JP2005293691A - テープカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】 ハブ（テープリール）の回転速度の高速化に対応でき、低コストで生産性に優れたテープカートリッジを提供する。
【解決手段】 磁気テープが巻装されカートリッジケースに回転可能に収容されたハブ５７（テープリール５６）の内部に、リール回転駆動軸８１に磁気吸着する磁性部材７６を収納する収納部７７を形成する。これにより、テープリール５６の回転時、ハブ５７に内装された磁性部材７６がリール回転駆動軸８１上端の永久磁石に磁気吸着して、テープリール５６とリール回転駆動軸８１との密着状態を保持し、高速回転時における安定性を向上させる。この場合、磁性部材７６はハブ５７に内装された構成であるので、防錆や脱落等の製品管理負担を削減でき、テープリールを低コストに、かつ生産性高く製造することができる。
【選択図】 図１３

Description

本発明は、テープ状記録媒体としての磁気テープが巻装されたハブをカートリッジケースに回転可能に収納してなるテープカートリッジに関し、更に詳しくは、磁気テープの安定した高速走行性を得ることができるテープカートリッジに関する。

従来より、磁気テープは、情報信号、楽音信号あるいは映像信号等を記録する情報信号記録媒体として、オーディオテープレコーダ、ビデオテープレコーダあるいは情報処理装置の外部記憶装置等の磁気記録再生装置に用いられており、テープリールに巻回されて使用されている。

図２１は、従来より公知のテープカートリッジの第１の構成例であり、上シェル１０２と下シェル１０３とを互いに結合してなるカートリッジケース１０４の内部に、磁気テープ１０５が巻装された一対のテープリール１０６，１０６を回転可能に収納した、いわゆる２リールタイプのテープカートリッジ１０１の構成を示している。

一方、図２２は、従来より公知のテープカートリッジの第２の構成例であり、上シェル１１２と下シェル１１３とを互いに結合してなるカートリッジケース１１４の内部に、磁気テープ１１５が巻装された単一のテープリール１１６を回転可能に収納した、いわゆる１リール（単リール）タイプのテープカートリッジ１１１の構成を示している。

上記いずれのタイプのテープリール１０６，１１６も、磁気テープ１０５，１１５の巻芯部となるハブ１０６Ａ，１１６Ａと、このハブの下端に形成された円盤状の下フランジ１０６Ｂ，１１６Ｂと、ハブの上端に接合された円盤状の上フランジ１０６Ｃ，１１６Ｃとで構成されている。なお、これら上下フランジを備えないでハブ単体で磁気テープを巻装するタイプのテープカートリッジも、例えばＤＤＳ／ＤＡＴカセット等のように知られている。

これらのテープカートリッジ１０１，１１１においては、テープリール１０６，１１６をカートリッジケース１０４，１１４の内部で回転させて磁気テープ１０５，１１５を走行させるようにしている。テープリール１０６，１１６の回転駆動は、従来より、テープカートリッジ１０１，１１１が装着される記録再生装置のリール回転駆動軸によって行われている。

例えば、第１のテープカートリッジ１０１におけるテープリール１０６の下面中央部には、図２３に示すように、記録再生装置のリール回転駆動軸１０７が挿通されるリール孔１０８Ａが設けられている。このリール孔１０８Ａは、筒状に形成されたハブ１０６Ａの内周面に相当する。そして、リール孔１０８Ａの内周面から径内方に突出形成されたチャッキングギヤ１０８に、リール回転駆動軸１０７の先端外周面に放射状に形成された係合突起１０９が係合することによって、リール回転駆動軸１０７の回転駆動力がテープリール１０６に伝達される構成とされている。

一方、第２のテープカートリッジ１１１におけるテープリール１１６にあっては、その下面中央部に、図２４に示すように、記録再生装置のリール回転駆動軸１１７と係合する環状のチャッキングギヤ１１８が設けられている。このチャッキングギヤ１１８の形成領域は、筒状に形成されたハブ１１６Ａの底部領域に相当する。そして、このチャッキングギヤ１１８に、リール回転駆動軸１１７の先端に環状に形成された係合突起１１９が係合することによって、リール回転駆動軸１１７の回転駆動力がテープリール１１６に伝達される構成とされている。

特開２００２−３０４８６５号公報

ところで、磁気テープ記録再生装置においては、磁気テープに記録された情報信号の高速アクセスを可能とするために、巻戻し動作あるいは高速送り動作に際しては、通常の磁気テープの走行速度に対して数倍ものスピード（例えば数メートル／秒）で磁気テープを走行させている。
特に、近年においては、１巻のカートリッジに数百ギガバイトもの情報を記録できるテープカートリッジも開発されており、アクセス速度向上のために磁気テープの走行スピードは更に高速化されている（例えば数十メートル／秒）。

このように、高速で回転されるテープリールにおいては、その回転時、テープリールとリール回転駆動軸とが精度良く係合される必要があり、かつ、係合後及び回転駆動中にあっては、テープリールとリール回転駆動軸とが相互に密着し自由に挿脱したり揺動することなく、その密着状態を保持する必要がある。

しかしながら、従来のテープカートリッジにおいては、テープリールとリール回転駆動軸との間を強固に密着させる手段を有していないので、テープリールとリール回転駆動軸との間の軸心位置のバラツキや、テープリールとリール回転駆動軸との間の係合のバラツキ等に起因して発生するテープリールの軸振れ、面振れ、周振れ等により、磁気テープの安定した高速走行性を確保することが難しいと共に、アクセス速度向上のための磁気テープの更なる高速回転化に対応することができないという問題がある。

