CN100442358C - 引导带及其制造方法和磁带盒式磁盘 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种引导带及其制造方法，以及具有用于确保适用于利用卷轴盒式磁盘的磁带盒式磁盘的磁带驱动装置的滑动耐久性的表面特性和传导特性的引导带的磁带盒式磁盘。引导带连接至在卷轴盒式磁盘的磁带卷轴周围卷绕的磁带的开始端，其包括：基底材料；以及形成于基底材料的至少一个表面上的传导性滑动层，传导性滑动层的表面具有102Ω/平方至1010Ω/平方的表面电阻值和0.5μm至1.5μm的表面粗糙度Ra。
Description
技术领域
本发明涉及一种引导带，其具有用于确保适用于用于驱动单卷轴盒式磁盘的磁带驱动的滑动耐久性的表面特性和传导特性。
背景技术
作为用于计算机等的数据备份的外部记录介质的单卷轴类型磁带盒式磁盘是已知的，其通过在由上部盒式磁盘和下部盒式磁盘构成的盒式磁盘盒中可旋转地存储在其上卷绕磁带的单单一卷轴构成。当不使用卷轴类型磁带盒式磁盘时，磁带完全包含在卷轴中。当使用卷轴类型磁带盒式磁盘时，拖出磁带并将其引导进入记录/复制装置，并由此记录和复制数据等。在磁带的开始端设置拖动部件，以使记录/复制装置从盒式磁盘盒拖出磁带。作为该拖动部件，已知有引导块、引导销和引导带。
将引导块和引导销连接至磁带或由磁带制成的引导带，并被装载在记录/复制装置的带驱动中的拉紧卷轴轮毂中设置的存储凹入部分中。然而，在该存储凹入部分中，容易产生由于拉紧卷轴轮毂的水平差(leveldifference)，并且由于水平差施加至磁带的影响引起问题。
另一方面，当仅将引导带连接至磁带的开始端时，引导带必须具有确定的刚性水平(所谓的“硬度”)，从而对应于在拖动磁带时增加的张力。记录/复制装置的驱动的侧面的带扣部件钩住具有“硬度”的引导带的钩子，并在驱动中在张紧卷轴上张紧磁带。由于该引导带需要“硬度”，其基部具有确定的厚度水平(150μm至200μm)，并在具有薄于基部和引导带的厚度的大约4μm至大约12μm的厚度的磁带的接合部处形成水平差。然后，为了减小水平差，已知用于形成通过加工(machining)朝向接合部以锥形形状逐渐减小其厚度的逐渐减小的部分的方法(见日本公开的未审查专利申请No.2000-11591，以及日本公开的未审查专利申请No.2000-113435)。然而，当通过加工形成逐渐减小的部分，利用用于接合的连接带的粘性引起基于处理表面的表面特性的问题，并且不能可靠地加强引导条和磁带的接合。
引导带通常由主要由PET构成的材料或PET制成。在引导带具有高抗拉强度的同时，引导带容易带电荷，并因此存在在引导带和用于高密度记录的MR头之间出现静电摩擦的问题。因此，已经提出用于涂覆或涂覆碳黑于表面之上的方法(见日本公开的未审查专利申请No.S-15945，以及日本公开的未审查专利申请No.H5-314452)。然而，由于磁带在近年来使用的数据备份的高容量/高精确驱动中以高速度在头或引导部分之上滑动，并且同时和重复地读出和写入数据，轻微的磨损粉末产生引起误差，并可能变成严重故障的原因之一。因此，日本公开的未审查实用新型专利申请No.S49-42726已经提出用于不规则形成引导带的表面以及由于不规则性而清洁头和引导部分的方法。然而，引导带的清洁效果不是永久的，相反，引导带的磨损引起误差的可能性是高的。通过利用作为引导带的基底材料的由包含碳黑的树脂组成的薄膜，利用喷砂粗糙化基底材料的表面，并施加或涂覆传导性介质来获得引导带是已知的。然而，传导性介质的粘附产生恶化，并且也可以理解剥落的传导性介质会引起漏失信息。
