(57)【要約】【課題】  液体潤滑剤の塗布厚み斑によって生じる、グライド検査の誤判定、異常出力現象の発生で、磁気ディスク検査の正確性と作業性が阻害されていた。これらは、レベルヘッドを用いることで解決できた。しかし、レベルヘッドを追加することによる、作業工数と使用ヘッドの種類の増加が、製造コストダウンのネックとなって来ている。【解決手段】  低周速時はバーニッシュヘッド機能、高周速時はレベルヘッド機能と、周速を変えるだけで両機能が得られるスムースヘッドを用いることで、作業工数の低減と使用ヘッドの種類を減らすことができた。また、スムースヘッドの形状や浮上高さ、浮上ピッチ角、浮上面粗さＲａ等を最適化することで、グライドハイト検査の正確性と作業性の向上が得られた。【選択図】      図１
2007018565.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する磁気ディスク上にヘッドを保持し、磁気ディスクの欠陥を検査する工程で、低
周速でバーニッシュヘッドとして機能し高周速でレベルヘッドとして機能するスムースヘ
ッドと、突起検査を行なうグライドヘッドとエラー検査を行なうサーティファイヘッドの
検査ヘッドを用いることを特徴とする磁気ディスクの検査方法。
【請求項２】
磁気ディスク検査の第１工程でスムースヘッド、第２工程でグライドヘッド、第３工程
でサーティファイヘッドを用いることを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスクの検査
方法。
【請求項３】
磁気ディスク上にスムースヘッドを保持し、磁気ディスクを低周速で回転させバーニッ
シュ加工した後、磁気ディスクの回転数を上げて高周速でレベル加工を行なうことを特徴
とする請求項１および２に記載の磁気ディスクの検査方法。
【請求項４】
磁気ディスクの回転数を上げてレベル加工を行なう時の、スムースヘッドの浮上高さは
、グライドヘッドの浮上高さの４０％以上７０％以下であることを特徴とする請求項１か
ら３に記載の磁気ディスクの検査方法。
【請求項５】
正圧２レール型スライダーで、スライダーの側辺に対し少なくとも浮上レールの外側辺
が１０度以上３５度以下の角度を有することを特徴とする請求項１から３に記載のスムー
スヘッド。
【請求項６】
正圧２レール型スライダーで、浮上レールにレール空気流入側から流出側に向けて少な
くとも１本以上の溝が設けられ、溝は浮上レール側面に対し１０度以上３５度以下の角度
を有することを特徴とする請求項１から３に記載のスムースヘッド。
【請求項７】
浮上面と磁気ディスク表面とが成す角度である浮上ピッチ角が、低周速で回転させるバ
ーニシュヘッド機能時は０μｒａｄ以上５０μｒａｄ以下で、高周速で回転させるレベル
ヘッド機能時は０μｒａｄ以上８５μｒａｄ以下であることを特徴とする請求項４および
５に記載のスムースヘッド。
【請求項８】
レール浮上面の面粗さＲａが、磁気ディスク表面の面粗さより粗く、４０Å以下である
ことを特徴とする請求項４および５に記載のスムースヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンピューターの外部記憶装置等として使用される磁気記憶装置に搭載され
る、高密度磁気記録用磁気ディスクの検査方法およびスムースヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
高密度磁気記録を達成するため、線記録密度とトラック密度を上げる方法が従来から取
られてきた。線記録密度及びトラック密度を上げるに従い、記録再生する磁気ヘッドと磁
気ディスクの磁性層表面間との距離である磁気的間隔量を低減することが必要である。磁
気的間隔量は、磁気ディスク表面の保護膜厚と潤滑膜厚、記録再生ヘッドの浮上量、記録
再生ヘッドの磁極保護膜厚の総和である。そのため、各々の膜厚や浮上量を小さくするこ
とが検討されている。
【０００３】
磁気的間隔量を低減すると、一般にヘッドクラッシュと言われる磁気記憶装置にとって
致命的な事故が起こる危険性が増大するものである。ヘッドクラッシュを引起す原因は種
々あるが、その内の一つとして磁気ディスク表面の突起が挙げられる。記録再生磁気ヘッ
ドが磁気ディスクの比較的大きな突起に何度も衝突し、その突起部分から磁気ディスク表
面の損傷が広範囲に拡大して、記録や再生ができなくなるヘッドクラッシュが発生する。
また、磁気ディスク表面の損傷で発生した粉塵により、磁気ディスク表面や記録再生磁気
ヘッドに機械的な傷を与え、記録や再生ができなくなる。この様なヘッドクラッシュを引
起す原因の一つである磁気ディスク表面の突起は、磁気ディスクの製造工程で主に発生し
ている。磁気ディスクはアルミニウム合金やガラスなどの非磁性基板に、下地膜、磁性膜
、保護膜、潤滑膜を順次積層した構造となっている。下地膜や磁性膜、保護膜はスパッタ
ー装置を用いて形成される。スパッター装置内で付着した異物、スパッター装置外の工程
で付着した異物が、突起になると考えられている。
【０００４】
ヘッドクラッシュの原因となる突起や付着異物を除去し、所定内の突起高さであるかを
検査したのち、磁気ディスクのエラー検査を行って磁気ディスクの品質を確保している。
磁気ディスク表面の突起や付着異物を除去するのが、バーニッシュヘッドである。所定内
の突起高さであるかを検査するのが、グライドヘッドである。磁気ディスクのエラー検査
を行うのが、サーティファイヘッドである。磁気ディスクの検査工程は、第１工程でバー
