JP2016091577A - テープカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】リールの円筒部の外周面のヒケを低減し、かつ、テープの巻き圧による円筒部の変形を低減する。【解決手段】リール１０を構成するハブ本体１５に金属プレート２０がインサート成形により一体化されている。金属プレート２０は、磁気吸着が可能なように、ハブ本体１５の底板１４の下面側に露出した磁気吸着部２１と、磁気吸着部２１から半径方向の外側に向かって延びた張り出し部２２と、張り出し部２２の外周端から上フランジ１１側に向かって延びた立設部２３とを備える。立設部２３の、リール１０の中心軸１０ａとは反対側を向いた外周面は、ハブ本体１０の円筒部１３内に埋設されている。【選択図】図２

Description

本発明は、データ記録用途に好ましく使用される単リール型のテープカートリッジに関する。

単リール型のテープカートリッジは、主にコンピュータシステムのデータバックアップ用途として用いられている。この種のテープカートリッジには、データ記録テープ（以下、「テープ」という）を巻回するためのリールが収納されている。

図１６は、従来のリール１１０の概略構成を示した断面図である。一点鎖線１１０ａは、リール１１０の中心軸である。リール１１０は、中央が開口した円板状の上フランジ１１１と、ハブ部材１１２との２部品で構成される。ハブ部材１１２は、中空円筒形状を有する円筒部１１３と、円筒部１１３の下側の開口を閉じる底板１１４と、円筒部１１３の下端から外向きに突出した円板状の下フランジ１１９とを備え、これらが一体に成形されている。上フランジ１１１と下フランジ１１９とが対向するように、上フランジ１１１は円筒部１１３の上端に接合されている。テープ９は、上フランジ１１１と下フランジ１１９との間に、円筒部１１３の外周面である円筒面上に巻回される。中央が開口した円形の金属プレート１２０が、その下面を露出させながら、底板１１４に一体化されている。底板１１４の上面には、ロック歯１１７がリール１１０と同心の円弧に沿って設けられている（後述する図７を参照）。底板１１４の下面には、被駆動歯１１８がリール１１０と同心の円弧に沿って設けられている。出退口（貫通孔）１１６が、底板１１４を上下方向に貫通している。出退口１１６は、中心軸１１０ａに対して等角度間隔で３箇所に形成されている。３つの出退口１１６が、ロック歯１１７及び被駆動歯１１８をそれぞれ３つに分断している。被駆動歯１１８及び出退口１１６は、金属プレート１２０よりも半径方向の外側に位置している。

ドライブ装置の駆動軸（図示せず）の上面には、被駆動歯１１８と噛み合う駆動歯が形成され、更に、磁石が埋め込まれている。リール１１０を収納したテープカートリッジをドライブ装置に装着すると、ドライブ装置の駆動歯の磁石がリール１１０の金属プレート１２０を磁気吸着するので、ドライブ装置の駆動歯とリール１１０の被駆動歯１１８とを確実に噛み合わせることができる。

図１７は、金属プレート１２０の斜視図である。金属プレート１２０は、中央に貫通孔１２８が形成された円形の薄板形状を有している。

ハブ部材１１２は、インサート成形により金属プレート１２０と一体的に成形される（後述する図８Ａ及び図８Ｂを参照）。図１６に示したように、被駆動歯１１８は、金属プレート１２０よりも外側に位置している。また、金属プレート１２０より外側の、被駆動歯１１８及び円筒部１１３の下端１１３ａを含む部分は、円筒部１１３の上端部に比べて相対的に樹脂厚が厚い。このため、ハブ部材１１２を成形後に金型内で樹脂が冷却・固化する際の樹脂収縮によって、円筒部１１３の厚肉の下端１１３ａの外周面に「ヒケ」と呼ばれる凹みが生じることがある。円筒部１１３の外周面にヒケが生じると、円筒部１１３に巻回されたテープ９が変形してしまうという問題がある。

また、円筒部１１３にテープ９を巻回した状態で長期間保存すると、テープ９の巻圧によって円筒部１１３が半径方向に圧縮されて変形することが知られている。円筒部１１３の下側の開口は金属プレート１２０が一体化された底板１１４で閉じられているのに対して、上側の開口は開放されている。従って、円筒部１１３の上側部分は下側部分に比べて相対的に機械的強度が低い。このため、テープ９の巻圧による円筒部１１３の変形量は、円筒部１１３の上側部分で大きく、下側部分で小さい。このように、円筒部１１３の変形量が上下方向において異なるために、テープ９が片伸びしてしまうというという問題がある。

特許文献１には、被駆動歯の裏側にまで延びる大径の金属プレートを用いることにより、インサート成形時のヒケを低減し、且つ、テープの巻圧による円筒部の変形を抑えたテープカートリッジが記載されている。しかしながら、特許文献１の手法では、テープの巻圧によって発生する、円筒部の変形量の上下方向における不均一を解消することはできない。

特許文献２には、金属プレートとは別に、円筒部内に補強部材をインサート成形により埋め込んだリールが記載されている。しかしながら、特許文献２の手法では、金属プレートと補強部材とは別個の部品であるので、インサート成形時に金型に固定する部品数が増え、成形工程が煩雑になる。

上記の他、ヒケを低減するために、成形時の保圧を上げる方法が、また、円筒部１１３の変形を低減するために、ハブ部材１１２の樹脂としてガラス繊維入りポリカーボネイト樹脂を使用する方法が、それぞれ実際に採用されることがある。

