JPS60242542A - 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、磁気記録再生装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ＣｖＣ方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、ユー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８＃ＶＴＲ
に関しては、メーカー各社間で完全な規格統一がはから
れた。この８　Ｍ　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
ブ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
やアルミニウム製の回転ドラムを用い、直径φ＝４０＃
の向転ドラムに対するテープ巻付け角を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貼り付いたり、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
材の表面に高級脂肪酸としてたとえばステアリン酸、高
級脂肪酸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ツブリング剤、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侵潰したのち、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よる摩耗に耐え得るもの
ではなく実用性がない。また蒸看テーブにおいては、磁
性粉にバインダーを組み合わせバインダーから油滑剤が
出る仕組みとなっている塗布型デープとは異なり、テー
プ表面に油渭剤がコートしてあるだけなので、この油滑
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貼り付いたりするこ
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、たとえばアルミニウム製のドラム
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先ずチタン層をコートし
、その上に窒化チタン層とチタン層とを交互に複数層積
層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図は本発明の一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
１１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
ョンポスト１５→回転ローラ１６→傾斜ボスト１７→回
転ローラ１８→テーブリーダ１９→全巾消去ヘッド２０
→テープガイド２１→ドラム２２→傾斜ボスト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およびピンチ口
ーラ２８→カセット内ボスト２９→カセット内ポスト３
０。

テニ１１０は以上の経路を経て巻取りリール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、ドラム２２
はアルミニウム材からなり、その母材の外周面（テープ
摺接面）に先ずチタン（Ｔｉ）をコートし、その上に窒
化チタン（ＴｉＮ）とＴｉとを交互に複数層積層して形
成された薄層を有している。これら薄層の形成には、当
該母材表面に上記物質を物理蒸着法（以下ＰＶＤ法と略
称する）或いは化学蒸着法（以下ＣＶＤ法と略称する）
により被着させる方法を適用するとよい。発明者等の実
験によれば、ＰＶＤ法を適用して形成したＴｉＮ薄層の
ビッカース硬度（）−ＩＶ）２０００程度或いはそれ以
上のものであることが確認されている。またＰＶＤ法の
中では、イオンブレーティングが膜の性質、生産性から
いって最良と思われる。

また表面形成膜も膜の強度１作成の条件によりＴｉＮが
最良と思われる。それは、ドラムに使用されているアル
ミニウム材の場合３００℃を超えるとアルミニウムの熱
変形性質により変形が起こってしまうが、たとえばＴｉ
Ｃの場合的４００℃まで温度を上げて表面処理しなくて
はならないのに対し、ＴｉＮであれば３００℃以下でも
可能となるからである。

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はシャフト４３に固定されており、シ
ャフト４３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４４．４５が１８０
０異なる位置に図示の如（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）は同図（ａ）におけるＦ部の拡大図である
。すなわちドラム２２の表面にはイオンブレーティング
により１１層４７ａが形成され、その１１層４７ａの上
に、やはりイオンブレーティングによりＴｉＮ層４８ａ
、Ｔｉ層４７ｂ、Ｔ＋１ｉ４ｓｂが交互に形成されてい
る。

第３図は上記イオンブレーティングを実施するイオンブ
レーティング装置の構成を示す概略図である。図中５１
はベルジャであり、このベルジャ５１内において試料５
２を串刺状に取付けた試料取付台５３がモータ５４から
の動力で回転動作する回転機構によって図中矢印５３ａ
方向に自転しながら図中矢印５３ｂ方向に公転している
。また上記試料取付は台５３は基盤電圧電源５５により
負の電圧がかけられており、これにより試料５２は負に
帯電している。図中５６はＴｉを入れた蒸発源であり、
ビーム装置５７からのビームを当てることによりＴ１を
蒸発させる。また上記蒸発源５６の上方にはイオン化電
源５８により正の電圧が印加されているイオン化電極５
９が設けてあり、この電極５９により蒸発′８５６とイ
オン化電極５８との間の空間がプラズマ状態となって、
蒸発したＴｉはイオン化される。イオン化されたＴｉは
試料取付台５３に向かって加速され、高い運動エネルギ
ーをもって試料５２に衝突し、Ｔｉ層を形成する。また
この後にガス系６０から反応ガスＮ２を供給すれば、Ｎ
２ガスがプラズマ状態となり、試料取付は台５３に向か
って加速され上記試Ｆ１５２にＴｉＮＩＩが形成される
。

上記イオンブレーティング装置によりアルミニウム類の
ドラムにＴｉ層を様々な膜厚で形成し、その膜の剥離生
成関係を調べてみたところ、次表のような結果が得られ
た。

上表から明らかなように、Ｔｉ層を１μｍ以上とすると
、アルミニウム材とＴｉ層との密着性がよくなる。

一方、アルミニウム材の上に直接ＴｉＮ層を０゜５μｍ
形成させると、アルミニウムとＴｉＮとでは線膨張係数
が大きな異なるため、ＴｉＮ層にクラックが生じ、テー
プ走行に支障をきたすおそれがあることが確められた。

そこで、第４図（ａ）に示す如くアルミニウム材６１の
上に７１層６２ａを１μｍコートし、その上にＴｉＮ層
６３ａを０．２ｕｍ、Ｔ　ｉ層６２ｂを０．２ａｍ、Ｔ
＋Ｎ層６３ｂを０．５μｍと交互に積層してみたところ
、クラックは生じなかった。また７１層６２ａを０．２
μｍ、Ｔ　ｉ　Ｎ層６３ａを０．２ａｍ、Ｔｉ層６２ｂ
を０．２μｍ。