ニッシュヘッド、第２工程でグライドヘッド、第３工程でサーティファイヘッドを用いる
のが一般的である。
【０００５】
バーニッシュヘッドは、その名の通り磁気ディスク表面の突起を削り、付着異物を除去
することで、磁気ディスク表面を滑らかにするものである。バーニッシュヘッドは磁気デ
ィスク表面を摺動し、突起を削り付着異物を除去するため、スライダーの浮上面に特殊形
状を施したものが特許文献１に記載されている。また、特許文献２には、磁気ディスクと
バーニッシュヘッドの吸着を防止するため、バーニシュヘッドの表面粗さＲａ（Å）＞６
０Å−媒体表面粗さＲａ（Å）×２（ただし、被検査磁気ディスクの表面粗さＲａ≦３０
Å）を満たすことが好ましいとの記載がある。
【０００６】
【特許文献１】米国特許公報第４８４５８１６号  Ｆｉｇ．３
【特許文献２】特開平１０−１１２０２３号公報
【０００７】
グライドヘッドは、記録再生磁気ヘッドの浮上量の７０％程度の浮上量で浮上して、突
起の有無を検査するものである。グライドヘッドは数種実用化されているが、圧電素子を
搭載したものとヘッド外部にＡＥ（Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）センサーを取
り付けたものが主流となっている。圧電素子方式とＡＥ方式は、磁気ディスクの表面に発
生した微小な突起物とグライドヘッドのスライダーが衝突して生じる振動を電圧に変換す
る方法が異なるだけなので、本願では圧電素子方式で説明を行なう。圧電素子方式のグラ
イドヘッドは、スライダーの背部に圧電素子が設けられており、スライダーが突起と衝突
した際に発生する衝撃波がスライダーを伝播し、圧電素子を振動変形させる。振動変形し
た圧電素子の電極には電荷が誘起され、電極間電圧を取出すことにより、突起物の検出を
行うものである。グライドヘッドの構造は、特許文献３と４に示されている。特許文献５
には、グライドヘッドの出力の周波数からグライドヘッドが硬い突起に衝突したか、液体
潤滑剤の様な軟らかい突起状のものに衝突したかを判断する方法が開示されている。
【０００８】
【特許文献３】特開平１１−１６１６３号公報  図１から図３
【特許文献４】特開２００３−２７２１３１号公報  図８
【特許文献５】特開２００３−３０９４４号公報
【０００９】
サーティファイヘッドは、特許文献６に記載のように磁気ディスクの記録再生信号欠陥
（エラー）を検査するヘッドで、スライダーの空気流出端近傍に記録再生素子が設けられ
ている。磁気ディスクのエラーは、磁性層作製時に発生した磁性層の部分的な欠損や、磁
性層の部分的磁気特性の劣化、バーニッシュヘッドで突起を除去した後の磁性層の欠損や
劣化等々で発生する。エラーの数により磁気ディスクの合否を判断する。エラーの数やエ
ラー部位の出力電圧等を詳細に調べるため、検査する磁気ディスクと組み合わせて磁気記
憶装置を構成する記録再生磁気ヘッドと同仕様のヘッドを、サーティファイヘッドとして
用いることが多く行われている。
【００１０】
【特許文献６】特開２０００−５５８８３号公報
【００１１】
磁気ディスクの積層構造については特許文献２に記載されているので、積層構造、厚み
等を抜粋する。鏡面加工されたアルミニウム合金基板に５〜２０μｍ厚の非磁性金属を形
成した後、基板表面に微細な溝や凹凸を設けるテクスチャー加工を施し、５０〜２０００
Å厚に第２次下地層のＣｒをスパッターで形成する。第２次下地層のＣｒの上に、２００
〜２５００Å厚に磁性層、１００〜１０００Å厚に炭素質保護層をスパッター等で形成す
る。更に、特許文献７に記載があるように、保護層の上に１０〜３０Å厚にパーフルオロ
ポリエーテル等のフルオロカーボン系の液体潤滑剤が塗布され、磁気ディスクの製造工程
が終了し、検査工程に入る。検査工程では先に述べたように、第１工程でバーニッシュヘ
ッドを用いて突起の研削や付着異物の除去、第２工程でグライドヘッドを用いて突起高さ
の検査、第３工程でサーティファイヘッドを用いてエラー検査を行い、磁気ディスクの完
成となる。
【００１２】
【特許文献７】特開２００３−１５１２３３号公報
【００１３】
一般的な液体潤滑剤の塗布方法としては、液体潤滑剤中に磁気ディスクを浸し引き上げ
るディッピング法、回転させた磁気ディスク上に液体潤滑剤を滴下するスピンコート法で
ある。高記録密度化に伴い液体潤滑剤の厚みも薄くなって来ており、１０〜２０Å厚と薄
く液体潤滑剤を塗布すると、液体潤滑剤の粘度や表面張力、保護層との親和力等の関係か
ら、液体潤滑剤の厚みが斑になり均一に塗れないと言う問題が発生してきた。
【００１４】
磁気ディスク表面の突起だけでなく、磁気ディスク表面に塗布されている液体潤滑剤の
斑が問題となって来た。液体潤滑剤の塗布厚み斑によって生じた局部的な、液体潤滑剤の
突出した部分とヘッドの衝突である。特に、グライドヘッドを用いた突起高さの検査時に
、液体潤滑剤の突出した部分とグライドヘッドとの衝突で圧電素子から電圧が発生し、グ
ライドハイト不良品と誤判定してしまう。また、液体潤滑剤の突出した部分と接触した後
、グライドヘッドから連続して出力が出る異常出力現象が多発して、グライドハイト検査
の正確性と作業性を阻害している。
【００１５】
液体潤滑剤の塗布厚み斑を解消する方法を発明者らは見出し、特許文献８で出願してい
る。特許文献８に記載されている検査に使用するヘッドを、図１０に示している。図１０
ａ）は磁気ディスクの異物や突起を除去するバーニッシュヘッド５１で、斜め格子の溝入
