CN1664951A - 旋转盘存储装置 - Google Patents

Abstract

旋转盘存储装置装配有带电过滤器，能够有效去除该装置内的尘埃。带电过滤器(100)被设置在磁盘(16)之下且位于底座的底板上，通过将纤维驻极体过滤器介质做成褶形而使带电过滤器(100)具有多个通孔，形成通孔以使其面向空气的流动方向，与气流一同移动的尘埃被极化并被吸引到带电过滤器上，该带电过滤器可以收集非常微小的颗粒而不引起阻塞和压力损失的问题，形成通孔的褶部还具有使气流均匀的作用。

Description

旋转盘存储装置

技术领域

本发明涉及安置在诸如磁盘驱动器和光盘驱动器等旋转盘存储装置中的集尘过滤器。特别地，本发明涉及具有静电过滤器的旋转盘存储装置，该静电过滤器以静电方式吸取因盘介质旋转而产生的气流中悬浮的尘埃，然后从空气中分离尘埃并收集尘埃。

背景技术

在作为旋转盘存储装置的磁盘驱动器中，随着存储容量的提高和尺寸的减小，记录密度在提高。这样，记录表面和磁头之间的间隔变得越来越窄。同时，处理这样的问题也变得更加重要：微小的尘埃颗粒附着在磁盘的表面并因此引发磁头故障。磁盘驱动器的组装可以在保持洁净空气环境的洁净室内进行，但很难完全防止尘埃进入磁盘壳体内部。高速旋转的磁盘与磁头滑块的偶然接触也可能引起新尘埃的产生。

磁盘壳体允许少量的空气经过通气过滤器在内部和外部之间出入。当磁盘装置的内部和外部之间出现压力差时，这种空气的出入可达到压力的平衡。但是，侵入通气过滤器的微小尘埃颗粒可以相互吸引并变成大的尘埃颗粒。因此，在传统的磁盘驱动器中，主要使用机械过滤器对磁盘壳体内的尘埃进行集尘。另外，也使用静电过滤器。图1是具有机械过滤器的传统磁盘驱动器1的平面视图。当磁盘3沿箭头A的方向旋转，在该磁盘的表面产生沿着与该磁盘旋转方向相同方向流动的气流。气流的一部分进入形成在磁盘壳体角上的角腔8。在角腔8里，机械过滤器7安置在岛状壁部分6和磁盘壳体的侧壁之间。

按照这样的方式形成机械过滤器7：用带电过滤器(chargingfilter)围绕活性炭过滤器。另外，再用透气性好的布如纱布围绕该带电过滤器。当进入角腔8的气流经过机械过滤器7并再移向磁盘3时，过滤器7收集悬浮在气流中的尘埃。在机械过滤器中，较小的网眼收集悬浮在气流中的尘埃。因此，随着过滤器的使用，尘埃从过滤器的表面到内部逐渐阻塞网眼，这样增加了压力损耗而降低了集尘效率。

在机械过滤器中，随着以纤维状形成的过滤器的每个单位面积的重量增加，尘埃颗粒与过滤器碰撞的几率也变得更高。根据要收集的尘埃颗粒的大小选择过滤器的每单位面积的适当重量。随着过滤器的每单位面积重量的增加，可能要收集更小的尘埃颗粒，但是压力损耗增加并且通过过滤器的空气量变得更少。在磁盘的壳体内，由按预定转数旋转的磁盘3产生气流。因此，磁盘3的转数和半径，以及叠放的磁盘数决定了气流的流速。如果增强过滤器的精度以收集更微小的尘埃颗粒，则可能导致过滤器每单位面积的重量增加和气流速度的不足。而且，随着过滤器的使用，尽管过滤器的压力损耗增加，但不可能增加气流的速度。解决效率降低的唯一措施就是更换过滤器介质。因此，在机械过滤器中，不可能得到满意的性能。

已知用来评估用在磁盘驱动器中的过滤器性能的一种方法使用90％净化时间的指标。90％净化时间是指，随着磁盘的旋转，过滤器收集磁盘壳体内的尘埃，使其尘埃量相对初始值减少90％所需的时间。当测量使用机械过滤器的磁盘驱动器的90％净化时间，发现随着磁盘驱动器的转数和直径变小，90％净化时间变长。在固定磁盘的转数和直径的情况下，随着叠放的磁盘数目的减少，90％净化时间表现出增加的趋势。由这些事实可以认定磁盘的转数和直径以及叠放磁盘的数目，对流经机械过滤器的空气总量有影响。对于具有小叠放磁盘数和小直径的小尺寸磁盘驱动器，不可能有满意的集尘效果。

日本2000-222854号公报公开了一种技术，将诸如驻极体(electret)的静电荷部件(子衬板)附加到衬板(liner)，用于在软盘驱动器中保持记录介质表面的洁净(见同一文档的图2)。对于静电荷部件，将纤维形成为无纺布形态以作为静电荷吸引部件，然后将其形成在衬板中以增强吸尘效果。

