JP2017139035A - リールの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】補強リングをリールハブに対して簡単に、かつ低コストで設けることができるリールの製造方法を得る。
【解決手段】記録テープが外周面に巻回されるリールハブ２２を有する樹脂製のリール構成部品３０を成形する成形工程と、成形工程の後で、かつリール構成部品３０が冷えて収縮する前に、補強リング４０をリールハブ２２に組み込む組込工程と、組込工程の後、リール構成部品３０を冷却して収縮させ、補強リング４０をリールハブ２２に固定する冷却工程と、を含むリール２０の製造方法とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、記録テープが巻回されるリールの製造方法に関する。

記録テープカートリッジには、磁気テープ等の記録テープが巻装された単一のリールが収容されている。リールは、記録テープが外周面に巻回されるリールハブを有しており、そのリールハブは、円筒状に形成されている。したがって、リールハブは、記録テープが巻回されることによる巻き締まりにより、径方向内側へ変形することがある。

リールハブが径方向内側へ変形すると、リールハブに巻回されている記録テープに幅方向の変形が生じ、その変形が過度に進むと、例えばドライブ装置で再生したときに、記録テープに記録されているデータの読込不良等が発生するおそれがある。特に、記録テープが高容量化及び高記録密度化されていると、その変形の影響が顕在化し易い。

そこで、そのリールハブの変形を抑制するために、リールハブの内周面側やリールハブ自体の内部に、金属製の補強リングをインサート成形によって設けて、リールハブの剛性を向上させた構造が、従来から提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

特開２００９−２１１７３６号公報 特開２００９−４８６９２号公報

しかしながら、リールハブに対して、金属製の補強リングをインサート成形によって設ける製造方法では、金型内で補強リングを位置決めして保持しなければならないため、技術的に難易度が高く、かつ専用の設備も必要となってコストも掛かる。

そこで、本発明は、補強リングをリールハブに対して簡単に、かつ低コストで設けることができるリールの製造方法を得ることを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係るリールの製造方法は、記録テープが外周面に巻回されるリールハブを有する樹脂製のリール構成部品を成形する成形工程と、成形工程の後で、かつリール構成部品が冷えて収縮する前に、補強リングをリールハブに組み込む組込工程と、組込工程の後、リール構成部品を冷却して収縮させ、補強リングをリールハブに固定する冷却工程と、を含む。

本発明によれば、補強リングをリールハブに対して簡単に、かつ低コストで設けることができる。

本実施形態に係るリールが収容された記録テープカートリッジを示す斜視図である。 第１実施形態に係るリールの構成を軸方向に沿って切断して示す斜視図である。 第１実施形態に係る成形直後のリール構成部品のリールハブに補強リングを設ける組込工程を示す側断面図である。 第１実施形態に係るリール構成部品のリールハブが収縮して補強リングが固定される冷却工程を示す側断面図である。 第２実施形態に係るリール構成部品のリールハブが収縮して補強リングが固定される冷却工程を示す側断面図である。 第３実施形態に係るリール構成部品のリールハブが収縮して補強リングが固定される冷却工程を示す側断面図である。

以下、本発明に係る実施の形態について、図面を基に詳細に説明する。なお、本実施形態に係るリール２０は、ケース１２内に１つだけ収容される記録テープカートリッジ１０に適用される。したがって、図１に示されるように、説明の便宜上、記録テープカートリッジ１０のドライブ装置への装填方向を矢印ＦＲで示し、その矢印ＦＲを記録テープカートリッジ１０の前方向（前側）とする。

そして、矢印ＦＲと直交する矢印ＲＨで示す方向を記録テープカートリッジ１０の右方向（右側）とし、矢印ＦＲ及び矢印ＲＨと直交する矢印ＵＰで示す方向を記録テープカートリッジ１０及びリール２０の上方向（上側）とする。また、以下において、リール２０の径方向及び軸方向を、単に「径方向」及び「軸方向」という場合がある。

図１に示されるように、記録テープカートリッジ１０は、ポリカーボネート（ＰＣ）等の樹脂材により略矩形箱状に形成されたケース１２を有している。ケース１２の内部には、情報記録再生媒体としての磁気テープ等の記録テープＴが巻装された樹脂製のリール２０が１つだけ回転可能に収容されている。なお、リール２０については、後で詳述する。

