(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体ケースの内部に、磁気テープと、前記磁気テープを巻き込み収納するテープリールとが配置されており、
前記テープリールの底壁に、テープドライブの駆動軸に設けたリング状の駆動ギヤと噛合して前記駆動軸の回転動力を受け継ぐ受動ギヤが設けられており、
前記受動ギヤが、部分円弧状の複数組のギヤ歯列と、前記駆動ギヤの進入を許す複数個の欠歯部とを交互に配置して断続リング状に形成されており、
前記駆動軸の前記駆動ギヤの内側に、前記テープリールを吸着する磁石と、前記本体ケース内に配置されたリールロック機構をロック解除操作する解除ピンとが設けられており、
前記受動ギヤの内側に、前記磁石で吸着固定される吸着板が配置され、前記吸着板の中央に前記解除ピンの進入を許すピン通口が形成されており、
前記ピン通口の周りに非磁性材からなる磁気不感帯が形成されていることを特徴とする単リール形のテープカートリッジ。
【請求項２】
奇数組の前記ギヤ歯列が周方向へ均等間隔おきに配置してある請求項１記載の単リール形のテープカートリッジ。
【請求項３】
断続リング状に構成される前記受動ギヤの径方向内側に、前記駆動ギヤの進入を許す逃げ溝が形成されている請求項１または２記載の単リール形のテープカートリッジ。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単リール形のテープカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
単リール形のテープカートリッジにおいては、テープドライブの駆動軸に設けたフェースギヤ状の駆動ギヤを、テープリールの底壁に設けたリング状の受動ギヤに噛合連結させてテープリールを回転駆動する（特許文献１）。実際には、テープカートリッジをテープドライブのローディング機構で駆動軸へ向かって接近移動させることにより、テープリールの受動ギヤのギヤ歯を、停止状態で待機している駆動軸の駆動ギヤのギヤ歯と噛合させている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２７３０１４号公報（段落番号００３６、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように、フェースギヤ状に形成されたギヤどうしを噛合連結するリール駆動構造においては、各ギヤ歯の歯先面どうしが当接して、ギヤ歯を適正に噛合できないことがある（以下、噛合ミスという）。とくに、駆動軸側のギヤ歯の歯先面が平坦に形成されたテープドライブにおいては、歯溝幅に対する歯先面幅の割合が大きいため噛合ミスを生じやすく、その発生率は３０％を上回る。噛合ミスが認識されると、駆動位置へ移送されていたテープカートリッジを一旦イジェクト位置側へ戻したうえで、駆動位置へ再移送してギヤ歯どうしを噛合させる。なお、噛合動作を繰り返し行っても、ギヤ歯どうしを噛合できない場合には、ロードエラーとみなされてテープカートリッジは強制的にイジェクトされてしまう。
【０００５】
殆どの場合この種のテープカートリッジは、自動装填装置によって所定の格納位置から取り出されてテープドライブに装填される。そのため、上記のように噛合ミスやロードエラーを頻繁に生じると、テープカートリッジの信頼性が損なわれる。ロードエラーとみなされたテープカートリッジでも、装填動作を繰り返し行うことで適正にギヤ歯どうしを噛合連結できるが、その分だけ余分な時間が掛かり、磁気テープに記録された情報の読み込みや書き換えを円滑に行えない。
【０００６】
