JP2782261B2 - Method and apparatus for testing frictional force / frictional behavior of tape and cylinder - Google Patents

Method and apparatus for testing frictional force / frictional behavior of tape and cylinder

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JP2782261B2
JP2782261B2 JP2042853A JP4285390A JP2782261B2 JP 2782261 B2 JP2782261 B2 JP 2782261B2 JP 2042853 A JP2042853 A JP 2042853A JP 4285390 A JP4285390 A JP 4285390A JP 2782261 B2 JP2782261 B2 JP 2782261B2
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    • G01N2203/00Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/02Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/06Indicating or recording means; Sensing means
    • G01N2203/0641Indicating or recording means; Sensing means using optical, X-ray, ultraviolet, infrared or similar detectors
    • G01N2203/0647Image analysis

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はテープとシリンダの摩擦力・摩擦挙動試験
装置に関し、さらに詳しくは、磁気テープ等のテープと
金属、プラスチック、セラミックス等からなるシリンダ
とが摺接する際の摩擦力および摩擦挙動を、精度よく試
験する試験方法とその試験に使用する装置に関する。
The present invention relates to an apparatus for testing frictional force / frictional behavior between a tape and a cylinder, and more particularly, to a tape such as a magnetic tape and a cylinder made of metal, plastic, ceramics or the like. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a test method for accurately testing a frictional force and a frictional behavior at the time of sliding contact, and an apparatus used for the test.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

一般に、ポリエテルフィルムなどの基体上に、磁性塗
料を塗布するか、あるいは強磁性金属を真空蒸着するな
どの方法で磁性層を設けてつくられる磁気テープ等にお
いては、高速で走行して磁気ヘッド等と激しく摺接する
ため、摩耗されやすく、摩耗により磁気記録再生におい
て信頼性の低下を招くなどの問題がある。
In general, magnetic tapes and the like formed by applying a magnetic paint on a substrate such as a polyether film or providing a magnetic layer by a method such as vacuum deposition of a ferromagnetic metal, run at a high speed and use a magnetic head. And so on, which is liable to be worn, and causes a problem that the wear causes a decrease in reliability in magnetic recording / reproducing.

このため、磁気テープ等においては、特に、磁気ヘッ
ド等の摺接部材に対する摩擦・摩耗を調べて耐摩耗性を
充分にしておく必要があり、このような摩擦・摩耗を調
べるため、たとえば、第3図に示すような新東科学社
製、回転ドラム式摩擦抵抗測定器HEIDON−16を使用し
て、磁気テープと磁気ヘッドの摩擦・摩耗を試験するこ
とが行われている。
For this reason, in the case of a magnetic tape or the like, it is particularly necessary to check friction and wear with respect to a sliding member such as a magnetic head so as to ensure sufficient wear resistance. The friction and wear of a magnetic tape and a magnetic head are tested using a rotary drum type frictional resistance measuring device HEIDON-16 manufactured by Shinto Kagaku Co. as shown in FIG.

すなわち、この回転ドラム式摩擦抵抗測定器は回転す
るシリンダ2に磁気テープ1を巻きつけ、磁気テープ1
の一端を荷重検出器9に固定するとともに、他端に荷重
6を吊下し、磁気テープ1の磁性層表面にシリンダ2を
回転させて繰り返し摺接させる方法で、磁気テープと磁
気ヘッドの摩擦・摩耗を連続的に測定するもので、荷重
検出器9はターンテーブル10上に取付けられ、このター
ンテーブル10を荷重検出器9ごとシリンダ2回りに回転
させることにより、磁気テープ1のシリンダ2に対する
巻き付け角度を調整できるようにしている。
That is, in this rotary drum type frictional resistance measuring device, the magnetic tape 1 is wound around the rotating cylinder 2 and the magnetic tape 1
Is fixed to a load detector 9 and a load 6 is hung on the other end, and the cylinder 2 is rotated and repeatedly brought into sliding contact with the surface of the magnetic layer of the magnetic tape 1 by friction between the magnetic tape and the magnetic head. The load detector 9 is mounted on a turntable 10 and the turntable 10 is rotated together with the load detector 9 around the cylinder 2 so as to continuously measure the wear. The winding angle can be adjusted.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

