JPH0424775B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、磁気テープがフイルム面と層面を有
し、テープガイド装置が、接触部を有する第１の
テープガイド素子と第２のテープガイド素子を有
し、これら接触部が、少なくとも部分的に磁気テ
ープのフイルム面及び層面にそれぞれ接触してお
り、フイルム面と層面が異なつた表面抵抗を有す
る、磁気テープ、特にビデオ磁気テープ用のテー
プガイド装置に関する。 また本発明は、磁気テープがフイルム面と層面
を有し、テープガイド装置が、接触部を有する第
１のテープガイド素子と第２のテープガイド素子
を有し、これら接触部が、少なくとも部分的に磁
気テープのフイルム面及び層面にそれぞれ接触し
ており、フイルム面と層面が異なつた電荷親和力
を有する、磁気テープ、特にビデオ磁気テープ用
のテープガイド装置に関する。 さらに本発明は、磁気テープカセツト、および
テープガイド装置用のテープガイド素子に関す
る。 テープガイド装置は、オーデイオ、ビデオおよ
びデータ信号記録用のテープレコーダ装置により
種々の形で周知してある。磁気テープカセツトに
おけるローラ、ピン等のような種々のテープガイ
ド装置も周知である。 さらにテープ送り速度を高めることにより、テ
ープとテープガイド装置のように運動接触してい
る部分の帯電も多くなり、かつ装置におけるテー
プの粘着が、特にテープレコーダ装置の始動の際
に生じることは周知である。 ドイツ連邦共和国特許出願公開第3010772号明
細書によれば、金属フイルム磁気テープ上にオー
デイオ記録を行う磁気テープカセツトについて、
カセツト内に放電およびアース接続素子を配置
し、この素子が、磁気テープの層面からレコーダ
装置のアース電位端子に導電結合を行うことは公
知である。このような特殊な素子を使用するため
には、カセツトの変形とレコーダ装置の整合が必
要であり、このことは、これに伴なう費用の故に
完成したカセツトシステムでは回避しなければな
らない。テープガイド素子に適用することは、公
知ではなく、かつ示唆されてもいない。 さらに米国特許第3062464号明細書によれば、
テープループ蓄積器を備えたテープ送り装置につ
いて、壁に粗い良好に導電しない層を備えること
により、蓄積室の壁におけるテープの粘着を防止
することが公知であり、その際凹凸により摩擦電
気の形成は減少し、かつ層材料による電荷引出し
を介して場合によつてはテープ上にすでに存在し
ている電荷は除去される。 従つてこのような粗い材料を使用することは、
大きな壁面について一種の塗装として周知であ
る。本発明のテープガイド素子における使用の指
摘は存在せず、かつ示唆されてもいない。 ビデオカセツトにおいて、所定の磁気層を備え
た磁気テープは、テープ巻移しの際に少なくとも
時々ガイドローラおよびピンに粘着することがわ
かつている。 本発明の課題は、この粘着効果を除去し、かつ
さらにあらゆる磁気テープ装置、特に磁気テープ
カセツトに、このような粘着効果の発生を完全に
は排除できない場合には、初めから少なくとも減
少する予防手段を提供することにある。 本発明によればこの課題は、初めに述べたよう
なテープガイド装置により次のようにして解決さ
れる。すなわち第１及び第２のテープガイド素子
の接触部は、テープのそれぞれの面のものに本質
的に等しい表面抵抗を有する材料から成り、その
際テープの層面用のガイド素子の接触部が、ほぼ
10¹⁰Ω以下の表面抵抗を有する絶縁性の低い材料
から成り、一方テープのフイルム面用のガイド素
子の接触部が、ほぼ10¹¹〜10¹⁶Ωの程度の表面抵
抗を有する絶縁性の高い材料から成り、それによ
り静電荷を放電するための電気接触部を設けてい
ない場合でさえ、相互接触面における静電荷の差