また、テープリールとリール回転駆動軸とが強固に密着されていないと、テープリールの回転駆動時において、テープリールの駆動方向の変化すなわち巻取りから巻出し（又はその逆）の駆動切替があった場合、記録再生装置内における磁気テープの位置等に変化が生じ、高精度なテープ走行が阻害されてしまうことになる。

なお、上記特許文献１には、テープリールの下面中央部にリール回転駆動軸の先端に磁気吸着する磁性金属板を配置することにより、テープリールとリール回転駆動軸との密着を図る構成が開示されている。図２５に示すように、この種のテープリール１２０は、下フランジの下面中央部に、磁性材料でなる環状の金属プレート１２２をインサート成形により外装してなるもので、金属プレート１２２の外周側には、リール回転駆動軸と係合するチャッキングギヤ１２１が略環状に形成され、金属プレート１２２の内周縁部１２２ａには、テープリール１２０に対する当該金属プレート１２２の位置決め用の突起１２４が当接している。また、金属プレート１２２の面内複数箇所には、当該金属プレート１２２の脱落防止用の抜け止め部１２３が貫通形成されている。

上記特許文献１の構成では、テープリール１２０の回転時における重心バランスを確保するため、金属プレート１２２はテープリール１２０の下面中央部に対して高精度に取り付けられる必要がある。そのために金属プレート１２２の内周側を開口させ、これに位置決め用突起１２４を当接させて、テープリール１２０に対する金属プレート１２２の高精度な位置決めを確保している。しかしながら、磁力が最も強く出現する金属プレート１２２の中心部を位置決めのために開口させざるを得ない構成であるので、リール回転駆動軸との磁気吸着作用を有効に活用しているとは言い難く、テープリールの回転速度の更なる高速化に対応できなくなる。

また、テープリール１２０の下面中央部に磁性金属プレート１２２をインサート成形により一体化する従来の構成においては、テープリール１２０からの金属プレート１２２の脱落防止対策が必須となる。従って、テープリールの高速回転化に対応するためには、金属プレートの抜け止め構造がより一層重要な設計課題となると同時に、更に高い信頼性が要求されることになり、これが原因でテープリールの生産性及び製造コストが悪化するおそれがある。更に、金属プレート１２２が全体的にテープリール１２０の下面に露出しているため、防錆処理が必須となり、これが原因でテープリール及びテープカートリッジの高コスト化を引き起こしている。

本発明は上述の問題に鑑みてなされ、ハブ（テープリール）の回転速度の更なる高速化にも十分に対応でき、低コストで生産性に優れたテープカートリッジを提供することを課題とする。

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は、カートリッジケースと、磁気テープが巻装されカートリッジケースに回転可能に収容されたハブと、記録再生装置の回転駆動軸に磁気吸着する磁性部材と、ハブの内部に形成され上記磁性部材が収納される収納部とを備えている。

本発明では、記録再生装置の回転駆動軸に磁気吸着する磁性部材を、ハブの内部に形成した収納部に内装させる構成としたことにより、ハブとリール回転駆動軸とを精度良く係合させ、かつ、係合後及び回転駆動中にあっては、ハブとリール回転駆動軸との間を強固に密着させ、自由に挿脱したり揺動することなくその密着状態を保持することができるようになり、ハブ回転速度の更なる高速化にも十分に対応することが可能となると共に、ハブの駆動方向が変化した場合にも、高精度なテープ走行性を確保することができる。

また、上記磁性部材をハブの内部の収納部に収納させる構成であるので、当該磁性部材のハブからの脱落防止対策を別途要することなく高い信頼性をもってテープカートリッジを構成することができる。更に、ハブに対する磁性部材の位置決め機構も特別要することなく構成できるので、磁気吸着力を向上させて、ハブ回転速度の高速化に至っても、ハブと回転駆動軸との密着力を確保し、ハブの安定した回転駆動を実現できる。更に又、磁性部材がハブに内装される構成であるので、磁性部材に対する防錆処理は特別要求されず、また、磁性部材に高い品質が要求されることもないので、テープカートリッジを安価に製造することが可能となる。

なお、本発明において「ハブ」とは、磁気テープの巻芯部を意味し、この巻芯部のみで構成される形態は勿論、巻芯部の上端及び／又は下端から径外方へ延在するフランジが形成されてなるリール（テープリール）としての形態も、本発明の適用範囲内である。

以上のように、本発明のテープカートリッジによれば、記録再生装置の回転駆動軸と磁気吸着させる磁性部材をハブに内装させる構成としたので、磁性部材の脱落及び回転駆動軸との密着力低下の懸念を払拭して、ハブの高速回転化に十分に対応することが可能となり、これにより磁気テープの高速走行時の安定性の向上を図ることができる。更に、低コストかつ生産性高くテープカートリッジを製造することが可能となる。

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。

（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態によるテープカートリッジ１の構成を示す分解斜視図である。テープカートリッジ１は、例えば合成樹脂材料でなる上シェル２と下シェル３とを互いに結合してなるカートリッジケース４の内部に、テープ状記録媒体としての磁気テープ５を巻装した一対のテープリール６，６を左右に離間して回転可能に収納して構成されている。

カートリッジケース４の前部には、前方及び上下に開放されるテープローディング用の空間部（マウス部）７が形成されている。磁気テープ５は、この空間部を横切るように、カートリッジケース４の前部から突出形成された一対の角筒状のテープ引出し部８，８間に架け渡されることによって構成され、空間部７を区画し、その下シェル３側にはテープ走行領域を構成するテープガイド９，９がそれぞれ設けられている。

