(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体に、情報が記憶される記憶ディスクに情報を読み書きする読み書きヘッドと、該読み書きヘッドが記憶ディスク面を移動するように、該読み書きヘッドが先端に配置され且つ可動自在に支持されるアームとを備え、筐体内が気密性を有する記憶ディスク装置において、
該アームが可動することで作動するポンプ手段を有し、このポンプ手段によって筐体内を減圧させることを特徴とする記憶ディスク装置。
【請求項２】
該アームは、揺動自在に支持される請求項１の記憶ディスク装置。
【請求項３】
該アームは、直線上を往復動自在に支持される請求項１の記憶ディスク装置。
【請求項４】
該ポンプ手段は、伸縮自在の袋形状であって空気をポンプ本体内に吸入する弁付き吸入口とポンプ本体外へ排気する弁付き排気口とを有し、ポンプ本体の伸縮動作に基づいて吸入口を通じ筐体内の空気を吸入する機構と排気口を通じてポンプ本体の空気を筐体外へ排気する機構とを備える請求項１乃至３の何れかの記憶ディスク装置。
【請求項５】
該磁気ヘッドの情報の読み書きに関係なく該ポンプ手段を作動させるためだけに該アームを可動させる制御を行う請求項１乃至４の何れかの記憶ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク及び大容量のフロッピーディスクのように情報をディスクに記憶して情報の読み書きを行う記憶ディスク装置に関し、特に記憶ディスクの高速回転、或いは情報の高密度記録を実現できる記憶ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の記憶ディスク装置について、ハードディスクを記憶ディスクとする記憶ディスク装置を例に図３を参照して説明する。
【０００３】
図３の記憶ディスク装置は、情報を記憶している記憶ディスク５０と、記憶ディスク５０が回転するようにこの記憶ディスク５０を搭載するモータ５２と、記憶ディスク５０に情報の読み書きを行う磁気ヘッド５４を一端部に備えるアーム５６と、磁気ヘッド５４が記憶ディスク５０上を移動するようにアーム５６を揺動自在に支持する軸受５８と、アーム５６が揺動するようにこのアーム５６の他端部にある揺動アクチュエータ６０と、モータ５２、磁気ヘッド５４、揺動アクチュエータ６０を制御する回路部分６２とを有する。これら主たる構成部品は、筐体を構成するベース６４にそれぞれ配置されている。この装置は、情報の読み書きを行う際に回転する記憶ディスク５０上に磁気ヘッド５４が非接触で近接する。アーム５６が軸受５８の中心軸を中心にして揺動することで、磁気ヘッド５４が記憶ディスク５０上に円弧を描くように移動する。磁気ヘッド５４の移動のタイミングは、情報の読み書きによるため任意である。ベース６４は、カバー（図示しない）とで筐体を構成し、筐体内は清浄性を保った密閉空間である。筐体内は、温度変化等によって生じる気圧変動が情報の読み書きに不具合を起こさないように、筐体外と気圧調整を図るための呼吸孔（図示しない）を有する。呼吸孔は、筐体内に埃塵や湿気の侵入防止とその気圧調整のためにフィルターにて封じる。
【０００４】
このような記憶ディスク装置は、近年の情報の記憶容量の増加に対応するために、モータ５２の高速回転化（例えば、毎分１００００回転）、或いは回転特性（例えば、非同期成分の振れ値（non repeatable run out））の改善を図って高密度記録を実現している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、記憶ディスク５４が高速回転すればする程、ディスク面の空気が抵抗となってモータ５２の回転に障害となる。即ち、従来の記憶ディスク装置では、モータ５２を回転させるのに要する回転トルクが大きく風損が無視できない程に、装置の動作に要する消費電力の増大を招く。消費電力の増大は、モータ５２や回路部分６２の発熱量を招き、部材の熱膨張により回転特性が悪化する問題がある。
【０００６】
更に他の問題として、記憶ディスク５０が高速回転すればする程、ディスク面における気流の乱れが大きくなることにより記憶ディスク５０の振動も大きくなる。記憶ディスク５０の振動は、磁気ヘッド５４に対する位置ずれが大きくなり情報の読み書きにエラーが発生することがあり、高密度記録の実現における障害となる。
【０００７】
このような記憶ディスク５０のような回転体が高速回転することに伴う問題の解決手段の一つとして、例えば特開平１０−２２２９６０号公報に、回転体である光ディスク３が存在する空間（同公報の気密室８）を気密にし、真空ポンプにてその空間を減圧することで、回転中の光ディスク３に作用する空気抵抗が低減して、光ディスク３が搭載されるモータの消費電力の低減を図ることが記載されている。しかしながら、同公報の手段を上記記憶ディスク装置に適用する場合、真空ポンプが必須の構成部品となるため、同装置の大型化或いは複雑化を招き製造コストを考慮すると実現性に欠けるものである。
