(57)【要約】【課題】筐体内の気体の補充を簡便に行うことのできる磁気ディスク装置及び当該磁気ディスク装置内気体補充方法を提供する。【解決手段】磁気ディスク２０及び磁気ヘッド３０を収容し、空気より低密度の気体が充填された筐体１０と、前記筐体１０内に設置され、加熱されることにより水素を放出する水素吸蔵金属４０と、前記水素吸蔵金属４０を加熱する加熱手段と、を備えたことを特徴とする磁気ディスク装置１及び前記水素吸蔵金属４０を加熱することによって、前記水素吸蔵金属４０から前記筐体１０内に水素を放出させることを特徴とする磁気ディスク装置内気体補充方法とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ディスク及び磁気ヘッドを収容し、空気より低密度の気体が充填された筐体と、
前記筐体内に設置され、加熱されることにより水素を放出する水素吸蔵金属と、
前記水素吸蔵金属を加熱する加熱手段と、
を備えた
ことを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項２】
前記筐体内の気体圧力に関する情報を取得するとともに、取得した当該情報に基づいて、前記水素吸蔵金属を加熱するか否かを判断する判断手段をさらに備え、
前記加熱手段は、前記判断手段による判断の結果に基づいて、前記水素吸蔵金属を加熱し、前記水素吸蔵金属から前記筐体内に水素を放出させる
ことを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスク装置。
【請求項３】
前記判断手段は、前記気体圧力に関する情報として、前記磁気ディスク上における前記磁気ヘッドの飛行高さに関する情報を取得する
ことを特徴とする請求項２に記載の磁気ディスク装置。
【請求項４】
前記判断手段は、前記気体圧力に関する情報として、前記磁気ヘッドにより前記磁気ディスクから読み出された出力信号に関する情報を取得する
ことを特徴とする請求項２に記載の磁気ディスク装置。
【請求項５】
前記加熱手段は、前記水素吸蔵金属に覆われた発熱体を有し、前記発熱体を発熱させることによって前記水素吸蔵金属を加熱する
ことを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスク装置。
【請求項６】
前記筐体内に充填される前記気体はヘリウム又は水素である
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の磁気ディスク装置。
【請求項７】
磁気ディスク及び磁気ヘッドを収容し、空気より低密度の気体が充填された筐体と、
前記筐体内に設置され、加熱されることにより水素を放出する水素吸蔵金属と、
を備えた磁気ディスク装置を準備し、
前記水素吸蔵金属を加熱することによって、前記水素吸蔵金属から前記筐体内に水素を放出させる
ことを特徴とする磁気ディスク装置内気体補充方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスク装置及び磁気ディスク装置内気体補充方法に関し、特に、その筐体内に空気より低密度の気体を充填した磁気ディスク装置及び当該磁気ディスク装置内の気体補充方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスクドライブ装置等の磁気ディスク装置において発生する磁気ディスク及び磁気ヘッドの振動や読み書きエラーの原因の一つとして、当該磁気ディスク装置の筐体内に充填されている気体による流体抵抗が挙げられる。
【０００３】
そこで、磁気ディスク装置の筐体内に、ヘリウム等、空気より低密度の気体を充填することが提案されている（例えば、特許文献１等）。
【特許文献１】特開２００６−４０４２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術においては、磁気ディスク装置の筐体内に充填した気体が当該筐体外に漏出した場合に、その補充を行うことが必ずしも容易でなかった。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであって、筐体内の気体の補充を簡便に行うことのできる磁気ディスク装置及び当該磁気ディスク装置の気体補充方法を提供することをその目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための本発明の一実施形態に係る磁気ディスク装置は、磁気ディスク及び磁気ヘッドを収容し、空気より低密度の気体が充填された筐体と、前記筐体内に設置され、加熱されることにより水素を放出する水素吸蔵金属と、前記水素吸蔵金属を加熱する加熱手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下に、本発明の一実施形態に係る磁気ディスク装置及び磁気ディスク装置内気体補充方法について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る磁気ディスク装置１の上面図である。図１に示すように、磁気ディスク装置１は、上部が開口した箱型の筐体１０と、当該筐体１０内に設けられた磁気ディスク２０及び磁気ヘッド３０と、を備えている。
