JP2596592B2

JP2596592B2 - 磁気デイスクカートリツジ

Info

Publication number: JP2596592B2
Application number: JP63173724A
Authority: JP
Inventors: 信弘梅林; 邦夫水島
Original assignee: Hitachi Maxell Energy Ltd
Current assignee: Hitachi Maxell Energy Ltd
Priority date: 1988-07-14
Filing date: 1988-07-14
Publication date: 1997-04-02
Anticipated expiration: 2012-04-02
Also published as: JPH0224888A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、硬質合成樹脂で成形されたカートリツジケ
ースまたは可撓性を有するカートリツジケース内に磁気
デイスクを回転可能に収納した磁気デイスクカートリツ
ジに係り、特にそれの磁性層とそれに摺接するクリーニ
ングシートに関するものである。

〔従来の技術〕

磁気デイスクカートリツジは、磁気ヘツド挿入口なら
びに回転駆動用開口などを有するカートリツジケース
と、そのカートリツジケース内に回転可能に収納された
フレキシブルな磁気デイスクと、前記カートリツジケー
スの内面に支持されたクリーニングシートとから主に構
成されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで従来の磁気デイスクカートリツジのクリーニ
ングシートは、例えばポリエチレンテレフタレート繊
維、あるいはアクリル繊維などの熱可塑性繊維の不織布
からなつており、このクリーニングシートを例えば超音
波溶着や接着剤によつてカートリツジケースの内面に固
定していた。

一方、高密度記録のために、近年、例えば鉄，コバル
ト，コバルト−ニツケル，コバルト−リンなどの強磁性
金属粉を含有した磁性層が用いられている。しかし、こ
れらの金属磁性粉は例えばγ−Fe₂O₃などの金属酸化物
からなる磁性粉に比較して硬度が低いから、磁気ヘツド
との摺接による磁性層の摩耗が激しい。そのため、磁性
層中に例えば酸化アルミニユウムなどの補強粉を混在さ
せて磁性層の硬度を高めている。

前述のようにクリーニングシートとして熱可塑性繊維
が用いられていることと、磁性層中には硬質の補強粉が
含有されていることから、磁気デイスクの回転によつて
それがクリーニングシートと長期間摺接することによつ
て、クリーニングシートを構成している熱可塑性繊維が
摩擦熱によつて軟化して摩耗し、生成した摩耗粉が磁気
デイスクを介して磁気ヘツドに付着して、記録、再生時
のエラーの原因になる。

本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消
し、耐久性に優れ、しかもエラーの少ない磁気デイスク
カートリツジを提供するにある。

〔課題を解決するための手段〕

前述の目的を達成るため、本発明は、例えば硬質合成
樹脂の成形体あるいは可撓性を有するシート材などから
なるカートリツジケースと、そのカートリツジケース内
に回転可能に収納されたフレキシブルな磁気デイスク
と、前記カートリツジケースの内面に支持されたクリー
ニングシートとを備えた磁気デイスクカートリツジを対
象とするものである。

そして本発明では、前記磁気デイスクが例えば鉄など
の強磁性金属粉と、含有率が５〜40重量％の範囲に規制
された例えば酸化アルミユウムなどの補強粉とを含有し
た磁性層を有し、そのクリーニングシートの少なくとも
磁性層と直接に摺接するデイスク側表面層のほとんどす
べてが例えばレイヨン繊維などの非熱可塑性繊維である
ことを特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

次に、本発明の実施例について説明する。

本発明においてカートリツジケースに使用される熱可
塑性合成樹脂としては、例えばABS樹脂、ポリアセター
ル樹脂、ポリスチロール樹脂などが用いられ、射出成形
によつて所望の形状のカートリツジケースが形成され
る。

またそのカートリツジケース内に収納される磁気デイ
スクは、例えばポリエステルやポリイミドなどからなる
ベースフイルムの片面あるいは両面に磁性層を塗布、形
成したものからなり、適度の可撓性を有している。

第１図ないし第６図は本発明の実施例に係る磁気デイ
スクカートリツジを説明するためのもので、第１図はそ
のデイスクカートリツジの分解斜視図、第２図は上ケー
スにクリーニングシートを貼着した状態を示す底面図、
第３図は下ケースにクリーニングシートを貼着した状態
を示す平面図、第４図はこの磁気デイスクカートリツジ
の使用状態を示す磁気ヘツド挿入口付近の拡大断面図、
第５図はこの磁気デイスクカートリツジの弾性片付近の
拡大断面図、第６図はクリーニングシートの拡大断面図
である。

磁気デイスクカートリツジは、カートリツジケース１
と、その中に回転自在に収納された磁気デイスク２と、
カートリツジケース１に摺動可能に支持されたシヤツタ
３とから主に構成されている。

