JPH0196852A - テープ走行制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、テープの走行を制御するテープ走行制御装置
に関するもので、特に磁気テープを長尺に巻いた供給リ
ールから該磁気テープを供給し、カセットケースに内蔵
する小形の巻き取りリールに磁気テープを巻き替えるた
めの巻き替え装置に応用して有用なテープ走行制御装置
に関するものである。

〔従来技術〕

ビデ才力セントなどの磁気テープカセットを生産する場
合は、磁気テープカセットに内蔵される小形のリールに
、磁気テープを巻き替える工程が必要である。

磁気テープは、磁気テープカセットに内蔵される予定の
ものであっても、長尺にまかれたバルクテープリールと
して供給される。一方磁気テープカセットは、多数の規
格があるため、目的の磁気テープカセットを生産するた
めには、バルクテープリールから磁気テープを巻きほど
き、磁気テープ力セントに内蔵される小形のリールに区
切りながら巻きかえる必要がある。この巻き替え工程に
使用される装置が巻き替え装置である。

ところで、１巻のバルクテープリールに巻かれた磁気テ
ープは、例えば磁気テープカセットに内蔵される小形リ
ールの２５巻分の長さがある。この場合、巻き替え装置
は、１巻のバルクテープリールにつき、２５回の加速及
び減速を繰り返す。

このような巻き替え装置に課せられた一般的な課題は、
巻き替えの能率を上げるため、出来るだけ高速でテープ
を走行させるということである。

しかし、いかにテープの走行速度が早い場合であっても
、磁気テープカセットに内蔵される磁気テープは、張力
が精密に制御され、かつテープに巻き乱れがないように
巻き替えるという条件も同時に満足されなければならな
い。

巻き替え装置に応用される従来のテープ走行制御装置と
しては、特開昭６１−１７２２４３号に示された技術が
知られている。ここには、テープの走行速度の制御を供
給リールの回転数で制御し、テープの張力を巻き取りモ
ーターに一定の電流を流すことによって制御する技術が
示されている。この張力制御の原理は、モーターのトル
クが、モーターに流れる電流によって決まることを利用
したものである。この方式の場合は、モーターに流れる
電流に応じたテープの張力が得られる。

また、特開昭６２−１９５７４７号には、巻き替え装置
に応用した例ではないが、テープの張力をテンションア
ームで直接検出して張力を維持する構成とし、モーター
の負荷状態によって、張力制御系の制御定数を補正する
テープ走行制御装置の技術が知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のような従来の技術は、走行中のテープの張力を適
当な範囲に正確に維持したまま、テープの急加速及び急
減速を行うことができないという問題点があった。

この原因は、巻き取りモーターを定電流駆動する方式で
は、加速度が急速に変化する場合に、テープ走行系の慣
性によりテープの張力も変化してしまうためである。

またテープの張力を直接検出して張力を制御する方式で
は、張力の制御系が遅れ要素を含み、さらに系の利得を
上げることができず、また応答周波数も制限されるため
、テープを急加速又は急減速するときに十分な張力制御
の追従が行われず、異常な張力が発生するためである。

本発明では、テープを急加速及び急減速しても、テープ
の張力を制御しようとする張力に維持できるテープ走行
制御装置を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記問題点を解決するために、供給リールを
回転駆動し、テープの走行速度を制御しながら前記テー
プを供給する供給手段と、前記テープの走行を検出する
テープ走行検出手段と、 前記テープの走行経路の途中に設けられ、前記テープの
張力を検出する張力検出手段と、前記供給手段から供給
される前記テープを巻き取りリールに巻き取る巻き取り
手段と、前記テープ走行検出手段の出力に基づいて、前
記テープの巻き取り速度を制御するための速度信号を発
生する速度信号発生手段と、 前記張力検出手段の出力に基づいて、前記テープの張力
を制御するための張力制御信号を発生する張力信号発生
手段と、 前記速度信号発生手段及び前記張力信号発生手段の出力
に基づいて前記巻き取り出力を制御する巻き取り駆動手
段 によってテープ走行制御装置を構成したものである。

