JPH0668552A - テープテンション制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 供給リールに与える負荷の調整範囲が広く、
テープの巻き径に関わらず、一定のテープテンションを
保つことができるように、巻き径に応じて変化するテー
プテンションに対応した負荷を与え、テープテンション
を制御する装置を提供する。 【構成】 ブレーキパッド１は制動部材からなり、ブレ
ーキアーム４の一端に取り付けられている。ブレーキア
ーム４は弾性部材で構成され、ブレーキパッド１を適正
なテンションを加えてブレーキ用ディスク２のブレーキ
面に圧接する。シャーシに取り付けられた回転軸２２に
回転可能な供給リール台５が取り付けられており、供給
リール台５には一体化したブレーキ用ディスク２が取り
付けられている。ブレーキ面は回転軸２２と略垂直な平
面で構成されている。ブレーキ面の表面は滑らかに加工
され、ブレーキ用ディスク２が回転する際、ブレーキパ
ッド１は常に滑らかに摺動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，磁気テープにバックテ
ンションを付与する手段を備える磁気記録再生装置のテ
ープテンション制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の磁気記録再生装置においては、記
録・再生時に磁気テープを一定速度で安定に走行させる
ために、供給リール台に負荷を加えて磁気テープに一定
のテープテンションを与え、安定した記録・再生動作が
行われるような制御が用いられている。

【０００３】以下、従来のテープテンション制御装置を
図面を用いて説明する。図１７は、従来の磁気記録再生
装置のテンション制御装置を示す平面図である。磁気記
録再生装置のシャーシ（図示せず）に取り付けた回転軸
２２に回転可能な供給リール台５が取り付けられてい
る。この供給リール台５は供給リール６を支持する。一
端が固定されたテンションバンド１２には供給リール台
５の側面に圧接するように、バンドブレーキ１１が取り
付けられている。テンションアーム８はシャーシに取り
付けた回転軸２１を中心に回動可能に支持され、テンシ
ョンバンド１２の一端が接続されている。テンションア
ーム８の一端にはテンションポスト９が設置されてい
る。付勢ばね７の一端はテンションアーム９に取り付け
られ、他端はシャーシ上の固定端に取り付けられてい
る。磁気テープ１０は供給リール６より引き出され、図
示しないポストを経由し、テンションポスト９に巻き付
いてＦ方向に走行する。

【０００４】次に、以上のように構成された従来の磁気
記録再生装置のテープテンション制御機構の動作につい
て説明する。図１７において、磁気テープ１０が図示し
ない駆動装置によって駆動されＦ方向に走行する時、磁
気テープ１０はテンションポスト９に巻き付き、摺動し
ながら走行する。テンションポスト９上のテープテンシ
ョンＴによって、テンションポスト９はＡ方向に押され
る。このＡ方向に押す力がテンションポスト８を時計回
り方向に回動させようとする。すると、付勢ばね７には
伸びが生ずるので、その伸び量に応じてＢ方向の力が発
生し、テンションアーム８を反時計周り方向に回動させ
ようとする。この２つの力のつりあい関係がテンション
バンド１２に伝えられる。すなわち、磁気テープ１０の
テンションが高い場合はテンションアーム８が時計回り
方向に回動し、テンションバンド１２がゆるみ、リール
台５に対する負荷が減少する。逆に、テープテンション
が低い場合は付勢ばね７によってテンションアーム８が
反時計回り方向に回動し、テンションバンド１２を引っ
張り、ブレーキバンド１１のリール台５に対する圧接力
が強まり、供給リール台５に対する負荷が大きくなる。
供給リール台５に対する負荷は供給リール６に伝達さ
れ、磁気テープに対する負荷となる。したがって、テー
プテンションが適正値より高い場合は供給リール台５に
対する負荷が減少し、テープテンションが低くなるよう
に調整される。また、テープテンションが適正値より高
い場合は供給リール台５に対する負荷が増大し、テープ
テンションが高くなるように調整される。これにより、
適切なテープテンションがかけられ、安定な走行が行わ
れる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】磁気記録再生装置のテ
ープテンション制御装置においては、磁気テープに対す
る負荷は供給リールに伝達される供給リール台の回転に
対する負荷の大きさによって調整される。しかし、テー
プに対する負荷は供給リール台の回転に対する負荷のみ
で決定されるわけではない。テープに対する負荷の大き
さは、供給リールのテープの巻き径によっても変化す
る。回転モーメントは作用する力と回転中心からの距離
の積によって計算される。したがって、同じ回転モーメ
ントにつりあう力は作用点の中心からの距離が異なれば
変化する。このことは、供給リールから引き出されるテ
ープの位置が異なれば、供給リール台に対して同じ負荷
がかけられていてもテープに対する負荷が異なり、テー
プテンションが変化することを意味する。

【０００６】テープの引き出される位置がリールの外周
に近い位置であれば、作用点の距離が大きくなるからテ
ープにかかる負荷は小さくなる。テープにかかる負荷が
小さくなればテープテンションが小さくなる。逆にテー
プの引き出される位置が内周に近い位置であれば、テー
プにかかる負荷が大きくなるため、テープテンションが
大きくなる。よって、テープテンションを一定に保つた
めにはテープの巻き径に応じて、供給リール台の回転に
対する負荷を変えなければならない。

