JPH07507414A - ベルト駆動テープカートリッジのための被覆ベルト - 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】 ベルト駆動テープカートリッジのための被覆ベルト発明の分野 本発明は、米国特許第３．６９２．２５５号で開示されたようなベルト駆動テー プカートリッジのための改良ベルトに関する（ホン・ベーレン（Ｖｏｎ　Ｂｅｈ ｒｅｎ））。

発明の背景 ホン・ベーレン特許によるカートリッジ内では、両方向に記録テープを迅速に加 速および減速する１つの可逆駆動モーターにより順次駆動する、薄（、連続的で 、軟質で、張力のあるベルトで磁気記録テープは駆動する。このようなカートリ ッジ内では、ベルトは巻き付き、それゆえにベルト駆動ローラー、一対のベルト ガイドローラーおよび一対のテープハブに磁気テープを巻き付けることにより形 成するテープバックに圧力を及ぼす。

カートリッジの寿命中ずっと、ベルトは駆動ローラーおよびガイドローラー表面 が摩耗する原因となり得る。ベルトはローラーの表面を侵食するため、ローラー から小さな粒子がカートリッジ内に散らばる。これらの粒子が「瞬間的エラー」 を作り出すことにより磁気テープ上の読み取りまｉ−は書き込み性能を妨害し得 る。

瞬間的エラーは非繰り返しのエラー〔ある。すなわち、瞬間的エラーがあった磁 気テープ部分がテープヘッドを２度目通過するとき、同じ部分でいつも再びエラ ーが生じるとは限らない。今のところ瞬間的エラーを補償する既知装置はないた め、瞬間的エラーは永久的エラーよりやっかいである。

瞬間的エラーはまた、カートリッジ内での静電放電が原因かもしれない。静電放 電は、２つの電気絶縁表面がともにこすれることにょゲ〔起こる摩擦効果が原因 となる。カートリッツ内で駆動ベルトは駆動ローラー、ガイドローラーおよびテ ープバックと摩擦し、電気の立ち上がりが生じる。この立ち上がりは、充分高い 電位に達するまで続き、放電する。放電は電子的読み取り増幅器回路中のノイズ の原因となり、磁気テープの読み取りまたは記録エラーを生じさせる。このよう なカートリッジ内での電圧の立ちあげはまた、カートリッジの外にある塵および 他の粒子がカートリッジ内に入り込む原因となり得る。それによりカートリッジ 内に散らばる粒子の数が増え、瞬間的エラーが増える。

１９８９年２月１４日に発行された日本国特開昭６４−４２０８８号公報には、 １０１ｏオーム以下の電気抵抗をもつ駆動ベルトが開示されている。そのベルト の他の性質は何も記載されておらず、書類にはベルトの調製法もまた説明されて いない。

米国特許第４．３４２，８０９号にューウェル（Ｎｅｗｅ　ｌ　ｌ））では、低 弾性駆動ベルトが開示される。テープバックと接触するベルトの面、すなわちロ ーラーと接触しない面は、ベルトとテープバックとの間の接触を改良するためエ ラストマー被膜で被覆される。

カートリッジコンポーネントの摩耗、摩擦効果および電圧立ちあげによる瞬間的 エラーを減らすことが望ましい。

発明の要旨 本発明は、テープバックおよび１つまたはそれ以上のローラーに巻き付く駆動ベ ルトを包含するベルト駆動テープカートリッジで用いる駆動ベルトに関する。

本発明による駆動ベルトには、ローラーの方に配向するベルトの表面に被膜があ る。被膜は、高分子バインダー中に分散する粒子を含有する。粒子にはカーボン ブランク粒子および酸化アルミニウム粒子を含有させることができる。被膜によ りローラーの摩耗を最小にし、カートリッジ内に散らばる粒子の数を減少させ、 テープの読み取りおよび書き込み中に起こる瞬間的エラーの回数を順次減少させ ることができる。本発明はまた、上述の被覆ベルトを有するベルト駆動テープカ ートリッジを含む。

本発明はまた、カートリッジ内にあるローラーの摩耗を減少させる方法も含む。

該方法は、上述のベルトを提供する工程、被覆されたベルト表面をローラーと接 触させるようにカートリッジ内にベルトを装着させる工程およびベルトを駆動さ ゼる工程を含むが、それらの手段により被膜がベルトによるローラ・−の摩耗を 最小にする。一つの具体例においては、カートリッジ内で放電および電圧立ちあ げを最小にするように、被膜は導電性であってもよい。

本発明はまた、カートリッジ内で電圧立ち上がりを消失させる方法も含む。該方 法は、ベルト面のうち片面に導電性被膜をもつ駆動ベルトを提供する工程、カー トリッジ内にベルトを装着する工程およびカートリッジ内の電圧立ち上がりを消 失させるようにベルトを駆動させる工程を含む。ベルト上の被膜は約１×１０３ Ω−ｃｍ未満の抵抗率をもつべきである。

本発明はまた、改良テープ張力を有するベルト駆動テープカートリッジも含む。

カートリッジは、２本のガイドローラーの間に配置されるベルト張力勾配装置を 含む。装置は金属ビンであってもよく、ベルトの被覆表面と接触するように方向 付けられるべきである。

