(57)【要約】  本発明は、汚染に敏感な電子デバイス又は光学デバイス等（例えば、コンピュータディスクドライブ）の閉鎖環境から、粒子及び気相汚染物質等の汚染物質を、筐体におけるフィルタの適合性を改善することにより、ろ過するためのデバイスに関する。ろ過の機能は、再循環フィルタ及び選択可能な吸着剤再循環フィルタを含む。
2009501650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクドライブ筐体内で溝に設置されるためのフィルタアセンブリであって、
第１の直線角部を具備する少なくとも１つの第１の端部と、前記第１の端部に対向する第２の端部とを有するフィルタであって、前記第２の端部は、第２の直線角部を具備しており、該フィルタが前記第１の直線角部と前記第２の直線角部との間の最小距離に等しい長さを有する、フィルタと、
前記第１の直線角部と前記第２の直線角部の内の少なくとも１つから、少なくとも0.127ｍｍ（0.005インチ）に等しい垂直距離で伸張する、少なくとも１つのフレキシブルな突起状要素と、を具備することを特徴とするフィルタアセンブリ。
【請求項２】
前記フレキシブルな突起状要素は、前記第１の直線角部から、少なくとも約0.5ｍｍ（0.020インチ）の垂直距離で伸張する請求項１に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項３】
前記フレキシブルな突起状要素は、前記第１の直線角部から、少なくとも約１ｍｍ（0.040インチ）の垂直距離で伸張する請求項１に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項４】
前記フレキシブルな突起状要素は、前記溝に挿入されると変形する請求項１に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項５】
溝に設置されるフィルタアセンブリを有する、ディスクドライブ筐体であって、
前記溝が、間隔を開けて離れる２つのベアリング面を有して、幅を有する溝を形成する、ディスクドライブ筐体において、前記フィルタアセンブリは、
第１の直線角部を具備する少なくとも１つの第１の端部と、前記第１の端部に対向する第２の端部とを有するフィルタ部であって、前記第２の端部は、第２の直線角部を具備しており、該フィルタ部が前記第１の直線角部と前記第２の直線角部との間の最小距離に等しい長さを有する、フィルタ部と、
前記フィルタ部の前記第１の直線角部と前記第２の直線角部の内の少なくとも１つから伸張する、少なくとも１つのフレキシブルな突起状要素を具備するアセンブリ部であって、前記少なくとも１つのフレキシブルな突起状要素は、前記溝の前記ベアリング面に接触し、それにより変形させられる、アセンブリ部と、を具備しており、
前記フィルタアセンブリの長さは、前記溝の幅に比べてより大きいことを特徴とするディスクドライブ筐体。
【請求項６】
ディスクドライブ・フィルタアセンブリであって、
第１と第２のポリエステル不織フィルタ層間に配設される、織物状のエレクトレット材料を具備する、少なくとも１つのエレクトレットフィルタ層と、前記第１のポリエステル不織フィルタ層に隣接する第１の支持層と、前記第２のポリエステル不織フィルタ層に隣接する第２の支持層とを具備する、層状構造であって、前記第１と第２の支持層はポリエチレンスクリーン材料を具備する、層状構造と；
前記層状構造の周辺に備えられた、シールされた角部であって、前記シールされた角部は、少なくとも１つの第１と第２の実質的に平行なシールされた角部を有する、実質的に矩形のフィルタアセンブリを形成しており、前記フィルタアセンブリは、前記第１と第２のシールされた角部間の距離に等しい長さを有する、シールされた角部と；
前記第１のシールされた角部と前記第２のシールされた角部の内の少なくとも１つから、少なくとも0.127ｍｍ（0.005インチ）の垂直距離で外側に突き出る、少なくとも１つのフレキシブルな突起状要素と、を具備することを特徴とするディスクドライブ・フィルタアセンブリ。
【請求項７】
ディスクドライブ・フィルタアセンブリであって、
第１と第２の機能層間に配設される、織物状の材料を具備する、少なくとも１つのフィルタ層を具備する、層状構造と；
前記層状構造の周辺に備えられた、シールされた角部であって、前記シールされた角部は、少なくとも１つの第１と第２の実質的に平行なシールされた角部を有する、実質的に矩形のフィルタアセンブリを形成しており、前記フィルタアセンブリは、前記第１と第２のシールされた角部間の距離に等しい長さを有する、シールされた角部と；
前記第１のシールされた角部と前記第２のシールされた角部の内の少なくとも１つから、少なくとも0.127ｍｍ（0.005インチ）の距離で外側又は内側に突き出る、少なくとも１つのフレキシブルな突起状要素と、を具備することを特徴とするディスクドライブ・フィルタアセンブリ。
【請求項８】
前記突起状要素は、前記第１のシールされた角部及び前記第２のシールされた角部の内の少なくとも１つから、少なくとも0.5ｍｍ（0.020インチ）の距離で伸張する請求項７に記載のディスクドライブ・フィルタアセンブリ。
【請求項９】
前記突起状要素は、前記第１のシールされた角部及び前記第２のシールされた角部の内の少なくとも１つから、少なくとも１ｍｍ（0.040インチ）の距離で伸張する請求項７に記載のディスクドライブ・フィルタアセンブリ。
【請求項１０】
前記フィルタ層に対して積層状態で設置される吸着層を更に具備することを特徴とする請求項１に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項１１】
前記フィルタアセンブリは、エレクトレット又はトリボエレクトレット材料を更に具備することを特徴とする請求項１に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項１２】
前記フィルタ層は、アクリル又は変性正アクリルとポリプロピレンとの混合物のポリプロピレンから選択されることを特徴とする請求項１に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項１３】
前記フィルタアセンブリは、吸着層を更に具備することを特徴とする請求項１に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項１４】
前記吸着層は、シリカゲルと、活性炭素と、活性酸化アルミニウムと、分子篩と、土と、吸着剤ポリマーとから構成されるグループから選択される材料により形成される、フィジソーバーであることを特徴とする請求項１３に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項１５】
前記吸着層は、炭酸カルシウムと、硫酸カルシウムと、炭酸カリウムと、過マンガン酸カリウムと、炭酸ナトリウムと、燐酸ナトリウムと、活性金属とから構成されるグループから選択される、ケミソーバーを含むことを特徴とする請求項１３に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項１６】
前記吸着層は、吸着剤を含浸させた重合体の付着物であることを特徴とする請求項１３に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項１７】
前記重合体の付着物は、ポリプロピレンと、ポリエチレンと、フッ化ビニリデンと、ポリビニール・アルコールと、ポリエチレン・テレフタレートの膜から構成されるグループから選択されることを特徴とする請求項１６に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項１８】