【０００７】従来のテープテンション制御装置では、供
給リール台の回転に対する負荷を調整する場合、バンド
ブレーキを圧接しているテンションバンドの圧接力を変
化させていた。この圧接力の調整はテープがテンション
ポストを介してテンションアームを回動させることによ
り行われるため、テープがテンションポストから離れた
り、バンドブレーキが供給リール台から離れたりする場
合は調整が不可能になる。したがって、実際にテープテ
ンションを調整できる範囲は非常に狭い。

【０００８】本発明は，上記従来技術の課題を解決する
ため、供給リールに与える負荷の調整範囲が広い装置を
提供することを目的とするものである。

【０００９】また，リール径は巻かれるテープの長手方
向の長さに応じて大きくなるので、巻き数の多いテープ
は記録・再生時にテープの引出し位置のリール回転軸か
らの距離が大きく変化する。従来、この変化に対応して
適正な負荷を供給リールの回転に対して与えることは困
難であった。従来の装置ではバンドブレーキが供給リー
ルに接触している範囲でつり合いを保つことになり、供
給リールにテープが最も少ない場合と多い場合では、結
果的にテープテンションが異なる現象が発生していた。
したがって、供給リールの巻き径によってテープに対す
る負荷を調整し、記録・再生時にテープの巻き始めから
巻き終わりまで常に一定のテープテンションでテープを
走行させることが困難であった。

【００１０】本発明は，上記従来技術の課題を解決する
ため、調整範囲の広い負荷装置を提供し、また、テープ
の巻き径に関わらず、一定のテープテンションを保つこ
とができるように、巻き径に応じて変化するテープテン
ションに対応した負荷を与え、テープテンションを制御
する装置を提供することを目的とするものである。これ
により、巻き径の変化が大きい場合にも一定のテンショ
ンを保つ制御を行うことが可能となる。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、磁気テープを
供給する供給リールと、前記供給リールを支持し、一体
となって回転する供給リール台と、前記磁気テープに当
接するテンションポストと、前記テンションポストを一
端に備え前記磁気テープのテンションに応じて回動する
テンションアームと、前記テンションポストが前記磁気
テープに当接するように前記テンションアームを付勢す
る付勢手段と、前記供給リール台を制動するブレーキ面
を有するブレーキ用ディスクと、前記ブレーキ用ディス
クのブレーキ面に圧接し、前記供給リール台の回転に負
荷を加え前記磁気テープのテンションを制御するブレー
キパッドと、前記ブレーキパッドを前記ブレーキ用ディ
スクのブレーキ面に前記ブレーキ用ディスクの回転軸方
向より圧接する弾性部材を含み、前記テンションアーム
に従動して回動するブレーキアームとを備えたことを特
徴とするものである。

【００１２】また、付勢手段には、ばねの復元力がばね
の伸び量によって変化しない定荷重ばねを用いることが
できる。

【００１３】

【作用】このような本発明の構成によれば、ブレーキ用
ディスク上のブレーキパッドの位置を移動させることに
よって、供給リールに対する負荷を変化させることがで
きる。したがって、供給リールに与える負荷の調整範囲
を大きく広げることができる。

【００１４】また、付勢手段に定荷重ばねを用いること
により、供給リールのテープ巻き径が変化し、テープ引
き出し位置が変わることによるテープに対する負荷の増
減に対応して最適な負荷をかけ、テープテンションを一
定に保つことができる。

【００１５】本発明では、ブレーキパッドを供給リール
を制御するブレーキ用ディスクに圧接し、ブレーキパッ
ドとブレーキ面の摩擦力を負荷として与える。このブレ
ーキパッドの位置をブレーキアームが回動することによ
って移動させ、負荷トルクを調整する。大きな負荷が必
要な場合には、ブレーキパッドをブレーキ用ディスクの
外周部に移動させて、負荷トルクを大きくする。逆に小
さな負荷が必要な場合には、ブレーキパッドの位置をブ
レーキ用ディスクの内周部に移動させて、負荷トルクを
小さくする。

【００１６】供給リールのテープが最も巻かれた状態で
は、テープの引き出される位置が供給リールの最外周部
になる。この時、ブレーキパッドをブレーキ用ディスク
の外周部に移動させることにより負荷を大きくし、テー
プに対する負荷が小さくなる事を防止し、テープテンシ
ョンを一定に保つように調整する。

【００１７】逆に、供給リールに対してテープが最も少
ない状態では、テープの引き出される位置は供給リール
の最内周部になる。この時は、ブレーキパッドをブレー
キ用ディスクの内周部に移動させ、適正なテープテンシ
ョンを保つように調整する。

