JP2006079747A - 吸湿機構および吸湿機構を備えた磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】環境内の余剰水分を優先的に結露させ、結露させた水分を吸湿材に吸収させる吸湿機構を提供する。
【解決手段】吸湿機構１１は、シリカゲルあるいは活性炭などの吸湿材１２の表面に、吸湿材１２を被うように結露トラップ機構（水分捕集部）１３を設けたものである。水分捕集部１３は、メッシュを複数枚重ねたもの、スポンジ等の空気の透過性の良い多孔質材からなるもの、繊維を一方向に並べたブラシ状のもの等である。これらの水分捕集部は、立体的に狭空間を形成しており、狭空間では蒸気圧が低く環境内の余剰水分を優先的に結露させる。この吸湿機構１１は、磁気ディスク装置等の内部のベース７に接着材等により取り付けられて使用される。
【選択図】図１

Description

本発明は吸湿機構および吸湿機構を備えた磁気ディスク装置に係り、特に吸湿機構の構成に関する。

磁気ディスク装置は、装置の開発において２つの大きな技術課題がある。１つはデータ転送速度の高速化であり、もう１つは、装置記録容量の大容量化である。記録容量の大容量化のために、磁気ヘッドの浮上を下げて、磁気ディスクへの記録密度を上げている。磁気ヘッドの浮上が下がり、磁気ディスクとの距離が小さくなると、外乱により磁気ヘッドの浮上安定性は大きく影響を受けることになる。また、磁気ヘッドに結露が生じると、磁気ヘッドの浮上は不安定となり、磁気ディスクとの接触を引き起こし、磁気ヘッドおよび磁気ディスクが損傷し、信頼性を低下させることになる。あるいはクラッシュに至った場合には、磁気ディスクの情報を消失することにもなってしまう。さらに、結露の発生により磁気ヘッドおよび磁気ディスクが腐食し、信頼性を低下させることになる。

従来は、湿度および結露に対しては、シリカゲルあるいは活性炭などの吸湿材を使用し、湿度上昇を抑制し結露発生を阻止してきた。磁気ディスク装置が屋内で使用される場合には、これで十分であった。

磁気ディスク装置の需要はオフィスで使用するパーソナル・コンピュータ（ＰＣ）だけに留まらず、ノート型ＰＣおよびカーナビゲーション等の自動車搭載用として、屋外へと使用範囲を広げている。その結果、磁気ディスク装置にとって使用環境は苛酷になっていく。磁気ディスク装置が容易に運搬されるようになると装置に加わる振動の増加、および環境の変化による温度変化とそれに伴う装置内の湿度変化、過酷な環境下での連続稼動など、新たな問題が発生する。

磁気ディスク装置の外部環境の急激な温度変化は、装置内部の環境にも大きな影響を及ぼす。たとえば、夏の屋外から空調の整った涼しい部屋に磁気ディスク装置を移動させると、外部環境の急激な温度低下により、磁気ディスク装置内部温度も急激に低下する。そのため、装置内部は湿度が上昇し結露が発生する。オフィス等の従来の使用環境では急激な温度変化はほとんどなく、そのため磁気ディスク装置内部の温度低下により発生する湿度の上昇はシリカゲルなどの吸湿材による吸湿で十分対応出来ていたため問題はなかった。しかし従来のシリカゲル等の吸湿材では、急激な湿度上昇には対応できないため結露発生を抑制することができない。

そこで、このような湿度の急激な上昇による結露発生の対策として以下のような提案がなされている。特許文献１には、熱伝導率の高い金属繊維を吸湿用構成体として磁気ディスク容器内に配置する技術が開示されている。この技術は、周囲環境の温度が急激に低下した場合、熱伝導率の高い金属繊維の温度が低下し、金属繊維の表面に結露と同様に水蒸気が吸着され、容器内の水蒸気を吸収するものである。特許文献２には、筐体の内壁面に接触して多孔質材製の調湿板を設け、多孔質の調湿板に強制的に結露させ、他の部位の結露発生を抑制する技術が開示されている。これは内部の温度に対して、外部の温度が低いことを利用し、外気温により調湿板の温度を下げ、内部環境内でもっとも温度が低い調湿板に優先的に結露をさせることで、他の部位の結露発生を抑制するものである。また、特許文献３には、多孔質材の毛細管現象を利用して、急激な湿度上昇で発生する結露を多孔質材に先に発生させて、他の部位の結露発生を抑制する技術が開示されている。

