JPH05144134A

JPH05144134A - ２ピースガイドローラー

Info

Publication number: JPH05144134A
Application number: JP4117263A
Authority: JP
Inventors: Iku Morita; 郁守田
Original assignee: APURUSU KK
Current assignee: APURUSU KK
Priority date: 1991-05-10
Filing date: 1992-05-11
Publication date: 1993-06-11
Also published as: TW211616B

Abstract

(57)【要約】【構成】外筒と内筒の２ピースからなるガイドローラ
ー。【効果】従来のＶＴＲカセットのガイドローラーの機
能を損なうことなく、また磁気テープの改良を必要とせ
ずに、磁気テープのスクラッチの発生を著しく減少させ
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＶＴＲカセットなどに
用いられるガイドローラーに関する。

【０００２】

【従来の技術】ＶＴＲカセットは、図８に示すように、
カセット本体１１の中に磁気テープ１３が装着されてお
り、テープ１３は、ガイド１２を介して走行される。こ
のガイドとしては、一般に金属ガイドピンや樹脂ガイド
ピンが用いられている。しかし、従来の金属ガイドピン
や樹脂ガイドピンでは、ガイド外周とテープが直接摺動
するために、テープにスクラッチが発生し易く、このス
クラッチは、テープの使用回数が増えるに従って増大
し、深くなり、テープ再生時のドロップアウトの増加に
つながっていく。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】テープにスクラッチを
発生させないようにするには、金属ガイドピンの表面を
硬くし、研磨して、最適面粗さにするために複雑な工程
が必要となり、高価格となっていた。一方、カセットテ
ープについては、相手ガイドピンに適合するように滑剤
を塗布したり、最適表面粗さを探して作製する必要があ
った。

【０００４】また、樹脂ガイドピンを使用する場合、樹
脂ガイドピンは金属ピンに比較し、本質的にカセットテ
ープに対する摩擦係数が高いので、特にＰＶ（ベアリン
グ部の摩擦発熱量）値が最大となるＦＦ（fast forwar
d、早送り）、ＲＷ（rewind、巻き戻し）の最終段階で
は、摩擦抵抗が増大し、テープの回転が実用上問題とな
るレベルまで下がることすらある。これも、ガイドピン
とカセットテープが直接摺動しているところに問題があ
るものと考えられる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】発明者は、従来の金属、
樹脂のガイドピンが１ピースであり、ガイドピンとテー
プとが直接摺動する点に、問題の主たる原因があると考
えた。そこでガイドピンを外筒と内筒の２ピースとし、
内筒をカセットハーフのボスに挿入して回転しないよう
に固定すれば、外筒は内筒に対しては摺動しながら、テ
ープと一緒に回転することとなり、従来のガイドピンと
カセットテープの摺動を、外筒と内筒の摺動に置き換え
ることができる。こうすれば、従来のガイドピンの機能
を損なわず、従来のガイドピンの欠点であったカセット
テープのスクラッチの発生も防止できるという特徴をも
ったガイドができると考え、本発明の２ピースガイドロ
ーラーを完成するに至った。

【０００６】本発明の２ピースガイドローラーは、ポリ
アミド、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、アセ
タール樹脂などの、市場に大量にしかも安価に供給され
ているエンジニアリング樹脂を使用し、生産手段として
は、射出成型により、容易に大量生産することができ
る。

【０００７】本発明の１つの態様では、外筒と内筒の組
立は、樹脂の特性を利用し、スナップフィット（snap−
fit）により行われ、簡単な組立自動機により、２ピー
スガイドローラーを安価に、容易に、大量生産すること
ができる。また、別の態様では、本発明の２ピースガイ
ドローラーは、一方の端部にフランジを有し、他方の端
部付近の外周に凹状の溝を有する内筒外径に、外筒内径
を挿入した後に、凹状溝にカットリングワッシャーを装
着して一体品として組み立てることもできる。更に、下
側カセットのハブにあらかじめ内筒を装着し、その内筒
外径に外筒内径を挿入してガイドローラーを組み立て、
その後、上側カセットハーフを組み込んで、上下ハーフ
を結合してもよい。

