JP2004333147A

JP2004333147A - 摩擦力測定装置

Info

Publication number: JP2004333147A
Application number: JP2003125117A
Authority: JP
Inventors: Ryohei Tarumi; 亮平樽見
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2003-04-30
Filing date: 2003-04-30
Publication date: 2004-11-25
Anticipated expiration: 2023-04-30
Also published as: JP4323857B2

Abstract

【課題】本発明では、別個に設けた張力測定装置の取り外しにかかる手間を省くことができるとともに、帯状物の張力と摩擦力を正確に測ることができる摩擦力測定装置を提供することを課題とする。
【解決手段】摩擦力測定装置１は、磁気テープドライブＤに固定されて磁気ヘッドＭＨを支持する断面略Ｌ字状の測定用治具１１と、測定用治具１１の縦片部１１ａに設けられる第一ひずみゲージ１２と、測定用治具１１の横片部１１ｂに設けられる第二ひずみゲージ１３と、を備えている。そして、第一ひずみゲージ１２が、磁気ヘッドＭＨに磁気テープＭＴが摺動したときの振動を検出するとともに、第二ひずみゲージ１３が、磁気テープＭＴの張力による横片部１１ｂのひずみを検出する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気ヘッドと磁気テープとの間の摩擦力を測定するための摩擦力測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
磁気テープの走行性を評価するための一つの指標として、磁気テープと磁気ヘッドとの摩擦力の測定が広く行われている。そして、このような摩擦力を正確に測定するには、別途磁気テープの張力をも測定する必要がある。
【０００３】
従来、磁気テープなどの帯状物の張力を測定する装置としては、たとえばガイドローラ間を走行する帯状物に当接させることで帯状物の張力を測定するものがある（特許文献１参照）。このような張力測定装置によれば、帯状物の張力のみを測ることが可能であった。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００３−０８３８２７号公報（段落番号〔０００７〕，〔０００８〕、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のような張力測定装置を用いてたとえば磁気テープドライブ内で走行する磁気テープの張力を測定する場合は、張力測定装置を磁気テープに当接させる必要があるため、これらの間に摩擦が生じるとともに、磁気テープの張力も変わる。そのため、磁気テープドライブの通常使用時における摩擦および張力の条件とは異なった条件下で張力の測定が行われることとなり、正確な張力を測定することが困難であった。また、張力の測定後に行う磁気ヘッドと磁気テープとの摩擦力の測定においては、張力測定装置からの摩擦および張力による影響を無くすために、その都度、張力測定装置を取り外す必要があった。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、別個に設けた張力測定装置の取り外しにかかる手間を省くことができるとともに、帯状物の張力と摩擦力を正確に測ることができる摩擦力測定装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決した本発明のうちの請求項１に記載の発明は、帯状物を搬送させる搬送装置内において、前記帯状物が摺動する摺動部材と、前記帯状物との摩擦力を測定する摩擦力測定装置であって、前記搬送装置に固定されて前記摺動部材を支持するとともに、前記帯状物と前記摺動部材との接触面に直交する縦片部と、この縦片部に直交する横片部とを有する断面略Ｌ字状の測定用治具と、前記縦片部に設けられる振動検出器と、前記横片部に設けられる張力検出器と、を備え、前記振動検出器で、前記摺動部材に前記帯状物が摺動したときの振動を検出するとともに、前記張力検出器で、前記帯状物の張力による前記横片部のひずみを検出することを特徴とする。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、帯状物が走行して摺動部材に摺動すると、これらの間に生ずる摩擦力による振動が振動検出器で検出され、帯状物の張力による横片部のひずみが張力検出器で検出される。すなわち、テープの張力の測定と摩擦力の測定を同時に行うことができる。