JPH08194993A - テープ張力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 所定のテープ張力が要求される個所のテープ
張力を常に目標値に制御することができるテープ張力制
御装置を提供する。 【構成】 サプライリール１とドラム３の間のテープ６
の張力と、テイクアップリール４とドラム３の間のテー
プ６の張力との比ｍを演算し、ドラム３のサプライリー
ル１側近傍に設けたローラガイドＧ２，Ｇ３部分のテー
プ張力倍率ｋ１と、ドラム３のテイクアップリール４側
近傍に設けたローラガイドＧ４，Ｇ５部分のテープ張力
倍率ｋ２の比αを演算し、それら比ｍ、比αを基に、テ
ープ６の走行系中の任意の箇所のテープ張力が目標値と
なるようなサプライリール１とドラム３の間のテープ張
力を演算する演算器１８とを備え、この演算器１８の出
力に基づいて、サプライリール１をサプライリールモー
タ２により回転させテープ張力を調整するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビデオテープレコーダ
（以下、ＶＴＲと称する）等のテープ走行装置における
テープ張力制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】キャプスタンによりＦＷＤ（前進；繰り
出し）、ＲＥＶ（後退；巻き戻し）方向に磁気ビデオテ
ープ（以下、単にテープと称する）を駆動するＶＴＲに
おいて、ＦＷＤ走行時、テープはサプライ（供給）リー
ルより繰り出され、サプライテンションアーム、磁気ヘ
ッドドラム（以下、単にドラムと称する）、キャプスタ
ン、テイクアップ（巻き取り）テンションアームと走行
し、テイクアップリールに巻き取られるようになってい
る。

【０００３】ところで従来のＶＴＲは、サプライリール
からキャプスタンまでの間であってサプライリールの近
くに、走行中のテープの張力を検出するための張力検出
器が１個設けられている。そしてサプライリール部のテ
ープ張力は、ドラム部分のテープ張力が目標とした値に
なるよう、サプライリールとドラム間のガイドの走行摩
擦力を考慮して設定されるようになっていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この走
行摩擦力は一定ではなく、種々の条件により変化しこれ
に伴いドラム部のテープ張力が変動するため、テープ走
行安定性等に悪影響を与えてしまう。そこで従来方式で
は、摩擦力の変動によりテープ張力が低下した場合を考
慮しテープ張力値を高めに設定していた。そのため、走
行系全体のテープ張力が高くなり、テープの耐久性に欠
けるという不具合があった。

【０００５】特に、ドラムとキャプスタン間には、ヘッ
ドとは別に走行摩擦力を発生するガイドがあるため、こ
のガイドに対するテープの走行摩擦力により、ＦＷＤ走
行時にキャプスタン部サプライ側のテープ張力が非常に
高くなり、上述の不具合がより深刻なものとなってい
た。なお、ドラム部分のテープ張力を直接検出できれば
その値を安易に制御できるが、検出器を取り付けること
が困難なため、現実には行われていない。

【０００６】本発明は前記事情に鑑み案出されたもので
あって、本発明の目的は、例えばＶＴＲのドラム部の如
く、所定のテープ張力が要求される箇所のテープ張力を
常に目標値に制御することができるテープ張力制御装置
を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、供給リールと、前記供給リ
ールから繰り出されるテープを巻き取る巻き取りリール
と、前記供給リールと前記巻き取りリールの間で前記テ
ープに摺接し他の箇所に比べて大きなテープ走行摩擦を
発生させる走行摩擦発生部とを備えるテープ走行系にお
ける前記テープの張力を制御する装置であって、前記走
行摩擦発生部よりも前記供給リール側の箇所のテープ張
力と、該走行摩擦発生部よりも前記巻き取りリール側の
箇所のテープ張力との比を演算する第１演算手段と、前
記第１演算手段の演算結果を基に、前記走行摩擦発生部
よりも前記供給リール側の箇所のテープ張力に対する該
走行摩擦発生部の前記供給リール側端部のテープ張力の
比と、前記走行摩擦発生部よりも前記巻き取りリール側
の箇所のテープ張力に対する該走行摩擦発生部の前記巻
き取りリール側端部のテープ張力の比との、両比の積及
び比をそれぞれ演算する第２演算手段と、前記第１及び
第２演算手段の演算結果を基に、前記テープ走行系中の
任意の箇所におけるテープ張力が目標値となるような、
前記走行摩擦発生部よりも前記供給リール側の箇所のテ
ープ張力を演算する第３演算手段と、前記第３演算手段
の演算結果に基づいて、前記走行摩擦発生部よりも前記
供給リール側の箇所で前記テープの張力を調整する張力
調整手段とを備えることを特徴とする。

