JPH0626077U - テープカートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 駆動時における摩擦が小さく、従って、小さ
いモータで駆動することができ、熱の発生量が小さい、
２つのリールを備えたベルト駆動式テープカートリッジ
を提供する。 【構成】 このベルト駆動式テープカートリッジ１０
は、各リールにテープ２０が巻かれて形成される１対の
テープパック１５，１６と、各テープパック１５，１６
に隣接して一端部がこのテープカートリッジ１０のベー
スプレート１２に回動自在に取り付けられたアーム２
７，２８と、各アーム２７，２８の自由端側に回動自在
に設けられたアイドルローラ３７，３８と、テープパッ
ク間に位置するベルト駆動ローラ１８とを備えており、
このベルト２０は、その外周面の一部が各テープパック
に圧接するように各アイドルローラ３７，３８とベルト
駆動ローラ１８とに張架されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、２つのリールを有するテープカートリッジに関し、詳しくは、テー プを正接方向に駆動するべく弾性ベルトがテープパックの回りにかけられたテー プカートリッジに関する。

【０００２】

【従来の技術】

ボン・べーレン氏の米国特許第３６９２２５５号明細書には、２つリールを有 し、テープを両方向に駆動するべく逆転自在のモータにより弾性ベルトが駆動さ れるように構成されたテープカートリッジが開示されている。このベルトは、テ ープパックと、ベルト駆動ローラと、カートリッジのコーナ部に設けられた固定 ピンに回転自在に軸支された１対のアイドルローラ（たとえば、図１，２に示す ベルトガイドローラ２１，２２）の回りに弾性的にかけられている。アイドルロ ーラとその固定ピンとの間には所定の摩擦カップリングが設けられており、この 摩擦カップリングにより、ベルトに所定の抵抗がかかるようになっている。また 、ベルトにより、供給パック側のテープよりも巻き取りパック側のテープがより 速く駆動されるようになっており、テープに張力をかけて、リール間に位置する テープに形成される可能性があるタルミが生じないようにしている。

【０００３】 上記ボン・べーレン氏の発明に係るカートリッジは、データ記録用に使用され るため、このカートリッジは、一般的に、データカートリッジと呼ばれている。 最近では、これらのカートリッジは、０．８〜２．５ｍ／ｓｅｃ以上の速度でテ ープが駆動される装置に広く用いられている。実質的に、テープ速度を増すため には、駆動モータの力を大きくする必要があるが、テープ速度が増すと、ベルト とテープの巻きとの間に空気が入り込んで空転する傾向がある。このように、テ ープ速度が増せば増す程、カートリッジの動作は不確かなものになる。さらに、 モータの容量が大きくなるにつれて発生する熱量も大きくなり、これに加えて、 アイドルローラとの抵抗により発生する熱によって、ベルトは高温となり、その 寿命が短くなる。

【０００４】 一方、ベルトにより駆動され、２つのリールを有する、今一つの２つ目のタイ プに属するテープカートリッジにおいては、回転自在に軸支されるアイドルロー ラの使用を廃することによって摩擦抵抗を減少させている。このテープカートリ ッジにおいては、アイドルローラに代わってフローティングローラが使用されて おり、該フローティングローラはベルト及びテープパックの外周面に押圧されて いる（米国特許第３９０７２３０号［メルル氏］，４１４６１９４号［マジセッ ク氏］，４２０９１４４号［マジセック氏］，４２０５８０８号［ハーティグ氏 等］各明細書を参照）。メルル氏の発明について、ハーティグ氏は、上記フロー ティングローラは不安定になりがちであり、従って、ベルトを、ひいてはテープ までをも不安定にするものであると指摘している。ハーティグ氏の解決策は、フ ローティングローラの表面を円錐型に形成するためにその表面を先細りにするこ とであり、これによって、ベルトをフローティングローラのアッパリップに移動 させることができる。

