JP4149399B2 - 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
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Description
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)。
このため、LTOドライブに磁気テープカートリッジを装填し、ロード/アンロードを繰り返すとLTOドライブ走行系と擦れるリーダーテープ表面に傷が付き、削れ粉が走行系に付着する。付着した粉は磁気テープ表面に転写され、ドロップアウトが増大するという問題が生じた。また、リーダーテープが変形することで、この変形が磁気テープに写りエラーレートが劣化するという問題も発生している。
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。
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。
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非磁性の下層および磁性の上層を順次重層してなるリーダーテープにおいて、前記支持体の長手(MD)方向および幅(TD)方向のF5値が80〜120MPaの範囲であり、前記MD方向のF5値がTD方向のF5値より大きく、かつその差が15MPa以下であることを特徴とするリーダーテープ。
2)前記上層の厚みが0.1〜2.0μmの範囲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)前記支持体の反対面にバック層を設け、かつ前記上層およびバック層の表面電気抵抗が1010Ω/sq以下であることを特徴とする上記1)または2)に記載のリーダーテープ。
4)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)〜3)のいずれか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。
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200kfci以上、更に好ましくは300kfci以上)の線記録密度、かつ記録トラック幅(好ましくは20μm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10μm以下、更に好ましくは7μm以下)の差を0〜16μm(好ましくは0〜10μm、更に好ましくは2〜8μm)として記録再生が可能である。
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。
支持体上に設けられる磁性の上層および非磁性の下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。上層および下層は磁気ヘッドに接触する面に形成する。なお、上層および下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。
上層および下層を設ける目的は、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。
好ましくは、データーテープと同様の非磁性層(下層)と磁性層(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。
F5値は、例えば支持体材料の延伸成形条件を適宜選択することにより容易に制御可能である。また、F5値の差を15MPa以下にするには、例えば支持体材料の延伸成形時、MD方向とTD方向の延伸倍率を個別に設定することにより容易に行える。さらに具体的には、支持体材料としてポリエチレンテレフタレート(PET)を延伸する場合は、MD方向の延伸倍率を3〜5倍に、TD方向の延伸倍率を3〜5倍にすることにより、またポリエチレンナフタレート(PEN)を延伸する場合は、MD方向の延伸倍率を2〜4倍に、TD方向の延伸倍率を2〜4倍にすることにより、F5値を所望の範囲に設定することができる。
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。
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さらに防止できる。
また、上層の中心線平均表面粗さ(Ra)が15〜40nmであるのが好ましい。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
[実施例1]
実施例中の「部」の表示は「質量部」を示す。
<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:128kA/m(1600Oe)
BET法による比表面積:53m2/g
結晶子サイズ:160Å
飽和磁化量σs:130A・m2/kg
平均長軸長:130nm
平均針状比:6.5
pH:9.3
Co/Fe:5原子%
Al/Fe:7原子%
Y/Fe:2原子%
水溶性Na:5ppm
水溶性Ca:1ppm
水溶性Fe:1ppm
塩化ビニル系共重合体(日本ゼオン社製MR−110) 10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 2.5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)
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
非磁性粉末 TiO2 90部
BET法による比表面積:45m2/g
平均粒径:0.1μm
pH:6.5
水溶性Na:5ppm
水溶性Ca:1ppm
カーボンブラック 10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
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
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:14.0μm、長さ(MD)方向のF5値:105MPa、巾(TD)方法のF5値:96MPa、Ra(カットオフ値:0.25mm):40nm)上に上層、下層の乾燥後の厚みがそれぞれ0.8μm、1.8μm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。
なお、前記PET支持体のF5値の調整を延伸倍率の調整で行った。
また、F5値は、以下の測定方法により求めた。
サンプルをMD、TD方向に幅1/2インチ、長さ約200mmに切り出し、引っ張り試験器ストログラフを使用して引っ張り速度25mm/分、チャック間距離100mmにて引っ張る。各サンプルの5%伸長時荷重値、サンプルの厚みを使い5%伸びの強度をF5値とした。
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。
更にウエブに1.5Kg/m(14.7N/m)のテンションをかけ、温度110℃の熱処理ゾーン中を5秒間走行させ、熱処理を行った。
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)、速度:300m/分)に通してカレンダー処理を行い、テンション5Kg/m(49N/m)で巻き取った。加熱金属ロールの材質は、クロムモリブデン鋼にハードクロムメッキを施したものであり、表面粗さRaは0.005μm(カットオフ値:0.25mm)である。弾性ロールの熱硬化性樹脂はビス(2-オキソゾリン)加工物と芳香族ジアミンとエポキシ化合物を反応させたものである。
得られたロールを50℃48時間、加熱処理を行った。次いで該ロールを1/2吋巾にスリットした後、300mTの磁束密度を持つソレノイド中を通過させて消磁した。
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、市販のLTO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580m巻き込んだ。
実施例1のリーダーテープの作成において、支持体MD方向F5値:118MPa、TD方向F5値:108MPaであるPET支持体を用いた以外は実施例1と同様にして本発明の磁気テープカートリッジを作成した。
実施例1のリーダーテープの作成において、支持体MD方向F5値:90MPa、TD方向F5値:85MPaであるPET支持体を用いた以外は実施例1と同様にして本発明の磁気テープカートリッジを作成した。
実施例1のリーダーテープの作成において、支持体MD方向F5値:130MPa、TD方向F5値:118MPaであるPET支持体を用いた以外は実施例1と同様にして本発明の磁気テープカートリッジを作成した。
実施例1のリーダーテープの作成において、支持体MD方向F5値:85MPa、TD方向F5値:75MPaあるPET支持体を用いた以外は実施例1と同様にして磁気テープカートリッジを作成した。
実施例1のリーダーテープの作成において、支持体MD方向F5値:117MPa、TD方向F5値:100MPaであるPET支持体を用いた以外は実施例1と同様にして磁気テープカートリッジを作成した。
実施例1のリーダーテープの作成において、支持体MD方向F5値:100MPa、TD方向F5値:110MPaあるPET支持体を用いた以外は実施例1と同様にして磁気テープカートリッジを作成した。
実施例1のリーダーテープの作成において、上層のみを厚み2.6μmになるようにして単層塗布した以外は実施例1と同様にして磁気テープカートリッジを作成した。
(1)磁気テープ変形
得られた磁気テープカートリッジを23±2℃、40〜60%RH環境下で、LTO改造ドライブで繰り返し1万回ロード/アンロードを行った後のリーダーテープとドライブリール勘合部の写りが磁気テープに何mまで写っているかを3点法で採点した。
3点・・・・・5m未満
2点・・・・・5m以上20m未満
1点・・・・・20m以上
結果を表1に示す。
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)
- 支持体上の少なくとも一方の面に粉体と結合剤を含む非磁性の下層および磁性の上層を順次重層してなるリーダーテープにおいて、前記支持体の長手(MD)方向および幅(TD)方向のF5値が80〜120MPaの範囲であり、前記MD方向のF5値がTD方向のF5値より大きく、かつその差が15MPa以下であることを特徴とするリーダーテープ。
- 前記上層の厚みが0.1〜2.0μmの範囲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。
- 前記支持体の反対面にバック層を設け、かつ前記上層およびバック層の表面電気抵抗が1010Ω/sq以下であることを特徴とする請求項1または2に記載のリーダーテープ。
- 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1〜3のいずれか1項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。
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