JP2008198262A - 記録テープカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】巻回された記録テープのクリープ変形を抑えた安価な記録テープカートリッジを得る。
【解決手段】リールハブ２２の径方向の剛性（弾性係数）ｙと記録テープＴのクリープ変形率ｘにおいて、ｙ≧８７．３ｅｘｐ（２１．６ｘ）、かつｘ＞０．１の条件を満たすことで、クリープ変形率の小さい記録テープＴの場合、クリープ変形率の大きい記録テープＴと比較して、記録テープＴを巻回させるリールハブ２２の剛性は小さくても良いということになる。つまり、記録テープＴのクリープ変形率に合わせて最適なリールハブ２２の剛性を得ることで、最低限のコストで記録テープＴのクリープ変形を抑えることができる。
【選択図】図７

Description

本発明は、主にコンピューター等の記録再生媒体として使用される磁気テープ等の記録テープが巻回されたリールがケース内に収容された記録テープカートリッジに関する。

従来から、コンピューター等のデータ記録再生媒体として使用されている磁気テープ等の記録テープをリール（ハブ）に巻回し、そのリールを単一でケース内に収容してなる記録テープカートリッジが知られている。記録テープが巻回されるハブは、その剛性によっては、記録テープの巻締め力により変形（特にクリープ変形）してしまうことがある。このように、ハブが変形してしまうと、該ハブの変形に伴って、記録テープもクリープ変形してしまう。このため、特許文献１では、ハブの径方向の弾性係数（剛性）を２ＧＰａよりも大きくして、ハブの変形を防止するようにしているが、ハブの内側に金属リングを設けるため、その分コストが高くなってしまう。

また、記録テープをハブに巻回した状態で長期保存すると、記録テープのクリープ変形によりテープ幅方向寸法が変化し、ドライブ装置に装填したときに、情報の記録、或いは再生不良が生じるおそれがある。このため、特許文献２では、補強層を用いて、記録テープの支持体の強度を上げ、記録テープの寸法安定性を得るようにしているが、補強層を設ける分、コストが高くなってしまう。
特開２００５−１１６１６３号公報 特開２００６−１３４４０６号公報

本発明は上記事実を考慮し、巻回された記録テープのクリープ変形を抑えた安価な記録テープカートリッジを得ることを目的とする。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、記録テープカートリッジにおいて、記録テープが巻回され少なくとも一部が樹脂で形成されたハブを含むリールと、前記リールを回転可能に収容するケースと、を有し、前記記録テープを５０℃環境で該記録テープの長手方向に０．６ＭＰａの張力を３０分間与えた後、１５．７ＭＰａの張力を５０時間与えた状態で、１５．７ＭＰａの張力による瞬間ひずみを除いた記録テープの幅方向のクリープ変形率（以下、単に「記録テープのクリープ変形率」という）をｘ［％］とし、該ハブの径方向の剛性をｙ［ＭＰａ］としたとき、ｙ≧８７．３ｅｘｐ（２１．６ｘ）、かつｘ＞０．１の関係を満たすことを特徴とする。

リールに巻回された記録テープのクリープ変形量は、記録テープの材質のみならず、該記録テープを巻回するリールの剛性にも依存することが本出願人による実験によって明らかとなっており、リールの剛性が低いと、記録テープのクリープ変形量も大きくなる。したがって、リールの剛性は高い方が良いということになるが、リールの剛性を高くするため、ハブに金属リングを設けたりしなければならず、その分コストは高くなってしまう。

このため、請求項１に記載の発明によれば、記録テープのクリープ変形率とハブの径方向の剛性との関係において、ｙ≧８７．３ｅｘｐ（２１．６ｘ）を満たすことで、クリープ変形率の小さい記録テープの場合、クリープ変形率の大きい記録テープと比較して、記録テープを巻回させるリールの剛性は低くても良いということになる。つまり、記録テープのクリープ変形率に合わせて最適なリールの剛性を得ることで、最低限のコストで記録テープのクリープ変形を抑えることができる。

ところで、記録テープは、その残留歪みを除去することで、クリープ変形率を小さくすることができるが、該クリープ変形率を小さくするには、記録テープを熱処理する必要がある。記録テープを熱処理すると、熱処理の時間の経過と共に記録テープのクリープ変形率は小さくなっていく。

