JP2005116094A - 磁気テープの湾曲度測定装置及び磁気テープの湾曲度測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 磁気テープの湾曲度を高い精度で測定できる磁気テープの湾曲度測定装置及び磁気テープの湾曲度測定方法を提供する
【解決手段】 磁気テープＴを支持面１９ａ上に支持するテープ支持部材１９と、支持面１９ａ上の磁気テープＴに光を照射する光源２３と、光源２３から発せられた光を、磁気テープＴを介して受光する受光部２４と、受光部２１を保持した状態で、支持面１９ａ上の磁気テープＴの一方の端部から他方の端部へ至る直線上を移動可能な駆動手段２１，２２とを備え、受光部２４には、駆動手段２１，２２の移動方向に対して垂直方向に、光源２３から発せられた光を検出する複数の受光素子２４ａが配列されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、磁気テープの湾曲度を測定する磁気テープの湾曲度測定装置及び磁気テープの湾曲度測定方法に関する。

従来より、磁気テープ原反の巻き形状や磁気テープ原反のスリッティングなどの磁気テープの製造工程において、磁気テープに湾曲（カーバチャ）が発生すると、記録密度の大容量化や走行安定性、及び磁気テープに対する信号の書き込みに大きな影響を及ぼすことがある。このため、従来、磁気テープでリールあるいはカセットに巻き込まれる前のハブ芯にロール状で巻かれた長尺テープ（以下、パンケーキという。）を抜き取り検査し、湾曲度測定装置により磁気テープの湾曲度を測定している。

従来の湾曲度測定装置では、下記の特許文献１などのように、検査ステージと、該検査ステージの上面に一対の基準ピンが所定の間隔（例えば、１ｍ間隔）で設置され、磁気テープをそれぞれの基準ピンに接触させた状態で、隣り合う基準ピン同士を結んだ直線の中央部分（例えば、一方の基準ピンより５０ｃｍの位置）で直線に対するテープの曲がり度合をマイクロスコープ等の計器にて測定する構成であった。なお、基準ピンの間隔は、規格において、１ｍの直線に対する直線性偏差として定義されている。

特開平９−２６５６２５号公報

しかし、上記従来の湾曲度測定装置では、基準ピンの中央において湾曲度が最大値になるとは限らないため、測定誤差が大きくなることが懸念される。
また、磁気テープの総厚が薄い場合には、該磁気テープを基準ピンに接触させることでエッジの変形や歪みが生じやすくなるため、湾曲度の測定時において大きな誤差の要因となっていた。
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、磁気テープの湾曲度を高い精度で測定できる磁気テープの湾曲度測定装置及び磁気テープの湾曲度測定方法を提供することにある。

本発明の上記目的は、磁気テープの長手方向の湾曲を測定する磁気テープの湾曲度測定装置であって、前記磁気テープを支持面上に支持するテープ支持部材と、前記支持面上の前記磁気テープに光を照射する光源と、前記光源から発せられた光を、前記磁気テープを介して受光する受光部と、前記受光部を保持した状態で、前記支持面上の前記磁気テープの一方の端部から他方の端部へ至る直線上を移動可能な駆動手段とを備え、前記受光部には、前記駆動手段の移動方向に対して垂直方向に、前記光源から発せられた光を検出する複数の受光素子が配列されていることを特徴とする磁気テープの湾曲度測定装置によって達成される。

本発明の磁気テープの湾曲度測定装置は、駆動手段を移動することで受光部がテープ支持部材に支持された磁気テープに沿って移動する。そして、光源から発せられた光の一部が磁気テープにさえぎられる一方、該磁気テープにさえぎられることなく受光部に到達した光が検出される。磁気テープが長手方向に対して湾曲するに伴い、光源から発せられた光のさえぎられる位置が幅方向へ変位するとともに、受光部に到達する受光領域も幅方向に変位するようになる。ここで、湾曲度測定装置は、駆動手段の移動方向に対して垂直方向、つまり、磁気テープの幅方向沿って配列された複数の受光素子を備えている。すると、磁気テープの一部が変形して幅方向へ湾曲しているときには、その湾曲している箇所において受光部が検出する光源の光が増加又は減少する。このとき、幅方向に配列された複数の受光素子のうち光源の光を受光する受光素子が増えたときには、検出箇所の磁気テープは幅方向に大きく湾曲しており、複数の受光素子のうち光源の光を受光する受光素子の数が変わらない場合には、磁気テープの幅方向に変位がないことから湾曲が起こっていないと判断することができる。

