JP3894266B2 - Servo signal recording device - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録用ヘッドの上流側に設けられた送出側リールから送出されるとともに、記録用ヘッドの下流側に設けられた巻取側リールに巻き取られるテープに、記録用ヘッドによってサーボ信号を記録するサーボ信号記録装置に関する。このようなサーボ記録方式は、例えばｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｌｔｏ−ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．ｃｏｍ／ａｂｏｕｔ／ｐａｐｅｒｓ．ｈｔｍｌにその詳細が開示されている。
【０００２】
【従来の技術】
このようなサーボ信号を記録する装置としては、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｏｔａｒｉ．ｃｏ．ｊｐ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ／Ｔ１３０７．ｈｔｍｌに開示されているＴ−１３０７型等が知られている。図１０はこのような装置の一般的な構成を示しているもので、サーボ信号記録装置７０として、磁気テープ７１にサーボ信号を記録する記録ヘッド部７２と、記録ヘッド部７２の上流側に設けられ、サーボ信号未記録の磁気テープ７１を巻回される送出リール７３と、記録ヘッド部７２の下流側に設けられ、サーボ信号既記録の磁気テープ７１を巻回される巻取リール７４とを備えたものがある。記録ヘッド部７２と送出リール７３との間には、磁気テープ７１の両面クリーニングを行うクリーナ部７５が設けられる。
【０００３】
送出リール７３は、一般に送出リール用サーボモータ７６によって所要の速度で回転駆動され、サーボコントロールされる。これにより、クリーナ部７５に送出される磁気テープ７１のテープ張力を適正とする。
巻取リール７４は、一般に巻取リール用サーボモータ７７によって所要の速度で回転駆動され、サーボコントロールされる。これにより、磁気テープ７１の巻き品質を適正とする。
【０００４】
送出リール７３とクリーナ部７５間、及び記録ヘッド部７２と巻取リール７４間にはそれぞれ、テープ張力調整機構７８が設けられることが一般的である。各テープ張力調整機構７８はそれぞれ、図示しない張力アームに回転自在に支持された張力ローラ７９を、張力アームの揺動に伴って長孔に沿って移動させることにより、張力ローラ７９に巻回させた磁気テープ７１のテープ張力を調整する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したようなサーボ信号記録装置７０では、各張力調整機構７８において、張力アームの揺動に伴って張力ローラ７９を移動させることにより、テープ張力を調整する。このため、テープ張力の調整完了までに時間がかかり、良好な応答性が得られない上、テープ張力の調整完了までの張力変動によって磁気テープ７１に伸びが生じる。したがって、テープ速度及びテープ張力を高精度に制御する場合には、これに充分に対応できず、サーボ信号の記録状態に重大な欠陥を生じる可能性が考えられる。
【０００６】
また、張力ローラ７９の移動に伴って、テープ走行距離が僅かに変化してしまい、テープ速度が微妙に変化する。したがって、テープ張力の精度を上げると、テープ速度の精度が下がり、テープ速度及びテープ張力の両方を高精度に制御する必要がある場合には、これに充分に対応できない可能性がある。
【０００７】
本発明は、サーボ信号を記録するテープのテープ速度及びテープ張力を高精度に制御することができ、これによりサーボ信号をテープに高精度に記録することができるサーボ信号記録装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、下記構成により達成される。
▲１▼ 記録用ヘッドの上流側に設けられた送出側リールから送出されるとともに、記録用ヘッドの下流側に設けられた巻取側リールに巻き取られるテープに、記録用ヘッドによってサーボ信号を記録するサーボ信号記録装置において、
送出側リールを所要の速度で回転させることにより、送出側リールに巻回されたサーボ信号未記録のテープを送出する送出側サーボモータと、
巻取側リールを所要の速度で回転させることにより、巻取側リールにサーボ信号既記録のテープを巻回させる巻取側サーボモータと、
記録用ヘッドを挟んで上流側及び下流側にそれぞれ設けられ、テープを非接触で位置規制する上流側及び下流側ガイドローラと、
上流側ガイドローラによって位置規制されるテープの張力を、テープに非接触で検出するテープ張力検出手段と、
上流側及び下流側ガイドローラの上流側及び下流側にそれぞれ設けられ、テープをピンチローラとの間で挟持した状態で回転することにより、テープを走行させる送出側及び巻取側キャプスタンローラと、
回転軸を非接触で支持してなるモータを有し、該モータによって送出側キャプスタンローラを回転駆動するとともに、テープ張力検出手段により検出されたテープ張力の値に基づいて、当該検出値が所定値となるように送出側キャプスタンローラの回転速度を可変制御し、更に当該可変制御による送出側キャプスタンローラの回転速度を、送出側及び巻取側サーボモータのそれぞれの回転制御にフィードバックする送出側キャプスタンローラ駆動手段と、
回転軸を非接触で支持してなるモータを有し、該モータによって巻取側キャプスタンローラを回転駆動するとともに、巻取側キャプスタンローラの回転速度を一定に制御し、更に当該制御による巻取側キャプスタンローラの回転速度を、送出側及び巻取側サーボモータのそれぞれの回転制御にフィードバックする巻取側キャプスタンローラ駆動手段とを備え、
送出側及び巻取側キャプスタンローラ間のテープ張力が、送出側キャプスタンローラより上流側及び巻取側キャプスタンローラより下流側のテープ張力と分断されていることを特徴とするサーボ信号記録装置。
【０００９】
▲２▼ 送出側リールと送出側キャプスタンローラとの間に設けられ、テープ速度を検出するとともに、検出結果を送出側サーボモータの回転制御にフィードバックすることにより、テープ速度を調整する第１のテープ速度調整手段と、
送出側リールと送出側キャプスタンローラとの間に設けられ、テープに負圧を作用させてテープを所要方向に付勢することにより、テープ張力を所定値に調整する第１のテープ張力調整手段と、
巻取側リールと巻取側キャプスタンローラとの間に設けられ、テープ速度を検出するとともに、検出結果を巻取側サーボモータの回転制御にフィードバックすることにより、テープ速度を調整する第２のテープ速度調整手段と、
巻取側リールと巻取側キャプスタンローラとの間に設けられ、テープに負圧を作用させてテープを所要方向に付勢することにより、テープ張力を所定値に調整する第２のテープ張力調整手段とを備えたことを特徴とする前記▲１▼記載のサーボ信号記録装置。
【００１０】
▲３▼ 記録用ヘッドと巻取側キャプスタンローラとの間に、記録用ヘッドによってテープに記録されたサーボ信号を再生する再生用ヘッドが設けられることを特徴とする前記▲１▼又は▲２▼記載のサーボ信号記録装置。
【００１１】
▲４▼ 送出側リールと送出側キャプスタンローラとの間に、テープをクリーニングするクリーナ手段が設けられることを特徴とする前記▲１▼〜▲３▼のいずれかに記載のサーボ信号記録装置。
【００１２】
【作用】
本発明に係るサーボ信号記録装置においては、送出側サーボモータが、送出側リールを所要の速度で回転させることにより、送出側リールに巻回されたサーボ信号未記録のテープを送出するとともに、巻取側サーボモータが、巻取側リールを所要の速度で回転させることにより、巻取側リールにサーボ信号既記録のテープを巻回させる。送出側リール及び巻取側リール間において、テープには、記録ヘッドによってサーボ信号が記録される。
【００１３】
テープは、送出側及び巻取側キャプスタンローラの回転によって、ピンチローラとの間で挟持された状態で走行される。走行中のテープは、上流側及び下流側ガイドローラによって非接触で位置規制される。上流側ガイドローラによって位置規制されるテープは、テープ張力検出手段によってテープ張力を非接触で検出される。
【００１４】
この際、送出側キャプスタンローラ駆動手段は、回転軸を非接触で支持してなるモータによって、送出側キャプスタンローラを回転駆動するとともに、テープ張力検出手段により検出されたテープ張力の値に基づいて、当該検出値が所定値となるように送出側キャプスタンローラの回転速度を可変制御する。更に、送出側キャプスタンローラ駆動手段は、前記可変制御による送出側キャプスタンローラの回転速度を、送出側及び巻取側サーボモータのそれぞれの回転制御にフィードバックする。
【００１５】
また、巻取側キャプスタンローラ駆動手段は、回転軸を非接触で支持してなるモータによって、巻取側キャプスタンローラを回転駆動するとともに、巻取側キャプスタンローラの回転速度を一定に制御する。更に、巻取側キャプスタンローラ駆動手段は、前記制御による巻取側キャプスタンローラの回転速度を、送出側及び巻取側サーボモータのそれぞれの回転制御にフィードバックする。更に、送出側及び巻取側キャプスタンローラ間のテープ張力が、送出側キャプスタンローラより上流側及び巻取側キャプスタンローラより下流側のテープ張力と分断されている。
【００１６】
したがって、記録用ヘッドではテープ走行速度が一定に保たれ、更に記録用ヘッドには機械的振動が作用せず、また記録時のテープには送出側キャプスタンローラより上流のテープ張力及び巻取側キャプスタンローラより下流のテープ張力が干渉せず、一定のテープ張力が維持される。その結果、サーボ信号を高精度で記録することができる。
【００１７】
本発明に係るサーボ信号記録装置において、送出側リールと送出側キャプスタンローラとの間においては、第１のテープ速度調整手段が、テープ速度を検出するとともに、検出結果を送出側サーボモータの回転制御にフィードバックすることにより、テープ速度を調整する。また、第１のテープ張力調整手段が、テープに負圧を作用させてテープを所要方向に付勢することにより、テープ張力を所定値に調整する。
【００１８】
巻取側リールと巻取側キャプスタンローラとの間においては、第２のテープ速度調整手段が、テープ速度を検出するとともに、検出結果を巻取側サーボモータの回転制御にフィードバックすることにより、テープ速度を調整する。また、第２のテープ張力調整手段が、テープに負圧を作用させてテープを所要方向に付勢することにより、テープ張力を所定値に調整する。
【００１９】
本発明に係るサーボ信号記録装置においては、記録用ヘッドと巻取側キャプスタンローラとの間に設けられた再生用ヘッドが、記録用ヘッドによってテープに記録されたサーボ信号を再生する。
【００２０】
本発明に係るサーボ信号記録装置においては、送出側リールと送出側キャプスタンローラとの間に設けられたクリーナ手段が、テープをクリーニングする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下図示実施形態により、本発明を説明する。
図１は、本発明の一実施形態であるサーボ信号記録装置を示す側面図であり、図２は、図１のサーボ信号記録装置を概念的に示す概略側面図である。また図３は、図１のサーボ信号記録装置のエアガイドローラの概略断面図、図４は、図１のサーボ信号記録装置のテープ張力検出用ロードセルの概略側面図である。
【００２２】
図１及び図２を参照すると、サーボ信号記録装置１０は、磁気テープ１１を、記録用ヘッド３０の上流側に設けられた送出側リール１２から送出させ、記録用ヘッド３０によって例えばＵｌｔｒｉｕｍ準拠のサーボトラック信号（以下、サーボ信号という）を記録させた後、記録用ヘッド３０の下流側に設けられた巻取側リール１３に巻き取らせる。
【００２３】
