JPH056599A - Tape driving device - Google Patents

Tape driving device

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JPH056599A
JPH056599A JP3209161A JP20916191A JPH056599A JP H056599 A JPH056599 A JP H056599A JP 3209161 A JP3209161 A JP 3209161A JP 20916191 A JP20916191 A JP 20916191A JP H056599 A JPH056599 A JP H056599A
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tape
diamond
capstan shaft
thin film
pinch roller
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JP3209161A
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JPH0680546B2 (en
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Hideo Kurokawa
英雄 黒川
Tsutomu Mitani
力 三谷
Yuichi Nakagami
裕一 中上
Hideaki Yoshio
英明 吉尾
Hideyuki Hashi
秀幸 橋
Sukeyuki Nakamura
祐之 中村
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To provide a tape driving device without slipping even under small pinch roller pressurizing force and capable of driving a tape from a capstan shaft side in the tape driving device driving the tape inserted between the capstan shaft and the pinch roller. CONSTITUTION:A diamond-like thin film 4 is formed to the surface of the capstan shaft 1 rotating at constant speed. The tape 3 is inserted between the capstan shaft 1 forming the diamond-like thin film 4 and the pinch roller 2 and the tape is driven by rotating the capstan shaft 1. The diamond-like thin film functions to the magnetic tape as high friction coefficient material, the slipping of the tape is restrained even when the pressurizing force of the pinch roller 2 is small and the tape driving force from the capstan side is transmitted stably for long period.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、キャプスタン軸を具備
したテープ駆動装置に関するもので、例えば、磁気記録
再生装置における磁気テープの駆動等に用いて有用なも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tape driving device equipped with a capstan shaft, and is useful for driving a magnetic tape in a magnetic recording / reproducing device.

【0002】[0002]

【従来の技術】図9(a)、(b)は、ビデオテープレ
コーダーやカセットテープレコーダー等の磁気記録再生
装置における従来のテープ駆動装置の平面図と右側面図
を示すものであり、ピンチローラ2がキャプスタン軸1
の方向に移動して、両者が、その間に磁気テープ3を挟
んで互いに圧接した状態を示している。ピンチローラ2
は回転支持軸に回転可能に挿入されており、その外周部
はゴム等の弾性体である。図示の状態で、キャプスタン
軸1を図示しない回転機構により定速で矢印A1方向に
回転させることで、負荷Fに抗して磁気テープ3を矢印
3方向に駆動することができる。
9 (a) and 9 (b) are a plan view and a right side view of a conventional tape drive device in a magnetic recording / reproducing apparatus such as a video tape recorder or a cassette tape recorder. 2 is capstan axis 1
In the state shown in FIG. 2, the two are moved in the direction of and the two are pressed against each other with the magnetic tape 3 interposed therebetween. Pinch roller 2
Is rotatably inserted into the rotation support shaft, and the outer peripheral portion thereof is an elastic body such as rubber. In the illustrated state, the capstan shaft 1 is rotated at a constant speed in the arrow A 1 direction by a rotation mechanism (not shown), so that the magnetic tape 3 can be driven in the arrow A 3 direction against the load F.

【0003】この場合、磁気テープ3を駆動するテープ
駆動力は、ピンチローラ2と磁気テープ3との間の摩擦
力及びキャプスタン軸1と磁気テープとの間の摩擦力で
あるが、従来より、磁気テープ3の駆動に支配的に作用
するのは、ピンチローラ2と磁気テープ3との間の摩擦
力であるとされている。
In this case, the tape driving force for driving the magnetic tape 3 is the frictional force between the pinch roller 2 and the magnetic tape 3 and the frictional force between the capstan shaft 1 and the magnetic tape. It is said that the frictional force between the pinch roller 2 and the magnetic tape 3 dominantly affects the drive of the magnetic tape 3.

【0004】例えば、テープ駆動系の設計の指導的な書
籍とされる「ハイファイテープレコーダ」(ラジオ技術
社刊、森園 正彦監修、第3版)の194頁〜195頁
には、テープの駆動力の伝達は、キャプスタン軸1か
ら、ピンチローラ2の直接接触している外周面2sへ伝
わり、さらにピンチローラ2から磁気テープ3へ伝わる
むね記載されており、更にかかる観点から、テープ駆動
力はピンチローラ2の幅Lpに関係し、少ない圧着力で
大きな駆動力を得るには、ピンチローラ2の幅Lpがテ
ープ幅LTの約2倍位が最も良好であるとも記載されて
いる。
For example, on pages 194 to 195 of "Hi-Fi Tape Recorder" (published by Radio Technology Co., Ltd., supervised by Masahiko Morizono, third edition), which is a leading book for designing tape drive systems, the tape driving force is given. Is transmitted from the capstan shaft 1 to the outer peripheral surface 2s in direct contact with the pinch roller 2, and further from the pinch roller 2 to the magnetic tape 3. From this point of view, the tape driving force is According to the width L p of the pinch roller 2, it is also described that the width L p of the pinch roller 2 is about twice as large as the tape width L T in order to obtain a large driving force with a small pressure bonding force. .

【0005】一般に、金属製のキャプスタン軸1の表面
は、少なくとも数ミクロンオーダ以下の平滑面に加工さ
れ、またピンチローラ2はゴム等の弾性体であるので、
テープ・キャプスタン軸間の摩擦係数よりも、テープ・
ピンチローラ間の摩擦係数やキャプスタン軸・ピンチロ
ーラ間の摩擦係数の方が大きい。
Generally, the surface of the metallic capstan shaft 1 is processed into a smooth surface of at least several microns or less, and the pinch roller 2 is an elastic body such as rubber.
Rather than the friction coefficient between the tape and capstan shaft,
The coefficient of friction between pinch rollers and the coefficient of friction between the capstan shaft and pinch rollers are larger.

【0006】従って、テープ駆動力は、キャプスタン軸
からピンチローラへ、そしてピンチローラからテープへ
と伝達されると考える、上記の駆動力伝達メカニズム
は、それなりの説得性を有している。
Therefore, the above-mentioned drive force transmission mechanism, which is considered that the tape drive force is transmitted from the capstan shaft to the pinch roller and from the pinch roller to the tape, has some persuasiveness.

【0007】一方、特開平2−199653号公報にお
いては、キャプスタン軸表面に凹凸を形成した構成につ
いての記載がある。即ち、キャプスタン軸とピンチロー
ラからなるテープ駆動体において、キャプスタン軸表面
に粒径1〜100μmの粒子を固着させることで、キャ
プスタン軸とテープとの摩擦係数を増大せしめ、安定し
たテープ走行を実現できる旨の記載がある。
On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-199653 describes a structure in which irregularities are formed on the surface of a capstan shaft. That is, in a tape drive body composed of a capstan shaft and a pinch roller, particles having a particle size of 1 to 100 μm are fixed to the surface of the capstan shaft to increase the friction coefficient between the capstan shaft and the tape, and to ensure stable tape running. There is a statement that it can be realized.

【0008】この場合、確かに、テープとキャプスタン
軸との間の摩擦係数は増大するであろうが、同時にピン
チローラとテープとの間の摩擦係数も増大する。即ち、
特開平2−199653号公報に記載の如く、キャプス
タン軸1表面に粒子を固着した場合、ピンチローラ2と
キャプスタン軸1の圧接部の拡大図である図10に示す
様に、薄いテープ3は、当然、この粒子により凸状に変
形してピンチローラ2の表面に食い込む形となる。特に
ビデオ用やオーディオ用のテープ厚は高々十数μm程度
であるので、粒子径が数十μmもある場合には、このピ
ンチローラへの食い込みは確実に発生する。
In this case, the coefficient of friction between the tape and the capstan shaft will certainly increase, but at the same time the coefficient of friction between the pinch roller and the tape also increases. That is,
As described in JP-A-2-199653, when particles are fixed on the surface of the capstan shaft 1, as shown in FIG. 10, which is an enlarged view of the press contact portion between the pinch roller 2 and the capstan shaft 1, the thin tape 3 is used. Of course, the particles are deformed into a convex shape and bite into the surface of the pinch roller 2. In particular, since the tape thickness for video and audio is at most about ten and several μm, when the particle diameter is several tens of μm, the bite into the pinch roller is surely generated.

