KR940006554B1 - 테이프 구동장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

테이프 구동장치

제1도는 본 발명의 제1실시예의 구성을 표시한 평면도.

제2도는 본 발명의 제1실시예의 구성을 표시한 정면도.

제3도는 본 발명의 제 1실시예에 있어서의 테이프 구동력의 특성도.

제4도는 접동마찰계수를 표시한 특성도.

제5도는 접동마찰계수의 측정장치의 정면도.

제6도는 본 발명의 제2실시예의 구성을 표시한 단면도.

제7도는 본 발명의 제2실시예에 있어서의 테이프 구동력의 특성도.

제8도는 본 발명의 제3실시예의 구성을 표시한 정면도.

제9도는 본 발명의 제4실시예의 구성을 표시한 평면도.

제10도는 본 발명의 제4실시예의 캡스턴축의 구조단면도.

제11도는 종래의 테이프 구동장치의 구성을 표시한 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 캡스턴축 2 : 핀치로울러

3 : 자기테이프 3E : 테이프단면부

4 : 다이어몬드상박막 5 : 중간층(리탄화물)

본 발명은, 캡스턴축을 구비한 테이프 구동장치에 관한 것으로서, 예를들면, 자기기록재생장치에 있어서의 자기테이프의 구동등에 사용해서 유용한 것이다.

종래, 자기기록재생장치 예를들면 비디오테이프레코오더에 있어서는 테이프 카세트로부터 이동가이드에 의해서 자기테이프를 인출하고, 회전헤드에 감고, 또 캡스턴과 핀치로울러 사이에 자기테이프를 개재시킨 상태에서 테이프패스를 행하고 있다, 그리고, 자기테이프를 핀치로울러에 의해서 캡스턴에 압접시킨 상태에서 캡스턴을 회전시켜서 자기테이프를 반송시키면서, 회전드럼에 장착한 자기헤드를 회전시켜, 헬리컬스캔을 행하면서 기록 및 재생을 행하고 있다.

이하에, 종래의 테이프 구동장치에 대해서 제11도를 참조해서 설명한다. 제11도는, 비데오테이프레코오더나 카세트테이프레코오더등의 자기기록재생장치에 있어서의 종래의 테이프 구동장치를 표시한 것이며, 핀치로울러(2)가 캡스턴축(1)의 방향으로 이동해서, 양자가 사이에 자기테이프(3)를 끼워서 서로 압접된 상태를 표시하고 있다. 핀치로울러(2)의 바깥둘레부는, 회전가능하게 유지된 고무등의 탄성제이다. 도시한 상태에서, 캡스턴축(1)을 도시생략의 회전기구에 의해 일정 속도로 화살표시 A1방향으로 회전시키므로서, 부하 F에 대항해서 자기테이프(3)를 화살표시 A3방향으로 구동할 수 있다. 이 경우, 자기테이프(3)를 구동하는 힘은, 캡스턴축(l)과 자기테이프(3)와의 사이의 마찰력이다.

따라서, 자기테이프(3)의 구동에 있어서 테이프슬립이 발생하지 않도록, 즉, 캡스턴축(1)의 주속도와 자기테이프(3)와의 이동속도 사이에 속도차가 발생하지 않도록 하기 위해서는, 캡스턴축(1)의 표면과 자기테이프(3)와의 사이의 마찰력을 충분히 크게 할 필요가 있다. 이 때문에, 핀치로울러(2)의 캡스턴축(1)으로의 압접력은 통상 1kg 이상으로 설정되어 있다.

이와같은 종래의 테이프 구동장치를 사용한 예를들면 비데오카메라등의 기기에 있어서는 특히 기기를 소형 경량화 하는데 있어서, 이하에 설명하는 심각한 과제가 있었다.

