JP2005276387A - リーダーテープおよびこれを用いた磁気テープカートリッジ - Google Patents

リーダーテープおよびこれを用いた磁気テープカートリッジ Download PDF

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Abstract

【課題】 長期間の保存若しくは高温での走行によるドライブリールやリーダーブロック部の写りに伴うドロップアウト増加の少ないリーダーテープおよびこれを用いた磁気テープカートリッジを提供すること。
【解決手段】 1)支持体上の少なくとも一方の面に粉体と結合剤を含む塗布層を設けてなるリーダーテープにおいて、前記リーダーテープの少なくとも一方の面の中心線平均粗さ(Ra)が10〜60nmであり、かつカッピングが1/2インチ幅あたり0〜1mmであることを特徴とするリーダーテープ。2)カートリッジケースに磁気テープを巻装した単一若しくは複数のリールを回転可能に収容してなる磁気テープカートリッジにおいて、前記磁気テープの先端に接合され、該磁気テープを先導して磁気記録再生装置に引き出されるリーダーテープとして、上記1)のリーダーテープを用いる。
【選択図】 図2

Description

本発明は、リーダーテープ、及びカートリッジケース内に該リーダーテープが接合された磁気テープが巻装されたリールを回転可能に収容してなる磁気テープカートリッジに関するものである。
従来、コンピュータ等の外部記憶装置に用いられる記録媒体として使用されている磁気テープカートリッジには、単一若しくは複数のリールに磁気テープを巻装し、このリールをカートリッジケース内に回転可能に収容したタイプのものが知られている。この磁気テープはコンピュータ等のデータ保存用として用いられ、重要な情報が記憶されているため、テープジャミング等のトラブルが発生しないように、また不用意に磁気テープが引き出されないように構成されている。
また、単一リールタイプのカートリッジでは、上記磁気テープの先端部にこの磁気テープを引き出すためにリーダーピン、リーダーブロックなどのリーダー部材が固着されるか、又は比較的硬質なプラスチック素材によるテープ先端に係合孔が開口されたリーダーテープが接合され、このリーダー部材又はリーダーテープ先端を記録再生装置側の保持部材で保持して引き出し、磁気テープのロード/アンロード(引き出し/巻き込み)を行うようにドライブ装置が構成される。
しかして、上記のような磁気テープを磁気記録再生装置側に引き出して先端部を装置内のドライブリールに巻き付けてロード/アンロードを行う際には、その先端部分は走行経路に配設されたテープガイド、磁気ヘッド等に正確な位置決めがされていない状態で接触して引っ張られ、ダメージを受けやすいことから補強を行うことが好ましい。
またドライブリールに生じるリーダーブロック段差がデーター記録用の磁気テープに写りドロップアウトが増加するのを防止するためにも補強を行うのが好ましく、磁気テープより強度の高いリーダーテープを磁気テープの先端に接合することが行われている(例えば、特許文献1参照)。
近年、磁気テープカートリッジの高容量化が進むにつれて記録密度が高まり、前記のデーター記録用磁気テープの写りによるスペーシングロスの問題が顕在化しており、従来のリーダーテープ及びデーターテープの改善が必要になってきた。さらに、データー記録用磁気テープの巻き不整(例えば飛び出し)が発生するとその部分が永久変形してドロップアウトを引き起こす。
ところで、前記リーダーブロックは、巻取リールのコア部に設けられた凹部内に収容されるようになっており、その状態で、その一部がコア部の円弧面の一部をなすように構成される。
これを模式的に表すと、図4(a)に示すように、リーダーブロック40がコア部41の径方向に沿って設けられた凹部42内に嵌入し、例えば、この状態でリーダーブロック40の端面40aがコア部41の巻取面の一部を構成するようになっている。このリーダーブロック40の端面40aは、磁気テープMTを滑らかに巻取るために、同図に示すように、コア部41の外周面に対応して円弧状に湾曲形成されている。
しかしながら、このような従来のテープドライブでは、巻取面の一部を構成するリーダーブロック40の寸法精度によっては、図4(b)に示すように、端面40aがコア部41より突出した状態となることがあり、コア部41の巻取面に許容できない段差を生じさせる場合があった。
このような段差は、リーダーテープLTに折り目や変形を生じさせ、図4(c)に示すように、この折り目や変形は次層以降に巻き付けられる実質的に記録領域となる磁気テープMTの部分にも同様に生じる(いわゆるテープ写りが発生する)。このようなテープ写りは、情報の記録または再生の過程で記録再生ヘッドとの適正な距離が保たれない等の不都合を生じやすく、記録不能や情報の損失の原因となる。
このようなテープ写りは、巻取リールに巻き取られている時間が短時間であれば、前記のような問題を生じることも少ないが、例えば、磁気テープMTを巻取リールに巻き込んだまま放置しておくような状態で使用されるときには、磁気テープMTの表面にコア部41の略円周長のピッチで規則的なテープ写りを生じてしまうこともあった。
特開2001−110164号公報
本発明は、長期間の保存若しくは高温での走行によるドライブリールやリーダーブロック部の写りに伴うドロップアウト増加の少ないリーダーテープおよびこれを用いた磁気テープカートリッジを提供することを課題とするものである。
本発明の課題は、以下の手段により解決することができる。
1)支持体上の少なくとも一方の面に粉体と結合剤を含む塗布層を設けてなるリーダーテープにおいて、前記リーダーテープの少なくとも一方の面の中心線平均粗さ(Ra)が10〜60nmであり、かつカッピングが1/2インチ幅あたり0〜1mmであることを特徴とするリーダーテープ。
