JP2001118224A - 磁気ディスク用磁気ヘッドの搬送用トレイ - Google Patents

磁気ディスク用磁気ヘッドの搬送用トレイ

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JP2001118224A JP2000067486A JP2000067486A JP2001118224A JP 2001118224 A JP2001118224 A JP 2001118224A JP 2000067486 A JP2000067486 A JP 2000067486A JP 2000067486 A JP2000067486 A JP 2000067486A JP 2001118224 A JP2001118224 A JP 2001118224A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 静電気放電や過度の接触電流の導通等による
電気的損傷、パーティクルの脱落や、イオンコンタミネ
ーションによる汚染等の物理的化学的な損傷の少ない磁
気ヘッド搬送用トレイ等の磁気ディスク用磁気ヘッドの
搬送用トレイを提供する。 【解決手段】 導電性熱可塑性樹脂組成物を成形してな
るトレイであって、表面抵抗値が10〜1012Ωで
あり、純水500ml中に、表面積100〜1000c
のトレイを浸漬し、40KHzの超音波を60秒間
印加したときに、表面から脱落する粒径1μm以上のパ
ーティクルの数が5000pcs/cm以下である磁
気ディスク用磁気ヘッドの搬送用トレイ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ハードディスクド
ライブ用の磁気ヘッドを搭載し、加工、洗浄、移送、保
管等を行うトレイに係り、特に、磁気抵抗効果型ヘッド
(MRヘッド)を搬送するのに好適な磁気ディスク用磁
気ヘッドの搬送用トレイに関する。
【0002】
【従来の技術】磁気ヘッド用のトレイには、帯電防止性
能が要求されるため、従来、これらの磁気ヘッド用トレ
イは、ABS樹脂等に、帯電防止剤、カーボンブラック
等の導電性付与成分を配合分散させた導電性熱可塑性樹
脂組成物を成形することにより製造されている。
【0003】しかし、帯電防止剤を配合する場合、導電
機構がイオン伝導であることに起因して環境湿度の影響
を受ける;洗浄や長時間の使用により帯電防止剤が流出
し帯電防止性が低下する;大量に添加すると耐熱性を損
なうなどの欠点があり、また、カーボンブラックを配合
した場合、湿度、洗浄等の影響は受けないものの、導電
性を発現させるためには多量の添加量を要し、その結
果、成形品表面がひっかきや摩耗に対して弱くなるた
め、摩耗粉やカーボン粒子(すなわちパーティクル)の
脱落が生じ易いという欠点がある。
【0004】これらの問題を解決するために、従来、ハ
ードディスク用磁気ヘッドのトレイにおいては、例えば
ポリカーボネートにカーボン繊維を添加した材料が使用
されている。カーボン繊維であれば、カーボンブラック
に比べて、パーティクルの脱落を少なくすることができ
る。
【0005】なお、磁気ヘッドは、一般に、アーム部品
と、該アーム部品の先端に取り付けられたヘッドチップ
と、該ヘッドチップに結線されたリード線とを有する。
MRヘッドは、このヘッドチップとしてMR素子(磁気
抵抗素子)を用いたものである。
【0006】しかしながら、近年、ヘッドの高密度化の
ために、従来の薄膜ヘッドに代わりMR(磁気抵抗効
果)ヘッドが主流になりつつあるなかで、カーボン繊維
を用いた材料でも十分な要求特性を満たさなくなってき
ている。
【0007】即ち、導電性充填材としてカーボン繊維を
用いた材料よりなるトレイは、カーボンブラックを充填
したものに比べてパーティクルの脱落が少ないが、MR
ヘッド用トレイにおいては脱落パーティクルの更なる低
減が要求されてきている。
【0008】これは、MRヘッドそのものが導電性パー
ティクルに対してデリケートであるだけでなく、実使用
において、ヘッドと磁気ディスクのクリアランスが極め
て小さくなってきており、パーティクルによるディスク
クラッシュが生じやすくなってきていることにも由来し
ている。
【0009】即ち、ハードディスク用磁気ヘッドのトレ
イからは、ヘッドを純水により超音波洗浄する工程等に
おいて、トレイ表面から繊維自体が脱落したり、繊維間
の樹脂成分が剥がれ落ちたりすることでパーティクルが
発生する。このようなパーティクルの脱落はヘッドを汚
染、損傷させるだけでなく、ハードディスクドライブの
使用時にヘッドとハードディスク間の異物としてヘッド
クラッシュを引き起こす危険性があった。
【0010】ところで、従来の薄膜ヘッドは、信号磁界
がコイルに接近する際に発生する電流によって信号を検
知するのに対し、MRヘッドは、MR素子に微弱なセン
ス電流を流し、信号磁界を電流の抵抗値によって検出す
るものである。従って、MRヘッドでは、微弱なノイズ
電流が流れた場合でもMR素子を損傷させてしまう危険
性が大きい。このため、磁気ヘッドのトレイとの電位差
に起因する静電気放電や、ヘッドとトレイとの接触によ
り生じる接触電流に対して、従来の集積型磁気ヘッドや
ICに比べて遙かにデリケートである。
【0011】即ち、MRヘッドの組み付け工程において
は、ヘッドチップにリード線が結線され、このヘッドチ
ップを介してアーム部品がジンバルに組み付けられる。
このリード線(金属線)にはポリイミドが被覆されてい
るが、ポリイミドと金属線との接触電位差に起因して接
触部は常に電荷分離した、電気的に不安定な状態にあ
る。この結果、リード線先端が磁気ヘッドのトレイ等に
接触した際、接触部における電荷のやりとりがより生じ
易くなり、損傷の危険性が高くなる。
【0012】従来の磁気ヘッド用トレイの表面抵抗値は
10〜10Ω/□程度であり、静電気放電によるヘ