の発生を最小にした。 この課題は、同様にテープガイド装置により次
のようにして解決される。第１のテープガイド素
子の接触部は、フイルム面の電荷親和力にほぼ等
しい電荷親和力を有する材料から成り、かつ第２
のテープガイド素子の接触部は、層面の電荷親和
力にほぼ等しい電荷親和力を有する材料から成
り、その際テープの層面用のガイド素子の接触部
が、ほぼ10¹⁰Ω以下の表面抵抗を有する絶縁性の
低い材料から成り、一方テープのフイルム面用の
ガイド素子の接触部が、ほぼ10¹¹〜10¹⁶Ω程度の
表面抵抗を有する絶縁性の高い材料から成り、そ
れにより静電荷を放電するための電気接触部を設
けていない場合でさえ、相互接触面における静電
荷の差の発生を最小にした。 「接触部」とは、少なくとも時々磁気テープの
面部分に接触するテープガイド素子の部分のこと
である。それにより種々の電荷量をテープまたは
ガイド素子上に形成できる可能性は少なくとも減
少する。実際にはテープガイド素子を抵抗に応じ
て適当に選んだ材料から作り、または交換すれ
ば、前記の指示は満たされる。 テープ層面とテープフイルム面用のテープガイ
ド素子を有する磁気テープカセツトは、本発明に
よれば次のようにして形成される。すなわちテー
プ層面用のガイド素子の接触部は、導電材料また
はあまり絶縁性でない材料から成り、かつテープ
フイルム面用のガイド素子は、良好に絶縁する材
料から成る。 ２酸化クロム磁気テープと２酸化クロム磁気層
面およびテープフイルム面用のテープガイド素子
とを有する磁気テープカセツトは、本発明によれ
ば次のようにして有利に形成される。すなわちテ
ープ層面用のガイド素子の接触部は金属から成
り、かつテープフイルム面用のガイド素子は絶縁
体から成る。 それにより磁気テープカセツトは、特に高いテ
ープ巻取り速度の生じるカセツトは、帯電防止し
て形成されるので、さもなければ聞取り可能なか
つ／または視覚可能な再生ひずみを生じることが
あるテープ送りおよびテープ巻取りの問題は回避
される。 例えば本発明により適用された材料から成るス
リーブをかぶせるかまたはフイルムをはり付ける
ことによりガイド素子表面だけまたはガイド素子
全体を交換することも簡単に実現する。 ガイド素子の接触部を10⁵Ωまでの表面抵抗を
持つたあまり良好に導電しないまたは半導体材料
から形成することも非常に有利である。 それによりガイド素子における摩擦により初め
から帯電は無視できる程した生じない。 さらに磁気テープから転送された電荷は材料を
通して放出できるので、テープ系内の、すなわち
テープレコーダ装置またはテープカセツト内の全
電荷量が減少するという利点が得られる。 本発明によれば層面に対応するガイド素子の接
触部を、例えばグラフアイトまたは石炭のような
導電添加材料を含む合成物質材料から形成するこ
とも有利である。 その際接触部の導電度を、適当な添加量により
ほぼ「準導体」から絶縁体までの範囲内で変化さ
せることができる。 同様にテープ表面（フイルムまたは層）と転向
素子の間の摩擦力も減少し、それにより磁気テー
プは保護され、かつ一層長い寿命が得られる。 それによりガイド素子と磁気テープの表面特性
を広い範囲内で変えることもでき、従つて粗さに
関してガイド素子を、ビデオテープにおいて0.5μ
ｍ以下であるフイルムの通常の粗さに合わせるこ
ともできる。 磁気テープのフイルム面と層面が少なくとも部
分的に接触してテープガイド素子のところを通過
するテープガイド装置を本発明により次のように
形成することも有利である。すなわちフイルム面
に対応するテープガイド素子の接触部は、例えば
フイルム片を備えることによつて、フイルム材料
と同じ電荷親和力を表面に有する材料から成る。 それにより本発明の意図において非常に正確な
