JPH01158623A - 磁気テープの高速転写装置 - 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〕 本発明は磁気記録テープの高速度転写プロセスに関する
もので、マスターテープにある情報を磁気コピーテープ
に転写するに用い、更に詳細には本発明による流体（典
型的には空気）圧を作用することによってマスターテー
プとコピーテープ間の改良された接触を達成するもので
ある。

〔従来技術〕

磁気テープに記録するには一般に２つの方法で達成する
ことができる。広く行われているプロセスは実時間記録
で、磁気信号はマスターの記録より読み出され、その後
適当に増幅と分配が行われ、記録再生に使用されるとき
と同じ速度で送られている磁気コピーテープ上に記録さ
れる。これは実質上家庭用で用いられる記録装置と同じ
プロセスで商業上の規模にするにはマスターテープで発
生した信号で同時に千金以上の記録機械が動作する。

このような多数の比較的複雑な装置を備え、テープの装
着取外し、操作及び保持はその転写を高価なプロセスと
している。

これに対比して接触転写プロセスではコピーテープはマ
スターテープと物理的に接触することによって所望の記
録を行う。このコピーテープとマスターテープは転写位
置に送られ、この転写位置でマスターテープ上の情報は
コピーテープ上に転写される。この転写技術はヒステレ
シスを利用したものについてオダギリとサトーの高速ビ
デオテープ転写（Ｉ　ＥＥＥ　）ランザクジョン１９８
４年８月）に−船釣に記載され、或いは熱磁気を利用し
たものについてキングの米国特許４２１３１５９とシュ
ウナート他１名の米国特許４６３１６０２号に一般的に
記載されている。何れの場合もコピーは１回に１つしか
できず、若しこのプロセスを予め記録されたビデオテー
プの製造に一般的に用いられる実時間技術の代わりに実
用的に用いるならば高速転写が重要である。

転写速度が増加するにつれて磁気信号の忠実な転写に必
要なマスターテープとコピーテープ間の正確な接触と刷
り合わせを保持することが更に困難となる。しばしば起
こるテープ間の微視的な滑り或いは剥離はＲＦ倍信号伝
達を劣化させ、コピーテープの品質を受入れられないも
のにする。

１９８６年４月４日出願の米国特許出願番号１１ｍ８４
８゜０９１には転写の段階で密着が得られるように、マ
スターテープ及びコピーテープに向けて流体圧力（典型
的には圧縮空気）を作用させ、また、他と接触している
テープ表面の少なくとも一方は、双方が密着するように
、２つのテープの間のエアトラップを積極的に逃がすよ
うに粗されている高速磁気転写プロセスが記載されてい
る。このようにして２．５　ｍ／ｓｅｃ以上の転写速度
が得られる。

〔発明が解決しようとする課題〕

然しなからマスターテープは子図の記録サイクルによっ
て加熱されたコピーテープより駆動されて一部潤滑され
、滑らかとなってＲＦ倍信号伝達は劣化することが見い
出された。

１９８６年８月７日発行された日本特許出願６１−１７
５９３１号はヒステレシスのない接触プリント装置にお
いて少なくとも、ジェットよりテープの運行方向（すな
わち下流向）に向かって延びるチャンネルのあるエア捕
集チャンネルとエアジェツトを設けることによってテー
プの滑りを除去したものが開示されている。この方法は
上記出願で開示されたプロセスと装置で試みられている
が、望ましくないテープの滑りは減少しない。

若し接触させるために用いる空気圧を非常に特定の方法
で作用させるならばその接触転写プロセスのプリントス
テーションにおけるマスターテープとコピーテープ間の
接触が改良されることが見い出された。更に若し空気圧
を転写が始まる点より上流に作用させればテープの滑り
を避けることができることを見い出した。空気圧力を上
流方向と下流方向の両方に作用させるよりむしろ上流方
向のみに作用させる方がテープを支持する全力を最小に
し、これによってテープの支持系に不必要に大きい力に
耐える能力のあるものを採用する必要性が無くなる。