ッドの損傷の危険性はないものの、トレイの表面抵抗が
低すぎることによる、ヘッドとトレイ間、または周辺部
品とトレイ間の過度な接触電流による損傷が深刻な問題
となっている。
【0013】しかも、導電性充填材としてカーボン繊維
を添加したものでは、トレイの表面抵抗値は特に低くな
りやすい。表面抵抗値を増大させるために、カーボン繊
維の添加量を減らすと、トレイ内部のカーボン繊維同士
の接触状態が不安定になり、均一な抵抗値が得られなく
なる。
【0014】また、カーボン繊維を用いたものでは、カ
ーボン繊維中に含まれる不純物であるクロルイオンが、
純水洗浄時に純水中に流出し、これにより磁気ヘッドに
腐食が発生したり、このクロルイオンがヘッドとディス
ク間の異物となる問題も発生している。
【0015】このように、従来においては、静電気放電
や過度の接触電流の導通等による損傷といった電気的問
題と、パーティクルの脱落や、イオンコンタミネーショ
ンによる汚染、損傷といった物理的化学的問題があり、
これらを同時に解決できるようなトレイは提供されてい
ないのが現状である。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来の実
情に鑑みてなれさたものであって、静電気放電や過度の
接触電流の導通等による損傷の問題がなく、また、パー
ティクルの脱落やイオンコンタミネーションによる汚
染、損傷の問題もない、磁気ヘッド用トレイ等の磁気デ
ィスク用磁気ヘッドの搬送用トレイを提供することを目
的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明の磁気ディスク用
磁気ヘッドの搬送用トレイは、アーム部品と、該アーム
部品の先端に取り付けられたヘッドチップと、該ヘッド
チップに結線されたリード線とを有する磁気ディスク用
磁気ヘッドを搬送するためのトレイにおいて、該トレイ
は、導電性熱可塑性樹脂組成物を成形してなるものであ
り、該トレイの表面抵抗値が10〜1012Ωであ
り、かつ、純水500ml中に、表面積100〜100
0cmの該トレイを浸漬し、40KHzの超音波を6
0秒間印加したときに、該トレイの表面から脱落する粒
径1μm以上のパーティクルの数が該トレイの単位表面
積当り5000pcs/cm以下であることを特徴と
するものである。
【0018】表面抵抗値が10〜1012Ωであれ
ば、十分な帯電防止性を得ることができる上に、トレイ
との接触における過大な接触電流を防止することができ
るため、磁気ヘッドの電気的損傷を防止できる。
【0019】また、純水500ml中に、表面積100
〜1000cmのトレイを浸漬し、40KHzの超音
波を60秒間印加したときに、該トレイの表面から脱落
する粒径1μm以上のパーティクルの数(以下、この値
を「パーティクル発生量」と称す。)が5000pcs
/cm以下であるような、表面の均一性、安定性に優
れたトレイであれば、ひっかきや摩耗、洗浄により脱落
するパーティクルによる磁気ヘッドの物理的ないし化学
的な汚染や損傷を防止することができる。
【0020】本発明において、導電性熱可塑性樹脂組成
物としては、熱可塑性樹脂にポリエーテル系高分子型帯
電防止剤、導電性フィラー及び炭素フィブリルよりなる
群から選ばれた1種又は2種以上の導電性充填材を配合
してなるものが好ましく、熱可塑性樹脂としてはポリカ
ーボネート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレ
ンテレフタレート及びポリプロピレンよりなる群から選
ばれた1種又は2種以上を用いることができる。
【0021】また、本発明の磁気ディスク用磁気ヘッド
の搬送用トレイは、純水50ml中に表面積100cm
のトレイを浸漬して60℃で60分間攪拌したとき
に、トレイから溶出するクロルイオン量(以下、この値
を「クロルイオン溶出量」と称す。)が0.01μg/
cm以下であることが、クロルイオンによる腐食等の
問題を防止する上で好ましい。
【0022】本発明の磁気ディスク用磁気ヘッドの搬送
用トレイは、特に、磁気ディスクドライブ用MRヘッド
の搬送用のトレイとして好適である。
【0023】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を詳細
に説明する。
【0024】本発明のトレイは、その表面抵抗値が2探
針プローブを用いた測定において、10〜10
12Ω、好ましくは10〜1011Ω、より好ましく
は10〜1010Ωのものである。表面抵抗値がこの
範囲であると、帯電防止性に優れるだけでなく、トレイ
との接触における過大な接触電流が防止できるため、磁
気ヘッドの損傷が少ない。
【0025】なお、一般に表面抵抗値とは、測定サンプ
ルの厚みや幅方向への電流の回り込みを考慮して、抵抗
値を形状要因で換算することにより(Ω/□)の単位で
得られるが、本発明の磁気ディスク用磁気ヘッドの搬送
用トレイのように複雑な形状の場合、この換算が極めて
困難である。一方、実用においては、形状を含んだ上で
の見かけの抵抗値が重要であり、必ずしも形状で換算さ
れた単位(Ω/□)を用いる必要はない。従って、本発
明においては、上記表面抵抗値(Ω)で評価する。
【0026】本発明のトレイはまた、前述のパーティク
ル発生量が5000pcs/cm以下である。このパ
ーティクル発生量が5000pcs/cmを超える
と、ひっかきや摩擦、洗浄時に脱落したパーティクルに
よる汚染や損傷の問題がある。本発明では、特に、パー
ティクル発生量は1000pcs/cm以下であるこ
とが好ましい。
【0027】本発明のトレイはまた、前述のクロルイオ
ン溶出量が0.01μg/cm以下であることが好ま
しい。このクロルイオン溶出量が0.01μg/cm
を超えると、洗浄時に溶出したクロルイオンによる腐食
や使用時の異物発生の問題がある。クロルイオン溶出量
は特に0.005μg/cm以下であることが好まし