前記付着物は、ポリテトラフルオロエチレン又は延伸ポリテトラフルオロエチレンであることを特徴とする請求項１６に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項１９】
前記突起状要素は、接着剤により前記フィルタに固定されることを特徴とする請求項１に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項２０】
前記少なくとも１つのフレキシブルな突起状要素は、成形可能な材料をフィルタに重ね成形することにより形成されることを特徴とする請求項１に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項２１】
前記溝は、形態を有しており、前記突起状要素は、前記溝の前記形態に係合して、固定フィルタを所定位置に固定することを特徴とする請求項１に記載のフィルタアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚染に敏感な電子デバイス（装置）又は光学デバイス等（例えば、コンピュータディスクドライブ）の閉鎖環境から、粒子及び気相汚染物質等の汚染物質を、フィルタの適合性（又は嵌合性）を改善してその機能性を改善することにより、ろ過するためのデバイス（装置）に関する。
【背景技術】
【０００２】
敏感な器具類を含む多くの筐体は、装置が適正に稼働するために、非常に清浄な環境を維持する必要がある。例として、機械的、光学的又は電気的なオペレーションを妨害可能な粒子又は気体性汚染物質に影響を受けやすい、敏感な光学面又は電子接続部を有する筐体がある。別の例として、粒子、有機的気体及び腐食性気体に敏感である、コンピュータハードディスクドライブ等のデータ記録デバイスがある。更に別の例として、薄膜及び半導体ウェファーを処理、輸送又は貯蔵するための筐体がある。更には、粒子、結露、腐食、及び流体及び気体からの汚染に敏感である、自動車及び工業的用途において使用されるもの等の、電子制御ボックスが含まれる。その様な筐体における汚染は、内部及び外部の両者から開始する。例えば、コンピュータハードドライブにおいて、損傷は、外部汚染物質と同様に内部的発生源により生成された粒子及びガス放出により生じる可能性がある。「ハードドライブ」又は「ハードディスクドライブ」又は「ディスクドライブ」又は「ドライブ」との用語は、本明細書において、便宜的に使用されており、上記の任意の筐体を含むと解釈される。
【０００３】
コンピュータディスクドライブにおける１つの重要な汚染関連不具合のメカニズムは、静的な摩擦又は吸着である。吸着は、ディスクの静止中におけるドライブヘッドのディスクへの増大された粘着力に加えて、ヘッド−ディスク接触面に平行な増大された粘性抵抗（ドラッグ）により生じる。より新しい高密度ディスクは、汚染起因の吸着により敏感であるが、その理由は、前記ディスクは、より滑らかであり、潤滑剤の薄層のみが存在することによる。ディスク上の汚染物質は、表面エネルギと、ヘッドとディスク間の接着力を変化させており、そのことにより吸着力が発生する。また、ヘッドとディスク間の隙間で凝結する蒸気は、吸着を生成可能である。これらの影響を更に増幅させるのは、より新規な低エネルギ・低トルクモータであり、このモータは、携帯コンピュータ及び民生用途用のより小型のディスクドライブに使用される。
【０００４】
コンピュータディスクドライブにおける別の重要な汚染関連不具合のメカニズムは、ヘッドの破損である。ヘッドの破損は、粒子がヘッドディスク接触面に侵入した場合に発生し得る。より新規な高密度ドライブは、作動中において、ヘッドとディスク間の移動高さ又は間隔は、３０ナノメータ以下であり、一般的に、分当たり4500回転以上で回転するディスクを有する。サブミクロン寸法の粒子ですら、問題であり、ヘッドを、粒子に衝突させるか又は粒子を越えて移動後のディスクに衝突させて破損させるか又は、ドライブを突然故障モードにする。粒子はまた、ドライブの機械的信頼性及びデータの完全性に悪影響を与える可能性があり、これは、熱的アスペリティ（凹凸）として説明される場合がある。
【０００５】
更にディスクドライブは、ドライブに侵入可能である、周囲環境の多数の汚染物質に対して保護されなければならない。このことは、一般的なデータ処理環境で使用されない可能性のある、小型から中型寸法のコンピュータシステムにおいて使用されるドライブにとって真実である。これは特には、ラップトップコンピュータ、Personal Computer Memory Card（パーソナルコンピュータ・メモリカード）International Association （PCMCIA）のスロットで使用されるディスクドライブ等の任意の環境に対して取り外し可能で且つ携帯可能である、ドライブにとって真実である。カーナビゲーションシステムや携帯電話等のより新規な民生用途は、環境的な挑戦を拡大しているので、ハードディスクドライブの保護が必要である。
【０００６】
筐体に粒子が侵入しないようにするためのろ過フィルタデバイスは既知である。フィルタデバイスは、ポリカーボネート、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）、又は別の材料のハウジングにより所定場所に保持されるフィルタ媒体から構成されても良く、あるいは圧力感知接着剤の層（単層又は複層）を利用する自己接着性ディスクの形態のフィルタ媒体により構成されても良い。これらのデバイスは、筐体のベント（通風）穴上に設置されて、そこをシールして、ドライブに侵入する空気からの粒子をろ過する。ろ過性能は、高度なろ過効率を有するフィルタにだけ依存するのではなく、空気流に対する抵抗の低さにも依存するので、ろ過されない空気は、フィルタを介して侵入する代わりに、ガスケット又は継ぎ目（シーム）を介して筐体内に漏洩することはない。その様なフィルタは、外部発生の粒子に対して良好に作動するが、しかし気相汚染物質による問題を扱えない。
【０００７】
粒子や空気が筐体内へ侵入しないようにするための複合式吸着剤通気孔（ブリーザー）フィルタも既知である。これらのフィルタは、ポリカーボネート、ＡＢＳ又は同様な材料のカートリッジに吸着剤を充填して、フィルタ媒体をカートリッジの１つ以上の端部に固定することにより形成可能である。その様なフィルタの例は、Osendorfに付与された米国特許第4,863,499号（活性炭粒で充満した層を有するフィルタ媒体を有するディスクドライブのための非拡散性化学通気孔（ブリーザー）アセンブリ）と、Beck等に付与された米国特許第5,030,260号（延伸させられた拡散経路を有するアセンブリを具備する、ディスクドライブ通気孔（ブリーザー）フィルタ）と、Brown等に付与された米国特許第5,124,856号（有機及び腐食性汚染物質に対して保護するための充満（又は、含浸）式活性炭素フィルタを有する単一フィルタ媒体）と、Brown等に付与された米国特許第5,447,695号（化学通気孔（ブリーザー）フィルタアセンブリ）とに開示される。不幸にも、これらの考案の多くは、大き過ぎるものであり、今日の小型化されたドライブにおいて大き過ぎる空間を占有する。これらのものにおいては、フィルタがドライブ内部にあり、汚染物質は、フィルタの吸着部に拡散するので、内部空気の一部は、内部的に発生した気体汚染物質に対して清浄化可能であるが、しかしこれらのものはやはり、流入空気の粒子のみをろ過し、主に流入空気の気体状汚染物質をろ過する。これらのフィルタで、内部粒子を含む空気の清浄を行うものはない。
