JP5795509B2 - テープカートリッジ - Google Patents

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。特に、テープが巻回されるリールの円筒面の精度が向上した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おいては、不使用時にリールが遊動回転するのを防ぐために、リールと筐体との間にリールロック機構を有する。リールロック機構にはいくつかの形態がある。そのひとつに、円形状のリール押さえ部材をリールに向かって付勢し押し付けることにより、リール押さえ部材及びリールにそれぞれ設けたロック歯を互いに係合させて、リールの遊動回転を防ぐ形態がある（例えば特許文献１参照）。

この形態のテープカートリッジでは、リールの円筒部内に、ロック解除部材と、上記リール押さえ部材と、バネとがこの順に挿入されている。

リール押さえ部材は、上下動可能かつ回転不能に筐体に支持され、バネで常にリールに向かって付勢されている。リール押さえ部材とリールとの間に、ロック解除部材が設けられている。ロック解除部材は三叉状のアームを有し、各アームの先端には下方に折り曲げられた操作爪が形成されている。操作爪はリールの底板に設けられた出退口（貫通孔）を貫通している。テープカートリッジをドライブ装置に装填すると、ドライブ装置の駆動軸が、出退口から突出したロック解除部材の操作爪を押し上げることにより、ロック解除部材及びリール押さえ部材が持ち上げられ、リール押さえ部材のロック歯とリールの底板上のロック歯との係合が解除される。その結果、リールはドライブ装置の駆動軸によって回転駆動可能となる。

特開２００３−１８７５４８号公報（図３）

上記のリールロック機構においては、リールの下側からロック解除部材を持ち上げるために、ロック解除部材の３本のアームの先端の下向きの操作爪を、リールの底板を貫通させてリールより下側に突出させている。従って、リールの底板に、ロック解除部材の操作爪を貫通させるための出退口（貫通孔）が１２０度間隔で形成されている。更に、放射状に延びた３本のアームとの干渉を回避するために、リールの底板において出退口の近傍ではロック歯が欠落している。

一般にリールは、樹脂材料を射出成形することにより製造される。射出成形では、樹脂内の固化速度（冷却速度）に差が生じると、成形後の収縮に差が生じる。従来のリールでは、１２０度間隔で出退口が形成され、且つ、出退口の近傍ではロック歯が設けられていないので、出退口の近傍部分と、隣り合う出退口間の部分とで樹脂の肉厚が異なり、これにより両者間で固化速度に差が生じてしまう。その結果、テープが巻回される円筒部の外周面のひずみ量が不均一となり、円筒度が悪化するという問題があった。

本発明は、上記の従来の問題を解決し、リールの円筒部の外周面の円筒度が向上したテープカートリッジを提供することを目的とする。

本発明のテープカートリッジは、磁気テープが巻回されるリールと、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と、前記リール及び前記リールロック機構を収納する筐体とを備える。前記リールは、円筒部と、前記円筒部の下側の開口を閉じる底板と、前記円筒部の外周面の下端から外向きに突出した下フランジとが一体的に成形されてなるハブ部材、及び、前記下フランジに対向するように前記円筒部の上端に接合された上フランジを備える。前記リールロック機構は、略等角度間隔に放射状に延びた３本のアームと、前記３本のアームのそれぞれの先端を下方に向かって折り曲げることで形成された操作爪とを備えたロック解除部材、前記底板に対向する側の面にロック歯を備え、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、及び、前記リール押さえ部材に対して下向きの付勢力を印加するバネを前記底板側から上側に向かってこの順に前記円筒部内に備える。前記底板には、前記３本のアームの各先端の前記操作爪が貫通する３つの出退口が前記リールと同心の共通する円上に略等角度間隔で形成されている。前記底板の前記リール押さえ部材に対向する側の面には、前記リール押さえ部材の前記ロック歯とかみ合うロック歯が、隣り合う前記出退口間に前記リールと同心の円弧に沿って形成されている。前記底板には、前記ロック歯の外周側の一部を切り欠く切り欠きと、前記切り欠きと連続し且つ前記底板を薄肉化する凹部とが形成されている。

本発明によれば、ハブ部材の底板上のロック歯に切り欠きを形成し、切り欠きに連続して凹部を形成しているので、切り欠き及び凹部の近傍での冷却・固化時の体積収縮によって発生するひずみ量を、出退口近傍でのそれに近づけることができる。更に、切り欠き及び凹部を隣り合う出退口間に形成しているので、出退口の近傍や切り欠き及び凹部の近傍以外の部分でのひずみ量も小さくすることができる。これらにより、円筒部の外周面のひずみ量及びその不均一が低減するので、当該外周面の円筒度が向上する。