特開２００５−２５１３１４号公報 特開２００９−８０９００号公報

しかしながら、成形時の保圧を上げる方法では、保圧を高くすることによって、成形後の成形品の金型からの離型性が低下する。このため、成形品を金型から分離するためのイジェクタピンが成形品を変形させ（成形品に食い込み）、場合によってはさらに成形品を突き破ることによって、成形品を損傷させてしまうという問題が生じる。この問題を解決するためには、冷却時間を延ばす、イジェクタピンの数を増やす、抜き勾配を大きくするなどの手法があるが、これらは、生産タクトが低下する、金型構造・成形品形状を変更する必要があるなどの新たな問題を生じる。

一方、成形用樹脂中のガラス繊維の含有量を増加させた場合、上下フランジ１１１，１１２のテープ９に対向する側の面にガラス繊維が浮き出すことにより、当該面の表面性が悪化し、テープ９のエッジにダメージを与えたり、テープ９の走行性が悪化したりするという問題がある。また、ガラス繊維によって金型が摩耗し、金型寿命が短くなるなどの問題が生じる。また、円筒部の１１３の機械的強度を向上させるために、円筒部１１３を単に厚くすると、円筒部１１３の厚肉化によってヒケを生じやすくなってしまう。

本発明は、上記の従来の課題を解決するものであって、リールの円筒部の外周面のヒケを低減し、かつ、テープの巻き圧による円筒部の変形を低減することを目的とする。

本発明のテープカートリッジは、筐体内に、データ記録テープが巻回されるリールが収納されている。前記リールは、中央が開口した円板状の上フランジと、前記上フランジに対向する円板状の下フランジと、前記上フランジと前記下フランジとを連結するハブ本体とを備える。前記ハブ本体は、中空円筒形状を有する円筒部と、前記円筒部の前記下フランジ側の開口を塞ぐ底板とを備える。前記底板の前記円筒部とは反対側の下面には、前記リールと同心の円弧に沿って被駆動歯が形成されている。前記ハブ本体には、金属プレートがインサート成形により一体化されている。前記金属プレートは、磁気吸着が可能なように、前記被駆動歯よりも内側の領域において前記底板の下面側に露出した磁気吸着部と、前記磁気吸着部から半径方向の外側に向かって前記底板に沿って延びた張り出し部と、前記張り出し部の外周端から前記円筒部に沿って前記上フランジ側に向かって延びた立設部とを備える。前記立設部の、前記リールの中心軸とは反対側を向いた外周面は、前記円筒部内に埋設されている。

本発明の金属プレートは、磁気吸着される磁気吸着部から半径方向の外側に向かって張り出し部が延び、張り出し部の外周端から立設部が延びている。このような金属プレートが、リールのハブ本体に一体化されている。立設部がリールの円筒部を補強するので、テープの巻き圧による円筒部の変形を低減することができる。張り出し部に対向するようにイジェクタピンを配置することにより、成形されたハブ本体をイジェクタピンが損傷させる可能性が低減する。その結果、インサート成形時の保圧を上げることができるので、円筒部の外周面のヒケを低減することができる。立設部の外周面は円筒部内に埋設されているので、立設部がテープに接触してテープを損傷させることはない。

図１Ａは、本発明の一実施形態にかかるテープカートリッジの上面図、図１Ｂはその側面図、図１Ｃはその下面図である。 図２は、図１Ａの２−２線を含む面に沿った、不使用時の本発明の一実施形態にかかるテープカートリッジの断面図である。 図３は、本発明の一実施形態にかかるテープカートリッジの主要構成部材を示した分解斜視図である。 図４Ａは、本発明の一実施形態にかかるテープカートリッジに使用される金属プレートの上方から見た斜視図である。図４Ｂは、当該金属プレートの下方から見た斜視図である。 図５Ａは、図４Ａ及び図４Ｂに示した本発明の一実施形態にかかる金属プレートの底面図である。図５Ｂは、図５Ａの５Ｂ−５Ｂ線を含む面に沿った当該金属プレートの矢視断面図である。 図６Ａは、本発明の一実施形態にかかるテープカートリッジを構成するハブ部の底面図である。図６Ｂは、当該ハブ部材の上面図である。 図７は、従来のテープカートリッジに用いられるハブ部材の上面図である。 図８Ａ及び図８Ｂは、図７に示した従来のハブ部材を金型内で成形する様子を示した断面図であって、図８Ａは図７の８Ａ−８Ａ線を含む面に沿った矢視断面図、図８Ｂは図７の８Ｂ−８Ｂ線を含む面に沿った矢視断面図である。 図９Ａ及び図９Ｂは、図６Ａ及び図６Ｂに示した本発明の一実施形態にかかるハブ部材を金型内で成形する様子を示した断面図であって、図９Ａは図６Ｂの９Ａ−９Ａ線を含む面に沿った矢視断面図、図９Ｂは図６Ｂの９Ｂ−９Ｂ線を含む面に沿った矢視断面図である。 図１０は、本発明の一実施形態にかかるテープカートリッジを構成するリールの断面図である。 図１１は、本発明の一実施形態にかかるハブ部材を金型内で成形する際の樹脂の流れを示した拡大断面図である。 図１２は、本発明のテープカートリッジに使用可能な別の金属プレートの下方から見た斜視図である。 図１３は、本発明のテープカートリッジに使用可能な更に別の金属プレートの下方から見た斜視図である。 図１４は、本発明のテープカートリッジに使用可能な更に別の金属プレートの下方から見た斜視図である。 図１５Ａは、本発明のテープカートリッジに使用可能な更に別の金属プレートの下方から見た斜視図である。図１５Ｂは、本発明のテープカートリッジに使用可能な更に別の金属プレートの上方から見た斜視図である。 図１６は、従来のテープカートリッジに用いられるリールの断面図である。 図１７は、従来のテープカートリッジに使用される金属プレートの斜視図である。