【０００５】 ところで、上記フローティングローラの位置を安定させる問題に関して、マジ セック氏の特許明細書は、この２つ目のタイプに属するベルト駆動式カートリッ ジはテープを急激に加速したり減速したりすることができないため、この問題を 少しでも解決するには、厚さが十分に小さく、しかも、ベルトとテープパックと を押圧するフローティングローラの圧力に対して伸縮率が十分に小さいベルトを 使用する必要がある、と指摘している。マジセック氏の上記米国特許第’１９４ 号明細書に記載の装置には、ベルトの幅よりも小さい幅を有するフローティング ローラが備えられており、これによって、フローティングローラの位置を安定さ せている。マジセック氏の上記米国特許第’１４４号明細書に記載されている装 置には、硬い外周面を有するフローティングローラと、厚さが小さく、しかもフ ローティングローラによりベルトをテープパックに押圧させて幾らかのテープの 張力を生じさせるべくそれらを変形させるに十分に伸縮率が小さいベルトとが備 えられている。

【０００６】 この二つ目のタイプに属するベルト駆動式カートリッジは、数年前から市場に 出回っているが、その市場性についてはまだ検証の余地がある。

【０００７】

【考案の要旨】

本発明によれば、ボン・べーレン氏の発明に係るテープカートリッジと比較し て、駆動時における摩擦が有意に小さく、従って、小さいモータで駆動すること ができ、しかも、熱の発生量が小さい、２つのリールを備えたベルト駆動式テー プカートリッジが提供される。

【０００８】 ボン・べーレン氏の発明に係るテープカートリッジと同様に、この低摩擦のベ ルト駆動式テープカートリッジは、箱状のエンクロージャを備え、該エンクロー ジャは、互いに隔てられかつ互いに平行な軸に回転自在に支持された１対のリー ルと、各リールに夫々逆方向に巻かれて各テープパックを形成するテープと、上 記各リールの軸に平行な軸を有するベルト駆動ローラと、該軸に平行な軸を有す る１対のアイドルローラと、上記各テープパックと上記ベルト駆動ローラと上記 各アイドルローラの回りに伸張した状態でかけられた弾性ベルトとを備える。 このテープカートリッジは、ボン・べーレン氏の発明に係るテープカートリッジ に対して、次の点で相違している。

【０００９】 すなわち、各アイドルローラを固定位置に設ける代わりに、各アイドルローラ は、エンクロージャに一端部が回動自在に取り付けられたアームの他端部から突 出する軸に回転自在に取り付けられる。そして、弾性ベルトにより、各アイドル ローラは、該ベルト及び該ベルトの下に位置するテープパックに押圧せしめられ る。

【００１０】 上記各アイドルローラは回動自在なアームにより支持されているため、これら のアイドルローラは、上記従来例の２つ目のタイプに属するベルト駆動式テープ カートリッジに備えられる不支持のアイドルローラと比較して、はるかに高い安 定性を備えている。

【００１１】 ボン・べーレン氏の発明に係るテープカートリッジに備えられる弾性ベルトは 、このテープカートリッジに使用することができ、０．００５〜０．０５ｍ／ｎ ｔ ｍの弾性係数を備えたポリウレタン製ベルトであることが好ましい。このベ ルトは、少なくとも１．５ｎｔのプレテンションを有している必要があり、２〜 ５ｎｔのプレテンションを有することが好ましい。また、このベルトは、各リー ルに対して、少なくとも６０°の全巻き角を有している必要があり、少なくとも ９０°の全巻き角を有することが好ましい。

【００１２】 本件テープカートリッジにおいて、テープを巻き取る側の巻き取りパックと、 テープを供給する側の供給パック間の速度における巻き取り比率は、次の数式に より与えられる。

【００１３】 Ｔｒ＝ｔ／Ｄ₁＋ｔ／Ｄｒ この数式において、ｔはベルトの厚さ、Ｄ₁は供給パックの直径、そして、Ｄ ｒは巻き取りパックに当接するアイドルローラの直径を示している。ＤｒはＤ₁ よりもはるかに小さいことが好ましく、ｔ／Ｄｒは、不必要な摩滅が防止されヘ ッドとの当接が良好に維持されるに十分なテープの張力を得るために、２５〜２ ５０μｍの範囲内にあることが好ましい。

