DE19619716A1

DE19619716A1 - Spule für Magnetbandkassette

Info

Publication number: DE19619716A1
Application number: DE1996119716
Authority: DE
Inventors: Kiyoo Morita
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1995-05-16
Filing date: 1996-05-15
Publication date: 1996-12-12
Also published as: GB9608556D0; GB2300850B; JPH08315539A; GB2300850A; JP3464312B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf das Gebiet der Spulen, die für eine Magnetbandkassette ver wendet werden, und insbesondere auf eine Spule, die für ein hochdichtes Magnetaufzeichnungsband geeignet ist und obere und untere Flansche besitzt, die oberhalb und unterhalb der oberen und unteren Kanten einer Umfangsflä che der Spule angeordnet sind, um die ein Magnetband gewickelt wird, sowie auf ein kommerziell verwendetes Magnetband mit einem großen Durchmesser des aufgewickel ten Bandes.

Es sind verschiedene Typen von Magnetbandkassetten be kannt, die für Videorecorder verwendet werden. Solche Magnetbandkassetten enthalten üblicherweise zwei Spulen, die sich drehen und um die ein Magnetband gewickelt ist, wie z. B. in den US-Patenten Nr. 4,791,504 und 4,896,238 beschrieben ist, die hiermit durch Literaturhinweis eingefügt sind.

Eine für eine Magnetbandkassette verwendete Spule 40 besitzt üblicherweise obere und untere Flansche 44 und 100 unmittelbar oberhalb und unterhalb eines zylindri schen Körpers 41, um den ein Magnetband 102 gewickelt werden soll, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Bei den meisten Spulen ist der untere Flansch 100 in Baueinheit mit dem zylindrischen Körper 41 ausgebildet, während der obere Flansch 44 getrennt vom zylindrischen Körper 41 herge stellt wird und durch Schweißen oder Aufsetzen am oberen Ende des zylindrischen Körpers 41 angebracht wird. Dies liegt daran, daß die oberen und unteren Flansche 44 und 100 aus unterschiedlichen Materialien hergestellt werden, wie im folgenden erläutert wird.

Der untere Flansch 100 muß eine hohe mechanische Festig keit aufweisen, da der untere Flansch z. B. an einer äußeren Umfangskante mit einer Spulenbremsvorrichtung in Eingriff gebracht wird, eine Antriebswelle des Videore corders zum Drehen einer Spule in eine Bohrung eingesetzt wird, die in der Mitte des unteren Flansches ausgebildet ist, und eine Blattfeder, die in einer Magnetbandkassette angeordnet ist, um eine Spule einer Kassette nach unten vorzuspannen, mit dem unteren Flansch in Eingriff ge bracht wird. Daher wird der untere Flansch in Baueinheit mit dem zylindrischen Körper ausgebildet und aus Kunst harz wie z. B. Polyoxymethylen (POM) und hochfestem Polystyrol (HIPS) hergestellt.

Andererseits muß der obere Flansch 44 keine so hohe mechanische Festigkeit aufweisen wie der untere Flansch. Da außerdem der obere Flansch transparent sein soll, so daß ein um einen zylindrischen Körper gewickeltes Magnet band von außerhalb der Kassette sichtbar ist, wird der obere Flansch aus einem Material hergestellt, das sich von demjenigen des unteren Flansches unterscheidet, wobei das Material relativ geringe Fertigungskosten erfordern soll, wie z. B. Acrylnitril-Styrol-Copolymer (AS) und Universal-Polystyrol (GPPS).

Wie in Fig. 4 gezeigt, ist der untere Flansch 100 einer herkömmlichen Spule 40, die für eine Magnetbandkassette verwendet wird, am Außenumfang mit Zähnen 101 versehen, mit welchen eine Spulenbremsvorrichtung in Eingriff gebracht wird. Eine obere Oberfläche 103 des unteren Flansches 100, die mit einem Magnetband 102 in Kontakt gebracht wird, besitzt eine gestufte Struktur, wodurch die Oberfläche 103 in Richtung zum oberen Flansch relativ zu einer oberen Oberfläche der Zähne 101 ansteigt (die Oberfläche 103 liegt höher als eine obere Oberfläche der Zähne, wie in Fig. 4 gezeigt ist).

Die obere Oberfläche 103 des unteren Flansches ist mit einer äußeren Umfangskante versehen, die einen Krümmungs radius R von ungefähr 0,2 mm besitzt, wobei der Krüm mungsradius R so definiert ist, daß er im Querschnitt betrachtet erhalten wird, wenn der untere Flansch von einer Ebene geschnitten wird, die durch eine Drehachse der Spule 40 verläuft (im folgenden wird ein solcher Krümmungsradius einfach mit Krümmungsradius R bezeich net).