【0009】従って、特開平2−199653号公報に
記載のものでは、ピンチローラ2とテープ3との間で摩
擦力を増大させると同程度の作用効果が、テープとピン
チローラとの間においても生じ、従って、ピンチローラ
からテープに与えられる摩擦力も同様に増大する。
Therefore, in the one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-199653, the same effect as increasing the frictional force between the pinch roller 2 and the tape 3 is obtained even between the tape and the pinch roller. The resulting friction and therefore the frictional force exerted by the pinch rollers on the tape increases as well.

【0010】従って、主たるテープ駆動力がピンチロー
ラからテープに与えられている場合に、キャプスタン軸
に粒子を固着したとしても、テープ駆動力は依然として
主にピンチローラから与えられることとなる。
Therefore, when the main tape driving force is applied to the tape from the pinch roller, even if the particles are fixed to the capstan shaft, the tape driving force is still mainly applied from the pinch roller.

【0011】そして従来は、磁気テープ3の駆動におい
て、テープスリップが生じないように、即ち、キャプス
タン軸1の周速と磁気テープ3との移動速度との間に速
度差が生じないようにするために、ピンチローラ2のキ
ャプスタン軸1への圧接力を通常1kg以上に設定し、摩
擦による十分なテープ駆動力を得るようになされてい
る。
Conventionally, when the magnetic tape 3 is driven, tape slip does not occur, that is, there is no speed difference between the peripheral speed of the capstan shaft 1 and the moving speed of the magnetic tape 3. Therefore, the pressure contact force of the pinch roller 2 to the capstan shaft 1 is usually set to 1 kg or more, and a sufficient tape driving force by friction is obtained.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】この様な従来のテープ
駆動装置を用いた例えばビデオカメラ等の機器において
は、以下に述べる深刻な課題があった。
In the equipment such as a video camera using such a conventional tape drive device, there are serious problems described below.

【0013】先ず、機器を小型軽量化する上で、次の様
な深刻な課題を抱えていた。即ち、機器の小型軽量化を
図るために、メカ部やシャーシーを構成する部品は限界
近くまで小型、薄肉化されることとなる。従って、この
場合、ピンチローラの圧接力が従来のまま大きな値であ
ると、ピンチアーム等のメカ部品に歪やソリが生じて機
器の正常な動作に支障が生じる。
First, the following serious problems were faced in reducing the size and weight of the device. That is, in order to reduce the size and weight of the device, the parts constituting the mechanical portion and the chassis are made small and thin to the limit. Therefore, in this case, if the pressure contact force of the pinch roller has a large value as in the conventional case, mechanical components such as the pinch arm are distorted or warped, which hinders normal operation of the device.

【0014】またキャプスタン軸に使用される軸受けも
機器の小型化に伴い小さくなっているため、その許容負
荷も小さい。そのため、ピンチローラの圧接力が従来の
大きな値のままであると、軸受けの寿命も著しく短くな
ってしまう。この様な事から、機器の小型軽量化のため
には、ピンチローラ2をキャプスタン軸1へ圧接させる
力をできる限り小さくすることが必須の要件である。
Further, the bearing used for the capstan shaft has also become smaller along with the miniaturization of the equipment, so that the allowable load thereof is also small. For this reason, if the pressure contact force of the pinch roller remains at a large value as in the conventional case, the life of the bearing will be significantly shortened. Therefore, in order to reduce the size and weight of the device, it is an essential requirement to reduce the force for pressing the pinch roller 2 against the capstan shaft 1 as much as possible.

【0015】しかし、従来のテープ駆動装置において、
キャプスタン軸1に対するピンチローラ2の圧接力を小
さくすると、磁気テープ3を駆動するための十分な摩擦
力が得られず、磁気テープ3とキャプスタン軸との間で
スリップが生じる。
However, in the conventional tape drive,
When the pressure contact force of the pinch roller 2 with respect to the capstan shaft 1 is reduced, a sufficient frictional force for driving the magnetic tape 3 cannot be obtained, and slip occurs between the magnetic tape 3 and the capstan shaft.

【0016】このスリップは、ある許容限度以内であれ
ば、キャプスタン軸の回転数制御により補償することは
可能である。
This slip can be compensated by controlling the rotational speed of the capstan shaft if it is within a certain allowable limit.

【0017】即ち、磁気テープ3への記録時に、磁気テ
ープの幅方向の端部に一定時間間隔でパルス状のコント
ロール信号を記録していく。そして、再生時には、この
コントロール信号が、記録時と同じ一定時間間隔で検出
されるように、キャプスタン軸の回転数を制御するので
ある。つまり、テープスリップが発生してテープ速度が
キャプスタン軸の周速よりも遅くなった場合には、コン
トロール信号が一定時間間隔で検出されるテープ速度と
なる様に、キャプスタン軸の回転数を正規の値よりも増
加させる制御を行なうのである。この様な制御は、例え
ばVHS規格のVTR装置で行なわれている。
That is, at the time of recording on the magnetic tape 3, a pulse-shaped control signal is recorded at a constant time interval on the end portion in the width direction of the magnetic tape. Then, at the time of reproduction, the rotation speed of the capstan shaft is controlled so that the control signal is detected at the same fixed time interval as that at the time of recording. In other words, when the tape speed becomes slower than the peripheral speed of the capstan shaft due to the tape slip, the rotation speed of the capstan shaft is adjusted so that the control signal becomes the tape speed detected at a constant time interval. The control is performed to increase it beyond the normal value. Such control is performed by, for example, a VHS device of VHS standard.

【0018】しかしながら、この制御を行なうには、当
然、予測されるスリップに対して十分な制御範囲を有す
る、余裕のある制御系を搭載せねばならず、機器の価格
が高価なものとなる。また、この場合、キャプスタン軸
を駆動するためのモータも十分に余裕をもったモータで
あらねばならず、機器の小型化とは相容れない。
However, in order to perform this control, it is of course necessary to mount a control system having a sufficient control range with respect to the predicted slip, so that the price of the equipment becomes expensive. Further, in this case, the motor for driving the capstan shaft must also be a motor having a sufficient margin, which is incompatible with downsizing of the device.

【0019】そして、テープスリップは、本質的に予期
し得ないものであり、時には、制御範囲を越えるスリッ
プが発生することが有り、この場合は、機器は正常な動
作が行えず、磁気テープ3の安定な走行が極めて困難と
なって、機器の著しい性能、信頼性の低下をもたらすの
である。
The tape slip is essentially unpredictable, and sometimes a slip exceeding the control range may occur. In this case, the device cannot operate normally and the magnetic tape 3 It becomes extremely difficult to drive the vehicle in a stable manner, resulting in significant deterioration in the performance and reliability of the equipment.

【0020】更に、この様な制御を前提とする機器は、
当然、テープとキャプスタン軸との間にスリップがある
ので、長期の使用においてテープが損傷を受ける等の課
題がある。また、ピンチローラの摩耗をも早め、後述す
る様にワウフラッタを劣化させる。
Further, the equipment which is premised on such control is
Naturally, there is a slip between the tape and the capstan shaft, so there is a problem that the tape is damaged during long-term use. In addition, the pinch roller is also worn faster, which deteriorates wow and flutter as described later.

【0021】第2の課題は、テープ駆動力がピンチロー
ラから伝達されることに起因するものである。テープに
接触するピンチローラ外周面の弾性材の材質としては、
ほとんどゴムが使用される。このため、ピンチローラの
外径寸法精度、外径形状精度を高精度に加工することが
困難である。そのためピンチローラをその回転支持軸に
挿入して回転させた場合、ピンチローラの外周面は、か
なり大きな振れを伴って回転することとなる。
The second problem is that the tape driving force is transmitted from the pinch roller. As the material of the elastic material on the outer peripheral surface of the pinch roller that contacts the tape,
Mostly rubber is used. For this reason, it is difficult to process the pinch roller with high accuracy in outer diameter dimension and accuracy in outer diameter shape. Therefore, when the pinch roller is inserted into the rotation support shaft and rotated, the outer peripheral surface of the pinch roller rotates with a considerable shake.

