JP2001266527A

JP2001266527A - 磁気ディスクカートリッジ

Info

Publication number: JP2001266527A
Application number: JP2000078147A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Endo; 靖遠藤
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2000-03-21
Filing date: 2000-03-21
Publication date: 2001-09-28

Abstract

(57)【要約】【課題】ライナーのフリー部の自由端を磁気ディスク
メディアに接触させてクリーニングを行うについて、メ
ディアへの接触状態を内外周でコントロールして面高さ
を内外周で安定化させ、磁気記録再生性能の信頼性を高
める。【解決手段】上下のシェル1，2の接合によるケースＣ
内に円盤状の高記録密度用磁気ディスクメディア４を回
転可能に収容し、磁気ディスクメディア４に対向するシ
ェル内面にライナー５を固着するについて、ライナー５
の一部分をシェル内面から離れて磁気ディスクメディア
４の表面に接触可能なフリー部5aに設け、メディア回転
方向Ｄにおけるフリー部5aの外周側長さH1に対し内周側
長さH2を大きく設け、内外周の線速度差に対応した均一
な接触状態を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスクメデ
ィアをケース内に収容してなり、この磁気ディスクメデ
ィアを回転させて磁気記録再生に利用する磁気ディスク
カートリッジに関し、特に、磁気ディスクメディアのク
リーニング構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスクカートリッジは、上下シェ
ルを接合してなるケース内に円盤状の磁気ディスクメデ
ィアを回転自在に収容したもので、その磁気ディスクメ
ディアに磁気ヘッドによって記録再生を行うについては
高い信頼性の確保が必要である。

【０００３】上記信頼性の確保の点では、いわゆるドロ
ップアウトの原因となる塵埃を磁気ディスクメディアま
たは磁気ヘッドに付着させないことが重要である。この
塵埃は、磁気ディスクカートリッジ内部で発生するもの
および外部から侵入するものであるが、その発生および
侵入を完全に防止することは困難である。

【０００４】そして、磁気ディスクメディアに付着した
塵埃を拭き取るために、ケース内面に不織布等によるラ
イナーを配設し、このライナーをリフターによって磁気
ディスクメディア表面に接触させて磁気ディスクメディ
ア表面をワイピングすることが行われている。

【０００５】しかし、磁気ディスクカートリッジにおい
ては、磁気ディスクメディアの記録容量の増大に対応し
て高速回転化が図られ、その駆動トルクの安定性の確保
やモータのトルク容量アップを抑える点から、前記ライ
ナーとの接触を軽減する傾向にある。これに伴い、前記
ライナーによる磁気ディスクメディア表面の除塵効果が
少なくなり、磁気ディスクメディアに付着した塵埃が磁
気ヘッドのヘッドギャップに堆積することに伴うドロッ
プアウトの発生等の問題が顕著となり、対策が必要とさ
れる。

【０００６】上記のような点から、特開平11−45541号
公報に記載されているように、ケース内に磁気ディスク
メディアを回転可能に収容した磁気ディスクカートリッ
ジにおいて、上記磁気ディスクメディアの上下に対向し
てケース内面に固着するライナーの一部にケース内面に
固着しないフリー部（非固着領域）を設け、このフリー
部の端部を自由端として磁気ディスクメディアの回転に
伴ってケース内面から離れて該メディア表面に接触さ
せ、そのクリーニングを行うようにした技術が知られて
いる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかして、上記のよう
にライナーにおけるフリー部の自由端を磁気ディスクメ
ディアに接触させるようにした場合に、その接触が大き
くて強くなると磁気ディスクメディアの駆動時の負荷ト
ルクが大きくなり、また、その接触が小さくて弱いと除
塵効果が十分に得られずドロップアウトが発生しやすく
なり、さらに、接触差が大きいとメディア回転高さが内
外周で不安定となる問題が生じる恐れがある。

【０００８】つまり、回転状態にある磁気ディスクメデ
ィアの内周と外周とでは、一定回転速度下では外周の方
が線速度が速く、ライナーと磁気ディスクメディア間に
発生する負圧は外周の方が大きくなる。そのために外周
と内周でのライナーのフリー部と磁気ディスクメディア
との接触をコントロールしないと、接触状態が不均一と
なる。これに起因して上記のような問題が発生する。