スライダー５５がサスペンション６に取付けられている。図１０ｂ）は液体潤滑剤の塗布
厚み斑を均すレベルヘッド５２で、正圧型２レール形状のスライダー５７がサスペンショ
ン６に取付けられている。図１０ｃ）は磁気ディスクの突起を検出するグライドヘッド３
で、正圧型２レール形状のスライダー８の張り出し部９に圧電素子１０が設けられている
。圧電素子の両端電極部にワイヤー１１が設けられ、サスペンション６に絶縁チューブを
介して固定し、外部に電気信号を取出している。図１０ｄ）は磁気ディスクのエラーを検
出するサーティファイヘッド４で、負圧型スライダー１２で、流出端部に磁気抵抗効果型
の再生ヘッド素子と誘導型の記録ヘッド素子からなる記録再生素子１３が設けられている
。記録再生素子の記録ヘッド素子への記録信号、再生ヘッド素子からの再生信号はワイヤ
ー１４を介して行なっている。図１０のａ）からｄ）の順番で磁気ディスクの検査に使用
するものである。レベルヘッド５２を用いることで液体潤滑剤の塗布厚み斑が均され、液
体潤滑剤の突出した部分とグライドヘッド３との衝突が減少し、グライドハイト不良との
誤判定や異常出力現象を減らすことができ、グライドハイト検査の正確性と作業性を大幅
に向上させてものである。
【００１６】
【特許文献８】特願２００５−１８１７２６  図１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
レベルヘッドを用いることで、グライドハイト検査の正確性と作業性を大幅に向上させ
ることができたが、従来はバーニッシュとグライド、サーティファイヘッドの３種類であ
ったが、レベルヘッドの追加で４種類となった。磁気ディスクは高性能化と低価格化が同
時に求められている。そのためか、レベルヘッドの採用はハイエンドの磁気ディスク検査
が主で、一般品の磁気ディスクまではなかなか採用されないのが現状である。レベルヘッ
ドを用いることで、ヘッドの購入費の上昇、レベルヘッド用の検査装置の購入と設置場所
の確保、検査時間の増加等の問題がある。
【００１８】
そこで、従来の検査で使用されていたヘッドの数を増やさず、レベルヘッドの機能を得
ることが求められている。一案としてバーニッシュヘッドにレベルヘッドの機能を付加す
る、もしくは逆にレベルヘッドにバーニッシュヘッドの機能を付加することが考えられる
。しかし、バーニッシュヘッドとレベルヘッドに求められる機能は大きく異なり、機能を
得るために各々のヘッドに用いられているスライダーは全く異なったものとなっている。
バーニッシュヘッドとレベルヘッドの機能を有するスムースヘッドとスムースヘッドを用
いた磁気ディスクの検査方法が求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の磁気ディスクの検査方法は、回転する磁気ディスク上にヘッドを保持し、磁気
ディスクの欠陥を検査する工程で、低周速でバーニッシュヘッドとして機能し高周速でレ
ベルヘッドとして機能するスムースヘッドと、突起検査を行なうグライドヘッドとエラー
検査を行なうサーティファイヘッドの検査ヘッドを用いることが好ましい。
【００２０】
スムースヘッドは、磁気ディスク表面の突起を削り付着物を除去し、磁気ディスク表面
を滑らかにするバーニッシュヘッド機能と、磁気ディスク表面に塗布された液体潤滑剤の
塗布厚み斑を無くすレベルヘッド機能を併せ持つものである。異なる機能は磁気ディスク
の回転数（周速）を変えることで発揮される。バーニッシュヘッド機能を得るには、スム
ースヘッドが浮上しているか否かの程度まで磁気ディスクの回転数を下げて、スムースヘ
ッドで磁気ディスク表面を擦る様にする。レベルヘッド機能を得るには、磁気ディスクの
回転数を上げて、グライドヘッドの浮上量の４０％から７０％の浮上量にすることが好ま
しい。４０％以下の浮上量にすると、高速で突起と衝突しスムースヘッドの磨耗が激しく
なりスムースヘッド寿命が低下するためである。また、液体潤滑剤との接触圧力が大きく
なるためか、スムースヘッドが磁気ディスクと吸着する現象が発生しやすくなる。７０％
以上では液体潤滑剤の塗布厚み斑が解消されず、グライド検査で突起と判断する誤判定や
異常出力現象が発生し易くなるためである。
【００２１】
本発明のスムースヘッドは、磁気ディスクの回転数（周速）を変えることで、バーニッ
シュ機能とレベル機能を得ることができるので、従来の様にバーニッシュとレベルの２種
類のヘッド、検査装置を準備する必要がない。スムースヘッド用の１種類の検査装置を設
置するだけで良い。スムースヘッド用検査装置はバーニッシュとレベルの２種類の工程を
行うため、バーニッシュやレベル専用の検査装置に比べスループットは悪くなるが、バー
ニッシュとレベルを連続で行なうことができるので、磁気ディスクの取替え時間が実質半
分になる。取替え時間が短縮されることで、所定の磁気ディスク枚数を処理する場合、ス
ムースヘッド用検査装置の台数は、バーニッシュ検査装置とレベル検査装置の合計台数よ
り減らすことが可能となる。一般的にバーニッシュ検査装置やレベル検査装置は、回転数
を変えられる様になっているので、プログラムを組替えるだけで、スムースヘッド用検査
装置として使用することも可能である。
【００２２】
本発明の磁気ディスクの検査方法は、磁気ディスク検査の第１工程でスムースヘッド、
第２工程でグライドヘッド、第３工程でサーティファイヘッドを用いることが好ましい。
【００２３】
