JPH03209658A - テープ走行機構 - 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） 本発明はテープ走行Ｉｌ構に関する。更に詳述すると、
本発明はテープ状記録媒体を使用する記録再生装置のテ
ープ走行系において回転へラドドラム上のテープ走行位
置を調整する装置に関する。

（従来の技術） 従来のビデオチープレコータ（ＶＴＲ）やオーディオテ
ープレコーダ（ＤＴＡ）等では、ヘッドがテープ上の信
号トラックを正しく走査するように、リード付き回転ド
ラムの前後のポストにテープエツジを規制するフランジ
を設け、該フランジによってテープを押し下げて下ドラ
ム上のリードに沿うように走行させている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、この従来のテープ位置規制方法は、ポス
トのフランジにテープを強制的に沿わせることによって
達成しているので、ポストの垂直度が悪い場合やテープ
テンションの変動が大きくテープの上下変動が大きい場
合などに、テープエツジに過大な力が作用して走行が不
安定になったりテープエツジを損傷してしまう虞がある
。このテープ位置規制方法は、現在の比較的厚肉で強い
テープでは皺を発生させたりテープエツジに損傷を与え
ることは少ないが、将来記憶容量を上げるなめに厚さの
薄いテープを使用するようになった場合に皺やエツジの
損傷を起こさずにテープを走行させることは困難である
。このため、テープエツジを機械的に規制するフランジ
をなくしてテープを一定位置に走行させる技術が求めら
れている。

また、従来のテープ走行系によると、テープの上下規制
（テープ幅方向の位置規制）をフランジで行っているの
で、ポストの加工精度並びに組付精度が厳しく、技術的
困難さやコストアップにつながる。しかも、ポストによ
ってドラムへのテープ走行位置が変化してしまう問題が
ある。

更に、従来のテープ位置規制方法によると、テープ位置
規制機構が固定されているので経時変化や環境変化（ポ
ストの傾きや温湿変化）に対応できない。

本発明は、回転ドラムへのテープ走行位置規制をポスト
のフランジがなくても行なえるようにするテープ走行機
構を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） かかる目的を達成するため、本発明は、走行するテープ
を回転ヘッドドラムに所定角度巻きつけ、上記テープを
回転ヘッドにより走査させるテープ走行ｉ構において、
上記回転ヘッドドラムのテープ走行方向前後に、駆動ｉ
構によって傾斜角度の変更可能なテープガイドポストを
設けると共に、上記回転ヘッドドラムのテープ走行方向
前後位置のテープ幅方向位置を検出するセンサを設け、
該センサの出力によって上記テープガイドボス１〜の傾
斜角度を変化させ、テープの回転ヘッドドラムに対する
幅方向の位置を制卸するようにしている。

（作用） したがって、回転ヘッドドラムの前後において走行中の
テープに幅方向の位置変動が生じた場合、これをセンサ
が検出してテープカイトポストの傾きを変える。

例えば第１０図に示すように、Ｘ−Ｚ平面内でポストが
α°傾いた場合、ポストを出たテープの中心線の方間余
弦は となる。また、ポストが一α°傾斜した場合は［ｓｉｎ
’　ａ＋ｃｏｓ’αＣＯ８θ、−Ｃｏｇαｓｉｎθ、−
５ｉｎαＣｏｓα（１−Ｃｏｇθ）［・・・（２） となる。

このため、傾斜したポストに基準となるテープ走行位置
から上あるいは下にずれて例えば式（１）あるいは式（
２）なる方向からテープガイドポストに入射したテープ
は基準走行位置に修正されて送り出される。

（実施例） 以下、本発明の構成を図面に示す実施例に基づいて詳細
に説明する。

第１図に本発明のテープ走行機構の一例を概略図で示す
、このテープ走行８１椙は、回転ヘッドドラム６めテー
プ走行方向前後に、駆動機構１５あるいは２０によって
傾斜角度の変更可能なテープガイドポスト３．４を設け
ると共に、回転ヘッドドラム６のテープ走行方向前後位
置のテープ幅方高位置を検出するセンサ７．８を設け、
該センサ７．８の出力によって駆ａｎ福１５あるいは２
０を制卸しテープガイドポスト３．４の傾斜角度を変化
させ、テープ１の回転ヘッドドラム６に対する幅方向の
位１を制御するように構成されている。