【０００９】前記先行技術では、ライナーのフリー部の
固定端および自由端の両端部は、回転中心からほぼ放射
方向に向かう線分とされ、フリー部が扇形でメディア回
転方向における外周部分の長さが内周部分の長さより大
きく形成されている。これにより負圧の大きい外周部で
は、長さの大きいフリー部が内周側に比較して広い面積
で強く接触することになり、磁気ディスクメディアの負
荷トルクの増大を招く。また、上側のライナーは下側の
ライナーより自重により押圧力が大きく、フリー部が長
いことでその差も大きくなり、磁気ディスクメディアは
外周側が下方に偏位して、回転に曲がりが生じて磁気ヘ
ッドとのコンタクトが内外周部分でバランスがとれなく
なり、高密度記録における記録再生特性に影響を与え
る。一方、負圧の小さい内周部ではフリー部の接触が弱
いことに加えて長さが短いことで、除塵効果が低くドロ
ップアウトの発生が懸念される。

【００１０】本発明は上記点に鑑みなされたもので、ラ
イナーのフリー部の自由端を磁気ディスクメディアに接
触させてクリーニングを行うについて磁気ディスクメデ
ィアの高さが外周から内周にわたり安定し負荷トルクの
低減および記録再生性能の信頼性を高めるようにした磁
気ディスクカートリッジを提供せんとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決した本発
明の磁気ディスクカートリッジは、上下のシェルの接合
によるケース内に円盤状の磁気ディスクメディアを回転
可能に収容すると共に、前記ケースに磁気ヘッド挿入用
の窓部を有し、前記磁気ディスクメディアに対向する前
記シェルの窓部を除く部分の内面にそれぞれライナーを
固着してなる磁気ディスクカートリッジにおいて、前記
ライナーは一部分がシェル内面から離れて磁気ディスク
メディアの表面に接触可能なフリー部に設けられ、該フ
リー部のメディア回転方向に対する下流側が自由端に設
けられると共に、該フリー部のメディア回転方向の長さ
は、磁気ディスクメディアとの接触状態が均一となるよ
うな形状としたことを特徴とするものである。

【００１２】前記フリー部のメディア回転方向の長さを
外周側より内周側が大きくなるように設け、特に、前記
フリー部の内周側長さを、外周側長さに対し内外周の線
速度比（外周線速度／内周線速度）の２乗の１／２から
内外周の線速度比の２乗の範囲の比率で長く設けるのが
好ましい。

【００１３】前記ライナーのフリー部は、磁気ヘッド挿
入用の窓部の近傍に配設してもよく、または該窓部と回
転中心に対してほぼ反対側の位置に配設してもよい。

【００１４】

【発明の効果】上記のような本発明によれば、ライナー
におけるフリー部の自由端をシェル内面から離れて磁気
ディスクメディアに接触させるについて、メディア回転
方向におけるフリー部の長さを磁気ディスクメディアと
の接触状態が均一となるように、例えば外周側より内周
側を大きく設けたことにより、磁気ディスクメディアの
回転に伴う負圧の大きい外周部では強く接触するフリー
部の長さを小さくして負荷トルクの増大を抑制すると共
に十分な除塵効果を確保し、一方、負圧の小さい内周部
では弱く接触するフリー部の長さを大きくして十分な除
塵効果を確保し、内外周共に塵埃による影響を低減して
良好な記録再生特性を得ることができる。また、外周部
での接触長さを小さくして上下ライナーの押圧差を小さ
くしてメディア偏位を抑制し回転高さを安定化させ、内
周部ではフリー部が長くても接触が弱いこととセンター
コア部材が近いことでメディア偏位が少なく、フリー部
の接触に伴う磁気ディスクメディアの面高さを外周から
内周にわたり安定させることができ、磁気ヘッドに対す
るコンタクトを良好な状態で行え磁気記録再生性能の信
頼性を高めると共に、駆動時の負荷トルクが小さく安定
した磁気ディスクメディアの高速回転駆動が行える。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面に示す実施の形態に基
づいて本発明を詳細に説明する。図１は一つの実施の形
態の磁気ディスクカートリッジの上下シェルの分解斜視
図である。

【００１６】磁気ディスクカートリッジは、例えばアク
リロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体のような
合成樹脂から形成された上シェル１と下シェル２の接合
で扁平なケースＣ（ハードケース）が構成され、このケ
ースＣ内に、中央部がセンターコア部材３に取り付けら
れて保持された円盤状の磁気ディスクメディア４（記録
媒体）が回転自在に収容されている。この磁気ディスク
メディア４の上下に上ライナー５，５が設置される。