ケース１２の右壁における前部には、リール２０に巻装された記録テープＴを引き出すための開口１４が形成されている。そして、開口１４から引き出される記録テープＴの自由端部には、ドライブ装置の引出部材（図示省略）によって係止されつつ引き出し操作されるリーダー部材としてのリーダーピン１６が固着されている。リーダーピン１６の軸方向両側には、環状溝１６Ａが形成されており、その環状溝１６Ａが、引出部材のフック等に係止されるようになっている。

また、ケース１２の開口１４の内側には、ケース１２内において、リーダーピン１６を位置決めして保持する上下一対のピン保持部１３が形成されている。ピン保持部１３は、記録テープＴを引き出す側が開放された略半円形状をしており、直立状態のリーダーピン１６の軸方向両端部１６Ｂが、その開放側からピン保持部１３内に出入可能とされている。

また、ケース１２の開口１４は、ドア１８によって開閉されるようになっている。ドア１８は、開口１４を閉塞可能な大きさの略矩形板状に形成されており、ケース１２の右壁に沿って移動できるように、開口１４の内側には、ドア１８の上下端部を摺動可能に挿入させる溝部１５が形成されている。

また、ドア１８の前端部には、開閉操作用の凸部１８Ａが右方に向かって突設されている。この凸部１８Ａが、記録テープカートリッジ１０のドライブ装置への装填に伴い、そのドライブ装置の係合部材（図示省略）と係合することにより、ドア１８が開放される構成になっている。

＜第１実施形態＞
次に、第１実施形態に係るリール２０について詳細に説明する。

図２に示されるように、リール２０は、軸心部を構成する有底円筒状のリールハブ２２と、リールハブ２２の上端部に径方向外側へ一体に延設された環状の上フランジ２４と、リールハブ２２の下端部に溶着によって取り付けられた環状の下フランジ２６と、で構成されている。

なお、第１実施形態に係るリール２０では、一体に成形されたリールハブ２２と上フランジ２４とがリール構成部品３０である。また、リール構成部品３０と下フランジ２６とは、互いに相溶性がある樹脂材（例えばポリカーボネート）によって成形されており、超音波溶着等の接合手段によって容易に接合可能とされている。

また、少なくともリールハブ２２の外周面側における上フランジ２４の内面と下フランジ２６の内面との間隔Ｄは、記録テープＴの幅Ｗ（図１参照）よりも若干大きく形成されており、リールハブ２２の外周面に巻回された記録テープＴの幅方向両端部の位置が、互いに対向する上フランジ２４と下フランジ２６とによって規制されるようになっている。

また、リールハブ２２の下端部よりも径方向内側には、底壁２８が一体に設けられており、底壁２８の軸心部分には、円形の貫通孔２８Ａが形成されている。そして、貫通孔２８Ａよりも径方向外側における底壁２８の上面には、係合ギア３２が環状に形成されている。

係合ギア３２には、ケース１２に対して相対回転不能に構成され、圧縮コイルバネ（図示省略）の付勢力によって底壁２８側へ付勢されたブレーキ部材（図示省略）の制動ギアが噛合されるようになっている。これにより、リール２０は、ドライブ装置に装填しない保管時等において、ケース１２内で相対回転しないように、そのブレーキ部材によって制動されるようになっている。

そして、記録テープカートリッジ１０がドライブ装置に装填されたときには、底壁２８の貫通孔２８Ａに、ドライブ装置の回転シャフト（図示省略）に設けられた解除突起が挿入され、その解除突起により、ブレーキ部材が押し上げられるようになっている。これにより、係合ギア３２に対する制動ギアの噛合が解除され、リール２０がケース１２内で相対回転可能となる構成になっている。

また、貫通孔２８Ａよりも径方向外側における底壁２８の下面には、リールギア３４が環状に形成されている。リールギア３４は、リール２０が上記した圧縮コイルバネの付勢力によってブレーキ部材を介してケース１２の底板に押し付けられることにより、その底板に形成された円形のギア開口（図示省略）から露出するようになっている。リールギア３４は、記録テープカートリッジ１０がドライブ装置に装填されたときに、ドライブ装置の回転シャフトに設けられた駆動ギアと噛合するようになっている。

また、貫通孔２８Ａよりも径方向外側で、かつリールギア３４よりも径方向内側における底壁２８の下面には、磁性材でできた環状のリールプレート３６が、インサート成形等により、同軸的かつ一体的に固着されている。リールプレート３６は、ドライブ装置の駆動ギアとリールギア３４とが噛合した状態で、ドライブ装置の回転シャフトに設けられた環状のマグネット（図示省略）の磁力により吸着されるようになっている。