즉, 기기의 소형 경량화를 도모하기 위하여, 메카니즘부나 샤시를 구성하는 부품은 한계가까이까지 소형, 박육화되게 된다. 따라서, 이 경우 핀치로울러의 압접력이, 종래대로 큰값으로 두면 핀치아암등의 메카니즘부품에 변형이나 휘어짐이 발생해서 기기의 정상적인 동작에 지장이 발생한다. 또 캡스턴축에 사용하는 베어링도 작게 되어 있기 때문에, 그 허용부하도 작다. 그 때문에 핀치로울러의 압접력이 종래의 큰 값 그대로라면, 베어링의 수명도 짧아지고 만다. 이와같은 일 때문에, 기기의 소형경량화를 위해서는, 핀치로울러(2)를 캡스턴축(1)에 압접시키는 힘을 될 수 있는 한 작게 하는 일이 필수요건이다.

그러나, 종래의 테이프 구동장치에 있어서, 캡스턴축(1)에 대한 핀치로울러(2)의 압접력을 작게하면, 캡스턴축(1)과 자기테이프(3)와의 사이에서 충분한 마찰구동력을 얻을 수 없기 때문에, 자기테이프(3)와 캡스턴축(1)과의 사이에서 슬립이 발생하고, 자기테이프(3)의 안정주행이 극히 곤란하게 되어서, 기기의 현저한 성능, 신뢰성 저하를 초래하는 것이다.

이 과제에 대하여, 캡스턴축(1)의 표면에 미세한 요철을 형성해서, 캡스턴축(1)과 자기테이프(3)와의 사이의 마찰을 증대시켜, 그만큼 핀치로울러의 압접력을 저감시킬려고 하는 시도가 보고되어 있다.

그러나, 이 경우, 캡스턴축 표면의 미세한 요철은 테이프주행에 의해서 급속으로 마모해서 테이프 구동력은 현저히 저감하기 때문에, 실용적인 대책으로는 못되고 있다.

이상과 같이 작은 압접력으로 테이프를 확실하게 구동할 수 있는 테이프 구동장치는, 기기의 소형화를 실현하는데 있어서 매우 중요불가결의 것이나, 이와 같은 구동장치는 아직 실현되어 있지 않다.

본 발명은 상기 과제에 비추어서 이루어진 것으로서, 작은 압접력으로 확실하게 테이프를 구동할 수 있는 테이프 구동장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 제1의 발명인 테이프 구동장치는, 일정 속도로 회전하는 캡스턴축과, 적어도 주변부가 탄성부재를 가지고 캡스턴축에 자기테이프를 개재해서 압접하여 회전하는 핀치로울러로 구성되는 테이프 구동장치이고, 캡스턴축의 적어도 자기테이프가 접촉하는 표면부에 다이어몬드상박막을 형성한 것이다.

또, 본 발명의 제2의 발명인 테이프 구동장치는, 캡스턴축과 적어도 둘레면 부분이 탄성부재로 구성되고 캡스턴축에 자기테이프를 개재해서 압접하여 회전하는 핀치로울러로 구성되고, 상기 캡스턴축 표면의 적어도 자기테이프와 접촉하는 부분에 표면조도(粗度)가 0.1∼2.0S의 요철(凹凸)을 형성하는 동시에, 적어도 상기 요철의 표면에 막두께가 O.1㎛ 이상의 다이어몬드 상박막을 형성한 것이다.

또한 본 발명의 제3의 발명인 테이프 구동장치는 회전하는 캡스턴축꽈, 적어도 둘레면부분이 탄성부재로 구성된 상기 캡스턴축에 자기테이프를 개재해서 압접 및 회전가능한 핀치로울러를 구비하고, 상기 캡스턴축의 표면에 중간충을 형성하여 이 중간충의 표면에 다이어몬드상박막을 형성한 것이다.

다이어몬드상박막은 비정질이면서 다이어몬드에 유사한 특성을 나타내는 탄소막이다. 종래 다이어몬드상박막은, 저마찰재료인 것으로 인식되어 있으나, 실은, 다이어몬드상박막의 마찰계수는 속도의존성이 크며, 극저속에서 접동할때의 움직임마찰계수나 정지마찰계수는 매우 큰 것이다. 또한 다이어몬드상박막은 내마모성이 뛰어나 있다.

