(57)【要約】【課題】煩雑な作業を無くして容易にアウトガスの影響を評価できるハードディスク用部品のアウトガス成分捕集装置及び捕集方法を提供する。【解決手段】ハードディスク用部品Ｍを収容する密閉容器１０と、加熱ヒータ１２と、密閉容器と絞り通路１４を介して連通された減圧室２０と、減圧室内を負圧にする真空ポンプ１８と、密閉容器内から減圧室内までの空間を雰囲気ガスで置換する雰囲気ガス供給部３０と、減圧室内で絞り通路の開口に対面配置された捕捉用板２２と、を備え、減圧室内の負圧で吸引された密閉容器内の雰囲気ガスを、捕捉用板に絞り通路を介して吹き付ける。【選択図】図１
2016038333.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハードディスク用部品の発生するアウトガスを評価するためのアウトガス成分捕集装置であって、
評価対象のハードディスク用部品を収容する密閉容器と、
前記密閉容器内のハードディスク用部品を加熱する加熱ヒータと、
前記密閉容器の内部空間と絞り通路を介して連通された減圧室と、
前記減圧室内を負圧にする吸引ポンプと、
前記密閉容器に接続され、前記密閉容器内から前記減圧室内までの空間を雰囲気ガスで置換する雰囲気ガス供給部と、
前記減圧室内で前記絞り通路の開口に対面配置され、前記密閉容器内の雰囲気ガスが吹き付けられる捕捉用板と、
を備えることを特徴とするハードディスク用部品のアウトガス成分捕集装置。
【請求項２】
前記捕捉用板を冷却する冷却部を備えることを特徴とする請求項１に記載のハードディスク用部品のアウトガス成分捕集装置。
【請求項３】
前記冷却部が、前記捕捉用板に設けられた冷却用ペルチェ素子を含むことを特徴とする請求項２に記載のハードディスク用部品のアウトガス成分捕集装置。
【請求項４】
前記絞り通路の孔径が、φ０．１ｍｍ以上、φ０．５ｍｍ以下に設定されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のハードディスク用部品のアウトガス成分捕集装置。
【請求項５】
ハードディスク用部品の発生するアウトガスを評価するためのアウトガス成分捕集方法であって、
評価対象のハードディスク用部品が収容された密閉容器を加熱し、前記密閉容器の内部空間に絞り流路を介して連通された減圧室を負圧にして、前記密閉容器内から前記減圧室内までの空間を雰囲気ガスで置換し、前記密閉容器内に配置された捕捉用板に、前記密閉容器内の雰囲気ガスを吹き付けることを特徴とするハードディスク用部品のアウトガス成分捕集方法。
【請求項６】
前記絞り通路を通過する前記密閉容器内の雰囲気ガスの流量を、大気圧換算で０．５リットル／分以上、３．０リットル／分以下にすることを特徴とする請求項５に記載のハードディスク用部品のアウトガス成分捕集方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハードディスク用部品のアウトガス成分捕集装置及び捕集方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のＨＤＤ（ハードディスクドライブ）は、磁気記録の高密度化、高容量化に伴い、読み書き用のフライングヘッド（ディスク面の上を空力的に自力浮上するヘッド）とディスク面とのギャップが６ｎｍ程度と小さくなり、フライングヘッド下面のギャップコントロールが難しくなってきている。また、ギャップが小さくなることに伴い、スイングアームに取り付ける転がり軸受ユニット又は転がり軸受単品等のＨＤＤ用部品（ハードディスク容器内に収容される各種部品。以下、ハードディスク用部品という。）により発生するアウトガスの影響を受けやすくなってきている。
【０００３】
上述のハードディスク用部品からのアウトガスによる影響としては、アウトガス成分がフライングヘッド下面やディスク面に結露して付着することにより、フライングギャップ（フライングハイト）が不安定になる問題が挙げられる。
【０００４】
そこで、従来では、ハードディスク用部品を筐体に組み込んだハードディスクの完成品を数週間稼働させ、その後、筐体を分解して、フライングヘッド下面の付着物（ドロップレット）を顕微鏡で観察することにより、アウトガスの影響を評価している。そのため、評価作業自体が困難であると共に、評価に時間がかかっていた。
【０００５】
