JPH0220703B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0220703B2 JPH0220703B2 JP56115400A JP11540081A JPH0220703B2 JP H0220703 B2 JPH0220703 B2 JP H0220703B2 JP 56115400 A JP56115400 A JP 56115400A JP 11540081 A JP11540081 A JP 11540081A JP H0220703 B2 JPH0220703 B2 JP H0220703B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- cylinder
- aluminum
- thickness
- stainless steel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/02—Pretreatment of the material to be coated
- C23C14/024—Deposition of sublayers, e.g. to promote adhesion of the coating
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の詳細な説明〕
本発明はシリンダーの表面処理方法に関し、更
に詳細には、ビデオテープレコーダー（VTR）
の如き磁気記録装置において、回転ヘツドの上下
にあつて磁気記録煤体をその外周に沿つて案内す
るシリンダー部材の表面処理方法に関する。 ヘリカルスキヤン型のビデオテープレコーダー
において、シリンダーの摩擦係数を小さくしつつ
且つ優れた防錆性を持たせることが要求されてい
る。従来、このシリンダーには非磁性で軽量なア
ルミニウムを主成分とするJISA2218やハイパシ
ールミン系の合金の展伸材料又は金型鋳物が研削
され表面処理を施すことなく使用されている。
JISA2218−FD（H4140）等のアルミニウム合金
や純アルミニウムの研削品は磁気テ−プとの静摩
擦係数が0.25とかなり小さいものである。このよ
うなシリンダーに磁気テープを巻きつけたまま高
温多湿の雰囲気中に長時間放置すると（たとえ
ば、60℃、90％RH、90時間）、磁気テープとシ
リンダー間に露結した水分によりシリンダーが腐
蝕を受けて発錆し、シリンダー表面として必要な
表面の平滑性を失うのみならず、この錆が磁気テ
ープの磁性塗膜にくいこんで、テープを引剥す際
に磁性塗膜が剥離されることがある。 本発明者達は、この問題はJISA2218或いはハ
イパーンルミン系の合金中に含まれるCuが耐蝕
性を劣化させることに起因するのではないかと考
え、Cuを含まない高純度アルミニウム（99.99％
純度）及びCuを含まないMg添加のJISA5056な
どをテストしたが、腐食の問題はなくならなかつ
た。 次に、化学皮膜は、耐摩耗性は劣るが、比較的
簡単な処理で皮膜形成が可能（陽極酸化皮膜にく
らべて低コストで皮膜形成が可能）で、膜厚が小
さいにもかかわらず耐蝕性が良く且つ外観が均一
で美しいことに着目して、シリンダーに化学皮膜
を施した。同時に陽極酸化皮膜も比較した。その
結果、化学皮膜、陽極酸化皮膜共に磁気テープシ
リンダー間の摩擦が大きくなりテープは円滑に走
行しないことがわかつた。また、陽極酸化皮膜は
腐蝕防止に有効ではあつたが、化学皮膜は長時間
走行すると耐蝕性がやや劣つてくることが認めら
れた。 それ故に、本発明の目的は、磁気記録媒体を円
滑に走行させ且つ耐蝕性に優れた磁気記録装置用
シリンダーの製造方法に関する。本発明の別の目
的は寸法精度及び切削面形状を良好に維持した磁
気記録装置用シリンダーの製造方法を提供するに
ある。 本発明者等は上記の目的は、アルミニウム表面
に厚さ0.2〜３mmの化学処理皮膜を施し、更にそ
の上に厚さ500〜2000Aのクロム又はステンレス
スチールのスパツター膜で被覆することによつて
達成されることを見い出した。 ここで化学処理被膜を得るための方法とは、電
気的な方法によらないで処理液とアルミニウムと
の化学反応を利用して被膜を化成する方法であ
る。たとえば、アルミニウムを熱湯中又は水蒸気
中に入れると、下式の Al＋4H20→Al2O3・H2O（ベーマイト）＋3H2 反応が起り、化学処理被膜が得られる。かかる
被膜形成方法の変型は「アルミニウム表面技術便
覧（軽金属出版(株)1980年10月発行）」に記載され
ており、いずれの方法も本発明に適用できる。本
発明における化学処理皮膜は0.2〜3μ程度である。 クロム又はステンレススチールのスパツター膜
の形成条件は任意に変えられるが、一例を示せば
下記の如くである。即ち、真空槽内にクロム又は