こうすれば、磁気テープの湾曲度を所定の長さ全体を測定することができ、上記従来の湾曲度測定装置のような磁気テープにおける所定の位置のみの湾曲度を測定する構成に比べて、より高い精度で湾曲度を測定することができる。
また、本発明の磁気テープの湾曲度測定装置は、基準ピンに磁気テープを接触させて測定する構成ではないため、磁気テープにエッジの変形や歪みが生じることがない。このため、総厚が薄い磁気テープの湾曲度を測定する場合でも、エッジの変形や歪みに起因する誤差が生じることがない。

上記磁気テープ保持部材は、多孔質材と、この多孔質材に吸引負圧を発生させる空気吸引手段で構成されていることが好ましい。こうすれば、磁気テープと磁気テープ保持部材との間の空気が引かれることで、該磁気テープが磁気テープ保持部材に吸着されて、磁気テープが厚み方向に波打つようにしてに変形することを回避することができ、より一層高い精度で磁気テープの湾曲度を測定することができる。

また、本発明の上記目的は、磁気テープの長手方向の湾曲を測定する磁気テープの湾曲度測定方法であって、前記磁気テープを支持面上に支持させ、前記支持面上の前記磁気テープに光を照射するとともに、前記光を前記磁気テープを介して受光部によって検出する場合に、前記受光部を保持する駆動手段を、前記支持面に支持された前記磁気テープの一方の端部から他方の端部へ至る直線上を移動させて、前記駆動手段の移動方向に対して垂直方向に配列された複数の受光素子によって前記光源から発せられた光を検出して湾曲度を測定することを特徴とする磁気テープの湾曲度測定方法によって達成することができる。
こうすれば、上記と同様の理由により、より高い精度で湾曲度を測定することができる。

本発明によれば、磁気テープの湾曲度を高い精度で測定できる磁気テープの湾曲度測定装置及び磁気テープの湾曲度測定方法を提供できる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図１は、本発明にかかる磁気テープの湾曲度測定装置を示す概略構成図である。磁気テープの湾曲度測定装置（以下、測定装置ともいう。）１０は、磁気テープＴをパンケーキ１１からリール１２に巻き取る構成であり、パンケーキ１１とリール１２との間には磁気テープＴを搬送する機構が設けられている。

また、測定装置１０は、磁気テープＴが搬送される方向を規制するように配置された複数のガイドローラ１６と、パンケーキ１１からリール１２に搬送される磁気テープＴを支持する吸着ステージ１９とが設けられている。

測定装置１０には、リールを装着するための主軸１７と、パンケーキ１１を装着するための従動軸１８とが設けられている。

吸着ステージ１９は、少なくとも磁気テープＴと摺接する上面が多孔質材からなる本体と、この本体に吸引負圧を発生させる図示しない空気吸引手段（例えば、エゼクタ）とで構成されている。空気吸引手段を駆動することで、吸着ステージ１９における磁気テープＴと摺接する支持面１９ａと該磁気テープＴとの間の空気が該支持面１９ａに吸い込まれて、磁気テープＴが支持面１９ａに密着する構成である。本実施形態において磁気テープ保持部材として機能する。

吸着ステージ１９の多孔質材としては、例えば、粒径０．１ｍｍのステンレス（ＳＵＳ３０４）の粒を開口率１５％、空隙率３０％、密度６ｇ／ｃｍ３で焼結した多孔質材により構成されているが、開口率、空隙率、密度を満足し、かつ、磁気テープＴに損傷を与え難い摩擦抵抗の少ない材料であれば、他の金属材料又は非金属材料で構成された多孔質材を用いることも可能である。
また、吸着ステージ１９は、光透過性の材料で形成されている。

本実施形態の測定装置１０は光学式位置検出手段１３を備え、光学式位置検出手段１３が吸着ステージ１９の支持面１９ａに支持された磁気テープＴにおける、幅方向への湾曲を測定する構成である。具体的に、光学式位置検出手段１３は、リニアステージ２１と、該リニアステージを所定の直線方向（矢印Ｌで示す方向）に可動自在な状態で保持する駆動軸２２とを備えている。リニアステージ２１及び駆動軸２２は、駆動手段として機能する。

駆動軸２２は、リニアステージ２１が支持面１９ａ上に支持された磁気テープＴの一端から他端までを結ぶ直線上を移動するように配置されている。測定装置１０は、リニアステージ２１を上記直線に沿って移動させて光学式位置検出手段１３により磁気テープＴの湾曲度を測定する構成である。

測定装置１０は、光源２３を備え、光源が吸着ステージ１９の支持面１９ａに対して反対側の面に光を照射し、吸着ステージ１９を介して光学式位置検出手段１３へ光を照射するように構成されている。

