JP3617959B2 - 磁気ディスク装置 - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気ディスク装置に関し、特に、筐体内に配設されたケミカルフィルタを備えた磁気ディスク装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、磁気ディスク装置、例えば、ハードディスクドライブ(以下、HDDと称する)は、磁気ディスク、磁気ディスクを回転駆動するスピンドルモータ、磁気ディスクに対してデータのリード/ライトを行う磁気ヘッド、磁気ヘッドを支持および移動させるヘッドサスペンションアッセンブリ、このヘッドサスペンションアッセンブリを駆動するVCM等を備え、これらはほぼ密閉構造の筐体に収容されている。このような密閉構造とした場合、リード/ライト時、磁気ディスクに対する磁気ヘッドの浮上動作を安定させることができるとともに、筐体内への塵、挨等の混入を防止することができる。
【0003】
上記のように筐体を略密閉構造とした場合、環境温度の急激な変化により、HDD内の気圧と外気の空気圧とに差異が生じ、筐体の破損を招く恐れがある。その対策として、筐体には筐体の内外を連通するための微小な通気孔が設けられ、この通気孔には外気からの塵挨やガス成分の侵入を防ぐケミカルフィルタが取り付けられている。
【0004】
一般に、この種のケミカルフィルタは活性炭を用いて構成されている。そして、活性炭は、酸アルカリの中和(イオン)反応を用いてガス成分を捕集する仕組みになっている。例えば、HDDの内容積を15cm3とし、HDD稼動時に約10℃の温度変化が発生したとすると、シャルルの法則に従い、約0.5cm3の外気が通気孔を通って筐体内に流入する。そして、流入する外気は、必ずケミカルフィルタを通過し、外気中の塵挨やガス成分はケミカルフィルタによって捕集される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
通常、HDDの内部に酸性ガスが存在することは望ましくない。特に、硫酸イオンはHDDの部品上に吸着して脱離しないため、HDD部品を腐食させるという問題が生じる。HDD部品上に吸着した硫酸イオンはほとんどが外気から進入した硫化水素イオンと推定される。
【0006】
この硫化水素は化学的に安定でイオン化できない。そのため、活性炭では捕集効率が悪く、硫化水素はHDD内部にそのまま進入しHDD内に留まってしまう。HDD内部に進入した硫化水素は、常温常湿であれば硫化水素のままで反応性の低い状態を保つ。しかしながら、高温高湿になると、硫化水素は酸化しはじめ二酸化硫黄から硫酸となる。そして、硫酸は反応性が強いため、HDDの各部品の表面に付着してしまう。一旦、HDD内の部品に付着した硫酸は脱離することがほとんどなく、部品の腐食を生じる可能性が高い。
【0007】
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、硫化水素、アンモニア、一酸化窒素等のガス成分を効率よく排除し信頼性の向上した磁気ディスク装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明に係る磁気ディスク装置は、磁気ディスクと、上記磁気ディスクを支持および回転駆動するモータと、上記磁気ディスクに対して情報のリード/ライトを行う磁気ヘッドと、ほぼ密閉構造を有しているとともに、上記磁気ディスク、モータ、および磁気ヘッドを収納した筐体と、上記筐体内に配置されたフィルタと、を備え、上記フィルタは、 上記フィルタは、第1および第2通気口を有した容器と、酸化した金属成分を含みガス成分を酸化する粉末状の酸化剤と、上記酸化剤により酸化された酸性ガスを捕集するアルカリ処理された粒状の捕集剤と、を有し、上記酸化剤および捕集剤は、上記酸化剤が上記捕集剤の各粒を囲むように散乱して混合された状態で上記容器内に収納され、上記第1および第2通気口の間に位置している
ことを特徴としている。
【0010】
また、この発明に係る磁気ディスク装置は、磁気ディスクと、上記磁気ディスクを支持および回転駆動するモータと、上記磁気ディスクに対して情報のリード/ライトを行う磁気ヘッドと、ほぼ密閉構造を有しているとともに、上記磁気ディスク、モータ、および磁気ヘッドを収納した筐体と、上記筐体内に配置されたフィルタと、を備え、
上記フィルタは、第1および第2通気口を有した容器と、酸化した金属成分を含みガス成分を酸化する酸化剤により形成され、上記第1通気口を塞ぐように上記容器内に配置された第1酸化部と、酸化した金属成分を含みガス成分を酸化する酸化剤により形成され、上記第2通気口を塞ぐように上記容器内に配置された第2酸化部と、上記酸化剤により酸化された酸性ガスを捕集するアルカリ処理された捕集剤により形成され、上記容器内に収納され上記第1酸化部と第2酸化部との間に位置した捕集部と、を有し、
上記筐体は、筐体内部と筐体外部とを連通した通気孔を有し、
上記フィルタは、上記通気孔を塞ぐように、かつ、上記第1通気口が上記通気孔と連通して上記筐体内に配置され、
上記容器は、上記第1酸化部と捕集部とを仕切った第1仕切り部と、第1仕切り部に設けられ上記第1酸化部と捕集部との間の空気の流通を許容する第1連通口と、上記第2酸化部と捕集部とを仕切った第2仕切り部と、第2仕切り部に設けられ上記第2酸化部と捕集部との間の空気の流通を許容する第2連通口と、を有し、上記第1連通口は、上記第1仕切り部の内、上記筐体の通気孔から離れた端部に設けられ、上記第2連通口は、上記第2仕切り部の内、上記第1連通口から離れた端部に設けられていることを特徴としている。
【0011】
上記のように構成された磁気ディスク装置によれば、筐体内に流入するガス成分および筐体内におけるガス成分、例えば、硫化水素ガス、アンモニア、一酸化窒素等をフィルタの酸化剤によって酸化し、生成された酸化物を、同じフィルタ内に設けられた捕集剤との中和(イオン)反応により捕獲することができる。従って、筐体内の部品に悪影響を与えるガス成分を効率よく排除し信頼性の向上した磁気ディスク装置を提供することができる。