材料の整合を行うことができる。この本発明の特
徴の継続において、実際にテープのフイルムのも
のとほぼ同じ合成物質材料を用いることは望まし
い。 大体において供給巻体、層および／またはフイ
ルム面用のテープガイド素子および巻取り巻体か
ら成るこのようなテープ系を考えた場合、系の次
の位置に帯電が生じることがある。 テープとガイド素子の間の摩擦によつて、摩擦
電気または電気作用が生じ、かつ両方の部材、す
なわちテープとガイド素子が帯電する。その際こ
の帯電は、いずれにせよ存在した電荷量の分離に
よりそれぞれの部材に付加的に生じることもあ
る。 さらに供給巻体の外側テープ巻回から磁気テー
プが離れることにより、引出されたテープと残つ
た外側テープ巻回の間の電荷分離が生じることが
あるので、接触電位差が生じる。通常の場合正と
負の電荷が分離し、これら電荷は、相応したテー
プ位置に転送される。 いずれの場合にも区別できない電荷発生または
分離が問題であり、従つてこのことは、材料の誘
電率からも決まる。その際相対誘電率が大きい方
の材料が正に帯電する。 重要な別の要因は「電荷親和力」である。この
電荷親和力は、どの部材のどの表面に所定の時点
にどのくらいの量の電荷が存在するかを決定する
ものである。 この電荷親和力は引きはがし試験によつて測定
できる。すなわち引きはがし試験においては、試
験すべき材料の条片を有する板を接触させかつ引
きはがし、このようにして発生された電圧を測定
する。従つてここで用いたような電荷親和力は、
「物体がその表面に電荷を集める能力」と定義す
るものである。この能力は、試験すべき材料の条
片を有する板を互いに接触させかつ引きはがす引
きはがし試験において形成される電圧の形で表現
される。 静電荷の発生と分布に関する前記説明は、完全
なものまたは絶対的に正しいものである必要はな
い。すなわち静電荷は至る所に存在し、従つて測
定結果に不可避の作用を及ぼすので、このような
電荷の出所および／または量の確定が極めて困難
であることは周知である。 本発明の実施例を以下図面によつて説明する。 磁気テープ装置４は、主として層面Ｓと支持体
面Ｆを備えた磁気テープ５から成り、この磁気テ
ープは、リール７上の供給巻体６からリール９上
の巻取り巻体８へ、またはその逆に巻取られる。 巻体６から巻体８への途中でテープは、テープ
ガイド素子１０と２０、一般にはガイドローラま
たはピンを介して動き、その際通常素子の間でこ
こには図示されていない磁気ヘツドに接触する。
テープ５がどのくらいの角度でガイド素子に巻付
くかに応じて、テープ５と素子１０または２０と
の間の接触部分は異つた大きさになる。 第２図に、モータ負荷測定用の基本回路が示さ
れており、それによりテープ送り用駆動モータの
消費電流が検出され、計器Ｉに表示され、かつ記
録器Ｗによつて記録される。この測定回路は、外
部電荷には感応しないので、これら障害を間接的
に分析するため静電粘着および固着効果を判定す
るのに非常に適している。 第３図は、周知のビデオカセツト（VHS系）
のテープガイド装置を示している。ここではガイ
ドピンは１０と２０で、またガイドローラは１１
と２１で示されている。テープ端部は、ここには
示されていないテープ巻体６または８の周に通じ
ている。 テープ５の順方向および戻し方向は、１または
２で示されており、また次の測定線図にも記入さ
れている。順方向から戻し方向への切換の際、そ
れぞれ線図に示された電流レベル低下が生じる。 次のすべての実験装置で使われた磁気テープ
は、２酸化クロム磁気層を有する通常市販のビデ
オ磁気テープであり、このテープは、ほぼ10⁶Ω
の層抵抗（層面に試験接触して測定した表面抵
抗）を有する。このような２酸化クロムテープ
は、２酸化クロム材料、２酸化クロム粒子の大き