上記の本発明のテープカートリッジにおいて、前記張り出し部に、前記張り出し部を上下方向に貫通する複数の切り欠きが形成されていてもよい。これにより、インサート成形時に、樹脂は切り欠きを通って流れることができる。従って、金型内での樹脂の流れが良好になり、高品質のインサート成形品をうることができる。

前記円筒部内には、前記テープカートリッジの不使用時に前記リールの回転を阻止するリールロック機構が収納されうる。この場合、前記リールロック機構は、上下動可能且つ回転不能に前記筐体に支持されたリール押さえ部材と、前記リール押さえ部材に対して前記底板に向かう向きの付勢力を印加するバネと、前記リール押さえ部材と前記底板との間に配置され、前記リール押さえ部材を前記バネの付勢力に反して上昇させるロック解除部材とを備えうる。前記リール押さえ部材及び前記底板の互いに対向する面には、互いに噛み合うことにより前記リールの回転を阻止するロック歯が形成されうる。前記ロック解除部材は、下方に向かって突出した３つの操作爪を備えうる。前記３つの操作爪が前記底板から下方に向かって突出するように、前記３つの操作爪が貫通する３つの出退口が前記底板に形成されうる。前記複数の切り欠きのうちの３つは、前記３つの出退口に対応する位置に形成された出退口用切り欠きであってもよい。これにより、ロック解除部材の操作爪と金属プレートの張り出し部との衝突が回避される。その結果、従来から一般に用いられているリールロック機構を本発明のテープカートリッジに適用することができる。

３つの前記出退口用切り欠きは、前記リールと同心の円上に、等角度間隔で配置されうる。この場合、前記金属プレートの、周方向に隣り合う前記出退口用切り欠き間の３つの区域のそれぞれ内には、同数の切り欠きが形成されうる。これにより、インサート成形時に、金型内での樹脂の充填バランスが向上する。これは、円筒部の外周面の精度の向上に有利である。

前記３つの区域のそれぞれ内に形成された切り欠きは、前記リールの中心軸を通り前記区域を２等分する対称軸に対して対称に配置されうる。これにより、インサート成形時に、金型内での樹脂の充填バランスが更に向上する。

前記張り出し部は前記底板内に埋設されうる。前記底板の前記張り出し部に対応する領域内に、前記ハブ本体を成形金型から分離するためのイジェクタピンによって形成されたイジェクタピン痕が形成されうる。これにより、インサート成形時の保圧を上げることができるので、円筒部の外周面のヒケを低減することができる。

前記張り出し部に形成された前記複数の切り欠きの一部、好ましくは全部が、前記立設部の上端まで延びていてもよい。これにより、金属プレートの成形性が向上する。

前記下フランジと前記ハブ本体とは一部品として一体的に成形されうる。これにより、リールを構成する部品数が低減し、リールの製作工数が減少する。

以下に、本発明を好適な実施形態を示しながら詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施形態に限定されないことはいうまでもない。以下の説明において参照する各図は、説明の便宜上、本発明の実施形態を構成する部材のうち、本発明を説明するために必要な主要部材のみを簡略化して示したものである。従って、本発明は以下の各図に示されていない任意の部材を備え得る。また、以下の各図では、実際の部材の寸法および各部材の寸法比率等が必ずしも忠実に表されていない。以下に示す図において、同一の部材には同一の符号をしており、それらについての重複する説明を省略する。

図１Ａは本発明の一実施形態にかかるテープカートリッジ１の上面図、図１Ｂはその側面図、図１Ｃはその下面図である。テープカートリッジ１は、上ハーフ２ａと下ハーフ２ｂとが上下方向に接合された箱状（中空の略直方体形状）の筐体２を備える。

図２は、図１Ａの２−２線を含む面に沿ったテープカートリッジ１の矢視断面図である。図３は、筐体２内に収納されたリール１０及びリールロック機構６の分解斜視図である。以下の説明の便宜のために、上ハーフ２ａの側を「上」側、下ハーフ２ｂの側を「下」側と呼ぶ。但し、この「上」、「下」はテープカートリッジ１の実際の使用状態での上下方向を意味するものではない。図２において、一点鎖線１０ａは、リール１０の中心軸を示す。

筐体２内にはリール１０が内蔵されている。リール１０は、中央が開口した円板状の上フランジ１１と、ハブ部材１２との２部品で構成される。ハブ部材１２は、中空円筒形状を有する円筒部１３と、円筒部１３の下側の開口を閉じる底板１４と、円筒部１３の外周面の下端から外向きに突出した円板状の下フランジ１９とを備え、これらが一部品として一体的に成形されている。円筒部１３と底板１４とは、有底円筒形状のハブ本体１５を構成する。円筒部１３の上端に、上フランジ１１の中央の開口の端縁が接合されて、上フランジ１１とハブ部材１２とが一体化される。上フランジ１１と下フランジ１９とは、互いに対向するように、ハブ本体１５（特に、その円筒部１３）を介して連結される。テープ（図示せず）は、従来のリール１１０（図１６参照）と同様に、上フランジ１１と下フランジ１９との間に、円筒部１３の外周面である円筒面上に巻回される（後述する図１０を参照）。図２に示されているように、金属プレート２０が、インサート成形により、ハブ本体１５内に埋め込まれてハブ本体１５（更にはハブ部材１２）に一体化されている。金属プレート２０の一部（磁気吸着部２１）が、底板１４の下面（円筒部１３とは反対側の面）側に露出している。

