JPH10214472A

JPH10214472A - 磁気テープカートリッジ

Info

Publication number: JPH10214472A
Application number: JP1673897A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Hayashi; 洋一林
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1997-01-30
Filing date: 1997-01-30
Publication date: 1998-08-11

Abstract

(57)【要約】【課題】磁気テープのテンションロス（走行抵抗）を
減少し、走行安定性を高める。【解決手段】カートリッジケース２と、カートリッジ
ケース２内で同軸上に２段重ねて収容され、磁気テープ
５を巻装された一対のテープリール３，４と、一方のテ
ープリール３（４）から他方のテープリール４（３）に
磁気テープ５を走行させる為に一方のテープリール３
（４）から引き出した磁気テープ５を他方のテープリー
ル４（３）に向けて斜めに誘導するテープガイド１１，
１２，１３，１４とを備えた磁気テープカートリッジで
あって、前記テープガイド１１，１２，１３，１４を、
略円筒面状のガイド面を備えた非回転部材で構成し、そ
のガイド面の滑りで磁気テープ５を案内する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば大型汎用コ
ンピュータの外部記録媒体としての使用に好適な磁気テ
ープカートリッジに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、大型汎用コンピュータの外部記
録媒体としては、磁気テープカートリッジが使用されて
いる。この場合の磁気テープは、単一のテープリールに
巻回された状態で、略正方形の箱形のカートリッジケー
ス内に収められ、容易に取り扱えるようになっている。
そして、コンピュータ等のハード装置（記録再生装置）
に磁気テープカートリッジを装填した後、該カートリッ
ジから磁気テープの一端側を引き出し、記録ヘッドや再
生ヘッドを備えたハード装置側のテープ搬送路に沿って
磁気テープをローディングする。

【０００３】しかし、この場合は、ハード装置側に巻き
取りのためのリールを設ける等の必要があるため、ハー
ド装置側の構成が複雑化するという問題がある。そのた
め、一対のテープリールをカートリッジケース内に収納
する磁気テープカートリッジが提案されている。例えば
ＶＨＳビデオカセットのように、カートリッジケース内
に２つのテープリールを左右に並べて配設し、各テープ
リールを平行な２軸回りに回転させる構成である。しか
し、このような構成の場合、従来の磁気テープカートリ
ッジよりもカートリッジケースの幅が大きくなって、全
体寸法の拡大を招いてしまい、好ましくない。

【０００４】そこで、２つのリールを同軸に２段に重ね
て配設して、これをリール径より僅かに大きい略正方形
のカートリッジケース内に収容した構造の磁気テープカ
ートリッジが考えられる。このようなリール２段重ね式
の磁気テープカートリッジの場合、カートリッジケース
の厚み方向の寸法は若干増えるものの、カートリッジケ
ースの幅は従来のものと同一寸法にすることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
に一対のテープリールを２段重ねにして磁気テープを両
リール間で走行させるようにした場合、一方のテープリ
ールから他方のテープリールに移行する区間で、磁気テ
ープをテープガイドにより強制的に角度を付けながら相
手リール方向に斜めに、しかも精度良く誘導しなければ
ならない。また、テープガイドに対する磁気テープのラ
ップ角（巻付き角）の総計が４００度以上にもなるこ
と、及び、斜め走行ゆえにテープにねじり等の不自然な
負荷が加わっていること等のため、走行抵抗つまりテン
ションロスが非常に大きくなりやすく、これを小さく抑
える必要もある。

【０００６】走行抵抗を下げるには、一般的には、回転
型ローラガイドを使用することが考えられる。しかし、
回転型ローラガイドを使用した場合、ステアリング現象
（テープがローラガイドの周面に斜めに進入することに
よって、テープがローラガイドの軸線方向にローラガイ
ドの回転に伴って移動する現象）によって、磁気テープ
の幅方向の位置は変化する。従って、非常に高精度に回
転型ローラガイドを設置し、更に、ローラガイドの軸線
方向両端にフランジを設け、ステアリング現象によるテ
ープの移動をフランジによって強制的に抑える必要があ
る。しかし、高精度に回転型ローラガイドを設置するの
はコストの上昇となるし、フランジで強制的に磁気テー
プの移動を規制するのは、磁気テープのエッジダメージ
の原因となるし、結果的にテンションロスの増大とな
る。

