DE4110909C2 - Bandkassette - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Bandkassette gemäß
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Im Zuge der technischen Entwicklung von Magnetbändern
und Kopfsystemen als Signalwandler wurde die moderne
Magnetaufzeichnungstechnologie entwickelt, die auf Flußdiffe
renzierungsprinzipien beruht.
Für eine weitere fortentwickelte Magnetaufzeichnung sind
höhere Aufzeichnungsdichten von wesentlicher Bedeutung. Zum
Erzielen einer Magnetaufzeichnung in höhreren Dichten wurde
angestrebt, Metallbänder zu entwickeln, die die herkömmlichen
Eisenoxidbänder ersetzen sollen. Ein Metall-Dünnfilm-
Magnetband enthält eine CoNiO-Schicht, die als Magnetauf
zeichnungsschicht durch Schrägbedampfung auf einen hochpoly
meren Film aufgebracht ist. Ein solches Magnetband ist als
metallbedampftes bzw. ME-Band bekannt und wird als 8 mm-
Videoband für höhere Aufzeichnungsdichten verwendet.
Metall-Dünnfilm-Magnetbänder sollen auch
für eine Digitalaufzeichnung in hoher Dichte wirkungsvoll
eingesetzt werden. Es wurden Versuche unternommen, bessere
Lösungen für verschiedenerlei Probleme zu finden, die durch
kürzere Wellenlängen von aufzeichnenden Signalen verur
sacht sind, und auch für Probleme, die mit den Materialien
des Metall-Dünnfilm-Magnetbands verbunden sind.
Im einzelnen besteht eine tribologische Lösung für diese
Probleme darin, eine längere Haltbarkeit der Magnetaufzeich
nungsschicht zu erzielen, die geglättet wird, um
Abstandsverluste auf ein Mindestmaß zu verringern, die eine
starke Beeinträchtigung von Signalen kurzer Wellen
länge darstellen. Außerdem wurden auch Versuche unternommen,
die Gesamtanzahl von Magnetflußlinien beizubehalten,
während mit dünneren Magnetaufzeichnungsschichten die Eigen
schaften für kürzere Wellenlängen verbessert werden, und
auch eine durch Korrosion verursachte Alterungs-Verschlech
terung zu verhindern. Zur Lösung der vorstehend genannten
Probleme sind die
folgenden Prinzipien (1) bis (5) bekannt:
- (1) An einer Magnetaufzeichnungsschicht werden zum Verbessern der Bandreibung und des Abriebs kleine Vorsprünge vorgesehen (siehe beispielsweise IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS, Band MAG-21, No. 5, Seiten 1524 bis 1526 (1985), JP No. 59-2 07 422 A und 61-2 84 829 A).
- (2) Zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit und des Abriebwiderstands wird wirkungsvoll eine teilweise oxidierte Schicht benutzt, ohne daß der Magnetmetallfilm freigelegt wird (siehe beispielsweise JP-PS 57-29 770 und JP 61- 1 53 856 A).
- (3) Die Materialien und der Aufbau der Magnetaufzeich nungsschicht werden für eine höhere Widerstandsfähigkeit gegenüber Korrosion und Abrieb spezifisch ausgestaltet (siehe beispiels weise JP 59-1 19 532 A und 61-1 39 920 A).
- (4) Es wird ein direkter Schleifkontakt zwischen der Magnetaufzeichnungsschicht und dem Magnetkopf vermieden und für eine wirkungsvolle Funktion der Magnetschicht und eine gute Haltbarkeit gegen Abrieb infolge der Gleitbewegung eine Schmier-Schutzschicht vorgesehen (siehe beispielsweise JP 60-93 635 A, 61-1 31 231 A, 61-1 42 525 A, 61-1 51 830 A, 61-2 42 323 A, 61-2 50 825 A, 61-2 80 019 A und 62-8 325 A und JP-PS 61-61 444).
- (5) Kombination aus den vorstehend genannten Vorschlägen.
Die gemäß der vorstehenden Beschreibung verbesserten Magnet
bänder werden im allgemeinen in Bandkassetten untergebracht.
Die meisten der gegenwärtig verfügbaren Bandkassetten bestehen
aus Bauteilen, die aus Kunstharz geformt und zusammenge
baut sind. Die Materialien, Gestaltung, Form für einen
einfachen Zusammenbau, mechanischen Eigenschaften und Witte
rungsbeständigkeitseigenschaften der Bandkassetten werden
entsprechend verschiedener bestehender Normen ausgewählt.
Neuerdings werden die Bandkassetten zur Aufzeichnung in
hoher Dichte hermetisch abgedichtet,
um zum Vermeiden von Aussetzfehlern und Kopfzusetzung das
Eindringen von Fremdstoffen zu verhindern (siehe beispiels
weise JP 57-9 983 U, JP-Gebrauchsmusteranmeldungen No. 58-
1 90 875, 61-48 481 und 61-1 18 175 und JP 61-5 487 A).
Bandkassetten, die hermetisch gut abgedichtet sind und zu
denen im Handel erhältliche 8 mm-Videobandkassetten,
R-Digitaltonband- bzw. DAT-Bandkassetten und M11-Format-
Bandkassetten für Rundfunkzwecke zählen, sind wegen
der verbesserten Witterungsbeständigkeit der darin enthaltenen
Metall-Dünnfilm-Magnetbänder vorzuziehen. Diese herme
tisch abgedichteten Bandkassetten sind zweckdienlich für eine
verbesserte praktische Anwendung der Metall-Dünnfilm-
Magnetbänder.
Die in der letzten Zeit weit verbreitete Verwendung
von Videokassettenrekordern und
Videokameras hat zu einer größeren Vielfalt
von Objekten oder Bildern geführt, die unter verschieden
artigen Bedingungen aufzuzeichnen sind. Es wurde von diesen
Videogeräten gefordert, strengeren Umgebungsbedingungen
standzuhalten, wie hohen Temperaturen, hohen Feuchtigkeits
werten, geringen Feuchtigkeitswerten, Korrosionsgasatmosphären
mit H₂S, SO₂, Cl₂, NOx und anderen schädlichen Gasen.