【００１８】次に、本発明のテープテンションが変動し
た場合の、テンションを調整し適正な値に戻す動作につ
いて説明する。

【００１９】磁気テープが適正なテンションを保ち安定
な走行を行っている時は、テンションアーム上でテープ
テンションによるモーメントと付勢手段によるモーメン
トがつり合いを保っている。テープテンションが適正値
より大きくなった場合は、テンションアーム上でのモー
メントのつりあいが崩れ、テンションアームはテープが
テンションポストを引っ張る方向に回動する。同時にブ
レーキアームが回動し、ブレーキアーム上のブレーキパ
ッドをブレーキ面の内周方向に移動させる。これによ
り、ブレーキ面に負荷を与える負荷モーメントは、回転
中心からの距離が小さくなることで減少し、ブレーキ用
ディスク及びリール台を通してリールに与えられていた
負荷が減少する。この作用により、磁気テープのテンシ
ョンは小さくなり、適性値に近付く。再び、テンション
アーム上でのつり合いが保たれた位置でテンションアー
ムの回動が止り、適正なテープテンションとなる。

【００２０】テープテンションが適性値より小さくなっ
た場合は、付勢ばねが引っ張る方向にテンションアーム
が回動し、ブレーキパッドをブレーキ面の外周方向に移
動させる。これにより、摩擦力の作用点の回転中心から
の距離が大きくなることで、ブレーキ面に負荷を与えて
いたモーメントは増大し、リールに与えられていた負荷
が増大する。この作用により、磁気テープのテンション
が大きくなり、テープテンションが適性値になるように
制御される。

【００２１】上記に示すとおり、本発明では供給リール
に与える負荷の調整範囲を大きく広げることができる。
さらに、定荷重ばねを用いることにより、テープの巻き
径に対応した適切な負荷を供給リール台の回転に対して
かけることができる。これにより、供給リールにテープ
が最も多い状態から最も少ない状態まで、すべての範囲
で適正な負荷をかけることができ、一定のテープテンシ
ョンに保つことができる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の一実施例におけるテープテン
ション制御装置について説明する。

【００２３】図１は本発明の第１の実施例である磁気記
録装置のテープテンション制御装置の構成を示す平面図
である。

【００２４】ブレーキパッド１は制動部材からなり、ブ
レーキアーム４の一端に取り付けられている。ブレーキ
アーム４は弾性部材で構成され、ブレーキパッド１を適
正なテンションを加えてブレーキ用ディスク２のブレー
キ面に圧接する。磁気記録装置のシャーシ（図示せず）
に取り付けられた回転軸２２に回転可能な供給リール台
５が取り付けられている。供給リール台５には一体化し
たブレーキ用ディスク２が取り付けられている。ブレー
キ用ディスク２の、ブレーキパッド１と接触する側の面
をブレーキ面２ａとする。ブレーキ面２ａは回転軸２２
と略垂直な平面で構成されている。ブレーキ面２ａの表
面は滑らかに加工され、ブレーキ用ディスク２が回転す
る際、ブレーキパッド１は常に滑らかに摺動する。供給
リール台５は供給リール６を支持する。供給リール６に
は磁気テープ１０が巻き付けられている。ブレーキ用デ
ィスク２の回転軸での断面形状は図２の様になる。テン
ションアーム８はシャーシに取り付けられた回転軸２１
に取り付けられ、ブレーキアーム４と結合しており、ブ
レーキアーム４と同じ角度で回動を行う。テンションポ
スト９はテンションアーム８の一端に取り付けられてい
る。付勢ばね７の一端はテンションアーム８上に取り付
けられ、もう一端はシャーシ上の固定端に取り付けられ
る。磁気テープ１０は供給リール６より引き出され、ポ
スト（図示せず）を経由し、テンションポスト９に巻き
付いてＦ方向に走行する。

【００２５】ブレーキパッド１はブレーキアーム４が回
転軸２１を中心に回動することによって、ブレーキ用デ
ィスク２上を移動する。移動範囲を図３に示す。ブレー
キ用ディスク２の回転中心である回転軸２２からの距離
をｓとすると、ブレーキ用パッド１は最内周であるｓ１
から最外周であるｓ２の範囲で移動可能である。ブレー
キパッド１はブレーキアーム４によりブレーキ用ディス
ク２に圧接されている。この圧接力はブレーキパッド１
が移動しても変化しない。駆動装置（図示せず）により
磁気テープ１０が引出され、供給リール台５を通してブ
レーキ用ディスク２に伝わった回転により、ブレーキパ
ッド１はブレーキ用ディスク２を摺動する。これにより
生じる動摩擦力Ｐは、クーロンの第３法則によりすべり
速度が変化しても一定である。しかし、作用点であるブ
レーキパッド１の位置が変化するため、作用力と回転中
心からの作用点の距離の積で算出されるモーメントは変
化する。このモーメントは負荷トルクに相当し、Ｐ×ｓ
で計算される。したがって、負荷トルクはブレーキパッ
ド１が最内周にある時、すなわち ｓ＝ｓ１ の時、最小
である Ｐ×ｓ１ となる。また、最外周にある時、すな
わち ｓ＝ｓ２ の時、最大である Ｐ×ｓ２ となる。

【００２６】以上の様な本実施例によれば、ブレーキア
ーム４を回動させることにより負荷トルクを Ｐ×ｓ１
≦Ｐ×Ｓ≦Ｐ×ｓ２ の範囲で調整することが可能とな
り、供給リール６に与える負荷の調整範囲を大きく広げ
ることが可能となった。