【００１４】 本件テープカートリッジの巻き取り比率は、主に、ベルトが、巻き取りパック に隣接しているアイドルローラを通過するときのベルトの外周面の伸びの効果と 関係しており、このベルトの外周面の伸びによって、巻き取りパックの最も外側 に位置するテープの巻きがベルトよりも早く駆動される。また、より重要でない 程度において、この巻き取り比率は、ベルトが供給パックに接するときのベルト 内周面の速度の低下と収縮との効果に関係している。

【００１５】 従って、本件テープカートリッジの巻き取り比率は、ボン・べーレン氏の発明 に係るテープカートリッジと比較して、実質的に摩擦抵抗による損失なしに達成 される。本件テープカートリッジの他の構成部材、たとえば、アイドルローラや ベルト駆動ローラのベアリング等は、その摩擦を最小限度に抑えて駆動時におけ る動作上の損失が生じないように、潤滑されることが好ましい。

【００１６】

【実施例】

以下に、本発明の第１実施例に係るテープカートリッジ１０について、図１に 従って詳細に説明する。

【００１７】 このテープカートリッジ１０は、ベースプレート１２とカバー１３とからなる 箱型のエンクロージャ１１を備えている。このベースプレート１２からシャフト が突出しており、１対のリール１５，１６と、エンクロージャ１１の第１側面１ ９に隣接しリール１５，１６間に位置するベルト駆動ローラ１８とが、該シャフ トにより回転自在に軸支されている。磁気記録テープ２０は、渦巻き状に各リー ル１５，１６に巻き付けられるが、その巻き付け方向は互いに逆方向になってい る。この磁気記録テープ２０は、１対のラップピン２１，２２と、１対のガイド ピン２３，２４とにより案内された状態で、エンクロージャ１１の上記第１側面 １９沿いに延在している。図において、２５は切り欠きであり、該切り欠き２５ により、不図示のテープレコーダの記録用ヘッドを上記テープ２０に当接させる ことができるようになっている。

【００１８】 自由端を有する１対のアーム２７，２８がベースプレート１２に回動自在に軸 支されている。これらの自由端は、エンクロージャ１１の上記第１側面１９に平 行な第２側面３０に向けて延在している。上記１対のアーム２７，２８を軸支し ている軸支点２７ａ，２８ａは、夫々、エンクロージャ１１の第３，４側面３１ ，３２に隣接して位置しており、また、リール１５，１６の軸を結ぶライン３４ （本明細書では、ハブラインと称することにする）よりわずかに下に、つまり、 ハブライン３４と、エンクロージャ１１の上記第１側面１９との間に位置してい る。各アーム２７，２８の自由端側に位置する各フィンガーからはシャフトが突 出しており、該各シャフトには、夫々、アイドルローラ３７，３８が備えられて いる。これらのアイドルローラ３７，３８は互いに同一構成となっており、該各 アイドルローラ３７，３８の各軸は、リール１５，１６及びベルト駆動ローラ１ ８の各軸に平行になるように設けられている。各アーム２７，２８は、テープ２ ０に接しないように、緩やかな湾曲状に形成されている。

【００１９】 図において、４０は弾性ベルトであり、図に示すように、この弾性ベルト４０ は、各アイドルローラ３７，３８とベルト駆動ローラ１８とに、該各アイドルロ ーラ３７，３８と該ベルト駆動ローラ１８間に位置する該ベルトの外周面が各テ ープパックに圧接するように張架されており、これによって、各アイドルローラ ３７，３８は、ベルト４０と、その下に位置するテープパックとに対して押圧せ しめられる。

【００２０】 上記アイドルローラ３７，３８を軸支するシャフトは、十分な強度を備えた小 さい直径を有するものであることが好ましく、また、摩擦力を最小限度に維持す るために注油されることが好ましい。

【００２１】 ボン・べーレン氏の発明に係るテープカートリッジと同様に、ベルト駆動ロー ラ１８はより大きな直径を有しており、該ローラ１８の部分は、不図示のテープ レコーダの駆動ローラにより当接せしめられるように、１対のガイドピン２３， ２４の間に位置するテープの搬送経路上に延在している。

