JPH0664739B2

JPH0664739B2 - 磁気テープの高速転写装置

Info

Publication number: JPH0664739B2
Application number: JP63252590A
Authority: JP
Inventors: ウェイン・イー・ビリングス; ロバート・エフ・フィリップス; ジョン・イー・ギャンツホーン・ジュニア
Original assignee: 小谷電機株式会社
Priority date: 1987-10-06
Filing date: 1988-10-05
Publication date: 1994-08-22
Anticipated expiration: 2009-08-22
Also published as: JPH01158623A; US4882636A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は磁気記録テープの高速度転写プロセスに関する
もので、マスターテープにある情報を磁気コピーテープ
に転写するに用い、更に詳細には本発明による流体（典
型的には空気）圧を作用することによってマスターテー
プとコピーテープ間の改良された接触を達成するもので
ある。

〔従来技術〕

磁気テープに記録するには一般に２つの方法で達成する
ことができる。広く行われているプロセスは実時間記録
で、磁気信号はマスターの記録より読み出され、その後
適当に増幅と分配が行われ、記録再生に使用されるとき
と同じ速度で送られている磁気コピーテープ上に記録さ
れる。これは実質上家庭用で用いられる記録装置と同じ
プロセスで商業上の規模にするにはマスターテープで発
生した信号で同時に千台以上の記録機械が動作する。こ
のような多数の比較的複雑な装置を備え、テープの装着
取外し、操作及び保持はその転写を高価なプロセスとし
ている。

これに対比して接触転写プロセスではコピーテープはマ
スターテープと物理的に接触することによって所望の記
録を行う。このコピーテープとマスターテープは転写位
置に送られ、この転写位置でマスターテープ上の情報は
コピーテープ上に転写される。この転写技術はヒステレ
シスを利用したものについてオダギリとサトーの高速ビ
デオテープ転写（IEEEトランザクション1984年８月）に
一般的に記載され、或いは熱磁気を利用したものについ
てキングの米国特許4213159号とシュウナード他１名の
米国特許4631602号に一般的に記載されている。何れの
場合もコピーは１回に１つしかできず、若しこのプロセ
スを予め記録されたビデオテープの製造に一般的に用い
られる実時間技術の代わりに実用的に用いるならば高速
転写が重要である。

転写速度が増加するにつれて磁気信号の忠実な転写に必
要なマスターテープとコピーテープ間の正確な接触と刷
り合わせを保持することが更に困難となる。しばしば起
こるテープ間の微視的な滑り或いは剥離はRF信号の伝達
を劣化させ、コピーテープの品質を受入れられないもの
にする。

1986年４月４日出願の米国特許第４、698、701号には転
写の段階で密着が得られるように、マスターテープ及び
コピーテープに向けて流体圧力（典型的には圧縮空気）
を作用させ、また、他と接触しているテープ表面の少な
くとも一方は、双方が密着するように、２つのテープの
間のエアトラップを積極的に逃がすように粗されている
高速磁気転写プロセスが記載されている。このようにし
て2.5m／sec以上の転写速度が得られる。

〔発明が解決しようとする課題〕

然しながらマスターテープは千回の記録サイクルによっ
て加熱されたコピーテープより駆動されて一部潤滑さ
れ、滑らかとなってRF信号の伝達は劣化することが見い
出された。

1986年８月７日公開された日本特許出願公開である特開
昭61−175931号はヒステレシスのない接触プント装置に
おいて少なくとも、ジエットよりテープの運行方向（す
なわち下流向）に向かって延びるチャンネルのあるエア
捕集チャンネルとエアジエットを設けることによってテ
ープの滑りを除去したものが開示されている。この方法
は上記出願で開示されたプロセスと装置で試みられてい
るが、望ましくないテープの滑りは減少しない。

若し接触させるために用いる空気圧を非常に特定の方法
で作用させるならばその接触転写プロセスのプリントス
テーションにおけるマスターテープとコピーテープ間の
接触が改良されることが見い出された。更に若し空気圧
を転写が始まる点より上流に作用させればテープの滑り
を避けることができることを見い出した。空気圧力を上
流方向と下流方向の両方に作用させるよりむしろ上流方
向のみに作用させる方がテープを支持する全力を最小に
し、これによってテープの支持系に不必要に大きい力に
耐える能力のあるものを採用する必要性が悪くなる。

