(57)【要約】【課題】  テープドライブシステム用の硬質巻取表面を備えたテープリールアセンブリを提供する。【解決手段】  データ記憶テープカートリッジのようなテープドライブシステムコンポーネント用の、ハブを含むテープリールアセンブリを記載している。このハブは、内側表面とテープ巻取表面とを画定しており、ハブの少なくとも一部はプラスチックでできている。テープ巻取表面の有効ラジアルモジュラスは２ＧＰａより大きい。【選択図】      図１
2005116163.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側表面とテープ巻取表面とを画定しているハブを有し、前記ハブの少なくとも一部がプラスチックでできており、
前記テープ巻取表面が２ＧＰａより大きい有効ラジアルモジュラスを有している、
記憶テープの巻取巻出用テープリールアセンブリ。
【請求項２】
前記ハブが前記テープ巻取表面の少なくとも一部を形成する金属挿入部を含んでいる、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項３】
前記金属挿入部が、約０．１ｍｍ〜約６．３ｍｍの範囲の厚さのアルミニウム環状リングである、請求項２に記載のアセンブリ。
【請求項４】
前記ハブがガラス充填ポリマーである、請求項１に記載のテープリールアセンブリ。
【請求項５】
前記テープリールアセンブリが、第１のコア部分と上部フランジとを画定している第１のリールセクションと、
第２のコア部分と下部フランジとを画定している第２のリールセクションとをさらに含み、
最終アセンブリ時に、前記第１のコア部分と前記第２のコア部分とが結合して前記ハブを画定する、請求項４に記載のアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データ記憶テープカートリッジやテープドライブのようなテープドライブシステムコンポーネント用のテープリールアセンブリに関する。特に、変形防止テープ巻取表面を有するテープリールアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
データ記憶テープカートリッジは、コンピュータ、オーディオ、ビデオ分野で何十年にもわたって用いられてきた。データ記憶テープカートリッジは、後の検索や使用のために大量の情報を記録するのに極めて一般的な装置であり続けている。
【０００３】
データ記憶テープカートリッジは、通常、少なくとも１つのテープリールアセンブリとある長さの磁気記憶テープを保持する外側シェルまたは筐体からなっている。記憶テープは、テープリールアセンブリのハブ部分周囲を覆って、ドライブシステムにより、定義されたテープ経路を通して駆動される。筐体には、通常、別個のカバーと別個のベースが含まれている。カバーとベースは合わせて、その前方部分で開口部（またはウィンドウ）を形成しており、データ記憶テープカートリッジをテープドライブに挿入する際に、読取／書込ヘッドが記憶テープにアクセスできるようにさせている。記憶テープとヘッドのこの相互作用は、筐体内で生じたり（例えば、テープ中央に負荷がかかる設計）、または記憶テープは、筐体から読取／書込ヘッドが位置する近接領域へ離される（例えば、螺旋ドライブ設計やリーダーブロック設計）。テープカートリッジ／ドライブシステムが、記憶テープを筐体から離すように設計されている場合には、データ記憶テープカートリッジは、通常、シングルテープリールアセンブリを含んでいる。一方、テープカートリッジ／ドライブシステムが、ヘッド／記憶テープ相互作用を筐体近傍で与えるように設計されている場合には、２つ（またはデュアル）テープリール構成が一般的に用いられる。
【０００４】
特定のデータ記憶テープカートリッジに関連したテープリールアセンブリの数にかかわらず、テープリールアセンブリそのものは、通常、上部フランジ、下部フランジ、ハブの３つの基本コンポーネントから構成されている。ハブは、記憶テープが巻かれるテープ巻取表面を形成している。フランジは、ハブの対向端部に配置されて、記憶テープの幅に合わせて離れている。記憶テープが巻取操作中にフランジの１つと接触してしまう可能性を減じるために、フランジ間の間隔は、テープの幅よりやや広くなるように選ぶ。しかしながら、フランジの間隔をそのようにしても、最終的には、覆った記憶テープの連続層によって、テープ巻取表面が内側に放射状に変形して、フランジが互いに引っ張られてしまう。このように、テープ巻取表面の変形によって、記憶テープとフランジが接触する可能性がある。参考までに述べると、フランジと記憶テープ端部の接触によって、記憶テープの高周波の横方向への動きが読取／書込ヘッドへ戻されてしまい、サーボトラッキングエラーになる恐れがある。他のテープリールアセンブリにはフランジを排除して、ハブのみのものがある。
【０００５】
テープリールアセンブリは、一般的にプラスチックコンポーネントから形成されている。コスト有効性があるものの、プラスチックハブやフランジは、記憶テープの連続巻取に関連する圧縮力により変形する可能性がある。一般に、消費者は、１つのデータ記憶テープカートリッジにできる限り多くの情報を記憶することを好む。この消費者の好みは、テープリールアセンブリを記憶テープでさらに覆っていくという形となって現れている。シングルリールデータ記憶テープカートリッジの場合には、記憶テープは全て、必然的に１つのリールのみに巻き付けられる。テープ巻取回数が多いと、テープ巻取力も大きい。従って、テープリールアセンブリ、特にシングルリールデータ記憶テープカートリッジだと、テープ巻取表面が変形し易く、これがサーボトラッキングエラーに結びつく可能性がある。