2)前記リーダーテープの厚みが5〜20μmであることを特徴とする上記1)記載のリーダーテープ。
3)カートリッジケースに磁気テープを巻装した単一若しくは複数のリールを回転可能に収容してなる磁気テープカートリッジにおいて、前記磁気テープの先端に接合され、該磁気テープを先導して磁気記録再生装置に引き出されるリーダーテープとして、上記1)または2)に記載のリーダーテープを用いることを特徴とする磁気テープカートリッジ。
4)前記磁気テープの厚みが3〜11μmであり、かつカッピングが1/2インチ幅あたり0.3〜2mmであることを特徴とする上記3)に記載の磁気テープカートリッジ。
本発明のリーダーテープは、特定の表面粗さを規定したことにより、巻き込んだときにテープ間に適度な隙間を形成することで、圧力を緩和してリーダーブロック等が磁気テープに写ることを防止することができる。また、カッピングを規定したことにより、磁気テープの巻き不整を防止することができる。
本発明のリーダーテープの少なくとも一方の面の中心線平均粗さ(Ra)は、10〜60nmである。
このRaは、光干渉式表面粗さ計(WYKO社製HD−2000)にて以下の条件で測定されるものを意味する。
対物レンズ:50倍、中間レンズ:0.5倍、測定範囲:242μm×184μmで円筒補正、傾き補正後にRaを算出する。
本発明において、リーダーテープ及び磁気テープ(データテープともいう)のカッピングは、以下により測定される値である。
テープを1m切り出し、測定環境(23℃、50%RH)に24時間保持する。長手方向中央部300mmを切り出し、磁性面を上にした状態で平板上に3時間静置する。しかるのち、前記300mmの中央部100mm長のテープ幅(W2)をコンパレータで測定する。さらに同じサンプルにスライドグラスをかぶせた時のテープ幅(W1)を測定する。
カッピングは、次式の近似式にて求められる値を言う。
カッピング=(W2/2)tan(S1/2
ただし、S=10×{1−(1.2W2/W1−0.2)1/2
本発明ではリーダーテープは、上記スライドグラスをテープ断片にかぶせ樋状のテープ面を平面に接触させた時に、後述のバック層が接触する態様が好ましい。この場合、バック層の反対面は少なくとも磁性層を有することが好ましい。この場合のカッピングの向きを磁性層が凸ともいい、符号を「+」とする。上記カッピングの向きは、データテープも同様であることが好ましい。
本発明のリーダーテープは、線記録密度が100kfci以上、記録トラック幅と再生トラック幅の差が0〜16μmである磁気記録再生装置で使用されるのが好ましい。すなわち、記録トラック幅と再生トラック幅の差が16μmを超えるシステムの場合は、記録トラック幅が再生トラック幅に比べて充分に広いため、テープ変形により数μ程度のトラックずれが生じても、ヘッドが記録トラック上を走行するのでドロップアウト増加にはつながらない。しかし、記録トラック幅と再生トラック幅の差が16μm以下の線記録密度が大きい磁気記録再生装置では、テープ変形によるトラックずれが顕在化し、テープ写りの問題が発生し易い。したがって、本発明のリーダーテープの効果は、線記録密度が大きい磁気記録再生装置を使用したときに顕著となる。
なお、磁気記録再生装置は、磁気テープカートリッジと磁気テープドライブとで構成されるものであれば、特に制限はない。
この磁気テープカートリッジは、カートリッジケースに本発明のリーダーテープを連結してなる磁気テープを巻装した単一若しくは複数のリールを回転可能に収容してなるものであれば、特に制限はないが、本発明は特に単一リールの場合に顕著な効果を奏する。
本発明のリーダーテープは、信号が記録再生される磁気テープの先端に対して該リーダーテープの一端を突き合わせた状態で公知のスプライシングテープを貼り付けて接合することができる。リーダーテープの他端は、リーダーピン等の係合部材が設けられ、これは、磁気記録再生装置のドライブリールへの固定に使用される。
磁気記録再生は、本発明のリーダーテープを備えた磁気テープカートリッジを磁気記録再生装置に用いればよい。リーダーテープが接合された磁気テープに対し100kfci以上(好ましくは120kfci以上、更に好ましくは140kfci以上)の線記録密度、かつ記録トラック幅(好ましくは25μm以下、更に好ましくは15μm以下)と再生トラック幅(好ましくは15μm以下、更に好ましくは10μm以下)の差を0〜16μm(好ましくは0〜12μm、更に好ましくは0〜8μm)として記録再生が可能である。
本発明のリーダーテープおよび磁気テープカートリッジを用いた磁気記録再生は、このように記録トラック幅が狭く、再生トラック幅との差が小さくても、トラックずれを抑え、安定した記録再生が得られるものである。
上記トラック幅で記録再生を行う記録再生装置については、特に限定されず、記録・再生ヘッドを有した公知の態様の磁気記録再生装置を用いることができる。
本発明に用いられる磁気ヘッドは記録用としてはインダクティブヘッドが、再生用としてはMRヘッドが好ましく使用できる。
以下、本発明を更に詳細に説明する。
[リーダーテープ]
支持体上に設けられる塗布層は微粒子無機粉末を結合剤で分散したものを主に用いる。前記微粒子無機粉末は非磁性物でも磁性粒子でも構わない。塗布層は単層、若しくは複数の層で構成される。塗布層は磁気ヘッドに接触する面、あるいは反対側の少なくとも一方に形成する。
塗布層を設ける目的は、支持体にない機能を必要に応じて付与するためのもので、例えば、研磨粒子を磁気ヘッドに接触する面に含有させてクリーニング効果をもたせる、導電性粒子を含有させて帯電防止機能を持たせる、磁性体を含有させて磁気信号を記録することなどが挙げられる。
塗布層はさらに潤滑剤を含むことにより、摩擦係数を制御することが可能である。好ましい塗布層としては、データーテープと同様の磁性層、若しくは、非磁性層を単独に、あるいは非磁性層(下層)上に磁性層(上層)を塗布した2層構成のものを磁気ヘッドに接触する側に設け、反対側にカーボンブラックを主体としたバックコート(バック層)を設ける。
