JP4267057B2 - 磁気テープカートリッジ - Google Patents
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Description
について詳しく調べたところ、図3に示したようにテープエッジに存在する周期がfのエッジウィーブ量(当該テープエッジのテープ幅方向(図3のY−Y’(方向)の変位量)をα、テープ走行速度をV[mm/秒]、記録トラック幅をW[μm]とした時、α/W、(α/W)×(V/f)が特定値を越えると、PES(positioning error signal、位置ずれ量のばらつきを表す数値、標準偏差σの値)が大きくなり、トラッキングエラーを引き起こすことが明らかになった。この現象は記録トラック幅が21μm以下にした場合の新たな課題である。
・リール外径(鍔部の最外周の直径):約97mm
・巻芯部外径(最外周の直径):約42mm
・磁気記録再生装置に備えられたガイドローラの上下のフランジ外面間の寸法:約12.9mm
・上下のフランジ71・72の内面間の寸法(ガイドローラの溝幅H):約12.7mm
・上下のフランジ71・72の直径:約12mm
・上下のフランジ71・72間に位置するローラ外周部分の直径:約18mm
<非磁性支持体>
非磁性支持体の厚さは、7.0μm以下が好ましく、2.0〜7.0μmがより好ましい。この範囲の厚さの非磁性支持体がより好ましいのは、2m未満では製膜が難しく、またテープ強度が小さくなり、7.0μmを越えるとテープ全厚が厚くなり、テープ1巻当りの記憶容量が小さくなるためである。
必要に応じて下塗層を設けてもよい。その場合、下塗層の厚さは、0.3〜3.0μが好ましく、0.5〜21μmがより好ましい。この範囲が好ましいのは、0.3μ未満では磁気記録媒体の耐久性が悪くなる場合があり、3.0μmを越えると磁気記録媒体の耐久性向上効果が飽和するばかりでなく、磁気テープの場合は全厚が厚くなって、1巻当りのテープ長さが短くなり、記憶容量が小さくなるためである。
下塗層と磁性層からなる塗布層に、役割の異なる潤滑剤を使用する。下塗層には全粉体に対して0.5〜4.0重量%の高級脂肪酸を含有させ、0.2〜3.0重量%の高級脂肪酸のエステルを含有させると、磁気テープと走行系のガイドやMRヘッドのスライダ等との動摩擦係数が小さくなるので好ましい。この範囲の高級脂肪酸添加が好ましいのは、0.5重量%未満では、動摩擦係数低減効果が小さく、4.0重量%を越えると下塗層が可塑化してしまい強靭性が失われる。また、この範囲の高級脂肪酸のエステル添加が好ましいのは、0.5重量%未満では、動摩擦係数低減効果が小さく、3.0重量%を越えると磁性層への移入量が多すぎるため、磁気テープと走行系のガイド等が貼り付く等の副作用があるためである。
磁性層の厚さは、通常0.3m以下で、0.01〜0.3μmが好ましく、0.01〜0.20μmがより好ましく、0.01〜0.15μmがさらに好ましく、0.01〜0.10μmがいっそう好ましい。この範囲がより好ましいのは、0.01μm未満では均一な磁性層が得にくく、0.3μmを越えると厚さ損失により、再生出力が小さくなったり、当該磁性層における残留磁束密度(Br)と厚さ(δ)との積(Brδ)が大きくなり過ぎて、MRヘッドの飽和による再生出力の歪が起こりやすくなるためである。
走行性向上を目的に、厚さ0.2〜0.8μmの従来公知のバックコート層を使用できる。この範囲が良いのは、0.2μm未満では、走行性向上効果が不充分で、0.8μmを越えるとテープ全厚が厚くなり、1巻当たりの記憶容量が小さくなるためである。バックコート層とSUSとの動摩擦係数は0.10〜0.30が好ましく、0.10〜0.25がより好ましい。この範囲が好ましいのは、0.10未満になるとガイド部分で滑りやすく走行が不安定になり、0.30を越えるとガイドローラ等が汚れやすくなるためである。また、[(μmSL )/(μBSUS)]は0.8〜1.5が好ましく、0.9〜1.4がより好ましい。この範囲が好ましいのは、磁気テープの蛇行によるトラッキングずれ(オフトラック)が小さくなるためである。
磁性層については、次に述べるラッピング、ロータリーおよびティッシュの各処理からなるLRT処理を施すことにより、表面の平滑性、MRヘッドのスライダ材料やシリンダ材料との動摩擦係数や表面粗さ、表面形状が最適化され、磁気テープの走行性、スペーシングロスの低減、MR再生出力の向上ができる。
《下塗層用塗料成分》
(1)
酸化鉄粉末(粒径:0.11×0.02μm) 68部
α−アルミナ(粒径:0.07μm) 8部
カーボンブラック(粒径:25nm、吸油量:55g/cc) 24部
ステアリン酸 2.0部
