专利名称：带有程序的软驱磁头清洁盘及其制造方法
技术领域：
本发明涉及计算机磁记录设备配套设备，更具体地说，涉及一种用于对软磁盘驱动器磁头进行清洁的带有程序的软驱磁头清洁盘。
软盘驱动器(FD)是微型计算机的重要存储设备，在软件复制设备和软盘测试设备中也装有FD。而磁头是FD的核心部件，磁头的表面要十分光滑、干净，才能保证进行正常的写入或读取数据的操作。然而在电脑以软盘磁头在软盘上进行读、写的过程中，经常会出现由于周围环境的灰尘沾污磁头的表面、或软盘介质落粉、或毛屑等污物粘附于磁头表面，而造成读写功能不正常。这是由于高密度软盘信号本来是微弱的，若磁头表面带有污物则产生间距损失，因而发生信号丢失。有时磁头表面的污物很坚硬，会划伤磁盘介质的表面，造成信息永久丢失。
因此，使用电脑，对FD磁头表面定期进行清洁以维持FD和电脑的正常操作是十分重要的。以往，为了消除FD磁头表面沾污引起的读写故障，早其是以棉花沾酒精等有机溶剂来擦洗磁头表面，这样做不仅清得不彻底，而且要拆卸FD，十分麻烦。后来人们采用清洁盘来清洁磁头。市场出售有两种清洁盘湿式清洁盘和干式清洁盘。使用得比较广泛的湿式清洁盘是用硬质无纺布冲裁成盘状，粘在金属中心环上制成的，使用前要在清洁盘是滴加清洗液-通常为异丙醇或其它有机溶剂。清洁盘片装在一个塑料外壳里，清洁磁头时，插入FD中，清洁盘一边转动，一边用清洗液去洗下磁头上的污物。显然，这种清洁方法是前述棉花沾酒精擦洗是同一原理。
这种清洁磁头的方式存在如下问题(1)异丙醇等清洗液对于某些沾污，如磁层掉粉、霉菌等清洗能力差，达不到预期的清洁效果。(2)作为清洁盘介质的无纺布没有记录的功能，因而清洁盘只能在一个磁道上清洁，通常软盘驱动器在停机时是停留在最外道、即0道上，固定在一个轨道上清洁磁头，污物留在这一圈无纺布上，不仅如此，这一固定的一圈无纺布就很容易被磁头磨坏，而整个清洁盘就不能使用了。统计表明，一般湿式清洁盘只能使用使用15次。此外，有机清洁剂有火灾隐患，使用不便。
市场出售一种干式清洁盘是用硬质磨料制做的，这种清洁盘不需要有机溶剂清洗液；但它也同样没有记录程序的功能，只能使用一个轨道来清洁，即同样有利用率低的缺点。此外，这种清洁盘表面过于粗糙，容易将磁头表面损伤，而使读出信号幅度和分辨率下降。
本发明的目的在于提供一种带有程序的软驱磁头清洁盘，这种带有程序的软驱磁头清洁盘可以克服现有技术的缺点，可以选择具体进行清洁的磁头和进行清洁处理的时间，由于这种清洁的盘芯不同于普通存储用盘，也不同于现有清洁盘，而同时具有存储记录和清洁磁头的双重功能，使这种清洁盘的智能化程度大大提高，而且，这种清洁盘表面清洁，不会使磁头受到损伤。
本发明的另一目的在于提供一种带有程序的软驱磁头清洁盘的制造方法，利用该方法，可以方便地制造出本发明所述的带有程序的软驱磁头清洁盘。
本发明的目的是这样实现的，构造一种带有程序的软驱磁头清洁盘包括盘芯、金属中心环及外壳，盘芯是以塑料膜作为盘基，而在其两面均云涂覆有含有清洁材料和记忆材料的涂料，冲成孔的盘芯通过双面胶环粘结在所述金属中心环上，在所述磁头清洁盘中的盘芯片上预先记录有一个清洁程序，该清洁程序可以根据用户的需要，选择起始和终止磁道以及清洗时间，驱动软盘驱动器磁头根据所设置的起始、终止磁道和每个磁道的清洗时间，对相对应的磁道进行规定清洗时间的读写操作，直到所要求的全部磁道均已读写，从而实现对软驱磁头的清洁。
本发明的带有程序的软驱磁头清洁盘，其特征在于，在所述外壳内贴有无纺布衬以改善清洁效果。
本发明的带有程序的软驱磁头清洁盘，其特征在于，所述盘芯是通过用涂布机、以涂布工艺制造的。
本发明的带有程序的软驱磁头清洁盘，其特征在于，所述盘芯的盘基是涤沦膜(PET)，膜的两侧涂有涂料。
