(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スライダの記録媒体に対向すべき面の形状と、前記スライダと前記記録媒体との隙間パラメータである浮上量ｈ０、ピッチ角度θ０、ロ−ル角度ψ０と、前記スライダに付与される荷重と、前記スライダと前記記録媒体との相対速度とにもとづいて、
前記スライダの前記記録媒体に対向すべき面と前記記録媒体との隙間の気体膜に発生する圧力分布を算出する第1のステップと、前記圧力分布から複素剛性圧力分布を算出する第２のステップと、前記圧力分布より前記スライダの浮上力を算出する第３のステップと、前記荷重と前記浮上力との釣り合いを判断する第４のステップと、前記第４のステップにおいて前記荷重と前記浮上力が釣り合わない場合に、前記複素剛性圧力分布から剛性係数の初期値を算出し、前記初期値から新規に隙間パラメータの一つである浮上量を算出し、前記第１のステップに戻る第５のステップと、前記第４のステップにおいて前記荷重と前記浮上力とが釣り合った場合に、前記複素剛性圧力分布の実部を剛性分布とし、虚部を減衰分布としてそれぞれ算出し、前記剛性分布と前記減衰分布とを出力する第６のステップとを備えたことを特徴とするスライダの浮上特性解析方法。
【請求項２】
前記第６のステップにおいて、前記剛性分布と前記減衰分布とを、摂動法によって求めることを特徴とする請求項１に記載のスライダの浮上特性解析方法。
【請求項３】
コンピュータに、スライダの記録媒体に対向すべき面の形状と、前記スライダと前記記録媒体との隙間パラメータである浮上量ｈ０、ピッチ角度θ０、ロ−ル角度ψ０と、前記スライダに付与される荷重と、前記スライダと前記記録媒体との相対速度とが入力される第１のステップと、前記スライダの前記記録媒体に対向すべき面と前記記録媒体との隙間の気体膜に発生する圧力分布を算出する第２のステップと、前記圧力分布から複素剛性圧力分布を算出する第３のステップと、前記圧力分布より前記スライダの浮上力を算出する第４のステップと、前記荷重と前記浮上力との釣り合いを判断する第５のステップと、前記第５のステップにおいて前記荷重と前記浮上力が釣り合わない場合に、前記複素剛性圧力分布から剛性係数の初期値を算出し、前記初期値から新規に隙間パラメータの一つである浮上量を算出し、前記第２のステップに戻る第６のステップと、前記第５のステップにおいて前記荷重と前記浮上力とが釣り合った場合に、前記複素剛性圧力分布の実部を剛性分布とし、虚部を減衰分布としてそれぞれ算出し、前記剛性分布と前記減衰分布とを出力する第７のステップとを実行させることを特徴とするスライダの浮上特性解析プログラム。
【請求項４】
前記第７のステップにおいて、前記剛性分布と前記減衰分布とを、摂動法によって求めることを特徴とする請求項３に記載のスライダの浮上特性解析プログラム。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載のスライダの浮上特性解析プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気ヘッド、光ヘッド、または光磁気ヘッド等の浮上型ヘッドを用いたディスク装置のスライダの浮上特性評価方法、およびスライダの浮上特性解析プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のディスク装置のスライダの浮上特性評価方法について、磁気ディスク装置のスライダの浮上特性評価方法を例として説明する。
【０００３】
従来から、浮上形の磁気ディスク装置の磁気ヘッドを搭載したスライダの磁気記録媒体に対向すべき面の形状を決定する際には、磁気ディスク装置の動作時、つまり回転する磁気記録媒体に対するスライダの浮上特性を解析プログラムを用いて、コンピュータ上で解析した結果に基づいた評価が行われてきた（解析プログラムとしては例えば、Ｕ．Ｃ．Ｂｅｒｋｌｅｙ校が開発したＣＭＬＡｉｒが実用化されている）。