ステンレススチールの板を置き、これに対向させ
て処理すべきアルミシリンダーを置く。真空槽内
を、たとえば10-5Torrまで引いた後、アルゴン
ガスを導入し、10-4Torrの雰囲気とする。両者
の間に直流2KWの電圧をかけ、アルゴンガスの
電離を起させ電離したAr+イオンの衝突作用によ
りクロム又はステンレススチールの粒子をはじき
だし、これをアルミシリンダー上に付着させる。
1000Åの膜厚を約３分かけて形成させることがで
きる。本発明におけるスパツター膜は500〜2000
Å程度でよく、この厚さは、粒子をはじきだす時
間を変化させてコントロールすることができる。 本発明の方法をアルミ及びアルミ合金の表面処
理として説明したが、アルミ以外の軽くて、錆び
やすい金属たとえば、マグネシウム又はその合金
についても表面を化学処理（化成化）した後、ク
ロム又はステンレススチールのスパツター被膜を
設けることによつて同様の目的を達成することが
できる。 次の実施例で示すように化学処理皮膜または陽
極酸化皮膜のみでは磁気テープとシリンダーの間
の摩擦係数が大きすぎ、化学処理皮膜では、摩擦
係数と皮膜の耐久性に問題がある。他方クロムま
たはステンレススチールのスパツター膜のみで
は、摩擦係数は現状使用されているものほぼ等し
いが、防蝕効果は十分でない。 本発明の構成する所により、該シリンダー等に
要求される諸特性を兼ね備え、而も比較的低コス
トの表面処理法が完成された。 実施例 JISA2218−FD−T6（H4140）の鍛造品および
高純度の99.99％AlをV.H.SタイプV.T.R用の回
転シリンダーの所定寸法に加工した。その後、陽
極酸化皮膜、化学処理皮膜を施した。母材の組成
と皮膜生成の条件は次の通り。 （母材組成） A2218：Si：0.49，Fe：0.26，Cu：0.41， Mn：0.04，Mg：1.6，Cr：0.01， Ni：1.9，Zn：0.04，残Al 単位：（wt％） 高純度アルミニウム：99.993wt％Al （化学処理皮膜，陽極酸化皮膜の生成条件） (1) ベーマイト法 アルミシリンダーをトリクレン（溶剤）で脱脂
処理したのち、純水中に15ｇ／のトリエタノー
ルアミンをとかした液中につけ100℃で30分処理
して表面に化成被膜をつくる。その後、このサン
プルシリンダーを5Kg／cm2の圧力の水蒸気雰囲気
中で20分間処理（封孔処理）を行つた。 (2) リン酸・クロム酸法 (1)と同じく、トリクレンで脱脂。 PO4≡5.5％（wt），CrO31.2％F-0.3％を含む水
溶液をつくる。このときのPHは1.7〜1.9とした。
この水溶液を50℃に加熱、アルミシリンダーとこ
の中に15分浸漬処理した（封孔なし）。 次に化学皮膜処理および陽極酸化皮膜処理した
該シリンダーに以下に示す条件で比較のため全く
下地処理しないものと共にクロムおよびステンレ
ススチールのスパツター膜を被覆した。 （スパツター条件）：クロム，ステンレススチー
ル同一条件 真空度10-4Torr 投入電力2KW 時間500Å，1000Å，2000Åとなるように設定。 これらのサンプルにつき、30grのテンシヨンを
かけて磁気テープを巻きつけ、60℃，90RH，の
雰囲気で、5Hr摩擦摺動させた後90Hr同条件の
サーモに入れて腐蝕の結果を調べ、磁気テープと
シリンダー接触部の面積のうち腐蝕の発生してい
る面積の比率％を測定した。現状で使用されてい
るものは約５（％）である。 またこれらのサンプルにつき、磁気テープを
1.1cm／秒で摺動させその静摩擦係数を測定した。
現状品のそれは約0.25である。 その結果を次表に示す。 この結果から明らかな通り、本発明の構成の２
例共に、耐蝕性に優れ、摩擦係数も小さく、全膜
厚も比較的小さく、実用上優れた表面処理方法で
あることがわかる。 【表】
に詳細には、ビデオテープレコーダー（VTR）
の如き磁気記録装置において、回転ヘツドの上下
にあつて磁気記録煤体をその外周に沿つて案内す
るシリンダー部材の表面処理方法に関する。 ヘリカルスキヤン型のビデオテープレコーダー
において、シリンダーの摩擦係数を小さくしつつ
且つ優れた防錆性を持たせることが要求されてい
る。従来、このシリンダーには非磁性で軽量なア
ルミニウムを主成分とするJISA2218やハイパシ
ールミン系の合金の展伸材料又は金型鋳物が研削
され表面処理を施すことなく使用されている。
JISA2218−FD（H4140）等のアルミニウム合金
や純アルミニウムの研削品は磁気テ−プとの静摩
擦係数が0.25とかなり小さいものである。このよ
うなシリンダーに磁気テープを巻きつけたまま高
温多湿の雰囲気中に長時間放置すると（たとえ
ば、60℃、90％RH、90時間）、磁気テープとシ
リンダー間に露結した水分によりシリンダーが腐
蝕を受けて発錆し、シリンダー表面として必要な
表面の平滑性を失うのみならず、この錆が磁気テ
