JPS6042537B2 - テ−プ駆動体及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は例えばテープレコーダのキヤプスタン等に好
適するテープ駆動体及びその製造方法に係り、特にテー
プを安定かつ確実に走行させるようにしたものに関する
。

周知のように、テープ駆動体として例えばテープレコー
ダのキヤプスタン等は、第１図に示すようにして支持さ
れている。

すなわち、図中１１はテープレコーダのメインシャーシ
で、その所定位置に形成された透孔１１１には、支持筒
体１２が挿通されている。この支持筒体１２は、その略
中央部に鍔部１２１が形成されており、該鍔部１２１に
形成された透孔１２２、１２２にねじ１３、１３がそれ
ぞれ挿通され、このねじ１３、１３がメインシャーシ１
１に形成されたねじ孔１１２、Ｊ１１２に螺着されるこ
とによつて、メインシャーシ１１に固着されている。そ
して、上記支持筒体１２内には、キヤプスタン１４が挿
通されている。

このキヤプスタン１４は、その図中下部がフライホィー
ル１５の回転軸心に形成された透孔１５１に挿通され固
着されることによつて、フライホィール１５と一体的に
回転するようになつている。また、上記キヤプスタン１
４は、支持筒体１２内の図中上部及び下部に設けられた
支持部材１６，１７によつて、がたつきなくかつ円滑に
回転するように支持されている。そして、キヤプスタン
１４の図中下端は、上記メインシャーシ１１に略並設さ
れたサブシャーシ１８の軸受け部１９に当接されている
。なお、上記フライホィール１５はベルト２０を介して
図示しないモータと回転力伝達可能に連結されている。
ここで、上記キヤプスタン１４の図中上部には、テープ
２１を介してピンチローラ２２が圧接されるようになつ
ている。

このピンチローラ２２は、図示しないテープ定速走行用
操作部材の操作に連動して図中矢印Ａ，Ｂ方向に移動可
能なスライダ２３に植設された軸２４に、図示の如く支
持部材２５を介して回転自在に支持されているものであ
る。そして、例えばテープ走行停止状態では、フライホ
ィール１５及びキヤプスタン１４は前述したモータの回
転力が伝達されて安定に回転しているが、スライダ２３
は矢印Ｂ方向に移動されており、ピンチローラ２２がキ
ヤプスタン１４から離れているため、テープ走行は行な
われない。この状態で、前記テープ定速行用操作部材を
操作すると、その操作に連動してスライダ２３が矢印Ａ
方向に移動され、第２図Ａ，ｂに拡大して示すように、
ピンチローラ２２がテープ２１を介して回転しているキ
ヤプスタン１４に圧接され．て、ここにテープ走行が行
なわれるものである。ここにおいて、上記キヤプスタン
１４がテープ２１を走行させるための駆動力Ｆは、近似
的に次式で示される。但し、μｍ ：テープ２１とピン
チローラ２２と の摩擦係数 μ２ ：テー
プ２１とキヤプスタン１４と の摩擦係数 Ｐ
：テープ２１に対する圧着力 すなわち、テープ走行を安定かつ確実に行なうために駆
動力Ｆを大きくとるためには、圧着力Ｐを一定とすると
、摩擦係数μｍ，Ｐ２を大きくすればよいことがわかる
。

一方、上記キヤプスタン１４の支持筒体１２に支持部材
１６，１７を介して支持されている部分は、円滑な回転
が望まれるため、摩擦力を少なくすることが望まれる。

つまり、上記キヤプスタン１４は、支持筒体１２に支持
される部分は摩擦が少なく、ピンチローラ２２が圧接さ
れるテープ駆動部分は摩擦をきくするように形成しなけ
ればならない。このため、従来では上記キヤプスタン１
４を、ｌ鉄（Ｆｅ）、クローム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎ
ｉ）を主成分とする３元合金であるステンレス鋼で、表
面が摩擦の少ない円滑な面となるように形成し、その後
上記ピンチローラ２２が圧接されるテープ駆動部となる
部分に、例えばサンドブラスト処理等を施すようにして
いる。