【０００８】
第２の複合式吸着剤通気孔（ブリーザー）フィルタも既知であり、このフィルタは、２層のフィルタ媒体間に活性炭素充満（又は含浸）式ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）合成物の層等の吸着材料をカプセルに包んでおり、圧力感知接着剤の層を有する筐体の孔上に適用される。これらのフィルタは、良好に作動し、今日の小型のドライブに使用可能な寸法であるが、一般的に、ドライブ内へ流入する空気をろ過するように設計される。従って、吸着剤は一般的に、外部環境からの有機及び腐食性気体を吸着することが第一に意図されており、ドライブ内へ流入する空気及びドライブから流出する空気の粒子だけをろ過する。内部的に発生した気体は、これらのフィルタで吸着可能であるが、しかしこれらのフィルタは、別の内部吸着剤と共に使用される場合が多いので、寸法的により小さい。粒子はやはり、ドライブ内部で発生し、一般的にこれらのフィルタでは捕獲されない。
【０００９】
拡散管は、Dauberの米国特許第5,417,743号及びTuma等の米国特許第5,997,614号に開示されるように、初期粒子物質通気孔フィルタ又は吸着剤通気孔フィルタのいずれかを具備可能である。拡散管は、気体汚染物質（湿気を含む）が通気孔を介してドライブに侵入することに対する追加的な防御を、拡散管の形で拡散障壁を形成することにより提供しており、それ（拡散管の拡散障壁）は、汚染物質がドライブ筐体に入る前にそれを通って拡散するための、入りくんだ又は長い経路を形成する。拡散管は、筐体の内部（及び／又はフィルタの位置に依存する吸着剤）に到達する汚染物質の数を減少させ、筐体が周囲環境との湿度平衡に到達するのに必要な時間又は湿度時間定数を大きくする。本明細書で使用されるように、便宜的に、「拡散管」という用語は、従来の入りくんだ経路を説明しても良く、あるいは流入空気がフィルタに流入する前に通過する、入りくんでいない空洞を説明してもいずれでも良い。
【００１０】
内部粒子フィルタ又は再循環フィルタは既知である。これらのフィルタは一般的に、ポリエステル不織部材等の裏打ち材料に積層された延伸ＰＴＦＥ膜等のフィルタ媒体の部材、又はエレクトレット（即ち、静電性）フィルタ媒体を含む「枕形状」のフィルタである。これらのものは、スロット（長穴）又は「Ｃ」溝に圧力嵌めされており、コンピュータ・ハードディスクドライブの回転ディスクの付近又は電子制御キャビネットのファンの前等の、流動する空気流れに設置される。これとは別に、再循環フィルタ媒体は、プラスチック構造で構成可能である。これらのフィルタは、内部生成粒子の粒子物質除去には良好に作動するが、しかし気相汚染物質の問題を扱わない。これらのフィルタの主要な問題は、説明したように、これらが最も単純な形状でスロット又は「Ｃ」溝に圧力嵌めされており、これは、しばしば装着の適切な手段ではない場合があることである。ハードディスクドライブに関して、製造者は、装着用のスロットを含む、数種類のベンダー（供給者）供給基板を有する場合がある。各これらのベンダーは、基板を成形するための多数のモールド（型）を有しても良い。更に各製造者はまた、各々が彼ら自身の金型切削ツールを有する、幾つかのフィルタ供給者を有する。更に各モールドは、成形可能であるべきドラフトアングル（抜き勾配）を有する必要があり、ドラフトアングルには変形形態が存在する。フィルタを上下逆で装着可能であることが好ましいので、成形されたドラフトアングルに合わせるようにフィルタを傾斜させることは、選択可能でない場合がある。従って、これらの変数の全ての公差の積み重ね（多数のモールドを有する多数の基板ベンダーと、単一のモールドからの基板の変化と、多数のフィルタ・ベンダーと、単一のベンダーからのフィルタ寸法の変化と、成形された板における複数のドラフトアングル）を認識することにより、全てのベンダーが適合でき且つ全てのベンダーからの全ての基板の装着スロットにぴったり適合する、フィルタ寸法仕様を、設計することは不可能であることは理解可能である。このことは、ハードディスクの組立ラインにとって重大な問題になり、特には、組立ラインがより自動化されれば、より重大である。フィルタは、組立工程で装着されて、その後ドライブアセンブリは、別の組立ステーションへと通過する。ドライブ基板は、別のステーションを通過する場合に、振動及び衝撃を受ける可能性がある。問題は、もしフィルタがスロット内に適切に適合していない場合に、フィルタが外れて、スロットから脱落する可能性があることである。もしフィルタが緩すぎる場合には、フィルタは単純にスロットから脱落する。もしフィルタが密着しすぎると、フィルタは、特には組立ラインを下流に移動する基板の追加的な振動により、スロットから飛び出す可能性がある。蓋が基板上に設置される前に、もし最終的な検査が実施されないならば、ドライブは、設置不良のフィルタの状態で組み立てられる可能性があり、そのことは、ドライブが稼働するときに、ドライブの落下を引き起こす可能性がある。
【００１１】
内部吸着剤フィルタもまた既知である。一例は、Sassa等に与えられた米国特許第4,830,643号に開示される。この特許は、粉体状、粒状又はビーズ（珠）状の吸着剤又は吸着剤混合物が外側延伸ＰＴＦＥ管内にカプセル状態で充填される、吸着剤フィルタを開示する。このフィルタは、Maryland,ElktonのW.L.Gore& Associates,Inc.により製造されており、GORE-SORBER（登録商標）モジュールの商標で販売される。これは、気相汚染物質の収集において非常に効果的であり、更に現在は、約３ｃｃ以上のフィルタ容積のような寸法の大型及び中型でのみ入手可能である。その現在の形において、このフィルタは、より小型でよりコンパクトな吸着剤フィルタに関する増大する需要を十分に処理可能ではなく、更に内部空気の粒子汚染物質をろ過するようにも設計されていない。第２の既知の内部吸着剤アセンブリは、活性炭素／ＰＴＦＥ合成物等の吸着剤の層を、カプセル状態で充填されたフィルタ層と圧力感知接着剤の層との間に組み込んでおり、それ（圧力感知接着剤）は、吸着剤をカプセル状態で充填することを補助し、且つ同様に筐体内の内壁に吸着剤アセンブリを設置する手段を提供する。その様なフィルタは、Dauber等に与えられた米国特許第5,593,482号に開示される。やはりこれらのフィルタは全て、粒子汚染物質を取り扱わない。第３の内部吸着剤アセンブリは、活性炭素／ＰＴＦＥ合成物等の吸着剤の層を、フィルタ媒体の２つの層間に組み込むか、又はこれとは別にフィルタ媒体の層に包み込まれており、再循環フィルタが装着されるのと概略同じ方法だがしかしフィルタを通過する実際の空気流は多くない状態で、スロット（長穴）又は「Ｃ」溝間に装着可能である。その様なフィルタは、Dauber等に与えられた米国特許第5,500,038号に開示されており、上記された別のフィルタのように、この構造は、著しい粒子捕獲能力を発揮しない。
【００１２】