本発明の磁気ディスクの検査方法は、磁気ディスク上にスムースヘッドを保持し、磁気
ディスクを低周速で回転させバーニシュ加工した後、磁気ディスクの回転数を上げて高周
速でレベル加工を行なうことが好ましい。
【００２４】
低周速で回転している磁気ディスクの内周から外周に径方向にスムースヘッドを移動さ
せて、磁気ディスク表面の異物や突起を除去したのち、回転数を上げて高周速とし、磁気
ディスクの外周から内周に径方向にスムースヘッドを移動させて、液体潤滑剤の塗布厚み
斑を無くすことができる。スムースヘッドを径方向に２往復させ、各往復でバーニッシュ
とレベルを行なっても良いものである。また、バーニッシュは外周から始めても良い。往
復回数やバーニッシュの開始位置は自由に組み合わせられるものである。磁気ディスクの
直径がφ１．３インチ以下の場合は、バーニッシュヘッドとレベルヘッドの周速差を小さ
くすることができる。φ１インチ以下の磁気ディスクでは、バーニッシュヘッドとレベル
ヘッドの周速を同じとすることも可能である。φ１インチ以下の磁気ディスクは非常に小
さな磁気ヘッド浮上量で使用されるため、グライドヘッド浮上量も小さくなる。そのため
、スムースヘッドの低周速と高周速の差を無くし、高周速のみの同一周速で使用すること
も可能である。同一周速の場合、スムースヘッドが内周から外周に移動する時はバーニッ
シュヘッドとして機能、外周から内周に移動する時はレベルヘッドとして機能すると考え
る事ができる。
【００２５】
本発明の磁気ディスクの検査方法は、磁気ディスクの回転数を上げてレベル加工（以下
、高周速時のスムースヘッドと言う）を行なう時の、スムースヘッドの浮上高さは、グラ
イドヘッドの浮上高さの４０％以上７０％以下であることが好ましい。
【００２６】
高周速時のスムースヘッドの浮上量がグライドヘッドの浮上量の７０％以上では、液体
潤滑剤の塗布厚み斑が解消されず、グライド検査で突起と判断する誤判定や異常出力現象
が発生する。グライドヘッドの浮上量の４０％以下とすると、高周速時のスムースヘッド
が実際の突起と衝突する回数が多くなり、スムースヘッドの磨耗が激しくなり寿命が短く
なる。また、液体潤滑剤との接触圧力が大きくなるためか、スムースヘッドが磁気ディス
クに吸着する現象が発生するためである。
【００２７】
本発明のスムースヘッドは、正圧２レール型スライダーで、スライダー長手方向の側辺
に対し少なくとも浮上レールの外側辺が１０度以上３５度以下の角度を有することが好ま
しい。
【００２８】
液体潤滑剤の塗布厚み斑を無くすには、レール浮上面と液体潤滑剤の突出し部との接触
する距離（時間）を長くすることが有効である。このことからスライダーは、レールを長
く設計できる正圧型２レール形状が好ましい。しかし、従来のレベルヘッドの様にレール
の側辺が空気流と平行であると、バーニッシュヘッドとして用いた時に、突起の削り屑や
付着異物をレール浮上面から排出する能力が劣るため、磁気ディスクに傷を付けたりスム
ースヘッドの寿命を短くしたりする問題が発生する。液体潤滑剤の塗布厚み斑を無くす効
果の高い正圧型２レール形状で、突起の削り屑や付着異物をレール浮上面から排出する能
力を上げるため、スライダー長手方向の側辺に対し少なくとも浮上レール外側辺に１０度
以上３５度以下の角度を持たせることが好ましい。
【００２９】
浮上レール外側辺の傾き方向は、流入側から流出側にかけてスライダー幅中心方向に向
かうものでも、逆方向でも良いものである。また、磁気ディスク中心側の浮上レール外側
辺の傾き方向と、反対側浮上レールの外側辺の傾き方向は、同じでも良いし異なっても良
いものである。浮上レール内側辺の傾きの方向や角度は、外側辺ほど突起の削り屑や付着
異物をレール浮上面から排出する能力に大きく影響しないので、選定の自由度は大きいも
のである。
【００３０】
本発明のスムースヘッドは、正圧２レール型スライダーで、浮上レールにレール空気流
入側から流出側方向に向けて少なくとも１本以上の溝が設けられ、溝は浮上レール側面に
対し１０度以上３５度以下の角度を有することが好ましい。
【００３１】
浮上レール外側辺を傾ける方法の他に、浮上レールに溝を設けることもできる。溝の本
数が多いほど、突起の削り屑や付着異物をレール浮上面から排出する能力は大きくなる。
しかし、本数が多いと液体潤滑剤の塗布厚み斑を無くす効果が低下するので、１本から数
本とするのが好ましい。溝幅は、浮上レール幅の１／５から１／１０程度とすることが好
ましい。溝幅が広いと浮上レールを分断する長さも長くなり、液体潤滑剤の塗布厚み斑を
無くす効果が減少するためである。溝の方向は、前述した浮上レール外側辺と同様、溝の
方向や方向の組み合わせの自由度は大きいものである。
【００３２】
本発明のスムースヘッドは、浮上面と磁気ディスク表面とが成す角度である浮上ピッチ
角が、低周速で回転させるバーニシュヘッド機能時は０μｒａｄ以上５０μｒａｄ以下で
、高周速で回転させるレベルヘッド機能時は０μｒａｄ以上８５μｒａｄ以下であること
が好ましい。
【００３３】
バーニシュヘッドは磁気ディスク表面を擦るように摺動させるため、従来のバーニシュ
ヘッドでは浮上ピッチ角を規定することも、測定することもなかった。しかし、本発明の
スムースヘッドは、バーニッシュヘッドとレベルヘッドを兼ねるため、従来のバーニッシ
ュヘッドのように浮上ピッチ角を無管理とすることはできない。回転するガラスディスク
上にスムースヘッドを浮かせ、ガラスディスクの回転数を下げて行きスムースヘッドが浮