따라서, 다이어몬드상박막을, 테이프와의 상대속도차가 거의 0으로 회전하는 캡스턴축의 표면에 형성하였을 경우에는, 다이어몬드상박막은, 종래부터 생각하고 있던 저마찰계수재료로서가 아니고 고마찰재로로서 기능하는 것이다. 따라서, 핀치로울러의 압접력을 종래에 비해서 대폭적으로 저하시켰을 경우에도 충분한 테이프 구동력을 확보할 수 있는 것이다. 또한 다이어몬드상박막의 뛰어난 내마모성에 의해서, 이 높은 테이프 구동력은 장기간에 결쳐서 양호하게 유지되는 것이다.

또, 캡스턴축과 다이어몬드상박막과의 사이에, 양자의 중간의 열팽창율을 가진 중간층을 형성하였을 경우에는, 다이어몬드상박막의 부착력을 한층 더 높일 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 제1도∼제10도와 함께 설명한다. 또한 제1도∼제10도에 있어서, 제11도와 동일기능의 구성요소에는 동일 부호를 부여해서, 그 설명은 생략한다.

제1도는 본 발명의 테이프 구동장치의 제1실시예의 구성을 표시한 평면도이며, 제2도는 그 정면도이다. 제1도 및 제2도에 있어서,(1)은 캡스턴축,(2)는 캡스턴축(1)방향으로 이동가능하고 또한 자기테이프(3)를 압접하면서 회전하는 핀치로울러이다. 캡스턴축(1)의 표면에는 다이어몬드상박막(4)이 형성되어 있다.

자기테이프(3)는 캡스턴축(l)의 회전속도에 따라서 일정속도로 캡스턴축(1)의 회전방향으로 송출된다. 상기 캡스턴축(1)은, 표면경도가 비커스경도로 H_V=500Kg

/mm²정도의 비자성의 스테인레스강, 또는 이와 동등한 철계통재료이며, 그 표면에는 비커스경도가 3000Kg/mm²의 다이어몬드상박막(4)이 0.2㎛의 막두께로 형성되어 있다.

다이어몬드상박막(4)의 형성방법에 대해서는, 종래부터 여러가지의 방법이 보고되어 있으나(예를들면 열본국, 특개소 62-139873호 공보), 본 실시예에서는 이온화증착법(일본국, 1989년 정밀공학회 추기 대회 학술강연 개강연설 논문집 제3분책 P.621참조)를 사용하였다. 이온화증착법이란, 필라멘트의 가열로 발생하는 열전자를 이용해서 원료가스를 플라즈마화하고 플라즈마속의 이온을 이용해서 막을 제조하는 방법이다. 이 경우, 다이어몬드상박막을 형성할려면, 원료가스로서 탄화수소가스(예를들면 CH₄, C₆H₆) 가 사용되며, 본 실시예에서는 C₆H₆을 사용하고 있다.

제3도에 본 실시예 장치 및 종래 장치의 테이프 구동력의 비교를 표시한다. 종래 장치에 대해서는, 캡스턴축 표면에 하아드크로움처리를 실시한 것과 미처리의 것에 대해서 결과를 표시하고 있다. 본 실시예장치와 종래 장치와의 상이점은, 본 실시예장치에서는 캡스턴축(1)에 다이어몬드상박막(4)이 형성되어 있다는 것이다. 제3도의 횡측은, 본 실시예장치에 있어서의 자기테이프의 주행시간이며, 종축은, 각 주행시간에 있어서의 테이프 구동력을 나타낸다. 여기서 말하는 테이프 구동력의 정의 및 측정방법은 이하와 같다. 캡스턴축(1)으로의 핀치로울러(2)의 압접력을 일정하게 하고, 또한 자기테이프(3)에는, 구동방향과는 반대방향의 테이프부하 T를 가하면서 주행시킨다. 자기테이프에 가하는 테이프부하 T를 변화시켰을 때에, 캡스턴축(1)의 주속도와 테이프(3)의 이동속도와의 사이에 0.5%의 상대속도차(슬립)가 발생할 때의 T의 값을 테이프 구동력으로 하였다.

본 실시예장치에서는, 핀치로울러(2)의 압접력을 600g으로 종래에 비해서 약 절반정도로 대폭 작게한 값에 있어서, 제3도에 표시한 바와같이, 종래예장치의 약 2배인 80g 이상의 테이프 구동력을 얻고 있다. 또한 이 구동력은,1000시간의 주행시간후에 있어서도, 거의 변화하지 않고, 극히 안정적이다. 이와같이 본실시예는, 종래에 비해서, 압접력을 약 절반으로 대폭 저감할 수 있는 동시에, 테이프 구동력을 매우 장기간에 걸쳐서 안정적으로 유지할 수 있는 것이다.

