CN1275769A - 减震器和具有减震器的头悬置件 - Google Patents

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Abstract

减震器是约束层和粘弹性层的一种叠压件。约束层是一种塑料薄膜,它的至少一个面受过抗静电处理。

Description

减震器和具有减震器的头悬置件
本发明涉及附着在记录盘驱动器的头悬置件的一个减震器以及具有减震器的头悬置件。
本申请是以日本专利申请号平11-133304以及2000-65542为基础的，引入该文献仅供参考。
用于旋转象硬盘驱动器和磁光盘驱动器这样的记录盘的记录盘驱动器具有用来读出和记录信息的一个头部分。如图3A所示，头部分一般是由头1(例如磁头或光头)以及支持头1的头悬置件2构成的。序号3是头悬置件固定于其上的一个块。
头部分直接接收来自旋转盘的空气压力以及由头1的驱动器或用于旋转盘的马达所传递来的震动。这会使由簧片组等构成的头悬置件2变形，从而使头1的位置发生移动，引起读和写错误。
为减轻头悬置件2的震动，所举的日本专利公开平4-8868建议如图3B所示，在头悬置件2上粘一个含有约束层和粘弹性层的叠压件的减震器4。依据这一提议，象三明治一样夹在震动的头悬置件2和约束层之间的粘弹性层在头悬置件2的震动变形下而变形，从而产生了一个内阻力(分子摩擦)。结果，震动能量转换为热能，直接传送给头悬置件2的震动能量被大大降低了。
为确保这种能够减震效果，对于约束层来说重要的是要具有非常高的刚性。通常所采用的约束层包括象不锈钢这样的金属板。粘弹性层通常是由压敏黏合剂、橡胶等制成的。
使用由金属制成的约束层所构成的减震器在减震效果上非常出色，但是它也会招致一种麻烦，即由于它们非常强的刚性，因而会削弱作为弹性件的头悬置件2的特性。另外，当依据头悬置件2的形状，从具有金属层的叠压件中冲压出规定大小的减震器时，很难进行精确的冲压，这是因为伴随金属层的冲压操作所固有的冲压件边缘的毛刺的形成或变形所引起的。另外，使用金属作为约束层使得很难得到重量很轻的减震器，因而还引起了材料费用的问题。
为克服这些问题，建议使用塑料薄膜作为约束层，它不会减损头悬置件2的弹性，可以高精度地冲切，以提供无毛刺的切片。
但是塑料薄膜，因为它是一种绝缘体，因此产生了金属约束层中所没有的另一个起电问题。如果没有抗静电涂复层的塑料薄膜被用作约束层，则在例如是减震器脱离松脱层时，该塑料薄膜被静电充电。具有这种静电充电的塑料薄膜的减震器很有可能毁坏头1。
对这种问题可以想到的解决办法是将象碳、金属或金属氧化物这样的导电填充物合并到塑料薄膜中，使得该薄膜能导电或是能半导电。但是，这还存在一种可能性，即导电填充物可能会从冲压的塑料薄膜的切割边上掉落出来。如果将具有这种附着在那里的掉落的导电填充物的减震器附着于头悬置件2上，则掉落的导电填充物也会破坏头1。
因此，本发明的一个目的是是提供一种用于头悬置件的一种减震器，它不会减损头悬置件的弹性特性，不会静静地起电，还显示出了出色的冲压特性，并有希望能减少制造成本以及重量，而且不会引起对头的破坏。
本发明的另一个目的是提供一种具有这种减震器的一个头悬置件。
本发明的第一方面提供了能附着于记录盘驱动器的头悬置件上的一种减震器，该减震器包括约束层和粘弹性层的一个叠压件，其中约束层是一个塑料薄膜，在该薄膜的至少一面上进行了抗静电处理。
本发明的第二方面还提供了一种用于记录盘驱动器的头的一个头悬置件，其至少一部分具有上述减震器。
