JP2636223B2

JP2636223B2 - キャリッジ装置

Info

Publication number: JP2636223B2
Application number: JP61281463A
Authority: JP
Inventors: 康之竹田
Original assignee: Polyplastics Co Ltd
Current assignee: Polyplastics Co Ltd
Priority date: 1986-11-26
Filing date: 1986-11-26
Publication date: 1997-07-30
Anticipated expiration: 2012-07-30
Also published as: KR880006308A; JPS63136364A; KR910003196B1; US4831480A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、特にフロッピーディスク装置に使用される
キャリッジ装置に関する。

〔従来の技術及び問題点〕

一般的にフロッピーディスク装置では、磁気記録媒体
を回転させた状態で磁気ヘッドによりデータの記録又は
再生が行われる。磁気ヘッドは、通常キャリッジ装置に
より保持され、必要な時に磁気記録媒体上の所定のトラ
ックまで移動される。キャリッジ装置は、例えば第１図
に示すように構成されている。即ち、キャリッジ本体１
は、一方の側部に円筒状の滑り軸受部3a,3bを備えてい
る。各滑り軸受部（以下メイン滑り軸受部と称す）3a,3
bは、キャリッジ本体１をメインレール2aで安定に保持
できるような所定の位置に本体１と連続して設けられて
いる。一方、キャリッジ本体１の他方の側部には「コ」
字形の滑り軸受部（以下、サブ滑り軸受部と称す）４が
設けられている。キャリッジ本体１は、メイン滑り軸受
部3a,3bを貫通して配置されるメインレール2a及びサブ
滑り軸受部４の上下部に挟まれるサブレール2bにより保
持され、移動する際に進行を案内される。メイン及びサ
ブレール2a,2bはフロッピーディスク装置のフレーム
（図示せず）に平行になるように固定されている。この
ようなキャリッジには、第１図に示すように、先端表面
部に例えばキャリッジ本体側の磁気ヘッド５が金属製板
バネに固定されて設けられている。

ここで、通常キャリッジには、第２図に示すようにキ
ャリッジ本体側の磁気ヘッド５に対して上下方向に対応
するキャリッジ本体１に接続されたアーム７側に保持さ
れた磁気ヘッド６が設けられている。

キャリッジは、フロッピーディスク装置の動作時（デ
ータのリード、ライト側）に、メイン滑り軸受部3a,3b
及びサブ滑り軸受部４でメインレール2a、サブレール2b
上に摺動して図示しないメディア方向へ移動する。キャ
リッジの移動は、通常ステップモータの駆動力がスチー
ル製のベルト、又はリードスクリューにより伝達されて
行われている。そして、キャリッジ上の磁気ヘッド５が
磁気記録媒体に接触することにより、データのリード、
ライトが行われている。

従来、キャリッジはガラス繊維強化ポリカーボネート
などで製作されていたが、線膨張係数がフロッピーディ
スク（PETシート;2.5×10^-5cm/cm/℃）及びシャーシ
（アルミダイキャスト;2.4×10^-5cm/cm/℃）と大きく異
なるため、環境温度が変化されるに伴い絶対寸法の差異
が生じ、誤った信号を拾うという問題がでてくる。また
最近の高密度化記録になると更にキャリッジに対する物
性要求として、アルミニウムと同等の線膨張係数を有す
ることが望まれていた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者等は溶融時に異方性を示すサーモトロピック
液晶ポリエステル（以下、液晶性ポリエステルと略す）
がその物性からしてキャリッジ装置に適した材料である
ことに着目して研究を進めた。

液晶性ポリエステルは、高い強度、高い弾性率、低い
成型収縮率、低い熱膨張率を有し、精密成型品の製作に
は好適であるが、流動方向への配向傾向が強いため、こ
れらの物性も方向により相当異なり、そのままではキャ
リッジ装置は使用できない。

そこで本発明者等は更に研究を進めた結果、液晶性ポ
リエステルに無機フィラーを組成物全量に対し0.5〜70
重量％を添加配合した組成物がキャリッジ装置の製作に
最適な物性を備えていることを見出し、本発明を完成す
るに至った。

