(57)【要約】【課題】  高剛性の材料を用いることなくカートリッジケースおよびテープリールの変形を回避できる構造のテープカートリッジを提供する。【解決手段】  リールハブ５１の径内方側に環状壁部５４および補強リブ５５を形成し、テープの巻圧によるリールハブ５１の変形強度を高める。これにより、テープリール２４の構成材料に比較的低剛性の汎用熱可塑性樹脂を用いた場合でも必要な耐圧強度を確保することができる。また、テープリール２４を下シェル２３側へ付勢するリールスプリング２８Ａ，２８Ｂを複数のバネ部材で構成することにより、上シェル２１が受けるバネ荷重の分散を図り、シェルの耐圧強度を高める。これにより、カートリッジケース２３の構成材料に比較的低剛性の汎用熱可塑性樹脂を用いた場合でも必要な耐圧強度を確保することができる。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
テープを巻装したリールと、このリールを回転可能に収容するカートリッジケースと、前記リールと前記カートリッジケースの間に取り付けられ前記リールを前記カートリッジケースの下方側へ付勢する付勢手段とを備えたテープカートリッジにおいて、
前記リールは、テープの巻芯となるハブと、このハブの径内方側に同心的に形成された環状壁部と、前記ハブと前記環状壁部との間を連結する補強リブとを有するとともに、
前記付勢手段は、前記環状壁部の径内方側に配置された複数のバネ部材である
ことを特徴とするテープカートリッジ。
【請求項２】
前記付勢手段は、前記環状壁部の径内方側においてそれぞれ同心的に配置された径の異なる複数のコイルバネである
ことを特徴とする請求項１に記載のテープカートリッジ。
【請求項３】
前記複数のコイルバネは、内周側と外周側とでそれぞれバネ定数が異なる
ことを特徴とする請求項２に記載のテープカートリッジ。
【請求項４】
前記付勢手段は、前記環状壁部の径内方側においてそれぞれ同一円周上に等角度間隔で配置された複数のコイルバネである
ことを特徴とする請求項１に記載のテープカートリッジ。
【請求項５】
前記環状壁部の径内方側には、アウターレース部が前記テープリールに固定されたベアリング部材と、このベアリング部材のインナーレース部に嵌合する嵌合部材とが配置されており、前記付勢手段は、前記嵌合部材の上面と前記カートリッジケースの上壁内面との間に取り付けられている
ことを特徴とする請求項１に記載のテープカートリッジ。
【請求項６】
前記補強リブは、前記テープリールの径方向に放射状に複数形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載のテープカートリッジ。
【請求項７】
前記カートリッジケースおよび前記テープリールは、それぞれ汎用熱可塑性樹脂で形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載のテープカートリッジ。
【請求項８】
前記汎用熱可塑性樹脂は、ＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチロール）樹脂あるいはスチレン系樹脂である
ことを特徴とする請求項７に記載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、例えば磁気テープを巻装した単一のテープリールをカートリッジケースの内部に回転可能に収容したテープカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば単一のテープリールを収容したテープカートリッジから磁気テープを引き出して、情報の記録、再生を行うテープドライブシステムが知られている。この種のテープドライブシステムは、コンピュータサーバー等の大容量データを取り扱うシステムのデータバックアップに多用されている。
【０００３】
上記のテープカートリッジには種々のタイプのものがあるが、例えば、磁気テープの引出し端にテープ引出し用のリーダーブロックが接続されたものが知られている（例えば下記特許文献１参照）。テープカートリッジは、テープドライブ装置（記録再生装置）に装着されると、テープリールの下面中心部に形成されたチャッキングギヤにリール駆動軸が係合するとともに、リールロック機構が解除されてテープリールが回転可能な状態とされる。そして、リーダーブロックがテープ引出し機構によりチャックされた後、搬送機構によりカートリッジ外部へ引き出され、テープドライブ装置の巻取リールに巻き取られながら、磁気ヘッドにより情報の記録あるいは再生が行われる。
【０００４】