すなわち、送出側リール１２から送出された磁気テープ１１は、多数のガイドローラ５０に案内されつつ、記録用ヘッド３０の上流側及び下流側にそれぞれ設けられた送出側及び巻取側キャプスタンローラ２３，４１の回転によって、所定の経路に沿って走行され、巻取側リール１３に巻き取られる。
【００２４】
磁気テープ１１は、送出側及び巻取側キャプスタンローラ２３，４１間では、上流側並びに下流側エアガイドローラ２０，４０、及びヘッドガイド３１によって、表裏面においては非接触で位置規制される。
【００２５】
また磁気テープ１１は、送出側リール１２から送出側キャプスタンローラ２３までの間では、送出側ロータリエンコーダ２５及び送出側電空レギュレータ２６によってテープ速度及びテープ張力を調整される。送出側電空レギュレータ２６は、送出側リール１２と送出側キャプスタンローラ２３との間のテープ張力を調整する。
【００２６】
更に磁気テープ１１は、巻取側キャプスタンローラ４１から巻取側リール１３までの間では、巻取側ロータリエンコーダ４３及び巻取側電空レギュレータ４４によってテープ速度及びテープ張力を調整される。巻取側電空レギュレータ４４は、巻取側キャプスタンローラ４１と巻取側リール１３との間のテープ張力を調整する。
【００２７】
送出側リール１２は、サーボ信号未記録の磁気テープ１１を外周に巻回されており、送出側サーボモータＭ１によって所要の速度で回転されることにより、外周に巻回されたサーボ信号未記録の磁気テープ１１を送出する。
【００２８】
巻取側リール１３は、サーボ信号既記録の磁気テープ１１を外周に巻回されており、巻取側サーボモータＭ４によって所要の速度で回転されることにより、サーボ信号既記録の磁気テープ１１を外周に巻回される。
【００２９】
記録用ヘッド３０を挟んで上流側及び下流側（図１中左右両側）にはそれぞれ、図１中４個の上流側エアガイドローラ２０、及び図１中３個の下流側エアガイドローラ４０が設けられる。上流側及び下流側エアガイドローラ２０，４０はそれぞれ、外周面からの吐出エアの圧力によって磁気テープ１１を外周面から浮かせ、磁気テープ１１の表裏面に非接触で磁気テープ１１を位置規制（幅方向（図１中紙面に垂直な方向）略中央にセンタリング）する。
【００３０】
すなわち上流側及び下流側エアガイドローラ２０，４０はそれぞれ、図３に示すように、ローラの回転軸方向（図３中左右方向）に沿う略中央付近におけるエアの吐出量が、他の部位に比較して多くなるように構成されている。上流側及び下流側エアガイドローラ２０，４０はそれぞれ、吐出エアの圧力によって浮かせた磁気テープ１１を、図３中左右縁部が中央部分よりも僅かに下がった側面視湾曲形状に保持する。これにより上流側及び下流側エアガイドローラ２０，４０はそれぞれ、磁気テープ１１を表裏面に非接触で幅方向（図３中左右方向）略中央にセンタリングし、磁気テープ１１の幅方向への位置ズレを確実に阻止する。
【００３１】
図１、図２及び図４を参照すると、上流側エアガイドローラ２０には、テープ張力検出用ロードセル２１が設けられる。すなわちテープ張力検出用ロードセル２１は、上流側エアガイドローラ２０のうちの上流側から数えて２個目のエアガイドローラ２０に設けられる。テープ張力検出用ロードセル２１は、送出側キャプスタンローラより上流側及び巻取側キャプスタンローラより下流側とは独立に、テープ張力を調整するために用いられる。
【００３２】
テープ張力検出用ロードセル２１は、上流側エアガイドローラ２０によって位置規制される磁気テープ１１のテープ張力を、磁気テープ１１に非接触で検出する。
【００３３】
サーボ信号記録装置１０においては、磁気テープ１１の長手方向２００μｍ以下のテープ伸びによる記録信号の速度偏差が問題となるため、テープ張力検出用ロードセル２１として、高速で２ｋＨｚ以上の応答を持つ素子（検出値２００ｇフルの変動に対して６３μｍストロークする、ｋｙｏｗａ製ロードセルＬＴＳ−２００ＧＡ（定格負荷２００ｇｆ，１．９６１Ｎ））を採用した。
【００３４】
これによりテープ張力検出用ロードセル２１は、張力アーム方式のようなパス長の変化に伴う記録信号の速度偏差を生じることはなく、張力検出精度１００±２ｇを数ｋＨｚの高速で保証しつつ、ショートストローク（例えば検出値５ｇの変動に対して０．７μｍストロークする）での検出を実現している。
なお図４中、符号２２は、張力オフセット用のバネを示す。
【００３５】
図１及び図２を参照すると、上流側エアガイドローラ２０の上流側（図１中左側）には、送出側キャプスタンローラ２３が設けられる。また、下流側エアガイドローラ４０の下流側（図１中右側）には、巻取側キャプスタンローラ４１が設けられる。
【００３６】
送出側及び巻取側キャプスタンローラ２３，４１はそれぞれ、ピンチローラ２４，４２との間に磁気テープ１１を挟持した状態で、送出側キャプスタンモータＭ２又は巻取側キャプスタンモータＭ３によって回転駆動されることにより、磁気テープ１１を走行させる。
【００３７】
送出側キャプスタンモータＭ２は、回転軸をエアの圧力により非接触で偏心なく（側圧３．５ｋｇｆ／ｃｍ2 （３４．３ｋＰａ）でも偏心しない）支持してなるエアスピンドルモータであり、送出側キャプスタンローラ２３を回転駆動する。送出側キャプスタンモータＭ２は、テープ張力検出用ロードセル２１によるテープ張力の検出値に基づくサーボＣＰＵ６０（図５参照）の制御により、当該検出値が所定値となるように、送出側キャプスタンローラ２３の回転速度を可変制御する。
【００３８】
巻取側キャプスタンモータＭ３は、回転軸をエアの圧力により非接触で偏心なく（側圧３．５ｋｇｆ／ｃｍ2 （３４．３ｋＰａ）でも偏心しない）支持してなるエアスピンドルモータであり、巻取側キャプスタンローラ４１を回転駆動する。巻取側キャプスタンモータＭ３は、サーボＣＰＵ６０（図５参照）の制御により、巻取側キャプスタンローラ４１の回転速度を一定（４．０ｍ／ｓ）に制御する。この速度は、装置１０全体のテープ速度の基準速度とされる。
【００３９】
送出側ロータリエンコーダ２５は、送出側キャプスタンローラ２３の上流側（図１中左側）に設けられる。送出側ロータリエンコーダ２５は、磁気テープ１１のテープ速度を検出するとともに、検出結果を送出側サーボモータＭ１の回転制御にフィードバックすることにより、テープ速度を調整する。
【００４０】
送出側電空レギュレータ２６は、送出側キャプスタンローラ２３と送出側ロータリエンコーダ２５との間に設けられる。送出側電空レギュレータ２６は、磁気テープ１１をエアコラム２７内に湾曲形状に垂下させた状態で、エアコラム２７内において磁気テープ１１に所定の負圧を作用させ、磁気テープ１１を図中下方に向けて付勢している。これにより送出側電空レギュレータ２６は、磁気テープ１１のテープ張力を所定値に調整する。
【００４１】
送出側電空レギュレータ２６のエアコラム２７内には、５つのテープ位置検出センサ２８（図５参照）が、エアコラム２７略中央に上下方向に所定の間隔をあけて設けられる。各テープ位置検出センサ２８はそれぞれ、エアコラム２７内に垂下された磁気テープ１１の略中央部分（最下部分）を検出可能である。
【００４２】
各テープ位置検出センサ２８はそれぞれ、図５に示すように、送出側サーボモータＭ１にゲイン切替信号を出力するゲインアンプ１〜５に接続されており、磁気テープ１１を検出すると、接続されたゲインアンプから出力されるゲイン切替信号を、送出側サーボモータＭ１に入力させる。
【００４３】
図１及び図２を参照すると、送出側電空レギュレータ２６と送出側キャプスタンローラ２３との間には、クリーナ機構２９が設けられる。クリーナ機構２９は、サーボ信号未記録のテープ両面（図１中上下面）をクリーニングする。
【００４４】
記録用ヘッド３０は、紙面に垂直な方向に沿って、サーボ信号のトラック分（例えば５トラック分、計５個）設けられる。
【００４５】
各記録用ヘッド３０の上流側及び下流側にはそれぞれ、一対のヘッドガイド３１が、各記録用ヘッド３０に近接して設けられる。また、各記録ヘッドの図１中紙面に垂直な方向両側にはそれぞれ、図示しない一対のガイド部材が設けられる。
【００４６】
各ヘッドガイド３１はそれぞれ、側面視円弧状に形成されたガイド面３２から放射方向外側に向けてエアを吐出させることにより、磁気テープ１１をガイド面３２から浮かせた状態でガイド面３２に沿わせる。これにより各ヘッドガイド３１はそれぞれ、各記録用ヘッド３０に対する磁気テープ１１の接触角度、接触面積及び接触圧等を調整する。
【００４７】
また図示しない各ガイド部材はそれぞれ、磁気テープ１１の幅方向（図１中紙面に垂直な方向）縁部に必要に応じて接触することにより、磁気テープ１１の幅方向の動きを規制する。
【００４８】
巻取側ロータリエンコーダ４３は、巻取側キャプスタンローラ４１の下流側（図１中右側）に設けられる。巻取側ロータリエンコーダ４３は、磁気テープ１１のテープ速度を検出するとともに、検出結果を巻取側サーボモータＭ４の回転制御にフィードバックすることにより、テープ速度を調整する。
【００４９】
巻取側電空レギュレータ４４は、巻取側キャプスタンローラ４１と巻取側ロータリエンコーダ４３との間に設けられる。巻取側電空レギュレータ４４は、磁気テープ１１をエアコラム４５内に湾曲形状に垂下させた状態で、エアコラム４５内において磁気テープ１１に所定の負圧を作用させ、磁気テープ１１を図中下方に向けて付勢している。これにより巻取側電空レギュレータ４４は、磁気テープ１１のテープ張力を所定値に調整する。
【００５０】
巻取側電空レギュレータ４４のエアコラム４５内には、５つのテープ位置検出センサ４６（図５参照）が、エアコラム４５略中央に上下方向に所定の間隔をあけて設けられる。各テープ位置検出センサ４６はそれぞれ、エアコラム４５内に垂下された磁気テープ１１の略中央部分（最下部分）を検出可能である。
【００５１】
各テープ位置検出センサ４６はそれぞれ、図５に示すように、巻取側サーボモータＭ４にゲイン切替信号を出力するゲインアンプ１〜５に接続されており、磁気テープ１１を検出すると、接続されたゲインアンプから出力されるゲイン切替信号を、巻取側サーボモータＭ４に入力させる。
【００５２】
図１及び図２を参照すると、記録用ヘッド３０と巻取側キャプスタンローラ４１との間には、再生用ヘッド４７が、図１中中央の下流側エアガイドローラ４０を挟んで図１中左右一対、かつ、紙面に垂直な方向に沿ってサーボ信号のトラック分（例えば５トラック分、計５対）設けられる。各再生用ヘッド４７はそれぞれ、記録用ヘッド３０によって磁気テープ１１に記録されたサーボ信号を再生する。
【００５３】
送出側キャプスタンローラ２３の上流側、及び巻取側キャプスタンローラ４１の下流側に配置されるガイドローラ５０はそれぞれ、例えば幅方向寸法１４．０ｍｍ、テーパー量０．２００ｍｍのクラウンローラである。
【００５４】
すなわち各ガイドローラ５０はそれぞれ、幅方向（図１中紙面に垂直な方向）両端部から幅方向略中央部にかけて盛り上がった太鼓型の形状であり、幅方向略中央の直径が幅方向両端部の直径よりも所定量（テーパー量）大きい。これにより各ガイドローラ５０はそれぞれ、外周面に巻回された磁気テープ１１を、例えば磁気テープ１１の幅方向両縁部への直接接触による位置規制を行うことなく、幅方向略中央にセンタリングすることができる。
【００５５】
なお図１中、符号５１は送出側タッチアームを、符号５２は送出側補助タッチアームをそれぞれ示す。送出側タッチアーム５１及び送出側補助タッチアーム５２はそれぞれ、送出側リール１２の中心を挟んで対峙する位置にあるタッチローラ５６を、送出側リール１２に巻回された磁気テープ１１の外周面に常時接触させる。これにより、送出側タッチアーム５１及び送出側補助タッチアーム５２はそれぞれ、磁気テープ１１をタッチローラ５６を介して、放射方向外側から送出側リール１２の中心方向に付勢する。
【００５６】