Bei den herkömmlichen Bandkassetten, die bei der Verwendung
unter normalen Bedingungen keinerlei Probleme hervorrufen
würden, treten häufig während des selbst kurzzeitigen
Einsatzes unter härteren Umgebungsbedingungen mit hohen
Konzentrationen der vorstehend genannten Gase Signalausfälle
und Kopfzusetzungen auf.
So ist aus der den Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1
bildenden DE 33 02 392 A1 eine Bandkassette bekannt, die
ein Gehäuse hat, in dem ein Paar drehbarer Spulen zum Aufwickeln
eines Magnetbands angeordnet ist, das sich zwischen
den Spulen erstreckt, und das eine Magnetaufzeichnungsschicht
in Form eines ferromagnetischen Metall-Dünnfilms
und eine auf die Magnetaufzeichnungsschicht aufgebrachte
Schutzschicht aufweist. Ferner hat das Gehäuse eine Öffnung,
durch die die Spulen zugänglich sind und die einen
Abschnitt des Magnetbandes wahlweise freilegt.
Obgleich dieses Gehäuse einen wirksamen Schutz gegen eine
Ablagerung von Staub auf dem Magnetband bereitstellt und
eine mechanische Beschädigung des Magnetbands wirksam verhindert,
können korrosive Gase, wie beispielsweise H₂S,
SO₂, Cl₂ oder NOx, ungehindert in das Gehäuse eintreten, wo
sie zur Korrosion des Magnetbands führen, so daß Aufzeichnungen
hoher Dichte nicht mehr zuverlässig auf dem Band
aufgenommen werden können.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die
gattungsgemäße Bandkassette derart weiterzubilden, daß das
Magnetband in der Kassette für eine Aufzeichnung in hoher
Dichte sehr zuverlässig auch bei dem Einsatz unter hochkorrosiven
Umgebungsbedingungen untergebracht ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen
des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Bandkassette
sind in den Unteransprüchen 2 bis 8 angegeben.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbei
spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 ist eine vergrößerte Schnittansicht
eines metallbedampften Bands für eine
Bandkassette.
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht einer
8 mm-Videomagnetbandkassette.
Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht einer
R-DAT-Magnetbandkassette.
Fig. 4 ist eine vergrößerte Teil
schnittansicht einer erfindungsgemäßen Kassette nach einem Ausführungsbeispiel
für ein 8-mm-Videomagnetband.
Fig. 5 ist eine vergrößerte Teil
schnittansicht einer erfindungsgemäßen 8-mm-Videomagnetband-Kassette nach
einem weiteren Ausführungsbeispiel.
Fig. 6 ist eine perspektivische Teilansicht
einer unteren Hälfte der Kassette gemäß Fig. 5.
Fig. 7 ist eine vergrößerte Teil
schnittansicht einer erfindungsgemäßen 8-mm-Videomagnetband-Kassette nach
einem anderen Ausführungsbeispiel.
Die Fig. 1 zeigt vergrößert eine Schnittansicht eines
metallbedampften bzw. ME-Bands mit einer Schutzschicht,
das in einer
Bandkassette untergebracht ist.
Das in Fig. 1 gezeigte ME-Band besteht aus einem hochpolymeren
Film 1 aus einem Hochpolymermaterial wie Polyethylente
rephthalat, Polyethylennaphthalat oder Polyphenylensulfid,
einer Deckschicht 2 aus feinen Teilchen von Al₂O₃, SiO₂,
Eu₂O₃, CaO, ZrO₂, oder dergleichen, einer Magnetaufzeich
nungsschicht 3 in Form eines ferromagnetischen Metall-
Dünnfilms aus Co-O, Co-Ni, Co-Cr, Co-Ti, Co-Si, Co-Cr-Nb,
Co-Ni-O oder dergleichen, einer Schutzschicht 4 in Form
eines SiO₂-Films, eines Plasma-Polymerfilms, eines BN-Films,
eines harten Kohlenstoffilms oder dergleichen, wobei die
Schutzschicht 4 eine für einen miminalen Abstandsverlust
optimale Dicke
hat, und einer Schmierschicht 5 aus einem
Schmiermittel wie höheren Fettsäuren, Perfluorcarbonsäure
oder dessen Ester, Perfluorpolyether oder dergleichen. Die
Deckschicht 2, die Magnetaufzeichnungsschicht 3, die Schutz
schicht 4 und die Schmierschicht 5 werden aufeinanderfolgend
auf eine Seite des Hochpolymerfilms 1 aufgebracht. Das ME-
Band hat ferner eine rückwärtige Deckschicht 6 an der anderen
Seite des Hochpolymerfilms 1 für eine bessere Transpor
tierbarkeit des Bands, die aus einem Harz besteht, in dem
ein Füllmittel wie Ruß, Calciumkarbonat oder dergleichen
verteilt ist.
Das ME-Band hat eine Breite von einem halben Zoll, 8 mm,
3,8 mm oder andere Abmessungen und ist um
eine Zuführspule und eine Abwickelspule gewickelt, wobei an
den einander gegenüberliegenden Enden ein Vorlaufband und
ein Auslaufband angebracht sind. Das ME-Band und die Spulen
sind in einer Bandkassette untergebracht.
Die erfindungsgemäße Bandkassette hat einen verhältnismäßig
gut abgedichteten Aufbau, der insbesondere für
ein 8 mm-Videomagnetband oder ein R-DAT-Magnetband geeignet
ist. Als ½-Zoll-Videomagnetbandkassette für den Heimge
brauch findet die erfindungsgemäße Bandkassette weniger
Anwendung, da Kassetten dieser Art keine rückwärtige Abdeckung
haben und nicht gut abgedichtet sein müssen.