リールプレート３６がマグネットに吸着されることにより、リール２０と回転シャフトとの軸ずれが防止されるとともに、リールギア３４と駆動ギアとの噛合状態が保持されるようになっている。以上のような構成により、回転シャフトが、その軸心廻りに回転すると、リール２０が、回転シャフトと一体にケース１２内で回転するようになっている。

また、図２、図３に示されるように、リールハブ２２自体には、金属製（例えばアルミニウム合金製）の補強リング４０を下方側から挿入可能とする環状の溝部３８が形成されている。補強リング４０は、リールハブ２２を補強するためのリング状又は円筒状の部材であり、溝部３８の深さは、その補強リング４０全体を挿入可能な深さとされている。

そして、補強リング４０は、後述する固定方法により、その溝部３８内に挿入されて固定されている。なお、補強リング４０の軸方向の長さＨは、補強リング４０が溝部３８内に挿入されて固定されたときに、リールハブ２２の外周面と軸方向にオーバーラップする部分の長さが、リールハブ２２の外周面に巻回される記録テープＴの幅Ｗ以上となる長さとされている。

以上のような構成とされている第１実施形態に係るリール２０において、次に、その作用（補強リング４０の固定方法を含むリール２０の製造方法）について詳細に説明する。

図３に示されるように、リールハブ２２と上フランジ２４とが一体に形成されたリール構成部品３０を金型（図示省略）で射出成形する（成形工程）。このとき、リール構成部品３０におけるリールハブ２２には、補強リング４０を挿入させるための溝部３８が形成される。

そして、リール構成部品３０の成形直後で、かつリール構成部品３０が冷えて収縮する前（収縮が終了する前であり、概ね５分以内）に、補強リング４０を溝部３８内に挿入して組み込む（組込工程）。なお、補強リング４０の温度は、常温であるが、成形直後のリール構成部品３０の温度は、８０℃〜１００℃（常温に比べて高温な状態）となっており、冷却後の設計値よりも、全体的に０．１ｍｍ程度膨らんでいる。

また、リール構成部品３０を成形した後（収縮が終了した後）、８０℃〜１００℃（常温に比べて高温な状態）になるまで、そのリール構成部品３０を再加熱して、全体的に０．１ｍｍ程度膨張させ、補強リング４０を溝部３８内に挿入して組み込むようにしてもよい。この場合、成形後のリール構成部品３０を用意する工程が、準備工程となる。また、上記した成形工程を、リール構成部品３０を用意する準備工程の一例と捉えることもできる。

図４に示されるように、補強リング４０をリールハブ２２の溝部３８内に組み込んだら、リール構成部品３０を暫く放置して常温（又は常温近傍）まで冷却する（冷却工程）。すると、リール構成部品３０は、全体的に０．１ｍｍ程度（予め決められた設計値まで）収縮し、補強リング４０が、リールハブ２２の溝部３８内で径方向内側へ押圧されることによって固定される。

したがって、補強リング４０をインサート成形によってリールハブ２２に設ける場合に比べて、補強リング４０をリールハブ２２（リール構成部品３０）に対して簡単に、かつ低コストで設けることができる。なお、リール構成部品３０のリールハブ２２に補強リング４０が固定されたら、リールハブ２２の下端部に下フランジ２６を溶着する。これにより、リール２０が製造される。

また、補強リング４０の軸方向の長さＨは、リールハブ２２の外周面と軸方向にオーバーラップする部分の長さが、リールハブ２２の外周面に巻回される記録テープＴの幅Ｗ以上となる長さとされている。したがって、記録テープＴの巻回（巻き締まり）によるリールハブ２２の径方向内側への変形を効果的に抑制することができ、リールハブ２２の外周面に巻回されている記録テープＴに幅方向の変形が生じるのを抑制することができる。

よって、記録テープＴが高容量化及び高記録密度化されていても（記録テープＴが薄型化され、かつ巻数が増加されていても）、例えばドライブ装置で記録テープＴを再生したときに、その記録テープＴに記録されているデータに対して読込不良等が発生するのを抑制又は防止することができる。

なお、補強リング４０は、金属製（アルミニウム合金製）とされていると、上記した変形に対する抑制効果がより効率よく向上されるが、補強リング４０は、金属製に限定されるものではない。補強リング４０は、リール構成部品３０を成形する樹脂材（例えばポリカーボネート）よりも成形後の収縮率が小さく、かつ剛性の高い樹脂材（例えば非晶ポリアリレートや液晶ポリマー等のスーパーエンジニアリングプラスチックや炭素繊維強化プラスチック）で成形された樹脂製とされていてもよい。

