JPH04181588A

JPH04181588A - 磁気ディスク装置

Info

Publication number: JPH04181588A
Application number: JP30654790A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Hasegawa; 明宏長谷川; Yoshihiro Terada; 寺田　吉弘; Taku Koshiyama; 越山　卓; Hiroyuki Haruyama; 春山　洋之; Toshio Yasuda; 登志夫安田
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1990-01-19
Filing date: 1990-11-13
Publication date: 1992-06-29
Anticipated expiration: 2013-01-28
Also published as: JP2705302B2

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〕本発明は情報記憶に用いられる磁気ディスク装置に関し
、特にヘッド・ディスク・アセンブリ内の湿度を常に適
正状態に保つ磁気ディスク装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の磁気ディスク装置では、コンタクト・ス
タート・ストップ（Ｃ．Ｓ．Ｓ．）　方式が広く使用さ
れている。この方式では，ディスク媒体の停止状態で、
情報の記録再生のためのヘッドと、この媒体とが、接触
されており、ディスク媒体の回転に伴ない、発生する空
気の流れにより、媒体とヘッドとの間に空気膜（エアー
ベアリング）ができ、ヘッドが浮上して記録再生が行わ
れる。この方式ではヘッドの浮上特性向上、およびヘッ
ドクラッシュの低減のため、ヘッドの表面および媒体の
表面は極めてフラットであることが要求される。

しかし、ヘッドの表面と媒体の表面とが接触した状態で
ヘッド・ディスク・アセンブリ（以下Ｈ，Ｄ、Ａ）内部
の湿度が高いとヘッドと媒体とが吸着しやくすくなる。

この現象は日本潤滑学会第３３期春季研究発表会予稿集
（１９８９）安藤、宮本“磁気ディスクとスライダの摩
擦特性に及ぼす湿度の影響”に詳細に述べられている。

このため、従来ではＨ，Ｄ、Ａ、内部に乾燥剤が入れら
れ、Ｈ，Ｄ、Ａ、内部の水分を取り除くことによってこ
の吸着を防止する手段が用いられている。

〔発明が解決しようとする課題〕

一方、近年、媒体の摩耗や損傷の発生とＨｌＤ、Ａ、内
部の湿度との関係が注目されている（日本潤滑学会第３
３期春季研究発表会予稿集（１９８９）神津、山口“磁
気ディスクの寿命に及ぼすテスト環境の影響”、日本潤
滑学会第３４期全国大会（富山）予稿集（１９８９）葛
野、上田、田中“磁気ディスクの摩耗と損傷（５）″）
。これらによれば媒体の摩耗や損傷という観点から見る
とＨ，Ｄ、Ａ、内部は高湿度の方がよいことが実証され
ている。つまり過度の乾燥状態は媒体の摩耗や損傷の原
因となる。

ここで上述の従来の磁気ティスフ装置では、吸着が問題
となる停止状態でＨ，Ｄ、Ａ、内部が最適な湿度の状態
であったとしても、Ｈ，Ｄ、Ａ。

が動作を開始し、内部温度が上昇すると内部の相対湿度
は下がり、媒体の摩耗や損傷において危険な状態になる
。

さらに、ここでＨ，Ｄ、Ａ、が動作を停止すると、内部
の温度が高い（相対湿度が低い）ままで、コンタクト・
ストップが実行される。つまり従来の磁気ディスク装置
では相対湿度が極めて低い状態でヘッドと媒体とは接触
し、摩耗や損傷が発生し易くなるという問題点がある。

第４図を参照して、この現象を定性的に説明する。

第４図は密閉状態にある空気の相対湿度が温度と共にど
う変化するかが示されている。つまりこの密閉状態は、
乾燥剤を持たず吸気口を持たない密閉型Ｈ，Ｄ、Ａ、を
想定している。

この図によれば常温（２５℃）で４０％ＲＨの空気はＨ
，Ｄ、Ａ、の動作温度（仮に５５℃）では７．５％ＲＨ
の非常に乾燥した空気となる。常温で６０％ＲＨの空気
であっても動作温度では１３％ＲＨを割り、かなり乾燥
した状態となる。しかもこの空気は１５℃では結露する
ため使用は不可能である。したがって結露をさけるため
に、常温で２０％以下とすると、動作温度では５％ＲＨ
未満の過度に乾燥した空気となり、明らかに危険な状態
である。実際の装置（Ｈ，Ｄ、Ａ、）では、外気と通気
のために呼吸フィルタと前述の乾燥剤とを備えているが
呼吸フィルタの通気量は密閉型Ｈ０Ｄ、Ａ、の内部と外
部との気圧差を調整する程度であるため、即座にこの乾
燥状態を穏和できるものではない。また乾燥剤がこの乾
燥を促進してしまうことは言うまでもない。