上しているかいないかの周速で、浮上ピッチ角を測定する。この周速での浮上ピッチ角を
バーニシュヘッド機能時のピッチ角とする。バーニシュヘッド機能時のピッチ角は、０μ
ｒａｄ以上５０μｒａｄ以下あることが重要である。この範囲を超えるようなピッチ角が
あると、スムースヘッドの一部が磁気ディスクと強く接触する事となり、磁気ディスクに
傷を発生させることがある。また、この範囲を超えるとレベルヘッド機能時の浮上ピッチ
角が得られなくなる。
【００３４】
レベルヘッドのイメージとしては、塗装材の凹凸部を金ごてで撫ぜる様にして平坦化す
るようなものであり、金ごての動かす方向側を僅か持上げるのが平坦化し易いものである
。浮上ピッチ角が０μｒａｄ未満つまり、流入側の方の浮上量が低いと言う前のめりにな
った浮上姿勢では、液体潤滑剤の突出し部分にレベルヘッドが突っ込む様な状態になり、
レベルヘッドが振動したり、レベルヘッドと磁気ディスク表面が擦れあって傷を発生させ
る。浮上ピッチ角が８５μｒａｄを超える大きな値を取ると、液体潤滑剤の平坦化が悪く
なる。これは、液体潤滑剤の突出した部分とスライダーのレール浮上面との接触する距離
（時間）が短くなるためと考えられる。スムースヘッドのレベルヘッド機能を使用する場
合は、浮上ピッチ角の制御が重要である。
【００３５】
本発明のスムースヘッドは、レール浮上面の面粗さＲａが、磁気ディスク表面の面粗さ
より粗く、４０Å以下であることが好ましい。
【００３６】
スムースヘッドの浮上面の面粗さＲａが小さいと磁気ディスクとの吸着を起こし易いだ
けでなく、液体潤滑剤の平坦化の能率も低くなる。レール浮上面の面粗さＲａが小さいと
、液体潤滑剤の突出した部分と接触しても、液体潤滑剤の表面を擦るだけで液体潤滑剤を
引き伸ばす様な、効果が発揮できないためと考えられる。液体潤滑剤を引き伸ばすには、
液体潤滑剤とレール浮上面との摩擦力が必要である。面粗さＲａを大きくすることで、摩
擦力得る事ができるので、磁気ディスクの面粗さと同等以上とするのが良い。レール浮上
面の面粗さＲａを磁気ディスクより余り大きくすると、レール浮上面への液体潤滑剤の付
着が多くなる。浮上面に液体潤滑剤が付着すると、浮上面の面粗さが実質的に細かくなり
平坦化の能率も低下してしまう。そのため、レール浮上面の面粗さＲａは４０Å以下が好
ましいものである。
【発明の効果】
【００３７】
低周速時はバーニッシュヘッドとして機能し、高周速時はレベルヘッドとして機能する
スムースヘッドを採用することで、ヘッドの購入費の上昇、レベルヘッド用の検査装置の
購入と設置場所の確保、検査時間の増加等を解決することができた。また、グライド検査
で液体潤滑剤の突出した部分を突起と判断する誤判定や、異常出力現象の発生を防ぐこと
ができ、検査精度と能率の向上が図れた。スムースヘッドのレール浮上面形状や浮上ピッ
チ角、レール浮上面の面粗さＲａの最適な範囲を明らかにし、突起の削り屑や付着異物を
レール浮上面から排出する能力が高く、液体潤滑剤の平坦化能率の高いスムースヘッドを
供給することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を詳細に説明する。説明を判り易くするため、
同じ部品、部位には同一の符号を用いている。
【実施例１】
【００３９】
本実施例の磁気ディスクの主な仕様に付いて述べる。磁性層等の材質や厚みは、従来技
術と略同じとしたので詳細な説明は省略する。液体潤滑剤はパーフルオロポリエーテルを
用い、平均２０Åの厚みになる様に塗布した。特に断わりのない限り、次の仕様のヘッド
を用いている。スムースヘッド２は、図１ａ）に示した正圧２レール形状のスライダーで
、１５度の角度で浮上レールが傾いている。スムースヘッドを低周速でバーニッシュヘッ
ドとして使用した時の、浮上ピッチ角は１０μｒａｄである。高周速でレベルヘッドとし
て使用した時の、浮上量は１２ｍ／ｓの周速で５ｎｍ、浮上ピッチ角は５０μｒａｄであ
る。グライドヘッド３は、図１ｂ）に示した正圧型２レール形状のスライダー側面の張出
し部に、圧電素子を配したものである。浮上量は１２ｍ／ｓの周速で８ｎｍ、浮上ピッチ
角は２００μｒａｄである。サーティファイヘッド４は、図１ｃ）に示した負圧型スライ
ダーの記録再生ヘッドを用いた。サーティファイヘッドの浮上量は１１ｎｍである。
【００４０】
スムースヘッド２は浮上レールの外側辺が１５度の角度で傾いている、正圧型２レール
形状のスライダー７を、サスペンション６に接着している。グライドヘッド３は、正圧型
２レール形状のスライダー８の側面張出し部９に圧電素子１０が設けられている。圧電素
子の両端電極部にワイヤー１１が設けられ、サスペンション６に絶縁チューブを介して固
定し、外部に電気信号を引出した。サーティファイヘッドは負圧型スライダー１２で、流
出端部に磁気抵抗効果型の再生ヘッド素子と誘導型の記録ヘッド素子からなる記録再生素
子１３が設けられている。記録再生素子の記録ヘッド素子への記録信号、再生ヘッド素子
からの再生信号はワイヤー１４を介して行なっている。スムースヘッド、グライドヘッド
、サーティファイヘッドのスライダー材は、何れもアルミナチタンカーバイド（ＡＴＣ）
のセラミックを用いた。
【００４１】
本実施例で、スムースヘッドの浮上量や浮上ピッチ角、浮上面の面粗さと諸特性の関係
を求めるときは、図２ａ）に示すように磁気ディスク２０の片面に、スムースヘッド２を
取付けられる構造の検査装置を用いた。バーニッシュヘッド機能を使用するときは、低周