【０００７】従って、本発明の目的は上記課題を解消す
ることに係り、一対のテープリールを同軸に２段重ねに
配置した形式の磁気テープカートリッジにおいて、磁気
テープのテンションロスを低減しながら、走行位置の安
定性を高めることができ、しかも、磁気テープのエッジ
ダメージの問題を解消し、且つ、それらを低コストに実
現し得る磁気テープカートリッジを提供する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、カ
ートリッジケースと、該カートリッジケース内で同軸上
に２段重ねて収容され、磁気テープを巻装された一対の
テープリールと、一方のテープリールから他方のテープ
リールに磁気テープを走行させる為に一方のテープリー
ルから引き出した磁気テープを他方のテープリールに向
けて斜めに誘導するテープガイドとを備えた磁気テープ
カートリッジであって、前記テープガイドの少なくとも
一つを、略円筒面状のガイド面を備えた非回転部材で構
成し、そのガイド面の滑りで磁気テープを案内すること
を特徴とする磁気テープカートリッジにより達成され
る。尚、好ましくは前記ガイド面の曲率半径が５ｍｍ以
上とされる。又、好ましくは前記ガイド面が導電性材料
で構成される。更に、好ましくは前記ガイド面の表面あ
らさがＲｚ０．３μｍ以下とされる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る磁気テープカ
ートリッジの一実施形態を添付図面に基づいて詳細に説
明する。図１は磁気テープカートリッジの分解斜視図、
図２は組立品の外観図であり、図２の（ａ）は上面側の
外観、（ｂ）は裏返して見た下面側の外観を示す。この
磁気テープカートリッジ１は、合成樹脂等で形成された
正方形箱型のカートリッジケース２を有する。該カート
リッジケース２は、ロアカートリッジ２Ａとアッパカー
トリッジ２Ｂとからなり、ケース前部には収容した磁気
テープ５に対してハード装置側の磁気ヘッド（図示せ
ず）を接触させるためのシャッタ７付きの開口６を有
し、ケース下面にはハード装置側の駆動部材と連結する
ための開口部８を有している。

【００１０】前記カートリッジケース２内には、各々合
成樹脂等で形成されたアッパテープリール３とロアテー
プリール４が同軸上に２段重ねて収容配置されている。
図３（ａ），（ｂ）は組立状態における磁気テープカー
トリッジ１の内部構造を示している。

【００１１】図３に示すように、ロアテープリール４
は、外周面に磁気テープ５を巻回する中心孔４１ａ付き
のハブ部４１と、ハブ部４１の軸線方向両端（上端およ
び下端）に設けられた各々円盤状の上フランジ４２及び
下フランジ４３とからなる。上フランジ４２と下フラン
ジ４３は、磁気テープ５の幅よりも僅かに大きな間隔を
おいて互いに平行に対向している。ここで、下フランジ
４３はハブ部４１と一体に成形され、上フランジ４２は
ハブ部４１と別体に成形された上でハブ部４１の上端面
に固着されている。

【００１２】また、アッパテープリール３は、外周面に
磁気テープ５を巻回するリング状のハブ部３１と、該ハ
ブ部３１の軸線方向両端（上端および下端）に設けられ
た各々円盤状の上フランジ３２および下フランジ３３と
からなる。上フランジ３２と下フランジ３３は、前記ロ
アテープリール４の場合と同じ間隔をおいて互いに平行
に対向している。ここでは、下フランジ３３はハブ部３
１と一体に成形され、上フランジ３２は、ハブ部３１と
別体に成形された上でハブ部３１の上端面に固着されて
いる。

【００１３】また、アッパテープリール３とロアテープ
リール４が２段重ねにされた状態では、アッパテープリ
ール３のハブ部３１の下端に設けた円筒状のボス部３４
がロアテープリール４の中心孔４１ａに挿通され、ロア
テープリール４のハブ部４１の下端がロアカートリッジ
２Ａの底壁に形成した開口部８に遊嵌される。これによ
り、両リール３，４が同軸に回転可能に支持されると共
に上下方向に相対変位可能に支持されている。アッパテ
ープリール３のボス部３４の下端面には、ハード装置内
の駆動部材（図示せず）によりアッパテープリール３を
回転駆動させるための駆動用係合歯部３５が円環状に形
成されており、その内周側にはハード装置内のマグネッ
トチャック（図示せず）に吸引される金属リング３６が
固着されている。

【００１４】ロアテープリール４のハブ部４１の内周側
の下端面には、ハード装置内の駆動部材（図示せず）に
よりロアテープリール４を回転駆動させるための駆動用
係合歯部４５が円環状に形成されており、その外周側に
はハード装置内のマグネットチャック（図示せず）に吸
引される金属リング４６が固着されている。そして、カ
ートリッジケース２に前記テープリール３，４が組み込
まれた状態では、図２（ｂ）に示すように、アッパテー
プリール３の金属リング３６及び駆動用係合歯部３５
と、ロアテープリール４の金属リング４６及び駆動用係
合歯部４５とが、カートリッジケース２の下面の開口部
８から同心状態で露呈し、ハード装置側の回転駆動部材
とそれぞれに連結できるようになっている。

