JPH03189927A - 磁気テープ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、回転ドラムに取り付けられたヘッドによっ
て記録、再生する方式、つまり回転ヘッド記録方式の記
録再生装置に用いられる磁気テープに関する。

〔従来の技術〕

磁気テープへ画像記録を行うにあたっては、音声記録に
比較して大幅に記録容量を増大させる必要から、テープ
の記録密度を向上させると共に、記録再生装置において
も固定ヘッド記録方式から回転ヘッド記録方式に変える
ことにより、飛躍的な記録密度の向上が図られてきた。

同様に、記録容量の拡大のため、データ記録用テープに
おいても、固定ヘッド記録方式から回転ヘッド記録方式
への展開が行われている。

回転ヘッド記録方式では、ドラムに斜めに巻付けられた
テープを安定に走行させるために、ドラム部にテープ上
エツジを規制するリードが、巻付は部の入口、出口にテ
ープ上エツジを規制する傾斜ガイドが、設けられている
。また、この複雑な走行系に加え、磁気テープの傾向と
して、テープ１巻あたりの記録容量を増大させるため、
テープの薄手化、記録時のテープ速度の低速化が行われ
ており、一方記録再生装置側の傾向として、操作性の向
上の点から、ドラムにテープを巻付けたまま速送り９巻
戻しする機能が（ｑけられ、その速送り１巻戻し速度も
速くなる傾向にある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるに、高記録容量を得るために、全厚が１８．５μ
ｍ以下となる非常に薄い磁気テープを用いたり、また速
送り９巻戻し時のテープ速度／記録時のテープ速度が１
０倍以上となるような走行操作をとった場合、テープに
与える走行時のダメジが大きく、繰返し使用時にテープ
が痛んで、巻取りリールにおいてソフトパック〈変形ゆ
る巻現象）が起こるようになり、安定した走行が確保さ
れないという問題が生じていた。

上記のソフトパックは、第１図に示すように、巻取りリ
ールの測面の巻き形状が拳固の円周方向に波打ち状とな
るようにテープが巻かれる状態を言い、拳固と直角な方
向にテープが巻きずれするような巻き乱れの現象とは異
なるものである。

このような問題に対し、今日まで磁気テープ側の対策は
ほとんどとられておらず、記録再生装置側の走行系調整
などを行っている程度であって、その成果も充分とはい
えなかった。

この発明は、このような事情に鑑み、高記録容量を得る
ために全厚が１８．５μｍ以下となる非常に薄い磁気テ
ープとして、かつ回転ヘッド記録方式により上述の如き
過酷な走行操作をとるときでも、従来のようなソフトパ
ックが起こらない、繰返し使用時の走行安定性にすくれ
た磁気テープを提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

この発明者らは、上記の目的を達成するため、まず従来
のソフトパック発生の原因につき検討したところ、ドラ
ムにおけるテープ巻付は部の入口。

出口に設けられた傾斜ガイドの」ニフランジによる下向
き規制力により、テープ上エツジに変形（めくれ上がり
）が発生し、巻取りリールにおいて整巻性が保持されな
くなることが原因であることが明らかとなった。

そこで、このテープ上エツジの変形をなくすためにさら
に検討を加えた結果、磁気テープの幅方向の強度を強め
ると共に、テープ裏面の摩擦係数を適度なものとし、さ
らにテープ幅方向の厚みむらやテープカールを少なくし
たときに、上記の如き変形現象が抑えられて巻取りリー
ルにおける整巻性が良好に保持され、これによりソフト
パックが顕著に抑制されたものとなることを知り、この
発明を完成するに至った。

すなわち、この発明は、非磁性基体の一面側に磁性層が
、他面側にバックコート層が設けられてなり、かつ回転
ヘッド記録方式により、つまり回転ドラムに取り付けら
れたヘッドにより記録、再生されると共に、このドラム
に巻付けられた状態での速送り１巻戻し時のテープ速度
が記録時のテプ速度の１０倍以上となる記録再生装置に
用いられる全厚が１８．５μｍ以下の磁気テープにおい
て、幅方向の弾性率が７００ｋｇ／−以上、バックコー
ト層の表面粗度が０．００９〜０．０１０μｍ、幅方向
の厚みむらが２０μｍ以下／１，０００枚、テープカー
ルが±ＩＨ以下であることを特徴とする磁気テープに係
るものである。

