JPS63136384A - 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〕 この考案は電子計算機やデータ処理装置に使用する磁気
ディスク装置に関するものである。

〔従来の技術〕

近年、コンピュータ・システムにおける磁気ディスク装
置などの外部記憶装置の重要性が増大し。

高記録密度化に対する要求Ｖｉますます高まっている。

第５図はたとえばＮＴＴ研究実用化報告第３１巻。

第１号、２４１〜２４７頁（１９８２）に示された磁気
ディスク装置の断面図である。図において（１）はディ
スク、（２１Ｆｉヘツド、（３）はディスクを装着する
スピンドル、　１４＋Ｈヘツド移動を制御するアクチュ
エータ。

（５）ハケース、（８）はフィルタ、（９）は乾燥剤で
ある。

ディスク（１ｊ、ヘッド（２）、スピンドル（３）、ア
クチュエータ（４）はケース（５）に設けられている。

次に動作について説明する。ディスク（１）の表面には
磁気記録媒体が形成されており、ヘッド（２）によって
情報が記録再生される。スピンドル（３）を３．００Ｏ
ｒｐｍ以上の高速で回転させると空気の流体潤滑作用に
よりヘッドが微小間隔浮上し、アクチュエータ（４）に
より容易に半径方向に移動可能となる。

磁気ディスク装置は外界のほこりの侵入を防ぐ密閉溝造
になっているが、装置内外の圧力差をなくすため、フィ
ルタ（８）を通して呼吸できるようになっている。また
乾燥剤（９）を入れて、外界の湿度が高くなった場合で
も、ディスク装置内を低湿度状態に保持する場合もある
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の磁気ディスク装置は以上のように構成されている
が１問題点として、接触摩擦力の減少。

ディスク装置内の低湿度保持、熱分布の３点が挙けられ
る。

まず、接触摩擦力について説明する。

現在、磁気ディスク装置では、起動および停止にコンタ
クトスタートストップ（ＣＳＳ）方式ヲ採用しており、
起動および停止時には、磁気ヘッドと磁気ディスク表面
が接触したまま回転する。この接触摩擦状態における磁
気ヘッドと磁気ディスクの間に生じる摩擦力、即ち接触
摩擦力は、磁気ヘッドおよび磁気ディスク表面全摩擦さ
せ、ついＫは磁気ヘッドおよび磁気媒体薄膜に傷を作る
ことがある。ここで、接触摩擦力を減少させる１つの方
法として潤滑層を設けることがおった。

従来、この潤滑層には液体潤滑剤が用いられてきた。し
かし、液体潤滑剤には蒸発現象（本町他・昭和６０年度
信学会総合全国大会講演論文集（第１分冊）、　１９Ｂ
頁）やマイグレーション（高橋他、昭和６０年度信学会
総合全国大会講演論文集（第１分冊）、　１９６頁）が
あり、常に一定の膜厚を保つことが不可能である。潤滑
層が薄くなると、耐摩耗性が低下してエラー発生やヘッ
ド落下事故を引起こす原因になるという問題点があった
。特に液体潤滑剤の塗布量の少ない高性能塗布媒体や連
続塗布媒体においては、液体潤滑剤の蒸発、移動、飛散
などが切実な問題となってきている。

次に、磁気ディスク装置内の低湿度保持は、磁気ヘッド
と磁気ディスクの吸着防止、装置内の腐食防止のために
必要なことである。最近、ディスクの表面精度が年々向
上し、湿度上昇により磁気ヘッドが磁気ディスクの表面
に吸着し、磁気ディスクが回転を始めても磁気ヘッドが
浮上できず。

磁気ヘッドなどが破損するなどの問題点があった（　Ｂ
、　Ｍ、　Ｒｏｓｓｉ他、ジャーナル・オブ・アプライ
ド・フィジックス（Ｊ−Ａｐｐｌ、　Ｐｈｙｓ、）、　
５５巻、６号、　２２５４頁）。