【０００６】
以前は、上述したように記憶テープを横配置することは、記憶テープに関連したサーボトラックが、予測される横配置のために十分な大きさとなったことから、懸念は最小であった。一般的には、サーボトラックは、読取／書込ヘッドが記憶テープの「位置」を確定する基準線を与える。サーボトラック幅は、ハブ周囲に巻き付けられる一般的な数の記憶テープに関連した横方向の動きに対応するのに十分なものとなっている。しかしながら、テープカートリッジ／テープドライブ技術の発展の結果、サーボトラック幅をはじめとするトラック幅がより狭いことを特徴とするデータの記憶が増えた。幅の減じたサーボトラックだと周波数（または横配置）応答が制限される。したがって、上述した巻取表面の変形によって、フランジと記憶テープ間が接触して、現在のサイズの小さなサーボトラックの帯域幅より大きい横配置がなされる可能性がある。これはサーボトラッキングエラーにつながる。同様の懸念が、テープドライブ自身に維持されたテープリールアセンブリ（シングルリールカートリッジを操作するために適用されたテープドライブ等）についても生じ得る。テープドライブ内で用いられるテープリールアセンブリは、一般的に、テープドライブスプールまたはテークアップリールと呼ばれる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
データ記憶テープカートリッジは、大量の情報を記憶するのに好適なツールである。読取／書込み速度の増大および磁気テープ技術の革新によって、データ記憶テープカートリッジの設計は、正確で一定の記憶テープ配置を与えるようなものとなっている。これまで、ハブの、特に巻取表面に対する変形によって、テープ位置が偏向して、記憶テープへの読み書きにエラーが生じる可能性があった。従って、テープ巻取表面でハブの変形を防止するように構成されたテープリールアセンブリが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、記憶テープの巻取巻出テープドライブシステムのための、ハブを有するテープリールアセンブリに関する。ハブは内側表面とテープ巻取表面を画定しており、ハブの少なくとも一部はプラスチックでできている。これに関して、テープ巻取表面の有効ラジアルモジュラスは２ギガパスカルを超えている。
【０００９】
本発明の他の態様は、テープドライブシステムのための、ハブを有するテープリールアセンブリに関する。このハブは、内側表面とテープ巻取表面とを画定しており、ハブの少なくとも一部はプラスチックでできている。これに関して、テープ巻取表面の少なくとも一部は金属である。
【００１０】
本発明のさらに他の態様は、テープドライブシステムのための、ハブを有するテープリールアセンブリに関する。このハブは、内側表面とテープ巻取表面とを画定しており、ハブの少なくとも一部はプラスチックでできている。これに関して、ハブは３０％ガラス充填スチレンアクリロニトリルを含んでなる。
【００１１】
本発明のさらに他の態様は、テープドライブシステムのための、ハブを有するテープリールアセンブリに関する。このハブは、組み合わさって、内側表面とテープ巻取表面とを画定しているコアとバックボーンを有しており、ハブの少なくとも一部はプラスチックでできている。これに関して、内側表面の少なくとも一部は金属である。
【００１２】
本発明のさらに他の態様は、テープドライブシステムのための、ハブを有するテープリールアセンブリに関する。ハブは、内側表面とテープ巻取表面、内側表面とテープ巻取表面の間に配置されたプラスチックコア、そしてコア内に配置された金環を画定している。
【００１３】
本発明のさらに他の態様は、テープドライブシステムのための、ハブを有するテープリールアセンブリに関する。このハブは、内側表面とテープ巻取表面とを画定しており、ハブの少なくとも一部はプラスチックでできている。本発明のこの態様には、テープ巻取表面の有効ラジアルモジュラスが２ギガパスカルより大きいように構成する手段が含まれる。
【００１４】
本発明のさらなる態様は、密閉領域を画定している筐体と、密閉領域内に配置された少なくとも１つのテープリールアセンブリとを含むデータ記憶テープカートリッジに関する。テープリールアセンブリはハブを有している。ハブは、内側表面とテープ巻取表面とを画定している。記憶テープはハブのテープ巻取表面周囲に巻かれて、テープ巻取表面を偏向する応力を印加する。印加された応力によるテープ巻取表面の偏向は、２ギガパスカルより大きいテープ巻取表面の有効ラジアルモジュラスに対応している。
【００１５】
以下の図面を参照することにより、本発明の実施形態をよりよく理解できるであろう。図面の構成要素は必ずしも互いに一定の率で縮尺されたものではない。同じ参照符号は対応の同じ部分を示している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明は、データ記憶テープカートリッジやテープドライブのようなテープドライブシステムコンポーネントの一部として有用なテープリールアセンブリに関する。本発明の一実施形態による例証のシングルリールデータ記憶テープカートリッジ２０を図１に示す。一般に、シングルリールデータ記憶テープカートリッジ２０には、筐体２２、ブレーキアセンブリ２４、シングルテープリールアセンブリ２６、記憶テープ２８およびリーダーブロック３０が含まれる。シングルテープアセンブリ２６は筐体２２内に配置されている。記憶テープ２８は、シングルテープリールアセンブリ２６周囲に巻かれていて、リーダーブロック３０に取り付けられた前縁２９を有している。参考までに、ここではシングルリールデータ記憶テープカートリッジ２０が示されているが、本発明はデュアルリールカートリッジのような他のカートリッジ構成にも等しく適用可能である。さらに、本発明のテープリールアセンブリ２６は、データ記憶テープカートリッジから離れたコンポーネント、例えば、テープドライブ（図示せず）の一部として用いることができる。