リーダーテープの総厚は、5〜20μmが好ましく、8〜18μmが更に好ましい。
塗布層の厚みは、単層、若しくは複数層の合計が0.1〜5.0μmが好ましく、0.5〜3.0μmが更に好ましい。支持体の厚みは、3〜17μmが好ましく、6〜15μmが更に好ましい。
リーダーテープの少なくとも一方の表面の中心線平均表面粗さRaは、10〜60nmであり、15〜45nmであることが好ましい。また、同時にリーダーテープのカッピングは1/2インチ幅あたり0〜1mmであり、0〜0.6mmがさらに好ましい。
このことにより、リールに巻かれたときにクッション効果が生まれて写りを防止できるとともに、磁気テープの巻き不整を防止することができる。リーダーテープの表面粗さRaは表裏同程度でも、異なっていても構わない。表面粗さは種々の方法で制御可能である。例えば、支持体の粗さ、塗布層の厚み、塗布層に用いる無機粒子の粒子サイズ、カレンダー条件等が挙げられる。支持体の粗さで制御する場合は、支持体の粗さを5〜80nm、好ましくは10〜65nmにする。塗布層に用いる無機粉末の平均粒子サイズは0.02〜1μm、好ましくは0.05〜0.6μmのものを用いる。形状は粒状、針状、平板状、サイコロ状等を用いることが出来る。
また、カッピングは、種々の方法で制御可能である。例えば、バック層と下層の厚さを変更する、バック層と下層の残留溶剤量を変更する等が挙げられる。
また、リーダーテープの表面電気抵抗は1010Ω/sq以下が好ましく、109Ω/sq以下が更に好ましい。このことにより、リーダーテープの帯電防止を行い磁気ヘッドの静電気よるダメージを受けないようにし、信頼性を高めると共に、基本的に磁気テープより強度が高いリーダーテープの接合により得られる磁気テープカートリッジの磁気記録再生装置へのロード/アンロード繰り返し操作に対する耐久性が向上する。
上記表面電気抵抗を所定に制御する手段としては、カーボンブラックなどの導電性粉末を下層、上層及びバック層の少なくとも1層に添加することが挙げられる。例えば、各々の層の結合剤100質量部に対してカーボンブラックを1〜20質量部添加することが挙げられる。
上記リーダーテープとしては、下層が無機粉末と結合剤を含む非磁性層で、上層が強磁性粉末と結合剤を含む磁性層で、それらの反対側にバック層が形成された磁気テープが好ましい。
以下、上記磁気テープをリーダーテープとしたものについて、詳述する。
(磁性層)
<磁性層および非磁性層の結合剤等>
磁性層、非磁性層に使用される結合剤としては従来公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応型樹脂やこれらの混合物が使用される。熱可塑性樹脂としては、ガラス転移温度が−100〜150℃、数平均分子量が1000〜200000、好ましくは10000〜100000、重合度が約50〜1000程度のものが使用される。
このような例としては、塩化ビニル、酢酸ビニル、ビニルアルコール、マレイン酸、アクリル酸、アクリル酸エステル、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、スチレン、ブタジエン、エチレン、ビニルブチラール、ビニルアセタール、ビニルエーテル、等を構成単位として含む重合体または共重合体、ポリウレタン樹脂、各種ゴム系樹脂がある。また、熱硬化性樹脂または反応型樹脂としてはフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン硬化型樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、アクリル系反応樹脂、ホルムアルデヒド樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ−ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂とイソシアネートプレポリマーの混合物、ポリエステルポリオールとポリイソシアネートの混合物、ポリウレタンとポリイソシアネートの混合物等があげられる。これらの樹脂については朝倉書店発行の「プラスチックハンドブック」に詳細に記載されている。また、公知の電子線硬化型樹脂を各層に使用することも可能である。これらの例とその製造方法については特開昭62−256219に詳細に記載されている。
以上の樹脂は単独または組合せで使用できるが、本発明において好ましいものとして、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル酢酸ビニルビニルアルコール共重合体、塩化ビニル酢酸ビニル無水マレイン酸共重合体、から選ばれる少なくとも1種とポリウレタン樹脂およびポリイソシアネートを組み合わせたものがあげられる。
ポリウレタン樹脂の構造はポリエステルポリウレタン、ポリエーテルポリウレタン、ポリエーテルポリエステルポリウレタン、ポリカーボネートポリウレタン、ポリエステルポリカーボネートポリウレタン、ポリカプロラクトンポリウレタンなど公知のものが使用できる。ここに示したすべての結合剤について、より優れた分散性と耐久性を得るためには必要に応じ、COOM、SO3 M、OSO3M、P=O(OM)2 、O−P=O(OM)2、(以上につきMは水素原子、またはアルカリ金属塩基)、OH、N(R)2、N+(R)3 (Rは炭化水素基)、エポキシ基、SH、CN、などから選ばれる少なくともひとつ以上の極性基を共重合または付加反応で導入したものをもちいることが好ましい。このような極性基の量は10-1〜10-8モル/gであり、好ましくは10-2〜10-6モル/gである。