図１は、本発明の実施形態１にかかるテープカートリッジの概略斜視図である。 図２は、図１のII−II線を含む面に沿った本発明の実施形態１にかかるテープカートリッジの主要部の縦断面図である。 図３は、図１に示した本発明の実施形態１にかかるテープカートリッジの主要部材を示した分解斜視図である。 図４Ａは従来のテープカートリッジに用いられていたハブ部材の斜視図、図４Ｂはその平面図である。 図５は、従来のテープカートリッジに用いられていたハブ部材の、図４ＢのＶ−Ｖ線を含む面に沿った縦断面図である。 図６Ａは、従来のテープカートリッジに用いられていたハブ部材の、図５の部分VIＡの拡大断面図である。図６Ｂは、従来のテープカートリッジに用いられていたハブ部材の、図５の部分VIＢの拡大断面図である。 図７Ａは本発明の実施形態１にかかるテープカートリッジに用いられるハブ部材の斜視図、図７Ｂはその平面図である。 図８は、本発明の実施形態１にかかるテープカートリッジに用いられるハブ部材の、図７ＢのVIII−VIII線を含む面に沿った縦断面図である。 図９は、本発明の実施形態１にかかるテープカートリッジに用いられるハブ部材の、図８の部分IXの拡大断面図である。 図１０Ａは、従来のテープカートリッジに用いられていたハブ部材の円筒部の外周面についての形状測定結果を示した図である。図１０Ｂは、図１０Ａに示した測定において上下方向の測定位置を示した断面図である。図１０Ｃは、図１０Ａに示した測定結果図において周方向の位置を示した図である。 図１１Ａは、従来のテープカートリッジに用いられていたハブ部材の縦断面の、成形完了後の温度を流動解析により求めた結果を示した図である。 図１１Ｂは、本発明の実施形態１にかかるテープカートリッジに用いられるハブ部材の縦断面の、成形完了後の温度を流動解析により求めた結果を示した図である。 図１２Ａは、従来のテープカートリッジに用いられていたハブ部材の横断面の、成形完了後の温度を流動解析により求めた結果を示した図である。 図１２Ｂは、本発明の実施形態１にかかるテープカートリッジに用いられるハブ部材の横断面の、成形完了後の温度を流動解析により求めた結果を示した図である。 図１３は、ハブ部材を成形するための、本発明の実施形態２にかかる入れ子構造を有する金型の部分拡大断面図である。 図１４は、本発明の実施形態２にかかる入れ子構造を有する金型によって形成されたバリを示した部分拡大断面図である。 図１５は、ハブ部材を成形するための、本発明の実施形態３にかかる入れ子構造を有する金型の部分拡大断面図である。 図１６は、図１５に示す入れ子構造を備えた金型によって成形された本発明の実施形態３にかかるハブ部材の切り欠き及び凹部を示した部分拡大斜視図である。 図１７は、本発明の実施形態３にかかる入れ子構造を有する金型によって形成されたバリを示した部分拡大断面図である。 図１８は、本発明の実施形態４にかかるテープカートリッジに用いられるハブ部材の平面図である。 図１９は、本発明の実施形態５にかかるテープカートリッジに用いられるハブ部材の平面図である。 図２０は、本発明の実施形態６にかかるテープカートリッジに用いられるハブ部材の平面図である。

本発明の上記のテープカートリッジにおいて、前記切り欠き及び前記凹部は、隣り合う前記出退口の略中央位置に形成されていてもよい。これにより、切り欠き及び凹部の数を少なくしながら、円筒部の外周面の円筒度を向上させることができる。

あるいは、前記切り欠き及び前記凹部は、隣り合う前記出退口間にそれぞれ複数個形成されていてもよい。この場合、複数個の前記切り欠き及び前記凹部は、隣り合う前記出退口間を略等角度間隔に分割する位置に配置されていることが好ましい。これにより、円筒部の外周面の円筒度を更に向上させることができる。

前記切り欠きは、前記ロック歯の外周側の一部を切り欠いている。これにより、リール押さえ部材のロック歯とのかみ合い面積の減少量が少なくなるので、落下時等の外部からの衝撃に対する耐久性の低下を抑えることができる。

前記切り欠き及び前記凹部の一部又は全部が入れ子又はイジェクタピンにより形成されていることが好ましい。これにより、入れ子又はイジェクタピンを適宜交換又は追加加工することにより、容易且つ低コストで、円筒部の外周面の円筒度を更に向上させることができる。

上記において、前記切り欠きの上端に隣接して平面部が形成されていることが好ましい。この場合、前記平面部は前記ロック歯の谷より前記底板に近い位置にあることが好ましい。前記切り欠きと前記平面部との境界に前記入れ子又はイジェクタピンと金型との分割位置があることが好ましい。これにより、入れ子又はイジェクタピンと金型との分割位置に発生するバリの許容範囲が拡大するので、歩留まりが向上し、より安価にハブ部材を製造することができる。