Die Fig. 2 zeigt eine 8 mm-Videomagnetbandkassette, an der
die Prinzipien der Erfindung anwendbar sind. Die in Fig. 2
gezeigte Bandkassette enthält ein Magnetband 7, das in einem
Kassettengehäuse 8 untergebracht ist, welches aus einem
Kassettenteil 9 als untere Hälfte und einem Kassettenteil 10
als obere Hälfte sowie aus einer vorderen Klappe 11 besteht,
die aufklappbar und schließbar zum
Abdecken der Frontöffnung des Kassettengehäuses 8
an der unteren Hälfte 10 angelenkt
ist. Die Bandkassette hat
ferner eine rückwärtige Klappe 12 zum Schützen des
Magnetbands, wenn dieses aus dem Kassettengehäuse
8 durch deren Öffnung herausgezogen wird.
Die Fig. 3 zeigt eine Digital-Magnetband- bzw. R-DAT-Band
kassette, an der die Prinzipien der Erfindung anwendbar
sind. Die in Fig. 3 gezeigte Bandkassette hat ein Kassetten
gehäuse, das ein Magnetband aufnimmt und das aus einer
oberen Hälfte 13, einer unteren Hälfte 14, einer schwenkbar
an der oberen Hälfte 13 angelenkten vorderen Klappe 15 zum
Abdecken der vorderen Fläche des durch die Frontöffnung
des Kassettengehäuses herausstehenden Magnetbands und einer
hinteren Klappe 16 besteht, die verschiebbar an der unteren
Hälfte 14 angebracht ist.
Nachstehend ist ein metallbedampftes bzw. ME-Band ausführ
lich beschrieben, das zum Bestätigen der Vorteile der
erfindungsgemäßen Bandkassette benutzt wurde.
Auf eine Seite eines Polyethylenterephthalatfilms mit einer
Dicke von 10 µm wurden feine Teilchen von SiO₂ mit einem
Durchmesser von 10 nm in einem durchschnittlichen Anteil von
50 Teilchen je 1 µm² aufgeschichtet. Danach wurde der Film
um eine zylindrische Trommel mit einem Durchmesser von 1 m
gelegt und auf den Film Co-Ni (20 Gew.-% Ni) unter einem
minimalen Auftreffwinkel von 45° in einer Sauerstoffatom
sphäre und einem Druck im Bereich von 6,6×10-3 bis 1,3×10-2
Pa (5×10-5 bis 1×10-4 Torr) in einer Dicke von 0,1 µm aufge
dampft. Auf der Bedampfungsschicht wurde durch Gleichstrom-
Plasma-Polymerisation von Methangas ein harter Kohlenstoffilm
in einer Dicke von 10 nm gebildet, auf den dann in
einer Dicke von ungefähr 5 nm eine Schicht aus "KRYTOX-157,
FS-M" aufgebracht wurde, das von E.I. Du Pont hergestellt
und als Perfluorpolyethercarbonsäure im Handel ist. Aus Ruß
und Calciumcarbonat wurde unter einem Gewichtsverhältnis von
1 : 4 ein Füllmittel hergestellt, von dem 100 Gew.-% in einem
Polyesterharz dispergiert wurden und das mit einem Lösungs
mittel gemischt wurde. Die Lösung wurde auf die von der
Magnetschicht abliegende andere Seite des Polyethylente
rephthalatfilms aufgebracht und getrocknet, wodurch eine
rückwärtige Deckschicht mit einer Dicke von 0,5 µm gebildet
wurde. Das auf diese Weise erzeugte ME-Band wurde als 8 mm-
Band verwendet und wird nachfolgend als "ME-A-Band" bezeichnet.
Die erfindungsgemäße Bandkassette hat für das Einfangen von
korrosiven Gasen eine Fangschicht, die ein Harz mit einer
Amingruppe oder einer Amidgruppe enthält. Das Harz der
Fangschicht wird nachstehend beschrieben:
Für die erfindungsgemäße Anwendung ist eine Amidgruppe
geeignet, die eine aktive N-H-Bindung wie eine Gruppe
der Formel CONH oder CONH₂ hat. Zu Harzen mit einer derartigen
Amidgruppe zählt ein Nylonharz mit einer Amidgruppe in
der Hauptkette, wie Nylon 4, Nylon 6, Nylon 66, sowie
modifizierte Harze und Copolymere hiervon. Harze, mit einer
derartigen Amidgruppe in der Seitenkette sind Polyacrylamid,
Polymethacrylamid und deren Copolymere. Zu Harzen mit einer
derartigen Amidgruppe zählen auch Reaktanden eines Vinyl
polymers, das Acrylsäure oder Methacrylsäure mit Amin
verbindungen enthält.
Zu Harzen mit einer Amingruppe zählen Aminopolystyrol,
Copolymere hiervon und Acrylharze mit einer Amingruppe in
der Seitenkette, wie Reaktanden eines Vinylpolymers, das
Acrylsäure oder Methacrylsäure mit Amin-Verbindungen
enthält.
Die vorstehend genannten Harze mit einer Amin- oder Amid
gruppe können einzeln für sich oder mit einem anderen Harz
vermischt verwendet werden.
Eine ein Harz der vorstehend beschriebenen Art enthaltende
Fangschicht kann dadurch gebildet werden, daß eine das Harz
enthaltende Lösung auf einer Fläche der Bandkassette zum
Bilden eines dünnen Films als Fangschicht aufgebracht wird
oder daß das Kassettengehäuse aus dem Harz oder einem
Gemisch aus dem Harz mit einem anderen Harz geformt wird, so
daß die Bandkassettenoberfläche selbst als Fangschicht
dient.
