JPH0135308Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、テープレコーダ、ビデオテープレコ
ーダ等の磁気記録再生装置におけるテープの早送
り機構に関するものである。

磁気テープを記録媒体とする磁気記録再生装置
はテープ送り機構を有しており、このテープ送り
機構は、記録再生のための比較的低速度の定速走
行と、テープの早送り及び早巻戻しのための高速
走行とを行ないうるようになつている。そして、
従来の磁気記録再生装置におけるテープ送り機構
は、次の３つの方式に大別される。第１の方式
は、ギヤ列、アイドラ列等によつてそれぞれ定速
走行と高速走行に専用の駆動系を設けると共に、
それぞれの走行に適応できるようにスリツプ機構
を設けて上記アイドラ列等を機械的に切換える方
式であり、駆動モータは１個用いられる。第２の
方式は、リール駆動専用のモータを設けると共に
このモータの回転方向に応じて揺動するアイドラ
を設けてこのアイドラを介してリール台を駆動す
るようにし、上記モータへの印加電圧の切換えに
より定速走行と高速走行とを切換える方式であつ
て、通常、駆動モータは２個用いられる。第３の
方式は、供給側及び巻取側のリール台にそれぞれ
専用のモータを設け、各モータへの印加電圧の切
換えにより走行速度を切換えるようにしたもので
あつて、モータは通常３個用いられる。

しかし、上記従来のテープ送り機構にはそれぞ
れに問題点がある。まず第１の方式のものでは、
総て機械的な切換えになつているため機構が複雑
になり、可動部分が多いことから信頼性に欠け、
また、走行速度やテープにかかるバツクテンシヨ
ンなどの細かな制御は不可能である。第２の方式
のものでは、アイドラ揺動部の精度と信頼性をも
たせるのが難かしく、また、アイドラを揺動させ
かつ揺動位置に保持させておくためのトルクを必
要とするためトルクの損失を生ずることになる。
また、リール駆動専用モータは巻取側リール台だ
けではなく供給側リール台も駆動しうるだけのト
ルクが必要であり、かつ、トルクリツプルが少な
いことが要求されるため、非常に高性能のモータ
が必要となる。第３の方式のものでは、機構的に
は最も簡単で高性能のものが得られるが、それぞ
れのモータは、低速から高速まで、また低トルク
から高トルクまで対応できなければならず、か
つ、トルクリツプルが少ないことが要求されるた
め、大型のモータを必要とし、重くて高価になる
という問題点がある。

本考案の目的は、機構的に最も簡単で高性能の
テープ送り機構を得ることができる前記第３の方
式のものにおいて、各モータの小型化、軽量化を
図ることができる磁気記録再生装置における早送
り機構を提供することにある。

本考案の特徴は、巻取側リール駆動用モータに
よつてテープを巻取るのと並行して供給側リール
駆動モータへも給電してこの供給側リール駆動モ
ータがテープを供給する向きに回転駆動されるよ
うにすると共に、この供給側リール駆動モータへ
の給電電圧は、刻々と変化するリールのテープ巻
径に応じて変化させ、供給側リール駆動モータは
テープ送り速度に見合う回転速度よりも僅かに遅
い回転速度で駆動されるようにしたことにある。

以下、図示の実施例によつて本考案を説明す
る。ビデオテープレコーダの場合のテープ走行系
を概略的に示す第１図において、テープカセツト
１から引き出されたテープ２はシリンダヘツド３
の外周に約半周にわたつて巻きつけられるように
なつており、また、テープ２はピンチローラ４に
よつてキヤプスタン５に押しつけられることによ
り定速走行させられ、供給側リール６から供給さ
れたテープ２は巻取側リール７によつて巻き取ら
れるようになつている。供給側リール６のハブと
巻取側リール７のハブは後に説明するリール台に
係合し、リール台の回転駆動に伴ない回転駆動さ
れるようになつている。

なお、「供給側」「巻取側」という文言はテープ
走行方向に対する文言であつて、リバース再生モ
ード、早巻戻しモードのようにテープ２が逆転輪
送される場合は、リール７が供給側、リール６が
巻取側になるものとし、実用新案登録請求の範囲
における文言及び以下の説明においても同様とす
る。