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、本発明の実施形態の構成部材のうち、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構成部材を備え得る。また、以下の各図中の部材の寸法は、実際の構成部材の寸法および各部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１にかかるテープカートリッジ１の概略斜視図である。テープカートリッジ１は、上ハーフ１ａと下ハーフ１ｂ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１のII−II線を含む面に沿った本発明の実施形態１にかかるテープカートリッジ１の主要部（中央部）の縦断面図である。図３は、リール１０及びリールロック機構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１ａの側を「上」、下ハーフ１ｂの側を「下」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。

筐体２内にはリール１０が内蔵されている。リールロック機構は、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３０、リール押さえ部材４０、及びバネ４５をこの順に備える。

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の外周面の下端から外向きに突出する円板状の下フランジ１４と、円筒部１３の下側の開口を閉じる底板１５とを備え、これらが一体に成形されている。底板１５の下面には、中央が開口した円形の金属プレート１８が取り付けられている。金属プレート１８は、インサート成形によりハブ部材１２と一体化されている。上フランジ１１が、下フランジ１４に対向するように円筒部１３の上端に接合されてハブ部材１２と一体化される。磁気テープ（図示せず）は、上フランジ１１と下フランジ１４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。

図２に示されているように、下ハーフ１ｂの中央には円形の開口１ｃが形成されている。この開口１ｃ内にバブ部材１２の底板１５が露出している。底板１５には、リール１０と同心の共通する円上に、３つの出退口（貫通孔）２２が形成されている（後述する図７Ａ，図７Ｂを参照）。３つの出退口（貫通孔）２２は、リール１０の中心に対して等角度間隔（即ち、１２０度間隔）で配置されている。底板１５の上面には、隣り合う出退口２２間に、リール１０と同心の円弧に沿ってロック突起２１が形成されており、その上端にロック歯２０が形成されている（後述する図７Ａ，図７Ｂを参照）。出退口２２のリール１０の中心からの距離は、ロック歯２０のそれと同じか、わずかに遠い。底板１５の下面には、ドライブ装置の駆動軸５０に設けられた駆動歯５１とかみ合う被駆動歯１６が、リール１０と同心の円弧に沿って設けられている。３つの出退口２２が、被駆動歯１６を３つに分断している。

ロック解除部材３０は、１２０度間隔で放射状に延びた３本のアームを備え、全体として三叉形状（略Ｙ字形状）を有している。各アームの先端は下向きに略９０度折り曲げられて操作爪３１が形成されている。

リール押さえ部材４０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４０の底板の下面には、リール１０のロック歯２０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４０の底板の上面の中央には略十字形状の溝（十字溝）４２が形成されている。上ハーフ１ａの下面には、十字溝４２に嵌入する略十字形状の十字突起１ｄが立設されている。十字溝４２に十字突起１ｄ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４５は、リール押さえ部材４０と上ハーフ１ａとの間に配置されて、リール押さえ部材４０に対して下向きの付勢力を印加する。

テープカートリッジ１の不使用時には、バネ４５の下向きの付勢力によって、リール押さえ部材４０は下方に変位し、リール押さえ部材４０のロック歯４１とリール１０のロック歯２０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４０がロック解除部材３０を下方に変位させて、ロック解除部材３０の操作爪３１がリール１０の出退口２２を貫通し、リール１０の底板１５よりも下側に突出する。

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５０が、図２の矢印Ａの向きに下ハーフ１ｂの開口１ｃ内に挿入される。駆動軸５０の上面にはマグネット（図示せず）が設けられており、リール１０の下面に取り付けられた金属プレート１８が当該マグネットに吸着される。これにより、駆動軸５０の上面に形成された駆動歯５１がリール１０の被駆動歯１６とかみ合う。これと同時に、駆動歯５１が、リール１０の底板１５から突出したロック解除部材３０の操作爪３１に当接して、ロック解除部材３０を上方に押し上げる。これにより、リール押さえ部材４０は、バネ４５の付勢力に反して上方に変位し、リール押さえ部材４０のロック歯４１とリール１０のロック歯２０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５０により回転される。ロック解除部材３０は、リール１０とともに回転する。

図２は、駆動軸５０によって、ロック解除部材３０及びリール押さえ部材４０が上方に変位され、リール１０が回転可能な状態を示している。但し、理解を容易にするために、実際には開口１ｃ内に挿入されリール１０と係合している駆動軸５０を、リール１０から下方に離して描いている。

以下に、テープカートリッジ１を構成するハブ部材１２を、従来のテープカートリッジに用いられていたハブ部材と比較しながら詳細に説明する。以下に参照する本発明のハブ部材１２及び従来のハブ部材１１２を示した図において、同一の要素には同一の符号を付しており、それらについての重複する説明を省略する。