ープの磁性塗膜にくいこんで、テープを引剥す際
に磁性塗膜が剥離されることがある。 本発明者達は、この問題はJISA2218或いはハ
イパーンルミン系の合金中に含まれるCuが耐蝕
性を劣化させることに起因するのではないかと考
え、Cuを含まない高純度アルミニウム（99.99％
純度）及びCuを含まないMg添加のJISA5056な
どをテストしたが、腐食の問題はなくならなかつ
た。 次に、化学皮膜は、耐摩耗性は劣るが、比較的
簡単な処理で皮膜形成が可能（陽極酸化皮膜にく
らべて低コストで皮膜形成が可能）で、膜厚が小
さいにもかかわらず耐蝕性が良く且つ外観が均一
で美しいことに着目して、シリンダーに化学皮膜
を施した。同時に陽極酸化皮膜も比較した。その
結果、化学皮膜、陽極酸化皮膜共に磁気テープシ
リンダー間の摩擦が大きくなりテープは円滑に走
行しないことがわかつた。また、陽極酸化皮膜は
腐蝕防止に有効ではあつたが、化学皮膜は長時間
走行すると耐蝕性がやや劣つてくることが認めら
れた。 それ故に、本発明の目的は、磁気記録媒体を円
滑に走行させ且つ耐蝕性に優れた磁気記録装置用
シリンダーの製造方法に関する。本発明の別の目
的は寸法精度及び切削面形状を良好に維持した磁
気記録装置用シリンダーの製造方法を提供するに
ある。 本発明者等は上記の目的は、アルミニウム表面
に厚さ0.2〜３mmの化学処理皮膜を施し、更にそ
の上に厚さ500〜2000Aのクロム又はステンレス
スチールのスパツター膜で被覆することによつて
達成されることを見い出した。 ここで化学処理被膜を得るための方法とは、電
気的な方法によらないで処理液とアルミニウムと
の化学反応を利用して被膜を化成する方法であ
る。たとえば、アルミニウムを熱湯中又は水蒸気
中に入れると、下式の Al＋4H20→Al2O3・H2O（ベーマイト）＋3H2 反応が起り、化学処理被膜が得られる。かかる
被膜形成方法の変型は「アルミニウム表面技術便
覧（軽金属出版(株)1980年10月発行）」に記載され
ており、いずれの方法も本発明に適用できる。本
発明における化学処理皮膜は0.2〜3μ程度である。 クロム又はステンレススチールのスパツター膜
の形成条件は任意に変えられるが、一例を示せば
下記の如くである。即ち、真空槽内にクロム又は
ステンレススチールの板を置き、これに対向させ
て処理すべきアルミシリンダーを置く。真空槽内
を、たとえば10-5Torrまで引いた後、アルゴン
ガスを導入し、10-4Torrの雰囲気とする。両者
の間に直流2KWの電圧をかけ、アルゴンガスの
電離を起させ電離したAr+イオンの衝突作用によ
りクロム又はステンレススチールの粒子をはじき
だし、これをアルミシリンダー上に付着させる。
1000Åの膜厚を約３分かけて形成させることがで
きる。本発明におけるスパツター膜は500〜2000
Å程度でよく、この厚さは、粒子をはじきだす時
間を変化させてコントロールすることができる。 本発明の方法をアルミ及びアルミ合金の表面処
理として説明したが、アルミ以外の軽くて、錆び
やすい金属たとえば、マグネシウム又はその合金
についても表面を化学処理（化成化）した後、ク
ロム又はステンレススチールのスパツター被膜を
設けることによつて同様の目的を達成することが
できる。 次の実施例で示すように化学処理皮膜または陽
極酸化皮膜のみでは磁気テープとシリンダーの間
の摩擦係数が大きすぎ、化学処理皮膜では、摩擦
係数と皮膜の耐久性に問題がある。他方クロムま
たはステンレススチールのスパツター膜のみで
は、摩擦係数は現状使用されているものほぼ等し
いが、防蝕効果は十分でない。 本発明の構成する所により、該シリンダー等に
要求される諸特性を兼ね備え、而も比較的低コス
トの表面処理法が完成された。 実施例 JISA2218−FD−T6（H4140）の鍛造品および
高純度の99.99％AlをV.H.SタイプV.T.R用の回
転シリンダーの所定寸法に加工した。その後、陽
極酸化皮膜、化学処理皮膜を施した。母材の組成
と皮膜生成の条件は次の通り。 （母材組成） A2218：Si：0.49，Fe：0.26，Cu：0.41， Mn：0.04，Mg：1.6，Cr：0.01， Ni：1.9，Zn：0.04，残Al 単位：（wt％） 高純度アルミニウム：99.993wt％Al （化学処理皮膜，陽極酸化皮膜の生成条件） (1) ベーマイト法 アルミシリンダーをトリクレン（溶剤）で脱脂
処理したのち、純水中に15ｇ／のトリエタノー
ルアミンをとかした液中につけ100℃で30分処理
して表面に化成被膜をつくる。その後、このサン
プルシリンダーを5Kg／cm2の圧力の水蒸気雰囲気
中で20分間処理（封孔処理）を行つた。 (2) リン酸・クロム酸法 (1)と同じく、トリクレンで脱脂。 PO4≡5.5％（wt），CrO31.2％F-0.3％を含む水