この記録テープの熱処理の時間とクリープ変形率との関係は非線形性を有し、後述するが、記録テープの熱処理を１日行うことで、記録テープのクリープ変形率は大幅に低減される。そして、さらにその後、記録テープの熱処理時間を延長しても、最初の１日の間に見られる、記録テープのクリープ変形率の低減における劇的な効果を得ることはできない。

したがって、記録テープの熱処理の日数を１日とし、工場の稼動時間を１日約２０時間と考えると、記録テープの熱処理の時間とクリープ変形率との関係により、記録テープのクリープ変形率ｘを０．１（記録テープの熱処理時間２０時間のときのクリープ変形率)よりも大きくする必要がある。したがって、記録テープのクリープ変形率とハブの径方向の剛性との関係式は、ｙ≧８７．３ｅｘｐ（２１．６ｘ）、かつｘ＞０．１となる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の記録テープカートリッジにおいて、前記ハブの両端部にフランジがそれぞれ設けられ、少なくとも一方の前記フランジと前記ハブが一体成形されたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、ハブとフランジとは同一軸芯上に形成されることとなり、それぞれを芯出しして固着する場合と比較して、リールの精度を向上させることができ、また、作業工数も削減される。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の記録テープカートリッジにおいて、前記ハブがアルミニウム製の金属リングで補強されたことを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、ハブの剛性を高くすることができ、これにより、記録テープのクリープ変形量を小さくすることができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載の記録テープカートリッジにおいて、前記記録テープを構成する支持体の熱処理が行われていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、支持体の熱処理によって、支持体の形成時における、該支持体の残量歪みを取り除くことができ、記録テープのクリープ変形量を小さくすることができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか１項に記載の記録テープカートリッジにおいて、前記記録テープは金属、半金属及び合金並びにこれらの酸化物及び複合物よりなる群から選ばれた少なくとも１つの材料からなる補強層を有することを特徴とする。

請求項５に記載の発明によれば、記録テープに補強層を設けることで、記録テープのクリープ変形量を小さくすることができ、寸度安定性に優れた記録テープにすることができる。記録テープに補強層を設けることで、記録テープのコストは高くなるが、請求項１に記載の発明により、記録テープのクリープ変形量が小さい分、ハブの径方向の剛性を低くすることができるため、結果的に安価な記録テープカートリッジを得ることができる。

以上のように、本発明によれば、最低限のコストで、巻回された記録テープのクリープ変形を抑えることができる。

以下、本発明の最良な実施の形態を図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。なお、説明の便宜上、図１において、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Ａで示し、それ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Ａと直交する矢印Ｂ方向を右方向（右側）とする。また、矢印Ｃ方向を本発明における幅方向とし、高さ方向及び上下方向と同方向とする。

図１、図２で示すように、記録テープカートリッジ１０は、略矩形箱状のケース１２を有している。このケース１２は、ポリカーボネード（ＰＣ）等のプラスチック製の上ケース１４と下ケース１６とが、それぞれ天板１４Ａの周縁に立設された周壁１４Ｂと、底板１６Ａの周縁に立設された周壁１６Ｂとを互いに当接させた状態で、超音波溶着やネジ止め等によって接合されて構成されている。

ケース１２の内部には、リール２０が１つだけ回転可能に収容される。このリール２０は、軸心部を構成する有底円筒状のリールハブ２２（例えば肉厚２．０ｍｍ）と、その下端部に設けられる下フランジ２６とがガラス繊維１０％を含有したポリカーボネード樹脂によって一体成形され、上フランジ２４がリールハブ２２の上端部に超音波溶着されて構成されている。

リールハブ２２の外周面には、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が巻回され、上フランジ２４及び下フランジ２６によって、その巻回された記録テープＴの幅方向の変動幅を規制している。

一方、下フランジ２６の中央部の外面（下面）には、リールギア２７が環状に形成されており、下ケース１６の中央部には、そのリールギア２７を外部に露出するためのギア開口４０（図２参照）が穿設されている。このギア開口４０から露出されるリールギア２７が、ドライブ装置側の駆動ギア（図示省略）に噛合されて回転駆動されることにより、ケース１２内において、リール２０がケース１２に対して相対回転可能とされる。