ま念、めっき形磁気ディスクのように金属合金を記録媒
体に用いている場合には、５００〜１．００ＯＡの保護
膜（耐食性膜）を成膜しなければならなかった（「めっ
き形磁気ディスク用保護膜の物理特性」１日本通信技術
株式会社、技術報告、ＮＳ−１６４７５（１９８５乃。

この保護膜の存在は、記録媒体と磁気ヘッド間の実効浮
上距離を大きくしてしまうため。

出力低下などの問題点があった。

さらに、スピンドルの下部にスピンドルモータ・アクチ
ュエータの下部にステッピングモータがあり、装置内の
発熱源は偏っている。これにより熱分布が生じる。熱分
布が生じると、数枚重ねられたディスクの熱膨張が異な
り、トラック位置ずれが生ずるという問題点があった。

これをサーマルオフトラックと言う（「小型］・−ドデ
ィスク装置山トリケブプス社、　Ｂ、Ｐ、Ｎｏ、４３．
２８頁（１９８５））。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、耐摩耗性の低下しない、磁気ヘッドの磁気デ
ィスクに対する吸着を防止し、装置内の腐食を防止し、
サーマル・オフトラックのない信頼性の高い磁気ディス
ク装置を得ることを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る磁気ディスク装置は、磁気ディスク、こ
の磁気ディスクを装着し回転させるスピンドル、回転す
る上記磁気ディスクに記録・再生を行なう磁気ヘッド及
びこの磁気ヘッドを回転する磁気ディスク上に駆動させ
るアクチュエータを収容する密閉容器、ならびにこの密
閉容器に封入したフッ素系不活性液体金備えたものであ
る。

〔作　用〕

この発明における磁気ディスク装置は、密閉容器内にフ
ッ素系不活性液体を封じこめることにより、＠滑剤の蒸
発、移動、飛散を防ぎ、外界湿度の影響を完全になくシ
、装置内の熱分布をなくすことができる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、　＋１）は磁気ディスクで以下・ディスク
と略す。（２）は磁気ヘッドで、以下ヘッドと略す。（
３）はディスク（１）を装着するスピンドル・（４）は
ヘッド移動を制御するアクチュエータ、（５）は容器、
（６）は主成分がパーフルオロアルカンのフッ素系不活
性液体で容器（５）内に充填されている。（７）は容器
（５）ヲ密閉状態にするオーリングである。ディスクｔ
ｌｌ　Ｕ主成分がパーフルオロアルカンの液体（６）の
中を回転し、ヘッド（２）も液体（６）の中を移動する
。主成分がパーフルオロアルカンであるフッ素系不活性
液体にはＥＦＴＯＰ　（三菱金属■製、商品名）やフロ
リナート（住友スリーエム■製、商品名）などがあり、
ここではフロリナートのＦＣ−７２（商品番号）を用い
た。主成分がパーフルオロアルカンの液体は、完全にフ
ッ素化された化合物で１通常用いられる液体潤滑剤、た
とえはり２イトツクス（デュポン社製、商品名）や７オ
ンプリン（日本モンテジソン社製、商品名）と類似の構
造であり。

表面張力が非常に低く　（１２〜１８　ｄｙｎｅｓ／ｃ
ｍ、　２５°Ｃ）。

潤滑能力を持つ。このため、容器内に液体潤滑剤をｆ４
たし次ことと同様になり、磁気ディスク表面からの液体
潤滑剤の蒸発、移動、飛散の現象は発生しない。

また、この液体は水を溶解しない性質であり・容器内に
液体が満たされ密閉構造のため、内部は低湿度条件（乾
燥状態）に保たれる。このため・吸着や腐食の問題は起
きない。

さらに、この液体の熱伝達係数は、自然対流時に５０（
空気Ｆｉ１．５）・強制対流時に３００（空気で１０）
という値であり、空気に比べて熱伝達能力は非常に優れ
ている。このため、磁気ディスク装置内に熱分布は発生
しにくい。

