(57)【要約】【課題】環境の変化によらず、ハブの形状を高精度に維持することができるリールの提供を課題とする。【解決手段】樹脂材で成形され、記録テープ１２が巻回される円筒状のハブ５６と、ハブ５６の端部に設けられ、記録テープ１２の幅方向端部を保持するフランジ５２、５４と、を備えたリール５０において、ハブ５６の内側に、その内周面と接する金属製のリング状部材７４を挿設する。【選択図】　　　　　図４
2004014023.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂材で成形され、記録テープが巻回される円筒状のハブと、
前記ハブの端部に設けられ、前記記録テープの幅方向端部を保持するフランジと、を備えたリールであって、
前記ハブの内側に、その内周面と接する金属製のリング状部材を挿設したことを特徴とするリール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンピューター等のデータ保存用として使用される磁気テープ等の記録テープが巻回されるリールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、コンピューター等の外部記憶装置に用いられる記録媒体として使用されている記録テープカートリッジは、記録テープカートリッジ内に磁気テープ等の記録テープが巻回された単一のリールが回転可能に収容されたタイプのものが知られている。磁気テープはコンピューター等のデータ保存用として用いられ、重要な情報が記録されているため、テープジャミング等のトラブルが発生しないように、また、保管時等の不使用時には、不用意に磁気テープが引き出されないように構成されている。
【０００３】
このような記録テープカートリッジは、最近では記録できる容量が数十ＧＢから数百ＧＢへと高容量化されている。この容量化を実現するためには、トラックピッチ幅を狭くしたり、磁気テープの厚みを薄くしたりするが、それによって、記録テープカートリッジ自体にも高い寸法精度が要求される。特に磁気テープが巻回されるリールの寸法形状には高精度が要求される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、リールは、磁気テープが巻回される円筒状のハブも、そのハブの上下両端部に設けられて、ハブに巻回された磁気テープの幅方向端部を保持する上下フランジも、共に樹脂材で成形されているため、輸送時の温度・湿度変化により、僅かな変形が生じることがある。このような変形が特にハブに起きると、磁気テープのかなりの部分に、それによる悪影響、即ち磁気テープ自体に、その変形に伴った癖が付いてしまうという問題が発生する。
【０００５】
また、リールの寸法精度を向上させるために、樹脂材で成形されたハブの外側に金属製のリング状部材を嵌挿させるものが提案されているが、温度が高いときには、そのリング状部材の外表面（外周面）の温度低下に時間がかかるため、それによる磁気テープへの悪影響が懸念される。
【０００６】
そこで、本発明は、上記事情に鑑み、温度・湿度等の環境の変化によらず、ハブの寸法形状を高精度に維持することができるリールを得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載のリールは、樹脂材で成形され、記録テープが巻回される円筒状のハブと、前記ハブの端部に設けられ、前記記録テープの幅方向端部を保持するフランジと、を備えたリールであって、前記ハブの内側に、その内周面と接する金属製のリング状部材を挿設したことを特徴としている。
【０００８】
これによれば、温度・湿度等の環境の変化により、樹脂製のハブが変形しようとしても、ハブの内周面に接するように挿設した金属製のリング状部材により、その変形が抑制される。また、同様に、温度・湿度等の環境の変化により、記録テープが巻き締まり方向へ収縮しても、ハブの強度が金属製のリング状部材によって向上されているので、その収縮による変形も抑制される。したがって、寸法形状を高精度に維持できるハブを得ることができ、それに巻回される記録テープに悪影響を及ぼさないようにできる。