【0012】
また、この発明に係る磁気ディスク装置によれば、上記酸化剤は、VIIAないしVIIIA 族金属の内、少なくとも1つの金属の酸化物を含んでいることを特徴としている。このような金属の酸化物は、空気と接触することにより再び酸化され、半永久的にガス成分の酸化効果を維持することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、この発明の磁気ディスク装置をHDDに適用した実施の形態について詳細に説明する。
図1に示すように、HDDは、ケース本体10およびトップカバー14を有したほぼ密閉構造の筐体11を備えている。ケース本体10は上面が開口した矩形箱状に形成され、トップカバー14は複数のねじ12によってケース本体にねじ止めされケース本体の上面開口を閉塞している。
【0014】
ケース本体10内には、磁気記録媒体としての2枚の磁気ディスク16、これらの磁気ディスク16を支持および回転させるスピンドルモータ18、磁気ディスク16に対して情報のリード/ライトを行う複数の磁気ヘッド20、これらの磁気ヘッド20を支持したキャリッジアッセンブリ22、キャリッジアッセンブリ22を回動および位置決めするボイスコイルモータ(以下、VCMと称する)24、プリアンプ等を有した基板ユニット26等が収納されている。
【0015】
また、ケース本体10の底壁外面には、スピンドルモータ18、ボイスコイルモータ24、磁気ヘッド20の動作を制御する図示しないプリント回路基板がねじ止めされている。
【0016】
キャリッジアッセンブリ22は、ケース本体10の底壁上に固定されたほぼ円筒形状の軸受組立体28と、この軸受組立体によって回動自在に支持された4組のヘッドサスペンションアッセンブリと、を備えている。各ヘッドサスペンションアッセンブリは、軸受組立体28から磁気ディスク16に向かって延出したアーム30と、アームの先端に固定された細長いサスペンション32と、を有し、磁気ヘッド20は図示しないスライダを介してサスペンションの先端に取り付けられている。
【0017】
4組のヘッドサスペンションアッセンブリは、2つの磁気ヘッド20が磁気ディスク16を間に挟んで対向するように配設されている。従って、キャリッジアッセンブリ22が軸受組立体28を中心として回動することにより、各磁気ヘッド20は、対応する磁気ディスク16の任意のトラックへ移動可能となっている。
【0018】
VCM24は、ケース本体10の底壁に固定された一対のヨーク34と、一方のヨーク内面に固定された図示しない永久磁石と、キャリッジアッセンブリ22に固定され一方のヨークと永久磁石との間を移動可能な図示しないボイスコイルと、を備えている。そして、ボイスコイルへ通電することにより磁界が発生し、永久磁石から発生する磁界との相互作用により、キャリッジアッセンブリ22が回動される。
【0019】
一方、図1および図2に示すように、筐体11内でケース本体12の底壁12a上には、筐体の内外で発生したガス成分、例えば、硫化水素ガスを捕集するケミカルフィルタ50が設けられ、基板ユニット26の近傍に位置している。
【0020】
図2に示すように、ケミカルフィルタ50は、例えば樹脂によって形成された角筒形状の容器52を有している。容器52の一端側の開口は第1通気口54a、他端の開口は第2通気口54bを構成している。そして、これら第1および第2通気口54a、54bは、例えば、ポリプロピレンやポリカーボネイト等の樹脂材で形成された第1および第2フィルタ56a、56bによってそれぞれ閉じられている。これら第1および第2フィルタ56a、56bは、通気性を有する蓋として機能するとともに、集塵機能を有している。
【0021】
また、容器52内には、第1酸化部58a、捕集部60、および第2酸化部58bが3層に積層した状態で収納されている。第1酸化部58aは、ガス成分を酸化する酸化剤によって構成され、第1フィルタ56aに重ねて、かつ、第1通気口54aを塞ぐように配置されている。同じく、第2酸化部58bは、ガス成分を酸化する酸化剤によって構成され、第2フィルタ56bに重ねて、かつ、第2通気口54bを塞ぐように配置されている。また、捕集部60は、酸化ガスを捕集する捕集剤によって構成され、第1および第2酸化部58a、58bの間に挟持された状態で配置されている。
【0022】
第1および第2酸化部58a、58bは、酸化剤として、例えば、コバルト酸化物(Co2O3)の粉末を5mgずつ用いて構成されている。酸化剤はIVA 〜IIB 族金属であれば硫化水素の酸化反応を促すが、触媒としての働きを考慮すると、VIIA〜VIIIA 族金属(Ma、Te、Re、Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt)等のいずれか、又は組合わせが好ましい。
【0023】
また、捕集部60は、捕集剤としてアルカリ処理された活性炭を15mg用いて構成されている。その他、捕集剤としては、アルカリ処理されたアルミナ粒、繊維状物質等を用いることができる。
【0024】
一方、ケース本体12の底壁12aには、筐体11内部と外部とを連通した通気孔62が形成されている。そして、ケミカルフィルタ50は、通気孔62を塞ぐように底壁12a上に固定されている。ここでは、ケミカルフィルタ50は、第1フィルタ56aが底壁12aの内面に接触した状態で、かつ、容器52によって通気孔50の周囲を囲むように配置されている。それにより、ケミカルフィルタ50の第1通気口54aは第1フィルタ56aを介して通気孔62に連通し、また、第2通気口54bは、第2フィルタ56bを介して筐体11内部に連通している。そのため、通気孔62を通して筐体11の内外を流通する空気は、常にケミカルフィルタ50を通過するように構成されている。
【0025】