【０００４】
このような、従来のスライダの浮上特性の解析プログラムについて、図面を用いて説明する。
【０００５】
図８は、従来のスライダの浮上特性の解析プログラムにおける、解析のステップを示すフローチャートである。
【０００６】
図８において、まず、ステップＳ１００において、解析しようとするスライダの磁気記録媒体に対向すべき面の形状データがコンピュータに入力される。
【０００７】
入力は、ＣＡＤ等で作成された３次元の座標データがそのまま入力されるか、マウス等で簡易にコンピュータの画面上で入力された形状が３次元の座標データに変換されて入力される。
【０００８】
また、ステップＳ１００においては、スライダと磁気記録媒体との隙間を決定する、初期浮上量ｈ0、ロール角度、ピッチ角度等の隙間パラメータの入力、ヘッド支持装置の支持アームによってスライダに付与された付勢力である荷重Ｆ0、及びスライダと磁気記録媒体との相対的な速度、つまり、磁気記録媒体の回転数とスライダの位置の入力も同時に行われる。
【０００９】
次に、ステップＳ１０１において、ステップＳ１００において入力された面の形状データ、及び隙間パラメータ、荷重、及びスライダと磁気記録媒体との相対速度を元に、スライダの磁気記録媒体に対向すべき面と磁気記録媒体との間の空気膜の圧力分布が算出される。
【００１０】
この圧力分布算出は、レイノルズ方程式を解くことにより行われる。
【００１１】
次に、ステップＳ１０１においては、算出された圧力分布を積分することにより、スライダの初期浮上力ｆ0が算出される。
【００１２】
次に、ステップＳ１０２において、ステップＳ１００において与えられた荷重Ｆ0と、ステップＳ１０１で算出された初期浮上力ｆ0の釣り合いを判断する。
【００１３】
もし、Ｆ0とｆ0との差の絶対値が、あらかじめ定められた値（例えば、１０-7程度の大きさの値、図８にはＲと記す）よりも小さい場合には、ステップＳ１１０へ進む。
【００１４】
また、Ｆ0とｆ0との差の絶対値が、あらかじめ定められた値よりも大きい場合には、ステップＳ１０３へ進み、初期浮上量ｈ0を微少量変化させた浮上量ｈ0’を定義し、ステップＳ１０４において、ステップＳ１０３で定義された浮上量ｈ0’に基づいて、ステップＳ１０１と同様の計算を行って圧力分布及び浮上力ｆ0’を算出する。
【００１５】
次に、ステップＳ１０５において、ステップＳ１０２と同様に、Ｆ0とｆ0’との釣り合いを判断する。
【００１６】
もし、Ｆ0とｆ0’との差の絶対値が、あらかじめ定められた値よりも小さい場合には、ステップＳ１１０へ進む。
【００１７】
また、Ｆ0とｆ0’との差の絶対値が、あらかじめ定められた値よりも大きい場合には、ステップＳ１０６へ進み、スライダの磁気記録媒体に対向すべき面と磁気記録媒体との間の空気膜を剛体バネと仮定して、次式よりそのバネ係数ｋを算出する。
【００１８】
ｋ＝Δｆ／Δｈ＝（ｆ0’−ｆ0）／（ｈ0’−ｈ0）
次にステップＳ１０７において、ステップＳ１０６で算出されたバネ係数ｋを用いて、浮上量ｈ1を次式より算出する。
【００１９】
ｈ1＝ｋ（Ｆ0−ｆ0）＋ｈ0
次に、ステップＳ１０８において、ステップＳ１０７で算出された、ｈ1の値を用いて、ステップＳ１０１またはステップＳ１０４と同様にして、浮上量ｈ1に基づいて、スライダの磁気記録媒体に対向する面と磁気記録媒体との間の空気膜に発生する圧力分布と浮上力ｆ1とを算出する。
【００２０】
次に、ステップＳ１０９において、荷重Ｆ0とｆ1との釣り合いを判断して、もし、Ｆ0とｆ1との差の絶対値が、あらかじめ定められた値（図８にはＲと記す）よりも小さい場合には、ステップＳ１１０へ進み、ステップＳ１１０においては、ｈ1を評価すべきスライダの浮上量として出力し、終了する。
【００２１】