日本特开平3-54790号公报公开了一种涉及用于磁盘驱动器的使用带电作用的空气清洁器。对空气流经的空气清洁器配备带电部分和吸尘部分。带电部分位于带电侧，用于使悬浮在空气中的尘埃带正电荷或负电荷。吸尘部分位于气流路径的下游侧，以吸附带正电荷或负电荷的尘埃。日本特开平6-60608号公报公开了一种技术，其中具有带电特性的过滤器被用在磁盘驱动器的定位机构中以提高吸尘效率。

发明内容

在近来的磁盘驱动器中，随着记录密度的提高，其磁头/滑块在磁盘上的浮起高度也变得越来越低，并且极小的尘埃颗粒也可能引起磁头故障。此外，由于还需要考虑气流的干扰，这可以引起磁盘悬架组件的摆动。如前面关于背景技术中所述的，高记录密度的小尺寸磁盘驱动器中应用的机械过滤器的尘埃收集性能在理论上受到限制。即使在磁盘驱动器使用静电型过滤器的情况下，也有必要同时解决各种问题。这些问题涉及保证高的吸尘效率的结构、安装位置的选择以及防止扰动气流引起的悬浮件的摆动。

因此，本发明的一个目的是提供一种旋转盘存储装置，其具有带电过滤器，该带电过滤器的结构能够有效收集盘壳体内存留和产生的尘埃。本发明的另一个目的是提供一种旋转盘存储装置，其具有尘埃收集过滤器，能够有效收集极微小的尘埃颗粒。本发明的还有一个目的是提供一种旋转盘存储装置，具有尘埃收集过滤器，该过滤器的尘埃收集效率几乎表现不出长期性退化。

本发明还有一个目的是提供一种旋转盘存储装置，具有尘埃收集过滤器，在盘壳体内不要求任何额外的空间，并且不引起扰动气流。本发明还有一个目的是提供一种旋转盘存储装置，具有尘埃收集过滤器，具有使盘壳体内存在的气流变得均匀的作用。本发明还有一个目的是提供一种旋转盘存储装置，具有尘埃收集过滤器，其结构简单，易于安装。

在本发明的第一个方面，提供一种旋转盘存储装置，其包括：壳体，含有底座和盖子；旋转盘存储介质，由安装在所述底座上的主轴马达可旋转地支撑；致动器磁头悬架组件，其上携带有磁头，该磁头适于对该旋转盘存储介质进行存取；以及带电过滤器，其具有由带电过滤器介质围绕的通孔并且允许气流从其中通过。当气流从所述通孔通过时，发挥了静电过滤器的功能以及使气流均匀的作用。

可以通过形成由带电过滤器介质围绕的通孔并且允许气流从其中通过，来提供带电过滤器。当该带电过滤器安装在旋转盘存储装置的内部时，其表现出很高的集尘效率。这里所说的“由带电过滤器介质围绕”是指围绕该通孔的带电过滤器的所有部件可以由带电过滤器介质形成。可替换地，这里所说的“由带电过滤器介质围绕”也可指部分部件由带电过滤器介质形成，而另外的部分可由不带电的材料形成。通过提供褶部(pleat portion)可以很容易地形成多个通孔，并且可以加大带电过滤器与气流的接触面积。在该褶部，通过形成通孔的内表面以及外表面的谷形部分发挥了使气流均匀的作用，因此可以减小磁头/滑块的摆动。使用褶部的纤维驻极体过滤器介质可以提供具有大带电量的带电过滤器以及很高的集尘效率。由多个层形成的褶部可以满足这样相互对立的要求：较大的带电量和高的刚性。将大带电量的驻极体过滤器介质置于与大量的气流接触的外侧，而将小带电量但高刚性的驻极体过滤器介质置于内侧，按照这种方法就可以有效满足大带电量和高刚性两方面的要求。

如果该褶部与由驻极体过滤器介质形成的衬部(liner portion)结合以形成通孔，也可以在衬部收集尘埃。利用双面胶带将衬部固定到底座可以很容易地将带电过滤器安装到旋转盘存储装置中，并且新释放气体的问题也很难发生。如果通孔按一层来形成，就可以形成大截面的通孔，这样在切割长的过滤器材料时就不会堵塞通孔的入口和出口。如果通孔由管部形成，则提高了抗外力的强度，并且与褶部相比，组装阶段的操作也变得容易。

如果带电过滤器连接到底座或盖子上，在盘壳体内就不再需要提供额外的空间。与传统技术相比较，盘壳体的体积可以降低一个对应于省去了机械过滤器的安装空间的量。这样，也就降低了在组装阶段遗留的尘埃量。该带电过滤器可以按照这样的方式安置：通孔面向垂直于旋转盘存储装置半径的投影平面的方向。存储介质穿过带电过滤器的纵向中心。在这种情况下，由存储介质产生的气流平滑地流过通孔。这样，不仅集尘效率而且气流均匀效果都得以改善。带电过滤器还可以连接到底座的侧壁。因空气在底座的侧壁上流动快，因此可以得到更高的集尘效率。通孔可以由驻极化聚合膜来形成。因聚合膜在刚性上要高于纤维过滤器介质，所以很容易实现过滤器的高刚性。