また、本実施形態に係るリール２０の製造方法によって、補強リング４０が溝部３８内に設けられると、図４に示されるように、リール構成部品３０では、補強リング４０を挿入させるための溝部３８の入口（リールハブ２２の下端部）にしか補強リング４０が露出されない。したがって、図２に示されるように、リール構成部品３０に下フランジ２６が溶着されると、そのリールハブ２２の下端部が、下フランジ２６によって閉塞されるため、リール２０において、補強リング４０が露出される部位が存在しなくなる。

一方、補強リング４０がインサート成形によってリールハブ２２に設けられる構成であると、金型内で補強リング４０を位置決めして保持しなければならないため、リール２０には、補強リング４０が露出する部位が必ず存在してしまう。よって、補強リング４０が設けられたリールにおいて、補強リング４０が露出している部位の有無により、本実施形態に係る製造方法で製造されたリール２０か否かを判別することが可能となる。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係るリール２０について詳細に説明する。なお、上記第１実施形態と同等の部位には同じ符号を付して、詳細な説明（共通する作用も含む）は適宜省略する。

図５に示されるように、第２実施形態に係るリール２０では、一体に成形されたリールハブ２２と下フランジ２６とがリール構成部品３０となっている。そして、このリールハブ２２における底壁２８の上面には、複数の係合ギア３２が等間隔に形成されており、底壁２８の周縁部には、３個の貫通孔２８Ｂが等間隔に形成されている。

各貫通孔２８Ｂには、ドライブ装置の回転シャフトに設けられた駆動ギアがリールギア３４に噛合することによって押し上げられ、ブレーキ部材の制動ギアと係合ギア３２との噛合を解除するリリースパッド（図示省略）の脚部が挿入されるようになっている。

また、リールハブ２２自体には、金属製（例えばアルミニウム合金製）の補強リング４０を上方側から挿入可能とする環状の溝部３８が形成されている。溝部３８の深さは、補強リング４０全体を挿入可能な深さとされており、補強リング４０は、その溝部３８内に挿入されて固定されている。

なお、補強リング４０の軸方向の長さＨは、上記第１実施形態と同様に、補強リング４０が溝部３８内に挿入されて固定されたときに、リールハブ２２の外周面と軸方向にオーバーラップする部分の長さが、リールハブ２２の外周面に巻回される記録テープＴの幅Ｗ以上となる長さとされている。

以上のような構成とされている第２実施形態に係るリール２０においても、上記第１実施形態と同様に製造される。

すなわち、リールハブ２２と下フランジ２６とが一体に形成されたリール構成部品３０を金型（図示省略）で射出成形する（成形工程）。このとき、リール構成部品３０におけるリールハブ２２には、補強リング４０を挿入させるための溝部３８が形成される。そして、リール構成部品３０の成形直後で、かつリール構成部品３０が冷えて収縮する前（収縮が終了する前であり、概ね５分以内）に、補強リング４０を溝部３８内に挿入して組み込む（組込工程）。

なお、上記第１実施形態と同様に、リール構成部品３０を成形した後（収縮が終了した後）、そのリール構成部品３０を再加熱して膨張させ、補強リング４０を溝部３８内に挿入して組み込むようにしてもよい。この場合、成形後のリール構成部品３０を用意する工程が、準備工程となる。また、上記した成形工程を、リール構成部品３０を用意する準備工程の一例と捉えることもできる。

補強リング４０をリールハブ２２の溝部３８内に組み込んだら、リール構成部品３０を暫く放置して常温（又は常温近傍）まで冷却する（冷却工程）。すると、リール構成部品３０は、全体的に（予め決められた設計値まで）収縮し、補強リング４０が、リールハブ２２の溝部３８内で径方向内側へ押圧されることによって固定される。

したがって、上記第１実施形態と同様に、補強リング４０をリールハブ２２（リール構成部品３０）に対して簡単に、かつ低コストで設けることができる。なお、リール構成部品３０のリールハブ２２に補強リング４０が固定されたら、リールハブ２２の上端部に、環状の上フランジ（図示省略）を溶着する。これにより、リール２０が製造される。

＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態に係るリール２０について詳細に説明する。なお、上記第１実施形態及び第２実施形態と同等の部位には同じ符号を付して、詳細な説明（共通する作用も含む）は適宜省略する。