【0022】またゴムは、テープやピンチローラとの摺
擦による摩耗によっても寸法精度、形状精度が劣化しや
すい。更には、使用とともに、ゴムの表面状態は一様で
はなくなり、テープやキャプスタン軸に対する摩擦係数
が、弾性体表面の場所により異なってくる。また、硬度
が一様なゴムを得ることは困難であって、ピンチローラ
の外周面の硬度は、場所によって異なっている。
Further, the rubber is liable to deteriorate in dimensional accuracy and shape accuracy due to abrasion caused by sliding friction with a tape or a pinch roller. Furthermore, as the rubber is used, the surface condition of the rubber becomes non-uniform, and the coefficient of friction with respect to the tape or the capstan shaft varies depending on the location of the elastic body surface. Further, it is difficult to obtain rubber having a uniform hardness, and the hardness of the outer peripheral surface of the pinch roller differs depending on the location.

【0023】ピンチローラ側からテープを駆動する場
合、これらの様々な要因は直接にテープに伝達されるた
め、必然的にワウフラッター特性が劣化することが避け
られないのである。そして、この課題は、その発生メカ
ニズムからして、十分なテープ駆動力が与えられてテー
プスリップが発生しない状況下においても発生するもの
で、本質的に、ピンチローラからテープ駆動力を伝達す
ることに起因する。
When the tape is driven from the pinch roller side, these various factors are directly transmitted to the tape, so that it is unavoidable that the wow and flutter characteristics are deteriorated. Due to its mechanism of occurrence, this problem occurs even under the condition that a sufficient tape driving force is given and the tape slip does not occur. Essentially, the tape driving force is transmitted from the pinch roller. caused by.

【0024】この第2の課題を解決するには、キャプス
タン軸側からテープに伝達される摩擦力を、ピンチロー
ラ側から伝達される摩擦力より同等もしくはそれ以上と
すれば良い。その理由は、キャプスタン軸は一般に金属
等の硬材質で製作されるため、高精度の加工が容易で、
形状精度を劣化させる程の摩耗も殆ど発生しない。従っ
て、キャプスタン軸から伝達されるテープ駆動力を、ピ
ンチローラから伝達される駆動力よりも大きくすること
で、ワウフラッターに及ぼすピンチローラ駆動の影響を
低減できるのである。
To solve the second problem, the frictional force transmitted from the capstan shaft side to the tape may be equal to or more than the frictional force transmitted from the pinch roller side. The reason is that the capstan shaft is generally made of a hard material such as metal, so high precision machining is easy,
Almost no wear that deteriorates the shape accuracy occurs. Therefore, by making the tape driving force transmitted from the capstan shaft larger than the driving force transmitted from the pinch roller, the influence of the pinch roller driving on the wow and flutter can be reduced.

【0025】上記特開平2−199653号公報に記載
のキャプスタン軸によれば、キャプスタン軸から伝達さ
れる摩擦力は増大するものの、上記の通り、ピンチロー
ラから伝達される摩擦力も同時に増大し、その結果テー
プ駆動力は依然として主にピンチローラ側から伝達され
るため、この課題を解決することはできない。
According to the capstan shaft described in JP-A-2-199653, although the frictional force transmitted from the capstan shaft increases, as described above, the frictional force transmitted from the pinch roller also increases. As a result, the tape driving force is still mainly transmitted from the pinch roller side, and this problem cannot be solved.

【0026】本願発明は、上記課題に鑑み、小さな圧接
力で確実にテープを駆動でき、しかもテープをキャプス
タン軸側から確実に駆動できるテープ駆動装置を提供す
ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a tape drive device that can reliably drive a tape with a small pressure contact force and that can reliably drive the tape from the capstan shaft side.

【0027】[0027]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のテープ駆動装置は、定速回転するキャプス
タン軸と、少なくとも周辺部が弾性部材を有しキャプス
タン軸に磁気テープを介して圧接して回転するピンチロ
ーラーとから構成されるテープ駆動装置であって、キャ
プスタン軸の少なくとも磁気テープが接触する表面部に
ダイヤモンド状薄膜を形成したものである。
In order to solve the above-mentioned problems, a tape drive device of the present invention comprises a capstan shaft that rotates at a constant speed, and an elastic member at least in the peripheral portion of which a magnetic tape is attached to the capstan shaft. A tape drive device comprising a pinch roller that rotates by being pressed into contact therewith, wherein a diamond-like thin film is formed on at least the surface portion of the capstan shaft that contacts the magnetic tape.

【0028】[0028]

【作用】ダイヤモンド状薄膜は非晶質でありながらダイ
ヤモンドに類似の特性を示す炭素膜である。ダイヤモン
ド状薄膜はダイヤモンド結合(SP3結合)の炭素とグ
ラファイト結合(SP2結合)の炭素とから構成され、
その特性はダイヤモンド結合とグラファイト結合の比率
と密接な関係がある。即ち、ダイヤモンド結合が多く含
まれるほどダイヤモンドに近い特性を備えた膜になり、
硬さは硬くなる。
The diamond-like thin film is a carbon film which is amorphous but has characteristics similar to diamond. The diamond-like thin film is composed of diamond-bonded (SP3 bond) carbon and graphite-bonded (SP2 bond) carbon.
Its properties are closely related to the ratio of diamond and graphite bonds. That is, the more diamond bonds are included, the more closely the film becomes a diamond,
Hardness becomes hard.

【0029】従来、ダイヤモンド状薄膜は、低摩擦材料
であると認識されているが、実は、ダイヤモンド状薄膜
の摩擦係数は速度依存性が大きく、極低速で摺動する時
の動摩擦係数や静止摩擦係数は極めて大きいのである。
しかも、ダイヤモンド状薄膜は耐摩耗性に優れている。
Conventionally, the diamond-like thin film is recognized as a low-friction material, but in reality, the coefficient of friction of the diamond-like thin film has a large speed dependence, and the dynamic friction coefficient and the static friction when sliding at an extremely low speed. The coefficient is extremely large.
Moreover, the diamond-like thin film has excellent wear resistance.

【0030】従って、ダイヤモンド状薄膜を、テープと
の相対速度差がほぼ0で回転するキャプスタン軸の表面
に設けた場合には、ダイヤモンド状薄膜は、従来より考
えられていた低摩擦係数材としてではなく高摩擦材料と
して機能するのである。従って、ピンチローラの圧接力
を従来に比べて大幅に低下させた場合でも十分なテープ
駆動力を確保できるのである。しかも、ダイヤモンド状
薄膜の優れた耐摩耗性によって、この高いテープ駆動力
は長期にわたり良好に維持されるのである。
Therefore, when the diamond-like thin film is provided on the surface of the capstan shaft that rotates at a relative velocity difference with the tape of almost 0, the diamond-like thin film is a material having a low coefficient of friction, which has been conventionally considered. Instead, it functions as a high-friction material. Therefore, it is possible to secure a sufficient tape driving force even when the pressure contact force of the pinch roller is significantly reduced as compared with the conventional case. Moreover, due to the excellent wear resistance of the diamond-like thin film, this high tape driving force is maintained well for a long time.

【0031】そして、この様に静摩擦係数の大きなダイ
ヤモンド状薄膜を、ピンチローラにではなく、キャプス
タン軸に形成したことにより、テープ駆動力をキャプス
タン軸側からテープに伝達することができるのである。
By forming the diamond-like thin film having a large coefficient of static friction on the capstan shaft instead of on the pinch roller, the tape driving force can be transmitted from the capstan shaft side to the tape. .

