JPH03154253A - 磁気記録再生装置 - 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、磁気テープの走行速度とテンションとを一定
に制御することができる磁気記録再生装置に関する。

〈従来の技術〉 磁気テープを用いた磁気記録再生装置において正確°か
つ高密度な記録再生を行うためには磁気テープの走行速
度を一定に保つとともに、テープに加えられるテンショ
ンを一定にしなければならない。

このため、従来の磁気記録再生装置は、キャプスタンと
ピンチローラとで磁気テープを圧着駆動することにより
磁気テープの走行速度を一定にしている。

また、磁気テープに加えられるテンションを−定にする
ために、第２図に示すような機構を用いている。当該機
構は、磁気テープ２の走行経路中に一対のガイドボール
２１と、テンションアーム２２の先端に設けられ、かつ
前記一対のガイドポール２１の間の磁気テープ２を押圧
するブツシャ−２３とを有している。

磁気テープ２に加えられたテンションの大きさに比例し
てテンションアーム２２が変位する。この変位量（第２
図に示すχ）を図外の検出手段で検出し、テンションを
一定にすべくテープ駆動モータ等を制御するのである。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、上述した従来の磁気記録再生装置では、
キャプスタン等で磁気テープの走行速度の制御を行うと
ともに、テンションアーム等を用いた機構によってテン
ションを一定に制御しているので、磁気テープの走行速
度が高速になると走行速度を正確に制御できないばかり
か、磁気テープとテンションアームとの間で共振が発生
することがある。また、全体の構造が複雑になるという
問題点もある。

本発明は上記事情に鑑みて創案されたもので、磁気テー
プの走行速度が高くなっても走行速度とテンションとを
正確に制御することができ、しかも構造が簡単な磁気記
録再生装置を提供することを目的としている。

く課題を解決するための手段〉 本発明に係る磁気記録再生装置は、磁気テープの走行速
度と磁気テープに加えられるテンションとを一定に保ち
つつ、磁気テープを走行させる磁気記録再生装置である
。

この磁気記録再生装置は、磁気テープの走行に伴って回
転するガイドローラと、このガイドローラの回転に基づ
いてテープの走行速度を検出する速度検出回路と、検出
された走行速度と基準となるべき速度基準とを比較する
速度誤差検出回路と、該回路の比較結果に基づいて磁気
テープの走行速度を一定にすべく制御される巻取リール
駆動手段と、磁気テープの走行に伴う供給リールの回転
を検出する供給リール回転検出手段と、この検出結果と
前記テープ速度とに基づいて供給リールの巻径を検出す
る供給側巻径検出回路と、この検出結果と前記供給リー
ルの回転とに基づいて供給リールの駆動トルクを算出す
るテープテンション制ｔＢトルク算出回路と、前記算出
結果に基づいて磁気テープのテンションを一定にすべく
制御される供給リール駆動手段とを有している。

く作用〉 磁気テープの走行速度の制御は以下のようにして行われ
る。

ガイドローラの回転を示すデータは速度検出回路に導か
れ、当該速度検出回路は磁気テープの走行速度を算出す
るような回路構成となっている。

この算出結果に基づいて巻取リール駆動手段を制御する
。

また、磁気テープに加えられるテンションの制御は以下
のようにして行われる。

供給リール回転検出手段から出力されたデータは、供給
側巻径検出回路及びテープテンション制御トルク算出回
路に導かれている。また、ガイドローラの回転を示すデ
ータも供給側巻径検出回路に導かれている。

供給側巻径検出回路は、供給リールの巻径を検出し、こ
の検出結果をテープテンシゴン制御トルク算出回路に送
出する。このテープテンシゴン制御トルク算出回路の算
出結果は、供給リール駆動手段を制御する。

〈実施例〉 以下、本発明にかかる磁気記録再生装置の一実施例を図
面を参照して説明する。第１図は磁気テープの走行速度
及びテープテンションを制御する回路構成図である。

ここに例を掲げて説明する磁気記録再生装置はデータス
トリーマであり、カセット１の磁気テープ２に大容量の
データを高速で記録・再生するような基本構成となって
いる。

磁気記録再生装置の装置本体には、外部から入れられた
カセットｌを自動装填するためのカセット自動装填機構
（図示省略）が装備されている。

カセット自動装填機構によって自動装填されたカセット
１のリール３．４は次に説明するカセット駆動機構によ
って回転駆動するようになっている。

カセット駆動機構は装填されたカセットｌの下方位置に
相当するメインシャーシ（図示省略）の下方に取付固定
されており、メインシャーシにそれぞれ固定されたリー
ルモータ９．１０を主とした構成となっている。リール
モータ９の出力軸にはＦＧディスク　（図示省略）が連
結されている一方、リールモータ１０の出力軸にはＦＧ
ディスク　（図示省略）が連結されている。そしてカセ
ットが装填されると、リールモータ９．１０の各駆動力
がリール３．４に独立に伝達されるようになっている。