例えば、通気孔62を通して筐体11内に入る外気は、第1フィルタ56aを介して第1酸化部58a、捕集部60、第2酸化部58bを通り、更に、第2フィルタ56bを介して筐体11内に流入する。第1酸化部58aを通過する際、外気中のガス成分、例えば、硫化水素ガスは、酸化剤によって酸化され二酸化硫黄や硫酸イオンを生成する。そして、生成された二酸化硫黄や硫酸イオンは捕集部60を通過する際、アルカリ処理された捕集剤との中和(イオン)反応により捕集部に捕集される。これにより、外気は硫化水素ガスが除去された状態で第2酸化部58bおよび第2フィルタ56bを介して筐体11内に流入する。
【0026】
一方、通気孔62を通って筐体11内から外部に流出する空気は、第2フィルタ56bを介して第2酸化部58b、捕集部60、第1酸化部58aを通り、更に、通気孔62を介して筐体外に流出する。第2酸化部58bを通過する際、空気中の硫化水素ガスは、酸化剤によって酸化され二酸化硫黄や硫酸イオンを生成する。そして、生成された二酸化硫黄や硫酸イオンは捕集部60を通過する際、アルカリ処理された捕集剤との中和(イオン)反応により捕集部に捕集される。これにより、筐体11内の空気は硫化水素ガスが除去された状態で第1酸化部58aおよび第1フィルタ56a、通気孔62を介して筐体11外に排出される。
【0027】
なお、第1および第2酸化部58a、58bは空気とより多く接触する場所に配置することが望ましい。そして、これら第1および第2酸化部58a、58bを構成する酸化剤は、硫化水素ガス等を酸化することによって還元されるが、空気との接触により再び酸化される。従って、酸化剤は酸化能力が回復し、半永久的に利用することが可能となる。
【0028】
上記のように構成されたHDDを1ppmの硫化水素ガス暴露装置内に配置し、30分毎にHDDを作動させることにより、通気孔62を介して筐体11の内部と外部との間で100回の空気呼吸実験を行った。その後、暴露装置からHDDを取り出し、更に、ケミカルフィルタ50を取り出して捕集部60中に捕集されたイオウ成分をLECO社製CS分析装置を用いて分析した。分析の結果、
理論値70ng−Sに対して、62ng−Sのイオウ成分が捕集されているという結果を得た。従って、ケミカルフェイルタ50により、硫化水素の酸化物、つまり二酸化硫黄や硫酸イオンを約88%以上捕集できることが解る。
【0029】
上記のように構成されたHDDによれば、ケミカルフィルタ50を備え、筐体11の内外で生じたガス成分、例えば、硫化水素ガス等をケミカルフィルタの第1あるいは第2酸化部58a、58bによって酸化し、生成された酸化物を、同じケミカルフィルタ内に設けられた捕集部60との中和(イオン)反応により捕獲することができる。これにより、筐体11内の部品に悪影響を与えるガス成分を効率よく排除し、HDDの信頼性を向上させることができる。
【0030】
また、ケミカルフィルタ50において、酸化部および捕集部は積層構造をなすように配置されているため、ケミカルフィルタ内に流入する空気は、必ず酸化部を通った後に捕集部に流入する。従って、空気中のガス成分を酸化剤によって確実に酸化させ、捕集剤によって効率良く捕集することができる。
【0031】
次に、この発明の第2の実施の形態に係るHDDのケミカルフィルタ50について説明する。図3に示すように、第2の実施の形態によれば、ケミカルフィルタ50の容器52は、第1酸化部58aと捕集部60との間を仕切った第1仕切り部64a、および第2酸化部58bと捕集部60との間を仕切った第2仕切り部64bを一体に備えて形成されている。また、容器52は、第1フィルタに代えて設けられた底壁66を一体に備え、この底壁外面が筐体11の底壁12aに接触している。
【0032】
容器52の底壁66の一端部には第1流通口54aが形成され、筐体11の底壁12aに設けられた流通孔62と連通している。また、第1仕切り部64aには、第1酸化部58aと捕集部60とを連通した第1連通孔68aが形成されている。この第1連通孔68aは、第1仕切り部64aの内、第1通気口54aから離れた端部に設けられている。更に、第2仕切り部64bには、第2酸化部58bと捕集部60とを連通した第2連通孔68bが形成されている。この第2連通孔68bは、第2仕切り部64bの内、第1連通口68aから離れた端部に設けられている。
【0033】
その他の構成は前述した第1の実施の形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
上記のように構成された第2の実施の形態によれば、通気孔62を通して筐体11内に入る外気は、第1通気口54aを介して第1酸化部58aに流入し、更に、第1連通口68aを介して捕集部60に流入する。そして、捕集部60を流通した外気は、第2連通口68bを介して第2酸化部58bに流入した後、第2フィルタ56bを通って筐体11内に流入する。第1酸化部58aを通過する際、外気中のガス成分、例えば、硫化水素ガスは、酸化剤によって酸化され二酸化硫黄や硫酸イオンを生成する。そして、生成された二酸化硫黄や硫酸イオンは捕集部60を通過する際、アルカリ処理された捕集剤との中和反応により捕集部に捕集される。これにより、外気は硫化水素ガスが除去された状態で第2酸化部58bおよび第2フィルタ56bを介して筐体11内に流入する。
【0034】
一方、通気孔62を通って筐体11内から外部に流する空気は、第2フィルタ56bを介して第2酸化部58bに流入した後、第2連通口68bを通って捕集部60に流入する。そして、捕集部60を流通した空気は、第1連通口68aを介して第1酸化部58aに流入し、更に、第1流通口54aおよび通気孔62を介して筐体外に流出する。第2酸化部58bを通過する際、空気中の硫化水素ガスは、酸化剤によって酸化され二酸化硫黄や硫酸イオンを生成する。そして、生成された二酸化硫黄や硫酸イオンは捕集部60を通過する際、アルカリ処理された捕集剤との中和反応により捕集部に捕集される。これにより、筐体11内の空気は硫化水素ガスが除去された状態で第1酸化部58a、第1流通口54a、および通気孔62を順に通って筐体11外に排出される。
【0035】
