(57)【要約】【課題】サーボトラック方式の信号記録を行う単一リール型のテープカートリッジにおいて、テープ巻き込み時のエッジ飛出を解消し、磁気テープの高記録密度化を実現できるテープリールおよび磁気テープカートリッジを提供する。【解決手段】磁気テープを巻き取る円筒状のハブと、上下一対のフランジとを備えているテープリールであって、テープ巻き取り時に磁気テープのテープエッジを受け止める基準フランジの厚さの平均値が、対向フランジの厚さの平均値より厚く設定されている。基準フランジのテープ受面は傾斜面に形成して、テープ受面に掃気凹部を形成する。各掃気凹部の深さは0.０５mm以上0.４０mm以下に設定する。全ての掃気凹部の占有面積は、基準フランジの総面積に対して３０％〜８０％に設定する。このテープリールを磁気テープカートリッジに内装する。【選択図】図１
2005302256.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気テープの長手方向に沿って予め記録してあるサーボ信号に従って、磁気ヘッドアレイのトラッキング制御を行いながら信号の記録および再生を行う、サーボトラック方式の単一リール型の磁気テープカートリッジに適用されるテープリールであって、
前記テープリールは、磁気テープを巻き取る円筒状のハブと、ハブの上部および下部の周囲にそれぞれ張り出される上下一対のフランジとを備え、
前記フランジは、テープ巻き取り時に磁気テープの上下いずれか一方のテープエッジを受け止めて、上下方向の巻き取り位置基準となる基準フランジと、基準フランジと対向する対向フランジとからなり、
基準フランジの厚さの平均値が、対向フランジの厚さの平均値よりも大きく設定されており、
基準フランジと対向フランジのうち、少なくとも基準フランジのテープ受面側には、フランジ内周縁からフランジ外周縁へ向かって傾斜する傾斜面が形成されて、両フランジの対向間隔がフランジ外周縁において最大となるように構成されており、
基準フランジのテープ受面に凹部が形成されており、
前記凹部の深さが、0.０５mm以上0.４０mm以下に設定されており、
前記凹部の占有面積が、基準フランジの総面積に対して３０％以上８０％以下に設定されていることを特徴とするテープリール。
【請求項２】
基準フランジの内周縁における、基準フランジと対向フランジとの対向間隔と磁気テープの幅寸法との差が0.０６mm以上0.３０mm以下に設定されており、
基準フランジのテープ受面の傾斜度合が、0.０５mm以上0.２５mm以下であることを特徴とする請求項１に記載のテープリール。
【請求項３】
基準フランジの厚さの平均値が、対向フランジの厚さの平均値より0.０２mm以上0.２５mm以下の範囲で大きい値であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のテープリール。
【請求項４】
基準フランジと対向フランジとの対向面に、それぞれフランジ内周縁からフランジ外周縁へ向かって傾斜する傾斜面が形成されており、
フランジ外周縁における両フランジの対向間隔と、フランジ内周縁における両フランジの対向間隔との差が、0.１０mm以上0.４５mm以下であることを特徴とする請求項１ないし請求項３に記載のテープリール。
【請求項５】
基準フランジと対向フランジとのそれぞれの厚さが、フランジ内周縁からフランジ外周縁にわたって、本質的に等しいことを特徴とする請求項４に記載のテープリール。
【請求項６】
基準フランジと対向フランジとの外フランジ面が、本質的に平行であることを特徴とする請求項４に記載のテープリール。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６記載のテープリールを収容したことを特徴とする磁気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、単一リール型の磁気テープカートリッジに適用されるテープリール、なかでも、磁気テープの長手方向に沿って予めサーボ信号が記録され、サーボ信号に従って磁気ヘッドアレイのトラッキング制御を行いながら信号の記録および再生を行う、いわゆるサーボトラック方式の磁気テープカートリッジに好適なテープリールおよび磁気テープカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気テープには、オーディオ用、ビデオ用、コンピュータデータのバックアップ用など種々の用途がある。バックアップ用テープの使用分野では、バックアップの対象となるハードディスクの大容量化にともない、１巻当たり２００ＧＢ以上の記録容量を持つ磁気テープが商品化されている。将来的には、１ＴＢを超える大容量バックアップテープが予定されており、高記録密度化はさらに促進されるであろう。高記録密度化に対応するために、従来は、テープカートリッジの単一リール化、記録信号の短波長化、トラックピッチの狭幅化、サーボトラック方式などが試みられている。
【０００３】
サーボトラック方式を採用したテープカートリッジにおいては、磁気テープの長手方向に沿ってサーボ信号が予め記録されており、サーボ信号に従って磁気ヘッドアレイのトラッキング制御を行いながら、信号の記録および再生を行っている。詳しくは、磁気テープを本体ケース外へ高速で巻き出しながら、テープドライブに設けられたテープガイドの読み書き基準面（以下、読み書き基準面という）で磁気テープをガイドし、磁気テープのサーボ信号に基づき磁気ヘッドアレイをテープ長手方向（走行方向）と垂直方向に移動させて、所定トラックに磁気信号を記録し、あるいは再生した後、巻き出し速度と同じく高速で巻き戻す。
【０００４】
上記のように記録信号が高密度化され、信号の記録および再生が高速化されたテープシステムにおいては、従来のテープシステムでは問題にならなかったことが、重大な問題をひき起こす。高速で磁気テープを巻き取る場合には、テープ巻き取り面への空気のかみ込みによって、１ないし数枚のテープエッジがテープ巻層から飛び出る（以下、この現象をエッジ飛出という）ことがある。エッジ飛出が生じた状態のまま、高速で信号を記録すると、エッジ飛出した磁気テープの読み書き基準面への追随性が悪く、サーボ信号によるトラッキングを確実に行うことができず、磁気ヘッドアレイのオフトラックによる出力変動が起こる。本発明においては、こうしたエッジ飛出を防止するために、リールフランジのテープ受面をフランジ外周縁へ向かって傾斜させ、さらに空気のかみ込みを防ぐ凹部を設けるが、こうしたリール構造に関して以下のような従来技術が公知である。
【０００５】
主に２リールタイプの磁気テープカートリッジにおいて、テープドライブで磁気テープを高速に巻き取る場合に、磁気テープをテープリールに整巻きするために、テープリールの上下フランジの対向間隔を外拡がり状に形成して巻き姿を整えること（特許文献１、特許文献５、特許文献６、特許文献７など）や、テープリールのフランジに空気排出路を設けて巻き乱れを防止すること（特許文献２、特許文献３、特許文献４）などが提案されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２６９７１１号公報（段落番号００３６、図２）
【特許文献２】特開２０００−３０４０１号公報（段落番号００２３、図１）
【特許文献３】特開平６−１７６５３２号公報（段落番号００２０、図１）
【特許文献４】登録実用新案第３００３３７８号公報（段落番号００１６、図１）
【特許文献５】特開２００２−８３４７９号公報（段落番号００３０、図２）
【特許文献６】特開平６−２８２９６０号公報（段落番号０００５、図２）
【特許文献７】特開２０００−２４３０５４号公報（段落番号００１７、図１）
【０００７】
特許文献１は、サーボトラック方式の磁気テープカートリッジを対象としている。そこでは、単一リール型のテープカートリッジにおいて、走行基準となるフランジを規定し、上下のフランジ間隔を磁気テープの幅寸法より僅かに大きく設定している。特許文献２では、上下のフランジのそれぞれに空気排出用の溝が回転方向に位相をずらして交互に形成されている。また、ハンディなＶＴＲカメラという記載より、特許文献２で開示されているものは２リール型のテープカートリッジであると推測される。
【０００８】
特許文献３では、空気排出用の凹溝が上下いずれか一方のフランジの内面に、フランジ外周縁に向かって放射状に設けられている。特許文献４では、空気を排出するための溝を上下のフランジの内面の少なくとも一方に設け、この溝の開口面積を、磁気テープが巻装される範囲の面積の３０％以上としている。因みに、特許文献３および４のテープカートリッジは、ヘリキャルスキャン方式の２リール型のテープカートリッジである。