図４Ａは従来のテープカートリッジに用いられていたハブ部材１１２の斜視図、図４Ｂはその平面図である。図５は、図４ＢのＶ−Ｖ線を含む面に沿ったハブ部材１１２の縦断面図である。図６Ａ及び図６Ｂは、図５の部分VIＡ及び部分VIＢの拡大断面図である。円筒部１３の底板１５に、３つの出退口２２が、バブ部材１１２の中心から等距離に且つ中心に対して１２０度間隔で形成されている。周方向に隣り合う出退口２２の間の領域に、３つのロック突起２１が、ハブ部材１１２と同心の円弧に沿って配置されている。ロック突起２１は、底板１５から上側に突出しており、その上端にロック歯２０が形成されている。ロック歯２０（またはロック突起２１）の半径方向に沿った幅Ｗ０は一定である。半径方向においては、出退口２２は、底板１５の下面に形成された被駆動歯１６の位置に形成されている。底板１５の、ロック歯２０（またはロック突起２１）と円筒部１３との間の部分の厚さ（被駆動歯１６の谷の部分での底板１５の厚さ）はＴ０である。

図７Ａは本発明の実施形態１にかかるテープカートリッジ１に用いられるハブ部材１２の斜視図、図７Ｂはその平面図である。図８は、図７ＢのVIII−VIII線を含む面に沿ったハブ部材１２の縦断面図である。図９は、図８の部分IXの拡大断面図である。本実施形態１のハブ部材１２では、円弧に沿って形成された各ロック歯２０の円弧長方向の略中央位置に、ロック歯２０の外周側（リール１０の中心から遠い側）の一部を取り除くような切り欠き２５が形成されている。切り欠き２５は、ロック突起２１の外側壁面上に、ロック歯２０から底板１５にまで上下方向に連続的に延びている。更に、底板１５には、切り欠き２５と連続する凹部２６が、ロック突起２１と円筒部１３との間の領域に形成されている。本実施形態１では、出退口２２と、切り欠き２５及び凹部２６とが、ハブ部材１２の中心に対して６０度おきに、周方向に交互に配置されている。切り欠き２５が形成された部分でのロック歯２０（またはロック突起２１）の半径方向に沿った幅をＷ１とすると、切り欠き２５が形成されていない部分でのロック歯２０の幅Ｗ０（図６Ｂ参照）との間にＷ１＜Ｗ０の関係が成立する。また、凹部２６が形成された部分での底板１５の厚さ（被駆動歯１６の谷の部分での底板１５の厚さ）をＴ１とすると、凹部２６が形成されていない部分での底板１５の厚さＴ０（図６Ｂ参照）との間にＴ１＜Ｔ０の関係が成立する。本実施形態１のハブ部材１２は、切り欠き２５及び凹部２６が形成されている点を除いて、図４Ａ、図４Ｂ、図５、図６Ａ、及び図６Ｂに示した従来のハブ部材１１２と同じである。

上記のように構成された本発明のハブ部材１２の作用を、従来のハブ部材１１２と比較して説明する。

本発明のハブ部材１２及び従来のハブ部材１１２は、その中心軸が通る底板１５の下面上の地点を樹脂の注入口（ゲート）１７として射出成形により製作される。

一般に、金型内に射出された樹脂の冷却・固化は、金型に接した部分から始まり、最後に厚肉部の中心部分やゲート近傍で起こる。相対的に遅く冷却・固化する厚肉部の中心部分は、その周囲の既に冷却・固化した部分を引き込みながら（即ち、体積収縮しながら）冷却・固化するので、厚肉部の表面がくぼむ等の問題が生じやすい。このようにして成形品の表面に発生したくぼみは、一般に「ヒケ」と呼ばれる。

図６Ａ及び図６Ｂに示されているように、成形時にゲートから金型内に射出された樹脂は、矢印９１の向きに半径方向の外側に向かって流れる。

図６Ｂは、隣り合う出退口２２間の中央位置での断面図である。この位置では、ロック歯２０及びロック突起２１の幅Ｗ０や、底板１５の被駆動歯１６が形成された部分での厚さＴ０は相対的に大きい。従って、これらの部分は冷却されにくく、その中心部分の冷却・固化は相対的に遅くなり、冷却・固化する際には体積収縮する。このとき発生する収縮力Ｆ０が、近傍の円筒部１３の下端部分を引っ張る。従って、円筒部１３の外周面に、下側ほど大きなひずみ（ヒケ）が発生する。

一方、図６Ａに示されているように、出退口２２の近傍にはロック歯２０及びロック突起２１は存在しない。また、出退口２２の位置では底板１５の肉厚はゼロである。従って、出退口２２の近傍では、冷却・固化は比較的早い段階で進行するので、図６Ｂの位置と比較して、体積収縮は少なく、発生する収縮力も小さい。その結果、出退口２２の近傍では、円筒部１３の外周面に発生するひずみ（ヒケ）は相対的に小さい。

