JPH0237140Y2

JPH0237140Y2 -

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Publication number: JPH0237140Y2
Application number: JP2666682U
Authority: JP
Priority date: 1982-02-26
Filing date: 1982-02-26
Publication date: 1990-10-08
Also published as: JPS58131449U

Description

【考案の詳細な説明】〔考案の技術分野〕この考案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。

〔考案の技術的背景〕

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ヤーシで、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
ンシヤーシ１１に形成されたねじ孔１１２，１１
２に螺着されることによつて、メインシヤーシ１
１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イール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、フライホイール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１４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
きが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
記メインシヤーシ１１に略並設されたサブシヤー
シ１８の軸受け部１９に当接されている。なお、
上記フライホイール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、フライホイール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、前記テープ定走行用操作部材を
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はＦは、近似的に
次式で示される。

Ｆ＝（μ₁＋μ₂）Ｐ但し、μ₁：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μ₁，μ₂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
動部分は摩擦を大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１４を、
鉄（Fe）、クローム（Cr）、ニツケル（Ni）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（例えばセラミツク等）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μ₁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。

〔背景技術の問題点〕

しかしながら、上記のような従来のテープ駆動
体では、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（500倍）に示すように、
微細なクラツ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により上記クラツク
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、ニツ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、ニツケル等に比して
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
を削り取るものであるから、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。

〔考案の目的〕

この考案は、上記事情を考慮してなされたもの
で、作業性を改善し得且つ不良品の発生を防止し
てテープを安定で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
を提供することを目的とする。

〔考案の概要〕

すなわち、この考案によるテープ駆動体は、軟
質性金属材料及び硬質性金属材料の合金で形成す
るものにおいて、周面に対し軸受との摺動面の近
辺以外の部分に微細なクラツクや歪のない粗面部
を形成し、該粗面部の凹状部には上記軟質性金属
材料を露呈させ且つ突状部には上記硬質性金属材
料を露呈させてなることを特徴としている。

〔考案の実施例〕

以下、この考案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）、ニツケル（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、例えば機械的に仕上げ研磨した後
で、後述する表面処理を施すことにより、微細な
クラツク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μ₁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、微細なクラツクや歪等がないので、
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、ニツ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との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、ニツ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
１４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Cr、ニツケル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、ニツ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。

脱脂キヤプスタン１４を抜脂材料例えば通称トリク
レンによつて洗浄し、油類を取除く。

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、ストツパ
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。

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

ケミカルポーラスエツチング処理乾燥終了後、第１４図に示すように乾燥治具３
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
等のフツ化水素化合物溶液３２に略常温程度で約
２〜３分間つけることにより、主に鉄成分を溶解
せしめる。

水洗中和水洗後炭酸ナトリウム液中に約30秒間つけ中和
する。炭酸ナトリウム（５〜10gr／）水洗クロム酸処理重クロム酸ナトリウム（10gr／）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ツ
チング処理部分を浸漬する。

水洗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。

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（500倍）に示
すようになり、鉄とクロームとの成分比は、第１
６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、上記ケミカルポーラスエツチング処理
工程において、主に鉄成分が溶解する理由につい
て説明する。すなわち、この場合処理液として用
いるフツ化水素化合物溶液に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ツ
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。

H₂SO₄＋2HF→HSO₃F＋H₃O＋F^- ……(1) このため、かかる溶液中に鉄（Fe）、ニツケル
（Ni）、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。

（鉄）Fe＋2F^-→FeF₂ ……(2) （クロム）Cr＋2F^-→CrF₂ ……(3) （ニツケル）Ni＋2F^-→NiF₂ ……(4) 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ツケ
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、の工程を略常温（反応熱もあるので
常温より30℃程度までは許容するもののとする）
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Ｋ，Na，Ca，Mg，Al，Zn，Cr，Fe，Cd，
Co，Ni，Sn，Pb，Fe，Ｈ，Cu，Ag，Hg，
Au ……(5) なる関係となつていることにより、Fe，Cr，
Niが近接しているので、フツ化水素化合物溶液
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。

