JP2006073074A - リール及びリールの設計方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 記録テープをフランジに干渉することなくハブに巻き回すことができるリール及びリールの設計方法を得る。
【解決手段】 リール１０は、上下のフランジ４２、４４間で磁気テープＴをハブ４０に巻き回している。ハブ４０は、上端が下端よりも外径が大であるテーパ形状に形成されている。このリール１０では、ハブのテーパ角をθ、磁気テープＴのハブ４０への巻き始め端における上フランジ側端部４２Ａと上フランジ４８とのハブ軸線方向に沿う間隔をＧ、磁気テープＴがハブ４０に巻き回されて所定の張力に耐え得る状態となるのに必要な該磁気テープＴの巻き回し長さをＬとしたときに、θ＜ｓｉｎ^-1（Ｇ／Ｌ）である。
【選択図】 図２

Description

本発明は、磁気テープ等の記録テープを巻き回すリール及び該リールの設計方法に関する。

コンピュータ等の外部記録媒体として、例えば、磁気テープを巻装したリールをケース内に収容した記録テープカートリッジが知られている。リールは、その軸心部を構成し外周に磁気テープが巻き回されるハブと、ハブの軸線方向両端からそれぞれ径方向外側に張り出した一対のフランジとを備えている。このリールに磁気テープを巻き回す際には、先ず、磁気テープの先端を水で濡らしてハブ外周面に貼り付ける（例えば、特許文献１参照）。次いで、低い張力で磁気テープをハブに数週巻き付け、磁気テープが所定の張力に耐え得る状態になると、張力及び巻き速度を増加して磁気テープをハブに強く巻き付ける。

ところで、リールのハブは、樹脂成形によって軸線方向一方側が開口すると共に他方側が閉塞された有底円筒状に形成されることが多い。このようなハブは、磁気テープが巻き回される外周面の円筒度を確保するために、型抜き用の勾配（抜きテーパ）を設定しない金型によって形成されるが、有底円筒状であるために型抜き後の収縮等によって底部に対し開口端側が相対的に径方向外側に広がり、結局、開口端側が閉塞端側よりも大径であるテーパ状に形成される。
特表昭６３−５０１１０４号公報

ハブがテーパ形状であっても、該ハブに巻き回される磁気テープの張力が大きい場合には、この張力によって磁気テープＴの姿勢が矯正され、磁気テープは幅方向にずれることなく層状に巻き回される（巻き重ねられる）。しかしながら、磁気テープを水の貼着力でハブに保持している巻き回し初期の磁気テープの張力を高くすることができないので、ハブがテーパ形状であると、磁気テープはハブ外周面に螺旋状に巻かれてしまい、ハブ大径側のフランジに接触て折れ曲がってしまう問題がある。

本発明は、上記事実を考慮して、記録テープをフランジに干渉することなくハブに巻き回すことができるリール及びリールの設計方法を得ることが目的である。

請求項１記載の発明に係るリールは、磁気テープが巻き回されるハブの軸線方向端部に、該ハブの径方向外側に張り出すフランジが設けられているリールであって、前記ハブは、前記フランジ側端部が反対側端部よりも大径であるテーパ状に形成されており、前記ハブのテーパ角をθ、前記記録テープの前記ハブへの巻き始め端における前記フランジ側端部と、該フランジとのハブ軸線方向に沿う間隔をＧ、前記記録テープが前記ハブに巻き回されて所定の張力に耐え得る状態となるのに必要な該記録テープの巻き回し長さをＬとしたときに、θ＜ｓｉｎ^-1（Ｇ／Ｌ）である。

請求項１記載の記録リールでは、ハブの外周面に記録テープが巻き回され、ハブの軸線方向端部から径方向外側に張り出したフランジが記録テープの幅方向（ハブ軸線方向）の位置ずれを規制する。記録テープをハブに巻き回す際には、低張力で少なくとも長さＬだけ記録テープをハブに巻き付ける。記録テープは、ハブのテーパ面に倣って該ハブに螺旋状に巻き付けられる。

