JPS63146261A - 磁気テープガイドローラ - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は磁気テープを使用する磁気記録装置に関する
ものである。

〔従来の技術〕

−Ｍに、ビデオテープレコーダ（ＶＴＲ）　、７’ジタ
ルオーデイオテープレコーダ（ＤＡＴ）等の磁気テープ
のガイドローラは回転トルクおよびラジアル振れが小さ
く、また容品に磁化せず、さらに磁気テープを汚染しな
いことが肝要であるが、現在使用されている磁気テープ
ガイドローラには大別してつぎの５種類のものがある。

すなわち、（１）　　第１図に例示するように、特別の
回転体はなく、磁気テープが支持ピン１の外面に直接触
れながら滑る型式のもの、 （２）第２図に例示するように、ポリテトラフルオロエ
チレン（ＰＴＦＥ）などのフッ素樹脂を含むポリアセタ
ール樹脂のような自己潤滑性を有する円筒状の回転体２
を支持ピン１に嵌合し、磁気テープの走行に伴って回転
する回転体２の内面が支持ピン１の面上を滑る型式のも
の、（３）前記（２）の型式におけるポリアセクール樹
脂等の自己潤滑性樹脂の代わりに、含油樹脂を用いた円
筒状の回転体２を支持ピン１に嵌合し、磁気テープの走
行に伴って回転する回転体２の内面が支持ピン１の面上
を滑る型式のもの、（４）第３図に例示するように、支
持ピン１の外面と回転体２の内面とに対応する転勤溝を
設け、この溝にボール４を挿入し、ボール４を介して回
転体２が磁気テープの走行に伴って支持ピン１の周囲を
回転する型式のもの、 （５）第４図に例示するように、円筒状の回転体２の内
面に含油焼結合金５を組み込み、支持ピン１に嵌合し、
磁気テープの走行に伴って回転する回転体２の内面の含
油焼結合金５が支持ピン１の面上を滑る型式のもの、 であり、いずれの型式においても、磁気テープの接する
位置を安定させるためにフランジ３を設けることが多い
。

しかし、型式（１）において、支持ピン１自体の表面を
超仕上げすることによって表面粗さを極度に小さくした
もの、または表面に耐摩耗性もしくは自己潤滑性の塗膜
を被覆させたものなど多くの技術が開発されているが、
走行する磁気テープが固定された支持ピン１の表面を滑
るためｌ！Ｉ擦抵抗抵抗然大きく、また磁気テープ面を
損傷させる危険性はきわめて大きい、型式（２）におい
ては、回転体２の素材として通常ポリアセタール樹脂が
用いられているが、この樹脂は摩擦係数が大きく、その
結果回転トルクは大きくて要求される水準にまで到達す
ることができず、また環境（温度）変化に対してｇ擦係
数が変動するため、地球上各地で利用される国際的な情
報処理機器用の機構部品には不適格となりつつある。型
式（３）における回転体２の含油樹脂中の潤滑油は通常
樹脂内部にカプセル状に保持されており、潤滑に寄与す
るものは極表層部の油であって、樹脂内部の潤滑油は直
接潤滑に寄与しないので、表層部の掻少量の潤滑油不足
による潤滑不良が起こり回転体２の回転トル〉が大きく
なり、ひいてはロックに至ることとなり、含油樹脂が直
接磁気テープと接触するため、潤滑油によって磁気テー
プは汚染され磁気テープの記録再生精度は悪化する。ま
た型式（４）においては環境（温度）変化（たとえば−
２０〜＋８０°Ｃ程度）によって潤滑剤であるグリース
の稠度が変化し、その結果回転体２の回転トルクが変化
し、高温下における長時間運転ではグリースの稠度が大
きく（柔らかく）なり、離油した基油が磁気テープを汚
染し、磁気テープの記録再生精度を悪化させるばかりで
なく、塵埃等を軸受（転勤部）内部に付着移動させて回
転トルクを著しく増大させることもしばしばある。さら
に型式（５）においては環境（温度）変化（たとえば−
２０〜＋８０’Ｃ程度）によって焼結合金内部に含浸し
ている潤滑油の粘度が変化し、その結果回転体２の回転
トルクが変化し、また高温下の長時間運転に際しては潤
滑油の粘度が小さくなり、焼結合金から漏洩した油が磁
気テープを汚染して、磁気テープの記録再生精度の低下
を招くことになる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上述べたように、従来の技術においては回転トルクが
小さく、しかも環境の変化に対して回転トルクが変動し
ない磁気テープガイドローラを用いた磁気記録装置はな
く、磁気テープの一層の高密度化、高精度化はもとより
磁気記録装置の高速化および小型化などに際して重大な
障害になるという問題点があった。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題点を解決するために、この発明は磁気記録装
置に熱可塑性樹脂と官Ｉｉ！、基を有するオルガノポリ
シロキサンまたは含フッ素重合体とを配合した樹脂組成
物から成るｉｆｔ％テープガイドローラを使用するとい
う手段を採用したものである。

