JP2524015B2

JP2524015B2 - テ―プ駆動装置

Info

Publication number: JP2524015B2
Application number: JP3134083A
Authority: JP
Inventors: 昭 ▲吉▼川
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1991-06-05
Filing date: 1991-06-05
Publication date: 1996-08-14
Anticipated expiration: 2011-08-14
Also published as: JPH04358344A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、供給リールと巻取リー
ルとにより磁気テープ等の長尺ものの移送を制御するテ
ープ駆動装置に関わり、特にテープダメージを与えずに
応答速度の速いテープ走行制御を行うテープ駆動装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、テープ駆動装置の普及は著しく、
様々な人々が様々な使い方をするようになっている。そ
の中でテープ駆動装置は、基本性能としてより高速に動
作し使いやすいもの、記録媒体である磁気テープ等にダ
メージを与えないものが要求されている。

【０００３】以下に、従来のテープ駆動装置について説
明する。図１０はこの従来のテープ駆動装置の構成を示
すブロック図である。図１０において、テープ２は供給
側リール３Ａおよび巻取側リール３Ｂに巻かれており、
更に前記２つのリールの間で所定の角度だけシリンダ１
に巻き付けられいる。供給側リールモータ４Ａおよび巻
取側リールモータ４Ｂはそれぞれ供給側リール駆動回路
５Ａおよび巻取側リール駆動回路５Ｂによって駆動さ
れ、供給側リール３Ａおよび巻取側リール３Ｂに回転ト
ルクを与える。巻取リール制御回路８Ｂは判断回路１１
からの指令に従い、供給側回転速度検出器６Ａおよび巻
取側回転速度検出器６Ｂが出力するパルス（ＦＧ）を用
いて、巻取側リール駆動回路５Ｂに巻取側トルク値ｂを
出力する。テープ速度検出回路１０は供給側回転速度検
出器６Ａおよび巻取側回転速度検出器６Ｂが出力するパ
ルス（ＦＧ）を用いて、その時のテープ速度情報ｃを出
力する。供給テープ巻径検出回路７Ａは供給側回転速度
検出回路６Ａが出力するパルス（ＦＧ）から供給側リー
ル３Ａのテープ巻径を検出する。バックトルク値算出回
路９は判断回路１１の指令にしたがって、供給テープ巻
径検出回路７Ａの出力する供給側テープ巻径情報に比例
した供給側トルク値ａを供給側リール駆動回路５Ａに出
力する。判断回路１１はモード切換指令ｄおよびテープ
速度検出回路１０が出力するテープ速度情報ｃにしたが
って、巻取リール制御回路８Ｂとバックトルク値算出回
路９に指令を与えると共に、リール制動機構１２に制動
指令ｅを送る。リール制動機構１２は制動指令ｅにした
がって供給側リール３Ａおよび巻取側リール３Ｂを制動
する。

【０００４】以上のように構成されたテープ駆動装置に
ついて、以下その動作を図１１のタイミングチャートを
用いて説明する。

【０００５】テープ２が供給側リール３Ａから巻取側リ
ール３Ｂに高速で送られる場合を考える。図１１は、供
給側トルク値ａと、巻取側トルク値ｂと、テープ速度情
報ｃと、モード切換指令ｄと、制動指令ｅと、その時の
テープテンションの時間的変化を示すタイミングチャー
トである。

【０００６】起動時において、判断回路１１はモード切
換指令ｄに従って巻取リール制御回路８Ｂとバックトル
ク値算出回路９に起動の指令を与える。巻取リール制御
回路８Ｂは起動の指令にしたがって巻取側リール駆動回
路５Ｂに起動用の巻取側トルク値ｂを出力する。この時
の巻取側トルク値ｂは図１１に示すようにランプ状に変
化させてテープに異常テンションがかからないようにし
ている。また供給側トルク値ａはバックトルク値算出回
路９で算出された供給側テープ巻径に比例したバックト
ルク値が出力されている。テープ２は巻取リールモータ
４Ｂが発生する強い巻取トルクにより供給側リール３Ａ
から巻取側リール３Ｂに送られ徐々にそのテープ速度は
高速になる。そして、テープ速度が目標状態に近づくと
巻取側トルク値ｂは起動時よりも低い値で安定する。

【０００７】次に、テープが高速走行中にその速度を低
下させる場合、判断回路１１はモード切換指令ｄに従っ
て巻取リール制御回路８Ｂとバックトルク値算出回路９
に減速の指令を与える。巻取リール制御回路８Ｂは図１
１に示すように、減速の指令にしたがって巻取側トルク
値ｂを目標状態に達するまでゼロとする。この時も供給
側トルク値ａはバックトルク値算出回路９で算出された
テープ巻径に比例したバックトルク値のままである。こ
の状態で徐々にテープ速度が低下して目標状態に近づく
と、巻取側トルク値ｂはテープ速度を低下させる前の状
態とほぼ同じ出力となる。

【０００８】さらに、高速走行中のテープを停止させる
場合、判断回路１１はモード切換指令ｄに従って巻取リ
ール制御回路８Ｂとバックトルク値算出回路９に停止の
指令を与える。この時も減速時と同様に、巻取リール制
御回路８Ｂは図１２に示すように停止の指令にしたがっ
て巻取側トルク値ｂをゼロとする。この時、供給側トル
ク値ａはバックトルク値算出回路９で算出されたテープ
巻径に比例したバックトルク値である。この状態でテー
プ速度が低下してテープ速度検出手段１０のテープ速度
情報ｃが所定の値より低くなると、判断回路１１はリー
ル制動機構１２に制動指令ｅを送り、供給リール３Ａお
よび巻取リール３Ｂを制動し、停止の動作を終了する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、起動時において、巻取リール制御回路８
Ｂが出力する巻取側トルク値ｂをランプ状に変化させて
いるため、加速が遅く、テープ走行が目標状態に達する
までの時間が長くなると同時に、バックトルク値算出回
路９の出力する供給側トルク値ａは定常走行時と同じで
あるため、テープテンションが高くなり、テープにダメ
ージを与えるという問題点を有していた。

