JPS60219662A - 磁気記録再生装置 - 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】 （技術分野〕 本発明はビデオテープレコーダ（以下ＶＴＲと略称する
）等に用いられる磁気記録再生装置に関する。

〔従来技術〕

近年、磁気記録再生＠置に関する技術の進歩は著しく、
特にＶＴＲ技術の発展は目覚ましい。このような情勢の
中にあって現在ＶＴＲの方式は、ＶＨ８方式、β方式、
Ｖ−２０００方式あるいはＣＶＣｊｊ式等互換性を有し
ていない種々の方式のものが併存したまま普及している
。このため、ユ−ザー側で混乱を招くといった不都合な
問題が生じている。上述したような背景の中で、次世代
の機種として開発がすすめられているいわゆる８ＭＶＴ
Ｒに関しては、メーカー各孔間で完全な規格統一がはか
られた。この８　ｉｎ　Ｖ　Ｔ　Ｒに適用される磁気テ
ープは、メタルテープまたは蒸着テープである。これら
のうちメタルテープを適用する場合は磁気テープ（以下
単にテープという）走行系を従来の各種方式のＶＴＲに
おいて採用されてきた構成と同様に構成すると、メタル
テープによりテープ走行系各部の摩耗が著しくなる。

また一方、膜厚が薄く機械的強度が比較的低い蒸着テー
プを適用する場合は、他の種々の問題が生ずる。すなわ
ち従来同様に、たとえばステンレス鋼製の固定ポストや
アルミニウム合金製の回転ドラムを用い、直径φ−４０
ｍの回転ドラムに対するテープ巻付は角を２１０°に設
定してテープ走行系を構成すると、テープが固定ポスト
や回転ドラムの周面に粘り付いたり、テープと固定ポス
トや回転ドラム周面との摩擦係数が増大して、テープ走
行速度にムラが生じ、その結果再生画像が劣化するとい
った問題が起こる。このような問題は湿度の高い雰囲気
で装置を使用した場合には特に顕著なものとなる。多湿
雰囲気中におけるこの種の問題は、ＶＴＲ一般の問題と
して特開昭５８−９８８６８号公報にも開示されており
、一応の解決策も示されている。これはテープ走行系の
部材の表面に＾級脂肪酸としてたとえばステアリン酸、
高級脂肪ｌ！塩としてたとえばステアリン酸亜鉛、高級
脂肪酸アミドとしてたとえばステアリン酸アミド、反応
性有機アミドとしてたとえばシランカップリング剤、反
応性有機チタンとしてたとえば有機チタン酸エステルな
どの物質を溶剤中に溶かし、濃度１重量％程度に調整し
た処理液中に上記部材を浸漬したのち、高速熱風で乾燥
させることにより上記部材の表面に上記物質からなる薄
膜層を形成し、上記部材が撥水性を有するようにするも
のである。しかしながら、上述の開示された方法による
薄膜層は到底長時間のテープ走行に５よる摩耗に耐え得
るものではなく実用性がない。

また蒸着テープにおいては、磁性粉にバインダーを組み
合わせバインダーから１ＩｉｌＩ清剤が出る仕組みとな
っている塗布型テープとは異なり、テープ表面に潤滑剤
がコートしであるだけなので、この潤滑剤がテープ走行
による摩耗により取れ易い。したがってテープとドラム
やポストとの接触状態が悪くなり、テープとドラム等と
は互いに傷付けやすく、この傷によりテープ記録あるい
はテープ走行に悪影響を及ぼすといった難点があった。

〔目的〕

本発明の目的は、蒸着テープのように走行性の点で難が
ある磁気テープを適用した場合においても、テープ走行
系における摩擦係数が小さく、テープ走行速度にムラが
生じたり、テープが走行系の部材に粘り付いたりするこ
とがなく、かつテープの損傷が少なく、また多湿雰囲気
中においても上述のような良好なテープ走行特性が得ら
れ、さらにメタルテープのようにテープ走行系を摩耗さ
せる作用の大きい磁気テープを適用した場合でも、テー
プ走行系の損傷が抑制され得る磁気記録再生装置を提供
することにある。

