(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク、及びディスクに情報を記録し再生するためのヘッドを収容し外気と遮断する容器から成り、該容器には開閉可能な開閉手段を有する貫通孔が備えられたディスク装置に対し、該貫通孔と気密に係合するとともに前記開閉手段を開くことのできる供給口とディスク表面潤滑剤を気体もしくは噴霧状にして前記密閉容器内に供給するための加圧手段とを備えた潤滑剤供給装置を、必要な時に接続することによって、外部より潤滑剤を供給することを特徴とする潤滑剤の供給方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法を用い、稼働時間を記録するタイマと、記録された装置の稼働時間からディスク表面潤滑剤補給の必要性を判断する判定手段を備え、必要と判断された場合の表示手段を装置自体に設けること、または／および上位装置に通報する信号発生手段を設けることを特徴とする請求項１に記載の潤滑剤の供給方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は磁気ディスク装置に対する潤滑剤の供給方法に係わり、特にヘッドとディスクが接触しながら稼動する状態で、長期にわたる寿命を保証するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の磁気ディスク装置では、多くの場合、主に２つの理由からディスクの表面に潤滑剤が塗布されている。
【０００３】
第１の理由は、いわゆるウィンチェスター形以降の磁気ディスク装置では、一般的にコンタクトスタートストップ（あるいはＣＳＳ）とよぶ装置の起動停止方式が採られているためである。これは、ヘッドがディスクの停止中はディスク表面上に接触しており、起動時はディスクの回転数の上昇に伴ってディスク面上に浮上し、停止時は回転数の低下に伴ってディスク表面上に着地接触する方式であって、起動停止時には必ずヘッドとディスクは接触摺動するため、たとえヘッドの押し付け荷重が数十ミリニュートン程度であっても、通常使用時における数千回を超える起動停止の繰り返しに対するヘッド、ディスクの摩耗寿命を確保するためには、ディスク表面への潤滑剤の塗布が不可欠となる。
【０００４】
第２の理由は、装置の稼動中にディスク面上を浮上しているヘッドが、浮上の不安定性、ディスク表面の微小な突起、装置内に浮遊する微小粒子、装置外部からの振動等種々の原因によって、ディスク表面との間の浮上隙間を安定に維持できなくなり、間歇的なディスクとの接触を起こすためである。この接触の繰り返しによってヘッドとディスクが損傷し、最終的にヘッドが浮上できなくなるいわゆるヘッドクラッシュの発生を防ぐため、前記の間歇的な接触におけるヘッド、ディスク間の相互作用を軽減する目的で、潤滑剤を塗布することが有効である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術は、ディスク装置の稼動期間中におけるヘッド、ディスクの摩耗、損傷を防ぎ装置の信頼性を向上させるが、その効果は以下に述べるように十分とは言い難い。
【０００６】
現在、磁気ディスク装置に使われるディスクは、メッキあるいはスパッタリングによる連続薄膜媒体が一般的で、これを従来の塗布形媒体と比べると潤滑剤量は相対的に少なく、実用的には数ナノメートルから２０〜３０ナノメートルの塗布厚さで使われるものが多い。この理由は、１つには塗布形媒体は多孔性の構造で媒体中にも潤滑剤を保持できるのに対して、連続媒体ではその表面のみにしか潤滑剤を保持できないためである。もう１つの理由としては、連続媒体は表面の粗さが小さく、ヘッドの浮上面との密着性が良いため、多量の潤滑剤が塗布されるとヘッドとディスクの隙間およびヘッドの周囲に潤滑剤が集まる結果、粘着あるいはスティクション等と呼ばれる現象が起き、ディスク表面上に停止したヘッドを引き離すために大きな（例えばヘッド押し付け荷重の数倍以上の）接線力を要する状態となり、最悪の場合ディスクが起動不可能となったり、ヘッドの支持バネが損傷しあるいはヘッドがディスク表面をたたいて傷つけるためである。