以下その詳細を述べる。

まず、この発明における熱可塑性樹脂は特に限定される
ものではなく、たとえば、クロロトリフルオロエチレン
ＩＩＪＩＩ、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロ
プロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフ
ルオロアルキルビニルエーテル共重合体、フッ化ビニリ
デン樹脂、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体
、エチレン−クロロフルオロエチレン共重合体、塩化ビ
ニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリエチレン（低密度
、高密度、超高分子量）、塩素化ポリオレフィン、ポリ
プロピレン、変性ポリオレフィン、水架橋ポリオレフィ
ン、エチレン−ビニルアセテート共重合体、エチレン−
エチルアクリレート共重合体、ポリスチレン、ＡＢＳ樹
脂、ポリアミド、メタクリル樹脂、ポリアセタール、ポ
リカーボネート、セルロース系樹脂、ポリビニルアルコ
ール、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミドイ
ミド、アイオノマー樹脂、ポリフェニレンオキサイド、
メチルペンテンポリマー、ポリアリルスルホン、ポリア
リルエーテル、ポリエーテルケトン、ポリフェニレンサ
ルファイド、ポリスルホン、全芳香族ポリエステル、ポ
リエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレー
ト、各種高分子物質のブレンド物などを例示することが
できる。

つぎに、この発明における官能基を有するオルガノポリ
シロキサンは、たとえばジメチルシロキサン、メチルフ
ェニルシロキサン、トリメチルフルオロプロピルシロキ
サン等のシロキサンの単独重合体または２種以上の共重
合体に官能基を導入したものであり、その官能基はたと
えばエポキシ基、アミノ基、カルボキシル基、水酸基、
メルカプト基、イソシアネート基、シアネート基、ビニ
ル基などである。なおビニル基含有ポリシロキサンはケ
イ素原子結合水素含有ポリシロキサンが同時併用される
ことが望ましい。

これら官能基を導入した具体的な例はつぎのとおりであ
るが、各官能基ごとの例は記載されたものに限られるも
のではない。

エポキシ基含有のものとして アミノ基含有のものとして カルボキシル基含有のものとして アルコール性水酸基含有のものとじて メルカプト基含有のものとして １ｌ Ｑｌｘ　　Ｏｘ　　ＣＭｓ ビニル基含有のものとして ＣＨ３島　　島 ＣＩ（！ＯＩ富ＣＩＭ］１ｇ このビニル基含有のものと併用がのぞましいケイ素原子
結合水素含有のものとして などである。ここで式中のＲはアルキレン基など、ｍは
５〜１００００、ｎは２〜１００である。

さらに、この発明における含フン素重合体はポリフルオ
ロアルキル重合体またはフルオロポリエーテル重合体な
どであり、ポリフルオロアルキル重合体はフルオロアル
キル基、たとえばＦ襲＋ＣＰｔ　ｈ　、　Ｈ÷σ２ｈ、
ＣＩＦｔ÷σ−「。

などを有する重合体であり、フルオロポリエーテル重合
体は一般式 −ＣＩＦ□−〇−〔ただしＸは１〜４の整数〕で示され
る主要構造単位を有し、平均分子量が約１０００〜５ｏ
ｏｏｏの重合体である。そしてこれら含フッ素重合体も
前記オルガノポリシロキサンと同様にエポキシ基、アミ
ノ基、カルボキシル基、水酸基、メルカプト基、イソシ
アネート基、シアネート基などの官能基が導入されてい
て、具体的にはつぎのようなものを例示することができ
る。すなわち、 Ｏ ＯＣＮ　＋　Ｏｌｚ　＋ｒＮｌｔＣＯ−Ｃ６Ｆ　＋　ｔ
　−Ｑ）ＮＨ＋　晶出１■、Ｃ＊Ｆ＋？Ｃ＆ＯＨ、Ｃ＋
ｏＰｔ＋Ｃ０Ｎ）ｌｃＪｎＯＨ。