〔発明の構成・作用〕

この発明の磁気テープは、その基本構成として、非磁性
基体の一面側に磁性層を、他面側にバックコート層を、
それぞれ設けてなるものであるが、必要に応じて非磁性
基体と磁性層またはバックコト層との間に下地層を介在
させたり、磁性層上にトップコート層を設けるなどの適
宜の変更態様をとってもよい。

このような磁気テープは、たとえば、非磁性基体の一面
側に磁性粉末、結合剤および必要に応じて配合される各
種の添加剤を含む磁性塗料を塗布。

乾燥して磁性塗膜からなる磁性層を形成すると共に、他
面側にカーボンブラック、結合剤および必要に応じて配
合される各種の添加剤を含むバックコート塗料を塗布、
乾燥してバックコート層を形成することにより、作製さ
れる。また、場合により上記の磁性塗膜に代えて、真空
蒸着法などによりＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉなどの磁性金属また
は合金の薄膜からなる磁性層を形成することにより、作
製することもできる。

非磁性基体としては、ポリエステルフィルム、ポリアミ
ドフィルム、ポリ塩化ビニルフィルムの如きプラスチッ
クフィルムをはじめとする各種の可撓性材料が用いられ
る。磁性塗膜の形成に用いる磁性粉末には、γ−Ｆｅ２
Ｏ３、ＣＯ含有γＦ　ｅｚ　ｏ３　、Ｂ　ａフェライト
などの酸化物系磁性粉末、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉなどの金属
系磁性粉末などがあり、結合剤としては、ポリウレタン
系樹脂、ポリビニルブチラール系樹脂、繊維素系樹脂、
塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体、塩化ビニルアクリ
ル系共重合体、ポリエステル系樹脂、架橋剤としてのポ
リイソシアネート化合物、放射線硬化型樹脂などが挙げ
られ、また必要に応じて配合される添加剤としては、分
散剤、潤滑剤、研摩剤、着色剤、帯電防止剤、充填剤な
どがある。さらに、バックコート層の形成に用いる結合
剤や必要に応じて配合される添加剤としては、上記磁性
塗膜の場合と同様のものが用いられる。

この発明においては、このように作製される磁気テープ
の全厚を１８．５μｍ以下とすることにより、回転ヘッ
ド記録方式における１巻あたりの記録容量を増大させる
ものであるが、このときの非磁性基体、磁性層およびバ
ックコート層の各厚みは、非磁性基体で６〜１５μｍ、
磁性層で０．１〜４μｍ（ただし、磁性金属薄膜では０
．１〜０．４μｍ１磁性塗膜では１〜４μｍ）、バック
コート層で０．５〜１．５μｍの範囲とされているのが
望ましい。

このような薄手の磁気テープにあっては、これを回転ヘ
ッド記録方式の記録再生装置に装填して、高記録容量化
と操作性との点より、ドラムに取り付けた状態での速送
り２巻戻し時のテープ速度が記録時のテープ速度の１０
倍以上となるような過酷な条件下で走行操作したとき、
従来では比較的簡単にソフトバックを生じていたのに対
し、この発明にしたがってテープの幅方向の強度をある
値以上に大きくし、かつテープ背面の摩擦係数を適度な
ものとすると共に、テープ幅方向の厚みむらやテープカ
ールを特定値以下の非常に少ないものとすることにより
、上記ソフトバックの問題が大きく抑制されたものとな
る。