即ち本発明は、液晶性ポリエステルと無機フィラーと
を主成分とする組成物からなることを特徴とするキャリ
ッジ装置を提供するものである。

本発明で使用する液晶性ポリエステルは、溶融加工性
ポリエステルで、溶融状態でポリマー分子鎖が規則的な
平行配列をとる性質を有している。分子がこのように配
列した状態をしばしば液晶状態または液晶性物質のネマ
チック相という。このようなポリマー分子は、一般に細
長く、偏平で、分子の長軸に沿ってかなり剛性が高く、
普通は同軸または平行のいずれかの関係にある複数の連
鎖伸長結合を有しているようなポリマーからなる。

異方性溶融相の性質は、直交偏光子を利用した慣用の
偏光検査法により確認することができる。より具体的に
は、異方性溶融相の確認は、Leitz偏光顕微鏡を使用
し、Leitzホットステージにのせた溶融試料を窒素雰囲
気下で40倍の倍率で観察することにより実施できる。上
記ポリマーは光学的に異方性である。すなわち、直交偏
光子の間で検査したときに光を透過させる。試料が光学
的に異方性であると、たとえ静止状態であっても偏光は
透過する。

上記の如き異方性溶融相を形成するポリマーの構成成
分としては芳香族ジカルボン酸、脂環族ジカルボン酸の１つま
たはそれ以上からなるもの芳香族ジオール、脂環族ジオール、脂肪族ジオール
の１つまたはそれ以上からなるもの芳香族ヒドロキシカルボン酸の１つまたはそれ以上
からなるもの芳香族チオールカルボン酸の１つまたはそれ以上か
らなるもの芳香族ジオール、芳香族チオールフェノールの１つ
またはそれ以上からなるもの芳香族ヒドロキシアミン、芳香族ジアミンの１つま
たはそれ以上からなるもの等から選ばれ、異方性溶融相を形成するポリマーはＩ）とからなるポリエステル II）だけからなるポリエステル III）ととからなるポリエステル IV）だけからなるポリチオールエステルＶ）とからなるポリチオールエステル VI）ととからなるポリチオールエステル VII）ととからなるポリエステルアミド VIII）とととからなるポリエステルアミド等の組合わせから構成される異方性溶融相を形成するポ
リエステルである。

更に上記の成分の組み合わせの範疇には含まれない
が、異方性溶融相を形成するポリマーには芳香族ポリア
ゾメチンが含まれ、かかるポリマーの具体例としては、
ポリ（ニトリロ−２−メチル−1,4−フェニレンニトリ
ロエチリジン−1,4−フェニレンエチリジン）；ポリ
（ニトリロ−２−メチル−1,4−フェニレンニトリロメ
チリジン−1,4−フェニレンメチリジン）；およびポリ
（ニトリロ−２−クロロ−1,4−フェニレンニトリロメ
チリジン−1,4−フェニレンメチリジン）が挙げられ
る。

更に上記の成分の組み合わせの範疇には含まれない
が、異方性溶融相を形成するポリマーとしてポリエステ
ルカーボネートが含まれる。これは本質的に４−オキシ
ベンゾイル単位、ジオキシフェニル単位、ジオキシカル
ボニル単位及びテレフタロイル単位からなるものがあ
る。

本発明で用いるのに好適な異方性溶融相を形成するポ
リマーである上記Ｉ）、II）、III）のポリエステル及
びVIII）のポリエステルアミドは、縮合により所要の反
復単位を形成する官能基を有している有機モノマー化合
物同士を反応させることのできる多様なエステル形成法
により生成させることができる。たとえば、これらの有
機モノマー化合物の官能基はカルボン酸基、ヒドロキシ
ル基、エステル基、アシルオキシ基、酸ハロゲン化物、
アミン基などでよい。上記有機モノマー化合物は、溶融
アシドリシス法によにより熱交換流体を存在させずに反
応させることができる。この方法ではモノマーをまず一
緒に加熱して反応物質の溶融溶液を形成する。反応を続
けていくと固体のポリマー粒子が液中に懸濁するように
なる。縮合の最終段階で副生した揮発物（例、酢酸また
は水）の除去を容易にするために真空を適用してもよ
い。