空間部７を横切る磁気テープ５は、非使用時、リッド構体１０により覆われており、磁気テープ５への塵埃の付着や手指の接触による油脂等の付着が防止されるようになっている。リッド構体１０は、磁気テープ５の前面側を覆うフロントリッド１１と、磁気テープ５の背面側を覆うバックリッド１２との組合せ体で構成されている。フロントリッド１１は、その両端内面側に突出形成された回動軸２５のまわりに回動可能とされ、カートリッジ非使用時はリッドスプリング２６の付勢力により空間部７を閉塞すると共に、リッドロック部材２７によって不用意な開放動作が規制される。

一対のテープリール６，６はそれぞれ上フランジ１３と下フランジ１４との接合体でなり、下フランジ１４には、磁気テープ５の巻芯部を構成するハブ１５が一体形成されている。磁気テープ５は、各テープリール６，６のハブ１５に対して、磁性面を外向きに透明なリーダーテープＬＴを介してクランパ１６により一体化されている。

カートリッジケース４の内部には、更に、リールロック部材１８、リールロックスプリング１９、一対のリールスプリング２０，２０、セイフティタブ２１、ランプキャップ２２等が収納され、上シェル２の内面部には透明材料でなる窓部材Ｗが接合されている。

リールロック部材１８は、テープカートリッジ１の非使用時、リールロックスプリング１９の付勢力を受けて、テープリール６，６（下フランジ１４，１４）の外周面に形成されているギヤに係合してテープリール６，６の回転を規制し、カートリッジケース４の内部における磁気テープ５の弛みを防止する。

リールスプリング２０，２０は、上シェル２の内面側に取り付けられており、テープリール６，６の上面中央部に突設されたバネ受け部６ａを押圧している。そして、非使用時にはテープリール６，６を下シェル３側に押し付けて当該テープリール６，６のガタツキを抑える。また、カートリッジ使用時においては、テープリール６，６をリール回転駆動軸に押し付けて当該テープリール６，６の回転の安定化を図る。

セイフティタブ２１は、磁気テープ５に記録された情報の誤消去や誤記録を防止するためのもので、カートリッジケース４の背面側において記録可能位置と記録不可能位置との間をスライド自在に組み込まれている。

ランプキャップ２２は、記録再生装置の内部においてカートリッジケース４の前面側中央の筒状部２３に挿入されるテープ検出用の発光体を覆う透明な部材であり、発光体からの照射光をテープ引出し部８，８の外面に設けられた検出窓２４へ導く機能を有する。

次に、テープリール６の詳細について図２〜図５を参照して説明する。
ここで、図２はテープリール６の上フランジ１３を取り外して見たときの斜視図、図３は、テープリール６を下フランジ側から見た斜視図、図４はリール回転駆動軸３３と係合しているテープリール６の側断面図、図５はテープリール６の上フランジ１３を取り外して見たときの平面図である。

上述のように、テープリール６は、上フランジ１３、下フランジ１４及びハブ１５で構成されている。これら上フランジ１３、下フランジ１４及びハブ１５は、それぞれ、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリスチレン（ＰＳ）樹脂、ポリアセタール（ＰＯＭ）樹脂、アクリロニトリルスチロール（ＡＳ）樹脂等の合成樹脂材料で形成できるが、これ以外に、アルミニウムあるいはチタン、マグネシウム等の金属材料や、鉄あるいは磁性ステンレス鋼（ＳＵＳ４３０等）といった磁性材料等で構成することもできる。

また、本実施の形態において、ハブ１５は、下フランジ１４とは一体的に形成され、上フランジ１３とは、ハブ１５の上端に形成された溶着リブ３０を介しての超音波接合等により一体化されているが、勿論、これらを別部材で構成してもよい。特に、下フランジ１４を磁性材料で形成することにより、後述するようにリール回転駆動軸より発生する磁界を遮蔽して磁気テープ５に対する磁気的な影響を回避することができる。この場合、下フランジ１４は、金属材料等の薄板を円盤状に打抜き形成したり型成形で構成できる。また、上記磁性材料は、合成樹脂材料中に磁性金属フィラーを含有させた複合材料や、表面に磁性層を形成したものでもよい。

テープリール６の下面中央部には、記録再生装置側のリール回転駆動軸３３と係合するチャッキングギヤ３１が駆動係合部として形成されている。チャッキングギヤ３１は、ハブ１５の底部外面側に形成されており、リール回転駆動軸３３の先端と係合し、当該リール回転駆動軸３３の回転駆動力がこれらチャッキングギヤ３１との係合機構を介してテープリール６に伝達されるようになっている。

テープリール６とリール回転駆動軸３３との間の密着性を高めるため、テープリール６には、リール回転駆動軸３３に対して磁気吸着する磁性部材３５が設けられている（図４，図５）。一方、リール回転駆動軸３３の先端には、上記磁性部材３５に磁気吸着力を発生させる永久磁石３４が組み込まれている。

従って、テープリール６とリール回転駆動軸３３とが精度良く係合し、係合後及び回転駆動中にあっては、テープリール６とリール回転駆動軸３３との間が強固に密着して、自由に挿脱したり揺動することなくその密着状態が保持される。これにより、テープリール６とリール回転駆動軸３３との間の軸心位置のバラツキや、テープリール６とリール回転駆動軸３３との間の係合のバラツキ等に起因して発生するテープリール６の軸振れ、面振れ、周振れ等を防止して、磁気テープ５の安定した高速走行性を確保することができる共に、アクセス速度向上のため、テープリール６の更なる高速回転化にも十分に対応することが可能となる。

図４及び図５に示したように、磁性部材３５は、ハブ１５に内装されている。ハブ１５は筒状を有し、ハブ１５の内部には、磁性部材３５を収納する収納部３６が形成されている。収納部３６の底部３６ａは平坦で、ここにハブ１５の内径よりも小径な円盤状の磁性部材３５が載置されている。特に本実施の形態では、図５に示すように、ハブ１５の周面に形成されたクランパ１６組込用の凹所３２にほぼ内接する大きさに、磁性部材３５の外径が設定されている。

