(57)【要約】【課題】  寿命が長く、かつ装置内の湿度上昇と基台内部での結露を防止した信頼性の高いディスク装置を提供する。【解決手段】  本願のディスク装置は、基台内に収容されたディスク媒体を支持及び回転駆動する駆動機構と、ディスク媒体に対して情報の再生を行うためのヘッドおよびこれをディスク媒体に対して移動自在に支持したキャリッジアッセンブリと、ディスク媒体の回転の制御、ヘッドによる情報の記録再生制御、キャリッジアッセンブリの駆動制御、外部装置とのインターフェースを司る回路基板と、蓋体と基台によって囲まれた装置内側と外側の気体の出入りを唯一許す狭窄部分を冷却する冷却部を有する冷却手段であって、冷却部を境に濡れ性が基台内部と外部で異なり、基台外部の濡れ性が基台内部のそれより大きいことを特徴とする。【選択図】      図１
2006309898.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台と、
前記基台内に収容されたディスク媒体と、
前記ディスク媒体を支持及び回転駆動する駆動機構と、
前記ディスク媒体に対して情報の再生を行うためのヘッドと、
前記ヘッドを前記ディスク媒体に対して移動自在に支持したキャリッジアッセンブリと、
前記ディスク媒体の回転の制御及び前記ヘッドによる情報の記録再生制御、並びに前記キャリッジアッセンブリの駆動制御及び外部装置とのインターフェースを司る回路基板と、
前記基台を覆う蓋体と、
前記蓋体と前記基台によって囲まれた装置内側と外側の気体の出入りを唯一許す狭窄部分と、
前記狭窄部分を冷却する冷却部を有する冷却手段であって、前記冷却部を境に濡れ性が前記基台内部と外部で異なり、前記基台外部の濡れ性が前記基台内部のそれより大きい
ことを特徴としたディスク装置。
【請求項２】
前記冷却手段が、ペルチェ素子である
ことを特徴とする請求項１に記載のディスク装置。
【請求項３】
前記狭窄部分において、前記基台の内側と前記基台の外側で温度勾配が存在するように配置された
ことを特徴とする請求項２に記載のディスク装置。
【請求項４】
前記冷却手段の濡れ性の富んだ部分が、ディスク装置の発熱体まで延びている
ことを特徴とする請求項１に記載のディスク装置。
【請求項５】
前記発熱体は、前記回路基板上に設けられたＩＣである
ことを特徴とする請求項４に記載のディスク装置。
【請求項６】
前記発熱体は、前記ディスク媒体を回転駆動する駆動機構である
ことを特徴とする請求項４に記載のディスク装置。
【請求項７】
所定温度に到達したとき、前記冷却手段が動作する
ことを特徴とする請求項１に記載のディスク装置。
【請求項８】
前記ディスク装置の環境温度が、低温から高温に変化したときに前記冷却手段が動作する
ことを特徴とする請求項１に記載のディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、磁気ディスク装置及び光ディスクの再生などに使用される結露防止部材を有するディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータの外部記録装置や画像記録装置として磁気ディスク装置、光ディスク装置などのディスク装置が広く用いられている。
磁気ディスク装置は、基台内に収められた、磁気ディスク、磁気ディスク駆動機構、記録再生用磁気ヘッド、及びキャリッジアッセンブリ等の構成部品を有する。前記基台は、蓋体により覆われている。前記基台は、外部とのインターフェースと装置制御回路を有したプリント基板を装着している。このような磁気ディスク装置では、回転する磁気ディスク上に、例えば磁気ヘッドを浮上させて情報の記録及び再生が行われる。
【０００３】
このとき、もし、基台と蓋体が密封されて、上記構成部品が外気から完全に遮断されていると、温度変化による空気の体積変化や雰囲気の圧力変化により、基台内外で圧力差が生じ、基台・蓋体にひずみが生じ、不具合を生じる。このため空気の出入りすることのできる呼吸孔が、基台、若しくは、蓋に具備されている。さらに、前記呼吸孔からの塵埃の侵入を防ぐためフィルタをもった呼吸フィルタを設置している。この呼吸孔と呼吸フィルタは、気体の出入りが緩やかに行われることを目的に、気体が出入りする空間を狭窄している。