【００２７】なお、本実施例ではテンションアーム８が
磁気テープ１０によって時計回り方向に回動する構成に
ついて説明したが、図４に示すようにテンションポスト
９に対して磁気テープ１０が逆に巻き付く構成でも同様
の効果を得ることができる。

【００２８】次に、ブレーキ用ディスク２と供給リール
台５を分離した構成について説明する。

【００２９】図５は歯車を用いて、ブレーキ用ディスク
２と供給リール台５を連結した実施例である。シャーシ
（図示せず）に取り付けられた回転軸２２に回転可能な
供給リール台５が取り付けられている。回転軸２２には
供給リール台５と一体化して回転する供給リール用歯車
１３が取り付けられている。シャーシに取り付けられた
回転軸２３には回転可能なブレーキ用ディスク２が取り
付けられている。回転軸２３にはブレーキ用ディスク２
と一体化して回転するブレーキ用ディスク用歯車１４が
取り付けられている。供給リール台用歯車１３とブレー
キ用ディスク用歯車１４とかみ合って回転する連結用歯
車１５が取り付けられている。ブレーキアーム４やテン
ションアーム８等の今回説明しなかった構成は、ブレー
キ用ディスク２に対して図１と同様の構成である。この
構成では、供給リール６の回転は供給リール台５、供給
リール台用歯車１３、連結用歯車１５、ブレーキ用ディ
スク用歯車１４を通して、ブレーキ用ディスク２に伝わ
る。したがって、ブレーキ用ディスク２に与えられた負
荷は、逆の経路で供給リール６に伝えられる。その他の
動作は図１と同様である。

【００３０】図６は連結用ベルトを用いて、ブレーキ用
ディスク２と供給リール台５を連結した実施例である。
シャーシ（図示せず）に取り付けられた回転軸２２に回
転可能な供給リール台５が取り付けられている。回転軸
２２に供給リール台５と一体化して回転する供給リール
用プーリー１６が取り付けられている。シャーシに取り
付けられた回転軸２３には回転可能なブレーキ用ディス
ク２が取り付けられている。回転軸２３にはブレーキ用
ディスク２と一体化して回転するブレーキ用ディスク用
プーリー１７が取り付けられている。供給リール用プー
リー１６とブレーキ用ディスク用プーリー１７は連結用
ベルト１８によって連結されている。ブレーキアーム４
やテンションアーム８等の今回説明しなかった構成は、
ブレーキ用ディスク２に対して図１と同様の構成であ
る。この構成では、供給リール６の回転は供給リール台
５、供給リール台用プーリー１６、連結用ベルト１８、
ブレーキ用ディスク用プーリー１７を通して、ブレーキ
用ディスク２に伝わる。したがって、ブレーキ用ディス
ク２に与えられた負荷は、逆の経路で供給リールに伝え
られる。その他の動作は図１と同様である。

【００３１】以上説明した２つの実施例でも図１と同様
の効果を得ることができる。上記の様に本発明は様々な
レイアウトで実現可能であり、設計の労力を軽減するこ
とができる。

【００３２】以下に、本発明の第２の実施例である磁気
記録装置のテープテンション制御装置を説明する。

【００３３】図７は、本発明の第２の実施例における磁
気記録再生装置のテープテンション制御装置の構成を示
す平面図である。

【００３４】本実施例は図７に示すように付勢ばね７
に、ばねの伸びに関係なく復元力が一定である定加重ば
ねを用いた構成である。その他の構成は基本的に図１と
同様である。

【００３５】定加重ばねは図８に示すような形状をして
おり、ばねの伸びに関係なく常に一定の復元力を持つば
ねである。復元力−伸び量のグラフは図９の様になる。

【００３６】付勢ばね７に定荷重ばねを用いることで、
テンションアーム８の回動位置に関係なく、すべての状
態で復元力を一定として考えることができる。線ばねの
ばねの伸びは、ばねを引っ張る力に比例して増加する。
したがって、付勢ばね７に線ばねを使用した場合ではテ
ンションアーム８の回動位置は、テンションアーム８を
回動させる力によって決定される。この回動力は、磁気
テープ１０がテンションポスト９を押す力、すなわちテ
ープテンションによって決定される。これは、あるテー
プテンションに対して特定のテンションアーム８の位置
が存在することを意味し、最適なテープテンションで磁
気テープ１０が走行している場合のテンションアーム８
の位置は１ヶ所に限定されることを意味している。した
がって、付勢ばねに線ばねを用いた構成では、磁気テー
プ１０の巻き径が変化した時に、テンションアームが回
動してテープテンションができるだけ一定になるように
制御されるものの、例えばテープの巻き径が３倍変化す
る場合は、１．２倍程度テープテンションが変動した。
第１の実施例では調整範囲を広げることで，従来例に比
べて大きなテープ巻き径の変化に対応することが可能と
なったが、テープテンションを完全に一定にすることは
出来なかった。本実施例では、付勢ばね７に定荷重ばね
を用いることによって、この課題を解決している。