特開平８−４５２６３号公報 特開２００２−１０９８５５号公報 特開２００３−３４０２３３号公報

上記特許文献１記載の技術は、金属繊維に結露した水分がそのまま残っているため、高湿度環境においては、他の部品への結露の抑制効果は不十分である。特許文献２記載の技術は、調湿板が内部環境の部品の中で温度が低くなり、ある程度の温度差が求められるが、磁気ディスク装置自体が他の装置の内部に組み込まれている場合は、外部の温度はほぼ均一で、内部で温度差を生じさせることは困難な場合が生じる可能性がある。特許文献３記載の技術は、多孔質材が吸湿ユニットの内部にあるため外装フィルム内に透過する分のタイムロスが生じる。磁気ディスク装置内部の湿度上昇速度が速すぎる場合には吸湿ユニット以外の場所に結露が発生する可能性がある。

本発明の目的は、環境内の余剰水分を優先的に結露させ、結露させた水分を吸湿材に吸収させる吸湿機構を提供することである。

本発明の他の目的は、磁気ヘッドへの結露を防止する吸湿機構を備えた磁気ディスク装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の吸湿機構においては、吸湿材と、該吸湿材を被う水分捕集部とを有することを特徴とする。

前記水分捕集部は、前記吸湿材に繊維をブラシ状に並べたものである。

前記水分捕集部は、複数のメッシュを積層したものである。

前記水分捕集部は、多孔質材である。

前記多孔質材は、スポンジである。

上記他の目的を達成するために、本発明の磁気ディスク装置においては、磁気ディスクと、該磁気ディスクに対してデータの書き込み及び読み取りを行う磁気ヘッドと、該磁気ヘッドを前記磁気ディスクの半径方向の任意の位置に位置決めする位置決め機構と、吸湿材と該吸湿材を被う水分捕集部を有する吸湿機構とを有することを特徴とする。

前記吸湿機構の水分捕集部は、前記吸湿材に繊維をブラシ状に並べたものである。

前記吸湿機構の水分捕集部は、複数のメッシュを積層したものである。

前記吸湿機構の水分捕集部は、多孔質材である。

前記多孔質材は、スポンジである。

本発明によれば、環境内の余剰水分を優先的に結露させ、結露させた水分を吸湿材に吸収させる吸湿機構を提供することができる。

また、本発明によれば、磁気ヘッドへの結露を防止した信頼性の高い磁気ディスク装置を提供することができる。

図１は本発明の一実施例による吸湿機構１１の概略構成を示す断面図である。シリカゲルあるいは活性炭などの吸湿材１２の表面に、吸湿材１２を被うように結露トラップ機構（水分捕集部）１３を設けたものである。この吸湿機構１１は、磁気ディスク装置等の内部のベース７に接着材等により取り付けられて使用され、装置内部の上昇した湿度を速やかに下げ、捕獲した水分を確実に保持する機能を有する。

図４に本発明の一実施例による吸湿機構１１が取り付けられた磁気ディスク装置の概略構成図を示す。磁気ディスク装置はベース７とカバー６で形成される容器内部に、スピンドル・モータ３、ピボット・ベアリング９、ボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）５が実装される。スピンドル・モータ３には磁気ディスク１が装着され、ディスク・クランプ１０により固定される。ピボット・ベアリング９にはヘッド・アーム４と、ＶＣＭ５のコイルが取り付けられる。ＶＣＭ５のコイルに電流が流れることによりヘッド・アーム４がピボット・ベアリング９を中心とした回転運動を行ない、ヘッド・アーム４の先端に取り付けられている磁気ヘッド２を磁気ディスク１の半径方向位置に位置決めし、データの書き込み及び読み取りが行われる。ＶＣＭ５とピボット・ベアリング９とヘッド・アーム４とでヘッド位置決め機構を構成している。磁気ヘッド２は書き込み及び読み取りを行わないときは、ランプ機構８に退避されている。ベース７には、図１で示される吸湿機構１１が接着材等により取り付けられており、装置内部の湿度が上昇したときに、装置内部では最初に水分捕集部１３に水滴１４が着き始める。そのため、磁気ヘッド２や磁気ディスク１等のその他の部品への結露は抑制される。

図２に吸湿機構１１の具体的な構成を示す。図２（ａ）はメッシュを複数枚重ねて形成した水分捕集部１３により、吸湿材１２の表面を覆ったものである。メッシュを複数枚重ねることにより水分捕集部１３は立体的に狭空間を形成している。図２（ｂ）はスポンジ等の空気の透過性の良い多孔質材からなる水分捕集部１３により、吸湿材１２の表面を覆ったものである。多孔質材は小さな溝が無数に形成された材料、あるいは繊維が立体的に編みあがった材料であり、小さな溝あるいは繊維が立体的に狭空間を形成している。図２（ｃ）は繊維を一方向に並べたブラシ状の水分捕集部１３により、吸湿材１２の表面を覆ったものである。繊維間が立体的に狭空間を形成している。