上記したように、これらの内部吸着剤フィルタは全て、気相汚染物質の吸着において良好に機能するが、しかし粒子を非常に良好にろ過することはない。これらのフィルタは、フィルタに粒子を何らかで嵌め込むこと（即ち、フィルタ周囲の粒子運搬空気速度として、吸着剤フィルタに、より大きな粒子を衝突させるか又は集中させること）により、又はフィルタにおける粒子の拡散により粒子を収集可能である。しかし、これらのフィルタは、標準の再循環フィルタと同様に殆ど機能しない。説明すると、標準の再循環フィルタは、篩にかけること（フィルタの細孔構造を通過するには大きすぎる粒子を機械的に捕獲すること）と、固着（フィルタ又はフィルタの組織繊維の周りで曲折する空気流れに追随するには大きすぎる粒子を捕獲すること）と、阻止（空気流れに追随する傾向にあるが寸法が充分大きいので、フィルタ組織繊維に阻止される粒子、又は言い換えれば粒子の直径が、組織繊維と空気の流線との間の距離以下である粒子を捕獲すること）と、拡散（空気分子により無作為的（ランダム）パターンで打ち当てられてフィルタ組織繊維に接触して収集された、より小さな粒子を捕獲すること）との組み合わせで作動する。空気ろ過のこれらの手段は、1993年初版のPergamon Pressにより発表された、R.C.Brownの「Air Filtration（空気ろ過方法）」の題名の本において、より正確に説明されている。
【００１３】
市販の吸着剤差異循環フィルタは、Donaldson社から入手可能であり、不織キャリア（担体）に接着された活性炭素ビーズを組み込んでおり、不織キャリアは、エレクトレット（electret）・フィルタ材料の二層とプラスチック支持スクリーン（膜）の二層との間に挟まれる。このフィルタは、内部粒子ろ過効果のある程度の犠牲において、ある程度の吸着剤保護を提供するが、それは、この構造が、従来の再循環フィルタに対して、フィルタへの空気流れに対する抵抗を増大することが分っているからである。吸着剤能力はしかし、例えば、フィルタ寸法の制約及びキャリアに対して炭素を保持する接着剤による吸着剤表面積の妨害により制限される。これらのフィルタはやはり、スロット又は「Ｃ」溝に設置され、やはりこれらのフィルタに関する主要な問題が、これらのスロット間において使用するために、必要な適合性を実現することである。
【００１４】
今日のドライブにおける別の問題は、塩素、二酸化硫黄等の腐食性イオンによる汚染である。これらの化合物を吸着するために、吸着剤は一般的に、塩で処理されて、汚染物質を化学的に吸着する。前の段落で説明されたフィルタが、イオン除去水内で洗浄された場合に、多量の塩分が放出されるので、今日の敏感なディスクドライブ環境にとって受容できないものである。別の洗浄可能な吸着剤再循環フィルタは、Dauber等に与えられた米国特許第5,538,545号に開示されており、それにおいては、延伸ＰＴＦＥ膜又は別の疎水性材料が、吸着剤をカプセル状態で包むために使用される。しかし、これらのフィルタでさえも、スロット又は「Ｃ」溝間に適合されなければならないが、これは、既に記述したように、主要な問題である。
【００１５】
単一のドライブにおいて異なる機能を有する数種のフィルタの組み合わせは、既に開示されている。例えば、Beecroftの米国特許第5,406,431号は、吸着剤通気孔（ブリーザー）及び再循環フィルタを、ドライブ内の特別に特定された場所に具備する、ディスクドライブのためのフィルタシステムを開示する。Beck等による米国特許第4,633,349号は、通気孔（ブリーザー）フィルタを囲む、再循環フィルタアセンブリに、二重式媒体ドラムタイプフィルタ要素を具備する、ディスクドライブ・フィルタアセンブリを開示する。更に、Bolton等の米国特許第4,857,087号は、再循環フィルタハウジング内に通気孔フィルタを組み込むことを開示するが、しかし著しくより多い部品を有しており、更にハウジング、孔及びガスケットを備える第３のフィルタ要素を組み込んで、この構成を実現する。これらの特許に開示される組み合わせは、ディスクドライブの別個の領域にフィルタ構成要素を設置するか、又はドライブ内で構成要素部品の向きを整列させるためにスペースを浪費する付属品を組み込むかのいずれかである。
【００１６】
多機能フィルタは、通気孔（ブリーザー）フィルタと、再循環フィルタとを、選択可能に提供しており、吸着剤は、前述のフィルタに関連する多くの問題を解決可能である。このことは、Dauberの米国特許第6,395,073号に記載される。空間的に、その様な複合フィルタを設置できると分った場合に、このことは、適切な解決案である。しかし、特に今日のより小さなドライブにおけるその様な制限された空間により、その性能を個別的に最大化できる、個別の構成要素を具備する必要性が存在する場合がある。ドライブは、そのデータ記録密度及び容量を継続的に増大するので、ドライブは、粒子及び気体汚染物質に継続的に、より敏感になるので、フィルタ構成要素の性能は、より向上するろ過仕様に適合するように個別に最大化される必要がある。米国特許出願公開番号2004/0006954は、空気流が通過して粒子が空気流からろ過される、ろ過部と、ろ過部の両端部に具備される嵌合部とを有する、フィルタを開示する。嵌合部は、ディスクドライブの溝内の支持溝に挿入されて、シールを形成する。該特許出願は、溝の支持溝とフィルタの嵌合部との間に隙間が存在しないので、フィルタに向かう空気流の全てがろ過部を通過する構成を開示する。
【発明の開示】
【００１７】
本発明の１つの形態は、ディスクドライブ筐体内で溝に設置されるためのフィルタアセンブリを提供しており、フィルタアセンブリは、第１の直線角部を具備する少なくとも１つの第１の端部と、第１の端部に対向する第２の端部とを有するフィルタを具備する。第２の端部は、第２の直線角部を具備する。フィルタは、第１の直線角部と第２の直線角部との間の最小距離に等しい長さを有する。フィルタアセンブリは、第１の直線角部と第２の直線角部の内の少なくとも１つから、少なくとも0.127ｍｍ（0.005インチ）に等しい垂直距離で伸張する、少なくとも１つのフレキシブルな突起状要素を更に具備する。
【００１８】
本発明の別の形態は、溝に設置されるフィルタアセンブリを有する、ディスクドライブ筐体を提供しており、溝は、間隔を開けて離れる少なくとも２つのベアリング面を有して、幅を有する溝を形成する。ディスクドライブ筐体において、フィルタアセンブリは、第１の直線角部を具備する少なくとも１つの第１の端部と、第１の端部に対向する第２の端部とを有するフィルタ部を具備する。第２の端部は、第２の直線角部を具備する。フィルタ部は、第１の直線角部と第２の直線角部との間の最小距離に等しい長さを有する。フィルタ部は、第１の直線角部と第２の直線角部の内の少なくとも１つから伸張する、少なくとも１つのフレキシブルな突起状要素を具備する。少なくとも１つのフレキシブルな突起状要素は、溝のベアリング面に接触し、それにより変形させられる。
【００１９】
本発明の更に別の形態は、ディスクドライブ・フィルタアセンブリを提供しており、ディスクドライブ・フィルタアセンブリは、第１と第２のポリエステル不織フィルタ層間に配設される、織物状のエレクトレット材料を具備する、少なくとも１つのエレクトレットフィルタ層と、第１のポリエステル不織フィルタ層に隣接する第１の支持層と、第２のポリエステル不織フィルタ層に隣接する第２の支持層とを具備する、層状構造を具備する。第１と第２の支持層はポリエチレンスクリーン材料を具備する。フィルタアセンブリは、層状構造の周辺に備えられた、シールされた角部を具備する。シールされた角部は、少なくとも１つの第１と第２の実質的に平行なシールされた角部を有する、実質的に矩形のフィルタアセンブリを形成する。フィルタアセンブリは、第１と第２のシールされた角部間の距離に等しい長さを有する。フィルタアセンブリは、第１のシールされた角部と第２のシールされた角部の内の少なくとも１つから、少なくとも0.127ｍｍ（0.005インチ）の垂直距離で外側に突き出る、少なくとも１つのフレキシブルな突起状要素を更に具備する。
【００２０】