ここで、ハブのテーパ角θは、幾何学的に螺旋状にハブに巻き付けられる記録テープの長手方向とハブの軸直角方向との成す角（記録テープの螺旋角）に一致するため、θ＜ｓｉｎ^-1（Ｇ／Ｌ）とすることで、記録テープを長さＬだけ巻き回すことで該記録テープがフランジに干渉することはない。そして、記録テープは、長さＬだけハブ巻き回されて所定の張力に耐え得る状態になっているので、この後は該所定の張力によってフランジに干渉しないように姿勢を矯正されつつ、ハブに巻き回される。

このように、請求項１記載のリールは、記録テープをフランジに干渉することなくハブに巻き回すことができる。

請求項２記載の発明に係るリールは、互いに対向する一対のフランジ間で記録テープがハブに巻き回されるリールであって、前記ハブのテーパ角をθ、前記記録テープの前記ハブへの巻き始め端における該ハブの大径側端部と、該ハブ大径側のフランジとのハブ軸線方向に沿う間隔をＧ、前記記録テープが前記ハブに巻き回されて所定の張力に耐え得る状態となるのに必要な該記録テープの巻き回し長さをＬとしたときに、θ＜ｓｉｎ^-1（Ｇ／Ｌ）である。

請求項２記載の記録リールでは、一対のフランジ間でハブの外周面に記録テープを巻き回し、一対のフランジによって記録テープの幅方向（ハブ軸線方向）の位置ずれを規制している。記録テープをハブに巻き回す際には、低張力で少なくとも長さＬだけ記録テープをハブに巻き付ける。記録テープは、ハブのテーパ面に倣って該ハブに螺旋状に巻き付けられる。

ここで、ハブのテーパ角θは、幾何学的には記録テープの長手方向とハブの軸直角方向との成す角に一致するため、θ＜ｓｉｎ^-1（Ｇ／Ｌ）とすることで、記録テープを長さＬだけ巻き回すことで該記録テープがハブ大径側のフランジに干渉することはない。そして、記録テープは、長さＬだけハブ巻き回されて所定の張力に耐え得る状態になっているので、この後は該所定の張力によって一対のフランジに干渉しないように姿勢を矯正されつつ、ハブに巻き回される。

このように、請求項２記載のリールは、記録テープを一対のフランジに干渉することなくハブに巻き回すことができる。なお、ハブのテーパ角は０°であっても良い。

請求項３記載の発明に係るリールの設計方法は、磁気テープが巻き回されるハブの軸線方向端部に、該ハブの径方向外側に張り出すフランジが設けられているリールの設計方法であって、前記ハブを前記フランジ側端部が反対側端部よりも大径であるテーパ形状である仮定した場合の該ハブのテーパ角をθ、前記記録テープの前記ハブへの巻き始め端における前記フランジ側端部と、該フランジとのハブ軸線方向に沿う間隔をＧ、前記記録テープが前記ハブに巻き回されて所定の張力に耐え得る状態となるのに必要な該記録テープの巻き回し長さをＬとしたときに、θ＜ｓｉｎ^-1（Ｇ／Ｌ）とする。

請求項３記載のリールの設計方法では、ハブがテーパ形状であると仮定してテーパ角をθとし、記録テープの巻き始め端における幅方向端部とフランジとの隙間の間隔Ｇ、記録テープの巻き回し長さＬとから、θ＜ｓｉｎ^-1（Ｇ／Ｌ）とする。例えばハブが樹脂成形にて形成される場合、型抜き・収縮後のテーパ角θがθ＜ｓｉｎ^-1（Ｇ／Ｌ）となるように、金型のテーパ角を設定する。ハブのテーパ角θは、幾何学的には記録テープの長手方向とハブの軸直角方向との成す角に一致するため、上式を満たせば、記録テープを長さＬだけ巻き回すことで該記録テープがハブ大径側のフランジに干渉することはない。

このように、請求項３記載のリールの設計方法は、記録テープをフランジに干渉することなくハブに巻き回すことができる。なお、ハブのテーパ角は０°であっても良い。

請求項４記載の発明に係るリールの設計方法は、互いに対向する一対のフランジ間で記録テープがハブに巻き回されるリールの設計方法であって、前記ハブを前記フランジ側端部が反対側端部よりも大径であるテーパ形状である仮定した場合の該ハブのテーパ角をθ、前記記録テープの前記ハブへの巻き始め端における前記フランジ側端部と、該フランジとのハブ軸線方向に沿う間隔をＧ、前記記録テープが前記ハブに巻き回されて所定の張力に耐え得る状態となるのに必要な該記録テープの巻き回し長さをＬとしたときに、θ＜ｓｉｎ^-1（Ｇ／Ｌ）とする。