【０００９】
なお、金属製のリング状部材は、少なくともその外周面の一部が、ハブの内周面における高さ方向の略中央部分に接していれば足りる。すなわち、この場合は、ハブが何らかの影響（原因）で変形しようとしても、ハブの中央部分はそのリング状部材によって変形が抑制されるので、ハブは変形したとしても略太鼓形状となる。したがって、ハブに巻回される記録テープの上下方向の揺動を抑えることができるので、その巻姿を良好にできるとともに、ドライブ装置に装填したときの記録テープの走行を安定させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係るリールを、図面に示す実施例を基に説明する。なお、本発明に係るリールは、単一でケース内に収容される１リールタイプでも、一対でケース内に収容される２リールタイプでも適用できるが、ここでは、１リールタイプの記録テープカートリッジを例に採って説明する。また、その説明の便宜上、記録テープカートリッジのドライブ装置への装填方向を前方向とし、それを基準に前後・左右・上下の表現をする。更に、記録テープとして磁気テープを採用し、以下、磁気テープカートリッジ１０として説明をする。
【００１１】
まず、最初に、磁気テープカートリッジ１０の全体構成について説明する。図１乃至図３で示すように、磁気テープカートリッジ１０は、合成樹脂製の上ケース２０と下ケース３０とを備え、互いにその周壁２２、３２が超音波溶着等によって溶着されることにより、略矩形箱状に形成されてなる。上ケース２０及び下ケース３０の内面には、それぞれ遊動規制壁２４、３４が立設されており、遊動規制壁２４、３４の内径は、リール５０の上フランジ５２及び下フランジ５４の外径よりも若干大きく形成されて、リール５０が回転可能に収容されるようになっている。
【００１２】
また、上ケース２０の遊動規制壁２４と周壁２２との間には、複数のリブ２３が設けられており、下ケース３０の遊動規制壁３４と周壁３２との間にも、複数のリブ３３が設けられている。このリブ２３、３３によって、遊動規制壁２４、３４と周壁２２、３２とをそれぞれ連結して、遊動規制壁２４、３４及び周壁２２、３２の強化を図っている。
【００１３】
リール５０は、合成樹脂製の円筒状のリールハブ５６と、リールハブ５６の両端部に設けられた上フランジ５２及び下フランジ５４とで構成されており、リールハブ５６に巻回された情報記録再生媒体としての磁気テープ１２の幅方向の端部を上フランジ５２及び下フランジ５４で保持するようになっている。
【００１４】
リールハブ５６の下フランジ５４側には、中央に孔部５８Ａが形成された底壁５８が設けられており、その底壁５８の下面側には、環状のリールギア６０が底壁５８から突出するように形成されている。このリールギア６０は、下ケース３０の中央に設けられた円形の開孔３８から現出可能となっており、ドライブ装置６８に備えられた駆動ギア６２と噛合して、リール５０に回転力を伝達する。
【００１５】
また、リールギア６０の内側には、環状の金属プレート４８が一体的に設けられており、ドライブ装置６８に備えられたマグネット（図示省略）に磁着されて軸ズレが防止されるとともに、リールギア６０と駆動ギア６２との噛合状態を保持可能としている。一方、リールギア６０の外側には、環状溝４６が設けられており、その環状溝４６内に、開孔３８の周縁部に立設されたリブ３６が挿入されることにより、リール５０が下ケース３０に対して位置決めされるようになっている。
【００１６】
また、リールハブ５６の底壁５８の上面側には、環状のリールギア７０が形成されており、リールハブ５６内に収容可能な略円板状の制動部材８０の下面外周部に設けられた制動ギア８２と噛合可能になっている。制動部材８０の上面には、平面視にて略Ｕ字状をなすリブ（以下、「Ｕ字状リブ」という）８４が開放側を対向させて立設されている。一方、上ケース２０の内面中央には、一対の係止ピン２６が垂設されており、Ｕ字状リブ８４と係合可能になっている。