【０００９】
特許文献５では、フランジの傾斜面の実際寸法例として、フランジ内周縁側とフランジ外周縁側のフランジ位置の高さの差を0.０２mm〜0.４６mmとしている。特許文献６では、単一リール型のテープカートリッジにおいて、フランジ面を傾斜させて、フランジ内周縁側とフランジ外周縁側の対向間隔の差寸法を0.１８mm以上とし、上側のフランジ面に限って窓を形成して、テープを下側フランジに偏って巻き付けるようにしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
先に説明したように、サーボトラック方式のテープカートリッジにおいては、エッジ飛出が信号の記録再生時の信頼性を大きく左右する。エッジ飛出を生じた状態のままで信号の記録および再生を行うと、磁気テープの読み書き基準面への追随性が悪く、サーボ信号によるトラッキングを確実に行えず、磁気ヘッドアレイのオフトラックによる出力変動が起こる。こうしたオフトラックに伴う記録再生時の出力低下は、記録信号が短波長化され、トラックピッチが狭幅化された高記録密度テープにおいて顕著に現出する。
【００１１】
本発明者らは、従来の２リール型のテープカートリッジに見られる巻き乱れ現象が、オフトラックの原因であると考えて、サーボトラック方式の磁気テープカートリッジのエッジ飛出対策を検討した。しかし、詳細に検討し検証した結果、図１５（ｂ）のように、磁気テープの巻き姿が良くてもエッジ飛出がある場合には、オフトラックによる出力変動が大きく、図１５（ｃ）・（ｅ）・（ｇ）のように、エッジ飛出がない場合には、巻き姿が悪くてもオフトラックによる出力変動が小さいことを見出した。つまり、上記の事態は、サーボトラック方式の磁気テープカートリッジに特有の現象であり、通常の２リール型テープカートリッジのヘリカルスキャン方式には見られない現象であることを見出した。
【００１２】
このような現象は、テープリールに巻いた磁気テープが高速で走行するため、エッジ飛出をした個所では、記録再生する際の磁気テープの読み書き基準面への追随性が悪く、このため磁気ヘッドアレイがサーボトラックに追随できず、オフトラックを生じ出力変動を起こすためであると考えられる。
【００１３】
上記のようなエッジ飛出は、テープカートリッジの製造工程において磁気テープをテープリールに巻回する場合に生じやすい。磁気テープの巻き取りは、通常の記録再生時に比べてより高速（記録再生時の数倍〜１０数倍）で行われるからである。エッジ飛出が起こると、突出したテープエッジが輸送中にフランジに接触して折り曲げられるなど、回復不能なダメージを受ける。そのため、従来は製造工程での巻き取り速度を一定速度以下（例えば、１０ｍ／ｓ未満）にしてエッジ飛出を防止しており、磁気テープの巻き取りに時間を要する分だけ、テープカートリッジの製造コストが高くなる。ユーザによって、磁気テープが繰り返し使用される場合、即ちテープドライブで記録再生を繰り返し行う場合においても、製造時ほどではないが上記と同様のエッジ飛出を発生することがある。
【００１４】
以上のように、サーボトラック方式の信号記録を行うテープカートリッジでは、従来の２リール型テープカートリッジではあまり注意が払われなかった構造や機構、例えば、テープリールに磁気テープを巻回するための巻回装置、テープドライブのテープ走行機構、カートリッジ構造、あるいは磁気テープを巻回するテープリールなどに対して、高性能化と高機能化とを実現して、エッジ飛出を生じることなく磁気テープをテープリールに高速で巻回できることが要求される。
【００１５】
本発明の目的は、サーボトラック方式の信号記録を行う単一リール型の磁気テープカートリッジにおいて、磁気テープの巻き取り時にエッジ飛出を生じることがなく、したがって磁気テープの高記録密度化を実現するのに好適なテープリールおよび磁気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】
【００１６】
本発明では、磁気テープを巻き取る円筒状のハブ７の上部および下部の周囲にそれぞれ張り出される上下一対のフランジ８・９のうち、例えば図３に示すようにテープリールに磁気テープ３を巻き取った状態において、磁気テープ３のエッジ面が接している側のフランジを基準フランジ８と定義し、基準フランジ８と対向する側のフランジを対向フランジ９と定義する。ここでは、図７に示すような各磁気テープエッジ面からフランジまでの間隔が小さい側のフランジも基準フランジ８に含まれる。
【００１７】
本発明に係るテープリールは、基本的に以下の技術要素を組み合わせて、テープ巻き取り時のエッジ飛出を防止する。
（１）磁気テープのエッジを受け止める、上下いずれか一方の基準フランジの厚さの平均値を、対向フランジの厚さの平均値より大きくする。
（２）少なくとも基準フランジのテープ受面に、フランジ内周縁からフランジ外周縁へ向かって傾斜する傾斜面を設ける。
これら（１）、（２）によって、常に基準フランジのフランジ内面に沿って磁気テープが巻き取られるようにする。
（３）基準フランジのテープ受面に特定の凹部を設ける。当該（３）により、磁気テープの高速巻き取り時における空気排出を効果的に行えるようにする。
【００１８】
更に具体的に説明すると、本発明のテープリール２は、磁気テープ３の長手方向に沿って予め記録してあるサーボ信号に従って、磁気ヘッドアレイのトラッキング制御を行いながら信号の記録および再生を行う、サーボトラックシステムに適用される単一リール型の磁気テープカートリッジで用いられる。テープリール２は、磁気テープ３を巻き取る円筒状のハブ７と、ハブ７の上部および下部の周囲にそれぞれ張り出される上下一対のフランジ８・９とを備えている。テープ巻き取り時に磁気テープ３の上下いずれか一方のテープエッジを受け止めて、上下方向の巻き取り位置基準となる基準フランジ８と、基準フランジ８と対向する対向フランジ９からなり、基準フランジ８の厚さの平均値は、対向フランジ９の厚さの平均値よりも大きく設定する。基準フランジ８と対向フランジ９のうち、少なくとも基準フランジ９のテープ受面１２側には、フランジ内周縁からフランジ外周縁へ向かって傾斜する傾斜面を形成して、両フランジの対向間隔がフランジ外周縁において最大となるように構成する。テープ巻き取り時にテープ層間にかみ込まれる空気を排除するため、基準フランジ８のテープ受面１２に凹部１３を凹み形成する（ここでいう凹部とは、空気排出機能を有するものをいい、以下、掃気凹部という場合もある）。前記掃気凹部１３の深さは、0.０５mm以上0.４０mm以下であることが好ましい。さらに、掃気凹部１３の占有面積が、基準フランジ８の総面積に対して（以下、フランジの総面積に対して凹部の占める面積を占有面積という）３０％以上８０％以下であることが好ましい（請求項１）。
【００１９】
掃気凹部１３の凹み深さ（凹部深さ）は、0.０８mm以上0.４０mm以下であることがより好ましい。より好ましい掃気凹部１３の占有面積は、３５％以上７０％以下であり、さらに好ましい掃気凹部１３の占有面積は４０％以上６０％以下である。最も好ましい形態においては、凹み深さは0.１０mm以上0.４０mm以下、掃気凹部１３の占有面積は４５％以上５５％以下である。
【００２０】
基準フランジ８の内周縁における基準フランジ８と対向フランジ９との対向間隔Ｈ１と、磁気テープ３の幅寸法（例えば、１／２インチの磁気テープでは１2.６５mm）との差が0.０６mm以上0.３０mm以下であることが好ましい。基準フランジ８のテープ受面１２の傾斜度合（図５のａ寸法）は、0.０５mm以上0.２５mm以下であることが好ましい（請求項２）。
【００２１】
基準フランジ８の内周縁における基準フランジ８と対向フランジ９との対向間隔Ｈ１と、磁気テープ３の幅寸法との差は0.０６mm以上0.２０mm以下がより好ましく、最も好ましくは、0.０８mm以上0.１６mm以下である。基準フランジ８のテープ受面１２の傾斜度合（図５のａ寸法）は、0.０８mm以上0.２２mm以下であることがより好ましい。
【００２２】
基準フランジ８の厚さ（掃気凹部１３以外の部分）の平均値は、対向フランジ９の厚さ（凹部１３が形成されていない部分）の平均値より0.０２mm以上0.２５mm以下の大きい値であることが好ましい（請求項３）。この点に関し、より好ましい範囲は0.０２mm以上0.２２mm以下であり、さらに好ましい範囲は0.０２mm以上0.２０mm以下であり、最も好ましい範囲は、0.０３mm以上0.１８mm以下である。
