JP2619113B2

JP2619113B2 - 走行媒体の走行安定装置

Info

Publication number: JP2619113B2
Application number: JP2132141A
Authority: JP
Inventors: 康夫三橋
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1990-05-21
Filing date: 1990-05-21
Publication date: 1997-06-11
Anticipated expiration: 2012-06-11
Also published as: JPH0428655A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、磁気テープ装置あるいはフィルム装置に
おいて、そのフレキシブルな帯状の走行媒体が走行する
際、その走行媒体の走行中の張力を一定にしかつ走行媒
体の進行方向の振動（縦振動と呼ぶ）を除く走行媒体の
走行安定装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第４図は従来のヘリカルスキャン方式のVTRのテープ
走行系を示す斜視図、第５図は第４図の平面図、第６図
はアンローディング時のメカニズムを示す平面図、第７
図は従来のVTRで記録された磁気テープパターンの一例
を示す図である。

まず、第４図を参照して従来のヘリカルスキャン方式
のVTRについて簡単に説明する。カセット（１）の供給
リール（２）に巻き取られた磁気テープ（３）は、入口
側ガイドローラ（４），（５）および出口側ガイドロー
ラ（６）によってカセット（１）から引き出される。そ
して、磁気テープ（３）は全幅消去ヘッド（７）とイン
ピーダンスローラ（８）に当接した後、回転ドラム
（９）に巻回される。ここでインピーダンスローラ
（８）は、カセット（１）内の供給リール（２）が回転
する際の回転ムラ（磁気テープ（３）の進行方向の振動
となりジッター及びワウ及びフラッター現象を起す）を
回転ドラム（９）に伝えてしまうのを防ぐもので、磁気
テープ（３）の走行と共に滑らずに回転するローラであ
る。さらに、磁気テープ（３）は音声消去ヘッド（10）
と音声・コントロールヘッド（11）とに当接した後、キ
ャプスタンシャフト（以下キャプスタンと記す）（12）
およびピンチローラ（13）の間に挟まれる。このよう
に、磁気テープ（３）はキャプスタン（12）とピンチロ
ーラ（13）とによって挟まれて押圧され、かつキャプス
タン（12）が回転することによって、記録および再生の
ための走行が可能となり、カセット（１）内の巻き取り
リール（14）に巻き取られる。ここでテンションポール
（15）は矢印の如く可動するピンであり、供給リール
（２）からピンチローラ（13）とキャプスタン（12）の
磁気テープ（３）が挟まれた点までの磁気テープ（３）
の張力を制御するものである。即ち何らかの原因で磁気
テープ（３）に張力が大きくかかるとテンションポール
（15）は逃げる方向（ｂ方向）に移動して張力を下げる
し又張力が下がると磁気テープ（３）を押す方向（ａ方
向）に移動して張力を上げ、常に走行中の磁気テープ
（３）の張力を一定に制御する。

上記回転ドラム（９）は上部回転ドラム（16）と下部
固定ドラム（17）とが１対となって構成されており、そ
の上部回転ドラム（16）に内蔵されたビデオヘッド（1
8）によって、第７図に示すように映像信号が磁気テー
プ（３）のチャンネル１および２のビデオトラック（1
9），（20）に記録される。また、音声信号は音声・コ
ントロールヘッド（11）の音声記録部によって、磁気テ
ープ（３）のチャンネル１および２のオーディオトラッ
ク（21），（22）に記録され、コントロール信号は音声
・コントロールヘッド（11）のコントロール信号記録部
によって、磁気テープ（３）のコントロールトラック
（23）に記録される。なお全幅消去ヘッド（７）は、そ
れまでに記録されていた磁気テープ（３）の映像信号や
音声信号やコントロール信号など全て消去するものであ
り、音声消去ヘッド（10）はいわゆるアフレコ用のため
のものである。

このように、カセット（１）から引き出された磁気テ
ープ（３）を各ヘッドに正確に当接させることによっ
て、第７図に示すように磁気テープ（３）に各信号を正
確に記録，再生することができる。