【0032】[0032]

【実施例】以下、本発明の実施例を図1〜図8と共に説
明する。なお、図1〜図8において、図9と同一機能の
構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略す
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 8, constituent elements having the same functions as those in FIG. 9 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0033】図1は本発明のテープ駆動装置の第1の実
施例の構成を示す平面図であり、図2はその正面図であ
る。図1及び図2において、キャプスタン軸1は、表面
硬度がビッカース硬さでHv=500kg/mm2程度の非磁性
のステンレス鋼、もしくはこれと同等の鉄系材料であ
り、その表面にはビッカース硬度が3000kg/mm2のダイヤ
モンド状薄膜4が0.2μmの膜厚で形成されている。
FIG. 1 is a plan view showing the configuration of a first embodiment of a tape drive device of the present invention, and FIG. 2 is a front view thereof. In FIGS. 1 and 2, the capstan shaft 1 is made of non-magnetic stainless steel having a Vickers hardness of Hv = 500 kg / mm 2 or an iron-based material equivalent to the Vickers hardness. A diamond-like thin film 4 having a hardness of 3000 kg / mm 2 is formed with a film thickness of 0.2 μm.

【0034】ダイヤモンド状薄膜4の形成方法について
は、従来から種々の方法が報告されている(例えば特開
昭62-139873号公報)が、本実施例ではイオン化蒸着法
(1989年度精密工学会秋期大会学術講演会講演論文
集第3分冊 P621参照)を用いた。イオン化蒸着法
とは、フィラメントの加熱で発生する熱電子を利用して
原料ガスをプラズマ化し、プラズマ中のイオンを利用し
て製膜する方法である。この場合、ダイヤモンド状薄膜
を形成するには、原料ガスとして炭化水素ガス(例えば
CH4,C6H6)が使用され、本実施例ではC6H6を使用してい
る。
Regarding the method for forming the diamond-like thin film 4, various methods have been reported so far (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 62-139873), but in this embodiment, an ionization vapor deposition method (Fine Engineering Society Autumn Meeting of 1989) is used. We used the 3rd volume, P621, of the conference proceedings. The ionization vapor deposition method is a method of making a raw material gas into plasma by utilizing thermoelectrons generated by heating of a filament, and making a film by utilizing ions in the plasma. In this case, in order to form a diamond-like thin film, hydrocarbon gas (for example,
CH 4, C 6 H 6) is used, in the present embodiment uses a C 6 H 6.

【0035】図3に本実施例装置および従来装置のテー
プ駆動力の比較を示す。従来装置については、キャプス
タン軸表面にハードクロム処理を施したものと未処理の
ものについての結果を示している。
FIG. 3 shows a comparison of the tape driving force between the apparatus of this embodiment and the conventional apparatus. Regarding the conventional device, the results are shown for the case where the surface of the capstan shaft is hard chrome treated and the case where it is not treated.

【0036】本実施例装置と従来装置との相違点は、本
実施例装置では、キャプスタン軸1にダイヤモンド状薄
膜4が形成されていることのみである。図3の横軸は、
本実施例装置における磁気テープの走行時間であり、縦
軸は、各走行時間におけるテープ駆動力を表わす。
The only difference between the device of this embodiment and the conventional device is that the device of this embodiment has a diamond-shaped thin film 4 formed on the capstan shaft 1. The horizontal axis of FIG. 3 is
It is the running time of the magnetic tape in the apparatus of this embodiment, and the vertical axis represents the tape driving force at each running time.

【0037】ここで言うテープ駆動力の定義及び測定方
法は以下の通りである。キャプスタン軸1へのピンチロ
ーラ2の圧接力を一定にし、かつ磁気テープ3には、駆
動方向とは逆方向のテープ負荷Tを加えつつ走行させ
る。磁気テープに加えるテープ負荷Tを変化させた時
に、キャプスタン軸1の周速とテープ3の移動速度との
間に0.5%の相対速度差(スリップ)が生じる時のTの値
をテープ駆動力とした。
The definition and measuring method of the tape driving force mentioned here are as follows. The pressure contact force of the pinch roller 2 to the capstan shaft 1 is made constant, and the magnetic tape 3 is made to travel while applying a tape load T in the direction opposite to the driving direction. When the tape load T applied to the magnetic tape is changed, the value of T when the relative speed difference (slip) of 0.5% occurs between the peripheral speed of the capstan shaft 1 and the moving speed of the tape 3 is the tape driving force. And

【0038】従来装置では、テープ駆動力80gを得る
ためには、約1.2Kgの圧接力をピンチローラとキャ
プスタン軸間に与える必要があったが、図3に示す通
り、本実施例装置では、従来の約半分の600gの圧接
力で、約80gのテープ駆動力を得ることが出来てい
る。
In the conventional apparatus, in order to obtain the tape driving force of 80 g, it was necessary to apply a pressure contact force of about 1.2 Kg between the pinch roller and the capstan shaft, but as shown in FIG. Then, a tape drive force of about 80 g can be obtained with a pressure contact force of 600 g, which is about half that of the conventional case.

【0039】しかも、この駆動力は、1000時間の走
行時間後においても殆ど変化せず、極めて安定である。
この様に、本実施例は、従来に比べて、圧接力を約半分
に大幅に低減できると共に、テープ駆動力を極めて長期
にわたって安定に維持できるものである。
In addition, this driving force is extremely stable and hardly changes even after 1000 hours of running.
As described above, in this embodiment, the pressure contact force can be greatly reduced to about half of the conventional one, and the tape driving force can be stably maintained for an extremely long period of time.

【0040】これに対して、ダイヤモンド状薄膜を形成
していない従来のテープ駆動装置では、本実施例装置の
約半分の僅か40gと言う全く不十分な駆動力しか得ら
れていない。
On the other hand, in the conventional tape drive device in which the diamond-like thin film is not formed, only an inadequate drive force of only 40 g, which is about half that of the device of this embodiment, is obtained.

【0041】ダイヤモンド状薄膜をキャプスタン軸1に
形成することにより得られる本実施例の顕著な作用効果
は、次の様に理解される。
The remarkable effects of this embodiment obtained by forming the diamond-like thin film on the capstan shaft 1 are understood as follows.

【0042】先ず、本実施例において、小さな圧接力で
大きなテープ駆動力が得られる主要な理由は、ダイヤモ
ンド状薄膜がテープに対して高摩擦係数の材料として機
能しているためと考えられる。
First, in this embodiment, the main reason why a large tape driving force can be obtained with a small pressure contact force is that the diamond-like thin film functions as a material having a high friction coefficient with respect to the tape.

【0043】通常、ダイヤモンド状薄膜は、低摩擦係数
の材料であると理解されている。確かに、後述する方法
で動摩擦係数を測定したところ、図4に示す様に、テー
プとダイヤモンド状薄膜とを2mm/sec程度の相対速度で
摺擦する場合には、両者間の動摩擦係数は0.15程度の値
である。これはダイヤモンド状薄膜を形成していないキ
ャプスタン軸や、表面にハードクロム処理等の各種硬質
化処理を施したキャプスタン軸とテープとの動摩擦係数
である0.2に比べて小さな値である。
Diamond-like thin films are generally understood to be low coefficient of friction materials. Certainly, when the dynamic friction coefficient was measured by the method described later, as shown in FIG. 4, when the tape and the diamond thin film were rubbed at a relative speed of about 2 mm / sec, the dynamic friction coefficient between them was 0.15. It is a value of the degree. This value is smaller than 0.2, which is the dynamic friction coefficient between the capstan shaft on which the diamond-like thin film is not formed and the capstan shaft whose surface is subjected to various hardening treatments such as hard chrome treatment and the tape. .

【0044】ところが、図4に示す通り、テープとダイ
ヤモンド状薄膜との間の相対速度が0に近づくにつれ
て、摩擦係数は急激な変化を示し、ダイヤモンド状薄膜
とテープとの間の静摩擦係数あるいは動摩擦係数は、ス
テンレス材あるいは鉄系金属とテープとの間の摩擦係数
に比べて約2倍と極めて大きな値となるのである。
However, as shown in FIG. 4, as the relative velocity between the tape and the diamond-like thin film approaches 0, the friction coefficient shows a drastic change, and the static friction coefficient or the dynamic friction between the diamond-like thin film and the tape. The coefficient is about twice as large as the coefficient of friction between the stainless steel material or the iron-based metal and the tape.