【００１０】また、減速時においては、巻取リール制御
回路８Ｂが出力する巻取側トルク値ｂがゼロとなり、バ
ックトルク値算出回路９が出力する供給側トルク値ａは
走行時と同じであるため、テープ走行が目標状態に達す
るまでの時間が長くなり、モード切換指令ｄに対する応
答速度が遅くなるという問題点を有していた。

【００１１】さらに、停止時においても同様であり、テ
ープ速度が低下してテープ速度検出手段１０のテープ速
度情報ｃが所定の値より低くなるまでに時間がかかり、
判断回路１１がリール制動機構１２に制動指令ｅを出す
のが遅れるため、目標の停止位置と実際の停止位置が大
きくずれるという問題点を有していた。

【００１２】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、起動時においてはテープ速度が目標状態へ到達する
のが極めて速く、同じテープ速度でもＦＦ／ＲＥＷ時間
を短くすることができるとともに、テープテンションを
ほぼ一定に保てるのでテープダメージが少なく、また減
速時には指令に対する応答を速くしながらテープテンシ
ョンを一定に保つことができ、停止時には目標の停止位
置と実際の停止位置のずれを少なくして、安定した停止
を実現するテープ駆動装置を提供することを目的とす
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のテープ駆動装置は、第１の構成として、供給
リールを駆動する供給リール駆動手段と、巻取リールを
駆動する巻取リール駆動手段と、前記各リールのテープ
巻径情報をそれぞれ検出するテープ巻径検出手段と、前
記各リールの回転速度情報をそれぞれ検出するリール速
度検出手段と、前記各リールの回転速度情報からそれぞ
れの駆動手段の損失情報を算出する損失算出手段と、巻
取側トルク情報を作成し、巻取リールを制御する巻取リ
ール制御手段と、前記供給リールあるいは巻取リールの
テープ巻径情報に応じた供給リールの送出トルク算出係
数を設定する係数設定手段と、前記巻取側トルク情報と
前記供給リールおよび巻取リールのテープ巻径情報と前
記送出トルク算出係数と前記供給リールおよび巻取リー
ルの損失情報とから前記供給リールの送出トルク情報を
算出する送出トルク値算出手段と、前記供給リールのテ
ープ巻径情報に比例したバックトルク情報を算出するバ
ックトルク値算出手段と、モード切換指令と前記送出ト
ルク情報と前記バックトルク情報とからトルク情報切換
信号を出力する判断手段と、前記トルク情報切換信号を
もとに、前記送出トルク情報と前記バックトルク情報を
切り換えて前記供給リール駆動手段に送る切換手段とを
有している。

【００１４】さらに、第２の構成として、供給リールを
駆動する供給リール駆動手段と、巻取リールを駆動する
巻取リール駆動手段と、前記各リールのテープ巻径情報
をそれぞれ検出するテープ巻径検出手段と、前記各リー
ルの回転速度情報をそれぞれ検出するリール速度検出手
段と、前記各リールの回転速度情報からそれぞれの駆動
手段の損失情報を算出する損失算出手段と、供給側トル
ク情報を作成し、供給リールを制御する供給リール制御
手段と、定速走行時の巻取リールの巻取トルク情報を作
成する巻取トルク値算出手段と、前記巻取リールあるい
は供給リールのテープ巻径情報に応じた巻取リールの送
出トルク算出係数を設定する係数設定手段と、前記供給
側トルク情報と前記供給リールおよび巻取リールのテー
プ巻径情報と前記送出トルク算出係数と前記供給リール
および巻取リールの損失情報とから前記巻取リールの送
出トルク情報を算出する送出トルク値算出手段と、モー
ド切換指令と前記送出トルク情報と前記巻取トルク情報
とからトルク情報切換信号を出力する判断手段と、前記
トルク情報切換信号をもとに、前記送出トルク情報と前
記巻取トルク情報を切り換えて前記巻取リール駆動手段
に送る切換手段とを有している。

【００１５】また、第３の構成として、供給リールを駆
動する供給リール駆動手段と、巻取リールを駆動する巻
取リール駆動手段と、前記各リールのテープ巻径情報を
それぞれ検出するテープ巻径検出手段と、前記各リール
の回転速度情報をそれぞれ検出するリール速度検出手段
と、テープ速度情報を検出するテープ速度検出手段と、
前記各リールの回転速度情報からそれぞれの駆動手段の
損失情報を算出する損失算出手段と、供給側トルク情報
を作成し、供給リールを制御する供給リール制御手段
と、定速走行時の巻取リールの巻取トルク情報を作成す
る巻取トルク値算出手段と、前記巻取リールあるいは供
給リールのテープ巻径情報に応じた巻取リールの送出ト
ルク算出係数を設定する係数設定手段と、前記供給側ト
ルク情報と前記供給リールおよび巻取リールのテープ巻
径情報と前記送出トルク算出係数と前記供給リールおよ
び巻取リールの損失情報とから巻取リールの送出トルク
情報を算出する送出トルク値算出手段と、前記供給リー
ルと巻取リールのテープ巻径情報および供給側トルク情
報から（供給側トルク情報）×（供給側リールの巻径情
報）÷（巻取リール巻径情報）で算出される巻取側のバ
ランストルク情報を作成するバランストルク値算出手段
と、モード切換指令と前記テープ速度情報と前記送出ト
ルク情報と前記巻取トルク情報とからトルク情報切換信
号を出力する判断手段と、前記トルク情報切換信号をも
とに、前記送出トルク情報と前記巻取トルク情報と前記
バランストルク情報を切り換えて前記巻取リール駆動手
段に送る切換手段とを有している。

