(57)【要約】【課題】従来方法では必須であった射出成形後のアニール工程を省いても、高品質のハードディスク用キャリッジを製造可能な製造方法の提供。【解決手段】コイルを金型のキャビティ内に入れ、コイル外側を金型により規制した状態で、コイル内側部分に結晶性樹脂を充填して成形を行い、コイルとその内側に充填された結晶性樹脂からなる１次成形部分とからなる１次成形品を作製し、次いで、該１次成形品をキャリッジ成形用金型のキャビティ内に入れ、結晶性樹脂を充填して該結晶性樹脂の結晶化温度以上の金型温度で２次成形してハードディスク用キャリッジを製造することを特徴とするハードディスク用キャリッジの製造方法。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルを金型のキャビティ内に入れ、コイル外側を金型により規制した状態で、コイル内側部分に結晶性樹脂を充填して成形を行い、コイルとその内側に充填された結晶性樹脂からなる１次成形部分とからなる１次成形品を作製し、
次いで、該１次成形品をキャリッジ成形用金型のキャビティ内に入れ、結晶性樹脂を充填して該結晶性樹脂の結晶化温度以上の金型温度で２次成形してハードディスク用キャリッジを製造することを特徴とするハードディスク用キャリッジの製造方法。
【請求項２】
前記１次成形品の作製においてコイル内側部分に結晶性樹脂を充填して成形を行う際に、この結晶性樹脂の結晶化温度以上の金型温度で成形を行い、さらに１次形成品以外の部分も該結晶化温度以上の金型温度で２次成形を行うことを特徴とする請求項１に記載のハードディスク用キャリッジの製造方法。
【請求項３】
コイル内部に中子を入れた状態で、キャリッジ成形用金型のキャビティ内に入れ、結晶性樹脂を充填して該結晶性樹脂の結晶化温度以上の温度で成形してハードディスク用キャリッジを製造することを特徴とするハードディスク用キャリッジの製造方法。
【請求項４】
前記コイルは、熱可塑性樹脂で導線を束ねてなり、該熱可塑性樹脂は軟化温度が前記結晶性樹脂の結晶化温度より低いものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のハードディスク用キャリッジの製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のハードディスク用キャリッジの製造方法により製造されたハードディスク用キャリッジ。
【請求項６】
アームの所定位置にコイルが一体成形されたハードディスク用キャリッジにおいて、コイルの内側に結晶性樹脂からなる１次成形部分を有していることを特徴とするハードディスク用キャリッジ。
【請求項７】
請求項５又は６に記載のハードディスク用キャリッジを有するハードディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インサート射出成形法により、構成部品が一体成形されたハードディスク用キャリッジとその製造方法、これを用いたハードディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスク用キャリッジは、ハードディスク装置においてハードディスク上を回動するアーム部分である。このキャリッジは、回動自在に軸止されるアームとその後端部の所定位置に固定された駆動用のコイルとを有しており、このコイルの近傍に永久磁石による磁界を形成した状態で、端子を介して該コイルに適宜通電することで、前記アームを回動させるようになっている。アーム先端には、ハードディスク表面に近接して該ハードディスクとの間で磁気記録情報の読み書きを実行するための磁気ヘッドが取り付けられる。
【０００３】
従来、ハードディスク用キャリッジは、コイル等の挿入部品を成形用金型のキャビティ内に入れ、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）などの結晶性樹脂を使用してインサート射出成形を行い、前記コイル等の構成部品が一体成形された樹脂成形品として製造されている。
【０００４】
本発明に関連すると思われる従来技術として、例えば、特許文献１〜３に開示された技術がある。
特許文献１には、複数のスイングアームの基端側嵌合穴に沿って前記スイングアームの片面に突出する突出部を形成し、これらの突出部の突出端を基端側よりも細く絞り加工し、これらの突出部を互いに嵌合させることにより前記複数のスイングアームを所定の間隔に積層し、互いに嵌合した突出部を内周側から押し広げるかしめ加工をすることにより前記複数のスイングアームのユニットを形成し、この複数のスイングアームのユニットとこのユニットを旋回駆動する駆動コイル部とを一体に保持するモールド部を、このモールド部の前記突出部の内周に位置する部分に前記スイングアームの旋回中心軸用の軸受を装着可能な軸受穴が形成されるように、モールド成型することを特徴とするハードディスクアームの製造方法が開示されている。