【０００８】内筒の外周の形状は、内筒の外周部分が外
筒の内径部分に接触した場合に、接触面積が小さくなる
ようにされており、また、外筒の内周の形状は内筒外径
部分と接触した場合に接触面積が小さくなるようにされ
ている。具体的には、例えば内筒の外周（または外筒の
内周）のＲMAX（最大高さ）で示される面粗さが３〜５
μｍとなるようにし、外筒の内周（または内筒の外周）
を鏡面仕上げとすることにより接触面積を小さくするこ
とができる。本発明の２ピースガイドローラーの一具体
例を図１に示す。図示した態様では、内筒１は、その外
側表面の中央部分に凸状突起２を内筒の周方向に有し、
外筒３は、その内側表面の中央部分に凸状突起２に補相
的な凹状溝４を外筒の周方向に有する。内筒１と外筒３
とはスナップフィットにより相互に回転可能に組み立て
られている。

【０００９】スナップフィットの突起の高さは、内筒ま
たは外筒の径にも関係するが、内筒の外径が４.９〜５.
１mm程度の場合、突起の高さは約０.１０〜０.１５mm、
好ましくは０.１２mm程度で十分である。内筒１の軸方
向長さは、外筒３の軸方向長さより長いのが特に好まし
い。内筒１が外筒３より長い場合、外筒３の両端から同
じ長さだけ内筒１が突出する態様が好ましい。また、内
筒の外径と外筒の内径との差（クリアランス）は、外径
または内径の数値にも依存するが、一般的には内筒の外
径が４.９〜５.１mm程度であれば、外径と内径との差は
約０.１〜０.３mm、好ましくは０.１５mm程度であれば
テープの走行に問題は生じない。

【００１０】先にも述べたように、従来カセットテープ
は金属ピンの表面と摺動しており、摺動により、カセッ
トテープに微細なスクラッチが発生し易く、このスクラ
ッチがドロップアウトの原因となっていた。このため、
テープメーカーは、金属ガイドピンに合わせて、最適面
粗さや最適滑り特性を得るために超微粒子材や滑材を塗
布するなどの工程を必要としていた。また、金属ピンに
ついても、カセットテープにスクラッチを発生させない
よう表面の研削、研磨に細心の注意を払う必要があっ
た。これに対し、２ピースガイドローラーの場合は、外
筒はテープと同調して回転し、テープとの間に摺動は発
生しないので、テープには、摺動によるスクラッチの発
生は皆無となる。テープに対する適度なブレーキ性能
は、外筒と内筒の摺動抵抗により達成される。これによ
りテープメーカーはガイドローラーに適合するように、
テープに複雑な処理や、コートを施す必要はなくなる。

【００１１】従来広く用いられてきた表面を高度に研
削、研磨した金属製ガイドピンを代替するために、種々
のガイドピンが工夫されてきたが、樹脂ガイドピンはカ
セットテープとの摺動においては、凝着現象により大き
な摩擦抵抗が発生する。このため、通常の再生スピード
では、使用できるものの、ＦＦ、ＲＷの場合には金属ピ
ンに比較し、大きな摩擦抵抗を示し、バッテリーを電源
とするＶＴＲの場合には、ＦＦの最終段階では、カセッ
トの走行がストップすることもある。これに対し、本発
明の２ピースガイドローラーの場合には、外筒と内筒の
材質を適当に異材質で組み合わせることにより、動摩擦
係数を下げることができるので、Ｆ．Ｆ、Ｒ．Ｗの最終
段階のように、大きなトルクが生じる局面でも、低い摩
擦抵抗でスムーズに回転する。これは、異材質間では、
凝着が発生し難いためである。特に好ましい材料の組み
合わせの具体例は、例えばポリブチレンテレフタレート
（ＰＢＴ）樹脂とポリアセタール樹脂の組み合わせ、ポ
リアセタール樹脂とポリアミド樹脂との組み合わせであ
る。また、ポリエチレンやポリカーボネートなどの熱可
塑性樹脂と上記ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリ
アセタール樹脂、ポリアミド樹脂との組み合わせも好ま
しい。更に、これらの樹脂のアロイも使用でき、また、
炭素繊維やカーボンブラックなどの導電性材料との複合
体も使用できる。