对于上述目的，本发明人已经进行了广泛的研究。在研究过程中，他们确定使用塑料薄膜作为约束层在提供不损毁头悬置件的弹性的一个减震器方面非常有效，并在冲压中显示出出色的加工性能，且出色地抑制了生产成本并减少了减震器的重量。因此，这些发明人注意到，可以通过对塑料薄膜进行不会使头损坏的特殊的抗静电处理，从而消除由于使用塑料薄膜而引起的缺点。经过各种深入的研究，他们发现可以通过使用这样一种减震器来解决上述问题，即使塑料约束层的至少一面经受抗静电处理。基于这一发现，本发明得以实现。本文所使用的对于约束层的术语“面”既指正面也指反面。
由于依据本发明所实现的对减震器的静电防护不是通过将象碳、金属或金属氧化物这样的导电填充物加入到塑料薄膜中，而是对塑料约束层进行抗静电表面处理，因此由于冲压而产生的内部导电填充物的脱落所引起的上述问题将不会发生。
在一个最佳实施例中，抗静电表面处理是在约束层的背面即与粘弹性层相接触的面上进行的。在这种情况下，期望强大的抗静电作用能反抗将减震器从松脱层中剥离时引起的摩擦带电，并使抗静电层能免受象刮痕或氧化这样的外部影响。
在另一个最佳实施例中，通过金属沉积或涂覆导电树脂而形成一个抗静电层，从而实现抗静电处理。具有由金属沉积而形成的抗静电层的约束层具有非常低的表面阻抗。导电树脂涂覆薄膜的形成相对较容易，它可以是通明的或半透明的，这会在色调上有一些改变。
在另外一个最佳实施例中，塑料薄膜是具有4.9×109N/m2或更高的弹性模量的聚酰亚胺薄膜，它相对较便宜，并具有出色的减震特性。
其中至少有一部分具有上述减震器的头悬置件享有这种减震器所带来的上述作用，并能有效防止头的读和写错误。
由以下参照附图所做的对实施例的详细说明，可更清楚地看到本发明的特征和优点。
在以下附图中：
图1是依据本发明的减震器的一个例子的剖面图；
图2是依据本发明的减震器的另一个例子的剖面图；
图3A显示了头悬置件，图3B显示了具有附着于其上的本发明的减震器的头悬置件。
本发明的减震器包括作为约束层和粘弹性层的塑料薄膜的单一的叠压件，这两层都包括压敏黏合剂。约束层的至少一面受到了抗静电处理；即在约束层的至少一面上有一个抗静电层。
以下，将参照附图对依据本发明的减震器的最佳实施例进行说明。图1是具有一个抗静电层7的减震器4的一个剖面图，抗静电层7是在与粘弹性层6相接触的约束层5的一面上形成的。由于作为黏合剂的粘弹性层6不便于存储和运输，因此它被松脱层8所保护，在使用时可从粘弹性层6剥离该松脱层，以便减震器可以粘在记录盘驱动器的头悬置件上。其中，如图1所示，抗静电层7位于与粘弹性层6相接触的约束层5的一侧上，这可以有效地防止当将减震器从松脱层上剥离时的摩擦带电，也可以使抗静电层7免受象刮痕或氧化这样的外部影响。
图2显示了减震器的另一个实施例。所显示的减震器4’具有在一个表面形成的一个抗静电层7，这个表面即是约束层5的外表面，但在它与图1所示的实施例在结构和作用上都相同。相同的部件具有相同的序号。减震器4’没有干扰头悬置件的弹性，也不会静电起电，还在冲压上显示出出色的加工性能，且有希望能降低生产成本以及重量，而且不会引起对头的毁坏。
本发明的减震器并不仅局限于图1和2中所示的实施例的结构，在这两种结构中抗静电层7可以形成在约束层5的任何一面上。例如，抗静电层7可以在抗静电层5的两个面上形成，或者也可以在粘弹性层6的一面上形成若干约束层5与若干抗静电层交替形成的多层结构。
例如可以通过沉积象铝或铬这样的金属或涂覆象聚苯胺或聚吡咯这样的导电树脂来实现抗静电处理即形成抗静电层7。为了在控制表面阻抗时能产生效果，金属沉积更合适一些。铝沉积在考虑节约时是尤其适合的。为了能相对容易地形成抗静电层，涂覆导电树脂更合适一些。为了控制表面阻抗，聚吡咯尤其适用于作为导电树脂。
抗静电层7的厚度没有特殊限制，可以适当地确定，这样，所得到的减震器可以满足所需的表面阻抗、电荷量以及电荷的半衰期的规格。通常，由金属沉积所形成的抗静电层的厚度大约为100到5000，而由导电树脂所形成的抗静电层的厚度大约为0.01到5μm。测量表面阻抗、电荷量以及半衰期的方法以及其标准将在以下所给出的实施例中进行说明。