また、スラリー重合法も本発明に用いるのに好適な液
晶性ポリエステルの形成に採用できる。この方法では、
固体生成物は熱交換媒質中に懸濁した状態で得られる。

上記の溶融アシドリシス法およびスラリー重合法のい
ずれを採用するにしても、液晶性ポリエステルを誘導す
る有機モノマー反応物質は、かかるモノマーのヒドロキ
シル基をエステル化した変性形態で（すなわち、低級ア
シルエステルとして）反応に供することができる。更に
低級アシル基は炭素数約２〜４のものが好ましい。好ま
しくは、かかる有機モノマー反応物質の酢酸エステルを
反応に供する。

更に溶融アシドリシス法又はスラリー法のいずれにも
任意に使用しうる触媒の代表例としては、ジアルキルス
ズオキシド（例、ジブチルスズオキシド）、ジアリール
スズオキシド、二酸化チタン、三酸化アンチモン、アル
コキシチタンシリケート、チタンアルコキシド、カルボ
ン酸のアルカリおよびアルカリ土類金属塩（例、酢酸亜
鉛）、ルイス酸（例、BF₃）、ハロゲン化水素（例、HC
l）などの気体状酸触媒などが挙げられる。触媒の使用
量は一般にはモノマーの全重量に基づいて約0.001〜１
重量％、特に約0.01〜0.2重量％が好ましい。

本発明に使用するのに適した液晶性ポリマーは、一般
溶剤には実質的に不溶である傾向を示し、したがって溶
液加工には不向きである。しかし、既に述べたように、
これらのポリマーは普通の溶融加工法により容易に加工
することができる。特に好ましい液晶性ポリマーはペン
タフルオロフェノールにはいくらか可溶である。

本発明で用いるのに好適な液晶性ポリエステルは一般
に重量平均分子量が約2,000〜200,000、好ましくは約1
0,000〜50,000、特に好ましくは約20,000〜25,000であ
る。一方、好適な完全芳香族ポリエステルアミドは一般
に分子量が約5,000〜50,000、好ましくは約10,000〜30,
000、例えば15,000〜17,000である。かかる分子量の測
定は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーならび
にその他のポリマーの溶液形成を伴わない標準的測定
法、たとえば圧縮成形フィルタについて赤外分光法によ
り末端基を定量することにより実施できる。また、ペン
タフルオロフェノール溶液にして光散乱法を用いて分子
量を測定することもできる。

上記の液晶性ポリエステルおよびポリエステルアミド
はまた、60℃でペンタフルオロフェノールに0.1重量％
濃度で溶解したときに、少なくとも約2.0dl/g、たとえ
ば約2.0〜10.0dl/gの対数粘度（I.V.）を一般に示す。

本発明で用いられる異方性溶融相を示すポリマーは、
芳香族ポリエステル及び芳香族ポリエステルアミドが好
ましく、芳香族ポリエステル及び芳香族ポリエステルア
ミドを同一分子鎖中に部分的に含むポリエステルも好ま
しい例である。

それらを構成する化合物の好ましい例は、2,6−ナフ
タレンジカルボン酸、2,6−ジヒドロキシナフタレン、
1,4−ジヒドロキシナフタレン及び６−ヒドロキシ−２
−ナフトエ酸等のナフタレン化合物、4,4′−ジフェニ
ルジカルボン酸、4,4′−ジヒドロキシビフェニル等の
ビフェニル化合物、下記一般式（Ｉ）、（II）又は（II
I）で表わされる化合物：（但し、X:アルキレン（C₁〜C₄）、アルキリデン、−Ｏ
−、−SO−、−SO₂−、−Ｓ−、−CO−より選ばれる基 Y:−（CH₂）_ｎ−（ｎ＝１〜４）、−Ｏ（CH₂）_nO−（ｎ
＝１〜４）より選ばれる基）ｐ−ヒドロキシ安息香酸、テレフタル酸、ハイドロキ
ノン、ｐ−アミノフェノール及びｐ−フェニレンジアミ
ン等のパラ位置換のベンゼン化合物及びそれらの核置換
ベンゼン化合物（置換基は塩素、臭素、メチル、フェニ
ル、１−フェニルエチルより選ばれる）、イソフタル
酸、レゾルシン等のメタ位置換のベンゼン化合物であ
る。