特許文献２には、絶縁電線の切断端部から所定長さ分を整形し、その整形部分の切断端部を除く絶縁被覆上で所定長さにわたり樹脂を射出成形して１次射出成形体を形成し、その際１次射出成形体の外周面に環状の突起を同時に形成し、その１次射出成形体の環状の突起を含めた外周に樹脂を射出成形して２次射出成形体を形成し、絶縁電線の切断端部で露出された２本の芯線に温度センサーのリードを直に接続し、その後に成形部の端部及び絶縁電線の絶縁被覆を含む温度センサーの周囲全体を樹脂を封着して密封することを特徴とする電線インサート射出成形品の製造方法が開示されている。
特許文献３には、ポリアミド樹脂製の１次成形部と２次成形部からなる二段成形品であって、該１次成形部及び／又は該２次成形部のポリアミド樹脂が、ポリアミド１２樹脂１００質量部及びポリアミド１２／６共重合体１０〜２３５質量部からなることを特徴とするポリアミド樹脂二段成形品が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−１４８２２号公報
【特許文献２】特開平６−３０４９６２号公報
【特許文献３】特公平６−１０２６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術では、コイルを金型のキャビティに入れ、結晶性樹脂、例えばポリフェニレンサルファイド（以下、ＰＰＳ樹脂と略記する）を用いて該キャリッジのインサート射出成形（以下、射出成形、或いは成形と略記する。）を行う際、この樹脂の結晶化温度である１４０℃付近よりも低い金型温度に設定して射出成形を行った後（この時点ではＰＰＳ樹脂は急冷されているため、完全には結晶化していない）、成形品を金型から取り出して、結晶化温度以上でアニールすることによりＰＰＳ樹脂の結晶化を行っていた。このため、製造工程が繁雑であり、製造コストが上昇する問題があった。
【０００６】
前記製造工程を簡略化するべく、前記アニール工程を削減するために、金型温度をＰＰＳ樹脂の結晶化温度以上に高めて射出成形を行うと、高温のためにコイルを束ねている樹脂が軟化し、樹脂圧に屈して変形してしまう問題がある。
【０００７】
本発明は、前記事情に鑑みてなされ、従来方法では必須であった射出成形後のアニール工程を省いても、高品質のハードディスク用キャリッジを製造可能な製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明は、コイルを金型のキャビティ内に入れ、コイル外側を金型により規制した状態で、コイル内側部分に結晶性樹脂を充填して成形を行い、コイルとその内側に充填された結晶性樹脂からなる１次成形部分とからなる１次成形品を作製し、次いで、該１次成形品をキャリッジ成形用金型のキャビティ内に入れ、結晶性樹脂を充填して該結晶性樹脂の結晶化温度以上の金型温度で２次成形してハードディスク用キャリッジを製造することを特徴とするハードディスク用キャリッジの製造方法を提供する。
【０００９】
前記ハードディスク用キャリッジの製造方法において、前記１次成形品の作製においてコイル内側部分に結晶性樹脂を充填して成形を行う際に、この結晶性樹脂の結晶化温度以上の金型温度で成形を行い、さらに１次形成品以外の部分も該結晶化温度以上の金型温度で２次成形を行うことが好ましい。
【００１０】
また本発明は、コイル内部に中子を入れた状態で、キャリッジ成形用金型のキャビティ内に入れ、結晶性樹脂を充填して該結晶性樹脂の結晶化温度以上の温度で成形してハードディスク用キャリッジを製造することを特徴とするハードディスク用キャリッジの製造方法を提供する。
【００１１】
本発明のハードディスク用キャリッジの製造方法において、前記コイルは、熱可塑性樹脂で導線を束ねてなり、該熱可塑性樹脂は軟化温度が前記結晶性樹脂の結晶化温度より低いものであってもよい。
【００１２】
また本発明は、前述した本発明に係るハードディスク用キャリッジの製造方法により製造されたハードディスク用キャリッジを提供する。
【００１３】
また本発明は、アームの所定位置にコイルが一体成形されたハードディスク用キャリッジにおいて、コイルの内側に結晶性樹脂からなる１次成形部分を有していることを特徴とするハードディスク用キャリッジを提供する。
【００１４】
また本発明は、前述した本発明に係るハードディスク用キャリッジを有するハードディスク装置を提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、従来方法では必須であった射出成形後のアニール工程を省いても、高品質のハードディスク用キャリッジを製造でき、製造工程を簡略化できることから、ハードディスク用キャリッジの製造コストを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明のハードディスク用キャリッジの製造方法の一実施形態を説明する平面図であり、図１に示す１次成形品３は、コイル１の内側部分に結晶性樹脂からなる１次成形部分２を設けた構成になっている。図中符号４は、巻き始め端部及び巻き終わり端部に相当するコイル１の端子である。