一方、例えば、特許文献１には、評価対象品を９０℃で５時間加熱したときに発生するアウトガスを、−３５℃に冷却した吸収管で捕集し、その後、吸引管を３７０℃まで昇温してアウトガスを脱着させ、ガスクロマトグラフィー・マススペクトル法（ＧＣ−ＭＳ法）で分析する手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１２０９６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、ハードディスクの稼働時にフライングヘッド下面やディスク面に付着して問題になるアウトガス成分の量は非常に僅かであり、特許文献１に記載の方法を応用して捕集することは、実際上は難しいと言わざるを得ない。
【０００８】
本発明は、上記事項に鑑みてなされたものであり、その目的は、煩雑な作業を無くして容易にアウトガスの影響を評価できるハードディスク用部品のアウトガス成分捕集装置及び捕集方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）  ハードディスク用部品の発生するアウトガスを評価するためのアウトガス成分捕集装置であって、
評価対象のハードディスク用部品を収容する密閉容器と、
前記密閉容器内のハードディスク用部品を加熱する加熱ヒータと、
前記密閉容器の内部空間と絞り通路を介して連通された減圧室と、
前記減圧室内を負圧にする吸引ポンプと、
前記密閉容器に接続され、前記密閉容器内から前記減圧室内までの空間を雰囲気ガスで置換する雰囲気ガス供給部と、
前記減圧室内で前記絞り通路の開口に対面配置され、前記密閉容器内の雰囲気ガスが吹き付けられる捕捉用板と、
を備えることを特徴とするハードディスク用部品のアウトガス成分捕集装置。
上記構成によれば、ハードディスク用部品のアウトガスを含む密閉容器内の雰囲気ガスを、絞り通路を介して捕捉用板に吹き付けることで、捕捉用板にアウトガス成分を付着させることができる。
（２）  前記捕捉用板を冷却する冷却部を備えることを特徴とする（１）に記載のハードディスク用部品のアウトガス成分捕集装置。
上記構成によれば、捕捉用板を冷却することにより、アウトガス成分が結露しやすくなる。
（３）  前記冷却部が、前記捕捉用板に設けられた冷却用ペルチェ素子を含むことを特徴とする（２）に記載のハードディスク用部品のアウトガス成分捕集装置。
上記構成によれば、簡単な構成で応答性よく正確な温度制御が行える。
（４）  前記絞り通路の孔径が、φ０．１ｍｍ以上、φ０．５ｍｍ以下に設定されていることを特徴とする（１）乃至（３）のいずれか一項に記載のハードディスク用部品のアウトガス成分捕集装置。
上記構成によれば、ハードディスク用部品の実際の稼働状態により近い条件で、アウトガス成分を捕集できる。
（５）  ハードディスク用部品の発生するアウトガスを評価するためのアウトガス成分捕集方法であって、
評価対象のハードディスク用部品が収容された密閉容器を加熱し、前記密閉容器の内部空間に絞り流路を介して連通された減圧室を負圧にして、前記密閉容器内から前記減圧室内までの空間を雰囲気ガスで置換し、前記密閉容器内に配置された捕捉用板に、前記密閉容器内の雰囲気ガスを吹き付けることを特徴とするハードディスク用部品のアウトガス成分捕集方法。
上記方法によれば、ハードディスク用部品のアウトガスを含む密閉容器内の雰囲気ガスを、絞り通路を介して捕捉用板に吹き付けることで、捕捉用板にアウトガス成分を付着させることができる。
（６）  前記絞り通路を通過する前記密閉容器内の雰囲気ガスの流量を、大気圧換算で０．５リットル／分以上、３．０リットル／分以下にすることを特徴とする（５）に記載のハードディスク用部品のアウトガス成分捕集方法。
上記方法によれば、実際の稼働状態に近い条件でアウトガス成分を捕集できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のアウトガス成分捕集装置及びアウトガス成分捕集方法によれば、ハードディスクの実際の稼働に伴ってハーディスク用部品にアウトガス成分が付着する環境に近い等価環境を、ハードディスク外に作り出すことができ、これにより、ハードディスクの筐体を分解してアウトガス成分を観察するという煩雑な作業を無くすことができ、容易にアウトガスの影響を評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態を説明するための図で、アウトガス成分捕集装置の系統図である。
【図２】スイングアーム用転がり軸受ユニットの断面図である。
【図３】図１のアウトガス成分捕集装置を用いてアウトガス成分を捕集し、捕集したものに基づいてアウトガスを評価するまでの一連の処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態を説明するための図で、アウトガス成分捕集装置の系統図である。
アウトガス成分捕集装置１は、ハードディスク用部品Ｍの発生するアウトガスの影響をサンプリング調査するためのアウトガス成分を捕集する装置である。
【００１３】