虽然没有限定，当塑料约束层5的厚度最好为5到200μm。对于小于5μm的厚度，则作为约束层的功能显得不足。对于超过200μm的厚度，则该约束层破坏了头悬置件作为弹性件的特性。
虽然作为约束层5的塑料薄膜没有受到特殊的约束，但具有更高弹性模量的树脂显示出更出色的减震特性。从这一点来看，最好使用具有2.9×109N/m2或更大的弹性模量的树脂。有用的塑料薄膜包括聚酰亚胺树脂薄膜、双向伸展的聚乙烯对酞酸盐(PET)薄膜、双向伸展的聚丙烯薄膜以及芳香族聚酰胺树脂薄膜。尤其是，具有4.9×109N/m2或更高弹性模量的聚酰亚胺薄膜由于其出色的减震特性以及相对便宜，从而更显合适一些。
虽然没有特别限制粘弹性层6的材料，但最好使用丙烯酸的压敏黏合剂，这种黏合剂一般在减震特性以及抗热性方面表现出色。由于硬盘驱动器的内部温度有时会达到例如是50到60℃，因此使用象丁基黏合剂这样的具有很糟的抗热性并会造成热变形或热损坏的材料很不适宜。硅酮黏合剂是已知的抗热的压敏黏合剂，但是必须考虑到它会污染硬盘的记录层等而引起记录或写错误或毁坏头的或能。
本发明中所用的丙烯酸的压敏黏合剂包括那些在JP-A-5-132658中所公开的用来产生带状黏合剂的过程中所得到的物质，它包括对含有烷基丙烯酸酯单体、包含单体的羧基、光聚合启动器以及交联剂的一个单体混合物的紫外线聚合。所使用的烷基丙烯酸酯单体通常都在其一般烷基中包括8到12个碳原子。
应当注意，有可能产生有机气体的材料同时还有上述硅酮黏合剂都将会污染硬盘等的记录层。因此，为了避免有机气体的产生，有必要减少从具有这种可能性的粘弹性层6中产生的有机气体。这例如可以借助于使加到约束层5上的黏合剂层通过，并经高温干燥塔硫化以使溶剂或任何未经反应的成分蒸发，从而实现这一目的。或，经冲压而得到的减震器被真空干燥，以减小溶剂等的有机气体。
虽然没有限制，但这样形成的粘弹性层6的厚度的合适的范围是从10到250μm。使用小于10μm的厚度，减震作用将不足。如果厚度超过250μm，则头悬置件作为弹性件的特性将被破坏。
粘弹性层6的结构不只限于图1和2所示的单层结构，也可以是由若干粘弹性薄膜所构成的叠压件。其中，粘弹性层6对头悬置件具有不充足的黏附力，则可以在粘弹性层6上提供一个独立的黏合剂层。
松脱层8使其表面与经松脱剂处理的粘弹性层6相接触。出于与上述原因相同的原因，最好使用无硅酮的松脱剂，例如长链的烷基型松脱剂以及氟化烷基型松脱剂。
本发明的减震器例如是如下制造的。约束层5至少在其一个面上有经抗静电表面处理而形成的抗静电层，约束层5和粘弹性层6的位置彼此相对，并被用合适的方法连接在一起从而得到一个叠压件。例如，通过一对橡胶辊或冲床，使两个部件被压粘在一起。也可以通过将形成粘弹性层6的压敏黏合剂直接加到约束层5上，之后再经干燥而形成粘弹性层6，从而得到叠压件。
另外来说，例如象PET薄膜这样的衬底被按传统方法涂覆有上述无硅酮松脱剂的稀释液，并在炉子等之中被干燥，从而提供了具有松脱特性的松脱层8。松脱层8被以已知方式加到粘弹性层6上，以获得本发明的减震器。使用时，松脱层8被从粘弹性层6上剥离。
依据本发明的减震器拥有与使用金属约束层的减震器相同的减震特性。因此，由于其不贵的材料因而它在价格上有少许竞争性，并且由于其良好的冲压特性而很难受到毛刺的影响。由于具有不会损害记录盘驱动器的头的抗静电涂复层，本发明的减震器不会遇到伴随塑料材料而产生的起电问题。
如图3B所示，利用粘弹性层6的自粘性，除去了松脱层8的本发明的减震器4或4’被粘在头悬置件2的中心部分。这样就得到了一个头悬置件，它具有能有效防止头1在读和写时发生错误的出色特性。该减震器不仅可被粘在头悬置件的中心部分，还可以粘在其它部分(例如是侧面或反面)或粘满头悬置件。如果需要，可分别使用应用到粘弹性层6上的黏合剂将减震器如上所述地进行粘结。可依据头悬置件2的材料，而从已知的各种黏合剂中适当地选取所要使用的黏合剂。