また、この液体は絶縁耐力は３８〜４６ｋＶ（２，５４
”ｇａｐ、２５’Ｏ）であり、金属、プラスチック、コ
ムなどを侵さないので、プリント基板などに特にコーテ
ィングなどの処理を施す必要はない。従来の磁気ディス
ク装置に対して、容器を密閉構造に変更するのみでよく
、他に特に改良しなければならない点はない。

第２図はこの発明の一実施例による磁気ディスク装置と
従来の磁気ディスク装置の加速試験を行った結果を示し
ており、縦軸はティスフ表面からの摩耗深さイ、横軸に
はＣ８８回数（ｘ１ｏ’回）をとっである。図中、○印
を結ぶ線はこの発明の一実施例の場合、Δ印を結ぶ曲線
は従来の場合を示す。

加速試験は、磁気ディスク装置内を６０℃にして・耐久
性ｋｉＬ’ｉＷべる試験方法としてよく知られているＣ
８Ｓ試験を行った。ヘッドとしてはスライダがサファイ
ヤから成るものを、ディスクとしてはディスク状の基板
上に記録媒体として１−Ｆｅ２０ｍ薄膜金形成したもの
を使用した。磁気ディスク装置内にフッ素系不活性液体
、即ち主成分がノく一フルオロアルカンであるフロリナ
ートＰＣ−７２を充填した場合にはＣ８８２０，０００
回においても摩耗が検出されなかった。一方、従来の磁
気ディスク装置では。

ディスク表面からの摩耗深さがＣ８Ｓ回数と共に増大し
、約１５，０００回ではγ−Ｆｅ２０．薄膜が完全に削
り取られてしまった。

また・この発明の一実施例の磁気ディスク装置と従来の
磁気ディスク装置を６０℃・９０％Ｒ，Ｈ，の環境に置
いた。１日放置後、従来の磁気ディスク装置では、ヘッ
ドとディスクが吸着しディスクを回転させることができ
なかった。一方、この発明の一実施例による磁気ディス
ク装置では、いつでもディスクをスムーズに回転させる
ことができた。

８ｇ３図はこの発明の一実施例による磁気ディスク装置
と従来の磁気ディスク装置の耐環境試験を行った結果を
示しており、縦軸はディスクの再生出力の変化の割合（
初期値を１とする）、横軸には時間（日）をとっである
。図中、○印を結ぶ線はこの発明の一実施例の場合、Δ
印を結ぶ線は従来の場合を示す。耐環境試験は、磁気デ
ィスク装置を６０℃、　９０％　Ｒ，Ｈ，の恒温恒湿槽
に入れて、ディスクの再生出力の変化を調べた。ディス
クとしてはディスク状の基板上に記録媒体としてＣｏ−
Ｎｉ薄膜を形成したものを使用した。従来の磁気ディス
ク装置では、再生出力が時間経過と共に徐々に低下して
おり、Ｃｏ−Ｎｉ合金の腐食が進んでいることがわかっ
た。一方、磁気ディスク装置内に主成分がパーフルオロ
アルカンであるフッ素系不活性液体。

ここではフロリナートＰＣ−７２を充填した場合には。

約３か月経過した段階においても再生出力に変化は認め
られなかった。Ｃｏ　−Ｎ　ｉ合金は完全に保護され、
腐食は起きていない。

第４図はこの発明の一実施例による磁気ディスク装置と
従来の磁気ディスク装置のサーマル・オフトラックの状
況を示しており、縦軸はディスクの再生出力の変化の割
合（初期値を１とする）、横軸には時間（分）をとっで
ある。図中、○印を結ぶ線はこの発明の一実施例の場合
・Δ印を結ぶ線は従来の場合を示す。この試験は磁気デ
ィスク装置を停止状態から連続回転状態へもっていき、
再生出力が時間と共にどのように変化するかを調べたも
のである。再生出力変化が大きい場合は、トラックの位
置とヘッドの位置がずれることを示し。

