JP4360614B2 - 単リール型のテープカートリッジ - Google Patents

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Description

本発明は、テープ繰り出し端に先導ピースが連結してあるテープカートリッジに関する。先導ピースは、テープをテープドライブ側へ引き出し操作するために設けてあり、磁気テープの繰り出し端に接続したリーダーテープに連結してある。
先導ピースをリーダーテープに連結するための従来構造として、リーダーテープの連結部の幅方向中央に溝を形成し、溝で分断される上下の巻回片を先導ピースのピンに巻き付けて反転し、反転部分を超音波溶着することが公知である（特許文献１参照）。そこでは、巻回片を押さえる溶着ホーンの側縁を丸めることにより、巻回片のピン側溶着縁、および巻回片の端縁側溶着縁のそれぞれを、他の溶着部位に比べて溶着度合いが疎になる状態で溶着し、各溶着縁に荷重が集中するのを防止して、使用時にリーダーテープが溶着縁で破断するのを避けている。
溶着された巻回片の周縁から溶融樹脂がはみ出して固化し、固化部分がテープドライブの内部で脱落してドロップアウトの原因になるを避けるために、溶着部分の外形形状を巻回片の周縁形状よりひと回り小さくして、巻回片の周縁に沿って非溶着部分を形成することが公知である（特許文献２参照）。非溶着部分の幅寸法は0.１mm以上としてある。
特開２００２−３２４３７７号公報（段落番号００１８、図２） 特開２００１−３５７６５８号公報（段落番号００２３、図１）
特許文献１の先導ピースの連結構造においては、巻回片のピン側溶着縁、および端縁側溶着縁のそれぞれを、他の溶着部位に比べて疎になる状態で溶着するので、各溶着縁に集中する荷重を広範に分散できるとしている。しかし、ミクロ的な見方をすれば、溶着部位が疎になる（点在する）ほど、点状の溶着部分に荷重が集中しやすいため、疎状態の溶着部位が剥離破壊しやすく、溶着強度が徐々に低下するのを避けられない。溶着部位が剥離した分だけ涙滴状の巻き付け空間が拡大されるため、連結部分においてピンががたつきやすくなる不利もある。
巻回片の周縁に沿って非溶着部分を形成する先導ピースの連結構造によれば、溶融樹脂のはみ出しを防止できる。しかし、非溶着部分の幅寸法が小さいため、溶着ホーンの押圧面を巻回片に対して正確に位置決めする必要があり、溶着作業に時間と手間が掛かる点に改善の余地がある。
本発明の目的は、溶着された巻回片の周縁から溶融樹脂がはみ出るのを確実に防止しながら、巻回片を確実に、しかも充分な溶着強度で固定でき、したがって先導ピースとリーダーテープとの連結部分の信頼性を向上できる単リール型のテープカートリッジを提供することにある。本発明の目的は、巻回片を熱溶着することに伴う、テープ面および巻回片の上下縁における材質劣化を抑止し、以て、溶着縁を始端とするテープ破断を確実に防止できる単リール型のテープカートリッジを提供することにある。
本発明の単リール型のテープカートリッジは、リーダーテープ１０の繰り出し端に設けた連結部２０が、先導ピース１１のピン１２に巻き付け反転されて対向するテープ面に超音波溶着してある。連結部２０は、リーダーテープ１０のテープ端に形成した横長の溝２１で分断される上下一対の巻回片２２で構成する。巻回片２２は、基端側に設けられる基部２３と、ピン１２に巻き付け反転されて基部２３に超音波溶着される反転部２４とからなる。反転部２４の上下幅より幅狭のアンビル面２８で連結部２０の基部２３を支持し、巻回片２２とピン１２の巻付軸１２ｂとの間の遊動隙間に臨む部分を除いた反転部２４の全域にわたって溶着ホーン２７の押圧面２７ａを接触させて、反転部２４と基部２３とを超音波溶着して、反転部２４の中央から上下縁の近傍にわたってアンビル面２８と概ね同じ幅寸法の完全溶着部Ｗ１を形成してあるとともに、完全溶着部Ｗ１の上下縁に不完全溶着部Ｗ２を形成してある（請求項１）。