〔課題を解決するための手段〕

従って本発明はコピーテープ２６の磁気表面をマスター
テープ２８に密接触させるプリントステーションには固
定の圧力キャップ４０と回転するテープ支持表面３６を
有する磁気像をコピーテープ２６に転写する高速接触プ
リントプロセスにおいて、コピーテープとマスターテー
プ２６　、２８間の滑りは転写の開始される点と転写前
のテープの長手方向に沿ってその巾より大きい長さだけ
上流に延びるテープの巾によって形成された領域２００
にテープに流体圧を作用させることによって阻止し、前
記流体圧は前記マスターテープとコピーテープ間から空
気を排出するに充分なものである。商業的に高品質の記
録したカラービデオテープの生産にテープの転写速度は
４．５　ｍ／ｓｅｃまで充分に耐えることができ、用い
る流体圧は３〜６　ｋｇ　／　ｃａｌの範囲内である。

〔実施例〕

第１図は本発明の熱磁気転写の好ましい実施例を示す。

しかし本発明はマスターテープとコピーテープの正確な
記録を保持する他の高速接触印刷にも一般的に応用しう
る実用性を有する。ここで接触印刷なる語はマスターテ
ープとコピーテープが物理的に接触してマスター磁気テ
ープにある磁気像をコピーテープ上への転写或いは模写
プロセスを意味する。

第１図においてコピーテープ２６は供給リール２０より
プリントステーションを通して巻取り−ル２２に巻き取
られる。このプリントステーションにはエアキャンプ４
０、プリントホイール３６、レザービーム３２よりなる
。マスターテープ２８はこのプリントステーションにお
いて運行するコピーテープ２６に係合し、ニップキャプ
スタン１６によりループビン１８内に推進され、更にニ
ップキャプスタン１７によりループビン１８内より繰出
される。コピーテープの張力はプリントステーションへ
の入口側で供給リール２０の駆動及び張力センサーロー
ル２４によって安定化される。マスターテープ２８の張
力はプリントステーションの入口側では、ニップキャプ
スタン１７とセンサロール２４とによって安定化され、
プリントステーションの出口側では、ニップキャップス
タン１６及びセンサロール２４によって安定化される。

プリントステーションの出口側におけるコピーテープ２
６の張力は前述のテープ張力とガイドローラ１２．１４
及びプリントホイール３６の摩擦引張とのバランスによ
って決定される。

第１゛、２図示のようにコピーテープ２６はプリントホ
イール３６で支持され、エアキャップ４０の下を通ると
きにマスターテープ２８上に重なる。このコピーテープ
２６は駆動キャプスタン６８に対してニップされること
によって走行する。このマスターテープ２８はマスター
テープがエアーキャップ４０の下側でコピーテープに対
して滑らないように摩擦係合しているのでコピーテープ
によって駆動される。

このマスターはプリントホイール３６のような回転する
円筒状テープサポート上に支持される。このプリントホ
イール３６はテープと摩擦係合することによって駆動さ
れるのでテープの走行する速度と等しい周速度で回転す
る。プリントホイール３６０回転抵抗を最小にするため
に第２図示のようなフランジのある固定のハブ８４とプ
リントホイールリング８０よりなる空気ベアリングによ
って回動すべく支持される。圧縮源４８からの空気は入
口９０から圧力平衡室８６に分配され、次に径方向の空
気ノズル８８を経て空間８２内に流入し、リング８０を
浮かせる。プリントホイール８６上に設けられたコピー
圧力作用装置はエアキャップ４０を含んでいる。

第３．５図によく示すようにエアキャップ４０はプリン
トホイール３６と同心の円筒状の内面２０２を有する。

第２．５図示のようにエアキャンプ４０の内面２０２と
プリントホイール３６の外面間には狭い弯曲した空間５
２が形成され、それを通してマスターテープ２８とコピ
ーテープ２６が密着した状態で駆動される。テープが弯
曲した空間５２を通過するとき、エアキャンプ４０の表
面２０２とコピーテープ２６の裏側間に間隙２０６を形
成する。エアキャップ４０は例えば圧縮空気源４８のよ
うな圧力流体源に導管５０、開閉バルブ２１６及び圧力
レギュレータ兼ゲージ装置２１８を介して連通した平衡
空間４６を備えている。