又、本発明に使用される液晶性ポリエステルは、上述
の構成成分の他に同一分子鎖中に部分的に異方性溶融相
を示さないポリアルキレンテレフタレートを含むポリエ
ステルであってもよい。この場合のアルキル基の炭素数
は２乃至４である。

上述の構成成分の内、ナフタレン化合物、ビフェニル
化合物、パラ位置換ベンゼン化合物より選ばれる１種若
しくは２種以上の化合物を必須の構成成分として含むも
のが更に好ましい例である。又、ｐ−位置換ベンゼン化
合物の内、ｐ−ヒドロキシ安息香酸、メチルハイドロキ
ノン及び１−フェニルエチルハイドロキノンは特に好ま
しい例である。

本発明で用いられるのに特に好ましい異方性溶融相を
形成するポリエステルは、６−ヒドロキシ−２−ナフト
イル、2,6−ジヒドロキシナフタレン及び2,6−ジカルボ
キシナフタレン等のナフタレン部分含有反復単位を約10
モル％以上の量で含有するものである。好ましいポリエ
ステルアミドは上述ナフタレン部分と４−アミノフェノ
ール又は1,4−フェニレンジアミンよりなる部分との反
復単位を含有するものである。

尚、上記Ｉ）〜VIII）の構成成分となる化合物の具体
例及び本発明で用いられるのに好ましい異方性溶融相を
形成するポリエステルの具体例については特開昭61−69
866号公報に記載されている。

本発明に使用する無機フィラーとしては、例えば一般
に熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂に添加される物質で、
すなわち、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、セラミッ
ク繊維、ボロン繊維、チタン酸カリウム繊維、アスベス
ト等の一般無機繊維、炭酸カルシウム、けい酸塩、アル
ミナ、水酸化アルミニウム、タルク、クレー、マイカ、
ガラスフレーク、ガラス粉、ガラスビーズ、石英砂、け
い砂、ウォラストナイト、各種金属粉末、カーボンブラ
ック、硫酸バリウム、焼石膏等の粉末物質及び炭化けい
素、アルミナ、ボロンナイトライトや窒化けい素等の粉
末状、板状の無機フィラー、ウィスカーや金属ウィスカ
ー等が含まれる。

これらの無機フィラーは一種又は二種以上併用混合使
用できるが、弾性率の大きい繊維状物を選択する方が良
い。

液晶性ポリエステルとの配合量は、熱膨張率が配合量
により変わるので、レールその他キャリッジ装置に付随
して使用される部品の材質に応じて適宜選択すれば良
く、通常組成物全量に対し0.5〜70重量％、好ましくは1
0〜50重量％配合される。

例えば、シャーシがアルミニウムであるば主成分とす
るガラス繊維20〜50重量％配合程度で熱膨張率が同じに
なり、鋼板の場合には主成分とするカーボン繊維20〜30
重量％配合程度でほぼ熱膨張率が同じになる。

これら組成物には、その他通常使用される配合剤、例
えば染顔料、潤滑剤等を配合してもよいことは言うまで
もない。

以上主として磁気ヘッドを搭載した場合で説明した
が、同様のキャリッジ装置はヘッドを代えて光ピックア
ップにも使用できるものであって、本発明はその様な記
録、再生方式の如何に拘わらず適用可能である。

