JPH05342711A - 磁気記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】磁気テープが高速回転部を有する磁気ドラムの
テープ走行面を走行することにより、情報の記録再生を
行う磁気ドラムのコストを低下する。 【構成】磁気ドラムの一部または全てを、樹脂を基材と
しかつ導電性，成形性を生じさせるための配合材を配合
した成形材料を用いて射出成形し、射出成形後、磁気テ
ープと当接する面の表面樹脂スキン層を除去する。これ
により、内部に隠れていた配合材が大きな割合で表出す
るので、導電性が得られ、また磁気テープとの摩擦係数
μが大きく改善される。例えば、表面樹脂スキン層を切
削加工により除去したものＣ，および更にラップ加工し
たものＤは、テープ走行の繰り返し回数Ｎを増加して
も、従来のアルミニウムを用いたドラムＥと大差ない、
安定した摩擦係数μを得ることができる。従ってこれに
より、磁気ドラムとして使用可能になる。射出成形によ
り磁気ドラムを製作するので、コストを大きく下げるこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、磁気テープが高速回
転部を有する磁気ドラムのテープ走行面を走行すること
により、情報の記録再生を行う磁気ドラムに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】ビデオテープレコーダー（ＶＴＲ）で
は、映像，色等は周波数が高いので、高速回転部を有
し、磁気テープが高速回転部のテープ走行面を走行する
ことにより、情報の記録再生を行う磁気ドラムを用い
て、映像，色等の記録再生が行われる。また、近年、デ
ジタル録音等の音声の録音においても、記録密度を上げ
られる等の利点のため、高速回転部を有し、磁気テープ
が高速回転部のテープ走行面を走行することにより、情
報の記録再生を行う磁気ドラムが用いられている。

【０００３】そして、磁気ドラムは、従来、アルミニウ
ムを鋳造または鍛造等して、その大略の形を形成し、そ
の後、ばりとり，切削加工，孔開け，タップ等により、
所定の形状に加工することにより、製作していた。

【０００４】従って、これらの種々の加工工程が必要で
ある等により、磁気ドラムの製作のコストが高くなって
いた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従って、磁気ドラムの
コストを低減するため、樹脂を用いた成形材料による超
精密射出成形で、磁気ドラムの一部（磁気ドラムパー
ツ）または全てを製作することが考えられる。これによ
り、超精密射出成形では、通常、成形状態を仕上げ状態
としてそのまま用いるので、上記のばりとり，切削加
工，孔開け，タップ等の加工工程が不要になり、磁気ド
ラムの製作コストが低減する。

【０００６】そして、樹脂のみを用いた成形材料では、
成形品の静電気を逃がすための導電性，および射出成形
による寸法等方性等の成形性の性質が得られないため
に、これらの性質を得るため、所定の配合材を配合した
成形材料を用いることが考えらる。

【０００７】しかしながら、このような手段により、磁
気ドラムを形成して、磁気テープの走行実験を行うと、
磁気テープが磁気ドラムのテープ走行面にはりついて、
走行不能となるという問題が生じる。

【０００８】そこで本発明の目的は、上記のはりつき現
象を解明して、これを防止し、以て、樹脂および配合材
を用いた成形材料による射出成形で形成した磁気ドラム
の一部または全てを利用可能にし、磁気ドラム，更には
これを用いる磁気記録再生装置の大幅なコストの低減を
図ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、磁気テープが高速回転部を有する磁気ド
ラムのテープ走行面を走行することにより、情報の記録
再生を行う磁気ドラムにおいて、磁気ドラムの一部また
は全てが、樹脂を基材とし、かつ導電性および成形性を
得るための配合材を配合した成形材料を用いた、射出成
形品であり、かつ、上記射出成形品は、テープ走行面の
表面樹脂スキン層を除去してある。

【００１０】表面樹脂スキン層は、切削バイトによる切
削加工，ラッピングテープによるラップ加工，サンドブ
ラスト加工，微粉体セラミック噴射加工またはバレル加
工により、除去してあることが好ましい。

【００１１】

【作用】樹脂および配合材からなる成形材料を金型に射
出して成形品を得ると、成形品の表面は樹脂スキン層
（樹脂表皮層の意味）で大きく覆われ、配合材は、この
表面樹脂スキン層の内側に隠れて、成形品の表面に出に
くいものと解される。