底板１４には、リール１０と同心の円上に、３つの出退口１６が、等角度間隔で形成されている。出退口１６は、底板１４を上下方向に貫通する貫通孔である。底板１４の上面には、リール１０と同心の円弧に沿ってロック歯１７が形成されている（後述する図６Ｂ、図１０を参照）。底板１４の下面には、ドライブ装置の駆動軸８に設けられた駆動歯８１とかみ合う被駆動歯１８が、リール１０と同心の円弧に沿って設けられている。ロック歯１７及び被駆動歯１８は、３つの出退口１６によってそれぞれ３つに分断されている。底板１４の下面において、出退口１６及び被駆動歯１８は、金属プレート２０の磁気吸着部２１よりも外側の領域に設けられている。

下ハーフ２ｂの中央には円形の貫通穴である駆動軸挿入穴２ｃが形成されている。この駆動軸挿入穴２ｃ内に、底板１４及びこれに形成された被駆動歯１８及び出退口１６と、金属プレート２０の磁気吸着部２１とが露出している。

リールロック機構６は、リール１０の中央の円筒部１３内に収納されており、下から上に向かって、ロック解除部材３、リール押さえ部材４、及びバネ５をこの順に備える。

ロック解除部材３は、その中央に、薄板状の基板３１を備える。基板３１の外周端縁から１２０度間隔で３本のアームが放射状に延び、当該アームの先端から操作爪３３が下方に向かって突出している。

リール押さえ部材４は、上側が開口した有底円筒形状を有する。リール押さえ部材４の底板の下面には、リール１０のロック歯１７とかみ合うロック歯４１が円状に配置されている。また、リール押さえ部材４の底板の上面の中央には略十字形状の溝（十字溝、図示せず）が形成されている。上ハーフ２ａの下面には、略十字形状の十字突起２ｄが立設されている。リール押さえ部材４の十字溝に上ハーフ２ａの十字突起２ｄが嵌入することにより、リール押さえ部材４０は、筐体２内において、上下方向には移動可能であるが、回転することはできない。

バネ５は、リール押さえ部材４と上ハーフ２ａとの間に配置されて、リール押さえ部材４に対して下向き（底板１４に向かう方向）の付勢力を印加する。

図２は、テープカートリッジ１の不使用時の状態を示している。この状態では、バネ５の下向きの付勢力によって、リール押さえ部材４は下方に変位し、リール押さえ部材４のロック歯４１とリール１０のロック歯１７とがかみ合う。従って、リール１０は回転することができない。また、リール押さえ部材４がロック解除部材３を下方に変位させて、ロック解除部材３の操作爪３３がリール１０の出退口１６を貫通し、リール１０の底板１４から下方に向かって突出する。

テープカートリッジ１がドライブ装置に装填されると、ドライブ装置の駆動軸８が、下ハーフ２ｂの駆動軸挿入穴２ｃ内に挿入される。駆動軸８の上面には磁石８３が設けられており、磁石８３が、底板１４の下面に露出した金属プレート２０の磁気吸着部２１を吸着する。これにより、駆動軸８の上面に形成された駆動歯８１とリール１０の被駆動歯１８とが確実に噛み合う。これと同時に、駆動歯８１が、リール１０の底板１４から突出したロック解除部材３の操作爪３３に当接して、ロック解除部材３をバネ５の付勢力に反して上方に押し上げる。これにより、リール押さえ部材４が上昇し、リール押さえ部材４のロック歯４１とリール１０のロック歯１７とのかみ合いが解除される。従って、リール１０は回転可能状態となり、駆動軸８により中心軸１０ａを回転中心として回転される。ロック解除部材３は、リール１０とともに回転する。

図４Ａは、金属プレート２０の上方から見た斜視図、図４Ｂは、金属プレート２０の下方から見た斜視図である。図５Ａは、金属プレート２０の底面図、図５Ｂは、図５Ａの５Ｂ−５Ｂ線を含む面に沿った金属プレート２０の断面図である。金属プレート２０は、円形の薄板形状を有する磁気吸着部２１と、磁気吸着部２１から半径方向の外側に向かって延びた張り出し部２２と、張り出し部２２の外周端から上方に向かって、中心軸１０ａと略平行に延びた立設部２３とを備える。

磁気吸着部２１の中央には、磁気吸着部２１を上下方向に貫通する貫通孔２８が形成されている。

磁気吸着部２１と張り出し部２２とは、中心軸１０ａに垂直な平面に平行であるが、同一平面上に位置しない。即ち、張り出し部２２は、磁気吸着部２１に対して、わずかに上方（立設部２３側）に位置ずれしており、その結果、磁気吸着部２１と張り出し部２２との間に、両者の中心軸１０ａ方向の高低差に基づく段差２４が形成されている。