在本发明的第二方面，提供一种旋转盘存储装置，包括：含有底座和盖子的盘壳体；由安装在该底座上的主轴马达可旋转支撑的旋转盘存储介质；携带有磁头的致动器磁头悬架组件，该磁头适于对该旋转盘存储介质进行存取；以及位于旋转盘存储介质和底座底板之间并从致动器磁头悬架组件的转动范围的投影平面偏离的带电过滤器。

通过将带电过滤器安置在旋转盘存储介质和底座底板之间的位置以及偏离致动器磁头悬架组件转动范围的投影平面的位置，可以有效使用死空间。因带电过滤器的高度不受致动器磁头悬架组件的限制，因此可以提高其与气流的接触面积。

在本发明的第三方面，提供一种旋转盘存储装置，包括：含有底座和盖子的盘壳体；由安装在该底座的主轴马达可旋转支撑的旋转盘存储介质；携带有磁头的致动器磁头悬架组件，该磁头适于对该旋转盘存储介质进行存取；以及具有过滤器介质的带电过滤器，该过滤器介质从该底座的侧壁沿与该旋转盘存储介质的表面平行的方向水平延伸。

由于该过滤器介质从该底座的侧壁沿与该旋转盘存储介质的表面平行的方向水平延伸，可以同时获得使气流均匀的效果和集尘效果。如果将驻极化膜(electretized film)用作过滤器介质，就不必使用任何特别的支撑部件，如板之类，因这种膜具有高刚性。此外，利用支撑板可使用大带电量的纤维驻极体过滤器介质。

根据本发明，可以提供旋转盘存储装置，其具有尘埃收集过滤器，能够有效收集盘壳体内遗留和产生的尘埃。而且，根据本发明，可以提供旋转盘存储装置，其具有尘埃收集过滤器，能够有效收集极其细小的尘埃颗粒。另外，根据本发明，可以提供旋转盘存储装置，其具有尘埃收集过滤器，集尘效率经长期使用几乎不会退化。

另外，根据本发明，可以提供旋转盘存储装置，其具有尘埃收集过滤器，在盘壳体内不要求任何额外的空间并且不导致扰动气流。另外，根据本发明，可以提供旋转盘存储装置，其具有尘埃收集过滤器，能够使盘壳体内存在的气流变得均匀。另外，根据本发明，可以提供旋转盘存储装置，其具有尘埃收集过滤器，该尘埃收集过滤器结构简单，易于安装。

附图说明

图1是装配有机械过滤器的磁盘驱动器的平面图；

图2A和图2B是示出根据本发明实施例的磁盘驱动器的内部结构的平面图；

图3是沿图2B中X-X线的截面图；

图4(A)和图4(B)是图2所示的带电过滤器100的透视图；

图5A和图5B示出了带电过滤器100的长度L和宽度W，以及其在底座底部14相对于磁盘16的位置；

图6示出了在何种状态下带电过滤器100收集尘埃，其中尘埃随气流浮动而移动；

图7根据本发明另一个实施例的带电过滤器的截面图；

图8(A)和图8(B)根据本发明再一个实施例的带电过滤器的截面图；

图9(A)至图9(C)是根据本发明再一个实施例的带电过滤器的截面图；

图10是根据本发明的再一个实施例的带电过滤器的截面图。

具体实施方式

【磁盘驱动器的说明】

现在以磁盘驱动器为例说明根据本发明优选实施例的旋转盘存储装置。在本说明书和所有附图中，相同的部件用相同的参考标号来标记。图2(A)和图2(B)是示出磁盘驱动器10内部结构的平面图。该磁盘驱动器10通过由底座12和盖子18构成的壳体来描画。底座12包括底板14，磁盘驱动器10的主要部件都安装在其上。底座12还包括侧壁13，其提供底座12和盖子18之间的结合表面。底座12可以通过冷轧钢板压制或通过铝模铸而形成。盖子18可以通过对薄铝板或冷轧钢板冲压而形成。在盘壳体内，底座12和盖子18通过密封垫(未示出)结合在一起，形成密闭的空间，在其内部有清洁的空气。所述密封垫可以用密封带来代替，用于密封盘壳体。

作为旋转盘存储介质的磁盘16由安装在底座底板14上的主轴马达和主轴轴套(见图3)来支撑，并适于绕主轴25沿箭头A的方向高速旋转。在磁盘16的至少一个面形成记录层。在所述轴套上可以安装单个磁盘或多个磁盘的叠放。在本实施例中，叠放两个磁盘。这里所说的术语“磁盘16”必要时也包括磁盘叠放。磁头/滑块22由转换元件和滑块组成。转换元件关于磁盘16的记录表面执行数据的记录和/或再现。致动器磁头悬架组件(下文中称作“AHSA”)23包括磁头/滑块22、支撑磁头/滑块22的悬架机构以及音圈马达(下文中称作“VCM”)24。AHSA 23适于绕枢转轴26转动，用以将磁头/滑块22移动到磁盘16的预定磁道。