上記リール６，７を回転駆動すべきリール台駆
動機構は第２図、第３図のように構成されてい
る。第２図、第３図において、テープ供給側リー
ル台８は基板０に固植された軸１１により回転自
在に取り付けられており、リール台８の外周に形
成された歯車９がテープ供給側リール駆動モータ
１２の出力軸上の歯車１３にかみ合うことによ
り、リール台８はモータ１２で回転駆動されるよ
うになつている。リール台８の中心部は軸１１に
沿つて立ち上がり、この立ち上がり部１４が前記
リール６のハブの部分に緩く嵌まるようになつて
いる。上記立ち上がり部１４の外周には係合爪１
５が摺動可能に、しかし、リール台８とともに回
転可能に嵌められ、係合爪１５はばね１６により
所定の規制位置まで押し上げられている。係合爪
１５は前記リール６のハブ部に係合してリール６
を回転駆動しうるようになつている。基板１０に
はリール台８と対向する位置にフオトカプラ１７
が取り付けられ、フオトカプラ１７はリール台８
に対して光を発光照射し、リール台８に等間隔に
設けられた反射板からの反射光を受光することに
よりリール台８の回転速度に応じたパルス信号を
得ることができるようになつている。符号１８は
巻取側リール台、１９はその外周の歯車、２０は
巻取側リール駆動用モータ、２１は同モータの出
力軸の歯車、２２は巻取側リールのハブ部と係合
する係合爪である。上記リール台１８、モータ２
０等を有してなる巻取側の機構は、前記供給側リ
ール台８、供給側リール駆動用モータ１２等を含
む供給側の機構と同様に構成されているものとす
る。

以上説明した本考案の実施例において、いま、
テープを往動方向に輸送しようとするときは、巻
取側リール駆動用モータ２０に給電してリール台
１８を往動方向（矢印FF方向）に回転駆動する
と共に供給リール駆動用モータ１２にも給電して
リール台８を往動方向（矢印FF方向）に回転駆
動し、同様に、テープ復動方向に輸送しようとす
るときは、モータ１２及びモータ２０に給電して
リール台８及びリール台１８を復動方向（矢印
REW方向）に回転駆動する。従つて、テープを
送り出す側のリール台もテープ送り出し方向に積
極的に回転駆動されるから、その分テープ巻取側
のリール駆動モータの負担が軽くなり、もつて、
各モータの小径化、軽量化を図ることができる。
ただ、ここでテープの輸送に伴ない刻々と巻取側
のテープ巻取径が大きくなり、逆に供給側の径は
小さくなるから、テープ送り速度に対してテープ
供給側リールから必要以上にテープが送り出され
ないようにする必要がある。そのため本考案では
供給側リール駆動モータに印加する電圧を制御し
て、供給側リール駆動モータがテープ送り速度に
見合う回転速度よりも僅かに遅い回転速度で駆動
されるようになつている。以下各モードにおける
動作を説明する。

（早送りモード） いま、第４図に示されているように、テープ供
給側のテープ巻径をD₁、供給側リール台８の単
位時間当りの回転数をn₁巻取側のテープ巻径を
D₂、巻取側リール台１８の単位時間当りの回転
数をn₂とすると、供給側リールが巻取側リールに
よるテープ巻取速度以上にテープを供給すること
がないようにするためには、 πD₁n₁＜πD₂n₂ n₁／n₂＜D₂／D₁ なる関係になるようにすればよいことになる。そ
こで、Ｋ＜１なる比例定数を設定すると、 n₁／n₂＝Ｋ・D₂／D₁ となる。一方、モータの回転数はその印加電圧に
ほぼ比例するから、供給側リール駆動モータ１２
に印加する圧をV₁、巻取側リール駆動モータ２
０に印加する電圧をV₂とすると、 n₁／n₂≒V₁／V₂ となり、よつて、 V₁／V₂＝Ｋ・D₂／D₁ となる。また、供給側リール台８の単位時間当り
のパルス数をN₁、巻取側リール台１８の単位時
間当りのパルス数をN₂とすると、 D₂／D₁＝N₁／N₂ ∴V₁／V₂＝Ｋ・N₁／N₂ となる。従つて、巻取側リール駆動用モータ２０
に印加する電圧を基準として考えた場合、供給側
リール駆動モータ１２への印加電圧V₁は、 V₁＝Ｋ・N₁／N₂・V₂ となる。即ち、供給側モータ１２への印加電圧
V₁は、巻取側モータ１８への印加電圧V₂に対し
上記の式の如く制御することによつて所期の目的
が達せられることになる。巻取側モータへの印加
電圧V₂は、例えばテープ輸送速度が常に一定に
なるように一定の制御曲線に従つて変化させても
よいが、早送りモードではあまり厳密なテープ輸
送速度制御は要求されないので、上記電圧V₂は
一定の電圧とするのが普通であろう。