（概要〕 本発明は上記目的を達成するために次の如く構成したこ
とを特徴としている。すなわち、磁気テープ走行系を構
成する各部材のうち、たとえば回転ドラム、パックテン
ションポストまたは固定ポストのような所定部材の少な
くとも磁気テープ摺接面を、前記所定部材における当該
母材に対し窒化物、炭化物、炭窒化物、酸化物あるいは
酸窒化物等よりなる薄層をレーザビーム蒸着法によりち
密な表面組織となる如くコートして形成するようにした
ことを特徴としている。

〔実施例〕

第１図は本発明の実施例におけるテープ走行系を示す系
統図である。第１図において、テープ１０はカセット１
１内の供給リール１２より出て、以下の経路をとる。

カセット内ボスト１３→カセット内ボスト１４→テンシ
ョンボスト１５→回転ローラ１６→傾斜ボスト１７→回
転ローラ１８→テープリーダ１９→全巾消去ヘッド２０
→テープガイド２１→ドラム２２→傾斜ポスト２３→オ
ーディオ消去ヘッド２４→オーディオコントロールヘッ
ド２５→ボスト２６→キャプスタン２７およびピンチロ
ー５２８→カセツト内ボスト２９→カセツト内ポスト３
０゜ テープ１０は以上の経路を経て巻取リリール３１へと至
ることになる。

上述のテープ走行系における各部材のうち、例えばテン
ションボスト１５．傾斜ボスト１７及び傾斜ボスト２３
は、ステンレス鋼製の母材の外周面（テープ摺接面）に
窒化物、炭化物、炭窒化物。

酸化物あるいは酸窒化物等からなる薄層をレーザビーム
蒸着法によりコートして形成されている。

またドラム２２は従来のこの種の装置同様のアルミニウ
ム合金製のドラム状の母材の外周面に上述した薄層をや
はりレーザビーム蒸着法によりコートして形成されてい
る。

第２図（ａ）（ｂ）は前記ドラム２２の平面図および側
面図である。ドラム２２は上ドラム（本実施例では回転
ドラム）４１と下ドラム（本実施例では固定ドラム）４
２とから構成されている。

前記上ドラム４１はモータ４３のシャフト４３ａに固定
されており、シャフト４３ａと共に回転するようになっ
ている。また上記上ドラム４１には一対の磁気ヘッド４
４．４５が１８０６異なる位置に図示の如く設けられて
いる。また下ドラム４２にはテープガイド４６が設けら
れており、このテープガイド４６に沿って磁気テープ（
不図示）は走行する。

第２図（Ｃ）は同口（ａ）におけるＦ部の拡大図である
。すなわちドラム２２の表面にはレーザビーム蒸着法に
より窒化物、炭化物、炭窒化物。

酸化物あるいは酸窒化物等からなる薄層４７が形成され
ている。

第３図は前記璽化物、炭化物、炭窒化物１ｗＩ化物ある
いは酸窒化物のうち窒化硼素（ＢＮ）をレーザビーム蒸
着法によりドラム２２の表面にコートさせる製造装置を
示す系統図である。図中５１は大出力の連続発振が可能
な炭酸ガスレーザ発振器であり、この発振器５１から発
振されたレーザ光５２は、スリット５３を通りミラー５
４にて屈曲されたのち集光レンズ５５へ入射する。そし
て集光レンズ５５によりセラミック円筒体５６の表面に
焦点が合うように集光されたレーザ光５２は、真空層５
７の壁面に設けられた透明なＫＯ＋窓５８を透過して、
上記真空層５７内に設置されている第１の回転軸５９に
固定されたセラミック円筒体５６の表面に到達するもの
となっている。

上記真空層５７内には上記セラミック円筒体５６の他に
セラミック円筒体加熱用ヒータ６０．第２の回転軸６１
に固定された被コート材６２．被コート材加熱用ヒータ
６３が収納されている。また上記真空１ｉ５７内は主と
してロータリーポンプ。

拡散ポンプ、バルブ類からなる排気系装置６４により真
空に排気されるものとなっている。

上記セラミック円筒体５６は上記セラミック円筒体加熱
用ヒータ６０により加熱されると共に、図示しない外部
駆動源により一定方向５６ａに回転させられる。また被
コート材６２も同様に、被コート材加熱用ヒータ６３に
より加熱されると共に、図示しない外部駆動源により一
定方向６２ａに回転させられるものとなっている。