ポリウレタン樹脂中の水酸基の含有量は、1分子あたり3〜20個であるのが好ましく、より好ましくは1分子あたり4〜5個である。1分子あたり3個未満であるとポリイソシアネート硬化剤との反応性が低下するために、塗膜強度と耐久性が低下しやすい。また、20個より多いと、溶剤への溶解性と分散性が低下しやすい。ポリウレタン樹脂中の水酸基の含有量を調整するために、ポリウレタン樹脂の合成に際し、水酸基が3官能以上の化合物を用いることができる。具体的には、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、無水トリメリット酸、グリセリン、ペンタエリスリトール、ヘキサントリオール、特公平6−64726号に記載されるポリエステルポリオールを原料とする2塩基酸と該化合物をグリコール成分として得られる3官能以上水酸基を有する分岐ポリエステル、ポリエーテルエステル等が挙げられる。好ましいのは3官能のものであり、4官能以上になると反応過程においてゲル化しやすくなる。
ポリイソシアネートとしては、トリレンジイソシアネート、4,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ナフチレンー1,5−ジイソシアネート、o−トルイジンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート等のイソシアネート類、また、これらのイソシアネート類とポリアルコールとの生成物、また、イソシアネート類の縮合によって生成したポリイソシアネート等を使用することができる。
磁性層に用いられる結合剤は強磁性粉末に対し、また非磁性層に用いられる結合剤は非磁性無機粉末に対し、各々通常、5〜50質量%の範囲、好ましくは10〜30質量%の範囲で用いられる。塩化ビニル系樹脂を用いる場合は5〜30質量%、ポリウレタン樹脂を用いる場合は2〜20質量%、ポリイソシアネートは2〜20質量%の範囲でこれらを組み合わせて用いることが好ましいが、例えば、微量の脱塩素によりヘッド腐食が起こる場合は、ポリウレタンとイソシアネートのみを使用することも可能である。
このような磁気テープでは、結合剤量、結合剤中に占める塩化ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイソシアネート、あるいはそれら以外の樹脂の量、磁性層を形成する各樹脂の分子量、極性基量、あるいは先に述べた樹脂の物理特性などを必要に応じ非磁性層、各磁性層とで変えることはもちろん可能であり、むしろ各層で最適化すべきであり、多層磁性層に関する公知技術を適用できる。例えば、各層でバインダー量を変更する場合、磁性層表面の擦傷を減らすためには磁性層のバインダー量を増量することが有効であり、ヘッドに対するヘッドタッチを良好にするためには、非磁性層のバインダー量を多くして柔軟性を持たせることができる。
<強磁性粉末>
磁性層に使用する強磁性粉末としては、α−Feを主成分とする強磁性合金粉末が好ましい。これらの強磁性粉末には所定の原子以外にAl、Si、S、Sc、Ca、Ti、V、Cr、Cu、Y、Mo、Rh、Pd、Ag、Sn、Sb、Te、Ba、Ta、W、Re、Au、Hg、Pb、Bi、La、Ce、Pr、Nd、P、Co、Mn、Zn、Ni、Sr、Bなどの原子を含んでもかまわない。特に、Al、Si、Ca、Y、Ba、La、Nd、Co、Ni、Bの少なくとも1つをα−Fe以外に含むことが好ましく、Co、Y、Alの少なくとも一つを含むことがさらに好ましい。
強磁性合金微粉末には少量の水酸化物、または酸化物が含まれてもよい。強磁性合金微粉末の公知の製造方法により得られたものを用いることができ、下記の方法を挙げることができる。複合有機酸塩(主としてシュウ酸塩)と水素などの還元性気体で還元する方法、酸化鉄を水素などの還元性気体で還元してFeあるいはFe−Co粒子などを得る方法、金属カルボニル化合物を熱分解する方法、強磁性金属の水溶液に水素化ホウ素ナトリウム、次亜リン酸塩あるいはヒドラジンなどの還元剤を添加して還元する方法、金属を低圧の不活性気体中で蒸発させて微粉末を得る方法などである。このようにして得られた強磁性合金粉末は公知の徐酸化処理、すなわち有機溶剤に浸漬したのち乾燥させる方法、有機溶剤に浸漬したのち酸素含有ガスを送り込んで表面に酸化膜を形成したのち乾燥させる方法、有機溶剤を用いず酸素ガスと不活性ガスの分圧を調整して表面に酸化皮膜を形成する方法のいずれを施したものでも用いることができる。
磁性層に使用する強磁性粉末としては六方晶フェライト微粉末も使用できる。六方晶フェライトとしてバリウムフェライト、ストロンチウムフェライト、鉛フェライト、カルシウムフェライト、これらの各置換体、例えば、Co置換体等がある。具体的にはマグネトプランバイト型のバリウムフェライト及びストロンチウムフェライト、スピネルで粒子表面を被覆したマグネトプランバイト型フェライト、更に一部スピネル相を含有したマグネトプランバイト型のバリウムフェライト及びストロンチウムフェライト等が挙げられ、その他所定の原子以外にAl、Si、S、Sc、Ti、V、Cr、Cu、Y、Mo、Rh、Pd、Ag、Sn、Sb、Te、Ba、Ta、W、Re、Au、Hg、Pb、Bi、La、Ce、Pr、Nd、P、Co、Mn、Zn、Ni、Sr、B、Ge、Nbなどの原子を含んでもかまわない。一般にはCo−Ti、Co−Ti−Zr、Co−Ti−Zn、Ni−Ti−Zn、Nb−Zn−Co、Sb−Zn−Co、Nb−Zn等の元素を添加した物を使用することができる。
(非磁性層)
非磁性層に用いられる無機粉末は、非磁性粉末であり、例えば、金属酸化物、金属炭酸塩、金属硫酸塩、金属窒化物、金属炭化物、金属硫化物、等の無機質化合物から選択することができる。非磁性層にカーボンブラックを混合させて公知の効果である表面電気抵抗Rsを下げること、光透過率を小さくすることができるとともに、所望のマイクロビッカース硬度を得る事ができる。また、下層にカーボンブラックを含ませることで潤滑剤貯蔵の効果をもたらすことも可能である。カーボンブラックの種類はゴム用ファーネス、ゴム用サーマル、カラー用ブラック、アセチレンブラック、等を用いることができる。下層のカーボンブラックは所望する効果によって、以下のような特性を最適化すべきであり、併用することでより効果が得られることがある。また非磁性層には有機質粉末を目的に応じて、添加することもできる。非磁性層の潤滑剤、分散剤、添加剤、溶剤、分散方法その他は磁性層に関する公知技術が適用できる。