また、底壁２８の下面におけるリールギア２７の径方向内側には、磁性材より成る環状のリールプレート２９（図３参照）がインサート成形等により固着されており、ドライブ装置側の環状マグネット（図示省略）の磁力によって吸着・保持されるようになっている。更に、リール２０は、上ケース１４及び下ケース１６の内面にそれぞれ部分的に突設されて、ギア開口４０と同軸的な円形の軌跡上にある内壁としての遊動規制壁４２によってガタつかないように保持されている。

また、ケース１２の右壁１２Ｂ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１８が形成されており、この開口１８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によって係止（把持）されつつ引き出し操作されるリーダーピン３０が固着されている。

リーダーピン３０の記録テープＴの幅方向端部より突出した両端部には、環状溝３２が形成されており、この環状溝３２が引出部材のフックに係止される。このため、記録テープＴを引き出す際に、フック等が記録テープＴに接触することはない。

また、ケース１２の開口１８の内側、即ち上ケース１４の天板１４Ａ内面及び下ケース１６の底板１６Ａ内面には、ケース１２内においてリーダーピン３０を位置決めして保持する上下一対のピン保持部３６が設けられている。このピン保持部３６は、記録テープＴの引き出し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３０の両端部３４は、その開放側からピン保持部３６内に出入可能とされている。

また、ピン保持部３６の近傍には、板ばね３８が固定配置されるようになっており、この板ばね３８の二股状の先端部がリーダーピン３０の上下両端部３４にそれぞれ係合してリーダーピン３０をピン保持部３６に保持するようになっている。なお、リーダーピン３０がピン保持部３６に出入する際には、板ばね３８の先端部は適宜弾性変形してリーダーピン３０の移動を許容する構成である。

また、その開口１８は、ドア５０によって開閉される。このドア５０は、開口１８を閉塞可能な大きさの略矩形板状に形成され、ケース１２の右壁１２Ｂに沿って移動できるように、開口１８内側の天板１４Ａ及び底板１６Ａには、ドア５０の上下端部を摺動可能に嵌入させる溝部６４が形成されている。

また、ドア５０の後端部中央には、シャフト５２が突設されており、そのシャフト５２には、コイルばね５８が挿嵌されている。そして、シャフト５２の後端には、そのコイルばね５８を脱落防止とする拡開部５４が形成されている。また、下ケース１６には、そのシャフト５２に挿嵌されたコイルばね５８の後端を係止する係止部６２を有する支持台６０が突設されている。

したがって、ドア５０は、シャフト５２が支持台６０上に摺動自在に支持されるとともに、コイルばね５８の後端が係止部６２に係止されることにより、そのコイルばね５８の付勢力によって、常時開口１８の閉塞方向へ付勢される構成である。なお、開口１８の開放時、シャフト５２を支持する支持台６６を支持台６０の後方側に更に突設しておくことが好ましい。

また、ドア５０の前端部には、開閉操作用の凸部５６が外方に向かって突設されている。この凸部５６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、そのドライブ装置側の開閉部材（図示省略）と係合するようになっている。これにより、ドア５０がコイルばね５８の付勢力に抗して開放される構成である。

以上のような本実施の形態に係る記録テープカートリッジ１０において、次に、その作用について説明する。

上記構成の記録テープカートリッジ１０では、図１に示すように、ドライブ装置（図示省略）に装填しない不使用時（保管時や運搬時等）には、開口１８がドア５０によって閉塞されている。そして、記録テープＴを使用する際には、前壁１２Ａを先頭にして記録テープカートリッジ１０を矢印Ａ方向に沿って、ドライブ装置内へ装填する。

すると、記録テープカートリッジ１０は図示しないバケット内に挿入され、そのバケット（ドライブ装置側）に設けられた開閉部材（図示省略）が、ドア５０の凸部５６に係合する。そして、この状態で、記録テープカートリッジ１０が更に矢印Ａ方向へ移動すると、開閉部材が凸部５６をコイルばね５８（図２参照）の付勢力に抗しつつ相対的に後方へ移動させる。すると、その凸部５６が突設されているドア５０は、右壁１２Ｂに沿って溝部６４内を後側へ摺動し、開口１８を開放する。