以上のように構成された第2の実施の形態においても、前述した第1の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。更に、第2の実施の形態によれば、第1酸化部58aと捕集部60とは第1仕切り部64aによって仕切られ、また、第2酸化部58bと捕集部60とは第2仕切り部64bによって仕切られている。そして、第1仕切り部68aに形成された第1連通口68aは通気孔62から離れて設けられ、同様に、第2仕切り部68bに形成された第2連通口68bは第1連通口68aから離れて設けられている。そのため、流通孔62を通って第1酸化部58aに流入した外気は、第1酸化部内を長い距離に亘って流れた後、捕集部60に流入し、更に、捕集部60に流入した外気は、捕集部内を長い距離に亘って流れた後、第2酸化部58aに流入する。したがって、ケミカルフィルタ50内に流入した外気中のガス成分を第1酸化部58aによって確実に酸化し、かつ、生成された酸化物を捕集部60によって確実に捕集することができる。
【0036】
なお、第2の実施の形態において、容器52は、第2フィルタ54bに代えて設けられた天壁を一体に備え、この天壁に第2通気口を設けた構成としても良い。この場合、第2通気口を第2流通口68bから離れた端部に設けることにより、上記第2の実施の形態と同様に、筐体内からケミカルフィルタ50内に流入した空気中のガス成分を確実に酸化し、捕集することができる。
【0037】
上述した実施の形態におけるケミカルフィルタでは、酸化剤および捕集剤を層状に分けて容器内に収納する構成としたが、図4および図5に示すように、酸化剤および捕集剤を混合した状態で容器52内に収納した構成としても良い。
すなわち、この発明の第3の実施の形態に係るHDDのケミカルフィルタ50によれば、容器52の第1および第2通気口54a、54bは、第1および第2フィルタ56a、56bによってそれぞれ閉じられている。そして、ケミカルフィルタ50は、筐体11の通気孔62を塞ぐように底壁12a上に固定されている。ここでは、ケミカルフィルタ50は、第1フィルタ56aが底壁12aの内面に接触した状態で、かつ、容器52によって通気孔50の周囲を囲むように配置されている。
【0038】
そして、容器52内において、第1および第2フィルタ56a、56bの間には、ガス成分を酸化する酸化剤、および酸化ガスを捕集する捕集剤が混合した状態で収納されている。酸化剤および捕集剤は、それぞれ前述した実施の形態と同様のものを用いることができる。図5に示すように、混合状態において、酸化剤70は、捕集剤72の各粒を囲むように散乱して存在している。例えば、酸化剤としてコバルト酸化物の粉末を用いた場合、その粒径は1〜500nm程度であり、捕集剤としてアルカリ処理された活性炭を用いた場合、その粒径は0.5〜1.0μm程度となっている。また、酸化剤と捕集剤の混合の割合は、1:100程度に設定されている。
【0039】
他の構成は前述した実施の形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
上記のように構成された第3の実施の形態においても、ケミカルフィルタ50内を通る空気中のガス成分を酸化剤により酸化した後、生成された酸化物を捕集剤によって捕集し除去することができる。
【0040】
なお、この発明は上述した実施の形態に限定されることなく、この発明の範囲内で種々変形可能である。例えば、筐体内におけるケミカルフィルタ50の配設位置は任意に選択可能であり、図6に示すように、磁気ディスク16の近傍で、筐体内の角部に設けても良い。この場合、ケミカルフィルタ50に連通する通気孔62は、筐体11の側壁、底壁、カバーのいずれに形成してもよい。
【0041】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、筐体の内に生じる硫化水素等のガス成分を効率よく排除し信頼性の向上した磁気ディスク装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態に係るHDDを示す分解斜視図。
【図2】上記HDDの筐体内に設けられたケミカルフィルタを示す断面図。
【図3】この発明の第2の実施の形態に係るHDDのケミカルフィルタを示す断面図。
【図4】この発明の第3の実施の形態に係るHDDのケミカルフィルタを示す断面図。
【図5】第3の実施の形態に係るケミカルフィルタの酸化剤および捕集剤を拡大して示す図。
【図6】上記ケミカルフィルタの配置の変形例を概略的に示す平面図。
【符号の説明】
10…ケース本体
11…筐体
14…トップカバー
16…磁気ディスク
18…スピンドルモータ
20…磁気ヘッド
50…ケミカルフィルタ
52…容器
54a…第1通気口
54b…第2通気口
58a…第1酸化部
58b…第2酸化部
60…捕集部
62…通気孔
70…酸化剤
72…捕集剤
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気ディスク装置に関し、特に、筐体内に配設されたケミカルフィルタを備えた磁気ディスク装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、磁気ディスク装置、例えば、ハードディスクドライブ(以下、HDDと称する)は、磁気ディスク、磁気ディスクを回転駆動するスピンドルモータ、磁気ディスクに対してデータのリード/ライトを行う磁気ヘッド、磁気ヘッドを支持および移動させるヘッドサスペンションアッセンブリ、このヘッドサスペンションアッセンブリを駆動するVCM等を備え、これらはほぼ密閉構造の筐体に収容されている。このような密閉構造とした場合、リード/ライト時、磁気ディスクに対する磁気ヘッドの浮上動作を安定させることができるとともに、筐体内への塵、挨等の混入を防止することができる。
【0003】
上記のように筐体を略密閉構造とした場合、環境温度の急激な変化により、HDD内の気圧と外気の空気圧とに差異が生じ、筐体の破損を招く恐れがある。その対策として、筐体には筐体の内外を連通するための微小な通気孔が設けられ、この通気孔には外気からの塵挨やガス成分の侵入を防ぐケミカルフィルタが取り付けられている。
【0004】
