(57)【要約】【課題】  実際に使用されているハードディスク磁気記録装置において、容器に密封された記録媒体で生じる記録・再生不能などの不具合を事前に予測する。【解決手段】  ハードディスク磁気記録媒体１１の故障発生危険度の予測手段２を有し、該予測手段２は、該磁気記録媒体１１が収納されている容器１２内に内装され、該容器１２内の環境中に含まれるガス量の変化をモニタするものであるように磁気記録装置１を構成する。【選択図】      図１
2007035180.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気記録媒体の故障発生危険度の予測手段を有し、
該予測手段は、該磁気記録媒体が収納されている容器内に内装され、該容器内の環境中に含まれるガス量の変化をモニタするものである
ことを特徴とする磁気記録装置。
【請求項２】
該故障発生危険度は、経時的にモニタされた該容器内の積算ガス量と、該磁気記録媒体の加速試験から得られた故障発生数との相関関係から決定される
ことを特徴とする請求項１記載の磁気記録装置。
【請求項３】
該故障発生危険度は、該磁気記録媒体の故障の予測に対する対応別に告知可能に複数段階に決められている
ことを特徴とする請求項２記載の磁気記録装置。
【請求項４】
該磁気記録媒体は、故障発生危険度が、経時的にモニタされた該容器内の積算ガス量を、加速試験から得られた故障発生数との相関関係と照合することによって予測される
ことを特徴とする請求項２記載の磁気記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録装置、特にハードディスク記録装置内に侵入したり発生したりして内在するガス量をモニタし、ハードディスクが故障する危険度を予測することができる磁気記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気記録装置においては、民生用から産業用まで、磁気テープや磁気カード、フレキシブルな磁気ディスク（フロッピーディスク）のような比較的開放された雰囲気で用いられる記録媒体が広く用いられている。しかし、情報処理の分野においては、より高密度で大容量であり、ランダムアクセスによって高速書込・再生が可能な磁気記録装置として、ハードディスクを記録媒体とした記録装置が多用されるようになっている。
【０００３】
磁気記録装置に用いる磁気記録媒体の内でハードディスクは、初期には、ディスクパック形式になっており、ユーザが交換できる形式であった。しかし、ディスク交換によるヘッド位置決め精度の低下などのために記憶容量に限度があり、最近では用いることが少なくなっている。
【０００４】
その形式に代わって、ハードディスクの高密度化を実現するためにディスクを固定して回転させ、磁気ヘッドをディスク表面に極めて狭小なスペーシングを保って浮上させる駆動方法が採られるようになっている。
【０００５】
ハードディスクドライブは、ハードディスク記録装置の駆動機構を総称するもので、ディスクやヘッド、ディスクとヘッドの駆動系など一式をハードディスクアセンブリと称して一つのコンポーネントにまとめた構成になっている。ところが、磁気ヘッドとディスクとのスペーシングは、現在０．３μｍ以下のサブミクロンに達している。そのため、ハードディスクアセンブリは、容器（ディスクインクロージャ、ＤＩ）の中に密封した構成になっている。そして、容器の内部は、ディスクの回転による風の流れを利用する内部循環や、外部からフィルタを通してブロアで空気を送り込む外部循環などの空気循環系によって、サブミクロンのスペーシングを維持するために空気清浄化に気が配られている。
【０００６】
ところで、磁気記録媒体が収納される容器の内部は、空気清浄化が図られているにもかかわらず、侵入してくる腐食ガスや水分、あるいは装置自身から発生するガスを完全に除去することが困難である。しかも、こうした不純ガス成分は、機構的な幾つかの不具合を引き起こす原因となっている。
【０００７】
例えば、水分は、時間経過とともに磁気記録媒体内から多量のＮｉ、Ｐ、Ｃｏなどを媒体表面に析出させる現象を引き起し、イオン成分は媒体表面に付着して腐食やパーティクルの発生につながる。この腐食やパーティクルが多くなると、ヘッドクラッシュといった故障の原因となる。また、磁気記録媒体が収納される容器の内部から発生したガスも同様の故障を起こす原因となる。
【０００８】