尚、本実施例において、ポスト２，３，４．５はフラン
ジのないポストとし、ドラム６はリードのないドラムと
する。

このような走行系ではテープ１はテープ幅方向に変動し
てしまう。そこで、ローディングポスト３．４としてア
クチュエータにより任意に傾きが変更可能なテープカイ
トポストを採用すると共にテープ１の上下変動を検出す
るセンサ７．８を取付け、この信号によりアクチュエー
タを駆動してポスト３，４を傾斜させ、テープ１を正規
の位置に走行させる。ポストの傾斜は、第３図に示すよ
うに、ポストの回転中心ａとテープの中心すとが一致し
ていない場合、テープ幅方向のテンションの変動やテー
プ経路長の変化が大きくなってしまう、そこで、ポスト
はテープ中心すに相当するポスト中心ａで傾斜するｉ構
にする。このようにすることによりテープ経路長の変化
を最小限にし、テープ１の長さ方向のテープテンション
変化を最小限にすることが可能である。

ポスト３．４の傾斜角度を変更する駆動機構としては、
例えば第４図（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ボイスコイ
ルモータ１５を使用することができる。ボイスコイルモ
ータ１５は磁石１４とボイスコイル１３及びコイル支持
材１２により構成され、本実施例ではボイスコイル１３
を収容するコイル支持材１２１ＦＩをポスト３．４の下
端に取付けて垂下させている。また、ポスト３．４はそ
の軸方向の中心部分ａをシャフト１７で固定板１６に回
転可能に取付けられ、テープ１の走行方向と直交する面
内で揺動し得るように設けられている。

ポスト３，４を揺動自在に支持する固定板１６は、ＶＴ
Ｒのベース等に固定されており、その下部に磁石１４が
取付けられている。一方、ボイスコイル１３は、コイル
支持部材１２に収められてポスト３．４の下部に磁石１
４と平行に配置されている。勿論、磁石１４をポスト３
．４ｍに取付け、ボイスコイル１３を固定板１６側に固
定しても良い、このボイスコイルモータ１５は、センサ
７．８からの検出電気信号がボイスコイル１３に通電さ
れたときに、ボイスコイル１３に生ずる磁束と磁石１４
との間に生ずる反発力によってボス１−３．４を軸１７
を中心として所望角度だけ傾かせる。

第５図（Ａ）、（Ｂ）に示す実施例は、ポスト３．４の
傾きを変えるためのアクチュエータとしてバイモルフ型
圧電素子２０を使用したものである。バイモルフ型圧電
素子２０は、銅板２４の両側を圧電セラミックス２５．
２６で挾みつけ、両側の圧電セラミックス２５．２６に
一方の電極を、真中の銅板２４に他方の電極を接続し、
選択的に通電することによって任意の面に変位を与えて
撓ませるようにした公知の素子である。このバイモルフ
型圧電素子２０とポスト３．４とは板ばね２７を介して
連結されており、バイモルフ型圧電素子２０の先端の動
き（反り）をベース２３に揺動自在に支持されているポ
スト３．４の下端に伝達してポスト３．４の傾きを変え
るように設けられている。バイモルフ型圧電素子２０は
下端がベース２３に取付けられ、通電によって第５図（
Ｂ）に示す矢印方向に変位する。また、ポスト３，４は
ベアリング２１を介してベース２３に回転自在に取付け
られているクランクシャフト２２に取付けられ、ポスト
３．４の軸方向中心ａが回転中心Ｃと一致するように設
けられている。

ポスト３．４を中心軸８回りに傾斜させるｍ構としては
、第６図（Ａ）に示す板ばね構造も可能である。この場
合、ポスト３．４の軸断面ｂ−ｃｄ−ｅと同一平面上に
長さｌの板ばね３０を配置し、板ばね３０の一端をポス
ト支持板３１に取付け、更にこのポスト支持板３１をポ
スト３．４に取付ける。また、板ばね３０の他端を固定
台３２に取付ける。そして、板ばねのｆ−ｇ線（固定台
３２との結合部）から１／３１の線とポストの上下方向
に関する中心軸ａとを一致させる。また、板ばね３０は
符号ｆ−ｇ−ｈ−ｉで囲まれた部分のみが撓むものとす
る。

尚、ポストの中心軸を板ばねのｆ−ｇ線から（１／３）
ｊ！の位１に設定した理由は次の通りである。第６図（
Ｂ）に示す長さｌの梁の先端部に荷重Ｗが掛っている場
合、たわみ量ｙとその点での傾き角δは以下の通りであ
る。