また、符号５３は巻取側タッチアームを、符号５４は巻取側補助タッチアームをそれぞれ示す。巻取側タッチアーム５３及び巻取側補助タッチアーム５４はそれぞれ、巻取側リール１３の中心を挟んで対峙する位置にあるタッチローラ５７を、巻取側リール１３に巻回される磁気テープ１１の外周面に常時接触させる。これにより、巻取側タッチアーム５３及び巻取側補助タッチアーム５４はそれぞれ、磁気テープ１１をタッチローラ５７を介して、放射方向外側から巻取側リール１３の中心方向に付勢する。
更に、符号５５は、各種情報を表示するＬＣＤパネルである。
【００５７】
本実施形態の作用を説明する。
サーボ信号記録装置１０において、送出側リール１２から送出された磁気テープ１１は、ガイドローラ５０に案内されつつ、送出側及び巻取側キャプスタンローラ２３，４１の回転によって、所定の経路に沿って走行され、クリーナ機構２９によるクリーニング、記録用ヘッド３０によるサーボ信号の記録、及び再生用ヘッド４７によるサーボ信号の再生を経て、巻取側リール１３に巻き取られる。
【００５８】
すなわち磁気テープ１１は、送出側リール１２から送出側キャプスタンローラ２３までの間において、送出側ロータリエンコーダ２５、送出側電空レギュレータ２６及び学習制御される送出側サーボモータＭ１によって、テープ速度及びテープ張力を調整されつつ走行される。
【００５９】
また磁気テープ１１は、送出側及び巻取側キャプスタンローラ２３，４１間において、上流側及び下流側エアガイドローラ２０，４０、並びに各ヘッドガイド３１によって、表裏面においては非接触で位置規制されつつ走行される。この状態で、各記録用ヘッド３０によるサーボ信号の記録が行われる。
【００６０】
更に磁気テープ１１は、巻取側キャプスタンローラ４１から巻取側リール１３までの間において、巻取側電空レギュレータ４４、巻取側ロータリエンコーダ４３及び学習制御される巻取側サーボモータＭ４によって、テープ速度及びテープ張力を調整されつつ走行される。
【００６１】
図５及び図６は、図１のサーボ信号記録装置の送出側及び巻取側サーボモータの制御ブロック図であり、図６は図５に続く部分である。また図７は、図１のサーボ信号記録装置の送出側及び巻取側電空レギュレータの制御ブロック図である。
【００６２】
図５において、テープ張力検出用ロードセル２１によるテープ張力の検出値は、Ａ／Ｄ変換を経てサーボＣＰＵ６０に入力される。
【００６３】
サーボＣＰＵ６０は、テープ張力の検出値が所定値となるように、信号発信器１から送出側キャプスタンモータＭ２に可変ｆ（周波数）信号を発信させ、送出側キャプスタンローラ２３の回転速度を可変制御する。
【００６４】
またサーボＣＰＵ６０は、信号発信器２から巻取側キャプスタンモータＭ３に一定ｆ（周波数）信号を発信させ、巻取側キャプスタンローラ４１の回転速度を一定（基準速度４．０ｍ／ｓ）に制御する。
【００６５】
図６に示すように、送出側リール１２及び巻取側リール１３の正転時（正逆切替スイッチが図６に示す接続状態）、巻取側キャプスタンモータＭ３のエンコーダ出力（１０２４パルス／回転）は、Ｆ（周波数）／Ｖ（電圧）変換を経て、送出側ロータリエンコーダ２５のＦ／Ｖ変換されたエンコーダ出力（１０２４パルス／回転）とともに、差動増幅される。すなわち、巻取側キャプスタンモータＭ３のエンコーダ出力と、送出側ロータリエンコーダ２５のエンコーダ出力との差が増幅される。
【００６６】
増幅された信号は、ゲインアンプ１〜５によって、値に応じた５段階のゲイン切替信号（０．３５〜１．２５倍）として設定され、送出側電空レギュレータ２６のエアコラム２７内の５つのテープ位置検出センサ２８で切り替えられる。すなわち、エアコラム２７内の各テープ位置検出センサ２８のうち、磁気テープ１１を検出したテープ位置検出センサ２８に対応するゲインアンプの設定したゲイン切替信号が、送出側サーボモータＭ１の学習制御に用いられる。
【００６７】
また各リール１２，１３の正転時、巻取側キャプスタンモータＭ３のエンコーダ出力（１０２４パルス／回転）は、Ｆ（周波数）／Ｖ（電圧）変換を経て、巻取側ロータリエンコーダ４３のＦ／Ｖ変換されたエンコーダ出力（１０２４パルス／回転）とともに、差動増幅される。すなわち、巻取側キャプスタンモータＭ３のエンコーダ出力と、巻取側ロータリエンコーダ４３のエンコーダ出力との差が増幅される。
【００６８】
増幅された信号は、ゲインアンプ１〜５によって、値に応じた５段階のゲイン切替信号（０．３５〜１．２５倍）として設定され、巻取側電空レギュレータ４４のエアコラム４５内の５つのテープ位置検出センサ４６で切り替えられる。すなわち、エアコラム４５内の各テープ位置検出センサ４６のうち、磁気テープ１１を検出したテープ位置検出センサ４６に対応するゲインアンプの設定したゲイン切替信号が、巻取側サーボモータＭ４の学習制御に用いられる。
【００６９】
一方、各リール１２，１３の逆転時（正逆切替スイッチが図６に示す状態と反対側に接続された状態）、送出側キャプスタンモータＭ２のエンコーダ出力（１０２４パルス／回転）は、Ｆ（周波数）／Ｖ（電圧）変換を経て、送出側ロータリエンコーダ２５のＦ／Ｖ変換されたエンコーダ出力（１０２４パルス／回転）とともに、差動増幅される。すなわち、送出側キャプスタンモータＭ２のエンコーダ出力と、送出側ロータリエンコーダ２５のエンコーダ出力との差が増幅される。
【００７０】
増幅された信号は、ゲインアンプ１〜５によって、値に応じた５段階のゲイン切替信号（０．３５〜１．２５倍）として設定され、送出側電空レギュレータ２６のエアコラム２７内の５つのテープ位置検出センサ２８で切り替えられる。すなわち、エアコラム２７内の各テープ位置検出センサ２８のうち、磁気テープ１１を検出したテープ位置検出センサ２８に対応するゲインアンプの設定したゲイン切替信号が、送出側サーボモータＭ１の学習制御に用いられる。
【００７１】
また各リール１２，１３の逆転時、送出側キャプスタンモータＭ２のエンコーダ出力（１０２４パルス／回転）は、Ｆ（周波数）／Ｖ（電圧）変換を経て、巻取側ロータリエンコーダ４３のＦ／Ｖ変換されたエンコーダ出力（１０２４パルス／回転）とともに、差動増幅される。すなわち、送出側キャプスタンモータＭ２のエンコーダ出力と、巻取側ロータリエンコーダ４３のエンコーダ出力との差が増幅される。
【００７２】
増幅された信号は、ゲインアンプ１〜５によって、値に応じた５段階のゲイン切替信号（０．３５〜１．２５倍）として設定され、巻取側電空レギュレータ４４のエアコラム４５内の５つのテープ位置検出センサ４６で切り替えられる。すなわち、エアコラム４５内の各テープ位置検出センサ４６のうち、磁気テープ１１を検出したテープ位置検出センサ４６に対応するゲインアンプの設定したゲイン切替信号が、巻取側サーボモータＭ４の学習制御に用いられる。
【００７３】
図７において、送出側電空レギュレータ２６は、メインＣＰＵ６１からの信号に基づいてエアコラム２７内の負圧を制御し、送出側リール１２から送出される磁気テープ１１のテープ張力を、所定値（５０〜１５０ｇの範囲の任意の値、例えば７０ｇ一定）に調整する。
【００７４】
また、巻取側電空レギュレータ４４は、メインＣＰＵ６１からの信号に基づいてエアコラム４５内の負圧を制御し、巻取側リール１３に巻き取られる磁気テープ１１のテープ張力を、所定値（５０〜１５０ｇの範囲の任意の値、例えば巻き取り初期（巻芯に近い部分での巻き取り）には８０ｇで、巻き取り終期（リール最外周に近い部分での巻き取り）には６０ｇとなる可変値）に調整する。
【００７５】
次に、上記実施形態のサーボ信号記録装置１０を、図１０に示す従来のサーボ信号記録装置（比較例１）及び図示しない従来のサーボ信号記録装置（比較例２）と比較した。結果を表１に示す。
【００７６】
【表１】

Figure 0003894266
【００７７】
表１から理解されるように、本実施形態のサーボ信号記録装置１０は、全ての比較項目について、比較例２を大幅に上回る。また比較例１に対しては、記録信号の速度偏差についてのみ、僅かに大きいが、実用最高速度、テープ張力変動及びテープダメージについては、いずれも本実施形態のサーボ信号記録装置１０が、比較例１を大幅に上回っている。
【００７８】
すなわち、本実施形態のサーボ信号記録装置１０のテープ張力変動は、テープ速度がモータ回転パルス２ｋＨｚの高速で、テープ張力変動がピークピーク値で３ｇ、すなわち例えば１０３〜９７ｇの範囲内である。これに対して、比較例１のサーボ信号記録装置のテープ張力変動は、テープ速度がモータ回転パルス３０Ｈｚの低速で、テープ張力変動がピークピーク値で５ｇ、すなわち例えば設定値が１００ｇのとき１０５〜９５ｇの範囲内である。
【００７９】
つまり、本実施形態のサーボ信号記録装置１０は、比較例１のサーボ信号記録装置よりもテープ速度が高速であるにもかかわらず、高精度のテープ張力制御を達成できている。
【００８０】
また、本実施形態のサーボ信号記録装置１０では、磁気テープ１１を１０万ｍ走行させた後も、テープ粉の発生が見られず、テープダメージがほとんどないことが理解される。
【００８１】
一方、比較例１のサーボ信号記録装置では、磁気テープ走行３０００ｍで、比較例２のサーボ信号記録装置では、磁気テープ走行１００ｍで、それぞれテープ粉の発生が見られ、いずれもテープダメージがかなり大きい。
【００８２】
以上のように上記実施形態によれば、エアスピンドルモータからなる送出側キャプスタンモータＭ２が、テープ張力検出用ロードセル２１により検出されたテープ張力の値に基づいて、当該検出値が所定値となるように送出側キャプスタンローラ２３の回転速度を可変制御する。当該可変制御による送出側キャプスタンローラ２３の回転速度は、送出側及び巻取側サーボモータＭ１，Ｍ４のそれぞれの回転制御にフィードバックされる。
【００８３】
また、エアスピンドルモータからなる巻取側キャプスタンモータＭ３が、巻取側キャプスタンローラ４１の回転速度を一定に制御する。当該制御による巻取側キャプスタンローラ４１の回転速度は、送出側及び巻取側サーボモータＭ１，Ｍ４のそれぞれの回転制御にフィードバックされる。
【００８４】
更に、送出側リール１２と送出側キャプスタンローラ２３との間において、送出側ロータリエンコーダ２５が、テープ速度を検出するとともに、検出結果を送出側サーボモータＭ１の回転制御にフィードバックすることにより、テープ速度を調整する。また、送出側電空レギュレータ２６が、エアコラム２７内において磁気テープ１１に負圧を作用させて磁気テープ１１を図中下方に向けて付勢することにより、テープ張力を所定値に調整する。
【００８５】
巻取側リール１３と巻取側キャプスタンローラ４１との間においては、巻取側ロータリエンコーダ４３が、テープ速度を検出するとともに、検出結果を巻取側サーボモータＭ４の回転制御にフィードバックすることにより、テープ速度を調整する。また、巻取側電空レギュレータ４４が、エアコラム４５内において磁気テープ１１に負圧を作用させて磁気テープ１１を図中下方に向けて付勢することにより、テープ張力を所定値に調整する。
【００８６】
したがって、磁気テープ１１の伸びを含めた記録信号の速度偏差０．１０％以下（４ｍ／ｓ換算）、記録信号のテープ幅方向のズレ２０μｍ以下、アジマス角度ズレ５分以下という高精度なテープ走行制御を実現することができ、テープ速度及びテープ張力を高精度に制御することができる。また、従来の張力ローラ方式に比較して、良好な応答性を得ることができ、テープ張力の制御精度をより高めることができる。これにより、記録ヘッドによる磁気テープ１１へのサーボ信号の記録を、高精度に行うことができる。
【００８７】
本実施形態では、送出側及び巻取側キャプスタンローラ２３，４１を回転駆動するキャプスタンモータＭ２，Ｍ３として、エアスピンドルモータを採用した。したがって、回転軸の偏心、回転軸の直径方向の揺れ、テープガタの３つの変動要素の合計で、±２．０μｍ以内の精度を側圧３．５ｋｇｆ／ｃｍ2 （３４．３ｋＰａ）まで保証することができた。これにより、総合の機械的速度偏差は０．００１％以下、磁気テープ１１の伸縮を含めた記録信号の速度偏差は０．０５％を達成した。