本発明の更に別の形態は、ディスクドライブ・フィルタアセンブリを提供しており、ディスクドライブ・フィルタアセンブリは、第１と第２の機能層間に配設される、織物状の材料を具備する、少なくとも１つのフィルタ層を具備する、層状構造と；前記層状構造の周辺に備えられた、シールされた角部と；を具備する。シールされた角部は、少なくとも１つの第１と第２の実質的に平行なシールされた角部を有する、実質的に矩形のフィルタアセンブリを形成する。フィルタアセンブリは、第１と第２のシールされた角部間の距離に等しい長さを有する。フィルタアセンブリは、第１のシールされた角部と第２のシールされた角部の内の少なくとも１つから、少なくとも0.127ｍｍ（0.005インチ）の距離で外側又は内側に突き出る、少なくとも１つのフレキシブルな突起状要素を更に具備する。
【００２１】
本発明の作動は、下記の説明の図面と共に下記の説明を検討することにより、明確になるはずである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明は、粒子を含む空気及び気体の汚染物質をろ過可能である新規な改善されたフィルタを提供する。本発明のフィルタは、フィルタがスロット（長穴）又は「Ｃ」溝間に装着された場合に、フィルタが所定位置に留まることを確保する、改善された適合性を特徴とする。本発明はまた、ディスクドライブにおいて、スロット又は「Ｃ」溝間における安全なフィルタの嵌合を実現する多数の手段を提供する。
【００２３】
本発明のフィルタは、粒子フィルタ又は再循環フィルタであっても良く、あるいは吸着剤を具備可能であり、粒子及び気体複合式フィルタ又は吸着剤再循環フィルタであっても良い。第１の実施の形態において、フィルタ又は吸着剤フィルタは、１つ又は複数の突起状要素を有しており、前記突起状要素は、フィルタ本体に比べてよりフレキシブルであり、フィルタの１つ又は複数の角部（エッジ）から伸張して、改善されたバネ荷重式摩擦嵌合を提供する。任意の数の突起状要素が使用可能である。第２の実施の形態において、フィルタの側部全体は、スリット（細長い孔）を前記側部に形成して締まりばめ又は「バネ荷重式」嵌合のための多数のフレキシブルな突起状要素を形成することにより、タブ（つまみ）を有することができる。突起状要素は、任意の所望の形状を具備可能である。突起状要素はまた、任意の所望の長さで形成可能である。当業者は、突起状要素の材質、幅及びフィルタ全長等の要素に依存して、適切な突起状要素の長さを決定可能である。0.127mm（0.005インチ）の小さな長さの突起状要素が、使用可能である。6.35mm（0.25インチ）より長い突起状要素も、使用可能である。一般的に、0.5から3.18mm（0.02から0.125インチ）の長さの突起状要素が、適当である。
【００２４】
別の実施の形態において、フィルタは、図８に示されるように、長さの一部が折り曲げられていて且つスロット又は「Ｃ」溝においてフィルタのための追加的締まりばめを形成する、突起状要素を具備可能である。更に別の実施の形態において、フィルタは、溝への嵌合のためのバネ荷重式締まりばめを追加する、三次元形状の突起状要素を具備可能であり、その様なフィルタを図７に示す。
【００２５】
別の実施の形態において、フィルタは、「Ｃ」溝の追加的スリットに嵌合して溝内でのフィルタの保持を補助する、１つ又は複数の突起状要素を具備可能である。これは、溝を越えてフィルタを伸張させて、フィルタが溝から滑り出ることを確実に防止しており、その際基板又は筐体は、図１１に示すように、装着組立（アセンブリ）ライン工程において振動しても良い。
【００２６】
別の実施の形態において、フィルタは、突起状要素の接着手順、成形可能な材料の突起状要素を基礎のフィルタに重ね成形する手順、又は圧力ばめ又はバネ荷重式組立後の工程において補助可能である、１つ又は複数の突起状要素を追加する別の手段を具備しても良い、後工程においてフィルタに追加される、１つ又は複数の突起状要素を具備可能である。
【００２７】
本発明のフィルタは、使用又は搭載が簡単であるだけではなく、ガスの出入りが少なく、非揮発性残留物が低く、微粒子が少ないものである。更に、構造に依存して、フィルタは、追加の利点を具備可能であり、その利点においては、フィルタが、イオン除去水で洗浄して、表面のイオン性の汚染物質及び粒子を除去可能で、空気流から酸性ガスを除去する塩分等の利点のある処理機能を失なわせることなく、コンピュータ・ディスクドライブ等の清浄性が必要な用途に対する適性を改善可能である。この洗浄可能な特性は、疎水性フィルタ材料を使用して吸着剤層を囲むことにより実現される。本願で使用される「疎水性」は、加熱、攪拌、超音波等の従来の洗浄手順の条件に耐え得るのに十分な水（又は、界面活性剤が使用されるならば、界面活性剤を含む水）侵入圧力を有するフィルタ材料を意味する。
【００２８】
フィルタ媒体の１つ又は複数の層は、粒子を含む再循環する空気をろ過するために、実質的に積層状態で形成されて、据付用途および工程に適合するようにフィルタを改善する特徴を追加する。フィルタ媒体の１つ又は複数の層は、フィルタ層に平行に沿うか又はフィルタ媒体層間に選択可能に設置されて、気体汚染物質を含む再循環する空気流れをろ過しても良い。
【００２９】
ここで図１を参照すると、本発明の改善された再循環フィルタ１０の第１の実施の形態の側面図が示される。図１は、フィルタ本体１２のいずれかの側面にある側部全体に備えられた突起状要素１１を示す。
【００３０】
図２は、本発明の改善されたフィルタの別の実施の形態の側面図を示す。図２は、フィルタ本体１２のいずれかの側面にある小型の突起状要素１１を示す。
【００３１】
図３は、本発明の改善されたフィルタの別の実施の形態の側面図を示す。図３は、フィルタ本体１２のいずれかの側面にある二重式突起状要素１１を示す。
【００３２】
図４Ａ及び４Ｂは、本発明の別の実施の形態の側面図及び端面図をそれぞれ示す。図４Ａは、フィルタ本体１２のいずれかの側面に設けられていて且つフィルタ１０の端部にスリットを設けることにより基本的に形成される、多数の突起状要素１１を示す。図４Ｂにおいては、端部にスリットが形成されて、端部が分離可能であり、バネ荷重効果を作用させてフィルタのための「Ｃ」溝又はスリットの保持構成を提供するように処理された後の、端部の状態が示される。
【００３３】
図５Ａは、本発明の別の実施の形態の側面図を示す。図５は、フィルタ本体１２のいずれかの側面にある二重式突起状要素１１を示す。これらの突起状要素は、任意の形状で形成可能であり、ここでは、ディスクドライブの「Ｃ」溝に形成されても良い、任意の抜き勾配（ドラフトアングル）に調整可能である、三角形状の突起状要素として図示される。これらの突起状要素はまた、押し込んで保持することにより、フィルタを保持するのに利用されても良い、任意の固定（ロック）式構成を提供する能力を有する。図５Ｂは、ディスクドライブ・フィルタの溝の構成に係合する形状を有する、突起状要素を示す。
【００３４】
図６は、本発明の改善されたフィルタの別の実施の形態の側面図を示す。図６は、任意の形状を具備可能であって且つフィルタ本体１２の両側面に任意の数で設置可能である、鋸歯状又はホタテ貝状の突起状要素１１を示す。
【００３５】
図７は、本発明の別の実施の形態の端面図を示す。図７は、フィルタ本体１３の端部にある三次元の突起状要素１４を示す。突起状要素１４は、突起状要素１４を圧縮するか又は変形させることにより、「Ｃ」溝におけるバネ荷重効果を付加する。
【００３６】
図８及び８Ａは、本発明の別の実施の形態の側面図及び端面図をそれぞれ示す。図８は、フィルタ本体１２の端部にあるスリット突起状要素１５を示す。図８Ａは、突起状要素が折り曲げられて、保持用「Ｃ」溝内に押し込まれた場合にバネ荷重効果を提供する状態の端面図を示す。
【００３７】
図９は、本発明の別の実施の形態の側面図を示す。図９は、フィルタ本体１２の単一の側面にある単一の突起状要素１１を示す。