い。
【0028】ところで、導電性充填材として炭素繊維を
用いたトレイにあっては、炭素繊維の表面処理剤である
有機性成分が磁気ヘッドに付着してヘッドを汚染、損傷
させたり、ヘッドとディスク間の異物となる問題が懸念
される。この問題を防止するために、本発明では、後述
の不揮発性有機物溶出量の測定方法で測定したときのト
レイからの不揮発性有機物の溶出量がトレイの単位表面
積当り0.5μg/cm以下であることが好ましい。
【0029】以下に本発明のトレイの成形材料となる導
電性熱可塑性樹脂組成物について説明する。
【0030】この導電性熱可塑性樹脂組成物に用いられ
る導電性充填材としては、高分子型帯電防止剤、導電性
フィラー、炭素フィブリルが挙げられる。
【0031】高分子型の帯電防止剤としては、ポリエー
テル、4級アンモニウム塩、スルホン酸塩等の導電性単
位をブロックもしくはランダムに組み込んだ高分子や、
特開平1−259051号公報に記載されているよう
な、ホウ素原子を分子中に有する高分子電荷移動型結合
体などが使用できる。
【0032】これらの中でも、ポリエーテル系高分子帯
電防止剤が樹脂との溶融混練による複合化における耐熱
性の点で望ましく、具体的には、ポリエチレンオキシ
ド、ポリエーテルエステルアミド、ポリエーテルアミド
イミド、エチレンオキシド−エピハロヒドリン共重合
体、メトキシポリエチレングリコール−(メタ)アクリ
レート共重合体、好ましくはポリエーテルエステルアミ
ド、ポリエーテルアミドイミド、より好ましくはポリエ
ーテルエステルアミドを用いることができる。
【0033】高分子型帯電防止剤の添加量としては、熱
可塑性樹脂成分100重量部に対して1〜100重量
部、特に5〜60重量部、とりわけ5〜40重量部とす
るのが好ましい。添加量が上記範囲より少ないと表面抵
抗値が1012より大きくなりやすく、帯電防止性能に
劣るものとなる。また、添加量が上記範囲よりも多いと
曲げ弾性率、引っ張り強度等の機械的性質や耐熱性に劣
るものとなる。
【0034】導電性フィラーとしては、導電性繊維や、
酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウム等の
金属酸化物系のものが挙げられる。なお金属酸化物系フ
ィラーのなかでも格子欠陥の存在により余剰電子が生成
して導電性を示すものの場合には、ドーパントを添加し
て導電性を増加させたものを用いてもよい。例えば、酸
化亜鉛にはアルミニウム、酸化スズにはアンチモン、酸
化インジウムにはスズ等がそれぞれドーパントとして用
いられる。
【0035】導電性フィラーとしては、特に、繊維径5
μm以下、望ましくは2μm以下で、繊維長さ/径比
(アスペクト比)5以上、望ましくは10以上の導電性
繊維が好ましく、具体的には、ステンレス繊維、銅繊
維、ニッケル繊維などの金属繊維、カーボンウィスカ、
酸化チタンウィスカ、炭化珪素ウィスカなどの導電性ウ
ィスカや、チタン酸カリウムウィスカやホウ酸アルミニ
ウムウィスカ等の絶縁性ウィスカの表面に導電性カーボ
ン皮膜や導電性酸化スズ皮膜を形成した複合系導電性ウ
ィスカが挙げられる。これらのうち、特に、ホウ酸アル
ミニウムウィスカに、導電性皮膜を形成したものが望ま
しい。なお、ここで導電性繊維の繊維径、長さは、顕微
鏡観察により5点測定した平均値である。
【0036】上記導電性充填材の中でも、以下の理由か
ら、DBP吸油量が100cc/100g以上のもの、
好ましくは250cc/100g以上のもの、より好ま
しくは400cc/100g以上のものが望ましい。
【0037】即ち、DBP吸油量が大きいほど充填材の
表面積が大きいことを表しており、従って、一般にDB
P吸油量の数値が大きいものほど微細な形状なものとな
る。一方、導電性充填材の配合による樹脂の導電性の発
現は、導電性充填材同士の連続的な接触による導電経路
の形成により、導電性充填材間の距離が10〜30Å程
度離れた不完全な接触状態においては、充填材間に電子
のホッピングによる電気伝導が生じる。このホッピング
による導電性は導電性充填材の内部での導電性に比較し
て低い。ところで、トレイには、後述の如く、表面抵抗
値(或いは導電性)が中位に安定していることが望まれ
る。従って、樹脂内部に導電性充填材の不完全な接触状
態を多数形成することにより、樹脂組成物の導電性を中
位(例えば10Ω)に安定して得ることが望ましい。
DBP吸油量が大きく微細な形状の充填材ほど、このよ
うな不完全な接触状態が形成される確率が高いため、本
発明では、上述のようなDBP吸油量の大きい導電性充
填材を用いるのが好ましい。
【0038】ところで、前述の導電性充填材としての金
属フィラーや、炭素繊維などは、ポリカーボネート樹脂
との親和性を補うために、通常はシランカップリング剤
などの有機性の表面処理剤によって処理される。しか
し、この表面処理剤は低分子量化合物が多く、そのた
め、得られたトレイから発生するアウトガスの増加に寄
与する場合がある。これに対して、DBP吸油量が10
0cc/100g以上のカーボンブラック等の炭素系導
電性充填材の表面は、一般に極めて活性に富み、表面処
理なしでポリカーボネート樹脂とよく親和して良好な分
散性を示す。従って、表面処理剤に由来するアウトガス
が発生することがない点においても、DBP吸油量の大
きい導電性充填材が好適である。
【0039】なお、アウトガスが少ないと好適である理
由については後に詳述する。
【0040】このようなDBP吸油量を満足する導電性
充填材としては、具体的にはファーネスブラック、アセ
チレンブラック、ケッチェンブラック等のカーボンブラ
ックなどの炭素系導電性物質が挙げられる。
【0041】これらの導電性フィラーの添加量は、熱可
塑性樹脂成分100重量部に対して、5〜100重量
部、特に15〜60重量部とするのが好ましい。添加量
が上記範囲より少ないと表面抵抗値が1012より大き