次に図３を用いて吸湿機構１１の作用を説明する。図３はブラシ状の水分捕集部１３を用いた場合の例である。吸湿機構１１が磁気ディスク装置等の内部に設けられた場合、ブラシを構成する繊維間の狭空間の蒸気圧が水分捕集部１３の外側よりも低くなる。磁気ディスク装置内部の環境では、水分捕集部１３内部の蒸気圧が最も低くなる。このため、装置内部の湿度が上昇したときに、装置内部では最初にブラシの繊維に結露が発生し、結露が進むと隣接する小さい水滴が接触して凝集し大きな水滴になる。水滴が大きく成長すると、複数の繊維に接触し、その結果、毛細管現象が生じ水滴の移動が起こる。水滴が移動し、吸湿材１２に達すると、水分は吸湿材１２に吸収される。そうすると、繊維間に再び狭空間が形成され、水分の捕集が継続して行われる。したがって、吸湿機構１１以外の他の部品である磁気ヘッドや磁気ディスク等への結露の発生が抑制される。

水分捕集部１３には、圧損が小さいことが要求される。圧損が生じると水分捕集部内部に高湿空気が進入するのにタイムロスが発生してしまい、水分捕集部１３以外の部位に結露が生じてしまうためである。そのため水分捕集部１３を吸湿材１２の外側に設け、磁気ディスク装置内部の空間に直接触れさせることにより、急激な湿度変化に対応することを可能にしている。

上記実施例では、吸湿材１２と水分捕集部１３が接して取り付けてあるが必ずしもこの必要はなく、吸湿材１２と水分捕集部１３の間には距離があっても良い。水分捕集部１３の性質としては、GNO15秒以下である事が望ましい。(GNO(ガーレー数)：100cm³の空気が1216Pa（=12.4cmH2O）の圧力差で6.45cm²の濾材を通過するのに要した時間。)また、水分捕集部１３は、狭空間構造をもつ材質以外にも、湿気を吸収しやすい、ポリマー材を使用することも可能である。

以上のように本発明の実施例によれば、結露を優先的に水分捕集部に発生させ、捕集した水分を吸湿材に速やかに吸収することで磁気ディスク装置が例えば高温環境から低温環境に移動して環境内部の相対湿度が急激に増加した際には、磁気ヘッドや磁気ディスクおよびその他の構成部品に発生する結露を抑制することができる。これにより、磁気ヘッドや磁気ディスクに水分が付着することにより発生する磁気ヘッドと磁気ディスクの接触あるいはクラッシュを回避することが可能となる。また、磁気ヘッドや磁気ディスクおよびその他の構成部品に水分が付着することによって発生する腐食、ショート、コンタミネーション等のトラブルを回避することが可能となり、磁気ディスク装置の信頼性を向上することが可能となる。

本発明の一実施例による吸湿機構の概略構成を示す断面図である。 本発明の実施例による吸湿機構の具体的な構成を示す図である。 本発明の一実施例による吸湿機構の作用を説明するための図である。 本発明の実施例による吸湿機構を搭載した磁気ディスク装置の概略構成図である。

符号の説明

１…磁気ディスク、
２…磁気ヘッド、
３…スピンドル・モータ、
４…ヘッド・アーム、
５…ボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）、
６…カバー、
７…ベース、
８…ランプ、
９…ピボット・ベアリング
１０…ディスク・クランプ
１１…吸湿機構、
１２…吸湿材、
１３…トラップ機構（水分捕集部）
１４…水滴。

Claims (10)

1. 吸湿材と、該吸湿材を被う水分捕集部とを有することを特徴とする吸湿機構。
2. 前記水分捕集部は、前記吸湿材に繊維をブラシ状に並べたものであることを特徴とする請求項１記載の吸湿機構。
3. 前記水分捕集部は、複数のメッシュを積層したものであることを特徴とする請求項１記載の吸湿機構。
4. 前記水分捕集部は、多孔質材であることを特徴とする請求項１記載の吸湿機構。
5. 前記多孔質材は、スポンジであることを特徴とする請求項４記載の吸湿機構。
6. 磁気ディスクと、該磁気ディスクに対してデータの書き込み及び読み取りを行う磁気ヘッドと、該磁気ヘッドを前記磁気ディスクの半径方向の任意の位置に位置決めする位置決め機構と、吸湿材と該吸湿材を被う水分捕集部を有する吸湿機構とを有することを特徴とする磁気ディスク装置。
7. 前記吸湿機構の水分捕集部は、前記吸湿材に繊維をブラシ状に並べたものであることを特徴とする請求項６記載の磁気ディスク装置。
8. 前記吸湿機構の水分捕集部は、複数のメッシュを積層したものであることを特徴とする請求項６記載の磁気ディスク装置。
9. 前記吸湿機構の水分捕集部は、多孔質材であることを特徴とする請求項６記載の磁気ディスク装置。
10. 前記多孔質材は、スポンジであることを特徴とする請求項９記載の磁気ディスク装置。
    

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