さて、テープカートリッジを構成する各種部品には、合成樹脂材料の射出成形体が多く用いられている。特に高い剛性が必要とされる部材、例えばカートリッジケースやテープの巻芯を構成するリールハブにはポリカーボネート等の高強度プラスチック材料が用いられている。
【０００５】
すなわち、使用時におけるテープリールの安定した回転姿勢を確保するために、テープリールは、カートリッジケースの内部において付勢手段によりリール駆動軸側に付勢されている。この付勢手段は通常単一のコイルバネでなり、テープリールの回転中心とカートリッジケースの上壁内面との間に取り付けられている。従って、カートリッジケースは常に付勢手段の付勢力を受けるが、この付勢力によって変形しない剛性が必要とされる。一方、テープリールのリールハブは磁気テープの巻芯を構成するものであるので、テープの巻圧で変形しない高い剛性が必要とされる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−８６９３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ポリカーボネート等の高剛性の樹脂材料や、高い強度を確保するためにガラスファイバーなどを内填したポリカーボネート樹脂は、スチレン系樹脂等の汎用合成樹脂に比べて成形性が劣り、高い寸法精度を確保するために高度な生産技術を必要とするので、生産性に難がある。
【０００８】
また、ポリカーボネートやガラスファイバー内填ポリカーボネート樹脂等の高剛性の樹脂材料は、汎用合成樹脂材料に比べて高価であるため、カートリッジの生産コストが嵩むという問題がある。
【０００９】
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、高剛性の材料を用ることなくカートリッジケースおよびテープリールの変形を回避できる構造のテープカートリッジを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以上の課題を解決するに当たり、本発明のテープカートリッジにおいては、リールは、テープの巻芯となるハブと、このハブの径内方側に同心的に形成された環状壁部と、ハブと環状壁部との間を連結する補強リブとを有するとともに、付勢手段は、環状壁部の径内方側に配置された複数のバネ部材であることを特徴とする。
【００１１】
ハブの径内方側に環状壁部および補強リブが形成されているので、テープの巻圧によるハブの変形強度を高めることができる。これにより、リールの構成材料に比較的低剛性の汎用熱可塑性樹脂を用いた場合でも必要な耐圧強度を確保することが可能となる。また、リールを汎用熱可塑性樹脂で構成することにより成形性が高められ、また材料コストを低減できるので、生産性および生産コストの改善を図ることができる。
【００１２】
一方、本発明のテープカートリッジにおいては、リールとカートリッジケースの間に取り付けられリールをカートリッジケースの下方側へ付勢する付勢手段は、複数のバネ部材で構成されている。これにより、当該付勢力の反作用としてカートリッジケースが受ける荷重の受圧面積を広げて応力の分散を図ることが可能となり、比較的低剛性の樹脂材料を用いた場合でもカートリッジケースの必要な耐圧強度を確保できるようになる。また、カートリッジケースを汎用熱可塑性樹脂で構成することにより成形性が高められ、また材料コストを低減できるので、生産性および生産コストの改善を図ることができる。
【００１３】
テープリールおよびカートリッジケースの構成材料として用いられる汎用熱可塑性樹脂としては、ＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチロール）樹脂や、ＡＳ（ＳＡＮ：スチレン・アクリロニトリル）樹脂、或いはＨｉＰＳ（ハイインパクトポリスチレン）樹脂等のスチレン系樹脂が好適である。
【発明の効果】
【００１４】
以上述べたように、本発明によれば、高剛性の材料を用ることなくカートリッジケースおよびテープリールの変形を回避でき、生産性の改善と生産コストの低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
図１〜図３は本発明の実施の形態によるテープカートリッジＣを示している。ここで、図１はテープカートリッジＣの全体斜視図、図２はテープカートリッジＣの分解斜視図、そして図３は、テープカートリッジＣの内部構造を上シェルを取り外して見たときの平面図である。
【００１７】
本実施の形態のテープカートリッジＣは、例えばＡＢＳ樹脂やＨｉＰＳ樹脂等の合成樹脂材料製の上シェル２１と下シェル２２とを結合することにより形成されるカートリッジケース２３内に、磁気テープＭＴを巻装した単一のテープリール２４を回転可能に収容して構成されている。