将参照例子来更加详细地说明本发明，但应该理解本发明并不仅限于此。
例1
在真空室中制作一个50μm厚的聚酰亚胺薄膜(可以从Ube产业有限公司得到的Upilex50S、弹性模量6.4×109N/m2)，在该真空室中的被减小到1.33Pa或更低的压力下，铝被加热到1220℃，以便将汽化的铝蒸汽沉积到聚酰亚胺的一面上，从而形成具有2000厚度的一个抗静电层。因此，所得到的聚酰亚胺薄膜的叠压件、其朝里的抗静电层和由丙烯酸的压敏黏合剂制成的125μm厚的粘弹性层穿过一对橡胶辊，从而得到一个叠压件层。对这种叠压件层冲压而形成具有2mm边长的一个方的减震器。
例2
可溶的聚苯胺被加到50μm厚的PET薄膜的一面上(可从Roray 产业有限公司得到的Lumilar S10；弹性模量：3.9×109 N/m2)，并被烘干，从而形成具有0.1μm厚的一个抗静电层。因此，所得到的涂覆有聚酰亚胺薄膜的叠压件、其朝里的抗静电层，由丙烯酸的压敏黏合剂制成的125μm厚的粘弹性层穿过一对橡胶辊，从而得到一个叠压件层。可以使用与例1中相同的方法从叠压件层中冲压出一个减震器。
例3
除了使用前者向外的抗静电层来联接聚酰亚胺薄膜和粘弹性层之外，可以使用与例1中相同的方式制造出减震器。
例4
除了使用前者朝外的抗静电层来联接聚酰亚胺薄膜和粘弹性层之外，可以使用与例2中相同的方式制造出减震器。
比较例1
除了抗静电层不是在PET薄膜上形成的之外，可以使用与例1中相同的方式制造出减震器。
比较例2
除了使用不具有抗静电涂覆层的25μm厚的不锈钢板(SUS 304)之外，可以使用与例1中相同的方式制造出减震器。
对在例子和比较例子中所获得的减震器进行检查，以测量毛刺的高度。另外，使用如下方法测量表面阻抗、电荷量、半衰期以及减震特性。在以下的表1中显示了所得到的结果。
1)由冲压而形成的毛刺的高度
从2平方毫米的样品(减震器)上除去丙烯酸黏合剂，可以使用千分仪对约束层的切割边的厚度进行测量。冲压之后的厚度与冲压之前的厚度之间的差就被看作是毛刺的高度。10μm或更小的毛刺高度被看作是判定样品具有令人满意的冲压加工性能的一个标准。
2)表面阻抗
使用欧姆表高Rester(由Mitubishi化学有限公司制造的MCP-HT 250)以及欧姆表低Rester(由Mitubishi化学有限公司制造的MCP-T 250)来测量约束层的表面阻抗。在表1中，其表面阻抗超过最高可检测极限1×1014Ω/□的样品被指出“大于1×1014Ω/□”。1×1010Ω/□或更小的表面阻抗被看作是用于判断样品是否令人满意的一个标准。
3)静电荷和半衰期
使用static honest meter(由Shishido电镀制品K.K.制造的S-5109)对样品(叠压件)的粘弹性层一侧上的静电荷进行测量。测量加有10 KV电压时的电荷量，以及电荷量减少到一半时所需的时间。其半衰期为60秒或更短的样品被看作是令人满意的。
4)减震特性
样品(减震器)被粘到50μm厚的不锈钢衬底(SUS 304)上，使用FFT分析仪(由Ono Sokuki K.K.所制造的CF-5220)测量损耗系数。更详细地说，对FFT分析仪进行设置，以便在测量温度为25℃时，在3KHz的频率处能提供振动，并使用半宽方法得到损耗系数。0.1或更大的损耗系数被看作是用来判定样品具有实际减震特性并且是令人满意的标准。
5)总体评价
依据上述测量的结果按以下方法评估样品。
A……满足属性的所有标准的样品，显示出每种属性的特殊优越性。
B……满足属性的所有标准的样品。
C……并非满足属性的所有标准的样品。
表1
 毛刺高度(μm) 表面阻抗(Ω/平方)  电荷量(mV)  半衰期(秒)  损耗系数  总体判定