【００１６】

【作用】本発明は上記第１の構成により、起動時におい
て、送出トルク値算出回路が巻取側トルク情報と供給リ
ールおよび巻取リールのテープ巻径情報と供給リールお
よび巻取リールの損失情報とから供給リールの送出トル
クを算出することで、テープテンションを常にほぼ一定
に保つことが可能となる。それによって巻取リール制御
手段が最大トルク情報を出力して高速の起動を行った場
合でも、テープダメージを与えないとともに巻取リール
の負荷が小さくなり、より高速な起動が可能となる。

【００１７】また、本発明は上記第２，第３の構成によ
り、減速時および停止時において送出トルク値算出回路
が供給側トルク情報と供給リールおよび巻取リールのテ
ープ巻径情報と供給リールおよび巻取リールの損失情報
とから巻取リールの送出トルクを算出することで、テー
プテンションを常にほぼ一定に保つことが可能となる。
それによって供給リール制御手段が最大トルク情報を出
力して急な減速処理あるいは高速の停止処理を行った場
合も、テープダメージを与えないとともに供給リールの
負荷が小さく、より高速な減速処理あるいは停止処理が
可能となる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。

【００１９】（実施例１）図１は本発明の第１の実施例
におけるテープ駆動装置の構成を示すブロック図であ
る。同図において図１０の従来例と同じ構成要素につい
ては、その説明を省略する。

【００２０】図１において、巻取テープ巻径検出回路７
Ｂは巻取側回転速度検出器６Ｂが出力するパルス（Ｆ
Ｇ）から巻取側リール３Ｂのテープ巻径を検出する。供
給側損失算出回路３１Ａおよび巻取側損失算出回路３１
Ｂはそれぞれ供給側回転速度検出器６Ａおよび巻取側回
転速度検出器６Ｂが出力する回転速度情報を用いて図７
のグラフの実線にしたがって供給側損失ｋおよび巻取側
損失ｌを算出する。係数設定回路２０１は供給テープ巻
径検出回路７Ａが出力する供給側テープ巻径情報に応じ
て係数を設定する。送出トルク値算出回路２１１は係数
設定回路２０１が出力する係数と、供給テープ巻径検出
回路７Ａが出力する供給側テープ巻径情報と、巻取テー
プ巻径検出回路７Ｂが出力する巻取側テープ巻径情報
と、供給側損失情報ｋおよび巻取側損失情報ｌと、巻取
リール制御回路８Ｂが出力する巻取側トルク値ｂとによ
り、後述する関係式に基づいて供給側リール３Ａの送出
トルク値を算出する。判断回路２２１はモード切換指令
ｄと送出トルク値とバックトルク値算出回路９が出力す
るバックトルク値とからトルク切換指令ｆを作成し、切
換回路２３１に送る。切換回路２３１はトルク切換指令
ｆにしたがってバックトルク値あるいは送出トルク値を
供給側リール駆動回路５Ａに出力する。

【００２１】図７のグラフはリールモータの損失トルク
値を示すグラフで、横軸はリールモータの回転数であ
る。図７において、点線が実際の損失トルク値である
が、各損失算出回路３１Ａ，３１Ｂではそれを実線で示
した一次関数に近似して各損失情報ｋ，ｌを求めてい
る。

【００２２】次に、係数設定回路２０１および送出トル
ク値算出回路２１１で行われる係数の設定および送出ト
ルク値の算出について図８，図９のグラフを用いて説明
する。

【００２３】リールの半径、リールの慣性モーメント、
テープテンション、モータの発生トルク、リールの角速
度、リールの角加速度、リールモータの損失トルクを以
下のように定義する。

【００２４】Ｒ_S ：供給側リール３Ａのテープ巻径Ｒ_T ：巻取側リール３Ｂのテープ巻径Ｊ_S ：供給側リール３Ａの慣性モーメントＪ_T ：巻取側リール３Ｂの慣性モーメントＴ_S ：供給側リール３ＡのテープテンションＴ_T ：巻取側リール３ＢのテープテンションＱ_S ：供給側リールモータ４Ａの発生トルクＱ_T ：巻取側リールモータ４Ｂの発生トルク ω_S ：供給側リール３Ａの角速度 ω_T ：巻取側リール３Ｂの角速度 α_S ：供給側リール３Ａの角加速度 α_T ：巻取側リール３Ｂの角加速度ｆ_T(ω_T)：巻取側リールモータの損失トルクｆ_S(ω_S)：送出側リールモータの損失トルク但し、Ｑ_S，Ｑ_T，ω_S，ω_T，α_S，α_Tは巻取方向が＋、
ｆ_S(ω_S)，ｆ_T(ω_T)は送出方向が＋とする。

【００２５】供給側リール３Ａおよび巻取側リール３Ｂ
の運動方程式は以下の（数１），（数２）で表される。

【００２６】

【数１】

【００２７】

【数２】

【００２８】さらに走行中のテープ速度（Ｖ_T）は（数
３）で表される。

【００２９】

【数３】

【００３０】この両辺を微分すると、（数４）となる。

【００３１】

【数４】

【００３２】（数１），（数２），（数４）より供給側
リールモータの発生トルク(Ｑ_S)は（数５）で表され
る。

【００３３】

【数５】

【００３４】また、供給側テープテンションと、巻取側
テープテンションの関係はテープ走行系で決まり、その
定数をＫとすると（数６）で表される。

【００３５】

【数６】

【００３６】この関係を（数５）に代入すると、

【００３７】

【数７】

【００３８】となり、送出トルク値算出回路２１１で行
われる計算はこの（数７）の内容である。

【００３９】ここで、（数７）に含まれる係数（数８）
を

【００４０】

【数８】

【００４１】実際のテープ（１２０分用のＶＨＳビデオ
テープを例にとる）について供給側リール３Ａ（送出ト
ルクを発生する側）のテープ巻径に対して計算すると、
図８の点線で示すようなグラフとなる。ここで、送出ト
ルク値の算出が簡単になるように、このグラフを同図中
の実線で示すように近似する。この近似を行った場合の
テープテンションを示したのが図８の実線であり、点線
で示された目標値に対して±２５％程度におさまってい
ることがわかる。つまり、係数設定回路２０１で行われ
ている係数の設定は供給リールのテープ巻径情報に対す
る（数８）の値の設定であり、図９の実線で示される。