反転部２４を基部２３側から先端へ向かって先すぼまり状に形成する。不完全溶着部Ｗ２は、反転部２４の上下縁に沿って先すぼまり状に形成する（請求項２）。
反転部２４の最大幅寸法Ｂ１に対して、完全溶着部Ｗ１の幅寸法Ｂ２を７０％前後に設定する（請求項３）。
本発明では、基部２３と、ピン１２に巻き付け反転されて基部２３に超音波溶着される反転部２４とで巻回片２２を構成し、反転部２４の上下幅より幅狭のアンビル面２８で連結部２０を支持した状態で、反転部２４と基部２３とを超音波溶着することにより、反転部２４にアンビル面２８と概ね同じ幅寸法の完全溶着部Ｗ１を形成し、その上下縁に不完全溶着部Ｗ２を形成することとした。アンビル面２８からはみ出る不完全溶着部Ｗ２では、充分な摩擦熱が得られないため、反転部２４と基部２３との接合面は、アンビル面２８から遠ざかるほど溶着度合いが低下する。但し、完全溶着部Ｗ１から押し出された溶融樹脂が不完全溶着部Ｗ２側へ流動して、不完全溶着部Ｗ２においても反転部２４と基部２３とを接合する。その結果、反転部２４を基部２３に対して確実に溶着固定しながら、反転部２４および基部２３の上下縁に摩擦熱がおよぶのを解消し、その部分の材質が劣化するのを解消できる。
したがって、本発明のテープカートリッジによれば、巻回片２２を確実に、しかも充分な溶着強度で固定でき、したがって先導ピース１１とリーダーテープ１０との連結部分の信頼性を向上できるうえ、巻回片２２を熱溶着することに伴う、基部２３および反転部２４の上下縁における材質劣化を抑止でき、以て、基部２３および反転部２４の上下縁を始端とするテープ破断を確実に防止できる単リール型のテープカートリッジが得られる。完全溶着部Ｗ１からはみだした溶融樹脂を不完全溶着部Ｗ２で受け止めるので、溶融樹脂が基部２３の側縁からはみ出ることも併せて解消できる。
反転部２４を基部２３側から先端へ向かって先すぼまり状に形成することにより、不完全溶着部Ｗ２を、反転部２４の上下縁に沿って先すぼまり状に形成した連結構造によれば、外部荷重が集中しやすいピン１２側の溶着縁の長さ、つまり、ピン１２に隣接する完全溶着部Ｗ１および不完全溶着部Ｗ２の溶着縁の合計長さを大きくできるので、反転部２４と基部２３との溶着強度を増強して、先導ピース１１とリーダーテープ１０との連結部分の信頼性をさらに向上できる（請求項２）。
完全溶着部Ｗ１の幅寸法Ｂ２を反転部２４の最大幅寸法Ｂ１の７０％前後に設定すると、完全溶着部Ｗ１の片側に反転部２４の最大幅寸法Ｂ１の１５％前後の余裕幅が残るので、アンビル面２８と基部２３との位置決め精度が低い場合でも、反転部２４と基部２３とを確実に溶着しながら、溶融樹脂が基部２３の上下縁からはみ出すのを防止できる。したがって、溶着ホーンの押圧面を巻回片に対して正確に位置決めする必要があった従来の溶着形態に比べて、溶着作業を少ない手間で迅速に行うことができ、その分だけテープカートリッジの生産性を向上できる（請求項３）。
図１ないし図６は本発明に係るテープカートリッジの実施例を示す。図２においてテープカートリッジは、上下ケース１ａ・１ｂを蓋合わせ状に接合してなる角箱状の本体ケース１を有し、その内部に配置した１個のリール２に磁気信号を記録するテープ３が巻き込んである。本体ケース１の前面にはテープ引出口４が開口してあり、このテープ引出口４は揺動開閉可能なドア５で開閉できる。ドア５はばねで閉じ勝手に移動付勢されており、閉じ位置において、図示していないロック機構でロック保持される。本体ケース１の対向する内隅の２個所には、リール２のフランジ周縁に設けたギヤ歯と係合して、リール２を遊転不能に係合保持するリールロック６・７が設けてある。ケース背壁の一側には、誤消去防止用の切換えピース８が設けてある。
リール２に巻き込んだテープ３をテープドライブ側の捕捉体で自動的に捕捉連結するために、テープ３の繰り出し端にリーダーテープ１０を接続し、その端部に先導ピース１１を連結している。先導ピース１１は、ステンレス製のピン１２と、ピン１２の上下両端に設けた一対の掛止アーム１３とでコ字枠状に構成してある。