また、ステップＳ１０９において、荷重Ｆ0とｆ1との釣り合いを判断して、もし、Ｆ0とｆ1との差の絶対値が、あらかじめ定められた値（図８にはＲと記す）よりも大きい場合には、ステップＳ１０７に戻り、バネ係数ｋは、ステップＳ１０６において算出された値をそのまま用いて、浮上量ｈ2を次式より算出する。
【００２２】
ｈ2＝ｋ（Ｆ0−ｆ1）＋ｈ1
以下、順にステップＳ１０８及びステップＳ１０９を実行し、ステップＳ１０９において、Ｆ0とｆ2との釣り合いを判断して、Ｆ0とｆ2との差の絶対値が、あらかじめ定められた値（図８にはＲと記す）よりも大きい場合は、ステップＳ１０７、ステップＳ１０８、及びステップＳ１０９を繰り返し実行し、ステップＳ１０９において、Ｆ0とｆnとの差の絶対値が、あらかじめ定められた値（図８にはＲと記す）よりも小さくなるまで繰り返す。
【００２３】
そして、ステップＳ１０９において、Ｆ0とｆnとの差の絶対値が、あらかじめ定められた値よりも小さく収束した場合には、ステップＳ１１０に進み、ｈnを評価対象のスライダの浮上量として、出力して、終了する。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたような、従来のスライダの浮上特性の解析方法、及びそのプログラムにおいては、浮上量の値を収束させる際に、初期のスライダの浮上量より計算されたバネ係数を固定して、つまり剛体バネと仮定して繰り返し計算を行っていたが、一般に空気バネ係数ｋは浮上量ｈで表される非線型の関数で示されるために、解析によって求まった浮上量が現実のスライダの浮上量と一致しない、及び浮上量の値がなかなか収束しない、という課題があった。
【００２５】
さらに、従来のスライダの浮上特性の解析方法、およびプログラムにおいては、剛性係数であるバネ係数ｋは、一つのスライダ形状につき一つの値しか算出しない、つまり、スライダの重心位置と磁気記録媒体との間に一本の剛体バネが位置するとして解析されていた。
【００２６】
しかし、実際には、スライダの磁気記録媒体に対向すべき面の形状が平面ではないために、スライダ表面の位置によって磁気記録媒体からの浮上量が異なるために、バネ係数は局所的に異なる。つまりスライダは複数の空気バネによって支えられ、浮上している。
【００２７】
従来の方法ではこれも考慮されていないために、解析結果が実際のスライダの挙動、例えば浮上量と食い違う要因となっていた。
【００２８】
一方、近年の磁気ディスク装置においては、磁気ディスクの記録密度が飛躍的に向上しているために、スライダが磁気記録媒体から浮上する際の浮上量が、従来に比較して非常に小さく、数十ｎｍ以下、例えば１０〜２５ｎｍ程度となることも多い。
【００２９】
このように浮上量が小さくなると、磁気記録媒体の表面粗さの影響、磁気記録媒体の回転時の面振れ等の、外乱がスライダ挙動に与える影響は、従来に比べて飛躍的に大きくなるが、前述したような従来のスライダの浮上特性評価方法においては、これらの外乱の影響を解析、評価することができず、解析によって求めた浮上量と実際のスライダの挙動とが食い違う、という課題があった。
【００３０】
まず、比較的高周波領域の外乱、例えば磁気記録媒体の表面粗さ等がスライダ挙動に与える影響を解析するために必要な減衰係数については、従来の方法では、全く考慮されておらず、算出することができなかった。
【００３１】
また、近年のパソコン、携帯電話、ＰＤＡ等の携帯用情報機器の小型化、モバイル化等により、その有力なデータストレージ手段である、磁気ディスク装置においては、一段の小型化及び、振動、落下等に対して高い耐衝撃性を有することなど、高い可搬性が求められている。
【００３２】
このために、スライダの浮上特性の解析、評価においても、比較的低周波領域の外乱、つまり、磁気記録媒体の回転時の面振れや、落下等に対する耐衝撃性を評価することが必要となるが、従来の方法では、このような外乱に対して解析、評価を行うことができない、という課題を有していた。
【００３３】