【００４２】以上のように構成された本実施例のテープ
駆動装置について、以下その動作について図２のタイミ
ングチャートを用いて説明する。

【００４３】図２は供給側トルク値ａと巻取側トルク値
ｂとテープ速度情報とモード切換指令ｄとトルク切換指
令ｆとその時のテープテンションの時間的変化を示すタ
イミングチャートである。

【００４４】起動時において、図２に示すように、モー
ド切換指令ｄが巻取リール制御回路８Ｂおよび判断回路
２２１に入力されると、巻取リール制御回路８Ｂは最大
トルク値を出力し、判断回路２２１はトルク切換指令ｆ
を出力する。同時に、送出トルク値算出回路２１１は定
常走行時よりも少し高めのテンション(Ｔ_S)設定で（数
７）より算出した送出トルク値を出力し、切換回路２３
１は判断回路２２１のトルク切換指令ｆにしたがって送
出トルク値を供給側リール駆動回路５Ａに出力する。こ
のようにしてテープ２は定常走行時よりも少し高めの安
定したテンションを保ったままで高速な起動を実現する
ことができる。そしてテープ速度が目標状態に近づい
て、送出トルク値とバックトルク値が同じになると判断
回路２２１は切換回路２３１に新しいトルク切換指令ｆ
を与えてバックトルク値が供給側リール駆動回路５Ａに
入力されるようにする。こうして定常走行での安定した
テンション制御が行われる。

【００４５】以上のように本実施例によれば、供給側テ
ープ巻径情報を算出する供給テープ巻径検出回路７Ａ
と、巻取側テープ巻径情報を算出する巻取テープ巻径検
出回路７Ｂと、供給側損失情報ｋを算出する供給側損失
算出回路３１Ａと、巻取側損失情報ｌを算出する巻取側
損失算出回路３１Ｂと、前記供給側テープ巻径情報から
係数を設定する係数設定回路２０１と、前記係数と巻取
側テープ巻径情報と供給側テープ巻径情報と供給側損失
情報ｋと巻取側損失情報ｌと巻取側トルク情報とから送
出トルク値を算出する送出トルク値算出回路２１１と、
モード切換指令ｄおよびバックトルク値と送出トルク値
との比較により切換回路２３１にトルク切換指令ｆを出
力する判断回路２２１と、そのトルク切換指令ｆに従っ
て供給リール駆動回路５Ａにバックトルク値あるいは送
出トルク値を出力する切換回路２３１を設けることによ
り、モード切換の起動の指令ｄに対しテープに異常テン
ションによるダメージを与えないようにすることができ
る。また、短時間でテープ速度を目標状態に到達させる
ことができ、同じテープ速度でもＦＦ／ＲＥＷ時間を短
くすることができる。

【００４６】そして、供給側リール３Ａの巻径と巻取側
リール３Ｂの巻径との差が大きいような場合も、送出ト
ルク値算出回路２１１が送出トルク値の算出に供給側損
失情報ｋと巻取側損失情報ｌを用いることにより、過渡
時においてもテープたるみ等を発生させずに一定テンシ
ョンを保つことができ、安定した起動動作を実現するこ
とができる。

【００４７】また、２つの損失算出回路３１Ａ，３１Ｂ
での各損失情報ｋ，ｌの作成を各リールの回転速度情報
の一次関数から求めることや、係数設定回路２０１での
係数の設定を供給側テープ巻径情報に対してステップ状
に行うことにより、極めて容易な演算で優れた性能を実
現することができる。

【００４８】さらに、上記第１の実施例において図１に
示した点線で囲んだブロック３０１はマイクロコンピュ
ータやディジタルシグナルプロセッサによりソフトウェ
アで実現することが可能であり、回路の小型、軽量化、
省スペースを達成することができる。

【００４９】（実施例２）図３は本発明の第２の実施例
におけるテープ駆動装置の構成を示すブロック図であ
る。同図において図１と同じ構成要素については、その
説明を省略する。

【００５０】図３において、係数設定回路２０２は巻取
テープ巻径検出回路７Ｂが出力する巻取側テープ巻径情
報に応じて係数を設定する。送出トルク値算出回路２１
３は前記係数と供給側テープ巻径情報と巻取側テープ巻
径情報と供給側損失算出回路３１Ａが出力する供給側損
失情報ｋと巻取側損失算出回路３１Ｂが出力する巻取側
損失情報ｌと供給側切換回路２３２が出力する供給側ト
ルク値ａとにより、後述する関係式に基づいて送出トル
ク値を算出する。定速走行巻取リール制御回路８Ｃは供
給側回転速度検出器６Ａおよび巻取側回転速度検出器６
Ｂが出力するパルス（ＦＧ）を用いて、判断回路２２２
からの指令通りにテープ速度を一定に制御するための巻
取制御トルク値を出力する。減速トルク値算出回路２４
は供給側回転速度検出器６Ａおよび巻取側回転速度検出
器６Ｂが出力するパルス（ＦＧ）を用いて、判断回路２
２２からの指令通りにテープ速度を減速するための減速
トルク値を出力する。判断回路２２２はモード切換指令
ｄと送出トルク値と巻取制御トルク値およびバックトル
ク値と減速トルク値とから切換指令ｇおよびｈを作成
し、それぞれ供給側切換回路２３２および巻取側切換回
路２３３に送る。供給側切換回路２３２は供給側トルク
切換指令ｇにしたがってバックトルク値あるいは減速ト
ルク値を供給側リール駆動回路５Ａに出力する。巻取側
切換回路２３３は巻取側トルク切換指令ｈにしたがって
巻取制御トルク値あるいは送出トルク値を巻取側リール
駆動回路５Ｂに出力する。