こうして、記録テープカートリッジ１０がドライブ装置（バケット）に所定深さ装填され、開口１８が完全に開放されると、記録テープカートリッジ１０を収容したバケットが所定高さ下降し、ドライブ装置の位置決め部材（図示省略）が、下ケース１６に形成された位置決め用の穴部（図示省略）に相対的に挿入される。これにより、記録テープカートリッジ１０がドライブ装置内における所定位置に精確に位置決めされ、ドア５０のそれ以上の摺動（後方への移動）が規制される。

また、この記録テープカートリッジ１０（バケット）の下降動作によって、駆動ギア（図示省略）が相対的にギア開口４０（図２参照）から進入し、リールギア２７（図３参照）と噛合するとともにリール２０を所定高さまで上昇させる。そして、駆動ギアとリールギア２７とが完全に噛合した状態で、リールプレート２９が、駆動ギアの内側に設けられた環状マグネット（図示省略）の磁力によって吸着・保持されることにより、リール２０は、駆動ギアに対するリールギア２７の噛合が維持されつつ、ケース１２内で、そのケース１２に対して相対回転可能となるロック解除状態とされる。

一方、開放された開口１８からは、ドライブ装置側に設けられた引出部材がケース１２内に進入し、ピン保持部３６に位置決め保持されたリーダーピン３０を把持して引き出す。なお、このとき、記録テープカートリッジ１０はドライブ装置内において精確に位置決めされているので、引出部材は確実にリーダーピン３０の環状溝３２にそのフックを係止させることができる。また、リール２０は、その回転ロック状態が解除されているので、リーダーピン３０の引出動作に伴って回転できる。

ケース１２内から引き出されたリーダーピン３０がドライブ装置のマシンリール（図示省略）のリールハブに収容されたら、そのマシンリールとリール２０とが同期して回転駆動することにより、記録テープＴは、マシンリールに巻き取られつつ順次ケース１２から引き出され、ドライブ装置の記録再生ヘッドによって情報の記録や再生が行われる。

ここで、図４に示すように、記録テープＴには、情報の記録、再生の基準となるサーボバンドＳＢが複数設けられており（なお、ここでは、説明の便宜上、サーボバンドＳＢは２本としている）、記録再生ヘッドの摺接により、該サーボバンドＳＢを基準として情報の記録、或いは記録された情報の再生が行われる。そして、エラー無く終了した記録テープＴは、駆動ギア及びマシンリールが逆回転することによってリール２０に巻き戻される。

記録テープＴがリール２０に最後まで巻き戻されて、リーダーピン３０がピン保持部３６に保持されると、記録テープカートリッジ１０を収容しているバケットは所定高さ上昇し、位置決め部材（図示省略）が位置決め用の穴部（図示省略）から抜き出されるとともに、駆動ギアがギア開口４０から抜き出され、リールギア２７に対する駆動ギアの噛合が解除される。そして、リール２０が元の高さ位置まで下降する。

その後、記録テープカートリッジ１０は、図示しないイジェクト機構によって、図１で示す矢印Ａ方向とは反対方向に移動されるが、この移動に伴って、ドア５０はコイルばね５８の付勢力によって開口１８の閉塞方向へ摺動し、開口１８を完全に閉塞する（初期状態に復帰する）。こうして、開口１８が閉塞された記録テープカートリッジ１０は、ドライブ装置（バケット）内から完全に排出される。

ところで、記録テープＴをリールハブ２２に巻回した状態で長期保存すると、記録テープＴのクリープ変形により記録テープＴの寸法が変化する。記録テープＴはＭＤ（幅方向）、ＴＤ（長手方向）の両方向ともにクリープ変形量が小さいことが望ましい。

しかし、記録テープＴが長手方向で伸びた場合は、ドライブ装置の記録再生ヘッドの読取りタイミングを変えることで、記録テープＴに記録された情報を読み取ることができるのに対して、記録テープＴの幅方向の寸法が変化した場合は、図４に示すように、サーボバンドＳＢの位置がズレ（仮想線から実線へ）、記録された情報が読み取れないなどの問題が生じる場合がある。このため、少なくとも記録テープＴの幅方向のクリープ変形量を小さくすることが望まれる。