これにより、テープリール６の回転時における遠心力及びイナーシャ（慣性）の影響を小さくすることが可能となるので、これに起因するテープリール６の回転振動を低く抑えることが可能となり、高速信頼性を高くすることができる。また、磁性部材３５とリール回転駆動軸３３との間に形成される磁界を、ハブ１５に巻装されている磁気テープ５から遠ざけることができるので、磁気テープ５が受ける磁気的影響を抑止できる。

ここで、磁性部材３５は、鉄や磁性ステンレス鋼（例えばＳＵＳ４３０）、珪素鋼板、パーマロイ等の軟磁気特性を有する強磁性材料で形成され、打抜きプレス等の機械加工により容易に製造できる。また、例えばＮｉめっき等、防錆等のための特殊な表面処理は必要に応じて省略でき、厳しい寸法精度も必要とされないので、低コストに製造できる。更に、磁性部材３５の面内中央部に位置決めのための加工を必要としないので、磁性部材３５の中央部に出現する強力な磁気吸着力を有効に活用することが可能となり、高速走行時におけるテープリール６とリール回転駆動軸３３との密着性を高めて磁気テープ５の走行安定性の向上を図ることができる。

なお、磁性部材３５は円盤状に限らず、多角形状でもよい。また、磁性部材３５は板状に限らず、例えばブロック状のものも適用可能であるが、テープリール６の安定した回転姿勢を確保するために、テープリール６の重心位置はなるべく低くなるように構成されているのが好ましい。

磁性部材３５は、図４に示すように、収納部３６の底部３６ａにかしめ固定することができる。この場合、収納部３６の底部３６ａに、かしめ固定用の複数本の突起３７を立設し、これに対応して、磁性部材３５には、突起３７が挿通される孔３８を貫通形成しておく。そして、磁性部材３５を収納部３６に収納する際、孔３８に突起３７を挿通させ、磁性部材３５の上面から突出した突起３７の先端に例えば超音波振動を付与して溶融拡径させることにより、磁性部材３５を収納部底部３６ａへ固着できる。

なお、かしめ用の突起３７は、テープリール６の回転軸の軸心を中心とする同一円周上に配置形成する。これにより、テープリール６の回転時における動的安定性（ダイナミックバランス）を確保して、高速信頼性を確保することができる。

収納部３６における磁性部材３５の支持は、上記かしめ固定に限らず、例えば図６に示すように、収納部３６の底部３６ａに載置されている磁性部材３５の上面と対向する姿勢保持体３９を上フランジ１３の中央部内面に設け、この姿勢保持体３９と磁性部材３５との当接作用によって、磁性部材３５の横臥姿勢を保持するようにしてもよい。

姿勢保持体３９は、環状の連続した又は非連続のリブ体や突起、ボス等で構成することができる。また、磁性部材３５との当接位置は、磁性部材３５の上面であれば特に限定されず、周縁部や内央部であってもよい。更に、定常状態において、姿勢保持体３９と磁性部材３５とは互いに当接していなくてもよく、これらの間に一定の隙間が形成されていてもよい。

このように、磁性部材３５をハブ１５の内部の収納部３６に内装させる構成とすることにより、ハブ１５に対する磁性部材３５の位置決め保持が容易となり、従来のように磁性部材の中心部に開口を形成する必要もない。従って、最も強く磁力が出現する磁性部材３５の中心部をリール回転駆動軸との主要磁気吸着部として構成できるので、テープリール６とリール回転駆動軸との間の強固な密着状態を確保することができる。

ところで、図７に示すように、テープリールの下フランジ４１を例えば磁性部材３５と同様な磁性材料で構成するようにすれば、リール回転駆動軸に設けられた永久磁石と、リールハブ１５に巻装された磁気テープとの間を磁気的に遮蔽して、磁気テープに対する磁力の影響を排除しながら、リールハブ１５の安定した保持力を発揮できる。

この下フランジ４１をリールハブ１５の下端へ接合する方法としては、例えば、リールハブ１５下端の外径をあらかじめ下フランジ４１の内径よりも若干小さく形成しておき、下フランジ４１の内周部へリールハブ１５の下端を挿着後、当該リールハブ１５の下端をかしめ具を用いて溶融拡径させた溶着部１５ｐによって、下フランジ４１とリールハブ１５との一体化を図ることができる。

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１においては、記録再生装置へ装着されると、リッド構体１０が回動して空間部７が開放されると共に、リールロック部材１８によるテープリール６，６の回転規制が解除されて、カートリッジケース４の内部においてテープリール６，６が回転可能な状態とされる。そして、テープリール６，６の各々のチャッキングギヤ３１にリール回転駆動軸３３が係合すると共に、空間部７を介して磁気テープ５がローディングされ、テープリール６，６の回転による磁気テープ５の送り動作あるいは巻戻し動作が行われる。

本実施の形態では、テープリール６のハブ１５の底部内面に、リール回転駆動軸３３の永久磁石３４へ磁気吸着する磁性部材３５が収納配置されているので、テープリール６とリール回転駆動軸３３との間の密着力が向上し、高速回転駆動時におけるテープリール６の浮上、揺動を回避して安定した回転姿勢を保持でき、磁気テープ５の高速走行時の安定性を向上させることができる。

また、リール回転駆動軸３３と磁気吸着する磁性部材３５は、テープリール６のハブ１５の収納部３６に内装された構成であるので、磁性部材３５がテープリール６から分離、脱落するといった懸念を解消できる。また、外部からの衝撃を直接磁性部材３５が受けない構成なので、磁性部材３５の錆、傷、摩耗等に対する考慮も特に必要なく、磁性部材３５を安価に、生産性高く、作製できるようになる。