Als Mittel zum Einfangen von korrosiven Gasen sind auch
niedrigmolekulare Amin- oder Amidverbindungen wie Stearylamin,
Stearinsäureamid oder dergleichen geeignet. Diese
Verbindungen haben jedoch bei Verwendung in
Form eines Dünnfilms oder beim Hinzufügen zu einem anderen
Harz die Neigung zum Austreten aus der Harzoberfläche,
so daß sie daher praktisch nicht nutzbar sind, obwohl sie
eine zufriedenstellende Einfangwirkung haben.
Die Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Bandkassette
nach einem ersten Ausführungsbeispiel, die als 8-mm-Video
magnetbandkassette verwendet wird.
Die in Fig. 4 gezeigte Bandkassette enthält ein ME-Band 17
mit einer durch Aufdampfen aufgebrachten Co-Ni-O-Magnet
schicht 18, das um eine Zuführ- und eine Aufwickel
spule mit vertikal beabstandeten Spulentellern 19
gewickelt ist, und ein Kassettengehäuse aus einer oberen Hälfte
20, einer unteren Hälfte 21, einer vorderen Klappe 22 und
einer rückwärtigen Klappe 23. Die vordere und die rückwärtige
Klappe 22 bzw. 23, welche die vordere bzw. hintere Fläche
des Magnetbands 17 abdecken, haben jeweils eine Fangschicht
24 bzw. 25.
Das Kassettengehäuse besteht aus Acrylnitril-Butadien-
Styrol-Harz (ABS-Harz). Die Fangschichten 24 und 25 sind
jeweils auf die einander gegenüberliegenden Flächen und die
Seitenflächen der vorderen und der rückwärtigen Klappe 22
und 23 aufgebracht. Nachstehend werden verschiedene
Materialien für die Fangschichten 24 und 25 aufgezählt:
Modifiziertes Nylon: Methoxymethyl-Nylon (Handelsbe
zeichnung Torezin M, von Teikoku Sangyo K.K.).
Nylon-Copolymer: Nylon 6/66/610 (Handelsbezeichnung Amiran CM, von Toray Industries, Inc.).
Polymethacrylamid: durch Radikal-Polymerisation aus Methacrylamid synthetisiert.
Aminopolystyrol: Unter Verwendung von Benzoylperoxid als Initiator nitriert man durch radikalische Polymerisation erhaltenes Polystyrol mit rauchender Schwefelsäure, reduziert dann und erhält dadurch Aminopolystyrol.
Aminiertes Acrylharz 1: Unter Verwendung von Benzoyl peroxid als Initiator werden durch Radikal-Polymerisation Acrylsäure und Methacrylatmethyl (Monomer-Verhältnis 1 : 1) polymerisiert, wonach dann ein halbes Äquivalentgewicht von Ethylendiamin mit Acrylsäure reagiert, wodurch das aminierte Acrylharz synthetisiert wird.
Nylon-Copolymer: Nylon 6/66/610 (Handelsbezeichnung Amiran CM, von Toray Industries, Inc.).
Polymethacrylamid: durch Radikal-Polymerisation aus Methacrylamid synthetisiert.
Aminopolystyrol: Unter Verwendung von Benzoylperoxid als Initiator nitriert man durch radikalische Polymerisation erhaltenes Polystyrol mit rauchender Schwefelsäure, reduziert dann und erhält dadurch Aminopolystyrol.
Aminiertes Acrylharz 1: Unter Verwendung von Benzoyl peroxid als Initiator werden durch Radikal-Polymerisation Acrylsäure und Methacrylatmethyl (Monomer-Verhältnis 1 : 1) polymerisiert, wonach dann ein halbes Äquivalentgewicht von Ethylendiamin mit Acrylsäure reagiert, wodurch das aminierte Acrylharz synthetisiert wird.
Die erfindungsgemäßen Bandkassetten und Vergleichsbeispiele
wurden hinsichtlich Signalausfällen und Kopfzusetzungen
geprüft.
Bei der Prüfung wurden als Beispiele für die Erfindung zwei
mit den Fangschichten versehene Bandkassetten mit darin
enthaltenen ME-A-Bändern und als Vergleichsbeispiele zwei
Bandkassetten ohne Fangschichten mit darin enthaltenen
ME-A-Bändern in einem mit einer HCl-Gasatmosphäre gefüllten
Exsikkator belassen. Dann wurde mit einem handelsüblichen
8 mm-Videobandrecorder (EV-S900 von Sony) auf dem Magnetband
auf einer Länge von 1 m an jeder Seite der Bandauszugsöffnung
der Bandkassette aufgezeichnet und wiedergegeben.
Die Prüfbedingungen und die Prüfergebnisse sind in den
nachstehenden Tabellen 1 und 2 aufgeführt. Die Signalaus
fälle sind durch Ausgangssignalverringerungen um 16 dB oder
mehr über 15 µs oder länger dargestellt, wobei die Ausfälle
wie auch in allen anderen Tabellen als Verhältnis
ausgedrückt sind. Die Ausfälle wurden kontinuierlich über
eine Minute gemessen, während der keine Kopfzusetzung aufge
treten ist. Die Kopfzusetzung wurde über eine Gesamtzeit
bewertet, wobei der schlechteste Kopfzusetzungswert der
beiden Bandkassetten gemäß jedem Beispiel angegeben ist.
Einige der Bandkassetten gemäß den Vergleichsbeispielen
enthielten ein ME-B-Band, das dem ME-A-Band mit der Ausnahme
entspricht, daß kein harter Kohlenstoffilm enthalten ist.
Wie aus den Tabellen 1 und 2 zu ersehen ist, sind die in den
mit der Fangschicht aus einem Harz mit einer Amin- oder Amidgruppe versehenen
Bandkassetten Nr. 1 bis 3 und 8 bis 10 enthaltenen
ME-Bänder stärker gegen hochkorrosive Umgebungen geschützt
als die in den Bandkassetten No. 4 und 11 enthaltenen
Bänder.
Die in den Bandkassetten No. 5 bis 7 und 12 bis 14 unterge
brachten ME-Bänder ohne harte Kohlenstoffschicht hatten
jedoch auch dann größere Signalausfälle und Kopfzusetzungen,
wenn die Bandkassetten mit einer Fangschicht versehen waren.