また、既存の摺動部材に測定用治具を取り付ければよいので、搬送装置内の摩擦および張力条件を通常使用するときの状態と同じ条件にすることができる。そして、このように張力と摩擦力を同時測定できることに加え、摩擦および張力条件を通常使用時と同様にできるので、帯状物の張力と摩擦力を正確に測ることができる。さらに、摺動部材が測定用治具を介して搬送装置へ固定されることにより、測定後の通常使用時においてもそのまま設置させておけばよいので、従来のような装置の取り外しにかかる手間を省くことができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明の構成において、前記横片部の共振周波数を、前記縦片部の共振周波数より高くしたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明による作用に加え、帯状物と摺動部材との摩擦による振動が、横片部に伝わらずに縦片部のみに伝わることとなる。そのため、横片部に設けられた張力検出器が摩擦による振動の影響を受けることなく、帯状物から加えられる力を正確に検出することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る摩擦力測定装置の詳細について説明する。参照する図面において、図１は本発明の実施形態に係る摩擦力測定装置を示す斜視図であり、図２は図１の測定用治具を示す断面図である。
【００１２】
図１に示すように、摩擦力測定装置１は、磁気テープ（帯状物）ＭＴを走行（搬送）させる磁気テープドライブ（搬送装置）Ｄ内において、磁気テープＭＴが摺動する磁気ヘッド（摺動部材）ＭＨと、磁気テープＭＴとの摩擦力を測定するものである。摩擦力測定装置１は、測定用治具１１と、摩擦力測定用の第一ひずみゲージ（振動検出器）１２，１２と、張力測定用の第二ひずみゲージ（張力検出器）１３，１３とで主に構成されている。
【００１３】
測定用治具１１は、縦片部１１ａと、この縦片部１１ａに直交する横片部１１ｂとを有する断面略Ｌ字状に形成されており、この縦片部１１ａが磁気テープＭＴと磁気ヘッドＭＨとの接触面ＴＦに直交するように配置されるとともに、横片部１１ｂが接触面ＴＦにおける磁気テープＭＴの走行方向と略平行となるように配置されている。この測定用治具１１は、横片部１１ｂ側の端部１１ｃが磁気テープドライブＤの本体Ｄ１から突出する突出部Ｄ２に固定されており、縦片部１１ａ側の端部１１ｄで磁気ヘッドＭＨを支持している。また、横片部１１ｂは、縦片部１１ａよりも厚く形成されることで、その共振周波数が縦片部１１ａの共振周波数よりも高くなっている。
【００１４】
第一ひずみゲージ１２は、縦片部１１ａの両面に設けられており、磁気ヘッドＭＨに磁気テープＭＴが摺動（摩擦）したときの振動を検出している。具体的に、この第一ひずみゲージ１２は、縦片部１１ａの長手方向（磁気ヘッドＭＨから振動が伝達してくる方向）に沿ったひずみを検出することで、振動を検出している。なお、この第一ひずみゲージ１２が取り付けられる縦片部１１ａは、摩擦による振動が伝達しやすい共振周波数に設定されている。ちなみに、横片部１１ｂは、縦片部１１ａよりも高い共振周波数に設定されているので、振動が伝達しにくい。
【００１５】
また、第二ひずみゲージ１３は、横片部１１ｂの両面に設けられており、磁気テープＭＴから縦片部１１ａに沿って加えられる力による横片部１１ｂのひずみを検出している。具体的には、この力は磁気テープＭＴのテンション（張力）に応じて変化する力であって、この力によって撓んだ横片部１１ｂの長手方向（縦片部１１ａに直交する方向）に沿ったひずみを第二ひずみゲージ１３が検出している。ここで、磁気テープＭＴのテンションは、この力と、図２に示す磁気テープＭＴのラップ角（磁気ヘッドＭＨに摺動する直前、または摺動した直後の磁気テープＭＴと、接触面ＴＦとのなす角）とに基づいて算出される。なお、これら第一，第二ひずみゲージ１２，１３で検出した信号は、コンピュータ等によって保存されて、摩擦力や張力の計算に必要なデータとして利用される。
【００１６】
次に、この摩擦力測定装置１による摩擦力および張力の測定方法について説明する。
図１に示すように、磁気テープＭＴが走行して磁気ヘッドＭＨに摺動すると、その摩擦により発生する振動が縦片部１１ａのみに伝達されるとともに、磁気テープＭＴから縦片部１１ａに沿って加えられる力で横片部１１ｂが撓む。このとき、縦片部１１ａに伝達される振動が第一ひずみゲージ１２で検出され、横片部１１ｂのひずみが第二ひずみゲージ１３で検出される。このように検出されたデータは、図示しないコンピュータに出力される。そして、このコンピュータにおいて、第一ひずみゲージ１２で検出した振動を示すデータに基づいて磁気テープＭＴと磁気ヘッドＭＨとの摩擦力が算出されるとともに、第二ひずみゲージ１３で検出した力を示すデータと、ラップ角（図２参照）とに基づいて磁気テープＭＴの張力が算出される。