【００１２】従って、本発明の２ピースガイドローラー
において、外筒と内筒の材質および／または機能は相互
にことなっている。機能が異なるというのは、外筒は、
テープと共に回転し、外筒は、内筒に対して相対的に回
転することを意味する。また、金属ガイド、樹脂ガイド
の場合には、再生やＦＦ、ＲＷの使用回数が増えるに従
ってテープのスクラッチは増加し、スクラッチの深さも
深くなっていき、ドロップアウトの数も増加していく。
これに対し、２ピースガイドの場合には、テープのスク
ラッチ発生は実際皆無であり、使用回数が増えても変わ
らないので、テープは半永久的にスクラッチフリーとな
る。

【００１３】１ピースの樹脂製ガイドピンの場合には、
カセットテープとの摺動抵抗を下げるために、潤滑剤入
りの摺動特性改善グレード(例えば、エステル系、オイ
ル潤滑剤入り等)を使用すると、樹脂の中に練り込まれ
た潤滑剤がテープに移行するので使用ができない。これ
に対し、２ピースガイドローラーの場合、内筒に、潤滑
グレード、外筒にはテープに影響を与えない内筒とは異
材質の一般グレードの樹脂を使用することができるな
ど、内筒と外筒の機能に適合した材質を自由に選択でき
る。また、このように、材質の組み合わせの選択の巾の
広いこと、２ピースであることから、再生モード、Ｆ
Ｆ、ＲＷモードにおける客先が要求する最適トルクなど
には、内筒、外筒にそれぞれ摩擦係数の異なる材質を選
択すること、あるいは内筒と外筒の組み合わせた時のク
リアランスを適切に設定することにより容易に対応でき
る。

【００１４】また、外筒と内筒との間に摺動特性調節用
のグリース又は極薄フィルムを供給することもできる。
グリースとしては、好ましくはシリコーン系グリースが
用いられる。また極薄フィルムとしては、高密度ポリエ
チレンなどを圧延伸して作成された厚さ５０〜６０マイ
クロメータのフィルムを好ましく使用できる。

【００１５】２ピースガイドローラーは、好ましい一具
体例では、スナップフィットにより結合、組立てされ一
体化されており、カセット組立ラインにおいてフィーダ
ーにかけたり、ピックアップした時にも、内筒と外筒に
分離することはない。また、内筒と外筒の組立ても、内
筒外径円周上に設けられた突起を、外筒内径円周上に設
けられた溝に入れることにより完了する。この組立は、
樹脂のもっている弾性を利用して行われるもので、内筒
に外筒を挿入する時は、比較的容易に行えるが、一旦、
溝の中に突起が入ってしまうと容易には抜けない。溝と
突起の間には、適当なクリアランスがあるので、何の抵
抗もなく、内筒は回転することができる。

【００１６】本発明の２ピースガイドローラーの別の態
様では、図２に示すように、内筒１は、一方の端部にフ
ランジ５を有し、また、他方の端部にスナップフィット
のための凹状溝２を有してもよい。この場合、フランジ
５の外径は、図３に示す外筒３の外径に実質的に等しい
のが好ましい。このように内筒の端部にフランジを設け
ることにより、外筒を内筒に挿入する時にフランジが外
筒の位置決めをすることになるのでスナップフィットの
組み立てが容易になる。フランジの厚さは、０.８〜０.
９mm程度であるのが特に好ましい。

【００１７】別の好ましい態様では、内筒の端部分がフ
ランジを有する場合、内筒の他方の端部分において、周
方向に溝部６を設け、そこにカットリングワッシャー７
をはめ込むことができるようにする。この場合の内筒１
を図４（平面図および立面図）に、外筒３を図５（平面
図および立面図）に、組み立てた本発明の２ピースガイ
ドローラーを図６に示す。この態様では、組み立て性に
おいてはスナップフィットによる組み立ての場合に劣る
が、外筒の上下動は、内筒の一方の端部のフランジと他
方の端部の溝に装着されたカットリングワッシャーとの
間において生じ得るが、この上下動はスナップフィット
の場合に比べて小さくすることが可能となる。また、外
筒の内周にスナップフィット組み立てのために突起（ま
たは溝）部分を設けなくてもよいので、スナップフィッ
トの場合と比べて内筒外径と外筒内径との間のクリアラ
ンスを小さくできる効果がある。また、外筒の端面は、
内筒フランジとカットリングワッシャーに接触して回転
し、カセットハーフとは一切接触しないこととなり、外
筒端面の回転によりカセットハーフが摩耗することが防
止できる。