カートリツジケース１は上ケース1aと下ケース1bとか
ら構成され、これらは例えばABS樹脂などの硬質合成樹
脂で射出成形されている。

下ケース1bのほぼ中央には回転駆動軸挿入用の開口４
が形成され、それの近くに長方形のヘツド挿入口５が設
けられ、上ケース1aにも同様にヘツド挿入口５が設けら
れている。上ケース1aならびに下ケース1bの前面付近に
は、第１図に示すように、前記シヤツタ３の摺動範囲を
規制するために若干低くなつた凹部６がそれぞれ形成さ
れ、この凹部６の中間位置に前記磁気ヘツド挿入口５が
開設されている。

第２図に示すように、上ケース1aの内面でかつ磁気ヘ
ツド挿入口５の左右両側には、座ぐり状の凹部７、７が
それぞれ形成されている。この凹部７の縦幅W1は磁気ヘ
ツド挿入口５の長手方向の幅（縦幅）W2とほぼ等しく、
凹部７の横幅W3は磁気ヘツド挿入口５の長手方向と直交
する方向の幅（横幅）W4の0.3倍以上、好ましくは0.5倍
ないし1.5倍の範囲に規制されている。

上ケース1aにおける磁気ヘツド挿入口５のデイスク回
転方向上流側には、多数本の直線状に延びた突起８が設
けられ、そのうち両側２本はその内側の突起８よりも若
干高くなつている。

上ケース1aの内面には磁気デイスク２の収納位置を規
制する弧状の規制リブ９が突設され、それの一部は前記
凹部７の端部を通り、規制リブ９が凹部７周辺の補強体
としても役立つている。

この規制リブ９の内側には、ほぼＣ字形のクリーニン
グシート10が挿入される。クリーニングシート10の磁気
ヘツド挿入口５と対応する位置に設けられた開口11の横
幅W5は、磁気ヘツド挿入口５の横幅W4よりも若干大きく
設計されている。クリーニングシート10を上ケース1aの
内面に載置することにより、前記凹部７ならびに突起８
も覆われ、クリーニングシート10の周辺部が上ケース1a
に超音波溶着される。前述のように上ケース1aの凹部７
は十分な広さを有しているから、第４図に示す如くクリ
ーニングシート10における開口11の端縁が凹部７内にお
いて超音波溶着12することができる。

第３図ならびに第５図に示すように、下ケース1bの内
面でかつ上ケース1aの突起８とほぼ対向する位置に突条
の支え部13と、張り付き防止用の凸条14が設けられてい
る。第３図ならびに第５図に示すように、プラスチツク
シートを折り曲げて形成した弾性片15の基部16が下ケー
ス1bの内面でかつ支え部13の近傍に接着あるいは熱融着
などの適宜な手段で固着される。弾性片15の自由端17
は、支え部13に支えられてそれの傾斜状態が保持され
る。

下ケース1bの内面にも規制リブ９が突設され、それの
内側にクリーニングシート10が配置される。このクリー
ニングシート10の磁気ヘツド挿入口５と対応する位置に
設けられた開口11の横幅W5は、磁気ヘツド挿入口５の横
幅W4よりも若干大きく設計されている。第３図に示すよ
うにクリーニングシート10を下ケース1bの内側に載置す
ることにより、前記弾性片15が覆われ、クリーニングシ
ート10の周辺部が下ケース1bに超音波溶着12されるが、
弾性片15の付近は超音波溶着12が省略されている。

上ケース1aと下ケース1bとを組み合わせて磁気デイス
クカートリツジを組み立てた場合、第５図に示すように
弾性片15によつて下ケース1bからクリーニングシート10
が部分的に持ち上げられるとともに、１ケース1aに設け
られた突起８によつてその持ち上げが若干押し上げられ
て、磁気デイスク２が上、下のクリーニングシート10、
10によつて弾性的に挟持される。そして磁気デイスク２
の回転にともない、クリーニングシート10によりデイス
ク表面が清掃される。

第４図は磁気デイスクカートリツジの使用状態を示す
図で、図中の18は磁気ヘツドである。

前記クリーニングシート10は、第６図に示すように３
層構造になつている。すなわち、磁気デイスク２と対向
するデイスク側不織布層19と、カートリツジケース１と
対向するケース側不織布層20と、そのデイスク側不織布
層19とケース側不織布層20とを連結するための中間不織
布層21を備えている。