円環状の張り出し部２２には、張り出し部２２を上下方向に貫通する９つの貫通孔（切り欠き）２５が形成されている。９つの貫通孔２５の開口形状は、同一の略矩形形状を有している。９つの貫通孔２５は、中心軸１０ａと同心の共通する円上に、中心軸１０ａに対して等角度間隔で配置されている。

立設部２３は、中心軸１０ａと同軸の円筒面を構成する。

磁気吸着部２１の外径は、図１７に示した従来の金属プレート１２０の外径と略同一である。従って、本実施形態の金属プレート２０は、従来の金属プレート１２０に、張り出し部２２及び立設部２３を付加したものに相当する。

金属プレート２０は、鋼板を用いて、例えばプレス加工により製作することができる。用いうる鋼板は、磁気吸着可能な材料であれば制限はなく、片面又は両面にメッキ処理を施したメッキ鋼板（例えば亜鉛メッキ鋼板（ＳＥＣＣ、ＳＧＣＣなど）又はニッケルメッキ鋼板）を例示することができる。

このような金属プレート２０が、インサート成形によりハブ部材１２と一体化される。図６Ａはハブ部材１２の底面図、図６Ｂはハブ部材１２の上面図である。図６Ａに示されているように、金属プレート２０の磁気吸着部２１（図４Ｂ、図５Ａ参照）の下面が、底板１４の下面側に露出している。露出した磁気吸着部２１を、被駆動歯１８が取り囲んでいる。被駆動歯１８は、金属プレート２０の張り出し部２２（図４Ｂ、図５Ａ参照）に対向する位置に設けられている。張り出し部２２の下面は、底板１４を構成する樹脂によって覆われている。磁気吸着部２１の中央の貫通孔２８内に露出した底板１４内に、ハブ部材１２を成形する際の樹脂注入口であるゲート７３（後述する図９Ａ及び図９Ｂを参照）によって形成されたゲート痕７４が形成されている。図６Ｂに示されているように、金属プレート２０の磁気吸着部２１及び張り出し部２２の各上面は、底板１４を構成する樹脂によって覆われている。更に、上述した図２及び後述する図１０に示されているように、金属プレート２０の立設部２３は、その外周面（中心軸１０ａとは反対側を向いた面）及び内周面（中心軸１０ａに対向する面）ともに円筒部１３を構成する樹脂によって覆われている。

図６Ａに示されているように、リール１０の中心軸１０ａと同心の円に沿って配置された被駆動歯１８を、３つの出退口１６が３等分している。上述したように、出退口１６は、ロック解除部材３の操作爪３３が貫通するための貫通孔である。図６Ａを図５Ａと対比すれば容易に理解できるように、金属プレート２０の張り出し部２２に形成された９つの貫通孔２５のうち１２０度間隔で配置された３つの貫通孔２５ａがハブ部材１２の３つの出退口１６の位置と一致するように、金属プレート２０は、ハブ部材１２に対して中心軸１０ａ周りの回転方向に位置決めされる。

本発明では、図５Ａに示すように、金属プレート２０の張り出し部２０に形成された複数の貫通孔（切り欠き）２５のうち、３つの出退口１６の位置に配置される３つの貫通孔（切り欠き）２５ａを、「出退口用貫通孔（または、出退口用切り欠き）」と呼ぶ。複数の貫通孔（切り欠き）２５のうち、３つの出退口用貫通孔２５ａ以外の貫通孔（切り欠き）２５ｂを、「ダミー貫通孔（または、ダミー切り欠き）」と呼ぶ。ダミー貫通孔２５ｂは底板１４内に埋め込まれ、その開口は底板１４を構成する樹脂で塞がれる。本発明では、出退口用貫通孔（または、出退口用切り欠き）２５ａとダミー貫通孔（または、ダミー切り欠き）２５ｂとを区別する必要がないときは、これらを総称して「貫通孔（または、切り欠き）２５」と呼ぶ。

出退口用貫通孔２５ａは、中心軸１０ａに対して等角度（１２０度）間隔で配置される。ダミー貫通孔２５ｂは、隣り合う出退口用貫通孔２５ａ間の３つの区域２６内に配置される。好ましくは、３つの区域２６内にそれぞれ配置されるダミー貫通孔２５ｂの数は、同じである。更に好ましくは、各区域２６内のダミー貫通孔２５ｂは、中心軸１０ａを通り区域２６を２等分する対称軸２７に対して対称である。

以上のように構成された本実施形態のテープカートリッジ１の作用を、従来のテープカートリッジと比較して、以下に説明する。

最初に、ヒケの低減作用を説明する。

従来のテープカートリッジについて説明する。図７は、図１６で説明した従来のリール１１０を構成するハブ部材１１２の、円筒部１１３側から見た上面図である。図８Ａ及び図８Ｂは、従来のハブ部材１１２を金型内で成形する様子を示した断面図であって、図８Ａは図７の８Ａ−８Ａ線を含む面に沿った矢視断面図、図８Ｂは図７の８Ｂ−８Ｂ線を含む面に沿った矢視断面図である。ハブ部材１１２は以下の手順で成形される。最初に、固定側金型７１と可動側金型７２とを離間させ、金属プレート１２０を、固定側金型７１及び可動側金型７２のいずれか一方に固定する。次いで、図８Ａ及び図８Ｂに示されているように、固定側金型７１と可動側金型７２とを密着させ、両金型７１，７２によって形成されるキャビティ内に、固定側金型７１に設けられたゲート（注入口）７３から樹脂を注入する。次いで、固定側金型７１と可動側金型７２とを分離する。このとき、成形されたハブ部材１１２は、可動側金型７２に付着する。その後、可動側金型７２に設けられたイジェクタピン７８を突き出して、ハブ部材１１２を可動側金型７２から分離する。ハブ部材１１２は、このように金属プレート１２０と一体的にインサート成形することによって作成される。