速の磁気ディスクの内周位置から外周位置、外周位置から内周位置の径方向で１往復させ
た後、レベルヘッド機能を使用するため磁気ディスクを１２ｍ／ｓと周速を上げ、内周位
置から外周位置、内周位置への径方向で１往復させた。スムースヘッド工程を終えた磁気
ディスクは、図２ｂ）に示すグライドヘッド、サーティファイヘッドを用いた検査装置で
検査を行なう。前記、諸特性を求める時は磁気ディスクの片面のみを用いている。スムー
スヘッドとグライドヘッドの寿命等を求めるのは、磁気ディスクの両面を同時に検査でき
る検査工程用装置を用いた。図２では、スムースヘッドやグライドヘッド、サーティファ
イヘッドを径方向に移動させる部品等の図示は省いている。グライドヘッド３もしくはサ
ーティファイヘッド４は、ワイヤー２１で測定器２２に接続している。測定器２２は、グ
ライドヘッド３の圧電素子の出力電圧と出力波形や、サーティファイヘッド４の記録再生
特性を測定できるものである。
【００４２】
本実施例で用いたスムースヘッド２の正圧２レール型スライダー７の平面形状を、図３
に示す。浮上レール３１は流入端３２から流出端３３方向にかけて、スライダーの中心方
向にΘの角度を持って傾斜している。スライダー全長Ｌ１は１．２５ｍｍ、スライダー全
幅Ｌ８は０．９５ｍｍで、２本の浮上レール３１の幅Ｌ６は０．１ｍｍでΘは１５度であ
る。浮上レールの空気流入端３２側には、約０．５度の空気導入領域Ｌ３が０．２ｍｍ設
けられている。レールの空気流出端３３側には、約４５度で面取りした領域Ｌ５を０．０
３ｍｍ設けている。空気流を受けて正圧を発生するのはＬ２の１．２２ｍｍである。浮上
面３１の平坦部はＬ４であり、Ｌ４領域の傾きから浮上ピッチ角を求めている。高周速時
のスムースヘッドの浮上ピッチ角は０μｒａｄから８５μｒａｄと、グライドヘッドやサ
ーティファイヘッドで通常用いられている浮上ピッチ角１００〜２００μｒａｄより小さ
くするため、荷重点３６をスライダーの略中央位置に設けた。Ｌ１からＬ８の寸法は、Θ
の値によって変更が必要になる場合がある。レール外側辺を傾ける構造では、Θを大きく
取るにはスライダー全長Ｌ１を小さく、スライダー全幅Ｌ８を大きくすることが必要にな
って来る。レールに溝を入れる構造では、スライダー全長Ｌ１とスライダー全幅Ｌ８を変
えずに、大きなΘを容易に取る事ができる。
【実施例２】
【００４３】
図４に、検討したスムースヘッドのレール形状の一部を示す。図４ａ）から図４ｆ）が
レールの外側辺を傾斜させたもので、図４ｇから図４ｉ）がレールに溝を設けたものであ
る。図４ａ）の形状は実施例１の図３に示した形状であり、レール外側辺３４と内側辺３
５が同方向に同角度で傾斜し、レール幅は流入端側３２と流出端側３３で同じとなってい
る。流出端側のスライダー間が狭くなるレールの配置である。図４ｂ）はレール外側辺３
４だけが傾斜しており、レール幅は流入端側３２に比べ流出端側３３は狭くなっている。
図４ｃ）はレール外側辺３４と内側辺３５が逆方向に傾斜し、レール幅は流入端側３２に
比べ流出端側３３は狭くなっている。図４ｄ）はレール外側辺３４と内側辺３５が同方向
に傾斜し、レール幅は流入端側３２と流出端側３３で同じとなっている。流出端側のレー
ル間が広くなる配置である。図４ｅ）はレール外側辺だけが傾斜しており、レール幅は流
入端側３２に比べ流出端側３３は広くなっている。図４ｆ）はレール外側辺３４と内側辺
３５が逆方向に傾斜し、レール幅は流入端側３２に比べ流出端側３３が広くなっている。
図４ｇ）は各レールに方向が異なる溝１本を設け、図４ｈ）は溝を２本設けた。図４ｉ）
は各レールに同方向の溝を１本設けた。図４ｇ）から図ｉ）に示した以外に溝の本数や方
向を種々検討したが、これら全ての記載は省略した。
【００４４】
高周速時のスムースヘッドの浮上量は１２ｍ／ｓの周速で５ｎｍ、浮上ピッチ角０μｒ
ａｄから８５μｒａｄ、レール外側辺の傾斜角もしくはレールに設けた溝の傾斜角１０度
から３５度の範囲において、図４に示したレール形状を含め検討したレール形状では、グ
ライドヘッドの誤判定率や異常出力発生率、スムースヘッド寿命、グライドヘッド寿命に
大きな差が見られなかった。このことから、図３に示した形状のスムースヘッドを、特に
断わりのない限り使用した。
【実施例３】
【００４５】
スムースヘッドを高周速でレベルヘッドとして用いた時の高周速時のスムースヘッド浮上
量の効果は、グライドヘッドの誤判定率と異常出力発生率、グライドヘッドの寿命、スム
ースヘッドの寿命から求めた。グライドヘッドの浮上量は１２ｍ／ｓの周速で８ｎｍとし
、高周速時のスムースヘッドの浮上量はグライドヘッドの浮上量の３０％から１００％ま
で約１０％間隔で変化させた。スムースヘッドの浮上量は、荷重を変えることで変化させ
た。
【００４６】
図５に、高周速時のスムースヘッド浮上量／グライドヘッド浮上量（％）とスムースヘ
ッドの寿命、グライドヘッド寿命、異常出力発生率、誤判定率の関係を示す。各スムース
ヘッドの浮上量で、２００枚の磁気ディスクを測定し、異常出力発生率と誤判定率の結果
を求めた。スムースヘッドとグライドヘッドの寿命は、各ヘッドの機能が得られなくなっ
て交換するまでに検査した磁気ディスクの枚数で求めた。誤判定率は、グライドヘッドが
検出した突起数のうち液体潤滑剤の突出した部分を突起と判定した比率で求めている。誤
判定率＝液体潤滑剤の突出した部分／（液体潤滑剤の突出した部分＋突起部分）×１００
％で求めた。グライドヘッドが検出した突起のうち、２００ｋＨｚ以上の振動数を有する