本发明的带有程序的软驱磁头清洁盘，其特征在于，在盘芯两侧所涂覆的涂料中包含清洁剂，所述清洁剂包含有氧化铬、氧化铝，碳化硅，α型氧化铁。
本发明的带有程序的软驱磁头清洁盘，其特征在于，在盘芯两侧所涂覆的涂料中包含磁记录材料，所述磁记录材料包含有γ-氧化铁，含钴氧化铁，钡铁氧体及金属磁粉，分别以这此材料制作2MB和100MB软盘驱动器的清洗盘。
本发明的带有程序的软驱磁头清洁盘，其特征在于，在盘芯两侧所涂覆的涂料的配方比例是这样的，清洁剂10-50份，磁粉50-100份，分散剂1-3份，润滑剂2-5份，粘合剂树脂10-35份，有机溶剂200-400份。
本发明的带有程序的软驱磁头清洁盘，其特征在于，所述所述清洁盘外壳中所用的衬里(Liner)是经过优选的、需要在清洁能力上容尘能力上均能达到要求的衬里材料，以提高清洁盘的清洁能力。
本发明的另一目的是这样实现的，构造一种带有程序的软盘磁头清洁盘制造方法，包括以下步骤将清洁材料、信息记录材料和粘合剂、溶剂等材料，按照一定的配比配成涂料；所述涂料经充分混合之后，于球磨机和砂磨机中分散均匀，并调节其粘度，经过滤之后，涂布在厚度为75微米(μm)的涤沦膜上，要两面均进行涂布；涂布的材料经80～100℃下烘干，收卷后于压光机上压光。这样，经压光后的材料于50℃下放置，使涂布层固化；
用冲裁成盘状，即成为清洗盘的盘芯(Cookies)，将盘芯通过双面胶环与金属环相联结，装入带有衬里的塑料外壳中，经终焊而成为清洗盘；将上述清洗盘通过软件复制机中输入清洁程序，则成为带有清洁程序的软盘磁头清洁盘。
实施本发明的带有程序的软驱磁头清洁盘，具有如下突出特点(1)清洁盘选用了特殊的清洁材料，有很强的清洁能力，磁介质掉粉，粘合剂，灰尘、毛屑，霉菌等常见的沾污，均可彻底从磁头表面洁除掉；(2)清洗下来的污物被吸留在外壳的衬里上，从而保持了清洁盘一直保持清洁状态。(3)清洁盘本身有记录信息的功能，在清洁盘上记录了清洁程序，在程序的引导下，磁头可以从最外轨道(0道)向最内道(79道)步进，且可以任选起始和终止磁道，并且选择每道的清洗时间，也可以隔道清洁。这样不仅可以使磁头表面得以彻底清洁，而且清洁盘两面的各80个磁道均得到了充分的利用，从而大大延长了清洁盘的使用寿命。测试表明，每个轨道可用20万次以上。(4)在显示器上可以清楚地看到清洁盘的哪些磁道用来清洁，一目了然十分直观。(5)清洁盘表面平滑，对磁头磨损极轻微。由于具有上述优点，该清洁盘对于电脑用户、软件复制厂家和软盘制造厂家都有十分重要的用途。
结合附图和实施例，进一步说明本发明的特点，附图中
图1是本发明的带有程序的软驱磁头清洁盘的结构剖视图。
图2是本发明的带有程序的软驱磁头清洁盘的制造流程图。
本发明提供的清洁盘是主要由盘芯和外壳两部分组成。如图1所示盘芯是以塑料膜作为盘基(Subsfrafe)，而在两侧涂以含有清洁材料和记忆材料的涂料制作的，冲成孔的盘芯通过双面胶环粘结在金属中心环上。这种清洁盘的外壳和3.5英寸软磁盘的外壳在结构和是完全相同的，但其中所使用的衬里(Liner)是经过优先的，需要在清洁能力上容尘能力上均能达到要求的衬里材料，以提高清洁盘的清洁能力。
下面说明本发明提供的带程序磁头清洁盘的制造工艺及其效果。
(1)制造工艺流程带程序磁头清洁盘的制造工艺流程如图2所示。将清洁材料、信息记录材料和粘合剂、溶剂等材料，按照一定的配比配成涂料。这里必须考虑到各种材料的比例适当，不可过多或过少。如，信息记忆材料为不足，则不能记录程序；若过多，则影响清洁能力。
涂料经充分混合之后，于球磨机和砂磨机中分散均匀，并调节其粘度，经过滤之后，涂布在厚度为75微米(μm)的涤沦膜上，要两面均进行涂布。
涂布的材料经80～100℃下烘干，收卷后于压光机上压光。这样，经压光后的材料于50℃下放置，使涂布层固化。而后，用冲裁成盘状，即成为清洗盘的盘芯(Cookies)，将盘芯通过双面胶环与金属环相联结，装入带有衬里的塑料外壳中，经终焊而成为清洗盘。