发明内容
本发明的目的是提供一种引导带，其具有用于确保适用于利用单一卷轴盒式磁盘的磁带盒式磁盘的磁带驱动装置的滑动耐久性的表面特性和传导特性。
为了解决上面的问题，连接至在卷轴盒式磁盘的磁带卷轴周围卷绕的磁带的开始端的本发明的引导带包括：基底材料；以及形成于基底材料的至少一个表面上的传导性滑动层，传导性滑动层的表面具有102Ω/平方至1010Ω/平方的表面电阻值以及0.5μm至1.5μm的表面粗糙度Ra。
形成于引导带的基底材料的至少一个表面上的传导性滑动层具有102Ω/平方至1010Ω/平方的表面电阻值，并且表面粗糙度Ra为0.5μm至1.5μm，由此引导带能够获得适用于磁带驱动装置的滑动耐久性和传导特性。
本发明的引导带具有连接至具有厚度为4μm至12μm的磁带的开始端的连接端部；该连接端部具有逐渐减小的表面，所述逐渐减小的表面形成为以使厚度朝向至少一个表面上的末端逐渐减小；并且所述末端的厚度是15μm至50μm。
引导带的连接端部具有逐渐减小的表面，其形成为以使朝向至少一个表面上的末端厚度逐渐减小，并且末端的厚度是15μm至50μm。因此，在具有厚度为4μm至12μm的磁带的开始端的连接部中尽可能多地减小了水平差，并且可以可靠地加强引导带和磁带的连接。
本发明提供一种用于制造引导带的方法，其中在基底材料上形成传导性滑动层之后形成逐渐减小的表面。
根据用于制造的该方法，通过在基底材料上形成传导性滑动层之后形成逐渐减小的表面可以形成极其平滑的逐渐减小的表面。
此外，本发明提供一种磁带盒式磁盘，其包括通过具有与引导带连接的开始端的磁带卷绕的磁带卷轴，其中：卷轴由其中轮毂部分具有至少105Ω/平方至1012Ω/平方的表面电阻值的材料制成，并且其电连接至磁带。
在该磁带盒式磁盘中，卷轴由其中轮毂部分具有至少105Ω/平方至1012Ω/平方的表面电阻值的材料制成，并且其电连接至磁带。因此，避免了静电的累积，并可以获得利用对静电放电能力弱的MR头的带驱动装置的问题的减小。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的磁带盒式磁盘的分解透视图。
图2是根据本发明的实施例的磁带卷轴的透视图。
图3是根据本发明的实施例的引导带的透视图。
图4A至4C是用于顺序说明引导带和带驱动的带扣部件的接合的示意图。
图5A是示出了其中将引导带连接至磁带的开始端的状态的平面图，而图5B是显示该状态的侧面图。
具体实施方式
下面参照附图详细说明本发明的实施例。图1是根据本发明的实施例的卷轴盒式磁盘的磁带盒式磁盘的分解透视图。在图1中示出的磁带盒式磁盘2具有由上部盒式磁盘4和下部盒式磁盘6的盒式磁盘盒8以及可旋转地存储于盒式磁盘盒8中的磁带卷轴10组成。
如图2所示，磁带卷轴10具有在上表面上设置的上凸缘10a、在下表面上设置的下凸缘10b以及将上凸缘10a与下凸缘10b连接、并被磁带T盘绕的轮毂10c。
如图1所示，在磁带卷轴10的下凸缘10b的内部周边上形成齿轮10d，并在上凸缘10a的中央部分中形成凹入部分。卷轴锁定器14用于保持磁带卷轴10于锁定状态，从而使磁带卷轴10不旋转，除了在磁带盒式磁盘2进入磁带驱动装置时，并用于释放磁带卷轴10的锁定状态的释放衬垫26设置在凹入部分中。通过设置于卷轴锁定器14之上的压缩线圈弹簧16向磁带卷轴10之下挤压卷轴锁定器14。
将这样组成的磁带卷轴10存储于盒式磁盘盒8中，其中将上部盒式磁盘4和下部盒式磁盘6通过螺丝钉组装作为一个部件。通过组装的盒式磁盘盒8中的压缩线圈弹簧16朝向下部盒式磁盘6挤压磁带卷轴10，磁带卷轴10可旋转地支撑于盒式磁盘盒8中。