以外碰撞止动块27a和内碰撞止动块27b所限定的范围作为转动范围，AHSA 23使磁头/滑块22移动。磁盘驱动器10装配有斜面21，用于当磁盘16停止旋转时，使磁头/滑块22从磁盘16的表面撤回到该处。斜面21实现了加载/卸载(load/unload)系统，并且形成在靠近磁盘16的外圆周的地方。尽管本实施例采用加载/卸载系统作为撤回系统，该实施例也可以采用接触启/停(CSS)系统。CSS在磁盘16的表面形成纹理以提供撤回区域。盖子18装配有通气过滤器28，用于防止尘埃从外部进入。磁盘驱动器10具有角空间15，被底座的侧壁13的角落和磁盘16的外圆周所围绕。角空间15是用来测量磁盘驱动器内尘埃量的空间，尘埃从外部通过用来计量尘埃颗粒的小孔进入。该小孔在盖子18的相应位置形成。在磁盘16之下，带电过滤器100连接到底座的底板14。

图3是图2(B)中从线X-X所取的截面图。两个磁盘16保持在轴套32上，同时相互之间通过垫片44以预定距离间隔。压板34利用调节螺钉36将叠放的磁盘16固定到轴套32。通过定子40和转子磁铁42，轴套32在轴承38内转动。在磁盘16之下较低侧的位置，带电过滤器100安装到底座的底板14上。带电过滤器100使用驻极体过滤器介质形成。下面，将说明驻极体过滤器介质的生成。

【驻极体过滤器介质的说明】

带电过滤器100使用驻极化的纤维过滤器形成。使用驻极化纤维的过滤器介质被称作驻极体过滤器介质。驻极体是指具有高电绝缘性的聚合物材料在高直流电压下进行铸模的，然后，将经过铸模的聚合物材料半永久性地极化成持续带有静电的状态。聚合物材料例如是聚烯烃，通常是聚乙烯或聚丙烯，聚四氟乙烯(特氟隆)或聚酯薄膜(密拉)(特氟隆和密拉是杜邦公司的注册商标)。每个驻极化纤维的两面中的一面被正极化，而另一面被负极化。磁盘驱动器内的尘埃通常是不带电的。但是，随着尘埃接近驻极体过滤器介质的表面，尘埃要经过电介质极化(dielectric polarization)。电介质极化是这样一种现象，不带电的尘埃颗粒在附近电荷的影响下，正电荷和负电荷在一个微小的颗粒中彼此间隔地出现。

驻极体过滤器介质引起不带电的尘埃颗粒中的电介质极化，并且由于感应力，尘埃颗粒可以抵抗气流而被吸引以使得不同极性的电荷相互吸引。在尘埃颗粒带正电或带负电的情况下，由于库仑力，驻极体过滤器介质吸引尘埃颗粒。这样，在过滤器纤维被驻极化的情况下，所收集尘埃的量要大于只采用机械过滤原理的情况。利用驻极体过滤器介质的这种特性，构造根据本实施例的带电过滤器，适宜地用作磁盘驱动器中的集尘过滤器。

【带电过滤器100的说明】

图4(A)和图4(B)分别是主视图和侧视图，示出了使用驻极体过滤器介质的带电过滤器100的外部构成。为了说明的方便，略去了缩小比例。带电过滤器100包括由驻极化无纺纤维形成的褶部101，以及也由驻极化无纺纤维形成的片状衬部103。该驻极体过滤器介质由合成聚烯烃纤维形成。这样的介质可以获得，例如东洋纺株式会社的产品Elitolon(注册商标)。通过常规地折叠片状的驻极体过滤器介质形成褶部101。如图4(A)所示，褶部101在横截面按照折叠板的形状形成。此外，褶部101也可以做成其他形状，如波纹状板或具有蜂巢结构的盖板形状，沿宽度L方向形成有大量的通孔105。

褶部101具有多个通孔105，用于使气流沿长度L方向通过。在褶部101中，与通孔105接触的内侧面和通孔外部的外侧面都带电。优选地，衬部103在其与通孔接触的表面带电，以增强集尘效率。但是，也可以用不带电的材料形成，如聚乙烯对苯二酸酯(PET)或纸，以提高其与双面胶带107之间的粘合性。另外，如果没有衬部103，褶部101可以直接连接到双面胶带107，以形成通孔105。在褶部101中形成的通孔105按照垂直的一层构造来安排，即使使用低刚性和大带电量的驻极体过滤器介质，也可以保证预定的恒定强度。如果保证了要求的带电量和强度，也可以采用多层的蜂巢构造。图10示出了多层蜂巢构造的带电过滤器的例子。作为多层构造的例子，图10示出的带电过滤器300具有两层蜂巢构造。褶部301、衬部303、通孔305和双面胶带307的构造与图4(A)中示出的带电过滤器100中的一样。但在带电过滤器300中，在褶部301的顶上形成衬部309，并且褶部311在其上形成，以形成通孔305b和313。这样，形成通孔305a、305b和313的面，并且褶部311的外表面主要收集尘埃。通过这种垂直叠放的褶部来提供两层或多层蜂巢构造，可以提高尘埃收集面积。通孔的形状不限于图10所示的样子。考虑到强度和吸尘面积，可以从多种形状中选择合适的形状。这些形状包括带蜂巢形和有圆截面的柱体的排列。例如，在图4(A)中，褶部101和衬部103通过融合连接(fusion-bonding)结合在一起。从衬部103的底部到褶部101的顶部的高度H是从0.8至0.35mm的范围内选择的值。可以根据磁盘16与底座的底板14之间的间隔选择合适的值。

