JPS6233385A - 磁気デイスク用カ−トリツジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （利用分野） 本発明は、内部に回転自在に収納された可撓性磁気シー
ト円板のごとき磁気ディスクの面に螺旋状あるいは同心
固状に情報を一記録し、または、それを再生するための
ヘッドが挿入される開口部をもつケースからなる磁気デ
ィスク用カートリッジに関し、特に、磁気記録密度の優
れたＣＯ系合金ｉ１膜等からなる金属ｉ模型磁気ディス
クの高速アクセス、高耐久性、高信頼性を実現する磁気
ディスク用カートリッジに関するものである。

（従来技術） 一般に情報密度が高い上記磁気ディスクにおいては、塵
埃、指紋等の付着、あるいは機械的損傷が非常に問題に
なる。このため、磁気ディスクをフレキシブル又はリジ
ッドなカートリッジ内に収めて保存・携帯し、必要時に
はカートリッジ内より取り出すか、あるいはカートリッ
ジに設けられた開口部より情報の記録・再生が行う方法
がとられている。さらに塵埃等の付着の機会をできるだ
け少なくするべきであり、そのために、カートリッジが
磁気ディスク回転駆動のためのドライブ装置内に装填さ
れている時のみ前記開口部が開口され、一方、保存・携
帯時のようにカートリッジがドライブ装置の外にある場
合には上記開口部が閉じられるように開口部の遮蔽機構
を設ける提案がなされている（特開昭５７−２１２６６
９号公報等）。このような改善によって磁気ディスクの
保存・ドライブへの挿着時の信頼性は高まり、γ−Ｆｅ
２Ｏ３に代表されるコーティング法により塗布型媒体を
用いるフレキシブル磁気ディスク用のカートリッジは技
術的に問題ないレベルにあるといえる。

一方、情報の高密度化の要求から、塗布型媒体では実現
が極めて難しい高記録密度及び高速アクセス、高精密機
構が期待される技術として今日磁性薄膜を用いた薄膜型
媒体、更には垂直磁気記録技術が提案されている（特開
昭５２−１３４７０６号公報。

特開昭５３−３２０９号公報等）。

ところが、上記の記録層として強磁性の金属又は金属系
酸化物薄膜を表面に有する薄膜型のフレキシブル磁気デ
ィスクでは、表面が薄膜であるため従来技術の塗布型媒
体の表面状態の信頼性を保持するた゛めに、カートリッ
ジ内に設けられている不織布等で形成されているライナ
ーの機能を発揮することが出来ない。すなわち、上述の
ライナーは、塗布型のフレキシブルディスク媒体と摺動
し、潤滑層をディスク表面と共有し、かつ塵埃を表面に
吸着させる機能を有していた。これに対して金属系酸化
物層又はカーボン１層などの保護層を設けた薄膜型フレ
キシブルディスクにおいても、上述の塗布型ディスク用
のカートリッジを適用するとディスクの表面硬度が大き
く摺動するライナーの表面層を摩耗させ、摩耗した微小
な凝集物がヘッド・ディスク間にかみこんで、傷をつけ
たり、スペーシングを生じさせてしまうため、媒体の信
頼性を低下させる問題があった。また、ディスクとライ
ナーとの接触状態を微妙に調整しても、回転時のトルク
がカートリッジ毎に大きくバラツキ、信頼性の高いドラ
イブシステムの実現が難しい問題もあった。

（発明の目的） 本発明の目的は、金属磁性薄膜を記録・再生層に有する
薄膜型のフレキシブル磁気ディスク用の耐久性及び信頼
性に優れたカートリッジ、及び３００ｒｐトＩ０００ｒ
ｐｍと回転速度の広い使用範囲でも、ディスク回転トル
クの小さいフレキシブル磁気ディスク用のカートリッジ
を提供することにある。

（発明の構成及び作用） 上述の目的は以下の本発明により達成される。

すなわち、本発明は、内部に磁気ディスクを回転自在に
収納するケースからなる磁気ディスク用カートリッジに
おいて、磁気ディスクをケースの中間に位置するように
規制する突起を少なくとも磁気ディスクの外周部に沿っ
てケースの両内面に配置したことを特徴とする磁気ディ
スク用カートリッジである。