【００８８】
従来のように、回転軸をベアリングで支持したモータを、キャプスタンローラを回転駆動するモータとして採用した場合、ベアリング振動に起因する回転軸の偏心が問題となる。回転軸の偏心が起こると、磁気テープのテープ速度に変動が発生する。
【００８９】
文献名「テープレコーダー」（津野尾 忠昭著、日刊工業新聞社）によると、軸の偏心によるワウフラッタは、
ワウフラッタ（ピークピーク値）＝［２×（偏心量）／ｒ］×１００（％）、
直径の振れによるワウフラッタは、
ワウフラッタ（ピークピーク値）＝［直径の振れ量／Ｄ］×１００（％）
（但しＤ＝平均直径）、
ガタによるワウフラッタは、
ワウフラッタ（ピークピーク値）＝［ｄｃ／ｄｔ／ｖ］×１００（％）
である。
【００９０】
したがって、例えば直径１０ｍｍのキャプスタンローラで、回転軸に１０μｍの偏心があると、軸の偏心によるワウフラッタは、
ワウフラッタ（ピークピーク値）＝［２×１０／５０００］×１００＝０．４％で、直径の振れによるワウフラッタは、
ワウフラッタ（ｒｍｓ）＝０．４／２／√２＝０．１４％
となる。したがって、従来のキャプスタンローラでは、規格目標値である記録信号の速度偏差０．１０％以下（４ｍ／ｓ換算）は達成できないことになる。
【００９１】
また従来、磁気テープの送り出し及び巻き取りをうリールモータの制御については、アナログ回路での張力サーボを、独立でかける方式が一般的である。このような方式では、例えば９０００ｍのパンケーキを回すときの低周波数振動（数Ｈｚ高トルク帰還）と、テープを巻回していないＮＡＢハブを回すときの高周波数振動（７００Ｈｚ低トルク帰還）とで、制御ゲインを最適化することは不可能である。周波数に対する制御ゲイン変化を図８に示す。
【００９２】
このため、モータにフライホイールをつけて見かけ上のイナーシャ変化を少なくし、ハンチング等の高速振動を磁気テープの伸縮で吸収したり、又は制御精度を犠牲にしてテープ走行を安定させる（微分帰還量低下）ことを行っていた。
【００９３】
本実施形態では、テープ走行速度を高速で制御しつつテープ走行を安定化させるため、リールモータ（送出側及び巻取側サーボモータＭ１，Ｍ４）について、制御ゲインを振動周波数及びパンケーキ重さに応じて変化させる学習サーボ方式とした。本方式では、テープ張力サーボと、テープ速度サーボ（送出側及び巻取側ロータリエンコーダ２５，４３の帰還量）との比例制御を確立している。
本方式において、パンケーキ長に対するゲイン変化量を図９に示す。
【００９４】
図９に示すように縦軸を対数でとると、送出側モータの速度制御ゲインと巻取側モータの速度制御ゲインは、実に約１０倍のゲイン変化量を実現していることが理解される。したがって、磁気テープの巻き始めから巻き終わりまで、極めて細かい速度制御が実行できることが分かる。
【００９５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、送出側キャプスタンローラ駆動手段が、回転軸を非接触で支持してなるモータを有し、該モータによって送出側キャプスタンローラを回転駆動するとともに、テープ張力検出手段により検出されたテープ張力の値に基づいて、当該検出値が所定値となるように送出側キャプスタンローラの回転速度を可変制御し、更に当該可変制御による送出側キャプスタンローラの回転速度を、送出側及び巻取側サーボモータのそれぞれの回転制御にフィードバックする。
【００９６】
また、巻取側キャプスタンローラ駆動手段が、回転軸を非接触で支持してなるモータを有し、該モータによって巻取側キャプスタンローラを回転駆動するとともに、巻取側キャプスタンローラの回転速度を一定に制御し、更に当該制御による巻取側キャプスタンローラの回転速度を、送出側及び巻取側サーボモータのそれぞれの回転制御にフィードバックする。更に、送出側及び巻取側キャプスタンローラ間のテープ張力が、送出側キャプスタンローラより上流側及び巻取側キャプスタンローラより下流側のテープ張力と分断されている。
【００９７】
したがって、記録用ヘッドではテープ走行速度が一定に保たれ、更に記録用ヘッドには機械的振動が作用せず、また記録時のテープには送出側キャプスタンローラより上流のテープ張力及び巻取側キャプスタンローラより下流のテープ張力が干渉せず、一定のテープ張力が維持される。
【００９８】
したがって、サーボ信号を記録するテープのテープ速度及びテープ張力を高精度に制御することができる。これにより、サーボ信号をテープに高精度に記録することができる。
【００９９】
更に、送出側リールと送出側キャプスタンローラとの間において、第１のテープ速度調整手段が、テープ速度を検出するとともに、検出結果を送出側サーボモータの回転制御にフィードバックすることにより、テープ速度を調整する。また、第１のテープ張力調整手段が、テープに負圧を作用させてテープを所要方向に付勢することにより、テープ張力を所定値に調整する。
【０１００】
巻取側リールと巻取側キャプスタンローラとの間においては、第２のテープ速度調整手段が、テープ速度を検出するとともに、検出結果を巻取側サーボモータの回転制御にフィードバックすることにより、テープ速度を調整する。また、第２のテープ張力調整手段が、テープに負圧を作用させてテープを所要方向に付勢することにより、テープ張力を所定値に調整する。
【０１０１】
したがって、サーボ信号を記録するテープのテープ速度及びテープ張力を高精度に制御することができる。これにより、サーボ信号をテープに高精度に記録することができる。
【０１０２】
更に、記録用ヘッドと巻取側キャプスタンローラとの間に、記録用ヘッドによってテープに記録されたサーボ信号を再生する再生用ヘッドが設けられるので、記録されたサーボ信号の精度等を即時に確認することができる。
【０１０３】
更に、送出側リールと送出側キャプスタンローラとの間に、テープをクリーニングするクリーナ手段が設けられるので、埃等の付着によるサーボ信号の記録精度の低下等を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態であるサーボ信号記録装置を示す側面図である。
【図２】図１のサーボ信号記録装置を概念的に示す概略側面図である。
【図３】図１のサーボ信号記録装置のエアガイドローラの概略断面図である。
【図４】図１のサーボ信号記録装置のテープ張力検出用ロードセルの概略側面図である。
【図５】図１のサーボ信号記録装置の送出側及び巻取側サーボモータの制御ブロック図である。
【図６】図１のサーボ信号記録装置の送出側及び巻取側サーボモータの制御ブロック図であり、図５から続く部分である。
【図７】図１のサーボ信号記録装置の送出側及び巻取側電空レギュレータの制御ブロック図である。
【図８】周波数に対する制御ゲインの特性を表すグラフである。
【図９】パンケーキ長に対するゲイン変化の特性を表すグラフである。
【図１０】従来のサーボ信号記録装置を示す概略側面図である。
【符号の説明】
１０ サーボ信号記録装置
１１ 磁気テープ
１２ 送出側リール
１３ 巻取側リール
２０ 上流側ガイドローラ（上流側エアガイドローラ）
２１ テープ張力検出手段（テープ張力検出用ロードセル）
２３ 送出側キャプスタンローラ
２４ ピンチローラ
２５ 第１のテープ速度調整手段（送出側ロータリエンコーダ）
２６ 第１のテープ張力調整手段（送出側電空レギュレータ）
２７ エアコラム
２８ テープ位置検出用センサ
２９ クリーナ手段（クリーナ機構）
３０ 記録用ヘッド
３１ ヘッドガイド
３２ ガイド面
４０ 下流側ガイドローラ（下流側エアガイドローラ）
４１ 巻取側キャプスタンローラ
４２ ピンチローラ
４３ 第２のテープ速度調整手段（巻取側ロータリエンコーダ）
４４ 第２のテープ張力調整手段（巻取側電空レギュレータ）
４５ エアコラム
４６ テープ位置検出用センサ
４７ 再生用ヘッド
５０ ガイドローラ
６０ サーボＣＰＵ
６１ メインＣＰＵ
Ｍ１ 送出側サーボモータ
Ｍ２ 送出側キャプスタンモータ
Ｍ３ 巻取側キャプスタンモータ
Ｍ４ 巻取側サーボモータ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
According to the present invention, a servo signal is fed from a recording head to a tape which is fed from a feeding reel provided on the upstream side of the recording head and wound on a winding reel provided on the downstream side of the recording head. The present invention relates to a servo signal recording apparatus for recording Such a servo recording method is, for example, http: // www. lto-technology. com / about / papers. Details are disclosed in html.
[0002]
[Prior art]
An apparatus for recording such a servo signal includes http: // www. otari. co. jp / products / T1307. A T-1307 type disclosed in html is known. FIG. 10 shows a general configuration of such an apparatus. As a servo signal recording apparatus 70, a recording head section 72 for recording a servo signal on a magnetic tape 71 and an upstream side of the recording head section 72 are provided. And a take-up reel 73 around which the magnetic tape 71 on which the servo signal is not recorded is wound, and a take-up reel 74 which is provided on the downstream side of the recording head portion 72 and on which the magnetic tape 71 on which the servo signal has already been recorded is wound. There is something to prepare. A cleaner unit 75 that performs double-sided cleaning of the magnetic tape 71 is provided between the recording head unit 72 and the delivery reel 73.
[0003]
The delivery reel 73 is generally rotationally driven at a required speed by a delivery reel servomotor 76 and servo-controlled. Thereby, the tape tension of the magnetic tape 71 delivered to the cleaner unit 75 is made appropriate.