さ、層の充てん度、イオン伝導度を高める使われ
た層添加物および結合剤に応じて、ほぼ10⁵ない
し５×10⁷Ωの範囲の層抵抗を有する。テープの
フイルムは、10¹²ないし10¹⁴Ωの通常の表面抵抗
を有する。通常の測定装置は、測定の際平らに載
せられるテープ用の２分割された２極支持面と抵
抗測定ブリツジから成る。正方形テープ面に対す
る抵抗値がΩで測定される。 ガイド素子１０と２０または１１と２１の周知
の標準構成は次の通りである。すなわち素子１０
と２０は、金属スリーブであり、これらスリーブ
は、カセツトに固定した合成物質軸上に配置され
ており（図における簡略表示は10＝20＝Ｍ（金
属））、素子２１は、例えばポリオキシメチレン材
料から成る合成物質ローラである（図中の簡略表
示は21＝Ｋ（合成物質））。素子１１は、通常金属
ピンである。 それぞれの実験装置において使われた材料は図
中に表示されている。第１の実験結果として、第
３Ａ図の線図が記録された。適用された概念、順
方向および戻しとは、ほぼ0.8ｍ／secの巻移し速
度を有するカセツトの巻移し動作のことである。 順方向範囲１においてハツチング範囲内で、耳
につく騒音としていわゆるバイオリン弓効果が聞
こえる。この効果は、テープ５のフイルム面Ｆと
金属スリーブ１０，２０の間の多数の短期的固着
から成る。ハツチング範囲において記録には、大
体においてほぼ全負荷Lmaxと半負荷Lmax／２の間 のモータの定常的負荷変動が生じた。 範囲２、戻しにおいてバイオリン弓効果は生じ
ないが、戻し期間のほぼ中央に、モータ電流の短
期低下および再上昇が生じた。 第３Ａ図によるこのようなガイド装置は、同様
に信号の記録には全く適していない。 第３Ｂ図において実験装置は、第３Ａ図の装置
に対して金属スリーブの代りに合成物質スリーブ
１０，２０を使用するように変更された。第３Ｂ
図におけるモータ負荷の図示された経過は、順方
向および戻しの両方の範囲においてほぼLmax／２ までのモータ電流のほぼ直線状の増加を示してい
る。従つてレコーダ装置の駆動モータの負荷変化
は、信号の記録／再成が実際に可能であるとはい
え、ますます大きくなる。 これら両方の不利な実験結果を評価した際、次
のおどろくべき説明が見出された。 第３Ａ図において金属スリーブ１０，２０とテ
ープ５のフイルム面Ｆとの間およびローラ１１，
２１とテープ５の層面Ｓとの間に、種々の大きな
帯電が生じ、これら帯電は、周期１においてテー
プの定常的な始動停止阻止特性を生じる。 これら種々の帯電は、おそらく接触部の材料表
面において非常に異つた電荷親和力に基づいてお
り、これら接触部の表面抵抗（OFW）のオーダ
が、次の表に並べられている。

【表】 従つて相応した接触部間の次のようなOFW差
値が生じる。

【表】 従つて仮定したように表面抵抗が表面の電荷親
和力の基準になるものと考えられる場合、これら
電荷の差はあまりに大きい。すなわちこの仮定は
実際に合理的と思われ、かつもちろん表面抵抗の
方が容易に測定できるパラメータである。電荷親
和力においてはそれぞれの相対誘電率の他に、関
与する表面の瞬時的な性質も重要な役割を演じ
る。ここには、電荷除去能力が、例えばテープの
層面とフイルム面によつて相違しており、その際
フイルムの電荷が実際には放出し難いということ
も含まれる。 第３Ｂ図の例においては、それに反して（Ｍピ
ン１０，２０の代りにＫピン１０，２０を使用す
る）差は次のようになる。 接触部 OFW(Ω) 差(Ω) フイルム面Ｆ 10¹⁴ 10² Ｋピン１０，２０ 10¹² その際Ｋローラ１１，２１はそのままである。
電荷の差は比較的わずかなので、入力電力が漸進
的に増大するとはいえ、少なくとも連続的なテー
プ送りは可能である。おそらくこの原因は、順方
向および戻し期間中に大幅に増大する電荷の差に