【００５１】次に、係数設定回路２０２および送出トル
ク値算出回路２１３で行われる係数の設定および送出ト
ルクの算出について説明する。

【００５２】第１の実施例において説明した（数７）に
対して、供給側と巻取側を入れ替えると、

【００５３】

【数９】

【００５４】のようになる。ただし、（数９）において
供給側テープテンションと巻取側テープテンションの関
係は減速時を考えるので、

【００５５】

【数１０】

【００５６】を用いている。ここで、（数９）に含まれ
る（数１１）の係数は、

【００５７】

【数１１】

【００５８】第１の実施例の（数８）に対して逆数にな
っているが、送出トルクを出力する側が供給側から巻取
側になっているので横軸を送出側巻径としている図８お
よび図９に示した係数およびテープテンションのグラフ
についてはそのままである。

【００５９】以上のように構成された本実施例のテープ
駆動装置について、以下その動作について図４のタイミ
ングチャートを用いて説明する。

【００６０】図４は供給側トルク値ａと巻取側トルク値
ｂとテープ速度情報とモード切換指令ｄとトルク切換指
令ｇ，ｈとその時のテープテンションの時間的変化を示
すタイミングチャートである。

【００６１】高速のＦＦ／ＲＥＷ走行から低速のＦＦ／
ＲＥＷ走行への減速において、図４に示すように、減速
のモード切換指令ｄが判断回路２２２に入力されると、
判断回路２２２から定速走行巻取リール制御回路８Ｃと
減速トルク値算出回路２４に減速の指令が入力されると
共に、トルク切換指令ｇ，ｈが供給側切換回路２３２と
巻取側切換回路２３３に入力される。供給側切換回路２
３２は減速の指令ｇにしたがって減速トルク値算出回路
２４で算出された減速トルクを供給側リール駆動回路５
Ａに送る。また、巻取側切換回路２３３は減速の指令ｈ
にしたがって、送出トルク値算出回路２１３が定常走行
時よりも少し高めのテンション(Ｔ_T)設定で（数９）よ
り算出した送出トルク値を巻取側リール駆動回路５Ｂに
送る。このようにしてテープ２は安定したテンションを
保ったままで短時間で減速を行う。そして、テープ速度
が目標状態に近づくと送出トルク値算出回路２１３の出
力は巻取方向となり、定速走行巻取リール制御回路８Ｃ
の出力と等しくなると判断回路２２２は巻取側切換回路
２３３に巻取側トルク切換指令ｈを送り、巻取側リール
駆動回路５Ｂに巻取制御トルク値を送る。さらに、減速
トルク値算出回路２４の出力がバックトルク値よりも小
さくなると判断回路２２２は供給側切換回路２３３に供
給側トルク切換指令ｇを送り、供給側リール駆動回路５
Ａにバックトルク値を送ることにより安定した低速での
ＦＦ／ＲＥＷ走行への移行が実現する。

【００６２】以上のように本実施例によれば、供給側テ
ープ巻径情報を算出する供給テープ巻径検出回路７Ａ
と、巻取側テープ巻径情報を算出する巻取テープ巻径検
出回路７Ｂと、供給側損失情報ｋを算出する供給側損失
算出回路３１Ａと、巻取側損失情報ｌを算出する巻取側
損失算出回路３１Ｂと、巻取側テープ巻径情報から係数
を設定する係数設定手段２０２と、前記係数と巻取側テ
ープ巻径情報と供給側テープ巻径情報と供給側損失情報
ｋと巻取側損失情報ｌと供給側トルク値ａとから送出ト
ルク値を算出する送出トルク値算出回路２１３と、モー
ド切換指令ｄに従いバックトルク値と減速トルク値との
比較により供給側トルク切換指令ｇを出力し、巻取制御
トルク値と送出トルク値との比較により巻取側トルク切
換指令ｈを出力する判断回路２２２と、その供給側トル
ク切換指令ｇに従って供給リール駆動回路５Ａにバック
トルク値あるいは減速トルク値を出力する供給側切換回
路２３２と、巻取側トルク切換指令ｈに従って巻取リー
ル駆動回路５Ｂに巻取制御トルク値あるいは送出トルク
値を出力する巻取側切換回路２３３を設けることによ
り、モード切換の減速の指令ｄに対してテープに異常テ
ンションによるダメージを与えることなく短時間でテー
プ速度を目標状態まで減速させることができ、応答速度
を格段に速くすることができる。

【００６３】そして、供給側リール３Ａの巻径と巻取側
リール３Ｂの巻径との差が大きいような場合も、送出ト
ルク値算出回路２１３が送出トルク値の算出に供給側損
失情報ｋと巻取側損失情報ｌを用いることにより、過渡
時においてもテープたるみ等を発生させずに一定テンシ
ョンを保つことができ、安定した減速動作を実現するこ
とができる。

【００６４】また、２つの損失算出回路３１Ａ，３１Ｂ
での各損失情報ｋ，ｌの作成を各リールの回転速度情報
の一次関数から求めることや、係数設定回路２０２での
係数の設定を巻取側テープ巻径情報に対してステップ状
に行うことにより、極めて容易な演算で優れた性能を実
現することができる。

【００６５】さらに、上記第２の実施例において図３に
示した点線で囲んだブロック３０３はマイクロコンピュ
ータやディジタルシグナルプロセッサによりソフトウェ
アで実現することが可能であり、回路の小型、軽量化、
省スペースを達成することができる。