この空間４６の上端は光透過窓板４４でシールされる。

この空間４６の下端は間隙４２を通して大気に通じてお
り、間隙４２は出口チャンネル４３に接続しており、ま
たエアキャップ４２とプリントホイール３６の間のギャ
ップ５２に通じている。

レーザー３０より放出されたビーム３２はレンズ３４に
よってフォーカスされ、透明窓板５０を通過し、出口チ
ャンネル３４を通してコピーテープの上に照射される。

このレーザービームは瞬間的にコピーテープの磁気層を
そのキュリー温度以上に加熱し、マスターテープ上にあ
る磁気像はコピーテープが冷却してキュリー点から周囲
の温度に戻るときにコピーテープ上に転写される。プリ
ントホイール３６がその動作位置にあり、かつ、マスタ
ーテープとコピーテープの両方はプリントステーション
を通るときに、空気洩れのシールがエアキャンプ４０の
内表面２０２とコピーテープ２６の裏側間にその弯曲し
た間隙２０６に沿って形成される。

第３．４．５図示のようにエアキャップ４０はその弯曲
した内面２０２と室２００を有し、これが圧力分配室と
して役立つ。この室２００は出口チャンネル４３からの
圧縮空気を受はプリントホイールの上にあるテープがレ
ーザビームで加熱される位置に接近するコピーテープ２
６に向けて空気を吹きつける。室２００の幅は、磁気像
の含まれる全ての領域でマスターテープ及びコピーテー
プの間の密着を促進するために、テープ２６及び２８の
幅と殆ど同じであるが、室２００の横方向の側縁とテー
プの間に形成される湾曲した間隙２０６がテープの端に
沿った空気の流れ及び圧力損失を最小にするように洩れ
シールの作用をする幅である。無制限の空気の洩れは、
転写のプロセスの間テープにフラッタを生じさせる傾向
があり、そればコピーテープの品質に逆の影響を生じさ
せ、さらにテープの上の高い圧力を維持するために、導
管５０を通る空気の量を多くすることが必要とされる。

圧力領域２０８は第３図示の水平な鎖線によって示され
るテープ上に形成され、出口チャンネル４３と室２００
の外形状でテープに突出する部分によって決定されてい
ることに注意すべきである。この圧力領域２０８を包囲
して洩れシール領域２１０が垂直な鎖線によって示すテ
ープ上に形成されている。領域２１０は弯曲した洩れシ
ール間隙２０６の範囲で、それはまた第５図ではコピー
テープ２６とエアキャップ表面２０２間の空間としても
示されている。

圧力領域２０８からの若干の洩れの増加は許容できるが
第３図示の実施例では出口チャンネル４３（長孔）がテ
ープの縁より突出したところで起こり、レーザービーム
のための間隙を提供している。

このレーザービームはコピーテープがレーザーによって
加熱さるべき領域においてテープの全中にまたがり、ま
た上記チャンネル（長孔）を通してテープ上に焦点を結
ぶ。洩れはプリントホイールリング８０上の表面８３と
エアキャンプ表面２０２間の弯曲した空間５２によって
若干制限される。然しながら、室２００の巾を出口チャ
ンネル４３の巾と等しくなるまで拡大し、その深さを圧
力平衡室４６と交わるまで延ばすことによりバンド２０
４によるシール縁を除去することが試みられたが、問題
が起こった。これらのシールを除去することは洩れが余
剰となり、圧力を保持するに必要な高い空気留と余分の
雑音を起こし、またテープがはばたく。