ところが、この回転ドラム式摩擦抵抗測定器による方
法では、シリンダ2の慣性により停止状態から瞬時に所
定の回転数に達することができないため、静止状態から
摺動状態に移行する時のシリンダ2の起動抵抗、すなわ
ち磁気テープ1を静止したシリンダ2に巻き付けた状態
からシリンダ2を所定の回転数に回転させた瞬間の荷重
を、荷重検出器9で読み取ることができず、その値を静
摩擦力として測定することができない。また、荷重検出
器9および記録装置等測定系の応答特性に限界があるた
め、起動瞬間に生ずる最大摩擦を正確に測定することが
難しい。
However, in the method using the frictional resistance measuring device of the rotating drum type, since the predetermined rotational speed cannot be instantaneously reached from the stopped state due to the inertia of the cylinder 2, the activation of the cylinder 2 when shifting from the stationary state to the sliding state is performed. The resistance, that is, the load at the moment when the cylinder 2 is rotated at a predetermined number of revolutions from the state in which the magnetic tape 1 is wound around the stationary cylinder 2 cannot be read by the load detector 9, and the value is measured as the static friction force. Can not do it. Further, since the response characteristics of the load detector 9 and the measurement system such as the recording device are limited, it is difficult to accurately measure the maximum friction generated at the moment of starting.

さらに、磁気テープ1はシリンダ2と滑らかに摺接す
るのではなく、テープ走行機構に潤滑性が不足したり、
あるいは水滴や汚れが摩擦面に影響を及ぼしたりする
と、いわゆるスティックスリップ現象といわれる起動→
摺接→停止→起動という動作を断続的に繰り返す摩擦挙
動が生じる。ところが、従来の回転ドラム式摩擦抵抗測
定器による方法では、磁気テープ1の一端が荷重検出器
9に固定されているため、磁気テープ1の移動が規正さ
れて、スティックスリップ現象を試験することができ
ず、多くの産業用及び民生用機器に使用されるテープ走
行機構においては、これらの摩擦現象を制御することが
重要な課題となっているが、これら静摩擦力およびステ
ィックスリップ現象などの摩擦現象を試験することがで
きない。
Further, the magnetic tape 1 does not smoothly contact the cylinder 2 but has insufficient lubricity in the tape traveling mechanism,
Or, when water droplets or dirt affects the friction surface, the so-called stick-slip phenomenon starts up →
A friction behavior occurs in which the operation of sliding contact → stop → start is intermittently repeated. However, in the conventional method using a rotating drum-type frictional resistance measuring device, one end of the magnetic tape 1 is fixed to the load detector 9, so that the movement of the magnetic tape 1 is regulated and the stick-slip phenomenon can be tested. It is not possible to control these friction phenomena in the tape running mechanism used for many industrial and consumer devices, but it is important to control these friction phenomena. Cannot be tested.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

この発明はかかる欠点を改善するため種々の検討を行
った結果なされたもので、回転するシリンダにテープを
巻き付け、テープの一端をバネ定数100g/mm以下の弾性
体を介して固定し、他端に一定の張力を加えて、回転す
るシリンダとの摩擦力でシリンダの回転方向に移動する
テープの移動距離を連続的に測定することによって、テ
ープとシリンダの間の起動抵抗である静摩擦力を高精度
で測定し、かつスティックスリップ現象を高精度で試験
できるようにしたものである。
The present invention has been made as a result of conducting various studies to improve such disadvantages, in which a tape is wound around a rotating cylinder, one end of the tape is fixed via an elastic body having a spring constant of 100 g / mm or less, and the other end is fixed. By applying a constant tension to the tape and continuously measuring the moving distance of the tape moving in the direction of rotation of the cylinder by the frictional force with the rotating cylinder, the static friction force, which is the starting resistance between the tape and the cylinder, is increased. It is designed to measure with high precision and to test the stick-slip phenomenon with high precision.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明のテープとシリンダの摩擦力・摩擦挙
動試験装置の一実施例を示す第1図および第2図に基づ
いて説明する。
Hereinafter, a description will be given based on FIGS. 1 and 2 showing an embodiment of a friction force / friction behavior test apparatus for a tape and a cylinder according to the present invention.

第1図において、1は回転駆動されるシリンダ2に巻
き付けられた磁気テープであり、その一端に白濁色テー
プ3が接続され、白濁色テープ3にさらに接続されたバ
ネ4を介して固定端5に固定されている。6は磁気テー
プ1の他端に取りつけられた荷重であって、この荷重6
によって、磁気テープ1に一定の張力が付与されてい
る。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a magnetic tape wound around a rotationally driven cylinder 2. One end of the magnetic tape is connected to a cloudy white tape 3, and a fixed end 5 is further connected to the cloudy white tape 3 via a spring 4. It is fixed to. 6 is a load attached to the other end of the magnetic tape 1, and this load 6
As a result, a constant tension is applied to the magnetic tape 1.