双面胶带107粘贴在衬部103的底部，以便将带电过滤器100固定到底座的底板14上。如果使用粘合剂来固定衬部103，需要去除该粘合剂释放的气体。在这一点上，以及在方便带电过滤器的安装上，使用双面胶带更优越。可以通过使用释放较少气体的粘合剂代替双面胶带107来固定带电过滤器100。

【带电过滤器安装位置的说明】

参照图5(A)和图5(B)说明带电过滤器的安装位置。在图5(A)所示的带电过滤器100a中，相对于图4(A)和图4(B)所示的带电过滤器100只规定了宽度W和长度L。其他的构造同过滤器100相同。在这种状态下，将带电过滤器100a固定在底座的底板14上。带电过滤器100a做成方块的外形，具有同样的宽度W和长度L。另外，以这样的方式安置过滤器100a：沿长度L方向穿过中心的磁盘16的半径的投影平面与带电过滤器100a中的通孔105正交。带电过滤器100a的投影平面与磁盘16的外圆周在点P1和P2接触，并且与压板34的外圆周在点P3接触。

如果按照上述的方式来安置带电过滤器100a，以箭头A指示的沿磁盘16的旋转方向移动的气流方向与通孔105的延伸方向几乎是相互一致。因此，气流有效地通过褶部101的外表面和其与通孔105接触的内表面，同时与这些表面接触。这样，气流和驻极体过滤器介质之间的接触面积可以加大，因此提高集尘效率。因带电过滤器100a是纤维过滤器，因此少量的气流通过构成褶部101和衬部103的驻极体过滤器介质的纤维缝隙。

经过驻极体过滤器介质纤维缝隙的气流中包含的尘埃在两种作用下被收集。一种作用是基于机械原理，尘埃撞击驻极体过滤器介质的纤维并因此被收集。另一种作用是基于静电原理，经过纤维缝隙的尘埃被带电的纤维吸引和收集。因此，对经过纤维缝隙的气流的尘埃收集效率要高于不带电的过滤器。在带电过滤器100中，大部分气流沿着多个并行的通孔105的内外表面移动，这些通孔在纤维的外部。这样，由于压力损失引起的集尘效率退化问题从一开始就绝少发生。即使驻极体过滤器介质长期反复地集尘，也可以解决机械过滤器所面对的问题，例如，压力损失增加和效率降低的问题。

如果带电过滤器100的长度L太长，则空气不能流畅地通过通孔105和褶部101之间的谷部。因此集尘效率恶化。如果长度L太短，带电过滤器100的表面面积减小，这样也导致集尘效率降低。最有效的是采用图5(A)中所示的带电过滤器100a那样的方块平面外形。在底座的底板14可以装配两个或多个带电过滤100，如图5(B)中100b和100c所指示的。出于在驻极体过滤器介质的处理和安装中的某些原因，带电过滤器100可以做得比100a小，如图5(B)中的100b和100c。即使在这种情况下，也推荐平面外形要限于方块形。此外，该外形的投影平面与磁盘16的外圆周在点P4和P7相接触。这是因为同内圆速度相比，磁盘16的外围速度更高。因此，在其外围侧的气流速度更高，并且可以提高集尘效率。

参见图2(B)，将带电过滤器100安装到底座的底板14的在平面上偏离了AHSA 23的转动范围的地方。当将记录表面也装配在相对磁盘16靠底座的底板14的一侧时，在磁盘16和底板14之间要求有用于AHSA的空间。在这种情况下，不可能保证带电过滤器100的足够高度。因此，图2中所示的位置是适宜的。在磁盘16的表面上产生的气流撞击AHSA中的致动器臂和磁头悬架组件并被扰动。这种气流的扰动引起磁头/滑块22的不规则摆动，并导致定位性能的恶化。但是，带电过滤器100具有褶部101形成的通孔105，并且其外表面包括峰部和谷部，扰动的气流经过通孔105和其外表面时，该气流沿着通孔105的方向变得均匀。这样，就起到抑制扰动气流的效果。