이에 비해서, 다이어몬드상박막을 형성하고 있지 않는 종래의 테이프 구동장치에서는, 겨우 40g의 아주 불충분한 구동력밖에 얻지 못하고 있다.

다이어몬드상박막을 캡스턴축(1)에 형성하므로서 얻게 되는 본 실시예의 현저한 작용효과는, 다음과 같이 이해된다.

먼저, 본 실시예에 있어서, 작은 압접력으로 큰 테이프 구동력을 얻게 되는 주요한 이유는, 다이어몬드상박막이 테이프에 대해서 고마찰계수의 재료로서 기능하고 있기 때문이라고 생각된다.

통상 다이어몬드상박막은, 저마찰계수의 재료인 것으로 이해되고 있다. 분명히, 후술하는 방법으로 움직임 마찰계수를 측정하였던바, 제4도에 표시한 바와같이, 테이프와 다이어몬드상박막을 2mm/sec 정도의 상대속도로 접촉마찰하는 경우에는, 양자간의 움직임 마찰계수는 0.15정도의 값이다. 이것은 다이어몬드상박막을 형성하고 있지 않는 캡스턴축이나, 표면에 하아드크로움처리등의 경질화처리를 실시한 캡스턴축과 테이프와의 움직임 마찰계수인 0.2에 비해서 작은 값이다.

그러나, 제4도에 표시한 바와같이, 테이프와 다이어몬드상박막과의 사이의 상대속도가 0에 가까와짐에 따라서, 마찰계수는 급격한 변화를 나타내고, 다이어몬드상박막과 테이프와의 사이의 정지마찰계수 또는 움직임마찰계수는, 스테인레스재 혹은 철계통 금속과 테이프와의 사이의 마찰계수에 비해서 약 2배로 매우 큰값으로 되는 것이다.

따라서, 테이프가 캡스턴축의 주속도와 거의 동일 속도로 구동되는 테이프 구동장치에 있어서는, 종래는 저마찰재로인 것으로 생각되고 있던 캡스턴축 표면에 형성된 다이어몬드상박막은, 실은 고마찰계수의 재료로서 기능하는 것이다. 그 결과, 본 실시예 장치에서는, 종래에 비해서 약 2배나 되는 큰 테이프 구동력을 얻고 있는 것이다.

또, 제3도에 표시한 바와같이 장기간에 걸쳐서 테이프 구동력이 큰 상태로 안정유지되는 이유는, 다이어몬드상박막에 내마모성에도 물리적인 안정성에도 뛰어나 있기 때문이라고 생각된다.

본 실시예에서는, 이와같이, 다이어몬드상박막의 높은 마찰계수와 뛰어난 내마모성의 상승효과에 의해, 매우 뛰어난 특성을 얻을 수 있는 것이다.

또한, 제4도의 특성측정은, 제5도에 표시한 바와같이해서 행하였다 즉, 핀치로울러(2)의 바깥둘레에 자기테이프(3)를 감고, 이것을 캡스턴축(1)에 일정압력 F으로 압압한다. 이 상태에서 핀치로울러(2)와 캡스턴축(1)을 일정속도로 미끄러지게 해서 마찰계수를 측정하였다. 측정은, 표면에 다이어몬드상박막을 형성한 본 실시예에 핀치로울러와, 다이어몬드상박막을 형성하고 있지 않는 종래의 핀치로울러에 대해서 행하였다.

또한, 본 발명에 있어서는, 다이어몬드상박막(4)의 막두께는 0 05㎛ 이상인 것이 바람직하다. 이것은, 캡스턴축표면의 다이어몬드상박막(4)은, 테이프 구동장치의 운동조건에 의해 다소 차이는 있으나, 약 1000시간 정도의 운전부에 있어서는,0 05㎛∼0 08㎛정도 마모하고 있으며, 따라서 다이어몬드앙박막의 막두께를 0.05㎛ 이상으로 하므로서, 실용상 충분한 수명을 얻을 수 있기 때문이다.

