(57)【要約】【課題】  ヘッドスライダを保持するサスペンションのタイプによらずに、ヘッドスライダの空気膜固有振動数を測定する。【解決手段】  ディスクの回転によりその表面上に浮上するヘッドスライダの空気膜固有振動数の測定方法において、突起部が円周方向に一定間隔で表面に配置されたディスクを回転してその表面上にヘッドスライダを浮上させたときに、その回転数に応じてヘッドスライダが突起部に接触することをＡＥサンサで検出し、その検出信号１１からヘッドスライダの空気膜固有振動数を導出する。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクの回転によりその表面上に浮上するヘッドスライダの空気膜固有振動数の測定方法において、突起部が円周方向に一定間隔で表面に配置されたディスクを回転してその表面上にヘッドスライダを浮上させたときに、その回転数に応じて当該ヘッドスライダが前記突起部に接触することを振動検出素子で検出し、その検出信号から前記ヘッドスライダの空気膜固有振動数を導出することを特徴とするヘッドスライダの空気膜固有振動数の測定方法。
【請求項２】
前記振動検出素子は、ＡＥセンサからなることを特徴とする請求項１に記載のヘッドスライダの空気膜固有振動数の測定方法。
【請求項３】
前記突起部は、ディスク基板の表面にパルスレーザー光を照射することにより、その表面を溶融して山形状に隆起させて凝固させたバンプからなることを特徴とする請求項１又は２に記載のヘッドスライダの空気膜固有振動数の測定方法。
【請求項４】
前記ディスクは、非磁性ディスク基板の表面に前記突起部が形成され、該非磁性ディスク基板上に少なくとも磁性層、保護層、液体潤滑層がこの順に積層された磁気ディスク媒体からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のヘッドスライダの空気膜固有振動数の測定方法。
【請求項５】
前記ヘッドスライダは、磁気ヘッド又はグライドハイトヘッドとしてなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のヘッドスライダの空気膜固有振動数の測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスク媒体等のディスクの回転による動圧空気軸受けにより浮上する磁気ヘッド等のヘッドスライダの空気膜固有振動数の測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
固定磁気ディスク装置（いわゆるハードディスク装置：ＨＤＤ）においては、記録密度を増大させるため、磁気ヘッドの浮上量（ヘッドスライダの底面と磁気ディスク表面との距離）の狭小化が急速に進行されている。浮上量が低減すると、ヘッドスライダの浮上姿勢が磁気ディスク表面のうねりの影響を受けやすくなり、特にヘッドスライダの浮上を支えているディスクとヘッドスライダの間の空気膜（以下「ヘッドスライダの空気膜」という。）の固有振動数と磁気ディスク表面のうねりの振動数が一致した場合には、共振現象が生じてヘッドスライダの浮上が不安定となり、磁気ディスク表面との接触を誘発し、最悪の場合にはヘッドクラッシュに至る。
このため、ヘッドスライダの空気膜固有振動数を把握することは、ＨＤＤの設計を行う上で重要である（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
ヘッドスライダの空気膜固有振動数を測定する方法としては、レーザードップラー振動計（ＬＤＶ）によりヘッドスライダの浮上量変動を直接測定して空気膜固有振動数を導出する方法がある。
【特許文献１】特開２００３−２０３４５１号公報
【特許文献２】特開平９−１６９５３号公報
【特許文献３】特開２００１−３４９３３号公報
【特許文献４】特開２００３−３０８２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の方法によりヘッドスライダの空気膜固有振動数を測定する場合には、次のような問題がある。