【０００８】
磁気ディスク２０は、スピンドルモータ（Ｓｐｉｎｄｌｅ  Ｍｏｔｏｒ：ＳＰＭ）２１によって回転可能に支持されており、その表面のトラックに含まれる各セクタに信号が記録される。磁気ヘッド３０は、ボイスコイルモータ（Ｖｏｉｃｅ  Ｃｏｉｌ  Ｍｏｔｏｒ：ＶＣＭ）３１によって揺動可能に支持されたヘッドアセンブリ３２の先端に設けられており、磁気ディスク２０に対する信号の書き込みや読み出しを行う。
【０００９】
磁気ディスク２０に対する信号の書き込みは、ヘッドアセンブリ３２を揺動させて、当該磁気ディスク２０の表面のうち、当該信号を書き込むべきセクタを含むトラック上に、磁気ヘッド３０を配置し、当該磁気ディスク２０の回転に応じたタイミングで、当該磁気ヘッド３０に磁界を発生させて、当該セクタを磁化することによって行う。
【００１０】
磁気ディスク２０に書き込まれている信号の読み出しは、ヘッドアセンブリ３２を揺動させて、当該磁気ディスク２０の表面のうち、当該信号が書き込まれているセクタを含むトラック上に磁気ヘッド３０を配置し、当該磁気ディスク２０の回転に応じたタイミングで、当該セクタが発生させる磁界を当該磁気ヘッド３０で検出することにより行う。
【００１１】
また、この磁気ディスク装置１は、その筐体１０内に、水素供給構造体４０を備えている。この水素供給構造体４０は、図２に示すように、所定の温度（以下、「放出温度」という）以上に加熱されることにより水素を放出する水素吸蔵金属４１と、当該水素吸蔵金属４１に覆われた発熱体４２と、を有している。
【００１２】
水素吸蔵金属４１としては、その放出温度が、磁気ディスク装置１における動作時にＳＰＭ２１やＶＣＭ３１等の発熱により到達し得る筐体１０内の最高温度より大きいものであれば、特に限られず用いることができ、例えば、その放出温度が１５０℃以上のものを好ましく用いることができる。具体的に、この水素吸蔵金属としては、例えば、マグネシウム／ニッケル合金、鉄／チタン合金、ランタン／ニッケル合金、ジルコニウム／バナジウム合金、ジルコニウム／ニッケル合金等を用いることができる。
【００１３】
また、発熱体４２としては、水素吸蔵金属４１をその放出温度以上に加熱することができる金属部材であれば、特に限られず用いることができ、例えば、ニクロム線等、通電により発熱する金属線等を好ましく用いることができる。
【００１４】
そして、本実施形態においては、図２に示すように、水素吸蔵金属４１は、互いに対向する２つの板状の水素吸蔵金属層４１ａ，４１ｂを有し、発熱体４２は、当該２つの水素吸蔵金属層４１ａ，４１ｂに挟持されている。すなわち、例えば、発熱体４２としてニクロム線を用いる場合には、当該ニクロム線は、２つの水素吸蔵金属層４１ａ，４１ｂの各々に直接接触しつつ、当該２つの水素吸蔵金属層４１ａ，４１ｂの間に蛇行するように配置される。
【００１５】
また、この水素供給構造体４０は、筐体１０内の任意の位置に設置できるが、好ましくは、他の部材による発熱の影響を受けにくく、また、他の部材に発熱の影響を与えにくい位置に設置することができる。すなわち、本実施形態において、水素供給構造体４０は、図１に示すように、駆動に伴って発熱し得るＳＰＭ２１及びＶＣＭ３１から最も離れた位置であって、その上方に磁気ディスク２０やヘッドアセンブリ３２が配置されない、筐体１０の１つの角付近に配置されている。
【００１６】
また、この水素供給構造体４０は、その一部が筐体１０に接触するよう配置されている。すなわち、本実施形態においては、水素吸蔵金属層４１ａ，４１ｂの一部が、筐体１０に直接接触するよう配置されている。
【００１７】
また、筐体１０の上部には、その開口を塞ぐ第一の上蓋（図示せず）が設けられる。この第一の上蓋は、例えば、筐体１０の枠部分にねじにより固定される。また、第一の上蓋には、筐体１０の内外を連通させる貫通孔が形成されている。
【００１８】