〔発明の効果〕

本発明のキャリッジ装置は液晶性ポリエステルのもつ
成型型の寸法精度、高強度、高弾性率、低熱膨張率、高
振動減衰性、低い吸湿寸法変化の特性をそのまま生か
し、更に熱膨張率をフロッピーに近接する金属部品と同
じくしてあるので、設計時に熱膨張に対するゆとりをと
る必要がないため、ディスク上への磁気ヘッドの位置決
め精度の高い精密な設計ができるばかりでなく、製作後
の温度変化、温度変化による狂いが少ない。

また、上記の寸法精度上の利点と振動の減衰特性が良
好なため、磁気ヘッドの位置ずれを少なくすることが出
来る。また、薄肉に出来るので装置の軽量化が可能とな
り、ステップモーターの小型化も可能となり、フロッピ
ーディスクドライブ装置の小型化が可能になるという利
点もある。

〔実施例〕

以下実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。

実施例１後述する液晶性ポリエステルレジンA,B,C,D及びＥに
ウォラストナイト25重量％、ガラス繊維を25重量％（対
組成物）になるように配合した組成物を使用して、最大
部分の幅20mm、最大部分の長さ60mmの第１図に示す如き
形状のキャリッジを、樹脂の流動方向が長手方向になる
ようにゲート位置に設定して射出成型した。

熱膨張率は上記幅、長さ部分について測定したとこ
ろ、第１表の通りであって、アルミとほぼ同じであっ
た。

これらを、アルミダイキャストをシャーシとするフロ
ッピーディスクドライブ装置に組み込んだところ、23℃
におけるシャーシ上の磁気ヘッドの位置を基準点とした
場合、−10〜＋60℃の範囲での磁気ヘッドの基準点から
の最大ズレ量は以下の通りであった。

レジンＡ −1.3μｍレジンＢ −0.6μｍレジンＣ −0.2μｍレジンＤ 0.1μｍレジンＥ 0.3μｍ実施例２レジンA,B,C,D及びＥに炭素繊維を30重量％（対組成
物）配合して、実施例１と同様のキャリッジを製作し、
熱膨張率を測定した。結果は、第２表の通りであった。

これらを鋼をショーシとするフロッピーディスクドラ
イブ装置に組み込んだところ、23℃におけるシャーシ上
の磁気ヘッドの位置を基準点とした場合、−10〜＋60℃
の範囲での磁気ヘッドの基準点からの最大ズレ量は以下
の通りであった。

レジンＡ 0.1μｍレジンＢ 0.2μｍレジンＣ 0.5μｍレジンＤ 0.6μｍレジンＥ 0.6μｍ比較例１ガラス繊維40重量％入りポリフェニレンサルファイド
樹脂、ガラス繊維30重量％、弗素樹脂10重量％入りポリ
カーボネート及びアルミのそれぞれで同じキャリッジを
作り、アルミダイキャストをシャーシとするフロッピー
ディスクドライブ装置に組み込んだところ、23℃におけ
るシャーシ上の磁気ヘッドの位置を基準点とした場合、
−10〜＋60℃の範囲での磁気ヘッドの基準点からの最大
ズレ量は以下の通りであった。

ガラス繊維40重量％入りポリフェニレンサルファイド樹
脂 10 μｍガラス繊維30重量％、弗素樹脂10重量％入りポリカーボ
ネート 10 μｍアルミ 0.1μｍ尚、実施例で使用したレジンＡ〜Ｅは下記の構成単位
を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のキャリッジ装置の一例の斜視図、第２
図はジンバルフレームを接続した本発明のキャリッジ装
置の側面略示図である。１……キャリッジ本体２……レール 3,4……滑り軸受部 5,6……磁気ヘッド

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】溶融時に異方性を示すサーモトロピック液
晶性ポリエステルと無機フィラーとを主成分とする組成
物によりキャリッジ本体を樹脂の流動方向が長手方向に
なるように成形した、23℃での磁気ヘッドの位置を基準
点として−10〜＋60℃の範囲での磁気ヘッドの基準点か
らの最大ズレ量が−1.3〜0.6μｍであるキャリッジ装
置。