【００１８】カットリングワッシャー７は、内筒の端部
の溝６に緊密にはめ込むことができる形状であれば特に
限定されるものではなく、溝の断面形状と相補的な断面
形状であるのが特に好ましく、リングワッシャーの一部
分が切断され、切断部分を開いて溝にはめ込むことがで
きるようになっている。はめ込んだ後は、カットリング
ワッシャーの弾性により溝に緊密に係合するようになっ
ている。通常、溝の断面が矩形であれば、カットリング
ワッシャーの断面も矩形であるのが好ましいが、カット
リングワッシャーが移動しなければ別の形状であっても
よい。カットリングワッシャーの一具体例を図７（平面
図および立面図）に示している。カットリングワッシャ
ーの厚さは例えば０.４〜０.５mmであるのが好ましい。

【００１９】カットリングワッシャーは、テープ、内筒
および外筒に悪影響を与えない材料であればいずれの材
料から作ってもよい。例えば、ポリアセタール（ＰＯ
Ｍ）、ポリアミド、ポリエステルなどの樹脂から作るの
が好ましい。カットリングワッシャーは、樹脂を圧延し
たテープを打ち抜くことにより製造してよく、樹脂テー
プの代わりに金属板を使用することもできる。

【００２０】組立てられた２ピースガイドローラーは、
実質的に上下、左右がなく、円周方向において位置決め
する必要がないので整列やピックアップは非常に容易で
ある。外筒表面はエンジニアリングプラスチックの特性
として、傷がつき難い。このため、内筒と外筒との組
立、包装、輸送、カセットの組立ラインなどの各工程、
途上においての取り扱いが金属ガイドピンに比較し、非
常に容易になる。

【００２１】金属ピンを使用している既存のカセットに
対して、本発明の２ピースガイドローラーを使用する場
合には、既存のカセットハーフ上下左右併せて４ケ所の
取付用ボスの外径を２ピースガイドローラー内筒の内径
に適合するよう細くすればよい。このためには、金型の
カセットハーフのボス部分のキャビティに金属ピースを
埋め込み、内筒内径に合わせて所定寸法に再ボーリング
すればよい。このように、本発明の２ピースガイドロー
ラーを使用するために、既存の金型の改造が最小かつ簡
単に済むことは大きなメリットである。

【００２２】磁気テープメーカー、ソフトメーカーと
も、カセットハーフ内に磁気テープを装填する際に、１
００gのテープテンション、１０００m／分というような
高速モード(Ｖ−ゼロローディング)で、テープをテープ
ガイドローラーを介してハーフ内に引き込む。実際にテ
ープがカセットに装填されてからのテープガイドローラ
ー(ピン)の性能も重要であるが、上記のようなカセット
へのテープ装填の際にもテープガイドローラーの性能は
重要である。

【００２３】もし、テープガイドローラー(ピン)の摩擦
係数が高いとか、装填の際に、テープとの高速接触によ
り、テープに重大なスクラッチを発生させるようなテー
プガイドローラー(ピン)では、高速装填は不可能であ
る。本発明の２ピースのガイドローラーは、上記のよう
な高速装填の場合にも、外筒は、テープと同調して回転
するので、テープに重大なスクラッチを発生させる可能
性は非常に低い。

【００２４】また、金属ピンとテープの摺動による抵抗
は２０g〜３０gの範囲にあるが、本発明の２ピースガイ
ドローラーの内筒と外筒の摺動抵抗はそれぞれの材質の
組み合わせにもよるが、同じく約２０g〜３０gの範囲で
あり、テープの高速装填に関しては、現行ＳＵＳピンと
同じく高速度でローディングすることができる。

【００２５】

【実施例】内筒と外筒各１個取りの金型を作製し、２０
トンの射出成型機を使用し、下記材質のガイドローラー
を作製した。内筒外筒組み合わせ１．ＰＯＭ(コポリマー) ポリアミド６６タイプ２．ＰＯＭ(コポリマー) ＰＢＴＰＯＭ：ポリアセタール樹脂（テナック８５２０、旭化成工業（株）製）ポリアミド６６タイプ：（アミランＣＭ３００１、東レ（株）製）ＰＢＴ：ポリブチレンテレフタレート（東レＰＢＴ、東レ（株）製）