〔課題を解決するための手段〕

従って本発明はコピーテープ26の磁気表面をマスターテ
ープ28に密接触させるプリントステーションには固定の
圧力キャップ40と回転するテープ支持表面36を有する磁
気像をコピーテープ26に転写する高速接触プリントプロ
セスにおいて、コピーテープとマスターテープ26,28間
の滑りは転写の開始される点と転写前のテープの長手方
向に沿ってその巾より大きい長さだけ上流に延びるテー
プの巾によって形成された領域200にテープに流体圧を
作用させることによって阻止し、前記流体圧は前記マス
ターテープとコピーテープ間から空気を排出するに充分
なものである。商業的に高品質の記録したカラービデオ
テープの生産にテープの転写速度は4.5m／secまで充分
に耐えることができ、用いる流体圧は３〜6kg／cm^２の
範囲内である。

〔実施例〕

第１図は本発明の熱磁気転写の好ましい実施例を示す。
しかし本発明はマスターテープとコピーテープの正確な
記録を保持する他の高速接触印刷にも一般的に応用しう
る実用性を有する。ここで接触印刷なる語はマスターテ
ープとコピーテープが物理的に接触してマスター磁気テ
ープにある磁気像をコピーテープ上への転写或いは模写
プロセスを意味する。

第１図においてコピーテープ26は供給リール20よりプリ
ントステーションを通して巻取リール22に巻き取られ
る。このプリントステーションにはエアキャップ40、プ
リントホイール36、レザービーム32よりなる。マスター
テープ28はこのプリントステーションにおいて運行する
コピーテープ26に係合し、ニップキャプスタン16により
ループビン18内に推進され、更にニップキャプスタン17
によりループビン18内より繰出される。コピーテープの
張力はプリントステーションへの入口側で供給リール20
の駆動及び張力センサーロール24によって安定化され
る。マスターテープ28の張力はプリントステーションの
入口側では、ニップキャプスタン17とセンサロール24と
によって安定化され、プリントステーションの出口側で
は、ニップキャプスタン16及びセンサロール24によって
安定化される。プリントステーションの出口側における
コピーテープ26の張力は前述のテープ張力とガイドロー
ラ12、14及びプリントホイール36の摩擦引張とのバラン
スによって決定される。

第1,2図示のようにコピーテープ26はプリントホイール3
6で支持され、エアキャップ40の下を通るときにコピー
テープ28上に重なる。このコピーテープ26は駆動キヤプ
スタン68に対してニップされることによって走行する。
このマスターテープ28はマスターテープがエアーキヤッ
プ40の下側でコピーテープに対して滑らないように摩擦
係合しているのでコピーテープによって駆動される。こ
のマスターはプリントホイール36のような回転する円筒
状テープサポート上に支持される。このプリントホイー
ル36はテープと摩擦係合することによって駆動されるの
でテープの走行する速度と等しい周速度で回転する。プ
リントホイール36の回転抵抗を最小にするために第２図
示のようなフランジのある固定のハブ84とプリントホイ
ールリング80よりなる空気ベアリングによって回動すべ
く支持される。圧縮源48からの空気は入口90から圧力平
衡室86に分配され、次に径方向の空気ノズル88を経て空
間82内に流入し、リング80を浮かせる。プリントホイー
ル86上に設けられたコピー圧力作用装置はエアキヤップ
40を含んでいる。

第3,5図によく示すようにエアキヤップ40はプリントホ
イール36と同心の円筒状の内面202を有する。第2,5図示
のようにエアキヤップ40の内面202とプリントホイール3
6の外面間には狭い弯曲した空間52が形成され、それを
通してマスターテープ28とコピーテープ26が密着した状
態で駆動される。テープが弯曲した空間52を通過すると
き、エアキヤップ40の表面202とコピーテープ26の裏側
間に間隙206を形成する。エアキヤップ40は例えば圧縮
空気源48のような圧力流体源に導管50,開閉バルブ216及
び圧力レギュレータ兼ゲージ装置218を介して連通した
平衡空間46を備えている。

この空間46の上端は光透過窓板44でシールされる。この
空間46の下端は間隙42を通して大気に通じており、間隙
42は出口チャンネル43に接続しており、またエアキヤッ
プ42とプリントホイール36の間のギヤップ52に通じてい
る。

レーザー30より放出されたビーム32はレンズ34によって
フォーカスされ、透明窓板50を通過し、出口チャンネル
34を通してコピーテープの上に照射される。このレーザ
ービームは瞬間的にコピーテープの磁気層をそのキュリ
ー温度以上に加熱し、マスターテープ上にある磁気像は
コピーテープが冷却してキュリー点から周囲の温度に戻
るときにコピーテープ上に転写される。プリントホイー
ル36がその動作位置にあり、かつ、マスターテープとコ
ピーテープの両方はプリントステーションを通るとき
に、空気洩れのシールがエアキヤップ40の内表面202と
コピーテープ26の裏側間にその弯曲した間隙206に沿っ
て形成される。