【００３７】テンションアーム８上でのモーメントのつ
り合いは、磁気テープ１０のテープテンションによるモ
ーメント、付勢ばね７によるモーメント、及びブレーキ
パッド１の動きに対する摩擦力によるモーメントによっ
て決定される。ブレーキ用ディスク２上でのモーメント
のつり合いは磁気テープが引き出される時に生じるモー
メントとブレーキパッド１による負荷のモーメントによ
って決定される。

【００３８】まず、テンションアーム８上のモーメント
のつり合いを図１０を用いて説明する。磁気テープ１０
が駆動装置（図示せず）により駆動され、テンションポ
スト９に巻き付き、摺動しながら走行する時、磁気テー
プ１０上のテープテンションＴによって発生する回動力
Ｕは、テンションポスト９を図１のＡ方向に回動させよ
うとする。回動力Ｕは回転中心から長さｂの位置に作用
し、時計周り方向のモーメントを与える。復元力Ｓはテ
ンションアーム８が回動することによって伸ばされた付
勢ばね７によって発生する力である。力Ｓは回転中心か
ら長さａの位置に作用し、反時計周り方向のモーメント
を与える。そして、テンションアーム８が回動しようと
する向きを妨げる方向にブレーキ面２がブレーキパッド
１に対して与える摩擦力Ｆが働く。摩擦力Ｆの向きは、 Ｓ×ａ＞Ｕ×ｂ が成り立つ時、すなわち、反時計回り方向のモーメント
が大きい場合は時計回り方向であるｆ１の向きに働く。
逆に、 Ｓ×ａ＜Ｕ×ｂ が成り立つ時は、反時計回り方向であるｆ２の向きに働
く。この２つのモーメントが同じ時は摩擦力は発生しな
い。摩擦力Ｆは回転中心から長さｃの位置に作用する。

【００３９】テンションアーム８上のモーメントのつり
合いは次式で表される。 Ｓ×ａ＋Ｕ×ｂ＋Ｆ×ｃ＝０ ・・・（１） （１）式において、距離ａ，ｂ，ｃは固定の値である。
ばねの復元力Ｓも定荷重ばねであるので固定の値であ
る。回動力ＵはテープテンションＴによって決定される
値である。したがって、テープ走行時に適正なテンショ
ンが保たれていれば回動力Ｕも一定の値を示す。テープ
テンションＴが変動する場合は回動力Ｕもその値に応じ
て変動する。摩擦力Ｆは復元力Ｓと回動力Ｕのモーメン
トのつり合いの値によって変動する値である。

【００４０】次に、供給リール６上での磁気テープ１０
のテープテンションと負荷トルクのつり合いを図３と図
１１を用いて説明する。ブレーキパッド１によるブレー
キ用ディスク２に与える摩擦力Ｐは、図３が示すように
回転の接線方向に作用する。磁気テープ１０が駆動する
ことによって供給リール６に加えられるテープテンショ
ンＴは図１１が示すようにテープが引出される方向に作
用する。ブレーキ用ディスク２と供給リール６は一体化
して回転する。磁気テープ１０のテンションＴは供給リ
ール６、供給リール台５を通してブレーキ用ディスク２
を回転させる力として働く。磁気テープ１０が引出され
る位置が力の作用する位置であるから、テープの巻き径
によって力の作用点である中心からの径ｒが変化する。
供給リール６にテープが最も少ない時の巻き径ｒをｒ１
とする。次に、テープがもっとも巻かれた時の巻き径ｒ
をｒ２とする。この時、テープが引出される位置の回転
中心からの距離ｒは常に ｒ１＜ｒ＜ｒ２ を満たす。
テープテンションＴはブレーキ用ディスク２を時計回り
方向に回転させる力として働く。したがって、磁気テー
プ１０のテンションポスト９に対する巻き付け角をθと
して、テープとポストとの摩擦を無視すると、テープが
ブレーキ用ディスク２に与えるモーメントは(２×Ｔ×c
os(θ／２))×ｒ で計算される。

【００４１】ブレーキパッド１がブレーキ面２ａを摺動
することで生じる摩擦力Ｐは、ブレーキ面２ａに負荷を
与える。摩擦力Ｐがブレーキ用ディスク２に対して作用
する位置は、ブレーキ用ディスク２の回転中心からの距
離ｓで決定される。この距離ｓはブレーキアーム４を回
動させることにより変化する。ブレーキパッド１が移動
できるブレーキ面２ａの最内周の径をｓ１、最外周の径
をｓ２とすると摩擦力Ｐが作用する回転中心からの距離
ｓは常に ｓ１＜ｓ＜ｓ２ を満たす。ブレーキパッド
１のブレーキ面２ａに対する摩擦力Ｐは、テープ走行時
にブレーキ用ディスク２が時計周り方向に回転するの
で、反時計回り方向のモーメントとして働く。

【００４２】ブレーキ用ディスク２上でのモーメントの
つり合いは次式で表される。 Ｔ×ｒ＋Ｐ×ｓ＝０ ・・・（２） 摩擦力Ｐは動摩擦であり、ブレーキパッド１のブレーキ
用ディスク２に対する圧接力は変化しないので常に一定
の力が作用する。したがって、摩擦力Ｐは一定値であ
る。テープテンションＴは変動する値であるが、安定な
走行時は一定の値を保つ。距離ｒはテープの巻き径に応
じて変動する。距離ｓもテンションアーム８及びブレー
キアーム４に応じて変動する。