【００１７】前記磁気ディスクメディア４は、フレキシ
ブルなポリエステルシート等からなる円盤状のベースの
両面に磁性体層が形成されたものであり、外周部と内周
部とを除く円環状に記録領域４ａが設定され、この記録
領域４ａの内外縁部が非記録領域４ｂとなっている。こ
の磁気ディスクメディア４のメディア回転方向Ｄへの回
転数は、３．５インチサイズの場合、３０００〜５００
０ｒｐｍ、例えば３６００ｒｐｍである。

【００１８】前記上シェル１および下シェル２はほぼ矩
形状の扁平形状であり、外周には側壁を形成する外周リ
ブ１ａ，２ａが設けられ、隅角部には略斜めに内側リブ
１ｂ，２ｂが設けられ、長方形の磁気ヘッド挿入用の窓
部１０，１１が設けられ、下シェル２の中心部分にはセ
ンタコア部材３が臨む大きさに円形状のスピンドル孔２
ｃが開口されている。上シェル１の内面の中心部には、
前記センターコア部材３より内側位置に環状突起１２が
突設され、この環状突起１２はセンターコア部材３の内
周側に嵌入して磁気ディスクメディア４の半径方向への
移動を規制する。また、図示していないが、前記ケース
Ｃの窓部１０，１１を開閉するために、図中左右方向に
滑動自在とされたシャッター部材が組み付けられる。

【００１９】前記上シェル１および下シェル２の平坦な
内面には、不織布シート等が略八角形状（丸形状でもよ
い）に切断形成されたライナー５，５が超音波溶着、接
着等により固着されるものであり、前記内側リブ１ｂ，
２ｂはこのライナー５，５の形状に沿ってその外側に形
成されている。上下のライナー５，５は同一形状（対称
形状）で、窓部１０，１１に重なる部分については切除
されており、中心部についても前記環状突起１２または
スピンドル孔２ｃの外径より大きい円孔が開口されてい
る。なお、磁気ディスクメディア４に面するライナー５
の表面に起毛が施されたものを使用してもよい。

【００２０】前記ライナー５は、窓部１０，１１の近傍
部分におけるメディア回転方向Ｄに対し上流側に対応す
る領域が、上下シェル１，２の内面に固着されないフリ
ー部５ａに設けられ、このフリー部５ａはシェル１，２
の内面から離れて磁気ディスクメディア４の表面に接触
可能であり、そのメディア回転方向Ｄに対する下流側の
略半径方向に切断された端部が自由端となる。上記フリ
ー部５ａ以外の固定部分５ｂ（クロスハッチング領域）
の全面が、例えば溶着ホーン（図示せず）を使用した超
音波溶着によって上下シェル１，２の内面に固着され
る。溶着ホーンの先端面はライナー５の固定部分５ｂと
同形状であり、この先端面の全面に凹凸形状による溶着
パターン（溶着線）が形成されている。

【００２１】溶着パターン例としては、ライナー５の外
側形状および除去された内側形状に沿う縁部を密なピッ
チの短い放射線状または斜線状の溶着線で固着し、磁気
ディスクメディア４の記録領域４ａに対応する内部が破
線による２方向のストライプ状の平行斜め線が交差する
溶着突起により格子形状に固着される。なお、この溶着
パターンは、連続線または破線による平行縦線または横
線または斜め線のストライプ状に、若しくは、縦線およ
び横線が交差する格子形状に、放射短線による放射形状
等に形成してもよく、その他、適宜設計変更される。

【００２２】前記ライナー５のフリー部５ａは、メディ
ア回転方向Ｄにおける外周側長さＨ１に対し内周側長さ
Ｈ２が大きく（Ｈ１＜Ｈ２）なるように設けられて、磁
気ディスクメディア４との接触状態が均一となるような
形状となっている。つまりフリー部５ａの略半径方向の
自由端に対し、固定部分５ｂに連接する固定端が内周側
で離れるように斜めに形成されている。