The take-up reel 74 is generally rotationally driven at a required speed by a take-up reel servo motor 77 and servo-controlled. Thereby, the winding quality of the magnetic tape 71 is made appropriate.
[0004]
In general, a tape tension adjusting mechanism 78 is provided between the delivery reel 73 and the cleaner unit 75 and between the recording head unit 72 and the take-up reel 74, respectively. Each of the tape tension adjusting mechanisms 78 is wound around the tension roller 79 by moving a tension roller 79 rotatably supported by a tension arm (not shown) along the elongated hole as the tension arm swings. The tape tension of the magnetic tape 71 is adjusted.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the servo signal recording apparatus 70 as described above, each tension adjusting mechanism 78 adjusts the tape tension by moving the tension roller 79 as the tension arm swings. For this reason, it takes time to complete the adjustment of the tape tension, and good response cannot be obtained. Further, the magnetic tape 71 is stretched due to the tension fluctuation until the adjustment of the tape tension is completed. Therefore, when the tape speed and the tape tension are controlled with high accuracy, this cannot be sufficiently dealt with, and a serious defect may occur in the recording state of the servo signal.
[0006]
Further, as the tension roller 79 moves, the tape travel distance slightly changes, and the tape speed slightly changes. Therefore, when the accuracy of the tape tension is increased, the accuracy of the tape speed is lowered, and when it is necessary to control both the tape speed and the tape tension with high accuracy, there is a possibility that this cannot be sufficiently handled.
[0007]
It is an object of the present invention to provide a servo signal recording apparatus capable of controlling the tape speed and tape tension of a tape for recording servo signals with high precision, and thereby recording servo signals on the tape with high precision. It is aimed.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The above object of the present invention is achieved by the following configurations.
(1) A servo signal is sent by a recording head to a tape that is fed from a feeding reel provided on the upstream side of the recording head and wound on a winding reel provided on the downstream side of the recording head. In the servo signal recording device to record,
A sending side servo motor that sends out a tape on which no servo signal is wound around the sending side reel by rotating the sending side reel at a required speed;
A winding-side servo motor for winding the tape on which the servo signal has already been recorded on the winding-side reel by rotating the winding-side reel at a required speed;
An upstream side and a downstream side guide roller that are provided on the upstream side and the downstream side, respectively, across the recording head, and that regulate the position of the tape in a non-contact manner;
A tape tension detecting means for detecting the tension of the tape whose position is regulated by the upstream guide roller without contact with the tape;
An upstream side and a downstream side guide roller provided on the upstream side and the downstream side of the guide roller, respectively, and rotating the tape while being pinched between the pinch roller, thereby causing the tape to run, and a take-up side capstan roller;
A motor that supports the rotating shaft in a non-contact manner, and the delivery-side capstan roller is driven to rotate by the motor, and the detected value is predetermined based on the value of the tape tension detected by the tape tension detecting means; The rotation speed of the delivery side capstan roller is variably controlled so that the value becomes the value, and the rotation speed of the delivery side capstan roller by the variable control is fed back to the respective rotation controls of the delivery side and take-up side servo motors. A side capstan roller driving means;
It has a motor that supports the rotating shaft in a non-contact manner. The motor drives the take-up side capstan roller to rotate, and the rotation speed of the take-up side capstan roller is controlled to be constant. Winding-side capstan roller driving means for feeding back the rotational speed of the winding-side capstan roller to the respective rotation controls of the feeding-side and winding-side servomotors;
A servo signal recording apparatus characterized in that the tape tension between the delivery side and take-up side capstan rollers is divided from the tape tension upstream from the delivery side capstan roller and downstream from the take-up side capstan roller. .
[0009]
(2) A first adjustment is provided between the delivery-side reel and the delivery-side capstan roller, and detects the tape speed and feeds back the detection result to the rotation control of the delivery-side servo motor to adjust the tape speed. A tape speed adjusting means;
First tape tension adjusting means, which is provided between the delivery reel and the delivery capstan roller, adjusts the tape tension to a predetermined value by applying a negative pressure to the tape and biasing the tape in a required direction. When,
A second portion is provided between the take-up reel and the take-up capstan roller, and detects the tape speed and feeds back the detection result to the rotation control of the take-up servo motor to adjust the tape speed. A tape speed adjusting means;
A second tape tension that is provided between the take-up reel and the take-up capstan roller, and adjusts the tape tension to a predetermined value by applying a negative pressure to the tape to bias the tape in a required direction. The servo signal recording apparatus according to (1), further comprising an adjusting unit.
[0010]
(3) The reproducing head for reproducing the servo signal recorded on the tape by the recording head is provided between the recording head and the take-up capstan roller. (1) or (2) ▼ Servo signal recording device described.
[0011]
(4) The servo signal recording apparatus as described in any one of (1) to (3) above, wherein cleaner means for cleaning the tape is provided between the delivery reel and the delivery capstan roller.
[0012]
[Action]
In the servo signal recording apparatus according to the present invention, the sending-side servomotor rotates the sending-side reel at a required speed so as to send out the servo signal unrecorded tape wound around the sending-side reel. The take-side servo motor rotates the take-up reel at a required speed to wind the tape on which the servo signal has already been recorded on the take-up reel. A servo signal is recorded on the tape by the recording head between the sending reel and the take-up reel.
[0013]
The tape travels in a state of being pinched between the pinch roller by the rotation of the feeding side and winding side capstan rollers. The position of the running tape is regulated in a non-contact manner by the upstream and downstream guide rollers. The tape whose position is regulated by the upstream guide roller is detected in a non-contact manner by the tape tension detecting means.
[0014]
At this time, the delivery-side capstan roller driving means rotates the delivery-side capstan roller by a motor that supports the rotation shaft in a non-contact manner, and based on the value of the tape tension detected by the tape tension detection means. Thus, the rotational speed of the delivery-side capstan roller is variably controlled so that the detected value becomes a predetermined value. Further, the delivery-side capstan roller driving means feeds back the rotation speed of the delivery-side capstan roller by the variable control to the respective rotation controls of the delivery-side and winding-side servomotors.
[0015]
The take-up side capstan roller driving means drives the take-up side capstan roller to rotate by a motor that supports the rotating shaft in a non-contact manner, and also controls the rotation speed of the take-up side capstan roller to be constant. To do. Further, the take-up side capstan roller driving means feeds back the rotation speed of the take-up side capstan roller by the above control to the rotation control of the feeding side and take-up side servo motors. Further, the tape tension between the delivery-side capstan roller and the take-up-side capstan roller is divided from the tape tension upstream from the delivery-side capstan roller and downstream from the take-up-side capstan roller.
[0016]
Therefore, the tape running speed is kept constant in the recording head, and further, no mechanical vibration acts on the recording head, and the tape at the time of recording has a tape tension upstream of the sending side capstan roller and the winding side. The tape tension downstream from the capstan roller does not interfere, and a constant tape tension is maintained. As a result, the servo signal can be recorded with high accuracy.
[0017]
In the servo signal recording apparatus according to the present invention, the first tape speed adjusting means detects the tape speed and sends the detection result to the rotation of the sending servo motor between the sending reel and the sending capstan roller. The tape speed is adjusted by feedback to the control. The first tape tension adjusting means adjusts the tape tension to a predetermined value by applying a negative pressure to the tape to bias the tape in a required direction.
[0018]
Between the winding side reel and the winding side capstan roller, the second tape speed adjusting means detects the tape speed and feeds back the detection result to the rotation control of the winding side servo motor. Adjust the tape speed. Further, the second tape tension adjusting means adjusts the tape tension to a predetermined value by applying a negative pressure to the tape to bias the tape in a required direction.
[0019]
In the servo signal recording apparatus according to the present invention, the reproducing head provided between the recording head and the take-up capstan roller reproduces the servo signal recorded on the tape by the recording head.
[0020]
In the servo signal recording apparatus according to the present invention, the cleaner means provided between the delivery-side reel and the delivery-side capstan roller cleans the tape.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described below with reference to illustrated embodiments.
FIG. 1 is a side view showing a servo signal recording apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic side view conceptually showing the servo signal recording apparatus of FIG. 3 is a schematic sectional view of an air guide roller of the servo signal recording apparatus of FIG. 1, and FIG. 4 is a schematic side view of a load cell for detecting tape tension of the servo signal recording apparatus of FIG.
[0022]
Referring to FIGS. 1 and 2, the servo signal recording apparatus 10 causes the magnetic tape 11 to be delivered from a delivery-side reel 12 provided on the upstream side of the recording head 30, and the recording head 30 performs, for example, an Ultra-compliant servo. After a track signal (hereinafter referred to as a servo signal) is recorded, the track signal is taken up by a take-up reel 13 provided on the downstream side of the recording head 30.
[0023]
That is, the magnetic tape 11 delivered from the delivery-side reel 12 is guided by a large number of guide rollers 50, and the delivery-side and take-up-side capstan rollers 23 provided on the upstream and downstream sides of the recording head 30, respectively. , 41 is rotated along a predetermined path and wound on the take-up reel 13.
[0024]
The position of the magnetic tape 11 is regulated between the sending side and the winding side capstan rollers 23 and 41 in a non-contact manner on the front and back surfaces by the upstream and downstream air guide rollers 20 and 40 and the head guide 31.
[0025]
In addition, the tape speed and the tape tension of the magnetic tape 11 are adjusted by the delivery-side rotary encoder 25 and the delivery-side electropneumatic regulator 26 between the delivery-side reel 12 and the delivery-side capstan roller 23. The delivery-side electropneumatic regulator 26 adjusts the tape tension between the delivery-side reel 12 and the delivery-side capstan roller 23.
[0026]
Further, the tape speed and the tape tension of the magnetic tape 11 are adjusted by the winding side rotary encoder 43 and the winding side electropneumatic regulator 44 between the winding side capstan roller 41 and the winding side reel 13. The winding side electropneumatic regulator 44 adjusts the tape tension between the winding side capstan roller 41 and the winding side reel 13.
[0027]
The delivery-side reel 12 is wound around the outer periphery of the magnetic tape 11 on which no servo signal is recorded. The delivery-side reel 12 is rotated at a required speed by the delivery-side servo motor M1 so that no servo signal is recorded on the outer circumference. The magnetic tape 11 is sent out.
[0028]
The take-up reel 13 is wound around the magnetic tape 11 on which the servo signal has been recorded, and is rotated at a required speed by the take-up servo motor M4. It is wound around the outer periphery.
[0029]
There are four upstream air guide rollers 20 in FIG. 1 and three downstream air guide rollers 40 in FIG. 1 on the upstream side and downstream side (left and right sides in FIG. 1), respectively, across the recording head 30. Provided. Each of the upstream and downstream air guide rollers 20 and 40 floats the magnetic tape 11 from the outer peripheral surface by the pressure of the discharge air from the outer peripheral surface, and restricts the position of the magnetic tape 11 in a non-contact manner on the front and rear surfaces of the magnetic tape 11 (width). Direction (a direction perpendicular to the paper surface in FIG. 1) and centering at a substantially center).
[0030]
That is, as shown in FIG. 3, each of the upstream and downstream air guide rollers 20 and 40 has an air discharge amount near the center along the rotation axis direction of the roller (left and right direction in FIG. 3). It is comprised so that it may increase in comparison. Each of the upstream and downstream air guide rollers 20 and 40 holds the magnetic tape 11 floated by the pressure of the discharged air in a curved shape in side view with the left and right edges in FIG. 3 slightly lower than the central portion. As a result, the upstream and downstream air guide rollers 20 and 40 each center the magnetic tape 11 in the width direction (left and right direction in FIG. 3) in a non-contact manner on the front and back surfaces, and position the magnetic tape 11 in the width direction. The displacement is surely prevented.