【００１７】
筐体２２は、一般的なテープドライブ（図示せず）により受け入れられる大きさである。このように、筐体２２は約１２５ｍｍ×１１０ｍｍ×２１ｍｍのサイズで示されているが、他の寸法であってもよい。筐体２２は、第１の筐体セクション３４と第２の筐体セクション３６により画定されている。一実施形態において、第１の筐体セクション３４はカバーを形成し、第２の筐体セクション３６はベースを形成している。本明細書において、「カバー」、「ベース」、「上部」、「下部」、「上」、「下」等の方向性のある用語は、例証の目的で用いられているだけであり、限定されない。
【００１８】
第１および第２の筐体セクション３４および３６は、それぞれ、相互に組み合わせられるようなサイズであり、好ましくは角度がついていて、テープアクセスウィンドウ４０を形成するコーナー３８以外は略矩形である。テープアクセスウィンドウ４０は、筐体２２から記憶テープ２８が出る開口部として作用して、リーダーブロック３０がテープアクセスウィンドウ４０から外されると、記憶テープ２８がテープドライブ（図示せず）にはめ込まれる。逆に、リーダーブロック３０がテープアクセスウィンドウ４０にはめ込まれると、テープアクセスウィンドウ４０はカバーされる。
【００１９】
テープアクセスウィンドウ４０の一部を形成するのに加えて、第２の筐体セクション３６にはまた中央開口部４２も形成する。中央開口部４２は、テープドライブ（図示せず）のドライブチャック部分により、シングルテープリールアセンブリ２６へのアクセスを促す。
【００２０】
図２を参照すると、シングルテープリールアセンブリ２６は、上部フランジ４８、下部フランジ５０、ハブ５２を有している。ハブ５２は、ブレーキアセンブリ２４を同軸で受けるサイズの内側表面５４を画定している。ブレーキアセンブリ２４は、業界に知られたタイプのものであり、一般的に、ブレーキ４４とスプリング４６（図１）を有している。はめ込むと、ブレーキアセンブリ２４は、下部フランジ５０の平面内に形成されたブレーキインターフェース５６と噛み合って、シングルテープリールアセンブリ２６を筐体２２へと選択的に「ロック」する。図１に示すように、ブレーキインターフェース５６は、内側表面５４に近接していて、略垂直である。一実施形態において、ブレーキインターフェース５６は歯を有するギアである。この代わりに、その他のブレーキ構成も等しく可能である。いずれにしても、記憶テープ２８は、ハブ５２周囲に巻かれて、フランジ４８、５０により側部が固定される。
【００２１】
記憶テープ２８は、業界に一般的に知られたタイプの磁気テープであるのが好ましい。例えば、記憶テープ２８は、一方の側が好適なバインダー系に分散された磁気材料層でコートされ、他方の側が好適なバインダー系に分散された導電性材料でコートされた平衡ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）系材料からなっていてもよい。用いることのできる磁気テープは、例えば、ミネソタ州オークデールのイメーション社（Ｉｍａｔｉｏｎ  Ｃｏｒｐ．，  Ｏａｋｄａｌｅ，ＭＮ）より入手可能である。
【００２２】
リーダーブロック３０は、テープアクセスウィンドウ４０をカバーし、記憶テープ２８の検索を促す。一般的に、記憶テープ２８を読取／書込ヘッドに分配する操作をするために、テープドライブ（図示せず）に把持表面を与えることによって、リーダーブロック３０は、筐体２２のウィンドウ４０に合うように、かつテープドライブと協働するように成形される。これに関して、リーダーブロック３０は、ダンベル形状のピンのような他のコンポーネントに交換することができる。さらに、リーダーブロック３０または同様のコンポーネントは、デュアルリールカートリッジ設計にする等、完全に排除することもできる。
【００２３】
本発明は、以下に、より詳しく説明してある通り、シングルテープリールアセンブリか、マルチテープリールアセンブリカートリッジ設計のいずれかで用いるのが有利であり、シングルテープリールカートリッジアセンブリに限定されるものではない。図２のテープリールアセンブリ２６には、上部フランジ４８と下部フランジ５０が含まれており、フランジ４８、５０は、それぞれハブ５２の逆側から放射状に延びている。ドライブワッシャ５７は、下部フランジ５０に対して中央に配置されたドライブボア５８を画定している。ドライブワッシャ５７は、変形テープリールアセンブリ構成では省くことができる。ドライブインターフェース６０は、読取／書込プロセス中にテープリールアセンブリ２６を操作するのに、テープドライブ（図示せず）をはめ込むように構成されている。一実施形態において、ドライブインターフェース６０は歯を有するギアである。
【００２４】
