KR850001905B1 - 테이프 구동체 및 그 제조방법 - Google Patents

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내용 없음.

Description

테이프 구동체 및 그 제조방법

제1도 및 제2(a)도, 제2(b)도는 각각 캡스턴의 장착 및 그 동작을 설명하는 측단면도, 상면도 및 측면도.

제3도 및 제4도는 각각 종래의 캡스턴을 확대해서 도시하는 측면도 및 상면도.

제5도는 종래의 캡스턴의 표면을 확대해서 도시하는 사진.

제6도 및 제7도는 각각 본 발명에 관한 테이프구동체 및 그 제조방법의 1실시예를 도시하는 측면도 및 상면도.

제8도 및 제9도는 각각 상기 실시예의 캡스턴을 마무리 연마했을 때의 표면에 있어서의 철과 크롬, 니켈등과의 위치관계 및 성분비를 도시하는 측면도 및 특성도.

제10도는 상기 실시예의 캡스턴을 화학처리했을 때의 표면에 있어서의 철과 크롬, 니켈 등과의 위치관계를 도시하는 측면도.

제11도 내지 제14도는 각각 상기 화학처리의 공정을 설명하기 위한 설명도.

제15도는 상기 화학처리한 후의 캡스턴의 표면을 도시하는 사진.

제16도는 상기 화학처리 후에 있어서의 철과 크롬과의 성분비를 도시하는 특성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 메인샤시 12 : 지지통체

13 : 나사 14 : 캡스턴

15 : 플라이휘일 16, 17 : 지지부재

18 : 서브샤시 19 : 축수부

20 : 벨트 21 : 테이프

22 : 핀치로울러 23 : 슬라이더

24 : 축 25 : 지지부재

26, 27 : 조면부 28 : 마스킹액

29 : 마스킹치구 30 : 스토퍼

31 : 건조치구 32 : 불화수소화합물용액

본 발명은 예를들면 테이프레코더의 캡스턴 등에 적합한 테이프구동체 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히 테이프를 안전하고, 확실히 주행시키는 것에 관한 것이다.

주지와 같이 테이프구동체로서, 예를들면 테이프레코더의 캡스턴 등은 제1도에서 도시하는 바와 같이 지지된다. 즉, 도면번호(11)은 테이프레코더의 메인샤시이고, 그 소정위치에 형성된 투공(111)에는 지지통체(12)가 삽입되어 있다. 이 지지통체(12)는 그 대략중앙부에 플랜지부(121)가 형성되고, 이 플랜지부(121)에 형성된 투공(122),(122)에 나사(13),(13)가 각각 삽입되고, 이 나사(13),(13)가 메인샤시(11)에 형성된 나사공(112),(112)에 고착되므로써 메인샤시(11)에 고정된다.

그리고, 상기 지지통체(12)내에는 캡스턴(14)이 삽입된다. 이 캡스턴(14)는 도면에서 그 하부가 플라이휘일(15)의 회전축심에 형성된 투공(151)에 삽입되고 고착되므로써 플라이휘일(15)과 일체적으로 회전하게 구성된다. 또 상기 캡스턴(14)은 지지통체(12)내의 도면중 상부 및 하부에 설치된 지지부재(16)(17)에 의하여 진동이 없이 원활하게 회전되도록 지지되고 있다. 그리고 캡스턴(14)의 도면중 하단은 상기 메인샤시(11)에 대략 병설된 서브샤시(18)의 축수부(19)에 당접된다. 또, 상기 플라이휘일(15)은 벨트(20)를 개재하여 도시를 생략한 모우터와 회전력을 전달 가능하게 연결되어 있다.