Da andererseits das Magnetband 102 aus der Kassette herausgezogen wird, wenn eine Videobandkassette in einen Videorecorder geladen wird, entsteht das Problem, daß das Magnetband 102 in Bandbreitenrichtung (vertikal in Fig. 4) wellig wird, wenn die Bandlaufgeschwindigkeit relativ hoch ist, z. B. wenn das Magnetband 102 vor- oder zurückgespult wird. Das heißt, wenn das Magnetband 102 nach unten läuft (in Richtung zum unteren Flansch), kommt eine untere Kante 105 des Magnetbands 102 mit der Kante 104 des unteren Flansches 100 in Kontakt. Die herkömmli che Kante 104 besitzt einen sehr kleinen Krümmungsradius von ungefähr 0,2 mm, wie oben erwähnt worden ist, wodurch die untere Kante 105 des Magnetbandes 102 durch die Kante 104 abgenutzt wird, was dazu führt, daß die auf das Magnetband 102 aufgetragene magnetische Substanz abge schält wird oder daß das Magnetband 102 gemeinsam mit einer Basis desselben beschädigt wird.

Das obenerwähnte Problem kann somit anscheinend nur gelöst werden, indem der Krümmungsradius der Kante 104 größer gemacht wird, so daß er z. B. im Bereich von 6 mm bis 10 mm liegt. Wenn jedoch der Krümmungsradius größer gemacht wird oder wenn die obere Oberfläche 103 in Form einer geneigten Oberfläche ausgebildet wird, die in die Kante 104 übergeht, so daß eine Stufe gebildet wird, hat sich gezeigt, daß das Problem nicht gelöst wird, sondern das Magnetband 102 weiterhin beschädigt wird.

Insbesondere wird die Bandführungsgeschwindigkeit, mit der ein Magnetband einer Magnetbandkassette schnell vorgespult oder zurückgespult wird, derzeit immer größer, wodurch das obenerwähnte Problem schwerwiegender wird. Außerdem wird seit kurzem eine höhere Aufzeichnungsdichte gefordert. Da somit selbst ein leichtes Abschälen der obenerwähnten Magnetsubstanz Aussetzer erzeugt, wird das obenerwähnte Problem hinsichtlich der Kassettenleistung sehr groß.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine für eine Magnetbandkassette zu verwendende Spule zu schaffen, die verhindern kann, daß die auf ein Magnetband aufgetragene Magnetsubstanz abgeschält wird, und die eine Beschädigung des Magnetbandes selbst verhindern kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Spule für eine Magnetbandkassette, die die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale besitzt, sowie durch eine Magnet bandkassette, die die im Anspruch 3 angegebenen Merkmale besitzt. Die abhängigen Ansprüche sind auf bevorzugte Ausführungsformen gerichtet.

Bei der für eine Magnetbandkassette verwendeten Spule besitzt die äußere Umfangskante der oberen Oberfläche des unteren Flansches, mit Ausnahme der Zähne, einen Krüm mungsradius R im Bereich von 1 mm bis 4 mm, vorzugsweise im Bereich von 1,5 mm bis 3 mm. Selbst wenn bei der unteren Grenze des Krümmungsradiusbereiches ein Magnet band nach unten läuft und somit mit der äußeren Umfangs kante der oberen Oberfläche des unteren Flansches in Kontakt kommt, reibt das Magnetband in einem größeren Bereich als bei einer herkömmlichen Spule, wodurch ein lokales Reiben verhindert wird. Außerdem ist es an der oberen Grenze des Krümmungsradiusbereiches möglich, eine Berührung zwischen der Kante des Magnetbandes und der Kante der Zähne zu vermeiden, indem die Neigungsstruktur so ausgebildet wird, daß die äußere Umfangskante mit der Kante der Zähne nahezu keine Stufe bildet.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt; es zeigen:

Fig. 1 eine vergrößerte Ansicht, die einen äußeren Umfangsabschnitt eines unteren Flansches einer Magnetbandkassettenspule zeigt, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt ist;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht, die eine Struktur einer Magnetbandkassettenspule zeigt, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt ist;

Fig. 3 die bereits erwähnte Querschnittsansicht einer herkömmlichen Magnetbandkassettenspule; und

Fig. 4 die bereits erwähnte vergrößerte Ansicht, die einen äußeren Umfangsabschnitt eines unteren Flansches einer herkömmlichen Magnetbandkasset tenspule zeigt.