くなりやすく、帯電防止性能に劣るものとなる。また、
添加量が上記範囲よりも多いと成形性が損なわれたり、
パーティクル発生量の増加を引き起こす。
【0042】炭素フィブリルとしては、繊維径が100
nm以下の炭素フィブリルが好ましく、例えば特表平8
−508534号公報に記載されているものを使用する
ことができる。
【0043】即ち、炭素フィブリルは、当該フィブリル
の円柱状軸に実質的に同心的に沿って沈着されているグ
ラファイト外層を有し、その繊維中心軸は直線状でな
く、うねうねと曲がりくねった管状の形態を有するた
め、ポリカーボネートトレイからの脱落が少ない。
【0044】なお、炭素フィブリルの繊維径は製法に依
存し、分布のあるものであるが、ここで言う繊維径とは
顕微鏡観察して5点測定した平均値を指す。炭素フィブ
リルの繊維径が100nmより大きいと、樹脂中でのフ
ィブリル同士の接触が不十分となり、安定した抵抗値が
得られにくい。従って、炭素フィブリルとしては繊維径
100nm以下のものが好ましい。
【0045】特に、炭素フィブリルの繊維径が20nm
以下であると、万が一炭素フィブリルがトレイの表面か
ら脱落し、ヘッド等に付着した場合であっても、作動時
のヘッドとハードディスクとのクリアランスは繊維径よ
り比較的大きい(50μm程度)ため、ディスククラッ
シュの危険性が低下するので好ましい。
【0046】一方、炭素フィブリルの繊維径は、0.1
nm以上、特に0.5nm以上であることが好ましい。
繊維径がこれより小さいと、製造が著しく困難である。
【0047】また、炭素フィブリルは、長さと径の比
(長さ/径比、即ちアスペクト比)が5以上のものが好
ましく、特に100以上、とりわけ1000以上の長さ
/径比を有するものが好ましい。なお、この炭素フィブ
リルの長さ/径比は、透過型電子顕微鏡での観察におい
て、5点の実測値の平均値によって得られる。
【0048】また、微細な管状の形態を有する炭素フィ
ブリルの壁厚み(管状体の壁厚)は、通常3.5〜75
nm程度である。これは、通常、炭素フィブリルの外径
の約0.1〜0.4倍に相当する。
【0049】炭素フィブリルはその少なくとも一部分が
凝集体の形態である場合、原料となる樹脂組成物中に、
面積ベースで測定して約50μmより大きい径を有する
フィブリル凝集体、望ましくは10μmよりも大きい径
を有するフィブリル凝集体を含有していないことが望ま
しい。
【0050】このような炭素フィブリルは、市販品を使
用することができ、例えば、ハイペリオンカタリシスイ
ンターナショナル社の「BN」が使用可能である。
【0051】炭素フィブリルの添加量は、熱可塑性樹脂
成分100重量部に対して0.25〜9重量部、特に
0.5〜6重量部とするのが好ましい。この添加量がこ
れよりも少ないと導電性が発現しにくく、一方これより
多く添加しても増量に見合う効果の向上は認められず、
むしろトレイからのパーティクルの発生が見られると共
に成形性も低下することとなる。
【0052】上述の各種導電性充填材は、1種類を単独
で使用しても、2種以上のものを組み合わせて使用して
も良い。
【0053】上述の高分子型帯電防止剤、導電性フィラ
ー、炭素フィブリルの中でも、炭素フィブリルがパーテ
ィクルの発生やイオンコンタミの少ない点で望ましい。
【0054】本発明で使用される熱可塑性樹脂として
は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリ
メチルペンテン等の脂肪族ポリオレフィンや脂環族ポリ
オレフィン、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタ
レート、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレン
サルファイド、各種ポリアミド(ナイロン6、66、ナ
イロン610、ナイロンMXD6等)、ポリエーテルイ
ミド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリ
エーテルエーテルケトン、アクリル系樹脂、スチレン系
樹脂、変性ポリフェニレンエーテル、液晶性ポリエステ
ル等の非オレフィン系樹脂等が挙げられる。
【0055】上記の熱可塑性樹脂のなかでも、乾燥工程
における耐熱性の点で、熱変形温度(ASTM D68
4 4.6Kg荷重)が110℃以上であるものが望ま
しく、特に、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリ
エチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレー
ト、変性ポリフェニレンエーテルが耐熱性、コストの面
で好ましい。更に、ポリカーボネート、ポリブチレンテ
レフタレート、ポリエチレンテレフタレートが、そり等
の寸法精度の点で好適であり、とりわけポリカーボネー
トが好ましい。
【0056】このようなポリカーボネート樹脂として
は、市販品を使用することができ、例えば、三菱エンジ
ニアリングプラスチック社製の「ノバレックス」、「ユ
ーピロン」、帝人化成社製の「タフロン」、GEプラス
チック社製の「レキサン」などが使用できる。これらの
ポリカーボネート樹脂の中でも、280℃、2.16K
gにて測定したメルトフローレート(MFR)が3g/
10分以上、特に6g/10分以上のものが、磁気ヘッ
ド用トレイの表面粗さをコントロールしやすい点で望ま
しい。
【0057】これらの樹脂は、1種を単独で、或いは2
種以上を組み合わせて使用することができる。
【0058】この熱可塑性樹脂組成物には、必要に応じ
て、本発明の目的を損なわない範囲で各種の添加成分を
配合することができる。例えば、ガラス繊維、シリカ繊
維、シリカ・アルミナ繊維、チタン酸カリウム繊維、ほ
う酸アルミニウム繊維等の無機繊維状強化材、アラミド
繊維、ポリイミド繊維、フッ素樹脂繊維等の有機繊維状