すなわち、ＬＤＶを用いる場合、ヘッドスライダの背面に対してレーザー光を照射するが、ヘッドスライダを保持するサスペンションのタイプによっては、ヘッドスライダの背面を覆い隠してしまう形状のものがあり、このタイプのヘッドスライダに対してはヘッドスライダの浮上量変動を測定することができない。
本発明は、上述の点に鑑み、ヘッドスライダを保持するサスペンションのタイプによらずに、ヘッドスライダの空気膜固有振動数を測定する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の目的を達成するため、ディスクの回転によりその表面上に浮上するヘッドスライダの空気膜固有振動数の測定方法において、突起部が円周方向に一定間隔で表面に配置されたディスクを回転してその表面上にヘッドスライダを浮上させたときに、その回転数に応じてヘッドスライダが突起部に接触することを振動検出素子で検出し、その検出信号からヘッドスライダの空気膜固有振動数を導出することを特徴とする。
ここで、振動検出素子はＡＥ(Acoustic Emission)センサからなること、突起部は、ディスク基板の表面にパルスレーザー光を照射することにより、その表面を溶融して山形状に隆起させて凝固させたバンプからなること、ディスクは、非磁性ディスク基板の表面に突起部が形成され、この非磁性ディスク基板上に少なくとも磁性層、保護層、液体潤滑層がこの順に積層された磁気ディスク媒体からなることが好ましく、ヘッドスライダは、磁気ヘッド又はグライドハイトヘッドとしてなるものとすることができる。
【０００６】
ヘッドスライダの空気膜は、主としてヘッドスライダの形状に依存した固有振動数値を有しており、外部から固有振動数値に相当する外乱を与えられると、浮上ヘッドスライダの励振現象が発生するので、本発明においては、この励振現象を振動検出素子で検出して空気膜固有振動数を測定する。
すなわち、本発明において、ディスク表面の突起部上にヘッドスライダを浮上させ、ディスクの回転数を変えて突起部による外乱間隔とヘッドスライダの空気膜固有振動数が一致した際には、ヘッドスライダは、励振されて浮上変動量が大きくなり、突起部と接触する。
この接触は、振動検出素子出力のピーク値として検出できるので、ディスクの周速（回転数）と振動検出素子出力値との関係を求め、出力値がピーク値を示す周速値から、ヘッドスライダの空気膜固有振動数を導出する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ディスクの回転数に応じてヘッドスライダがディスク表面の突起部に接触することを振動検出素子で検出し、その検出信号からヘッドスライダの空気膜固有振動数を導出するようにしたので、振動検出素子からの信号出力のピーク位置と周速の関係を調査することで、ヘッドスライダのサスペンションのタイプによらずに、ヘッドスライダの空気膜固有振動数を測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は、本発明に係る実施形態の磁気ヘッドと磁気ディスク媒体の関係を示す模式図である。図において、１は磁気ヘッドとしてなるヘッドスライダ、６は、ＮｉＰめっきアルミニウム合金基板からなる非磁性ディスク基板（不図示）上に下地層（不図示）を介して磁性膜層５，保護膜層４，液体潤滑層３がこの順に積層された磁気ディスク媒体である。
この磁気ディスク媒体６の回転により誘発される空気流７がヘッドスライダ１の前方から流入することで、ヘッドスライダ１と磁気ディスク媒体６の間の空気膜２に圧力が発生し、ヘッドスライダ１の浮上を支える。
一方、磁気ディスク媒体６のＮｉＰめっきアルミニウム合金基板からなる非磁性ディスク基板の表面には、図２（Ａ）に示すように、環状のレーザーバンプ領域８が設けられ、図２（Ｂ）に示すように、レーザーバンプ領域８のＮｉＰめっき表面にパルスレーザー光を照射することにより、その表面を溶融して山形状に隆起させて凝固させたレーザーバンプ（突起部）９が、周方向間隔ｐ、半径方向間隔ｑの一定間隔で形成され、その隆起形状は磁気ディスク媒体６の表面に反映される。なお、空気膜固有振動数の測定のためにはレーザーバンプ９は周方向に１列あればよい。
【０００９】