第3,4,5図示のようにエアキヤップ40はその弯曲した内
面202と室200を有し、これが圧力分配室として役立つ。
この室200は出口チャンネル43からの圧縮空気を受けプ
リントホィールの上にあるテープがレーザビームで加熱
される位置に接近するコピーテープ26に向けて空気を吹
きつける。室200の幅は、磁気像の含まれる全ての領域
でマスターテープ及びコピーテープの間の密着を促進す
るために、テープ26及び28の幅と殆ど同じであるが、室
200の横方向の側縁とテープの間に形成される湾曲した
間隙206がテープの端に沿った空気の流れ及び圧力損失
を最小にするように洩れシールの作用をする幅である。
無制限の空気の洩れは、転写のプロセスの間テープにフ
ラッタを生じさせる傾向があり、それはコピーテープの
品質に逆の影響を生じさせ、さらにテープの上の高い圧
力を維持するために、導管50を通る空気の量を多くする
ことが必要とされる。圧力領域208は第３図示の水平な
鎖線によって示されるテープ上に形成され、出口チャン
ネル43と室200の外形状でテープに突出する部分によっ
て決定されていることに注意すべきである。この圧力領
域208を包囲して洩れシール領域210が垂直な鎖線によっ
て示すテープ上に形成されている。領域210は弯曲した
洩れシール間隙206の範囲で、それはまた第５図ではコ
ピーテープ26とエアキヤップ表面202間の空間としても
示されている。

圧力領域208からの若干の洩れの増加は許容できるが第
３図示の実施例では出口チャンネル43（長孔）がテープ
の縁より突出したところで起こり、レーザビームのため
の間隙を提供している。このレーザビームはコピーテー
プがレーザーによって加熱さるべき領域においてテープ
の全巾にまたがり、また上記チャンネル（長孔）を通し
てテープ上に焦点を結ぶ。洩れはプリントホイールリン
グ80上の表面83とエアキヤップ表面202間の弯曲した空
間52によって若干制限される。然しながら、室200の巾
を出口チャンネル43の巾と等しくなるまで拡大し、その
深さを圧力平衡室46と交わるまで延ばすことによりバン
ド204によるシール縁を除去することが試みられたが、
問題が起こった。これらのシールを除去することは洩れ
が余剰となり、圧力を保持するに必要な高い空気留と余
分の雑音を起こし、またテープがはばたく。

好ましいエアキヤップは転写の開始前及び開始中に良い
テープの接触を確保することが発見された。故に磁気信
号の転写はコピーテープ全巾に亘って達成される。

第５図は転写の前及び開始するときに流体圧力を間隙42
及び出口チャンネル43を経て作用させることによって圧
力領域を達成する好ましい実施例を示す。圧力領域208
の周辺はこの実施例では湾曲した間隙206をテープに突
出させることによってシール領域210としてシールされ
ている。このシール間隙は可能な限り小さくしなければ
ならず、それと同時に走行するテープが決してエアキヤ
ップの表面に接触しないようにできるだけ小さく保持す
る。ビデオの転写作業に用いる場合の間隙は典型的に用
いられる密着したテープの厚さよりも小さいのが良いこ
とが見い出された。例えば、0.025mmの間隙が非常によ
く動作する。圧力領域とシールの働きを達成するには、
他の変型も可能である。例えば室200はエアキヤップ40
を通して圧力平衡空間46に交わるまで延長することがで
きる。エアキヤップとプリントホイールリング表面のを
変えたシールの他の変更例を第6,7図に示す。

第６図において室200の巾はテープ26,28の巾を越えてい
る。圧力領域の周りのシールはエアキヤップ40′の表面
にテープ26,28を受ける溝を設けることによって達成さ
れる。これは洩れシールを形成する弯曲した間隙206′
と等しい弯曲した空間52′を生ずる。その代わりに第７
図ではテープ26,28を受ける溝はプリントホイールリン
グ80″の表面に設けることができる。この場合エアキヤ
ップ表面とプリントホイールリング間の弯曲した空間5
2″はエアキヤップ表面とテープの最外側間の弯曲した
間隙206″と等しい。