【0045】従って、テープがキャプスタン軸の周速と
ほぼ同速で駆動されるテープ駆動装置にあっては、従来
は低摩擦材料であると考えられていたキャプスタン軸表
面に形成されたダイヤモンド状薄膜は、実は高摩擦係数
の材料として機能するのである。その結果、本実施例装
置では、従来に比べて約2倍もの大きなテープ駆動力が
得られているのである。
Therefore, in the tape drive device in which the tape is driven at substantially the same speed as the peripheral speed of the capstan shaft, the diamond formed on the surface of the capstan shaft, which was conventionally considered to be a low-friction material. The thin film actually functions as a material having a high friction coefficient. As a result, the tape drive force of this embodiment is about twice as large as that of the conventional one.

【0046】また、図3に示す通り、長期にわたりテー
プ駆動力が大きな状態で安定維持される理由は、ダイヤ
モンド状薄膜が耐摩耗性にも物理的な安定性にも優れて
いるためと考えられる。
Further, as shown in FIG. 3, the reason why the tape driving force is stably maintained over a long period of time is considered to be that the diamond-like thin film is excellent in abrasion resistance and physical stability. .

【0047】本実施例では、この様に、ダイヤモンド状
薄膜の高い摩擦係数と優れた耐摩耗性の相乗効果によ
り、きわめて優れた特性が得られるものである。
In this embodiment, as described above, extremely excellent characteristics are obtained by the synergistic effect of the high friction coefficient of the diamond-like thin film and the excellent wear resistance.

【0048】なお、図4の特性測定は、図5に示す様に
して行なった。即ち、ピンチローラ2の外周に磁気テー
プ3を巻き付け、これをキャプスタン軸1に一定圧力F
で押し付ける。この状態で、ピンチローラ2もしくはキ
ャプスタン軸1に水平方向の力を与えて、両者の間に相
対的な定速の滑り速度を発生させる。そして、この水平
方向に与えた力と圧力Fの比を、この滑り速度における
摩擦係数として求めた。なお、キャプスタン軸は、表面
状態等が全く同一の従来のキャプスタン軸を複数本用意
し、その一部にはダイヤモンド状薄膜を形成して本実施
例のキャプスタン軸として測定に用い、残りは比較対象
の従来キャプスタン軸として、そのまま測定に用いた。
The characteristic measurement of FIG. 4 was performed as shown in FIG. That is, the magnetic tape 3 is wound around the pinch roller 2 and the magnetic tape 3 is applied to the capstan shaft 1 at a constant pressure F.
Press with. In this state, a horizontal force is applied to the pinch roller 2 or the capstan shaft 1 to generate a relative constant sliding speed between them. Then, the ratio of the force applied in the horizontal direction and the pressure F was obtained as the friction coefficient at this sliding speed. As the capstan shaft, a plurality of conventional capstan shafts having the same surface condition and the like were prepared, a diamond-like thin film was formed on a part of the capstan shaft, and the capstan shaft was used for measurement as the capstan shaft of this example. Was used as it was as a conventional capstan shaft for comparison.

【0049】なお、本発明においては、ダイヤモンド状
薄膜4の膜厚は、0.05μm以上であることが好ましい。
これは、キャプスタン軸表面のダイヤモンド状薄膜4
は、テープ駆動装置の運転条件により多少の差異はある
ものの、約1000時間程度の運転後においては、0.05
μm〜0.08μmほど摩耗しており、従ってダイヤモンド状
薄膜の膜厚を0.05μm以上とすれば、上記1000
時間自体、十分に余裕を考慮した寿命時間であるので、
実用上十分な寿命を得ることができるからである。 そ
して、本実施例では、主たるテープ駆動力は、キャプス
タン軸1からテープ3に伝達されていることは、次の通
り明かである。
In the present invention, the diamond-like thin film 4 preferably has a thickness of 0.05 μm or more.
This is a diamond-like thin film 4 on the surface of the capstan shaft.
Although there are some differences depending on the operating conditions of the tape drive unit, after operating for about 1000 hours, 0.05
The thickness of the diamond-like thin film is 0.05 μm or more, and therefore the above 1000
Since the time itself is a life time with sufficient margin,
This is because a practically sufficient life can be obtained. Then, in the present embodiment, it is apparent that the main tape driving force is transmitted from the capstan shaft 1 to the tape 3.

【0050】即ち、図2に示す通り、本実施例では、ダ
イヤモンド状薄膜4の幅LDはテープ3の幅LTよりも少
しだけ小さい。またキャプスタン軸1の表面には図10
の如き凹凸は形成していない。
That is, as shown in FIG. 2, in this embodiment, the width L D of the diamond-like thin film 4 is slightly smaller than the width L T of the tape 3. Also, the surface of the capstan shaft 1 is shown in FIG.
The unevenness like the above is not formed.

【0051】従って、ピンチローラ2と磁気テープ3と
の接触状態およびピンチローラ2とキャプスタン軸1と
の接触状態は、キャプスタン軸表面にダイヤモンド状薄
膜を形成したことによっては変化していない。
Therefore, the contact state between the pinch roller 2 and the magnetic tape 3 and the contact state between the pinch roller 2 and the capstan shaft 1 are not changed by forming the diamond thin film on the surface of the capstan shaft.

【0052】従って、本実施例におけるテープ駆動力の
大幅な増大は、磁気テープ3とキャプスタン軸表面のダ
イヤモンド状薄膜4との接触部からもたらされたもので
ある。 図3に示す従来装置のテープ駆動力約40g
が、すべてピンチローラからテープに与えられていると
仮定すると、本実施例装置においてキャプスタン軸1か
らテープ3に伝達されるテープ駆動力は、80g−40
g=40gとなり、ピンチローラから伝達される駆動力
と同等の値となる。
Therefore, the great increase in the tape driving force in this embodiment is brought about by the contact portion between the magnetic tape 3 and the diamond-like thin film 4 on the surface of the capstan shaft. Tape drive force of the conventional device shown in FIG.
However, assuming that all are given to the tape from the pinch rollers, the tape driving force transmitted from the capstan shaft 1 to the tape 3 in the apparatus of this embodiment is 80 g-40.
g = 40 g, which is the same value as the driving force transmitted from the pinch roller.

【0053】実際には、図3の従来装置のテープ駆動力
40gは、全てピンチローラから与えられることはあり
えず、キャプスタン軸からも与えられており、従って、
ピンチローラから与えられるテープ駆動力は40gをか
なり下回る。
In practice, the tape drive force 40g of the conventional device of FIG. 3 cannot be entirely given by the pinch roller, but is also given by the capstan shaft, and therefore,
The tape drive force provided by the pinch rollers is well below 40 g.

【0054】従って、本実施例装置におけるテープ駆動
力80gのうち、キャプスタン軸から伝達されるテープ
駆動力は、上記40gをかなり上まわる値となる。この
様に、本実施例装置では、テープ駆動力の半分以上が、
キャプスタン軸1から磁気テープ3に伝達されており、
主たるテープ駆動力はキャプスタン軸から伝達されてい
る。
Therefore, of the tape driving force of 80 g in the apparatus of this embodiment, the tape driving force transmitted from the capstan shaft has a value far exceeding the above 40 g. Thus, in the apparatus of this embodiment, more than half of the tape driving force is
It is transmitted from the capstan shaft 1 to the magnetic tape 3,
The main tape drive force is transmitted from the capstan shaft.