上述の通り、本発明は、従来のライナ一方式の如く磁気
ディスクをほぼその全面で支持するものとは全く異なり
、ケース内面に配した突起によりケースの中間位置に支
持するものであり、磁気ディスクは突起先端と接触する
のみであり、よって塵埃等による磁気ディスク表面の損
傷もなく、且つ駆動トルクも小さい。

上述の本発明は、薄膜型磁気ディスクと硬質セラミック
ス等の磁気ヘッドスルライダー材からなる棒状体との摺
動特性の検討において、非常に良好な摺動特性と耐久性
が得られることを見出しなされたものである。

上述の本発明において突起は、磁気ディスクをケース内
面に接触しないようにケースの中間位置に保持できるも
のであれば良く、その形状１個数。

配置個所は特に限定されない。

形状としては、通常柱状体の先端部を球面加工したもの
が好ましく用いられる。特に球面の曲率半径が５〜１０
０ｍ＋のちのが耐久性から好ましい。

配置は、磁気ディスク外周縁部に沿って配置するのが安
定支持面から好ましく、更に磁気ディスクの記録領域外
を支持するように配置することが好ましい。又、ケース
両内面の突起は磁気ディスクを挾んで先端面が対面する
対向配置が安定支持面から好ましい。なお、両突起間の
間隔は、磁気ディスクを収納した時、磁気ディスク面と
若干の隙間を有することが好ましい。

突起の材質としては、本発明の突起と磁気ディスクとの
摺動状況が磁気ヘッドと磁気ディスクとほぼ同じである
ところから、磁気ヘッドの要求特性と同様磁気ディスク
との摺動特性が良く、耐摩耗性に優れたものであれば良
く、通常ヘッド材料として使用できるものが適用できる
。薄膜型磁気ディスク特に金属酸化物薄膜を保Ｗｉ層と
したものは高硬度であり、従って高硬度セラミックス若
しくは高硬度セラミックスをスパッタリング法、イオン
プレーディング法、ＣＶＯ法でハードコートしたものが
好ましく用いられる。かかる高硬度セラミックスとして
は、／Ｖ２０ｓ＊　Ｈｚ　Ｏｘ　−Ｔｉ　Ｃ。

Ａｌ２Ｏ５−Ｔｉ　Ｏｐ、　Ａｌ１０ｓ　−Ｔ！　Ｂ２
　、　＃２０ｘ−Ｚｒ　Ｏｔ、　Ａｌ２０ｓ　−Ｔａ　
Ｎ、　＃２０ｘ　−Ｆｅｚ　Ｏａ　−ＴｉＣ等のアルミ
ナ系、Ｔｉ　Ｃ，Ｔｉ　Ｎ、Ｔｉ　Ｃ−ＴｉＮ等のチタ
ン系、ＳＬＣ，ＳＬＣ−Ｓｉ。

５Ｌ３Ｎ４．サイアロン（商品名）等のシリコン系。

Ｚｒ　０２．Ｚｒ　０２−９ｉ、０２等のジルコン系、
ソノ他＃Ｎ、ＷＣ，グラッシカーボンがある。又、後ｉ
Ｌの実施例に用いた弗素含有ガラス材も有利に適用でき
る。

ところで、本発明は、その趣旨から３．５インチのマイ
クロフロッピー用のカートリッジ等同様な全体として容
易には折り曲げられない剛性のりジッドなケースからな
るカートリッジに特に有利に適用される。なお、かかる
ケースは周知の通り通常合成樹脂等の成型加工により製
造される。