従って、従来のハブ部材１１２では、出退口２２の近傍部分と、周方向に隣り合う出退口２２の間の部分とで、円筒部１３の外周面に発生するひずみ量に差が生じる。

従来のハブ部材１１２の円筒部１３の外周面の形状測定結果の一例を図１０Ａに示す。形状測定機（Mitutoyo製Roundtest RA-2100）を用いて、図１０Ｂに示す下フランジ１４の上面からの高さＨが１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ、５ｍｍのそれぞれの地点で円筒部１３の外表面の形状（即ち、半径方向の凹凸の変化量）を順に測定した。図１０Ａは、着目地点とこれより１ｍｍ上の地点（被比較地点）との測定値の差分をグラフ化したものである。即ち、「Ｈ＝１ｍｍ」は、Ｈ＝２ｍｍの地点での測定値に対するＨ＝１ｍｍの地点での測定値の差分を意味し、「Ｈ＝２ｍｍ」は、Ｈ＝３ｍｍの地点での測定値に対するＨ＝２ｍｍの地点での測定値の差分を意味し、「Ｈ＝３ｍｍ」は、Ｈ＝４ｍｍの地点での測定値に対するＨ＝３ｍｍの地点での測定値の差分を意味し、「Ｈ＝４ｍｍ」は、Ｈ＝５ｍｍの地点での測定値に対するＨ＝４ｍｍの地点での測定値の差分を意味する。図１０Ａにおいて、「直径変化量」がマイナスであることは、被比較地点に比べて着目地点で円筒部１３の外周面が中心方向に後退していることを意味する。図１０Ａに示す角度は、図１０Ｃに示すとおりである。出退口２２は、０度、１２０度、２４０度の位置に設けられている。

図１０Ａより、円筒部１３の外周面の中心方向への後退量は、周方向に隣り合う出退口２２の間の中央位置（角度が６０度、１８０度、３００度の位置）で特に大きく、出退口２２の近傍位置（角度が０度、１２０度、２４０度の位置）では小さいことが分かる。また、前記後退量は、高さＨが低いほど、即ち、下フランジ１４に近いほど大きいことが分かる。この形状測定結果は、図６Ａ及び図６Ｂで説明した、円筒部１３の外周面のひずみの発生原理と整合する。

これに対して、本実施形態１のハブ部材１２は、図７Ａ、図７Ｂ、図８に示したように、周方向に隣り合う出退口２２の間の中央位置（図１０Ａ及び図１０Ｃにおいて角度が６０度、１８０度、３００度に相当する位置）に、ロック歯２０の外周側の一部を取り除く切り欠き２５と、切り欠き２５と連続する凹部２６とが形成されている。従って、図８の部分IXの拡大断面図である図９に示すように、切り欠き２５が形成された部分でのロック歯２０及びロック突起２１の幅Ｗ１、及び、凹部２６が形成された部分での底板１５の厚さＴ１が他の部分に比べて小さくなる。これにより、幅Ｗ１を有するロック突起２１の部分や、厚さＴ１を有する底板１５の部分の中心部分の冷却・固化を早めることができるので、冷却・固化する際の体積収縮によって発生する収縮力Ｆ１は、図６Ａの収縮力Ｆ０に比べて小さくなる。その結果、従来のハブ部材１１２に比べて、円筒部１３の外周面に発生するひずみ量が低減し、当該外周面の円筒度が向上する。

図１１Ａは従来のハブ部材１１２について、また、図１１Ｂは本実施形態１のハブ部材１２について、樹脂成形完了後の縦断面内の温度分布を流動解析により求めた結果を示した図である。図１１Ａ、図１１Ｂにおいて、濃淡は温度の高低を表している。図１１Ａ、図１１Ｂは、図５、図８と左右が反転している。図１１Ａに示されているように、従来のハブ部材１１２では、底板１５の厚さＴ０（図６Ｂ参照）を有する部分の中心部分で最高温度１５１．６℃に達しているのに対して、図１１Ｂに示されているように、本実施形態１のハブ部材１２では、厚さＴ１（図９参照）を有する部分の中心部分で最高温度１４１．６℃に達しており、本実施形態１のハブ部材１２は従来のハブ部材１１２に比べて最高温度が１０℃低くなっている。

図１２Ａは従来のハブ部材１１２について、また、図１２Ｂは本実施形態１のハブ部材１２について、樹脂成形完了後の横断面内の温度分布を流動解析により求めた結果を示した図である。図１２Ａ、図１２Ｂにおいても、濃淡は温度の高低を表している。図１２Ａに示されているように、従来のハブ部材１１２では、３つの出退口２２の近傍で温度が低く、隣り合う出退口２２間の３つの円弧状の領域で温度が高い。この３つの円弧状の領域に、図６Ｂで説明した中心に向かう収縮力Ｆ０が作用する。

一方、図１２Ｂに示されているように、本実施形態１のハブ部材１２では、３つの出退口２２の近傍に加えて、隣り合う出退口２２間の中央部分（切り欠き２５及び凹部２６が形成された部分に相当する。図７Ｂを参照）において温度が低い。一方、相対的に温度が低いこれら６つの部分間の６つの円弧状の領域で温度が高い。本実施形態１では、この６つの円弧状の領域に、図９で説明した中心に向かう収縮力Ｆ１が作用する。