Die Fangschichten in diesen Bandkassetten waren nicht
zufriedenstellend, obwohl sie eine gewisse Einfangwirkung
zeigten. Dies ist anscheinend darauf zurückzuführen, daß
kein wesentlicher Unterschied zwischen der Adsorptionsfähig
keit der Fangschicht und der Adsorptionsfähigkeit des ME-
Bands ohne harte Kohlenstoffschicht besteht, so daß die
korrosiven Gase nicht selektiv von der Fangschicht angezogen
werden. Infolgedessen ist die erfindungsgemäße Bandkassette
insbesondere dann vorteilhaft, wenn sie mit einem ME-Band mit
einer Schutzschicht verwendet wird, die eine geringere
Adsorptionskraft als die Fangschicht hat.
Das modifizierte Nylon oder aminierte Acrylharz gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel wurde in einer Dicke von 10 µm an
anderen Bereichen des Kassettengehäuses aufgebracht. In
der Bandkassette wurde das ME-A-Band mit der Schutzschicht
in Form eines harten Kohlenstoffilms untergebracht. Die
Bandkassette wurde einer Cl₂-Gasatmosphäre und einer SO₂-
Gasatmosphäre ausgesetzt und es wurden die Funktionsparameter
geprüft. Die Ergebnisse der Prüfung sind in den Tabellen
3 und 4 aufgeführt. Diese in Tabelle 3 aufgelisteten Band
kassetten hatten eine Fangschicht aus modifiziertem Nylon,
während diejenigen in Tabelle 4 eine Fangschicht aus
aminiertem Acrylharz hatten.
Die Bandkassetten 2A gemäß den Tabellen 3 und 4 hatten
Fangschichten an Flächenbereichen a, b und c der vorderen
Klappe 22 gemäß Fig. 5 sowie an einem Flächenbereich j an
der dem Band zugewandten Seite der unteren Gehäusehälfte 21
gemäß Fig. 6, wobei der Flächenbereich j eine Länge L von
10 mm hatte. Die Bandkassetten 2B waren die gleichen wie die
Bandkassetten 2A mit der Ausnahme, daß der Flächenbereich j
eine Länge von 30 mm hatte. Die Bandkassetten 2C hatten
Fangschichten an den Flächenbereichen a, b und c der vorderen
Klappe 22, am Flächenbereich j der unteren Gehäusehälfte
21 in einer Länge von 30 mm und an einem dem Flächenbereich
j entsprechenden, 30 mm langen Flächenbereich der oberen
Gehäusehälfte 20. In den Bandkassetten 2D waren außer den
Fangschichten in den Bandkassetten 2C jeweils Fangschichten
an einem Flächenbereich g der oberen Gehäusehälfte 20 und
einem Flächenbereich d der unteren Gehäusehälfte 21 aufge
bracht. Die Bandkassetten 2E hatten Fangschichten an den
Flächenbereichen a und b der vorderen Klappe 22 und den
Flächenbereichen e und d der unteren Gehäusehälfte 21. Die
Bandkassetten 2F hatten Fangschichten an Flächenbereichen h
und i der Zuführ- und Aufwickelspulenteller 19. Die Band
kassetten 2G hatten Fangschichten an Flächenbereichen d, e, f
und g der oberen und unteren Gehäusehälften 20 und 21. Die
Bandkassetten 2H hatten Fangschichten an Flächenbereichen d
und g der oberen und unteren Gehäusehälften 20 und 21. Die
Bandkassetten 2I hatten keine Fangschichten. Die in den
Fig. 5 und 6 dargestellten Bauteile, die mit den in Fig. 4
gezeigten identisch sind, sind mit den gleichen Bezugs
zeichen bezeichnet.
Aus den Tabellen 3 und 4 ist ersichtlich, daß keine aus
reichende Einfangwirkung hervorgerufen wird, wenn Fangschichten
aus modifiziertem Nylon oder aminiertem Acrylharz auf
bestimmte Flächenbereiche aufgebracht sind. Wie im einzelnen
aus den Tabellen 3 und 4 ersichtlich ist, hatten im
Vergleich zu den Bandkassetten No. 9 und 18 die Bandkassetten
No. 6 bis 8 und 15 bis 17 eine beträchtlich verbesserte
Einfangwirkung, so daß die Fangschichten in der Nähe des
zwischen den Spulen gespannten Magnetbands aufgebracht
werden sollten.
Die Bandkassetten wurden aus ABS-Harz hergestellt, das an
den gleichen Flächen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel
mit Fangschichten aus modifiziertem Nylon beschichtet wurde.
Die beschichteten Flächen der vorderen und der hinteren
Klappe der Bandkassetten hatten verschiedenen Flächeninhalt.
Es wurden drei Bandkassetten 3A, 3B und 3C gemäß Tabelle 5
geprüft. Die Bandkassette 3A hatte Fangschichten in einer
Dicke von 15 µm an ebenen Oberflächen. Die Bandkassette 3B
hatte Fangschichten in einer Dicke von 15 µm an Flächen, die
je mm 10 Rillen mit jeweils einer Tiefe von 100 µm und einer
Breite von 50 µm hatten. Die Bandkassette 3C hatte Fang
schichten in einer Dicke von 15 µm an Flächen, die je mm² 10
Ausnehmungen mit jeweils einem Durchmesser von 50 µm
hatten.
In den Bandkassetten wurden ME-A-Bänder mit einer Schutz
schicht in Form eines harten Kohlenstoffilms untergebracht
und die Bandkassetten wurden für eine Stunde einer korrosiven
Atmosphäre mit 10 ppm bzw. 2 ppm Stickstoffdioxid (NO₂)
bei 30°C und 80 rel. Feuchtigkeit ausgesetzt, wonach die
Funktionsparameter geprüft wurden. Die Prüfungsergebnisse
sind in der Tabelle 5 aufgeführt.