【００１８】
テープリール２４は、一端に透明なリーダーテープＬＴが接続され他端に透明なトレーラーテープ（図示略）が接続された磁気テープＭＴをその磁性面を内向きにして巻装している。このテープリール２４は、中心部に形成された円形凹所２５（図２）内に圧入固定されるリング状のベアリング２６を有し、後述するように、そのベアリング２６を覆うベアリングキャップ２７と上シェル２１の内面中央部との間に設けられた第１，第２のリールスプリング２８Ａ，２８Ｂによって、下シェル２２側に押し付けられている。
【００１９】
また、テープリール２４の下面中央部には、テープドライブ装置のリール駆動軸Ｒに形成されたドライブギヤＲａ（図６Ａ参照）に噛合するチャッキングギヤ２９（図４）が環状に形成されており、当該チャッキングギヤ２９が下シェル２２の中央部に形成された開口３０を介して外部へ露出されている。
【００２０】
テープカートリッジＣは、テープドライブ装置に装着されない非使用時においては、リールロックスプリング３３，３４によって付勢された一対のリールロック部材３５，３６により、テープリール２４が回転不可能とされている。即ち、テープリール２４は、その下リールの外周縁部に形成されたリールロックギヤ３７に、各リールロック部材３５，３６に形成された噛合部３５ａ，３６ａが噛み合うことによって、回転不可能とされている。リールロックスプリング３３，３４及びリールロック部材３５，３６はそれぞれ、下シェル２２の内面に立設された支持軸３８，３９に回転可能に取り付けられている。
【００２１】
また、この非使用時においては、磁気テープＭＴは完全にテープリール２４に巻き取られた状態にある。リーダーテープＬＴの先端部は、カートリッジケース２３の正面に形成されたテープ引出し用の開口部４５をカートリッジケース２３の内方側から閉塞するように配置されるリーダーブロック４２にクランパー４６（図４）を介して接続されている。リーダーブロック４２は、略コの字形状のリーダーブロックバネ４１に弾性的に支持された状態で開口部４５内方の収納部に位置決めされている。
【００２２】
一方、テープドライブ装置にテープカートリッジＣが装着された使用時においては、テープドライブ装置側のリール駆動軸Ｒ（図６Ａ）の上昇によりテープリール２４がカートリッジケース２３の中央位置へ持ち上げられるとともに、リールロック部材３５，３６のロックが解除されてテープリール２４が回転可能な状態とされる。
【００２３】
そして、テープドライブ装置側のテープ引出し機構によってリーダーブロック４２が開口部４５から引き出され、磁気テープＭＴがカートリッジピン３２に当接してガイド作用を受けながら、カートリッジケース２３の外部へ繰り出される。
【００２４】
なお、このテープカートリッジＣにおいては、磁気テープＭＴへの誤記録、誤消去を防止するためのセイフティタブ４８が設けられている。このセイフティタブ４８は、開口部４５の形成面とは反対側のカートリッジケース２３の背面部にスライド自在に設けられている。
【００２５】
また、カートリッジケース２３の背面部には、テープ長やロット番号、記録した内容等の情報を書き込み、読み出せる非接触通信用のＩＣボード５０が設けられている。ＩＣボード５０は、例えば、磁気テープＭＴの長さをテープドライブ装置と通信して、テープ走行におけるモータースピードの制御に活用される。
【００２６】
更に、テープドライブ装置への挿入方向に対して垂直な方向に対向するカートリッジケース２３の側面部には、テープエンド検出用の検出光が透過できるように透明な窓部材４９Ａ，４９Ｂがそれぞれ設けられている。
【００２７】
次に、図５および図６を参照して、本発明に係るテープリール２４およびリールスプリング２８Ａ，２８Ｂの詳細について説明する。図５はテープリール２４の分解斜視図、図６はテープカートリッジＣの要部断面図である。
【００２８】
テープリール２４は、磁気テープの巻芯となるリールハブ５１と、このリールハブ５１と一体的な下リール５２と、リールハブ５１の上端に例えば超音波溶着で接合された上フランジ５３とで構成されている。
【００２９】
リールハブ５１及び下リール５２は、例えばＡＢＳ樹脂あるいは、ＨｉＰＳ樹脂等のスチレン系汎用熱可塑性樹脂の射出成形体で構成されている。他方、上フランジ５３は、透明なＡＳ（ＳＡＮ：スチレン・アクリロニトリル）樹脂等で形成されている。
【００３０】
下リール５２は、リールハブ５１の径内方側に立設された環状壁部５４を備えている。この環状壁部５４は、リールハブ５１と同心的な円筒状に形成されている。リールハブ５１と環状壁部５４との間は補強リブ５５で連結されている。
【００３１】