（第２の実施の形態）
図８は、本発明の第２の実施の形態によるテープカートリッジ５１の構成を示す分解斜視図である。テープカートリッジ５１は、例えば合成樹脂材料でなる上シェル５２と下シェル５３とを互いに結合することにより形成されるカートリッジケース５４に、テープ状記録媒体として磁気テープ５５が巻装された単一のテープリール５６を回転可能に収納して構成されている。

テープリール５６は、磁気テープ５５の巻芯部を構成するハブ５７と、上フランジ５８と、下フランジ５９とでなる。テープリール５６は、上フランジ５８の中央部の凹所５８ａ内に配置されたベアリング４３を覆うベアリングキャップ４２と上シェル５２の内面中央部との間に設けられたリールスプリング４１によって、下シェル５３側に押し付けられている。磁気テープ５５は、ハブ５７に対して、磁性面を内向きにして巻装されている。なお、テープリール５６の構成の詳細については後述する。

テープカートリッジ５１の非使用時においては、リールロックスプリング６０Ａ，６０Ｂによって付勢された一対のリールロック部材６１Ａ，６１Ｂにより、テープリール５６が回転不可能とされている。リールロックスプリング６０Ａ，６０Ｂ及びリールロック部材６１Ａ，６１Ｂはそれぞれ、下シェル５３の内面に立設された支持軸６２Ａ，６２Ｂに回転可能に取り付けられている。

また、このテープカートリッジ５１の非使用時において、磁気テープ５５はテープリール５６に完全に巻き取られた状態にある。磁気テープ５５の繰出し端部には透明なリーダーテープ６３が接合されている。リーダーテープ６３の先端部は、上シェル５２と下シェル５３との結合時にカートリッジケース５４の正面に形成されるテープ引出し用の開口部６４をカートリッジケース５４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６５の一側面に対し、クランパ６６を介して接続されている。リーダーブロック６５は、略コの字形状のリーダーブロックバネ６７に弾性的に支持された状態で開口部６４内方に位置決めされている。

また、カートリッジテープ接触防止ピン６８は、カートリッジケース５４から引き出される磁気テープ５５が開口部６４の縁部に直接接触するのを防止するように、当該開口部６４の縁部に直立状態で配置されている。これにより、磁気テープ５５は、そのテープ幅より若干大きめの軸長を有するカートリッジテープ接触防止ピン６８によるテープガイド作用を受け、開口部６４の縁部における上シェル５２と下シェル５３との突合せ結合部への接触による損傷が防止される。

なお、このテープカートリッジ５１においては、磁気テープ２０への誤記録、誤消去を防止するためのセイフティタブ６９と、磁気テープ５５に記録されている内容に関する情報を記録したメモリ基板７０と、テープエンド検出用の透明な窓部材７１Ａ，７１Ｂ等がそれぞれ設けられている。

次に、テープリール５６の詳細について図９〜図１３を参照して説明する。

ここで、図９はテープリール５６を下フランジ５９側から見たときの斜視図、図１０は同分解斜視図、図１１はテープリール５６の側断面図、図１２はテープリール５６の上フランジを取り外して見たときの要部平面図、図１３はテープリール５６の回転駆動時における要部断面図である。

上述のように、テープリール５６は、ハブ５７、上フランジ５８及び下フランジ５９で構成されている。これらハブ５７、上フランジ５８及び下フランジ５９は、それぞれ、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリスチレン（ＰＳ）樹脂、ポリアセタール（ＰＯＭ）樹脂、アクリロニトリルスチロール（ＡＳ）樹脂等の合成樹脂材料で形成できるが、これ以外に、アルミニウムあるいはチタン、マグネシウム等の金属材料や、鉄あるいは磁性ステンレス鋼（ＳＵＳ４３０等）といった磁性材料等で構成することもできる。

また、本実施の形態において、ハブ５７は、下フランジ５９とは一体的に形成され、上フランジ５８とは、ハブ５７の上端に形成された溶着リブ７５を介しての超音波接合等により一体化されているが、勿論、これらを別部材で構成してもよい。特に、下フランジ５９を磁性材料で形成することにより、後述するようにリール回転駆動軸より発生する磁界を遮蔽して磁気テープ５５に対する磁気的な影響を回避することができる。この場合、下フランジ５９は、金属材料等の薄板を円盤状に打抜き形成したり型成形で構成できる。また、上記磁性材料は、合成樹脂材料中に磁性金属フィラーを含有させた複合材料や、表面に磁性層を形成したものでもよい。

テープリール５６の下面中央部には、記録再生装置側のリール回転駆動軸８１の先端に放射状に形成された係合突起８２と係合するチャッキングギヤ７３が、駆動係合部として形成されている。チャッキングギヤ７３は、ハブ５７の底部外面側に形成されており、リール回転駆動軸８１の回転駆動力がこれらチャッキングギヤ７３と係合突起８２との係合機構を介してテープリール５６に伝達されるようになっている。

テープリール５６とリール回転駆動軸８１との密着性を高めるために、テープリール５６には、リール回転駆動軸８１に対して磁気吸着する磁性部材７６が設けられている。この磁性部材７６は、ハブ５７に内装されている（図１１）。リール回転駆動軸８１の先端には、上記磁性部材７６に磁気吸着力を発生させる永久磁石８３が組み込まれている。