図３を参照すると、ハブ５２は、内側表面５４、コア６４、テープ巻取表面６６を有している。ブレーキインターフェース５６は、内側表面５４に近接しているテープリールアセンブリ２６の内部表面である。ドライブインターフェース６０は、下部フランジ５０に近接しているテープリールアセンブリ２６の外部表面である。これに関して、ドライブワッシャ５７はドライブボア５８を画定していて、ドライブワッシャ５７およびドライブボア５８はハブ５２の外側の面に配置されている。特に、図３では、面Ａはドライブワッシャ５７に平行で、ハブ５２の領域の外側にドライブワッシャ５７（およびドライブボア５８）を位置付けている（すなわち、ドライブワッシャ５７とドライブボア５８は下部フランジ５０と実質的に面一であるため、ハブ５２およびテープ巻取表面６６の外部にある）。例えば、一実施形態において、ドライブボア５８は、下部フランジ５０と実質的に面一であり、ハブ５２の内側表面５４から約１．３ｃｍ離れている。使用中、ハブ５２上の記憶テープ２８（図１）の巻取によって、圧縮巻取応力（連続的なテープ巻付からの放射状の圧力の増大による）がテープ巻取表面６６にかかる。従来のテープリールアセンブリは、圧縮巻取応力を招いて、テープ巻取表面６６を変形させてしまっていた。すなわち、従来技術のテープリールアセンブリだと、テープ巻取表面が変形しており、記憶テープ２８の巻取が不均一になって、上部フランジ４８および／または下部フランジ５０が他方に対して偏向して、テープとフランジが接触してしまっていた。
【００２５】
さらに説明すると、記憶テープ２８の圧縮巻取応力によるテープ巻取表面６６の変形は、上部フランジ４８および下部フランジ５０に関して非対称であり、フランジ４８、５０のうち一方が他方のフランジよりも大きく偏向する。あるいは、テープ巻取表面６６の変形が対称だと、上部フランジ４８と下部フランジ５０は同じだけ偏向する。これに関して、材料にはそれぞれ、かかった応力に対する材料の変形（すなわち、応答）を表す「材料モジュラス」がある。例えば、ある材料の材料モジュラスは、かかった応力と、かかった応力の方向における材料の寸法変化（すなわち、変形）の比率と定義される。材料の科学の点で、材料のサイズ変化は、歪みとして知られている寸法値として定義される。この例では、歪みは、ハブ５２の初期の半径方向寸法に比べたハブ５２の半径方向寸法の変化の比率である。歪みの寸法は、長さで割った長さであり、歪みは、例えば、インチ当たりのインチ単位である（すなわち、歪みは無次元である）。したがって、一般に、材料について、応力−歪み曲線の傾斜（通常、ゼロ歪みで）が材料モジュラスを定義する。このようにして、材料モジュラスを参考にして材料の剛性を評価し、比べる。慣例により、材料モジュラスは、面積当たりの力、例えば、パスカル（または十億パスカル、すなわちＧＰａ）の単位の次元である。ある印加応力について、高材料モジュラスの材料は、低材料モジュラスの材料よりも変形（歪み）が少ない。すなわち、高材料モジュラスの材料は、低材料モジュラスの材料より硬い。
【００２６】
さらに、一般的なテープリールアセンブリについて、有効ラジアルモジュラスが、テープ巻取表面、例えば、記憶テープ２８（図１）の連続巻付によって、例えば、テープ巻取表面６６（図３）が示す放射状の変形を表すために定義される。有効ラジアルモジュラスは、一般に、材料モジュラスおよびテープリールアセンブリ２６の幾何形状の関数である。本明細書において、有効ラジアルモジュラスは、記憶テープ２８の連続巻付によるテープ巻取表面６６の放射状変形に対する相対的な抵抗を示している。
【００２７】
参考に述べると、ある知られたハブ構造は、材料モジュラスが５．４ＧＰａで、有効ラジアルモジュラスが１．３ＧＰａの２０％ガラス充填ポリカーボネートである（例えば、ミネソタ州セントポールのイメーション社（Ｉｍａｔｉｏｎ  Ｃｏｒｐ．，  Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）より入手可能）。上述した通り、本発明によるハブ５２は、テープ巻取表面６６が２ＧＰａより大きい、好ましくは３ＧＰａより大きい、最も好ましくは３．５ＧＰａより大きい有効ラジアルモジュラスを示すように構成できることが知見され、本明細書に記載されている。例えば、後述するように、テープ巻取表面６６で有効ラジアルモジュラスが２ＧＰａより大きいようにハブ５２を構成して、テープ巻取表面６６の記憶テープ２８（図１）の連続巻取による変形を減じることができるということが知見されている。本発明によれば、有効ラジアルモジュラスの増大により、記憶テープ２８の連続巻付による変形に抵抗力のある剛性のテープ巻取表面６６が得られる。すなわち、本発明のいくつかの実施形態による教示によれば、テープ巻取表面６６の有効ラジアルモジュラスが２ＧＰａを超えているため、大きな印加応力についてのテープ巻取表面６６での変形が大幅に減少する。
【００２８】
後述する本発明の実施形態において、テープ巻取表面６６の変形は最小となって、フランジ４８、５０に対して略対称である。テープ巻取表面６６の対称で最小の変形によって、記憶テープ２８（図１）は、上端と下端間の張力勾配が一定となって、巻取均一性が増大する。
【００２９】