ところで、上記マスキング工程で示した第１
１図乃至第１３図によると、第１７図に示すよう
にテープ駆動部となる上端近傍にのみ粗面部２７
を有したキヤプスタン１４が得られるものであつ
て、これは手作業に適した大きさの場合にのみ比
較的容易にマスキング作業をなし得るということ
を前提にしている。

この場合、マスキング手段はマスキング液中に
つける以外にもテーピングを施す等の手段がある
が、いずれにしても実際上は次のような問題を有
していることを考慮しなければならない。

先ず、マスキング面積が広くなると、作業に要
する時間が長くなるということがある。

また、特に酢酸ビニル等のマスキング液を用い
る場合には、マスキング面積が広くなると塗布洩
れ等を起こしがちであるということがある。

そして、手に持ちにくい大きさになると作業能
率が急激に低下してしまうということがある。特
に、作業性が低下した場合等には、キヤプスタン
１４における軸受との摺動面に作業者の指や治具
が触れたりすることが多いので、この結果当該部
に付着する汚れ等に起因して回転不良等の事故を
起しがちな思わぬ不良品を生じてしまうというこ
とがある。

しかるに、第１７図のようなキヤプスタン１４
はマスキング面積が広くなりがちであるから、上
記各問題点に照しても必ずしも好ましいとは言い
難い。

そこで、この考案では第１８図ａ，ｂに示すよ
うに、その周面に対し軸受の摺動面の近辺３３
Ａ，３３Ｂ，３３Ｃおよび３４Ａ，３４Ｂ以外の
部分全部を粗面部２７としたキヤプスタン１４′，
１４″を提供するものである。

すなわち、このようなキヤプスタン１４′，１
４″によれば、粗面部２７を得るために要するマ
スキング面積を必要最小限にすることができるの
で、上述した如き問題点を解決してそれだけ作業
性の改善、マスキング洩れの防止、マスキング材
料の節約等に寄与せしめることができるという効
果を有している。

また、結果的には軸受との摺動面に対する不用
意な接触の機会を少なくし得、それだけ不良品が
生じることを防止するのに寄与することができる
という利点もある。

そして、上記実施例ではテープ駆動体としてキ
ヤプスタンである場合を示したが、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、この考案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。

〔考案の効果〕

したがつて、以上詳述したようにこの考案によ
れば、作業性を改善し且つ不良品の発生を防止し
て、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
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図はそれぞれこの考
案に係るテープ駆動体の一実施例を示す側面図及
びそれの駆動状態を示す上面図、第８図及び第９
図はそれぞれ同実施例のキヤプスタンを仕上げ研
磨したときの表面における鉄とクローム、ニツケ
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、ニツ
ケル等との位置関係を示す側面図、第１１図乃至
第１４図はそれぞれ上記化学処理のマスキング工
程およびケミカルポーラスエツチング工程を説明
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、第１７図は第１１図乃至第１３図
のマスキング工程によつた場合のキヤプスタンを
示す側面図、第１８図ａ，ｂはこの考案による改
良したキヤプスタンの異なる具体例を示す側面図
である。１１……メインシヤーシ、１２……支持筒体、
１３……ねじ、１４′，１４″……キヤプスタン、
１５……フライホイール、１６，１７……支持部
材、１８……サブシヤーシ、１９……軸受け部、
２０……ベルト、２１……テープ、２２……ピン
チローラ、２３……スライダ、２４……軸、２５
……支持部材、２６，２７……粗面部、２８……
マスキング液、２９……マスキング治具、３０…
…ストツパ、３１……乾燥治具、３２……フツ化
水素化合物溶液、３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３４
Ａ，３４Ｂ……軸受との摺動面近辺。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】鉄、クロームを主成分とする合金により形成さ
れるもので、軸受と転接する摺動部分と、被回転
体と圧接するテープ駆動部分およびそれ以外の部
分とを有し、前記テープ駆動部分によりテープを
駆動するテープ駆動体において、前記テープ駆動部分の表面および前記それ以外
の部分の表面は、前記摺動部分の表面をマスキン
グして化学的に活性化された後で酸と反応させる
ケミカルポーラスエツチング処理が施されること
より、共に前記鉄成分が主に溶解されて前記クロ
ーム成分が残存する粗面構造とされたことを特徴
とするテープ駆動体。