ＣｉＦ＋５ＳＯ１ｆｌｚＯＣＯ（ＣＨｚ　ｈ　Ｎｔ　、
　ＣａＦ＋ｔＳＯｚＦ、ＷＸＣ−Ｏ７’！ｏ＋　Ｃ２Ｆ
４Ｏ層ＣＰＡ　ｈ　ＣＦＩＣＯＯＨｌ）１００Ｃ−ＣＦ
ｄ　＋ＣＦ！−ＣＦ−０　＋ｒ＋ＣＦＯ軸ＣＦｓ、Ｈｆ
圓シＣＦ−→Ｃ，Ｆ、Ｏ÷「←ツー七１フハ刀αツ、Ｋ
ＤＡｒＣ！’！ｏ＋　Ｃ！Ｆ４０　＋ｒ＋ＣＦ＊Ｏ÷ｒ
ｃＦｔ−ＣＨｇ０１１　　。

Ｆａ−÷ＣＰｒＣＦ−０”ｊ’ＴＣ２ｒ（：ＸＣＰｓ、
的 などである。

以上の官能基を有するオルガノポリシロキサンもしくは
含フッ素重合体のうちの一種類のみを配合するときは、
エポキシ基、イソシアネート基またはシアネート基を有
するものが好ましい、そしてエポキシ基含有のものを単
独使用するときは、アミン類または酸無水物等を加えて
エポキシ基同志を反応させるとよく、またイソシアネー
ト基またはシアネート基含有のものを単独使用するとき
は、ジアミノジフェニルメタン等のジアミンもしくはエ
チレングリコール等のジオールを加えてイソシアネート
基を反応させて高分子量化させてもよい、またスズ化合
物など三量化触媒を加えて高分子量化させる方法を用い
てもよい。

また上記の官能基を有するオルガノポリシロキサンまた
は含フッ素重合体のいずれか一方または両方の中の二種
類以上の重合体を組み合わせて使用する際は、それぞれ
の重合体が単位として有する官能基が互に反応し合うよ
うに組み合わせると、その反応によって重合体の分子量
はさらに増大して潤滑性のある網目を張り巡らすことが
出来て好ましい、たとえば官能基がエポキシ基である重
合体（オルガノポリシロキサンであっても含フッ素重合
体であっても、またその両者であってもかまわない、以
下同じ）とアミノ基、カルボキシル基、水酸基、メルカ
プト基の官能基の中から選ばれる少なくとも一種類の基
を含む重合体との組み合わせ、官能基がカルボキシル基
またはエステル基である重合体とアミノ基、水酸基の中
から選ばれる少なくとも一種類の基を含む重合体との組
み合わせ、官能基がイソシアネート基もしくはシアネー
ト基を含む重合体と水酸基、アミノ基、メルカプト基、
カルボキシル基の中から選ばれる少なくとも一種類の基
を含む重合体との組み合わせ、または官能基がビニル基
を含む重合体とケイ素原子結合水素を含む重合体との組
み合わせなどは好ましい例である。このような組み合わ
せに際してはそれぞれの官能基間の反応を促進させる触
媒を添加しても差し支えない。

以上のオルガノポリシロキサンまたは含フッ素重合体の
配合量は、エポキシ基、イソシアネート基またはシアネ
ート基のいずれか一種類を含有する重合体を単独で使用
する際には、樹脂組成物全量に対して０．５〜３０．０
重量％が望ましい、なぜならばこれら重合体が０．５重
量％未満の少量のときは摺動特性の改善効果は不充分で
あり、逆に３０．０重量％を越える多量では基材である
熱可塑性樹脂の機械的特性を著しく損なうからであって
、通常の場合、２．０〜２０．０重量％の配合量が好ま
しい。

また異種の官能基を含有する重合体を組み合わせて互に
反応させようとする際には、それぞれの重合体を樹脂組
成物全量に対して０．５〜２０．０重量％ずつ配合すれ
ばよい、なぜならば配合量が０．５重量％よりも少量で
は相互の反応が不充分であり、反応によって生じる重合
体を組成物内部に縛りつけることが出来ず、多量にある
成分が滲み出し、また逆に２０．０重量％を越える多量
では樹脂組成物の機械的特性が著しく低下して好ましく
ないからであって、通常の場合１．０〜１５．０重量部
の範囲が好ましい。