例証の一実施形態において、有効ラジアルモジュラスが２ＧＰａより大きいテープ巻取表面を与えるテープリールアセンブリ８０を図４に示す。テープリールアセンブリ８０は、上部フランジ４８、下部フランジ５０、ハブ８２を有している。ハブ８２は、内側表面８８およびテープ巻取表面９０を画定しているコア８４と金属挿入部８６とを有している。従って、金属挿入部８６は、テープ巻取表面９０の逆に配置されており、コア８４の厚さと等しい距離そこから離れている。一実施形態において、コア８４の厚さは約１．８〜３．０ｍｍ、金属挿入部８６の厚さは約１．３ｍｍである。ある好ましい一実施形態において、金属挿入部８６は、テープ巻取表面８８から約３．０ｍｍの位置にある。好ましい実施形態において、金属挿入部８６の材料モジュラスは２００ＧＰａを超えており、２０％ガラス充填ポリカーボネートコア８４へとインサート成形されて、テープ巻取表面９０となり、有効ラジアルモジュラスが約１．３ＧＰａの２０％ガラス充填ポリカーボネートから形成された自身の有効ラジアルモジュラスは６．９ＧＰａを超えている。一実施形態において、金属挿入部８６は、ワンピーステープリールアセンブリ８０へとインサート成形された鋼環である。他の実施形態において、コア８４および金属挿入部８６は、金属挿入部８６が内側表面８８の少なくとも一部を形成するように構成されている。さらに他の実施形態において、金属挿入部８６は、ハブ８２を形成するために、例えば、材料モジュラスが約３ＧＰａのプラスチックによりオーバーモールドされた、材料モジュラスが約２００ＧＰａの伸線鋼環であり、テープ巻取表面９０の有効ラジアルモジュラスは約６ＧＰａとなる。当然のことながら、異なる材料モジュラスを示す様々なその他の材料を用いることができる。従って、本発明の上記の実施形態の結果、剛性が増大し、有効ラジアルモジュラスが２ＧＰａより大きいテープ巻取表面９０が得られる。
【００３０】
テープリールアセンブリ１００の変形実施形態を図５に示す。ハブ１０２と対向するフランジ４８、５０とを有している。ハブ１０２は、内側表面１０８およびテープ巻取表面１１０を画定しているコア１０４と金属バックボーン１０６とを有している。一実施形態において、金属バックボーン１０６は、コア１０４へとインサート成形されたカップ形の環であり、内側表面１０８を形成している。他の実施形態において、金属バックボーン１０６は、ブレーキインターフェース１１２、ドライブインターフェース１１４を形成し、ドライブボア１１６を画定するカップ形環である。好ましい実施形態において、バックボーン１０６は、伸線鋼から形成されたカップ形環であり、ドライブボア１１６を画定するドライブワッシャ１１８を有している。ここで、ドライブワッシャ１１８とドライブボア１１６はコア１０４の外側の面に配置されている。これに関して、ドライブボア１１６は、内側表面１０８から約１．３ｍｍ離れているが、その他の寸法も用いることができる。さらに、ドライブワッシャ１１８をドライブチャックマグネット（図示せず）により磁気インターフェースをとるように構成する。さらに、内側表面１０８は、金属バックボーン１０６を介して、金属から形成され、インサート成形によって、テープ巻取表面１１０に成形材料（例えば、プラスチック）を付着させる。本発明の少なくとも一実施形態に従ったやり方で、テープ巻取表面１１０は、２ＧＰａより大きい有効ラジアルモジュラスを示し、記憶テープ２８（図１）のハブ１０２への巻取中の変形を防ぐ。好ましい一実施形態において、金属バックボーン１０６は、テープ巻取表面１１０の有効ラジアルモジュラスが６ＧＰａより大きいように、材料モジュラスが約２００ＧＰａの伸線鋼から形成される。
【００３１】
図５に示すように、金属バックボーン１０６は、得られる成形ハブ１０２がドライブボア１１６周囲で極めて均一で対称である「自動調心」特性を示すように配置される。このようにして、ドライブボア１１６には、優れたラジアル振れが与えられて、質量が均一になり、ハブ１０２の回転バランスが増進される。一実施形態において、金属バックボーン１０６はコア１０４と同時にインサート成形される。変形実施形態において、金属バックボーン１０６には、ミネソタ州オークデールのイメーション社（Ｉｍａｔｉｏｎ  Ｃｏｒｐ．，  Ｏａｋｄａｌｅ，ＭＮ）より入手可能なウルトリウム（Ｕｌｔｒｉｕｍ）商標のデータ記憶テープカートリッジを利用するときに用いられる「スパイダープレート」と適合性があるように構成された複数のスルーホール（図示せず）が与えられる。さらに、金属バックボーン１０６には、ブレーキインターフェース１１２近傍に複数の突出部（図示せず）を与えて、突出部をブレーキ４４（図１）と適合させることができる。
【００３２】
少なくとも一実施形態において、ハブ１０２は、対向するフランジ４８、５０から分離するように製造されて、後にハブ１０２に取り付けられる。あるいは、ハブ１０２と対向するフランジ４８、５０とを一つのユニットへと一体成形させることができる。いずれにしても、ハブ１０２は対向するフランジ４８、５０の間に配置されて、フランジ４８、５０は記憶テープ２８（図１）の幅に従った間隔とする。本発明のハブは、６．３ｍｍより大きい幅の記憶テープ２８に用いるのが有利である。例えば、一実施形態において、ハブ１０２は、コア１０４と材料モジュラスが約２００ＧＰａの金属挿入部１０６（図５）とを有しており、幅１．９ｍｍの記憶テープを受け入れられる大きさである。カートリッジ２０（図１）がベルト駆動設計の場合には、対向するフランジ４８、５０は記憶テープ２８を維持する必要はなく、従って省くことができることに留意されたい。広い意味で、テープリールアセンブリ１００はハブ１０２のみから構成することができる。
【００３３】