【００２３】
基準フランジ８と対向フランジ９との対向面には、それぞれフランジ内周縁からフランジ外周縁へ向かって傾斜する傾斜面を形成する。フランジ外周縁における両フランジ８・９の対向間隔Ｈ２は、フランジ内周縁における両フランジ８・９の対向間隔Ｈ１よりも、0.１０mm以上0.４５mm以下の範囲で大きいことが好ましい（請求項４）。すなわち、図５において、Ｈ２−Ｈ１＝ａ＋ｂ＝0.１０〜0.４５mmの関係であることが好ましい。
【００２４】
基準フランジ８と対向フランジ９とのそれぞれの厚さは、フランジ内周縁からフランジ外周縁にわたって、本質的に等しくすることができる（請求項５）。ここで言う「本質的に等しく」とは、設計公差（通常、±0.０２mm未満）の範囲内で等しいことを意味する。
【００２５】
基準フランジ８と対向フランジ９との外フランジ面は、本質的に平行とすることができる（請求項６）。ここで言う「本質的に平行」とは、設計公差（通常、±0.０５mm未満）の範囲内で平行であることを意味する。
【００２６】
なお、対向フランジ９の内面側には、コスト削減やエッジ飛出を抑止する観点から、原則として凹部（溝を含む）を設けないことが好ましい。しかし、デザイン性、作業性、回転安定性など、特段の理由があれば凹部を設けることができる。その場合でも、凹部全体の面積は、対向フランジ９のフランジ面の総面積に対して１０％未満にすることが好ましい。より好ましくは、凹部全体の占有面積を０％（凹部なし）以上５％以下である。このように、対向フランジ９に形成される凹部の占有面積が一定値以下に規制されていると、製造時等に磁気テープ３をテープリール２に高速で巻き取る際に、エッジ飛出を起こすことなく、磁気テープ３を基準フランジ８に沿って整然と巻き取ることができ、記録再生時のオフトラックを解消できる。
【００２７】
請求項１ないし請求項６のテープリールを収容した磁気テープカートリッジ（請求項７）は、エッジ飛出がないため、記録再生時のオフトラックが小さく、出力変動が小さい。
【発明の効果】
【００２８】
本発明のテープリール２においては、基準フランジ８の厚さの平均値が、対向フランジ９の厚さの平均値よりも大きいので、基準フランジのテープ受面がよりテープリール内側に位置することになり、基準フランジとテープエッジとの余裕間隔が小さくなることで、確実に基準フランジ８に磁気テープ３を沿わせて整然と巻き取ることができる。
【００２９】
また、テープ受面１２側が傾斜面に形成されていると、例えばテープドライブに設けたテープガイドで、上下フランジの外周縁における上下中心に磁気テープを移行案内するなど、基準フランジ８の側へ向かう僅かな外力を磁気テープ３に加えるだけで、磁気テープ３をテープ受面１２に沿って巻き取ることができる。磁気テープ３が、僅かな外乱の影響でテープ受面１２から浮き離れることも確実に防止できる。
【００３０】
因みに、磁気テープ３を巻き取った状態における基準フランジ８には、より大きなテープ圧力がかかるので、対向フランジ９よりも大きなフランジ強度を要する。さらに、基準フランジ８に掃気凹部１３を設けると、フランジ強度が低下するので、より一層フランジ強度について注意を払わなければならない。一般に、基準フランジ８の強度を高めるには、基準フランジ８の形成材料を対向フランジ９の形成材料より強度の高い材料にする、あるいは基準フランジ８のフランジ厚さを厚くする、あるいは両者を併用するとよい。
【００３１】
通常、磁気テープ３を巻回していくに従って、テープリール２のハブ７が巻き絞られて、両フランジ８・９の対向間隔が狭まる傾向にある。この点、基準フランジ８と対向フランジ９との対向間隔が、フランジの外周縁において最大であると、対向フランジ８とテープ巻回層との間に適正な余裕隙間が確保され、対向フランジ９とテープ巻層との接触を避けることができる。因みに、テープ受面１２の傾斜角度が必要以上に大きいと、フランジ厚さを変えて傾斜面とする場合には、フランジ外周縁側の強度が低下しやすい。
【００３２】
主に、基準フランジ８のテープ受面１２に掃気凹部１３を形成したのは、対向フランジ９に、基準フランジ８と同等以上の空気排出機能を有する凹部が設けられていると、対向フランジ９の側からもかみ込み空気が排出され、これに伴い磁気テープ３が対向フランジ９側へ移動して、エッジ飛出を生じるので、これを防止するためである。
【００３３】
前記掃気凹部の深さの好ましい範囲が0.０５mm以上0.４０mm以下であるのは、凹部の深さが0.０５mm未満であると、空気排出を効果的に行うのが困難となるからである。また、凹部の深さが0.４０mmを越えると、空気排出作用が飽和するため、これ以上凹部を深く形成する必要がないうえ、基準フランジ８の強度が低下するからである。
【００３４】
掃気凹部１３の占有面積の好ましい範囲が基準フランジ８の総面積に対して３０％以上８０％以下であるのは、掃気凹部１３の占有面積が３０％未満であると、空気の排出機能が充分に発揮できず、掃気凹部１３の占有面積が８０％以上を超えると、掃気凹部１３の面積が大きくなることで、凹部を設けているというよりも、むしろテープ受面１２にリブを形成したような形態となり、テープエッジを傷めやすいからである（請求項１）。
【００３５】
基準フランジ８の内周縁における基準フランジ８と対向フランジ９との対向間隔Ｈ１と、磁気テープの幅寸法との差が0.０６mm以上0.３０mm以下であることが好ましいのは、0.０６mm未満では、製造時等の磁気テープ３のテープリール２への高速巻回時にテープエッジを痛めやすいからであり、0.３０mmを越えると、製造時等の磁気テープ３のテープリール２への高速巻回時にエッジ飛出を生じやすくなるからである。
【００３６】
図５において、基準フランジ８のテープ受面１２の傾斜度合（ａ寸法）が0.０５mm以上0.２５mm以下であることが好ましいのは、0.０５mm未満であると、テープエッジがフランジに当たってエッジダメージを受け、出力変動が大きくなる場合があり、0.２５mmを越えると、整巻き効果が得にくくなるからである（請求項２）。
【００３７】
基準フランジ８の厚さの平均値を、対向フランジ９の厚さの平均値より0.０２mm以上0.２５mm以下の大きい値であることが好ましいのは、両フランジ８・９の厚さの平均値の差寸法が0.０２mm未満になると、基準フランジ８側に磁気テープ３を沿わせる力が弱くなり、さらに、基準フランジ８のフランジ強度が低下してテープの巻回に伴う変形が大きくなる場合があるからである。また、両フランジ８・９の厚さの平均値の差寸法が0.２５mmを越えると、基準フランジ８側に磁気テープ３を沿わせる力が強くなりすぎて、磁気テープエッジが傷付くおそれがあるうえ、材料コストが高く付くからである。さらに、テープリール２を本体ケース１に収容できなくなるおそれもある（請求項３）。
【００３８】
基準フランジ８と対向フランジ９との対向面に、それぞれフランジ内周縁からフランジ外周縁へ向かって傾斜する傾斜面が形成されていると、製造時における磁気テープ３の高速巻回時や磁気記録再生時のテープリール２の回転振れや、輸送中または磁気記録再生時のフランジの振れなどによって、磁気テープ３と対向フランジ９とが直接接触するのを防止することができるのでより好ましい。
【００３９】
基準フランジ８と対向フランジ９との対向面のそれぞれが傾斜面に形成されたテープリールにおいて、フランジ外周縁における両フランジ８・９の対向間隔Ｈ２を、フランジ内周縁における両フランジの対向間隔Ｈ１よりも、0.１０mm以上0.４５mm以下の範囲で大きいことが好ましいのは、次の理由による。前記対向間隔の差寸法が、0.１０mm未満であると、リール台の振れやフランジの振れの影響を受けてテープがフランジと接触し、エッジダメージを受けて出力変動が出る場合があり、前記対向間隔の差寸法が、0.４５mmを越えると、整巻き効果が得にくくなるからである（請求項４）。
【００４０】
基準フランジ８および対向フランジ９のそれぞれの厚さが、フランジ内周縁からフラン外周縁にわたって本質的に等しいと、フランジの強度を充分に大きくできるので、フランジ構造を設計する際の設計の自由度を向上できる（請求項５）。
【００４１】
基準フランジ８および対向フランジ９の外フランジ面が本質的に平行に形成されていると、テープリールの回転振れ等をよく防止できる（請求項６）。
【００４２】