このサンドブラスト処理とは、キヤプスタン１４の上記
テープ駆動部分に、高速で硬質（例えばセラミック等）
の微粒子を叩付けテープ駆動部表面を削り取ることによ
り、第３図に示すように粗面部２６を形成するよ゛うに
することである。このようにすれば、第４図に拡大して
示すように、ピンチローラ２２がテープ２１を介してキ
ヤプスタン１４に圧接された状態で、テープ２１とピン
チローラ２２との摩擦係数μｍ及びテープ２１とキヤプ
スタン１４との摩擦係数μ２を大きくすることができ、
結果として大きな駆動力を得ることができるものである
。しかしながら、上記のような従来のテープ駆動体及び
その製造方法では、次のような不都合が生じる。すなわ
ち、上記サンドブラスト処理したキヤプスタン１４表面
には、第５図の写真（１０００倍）に示すように、微細
なりラックや歪等が生じている。このため、使用頻度に
応じてテープ２１により上記クラックや歪部分が削られ
、駆動力が弱くなつてしまい、初期の性能を長期間維持
することができず、耐久性に乏しいという問題がある。
また、特にサンドブラスト処理された表面には、上記鉄
、クローム、ニッケル等の各成分がランダムに露出して
いることになるが、クローム、ニッケル、等に比して鉄
は軟質であるため、テープ２１との摩擦による消耗がは
げしく、この点でも耐久性を悪化させる要因となつてい
る。さらに、サンドブラスト処理は、キヤプスタン１４
のテープ駆動部分に、高速で硬質の微粒子を叩付け、キ
ヤプスタン１４表面を削り取るものてあるから、先に第
３図に示したように、サンドブラスト処理された粗面部
２６の径はサンドブラスト処理されない部分の径よりも
小さくなる。このため、サンドブラスト処理されない部
分の軸心に対し、粗面部２６が偏心して形成されてしま
うという不都合もある。この発明は上記事情を考慮して
なされたもので、テープを安定かつ確実に走行させるこ
とができ、耐久性にも優れた極めて良好なテープ駆動体
及びその製造方法を提供することを目的とする。

以下、この発明の一実施例について図面を参照して詳細
に説明する。第６図及び第７図において、第３図及び第
４図と同一部分には同一記号を符して説明する。すなわ
ち、キヤプスタン１４は、鉄（Ｆｅ）等の軟質性金属材
料及びクローム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）等の硬質性
金属材料の合金で形成されている。そして、上記キヤプ
スタン１４は前記ピンチローラ２２が圧接されるテープ
駆動部分を、例えば機械的に加工した後で、後述する表
面処理を施すことにより、微細なりラックーや歪等のな
い粗面部２７を形成するとともに、該粗面部２７の軸心
がキヤプスタン１４の回転軸心と一致するようにする。
このようにすれば、第７図に拡大して示すように、ピン
チローラ２２がテープ２１を介してキヤプスタン１４に
圧接された状態で、テープ２１とピンチローラ２２との
摩擦係数μｍ及びテープ２１とキヤプスタン１４との摩
擦係数μ２を大きくすることができ、結果的に大きなテ
ープ駆動力を得られるとともに、微細なりラックや歪等
がないのて、長期間使用しても初期の駆動力が失なわれ
ることなく耐久性を向上させることができる。

また、ここで上記粗面部２７の凹状部分に上記鉄等の軟
質性金属材料が位置し、かつ突状部分に上記クローム、
ニッケル等の硬質性金属材料が位置するようになつてお
り、実質的にキヤプスタン１４のテープ２１と直接接触
する部分を全て硬質性金属材料にすることができるので
、耐久性の点で特に効果的である。そこで、上記粗面部
２７の凹状及び突状部分に鉄及びクローム、ニッケルが
位置するようにする手段について説明する。