第3,5図示の実施例では室200の深さ220は圧力平衡室46
と交わるまで大きくしてもよく、また図示のように浅く
することもできる。浅い室を用いたとき、それは圧力が
その面積上均等に分配するに充分なだけ深くしなければ
ならない。慣例としては深さはそのシール間隙206が圧
力分布を損なうよりは大きくせねばならず、１段階大き
いのが好ましい。シール間隙206が、約0.025mmのときに
は、約0.25mmの深さであるときに良好な動作をすること
が見い出された。エンドレスマスターテープにおける重
なった継ぎ目を含む結合したテープの厚さが約0.051mm
のとき対応する弯曲した空間52は約0.76mmである。圧力
領域は例えば出口チャンネル43のような転写が始まる最
初の部分に位置せねばならず、また走行するテープが転
写の始まる位置に達する前に圧力が供給されるように上
流側に延びていなければならない。これは転写される前
にテープ間に捕えられた空気を押出す圧力を与える作用
をする。空気が押出された後には大きく減少した圧力で
テープ間の密着を維持することができる。テープ上に作
用する凡ての力を小さくすることはプリントホイールベ
アリングに必要な負荷を小さく保持するために重要であ
る。これは小能力のプリントホイールを使用することを
可能ならしめ、空気支持ベアリングを用いたプリントホ
イール装置の場合は低圧低流量の空気源を使用でき、こ
れは装置の価格と同時にランニングコストを低減させ
る。

テープに作用する凡ての力を最小にし、よりよいコピー
を達成するためには圧力領域の長さ212は上流にのみ延
長せねばならない。然しながら押し出される空気は更に
テープの巾に沿って移動せねばならないので、この長さ
はテープ巾に関係した長さだけ延長せねばならないこと
が見い出された。テープの巾よりも長いときによく動作
する。例えば12.7mm巾のテープの場合、圧力領域の長さ
が14.22mmと20.57mmのものが同じ圧力領域巾10.16mmに
対して試みられた。両方の圧力領域ともマスターテープ
の同じ回数の通過に対してテープハンドリングの問題な
しに動作が継続したが、略2500回通過後信号RFを測定し
たとき、14.22mm長の領域では生産されたコピーのRFレ
ベルはやっと許容できるものであった。20.57mm長の領
域では生産されたコピーのRFレベルは14.22長の領域の
２倍の高さであった。14.22長の領域のRF信号の変動は2
0.57mm長の領域のものよりも略50％大きかった。圧力領
域の巾214はテープの巾に比較してあまり狭くしてはな
らない。例えば同じ12.7mm巾テープに対して7.62mm巾と
20.57mm長の領域は略400回通過後よく動作しない。

第４図は第３図示のエアキヤップを用いたときの典型的
な圧力分布を示す。コピーテープがエアキヤップの上流
縁を通過するとき、点ＡからＢに向かって大気圧より圧
力の急激な増加を受ける。テープが受ける圧力は室200
の上流縁の点Ｂに向かって増加する。テープがレーザー
で加熱される出口チャンネル43を通過した点Ｂ′に向か
って圧力は僅か増加する。この出口チャンネル43の下流
縁を通過するとテープが受ける圧力は急激に下降し、エ
アキヤップの下流縁の点Ｃで大気圧に戻る。

第４図示の圧力分布はテープが加熱点を通る前に高速で
あってもテープは相当時間増加した圧力を受けるので転
写前に捕捉されている空気の脱出を効果的にする。加熱
後、コピーテープはエアキヤップを去る前にそのキュー
リ温度点を通して非常に急速に冷却される。マスターテ
ープとコピーテープ間の密接な接触はそのテープ間に捕
捉された空気が工程中押し出されるので滑ることなく容
易に保持される。すなわち、マスターテープとコピーテ
ープはマスターテープの磁気像がコピーテープの磁気層
に転写されている間正確に刷り合わせが行われる。

本発明の実施において選択する空気圧力はマスターテー
プとコピーテープの滑らかさに一部依存し、また所望の
テープ速度，エアキヤップと転写ホイールベアリングの
空気圧力と設計に依存する。一般的に述べればより高い
圧力は滑らかなテープを選択したとき或いは接触転写プ
ロセスを通るテープの速度が増加したときに必要であ
る。また例えばコピーテープと装置間の密接なシールが
なく、圧力空気の急速な逃げが起きるような装置のテー
プへの圧力作用が不充分なときより高い圧力は必要であ
る。

第１〜５図示のプロセスにおいて略３〜6kg／cm^２の圧
力の空気圧力分布室を用いたとき優れた結果が得られ
た。このプロセスでは高品質の予め部分像されたカラー
ビデオテープの生産を略4.5m／secまでの高速で数千回
のコピーサイクルで連続的に達成できた。これは２時間
の映画を１分以下で転写することに相当する。