【００１５】また、図３に示すように、カートリッジケ
ース２の中心には、アッパカートリッジ２Ｂの上壁内面
から下方に垂設された円筒部２１が設けられており、該
円筒部２１の下端には、円筒部２１内に収容されたリー
ル付勢手段であるコイルバネ２３により下方に付勢され
たキャップ２２が被せられている。そして、このキャッ
プ２２が、アッパテープリール３の上端中心部に固定し
た受部材２４を下方へ押し付けることにより、アッパテ
ープリール３が下向きに付勢され、同時にアッパテープ
リール３によってロアテープリール４が下向きに付勢さ
れている。

【００１６】さらに、カートリッジケース２のロアカー
トリッジ２Ａの底壁内面には、ロアテープリール４のハ
ブ部４１の下面に形成したリング状係合歯４８と係合す
るリング状係合歯２８が形成され、ロアテープリール４
のハブ部４１の上面には、アッパテープリール３のハブ
部３１の下面に形成したリング状係合歯３７と係合する
リング状係合歯４７が形成されている。これらは、前記
テープリール３，４の回転止め手段を構成している。

【００１７】従って、図３（ａ）に示すように、磁気テ
ープカートリッジ１がハード装置から取り出されている
場合（非使用時）は、コイルバネ２３の付勢力により、
アッパテープリール３がロアテープリール４に押し付け
られると共にロアテープリール４がカートリッジケース
２の底壁に押し付けられ、それによって、対向するリン
グ状係合歯３７と４７、リング状係合歯４８と２８同士
が係合し、アッパテープリール３とロアテープリール４
の回転が阻止されてブレーキがかかった状態となる。こ
のときの前記テープリール３，４の位置が非使用時の定
位置である。

【００１８】一方、磁気テープカートリッジ１がハード
装置に装填されると（使用時）、ハード装置内の機構に
よって、図３（ｂ）に示すように、ロアテープリール４
が寸法Ｈ２だけ持ち上げられると共に、それ以上にアッ
パテープリール３が寸法Ｈ１だけ持ち上げられるので、
対向するリング状係合歯３７と４７、リング状係合歯４
８と２８の噛み合いが解除され、両テープリール３，４
は回転自在な状態となる。このときの各テープリール
３，４の位置が使用時の定位置である。なお、コイルバ
ネ２３は、磁気テープカートリッジ１がハード装置内に
装填された際に、アッパテープリール３を適正な姿勢で
安定保持する機能も果たす。

【００１９】また、上記磁気テープカートリッジ１は、
図１に示すように、両テープリール３，４が１本の磁気
テープ５の一端側および他端側を巻き取り、前記両テー
プリール３，４間で磁気テープ５を走行させるものであ
るから、２段に重ねた一方のテープリール３（４）から
他方のテープリール４（３）に磁気テープ５を走行させ
る為に、一方のテープリール３（４）から引き出された
磁気テープ５を他方のテープリール４（３）に向けて斜
めに案内するテープガイド１１，１２，１３，１４が設
けられている。

【００２０】図４はテープガイド１１，１２，１３，１
４を備えたロアカートリッジ２Ａの拡大図、図５は、テ
ープリール３，４間で走行する磁気テープ５とテープガ
イド１１，１２，１３，１４との関係を示す図である。
磁気テープ５は、カートリッジケース２の後端側（シャ
ッタ７付き開口６のある方と反対側）でテープリール
３，４に対して出入りするようになっており、カートリ
ッジケース２の内部をできるだけ大きく迂回して略一周
（３６０度周回）することにより、上下のテープリール
３，４に対する高さの位置変更を行うようになってい
る。従って、一方のテープリール３（４）から他方のリ
ール４（３）までの移行区間が長く確保でき、その分高
さの位置変更のための磁気テープ５の走行方向の傾斜角
度が緩く設定されている。磁気テープ５は、このように
前記テープリール３，４間を移動する区間で、シャッタ
７付きの開口部６を斜めに通過し、この部分で、ハード
装置側の磁気ヘッド１００（図５参照）と接触するよう
になっている。