この発明の磁気テープにおいて、幅方向の弾性率は７０
０ｋｇ／ｍｌ１１以上、好適には７５０〜１，０００ｋ
ｇ／−である。幅方向の強度をこのように強くすると、
テープ巻付は部における傾斜ガイドの上フランジによる
下向き規制力に対し充分に抗することができる。また、
テープ幅方向の厚みむらは２０μｍ以下／１，０００枚
、好適には１０μｍ以下／１．．０００枚であり、かつ
テープカールは±１ｍｍ以下、好適には±０．５１１以
下である。このように規制することにより、上記の下向
き規制力を受けたときのテープ上エツジの変形、つまり
めくれ上がりがより起こりにくくなる。さらに、バック
コート層の表面粗度をＯ，ＯＯ９〜０．０１０μｍの範
囲に調整すると、テープ背面の摩擦係数が０．２０〜０
．２６程度の非常に適度なものとなって、走行系での摩
擦抵抗を大きく低減することができる。

このように、この発明では、幅方向の弾性率、幅方向の
厚みむら、テープカールおよびバツクコト層の表面粗度
を特定して、機械的変形に対する抗性と走行性などをう
まく組み合わせ改良するようにしたことにより、前記過
酷な走行操作をとる場合でも、テープ上エツジの変形が
防がれ、巻取りリールにおける整巻性が保持される結果
、従来のようなソフトバックが起こらない、繰返し使用
時の走行安定性に非常にすくれた磁気テープが得られた
ものである。

ここで、上記のテープ幅方向の弾性率は、非磁性基体の
材質を選択するか、あるいは磁性塗膜からなる磁性層に
おける結合剤の種類やカーボンブラックなど球状粒子の
含有量などを選択することにより、またバックコート層
の表面粗度については、用いるカーボンブラックの粒子
径や使用量などを選択することにより、それぞれ容易に
設定できる。一方、テープ幅方向の厚みむらやテープカ
ールは、磁性塗膜やバックコート層を形成する際に、塗
布またはその後の乾燥条件を適宜選択することにより設
定でき、たとえば塗料粘度を充分低くして流動性を向上
させたうえで、従来公知のロルコータ、グラビアコータ
、エクストルージョンコータなどの塗工機を用いて塗布
し、その後の乾燥をできるだけ高温で行って塗膜中に溶
剤が残存しないようにすることにより、上記厚みむらの
少ない、またテープカールの少ない、前記条件を満足す
る磁気テープを得ることができる。

この発明において、上記の磁性層およびバックコート層
の形成は、通常広幅の非磁性基体を用いて行われ、これ
ら層の形成後に用途目的に応じた所定の幅に裁断される
。その際、テープエツジのウェービング（うねり）が４
０μｍ以下、好適には３０μｍ以下で、テープエツジの
切り口の肩上がりが２μｍ以下／１，０００枚、好適に
は１μｍ以下／１，０００枚となるように、裁断機や裁
断時の刃物条件、テープ走行条件などを適宜選定すると
、前記機械的変形に対する抗性がさらに一段と増し、ソ
フトパックの防止により好ましい結果が得られる。

なお、テープエツジのウェービングは、動的幅測定装置
を用いてテープエツジの両端を連続的に読み取る方式で
測定される。テープエツジの切り口の肩上がりと、前記
のテープ幅方向の厚みむらとは、磁気テープをリールに
１，０００回巻いた状態、つまりテープｔ、ｏｏｏ枚の
積層状態でレーザ光による非接触変位計を用いて幅方向
全体の厚み変化を読み取り、テープエツジの外周がどの
程度肩上がりしているか、あるいは幅方向に部分的に盛
り上がっているかを測定する。また、前記のテープカー
ルは、磁気テープをガラス板上にのせ、幅方向にカール
している状態をガラス表面からの高さで測定し、両エツ
ジが磁性層側にカールしている場合は＋、バラフコ−ト
層側にカールしている場合は−１として表すものである
。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明では、高記録容量を得るために
全厚を１８．５μｍ以下とした非常に薄いテープにおい
て、テープ幅方向の弾性率、幅方向１ ２ の厚みむら、テープカールおよびバックコート層の表面
粗度を特定し、またより好ましくはテープエツジのウェ
ービングやテープエツジの切り口の肩上がりをも特定し
て、回転ドラム上での機械的変形に対する抗性や走行性
などを改良するようにしたことにより、回転ヘッド記録
方式により過酷な走行操作をとっても、従来のようなソ
フトバッキングが起こりにくい、繰返し使用時の走行安
定性に非常にすぐれた高記録容量の磁気テープを提供す
ることができる。