図１２Ａ及び図１２Ｂにおいて、収縮力Ｆ０，Ｆ１が作用する高温の円弧状の領域の両端は、その温度が相対的に低く作用する収縮力は相対的に小さいから、固定端と考えることができる。高温の円弧状の領域の弧長は、図１２Ａに示した従来のハブ部材１１２より図１２Ｂに示した本実施形態１のハブ部材１２の方が短いから、作用する収縮力Ｆ０，Ｆ１が同じであると仮定すると、円弧状の領域の変位量は従来のハブ部材１１２より本実施形態１のハブ部材１２の方が少なくなる。実際には、図１１Ａ及び図１１Ｂに示したように本実施形態１のハブ部材１２は従来のハブ部材１１２に比べて最高温度が低いから、発生する収縮力にはＦ１＜Ｆ０の関係が成立する。従って、円弧状の領域の変位量は、本実施形態１のハブ部材１２は従来のハブ部材１１２に比べて更に小さくなる。

このように、本実施形態１において円筒部１３の外周面に発生するひずみ量が低減することが、流動解析によっても裏付けられる。

以上のように、本実施形態１によれば、ロック歯２０に切り欠き２５を形成し、切り欠き２５に連続して凹部２６を形成しているので、切り欠き２５及び凹部２６の近傍での冷却・固化時の体積収縮によって発生するひずみ量を、出退口２２近傍でのそれに近づけることができる。更に、切り欠き２５及び凹部２６を隣り合う出退口２２間に形成しているので、出退口２２の近傍や切り欠き２５及び凹部２６の近傍以外の部分でのひずみ量も小さくすることができる。これらにより、円筒部１３の外周面のひずみ量及びひずみ量の不均一が低減するので、当該外周面の円筒度が向上する。その結果、円筒部１３に巻回された磁気テープの巻きずれや、磁気テープの両端の伸び変形（一般に「わかめ状変形」と呼ばれる）を低減することができる。

なお、凹部２６に代えて、底板１５を貫通する貫通孔を形成することも可能であるが、本実施形態１では、外部から円筒部１３内にゴミなどの異物が侵入するのを防ぐため、有底の凹部２６を形成している。

（実施形態２）
本実施形態２では、実施形態１で説明した切り欠き２５及び凹部２６の形成方法について説明する。

実施形態１で説明したように、ハブ部材１２は所定の金型内に樹脂を注入する射出成形法により一体的に作成される。この場合、切り欠き２５及び凹部２６を形成するための形状を金型に一体的に形成しておいてもよいが、入れ子構造を用いてもよい。図１３は、切り欠き２５及び凹部２６を形成するための入れ子（「駒」と言うこともある）６５を備えた金型の一例の部分拡大断面図である。図１３において、６１は上金型、６２は下金型であり、入れ子６５は上金型６１に嵌め込まれている。

入れ子構造を用いることにより、上金型６１及び下金型６２はそのままで、入れ子６５のみを交換又は追加加工してその形状や寸法を調整することができる。従って、成形された円筒部１３の外周面に発生したひずみ量等の測定と、切り欠き２５及び凹部２６を成形する入れ子６５の交換又は追加加工とを必要に応じて繰り返して行うことにより、切り欠き２５及び凹部２６の形状や寸法を最適化して、容易且つ低コストで、円筒部１３の外周面に発生するひずみ量を最小化することができる。従って、円筒部１３の外周面の円筒度を更に向上させることができる。

上記において、入れ子６５の代わりに、成形したハブ部材１２を上金型６１から取り外すためのイジェクタピンを用いて切り欠き２５及び凹部２６を形成してもよい。この場合も、イジェクタピンの形状や寸法を調整することにより、容易且つ低コストで、円筒部の外周面の円筒度を更に向上させることができる。金型成形において一般的に使用されているイジェクタピンを用いて切り欠き２５及び凹部２６を形成することにより、さらなる低コスト化が可能である。

上記の例は、切り欠き２５及び凹部２６の全部を入れ子６５又はイジェクタピンで形成するものであるが、切り欠き２５及び凹部２６の一部のみを入れ子６５又はイジェクタピンで形成してもよい。例えば、凹部２６の底面の一部のみをイジェクタピンで形成することができる。この場合、切り欠き２５及び凹部２６の残りは、例えば金型（図１３の例では上金型６１）で形成することができる。あるいは、入れ子及びイジェクタピンを併用して、切り欠き２５及び凹部２６の全部又は一部を形成してもよい。

本実施形態２は、上記を除いて実施形態１と同じである。

（実施形態３）
本実施形態３は、入れ子又はイジェクタピンと金型との分割位置において実施形態２と異なる。

図１３に示されているように、実施形態２では、ハブ部材１２を成形するためのキャビティの内面において、入れ子６５と上金型６１との分割位置（境界）６６がロック歯２０に隣接している。従って、分割位置６６にて入れ子６５と上金型６１との界面に腐食や摩耗が生じて両者間に隙間が形成されると、図１４に示すように、ロック歯２０上に上に向かって突出したバリ６８が形成される可能性がある。このバリ６８は、その高さがたとえわずかであっても、ロック歯２０とリール押さえ部材４０のロック歯４１とのかみ合いを困難にする。