至此，最低层的磁盘16和底座12的底板之间的空间成了死区。因带电过滤器100使用这个死区，如图1所示，为了该过滤器可以去除由底座的角落形成的角腔8。角腔8的去除可以减少壳体的整个容积。一旦磁盘壳体的容积减少，在组装阶段，磁盘驱动器10的内部存留的尘埃量可以减少。另外，由于对应角腔8的部分的形状变得简单，模具的制作也变得方便。通过除去角腔8，也可以防止由于流通路径截面积的改变而产生的气流扰动。利用带电过滤器100a测量了90％净化时间，在这种情况下，同传统的对等物相比，在具有一个磁盘的磁盘驱动器中可以降低大约80％，即缩短到20％。因此证明了，在磁盘数量少因此气流移动量小的磁盘驱动器中可以获得出色的效果。

尽管已经参考了带电过滤100位于底座12的底板上的例子，但它也可以位于盖子18的内部和图2(B)所示的角空间15的侧壁13上。在带电过滤器100位于盖子18内部的情况下，优选地，按照这样的尺寸和位置安置过滤器：满足上面结合图5(A)和图5(B)关于磁盘16的投影平面所说明的关系。带电过滤器100可以位于从底座的底板14、底座的侧壁13和盖子18中选择的任何两个或所有的位置。

如图9(A)所示，形成带电过滤器100的通孔105的褶部可以采用带电过滤器190的构造。过滤器190在衬部195上通过使用纤维驻极体过滤器介质排列多个中空的圆柱191形成的管部以形成多个通孔193。可替换地，所述褶部还可以采用带电过滤器200的构造。如图9(B)所示，过滤器200在衬部205上通过使用纤维驻极体过滤器介质排列多个中空的四棱柱201形成的管部以形成多个通孔203。同波纹板形状和盖板形状相比较，这样的中空圆柱和棱柱管对于外力在形态上更稳定。特别是在采用大带电量和低刚性的驻极体过滤器介质的情况下，在生产阶段可以较容易地进行制作。如图9(C)所示，在带电过滤器210中，通过使用连续的纤维驻极体过滤器介质形成多个通孔213从而在衬部215上形成管部211。在带电过滤器190、200和210中，各管部可以按两层或多层叠放以形成蜂巢构造。

【利用带电过滤器集尘的说明】

图6示出了在什么状态下带电过滤器100收集随气流一同漂浮和移动的尘埃。褶部101和衬部103的驻极体过滤器介质的表面被驻极化。在褶部101中，其与通孔105接触的内表面和与磁盘16接近的外表面是带电的。衬部103与通孔105接触的表面也是带电的。随着磁盘16沿着箭头A的方向旋转，在磁盘壳体内产生沿箭头A方向的气流。微小的尘埃颗粒悬浮在气流中相继地按位置M1、M2、M3和M4的次序与气流一同移动。

为了便于说明，所示出的尘埃颗粒在尺寸上比实际的尺寸要大。实际的尺寸大约是0.3μm。尘埃颗粒进入由厚度大约是1至70μm的纤维形成的驻极体过滤器介质内部。尘埃颗粒通常是不带电的。在位置M1，尘埃颗粒与带电过滤器相间隔，所以不发生电介质极化。在位置M2，尘埃颗粒到达带电的褶部101，所以电介质极化轻微发生并且尘埃颗粒经受来自褶部101的吸引力。但是，随着气流与褶部101的部分的碰撞引起的气流上升，尘埃颗粒也略为上升。在靠近位置M2到位置M3的区域内，尘埃颗粒继续经受吸引力。因此，颗粒从气流中移开并移向褶部101的表面。以这种方式，在位置M4，尘埃颗粒附着在褶部的外表面。在由编织的纤维所制作的驻极体过滤器介质的表面上，纤维的一侧和相对侧分别带正电和负电。这样，在宏观上是不带电的。但是，从尘埃颗粒的尺度和纤维厚度的关系上看，宏观上纤维按各自的极性呈现对尘埃颗粒的吸附作用。因此，即使当任一种极性带电的尘埃颗粒到达驻极体过滤器介质，该过滤器介质可以通过库仑力吸引尘埃颗粒。

由于安装带电过滤器100而导致的空气阻力增加只达到气流改变所引起的程度，因而是非常小的。这种气流的改变是由于由磁盘16和底座12的底板形成的气流通路的截面积的变窄而引起的。该变窄对应于褶部101、衬部103和双面胶带107的整个厚度。已经从位置M5进入通孔105的尘埃颗粒在位置M6附着到褶部101的内表面，或者在位置M7附着到衬部103的表面。附着在褶部101或衬部103的尘埃颗粒在驻极体过滤器介质的表面上维持其极化状态，并且不再离开同一表面。此外，被极化的尘埃颗粒本身又作为下面到来的尘埃颗粒的带电过滤器。因此，不像机械过滤器，继续使用这种带电过滤器在集尘效率上几乎没有降低。

