接触記録型磁気ディスクを対象とした輪郭うねり形状の機能計測とヘッド跳躍振動解析

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09650162
• Research Institution: Nagaoka University of Technology
• Principal Investigator: 柳 和久 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (80108216)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松野 好洋 日本板硝子ジー, ディー(株)・メディア製造部, 主席技師 ; 原 精一郎 長岡技術科学大学, 工学部, 助手 (40293253) ; 明田川 正人 長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (10231854) ; 矢鍋 重夫 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (30016662)
• Keywords: 表面うねり / 磁気ディスク / トライボロジー / ヘッド浮上 / 輪郭形状

Research Abstract

静圧空気軸受け方式のディスク円周トラック用輪郭形状測定機の性能向上を図り、±1nm/15mm以内の運動誤差におさめることができた。また、ディスクのわずかな傾斜成分を補正する回帰式を導出し、サンプリング条件の最適化を試みた。超軽負荷のダイヤモンドスタイラスにより機械的なローパスフィルタの機能を持たせ、さらに電気的なフィルタも付加した。市販の光学式表面形状測定機よりも良好かつ的確なデータが得られることを確認した。数多くのサンプルディスクを対象に輪郭形状データを収集し、ディジタルフィルタリング技術を用いて段階的な波長帯域に分離評価する手法を提示した。JIS規格に加えてISOのモチーフパラメータを応用して輪郭形状の定量化を行うとととに、ヘッド/ディスクの浮上接触に合致する機能的な包絡線波形処理とパラメータ化を行った。他方で、ディスク面上の微細な表面凹凸形状の統計的評価を行い、ヘッドスライダとの接触弾性変形の定式化を試みた。今年度は、浮上接触の解析シミュレーションに主眼を置き、特にディスクの輪郭形状に起因する理想的スライダの追従接触浮上軌跡を実測形状データから導出するソフトウェアを作成した。さらに、市販の測定機を用いたヘッド浮上軌跡のデータと比較して、本シミュレーション結果が実験と定性的に一致することを確認した。
また、視点を変えて、ステップ状およびパルス状輪郭形状に対するヘッドアセンブリの浮上接触挙動を解析予測するアルゴリズムを構築した。

Research Products

• [Publications] S.Hara et al.: "An in -line digital filtering algorithm for surface roughness profile" PRECISION ENGINEERING. 22・4. 190-195 (1998)
• [Publications] 原精一郎他3名: "共焦点光学系の走査型レーザ顕微鏡による表面凹凸形状測定と機能的ディジタルフィルタ処理" 精密工学会誌. 64・5. 710-714 (1998)
• [Publications] 明田川正人他7名: "結晶格子を基準とする微小長さ測定(第3報)" 精密工学会誌. 65・1. 121-125 (1999)
• [Publications] 原精一郎他3名: "磁気ディスクの輪郭うねりを対象とした測定方法および形状データのパラメータ化に関する研究" 1999年度精密工学会春季大会講演論文集. 発表予定. (1999)
• [Publications] 田村真,矢鍋重夫: "ハードディスクスライダアセンブリの挙動解析" 日本機械学会北陸信越支部第36期総会講演会. 発売予定. (1999)