図２は、リニアステージを下方側（図１において吸着ステージ側）から見た状態を示す図である。
図２に示すように、リニアステージ２１の吸着ステージ１９側の面（以下、下面という。）には、リニアステージの駆動方向Ｌに対して垂直方向に、且つ、吸着ステージ１９の支持面１９ａに平行に配列された受光部２４が設けられている。

図３は、図２のリニアステージの拡大図である。図３に示すように、リニアステージ２１の下面に設けられた受光部２４は、複数の受光素子２４ａから構成されている。本実施形態において、複数の受光素子２４ａとして、ＣＣＤからなるラインセンサとし、５０００個のＣＣＤを線形に配列したものである。

図２及び図３に示すように、受光部２４の長尺部の長さ（図２において上下の長さ）は、磁気テープＴの幅寸法よりも適宜長くなるように構成されている。すると、光源２３から光が発せられる場合には、吸着ステージ１９の受光部２４側に照射されるが、吸着ステージ１９を透過した光のうち一部が、図２中斜線で示すように支持面１９ａに支持された磁気テープＴによってさえぎられる。このため、受光部２４において、複数の受光素子２４ａのうち両端部に位置するものにのみ光源２３の光が到達するようになる。

つまり、図３に示すように、受光部２４において、両端部に位置する受光素子２４ａのみが光を検出する場合には、テープによって光源２３の光がさえぎられた領域（図３においてテープの領域Ａ２）にある受光素子２４ａでは、光が検出されない。このとき、各受光素子２４ａの受光量をアナログ電気信号に変換した状態では、図３に示すように、領域Ａ１，Ａ３において、各受光素子２４ａが検出する受光量の最大値に相当するピーク値が連なって形成される波形が検出される一方、テープの領域Ａ２では、受光量の波形が検出されない。

本実施形態において、磁気テープＴの湾曲が見られない部分を測定した場合に、領域Ａ１（Ａ３でもよい。）に検出される受光量のピーク値の数Ｐｎをカウントし、このときのピーク値の数Ｐｎを、磁気テープにおいて湾曲がない正常状態の基準とする（ここで、磁気テープＴが正常状態にある場合のピーク値の数をＰ０とする。）。磁気テープＴが幅方向に湾曲すると、この湾曲した箇所において、テープの領域Ａ２がＡ１又はＡ３側に変位するにともなって、領域Ａ１のピーク値の数Ｐｎが増加又は減少する。こうして、本実施形態の測定装置１０は、基準となるピーク値の数Ｐ０と比較し、その差分によって湾曲度を定量化している。

また、リニアステージ２１を駆動軸２２に沿って移動させることで、磁気テープＴ上を受光部２４が相対的に移動し、磁気テープＴの幅方向位置を駆動方向Ｌに沿って連続的に測定することができる。
このように、受光部２４は、光源２３から発せられた光を検出するとともに受光量の変化を検出することができ、この受光量の変化に基づいて磁気テープの湾曲度を検出することができる。

図４は、本実施形態の湾曲度測定装置の駆動系を示すブロック図である。
図４に示すように、測定装置１０には制御部４１が設けられ、該制御部４１が各種デバイスと接続されている。制御部４１には、リニアステージ２１を駆動軸２２に沿ってＬ方向に移動させるリニアステージ駆動部４２と、光源４３と、主軸１７を駆動するリールモータ４４と、受光部２４によって検出された光量をアナログ変換するＡＤ変換機４５と、パンケーキ１１とリール１２との間に掛け渡され磁気テープＴのテンションを調整可能なテープテンション４６とが設けられている。

また、制御部４１は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ、ＣＰＵを備え、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリには、リニアステージ２１の移動速度、リニアステージ２１の駆動軸２２上の位置情報、駆動軸上の位置情報に対する上記ピーク値の数Ｐｎ、基準となるピーク値の数Ｐ０が記憶される。

図５は、磁気テープの湾曲度を測定した場合に、磁気テープにおける湾曲している部分と湾曲していない部分の状態を示す説明図である。
リニアステージ２１を駆動軸２２に沿って移動させつつ受光部２４によって磁気テープＴの変位を検出し、複数の受光素子２４ａそれぞれの受光量をアナログ変換してピーク値の数を求める。図５に示すように、磁気テープＴが全く湾曲していない部分の領域Ａ１のピーク値の数をＰ１（図５において９個）とする。一方で、ピーク値が最大となるときのその数Ｐ２を求める（図５において１２個）。

そして、制御部４１によって、吸着プレート１９に支持された磁気テープＴの長手方向位置に対するピーク値の数を検出する。こうすることで、上記のように、磁気テープＴにおいて、ピーク値の数Ｐ２に対応する箇所で該磁気テープＴが最も大きく湾曲していることがわかる。また、磁気テープＴの長手方向におけるピーク値の数の増減を検出することができるため、湾曲の形状を定量的に確認することが可能となる。