請求項４記載のリールの設計方法では、ハブがテーパ形状であると仮定してテーパ角をθとし、記録テープの巻き始め端における幅方向端部とハブ大径側フランジとの隙間の間隔Ｇ、記録テープの巻き回し長さＬとから、θ＜ｓｉｎ^-1（Ｇ／Ｌ）とする。例えばハブが樹脂成形にて形成される場合、型抜き・収縮後のテーパ角θがθ＜ｓｉｎ^-1（Ｇ／Ｌ）となるように、金型のテーパ角を設定する。ハブのテーパ角θは、幾何学的には記録テープの長手方向とハブの軸直角方向との成す角に一致するため、上式を満たせば、記録テープを長さＬだけ巻き回すことで該記録テープがハブ大径側のフランジに干渉することはない。

このように、請求項４記載のリールの設計方法は、記録テープをフランジに干渉することなくハブに巻き回すことができる。ハブのテーパ角は０°であっても良い。

以上説明したように本発明に係るリール及びリールの設計方法は、記録テープをフランジに干渉することなくハブに巻き回すことができるという優れた効果を有する。

本発明の実施の形態に係るリール１０について図１乃至図８に基づいて説明する。先ず、リール１０が適用された記録テープカートリッジ１２の該略全体構成を説明し、次いでリール１０の全体構成を説明し、その後、本発明の要部であるハブ４０のテーパ角θについて詳細に説明することとする。なお、説明の便宜上、矢印Ａで示す記録テープカートリッジ１２のドライブ装置への装填方向を前方向（前側）とし、矢印Ａと直交する矢印Ｂ、矢印Ｃ方向をそれぞれ右方向、上方向とする。

（記録テープカートリッジの構成）
図７には記録テープカートリッジ１２の全体構成が斜視図にて示されており、図８には記録テープカートリッジ１２の概略の分解斜視図が示されている。これらの図に示される如く、記録テープカートリッジ１２は、平面視で略矩形状のケース１４内に、情報記録再生媒体である記録テープとしての磁気テープＴを巻装した単一のリール１０を回転可能に収容して構成されている。

ケース１４の右側壁の前端部には、磁気テープＴをケース１４外に引き出すための開口１６が設けられている。この開口１６は、記録テープカートリッジ１２（磁気テープＴ）の不使用時にはドア１８によって閉塞され、記録テープカートリッジ１２の使用時にはドライブ装置内で開放されるようになっている。また、磁気テープＴの先端には、リーダ部材であるリーダピン２０が取り付けられている。リーダピン２０は、小円柱状に形成されており、磁気テープＴの幅方向端部よりも上下に突出する長手方向両端にそれぞれ設けられたフランジ部２０Ａが、ドライブ装置の引出部材に引掛けられて磁気テープＴをケース１４から引き出させるようになっている。

ケース１４は、上ケース２２と下ケース２４とを接合して構成されている。上ケース２２は、平面視略矩形状の天板２２Ａの外縁に沿って略枠状の周壁２２Ｂが立設されて構成されており、下ケース２４は、天板２２Ａに略対応した形状の底板２４Ａの外縁に沿って周壁２４Ｂが立設されて構成されている。そして、ケース１４は、周壁２２Ｂの開口端と周壁２４Ｂの開口端とを突き当てた状態で、超音波溶着やビス止め等によって上ケース２２と下ケース２４とが接合されて、略箱状に形成されている。

開口１６は、側面視で略矩形状に形成され、ケース１４における矢印Ａ方向に沿う右側壁１４Ａ（周壁２２Ｂと周壁２４Ｂとで構成されるケース１４の右向き壁）における前端で右向きに開口している。天板２２Ａ及び底板２４Ａには、それぞれ直立したリーダピン２０のフランジ部２０Ａを収容するピン受け凹部２６が設けられている。各ピン受け凹部２６は、開口１６の前端近傍で右向きにも開口しており、開口１６を経由したリーダピン２０のケース１４に対する出入りを可能としている。また、ケース１４の前端近傍には、板ばね２８が取り付けられており、板ばね２８には上下一対のアーム２８Ａが設けられている。板ばね２８は、各アーム２８Ａの先端をリーダピン２０のフランジ部２０Ａに係合させてリーダピン２０をケース１４に対し保持するようになっている。この保持状態は、リーダピン２０を所定値以上の力で右方に引張ることで解除される構成である。