すなわち、これはキヤプスタン１４のテープ駆動部分の
表面部を、前述の如く化学的に活性化し酸と反応させて
鉄成分を主に溶解する如くした表面処理を施すことによ
つて行なわれる。具体的に言えば、まずキヤプスタン１
４のテープ駆動部分の表面部には、第８図に示すように
、鉄ＦｅとクロームＣｒｌニッケルＮｉとが、ランダム
に露出している。このときの鉄と例えばクロームとの単
位面積当りの成分比は、第９図に示すようになつている
。第９図は、Ｘ線マイクロアナライザーを用いて、鉄と
クロームとの単位面積当りの成分比を分析したもので、
鉄がクロームに比してかなり多いことがわかる。そして
、今、上記のような状態となつているキヤプスタン１４
の表面を化学的に活性化して酸と反応させて鉄成分を溶
解すると、上記キヤプスタン１４の表面は、第１０図に
示すように、その粗面部２７の凹状部分が鉄となり、突
状部分にクローム、ニッケル成分が残存することになる
。

ここで、上記化学的処理の具体的手段について説明する
。すなわち、キヤプスタン１４を以下の如く化学処理す
る。１脱脂 キヤプスタン１４を抜脂材例えば通称トリクレンによつ
て洗浄し、油類を取除く。

２マスキング （１）第１１図に示すようにキヤプスタン１４の粗面部
２７以外の部分をマスキング液（酢酸ビニル）２８中に
つけて引き上げる。

（２）第１２図に示すように、キヤプスタン１４をマス
キング治具２９の透孔２９１に、そのマスキング液２８
をつけた方から挿入し、ストッパ３０にあたる位置まで
入れたらゆつくり回しながら引き抜く。

（３） 引き抜いたキヤプスタン１４を第１３図に示す
ように乾燥治具３１の透孔３１１にさす。

３乾燥 ７ 上記乾燥治具３１を逆さにしてもキヤプスタンタン
１４が抜け落ちないようになるまで乾燥させる。

４ケミカルポーラスエッチング処理 乾燥終了後、第１４図に示すように乾燥治具３フ１を逆
さにしてキヤプスタン１４の粗面部２７を例えばＣ．Ｐ
．Ｌ（ケミカルポリシングリキツド）液等のフッ化水素
化合物溶液３２に略常温度程度で約２〜３分間つけるこ
とにより、主に鉄成分を溶解せしめる。

５水洗 ６中和 水洗後炭酸ナトリウム液中に約（９）秒間つけ中和する
。

炭酸ナトリウム（５〜１０ｇｒ″／１）７水洗８クロム
酸処理 重クロム酸ナトリウム（１０ｇｒ／Ｉ）溶液中に常温で
約１分間にわたり上記ケミカルポーラスエッチング処理
部分を浸漬する。

９水洗 ［相］ マスキングの除去 上記乾燥治具３１よりキヤプスタン１４を抜き取りエチ
ルアルコールでマスキング除去。

８乾燥 上記のような化学処理をした場合、キヤプスタン１４の
表面は、第１５図の写真（１００＠）に示すようになつ
、鉄とクロームとの成分比は、第１６図のＸ線マイクロ
アナライザーに示すように、第９図に比して極めて減少
していることがわかる。

次に、上記４ケミカルポーラスエッチング処理工程にお
いて、主に鉄成分が溶解する理由につて説明する。

すなわち、この場合処理液として用いるフッ化水素化合
物溶液３２は例えばＣ．Ｐ．Ｌ液で代表されるように、
その主成分が硫酸とフッ化水素酸とを化合したもので、
次式のような化学式で表わされる。このため、かかる溶
液中に鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎ１）、クロム（Ｃｒ）
等を主成分とする合金を浸した場合には、次のような化
学反応が予想される。

ところで、この場合（２）式による鉄は常温でも激しく
反応するが、（３）、（４）式によるクロムとニッケル
は常温では殆ど反応しないで高温に強熱された状態で反
応をはじめることが、それらの性質により裏付けされて
いる。