上記のような噛合ミスは、駆動軸のギヤ歯の歯先面を丸めることで抑止できる。しかし、既に大量のテープドライブが普及しているため、例えば既存のテープドライブの駆動軸を交換して噛合ミスを解消しようとすると、膨大な手間とコストとが掛かる。さらに、既存のテープドライブにおける噛合ミスを抑止できない。そこで本発明者らは、テープカートリッジ側の構造を改良することによって噛合ミスを抑止することを考え、多方面から検討を加えて試行錯誤を重ねた結果、本発明を提案するに至った。
【０００７】
本発明の目的は、テープカートリッジがテープドライブに装填されるときのギヤ歯どうしの噛合ミスを大幅に抑止して、自動装填装置によるテープカートリッジの装填を円滑化し、以てテープカートリッジの信頼性を向上することにある。本発明の目的は、テープリールに設けられる受動ギヤの構造を改良することにより噛合ミスを大幅に抑止し、テープカートリッジを既存のテープドライブに適用する場合でも、円滑に自動装填できる単リール形のテープカートリッジを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のテープカートリッジでは、本体ケース１の内部に、磁気テープ２と、磁気テープ２を巻き込み収納するテープリール３とが配置してある。テープリール３の底壁には、テープドライブの駆動軸１１に設けたリング状の駆動ギヤ１５と噛合して駆動軸１１の回転動力を受け継ぐ受動ギヤ１２が設けてある。以て、受動ギヤ１２が部分円弧状の複数組のギヤ歯列３０と、駆動ギヤ１１の進入を許す複数個の欠歯部３１とを交互に配置して断続リング状に形成してある。
【０００９】
具体的には、奇数組のギヤ歯列３０を周方向へ均等間隔おきに配置して受動ギヤ１２を構成する。
【００１０】
リング状に形成された受動ギヤのギヤ構成比を１００％とするとき、受動ギヤ１２におけるギヤ歯列３０の合計ギヤ構成比は、６０〜３０％の範囲内に設定することができる。
【００１１】
断続リング状に構成される受動ギヤ１２の径方向内側には、駆動ギヤ１５の進入を許す逃げ溝３５が形成されている。
【００１２】
駆動軸１１の駆動ギヤ１５の内側には、テープリール３を吸着する磁石１６と、本体ケース１内に配置されたリールロック機構をロック解除操作する解除ピン１７とを設ける。受動ギヤ１２の内側には、磁石１６で吸着固定される吸着板１３を配置し、その中央に解除ピン１７の進入を許すピン通口１４を形成し、ピン通口１４の周りに非磁性材からなる磁気不感帯３６を形成する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、テープリール３の底壁に設けられる受動ギヤ１２を、交互に配置した部分円弧状の複数組のギヤ歯列３０と複数個の欠歯部３１とで断続リング状に形成した。このように複数組のギヤ歯列３０で構成した受動ギヤ１２によれば、受動ギヤ１２と駆動ギヤ１５とが噛合し始めるするときに接触する個所を、ギヤ歯列３０の形成個所に限ることができる。このことは、駆動ギヤ１５と対向する欠歯部３１においては、テープリール３の動きを規制するものがなく、欠歯部３１が形成してある部分において、テープリール３が径方向あるいは周方向へ僅かに揺れ動く余地があることを意味する。
【００１４】
しかも、受動ギヤ１２と駆動ギヤ１５とが噛合するときは、リールロック機構がロック解除操作されているので、テープリール３は任意の方向へ遊動できる不安定な状態にある。さらに、テープリール３や駆動軸１１の寸法および位置のばらつきや、これらの部材の僅かながたつきなどの影響を受けるので、駆動ギヤ１５のギヤ歯１８の歯先面１８ａと、受動ギヤ１２のギヤ歯２８の歯先面２８ａとが当接するとき、全てのギヤ歯列３０が駆動ギヤ１５と均等に接触する訳ではなく、しかも、ギヤ歯列３０を構成するギヤ歯２８の全てが駆動ギヤ１５と均等に接触する訳でもない。そのため、テープリール３は、受動ギヤ１２と駆動ギヤ１５との当接衝撃を受けて、径方向あるいは周方向へ僅かに揺れ動きやすく、その結果、対向するギヤ歯１８・２８どうしを噛合できる。あるいは、ローディング動作を再度行ったときに、対向するギヤ歯１８・２８どうしを噛合できる。