上記比例定数Ｋは１より小さければ巻取速度よ
りも供給しようとする速度が遅いためテープテン
シヨンが発生し、所期の目的を達成することがで
きるのであるが、Ｋがあまり１に近づきすぎると
供給側と巻取側の周速差が小さくなり、負荷変動
や、テープ巻き径の偏心、モータのトルクリツプ
ル等により周速差がゼロとなり、あるいは逆転
し、テープテンシヨンが乱れて乱巻きとなる可能
性があるから、上記の各要因と各モータの特性の
ばらつきを考慮してＫ≒0.8が適当である。

ところで、停止状態から早送り動作を開始する
段階で供給側モータと巻取側モータにどのような
電圧をかけるべきであるかが問題になるが、供給
側リールが過剰にテープを送り出すことのないよ
うに、現実のテープ巻径の如何に拘らず、供給側
リールに総てのテープが巻かれている状態、即ち
最大巻径の状態を仮定してそれに応じた電圧を設
定するようにすればよく、テープ走行が開始され
てからは前に述べたような供給側リールと巻取側
リールのパルス数の比と比例定数との関係に基い
て電圧制御を行なうことになる。

また、電源電圧は一定の限度があり、それ以上
の電圧をリール駆動用モータに印加することはで
きない。従つて、巻取側モータに最大限の電圧を
印加しているものとすると、供給側モータへの印
加電圧もそれ以上に上げることはできず、本来の
供給側リールの回転数に見合つた電圧よりも低く
なる結果、それ以後は好ましいテープテンシヨン
以上のテンシヨンがテープにかかることになる。
しかし、供給側モータへの印加電圧が頭打ちにな
るまでの間は所期の動作が行なわれ、それ以後も
テープ供給が過剰に行なわれることはない。ま
た、前に述べたように、巻取側モータの電圧も制
御するような構成にしておけば、テープ輸送動作
の全範囲において所期の動作が行なわれることに
なる。

なお、テープの巻取速度に対して供給速度を遅
くすると言つても、それらの速度に見合つた電圧
を各モータに印加するということであつて、現実
には巻取側テープ巻径と供給側テープ巻径の周速
は同じである。

（早巻戻しモード） リール台１８をテープ供給側リール台、モータ
２０を供給側リール駆動用モータ、リール台８を
テープ巻取側リール台、モータ１２を巻取側リー
ル駆動用モータとして考え、早送りモードの場合
と全く同様の制御を行なう。

（記録再生モード） 巻取側リール台１８が所定の巻取トルクをもつ
て回転駆動されるように巻取側リール駆動用モー
タ２０に所定の電圧を印加し又は印加電圧を制御
し、テープに所定のバツクテンシヨンがかかるよ
うに供給側リール駆動用モータ１２への印加電圧
を制御する。

（ストツプ動作時） テープ走行方向を基準としてテープ供給側リー
ル駆動用モータに該当するモータに反転電圧を与
え、ブレーキとして使用してもよいし、上記モー
タに電気的ブレーキをかけてもよい。