以上のように本発明によれば、基準フランジ８のテープ受面１２に掃気凹部１３を設け、フランジ厚さ、フランジ内周縁における両フランジの対向間隔、テープ受面１２の傾斜度合などが好ましい範囲であるので、製造時等に磁気テープ３を単一リール型のテープカートリッジに高速巻回（例えば２０ｍ／ｓ以上）した場合にも、エッジ飛出を生じることもなく巻回できる。その結果、記録再生時に磁気ヘッドがオフトラックするのを解消して、サーボトラックを忠実に追随させ、安定した入出力データを得ることができる。高記録密度化に対応することが可能な、サーボトラック方式の磁気テープカートリッジに好適なテープリールおよび磁気テープカートリッジが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
実施例の説明に先行して、本発明における基準フランジの概念について説明する。一般的に、２リール型の磁気テープカートリッジでは、デザイン性の観点からテープリールを透明に形成する。しかも本体ケースに大きい透明窓を設けて、磁気テープを外部ケース外から目視できる構造になっている。このため、磁気テープは巻き乱れなく巻き取ることが求められる。そこで、磁気テープは、本体ケース内のテープリールの上下中央ではなく、どちらか片側のフランジに沿って巻き取ることにより巻き姿を整然とし、デザイン性を高くしている。なお、２リール型では、通常重力を利用して、テープリールの下側のフランジに沿う状態で磁気テープを巻き取ることが多い。
【００４４】
一方、単一リール型の磁気テープカートリッジでは、リールや本体ケースは不透明材で形成してあり、本体ケースに透明窓を設けることもない。このため、デザイン性の点では、巻き姿これ自体はあまり問題にならない。
【００４５】
単一リール型のテープカートリッジにおいて、磁気テープを上下のフランジのどちらを基準にして巻き取るかは、磁気テープの癖にもよるが、ドライブ走行系の設計により、ドライブ規格によって異なる。つまり、ドライブ規格によって上側のフランジを基準として磁気テープを巻き取るシステムもあれば、下側フランジを基準とするシステムもある。エッジ飛出に関する対策を考慮するにあたっては、先のように位置基準となる側のフランジを中心に考えることが重要となる。
【００４６】
ところで、磁気テープを円筒状のハブに高速巻回する際のエッジ飛出は、次のようにして起こると考えられる。テープリールのハブに磁気テープを巻き取る際には、巻き取り速さが高速になればなるほど、巻き取られる部分でテープ層間に空気をかみ込みやすい。かみ込んだ空気の排出がスムーズに行われないと、巻回された磁気テープ層間と基準フランジとで囲まれた空間に空気が侵入したままテープが巻かれ、ガイドによる規制力が働かないところで、巻回された磁気テープのエッジ面と対向フランジとの間に形成された空間に向かって空気が排出される。この際に、磁気テープも同時に対向フランジに向かって飛び出し、エッジ飛出を生じる。
【００４７】
したがって、エッジ飛出を防止するには、巻回された磁気テープ層間と基準フランジで囲まれる空間にかみ込んだ空気を閉じ込めず、基準フランジの側へかみ込んだ空気を排出することで、エッジ飛出を防ぐことができる。また、基準フランジのフランジ面が傾斜していると、かみ込んだ空気をより効果的に排出することができ、エッジ飛出をさらに確実に防止できる。
【００４８】
要約すると、エッジ飛出を防止するには、（１）基準フランジと対向フランジの厚さを適正化すること、（２）基準フランジのフランジ面を傾斜させること、（３）基準フランジの内面側に特定の凹部（溝を含む）を設けることなどが有効である。そうすることによって、凹部から効果的に侵入空気を排出することが可能となり、エッジ飛出の発生を防ぐことができる。当然巻き姿もよくなる。
【００４９】
磁気テープを基準フランジに沿って巻き取るためには、基準フランジの厚さの平均値を、対向フランジの厚さの平均値より大きくすることで、基準フランジのテープ受面をよりテープリール内側に位置させ、基準フランジとテープエッジとの余裕間隔を小さくすることで、基準フランジに磁気テープを沿いやすくすることが有効である。
【００５０】
基準フランジに磁気テープが略沿って巻かれるため、基準フランジにはより大きなテープ圧力が加わり、対向フランジよりも大きなフランジ強度が必要となる。とくに、基準フランジに空気排出用の凹部（溝を含む）を設けると、フランジ強度が低下するので、より一層フランジ強度について注意を払わなければならない。
【００５１】
基準フランジに設けられる凹部は、その形状や個数などは自由に設定でき、空気の排出機能を発揮できるものであればよい。基準フランジは回転体であるため、バランスよく凹部を設けるべきであることは言うまでもない。一般に、凹部形状は、内周縁側から外周縁側へ向かって凹部幅が広くなる扇形か、同じ凹部幅の長方形を採用することができる。テープリールに磁気テープを巻回する際には、テープ巻径が大きくなるにつれて、テープが巻き取られる部分の曲率半径が大きくなるため空気の排出効率が低下する傾向があり、これを補い空気の排出を充分なものとするため、凹部形状は内周縁側から外周縁側へ向かって凹部幅が広くなる扇形にすることが好ましい。テープ受面を傾斜面で形成することも、曲率半径が大きくなる部分の空気排出を効果的に行う作用がある。
【００５２】
空気排出用の凹部はフランジの内周縁側から外周縁側まで設けることができるが、フランジの構造や強度を考慮すると、凹部の最外周縁がフランジ外周縁に達するのを避けることが好ましい。その場合には、例えば図６に示すように凹部の外周縁に４５°程度の傾斜面を設けて空気の流れを円滑化することが好ましい。凹部は必ずしも独立している必要はないが、独立した凹部を設ける場合には、凹部の個数は３個以上が好ましく、１６個以下が好ましい。この範囲が好ましいのは、凹部が３個より少ないとバランスよく空気を排出しにくくなり、凹部が１６個より多いと、バランス効果が飽和に達するだけではなく、加工に手間を要するからである。
【００５３】
基準フランジに凹部を設けることに加えて、図５に示すように、基準フランジと対向フランジとの対向間隔が、フランジの内周縁側よりも外周縁側の方が大きくなるように、両フランジの内フランジ面は傾斜面に形成することがより好ましい。内フランジ面を傾斜面に形成するには、フランジの厚さをフランジの内周縁側から外周縁側へ向かって、徐々に薄くする形式と、フランジ厚さを径方向へほぼ一定にしてフランジ全体を傾けて成形する形式とがある。これらの形式のうち、いずれの形式で傾斜面を形成してもよい。尤も、フランジの厚さを全体的に略一定にして、かつ基準フランジと対向フランジとの対向間隔が、フランジの内周縁側よりも外周縁側の方が大きくなる方向（円筒状ハブの上下面と各フランジとが形成する角度が大きくなる方向）へ、円筒状ハブに対してフランジ自体を傾けて成形する後者の形式を採れば、フランジ厚さが一定になるので、フランジの強度設計上、有利である。また、可能な限りフランジ厚さを厚くして、一定厚さ規格の本体ケースにテープリールを収納でき、しかもテープリールの回転振れ等を防止するためには、外フランジ面を略平行にして、内フランジ面が傾斜する前者の形式を採ることが有利である。
【実施例】
【００５４】
以下、実施例に基づき本発明を詳しく説明する。図１は本発明の適用例のひとつである磁気テープカートリッジを示す。磁気テープカートリッジは、角箱状の本体ケース１と、その内部に収容される１個のテープリール２と、テープリール２に巻き込まれる磁気テープ３とを含む。本体ケース１の前面にはテープ引出口４が開口している。テープ引出口４は閉じ勝手に移動付勢されたシャッター５で閉止できる。テープ引出口４に臨む本体ケース１の内部には、ピン状のテープ引出具６を起立姿勢で保持し得るようになっており、その外周囲に磁気テープ３の繰出端が固定されている。
【００５５】
図２において磁気テープ３の磁性層には、その製造時にテープ長手方向に沿ってサーボ信号３ａを記録してあり、この信号に従ってテープドライブの磁気ヘッドアレイのトラッキング制御を行う。図２はサーボトラックシステムの原理を理解しやすくするための模式図であって、サーボ信号３ａの配置形態やその数は実際とは異なる。シャッター５を開放したのち、テープ引出具６を捕捉して本体ケース１の外へ引き出すことにより、磁気テープ３をテープドライブ側へローディングできる。
【００５６】