〔実施例〕

つぎに、この発明を実施例に基づいて具体的に説明する
。なお、以下部とあるのは重量部を意味する。

実施例１ 厚さ１４．０μｍ、フィルム幅５０８ｃｍのポリエチレ
ンテレフタレートフィルム（以下、ＰＥＴフィルムとい
う）の−面側に、Ｆｅ磁性粉末（平均長軸径０．２μｍ
、平均軸比１０、保磁力１，６００エルステツド、飽和
磁化１２５　ｅｍｕ／ｇ）　　１００部、塩化ビニル−
アクリル系共重合体（日本ゼオン社製の商品名ＭＲ−１
，１０）１５部、ポリウレタン樹脂（日本ポリウレタン
社製の商品名Ｎ２３０１）９部、ポリイソシアネー１〜
化合物（日本ポリウレタン社製の商品名コロネートし）
８部、カーボンブラック（キャボット社製のパルカンＸ
Ｃ−７２、平均粒子径０．０３部ｍ）３部、アルミナ粉
末（平均粒子径０．３μｍ）８部、ミリスチン酸く潤滑
剤）１部、シクロヘキサノン１５０部、トルエン１５０
部からなる磁性塗料を、その粘度が８００センチボイズ
（ｃｐｓ）となるように固形分濃度を調整したうえで、
グラビアコータを用いて、乾燥後の厚さが３．２μｍと
なるように塗布し、１０５℃で乾燥したのち、鏡面化処
理を施して、磁性層を形成した。

つぎに、このＰＥＴフィルムの他面側に、カポンブラッ
クとして、キャボット社製のモーガルしく平均粒子径０
．０２４μｍ）６５部とコロンビアン・カーボン社製の
コンダクテツクス９７５　（平均粒子径０．０４６μｍ
）５部、炭酸カルシウム４ 粉末３０部、二［・ロセルロース（旭化成社製の商品名
ＨＩＧＩ／２）３０部、ポリウレタン樹脂（日本ポリウ
レタン社製の商品名Ｎ−２３０９）３５部、ポリイソシ
アネ−１・化合物（日本ポリウレタン社製の商品名コロ
ネー１−Ｌ）１６部、シクロヘキサ２フ４１０部、トル
エン４１０部からなるパックフート塗料を、前記同様の
グラビア塗工機を用いて、乾燥後の厚さが１μｍとなる
ように塗布し、１０５℃で乾燥して、バックコート層を
形成した。

このようにして磁性層およびバックコート層を形成した
のち、裁断中のテープに一定テンションを付与するニッ
プロール（ゴム製）のゴム硬さを適宜調整し、テンショ
ン変動を１０．１％以下とし、かつ運転距離が５０部ｍ
以下の先端の摩耗の少ない刃物を取り付けた裁断機によ
り、２．５４　ｃｍ幅に裁断して、全厚が１８．０μｍ
の磁気テープを作製した。

この磁気テープは、テープ幅方向の弾性率が８１０ｋｇ
／−、バックコート層の表面粗度が０．０１０μｍ、幅
方向の厚みむらが４μｍ／１，０００枚、テープカール
が＋０．５　ｍ、テープエツジのウェービングが３２μ
ｍ１テープエツジの切り口の肩上がりがＯμｍ／１，０
００枚であった。

なお、上記のテープ幅方向の弾性率は、下記の振動リー
　ド法によって測定し、またバックコート層の表面粗度
は、Ｆ記の触針式粗さ計によって測定した。他の特性は
、既述の方法にしたがって測定したものである。