【０００８】
なお、上記ハードディスク以外のＣＤやＤＶＤのような光ディスク、光磁気ディスク、或いは大容量のフロッピーディスク等の記憶ディスクにおいても近年の記憶容量の増加に伴い回転速度は高速化する傾向にあり上記と同様の問題が発生している。
【０００９】
この発明は、上記従来技術の問題を解決し、製造コストの高騰を招くことなく簡単な構成により、高速回転に伴う風損を抑制し情報の高密度記録を実現できる記憶ディスク装置を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の記憶ディスク装置は、筐体に、情報が記憶される記憶ディスクに情報を読み書きする読み書きヘッドと、該読み書きヘッドが記憶ディスク面を移動するように、該読み書きヘッドが先端に配置され且つ可動自在に支持されるアームとを備え、筐体内が気密性を有する記憶ディスク装置において、該アームが可動することで作動するポンプ手段を有し、このポンプ手段によって筐体内を減圧させることを特徴とする。
【００１１】
アームに対するポンプ手段の関係は、直結させて動力を伝達したり、或いは動力伝達手段を介して動力を伝達することができ、何れの場合もポンプ手段の駆動源がアームの可動に基づくものとする。記憶ディスクには、磁気的に記録されるもの、光学的に記録されるもの、及びこれらを組み合わせたもの等多種存在し、これらの記録方式に応じて読み書きヘッドも多種存在する。
【００１２】
このような構成とすると、低圧下におかれた記憶ディスクやこれを回転させるモータ等の回転体は、回転中の空気抵抗が低減し、それだけ必要な回転トルクが少なくなるので、そのモータ等の記憶ディスク装置を動作させるのに消費する電力が低減する。即ち、記憶ディスクが高速回転しても風損は抑制できる。消費電力が少ないことは、装置のランニングコストが少ないだけでなく、発熱量が少なくなり装置を構成する部品の熱問題（例えば、記憶ディスクを回転させるモータの熱膨張に伴う部材変形によって生じる回転特性の悪下）が解消できる。
【００１３】
また、上記の空気抵抗が低減することで、記憶ディスク面における気流の乱れが少なくなるので、ディスク自体の振動が小さくなる。即ち、読み書きヘッドと記憶ディスクとの位置ずれがそれだけ小幅になるので、情報の高密度記録が実現できる。
【００１４】
上記構成において、アームは揺動自在に支持される記憶ディスク装置とするとよい。アームを揺動自在に支持するとは、例えば、棒状のアームをこれに直交する支持軸に対して軸受により支持する。アームは、支持軸を中心にして読み書きヘッドの反対側にアクチュエータを配置して、読み書きヘッドが記憶ディスク面を移動する。このときアームは支持軸を中心に揺動する。
【００１５】
また、上記構成において、アームは直線上を往復動自在に支持される記憶ディスク装置としてもよい。アームを往復動自在に支持するとは、例えば、ピックアップ部（読み書きヘッドに相当）が直線運動するアクチュエータにて記憶ディスク面を半径方向に往復動する。
【００１６】
更に、上記構成のポンプ手段は、伸縮自在の袋形状であって空気をポンプ本体内に吸入する弁付き吸入口とポンプ本体外へ排気する弁付き排気口とを有し、ポンプ本体の伸縮動作に基づいて吸入口を通じ筐体内の空気を吸入する機構と排気口を通じてポンプ本体内の空気を筐体外へ排気する機構とを備えるようにするとよい。
【００１７】
アームは、揺動自在或いは直線上を往復動自在のい何れであっても、記憶情報に応じて所定範囲を反復運動するので、その都度、ポンプ手段は伸縮を繰り返し吸排気作用なし、筐体内は減圧される。
【００１８】
また、上記記憶ディスク装置において、磁気ヘッドの情報の読み書きに関係なく該ポンプ手段を作動させるためだけに該アームを可動させる制御を行うようにするとよい。
【００１９】
このようにすると、例えば、記憶ディスク装置の制御回路に、起動時に低圧状態を達成させるためにアーム５６を揺動させ、その後は、気圧センサーにより増圧した場合に情報の読み書きとは無関係にアーム５６を揺動させる制御を組み込むようにする構成が可能となり、より確実に低圧状態の達成或いは維持を図れる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
本発明に係る記憶ディスク装置の第１の実施形態について、図１，２を参照して説明する。図１は、ハードディスクを記憶ディスクとする記憶ディスク装置であって、筐体を構成するカバーを省略した平面図である。図２は、記憶ディスク装置の構成部品の一つの断面図である。なお、図１は、図３で説明した従来の記憶ディスク装置と基本構成は同じであり、相違点を中心に以下説明することとし、両図における同符号は同部材及び同部位を示す。