【０００８】また、請求項２記載の発明は、前記走行摩
擦発生部よりも前記供給リール側の箇所のテープ張力を
検出する第１テープ張力検出手段と、前記走行摩擦発生
部よりも前記巻き取りリール側の箇所のテープ張力を検
出する第２テープ張力検出手段とをさらに備え、前記第
１演算手段は前記第１及び第２テープ張力検出手段の検
出結果を基に演算を行うものとした。

【０００９】また、請求項３記載の発明は、前記第２テ
ープ張力検出手段は２つ設けられ、一方の第２テープ張
力検出手段の検出結果は、該検出結果を前記目標値に合
致させるために、前記巻き取りリールの回転駆動源の駆
動制御手段にフィードバックされ、他方の第２テープ張
力検出手段の検出結果は、前記一方の第２テープ張力検
出手段の検出結果を前記目標値に合致させるために、前
記供給リールの回転駆動源の駆動制御手段にフィードバ
ックされるものとした。

【００１０】また、請求項４記載の発明は、前記第１テ
ープ張力検出手段の検出結果と、前記第２演算手段の演
算結果とを比較しその差分を前記供給リールの回転駆動
源の駆動制御手段にフィードバックする比較器をさらに
備えるものとした。また、請求項５記載の発明は、前記
テープはビデオテープであり、前記走行摩擦発生部は磁
気ヘッドドラムであるものとした。

【００１１】

【作用】本発明では、テープ走行系中に走行摩擦を発生
する部分を挟み複数の張力検出器（張力検出手段）を設
け、この張力検出器により検出した張力値から検出器間
のテープ張力倍率を求めるか、あるいは、走行摩擦発生
部の上流側と下流側の少なくとも一方のテープ張力値
を、リールのテープ巻き径、テープ加速度（テープ巻き
径の変化に基づくリールの加速度）等から演算により求
め、その張力値から検出部間のテープ張力倍率（テープ
張力の比）を求める。

【００１２】そして、テープ走行系中の任意の箇所のテ
ープ張力が目標値となるように、張力検出部間のテープ
張力倍率と、任意の箇所から各検出部までの間の摩擦力
倍率の配分比とから検出部の所要張力設定値を求め、検
出部張力を制御する。なお、摩擦力倍率は、供給リール
側のテープ張力と走行摩擦発生部の供給リール側端部の
テープ張力比、および、巻き取りリール側のテープ張力
と走行摩擦発生部の巻き取りリール側端部のテープ張力
比によって表される。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は実施例に係るＶＴＲのテープ走行系の概念
図である。この図において、１はサプライリールモータ
２（張力調整手段、および供給リールの回転駆動源に相
当）を備えたサプライリール、３はドラム、４はテイク
アップリールモータ５（巻き取りリールの回転駆動源に
相当）を備えたテイクアップリールである。また、サプ
ライリール１とドラム３の中間には、サプライテンショ
ンアーム７の先端に固定されたローラガイドＧ１がテー
プ６の内側に設けてある。サプライテンションアーム７
（第１テープ張力検出手段に相当）は支点８を中心に揺
動すると共に、引張りコイルばね９により反時計回り方
向、即ち外方に付勢されており、これによってローラガ
イドＧ１を介してテープに張力（テンション）が掛けら
れるようになっている。

【００１４】サプライテンションローラ７はテープ張力
の変動によって支点８を中心に時計回り方向あるいは反
時計回り方向に回転するが、その時の支点８の回転力を
可変抵抗器１０で検出することにより、サプライテンシ
ョンアーム７にテープ６の張力を検出する張力検出器の
機能を持たせている。また、ドラム３のテープ入口側
（ＦＷＤ走行時の上流側端）にはローラガイドＧ２，Ｇ
３が設けてあり、同様にドラム３のテープ出口側にはロ
ーラガイドＧ４，Ｇ５が設けてある。ここで、ローラガ
イドＧ３，Ｇ４はドラム部傾斜ガイドで固定タイプ、Ｇ
２，Ｇ５は回転タイプまたは固定タイプのものである。