当不使用磁带盒式磁盘2时，磁带T完全占据于磁带卷轴10之上，并且连接至磁带T的最外部末端部分(开始端)引导带20的末端20b与盒式磁盘盒8的侧表面接合。
结合进入盒式磁盘盒8中的磁带卷轴10被锁定，以使当在扭转线圈弹簧16被激励朝向下部凸缘10b的齿轮10d的作用下，通过使设置在卷轴锁定器14的底部周围上的爪部分与下部凸缘10b的齿轮10d相结合而不使用磁带盒式磁盘2时，磁带卷轴10的旋转不引起磁带T的松弛。可开启/可关闭盖子30被激励，并将其连接至开放部分28，以用于在其中盖子30被扭转线圈弹簧32关闭的方向上拖出磁带T。
另一方面，当使用磁带盒式磁盘2时，由于卷轴锁定器14的锁定通过被在计算机等上设置的记录/复制装置驱动的释放衬垫26被释放。通过与引导带20的接合结构拖出引导带20和跟随引导带20的磁带T，并因此使记录和复制成为可能。
如图3所示，通过基底部分20a、一般为半圆形的板形末端20b以及用于连接基底部分20a和末端20b的连接部分20c构成引导带20。
在末端20b中形成与带扣元件21接合的接合部分20d，以此提供记录/复制装置的带驱动。接合部分20d具有在一般为半圆形板形末端20b中钻孔的通孔20e，以及与通孔20e相连通并突出地设置朝向末端20b的上部部分的接合沟槽20f。
如图4A所示，参照接合部分20d与带扣元件的接合，通过其提供带驱动，形成于带扣元件21的末端中的锚形接合末端21a朝向箭头标记A突出，并将其插入接合部分20d的通孔20e中。下面，如图4B所示，带扣元件21的接合末端21a的颈部21b通过接合沟槽20f，并如图4C所示，通过朝向箭头标记B推动带扣元件21，锚形接合末端21a然后与接合沟槽20f接合。因此，通过驱动在记录/复制装置的带驱动中设置的拉紧卷轴可以拉紧连接至引导带20的磁带T(参照图1和图2)。
在连接部分20c中钻孔与组装于盒式磁盘盒8的侧表面上的钩接合的一般为矩形的锁定孔21g。
如图3、图5A和5B所示，基底部分20a具有连接端部36，该连接端部36具有连接至磁带T的开始端34的末端36a。连接端部36具有为使厚度朝向末端36a逐渐减小而形成的逐渐减小表面38。末端36a的厚度优选是15μm至50μm，以尽可能地减小磁带的末端36a和厚度为4μm至12μm的开始端34之间的接合部分中的水平差，并可靠地增强引导带和磁带的接合。
从当由于厚度中的快速变化卷绕带时避免集中于带之上的应力的观点看，连接端部36优选尽可能的长。然而，由于考虑到生产率优选避免连接端部36变得太长，连接端部36的长度优选是5mm至55mm。考虑到连接带的连接强度，逐渐减小表面38的表面粗糙度优选尽可能地小。然而，表面粗糙度Rz优选是0.8μm至3μm，并且考虑到比如缩短加工时间的生产率，特别优选是大约1.2μm。
连接端部36的末端36a和磁带T的开始端34彼此相靠地设置，并通过粘附连接带ST接合磁带T和引导带20，从而覆盖逐渐减小表面38和开始端34的表面。此时，通过逐渐减小表面38可以减小在磁带T和引导带20的接合部分中产生的大的水平差。因此，避免了由于水平差引起的磁带T的电磁性能的退化，在通过引导带20牵引磁带T或存储磁带T于盒式磁盘盒8中时，可以实施稳定的平滑移动。
连接带ST可以具有被传导性处理的至少一个表面。具体地，优选在连接带ST上沉积铝。因此，当磁带T不能满意地与引导带20接合，并存在间隙时，传导性的连接带ST起到引导带20和磁带T之间的传导路径的作用。