好ましいエアキャップは転写の開始前及び開始中に良い
テープの接触を確保することが発見された。故に磁気信
号の転写はコピーテープ全中に亘って達成される。

第５図は転写の前及び開始するときに流体圧力を間隙４
２及び出口チャンネル４３を経て作用させることによっ
て圧力領域を達成する好ましい実施例を示す。圧力領域
２０８の周辺はこの実施例では湾曲した間隙２０６をテ
ープに突出させることによってシール領域２１０として
シールされている。このシール間隙は可能な限り小さく
しなければならず、それと同時に走行するテープが決し
てエアキャップの表面に接触しないようにできるだけ小
さく保持する。ビデオの転写作業に用いる場合の間隙は
典型的に用いられる密着したテープの厚さよりも小さい
のが良いことが見い出された。例えば、０゜０２５ｆｌ
の間隙が非常によく動作する。圧力領域とシールの働き
を達成するには、他の変型も可能である。例えば室２０
０はエアキャップ４０を通して圧力平衡空間４６に交わ
るまで延長することができる。

エアキャップとプリントホイールリング表面のを変えた
シールの他の変更例を第６．７図に示す。

第６図において室２００の巾はテープ２６　、２８の巾
を越えている。圧力領域の周りのシールはエアキャップ
４０′の表面にテープ２６　、２８を受ける溝を設ける
ことによって達成される。これは洩れシールを形成する
弯曲した間隙２０６′と等しい弯曲した空間５２′を生
ずる。その代わりに第７図ではテープ２６　、２８を受
ける溝はプリントホイールリング８０＃の表面に設ける
ことができる。この場合エアキャップ表面とプリントホ
イールリング間の弯曲した空間５２“はエアキャンプ表
面とテープの最外側間の弯曲した間隙２０６＃と等しい
。

第３，５図示の実施例では室２００の深さ２２０は圧力
平衡室４６と交わるまで大きくしてもよく、また図示の
ように浅くすることもできる。浅い室を用いたとき、そ
れは圧力がその面積上均等に分配するに充分なだけ深く
しなければならない。慣例としては深さはそのシール間
隙２０６が圧力分布を損なうよりは大きくせねばならず
、１段階大きいのが好ましい。シール間隙２０６が、約
０．０２５　＊＊（Ｄときには、約０．２５ｍの深さで
あるときに良好な動作をすることが見い出された。エン
ドレスマスターテープにおける重なった継ぎ目を含む結
合したテープの厚さが約０．０５１１１１１のとき対応
する弯曲した空間５２は約０．７６ｍｍである。圧力領
域は例えば出口チャンネル４３のような転写が始まる最
初の部分に位置せねばならず、また走行するテープが転
写の始まる位置に達する前に圧力が供給されるように上
流側に延びていなければならない。これは転写される前
にテープ間に捕らえられた空気を押出す圧力を与える作
用をする。空気が押出された後には大きく減少した圧力
でテープ間の密着を維持することができる。テープ上に
作用する凡ての力を小さくすることはプリントホイール
ベアリングに必要な負荷を小さく保持するために重要で
ある。

これは小能力のプリントホイールを使用することを可能
ならしめ、空気支持ベアリングを用いたプリントホイー
ル装置の場合は低圧低流量の空気源を使用でき、これは
装置の価格と同時にランニングコストを低減させる。

テープに作用する凡ての力を最小にし、よりよいコピー
を達成するためには圧力領域の長さ２１２は上流にのみ
延長せねばならない。然しなから押し出される空気は更
にテープの巾に沿って移動せねばならないので、この長
さはテープ巾に関係した長さだけ延長せねばならないこ
とが見い出された。テープの巾よりも長いときによく動
作する。

例えば１２．７ｍ巾のテープの場合、圧力領域の長さが
１４．２２ｍｍと２０．５７ｍのものが同じ圧力領域中
！０．１６關に対して試みられた。両方の圧力領域とも
マスターテープの同じ回数の通過に対してテープハンド
リングの問題なしに動作が１１続したが、略２５００回
通過後信号ＲＦを測定したとき、１４．２２　ｎ長の領
域では生産されたコピーのＲＦレベルはやっと許容でき
るものであった。２０．５７　ｗｍ長の領域では生産さ
れたコピーのＲＦレベルは１４．２２長の’ｐＭ’４の
２倍の高さであった。　１４．２２長の領域のＲＦ倍信
号変動は２０．５７　ｍ長の領域のものよりも略５０％
大きかった。圧力領域の巾２１４はテープの巾に比較し
てあまり狭くしてはならない。例えば同じ１２゜７１１
巾テープに対して７．６２ｍｍと２０．５７ｕ長の領域
は略４００回通過後よく動作しない。