【００２２】 各アイドルローラ３７，３８と、ベルト駆動ローラ１８のベルト４０当接部の 各外周面にはクラウンが形成されており、ベルト４０を案内するためのエッジガ イドを設けなくても、ベルト４０が各アイドルローラ３７，３８及びベルト駆動 ローラ１８の各中心に位置せしめられるようになっている。ボン・べーレン氏の 発明に係るテープカートリッジでは、各アイドルローラとベルト駆動ローラとは 、その外周面中央部にベルトガイド用のスロットが設けられているが、クラウン が形成されたローラは、その特許が付与されて以来製造されているベルト駆動式 テープカートリッジに使用されている。

【００２３】 次に、本発明の第２実施例に係るテープカートリッジ１０’について、図２に 従って詳細に説明する。

【００２４】 図２に示すテープカートリッジ１０’は、図１に示すテープカートリッジと類 似に構成されている。図において、対応する各部は、プライム符号を除いて同一 の参照番号により示している。

【００２５】 図２のテープカートリッジ１０’は、図１のテープカートリッジ１０に対して 次の点で相違している。すなわち、このテープカートリッジ１０’の１対のアー ム２７’，２８’は、その箱状のエンクロージャ１１’の第２側面３０’に隣接 して備えられており、該各アーム２７’，２８’の自由端側に設けられている各 フィンガーは、夫々、エンクロージャ１１’の第３，４側面３１’，３２’側に 設けられている。

【００２６】 （ 具 体 例 １ ） 図１に示した低摩擦のベルト駆動式テープカートリッジは次のように構成され る。

【００２７】 ベースプレート１２ アルミ製；厚さ２．５ｍｍ カバー１３ ポリカーボネート樹脂 リール１５，１６ 直径４０ｍｍ 磁気記録テープ２０ 長さ２００ｍｍ テープパックの直径 ７３ｍｍ（最大） ベルト駆動ローラ１８ 直径１７．４ｍｍ； 最大直径部２２．６ｍｍ アーム２７，２８ 軸支点から各アイドルローラ３７，３８の 回転軸までの長さ４３ｍｍ 軸支点２７ａ，２７ｂ ハブライン３４の８．５ｍｍ下 アイドルローラ３７，３８ アセタール樹脂製；直径１５．８ｍｍ シャフト 焼き入れ鋼製；直径１．６ｍｍ 弾性ベルト４０ ポリウレタン製；長さ３９．２ｃｍ； 厚さ０．１ｍｍ ここで使用された弾性ベルト４０のプレテンションは３．３ｎｔであり、リー ル１５，１６における最小、最大全巻き角は、夫々、１１０°及び１７０°であ った。このテープカートリッジ１０は、５．１ｍ／ｓｅｃ以内のテープ速度で駆 動され、また、加速度及び減速度を７５ｍ／ｓｅｃ²とすることにより、繰り返 し行われたテストを通してテープ２０の張力は少なくとも０．１７ｎｔに保たれ た。また、各テストを通して、ベルト４０もテープ２０も、常に、完全にトラッ キングした。テープ速度を２．３ｍ／ｓｅｃとするために必要とされるモータの 力は０．７ｎｔであった。

【００２８】 比較検討のために、同一寸法のボン・べーレン氏の発明に係るベルト駆動式テ ープカートリッジがテストされた。その駆動ベルトには、プレテンションが４． ４ｎｔであるものが使用された。というのは、２．３ｍ／ｓｅｃまでの速度でテ ープを駆動するべく加速時又は減速時において動作不良を防止するために、少な くとも約４．４ｎｔのプレテンションが必要とされたからである。（上記具体例 １に示すカートリッジのプレテンションと比較して）プレテンションの値がこの ように高いにもかかわらず、テープの張力は、３．４ｍ／ｓｅｃの速度でゼロ以 下となった。２．３ｍ／ｓｅｃのテープ速度を得るためのモータの力は、０．９ ｎｔであった。