【００６６】（実施例３）図５は本発明の第３の実施例
におけるテープ駆動装置の構成図を示すものである。同
図において図３と同じ構成要素については、その説明を
省略する。

【００６７】図５において、バランストルク値算出回路
２５は供給側テープ巻径情報と巻取側テープ巻径情報と
供給側トルク値ａとから後述する（数１４）を用いて供
給側リールモータ４Ａの発生トルクとつり合う巻取側リ
ールモータ４Ｂのバランストルク値を算出する。停止ト
ルク値設定回路２６は判断回路２２３からの指令によ
り、走行中のテープ２を短時間に減速するために供給側
リール３Ａに発生させる第１の停止トルクと、テープ速
度が所定の速度よりも低くなったときに出力する第１の
停止トルクよりも十分小さな第２の停止トルクを出力す
る。判断回路２２３はモード切換指令ｄとテープ速度検
出回路１０の出力するテープ速度情報ｃとからトルク切
換指令ｉおよびｊを作成し、それぞれ供給側切換回路２
３４および巻取側切換回路２３５に送り、さらに制動指
令ｅをリール制動機構１２に送る。供給側切換回路２３
４は供給側トルク切換指令ｉにしたがってバックトルク
値あるいは停止トルク値を供給側リール駆動回路５Ａに
出力する。巻取側切換回路２３５は巻取側トルク切換指
令ｊにしたがって巻取制御トルク値か、送出トルク値あ
るいはバランストルク値を巻取側リール駆動回路５Ｂに
出力する。リール制動機構１２は制動指令ｅにしたがっ
て供給側リール３Ａおよび巻取側リール３Ｂを制動す
る。

【００６８】次に、バランストルク値算出回路２５で行
われるバランストルク値の算出について説明する。

【００６９】このバランストルク値とは供給側リールモ
ータ４Ａが発生するトルクと巻取側リールモータ４Ｂが
発生するトルクがテープ２によってつり合い、どちらの
方向にも加速度が発生しなくなるようなトルク値という
意味である。

【００７０】テープ巻径、テープテンション、モータの
発生トルクを以下のように定義する。

【００７１】Ｒ_S ：供給側リール３Ａのテープ巻径Ｒ_T ：巻取側リール３Ｂのテープ巻径Ｔ_S ：供給側リール３ＡのテープテンションＴ_T ：巻取側リール３ＢのテープテンションＱ_S ：供給側リールモータ４Ａの発生トルクＱ_T ：巻取側リールモータ４Ｂの発生トルク但し、Ｑ_S，Ｑ_Tは巻取方向を＋とする。

【００７２】これらからテープに加速度が発生しない条
件として（数１２）が成り立つ。

【００７３】

【数１２】

【００７４】これをテープ巻径とモータの発生トルクで
示すと、

【００７５】

【数１３】

【００７６】となり、バランストルク値算出回路２５で
行われるバランストルク値の算出は

【００７７】

【数１４】

【００７８】で表される。以上のように構成された本実
施例のテープ駆動装置について、以下その動作について
図６のタイミングチャートを用いて説明する。

【００７９】図６は供給側トルク値ａと巻取側トルク値
ｂとテープ速度情報ｃとモード切換指令ｄとトルク切換
指令ｉ、ｊと制動指令ｅとその時のテープテンションの
時間的変化を示すタイミングチャートである。

【００８０】ＦＦ／ＲＥＷ走行中から停止させる場合に
おいて、図６に示すように、停止のモード切換指令ｄが
判断回路２２３に入力されると、判断回路２２３から停
止トルク値設定回路２６に停止の指令が入力されると共
に、トルク切換指令ｉ，ｊが供給側切換回路２３４と巻
取側切換回路２３５に入力される。供給側切換回路２３
４は停止の指令ｉにしたがって停止トルク値設定回路２
６で設定された第１の停止トルクを供給側リール駆動回
路５Ａに送る。また、巻取側切換回路２３５は停止の指
令ｊにしたがって、送出トルク値算出回路２１３が定常
走行時よりも少し高めのテンション(Ｔ_T)設定で（数
９）より算出した送出トルク値を巻取側リール駆動回路
５Ｂに送る。このようにしてテープ２は安定したテンシ
ョンを保ったままで短時間で減速を行い、停止状態に近
づく。そして、テープ速度検出回路１０からのテープ速
度情報ｃがある所定のテープ速度よりも低くなると、判
断回路２２３は停止トルク値設定回路２６に停止処理終
了の指令を送るとともに、巻取側切換回路２３５に巻取
側トルク切換指令ｊを送り、さらにリール制動機構１２
に制動指令ｅを送る。停止トルク値設定回路２６は停止
処理終了の指令により第２の停止トルクを出力し、その
第２の停止トルクが供給側切換回路２３４を経て供給側
リール駆動回路５Ａに入力される。また同時に、巻取側
切換回路２３５は巻取側トルク切換指令ｊによりバラン
ストルク値算出回路２５の出力するバランストルク値を
巻取側リール駆動回路５Ｂに出力する。さらに、リール
制動機構１２は制動指令ｅにより供給側リール３Ａおよ
び巻取側リール３Ｂを制動し、停止の処理を終了する。