強化材、タルク、炭酸カルシウム、マイカ、ガラスビー
ズ、ガラスパウダー、ガラスバルーン等の無機充填材、
フッ素樹脂パウダー、二硫化モリブデン等の固体潤滑
剤、パラフィンオイル等の可塑剤、酸化防止剤、熱安定
剤、光安定剤、紫外線吸収剤、中和剤、滑剤、相溶化
剤、防曇剤、アンチブロッキング剤、スリップ剤、分散
剤、着色剤、防菌剤、蛍光増白剤等といった各種添加剤
を配合することができる。
【0059】本発明のトレイの製造方法は、選定したマ
トリックス樹脂に適した方法であれば、特に制限はな
く、通常の熱可塑性樹脂の加工方法で製造できる。例え
ば、熱可塑性樹脂に導電性充填材を予め混合した後、バ
ンバリーミキサー、ロール、ブラベンダー、単軸混練押
し出し機、二軸混練押し出し機、ニーダーなどで溶融混
練することによって熱可塑性樹脂組成物を製造すること
ができ、その後、各種の溶融成形法により、この樹脂組
成物を所定形状に成形してトレイを得ることができる。
この成形法としては、具体的には、プレス成形、押し出
し成形、真空成形、ブロー成形、射出成形などを挙げる
ことができる。これらの成形法の中でも、特に射出成形
法、真空成形法が望ましい。
【0060】射出成形法としては、一般的な射出成形法
の他に、インサート射出成形法による金属部品その他の
部品との一体成形や、二色射出成形法、コアバック射出
成形法、サンドイッチ射出成形法、インジェクションプ
レス成形法等の各種成形法を用いることができる。射出
成形においては、樹脂温度、金型温度、成形圧力によっ
て得られるトレイの表面抵抗値が変化するので、目的に
応じて適切な条件を設定する必要がある。
【0061】本発明のトレイは、ヘッドスペースガスク
ロマトグラムにより、例えば、下記測定方法で測定した
塩素化炭化水素発生量が0.1μg/g以下のポリカー
ボネート製のものが好適である。 <発生ガス量測定方法>トレイより切り出した分析サン
プル(22mm(長さ)×10mm(幅)×3mm(厚
さ))2ピース(総表面積12.6cm)を、容量2
2mLのバイヤル中で、内標としてn−オクタンを10
μL添加して、加熱温度85℃、平衡時間16時間の条
件でガスを抽出した後、ガスクロマトグラム(GC)に
て測定し、イオンクロマトグラムにおけるn−オクタン
との面積比より発生量を算出する。ただし、分析サンプ
ルの形状は上記長さ、幅、厚さに何ら制限されず、ま
た、分析サンプルの総表面積が異なる場合には、12.
6cmに換算すれば良い。
【0062】この塩素化炭化水素発生量が0.1μg/
g以下であればヘッドへの悪影響は極めて少ない。塩素
化炭化水素発生量は、望ましくは0.02μg/g以下
である。
【0063】また、ヘッドへの悪影響を考慮した場合、
総アウトガス量は1μg/g以下、特に0.5μg/g
以下、塩化メチレン発生量は0.1μg/g以下、炭化
水素発生量は0.5μg/g以下、特に0.2μg/g
以下であることが望ましい。なお、この炭化水素とは、
後述のポリカーボネート樹脂の製造において使用される
n−へプタンや、n−ヘキサン、シクロヘキサン、ベン
ゼン、トルエン等である。
【0064】本発明において、導電性充填材を含有する
ポリカーボネート樹脂組成物を成形することにより、こ
のようなガス発生量のトレイを得る方法について、以下
に説明する。
【0065】このポリカーボネート樹脂としては、例え
ば界面重合法、ピリジン法、クロロホーメート法などの
溶液法により、二価フェノール系化合物をホスゲンと反
応させることによって製造される一般的なものを使用で
きる。この場合、トレイからの揮発成分となる、重合溶
媒として用いた塩化メチレンなどの塩素化炭化水素等
を、得られるトレイに残留させない方法としては、例え
ば以下の(A),(C),(D)の方法が挙げられる。
また、下記(B)の如く、溶媒を用いない方法で製造さ
れたポリカーボネート樹脂を用いる方法も有効である。 (A) 塩素化炭化水素溶液として得られたポリカーボ
ネート樹脂を精製するに当り、ポリカーボネート樹脂の
水懸濁液を得、これを濾過や遠心分離等により湿潤粉末
を得る。例えば、ポリカーボネートの塩化メチレン溶液
に、n−へプタンなどのポリカーボネート樹脂の貧溶媒
(ポリカーボネートが溶解しないか、溶解しても僅かな
溶媒)を沈殿が生じない程度添加してなる樹脂液を、温
水中に滴下し、適宜湿式粉砕を行いながら貧溶媒を留去
する(以下、この方法を「温水滴下精製」と記す。)。
このとき、80〜100℃に加熱しながら貧溶媒を留去
する際、腐食性の揮発性ガスの原因となる塩化メチレン
等の塩素化炭化水素が効率よく除去される。 (B) 重合溶媒を使用しない重合方法により得られた
ポリカーボネート樹脂(例えば、特開平4−10362
6号公報等に開示されたポリカーボネート樹脂)を使用
する。 (C) 溶融混練又は溶融成形に当り、真空脱気する。
例えば、通常の精製方法、或いは上記(A)法又は
(B)法により得られたポリカーボネート樹脂をベント
付き押し出し機に供給して、ベントより真空脱気するこ
とにより、溶媒を除去する。この際、特開平9−297
38号公報に記載されるように、原料粉末或いは溶融状
態の樹脂に水を添加すると、残存溶媒の除去の点で好適
である。 (D) 通常の精製方法或いは、上記(A)〜(C)の
方法より得られたポリカーボネート樹脂を使用した樹脂
組成物を用いて成形したトレイを、アニールすることに
よって揮発成分を除去する。この場合、アニール処理
は、80℃以上の温度で30分以上行うのが好ましい。
このアニール処理温度が140℃を超えるとトレイの寸
法変化や変形を引き起こす可能性があり、また、アニー
ル処理時間が20時間を超えても揮発成分の除去効果の
向上は望めないことから、アニール処理は80〜140
℃で30分〜20時間とするのが好ましい。
【0066】なお、上記(A)〜(D)の方法のうち、
(A)法では、塩素化炭化水素は低減できるものの、n