図６に、ハブ１３２と対向するフランジ４８、５０とを有する他のテープリールアセンブリ１３０を示す。ハブ１３２は、コア１３４とコア１３４内部に配置された金属挿入部１３６とを有しており、ハブ１３２は内側表面１３８とテープ巻取表面１４０を画定している。特に、コア１３４はポリマーから形成されており、中に金属挿入部１３６を有している。これに関して、金属挿入部１３６はコア１３４内で成形される。内部表面１３８とテープ巻取表面１４０はポリマーを含んでいる。従って、金属挿入部１３６は、内部表面１３８とテープ巻取表面１４０との間に配置されている。好ましい実施形態において、コア１３４は２０％ガラス充填ポリカーボネートから形成されるが、金属挿入部１３６はアルミニウムである。これに関して、内部表面１３８とテープ巻取表面１４０は両方とも２０％ガラス充填ポリカーボネートを含む。２０％ガラス充填ポリカーボネートハブ自身の有効ラジアルモジュラスは約１．３ＧＰａであり、本発明に従っており、テープ巻取表面１４０の有効ラジアルモジュラスは２ＧＰａより大きいことに着目されたい。一実施形態において、金属挿入部１３６は、テープ巻取表面１４０の有効ラジアルモジュラスが６ＧＰａより大きいように、材料モジュラスが約７０ＧＰａのアルミニウムである。
【００３４】
本開示内容を読み理解すると、有効ラジアルモジュラスが２ＧＰａより大きいテープ巻取表面は剛性であり、読取／書込エラーが減じた、記憶テープの均一な巻取に貢献することが分かるであろう。さらに、有効ラジアルモジュラスが２ＧＰａより大きいテープ巻取表面を有するテープリールアセンブリ１５０の他の実施形態を図７に示す。テープリールアセンブリ１５０は、ハブ１５２と対向するフランジ４８、５０とを有している。ハブ１５２は、内側表面１５８およびテープ巻取表面１６０を画定しているコア１５４と金属挿入部１５６とを有している。図７に示すように、金属挿入部１５６はテープ巻取表面１６０を形成する。好ましい一実施形態において、金属挿入部１５６は、テープ巻取表面１６０の有効ラジアルモジュラスが約６ＧＰａより大きいように、コア１５４にインサート成形された厚さ１．３ｍｍのアルミニウムの環鋼である。
【００３５】
図７に示すように、ハブ１５２は一体成形されたアセンブリとして示されている。金属挿入部１５６は、金属、好ましくはアルミニウムの環として示されている。一実施形態において、金属挿入部１５６は、コア１５４上にインサート成形された記憶テープ２８（図１）の幅と略等しい幅を有するアルミニウム連続環である。他の実施形態において、金属挿入部１５６は、記憶テープ２８の幅より実質的に狭い幅の金属バンドを有しており、フランジ４８、５０の間の位置でインサート成形される。従って、テープ巻取表面１６０は、金属挿入部１５６の少なくとも一部を含むものとして説明されており、ここで金属挿入部１５６の厚さは０．１〜６．３ｍｍ、より好ましくは０．２５〜２．５ｍｍ、さらに好ましくは０．６３〜１．９ｍｍ、最も好ましくは１．３ｍｍである。
【００３６】
有効ラジアルモジュラスが２ＧＰａより大きいテープ巻取表面を有するテープリールアセンブリ１７０の他の例証の実施形態を図８に示す。テープリールアセンブリ１７０は、上部フランジ４８、下部フランジ５０、ハブ１７２を有している。ハブ１７２は、コア１７４を有しており、内側表面１７６とテープ巻取表面１７８を画定している。図８に示す例証の実施形態において、ハブ１７２は、テープ巻取表面１７８の有効ラジアルモジュラスが２ＧＰａより大きいように選択されたガラス充填ポリマーから形成されている。記憶テープ２８（図１）の巻取により加わる圧縮巻取力による変形に対するテープ巻取表面１７８の抵抗性が増大する。好ましい実施形態において、テープ巻取表面１７８が約７ＧＰａの有効ラジアルモジュラスを示すように、ハブ１７２は３０％ガラス充填スチレンアクリロニトリルから形成される。好ましい実施形態において、図８に示すブレーキインターフェース１８０とドライブボア１８４を画定しているドライブインターフェース１８２も、３０％ガラス充填スチレンアクリロニトリルから形成されている。
【００３７】
図８に、ワンピースコンポーネントしてのハブ１７２を示す。関連する実施形態において、ガラス充填ポリマーから形成されたツーピースハブは、有効ラジアルモジュラスが２ＧＰａより大きいテープ巻取表面を与えるように構成されている。より具体的に、図９Ａおよび９Ｂに、第１のリールセクション１９２と第２のリールセクション１９８を含むテープリールアセンブリ１９０を示す。第１のリールセクション１９２は、第１のコア部分１９６と上部フランジ４８とを有している。第２のリールセクション１９８は、第２のコア部分２０１と、ブレーキインターフェース２０２と、ドライブインターフェース２０４と、ドライブボア２０５と、下部フランジ５０とを有している。環突出部２０６が、第１のリールセクション１９２により画定されている保持溝２０８と係合する第２のリールセクション１９８に与えられている。第１および第２のリールセクション１９２、１９８は、図９Ｂに示すように組み立てられたテープリールアセンブリ１９０を形成する際に、突出部２０６と保持溝２０８とを介してスナップフィットされている。本開示内容を読み理解すると、当業者であれば、第１および第２のリールセクション１９２、１９８を、スナップフィット、スレッディング、プラスチック溶接またはセクション１９２、１９８を固定するのに好適なその他の部材を介して係合可能であることが分かるであろう。いずれにしても、最終アセンブリにおいては、第１および第２のコア部分１９６、２０１が組み合わさって、内側表面２００とテープ巻取表面１９４とを有するハブ２１０を画定している。第１および第２のリールセクション１９２、１９８は、最終アセンブリにおいてテープ巻取表面１９４が少なくとも２ＧＰａの有効ラジアルモジュラスを示すように選択された材料から形成されている。例えば、好ましい一実施形態において、第１のリールセクション１９２は上部リールセクションであり、第２のリールセクション１９８は下部リールセクションであり、上部および下部リールセクション１９２、１９８は３０％ガラス充填スチレンアクリロニトリルで形成されており、有効ラジアルモジュラスが約３．５ＧＰａのテープ巻取表面１９４を与えている。