〔作　用〕

供給手段は、テープの走行速度の制御系を含んでおり、
テープの走行速度は供給手段に含まれるテープの走行速
度の制御系により制御される。

供給手段によって供給されるテープは、巻き取り手段に
よって巻き取られる。巻き取り手段は、巻き取り駆動手
段によって駆動される。巻き取り駆動手段には、２つの
入力要素が入力される。１つは、速度信号発生手段から
の出力であり、他の１つは、張力検出手段からの出力で
ある。

速度信号発生手段は、巻き取り手段の回転数を決める。

速度信号発生手段は、走行検出手段の出力により現在の
テープ走行速度を検出し、巻き取り手段がそのテープ速
度で巻き取るように巻き取り駆動手段に信号を出力する
。この走行検出手段、速度信号発生手段、巻き取り駆動
手段及び巻き取り手段より構成される系は、現在のテー
プ速度を入力とし、巻き取り手段の回転数を出力とする
開ループ制御系である。

張力制御信号発生手段は、張力検出手段によって検出し
たテープの張力に対応する信号によって、巻き取り駆動
手段を通して巻き取り１手段を制御する。この張力検出
手段、張力制御信号発生手段、張力制御信号発生手段、
巻き取り駆動手段及び巻き取り手段から構成される系は
、張力検出手段と巻き取り手段の間に掛は渡されたテー
プによって閉じられており、閉ループ制御系である。

テープの走行は、巻き取り側の２つの制御系によって市
ＩＮ卸される。

供給手段から送り出されたテープは、現在のテープ速度
を入力とし、巻き取り手段の回転数を出力とする開ルー
プ制御系によって制御された巻き取り手段により巻き取
られる。そのためテープは、供給手段と巻き取り手段の
間で、たるみが増減することなく巻き取られる。一方、
テープの張力は、張力検出手段を検出源とする張力制御
の閉ループ系で制御される。

その結果、張力制御の閉ループは、テープの走行速度や
テープの加速及び減速の状態の影響をほとんど受けるこ
となく張力を制御することが可能となる。

〔実施例〕

第１図は、本発明を実施したテープ走行制御装置のブロ
ック図である。１は磁気テープである。

磁気テープ１は、供給リール２と、巻き取りリール３の
間に掛は渡されている。磁気テープ１は、供給リール２
から巻き取りリール３に向けて送られる。

９は供給手段である。供給手段９は、供給モーター４と
送り速度制御手段５によって構成されている。供給モー
ター４は、供給リール２を回転駆動するためのモーター
である。送り制御手段５は、供給モーター４を駆動し制
御する。

１０は走行検出手段である。走行検出手段１０は、磁気
テープ１の走行とともに回転する円盤７と、円盤７の回
転を検出する検出素子８で構成されている。走行検出手
段１０は、磁気テープ１の走行を検出する。

走行検出手段１０の出力は、供給手段９の送り速度制御
手段５に接続されている。送り速度制御手段５は、走行
検出手段１０によって磁気テープ１の走行速度を検出し
、供給リール２の回転数を制御する。

１１は、張力検出手段である。張力検出手段１１は、支
点１２を中心に回動可能で、バネ１３によって一方向に
付勢されたアーム１４と、アーム１４の回動角度を検出
する角度検出素子１５によって構成されている。アーム
１４は、一端が磁気テープ１に接触しており、磁気テー
プ１の張力を検出するようになっている。

１６は、巻き取り手段である。巻き取り手段１６は、巻
き取り手段１６の回転を検出する回転検出素子２５を含
んでいる。巻き取り手段１６は、巻き取りり一ル１３を
回転駆動し、磁気テープ１を巻き取る。