次に上述したような製造装置によって、被コート材６２
としてたとえばドラム２２を適用し、その上ドラム４１
の表面に膜形成を行なう場合を説明する。なおセラミッ
ク円筒体５６としては軟かくて加工し易い六方晶系窒化
硼素（以下ｈＢＮと略称する）を用いる。まず上記ｈＢ
Ｎを円筒状に加工した後、第１の回転軸５９に固定し、
一定方向５６ａに約３Ｏｒｐｍの速度で回転させる。ま
た、上ドラム４１を第２の回転軸６１に固定し、一定方
向６２ａに約１ｏｒｐｍの速度で回転させる。しかる後
、真空層５７を排気系装置により排気し、真空度ｌＸ１
０’Ｔｏｒｒ以上の高真空度とする。そしてセラミック
円筒体加熱用ヒータ６０を用いてセラミック円筒体５６
すなわち円筒状のｈＢＮ焼結体を約６００℃に加熱し、
被コート材加熱用ヒータ６３を用いて被コート材６２す
なわち上ドラム４１を約３００℃に加熱する。

次に炭酸ガスレーザ発振器５１を発振させ、レーザ光５
２を出力させる。上記レーザ光５２はスリット５３．ミ
ラー５４．集光レンズ５４を介してＫＯ＋窓５８を透過
し、ｈＢＮ焼結体の表面に約３００Ｗの照射パワーで照
射される。セラミック材料は炭酸ガスレーザ光を吸収し
易いため、レーザ光５２がｈＢＮ焼結体に照射されると
、ｈｂｎ焼結体は瞬間的に極めて高温に加熱される。そ
うすると、大きな運動エネルギーを有するＢＮ分子が蒸
発し、このＢＮ分子が上ドラム４１に衝突してち密なセ
ラミック膜が上ドラム４１の表面に形成される。

このようにして形成されたＢＮ膜は非晶質に近い構造を
有し、ち密で平滑な膜となっており、ヴイッカース硬度
も２０００以上となっている。

このようにヴイッカース硬度の大きい表面膜が形成され
たことにより、耐摩耗性が一段と向上すると共に、ち密
で平滑な表面が得られる。このため、上ドラム４１が磁
気テープ１０り損傷を与えるおそれがないうえ、磁気テ
ープ１０と上ドラム４１との摩擦計数も小さくなる。

なお上述したプロセスは窒化碌素に限られるものではな
く、アルミナ（Ａｌ２Ｏ２）や、けい素（Ｓｌ）とアル
ミニウム（Ａ　Ｉ　）の複合酸窒化物であるサイアロン
をはじめ、はとんどの窒化物。

炭化物、炭窒化物、ｍ化物あるいは酸窒化物に適用可能
である。また上記実施例ではセラミック円筒体５６とし
てｈＢＮ焼結体の一種のみを用いたが、真空１１５７内
に異種のセラミック円筒体を複数個設け、レーザ光５２
の入射経路を切換えるようにし、上記複数のセラミック
円筒体に順次照射させることにより、被コート材６２の
表面に複数のセラミクスの交互積層からなる］−ティン
グを施すことも可能である。また被コート材６２として
は上ドラム４１だけでなく、下ドラム２４ヤテンシヨン
ポスト１５などの磁気テープ摺接部材に広く適用できる
ものである。

上述したように本装置においては、従来アルミニウム合
金により全体が作られていた回転ドラムに代えて、アル
ミニウム合金等の母材の外面に、例えば上述のようなち
密で平滑な膜となっている窒化物、炭化物、炭窪化物、
Ｉ！！化物あるいは酸窒化物等からなるＩＪｉがレーザ
ビーム蒸着法により形成されたドラムを用いているので
、これらドラムに対するテープの巻つけ角が大きくても
当該ドラム周辺における摩擦係数が小さく、ドラム、テ
ープ双方の摩耗および損傷が極めて少なくなる。