如图3和图5B所示，引导带20具有基底材料40和形成于基底材料40的表面之上的传导性滑动层。
基底材料40由比如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)的材料制成。
当基底材料40的厚度太厚，在卷绕磁带卷轴10时的弹簧反力(在卷绕后返回至直线带状的压力)变强。当基底材料40的厚度太薄，强度是不充分的。因此，厚度优选是50μm至200μm，并特别优选是大约188μm。
传导性滑动层42包括作为基体的热固性树脂，并通过施加或涂覆涂层液体而形成，在所述涂层液体中，用于提高滑动性和传导性的碳黑与热固性树脂混合。在传导性滑动层42中，碳黑的含量优选是15％至35％(质量百分比)，并且考虑到为了避免在与带扣元件21接合时由于引导带和带扣元件21的表面的摩擦而引起的传导性滑动层42的剥落，其含量更优选地为15％至25％(质量百分比)，减小了表面电阻值，并提高了与基体热固性树脂的粘附以及可分散性。作为热固性树脂，可以使用例如酚树脂、环氧树脂、聚氨酯可固化树脂、尿素树脂、三聚氰胺甲醛树脂、醇酸树脂、丙烯酸反应树脂(acrylic reaction resin)、甲醛树脂、有机硅树脂、环氧-聚酰胺树脂和聚异氰酸酯等。在加热该热固性树脂之后，并且固定粘附至基底材料40，通过用于消除变形的处理，热固性树脂形成薄片形状。
传导性滑动层42优选包含作为用于提高滑动性用途的润滑剂。可以仅使用烃类润滑剂(聚乙烯、石蜡和蜡)、脂族润滑剂(硬脂酸)、脂族酰胺润滑剂(硬脂酸酰胺)、酯润滑剂(硬脂酸丁酯)、醇润滑剂、金属皂、固体润滑剂(二硫化钼)、硅树脂颗粒、氟碳树脂颗粒、交联聚甲基丙烯酸甲酯颗粒以及交联聚苯乙烯颗粒等，或它们的组合作为润滑剂。
传导性滑动层42的表面电阻值是102Ω/平方至1010Ω/平方，优选为102Ω/平方至106Ω/平方，并且特别优选是103Ω/平方至105Ω/平方。尽管传导性滑动层42的表面电阻值可以小于102Ω/平方，但由于使表面电阻值小于102Ω/平方，成本将变高。当表面电阻值超过1010Ω/平方，用于避免静电放电的效用是小的。
考虑到利用带驱动侧的滑动部件减小传导性滑动层42的接触面积以提高滑动耐久性，传导性滑动层42的表面粗糙度Ra是0.5μm至1.5μm，并且Ra优选大约是0.7μm。由于平滑处理以形成其表面粗糙度Ra小于0.5μm的传导性滑动层42引起成本的增大。此外，动力学摩擦系数变大，并且引导带可被粘附至带驱动装置的导辊。另一方面，当表面粗糙度Ra超过1.5μm，会引起头的磨损。在本发明中给出表面粗糙度的Ra(中心线平均表面粗糙度)是通过利用由WYKO公司制造的TOPO-3D的光干涉方法、对具有大约250μ×250μ的表面积的介质表面的测量值。同时，测量光的波长是大约650nm，并且增加球形校正和圆柱形校正。考虑到需用于平滑处理的成本、引导带至导辊的静摩擦以及头的磨损，传导性滑动层42的表面的动力学摩擦系数优选是0.15至0.35。当在基底材料40的两个表面上形成传导性滑动层42时，在不具有滑动耐久性方面的影响的范围中可以改变两个侧面的粗糙度。
考虑到基底材料40与传导性滑动层42的粘附以及基底材料40与比如头和引导的滑动部件的滑动耐久性，传导性滑动层42的厚度优选是7μm至18μm，并更优选为7μm至14μm，特别优选为大约9μm。当在基底材料40得两个表面上形成传导性滑动层42时，形成于一个表面上的传导性滑动层的厚度可以和形成于另一表面上的传导性滑动层的厚度不相同。考虑到在头上滑动的表面，形成于一个表面上的传导性滑动层的厚度可以不同于形成于另一表面上的传导性滑动层的厚度。例如，可将在头上滑动的表面的传导性滑动层的厚度设置为9μm，并且可将另一表面的传导性滑动层的厚度设置为7μm。由于通过与带扣部件21的摩擦会剥落传导性滑动层42，传导性滑动层42可以不形成在与带扣部件21接合同时临近与带驱动的带扣部件21相结合的接合部分20d的基底材料40上。