【００４３】ｒ１、ｒ２の値は用いる供給リールによっ
て決定する値である。ｓ１、ｓ２は以下の条件を満たす
ように決定される。

【００４４】供給リール６にテープが最も少ない時、す
なわち ｒ＝ｒ１ の時には、テープテンションＴによる
モーメントが最も小さくなる時である。したがって、こ
の時供給リール６に対する負荷は最も少なくてよい。し
たがって、ブレーキアーム４をブレーキ用ディスク２上
の内周側に移動させる。この時のブレーキパッド１の回
転中心からの径をｓ１とすると次式が成り立つ。

【００４５】Ｔ×ｒ１＋Ｐ×ｓ１＝０ また、供給リール６にテープがもっとも巻かれた状態の
時、すなわち ｒ＝ｒ２の時には、テープテンションＴ
によるモーメントが最も大きくなる時である。この時、
供給リール６に対する負荷を最も大きくする必要があ
る。この時のブレーキパッド１の回転中心からの径ｓ２
とすると次式が成り立つ。

【００４６】Ｔ×ｒ２＋Ｐ×ｓ２＝０ ｓ１、ｓ２を上式の条件を満たすように設定すれば、ｒ
が ｒ１≦ｒ≦ｒ２ の範囲内にある場合は、それに対応
するｓが ｓ１≦ｓ≦ｓ２ の範囲内で存在する。したが
って、適正なテープテンションを与えるために、供給リ
ール６での磁気テープ１０の巻き径ｒが ｒ１≦ｒ≦ｒ
２ の範囲内にあれば、適正な負荷をブレーキ用ディス
ク２に対して与えることができ、適正なテープテンショ
ン値を保つことができる。

【００４７】次に本発明の、テープテンションの変動に
対して、供給リール台５の回転に対して適正な負荷が与
えられる位置にブレーキパッド１を移動させる制御動作
について説明する。

【００４８】磁気テープ１０が図１のＦ方向に走行する
時、テンションポスト９上でテープテンションが適性値
より大きくなると、テンションアーム８を時計周り方向
に回動させる力Ｕが大きくなる。これにより（１）式の
つり合いがくずれ、テンションアーム８が時計周り方向
に回動する。同時にブレーキアーム４が時計回り方向に
回動する。ブレーキアーム４に取り付けられたブレーキ
パッド１は、ブレーキ用ディスク２の内周方向に移動す
る。この結果、（２）式のブレーキパッド１の位置が変
化し、回転中心からの距離ｓが小さくなる。距離ｓが小
さくなるとブレーキ用ディスク２上での負荷を与えるモ
ーメントが小さくなる。よって、モーメントのつり合い
からテープテンションＴが減少し、テープテンションＴ
は適正値に近付く。負荷が小さくなり、テープテンショ
ンＴが適正値になった時、（１）式のモーメントのつり
合いが保たれ、テンションアーム８の時計周り方向への
回動が終了する。この時点で（１）式、（２）式が共に
成立し、ブレーキ用ディスク２に対して適正な負荷が与
えられる位置へのブレーキパッド１の移動が終了する。
その結果、適正なテープテンション値での安定した走行
が行われる。

【００４９】テープテンションが適性値より小さくなっ
た場合は、テンションアーム８及びブレーキアーム４が
逆方向に回動し、適正なテープテンション値が保たれる
様に制御される。

【００５０】以上の様に本実施例によれば、テンション
アーム９上でのモーメントのつり合いとブレーキ用ディ
スク２上のモーメントのつり合いによって、供給リール
５の回転に対する負荷が調整され、磁気テープ１０が一
定のテンションを保って走行するように調整される。

【００５１】以下に、本発明の第３の実施例である磁気
記録装置のテープテンション制御装置を説明する。

【００５２】本実施例は、磁気テープのテンションに応
じてテンションアーム４が回動し、ブレーキアーム４が
従動して回動することにより、ブレーキパッド１が移動
するブレーキ面２ａ上の位置によって、ブレーキパッド
１がブレーキ面２ａに圧接する圧接力が変化するように
ブレーキ面２ａをブレーキ用ディスク２の回転軸方向に
傾斜させた面としたことを特徴とするテープテンション
制御装置である。その他の構成については基本的に図１
と同様であるが、ブレーキアーム４が回動する全範囲
で、ブレーキアーム４自体とブレーキ用ディスク２が接
触しない図１２に示すような構成となっている。