Im folgenden wird mit Bezug auf die Fig. 1 und 2 eine Ausführungsform einer für eine Magnetbandkassette verwen dete Spule gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert.

Für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung wird zuerst mit Bezug auf Fig. 2 eine Gesamtstruktur einer Magnetbandkassette und einer Magnetbandkassetten spule erläutert, woraufhin mit Bezug auf Fig. 1 ein unterer Flansch erläutert wird.

Wie in Fig. 2 gezeigt, ist eine Magnetbandkassette 200 mit zwei Magnetbandkassettenspulen 1, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt ist, an ihrer unteren Oberfläche mit einer Öffnung 203 versehen, durch die eine Antriebswelle einer Datenwiedergabevorrichtung zum Drehen der Magnetbandkassettenspule eingeführt wird und die der Magnetbandkassettenspule 1 zugeordnet ist. Die Magnet bandkassette ist ferner an ihrer Vorderseite mit einer Führungsplatte 201 zum Öffnen und Schließen der vorderen Öffnung 204 versehen, durch die ein Magnetband 2 von einem nicht gezeigten Zugstift herausgezogen werden kann (die dargestellten Führungsstifte 210 sind Führungs stifte, die einen Bandbus bilden).

Die für eine Magnetbandkassette verwendete Spule 1 ent hält einen zylindrischen Körper 11 (Kern), um den das Magnetband 2 gewickelt wird. Der zylindrische Körper ist in der Mitte mit einer Eingrifföffnung 12 versehen, in die eine Antriebswelle eines (nicht gezeigten) Videore corders zum Drehen der Magnetbandkassettenspule einge führt wird. Der zylindrische Körper 11, um den das Ma gnetband gewickelt wird, ist an seinem unteren Ende mit einem in Baueinheit ausgebildeten unteren Flansch 13 versehen.

Andererseits wird ein transparenter oberer Flansch 14, der getrennt vom zylindrischen Körper hergestellt wird, am oberen Ende des zylindrischen Körpers 11, um den das Magnetband gewickelt wird, befestigt. Das Magnetband 2 wird üblicherweise so aufgewickelt, daß das Magnetband mit seiner Unterkante mit einer oberen Oberfläche 16 des unteren Flansches 13 in Kontakt kommt und zwischen dem Magnetband 2 und dem oberen Flansch 14 wie gezeigt eine schmale Lücke gebildet wird.

Wie in Fig. 1 gezeigt, ist der untere Flansch 13 an einer gesamten äußeren Umfangskante mit Zähnen 15 versehen, die mit einem (nicht gezeigten) Spulenbremsmechanismus eines Videorecorders in Eingriff gebracht werden. Die bisher erläuterte Struktur entspricht einer herkömmlichen Struk tur, jedoch ist die für eine Magnetbandkassette verwen dete Spule der vorliegenden Erfindung dadurch gekenn zeichnet, daß die obere Oberfläche 16 des unteren Flan sches 13, mit dem das Magnetband 2 in Kontakt kommt, durch eine Stufe bezüglich einer oberen Oberfläche 17 der Zähne 15 angehoben ist und eine äußere Umfangskante 18 der oberen Oberfläche 16 des unteren Flansches 13 so beschaffen ist, daß sie einen Krümmungsradius R in einem bestimmten Bereich besitzt. In der Ausführungsform liegt der Krümmungsradius im Bereich von 1 mm bis 4 mm und vorzugsweise im Bereich von 1,5 mm bis 3 mm.

Durch Ausbilden der Kante 18 der oberen Oberfläche 16 des unteren Flansches 13 derart, daß sie einen Krümmungsra dius R in einem bestimmten Bereich besitzt, ist es mög lich, wie oben erwähnt zu verhindern, daß die auf das Magnetband 2 aufgetragene Magnetsubstanz abgeschält wird, und zu verhindern, daß das Magnetband 2 beschädigt wird, selbst wenn das Magnetband 2 abgewickelt oder aufgewic kelt wird, während es sich vertikal wellt.

Es wurde ein Versuch durchgeführt, um festzustellen, wie stark die obere Oberfläche der Magnetbandkassettenspule 1 verschmutzt wird und wie stark das Magnetband 2 beschä digt wird, wenn neun Spulenpaare in der Magnetbandkas sette 200 verwendet werden, die einen Krümmungsradius R der Kante 18 im Bereich von 0 bis 0,5 mm besitzen. Die Spezifikation der Bandspulen und der anderen Merkmale ist folgende.