【００２６】また、カセットは、市販のＶＨＳ方式１２
０分用の一般グレードのカセットを購入し、カセットの
ハーフの金属ピン挿入用の上下２対のボスの外径を切削
加工して細くし、上記２ピースガイドローラーが装着で
きようにした。このようにしても、２ピースガイドロー
ラーを装着して、現行のセルフタップネジを利用して、
全く同様に組立を行なうことができる。

【００２７】図２に示すように内筒１の外周には、高さ
０.２mm程度の凹状溝２を、図３に示すように外筒３の
内周には、高さ０.２mm程度の凸状突起４を付与し、(金
型に、それぞれ対応する溝形状を付与して射出成型し
た)スナップフィットにより内筒と外筒を結合した。凹
状溝と凸状突起の間には、充分な間隙（約０.２mm）を
付与して内筒に対して、外筒がスムースに回転できるよ
うにした。

【００２８】上記改造カセットは、上記２ピースガイド
ローラー２個をそれぞれ、従来、金属ピンがあった位置
に装着し、上下ハーフをセルフタップネジで結合してカ
セットを組立てた。

【００２９】このようにして、完成したカセットを市販
のＶＴＲにセットし、標準モードで１２０分録画した。
そして、録画されたテープを再生してチェックしたとこ
ろ、画面にはちらつき(ドロップアウト)、揺れ、その他
の異常は一切見られなかった。

【００３０】次に、早送り(ＦＦ)、巻戻し(ＲＷ)、高速
巻戻し(高速ＲＷ)での実際所要時間と、テープに発生す
る傷の状態も面粗さ計により計測し、ＲMAX、ＲＺおよ
びＲＡにより評価した。結果は下記表の通りである。こ
れらテスト結果から、２ピースガイドローラーのＦＦ、
ＲＷ、高速ＲＷなどの実際使用時の特性は、現行使用さ
れている金属ピン(材質ステンレススチール、ＳＵＳ)に
比較して同等であり、走行時、テープガイドローラーに
接触することにより発生する傷は、２ピースガイドロー
ラーの方が有利であることが確認された。

【００３１】

【表１】

【００３２】

【表２】

【００３３】表１において、「ＦＦ←→高速ＲＷ１００
回」は、早送り（ＦＦ）後、高速巻き戻し（ＲＷ）を行
うことを１回として、これを１００回繰り返すことを意
味し、「再生←→ＲＷ１０回」は、再生後、巻き戻しを
行うことを１回として、これを１０回繰り返すことを意
味する。表２において、テープの面粗さは（株）小阪研
究所製の面粗さ計により測定した。ＲMAXは、最大高さ
であり、テープの断面曲線から基準長さを抜き取った部
分の最大高さを求めてマイクロメートル（μｍ）単位で
表したものである。ＲＺは、十点平均粗さであり、テー
プの断面曲線から基準長さだけ抜き取った部分において
最高から５番目までの山頂の標高の平均値と最深から５
番目までの谷底の標高の平均値との差の値をマイクロメ
ートル（μｍ）で表したものである。また、ＲＡは、中
心線高さであり、粗さ曲線を中心から折り返し、その粗
さ曲線と中心線によって得られた面積を長さで割った値
をマイクロメートル（μｍ）で表したものである。これ
らの値は、ＪＩＳＢ０６０１−８２に基づいて求めた
ものである。

【００３４】図１並びに図２及び図３の態様の他、本発
明のガイドローラーには種々の設計変更を加えることが
できる。たとえば、テープの上下左右の安定した走行を
確保し、テープエッジの損傷を防ぐ為、図９(ａ)に示す
ように外筒の端部にフランジを設けてよく、図９(ｂ)又
は(ｃ)に示すように外筒に凸状のクラウン又は凹状の外
周形状を持たせてよく、図９(ｄ)に示すように外筒のエ
ッジにアール又はカットを付けてよく、あるいは図９
(ｅ)に示すようにフランジと凸状のクラウンとを組み合
わせてもよい。