図面の簡単な説明 本発明の新規な特徴および利点は、添付の図面を参照する後述の詳細な説明を考 慮に入れると当該分野の当業者に、より明白になるだろう。

図１は、本発明によるベルト駆動テープカートリッジの概略図である。

図２は、本発明による被覆駆動ベルトの断面図である。

図３は、本発明による被覆ベルトの駆動ローラー摩耗特性を示すグラフである。

図４は、本発明による被覆ベル）・を用いたカートリッジの磁気テープ単位通過 あたりの摩耗粒子が原因となるエラー数を示すグラフである。

図５は、本発明によるベルト張力勾配装置を装着したベルト駆動テープカートリ ッジの概略図である。

図６は、本発明によるベルト張力勾配装置を用いた低作動テープ速度での改良平 均テープ張力を示すグラフである。

図７は、本発明によるベルト張力勾配装置を用いた、より高い最小テープ張力を 示すグラフである。

図８は、本発明によるベルト張力勾配装置を用いた被覆ベルトの摩擦係数の時間 に対する一貫性を示すグラフである。

発明の詳細な説明 図１中、カートリッジ１０はテープデツキ２８の中に示される。カートリッジ１ ０には、１本の磁気記録テープ１６を巻き付ける一対のハブ１２および１４があ る。駆動ベルト１８は、ベルト駆動ローラー２０、一対のベルトガイドローラー ２２および２４、ならびにハブ１２および１４に巻き付くテープ１６の一部によ り形成されているテープバック１７に巻き付けられている。カートリッジ１０を 、図１で示すようにテープデツキ２８の作動位置に動かす場合、テープデツキ２ ８の駆動バック２６はベルト駆動ローラー２０と接触し、テープデツキ２８の磁 気記録ヘッド３０はテープ１６と接触する。ベルト駆動ローラー２０のベルト接 触部分３２には、テープ１６が駆動バック２６に触れることなく通過できるよう にくぼみが作られている。

作動中、テープデツキ２８の駆動バック２６は、駆動ベルト１８を順次駆動する ベルト駆動ローラー２０を回転させる。そして駆動ベルト１８は、ガイドローラ ー２２および２４ならびにハブ１２および１４の回転を引き起こし、磁気テープ １６を一方のハブから他方のハブに移す。

図２に示すように、駆動ベルト１８は基材４０および基材に提供される被膜４２ から成る。基材４０には、内側の主表面４４および外側の主表面４６がある。

内側の主表面４４は、ローラー２０．２２および２４の方に配向するベルト１８ の表面、つまりテープバック１７と接触しない表面と定義される。逆に、外側の 主表面４６は、テープバック１７と接触するベルト１８の表面と定義される。被 膜４２は、内側表面４４または外側表面４６のどちらか、もしくは両表面に提供 されてもよい。好ましくは、図２に示すように被膜４２はベルト１８の内側表面 ４４に提供される。

基材４０は、既知のいかなる駆動ベルト材料から形成され得る。好ましくは、米 国特許第３．６９２，２５５号（ホン・ベーレン）および第４，４６６．５６４ 号（スミス）で開示されたベルトを形成するのに使われるような薄く、連続的で 、柔軟性のある高分子材料から形成される。駆動ベルト１８は、厚さ約０．１３ 〜０．２５ｍｍ、外径的４．６ｃｍ、内径的３．２ｃｍのポリウレタンフィルム の輪から作られてもよい。標準１／４インチ（６，３ｍｍ）データカートリッジ に利用される場合、ポリウレタンフィルムは約４３ｃｍの長さに伸ばされる。

本発明の一つの見地においては、駆動ベルト１８が引き起こす駆動ローラー２０ ならびにガイドローラー２２および２４の摩耗を最小にするように、被膜４２を 設計する。これは、カートリッジ１０内に放出され散らばった粒子の数を最小に し、瞬間的エラーの数を減少させる。被覆面がローラーと接触するようにカート リッジ１０にベルトを装着し、テープハブ１２．１４の一方から他方にテープ１ ６が移るように駆動バック２６とともにベルトを駆動することによりローラー２ ０．２２および２４の摩耗を最小にするために、駆動ベルト１８を用いることが できる。それにより被膜４２は、ベルトによるローラーの摩耗を最小にする。

本発明の別の見地においては、好ましくは被膜は導電性をもたせる、つまり低抵 抗率をもつべきである。そうすると被膜が静電荷を逸散させることができ、さも なければ磁気テープが駆動ベルトにより一方のハブから他方のハブに移るにつれ 、ベルト／ローラー界面に静電電荷が累積する。磁気テープを読み取ったり書き 込んだりする場合瞬間的エラーの原因となり得る、カートリッジ内の電圧立ち上 がりおよび放電はこのようにして減少する。

従来技術の駆動ベルトは約４Ｘ１０”Ω・ｃｍの抵抗率をもつ。伸ばした駆動ベ ルトの基材４０上にある被膜４２の抵抗率は、好ましくはｌＸｌ０’Ω・Ｃｍ未 満、より好ましくはＩＸｌ、０’Ω・ｃｍ未満、さらに好ましくは約ｌＸｌ０’ Ω・ｃｍ未満、最も好ましくは約４Ｘ１０”Ω・ｃｍ未満である。被膜の抵抗率 を次の式を参照して決定してよい： Ｒは抵抗（Ω）であり、ρは抵抗率Ω・Ｃｍであり、ｌは被膜の長さｃｍであり 、およびＡは被膜断面積ａｍ”である。抵抗率ρについて解くと上の式はρ＝Ｒ − ！ となる。