そしてこの発明における樹脂組成物の混合方法は従来か
らよく知られた方法を利用すればよく、たとえば基材で
ある熱可塑性樹脂と前記の官能基を有する重合体とをそ
れぞれ個別に、または溶剤（たとえばフルオロクロロハ
イドロカーボンなど）に適宜溶解させて、ヘンシェルミ
キサー、ボールミル、ダンブラーミキサー等の混合機に
よって混合した後溶媒を除去して、溶融混合性の良い射
出成形機もしくは溶融押出機に供給するか、または予め
熱ローラ、ニーダ、バンバリーミキサ−１溶融押出機な
どを利用して溶融混合してもよく、さらには異種の官能
基を有する重合体を基材である熱可塑性樹脂に個別に混
合し、造粒したペレットを成形直前に混合して成形する
方法であってもよい。

なお、この発明の主要原料である陥可塑性樹脂、オルガ
ノポリシロキサン、含フッ素樹脂のほかに、一般合成樹
脂に広（配合し得る添加剤を、樹脂組成物の主要特性を
低下させない範囲の量で併用してもよい、このような添
加剤としては、たとえば離型剤、難燃剤、耐候性改良剤
、その他四フッ化エチレン樹脂、グラファイト、フッ化
黒鉛、タルク、窒化ホウ素などの工業用潤滑剤、ガラス
繊維、カーボン繊維、アルミナ繊維、アスベスト、ロッ
クウール、ウオラストナイト、チタン酸カリウムホイス
カー等の繊維状物質からなる強化剤、ガラス粉末、タル
ク、クレイ、炭酸カルシウム等に代表される無機質充填
剤等であり、これらを添加する方法も特に限定されるも
のではない、また、この発明の樹脂組成物の潤滑性を損
わない限り、中間製品または最終製品の形態において、
化学的または物理的な処理によって性質改善のための変
性が可能であることは勿論である。

〔作用〕

この発明の磁気記録装置に使用する磁気テープガイドロ
ーラは、熱可塑性樹脂を基材とする複合材料中にオルガ
ノポリシロキサンもしくは含フッ素重合体の潤滑性のあ
る三次元網目構造が形成され、その網目が細かく分散し
て存在するために、ガイドローラの回転トルク振れが経
時的に安定し、そのため、画像のぶれ、ノイズおよび音
声の乱れ等の発生防止およびたとえ滑りが起きても樹脂
が柔らかいためテープを損傷させない等の作用を発揮す
るのである。

〔実施例〕

実施例および比較例に使用した主原材料を一括して示す
とつぎのとおりである。すなわち、■ポリエチレン（三
井石油化学社製：ハイゼックス１３００Ｊ）、 ■ナイロン１２（ダイセル化学社製：ダイアミドＬ　１
６４０　Ｐ　）、 ■ポリエチレンテレフタレート（オランダ国アクゾプラ
スチックス社製ニア−ナイトＡ１６０）、■エポキシ基
含有オルガノポリシロキサン（信越化学工業社製：エポ
キシ変性シリコーンオイルＫＦ１０２　）、 ■アミノ基含有オルガノポリシロキサン（同社製ニアミ
ノ変性シリコーンオイルＫＦ８６１）、■カルボキシル
基含有オルガノポリシロキサン（同社製二カルボキシル
変性シリコーンオイルＸ−２２−３７０１Ｅ）、 ■イソシアネート基含有ポリフルオロポリエーテル（平
均分子量約２０００　） ■水酸基含有ポリフルオロポリエーテル（平均分子量約
２２００　） ■三級アミン（Ｎ、Ｎ−ジメチルベンジルアミン）、 ［相］スズ化合物（ジブチルスズジラウレート）、■ビ
ニル基含有オルガノポリシロキサン（トーμ・シリコー
ン社製：ビニル基含有シリコーンＢ　Ｘ１６−８６８　
）、 ■ケイ素原子結合水素含有オルガノポリシロキサン（ト
ーμ・シリコーン社製：メチルハイドロジエンポリシロ
キサンＢＹ１６−８０５　）、＠白金触媒（塩化白金酸
の３％イソプロピルアルコール溶液）、 第　　１　　表 であり、第１表に示す配合割合（重量部、以下同じ）お
よび第２表に示す溶融混合条件、射出成形条件によって
、回転体を成形し外径１．５ｍ、表面粗さ０．２μの５
ＵＳ３０４製支持ピンとのすき間約５ｎ、回転体外径４
−の第２図と同型式のガイドローラを組み立てた。得ら
れたガイドローラの回転トルクおよび振れを測定した。