【００８１】以上のように本実施例によれば、供給側テ
ープ巻径情報を算出する供給テープ巻径検出回路７Ａ
と、巻取側テープ巻径情報を算出する巻取テープ巻径検
出回路７Ｂと、供給側損失情報ｋを算出する供給側損失
算出回路３１Ａと、巻取側損失情報ｌを算出する巻取側
損失算出回路３１Ｂと、巻取側テープ巻径情報から係数
を設定する係数設定回路２０２と、係数設定回路２０２
が作成した係数と巻取側テープ巻径情報と供給側テープ
巻径情報と供給側損失情報ｋと巻取側損失情報ｌと供給
側トルク値ｂとから送出トルク値を算出する送出トルク
値算出回路２１３と、モード切換指令ｄとテープ速度情
報ｃによりトルク切換指令ｉ，ｊと制動指令ｅを出力す
る判断回路２２３と、その供給側トルク切換指令ｉに従
って供給リール駆動回路５Ａにバックトルク値あるいは
停止トルク値を出力する供給側切換回路２３４と、巻取
側トルク切換指令ｊに従って巻取リール駆動回路５Ｂに
巻取制御トルク値あるいは送出トルク値あるいはバラン
ストルク値を出力する巻取側切換回路２３５と、制動指
令ｅによって供給リール３Ａおよび巻取リール３Ｂを制
動するリール制動機構１２を設けることにより、モード
切換の停止の指令ｄに対してテープに異常テンションに
よるダメージを与えることなく短時間でテープ２を停止
させることができる。さらに、テープ速度が十分低くな
ってから供給リール３Ａおよび巻取リール３Ｂを機構的
に制動するので、その時のテープダメージは小さく、同
時にバランストルク値を設定してテープに加速度が発生
しないようにすることにより、万が一リール制動機構１
２が壊れた場合もテープに大きなダメージを与えること
なく確実にテープを制動することができる。

【００８２】そして、供給側リール３Ａの巻径と巻取側
リール３Ｂの巻径との差が大きいような場合も、送出ト
ルク値算出回路２１３が送出トルク値の算出に供給側損
失情報ｋと巻取側損失情報ｌを用いることにより、過渡
時においてもテープたるみ等を発生させずに一定テンシ
ョンを保つことができ、安定した停止動作を実現するこ
とができる。

【００８３】また、２つの損失算出回路３１Ａ，３１Ｂ
での各損失情報ｋ，ｌの作成を各リールの回転速度情報
の一次関数から求めることや、係数設定回路２０２での
係数の設定を巻取側テープ巻径情報に対してステップ状
に行うことにより、極めて容易な演算で優れた性能を実
現することができる。

【００８４】さらに、上記第３の実施例において図５に
示した点線で囲んだブロック３０４はマイクロコンピュ
ータやディジタルシグナルプロセッサによりソフトウェ
アで実現することが可能であり、回路の小型、軽量化、
省スペースを達成することができる。

【００８５】なお、第３の実施例においてテープ速度検
出回路１０は２つの回転速度検出記６Ａ，６Ｂが出力す
るパルス（ＦＧ）を用いているが、固定ヘッドでテープ
に信号を記録しておき、再生時の信号周期からテープ速
度を検出する方法などが考えられ上記実施例に限定され
るものでない。

【００８６】

【発明の効果】以上のように本発明は、テープが停止し
ている状態から起動する場合にテープに異常テンション
によるダメージを与えないようにすると同時に、目標速
度に到達するまでの時間を短くすることができ、同じテ
ープ速度でもＦＦ／ＲＥＷ時間を短くすることができる
とともに、供給側リールの巻径と巻取側リールの巻径と
の差が大きいような場合も、送出トルク値算出手段が送
出トルク値の算出に供給側損失情報と巻取側損失情報を
用いることにより、過渡時においてもテープたるみ等を
発生させずに一定テンションを保つことができ、安定し
た停止動作を実現することができるので、その実用的効
果は大きい。

【００８７】また、高速走行中の低速走行への移行に対
してテープに異常テンションによるダメージを与えるこ
となく、短時間でテープ速度を目標状態に到達させるこ
とができるとともに、前記供給側リールの巻径と前記巻
取側リールの巻径との差が大きいような場合も、送出ト
ルク値算出手段が送出トルク値の算出に供給側損失情報
と巻取側損失情報を用いることにより、過渡時において
もテープたるみ等を発生させずに一定テンションを保つ
ことができ、安定した減速動作を実現することができる
ので、その実用的効果は大きい。

【００８８】さらに、高速走行からの停止に対してテー
プに異常テンションによるダメージを与えることなく短
時間でテープを停止させることができるとともに、前記
供給側リールの巻径と前記巻取側リールの巻径との差が
大きいような場合も、送出トルク値算出手段が送出トル
ク値の算出に供給側損失情報と巻取側損失情報を用いる
ことにより、過渡時においてもテープたるみ等を発生さ
せずに一定テンションを保つことができ、安定した減速
動作を実現することができる。さらに、テープ速度情報
からテープ速度が十分低くなったのを検出し、バランス
トルク情報によりテープに加速度が発生しないようにで
きるので極めて安定した停止を実現することができ、そ
の実用的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例におけるテープ駆動装置
の構成を示すブロック図

【図２】同実施例の各部の信号の変化を示すタイミング
チャート

【図３】本発明の第２の実施例におけるテープ駆動装置
の構成を示すブロック図

【図４】同実施例の各部の信号の変化を示すタイミング
チャート

【図５】本発明の第３の実施例におけるテープ駆動装置
の構成を示すブロック図

【図６】同実施例の各部の信号の変化を示すタイミング
チャート

【図７】本発明の実施例におけるリールモータの損失ト
ルク値を示すグラフ

【図８】本発明の実施例における送出トルクを出力する
側のテープ巻径に対する係数の値を示すグラフ

【図９】本発明の実施例における送出トルクを出力する
側のテープ巻径に対するテープテンションの値を示すグ
ラフ

【図１０】従来のテープ駆動装置の構成を示すブロック
図

【図１１】従来のテープ駆動装置の各部の信号の変化を
示すタイミングチャート

【符号の説明】

１シリンダ２テープ３Ａ，３Ｂリール４Ａ，４Ｂリールモータ５Ａ，５Ｂリール駆動回路６Ａ，６Ｂ回転速度検出回路７Ａ，７Ｂテープ巻径検出回路８Ｂ巻取リール制御回路８Ｃ低速走行巻取リール制御回路９バックトルク値算出回路１０テープ速度検出手段２４減速トルク値算出回路２５バランストルク値算出回路２６停止トルク値設定回路２０１，２０２係数設定手段２１１，２１３送出トルク値算出回路２２１，２２２，２２３判断回路２３１，２３２，２３３，２３４，２３５切換回路