一般に、この種のケミカルフィルタは活性炭を用いて構成されている。そして、活性炭は、酸アルカリの中和(イオン)反応を用いてガス成分を捕集する仕組みになっている。例えば、HDDの内容積を15cm3とし、HDD稼動時に約10℃の温度変化が発生したとすると、シャルルの法則に従い、約0.5cm3の外気が通気孔を通って筐体内に流入する。そして、流入する外気は、必ずケミカルフィルタを通過し、外気中の塵挨やガス成分はケミカルフィルタによって捕集される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
通常、HDDの内部に酸性ガスが存在することは望ましくない。特に、硫酸イオンはHDDの部品上に吸着して脱離しないため、HDD部品を腐食させるという問題が生じる。HDD部品上に吸着した硫酸イオンはほとんどが外気から進入した硫化水素イオンと推定される。
【0006】
この硫化水素は化学的に安定でイオン化できない。そのため、活性炭では捕集効率が悪く、硫化水素はHDD内部にそのまま進入しHDD内に留まってしまう。HDD内部に進入した硫化水素は、常温常湿であれば硫化水素のままで反応性の低い状態を保つ。しかしながら、高温高湿になると、硫化水素は酸化しはじめ二酸化硫黄から硫酸となる。そして、硫酸は反応性が強いため、HDDの各部品の表面に付着してしまう。一旦、HDD内の部品に付着した硫酸は脱離することがほとんどなく、部品の腐食を生じる可能性が高い。
【0007】
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、硫化水素、アンモニア、一酸化窒素等のガス成分を効率よく排除し信頼性の向上した磁気ディスク装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明に係る磁気ディスク装置は、磁気ディスクと、上記磁気ディスクを支持および回転駆動するモータと、上記磁気ディスクに対して情報のリード/ライトを行う磁気ヘッドと、ほぼ密閉構造を有しているとともに、上記磁気ディスク、モータ、および磁気ヘッドを収納した筐体と、上記筐体内に配置されたフィルタと、を備え、上記フィルタは、 上記フィルタは、第1および第2通気口を有した容器と、酸化した金属成分を含みガス成分を酸化する粉末状の酸化剤と、上記酸化剤により酸化された酸性ガスを捕集するアルカリ処理された粒状の捕集剤と、を有し、上記酸化剤および捕集剤は、上記酸化剤が上記捕集剤の各粒を囲むように散乱して混合された状態で上記容器内に収納され、上記第1および第2通気口の間に位置している
ことを特徴としている。
【0010】
また、この発明に係る磁気ディスク装置は、磁気ディスクと、上記磁気ディスクを支持および回転駆動するモータと、上記磁気ディスクに対して情報のリード/ライトを行う磁気ヘッドと、ほぼ密閉構造を有しているとともに、上記磁気ディスク、モータ、および磁気ヘッドを収納した筐体と、上記筐体内に配置されたフィルタと、を備え、
上記フィルタは、第1および第2通気口を有した容器と、酸化した金属成分を含みガス成分を酸化する酸化剤により形成され、上記第1通気口を塞ぐように上記容器内に配置された第1酸化部と、酸化した金属成分を含みガス成分を酸化する酸化剤により形成され、上記第2通気口を塞ぐように上記容器内に配置された第2酸化部と、上記酸化剤により酸化された酸性ガスを捕集するアルカリ処理された捕集剤により形成され、上記容器内に収納され上記第1酸化部と第2酸化部との間に位置した捕集部と、を有し、
上記筐体は、筐体内部と筐体外部とを連通した通気孔を有し、
上記フィルタは、上記通気孔を塞ぐように、かつ、上記第1通気口が上記通気孔と連通して上記筐体内に配置され、
上記容器は、上記第1酸化部と捕集部とを仕切った第1仕切り部と、第1仕切り部に設けられ上記第1酸化部と捕集部との間の空気の流通を許容する第1連通口と、上記第2酸化部と捕集部とを仕切った第2仕切り部と、第2仕切り部に設けられ上記第2酸化部と捕集部との間の空気の流通を許容する第2連通口と、を有し、上記第1連通口は、上記第1仕切り部の内、上記筐体の通気孔から離れた端部に設けられ、上記第2連通口は、上記第2仕切り部の内、上記第1連通口から離れた端部に設けられていることを特徴としている。
【0011】
上記のように構成された磁気ディスク装置によれば、筐体内に流入するガス成分および筐体内におけるガス成分、例えば、硫化水素ガス、アンモニア、一酸化窒素等をフィルタの酸化剤によって酸化し、生成された酸化物を、同じフィルタ内に設けられた捕集剤との中和(イオン)反応により捕獲することができる。従って、筐体内の部品に悪影響を与えるガス成分を効率よく排除し信頼性の向上した磁気ディスク装置を提供することができる。
【0012】
また、この発明に係る磁気ディスク装置によれば、上記酸化剤は、VIIAないしVIIIA 族金属の内、少なくとも1つの金属の酸化物を含んでいることを特徴としている。このような金属の酸化物は、空気と接触することにより再び酸化され、半永久的にガス成分の酸化効果を維持することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、この発明の磁気ディスク装置をHDDに適用した実施の形態について詳細に説明する。
図1に示すように、HDDは、ケース本体10およびトップカバー14を有したほぼ密閉構造の筐体11を備えている。ケース本体10は上面が開口した矩形箱状に形成され、トップカバー14は複数のねじ12によってケース本体にねじ止めされケース本体の上面開口を閉塞している。
【0014】
ケース本体10内には、磁気記録媒体としての2枚の磁気ディスク16、これらの磁気ディスク16を支持および回転させるスピンドルモータ18、磁気ディスク16に対して情報のリード/ライトを行う複数の磁気ヘッド20、これらの磁気ヘッド20を支持したキャリッジアッセンブリ22、キャリッジアッセンブリ22を回動および位置決めするボイスコイルモータ(以下、VCMと称する)24、プリアンプ等を有した基板ユニット26等が収納されている。
【0015】
また、ケース本体10の底壁外面には、スピンドルモータ18、ボイスコイルモータ24、磁気ヘッド20の動作を制御する図示しないプリント回路基板がねじ止めされている。