【０００４】
また、前記呼吸孔以外の場所での気体の出入りをなくすように、呼吸孔以外の基台内外を連絡する隙間はパッキンやシールによって封止されている。
呼吸孔は、雰囲気圧力と基台内圧力を等しくするためのものであり、積極的に空気を吸気、若しくは、排気しているものではなく、ただ単に穴が開いていて、空気の拡散によって内部と外部の空気の移動が起こる。
【０００５】
外気が入り込むことにより、磁気ディスク装置は、周辺環境の影響を受け、磁気ディスク装置内の湿度が変化する。装置内の湿度が上昇すると、磁気ヘッドが磁気ディスク表面に吸着しやすくなり、磁気ディスク上で磁気ヘッドが安定して浮上し得ない。その対策として、外部からの水分の侵入を防止するために、呼吸フィルタに、シリカゲル・活性炭などの吸水機構を備えたものがある。
【０００６】
しかしながら、高温高湿時では、特に時間的に連続な高温高湿環境下では、呼吸フィルタの吸湿性能の限界を超えてしまい、水分が基台内に侵入してしまい、磁気ヘッドが安定に浮上しえないという問題が生じていた。
【０００７】
例えば、特許文献１では、絶対湿度への吸湿性の違った吸湿剤を混ぜることにより、温湿度サイクルの繰り返しには、吸湿剤の放湿が効率的に作用し、基台内の湿度を下げることが記載されている。
【特許文献１】特開２００３−２６３８８２公報（図１、要約）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、先行技術においては、時間的に連続な高温高湿環境下での吸湿性のことは書かれておらず、呼吸フィルタが飽和してしまうと、空気中の水分を除去することが出来ず、基台内の湿度が上昇する可能性が否定できない。
【０００９】
そこで、本発明は上記の問題を解決するためになされたもので、寿命が長く、かつ装置内の湿度上昇と基台内部での結露を防止した信頼性の高いディスク装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の課題を解決するために、この発明に係るディスク装置は、基台と、前記基台内に収容されたディスク媒体と、前記ディスク媒体を支持及び回転駆動する駆動機構と、前記ディスク媒体に対して情報の再生を行うためのヘッドと、前記ヘッドを前記ディスク媒体に対して移動自在に支持したキャリッジアッセンブリと、前記ディスク媒体の回転の制御及び前記ヘッドによる情報の記録再生制御、並びに前記キャリッジアッセンブリの駆動制御及び外部装置とのインターフェースを司る回路基板と、前記基台を覆う蓋体と、前記蓋体と前記基台によって囲まれた装置内側と外側の気体の出入りを唯一許す狭窄部分と、前記狭窄部分を冷却する冷却部を有する冷却手段であって、前記冷却部を境に濡れ性が前記基台内部と外部で異なり、前記基台外部の濡れ性が前記基台内部のそれより大きいことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、上記のような構成をとることにより、寿命が長く、かつ装置内の湿度上昇と基台内部での結露を防止した信頼性の高いディスク装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態に係るディスク装置として、ハードディスクドライブ（以下、ＨＤＤと称する）について詳細に説明する。
図１に、本実施形態におけるＨＤＤを、蓋体を開けた状態で示す。
本実施形態に係るＨＤＤは、基台１にディスク媒体２を回転駆動する駆動機構３、情報の記録再生を行うヘッド４、このヘッド４をディスク媒体２に対して移動自在に支持したキャリッジアッセンブリ５を有し、基台１は、蓋体６によって密閉されている。
【００１３】
また、ＨＤＤの装置内外での気圧の変化をなくすために、呼吸孔１０を基台１、若しくは、蓋体２に設けている。図１に示す実施形態では、基台１に呼吸孔１０を設け、呼吸孔１０からの塵埃侵入を防ぐ呼吸フィルタ１１により覆われた構造をとっている。
