JPS5816260B2 - 磁気デイスク記憶装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、密閉循環型の空気流路系を有する浮動ヘッド
使用の磁気ディスク記憶装置、ことに該空気流路系内の
空気から水分および油脂類成分を途去することを特徴と
する磁気ディスク記憶装置に係る。

近時、磁気ディスク装置の性能および信頼性向上に伴い
、高トラツク密度、高線密度を実現し、塵埃等による損
傷を避けるために、磁気ディスクおよび磁気ヘッド、時
には磁気ヘッド位置決め機構、磁気ディスクを支承回転
せしめるスピンドル系までを収容するチャンバを、密閉
循環型の空気流路系の一部とする傾向が強まってきてい
る。

密閉循環型の空気流路系を採用する直接の目的は、塵埃
の遮断とチャンバ内空気の温度上昇の防止とがその主た
るものであるが、より高密度記録を実現し、磁気ヘッド
に関連する機構を簡素化し、信頼性向上をはかるために
、いわゆるコレタクト・スタート・ストップ方式の磁気
ヘッドを採用するようになると、以下に述べるごとき現
象のために、単に空気流路系を密閉循環型にしただけで
は性能の安定性、装置の信頼性、耐久性等が充分に解保
てきないことがわかってきた。

周知のごとく、磁気ディスク装置の性能向上、）とくに
高線密度化には、浮動磁気ヘッドと磁気ディスク表面と
の浮揚間隙従って磁気ヘッドの浮揚を司るスライダの浮
揚量を安定に微小化することが最も有効な手段の一つで
ある。

このためには、スライダの空気力学的、潤滑理論的設計
を適切に・行なうことは勿論であるが、それと共に浮揚
間隙に流入する可能性のある塵埃を極力排除することが
必要である。

ところがこのような配慮を行なっても、浮揚量を微小化
するにつれ、前記チャンバ内に液体状の物質が発生して
スライダの周囲や磁；気ディスクの表面等に付着、集積
し、種々の不都合をもたらすようになる。

すなわち、浮揚量の微小化と共に、気体潤滑理論におけ
るいわゆるベアリング数が非常に犬となり、浮揚間隙に
おける空気の流線方向の圧力分布においてスライダ後縁
部に急峻な圧力降下を示すようになり、その結果この部
分で断熱的膨張が生じ、急激な温度低下をもたらす。

従って、もしも空気中に含まれる水分や油脂類成分のご
とき液体成分の蒸気圧が比較的高いと、この蒸気がスラ
イダ後縁部のごく近傍において液体微粒子として結露し
、これが潤滑気体たる空気中に混入浮遊しつつ徐々に磁
気ディスクの表面や、スライダことにその前縁部に付着
し集積する。

前述のごとく、チャンバ内には種々の機構部分、ことに
磁気ヘッド位置決め機構の滑動部ないしは転動輪とガイ
ドレール、スピンドルの玉軸受等、グリースや潤滑油等
を用いた部分が存在し、これらを完全にチャンバ内空気
に対して封止することは不可能である。

空気流路系全体についてみればブロワの軸受についても
同様のことが云える。

また空気流路系の内部に封入される空気の湿度をＯとす
ることは非常に困難である。

従って、仮に外部雰囲気に対して完全な密閉が行なわれ
たとしても、空気流路系の内部には水分や油脂類成分の
蒸気が存在する。

磁気ディスク表面やスライダに付着集積した液状物質は
、従って水と油脂類との混合物であって、この液状物質
は、周囲の状態量に応じて蒸発するが、その際残留分は
徐々に粘度を増し、さらに蒸発が進行すれば固化に近い
状態となる。

このようにして付着集積した液状物質は、装置の機能、
性能、信頼性、耐久性を著るしく損う原因となることが
多い。

すなわち、磁気ヘッドの浮揚中においては、液状物質の
発生、付着集積が、蒸発に卓越して進行する場合が多く
、液状物質が浮揚間隙に流入してあたかも塵埃と同様に
作用し、磁気ヘッドの浮揚姿勢を乱し、浮揚安定性を損
い、性能の劣化のみならず、いわゆるヘッドクラッシュ
を惹起する基となる。

また浮揚状態が不安定となった磁気ヘッドは、磁気ディ
スク表面に対し極端に接近または接触する頻度が犬とな
り、付着集積後一部が固化にまで到った磁気ディスク表
面上の液状物質を削り取り、これをいわば塵埃化し飛散
せしめて、事態をさらに悪化せしめる惧れがある。