7はシリンダ2に巻きつけられたテープ1の背面側に
配設された光源系で、磁気テープ1の端部と磁気テープ
1に接続した白濁色テープ3に光を照射し、透過散乱し
た光の像を、磁気テープ1の表面側に配設された撮像系
8に投影する。そして、撮像系8で磁気テープ1の端部
と白濁色テープ3との比が暗部と明部の比として判別さ
れ、磁気テープ1の変位が求められる。
Reference numeral 7 denotes a light source system disposed on the back side of the tape 1 wound around the cylinder 2, which irradiates light to the end of the magnetic tape 1 and the white tape 3 connected to the magnetic tape 1, and transmits and scatters light. Is projected on an imaging system 8 provided on the front side of the magnetic tape 1. Then, the imaging system 8 determines the ratio between the end of the magnetic tape 1 and the opaque tape 3 as the ratio between the dark part and the bright part, and determines the displacement of the magnetic tape 1.

しかして、このような摩擦力・摩擦挙動試験装置にお
いて、シリンダ2を回転駆動させると、磁気テープ1が
シリンダ2に巻きつけられて静止した状態から、所定の
速度で回転するシリンダ2に摩擦力で引っ張られ、第2
図(a)に示すように磁気テープ1がバネ4を引き伸ば
しながら荷重6側に移動する。
In such a frictional force / frictional behavior testing device, when the cylinder 2 is driven to rotate, the magnetic tape 1 is wound around the cylinder 2 and the frictional force is applied to the cylinder 2 rotating at a predetermined speed. Pulled by the second
As shown in FIG. 1A, the magnetic tape 1 moves toward the load 6 while stretching the spring 4.

ところが、磁気テープ1が荷重6側に移動するに従っ
てバネ4による復元力が次第に増加し、この復元力が磁
気テープ1とシリンダ2間の静止最大摩擦力と等しくな
ったとき、第2図(b)に示すように磁気テープ1は停
止して、回転を続けるシリンダ2と摺接する。
However, when the restoring force of the spring 4 gradually increases as the magnetic tape 1 moves toward the load 6, when the restoring force becomes equal to the maximum static friction force between the magnetic tape 1 and the cylinder 2, FIG. As shown in ()), the magnetic tape 1 stops and comes into sliding contact with the continuously rotating cylinder 2.

このように磁気テープ1がシリンダ2と摺接状態にな
ると、一般には動摩擦力は静摩擦力よりも小さいため、
第2図(C)に示すように磁気テープ1はバネ4側に引
き戻される。
When the magnetic tape 1 comes into sliding contact with the cylinder 2 as described above, the dynamic friction force is generally smaller than the static friction force.
As shown in FIG. 2 (C), the magnetic tape 1 is pulled back to the spring 4 side.

そこで、光源系7で、磁気テープ1の端部と磁気テー
プ1に接続した色濁色テープ3に光を照射し、透過散乱
した光の像を撮像系8に投影し、撮像系8で磁気テープ
1の端部と白濁色テープ3との比を暗部と明部の比とし
て判別し、磁気テープ1の変位を連続的に測定すると、
静止最大摩擦点における磁気テープ1の停止が、変位曲
線にピークを与えることから、この値Lを読み取り、最
大摩擦力である静摩擦力Fを、式F=KL(但し、Kはバ
ネ定数である。)によって求めることができる。
Therefore, the light source system 7 irradiates the end of the magnetic tape 1 and the opaque tape 3 connected to the magnetic tape 1 with light, and projects an image of the transmitted and scattered light onto the imaging system 8. When the ratio between the end of the tape 1 and the cloudy-colored tape 3 is determined as the ratio between the dark portion and the light portion, and the displacement of the magnetic tape 1 is continuously measured,
Since the stop of the magnetic tape 1 at the maximum static friction point gives a peak to the displacement curve, this value L is read, and the static friction force F, which is the maximum friction force, is calculated by the equation F = KL (where K is a spring constant). .).