従来、ハードディスクドライブの不具合を監視する装置の例としては、モータ軸受の異常に起因してモータロックなどが発生し、記録データの再生が不能状態になる弊害を回避するために、異常判別回路を備えたパーソナルコンピュータ制御のよるものが提案されている（特許文献１参照）。
【０００９】
しかし、特許文献１の提案は、モータ軸受という限定された部位が係わる異常を検出するもので、ハードディスクドライブ内の雰囲気に起因する障害を検出するものではなく、障害を事前に予測するものでもない。
【００１０】
また、腐食環境中に存在する腐食性物質を監視する装置としては、複数の圧電素子のそれぞれの表面に異なる種類の金属薄膜を形成して測定環境中に配置し、金属薄膜を形成した各圧電素子のそれぞれを発振回路によって発振させ、圧電素子のそれぞれから出力される周波数の時間的な変化を測定し、予め求められた金属薄膜に対する周波数の時間的な変化との関係に基づいて、環境中の腐食性物質または腐食性ガスの種類と濃度や金属薄膜の腐食量を検出するものが提案されている（特許文献２参照）。
【００１１】
この特許文献２の提案では、複数の圧電素子のそれぞれに異なる種類の金属薄膜を設け、金属薄膜が特定の腐食性ガスによって腐食されて発振周波数が変動することからガスの種類や濃度を特定することを行っている。また、発想の原点は、各種プラントを有する工場から排出される腐食性ガスの大気の汚染を監視に用いることを指向している。
【特許文献１】特開２００２−１３１１８８号公報（〔解決手段〕）
【特許文献２】特許第３６４４３５２１号（〔課題を解決するための手段〕）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
このように、磁気記録媒体が密閉容器に収納されているハードディスクドライブのような駆動機構内では、工場に設備されたプラントの誤動作や人為的な誤操作などに起因して環境雰囲気が急変し大気汚染を引き起こすといったものではなく、正常に作動していても長期にわたる雰囲気の経時変化によって不具合が発生する。
【００１３】
しかも、磁気記録装置は、いろいろな環境下で用いられるので、その使用環境の違いによって故障発生の頻度も変わってくる。さらに、ハードディスクのような磁気記録媒体を用いた磁気記録装置は、一般に制御装置を介して情報処理装置の本体と直結して用いられることが多いので、磁気記録媒体の再生不良などの不具合は情報処理装置にとって致命的な障害となる。
【００１４】
ところが、磁気記録媒体の不具合は、加速試験を行えば潜在的に不具合の存在が確認できるにもかかわらず、実際の使用されている商品としての磁気記録装置のそれぞれにおいては、何時不具合が起るかが事前に全く認知できないのが現状である。
【００１５】
従って、磁気記録装置の特に磁気記録媒体の不具合を予測し、情報のバックアップの必要性を勧めたり、装置の入れ替えを勧めたりすることが予告できることが情報処理装置の長期に安定した稼働に対して重要な要請事項となっている。
【００１６】
そこで、本発明では、磁気記録媒体が装備された容器内に、ガス量をモニタする手段を内装し、磁気記録媒体が故障する危険度を予測して告知する故障発生危険度の予測手段を有する磁気記録装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上で述べた課題は、請求項１において、磁気記録媒体の故障発生危険度の予測手段を有し、該予測手段は、該磁気記録媒体が収納されている容器内に内装され、該容器内の環境中のガス量の変化をモニタするものであるように構成された磁気記録装置によって解決される。
【００１８】
つまり、磁気記録媒体が収納されたＨＤＤのＤＩのような容器の中に、該磁気記録媒体の故障発生危険度が予測できるように、該容器内の環境中に含まれるガス量の変化をモニタする予測手段を設けるようにしている。
【００１９】
故障発生危険度は、請求項２において、経時的にモニタされた該容器内の積算ガス量を、該磁気記録媒体の加速試験から得られた故障発生数と相関関係から決めるようにしている。
【００２０】
また、請求項３において、故障発生危険度は、磁気記録媒体のそれぞれの故障の予測に対してどのように対応するかを告知可能に複数段階に決めており、故障発生危険度の度合いが分かるようにしている。
【００２１】
さらに、請求項４において、使用中の磁気記録媒体がどの程度の度合いの故障発生危険度であるかは、経時的にモニタされた容器内の積算ガス量を、加速試験から得られた故障発生数との相関関係と照合することによって予測できるようにしている。
【発明の効果】
【００２２】
