JPH0721951B2 - テープカセットおよびその滑りシートの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はディジタルオーディオテープ（DAT）、磁気テ
ープ、コンピュータ用プリントアウトの感熱転写用テー
プなどを巻着するテープカセットに利用する。

本発明はテープの回転を円滑にしノイズの発生やテープ
の巻き不整の発生を防止する滑りシートを備えたテープ
カセットおよびその製造方法に関する。特にハブタイプ
テープカセットおよびその滑りシートの製造方法に関す
る。

〔概要〕

本発明はテープの回転を円滑にしノイズの発生やテープ
の巻き不整の発生を防止する滑りシートを備えたテープ
カセットにおいて、 滑りシートのベースフィルム上にスパッタリングその他
気相過程を経由する方法で炭素薄膜を形成することによ
り、 テープに対する摩擦係数を低くし、帯電性を小さくし、
走行特性や再生特性などの諸特性を向上させるようにし
たものである。

〔従来の技術〕

テープカセットを用いる印字装置や記録再生装置は、高
速化、小型化が常に要求されている。これに伴ってテー
プ本体の高速耐久化、薄型化が進められ、テープがより
精緻でありかつ安定した走行をするよう求められ、その
ための種々の改良が加えられている。例えば、テープの
走行系を左右する因子に関して、カセット内のガイドピ
ンやテープ走行方向への形状の工夫がなされており、ま
た、本発明に関わるテープエッジとの摺接部分にも相当
に工夫がなされている。

テープカセットにはテープの巻き芯部材にフランジの付
いたものと、付かないものとがある。フランジ付きのも
のはテープがリールの中に存在するため、テープ自体が
カセットケース（シェル）と直接接することはなく多少
巻乱れがあっても走行に支障はない。

しかしながら、フランジ無しのもの（通称ハブタイプ）
はテープの巻き乱れが発生し易く、テープのエッジ側が
カセットケースに接触してテープを傷めたり、巻き乱れ
などにより走行トルクが増加して諸トラブルを発生させ
ている。これはハブ自体にフランジが無く、巻きとり時
にテープの上下移動を規制できないために起こる。そこ
で、カセット内にフリクションシートと称する滑りシー
トを２枚介在させテープを上下からサンドイッチ状に挟
むことにより巻き乱れを防止する方法がとられている。
また、巻き乱れ防止を更に改善するために、各種のエン
ボス形状が考案されている。このように、滑りシートは
テープエッジ面が直接カセットケースに触れることによ
って走行トルクを増加させることを防ぐ目的で広く使わ
れてきた。

一方、滑りシートの材質としては従来よりカーボンブラ
ック、グラファイト粉末などの導電性物質や二硫化モリ
ブデンなどの固体潤滑材、さらにシリコーン、フッ素樹
脂などを基材フィルムに混入あるいは塗布したものが用
いられてきた。しかし混入による場合はバインダーの存
在により潤滑の効果が顕著ではなく、塗布による場合に
は効果の持続性に問題がある。更に、これらは本質的に
不透明であり、これを備えたカセットではテープ巻量を
外から観察できないという不便さがある。

これに対し、最近ではカセット内のテープ巻き量が外か
ら観察できるものが主流となり、使用上のメリットから
透明性の高い滑りシートを用いたものが開発されてい
る。このような透明性の高いシートとしてシリコーン樹
脂やフッ素樹脂をコーティングしたもの、更に帯電防止
を施したものなどが用いられているが、これらは導電性
物質混入タイプのシートに比し導電性が悪いこめ、帯電
によるノイズの発生やテープの円滑走行に支障がある。

その他、薄膜形成法を用いてシート上に潤滑膜を形成さ
せる工夫があるが、潤滑性、帯電防止性および密着強度
が不十分である。

このように、ハブタイプカセットのテープ走行性向上の
ために滑りシートに関する種々の検討がなされているに
もかかわらず、潤滑性、帯電防止性、耐久性、透明性な
どを兼ね備えたフィルムが見いだされていないために、
テープの円滑走行、耐久性、低ノイズなどの諸特性を満
足させるテープカセットは未だ得られていないのが実情
である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述したように従来のテープカセットには、テープの走
行性、耐久性を向上させ、ノイズ発生を低下させるには
未だ問題が残されている。また、ディジタルオーディオ
テープ（DAT）はテープの回転速度が一定でないために
巻き乱れが発生しやすい。

本発明は、上述の諸特性を満足させる滑りシートを組み
込むことによって、優れた性能のテープカセットを提供
するものである。すなわち、テープに対する摩擦係数を
低くし、ゴミやホコリを付着させないために帯電性を小
さくし、さらに90℃程度の温度環境においても塑性変形
をおこさない剛性を有し、外観的にも優れた滑りシート
を供することによって走行特性や再生特性などの諸特性
を向上させることができるテープカセットを提供するこ
とを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