【００５３】この構成により、ブレーキアーム４を回動
させてブレーキパッド１が外周部に行くにしたがって、
ブレーキパッド１とブレーキ用ディスク２との圧接力が
大きくなる。圧接力Ｐは、弾性部材であるブレーキアー
ム４が持つばね定数ｋとその変位量の積によって算出さ
れる。ブレーキ用ディスク２の回転軸方向の変位量、す
なわちブレーキ面の高さｄを最内周部でｄ１、最外周部
でｄ２とする。ｄをばねの自然長を考慮した変位量とす
ると、圧接力Ｐは Ｐ＝ｋ×ｄ で算出される。ブレーキ
用ディスク２が平面の時の圧接力Ｐ０は傾斜形状のブレ
ーキディスク２の最内周部にブレーキパッド１がある場
合と同値とすると Ｐ０＝ｋ×ｄ１ となる。したがっ
て、ブレーキ用ディスク２の回転に対する負荷トルク
は、 Ｐ０×ｓ＝ｋ×ｄ１×ｓ で算出される。また、傾斜形状を持つブレーキ用ディス
ク２の回転に対する負荷トルクは、 Ｐ×ｓ＝ｋ×ｄ×ｓ で算出される。ブレーキパッド１が最内周部にある時の
回転に対する負荷トルクは平面形状のブレーキ用ディス
ク２と同じであるが、最外周部にある時は、平面形状の
場合、 Ｐ０×ｓ＝ｋ×ｄ１×ｓ２ となり、傾斜形状の場合は、 Ｐ×ｓ＝ｋ×ｄ２×ｓ２ となる。したがって、傾斜形状を持つブレーキ用ディス
ク２は平面形状のブレーキ用ディスク２の場合より (ｄ
２／ｄ１) 倍大きな負荷トルクを与えることができる。
すなわち、傾斜形状を持つブレーキ用ディスク２では、
実際の径より (ｄ２／ｄ１) 倍大きな径を持つブレーキ
用ディスク２に相当する範囲の負荷をかけることができ
る。これは、同範囲の負荷トルクをかける場合は平面形
状のブレーキ用ディスク２より径の小さいブレーキ用デ
ィスク２を使用しても同様の効果を上げることを意味す
る。

【００５４】本実施例に示すように、図１２に示すブレ
ーキ面２ａが傾斜したブレーキ用ディスク２を用いるこ
とにより、ブレーキ用ディスク２を小型化することがで
きる。これにより、テンション制御機構及びそれを含む
走行系全体を小型化することができる。また、ブレーキ
アーム４の移動距離が小さくてすむため、応答速度が早
くなる。

【００５５】なお、ブレーキパッド１の移動距離が小さ
くなるのでブレーキアーム４自体を小型化することが可
能である。この場合もテンション制御機構及びそれを含
む走行系全体を小型化することができ、ブレーキアーム
４の配置上の制約が少なくなり設計が容易になる。ま
た、磁気記録装置全体の軽量化を達成することができ
る。

【００５６】以下に、本発明の第４の実施例である磁気
記録装置のテープテンション制御装置を説明する。

【００５７】本実施例は、ブレーキアーム４が回動する
ことにより、ブレーキアーム４に摺動し、ブレーキパッ
ド１をブレーキアーム４の回転軸方向に移動させてブレ
ーキパッド１をブレーキ面に圧接する圧接力を調整する
スキッド３を備えたことを特徴とするテープテンション
制御装置である。その他の構成は基本的には図１と同様
である。

【００５８】スキッド３は、図１３に示すブレーキパッ
ド１がブレーキ用ディスク２の最内周に達する位置Ｂ付
近よりブレーキアーム４に接触する。図１４に、スキッ
ド３とブレーキ用ディスク２との位置関係を示す正面図
を、図１５にスキッド３の斜視図を示す。このように、
最外周部である位置Ａから最内周部である位置Ｂに至る
まで、スキッド３はブレーキアーム４に対して全く影響
を及ぼさない。ブレーキアーム４をさらに時計回り方向
に回動させることにより、弾性部材で構成されたブレー
キアーム４の一部がスキッド３に摺動しブレーキパッド
１をブレーキ面２ａから離す方向に移動させる。ブレー
キパッド１が位置Ｃ付近にある時、ブレーキパッド１は
ブレーキ面２ａから完全に離れ、供給リール６に対して
全く負荷を及ぼさない状態となる。

【００５９】この構成により、テープの早送り・巻き戻
し時など供給リール６に対する負荷が必要ない場合はブ
レーキアーム４を図示しない移動手段により時計回り方
向に回動させてスキッド３によりブレーキアーム４を持
上げ、ブレーキパッド１をブレーキ用ディスク２から完
全に離すことによって、負荷をかけない状態とすること
ができる。

【００６０】このように、ブレーキパッド１をブレーキ
面１から完全に持ち上げる構成としたことにより、早送
りや巻戻し時にリールを駆動するモータの負担を軽減す
ることができる。これにより、モータの小型化や消費電
力を減らすことができ、テープ走行系全体を小型・軽量
化することができる。

【００６１】なお、図１６に示すようにブレーキ面の最
内周部に切込みを作り、その部分でブレーキパッド１を
ブレーキ用ディスク２から離す構成でも同様の効果を得
ることができる。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、供
給リールに対して設けられたブレーキ用ディスクにブレ
ーキパッドを圧接することにより負荷を与えて制御して
いるので、ブレーキパッドの位置をブレーキ用ディスク
の半径方向に移動させ、供給リールに与える負荷の調整
範囲を大きく広げることが可能となる。

【００６３】また、ブレーキ用ディスクを供給リール台
と分離して配置することも可能となり、設計上の配置が
容易である。

【００６４】また、本発明によれば、従来のテンション
バンドを用いた制御方式に比べて経年変化部が少ないた
め、経年変化の影響を少なくすることができる。その
他、テンションアーム部品を一体化することができるの
で、，組み立て工程の労力を軽減することができる。