【００１５】
かかる本発明のテープカートリッジによれば、テープドライブに装填されるときの駆動ギヤ１５と受動ギヤ１２とのギヤ歯１８・２８どうしの噛合ミスを大幅に抑止して、自動装填装置によるテープカートリッジの装填を円滑化でき、従来のテープカートリッジに比べてローディング動作の信頼性が向上する。さらに、テープリール３に設けられる受動ギヤ１２の構造を改良することにより噛合ミスを抑止するので、既存のテープドライブにおいても、確実に噛合ミスを抑止できる点で有利である。
【００１６】
奇数組のギヤ歯列３０を周方向へ均等間隔おきに配置して構成した受動ギヤ１２によれば、ギヤ歯列３０と欠歯部３１とが径方向に対向するので、偶数個のギヤ歯列３０を周方向へ均等間隔おきに配置する場合に比べて、受動ギヤ１２と駆動ギヤ１５とが当接するときにテープリール３が径方向あるいは周方向へ揺れ動く余地を拡大でき、その分だけ駆動ギヤ１５と受動ギヤ１２の噛合ミスをさらに抑止して、テープカートリッジの信頼性をさらに向上できる。
【００１７】
リング状に形成された受動ギヤのギヤ構成比を１００％とするとき、受動ギヤ１２におけるギヤ歯列３０の合計ギヤ構成比を６０〜３０％の範囲内に設定するのは、ギヤ歯列３０の合計ギヤ構成比が６０％を越えると、噛合ミスが増えるからである。また、ギヤ歯列３０の合計ギヤ構成比が３０％未満であると、噛合ミスに関して問題はないが、各ギヤ歯列３０を構成するギヤ歯２８の数が少なくなるので、長期使用時のギヤ歯２８の耐久性に不安があるからである。
【００１８】
受動ギヤ１２の径方向内側に、駆動ギヤ１５の進入を許す逃げ溝３５が形成されていると、受動ギヤ１２と駆動ギヤ１５との中心位置がずれていた場合に、駆動ギヤ１５のギヤ歯１８を、その一部が逃げ溝３５内へはみ出る状態で受動ギヤ１２と噛合させることができるので、受動ギヤ１２と駆動ギヤ１５の中心位置がずれていた場合でも、両ギヤ１２・１５を噛合させて、噛合ミスを抑止できる。
【００１９】
受動ギヤ１２の内側に吸着板１３を配置し、その中央に解除ピン１７用のピン通口１４を形成したテープカートリッジにおいて、ピン通口１４まわりに非磁性材からなる磁気不感帯３６を形成してあると、吸着板１３と磁化された解除ピン１７とを磁気不感帯３６で隔てることができるので、テープカートリッジをテープドライブにローディングする際に、吸着板１３が磁化された解除ピン１７で強制的に吸着されて、テープリール３の中心が駆動軸１１の中心からずれるのを確実に阻止し、噛合ミスに陥るのを良く防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１ないし図６は本発明が適用される単リール形のテープカートリッジの一例を示し、図７および図８は他の例を示す。本発明は、このようなテープカートリッジにおいて、後述する図９および図１０に示すように、ピン通口１４の周りに非磁性材からなる磁気不感帯３６を形成した構成としたものである。図２においてテープカートリッジは、角箱状の本体ケース１の内部に、磁気テプ−２を１個のテープリール３に巻き込んだ状態で収納して構成してあり、磁気テープ２の繰り出し端にリーダーブロック４が連結してある。
【００２１】
リーダーブロック４は、本体ケース１の前面の片隅に開口したテープ引出口５に臨んで固定保持されており、リーダーブロック４をテープドライブのローディングピンで捕捉することにより、磁気テープ２を本体ケース１外に引き出し、所定のテープパスを経由したのち巻取リールに引き渡すことができる。本体ケース１は、分割形成された上ケース１ａと下ケース１ｂとを蓋合わせ状に結合してなる。
【００２２】
テープリール３は、上下一対のフランジ７・８と、下フランジ８と一体に成形される有底筒状のリールボス９とで構成してあり、リールボス９の周囲に磁気テープ２が巻き込まれる。リールボス９の底壁の下面側には、テープドライブの駆動軸１１の回転動力を受け継ぐ受動ギヤ１２が形成され、その内側に鉄板からなる吸着板１３を固定してある。吸着板１３の中央には、後述する解除ピン１７用のピン通口１４が形成してある。