ｙ＝Ｗ１ｓ　／３ＥＩ δ＝−（Ｗβ２／２ＥＩ） ただし、Ｅ：梁（板ばね）のヤング率 ■＝断面２次モーメント 梁の先端を通り傾きδの直線は ｙ＝δ＋ａ　　　（ａはＸが０の時のｙ軸の値）”　　
（Ｗｊ！２／２Ｅ　Ｉ　）　ｘ＋ａこの直線は（ｘ、ｙ
）＝　（０，ＷＮ２　／３ＥＩ　）を通るので ａ＝Ｗｊ！３／３Ｅ１ 、’−ｙ＝−（Ｗｊ！２／２ＥＩ　）ｘ＋Ｗｊ！３／３
Ｅ　Ｉこの直線がＸ軸と交わるＸ座標は ０＝−（！Ｖｉ２／２ＥＩ　）ｘ＋Ｗｊ！３　／３Ｅ１
、“、ｘ＝　（Ｗ１３／３Ｅ　Ｉ　）　・（２Ｅ　Ｉ／
Ｗｊ！２）＝（２／３）ｊ！ これより、梁のたわみ量ｙの大きさによらず梁の先端に
引いた接線は梁の先端から（２／３　）　Ｒの点を通る
。即ち、ポスト中心を板ばね全長の２７３の位置に持っ
てくるとポストは傾斜角度によらずに１点で回転する。

ボスト支持板３１に板ばね３３を介してバイモルフ型圧
電素子２０が取付けられる。バイモルフ型圧電素子２０
の変形か板ばね３３を介してポスト支持板３１に伝わり
、板はね３０がｆ−ｇを支点に撓むことによりポスト３
，４は中心軸８回りに傾斜する。

バイモルフ型圧電素子２０は一枚だけでなく第７図に示
すように複数枚使用し、バイモルフ型圧電素子２０の変
形により生ずる発生力を増加させることも可能である。

この場合、バイモルフ型圧電素子２０．２０間の結合は
板ばね３５等で発生変位量を減少させず、かつ発生力を
伝えるようにすることか好ましい。

また、バイモルフ型圧電素子２０とポスト３゜４は必す
しも直列に配置して接続する必要がなく、例えば第８図
に示すようにポスト３．４に対してＬ字型に配置し、ポ
スト３，４の高さ方向の寸法を小さくすることも可能で
ある。

センサ７．８は回転ヘッドドラム２の出口と入口におけ
るテープ１の基準走行位置からのテープ幅方向変動量を
検出するため、ポスト３．４との間でテープ１を挾むよ
うにしてテープ１に沿って設置されている。このセンサ
７．８は特にテープ１を挾んで対峙する発光素子と受光
素子から成る非接触式の光センサに限定されるものでは
なく、例えば接触圧の小さい作動トランスや容量式セン
サ、磁気センサ、超音波センサなとでも良い。また、セ
ンサ７．８はポスト３．４の中に内蔵させることも可能
である６例えば、第９図に示すように、テープ１と摺接
するポスト３．４のテープ離脱面側にポストの回転中心
ａと同心状に半円形のスリット４０を入れ、ポスト３．
４の内部にセンサ７．８の受光素子あるいは光源を取付
ける。センサ７．８からはポストの＃ｉ、斜に関わらず
テープの変動に応じた出力が得られる。

このセンサ７．８の検出信号は、所定の信号処理の後バ
イモルフ型圧電素子２０若しくはボイスコイルモータ１
５にフィードバックされ、ポスト３．４を任意の向きに
任意の角度で傾斜させる。

すると、ポスト３，４に摺接するテープ１はテープテン
ションとのＺ（ｅで上側ないし下側に移動する。従って
、前記センサ７．８の検出信号をアクチュエータ例えば
ボイスコイルモータ１５あるいはバイモルフ型圧電素子
２０にフィードバックして常にボイスコイルモータ１５
あるいはバイモルフ型圧電素子２Ｑを制御しながらポス
ト３．４の傾斜の内き及び角度を制御することにより、
傾斜ボスト上でテープ１を幅方向に移動させてテープ１
の幅方向の位置を基準走行位置に収めて安定に走行させ
ることができる。

以上のように本発明のテープ走行機構は構成されている
ので、次のように作動する。

第１ＣΣで垂直に置かれたポストにテープがＸ方向から
入射巳、θ度巻き付いて走行しているとする。こめポス
ト３，４がＸ−２平面内でα６傾いた場合、ポストを出
たテープの中心線の方向余弦は ［ｓｉｎ’　α十Ｃ０５−ａｃｏｓθ、−ｃｏｓαｓｉ
ｎθ、ｓｉｒ＋ａｃｏｓα（１−ｃｏｓθ）］・・（１
） となる、また、ポストか−α°＃７！斜した場合はとな
る。

一方、上述のテープ走行方向を逆にした場合、即ちα°
傾斜したポストに図上左から右へ（マイナス方向）式（
１）なる方向から入射したテープは−Ｘ方向に走行し、
−α°傾斜したポストに図上左から右へ（マイナス方向
）式（２）なる方向から入射したテープも−Ｘ方向に走
行する。即ち、ポストに対し任意な方向から入射するテ
ープをＸ方向に出射させようとする場合、ポストをＸ−
Ｚ平面内で適当な角度傾斜させることで達成できる。