ハブ部材１１２を上記のようにインサート成形すると、金属プレート１２０より半径方向の外側の部分の樹脂厚が相対的に厚いので、円筒部１１３の下端１１３ａの外周面に「ヒケ」と呼ばれる凹みが生じる。

ヒケを低減するためには、成形時の保圧を大きくすることが有効である。ところが、保圧を大きくすると、成形品の金型からの離型性が低下する。図８Ａ及び図８Ｂの例では、特にロック歯１１７及び円筒部１１３の可動側金型７２に対する離型抵抗が大きくなる。そこで、図８Ｂに示すように、ロック歯１１７と円筒部１１３との間の領域にイジェクタピン７８を設けている。図７において、符号１７９は、イジェクタピン７８によって形成されたイジェクタピン痕である。各出退口１１６を２つのイジェクタピン痕１７９が周方向に挟むように、複数のイジェクタピン痕１７９が形成されている。

しかしながら、ヒケを低減するために成形時の保圧を高く設定すると、複数のイジェクタピン７８を上記のように配置したとしても、成形されたハブ部材１１２を可動側金型７２から分離することが困難になる。この場合、図８Ｂから容易に理解できるように、イジェクタピン７８が、ハブ部材１１２を変形させたり、更にはハブ部材１１２を突き破ったりすることがある。従って、保圧を大きくしようとしても限界があり、これが、円筒部１１３の下端１１３ａの外周面のヒケを低減することを困難にしていた。

次に、本実施形態のテープカートリッジ１について説明する。図９Ａ及び図９Ｂは、本発明のハブ部材１２を金型内で成形する様子を示した断面図であって、図９Ａは図６Ｂの９Ａ−９Ａ線を含む面に沿った矢視断面図、図９Ｂは図６Ｂの９Ｂ−９Ｂ線を含む面に沿った矢視断面図である。ハブ部材１２の成形手順は、金属プレート１２０を金属プレート２０に置き換える以外は、図８Ａ及び図８Ｂで説明した従来のハブ部材１１２の成形手順と同じである。ゲート７３を有する固定側金型７１、及び、複数のイジェクタピン７８を有する可動側金型７２は、図８Ａ及び図８Ｂに示したものと同じである。

本実施形態では、図９Ｂから容易に理解できるように、イジェクタピン７８の先端は、金属プレート２０の張り出し部２２に対向している。これにより、成形後にイジェクタピン７８で押されるハブ部材１２の部分は、張り出し部２２によって補強されている。従って、従来とは異なり、ハブ部材１２を成形後にイジェクタピン７８を突き出しても、イジェクタピン７８が、ハブ部材１２を変形させたり、ハブ部材１２を突き破ったりすることはない。そのため、保圧を大きくすることが可能となり、円筒部１３の外周面のヒケを低減することができる。

図６Ｂにおいて、符号７９は、イジェクタピン７８によって形成されたイジェクタピン痕である。図７に示した従来のハブ部材１１２に形成されたイジェクタピン痕１７９と同様に、各出退口１６を２つのイジェクタピン痕７９が周方向に挟むように、複数のイジェクタピン痕７９が形成されている。

本実施形態では、被駆動歯１８が形成された領域での樹脂厚及び円筒部１３での樹脂厚は、従来のハブ部材１１２に比べて、それぞれ張り出し部２２及び立設部２３の厚み分だけ薄い。また、張り出し部２２及び立設部２３は、樹脂収縮を阻害する。これらの点からも、金属プレート２０は、円筒部１３の外周面のヒケを低減するのに有利である。

次に、テープの巻き圧による円筒部１３の変形の低減作用を説明する。図１０は、テープ９が巻回されたリール１０の断面図である。従来のリール１１０を示した図１６と比較すれば容易に理解できるように、本実施形態のリール１０では、円筒部１３内に金属プレート２０の立設部２３が埋設されている。立設部２３は円筒部１３を補強する。従って、テープ９の巻圧による半径方向の圧縮力が円筒部１３に作用しても、円筒部１３の変形量を低減することができる。

立設部２３の外周面（中心軸１０ａとは反対側を向いた面）は、円筒部１３内に埋設されているので、テープ９が立設部２３に直接接触することはない。このため、立設部２３を設けたことによるテープ９の損傷は生じない。

以上のように、本発明によれば、円筒部１３の外周面のヒケを低減し、かつ、テープの巻き圧による円筒部１３の変形を低減することができる。

金属プレート２０の張り出し部２２には、出退口１６の位置に、出退口用貫通孔２５ａが形成されている。このため、図２で説明したように、ロック解除部材３の操作爪３３を出退口１６を介して底板１４よりも下方に突出させることができる。従って、従来のカートリッジと同様のリールロック機構を本発明のカートリッジ１にも同様に適用することができる。