以上は本発明の特定のプロセスで記述したが、例えばヒ
ステレシス性のテープの転写のような他の接触転写プロ
セスのようなものにも本発明の改良は使用しうるもので
ある。

〔実験例〕

A. 更に本発明を説明すると、1986年４月４日出願され
た米国特許第４、698、701号に記載のマスターテープと
コピーテープを第１乃至第３図の記載の装置に用いた
が、そのエアキヤップには圧力分配室200を設けなかっ
た。室の気圧は略3.5kg／cm^２である。カラービデオ信
号は4.5m／secの速度で転写したところマスターテープ
の略350回通過で劣化し、受入れられない程の品質のコ
ピーとなった。コピーテープによる潤滑はマスターテー
プの表面上に不規則性をつくり、これはコピーサイクル
の初期にテープ間から捕捉された空気を脱出させた。

B. Ａにおいてそのエアキヤップの代わりに第３図示の
エアキヤップを用いたが、その圧力分布室200は特開昭6
1−175931号に示すように出口チャンネル43（長孔）の
下流側に向けた。Ａで述べたように圧力分布室200がな
いエアキヤップを用いた装置の操作で起こったコピーの
劣化が起こった後、このキヤップを交換した。コピーの
品質は回復せず、依然として受入れられるものではなか
った。

C. Ｂで用いたエアキヤップを第３図に示すように向き
を変えて本発明による操作を行った。テープの張力は安
定し、ＡとＢの場合と同じマスターテープを用いても品
質は回復した。受入れられる品質はコピーサイクルを通
してマスターテープの附加的な1300回通過に対しても保
持でき、このときにテストを停止した。最後のコピーの
品質はマスターの1600回以上通過の後も未だ受入れられ
るものであった。マスターテープの静的な摩擦の測定に
よってマスターテープには広範な残り（extensive resi
due）があることを示した。まだ本発明による向きのエ
アキヤップでは残りのあるにも拘らず従来では可能であ
ったものよりも多くのコピーが可能であった。テープの
上流側と転写の始まる部分のみに圧力を作用させること
によってもプリントステーションにあるエアベアリング
の能力は余分となったり、より高い能力のエアベアリン
グが必要となったりすることはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するのに用いるテープ転写装置の
概略図、第２図は本発明の実施に有利に用いられる接触
プリントステーションの断面図、第３図は本発明により
圧力を作用させるように設計されたエアキヤップの向き
を示す斜視図、第４図はプリントステーションを通過中
のテープに露出される圧力分布を示すグラフ、第５図は
プリントステーションの圧力領域の断面図、第６図は圧
力領域のシールの他の実施例の一部断面図、第７図は圧
力領域のシールの更に他の実施例の一部断面図である。 26……コピーテープ、28……マスターテープ、36……テ
ープ支持表面、40……圧力キヤップ、200……領域。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ジョン・イー・ギャンツホーン・ジュニアアメリカ合衆国デラウェア州ウィルミントンマーケットストリート 1007 イー・アイ・デュポン・デ・ネモアス・アンド・カンパニー内 (56)参考文献特開昭60−253023（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−175931（ＪＰ，Ａ) 特開昭52−138904（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定側圧力キャップ及び回転側テープ支持
表面から構成されたプリントステーションでコピーテー
プの磁性表面をマスターテープと密着させて、マスター
テープとコピーテープの密着を維持している間に、コピ
ーテープをキューリ温度以上に加熱し、その後キューリ
温度より下まで冷却する熱磁気転写による磁気テープの
高速転写装置において、転写が開始される位置にあるコピーテープ及びマスター
テープのスリップを流体圧力の作用によって防ぐため
に、テープの幅によって定義された領域であって、前記領域は、転写の行われる位置に先だつテープの長手
方向に沿った上流側に延長されており、かつ前記領域での流体圧力は、マスターテープとコピー
テープの間の空気を追い出すのに十分な圧力であり、前記領域の下流側における前記固定側圧力キャップ及び
前記回転側テープ支持表面の距離が、前記マスターテー
プ及び前記コピーテープを重ねた距離よりも小さい磁気
テープの高速転写装置。
【請求項２】前記流体は圧縮空気である請求項１記載の
磁気テープの高速転写装置。
【請求項３】気圧は略３乃至6kg／cm^２である請求項２
記載の磁気テープの高速転写装置。