あるのであろう。 同じガイド系を使用するが、酸化鉄層と10⁸〜
10¹⁰ΩのOFWを有する磁気テープを使用した比較
試験によれば、比較的障害のないテープ送りが行
われた。 電荷の差とは、この試験の前記の部分および以
下の部分において、互いに対向する電荷の間の何
らかの性質の相違のことを表わす。前記の作用
は、逆極性の同じ量または異なつた量の電荷によ
つて、または同極性の同じ量または異なつた量の
電荷によつて生じることがある。当該の部品の湿
気含有量の変化又は空気中の湿度の変化により、
極めて短い時間内にさえ状態が全く変わることが
ある。相対誘電率は、通常の合成物質については
ほぼ２〜４、低導電度の材料については10〜16、
かつ導体については無限大である。 第４Ａ図および第４Ｂ図の線図において本発明
による知識が実現され、かつ次の結果が得られ
た。 合成物質ローラ１１，２１の代りに金属ピン１
１と金属ローラ２１が使われ、回らない合成物質
ピン１０，２０はそのままである。 この時OFW値として次のものが得られた。

【表】 第４Ｂ図においては金属ローラ２１の代りにグ
ラフアイト−合成物質ローラ２１を使用し、かつ
次のOFW差値が得られた。 接触部 OFW(Ω) 差(Ω) 層面Ｓ 10⁶ 10⁶ GKローラ２１ ほぼ０ GKローラ２１は、酸化ポリメチレンの共重合
体−70％または60％（商品名ウルトラホームＲ：
BASFアクチエンゲゼルシヤフト社、ルートビヒ
スハーフエン、の登録商標）、およびグラフアイ
ト、なるべく天然グラフアイト−30％または40％
の混合物から成る。合成物質材料としてポリエチ
レンも使用できる。グラフアイト以外に、例えば
導電材料として石炭を使用してもよい。摺動能力
をさらに改善するため、混合物内にグラフアイト
または石炭成分の他に、例えば硫化モリブデン添
加物が存在してもよい。 第４Ａ図および第４Ｂ図両方の場合、モータに
おいて第３Ｂ図の半分の電力需要が生じるので、
有効電荷量もほぼ半分になつたと考えることがで
きる。 比較的大きなOFW差値にもかかわらず、おど
ろくべきことにこれらの差値は、非導体の範囲に
おけるよりもずつとわずかな役割しか演じない
（10¹²ないし10¹⁴Ωの範囲の第３Ｂ図の結果を参
照）。それ故に０ないし10¹⁰Ω（DIN 45512による
Fe₂O₃磁気テープのOFW最大値）の範囲が、テ
ープ層面用ガイド素子材料にとつて望ましい範囲
とみなされる。２酸化クロムテープ用のガイド素
子には、なるべく10⁷ΩまでのOFW値を有する材
料が適している。あらゆる種類のテープのフイル
ム面に対して有利な範囲は、ほぼ10¹¹Ωから始ま
り、かつさらに上方にほぼ10¹⁶Ωまで続く。次に
第５図の方式図によつて第３Ａ図および第３Ｂ図
における阻止効果の説明を行う。 金属ピン１０，２０におけるフイルム面Ｆの摩
擦により、金属は多量の自由電子をフイルムＦに
放出し、かつそれにより金属自身は正になる。互
いに対立する逆極性の電荷のため阻止効果が生じ
る。第５Ｂ図の場合自由電子は、もちろん第５Ａ
図におけるよりもわずかな数しか層面Ｓから出
ず、かつ合成物質ピン１０，２０の表面に達しな
い。異つた電荷の引付けにより、第５Ａ図におけ
るよりもわずかな阻止効果しか生じない。 どちらの場合にも付加的に巻回からテープが離
れるので、フイルムＦ上のいずれにせよ増加した
電荷量から出発し、この電荷量が阻止または粘着
効果をさらに強める、ということを仮定しなけれ
ばならない。 従つて第３Ａ図の線図においてフイルムＦは負
の電荷を連行し、これら電荷が、金属ピン１０か
らはぎ取られ、かつコンデンサのように蓄積され
ることが推定され、一方一層良好に導電する層上
には相応した正の電荷が集められ、それによりピ
ン１０と層Ｓの間に比較的強い静電吸引力が生じ