对近年来提出和采用的MR头的静电放电问题通过将引导带20结合进入由使用对静电放电能力弱的MR头的带驱动装置驱动的磁带盒式磁盘而得到抑制。特别地，本发明的引导带20有效地应用于用于具有为了记录的电磁感应头和用于重放的MR头的带驱动装置的磁带。MR头的例子包括利用磁阻效应AMR头和GMR头。特别地，MR头在使用对静电放电能力弱的GMR头的带驱动装置中是有效的。在其上装配多个MR头的驱动对静电放电是灵敏的，从而提高数据的重放率。然而，本发明的引导带在这种情况中也是有效的。
用于制造引导带20的方法不受特别限制，只要该方法能够在基底材料408的表面上形成传导性滑动层42和在连接端部36上形成逐渐减小的表面38。特别地，当形成于基底材料40的表面之上的传导性滑动层42也通过机加工进行切割时，该方法具有可以极度平滑地形成逐渐减小的表面38的优点，并也降低了成本。因此，优选在基底材料40上形成传导性滑动层42之后形成逐渐减小的表面38。例如，优选附属掩膜材料至对应于基底材料40的逐渐减小的表面38的部分，在基底材料40的至少一个表面上形成传导性滑动层42，去除掩膜材料，然后，形成逐渐减小的表面38。由于逐渐减小的表面38能够正确地形成，而不管传导性滑动层42的厚度，直至在此时在短的周期时间中逐渐减小的表面38的厚度减小至预定厚度，逐渐减小的表面38优选通过加工形成。因此，掩膜处理可以是粗糙的掩膜，其不需要定位，并且在减小成本方面是有效的。当在基底材料40上形成传导性滑动层42之后加工基底材料40的顶部，并且基底材料40的切割部分和形成于切割部分之上的传导性滑动层被同时去除时，可以形成逐渐减小的表面38而不执行比如掩膜处理，并且可以减小需用于掩膜的时间和成本，从而在成本方面是有利地。
设置有磁带盒式磁盘2的磁带卷轴10的轮毂10c(参照图2)至少由表面电阻值为105平方至1012Ω/平方的材料制成，并且磁带卷轴10电连接至磁带T。因此，避免了静电的累积，并可以获得使用对静电放电能力弱的MR头的带驱动装置的问题的减小。通过直接粘附具有传导特性的磁带T的端表面至磁带卷轴10的轮毂10c的表面，或通过利用纯水或乙醇粘附端表面至轮毂10c的表面，磁带T电连接至磁带卷轴10。
磁带卷轴10优选由包含传导性材料的合成树脂制成，并且传导性材料的例子包括碳纤维。当磁带卷轴10包含碳纤维，其含量优选为5％至10％(质量百分比)。组成磁带卷轴10的合成树脂的例子包括聚碳酸酯(PC)、ABS树脂以及聚碳酸酯(PC)和ABS树脂的混合树脂。
如上面所述，尽管基于在图1至图6中示出的实施例详细说明了本发明的引导带和磁带盒式磁盘，本发明不局限于这些实施例，并且各种模式是可能的。例如，尽管实施例说明了具有末端20b中的接合部分20d的引导带20，引导带20也可以具有取代接合部分20d的引导销或引导块。
本发明的引导带应用至卷轴盒式磁盘的磁带盒式磁盘，并具有用于确保适用于使用磁带盒式磁盘的磁带驱动装置的滑动耐久性的表面特性和传导特性。
根据用于制造本发明的引导带的方法，可以非常平滑地形成逐渐减小的表面，此外处理成本也是低的。
具有其带端连接至本发明的引导带的磁带的磁带盒式磁盘避免了静电的累积，并获得使用对静电放电能力弱的MR头的带驱动装置中问题的减小的技术效果。