【００２１】磁気テープ５を上述のように周回させるこ
とから、テープガイド１１，１２，１３，１４は、それ
ぞれカートリッジケース２の前端側に２個、後端側に２
個配設され、それぞれが略正方形状のカートリッジケー
ス２の四隅に位置している。これらテープガイド１１，
１２，１３，１４は全て、非回転部材、つまり略円筒面
状のガイド面１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａによる滑
りによって磁気テープ５を案内する固定型のテープガイ
ドによって構成されており、特に磁気テープ５の幅方向
位置を規制するフランジを持たない。

【００２２】ここで、テープガイド１１，１２，１３，
１４のガイド面１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａの詳細
について述べる。ガイド面１１ａ，１２ａ，１３ａ，１
４ａは、好ましくは曲率半径が５ｍｍ以上、さらに好ま
しくは１０〜１５ｍｍの略円筒面（真円、楕円、放物曲
線よりなる曲面も含む）で構成するのがよい。これは、
磁気テープ５の面圧上昇の防止及びテンションロスの増
大防止の観点からである。また、ガイド面１１ａ，１２
ａ，１３ａ，１４ａの表面あらさは、「ＪＩＳＢ０６
０１」で規定されるＲｚ０．３μｍ以下、望ましくはＲ
ｚ０．２μｍ以下、さらに望ましくはＲｚ０．１μｍ以
下とし、それにより、磁気テープ５の接触摩擦による傷
の発生を防止し、また、磁気テープ５の走行に伴う同伴
エアによって磁気テープ５に浮上力が作用するようにす
る。なお、摩擦係数は小さい方がよいのは当然である
が、静摩擦係数で０．３以下、望ましくは０．２以下と
なるようにする。

【００２３】また、テープガイド１１，１２，１３，１
４自体を導電性材料で構成することにより、ガイド面１
１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａに導電性を持たせる。ガ
イド面１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａに導電性を持た
せるのは、静電気の発生を減少し、ノイズの発生や、静
電気で磁気テープ５が吸引されることによるテンション
ロスを減少するためである。この場合、テープガイド１
１，１２，１３，１４は金属で構成するのが最もよい
が、カーボンの繊維や粒子を混合することで導電性を付
与したプラスチックで構成してもよい。また、プラスチ
ックの成形体の表面にハードクロムメッキ等の金属メッ
キを施して、ガイド面１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ
に導電性を持たせてもよい。その場合、導電性を付与さ
れたガイド面１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａの抵抗率
は、１０⁶Ωｃｍ以下、望ましくは１０⁴Ωｃｍ以下、
更に望ましくは１０²Ωｃｍ以下とする。また、望まし
くはテープガイド１１，１２，１３，１４を取り付ける
ベースまたはカートリッジ２をも導電性材料で構成し、
ハード装置側との導通性を確保するとよい。その場合の
抵抗率も前記の数値と同じ程度に設定する。

【００２４】また、テープガイド１１，１２，１３，１
４は、次のことを考慮して配置されている。即ち、磁気
テープ５を斜めに走行させる場合、ねじり力が加わるこ
とで、磁気テープ５が面内のテンション差により変形
し、走行位置が不安定になったり、ワカメ状に伸びる等
のダメージを受け易くなる。そこで、特に前後のテープ
ガイド１１，１２間、テープガイド１３，１４間でのね
じり角をできるだけ小さく、また、各テープガイド１
１，１２，１３，１４に対するラップ角もできるだけ小
さくなるように設定している。ねじり角は多くとも８度
以下、望ましくは６度以下、更に望ましくは５度以下と
する。また、ラップ角は最大１４０度以下、望ましくは
１２０度以下とする。また、テープガイドの個数は、本
実施形態では４個としているが、前側のテープガイド１
２、１３のみの最低２個としてもよいし、上記の４個の
他に１個あるいは２個以上を追加してもよい。また、磁
気テープ５の走行スピードは、０．５ｍ／ｓ以上とする
のが望ましい。

【００２５】そこで、図５に示すように、磁気テープ５
をロアテープリール４からアッパテープリール３に送る
場合、ロアテープリール４→左後側のテープガイド１１
→左前側のテープガイド１２→（磁気ヘッド１００）→
右前側のテープガイド１３→右後側のテープガイド１４
→アッパテープリール３の順に磁気テープ５が走行す
る。反対に、磁気テープ５をアッパテープリール３から
ロアテープリール３に送る場合、アッパテープリール３
→右後側のテープガイド１４→右前側のテープガイド１
３→（磁気ヘッド１００）→左前側のテープガイド１２
→左後側のテープガイド１１→ロアテープリール４の順
に磁気テープ５が走行する。この間、テープガイド１
１，１２，１３，１４は、回転型ローラガイドが自身の
回転によって磁気テープを案内するのと違って、ガイド
面１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａの滑りによって磁気
テープ５を案内する。従って、回転型ローラガイドのよ
うにステアリング現象を生じることがなく、小さな走行
抵抗で、安定して磁気テープ５を誘導することができ
る。