−ヘプタンなどの貧溶媒成分が残留する可能性が高い。
n−ヘプタンはヘッドを腐食することはないものの、最
近のより高密度化されたMR素子においては、ヘッド素
子表面への微少なデポジットの危険性が問題とされるこ
とから、前述の如く、n−ヘプタン等の炭化水素発生量
についても、極力抑えることが望まれる。
【0067】このようなn−ヘプタンや、オリゴマー、
その他の低分子量揮発成分も効率的に除去する点から
は、特に、(C)法の真空脱気による溶媒除去法が望ま
しい。この(C)法の押し出し機での真空脱気は、導電
性充填材を溶融混練により複合化する際に行っても良い
し、この混練前又は混練後に行っても良い。
【0068】また、本発明の磁気ディスク用磁気ヘッド
の搬送用トレイは、表面粗さが、カットオフ波長2.5
mmの測定において、下記又はを満足するものが好
適である。
【0069】 十点平均粗さ(Rz)が5μm以下 カッティングレベル10%負荷長さ率(tp)が1
%以上で、中心線より±0.1μm以上のピークカウン
ト(Pc)が測定長1cm当たり100以下 ここで、十点平均粗さ(Rz)とは、粗さ曲線の平均線
から縦倍率の方向に測定した、最も高い山頂から5番目
までの山頂の標高の絶対値の平均値と、最も低い谷底か
ら5番目までの谷底の標高の絶対値の平均値との和より
算出して求める。従って、Rzの数値は、小さいほど平
滑な表面であることを示す。
【0070】なお、極めて平滑な表面の場合、山及び谷
が測定範囲内に5個以上存在しないと算出が不可能であ
る。そのような場合には、本発明では最大山と最大谷の
和、すなわちRmaxで置き換えることが出来る。
【0071】一方、カッティングレベル10%の負荷長
さ率(tp)とは、粗さ曲線から基準長さだけ抜き取
り、最も高い山頂から10%低いレベルで、平均線と平
行に切断したときに得られる切断長さの和(負荷長さ)
の基準長さに対する比を百分率で表したものをいう(J
IS B0601)。
【0072】また、±0.1μm以上のピークカウント
(Pc)とは粗さ曲線の平均線から±0.1μmの高さ
及び深さに平均線と平行に線を引き、その線を縦方向に
横切る凹凸が、基準長さ内にいくつあるかをカウントし
たものである。
【0073】十点平均粗さ(Rz)が5μm以下の平滑
度の高い表面粗さであれば、ポリイミド被覆材などの磁
気ヘッドへの傷付き性は少ない。
【0074】また、十点平均粗さ(Rz)が5μmを超
えても、カッティングレベル10%の負荷長さ率(t
p)が1%以上で、かつ前記ピークカウント(Pc)が
1cmあたり100以下、望ましくは80以下である
と、磁気ヘッドへの傷付きが少なく良好となる。
【0075】逆に、十点平均粗さ(Rz)が5μmを超
え、カッティングレベル10%の負荷長さ率(tp)が
1%より小さいと、突起の先端が鋭利になり、磁気ヘッ
ドへの損傷が大きくなる。また、十点平均粗さ(Rz)
が5μmを超え、カッティングレベル10%の負荷長さ
率(tp)が1%以上でピークカウント(Pc)値が1
00を超える表面粗さであると、磁気ヘッドへの損傷が
大きくなる。
【0076】ところで、非結晶性で比較的溶融粘度の高
いポリカーボネート樹脂に導電性充填材を配合した樹脂
組成物の射出成形品よりなるトレイの表面は、金型表面
を転写し難く、流動性、充填材の形状、収縮及び成形条
件等に起因する表面付近での流れムラや充填材の露出に
よって表面粗さが形成される。
【0077】かかる状態での表面粗さは、Pc値で表さ
れる凹凸の数が上記の範囲以下であれば山と谷の傾斜が
なだらかになり、山の頂点が緩やかになる。このことに
よって磁気ヘッドとの摩擦において”引っ掻き”の効果
が減少する。逆にPc値が100を超えると個々の山が
鋭利な突起となり、磁気ヘッドへの損傷を引き起こす。
ピークカウント(Pc)は10以上80以下において特
に磁気ヘッドの損傷性が少なくなる。
【0078】上記の表面粗さは、金型表面の転写性を改
良したポリカーボネート樹脂組成物を用いて、金型表面
を放電加工、エッチング、サンドブラストなどによる処
理によって意識的に粗らして、それを転写した場合にお
いても同様である。
【0079】特に、磁気ヘッドをトレイに搭載した状態
にて水中洗浄及びその後の乾燥工程を行う場合、磁気ヘ
ッドと接触する部位のトレイ表面の十点平均粗さ(R
z)が小さいと、その間に浸透した洗浄水の乾燥性が低
下し、乾燥効率を低下させるという問題が生じることが
ある。更に、磁気ヘッド用トレイの場合、磁気ヘッドの
目視検査において、トレイの表面の平滑性が良すぎる
と、光の反射率が大きくなり、検査に支障をきたす。
【0080】かかる観点から、磁気ヘッド用トレイの磁
気ヘッドの搭載される部位の表面粗さは、十点平均粗さ
(Rz)が5μm以上50μm以下でカッティングレベ
ル10%の負荷長さ率(tp)が1%以上、かつピーク
カウント(Pc)が100以下、好ましくは10以上8
0以下であることが好ましい。
【0081】
【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明する。
【0082】なお、以下の実施例及び比較例において、
成形には75ton射出成形機を用い、図1(斜視図)
及び図2(a)(平面図)、(b)(図2(a)のB−
B線に沿う断面図)に示す形状及び寸法のトレイを成形
した。図中、1はトレイ本体、2は位置決めリブ、3は
位置決めボス、4は磁気ヘッドをそれぞれ示す。
【0083】実施例及び比較例における各種の物性ない
し特性の評価方法は次の通りである。 <表面抵抗値>図2(a)の斜線を付した範囲の任意の
5ヶ所で、2探針プローブで、プローブ先端:2mm
φ、プローブ中心間距離:20mmにて下記プローブ間
印可電圧にて測定し、平均値を算出した。 表面抵抗値が10Ω以上10Ω未満の場合: 10V 表面抵抗値が10Ω以上の場合 :100V ただし、表面抵抗値10Ω以上の測定には、プローブ