本発明はこのような課題に鑑み、磁気記録媒体の表面粗さや、面振れ、さらに落下、衝撃等による耐衝撃性の解析が可能で、より迅速に、求めるべき浮上量を収束させ、また正確な浮上特性を求めることができるスライダの浮上特性評価方法、及びそのプログラムを提供することを目的とする。
【００３４】
【課題を解決するための手段】
本発明のスライダの浮上特性評価方法は、スライダの記録媒体に対向すべき面の形状と、スライダと記録媒体との隙間パラメータと、スライダに付与される荷重と、スライダと記録媒体との相対速度とに基づいてスライダの記録媒体に対向すべき面と記録媒体との隙間の気体膜について算出された剛性分布と減衰分布とによってスライダの浮上特性を評価することを特徴としている。
【００３５】
これにより、外部からの振動や、面ぶれ、磁気記録媒体の表面粗さ等の外乱を考慮したスライダの浮上特性の解析が実現できる。
【００３６】
また、剛性分布と減衰分布との算出を、摂動法に基づいて行うことにより、剛性分布と減衰分布の算出をより簡易に行うことが可能となる。
【００３７】
また、本発明のスライダの浮上特性解析プログラムは、コンピュータに、スライダの記録媒体に対向すべき面の形状と、スライダと記録媒体との隙間パラメータと、スライダに付与される荷重と、スライダと記録媒体との相対速度とが入力される第１のステップと、スライダの記録媒体に対向すべき面と記録媒体との隙間の気体膜に発生する圧力分布を算出する第２のステップと、圧力分布よりスライダの浮上力を算出する第３のステップと、荷重と浮上力との釣り合いを判断する第４のステップと、第４のステップにおいて、荷重と浮上力が釣り合わない場合には、剛性係数を求め、剛性係数から新規に浮上量を算出し、第２のステップに戻る第５のステップと、第４のステップにおいて、荷重と浮上力とが釣り合った場合には、その際の隙間パラメータと、第５のステップにおいて算出された、スライダの記録媒体に対向すべき面と記録媒体との隙間の気体膜の剛性分布と減衰分布とを出力する第６のステップとを実行させることを特徴とする。
【００３８】
これにより、本発明のスライダの浮上特性評価方法が実現できるプログラムを提供することができる。
【００３９】
また、第５のステップにおいて、剛性分布と減衰分布とを、摂動法によって求めることによって、より簡易に剛性分布と減衰分布とを算出することが可能になる。
【００４０】
また、このようなプログラムを記録した記録媒体によれば、プログラムを実行させる際に端末に依存せずに実行させることができる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００４２】
（第１の実施の形態）
第１の実施の形態として、本発明のスライダの浮上特性解析プログラムを説明する。
【００４３】
本発明のスライダの浮上特性解析プログラムは、図７に示すような、少なくとも、マウス、キーボード等の入力装置７、ＣＰＵ８、メモリ、ディスク装置等の記憶装置９、及びディスプレイ、プリンタ等の出力装置１０からなる演算装置１１（例えばコンピュータ）上で実行される。
【００４４】
次に、具体的なステップ毎の処理プロセスを、隙間パラメータとして浮上量を求める際を例として、図１に示すフローチャートを用いて説明する。
【００４５】
図１において、まず、ステップＳ１０では、解析対象となる、スライダの磁気記録媒体に対向すべき面（以下ＡＢＳ面（Ａｉｒ  Ｂｅａｒｉｎｇ  Ｓｕｒｆａｃｅ）と記す）の形状がＣＰＵ８に入力される。
【００４６】
入力は、あらかじめＣＡＤ等で作成されたＡＢＳ面の３次元の形状データが記憶装置９から入力されても良いし、入力装置７を用いて、演算装置の出力装置１０上で簡易に作図して作成したＡＢＳ面形状の３次元座標に変換されたデータがＣＰＵ８に入力されてもよい。
【００４７】
ステップＳ１０の一例として、図２に、解析対象となるスライダ１の、ＡＢＳ面形状の一例を示す。図２（ａ）はその平面図、図２（ｂ）はその斜視図である。
【００４８】