例えば、基材４０上の被膜４２が厚さ２．５μｍであり、基材（および従って被 膜）が幅０．４ｃｍであれば、基材上の被膜の断面積はｌＸｌ０−’ａｍ”であ る。１ｃｍの長さ　にわたって抵抗Ｒを測定するなら、式は従って、ｌＸｌ０− ’ｃｍ”の断面積Ａ、１ｃｍの長さｌにわたって測定された１０８Ωの抵抗Ｒを 有する被膜の抵抗率ρは１０’Ω・ｃｍとなる。

駆動ローラー２ｏならびにガイドローラー２２および２４の方に配向する面の代 わりにテープバック１７と接触する駆動ベルト１８の面に被膜を被覆する場合で さえ、本発明による導電性被膜を有する駆動ベルトは電荷を消失させ、それによ り放電および電圧立ち上がりによる瞬間的エラーを減少させることが見いだされ た。しかし、本発明による駆動ベルトをこの方法で用いる場合、ベルトの被膜面 がローラーに配向する場合のみ効果のある被膜改良摩耗特性に由来する利益を受 けることはないだろう。

カートリッジにベルトを装着し、テープ１６をテープハブ１２．１４の一方から 他方に移すのに駆動パック２６でベルトを駆動することにより、駆動ベルト１８ をカートリッジ１０内の電圧立ち上がりを消失させるのに用いることができ、そ れによりカートリッジ内の電圧立ち上がりを消失させる。

テープパック１７を形成する磁気テープ１６の張力を、駆動ベルト張力勾配装置 ３６を用いることにより改良することができる。図５に示すように、ベルト張力 勾配装置３６はガイドローラー２２および２４０間に提供される。ベルト張力勾 配装置３６は被膜４２を有するベルト１８の面と接触するべきである。装置３６ は、ベルトと接触しさえすればガイドローラー２２および２４との間のどこにで も配置することができる。例えば、２つのガイドローラーのちょうど真ん中また はどちらか一方の近隣に置くことができる。装置３６を駆動ベルト１８の進路の さらに遠くに動かすことにより、装置３６により与えられる張力勾配を増やすこ とができる。それにより、装置付近のベルトの全巻き角（ｗｒａｐ　ａｎｇｌｅ ）を増加させる。装置３６をガイドローラー２２または２４のどちらかに近付け ることにより、張力勾配を増やすこともできる。装置３６は好ましくはステンレ ス鋼等の金属でできたピンである。ピンの直径は好ましくは約２．４ｍｍである 。カートリッジの基盤プレートに穴を空け、その穴にピンを差し込むことにより 、ピンをカートリッジに装着することができる。別の具体例として、装置３６は 、ベルト１８の被覆表面と接触しさえすればガイドローラー２２および２４との 間のどこにでも置かれる第２の金属ピンを含むことができる。

装置！２３６はテープ移動速度範囲にわたって、より均一な平均テープ張力およ びより高い最小テープ張力を提供する。このことは、許容範囲内の最大駆動力規 格内で作動しながら、ベルト駆動テープカートリッジは最小テープ張力規格を満 たさなければならないため望ましい。テープがハブからノ１ブヘ移動するとき、 テープ張力はあるレベルより低く落ちてはいけない。さもなくば、読み取り／書 き込みヘッドとテープとの間の接触は、データ移送に成功するには不十分となる 。

装置３６を用いるとベルト１８の総摩擦抵抗がふえるため、ガイドローラー２２ および２４の内側表面と表面が回りを回転するピンとの間に提供する潤滑剤は、 典型的に用いられる潤滑剤より粘性を小さくするべきである。そうすることによ り、テープ張力勾配装置が単に総抵抗を増やすというよりも、ベルト１８に加わ る摩擦抵抗の性質を変えることを確実にする。

被膜４２は好ましくは高分子バインダー中で分散する有機および無機粒子からな る。本発明による高分子バインダーは、データカートリッジ駆動ベルトの経験す る高速および突然の始動、停止に耐えられる程、柔軟で耐久性をもつべきである 。高分子バインダーとして用いるのに有用な材料は、磁気記録テープの磁化また は裏面被膜のバインダーを形成するのに有用であると知られているどのような高 分子材料をも含む。

好ましくは、本発明の高分子バインダーはヒドロキシ官能ポリウレタンおよびイ ソシアネート官能架橋剤（活性化剤）を含有する原料から得られる。好ましいポ リウレタンポリマーはポリウレタンブロックポリマーである。４．４′　−ジフ ェニルメタンジイソシアネートから誘導される、特に好ましいポリウレタンブロ ックポリマーはＢ、Ｆ、　グツドリッチ（Ｇｏｏｄｒ　１ｃｈ）株式会社からニ スタン（Ｅｓｔａｎｅ）５７０５−ＦＩＰとして商業的に入手できる。

高分子バインダー材料は随意にヒドロキシ官能ポリウレタンおよび活性化剤と共 に、混合し、架橋できるハードコンポーネント樹脂をさらに含有できる。ハード コンポーネント樹脂の例として、ビスフェノールＡおよびエビクロロヒドリンの 高分子量共重合体がある。特に好ましいハードコンポーネント樹脂はフェノキ本 発明による被膜は有機および無機両方の粒子を含有する。ここで用いられる場合 、カーボンブラック粒子は有機粒子と考える。有機粒子は好ましくは、約１〜５ ００ｎｍ範囲内の直径、より好ましくは約３０〜５０ｎｍ範囲内の直径、最も好 ましくは約４２ｎｍ±２．５ｎｍの直径を有するカーボンブラック粒子である。