【００１２】従って、成形品の表面部を除去して、配合
材を表面に表出する。これにより導電性が得られ、磁気
テープとの擦りにより生じた静電気を逃がすことができ
る。またはりつきの現象を起こす理由の一つとして、樹
脂は熱を逃がしにくいので、表面樹脂スキン層の樹脂に
熱が溜って樹脂が柔らかくなり、これと磁気テープの磁
性体層のバインダーに用いてある樹脂とが擦られること
により、これらの間の摩擦係数が増加することが考えら
るが、成形品の表面部を除去することにより、成形品の
表面における表面樹脂スキン層の割合が大きく減少し
て、配合材の割合が大きく増加するので、上記の熱の溜
まる樹脂の部分が大きく減少し、これにより磁気ドラム
と磁気テープとの間の摩擦係数を小さくすることができ
る。これらの理由により、成形品の表面部を除去するこ
とによって、はりつきの現象が防止されると解される。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。

【００１４】本実施例が適用されるオーディオ・ビジュ
アル（ＡＶ）用磁気ドラム１の構造は、図５に示すよう
に、固定ドラム２および回転ドラム３を有しており、回
転ドラム３の窓部から、回転ドラム３に固定された磁気
ヘッドのチップ４が露呈している。そして、回転ドラム
３が例えば２０００回／分の回転数で回転し、一方、磁
気テープ５が例えば４ｃｍ／秒の速度で固定ドラム２お
よび回転ドラム３のテープ走行面に沿って、走行し、こ
れにより、磁気テープ５に情報の記録再生が行われる。

【００１５】本実施例では、磁気ドラム１の全て、即
ち、固定ドラム２および回転ドラム３に本発明が適用し
てある。

【００１６】即ち、固定ドラム２および回転ドラム３
は、基材の樹脂としてポリフェニレン・サルファイド
（ＰＰＣ）を用い、カーボンファイバー，ウイスカーお
よび無機フィラー（無機充填剤）からなる配合材を配合
した、成形材料を用いて、超精密金型射出成形により形
成する。なお、成形材料に上記の種々の配合材を配合し
てあるので、導電性，成形性等の樹脂にない性質が得ら
れる。なお、成形性とは、射出成形品の寸法等方性を確
保し、またそり等が防止され、正しい形状のドラムが得
られることをいう。

【００１７】そして、この成形材料を用いた射出成形品
は、通常、その樹脂は、成形時の温度により結晶性およ
び非晶質となるとともに、成形材料を金型内に射出した
際、配合材は金型と接触する位置，即ち成形品の表面位
置には出にくいものと解されるので、成形表面には樹脂
によるスキン層が大きな割合で形成されているものと解
される。

【００１８】そこで、固定ドラム２および回転ドラム３
の磁気テープ５が走行する面，即ち、固定ドラム２の円
筒外側面２ａおよび回転ドラム３の円筒外側面３ａを、
例えば、先端が０．５μｍのＲ（アール）を持つＲ（ア
ール）バイトからなる切削バイトで、例えば１０μｍ〜
１００μｍ切削加工する。なお、切削バイトとしては，
超硬バイト，コンパックスバイト等を用いることができ
る。これにより、成形表面に生じた樹脂スキン層を除去
することができる。また、同時に、切削加工前に８〜１
５μｍ程度あった成形面の表面粗度を、切削加工後は３
〜４μｍ程度に安定させることができる。この加工によ
り、表面の樹脂スキン層の内側に隠れていたカーボンフ
ァイバー，ウイスカーおよび無機フィラーが大きく外部
に露出する（図３Ｃ参照，後述）。

【００１９】次に、この切削加工面に、Ａｌ2 Ｏ3 コー
ティングテープ，ＣｒＯ2 コーティングテープ等のラッ
ピング加工用テープでラップ加工を行う。これにより、
上記の切削加工後の凸部が更に削られて、表面粗度が１
〜２μｍ程度となり、一層平滑な磁気テープ走行面が得
られる（図３Ｄ参照，後述）。