この開口１６を開閉するドア１８は、単独で開口１６を閉塞可能な略矩形平板状に形成されている。ドア１８の上下の端部は、開口１６の開放面及び右側壁１４Ａに沿って天板２２Ａ及び底板２４Ａに設けられたガイド溝３０に摺動可能に入り込んでいる。これにより、ドア１８は、ガイド溝３０に案内されつつ前後方向にスライドすることで、開口１６を閉塞する閉塞位置と、開口１６を開放する開放位置とを選択的に取り得る構成とされている。そして、ドア１８は、ケース１４との間に設けられた付勢部材であるコイルばね３２によって前方に付勢されており、通常はこの付勢力によって閉塞位置に位置するようになっている。ドア１８の前端には、操作部１８Ａが右方に張り出して設けられており、この操作部１８Ａを後方に押圧することで、コイルばね３２の付勢力に抗してドア１８を開放位置に移動することができるようになっている。

また、ケース１４の底板２４Ａの中央部には、リール１０の後述するリールギヤ５０を露出するためのギヤ開口３４が設けられている。リール１０は、リールギヤに噛み合わされたドライブ装置の駆動ギヤが回転することで、ケース１４内で非接触で回転駆動される構成である。さらに、ケース１４には、ギヤ開口３４と同軸的な円周に沿って天板２２Ａ及び底板２４Ａから部分的に立設されると共に上下端を突き合わせて構成された誘導規制壁３６を備えている。誘導規制壁３６は、リール１０のガタつきを抑えると共に、端部を周壁２２Ｂ、２４Ｂに連続させてリール１０の設置領域に塵芥等が進入することを防止する構成とされている。

また、ケース１４内におけるの右後角隅部には、各記録テープカートリッジ１２毎に、その各種情報を記憶されたメモリボードＭが設置されている。メモリボードＭは、下面側から通信するドライブ装置、及び背面側から通信するライブラリ装置との各通信を可能とするために、支持面である上縁が所定角度（本実施の形態では４５°）前傾した一対の支持リブ３８によって、底板２４Ａに対し略４５°傾斜して支持されている。

（リールの全体構成）
図１には、リール１０が一部切り欠いた側面図にて示されている。この図に示される如く、リール１０は、その軸心部を構成するハブ４０を備えている。ハブ４０は、その外周面に磁気テープＴが巻き回される円筒部４２と、該円筒部４２の下部を閉塞する底部４４とを有し、上方に開口する開口端４０Ａを有する略有底円筒状に形成されている。本実施の形態では、ハブ４０における底部４４側端部（軸線方向一端）の近傍からは、下フランジ４６が径方向外側に同軸的かつ一体に延設されている。

一方、ハブ４０の上端部（開口端４０Ａ）には、内径が円筒部４２の内径と略同径とされると共に外径が下フランジ４６の外径と同径とされた上フランジ４８が超音波溶着等によって同軸的に接合されている。具体的には、上フランジ４８は、その軸心部に形成された短筒部４８Ａををハブ４０の開口端４０Ａに内嵌した状態で、円筒部４２の上端面に超音波溶着されている。これにより、リール１０は、下フランジ４６と上フランジ４８との対向面間における円筒部４２（ハブ４０）の外周面に磁気テープＴを巻き回す構成とされている。下フランジ４６及び上フランジ４８は、ハブ４０に巻き回された磁気テープＴの幅方向（ハブ４０の軸線方向）への位置ずれを規制するようになっている。

ハブ４０の底部４４における外面（下面）の外周近傍には環状に形成されたリールギヤ５０が設けられている。リールギヤ５０は、ケース１４のギヤ開口３４から露出され、ドライブ装置の回転シャフトに対し軸線方向に沿って相対移動することで、該回転シャフトの先端に設けられた駆動ギヤに対する噛み合い及び噛み合いの解除が可能とされている。また、底部４４の下面におけるリールギヤ５０の径方向内側には、磁性材料より成る図示しないリールプレートがインサート成形により一体に設けられている。リールプレートは、回転シャフトの先端に設けられたマグネットによって非接触で吸着保持される構成である。