【０００７】
さらに、ヘッドの浮上隙間はますます低下する傾向にあり、前記した従来技術におけるヘッドとディスクの間歇的な接触が起きる頻度はより増加し、最終的にはヘッドとディスクが連続的に接触摺動しながら磁気記録を行なういわゆるコンタクトレコードに移行するものと考えられる。この時、瞬間的に見れば接触時のヘッド、ディスク間の相互作用は軽減されるが、同時に潤滑剤自身はわずかずつでも分解、変質していくため、長期間の装置稼動につれて有効な潤滑剤は減少し、必要量を確保できなくなる可能性がある。
【０００８】
従って、組込前に潤滑剤を塗布されたディスクを使って、予定された寿命期間にわたってヘッド、ディスクに有害な損傷を起こさない装置を提供することは困難な問題を含んでいる。
【０００９】
本出願人による特開平４−１５５６８２号公報に記載の発明は、上記問題点を解決するためにディスク装置容器内に潤滑剤を納める容器を備え、装置稼動中に一定の潤滑剤を供給する経路を設けたもので、潤滑剤量の確保という点では有効なものであるが、装置容器内という限られた空間内に潤滑剤の容器と供給経路を設けることは、機構の複雑化、部品の増加等の問題があり、特に今後ますます要求が高まると考えられる、小形で安価な装置の提供という観点からは不十分と考えられる。
【００１０】
本発明の目的とするところは、前記した間歇的もしくは連続的なヘッド、ディスクの接触を伴う磁気ディスク装置において、構造の複雑化を招かずにディスク表面に塗布された有効な潤滑剤の減少を補償し、予定された寿命期間中にヘッド、ディスクの損傷を起こさない、安価かつ信頼性の高い装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の磁気ディスク装置ではヘッドおよびディスクを収容する密閉容器に、開閉手段を有する貫通孔を備える。一方、前記貫通孔に係合すると同時に開閉手段を開くことのできる供給口と、潤滑剤を気体もしくは噴霧状にして密閉容器内に供給するための加圧手段とを備えた潤滑剤供給装置を用意する。さらに、稼動時間を記録するタイマと、記録された装置の稼動時間からディスク表面潤滑剤補給の必要性を判断する判定手段を備え、必要時の表示手段もしくは上位装置への通報信号発生手段を設ける。
【００１２】
【作用】
潤滑剤を塗布されたディスクを組み込んだ装置が稼動を開始すると、判定手段によって、タイマにより記録された時間と予め設定された潤滑剤補給までの時間が比較され、潤滑剤補給の必要性が判断される。補給が必要と判断された場合は、装置自体の表示手段もしくは上位装置によって潤滑剤の補給が要求される。
【００１３】
潤滑剤の補給が要求された時は、予め必要量の潤滑剤を入れた潤滑剤供給装置を、供給口をディスク装置容器の貫通孔と係合させて接続する。この時、貫通孔の開閉手段が開かれるので、加圧手段を作用させることによって、潤滑剤が容器内部に気体もしくは噴霧状で供給される。
【００１４】
供給された潤滑剤は、ディスク表面上を覆うので、稼動時間の経過につれて減少した有効な潤滑剤を補償して、ヘッド、ディスクの摩耗、損傷を防ぐ作用が初期のレベルまで回復する。
【００１５】
【実施例】