図２において、磁気ディスク装置の動作時、つまり磁気記録媒体の回転時には、解析対象となるスライダ１には、矢印Ｗの方向から、磁気記録媒体の回転によって空気流が流入する。
【００４９】
スライダ１のＡＢＳ面は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、平坦なステップ面２と、正の圧力を発生させるためのレール面６と、負の圧力を生じさせるためのリセス面３と、磁気ヘッド５を搭載すべきパッド面４とを有する。
【００５０】
次に、実際の解析のステップについて、再度図１を用いて説明する。
【００５１】
ステップＳ１０においては、前述したＡＢＳ面の形状と共に、スライダと磁気記録媒体との隙間パラメータが入力装置７よりＣＰＵ８に入力される。
【００５２】
なお、隙間パラメ−タとは、例えば初期の浮上量ｈ０、ピッチ角度θ０、ロ−ル角度ψ０等のパラメ−タ、すなわち、磁気記録媒体に対するスライダ１の初期の姿勢、位置を決定するパラメ−タである。
【００５３】
また、ステップＳ１０においては、解析対象となるスライダ１に、磁気記録媒体に接近する方向に支持アームから印加される荷重のデータも入力装置７からＣＰＵ８に入力される。
【００５４】
ここで、荷重のデータとは、例えば、荷重の大きさＦ0と、その荷重が印加される位置のデータである。
【００５５】
さらに、ステップＳ１０においては、解析の基礎条件として、標高や、空気粘土、磁気ディスク装置のスピンドルモータの回転数、速度、磁気記録媒体におけるスライダの位置、スキュー角、スライダ中の磁気ヘッドが搭載された位置、磁気記録媒体の表面粗さの大きさ、形状等の情報も入力装置７から入力されるか、またはあらかじめ入力されたデータが記憶装置９からＣＰＵ８に入力される。
【００５６】
次に、ステップＳ２０においては、ＣＰＵ８において、ステップＳ１０で入力されたパラメータを用い、レイノルズ方程式に基づいて、ＡＢＳ面と磁気記録媒体表面との間の空気膜の圧力分布が算出される（レイノルズ方程式については、例えば、Ｏ．Ｒｅｙｎｏｌｄｓ、“Ｏｎ  ｔｈｅ  Ｔｈｅｏｒｙ  ｏｆ  Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｉｔｓ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｔｏ  Ｍｒ．Ｂｅａｕｃｈａｍｐ  Ｔｏｗｅｒ‘ｓ  Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ、Ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ  ａｎ  Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ  Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ  ｏｆ  Ｏｌｉｖｅ  Ｏｉｌ，Ｐｈｉｌ．Ｔｒａｎｓ．，１７７（１８８６）、１５７．に示されている）。
【００５７】
その結果、図３に示すように、スライダのＡＢＳ面と磁気記録媒体との間の空気膜に発生する圧力分布が算出され、出力装置１０に表示される。
【００５８】
これにより、ＡＢＳ面の形状に応じた圧力分布を算出し、評価することができる。
【００５９】
次に、図１に戻って、ステップＳ３０において、ステップＳ２０にて算出された圧力分布を積分することによって、解析対象となるスライダの浮上力ｆ0の算出がＣＰＵ８において行われる。
【００６０】
次に、ステップＳ４０において、ステップＳ３０において算出された浮上力ｆ0と、ステップＳ１０において入力された荷重Ｆ0との釣り合いがＣＰＵ８において判断される。具体的には、浮上力ｆ0と荷重Ｆ0との差の絶対値があらかじめ設定された値（例えば１０-7程度大きさの値）以内かどうかが判別される。
【００６１】
ステップＳ４０において釣り合いの判別が行われた結果、釣り合っていると判断されればステップＳ５０に進み、釣り合っていないと判断されれば、ステップＳ７０に進む。