【0016】
キャリッジアッセンブリ22は、ケース本体10の底壁上に固定されたほぼ円筒形状の軸受組立体28と、この軸受組立体によって回動自在に支持された4組のヘッドサスペンションアッセンブリと、を備えている。各ヘッドサスペンションアッセンブリは、軸受組立体28から磁気ディスク16に向かって延出したアーム30と、アームの先端に固定された細長いサスペンション32と、を有し、磁気ヘッド20は図示しないスライダを介してサスペンションの先端に取り付けられている。
【0017】
4組のヘッドサスペンションアッセンブリは、2つの磁気ヘッド20が磁気ディスク16を間に挟んで対向するように配設されている。従って、キャリッジアッセンブリ22が軸受組立体28を中心として回動することにより、各磁気ヘッド20は、対応する磁気ディスク16の任意のトラックへ移動可能となっている。
【0018】
VCM24は、ケース本体10の底壁に固定された一対のヨーク34と、一方のヨーク内面に固定された図示しない永久磁石と、キャリッジアッセンブリ22に固定され一方のヨークと永久磁石との間を移動可能な図示しないボイスコイルと、を備えている。そして、ボイスコイルへ通電することにより磁界が発生し、永久磁石から発生する磁界との相互作用により、キャリッジアッセンブリ22が回動される。
【0019】
一方、図1および図2に示すように、筐体11内でケース本体12の底壁12a上には、筐体の内外で発生したガス成分、例えば、硫化水素ガスを捕集するケミカルフィルタ50が設けられ、基板ユニット26の近傍に位置している。
【0020】
図2に示すように、ケミカルフィルタ50は、例えば樹脂によって形成された角筒形状の容器52を有している。容器52の一端側の開口は第1通気口54a、他端の開口は第2通気口54bを構成している。そして、これら第1および第2通気口54a、54bは、例えば、ポリプロピレンやポリカーボネイト等の樹脂材で形成された第1および第2フィルタ56a、56bによってそれぞれ閉じられている。これら第1および第2フィルタ56a、56bは、通気性を有する蓋として機能するとともに、集塵機能を有している。
【0021】
また、容器52内には、第1酸化部58a、捕集部60、および第2酸化部58bが3層に積層した状態で収納されている。第1酸化部58aは、ガス成分を酸化する酸化剤によって構成され、第1フィルタ56aに重ねて、かつ、第1通気口54aを塞ぐように配置されている。同じく、第2酸化部58bは、ガス成分を酸化する酸化剤によって構成され、第2フィルタ56bに重ねて、かつ、第2通気口54bを塞ぐように配置されている。また、捕集部60は、酸化ガスを捕集する捕集剤によって構成され、第1および第2酸化部58a、58bの間に挟持された状態で配置されている。
【0022】
第1および第2酸化部58a、58bは、酸化剤として、例えば、コバルト酸化物(Co2O3)の粉末を5mgずつ用いて構成されている。酸化剤はIVA 〜IIB 族金属であれば硫化水素の酸化反応を促すが、触媒としての働きを考慮すると、VIIA〜VIIIA 族金属(Ma、Te、Re、Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt)等のいずれか、又は組合わせが好ましい。
【0023】
また、捕集部60は、捕集剤としてアルカリ処理された活性炭を15mg用いて構成されている。その他、捕集剤としては、アルカリ処理されたアルミナ粒、繊維状物質等を用いることができる。
【0024】
一方、ケース本体12の底壁12aには、筐体11内部と外部とを連通した通気孔62が形成されている。そして、ケミカルフィルタ50は、通気孔62を塞ぐように底壁12a上に固定されている。ここでは、ケミカルフィルタ50は、第1フィルタ56aが底壁12aの内面に接触した状態で、かつ、容器52によって通気孔50の周囲を囲むように配置されている。それにより、ケミカルフィルタ50の第1通気口54aは第1フィルタ56aを介して通気孔62に連通し、また、第2通気口54bは、第2フィルタ56bを介して筐体11内部に連通している。そのため、通気孔62を通して筐体11の内外を流通する空気は、常にケミカルフィルタ50を通過するように構成されている。
【0025】
例えば、通気孔62を通して筐体11内に入る外気は、第1フィルタ56aを介して第1酸化部58a、捕集部60、第2酸化部58bを通り、更に、第2フィルタ56bを介して筐体11内に流入する。第1酸化部58aを通過する際、外気中のガス成分、例えば、硫化水素ガスは、酸化剤によって酸化され二酸化硫黄や硫酸イオンを生成する。そして、生成された二酸化硫黄や硫酸イオンは捕集部60を通過する際、アルカリ処理された捕集剤との中和(イオン)反応により捕集部に捕集される。これにより、外気は硫化水素ガスが除去された状態で第2酸化部58bおよび第2フィルタ56bを介して筐体11内に流入する。
【0026】
一方、通気孔62を通って筐体11内から外部に流出する空気は、第2フィルタ56bを介して第2酸化部58b、捕集部60、第1酸化部58aを通り、更に、通気孔62を介して筐体外に流出する。第2酸化部58bを通過する際、空気中の硫化水素ガスは、酸化剤によって酸化され二酸化硫黄や硫酸イオンを生成する。そして、生成された二酸化硫黄や硫酸イオンは捕集部60を通過する際、アルカリ処理された捕集剤との中和(イオン)反応により捕集部に捕集される。これにより、筐体11内の空気は硫化水素ガスが除去された状態で第1酸化部58aおよび第1フィルタ56a、通気孔62を介して筐体11外に排出される。
【0027】
なお、第1および第2酸化部58a、58bは空気とより多く接触する場所に配置することが望ましい。そして、これら第1および第2酸化部58a、58bを構成する酸化剤は、硫化水素ガス等を酸化することによって還元されるが、空気との接触により再び酸化される。従って、酸化剤は酸化能力が回復し、半永久的に利用することが可能となる。
【0028】