【００３８】
図１０は、２つの「Ｃ」溝２０間に設けられていて図２に示されるフィルタと同様なフィルタの頂面図である。２つの突起状要素１１は、フィルタ本体１２を越えて伸長しており、少し曲げられて、フィルタを所定の場所に配置し保持することを補助するようにバネ力を作用させる。
【００３９】
図１１Ａ及び１１Ｂは、フィルタの頂面図及び側面図をそれぞれ示しており、そこでは、突起状要素１１は、フィルタ本体１２を越えて伸長して、「Ｃ」溝２０のスロットを通り伸長してフィルタを所定位置に固定するように補助する。フィルタは、溝内にバネ荷重で押圧されることよりむしろ、スロットを介してより確実に固定される。
【００４０】
図１２は、本発明の別の実施の形態の側面図を示す。図１２は、標準のフィルタに重ね成形された突起状要素１５を示しており、後組立工程として、アセンブリ溝にフィルタを固定するために、突起状要素を形成する。
【００４１】
上記で説明され且つ図解された任意の又は全ての実施の形態において、吸着剤又は吸着剤層はフィルタを、粒子フィルタから粒子及び気体複合式フィルタに変更するために追加されても良い。吸着剤は、酸性ガス等の特定の種類のガス状物質の吸着のために処理可能である。吸着剤は、フィルタ本体１２内に配設可能で、フィルタのアセンブリ部内のシールされたタブ付き領域１１に伸長可能である。
【００４２】
吸着剤は、粒状活性炭素等の１００％の吸着剤材料の１つ以上の層を具備しても良く、又は空洞空間を充填した吸着剤と組み合わされた、多孔質ポリマー材料のポリマー付着物等の充填式製品マトリクスであっても良い。別の可能性として、スクリムに吸着剤を含浸させた不織布又はビーズを含み、その場合においては、不織布又はスクリムは、セルロース又はポリマーであっても良く、更にはポリマー又はセラミックである、充填剤又は吸着剤の多孔質鋳造品又は錠剤と同様に、ラテックス（乳液）又は別のバインダー（結合剤）を含んでも良い。吸着剤はまた、別のタイプの吸着剤の混合物でも良い。
【００４３】
吸着剤層に含まれても良い、吸着剤材料の例として、フィジソーバー（physisorber）（物理吸着剤）（例えば、シリカゲル、活性炭素、活性酸化アルミニウム、分子篩い等）と、ケミソーバー（chemisorber）（化学吸着剤）（例えば、過マンガン酸カリウム、炭酸カリウム、ヨウ化カリウム、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、粉体金属、又はガス相汚染物質を清掃するための別の反応物質）と、これらの材料の混合物とを含む。用途によっては、多層の吸着剤材料の使用が望まれる場合があっても良く、その場合、各層は、異なる汚染物質をフィルタを通過させて、選択的に除去するために、異なる吸着剤を含む。
【００４４】
吸着剤層の好適な実施の形態は、吸着剤充填式ＰＴＦＥシートを使用しており、その場合、吸着剤粒子は、本明細書に参考文献として特に組み込まれていてMortimer,Jrに与えられた米国特許第4,985,296号により開示される、網状ＰＴＦＥ構造内に捕獲される。理想的には、粒子は、異なる寸法の粒子がお互いの周りでまき散らされるように、粒子間に形成された空洞空間を出来るだけ多く充填して、コアに含まれる活性材料の量を最大化する状態で、多数モーダル（様式）（例えば、二重モーダル又は三重モーダル）の状態で詰められる。この技術はまた、多数の吸着剤が単層に充填されることを可能にする。ＰＴＦＥ／吸着剤合成物は、0.0254mm（0.001インチ）より小さい厚みから10mm（0.4インチ）以上の厚みまでで容易に製作可能であり、完成状態のフィルタ厚みと吸着剤負荷において大きな可撓性を可能にする。更に、満タンの密度の約80-90％の吸着剤密度が、多数モデルパッキングと物理的圧縮により可能であるので、最大吸着剤材料が、単位体積当たりにおいて詰め込み可能である。バインダー要素としてＰＴＦＥの使用はまた、アクリル系溶融プラスチック樹脂等のバインダーが行うような、吸着剤多細孔を詰まらせることがない。
【００４５】
吸着剤は、延伸ＰＴＦＥ等のポリマー膜でカバーされることが好ましい。フィルタ材料としての吸着剤層上へのＰＴＦＥ膜の使用は、この改善されたフィルタ構造に対して数多くの追加的利点を与える。ＰＴＦＥは疎水性である。工業において使用される吸着剤には、水溶性塩分を使用して、活性炭素等の物理的吸着剤を含浸させて、大きな活性表面積を有する化学的吸着剤を提供するものがある。ＰＴＦＥ膜で炭素層をカバーすることにより、それは、最終部分を耐水性にするので、非イオン水は、前記部分に接触可能であるが、吸着剤を通過可能ではない。従って、塩分処理は、水洗による除去に対して影響されやすくない。イオン汚染物質は、コンピュータディスクドライブ等の腐食に敏感な装置に関して重要な問題である。塩素、二酸化硫黄等のイオンの関連物質は、水に直ちに溶解するので、非イオン水洗浄は、ドライブ内で使用される多くの構成要素に関してルーティン（決められた作業）になる。従って、吸着剤をカプセルで包むためにＰＴＦＥフィルタ層を使用する実施の形態は、吸着剤層に組み込まれた水溶性塩分処理吸着剤の使用を可能にし、吸着剤処理及び効率の損失なしで、洗浄に耐えることが出来る。
【００４６】
これらのＰＴＦＥ膜が疎水性で洗浄可能でありながら、ＰＴＦＥ膜はまた、高い水蒸気透過速度を有し、前記透過速度は、空気中の汚染物質が素早く且つ容易に膜を介して吸着剤に拡散することを可能にする。それらはまた、非常に良好なろ過効率で製作可能であり、更に材料を通過する空気をろ過するのと同様に炭素粒子を含む。そのための好適な膜の例として、米国特許第3,953,566号に従い製作されたものがある。その様な膜は、0.3ミクロンの寸法の粒子で12.7mm（0.5インチ）の水圧の2.13ｍ／分（７フィート／分）の浸透又は表面速度において、99.97％の効率を有する。その様な膜は、W.L.Gore and Associates,Inc.の完成フィルタの形で市販入手可能である。
【００４７】
吸着剤層をカプセルで包むための別の好適なフィルタ媒体は、参考文献として組み込まれていてBacino等の米国特許第4,902,423号の開示に従い製作された延伸ＰＴＦＥ膜の層である。このフィルタ媒体は幾つかの利点を有する。このフィルタは、3.2ｍ／分（10.5フィート／分）において0.5mmH2O（水柱）より小さい空気流に対する抵抗で且つ非常に高い透過性で製作可能であり、更にフィルタ内に吸着剤粒子を含む。ミネソタ（Minnesota）のTSI Inc.が供給するTSI8160効率テストリグ（装置）で計測されるこの高度の延伸ＰＴＦＥ膜の粒子ろ過効率はまた、非常に良好であり（例えば、0.3ミクロンｍで55％を超える）、それは、吸着剤汚染物質と共に粒子に対して良好な粒子ろ過を提供する。
【００４８】
このフィルタ媒体は、織物状又は不織又は延伸多孔材料（例えば、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリアミド等）の層により選択可能に構造的に支持されても良い。好適な支持層は、テネシー（Tennesse）Old HickoryのReemay,Inc.が供給する、33.9g/m2（1.0oz/yd2）のReemay2014ポリエステル不織布である。
【００４９】