【００３８】
本発明による変形テープリールアセンブリ２２０の断面図を図１０に示す。テープリールアセンブリ２２０は、内側表面２２４とテープ巻取表面２２６を画定しているハブ２２２と、内側表面２２４とテープ巻取表面２２６の間に配置されたコア２２８とを有している。本発明によれば、テープ巻取表面２２６の有効ラジアルモジュラスは２ＧＰａより大きい。テープ巻取表面２２６の剛性は、高い有効ラジアルモジュラスを有する上述した実施形態によって増大させることができる。例えば、金属挿入部（図示せず）は、テープ巻取表面２２６の少なくとも一部を形成することができる。あるいは、ハブ２２２は３０％ガラス充填ポリマーで形成することができる。さらに、金属挿入部は、内側表面２２４の少なくとも一部を形成することができる。テープ巻取表面２２６の剛性を増大させるさらに他の実施例において、コア２２８はプラスチックとコア内、好ましくはコア２２８内でテープ巻取表面２２６に近接した軸２３０に沿って配置された金属挿入部とから構成することができる。
【００３９】
テープドライブスプールとして用いるテープリールアセンブリ２５０の変形実施形態を図１１に示す。当業界に知られているように、テープドライブスプール（またはテークアップリール）は、テープドライブ（図示せず）の一部を形成し、テープドライブに挿入されたデータ記憶テープカートリッジから記憶テープを受けて、巻取巻出する。テープリールアセンブリ２５０は、ハブ２５２、上部フランジ２５３、下部フランジ２５５を有している。ハブ２５２は、内側表面２５８およびテープ巻取表面２６０を画定しているコア２５４と金属挿入部２５６とを有している。フランジ２５３、２５５は、ハブ２５２の対向する側部から放射状に延在している。一実施形態において、コア２５２とフランジ２５３、２５５は、一体成形されたアセンブリである。あるいは、フランジ２５３および／または２５５の一方または両方は、コア２５４から離して形成することができる。いずれにしても、コア２５４、好ましい実施形態においてはフランジ２５３、２５５は金属挿入部２５６にインサート成形されている。金属挿入部２５６は、金環、好ましくは、ハブ２５２周囲を覆う記憶テープ（図示せず）の幅に略等しい幅（または高さ）のアルミニウム環であり、テープ巻取表面２６２の少なくとも一部、好ましくは全体に形成されている。一実施形態において、金属挿入部２５６の厚さは０．１〜６．３ｍｍ、より好ましくは、０．２５〜２．５ｍｍ、さらに好ましくは０．６３〜１．９ｍｍ、最も好ましくは１．３ｍｍである。上述した通り、テープ巻取表面２６０の有効ラジアルモジュラスは２ＧＰａより大きい。
【００４０】
テープドライブスプールとして用いるテープリールアセンブリ２７０の変形実施形態を図１２に示す。テープリールアセンブリ２７０は一体成形構造であり、ハブ２７２、上部フランジ２７３、下部フランジ２７５を有している。ハブ２７２は、コア２７４を有しており、内側表面２７６とテープ巻取表面２７８を画定している。図１２に示す例証の実施形態において、ハブ２７２とフランジ２７３、２７５を有するテープリールアセンブリ２７０は、テープ巻取表面２７８の有効ラジアルモジュラスが２ＧＰａより大きいように選択されたガラス充填ポリマーから形成されている。このようにすると、記憶テープ（図示せず）の巻取により加わる圧縮巻取力による変形に対するテープ巻取表面２７８の抵抗性が増大する。
【００４１】
上述したテープリールアセンブリ２５０、２７０は、プラスチックから射出成形されたツーピース（図１１）またはワンピース（図１２）アセンブリである。テープ巻取表面２６０、２７８は、それぞれ有効ラジアルモジュラスは２ＧＰａより大きいように構成されている。従来技術のテープドライブスプールは、金属製のスリーピースアセンブリである。これまで、テープドライブスプールの内部特徴部分は、厳しい許容要件を満たすものでなければならず、従来技術の金属テープドライブスプールだと、これらの特徴部分を精密に機械加工するのにかかるコストが極めて高い。従って、従来技術のテープドライブスプールは、フランジのハブ組立品が必要であり、製造に費用がかかる。これとは対照的に、本発明のテープリールアセンブリ２５０、２７０は、テープドライブスプールとして有用であり、製造にあまり費用がかからず、組立品を必要としない。すなわち、図１１のテープリールアセンブリ２５０は、金属挿入部２５６を、その他のテープリール特徴部分からは独立して、この精密さで機械加工し、ハブコア２５４およびフランジ２５３、２５５を金属挿入部２５６周囲にインサート成形することを必要とするだけであり、最低限のコスト／時間で必要な内部特徴部分を提供できる。さらに、図１２のワンピースの一体成形されたテープリールアセンブリ２７０だと、別個の金属コンポーネントの必要性が排除され、従来の金属テープドライブスプール設計に比べて、さらに、コストおよび製造時間が減じる。
【００４２】