本発明になる磁気記録装置によれば、磁気記録媒体が収納されている容器内の夾雑ガス成分のガス量を経時的にモニタして積算した積算ガス量と、出荷前に予め特定しておいた故障発生危険度とを照合することによって、故障発生危険度のどの段階にあるかを予測することができる。
【００２３】
その結果、使用中の磁気記録装置の中の磁気記録媒体に対して、故障発生危険度がどの段階にあるかを事前に予測できる。従って、本発明によって、多用されている磁気記録装置を搭載した情報処理機器の情報の記録・再生不能といった不測の事態の発生を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１は本発明の一構成を示す模式的な構成図、図２は時間とともに変化する集積ガス量のモニタ結果を示す図、図３は集積ガス量と故障発生危険度との一関係図、図４は加速試験データと故障発生危険度との相関図の例、図５は磁気記録媒体の故障発生危険度を予測する流れ図、図６は本発明の他の構成を示す模式的な構成図である。
【００２５】
図中、１は磁気記録装置、１１は磁気記録媒体  １２は容器、１３は磁気ヘッド、２は予測手段、２１はモニタ部、２２はモニタ制御部、２３はデータ読取装置、３１は出荷時の加速試験データ、３２は故障発生危険度、３３はモニタによる測定結果、３４は積算ガス量の算出、３５はユーザへ危険度予測を告知、３６はデータ保護のための対応、４はディスプレイ装置、１００、１０１は情報処理機器である。
【００２６】
図１は本発明の一構成を示す模式的な構成図である。図１において、磁気記録装置１は、一般に、パーソナルコンピュータなどの情報処理機器１００の中に内蔵されている。さらに、磁気記録装置１では、磁気記録媒体１１が容器１２の中に密封された構成になっている。この容器１２は、板金加工された開放型もあるが、記録密度が高く記録容量の大きなハードディスクの場合には、ディスクインクロージャ（ＤＩ）とも呼ばれ、例えば、アルミダイキヤスト製などの密封型になっている。
【００２７】
例示したディスク状の磁気記録媒体１１、いわゆるハードディスクは、図示してないが、ＤＩの中で軸受に支持され、モータ駆動される。また、磁気ヘッド１３は、目的のトラックに高速に移動し、目的のトラックに位置ずれなしに追従するよう制御されている。こうしたディスクやヘッドの駆動・制御系がＤＩの中に密封されている。                      
【００２８】
こうした磁気ヘッド１３の精密な位置決めに加えて、ハードディスクの場合には、磁気ヘッド１３と磁気記録媒体１１との空気浮上制御によるスペーシングが重要である。特に、このスペーシングは、サブミクロンの微細なものになっているため、磁気ヘッド１３が磁気記録媒体１１に接触するヘッドクラッシュが最も致命的な故障となっている。
【００２９】
従って、容器１２の中の雰囲気、特にパーティクル発生の原因ともなる水分や腐食性ガスなどのガス量をモニタし、使用中の磁気記録装置１が、今、故障発生危険度のどの段階にあるかを予測できれば極めて好都合である。
【００３０】
容器１２の中には、磁気記録媒体１１の故障発生危険度を予測する予測手段２が内装されている。この予測手段２は、容器１２の内部の環境中に含まれるガス量の変化をモニタするものである。
【００３１】
図２は時間とともに変化する集積ガス量のモニタ結果を示す図で、横軸の時間（Ｈ）に対する縦軸の周波数変動量（Ｈｚ）を示している。つまり、磁気記録媒体が密封される容器内のガス量のモニタには、例えば、水晶振動子のような基板の表面に夾雑ガス成分が付着すると振動周波数が変動するものを用いている。
【００３２】
図２において、横軸の時間の経過とともに付着する夾雑ガス成分が増え、その結果に従って周波数も変動する。つまり、堆積する夾雑ガス成分がＸｎｇからＹｎｇ、Ｚｎｇと積み重なるにつれて周波数が階段状に増加する。具体的な数値の桁関係では、例えば、夾雑ガス成分が２０ｎｇ堆積すると、周波数が３２Ｈｚ変動する。こうして、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝積算ガス量を求めれば、周波数変動量との相関関係を求めることができる。
【００３３】
図３は積算ガス量と故障発生危険度との一関係図である。すなわち、縦軸は、図２に示した縦軸の周波数変動を積算ガス量に置き換えたもので、時間とともに積算ガス量が階段状に増加していく相関関係になっている。
【００３４】