テープリール２は、上向きに開口する円筒状のハブ７と、ハブ７の上下端の外周囲に張り出る円盤状のリールフランジとを備えている。この実施例では、上下のリールフランジのうち、下側のリールフランジを基準フランジ８とし、上側のリールフランジを対向フランジ９とする。基準フランジ８のテープ受面１２は、フランジ内周縁からフランジ外周縁へ向かって下り傾斜する傾斜面に形成してある。テープ受面１２には、空気をリール外へ排出するための浅い掃気凹部１３が放射状に形成されている。掃気凹部１３は、リール中心へ向かって先すぼまり状に形成される台形状の凹部からなり、周方向に一定間隔置きに形成した８個の凹部群で構成してある。掃気凹部１３の周縁は、図６に符号１４で示すように傾斜している。
【００５７】
テープリール２は、厚さの制御が容易なポリカーボネート樹脂、あるいはガラス繊維入りのポリカーボネート樹脂を素材にして形成することが好ましいが、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル・スチレン樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂などを形成素材とすることができる。例えば、基準フランジ８をガラス繊維入りポリカーボネート樹脂で形成し、対向フランジ９をポリカーボネート樹脂で形成することができる。
【００５８】
実施例１：実施例、比較例の部はいずれも重量部を示す。
（下塗り塗料成分）
（１）
・酸化鉄粉末（平均粒子径：0.１１×0.０２μｍ）                  ６８部
・アルミナ（α化率：５０％、平均粒子径：0.０７μｍ）              ８部
・カーボンブラック（粒径：２５ｎｍ）                            ２４部
・ステアリン酸                                                    ２部
・塩化ビニル共重合体                                            8.８部
（含有−ＳＯ3 Ｎａ基：0.７×１０-4当量／ｇ）
・ポリエステルポリウレタン樹脂                                  4.４部
（Ｔｇ：４０℃、含有−ＳＯ3 Ｎａ基：１×１０-4当量／ｇ）
・シクロヘキサノン                                              ２５部
・メチルエチルケトン                                            ４０部
・トルエン                                                      １０部
（２）
・ステアリン酸ｎ−ブチル                                          １部
・シクロヘキサノン                                              ７０部
・メチルエチルケトン                                            ５０部
・トルエン                                                      ２０部
（３）
・ポリイソシアネート                                            1.４部
・シクロヘキサノン                                              １０部
・メチルエチルケトン                                            １５部
・トルエン                                                      １０部
【００５９】
（磁性塗料成分）
混練希釈工程
・強磁性鉄系金属粉                                            １００部
（Ｃｏ／Ｆｅ：２４ａｔ％、
Ｙ／（Ｆｅ＋Ｃｏ）：7.９ａｔ％、
Ａｌ／（Ｆｅ＋Ｃｏ）：4.７ｗｔ％、
σｓ：１２０Ａ・ｍ2 ／kg（１２０ｅｍｕ／ｇ）、
Ｈｃ：１７５ｋＡ／ｍ（２１９０Ｏｅ）、
ｐＨ：9.５、平均粒子径：６０ｎｍ）
・塩化ビニル−ヒドロキシプロピルアクリレート共重合体          １2.３部
（含有−ＳＯ3 Ｎａ基：0.７×１０-4当量／ｇ）
・ポリエステルポリウレタン樹脂                                  5.５部
（含有−ＳＯ3 Ｎａ基：  1.０×１０-4当量／ｇ）
・α−アルミナ（平均粒径：0.０７μｍ）                            ８部
・カーボンブラック                                              2.０部
（平均粒径：７５ｎｍ、ＤＢＰ吸油量：７２cc／１００ｇ）
・メチルアシッドホスフェート                                      ２部
・パルミチン酸アミド                                            1.５部
・ステアリン酸ｎ−ブチル                                        1.０部
・テトラヒドロフラン                                            ６５部
・メチルエチルケトン                                          ２４５部
・トルエン                                                      ８５部
（２）
・ポリイソシアネート                                            2.０部
・シクロヘキサノン                                            １６７部
【００６０】
上記の下塗り塗料成分において（１）を回分式ニーダで混練したのち、（２）を加えて攪拌したのちサンドミルで滞留時間を６０分として分散処理を行い、これに（３）を加えて攪拌・濾過したのち、下塗り層用塗料とした。
【００６１】
これとは別に、上記の磁性塗料成分（１）の内で所定量を予め高速攪拌混合しておき、その混合粉末を連続式２軸混練機で混練したのち、サンドミルで滞留時間を４５分として分散し、これに磁性塗料成分（２）を加えて攪拌・濾過後、磁性塗料とした。
【００６２】
上記の下塗り塗料は、ポリエチレンテレフタレート（厚さ6.４μｍ、ＭＤ＝6.１ＧＰａ、ＭＤ／ＴＤ＝0.９、商品名：ルミラー、東レ社製）からなる非磁性支持体（ベースフィルム）上に、乾燥、カレンダ後の厚さが1.１μｍとなるように塗布し、この下塗層上に、さらに上記の磁性塗料を磁場配向処理、乾燥、カレンダ処理後の磁性層の厚さが0.１３μｍとなるようにウエット・オン・ウエットで塗布し、磁場配向処理後、ドライヤおよび遠赤外線を用いて乾燥し、磁気シートを得た。なお、磁場配向処理は、ドライヤ前にＮ−Ｎ対向磁石（５ｋＧ）を設置し、ドライヤ内で塗膜の指蝕乾燥位置の手前側７５cmからＮ−Ｎ対向磁石（５ｋＧ）を２基５０cm間隔で設置して行った。塗布速度は１００ｍ／分とした。
【００６３】
（バックコート層用塗料成分）
・カーボンブラック（平均粒子径：２５ｎｍ）                      ８０部
・カーボンブラック（平均粒子径：３７０ｎｍ）                    １０部
・酸化鉄（平均粒子径：0.４μｍ）                                １０部
・ニトロセルロース                                              ４５部
・ポリウレタン樹脂（ＳＯ3 Ｎａ基含有）                          ３０部
・シクロヘキサノン                                            ２６０部
・メチルエチルケトン                                          ５２５部
・トルエン                                                    ２６０部
【００６４】
上記バックコート層用塗料成分をサンドミルで滞留時間４５分として分散した後、ポリイソシアネート１５部を加えてバックコート層用塗料を調整し濾過後、上記で作製した磁気シートの磁性層の反対面に、バックコート層用塗料を乾燥、カレンダ処理後の厚さが0.５μｍとなるように塗布し、乾燥させた。
【００６５】