このアウトガス成分捕集装置１は、評価対象のハードディスク用部品Ｍを収容する密閉容器１０と、密閉容器１０内のハードディスク用部品Ｍを加熱する加熱ヒータ１２と、密閉容器１０の内部空間に絞り通路１４を介して連通された減圧室２０と、減圧室２０内を負圧にするために減圧室２０に吸引通路１６を介して接続された吸引ポンプとしての真空ポンプ１８と、減圧室２０内で絞り通路１４の開口に捕捉面（前面）を向けて対面配置された捕捉用板２２と、捕捉用板２２を冷却するために捕捉用板２２の背面に設けられた冷却部としての冷却用ペルチェ素子２４と、を備えている。
【００１４】
ハードディスク用部品Ｍとしては、例えばスイングアーム用転がり軸受ユニットを例示できる。このスイングアーム用転がり軸受ユニット５０は、磁気ヘッドが取り付けられたスイングアームを、ハードディスクのベース上で回動可能に軸支するものである。
【００１５】
図２に一例としてのスイングアーム用転がり軸受ユニット５０の断面図を示す。スイングアーム用軸受ユニット５０は、軸方向一端部にフランジ部５１を有する軸部材５３と、軸部材５３の周囲に、並列に配置される一対の転がり軸受５５，５７と、を有する。
【００１６】
一対の転がり軸受５５，５７は、内輪５５Ａ，５７Ａと、外輪５５Ｂ，５７Ｂと、内輪５５Ａ，５７Ａ及び外輪５５Ｂ，５７Ｂの間にそれぞれ配置される複数の玉（転動体）５５Ｃ，５７Ｃと、複数の玉５５Ｃ，５７Ｃをそれぞれ保持する保持器５５Ｄ，５７Ｄと、外輪の軸方向両端部に配置される密封部材としての非接触型のシールド５５Ｅ，５７Ｅと、をそれぞれ備える。また、転がり軸受の外輪間には、環状の間座５９が介装されている。
【００１７】
また、冷却用ペルチェ素子２４は、温度応答性が高く、所望の冷却温度にいち早く、かつ正確に捕捉用板２２を冷却できる。
【００１８】
上記構成のアウトガス成分捕集装置１は、減圧室２０内の負圧によって密閉容器１０内から減圧室２０内に吸引されたハードディスク用部品Ｍのアウトガスを含む密閉容器内の雰囲気ガスを、冷却された捕捉用板２２に絞り通路１４を介して吹き付けることで、捕捉用板２２にアウトガス成分を付着させるようになっている。
【００１９】
即ち、実際のハードディスクにおいてフライングヘッド下面（特にスライダの後側の負圧になる部分）やその周辺で発生している気圧変化に近い等価環境を、捕捉用板２２の前面に作り出している。減圧室２０の負圧で密閉容器１０内の雰囲気ガスを絞り通路１４を通して減圧室２０内に吸引した場合、雰囲気ガスの流速を高めることができる。また、絞り通路１４から減圧室２０内に雰囲気ガスを解放したとき、雰囲気ガスの圧力と温度を低下させることができる。したがって、その状態で、冷却された捕捉用板２２に不活性の雰囲気ガスを吹き付けることにより、捕捉用板２２上にアウトガス成分を結露させ付着させることができる。
【００２０】
このアウトガス成分捕集装置１では、密閉容器１０内から減圧室２０内までの空間を窒素ガス（不活性ガス）で置換するための窒素ガス供給部（雰囲気ガス供給部）３０が、窒素ガス供給通路３２を介して密閉容器１０に接続されている。
【００２１】
吸引通路１６には、真空引きをＯＮ／ＯＦＦするバルブＶ１や圧力計４０、更に終了時に吸引通路１６に大気を導入する大気導入バルブＶ２が設けられている。また、必要に応じて、真空ポンプ１８の排気通路３６には、排気を窒素ガス供給通路３２にバイパスするバイパス通路３８が接続され、排気通路３６やバイパス通路３８には、排気をバイパスするときに切り替えるバルブＶ３，Ｖ４が設けられている。更に、排気を窒素ガス供給通路３２にバイパスするときに、窒素ガス供給部３０からの窒素ガスを遮断するバルブＶ５が窒素ガス供給通路３２に設けられている。
【００２２】
密閉容器１０内のハードディスク用部品Ｍを加熱する加熱ヒータ１２としては、シート状のラバーヒータや恒温槽などを使用することができる。また、減圧室２０の大きさは、冷却用ペルチェ素子２４の放熱に十分な大きさで、しかも、捕捉用板２２の取り付け取り外しが容易にできる大きさに設定されている。減圧室２０には、図示は省略するが、絞り通路１４の開口から捕捉用板２２までの距離を一定に調整するための微動装置などが配置されている。
【００２３】
捕捉用板２２の材料は、磁気記憶装置のディスク板や磁気ヘッドと同様のものとされ、捕捉用板２２の大きさは、１０ｍｍ角程度に設定されている。また、絞り通路１４の開口の周縁の壁２１から捕捉用板２２前面の捕捉面までの距離は、０．３ｍｍ程度に設定されている。また、絞り通路１４の孔径は、φ０．１ｍｍ〜φ０．５ｍｍ、絞り通路１４の長さは、０．２ｍｍ程度に設定されている。したがって、絞り通路１４を通って、捕捉用板２２の前面に当たり、捕捉用板２２の外周縁から外に放射状に流れるガス流路は、極めて狭い流路となっており、実際のハードディスクにおけるフライングヘッド下面の条件に近似している。