第一の発明は、カセットケース内に巻着されたテープの
エッジと摺接する滑りシートを備えたテープカセットに
おいて、上記滑りシートの少なくとも一部分がベースフ
ィルム上に炭素薄膜が形成された構造であることを特徴
とする。

第二の発明は、カセットケース内に巻着されたテープの
エッジと摺接する滑りシートの製造方法において、炭素
材料が気相過程を経由する物理的薄膜形成法によりベー
スフィルム上に炭素薄膜を形成することを特徴とする。

物理的薄膜形成法はスパッタリングによる方法であり、
そのターゲットにガラス状カーボン材料を用いることが
好ましい。

〔作用〕

滑りシートのテープと接する摺接部分に、物理的薄膜形
成法により炭素材料をターゲットとした炭素薄膜を形成
することにより、外観が向上し、テープとの摺接の際の
摩擦係数が低下し、帯電性が小さくなり、90℃程度の温
度環境においても塑性変形をおこさず、テープの走行特
性、再生特性などの諸特性を向上させる。

ここで、「物理的薄膜形成法」とは気相過程を経由する
薄膜形成法を意味し、真空蒸着法、スパッタリング法、
イオンビームスパッタ法、イオンプレーティング法な
ど、蒸着機構またはスパッタ現象を利用するものであ
る。これらの物理的薄膜形成法のうち、本発明では、そ
の打ち込みエネルギーおよび後述する薄膜構造の点か
ら、特に炭素材料をターゲットとするスパッタリング
法、イオンビームスパッタ法、イオンプレーティング法
が好ましい。

本発明に用いられる「炭素材料」とは、熱分解黒鉛、高
密度黒鉛、等方性黒鉛など一般の黒鉛材料の他に、ガラ
ス状カーボンをも含めたものであり、その原料、製造方
法などを特に限定するものではない。これらの炭素材料
のなかでもガラス状カーボンがより耐久性ある膜の生成
という点で望ましい。更に物理的薄膜形成法のうち、ス
パッタリング法による薄膜形成法がよりアモルファス性
が高いカーボン膜を提供するために好ましいものであ
る。

本発明者らの研究によれば、スパッタリング法により形
成される炭素薄膜の構造は、ターゲット材料の構造を反
映しており、このため、ガラス状カーボンをターゲット
に用いた場合に得られる薄膜は、実質的に非晶質で均質
な、耐久性に優れたものとなる。

このような目的で使用されるガラス状カーボンは、フェ
ノール樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂などの熱硬化性
樹脂を硬化、焼成して得ることができる。

更に表面孔が極めて少ないガラス状カーボンをターゲッ
トに用いた場合には、スパッタリングをおこなうための
背景圧力１×10-7Torrに到達するまでの時間を短縮で
き、しかもスパッタリング時およびその前後での不純ガ
スおよびカーボン粉末の発生を抑制することができる点
で好ましい。ガラス状カーボン原料としては固相炭素化
を行う熱硬化性樹脂であれば使用可能であるが、特開昭
59-169915、特開昭60-171208、特開昭60-171209、特開
昭60-171210、特開昭60-171211記載の材料は実用上無孔
性である故、より望ましいものである。

更に本発明を、例えばベースフィルムの透明性の高いも
のに適用し、形成する薄膜の膜厚を制御するならば、滑
りシート自体の透明性を確保することができる。このよ
うな滑りシートを用いたカセットは、テープ巻き量を外
から容易に観察することができる大きな利点がある。こ
のような目的には、炭素薄膜の膜厚は1500Å以下である
ことが必要である。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、以下に
示す実施例はあくまでも本発明の一例であって、これに
より本発明の技術範囲を限定するものではない。

第１図は本発明実施例テープカセットの滑りシートの正
面図、第２図はその拡大断面図、第３図は本発明実施例
滑りシートを備えたテープカセットの分解斜視図であ
る。本発明実施例滑りシート１は滑りシート本体２の面
上に炭素薄膜３が形成されたもので、テープカセット
は、カセット４および５内にこの二枚の滑りシート１を
テープ６のエッジ側に炭素薄膜３が接するように介在さ
せて構成される。