さらに、ハブ４０の内側には、磁気テープＴの不使用時にリール１０の回転を阻止するための図示しないロック機構が設けられるようになっている。ロック機構は、ケース１４に対し廻り止めされたロック部材を有し、このロック部材をリール１０の底部４４に対する接離可能に支持している。ロック部材は、底部４４に対する接離によって、該底部４４の係合部（図示省略）に係合してリール１０のケース１４に対する回転を阻止する回転ロック位置と、該係合状態を解除してリール１０の回転を許容する解除位置とを取り得る構成である。このため、底部４４にはロック部材が係合する係合部が設けられると共に、ドライブ装置のロック解除部材が外部からロック部材を操作するための操作孔（図示省略）が形成されている。操作孔は、底部４４の軸心部に設けても良く、リールギヤ５０の形成部位等の軸心から離間した部位に設けけても良い。

以上説明したように、ハブ４０の底部４４は、リールギヤ５０が形成されてドライブ装置から回転力が伝達される機能、不使用時にケース１４のギヤ開口３４を閉塞する機能、ロック部材を係合させリール１０のケース１４に対する回転を阻止する機能等をそれぞれ果たすようになっている。一方、リール１０の軸心部上端は、上記ロック部材をケース１４と底部４４との間に配設するために開口している必要があり、本実施の形態では、ハブ４０が開口端４０Ａを有している。

このリール１０は、ハブ４０の外周面に磁気テープＴを巻き回すようになっている。具体的には、図２に示される如く、水やアルコール等の液体の貼着力によって磁気テープＴの長手方向端部をハブの外周面に貼り付けた状態から、この磁気テープＴを円筒部４２（ハブ４０）の外周面に巻き回す構成である。上記液体の貼着力で円筒部４２の貼り付いている磁気テープＴは、該貼着力が抗し得る弱い張力を受けつつ円筒部４２の外周面に巻き回されるようになっている。そして、磁気テープＴは、所定長さＬだけ円筒部４２に巻き付けられると、上記液体の蒸発によって貼着力が失われたとしても摩擦保持力及び上層の磁気テープＴの巻き圧によって所定の張力に耐え得る状態となる構成である。磁気テープＴは、長さＬだけ円筒部４２に巻き付けられた後は、所定の張力にてより強く巻き回される（巻き重ねられる）ようになっている。

磁気テープＴの幅Ｗｔが１２．６５ｍｍ、円筒部４２の外半径ｒ（軸線方向中央部における半径）が２２．００ｍｍである本実施の形態では、磁気テープＴを円筒部４２に３巻き（３周）する長さを上記長さＬとしている。すなわち、円筒部４２への磁気テープＴの巻き数をｎとすると、巻き数ｎ（＝３）が小さいことから磁気テープＴの厚みを無視して、Ｌ＝２πｒｎで表わすことができる。なお、この長さＬは、円筒部４２に巻かれた磁気テープＴが所定の張力に耐え得る状態となる現実の長さ以上の設計長さであれば良く、安全率等が含まれていても良い。

以上説明したリール１０は、上フランジ４８を除く部分が樹脂成形にて一体に形成される（金属製のリールプレートは、上記の通りインサート成形される）ようになっている。すなわち、ハブ４０の円筒部４２と底部４４とが一体成形されるようになっている。そして、ハブ４０は、下端が底部４４にて閉塞される一方上端が開口端４０Ａとされているため、型抜き後の収縮の小さい開口端４０Ａが相対的に広がり、円筒部４２の上端側が下端側よりも大径であるテーパ形状に形成されている。したがって、円筒部４２は、コニカル部ということもできる。

（ハブのテーパ角）
上記の通りテーパ形状とされた円筒部４２（ハブ４０）の外周面（テーパ面）の軸線方向に対するテーパ角をθとする。このテーパ角θの上限の決め方すなわちリール１０の設計方法を説明する。

図３に示される如く、テーパ形状の円筒部４２の外周面に磁気テープＴを巻き回すと、磁気テープＴは円筒部４２のテーパ面に倣って、該円筒部４２に対し上側（大径側）にずれながら螺旋状に巻き付けられていく。図３は、磁気テープＴの上側へのずれ量Ｈを示している（解り易さのため、磁気テープＴの下縁を下フランジ４６と円筒部４２との境界部４２Ｂに一致させて巻き始めた状態を図示している）。このずれ量Ｈが大きくなると、磁気テープＴは上縁が上フランジ４８に接触してしまう。