まず、本実施形態では、クリープ特性の異なる、長さ１ｍの記録テープＴを用いて、５０℃環境で該記録テープＴの長手方向に０．６ＭＰａの張力を３０分間与えた後、１５．７ＭＰａの張力を５０時間与えた状態で、１５．７ＭＰａの張力を与えたとき（長期保存に相当する加速試験の一例）の瞬間ひずみを除いた各記録テープＴの幅方向のクリープ変形率（以下、単に「記録テープＴのクリープ変形率」という場合もある）を求める。

記録テープＴのクリープ特性は、記録テープＴを構成する非磁性の支持体９０（図５参照）などの剛性等によっても異なるが、本実施形態では、一例として、この支持体９０の熱処理（支持体９０のガラス転移温度未満の温度で熱処理した後、室温まで徐冷する）の時間によって、支持体９０内の残留歪み量を変えることで、クリープ変形率を変える（熱処理を行うことで支持体９０内の残留歪みが除去され、クリープ変形率が小さくなる）。

そして、５０℃環境で該記録テープＴの長手方向に０．６ＭＰａの張力を３０分間与えた後、１５．７ＭＰａの張力を５０時間与えた状態で、１５．７ＭＰａの張力を与えたときの瞬間ひずみを除いた記録テープＴのクリープ変形率をｘ［％］とすると、記録テープＴのクリープ特性により、ｘ＝０．０３％、０．０７％、０．１５％がそれぞれ得られた。

一方、図６では、低剛性リールハブを用いた場合を「△」とし、高剛性リールハブを用いた場合を「●」として、リールハブ２２に巻回された記録テープＴの外周側から内周側（リールハブ２２の半径方向位置）に至るまでの間の所定の長さで、記録テープＴのテープ幅変化率を求めている。

本実施形態では、所謂リニアテープオープン（ＬＴＯ）用のサーボバンド距離（２８５８μｍ）の幅方向の変形量からテープ幅変化率を求める（テープ幅変化率＝（（変形後のサーボバンド間距離寸法−変形前のサーボバンド間距離寸法）／２８５８）×１０^６）。なお、リールハブ２２に巻回された記録テープＴの内周側とは、リールハブ２２側を示す。

図６によると、記録テープＴのテープ幅変化率は、リールハブ２２に近づくにつれて徐々に大きくなっており、リールハブ２２の外周面近傍（記録テープＴの巻回量５０〜１００ｍ）では、リールハブ２２の径方向の剛性の影響を受けることが分かる。

つまり、同じ記録テープＴであっても、巻回するリールハブ２２の径方向の剛性によってテープ幅変化率は異なってしまう。すなわち、低剛性のリールハブ２２では、リールハブ２２の外周面近傍でテープ幅変化が急激に大きくなるのに対して、高剛性のリールハブ２２ではこの変化を抑制することが可能となる。

ところで、記録容量１０ＴＢレベルでは、トラックピッチは１００００ＴＰＩ（ｔｒａｃｋ ｐｅｒ ｉｎｃｈ）となることが想定される。つまり、トラックピッチは約２．５μｍとなる。このため、リールハブ２２に巻回された記録テープＴの外周側から内周側に至るまでの間で、基準となるサーボバンドＳＢからの累積幅変化量が１ｔｒａｃｋ幅内（ｒａｎｇｅで２．５μｍ以内）であれば、誤って隣のｔｒａｃｋ情報を読むということはない。

したがって、リールハブ２２に巻回された記録テープＴの外周側から内周側に至るまでのテープ幅変化率を、例えば±４００ｐｐｍ以下にする。４００ｐｐｍをＬＴＯのサーボバンドピッチ（２８５８μｍ）で換算すると、２８５８×（４００／１０^６）＝１．１４μｍであるため、±４００ｐｐｍは±１．１４μｍとなり、ｒａｎｇｅで２．２８μｍ（＜２．５μｍ）となる。

このため、クリープ変形率がｘ＝０．０３％、０．０７％、０．１５％の各記録テープＴに対して、所望のテープ幅変化率（±４００ｐｐｍ以下）となるように、リールハブ２２の径方向の剛性（弾性係数；ｙ）を変えて繰り返し計算を行う。そして、求められたデータ（図７（Ａ）で示す「●」)からｘとｙの関係を最小二乗法により指数関数で近似させると、次の関係式が得られる。