Eine Oberfläche, um die ein Band gewickelt wird, besitzt eine Höhe von 13,3 mm und einen Durchmesser von 36 mm. Ein Durchmesser der oberen und unteren Flansche beträgt 122,5 mm. Die Zähne des unteren Flansches besitzen eine Länge von 0,5 mm in Richtung des Radius der Spule, wobei eine Höhendifferenz zwischen einer oberen Oberfläche der Zähne und der unteren Oberfläche des oberen Flansches 0,2 mm beträgt.

Im Versuch wurde, nachdem jeweils tausendmal ein schnel les Vorspulen (FF) und Zurückspulen (REW) durchgeführt worden war, die Verschmutzung des unteren Flansches 13 der Spule und die physikalische Beschädigung der Unter kante des Magnetbandes visuell beobachtet und gemäß der folgenden Norm bewertet. Die praktisch zulässigen Werte sind A und B. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 darge stellt.

Die Norm für die Bewertung in Tabelle 1 zeigt folgendes:
A zeigt, daß keine Verschmutzung des unteren Flansches vorliegt, wobei die Unterkante des Magnetbandes letztend lich nicht beschädigt ist. B zeigt, daß die äußere Um fangskante des unteren Flansches teilweise verschmutzt ist, jedoch die Unterkante des Magnetbandes letztendlich nicht beschädigt ist. C zeigt, daß die äußere Umfangs kante des unteren Flansches vollständig verschmutzt ist, jedoch die Unterkante des Magnetbandes letztendlich nicht beschädigt ist. D zeigt schließlich, daß die äußere Umfangskante des unteren Flansches vollständig ver schmutzt ist und die Unterkante des Magnetbandes beschä digt ist.

Tabelle 1

Wie aus Tabelle 1 deutlich wird, wurde bei einem Krüm mungsradius R der Kante 18 von 5,0 mm die äußere Umfangs kante des unteren Flansches vollständig verschmutzt, obwohl das Band nicht beschädigt wurde. Wenn wie in diesem Fall der Krümmungsradius R zu groß ist, wird beobachtet, daß die Kante 18 in der Nähe einer geneigten Oberfläche angeordnet ist und somit das Magnetband 2 mit einer Kante der oberen Oberfläche 17 der Zähne 15 des unteren Flansches 13 in Kontakt kommt. Als Folge davon wird beobachtet, daß das Magnetband 2 lokal abgerieben und Magnetsubstanz abgeschält wird, wobei die derart abgeschälte Magnetsubstanz auf der Spule abgelagert wird und somit die Spule verschmutzt.

Betrug der Krümmungsradius R 4,0 mm, wurde die äußere Umfangskante des unteren Flansches teilweise verschmutzt, wobei keine Beschädigung des Bandes festgestellt wurde. Betrug der Krümmungsradius R 3,0 mm und 1,5 mm, wurde die äußere Umfangskante des unteren Flansches letztendlich nicht verschmutzt, wobei keine Beschädigung des Bandes festgestellt wurde. Betrug der Krümmungsradius R 1,5 mm, wurde die äußere Umfangskante des unteren Flansches nur teilweise verschmutzt, wobei keine Beschädigung des Bandes festgestellt wurde.

Es wurde somit beobachtet, daß der Krümmungsradius R im Bereich von 1,0 bis 4,0 mm im Gegensatz zum Krümmungsra dius R von 5,0 mm nicht zu groß ist und somit das Magnet band 2 nicht mit der Kante der Zähne 15 in Kontakt kommt und daß der Krümmungsradius R im Bereich von 1,0 bis 4,0 mm nicht zu klein ist und somit das Magnetband 2 nicht lokal abgerieben wird, was dazu führt, daß die äußere Umfangskante des unteren Flansches letztendlich nicht oder nur sehr wenig verschmutzt wird und das Ma gnetband letztendlich nicht beschädigt wird. Insbesondere dann, wenn der Krümmungsradius R im Bereich von 1,5 bis 3,0 mm liegt, wurde das bemerkenswert vorteilhafte Ergeb nis erzielt, daß die äußere Umfangskante des unteren Flansches letztendlich nicht verschmutzt und das Magnet band letztendlich nicht beschädigt wurde.

Betrug der Krümmungsradius R 0,5 mm oder 0,3 mm, wurde die äußere Umfangskante des unteren Flansches vollständig verschmutzt. Es wird somit festgestellt, daß dann, wenn der Krümmungsradius R relativ klein ist, das Magnetband 2 lokal abgerieben wird und somit ein Abschälen der Ma gnetsubstanz und ferner eine Beschädigung des Magnetban des 2 verursacht wird.