〔添加剤〕
磁性層、非磁性層等に使用される添加剤としては、ヘッド研磨効果、潤滑効果、帯電防止効果、分散効果、可塑効果などをもつものが使用される。具体的にはWO98/35345号等に記載のものが挙げられる。
潤滑剤としては、例えば、炭素数10〜24の一塩基性脂肪酸、およびこれらの金属塩(Li、Na、K、Cuなど)または炭素数10〜24の一塩基性脂肪酸と炭素数2〜12の一価、二価、三価、四価、五価、六価アルコールのいずれか一つとからなるモノ脂肪酸エステルまたはジ脂肪酸エステルまたはトリ脂肪酸エステル、アルキレンオキシド重合物のモノアルキルエーテルの脂肪酸エステル、炭素数8〜22の脂肪酸アミドなどが使用できる。上記脂肪酸及びアルコールは、不飽和結合を含んでも、また分岐していてもかまわない。
これらの具体例としては脂肪酸では、カプリン酸、カプリル酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、オレイン酸、エライジン酸、リノール酸、リノレン酸、イソステアリン酸、などが挙げられる。エステル類ではブチルステアレート、オクチルステアレート、アミルステアレート、イソオクチルステアレート、ブチルミリステート、オクチルミリステート、ブトキシエチルステアレート、ブトキシジエチルステアレート、2−エチルヘキシルステアレート、2−オクチルドデシルパルミテート、2−ヘキシルドデシルパルミテート、イソヘキサデシルステアレート、オレイルオレエート、ドデシルステアレート、トリデシルステアレート、エルカ酸オレイル、ネオペンチルグリコールジデカノエート、エチレングリコールジオレイル等が挙げられる。
(バック層)
バック層には、カーボンブラックと無機粉末が含有されていることが好ましい。結合剤、各種添加剤は、磁性層や非磁性層の処方が適用される。バック層の厚みは、0.1〜1.0μmが好ましく、0.4〜0.6μmが更に好ましい。
(支持体)
磁気テープに用いられる支持体は、非磁性可撓性支持体であることが好ましく、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル類、ポリオレフィン類、セルローストリアセテート、ポリカーボネート、芳香族又は脂肪族ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリスルフォン、ポリアラミド、ポリベンゾオキサゾールなどの公知のフィルムが使用できる。中でもポリエチレンテレフタレートフィルム又はポリイミドフィルムを用いるのが好ましい。これらの支持体にはあらかじめコロナ放電処理、プラズマ処理、易接着処理、熱処理、除塵処理などを行ってもよい。
支持体は、長さ方向の弾性率が3.5〜20GPa、幅方向の弾性率が3.5〜20GPa、好ましくは長さ方向及び幅方向共に弾性率が4〜15GPaとするのが好適である。
(製造法)
磁性層と非磁性層は、上記成分を溶媒に溶解乃至分散して各々の塗料を作製し、支持体(ウェブ)上に順じ塗布することにより作製できる。非磁性層が湿潤状態にあるうち磁性層を塗布するウエット・オン・ウエット方式でも非磁性層が乾燥した上に塗布するウエット・オン・ドライ方式でもよい。塗布乾燥されたウェブは適宜配向処理、カレンダ処理、スリットが施される。
[データー記録用磁気テープ]
データー記録用磁気テープは、非磁性支持体に磁性層を設け、必要に応じてバックコートを設けたものを用いる。好ましい態様は、2〜9μmの支持体に非磁性下層と磁性上層を塗布、反対面にバックコートを設けたものが好ましい。磁気テープの構成要素は高密度記録に適したもので、特開2001−250219号公報、特開2002−251710号公報に記載の磁気テープが好ましい例として挙げられる。
本発明では、さらに磁気テープの厚みが3〜11μm、好ましくは4〜9μmであり、かつカッピングが1/2インチ幅あたり0.3〜2mm、好ましくは0.3〜1.5mmであるものを用いると、良好な巻き姿が得られ、高密度に適した磁気テープカートリッジが得られる。
[磁気テープカートリッジ]
本発明の磁気テープカートリッジは、カートリッジケースに磁気テープを巻装した単一若しくは複数のリールを回転可能に収容してなり、前記磁気テープの先端に接合され、該磁気テープを先導して磁気記録再生装置に引き出されるリーダーテープとして、本発明のリーダーテープを用いることを特徴とする。
[磁気記録再生装置]
本発明のリーダーテープは線記録密度100kfci以上で、記録トラック幅と再生トラック幅の差が16μm以下の磁気記録再生装置で使用された場合にとくに顕著な効果が奏され、記録トラック幅と再生トラック幅の差が10μm以下の磁気記録再生装置では、更に顕著な効果がえられる。
リーダーテープの厚みは、磁気テープの厚みの5倍以下、好ましくは3倍以下、さらに好ましくは2倍以下とするのが好適である。
リーダーテープの長さは、磁気記録再生装置におけるドライブリールの少なくとも3巻分の長さに、カートリッジケースの開口部から上記ドライブリールに至る走行経路の長さを加えた長さ以上であることが望ましい。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る磁気記録再生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、本発明の一実施の形態に係るテープドライブシステムを概念的に示す構成図、図2は、同じくこの磁気記録再生装置に使用される磁気テープカートリッジを示す分解斜視図、図3(a)は、同じく磁気記録再生装置に使用されるドライブリール(巻取リール)を示した斜視図、図3(b)は、図3(a)のb−b線部分拡大断面図である。本実施形態では、テープ状記録媒体が1つのカートリッジリール(送出リール)に巻装された磁気テープカートリッジと、この磁気テープカートリッジが装填される磁気テープドライブ(テープドライブ)とで構成される磁気記録再生装置について説明する。
