JPH0359870A - 磁気デイスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は磁気ディスク装置に関する。

〔従来の技術〕

磁気ディスク装置において、動作時に磁気ヘッドは高速
回転中の磁気ディスク上を所定の隙間を保つように浮上
して記録再生を行なっている。したがって、記録再生動
作中は磁気ヘッドと磁気ディスクは接触する機会が非常
に少ない。そのために、磁気ヘッドと磁気ディスクの接
触により磁気ディスクが損傷することはまれである。し
かし、磁気ディスクの回転開始時あるいは回転停止時装
置には磁気ヘッドと磁気ディスクは接触を繰り返すコン
タクトスタートストップ動作（Ｃ８Ｓ動作）を行なうた
め、磁気ディスクが損傷し、記録されていた情報が破壊
する危険性が十分ある６したがって磁気ディスク装置の
信頼性を確保するためには磁気ディスクの耐摺動強度を
向上させることが重要な課題の一つである。そこで従来
は磁気ディスクの耐摺動強度を向上させるために磁気デ
ィスク表向に保護潤滑膜を形成する方法や磁気ヘッドス
ライダ−面のうちで磁気ディスクと接触する部分に曲取
りを設は接触時の衝撃をやわらげる方法や磁気ヘッドス
ライダ−材としてガラス材カーボンを使用することによ
りスライダーに潤滑性を持たせ、ディスク破壊を防ぐ方
法がとられてきた。

なお、この種の装置として関連するものには、例えば特
開昭６１−２４０４２７号、同６２−１４０２２５号、
同６３−７０９１８号等が挙げられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記の方法は磁気ディスク装置の動作時におけるディス
ク破壊防止には有効な手段である。さて、ヘッドとディ
スクの相対速度が完全にＯの場合。

両者の間で摩擦摩耗は発生しない。したがってディスク
破壊は起こりえない。ところが実際には非動作時にヘッ
ドとディスクの相対速度が完全にＯになる機会は意外に
少なく、非動作時においても装置外部から加わる振動に
よりヘッド／ディスク間には微小な振幅の往復運動がし
ばしば発生する。

一般に摩擦摩耗現象の中にはプレッチング（微動摩耗）
と呼ばれる現象があることが知られている。これは、接
触している二物体が微小振動のために往復運動を行ない
、その結果摩耗が発生する現象である。これはヘッド／
ディスク間にもあてはまり、磁気ディスク装置が停止し
ている時にも。

ヘッド／ディスク間に相対運動が発生し、ディスクが破
壊することがある。フレツチング摩耗は、二物体が連続
摺動して発生する摩耗とは発生機構が全く異なるため従
来から行なわれているディスク破壊防止手段はほとんど
効果がない。

本発明は上記の諸点に鑑みてなされたものであり、本発
明の目的は、ヘッド／ディスク間におけるプレツチング
麿耗を防止する手段を有する磁気ディスク装置を提供す
ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

フレツチングは接触している二物体間で発生する酸化現
象である。したがって、接触部への酸素の供給を断ちき
ることによりフレツチング摩耗をなくすることができる
。本発明では装置内の雰囲気中の酸素濃度を小さくする
ことでプレツチング摩耗の低減を実現している。

〔作用〕

今、接触している二物体に微小な振動が特定時間、加わ
ると接触部位には繰返し応力がかかる。

その結果、真実接触部では、繰返し変形が起こる。

物体にこのような応力を連続的に加えると物体内部でマ
イクロクランクが発生し、さらに応力を加えつづけると
マイクロクラックがつながり、より大きなりラックとな
る。そしてついにはクランクが物体表面まで拡がり、物
体表面には亀裂が発生する。一般に物体表向はごく薄い
酸化層や汚れ等で覆われており、化学的には非常に不活
性な状態にある。これに対して上記現象により発生した
表ＬＯ］Ｓ、裂は新生＋１ｕであるため、化学的に非常
に活性であり化学反応を起こしやすくなっている。した
がって、この新生向に周囲から酸素が入り込むと酸化反
応が進み、表（角の破壊が進む。この状態が進行し大き
な摩耗にいたるのがフレツチング摩耗である。したがっ
て、フレツチング摩耗を防ぐには新生向に酸素が結合し
ないようにすればよい。