１７は速度信号発生手段である。

１８は張力信号発生手段である。

１９は巻き取り駆動手段である。

供給手段９には、入力として走行検出手段１０が接続さ
れ、出力としては、速度制御された磁気テープ１が送り
だされる。供給手段９の速度制御手段５は、速度基準回
路３５と駆動回路３６から構成されている。速度基準回
路３５はマイクロプロセッサで実現可能である。速度基
準回路３５には、入力として走行検出手段１０が接続さ
れている。駆動回路３６は２つの入力を持ち、一方には
、走行検出手段１０が接続され、他の一方には速度基準
回路３５が接続されている。速度基準回路３５は、走行
検出手段１０の出力を積算し、磁気テープ１の走行距離
に応じた電圧を出力する。第４図は、磁気テープ１の走
行距離と、速度基準回路３５の出力電圧の関係を示した
ものである。距離ＬＯは、磁気テープ１の走行開始点で
、Ｌ３は走行終了点である。第４図に示すように、速度
基準回路３５の出力は、ＬＯからＬｌまでは徐々に上昇
し、ＬｌからＬ２までは一定に維持され、Ｌ２からＬ３
までは、徐々に低下する。駆動回路３６は、走行回路３
６は、走行検出手段１０の出力周波数に応じた電圧が、
速度基準回路３５の出力に一致するように供給モーター
４を駆動する。走行検出手段１０、速度制御手段５及び
供給モーター４は、供給リール２と走行検出手段ｌＯの
間に掛は渡された磁気テープ１で閉じられた制御系を形
成している。その結果磁気テープ１は、第４図に示した
速度基準回路３５の出力電圧に応した速度に速度制御さ
れる。

速度信号発生手段１７には、入力側に走行検出手段１０
が接続され、出力側に巻き取り駆動手段１９が接続され
ている。

張力信号発生手段１８には、入力側に張力検出手段１１
が接続され、出力側に巻き取り駆動手段１９が接続され
ている。

巻き取り駆動手段１９には、入力側に速度信号発生手段
１７と張力信号発生手段１８が接続されており、出力側
に巻き取り手段１６が接続されている。

次に、速度信号発生手段１７の詳細な構成の例を示す。

速度信号発生手段１７は、回転数基準信号発生手段２０
、第１の周波数電圧変換手段２１、第１の乗算手段２２
、第２の周波数電圧変換手段２３及び第１の比較手段２
４を含んでいる。回転数基準信号発生手段２０及び第１
の周波数電圧変換手段２１には、それぞれ走行検出手段
１０からの出力が接続されている。また、回転数基準信
号発生手段２０及び第１の周波数電圧変換手段の出力は
、それぞれ第１の乗算手段２２の入力となる。一方第２
の周波数電圧変換手段２３の入力側には、巻き取り手段
１６の回転を検出する回転検出素子２５が接続されてい
る。第２の周波数電圧変換手段２３及び第１の乗算手段
２２の出力側は、それぞれ第１の比較手段２４の入力側
に接続されている。第１の比較手段２４の出力は、速度
信号発生手段１７の出力として巻き取り駆動手段１９の
一方の入力となる。

回転数基準信号発生手段２０、第１の周波数電圧変換手
段２１及び第１の乗算手段２２は、巻き取り手段１６の
回転数の基準となる信号を第１の比較手段２４に出力す
る。その原理を説明するために、第２図にさらに詳細な
構成を示す。回転数基準信号発生手段２０は、積算カウ
ンタ２６、読みだし専用メモリー（ＲＯＭ）２７及びデ
ジタルアナログコンバーター（Ｄ／Ａコストコンバータ
ー）２８から構成されている。積算カウンタ２６は、走
行検出手段１０から出力されるパルス信号を順次積算計
数するカウンタである。その結果、積算カウンタ２６の
計数値は、巻き取りリール３に巻かれた磁気テープ１の
長さに対応する。カウンタ２６の計数結果は、そのまま
パラレルに出力され、ＲＯＭ２７をアクセスするための
アドレスデーターとなる。アクセスされたＲＯＭ２７の
出力データーは、Ｄ／Ａコンバーター２８で直流電圧に
変換される。ＲＯＭ２７に書き込まれているデーターは
、カウンタ２８の計数値が増加するにしたがって、デー
ターの値が減少するデーターである。

第３図にカウンタ２６の計数値と、計数値に対応するＲ
ＯＭ２７の出力データーの値の関係を示す。

カウンタ２６の計数値は、巻き取りリール３に巻かれた
磁気テープ１の長さに対応するから、巻き取りリール３
の径にも対応する。従って、開ループの制御系で磁気テ
ープ１の走行速度を一定に保つには、巻き取りリール３
の径の増加にともなって、巻き取りリール３の回転数を
減少させなければならない。第３図に示したグラフの実
際の値は、巻き取りリール３の初期の径と、磁気テープ
１の厚みによって決められる。