以下、本発明の詳細を実施例により説明する。

（実施例の説明） 以下に本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。第１図は、本実施例のカートリッジの分解斜視
図であり、第２図は、その組立体の第１図のＡ−Ａ線断
面図である。図において、２０ａ　、　２０ｂは合成樹
脂の成型品である上部、下部ケースでそれぞれ縁部にカ
ートリッジ収納用の側壁２１ａ　、　２１ｂを有し、そ
の内面形状は互いに対向するように同一に形成されてい
る。磁気ディスク１０は上部ケース２０ｂと下部ケース
２０ａによって形成される空間部２２において回転自在
なように内蔵される。ハブ１１は、この図に表示してい
ないトランプ装置の駆動軸が挿入されるスピンドル穴１
２をもち、磁気ディスク１０の中央部に取り付けられて
おり、磁気ディスク１０と一体的に回転する。また、ハ
ブ１１はその外周部に段部１１ａを有し、これが上部ケ
ース２０ｂと下部ケース２０ａとによってはさみこまれ
、駆動軸スラスト方向および半径方向への移動が所要範
囲内に規１ｔ、ＩＪされるため、磁気ディスク１０に無
理な力が加わることなく、磁気ディスク１０を保持しつ
る。上部ケース２０ｂおよび下部ケース２０ａには磁気
ディスク１の面に情報記録／再生用の磁気ヘッド（図示
せず）を当接し、また磁気ディスク１０の半径方向に磁
気ヘッドを移動させるための長穴開口部２３ａ　、　２
３ｂが設けである。ハブ１１は、ハブ穴２４ａ　、　２
４ｂと同じ円状に設けられているボス２５ａ　、　２５
ｂと回転自在に嵌合している。

磁気ディスク１０に設けられているインデックスホール
１３を検出するための検出穴２６ａ　、　２６ｂが上部
ケース２０ｂ、下部ケース２０ａに形成されている。

磁気ディスク１０の外周縁部に沿った上部ケース２０ｂ
及び下部ケース２０ａには、先端部が球面形状の磁気デ
ィスク１の位置規制用の突起２７ａ　、　２７ｂが同心
円上に複数個対向して一般けられている。以上の構成に
おいて検討の結果の以下のことがわか゛った。突起２７
ａ　、　２７ｂの材質は、磁気ディスク１０との摺動に
おいて耐久性の良い材料、例えば磁気ヘッドのスライダ
ー材料が使用できる。中でも磁気ディスク１０の摩耗が
起らず、突起２７ａ　、　２７ｂの摩耗が生ずる材質で
あるとともに摩耗した粒子の凝集が発生し難い特性を有
するものが好ましく、金属磁気薄膜を記録層とする薄膜
型磁気ディスク１０に対しては、突起２７ａ　、　２７
ｂの材質として、上述の条件を満足する結晶化ガラスの
うちフッ素を含むデビトロン（商品名）がすぐれている
ことがわかった。

また、突起２７ａ　、　２７ｂの形状は、磁気ディスク
１０との摺動特性と強い相関が見られる。磁気ディスク
１０と接触する突起２７ａ　、　２７ｂの接触面を走行
方向に対して球面特に５〜１００ｍＲの曲率半径の球面
としたときに、摩耗が極めて少ないこと、又、磁気ディ
スク１０の周速を増す程、摩耗量が少なくなることがわ
かった。

突起２７ａ　、　２７ｂの配置は、磁気ディスク１０を
はさんで対面しているが、突起２７ａ　、　２７ｂの先
端の間隔は磁気ディスク１０を密着してはさむ必要はな
く、むしろ磁気ディスク１０が突起２７ａ　、　２７ｂ
以外の上部ケース２０ｂ、下部ケース２０ａの表面と接
触しない範囲で磁気ディスク１０との簡に空隙を有する
のが良い。

ところで、本発明になるカートリッジの効果を発揮させ
るためには磁気ディスク１０と磁気ヘッドの接触面材質
との組合せがある。磁気ディスク１０としては、垂直磁
気記録技術で最も記録・再生特性に優れているフレキシ
ブルディスクとして対向ターゲット式スパッタ法でポリ
エステルフィルムの両面にパーマロイ及びＣｏ　Ｃｒの
垂直磁化層をそれぞれ０．２〜０．５μｍ、　　０．１
〜ｏ、２μｍ形成し、ざらにＣｏ　Ｃｒの垂直磁化層を
保護するためにＧｏ−Ｃｒの酸化物又はＣｏ酸化物等の
らの格子定数と類似した元素を用いた酸化物層を５０〜
３００人程度設けた垂直磁気記録媒体を用い、磁気ヘッ
ドとしては、ア゛ルチック（Ａｌ１０ｓ／　Ｔ　ｉｃ）
をスライダーとしたものを用いた。