【００２０】ここに、本発明者は、図２および図３に示
すように、テープ走行面の表面粗度の測定と、その表面
写真の撮影を、ＰＰＳ成形面のままのもの（結晶性のも
のをＡ，非晶性のものをＢとする），このＰＰＳ成形面
を上述の手段により切削加工したもの（Ｃ），更に上述
の手段によりラップ加工したもの（Ｄ），および従来の
アルミニウムにより製作した固定ドラム，回転ドラムＥ
について行った。なお、テープ走行面の表面粗度の測定
は触針式表面粗度計を用いて行い、また図２および図３
の表面写真は１００倍の倍率となっている。また図２お
よび図３のドラム走行面の欄のＲｍａｘは表面粗度の最
大値の意味である。

【００２１】なお、従来のアルミニウムにより製作した
固定ドラム，回転ドラムＥは、Ｓｉ１１．０〜１３．５
％を含有するＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ−Ｎｉ−Ｍｇ系のアルミ
ニウム合金（Ａ４０３２材，ＪＩＳ規定）を用いてお
り、鋳造等により成形後、ドラム表面をコンパックスバ
イト等で仕上加工したものである。

【００２２】この実験により、ＰＰＳ成形面のままのも
のは、結晶性のものＡであっても、非晶性のものＢであ
っても、表面粗度がそれぞれ８μｍ，８．５μｍと、極
めて大きい。なお、図２のグラフで、表面粗度のピーク
部でかつ平担部ａ，ｂ等は、樹脂スキン層が表出してい
る部分と解される。これに対して、ＰＰＳ成形面を切削
加工したものＣは、表面粗度が３μｍと、安定し、ま
た、表面写真において、上述のように、表面の樹脂スキ
ン層の内側に隠れていたカーボンファイバー，ウイスカ
ー，および無機フィラーが、大きく表面に露出している
のが分かる。また、ＰＰＳ成形面を切削加工した後、更
にラップ加工したものＤは、更に表面粗度が２μｍと、
安定している。なお、従来のアルミニウム製のドラムＥ
は表面粗度が１μｍと、安定したテープ走行面が得られ
ている。

【００２３】次に、本発明者は、図１に示すように、摩
擦係数μに関して、上記のＰＰＳ成形面を切削加工した
ものＣおよび更にラップ加工したものＤを、ＰＰＳ成形
面のままのものＡ，Ｂおよび従来のアルミニウムにより
製作した固定ドラム，回転ドラムＥと比較した。なお、
摩擦係数μの測定は、８ミリビデオテープ等に用いられ
るメタルテープを上記の各種の磁気ドラムＡ〜Ｅのテー
プ走行面に繰り返し走行させて、摩擦係数測定器を用い
て、行った。なお、磁気ドラムＡ〜Ｅは、固定状態にし
て測定した。

【００２４】この実験により、ＰＰＳ成形面のままのも
のＡ，Ｂは、繰り返し走行（シャトル）の回数Ｎを増す
と、摩擦係数μが増加し、所定のシャトル回数Ｎで、磁
気テープが走行面にはりつく現象が得られた。これに対
して、ＰＰＳ成形面を切削加工したものＣおよび更にラ
ップ加工したものＤは、シャトル回数Ｎを増しても、摩
擦係数μが安定して、ほとんど増加せず、しかも摩擦係
数μの値は従来のアルミニウム製のものＥとほどんど変
わらなかった。

【００２５】ＰＰＳ成形面のままのものＡ，Ｂでは、成
形面の表面に樹脂スキン層が大きな割合で表出してお
り、この樹脂スキン層の表面粗度のピーク部でかつ平担
部ａ，ｂ等と、磁気テープの磁性体層コーティング面の
樹脂製の磁性体層バインダーとが、接触，摺動して、樹
脂が熱を逃がしにくいので、樹脂スキン層の表面粗度の
ピーク部でかつ平担部ａ，ｂ等に熱が溜り、樹脂が柔ら
かくなり、これにより樹脂スキン層と磁気テープの樹脂
製バインダーとの間の摩擦係数μが大きくなると解され
る。また、このように樹脂スキン層の表面粗度のピーク
部でかつ平担部ａ，ｂ等の、熱が溜り、柔らかくなった
部分が、柔らかいために均（なら）されて低くなり、こ
れにより、磁気テープが成形面の上記のピーク部が均さ
れた表面の凸凹形状に完全に密着するようになり、これ
によっても成形面の表面と磁気テープとの間の摩擦係数
μが大きくなるものと解される。同時に、上記の接触，
摺動によりドラムの成形面の表面に生じた静電気は、導
電性の配合材が樹脂スキン層の下側に隠れているので、
逃げることができない。これらにより、はりつきが起き
ると解される。