金属プレート２０が、磁気吸着部２１の外側に、張り出し部２２及び立設部２３を備えるために、ハブ部材１２をインサート成形する際に、金型内に注入される樹脂の流れが従来とは変化する。図１１は、ハブ部材１２をインサート成形する際の、金属プレート２０近傍での樹脂の流れを示した拡大断面図である。図１１の断面は、図９Ｂの断面と一致する。樹脂が注入されるゲート７３は、ハブ部材１２の被駆動歯１８側の面を形成する固定側金型７１に、金属プレート２０の中央の貫通孔２８に対向する位置に設けられている。金属プレート２０の磁気吸着部２１は、固定側金型７１に密着している。ゲート７３から注入された樹脂は、矢印７５で示すように、金属プレート２０の貫通孔２８を通って磁気吸着部２１と可動側金型７２との間を流れる。金属プレート２０には、出退口用貫通孔２５ａに加えてダミー貫通孔２５ｂが形成されている（図４Ａ、図４Ｂ、図５Ａ参照）。樹脂の一部は、ダミー貫通孔２５ｂを通過して、下フランジ１９へ流れる。このように、ダミー貫通孔２５ｂは、ハブ部材１２の中央に設けられたゲート７３から注入された樹脂が金型７１，７２内でよどみなくスムーズに流れるための流路を確保するのに有利である。このため、インサート成形を安定して行うことができ、高品質のハブ部材１２をうることができる。

なお、ハブ部材１２を構成する樹脂は、制限はなく、例えば、ポリカーボネート等、従来のテープカートリッジを構成するハブ部材１１２の材料として公知の材料を用いうる。

上記の実施形態は、例示にすぎない。本発明は上記の実施形態に限定されず、適宜変更することができる。

例えば、金属プレート２０は、金型からの離型時にイジェクタピン７８によるハブ部材１２の破損防止作用と、円筒部１３の補強作用とを有していれば、上記の実施形態に限定されない。

金属プレート２０に形成される貫通孔２５の形状は、上記の実施形態のように略矩形である必要はない。例えば、図１２に示すように、貫通孔２５は円形であってもよい。あるいは、貫通孔２５は、楕円形、正多角形（例えば、正六角形）などの任意の形状であってもよい。

また、出退口１６の位置に配置される出退口用貫通孔２５ａと、それ以外のダミー貫通孔２５ｂとは同じ形状である必要はない。例えば、図１３に示すように、出退口用貫通孔２５ａは円形、ダミー貫通孔２５ｂは矩形であってもよい。これと逆に、出退口用貫通孔２５ａは矩形、ダミー貫通孔２５ｂは円形であってもよい。このように、出退口用貫通孔２５ａ及びダミー貫通孔２５ｂとして、任意の形状の組み合わせを採用しうる。

上記の実施形態では、９つの貫通孔２５が中心軸１０ａに対して等角度間隔で配置されていたが、貫通孔２５の配置はこれに限定されない。出退口用貫通孔２５ａの位置は出退口１６の位置によって決定され、通常は１２０度間隔で配置される。一方、ダミー貫通孔２５ｂの位置は比較的自由に設定することができる。例えば、図１４に示されているように、周方向に隣り合う出退口用貫通孔２５ａ間の各区域２６内において、隣り合うダミー貫通孔２５ｂ間の間隔を、出退口用貫通孔２５ａとこれに直近のダミー貫通孔２５ｂとの間隔に比べて小さくしてもよい。あるいは、この逆であってもよい。

更に、貫通孔２５の大きさ（開口の面積）は、全ての貫通孔２５で同一である必要はない。例えば、図１３及び図１４に示すように、出退口用貫通孔２５ａは相対的に大きく、ダミー貫通孔２５ｂは相対的に小さくてもよい。あるいは、この逆であってもよい。

各区域２６内のダミー貫通孔２５ｂの数は、２つに限定されず、１つ又は３つ以上であってもよい。但し、図５Ａで説明したように、３つの出退口用貫通孔２５ａで区切られた３つの区域２６内には同数のダミー貫通孔２５ｂが形成されることが好ましい。更に、各区域２６内のダミー貫通孔２５ｂは、中心軸１０ａを通り区域２６を周方向に２等分する対称軸２７に対して、対称に配置されることが好ましい。これらは、ハブ部材１２をインサート成形する際に、金型内に注入する樹脂の流れを均一にするのに有利である。その結果、インサート成形時に、金型内での樹脂の充填バランスが向上する。これは、円筒部１３の外周面や下フランジ１９の上面（上フランジ１１に対向する面）の精度の向上に有利である。

上記の実施形態では、貫通孔２５が張り出し部２２のみに形成されていたが、複数の貫通孔２５のうちの一部又は全部が、立設部２３にまで延びていてもよい。更に、図１５Ａ及び図１５Ｂに示すように、全ての貫通孔が立設部２３の上端まで延びた切り欠き２５ｃであってもよい。なお、本発明では、「切り欠き」とは、広義には、図１５Ａ及び図１５Ｂの、立設部２３の上端で開放された切り欠き２５ｃ（狭義の切り欠き）と、図４Ａ、図１２、図１３、図１４の貫通孔２５との両方を含む。図１５Ａ及び図１５Ｂに示す切り欠き２５ｃが形成された金属プレート２０は、プレス成形により作成する場合に成形性が比較的良好であるという利点を有する。

張り出し部２２は、中心軸１０ａに垂直な面に平行な平面である必要はない。例えば、中心軸１０ａに近づくにしたがって下側に変位するテーパ面（円錐面）であってもよい。同様に、立設部２３の外径及び／又は内径は、中心軸１０ａ方向において一定でなくてもよい。