前記デイスク側不織布層19ならびにケース側不織布層
20は、ともにレイヨン繊維単独で構成されており、表、
裏の区別がないようにできている。レイヨン繊維として
は、ビスコースレイヨン、銅アンモニアレイヨンならび
にアセテートレイヨンなどが用いられる。レイヨン繊維
（ステーブル）の引張強さは約2.5〜3.1g/D、伸び率は
約16〜22％、伸長弾性率（３％伸長時）は約55〜80％、
比重は約1.50〜1.52である。

前記中間不織布層21はレイヨン繊維とポリアミド繊維
の混合繊維層から構成されている。レイヨン繊維とポリ
アミド繊維の混合比率（レイヨン／ポリアミド）は約1/
9〜9/1の範囲において適宜に選択され、特に3/7〜7/3の
範囲が好適である。

ポリアミド繊維は、アジピン酸とヘキサメチレンジア
ミンとの重縮合物を原料モノマーとした繊維である。ポ
リアミド繊維の引張強さは約4.5〜7.5、伸び率は約25〜
60％、伸長弾性率（３％伸長時）は約95〜100％、比重
は約1.14である。

クリーニングシート10はレイヨン繊維単独で構成する
こともできるが、本実施例のように前記デイスク側不織
布層19とケース側不織布層20との間に熱可塑性繊維を含
む不織布からなる中間不織布層21を設けることにより、
カートリツジケース１と良好に熱融着することができ
る。

前記中間不織布層21は、前述のようにレイヨン繊維と
ポリアミド繊維の混合物の他に、例えばポリエチレンテ
レフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリス
チレン、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂など各種の熱可
塑性繊維が好適に使用し得る。特に前述のようにデイス
ク側不織布層19とケース側不織布層20にレイヨン繊維を
用いていることから、これら両層19、20とのなじみを考
慮して、中間不織布層21をレイヨン繊維を含有した混合
繊維層で構成すると良い。

このクリーニングシート10の目付量は、特には限定さ
れるものではないが約20〜50g/m²が適当である。なおこ
こでいう目付量とは、50×50cmの試料５枚の重量をそれ
ぞれ測定し、それらの平均値をとつた値である。

クリーニングシート10の厚さは、150〜300μｍが適当
である。実施例に係るクリーニングシート10の具体的な
物性を示せば次の通りである。

前述のようにクリーニングシート10を３層構造にした
が、実際にこのクリーニングシート10を用いて磁気デイ
スクスートリツジを組み立てると、磁気デイスク２と摺
接する繊維の全部がレイヨン繊維でない場合があり、中
間不織布層21中の熱可塑性繊維（ポリアミド繊維）の極
く一部分が繊維どうしの絡み合いによつてクリーニング
シート10の表面側に出て磁気デイスク２と接触すること
がある。しかし、そのような場合においても熱可塑性繊
維が磁気デイスク２と摺接する割合は約10％以下であ
り、実質的には磁気デイスク２と接触する繊維のほぼ10
0％がレイヨン繊維である。

次に磁性層の組成について説明する。

強磁性金属粉としては例えば鉄、コバルト、コバルト
−ニツケル、コバルト−リンなどが用いられ、本実施例
では鉄粉を用いた例を示している。実施例で使用してい
る鉄粉の物性は、次の表２の通りである。

また補強粉としては例えば酸化アルミニウム、クロ
ム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などが使用され、本実施例
では酸化アルミニウムを用いた例を示している。補強粉
の粒径は、0.4〜0.5μｍである。

磁性層の好適な組成比を示せば、次の表３の通りであ
る。

この磁気デイスクの磁気特性は、次の表４の通りであ
る。

次に磁性層中の補強粉（酸化アルミニウム：粒径0.4
〜0.5μｍ）の含有率とクリーニングシートの材質との
関係について検討した結果を次の表５に示す。

なお表中の構成繊維とは、磁気デイスクと摺接するク
リーニングシートの表面層の構成繊維を示している。PE
Tは、ポリエチレンテレフタレートを示している。混抄
１は、レイヨン（50％）とポリエチレンテレフタレート
（50％）の混抄を示している。混抄２は、レイヨン（50
％）とアクリル（50％）の混抄を示している。混抄３
は、レイヨン（50％）とポリアミド（50％）の混抄を示
している。

加速耐久性は、ヘツド荷重40g、周速30m/secの条件で
試験した場合の耐久性である。

エラー発生は、24時間シークのエラー発生を示してい
る。

この表５から明らかなように、磁性層中における補強
粉（酸化アルミニウム）の含有率が例えば１〜３重量％
と少ない場合は、比較的軟質の金属磁性粉を使用してい
る関係上、磁気デイスクの耐久性が十分でない。これに
対して磁性層中における補強粉の含有率が５重量％以
上、好ましくは10重量％以上になると、磁気デイスクの
耐久性が著しく改善される。