Die Flächenbereiche der Fangschichten der in der Tabelle 5
aufgeführten Bandkassetten waren nicht wesentlich voneinander
verschieden. Die Einfangwirkung ist jedoch naturgemäß
geringer, wenn der Flächeninhalt einer Fangschicht kleiner
ist. Die Fangschichten sollten vorzugsweise einen Flächenin
halt haben, der so groß ist wie der Flächeninhalt des Bands
auf der nicht auf die Spulen gewickelten Länge, sondern auf
der zu der vorderen und hinteren Klappe hin freiliegenden
Länge. Tatsächlich wird jedoch der Flächeninhalt der Fang
schichten unter Berücksichtigung des Materials und der Lage
der Fangschichten, der Gestaltung der Bandkassette, des
Grades der Abdichtung der Bandkassette und
wirtschaftlicher Erwägungen gewählt.
Der Flächeninhalt der Fangschichten kann dadurch verändert
werden, daß die Oberflächenrauhigkeit der mit den Fang
schichten versehenen Flächenbereiche der Bandkassetten
geändert wird, daß an diesen Flächenbereichen der Band
kassetten feine Rippen geformt werden, die zugleich auch als
Versteifungsrippen wirken, und/oder daß den aufgebrachten
Fangschichten feine Füllstoffteilchen hinzugefügt werden. Es
hat sich gezeigt, daß diese Maßnahmen wirkungsvoll sind.
Die Fig. 7 zeigt geschnitten eine Bandkassette gemäß
einem vierten Ausführungsbeispiel zur Verwendung als Kassette
für ein 8 mm-Videomagnetband. Die in Fig. 7 dargestellten
Bauteile, die mit den in Fig. 4 gezeigten identisch sind,
sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Bei dem
vierten Ausführungsbeispiel ist das Kassettengehäuse selbst
aus einem Material hergestellt, das Einfangwirkung zeigt.
Die verschiedenen Bauteile der Kassettengehäuse wurden aus
einer Polymerlegierung aus ABS-Harz mit einer Amidgruppe und
Nylonharz (Nylon 6) hergestellt (Handelsbezeichnung Monkalloi
NX50 von Mitsubishi Monsanto Chemical K.K.); in den
Bandkassetten wurden die ME-A-Bänder mit der Schutzschicht
in Form des harten Kohlenstoffilms untergebracht. Die Band
kassetten wurden für 2 Stunden einer korrosiven Atmosphäre
mit 6 ppm Stickstoffdioxid (NO₂) bie 25°C und 80 bis 85%
relativer Feuchtigkeit sowie auch einer Atmosphäre mit 9 ppm
Schwefeldioxid (SO₂) ausgesetzt, wonach die Funktionsparameter
geprüft wurden. Die Prüfungsergebnisse sind in der
nachstehenden Tabelle 6 aufgeführt.
Die Bandkassetten 4A, 4B und 4C gemäß Tabelle 6 waren erfin
dungsgemäße Bandkassetten. Die Bandkassette 4A hatte eine
vordere Klappe aus der Polymerlegierung. Die Bandkassette 4B
hatte eine vordere und eine hintere Klappe aus der Polymer
legierung. Die Bandkassette 4C hatte eine vordere und eine
hintere Klappe sowie eine obere und eine untere Gehäusehälfte
aus der Polymerlegierung. Die anderen Bauteile der Band
kassetten 4A, 4B und 4C waren aus ABS-Harz hergestellt. Die
Bandkassette 4D war als Vergleichsbeispiel vollständig aus
ABS-Harz hergestellt.
Die Tabelle 6 zeigt, daß die Bandkassette No. 3, an der die
vordere und die hintere Klappe sowie die obere und die
untere Gehäusehälfte aus der Polymerlegierung hergestellt
waren, hinsichtlich der Funktionsparameter nicht sehr von
der Bandkassette No. 1 oder 2 abweicht, deren vordere Klappe
bzw. deren vordere und hintere Klappe aus der Polymerlegierung
hergestellt war. Daher liegen die Funktionsparameter
dieser Bandkassetten No. 1, 2 und 3 sehr gut in einem
zulässigen Auslegungsbereich und können in Abhängigkeit von den
Kosten, Abmessungen und mechanischen Eigenschaften gewählt
werden.
Die Harzzusammensetzungen mit der Einfangwirkung als
Materialien für die Bandkassetten gemäß dem vierten Ausführungs
beispiel können in Abhängigkeit von der Bandremanenz, den
bestehenden Normen und ihren physikalischen Eigenschaften
bestimmt werden.
Bei der Bandkassette gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel
wurde das Kassettengehäuse selbst aus einem modifizierten
ABS-Harz (mit Amid- und Polyethergruppen) hergestellt, das
Einfangwirkung hatte.
Das modifizierte ABS-Harz wurde folgendermaßen hergestellt:
Ein Polymer mit einer Amidgruppe wurde durch Reaktion von 30 Teilen eines Graftcopolymers, das durch Polymerisierung von 40 Teilen einer monomeren Mischung aus 70 Gew.-% Styrol und 30 Gew.-% Acrylnitril in Gegenwart von 60 Teilen von Copolymer kautschuk aus 10 Gew.-% Acrylnitril und 90 Gew.-% Buta dien geformt wurde, mit 42 Teilen eines Copolymers aus 65 Gew.-% Styrol, 32 Gew.-% Acrylnitril und 3 Gew.-% Acrylsäure sowie 28 Teilen Polyethylenglycoldiamin hergestellt, dessen mittleres Molekulargewicht 400 war. Die verschiedenen Bau teile der Bandkassetten wurden aus diesem Polymer geformt. In den Bandkassetten wurden die ME-A-Bänder mit der Schutz schicht in Form der harten Kohlenstoffschicht untergebracht. Die Bandkassetten wurden für 45 Stunden korrosiven Atmosphären mit 1 ppm SO₂-Gas bei 23°C und 70% relativer Feuchtig keit und mit 2 ppm Cl₂-Gas bei 40°C und 83% relativer Feuch tigkeit ausgesetzt. Die Testergebnisse sind in der nach stehenden Tabelle 7 aufgeführt.