【００２９】 アイドルローラにより、ベルトの下から空気が駆逐されると共にテープの巻き の間の空気が駆逐されるため、ボン・べーレン氏の発明に係るベルト駆動式テー プカートリッジと比較して、このテープカートリッジは、ベルトの張力が小さく ても動作させることができ、これによって、テープが超高速度で駆動されたとき にボン・べーレン氏の発明に係るテープカートリッジが有していた滑りの問題が 実質的に解決される。

【００３０】 （ 図 ３ ） 各テープパックの直径は、テープが一方のテープパックから他方のテープパッ クへ巻き取られるにつれて夫々変化するが、このとき、アイドルローラのテープ パックに対する圧力とベルトの伸びとは、夫々、一定であることが好ましい。図 ３において、直線４４，４５は、上記第３，４側面３１，３２に対して平行な一 直線沿いに軸支点２７ａ，２８ａが移動した場合における、アイドルローラ３７ ，３８の一つによってテープパックに作用せしめられる最大の力と、最小の力と を示している。これらのラインの集中点は、軸支点２７ａ，２８ａがハブライン ３４の下方、つまり、該ハブライン３４と、エンクロージャ１１の第１側面１９ との間に位置せしめられることが好ましいことを示している。直線４７は、軸支 点２７ａ，２８ａが変化した場合のベルトの長さの変化を示している。この直線 ４７は、軸支点２７ａ，２８ａがハブラインよりも上方に位置する場合には、ベ ルトの長さの変化、従ってベルトの張力の変化がゼロになることを示している。 図３は、図１に示す如く軸支点２７ａ，２８ａがハブライン３４よりも僅かに下 に位置することが好ましいことを示している。

【００３１】 ( 図 ４ ) 図４において、曲線５０は駆動力を示しており、曲線５２は、上記具体例１に 示したテープカートリッジのテープが一方のリールから他方のリール、つまり、 テープの始端（Ｂｏｔ）からテープの終端(Ｅｏｔ)へ２．３ｍ／ｓｅｃで駆動さ れたときのテープの張力を示している。図において、グラフ５４，５６は、夫々 、ボン・べーレン氏の発明に係るテープカートリッジの駆動力と、テープの張力 とを示している。これらの各グラフは、上記具体例１に係るテープカートリッジ を使用した場合の方が、ボン・べーレン氏の発明に係るテープカートリッジを使 用した場合よりも、実質的により小さい駆動力で略同一のテープ張力が得られる ことを示している。

【００３２】 ( 具 体 例 ２ ) 低摩擦のベルト駆動式テープカートリッジが図２に示す如く構成された。しか し、このテープカートリッジは、ベルト４０’とテープ２０’との間に滑りが生 じるため、図１に示したテープカートリッジ１０の方がこのテープカートリッジ １０’よりも、その構成において好ましいことが判明した。

【００３３】 上記第１，２実施例に使用されているテープは、磁気記録テープである。しか し、このテープは、磁気記録テープに限定されず、１対のリール間で搬送される ものとして、たとえば、マイクロフィルムや、ペーパーウェブや、細長形状の柔 軟なウェブ等であっても良いことは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施例に係るベルト駆動式テー
プカートリッジの平面断面図である。

【図２】 本発明の第２実施例に係るベルト駆動式テー
プカートリッジの平面断面図である。

【図３】 図１に示すテープカートリッジにおいて、ア
ームの軸支点の位置をハブラインに対して変化させた場
合の、アイドルローラに作用する力と弾性ベルトの伸張
率との関係を示すグラフである。

【図４】 図１に示すテープカートリッジと、ボン・べ
ーレン氏の発明に係るテープカートリッジとの、テープ
張力と駆動力との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１０，１０’ テープカートリッジ １１，１
１’ エンクロージャ １２，１２’ ベースプレート １３，１
３’ カバー １５，１５’，１６，１６’ リール １８，１
８’ ベルト駆動ローラ １９，１９’ 第１側面 ２０，２
０’ 磁気記録テープ ２１，２１’，２２，２２’ ラップピン ２３，２３’，２４，２４’ ガイドピン ２５，２５’ 切り欠き ２７，２
７’ アーム ２７ａ，２７’ａ 軸支点 ２８，２
８’ アーム ２８ａ，２８’ａ 軸支点 ３０，３
０’ 第２側面 ３１，３１’ 第３側面 ３２，３
２’ 第４側面 ３４，３４’ ハブライン ３７，３７’，３８，３８’ アイドルローラ ４０，４０’ 弾性ベルト