４２ｎｍ±２．５ｎｍの直径を有する粒子はテキサスのシープ・バイニー（Ｃｅ ｄａｒ　Ｂａｙｏｕ）にあるケブロン株式会社（Ｃｈｅｖｒｏｎ、Ｉｎｃ、）か ら入手でき、ｒ１００％圧縮アセチレンカーボンブラック顔料」と呼ばれる。

特定のＢＥＴ比表面積は本発明を実施するのに重要でないかもしれないと信じら れているが、ＢＥＴ比表面積約８０ｍ！／ｇのカーボンブラック粒子は特に有用 であることが見いだされた。カーボンブラックは乾燥被膜に２０〜５０重量％、 より好ましくは約３０〜４０重量％、最も好ましくは約３４重量％含有されるよ うな量で用いられる。

無機粒子は酸化アルミニウム（Ａ　ｒ　ｔｏｓ）であり得る。酸化アルミニウム 粒子の直径は、好ましくは約ＩＱｎｍ〜５０μｍ、より好ましくは約０．　１μ ｍ〜１０μｍの範囲内である。最も好ましくは、粒子は中央値粒子直径約０．５ μｍであるべきであり、そのうち９３〜９９％の粒子の直径は０．２μｍを越え 、５２〜６５％は０．５μｍを越え、９〜１５％は１μｍを越え、１％未満は１ ０μｍを越える。酸化アルミニウム粒子は乾燥被膜に１〜１０重量％、より好ま しくは２〜５重量％、最も好ましくは約３重量％含有されるような量で用いられ る。

イソシアネート架橋剤は、１分子あたり少なくとも２つのイソシアネート基を有 する平均官能性の多官能性イソシアネートであり得る。イソシアネート架橋剤と して本発明を実施するのに有用な特定の多官能性イソシアネートの例として、マ イルズ株式会社（Ｍｉｌｅｓ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）、以前はモベイ・ケミ カル株式会社（Ｍｏｂａｙ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）より モンダー（Ｍｏｎｄｕｒ）ＣＢ−６０１として商業的に入手できるトルエンジイ ソシアネートアルコール付加体がある。最終的に乾燥したベルト上の被膜の摩擦 係数を減少するように促進するためにイソシアネート架橋剤を用いることができ ることが見いだされ、イソシアネート架橋剤はローラーの摩耗を減少させること ができる。

好ましくはポリマーからの水酸基の総数に対するイソシアネート架橋剤からのＮ ＧＯ基のモル比が０．　２〜３．０、より好ましくは０．４〜１．５、最も好ま しくは約０．６となるような量でイソシアネート架橋剤を用いる。架橋剤をいく らか用いる場合、駆動ベルトを下記のように切る一枚の高分子材料に分散物を被 覆する少し前に、架橋剤をその分散物に混合する。

インシアネート架橋剤に加えて、本発明による分散物はまた当該分野で知られる 実施に従って、潤滑剤、研磨剤、熱安定剤、酸化防止剤、分散剤、湿潤剤、帯電 防止剤、殺真菌剤、殺菌剤、界面活性剤、被膜補助剤、非磁性顔料等の１または それ以上の従来の添加剤を含有してもよい。

被膜４２はまた、高分子バインダー中での有機および無機粒子の分散を促進する 分散剤を含有してもよい。既知の分散剤のいかなるもの、またはその分散剤の混 合物は本発明で用いるのに適している。適した分散剤の例として、大豆生成物、 リン酸塩およびアニオン、カチオンまたは非イオン性界面活性剤がある。

好ましい分散剤の部類として、次式で示すリン酸化ポリオキシアルキルポリオ上 式中、ｍは１〜５の整数である。リン酸化ポリオキシアルキルポリオールは、米 国特許第４，８８９，８９５号（チェルネガ（Ｃｈｅｒｎｅｇａ））で開示され ている。

池の好ましい分散剤として、ライトコ・ケミカル（Ｗｉｔｃｏ　Ｃｈｅｍｉｃａ ｌ）、オーガニック・ディビジョン（Ｏｒｇａｎｉｃｓ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ）、 ニューヨーク、Ｎ、Ｙから入手できるエムコール（Ｅｍｃｏｌ）塩化物、エムコ ールリン酸塩およびエムコール酢酸塩等のエムコール分散剤がある。エムコール 化合物は、次式で示すポリプロポキシ化第四級アンモニウム塩基カチオン界面活 性剤である： Ｘ 上式で、Ｘはリン酸塩、酢酸塩または塩化物であってもよい。

本発明による駆動ベルトを調製するために、被膜４２の成分は適した溶媒中で混 合され、その後粉砕し均一な分散液を形成する。適した溶媒は、アセトン、メチ ルエチルケトン（ｒＭＥＫＪ　）、メチルイソブチルケトンまたはシクロヘキサ ノン等のケトン類、メタノール、エタノール、プロパツールまたはブタノール等 のアルコール類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、ジ酢酸グ リコール等のエステル順、モノエチルエーテル等、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ ）、エチレングリコールジメチルエーテルまたはエチレングリコールモノエチル エーテル等のグリコールエーテル類、ジオキサン等、ベンゼン、トルエンまたは キシレン等の芳香族炭化水素類およびそれらの混合物から成ってもよい。通常、 溶媒は分散液が１０〜４０重量％の溶媒を含有するような量で用いられる。

イソシアネート架橋剤を分散液に添加する場合、架橋反応を促進するように分散 液に適した触媒量で、触媒を添加することもできる。触媒は、水酸基部分とＮ０ ０部分の反応を触媒すると当該分野で知られているものならどんな触媒でもよい 。