여기에서 상기 캡스턴(14)의 도면중 상부에는 테이프(21)를 개재하여 핀치로울러(22)가 압접되도록 구성된다. 이 핀치로울러(22)는 도시를 생략한 테이프 정속주행용 조작부재의 조작에 연동해서 도면중 화살표 A,B방향으로 이동 가능한 슬라이더(23)에 설치된 축(24)에, 도시와 같이 지지부재(25)를 개재하여 회전할수 있게 지지된다. 그리고, 예를들면 테이프 주행정지 상태에서는 플라이휘일(15) 및 캡스턴(14)은 상기 모우터의 회전력이 전달되어서 안정하게 회전되고 있으나 슬라이더(23)가 화살표 B방향으로 이동되고 있고, 핀치로울러(22)가 캡스턴(14)에서 떨어져 있기 때문에 테이프주행은 안된다. 이 상태로 상기 테이프 정속주행용 조작부재를 조작하면, 그 조작에 연동해서 슬라이더(23)가 화살표 A방향으로 이동되어, 제2(a)도, 제2(b)도에 확대해서 도시하는 바와 같이 핀치로울러(22)가 테이프(21)를 개재하여 회전하고 있는 캡스턴(14)에 압접되어서 여기에서 테이프주행이 실시되는 것이다.

여기에서 상기 캡스턴(14)이 테이프(21)를 주행시키기 위한 구동력 F는 근사적으로 다음 식으로 표시된다.

F=(μ₁+μ₂)P

단, μ₁: 테이프(21)와 핀치로울러(22)와의 마찰계수

μ₂: 테이프(21)와 캡스턴(14)과의 마찰계수

P : 테이프(21)에 대한 압착력

즉, 테이프주행을 안정되고 확실하게 실시하기 위하여 구동력 F를 크게 하기 위해서는 압착력 P를 일정하다고 가정하면, 마찰력계수 μ₁,μ₂를 크게 하면 된다는 것을 알 수 있다.

한편, 상기 캡스턴(14)의 지지통체(12)에 지지부재(16)(17)를 개재하여 지지되는 부분은 원활한 회전이 요망되기 때문에 마찰력을 적게 해야 한다. 즉 상기 캡스턴(14)은 지지통체(12)에 지지되는 부분은 마찰이 적고, 핀치로울러(22)가 압접되는 테이프 구동부분은 마찰을 크게 하도록 형성되어야 한다.

이로 인해 종래에는 상기 캡스턴(14)을 철(Fe), 크롬(Cr), 니켈(Ni)을 주성분으로 하는 3원 합금인 스테인레스강으로, 표면이 마찰이 적은 원활한 면이 되도록 형성하고, 그후 상기 핀치로울러(22)가 압접되는 테이프구동부가 되는 부분에, 예를들어 샌드블래스트처리 등을 실시하고 있다. 이 샌드블래스트처리란 캡스턴(14)의 상기 테이프구동부분에 고속으로 경질(예를들면 세라믹스 등)의 미립자를 가지고 충격을 가하여 테이프구동부 표면을 거칠게 하므로써 제3도의 도시와 같이 조면부(26)을 형성하도록 하는 것이다. 이와같이하면, 제4도에 확대 도시하는 바와 같이 핀치로울러(22)가 테이프(21)를 개재하여 캡스턴(14)에 압접된 상태로 테이프(21)와 핀치로울러(22)와의 마찰계수 μ₁및 테이프(21)와 캡스턴(14)과의 마찰계수 μ₂를 크게 할수가 있고, 결과적으로 큰 구동력을 얻을 수 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 테이프구동체 및 그 제조방법에서는 다음과 같은 결함이 발생한다. 즉, 상기 샌드블래스트 처리한 캡스턴(14) 표면에는 제5도의 사진(1,000배)에 표시하는 것과 같이 미세한 균열이나 변형이 생기고 있다. 이로 인해 사용빈도에 따라 테이프(21)에 의하여 상기 균열이나 변형부분이 깎아져 구동력이 약화되어 초기의 성능을 장기간 유지할 수 없고, 내구성이 약한 문제점이 있다. 또, 특히 샌드블래스트 처리된 표면에는 상기 철, 크롬, 니켈 등의 각 성분이 제멋대로 노출하게 되나 크롬, 니켈 등에 비해서 철은 연질이기 때문에 테이프(21)와의 마찰에 의한 소모가 심하고, 이 점에서도 내구성이 약화되는 요인이 되고 있다. 또, 샌드블래스트 처리는 캡스턴(14)의 테이프구동부분에 고속으로 경질의 미립자를 가지고 충격을 가하여 캡스턴(14) 표면을 깎아내기 때문에 앞에서 제3도에 도시한 바와 같이 샌드블래스트 처리는 캡스턴(14)의 테이프구동부분에 고속으로 경질의 미립자를 가지고 충격을 가하여 캡스턴(14) 표면을 깎아내기 때문에 앞에서 제3도에 도시한 바와 같이 샌드블래스트 처리된 조면부(26)의 직경은 샌드블래스트 처리가 안된 부분의 직경보다 작아진다. 이로 인해 샌드블래스트 처리가 안된 부분의 축심에 대하여 조면부(26)가 편심하여 형성되는 결함도 있다.