このようにして得られた磁気シートを金属ロールからなる７段カレンダで、温度１００℃、線圧１９６ｋＮ／ｍの条件で鏡面化処理し、磁気シートをコアに巻いた状態にて７０℃で７２時間エージングしたのち、１／２インチ幅（テープ幅規格の標準値である１2.６５mm幅）に裁断し、これを２００ｍ／分で走行させながら磁性層表面をラッピングテープ研磨、ブレード研磨そして表面拭き取りの後処理を行い、磁気テープを作製した。この時、ラッピングテープにはＫ１００００、ブレードには超硬刃、表面拭き取りには東レ社製トレシー（商品名）を用い、走行テンション３０ｇで処理を行った。
【００６６】
このようにして得た磁気テープの磁性層に、サーボライタを用いて、磁気テープの長手方向に沿って最短波長が５μｍのサーボ信号を記録し、パンケーキ１個あたり磁気テープを約８０００ｍ巻き取った。
【００６７】
かくして得た磁気テープ３を、巻回装置でテープリール２に対して高速（１５ｍ／ｓ）で、リール１個あたり約５００ｍずつ巻装した。このときの巻き取りテンションは３０ｇとした。この後、テープリール２を本体ケース１に組み込み、コンピュータデータ用の磁気テープカートリッジを得た。なお、この高速巻回装置においては，磁気記録再生装置と同様、テープリール２の両フランジ８・９の外周縁における上下方向の中央に、磁気テープ３の幅方向中心が位置するようにガイドされている。
【００６８】
図５において上記のテープリール２は、基準フランジ８と対向フランジ９との厚さがそれぞれ1.４mm、1.０mm（厚さはともに均一）であり、基準フランジ８は深さが0.３mmの扇形からなる８個の掃気凹部１３を備えている。
ここでの各フランジの厚さ寸法値は、奥行が深くて接触面積の小さいマイクロメータ（ミツトヨ社製のデジタル式外側マイクロメータ  ＭＤＣ−２５Ｍ）にて、各フランジ８・９について内周縁から外周縁までの１０箇所を等間隔置きに測定したときの平均値である。なお、基準フランジ８については、掃気凹部１３を設けていない部分で厚さ寸法を測定した。
基準フランジ８のフランジ面の総面積に対する全ての掃気凹部１３の占有面積は６０％とした。フランジ内周縁における基準フランジ８と対向フランジ９との対向間隔Ｈ１は、磁気テープ３のテープ幅規格の標準値（１2.６５mm）に対して0.１２mmだけ大きく設定した。
掃気凹部１３の深さ寸法値（0.３mm）は、基準フランジ８の仮想同心円上において、掃気凹部１３が存在する部分と、掃気凹部１３が存在してない部分との上下厚さ寸法差であり、ひとつの掃気凹部１３では少なくとも内周縁側から外周縁側までの３箇所以上を選び、８個の掃気凹部１３の全体で５０ないし１００箇所を選んで、前記マイクロメータで測定した平均値を採ったものである。
なお、掃気凹部１３の占有面積は、常法に従って求めた。掃気凹部１３の端に傾斜がついている部分は0.０５mm以上の深さ部分を占有面積に含めた。
【００６９】
基準フランジ８のテープ受面１２は、フランジ内周縁の高さ寸法から、フランジ外周縁の高さ寸法を差し引いた値（図５のａ寸法）が0.２０mmとなる下り傾斜面で形成した。テープ受面１２と対向する対向フランジ９の内フランジ面９ａは、フランジ外周縁の高さ寸法から、フランジ内周縁の高さ寸法を差し引いた値（図５のｂ寸法）が0.０９mmとなる上り傾斜面で形成した。フランジ外周縁における両フランジ８・９の対向間隔Ｈ２は１3.０６mmである。なお、内フランジ面９ａには、凹部や溝が形成されていない。円筒状のハブ７と一体に成形される基準フランジ８は、ガラス繊維入りポリカーボネート樹脂で形成し、対向フランジ９はポリカーボネート樹脂で形成した。なお、テープリールの寸法は、空リール（磁気テープが巻回されていないテープリール）の状態で測定した値である。
【００７０】
実施例２：
基準フランジ８の厚さを1.２mm、基準フランジ８に設けられた掃気凹部１３の深さを0.２mmと変更した以外は、実施例１と同様にして実施例２の磁気テープカートリッジを作製した。
【００７１】
実施例３：
基準フランジの厚さを1.２mm、基準フランジ８に設けられる掃気凹部１３の占有面積を８０％と変更した以外は、実施例１と同様にして実施例３の磁気テープカートリッジを作製した。
【００７２】
実施例４：
基準フランジ８の厚さを1.２mm、フランジ内周縁における両フランジ８・９の対向間隔Ｈ１を、磁気テープ３のテープ幅規格の標準値（１2.６５mm）より0.０６mmだけ大きく設定した以外は、実施例１と同様にして実施例４の磁気テープカートリッジを作製した。
【００７３】
実施例５：
基準フランジ８の厚さを1.２mm、対向フランジ９のｂ寸法を0.１５mmに設定した以外は、実施例１と同様にして実施例５の磁気テープカートリッジを作製した。
【００７４】
実施例６：
対向フランジ９のｂ寸法をゼロとして、内フランジ面９ａを外フランジ面と平行に形成した以外は、実施例５と同様にして実施例６の磁気テープカートリッジを作製した。
【００７５】
実施例７：
基準フランジ８は、フランジの内周縁の厚さが1.６５mm、外周縁の厚さが1.５５mmで、テープ受面１２のａ寸法を0.１０mmとし（外フランジ面は水平）、基準フランジ８に凹み深さが0.２０mmの１２個の掃気凹部１３を形成した。掃気凹部１３は、その占有面積が、基準フランジ８のフランジ面の総面積に対して５０％になるように等間隔置きに形成した。対向フランジ９は、フランジの内周縁の厚さを1.６０mm、外周縁の厚さを1.５０mmとし、内フランジ面９ａのｂ寸法を0.１０mmとした。基準フランジ８と対向フランジ９との外フランジ面は、それぞれ水平で、互いに平行になるようにした。テープリール２に対する磁気テープ３の巻き込み速度を２０ｍ／ｓに変更したことを除き、実施例１と同様にして実施例７の磁気テープカートリッジを作製した。
【００７６】
実施例８〜実施例１１：
磁気テープ３のテープリール２に対する巻き込み速度を表２のように変更したことを除き、実施例７と同様にして実施例８〜実施例１１の磁気テープカートリッジを作製した。
【００７７】
実施例１２：
基準フランジ８は、フランジ内周縁の厚さを1.７５mm、フランジ外周縁の厚さを1.５５mmとし、テープ受面１２のａ寸法を0.２０mmとした。その基準フランジ８に、凹み深さが0.１０mmの均一深さの扇形の掃気凹部１３を、全ての掃気凹部１３の占有面積が５０％になるように等間隔置きに１２個形成した。対向フランジ９は、フランジ内周縁の厚さを1.６０mm、外周縁の厚さを1.４０mmとし、内フランジ面９ａのｂ寸法を0.２０mmとし、外フランジ面は水平とした。なお、内フランジ面９ａに凹部は形成されていない。また、フランジ内周縁における両フランジ８・９の対向間隔Ｈ１を、磁気テープ３のテープ幅規格の標準値（１2.６５mm）に対して0.２０mmだけ大きく設定した。それ以外は、実施例７と同様にして実施例１２の磁気テープカートリッジを作製した。
【００７８】
実施例１３：
対向フランジ９の内フランジ面９ａに、凹み深さが0.２mmで長方形の凹部を形成した。この凹部全体の占有面積は、フランジ面の総面積に対して９％になるように等間隔置きに４個形成した。それ以外は実施例７と同様にして実施例１３の磁気テープカートリッジを作製した。
【００７９】
実施例１４：
基準フランジ８の厚さを1.６mmに変更し、対向フランジ９の厚さを1.４mmに変更した以外は、実施例１と同様にして実施例１４の磁気テープカートリッジを作製した。
【００８０】
比較例１：
基準フランジ８の厚さを対向フランジ９の厚さよりも薄い0.８mmに設定したことを除き、実施例１と同様にして比較例１の磁気テープカートリッジを作製した。
【００８１】
比較例２：
基準フランジ８のテープ受面１２に排気凹部１３を設けなかったことを除き、実施例２と同様にして比較例２の磁気テープカートリッジを作製した。
【００８２】
比較例３：
基準フランジ８の厚さを対向フランジ９の厚さと同じ1.０mmに設定したことを除き、実施例１と同様にして比較例３の磁気テープカートリッジを作製した。
【００８３】
比較例４：
基準フランジ８を1.６５mmの均一厚さで、基準フランジ８のテープ受面１２を傾斜のないものにした以外は、実施例７と同様にして比較例４の磁気テープカートリッジを作製した。
【００８４】
比較例５：
基準フランジ８の厚さが、対向フランジ９と同じ厚さになるよう変更した以外は、実施例７と同様にして比較例５の磁気テープカートリッジを作製した。
【００８５】
比較例６：
基準フランジ８を1.７５mmの均一厚さで、基準フランジ８のテープ受面１２を傾斜のないものにし、対向フランジ９を1.６０mmの均一厚さとで、対向フランジ９の内フランジ面９ａを傾斜のないものにしたことを除き、実施例１２と同様にして比較例６の磁気テープカートリッジを作製した。