ＴＡＮ層６３ｂを０．２μｍの厚みで積層した場合でも
、クラックは生じなかった。

またドラムの製造は、ドラムはアルミニウム製　１であ
るからしてダイエツトと鍛造の両方が考えられるが、Ｔ
ｉＮをイオンブレーティングする場合、発明者らの実験
によると、ダイガスｊ〜よりも鍛造の方が良質な膜が得
られることがわかった。

アルミニウム材の表面の最大凹凸を１．５μｍ。

１　μｍ、ｏ・、　５ｕｍの３種類作り、表面にＴｉＮ
層をコートしたところ、０．５μｍのものが最も表面状
態が良く、以下１μｍ、１．５μｍの順になった。つま
り表面の最大凹凸が小さいほど良質の膜が得られる。

一方、ダイエツトでドラムを作る場合、巣欠陥をＯとす
ることは不可能である。巣欠陥はクラックの発生原因と
なり、テープ走行に支障をきたす。

また大きな巣の部分にＴｔＮをコートすると、巣の部分
は空胞部となる。この空胞部にはＴｉＮの巨大な結晶が
でき、この結晶がテープに傷を付けてしまう。鍛造によ
るドラムにおいても同様なことが起りうるが、ダイエツ
トはどではない。かくしてＴｉＮをイオンブレーティン
グする場合のアルミニウム製ドラムの製法は鍛造とすべ
きである。

第５図は本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５図において、磁気テープ１００は、供給リール１０
１→固定ポスト１０２→ガイドローラ１０３→固定ポス
ト１０４→テンシヨンアナライザボスト１０５→試料（
ドラムまたはポスト）２００→テンシヨンアナライザボ
スト１０６→固定ポスト１０７→キヤプスタン１０８お
よびピンチローラ１０９→ガイドローラ１１０→固定ポ
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１０５および１
０６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１２１．１２２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１４０に入力する
ものどなっている。上記各テンションアナライザポスト
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２０
０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５図の計測システムにより試料２００の
摩擦係数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Ｔ１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 μｍ１　ｎ　（Ｔ２／Ｔ　１　）／θ く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５図の計測システムを恒温恒湿槽に入れて計測を
行なう。

第６図（ａ）、（ｂ）および第７図（ａ）。

（ｂ）はそれぞれ第５図の計測システムにより試料であ
るドラム周面の摩擦係数μを測定し、レコーダに記録し
た結果を表わしたものである。各図において、横軸は詩
間軸であり、縦軸は摩擦係数μに対応している。各図に
おける測定条件および概略的な指示値を以下の表に要約
して示す。ただし上記各測定においては、いずれも磁気
テープとして厚み約１０μｍ１幅８ｍｍの蒸着テープ（
ベース上にＣｏＮｉを蒸着したもの）を適用した。

なお第７図（ｂ）において八で示す部分は、前記アルミ
ニウム製のドラムの表面に微細穴があるときに生じるも
のである。

なお本発明は上記実施例に限定されるものではない。た
とえば上記実施例ではドラムの表面にＴｉ層、ＴｉＮ層
を交互に積層して形成する例を示したが、ドラム表面に
限らず、テープが摺接する他の部材（たとえばテンショ
ンポスト１５．傾斜ポスト１７．傾斜ポスト２３等）の
表面にも適用可能であるのは勿論である。

〔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
系に貼り付きやすい種類のテープを適用した場合におい
ても貼り付きが起こらず、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
の貼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。またドラムの製法、を鍛
造としたことにより、良質のＴｉＮｌｌ１が得られる。

さらに本発明ではアルミニウム層の上にＴｉ層をコート
し、その上にＴｉＮ層とＴｉ層を交互に複数層積層した
ので、アルミニウム層に対するコート層の付着強度が高
まり、コート層の厚みを薄くシてもクラックなどが発生
しにくいという効果がある。

【図面の簡単な説明】

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
１部分拡大図、第３図はイオンブレーティング装置の構
成を示す概略図、第４図（ａ）（ｂ）は層構造の説明を
するための図、第５図は本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、
第６図（ａ）、（ｂ）および第７図（ａ）、（ｂ）はそ
れぞれ第５図の計測システムにより測定した摩擦係数を
レコーダに記録した結果を示す図である。 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・・・傾斜ポスト、２２・・・ドラム、
２６・・・ポスト、４７ａ、４７ｂ、６２ａ、６２ｂ・
−・Ｔｉ層、４８ａ、４８ｂ、６３ａ、６３ｂ−Ｔ　ｉ
Ｎ層、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、１３
１．１３２・・・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 第２図 （ｂ）　η 第３図 ５１ 第４図 （ａ） （ｂ） 第５図 Ｍ７図 （ａ） （ｂ）

Claims (3)

【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
   テープ走行系を構成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チ
   タン層をコートし、その上に窒化チタン層とチタン層と
   を交互に複数層積層して形成された薄層を有するもので
   あることを特徴とする磁気記録再生装置。
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、走行させるべきアルミニウム製のドラム
   であることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載
   の磁気記録再生装置。
3. （３）前記薄層はイオンブレーティング法により前記母
   材にコートして形成されたものであることを特徴とする
   特許請求の範囲第（１）項記載の磁気記録再生装置。