（実施例１） ガラス状カーボン（花王（株）製グラハード）を厚さ3m
mの円盤状に加工し、無酸素銅のスパッタリング用バッ
キングプレートにメタルボンディングを施し、装置の陰
極に取り付けターゲットとした。対極には被膜を施す基
板として50μｍ厚の透明のポリエチレンテフタレートフ
ィルムを装着し、この基板を水冷下あらかじめスパッタ
エッチング処理した後、スパッタリングによりカーボン
薄膜を形成した。スパッタリング装置として日電アネル
バ製SPF430Hを用い、通常のスパッタリングと同様に背
景圧力して10-7Torrの真空にした後、放電ガスとしてア
ルゴンガスを５×10-3Torrまで導入し400Wの高周波電力
を印加してRFスパッタリングを行った。得られた膜厚30
0、400および500Åカーボン被覆したシートは茶系統の
色彩をもち、基板のポリエチレンテレフタレートフィル
ムより光沢があり美観的にも優れたいる。

このようにして得られた滑りシートの性能を把握するた
め、ASTM D-1894の摩擦係数試験治具とテンシロンを用
い、磁気テープ原反に対する摩擦係数を測定した。テー
プに対する相対速度は200mm/minで行った。また当該シ
ートを第１図に示す形状に打ち抜き、カセットテープと
カセットの内壁の間にテープ側にスパッタしたカーボン
層が接するように挿入し、オーディオカセットを組み立
て、定速走行および高速巻きもどしを各20回繰り返し行
った後のテープの巻き乱れの状態を目視判定した。それ
らの結果を表に示す。また巻きとりトルクはJIS-S8604
に示される「カセットテープの巻きとりトルクおよび耐
久性」の測定法に準拠して測定した結果を示す。

（実施例２） 実施例１と同様に、高密度黒鉛材料をターゲットとし、
同様に300、400、500Åのカーボン膜をPETフィルム上に
形成した。この滑りシートにつき実施例１と同様に諸特
性を測定すると共に、これを用いて実施例１と同様にし
てオーディオカセットを組み上げその走行特性を測定し
た。

（実施例３） アーク放電型の実験用イオンプレーティング装置を用
い、基板PETフィルム水冷下２×10-5Torrでガラス状カ
ーボンおよび高密度黒鉛材料を蒸着した。この滑りシー
トにつき実施例１と同様に諸特性を測定すると共に、こ
れを用いて実施例１と同様にしてオーディオカセットを
組み上げ、その走行特性を測定した。実施例１と同様に
諸特性を測定した。

（比較例１） 実施例に用いた基板のPETフィルムおよびこれを用いた
カセットを当該シートおよびカセットの比較例とした。

（比較例２） 黒鉛質フィラー／テフロン系の市販カセットの滑りシー
トについて、実施例１と同様にして諸特性を測定し、更
に同様にオーディオカセットを組み上げ、その走行特性
を測定した。このシートは不透明で、外観において特に
優れた点は見られなかった。

（比較例３） PETフィルム上にシリコン系潤滑油を塗布した市販カセ
ットの滑りシートについて、実施例１と同様にして諸特
性を測定した。この滑りシートは、テープの巻きに対し
て放射状３方向にエンボス処理が施されたものであっ
た。

実施例１−３に示した本発明のテープカセットはこれに
組み込まれた滑りシートの、優れた表面平滑性、帯電防
止性、および耐久性を反映して、極めて走行性に優れ、
かつテープへのほこりの付着等の問題は生じなかった。
また、実施例２、３のように、ベースフィルムをPETの
ような透明性の高いものにした場合、炭素薄膜形成後も
膜は透明性をもっており、カセットケース内の巻量をこ
れを通して観察することが可能であった。

〔発明の効果〕 以上述べたように本発明によれば、テープとの摺接にお
いて表面平滑性、帯電防止性、耐久性にすぐれ、テープ
の走行特性、再生特性などの諸特性を向上させ、透明性
を有しているためにカセットケース内のテープの巻量を
観察することができ、外観をよりよくできるなどの効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例テープカセットの滑りシートの正
面図。 第２図は本発明実施例テープカセットの滑りシートの拡
大断面図。 第３図は本発明実施例滑りシートを備えたテープカセッ
トの分解斜視図。 １……滑りシート、２……滑りシート本体、３……炭素
薄膜、４、５……カセット、６……テープ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】カセットケース内に巻着されたテープのエ
   ッジと摺接する滑りシートを備えたテープカセットにお
   いて、 上記滑りシートの少なくとも一部分がベースフィルム上
   に炭素薄膜が形成された構造であることを特徴とするテ
   ープカセット。
2. 【請求項２】カセットケース内に巻着されたテープのエ
   ッジと摺接する滑りシートの製造方法において、 炭素材料が気相過程を経由する物理的薄膜形成法により
   ベースフィルム上に炭素薄膜を形成することを特徴とす
   る滑りシートの製造方法。
3. 【請求項３】物理的薄膜形成法はスパッタリングによる
   方法であり、そのターゲットにガラス状カーボン材料を
   用いる特許請求の範囲第（２）項に記載の滑りシートの
   製造方法。