【００１７】
また、制動部材８０のＵ字状リブ８４の外側には、環状溝８６が設けられ、上ケース２０の係止ピン２６の外側には、環状突起２８が突設されている。そして、その環状突起２８と環状溝８６との間でスプリング１６が保持されることにより、制動部材８０と上ケース２０との間にスプリング１６が装着されるようになっている。
【００１８】
したがって、磁気テープカートリッジ１０の不使用時には、係止ピン２６がＵ字状リブ８４に挿入して、その回動を阻止し、回動が阻止された制動部材８０の制動ギア８２は、リールギア７０側へ向かって付勢されて、リールハブ５６内のリールギア７０と強固に噛合する。これにより、リール５０は、その不用意な回転が防止される。
【００１９】
一方、制動部材８０の下面中央には、孔部５８Ａに挿通可能な略円柱状の突起８８が突設されており、リールギア６０が駆動ギア６２と噛合してリール５０に回転力が伝達される前に、ドライブ装置６８に備えられた回転シャフト６６の先端部に設けられた噛合解除ピン６４が突起８８に当接し、制動部材８０をスプリング１６の付勢力に抗して上方へ押し上げ、制動ギア８２とリールギア７０との噛合を解除する。これにより、リール５０が回転可能となる。
【００２０】
また、磁気テープ１２の先端部には、リーダーブロック４０が、その凹部４２に弾性ピン１４が磁気テープ１２の先端と共に嵌め込まれることにより取り付けられる。そして、上ケース２０の周壁２２、及び下ケース３０の周壁３２の右前角部には、開口部１８、１９がそれぞれ形成されている。
【００２１】
この開口部１８、１９は、リール５０に巻回された磁気テープ１２を外部へ引き出すためのものであり、リーダーブロック４０の先端に形成された係合部４４にドライブ装置側に設けられた図示しない引抜ピンが係合して、リーダーブロック４０を開口部１８、１９から引き出し、ドライブ装置に備えられた巻取リール（図示省略）に嵌着するようになっている。
【００２２】
そして、その後、リール５０と巻取リールとが同期して回転駆動することにより、磁気テープ１２を順次巻取リールに巻き取りながら、その磁気テープ１２へデータの記録又はその磁気テープ１２に記録されたデータの再生が行われるようになっている。また、磁気テープカートリッジ１０の不使用時には、リーダーブロック４０は開口部１８、１９の周縁に係止され、開口部１８、１９を閉塞する構成になっている。
【００２３】
次に、本発明に係るリール５０について、更に詳細に説明する。なお、前述した内容と重複する部分については、説明を省略する。図３乃至図５で示すように、リール５０を構成するリールハブ５６と下フランジ５４とは樹脂材で一体成形されており、リールハブ５６の先端面（上面）には、断面が略三角状の超音波溶着用の溶着しろ７２が突設されている。この溶着しろ７２の頂部には上フランジ５２が載置され、この状態で、超音波によって溶着しろ７２を溶融させることにより、リールハブ５６の先端面（上面）に上フランジ５２が溶着され、リール５０が形成される。
【００２４】
リールハブ５６と上フランジ５２は、互いに相溶性がある樹脂材を用いて成形されており、これにより、超音波でリールハブ５６と上フランジ５２とを溶着させることができる。なお、樹脂材の種類としては、例えば、ＰＭＭＡとＡＢＳ、ＡＳとＡＢＳ、ＰＣとＰＣ等の組み合わせが挙げられる。
【００２５】
また、上記したように、リールギア６０の内側には、金属プレート４８が設けられている。この金属プレート４８は、図６で示すように、リールハブ５６及び下フランジ５４を成形する金型９０にインサートされて一体成形される。金型９０には固定側型板９２及び可動側型板９４が備えられており、固定側型板９２に金属プレート４８を固定した状態で、金型９０を型締めし、固定側型板９２及び可動側型板９４で構成されるキャビティ９８内に成形材料（樹脂材）を充填させる。
【００２６】