図１は本発明の実施例について装置の容器の一部を開いて示す平面図である。複数の情報記録、再生用のヘッド１が支持バネ２および支持アーム３によって位置決め用のアクチュエータ４に取り付けられている。複数のディスク５が図示していないスペーサにより所定の間隔で積層され、クランプ６によってスピンドル７と一体化されるように、図示していないハブを介して固定されている。アクチュエータ４とスピンドル７は、密閉容器８の一部を構成するベース８ａに相対的な位置を精度良く保つように取り付けられている。前記の１から７までの各部をベース８ａおよび図示していないカバー８ｂで構成される密閉容器８で外気から遮断した組立体をヘッド・ディスク・アッセンブリー（ＨＤＡと略称する）９と呼ぶ。
【００１６】
ベース８ａには、開閉手段を内蔵した貫通孔１０が取り付けられており、潤滑剤供給装置１１の供給口１２が係合する。潤滑剤供給装置１１は接続用チューブ１３によって図示していない加圧用ポンプに接続され、潤滑剤の供給圧力を入り切りする開閉弁１４を経由して、内部に予め必要量の潤滑剤が入れられている容器１５に圧力を加える。
【００１７】
図２は貫通孔の断面拡大図である。図２（ａ）および図２（ｂ）は貫通孔１０を図１の平面で切断した断面を拡大して示す図で、図２ａは閉じた状態を、図２ｂは潤滑剤供給装置の供給口と係合して開いた状態を示している。貫通孔１０は、外形は円筒の胴部２０の内部に、潤滑剤供給装置１１の供給口先端１２ａとの間で気密を保つためのシール２１、胴部２０の内面２８と密着する球２２、球２２を面２８に押し付けるためのバネ２４を組み込んでいる。胴部２０には、内部に球２２が矢印２７の方向へ移動した時の空気通路２３が、両端に外部開口２５と内部開口２６とが設けられている。
【００１８】
図３は潤滑剤供給に係わるディスク装置制御部の機能を示すブロック図で、ＨＤＡ９を含む駆動部の動作時間を積算するタイマ３０、タイマで積算された実稼動時間と、予め設定された潤滑剤供給を必要とするまでの稼動時間を比較し、実稼動時間が大きい場合は表示手段３２および信号発生手段３３に信号を出力する判定手段３１、判定手段３１の出力信号により装置の使用者に潤滑剤供給を要求する表示をする表示手段３２、判定手段３１の出力信号により上位装置３４に対して潤滑剤供給の必要性を通報する信号発生手段３３から構成されている。
【００１９】
本実施例のディスク装置では、電源投入、起動後動作可能状態となるとタイマ３０によって動作時間の計数が行なわれ、初期組み立て後もしくは前回の潤滑剤の補給後の累積稼動時間３５が積算される。実験データあるいは計算等により、装置の特性に合わせて予め設定された潤滑剤供給までの動作可能時間を判定手段３１に入力しておき、タイマ３０により積算された累積稼動時間３５と比較した時に、動作可能時間を累積稼動時間が超えた場合、判定手段３１は潤滑剤の補給を要求する条件信号３６を表示手段３２および信号発生手段３３に送る。条件信号３６を受けた表示手段３２は、オペレータに対して潤滑剤の補給を要求する表示を行ない、信号発生手段３３は上位装置３４に対してディスク装置が潤滑剤の補給を必要とする状態であることを通報する信号３７を発生する。表示手段３２により、もしくは上位装置３４を介して、ディスク装置が潤滑剤の補給を必要とする状態であることを報せられたオペレータは、潤滑剤供給装置１１を使ってＨＤＡ９内部へ潤滑剤を供給する。
【００２０】
潤滑剤を供給するには、まず潤滑剤供給装置１１の内部容器１５に必要量の潤滑剤（本実施例においてはフッ素系潤滑剤をフッ素系溶剤で希釈した溶液）を入れ、接続用チューブ１３で加圧用ポンプに接続したあと、供給口の先端１２ａをベース８ａの貫通孔１０の外部開口２５に挿入する。供給口の先端１２ａは、バネ２４を縮めながら球２２を矢印２７の方向に押し、最終的な位置において全周でシール２１と接して貫通孔との気密を保つとともに、球２２がバネ２４により面２８に押し当てられていたために閉じていた貫通孔の外部開口２５を開き、空気通路２３を有効にして外部開口２５と内部開口２６を連絡する。従って、常時は球２２によって閉じられている貫通孔１０が開かれ、潤滑剤の供給が可能な状態となる。ここで、ディスク５を回転させたまま潤滑剤供給装置１１の開閉弁１４を開くと、加圧された空気とともに潤滑剤が送り込まれ、噴霧状になってＨＤＡ９内に分散し、ディスク５表面上に均一に付着する。