したがって、磁気テープＴの巻き始め端Ｔｓにおける上縁（'幅方向の上）端部と、円筒部４２における上フランジ４８との境界部４２Ａとの軸線方向に沿う間隔をＧ（図２、図４参照）とすると、磁気テープＴを長さＬだけ円筒部４２に巻き回下ときのずれ量Ｈが間隔Ｇよりも小さければ、磁気テープＴが上フランジ４８に接触することがない。なお、図示は省略するが、上フランジ４８は、その下面が径方向外側で径方向内側よりも下フランジ４６との対向面間が広がるようなテーパ面とされており、径方向外縁から磁気テープＴに干渉することがない構成とされている。

図４に円筒部４２を平面上に展開して模式的に示す如く、螺旋状を成す磁気テープＴの長手方向と円筒部４２の軸直角方向（境界部４２Ａを含む平面）との成す角、すなわち磁気テープＴの螺旋角は、幾何学的には（設計上）テーパ角θに一致する。そして、ずれ量Ｈの上限を規定する間隔Ｇ、巻き回し長さＬが既知であるから、これらを用いてテーパ角θの上限を、式（１）にて決めることができる。

θ＜ｓｉｎ^-1（Ｇ／Ｌ） … （１）
また、本実施形態では、図２に示される如く、円筒部４２における上フランジ４８と境界部４２Ａから下フランジ４６との境界部４２Ｂまでのハブ軸線方向に沿う幅をＷｒとして、式（２）より得るようにしている。

Ｇ＝（Ｗｒ−Ｗｔ）／２ … （２）
さらに、上記の通りＬ＝２πｒｎであるから、この式と式（２）とを式（１）に代入して、テーパ角θを式（３）にて算出するようにしている。

θｓｉｎ^-1（（Ｗｒ−Ｗｔ）／４πｒｎ） … （３）
そして、本実施の形態では、上記の通り幅Ｗｔ＝１２．６５ｍｍ、円筒部４２の外半径ｒ＝２２．００ｍｍ、ｎ＝３である。また本実施の形態では、上下のフランジ４６、４８の径方向内端におけるハブ軸線方向に沿う対向間隔（幅）がＷｒ＝１２．９６ｍｍとされている。これらの数値を式（３）に代入し、θ＜０．０２１°としてテーパ角θの上限を得た。また、円筒部４２の上端と下端との外半径の差Δｒは、Δｒ＝Ｗｒ×ｔａｎθであるから、本実施の形態では約５μｍ未満となる。

一方、現実の製品としてのリール１０は、円筒部４２のテーパ角がθ＜０．０２１°、より具体的には、円筒部４２における上下の外半径の差がΔｒ＜５μｍとされている。この数値から分かるように、各図面ではテーパ角θ、円筒部４２における上下の外半径の差Δｒを誇張して図示している。

ここで、図５に模式的に示される如く、製品である円筒部４２は平面視で正確に真円ではないので、周方向各部において外半径の差Δｒには、ばらつきがある。図５に示す内側の円は円筒部４２の下フランジと境界部４２Ｂを、外側の歪んだ円は円筒部４２の上フランジ４８との境界部４２Ａを、それぞれ示している。また、想像線にて示す円は、半径が境界部４２Ｂの半径よりも５μｍだけ大きい仮想線である。例えば、この図５に示す外半径の差Δｒの最小値Δｒ１は、５μｍよりも十分に小さいが、差Δｒの最大値Δｒ７は、５μｍよりも大であることが判る。

そして、本実施形態では、周方向各部における外半径の差Δｒの平均値Δｒａが５μｍ未満となるように、ハブ４０の円筒部４２が形成されている。Δｒの平均値Δｒａは、測定点数をＮとしてΔｒａ＝ΣΔｒｉ／Ｎとして得ている。このような円筒部４２における上下の外半径の差Δｒが５μｍ未満であるハブ４０得るために、図６に示す如き金型６０を用いている。なお、図６の金型６０によって形成される空間を指し示す括弧付きの符号は、リール１０における該金型６０によって形成される部分に対応している。また、上下の方向を用いて説明するときはリール１０の上下方向に対応している。