【0055】次に本発明の第2の実施例につき説明す
る。本実施例装置は、図1と同様の構成を有する。しか
し、キャプスタン軸1は、その軸方向の断面図である図
6に示す通り、表面1Sが、表面粗さが0.5μmRzの微
細な凹凸面であり、この凹凸部の表面にビッカース硬度
3000kg/mm2のダイヤモンド状薄膜4が膜厚0.2μmで形成
されているものである。ダイヤモンド状薄膜4の形成方
法は第1の実施例と同じくイオン化蒸着法を使用した。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The device of this embodiment has the same configuration as that of FIG. However, as shown in FIG. 6 which is a sectional view in the axial direction of the capstan shaft 1, the surface 1 S is a fine uneven surface having a surface roughness of 0.5 μmR z , and the surface of this uneven portion has a Vickers hardness.
The diamond-like thin film 4 of 3000 kg / mm 2 is formed with a film thickness of 0.2 μm. As the method for forming the diamond-like thin film 4, the ionization vapor deposition method was used as in the first embodiment.

【0056】ダイヤモンド状薄膜はカバレッジがよいた
め、本実施例の場合、ダイヤモンド状薄膜4の表面に
も、下地面1Sの表面粗さが反映されて、凹凸が形成さ
れることとなる。従って、本実施例装置では、ダイヤモ
ンド状薄膜4の高い摩擦係数と、ダイヤモンド状薄膜表
面に形成された凹凸による係止効果の相乗効果によっ
て、テープの駆動力はより向上する。しかも、ダイヤモ
ンド状薄膜の高い耐摩耗性によって、長時間の使用に対
しても凹凸部の形状は保持され、高いテープ駆動力を維
持することができる。
Since the diamond-like thin film has good coverage, in the present embodiment, the surface roughness of the base surface 1 S is also reflected on the surface of the diamond-like thin film 4 to form irregularities. Therefore, in the device of the present embodiment, the driving force of the tape is further improved by the synergistic effect of the high friction coefficient of the diamond-like thin film 4 and the locking effect due to the unevenness formed on the surface of the diamond-like thin film. Moreover, due to the high wear resistance of the diamond-like thin film, the shape of the uneven portion is maintained even after long-term use, and a high tape driving force can be maintained.

【0057】図7に、本実施例装置の走行時間とテープ
駆動力の評価結果を、ダイヤモンド状薄膜を形成してい
ない従来例と比較して示す。テープ駆動力の測定方法、
測定条件等は、第1の実施例の場合と同様である。従来
例としては、表面粗さが0.05μmRz以下の金属面
であるキャプスタン軸、表面粗さが0.5μmRzの凹
凸を形成した金属面であるキャプスタン軸及び表面粗さ
が0.5μmRzの凹凸面でかつ表面に窒化チタン膜を
0.2μmの厚みで形成したキャプスタン軸の3種類を
示している。
FIG. 7 shows the evaluation results of the running time and the tape driving force of the apparatus of this embodiment in comparison with the conventional example in which the diamond-like thin film is not formed. Tape drive force measurement method,
The measurement conditions and the like are the same as in the case of the first embodiment. As a conventional example, a capstan shaft which is a metal surface having a surface roughness of 0.05 μmR z or less, a capstan shaft which is a metal surface having irregularities having a surface roughness of 0.5 μmR z , and a surface roughness of 0. 3 shows three types of capstan shafts having an uneven surface of 5 μm R z and a titanium nitride film having a thickness of 0.2 μm formed on the surface.

【0058】従来のキャプスタン軸では、いずれもテー
プ走行時間と共にテープ駆動力が急激に低下し、実用的
な寿命が全く得られないのに対して、ダイヤモンド状薄
膜を形成した本実施例装置では、飛躍的な寿命の伸長、
大幅な駆動力の向上を達成している。なお、図7におい
て、表面に凹凸を形成した従来のキャプスタン軸のテー
プ駆動力が急激に低下するのは、表面の凹凸がテープ走
行と共に急激に摩耗するためと考えられる。
In all of the conventional capstan shafts, the tape driving force drastically decreases with the tape running time, and practical life is not obtained at all, whereas in the device of this embodiment in which the diamond-like thin film is formed. , Dramatically increased life,
A significant improvement in driving force has been achieved. In FIG. 7, it is considered that the tape driving force of the conventional capstan shaft having the unevenness formed on the surface thereof is sharply decreased because the unevenness of the surface is rapidly worn as the tape runs.

【0059】なお、本発明では、キャプスタン軸1の表
面粗さは0.1μmRz〜2μmRzとし、ダイヤモンド
状薄膜の膜厚は、0.1μm以上でキャプスタン軸1の
表面粗さの値(上記実施例では0.5μm)以下とすれ
ば一層好ましい。その理由は、キャプスタン軸1の表面
粗さを0.1μmRz以上とすることにより十分な係止
効果を有する凹凸がダイヤモンド状薄膜の表面に形成さ
れ、また2μmRz以下とすることにより、過大な凹凸
によってテープが傷つくことを防止できるからである。
また、ダイヤモンド状薄膜の膜厚を0.1μm以上とす
ることで、1000時間程度の長時間の運転に対しても
ダイヤモンド状薄膜が摩耗しつくさないことが保証さ
れ、下地の表面粗さの値よりも小さな膜厚とすることに
より、下地の表面粗さがダイヤモンド状薄膜の表面に反
映されて、ダイヤモンド状薄膜表面にはテープ駆動力を
高めるのに効果的な凹凸を良好に形成できるのである。
In the present invention, the surface roughness of the capstan shaft 1 is set to 0.1 μmR z to 2 μmR z, and the thickness of the diamond-like thin film is 0.1 μm or more and the surface roughness value of the capstan shaft 1 is set to 0.1 μmR z or more. (0.5 μm in the above embodiment) or less is more preferable. The reason is that when the surface roughness of the capstan shaft 1 is 0.1 μmR z or more, unevenness having a sufficient locking effect is formed on the surface of the diamond-like thin film, and when it is 2 μmR z or less, it is excessive. This is because it is possible to prevent the tape from being damaged by such unevenness.
Further, by setting the thickness of the diamond-like thin film to 0.1 μm or more, it is guaranteed that the diamond-like thin film will not be worn out even after a long time operation of about 1000 hours, and the value of the surface roughness of the base By making the film thickness smaller than that, the surface roughness of the underlayer is reflected on the surface of the diamond-like thin film, and the unevenness effective for increasing the tape driving force can be well formed on the diamond-like thin film surface. .

【0060】また本実施例では、キャプスタン軸表面の
凹凸によりダイヤモンド状薄膜の付着力を高めることも
できる。従って、ビッカース硬度が特に高いダイヤモン
ド状薄膜を形成する場合に効果的である。すなわち、ダ
イヤモンド状薄膜のビッカース硬度を高めていくと、膜
の内部応力が大きくなるためキャプスタン軸との付着性
は低下する。特にビッカース硬度が3500kg/mm2以上では
この傾向が強くなる。しかし、本実施例では、表面に凹
凸部を設けているので軸とダイヤモンド状薄膜との接触
面積が広くなり、両者間に働くファンデスワールス力に
よる付着力が増加して付着性が改善されるのである。
Further, in this embodiment, the adhesion of the diamond-like thin film can be increased by the unevenness of the capstan shaft surface. Therefore, it is effective when forming a diamond-like thin film having a particularly high Vickers hardness. That is, as the Vickers hardness of the diamond-like thin film is increased, the internal stress of the film increases and the adhesion with the capstan shaft decreases. This tendency is particularly strong when the Vickers hardness is 3500 kg / mm 2 or more. However, in this example, since the surface is provided with the uneven portion, the contact area between the shaft and the diamond-like thin film is widened, and the adhesive force due to the Van der Waals force acting between them increases to improve the adhesiveness. Of.

【0061】次に、本発明の第3の実施例を説明する。
上記各実施例のテープ駆動装置では、キャプスタン軸の
表面に形成されたダイヤモンド状薄膜の長さLDは、通
常は、主として必要とされるテープ駆動力により定める
ことができる。例えば、必要とされるテープ駆動力が小
さなものであればLDは短くてよい。
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
In the tape drive device of each of the above embodiments, the length L D of the diamond-like thin film formed on the surface of the capstan shaft can usually be determined mainly by the required tape drive force. For example, L D may be short if the required tape driving force is small.