다음에 본 발명의 제2실시예에 대해서 설명한다.

본 실시예 장치는 제1도와 마찬가지의 구성을 가진다. 그러나, 캡스턴축(1)은, 그 축 방향의 단면도인 제6도에 표시한 바와같이, 표면(1S)에 표면조도(粗度)가 0 5S의 미세한 요철을 가진 요철조면부가 형성되어 있다. 이 요철조면부의 형성에는 에칭이라 호칭되는 산처리에 의한 방법, 캡스턴표면의 소성변형을 이용한 전조(轉造)가공에 의한 방법등이 사용되고 있다.

이 요철조면부의 표면에 비커스 경도 3000Kg/mm²의 다이어몬드상박막(4)이 막두께 0.2㎛로 형성되어있는 것이다. 다이어몬드상박막(4)의 형성방법은 제1실시예와 마찬가지로 이온화증착법을 사용하고있다.

다이어몬드상박막은 커버리지(Coverage)가 좋기 때문에, 본 실시예의 경우, 다이어몬드상박막(4)의 표면에도, 밑바탕면(1S)의 표면조도가 반영되어서 요철이 형성되게 된다. 따라서, 본 실시예장치에서는, 다이어몬드상박막(4)의 높은 마찰계수와, 다이어몬드상박막 표면에 형성된 요철에 의한 걸림효과의 상승효과에 의해서, 테이프의 구동력은 보다 더 향상한다. 또한, 다이어몬드상박막의 높은 내마모성에 의해서, 장기간의 사용에 대해서도 요철조면부의 형상은 유지되어, 높은 테이프 구동력을 유지할 수 있다.

제7도에, 본 실시예의 주행시간과 테이프 구동력의 평가결과를, 다이어몬드상박막을 형성하고 있지않는 종래예와 비교해서 표시한다. 테이프 구동력의 측정방법, 측정조전은, 제1실시예의 경우와 마찬가지이다. 종래예로서는, 표면조도가 0.05㎛ 이하의 금속면인 캡스턴축, 표면조도가 0 5㎛의 요철을 형성한 금속면인 캡스턴축 및 표면조도가 0.5㎛의 요철면이고 또한 표면에 질화티탄막을 0.2㎛의 두께로 형성한 캡스턴축의 3종류를 표시하고 있다.

종레의 캡스턴축에서는, 모두 테이프주행시간과 더불어 테이프 구동력이 급격히 저하하고, 실용적인 수명을 전혀 얻을 수 없는데 비해서, 다이어몬드상박막을 형성한 본 실시예 장치에서는, 비약적인 수면연장, 대폭적인 구동력향상을 달성하고 있다. 또한, 제7도에 있어서, 표면에 요철을 형성한 종래의 캡스턴축의 테이프 구동력이 급격히 저하하는 것은, 표면의 요철이 테이프주행과 함께 급격히 마모하기 때문이라고 생각된다.

또한, 본 발명에서는, 캡스턴축(1)의 표면조도는 0.1㎛∼2㎛로 하고, 다이어몬드상박막의 막두께는 0.1㎛ 이상이고 캡스턴축(1)의 표면조도의 값(상기 실시예에서는 0.5μm)이하로 하면 한층 더 바람직하다. 그 이유는, 캡스턴축(1)의 표면조도를 0.1㎛ 이상으로 하므로서 충분한 걸림효과를 가진 요철이 다이어몬드상박막의 표면에 형성되고, 또 2㎛ 이하로 하므로서, 과대한 요철에 의해서 테이프가 손상되는 것을 방지할 수 있기 때문이다. 또 다이어몬드상박막의 막두께를 0.1㎛ 이상으로 하므로서, 1000시간정도의 장시간운전에 대해서도 다이어몬드상박막이 다 마모되지 않는 것이 보증되고, 밑바탕의 표면조도의 값보다도 작은 막두께로 하므로서, 밑바탕의 표면조도가 다이어몬드상박막의 표면에 반영되어서, 다이어몬드상박막 표면에는 테이프 구동력을 높이는 효과적인 요철을 양호하게 형성할 수 있는 것이다.