【００２４】
次に、上記構成のアウトガス成分捕集装置１を用いたアウトガス成分捕集方法について、図３のフローチャートを参照しながら説明する。
【００２５】
図１のアウトガス成分捕集装置１を使用する場合は、まず、絞り条件等を調整して（Ｓ１）、測定対象部品であるハードディスク用部品Ｍを収容する密閉容器１０内にセットする（Ｓ２）。次に、バルブＶ５を開いて窒素ガス供給部３０から置換用の窒素ガスを密閉容器１０に投入し（Ｓ３）、真空ポンプ１８を作動開始させ（Ｓ４）、加熱ヒータ１２により加熱を開始する（Ｓ５）。そうすることで、密閉容器１０内の雰囲気ガスを、絞り通路１４を介して減圧室２０内に吸引して捕捉用板２２に吹き付ける（Ｓ６）。
【００２６】
そして、所定時間の経過後に、真空ポンプ１８入り口のバルブＶ３を閉じ、大気導入バルブＶ２を開いて減圧室２０に真空ポンプ１８側から外気（大気）を導入し（Ｓ７）、加熱ヒータ１２及び真空ポンプ１８を停止する（Ｓ８）。その後、減圧室２０から捕捉用板２２を取り出し（Ｓ９）、捕捉用板２２上の付着物の分析・評価を行う（Ｓ１０）。なお、上記各部の動作は、図示しない制御部により実施される。また、分析・評価は、捕捉用板２２上の付着物の量や面積、又は付着状態等に基づいて行う。このときのアウトガス評価方法としては、例えばＦＴ−ＩＲ（赤外分光装置）で付着物の測定分析を行こと等で比較確認する方法が挙げられる。
【００２７】
上記の処理の際、絞り通路１４を通過する密閉容器１０内の雰囲気ガスの流量を、大気圧換算で０．５リットル／分以上、３．０リットル／分以下に制御する。また、減圧室２０の圧力を、使用するフライングヘッド下面の条件と同様に、１／１０気圧〜１／２０気圧程度に制御する。また、捕捉用板２２の温度は、室温より低い温度、例えば１０℃程度以下に保持する。上記条件にすることで、実際のハードディスク用部品の環境雰囲気に近づけることができ、正確な分析評価が行える。
【００２８】
なお、密閉容器１０から減圧室２０までの空間を窒素ガスで置換しながら連続的にアウトガス成分の捕集処理を続ける方法としては、周囲環境の影響を受けないように窒素ガスを密閉容器１０内に送り続ける一方、真空ポンプ１８により密閉容器１０の反対側から絞り通路１４を通して密閉容器内ガスを減圧室２０に吸引し続ける方法（図１の実線で示す流れ）を採ることができる。
【００２９】
また、別の方法としては、初期のみ窒素ガスを密閉容器１０内に送り、密閉容器１０から減圧室２０を通って真空ポンプ１８の排気までが窒素ガスで置換された段階で、バルブＶ３、Ｖ５を閉じると共にバルブＶ４を開いて、バイパス通路３８を使用した閉回路を作り、真空ポンプ１８の排気を密閉容器１０内へ送って循環させる方法（図１の点線で示す流れ）を採ることもできる。その場合、真空ポンプ１８として外気の影響を受けないダイヤフラムポンプを採用すれば、より容易に窒素ガス置換後の閉回路循環を行うことができる。
【００３０】
上記構成のアウトガス成分捕集装置は、各種のハードディスク用部品、例えば、ハードディスクのスイングアームを支えるハードディスク用軸受ユニット又は軸受単品等のアウトガス評価に適用することができる。
【００３１】
このように、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、実施形態の各構成を相互に組み合わせることや、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。例えば、上記実施形態では、捕捉用版２２を冷却する冷却部を設けているが、この冷却部は省略することもできる。冷却を施さなくても、減圧室に絞りを通し解放したときに雰囲気ガスの温度が低下するため、捕捉用版２２にアウトガス成分を結露させ、付着させることができる。
【００３２】
また、上記実施形態では、捕捉用板２２の冷却部として冷却用ペルチェ素子２４を使用した場合を説明したが、これに限らない。さらに、置換ガスとしては、窒素ガス以外の不活性ガスを使用してもよい。
【符号の説明】
【００３３】
Ｍ  ハードディスク用部品
１  アウトガス成分捕集装置
１０  密閉容器
１２  加熱ヒータ
１４  絞り通路
１８  真空ポンプ（吸引ポンプ）
２０  減圧室
２２  捕捉用板
２４  冷却用ペルチェ素子（冷却部）
３０  窒素ガス供給部（雰囲気ガス供給部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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