従来のこの種の装置では回転ドラム２２に対するテープ
巻つけ角は約２１０°になり、ドラム周面におけるテー
プ走行時の＊ｍ抵抗が極めて大きくなり、テープ走行速
度にムラが生じて画質が劣化したり、ドラム、テープ双
方の摩耗や損傷が著しい等の問題が生じていたが、本発
明によりこれらの問題は一掃された。更にまた第１図の
本発明の実施例では、両傾斜ポスト（本発明の傾斜ポス
ト１７．２３に対応するもの）につりでもステンレス鋼
母材の上にら密で平滑なセラミック薄層を゛レーザビー
ム蒸着法によりコートしたポストを用いているので、ポ
スト外周面とテープ面との摩擦に関して生じる、上述の
ドラムに関すると同様の問題が完全に解決される。

第４図は本発明装置のテープ走行系、における摩擦係数
を測定するための計測システムを示す系統図である。

第４図において、磁気テープ１００は、供、給リール１
０１→固定ボスト１０２→ガイドローラ１　′０３→同
定ボスト１０４→テンシミンアナライザ　□ポスト１０
５→試料（ドラムまたはポスト）２００→テンシヨンア
ナライザポストＩＱ６→固定ボスト１０７→キヤプスタ
ン１０８およびピンチローラ１０９→ガイドローラ１１
０→固定ボスト１１１→巻取りリール１１２の順に張り
廻らされている。上記テンションアナライザポスト１０
５および１０６にはそれぞれ対応してテンションゲージ
を有するテンションアナライザ１２“１．１２２が連接
され、これらテンションアナライザ１２１゜１２２には
それぞれ信号変換回路１３１．１３２が接続されている
。各信号変換回路１３１．１３２の出力は演算回路１４
０に入力するものとなりている。上記各テンションアナ
ライザボスト１０５．１０６は両者の間隔を更に広くあ
るいは狭く変化させられるようになされており、これに
より試料２００に対するテープ１００の巻付は角が変え
られるようになっている。第６図の計測システムにより
試料２００のＩＩ！擦係数μを測定するには、キャプス
タン１０８を回転駆動してこのキャプスタン１０８とピ
ンチローラ１０９により挟持されたテープ１００を所定
角度で走行させて、試料２００に向かう側のテープの張
力■１をテンションアナライザ１２１により検出し、ま
た試料２００より離れていく側のテープの張力Ｔ２をテ
ンションアナライザ１２２により検出する。そして、信
号変換回路１３１．１３２および演算回路１４０を通し
て μｍ　Ｉ　ｎ　（Ｔ２／Ｔ　１　）／θ（θはテープ巻
付は角） なる演算を行なって摩擦係数μの値をめる。所定の温度
および湿度の条件下における摩擦係数μを測定する場合
は、第４図の計測システムを恒温恒湿槽に入れて計測を
行なう。