[0031]
Referring to FIGS. 1, 2, and 4, the upstream air guide roller 20 is provided with a tape tension detection load cell 21. That is, the tape tension detection load cell 21 is provided on the second air guide roller 20 counted from the upstream side of the upstream air guide rollers 20. The tape tension detection load cell 21 is used to adjust the tape tension independently of the upstream side of the sending side capstan roller and the downstream side of the winding side capstan roller.
[0032]
The tape tension detection load cell 21 detects the tape tension of the magnetic tape 11 whose position is regulated by the upstream air guide roller 20 in a non-contact manner with the magnetic tape 11.
[0033]
In the servo signal recording device 10, the recording signal speed deviation due to the tape elongation of 200 μm or less in the longitudinal direction of the magnetic tape 11 becomes a problem. Therefore, the tape tension detection load cell 21 has a high-speed response of 2 kHz or more (detection). A load cell LTS-200GA (rated load 200 gf, 1.961 N) manufactured by Kyowa, which has a stroke of 63 μm with respect to a fluctuation of a full value of 200 g, was employed.
[0034]
As a result, the tape tension detection load cell 21 does not cause a recording signal speed deviation due to a change in the path length unlike the tension arm system, and ensures a tension detection accuracy of 100 ± 2 g at a high speed of several kHz while short-circuiting. Detection with a stroke (for example, a stroke of 0.7 μm with respect to a change in the detection value of 5 g) is realized.
In FIG. 4, reference numeral 22 denotes a tension offset spring.
[0035]
Referring to FIGS. 1 and 2, a delivery-side capstan roller 23 is provided on the upstream side (the left side in FIG. 1) of the upstream air guide roller 20. A take-up side capstan roller 41 is provided on the downstream side (right side in FIG. 1) of the downstream side air guide roller 40.
[0036]
The sending side and take-up side capstan rollers 23 and 41 are rotationally driven by the sending-side capstan motor M2 or the take-up side capstan motor M3 with the magnetic tape 11 sandwiched between the pinch rollers 24 and 42, respectively. As a result, the magnetic tape 11 is caused to travel.
[0037]
The delivery-side capstan motor M2 is non-contacted and non-centered by the air pressure (side pressure 3.5 kgf / cm). 2 It is an air spindle motor that is supported (not eccentric even at 34.3 kPa), and drives the delivery-side capstan roller 23 to rotate. The delivery-side capstan motor M2 is controlled by the servo CPU 60 (see FIG. 5) based on the tape tension detection value by the tape tension detection load cell 21 so that the detection value becomes a predetermined value. Variable speed control of the rotation speed.
[0038]
The take-up side capstan motor M3 is non-contacted and non-centered by the air pressure (side pressure 3.5 kgf / cm). 2 (It is not eccentric even at 34.3 kPa) and is a supported air spindle motor, which rotates the take-up side capstan roller 41. The winding-side capstan motor M3 controls the rotation speed of the winding-side capstan roller 41 to be constant (4.0 m / s) under the control of the servo CPU 60 (see FIG. 5). This speed is the reference speed of the tape speed of the entire apparatus 10.
[0039]
The delivery-side rotary encoder 25 is provided on the upstream side (left side in FIG. 1) of the delivery-side capstan roller 23. The sending-side rotary encoder 25 adjusts the tape speed by detecting the tape speed of the magnetic tape 11 and feeding back the detection result to the rotation control of the sending-side servo motor M1.
[0040]
The delivery-side electropneumatic regulator 26 is provided between the delivery-side capstan roller 23 and the delivery-side rotary encoder 25. The delivery-side electro-pneumatic regulator 26 applies a predetermined negative pressure to the magnetic tape 11 in the air column 27 in a state where the magnetic tape 11 is suspended in a curved shape in the air column 27, and causes the magnetic tape 11 to move downward in the figure. It is energizing towards. As a result, the delivery-side electropneumatic regulator 26 adjusts the tape tension of the magnetic tape 11 to a predetermined value.
[0041]
In the air column 27 of the delivery-side electropneumatic regulator 26, five tape position detection sensors 28 (see FIG. 5) are provided substantially vertically at the center of the air column 27 with a predetermined interval therebetween. Each tape position detection sensor 28 can detect a substantially central portion (lowermost portion) of the magnetic tape 11 suspended in the air column 27.
[0042]
As shown in FIG. 5, each tape position detection sensor 28 is connected to gain amplifiers 1 to 5 that output a gain switching signal to the sending-side servo motor M <b> 1. The gain switching signal output from the amplifier is input to the transmission side servo motor M1.
[0043]
Referring to FIGS. 1 and 2, a cleaner mechanism 29 is provided between the delivery-side electropneumatic regulator 26 and the delivery-side capstan roller 23. The cleaner mechanism 29 cleans both surfaces (upper and lower surfaces in FIG. 1) of the tape on which no servo signal is recorded.
[0044]
The recording heads 30 are provided for servo signal tracks (for example, a total of five tracks for five tracks) along a direction perpendicular to the paper surface.
[0045]
A pair of head guides 31 are provided in proximity to each recording head 30 on the upstream side and downstream side of each recording head 30. A pair of guide members (not shown) are provided on both sides of each recording head in the direction perpendicular to the paper surface in FIG.
[0046]
Each head guide 31 causes the magnetic tape 11 to float along the guide surface 32 in a state where it floats from the guide surface 32 by discharging air outward from the guide surface 32 formed in an arc shape in a side view. . Accordingly, each head guide 31 adjusts the contact angle, contact area, contact pressure, and the like of the magnetic tape 11 with respect to each recording head 30.
[0047]
Each guide member (not shown) regulates the movement of the magnetic tape 11 in the width direction by contacting the edge of the magnetic tape 11 in the width direction (direction perpendicular to the paper surface in FIG. 1) as necessary.
[0048]
The winding side rotary encoder 43 is provided on the downstream side (right side in FIG. 1) of the winding side capstan roller 41. The take-up rotary encoder 43 adjusts the tape speed by detecting the tape speed of the magnetic tape 11 and feeding back the detection result to the rotation control of the take-up servo motor M4.
[0049]
The winding side electropneumatic regulator 44 is provided between the winding side capstan roller 41 and the winding side rotary encoder 43. The winding-side electro-pneumatic regulator 44 applies a predetermined negative pressure to the magnetic tape 11 in the air column 45 in a state where the magnetic tape 11 is suspended in the air column 45 in a curved shape, thereby causing the magnetic tape 11 to move. It is energizing downward. As a result, the take-up electropneumatic regulator 44 adjusts the tape tension of the magnetic tape 11 to a predetermined value.
[0050]
In the air column 45 of the take-up electropneumatic regulator 44, five tape position detection sensors 46 (see FIG. 5) are provided in the center of the air column 45 at a predetermined interval in the vertical direction. Each tape position detection sensor 46 can detect a substantially central portion (lowermost portion) of the magnetic tape 11 suspended in the air column 45.
[0051]
As shown in FIG. 5, each tape position detection sensor 46 is connected to gain amplifiers 1 to 5 that output a gain switching signal to the winding-side servo motor M <b> 4, and is connected when the magnetic tape 11 is detected. A gain switching signal output from the gain amplifier is input to the take-up servo motor M4.
[0052]
Referring to FIGS. 1 and 2, a reproducing head 47 is interposed between the recording head 30 and the winding-side capstan roller 41 with a downstream air guide roller 40 in the center in FIG. Servo signal tracks (for example, 5 tracks, for a total of 5 pairs) are provided along a pair of left and right and in a direction perpendicular to the paper surface. Each reproducing head 47 reproduces the servo signal recorded on the magnetic tape 11 by the recording head 30.
[0053]
The guide rollers 50 arranged on the upstream side of the delivery-side capstan roller 23 and the downstream side of the take-up-side capstan roller 41 are, for example, crown rollers having a width direction dimension of 14.0 mm and a taper amount of 0.200 mm.
[0054]
That is, each guide roller 50 has a drum-shaped shape that rises from both ends in the width direction (perpendicular to the paper surface in FIG. 1) to the substantially central portion in the width direction. It is larger than the diameter by a predetermined amount (taper amount). As a result, each guide roller 50 centers the magnetic tape 11 wound around the outer peripheral surface at the substantially center in the width direction without restricting the position by direct contact with both edges of the magnetic tape 11 in the width direction, for example. be able to.
[0055]
In FIG. 1, reference numeral 51 denotes a sending side touch arm, and reference numeral 52 denotes a sending side auxiliary touch arm. The delivery-side touch arm 51 and the delivery-side auxiliary touch arm 52 each have a touch roller 56 located at a position facing the center of the delivery-side reel 12 on the outer peripheral surface of the magnetic tape 11 wound around the delivery-side reel 12. Always contact. Thereby, the sending side touch arm 51 and the sending side auxiliary touch arm 52 respectively bias the magnetic tape 11 from the radially outer side toward the center of the sending side reel 12 via the touch roller 56.
[0056]
Reference numeral 53 denotes a winding side touch arm, and reference numeral 54 denotes a winding side auxiliary touch arm. The take-up side touch arm 53 and the take-up side auxiliary touch arm 54 each have a magnetic roller 11 wound around the take-up side reel 13 with a touch roller 57 at a position facing the center of the take-up side reel 13. Always contact the outer peripheral surface. Thereby, the winding side touch arm 53 and the winding side auxiliary touch arm 54 respectively urge the magnetic tape 11 via the touch roller 57 from the radially outer side toward the center of the winding side reel 13.
Reference numeral 55 denotes an LCD panel that displays various types of information.
[0057]
The operation of this embodiment will be described.
In the servo signal recording device 10, the magnetic tape 11 delivered from the delivery reel 12 is guided along the predetermined path by the rotation of the delivery side and take-up capstan rollers 23 and 41 while being guided by the guide roller 50. It travels, and is wound around the take-up reel 13 through cleaning by the cleaner mechanism 29, recording of servo signals by the recording head 30, and reproduction of servo signals by the reproducing head 47.
[0058]
In other words, the magnetic tape 11 has a tape speed and a tape speed between the sending reel 12 and the sending capstan roller 23 by the sending rotary encoder 25, the sending electropneumatic regulator 26, and the learning-side sending servo motor M1. It travels while adjusting the tension.
[0059]
Further, the position of the magnetic tape 11 is regulated in a non-contact manner on the front and back surfaces between the delivery side and take-up side capstan rollers 23 and 41 by the upstream and downstream air guide rollers 20 and 40 and the head guides 31. While driving. In this state, servo signals are recorded by the recording heads 30.
[0060]
Further, the magnetic tape 11 is wound between the winding-side capstan roller 41 and the winding-side reel 13 by a winding-side electropneumatic regulator 44, a winding-side rotary encoder 43, and a winding-side servomotor M4 that is controlled by learning. It is run while adjusting the tape speed and the tape tension.
[0061]
5 and 6 are control block diagrams of the sending side and winding side servo motors of the servo signal recording apparatus of FIG. 1, and FIG. 6 is a part following FIG. FIG. 7 is a control block diagram of the sending side and winding side electropneumatic regulators of the servo signal recording apparatus of FIG.
[0062]
In FIG. 5, the detected value of the tape tension by the tape tension detection load cell 21 is input to the servo CPU 60 through A / D conversion.
[0063]
The servo CPU 60 sends a variable f (frequency) signal from the signal transmitter 1 to the sending side capstan motor M2 so that the detected value of the tape tension becomes a predetermined value, thereby changing the rotation speed of the sending side capstan roller 23. Control.
[0064]
Further, the servo CPU 60 transmits a constant f (frequency) signal from the signal transmitter 2 to the winding side capstan motor M3, so that the rotation speed of the winding side capstan roller 41 is constant (reference speed 4.0 m / s). Control.