【００６２】
ステップＳ７０では、ＣＰＵ８において、摂動法を用いた演算を行うが、まず、ステップＳ１０で入力された各パラメータを用いて、スライダ１のＡＢＳ面における複素剛性圧力分布Ｇを求める。
【００６３】
なお、摂動法を用いたスライダの複素剛性圧力、剛性係数、減衰係数を求める方法は、小野京右、他２名、“サブミクロン領域における浮動ヘッドスライダの追従特性”、日本機械学会論文集（Ｃ編）、昭和５４年３月、第４５巻、３９１号、ｐ．３５６−３６２及び、三矢保永、他２名、“面粗さを考慮した動的分子気体潤滑問題のＦＥＭによる摂動解法”、日本機械学会論文集（Ｃ編）、平成７年７月、第６１巻、５８７号、ｐ．４３４−４４２に示されている。
【００６４】
次に、この複素剛性圧力分布Ｇを積分して、その実部を剛性係数の初期値ｋ0として算出する。
【００６５】
なお、算出された複素剛性圧力分布Ｇの実部はスライダ１のＡＢＳ面における剛性分布Ｋとして、また、その虚部は減衰分布Ｃとして、演算装置１１内部の記憶装置９に記憶される。
【００６６】
次に、ステップＳ７１において、ステップＳ７０において算出された剛性係数の初期値ｋ0を用いて、スライダの浮上量ｈ1の算出をＣＰＵ８において行い、結果を記憶装置９に記憶させる。算出は次式に基づいて行う。
【００６７】
ｈ1＝ｋ0（Ｆ0−ｆ0）＋ｈ0      （１）
次に、ステップＳ２０に戻り、ステップＳ７１において算出されたスライダの浮上量ｈ1を用いて、再度、解析対象となるスライダのＡＢＳ面における圧力分布が算出される。
【００６８】
そして、次にステップＳ３０において、浮上力ｆ2が算出され、次に、ステップＳ４０において、ステップＳ３０において算出された浮上力ｆ2と、ステップＳ１０において入力された荷重Ｆ0との釣り合いが判断される。具体的には、浮上力ｆ2と荷重Ｆ0との差の絶対値があらかじめ設定された値（例えば１０-7程度の値）以内かどうかが判別される。
【００６９】
次にステップＳ４０において、釣り合いの判別が行われた結果、釣り合っていると判断されればステップＳ５０に進み、釣り合っていないと判断されれば、ステップＳ７０に進む。
【００７０】
このように、ステップＳ４０において、浮上力ｆnと荷重Ｆ0との釣り合いが判断され、釣り合うまで、このループが繰り返される。
【００７１】
次に、ステップＳ４０において、釣り合いが取れていると判断された場合においては、ステップＳ５０において、記憶装置９に記憶されたｈnを解析対象のスライダ１の浮上量の値として出力する。
【００７２】
本発明のスライダの浮上特性解析プログラムによれば、計算の都度、剛性係数ｋを変化させて計算を行うので、計算の収束回数が従来の解析プログラムと比して半分程度で済む。
【００７３】
なお、本実施の形態においては、初期浮上量ｆ0から平行モードの剛性係数であるｋを決定し、最終の浮上量ｈnを算出する方法について述べたが、本発明のスライダの浮上特性評価プログラムにおいては、ピッチモードについても同様に、初期のピッチ角度θ0から、ピッチモードの剛性係数ｋθの算出を行い、最終のピッチ角度θnを算出する。
【００７４】
この場合、（１）式は、
θ1＝ｋθ0（Ｍθ0−ｍθ0）＋θ0      （２）
となり、摂動法を用いてｋθの値を収束させながら、最終のピッチ角度θnを算出することができる（Ｍθ0はピッチ方向の荷重モーメント，ｍθ0はピッチ方向の浮上力モーメントを示す）。
【００７５】
同様に、ロ−ルモ−ドにおいても、初期のピッチ角度θ０から、ロ−ル方向のモ−メントを用いてロ−ルモ−ド剛性係数ｋψの算出を行い、最終のロ−ル角度ψｎを算出することができる。
【００７６】
このように、スライダとディスクとの間の隙間分布Ｈ（ｘ，ｙ）が平行モードのｈn，ピッチモードθnとロールモードψnにおいて決められる。
【００７７】
Ｈ（ｘ，ｙ）＝ｆ（ｈn，θn，ψn）  （３）