先端を5mmφとして、さらに厚み2mmt、直径5m
mφ、10Ωcm以下の導電性シリコンゴムをアセンブ
リして、サンプル表面との密着が安定するようにして測
定した。
【0084】また、測定機としては次のものを用いた。 表面抵抗値10Ω以上、10Ω未満の場合:アドバ
ンテスト社製「高抵抗計R8340」 表面抵抗値10Ω以上の場合 :ダイヤ
インスツルメント社製「ハイレスタAP」 <パーティクル発生量>純水500mlに図1,2の形
状に形成したトレイ(総表面積420.8cm )1枚
を浸漬し、超音波(40KHz、0.5W/cm)を
60秒間印加した。その後、抽出した純水を液中パーテ
ィクルカウンターにて吸引し、粉塵粒子径1μm以上の
数量を測定した。なお、測定に際しては、前処理とし
て、トレイを純水により8分間超音波洗浄した後に、1
00℃のオーブン中にて30分乾燥を行った。作業は全
てクリーンルーム内で行った。また、サンプル浸漬の際
には全てガラス製容器を用いた。 <クロルイオン溶出量>純水480mlに図1,2の形
状に成形したトレイ(総表面積420.cm)2枚を
ポリプロピレン容器中で浸漬し、60℃のウォーターバ
ス中で60分攪拌した。その後、イオンを抽出した純水
中のクロルイオンをイオンクロマトグラフ法にて分析し
た。 <不揮発性有機物溶出量>旭ガラス社製フロン系洗浄剤
「アサヒクリンAK−225」500mlに、図1,2
の形状のトレイサンプル(総表面積420.8cm
を浸漬し、超音波(40KHz、0.5W/cm)を
60秒間印加した。抽出液をアルミパン上で100℃に
て揮発させて、残留分の重量を測定した。 <磁気ヘッドの腐食試験>このトレイにMRヘッドを1
2個搭載して、ガラス製の容器(容量201.5mL)
中で、80℃、90%、95時間放置した。その後、M
Rヘッドをトレイから取り出し、100倍の顕微鏡にて
MR素子部の腐食の有無を観察し、下記基準で評価を行
い、結果を表1に示した。 ○…磁気ヘッド(素子)に、腐食は見られなかった。 ×…全ての磁気ヘッド(素子)のパーマロイにより構成
されている部位に腐食が発生した。 <ガス発生量の測定>別に、トレイより分析サンプルと
して22mm(長さ)×10mm(幅)×3mm(厚
さ)のサンプルを2ピース(総表面積12.6cm
切り出して、内標としてn−オクタンを10μL添加し
た容量22mLのバイヤル中で、加熱温度85℃、平衡
時間16時間の条件でガスを抽出した。
【0085】バイヤル中に発生したガスをガスクロマト
グラム(GC/MS)にて測定した。このときの測定条
件は以下に示す通りである。
【0086】 装 置 :島津製作所社製「GC/MS QP5050」 カ ラ ム :CHROMPAK PORAPLOT Q 0.32 mm×25m カラム温度 :35〜240℃(10℃/min) 注入口温度 :230℃ インターフェース温度:280℃ トレイガス :ヘリウム 注入口圧力 :100K Pas 全 流 量 :60mL/min 注 入 量 :2mL 発生ガスの定性分析の結果、主成分はn−ヘプタン、ア
セトン、1−プロペン、2−プロパノール、及びその他
の微量成分であった。
【0087】総アウトガス量、塩化メチレン発生量、n
−ヘプタン発生量をそれぞれ以下の式により算出し、結
果を表1に示した。 総アウトガス量(μg/g) =(サンプル総ピーク面積−ブランク総ピーク面積) /(n−オクタンのピーク面積/n−オクタンの重量(g))×1 /(サンプル重量(g)) 塩化メチレン発生量(μg/g) =(塩化メチレンピーク面積) /(n−オクタンのピーク面積/n−オクタンの重量(g))×1 /(サンプル重量(g)) ヘプタン発生量(μg/g) =(ヘプタンピーク面積) /(n−オクタンのピーク面積/n−オクタンの重量(g))×1 /(サンプル重量(g)) <表面粗さ>東京精密社製 表面粗さ計「サーフコム」
を使用して、測定条件:カットオフ波長2.5mm、測
定長5mm、測定スピード0.3mm/Sにて測定し
た。測定は、磁気ヘッドが接触する図2(a)の斜線を
付した範囲の任意の5ヶ所について行い、各パラメータ
の平均値を算出した。また、Pc値は2倍して1cm当
たりの数値に換算した。 <損傷性試験>磁気ヘッドへの損傷性評価として、図3
に示す方法にて、磁気ヘッドが接触する図2(a)の斜
線を付した範囲から採取したトレイ材(サンプル)11
に対して、磁気ヘッドのリード線として使用される、基
材にポリイミドを使用したフレキシブルプリント配線基
板(FPC)(幅10mm)12を、ゴムシート13を
取り付けた荷重(100g,直径40mm)14で押し
付け、スパン80mmで10往復摺動させて、試験後の
配線基板12の表面を光学顕微鏡にて50〜100倍で
観察し、以下の基準で判定した。なお、損傷試験用サン
プル11は事前に全て純水洗浄を行い、表面に付着した
ゴミを取り除いた。また、事前洗浄及び損傷性試験は全
てクリーンルーム内で行った。 ◎: 傷が全く観察されない。 ○: 傷が6本未満で、傷深さが銅配線へ達していな
い。 ×: 傷が6本以上で、傷深さが銅配線へ達している。
【0088】実施例1〜4、比較例1,2 表1に示す配合及び混練条件で、2軸混練押し出し機
(池見鉄工社製PCM45,スクリュ長L/スクリュ径
D=32)で溶融混練して、ポリカーボネート樹脂組成
物のペレットを得た。なお、用いた材料の詳細は次の通
りである。下記材料のうち、炭素フィブリルの配合混練
は、予め15重量%の添加量で分散させた炭素フィブリ
ルマスターバッチを使用して、所定の含有量となるよう
に添加して行った。