〔課題を解決するための手段〕

上述の問題点を解決するため本発明の磁気ディスク装置
は密閉型Ｈ，Ｄ、Ａ、内の湿度が設定湿度より上昇する
と水分を吸収し設定湿度より下界すると水分を放出する
真室手段を有している。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図を参照すると、箱形に形成されているベースプレ
ート１は、小さな穴を持つ呼吸フィルタ７を有し、この
呼吸フィルタによってのみ外部と内部との通気を行なう
。Ｈ，Ｄ、Ａ、は、このベースプレート１内部に形成さ
れる。

スピンドル２は磁気ディスク３を積層して保持し、磁気
ディスク３を回転させる。

アーム４に保持された磁気ヘッド５はキャリッジ６によ
ってアーム４を介して駆動され、磁気ティスフ３上を移
動し、記録再生を行なう。このＨ，Ｄ、Ａ、と、同一空
間内に調湿剤９を収納した調湿剤ケース８を有しており
、この調湿剤９は調湿剤ケース８に設けられた通気口１
０とフィルタ１１とを介してＨ，Ｄ、Ａ、内部の湿度コ
ントロールを行なう。

本実施例では、調湿剤９としてシリカゲルを用い、さら
に、このシリカゲルに予め所望の水分を含ませておく。

この含水シリカゲルを使用することで、Ｈ，Ｄ、Ａ、内
部は、常に一定の相対湿度が維持される。つまり、この
含水シリカゲルは所定の相対湿度において平衡状態を形
成する。従って所定の相対湿度を境にこの含水シリカゲ
ルは湿度が上昇すればその差分の水分を吸収して平衡状
態を形成し、湿度が下降すると逆に水分を放圧して平衡
状態を形成する。この平衡状態はＨ，Ｄ。

Ａ、内の相対湿度とシリカゲルの含水率との間で形成さ
れるが、このシリカゲルの含水率とは、シリカゲルに含
まれる水分の重量とシリカゲルが乾燥状態にある時の重
量との比であり、一般的にＨ，Ｄ、Ａ、内の容量とシリ
カゲルの含水率から考案スると、シリカゲルに含まれる
水分量はＨｏＤ、Ａ、内空間に含まれる水分量に比べ著
しく大きく、Ｈ，Ｄ、Ａ、内は常に定湿度環境を維持す
ることができる。

しかし、この理想的な作用は、この含水シリカゲルの水
分の吸収および放出が極めて速やかに行なわれることが
条件となる。つまり、この作用が瞬時に行なわれればＨ
，Ｄ、Ａ、内部に急激な温度変化を生じても相対湿度は
一定に保たれる。以下では、この差分の水分を放圧また
は吸収して平衡状態に達するまでの時間概念を応答性と
呼ぶことにする。実際には、シリカゲルは物質特有の応
答性があり、またシリカゲルの搭載条件によっても応答
性は変わる。第１図のように、シリカゲルが密な状態で
搭載されている場合は、この吸収と放出は、ゆるやかに
行なわれる。つまり応答性は悪くなる。

このために、Ｈ，Ｄ、Ａ、内部で温度変化が生じると相
対湿度も変化するが、その変化に含水シリカゲルの調整
作用が追いつかず、結果的にＨ９Ｄ、Ａ、内部はある程
度の幅を持って湿度制御が行なわれる。したがって使用
する調湿剤および調湿剤の搭載状態から決定される応答
性から発生するこの湿度の変化する幅（レンジ）を考慮
してシリカゲルの適正な含水率を決定する必要がある。

第２図は調湿剤としてＪＩＳ規格Ａ型のシリカゲルに１
７％の含水率で水分を含ませたものを使用して実際のＨ
，Ｄ、Ａ、内部での湿度及び湿度の変化を測定したもの
である。

初めに２５℃前後であったＨ、Ｄ、Ａ、は動作を開始す
るとディスク媒体は回転を始め、ＨｏＤ、Ａ、内の湿度
を上昇させる。Ｈ，Ｄ、Ａ、内部は密閉度が高いため、
外部との水分のやりとりはほとんどない。この測定では
調湿剤ケース８の通気口１０の大きさを変えることで通
気性を変え、応答性に違いを持たせた２つの例について
のデータをとっている。

第２図（ａ）は、Ｈ，Ｄ、Ａ、の動作開始から内部が一
定温度になるまでの経時変化の測定結果である。

実施例Ａは前記通気口１０として内径２０−の穴を１つ
設けた例の測定結果である。この実施例Ａによれば湿度
は温度上昇に伴なってゆるやかに減少し、温度上昇が少
なくなりそしてなくなると、今度は上昇しほぼもとの湿
度に戻る。つまり、この実施例Ａ程度の応答性であると
、この測定における温度上昇に完全に追従してはいない
が過度の乾燥や極めて高湿度になるのは防止されている
。