将这样的清洗盘于软件复制机中输入清洁程序，则成为带有清洁程序的软盘磁头清洁盘。
(2)清洁盘涂层的配方工艺制造带程序清洁盘的关键工艺是清洁盘芯涂布的配方工艺。这里必须考虑如下几方面的问题1)首先保证，要有足够的清洁能力，因而清洁剂要有足够的比例；2)为了能有记录程序的能力，必须有足够的信息记录材料，这里，我们选择磁记录材料。但磁性材料过多时，会使清洁剂比例过低，影响清洁能力；反之磁性材料含量过少，则程序信号的输出幅度过低，难于读出。
3)加入适量分散剂，提高材料在粘合剂中的分散能力；4)加入粘合剂使涂料牢固地粘合于盘基PET膜上。
根据以上原则，所选择具有清洁能力的材料有碳化硅(SiC)，三氧化二铬(Cr2O3)，氧化铝(Al2O3)，α形氧化铁(α-Fe2O3)上述材料的颗粒度在0.3～1.5μm。
可以选择的磁性材料有γ-氧化铁(γ-Fe2O3)，含钴氧化铁(Co-γ-Fe2O3)，铁氧体材料(BaO.Fe2O3)，金属磁粉等。
为了减少清洁盘对磁头的磨损，可适当加入润滑剂，可选择的润滑剂有硬脂酸、硬脂酸丁酯、硅油、氟油等。
配方举例如表1所示。
表(1) 清洁盘涂层配方举例
上述成份于高速搅拌机中混合，于砂磨机中分散后，涂布，涂层厚度1～1.5微米(μm)。
对按照本发明的带有程序的软驱磁头清洁盘进行了如下测试(1)清洁能力；(2)耐磨损特性、即使用寿命；(3)对磁头的磨损情况。以上三点是清洁盘最关键的特性，也是用户最为关心的。分述如下(1)清洁能力考察考察磁头清洁盘对磁头的清洁能力，就是考察磁头被不同的污染源沾污表面从而了生读写故障之后，以清洁盘进行清洁，看其清洁效果，是否使读写功能恢复正常。
为了考察本发明清洁盘的清洁能力，我们进行了实用性考察和人为地污染磁头去后支清洁的考察。(a)方法1-实用性考察某软盘生产线上有软盘测试仪(Certifier)80台，每台有软盘驱动器一台。每班用本发明的清洁盘清洁磁头一次，所有80台驱动均恢复正常，即百分之百达到要求；而采用湿法清洁盘，清洁一次之后，约有10-20％驱动器仍然有读写错误，需重新清洁。(b)方法2-实验考察在计算机的软盘驱动器上插入带有霉菌的软盘、磁层易脱落软盘，人为地使驱动器的读写功能发生故障，而出现读写错误，而后分别以市售的湿法清洁盘和本发明的带程序清洁盘去清洁，清洁效果为表2所示表(2)不同清洁盘的清洁效果
从表(2)可以看出，当软盘磁层有严重掉粉而堵磁头时，湿法清洁盘的清洁效果远不如带程序的清洁盘。(2)使用寿命的考察我们出通过实用考察和试验两种方法来考核带程序盘的使用寿命。(a)实用考察某软盘生产线使用市售湿法清洁盘来清洁软盘测试仪和软件复制机，由于清洁盘只固定在一个磁道清洁，大多数清洁盘只能使用15次，则清洁磁道(0道)无纺布纤维露出，而清洁盘不堪使用。
采用本发明的带程序清洁盘在软盘生产线清洁测试仪和软件复制机，使用500次之后清洁盘仍可以照常使用。(b)试验考察将本发明的带程序清洁盘在软磁盘耐磨损测试仪上最外磁道(0道)和第10道连续运行30万次，使磁头磨损清洁盘，运行开始和每运行2万次，用ML-5000型软盘分析仪测试被磨损磁道信号幅度。从表(3)中可以看出，清洁盘的信号幅度(TAA)不但未下降，反而有所上升。这是由于在运行过程中清洁盘表面有所抛光的缘故。此表，经30万次磨损的清洁盘，仍然可以格式化，并可记录清洁程序。这表明本发明的清洁盘使用寿命可以十分长。
表(3)带程序清洁盘在磨损过程中信号幅度的变化(单位毫伏；mV)
(3)本发明提供的清洁盘对软驱磁头磨损情况的考察若磁头被磨损，则磁头铁芯的深度变小而读出信号幅度(TAA)会下降。我们用带程序清洁盘连续磨磁头16小时(约30万次)，磨损过程中要观察磁头对一张记有信号的软盘的读出信号幅度。从表(4)可以看出，TAA在磨损过程中不变化，说明对磁头磨损极轻微。