例えば、上記原理を第１図及び第２図のローディングボ
ストに適用した場合を例に上げて説明すると、ポスト３
あるいは４に幅方向の位置変動を伴って入射するテープ
１は、ポスト３．４がそのままの垂直状態であるとポス
ト３．４上を移動したまま出射してしまう、そこで、ロ
ーディングポスト３あるいは４を傾斜ボストに入射する
テープ１の方向ベクトルと平行な平面内（第２図の矢印
方向）で傾斜させることにより、ポスト３，４を出射す
るテープ１を幅方向に変動させることなく規制して、か
つテープ１を捩じることなく傾斜ポスト９．１０に入射
させることができる。ポスト３あるいは４通過した後の
テープ１は捩じられることはないが、ポストあるいは４
に入射する前のテープは式（１）、（２）より捩じられ
る（歪が生じる）こととなる、しかし、テープ１は弾性
体であり、このテープ１の歪を吸収できることから、ポ
スト３．４を傾斜させたことによるテープ１への影響は
小さい、ポスト４もポスト３と同様にドラム６（ＰＩの
テープ１を規制する。

斯様に、本実施例によると、ノーリードドラム、ノーフ
ランジポストのテープ走行系を構成できるため、ドラム
のリード加工やその他の部品の精密加工を省くことがで
き、かつ組立て精度も高いものが要求されず、更に経時
変化や環境変化にも柔軟に対応できる。

尚、上述の実施例は本考案の好適な実施の一例ではある
がこれに限定されるものではなく本考案の要旨を逸脱し
ない範囲において種々変形実施可能である０例えば、本
発明はテープローディングポストに適用する場合に限定
されず、それよりもリール台ｍ＝りのポストに適用する
ことも可能である。

（発明の効果） 以上の説明より明らかなように、本発明のテープ走行機
構は、回転ヘッドドラムの前後の垂直ポストを回転ヘッ
ドドラムの前後のテープ走行系におけるテープのテープ
幅方向位置に応じて傾斜させることによりテープ幅方向
に変動するテープに無理な力をかけることなく位置規制
をかけるようにしたので、ポストにフランジがなくとも
所定位置にテープを走行させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のテープ走行機構の一実施例を示す概略
図である。 第２図は同テープ走行ｍ構の要部の拡大平面図である。 第３図はポストの傾斜中心とテープ経路長との関係を示
す説明図で、（Ａ−１）及び（Ａ−２）はポスト傾斜中
心とテープ中心とが一致しない場合の垂直状態と傾斜状
態、（Ｂ−、）及び（Ｂ−２）はポスト傾斜中心とテー
プ中心とが一致する場合の垂直状態と傾斜状態を示す。 第４図は本発明に使用されるポストの傾斜駆動機構の一
例を示す図で、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は右側面図であ
る。 第５図は傾斜駆動ｍ構の他の実施例を示す図で、（Ａ）
は正面図、（Ｂ）は右側面図である。 第６図（Ａ）は更に他の傾斜駆動ｇａｓの実施例を示す
斜視図、第６図（Ｂ）は同実施例におけるポスト中心軸
の設定位置の理由を示す説明図である。 第７図は同じく傾斜駆動機構の他の実施例を示す正面図
である。 第８図は傾斜駆動機構の他の実施例を示す図で、（Ａ）
は側面図、（Ｂ）は正面図である。 第９図はセンサの他の実施例を示すもので（Ａ）は正面
図、（Ｂ）は平面図である。 第１０図はポストの傾斜とテープのテープ幅方向への移
動との関係を走行方向との関係で示す説明図で、（Ａ−
１＞及び（Ａ−２＞はポストが垂直状態時のテープ走行
状態を示す正面図と平面図、（Ｂ）はテープ走行方向側
にポストが傾いた時、（Ｃ）はテープ走行方向の手前側
にポストが傾いた時のテープ走行状態を夫々示す。 １・・・テープ、 ３．４・・・テープガイドポスト、 ６・・・回転ヘッドドラム、 ７．８・・・センサ、 ５．２０・・・駆動機構。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 走行するテープを回転ヘッドドラムに所定角度巻きつけ
   、上記テープを回転ヘッドにより走査させるテープ走行
   機構において、上記回転ヘッドドラムのテープ走行方向
   前後に、駆動機構によって傾斜角度の変更可能なテープ
   ガイドポストを設けると共に、上記回転ヘッドドラムの
   テープ走行方向前後位置のテープ幅方向位置を検出する
   センサを設け、該センサの出力によって上記テープガイ
   ドポストの傾斜角度を変化させ、テープの回転ヘッドド
   ラムに対する幅方向の位置を制御することを特徴とする
   テープ走行機構。