また、以上のようにして静摩擦力を測定する際、静摩
擦力である最大摩擦力を超えた後の磁気テープ変位を続
けて測定すると、スティックスリップ現象を試験するこ
とができる。つまり、磁気テープ1がシリンダ2と摺接
状態になって、静摩擦よりも低い動摩擦状態に移行する
と、第2図(C)に示すようにバネ3が縮んで磁気テー
プ1は引き戻されるが、バネ4が荷重6に抗して限度ま
で縮んだところで、再び磁気テープ1は停止し、この停
止状態は持続されることなく、再度所定の速度で回転す
るシリンダ2に摩擦力で引っ張られて、第2図(a)に
示すように磁気テープ1がバネ4を引き伸ばしながら荷
重6側に移動する。そして、この過程が繰り返されるた
め、この磁気テープ1の変位の変化を連続的に観察し、
たとえば、繰り返し変位曲線の振幅、周期を測定する等
の適当な処理を行うことによって、スティックスリップ
現象を試験することができる。
When measuring the static friction force as described above, the stick-slip phenomenon can be tested by continuously measuring the magnetic tape displacement after exceeding the maximum friction force, which is the static friction force. That is, when the magnetic tape 1 comes into sliding contact with the cylinder 2 and shifts to a dynamic friction state lower than the static friction, the spring 3 is contracted and the magnetic tape 1 is pulled back as shown in FIG. When the magnetic tape 4 has contracted to the limit against the load 6, the magnetic tape 1 stops again. This stopped state is not maintained, and the magnetic tape 1 is again pulled by the cylinder 2 rotating at a predetermined speed by frictional force. 2 As shown in FIG. 2A, the magnetic tape 1 moves toward the load 6 while stretching the spring 4. And since this process is repeated, the change of the displacement of the magnetic tape 1 is continuously observed,
For example, the stick-slip phenomenon can be tested by performing an appropriate process such as measuring the amplitude and the cycle of the repetitive displacement curve.

このようにして、静摩擦力およびスティックスリップ
現象を試験する場合、バネ4の定数Kを大きくすると、
磁気テープ1の変位が少なくなり、変位測定感度を高め
る必要が生ずる。また、バネ定数Kが大きいと、静摩擦
力測定におけるシリンダ2のスタート時の立り上がり特
性への影響を無視できず、さらに、スティックスリップ
現象の周期が早くなり、変位測定手段・記録読み取り手
段の応答性不足からの誤差が増大する。このため測定精
度を保つためにはバネ定数Kを100g/mm以下にするのが
好ましい。しかしながらバネ4のバネ定数Kを小さくし
すぎると、磁気テープ1の変位が大きくなり、測定感度
を高くすることができる反面、測定時間が長くなり、さ
らに、磁気テープ1の全長が長くなって、変位測定手段
を含めた試験装置が大型化するなどの問題があるため、
バネ4のバネ定数Kは100g/mm以下0.01g/mm以上の範囲
内となるようにするのが好ましい。
Thus, when testing the static friction force and the stick-slip phenomenon, if the constant K of the spring 4 is increased,
The displacement of the magnetic tape 1 is reduced, and it becomes necessary to increase the displacement measurement sensitivity. Further, if the spring constant K is large, the influence on the rising characteristics at the start of the cylinder 2 in the measurement of the static friction force cannot be neglected, and the cycle of the stick-slip phenomenon becomes faster, so that the displacement measuring means and the recording and reading means are not used. The error from lack of response increases. Therefore, in order to maintain the measurement accuracy, it is preferable to set the spring constant K to 100 g / mm or less. However, if the spring constant K of the spring 4 is too small, the displacement of the magnetic tape 1 increases and the measurement sensitivity can be increased, but the measurement time increases, and the total length of the magnetic tape 1 increases. Due to problems such as an increase in the size of the test equipment including the displacement measuring means,
It is preferable that the spring constant K of the spring 4 be in the range of 100 g / mm or less and 0.01 g / mm or more.

なお、以上テープとして磁気テープ1を使用した場合
について説明したが、テープとしては、磁気テープに限
らず、ラッピングフィルムやインクリボンなど種々の産
業用フィルムを適用することができ、これらの産業用フ
ィルムの摩擦力および摩擦挙動を試験することができ
る。
Although the case where the magnetic tape 1 is used as the tape has been described above, the tape is not limited to the magnetic tape, and various industrial films such as a wrapping film and an ink ribbon can be applied. Can be tested for friction force and friction behavior.