図１に示すように、ピン１２は細い丸軸からなり、その上下中央にロック軸１２ａを有し、ロック軸１２ａの上下に、ロック軸１２ａより僅かに小径の巻付軸１２ｂを設け、巻付軸１２ｂの軸端にアンカー部１２ｃを形成してなる。ロック軸１２ａの上下端に、リーダーテープ１０を位置決めする段部１４が形成してあり、その段差寸法はリーダーテープ１０の厚み寸法の２分の１以上に設定する。末広がり状に形成したアンカー部１２ｃは、掛止アーム１３にインサート固定されて、掛止アーム１３とピン１２との分離を阻止し、両者の相対回転を防いでいる。
掛止アーム１３はケース外面へ向かって突弧状に湾曲する左右横長のプラスチック成形品からなり、アーム前面に掛止溝１６と、掛止溝１６へ向かって下り傾斜する導入案内面１７とが形成してある。テープドライブ側の捕捉体は、上下に対向する掛止溝１６に掛止連結されて、テープ３を本体ケース１から引き出し操作する。掛止溝１６の溝始端を符号１８で示している。
リーダーテープ１０は、例えばポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレートなどの弾性に富む硬質のプラスチックシートで形成してあり、その繰り出し端に設けた連結部２０を先のピン１２に連結して、先導ピース１１と一体化する。連結部２０は、リーダーテープ１０のテープ端に形成した横長の溝２１で上下に分断される一対の巻回片２２で構成する。溝２１の上下幅はロック軸１２ａの上下寸法より僅かに大きく設定する。図６に示す展開図において、巻回片２２は、その基端側に設けられる一定幅の基部２３と、基部２３に連続して先すぼまりテーパー状に形成される反転部２４とで形成する。反転部２４の先端上下の隅は滑らかに丸めてある。
リーダーテープ１０と先導ピース１１とは次のように連結する。図１および図４に示すように、反転部２４を巻付軸１２ｂに巻き付け反転したうえで、巻回片２２と巻付軸１２ｂとの間に僅かな遊動隙間が残る状態で、対向する基部面（テープ面）に反転部２４を超音波溶着する。このとき、改良されたアンビル２６と溶着ホーン２７を用いて反転部２４を超音波溶着する点に本発明の特長がある。
具体的には、図５に示すようにアンビル２６の上面に、基部２３を受け止める長方形状の一対のアンビル面２８を突出形成し、アンビル面２８の周囲部分に凹部２９を形成する。図１に示すようにアンビル面２８の幅寸法Ｂ２は、反転部２４の最大幅寸法Ｂ１に比べて小さく設定してあり、この実施例ではアンビル面２８の幅寸法Ｂ２を、反転部２４の最大幅寸法Ｂ１の７０％とした。幅寸法Ｂ２の比率は６５％から７５％の範囲内であればよい。図示していない治具で先導ピース１１を位置決め保持したうえで、反転部２４を基部２３に接合した状態でアンビル面２８に載置し、溶着ホーン２７の押圧面２７ａとアンビル面２８とで一対の反転部２４を挟持し、この状態で溶着ホーン２７を超音波振動させることにより、反転部２４と基部２３を溶着する。
上記のように、反転部２４より幅狭のアンビル面２８を用いて超音波溶着を行うと、反転部２４の中央から側縁の近傍にわたってアンビル面２８と同じ幅寸法の完全溶着部Ｗ１が形成される（図１における広幅の交差線の領域）が、アンビル面２８の側縁からはみ出した反転部２４と基部２３との接合面では、アンビル面２８から遠ざかるほど、充分な摩擦熱が得られないため完全溶着部Ｗ１に比べて溶着度合いの小さな不完全溶着部Ｗ２が形成される（図１における幅狭の交差線の領域）。但し、完全溶着部Ｗ１から押し出された溶融樹脂が不完全溶着部Ｗ２側へ流動して、不完全溶着部Ｗ２においても反転部２４と基部２３とを接合する。その結果、反転部２４を基部２３に対して確実に溶着固定しながら、反転部２４および基部２３の上下縁の材質劣化を解消できる。したがって、巻回片２２を熱溶着することに伴って、基部２３および反転部２４の上下縁を始端にして、テープ破断が生じるのを確実に防止できる。溶融樹脂が基部２３の側縁からはみ出ることも併せて解消できる。