【００２６】次に、回転型ローラガイドと固定式のテー
プガイドのテンションロスの違い、及びテープガイドの
曲率半径によるテンションロスの違いについて調べた実
験結果を述べる。図６は、テンションロスとガイド径
（固定式テープガイドのガイド面の曲率半径の２倍）の
関係を、テープ走行速度別（０．５ｍ／ｓ，２ｍ／ｓ，
１０ｍ／ｓ）に調べた結果を示す。また、図７は、テー
プガイドの種類（ＰＯＭローラ＝回転型ローラガイド，
直径３０ｍｍの円筒状ガイド面を持つ固定式テープガイ
ド，直径３０ｍｍの円筒状ガイド面を持つ固定式テープ
ガイド）別に、テンションロスとテープ走行速度の関係
を調べた結果を示す。これら結果より分かるように、直
径１０ｍｍ（曲率半径５ｍｍ）以上の固定式のテープガ
イドは、通常走行速度において、回転型ローラガイドよ
りもテンションロスが小さい。尚、上記実施形態におい
ては、テープガイド１１，１２，１３，１４を全て、非
回転部材によって構成したが、少なくとも一つのテープ
ガイドを略円筒面状のガイド面を備えた非回転部材で構
成すれば、磁気テープのテンションロスを低減しなが
ら、走行位置の安定性を高められることが実験により確
認された。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る磁気
テープカートリッジでは、テープガイドの少なくとも一
つを略円筒面状の非回転部材で構成し、滑りで磁気テー
プをガイドするようにしたので、磁気テープの安定走行
を実現でき、テープ位置規制用のフランジによる磁気テ
ープのエッジダメージが発生しない。また、ローラガイ
ドが併用される場合にも、高精度に製作・組み付けする
必要がないので、低コスト化が図れる。

【００２８】また、テープガイドのガイド面の曲率半径
を５ｍｍ以上とした場合は、磁気テープの接触面積が大
きくなるので、面圧が減少し、摩擦による磁気テープの
ダメージを減らせる。さらに、面圧の減少により、同伴
エアで容易に磁気テープを浮上走行可能にすることがで
き、テンションロスを大幅に軽減できる。また、ガイド
面を導電性材料で構成した場合は、静電気の発生を減少
し、ノイズの発生や吸引によるテンションロスを減少す
ることができる。また、ガイド面の表面あらさをＲｚ
０．３μｍ以下にすることにより、摩擦による傷の発生
を防止することができる上、同伴エアによる浮上を助け
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に基づく磁気テープカート
リッジの分解斜視図である。

【図２】図１に示した磁気テープカートリッジの組立品
の外観を示し、（ａ）は上面側の斜視図、（ｂ）は裏返
して見た下面側の斜視図である。

【図３】図２（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図であ
り、（ａ）はハード装置へ装填していない不使用時の状
態を示し、（ｂ）はハード装置へ装填した使用時の状態
を示す。

【図４】前記磁気テープカートリッジのロアカートリッ
ジの拡大図である。

【図５】前記磁気テープカートリッジにおけるテープガ
イドと磁気テープの関係を示す平面図である。

【図６】前記磁気テープカートリッジのテープガイドの
効果を実証するための第１の実験結果を示す図である。

【図７】前記磁気テープカートリッジのテープガイドの
効果を実証するための第２の実験結果を示す図である。

【符号の説明】

１磁気テープカートリッジ２カートリッジケース３アッパテープリール４ロアテープリール５磁気テープ１１テープガイド１１ａガイド面１２テープガイド１２ａガイド面１３テープガイド１３ａガイド面１４テープガイド１４ａガイド面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カートリッジケースと、該カートリッジ
ケース内で同軸上に２段重ねて収容され、磁気テープを
巻装された一対のテープリールと、一方のテープリール
から他方のテープリールに磁気テープを走行させる為に
一方のテープリールから引き出した磁気テープを他方の
テープリールに向けて斜めに誘導するテープガイドとを
備えた磁気テープカートリッジであって、前記テープガイドの少なくとも一つを、略円筒面状のガ
イド面を備えた非回転部材で構成したことを特徴とする
磁気テープカートリッジ。