【００１７】
以上によれば、本実施形態において、次のような効果を得ることができる。
（１）磁気ヘッドＭＨを支持する測定用治具１１に摩擦力測定用の第一ひずみゲージ１２と張力測定用の第二ひずみゲージ１３を設けるので、磁気テープＭＴの摩擦力の測定と張力の測定を同時に行うことができる。また、既存の磁気ヘッドＭＨに測定用治具１１を取り付ければよいので、磁気テープドライブＤ内の摩擦および張力条件を通常使用するときの状態と同じ条件にすることができる。そして、このように張力と摩擦力を同時測定できることに加え、摩擦および張力条件を通常使用時と同様にできるので、磁気テープＭＴの張力と摩擦力を正確に測ることができる。
【００１８】
（２）磁気ヘッドＭＨが測定用治具１１を介して磁気テープドライブＤへ固定されることにより、測定後の通常使用時においてもそのまま測定用治具１１を設置させておくことができるので、従来のような装置の取り外しにかかる手間を省くことができる。
（３）磁気テープＭＴと磁気ヘッドＭＨとの摩擦による振動が、横片部１１ｂに伝わらずに縦片部１１ａのみに伝わるので、横片部１１ｂに設けられた第二ひずみゲージ１３が摩擦による振動の影響を受けることなく、磁気テープＭＴから磁気ヘッドＭＨに加えられる力を正確に検出することができる。
【００１９】
以上、本発明は、前記実施形態に限定されることなく、様々な形態で実施される。
（ｉ）本実施形態では、振動検出器および張力検出器としてともにひずみゲージを用いたが、本発明はこれに限定されず、たとえば振動検出器としてＡＥ（ＡｃｏｕｓｔｉｃＥｍｉｓｓｉｏｎ）センサを用いるなど、どのような検出器を用いてもよい。
（ｉｉ）本実施形態では、摺動部材を磁気ヘッドＭＨとしたが、本発明はこれに限定されず、たとえばガイドローラなどの磁気テープＭＴと摺動し、かつ装置本体に固定される部材であればどのようなものであってもよい。
【００２０】
（ｉｉｉ）本実施形態では、帯状物を磁気テープＭＴ、搬送装置を磁気テープドライブとしたが、本発明はこれに限定されず、たとえば帯状物として紙テープや布テープなどを用いてもよく、また搬送装置としてサーボライタなどを用いてもよい。
（ｉｖ）本実施形態では、測定用治具１１をその横片部１１ｂが接触面ＴＦにおける磁気テープＭＴの走行方向と略平行になるように配置したが、本発明はこれに限定されず、縦片部１１ａが接触面ＴＦに直交するように配置されていれば横片部１１ｂはどのような方向を向いていてもよい。
【００２１】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、張力と摩擦力を同時に測定できることに加え、搬送装置内の摩擦および張力条件を通常使用するときの状態と同じ条件にすることができるので、帯状物の張力と摩擦力を正確に測ることができる。さらに、測定後の通常使用時においても測定用治具をそのまま設置させておけばよいので、従来のような装置の取り外しにかかる手間を省くことができる。
【００２２】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明による効果に加え、帯状物と摺動部材との摩擦による振動が横片部に伝わらなくなるので、横片部に設けられた張力検出器が摩擦による振動の影響を受けずに、帯状物から加えられる力を正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る摩擦力測定装置を示す斜視図である。
【図２】図１の測定用治具を示す断面図である。
【符号の説明】
１摩擦力測定装置
１１測定用治具
１１ａ縦片部
１１ｂ横片部
１２第一ひずみゲージ（振動検出器）
１３第二ひずみゲージ（張力検出器）
Ｄ磁気テープドライブ（搬送装置）
ＭＨ磁気ヘッド（摺動部材）
ＭＴ磁気テープ（帯状物）
ＴＦ接触面

Claims

帯状物を搬送させる搬送装置内において、前記帯状物が摺動する摺動部材と、前記帯状物との摩擦力を測定する摩擦力測定装置であって、
前記搬送装置に固定されて前記摺動部材を支持するとともに、前記帯状物と前記摺動部材との接触面に直交する縦片部と、この縦片部に直交する横片部とを有する断面略Ｌ字状の測定用治具と、
前記縦片部に設けられる振動検出器と、
前記横片部に設けられる張力検出器と、を備え、
前記振動検出器で、前記摺動部材に前記帯状物が摺動したときの振動を検出するとともに、前記張力検出器で、前記帯状物の張力による前記横片部のひずみを検出することを特徴とする摩擦力測定装置。
前記横片部の共振周波数を、前記縦片部の共振周波数より高くしたことを特徴とする請求項１に記載の摩擦力測定装置。