この相関関係は、磁気記録装置の構成によって一義的に決まるものではないが、予め、加速試験などによって時間／積算ガス量がどの値になったとき、どの程度の頻度で故障が発生するかを予測する、いわゆるワーキングカーブとして用いる。
【００３５】
図３では、一例として、１０，０００時間経過したときガス積算量が１２０ｎｇとなった時点までは、危険度１として何ら問題ないものとする。しかし、それ以上に時間が経過してガス積算量が増すと、例えば「情報のバックアップを取る」ことを警告する方がよいと予測し、危険度２とする。さらに、時間が経過してガス積算量が増した場合には、例えば「磁気記録装置を入れ替える」として磁気記録装置の交換を勧める。
【００３６】
図４は加速試験データと故障発生危険度との相関図の例である。つまり、実際の磁気記録装置を加速試験に掛け、その結果得られた加速試験時間と故障発生数との関係を故障発生危険度と相関させたものである。ここで、加速試験データは、複数ロットの磁気記録装置を経時的に加速試験して故障発生数との関係を示したもので、実際の磁気記録装置の出荷時の加速試験においても対応させることができる。
【００３７】
故障発生危険度は、どのような段階に区画してもよいが、例えば、三つに区画した危険度１〜３のそれぞれの区画の予測に対する警告の場合には、図３に例示したような内容にすることができる。
【００３８】
複数ロットの磁気記録装置に対応する基礎となる加速試験データのうちで、図４（Ａ）に示した加速試験データの場合は、時間の経過に対して磁気記録媒体の故障の発生数が少ない。このような加速試験データに相関する故障発生危険度においては、時間経過に対して装置内でモニタされるガスの積算ガス量も、所定の故障の危険度に達するまでに時間を要することになる。つまり、経時的に安定した装置と言える。
【００３９】
それに対して、図４（Ｂ）に示した加速試験データの場合には、時間の経過に対して磁気記録媒体の故障の発生数が多い。このような加速試験データに対応する故障発生危険度は、時間経過に対して装置内でモニタされる水分なども含んだ夾雑ガス成分の積算ガス量が比較的急速に多くなる。その結果、所定の故障発生の危険度に達するまでの時間が短い不安定な装置に対応する。
【００４０】
図５は磁気記録媒体の故障発生危険度を予測する流れ図である。磁気記録装置は、出荷される時点で加速試験に掛けられて、その装置の「出荷時の加速試験データ」３１が採取される。次いで、「出荷時の加速試験データ」３１からその磁気記録装置の「故障発生危険度」３２が設定される。ここでは示してないが、「故障発生危険度」３２が出荷される磁気記録装置の予測手段に組み込まれる。
【００４１】
一方、磁気記録装置は、ユーザで使用され、容器内のガス量が常時モニタされる。「モニタによる測定結果」３３は、実時間に「積算ガス量の算出」３４が行われて、予め組み込まれていた「故障発生危険度」３２と照合される。
【００４２】
次いで、照合した結果が「故障発生危険度」３２の危険領域に達すると、「ユーザへ危険度予測を告知」３５がなされる。この告知の内容は、例えば、危険度１：「情報のバックアップ推奨」、危険度２：「情報のバックアップ必須」、危険度３：「装置の入れ替え推奨」などで、適宜ディスプレイ装置４などに表示してユーザに警告を発する。
【００４３】
また、「故障発生危険度」３２は、実時間で絶えず更新される「積算ガス量の算出」３４によってより危険な方向に移行していく。従って、一旦、ある段階の危険度の予測を「ユーザへ危険度予測を告知」３５を行ったあとは、「データ保護のための対応」３６をして「モニタによる測定結果」３３が経時的に継続して途切れないように対応する。
【００４４】
さらに、図示してないが、磁気記録装置を交換した場合には、「積算ガス量の算出」３４の結果は、新たな「出荷時の加速試験データ」３１に基づいた「故障発生危険度」３２と照合をするための手立てが必要である。
【００４５】
図６は本発明の他の構成を示す模式的な構成図である。図において、磁気記録装置１は、例えば、直径が１インチ程度の非常に小形のハードディスクを磁気記録媒体１１として搭載した構成の記録・再生装置で、可搬型の小形の情報処理機器１０１などに実装された構成になっている。
【００４６】
この情報処理機器１０１には、例えば、携帯型のパーソナルコンピュータの他に、ビデオやオーディオなどを記録・再生する機器でも、電子辞書のような再生専用機器でも、ビデオカメラのような画像機器でも、ハードディスクが搭載されたＰＤＴの類であれば全てが含まれる。
【００４７】