【００２６】従って本発明においては、樹脂を用いて超
精密に射出した射出成形品は、通常、射出成形後の状態
を完成品としてそのまま用いるという従来の概念を変え
て、表面樹脂スキン層を所定の加工手段を用いて除去す
ることとした。

【００２７】即ち、ＰＰＳ成形面を切削加工したものＣ
および更にラップ加工したものＤは、配合材が走行面の
表面に大きな割合で表出している。従って、走行面の表
面における表面樹脂スキン層の割合が大きく減少するの
で、上記の熱が溜まる樹脂の部分が大きく減少し、これ
により磁気ドラムと磁気テープとの間の全体の摩擦係数
が小さくなる。なお、導電性，成形性を生じさせるため
に配合する配合材は、通常、熱によって軟らかくなるこ
とはないために、配合材による摩擦係数の増加はない。
また、配合材の１つであるカーボンファイバーは導電性
であるので、表出したカーボンファイバーを介して、ド
ラムの成形面の表面に生じた静電気を逃がすことができ
る。更に、配合材の１つであるカーボンファイバーは潤
滑材の役割も有している。これらにより、ＰＰＳ成形面
を切削加工したものＣおよび更にラップ加工したものＤ
は、シャトル回数Ｎを増しても、摩擦係数μが安定して
いるものと解される。

【００２８】次に、ＰＰＳ成形面を切削加工したものＣ
と、更にラップ加工したものＤとは、図１に示す、ドラ
ムを固定した状態の磁気テープとの摩擦係数μではほと
んど変化ない（むしろ、ＰＰＳ成形面を切削加工のみし
たものＣの方が低くなっている）が、更にラップ加工し
たものＤは、回転ドラム側に用いる場合に効果を生じ
る。即ち、回転ドラムと磁気テープとの間には、回転ド
ラムが高速で回転するので、所定の薄い空気層ができ、
この空気層を介して磁気テープが回転ドラム上を走行す
る。従って、ＰＰＳ成形面を切削加工のみしたものＣで
は、表面粗度のピーク部に磁気テープが当たり、これに
より摩擦係数が大きくなるのに比し、更にラップ加工し
たものＤでは、表面粗度が更に小さいので、磁気テープ
がほどんど表面粗度のピーク部に当たらず、これにより
摩擦係数が大きく減少し、テープ走行特性が大きく向上
する。

【００２９】次に、本発明者は、図４に示すように、Ｐ
ＰＳ成形面を切削加工した後、更にラップ加工したもの
Ｄを、実際に、磁気テープ用ドラムとして組み立てて、
メカデッキにセットして、実装状態で磁気テープを繰り
返し走行させ、磁気テープの磁性体層のダメージの変化
を測定した。

【００３０】この実験により、ＰＰＳ成形面を切削加工
した後、更にラップ加工したものＤを用いた場合にも、
従来のアルミニウム製の磁気ドラムＥを用いた場合と同
様に、繰り返し回数Ｎを増加しても、安定した低いエラ
ー率が得られた。

【００３１】以上の実験により、ＰＰＳ成形面の表面樹
脂スキン層を除去すると、テープの走行特性が大幅に改
善され、従来のアルミニウム製の磁気ドラムと同等のテ
ープ走行特性が得られることが分かった。

【００３２】上記実施例では、成形材料の基材をＰＰＳ
樹脂としたが、基材樹脂としては液晶ポリマー，ポリカ
ーボネート（ＰＣ），ポリエーテルイミド樹脂，ナイロ
ン等、種々の種類を用いることができる。また、上記実
施例では配合材をカーボンファイバー，ウイスカーおよ
び無機フィラーにより構成したが、配合材は導電性，成
形性を得るものであればよく、導電ウイスカーおよび無
機フィラー等により構成してもよい。また例えばガラス
ビーズの微粉末等、球状フィラーを用いてもよい。また
セラミックの微粉末を用いてもよい。また、雲母等の板
状フィラーを用いてもよい。これらの種々の場合におい
て、本発明は適用可能である。なお、上記実施例では配
合材は導電性および成形性を生じさせるためのものとし
たが、配合材には、磁気テープとの摩擦係数が小さい材
料を積極的に加えてもよく、例えば上記実施例のカーボ
ンファイバーはその役割を果たし、また上記の雲母等を
いれても磁気テープとの摩擦係数が小さくなって、その
走行特性が向上する。