また、以上の実施例で用いた光学式変位測定手段は、
別の光学原理を用いてもよく、さらに電気的変位測定手
段、磁気的変位測定手段などの別の変位測定手段を用い
てもかまわない。
Further, the optical displacement measuring means used in the above embodiments is:
Another optical principle may be used, and another displacement measuring means such as an electric displacement measuring means or a magnetic displacement measuring means may be used.

さらに、固定端5に直接バネ4を取り付ける代わりに
荷重検出器を挿入して固定し、この荷重検出器の測定値
Fから変位=F/K(バネ定数)を求めてもよいが、この
場合は、荷重検出器の応答性およびバネ4の質量・慣性
が誤差を与えるので注意が必要である。
Further, instead of directly attaching the spring 4 to the fixed end 5, a load detector is inserted and fixed, and the displacement = F / K (spring constant) may be obtained from the measured value F of the load detector. It should be noted that the response of the load detector and the mass and inertia of the spring 4 cause errors.

以下、第1図に示すこの発明の摩擦力・摩擦挙動試験
装置を用いて、ビデオテープと、磁気ヘッドで使用する
材料と同じ材料で形成されたシリンダの摩擦力および摩
擦挙動を試験し、第3図に示す従来の摩擦・摩耗試験装
置を用いて同じ摩擦力および摩擦挙動を試験した場合と
比較した。
Hereinafter, the frictional force and frictional behavior of a video tape and a cylinder formed of the same material as the material used for the magnetic head were tested using the frictional force / frictional behavior test apparatus of the present invention shown in FIG. A comparison was made with the case where the same frictional force and frictional behavior were tested using the conventional friction / wear test apparatus shown in FIG.

この摩擦力・摩擦挙動試験に使用するテープ1として
は、日立マクセル社製、S−VHS用ビデオテープ XRS
ST−120を用い、シリンダ2としては、日立金属社製の
直径61mmのAHSアルミニウムを、さらに表面粗さJIS:Ra
値で0.08μmに仕上げたものを使用した。
The tape 1 used for this frictional force / frictional behavior test is a video tape for Hitachi Maxell S-VHS XRS.
Using ST-120, cylinder 2 was made of AHS aluminum with a diameter of 61 mm manufactured by Hitachi Metals, and surface roughness JIS: Ra
Those finished to a value of 0.08 μm were used.

試験例1 第1図に示すこの発明の摩擦力・摩擦挙動試験装置を
使用し、シリンダ2の外周面に、ビデオテープ1の磁性
層側が接するようにして、巻きつけ角度180゜でビデオ
テープ1を巻き付けた。そして、ビデオテープ1の一端
に白濁色テープ3を接続し、この白濁色テープ3を、固
定端5に固定したバネ定数3g/mmのバネ4に接続して固
定した。また、ビデオテープ1の他端に30gの分銅6を
吊下し、分銅6を吊下するためのチャックと合わせて31
gの荷重をかけた。
Test Example 1 The video tape 1 was wound at an angle of 180 ° using the frictional force / frictional behavior test device of the present invention shown in FIG. 1 so that the magnetic layer side of the video tape 1 was in contact with the outer peripheral surface of the cylinder 2. Was wound. Then, a cloudy white tape 3 was connected to one end of the video tape 1, and the cloudy white tape 3 was connected and fixed to a spring 4 having a spring constant of 3 g / mm fixed to the fixed end 5. In addition, a 30 g weight 6 is suspended from the other end of the video tape 1, and together with a chuck for suspending the weight 31.
A load of g was applied.

次いで、シリンダ2を周速11mm/secで回転駆動させ、
ビデオテープ1と白濁色テープ3の接続部を含む適当な
領域に、光源系7から光を投射し、透過散乱した光の像
を撮像系8に撮影して、明部(白濁色テープ3部)と暗
部(ビデオテープ1部)の比からビデオテープ1の変位
を求めて、摩擦力および摩擦挙動を試験した。
Next, the cylinder 2 is driven to rotate at a peripheral speed of 11 mm / sec,
Light is projected from a light source system 7 to an appropriate region including a connection portion between the video tape 1 and the cloudy tape 3, an image of the transmitted and scattered light is captured by an imaging system 8, and a bright portion (cloudy tape 3 portion) ) And the dark portion (1 part of the video tape), the displacement of the video tape 1 was determined, and the frictional force and frictional behavior were tested.