信号はスパッター等で発生した突起部分と接触したもので、２００ｋＨｚ未満の振動数を
有する信号は液体潤滑剤の突出した部分で接触したものとしている。誤判定率が低いほど
、スムースヘッドで液体潤滑剤の突出した部分が平滑化されたものと判断できる。高周速
時のスムースヘッドの浮上量がグライドヘッドの浮上量の３０％では、誤判定率は５％程
度であるが浮上量８０％では誤判定率は倍の１０％以上になった。誤判定率から高周速時
のスムースヘッド浮上量はグライドヘッドの浮上量の７５％以下が好ましいと言う結果が
得られた。
【００４７】
異常出力とは、グライドヘッドで検査中にグライドヘッドの出力が出っ放しの状態にな
るものである。異常出力が発生する原因の一つとして、潤滑剤の突出した部分とグライド
ヘッドの接触が考えられる。異常出力発生率＝異常出力での不良数／（異常出力での不良
数＋グライドハイトでの不良数）×１００％で求めた。高周速時のスムースヘッド浮上量
が８０％前後で急激に異常出力発生率が変化している。異常出力発生率から高周速時のス
ムースヘッドの浮上量は、グライドヘッドの浮上量の８０％以下が好ましいと言う結果が
得られた。
【００４８】
グライドヘッドの寿命は、主にグライドヘッドの磨耗で決まる。高周速時のスムースヘ
ッド浮上量が大きくなるに従い、グライドヘッドの寿命が低下している。高周速時のスム
ースヘッド浮上量１００％は、言い換えるとレベルヘッドを用いない従来の検査方法と同
等と言える。この事から高周速時のスムースヘッドを用いることで、グライドヘッドの寿
命を長くすることができる。高周速時のスムースヘッドは液体潤滑剤の突出し部分の平滑
化だけでなく、突起を除去する能力も兼ねていると思われる。グライドヘッドの長寿命化
で製造コストの削減が可能となった。
【００４９】
スムースヘッドの寿命も、グライドヘッドと同様に磨耗で決まる。スムースヘッド浮上
量が小さくなるに従い、スムースヘッドの寿命が悪化しており、高周速時のスムースヘッ
ドの浮上量が４０％を切ると急激に寿命が変化している。これは、低周速時のスムースヘ
ッド（バーニシュヘッドとして機能）で除去しきれなかった、グライドハイトより低い突
起との接触回数の増加により、磨耗が進行しているものと考えられる。高周速時のスムー
スヘッドの寿命とグライドヘッドの誤判定率と異常出力発生率、グライドヘッドの寿命か
ら、余裕を見ても高周速時のスムースヘッドの浮上量はグライドヘッドの浮上量の４０％
以上７０％以下が好ましいと言える。
【実施例４】
【００５０】
図６に、高周速時のスムースヘッド浮上ピッチ角とグライドヘッド誤判定率の関係を示
す。高周速時のスムースヘッドの浮上量はグライドヘッド浮上量の６０％で、高周速時の
スムースヘッドの浮上ピッチ角は−６０μｒａｄから１２０μｒａｄまで１５μｒａｄか
ら２０μｒａｄ間隔で変化させた。浮上ピッチ角は荷重点を変化させることで実現した。
マイナスの浮上ピッチ角は、ヘッドが前のめりの状態になっているものである。高周速時
のスムースヘッドのピッチ角が−１０μｒａｄから９０μｒａｄの範囲では、誤判定率は
５％程度と安定しているが、これらの範囲を外れると急激に誤判定率が悪化している。−
１０μｒａｄから９０μｒａｄの範囲では、液体潤滑剤を平坦化させる事ができるが、こ
れ以外の範囲では平滑化能力が落ちてしまうためと考えられる。このことから、高周速時
のスムースヘッドの浮上ピッチ角は、余裕分も考慮すると０μｒａｄ以上８５μｒａｄ以
下が良いと言える。
【００５１】
図７に、高周速時のスムースヘッドの浮上ピッチ角と液体潤滑剤の平坦化のイメージを
示している。図７ａ）はマイナスの浮上ピッチ角で図６の−６０μｒａｄ程度を想定、図
７ｂ）は好適な範囲としている０μｒａｄ以上８５μｒａｄ以下の浮上ピッチ角を想定、
図７ｃ）は図６の１２０μｒａｄ程度の浮上ピッチ角を想定した図である。図７ａ）のマ
イナスの浮上ピッチ角では、高周速時のスムースヘッドの流入端側に液体潤滑剤の突出し
部分を押し戻す様なイメージである。スライダーの流出端側浮上量が高いため、液体潤滑
剤がスライダー浮上面の平坦部で磁気ディスク表面に押付けられる距離（時間）が短くな
り、液体潤滑剤の平坦化ができなかったものと考えられる。図７ｂ）の好適な浮上ピッチ
角では、液体潤滑剤の突出し部分がスライダー浮上面の平坦部の流入端側近傍から接触し
始め流出端まで、スライダー浮上面で擦られ磁気ディスク面に塗り込められるように平坦
化されるとみられる。図７ｃ）の浮上ピッチ角が大きい場合は、液体潤滑剤の突出し部分
と接するのが流出端近傍に限られるので、液体潤滑剤がスライダー浮上面の平坦部で磁気
ディスク表面に押付けられる距離（時間）が短くなり、液体潤滑剤の平坦化ができなかっ
たものと考えられる。液体潤滑剤の平坦化には、液体潤滑剤の突出し部分とスライダー浮
上面の平坦部との接触距離（時間）が長いことが重要である。同接触距離（時間）を長く
する方策の一つが、浮上ピッチ角の好適化である。
【実施例５】
【００５２】
スムースヘッドの外側辺の角度を−４５度から＋４５度まで約１０度間隔で変化させて
、スムースヘッドのバーニッシュ機能（低周速時のスムースヘッド）を調べた。図４ａ）
のレール傾き方向を＋側、図４ｄ）のレール傾き方向を−側としている。バーニッシュ機
能の突起物の研削効果はグライド検査で判るので、ここでは研削屑や付着していた異物の
排出能力を磁気ディスクの表面に発生した傷で判断した。低周速時のスムースヘッドが磁