磁気ヘッドの接触面すなわち先端部形状を曲率半径３０
．の球面とした場合、ディスク形状を５１／４インチと
して、磁気ヘッドと磁気ディスク１０との摺動速度２Ｔ
ｒＬ／Ｓ　〜７．５７７１１／Ｓの範囲で、再生信号レ
ベルの変化及び磁気ディスク１０と磁気ヘッドとの摺動
状態を調べた。本発明の効果を確認するために、磁気デ
ィスク１０を収納するカートリッジとして従来技術で使
用されている不織布を上部ケース２０ｂ、下部ケース２
０ａに貼付した比較例のカートリッジと、本発明の実施
例である突起２７ａ　、　２７ｂを前述のデビトロン（
石塀ガラス■商品名）結晶化ガラスを用い、その先端接
触面を約２０ｍｍＲ球状加工した半径２ｍの円柱状のも
のとし、突起２７ａ　、　２７ｂ間の空隙を０．２１１
ＩＩＩとして、図示の通り間口部２３ａ　、　２３ｂの
外周部を含めて９０°の間隔で４対配置したカートリッ
ジとについて検討した。２００万回転後の再生信号レベ
ルの変化を調べたところ、従来例と実施例ともに変化は
なかった。

しかし、従来例の場合には、磁気ディスク１０の両面に
不織布の組成物からなる付着物が点在していたのに対し
て、実施例の場合には突起２７ａ　、　２７ｂの摺動部
のみ僅かに痕跡が生じていたのみであつた。更に１００
０万回転後の再生信号レベルの変化を調べたところ、実
施例の場合には、初期の信号レベルの９０％以上を保持
していた。一方、従来例の場合には、部分的に信号レベ
ルが初期値の５０％以下に低下していた。磁気ディスク
１０と磁気ヘッドを調べたところ、磁気ヘッドの摩耗は
共に発生していなかったが、従来例の場合磁気ディスク
１０の保護層であるコバルト酸化物及び不織布組成の凝
集粉がヘッド表面に付着していた。又、磁気ディスク１
０表面を調べたところ、従来例の場合にはヘッド走行部
の周囲にキズ状の異常部が生じていたが、実施例の場合
には、かかる異常部は発生していなかった。

以上のように、本発明によれば、垂直磁気記録を初めと
する金属磁性薄膜を記録層とするフレキシブル薄膜型磁
気ディスクを用いた高密度磁気記録において耐久性にす
ぐれ、信頼性にすぐれたシステムを実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の分解斜視図、第２図は該実施
例の第１図△−Ａ線での側断面図である。 １０：磁気ディスク　　１１：ハブ ２０ａ：下部ケース　　２０ｂ：上部ケース２７ａ　、
　２７ｂ　：突起 図面Ｃ’Ｊｊ争書（内容１こ変更なし）１１７図 第こ図 手続ネ市正書　（方式） ％式％ １、事件の表示 特願昭６０−１７１７５３号 ２、発明の名称 磁気ディスク用カートリッジ ３、補正をする者 事件との関係　　　　特許出願人 大阪市東区南本町１丁目１１？！地 （３００）帝人株式会社 代表者岡本佐四部 ４、代理人 東京都千代ＥＥＩ区内幸町２丁目１番１号５、補正命令
の日付　　昭和６０年１０月２９日６、補正の対象 図面

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内部に磁気ディスクを回転自在に収納するケースか
   らなる磁気ディスク用カートリッジにおいて、該磁気デ
   ィスクをケースの中間に位置するように規制する突起を
   、少なくとも磁気ディスクの外周部に沿ってケースの両
   内面に配置したことを特徴とする磁気ディスク用カート
   リッジ。 ２、前記突起がケースのヘッド窓の前後に配置された特
   許請求の範囲第１項記載の磁気ディスク用カートリッジ
   。 ３、前記突起が磁気ディスクの情報記録域外に対面する
   ように配置されている特許請求の範囲第１項若しくは第
   ２項記載の磁気ディスク用カートリッジ。 ４、前記突起が弗素を含有するガラス材からなる特許請
   求の範囲第１項、第２項若しくは第３項記載の磁気ディ
   スク用カートリッジ。 ５、前記突起が高硬度セラミックス材からなる特許請求
   の範囲第１項、第２項若しくは第３項記載の磁気ディス
   ク用カートリッジ。 ６、前記突起の先端形状が曲率半径５〜１００ｍｍの球
   面である特許請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４
   項若しくは第５項記載の磁気ディスク用カートリッジ。 ７、磁気ディスクが薄膜型の可撓性磁気ディスクである
   特許請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項、第５
   項若しくは第６項記載の磁気ディスク用カートリッジ。