溶液をつくる。このときのPHは1.7〜1.9とした。
この水溶液を50℃に加熱、アルミシリンダーとこ
の中に15分浸漬処理した（封孔なし）。 次に化学皮膜処理および陽極酸化皮膜処理した
該シリンダーに以下に示す条件で比較のため全く
下地処理しないものと共にクロムおよびステンレ
ススチールのスパツター膜を被覆した。 （スパツター条件）：クロム，ステンレススチー
ル同一条件 真空度10-4Torr 投入電力2KW 時間500Å，1000Å，2000Åとなるように設定。 これらのサンプルにつき、30grのテンシヨンを
かけて磁気テープを巻きつけ、60℃，90RH，の
雰囲気で、5Hr摩擦摺動させた後90Hr同条件の
サーモに入れて腐蝕の結果を調べ、磁気テープと
シリンダー接触部の面積のうち腐蝕の発生してい
る面積の比率％を測定した。現状で使用されてい
るものは約５（％）である。 またこれらのサンプルにつき、磁気テープを
1.1cm／秒で摺動させその静摩擦係数を測定した。
現状品のそれは約0.25である。 その結果を次表に示す。 この結果から明らかな通り、本発明の構成の２
例共に、耐蝕性に優れ、摩擦係数も小さく、全膜
厚も比較的小さく、実用上優れた表面処理方法で
あることがわかる。 【表】
Claims (1)
- １ 金属又は合金の表面に厚さ0.2〜3μmの化成
皮膜を施こし、該皮膜を厚さ500〜2000Åのクロ
ム又はステンレススチールのスパツター膜で被覆
することを特徴とする磁気記録用シリンダーの表
面処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56115400A JPS5819472A (ja) | 1981-07-24 | 1981-07-24 | シリンダ−の表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56115400A JPS5819472A (ja) | 1981-07-24 | 1981-07-24 | シリンダ−の表面処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5819472A JPS5819472A (ja) | 1983-02-04 |
| JPH0220703B2 true JPH0220703B2 (ja) | 1990-05-10 |
Family
ID=14661620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56115400A Granted JPS5819472A (ja) | 1981-07-24 | 1981-07-24 | シリンダ−の表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5819472A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0754598B2 (ja) * | 1987-09-30 | 1995-06-07 | 昭和アルミニウム株式会社 | アルミニウム合金製テープレコーダ用シリンダーの表面処理法 |
| FR2622337B1 (fr) * | 1987-10-27 | 1995-06-16 | Thomson Csf | Tete d'enregistrement/lecture video, procede de realisation et appareil mettant en oeuvre ce procede |
| JPH01171151A (ja) * | 1987-12-25 | 1989-07-06 | Showa Alum Corp | アルミニウム合金製テープレコーダ用シリンダー及びその表面処理法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5142578A (ja) * | 1974-10-09 | 1976-04-10 | Hitachi Electronics | Iyoshinchireeshonzokenshitsuki |
| JPS5541315A (en) * | 1978-09-14 | 1980-03-24 | Fuji Electric Co Ltd | Apparatus for preventing cavitation in boiler water feed pump |
-
1981
- 1981-07-24 JP JP56115400A patent/JPS5819472A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5819472A (ja) | 1983-02-04 |
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