く弾性率の測定法〉 測定テープからテープの幅方向に約５鶴、長平方向に約
ＩＮの短冊状の測定試料を切り出し、その長平方向の一
端を加振機の振動部にはさみつけて固定し、周波数を低
い所から高い所へゆるやかに変化させると同時に、試料
の他端の振動を非接触変位計で測定し、その振幅が最も
大きくなる時の加振周波数（共振周波数）を読み取り、
下式にしたがって試料テープの幅方向の弾性率を求め、
１０個の試料の平均値を示した。

５ ６ ｔ　″ ＢＴＤ：幅方向の弾性率（ｋｇ　／　ｍＪ　）ａ：定数
（ａ＝３．８３） ρ：テーブの密度（ｇ／ｃｄ） Ｉ！：振動部分の試料長さ（、） ｔ：テープ厚み（ｍ−） ｆｏ：共振周波数（Ｉｌｚ） 〈表面粗度の測定〉 触針式粗さ計により中心線平均粗さＲａ（μｍ）を測定
した。触針速度０．０１５℃ｍ／秒、カットオフ０．０
８＋ｓ−の条件で０．２５　ｍｌ走行させ、上記Ｒａを
求め、１０回の平均値を示した。

実施例２，３ 裁断機による裁断条件として、ニップロールのゴム硬さ
を軟かくし、テンション変動を１０．５％と大きくして
テープエツジのウェービングが４８μｍ（実施例２）と
なるように変更し、また刃物を運転距離が５００部ｍの
先端が摩耗したものに代えてテープエツジの切り口の肩
上がりが２μｍ／ｉ、ｏｏｏ枚（実施例３）となるよう
に変更し、その他は実施例１と全く同様構成の２種の磁
気テプを作製した。

比較例１ 磁性塗料の結合剤のうち、ポリウレタン樹脂（日本ポリ
ウレタン社製の商品名Ｎ−２３０１）９部に代えて、ポ
リウレタン樹脂（日本ポリウレタン社製の商品名Ｎ−２
３０４）９部を用いるようにした以外は、実施例１と同
様にして磁気テープを作製した。この磁気テープは、テ
ープ幅方向の弾性率が６２０　ｋｇ／ｒｍＡ、バックコ
ート層の表面精度が０．０１０μｍ、幅方向の厚みむら
が６μｍ／ｉ、ｏｏｏ枚、テープカールがＱｍ、テープ
エツジのウェービングが２８μｍ１テープエツジの切り
口の肩上がりがＯμｍ／Ｌ、０００枚であった。

比較例２ バックコート塗料のカーボンブラックとして、キャボッ
ト社製のモーガルしく平均粒子径０．０２４μｍ）７０
部を用いるようにした以外は、実施例１と同様にして磁
気テープを作製した。この磁気テープは、テープ幅方向
の弾性率が７８０ｋｇ／−、バラフコ＝１・層の表面粗
度がＯ，ＯＯ８μｍ、幅方向の厚みむらが８μｍ／１，
０００枚、テープカールが−０，５ｍｍ、テープエツジ
のウェービングが３０μｍ、テープエツジの切り口の肩
上がりが０μｍ／１，０００枚であった。

比較例３ バックコート塗料のカーボンブラックとして、キャボッ
ト社製のモーガルしく平均粒子径０．０２４μｍ）６０
部と、コロンビアン・カーボン社製のコンダクテツクス
９７５　（平均粒子径０．０４−６μｍ）１０部とを用
いるようにした以外は、実施例１と同様にして磁気テー
プを作製した。この磁気テープは、テープ幅方向の弾性
率が７８０ｋｇ／−、バックコート層の表面粗度が０．
０１１μｍ、幅方向の厚みむらが１２　ｔｔｍ／　１，
０００枚、テブカールが＋〇、５ｔｍ、テープエツジの
ウェービングが２８７７　ｍ、テープエツジの切り口の
肩上がりが０μｍ／１．０００枚であった。

比較例４ 磁性塗料の粘度が９５０ｃｐｓとなるようにその固形分
濃度を調節して、最終製品としての磁気テープの幅方向
の厚みむらが２５μｍ／１．０００枚となるようにした
以外は、実施例１と同様にして磁気テープを作製した。