一方、補強粉の含有率が大きくなると、必然的に金属
磁性粉やバインダなどの他の成分の含有率が制限され
て、所望の諸特性が得られない。そのため補強粉の含有
率の上限は40重量％にとどめておく必要があり、好まし
い補強粉の含有率は10〜30重量％である。

このように補強粉の含有率を５〜40重量％の範囲に規
制することにより、磁気デイスクの耐久性を改善するこ
とができる。しかし、クリーニングシートの構成繊維が
ポリエチレンテレフタレート繊維単独（比較例５〜比較
例11）、レイヨン繊維とポリエチレンテレフタレート繊
維の混抄（比較例12）、レイヨン繊維とアクリル繊維の
混抄（比較例13）ならびにレイヨン繊維とポリアミド繊
維の混抄（比較例14）などのように熱可塑性繊維を含有
している場合には、磁気デイスクとの摩擦熱によつて熱
可塑性繊維が摩耗して、その摩耗粉の原因でエラーの発
生がある。

これに対して本発明の実施例１〜実施例７のものは、
磁気デイスクの耐久性に優れるとともにエラーの発生が
ない。このような効果は、他の補強粉を用いても同様に
発揮されることが、実験で確認されている。

次に磁気デイスクの表面粗さとクリーニングシートの
摩耗との関係について説明する。クリーニングシートの
摩耗を可及的に少なくするために、磁気デイスクの表面
粗さも考慮する必要がある。従来のように磁気デイスク
の表面粗さが、例えば0.020〜0.025μｍのように比較的
粗い場合には、必然的にクリーニングシートの摩耗が起
き易い。

これに対して磁気デイスクの表面粗さRaを0.01μｍ以
下、好ましくは0.005μｍ以下にすることによつて、ク
リーニングシートの摩耗を長期間にわたつて可及的に少
なくすることができることが分かつた。

なお、磁性層の表面粗さはスタイラス径２μｍ、触針
荷重25mg、カツトオフ0.08mm、走査速度0.03mm/秒の条
件下において触針式表面粗さ計で測定した。また、磁性
層の表面粗さは、それの表面処理条件（カレンダリング
処理装置におけるカレンダロールの温度、圧力ならびに
段数）を変更することによつて、所望の表面粗さに保持
することができる。

前記表３で示すように、磁性層中にウレタン樹脂から
なるバインダを含有した場合には、レイヨン繊維などの
セルローズ系繊維から摩耗粉が発生しても、その摩耗粉
との親和性がないから、磁気デイスクへの摩耗粉の付着
が少なく、従つてエラー発生の防止を助長することがで
きる。

前記実施例では非熱可塑性繊維としてレイヨン繊維を
用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例
えばコツトン繊維などの他のセルローズ系繊維を用いて
も同様の効果を有する。

〔発明の効果〕

本発明は前述したような構成になつているため、磁気
デイスクの耐久性に優れ、しかもエラー発生のない、信
頼性の高い磁気デイスクカートリツジを提供することが
てきる。

【図面の簡単な説明】

図はすべて本発明の実施例に係る磁気デイスクカートリ
ツジを説明するためのもので、第１図はその磁気デイス
クカートリツジの分解斜視図、第２図は上ケースにクリ
ーニングシートを貼着した状態を示す底面図、第３図は
下ケースにクリーニングシートを貼着した状態を示す平
面図、第４図はこの磁気デイスクカートリツジの使用状
態を示す磁気ヘツド挿入口付近の拡大断面図、第５図は
この磁気デイスクカートリツジの弾性片付近の拡大断面
図、第６図はクリーニングシートの拡大断面図である。１……カートリツジケース、 1a……上ケース、1b……下ケース、２……磁気デイスク、 10……クリーニングシート、 12……超音波溶着、 19……デイスク側不織布、 20……ケース側不織布、 21……中間不織布。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】カートリッジケースと、そのカートリッジ
ケース内に回転可能に収納された磁気ディスクと、前記
カートリッジケース内面に支持されたクリーニングシー
トとを備えた磁気ディスクカートリッジにおいて、前記磁気ディスクが強磁性金属粉と補強粉とバインダを
含有した磁性層を有し、その磁性層中の補強粉の含有率
が５〜40重量％の範囲に規制され、かつ前記クリーニン
グシートの磁性層と接する面側が実質的にレイヨン繊維
のみから構成されていることを特徴とする磁気ディスク
カートリッジ。
【請求項２】請求項（１）記載において、前記クリーニ
ングシートが３層からなり、その表面層と裏面層がレイ
ヨン繊維単独で、中間層がレイヨン繊維と熱可塑性繊維
の混抄からなっていることを特徴とする磁気ディスクカ
ートリッジ。