また、コンタクト・スタート・ストップ方式の場合には
、装置の起動あるいは停止時、すなわちスライダが磁気
ディスク表面と接触摺動している時には、スライダが複
雑に振動しつ５磁気ディスク表面上を走行するため、上
記のごとき不都合を生ずる危険性がさらに増大する。

これらに加えて、液状物質は、空気中に浮遊流動してい
る塵埃等の固形異物微粒子を捕促し易いから、もしもこ
れらの沢過が不充分ならば、危険性はさらに大となり深
刻化する。

一方、コンタクト・スタート・ストップ方式の磁気ヘッ
ドは、磁気ディスクが停止すれば、その表面に極めて微
小な間隙を残して接触し静止するから、集積した液状物
質は毛細管現象によってこの間隙に浸透流入し、停止時
間の経過と共に徐々に粘度を増し、いわゆる粘着現象を
起す。

この場合、再起動時には、粘着現象が生じていない場合
よりも遥かに大きな起動トルクを要し、このために必要
以上に大出力の１駆動モータを用いるか、伺らかの起動
ブースト手段を講じなければならなくなる。

また、粘着状態にあるまメ無理に再起動を行なうと、ス
ライダの支持ばね系に望ましくない変形を与えたり、こ
れを破損したりする危険性がある。

以上述べたごとく、液状物質の発生、付着集積２は、と
くに微小浮揚量の磁気ヘッドを用いる装置にとっては、
誠に好ましからざるものであって、さきに述べたように
、その発生のメカニズムを考慮すれば、空気流路系内に
おける水分および油脂類成分等の蒸気分圧を極力低くし
て液体微粒子のり発生を抑制し、それでもなお発生した
ものについては可能な限り吸着除去することが必要であ
る。

従来、とくに固定ヘッドディスク装置においては、水分
の除去が液状物質の発生抑止に多少なりとも有効である
ことが経験的に判明しつ５あり、この；ために吸湿剤を
用いた装置も案出されている。

また、液状物質の発生とは無関係に、単にチャンバ内の
電気的絶縁性の確保および部品の防錆の目的で、水滴の
結露を防止すべく吸湿剤を用いた例もある。

しかしながら、上記説明から明らかなように、微小浮揚
量を安定に保持するためには、単に水分の除去のみでは
不充分であって、封止が非常に困難な油脂類成分の除去
が是非とも必要である。

従来は装置性能がまだ低く液状物質の問題が顕在化しな
かったためもあって、このような考慮がなされていなか
った。

本発明は、このような点に鑑み、上述のごとき不都合な
現象を生ずる液状物質に関し、水分のみならず油脂類成
分をも含め、その発生を極力抑制することが可能であり
、また副次的には発生した液状物質の微粒子を吸着除去
することが可能な、磁気ディスク装置を提供することを
目的とする。

本発明によれば、密閉循環型の空気流路系の内部に、微
細なメツシュのフィルタを介して、該空気流路系内の空
気が接触ないしは通過するように、吸湿剤および微粒子
吸着剤を封入することによって、その目的を達成するこ
とができる。

以下図面を用いて、本発明につき詳しく説明する。

第１図は本発明の第１の実施例を示す図である。

同図において、チャンバ１はカバー２および基板３にて
囲まれる空間により構成され、その内部に磁気ヘッド４
の組立体、磁気ディスク５の組立体磁気ヘッドのキャリ
ッジ６、磁気ヘッド位置決め機構のボイスコイル・モー
タ７等を収容している。

カバー２には、循環空気の流入口８および排出口９が設
けられている。

本実施例においては、磁気ディスク５の組立体を支承す
るスピンドル１０は、その端部に設けられた駆動プーリ
１１を介して、図示されていない駆動モータによりベル
ト駆動される。

なおこの図には、磁気ヘッド４のケーブル、ボイスコイ
ル・モータ７の駆動ケーブル等は特に説明の要がないの
で示していない。

基板３は、取付金具１２を介して、図示されていない別
の基板に取りつけられる。

１３は空気のブロワで、１４は吸湿剤１５と微粒子吸着
剤１６を封入したカートリウジ２３の収容ケースである
。

従って、本実施例における空気流路系は、チャンバ１、
ブロワ１３、収容ケース１４、およびこれらを結合する
管路１７より成り、それぞれの結合部は当然のことなが
ら気密を確保するようになっている。