ｙ≧８７．３ｅｘｐ（２１．６ｘ）・・・（式１）
ここで、記録テープＴの幅方向のクリープ変形率ｘはできるだけ小さい方が良いが、記録テープＴの生産効率を考慮すると限界値を設定する必要がある。記録テープＴは、その製造時における残留歪みを除去することで、クリープ変形率を小さくすることができるが、残留歪みを除去するには記録テープＴを熱処理する必要がある。

図８には、記録テープＴの熱処理の時間と記録テープＴのクリープ変形率との関係が示されており、双方の関係は非線形性を有し、記録テープＴのクリープ変形率は、記録テープＴの熱処理を約１日行うことで大幅に低減されることが分かる。そして、この記録テープＴは、さらに時間（日数）を延長しても（１日〜４日）、最初の１日の間に見られる、クリープ変形率の低減における劇的な効果を得ることはできない。

したがって、記録テープＴの熱処理の日数を１日とし、工場の稼動時間を１日約２０時間と考えると、記録テープＴのクリープ変形率ｘは約０．１となる。このため、クリープ変形率ｘを０．１より大きくする必要がある。したがって、上記式１は、次のようになる（図７（Ｂ）で示す領域Ａ）。

ｙ≧８７．３ｅｘｐ（２１．６ｘ）、かつｘ＞０．１・・・（式２）
そして、記録テープＴのクリープ変形率ｘとリールハブ２２の径方向の剛性ｙにおいて、式２の条件を満たす（領域Ａ）ことで、クリープ変形率の小さい記録テープＴの場合、クリープ変形率の大きい記録テープＴと比較して、記録テープＴを巻回させるリールハブ２２の径方向の剛性は低くても良いということになる。つまり、記録テープＴのクリープ変形率に合わせて最適なリールハブ２２の剛性を得ることで、最低限のコストで記録テープＴのクリープ変形を抑えることができる。

ところで、リールハブ２２の径方向の剛性は、リールハブ２２の外周に室温（２３℃５０％ＲＨ環境）で均等な外力を与えたときのリールハブ２２の半径方向のひずみ量から、剛性＝外力［ＭＰａ］／ひずみ量として定義できる。

本実施形態では、リールハブ２２と下フランジ２６とを一体に成形しているが、低剛性タイプのリールハブ２２は、一例として、合成樹脂のみで形成され、ガラス繊維１０％を含有したポリカーボネード樹脂を射出成形し、リールハブ２２の肉厚を２．０ｍｍとした場合、このリールハブ２２の径方向の剛性は約４００ＭＰａである。

一方、高剛性タイプのリールハブ２２では、一例として、図９に示すように、リールハブ２２の内径側に肉厚１．０ｍｍのアルミニウムの円筒部材９２をインサート成形により設け、リールハブ２２を外側の樹脂層２２Ａとの２層構造としている。そして、この場合のリールハブ２２の径方向の剛性は約３０００ＭＰａである。

図１０（Ａ）には、クリープ変形率０．３３％の記録テープＴを低剛性タイプのリールハブ２２（４００ＭＰａ）に巻回した状態で、記録テープＴの外周側から内周側に至るまでの間で、記録テープＴのテープ幅変化率を測定した結果がプロットされている。

クリープ変形率０．３３％の記録テープＴの場合、式２の条件を満たすには、図７（Ｂ）に示すように、リールハブ２２の径方向の剛性は１０８８０９ＭＰａ以上必要である。例えば、リールハブ２２の円筒部材９２を肉厚１．０ｍｍのステンレスにした場合でも、リールハブ２２の径方向の剛性は１２０００ＭＰａ程度である。つまり、実際には非現実的なリールハブ２２の剛性のレベルに達しないと、テープ幅変化率を満足させることはできない。

一方、図１０（Ｂ）では、クリープ変形率０．１１％の記録テープＴを高剛性タイプのリールハブ２２（３０００ＭＰａ）に巻回した状態で、記録テープＴの外周側から内周側に至るまでの間で、記録テープＴのテープ幅変化率を測定した結果がプロットされている。