【００２１】
図１に示すように、筐体を構成するベース６４に、記憶ディスク５０を搭載するモータ５２が配置される。くの字形状のアーム５６は、これに直交して設けられる軸受５８を介してベース６４に立設する支持軸６４ａに揺動自在に支持される。アーム５６の先端は、磁気ヘッド５４が記憶ディスク５０面にて微小間隙をあけて配置される。アーム５６の他端は、これを揺動させる揺動アクチュエータ６０が配置される。揺動アクチュエータ６０は、アーム５６側のボイスコイル６０ａとこれに近接するようにベース６４側に配置されるマグネット６０ｂから構成され、ボイスコイル６０ａへの通電を制御することでアーム５６は支持軸６４ａを中心にして所定範囲（磁気ヘッド５４が少なくともディスク半径を移動できる範囲）Ｄを水平に移動する。アーム５６の他端側には、アーム５６を挟んで一対のポンプ手段６２，６３が配置される。ベース６４は、図示しないカバーとで筐体を構成する。筐体内は情報の読み書きに支障がないように清浄性を保った密閉空間であるが、空間内外の気圧差が過大にならないように筐体に呼吸孔（図示しない）がある。
【００２２】
この記憶ディスク装置では、記憶ディスク５０がアルミニウム製で３．５インチ径でありおよそ毎分１００００回転する。磁気ヘッド５４は、情報の読み書きをしない或いは電源オフのとき実線で示すようにディスク面から退避する位置にあり、情報の読み書きを行うとき仮想線で示すようにディスク面に位置する。情報の読み書きは、接続するパソコンからの命令により行われる。磁気ヘッド５４は、ディスク面を情報の内容に応じて所定範囲Ｄを円弧上を移動するが、情報の読み書きは任意に行われるので不規則に反復運動する。このとき、アーム５６は揺動する。
【００２３】
ところで、ポンプ手段６２（６３）は、図２に示すように樹脂薄膜にて蛇腹状の円筒形状であり長手方向の両端に弁付き吸入口６２ａ（６３ａ）と弁付き排気口６２ｂ（６３ｂ）を有し、伸縮自在である。この伸縮特性は、アーム５６の揺動にて十分伸縮できる程度である。弁付き吸入口６２ａ（６３ａ）は、ポンプ手段本体の容積が増大に向かう伸張状態のとき開口し、反対に減少に向かう収縮状態のときに閉口するように動作する。弁付き排気口６２ｂ（６３ｂ）は、ポンプ手段本体の容積が増大に向かう伸張状態のとき閉口し、反対に減少に向かう収縮状態のとき開口するように動作する。弁は、それぞれの吸排気時の逆流と静止時の漏れとを防止する。ポンプ手段６２の弁付き吸入口６２ａは、筐体内に開口し、弁付き排気口６２ｂはポンプ手段６３の弁付き吸入口６３ａにパイプ（図示しない）を介して連通する。ポンプ手段６３の弁付き排気口６３ｂはベース６４に設けられた筐体外へ通じる貫通孔（図示しない）にパイプ（図示しない）を介して連通する。即ち、弁付き吸入口６２ａが、筐体内の空気をポンプ手段に吸入する機構をなし、弁付き排気口６３ｂが、ポンプ手段本体内の空気を筐体外へ排気する機構をなす。ポンプ手段６２，６３は、アーム５６を挟んで直結するので、アーム５６が移動する度に互いに相反する伸張状態及び収縮状態をなす。
【００２４】
このようにして、アーム５６が移動する度、即ち本装置の使用中は、必ずポンプ手段６２，６３が作動するので、筐体内の空気は筐体外へ排気される。そして、筐体内の気圧は、減圧されて低圧状態が達成される。なお、排気動作は、筐体内外の気圧差に対してポンプ手段６２，６３が固有に有するポンピング能力の限界まで行われる。その後もポンプ手段６２，６３は作動するが、筐体内外の気圧が均衡して実質的に排気動作は終了し、低圧状態が維持される。
【００２５】
筐体内が低圧状態であると、上述のように回転体に作用する空気抵抗が低減する。本例の回転体は記憶ディスク５４及びモータ５２であり、モータ５２は、より少ないトルクにて従来と同一の回転速度にできるので消費電力の低減が図れ、風損が抑制できる。
【００２６】
消費電力が低減することは、装置のランニングコストが少なくなるだけでなく、発熱量が少なくなり装置を構成する部品の熱問題（例えば、モータ５２の熱膨張に伴う部材変形によって生じる回転特性の悪下）が解消できる。
【００２７】
また、空気抵抗が低減することは、記憶ディスク５０面における気流の乱れが少なくなるので、ディスク自体の振動が小さくなる。従来と同一の回転速度であっても振動が小さく回転特性（例えば、非同期成分の振れ値（non repeatable run out））が悪化しない。即ち、磁気ヘッド５４と記憶ディスク５０との位置ずれがそれだけ小幅になるので、情報の高密度記録が実現でき高容量化に対応できる。
【００２８】
これらの効果は、上述の通り従来の構成に大幅な変更を行うことがないので、従来構成での設計変更を行う場合だけでなく、新規に設計する場合でも安価に実現でき、製造コストの高騰を招かない。
【００２９】