Ein Polymer mit einer Amidgruppe wurde durch Reaktion von 30 Teilen eines Graftcopolymers, das durch Polymerisierung von 40 Teilen einer monomeren Mischung aus 70 Gew.-% Styrol und 30 Gew.-% Acrylnitril in Gegenwart von 60 Teilen von Copolymer kautschuk aus 10 Gew.-% Acrylnitril und 90 Gew.-% Buta dien geformt wurde, mit 42 Teilen eines Copolymers aus 65 Gew.-% Styrol, 32 Gew.-% Acrylnitril und 3 Gew.-% Acrylsäure sowie 28 Teilen Polyethylenglycoldiamin hergestellt, dessen mittleres Molekulargewicht 400 war. Die verschiedenen Bau teile der Bandkassetten wurden aus diesem Polymer geformt. In den Bandkassetten wurden die ME-A-Bänder mit der Schutz schicht in Form der harten Kohlenstoffschicht untergebracht. Die Bandkassetten wurden für 45 Stunden korrosiven Atmosphären mit 1 ppm SO₂-Gas bei 23°C und 70% relativer Feuchtig keit und mit 2 ppm Cl₂-Gas bei 40°C und 83% relativer Feuch tigkeit ausgesetzt. Die Testergebnisse sind in der nach stehenden Tabelle 7 aufgeführt.
Die Bandkassetten 5A, 5B, 5C und 5D gemäß Tabelle 7 waren
Beispiele für die erfindungsgemäße Kassette. Die Bandkassette
5A hatte eine vordere Klappe aus dem modifizierten ABS-
Harz. Die Bandkassette 5B hatte eine vordere und eine hintere
Klappe aus dem modifizierten ABS-Harz. Die Bandkassette
5C hatte eine vordere und eine hintere Klappe sowie eine
obere und eine untere Gehäusehälfte aus dem modifizierten
ABS-Harz. Die Bandkassette 5D hatte eine obere und eine
untere Gehäusehälfte aus dem modifizierten ABS-Harz. Die
Bandkassette 5E bestand als Vergleichsbeispiel gänzlich aus
normalem ABS-Harz.
Aus der Tabelle 7 ist ersichtlich, daß einige der Band
kassetten keine ausreichende Einfangwirkung zeigten. Im einzelnen
ist die Einfangwirkung an der Bandkassette No. 4, bei
der nur die obere und die untere Gehäusehälfte aus dem
modifizierten ABS-Harz hergestellt waren, zwar verbessert,
aber gering. Aus der Tabelle 7 geht klar hervor, daß die
Bauteile aus dem modifizierten ABS-Harz in der Nähe des
zwischen den Spulen gespannten Magnetbands angeordnet sein
sollten und zumindest die der Magnetaufzeichnungsschicht des
Bands gegenübergesetzte vordere Klappe aus dem modifizierten
ABS-Harz hergestellt sein sollte.
Eine Bandkassette gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel
der Erfindung wurde als R-DAT-Bandkassette bzw. Digitalton
bandkassette gemäß Fig. 3 eingesetzt. Fangschichten wurden
auf die obere Gehäusehälfte 13, die untere Gehäusehälfte 14,
die vordere Klappe 15 und die hintere Klappe 16 aufgebracht.
Nach dem Einlegen des ME-A-Bands mit der Schutzschicht in
Form der harten Kohlenstoffschicht in die Bandkassette wurde
diese für 4 Stunden korrosiven Atmosphären mit jeweils 4 ppm
Wasserstoffsulfid (H₂S) bzw. 3 ppm Wasserstoffchlorid (HCl)
bei 30°C und 80% relativer Feuchtigkeit ausgesetzt. Die
Bandkassetten mit verschiedenartiger Gestaltung der Fang
schichten wurden auf diese Weise hinsichtlich
des Anstiegs einer Block
fehlerrate der Bänder geprüft. Die Prüfungsergebnisse sind
in der nachstehenden Tabelle 8 aufgeführt.
Die Bandkassetten 6A bis 6I waren Beispiele für die erfin
dungsgemäße Kassette. Die Bandkassette 6A hatte eine Fang
schicht an der vorderen Klappe 15. Die Bandkassette 6B hatte
Fangschichten an der vorderen und hinteren Klappe 15 und 16.
Die Bandkassette 6C hatte Fangschichten an der vorderen und
hinteren Klappe 15 und 16 sowie an der oberen und der unteren
Gehäusehälfte 13 und 14. Die Bandkassette 6D hatte eine
Fangschicht an der oberen Gehäusehälfte 13. Die Bandkassette
6E hatte Fangschichten an der oberen und der unteren Gehäuse
hälfte 13 und 14. Die Fangschichten der Bandkassetten 6A
bis 6E bestanden aus dem bei dem ersten Ausführungsbeispiel
beschriebenen Nyloncopolymer, das in einer Dicke von 10 µm
auf die Innenflächen der Klappen bzw. der Gehäusehälften
aufgebracht war. Die Bandkassetten 6F hatte Fangschichten
an der vorderen Klappe 15 sowie an der oberen und der
unteren Gehäusehälfte 13 und 14. Die Bandkassette 6G hatte Fang
schichten an der vorderen und hinteren Klappe 15 und 16. Die
Fangschichten der Bandkassetten 6F und 6G bestanden aus der
Polymerlegierung des ABS-Harzes gemäß dem vierten Ausfüh
rungsbeispiel.