即使对亚微米到毫微米级的尘埃颗粒，基于静电力的吸附集尘能力也不会有大的降低。在机械过滤器中，亚微米到毫微米级的尘埃引起堵塞，并导致过滤能力的降低。因此，在长时间内，在磁盘驱动器内部影响磁头/滑块的大约十毫微米浮动高度的微小尘埃颗粒可以被有效的收集。在机械过滤器中，如果增加每单位面积的重量以提高过滤器的集尘效率，则压力损失也增加。另外，通过内部的空气量也减少，导致90％清洁时间变长。而在带电过滤器中，讨论压力损失问题是不必要的。

【具有叠放结构的带电过滤器的说明】

图7示出了根据本发明另一个实施例的带电过滤器120的截面视图。图7所示的带电过滤器120包括由外褶部121和内褶部123组成的两层结构的褶部。外褶部121和内褶部123是使用不同的纤维带电量和刚性的纤维驻极体过滤器介质形成的。图4(A)和图4(B)示出的带电过滤器100是按照这样的方式制作的：褶部101和衬部103融接在一起，沿长度L方向连续伸长。然后，将该过滤器裁剪成适当的长度以便使用。在这种裁剪操作中，如果褶部101的刚性低，则每个通孔的出口和入口会被阻塞，这样，空气就不能在通孔中流通。而且某些驻极体过滤器介质具有这样的特性：刚性和带电量是相互对立的。

也就是说，有这样的过滤器介质，其刚性高而带电量小，或者有这样的过滤器介质，其刚性低而带电量高。这样，有时候，利用一种驻极体过滤器介质很难同时满足所要求的刚性和带电量。在带电过滤器120中，过滤器介质被组合以构成复合过滤器介质，因此可以解决与刚性和带电量相关的问题。外褶部121由低刚性大带电量的驻极体过滤器介质形成。可以得到这样的介质，如使用Elitolon NA型(东洋纺株式会社产品)。其带电量是每单位平方厘米10到20nC。内褶部123由高刚性小带电量的驻极体过滤器介质形成。可以得到这样的介质，如使用Elitolon AA型(东洋纺株式会社产品)。其带电量是每单位平方厘米0.5到1nC。驻极体过滤器介质的组合不限于这个例子。可以根据各种参数的优先顺序选择适当的组合，参数包括：集尘效率、刚性以及灰团量(fluff quantity)等。还可以根据磁盘16和底座底板14之间的间隔来选择组合。带电过滤器120的外部接近磁盘16的表面，并且气流的速度高。可以通过叠放大带电量的驻极体过滤器介质提高集尘效率。外褶部121和内褶部123例如通过融接连接在一起。

衬部由驻极体过滤器介质125和衬垫材料127叠加而形成。衬垫材料127使用强化纸或聚乙烯对苯二酸酯(PET)以增强与双面胶带的粘合性。驻极体过滤器介质125和衬垫材料127例如通过融接连接在一起。在带电过滤器120中，褶部和衬部各由复合材料构成。可替换地，其一可以用复合材料形成，而另一个用单一材料形成。另外，尽管褶部由两层构成，但也可以采用三层结构。三层结构具有由大带电量的驻极体过滤器介质形成的外表面和内表面，以及用刚性材料形成的中间层。在这种情况下，不必总要求中间层由带电材料形成。尽管作为例子，上述的带电过滤器是用纤维驻极体过滤器介质说明的，本发明的范围还包括其他材料。其他的材料可以是驻极化聚合膜以及通过任何其他非驻极化方法而被永久带电的材料。

【具有悬臂结构的带电过滤器的说明】

图8(A)和图8(B)是具有悬臂结构的带电过滤器的透视图。在图8(A)所示的带电过滤器150中，带电膜是高刚性的驻极化聚合膜，其代替上述的纤维驻极体过滤器介质，用作过滤器介质。两面带电的膜151a到151c各折成两半，使两端相互重叠，以形成通孔153a到153c。这样重叠的端，作为固定部分155a到155c，被固定到悬臂结构的固定部件157。在带电过滤器150中，包含两个叠放磁盘的磁盘叠16的各磁盘，分别夹在带电膜151a与151b之间以及带电膜151b与151c之间。然后，将固定部件157固定在底座12的侧壁13上。

与具有褶部的带电过滤器100相比，带电过滤器150的表面面积更小，并且集尘效率较低。但是，由于带电膜可以位于靠近磁盘16表面的位置，该位置具有高气流速度和大量的空气，因此单位时间流过通孔153的空气量也大，因此可以提高集尘效率。带电过滤器150除了集尘作用还具有均匀气流的作用。由于带电膜151a到151c各位于垂直相邻的各磁盘16之间，因与AHSA碰撞而产生的扰动气流可被导向通孔153，并因此变得均匀。在这种情况下，固定部件157可连接到底座侧壁13，例如，连接到由图2(B)所示的磁盘壳体的角落与磁盘16的外围部分所围绕的角空间15。由于各带电膜的表面是光滑的，因此附着于膜表面上的尘埃颗粒在气流的活力作用下会离开该表面。在这种情况下，优选地，在膜表面涂以已知的粘合剂。在日本专利公报2001-023347公开了带有具有这种功能的专用气流均匀叶片的磁盘驱动器。