【００２３】
駆動軸１１の軸端には、先の受動ギヤ１２と噛合するフェースギヤ状の駆動ギヤ１５と、吸着板１３を吸着する磁石１６と、ロック解除用の解除ピン１７とが設けてある。図６に示すように駆動ギヤ１５を構成するギヤ歯１８は断面台形状に形成してあり、その歯先面１８ａは平坦に形成してある。符号１９は歯溝である。
【００２４】
不使用状態のテープカートリッジにおいて、本体ケース１内でテープリール３が遊動して磁気テープ２がたるむのを防ぐために、リールボス９の底壁と上ケース１ａとの間にはリールロック機構が配置してある。
【００２５】
図３においてリールロック機構は、リールボス９の底壁内面にリング状に形成される第１ロック歯２１と、第１ロック歯２１と噛み合ってテープリール３を回転不能に係合保持する円盤状のロック体２２と、ロック体２２を第１ロック歯２１へ向かって押し下げ付勢する圧縮コイル形のばね２３などで構成する。
【００２６】
ロック体２２の下面周縁には、第１ロック歯２１に噛み合うリング状の第２ロック歯２４と、先の解除ピン１７で突き上げ操作される受軸２５とが一体に形成してある。ロック体２２の上面中央には、断面が長円筒状のスライドボス２４が形成してある。このスライドボス２６を上ケース１ａの内面に設けたガイド突起２７で案内することにより、ロック体２２が上下スライドは自在であるが回転は不能に支持される。不使用状態におけるロック体２２は、ばね２３で押し下げられて、その第２ロック歯２４が第１ロック歯２１と噛合するので、テープリール３が回転するのを規制できる（図３参照）。
【００２７】
上記構成のテープカートリッジにおいて、テープカートリッジが自動装填装置でテープドライブに装填されるときの駆動軸１１とテープリール３との噛合ミスを防止するために、図１および図５に示すように、３組のギヤ歯列３０で受動ギヤ１２を構成した。
【００２８】
すなわち、従来の受動ギヤは６０個のギヤ歯と歯溝とで無端リング状に構成してあったが、この例では、６個のギヤ歯２８を備えた部分円弧状の３組のギヤ歯列３０を等間隔おきに配置して、ギヤ歯列３０と欠歯部３１とを交互に設けて、断続リング状の受動ギヤ１２とする。ギヤ歯列３０を構成するギヤ歯２８および歯溝２９は、それぞれ断面三角
形状に形成されて歯先面２８ａと歯溝底のそれぞれが丸めてある（図６参照）。
【００２９】
テープカートリッジがテープドライブに装填されてローディングされた状態においては、図４に示すように、ロック体２２の受軸２５が解除ピン１７に当接し、ばね２３の付勢力に抗してテープカートリッジが駆動軸１１に接近操作され、ロック体２２の第２ロック歯２４と第１ロック歯２１との係合が解除される。
【００３０】
ロック解除し終わった状態のテープリール３は、ロック体２２による規制から開放されて回転および径方向へ遊動可能な状態となる。この状態でテープカートリッジを駆動軸１１にさらに接近操作することにより、駆動ギヤ１５と受動ギヤ１２とが当接して、ギヤ歯列３０の部分で歯先面１８ａ・２８ａどうしが当接するか、あるいは両ギヤ１２・１５のギヤ歯１８・２８が相手ギヤの歯溝１９・２９に係合するかのいずれかの状態になる。
【００３１】
このとき、テープリール３や駆動軸１１のごく僅かな寸法のばらつきやがたつきのせいで、３組のギヤ歯列３０の受動ギヤ１２が駆動ギヤ１５と同時に当接することはなく、いずれかひとつのギヤ歯列３０、それも受動ギヤ１２のひとつ、あるいはいくつかが他に先行して駆動ギヤ１５と当接するので、テープリール３は傾動する。つまり、テープリール３は非常に不安定な姿勢のまま、解除ピン１７で相対的に突き上げられることとなり、径方向あるいは周方向へ僅かに揺れ動くと思われる。
【００３２】