【0062】通常は、この様に、必要とされるテープ駆
動力の観点からLDを決定すればよい。しかし、本発明
のテープ駆動装置を、例えばビデオ機器に使用する場合
には、ダイヤモンド状薄膜の長さLDは、テープ幅LT
の関係において、図8に示す様に、LTよりも長くする
ことがより好ましい。その理由は、以下の通りである。
もし、図1に示すようにLDがLTより短いと、テープ
の端面部3Eはキャプスタン軸1の金属表面と接触し、
テープの中央部はキャプスタン軸に形成されたダイヤモ
ンド状薄膜4と接触することになる。
Normally, L D may be determined in this way from the viewpoint of the required tape driving force. However, when the tape driving device of the present invention is used in, for example, a video device, the length L D of the diamond-like thin film is more than L T as shown in FIG. 8 in relation to the tape width L T. It is more preferable to increase the length. The reason is as follows.
If L D is shorter than L T as shown in FIG. 1, the end surface 3 E of the tape contacts the metal surface of the capstan shaft 1,
The central portion of the tape comes into contact with the diamond-like thin film 4 formed on the capstan shaft.

【0063】上記の通り、ダイヤモンド状薄膜とキャプ
スタン軸の金属表面とでは、テープに対する摩擦係数は
約2倍も異なる。従って、テープ駆動時にはテープの端
面部3Eと中央部に加わる摩擦力に大きなアンバランス
が発生し、この様な状態で同一テープを幾度も繰り返し
走行させると、例えばテープ中央部と端面部とにおいて
テープの伸び量が異なって、テープの端面部3Eに皺等
が発生しやすくなったり、あるいはこの様にして発生し
た皺が更なるテープの変形や損傷を招きやすい。 周知
の様に、ビデオテープレコーダーの場合、テープの端面
は、シリンダーのリード部に沿って走行させるための基
準であるばかりでなく、コントロール信号が記録される
部分でもあり、この端面部に上記の不都合が発生すると
テープの走行が不安定となりトラッキングの直線性が悪
くなるなどして、記録再生における互換性が低下したり
する。
As described above, the diamond-like thin film and the metal surface of the capstan shaft differ in friction coefficient with respect to the tape by about twice. Therefore, when the tape is driven, a large imbalance occurs in the frictional force applied to the end surface portion 3 E and the central portion of the tape, and when the same tape is repeatedly run in such a state, for example, the tape central portion and the end surface portion Due to the difference in the amount of elongation of the tape, wrinkles or the like are likely to occur on the end surface portion 3 E of the tape, or the wrinkles thus produced are likely to cause further deformation or damage of the tape. As is well known, in the case of a video tape recorder, the end surface of the tape is not only a reference for running along the lead portion of the cylinder, but also a portion where a control signal is recorded. When an inconvenience occurs, the tape running becomes unstable, the tracking linearity deteriorates, and the compatibility in recording and reproducing decreases.

【0064】一方、図8に示すようにLDをLTよりも大
きくした場合には、テープはその端面部3Eを含めて全
体がダイヤモンド状薄膜に一様に接触するので、テープ
のどの部分もほぼ等しい駆動力を受けることとなり、上
記の不都合は回避され、機器の信頼性をより一層高める
ことが出来るのである。
On the other hand, when L D is made larger than L T as shown in FIG. 8, the entire tape including the end face portion 3 E uniformly contacts the diamond-like thin film. The parts also receive substantially the same driving force, the above-mentioned inconvenience is avoided, and the reliability of the device can be further enhanced.

【0065】この様にLDをLTよりも大きくしておくと
により、同一のテープを繰り返し走行させた場合の安全
性、信頼性を一層向上できるので、ビデオ機器に限ら
ず、テープの端面部をテープ走行系に設けられたテープ
走行ガイドに当接させて駆動する機器あるいはテープ端
部にも信号が記録される機器においては、本実施例は特
に有効である。
By making L D larger than L T in this way, the safety and reliability when the same tape is repeatedly run can be further improved. Therefore, the end surface of the tape is not limited to video equipment. The present embodiment is particularly effective for a device that is driven by abutting a section on a tape running guide provided in a tape running system or a device in which a signal is recorded at the tape end part.

【0066】また、上記各実施例においては、ダイヤモ
ンド状薄膜の形成にはイオン化蒸着法を使用したが、本
発明ではその製膜法をこれらに限定するものではない。
更にダイヤモンド状薄膜の付着性をさらに高めるため
に、キャプスタン軸とダイヤモンド状薄膜との間にTi
NC,TiC,Si,SiC,等の中間層を設けてもか
まわない。あるいは特開平2−274876号公報に記
載のように、ダイヤモンド状薄膜の形成初期には内部応
力の小さな条件で形成し徐々に膜質を変化させることで
ダイヤモンド状薄膜の付着力を高めることも可能であ
る。
Further, in each of the above embodiments, the ionized vapor deposition method was used for forming the diamond-like thin film, but the film forming method is not limited to these in the present invention.
Further, in order to further improve the adhesion of the diamond-like thin film, Ti is provided between the capstan shaft and the diamond-like thin film.
An intermediate layer of NC, TiC, Si, SiC, etc. may be provided. Alternatively, as described in JP-A-2-274876, it is possible to increase the adhesive force of the diamond-like thin film by forming the diamond-like thin film in the initial stage of formation under a condition of small internal stress and gradually changing the film quality. is there.

【0067】本発明のテープ駆動装置においては、キャ
プスタン軸に形成するダイヤモンド状薄膜は、ビッカー
ス硬さがHv=1500kg/mm2以上で比抵抗が1.0×1
4Ωcm以下であれば一層好ましい。1500kg/mm2
上のビッカース硬度においては、実用上、十分な耐摩耗
特性が得られ、テープ駆動力を長期にわたり安定に維持
することができる。また比抵抗を1.0×104Ωcmよ
り小さくすることでテープへの静電気の発生・蓄積を抑
制、防止でき、テープに記録された信号を再生する際
に、ノイズの発生を効果的に防止できる。
In the tape drive device of the present invention, the diamond-like thin film formed on the capstan shaft has a Vickers hardness of Hv = 1500 kg / mm 2 or more and a specific resistance of 1.0 × 1.
More preferably, it is 0 4 Ωcm or less. At a Vickers hardness of 1500 kg / mm 2 or more, practically sufficient abrasion resistance can be obtained, and the tape driving force can be stably maintained for a long period of time. Also, by setting the specific resistance to less than 1.0 x 10 4 Ωcm, the generation and accumulation of static electricity on the tape can be suppressed and prevented, and noise can be effectively prevented when reproducing the signal recorded on the tape. it can.

【0068】また、上記各実施例構成のテープ駆動装置
を実際にVHS規格のVTRカメラに用いることによ
り、VTRカメラの大きさ、重量を大幅に低減すること
ができた。また、この場合、テープは、スリップするこ
となくキャプスタン軸の周速と殆ど同速で走行し、ワウ
フラッターは従来に比べて改善されるなど、走行特性が
著しく向上した。
Further, by actually using the tape drive device of each of the above embodiments in a VHS standard VTR camera, the size and weight of the VTR camera could be greatly reduced. Further, in this case, the tape traveled at almost the same speed as the peripheral speed of the capstan shaft without slipping, and the wow and flutter was improved compared with the conventional one, and the running characteristics were remarkably improved.

【0069】更に、従来例で述べた様なテープ駆動の制
御系を用いずとも、磁気テープは、十分な余裕をもっ
て、キャプスタン軸の周速と殆ど同速で走行することも
確認された。この様に、本願発明は、上記した従来のテ
ープ走行の制御系の大幅な簡素化もしくは省略による機
器の低価格化をも可能とするものである。
Further, it was confirmed that the magnetic tape runs at almost the same speed as the peripheral speed of the capstan shaft with a sufficient margin even without using the tape drive control system as described in the conventional example. As described above, the present invention enables the cost reduction of the device by greatly simplifying or omitting the conventional tape running control system described above.

【0070】また、VTRカメラに限らず、テープ駆動
を行なう他の機器においても、同様な効果が得られるこ
とは明かである。
Further, it is obvious that the same effect can be obtained not only in the VTR camera but also in other devices for driving the tape.