従って、テープリール５６とリール回転駆動軸８１とが精度良く係合し、係合後及び回転駆動中にあっては、テープリール５６とリール回転駆動軸８１との間が強固に密着して、自由に挿脱したり揺動することなくその密着状態が保持される。これにより、テープリール５６とリール回転駆動軸８１との間の軸心位置のバラツキや、テープリール５６とリール回転駆動軸８１との間の係合のバラツキ等に起因して発生するテープリール５６の軸振れ、面振れ、周振れ等を防止して、磁気テープ５５の安定した高速走行性を確保することができる共に、アクセス速度向上のため、テープリール５６の更なる高速回転化にも十分に対応することが可能となる。

図１１及び図１２に示したように、磁性部材７６は、ハブ５７に内装されている。ハブ５７は筒状を有し、ハブ５７の内部には、磁性部材７６を収納する収納部７７が形成されている。収納部７７の底部７７ａ中央には、収納部７７の内方に向かって円錐状に延在する環状の第１リブ７９Ａと、収納部７７の外方（ハブ５７の下面）に向かって直線状に延在する円環状の第２リブ７９Ｂとが、互いに連接されてなる開口部７９が形成されている。磁性部材７６は、第１リブ７９Ａの上端と、収納部７７の底部周縁に突設された段部８０を介して、収納部７７の底部に支持されている。

磁性部材７６は、ハブ５７の内径よりも小径な円盤状に形成されている（図１２）。特に本実施の形態では、ハブ５７の内径の大きさに近接する大きさに磁性部材７６の外径が設定されている。これにより、テープリール５６の回転時における遠心力及びイナーシャの影響を小さくすることが可能となるので、これに起因するテープリール５６の回転振動を低く抑えることが可能となり、高速信頼性を高くすることができる。また、磁性部材７６とリール回転駆動軸８１の永久磁石８３との間に形成される磁界を、ハブ５７に巻装されている磁気テープ５５から遠ざけることができるので、磁気テープ５５が受ける磁気的影響を抑止できる。

磁性部材７６は、鉄や磁性ステンレス鋼（例えばＳＵＳ４３０）、珪素鋼板、パーマロイ等の軟磁気特性を有する強磁性材料で形成され、打抜きプレス等の機械加工により容易に製造できる。また、防錆等の特殊な表面処理は必要に応じて省略でき、厳しい寸法精度も必要とされないので、低コストに製造できる。更に、磁性部材７６の面内中央部に位置決めのための加工を必要としないので、磁性部材７６の中央部に出現する強力な磁気吸着力を有効に活用することが可能となり、高速走行時におけるテープリール５６とリール回転駆動軸８１との密着性を高めて磁気テープ５５の走行安定性の向上を図ることができる。

なお、磁性部材７６は円盤状に限らず、多角形状でもよい。また、磁性部材７６は板状に限らず、例えばブロック状のものも適用可能であるが、テープリール５６の安定した回転姿勢を確保するために、テープリール５６の重心位置はなるべく低くなるように構成されているのが好ましい。

磁性部材７６は、図１１に示すように、収納部７７の底部７７ａにかしめ固定することができる。この場合、収納部７７の底部７７ａに、かしめ固定用の複数本の突起７８を立設し、これに対応して、磁性部材７６には、突起７８が挿通される孔７６ａを貫通形成しておく。かしめ用の突起７８は、テープリール５６の回転軸の軸心を中心とする同一円周上に配置形成するようにし、これによりテープリール５６の回転時における動的安定性（ダイナミックバランス）を確保して、高速信頼性を確保する。そして、磁性部材７６を収納部７７に収納する際、孔７６ａに突起７８を挿通させ、磁性部材７６の上面から突出した突起７８の先端に例えば超音波振動を付与して溶融拡径させることにより、磁性部材７６を収納部底部７７ａへ固着できる。

このように、磁性部材７６をハブ５７の内部の収納部７７に内装させる構成とすることにより、ハブ５７に対する磁性部材７６の位置決め保持が容易となり、従来のように磁性部材の中心部に開口を形成する必要もない。従って、最も強く磁力が出現する磁性部材７６の中心部をリール回転駆動軸８１との主要磁気吸着部として構成できるので、テープリール５６とリール回転駆動軸８１との間の強固な密着状態を確保することができる。特に本実施の形態では、磁性部材７６の中心部とリール回転駆動軸８１の永久磁石８３とが、テープリール５６の開口部７９を介して直接対峙する構成であるので、両者間のスペーシングロスが低減されて磁気吸着力の向上が図られる。

一方、リール回転駆動軸８１の先端中心部には、図１３に示すように、永久磁石８３を内蔵し開口部７９に嵌合する突出部８４と、この突出部８４の径外方側に形成されテープリール５６下面の第２リブ７９Ｂが係合する環状溝８５とが形成されている。なお、第２リブ７９Ｂは、本発明の「円環部」に対応している。

突出部８４の上面は略球面状とされることにより、第２リブ７９Ｂによるガイド作用で開口部７９内に進入し易くなっている。なお、この突出部８４の断面形状を、第１，第２リブ７９Ａ，７９Ｂの内面で区画される開口部７９内部の断面形状と同等に形成することも勿論可能である。

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５１においては、記録再生装置へ挿着されると、リールロック部材６１Ａ，６１Ｂによるテープリール５６の回転規制が解除されると共に、リール回転駆動軸８１がチャッキングギヤ７３に係合する。そして、リーダーブロック６５がローディング機構により引き出され、テープリール５６の回転による磁気テープ５５の送り動作あるいは巻き戻し動作が行われる。