金型６０は、固定型６２と可動型６４とを含み構成されている。可動型６４は、ハブ４０の円筒部４２の内外周面と下フランジ４６の上面とを形成するようになっている。そして、この可動型６４では、円筒部４２を形成する空間を上端側が下端側よりも小径とである、成形後の円筒部４２に対し逆テーパ状に形成している。換言すれば、金型６０は負の抜き勾配を形成している。この負の抜き勾配αは、型抜き後、最終的には円筒部４２の上端側が下端側よりも大径である（Δｒａが正の値となる）上記テーパ形状に形成されるように設定されている。すなわち、金型６０から抜き出されたハブ４０を含む製品は、冷却に伴う熱収縮によって下端側が上端側よりも大きく収縮するので、この収縮差で円筒部上限端の径大きさが逆転するように負の抜き勾配αが決められている。

次に、実施の形態の作用について説明する。

上記構成のリール１０は、磁気テープＴに情報を記録する際、又は磁気テープＴに記録された情報を再生する際に記録テープカートリッジ１２がドライブ装置に装填されると、ケース１４に対する回転ロックが解除され、そのリールギヤ５０に駆動ギヤを噛み合わせた回転シャフトが回転することでケース１４内で回転する。このとき、すでに開口１６から取出されたリーダピン２０がドライブ装置の巻取リールに保持されており、この巻取リールがリール１０と同期して回転することによって、磁気テープＴがケース１４から順次引き出される。そして、所定のテープ経路に沿って配設された記録再生ヘッドが磁気テープＴに情報を書き込み、又は磁気テープＴに記録されている情報を読み取る。磁気テープＴの使用後には、リール１０は、磁気テープＴを巻き取り初期状態に復帰する。

リール１０に磁気テープＴを巻き回す際には、ハブ４０の円筒部４２の外周全面を水やアルコール等の液体で濡らし、この液体の貼着力にて磁気テープＴの端部を円筒部４２に貼り付ける。液体が蒸発して接着力が失われる前に、磁気テープＴを比較的低い張力で円筒部４２の外周面に所定巻き数（本実施形態では３巻き）だけ巻き回す。これにより、磁気テープＴが所定の張力による巻き付けに耐え得る状態となる。この後、磁気テープＴの張力を所定の張力まで増加すると共に、巻き回し速度（リール１０の回転速度）を上昇した状態で、磁気テープＴを規定長さだけ巻き回す。

ここで、リール１０では、円筒部４２のテーパ角θがθ＜ｓｉｎ^-1（Ｇ／Ｌ）とされているため、換言すれば、円筒部４２の上下端４２Ａ、４２Ｂの外半径差の平均値Δｒａが５μｍ未満であるため、円筒部４２に磁気テープＴを所定長さＬだけ巻き付ける間の磁気テープＴの幅方向へのずれ量Ｈが、磁気テープＴの巻き始め端と上フランジ４８（境界部４２Ａ）との初期間隔Ｇに達することがない。したがって、磁気テープＴを、姿勢矯正効果の小さい比較的低い張力にて円筒部４２に巻き付けても、磁気テープＴが上フランジ４８に接触してしまうことがない。

そして、磁気テープＴは長さＬ（３巻き）だけ円筒部４２に巻き回せば、所定の張力に耐え得る状態になるので、この後磁気テープＴは、所定の張力にて姿勢を矯正されながら（長手方向をハブ４０の軸線に対する直交方向に一致させながら）、上下のフランジに接触することなく上記規定長さまで円筒部４２に巻き回される。

このように、本実施の形態に係るリール１０、及びリール１０の設計方法では、磁気テープＴを上下のフランジ４６、４８に干渉することなくハブ４０の円筒部４２に巻き回すことができる。

なお、上記実施の形態では、ハブ４０の円筒部４２が下端側よりも上端側の外径が大であるテーパ状に形成された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、円筒部４２は上端側よりも下端側の外径が大であるテーパ状に形成されても良い。

また、上記実施の形態では、ハブ４０に下フランジ４６が一体的に形成された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、ハブ４０に上フランジ４８が一体に形成された構成としても良い。

さらに、上記実施の形態では、円筒部４２がテーパ形状を有する構成としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、円筒部４２は、結果としてテーパ角θが０°と評価される（Δｒａ≒０μｍ）ように形成されても良いことは言うまでもない。