図６に示されるように、第３実施形態に係るリール２０では、一体に成形されたリールハブ２２と下フランジ２６とがリール構成部品３０となっている。そして、このリールハブ２２には、補強リング４０を挿入させるための溝部３８が形成されておらず、補強リング４０は、その外周面がリールハブ２２の内周面に密接された状態で、そのリールハブ２２の径方向内側（内周面側）に設けられている。

すなわち、第３実施形態に係るリール２０は、次のようにして製造される。

まず、リールハブ２２と下フランジ２６とが一体に形成されたリール構成部品３０を金型（図示省略）で射出成形する（成形工程）。そして、リール構成部品３０の成形直後で、かつリール構成部品３０が冷えて収縮する前（収縮が終了する前であり、概ね５分以内）に、補強リング４０をリールハブ２２の内周面側に挿入して組み込む（組込工程）。

なお、第３実施形態における補強リング４０の外径は、収縮後のリールハブ２２の内径よりも若干（例えば０．０５ｍｍ程度）大きめで、かつ、収縮前のリールハブ２２の内径よりも若干（例えば０．０５ｍｍ程度）小さめに形成されている。

また、上記第１実施形態と同様に、リール構成部品３０を成形した後（収縮が終了した後）、そのリール構成部品３０を再加熱して膨張させ、補強リング４０をリールハブ２２の内周面側に挿入して組み込むようにしてもよい。この場合、成形後のリール構成部品３０を用意する工程が、準備工程となる。また、上記した成形工程を、リール構成部品３０を用意する準備工程の一例と捉えることもできる。

補強リング４０をリールハブ２２の内周面側に組み込んだら、リール構成部品３０を暫く放置して常温（又は常温近傍）まで冷却する（冷却工程）。すると、リール構成部品３０は、全体的に（予め決められた設計値まで）収縮し、補強リング４０が、リールハブ２２の内周面側で径方向内側へ押圧されることによって固定される。

したがって、上記第１実施形態及び第２実施形態と同様に、補強リング４０をリールハブ２２（リール構成部品３０）に対して簡単に、かつ低コストで設けることができる。なお、リール構成部品３０のリールハブ２２に補強リング４０が固定されたら、リールハブ２２の上端部に、環状の上フランジ（図示省略）を溶着する。これにより、リール２０が製造される。

以上、本実施形態に係るリール２０の製造方法について、図面を基に説明したが、本実施形態に係るリール２０の製造方法は、図示のものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、適宜設計変更可能なものである。例えば、リール構成部品３０における係合ギア３２等の形状は、図示のものに限定されるものではない。

また、上記各実施形態におけるリール２０は、リールハブ２２と上フランジ２４又は下フランジ２６とが一体に成形されたリール構成部品３０に、下フランジ２６又は上フランジ２４が溶着されて構成される所謂２ピース構造とされているが、本実施形態に係る製造方法が適用されるリール２０は、これに限定されるものではない。

すなわち、リールハブ２２と上フランジ２４と下フランジ２６とがそれぞれ別々に成形され、互いに溶着又は組み付けられて構成される所謂３ピース構造のリール（図示省略）に対しても、本実施形態に係るリール２０の製造方法を適用することが可能である。

２０ リール
２２ リールハブ
３０ リール構成部品
３８ 溝部
４０ 補強リング
Ｔ 記録テープ

Claims (5)

1. 記録テープが外周面に巻回されるリールハブを有する樹脂製のリール構成部品を成形する成形工程と、
   前記成形工程の後で、かつ前記リール構成部品が冷えて収縮する前に、補強リングを前記リールハブに組み込む組込工程と、
   前記組込工程の後、前記リール構成部品を冷却して収縮させ、前記補強リングを前記リールハブに固定する冷却工程と、
   を含むリールの製造方法。
2. 前記成形工程において、
   前記リールハブに前記補強リングを挿入させるための溝部を形成する請求項１に記載のリールの製造方法。
3. 記録テープが外周面に巻回されるリールハブを有する樹脂製のリール構成部品を用意する準備工程と、
   前記リール構成部品が常温に比べて高温な状態で、補強リングを前記リールハブに組み込む組込工程と、
   前記組込工程の後、前記リール構成部品を冷却して収縮させ、前記補強リングを前記リールハブに固定する冷却工程と、
   を含むリールの製造方法。
4. 前記補強リングが金属材で形成されている請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のリールの製造方法。
5. 前記補強リングが前記リール構成部品を成形する樹脂材よりも成形後の収縮率が小さく、かつ剛性の高い樹脂材で形成されている請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のリールの製造方法。

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