塩化ビニル共重合体 8.8部
(含有−SO3 Na基:0.7×10-4当量/g)
ポリエステルポリウレタン樹脂 4.4部
(Tg:40℃、含有−SO3 Na基:1×10-4当量/g)
シクロヘキサノン 25部
メチルエチルケトン 40部
トルエン 10部
(2)
ステアリン酸ブチル 1部
シクロヘキサノン 70部
メチルエチルケトン 50部
トルエン 20部
(3)
ポリイソシアネート 4.4部
シクロヘキサノン 10部
メチルエチルケトン 15部
トルエン 10部
(1)
強磁性鉄系金属粉 100部
(Co/Fe:20at%、Y/(Fe+Co):3at%、Al/(Fe+Co):5wt%、Ca/Fe:0wt%、σs :155A・m2 /kg、Hc:149.6kA/m、pH:9.4、長軸長:0.10μm)
塩化ビニル−ヒドロキシプロピルアクリレート共重合体 12.3部
(含有−SO3 Na基:0.7×10-4当量/g)
ポリエステルポリウレタン樹脂 5.5部
(含有−SO3 Na基:1.0×10-4当量/g)
α−アルミナ(平均粒径:0.12μm) 8部
α−アルミナ(平均粒径:0.07μm) 2部
カーボンブラック 1.0部
(平均粒径:75nm、DBP吸油量:72cc/100g)
メタルアシッドホスフェート 2部
パルミチン酸アミド 1.5部
ステアリン酸n−ブチル 1.0部
テトラヒドロフラン 65部
メチルエチルケトン 245部
トルエン 85部
(2)
ポリイソシアネート 2.0部
シクロヘキサノン 167部
カーボンブラック(粒径:25nm) 80部
カーボンブラック(粒径:370nm) 10部
酸化鉄(長軸長:0.4μm、軸比:約10) 10部
ニトロセルロース 45部
ポリウレタン樹脂(SO3 Na基含有) 30部
シクロヘキサノン 260部
トルエン 260部
メチルエチルケトン 525部
つぎに、図4に示したスリッティングシステム100を用いて磁気テープ原反Gを裁断して1/2インチ幅の磁気テープ3とした。ここで、図4中に記載されているテンションカットローラ50のサクション吸引部の拡大図を図5に示す。このサクション吸引部は、図示しない吸引源に連通されて磁気テープ原反を吸引する吸引部51と、外周面に磁気テープ原反が接触するテープ接触部52とからなり、これらを、テンションカットローラ50の外周面に沿って一定間隔をあけて交互に配置した構成である。図示例では、テンションカットローラ50の外周面において、一つの吸引部51の終端から直ぐ隣の吸引部51の終端までの周方向距離、つまり吸引部51の周期T1は13.5mmである。吸引部51には、多孔金属を埋め込みメッシュサクションとした。このようなテンションカットローラ50を備えたスリッティングシステム100を使用し、そのサクションの吸引圧を1.33×104 Pa(100mmHg)、テンションカットローラ50に対する磁気テープ原反Gの巻付角を188度に設定して、磁気テープ原反Gに対するスリティングを行った。なお、図示はしないが、図4中の刃物駆動部60に駆動モータからの動力を伝える動力伝達装置において、その構成要素である駆動ベルトには平ベルト、カップリングにはゴムカップリングを使用して、駆動モータからの振動をカットした。ついで、下記の条件でLRT処理を行った。
(1)ラッピング処理: 研磨テープ(ラッピングテープ)を、回転ロールによってテープ送り(400m/分)と反対方向に14.4cm/分の速さで移動させ、上部からガイドブロックによって押さえることによってテープ磁性層表面と接触させる。この時の磁気テープ巻き出しテンションを100g及びラッピングテープのテンションを250gとして磁気テープに対する研磨処理を行った。
一部条件を後述の表2、表3に示した条件に変更したことを除き、実施例1と同様にして実施例2〜実施例13のコンピュータ用の磁気テープカートリッジを作製した。なお、ダイレクトドライブとは、駆動ベルトの振動によるエッジウィーブを防止するため、ベルトを用いた動力伝達装置を使用せず、刃物駆動部をモータで直接駆動するものである。
スリット条件を後述の表4に示すように変更したことを除き、実施例1と同様にして参考例1〜3のコンピュータ用の磁気テープカートリッジを作製した。なお、ここでは、メッシュサクションを使用せず、図5の吸引部51に通常の吸引孔を有するサクションを使用した。
後述の表5に示すリールを使用したことを除き、実施例1と同様にして実施例14〜17のコンピュータ用の磁気テープカートリッジを作製した。
後述の表6〜表8に示すリールを使用したことと、実施例3の磁気テープを使用したことを除き、実施例1と同様にして、テープエッジの痛みおよびテープ巻き乱れの評価用の実施例18〜23、参考例6〜13のコンピュータ用の磁気テープカートリッジを作製した。