その結果、受動ギヤ１２を駆動ギヤ１５に係合連結させて噛合ミスの発生を大幅に抑止できる。不安定なテープリール３が揺れ動くことに関して、受動ギヤ１２が３組（奇数個）の各ギヤ歯列３０で構成してあると、各ギヤ歯列３０と欠歯部３１とが直径方向に対を為す関係となるので、欠歯部３１に進入した駆動ギヤ１５によって揺れ動きが規制されることを阻止でき、このことも噛合ミスの解消に役立っていると推測される。
【００３３】
本発明者等は、受動ギヤ１２が改良されたテープカートリッジをテストして、その噛合ミスの発生頻度を確認した。具体的には、上記の例で説明した３組のギヤ歯列３０を備えたテープカートリッジと、従来のテープカートリッジとを、テープドライブに人手で装填して、ローディング完了時に噛合ミスが生じる回数を数えた（テスト１）。テープカートリッジのテープドライブに対する全装填回数は１００回とした。
【００３４】
表１はその結果を示す。なお、エラー状況の乗り上げとは、受動ギヤ１２の歯先面２８ａが駆動ギヤ１５の歯先面１８ａに接当した状態を、不良とは噛合動作を繰り返し行ってもギヤ歯どうしを噛合できず、ロードエラーとみなされた状態を意味する。
【００３５】
【表１】
0004674755.tif 000002
【００３６】
表１から理解できるように、上記の例に係るテープカートリッジによれば、従来のテープカートリッジに比べて、乗り上げ回数、および不良回数のそれぞれを大幅に削減できた。
【００３７】
本発明者らは、受動ギヤ１２を構成するギヤ歯列３０の構造を変更して、噛合ミスを抑止できる限界をテストによって確認した。無端リング状に形成された従来の受動ギヤのギヤ構成比（ギヤ歯の個数が６０個）を１００％とするとき、受動ギヤ１２におけるギヤ歯列３０の合計ギヤ構成比（ギヤ歯２８の全個数の割合）を変化させて、合計ギヤ構成比の最大値と最小値との限界を確認した。受動ギヤ１２は、いずれも３組のギヤ歯列３０で構成し、各ギヤ歯列３０におけるギヤ歯２８の構成個数は一定とし、それぞれ等間隔に配置した。
【００３８】
２個のギヤ歯２８を備えたギヤ歯列３０（対象１）、４個のギヤ歯２８を備えたギヤ歯列３０（対象２）、６個のギヤ歯２８を備えたギヤ歯列３０（対象３）、８個のギヤ歯２８を備えたギヤ歯列３０（対象４）、１０個のギヤ歯２８を備えたギヤ歯列３０（対象５）、１２個のギヤ歯２８を備えたギヤ歯列３０（対象６）、１６個のギヤ歯２８を備えたギヤ歯列３０（対象７）をそれぞれ用意し、テスト１と同様にしてローディング終了時に噛合ミスが生じる回数を数えた（テスト２）。テープカートリッジのテープドライブに対する全装填回数は１００回とした。
【００３９】
表２はその結果を示す。
【００４０】
【表２】
0004674755.tif 000003
【００４１】
表２から理解できるように、対象３〜６のテープリール３においては、従来のテープカートリッジに比べて、乗り上げ回数、および不良回数のそれぞれを削減して、噛合ミスを抑止できることが解る。
【００４２】
対象１，２のテープリール３は、乗り上げに関しては問題はないが、各ギヤ歯列３０を２個または４個のギヤ歯２８で構成するので、長期間使用時のギヤ歯２８の耐久性に不安がある。また、不良の発生率も高くなることもわかる。また、対象７のテープリール３では乗り上げ発生の抑止効果が低い。
【００４３】
これらを総合判断すると、リング状に形成された従来の受動ギヤのギヤ構成比を１００％とするとき、受動ギヤ１２におけるギヤ歯列３０の合計ギヤ構成比は６０〜３０％の範囲内に設定することが好ましい。より好ましくは、５０〜４０％とする。
【００４４】
図７および図８は、本発明が適用されるテープリール３の他の例を示す。先の例では、ローディング時における受動ギヤ１２のギヤ歯２８と、駆動ギヤ１５のギヤ歯１８との位相位置のずれを問題にしたが、この例では受動ギヤ１２と駆動ギヤ１５の中心位置のずれに基づく噛合ミスを併せて解消できるようにした。