こうした小形で可搬型の情報処理機器１０１の場合には、磁気記録装置１に組み込んだ本発明になる予測手段の全てを機器の中に装備することができない。そこで、モニタ部２１からの「モニタによる測定結果」３３を適宜無線で送信し、データ読取装置２３を介して受信したパーソナルコンピュータなどのモニタ制御部２２で故障発生危険度と照合処理し、「ユーザへ危険度予測を告知」３６を行う。
【００４８】
本発明になる磁気記録装置は、容器であるＤＩの中に密封されているために外部からは容易に視認できないハードディスクを搭載した記録装置に係わるものであるが、かつて、ハードディスクの外径は、一般に１４〜３．２５インチといわれていた。しかし、最近ではさらに小形のものも出現している。従って、ＤＩ内の積算ガス量と故障発生危険度との相関関係にはいろいろな組み合わせがあり、種々の変形が可能である。
【００４９】
また、故障発生危険度の区画分けや、区画のそれぞれに対応する告知の内容や警告の方法は、一義的に決まるものではなく、種々の変形が可能である。
【００５０】
さらに、本発明においては、ＤＩの中の夾雑ガス成分のガス量の変化をモニタする予測手段として、周波数変動を積算ガス量に変換して故障発生危険度を予測しているが、周波数変動によるモニタ手段には種々の変形が可能である。
【００５１】
（付記１）  磁気記録媒体の故障発生危険度の予測手段を有し、
該予測手段は、該磁気記録媒体が収納されている容器内に内装され、該容器内の環境中に含まれるガス量の変化をモニタするものである
ことを特徴とする磁気記録装置。                                                      
【００５２】
（付記２）  該故障発生危険度は、経時的にモニタされた該容器内の積算ガス量と、該磁気記録媒体の加速試験から得られた故障発生数との相関関係から決定される
ことを特徴とする付記１記載の磁気記録装置。
【００５３】
（付記３）  該故障発生危険度は、該磁気記録媒体の故障の予測に対する対応別に告知可能に複数段階に決められている
ことを特徴とする付記２記載の磁気記録装置。
【００５４】
（付記４）  該磁気記録媒体は、故障発生危険度が、経時的にモニタされた該容器内の積算ガス量を、加速試験データから得られた故障発生数との相関関係と照合することによって予測される
ことを特徴とする付記２記載の磁気記録装置。
【００５５】
（付記５）  磁気記録媒体が収納された容器内で経時的にモニタしたガス量を該容器の外に配設されたモニタ処理部に転送するモニタ部と、
該磁気記録媒体の故障発生危険度を格納しており、受信した該ガス量を経時的に積算した積算ガス量と照合して故障発生危険度を予測する該モニタ処理部とを有する
ことを特徴とする磁気記録装置故障予測システム。
【００５６】
（付記６）  該容器が、可搬型の情報機器内の磁気記録装置に実装されており、
該モニタ部が、経時的にモニタしたガス量を無線通信手段を介してモニタ処理部に送信する
ことを特徴とする付記５記載の磁気記録装置故障予測システム。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の一構成を示す模式的な構成図である。
【図２】時間とともに変化する集積ガス量のモニタ結果を示す図である。
【図３】集積ガス量と故障発生危険度との一関係図である。
【図４】加速試験データと故障発生危険度との相関図の例である。
【図５】磁気記録媒体の故障発生危険度を予測する流れ図である。
【図６】本発明の他の構成を示す模式的な構成図である。
【符号の説明】
【００５８】
１    磁気記録装置
１１  磁気記録媒体                    １２  容器
１３  磁気ヘッド
２    予測手段
２１  モニタ部                        ２２  モニタ制御部
２３  データ読取装置
３１  出荷時の加速試験データ          ３２  故障発生危険度
３３  モニタによる測定結果            ３４  積算ガス量の算出
３５  ユーザへ危険度予測を告知        ３６  データ保護のための対応
４    ディスプレイ装置
１００  １０１  情報処理機器
【図１】
2007035180.tif 000003
【図２】
2007035180.tif 000004
【図３】
2007035180.tif 000005
【図４】
2007035180.tif 000006
【図５】
2007035180.tif 000007
【図６】
2007035180.tif 000008