クリープ変形率０．１１％の記録テープＴの場合、式２の条件を満たすには、図７（Ｂ）に示すように、リールハブ２２の径方向の剛性は１５００ＭＰａ以上であれば良く、記録テープＴのクリープ変形率に対して、リールハブ２２の径方向の剛性は十分であるため、テープ幅変化率は小さくなっている。

クリープ変形率０．１５％以下の記録テープＴの場合、リールハブ２２の径方向の剛性が２０００ＭＰａ以下で良いため、合成樹脂のガラス繊維の含有率やリールハブ２２の肉厚を変えることで、合成樹脂のみでリールハブ２２を形成させることができる。剛性の高いリールハブ２２を得るには、金属リングを用いたりする必要があり、コストが高くなってしまうが、前述したように、記録テープＴのクリープ変形率に合わせて最適なリールハブ２２の剛性を得ることで、低剛性のリールハブ２２でも十分に使用可能となり、最低限のコストで記録テープＴのクリープ変形を抑えることができる。

ところで、リールハブ２２と一方のフランジ（ここでは下フランジ２６）を一体成形するリール構造では、リールハブ２２と下フランジ２６とは同一軸芯上に形成されることとなるため、リールハブ２２と下フランジ２６を個々に成形した場合と比較して、芯出しして互いに固着したりする必要もなく、リールの精度を向上させることができ、また、作業工数も削減することができる。

しかし、このようなリール構造の場合、記録テープＴではうねり現象（ワカメ状の変形）が起きやすい。つまり、リールハブ２２は中空となっており、円板状を成す下フランジ２６側のリールハブ２２の剛性に比べて、上端部側の剛性が低く、リールハブ２２の高さ方向で剛性が不均一となっているため、高温多湿環境下（例えば、６０℃９０％ＲＨ環境２週間）において、図１１に示すように、リールハブ２２がクリープ変形により、側断面視にてハの字型に倒れることで生じる。

このようにリールハブ２２が倒れると、この倒れに沿って記録テープＴの巻き面も移動し、かつ記録テープＴ自身もクリープ変形が発生するため、図１２（Ａ）に示すように、記録テープＴでは該リールハブ２２の倒れ形状に沿った伸びが生じ、記録テープＴは下フランジ２６側がより伸ばされることとなる。この記録テープＴを一定のテンションで伸ばそうとすると、下フランジ２６側と上フランジ２４側で記録テープＴの長さを揃えようとして、下フランジ２６側のテープエッジには、ワカメ状のうねりが生じる（図１２（Ｂ））。

このうねり現象を低減するには、リールハブ２２の径方向の剛性を上げて、リールハブ２２のハの字型倒れを抑制するか、また、ハの字型倒れが発生した場合は、記録テープＴのクリープ変形を抑制することが必要となるが、本実施形態による、記録テープＴのクリープ変形率とリールハブ２２の径方向の剛性との最適な組み合わせにより、記録テープＴの長期保存時に発生しやすいテープエッジのうねり現象を低減することも可能となる。

ここで、図５に示すように、記録テープＴにおいて、支持体９０と磁性体９６との間に補強層９８を設けても良い。これにより、記録テープＴ自体のクリープ変形量を小さくすることができ、寸度安定性に優れた記録テープＴにすることができる。記録テープＴに補強層９８を設けることで、記録テープＴのコストは高くなるが、記録テープＴ自体のクリープ変形量が小さくなる分、リールハブ２２の径方向の剛性を低くすることができるため、結果的に安価な記録テープカートリッジ１０を得ることができる。

補強層９８は、金属、半金属及び合金並びにこれらの酸化物及び複合物から選ばれた金属材料からなり、具体的には、Ａｌ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｍｎなどの金属、Ｓｉ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｓｃ、Ｓｂなどの半金属が挙げられる。これらの金属及び半金属の合金としては、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｕ、Ｃｏ−Ｃｕ、Ｃｏ−Ａｕ、Ｃｏ−Ｙ、Ｃｏ−Ｌａ、Ｃｏ−Ｐｒ、Ｃｏ−Ｇｄ、Ｃｏ−Ｓｍ、Ｃｏ−Ｐｔ、Ｎｉ−Ｃｕ、Ｍｎ−Ｂｉ、Ｍｎ−Ｓｂ、Ｍｎ−Ａｌ、Ｆｅ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｃｒ、Ｎｉ−Ｃｏ−Ｃｒ等が挙げられ、これらの金属、半金属及び合金の酸化物は、例えば蒸着時に酸素ガスを導入することで容易に得られる。