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】供給側リールを駆動する供給側リール駆動
手段と、巻取側リールを駆動する巻取側リール駆動手段
と、前記各リールのテープ巻径情報をそれぞれ検出する
テープ巻径検出手段と、前記各リールの回転速度情報を
それぞれ検出するリール速度検出手段と、前記各リール
の回転速度情報からそれぞれの駆動手段の損失情報を算
出する損失算出手段と、巻取側トルク情報を作成し、前
記巻取側リールを制御する巻取リール制御手段と、前記
供給側リールあるいは巻取側リールのテープ巻径情報に
応じた前記供給側リールの送出トルク算出係数を設定す
る係数設定手段と、前記巻取側トルク情報と前記供給側
リールおよび巻取側リールのテープ巻径情報と前記送出
トルク算出係数と前記供給側リールおよび巻取側リール
の損失情報とから前記供給側リールの送出トルク情報を
算出する送出トルク値算出手段と、前記供給側リールの
テープ巻径情報に比例したバックトルク情報を算出する
バックトルク値算出手段と、モード切換指令と前記送出
トルク情報と前記バックトルク情報とからトルク情報切
換信号を出力する判断手段と、前記トルク情報切換信号
をもとに、前記送出トルク情報と前記バックトルク情報
を切り換えて前記供給側リール駆動手段に送る切換手段
と、を備えたテープ駆動装置。
【請求項２】少なくとも片側の損失算出手段は、損失情
報を各回転速度情報の１次関数として損失情報を算出す
る請求項１記載のテープ駆動装置。
【請求項３】係数設定手段は、供給側リールあるいは巻
取側リールのテープ巻径情報に対して不連続な値をとる
請求項１記載のテープ駆動装置。
【請求項４】供給側リールを駆動する供給側リール駆動
手段と、巻取側リールを駆動する巻取側リール駆動手段
と、前記各リールのテープ巻径情報をそれぞれ検出する
テープ巻径検出手段と、前記各リールの回転速度情報を
それぞれ検出するリール速度検出手段と、前記各リール
の回転速度情報からそれぞれの駆動手段の損失情報を算
出する損失算出手段と、供給側トルク情報を作成し、前
記供給側リールを制御する供給リール制御手段と、定速
走行時の前記巻取側リールの巻取トルク情報を作成する
巻取トルク値算出手段と、前記巻取側リールあるいは供
給側リールのテープ巻径情報に応じた前記巻取側リール
の送出トルク算出係数を設定する係数設定手段と、前記
供給側トルク情報と前記供給側リールおよび巻取側リー
ルのテープ巻径情報と前記送出トルク算出係数と前記供
給側リールおよび巻取側リールの損失情報とから前記巻
取側リールの送出トルク情報を算出する送出トルク値算
出手段と、モード切換指令と前記送出トルク情報と前記
巻取トルク情報とからトルク情報切換信号を出力する判
断手段と、前記トルク情報切換信号をもとに、前記送出
トルク情報と前記巻取トルク情報を切り換えて前記巻取
側リール駆動手段に送る切換手段と、を備えたことを特
徴とするテープ駆動装置。
【請求項５】少なくとも片側の損失算出手段は、損失情
報を各回転速度情報の１次関数として損失情報を算出す
る請求項４記載のテープ駆動装置。
【請求項６】係数設定手段は、供給側リールあるいは巻
取側リールのテープ巻径情報に対して不連続な値をとる
請求項４記載のテープ駆動装置。
【請求項７】供給側リールを駆動する供給側リール駆動
手段と、巻取側リールを駆動する巻取側リール駆動手段
と、前記各リールのテープ巻径情報をそれぞれ検出する
テープ巻径検出手段と、前記各リールの回転速度情報を
それぞれ検出するリール速度検出手段と、テープ速度情
報を検出するテープ速度検出手段と、前記各リールの回
転速度情報からそれぞれの駆動手段の損失情報を算出す
る損失算出手段と、供給側トルク情報を作成し、前記供
給側リールを制御する供給リール制御手段と、定速走行
時の前記巻取側リールの巻取トルク情報を作成する巻取
トルク値算出手段と、前記巻取側リールあるいは供給側
リールのテープ巻径情報に応じた前記巻取側リールの送
出トルク算出係数を設定する係数設定手段と、前記供給
側トルク情報と前記供給側リールおよび巻取側リールの
テープ巻径情報と前記送出トルク算出係数と前記供給側
リールおよび巻取側リールの損失情報とから前記巻取側
リールの送出トルク情報とを算出する送出トルク値算出
手段と、前記供給側リールと巻取側リールのテープ巻径
情報および供給側トルク情報から、（供給側トルク情
報）×（供給側リールの巻径情報）÷（巻取リール巻径
情報）で算出される巻取側のバランストルク情報を作成
するバランストルク値算出手段と、モード切換指令と前
記テープ速度情報と前記送出トルク情報と、前記巻取ト
ルク情報とからトルク情報切換信号を出力する判断手段
と、前記トルク情報切換信号をもとに、前記送出トルク
情報と前記巻取トルク情報と前記バランストルク情報を
切り換えて前記巻取側リール駆動手段に送る切換手段
と、を備えたことを特徴とするテープ駆動装置。
【請求項８】少なくとも片側の損失算出手段は、損失情
報を各回転速度情報の１次関数として損失情報を算出す
る請求項７記載のテープ駆動装置。
【請求項９】係数設定手段は、供給側リールあるいは巻
取側リールのテープ巻径情報に対して不連続な値をとる
請求項７記載のテープ駆動装置。