空気は同図中に示す矢印の向きに流れて循環する。

さて、収容ケース１４には、そのはゾ中央部に１対のフ
ィルタを兼ねた隔壁１８Ａおよび１８Ｂが固定され、こ
れが収容ケース１４の空間を３つに分割している。

すなわち、空気流の方向に沿って述べれば、これらは、
流入側空間１４Ａ１中央空間、および流出側空間１４Ｂ
である。

これらはそれぞれ管路１７に比し、かなり大きな流路断
面積をとって、吸湿剤１５、微粒子吸着剤１６、フィル
タ類等による圧力損失を極力小さくするよう配慮しであ
る。

中央空間（第２図にて番号１４Ｃにて示す）には、微細
なメツシュのフィルタ１９と、１対の端板２０等とによ
り囲まれ、中央部に充分な通気性を有する隔壁２１を有
するカートリ。

ツジ２３が収容されている。

この隔壁２１の両側には、吸湿剤１５および微粒子吸着
剤１６が封入され、密封栓２２によってカートリッジ２
３が収容ケース１４の中央空間１４Ｃに密封される構造
となっている。

第１図における収容ケース１４およびカートリッジ２３
の部分は、便宜上かなり模式化し簡略化して示しである
ので、第２図および第３図を用いて、より詳細に説明す
る。

第２図は収容ケース１４の斜視図で、カー１− ＩＪツ
ジ２３が収容されていない場合につき、一部を破断して
示したものである。

同図において、隔壁１８Ａおよび１８Ｂは比較的粗いメ
ツシュのフィルタを金属枠にて保持し板状となしたもの
で、収容ケース１４の内部に設けられた溝にはめ込まれ
、蓋１４′により固定される。

これにより、流入側空間１４Ａ１流出側空間１４Ｂ１中
央空間１４Ｃが構成される。

蓋１４′には中央空間１４Ｃに相幽する部分に開口部が
あり、こ５にカートリッジ２３が挿入され、図示してい
ない密封栓２２が蓋１４′にねじ止めされる。

第３図はカートリッジ２３の断面図で、一方の端板２０
を兼ねた箱状のカートリッジケースの相対する２面にそ
れぞれ細孔を有する１対の金属板２４にはさまれて微細
なメツシュのフィルタ１９が取り付けられ、カートリッ
ジケースの中央部には充分な通気性を有するよう細孔を
多数設けた隔壁２１が取りつけられ、その両側に吸湿剤
１５および微粒子吸着剤１６が封入され、他方の端板２
０にて蓋がされている。

第１図ないし第３図を用いて上記のごとく説明したこと
から明らかなように、本実施例は、浮動する磁気ヘッド
４の潤滑流体たる空気を、ブロワ１３により強制的に密
閉空気流路系内を循環せしめ、その途次、ブロワ１３の
吐出口とチャンバ１の流入口８との間において、吸湿剤
１５および微粒子吸着剤１６とにより、空気中の水分お
よび油脂類成分を除去し、チャンバ１内におけるこれら
の蒸気圧および微粒子状液滴の含有量を低下せしめるこ
とができ、さらには微細なメツシュのフィルタ１９と相
俟って塵埃等の固形異物微粒子を捕捉除去することがで
きる。

従って、本実施例は、先に述べたごとき種々の不都合を
解消することができ、本発明の目的を充分に達成するこ
とができる。

なお、本実施例においては、吸湿剤１５および微粒子吸
着剤１６として、それぞれシリカゲル粒子および活性炭
素粒子を用いている。

これらがカートリッジ２３に封入されているのは、保守
交換の便を考慮したものであり、また隔壁１８Ａおよび
１８Ｂはカートリッジ２３を交換する際に不要有害な塵
埃等が空気流路系へ混入することを防止するために用い
られたものである。

第４図は、本発明の第２の実施例を示したもので、第１
の実施例にて説明したカートリッジ２３が、チャンバ１
の内部に封入された場合を示している。

すなわち、第３図に示したごとき、吸湿斉１５および微
粒子吸着剤１６を収容したカートリッジ２３が、基板３
の流入口８と磁気ディスク５の組立体との間に取りつけ
られ、密封栓２２により気密を保ってチャンバ１内に封
入され、空気は同図に示した矢印のごとくこのカートリ
ッジ２３を通過し、さらにフィルタを兼ねた隔壁１８Ｂ
を通過して、磁気ディスク５の近傍に到達する。

従って第１の実施例と同様の作用効果があり、本発明の
目的を達成することができる。

なお、本実施例においては、スピンドル１０は、カップ
リング２５を介して駆動モータ２６により直結駆動され
またとくにスピンドル１０の玉軸受部の気密封止の不完
全さを補う意味で、モータ・カバー２７がゴム板ガスケ
ット２８と共に、駆動モータ２６、カップリング２５等
を完全に密封する構造となっている。