Claims (9)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 箱状のエンクロージャを備えたテープカ
   ートリッジにおいて、 該エンクロージャは、互いに隔てられかつ互いに平行な
   軸に回転自在に支持された１対のリールと、 該各リールに夫々逆方向に巻かれて各テープパックを形
   成するテープと、 エンクロージャの一つの側面に隣接しかつ上記１対のリ
   ール間に位置する固定軸、に回転自在に支持されかつエ
   ンクロージャ内に備えられたベルト駆動ローラと、 各一端側が各軸支点を介してエンクロージャに回動自在
   に取り付けられた１対のアームと、 該各アームの他端側に設けられかつ各リールとベルト駆
   動ローラの各軸に平行に設けられた軸、に回転自在に取
   り付けられたアイドルローラと、 上記各テープパックと上記ベルト駆動ローラと上記各ア
   イドルローラの回りに伸張した状態でかけられた弾性ベ
   ルトであって、各アイドルローラを該弾性ベルトと、該
   弾性ベルトの下に位置するテープパックとに押圧するベ
   ルトとを備えたことを特徴とするテープカートリッジ。
2. 【請求項２】 上記各アームの上記各一端側は、上記各
   リールの軸と軸とを結ぶ直線に隣接しかつ上記エンクロ
   ージャの側面に隣接した位置に位置することを特徴とす
   る請求項１記載のテープカートリッジ。
3. 【請求項３】 上記各アームの上記各一端側に設けられ
   た上記各軸支点は、上記各リールの上記軸と軸とを結ぶ
   上記直線と、上記エンクロージャの上記一つの側面との
   間に位置することを特徴とする請求項２記載のテープカ
   ートリッジ。
4. 【請求項４】 上記各アームは、上記テープに隣接する
   側が凹となるような湾曲状に形成されたことを特徴とす
   る請求項３記載のテープカートリッジ。
5. 【請求項５】 上記弾性ベルトの上記各テープパックに
   対する全巻き角は、少なくとも９０°であることを特徴
   とする請求項１記載のテープカートリッジ。
6. 【請求項６】 上記ベルトの弾性係数は、０．００５〜
   ０．０５ｍ／ｎｔｍであることを特徴とする請求項１記
   載のテープカートリッジ。
7. 【請求項７】 上記ベルトは、２〜５ｎｔのプレテンシ
   ョンを有することを特徴とする請求項６記載のテープカ
   ートリッジ。
8. 【請求項８】 上記各アームの上記他端部には夫々フィ
   ンガーが備えられ、上記各アイドルローラが取り付けら
   れた上記軸は、該各フィンガーに備えられたことを特徴
   とする請求項６記載のテープカートリッジ。
9. 【請求項９】 箱状のエンクロージャを備えたテープカ
   ートリッジであって、該エンクロージャは、互いに隔て
   られかつ互いに平行な軸に回転自在に支持された１対の
   リールと、各リールに逆方向に巻かれたテープと、ベル
   ト駆動ローラと、１対のアイドルローラと、テープとベ
   ルト駆動ローラと各アイドルローラの回りに伸張した状
   態でかけられた弾性ベルトとを備え、ベルト駆動ローラ
   と上記１対のアイドルローラは、夫々、上記各リールの
   軸に平行な軸を有するテープカートリッジにおいて、一
   端側が上記エンクロージャに回動自在に軸支され、他端
   側に軸を介して回転自在に上記各アイドルローラが備え
   られたアームを有し、上記弾性ベルトにより、上記各ア
   イドルローラは、該弾性ベルトと、該弾性ベルトの下に
   位置するテープとに押圧されることを特徴とするテープ
   カートリッジ。