ここで、回転トルク試験方法および振れ試験方法はつぎ
のとおりである。

第　　　２　　　表 回転トルク試験方法： 回転ディスク（直径１００ｍ、厚さ６簡）の同芯上に静
圧空気軸受によって支持された測定板をもうけ、この測
定板上に試料のガイドローラを取り付け、測圧２０ｇｆ
にて回転ディスクの側面にガイドローラの回転体を押し
付けて回転数を毎分５０００回としたときの回転体と支
持ビンとの間に発生する摩擦によって動く測定板とトル
クピックアップとで構成されるガイドローラトルク測定
器を用いベルトテンションにて回転体の回転数を毎分５
０００回とし、４０℃、相対湿度８０％の下で連続回転
したときの経過時間とガイドローラのトルク変化とを調
べる。

振れ試験方法： 試料ガイドローラの支持ビンを固定し、回転体の中央部
にダイヤルゲージ（１／１０００）を押し当て、静かに
回転体を回わす、このときのダイヤルゲージの値の最大
値と最小値との差を求め、これを振れとするが、ベルト
テンションにて回転数を毎分５０００回とし、４０℃、
相対温度８０％の条件下で連続回転したときの経過時間
とガイドローラの振れ変化とを調べる。

各試料のガイドローラに対する測定結果は第５図および
第６図に示した。

比較例１および２： ポリアセタール樹脂を基材樹脂とし、これに自己潤滑性
樹脂としてポリテトラフルオロエチレンを１０重量％に
なるよう配合した樹脂組成物（比較例１）および鉱物油
を１０重量％になるよう配合した樹脂組成物（比較例２
）を外径４■、内径１．５鵬、長さ４ｍと外径１．５ｍ
、表面粗さ０．２−に仕上げた５ＵＳ３０４製の支持ピ
ンと組み合わせ実施例１と同型式のガイドローラを作製
し、回転トルクおよび振れの連続回転による経時変化を
測定し、得られた結果を第５図および第６図に併記した
。

比較例３ニ スリーブ（ＳＵＳ３０４製、外径４ｗｒ、内径３ｍ、長
さ４ｍ）の両内面に銅系の含油焼結合金（外径３鴎、内
径１．５閣、長さ１．５ｍ）２個からなる回転体と、外
径１．５ｍ、表面粗さ０．２−に仕上げたｓｔ＋３３０
４製支持ピンとを組み合わせて、第４図と同じ型式のガ
イドローラを製作し、回転トルク、振れの連続回転によ
る経時変化を測定し、得られた結果を第５図および第６
図に併記した。

以上の比較例１〜３と実施例１〜５とを比較するとつぎ
のことが明らかとなる。すなわち、第５図（回転トルク
の経時変化）において、比較例１および２は実施例１〜
５よりも劣り、比較例３は初期において実施例１〜５よ
りも優れていたが時間の経過とともに悪化する。また実
施例中実施例２は特に低トルクでしかも経時変化は安定
して小さかった。第６図（振れの経時変化）において、
実施例１〜５は比較例１〜３に比べ、いずれも振れの変
動幅が小さく（振れの振動幅は画像振れに大きく影響す
る）、特に実施例２のそれは最も安定して小さかった。

〔効果〕

以上述べたように、この発明の磁気テープガイドローラ
を使用した磁気記録装置は環境の変化に対し安定であり
、しかも高密度化、高精度化および高速度化という要望
に充分対応し得るものであるから、この発明の意義はき
わめて大きいといえる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は磁気テープガイドローラの従来の型式
を例示するための一部切欠の側面図、第５図は回転トル
クの経時変化を、また第６図は振れの経時変化を示す図
である。 １・・・・・・支持ピン、２・・・・・・回転体、３・
・・・・・フランジ、４・・・・・・ボール、５・・・
・・・含油焼結合金。 特許出願人　洋ベア・ルーロン工業株式会社同　代理人
　鎌　　　１）　　文　　　二斧Ｏ図 時間（ｈ） 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 一＊　　闇　（ｊｌｌ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 熱可塑性樹脂に官能基を有するオルガノポリシロキサン
   または含フッ素重合体を配合した樹脂組成物から成る磁
   気テープガイドローラを使用したことを特徴とする磁気
   記録装置。