【００６５】さらに、本発明によれば、付勢手段として
定荷重ばねを用いることにより、ブレーキパッドの位置
が移動しても同一の復元力を保持することができ、した
がって、テープの巻き径に応じて変動するテープテンシ
ョンに対してブレーキパッドを移動させて負荷を調整
し、一定のテープテンションを保つことが可能となる。
その結果、供給リールにテープが最も多い状態から少な
い状態まで、すべての範囲で安定かつ一定したテンショ
ン制御を達成することができるという優れた効果を得る
ことができる。

【００６６】また、本発明によれば、ブレーキ用ディス
クのブレーキ面に傾斜を持たせることにより、ブレーキ
用ディスクを小型化することができ、テープテンション
制御装置の小型化が実現できる。

【００６７】さらに、本発明は、スキッドを備え、供給
リール台に負荷を必要としない場合にブレーキパッドを
ブレーキ面から離すことにより、完全に負荷の無い状態
を作り出すことができる。これにより、駆動モーターに
かかる負担を軽減し、モーターの小型化やリール駆動部
品の小型化が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るテープテンション制御
装置の構成を示す平面図

【図２】平面形状のブレーキ用ディスクを用いた本発明
の要部断面図

【図３】ブレーキパッドの位置による負荷トルクの変化
を示す模式図

【図４】回動方向の異なるテンションアームを持つ構成
を示す平面図

【図５】ブレーキ用ディスクと供給リール台を歯車を用
いて連結した構成を示す平面図

【図６】ブレーキ用ディスクと供給リール台を連結バン
ドを用いて連結した構成を示す平面図

【図７】定荷重ばねを用いた構成を示す平面図

【図８】定荷重ばねの外形図

【図９】定荷重ばねの復元力−伸び量の特性図

【図１０】テンションアーム上のモーメントのつり合い
を示す模式図

【図１１】供給リール上のテープ巻き径により変化する
モーメントを示す模式図

【図１２】傾斜形状のブレーキ用ディスクを用いた本発
明の要部断面図

【図１３】スキッド位置とブレーキアームの位置関係を
示す平面図

【図１４】スキッド位置とブレーキアームの位置関係を
示す正面図

【図１５】スキッドの形状を示す斜視図

【図１６】スキッドを不用とするブレーキ用ディスクの
断面図

【図１７】従来例におけるテープテンション制御装置の
構成を示す平面図

【符号の説明】

１ ブレーキパッド ２ ブレーキ用ディスク ３ スキッド ４ ブレーキアーム ５ 供給リール台 ６ 供給リール ７ 付勢ばね ８ テンションアーム ９ テンションポスト １０ 磁気テープ １１ バンドブレーキ １２ テンションバンド １３ 供給リール用歯車 １４ ブレーキ用ディスク用歯車 １５ 連結用歯車 １６ 供給リール用プーリー １７ ブレーキディスク用プーリー １８ 連結ベルト ２１ アーム用回転軸 ２２ 回転軸 ２３ 回転軸

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁気テープを供給する供給リールと、前記
   供給リールを支持し一体となって回転する供給リール台
   と、前記磁気テープに当接するテンションポストと、前
   記テンションポストを一端に備え前記磁気テープのテン
   ションに応じて回動するテンションアームと、前記テン
   ションポストが前記磁気テープに当接するように前記テ
   ンションアームを付勢する付勢手段と、前記供給リール
   台を制動するブレーキ面を有するブレーキ用ディスク
   と、前記ブレーキ用ディスクのブレーキ面に圧接し、前
   記供給リール台の回転に負荷を加え前記磁気テープのテ
   ンションを制御するブレーキパッドと、前記ブレーキパ
   ッドを前記ブレーキ用ディスクのブレーキ面にブレーキ
   用ディスクの回転軸方向より圧接する弾性部材を含み、
   かつ前記テンションアームに従動して回動するブレーキ
   アームとを備えたことを特徴とするテープテンション制
   御装置。
2. 【請求項２】付勢手段として、ばねの復元力がばねの伸
   び量によって変化しない定荷重ばねを用いることを特徴
   とする請求項１記載のテープテンション制御装置。
3. 【請求項３】磁気テープのテンションに応じてテンショ
   ンアームが回動し、ブレーキアームが従動して回動する
   ことにより、ブレーキパッドが移動するブレーキ面上の
   位置によって、前記ブレーキパッドが前記ブレーキ面に
   圧接する圧接力が変化するように前記ブレーキ面をブレ
   ーキ用ディスクの回転軸方向に傾斜させた面としたこと
   を特徴とする請求項１記載のテープテンション制御装
   置。
4. 【請求項４】ブレーキアームが回動することにより、前
   記ブレーキアームに摺動し、ブレーキパッドを前記ブレ
   ーキアーム回転軸方向に移動させて前記ブレーキパッド
   をブレーキ面に圧接する圧接力を調整するスキッドを備
   えたことを特徴とする請求項１記載のテープテンション
   制御装置。