【００２１】
次に本発明の第２の実施例について説明する。本実施例では、図３に示すＨＤＡ９および判定手段３１等のディスク装置の構成は第１の実施例と同じであるが、潤滑剤供給装置が異なり断面図を図４に示すものとなっている。潤滑剤供給装置４９は、金属性の密閉容器４０に開閉機構胴体４２が取り付けられ、開閉機構胴体４２には潤滑剤供給口４１およびバネ４４が組み込まれている。潤滑剤供給口４１の先端４１ａはベース８ａの貫通孔１０に気密に係合可能な形状となっており、反対側の端面は孔が塞がれ胴体４２の段付部４２ａに突き当たるつば部４１ｃが設けられ、つば部４１ｃ寄りには容器内から潤滑剤供給口４１へ潤滑剤を送り込むための開口４１ｂが開いている。シール４３ａが容器内と開口４１ｂとの間の漏れを防ぐために、シール４３ｂが容器の内外間の漏れを防ぐために、胴体４２に組み込まれている。密閉容器４０内には、第１の実施例と同じ潤滑剤と、加圧により常温で液化する有機ガスを液化した液体を混合した潤滑剤溶液４６が封入されている。
【００２２】
装置の表示手段３２によって潤滑剤の供給が要求されたとき、予め用意しておいた潤滑剤供給装置４９を、供給口４１を貫通穴１０に挿入することによりＨＤＡ９に接続する。この時、供給装置のバネ４４はバネ定数および初期設定荷重を、貫通穴１０のバネ２４がたわみきるまでは変形しないように設計してあるので、まず球２２が矢印２７方向に移動して貫通穴１０が開き、次に供給口４１が矢印４５の方向に移動することにより開口４１ｂがシール４３ａを越えて胴体４２の内部開口４７側に移るため、密閉容器４０内部から開口４７および４１ｂを経由して供給装置４９外部への流路が開通し、密閉容器内部の圧力が開放されるようになる。従って、先に開いた貫通穴１０を通って、潤滑剤溶液４６から気化して圧力の上昇した有機ガスとともに潤滑剤が送り込まれ、噴霧状になってＨＤＡ９内に分散し、ディスク５表面上に均一に付着する。本実施例によれば、別に加圧ポンプ等の加圧手段を使わずに潤滑剤を供給できるので、容易に潤滑剤の補給ができるという利点がある。
【００２３】
【発明の効果】
以上で説明したように、本発明によれば潤滑剤塗布ディスクを組み込んだディスク装置が一定時間稼動した後で潤滑剤を補給できるので、特にヘッドとディスクが間歇的もしくは連続的に接触しながら稼動する状態で、予定された寿命期間中にヘッド、ディスクの損傷を起こさない、信頼性の高い装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の磁気ディスク装置および潤滑剤供給装置を示す平面図。
【図２】貫通孔の断面拡大図。
【図３】本発明による磁気ディスク装置の制御部の機能を示すブロック図。
【図４】本発明の第２の実施例の潤滑剤供給装置を示す断面図。
【符号の説明】
１…ヘッド、
５…ディスク、
８ａ…ベース、
９…ＨＤＡ、
１０…貫通孔、
１１…潤滑剤供給装置、
２０…胴、
２２…球、
２４…バネ、
３０…タイマ、
３１…判定手段、
３２…表示手段、
４０…密閉容器、
４１…潤滑剤供給口、
４２…胴体、
４４…バネ、
４６…潤滑剤溶液、
４９…潤滑剤供給装置。
【図１】
0003608821.tif 000002
【図２】
0003608821.tif 000003
【図３】
0003608821.tif 000004
【図４】
0003608821.tif 000005