본 발명은 상기 사정을 고려하여 연구된 것으로서, 테이프를 안정하고 또 확실하게 주행시킬 수가 있고, 내구성도 우수한 극히 양호한 테이프구동체 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이하 본 발명의 1실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 제6도 및 제7도에 있어서 제3도 및 제4도와 동일부분에는 동일기호를 붙여서 설명한다. 즉, 캡스턴(14)은 철(Fe) 등의 연질성 금속재료 및 크롬(Cr), 니켈(Ni) 등의 경질성 금속재료의 합금으로 형성된다. 그리고, 상기 캡스턴(14)은 상기 핀치로울러(22)가 압접되는 테이프구동부분을 예를들어 상기한 샌드블래스트 처리에 의하여 조면으로 구성한 후 예를들어 기계적으로 마무리 연마하여 미세한 균열이나 변형이 없는 조면부(27)를 형성하는 동시에, 이 조면부(27)의 축심이 캡스턴(14)의 회전축심과 일치하도록 한다.

이와같이 구성하면, 제7도에 확대 도시하는 것과 같이 핀치로울러(22)가 테이프(21)를 개재하여 캡스턴(14)에 압접된 상태로 테이프(21)와 핀치로울러(22)와의 마찰계수 μ₁및 테이프(21)와 캡스턴(14)과의 마찰계수 2₂를 크게 할 수가 있고, 결과적으로 큰 테이프구동력을 얻을 수 있는 동시에 미세한 균열이나 변형등이 없기 때문에 장기간 사용해도 초기의 구동력이 상실되는 일이 없고 내구성을 향상시킬 수 있다.

또, 여기에서 상기 조면부(27)의 요홈부분에 상기 철 등의 연질성 금속재료가 위치하고, 또, 돌기부분에 상기 크롬, 니켈 등의 경질테이프와 직접 접촉하는 부분을 모두 경질성 금속재료로 할 수가 있으므로 내구성의 점에서 특히 효과적이다.

그래서 상기 조면부(27)의 요홈 및 돌기부분에 철 및 크롬, 니켈이 위치하도록 하는 수단에 대하여 설명한다. 즉, 이것은 캡스턴(14)의 테이프구동부분의 표면부를 상기와 같이 샌드블래스트 처리해서 마무리 연마한 후, 화학적으로 활성화하는 산과 반응시켜서 철성분을 주로 용해시키므로써 실시된다. 구체적으로 말하면 우선 캡스턴(14)의 테이프구동부분의 표면부에는 샌드블래스트 처리하여 마무리 연마한 상태로, 제8도에 표시하는 바와 같이 철과 크롬, 니켈이 제멋대로 노출되어 있다. 이 때의 철과 예를들어 크롬과의 단위 면적당의 성분비는 제9도에 도시하는 바와 같이 된다. 제9도는 엑스레이 미세분석기를 사용해서 철과 크롬의 단위 면적당의 성분비를 분석한 것으로서, 철이 크롬에 비해서 상당히 많은 것을 알 수 있다.

그리고, 지금 상기와 같은 상태를 이루고 있는 캡스턴(14)의 표면을 화학적으로 활성화하여 산과 반응시켜서 철성분을 용해하면 상기 캡스턴(14)의 표면은 제10도의 도시와 같이 그 조면부(27)의 요홈부분이 철이 되고, 돌기부분에 크롬, 니켈성분이 잔존하게 된다.

여기에서 상기 화학적 처리의 구체적 수단에 대해서 설명한다. 즉, 샌드블래스트 처리를 실시해서 마무리 연마한 캡스턴(14)을 이하와 같이 화학처리한다.

가. 탈 지

캡스턴(14)을 1.1.1 트리클로로 에탄(trichloro ethane)으로 세정하여 유류를 제거한다.