本実施の形態によれば、テープリール５６の回転駆動時、突出部８４の上端に埋設させた永久磁石８３が、ハブ５７の収納部７７に内装され開口部７９を介して露出する磁性部材７６の下面中央部に対向し、互いに磁気吸着される。これにより、テープリール５６とリール回転駆動軸８１との間の密着力が向上し、高速回転駆動時におけるテープリール５６の浮上、揺動を回避して安定した回転姿勢を保持でき、磁気テープ５５の高速走行時の安定性を向上させることができる。

また、環状溝８５には開口部７９周縁の第２リブ７９Ｂが係合し、これにおりリール回転駆動軸８１との高精度なチャッキング係合が可能となり、振れの少ない安定した回転姿勢で回転駆動力がテープリール５６に伝達される。

更に、リール回転駆動軸８１と磁気吸着する磁性部材７６は、ハブ５７の収納部７７に内装された構成であるので、磁性部材７６がテープリール５６から分離、脱落するといった懸念を解消できる。また、外部からの衝撃を直接磁性部材７６が受けない構成なので、磁性部材７６の錆、傷、摩耗等に対する考慮も特に必要なく、磁性部材７６を安価に、生産性高く、作製できるようになる。

（第３の実施の形態）
図１４及び図１５は、本発明の第３の実施の形態を示している。本実施の形態のテープリール８６は、上述の各実施の形態と同様、テープ巻芯部を構成するハブ８７、上フランジ８８及び下フランジ５９を備えている。本実施の形態のテープリール８６は、後述するように、ハブ８７の内周部に駆動係合部９０を形成した、いわゆる側面チャッキング構造が採用されている。このテープリール８６は、上述の２リールタイプのテープカートリッジ１及び１リールタイプのテープカートリッジ５１の何れにも適用可能である。

本実施の形態のテープリール８６においては、リール回転駆動軸９４と磁気吸着する円盤状の磁性部材９１の下面周囲が、ハブ８７の内部に形成された収納部９２の底部９２ａに支持されている。即ち、収納部９２の底部９２ａには開口部９３が形成されており、この開口部９３を介して、円盤状の磁性部材９１の一部がテープリール８６の下面から露出している。

磁性部材９１の上面周縁部は、ハブ８７の上端に接合される上フランジ８８の凹所８８ａ下面から垂設された位置決め用のリブ９４Ａの下端と対向しており、これにより磁性部材９１の横臥姿勢が保持されている。即ち、リブ９４Ａは、本発明の「姿勢保持体」をも兼ねた構成となっている。

ハブ８７の内周部には、リール回転駆動軸９４に係合するチャッキングギヤ９０が径内方へ突出形成されており、リール回転駆動軸９４上端の突出部９５外周面に形成されている係合突起と係合して、テープリール８６へ回転駆動力が伝達されるようになっている。突出部９５の上端には、磁性部材９１に磁気吸着力を発生させる永久磁石９６が埋設されており、テープリール８６の駆動回転時、磁性部材９１の中心部と近接または接触して、テープリール８６とリール回転駆動軸９４との密着力が高められている。

以上のように構成される本実施の形態のテープリール８６によっても、上述の各実施の形態と同様な効果を得ることができ、テープリール８６とリール回転駆動軸９４との密着力を高めて、テープリール８６の回転姿勢の安定性を高め、磁気テープの安定した高速走行性が得られるようになっている。

なお、本実施の形態において、テープリール８６とリール回転駆動軸９４との間の適正な係合関係を得るために、ハブ８７の内周部下端に「円環部」として環状の凹所８７ａ（図１４）を形成し、これにリール回転駆動軸９４の突出部９５の基端部周縁に形成した環状段部９５ａ（図１５）を係合させるようにしている。

図１６は、上述のテープリール８６の構成の一変形例を示し、図示するテープリール８６Ａにおいては、そのハブ８７Ａの内部に形成されている収納部９２の底部９２ａに開口部を有しておらず、上述の第１の実施の形態と同様、磁性部材９１を外部へ露出しない構成とされている。この構成において、磁性部材９１の上面は、上フランジ８８Ａの凹所８８ａ下面に形成した姿勢保持用のリブ９４Ｂの下端と対向されており、このリブ９４Ｂによって磁性部材９１の横臥姿勢が保持されている。

このような構成のテープリール８６Ａにおいても上述と同様な効果を得ることができ、テープリール８６Ａとリール回転駆動軸との間の軸心位置のバラツキや、テープリール８６Ａとリール回転駆動軸との間の係合のバラツキ等に起因して発生するテープリール８６Ａの軸振れ、面振れ、周振れ等を防止して、磁気テープの安定した高速走行性を確保することができる共に、アクセス速度向上のため、テープリール８６Ａの更なる高速回転化にも十分に対応することが可能となる。

一方、本実施の形態において、下フランジ８９Ａの下面には、リール回転駆動軸の上端面に係合する環状リブ８７ｂが形成されており、上述の第２の実施の形態において説明した環状の凹所８７ａと協働して、テープリール８６Ａとリール回転駆動軸との係合のガイド作用を果たし、テープリール８６Ａの回転姿勢の適正化を図る構成となっている。

なお、上記リブ８７ｂは環状である場合に限らず、例えば図１７に示すように、円周に沿って切欠き８７ｃが部分的に形成されるように間欠形成すれば、リール回転駆動軸との係合時に、切欠き８７ｃを介して環状リブ８７ｂの内方側から外方側への空気の移動が容易となり、ハブの内周部へリール回転駆動軸を円滑に挿入することが可能となる。

以上、本発明の各実施の形態について説明したが、勿論、本発明はこれら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。

例えば以上の各実施の形態では、リール回転駆動軸と磁気吸着する磁性部材を円盤状に形成したが、これに限らず、例えば図１８Ａ，Ｂに示すように、中央部をドーム状に湾曲形成した磁性部材９７も、本発明は適用可能である。ここで、図１８Ａは磁性部材９７を上方側から見たときの斜視図、図１８Ｂは磁性部材９７を下方側から見たときの斜視図である。この磁性部材９７のテープリールへの適用例を図１９に示す。なお、図において図１５に対応する部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