【0089】 ポリカーボネート1 : 三菱エンジニアリングプラスチック(株)「 ノバレックス7022A」 ポリカーボネート2 : 三菱エンジニアリングプラスチック(株)「 ユーピロンS2000」 ポリエーテルエステルアミド: 東レ社製「PAS−40T」 導電性ウィスカ : 三菱金属(株)製酸化スズコートホウ酸アル ミニウムウィスカ「パストラン5110」(繊維径0.8μm、アスペクト比3 5) アセチレンブラック : 電気化学(株)製「デンカブラック」(DB P吸油量 190cc/g) 炭素フィブリル : ハイペリオンカタリシスインターナショナル 社製「BNタイプ」(繊維径 10nm、アスペクト比 100以上) 炭 素 繊 維 : 東邦レーヨン社製PAN系炭素繊維「ベスフ ァイトC6−SRS」(繊維径7μm、エポキシ樹脂表面処理品)
【0090】このペレットを用いて図1,2に示す形状
及び寸法のトレイを成形し、物性及び特性の評価を行
い、結果を表2に示した。
【0091】なお、シリンダ温度は300℃、金型温度
は90℃であり、図2(a)の斜線部に対応する金型面
の表面粗さはRmax15μmであった。
【0092】
【表1】
【0093】
【表2】
【0094】表2より、本発明の磁気ディスク用磁気ヘ
ッドの搬送用トレイは、ヘッドの汚染及びそれによる損
傷の問題が殆どなく、また、表面抵抗値が中位に安定し
ており、ヘッドへの電気的な損傷も少ないことがわか
る。
【0095】また、表2より本発明のトレイは、塩化メ
チレン等の発生量が極めて少なく、ヘッドチップの腐食
の危険性が少ないことがわかる。また、表2より本発明
のトレイは、摩擦によるヘッドの損傷の問題が殆どない
ことがわかる。
【0096】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、静
電気放電や過度の接触電流の導通等による電気的損傷や
パーティクルの脱落や、イオンコンタミネーションによ
る物理的化学的な汚染や損傷の問題のない磁気ディスク
ドライブ用のMRヘッド等の磁気ディスク用磁気ヘッド
の搬送用トレイが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例及び比較例において製造した磁気ヘッド
搬送用のトレイを示す斜視図である。
【図2】図2(a)は図1に示すトレイの平面図、図2
(b)は図2(a)のB−B線に沿う断面図である。
【図3】実施例及び比較例における損傷性試験方法を示
す断面図である。
【符号の説明】
1 トレイ本体 2 位置決めリブ 3 位置決めボス 4 磁気ヘッド 11 トレイ材 12 配線基板 13 ゴムシート 14 荷重
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08L 69/00 C08L 69/00 G11B 5/39 G11B 5/39 // C08K 3/00 C08K 3/00 7/06 7/06 C08L 101/00 C08L 101/00 (72)発明者 田中 繁 東京都大田区雪谷大塚町1番7号 アルプ ス電気株式会社内 (72)発明者 浅野 悦司 三重県四日市市大治田三丁目3番17号 油 化電子株式会社四日市工場内 (72)発明者 田中 智彦 三重県四日市市東邦町1番地 三菱化学株 式会社四日市事業所内 (72)発明者 鷺坂 功一 三重県四日市市東邦町1番地 三菱化学株 式会社四日市事業所内 Fターム(参考) 4F071 AA02 AA20 AA45 AA46 AA50 AA51 AB02 AD01 AE15 AE16 AE17 AF02 AH05 AH14 BA01 BB05 BC04 4J002 AA01W BB12W CF06W CF07W CG00W CH02X DA017 FA047 FD10X FD116 GG01 GS01 5D034 BA02 CA07 DA05

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アーム部品と、該アーム部品の先端に取
    り付けられたヘッドチップと、該ヘッドチップに結線さ
    れたリード線とを有する磁気ディスク用磁気ヘッドを搬
    送するためのトレイにおいて、 該トレイは、導電性熱可塑性樹脂組成物を成形してなる
    ものであり、 該トレイの表面抵抗値が10〜1012Ωであり、か
    つ、 純水500ml中に、表面積100〜1000cm
    該トレイを浸漬し、40KHzの超音波を60秒間印加
    したときに、該トレイの表面から脱落する粒径1μm以
    上のパーティクルの数が該トレイの単位表面積当り50
    00pcs/cm以下であることを特徴とする磁気デ
    ィスク用磁気ヘッドの搬送用トレイ。
  2. 【請求項2】 請求項1において、該導電性熱可塑性樹
    脂組成物が、熱可塑性樹脂に、ポリエーテル系高分子型
    帯電防止剤、導電性フィラー及び炭素フィブリルよりな
    る群から選ばれた1種又は2種以上の導電性充填材を配
    合してなる樹脂組成物であることを特徴とする磁気ディ
    スク用磁気ヘッドの搬送用トレイ。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2において、該導電性熱可
    塑性樹脂組成物の熱可塑性樹脂が、ポリカーボネート、
    ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレ
    ート及びポリプロピレンよりなる群から選ばれた1種又
    は2種以上であることを特徴とする磁気ディスク用磁気
    ヘッドの搬送用トレイ。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし3のいずれか1項におい
    て、純水50ml中に表面積100cmの該トレイを
    浸漬して60℃で60分間攪拌したときに、該トレイか
    ら溶出するクロルイオン量が該トレイの単位表面積当り
    0.01μg/cm以下であることを特徴とする磁気
    ディスク用磁気ヘッドの搬送用トレイ。
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