なお、前記ＦＧディスクは、何れも周縁部にスリット部
が等ピッチで複数形成された円板であり、当該スリット
部の対向位置にはフォトインタラプタ（図示省略）がそ
れぞれ配設されている。即ち、ＦＧディスクの各回転速
度、言い換えると、リール３．４の各回転速度がフォト
インクラブタ１４．１５のパルス出力としてそれぞれ検
出されるようになっている。

また、図面中３２は磁気テープの走行に伴って回転する
テープ走行検出ローラたるガイドローラであり、３１．
３３．３４．５６．５７もガイドローラである。

さらに、７４は、磁気ヘッドである。

磁気記録再生装置の中央制御部の一構成部であり、磁気
テープ２の走行速度とテープテンションとを制御する回
路構成を第１図を参照して説明する。なお、第１図中に
はテープ走行方向がＡ、　Ｂとして表されており、テー
プ走行方向がＡであるときには、リール３が供給用、リ
ール４が巻取用となる一方、テープ走行方向がＢである
ときには、リール３が巻取用、リール４が供給用となる
ことを表としてそれぞれ示している。

まず、磁気テープ２の走行速度の制御系について説明す
る。

磁気テープ２の走行速度（Ｖとする）は、ｖ＝２　πＲ
ｚ　／　Ｔｔ　　・・・ｉｆ）で表される。なお、ＲＥ
はガイドローラ３２の半径である。

フォトインクラブタ５１は、ガイドローラ３２が１回転
すると、ＦＧ信号５１ａとしてＮｒｒ、＊を個のパルス
信号を出力するようになっている。このＦＧ信号５１ａ
は、ガイドローラ３２の回転周期（Ｔ□とする）を与え
る信号となっており、速度検出回路１０９に導かされて
いる。なお、ＰＧ信号５１ａの周期をＴＦＧ■とする。

また、前記ＦＧ倍信号１ａをｎｓｖ分周する時間ｎａＶ
・Ｔ２，１の間にカウントされる周期Ｔ０の基準クロッ
ク信号（水晶発振器１１６の出力信号１１６ａが与える
磁気テープ２の速度基準のデータ）のパルス数をｎ　Ｃ
Ｃｋ　とすると、 ｎｃｃｍ　　−ＴＣＫ＝　ｎａｖ　’　Ｔｒａｃｔ　・
・’　（２）が成立する。

また、ガイドローラ３２の回転周期Ｔ、は、Ｔ、＝Ｎ、
、Ｒ１・ＴＦＧ□・・・（３）と表される。

従って、式（１）、（２）及び（３）からが成立する。

従って、ｎ　ｃｃｋを検出し、検出結果を式（４）に代
入すれば、磁気テープ２の走行速度Ｖを算出することが
できる。式（４）の右辺のｎ　Ｃｃｋ以外の数値は定数
なので、ｎ　ｃｃｋを一定値にするように制御すれば、
磁気テープ２の走行速度Ｖを一定に制御することができ
る。

前記ＦＧ倍信号１ａをｎｓｖ分周した周期ごとに検出さ
れた基準クロック信号のパルス数を式（４）に代入して
得られた磁気テープ２の走行速度Ｖと、速度基準目標値
との誤差を速度誤差検出回路１１０で検出する。すなわ
ち、速度誤差検出回路１１０は、速度検出回路１０９の
出力信号が与える磁気テープ２の走行速度のデータと、
水晶発振器１１６の出力信号１１６ａが与える磁気テー
プ２の速度基準のデータとを減算するような回路構成と
なっており、この減算結果たる速度誤差のデータは、信
号として補償回路１１１を介してリールモータ駆動回路
１１２に導かれている。なお、補償回路１１１は速度制
御系を安定させるための位相補償回路である。

リールモータ駆動回路１１２は、補償回路１１１でもっ
て処理された誤差速度のデータに基づいてリールモータ
９．１０をそれぞれ駆動するための電力を生成するドラ
イバ回路である。リールモータ駆動回路１１２とリール
モータ９．１０との間には、テープ走行方向の設定に応
じて交互に切り替えられるスイッチ１０８が介在されて
いる。