再循環フィルタ及び吸着剤再循環フィルタ用途の両者で使用される、更に別の好適なフィルタ媒体は、W.L.Gore and Associates,Inc.によりGORE-TRET（登録商標）再循環フィルタの商標で完成フィルタの形で供給される静電性トリボエレクトレット（triboelectret）（摩擦電気）材料の層である。この媒体の利点は、効率が非常に高い（例えば、0.3ミクロンで90％を超える）ことであり、更に透過性が良い（例えば、10.5fpm又は3.2m/minで１mmH2O未満）ことである。この媒体は、非イオン水で洗浄される場合に、その電荷を失うが、それは、異種ファイバの混合のトリボエレクトレット効果により、乾燥によりその効率を直ぐに再取得する。
【００５０】
別のフィルタ材料も、本発明の精神から逸脱せずに使用可能である。それらのフィルタ材料は、代替のエレクトレット又は別のトリボエレクトレット材料であり、それらの材料は、空気流に対して高い効率で且つ低い抵抗を実現する。それらはまた、別のフィルタ紙、又はポリプロピレン膜又はキャストポリマー膜又はフィルタ材料の組み合わせ等のフィルタ膜であっても良い。これらの材料は、織物状、不織又は延伸多孔材料（例えば、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリアミド等）であっても良い。
【００５１】
別の機能層が、追加されても良く、例えば、１つ又は複数の外部保護層もまた、フィルタに耐久性を付加するように使用可能であり、トリボエレクトレット式フィルタ媒体又は膜フィルタ媒体のためのフィルタ支持媒体の何れかからの任意の突起状ファイバを含むように使用可能である。一般的にこれは、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド、ポリエステル等の、引き抜き成形又は延伸プラスチック材料である。好適な材料は、DEのMiddletownのDelStar Technology,Incにより供給されるDelnet0707延伸ポリプロピレン材料である。不織層はまた、支持及び／又はファイバ汚染物質のために使用されても良く、フィルタ層を有する３層構造において単独で、又は５以上の層の構造の一部として使用されても良い。別の層が、例えば、フィルタに吸着性能を付加するための吸着剤層等として、フィルタの種々の項目を改善するために追加されても良い。例えば、Tennesse）Old HickoryのReemay,Inc.が供給する、33.9g/m2（1.0oz/yd2）のReemay2014ポリエステル不織等の不織布が、支持層として使用されても良く、又は追加のファイバ汚染物質層として追加されても良い。
【００５２】
テスト手順
デバイスの修正デバイスへの組立
本発明の例は、市販の3.5インチフォームのファクターディスクドライブ（CAのMilpitasのMaxtor CorporationのDiamondMax Plus 8 40GBドライブ）を使用して、粒子ろ過性能に関してテストされた。ドライブの構成要素で、テスト目的のためのドライブの修正の前に、取り外されたものはない。修正は、２つの孔をドライブの蓋に開けて汚染物質を導入可能にすることと、性能テスト中に内部ドライブ雰囲気のサンプル採取とにより構成される。蓋の各孔は、ステンレス鋼の付属品（MDのBaltimoreのBaltimore Valve and Fitting Co.のPat No.SS-200-7-4）でカバーされ、その付属品は、孔の中心に設置され、二要素式エポキシを使用して、取り付けられシールされた。更に、音声コイルモータ（ＶＣＭ）への電気接続部は、全てのテスト中に、固定位置にアクチュエータを保持するために切断された。ドライブの蓋は、イソプロパノール及び清浄剤と、修正中に生成された任意のオイル及び粒子を除去するための圧力空気とを使用して清浄化された。ヘッド支持アセンブリは、テスト中においてヘッドの破損の可能性を排除するために、ドライブに再組立する前にＥブロックから除去された。ドライブの修正に引き続いて、フィルタは、ドライブの基板の「Ｃ」溝に設置されて、テストされた。
【００５３】
ディスクドライブ衝撃テスト
このテストは、ドライブにフィルタを保持することにおいて、本発明の形態の効果を測るように設計される。上記のドライブには、従来のフィルタのサンプルと本発明のサンプルがそれぞれ取り付けられた。ドライブは、ひっくり返されて、支持部の隅部に設置されたので、再循環フィルタは、支持されず、支持部上に吊り下げられた。約166グラムの重量のドライブ頂部カバーはその後、２インチの距離からドライブの背部に落下させられた。フィルタが、ドライブから外に落下して出るか、又はドライブ内に留まるかのいずれかである。
【００５４】
ディスクドライブ再循環フィルタテスト
このテストは、ディスクドライブが粒子を充填された最初の状態から、ディスクドライブ内部の粒子の集中を減少させることにおける、再循環フィルタの効果を計測するように設計される。再循環フィルタの性能は、清浄化時間と呼ばれる項目において定量化されており、清浄化時間とは、粒子の初期値の固定されたパーセンテージに対する粒子計数を減少するのに必要な時間である。
【００５５】
再循環フィルタの機能の有効性のテストに関して、デバイスは、修正ディスクドライブでテストされた。ドライブの既存のブリーザ孔は、ドライブから任意の過剰圧力を通気し、空気がドライブ内に意図的に導入されないで、ドライブ環境がサンプル採取されている期間中に空気をドライブ内に侵入可能にするための手段を提供するために、カバーされないで残された。蓋は、基板に確実に固定された。0.1μｍから0.3μｍの粒子のエアロゾル混合物を供給するチューブは、ディスクの回転方向に基いて、フィルタの上流のドライブの蓋のポートに接続された。ドライブの内部雰囲気のサンプル取得のための第２のチューブは、レーザー粒子カウンタ（ＬＰＣ）をフィルタの下流のドライブのポートに接続する。ドライブから及びカウンタを通過するサンプル流量は、１cc/secで保持され、ＬＰＣを通るシース（鞘）流れは40cc/secで保持された。0.1μｍから0.3μｍの粒子の計数は、ＬＰＣにより秒当たり１度で計測され、後の分析のためにコンピュータディスクドライブに記憶される。テストは、極めて低い環境粒子集中（度）を有する制御されたテスト環境を保持するために、空気入口のＨＥＰＡフィルタを取り付けられた積層流れフード（覆い）に設置されたドライブにより実施された。MdのElktonのW.L.Gore and Associatesにより供給されるこのドライブ用の標準寸法で構造の再循環フィルタのサンプルは、２つの小さな1.0mm（0.040インチ）の突起状要素がフィルタの各端部に追加された図２のもののように設計された、同様なフィルタと同様にテストされた。フィルタは、ドライブに装着された場合に、図１０と同様であることが分った。同じモデルで且つそのヘッドサスペンションアセンブリが取り外された、コントロールドライブは、再循環フィルタを具備しない。
【００５６】
再循環フィルタテストは、以下の手順により構成された。ドライブの電源が入れられて、清浄な空気がドライブを通過する状態で、0.1μｍ及び0.3μｍの粒子の計数は、低い背景の計数に到達するまで監視された。即ち一般的に、0.3μｍの粒子が１秒当たり３計数より小さく且つ0.1μｍの粒子が１秒当たり１０計数より小さい場合であった。その時に、エアロゾルが、内部環境を粒子で充填するために、ドライブ内へ流し込まれた。十分に充填され安定すると、0.1μｍの粒子の計数は一般的に、１秒当たり5000から10,000の間にあり、0.3μｍの粒子の計数は一般的に、１秒当たり3000から6,500の間にあった。この時点で、ドライブ内へのエアロゾルの流れは、停止されたが、その一方で、蓋又は基板における任意の漏れ及び基板の開いたブリーザー孔を通り流入した、ドライブエアを外へ吸引することにより、内部ドライブ雰囲気のサンプル採取は、継続された。0.1μｍ及び0.3μｍの粒子の濃度は、時間と共に低下することが観測された。この低下は、ドライブとフィルタを通る空気の再循環、ドライブの内部表面への粒子の固着及びブリーザー孔を介して吸引される清浄化空気による粒子を運ぶサンプル空気との漸進的置換によるものであった。ドライブの監視は、エアロゾルでドライブを充填する前に観測された最初の背景値に、粒子計数が低下するまで継続された。