[0065]
As shown in FIG. 6, during forward rotation of the sending reel 12 and the take-up reel 13 (the forward / reverse selector switch is in the connected state shown in FIG. 6), the encoder output (1024 pulses / rotation) of the take-up capstan motor M3. ) Undergoes F (frequency) / V (voltage) conversion, and is differentially amplified together with the F / V converted encoder output (1024 pulses / rotation) of the transmission-side rotary encoder 25. That is, the difference between the encoder output of the take-up side capstan motor M3 and the encoder output of the sending-side rotary encoder 25 is amplified.
[0066]
The amplified signals are set as gain switching signals (0.35 to 1.25 times) in five stages according to the values by the gain amplifiers 1 to 5, and 5 in the air column 27 of the sending side electropneumatic regulator 26. The two tape position detection sensors 28 are used for switching. That is, among the tape position detection sensors 28 in the air column 27, the gain switching signal set by the gain amplifier corresponding to the tape position detection sensor 28 that has detected the magnetic tape 11 is used for learning control of the sending side servo motor M1. It is done.
[0067]
Further, during the forward rotation of the reels 12 and 13, the encoder output (1024 pulses / rotation) of the take-up side capstan motor M3 undergoes F (frequency) / V (voltage) conversion, and F of the take-up rotary encoder 43 It is differentially amplified together with the encoder output (1024 pulses / rotation) converted to / V. That is, the difference between the encoder output of the winding side capstan motor M3 and the encoder output of the winding side rotary encoder 43 is amplified.
[0068]
The amplified signal is set as a gain switching signal (0.35 to 1.25 times) according to the value by the gain amplifiers 1 to 5, and is set in the air column 45 of the winding side electropneumatic regulator 44. Switching is performed by five tape position detection sensors 46. That is, among the tape position detection sensors 46 in the air column 45, the gain switching signal set by the gain amplifier corresponding to the tape position detection sensor 46 that has detected the magnetic tape 11 is used for learning control of the take-up servo motor M4. Used.
[0069]
On the other hand, when the reels 12 and 13 are reversely rotated (the forward / reverse selector switch is connected to the side opposite to the state shown in FIG. 6), the encoder output (1024 pulses / revolution) of the sending side capstan motor M2 is F ( After frequency (frequency) / V (voltage) conversion, differential amplification is performed together with the F / V converted encoder output (1024 pulses / rotation) of the transmission-side rotary encoder 25. That is, the difference between the encoder output of the sending side capstan motor M2 and the encoder output of the sending side rotary encoder 25 is amplified.
[0070]
The amplified signals are set as gain switching signals (0.35 to 1.25 times) in five stages according to the values by the gain amplifiers 1 to 5, and 5 in the air column 27 of the sending side electropneumatic regulator 26. The two tape position detection sensors 28 are used for switching. That is, among the tape position detection sensors 28 in the air column 27, the gain switching signal set by the gain amplifier corresponding to the tape position detection sensor 28 that has detected the magnetic tape 11 is used for learning control of the sending side servo motor M1. It is done.
[0071]
When the reels 12 and 13 are rotated in the reverse direction, the encoder output (1024 pulses / rotation) of the sending-side capstan motor M2 undergoes F (frequency) / V (voltage) conversion, and the F / V of the winding-side rotary encoder 43 Amplified differentially with the converted encoder output (1024 pulses / rotation). That is, the difference between the encoder output of the sending-side capstan motor M2 and the encoder output of the winding-side rotary encoder 43 is amplified.
[0072]
The amplified signal is set as a gain switching signal (0.35 to 1.25 times) according to the value by the gain amplifiers 1 to 5, and is set in the air column 45 of the winding side electropneumatic regulator 44. Switching is performed by five tape position detection sensors 46. That is, among the tape position detection sensors 46 in the air column 45, the gain switching signal set by the gain amplifier corresponding to the tape position detection sensor 46 that has detected the magnetic tape 11 is used for learning control of the take-up servo motor M4. Used.
[0073]
In FIG. 7, the delivery-side electropneumatic regulator 26 controls the negative pressure in the air column 27 based on a signal from the main CPU 61, and sets the tape tension of the magnetic tape 11 delivered from the delivery-side reel 12 to a predetermined value ( An arbitrary value in the range of 50 to 150 g, for example, 70 g constant) is adjusted.
[0074]
Further, the take-up electropneumatic regulator 44 controls the negative pressure in the air column 45 based on a signal from the main CPU 61, and sets the tape tension of the magnetic tape 11 taken up on the take-up reel 13 to a predetermined value ( An arbitrary value in the range of 50 to 150 g, for example, 80 g at the initial stage of winding (winding near the core) and 60 g at the end of winding (winding near the outermost reel). Adjust to variable value.
[0075]
Next, the servo signal recording apparatus 10 of the above embodiment was compared with the conventional servo signal recording apparatus (Comparative Example 1) shown in FIG. 10 and the conventional servo signal recording apparatus (Comparative Example 2) not shown. The results are shown in Table 1.
[0076]
[Table 1]
Figure 0003894266
[0077]
As can be seen from Table 1, the servo signal recording apparatus 10 of the present embodiment greatly exceeds Comparative Example 2 for all the comparative items. Further, only the speed deviation of the recording signal is slightly larger than that of the comparative example 1, but the servo signal recording apparatus 10 of the present embodiment is the comparative example for the practical maximum speed, the tape tension fluctuation, and the tape damage. It is significantly higher than 1.
[0078]
That is, the tape tension fluctuation of the servo signal recording apparatus 10 of the present embodiment is such that the tape speed is a high speed of the motor rotation pulse 2 kHz, and the tape tension fluctuation is 3 g at the peak peak value, for example, in the range of 103 to 97 g. On the other hand, the tape tension fluctuation of the servo signal recording apparatus of Comparative Example 1 is 105 to when the tape speed is a low speed of the motor rotation pulse of 30 Hz and the tape tension fluctuation is 5 g at the peak peak value, for example, the set value is 100 g. Within the range of 95 g.
[0079]
That is, the servo signal recording apparatus 10 of the present embodiment can achieve highly accurate tape tension control despite the tape speed being higher than that of the servo signal recording apparatus of Comparative Example 1.
[0080]
Further, in the servo signal recording apparatus 10 of the present embodiment, it is understood that tape powder is not generated and the tape is hardly damaged even after the magnetic tape 11 travels 100,000 m.
[0081]
On the other hand, in the servo signal recording apparatus of Comparative Example 1, the generation of tape powder was observed at the magnetic tape traveling of 3000 m, and in the servo signal recording apparatus of Comparative Example 2, the magnetic tape traveling was 100 m. .
[0082]
As described above, according to the above-described embodiment, the delivery-side capstan motor M2, which is an air spindle motor, has a detection value that is a predetermined value based on the tape tension value detected by the tape tension detection load cell 21. Thus, the rotational speed of the delivery-side capstan roller 23 is variably controlled. The rotation speed of the delivery-side capstan roller 23 by the variable control is fed back to the rotation control of the delivery-side and take-up-side servomotors M1 and M4.
[0083]
Further, a winding side capstan motor M3 formed of an air spindle motor controls the rotation speed of the winding side capstan roller 41 to be constant. The rotational speed of the winding side capstan roller 41 by this control is fed back to the rotational control of the feeding side and winding side servomotors M1, M4.
[0084]
Further, between the delivery-side reel 12 and the delivery-side capstan roller 23, the delivery-side rotary encoder 25 detects the tape speed, and feeds back the detection result to the rotation control of the delivery-side servo motor M1, whereby the tape Adjust the speed. Further, the delivery-side electropneumatic regulator 26 applies a negative pressure to the magnetic tape 11 in the air column 27 to urge the magnetic tape 11 downward in the figure, thereby adjusting the tape tension to a predetermined value.
[0085]
Between the take-up reel 13 and the take-up capstan roller 41, the take-up rotary encoder 43 detects the tape speed and feeds back the detection result to the rotation control of the take-up servo motor M4. To adjust the tape speed. Further, the take-up electropneumatic regulator 44 adjusts the tape tension to a predetermined value by applying a negative pressure to the magnetic tape 11 in the air column 45 to urge the magnetic tape 11 downward in the figure. .
[0086]
Accordingly, the recording signal speed deviation including elongation of the magnetic tape 11 is 0.10% or less (4 m / s conversion), the recording signal has a deviation in the tape width direction of 20 μm or less, and the azimuth angle deviation is 5 minutes or less. Control can be realized, and the tape speed and tape tension can be controlled with high accuracy. Moreover, compared with the conventional tension roller system, good responsiveness can be obtained, and the control accuracy of the tape tension can be further increased. Thereby, the servo signal can be recorded on the magnetic tape 11 by the recording head with high accuracy.
[0087]
In the present embodiment, air spindle motors are employed as the capstan motors M2 and M3 for rotationally driving the sending side and winding side capstan rollers 23 and 41. Therefore, the accuracy within ± 2.0 μm can be achieved with a lateral pressure of 3.5 kgf / cm by adding the eccentricity of the rotating shaft, the swaying of the rotating shaft in the diametrical direction, and the three fluctuation factors of the tape play. 2 (34.3 kPa) could be guaranteed. As a result, the overall mechanical speed deviation was 0.001% or less, and the speed deviation of the recording signal including expansion and contraction of the magnetic tape 11 was 0.05%.
[0088]
When a motor having a rotating shaft supported by a bearing as in the prior art is employed as a motor that drives the capstan roller to rotate, eccentricity of the rotating shaft due to bearing vibration becomes a problem. When the eccentricity of the rotating shaft occurs, the tape speed of the magnetic tape varies.
[0089]
According to the literature name "tape recorder" (Tadaaki Tsuno, Nikkan Kogyo Shimbun), wow and flutter due to shaft eccentricity is
Wow flutter (peak peak value) = [2 × (eccentricity) / r] × 100 (%),
The wow and flutter due to the runout of the diameter is
Wow and flutter (peak peak value) = [diameter deflection / D] × 100 (%)
(Where D = average diameter),
The wow and flutter by backlash is
Wow and flutter (peak peak value) = [dc / dt / v] × 100 (%)
It is.
[0090]
Therefore, for example, when the capstan roller having a diameter of 10 mm has an eccentricity of 10 μm on the rotating shaft, the wow flutter due to the eccentricity of the shaft is
Wow flutter (peak peak value) = [2 × 10/5000] × 100 = 0.4%, wow flutter due to diameter fluctuation is
Wow and flutter (rms) = 0.4 / 2 / √2 = 0.14%
It becomes. Therefore, the conventional capstan roller cannot achieve the standard deviation of the recording signal speed deviation of 0.10% or less (4 m / s conversion).
[0091]
Conventionally, as for the control of the reel motor for feeding and winding the magnetic tape, a method of applying tension servo independently in an analog circuit is generally used. In such a system, for example, a low frequency vibration (several Hz high torque feedback) when rotating a 9000 m pancake and a high frequency vibration (700 Hz low torque feedback) when rotating a NAB hub not wound with tape. It is impossible to optimize the control gain. The change in control gain with respect to frequency is shown in FIG.
[0092]
For this reason, a flywheel is attached to the motor to reduce the apparent change in inertia, high-speed vibration such as hunting is absorbed by the expansion and contraction of the magnetic tape, or the tape running is stabilized at the expense of control accuracy (differential feedback amount) (Decline).
[0093]
In this embodiment, in order to stabilize the tape running while controlling the tape running speed at a high speed, the control gain is set to the vibration frequency and the pancake weight for the reel motors (the feeding side and winding side servo motors M1 and M4). The learning servo system is changed accordingly. In this method, proportional control between the tape tension servo and the tape speed servo (feedback amounts of the sending side and winding side rotary encoders 25 and 43) is established.