本発明は磁気ヘッドと磁気ディスクを低酸素濃度中に置
くことによって上記新生面と酸素が結合する機会を減ら
し、フレツチング摩耗の巡行を抑えている。もちろん、
雰囲気中のＶ素を全くなくせばフレツチング摩耗を完全
に防止できる。

〔実施例〕

第１図に本発明の磁気ディスク装置１の概略構成図を示
す。図に示すように磁気ヘッド２と磁気ディスク３を取
り巻く雰囲気ガス４に低酸素濃度ガスを用いている。本
実施例では酸＃濃度Ｏ％のチッ素ガスを雰囲気ガスとし
て用いている。耐フレッチング摩耗特性を調べる方法と
して磁気ディスク装置ｌ外部から振動を強制的に加え、
加速評価を行なった。具体的には、振動台の上に当該磁
気ディスク装置を載せ、６０也の強制振動を与えた。な
お、磁気ヘッド２と磁気ディスク３は相対的に２０μｍ
の振幅で振動するように振動台の加振加速度を設定した
。

さらに磁気ディスク装置ｌ外部からフレッチング摩耗の
発生の有無を知るために次の工夫を行なった。すなわち
、磁気ディスク表面になんらかの機械的損傷が発生する
と表面の凹凸状態が変化するため磁気ヘッド／磁気ディ
スク間の鰺擦係数が変化する。そこで、磁気ヘッド２を
支えているジンバルバネに小型の歪ケージを貼り付け、
フレツチング摩耗発生による摩擦係数の変化を感知する
ことによって、装置外部から磁気ディスク表面の変化を
検出した。

磁気ディスク３の寿命は強制振動を加え始めてからプレ
ッチング摩耗が生じるまでの時間、すなわち摩擦係数が
食化し始めるまでの所要時間で詳細した。なお、値は′
＃雰囲気ガス空気を用いて実験を行なった結果に対する
相対位で表している。

酸素濃度をいろいろ会えて詳細した結果を図２に示す。

実験では雰囲気ガスとしてチッ素に酸素を加えたもの、
アルゴンに酸素を加えたもの、ヘリウムに酸素を加えた
ものの３種類を用いており、酸素濃度はそれぞれ空気中
の酸＃濃度にほぼ等しい２０％から０％まで変えた。比
較実験は雰囲気ガスに空気を用いて行なった。

図２から分かるように、酸素濃度が大気中標準酸素濃度
から１１０００ｐｐまでは、磁気ディスクの耐フレツチ
ング特性に大差がなく、−様に磁気ディスクの寿命は小
さくなっている。しかし、さらに酸＃ａ度を小さくして
行くと５００ｐｐｍ付近から磁気ディスクの耐フレツチ
ング特性は急激に向上し、１１００ｐｐより小さくなる
と耐フレツチング摩耗性は極めて高くなった。この傾向
は雰囲気ガスの主成分の種類には依存しておらず、酸素
濃度のみに依存している。装置の安全性、安定性を考慮
して雰囲気ガスの主成分には不活性ガスを選んでいるが
、フレッチングの発生は酸素の存在によるものであるの
で、雰囲気ガスの主成分としては不活性ガス以外の物を
選んでも良い。

〔発明の効果〕

第１図に示したような磁気ディスク装置において、雰囲
気ガス中の酸素濃度を小さくすることで磁気ディスク表
面に発生するフレッチング摩耗を制御することができた
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に好適な磁気ディスク装置の構成を示す
概略縦断面図、第２図は雰囲気ガス中の酸素がプレッチ
ング摩耗に及ぼす影響を示す測定図である。 ｌ・・・磁気ディスク装置、２・・・磁気ヘッド、３・
・・磁気ディスク、４・・・ｆｆ［気ガス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、磁気ディスク装置において磁気ヘッド及び磁気ディ
   スクが設置されている装置内雰囲気を、不活性ガスを含
   み、ガス中の酸素濃度を大気中に含まれる酸素濃度より
   小さくした混合ガスとしたことを特徴とする磁気ディス
   ク装置。 ２、請求項１に記載の磁気ディスク装置内の雰囲気にお
   いて混合ガス中の酸素濃度を５００ＰＰｍ以下とするこ
   とを特徴とする磁気ディスク装置。