補強リブ５５は、リールハブ５１と環状壁部５４との間で区画される環状空間の底部に放射状に複数、等角度間隔で設けられている。これら複数の補強リブ５５は、リールハブ５１の内周面と環状壁部５４の外周面とにわたって延設されることにより、リールハブ５１の耐圧強度を高め、磁気テープが巻装されたときにリールハブ５１の中心部に向かって加わる圧力（巻圧）でリールハブ５１が内側に変形するのを防止している。
【００３２】
図５および図６Ａ，Ｂに示したように、環状壁部５４の径内方側の空間部は、ベアリング２６、ベアリングキャップ２７およびリールスプリング２８Ａ，２８Ｂの収容スペースとされている。
【００３３】
下リール５２の中心部には環状の周壁部５６が立設されており、この周壁部５６の内面にベアリング２６のアウターレース部２６ａが圧着されて一体固定されている。ベアリング２６のインナーレース部２６ｂには、嵌合部材としてのベアリングキャップ２７の軸部２７ａが嵌合して当該ベアリングキャップ２７と一体化されている。したがって、ベアリングキャップ２７は、ベアリング２６を介してテープリール２４と相対回転可能とされている。
【００３４】
ベアリングキャップ２７と上シェル２１の内面２１ａとの間には、第１，第２の一対のリールスプリング２８Ａ，２８Ｂが予負荷状態で取り付けられている。これら一対のリールスプリング２８Ａ，２８Ｂは、テープリール２４を下シェル２２側へ付勢する付勢手段（バネ部材）に相当する。
【００３５】
リールスプリング２８Ａ，２８Ｂは、それぞれ円筒状のコイルバネでなる。外周側の第１のリールスプリング２８Ａは、上シェル２１の内面２１ａに立設された外周側突部２１ｃの内周面と、ベアリングキャップ２７の上面に形成された外周側突部２７ｃの内周面との間に支持されている。また、内周側の第２のリールスプリングは、上シェル２１の内周側突部２１ｂ内周面と、ベアリングキャップ２７の内周側突部２７ｂの外周面との間に支持されている。
【００３６】
第１のリールスプリング２８Ａと第２のリールスプリング２８Ｂとは互いに同心状に配置されている。そして、第１，第２のリールスプリング２８Ａ，２８Ｂは互いにバネ定数が異なっている。本実施の形態では、外周側の第１のリールスプリング２８Ａは、内周側の第２のリールスプリング２８Ｂよりも線径が太く形成されることで、内周側よりもバネ定数が大きく設定されている。
【００３７】
バネ定数の大きな外周側の第１のリールスプリング２８Ａは、主としてテープリール２４の横方向への移動を規制するとともに、テープリール２４を水平に保持する作用を有する。そして、第１，第２のリールスプリング２８Ａ，２８Ｂによって、テープリール２４を下シェル２２側へ押し付ける付勢力を発揮するとともに、使用時においてリール駆動軸ＲのドライブギヤＲａとテープリール２４のチャッキングギヤ２９との間の良好なチャッキング状態を確保する。
【００３８】
以上のように構成される本実施の形態のテープカートリッジＣにおいては、リールハブ５１の径内方側に環状壁部５４および補強リブ５５が形成されているので、磁気テープの巻圧によるリールハブ５１の変形強度を高めることができる。これにより、テープリール２４の構成材料として、ＡＢＳ樹脂等の比較的低剛性の汎用熱可塑性樹脂を用いた場合でも必要な耐圧強度を確保することが可能となる。また、テープリール２４を汎用熱可塑性樹脂で構成することにより成形性が高められ、また材料コストを低減できるので、生産性および生産コストの改善を図ることができる。
【００３９】
一方、本実施の形態のテープカートリッジＣにおいては、テープリール２４を下シェル２２側へ付勢する付勢手段（バネ部材）が、コイル径の異なる第１，第２のリールスプリング２８Ａ，２８Ｂで構成されているので、当該付勢力の反作用として上シェル２１の内面２１ａが受ける荷重の受圧面積を広げて応力の分散を図ることが可能となり、ＡＢＳ樹脂等の比較的低剛性の樹脂材料を用いた場合でもカートリッジケース２３の必要な耐圧強度を確保できるようになる。また、カートリッジケース２３を汎用熱可塑性樹脂で構成することにより成形性が高められ、また材料コストを低減できるので、生産性および生産コストの改善を図ることができる。
【００４０】
更に、上記付勢手段として、第１，第２のリールスプリング２８Ａ，２８Ｂで構成することにより、リール駆動軸Ｒに対するテープリール２４の着座性を高めることができる。
【００４１】
すなわち、図７に示すように従来のテープカートリッジは付勢手段として単一のテープリール２８を用いる例が多い。この構成の場合、テープリール２４の水平方向への移動を規制することが困難であり、テープカートリッジの輸送時やテープドライブ装置を縦置きで使用した際に、図７に示したようにリールスプリング２８が変形してテープリール２４の中心軸がずれて、使用時にチャッキングギヤ２９がリール駆動軸ＲのドライブギヤＲａへ適正に着座できず、テープリール２４が回転できない、あるいは、リール駆動軸Ｒが空回りするなどの弊害が生じるおそれがあった。