【００１７】
本実施形態のハードディスク用キャリッジの製造方法は、コイル１を金型のキャビティ内に入れ、コイル１外側を金型により規制した状態で、コイル１内側部分に結晶性樹脂を充填して成形を行い、コイル１とその内側に充填された結晶性樹脂からなる１次成形部分２とからなる１次成形品３を作製し、次いで、該１次成形品３をキャリッジ成形用金型のキャビティ内に入れ、結晶性樹脂を充填して該結晶性樹脂の結晶化温度以上の温度で２次成形してハードディスク用キャリッジを製造することを特徴としている。
【００１８】
このコイル１は、ハードディスク用キャリッジのコイルとして従来より周知の構造や大きさのものの中から、適宜選択して使用でき、特に、熱可塑性樹脂を用いて導線を束ねたセルフボンディングワイヤを用いることが好ましい。これは、被覆樹脂が未硬化のうちに巻き取りして束ねておいた後、加熱し、一体化して作製される。この熱可塑性樹脂としては、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリエステル樹脂などを用いることができる。
【００１９】
１次成形部分２及び２次成形部分に使用される結晶性樹脂としては、ＰＰＳ樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂、液晶ポリマー、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリアセタール（ＰＯＭ）樹脂、結晶性ポリアミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などが挙げられる。１次成形部分２と２次成形部分との使用樹脂は、同一でも良いし、異なっていても良い。
【００２０】
図３は、前記１次成形品３を作製する工程の一例を示す断面図である。本例においては、コイル１の外周が丁度嵌合されるキャビティを有する金型８を用い、この金型８のキャビティ内にコイル１を嵌合し、コイル２の内側部分に溶融した結晶性樹脂を射出成形し、その後１次成形品３を取り出すことによって、図１に示す１次成形品３を作製する。
【００２１】
この金型８を用いた１次成形工程では、コイル１の内側部分に結晶性樹脂を充填する際に、コイル１の外側が金型８に接して形状が保持されることから、コイル１を束ねている熱可塑性樹脂が軟化しても、コイル１の内側部分に充填される結晶性樹脂の圧力によってコイル１が変形することが無くなり、元のコイル形状を保持したまま、内側部分に結晶性樹脂からなる１次成形部分２が充填された１次成形品３を作製することができる。
【００２２】
次に、前述したコイル１を含む１次成形品３を、図示していないハードディスク用キャリッジ成形用の金型のキャビティ内にセットし、さらに必要に応じて別な付属部品をセットし、金型を閉じて結晶性樹脂をキャビティ内に圧入して２次成形を行い、その後、成形品を金型から取り出してハードディスク用キャリッジを製造する。
【００２３】
この２次成形にあっては、コイル１が内側部分に１次成形部分２を有しているため、コイル１の外側に結晶性樹脂を圧入する際の樹脂圧によって、コイル１が変形することがなく、元のコイル形状が保持されたまま、コイル１の外側に２次成形部分が形成されてハードディスク用キャリッジを得ることができる。
【００２４】
本実施形態のハードディスク用キャリッジの製造方法では、予めコイル１の内側部分に結晶性樹脂からなる１次成形部分２を充填した１次成形品３をハードディスク用キャリッジ製造用の金型内に入れて、結晶性樹脂を射出成形する２次成形を行ってハードディスク用キャリッジを製造するので、２次成形時に金型温度を結晶性樹脂の結晶化温度以上としても、コイル１が変形することなく、２次成形を行ってハードディスク用キャリッジを製造することができる。従って、本実施形態によれば、従来の製造方法では必須であったハードディスク用キャリッジ射出成形後のアニール工程を削減することができ、ハードディスク用キャリッジの製造工程を簡略化でき、製造コストを削減することができる。
【００２５】
なお、前述した実施形態は、本発明の一例であり、本発明は前記実施形態にのみ限定されず、種々の変更や修正が可能である。
例えば、コイル１の内側部分に、結晶性樹脂からなる１次成形部分２を充填する構成に代えて、コイル内部に中子を入れた状態で、キャリッジ成形用金型のキャビティ内に入れ、結晶性樹脂を充填して該結晶性樹脂の結晶化温度以上の温度で成形してハードディスク用キャリッジを製造することもできる。
【実施例】
【００２６】
［比較例］
図４は、従来法での金型へのコイルセット法を示す概略図である。