【００５７】
0.1μｍ及び0.3μｍの粒子の計数が、清浄化時間又はｔ99又は99％清浄化として定義されていて且つドライブが粒子で一杯に充填された場合の、それらの値の0.1％まで低下するのに必要な時間を計測することにより、データは分析された。３つの個別のテストが、再現性の確認及び背景計数におけるノイズによる誤差を排除するために実施された。３つのテストからの結果は、平均化されて、0.1μｍ及び0.3μｍの粒子の平均清浄化時間を求めた。報告された結果は、別の記載がない限り、0.1ミクロン粒子に関するものである。別の分析により、フィルタなしの運転のｔ99時間により、フィルタ有りのｔ99時間を割ることにより、ＲＣＵＲ時間を計算して、ＲＣＵＲ時間又は相対清浄化率と呼ばれる数値を求めることができる。
【００５８】
本発明の範囲を制限することを意図せずに、以下の例は、どのように本発明が形成されて使用されて良いかを解説する。
【００５９】
3.5インチコンピュータ・ハードディスクドライブは、入口及び出口がハードディスクの蓋に設けられた、修正されたドライブにおける粒子清浄化をテストするために、上記のように修正された。サンプルは、前に概略説明された手順に従ってテストされた。
【００６０】
例１
サンプルは、突起状要素有り状態となし状態、及び任意の吸着剤なしの状態で、再循環フィルタの再循環フィルタ性能をテストするために作成された。突起状要素のない従来のフィルタは、MdのElktonのW.L.Gore and Associatesにより供給されるドライブ用の標準フィルタであった。従来のフィルタの長さと幅寸法は、それぞれ13ｍｍと７ｍｍであった。図２に示すようなものと同様な本発明のフィルタも製作された。本発明のフィルタは、従来のフィルタに比べて全長で１mm（0.040インチ）より短いフィルタ部分であって、フィルタの各端部から１mm（0.040インチ）伸張する小型の突起状要素を有する、フィルタ部分を具備していた。突起状要素を有するフィルタは、従来のフィルタと同じ材料により形成された。それらは、前に開示されたDelnet 0707の外側層と、W.L.Gore and Associatesにより完成されたフィルタの形で全てが供給される、エレクトレットフィルタ材料の中央層の周りのReemay不織の内側層とを有する、５層構造であった。フィルタなしテストはまた、対照として実施された。結果は、図表１にプロット（点で記入）され、表１に記載される。結果は、フィルタは性能を失わないことが示す。
【００６１】
【表１】
2009501650.tif 000003
【００６２】
【表２】
2009501650.tif 000004
【００６３】
ディスクドライブ衝撃テストは、従来のフィルタと本発明のフィルタの各々に関して１０基の異なるフィルタにおいて実施された。フィルタは、ドライブの「Ｃ」溝に挿入されて、上記のように衝撃を与えられた。従来のフィルタの内の１０基の全てが、ドライブを最初に（衝撃の前に）反転する場合、又はカバーをドライブの背部に落下させた場合に、溝から脱落して、床に落下した。本発明の再循環フィルタの内の１０基の全ては、ドライブを反転させられた場合及びカバーをドライブの背部に落下させた場合の両者において、所定位置に留まった。
【００６４】
本発明の特定の実施の形態が、本明細書において図解され説明されたが、本発明は、その様な図及び記述により限定されるべきではない。変形形態及び修正形態が、添付の特許請求の範囲の範囲内において、本発明の一部として組み込まれても良く、具体化されても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】図１は、本発明のフィルタユニットの実施の形態の側面図であり、側部全体の突起状要素を有している。
【図２】図２は、本発明のフィルタユニットの別の実施の形態の側面図であり、小型の側部突起状要素を有している。
【図３】図３は、本発明のフィルタユニットの別の実施の形態の側面図であり、多数の側部突起状要素を有している。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明のフィルタユニットの別の実施の形態の側面図であり、フィルタの側面全体に沿ってスリットを形成する多数の側部突起状要素を有している。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明のフィルタユニットの別の実施の形態の端面図であり、フィルタの側面全体に沿ってスリットを形成する多数の側部突起状要素を有している。
【図５Ａ】図５Ａは、本発明のフィルタユニットの別の実施の形態の側面図であり、特定形状の突起状要素を有している。
【図５Ｂ】図５Ｂは、本発明のフィルタユニットの別の実施の形態の側面図であり、特定形状の突起状要素を有している。
【図６】図６は、本発明のフィルタユニットの別の実施の形態の側面図であり、鋸歯型の突起状要素を有している。
【図７】図７は、本発明のフィルタユニットの別の実施の形態の側面図であり、三次元形状の突起状要素を有している。
【図８】図８は、本発明のフィルタユニットの別の実施の形態の側面図であり、折りたたみ可能な突起状要素を有している。
【図８Ａ】図８Ａは、本発明のフィルタユニットの別の実施の形態の端面図であり、折りたたみ可能な突起状要素を有している。
【図９】図９は、本発明のフィルタユニットの別の実施の形態の側面図であり、単一の突起状要素を一方の側部に有している。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態の側面図であり、フィルタユニットが、バネ荷重効果のために曲げられた突起状要素を有する対向する「Ｃ」溝の間に装着されるので、より小型の突起状要素をフィルタユニットの対向する端部に有している。
【図１１Ａ】図１１Ａは、本発明のフィルタユニットの別の実施の形態の頂面図であり、溝のスリットに嵌合する突起状要素を有している。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、本発明のフィルタユニットの別の実施の形態の側面図であり、溝のスリットに嵌合する突起状要素を有している。
【図１２】図１２は、本発明のフィルタユニットの別の実施の形態の側面図であり、重ね成形されたフレキシブルなプラスチックがベースフィルタ上に成形されている。
【図１】
2009501650.tif 000005
【図２】
2009501650.tif 000006
【図３】
2009501650.tif 000007
【図４Ａ】
2009501650.tif 000008
【図４Ｂ】
2009501650.tif 000009
【図５Ａ】
2009501650.tif 000010
【図５Ｂ】
2009501650.tif 000011
【図６】
2009501650.tif 000012
【図７】
2009501650.tif 000013
【図８】
2009501650.tif 000014
【図８Ａ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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