なお、本例では、ポンプ手段６２，６３はアーム５６を挟んで両側に配置しているが、これはアーム５６に対する負荷が均等に作用してアーム５６の揺動に支障がないように配慮している。しかしながら、一方側にのみポンプ手段が配置されても上述の伸縮は実現でき同様の効果は得られるが、この場合、アーム５６の揺動に支障を及ぼさないように他方側に錘体を配置するようにして調整するとよい。また、ポンプ手段は、要求される気圧値やそのタイミング等を考慮して、材質や容積に基づく伸縮特性や配置方式（本例では２個を直列に連結する方式）の変更は自由である。更にポンプ手段６２，６３をアーム５６に直結させたが、公知の動力伝達手段を介して動力を伝達するようにしてもよい。
【００３０】
なお、本例では、従来の構成を活用しているため、ポンプ手段６２，６３は、情報の読み書きに依存するため任意の排気動作であり、場合によっては必要な低圧状態を達成或いは維持できないことがある。このような場合には、例えば、記憶ディスク装置の制御回路に、起動時に低圧状態を達成させるためにアーム５６を揺動させ、その後は、気圧センサーにより増圧した場合に情報の読み書きとは無関係にアーム５６を揺動させる制御を組み込むようにするとよい。
【００３１】
（第２の実施形態）
次に、本発明に係る記憶ディスク装置の第２の実施形態について、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤのような光ディスク、光磁気ディスク、或いは大容量フロッピーディスクを記憶ディスクとする記憶ディスク装置ついて説明する。光ディスクには大別して読み込み専用タイプと読み書きタイプとがある。例えば、特開平６−２１５３８６号公報にはＣＤ−ＲＯＭの記憶ディスク装置が記載されている。これらの装置は、記憶容量や記録方式等によって詳細な機構はそれぞれ相違するが、読み書きヘッドに相当する部位は、何れの装置とも同公報記載のようにディスク面に対して半径方向に直線上を往復動する点で共通する。
【００３２】
何れの装置においても、第１実施形態にて説明したポンプ手段を読み書きヘッドに直結させて配置する。例えば、同公報記載の対物レンズ（読み書きヘッドに相当）を備えスライドするキャリッジの一端にそのポンプ手段を配置する。吸気口及び排気口は上述と同様に配置する。
【００３３】
何れも記憶ディスクが配置される空間の密閉性は、記憶ディスクを着脱して使用することから第１実施形態で説明したハードディスクの場合に比べて緩い構造となっている。それ故に、本例では、ポンピング能力をより高めて排気量を多く設定したり、或いは記憶ディスクが配置される空間の隙間を詰めて密閉性を上げるようにするとよい。何れの場合も第１実施形態と同様の効果が得られるので、その説明は省略する。
【００３４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、その趣旨を逸脱することがない限り上記以外の変更は可能であり、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第１実施形態の記憶ディスク装置でも、読み書きヘッド（磁気ヘッド５４）が第２実施形態で説明したように直線上を往復動する方式のものもあり、この場合は、第２実施形態で説明したようにポンプ手段を配置すれば同様の効果が得られる。
【００３５】
【発明の効果】
請求項１の構成によれば、アームの駆動力を利用してポンプ手段が作動するので、あらたにポンプ手段用の駆動源を追加することなく簡単な構成により筐体内を減圧して低圧状態とすることができる。これにより、簡単な構成によって記憶ディスク装置における消費電力の低減及び発熱量の低減を図りつつ、記憶ディスクの高速回転及び高回転特性による情報の高密度記録が実現できる。
【００３６】
請求項２又は３の構成によれば、既存の記憶ディスク装置への適用がより簡単な構成により実現できる。
【００３７】
請求項４の構成によれば、アームの揺動又は直線上の往復動により生じる駆動力を効率よく駆動源としてポンプ手段を動作させることができる。
【００３８】
請求項５の構成によれば、より確実に低圧状態の達成或いは維持を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る記憶ディスク装置を示す平面図である。
【図２】図１の記憶ディスク装置の構成部品を示す断面図である。
【図３】従来技術を示す斜視図である。
【符号の説明】
５０  記憶ディスク
５４  磁気ヘッド（読み書きヘッド）
５６  アーム
６２，６３  ポンプ手段
６２ａ，６３ａ  弁付き吸入口
６２ｂ，６３ｂ  弁付き排気口
【図１】
0003639454.tif 000002
【図２】
0003639454.tif 000003
【図３】
0003639454.tif 000004