上記計測システムにより本装置のテープ走行系の摩擦係
数μは０．２〜０．３程度の極めて小さなものになるこ
とが明らかになった。

〔発明の効果〕

本発明によれば、蒸着テープのように薄くてテープ走行
系に粘り付きやすい種類のテープを適用した場合におい
ても粘り付きが起こらず、テープ走行系の摩擦係数が小
さく、良好な走行特性が確保される。また適用するテー
プの種類を問わず、テープ走行系の摩擦が少ないため、
テープの摩耗が少なく、またテープ走行系自体の摩耗も
極めて少ない。また更に多湿雰囲気中においてもテープ
の粘り付き現象が起こらず、テープ走行系の摩擦係数が
小さい理想的状態が保たれる。またレーザビーム蒸着法
により膜形成を行なったので、ち密で硬質な膜が得られ
る上、他の化学蒸着法や物理蒸着法に比べてクリーンな
環境で蒸着を行なえるので、良質な膜が得られる。また
ビームを充分に絞ることにより蒸着速度を他の化学蒸着
法や物理蒸着法よりも極めて速くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は本発明の一実施例を示す図で、第１図
は本発明の一実施例のテープ走行系を示す系統図、第２
図（ａ）（ｂ）（ｃ）はドラムの平面図、側面図５部分
拡大図、第３図はレーザビーム蒸着法によりドラムに薄
層をコートする製造装置を示す系統図、第４図は本発明
の装置のテープ走行系における摩擦係数を測定するため
の計測システムを示す系統図である。 １０．１００・・・磁気テープ、１３，１４．２９゜３
０・・・カセット内ポスト、１５・・・テンションポス
ト、１７．２３・・・傾斜ボス］・、２２・・・ドラム
、２６・・・ポスト、４７・・・薄層、５１・・・炭酸
ガスレーザ発振器、５２・・・レーザ光、５３・・・ス
リット、５４・・・ミラー、５５・・・集光レンズ、５
６・・・セラミック円筒体、５７・・・真空層、５８・
・・ＫＣｌ窓、６０・・・セラミック円筒体加熱用ヒー
タ、６２・・・被コート材、６３・・・被コート材加熱
用ヒータ、６４・・・排気系装置、１０５．１０６・・
・テンションアナライザポスト、１２１．１２２・・・
テンションアナライザ、１３１．１３２・・・信号変換
回路、１４０・・・演算回路、２００・・・試料。 出願人代理人　弁理士　坪井　淳 第１図 １８ １！２１！１ 第　４　図 １０１ 手続補正書く方式） １、事件の表示 特願昭５９−７４２９８号 ２、発明の名称 磁気記録再生装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 （０３７）オリンパス光学工業株式会社４、代理人 東京都港区虎ノ門１丁目２６番５号　第１７森ピル昭和
５９年７月３１４日 ６、補正の対象 明ｌｌ１ｍ１ ７、補正の内容 （１）明細書第１７頁第２行目の「第１図〜第６図は」
を「第１図〜第４図は」と訂正する。 手続補正書 ｌ１１１１＠］　曹・６・Ｍ９Ｂ 特許庁長官　志　賀　学　殿 特願昭５９−７４２９８号 ２、発明の名称 磁気記録再生装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 （０３７）オリンパス光学工業株式会社４、代理人 東京都港区虎ノ門１丁目２６番５号　第１７森ビル６、
補正の対象 明細書 ７、補正の内容 （１）明細書第９頁第６行の「真空層５７」を「真空槽
５７」と訂正する。 （２）同−第９頁第７行の「真空層５７」を１真空槽５
７」と訂正する。 （３）同−第９頁第１０行の「真空層５７」を「真空槽
５７」と訂正する。 （４）同書第９頁第１４行の「真空層５７」を「真空槽
５７」と訂正する。 （５）同−第１０頁第１４行の「真空層５７」を「真空
槽５７」と訂正する。 （６）同書第１１頁第７行〜第８行のｒ　ｈ　ｂ　＋＋
焼結体」をｒｈＢＮ焼結体」と訂正する。 （７）同−第１２頁第１行の「摩擦計数」′を「摩擦係
数」と訂正する。 （８）同−第１２頁第２行の「窒化硼素」を「窒化硼素
」と訂正する。 （９）同−第１２頁第１３行の「セラミクス」を「セラ
ミックス」と訂正する。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）テープ供給側からテープ巻取り側に至る磁気テー
   プ走行系を有する磁気記録再生装置において、前記磁気
   テープ走行系をＩＩＩＩｉする各部材のうち所定部材の
   少なくとも磁気テープ摺接面が、前記所定部材の当該母
   材に対し窒化物、炭化物。 炭窒化物、酸化物あるいは酸窒化物等よりな“る薄層を
   レーザビーム蒸着法によりコートして形成されたもので
   あることを特徴とする磁気記録再生装―。
2. （２）前記所定部材は、磁気テープを所定の巻付は角に
   わたって巻回、走行させるべきドラムである特許請求の
   範囲第（１）項記載の磁気記録再生ｔｉ置。
3. （３）前記ドラムはアルミニウム合金、マグネシウム合
   金あるいはチタン合金等の軽合金を母材とする回転ドラ
   ムである特許請求の範囲第（２）項記載の磁気記録再生
   装置。
4. （４）前記所定部ｉはバックテンションポスト。 固定ポストまた番尿それら両者である特許請求の範囲第
   （１）項記載の磁気記録再生装−０（５）前記バックテ
   ンションポストおよび固定ポストの少なくとも一方はス
   テンレス鋼製の円柱状のものである特許請求の範囲第（
   ４）項記載の磁気記録再生装置。