一方第１の周波数電圧変換手段（Ｆ／Ｖコンバ−ター）
２１の入力には、走行検出手段１０の出力が接続されて
いるため、Ｆ／Ｖコンバーター２１の出力は、磁気チー
１１の走行速度に対応する。

そして、回転数基準信号発生手段２０の出力とＦ／■コ
ンバーター２１の出力を、第１の乗算手段（アナログ乗
算回路）２２で乗算すれば、巻き取りリール３の回転数
の基準となる出力が得られる。

すなわち、巻き取りリール３は、アナログ乗算手段２２
の出力に対応した回転数で回転すれば、走行検出手段１
０を通過してくる磁気テープ１をたるむことなく巻き取
ることができる。

第１図に示す第２の周波数電圧変換手段２３の出力は、
巻き取り手段１６の回転数に対応する。第１の比較手段
２４は、第２の周波数電圧変換手段２３と第１の乗算手
段２２の出力を比較し、その差に応じた信号を巻き取り
駆動手段１９に出力する。その結果、巻き取り手段１６
は、第１の乗算手段２２の出力に従って回転する。

第１図に示す張力基準信号発生手段１８は、張力基準手
段２９、第２の比較手段３０及び第２の乗算手段３１に
よって構−成されている。張力基準手段２９の出力側は
、第２の比較手段３０の一方の入力側に接続され、張力
検出手段１１の出力側は、第２の比較手段３０の他の一
方の入力側に接続される。第２の比較手段３０は、両方
の出力を比較して、その差に応じた値を出力する。第２
の乗算手段の一方の入力側には、第１の周波数電圧変換
手段２１の出力側が接続され、他の一方の入力側には比
較手段３０の出力側が接続されている。第２の乗算手段
３１は、両方の出力を乗算する。第２の乗算手段の出力
は、巻き取り駆動手段Ｉ９に入力される。

張力基準手段２９は、実際には直流電圧源で実現される
。張力検出手段１１の出力は、磁気テープ１の張力に対
応した直流電圧である。第２の比較手段は、差動入力を
もった演算増幅器で実現される。

第２の乗算手段３１は、アナログ乗算回路で実現される
。

張力検出手段１１、張力基準信号発生手段１８、巻き取
り駆動手段１９及び巻き取り手段１６は、張力検出手段
１１と巻き取り手段１６の間に掛は渡された磁気テープ
１によって閉じた系を形成している。その結果、磁気テ
ープ１は、張力基準手段２９によって設定された張力に
制御される。

以上のような実施例の構成で、つぎに動作を説明する。

最初に磁気テープ１は、供給リール２と巻き取りリール
３の間に掛は渡される。そして、張力信号発生手段１８
と巻き取り駆動手段１９を徐々に動作状態とし、張力検
出手段１１で検出された磁気テープ１の張力が、張力信
号発生手段１８の張力基準手段１９で設定した張力に一
致するように設定する。

その状態で、供給手段９と速度信号発生手段１７を動作
状態とする。供給手段９が動作状態となると、磁気テー
プ１は、直ちに走行を開始し、走行検出手段１０によっ
て磁気テープ１の走行が検出される。走行検出手段１０
によって、磁気テープ１の走行が検出されれば、速度信
号発生手段１７の乗算手段２２の出力には、速度信号電
圧が発生する。その結果、巻き取りリール３は、乗算手
段２２の出力たる、速度信号電圧に応じた回転数で回転
を始める。

供給手段９から供給される磁気テープ１の速度は、第４
図に示すように、徐々に上昇し、予め設定した速度に達
したならば、一定の速度となり、停止位置の近傍に達し
たならば徐々に減少するように変化する。

その一方で、速度基準信号発生手段１７の乗算手段２２
の出力は、供給リール２と巻き取りリール３の間で磁気
テープ１がたるまないように、磁気テープ１の走行速度
に応じた電圧に維持される。それは、磁気テープ１が巻
き取りリール３に巻き取られるに従って、巻き取りリー
ル３の径は増大するが、速度基準信号発生手段１７の第
１の周波数電圧変換手段２１の出力が、回転数基準信号
発生手段２０の出力によって補正されるためである。す
なわち、回転数基準信号発生手段２０の出力は、巻き取
りリール３に磁気テープ１が巻き取られるに従って、第
３図に示すように、徐々に減少するためである。