図1に示すように、磁気記録再生装置1は、磁気テープカートリッジ10と、磁気テープドライブ20とで構成されている。このような磁気記録再生装置1は、磁気テープカートリッジ10に巻かれた磁気テープとしての磁気テープMTを、受け側となる磁気テープドライブ20のドライブリール21に巻き取りつつ、あるいはドライブリール21に巻き取られた磁気テープMTをカートリッジリール(送出リール)11に向けて巻き戻しつつ、磁気テープMTへの情報の記録または、磁気テープMTに記録された情報の再生を行うものである。
図2に示すように、磁気テープカートリッジ10は、LTO規格に準拠しており、下ハーフ2Bと上ハーフ2Aとに分割構成されたカートリッジケース2を有している。そして、このカートリッジケース2の内部に、予め磁気テープMTが巻装された単一のカートリッジリール11、このカートリッジリール11の回転をロック状態に保つためのリールロック4及び圧縮コイルばね5、カートリッジリール11のロック状態を解除するためのリリースパッド6、下ハーフ2B及び上ハーフ2Aに跨ってカートリッジケース2の一側面に形成された磁気テープ引出口2Cを開閉するスライドドア2D、このスライドドア2Dを磁気テープ引出口2Cの閉位置に付勢するねじりコイルばね7、誤消去防止爪8、磁気テープ引出口2Cの近傍に形成されたリーダピン格納部9などで構成されている。そして、磁気テープMTの先端部にはリーダーテープLTが接合されている。図2に示した磁気テープMTは、リーダーテープLTを表している。
このような磁気テープカートリッジ10は、図1に示すように、磁気テープドライブ20に装填されて、後記するリーダーブロック31によりリーダーテープLTが引き出され、磁気テープドライブ20のドライブリール21のコア部22に設けられた凹部23に、前記リーダーブロック31が嵌入される。これにより、磁気テープカートリッジ10のリーダーテープLTがドライブリール21のコア部22に巻き取り可能となる。
ここで、本実施形態の磁気テープカートリッジ10に用いられるリーダーテープLTおよび磁気テープMTについて詳細に説明する。
リーダーテープLTは長尺に形成されており、本実施の形態では、磁気テープドライブ20のドライブリール21のコア部22に対して、少なくとも3巻き分だけ巻き付け可能な長さを有している。リーダーテープLTは、好ましくは0.5〜5.0m、好ましくは、0.9mの長さを有するものが用いられる。
次に、磁気テープドライブ20について説明する。
磁気テープドライブ20は、図1に示すように、スピンドル24と、このスピンドル24を駆動するためのスピンドル駆動装置25と、磁気ヘッドHと、ドライブリール21と、このドライブリール21を駆動するための巻取リール駆動装置26と、制御装置27とを備えている。
また、磁気テープドライブ20は、前記磁気テープカートリッジ10のリーダーテープLT先端に設けられたリーダピン30(図2参照)に係合可能なリーダーブロック31を有しており、このリーダーブロック31は、引出ガイド32等を含む図示しない引出機構により、磁気テープカートリッジ10側に移送されるようになっている。
磁気テープMTに対し、データの記録/再生を行う際は、スピンドル駆動装置25と巻取リール駆動装置26とが、スピンドル24とドライブリール21とを回転駆動させることによって、磁気テープMTを搬送する。
ドライブリール21は、図3(a)(b)に示すように、下側のフランジ部21aの上面に等間隔で放射状の溝部21bが形成されている。このような溝部21bは、ドライブリール21に磁気テープMTが巻き取られる際に同伴されるエアーを排出するための排出路として機能するようになっている。
このような磁気テープドライブ20の動作について説明する。
磁気テープカートリッジ10が図1に示すように磁気テープドライブ20に装着されると、引出ガイド32(図2参照)がリーダピン30を引き出して、磁気ヘッドHを介してドライブリール21まで移送し、リーダーブロック31をドライブリール21のコア部22の凹部23へ嵌入させる。なお、凹部23には、リーダーブロック31に係合し、リーダーブロック31が凹部23から飛び出すのを防止する図示しない係止部が設けられている。
そして、スピンドル駆動装置25と巻取リール駆動装置26とが制御装置27の制御により駆動され、カートリッジリール11からドライブリール21へ向けてリーダーテープLTおよび磁気テープMTが搬送されるように、スピンドル24とドライブリール21とが同方向に回転される。これにより、ドライブリール21にリーダーテープLTが巻き取られ、その後、磁気テープMTがドライブリール21に巻き取られつつ、磁気ヘッドHによって、磁気テープMTへの情報の記録または磁気テープMTに記録された情報の再生が行われる。
また、カートリッジリール11に磁気テープMTを巻き戻す場合は、前記とは逆方向に、スピンドル24とドライブリール21とが回転駆動されることにより、磁気テープMTがカートリッジリール11に搬送される。この巻き戻しの際にも、磁気ヘッドHによる、磁気テープMTへの情報の記録または磁気テープMTに記録された情報の再生が行われる。