そこで、本実施形態３では、図１５に示すように、入れ子６５と上金型６１との分割位置６６を、半径方向にはロック歯２０から円筒部１３側に離れた位置に、上下方向にはロック歯２０よりも下側に設けている。

図１６は、図１５に示した入れ子６５を備えた金型によって成形された本実施形態３にかかるテープカートリッジの切り欠き２５及び凹部２６を示した拡大斜視図である。切り欠き２５の上端に隣接して、水平方向と略平行な平面部２７が形成されている。平面部２７はロック歯２０の谷（ロック歯２０の凹凸のうち最も低い箇所）よりも下側に位置している。この平面部２７は、図１５から理解できるように、上金型６１によって形成されたものである。

本実施形態３によれば、分割位置６６にて入れ子６５と上金型６１との界面に腐食や摩耗が生じて両者間に隙間が形成されると、図１７に示すように、平面部２７上に上側に向かって突出したバリ６８が形成される。上述したように、平面部２７は、ロック歯２０の谷よりも下側に位置しているから、バリ６８の高さＬ１が、平面部２７とロック歯２０の谷との高低差Ｌ０よりも低い限り、バリ６８は、ロック歯２０とリール押さえ部材４０のロック歯４１とのかみ合いに対して何ら悪影響を及ぼさない。

従って、本実施形態３の入れ子構造は、実施形態２の入れ子構造に比べて、リール押さえ部材４０のロック歯４１に対するかみ合い不良が低減したハブ部材１２を成形することができる。また、Ｌ１＜Ｌ０を満足する限りバリ６８の発生は許容されるから、ハブ部材１２を成形後にバリ６８を除去する頻度や、分割位置６６で入れ子６５と上金型６１との界面に生じた腐食や摩耗を修理する頻度を低減することができる。従って、より安価にハブ部材１２を成形することができる。

実施形態２で説明したように、本実施形態３においても、入れ子６５に代えてイジェクタピンを用いてもよい。また、切り欠き２５及び凹部２６の一部のみを入れ子６５又はイジェクタピンで形成してもよい。

なお、平面部２７は、上記の例では水平方向と平行な面であったが、水平方向に対して傾斜した面であってもよい。また、平面である必要はなく、凸面、凹面などの任意の曲面であってもよい。

本実施形態３は、上記を除いて実施形態１，２と同じである。

（実施形態４）
本実施形態４は、切り欠き２５及び凹部２６の数及び配置位置に関して実施形態１と異なる。

実施形態１では、切り欠き２５及び凹部２６は、隣り合う出退口２２間の略中央位置（即ち、略円弧状のロック歯２０の周方向の略中央位置）に配置されていたが、本発明はこれに限定されない。

例えば、図１８に示すように、隣り合う出退口２２間に切り欠き２５及び凹部２６の対が２個配置されていてもよい。もちろん、隣り合う出退口２２間に切り欠き２５及び凹部２６の対を３個以上配置することもできる。切り欠き２５及び凹部２６の対は、その数に関わらず、隣り合う出退口２２間を略等角度間隔に分割するように配置することが好ましい。図１８の例では、ハブ部材１２の中心に対して４０度おきに切り欠き２５及び凹部２６の対又は出退口２２が配置されている。

本実施形態４によれば、切り欠き２５及び凹部２６の対の数が増えるので、円筒部１３の外周面に発生するひずみ量が更に低減する可能性がある。

本実施形態４は、上記を除いて実施形態１と同じである。本実施形態４のハブ部材１２に、実施形態２，３を適用してもよい。

（実施形態５）
本実施形態５は、切り欠き２５及び凹部２６の寸法に関して実施形態１と異なる。

実施形態１では、切り欠き２５及び凹部２６の周方向の寸法は、出退口２２のそれと略同一であったが、本発明はこれに限定されない。

例えば、図１９に示すように、周方向の寸法が拡大された略円弧状の切り欠き２５及び凹部２６をロック歯２０に沿って形成してもよい。この場合も、略円弧状の切り欠き２５及び凹部２６は、隣り合う出退口２２間の略中央位置に配置されることが好ましい。

本実施形態５によれば、切り欠き２５及び凹部２６をロック歯２０に沿って略円弧状に配置するので、円筒部１３の外周面に発生するひずみ量が更に低減する可能性がある。

本実施形態５は、上記を除いて実施形態１と同じである。本実施形態５のハブ部材１２に、実施形態２，３を適用してもよい。また、本実施形態５の略円弧状の切り欠き２５及び凹部２６の対を、実施形態４に説明したように、隣り合う出退口２２間に複数個配置してもよい。