次に、本実施形態の湾曲度測定装置１０の作用を説明する。
測定装置１０は、リニアステージ２１を駆動軸２２に対して相対移動することで受光部２４が吸着ステージ１９（テープ支持部材）に支持された磁気テープＴに沿って移動する。そして、光源２３から発せられた光の一部が磁気テープＴにさえぎられる一方、該磁気テープＴにさえぎられることなく受光部２４に到達した光が検出される。磁気テープＴが長手方向に対して湾曲するに伴い、光源２３から発せられた光のさえぎられる位置が変わるとともに、受光部２４に到達する受光領域も幅方向に変位するようになる。ここで、測定装置１０は、リニアステージ２１の移動方向に対して垂直方向、つまり、磁気テープＴの幅方向沿って配列された複数の受光素子２４ａを備えている。

すると、磁気テープＴの一部が変形して幅方向へ湾曲しているときには、その湾曲している箇所において受光部２４が検出する光源２３からの光が増加又は減少する。このとき、幅方向に配列された複数の受光素子２４のうち光源２３の光を受光する受光素子２４ａが増えたときには、検出箇所の磁気テープＴは幅方向へ向かって大きく湾曲しており、複数の受光素子２４ａのうち光源２３の光を受光する受光素子２４ａの数が変わらない場合には、磁気テープＴの幅方向へ変位していないことから湾曲が起こっていないと判断することができる。

磁気テープＴの湾曲度を所定の長さ全体を測定することができ、磁気テープＴにおける所定の部位のみの湾曲度を測定する構成に比べて、より高い精度で湾曲度を測定することができる。
また、測定装置１０は、基準ピンなどに磁気テープＴを接触させて測定する構成ではないため、磁気テープＴにエッジの変形や歪みが生じることがない。このため、総厚が薄い磁気テープＴの湾曲度を測定する場合でも、エッジの変形や歪みに起因する誤差が生じることがない。

さらに、判定装置１０は、湾曲度測定用として所定の長さに磁気テープＴを切り出す必要がないため、パンケーキ１１に巻装された磁気テープＴにおいて任意の長さだけ湾曲度の測定を実施することもできるうえ、試供用として磁気テープが無駄になることがない。

上記実施形態において、磁気テープＴの湾曲度の測定としては、パンケーキ１１に巻装された磁気テープＴの全長にわたっておこなってもよいし、または、所定の長さ（例えば、基準の長さとして１ｍ）を断続的に繰り返してもよい。このとき、磁気テープＴの全長について湾曲度を検出することで信頼性を最も向上させることができる。

磁気テープの湾曲度測定装置を示す概略構成図である。 リニアステージを吸着ステージ側から見た状態を示す図である。 図２に示すリニアステージの拡大図である。 本発明にかかる湾曲度測定装置の駆動系を示すブロック図である。 磁気テープの湾曲度を測定した場合に、磁気テープにおける湾曲している部分と湾曲していない部分の状態を示す説明図である。

符号の説明

１０ 磁気テープの湾曲度測定装置
１１ パンケーキ
１２ リール
１３ 光学式
１９ 吸着ステージ（テープ支持部材）
２１ リニアステージ
２２ 駆動軸
２３ 光源
２４ 受光部
２４ａ 受光素子

Claims (2)

1. 磁気テープの長手方向の湾曲を測定する磁気テープの湾曲度測定装置であって、
   前記磁気テープを支持面上に支持するテープ支持部材と、
   前記支持面上の前記磁気テープに光を照射する光源と、
   前記光源から発せられた光を、前記磁気テープを介して受光する受光部と、
   前記受光部を保持した状態で、前記支持面上の前記磁気テープの一方の端部から他方の端部へ至る直線上を移動可能な駆動手段とを備え、
   前記受光部には、前記駆動手段の移動方向に対して垂直方向に、前記光源から発せられた光を検出する複数の受光素子が配列されていることを特徴とする磁気テープの湾曲度測定装置。
2. 磁気テープの長手方向の湾曲を測定する磁気テープの湾曲度測定方法であって、
   前記磁気テープを支持面上に支持させ、前記支持面上の前記磁気テープに光を照射するとともに、前記光を前記磁気テープを介して受光部によって検出する場合に、前記受光部を保持する駆動手段を、前記支持面に支持された前記磁気テープの一方の端部から他方の端部へ至る直線上を移動させて、前記駆動手段の移動方向に対して垂直方向に配列された複数の受光素子によって前記光源から発せられた光を検出して湾曲度を測定することを特徴とする磁気テープの湾曲度測定方法。

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