被膜溶液をポリウレクンンート（駆動ベルトに順次伸ばされるリングを提供する ために最後は型押しされる）等の基材に被覆することができる。例えば押出貼合 法により、基材を厚さ１５２μｍのポリプロピレンフィルムのような剥離ライナ ー（ｒｅｌｅａｓｅ　ｌ　１ｎｅｒ）と貼り合わすべきである。剥離ライナーは 、押し出しおよび被覆処理中の歪みを防ぐｔこめに十分な強度をもつべきである 。被覆処理中の歪みを防ぐｌ；めにまた、基材と剥離ライナーとの間で十分な接 着性をもつべきである。

基材の表面に艶消し仕上げを施し、基材を所望の厚さに圧延するため、基材およ びライナーをニップロールおよびカレンダーロールスタックで移送することがで きる。カートリッジのばらつきのない性能のため、均一なベルトの厚さを保持す ることが非常に望ましい。不均一な厚さのベルトは、結果的にベルトが壊れたり 、性能上の幾つかの他の欠陥となる可能性をもったむらのある延伸の原因となる 。

一般に知られる幾つかの塗布技術、例えばリバースロール塗布、グラビア塗布お よびしごき塗布等どんな方法ででも、被覆溶液を塗布してもよい。塗布する被膜 液の厚さは、基材上で被膜液を乾燥させた後、約１〜１０μｍ厚となるようにす るべきである。好ましくは、乾燥した被膜は２．５μｍ厚であり、基材によくく っついていることである。

２段階乾燥処理を行い、被覆溶液を基材上で乾燥させることができる。最初の乾 燥段階は約４０〜７０℃の温度範囲内で３０秒〜１０分間の被覆溶液乾燥を伴う 。約５４℃の温度で約１分間乾燥させることが好ましい。

第二乾燥段階は、より長い停止時間およびより寓い温度設定を伴う。停止時間お よび温度は、被覆溶液中の残留溶媒を蒸発させるのに十分であるべきである。

停止時間は１〜数時間に及ぶことができ、温度は約７０〜１１５℃に達すること ができる。約１０４℃の温度で約４時間の停止が望ましい。この乾燥段階中、基 材のねじれを最小にするために、適度の張力を与えるべきである。この張力は、 剥離ライナーを用いることにより、達成されるかもしれない。そして、被覆され た基材を、一連のリングを形成するように型押しする。

その後、被覆リングを「熱延伸処理法」によりベルトに延伸するが、処理中リン グが延伸される間、リングは加熱され、延伸処理中のベルト張力は一定のままで ある。延伸処理中、ベルトの全長は一樺に加熱されるように、赤外線加熱源のそ ばを通りすぎて何度も回転する。熱延伸処理法のおかげで、カートリッジの寿命 中ずっとかなり安定な張力範囲を維持するベルトが造り出される。

熱延伸処理法はまた、この方法により延伸される本発明による被覆ベルトは、熱 を用いず延伸された場合より低い抵抗率をもっという点で有利である。熱延伸被 覆べ゛ルトは約２５〜２８０Ω・ｃｍの範囲で抵抗率をもち得るが、一方で「冷 」延伸ベルトは約４．６００〜４６．０００Ω・ｃｍの抵抗率をもつ。

以下の実施例に関して本発明をさらに述べるが、それらの実施例は本発明を何ら 制限するものでない。

実施例１ 滑らかな分散液を得るまで、以下の材料を粉砕した：重量部 カーボンブラック（平均粒径４０ｎｍ）　６Ａ１ｘＯｓ（粒径中央値０．　５μ ｍ）　０．　５フエノキシＰＫＨＨ（２５％溶液）１４ニスタン（Ｅｓ　ｔａｎ ｅ）５７０５　（１５％溶液）３５リン酸化ポリオキシアルキルポリオ一ル分散 物　０．２酢酸エムコール（Ｅｍｃｏ＋）　０．２トルエン　１．２ メチルエチルケトン　０．８ テトラヒドロフラン　４２ 基材に分散液を被覆する少し前、モンダー（Ｍｏｎｄｕｒ）ＣＢ−６０１（３重 量部）を活性剤として添加した。そして、分散液を厚さ０．１３〜０．２５ｍｍ のポリウレタン基材に被覆したが、その基材には上述した剥離ライナーが提供さ れていた。その後、その被覆基材を５４℃で約８０秒間の第一の乾燥段階および １０４℃で４時間の第二乾燥段階にさらした。残った乾燥被膜の厚さは約２゜５ μｍであり、カーボンブラック約３４重量％および酸化アルミニウム約３重量％ を含有していた。

そして、被覆基材からリングを型押しして、駆動ベルトに熱延伸した。熱延伸処 理中、被覆ベルトは約２．５秒間赤外線源のそばを数度回転した。赤外線源は最 大出力ｉ、ｏｏｏワットのライン加熱器であった。ライン加熱器には、加熱器か ら１０．２ｃｍ離れたところに位置するラインターゲットに赤外線の焦点を合わ せる楕円形反射材がついていた。このような加熱器の中には、リサーチ株式会社 より入手できる赤外線加熱器５１９３−２がある。そして、ベルトを加熱器より １０．２ｃｍ離れたところに一列に並べた。２．５秒処理の始めは加熱器を約３ ５０ワツトに合わし、処理が終わるまでに４５０ワツトまで徐々に上げた。熱延 伸被覆ベルトの抵抗率を測定したところ、約２５〜２８０Ω・ｃｍの範囲内であ った。