上述のようにVHS方式1/2インチ民生用VTRで採用され
ているパラレルＭ形ローディング方式はカセット（１）
と回転ドラム（９）の位置関係を近づけることができる
ためVTRそのものを小形化できると同時にカセット
（１）内の磁気テープ（３）を引き出して回転ドラム
（９）に装架するいわゆるローディング時間を短くする
ことができる。従ってVHS式VTRに広く使用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のＭ形ローディング装置は以上のように構成され
ているので、VTR全体が小形化され、しかもローディン
グ時間が短いという利点があるが、磁気テープ（３）の
パス（カセット（１）から回転ドラム（９）の間）が短
いためカセット（１）内のリール回転ムラが回転ドラム
（９）に容易に伝わってしまい、再生画像にジッター
（jitter）およびワウ（wow）を発生するという問題点
があった。そのためにインピーダンスローラ（８）を設
けるのが常であるがそれにもかかわらず問題解決は不完
全であった。特に供給リール（２）の回転ムラが発生し
やすくしかもこの回転ムラ周波数が供給リール（２）上
に乗っている磁気テープ（３）の量によって変化し、こ
れがテープパス（15），（４），（７），（８），
（５）の走行経路の共振周波数に近づくと、回転ドラム
（９）の入口部でビデオヘッド（18）が磁気テープ
（３）に飛び込む付近で振動が大きく、ジッター及びワ
ウを大きく発生するのが常であった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、Ｍ形ローディング方式をそのまま使用し
（小形化，ローディング時間の短縮化という利点を生か
したまま）、さらにワウ，ジッターの発生する磁気テー
プの縦振動を削減することのできる走行媒体の走行安定
装置を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る走行媒体の走行安定装置は、帯状走行
媒体の張力を検出する手段を、リールの帯状走行媒体繰
り出し部近傍で帯状走行媒体の幅方向に面接触し、帯状
走行媒体の走行に追従して回転すると共に帯状走行媒体
の張力に応じて変位し、帯状走行媒体の接触域外の上下
部に接触域より外径が大きい径大部を有する回転ローラ
で構成してなるものである。

〔作用〕

この発明における走行媒体の走行安定装置は、回転軸
そのものが移動することにより磁気テープの張力を制御
し、かつ回転ローラ構造により磁気テープの縦振動をも
押えるもので磁気テープを安定に走行する。しかも供給
リールの出口側の直後に設置することにより磁気テープ
の走行系の共振系を気にすることなく磁気テープを走行
させることができる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を第１図について説明す
る。第１図において従来装置と同一または相当部分には
同一符号を付して説明を省略する。（24）は磁気テープ
（３）の張力を制御しかつ縦振動を除去するためのテン
ションローラ、（25）は先端にテンションローラ（24）
が固着されかつ中間部の支軸（25a）を中心に回転する
テンションローラアーム、（26）は供給リール（２）の
周辺に設けられた強制的にブレーキをかけるテンション
バンド、（27）はテンションバンド（26）の一端をメイ
ンデッキ部に固着する取付部である。ここでテンション
バンド（26）は一般にリン青銅板のようなフレキシブル
な材料で構成され、供給リールディスクの柱部（2a）の
外径部を包囲し、しかもテンションバンド（26）の内側
は摩擦を大きくするためフェルト状（26a）になってい
る。（28）はテンションバンド（26）の他端を固着する
取付部で、これは支軸（25a）を中心に回転するテンシ
ョンローラアーム（25）の基端にとりつけられている。
テンションローラアーム（25）の基端はスプリング（2
9）によってメインデッキ部の一部（30）に引っ張られ
ている。テンションローラアーム（25）は支軸（25a）
によってデッキに固定され、しかも支軸（25a）を回転
中心として一点鎖線で示す矢印方向に回転する構造にな
っている。

ここでテンションローラ（24）の構造を第２図Ａの断
面図に従って説明する。（24a）はテンションローラ（2
4）の中心軸であるテンションポールで、テンションロ
ーラアーム（25）の先端にカシメ等でとりつけられてい
る。このテンションポール（24a）にテンションローラ
（24）が挿入されており、滑らかに回転する。このテン
ションローラ（24）は第２図Ａに示すように上部と下部
の外径が大きい円柱状のものが望ましく又黄銅等質量の
大きいものから構成され慣性モーメントを大きく選んで
ある。（24b）は回転を滑らかにするスラスト軸受であ
る。このテンションローラ（24）は磁気テープ（３）の
幅方向に面接触し、テンションローラ（24）はテンショ
ンポール（24a）を中心軸として磁気テープ（３）の進
行と共に滑らず均一に滑らかに回転する。