（実施形態６）
本実施形態６は、切り欠き２５の形状に関して実施形態１と異なる。

実施形態１では、切り欠き２５は、ロック歯２０及びロック突起２１の外周側（円筒部１３に近い側）の一部のみを切り欠いていたが、本発明の切り欠きはこれに限定されない。

例えば、図２０に示すように、ロック歯２０を分断するように切り欠き２５を形成してもよい。切り欠き２５は底板１５にまで達し、更に底板１５が薄肉化されて凹部２６が形成されている。

本実施形態６によれば、ロック歯２０が、出退口２２と同様に、切り欠き２５においても分断されるので、切り欠き２５及び凹部２６近傍での円筒部１３の外周面に発生するひずみ量を、出退口２２近傍でのそれに更に近づけることができる。よって、円筒部１３の外周面に発生するひずみ量を更に低減することができる。

なお、本実施形態６では、切り欠き２５によるロック歯２０とリール押さえ部材４０のロック歯４１とのかみ合い面積の減少量は、実施形態１よりも大きい。従って、例えば落下時の衝撃等を受けると、ロック歯２０及びロック歯４１の破損などの危険性が増大するかも知れない。但し、この危険性は、例えばロック歯２０及びロック歯４１の半径方向の寸法を拡大すること等により低減することが可能である。

本実施形態６は、上記を除いて実施形態１と同じである。本実施形態６のハブ部材１２に、実施形態２，３を適用してもよい。また、本実施形態６の切り欠き２５及び凹部２６を、実施形態４で説明したように隣り合う出退口２２間に複数個配置してもよい。また、切り欠き２５及び凹部２６の周方向の寸法は、実施形態５で説明したように適宜調整することができる。

上記の実施形態１〜６は例示に過ぎず、本発明はこれら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、請求項に記載した本発明の範囲内において、公知のテープカートリッジの構成を適宜選択して本発明のテープカートリッジに組み合わせることができる。

本発明の利用分野は特に制限はなく、例えばデータ記録用途等に用いられる単リール型のテープカートリッジとして好ましく利用することができる。

１ テープカートリッジ
２ 筐体
１０ リール
１１ 上フランジ
１２ ハブ部材
１３ 円筒部
１４ 下フランジ
１５ 底板
２０ リールのロック歯
２１ ロック突起
２２ 出退口
２５ 切り欠き
２６ 凹部
２７ 平面部
３０ ロック解除部材
３１ 操作爪
４０ リール押さえ部材
４１ リール押さえ部材のロック歯
４５ バネ
６１ 上金型
６２ 下金型
６５ 入れ子
６６ 入れ子と金型との分割位置

Claims (5)

1. 磁気テープが巻回されるリールと、
   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と、
   前記リール及び前記リールロック機構を収納する筐体とを備えたテープカートリッジであって、
   前記リールは、円筒部と、前記円筒部の下側の開口を閉じる底板と、前記円筒部の外周面の下端から外向きに突出した下フランジとが一体的に成形されてなるハブ部材、及び、前記下フランジに対向するように前記円筒部の上端に接合された上フランジを備え、
   前記リールロック機構は、
   略等角度間隔に放射状に延びた３本のアームと、前記３本のアームのそれぞれの先端を下方に向かって折り曲げることで形成された操作爪とを備えたロック解除部材、
   前記底板に対向する側の面にロック歯を備え、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、及び、
   前記リール押さえ部材に対して下向きの付勢力を印加するバネ
   を前記底板側から上側に向かってこの順に前記円筒部内に備え、
   前記底板には、前記３本のアームの各先端の前記操作爪が貫通する３つの出退口が前記リールと同心の共通する円上に略等角度間隔で形成されており、
   前記底板の前記リール押さえ部材に対向する側の面には、前記リール押さえ部材の前記ロック歯とかみ合うロック歯が、隣り合う前記出退口間に前記リールと同心の円弧に沿って形成されており、
   前記底板には、前記ロック歯の外周側の一部を切り欠く切り欠きと、前記切り欠きと連続し且つ前記底板を薄肉化する凹部とが形成されていることを特徴とするテープカートリッジ。
2. 前記切り欠き及び前記凹部は、隣り合う前記出退口の略中央位置に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. 前記切り欠き及び前記凹部は、隣り合う前記出退口間にそれぞれ複数個形成されており、複数個の前記切り欠き及び前記凹部は、隣り合う前記出退口間を略等角度間隔に分割する位置に配置されている請求項１に記載のテープカートリッジ。
4. 前記切り欠き及び前記凹部の一部又は全部が入れ子又はイジェクタピンにより形成されている請求項１〜３のいずれかに記載のテープカートリッジ。
5. 前記切り欠きの上端に隣接して平面部が形成されており、前記平面部は前記ロック歯の谷より前記底板に近い位置にあり、前記切り欠きと前記平面部との境界に前記入れ子又は前記イジェクタピンと金型との分割位置がある請求項４に記載のテープカートリッジ。