このレーザーバンプ９の形成には、磁気ディスク媒体のＣＳＳ(Contact Start Stop)領域の形成に慣用されている、いわゆるレーザーテクスチャ加工と同様の加工手段を採用することことができる（例えば特許文献３参照）。
しかして、空気膜固有振動数を測定すべきヘッドスライダ１を回転する磁気ディスク媒体６の表面上に浮上させる。浮上後、バンプ領域８上にヘッドスライダ１を移動し、図５に示すように、ヘッド支持アーム１３上に設置した振動検出素子としてのＡＥセンサ１２からの信号出力と周速の関係からヘッドスライダ１の空気膜固有振動数を導く。ＡＥセンサ１２は、ヘッド支持アーム１３上のヘッドスライダ１にできるだけ近い位置に設置するのが良い。
上述の磁気ヘッドの代わりに、振動検出素子としての圧電素子を内蔵するグライドハイトヘッドを設置し、その振動検出素子の出力を用いてグライドハイトヘッドのヘッドスライダの空気膜固有振動数を測定することもできる。
【実施例】
【００１０】
磁気ヘッドのＨＤＩ(Head Disk Interface)特性を評価するＣＳＳ(Contact Start Stop)テスタと呼ばれる試験装置に対し、スライダ背面が覆い隠されないタイプの３０％サイズの測定対象の磁気ヘッドを設置し、フッ素系の液体潤滑剤（パーフルオロポリエーテル：ＰＦＰＥ）を表面に塗布した通常の磁気ディスク媒体上において、回転数１０，０００ｒｐｍで磁気ディスク媒体を回転して磁気ヘッドを半径位置３０ｍｍで定点浮上させた。
その状態でレーザードップラー振動計（ＬＤＶ）を用い、磁気ヘッドのスライダ背面にレーザー光を照射することによりヘッドスライダの浮上量変動を観測して振動数を求めたところ、図３に示すように３８０ｋＨｚにおいてピーク１０が見られた。
一方、１列のレーザーバンプ９（図２）を円周方向に３２μｍの一定間隔で半径位置３０ｍｍのバンプ領域８（図２）に形成した測定用の磁気ディスク媒体６を作成し、この媒体６と上述の測定対象の磁気ヘッドをＣＳＳテスタに設置し、測定用の媒体６を回転して測定対象の磁気ヘッド１を半径位置３０ｍｍでバンプ領域８上に浮上させ、媒体６の回転数を変えて周速とＡＥセンサ１２（図５）の信号出力との関係を測定・調査した。
【００１１】
この測定は、レーザーバンプ９の高さが４ｎｍと７ｎｍの２種類の測定用の媒体６を作成して実施した。
その結果、ＡＥサンサ１２の信号出力には、図４に示すように、バンプ(Bump)９の高さが４ｎｍ，７ｎｍのいずれの場合にも、周速１２ｍ／ｓｅｃにて出力ピーク１１が見られた。
その際のバンプ９の半径位置３０ｍｍ、周速１２ｍ／ｓｅｃ、周方向間隔３２μｍの各値から計算すると、信号出力の周波数は３７５ｋＨｚとなった。これは、従来の測定方法であるＬＤＶでの測定結果（図３）とほぼ一致しており、従来の方法と同等の結果が得られることを示している。
【産業上の利用可能性】
【００１２】
本発明のヘッドスライダの空気膜固有振動数の測定方法は、磁気ヘッド等の安定走行を可能とするために、その測定結果をＨＤＤの設計等に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る実施形態の磁気ヘッドと磁気ディスク媒体の関係を示す模式図である。
【図２】本発明に係る実施形態に用いる磁気ディスク媒体のレーザーバンプ領域を示す模式図で、（Ａ）はレーザーバンプ領域の配置、（Ｂ）はレーザーバンプ領域内のレーザーバンプの配置をそれぞれ示す。
【図３】ＬＤＶ観察によるヘッドスライダの浮上変動周波数の解析結果を示すグラフである。
【図４】本発明に係る実施例の磁気ディスク媒体の周速とＡＥサンサ出力との関係を示すグラフである。
【図５】本発明に係る実施形態おけるＡＥセンサの取付け状態を示す模式図である。
【符号の説明】
【００１４】
１    磁気ヘッド（ヘッドスライダ）
２    空気膜
６    磁気ディスク媒体
８    レーザーバンプ領域
９    レーザーバンプ（突起部）
１２  ＡＥサンサ（振動検出素子）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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