【0071】[0071]

【発明の効果】以上のように、本願発明によれば、ピン
チローラーの圧接力が小さくとも十分なテープ駆動力の
得られるテープ駆動装置が実現でき、機器の小型化、長
寿命化、スリップの無いテープ走行等を達成することが
出来る。
As described above, according to the present invention, it is possible to realize a tape drive device which can obtain a sufficient tape drive force even if the pressure contact force of the pinch roller is small. It is possible to achieve no tape running.

【0072】また、本願発明では、ダイヤモンド状薄膜
を、ピンチローラ表面にではなく、キャプスタン軸表面
に形成するようになしたことにより、主たるテープ駆動
力をキャプスタン軸から伝達でき、ワウフラッターの改
善に大なる効果を発揮することができる。
Further, in the present invention, since the diamond-like thin film is formed not on the pinch roller surface but on the capstan shaft surface, the main tape driving force can be transmitted from the capstan shaft and the wow and flutter A great effect can be exerted on the improvement.

【0073】そして、ダイヤモンド状薄膜をキャプスタ
ン軸に形成したので、テープ駆動装置の製造が容易にな
る。即ち、ダイヤモンド状薄膜形成は、真空中で且つか
なりの高温状態で行なわれる。従って、通常、ゴム等の
弾性体で形成されるピンチローラ表面にダイヤモンド状
薄膜を形成することは、弾性体の耐熱温度、耐真空性等
の観点から困難であるが、本発明では、キャプスタン軸
にダイヤモンド状薄膜を形成するので、耐熱性、耐真空
性は全く問題とならず、極めて容易に、高品質、安定に
ダイヤモンド状薄膜を形成できるのである。
Since the diamond-like thin film is formed on the capstan shaft, the tape drive device can be easily manufactured. That is, the diamond-like thin film is formed in a vacuum and at a considerably high temperature. Therefore, it is usually difficult to form a diamond-like thin film on the surface of a pinch roller formed of an elastic body such as rubber from the viewpoint of heat resistance temperature and vacuum resistance of the elastic body. Since the diamond-like thin film is formed on the shaft, heat resistance and vacuum resistance do not pose any problems, and it is possible to form the diamond-like thin film with high quality and stability extremely easily.

【0074】更に、例えピンチローラ表面にダイヤモン
ド状薄膜が形成できたとしても、ピンチローラ表面は、
キャプスタン軸への圧接の都度、大きく変形して表面の
ダイヤモンド状薄膜には大きな応力が繰り返し発生し、
ダイヤモンド状薄膜の剥離等を生じるが、本願発明で
は、その様な不都合は発生しないことは明かである。
Further, even if a diamond-like thin film can be formed on the surface of the pinch roller, the surface of the pinch roller is
Each time it is pressed against the capstan shaft, it deforms greatly and large stress is repeatedly generated in the diamond-like thin film on the surface,
Although peeling of the diamond-like thin film occurs, it is clear that such an inconvenience does not occur in the present invention.

【0075】この様に、キャプスタン軸にダイヤモンド
状薄膜を形成するようにしたことにより、高品質のテー
プ駆動装置を容易に製作することができる。
As described above, by forming the diamond-like thin film on the capstan shaft, a high quality tape drive device can be easily manufactured.

【0076】加えて、テープ走行の制御系の簡素化、省
略化を行なう上でも重要な技術であるなど、本願発明
は、極めて高い工業的価値を有するものである。
In addition, the present invention has an extremely high industrial value because it is an important technique for simplifying and omitting the tape running control system.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例の構成を示す平面図FIG. 1 is a plan view showing the configuration of a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施例の構成を示す正面図FIG. 2 is a front view showing the configuration of the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施例におけるテープ駆動力の
特性図
FIG. 3 is a characteristic diagram of tape driving force in the first embodiment of the present invention.

【図4】動摩擦係数を示す特性図FIG. 4 is a characteristic diagram showing a dynamic friction coefficient.

【図5】動摩擦係数の測定装置の正面図FIG. 5 is a front view of a dynamic friction coefficient measuring device.

【図6】本発明の第2の実施例の構成を示す断面図FIG. 6 is a sectional view showing the configuration of a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第2の実施例におけるテープ駆動力の
特性図
FIG. 7 is a characteristic diagram of tape driving force in the second embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第3の実施例の構成を示す正面図FIG. 8 is a front view showing the configuration of a third embodiment of the present invention.

【図9】(a)は、従来のテープ駆動装置の構成を示す
平面図(b)は、同テープ駆動装置の右側面図
FIG. 9A is a plan view showing a configuration of a conventional tape drive device, and FIG. 9B is a right side view of the tape drive device.

【図10】従来の他のテープ駆動装置の構成を示す側面
FIG. 10 is a side view showing the configuration of another conventional tape drive device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 キャプスタン軸 2 ピンチローラー 3 磁気テープ 4 ダイヤモンド状薄膜 1 capstan shaft 2 pinch rollers 3 magnetic tape 4 Diamond-like thin film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉尾 英明 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 橋 秀幸 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 中村 祐之 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Hideaki Yoshio             1006 Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric             Sangyo Co., Ltd. (72) Inventor Hideyuki Hashi             1006 Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric             Sangyo Co., Ltd. (72) Inventor Yuu Nakamura             1006 Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric             Sangyo Co., Ltd.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】表面にダイヤモンド状薄膜を形成したキャ
プスタン軸と、少なくとも周面部が弾性部材から構成さ
れ前記キャプスタン軸に磁気テープを介して圧接して回
転するピンチローラーとを備えたテープ駆動装置。
1. A tape drive comprising a capstan shaft having a diamond-like thin film formed on the surface thereof, and a pinch roller which is made of an elastic member at least on its peripheral surface and is rotated by pressure contact with the capstan shaft via a magnetic tape. apparatus.
【請求項2】キャプスタン軸と、少なくとも周辺部が弾
性部材から構成されキャプスタン軸に磁気テープを介し
て圧接して回転するピンチローラーとから構成され、前
記キャプスタン軸表面の少なくとも磁気テープと接触す
る部分に表面粗さが0.1μmRz〜2.0μmRzの凹凸を備
えると共に、少なくとも前記凹凸の表面に膜厚が0.1μm
以上のダイヤモンド状薄膜を形成したテープ駆動装置。
2. A capstan shaft, and a pinch roller, at least a peripheral portion of which is made of an elastic member, is pressed against the capstan shaft via a magnetic tape to rotate, and at least a magnetic tape on the surface of the capstan shaft. The contact portion is provided with unevenness having a surface roughness of 0.1 μmR z to 2.0 μmR z , and at least the surface of the unevenness has a film thickness of 0.1 μm.
A tape drive device on which the above diamond-like thin film is formed.
【請求項3】ダイヤモンド状薄膜がビッカース硬さHv15
00kg/mm2以上である請求項1または2記載のテープ駆動
装置。
3. The diamond-like thin film has a Vickers hardness of Hv15.
The tape drive device according to claim 1 or 2, which has a weight of at least 00 kg / mm 2 .
【請求項4】ダイヤモンド状薄膜の比抵抗が1.0×104Ω
cmより小さいことを特徴とする請求項1または2記載の
テープ駆動装置。
4. The diamond-like thin film has a specific resistance of 1.0 × 10 4 Ω.
3. The tape drive device according to claim 1, which is smaller than cm.
【請求項5】ダイヤモンド状薄膜の膜厚が0.1μm以上で
ある請求項1記載のテープ駆動装置。
5. The tape drive device according to claim 1, wherein the diamond-like thin film has a thickness of 0.1 μm or more.
【請求項6】キャプスタン軸上に形成されたダイヤモン
ド状薄膜の幅がテープ幅よりも大きいことを特徴とする
請求項1〜5のいずかに記載のテープ駆動装置
6. A tape drive device according to claim 1, wherein the width of the diamond-like thin film formed on the capstan shaft is larger than the tape width.
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