さらに、カバー２と基板３との間のガスケットは、第１
の実施例における０リングと異りゴム板ガスケット２９
を用いている。

他の諸部分に対する数字符号は、第１の実施例を示す第
１図ないし第３図に示したものと同一のものを指してい
ることは言うまでもない。

第５図は、本発明の第３の実施例を示す図で、空気が吸
湿剤および微粒子吸着剤を通過するのではなく、チャン
バ１内において、基板３上に設けられた開口部３０を通
して、単に接触するだけの場合についての例を示したも
のである。

つまり、液状物質の発生、付着集積の程度が低く、従っ
てこれらの除去をさほど強力に行なう必要のない場合に
は、本実施例のごとく、前記２つの実施例におけるカー
トリッジ２３に相当する吸着除去剤ケース３１を、基板
３に設けた開口部３０に気密を保ちつ５取りつけるだけ
で、所期の効果をおさめることができる。

第６図は、この吸着除去剤ケース３１を、さらに詳しく
説明するための断面図で、同図ａにおいて、３２はケー
ス本体、２１′ケ一ス本体３２と一体に成型された隔壁
で、これらは合成樹脂にて作られている。

３３は微細なメツシュの焼結金属によるフィルタで、こ
れがケース本体３２に対し、１対の止め輪３４により固
定されている。

同図すは、同図ａのＡＡ断面図で、吸湿剤１５および微
粒子吸着剤１６が、ケース本体３２の円筒部を隔壁２１
′により軸方向に２分割して成る収容部分にそれぞれ封
入されている状態を示したものである。

第７図ａは、本発明の第４の実施例を示す図で、扇状を
なした吸着除去剤ケース３５を、スピンドミル軸受ハウ
ジングのまわりに複数個環状配置した場合の例である。

本実施例においては、吸着除去剤ケース３５が複数個あ
るため、その約半数を吸湿剤１５、残りを微粒子吸着剤
１６の専用容器として用いている。

第７図すは、扇状の吸着除去剤フケース３５の斜視図で
、ケース本体３６に吸湿剤１５または微粒子吸着剤１６
を収容し、焼結金属のフィルタ３７で蓋をした構造を示
す。

本実施例においては、吸着除去剤ケース３５は、もとも
と密閉構造のチャンバ１の中に取りつけられるので、テ
とくに必要のない限りそれ自体は厳密な密閉構造をとら
なくてもよい。

以上、本発明につき幾つかの実施例を挙げて詳細に説明
したが、吸湿剤１５および微粒子吸着剤１６の量やその
割合、これらの収容容器の形状、；配置場所取付方法、
数量、フィルタ類の構成、構造、取付法等、本発明の趣
旨を逸脱しない範囲において各部材をどのように変形し
てもよいことは明らかであり、また第１および第２の実
施例のごとき空気が通過する形式と第３および第４の実
施例のごとき単に接触するのみの形式とを併用してもよ
く、以上の実施例の説明が本発明の範囲を限定するもの
ではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す図、第２図および
第３図はそれぞれ第１の実施例における収容ケースの斜
視図およびカートリッジの断面図、第４図は第２の実施
例を示す図、第５図は第３の実施例を示す図、第６図は
第３の実施例における吸着除去剤ケースの断面図、第７
図ａは第４の実施例を示す図、第７図すは第４の実施例
における吸着除去剤ケースの斜視図である。 これらの図において、１はチャンバ、２はカバー、３は
基板、４は磁気ヘッド、５は磁気ディスク、６はキャリ
ッジ、７はボイスコイル・モータ、１０はスピンドル、
１３は空気のブロワ、１４はカートリッジの収容ケース
、１５は吸湿剤、１６は微粒子着剤、１７は管路、１８
Ａおよび１８Ｂはフィルタを兼ねた隔壁、１９は微細な
メツシュのフィルタ、２１は通気孔を有する隔壁、２１
′は通気性のない隔壁、２２は密封栓、２３は吸湿剤お
よび微粒子吸着剤を収容したカートリッジ、２４は細孔
を有する金属板、２６は駆動モータ、２７はモータ・カ
バー、３０は基板に設けた開口部、３１は吸着除去剤ケ
ース、３２はケース本体、３３は微細なメツシュのフィ
ルタ、３４は止め輪、３５は扇状の吸着除去剤ケース、
３６はケース本体、３７は微細なメツシュのフィルタで
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 少くとも磁気ヘッドと磁気ディスクを収容するチャ
   ンバ、このチャンバ内の空気を循環して順次交換せしめ
   るブロワ、これらを結合する管路、等を主要な構成要素
   とした密閉循環型の空気路系の内部に、微細なメツシュ
   のフィルタを介して吸湿剤および微粒子吸着剤を封入し
   、前記空気がこれらを通過ないしはこれらに接触するご
   とくにしたことを特徴とする磁気ディスク記憶装置。