【００８６】
比較例７：
基準フランジ８に設けられるべき掃気凹部１３を設けなかったこと除き、表２の磁気テープカートリッジを作製した。
【００８７】
比較例８：
基準フランジ８の掃気凹部１３の凹み深さを0.０４mmに変更したことを除き、実施例７と同様にして比較例８の磁気テープカートリッジを作製した。
【００８８】
比較例９：
対向フランジ９に、基準フランジ８と同じ掃気凹部１３を形成した。上下の掃気凹部１３は、互に凹み部分がずれるように形成したことを除き、実施例７と同様にして比較例９の磁気テープカートリッジを作製した。
【００８９】
参考例１：
基準フランジ８の厚さを2.２mmに設定したことを除き、実施例１と同様にして、参考例１の磁気テープカートリッジを作製した。
【００９０】
（実施例の評価）
上記の各実施例について、基準フランジ強度、巻き姿、エッジ飛出量、出力変動などを評価した。これらの評価結果を、表１、表２および図８〜図１４に示す。
（基準フランジ強度）
磁気テープを巻回していないリールにおいて、基準フランジを厚さ方向へ0.２mm撓ませたときの変位と応力とをそれぞれＤ１、Ｆ１、同様に0.４mm撓ませたときの変位と応力とをそれぞれＤ２、Ｆ２としたとき、（Ｆ２−Ｆ１）／（Ｄ２−Ｄ１）／１０  で表される、基準フランジを0.１mm撓ませるのに必要な応力をフランジ強度として評価した。なお、応力は、フォースゲージにより読み取った。
【００９１】
（巻き姿１）
高速巻回装置でテープリールに磁気テープを巻き込んだ直後、対向フランジを取り除き、リールへの巻き取り後の巻き姿面（テープのエッジ面）を観察し、エッジ面が平坦である場合を〇、エッジ面に僅かに乱れがあるものを△、エッジ面に大きな乱れがあるものを×とした。
【００９２】
（巻き姿２）
ＤＬＴ４０００ドライブで１往復連続走行後、対向フランジを取り除き、リールへの巻き取り後の巻き姿面（テープのエッジ面）を観察し、エッジ面が平坦である場合を〇、エッジ面に僅かに乱れがあるものを△、エッジ面に大きな乱れがあるものを×とした。
【００９３】
（エッジ飛出量１）
高速巻回装置でテープリールに磁気テープを巻き込んだ直後、対向フランジを取り除き、エッジ飛出の飛び出し量をＺ軸方向の計測が可能な測定顕微鏡で測定し、その最大値をエッジ飛出量１とした。
【００９４】
（エッジ飛出量２）
ＤＬＴ４０００ドライブで１往復連続走行後、対向フランジを取り除き、エッジ飛出量をＺ軸方向の計測が可能な測定顕微鏡で測定し、その最大値をエッジ飛出量２とした。
【００９５】
（巻き姿、エッジ飛出量）
図１５に、エッジ面の断面模式図を示す。図１５の（ａ）と（ｂ）は、巻き姿が〇の例で、図１５の（ｃ）〜（ｈ）は×の例である。なお、△については例示しないが、〇と×の中間である。図１５の（ｂ）・（ｄ）・（ｆ）・（ｈ）エッジ飛出がある場合の例である。
【００９６】
（出力変動）
ＤＬＴ４０００ドライブで２Ｔ信号を全長記録後、全長再生した時の最大出力をＶmax 、最小出力をＶmin 、平均出力をＶave としたとき、２０ｌｏｇ10（（Ｖmax −Ｖmin ）＋Ｖave ）／Ｖave ）を出力変動としてｄＢ単位で表した。
【００９７】
【表１】
2005302256.tif 000003
【００９８】
実施例１〜６、実施例１４、比較例１〜３、参考例１の評価結果およびフランジ条件を表１に示す。表１は、円筒状ハブ７に対して、それぞれ厚さが径方向にわたって等しい基準フランジ８および対向フランジ９を傾斜姿勢で設けた場合の結果である。基準フランジの傾斜度合は図５のａ寸法に相当し、対向フランジの傾斜度合は、図５のｂ寸法に相当する。
【００９９】
表１から明らかなように、比較例１では、巻回直後、ドライブによる記録再生後共にエッジ飛出が観察され、出力変動も大きい。これは、基準フランジの厚さが対向フランジよりも薄いため、基準フランジに磁気テープを導く力が働かず、巻回直後、記録再生時に磁気テープが対向フランジに略沿って巻かれるために、基準フランジの掃気凹部の効果が発揮できないためである。また、比較例１では、フランジ強度も小さい。比較例２も、巻回直後、記録再生後共にエッジ飛出が観察され、出力変動も大きい。これは、基準フランジに凹部が無いため、エッジ飛出が起こるためである。さらに、比較例３も、巻回直後、記録再生後共にエッジ飛出が観察され、出力変動も大きい。この理由は比較例１の場合と同様である。参考例１では、巻回直後にはエッジ飛出が観察されず、かつフランジ強度が大きくなるものの、基準フランジの厚さが厚すぎるため、テープリールを本体ケースに組み込むことができなかった。したがって、参考例１については、出力変動等の特性評価は行わなかった。
【０１００】
一方、実施例１ないし実施例６、および実施例１４のテープリールに巻回された磁気テープは、比較例１ないし比較例３に係るテープリールに巻回された磁気テープに比べ、諸特性において優れていることがわかる。これは、実施例１ないし実施例６、および実施例１４のテープリールは、（１）基準フランジの厚さの平均値が、対向フランジの厚さの平均値より厚く、（２）基準フランジの内側に、両フランジの対向間隔が、フランジ内周縁よりもフランジ外周縁の方が大きくなるような傾斜面を有し、（３）基準フランジの内面側に掃気凹部を有し、その深さが0.０５mm以上0.４０mm以下、占有面積がフランジ面の総面積に対して３０％以上８０％以下であり、（４）安定巻き取り側の対向フランジの内面側に溝が存在しないためである。
【０１０１】
【表２】
2005302256.tif 000004
【０１０２】
実施例７〜１３、比較例４〜９の評価結果およびフランジ条件を表２に示す。表２は、フランジ内周縁側が外周縁側よりも厚さが厚くなるようにして上下フランジの内側に傾斜面を設けた場合の結果である。なお、上下の外フランジ面はほぼ平行である。
【０１０３】
表２より明らかなように、比較例４、比較例６は、巻き姿は悪くはないが、巻回直後、記録再生後共にエッジ飛出が観察され、出力変動も大きい。これは、基準フランジのテープ受面が傾斜していないため、磁気テープを基準フランジに向かって導く力が働かず、基準フランジの掃気凹部によるかみ込み空気の排出作用が発揮されないためである。比較例５も、巻き姿は悪くはないが、巻回直後、記録再生後共にエッジ飛出が観察され、出力変動も大きい。これは、基準フランジの厚さが対向フランジと等しいため、基準フランジの側に磁気テープを偏寄させる力が働かず、基準フランジの掃気凹部による空気排出作用が発揮されないためである。比較例７は、巻き姿はよいが、巻回直後、記録再生後共にエッジ飛出が観察され、出力変動も大きい。これは、基準フランジに掃気凹部がないためである。比較例８は、巻き姿は悪くはないが、巻回直後、記録再生後共にエッジ飛出が観察され、出力変動も大きい。これは、基準フランジの掃気凹部が浅すぎるためである。比較例９は、巻き姿は悪くはないが、巻回直後、記録再生後共にエッジ飛出が観察され、出力変動も大きい。これは、対向フランジに占有面積が１０％以上の凹部があるためである。
【０１０４】
これに対して、本発明に係る実施例７ないし１２のテープリールに巻回された磁気テープは、比較例４〜９に係るテープリールに巻回された磁気テープに比べ、諸特性において優れていることがわかる。これは、実施例７ないし１２のテープリールは、（ａ）上下フランジ外側面が略平行で、（ｂ）フランジの内周縁におけるフランジ対向間隔は、テープ幅の中央値に対して0.０６mm以上0.３０mm以下で、（ｃ）内フランジ面のそれぞれが傾斜面で形成してあり、（ｄ）両フランジの対向間隔が0.１０mm以上0.４５mm以下の範囲で、フランジ内周縁側よりもフランジ外周縁側の方が大きく、（ｅ）基準フランジのテープ受面に、深さが0.０５mm以上0.４０mm以下、占有面積がフランジ面の総面積に対して３０％以上８０％以下となる複数の掃気凹部を有し、（ｆ）対向フランジの内フランジ面には溝が存在せず、（ｇ）基準フランジの厚さの平均値が、対向フランジの厚さの平均値に対して0.０２mm以上0.２５mm以下のテープリールを使用しているためである。また、実施例１３から明らかなように、対向フランジに１０％未満の溝が存在しても、エッジ飛出がなく、出力劣化も少ない。
【０１０５】
なお、実施例７、８、１２、１３のテープリールは、２０ｍ／ｓ以上の巻回速度で巻回してもエッジ飛出がなく、出力変動も少ない。
【０１０６】
次に、図８〜１２を用いて、本発明の各種数値の臨界的意義を明らかにする。
【０１０７】