【００３３】次に、上記実施例では、切削加工、または
その後にラップ加工したが、テープ走行面をラップ加工
するのみでもよい。テープ走行面をラップ加工するのみ
でも、表面樹脂スキン層を除去することができると同時
に、表面粗度を小さくすることができる。またテープ走
行面の表面樹脂スキン層を取り除く手段として、他に、
サンドブラスト加工，微粉体セラミック噴射加工（Ｐ．
Ｂ．Ｅ），バレル加工等が考えられる。なお、無論、こ
れらの種々の加工手段を組み合わせて行なってもよい。

【００３４】また、上記実施例では磁気ドラムの全てに
ついて本発明を適用したが、磁気ドラムの一部、即ち、
例えば回転ドラムまたは固定ドラムのいずれかにのみ本
発明を適用してもよい。

【００３５】

【発明の効果】本発明は、磁気ドラムの一部または全て
を配合材を配合した樹脂からなる成形材料を用いた射出
成形品により形成し、成形後、テープ走行面の表面樹脂
スキン層を除去することとしたので、極めて優れたテー
プ走行特性を得ることが可能になる。

【００３６】また、射出成形により磁気ドラムを形成す
ることによりアルミニウムで製作する場合に必要な、孔
開け，タップ，ばりとり等の加工が不要となり、従って
加工機械等の設備が不要となり、またこれらの加工の不
要等により製作時間が短くなり、これらにより、磁気ド
ラムのコストを大きく低減して、これを用いる磁気記録
再生装置のコストを大きく低減することが可能になる。

【００３７】更に、配合材を配合した樹脂は、軽量であ
るので、磁気ドラムおよびこれを用いる磁気記録装置を
軽量にすることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明において、射出成形した磁気ドラムの表
面樹脂スキン層を除去していない場合と、除去した場合
および従来のアルミニウムによる磁気ドラムとの場合に
おいて、繰り返し走行した磁気テープとの間の摩擦係数
の違いを示すグラフである。

【図２】図２は図３と一体となっており、図２および図
３は、射出成形した磁気ドラムの表面樹脂スキン層を除
去していない場合と、除去した場合および従来のアルミ
ニウムによる磁気ドラムとの場合において、表面粗度を
示すグラフおよびその表面写真である。

【図３】図２は図３と一体となっており、図２および図
３は、射出成形した磁気ドラムの表面樹脂スキン層を除
去していない場合と、除去した場合および従来のアルミ
ニウムによる磁気ドラムとの場合において、表面粗度を
示すグラフおよびその表面写真である。

【図４】射出成形した磁気ドラムの表面樹脂スキン層を
除去した場合と、従来のアルミニウムによる磁気ドラム
との場合において、磁気ドラムをメカデッキにセットし
て実装した状態で、繰り返し走行した、磁気テープの磁
性層のダメージの違いを示すグラフである。

【図５】磁気ドラムの構成の一例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 磁気ドラム ２ 磁気ドラムの一部（固定ドラム） ３ 磁気ドラムの一部（磁気ドラムの高速回転部，回転
ドラム） ５ 磁気テープ ａ，ｂ 表面樹脂スキン層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気テープが高速回転部を有する磁気ド
   ラムのテープ走行面を走行することにより、情報の記録
   再生を行う磁気ドラムにおいて、 上記磁気ドラムの一部または全てが、樹脂を基材とし、
   かつ導電性および成形性を得るための配合材を配合した
   成形材料を用いた、射出成形品であり、 かつ、上記射出成形品は、上記テープ走行面の表面樹脂
   スキン層を除去してあることを特徴とする磁気ドラム。
2. 【請求項２】 請求項１において、 上記表面樹脂スキン層は、切削バイトによる切削加工，
   ラッピングテープによるラップ加工，サンドブラスト加
   工，微粉体セラミック噴射加工またはバレル加工によ
   り、除去してあることを特徴とする磁気ドラム。