そして、磁気ディスク装置１の製造時には、この第一の上蓋の貫通孔を介して、筐体１０内の空気を吸引するとともに、当該筐体１０内に空気より軽い気体を注入する。すなわち、本実施形態においては、この筐体１０内に、空気の代わりに、空気より低密度のヘリウム又は水素を充填する。
【００１９】
また、空気の吸引やヘリウム又は水素の注入等に伴う筐体１０内の気体圧力の変化は、例えば、第一の上蓋の貫通孔に圧力センサ（図示せず）を接続することにより検出することができる。ヘリウム又は水素の注入により、筐体１０内の気体圧力が予め定められた値（以下、「圧力基準値」という）に達したところで、ヘリウムまたは水素の注入を停止するとともに、第一の上蓋の貫通孔を塞ぐ。そして、さらに、第一の上蓋の上方から、当該第一の上蓋の貫通孔部分やねじ部分を覆う第二の上蓋を被せ、当該第一の上蓋及び筐体１０に溶着することにより、筐体１０内を密閉する。
【００２０】
また、筐体１０の底部には、当該底部に嵌合する基部と当該基部を貫通する複数の接続ピンとを有する接続構造体（例えば、フィードスルー等）（図示せず）が半田付けされている。この接続構造体の接続ピンの一方端は筐体１０内に突出してＳＰＭ２１、ＶＣＭ３１、発熱体４２、磁気ヘッド３０等と電気的に接続され、他方端は筐体１０外に突出して、当該筐体１０の下面に取り付けられた回路基板５０と電気的に接続されている。
【００２１】
この回路基板５０は、ＳＰＭ２１及びＶＣＭ３１の駆動を制御するモータドライバ、磁気ディスク装置１が接続されるホストコンピュータ（図示せず）との間でデータの送受信等を行うハードディスクコントローラ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ：ＨＤＣ）、磁気ディスク２０に書き込まれ又は磁気ディスク２０から読み出される信号の変調／復調等を行うリード（Ｒｅａｄ）／ライト（Ｗｒｉｔｅ）チャネル、磁気ディスク２０に対する信号の書き込みや読み出しに関する演算処理等を行うマイクロプロセッシングユニット（Ｍｉｃｒｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ：ＭＰＵ）、ＭＰＵがその処理に用いるデータを保持するメモリ等を備えている。
【００２２】
なお、ＭＰＵは、例えば、中央処理装置（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ：ＣＰＵ）等によって実現され、メモリは、例えば、同期ダイナミックランダムアクセスメモリ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ：ＳＤＲＡＭ）等によって実現される。
【００２３】
次に、本実施形態に係る磁気ディスク装置内気体補充方法（以下、「本方法」という）について説明する。本方法においては、上述のようにして、いったん筐体１０内に圧力基準値のヘリウム又は水素が充填された磁気ディスク装置１について、その後、当該筐体１０内の気体圧力が低下しているか否かを評価し、低下している場合には、当該筐体１０内に設置されている水素吸蔵金属から水素を放出させることにより、当該気体圧力の低下分を補充する。
【００２４】
図３は、本方法において、磁気ディスク装置１の制御部６０が行う主な処理を示す機能ブロック図である。図３に示すように、この制御部６０は、情報取得部６１と、判断部６２と、加熱制御部６３と、を機能的に含んでいる。
【００２５】
情報取得部６１は、筐体１０内の気体圧力に関する情報を取得して判断部６２に出力する。判断部６２は、情報取得部６１から受け入れた情報に基づいて、水素吸蔵金属４１を加熱するか否かを判断し、その判断の結果を加熱制御部６３に出力する。加熱制御部６３は、判断部６２から受け入れた指示に従い、水素吸蔵金属４１を加熱する。
【００２６】
なお、この制御部は、例えば、磁気ディスク装置１の回路基板５０に設けられたＭＰＵ、ＨＤＣ、モータドライバ、リード／ライトチャネル、メモリ等により実現することができる。すなわち、制御部は、例えば、ＭＰＵに備えられた不揮発性メモリ（例えば、スタティックランダムアクセスメモリ（Ｓｔａｔｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ：ＳＲＡＭ）等）に予め保持されているプログラムに従って各処理を行うことができる。
【００２７】
図４は、本方法に含まれる主な処理を示すフロー図である。なお、ここでは、筐体１０内の気体圧力に関する情報として、磁気ディスク２０から読み出される出力信号を用いる場合を例として説明する。
【００２８】