図中、スイッチ１０８とともに示されているＡ、Ｂはテ
ープ走行方向Ａ、Ｂの設定に対応している（後述するス
イッチ１０６．１０７についても同様である）。言い換
えると、スイッチ１０Ｂの接点がＡとなっているときに
は、リール４が巻取側リールになるので、リールモータ
駆動回路１１２の出力電力は巻取リール駆動手段たるリ
ールモータｌＯに供給され、この回転駆動力により、磁
気テープ２がリール３からリール４に巻き取られるよう
になっている。これに対して、スイッチ１０Ｂの接点が
Ｂとなっているときには、リール３が巻取側リールにな
るので、リールモータ駆動回路１１２の出力電力はリー
ルモータ９に供給され、この回転駆動力により、磁気テ
ープ２がリール４からリール３に巻き取られるようにな
っている。

上記のように構成された閉ループ速度制御系により、磁
気テープ２の走行速度は上記速度基準に定速度制御され
ることになる。

なお、ｎ　ｃｃｋは時間ｎ　５ｖ−ＴＦＧＩＥごとに検
出されるので、そのサンプリング周期Ｔ　ｖｓｓｐＬは
、Ｔ　ｖｓｓｐＬ　＝　ｎ　ｓｖ　’　Ｔ　ＦＯＲｌ・
・・（５）となる。

従って、磁気テープ２の走行速度の制御の応答性を決定
するサンプリング周！ｔＩｌＴ　ｖ−ｐ　ｔ　は、ｎ１
ｖに比例するので、ｎ、ｖを小さくすることで制御の応
答性を高めることができる。

また、式（４）は、 り信号のパルス数ｎ　ｃｃｋはｎ１ｖに比例しているの
で、ｎ、ｖを大きくすれば誤差を少なくすることができ
る。

しかし、ｎ、ｖを太き（すると、磁気テープ２の走行速
度の制御の応答性が悪化するので、式（５）及び（６）
によって適宜なｎ□の値を選択する必要がある。

次に、磁気へラド７４に接触する磁気テープ２のテープ
テンションを一定にする制御系について説明する。

供給リール回転検出手段たるフォトインクラブタ１４．
１５からそれぞれ出力されたＦＧ信号１４ａ　、　１５
ａは、これにはＦＧ信号１４ａ　、　１５ａが与えるリ
ール３．４の回転周Ｘ１ｌ（Ｔｓとする）のデータがそ
れぞれ含められているが、スイッチ１０６を介して供給
側巻径検出回路１１３及びテープテンション制御トルク
算出回路１１４に導かれている。また、フォトインタラ
プタ５１から出力されたＦＧ信号５１ａは、ガイドロー
ラ３２の回転周期Ｔｔのデータが含められていることは
既に述べたが、速度検出回路１０９の他に供給側巻径検
出回路１１３にも導かれている。

供給側巻径検出回路１１３は、テープ走行方向の設定が
Ａであるときにはり−ル３、一方、テープ走行方向の設
定がＢであるときにはリール４のテープ巻半径（Ｒｓと
する）を次に述べるような方法でそれぞれ算出するよう
な回路構成となっている。

リール３．４００回転期Ｔｓ、テープ巻半径Ｒ８と磁気
テープ２０走行速度Ｖとの関係は次式のようになる。

ｖ＝２πＲｓ　／’ｒｓ　　　・・・・（７）上述した
式（１）と（７）の両式からＶを消去する。

Ｒ，＝Ｒ，・Ｔ、／Ｔえ　・・・（８）供給側巻径検出
回路１１３には、フォトインタラプタ５１から周期ＴＦ
ＧＩＩ！のＦＧ信号５１ａが導かれているとともに、フ
ォトインクラブタ１４からスイッチ１０６を介してＦＧ
信号１４ａが導かれている。なお、フォトインクラブタ
１４は、リール４が１回転するごとに周期’ｒｙＧｓの
ＰＧ信号１４ａがＮＦＧＳ個出力するように設定されて
いる。従って、 Ｔ、＝Ｎ、、、　　・ＴＦＧ３　　・・・（９）ここで
、周期ＴＦＧＭＩのＦＧ信号５１ａが時間ｎｍＴ・ＴＦ
ｃ、Ｓの間にカウントされた数をｎ　ＣＲＥ　とすると
ｎｃ＊ｔ　　ＨＴｒｃ＋＋ｔ＝　ｎｕｔ　・Ｔｙｃｓ　
　・・・Ｏｎ）が成立する。

従って、式（８）、（３）、（９）及び０口）より、次
式が成立する。

リールたるリール４の巻径Ｒ５を選出することができる
。すなわち、周期ＴＦ１のＦＧ信号１４ａをｎ、７分周
した周期ごとにＦＧ信号５１ａのパルス数を計測し、こ
れをｎ　ＣＵＥとして弐〇＋）に代入してリール４の巻
径Ｒｓを算出するのである。