【００１４】
図２に、本実施形態のＨＤＤの制御回路基板９と基台１の底面を外部からみた状態を示す。
図２には、インターフェース部７と記録再生の制御、キャリッジアッセンブリ５の制御、回転駆動機構３の制御を司るＬＳＩ８を有した回路基板９をはずした状態で示している。基台１に開けられた呼吸穴１０を、冷却用電極１３をつかって駆動された冷却装置１４により冷却している。
【００１５】
図３に、本実施形態に係る冷却素子１２の例を示す。図３は図１のＸ−Ｘ’での切断した断面図である。
図３（Ａ）は、従来からある外気との気体の出し入れを行う狭窄部の例であり、冷却機構を持っていない。
図３（Ｂ）は、呼吸孔１０を冷却し、基台１内外には温度勾配をつけずに、呼吸孔１０全体を冷却する例である。狭窄部分１２のうち呼吸孔１０が一様に冷却装置１４の冷却部分によって冷却されている。
【００１６】
図３（Ｃ）は、呼吸孔１０を冷却し、基台１内外で温度勾配を設ける例である。高温側により結露した水１５を蒸発させることができる。
図３（Ｄ）は、狭窄部１２のうち、呼吸フィルタ１１の側面を冷却し、基台１内外には温度勾配をつけずに、呼吸フィルタ１１全体を冷却する例である。
図３（Ｅ）は、狭窄部１２のうち、呼吸フィルタ１１の側面を冷却し、基台１内外で温度勾配を設ける例である。
図３（Ｆ）は、狭窄部１２のうち、呼吸フィルタ１１の上面を冷却し、基台１内外で温度勾配を設ける例。
図４に、本実施形態に係る呼吸孔１０の基台１の内側外側で濡れ性の違いを持たせた例を示す。
冷却された部分を境に基台１の内部と外部で、表面の濡れ性を、基台１内部の濡れ性１７よりも基台１外側の濡れ性１６を大きくする。基台１内部の撥水性を大きくしてもよい。このことによって、冷却部１４で撥水性の富んだ部分１８で結露した水が、はじかれ、水滴となっても転がりやすく、基台１外部の濡れ性に富んだ部分に導かれ、濡れ性に富んだ部分１９の水滴は、にじむように濡れ性の富んだところでの水滴となり、にじむように広がり、結露した水の基台１への浸入を防ぐ構造をとっている。
【００１７】
図５に、本実施形態における濡れ性の富む表面を発熱するＬＳＩ近傍まで延長させた例を示す。このことによりＩＣ近傍まで、水滴がにじみやすくなり、ＬＳＩの発熱で、水分が蒸発しやすくなる。
【００１８】
図６に水の飽和蒸気圧曲線を示す。空気中の水分は、この曲線に従って結露する。飽和蒸気圧曲線は、相対湿度を出すことにも使われる。
本実施形態において、気温６０℃、相対湿度８０％に曝されたＨＤＤは、露点は、５５．３℃となり、それ以下の温度では、結露が生じる。局所的に冷却機１４にて４０℃まで気温が下げられれば、結露が生じ空気中の水分絶対量が減少する。この冷やされ、脱水された空気がＨＤＤの基台１内に入り、基台１内で、６０℃まで気温が上がると、相対湿度が３７％となる。
【００１９】
本実施形態においては、外気と気体の出入りのある狭窄部分１２での空気を冷却し、温度による飽和蒸気圧の違いを利用し、高温高湿時の空気中に含まれる水分を結露させ、基台内に侵入する水分の絶対量を少なくするものである。狭窄部１２の冷却は、必ずしも狭窄部１２全体を冷却する必要はなく、一部だけ冷却してもよい。
【００２０】
温度による飽和蒸気圧の差を利用する除湿方法は、呼吸フィルタで除去する方法とは異なり、除湿性能が、吸湿した水分の量で劣化することはない。狭窄部分１２での空気を冷却する手段として、ペルチェ素子などが考えられる。
【００２１】
窄部分１２を冷却した際に生ずる結露した水を狭窄部分１２より内側の基台１内部に入れると、その水分がまた蒸発し、基台１内部の湿度が上がったり、水分そのものが、装置に不具合を生ずることがある。そのため、基台１内部には、結露した水分を入れたくない。
【００２２】
基台１内部に結露させた水の処理方法として、ペルチェ素子の高温側に水分を導き、蒸発させる。ペルチェ素子は、半導体のゼーベック効果を利用した温度勾配を設ける素子で高温側と低温側が存在する。
【００２３】