そして、カートリッジ内での電圧立ち上がりを最小にする性能を評価するために 、被覆ベルトをテストした。本発明による被覆ベルトを駆動ローラーおよびガイ ドローラーに取り付けた。最初モーターは駆動ローラーを回転させ、次にモータ ーは、カートリッジ内でテープバックが作り出した駆動力を模造しようとベルト の駆動力を作り出すために、ガイドローラーを回転させた。ベルトが回転する間 、その電圧立ちがりを測定するためにモンロエ（Ｍｏｎｒｏｅ）静電電圧計を用 いた。

米国特許第４，４６６．５６４号（スミス）で開示された型押しベルトのような 被覆なしく先行技術）のベルトについて、同様の実験を行った。被覆していない ベルトを測定した電圧は約５．０００〜２０，０００ボルトであった。被覆した ベルトを測定した電圧は約２００〜４００ポルトにすぎなかった。このように、 被覆は電圧立ち上がりを２５分の１に減少させた。

次に、被覆ベルトの摩耗を少なくする性質と先行技術ベルトの性質を比較するた め、被覆ベルトをテストした。あるカートリッジでは、図２に示すように本発明 による被膜４２を基材４０の内側表面４４に提供し、被膜がローラー２０．２２ および２４と接触するように、駆動ベルトを装着した。第２のカートリッジでは 、被膜を基材４０の外側表面４６に提供し、被膜がローラー２０．２２および２ ４に代わってテープバック１７と接触するように、駆動ベルトを装着した。前述 したように、被膜４２を基材４０の外側表面４４に提供する場合、基材上の被膜 は電圧立ちあげおよび放電を少なくするように作用する。しかし、第２のカート リッジ内のベルトは、被覆面がローラーと接触しないため、ローラーの摩耗を減 らさない。それぞれベルトの逆の面に被膜を有する駆動ベルトをもつ２つのカー トリッジを比較することにより、本発明による被膜ベルトの摩耗減少性を単離、 測定することは可能である。

本発明による被膜ベルトの摩耗減少特性を、２つのカートリッジの磁気テープを 数千回、始めから終わりまで走行させることにより、評価した。テープの通過数 の関数として、駆動ローラーの平均累積摩耗を示すグラフ５０を図３に示す。

折れ線５４は、駆動ベルトの被覆面がローラーと接触するカートリッジの結果で ある。折れ線５２は、駆動ベルトの被覆面がテープバックと接触するカートリッ ジの結果である。

グラフ５０が示すように、１，０００回通過後０第２のカートリッジの駆動ロー ラーの表面は約５μｍ摩耗されていた（それにより、ローラーの直径は２倍の１ ０μｍ減少した）。折れ線５２を見よ。対照的に、ベルトの被覆面がローラーと 接触する最初のカートリッジの駆動ローラーの表面は１μｍ未満が摩耗した。

折れ線５４を見よ。１５．０００回通過後０第、第２のカートリッジの駆動ロー ラーは約８μｍＧ粍し、一方で最初のカートリッジの駆動ローラーは約２μｍだ け摩耗した。従って、被膜は駆動ローラーの摩耗を４分の１に減少させた。

その後、磁気テープが始めから終わりまで走行した回数の関数として単位通過あ たりのテープのエラー数を決定するために、別の２つのカートリッジをテストし た。上で説明したように、２種類の被覆駆動ベルトは、電圧立ち上がりおよび静 電放電による瞬間的エラーの数を減少させる導電特性をもつため、これらのエラ ーはローラーを摩耗する粒子数の関数であるべきである。

カートリッジ内に散らばる粒子が原因となる単位通過あたりの平均エラー数をテ ープの通過回数の関数として示すグラフ６０を図４に示す。折れ＃Ｉ６２は、ベ ルト１８の被覆面がローラー２０．２２および２４に代わってテープバック１７ と接触するように、基材４０の外側表面４６上に被膜４２をもつ駆動ベルト１８ を有する第２のカートリッジである。折れ線６４は第１のカートリッジであり、 ベルトの被覆面はローラーと接触する。両方のベルトの単位通過あたりの誤り数 は初めの１０．０００回通過させたとき、はとんど同じである。しかし、初めの １０．０００回通過させた後、第２のカートリッジ（折れ線６２）の場合、単位 通過あたりの瞬間的エラー数はめざましく増加し、一方で第１のカートリッジ（ 折れ線６４）の場合は相対的に一定のままである。１５．０００回通過させた後 は、第１のカートリッジの単位通過あたり約５０エラーのみと比較して、第２の カートリッジには単位通過あたり約８００のエラーがあった。このように、被膜 はカートリッジ内に散らばる粒子が原因となる誤り数を１６分の１に減少させた 。２つのカートリッジを視覚的に検分して、意義深いことに第１のカートリッジ よりも第２のカートリッジ内の方が、より多くの散乱摩耗粒子が存在することが 確認された。

実施例２ 実施例１で述べた被膜駆動ベルトと同様のベルトを、ベルトの被膜表面が張力勾 配装置と接触するように、その装置を有する３Ｍ　ＤＣ６５２５５，２５インチ （１３，３ｃｍ）型ファクター・データ・カートリッジに装着した。ベルト張力 勾配装置は直径２．４ｍｍのステンレス鋼ビンであった。その鋼ピンおよび１つ のガイドローラーの間隔は、２つのガイドローラーの中心を通る直線に平行な方 向で５５．９ｍｍであり、２つのがイドローラーの中心を通る直線に垂直な方向 で７．６ｍｍであった。ガイドローラーの半径は７．９ｍｍであった。