以上述べたような制御動作を行わせるための制
御系の例を第５図に示す。第５図において、テー
プ供給側フオトカプラ１７ａ及びテープ巻取側フ
オトカプラ１７ｂで検出されるそれぞれのリール
台の回転速度に応じたパルス信号はそれぞれアン
プ２４ａ，２４ｂで増幅されたあとCPU（中央処
理装置）２５に入力される。CPU２５は上記各
パルス信号から供給側リール台の回転数N₁と巻
取側リール台の回転数N₂を求め、その値から前
述の V₁＝Ｋ・N₁／N₂・V₂ を演算し、供給側リール駆動モータ１２、巻取側
リール駆動モータ２０に印加すべき電圧V₁，V₂
を求める。求められた電圧V₁，V₂はそれぞれデ
ジタル・アナログ変換器２６ａ，２６ｂとモータ
ドライブアンプ２７ａ，２７ｂを介してモータ１
２，２０に印加される。なお、電圧V₂は前述の
ように一定の電圧としてよい。第５図に示す各回
路は公知のものである。また、上記の式の処理は
一般的な乗除算処理であり、周知のアルゴリズム
によつてCPU２５で容易に演算することができ
る。

本考案によれば次のような効果を奏する。

(1) 供給側リール及び巻取側リールをそれぞれ駆
動する専用のモータを設け、駆動系の機構的切
換えを不要にしたから、構成が簡略化され、信
頼性の高い磁気記録再生装置における早送り機
構を提供することができる。

(2) テープ供給側においてモータにより積極的に
テープを送り出しつつ巻取側においてテープを
巻取るようにしたから、各モータの出力は小さ
くてもよく、小型、軽量化が可能となる。

(3) リール台の回転数に基づいてリール駆動用モ
ータへの印加電圧を制御してテープを供給し過
ぎないようにしたから、機構的には全く複雑に
なるようなことはなく、電気的制御としても供
給側と巻取側との回転比に基づくものであるか
ら構成が簡単になる。

(4) 供給側リール駆動用モータをバツクテンシヨ
ン付与手段として用いており、また、上記モー
タをブレーキとしても利用することができるか
ら、この点でも機構を簡略化することができ
る。

次に本考案の他の実施態様を挙げておく。

(1) リール駆動用モータとリール台は、アイドラ
又はベルトなどを用いて結合してもよい。

(2) リール駆動用モータをリール台の下に設置し
て、リール台の軸と上記モータの出力軸とを直
結してもよいし、リール台の内周部を歯車やア
イドラなどを介して駆動するようにしてもよ
い。

(3) リール台の回転数検出は、リール台と一体の
マグネツトリングの磁極をホール素子などの感
磁素子によつて検出するようにしてもよい。ま
た、リール駆動用モータがホールモータの場合
はホールモータ内のホール素子の出力信号によ
つて回転数を検出するようにしてもよい。

(4) リール駆動モータとリール台との間にトルク
リミツタ（滑り機構）を設けてもよい。こうす
れば、定速送り時にリールモータを比較的高速
で回転駆動することができ、モータのトルクリ
ツプルによるテープテンシヨンの変動、ワウ・
フラツタの悪化などの不具合を解消することが
でき、しかも、早送り又は早巻戻時にトルクリ
ミツタのトルクの切換えが不要である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案を適用可能なテープ走行系の一
例を概略的に示す平面図、第２図は本考案の実施
例を示す平面図、第３図は同上実施例の一部分を
拡大して示す断面図、第４図は本考案の実施例の
動作を説明するためにテープ送行系を概略的に示
す平面図、第５図は上記実施例に適用可能な制御
系の例を示すブロツク図である。 ８……リール台、１２……リール駆動用モー
タ、１８……リール台、２０……リール駆動用モ
ータ、D₁……供給側テープ巻径、D₂……巻取側
テープ巻径。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 テープ供給側リール台を駆動するための供給側
   リール駆動用モータと、テープ巻取側リール台を
   駆動するための巻取側リール駆動用モータと、そ
   れぞれのリール台の回転数を検出する２つのリー
   ル台回転検出部とを有してなり、巻取側モータに
   印加する電圧をV₂、供給側リール台の回転数を
   N₁、巻取側リール台の回転数をN₂としたとき、
   供給側リール駆動モータに印加する電圧V₁は V₁＝Ｋ・N₁／N₂・V₂（但し、Ｋ＜１） とし、これを供給側リール駆動モータがテープを
   供給する向きに回転駆動されるように供給するこ
   とを特徴とする磁気記録再生装置における早送り
   機構。