第４図は第３図示のエアキャンプを用いたときの典型的
な圧力分布を示す。コピーテープがエアキャンプの上流
縁を通過するとき、点ＡからＢに向かって大気圧より圧
力の急激な増加を受ける。

テープが受ける圧力は室２００の上流縁の点Ｂに向かっ
て増加する。テープがレーザーで加熱される出口チャン
ネル４３を通過した点Ｂ′に向かって圧力は僅か増加す
る。この出口チャンネル４３の下流縁を通過するとテー
プが受ける圧力は急激に下降し、エアキャップの下流縁
の点Ｃで大気圧に戻る。

第４図示の圧力分布はテープが加熱点を通る前に高速で
あってもテープは相当時間増加した圧力を受けるので転
写前に捕捉されている空気の脱出を効果的にする。加熱
後、コピーテープはエアキャップを去る前にそのギュー
り温度点を通して非常に急速に冷却される。マスターテ
ープとコピーテープ間の密接な接触はそのテープ間に捕
捉された空気が工程中押し出されるので滑ることなく容
易に保持される。すなわち、マスターテープとコピーテ
ープはマスターテープの磁気像がコピーテープの磁気層
に転写されている間正確に刷り合わせが行われる。

本発明の実施において選択する空気圧力はマスターテー
プとコピーテープの滑らかさに一部依存し、また所望の
テープ速度、エアキャンプと転写ホイールベアリングの
空気圧力と設計に依存する。

−船釣に述べればより高い圧力は滑らかなテープを選択
したとき或いは接触転写プロセスを通るテープの速度が
増加したときに必要である。また例えばコピーテープと
装置間の密接なシールがなく、圧力空気の急速な逃げが
起きるような装置のテープへの圧力作用が不充分なとき
より高い圧力は必要である。

第１〜５図示のプロセスにおいて略３〜６ｋｇ／ｃＪの
圧力の空気圧力分布室を用いたとき優れた結果が得られ
た。このプロセスでは高品質の予め部分像されたカラー
ビデオテープの生産を略４．５ｍ／ｓｅｃまでの高速で
数千回のコピーサイクルで連続的に達成できた。これは
２時間の映画を１分以下で転写することに相当する。

以上は本発明の特定のプロセスで記述したが、例えばヒ
ステレシス性のテープの転写のような他の接触転写プロ
セスのようなものにも本発明の改良は使用しうるちので
ある。

〔実験例〕

Ａ、　更に本発明を説明すると、１９８６年４月４日出
願された米国特許出願１１ｈ８４８，０９１に記載のマ
スターテープとコピーテープを第１乃至第３図の記載の
装置に用いたが、そのエアキャップには圧力分配室２０
０を設けなかった。室の気圧は略３．５ｋｇ　／　ｃｆ
ａである。カラービデオ信号は４．５　ｍ／ｓｅｃの速
度で転写したところマスターテープの略３５０回通過で
劣化し、受入れられない程の品質のコピーとなった。コ
ピーテープによる潤滑はマスターテープの表面上に不規
則性をつくり、これはコピーサイクルの初期にテープ間
から捕捉された空気を脱出させた。

Ｂ、　　Ａにおいてそのエアキャンプの代わりに第３図
示のエアキャップを用いたが、その圧力分布室２００は
日本特訓６１−１７５９３１号に示すように出口チャン
ネル４３（長孔）の下流側に向けた。Ａで述べたように
圧力分布室２００がないエアキャップを用いた装置の操
作で起こったコピーの劣化が起こった後、このキャップ
を交換した。コピーの品質は回復せず、依然として受入
れられるものではなかった。