第１のベルトと全く同じ２つめの被覆ベルトを、第２のカートリッジにはベルト 張力勾配装置がないことを除いて、第１のカートリッジと全く同様の第２のカー トリッジに装着した。第１のカートリッジのがイドローラーには、第２のカート リッジのガイドローラーに用いられる潤滑剤より粘性の小さな潤滑剤がベルトの 内側表面と回転するピンとの間に提供されている点で、第２のカートリッジはま た第１のカートリッジと異なっていた。これは、ベルト張力勾配装着は総抵抗を 単に増やすというより、むしろベルトにかかる摩擦抵抗の性質を変えるというこ とを確信するために必要であった。

テープ移動速度の関数として平均テープ張力のグラフ７０を図６に示す。線７４ は第１のカートリッジ（ピンをもつ）内にある被覆ベルトの平均テープ張力であ り、線７２は第２のカートリッジ（ピンをもたない）内にある被覆ベルトの平均 テープ張力である。

グラフ７０は、被覆ベルトおよびピンを用いると、低テープ移動速度においてよ り高い平均テープ張力が与えられることを示す。グラフ７０はまた、被覆ベルト およびピンを用いると、６３〜７６２ｃｍ／秒のテープ移動速度範囲でより一定 の平均テープ張力が与えられることをも示す。

実施例３ 実施例１で述べた被覆駆動ベルトと同様のベルトを、ベルトの被覆面が駆動ロー ラーおよびガイドローラーと接触するように３Ｍ　ＤＣ２３８０３，５インチ（ ８，９ｃｍ）型ファクター・データ・カートリッジに装着した。テストをそのカ ートリッジで行ったが、その内容は以下で述べる。そのカートリッジを、図５に 示すようにベルト張力勾配装置を含有するように改変した。カートリッジをまた 、実施例２で述べたようにガイドローラーに粘性の小さな潤滑剤を用いることに より改変した。

ベルト張力勾配装置は、直径２．４ｍｍのステンレス鋼ピンであった。その鋼ビ ンおよびガイドローラーの中心と中心の間隔は、２つのガイドローラーの中心を 通る直線の平行方向で５．１ｍｍであり、２つのがイドローラーの中心を通る直 線の垂直方向で５．１ｍｍであった。ガイドローラーの半径はそれぞれ５．５ｍ ｍであった。

テープ移動速度の関数として、前進方向の最小テープ張力のグラフ８０を図７に 示す。線８２は原カートリッジの最小テープ張力であり、線８４はベルト張力勾 配装置を有する改変カートリッジの最小テープ張力である。グラフ８０は、被覆 ベルトおよびピンはテープ移動速度範囲５１〜３０５ｃｍ／秒でばらつきがな（ より高い最小テープ張力レベルを提供することを示す。

実施例４ 実施例１で記述した被覆駆動ベルトとピンの接触面に、ライオン（Ｌｉｏｎ）モ デル３２０７−７型力変換器を内蔵する摩擦試験機を設置した。そのベルトを、 ３Ｍ　ＤＣ６０００系データカートリッジに装着される標準ベルト長まで延伸し た。これは、１９．３７ｃｍ離れた直径１．５９ｃｍガイドローラーおよび直径 １．７４ｃｍ駆動ローラーの周りをぐるっと回ってベルトを延伸することにより 為された。用いたピンはステンレス鋼製であり、直径は２．４ｍｍであった。ピ ンを押し込む深さは２つのローラーの真ん中で０．５１ｍｍにした。ベルトを連 続して試験機上で１５時間走行させた。ベルトの非被覆面がピンと面するように 内側と外側を入れ換えたが第１のベルトと同様の第２のベルトもまた、連続して 試験機上を１５時間走行させた。

時間の関数として摩擦係数のグラフ９０を図８に示す。線９４は、ピンと接触す る被覆面をもつ被覆ベルトの摩擦係数である。線９２は、非被覆面がピンと接触 するように内側と外側を入れ換えた被覆ベルトの摩擦係数である。図８から読み 取ることができるように、ピンに面する被覆面を有するベルトの摩擦係数は試験 時間中ずっと相対的に一定のままであった。対照的に、ピンに面する非被覆面を 有するベルトの摩擦係数は最初の数時間は安定的に上昇したが、その後残りの時 間は散漫にゆらいだ。

内側と外側を入れ換えて装着した被覆ベルトはピンにより傷つけられ、それによ り試験型枠上と同様にビン上にたくさんのベルト屑ができていた。対照的に、適 切に装着された被覆ベルトは、ピンにはほとんどベルト屑を残さず、試験型枠上 には全（屑は残っていなかった。

好ましい具体化に関して本発明を述べてきたが、当該分野の当業者は、本発明の 精神および目的から外れずに形式および詳細について変わってもよいことを認識 するだろう。

通過数　（Ｘ１００Ｏ） ノ０〕過ｕ（ｘ［）Ｏｏ） 国際ｖａ沓報告 フロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＥ、ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、　ＰＴ、　Ｓ Ｅ）、　ＡＵ、　ＣＡ、ＪＰ、　ＫＲ，Ｎ○