このように、リール回転駆動軸９４の突出部９５上端を覆うような、上面が凸なるドーム状に磁性部材９７を形成することによって、突出部９５の頂部に配置された永久磁石９６との間で発生する磁力を磁性部材９７の中心部に集中させることが可能となる。これにより、テープリール８６とリール回転駆動軸９４の密着性をより向上させることができると共に、ハブ８７に巻装されている磁気テープに対するテープリール８６とリール回転駆動軸９４との間の吸着磁界からの保護効果をも高めることができる。

また、以上の第１の実施の形態では、いわゆる２リールタイプのテープカートリッジにおいて、リール回転駆動軸と係合するチャッキングギヤをテープリールのハブ底部下面に形成した例について説明したが、勿論、これに限らず、例えば上述の第３の実施の形態のように、ハブの内周部にチャッキングギヤを形成した側面チャッキング構造のテープリールを適用することも可能である。

また、上述の第２の実施の形態及び第３の実施の形態に示したテープリール対して、図７を参照して説明したように、下フランジ４１を磁性金属板で形成する例も適用可能である。第２の実施の形態に磁性金属製の下フランジ４１を適用した例を図２０に示す。図において、上述の第２の実施の形態と対応する部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。本例においても、ハブ５７の下端をかしめ溶融させた溶着部５７ｐによって、ハブ５７と下フランジ４１の一体化が図られている。

本発明の第１の実施の形態によるテープカートリッジ１の構成を示す分解斜視図である。 図１のテープカートリッジに適用されるテープリールの上フランジを取り外して見たときの斜視図である。 同テープリール６の下フランジ側から見たときの斜視図である。 同テープリール６の側断面図である。 同テープリールの上フランジを取り外して見たときの平面図である。 同テープリールの構成の一変形例を示す側断面図である。 同テープリールの構成の他の変形例を示す側断面図である。 本発明の第２の実施の形態によるテープカートリッジ５１の構成を示す分解斜視図である。 図８のテープカートリッジに適用されるテープリール５６の下フランジ側から見たときの斜視図である。 テープリール５６の分解斜視図である。 テープリール５６の側断面図である。 同テープリールの上フランジを取り外して見たときの平面図である。 テープリール５６の回転駆動時における側断面図である。 本発明の第３の実施の形態によるテープリール８６の構成を示す側断面図である。 テープリールの回転駆動時における側断面図である。 同テープリールの構成の一変形例を示す側断面図である。 同テープリールの構成の他の変形例を示す斜視図である。 磁性部材の構成の変形例を示す斜視図である。 図１８に示した磁性部材が適用されたテープリールの回転駆動時における側断面図である。 第２の実施の形態におけるテープリールの構成の一変形例を示す側断面図である。 従来のテープカートリッジの第１の構成例を示す分解斜視図である。 従来のテープカートリッジの第２の構成例を示す分解斜視図である。 従来の第１の構成例におけるテープリール及びこれを回転駆動するリール回転駆動軸との関係を示す斜視図である。 従来の第２の構成例におけるテープリール及びこれを回転駆動するリール回転駆動軸との関係を示す斜視図である。 磁性金属プレートをハブの下面に外装した従来のテープリールの裏面図である。

符号の説明

１，５１…テープカートリッジ、２，５２…上シェル、３，５３…下シェル、４，５４…カートリッジケース、５，５５…磁気テープ、６，５６，８６，８６Ａ…テープリール、１３，５８，８８，８８Ａ…上フランジ、１４，５９，８９，８９Ａ…下フランジ、１５，５７，８７，８７Ａ…ハブ、３１，７３，９０…チャッキングギヤ（駆動係合部）、３５，７６，９１，９７…磁性部材、３６，７７，９２…収納部、８１，９４…リール回転駆動軸、７９，９３…開口部、８３，９６…永久磁石。

Claims (11)

1. カートリッジケースと、
   磁気テープが巻装され前記カートリッジケースに回転可能に収容されたハブと、
   記録再生装置の回転駆動軸に磁気吸着する磁性部材と、
   前記ハブの内部に形成され前記磁性部材が収納される収納部とを備えた
   ことを特徴とするテープカートリッジ。
2. 前記ハブの底部又は内周部には、前記回転駆動軸と係合される駆動係合部が設けられている
   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。
3. 前記磁性部材は、前記ハブの外径よりも小径の円盤状である
   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。
4. 前記磁性部材は、前記収納部の底部で支持されている
   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。
5. 前記磁性部材は、前記収納部の底部にかしめ固定されている
   ことを特徴とする請求項４に記載のテープカートリッジ。
6. 前記収納部には、前記底部に載置されている磁性部材の上面と対向する姿勢保持体が挿入されている
   ことを特徴とする請求項４に記載のテープカートリッジ。
7. 前記ハブの少なくとも下端周縁には、径外方へ延在するフランジが設けられており、前記フランジが磁性材料を含んでなる
   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。
8. 前記収納部の底部中央には、前記磁性部材を部分的に露出させる開口部が形成されている
   ことを特徴とする請求項４に記載のテープカートリッジ。
9. 前記ハブの底部又は内周部には、前記回転駆動軸と係合される円環部が設けられている
   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。
10. 前記円環部は、前記回転駆動軸側に突出する円環状のリブでなると共に、その一部には切欠きが形成されている
    ことを特徴とする請求項９に記載のテープカートリッジ。
11. 前記磁性部材は、ドーム状に形成されている
    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。
    

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