ここで、金属プレート４８の一端側（下面側）には、環状凹部４７が設けられており、金属プレート４８を固定側型板９２に装着するとき、固定側型板９２に形成された環状凸部９６に環状凹部４７を嵌め込んで、金属プレート４８を固定側型板９２に位置決めして固定する。また、金属プレート４８の一端側（下面側）の周縁部には、被食付部としての環状のテーパー部４９が設けられている。
【００２７】
更に、金属プレート４８を固定側型板９２に装着した状態で、金属プレート４８のテーパー部４９と固定側型板９２との間には隙間が設けられており、成形時に、この隙間に成形材料（樹脂材）を流し込むことにより、リールハブ５６に、金属プレート４８の外周縁に食付く食付部としての環状の爪部５９が形成されるようになっている。
【００２８】
この爪部５９を金属プレート４８のテーパー部４９に食付かせることで、金属プレート４８がリールハブ５６及び下フランジ５４と一体になるが、金属プレート４８と、リールハブ５６及び下フランジ５４とを、インサート成形により一体化できる構成であれば、どのような構成にしてもよく、図示のものに限定されるものではない。
【００２９】
また、図４、図５で示すように、リールハブ５６の内側には、その内周面と接するように、金属製のリング状部材（以下、「金属リング」という）７４が挿入されて設けられるようになっている。この金属リング７４の材質は、リールハブ５６に使用する樹脂材やリールハブ５６の厚さなどの形状に応じて適宜選択可能であるが、非磁性のステンレス材であることが特に好ましい。
【００３０】
また、この金属リング７４の高さは、その先端面（上面）がリールハブ５６の先端面（上面）から所定長さ下がった位置に来るような高さに形成されている。そして、上フランジ５２の下面には、その所定長さと同じ高さのボス５２Ａが形成されており、上フランジ５２を溶着しろ７２の頂部に載置させた状態で、ボス５２Ａがリールハブ５６の内周面と係合する（接する）ようになっている。
【００３１】
したがって、この状態で、上フランジ５２がリールハブ５６の先端面（上面）に超音波溶着によって溶着されると、ボス５２Ａの先端面（下面）と金属リング７４の先端面（上面）とが当接し、金属リング７４はそれによって取り外し不能になるとともに、その動きが規制される。なお、リールハブ５６の内周面側の下部には、金属リング７４の下端が挿入（嵌合）される環状凹部７１が形成されていることが望ましく、その環状凹部７１に金属リング７４の下端が挿嵌することにより、金属リング７４はリールハブ５６内で安定して保持される。
【００３２】
このような金属リング７４をリールハブ５６内に設けることにより、リールハブ５６の強度を向上させることができる。すなわち、金属は樹脂と比較して、線膨張係数が低く、ほとんど変形することがないため、温度や湿度等の環境の変化によって、樹脂製のリールハブ５６自体が変形したり、磁気テープ１２が巻き締まり方向へ収縮して、そのリールハブ５６を変形させようとしても、リールハブ５６の内周面に接するように挿設した金属リング７４により、その変形を抑制することができる。
【００３３】
したがって、寸法精度の高いリールハブ５６を得ることができ、それに巻回される磁気テープ１２に悪影響を及ぼさないようにできる。しかも、この金属リング７４は、リールハブ５６の内側に設けられるので、金属リング７４の温度低下に時間がかかることによる悪影響も、磁気テープ１２に及ぶことがない。
【００３４】
また、この金属リング７４は、図３乃至図５で示したように、その外周面全体がリールハブ５６の内周面に接するように挿設されるのが最も望ましいが、図７で示すように、少なくともその外周面の一部が、リールハブ５６の内周面における高さ方向の略中央部分に接すれば足りる。
【００３５】
すなわち、図７（Ａ）で示す金属リング７６は、その外周面の一部に、円環状に僅かに突出する突条部７６Ａが形成され、金属リング７６がリールハブ５６内に挿設されたときに、その突条部７６Ａがリールハブ５６の内周面の高さ方向略中央部分に接するようになっている。
【００３６】
そして、図７（Ｂ）で示す金属リング７８は、その高さ方向の上下両端部から中央部へ向かって徐々に外径寸法が大きくなる、いわゆる太鼓形状に形成され、金属リング７８がリールハブ５６内に挿設されたときに、その最も膨らんだ略中央部分がリールハブ５６の内周面の高さ方向略中央部分に接するようになっている。