図４に示すように、本方法においては、まず、情報取得部６１が、磁気ヘッド３０により磁気ディスク２０から読み出された出力信号を取得し（Ｓ１００）、当該出力信号を判断部６２に出力する。この出力信号としては、例えば、磁気ディスク２０の表面に放射状に書き込まれ、セクタ番号やトラック番号等の情報を含むサーボデータを、磁気ヘッド３０が読み出すことにより得られるサーボ信号を用いることができる。
【００２９】
この出力信号を受け入れた判断部６２は、当該出力信号の大きさが、予め定められた閾値を超えるか否かを判断する（Ｓ１０１）。ここで、この閾値は、例えば、筐体１０内の気体圧力が圧力基準値より低下すると、磁気ディスク２０上における磁気ヘッド３０の飛行高さが低減されることにより、当該磁気ヘッド３０により読み出される出力信号の大きさが増加するという、気体内圧力、磁気ヘッド３０の飛行高さ、出力信号の大きさの相関関係に基づき、予め決定することができる。すなわち、この閾値は、例えば、筐体１０内の気体圧力が、初期の圧力基準値よりも低下し、磁気ディスク装置１の動作上、許容できる下限値（以下、「圧力下限値」という）となった場合における出力信号の大きさとして決定することができる。また、この判断に際して、例えば、情報取得部６１は出力信号を複数回取得し、判断部６２は、当該複数の出力信号の大きさの平均値を算出し、当該平均値が閾値を上回るか否かを判断することとしてもよい。
【００３０】
そして、判断部６２は、出力信号の大きさが閾値を超える場合（Ｓ１０１においてＹｅｓ）には、筐体１０内の気体圧力が圧力下限値を下回っていると判断し、加熱制御部６３に対して水素吸蔵金属を加熱するよう指示する。この指示を受け入れた加熱制御部６３は、発熱体４２への通電を開始して当該発熱体４２を発熱させることにより、当該発熱体４２に接触している水素吸蔵金属層４１の加熱を開始する（Ｓ１０２）。
【００３１】
この結果、水素吸蔵金属４１は、その放出温度以上に加熱され、その内部に予め吸蔵していた水素を放出し始める。すなわち、筐体１０内においては、既に充填されているヘリウム又は水素に加えて、水素吸蔵金属４１から水素が供給される。この水素の供給に伴って、筐体１０内の気体圧力は増加する。
【００３２】
また、水素吸蔵金属４１の加熱が開始された後、情報取得部６１は、さらに磁気ディスク２０から出力信号を取得し（Ｓ１０３）、判断部６２は、当該出力信号の大きさが閾値を超えているか否かを判断する（Ｓ１０４）。そして、出力信号の大きさが未だ閾値を超えている場合（Ｓ１０４においてＹｅｓ）には、判断部６２は、加熱制御部６３に対して水素吸蔵金属４１の加熱をさらに続けるよう指示する。したがって、加熱制御部６３は、発熱体４２への通電を継続させて、水素吸蔵金属４１を加熱し（Ｓ１０２）、筐体１０内への水素の補充が継続される。
【００３３】
一方、出力信号の大きさが閾値以下である場合（Ｓ１０４においてＮｏ）には、判断部６２は、筐体１０内の気体圧力が圧力下限値以上に達したと判断して、水素吸蔵金属４１の加熱を停止するよう加熱制御部６３に指示する。この指示を受けた加熱制御部６３は、発熱体４２への通電を停止することにより、水素吸蔵金属４１の加熱を停止し（Ｓ１０５）、制御部は処理を終了する。この場合、通電の停止後、水素吸蔵金属４１の温度は低下し始め、放出温度未満まで低下したところで、当該水素吸蔵金属４１は、水素の放出を停止する。この結果、筐体１０内には、圧力下限値以上の気体圧力を示す、ヘリウムと水素との混合気体又は水素が充填されることとなる。
【００３４】
また、水素吸蔵金属４１の加熱を開始する前に、出力信号が閾値以下である場合（Ｓ１０１においてＮｏ）には、判断部６２は、加熱制御部６３に対して水素吸蔵金属４１を加熱すべき指示は行わず、制御部６０は、その処理を終了する。
【００３５】
このように、本方法においては、筐体１０内の気体圧力の圧力下限値に対する不足分に相当する量の水素を、当該筐体１０内に設置されている水素吸蔵金属４１から供給することによって、当該筐体１０内の気体圧力を、当該圧力下限値以上に回復させる。
【００３６】
また、本方法は、いったん圧力下限値以上の水素／ヘリウム混合気体又は水素を筐体１０内に充填した後、さらに当該筐体１０内から水素又はヘリウムが漏出する等して、再び気体圧力が圧力下限値未満に低下した場合においても、上述の場合と同様にして、水素を水素吸蔵金属４１からさらに補充することにより、再び気体圧力を当該圧力下限値以上に回復させることができる。
【００３７】
また、本方法は、例えば、磁気ディスク装置１の製造時に行うこともできる。すなわち、この場合、まず、筐体１０内にヘリウム又は水素を充填した後、当該筐体１０内の水素吸蔵金属４１を加熱することによって水素を補充することにより、当該筐体１０内の気体圧力を圧力基準値以上に到達させる。