【００４５】
そのために、断続リング状に構成される受動ギヤ１２の径方向内側に、駆動ギヤ１５の進入を許す逃げ溝３５を形成して、受動ギヤ１２と駆動ギヤ１５との中心位置がずれていた場合に、駆動ギヤ１５のギヤ歯１８の一部が逃げ溝３５内へはみ出るのを許すことより、噛合ミスに陥るのを解消した。
【００４６】
因みに、従来の受動ギヤ１２のギヤ歯２８の歯溝幅は、内径端に近づくに従って狭くなる。そのため、受動ギヤ１２と駆動ギヤ１５との中心位置がずれていた場合には、駆動ギヤ１５のギヤ歯１８が受動ギヤ１２の歯溝２９に入り込めずギヤ係合できない。しかし、上記のように逃げ溝３５が形成してあると、歯溝２９の幅狭な部分が省略されるので、中心位置がずれていたとしてもギヤ係合でき、噛合ミスを避けることができる。なお、両ギヤ１２・１５の中心位置のずれは、駆動軸１１が回転駆動されることで自動的に調心される。
【００４７】
（実施例）  図９および図１０は、本発明に係るテープリール３の実施例を示す。この実施例では、逃げ溝３５を備えた上記のテープリール３にさらに改良を加えた。詳しくは、ローディング時に吸着板１３のピン通口１４が、磁化された解除ピン１７に吸着されて、受動ギヤ１２の中心が駆動ギヤ１５の中心位置からずれてしまうのを併せて防止できるようにし、噛合ミスを防止できるようにした。
【００４８】
図９に示すように、ピン通口１４が磁化された解除ピン１７に吸着されるのを防ぐために、ピン通口１４の周りには非磁性材からなる磁気不感リング（磁気不感帯）３６を設けた。磁気不感リング３６は、ピン通口１４を含むドーナツ形のプラスチック成形品からなり、吸着板１３に対して接着あるいは溶着によって固定してある。磁気不感リング３６をリールボス９の成形時に一体成形しておけば、接着あるいは溶着する必要はない。
【００４９】
上記の実施例では、欠歯部３１においてギヤ歯２８の全体を省略したが、その必要はなくギヤ歯２８の歯先面２８ａ側を適量省略して欠歯部３１とすることができる。ギヤ歯列３０は等間隔おきに断続配置するのが好ましいがその必要はない。もちろん偶数個のギヤ歯列３０で受動ギヤ１２を構成することができる。さらに個々のギヤ歯列３０を構成するギヤ歯２８の個数は異なっていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】テープリールの駆動構造を示す分解斜視図である。
【図２】テープカートリッジの概略構造を示す内部平面図である。
【図３】リールロック機構を示す断面図である。
【図４】リールロック機構がロック解除された状態の断面図である。
【図５】受動ギヤの構造を示す底面図である。
【図６】受動ギヤと駆動ギヤのギヤ歯形を示す断面図である。
【図７】テープリールの他の例を示す断面図である。
【図８】前記他の例の受動ギヤの構造を示す底面図である。
【図９】テープリールの実施例を示す断面図である。
【図１０】実施例の受動ギヤの構造を示す底面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  本体ケース
２  磁気テープ
３  テープリール
１１  駆動軸
１２  受動ギヤ
１５  駆動ギヤ
３０  ギヤ歯列
３１  欠歯部
【図１】
0004674755.tif 000004
【図２】
0004674755.tif 000005
【図３】
0004674755.tif 000006
【図４】
0004674755.tif 000007
【図５】
0004674755.tif 000008
【図６】
0004674755.tif 000009
【図７】
0004674755.tif 000010
【図８】
0004674755.tif 000011
【図９】
0004674755.tif 000012
【図１０】
0004674755.tif 000013