【００３７】
このような金属リング７６、７８の場合は、例えばリールハブ５６が何らかの影響（原因）によって変形しようとしても、リールハブ５６の内周面における高さ方向略中央部分は、その金属リング７６、７８によって変形が抑制されるので、リールハブ５６は変形したとしても、略太鼓形状となる。
【００３８】
したがって、磁気テープ１２は、その略太鼓形状のリールハブ５６に沿って、中央部分が外方側に向かって僅かに反った状態で巻回されるので、上下方向への揺動が抑えられ、その巻姿が良好になるとともに、繰り出し時及び巻き戻し時の走行も安定させられる。よって、この場合も、寸法精度の高いリールハブ５６が得られることになり、それに巻回される磁気テープ１２に悪影響を及ぼさないようにできる。
【００３９】
なお、金属リング７４、７６、７８の高さは、図３乃至図７で示したものに限定されるものではなく、例えば、図８で示す金属リング７５のように、リールハブ５６と同じ高さに形成したり、図９（Ａ）で示す金属リング７７のように、リールハブ５６よりも若干高く形成して、リールハブ５６全体をサポートできるようにしてもよい。
【００４０】
このような場合、上フランジ５２のセンター孔５２Ｃは、ボス５２Ａが金属リング７５、７７の上部内周面に係合するように、金属リング７５、７７の厚さ分、小径化され、更にリールハブ５６の先端面（上面）より突出する金属リング７７の場合には、ボス５２Ａの外周側に、その金属リング７７の先端部分が嵌合可能な環状凹部５２Ｂが形成されて、金属リング７５、７７の先端面（上面）が上フランジ５２で被覆される。
【００４１】
したがって、上記と同様に、金属リング７５、７７が取り外し不能になるとともに、その動きが規制される。また、このような環状凹部５２Ｂが設けられると、金属リング７７と環状凹部５２Ｂとで、リールハブ５６に対する上フランジ５２の位置決めができるので、図９（Ｂ）で示すように、上フランジ５２にボス５２Ａを設けなくてもよくなる利点がある。
【００４２】
【発明の効果】
以上、何れにしても本発明によれば、ハブの内側に設けた金属製のリング状部材により、ハブの強度が向上され、その変形が抑制される。したがって、寸法精度の高いハブを得ることができ、それに巻回される記録テープに悪影響を及ぼさないようにできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るリールを備えた磁気テープカートリッジの分解斜視図
【図２】本発明に係るリールと制動部材と上ケースを下方から見た斜視図
【図３】本発明に係るリールを備えた磁気テープカートリッジとドライブ側駆動装置の側断面図
【図４】本発明に係るリールの上フランジを除いた分解側断面図
【図５】本発明に係るリールの分解側断面図
【図６】本発明に係るリールのリールハブと下フランジを成形する金型を示す概略側断面図
【図７】（Ａ）本発明に係るリールの変形例を示す概略側断面図
（Ｂ）本発明に係るリールの変形例を示す概略側断面図
【図８】本発明に係る変形例のリールを備えた磁気テープカートリッジとドライブ側駆動装置の側断面図
【図９】（Ａ）本発明に係るリールの変形例を示す概略側断面図
（Ｂ）本発明に係るリールの変形例を示す概略側断面図
【符号の説明】
１０　磁気テープカートリッジ
５０　リール
５２　上フランジ
５４　下フランジ
５６　リールハブ
６２　金属プレート
７４〜７８　金属リング
【図１】
2004014023.tif 000003
【図２】
2004014023.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2004014023.tif 000007
【図６】
2004014023.tif 000008
【図７】
2004014023.tif 000009
【図８】
2004014023.tif 000010
【図９】
2004014023.tif 000011