上記のように構成されたHDDを1ppmの硫化水素ガス暴露装置内に配置し、30分毎にHDDを作動させることにより、通気孔62を介して筐体11の内部と外部との間で100回の空気呼吸実験を行った。その後、暴露装置からHDDを取り出し、更に、ケミカルフィルタ50を取り出して捕集部60中に捕集されたイオウ成分をLECO社製CS分析装置を用いて分析した。分析の結果、
理論値70ng−Sに対して、62ng−Sのイオウ成分が捕集されているという結果を得た。従って、ケミカルフェイルタ50により、硫化水素の酸化物、つまり二酸化硫黄や硫酸イオンを約88%以上捕集できることが解る。
【0029】
上記のように構成されたHDDによれば、ケミカルフィルタ50を備え、筐体11の内外で生じたガス成分、例えば、硫化水素ガス等をケミカルフィルタの第1あるいは第2酸化部58a、58bによって酸化し、生成された酸化物を、同じケミカルフィルタ内に設けられた捕集部60との中和(イオン)反応により捕獲することができる。これにより、筐体11内の部品に悪影響を与えるガス成分を効率よく排除し、HDDの信頼性を向上させることができる。
【0030】
また、ケミカルフィルタ50において、酸化部および捕集部は積層構造をなすように配置されているため、ケミカルフィルタ内に流入する空気は、必ず酸化部を通った後に捕集部に流入する。従って、空気中のガス成分を酸化剤によって確実に酸化させ、捕集剤によって効率良く捕集することができる。
【0031】
次に、この発明の第2の実施の形態に係るHDDのケミカルフィルタ50について説明する。図3に示すように、第2の実施の形態によれば、ケミカルフィルタ50の容器52は、第1酸化部58aと捕集部60との間を仕切った第1仕切り部64a、および第2酸化部58bと捕集部60との間を仕切った第2仕切り部64bを一体に備えて形成されている。また、容器52は、第1フィルタに代えて設けられた底壁66を一体に備え、この底壁外面が筐体11の底壁12aに接触している。
【0032】
容器52の底壁66の一端部には第1流通口54aが形成され、筐体11の底壁12aに設けられた流通孔62と連通している。また、第1仕切り部64aには、第1酸化部58aと捕集部60とを連通した第1連通孔68aが形成されている。この第1連通孔68aは、第1仕切り部64aの内、第1通気口54aから離れた端部に設けられている。更に、第2仕切り部64bには、第2酸化部58bと捕集部60とを連通した第2連通孔68bが形成されている。この第2連通孔68bは、第2仕切り部64bの内、第1連通口68aから離れた端部に設けられている。
【0033】
その他の構成は前述した第1の実施の形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
上記のように構成された第2の実施の形態によれば、通気孔62を通して筐体11内に入る外気は、第1通気口54aを介して第1酸化部58aに流入し、更に、第1連通口68aを介して捕集部60に流入する。そして、捕集部60を流通した外気は、第2連通口68bを介して第2酸化部58bに流入した後、第2フィルタ56bを通って筐体11内に流入する。第1酸化部58aを通過する際、外気中のガス成分、例えば、硫化水素ガスは、酸化剤によって酸化され二酸化硫黄や硫酸イオンを生成する。そして、生成された二酸化硫黄や硫酸イオンは捕集部60を通過する際、アルカリ処理された捕集剤との中和反応により捕集部に捕集される。これにより、外気は硫化水素ガスが除去された状態で第2酸化部58bおよび第2フィルタ56bを介して筐体11内に流入する。
【0034】
一方、通気孔62を通って筐体11内から外部に流する空気は、第2フィルタ56bを介して第2酸化部58bに流入した後、第2連通口68bを通って捕集部60に流入する。そして、捕集部60を流通した空気は、第1連通口68aを介して第1酸化部58aに流入し、更に、第1流通口54aおよび通気孔62を介して筐体外に流出する。第2酸化部58bを通過する際、空気中の硫化水素ガスは、酸化剤によって酸化され二酸化硫黄や硫酸イオンを生成する。そして、生成された二酸化硫黄や硫酸イオンは捕集部60を通過する際、アルカリ処理された捕集剤との中和反応により捕集部に捕集される。これにより、筐体11内の空気は硫化水素ガスが除去された状態で第1酸化部58a、第1流通口54a、および通気孔62を順に通って筐体11外に排出される。
【0035】
以上のように構成された第2の実施の形態においても、前述した第1の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。更に、第2の実施の形態によれば、第1酸化部58aと捕集部60とは第1仕切り部64aによって仕切られ、また、第2酸化部58bと捕集部60とは第2仕切り部64bによって仕切られている。そして、第1仕切り部68aに形成された第1連通口68aは通気孔62から離れて設けられ、同様に、第2仕切り部68bに形成された第2連通口68bは第1連通口68aから離れて設けられている。そのため、流通孔62を通って第1酸化部58aに流入した外気は、第1酸化部内を長い距離に亘って流れた後、捕集部60に流入し、更に、捕集部60に流入した外気は、捕集部内を長い距離に亘って流れた後、第2酸化部58aに流入する。したがって、ケミカルフィルタ50内に流入した外気中のガス成分を第1酸化部58aによって確実に酸化し、かつ、生成された酸化物を捕集部60によって確実に捕集することができる。
【0036】
なお、第2の実施の形態において、容器52は、第2フィルタ54bに代えて設けられた天壁を一体に備え、この天壁に第2通気口を設けた構成としても良い。この場合、第2通気口を第2流通口68bから離れた端部に設けることにより、上記第2の実施の形態と同様に、筐体内からケミカルフィルタ50内に流入した空気中のガス成分を確実に酸化し、捕集することができる。
【0037】
上述した実施の形態におけるケミカルフィルタでは、酸化剤および捕集剤を層状に分けて容器内に収納する構成としたが、図4および図5に示すように、酸化剤および捕集剤を混合した状態で容器52内に収納した構成としても良い。