ここでテンションローラ（24）の慣性モーメントを求
めてみる。なお、第２図Ａに示すようにテンションロー
ラ（24）は複雑な形状をしているため、今第２図B,Cに
示すように直径2Rの円柱ローラとして考える。第２図B,
Cに示すような円柱を考え、回転軸をＺ軸として慣性モ
ーメントを求めることにする。以下のよう記号を用いる
と、 R:円柱の半径 r:回転軸から任意の微小部分までの距離 l:円柱の長さ φ：微小部分の位置角 ρ：密度（第２図Ａと異なるが第２図Ｃのような均一円
柱とする） dm:微小部分の質量 m:円柱の全質量 dI:z軸に関する微小部分の慣性モーメント Iz:z軸に関する円柱の慣性モーメント r,φの微小部分をdr,dφとして、ｚ軸から距離ｒにあ
る体積ｌ・dr・rdφの微小部分をとれば、質量dmは、 dm＝ρ・ｌ・ｒ・dr・ｄφ この微小部分の慣性モーメントは、 dI＝r²dm＝ρ・ｌ・r³・dr・ｄφ したがって円柱全体では、ここに、円柱の全質量は次式で与えられるので、ｍ＝ρπR²l ｚ軸に関する円柱の慣性モーメントは、以上のように物体の微小部分を考え、その部分の回転
軸に関する小さな慣性モーメントを求め、ついで全体に
わたってこれを集めれば、すなわち連続体の場合積分す
れば、全体の慣性モーメントが求まることになる。

このようにＲの二乗で慣性モーメントは求められるた
め、第２図Ａのように上部と下部の円板の径を大きく選
び、シャフト部の回転ロスを減らすことにより、磁気テ
ープの進行方向による縦振動を除くことができる。即
ち、ジッター成分を除くスタビライザーとして働く。

以上のような慣性モーメントを有するローラを具すテ
ンションローラ（24）の動作を第１図に従って説明す
る。第１図の走行系で定まったテープフォーマットにし
たがって記録，再生の動作が行なわれるためには、磁気
テープ（３）の走行経路内の各点でテープ速度は勿論テ
ンションが一定でなければならない。最近の高密度記録
方式では特に速度，テンションの均一性及び縦振動軽減
が要求される。第１図に示す走行系では供給リール
（２）に残っている磁気テープ（３）のハブ径によって
磁気テープ（３）のテンションは大きく異なるのが常で
あるためテンション機構が必要である。今、何らかの理
由により磁気テープ（３）がたるむと、テンションロー
ラ（24）が一点鎖線で示す矢印ａ方向に移動する。する
とテンションローラアーム（25）の基端についている取
付部（28）が左方向に移動するため、テンションバンド
（26）も左方向に引っ張られる。他方テンションバンド
（26）の取付部（27）はメインデッキ部に固着している
ためテンションバンド（26）のフェルト状（26a）部が
供給リールディスクの中柱部（2a）の外形面と密着し、
供給リールディスクの回転運動にブレーキをかけ、走行
中の磁気テープ（３）に所定のテンションがかかる。逆
に、何らかの理由により磁気テープ（３）が突っ張る
と、テンションローラ（24）が矢印ｂ方向に移動し、テ
ンションバンド（26）が右方向に移動し、ブレーキが外
れ、供給リール（２）は軽く回転する。

ここで、一般に張力ＰとトルクＴ及び供給リール半径
ｒの間にはＰ＝T/rの関係が成立する。従って、今供給
リールハブの径の大きいものに巻かれたテープカセット
を使用した場合、又は供給リールハブに磁気テープが多
く巻かれた状態の場合（第１図の3aの場合）には、上述
の関係式から半径ｒが大きく、トルクＴが一定であるか
ら張力Ｐが小となる。従ってテープテンションよりスプ
リング（29）の弾性力が打ち勝ってテンションローラ
（24）が矢印ａ方向に移動し、テンションバンド（26）
が供給リールディスクの柱部（2a）と接触しブレーキが
働く。するとトルクＴが増し再び上述の関係式から張力
Ｐが増す。