気ディスクの表面に傷を付けなかったと言う事は、研削屑や異物をレール浮上面から短時
間に排出する能力が高いといえる。外側辺の角度を変えたスムースヘッドで、磁気ディス
クの内周と外周間を２０往復させ、各２００枚の磁気ディスクを用いて試験した。低周速
時のスムースヘッドによって傷が発生したと認められる磁気ディスクの枚数と供試した磁
気ディスクの枚数から、傷発生率を求めた。外側辺の角度を４５度とするため、図３で示
したスライダー形状で、スライダー全幅Ｌ８を３０％大きくし、スライダー全長Ｌ１を２
０％短くしている。
【００５３】
図８に、スムースヘッドの外側辺の角度と傷発生率の関係を示す。−３５度から−１０
度、１０度から３５度の範囲では傷発生率は０％から０．５％である。−１０度から１０
度の範囲では１％から３％、−３５度から−４５度と３５度から４５度の範囲では、１か
ら２％の傷発生率であった。レール傾き方向が＋側−側共、１０度から３５度の範囲で傷
発生率が最も低かった。−１０度から１０度の範囲で傷発生率が高いという結果から、ス
ムースヘッドの外側辺に角度を設けることで、研削屑や異物をレール浮上面から短時間に
排出する能力が向上することが確認できた。また、角度の方向は何れも取り得ることも確
認できた。外側辺の傾斜方向を判り易くするため、図８にスムースヘッドの浮上面の形状
イメージを付記している。
【実施例６】
【００５４】
図９に、スムースヘッドの浮上面の面粗さＲａとグライドヘッドの誤判定率の関係示す
。使用した磁気ディスクの表面粗さは８Å、スムースヘッドの面粗さは５Åから６０Åま
で変化させた。高周速時のスムースヘッドの浮上量はグライドヘッドの浮上量の５０％と
し、浮上ピッチ角は６０μｒａｄとした。グライドヘッドの浮上量は１２ｍ／ｓの周速で
８ｎｍ、浮上ピッチ角が２００μｒａｄである。表面粗さＲａの測定には、レーザーを使
った非接触型表面粗さ計を用い、ＪＩＳに準拠した。
【００５５】
図９に示すように、スムースヘッドのＲａが６Å以下と４５Å以上ではグライドヘッド
の誤判定率が急激に悪化している。先の実施例でも述べたが、液体潤滑剤の平坦化が悪い
と誤判定率が悪化する。このことから、スムースヘッドのＲａと平坦化の度合いを次の様
に説明できると考える。レールの浮上面の面粗さＲａが小さいと、液体潤滑剤の突出した
部分と接触しても、液体潤滑剤の表面を擦るだけで液体潤滑剤を引き伸ばし、磁気ディス
クに擦り付ける様な効果が発揮できないためと考えられる。液体潤滑剤を引き伸ばすには
、液体潤滑剤と浮上面の摩擦力が必要である。面粗さＲａを大きくすることで、摩擦力得
る事ができる。磁気ディスクの面粗さと同等以上とすることで、平坦化の能力があがると
考えられる。浮上面の面粗さＲａを大きくし過ぎると、浮上面への液体潤滑剤の付着が多
くなる。浮上面に液体潤滑剤が付着すると、浮上面の面粗さが細かくなり平坦化の能率も
低下してしまうと考えられる。これらのことからスムースヘッドのレールの浮上面の面粗
さＲａは、磁気ディスクのＲａより粗く４０Å以下が好ましい範囲と言える。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】スムースヘッド、グライドヘッド、サーティファイヘッドの構造を説明する図である。
【図２】スムースヘッドとグライドヘッドもしくはサーティファイヘッドを取付けた検査装置の概略図である。
【図３】スムースヘッドのスライダーの形状と寸法関係を説明する図である。
【図４】スムースヘッドの他のスライダーの形状を説明する図である。
【図５】高周速時のスムースヘッド浮上量／グライドヘッド浮上量とグライドヘッド寿命、スムースヘッド寿命、異常出力発生率、誤判定率の関係を示す図である。
【図６】高周速時のスムースヘッド浮上ピッチ角とグライドヘッド誤判定率の関係を示す図である。
【図７】高周速時のスムースヘッドの浮上ピッチ角と液体潤滑剤の平坦化を示すイメージ図である。
【図８】スムースヘッドの外側辺の角度と傷発生率の関係を示す図である。
【図９】スムースヘッドの浮上面の面粗さＲａとグライドヘッドの誤判定率の関係を示す図である。
【図１０】従来のバーニッシュヘッドとレベルヘッド、グライドヘッド、サーティファイヘッドの構造を説明する図である。
【符号の説明】
【００５７】
２  スムースヘッド、３  グライドヘッド、
４  サーティファイヘッド、６  サスペンション、
７  スライダー、８  スライダー、
９  張出し部、１０  圧電素子、
１１  ワイヤー、１２  スライダー、
１３  記録再生素子、１４  ワイヤー、
２０  磁気ディスク、２１  ワイヤー、
２２  測定器、３１  レール、
３２  流入端、３３  流出端、
３４  外側辺、３５  内側辺、
３６  荷重点、４０  液体潤滑剤、
５１  バーニッシュヘッド、
５２  レベルヘッド、５５  斜め格子の溝入スライダー、
５７  スライダー。
【図１】
2007018565.tif 000003
【図２】
2007018565.tif 000004
【図３】
2007018565.tif 000005
【図４】
2007018565.tif 000006
【図５】
2007018565.tif 000007
【図６】
2007018565.tif 000008
【図７】
2007018565.tif 000009
【図８】
2007018565.tif 000010
【図９】
2007018565.tif 000011
【図１０】
2007018565.tif 000012