また、これらの金属、半金属及び合金の複合物としては、金属、半金属及び合金の炭化物、窒化物、酸窒化物、酸炭化物、酸珪化物等が挙げられ、また、上記酸化物と、金属、半金属または合金との複合物が挙げられる。具体的には、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｏ、Ｓｉ−Ｃ、Ｓｉ−Ｎ、Ｃｕ−Ａｌ−Ｏ、Ｓｉ−Ｎ−Ｏ、Ｓｉ−Ｃ−Ｏなどが挙げられ、好ましい金属材料としては、金属、半金属及び合金の酸化物が挙げられる。補強層９８の形成方法は問わないが、真空蒸着法が一般的であり、その他にもスパッタ法やイオンプレーティング法などを用いることができる。

なお、本実施形態では、リールハブ２２と下フランジ２６を一体成形させたが、リールハブ２２と上フランジ２４を一体成形させても良いし、また、リールハブ２２と上フランジ２４及び下フランジ２６を一体成形させても良い。さらに、リールハブ２２を独立した状態で形成し、上フランジ２４及び下フランジ２６をリールハブ２２の両端部にそれぞれ固着させても良い。

また、ここでは、単一のリールをケース１２内に収容して構成される記録テープカートリッジ１０にリール２０を適用した例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、２つのリールをケース内に収容した２リールタイプの記録テープカートリッジにリール２０を適用しても良い。

本実施の形態に係る記録テープカートリッジの概略斜視図である。 本実施の形態に係る記録テープカートリッジを上から見た場合の概略分解斜視図である。 本実施の形態に係るリールの概略側断面図である。 記録テープがクリープ変形した状態を示す説明図である。 記録テープの断面図である。 低剛性リールハブと高剛性リールハブを用いた場合の記録テープのテープ幅変化率を求めた結果を示すグラフである。 記録テープのクリープ変形率とリールハブの径方向の剛性の関係を示すグラフである。 記録テープのクリープ変形率と熱処理時間との関係を示すグラフである。 本実施の形態に係るリールの変形例を示す概略側断面図である。 （Ａ）は、クリープ変形率０．３３％の記録テープのテープ幅変化率を測定した結果を示すグラフであり、（Ｂ）は、クリープ変形率０．１１％の記録テープのテープ幅変化率を測定した結果を示すグラフである。 リールハブが変形した状態を示す概略側断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、記録テープの変形理由を説明する説明図である。

符号の説明

１０ 記録テープカートリッジ
１２ ケース
２０ リール
２２ リールハブ
２４ 上フランジ
２６ 下フランジ
９０ 支持体
９２ 円筒部材（金属リング）
９８ 補強層

Claims (5)

1. 記録テープが巻回され少なくとも一部が樹脂で形成されたハブを含むリールと、前記リールを回転可能に収容するケースと、を有し、
   前記記録テープを５０℃環境で該記録テープの長手方向に０．６ＭＰａの張力を３０分間与えた後、１５．７ＭＰａの張力を５０時間与えた状態で、１５．７ＭＰａの張力による瞬間ひずみを除いた記録テープの幅方向のクリープ変形率をｘ［％］とし、該ハブの径方向の剛性をｙ［ＭＰａ］としたとき、
   ｙ≧８７．３ｅｘｐ（２１．６ｘ）、かつｘ＞０．１
   の関係を満たすことを特徴とする記録テープカートリッジ。
2. 前記ハブの両端部にフランジがそれぞれ設けられ、少なくとも一方の前記フランジと前記ハブが一体成形されたことを特徴とする請求項１に記載の記録テープカートリッジ。
3. 前記ハブがアルミニウム製の金属リングで補強されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の記録テープカートリッジ。
4. 前記記録テープを構成する支持体の熱処理が行われていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の記録テープカートリッジ。
5. 前記記録テープは金属、半金属及び合金並びにこれらの酸化物及び複合物よりなる群から選ばれた少なくとも１つの材料からなる補強層を有することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の記録テープカートリッジ。

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