<エッジウィーブ量およびテープ長手方向周期の測定>
走行基準側となるテープエッジにおけるエッジウィーブ量は、サーボライターにエッジウィーブ量測定装置(キーエンス社製)を取り付け、テープ長さ50mにわたって連続測定した。ついで、得られたエッジウィーブ量のフーリエ解析を行い、エッジウィーブ量およびテープ長手方向のエッジウィーブ周期の測定を行った。
PESおよびオフトラック量は、改造したLTOドライブ(記録トラック幅:20.6μm、再生トラック幅:12μm)を用いて記録(記録波長0.37μm)・再生した時の再生出力変動から求めた。
磁気テープエッジの痛みおよび巻き乱れの評価は、LTOドライブ10台を用いて行った。評価には、磁気テープを所定のリールに巻き込んだカートリッジ100巻を使用した。評価に使用した磁気テープカートリッジには、予めデータ領域に基準データを記録・再生してオフトラックの値を求めておいた。ついで、このカートリッジを4m/秒で順走行・逆走行(往復走行)させ、この往復走行を1000回行った。走行テスト後の磁気テープエッジの痛み評価は、走行後のオフトラック量を測定することで行い、走行後のオフトラック量が走行前のオフトラック量に比べて50%以上増加していれば、磁気テープエッジの痛みがあると評価した。また、走行テスト後の巻き乱れの評価は、リール両側面から磁気テープの巻き取り状態を目視観察して、巻き乱れの有無を調べた。
ZYGO社製汎用三次元表面構造解析装置NewView5000による走査型白色光干渉法にてScan Lengthを5μmで測定した。測定視野は、350μm×260μmである。磁性層の中心線平均表面粗さをRaとし、凹凸の中心値をP0 、最大の凸量(第1番目の凸量)をP1 、順次第2番目、第3番目、第4番目、第5番目、・・・、第19番目、第20番目の凸量を、P2 、P3 、P4 、P5 、・・・、P19、P20とした時の(P1 −P0 )と(P1 −P20)および[(P1 −P0 )/Ra]を求めた。
・SUS:
外径5mmのSUSピン(SUS304)に磁気テープを角度90度、荷重0.64Nで掛け、磁気テープの同一箇所を送り速度20mm/秒で繰り返し10回摺動させた時の動摩擦係数を測定した。
・スライダ材料:
外径7mmのALTICのピンに磁気テープを角度90度、荷重0.64Nで掛け、磁気テープの同一箇所を送り速度20mm/秒で繰り返し10回摺動させた時の動摩擦係数を測定した。
・μmSL :磁性層とスライダ材料との摩擦係数
・μmSUS:磁性層とSUSとの摩擦係数
・μBSUS:バックコート層とSUSとの摩擦係数
・Brδ:磁性層の残留磁束密度(Br)と厚さ(δ)との積
・Hc:磁性層の保磁力
・磁性面表面粗度Ra:磁性層の中心線平均表面粗さRa
2 リール
3 磁気テープ
3a・3a’ テープエッジ
21・22 鍔部
23 巻芯部
f エッジウィーブの周期
L 磁気テープ幅
S1 リール内周部内側において対向する鍔部内面間の間隔
S2 リール外周部内側において対向する鍔部内面間の間隔
α エッジウィーブ量
β 巻芯部外周面のテーパ角
Claims (2)
- 箱状のケース本体の内部に1個のリールが配置されており、前記リールに1/2インチ(12.7mm)幅の磁気テープが巻装された単一リール型の磁気テープカートリッジであって、
磁気テープは、非磁性支持体と、非磁性支持体の一方の面に形成された少なくとも一層の磁性層と、非磁性支持体の反対面に形成されたバックコ−ト層とを有し、このうちの磁性層またはバックコート層にトラッキング制御用のサーボ信号が記録されているとともに、磁気テープの磁性層の幅方向の記録トラック幅Wが21[μm]以下の記録トラックが形成されており、
磁気テープ走行速度Vが4000〜10000[mm/秒]の範囲の速度にて磁気テープが走行されながら、記録トラックに記録されたデータが再生される場合において、磁気テープ走行時に走行基準側となる一方のテープエッジまたはその反対側となるテープエッジに存在するエッジウィーブ量αが0.8〜2.0[μm]であり、エッジウィーブの周期をf[mm]とすると、下記(1)〜(3)式を満足することを特徴とする単一リール型磁気テープカートリッジ。
1.2≦(α/W)×(V/f)≦9.0[単位:s−1] ・・・(1)
α/W≦0.1 ・・・(2)
31≦V/f≦77[単位:s −1 ] ・・・(3) - 下記(4)式をさらに満足する請求項1に記載の単一リール型磁気テープカートリッジ。
1.2≦(α/W)×(V/f)≦4.5[単位:s−1] ・・・(4)
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