供給側巻径検出回路１１３によって算出されたリール４
の巻径Ｒ８は、テープテンション制御トルク算出回路１
１４に出力される。

テープテンション制御トルク算出回路１１４は、テープ
巻半径Ｒ３のデータに基づいて予め設定されている目標
値たるテープテンション（これをＦとする）を維持する
に必要なリール駆動トルク（これをＭｓとする）を次式
に従って算出するような回路構成となっている。なお、
図示しない軸受等の粘性抵抗によるトルクロスをＭＬと
する。

定常状態におけるテープテンションＦは、Ｆ　＝　（Ｍ
！ｌ　＋　ＭＬ　）　／　Ｒｓ　　・・・０２）で表す
ことができる。

トルクロスＭＬは、リール軸受の粘性抵抗ＭＬＲと、そ
の他のガイド類（ガイドローラ３１．３３．３４．５６
．５７等）の粘性抵抗、摩擦抵抗ＭＬ０とに大別するこ
とができる。リール軸受の粘性抵抗ＭＬＲは、リールの
回転速度に比例するので、粘性係数をＤＩとすると、 ＭＬｌ＝ＤＬ１１・２π／Ｔ、・・・側で表すことがで
きる。

従って、式０２）は、 Ｆ＝　（Ｍｓ　＋ＭＬＯ＋ＤＬＲ・２π／　’ｒｓ　）
／Ｒ１・・・側 と変形され、 Ｍ３　＝　Ｆ−Ｒｓ　　ＤＬＩＩ　・２　π／　Ｔｓ　
　ＭＬｏ・０５） となる。

この式（１５１は定常状態の関係式であるが、テープテ
ンションＦ、ガイド類の粘性抵抗、摩擦抵抗Ｍ、。のデ
ータをそれぞれ予め設定しておく一方、リール４のテー
プ巻半径Ｒｓ及び供給リール回転周期Ｔ、を式０５）に
代入すると、リール駆動トルクＭ３が算出される。この
算出結果はリール駆動回路１１５に導かれてここでリー
ル駆動トルクＭ、を得るに必要な電流が生成され、スイ
ッチ１０７を介してリールモータ９．１０に供給される
ようになっている。

即ち、テープ走行方向の設定がＡであるときには、スイ
ッチ１０７の接点がＡとなり、リール駆動回路１１５の
出力電流は供給リール駆動手段たるリールモータ９に供
給される一方、テープ走行方向の設定がＢであるときに
は、スイッチ１０７の接点がＢとなり、リール駆動回路
１１５の出力電流はリールモータ１０に供給されるよう
になっている。

上記のように構成されたテープテンション制御系により
、磁気テープ２のテープテンションはテープ走行方向の
設定に関係な（常に上記Ｆの値に制御されることになる
。と同時に、磁気テープ２の走行速度が制御されること
も併せると、ここに磁気テープ２の安定した走行が実現
される。

〈発明の効果〉 本発明に係る磁気記録再生装置は、磁気テープの走行速
度が高くなっても磁気テープの走行速度と磁気テープに
加えられるテンションとを一定に保つことができるので
、簡単な構造で、かつ精度の高い磁気テープの走行の制
御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る磁気記録再生装置の磁
気テープの走行速度及びテープテンションを制御する回
路構成図、第２図は従来の磁気記録再生装置において磁
気テープに加えられるテンションを一定にするための機
構の説明図である。 ２・・・磁気テープ、３２・・・ガイドローラ、１０９
　　・・・速度検出回路、１１０　　・・・速度誤差検
出回路、１１３　　・・・供給側巻径検出回路、１１４
・・テープテンション制御トルク算出回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁気テープの走行速度と磁気テープに加えられる
   テンションとを一定に保ちつつ、磁気テープを走行させ
   る磁気記録再生装置において、磁気テープの走行に伴っ
   て回転するガイドローラと、このガイドローラの回転に
   基づいてテープの走行速度を検出する速度検出回路と、
   検出された走行速度と基準となるべき速度基準とを比較
   する速度誤差検出回路と、該回路の比較結果に基づいて
   磁気テープの走行速度を一定にすべく制御される巻取リ
   ール駆動手段と、磁気テープの走行に伴う供給リールの
   回転を検出する供給リール回転検出手段と、この検出結
   果と前記テープ速度とに基づいて供給リールの巻径を検
   出する供給側巻径検出回路と、この検出結果と前記供給
   リールの回転とに基づいて供給リールの駆動トルクを算
   出するテープテンション制御トルク算出回路と、前記算
   出結果に基づいて磁気テープのテンションを一定にすべ
   く制御される供給リール駆動手段とを具備したことを特
   徴とする磁気記録再生装置。