以上のように、磁気テープ１の張力を制御するだめの、
張力検出手段１１、張力信号発生手段１８、巻き取り駆
動手段１９及び巻き取り手段托からなる張力制御系は、
磁気テープ１の走行速度の制御系からほぼ隔離される。

その結果、張力制御系は、磁気テープ１の走行系にある
例えば供給リール２や巻き取りリール３の慣性、案内ロ
ーラーの機械損失の要素をほとんど含まない。張力制御
系は磁気テープ１の長手方向の弾性伸縮等に起因する張
力の乱れを制御するのみである。

なお、第１図に示した張力信号発生手段１８に含まれる
第２の乗算手段３１の入力側は、一方が第１の周波数電
圧変換手段２１の出力側に、他の一方の入力側が比較手
段３０の出力側に接続されている。

この第２の乗算手段３１は、磁気テープ１の走行速度に
応じて、張力制御系の利得を変化させるものである。第
２の乗算手段３１の入力の一方に接続された第１の周波
数電圧変換手段２１の出力には、実際には図示しない定
数が加算されており、第１の周波数電圧変換手段２１の
出力は、磁気テープ１の走行速度が上昇するに従って上
昇するようになっている。その結果、張力制御系の利得
は、磁気テープ１の速度が上昇するに従って増大し、増
大する割合は、磁気テープ１の走行系の特性にあわせて
調整される。

以上に述べた本発明の実施例の他にも、本発明を実施す
る手段は多数存在する。例えば、速度信号発生手段１７
、張力信号発生手段１８の構成例では、通常の論理回路
とアナログ回路を組み合わせた例を示したが、はとんど
の構成要素は、デジタル信号及びアナログ信号の相互変
換回路と、マイクロコンピュータ−を組み合わせれば、
本発明の構成要素は、それらのハードウェアとプログラ
ムによって実現可能である。

〔効　果〕

本発明は、以上のように、磁気テープ１の速度制御系と
、張力制御系を分離したため、速度制御系で制御される
磁気テープ１の速度が急激に変化したり、極めて高速度
になっても、張力制御系で調整される磁気テープ１の張
力制御は、安定して維持される。そのため、安定したテ
ープ走行が得られるテープ走行制御装置を実現できると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例のブロック図、第２図は、速
度信号発生手段１７の詳細説明用ブロック図、第３図は
、第２図に示した読みだし専用メモリー２７の内容を示
したグラフ、第４図は、第１図に示した供給手段９で制
御される磁気テープ１の速度の変化を示すグラフである
。 １・・・・・・磁気テープ、２・・・・・・供給リール
、３・・・・・・巻き取りリール、９・・・・・・供給
手段、１０・・・・・・走行検出手段、１１・・・・・
・張力検出手段、１７・・・・・・速度信号発生手段、
１８・・・・・・張力信号発生手段、１９・・・・・・
巻き取り駆動手段、１６・・・・・・巻き取り手段、２
７・・・・・・読みだし専用メモリー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 供給リールに巻かれたテープを巻き取りリールに向けて
   走行させるためのテープ走行制御装置において、 前記供給リールを回転駆動し、前記テープの走行速度を
   制御しながら前記テープを供給する供給手段と、 前記テープの走行を検出するテープ走行検出手段と、 前記テープの走行経路の途中に設けられ、前記テープの
   張力を検出する張力検出手段と、前記供給手段から供給
   される前記テープを巻き取りリールに巻き取る巻き取り
   手段と、 前記テープ走行検出手段の出力に基づいて、前記テープ
   の巻き取り速度を制御するための速度信号を発生する速
   度信号発生手段と、 前記張力検出手段の出力に基づいて、前記テープの張力
   を制御するための張力制御信号を発生する張力信号発生
   手段と、 前記速度信号発生手段及び前記張力信号発生手段の出力
   に基づいて前記巻き取り出力を制御する巻き取り駆動手
   段 から構成されたことを特徴とするテープ走行制御装置。