従来技術では、巻いたままのコイル１１を金型の位置決めピン１２に合わせてセットするため、横方向からの樹脂圧（図４中矢印で示す）に弱く、高温の金型に入れて加熱されることによりコイルを束ねている熱可塑性樹脂が軟化し、コイル１１が変形してしまった。そのため、ＰＰＳ樹脂の結晶化温度（約１４０℃）以上の金型で成形を行うことができず、低温での成形後に結晶化温度以上に成形品を加熱するアニール工程を削減することができなかった。
【００２７】
［実施例］
本発明の製造方法では、図１に示すように、予めコイル１内部の形状に沿って結晶性樹脂を充填して１次成形し、その１次成形部分とコイル１とを組み合わせた１次成形品を作製することにより、その後の本成形において１４０℃の金型にセットしても、樹脂圧によるコイルの変形は見られなかった。
次に、本発明に係る実施例として行った実験の詳細を記す。
【００２８】
（成形品概略）
図２に、製造した成形品の概略を示す。この成形品５は、図３に示すように１次成形して作製され、コイル１の内部にＰＰＳ樹脂からなる１次成形部分２が成形された１次成形品３を２次成形してなり、１次成形品３の外側にＰＰＳ樹脂からなる２次成形部分６及びスペーサ７が設けられた構造になっている。
【００２９】
（使用樹脂）
ガラス繊維入りＰＰＳ樹脂（例えば、シェブロンフィリップス化学社製、商品名「Ｒｙｔｏｎ  Ｒ−４  ２３０ＢＬ」など）を用いた。
【００３０】
（成形条件）
成形条件は、表１に示す通りとした。
【００３１】
【表１】
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【００３２】
（１次成形）
図３中の符号２で示す１次成形部分を、金型温度１４０℃にて成形した。この際、コイル外周部は金型に規制されているため、コイルを束ねている熱可塑性樹脂が軟化する１４０℃という金型温度でコイル内にＰＰＳ樹脂を充填しても、コイルが膨らむことは無かった。
このように作製した１次成形品において、コイル内のＰＰＳ樹脂からなる１次成形部分（コイルボビン部）は、樹脂の結晶化度が平均（Ｎ＝５）で２５．２％であった。
【００３３】
（２次成形）
前記１次成形で作製した１次成形品を用いて、金型温度５０℃及び１４０℃にてＰＰＳ樹脂を射出成形して２次成形を行った。
それぞれの金型温度条件で製造したサンプルの２次成形部分の結晶化度を、１４０℃×２時間のアニール前後で測定し、表２にまとめて記す。
【００３４】
【表２】
2008210463.tif 000004
【００３５】
表２の結果より、１４０℃の金型で成形することにより、５０℃の金型で成形した後アニールを行ったものと同等の結晶化度を、アニールを行わなくても実現できると言える。
【００３６】
各金型温度で作製したサンプルのアニール前後の寸法変化を測定した。その結果、金型温度５０℃で成形した場合は、最大で３．８％変形した。これは、アニールしたことにより樹脂の結晶化収縮が進んだためと考えられる。
一方、金型温度１４０℃で成形した場合は、変形が最大で０．３％と小さくなった。これは１４０℃で成形した時点で結晶化が十分に生じており、アニールしても結晶化収縮がほとんど生じなかったためと考えられる。
【００３７】
（１次成形金型温度の影響）
前記１次成形では、ＰＰＳ樹脂の結晶化温度以上の１４０℃という金型温度で１次成形を行ったが、金型温度を５０℃として１次成形を行った場合も検証した。表３に、１次成形金型温度を５０℃及び１４０℃とし、２次成形金型温度を両方とも１４０℃とし、且つアニールを行っていない状態での樹脂の結晶化度測定結果を示す。
【００３８】
【表３】
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【００３９】
表３の結果より、１次成形をＰＰＳ樹脂の結晶化温度より低い金型温度で行った場合でも、２次成形において結晶化温度より高い１４０℃の金型に挿入して成形することにより、結晶化が生じていると考えられる。つまり、２次成形を結晶化温度より高い金型温度で行う場合は、１次成形を低温で行っても結晶化度に問題は生じないといえる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明のハードディスク用キャリッジの製造方法の一実施形態を説明する平面図である。
【図２】本発明に係る実施例で製造した成形品を示す平面図である。
【図３】実施例で行った１次成形の状態を示す金型の断面図である。
【図４】比較例で行った射出成形の状態を示す要部平面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１…コイル、２…１次成形部分、３…１次成形品、４…端子、５…成形品、６…２次成形部分、７…スペーサ、８…金型、１１…コイル、１２…位置決めピン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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