さらに、ステップＳ５０を実行した後に、ステップＳ６０において、ステップＳ７０を最後に実行させた際に、記憶装置９に記憶された、剛性係数Ｋ及び減衰係数Ｃの値を呼び出して、出力装置１０に、図４（ａ）並びに図４（ｂ）に示すような剛性分布Ｋ及び図５（ａ）並びに図５（ｂ）に示すような減衰分布Ｃを出力する。
【００７８】
本発明のスライダの浮上特性解析プログラムを用いれば、剛性分布Ｋ及び減衰分布Ｃを算出することができるので、スライダの浮上特性として、従来と同様に与えられた条件下でのスライダの磁気記録媒体に対する浮上量、ピッチ角度、ロール角度の算出に加えて、従来不可能であった耐衝撃性の評価を行うことが可能になる。
【００７９】
次に、この耐衝撃性の評価を、実例を示しながら説明する。
【００８０】
図４及び図５は図２に示したＡＢＳ面を解析対象として解析を行った演算結果の一例を示す図である。
【００８１】
なお、図４（ａ）及び図５（ａ）はそれぞれ、摂動法によって演算する際の、周波数を７５Ｈｚとした場合の剛性分布と減衰分布を示す。
【００８２】
また、図４（ｂ）及び図５（ｂ）はそれぞれ、摂動法によって演算を行う際の、周波数を１０００Ｈｚとした場合の剛性分布と減衰分布を示す。
【００８３】
周波数が７５Ｈｚというのは、磁気ディスク装置に印可される比較的低周波の外乱、例えば磁気記録媒体のスピンドルモータへの取付の製造バラツキによる、面ぶれ等を想定した場合の周波数の一例である。
【００８４】
例えば、４５００ｒｐｍで回転する磁気記録媒体においては、その面ぶれ周波数が次式で求められる。
【００８５】
４５００（ｒｐｍ）／６０（ｓ／ｍｉｎ）＝７５（Ｈｚ）
また、磁気ディスク装置の落下等による、外部からの振動も、これよりさらに低い周波数の振動を与えた際の解析結果を評価することで、その影響を明らかにすることができる。
【００８６】
また、周波数が１０００Ｈｚというのは、比較的高周波の外乱、例えば磁気記録媒体の記録面上の表面粗さ、うねり等による、スライダに印加される外乱を想定した場合の周波数の一例である。
【００８７】
本発明のスライダの浮上特性の解析方法によれば、様々なスライダの浮上特性を評価、予測することが可能となる。
【００８８】
例えばまず、図４（ａ）において、図３の圧力分布において負の圧力が発生する領域Ａにおける、剛性分布を見ると、ほとんどその剛性係数に変化の無いことが分かる。
【００８９】
これはいわゆる負圧の飽和現象を示しており、負圧が発生する部分を形成しても、ＡＢＳ面と磁気記録媒体面との間の空気膜剛性には良い影響も悪い影響も与えないことが分かる。一方、正の圧力が発生している領域においては、正の剛性係数が算出されており、比較的低周波の外乱に対して、より高剛性のＡＢＳ面を設計するには、高い圧力分布を有するような設計を行う必要があることが分かる。
【００９０】
次に、図４（ｂ）において、比較的高い周波数の外乱を与えた場合のＡＢＳ面での剛性分布を見ると、領域Ｂにおいて、若干剛性が大きくなっていることが分かる。
【００９１】
これは図２におけるステップ面２と一致しており、このステップ面２はいわゆるスクイズ効果を持たせるために、平坦な部分を広く設けた設計を行った部分であるが、その効果は、比較的高周波の外乱があった場合に若干表れることが分かる。
【００９２】
次に減衰分布の結果について検討を行った結果について説明する。
【００９３】
まず、図５（ａ）の比較的低周波な振動に対する減衰係数の分布では、磁気ヘッドが設けられたパッド部以外、あまり大きな値が算出されていない。
【００９４】
これは、低い周波数の振動に対しては、減衰係数の影響は小さい、ということを示している。
【００９５】
一方、図５（ｂ）に示した比較的高い周波数の振動に対する減衰係数の分布を見ると、Ｃに示した領域において、減衰分布が負の値になっていることが分かる。
【００９６】
減衰分布が負の値になっている領域は、図２（ａ）の領域Ｃと一致する領域であり、これは、レール面６とリセス面３の境界部分での乱流の発生が原因だと思われる。