【００３５】図２及び３の態様では溝２と突起４とはガ
イドローラーの一方の端近くに設けられているが、これ
を図１のようにガイドローラーの中央に設ければ、上下
の形状が対称になり、組み立てが容易になる。更に、図
１のように溝を外筒に、突起を内筒に設けてもよい。

【００３６】更に別の態様では、図１０に示すように、
筒の末端に溝と突起が設けられる。こうすると、外筒の
円筒度が高められる。

【００３７】本発明の２ピースガイドローラーにおい
て、図１１に示すように、内筒１がフランジ５またはカ
ットリングワッシャー７を端部分に有する場合、フラン
ジまたはカットリングワッシャーの厚さ部分の少なくと
も一部分をカセットケースの上または下のハーフ３０ま
たは３１内に埋設できるようにすることにより、外筒の
長さを、カセットハーフに埋設するフランジの厚さ（約
０.８〜０.９mm）とカットリングワッシャーから内筒端
部までの長さ（約０.８〜０.９mm）を加えた分（１.６
〜１.８mm）だけまで長くすることができる。このこと
は、テープの幅に対して、外筒の有効長さをそれだけ長
くすることになり、テープ走行中の上下動に対してそれ
だけの安全マージンを提供することになる。図１１で
は、この態様をハーフについては断面で、２ピースガイ
ドローラーについては側面図で示している。

【００３８】２ピースガイドローラーがフランジまたは
カットリングワッシャーを有する場合は、これらを上ハ
ーフまたは下ハーフのボス３２または３３の付け根に収
容するように、ガイドローラーを取り付けるボス根元の
周囲にフランジまたはカットリングワッシャーの厚さお
よびフランジまたはカットリングワッシャーの外径に少
なくとも等しい寸法を有する凹部３４または３５を上ハ
ーフ３０または下ハーフ３１に設けるのが好ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の２ピースガイドローラーの模式的断
面図である。

【図２】本発明の２ピースガイドローラーの内筒の模
式的断面図である。

【図３】本発明の２ピースガイドローラーの外筒の模
式的断面図である。

【図４】本発明の２ピースガイドローラーの別の態様
の内筒の模式図である。

【図５】本発明の２ピースガイドローラーの別の態様
の外筒の模式図である。

【図６】本発明の２ピースガイドローラーの別の態様
の組み立てた状態の模式図である。

【図７】本発明の２ピースガイドローラーの別の態様
に使用するカットリングワッシャーの一例の模式図であ
る。

【図８】ＶＴＲカセットの上ハーフを除去した状態の
模式的斜視図である。

【図９】本発明の２ピースガイドローラーの更に別の
態様の側面図である。

【図１０】本発明の２ピースガイドローラーの更にも
う１つの態様の断面図である。

【図１１】本発明の２ピースガイドローラーをカセッ
トケースに配置する好ましい態様の一例を示す部分断面
模式図である。

【符号の説明】

１：内筒、２：凹状溝、３：外筒、４：凸状突
起、５：フランジ、６：溝部７：カットリングワッ
シャー１１：カセット、１２：ガイド、１３：磁気
テープ３０：上ハーフ３１：下ハーフ３２：ボス３３：ボス３４：凹部３５：凹部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外筒と内筒の２ピースからなるガイドロ
ーラー。
【請求項２】外筒と内筒が、スナップフィットによっ
て一体化されている請求項１記載のガイドローラー。
【請求項３】外筒と内筒の材質及び／又は機能が異な
る請求項１または２記載のガイドローラー。
【請求項４】内筒の外周の形状は、内筒の外周部分が
外筒の内径部分に接触した場合に、接触面積が小さくな
るようにされた請求項１〜３のいずれかに記載のガイド
ローラー。
【請求項５】内筒が一方の端部にフランジを有し、他
方の端部に溝部を有し、外筒は、該フランジおよび該溝
部にはめ込まれたカットリングワッシャーにより保持さ
れる請求項１〜４のいずれかに記載のガイドローラー。
【請求項６】請求項５記載のガイドローラーを有する
カセットにおいて、ガイドローラーを取り付けるボスの
周囲にフランジまたはカットリングワッシャーの厚みの
少なくとも一部分を収容する凹部を有するカセット。