图8(B)示出的带电过滤器170具有悬臂结构，其中形成褶形的纤维驻极体过滤器介质175夹在一对具有刚性的平板171a和171b之间。褶部175具有多个通孔178。包括平板171a和171b的夹层结构的固定部分173以及驻极体过滤器介质175由固定部件179支撑。可替换地，固定部分173可以直接固定到底座的侧壁13上。同图8(A)示出的带电过滤器150相比较，图8(B)示出的带电过滤器170可增大表面积和刚性。不像图8(A)示出的带电过滤器，该过滤器本身不必具有刚性，因此可以自由选择合适的具有大带电量的驻极体过滤器介质。叠放多个这样的夹层结构以与叠放的磁盘16的数目相匹配。如同带电过滤器150的情况，该结构连接到底座的侧壁13上。以这种方式，可以同时具有集尘效果和气流均匀效果。

尽管根据附图示出的特定实施例说明了本发明，但发明不限于这些实施例。迄今的任何已知结构都可以采用，只要能得到本发明的效果。

Claims (20)

1.一种旋转盘存储装置，包括：

盘壳体，包含底座和盖子；

旋转盘存储介质，由安装到所述底座上的主轴马达可旋转地支撑；

致动器磁头悬架组件，其上携带有磁头，所述磁头适于对所述旋转盘存储介质进行存取；以及

带电过滤器，具有由带电过滤器介质围绕的通孔，并且允许气流从其中通过。

2.根据权利要求1的旋转盘存储装置，其中所述带电过滤器具有被形成为多个所述通孔的褶部。

3.根据权利要求2的旋转盘存储装置，其中所述褶部由纤维驻极体过滤器介质形成。

4.根据权利要求3的旋转盘存储装置，其中所述纤维驻极体过滤器介质具有在所述通孔的内、外表面侧形成的至少两个层，所述两个层的带电量不同。

5.根据权利要求4的旋转盘存储装置，其中所述纤维驻极体过滤器介质的所述外表面侧层的带电量大于所述内表面侧层的带电量。

6.根据权利要求4的旋转盘存储装置，其中所述驻极体过滤器介质的所述内表面侧层的刚性高于所述外表面侧层的刚性。

7.根据权利要求2的旋转盘存储装置，其中所述带电过滤器具有以纤维驻极体过滤器介质形成的衬部，所述衬部与所述褶部一同形成所述通孔。

8.根据权利要求7的旋转盘存储装置，还包括双面胶带，用于将所述衬部固定到所述底座的底板上。

9.根据权利要求1的旋转盘存储装置，其中所述通孔按一层来形成。

10.根据权利要求1的旋转盘存储装置，其中所述带电过滤器具有形成所述通孔的管部。

11.根据权利要求1的旋转盘存储装置，其中所述带电过滤器被连接到位于所述致动器悬架组件的转动范围之外的所述底座的底板上。

12.根据权利要求1的旋转盘存储装置，其中所述带电过滤器被连接到所述盖子上。

13.根据权利要求11或12的旋转盘存储装置，其中所述带电过滤器以这样的方式布置：所述通孔面向垂直于所述旋转盘存储介质半径的投影平面的方向。

14.根据权利要求1的旋转盘存储装置，其中所述带电过滤器被连接到所述底座的侧壁上。

15.根据权利要求1的旋转盘存储装置，其中所述通孔由驻极化膜形成。

16.一种旋转盘存储装置，包括：

盘壳体，包含底座和盖子；

旋转盘存储介质，由安装到所述底座的主轴马达可旋转地支撑；

致动器磁头悬架组件，其上携带有磁头，所述磁头适于对所述旋转盘存储介质进行存取；以及

带电过滤器，布置在所述旋转盘存储介质与所述底座的底板之间的位置，并且偏离开所述致动器磁头悬架组件的转动范围的投影平面。

17.根据权利要求16的旋转盘存储装置，其中所述带电过滤器不是布置在所述旋转盘存储介质和所述底座的底板之间的位置，而是布置在所述旋转盘存储介质和所述盖子之间的位置，并且所述带电过滤器偏离开所述致动器磁头悬架组件的转动范围的投影平面。

18.一种旋转盘存储装置，包括：

盘壳体，包含底座和盖子；

旋转盘存储介质，由安装到所述底座的主轴马达可旋转地支撑；

致动器磁头悬架组件，其上携带有磁头，所述磁头适于对所述旋转盘存储介质进行存取；以及

带电过滤器，具有过滤器介质，所述过滤器介质与所述旋转盘存储介质的表面平行，从所述底座的侧壁水平延伸。

19.根据权利要求18的旋转盘存储装置，其中所述带电过滤器具有驻极化膜。

20.根据权利要求18的旋转盘存储装置，其中所述带电过滤器具有与所述旋转盘存储介质的表面平行的、从所述底座的侧壁水平延伸的支撑板，并且还具有由所述支撑板支撑的纤维驻极体过滤器介质。

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