る。 第６図は、第４Ａ図、第４Ｂ図に結果を示した
装置のありそうな電荷状態を示している。 フイルム面下における合成物質ピン１０，２０
は、フイルム自身のようにわずかな正の電荷を有
するので、吸引力よりはむしろ望ましい高々わず
かな反発力が生じるだけである。 なめらかな状態は、ガラフアイト・合成物ロー
ラ２１と金属ピン１１の場合、互いに対立する負
の電荷だけによつて生じる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、通常の磁気テープ送り装置を示す
図、第２図は、モータ電流記録回路、第３図は、
磁気テープカセツトのテープガイド装置、第３Ａ
図は、公知のガイド素子材料を用いた第３図によ
るガイド装置における２酸化クロム磁気テープの
モータ負荷線図、第３Ｂ図は、同じではあるがも
つぱら合成物質接触部を用いたガイド装置におけ
る同じ磁気テープのモータ負荷線図、第４Ａ図
は、接触部として金属を用いた場合のモータ負荷
線図、第４Ｂ図は、第４Ａ図と同様であるが接触
部材料として合成物質またはグラフアイト・合成
物質を用いた場合のモータ負荷線図、第５Ａ図、
第５Ｂ図および第６図は、それぞれ電荷分布を示
す略図である。 ４……磁気テープ装置、５……磁気テープ、６
……供給巻体、８……巻取り巻体、１０，２０…
…テープガイド素子、１１，２１……ガイドロー
ラ、Ｆ……テープフイルム面、Ｓ……テープ層
面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 磁気テープがフイルム面と層面を有し、テー
   プガイド装置が、接触部を有する第１のテープガ
   イド素子と第２のテープガイド素子を有し、これ
   ら接触部が、少なくとも部分的に磁気テープのフ
   イルム面及び層面にそれぞれ接触しており、フイ
   ルム面と層面が異なつた表面抵抗を有し、その際
   第１及び第２のテープガイド素子の接触部は、テ
   ープのそれぞれの面のものにほぼ等しい表面抵抗
   を有する材料から成り、その際テープの層面用の
   ガイド素子の接触部が、ほぼ10¹⁰Ω以下の表面抵
   抗を有する絶縁性の低い材料から成り、一方テー
   プのフイルム面用のガイド素子の接触部が、ほぼ
   10¹¹〜10¹⁶Ωの程度の表面抵抗を有する絶縁性の
   高い材料から成り、それにより静電荷を放電する
   ための電気接触部を設けていない場合でさえ、相
   互接触面における静電荷の差の発生を最小にした
   ことを特徴とする、磁気テープ、特にビデオ磁気
   テープ用のテープガイド装置。 ２ 磁気テープがフイルム面と層面を有し、テー
   プガイド装置が、接触部を有する第１のテープガ
   イド素子と第２のテープガイド素子を有し、これ
   ら接触部が、少なくとも部分的に磁気テープのフ
   イルム面及び層面にそれぞれ接触しており、フイ
   ルム面と層面が異なつた電荷親和力を有し、その
   際第１のテープガイド素子の接触部は、フイルム
   面の電荷親和力にほぼ等しい電荷親和力を有する
   材料から成り、かつ第２のテープガイド素子の接
   触部は、層面の電荷親和力にほぼ等しい電荷親和
   力を有する材料から成り、その際テープの層面用
   のガイド素子の接触部が、ほぼ10¹⁰Ω以下の表面
   抵抗を有する絶縁性の低い材料から成り、一方テ
   ープのフイルム面用のガイド素子の接触部が、ほ
   ぼ10¹¹〜10¹⁶Ωの程度の表面抵抗を有する絶縁性
   の高い材料から成り、それにより静電荷を放電す
   るための電気接触部を設けていない場合でさえ、
   相互接触面における静電荷の差の発生を最小にし
   たことを特徴とする、磁気テープ、特にビデオ磁
   気テープ用のテープガイド装置。