一方、比較例Ｂは前記通気口とて内径０．６　ｒＩｍの
穴を１つ設けた例の測定結果である。この比較例Ｂは応
答性が悪く長時間放置しても、十分には元の湿度に復元
しない。

第２図（ｂ）は、Ｈ，Ｄ、Ａ、停止からの経時変化の測
定結果である。これについても同様に実施例Ａはゆるや
かではあるが応答性は現われており、最終的には３０％
ＲＨ程度を維持している。一方比較例Ｂは、調整作用に
より湿度変化を緩やかにする程度の作用しかしていない
。

この測定結果は通気口が大きい方が応答性がよくなるこ
とを明確に示している。つまり応答性のためには通気口
を大きくすればよい。しかし、応答性の改善だけを考慮
して通気口を広げすぎたり、数を増やすと、シリカゲル
から発生する塵埃がＨ，Ｄ、Ａ、内に悪影響を及ぼす危
険性がある。

従って、実際にＨ，Ｄ、Ａ、での使用を考慮すると通気
口は塵埃発生が註される範囲で広く設定する。本実施例
の通気口（２０ｍｍ）はこの塵埃対策を考慮し、かつ広
く設定したものである。以下はこの実現できる範囲で応
答性に優れた実施例Ａについて説明する。

さて、媒体とヘッドとの状態は、大きく分けて、停止時
、摺動時および浮上時の３つの状態がある。

前述のように、停止時には吸着しないようになるべく低
い湿度が理想的である。そして、摺動時と浮上時は摩耗
や損傷の防止のため一高湿度が理想的である。

これらを第２図との対比により考察すると起動時（第２
図（ａ））においては、停止、摺動、浮上と状態は移行
する。この時点ではＨ，Ｄ、Ａ、内部は定常状態にある
と考えてよい。従って、シリカゲルの含水量で湿度は決
定される。この設定湿度はこの湿度下で三つの状態が全
て現われるため、吸着の危険がなくかつなるべく高い湿
度がよい。

次に、Ｈ，Ｄ、Ａ、の動作により内部温度は上昇しそれ
に伴ない乾燥剤の応答性の悪さ故若干湿度は低下して下
のピークが出る。この状態では浮上状態であるが、ここ
でＨ，Ｄ、Ａ、が停止する場合も考えられる。従ってこ
の下のピークの湿度も吸着の危険がなくかつなるべく高
い湿度がよい。

そしてＨ，Ｄ、Ａ、の動作を停止すると、内部温度は下
降し、ここでも乾燥剤の応答が悪いため、湿度は上昇し
、上のピークがでる。この上のピークがでる頃はＨ，Ｄ
、Ａ、が停止してからかなり時間がたっているため、当
然ヘッドは媒体と接触している。この接触だけを考慮す
ればこの時は吸着をさけるためなるべく乾燥している方
がよいが、この状態でＨ，Ｄ、Ａ、が起動することもあ
る。

従ってやはりこの時も吸着がなく、なるべく高い湿度に
保持するのが理想的である。

以下総合するとＨ，Ｄ、Ａ、内はどのタイミングでも吸
着の危険がなくかつなるべく高い湿度に設定されるのが
理想的である。

ここで発明者が実際の媒体上でヘッドとの吸着状態を測
定した結果を第３図に示す。これは媒体の回転を停止し
てすぐ測定した静摩擦係数と停止して２４時間放置後に
測定した静摩擦係数と相対湿度との関係を示している。

これによれば、相対湿度５０％〜７０％の間から静摩擦
係数μｓは増加している。プロットされた点の配置から
すれば６０％程度以下であれば吸着の危険は少ない。

実施例Ａによれば最も湿度の高くなる時はＨｌＤ、Ａ、
が停止して温度が下降している時（第２図（ｂ））であ
る。この湿度のピークを６０％以下に設定できればよい
。測定結果ではこのピークは５５％ＲＨになっており、
吸着危険湿度は回避されている。

一方、湿度の最低値はＨ，Ｄ、Ａ、の動作時（第２図（
ａ））であり、２０％ＲＨ程度である。またＨ、Ｄ、Ａ
、の外気の状態の変化分を考慮してさらに５％ＲＨ低い
１５％ＲＨとしてもこれは、従来の１０％ＲＨ以下の乾
燥と比較すると大幅な改善と言ってよい。

以上は通気口の大きさによって応答性が変化することに
ついて考察したが、前にも述べたように調湿剤の特性に
よっても応答性は変化する。例えばシリカゲルにも多く
の種類があり、実施例Ａとして用いているのは、ＪＩＳ
規格でＡ型として規格されているシリカゲル（以下シリ
カゲルＡ）である。このシリカゲルの種類によっても応
答性は変化する。