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. １．テープバック（１７）、少なくとも１つのローラーならびにそのテープパッ クおよび該少なくとも１つのローラーの回りに巻かれる駆動ベルトを含有するベ ルト駆動テープカートリッジ（１０）に用いる駆動ベルト（１８）であって、内 側主表面（４４）および外側主表面（４６）を有する基材（４０）；該内側表面 は該少なくとも１つのローラーに向くよう設置され、該外側表面はテープバック に向くよう設置されている；および該ベルトと該少なくとも１つのローラーとの 間の接触による該少なくとも１つのローラー上の摩耗を最小にするために該基材 の内側表面に提供される被膜（４２）；該被腹は高分子バインダー中に分散する 粒子を含有している；からなることを特徴とする駆動ベルト。
2. ２．粒子は平均粒径が約３０〜５０ｎｍ範囲内のカーボンブラック粒子を含有し 、さらに直径中央値が約０．１〜１０μｍ範囲内の酸化アルミニウム粒子を含有 する請求項１記載の駆動ベルト。
3. ３．基材上の被膜は約１×１０４Ω・ｃｍの抵抗率を有する請求項１記載の駆動 ベルト。
4. ４．少なくとも１つのローラー、一対のテープハブ（１２、１４）の回りに巻か れる磁気テープ（１６）から成るテープパック（１２）ならびにそのテープパッ クおよび該少なくとも１つのローラーに巻く駆動ベルト（１８）を含有するベル ト駆動テープカートリッジ（１０）内で電圧立ちあげを消失させる方法であって 、駆動ベルトを提供する手段；その駆動ベルトは、内側主表面（４４）および外 側主表面（４６）を有する基材（４０）該内側表面は該少なくとも１つのローラ ーに向くよう設置され、外側表面はテープパックに向くよう設置されている；お よび該基材の主表面の１つに提供される導電性被膜（４２）；該基材の被膜は約 １×１０９Ω・ｃｍ未満の抵抗率を有している；からなっている； 該ベルトの内側表面は該少なくとも１つのローラーと接触するようカートリッジ にベルトを装着する手段；および該ベルトを駆動させる手段；駆動させることに より該被膜はカートリッジ内で電圧立ちあげを消失させている； を包含する方法。
5. ５．粒子はさらに直径中央値が約０．１〜１０μｍ範囲内の酸化アルミニウム粒 子を含有する請求項４記載の方法。
6. ６．基材上の被膜は約１０，０００Ω・ｃｍ未満の抵抗率を有する請求項４記載 の方法。
7. ７．被膜は基材の内側主表面に提供され、被膜はベルトと前記少なくとも１つの ローラーとの間の接触が原因となる該少なくとも１つのローラーの摩耗を最小に する請求項４記載の方法。
8. ８．ある長さのテープを巻く一対のハブ（１２、１４）からなるテープバック（ １７）；および 駆動ローラー（２０）、一対のガイドローラー（２２、２４）およびそのテープ パックの回りに巻かれる駆動ベルトであって、その駆動ベルトは内側主表面（４ ４）および外側主表面（４６）を有し、該内側表面はローラーに向いて設置され 、該外側表面はテープバックに向いて設置され、被膜（４２）はそのベルトとロ ーラーとの間の接触によるローラーの摩耗を最小になるように該基材の内側表面 に提供され、かつ該被膜は高分子中に分散する粒子を含有する駆動ベルト（１８ ）； を包含するベルト駆動テープカートリッジ（１０）。
9. ９．駆動ベルトの被膜は約１×１０４Ω・ｃｍ未満の抵抗率を有する請求項８記 載のカートリッジ。
10. １０．さらにカートリッジに固定されるベルト張力勾配装置（３６）からなり、 該装置が２つのガイドローラーの間に提供され、ベルトの内側表面と接触し、金 属ピンを含有する請求項８記載のカートリッジ。
11. １１．ベルト駆動テープカートリッジ（１０）中のローラーの摩耗を最小にする 方法であって、そのカートリッジは一対のガイドローラー（２２、２４）、駆動 ローラー（２０）、一対のテープハブ（１２、１４）の回りに巻かれる磁気テー プ（１６）から成るテープパック（１７）、ならびに該テープハブおよび該ロー ラーの回りに巻かれる駆動ベルト（１８）を含有しており、駆動ベルトを提供す る手段；該駆動ベルトは内側主表面（４４）および外側主表面（４６）を有する 基材（４０）該内側表面はローラーに向いて設置され、該外側表面はテープバッ クに向いて設置されている；および ベルトとローラーとの間の接触による該ローラーの摩耗を最小にするために基材 の内側表面に提供される被膜（４２）；からなっている； 該ベルトの該内側表面がローラーと接触するように該カートリッジに該ベルトを 装着する手段；および 該ベルトを駆動させる手段；それにより該被膜は該ローラーの摩耗を最小にして いる； を包含する方法。
12. １２．ある長さのテープ（１６）が巻かれている一対のハブ（１２、１４）から なるテープバック（１７）； 駆動ローラー（２０）、一対のガイドローラー（２２、２４）およびそのテープ パックの回りに巻かれる駆動ベルト（１８）であって、その駆動ベルトは内側主 表面（４４）および外側主表面（４６）を有し、該内側表面はローラーに向いて 設置され、該外側表面はテープバックに向いて設置され、被膜（４２）はベルト とローラーとの間の接触によるローラーの摩耗を最小にするために基材の該内側 表面に提供される駆動ベルト；およびカートリッジに固定されるベルト張力勾配 装置（３６）；該装置はガイドローラーの間に提供され、該ベルトの内側表面と 接触し、それによってテープ張力は改良されている； を包含するベルト駆動テープカートリッジ（１０）。
13. １３．基材上の被膜は約１×１０６Ω・ｃｍ未満の抵抗率を有する請求項１２記 載のカートリッジ。
14. １４．ベルト張力勾配装置は金属ピンである請求項１２記載のカートリッジ。