試験例2 試験例1において、試験例1で用いたビデオテープ1
に代えて、試験例1で使用したビデオテープ1と同じテ
ープを、予めフレオンとヘキサンとを重量比にして1対
1で混合した混合溶液中で超音波洗浄したものを使用し
た以外は、試験例1と同様にして摩擦力および摩擦挙動
を試験した。
Test Example 2 In Test Example 1, the video tape 1 used in Test Example 1 was used.
, Except that the same tape as video tape 1 used in Test Example 1 was subjected to ultrasonic cleaning in a mixed solution in which Freon and hexane were mixed in a weight ratio of 1 to 1 in advance. The friction force and friction behavior were tested as in Example 1.

試験例3 第3図に示す従来の摩擦・摩耗試験装置を使用し、シ
リンダ2の外周面に、ビデオテープ1の磁性層側が接す
るようにして、巻きつけ角度180゜でビデオテープ1を
巻き付けた。そして、ビデオテープ1の一端を東洋ボー
ドウィン社製;荷重検出器(Uゲージ検出器T7)9に固
定した。また、ビデオテープ1の他端に30gの分銅6を
吊下し、分銅6を吊下するためのチャックと合わせて31
gの荷重をかけた。
Test Example 3 Using the conventional friction and wear test apparatus shown in FIG. 3, the video tape 1 was wound at a winding angle of 180 ° so that the magnetic layer side of the video tape 1 was in contact with the outer peripheral surface of the cylinder 2. . Then, one end of the video tape 1 was fixed to a load detector (U gauge detector T7) 9 manufactured by Toyo Boardwin Co., Ltd. In addition, a 30 g weight 6 is suspended from the other end of the video tape 1, and together with a chuck for suspending the weight 31.
A load of g was applied.

次いで、シリンダ2を周速11mm/secで回転駆動させ、
東洋ボードウィン社製;荷重検出器(Uゲージ検出器T
7)9で荷重を検出して、摩擦力および摩擦挙動を試験
した。
Next, the cylinder 2 is driven to rotate at a peripheral speed of 11 mm / sec,
Toyo Baudouin; load detector (U gauge detector T
7) The load was detected at 9, and the frictional force and frictional behavior were tested.

試験例4 試験例3において、試験例3で用いたビデオテープ1
に代えて、試験例3で使用したビデオテープ1と同じテ
ープを、予めフレオンとヘキサンとを重量比にして1対
1で混合した混合溶液中で超音波洗浄したものを使用し
た以外は、試験例3と同様にして摩擦力および摩擦挙動
を試験した。
Test Example 4 In Test Example 3, the video tape 1 used in Test Example 3 was used.
, Except that the same tape as video tape 1 used in Test Example 3 was ultrasonically washed in a mixed solution in which Freon and hexane were mixed at a weight ratio of 1: 1 in advance. The friction force and friction behavior were tested as in Example 3.

第4図(a)は試験例1で摩擦力を試験した結果を、
ビデオテープ1とシリンダ2との摩擦力と、ビデオテー
プ1と摺接しながら回転するシリンダ2の回転移動距離
との関係図にして表したもので、このグラフからピーク
ポイントBにおける摩擦力により静摩擦力を62gと読み
取ることができる。
FIG. 4 (a) shows the result of the frictional force test in Test Example 1,
A graph showing the relationship between the frictional force between the videotape 1 and the cylinder 2 and the rotational movement distance of the cylinder 2 rotating while sliding on the videotape 1. From this graph, the frictional force at the peak point B is represented by the static frictional force. Can be read as 62 g.

また、第4図(b)は試験例2で摩擦挙動を試験した
結果を、ビデオテープ1とシリンダ2との摩擦力と、ビ
デオテープ1と摺接しながら回転するシリンダ2の回転
移動距離との関係図にして表したもので、このグラフか
ら、スティックスリップ現象の摺動特性が摩擦抗力の変
化としてよく現されている。
FIG. 4 (b) shows the result of the friction behavior test in Test Example 2 in which the frictional force between the video tape 1 and the cylinder 2 and the rotational movement distance of the cylinder 2 rotating while sliding on the video tape 1 are shown. It is a relational diagram, and from this graph, the sliding characteristics of the stick-slip phenomenon are well represented as a change in frictional drag.