Claims (19)
1.一种连接至在单卷轴盒式磁盘的磁带卷轴周围卷绕的磁带的开始端的引导带，其包括：
基底材料；以及
形成于所述基底材料的至少一个表面上的传导性滑动层，
所述传导性滑动层的表面具有102Ω/平方至1010Ω/平方的表面电阻值以及0.5μm至1.5μm的表面粗糙度Ra。
2.根据权利要求1所述的引导带，其特征在于：
所述基底材料具有50μm至200μm的厚度，并且所述传导性滑动层具有7μm至18μm的厚度。
3.根据权利要求1所述的引导带，其特征在于：
传导性滑动层包含质量百分比为15％至35％的碳黑。
4.根据权利要求1所述的引导带，其特征在于，所述传导性滑动层包含用于提高滑动性用途的润滑剂。
5.根据权利要求1所述的引导带，其特征在于：
所述传导性滑动层的表面的动力学摩擦系数是0.15至0.35。
6.根据权利要求1所述的引导带，其特征在于：
所述引导带被结合进入由使用MR头的带驱动装置驱动的磁带盒式磁盘。
7.根据权利要求1所述的引导带，其特征在于：
所述引导带具有连接至具有厚度为4μm至12μm的磁带的开始端的连接端部；
所述连接端部具有形成在连接端部的至少一个表面上的逐渐减小的表面，从而使得连接端部的厚度朝向末端逐渐减小；以及
所述末端的厚度是15μm至50μm。
8.根据权利要求7所述的引导带，其特征在于：
所述连接端部具有5mm至55mm的长度；
所述逐渐减小的表面具有0.8μm至3μm的表面粗糙度Rz；以及
通过粘附至所述逐渐减小的表面的连接带将连接端部连接至磁带。
9.一种用于制造根据权利要求7的引导带的方法，其特征在于：
在基底材料上形成传导性滑动层之后形成所述逐渐减小的表面。
10.一种用于制造根据权利要求7的引导带的方法，其特征在于：
在下述步骤之后形成逐渐减小的表面，所述步骤包括：附属掩膜材料至对应于基底材料的逐渐减小部分的部分、在基底材料的至少一个表面上形成传导性滑动层、和去除所述掩膜材料。
11.一种用于制造根据权利要求9的引导带的方法，其特征在于：
通过加工形成所述逐渐减小的表面。
12.一种磁带盒式磁盘，其包括磁带卷轴，所述磁带卷轴被具有与根据权利要求1的引导带连接的开始端的磁带所卷绕，其特征在于：
所述磁带卷轴具有轮毂部分并电连接至磁带，所述轮毂部分由具有至少105Ω/平方至1012Ω/平方的表面电阻值的材料制成。
13.一种磁带盒式磁盘，其包括磁带卷轴，所述磁带卷轴被具有与根据权利要求2的引导带连接的开始端的磁带卷绕，其特征在于：
所述磁带卷轴具有轮毂部分并电连接至磁带，所述轮毂部分由具有至少105Ω/平方至1012Ω/平方的表面电阻值的材料制成。
14.一种磁带盒式磁盘，其包括磁带卷轴，所述磁带卷轴被具有与根据权利要求7的引导带连接的开始端的磁带卷绕，其中：
所述磁带卷轴具有轮毂部分并电连接至磁带，所述轮毂部分由具有至少105Ω/平方至1012Ω/平方的表面电阻值的材料制成。
15.根据权利要求12所述的磁带盒式磁盘，其特征在于：
所述磁带卷轴由包含传导性材料的合成树脂制成。
16.根据权利要求13所述的磁带盒式磁盘，其特征在于：
所述磁带卷轴由包含传导性材料的合成树脂制成。
17.根据权利要求14所述的磁带盒式磁盘，其特征在于：
所述磁带卷轴由包含传导性材料的合成树脂制成。
18.根据权利要求15所述的磁带盒式磁盘，其特征在于，传导性材料是碳纤维。
19.根据权利要求18所述的磁带盒式磁盘，其特征在于：
碳纤维的质量百分比含量为5％至10％。
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