なお、この磁気テープのテープ幅方向の弾性率は８２０
　ｋｇ／　＋＋ｎＡ、バックコート層の表面粗度は０．
０９０μｍ、テープカールは＋０．５ｍ、テーブ工゛ン
ジのウェービングは３０μｍ１テープエツジの切り口の
肩上がりは０μｍ／１，０００枚であった。

比較例５ 磁性塗料およびバックコート塗料を塗布したのちの乾燥
温度をそれぞれ９５℃に変えて、最終製品としての磁気
テープのカールが＋２ｆｌとなるようにした以外は、実
施例１と同様にして磁気テプを作製した。なお、この磁
気テープのテープ幅方向の弾性率は７６０　ｋｇ／ｍＪ
、バックコート層の表面粗度は０．０９０μｍ１幅方向
の厚みむらは８μｍ／１，０００枚、テープエツジのウ
ェービングは３０μｍ、テープエツジの切り口の肩上が
りは９ ０ ０μｍ／１，０００枚であった。

以上の実施例および比較例の各磁気テープについて、回
転ヘッド記録方式の記録再生装置として■日立製作断裂
のハイヒジョン用デジタルＶＴＲ１（Ｖ−１２００を用
いて、回転ドラムに磁気テブを巻付けた状態での速送り
２巻戻し時のテブ速度が記録時のテープ速度の１５倍と
なるような走行操作で、速送り２巻戻しの１往復を１回
として、５回にわたり繰返し使用し、巻取りリールでの
耐ソフトバック性を目視にて調べ、以下の如く評価した
。

◎・・・耐ソフトバック性に極めてすぐれているコート
層が円筒表面に接する状態で角度９０°に掛け、その一
端に２００ｇの荷重を加えなから他端を水平に３．３　
ｃｍ　／秒の速さで引張った時の応力Ｔ　（ｇ）を求め
、これを下式にあてはめて摩擦係数μを算出した。

第　　　１　　　表 △・・・ソフトバックが僅かに認められる×・・・ソフ
トバックが顕著に認められるこの試験結果を、以下の要
領で調べたバックコートの摩擦係数と共に、後記の第１
表に示す。

〈バックコート層の摩擦係数〉 直径４■ｌの５ＵＳ３０４製円筒（表面粗度０，２Ｓ）
を水平に支持し、これに磁気テープをバック上記の第１
表の結果から、テープ幅方向の弾性率、幅方向の厚みむ
ら、テープカールおよびバツクコー川・層の表面粗度を
この発明の範囲内に規定した実施例１〜３の磁気テープ
では、上記特性のいずれかがこの発明の範囲外とされた
比較例１〜５の磁気テープに較べて耐ソフトバック性に
ずくれており、中でもテープエツジのウェービングおよ
びテープエツジの切り口の肩上がりを少なくした実施例
１の磁気テープが、上記耐ソフトバック性に最もずくれ
ていることがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図は磁気テープにソフトバックが生じた状態を示す
説明図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）非磁性基体の一面側に磁性層が、他面側にバック
   コート層が設けられてなり、かつ回転ドラムに取り付け
   られたヘッドにより記録、再生されると共に、このドラ
   ムに巻付けられた状態での速送り、巻戻し時のテープ速
   度が記録時のテープ速度の１０倍以上となる記録再生装
   置に用いられる全厚が１８．５μｍ以下の磁気テープに
   おいて、幅方向の弾性率が７００ｋｇ／ｍｍ＾２以上、
   バックコート層の表面粗度が０．００９〜０．０１０μ
   ｍ、幅方向の厚みむらが２０μｍ以下／１，０００枚、
   テープカールが±１ｍｍ以下であることを特徴とする磁
   気テープ。
2. （２）テープエッジのウエービングが４０μｍ以下、テ
   ープエッジの切り口の肩上がりが２μｍ以下／１，００
   ０枚である請求項（１）に記載の磁気テープ。