このような磁気記録再生装置1において、磁気テープMTは、通常、磁気テープカートリッジ10の側に巻き付けられた状態とされることが多いが、使用態様によっては、磁気テープドライブ20の側のドライブリール21に巻き付けられた状態のまま長期間保持されることもあり、このような使用態様においては、テープ写りを防止する有用性が特に高く本実施形態の磁気記録再生装置1が好適である。すなわち、磁気テープカートリッジ10から磁気テープドライブ20のドライブリール21に磁気テープMTが巻き取られるにあたって、磁気テープカートリッジ10から磁気テープMTを引き出すリーダーブロック31が、ドライブリール21のコア部22に嵌まり込むこととなるが、リーダーブロック31の寸法精度によっては、コア部22の端面よりリーダーブロック31が突出した状態(段差)となるおそれがある。このような場合に、ドライブリール21に対して従来のリーダーテープが巻き付けられると、段差が磁気テープMTに写ってしまい、磁気テープMTの記録不能や情報の損失を生じるおそれがある。
これに対して、本発明の磁気記録再生方法では、段差をリーダーテープLTによってうまく吸収することがきるようになり、線記録密度が100kfci以上、記録トラック幅と再生トラック幅の差が0〜16μmの磁気記録再生装置1を用いても磁気テープMTにおける記録不能や情報の損失を未然に回避することができるという優れた利点が得られる。
以下に本発明を具体的実施例で詳細に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるべきものではない。
[実施例1]
実施例中の「部」の表示は「質量部」を示す。
リーダーテープの作製
<塗布液の作製>
上層用塗料組成
強磁性金属粉末 100部
抗磁力Hc:191kA/m(2400Oe)
BET法による比表面積:62m2/g
結晶子サイズ:110Å
飽和磁化量σs:117A・m2/kg
平均長軸長:45nm
平均針状比:5
pH:9.3
Co/Fe:25原子%
Al/Fe:7原子%
Y/Fe:12原子%
塩化ビニル系共重合体(日本ゼオン社製MR−110) 5部
(−SO3Na含有量:5×10-6eq/g、重合度:350、
エポキシ基(モノマー単位で3.5質量%)
ポリエステルポリウレタン樹脂 12部
(ネオペンチルグリコール/カプロラクトンポリオール/MDI
=0.9/2.6/1(質量比)、
−SO3Na基:1×10-4eq/g含有)
αアルミナ(平均粒径:0.3μm) 10部
カーボンブラック(平均粒径:0.10μm) 1部
ブチルステアレート 1.5部
ステアリン酸 0.5部
メチルエチルケトン 150部
シクロヘキサノン 50部
トルエン 40部
下層用塗料組成
非磁性粉末 針状α酸化鉄 80部
BET法による比表面積:58m2/g
平均長軸長:0.15μm
針状比:7.5
カーボンブラック 20部
平均一次粒子径:16nm
DBP吸油量:80ml/100g
pH:8.0
BET法による比表面積:250m2/g
塩化ビニル系共重合体 12部
日本ゼオン製MR−110
ポリエステルポリウレタン樹脂 5部
(ネオペンチルグリコール/カプロラクトンポリオール/MDI
=0.9/2.6/1(質量比)、
−SO3Na基:1×10-4eq/g含有)
ブチルステアレート 1.06部
ステアリン酸 1.18部
メチルエチルケトン 150部
シクロヘキサノン 50部
トルエン 40部
上記の上層用塗料及び下層用塗料のそれぞれについて、各成分を連続ニーダで混練した後、サンドミルを用いて分散させた。得られたそれぞれの分散液にポリイソシアネート(日本ポリウレタン社製コロネートL)を5部加え、更にそれぞれにメチルエチルケトン40部を加え、1μmの平均孔径を有するフィルターを用いて濾過し、上層用塗料と下層用塗料をそれぞれ調製した。
バック層形成用塗料組成
微粒子カーボンブラック 100部
(キャボット社製BP−800、平均粒子径:17nm)
粗粒子カーボンブラック 10部
(カーンカルプ社製サーマルブラック、平均粒子径:270nm)
αアルミナ(硬質無機粉末) 5部
(平均粒子径:200nm、モース硬度:9)
ニトロセルロース樹脂 140部
ポリウレタン樹脂 15部
ポリエステル樹脂 5部
分散剤:オレイン酸銅 5部
銅フタロシアニン 5部
硫酸バリウム(沈降性) 5部
(BF−1、平均粒子径:50nm、モース硬度:3、堺化学工業(株)製)
メチルエチルケトン 1200部
酢酸ブチル 300部
トルエン 600部
上記のバック層を形成する成分を連続ニーダで混練した後、サンドミルを用いて分散させた。得られた分散液にポリイソシアネート(日本ポリウレタン社製コロネートL)を40部、メチルエチルケトン1000部を添加した後、1μmの平均孔径を有するフィルターを用いて濾過し、バック層用塗料を調製した。
リーダーテープの作製
得られた上層用塗料、下層用塗料を、長尺状のポリエチレンテレフタレート(PET)支持体(厚さ:14.5μm、長さ(MD)方向のヤング率:500Kg/mm2(4.9GPa)、巾(TD)方法のヤング率:500Kg/mm2(4.9GPa)、上層塗布面の中心線平均表面粗さRa:35nm、バック面側Ra:36nm)上に上層、下層の乾燥後の厚みがそれぞれ0.1μm、1.4μmとなるよう同時重層塗布した。次いで、上層がまだ湿潤状態にあるうちに300mTの磁力をもつコバルト磁石と150mTの磁力をもつソレノイドを用いて配向処理を行った。その後、乾燥させることにより上層を形成した。
その後、支持体の他方の側(上層とは反対側)に、上記バック層用塗料を乾燥後の厚さが、0.5μmとなるように塗布し、乾燥してバック層を形成した。支持体の一方の面に上層そして他方の面にバック層がそれぞれ設けられたリーダーテープ用のロールを得た。
更に、加熱処理後のロールを加熱金属ロールと熱硬化性樹脂を芯金に被覆した弾性ロールから構成される7段のカレンダー処理機(温度:90℃、線圧:300Kg/cm(294kN/m))に通してカレンダー処理を行った。
得られたロールを50℃48時間、加熱処理を行った。その後1/2インチ幅に裁断してリーダーテープを作成した。リーダーテープの全厚は16.5μm、磁性上層面Ra25nm、バック層面Ra30nm、カッピングは0.2mmであった。
[データー記録用磁気テープ]