【００２３】上記フリー部５ａの外周側長さＨ１と内周
側長さＨ２の比率は、磁気ディスクメディア４の回転に
おける外周側線速度ｖ１と内周側線速度ｖ２の比の２乗
に対応して設定するのが好ましい。つまり、外周側長さ
Ｈ１（半径Ｒ１）と内周側長さＨ２（半径Ｒ２）とが、
外周側線速度をｖ１、内周側線速度をｖ２とすると、Ｈ１×(ｖ１／ｖ２)²／２＜Ｈ２＜Ｈ１×(ｖ１／ｖ
２)² の関係式を満たすように設定する。

【００２４】例えば、３．５インチサイズの磁気ディス
クメディア４において、外周側半径Ｒ１を４２ｍｍ、内
周側半径Ｒ２を１８ｍｍとしたとき、外周側線速度ｖ１
＝２πＲ１×ａ、内周側線速度ｖ２＝２πＲ２×ａ、た
だしａは回転数（回転／秒）であるから、(ｖ１／ｖ２)
²＝(Ｒ１／Ｒ２)²は約５．４となる。前記関係式は、Ｈ
１×２．７＜Ｈ２＜Ｈ１×５．４となり、内周側長さＨ
２は外周側長さＨ１の約２．７〜５．４倍の長さに設け
るのが好ましいものである。

【００２５】また、内周部と外周部との間の中間部につ
いては、図１では自由端および固定端は両方共に直線で
形成しているが、任意半径Ｒｘ（線速度ｖｘ）における
フリー部長さＨｘが、前記内周側長さＨ２と外周側長さ
Ｈ１の関係における比率で、(ｖ１／ｖｘ)²に対応して
変化する長さとして、固定端または自由端を曲線に形成
するのがさらに好ましい。これにより、さらに均一な接
触状態が得られる。

【００２６】そして、組み付け後の磁気ディスクカート
リッジの使用状態においては、図２に示すように、上下
のライナー５，５のフリー部５ａ，５ａは、磁気ディス
クメディア４の高速回転によって生じる空気流に伴う負
圧により窓部１０，１１近傍の自由端部が上下シェル
１，２の内面から離れ、つまり、上ライナー５では垂れ
下がり、下ライナー５では浮き上がり、それぞれの位置
の負圧に応じた接触状態で磁気ディスクメディア４の表
面に軽く接触しクリーニングを行う。

【００２７】本実施形態では、前記フリー部５ａをメデ
ィア回転方向Ｄに対して窓部１０，１１の上流側近傍に
設けていることで、磁気ヘッドの直前で塵埃除去が行え
てドロップアウトの防止に効果的である。

【００２８】図３は他の実施の形態を示し、下シェル２
についてのみ示しているが上シェル１についても同様で
ある。この例では、ライナー５のフリー部５ａを回転中
心に対して窓部１０，１１とほぼ反対側の部分に配設し
た例である。

【００２９】ライナー５は、窓部１１とほぼ反対側の部
分で左右に分割され、メディア回転方向Ｄの上流側とな
るライナー５の分割部分の下流端領域が、下シェル２の
内面に固着されないフリー部５ａに設けられ、その他の
固定部分５ｂ（クロスハッチング領域）の全面が下シェ
ル２の内面に固着されている。

【００３０】そして、上記フリー部５ａは、メディア回
転方向Ｄにおける外周側長さＨ１に対し内周側長さＨ２
が大きく（Ｈ１＜Ｈ２）なるように、自由端に対し固定
端が内周側で離れるように形成され、磁気ディスクメデ
ィア４との接触状態が均一となるような形状となってい
る。また、前記関係式を満たすように長さを設定するの
が好ましい。

【００３１】本実施形態では、フリー部５ａを窓部１
０，１１から離れた位置に設けていることで、磁気ディ
スクメディア４にフリー部５ａとの接触で若干の偏位が
生じても、窓部１０，１１の部分に回転する間に復元し
て平坦となることで磁気ヘッドとの位置関係を確保する
上で有利である。

【００３２】なお、両実施の形態におけるライナー５の
フリー部５ａは、磁気ディスクメディア４の回転におけ
る面振れ等が発生しないように安定性を確保する点で、
上下面で同一位置に同一形状で設けるのが望ましい。ま
た、前記フリー部５ａの浮き上がりまたは垂れ下がり高
さは、外周部において回転状態にある磁気ディスクメデ
ィア４の表面に軽く接触する程度に設け、接触の確保に
よる除塵作用と、過大な接触を避けて駆動抵抗を軽減す
ることの両立を図り、内周側ではこれより長く設けるよ
うにする。