すなわち、この発明の第3の実施の形態に係るHDDのケミカルフィルタ50によれば、容器52の第1および第2通気口54a、54bは、第1および第2フィルタ56a、56bによってそれぞれ閉じられている。そして、ケミカルフィルタ50は、筐体11の通気孔62を塞ぐように底壁12a上に固定されている。ここでは、ケミカルフィルタ50は、第1フィルタ56aが底壁12aの内面に接触した状態で、かつ、容器52によって通気孔50の周囲を囲むように配置されている。
【0038】
そして、容器52内において、第1および第2フィルタ56a、56bの間には、ガス成分を酸化する酸化剤、および酸化ガスを捕集する捕集剤が混合した状態で収納されている。酸化剤および捕集剤は、それぞれ前述した実施の形態と同様のものを用いることができる。図5に示すように、混合状態において、酸化剤70は、捕集剤72の各粒を囲むように散乱して存在している。例えば、酸化剤としてコバルト酸化物の粉末を用いた場合、その粒径は1〜500nm程度であり、捕集剤としてアルカリ処理された活性炭を用いた場合、その粒径は0.5〜1.0μm程度となっている。また、酸化剤と捕集剤の混合の割合は、1:100程度に設定されている。
【0039】
他の構成は前述した実施の形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
上記のように構成された第3の実施の形態においても、ケミカルフィルタ50内を通る空気中のガス成分を酸化剤により酸化した後、生成された酸化物を捕集剤によって捕集し除去することができる。
【0040】
なお、この発明は上述した実施の形態に限定されることなく、この発明の範囲内で種々変形可能である。例えば、筐体内におけるケミカルフィルタ50の配設位置は任意に選択可能であり、図6に示すように、磁気ディスク16の近傍で、筐体内の角部に設けても良い。この場合、ケミカルフィルタ50に連通する通気孔62は、筐体11の側壁、底壁、カバーのいずれに形成してもよい。
【0041】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、筐体の内に生じる硫化水素等のガス成分を効率よく排除し信頼性の向上した磁気ディスク装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態に係るHDDを示す分解斜視図。
【図2】上記HDDの筐体内に設けられたケミカルフィルタを示す断面図。
【図3】この発明の第2の実施の形態に係るHDDのケミカルフィルタを示す断面図。
【図4】この発明の第3の実施の形態に係るHDDのケミカルフィルタを示す断面図。
【図5】第3の実施の形態に係るケミカルフィルタの酸化剤および捕集剤を拡大して示す図。
【図6】上記ケミカルフィルタの配置の変形例を概略的に示す平面図。
【符号の説明】
10…ケース本体
11…筐体
14…トップカバー
16…磁気ディスク
18…スピンドルモータ
20…磁気ヘッド
50…ケミカルフィルタ
52…容器
54a…第1通気口
54b…第2通気口
58a…第1酸化部
58b…第2酸化部
60…捕集部
62…通気孔
70…酸化剤
72…捕集剤
Claims (4)
- 磁気ディスクと、
上記磁気ディスクを支持および回転駆動するモータと、
上記磁気ディスクに対して情報のリード/ライトを行う磁気ヘッドと、
ほぼ密閉構造を有しているとともに、上記磁気ディスク、モータ、および磁気ヘッドを収納した筐体と、
上記筐体内に配置されたフィルタと、を備え、
上記フィルタは、第1および第2通気口を有した容器と、酸化した金属成分を含みガス成分を酸化する粉末状の酸化剤と、上記酸化剤により酸化された酸性ガスを捕集するアルカリ処理された粒状の捕集剤と、を有し、上記酸化剤および捕集剤は、上記酸化剤が上記捕集剤の各粒を囲むように散乱して混合された状態で上記容器内に収納され、上記第1および第2通気口の間に位置していることを特徴とする磁気ディスク装置。 - 磁気ディスクと、
上記磁気ディスクを支持および回転駆動するモータと、
上記磁気ディスクに対して情報のリード/ライトを行う磁気ヘッドと、
ほぼ密閉構造を有しているとともに、上記磁気ディスク、モータ、および磁気ヘッドを収納した筐体と、
上記筐体内に配置されたフィルタと、を備え、
上記フィルタは、第1および第2通気口を有した容器と、酸化した金属成分を含みガス成分を酸化する酸化剤により形成され、上記第1通気口を塞ぐように上記容器内に配置された第1酸化部と、酸化した金属成分を含みガス成分を酸化する酸化剤により形成され、上記第2通気口を塞ぐように上記容器内に配置された第2酸化部と、上記酸化剤により酸化された酸性ガスを捕集するアルカリ処理された捕集剤により形成され、上記容器内に収納され上記第1酸化部と第2酸化部との間に位置した捕集部と、を有し、
上記筐体は、筐体内部と筐体外部とを連通した通気孔を有し、
上記フィルタは、上記通気孔を塞ぐように、かつ、上記第1通気口が上記通気孔と連通して上記筐体内に配置され、
上記容器は、上記第1酸化部と捕集部とを仕切った第1仕切り部と、第1仕切り部に設けられ上記第1酸化部と捕集部との間の空気の流通を許容する第1連通口と、上記第2酸化部と捕集部とを仕切った第2仕切り部と、第2仕切り部に設けられ上記第2酸化部と捕集部との間の空気の流通を許容する第2連通口と、を有し、上記第1連通口は、上記第1仕切り部の内、上記筐体の通気孔から離れた端部に設けられ、上記第2連通口は、上記第2仕切り部の内、上記第1連通口から離れた端部に設けられている
ていることを特徴とする磁気ディスク装置。 - 上記酸化剤は、VIIAないしVIIIA 族金属の内、少なくとも1つの金属の酸化物を含んでいることを特徴とする請求項1又は2に記載の磁気ディスク装置。
- 上記捕集剤は、アルカリ処理されたアルミナ粒、活性炭、あるいは繊維状物質の少なくとも1つを含んでいることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の磁気ディスク装置。
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