Die Bandkassette 6H hatte Fangschichten an der vorderen und
hinteren Klappe 15 und 16, während die Bandkassette 6I eine
Fangschicht an der vorderen Klappe 15 hatte. Die Fangschichten
der Bandkassetten 6H und 6I bestanden aus dem modifi
zierten ABS-Harz gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel. Die
Bandkassette 6J war als Vergleichsbeispiel aus normalem
ABS-Harz hergestellt.
Die Prüfung wurde mit einem R-DAT- bzw. Digitaltonband-
Prüfgerät ausgeführt, das die gleichen Funktionen wie
handelsübliche Digital-Tonbandgeräte hat. Der Magnetkopf des
R-DAT-Prüfgeräts konnte leicht gereinigt werden und wurde
für jede Messung auf den gleichen Anfangszu
stand gebracht, wodurch die Ergebnisse unabhängig von ihrer
Aufeinanderfolge waren.
Aus der Tabelle 8 ist ersichtlich, daß die Fangschichten in
der Nähe des zwischen den Spulen gespannten Magnetbands
angebracht werden sollten und zumindest die der Magnetauf
zeichnungsschicht des Bands gegenüberliegende vordere Klappe
mit einer Fangschicht versehen werden sollte, wie es aus den
Prüfungsergebnissen für die Bandkassetten No. 1 bis 3 und 6
bis 9 hervorgeht.
Erfindungsgemäß ermöglichen die Fangschichten, die entweder
auf Bauelemente der Bandkassette aufgebracht sind oder mit
diesen Bandkassettenbauelementen integriert sind, durch
Adsorption das Einfangen von korrosiven Gasen, die durch
Spalten oder Lücken in die Bandkassette eindringen können. Im
einzelnen strömen die in die Bandkassette eindringenden
korrosiven Gase infolge eines Konzentrationsgradienten
derselben zu den Fangschichten hin, wenn die Gase disper
giert sind. Daher wird das Magnetband in der Bandkassette
vor den korrosiven Gasen geschützt. Infolgedessen wird
selbst bei dem Einsatz in stark korrosiven Gasatmosphären
jedwede durch Kontakt mit korrosiven Gasen verursachte
Verschlechterung des Magnetbands praktisch minimal
gehalten.
Claims (8)
1. Bandkassette mit einem Magnetband (17), das eine Magnetaufzeichnungsschicht
(3) in Form eines ferromagnetischen
Metall-Dünnfilms und eine auf die Magnetaufzeichnungsschicht
(3) aufgebrachte Schutzschicht (4) hat, einem Paar
drehbarer Spulen (19) zum Aufwickeln des Magnetbands (17),
wobei sich das Magnetband (17) zwischen den drehbaren
Spulen (19) erstreckt, und einem Gehäuse (20 bis 23),
welches eine Öffnung aufweist, um die drehbaren Spulen (19)
zugänglich zu machen und einen Abschnitt des Magnetbands
(17) freizulegen,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Gehäuse (20 bis 23) eine Fangschicht (24, 25) aufweist,
die dem Abschnitt des Magnetbands (17) gegenüberliegend an
einer Innenfläche des Gehäuses (20 bis 23) angeordnet ist,
und die entweder aus einem Harz mit einer Amingruppe oder
einem Harz mit einer Amidgruppe besteht, um in das Gehäuse
(20 bis 23) eintretende korrosive Gase zu fangen und zu
adsorbieren.
2. Bandkassette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß an dem Gehäuse (20, 21) eine auf- und zuklappbare
Klappeneinrichtung (22, 23) angebracht ist, um das durch
die Öffnung freigelegte Magnetband (17) beim Schließen der
Öffnung durch die Klappeneinrichtung (22, 23) abzudecken,
und daß die Fangschicht (24, 25) an einer Innenfläche der
Klappeneinrichtung (22, 23) angeordnet ist.
3. Bandkassette nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Klappeneinrichtung (22, 23) eine vordere, an dem
Gehäuse (20, 21) zum Öffnen und Schließen verschwenkbar
gelagerte Klappe (22) aufweist, um die Öffnung des Gehäuses
(20, 21) abzudecken, und ferner eine hintere Klappe (23)
zum Schutz des Magnetband (17) hat, welches aus dem hinteren
Ende des Gehäuses (20, 21) herausgezogen wird.
4. Bandkassette nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die auf- und zuklappbare Klappeneinrichtung (22, 23)
eine an dem Gehäuse verschwenkbar gelagerte vordere Klappe
(22) hat, um eine Vorderfläche des sich durch die Öffnung
des Gehäuses (20, 21) erstreckenden Magnetbands (17) abzudecken,
und ferner eine verschiebbar an einem unteren Teil
des Gehäuses (20, 21) angebrachte hintere Klappe (23)
aufweist, um eine hintere Fläche des Magnetbands abzudecken,
wobei das Gehäuse durch beide Klappen (22, 23)
geschlossen wird.
5. Bandkassette nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die vordere Klappe (22) mit der Fangschicht
(24, 25) versehen ist, die aus einem Acrylnitril-Butadien-
Styrol-Harz mit einer Amidgruppe besteht.
6. Bandkassette nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß das Arcrylnitril-Butadien-Styrol-Harz mit der Amidgruppe
auch eine Polyethergruppe enthält.
7. Bandkassette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das die Amidgruppe in der Fangschicht (24, 25) aufweisende
Harz aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Nylonharz
mit einer Amidgruppe in seiner Hauptkette, Polyacrylamid,
Polymethacrylamid, Copolymere des Polyacrylamids, Copolymere
des Polymethacrylamids und Reaktanden eines Vinylpolymers,
des Acrylsäure oder Methacrylsäure enthält, mit
Aminverbindungen aufweist.
8. Bandkassette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das die Amingruppe in der Fangschicht (24, 25) aufweisende
Harz aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Aminopolystyrol,
Copolymere des Aminopolystyrols und Acrylharz mit
einer Amingruppe in seiner Seitenkette, wie Reaktanden
eines Vinylpolymers, das Acrylsäure oder Methacrylsäure
enthält, mit Aminverbindungen, aufweist.
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