張り出し部２２及び／又は立設部２３の一部は、外界に露出していてもよい。

上記の実施形態では、ハブ本体１５と下フランジ１９とが、一部品（ハブ部材１２）として一体的に成形されているが、ハブ本体１５と下フランジ１９とが別個の部材であってもよい。この場合、下フランジ１９は、上フランジ１１と同様に、中央が開口した円板形状を有しうる。あるいは、ハブ本体１５が上フランジ１１と一部品として一体的に成形されてもよい。

インサート成形時に形成されるイジェクタピン痕７９の数や位置は上記の実施形態に限定されず、適宜変更することができる。

ロック解除部材の構成は、上記の実施形態で示したものに限定されない。

テープカートリッジの構成は、上記の実施形態で示したものに限定されない。テープを巻回するリールに、磁気吸着するための金属プレートがインサート成形により一体化されている任意のテープカートリッジに本発明を適用することができる。具体的には、例えば、IBM3590、IBM3592、ORACLE T10000等のテープカートリッジにも、本発明を適用することができる。

本発明の利用分野は特に制限はなく、金属プレートがインサート成形により一体化されたリールを備えたテープカートリッジに広範囲に利用することができる。

１ テープカートリッジ
２ 筐体
３ ロック解除部材
３３ 操作爪
４ リール押さえ部材
４１ ロック歯
５ バネ
６ リールロック機構
９ データ記録テープ
１０ リール
１１ 上フランジ
１２ ハブ部材
１３ 円筒部
１４ 底板
１５ ハブ本体
１６ 出退口
１７ ロック歯
１８ 被駆動歯
１９ 下フランジ
２０ 金属プレート
２１ 磁気吸着部
２２ 張り出し部
２３ 立設部
２５ 貫通孔（切り欠き）
２５ａ 出退口用貫通孔（出退口用切り欠き）
２５ｂ ダミー貫通孔（ダミー切り欠き）
２６ 出退口用貫通孔（出退口用切り欠き）間の区域
２７ 区域を２等分する対称軸
７８ イジェクタピン
７９ イジェクタピン痕

Claims (8)

1. 筐体内に、データ記録テープが巻回されるリールが収納されたテープカートリッジであって、
   前記リールは、中央が開口した円板状の上フランジと、前記上フランジに対向する円板状の下フランジと、前記上フランジと前記下フランジとを連結するハブ本体とを備え、
   前記ハブ本体は、中空円筒形状を有する円筒部と、前記円筒部の前記下フランジ側の開口を塞ぐ底板とを備え、
   前記底板の前記円筒部とは反対側の下面には、前記リールと同心の円弧に沿って被駆動歯が形成されており、
   前記ハブ本体には、金属プレートがインサート成形により一体化されており、
   前記金属プレートは、磁気吸着が可能なように、前記被駆動歯よりも内側の領域において前記底板の下面側に露出した磁気吸着部と、前記磁気吸着部から半径方向の外側に向かって前記底板に沿って延びた張り出し部と、前記張り出し部の外周端から前記円筒部に沿って前記上フランジ側に向かって延びた立設部とを備え、
   前記立設部の、前記リールの中心軸とは反対側を向いた外周面は、前記円筒部内に埋設されていることを特徴とするテープカートリッジ。
2. 前記張り出し部に、前記張り出し部を上下方向に貫通する複数の切り欠きが形成されている請求項１に記載のテープカートリッジ。
3. 前記円筒部内には、前記テープカートリッジの不使用時に前記リールの回転を阻止するリールロック機構が収納されており、
   前記リールロック機構は、
   上下動可能且つ回転不能に前記筐体に支持されたリール押さえ部材と、
   前記リール押さえ部材に対して前記底板に向かう向きの付勢力を印加するバネと、
   前記リール押さえ部材と前記底板との間に配置され、前記リール押さえ部材を前記バネの付勢力に反して上昇させるロック解除部材とを備え、
   前記リール押さえ部材及び前記底板の互いに対向する面には、互いに噛み合うことにより前記リールの回転を阻止するロック歯が形成されており、
   前記ロック解除部材は、下方に向かって突出した３つの操作爪を備え、
   前記３つの操作爪が前記底板から下方に向かって突出するように、前記３つの操作爪が貫通する３つの出退口が前記底板に形成されており、
   前記複数の切り欠きのうちの３つは、前記３つの出退口に対応する位置に形成された出退口用切り欠きである請求項２に記載のテープカートリッジ。
4. ３つの前記出退口用切り欠きは、前記リールと同心の円上に、等角度間隔で配置され、
   前記金属プレートの、周方向に隣り合う前記出退口用切り欠き間の３つの区域のそれぞれ内には、同数の切り欠きが形成されている請求項３に記載のテープカートリッジ。
5. 前記３つの区域のそれぞれ内に形成された切り欠きは、前記リールの中心軸を通り前記区域を２等分する対称軸に対して対称に配置されている請求項４に記載のテープカートリッジ。
6. 前記張り出し部は前記底板内に埋設されており、前記底板の前記張り出し部に対応する領域内に、前記ハブ本体を成形金型から分離するためのイジェクタピンによって形成されたイジェクタピン痕が形成されている請求項１〜５のいずれかに記載のテープカートリッジ。
7. 前記張り出し部に形成された前記複数の切り欠きの一部又は全部が、前記立設部の上端まで延びている請求項２〜６のいずれかに記載のテープカートリッジ。
8. 前記下フランジと前記ハブ本体とが一部品として一体的に成形されている請求項１〜７のいずれかに記載のテープカートリッジ。

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