第4図(c)は試験例3で摩擦力を試験した結果を、
ビデオテープ1とシリンダ2との摩擦力と、ビデオテー
プ1と摺接しながら回転するシリンダ2の回転移動距離
との関係図にして表したもので、このグラフからは第4
図(a)のようなピークポイントBが現れず、静摩擦力
を読み取ることができなった。
FIG. 4 (c) shows the result of the frictional force test in Test Example 3,
This is a graph showing the relationship between the frictional force between the video tape 1 and the cylinder 2 and the rotational movement distance of the cylinder 2 rotating while sliding on the video tape 1.
The peak point B as shown in FIG. 7A did not appear, and the static friction force could not be read.

第4図(d)は試験例4で摩擦挙動を試験した結果
を、ビデオテープ1とシリンダ2との摩擦力と、ビデオ
テープ1と摺接しながら回転するシリンダ2の回転移動
距離との関係図にして表したもので、このグラフからは
スティックスリップ現象が観察されなかった。ただし、
ビデオテープ1が回転シリンダと摺動している間は、時
々数K Hzのテープ鳴きが聞こえ、ビデオテープ1自らの
弾性による数K Hzの短周期のスティックスリップ現象が
不安定に生じていた。
FIG. 4 (d) is a graph showing the relationship between the frictional force between the video tape 1 and the cylinder 2 and the rotational movement distance of the cylinder 2 rotating while sliding on the video tape 1 in a test result of the friction behavior in Test Example 4. The stick-slip phenomenon was not observed from this graph. However,
While the videotape 1 is sliding with the rotating cylinder, a tape squeak of several KHz is sometimes heard, and the short-slip phenomenon of a short cycle of several KHz due to the elasticity of the videotape 1 itself has occurred in an unstable manner.

なお、第4図(a)〜(d)では縦軸を摩擦力(g)
で表したが、変位(mm)で表してもよく、縦軸をどちら
で表すかは自由であるが、たとえば、静摩擦力測定では
摩擦力で表し、スティックスリップ現象を調べるには変
位で表示するものが便利である。
In FIGS. 4A to 4D, the vertical axis represents the frictional force (g).
Although it may be expressed in terms of displacement (mm), the vertical axis may be freely expressed. For example, in static friction force measurement, it is expressed as frictional force, and to investigate stick-slip phenomenon, it is expressed as displacement. Things are convenient.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

第4図(a)および(c)から明らかなように、従来
の摩擦・摩耗試験装置では静摩擦力を読み取ることはで
きないが、この発明のテープの摩擦力・摩耗挙動試験方
法およびその装置によれば、最大静止摩擦を示すピーク
ポイントBが計測され、これから静摩擦力を高精度で正
しく読み取ることができる。また、第4図(b)および
(d)から明らかなように、従来の摩擦・摩耗試験装置
ではスティックスリップ現象を読み取ることはできない
が、この発明のテープの摩擦力・摩擦挙動試験方法およ
びその装置によれば、スティックスリップ現象をはっき
りと高精度で計測することができる。さらに、第4図
(a)のビデオテープではスティックスリップ現象が生
じることなく滑らかに摺動しているのに比べ、第4図
(b)の混合溶剤で洗浄したビデオテープではスティッ
クスリップ現象が生じており、ビデオテープの磁性層の
潤滑効果が低下していることがわかる。
As is clear from FIGS. 4 (a) and 4 (c), although the conventional friction / wear test device cannot read the static friction force, the tape friction force / wear behavior test method of the present invention and the device therefor can be used. For example, the peak point B indicating the maximum static friction is measured, and the static friction force can be accurately read from the peak point B with high accuracy. As is clear from FIGS. 4 (b) and 4 (d), the conventional friction / wear test apparatus cannot read the stick-slip phenomenon. According to the device, the stick-slip phenomenon can be measured clearly and with high accuracy. Further, the video tape of FIG. 4 (a) slides smoothly without the stick-slip phenomenon, whereas the video tape washed with the mixed solvent of FIG. 4 (b) causes the stick-slip phenomenon. This indicates that the lubricating effect of the magnetic layer of the video tape is reduced.