【００４２】
これに対して本実施の形態によれば、リールスプリングを外周側と内周側の第１，第２の一対のリールスプリング２８Ａ，２８Ｂで構成したので、上述のように上シェル２１に対する応力の分散効果と同時に、テープリール２４の水平移動と傾きを規制する作用が得られ、これによりチャッキングギヤ２９とリール回転駆動軸Ｒとの間の適正な着座性を確保できるようになり、テープカートリッジおよびテープドライブシステムの信頼性を高めることが可能となる。
【００４３】
また、テープリール２４の水平保持性を高めることができるので、使用時におけるテープリール２４の水平姿勢を確保して磁気テープのエッジ部とテープリールの上下フランジ部との接触を回避し、磁気テープの保護を図ることができる。
【００４４】
図８Ａ，Ｂは、本発明に係る付勢手段の構成の変形例を示している。この例では、テープリールをカートリッジケースの下方側（下シェル側）へ付勢する付勢手段が、３本のコイルバネ５８Ａ，５８Ｂ，５８Ｃで構成されている。
【００４５】
コイルバネ５８Ａ〜５８Ｃは、それぞれ同一の構成を有しており、ベアリングキャップ２７の内周側突部２７ｂと外周側突部２７ｃとの間の環状空間の同一円周上に等角度間隔（１２０度間隔）で配置されている。なお、ベアリングキャップ２７には、コイルバネ５８Ａ〜５８Ｃの係止位置に、それぞれ位置決め突起２７ｄが立設されており、コイルバネ５８Ａ〜５８Ｃの組付性と姿勢保持性が高められている。
【００４６】
このような構成によっても、上述と同様な効果を得ることができ、上シェルに対する応力の分散効果と、テープリールの水平保持性を高めてリール駆動軸との適正なチャッキング動作とテープリールの安定した回転姿勢を確保することができる。
【００４７】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、勿論、本発明はこれに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００４８】
以上の実施の形態では、付勢手段であるリールスプリングの構成として、図５および図６に示したようにコイル径を異ならせて複数のリールスプリング２８Ａ，２８Ｂを配置したり、図８に示したように同一円周上の複数のリールスプリング５８Ａ〜５８Ｃを等ピッチで配置する例を説明したが、これに限られない。
【００４９】
例えば、リールスプリングを径内周側と外周側に各々配置するとともに、内周側および外周側のリールスプリングを、それぞれ同一円周上に等ピッチで配置した複数のコイルバネで構成することができる。この場合、内周側のコイルバネ間に外周側のコイルバネが位置するように配置するとよい。また、この場合も、外周側と内周側とで各々のコイルバネのバネ定数を異ならせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の形態によるテープカートリッジＣの全体斜視図である。
【図２】テープカートリッジＣの分解斜視図である。
【図３】テープカートリッジＣの内部構成を上シェルを取り外して見たときの平面図である。
【図４】テープリール２４の裏面側を示す斜視図である。
【図５】テープリール２４の分解斜視図である。
【図６】Ａはテープカートリッジの要部の側断面図であり、Ｂは、ＡのＰ部の拡大図である。
【図７】従来のテープカートリッジの問題点を説明する要部側断面図である。
【図８】本発明の実施の形態におけるリールスプリングの構成の変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５１】
２１…上シェル、２２…下シェル、２３…テープカートリッジ、２４…テープリール、２６…ベアリング、２７…ベアリングキャップ（嵌合部材）、２８Ａ，２８Ｂ，５８Ａ，５８Ｂ，５８Ｃ…リールスプリング、２９…チャッキングギヤ、５１…リールハブ、５２…下リール、５３…上フランジ、５４…環状壁部、５５…補強リブ、Ｃ…テープカートリッジ、ＭＴ…磁気テープ、Ｒ…リール駆動軸。
【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】
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【図８】
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