つまり、４の工程を略常温（反応熱もあるので常温より
３０゜Ｃ程度までは許容するものとする）で処理してい
る限りは、実質的に上記（２）式の反応のみしか起らず
、キヤプスタン軸１４の粗面から鉄分のみが溶解して用
いる溶液中に溶け込むものである。

なお、塩酸、硫酸、硝酸等の強酸液だけでは、それらに
よる金属のイオン化傾向列が次に示す如くなる関係とな
つていることにより、Ｆｅ，Ｃｒ，Ｎｉノが近接してい
るので、フッ化水素化合物溶液３２を用いる場合のよう
な特徴ある溶解反応は得ることができなかつた。

そして、上記実施例ではテープ駆動体としてキヤプスタ
ン１４を示したが、これは例えばテープ・ガイドローラ
等の案内用のものも含むことはもちろんである。

また、この発明は上記実施例に限定されるものではなく
、この外その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施
することができる。

したがつて、以上詳述したようにこの発明によれば、テ
ープを安定かつ確実に走行させることができ、耐久性に
も優れた極めた良好なテープ駆動体及びその製造方法を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図Ａ，ｂはそれぞれキヤプスタンの取付
及びその動作を説明する側断面図、上面図及び側面図、
第３図及び第４図はそれぞれ従来のキヤプスタンを拡大
して示す側面図及び上面図、第５図は従来のキヤプスタ
ンの表面を拡大して示す写真、第６図及び第７図はそれ
ぞれこの発明に係るテープ駆動体及びその製造方法の一
実施例を示す側面図及び上面図、第８図及ひ第９図はそ
れぞれ同実施例のキヤプスタンを仕上け研摩したときの
表面における鉄とクローム、ニッケル等との位置関係及
び成分比を示す側面図及び特性図、第１０図は同実施例
のキヤプスタンを化学処理したときの表面における鉄と
クローム、ニッケル等との位置関係を示す側面図、第１
１図乃至第１４図はそれぞれ上記化学処理の工程を説明
するための説明図、第１５図は上記化学処理した後のキ
ヤプスタンの表面を示す写真、第１６図は上記化学処理
後における鉄とクロームとの成分比を示す特性図である
。 １１・・・メインシャーシ、１２・・・支持筒体、１３
・・ねじ、１４・・・キヤプスタン、１５・・・フライ
ホィール、１６，１７・・・支持部材、１８・・・サブ
シャーシ、１９・・・軸受け部、２０・・・ベルト、２
１・・・テープ、２２・・ゼンチローラ、２３・・・ス
ライダ、２４・・・軸、２５・・・支持部材、２６，２
７・・・粗面部、２８・・・マスキング液、２９・・・
マスキング治具、３０・・ストッパ、３１・・・乾燥治
具、３２・・・フッ化水素化合物溶液。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 軟質性金属材料及び硬質性金属材料の合金で形成さ
   れたテープ駆動体において、周面部が軟質性金属材料を
   主に除去することにより粗面状になされていることを特
   徴とするテープ駆動体。 ２ 上記粗面状になされた周面部は、他部分に比し硬質
   性金属材料の成分比率が高くなされていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のテープ駆動体。 ３ 前記粗面状の凸状部は硬質性金属材料を有してなる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記
   載のテープ駆動体。 ４ 前記合金は鉄、クローム、ニッケルを主成分とする
   合金であることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至
   第３項のいずれかに記載のテープ駆動体。 ５ 軟質性金属材料及び硬質性金属材料の合金でテープ
   駆動体を製造するテープ駆動体の製造方法において、前
   記テープ駆動体の周面部をエッチングして、この周面部
   の軟質性金属材料を主に除去することにより、周面部を
   粗面状にすることを特徴とするテープ駆動体の製造方法
   。 ６ 上記テープ駆動体は鉄、クローム、ニッケルを主成
   分とする合金で形成され、前記エッチングはテープ駆動
   体の周面部を化学的に活性化し酸と反応させて前記鉄成
   分を主に溶解除去してなることを特徴とする特許請求の
   範囲第５項記載のテープ駆動体の製造方法。