サーマル・オフトラックが発生していることを示す。従
来の磁気ディスク装置では、再生出力が時間と共に低下
しており、サーマル・オフトラックが起きていた。一方
、磁気ディスク装置内に主成分カバーフルオロアルカン
であるフッ素系不活性液体・ここではフロリナートＦＣ
−７２を充填した場合には、はとんどヘッドの位置とト
ラックの位置のずれは生じていなかっ几。

なお、上記実施例ではフッ素系不活性液体は主成分がパ
ーフルオロアルカンであるとしたが、その他生成分がパ
ーフルオロ環状エーテル、パーフルオロアル十ルアミン
及びパーフルオロアルキルポリエーテルのうちいずれか
でおるフッ素系不活性液体でもよ＜、パーフルオロ環状
エーテルの場合ＥＦＴＯＰ　（商品番号ＥＦ−Ｌ１０２
）・フロリナート（商品番号ＰＣ−７７、ＦＣ−７５）
を、パーフルオロアルキルアミンの場合ＢＦＴＯＦ　（
商品番号ＢＦ−Ｌ１７４）、　７０リナート（ＦＣ−４
３）１．さらにパーフルオロアルキルポリエーテルの場
合、７オンプリン、クライトツクスをフッ素系不活性液
体として用いても同様の効果が得られる。

また、上記実施例において、フッ素系不活性液体は容器
内に充填されていたが、必ずしも充填される必要は無く
、磁気ディスクと磁気ヘッドが液体内にあれば同様の効
果を奏する。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば磁気ディスク。

この磁気ディスクを装着し回転させるスピンドル。

回転する上記磁気ディスクに記碌・再生を行なう磁気ヘ
ッド及びこの磁気ヘッドを回転する磁気ディスク上に駆
動させるアクチーエータを収容する密閉容器、ならびに
この密閉容器に封入したフッ素系不活性液体を備えたの
で、潤滑剤の蒸発、移動、飛散がなくなり、かつ外界湿
度の影響がなくなると共に、装置内の熱分布がなくなる
ため、長時間耐摩耗性の変化しない、かつ吸着・腐食の
起きない、さらにサーマル・オフトラックの発生しない
、信頼性の高い磁気ディスク装置が得られる効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の磁気ディスク装＃を示す
断面図、第２図は加速試験の結果を示し。 Ｃ８Ｓ回数とディスク表面からの摩耗深さとの関係を示
す特性図、第３図は耐環境試験の結果を示し。 経過時間とディスクの再生出力変化の割合の関係を示す
特性図・第４図はサーマル・オフトラックの試験結果を
示し、経過時間とディスクの再生出力変化の割合の関係
を示す特性図、第５図は従来の磁気ディスク装置を示す
断面図である。 （υ・・・磁気ディスク、（２）・・・磁気ヘッド、（
３（・・・スピンドル、（４）・・・アクチュエータ、
（５）・・・容器、（６）・・・フッ素系不活性液体、
（７）・・・オーリング。 なお５図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁気ディスク、この磁気ディスクを装着し回転さ
   せるスピンドル、回転する上記磁気ディスクに記録・再
   生を行なう磁気ヘッド及びこの磁気ヘッドを回転する磁
   気ディスク上に駆動させるアクチュエータを収容する密
   閉容器、ならびにこの密閉容器に封入したフッ素系不活
   性液体を備えた磁気ディスク装置。
2. （２）フッ素系不活性液体は、密閉容器内に充填されて
   いる特許請求の範囲第１項記載の磁気ディスク装置。
3. （３）フッ素系不活性液体は主成分がパーフルオロアル
   カンである特許請求の範囲第１項または第２項記載の磁
   気ディスク装置。
4. （４）フッ素系不活性液体は主成分がパーフルオロアル
   キルポリエーテルである特許請求の範囲第１項または第
   ２項記載の磁気ディスク装置。
5. （５）フッ素系不活性液体は主成分がパーフルオロアル
   キルアミンである特許請求の範囲第１項または第２項記
   載の磁気ディスク装置。
6. （６）フッ素系不活性液体は主成分がパーフルオロ環状
   エーテルである特許請求の範囲第１項または第２項記載
   の磁気ディスク装置。