Ｃ，Ｂで用いたエアキャップを第３図に示すように向き
を変えて本発明による操作を行った。

テープの張力は安定し、ＡとＢの場合と同じマスターテ
ープを用いても品質は回復した。受入れられる品質はコ
ピーサイクルを通してマスターテープの附加的な１３０
０回通過に対しても保持でき、このときにテストを停止
した。最後のコピーの品質はマスターの１６００回以上
回通上後も未だ受入れられるものであった。マスターテ
ープの静的な摩擦の測定によってマスターテープには広
範な残り（ｅｘｔｅｎｓｉｖｅ　ｒｅｓｉｄｕｅ　）が
あることを示した。まだ本発明による向きのエアキャッ
プでは残りのあるにも拘らず従来では可能であったもの
よりも多くのコピーが可能であった。テープの上流側と
転写の始まる部分のみに圧力を作用させることによって
もプリントステーションにあるエアヘアリングの能力は
余分となったり、より高い能力のエアベアリングが必要
となったりすることはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するのに用いるテープ転写装置の
概略国、第２図は本発明の実施に有利に用いられる接触
プリントステーションの断面図、第３図は本発明により
圧力を作用させるように設計されたエアキャップの向き
を示す斜視図、第４図はプリントステーションを通過中
のテープに露出される圧力分布を示すグラフ、第５図は
プリントスチージョンの圧力領域の断面図、第６図は圧
力領域のシールの他の実施例の一部断面図、第７図は圧
力領域のシールの更に他の実施例の一部断面図である。 ２６・・・・・・コピーテープ、２８・・・・・・マス
ターテープ、３６・・・・・・テープ支持表面、４０・
・・・・・圧力キャップ、２００・・・・・・領域。 ＦＩＧ、／ ＦＩＧ、２ ＦＩＧ、４

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）固定側圧力キャップ及び回転側テープ支持表面か
   ら構成されたプリントステーションでコピーテープの磁
   性表面をマスターテープと密着させて、前記コピーテー
   プの上に磁気イメージの複製を行う磁気テープの高速転
   写装置において、転写が開始される位置にあるコピーテ
   ープ及びマスターテープのスリップを流体圧力の作用に
   よって防ぐために、テープの幅によって定義された領域
   であって、 前記領域は、転写の行われる位置に先だつテープの長手
   方向に沿った上流側に延長されており、前記領域の長さ
   は、それ自身の幅よりも長く、かつ前記領域での流体圧
   力は、マスターテープとコピーテープの間の空気を追い
   出すのに十分な圧力 である領域を備えた磁気テープの高速転写装置。
2. （２）流体が圧縮された空気である請求項１項記載の磁
   気テープの高速転写装置。
3. （３）空気の圧力が約３から６ｋｇ／ｃｍ＾２の圧力で
   ある請求項２項記載の磁気テープの高速転写装置。
4. （４）マスターテープとコピーテープを密着させ、マス
   ターテープとコピーテープの密着を維持している間に、
   コピーテープをキューリ温度以上に加熱し、その後キュ
   ーリ温度より下まで冷却する熱磁気転写による磁気テー
   プの高速転写装置において、 転写が開始される位置にあるコピーテープ及びマスター
   テープのスリップを流体圧力の作用によって防ぐために
   、テープの幅によって定義された領域であって、 前記領域は、転写の行われる位置に先だつテープの長手
   方向に沿った上流側に延長されており、前記領域の長さ
   は、それ自身の幅よりも長く、かつ前記領域での流体圧
   力は、マスターテープとコピーテープの間の空気を追い
   出すのに十分な圧力 である領域を備えた磁気テープの高速転写装置。
5. （５）前記流体は圧縮空気である請求項４項記載の磁気
   テープの高速転写装置。
6. （６）気圧は略３乃至６ｋｇ／ｃｍ＾２である請求項５
   項記載の磁気テープの高速転写装置。