表(4)磁头输出信号幅度(TAA)随清洁盘磨损的变化(单位毫伏，mV)
注(1)驱动器转速300转/分，即每小时18000次。
(2)正常情况下，带程序清洁盘只需30秒钟即可将磁头清洁干净，所以对磁头的磨损更是十分轻微的。
权利要求
1.一种带有程序的软驱磁头清洁盘包括盘芯、金属中心环及外壳，盘芯是以塑料膜作为盘基，而在其两面均云涂覆有含有清洁材料和记忆材料的涂料，冲成孔的盘芯通过双面胶环粘结在所述金属中心环上，其特征在于，在所述磁头清洁盘中的盘芯片上预先记录有一个清洁程序，该清洁程序可以根据用户的需要，选择起始和终止磁道以及清洗时间，驱动软盘驱动器磁头根据所设置的起始、终止磁道和每个磁道的清洗时间，对相对应的磁道进行规定清洗时间的读写操作，直到所要求的全部磁道均已读写，从而实现对软驱磁头的清洁。
2.根据权利要求1所述带有程序的软驱磁头清洁盘，其特征在于，在所述外壳内贴有无纺布衬以改善清洁效果。
3.根据权利要求1所述带有程序的软驱磁头清洁盘，其特征在于，所述盘芯的盘基是涤沦膜(PET)，膜的两侧涂有涂料。
4.根据权利要求1所述带有程序的软驱磁头清洁盘，其特征在于，在盘芯两侧所涂覆的涂料中包含清洁剂，所述清洁剂包含有氧化铬、氧化铝，碳化硅，α型氧化铁。
5.根据权利要求1所述带有程序的软驱磁头清洁盘，其特征在于，在盘芯两侧所涂覆的涂料中包含磁记录材料，所述磁记录材料包含有γ-氧化铁，含钴氧化铁，钡铁氧体及金属磁粉，分别以这此材料制作2MB和100MB软盘驱动器的清洗盘。
6.根据权利要求1所述带有程序的软驱磁头清洁盘，其特征在于，在盘芯两侧所涂覆的涂料的配方比例是这样的，清洁剂10-50份，磁粉50-100份，分散剂1-3份，润滑剂2-5份，粘合剂树脂10-35份，有机溶剂200-400份。
7.根据权利要求1所述带有程序的软驱磁头清洁盘，其特征在于，所述所述清洁盘外壳中所用的衬里是经过优选的、需要在清洁能力上容尘能力上均能达到要求的衬里材料，以提高清洁盘的清洁能力。
8.根据权利要求1所述带有程序的软驱磁头清洁盘，其特征在于，所述盘芯是通过用涂布机、以涂布工艺制造的。
9.根据权利要求1所述带有程序的软驱磁头清洁盘，其特征在于，所述清洁程序在工作时，通过在显示器屏幕上显示磁头清洁过程中的信息。
10.一种带有程序的软驱磁头清洁盘制造方法，其特征在于包括以下步骤将清洁材料、信息记录材料和粘合剂、溶剂等材料，按照一定的配比配成涂料；所述涂料经充分混合之后，于球磨机和砂磨机中分散均匀，并调节其粘度，经过滤之后，涂布在厚度为75微米(μm)的涤沦膜上，要两面均进行涂布；涂布的材料经80～100℃下烘干，收卷后于压光机上压光。这样，经压光后的材料于50℃下放置，使涂布层固化；用冲裁成盘状，即成为清洗盘的盘芯(Cookies)，将盘芯通过双面胶环与金属环相联结，装入带有衬里的塑料外壳中，经终焊而成为清洗盘；将上述清洗盘通过软件复制机中输入清洁程序，则成为带有清洁程序的软盘磁头清洁盘。
全文摘要
一种带有程序的软驱磁头清洁盘,包括盘芯、金属中心环及外壳,盘芯以塑料膜作为盘基而在其两面均匀涂覆有含有清洁材料和记忆材料的涂料,在该盘芯片预先记录有一个清洁程序,可设定起始和终止磁道以及清洗时间,驱动软驱磁头根据设置进行读写操作从而实现对软驱磁头的清洁。这样不仅可以使磁头表面得以彻底清洁,而且清洁盘两面的各80个磁道均得到了充分利用,从而延长清洁盘使用寿命。
文档编号G11B5/41GK1208913SQ97114229
公开日1999年2月24日 申请日期1997年8月20日 优先权日1997年8月20日
发明者刘中原 申请人:刘中原