好ましい実施形態を説明するために特定の実施形態について例証し説明してきたが、当業者であれば、同じ目的を達成するために計算された様々な変形および／または具体化は、本発明の範囲から逸脱することなく、示され説明された特定の実施形態の代替とすることができることが分かるであろう。化学、機械、電気機械、電気およびコンピュータ業界の当業者であれば、本発明を様々な実施形態で行えることが容易に理解されるであろう。本出願では、本明細書に記載した好ましい実施形態の応用例や変形例も含むことを意図している。従って、本発明は、請求項およびこの等価物によってのみ限定されるものとする。例えば、本発明のテープリールアセンブリは、データ記憶テープカートリッジの一部として説明されているが、その他のテープドライブシステム用途にも適用可能である。このように、本発明のテープリールアセンブリは、テープドライブ内で記憶テープの巻取巻出に用いられるテープドライブその他の一部として提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】テープリールアセンブリを示すシングルリールデータ記憶テープカートリッジの組立分解斜視図。
【図２】図１のテープリールアセンブリの斜視図。
【図３】図２のテープリールアセンブリの断面図。
【図４】本発明の一実施形態による、内側表面に金属挿入部を含むコアを有するハブを示したテープリールアセンブリの断面図。
【図５】内側表面にカップ形の金属バックボーンを含むコアを有するハブを示したテープリールアセンブリの断面図。
【図６】本発明の一実施形態による、コア内部に配置された金属挿入部を含むコアを有するハブを示したテープリールアセンブリの断面図。
【図７】本発明による、テープ巻取表面に金属挿入部を含むコアを有するハブを示したテープリールアセンブリの断面図。
【図８】本発明の一実施形態による、ガラス充填ポリマーを含むハブを示したテープリールアセンブリの断面図。
【図９Ａ】本発明の一実施形態による、ツーピースハブを有するテープリールアセンブリの断面図。
【図９Ｂ】組立状態の図９Ａのテープリールアセンブリの断面図。
【図１０】本発明による変形ハブを示したテープリールアセンブリの断面図。
【図１１】本発明によるハブを示したテープドライブシステム用のテープドライブスプールの断面図。
【図１２】本発明によるハブを示したテープドライブシステム用の他のテープドライブスプールの断面図。
【符号の説明】
【００４４】
２０  シングルリールデータ記憶テープカートリッジ
２２  筐体
２４  ブレーキアセンブリ
２６  シングルテープリールアセンブリ
２８  記憶テープ
２９  前縁
３０  リーダーブロック
３４  第１の筐体セクション
３６  第２の筐体セクション
３８  コーナー
４０  テープアクセスウィンドウ
４２  中央開口部
４４  ブレーキ
４６  スプリング
４８  上部フランジ
５０  下部フランジ
５２  ハブ
５４  内側表面
５６  ブレーキインターフェース
５７  ドライブワッシャ
５８  ドライブボア
６０  ドライブインターフェース
６４  コア
６６  テープ巻取表面
８０  テープリールアセンブリ
８２  ハブ
８４  コア
８６  金属挿入部
８８  内側表面
９０  テープ巻取表面
１００  テープリールアセンブリ
１０２  ハブ
１０４  コア
１０６  金属バックボーン
１０８  内側表面
１１０  テープ巻取表面
１１２  ブレーキインターフェース
１１４  ドライブインターフェース
１１６  ドライブボア
１１８  ドライブワッシャ
１３０  テープリールアセンブリ
１３２  ハブ
１３４  コア
１３６  金属挿入部
１３８  内部表面
１４０  テープ巻取表面
１５０  テープリールアセンブリ
１５２  ハブ
１５４  コア
１５６  金属挿入部
１５８  内側表面
１６０  テープ巻取表面
１７０  テープリールアセンブリ
１７２  ハブ
１７４  コア
１７６  内側表面
１７８  テープ巻取表面
１８０  ブレーキインターフェース
１８２  ドライブインターフェース
１８４  ドライブボア
１９０  テープリールアセンブリ
１９２  第１のリールセクション
１９４  テープ巻取表面
１９６  第１のコア部分
１９８  第２のリールセクション
２００  内側表面
２０１  第２のコア部分
２０２  ブレーキインターフェース
２０４  ドライブインターフェース
２０５  ドライブボア
２０６  環突出部
２０８  保持溝
２１０  ハブ
２２０  テープリールアセンブリ
２２２  ハブ
２２４  内側表面
２２６  テープ巻取表面
２２８  コア
２３０  軸
２５０  テープリールアセンブリ
２５２  ハブ
２５３  上部フランジ
２５４  コア
２５５  下部フランジ
２５６  金属挿入部
２５８  内側表面
２６０  テープ巻取表面
２７０  テープリールアセンブリ
２７２  ハブ
２７３  上部フランジ
２７４  コア
２７５  下部フランジ
２７６  内側表面
２７８  テープ巻取表面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005116163.tif 000009
【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
2005116163.tif 000013
【図１１】
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【図１２】
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