   例1     3   5×100    18    30    0.16      A
   例2     5   3×105    19    50    0.12      B
   例3     3   5×100    20    120    0.16      B
   例4     5   3×105    20    200    0.12      B
比较例1     3 ＞1×1014    22   7000    0.16      C
比较例2     35   1×100    16    30    0.17      C
正如可从对表面阻抗、电荷量和半衰期的测量结果中看到的那样，例子中的减震器具有小高度的毛刺，并很难起电。它们在减震特性上也非常出色。相反，虽然比较例子1中的其约束层未受到静电处理的减震器具有小的毛刺高度，但它与几个例子和比较例2中的减震器相比更容易起电。正如可从对表面阻抗、电荷量以及半衰期饿测量结果中看到的那样，使用不锈钢板作为约束层的比较例2中的减震器在减震特性上很占优势并难于起电，但具有极大的毛刺高度，从而提供了很糟的冲压加工性能。
如上所述，本发明的减震器包括有约束层和粘弹性层构成的叠压件，其中约束层是塑料薄膜，其至少一面受到抗静电处理。由于用作约束层的塑料薄膜受到了抗静电处理，所以与使用没有抗静电涂覆层的塑料约束层的减震器相比，本发明的减震器不会静电起电，并且不会破坏头。
由于约束层是塑料薄膜，很难使减震器在冲压时形成毛刺。由于粘到头悬置件的至少一部分上，所以减震器能消除或大大地减少头悬置件的振动，因此有效地防止了头的读和写错误。
在抗静电层形成于与粘弹性层相接触的约束层的一侧上的情况下，当减震器被从松脱层上剥离开时，对摩擦起电施加了高抗静电作用，且抗静电层可免于受到象刮痕或氧化这样的外部影响。
当抗静电层是由金属沉积所形成的一个层时，减震器具有极低的表面阻抗。在抗静电层是导电树脂涂覆薄膜的情况下，可以相对容易低形成层，且层可以是透明或半透明的，这会使色调有少许改变。
在塑料薄膜是具有4.9×109N/m2或更大的弹性模量的聚酰亚胺薄膜的情况下，减震器对减震性能来说在价格上是有相对竞争力的。
本发明的减震器不会妨碍头悬置件的作为弹性件的特性，不会受到静电带电的问题，还显示出出色的冲压加工性能，并有希望减少制造成本以及重量，并且不会引起对头的毁坏。
具有附着于其中至少一部分之上的本发明的减震器的本发明的头悬置件享受到属于上述减震器的上述作用，并能有效防止头的读和写错误。
虽然使用了具有某种程度特殊性的最佳形式对本发明进行了说明，应该理解最佳形式的本公开可被在结构、部件组合以及排列的细节上进行改动，而不脱离如以下权利要求书确定的本发明的主旨和范围。

Claims (6)

1.一种附着于一个记录盘驱动器的头悬置件上的减震器，包括：
一个约束层；以及
被叠压在所述约束层上的一个粘弹性层，其中所述约束层包括一个塑料薄膜，该塑料薄膜的至少一个面受过抗静电处理。
2.依据权利要求1的一种减震器，其特征在于所述抗静电处理是对与所述粘弹性层相接触的所述约束层的那个面进行的。
3.依据权利要求1的一种减震器，其特征在于所述抗静电处理是通过金属沉积而得到的抗静电层的形成。
4.依据权利要求1的一种减震器，其特征在于所述抗静电处理涂覆有导电树脂。
5.依据权利要求1的一种减震器，其特征在于所述塑料薄膜包括一种聚酰亚胺薄膜，它具有4.9×109N/m2或更大的弹性模量。
6.一种用于记录盘驱动器的头的头悬置件，它的至少一部分具有依据权利要求1到5中任何一个权利要求的一种减震器。
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