Betrug der Krümmungsradius R 0,2 mm und 0 mm, wurde die äußere Umfangskante des unteren Flansches erheblich verschmutzt, wobei das Band erheblich beschädigt wurde. Dementsprechend ist ein Krümmungsradius R unterhalb von 0,5 mm nicht brauchbar.

Im Hinblick auf die Ergebnisse des Experiments wird angenommen, daß der Krümmungsradius R im Bereich von 1,0 bis 4,0 mm brauchbar ist und der Krümmungsradius R im Bereich von 1,5 bis 3,0 mm besonders vorteilhaft ist.

Wie beschrieben worden ist, kann die Magnetbandkassetten spule 1, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wird, verhindern, daß eine Spule verschmutzt wird und ein Band beschädigt wird, und ist somit insbesondere für ein hochdichtes Magnetband, auf das viel Magnetsubstanz aufgetragen ist, sowie für eine kommerziell genutzte Magnetbandkassette mit einem größeren Durchmesser einer Rolle der Magnetspule 2 geeignet.

Wie beschrieben worden ist, ist bei der Magnetbandkasset tenspule, die gemäß der vorliegenden Erfindung herge stellt wird, eine äußere Umfangskante der oberen Oberflä che eines unteren Flansches mit einem Krümmungsradius in einem bestimmten Bereich ausgebildet, genauer im Bereich von 1 bis 4 mm, vorzugsweise im Bereich von 1,5 bis 3 mm, wodurch vermieden werden kann, daß eine untere Kante eines Magnetbandes lokal an einer äußeren Umfangskante oder an Zähnen reibt, was auftritt, wenn sich das Magnet band vertikal wellt. Als Folge davon ist es möglich, zu vermeiden, daß die auf das Magnetband aufgetragene Ma gnetsubstanz abgeschält wird, eine Spule verschmutzt wird, und eine Kante eines Magnetbandes beschädigt wird.

Claims

1. Spule (1) zur Verwendung in einer Magnetbandkas sette (200), mit
oberen und unteren Kanten eines darauf gewickel ten Magnetbandes (2),
einer zylindrische Oberfläche (11), um die das Magnetband (2) gewickelt wird, und
unteren und oberen Flanschen (13, 14), die unter halb und oberhalb der unteren bzw. oberen Kanten des Magnetbandes (2) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß
der untere Flansch (13) am äußeren Umfang Zähne (15) besitzt und eine obere Oberfläche (16) des unteren Flansches (13), mit Ausnahme der Zähne (15), in Richtung zum oberen Flansch (14) bezüglich einer oberen Kante der Zähne (15) erhöht ist und
die obere Oberfläche (16) des unteren Flansches (13) eine äußere Umfangskante besitzt, die einen Krüm mungsradius (R) von 1 mm bis 4 mm aufweist, der jeweils im Querschnitt erhalten wird, wenn der untere Flansch (13) in einer Ebene geschnitten wird, die durch eine Drehachse der Spule (1) verläuft.

2. Spule (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der Krümmungsradius (R) vorzugsweise 1,5 bis 3 mm beträgt.

3. Magnetbandkassette (200) mit einem Gehäuse, in dem zwei Bandspulen (1) mit einem darauf gewickelten Magnetband (2) in Längsrichtung des Gehäuses angeordnet sind, wobei
eine Vorderseite derselben eine Führungsplatte (201) zum Öffnen und Schließen einer vorderen Öffnung (204) besitzt, durch die das Magnetband (2) von Zugstif ten einer Magnetaufzeichnungs- und/oder -wiedergabevor richtung herausgezogen werden kann, und
die Magnetspulen (1) eine zylindrische Oberflä che (11), um die das Magnetband (2) gewickelt wird, sowie untere und obere Flansche (13, 14) enthalten, die unter halb und oberhalb der unteren bzw. oberen Kanten des Magnetbandes (2) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß
der untere Flansch (13) am äußeren Umfang Zähne (15) besitzt und eine obere Oberfläche (16) des unteren Flansches (13), mit Ausnahme der Zähne (15), in Richtung zum oberen Flansch (14) bezüglich einer oberen Kante der Zähne (15) erhöht ist und
die obere Oberfläche (16) des unteren Flansches (13) eine äußere Umfangskante besitzt, die einen Krüm mungsradius (R) von 1 mm bis 4 mm aufweist, der jeweils im Querschnitt erhalten wird, wenn der untere Flansch (13) in einer Ebene geschnitten wird, die durch eine Drehachse der Spule (1) verläuft.

4. Magnetbandkassette (200) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius (R) vorzugsweise 1,5 bis 3 mm beträgt.