リーダーテープに用いた上下層の塗布液、及びバック層用塗料を磁性面側Raが3nmで、厚み5.2μmのポリエチレンナフタレート(PEN)支持体に乾燥厚みが非磁性下層について1.0μ、磁性上層について0.1μになるように同時重層塗布して、上記リーダーテープと同様に磁場配向処理行った。
ついで、乾燥後の厚みが0.5μmになるようにバック層を形成した。上記リーダーテープと同様にして1/2インチ幅のデーター記録磁気テープを得た。カッピングは0.6mmであった。
なお、リーダーテープ、データー記録用磁気テープともカッピングはバック層と非磁性下層の厚みバランスにより制御した。すなわち、カッピングを大きくする場合はバック層厚みを厚く、非磁性下層を薄くした。
[磁気テープカートリッジの作成]
得られた1/2吋巾の磁気テープをリーダーテープに使用して、上記データー記録用磁気テープに接続し、磁気テープカートリッジを作成した。磁気テープは830m巻き込んだ。
[磁気テープカートリッジの評価]
得られた磁気テープカートリッジを下記の測定条件に従って評価した。結果を下記表1に示す。
(1)磁気テープカートリッジを、LTO改造ドライブで記録トラック幅10μm、再生トラック幅4.5μm、線記録密度150kfciの信号を記録しテンション0.8Nのもと全長をドライブリールにまきとり、ドライブごと50℃に12時間保存した。保存後のテープを再生したときのテープ始端部のエラーレート測定を行った。なお、エラーレートの「7.0E−07」は「7.0×10-7」を示す(他も同様)
(2)巻き姿評価
磁気テープカートリッジを上記LTO改造ドライブにて、搬送速度6m/sで100パスさせた後の巻き面の飛び出し発生数を計測した。
[実施例2]
実施例1のリーダーテープの作成において、支持体の厚みを5.5μm、支持体の磁性上層側Raを60nm、バック層側Raを65nmのものを用いRaを大きく、非磁性下層厚みを0.8μm、バック層を0.7μmとしてカッピングを大きくしたこと以外は、実施例1と同様である。
[実施例3]
実施例1のリーダーテープの作成において、支持体の磁性上層側Raを15nm、バック層側Raを20nmとし、非磁性下層の厚みを3μmとしてカッピングを小さくしたこと以外は、実施例1と同様である。
[実施例4]
実施例1のリーダーテープを用い、データー記録用テープの厚みを9μ(支持体厚み7μm、非磁性下層1.4μm、磁性層0.1μm、バック層厚み0.5μm)としたこと以外は、実施例1と同様である。
[実施例5]
実施例2のリーダーテープを用い、データー記録用テープの厚みを4.5μ(支持体3.6μ、非磁性下層0.3μ、磁性層0.1μm、バック層0.5μm)としたこと以外は、実施例2と同様である。
[比較例1]
実施例1のリーダーテープの作成において、支持体の磁性上層側Raを6nm、バック層側Ra8nmのものを用いてRaを小さくし、非磁性下層厚みを1μm、バック層厚みを0.9μmとしてカッピングを大きくしたこと以外は、実施例1と同様である。
[比較例2]
実施例1のリーダーテープの作成において、支持体の磁性上層側Raを75nm、バック層側Raを65nm、厚みを21.0μmとし、データーテープは非磁性下層の厚みを1.2μm、バック層の厚みを0.3μmとしたこと以外は、実施例1と同様である。
[比較例3]
実施例2のリーダーテープの作成において、支持体厚みを3μmとしカッピングを大きくした。また、磁気テープは実施例5の薄いテープを用いた。それ以外は実施例2と同様である。
Figure 2005276387
本発明は、リーダーテープの表面粗さとカッピング量を特定の範囲にすることで薄い磁気テープを使った高密度記録において、リーダーブロック写りによるエラー増加を抑制、またデーターテープのカッピングを規定することで良好な巻き姿と両立することができる。
本発明の実施例は、比較例に比べてエラーレートが小さく、あるいは巻き姿が優れていることが分かる。
本発明の一実施の形態に係る磁気記録再生装置を概念的に示す構成図である。 同じくこの磁気記録再生装置に使用される磁気テープカートリッジを示す分解斜視図である。 (a)は、同じく磁気記録再生装置に使用されるドライブリールを示した斜視図、(b)は、図3(a)のb−b線部分拡大断面図である。 (a)〜(c)は、従来技術の説明図である。
符号の説明
1 磁気記録再生装置
10 磁気テープカートリッジ
11 カートリッジリール(送出リール)
20 磁気テープドライブ
21 ドライブリール(巻取リール)
21a フランジ部
21b 溝部
22 コア部
23 凹部
25 スピンドル駆動装置
26 巻取リール駆動装置
27 制御装置
30 リーダピン
31 リーダーブロック
32 引出ガイド
H 磁気ヘッド
LT リーダーテープ
MT 磁気テープ

Claims (4)

  1. 支持体上の少なくとも一方の面に粉体と結合剤を含む塗布層を設けてなるリーダーテープにおいて、前記リーダーテープの少なくとも一方の面の中心線平均粗さ(Ra)が10〜60nmであり、かつカッピングが1/2インチ幅あたり0〜1mmであることを特徴とするリーダーテープ。
  2. 前記リーダーテープの厚みが5〜20μmであることを特徴とする請求項1記載のリーダーテープ。
  3. カートリッジケースに磁気テープを巻装した単一若しくは複数のリールを回転可能に収容してなる磁気テープカートリッジにおいて、前記磁気テープの先端に接合され、該磁気テープを先導して磁気記録再生装置に引き出されるリーダーテープとして、請求項1または2に記載のリーダーテープを用いることを特徴とする磁気テープカートリッジ。
  4. 前記磁気テープの厚みが3〜11μmであり、かつカッピングが1/2インチ幅あたり0.3〜2mmであることを特徴とする請求項3に記載の磁気テープカートリッジ。
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