나. 마스킹

(1) 제11도의 도시와 같이 캡스턴(14)의 조면부(27) 이외의 부분을 마스킹액(초산비닐)(28)중에 침지하여 건진다.

(2) 제12도의 도시와 같이 캡스턴(14)를 마스킹 치구(29)의 투공(291)에 그 마스킹액(28)을 묻힌 쪽으로부터 삽입하고, 스토퍼(30)에 닿는 위치까지 삽입되면 천천히 돌리면서 뽑아낸갑.

(3) 뽑아낸 캡스턴(14)을 제13도의 도시와 같이 건조치구(31)의 투공(311)에 꽂는다.

다. 건 조

상기 건조치구(31)를 거꾸로 들어도 캡스턴(14)이 빠지지 않도록 건조한다.

라. 케미컬 포울러스 에칭(C.P.E)처리

건조 종료후, 제14도의 도시와 같이 건조치구(31)를 거꾸로 하여 캡스턴(14)의 조면부(27)를 불화수소 화합물(hydrogen fluoride) 용액의 대표적인 C.P.L(케미컬 폴리쉬잉 리뀌드)액(32)에 약 2-3분간 침지하여 철성분을 용해한다.

마. 수 세

바. 중 화

수세후 탄산나트륨액중에 약 30초간 침지하여 중화한다. 탄산나트륨(5-10gr/l)

사. 수 세

아. 크롬산 처리

중크롬산 나트륨(10gr/l) 용액중에 상온으로 약 1분간 C.P.L 처리부분을 침지한다.

자. 수 세

차. 마스킹의 제거

상기 건조치구(31)에서 캡스턴(14)을 뽑아서 에틸알코올로 마스킹을 제거한다.

카. 건 조

상기와 같은 화학처리를 했을 때, 캡스턴(14)의 표면은 제15도의 사진(1000배)에 표시하는 바와 같이 되고, 철과 크롬과의 성분비는 제16도의 엑스선 미세분석기에 표시한 바와 같이 제9도에 비해서 극히 감소되어 있는 것을 알 수 있다.

여기에서 상기 실시예에서는 테이프구동체로서 캡스턴(14)을 표시했으나, 이것은 예를들면 테이프 가이드로울러 등의 안내용의 것도 포함하는 것은 물론이다.

또, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고, 이밖에 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러가지 변형해서 실시할 수도 있다.

따라서 이상 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면 테이프를 안정하고 또 확실히 주행시킬 수가 있고, 내구성도 극히 우수하고 양호한 테이프구동체 및 그 제조방법을 제공할 수가 있다.

Claims (7)

1. 연질성 금속재료 및 경질성 금속제료의 합금으로 형성된 테이프구동체에 있어서, 구동체의 구동면이 연질성 금속재료를 주로 제거하므로써 조면상으로 된 것을 특징으로 한 테이프 구동체.
2. 제1항에 있어서, 상기 조면상으로 된 구동면이 다른 부분에 비해 경질성 금속재료의 성분비율이 높은 것을 특징으로 한 테이프 구동체.
3. 연질성 금속재료 및 경질성 금속재료의 합금으로 테이프 구동체를 제조하는 테이프 구동체의 제조방법에 있어서, 상기 테이프 구동체의 구동면을 에칭하여, 그 구동면의 연질성 금속재료를 주로 제거하므로서 구동면의 조면상으로 하는 것을 특징으로 한 테이프 구동체의 제조방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 테이프구동체는 철, 크롬, 니켈을 주성분으로 하는 합금으로 형성되고, 상기 에칭은 테이프구동체의 구동면을 화학적으로 활성화하여 산과 반응시켜 철성분을 주로 용해 제거하여 이뤄지는 것을 특징으로 한 테이프 구동체의 제조방법.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 조면상의 돌기부는 경질성 금속재료를 가지고 구성되는 것을 특징으로 한 테이프 구동체.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 합금이 철, 크롬, 니켈을 주성분으로 한 합금인 것을 특징으로 하는 테이프 구동체.
7. 제5항에 있어서, 상기 합금이 철, 크롬, 니켈을 주성분으로 한 합금인 것을 특징으로 하는 테이프구동체.

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