또, 본 발명에서는, 캡스턴축 표면의 요철에 의해 다이어몬드의 부착력을 높일 수도 있다. 따라서, 비커스경도가 특별히 높은 다이어몬드상박막을 형성하는 경우에 효과적이다. 즉, 다이어몬드상박막의 비커스 경도를 높여가면, 막의 내부능력이 커지기 때문에 캡스턴축과의 부착성을 저하한다. 특히, 비커스경도가 3500Kg/mm²에서는 이 경향이 강하게 된다. 그러나, 본 실시예에서는, 표면에 요철부를 형성하고 있으므로 축과 다이어몬드상박막과의 접촉면적이 넓어지고, 양자간에 작용하는 Van der Walls형에 의한 부착력이 증가해서 부착성이 개선되는 것이다.

다음에 본 발명의 제3실시예에 대해서 설명한다.

제8도는 본 발명의 제3실시예의 구성을 표시한 평면이고, 제9도는 동 실시예에 있어서의 캡스턴축의 구조 단면을 표시한 것이다.

캡스턴축(1)의 표면에는 밑바탕처리로서 1㎛ 이하의 매우 얇은 중간층(5)을 형성하고, 중간층(5)의 위에 다이어몬드상박막(4)이 형성되어 있다.

다이어몬드상박막(4)의 형성방법은 제1실시예와 마찬가지로 이온화증착법을 사용하었다.

이 중간층(5)은 열팽창수축에 의한 캡스턴축(1)과 다이어몬드상박막(4)간의 상대어긋남을 완화하고, 다이어몬드상박막(4)의 벗겨짐을 방지하는 목적으로 형성된다.

캡스턴축(1)의 재료인 비자성스테인레스의 선팽창계수는 12×10⁸∼16×10^-6/℃ 다이어몬드상박막(4)의 선팽창계수는 ×10^-6∼5×10^-6/℃ 이기 때문에, 중간층(5)은, 선팽창계수가 양자의 값, 예를들면 6×10^-6×11×10^-6/℃의 재료로 구성되지 않으면 안된다.

동시에, 중간층(5)은 다이어몬드상박막(4) 및 비자성스테인레스와 친화성이 좋아야 한다는 것이 요망된다.

본 실시에에서는 중간층(5)으로서 TiNC를 사용하였다. TiNC는 선팽창계수가 8×10^-6/℃이며, 탄소를 함유하고 있으므로 다이어몬드상박막(4)과의 친화성도 크다.

다이어몬드상박막은 규소나 탄소를 함유한 기재와는 친근성이 높고, 중간층(5)도 규소나 탄소를 함유하고 있는 것이 요망된다.

제1표에, -40℃∼80℃의 온도사이를 시험(10사이클)에 의해 다이어몬드상박막의 부착력을 평가한 결과를 표시한다.

×‥‥ 다이어몬드상박막의 완전한 벗겨짐(단, NO₆에서는 TiNC막과 스테인레스의 사이에서 벗겨짐이 발생하였다.)

△‥‥국부적인 들뜸이 있으나, 벗겨짐은 없음

○‥‥벗겨짐, 들뜸 다같이 없음

이와같이 TiNC를 중간층(5)으로 하므로서 다이어몬드상박막(4)의 부착성은 향상하고 테이프 구동력은 안정된다 TiNC막 속의 탄소(C)/질소(N)비가 0.1∼1.0이고, 막두께는0.5㎛ 이상인 것이 바람직하다. C/N비가 0.1 이하에서는 TiNC와 다이어몬드상박막(4)과의 친화력이 불충분하게 되고, C/N비가 1.0을 초과하면 TiNC와 캡스턴축(1)(비자성 스테인레스)과의 친화력이 불충분하게 된다.

또 막두께가 0.5㎛ 보다 얇아지면 완화효과가 현저히 저하한다. 다이어몬드상박막(4)으로하는 실시예 1과 마찬가지의 이유로, 비커스경도 HV=1500Kg/mm²이상이고 비저항 1.0×10⁴Ωcm 이하인 것이 바람직하며, 또 다이어몬드상박막(4)의 막두께는 0.1㎛ 이상인 것이 바람직하다.