連結部２０をピン１２に連結した状態では、図１に示すように、巻回片２２の下縁、および上縁のそれぞれが、段部１４で上下方向に位置決めされるので、連結部２０とピン１２とが上下にずれ動くのを規制できる。また、ピン１２と巻回片２２との間には、僅かな隙間が形成されるので、先導ピース１１とリーダーテープ１０とは相対回転できる。
不使用時の先導ピース１１を所定の待機姿勢で保持固定するために、図２に示すようにテープ引出口４に臨むケース内部にロック片３１を配置し、その横隣に掛止アーム１３を受け止めるアーム受部３２を上下ケース１ａ・１ｂに設けている。アーム受部３２で上下の掛止アーム１３を受け止め、ロック軸１２ａをロック片３１で係合捕捉することにより、先導ピース１１を常に適正姿勢で待機保持できるうえ、テープ弛みが生じた場合でも、落下衝撃に耐えて先の位置決め姿勢を保持できる。なお、ロック片３１は、ケース外面から挿入される解除ピンでロック解除操作される。
図７はアンビル面の別実施例を示す。上記の実施例では、アンビル面２８を長方形状に形成したが、この実施例では、アンビル面２８の基端側を台形状に広げて、反転部２４の突端における完全溶着部Ｗ１の領域を拡大できるようにした。他は先の実施例と同じであるので、同じ部材に同じ符号を付してその説明を省略する。
上記の実施例では、反転部２４の全体を先すぼまりテーパー状に形成したがその必要はなく、少なくとも先すぼまり形状であればよい。必要があれば、反転部２４の殆どの部分を、基部２３より僅かに幅狭の長方形状に形成して、反転部２４と基部２３とを滑らかに連続させることができる。アンビル面２８の形状を、反転部２４よりひと回り小さな先すぼまり形状（相似形）に形成して、不完全溶着部Ｗ２を均等幅に形成することができる。
連結部の溶着形態を示す平面図である。 テープカートリッジの内部平面図である。 先導ピースをケース外へ引き出した状態の正面図である。 連結部の溶着状態を示す縦断側面図である。 図４におけるＡ−Ａ線断面図である。 展開状態の連結部を示す正面図である。 連結部の別の溶着形態を示す平面図である。
符号の説明
１０ リーダーテープ
１１ 先導ピース
１２ ピン
２０ 連結部
２１ 溝
２２ 巻回片
２３ 基部
２４ 反転部
２８ アンビル面
Ｗ１ 完全溶着部
Ｗ２ 不完全溶着部

Claims (3)

  1. リーダーテープの繰り出し端に設けた連結部が、先導ピースのピンに巻き付け反転されて対向するテープ面に超音波溶着してある単リール型のテープカートリッジであって、
    前記連結部は、前記リーダーテープのテープ端に形成した横長の溝で分断される上下一対の巻回片で構成されており、
    前記巻回片は、基端側に設けられる基部と、前記ピンに巻き付け反転されて前記基部に超音波溶着される反転部とからなり、
    前記反転部の上下幅より幅狭のアンビル面で前記連結部の前記基部を支持し、前記巻回片と前記ピンの巻付軸との間の遊動隙間に臨む部分を除いた前記反転部の全域にわたって溶着ホーンの押圧面を接触させて、前記反転部と前記基部とを超音波溶着して、前記反転部の中央から上下縁の近傍にわたって前記アンビル面と概ね同じ幅寸法の完全溶着部を形成してあるとともに、前記完全溶着部の上下縁に不完全溶着部を形成してあることを特徴とする単リール型のテープカートリッジ。
  2. 前記反転部が、前記基部側から先端へ向かって先すぼまり状に形成されており、
    前記不完全溶着部が、前記反転部の上下縁に沿って先すぼまり状に形成してある請求項１記載の単リール型のテープカートリッジ。
  3. 前記反転部の最大幅寸法に対して、前記完全溶着部の幅寸法が７０％前後に設定してある請求項１または２記載の単リール型のテープカートリッジ。
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