呼吸孔１０の基台１内部側を低温、外部側を高温とすると、低温側で発生する結露した水は、近傍かつ、基台１の外側に開けている高温側で蒸発し、結露した水分を処理することができる。
【００２４】
結露した水を基台１内に入れないために、冷却された部分を境に基台１の内部と外部で、表面の濡れ性を、基台１内部の濡れ性よりも基台１外部の濡れ性を大きくする。このことによって、基台内部で結露したものが、はじかれ、基台１外部の濡れ性に富んだ部分に導かれ、基台１内部に入らなくなる。
【００２５】
上述の方法を同時に採用すれば、撥水に富んだ低温側ではじかれた水分が、濡れ性によって高温側にみちびかれ、効率よく水分を処理することができる。
濡れ性の高い部分が熱を発するＩＣやモータ近傍まで延びていれば、濡れ性によって導かれた水分がＩＣの発熱によって蒸発し、結露した水分を処理することができる。このことによって、水分の気化によりＩＣの熱が奪取されＩＣの信頼性を高めることができる。
【００２６】
狭窄部１２の冷却として、呼吸フィルタ１１の基台１の内側端に冷却機１４を配置し、高温側を呼吸フィルタ１１に隣接させると、呼吸フィルタ１１が暖められ、呼吸フィルタ１１の水分を基台１外に排出できる。
【００２７】
基台１内部の呼吸孔１０近傍に吸湿効果のある呼吸フィルタ１１を設置してやれば、もし結露した水分が基台１内部に侵入しようとしても、フィルタ１１で吸い取ることができる。
【００２８】
冷却装置１４を使うと消費電力が上がってしまう可能性もあるため、特にモバイル用途では、バッテリー駆動のため、消費電力が少ないほうがよい。ＨＤＤで特に問題となるのは、空気内に含まれる水分の絶対量であり、同じ相対湿度でも高温のときのほうが、空気中に含まれる水分の絶対量は多い。
【００２９】
よって、高温時のみ本発明の冷却装置１４による除湿機を作動して、消費電力の低減を図ることも可能である。若しくは、高温時には、冷却装置１４をより作動させる構成にしてもよい。
【００３０】
また、昨今のＨＤＤは、携帯用音楽プレーヤなどに搭載され、モバイル環境で使用されることが可能となってきている。そのため、気温の低い室外から気温の高い室内に入った際、冷えたドライブ内部に高温の空気が入れば、飽和蒸気圧の差から、基台１内部、特に、磁気ディスク２で結露してしまう可能性がある。すると、記録再生に不具合を生ずるため、外気の温度変化に伴う結露も避けたい。  そこで、急激な温度の上昇を感知すれば、本実施形態に係る冷却手段１４による除湿機能をはたらかせてよい。
【００３１】
以上のように構成されたディスク装置によれば、上記のような構成をとることにより、寿命が長く、かつ装置内の湿度上昇と基台内部での結露を防止した信頼性の高いディスク装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態に係るＨＤＤの蓋体を開けた状態の正面図。
【図２】本実施形態のＨＤＤの制御回路基板と基台の底面を外部からみた図。
【図３】本実施形態に係る冷却素子を示す図。
【図４】本実施形態において、呼吸孔近傍の基台の内外での濡れ性の違いを説明する図。
【図５】本実施形態において濡れ性に富む表面をＬＳＩ近傍まで延長させた例を示す図。
【図６】本実施形態に係る飽和蒸気圧曲線を示すグラフ。
【符号の説明】
【００３３】
１……基台
２……磁気ディスク
３……ディスク回転機構
４……記録生成ヘッド
５……キャリッジアッセンブリ
６……蓋体
７……インターフェース
８……ＬＳＩ
９……回路基板
１０……呼吸孔
１１……呼吸フィルタ
１２……狭窄部分
１３……冷却装置用電極
１４……冷却装置の冷却部分
１５……冷却装置の高温部分
１６……濡れ性の富んだ部分
１７……撥水性の富んだ部分
１８……撥水性の富んだ部分にできた水滴
１９……濡れ性の富んだ部分にできた水滴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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