このように、この発明のテープの摩擦力・摩擦挙動試
験方法およびその装置によれば、テープとシリンダの摩
擦力・摩擦挙動を精度よく試験することができ、テープ
の表面の潤滑の良否も試験することができる。
As described above, according to the method and the apparatus for testing the frictional force / frictional behavior of the tape of the present invention, the frictional force / frictional behavior of the tape and the cylinder can be accurately tested, and the quality of the lubrication of the tape surface can also be tested. can do.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図はこの発明のテープの摩擦力・摩擦挙動試験装置
の一実施例を示す概略説明図、第2図は同摩擦力・摩擦
挙動試験装置による測定原理説明図、第3図は従来の摩
擦・摩耗試験装置の概略説明図、第4図(a)はこの発
明のテープの摩擦力・摩擦挙動試験装置を用い、試験例
1で摩擦力を試験した磁気テープ1とシリンダ2との摩
擦力と、シリンダ2の回転移動距離との関係図、第4図
(b)は同テープの摩擦力・摩擦挙動試験装置を用い、
試験例2で摩擦挙動を試験した磁気テープ1とシリンダ
2との摩擦力と、シリンダ2の回転移動距離との関係
図、第4図(c)は従来の摩擦・摩耗試験装置を用い、
試験例3で摩擦力を試験した磁気テープ1とシリンダ2
との摩擦力と、シリンダ2の回転移動距離との関係図、
第4図(d)は同摩擦・摩耗試験装置を用い、試験例4
で摩擦挙動を試験した磁気テープ1とシリンダ2との摩
擦力と、シリンダ2の回転移動距離との関係図である。 1……磁気テープ(テープ)、2……シリンダ、3……
白濁色テープ、4……バネ、5……固定端、6……荷
重、7……光源系、8……撮像系
FIG. 1 is a schematic explanatory view showing an embodiment of a device for testing frictional force and frictional behavior of a tape according to the present invention, FIG. 2 is a diagram illustrating the principle of measurement by the frictional force and frictional behavior tester, and FIG. FIG. 4 (a) is a schematic explanatory view of a friction / wear test apparatus, and FIG. 4 (a) shows the friction between a magnetic tape 1 and a cylinder 2 in which a friction force was tested in Test Example 1 using a tape friction force / friction behavior test apparatus of the present invention. FIG. 4 (b) is a graph showing the relationship between the force and the rotational movement distance of the cylinder 2, and FIG.
FIG. 4 (c) shows the relationship between the frictional force between the magnetic tape 1 and the cylinder 2 for which the frictional behavior was tested in Test Example 2 and the rotational movement distance of the cylinder 2, and FIG.
Magnetic tape 1 and cylinder 2 tested for frictional force in Test Example 3
Diagram showing the relationship between the frictional force between the cylinder and the rotational movement distance of the cylinder 2,
FIG. 4 (d) shows a test example 4 using the same friction / wear test apparatus.
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a frictional force between the magnetic tape 1 and the cylinder 2 for which a frictional behavior was tested in Example 1 and a rotational movement distance of the cylinder 2. 1 ... magnetic tape (tape), 2 ... cylinder, 3 ...
Cloudy tape, 4 ... Spring, 5 ... Fixed end, 6 ... Load, 7 ... Light source system, 8 ... Imaging system

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】回転するシリンダにテープを巻き付け、テ
ープの一端をバネ定数100g/mm以下の弾性体を介して固
定し、テープの他端に一定の張力を加えて、回転するシ
リンダとの摩擦力でシリンダの回転方向に移動するテー
プの移動距離を連続的に測定し、このテープの変位から
テープとシリンダの摩擦力および摩擦挙動を求めること
を特徴とするテープとシリンダの摩擦力・摩擦挙動試験
方法
1. A tape is wrapped around a rotating cylinder, one end of the tape is fixed via an elastic body having a spring constant of 100 g / mm or less, and a constant tension is applied to the other end of the tape to cause friction with the rotating cylinder. The frictional force and the frictional behavior of the tape and the cylinder, characterized by continuously measuring the moving distance of the tape that moves in the rotation direction of the cylinder by force, and calculating the frictional force and the frictional behavior between the tape and the cylinder from the displacement of the tape Test method
【請求項2】回転駆動されるシリンダと、該シリンダに
巻き付けて一端をバネ定数100g/mm以下の弾性体を介し
て固定するとともに、他端に一定の張力を付与したテー
プと、テープが回転するシリンダとの摩擦力でシリンダ
の回転方向に移動する移動距離を測定する手段とを備え
たことを特徴とするテープとシリンダの摩擦力・摩擦挙
動試験装置
2. A rotary-driven cylinder, a tape wound around the cylinder and fixed at one end via an elastic body having a spring constant of 100 g / mm or less, and a fixed tension applied to the other end, and Measuring means for measuring the moving distance of the cylinder in the rotational direction by the frictional force with the rotating cylinder, and a device for testing the frictional force / frictional behavior between the tape and the cylinder.
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