다음에, 본 발명의 제4실시예를 설명한다.

상기 각 실시예의 테이프 구동장치에서는, 캡스턴축의 표면이 형성된 다이아몬드상 박막의 길이 L_D는, 통상은, 주로 필요하게 되는 테이프 구동력에 의해 정할 수 있다. 예를들면, 필요하게 되는 테이프 구동력이 작은 것이라면 L_D는 짧아도 된다.

통상은, 이와같이, 필요하게되는 테이프 구동력의 관짐에서 L_D를 결정하면 된다. 그러나 본 발명의 테이프 구동장치를, 특히 비데오기기에 사용하는 경우에는, 다이어몬드상박막의 길이 L_D는, 테이프폭 L_T와의 관계에 있어서, 제10도에 표시한 바와같이, L_T보다도 길게 하는 것이 보다 바람직하다. 그 이유는, 이하와 같다.

만약 제10도에 표시한 바와같이 L_D가 L_T보다 짧으면, 테이프의 단면부(端面部)는 캡스턴축(1)의 금속표면과 접촉하고, 테이프의 중앙부는 캡스턴축에 형성된 다이어몬드상박막(4)과 접속하게 된다. 상기한 바와같이, 다이어몬드상박막과 캡스턴축의 금속표면에 있어서는, 테이프에 미치는 마찰력이 약 2배나 다르다. 이와같은 상태에서 동일 테이프를 몇번이나 반복주행시키면 테이프의 단면부(3E)와 중앙부에 가해지는 마찰력에 큰 불균형이 있기 때문에 예를들면 테이프중앙부와 단면부에 있어서 테이프의 신장량이 달라져서, 테이프의 단면부(3E)에 주름등이 발생하기 쉽게 되거나, 또는 이와같이 해서 발생한 주름이 나아가서는 테이프의 변형이나 손상을 초래하기 쉽다. 주지한 바와같이 비데오 테이프 레코오더의 경우, 테이프의 단면은 실린더의 리이드부를 따라서 주행시키기 위한 기준이며, 이 단면부에 상기한 불편이 발생하면 테이프의 주행이 불안정하게 되고 트래킹의 직선성에 나빠져서, 기록 재생에 있어서의 호환성이 저하되거나 한다.

한편, 제10도에 표시한 바와같이 L_D를 L_T보다도 크게 하였을 경우에는, 테이프는 그 단면부(3E)를 포함해서 전체가 다이어몬드상박막에 똑같이 접촉하므로, 테이프의 어떠한 부분도 거의 동등한 구동력을 받게되어, 상기한 불편은 회피되고, 기기의 신뢰성을 보다 한층 높일 수 있는 것이다.

이와같이 L_D를 L_T보다도 크게 해두므로서, 동일한 테이프를 반복주행시켰을 경우의 안전성, 신뢰성을 한층 더 향상시킬 수 있으므로, 비데오기기에 한정되지 않고, 테이프의 단면부를 테이프주행시스템에 설치한 테이프주행가이드에 당접시켜서 구동하는 기기 혹은 테이프폭의 거의 전체영역에 데이터가 기록되는 기기에 있어서는, 본 실시예는 특히 유효하다.

또, 상기 각 실시예에 있어서는, 다이어몬드상박막의 형성에는 이온화증착법을 사용하였으나, 본 발명에서는 그 제막법을 이에 한정하는 것은 아니다. 또 다이어몬드상박막의 부착성을 더욱 높이기 위해서, 캡스턴축과 다이어몬드상박막과의 사이에 TiNC를 사용하였으나, 이에 한정하지 않고 상기 중간층으로서의 조건을 만족하는 재료, 예를들면, TiC, Si, SiC, 등의 중간층을 형성해도 상관없다. 또는 일본국 특원평 1-95761호 공보에 기재한 바와같이, 다이어몬드상박막의 형성초기에는 내부응력이 적은 조건에서 형성하여 서서히 막질을 변화시키므로서 다이어몬드상박막의 부착력을 높이는 것도 가능하다.