【００３８】
なお、本発明は、上述の例に限られない。すなわち、例えば、制御部６０は、筐体１０内の気体圧力が圧力下限値を下回っていないかどうかを判断する処理（例えば、図４に示すＳ１００やＳ１０１）を任意のタイミングで実行することができ、例えば、予め定められたスケジュールに従って、定期的に実行することとしてもよいし、又は磁気ディスク２０に対する信号の書き込み又は読み取りにおいて発生するエラーの内容や発生頻度等に応じたタイミングで実行することとしてもよい。
【００３９】
また、水素吸蔵金属の加熱を開始した後においても、制御部６０は、筐体１０内の気体圧力が圧力下限値以上に回復したか否かを判断する処理（例えば、図４に示すＳ１０３やＳ１０４）を任意のタイミングで実行することができ、例えば、当該加熱の開始後、予め定められた時間間隔で行うこととしてもよいし、加熱を開始する前の気体圧力と圧力下限値との差分に応じたタイミングで行うこととしてもよい。
【００４０】
また、例えば、通電により発熱するヒータと、当該ヒータで加熱されることにより変形して当該ヒータの電流量に応じた量だけ磁気ディスク２０側に突出するリード／ライトエレメントと、を磁気ヘッド３０に設け、当該エレメントの突出に伴い当該磁気ヘッド３０のエレメント部の飛行高さを低減させることによって当該磁気ヘッド３０が読み出す出力信号の大きさを増大させるＴＦＣ（Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｆｌｙ−ｈｅｉｇｈｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）技術を用いる場合には、制御部６０は、当該ヒータの電流量と当該磁気ヘッド３０により読み出された出力信号の大きさとの相関関係に基づいて、水素吸蔵金属４１を加熱するか否かを判断する。すなわち、この場合、制御部６０は、磁気ヘッド３０から読み出された出力信号の大きさと、当該出力信号の読み出しに先立ってヒータに流した電流量と、を取得するとともに、気体圧力が圧力下限値以上の筐体１０内で予め取得された出力信号の大きさと当該ヒータの電流量との相関関係を参照して、当該相関関係において当該取得された出力信号の大きさに対応する出力信号の大きさと、当該取得された出力信号の大きさと、の差分が予め定められた範囲を上回るか否かを判断し、上回ると判断した場合には、当該筐体１０内の気体圧力が予め定められた程度を超えて低下したと判断し、水素吸蔵金属４１を加熱する。
【００４１】
また、例えば、筐体１０内に圧力計が設置されている場合には、制御部６０は、当該筐体１０内の気体圧力に関する情報として、当該圧力計によって直接測定された当該筐体１０内の気体圧力を取得することとしてもよい。この場合、制御部６０は、取得された気体圧力が圧力下限値を下回っているか否かを判断して、下回っている場合には、水素吸蔵金属４１を加熱する。なお、圧力計としては、小型で消費電力の小さいものを好ましく用いることができ、例えば、シリコン単結晶基板上に拡散方式で作製された拡散型半導体圧力センサー等を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施形態に係る磁気ディスク装置の上面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る水素供給構造体の一例についての説明図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る磁気ディスク装置の制御部が行う主な処理を示す機能ブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る磁気ディスク装置内気体補充方法に含まれる主な処理を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  磁気ディスク装置、１０  筐体、２０  磁気ディスク、２１  スピンドルモータ、３０  磁気ヘッド、３１  ボイスコイルモータ、３２  ヘッドアセンブリ、４０  水素供給構造体、４１  水素吸蔵金属、４１ａ，４１ｂ  水素吸蔵金属層、４２  発熱体、５０  回路基板、６０  制御部、６１  情報取得部、６２  判断部、６３  加熱制御部。
【図１】
2007328832.tif 000003
【図２】
2007328832.tif 000004
【図３】
2007328832.tif 000005
【図４】
2007328832.tif 000006