【００３３】また、前記ライナー５のフリー部５ａの少
なくとも外周の切断縁部には、繊維の毛羽立ちおよび脱
落を抑止する繊維固定処理を施してもよい。この繊維固
定処理としては、接着剤を塗布し乾燥して繊維を固定す
るか、熱溶融性繊維を加熱して繊維を熱融着することな
どによって行う。また、上記繊維固定部分にケミカルダ
スト処理を施して塵埃吸着性を高めるようにしてもよ
い。さらに、この繊維固定処理は、フリー部５ａの少な
くとも磁気ディスクメディア４と接触する部分の少なく
とも外周切断縁部に施すのが好適であり、磁気ディスク
メディア４と接触しない部分については処理しなくても
よい。また、ライナー５の外周切断部の全周に処理して
もよい。一方、ライナー５は、シェル１，２内面に固定
した固定部分５ｂとフリー部５ａとで分離してもよく、
また、固定部分５ｂとフリー部５ａとでは異なる材質で
構成してもよい。

【００３４】上記のような磁気ディスクカートリッジに
よれば、ドライブ装置に挿入して磁気ディスクメディア
４が回転駆動されると、その高速回転に伴って発生する
空気流による負圧で上下ライナー５のフリー部５ａの自
由端が上下シェル１，２内面から離れ、内外周でそれぞ
れの長さに応じて負圧に対応した強さで磁気ディスクメ
ディア４の表面に均一な状態で軽く接触する。この磁気
ディスクメディア４の表面に付着している塵埃は軽度の
付着性を有するものであり、上下のフリー部５ａが接触
して塵埃をライナー５に捕集するか、捕集されなくても
塵埃にその静的付着力を越える移動エネルギーを与える
ことで、塵埃は磁気ディスクメディア４の高速回転に伴
う塵埃が有する遠心力で外周方向に移動すると共に、磁
気ディスクメディア４の回転によりその表面には外側に
向けて流れるエア流が発生しており、このエア流によっ
ても外周方向に移動し、記録領域４ａより外側に排除さ
れてクリーニングが行われ、塵埃が磁気ヘッドとの接触
部分に侵入するのを阻止してドロップアウトの発生原因
とならないようにする。

【００３５】そして、上記クリーニング作用のためのフ
リー部５ａと磁気ディスクメディア４表面との接触は、
磁気ディスクメディア４の全体に対して部分的接触であ
ると共に自由端の浮き上がりまたは垂れ下がりによるも
ので、しかも、内外周で負圧の大きさに応じて接触長さ
を変えていることで、積極的な押圧力が作用せず軽微で
あって、その接触による磁気ディスクメディア４の回転
トルクの駆動損失が小さく、磁気ディスクメディア４の
高速回転を小さな駆動モータによって安定して確実に行
うことが可能となる。さらに、磁気ディスクメディア４
の回転高さも外周から内周にわたり安定し磁気ヘッドに
対する良好な関係を保って、記録再生特性が良好とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一つの実施の形態による磁気ディスク
カートリッジの上下シェルと磁気ディスクメディアの分
解斜視図

【図２】図１の磁気ディスクカートリッジの要部断面図

【図３】他の実施の形態における磁気ディスクカートリ
ッジの下シェルの斜視図

【符号の説明】

１上シェル２下シェルＣケース３センターコア部材４磁気ディスクメディア５ライナー 5a フリー部 5b 固定部分 10,11 磁気ヘッド挿入用窓部 H1 外周側長さ H2 内周側長さ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上下のシェルの接合によるケース内に円
盤状の磁気ディスクメディアを回転可能に収容すると共
に、前記ケースに磁気ヘッド挿入用の窓部を有し、前記
磁気ディスクメディアに対向する前記シェルの窓部を除
く部分の内面にそれぞれライナーを固着してなる磁気デ
ィスクカートリッジにおいて、前記ライナーは一部分がシェル内面から離れて磁気ディ
スクメディアの表面に接触可能なフリー部に設けられ、
該フリー部のメディア回転方向に対する下流側が自由端
に設けられると共に、該フリー部のメディア回転方向の
長さは、磁気ディスクメディアとの接触状態が均一とな
るような形状としたことを特徴とする磁気ディスクカー
トリッジ。