さらにまた、上記実施の形態では、円筒部４２の上下方向中央部から磁気テープＴを巻き始める（上下の間隔Ｇが等しい）例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば図３に示すように、磁気テープＴの巻き始め端Ｔｓにおける下端を境界部４２Ｂ（下フランジ４６）側にオフセットして磁気テープＴを巻き始めるようにしても良い。

また、上記実施の形態では、単一のリールをケース１４内に収容して構成される記録テープカートリッジ１２にリール１０を適用した例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、２つのリールをケース内に収容した２リールタイプの記録テープカートリッジにリール１０を適用しても良い。

本発明の実施の形態に係るリールの全体構成を示す一部切り欠いた側面図である。 本発明の実施の形態に係るリールに磁気テープを巻き回し始めるときの状態を示す側面図である。 本発明の実施の形態に係るリールに磁気テープを巻き回し始めた状態を示す側面図である。 本発明の実施の形態に係るリールを構成するハブのテーパ角を算出する方法を説明するために該ハブを平面に展開した状態を示す模式図である。 本発明の実施の形態に係るリールを構成するハブの上下の外半径差を示す模式的な底面図である。 本発明の実施の形態に係るリールを構成するハブを樹脂成形にて形成するための金型の断面図である。 本発明の実施の形態に係るリールが適用された記録テープカートリッジの全体構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係るリールが適用された記録テープカートリッジの分解斜視図である。

符号の説明

１０ リール
４０ ハブ
４６ 下フランジ
４８ 上フランジ（フランジ、ハブ大径側のフランジ）
Ｔ 磁気テープ（記録テープ）

Claims (4)

1. 磁気テープが巻き回されるハブの軸線方向端部に、該ハブの径方向外側に張り出すフランジが設けられているリールであって、
   前記ハブは、前記フランジ側端部が反対側端部よりも大径であるテーパ状に形成されており、
   前記ハブのテーパ角をθ、
   前記記録テープの前記ハブへの巻き始め端における前記フランジ側端部と、該フランジとのハブ軸線方向に沿う間隔をＧ、
   前記記録テープが前記ハブに巻き回されて所定の張力に耐え得る状態となるのに必要な該記録テープの巻き回し長さをＬとしたときに、
   θ＜ｓｉｎ^-1（Ｇ／Ｌ）であるリール。
2. 互いに対向する一対のフランジ間で記録テープがハブに巻き回されるリールであって、
   前記ハブ外周のテーパ角をθ、
   前記記録テープの前記ハブへの巻き始め端における該ハブの大径側端部と、該ハブ大径側のフランジとのハブ軸線方向に沿う間隔をＧ、
   前記記録テープが前記ハブに巻き回されて所定の張力に耐え得る状態となるのに必要な該記録テープの巻き回し長さをＬとしたときに、
   θ＜ｓｉｎ^-1（Ｇ／Ｌ）であるリール。
3. 磁気テープが巻き回されるハブの軸線方向端部に、該ハブの径方向外側に張り出すフランジが設けられているリールの設計方法であって、
   前記ハブを前記フランジ側端部が反対側端部よりも大径であるテーパ形状である仮定した場合の該ハブのテーパ角をθ、
   前記記録テープの前記ハブへの巻き始め端における前記フランジ側端部と、該フランジとのハブ軸線方向に沿う間隔をＧ、
   前記記録テープが前記ハブに巻き回されて所定の張力に耐え得る状態となるのに必要な該記録テープの巻き回し長さをＬとしたときに、
   θ＜ｓｉｎ^-1（Ｇ／Ｌ）とするリールの設計方法。
4. 互いに対向する一対のフランジ間で記録テープがハブに巻き回されるリールの設計方法であって、
   前記ハブがテーパ状に形成されていると仮定した場合の該ハブのテーパ角をθ、
   前記記録テープの前記ハブへの巻き始め端における該ハブの大径側端部と、該ハブ大径側のフランジとのハブ軸線方向に沿う間隔をＧ、
   前記記録テープが前記ハブに巻き回されて所定の張力に耐え得る状態となるのに必要な該記録テープの巻き回し長さをＬとしたときに、
   θ＜ｓｉｎ^-1（Ｇ／Ｌ）とするリールの設計方法。

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