본 발명의 테이프 구동장치에 있어서는, 캡스턴축에 형성하는 다이어몬드상박막은, 비커스경도가 Hv=1500Kg/mm²이상이고 비저항이 1.0×10⁴Ωcm 이하라면 한층 더 바람직하다 1500Kg/mm²이상의 비커스경도에 있어서는, 실용상, 충분한 내마모특성을 얻을 수 있어, 테이프 구동력을 장기간에 걸쳐서 안정적으로 유지할 수 있다. 또 비저항을 1.0×10⁴Ωcm 보다 작게 하므로서 테이프에의 정전기의 발생. 축적을 억제, 방지할 수 있어, 테이프에 기록된 신호를 재생할때에 노이즈의 발생을 효과적으로 방지할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 의하면, 자기기록재생장치등의 소형화, 고성능화를 실현하는데 있어서 불가결한, 핀치로울러의 압접력이 작고 또한 특성이 안정된 테이프 구동장치를 제공할 수 있는 것으로서, 극히 높은 공업적 가치를 가진 것이다.

Claims (14)

1. 일정속도로 회전하는 캡스턴축과, 적어도 둘레면부분이 탄성부재를 사용해서 구성되는 동시에, 상기캡스턴축에 자기테이프를 개재해서 압접 및 회전가능한 핀치로울러를 가지고, 상기 캡스턴축의 표면에, 탄소를 주성분으로 하는 경질의 보호막을 형성하는 것을 특징으로 하는 케이프 구동장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 탄소를 주성분으로 하는 경질의 보호막이 다이어몬드상박막인 것을 특징으로 하는 테이프 구동장치.
3. 캡스턴축과, 적어도 둘레면 부분이 탄성부재로 구성되고 캡스턴축에 자기테이프를 개재해서 압접하여 회전하는 핀치로울러로 구성되고, 상기 캡스턴축 표면의 적어도 자기테이프와 접촉하는 부분에 표면조도(粗度)가 0.1∼2.0S의 요철(凹凸)을 형성하는 동시에, 적어도 상기 요철의 표면에 막두께가 0.1㎛ 이상의 다이어몬드상박막을 형성한 것을 특징으로 하는 테이프 구동장치.
4. 일정속도로 회전하는 캡스턴축과, 적어도 둘레면부분이 탄성부재로 구성된 상기 캡스턴축에 자기테이프를 개재해서 압접 및 회전가능한 핀치로울러를 구비하고, 상기 캡스턴축의 표면에 중간층을 형성하여 이 중간층의 표면에 다이어몬드상박막을 형성한 것을 특징으로 하는 테이프 구동장치.
5. 제2항, 제3항 및 제4항에 있어서, 다이어몬드상박막의 비커스경도 Hv1500Kg

   /mm²이상인 것을 특징으로 하는 테이프 구동장치.
6. 제2항, 제3 및 제4항에 있어서, 다이어몬드상박막핀치로울러의 비저항이 1.0×10⁴Ωcm 보다 작은 것을 특징으로 하는 테이프 구동장치.
7. 제2항, 제3항 및 제4항에 있어서, 다이어몬드상박막 핀치로울러의 막두께가 0.1㎛ 이상인 것을 특정으로 하는 테이프 구동장치.
8. 제2항, 제3항 및 제4항에 있어서, 다이어몬드상박막이, 플라즈마 또는 이온을 사용해서 저온저압에서 형성된 것을 특징으로 하는 테이프 구동장치.
9. 제4항에 있어서, 중간층이 선팽창계수가 6×10^-6∼11×10^-6(℃^-l)인 것을 특징으로 하는 테이프 구동장치.
10. 제4항에 있어서, 중간층이 적어도 탄소원자를 함유한 것을 특징으로 하는 테이프 구동장치.
11. 제4항에 있어서, 중간층이 TiNC인 것을 특징으로 하는 테이프 구동장치.
12. 제11항에 있어서, TiNC중의 C/N비가 0.1∼1.0긴 것을 특징으로 하는 테이프 구동장치.
13. 제11항에 있어서, TiNC의 막두께가 0.5㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 테이프 구동장치.
14. 제1항 내지 제8항의 어느 한 항에 있어서, 캡스턴축 위에 형성된 다이어몬드상박막 박막의 폭이 테이프폭 보다도 큰 것을 특징으로 하는 테이프 구동장치.