FIG. 9 shows the amount of gain change with respect to the pancake length in this method.
[0094]
As shown in FIG. 9, when the vertical axis is taken logarithmically, it is understood that the speed control gain of the sending side motor and the speed control gain of the winding side motor actually realize a gain change amount of about 10 times. . Therefore, it can be seen that extremely fine speed control can be performed from the beginning to the end of winding of the magnetic tape.
[0095]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the delivery-side capstan roller driving means has a motor that supports the rotating shaft in a non-contact manner, and the delivery-side capstan roller is driven to rotate by the motor, and the tape tension. Based on the value of the tape tension detected by the detecting means, the rotational speed of the delivery side capstan roller is variably controlled so that the detected value becomes a predetermined value, and the rotational speed of the delivery side capstan roller by the variable control is further controlled. Is fed back to the rotation control of each of the sending side and winding side servo motors.
[0096]
The winding side capstan roller driving means has a motor that supports the rotating shaft in a non-contact manner, and the winding side capstan roller is driven to rotate by the motor, and the winding side capstan roller rotates. The speed is controlled to be constant, and the rotation speed of the winding side capstan roller by the control is fed back to the rotation control of each of the feeding side and winding side servo motors. Further, the tape tension between the delivery-side capstan roller and the take-up-side capstan roller is divided from the tape tension upstream from the delivery-side capstan roller and downstream from the take-up-side capstan roller.
[0097]
Therefore, the tape running speed is kept constant in the recording head, and further, no mechanical vibration acts on the recording head, and the tape at the time of recording has a tape tension upstream of the sending side capstan roller and the winding side. The tape tension downstream from the capstan roller does not interfere, and a constant tape tension is maintained.
[0098]
Therefore, the tape speed and tape tension of the tape on which the servo signal is recorded can be controlled with high accuracy. Thereby, the servo signal can be recorded on the tape with high accuracy.
[0099]
Further, the first tape speed adjusting means detects the tape speed between the sending side reel and the sending side capstan roller, and feeds back the detection result to the rotation control of the sending side servo motor, thereby the tape speed. Adjust. The first tape tension adjusting means adjusts the tape tension to a predetermined value by applying a negative pressure to the tape to bias the tape in a required direction.
[0100]
Between the winding side reel and the winding side capstan roller, the second tape speed adjusting means detects the tape speed and feeds back the detection result to the rotation control of the winding side servo motor. Adjust the tape speed. Further, the second tape tension adjusting means adjusts the tape tension to a predetermined value by applying a negative pressure to the tape to bias the tape in a required direction.
[0101]
Therefore, the tape speed and tape tension of the tape on which the servo signal is recorded can be controlled with high accuracy. Thereby, the servo signal can be recorded on the tape with high accuracy.
[0102]
In addition, a reproducing head for reproducing the servo signal recorded on the tape by the recording head is provided between the recording head and the take-up capstan roller, so that the accuracy of the recorded servo signal can be immediately improved. Can be confirmed.
[0103]
Furthermore, since a cleaner means for cleaning the tape is provided between the delivery-side reel and the delivery-side capstan roller, it is possible to reliably prevent a reduction in servo signal recording accuracy due to adhesion of dust or the like.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing a servo signal recording apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic side view conceptually showing the servo signal recording apparatus of FIG. 1;
3 is a schematic cross-sectional view of an air guide roller of the servo signal recording apparatus of FIG.
4 is a schematic side view of a load cell for detecting a tape tension of the servo signal recording apparatus of FIG. 1;
5 is a control block diagram of a sending side and winding side servo motor of the servo signal recording apparatus of FIG. 1; FIG.
6 is a control block diagram of the sending side and winding side servo motors of the servo signal recording apparatus of FIG. 1, and is a part continuing from FIG. 5;
7 is a control block diagram of a sending side and winding side electropneumatic regulator of the servo signal recording apparatus of FIG. 1; FIG.
FIG. 8 is a graph showing characteristics of control gain with respect to frequency.
FIG. 9 is a graph showing characteristics of gain change with respect to pancake length.
FIG. 10 is a schematic side view showing a conventional servo signal recording apparatus.
[Explanation of symbols]
10 Servo signal recording device
11 Magnetic tape
12 Delivery reel
13 Reel-side reel
20 Upstream guide roller (Upstream air guide roller)
21 Tape tension detection means (tape tension detection load cell)
23 Sending side capstan roller
24 Pinch roller
25 First tape speed adjusting means (sending-side rotary encoder)
26. First tape tension adjusting means (delivery side electropneumatic regulator)
27 Air column
28 Tape position detection sensor
29 Cleaner means (cleaner mechanism)
30 Recording head
31 Head guide
32 Guide surface
40 Downstream guide roller (Downstream air guide roller)
41 Capstan roller on take-up side
42 Pinch roller
43 Second tape speed adjusting means (winding side rotary encoder)
44 Second tape tension adjusting means (winding side electropneumatic regulator)
45 Air column
46 Tape position detection sensor
47 Reproduction head
50 Guide roller
60 servo CPU
61 Main CPU
M1 sending servo motor
M2 sending side capstan motor
M3 take-up side capstan motor
M4 Take-up servo motor

Claims (4)

記録用ヘッドの上流側に設けられた送出側リールから送出されるとともに、記録用ヘッドの下流側に設けられた巻取側リールに巻き取られるテープに、記録用ヘッドによってサーボ信号を記録するサーボ信号記録装置において、
送出側リールを所要の速度で回転させることにより、送出側リールに巻回されたサーボ信号未記録のテープを送出する送出側サーボモータと、
巻取側リールを所要の速度で回転させることにより、巻取側リールにサーボ信号既記録のテープを巻回させる巻取側サーボモータと、
記録用ヘッドを挟んで上流側及び下流側にそれぞれ設けられ、テープを非接触で位置規制する上流側及び下流側ガイドローラと、
上流側ガイドローラによって位置規制されるテープの張力を、テープに非接触で検出するテープ張力検出手段と、
上流側及び下流側ガイドローラの上流側及び下流側にそれぞれ設けられ、テープをピンチローラとの間で挟持した状態で回転することにより、テープを走行させる送出側及び巻取側キャプスタンローラと、
回転軸を非接触で支持してなるモータを有し、該モータによって送出側キャプスタンローラを回転駆動するとともに、テープ張力検出手段により検出されたテープ張力の値に基づいて、当該検出値が所定値となるように送出側キャプスタンローラの回転速度を可変制御し、更に当該可変制御による送出側キャプスタンローラの回転速度を、送出側及び巻取側サーボモータのそれぞれの回転制御にフィードバックする送出側キャプスタンローラ駆動手段と、
回転軸を非接触で支持してなるモータを有し、該モータによって巻取側キャプスタンローラを回転駆動するとともに、巻取側キャプスタンローラの回転速度を一定に制御し、更に当該制御による巻取側キャプスタンローラの回転速度を、送出側及び巻取側サーボモータのそれぞれの回転制御にフィードバックする巻取側キャプスタンローラ駆動手段とを備え、
送出側及び巻取側キャプスタンローラ間のテープ張力が、送出側キャプスタンローラより上流側及び巻取側キャプスタンローラより下流側のテープ張力と分断されていることを特徴とするサーボ信号記録装置。A servo that records a servo signal by a recording head on a tape that is fed from a feeding reel provided upstream of the recording head and wound on a winding reel provided downstream of the recording head. In the signal recording device,
A sending side servo motor that sends out a tape on which no servo signal is wound around the sending side reel by rotating the sending side reel at a required speed;
A winding-side servo motor for winding the tape on which the servo signal has already been recorded on the winding-side reel by rotating the winding-side reel at a required speed;
An upstream side and a downstream side guide roller that are provided on the upstream side and the downstream side, respectively, across the recording head, and that regulate the position of the tape in a non-contact manner;
A tape tension detecting means for detecting the tension of the tape whose position is regulated by the upstream guide roller without contact with the tape;
An upstream side and a downstream side guide roller provided on the upstream side and the downstream side of the guide roller, respectively, and rotating the tape while being pinched between the pinch roller, thereby causing the tape to run, and a take-up side capstan roller;
A motor that supports the rotating shaft in a non-contact manner, and the delivery-side capstan roller is driven to rotate by the motor, and the detected value is predetermined based on the value of the tape tension detected by the tape tension detecting means; The rotation speed of the delivery side capstan roller is variably controlled so that the value becomes the value, and the rotation speed of the delivery side capstan roller by the variable control is fed back to the respective rotation controls of the delivery side and take-up side servo motors. A side capstan roller driving means;
It has a motor that supports the rotating shaft in a non-contact manner. The motor drives the take-up side capstan roller to rotate, and the rotation speed of the take-up side capstan roller is controlled to be constant. Winding-side capstan roller driving means for feeding back the rotational speed of the winding-side capstan roller to the respective rotation controls of the feeding-side and winding-side servomotors;
A servo signal recording apparatus characterized in that the tape tension between the delivery side and take-up side capstan rollers is divided from the tape tension upstream from the delivery side capstan roller and downstream from the take-up side capstan roller. . 送出側リールと送出側キャプスタンローラとの間に設けられ、テープ速度を検出するとともに、検出結果を送出側サーボモータの回転制御にフィードバックすることにより、テープ速度を調整する第１のテープ速度調整手段と、
送出側リールと送出側キャプスタンローラとの間に設けられ、テープに負圧を作用させてテープを所要方向に付勢することにより、テープ張力を所定値に調整する第１のテープ張力調整手段と、
巻取側リールと巻取側キャプスタンローラとの間に設けられ、テープ速度を検出するとともに、検出結果を巻取側サーボモータの回転制御にフィードバックすることにより、テープ速度を調整する第２のテープ速度調整手段と、
巻取側リールと巻取側キャプスタンローラとの間に設けられ、テープに負圧を作用させてテープを所要方向に付勢することにより、テープ張力を所定値に調整する第２のテープ張力調整手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載のサーボ信号記録装置。A first tape speed adjustment that is provided between the delivery reel and the delivery capstan roller, detects the tape speed, and feeds back the detection result to the rotation control of the delivery servo motor, thereby adjusting the tape speed. Means,
First tape tension adjusting means, which is provided between the delivery reel and the delivery capstan roller, adjusts the tape tension to a predetermined value by applying a negative pressure to the tape and biasing the tape in a required direction. When,
A second portion is provided between the take-up reel and the take-up capstan roller, and detects the tape speed and feeds back the detection result to the rotation control of the take-up servo motor to adjust the tape speed. A tape speed adjusting means;
A second tape tension that is provided between the take-up reel and the take-up capstan roller, and adjusts the tape tension to a predetermined value by applying a negative pressure to the tape to bias the tape in a required direction. 2. The servo signal recording apparatus according to claim 1, further comprising an adjusting unit. 記録用ヘッドと巻取側キャプスタンローラとの間に、記録用ヘッドによってテープに記録されたサーボ信号を再生する再生用ヘッドが設けられることを特徴とする請求項１又は２記載のサーボ信号記録装置。3. The servo signal recording according to claim 1, wherein a reproducing head for reproducing a servo signal recorded on the tape by the recording head is provided between the recording head and the take-up capstan roller. apparatus. 送出側リールと送出側キャプスタンローラとの間に、テープをクリーニングするクリーナ手段が設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のサーボ信号記録装置。4. The servo signal recording apparatus according to claim 1, wherein a cleaner means for cleaning the tape is provided between the delivery side reel and the delivery side capstan roller.
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