【００９７】
このような負の減衰係数の領域が存在すると、スライダとしては、比較的高い周波数の外乱、例えば、浮上時の表面粗さの影響等があった場合に、スライダの挙動が不安定になり、スライダと磁気記録媒体とが衝突してしまう可能性が高いことが分かる。
【００９８】
実際に、図２に示したＡＢＳ形状のスライダを試作、実験した場合、浮上時にスライダが不安定な挙動を示し、磁気記録媒体と衝突するという結果が得られた。
【００９９】
このように、本発明によるスライダの浮上特性評価方法によれば、摂動法を用いて浮上量等の隙間パラメータを求めることにより、以下の利点がある。
【０１００】
まず、計算の都度、剛性係数ｋを変化させて計算を行うので、計算の収束回数が従来の解析プログラムと比して半分程度で済む。
【０１０１】
また、摂動法を用いて浮上量等の隙間パラメータを求めることにより、ＡＢＳ面における、剛性分布、減衰分布を簡易に算出することができる。
【０１０２】
さらに、本発明のスライダの浮上特性評価方法によれば、従来の方法で解析を行った場合よりも、実験値とより近い値の浮上量等の隙間パラメータが、算出可能である。
【０１０３】
図６に、あるＡＢＳ面形状を有するスライダを解析対象として、浮上特性を解析した結果、求められた浮上量と、実測値との比較とを示す。
【０１０４】
図６に示したように、実測値２２．６（ｎｍ）に対して、従来の方法で解析、算出した浮上量は１７．７（ｎｍ）、本発明のスライダの浮上特性解析プログラムによって算出された浮上量は、２４．７（ｎｍ）と、実測値により近い値を算出することができた。
【０１０５】
なお、本発明の実施の形態においては、磁気ヘッドを用いた磁気ディスク装置のスライダの浮上特性の評価方法、及びそれを用いたプログラムについて説明したが、本発明のディスク装置は、浮上型のディスク記録再生装置、たとえば光ディスク装置や光磁気ディスク装置等のスライダの浮上特性の評価方法、及びそれを用いたプログラムとして用いた場合も同様の効果を有する。
【０１０６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のスライダの浮上特性評価方法、及びそれを用いたプログラムを用いれば、記録媒体の表面粗さや、面振れ、さらに落下、衝撃等による耐衝撃性の解析が可能で、より迅速に計算を収束させ、また正確な隙間パラメータを算出することができるスライダの浮上特性評価方法、及びそのプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるスライダの浮上特性解析プログラムのステップを示すフローチャート
【図２】（ａ）本発明の第１の実施の形態における解析対象となるスライダのＡＢＳ面形状を示す平面図
（ｂ）同斜視図
【図３】本発明の第１の実施の形態における解析対象となるスライダのＡＢＳ面に発生する圧力分布を示す図
【図４】本発明の第１の実施の形態における解析対象となるスライダのＡＢＳ面に発生する剛性分布を示す図
【図５】本発明の第１の実施の形態における解析対象となるスライダのＡＢＳ面に発生する減衰分布を示す図
【図６】本発明の第１の実施の形態における浮上量の解析結果と実測値とを比較した図
【図７】本発明の第１の実施の形態における、演算装置の構成を示すブロック図
【図８】従来のスライダの浮上特性解析プログラムのステップを示すフローチャート
【符号の説明】
１  スライダ
２  ステップ面
３  リセス面
４  パッド面
５  磁気ヘッド
６  レール面
７  入力装置
８  ＣＰＵ
９  記憶装置
１０  出力装置
１１  演算装置
Ｓ１０〜Ｓ１１０  ステップ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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