図８は基準フランジの厚さと対向フランジの厚さとの差と、エッジ飛出量及び出力変動との関係を示す。そこでは、実施例１４のテープリールを基本形態として、基準フランジの対向フランジの厚さを変化させた。
【０１０８】
図８から明らかなように、基準フランジの厚さを他方の厚さより大きくすると、エッジ飛出が小さくなり、出力変動も小さくなる。とくに、基準フランジのフランジ厚さを0.０２mm以上にすると効果が顕著になる。基準フランジの厚さと対向フランジの厚さの差が0.０２〜0.１mmでは、差が大きいほどエッジ飛出量、出力変動が小さくなる。0.１mm以上ではエッジ飛出量、出力変動は若干上昇して0.５mm以上でほぼ一定値になる。0.０２〜0.２５mmでエッジ飛出量、出力変動低減効果がより大きいので、基準フランジの厚さと対向フランジの厚さの差は0.０２mm以上0.２５mm以下が好ましい。
【０１０９】
図９は基準フランジの内面側に設ける掃気凹部の深さと、磁気テープのエッジ飛出量および出力変動との関係を示す。そこでは、実施例１４のテープリールを基本形態として、掃気凹部の占有面積は６０％一定として、掃気凹部の深さのみを、０mm〜0.７mmの範囲で変化させた。
【０１１０】
図９から明らかなように、掃気凹部の深さが０mmのとき、すなわち掃気凹部を設けないときは、エッジ飛出量が大きく、出力変動が大きい。一方、掃気凹部の深さが0.０５mm以上の掃気凹部を設けると、エッジ飛出量が小さくなり、出力変動が小さくなる。なお、掃気凹部の深さが0.４０mm以上になると、エッジ飛出量、出力変動低減効果が飽和する。また、掃気凹部の深さが大きすぎると、基準フランジの強度が低下するので、掃気凹部の深さは、0.０５mm以上0.４０mm以下が好ましい。
【０１１１】
図１０は基準フランジのテープ受面に設けた掃気凹部の占有面積と、磁気テープのエッジ飛出量および出力変動との関係を示す。図１０では、実施例１４のテープリールを基本形態として、掃気凹部の深さを0.３mmに固定して、溝の占有面積のみを０％〜９０％の範囲で変化させた。
【０１１２】
図１０から明らかなように、掃気凹部の占有面積が０％のとき、すなわち掃気凹部を設けないときは、エッジ飛出量が大きく、出力変動が大きい。一方、掃気凹部の占有面積が３０％以上になると、エッジ飛出量が小さくなり、出力変動も改善される。掃気凹部の占有面積が８０％を超えると、エッジ飛出は小さいが、出力変動は大きくなる。これは、テープ受面にリブが突出形成されている状況と同じであり、基準フランジ側のテープエッジが傷み、その結果として出力変動が大きくなったと考えられる。図１０の結果から、掃気凹部の占有面積は、３０％以上８０％以下が好ましい。
【０１１３】
図１１はフランジ内周縁における両フランジの対向間隔Ｈ１と磁気テープの幅寸法との差寸法と、磁気テープのエッジ飛出量および出力変動との関係を示す。図１１においては、実施例１４のテープリールを基本形態として、フランジ内周縁における両フランジの対向間隔Ｈ１と、磁気テープの幅寸法との差寸法のみを、0.０２mm〜0.４０mmの範囲で変化させた。
【０１１４】
図１１から明らかなとおり、フランジ内周縁における両フランジの対向間隔Ｈ１と磁気テープの幅寸法との差が0.０２mmでは、エッジ飛出は小さいが、出力変動が若干大きい。これは、対向間隔Ｈ１と磁気テープの幅寸法との差が小さすぎると、テープのエッジ折れが発生して、出力変動が大きくなる場合があるためである。一方、磁気テープ幅寸法に対して対向間隔Ｈ１と磁気テープの幅寸法との差を0.０６mm以上にすると、エッジ飛出量が小さく、出力変動も小さい。なお、磁気テープ幅寸法に対して対向間隔Ｈ１と磁気テープの幅寸法との差が0.３０mmを超えると整巻き効果が得られにくくなり、また、0.３０mmを超えると、テープリールの外周縁における両フランジの対向間隔Ｈ２と磁気テープの幅寸法との差が大きくなりすぎるので、0.０６mm以上0.３０mm以下がより好ましい。
【０１１５】
図１２は基準フランジのテープ受面の傾斜度合と、磁気テープのエッジ飛出量および出力変動との関係を示す。図１２では、実施例１４のテープリールを基本形態として、基準フランジ側のテープ受面のａ寸法のみを、0.０mm〜0.３０mmの範囲で変化させた。
【０１１６】
図１２から明らかなとおり、テープ受面のａ寸法が０のとき、すなわちテープ受面が傾斜していないときは、エッジ飛出量および出力変動が大きい。これは、基準フランジ側が水平であると、僅かなテンション変動でエッジ飛出が起こるためと推定される。一方、テープ受面が僅かでも傾斜していると（図１２では0.０２mm）、エッジ飛出量が小さくなり、出力変動が小さくなる。テープ受面のａ寸法が0.０５〜0.２５mmの範囲で、エッジ飛出量および出力変動がより小さい。したがって、基準フランジの傾斜量（ａ寸法）は、0.０５mm以上0.２５mmがより好ましい。
【０１１７】
図１３は、図５〜図９の評価に用いた磁気テープカートリッジに関して、ＤＬＴ４０００ドライブで１往復連続走行後のエッジ飛出量（エッジ飛出量２）と、出力変動との関係を示したものである。図１３から明らかなように、エッジ飛出量が小さい程、出力変動も小さくなる。
【０１１８】
図１４は、図５〜図９の評価に用いた磁気テープカートリッジに関して、ＤＬＴ４０００ドライブで１往復連続走行後の巻き姿（巻き姿２）と、出力変動との関係を示したものである。図１４から明らかなように、巻き姿と出力変動は、ある程度の相関性があるものの、巻き姿がよくても出力変動が大きい場合や、巻き姿がよくても出力変動が大きい場合もあり、図１３に比べて相関性が劣る。
【０１１９】
本発明は、本体ケースの構造や、磁気テープの引き出し形態の違いとは無関係に、サーボトラック方式の磁気テープカートリッジに適用される全てのテープリールおよび磁気テープカートリッジを対象とする。磁気テープの幅寸法や、厚さ寸法が異なる磁気テープカートリッジにも等しく適用できる。また、磁気テープが巻かれていない空の単一リールを内蔵する磁気テープカートリッジを磁気記録再生装置（テープドライブ）に装填しておき、空の単一リールに磁気テープを巻き取って繰り返し記録再生を行う際に、エッジ飛出を防止するのは有意義であり、本発明は空の単一リールを内蔵する磁気テープカートリッジにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】磁気テープカートリッジの斜視図である。
【図２】磁気テープに記録されるサーボ信号の模式図である。
【図３】テープリールの縦断正面図である。
【図４】テープリールの横断平面図である。
【図５】テープリールのフランジ構造の詳細を示す縦断正面図である。
【図６】基準フランジの断面図である。
【図７】磁気テープの巻き姿が異なるテープリールの断面図である。
【図８】フランジ厚さと、磁気テープの出力変動等の相関関係を示す図表である。
【図９】掃気凹部の深さと、磁気テープの出力変動等の相関関係を示す図表である。
【図１０】掃気凹部の占有面積と、磁気テープの出力変動等の相関関係を示す図表である。
【図１１】フランジ対向間隔と、磁気テープの出力変動等の相関関係を示す図表である。
【図１２】テープ受面の傾斜度合と、磁気テープの出力変動等の相関関係を示す図表である。
【図１３】磁気テープのエッジ飛出量と出力変動との相関関係を示す図表である。
【図１４】磁気テープの巻き姿と出力変動との相関関係を示す図表である。
【図１５】磁気テープの巻き姿を示す、エッジ面の断面模式図である。
【符号の説明】
【０１２１】
２  テープリール
３  磁気テープ
７  ハブ
８  基準フランジ
９  対向フランジ
１２  テープ受面
１３  掃気凹部
【図１】
2005302256.tif 000005
【図２】
2005302256.tif 000006
【図３】
2005302256.tif 000007
【図４】
2005302256.tif 000008
【図５】
2005302256.tif 000009
【図６】
2005302256.tif 000010
【図７】
2005302256.tif 000011
【図８】
2005302256.tif 000012
【図９】
2005302256.tif 000013
【図１０】
2005302256.tif 000014
【図１１】
2005302256.tif 000015
【図１２】
2005302256.tif 000016
【図１３】
2005302256.tif 000017
【図１４】
2005302256.tif 000018
【図１５】
2005302256.tif 000019