逆に供給リールハブの径が小さいものに磁気テープが
少量巻かれている場合（第１図の3cの場合）には、先ず
張力が大となり、テンションローラ（24）が矢印ｂの方
向に移動し、テンションバンド（26）が供給リールディ
スクの柱部（2a）と離れ、ブレーキ力が無くなる。する
とトルクＴが減少し張力が減少する。

即ち、上述の第１図に示すテンション機構によれば、
供給リール（２）のハブ径、又はそれに巻かれているテ
ープ量に関係なく、又何らかの要因（外部からの振動）
に関係なくテープテンションを一定に保つことができる
し、この間磁気テープ（３）は第２図Ａに示すようにテ
ンションローラ（24）の外面に密着して回転しているた
めスタビライザー効果を維持している。ジッター防止の
スタビライザー効果を維持しながらどのようなテンショ
ンの場合にも制御がかかる。

第３図A,Bに通常再生動作時のジッターの実測データ
ーをあげる。第３図Ａは従来の態様でジッター成分特性
を示し、第３図Ｂはこの発明により配置したもののジッ
ター成分特性を示すものである。供給リール（２）の出
口のすぐ後にスタビライザーを置き、かつテープテンシ
ョンを同時に制御しているため、供給リール（２）内の
回転ムラ等の変化がテープ走行系全体に伝達されないた
め、約10dBジッターが軽減されている。

上記実施例では従来のインピーダンスローラ（８）を
除いてこの発明のテンションローラ（24）を設けたが、
従来のインピーダンスローラ（８）をそのままにしてお
いても良い。

上記実施例ではテンションローラ（24）の形状を第２
図Ａに示したが、この形状に限定するものでない。スペ
ースが許されるなら径を大きく又重量の重いものを選ぶ
ことが望ましい。テンションローラ（24）の外面に磁気
テープ（３）が巻きつく角度は磁気テープ（３）と外面
が滑らない程度で良く、この角度を限定するものではな
い。

なお、この発明はVHS方式で採用されているＭ形ロー
ディング方式以外に代表される他の方式としてβ方式VT
Rで採られているＵ形ローディング方式の場合も同様に
実施することができる。また磁気テープ装置の代表例で
あるVTRをあげて説明したが、紙テープ又はウィルム等
を媒体とする他の機器にも広く利用できる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によればローディングメカニ
ズムにおいて回転インピーダンスローラ（慣性モーメン
トＪの比較的大きい）構造を有するテンションレギュレ
ターを供給リールの出力直後に設け、磁気テープの縦振
動と張力変動とを同時に制御するため、磁気テープ全体
の走行を均一安定にすることができ、結果的にジッター
を大きく軽減でき、また従来のインピーダンスローラが
不要のため小型化，コスト低減にも寄与することができ
るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す図、第２図Ａはこの
発明のテンションローラの詳細断面図、第２図B,Cは慣
性モーメントを説明する図、第３図A,Bは従来例とこの
発明とのジッター特性を比較して示すデーターの図、第
４図は従来のＭ形ローディングのメカニズムを示す斜視
図、第５図は従来のローディング時のメカニズムを示す
平面図、第６図は従来のアンローディング時のメカニズ
ムを示す平面図、第７図はテープパターンを示す図であ
る。図において、（１）はカセット、（２），（14）はリー
ル、（３）は磁気テープ、（24）はテンションローラ、
（25）はテンションローラアーム、（26）はテンション
バンド、（27），（28）はテンションバンド取付部、
（29）はスプリング、（９）は回転ドラム、（13）はピ
ンチローラ、（12）はキャプスタンシャフトである。なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】リールから繰り出されて走行するフレキシ
ブルな帯状媒体の張力と走行方向の振動とを制御するよ
うにしたものにおいて、帯状媒体に面接触し、上記帯状
媒体の走行に追従して回転するローラと、このローラの
両端部に設けられ、ローラ外方に延在する径大部とを有
し、慣性モーメントによってインピーダンスローラとし
て機能するテンションローラを、上記リールの帯状媒体
繰り出し部近傍で上記帯状媒体の張力に応じて変位する
ように配設することにより、上記帯状媒体の張力と走行
方向の振動とを共に制御するようにしたことを特徴とす
る走行媒体の走行安定装置。