第５図にはシリカゲルＡと、これと同様にＪＩＳ規格の
Ｂ型として規格されているシリカゲルＢとの２種類のシ
リカゲルの相対湿度に対する含水率を示している。

第２図の実施例Ａの湿度変化を参照すると、Ｈ，Ｄ、Ａ
、内の温度が上昇する時（Ｈ，Ｄ、Ａ、動作開始時）と
下降する時（Ｈ，Ｄ、Ａ、動作停止時）とでは温度の変
化分はほぼ同一であるにもかかわらず、相対湿度の変化
分は異なっている。

ここで第５図を参照するとシリカゲルＡは高相対湿度領
域により低相対湿度領域の方が相対湿度の変化に対する
含水率の変化が大きい。つまり、定常状態で１７％の含
水率の含水シリカゲルＡでは相対湿度が低く変化した場
合の放出する水分より、同じだけ相対湿度が高く変化し
た場合の吸収する水分の方が少ない。従って第２図の相
対湿度の変化はこのシリカゲルＡの特性を考慮すれば説
明できるのである。

一方、シリカゲルＢの特性はこれと逆である。

つまり、高相対湿度領域での応答性に優れている。

特に、本発明では過度の乾燥を特に防止することを目的
としているため、低相対湿度時での応答性のよいシリカ
ゲルＡが適切である。

シリカゲル自体の応答性はこれらのシリカゲルを混合さ
せたり、併用したすることで調整が可能である。

以上述べたようにシリカゲルの最適含水率は、外的条件
によって決定されなければならない。

Ｈ，Ｄ、Ａ、が使用される環境（温度、湿度）、Ｈ，Ｄ
、Ａ、の熱容量、シリカゲルの搭載状態及び調湿剤ケー
スの形態、使用媒体とヘッドの吸着危険湿度等がパラメ
ータとなる。要するにこれらのパラメータの関係で最高
湿度になる状況で吸着しにくい湿度であり、その他はな
るべく高い湿度に保持されるように含水率を設定する。

例えば前述の実施例の外的条件からすれば湿度変化は２
０％ＲＨ〜５５％ＲＨの約３５％ＲＨの変化分が考慮さ
れる。これに対し、使用する媒体とヘッドとにより吸着
危険湿度が６０％ＲＨと決定される。これからシリカゲ
ルの平衡状態での湿度は３０％ＲＨが適切となり、この
３０％ＲＨの湿度の時平衡状態となる含水率を有するシ
リカゲル（ＪＩＳ規格Ａ型シリカゲルでは約１７％の含
水率）が適切であると決定される。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は磁気ディスク装置のＨ，Ｄ
、Ａ、内の湿度を一定に保つ調湿手段を備えたことによ
り、吸着の危険が少なく、媒体の耐摩耗性に優れた磁気
ディスク装置を提供することができるという効果がある
。

また、調湿手段として水分を予め含ませたシリカゲルを
用いることで簡単に有効な調湿作用を得ることができる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のＨ，Ｄ、Ａ、の正面部分断
面図、第２図はＨ，Ｄ、Ａ、の動作に伴なうＨ，Ｄ、Ａ
、内部の温度と湿度の時間変化を表わすグラフ、第３図
は媒体とヘッドとの接触時における静止摩擦係数と相対
湿度との関係を表わすグラフ、第４図は密閉状態の空気
の相対湿度と温度との相関グラフ、第５図はシリカゲル
の含水特性を示すグラフである。１・・・・・・ベースプレート、２・・・・・・スピン
ドル、３・・・・・・磁気ディスク、４・・・・・・ア
ーム、５・・・・・・磁気ヘッド、６・・・・・・キャ
リッジ、７・・・・・・呼吸フィルタ、８・・・・・・
調湿剤ケース、９・・・・・・調湿剤、１０・・・・・
・通気口、１１・・・・・・フィルタ。礪璽（、ｕ）餌鴇賞区９第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）密閉型のヘッド・ディスク・アセンブリを有する
磁気ディスク装置において、前記ヘッド・ディスク・アセンブリ内の湿度が設定湿度
より上昇すると前記ヘッド・ディスク・アセンブリ内の
水分を吸収し前記設定湿度より下降すると、前記ヘッド
・ディスク・アセンブリ内に水分を放出する調湿手段を
有することを特徴とする磁気ディスク装置。
（２）前記調室手段が予め水分を含有させたシリカゲル
であることを特徴とする前記請求項（１）記載の磁気デ
ィスク装置。
（３）前記シリカゲルの水分の含有量を、前記磁気ディ
スク装置の動作時に前記ヘッド・ディスク・アセンブリ
内の相対湿度を１５％ＲＨ以上になるように決定するこ
とを特徴とする前記請求項（２）記載の磁気ディスク装
置。
（４）前記調湿手段が予め水分を含有させた、互いに特
性の異なる少なくとも２種類のシリカゲルであることを
特徴とする前記請求項（２）記載の磁気ディスク装置。