JPH0260758B2

JPH0260758B2 -

Info

Publication number: JPH0260758B2
Application number: JP2992282A
Authority: JP
Inventors: Kaoru Morinaga; Hiroshi Kawakami; Seisuke Torii
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1982-02-26
Filing date: 1982-02-26
Publication date: 1990-12-18
Also published as: JPS58147564A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕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の表面処理装置に係
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。

〔発明の技術的背景〕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１１２，１１２
に螺着されることによつて、メインシヤーシ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２Ｃ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、前記テープ定速走行用操作部材
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綱で、表面
が摩擦の少ない円滑な面となるうに形成し、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、表面処理としてサンドブラスト
処理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）の徴粒
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
体の表面処理技術では、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、徴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、ニツケル等を各成分がランダム
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、高速で硬質の徴粒子を叩付け、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。

〔発明の目的〕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ものとし得る
テープ駆動体の表面処理装置を提供することを目
的とする。

〔発明の概要〕

すなわち、この発明によるテープ駆動体の表面
処理装置は、鉄、クローム、ニツケルを主成分と
する合金によりテープ駆動部および軸受との摺動
部とを有して形成される被表面処理用のテープ駆
動体と、この被表面処理用テープ駆動体をそれぞ
れ軸方向に各１つあてに挿通可能として互いに所
定の間隔を有して形成された複数の挿通孔および
これら各挿通孔の両端近傍に２個１組で設けられ
それぞれ前記被表面処理用テープ駆動体のテープ
駆動部を挿通孔出口より突出せしめた状態で保持
せしめる複数組の弾性保持部材とを有してなる保
持具と、この保持具が上部に係合された状態で前
記テープ駆動体のテープ駆動部に対し化学的に活
性化し酸と反応させて前記鉄成分を主に溶解する
ことにより該テープ駆動の表面部を粗状に形成可
能な溶液が収容される処理バケツトとを具備して
なることを特徴としている。

〔発明の実施例〕

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摩した後
で、後述する表面処理を施すことにより、徴細な
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
ことができ、結果的に大きなテープ駆動力を得ら
れるとともに、徴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１
４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、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乾燥終了後、第１４図に示すように乾燥治具
３１を逆さにしてキヤプスタン１４の粗面部２
７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／）溶液中で
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
ルは常温では殆んど反応しないで高温に強熱され
た状態で反応をはじめことが、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、以上におけるマスキング工程はそ
の作業自体がかなり煩雑であるばかりか往々にし
てマスキング不良等を発生しがちであり、これは
処理後にマスキング除去工程を必要とすることに
よつてさらに助長される傾向にある。

また、以上における表面処理工程はその全体を
通じて必ずしも量産性が考慮されているとは言い
難い。

そこで、この発明ではマスキング工程を不要に
し得ると共に量産性を備えるようにしたテープ駆
動体の表面処理装置を提供するものである。

すなわち、第１７図に示すようにテープ駆動部
を粗面部として形成すべく表面処理工程に供され
る被表面処理用のキヤプスタン１４は保持具３３
の挿通孔３３１に挿通される。ここで、保持具３
３は複数のキヤプスタン１４をそれぞれ軸方向に
各１つあてに挿通可能として互いに格子状の如き
所定の間隔を有して平板ブロツク状のベース３３
０に複数の挿通孔３３１が形成されていると共
に、これら各挿通孔３３１の両端近傍に２個１組
で設けられたゴム素材や合成樹脂素材（例えばネ
オプレン、ウンタン等で、特には耐酸性の点から
シリコンゴムが好ましい）でなる複数組のリング
状弾性保持部材３３２が備えられている。

なお、図中３３３，３３４はベース３３０の上
下に螺子３３５，３３６等によつて取着されるカ
バーである。

そして、実際に保治具３３に複数個のキヤプス
タン１４を挿通保持するには第１８図に示すよう
な治具３４を用いて行なうことにより、各キヤプ
スタン１４の挿通孔出口よりの突出量が一定とな
されるもので、この場合の挿入作業は例えばＸ−
Ｙ座標制御機能等を備えた自動挿入機によつてな
してやれば便利である。

ここで、治具３４は一対の側板３４１，３４２
間に架設されたベース３４０に螺着せしめ一対の
調整螺子３４３，３４４の螺入量をこれらとギヤ
結合される調整ギヤ３４５のハンドル３４６によ
り調整してやることにより、台板３４７上のキヤ
プスタン１４の突出量（）を適宜調整し得るよ
うになされている。

このようにして挿通孔出口よりの突出量が一定
に調整された状態で複数個のキヤプスタン１４を
挿通保持せしめた保持具３３は第１９図に示す如
く処理バケツト３５の上部を覆うように係合され
る。この場合、処理バケツト３５内には前述した
如きケミカルポーラスエツチング処理のための処
理溶液３２′が規定量注入されていることにより、
各キヤプスタン１４の突出部が該処理溶液３２′
中につけられて上述した如き処理がなされる。

この場合、各キヤプスタン１４はそれらを保持
せしめる保持具３３における特に各下側のＯリン
グ状弾性保持部材３３２によつて処理溶液３２′
中につけられていない部分が実質的に封止されて
いるので、特にマスキング作業を施すことなくマ
スキングをしたのと等価な効果が得られるという
利点を有している。

第２０図は第１９図に対する外観状態を示して
いる。

而して、このようなテープ駆動体の表面処理装
置は、マスキング工程を不要にし得ると共に量産
性を備えることが可能となるものである。

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。

〔発明の効果〕

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て良好なものとし得
るテープ駆動体の表面処理装置を提供することが
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
明によるテープ駆動体の一実施例としてキヤプス
タンに適用した場合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
第６図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
は第６図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
れこの発明の改良前の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、第１７図乃至第２０図は、この発明に
よる改良後の表面処理装置を説明するための構成
図である。１１……メインシヤーシ、１２……支持筒体、
１３……ねじ、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……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、３２′……処理溶液、３３……保持具、
３３１……挿通孔、３３２……弾性保持部材、３
４……治具、３５処理バケツト。

Claims

【特許請求の範囲】

１鉄、クローム、ニツケルを主成分とする合金
によりテープ駆動部および軸受との摺動部とを有
して形成される被表面処理用のテープ駆動体と、
この被表面処理用テープ駆動体をそれぞれ軸方向
に挿通可能として互いに所定の間隔を有して形成
された複数の挿通孔および前記被表面処理用テー
プ駆動体のテープ駆動部を挿通孔出口より突出せ
しめた状態で保持せしめる弾性保持部材とを有し
てなる保持具と、この保持具が上部に係合された
状態で前記テープ駆動体のテープ駆動部に対し化
学的に活性化し酸と反応させて前記鉄成分を主に
溶解することにより該テープ駆動の表面部を粗状
に形成可能な溶液が収容される処理バケツトとを
具備してなることを特徴とするテープ駆動体表面
処理装置。