【００１５】ドラム３とテイクアップリール４の中間に
はテープ６をＦＷＤあるいはＲＥＶ方向に駆動するキャ
プスタン１１が設けてあり、その対向側にはピンチロー
ラ１２が設けてある。また、キャプスタン１１とドラム
３の間にはローラガイドＧ６を先端に固定した軸スライ
ド型の張力検出器１３（他方の第２テープ張力検出手段
に相当）が設けてあり、この張力検出器１３による検出
信号はサプライリールモータ２側にフィードバックされ
るようになっている。一方、キャプスタン１１とテイク
アップリール４の間にはローラガイドＧ７を先端に固定
したテイクアップテンションアーム１４（一方の第２テ
ープ張力検出手段に相当）が設けてある。このテイクア
ップテンションアーム１４、支点１５、引張りコイルば
ね１６、可変抵抗器１７はそれぞれ前述したサプライリ
ール１側のものと同等の機能を有するものである。

【００１６】サプライテンションアーム７によって検出
されたテープ供給側（サプライリール部）のテープ張力
データは演算器１８（第１、第２、および第３演算手段
に相当）と比較器１９に入力されるようになっている。
また、張力検出器１３で検出されたテープ巻き取り側
（キャプスタン部、テイクアップリール部）のテープ張
力データも演算器１８に入力されるようになっている。
そしてサプライリール部張力目標値である演算器１８の
出力は比較器１９のもう一方の入力端子に入力されるよ
うになっている。同様に、テイクアップテンションアー
ム１４によって検出されたテイクアップリール部のテー
プ張力データは比較器２０の一方の入力端子に入力され
るようになっており、比較器２０の他方の入力端子には
テイクアップリール部張力目標値が入力されるようにな
っている。そして、サプライリールモータ２およびテイ
クアップリールモータ５のトルクはそれぞれの比較器１
９，２０の出力により制御され、リール部テープ張力は
各々の目標値に保たれるようになっている。

【００１７】この走行系ではドラム３の入口と出口のロ
ーラガイドＧ２，Ｇ３およびＧ４，Ｇ５部分のテープ走
行摩擦が大きい。ここで、サプライリール部、ドラム
部、キャプスタン部のテープ張力を各々Ｔ１，Ｔ２，Ｔ
３とする。また、ローラガイドＧ２，Ｇ３部分のテープ
張力倍率（テープ走行張力比）をｋ１（Ｔ２／Ｔ１）、
ローラガイドＧ４，Ｇ５部分のテープ張力倍率をｋ２
（Ｔ３／Ｔ１）とする。

【００１８】ＦＷＤ走行時、ｋ１とｋ２の積はＴ３／Ｔ
１より求まる。これをｍとする。即ち、テープ張力Ｔ１
とＴ３におけるテープ張力倍率であるｍは、ｍ＝Ｔ３／
Ｔ１＝ｋ１・ｋ２となる。走行張力比ｋ１，ｋ２はテー
プ種類、テープ走行回数、温度、湿度環境等で大きく変
化する。しかし、ｋ１とｋ２は同じ割合で変化するた
め、ｋ１とｋ２の比は変化しない一定の値となる。これ
をαとする。即ち、αは、α＝ｋ１／ｋ２で表される。
以上のことから、ｋ１＝ （αｍ）となる。従って、Ｆ
ＷＤ走行時、ドラム部張力目標値をＴ２′とすると、サ
プライリール部張力目標値Ｔ１′は、Ｔ１′＝Ｔ２′／
ｋ１＝Ｔ２′／（αｍ）となる。

【００１９】テープ張力Ｔ１の値はサプライテンション
アーム７によって得られ、またテープ張力Ｔ３の値は張
力検出器１３によってサプライリール部の演算器１８に
フィードバックされているため、演算器１８にドラム部
張力目標値Ｔ２′を設定することで、Ｔ１′＝Ｔ２′／
ｋ１＝Ｔ２′／ （αｍ）を演算することができる。こ
のようにして得られた目標値Ｔ１′と、実際のテープ張
力Ｔ１を比較器１９で比較し、その差分をサプライリー
ルモータ２に出力しトルクを制御することで、サプライ
リール部張力を目標値のＴ１′に制御することができ
る。その結果、ドラム部のテープ張力を目標値であるＴ
２′とすることができる。このようにして、走行摩擦の
変化に係わらずドラム部のテープ張力を一定値Ｔ２′に
保つことができるので、テープ６とヘッドの当たりおよ
びテープ走行が安定し、回転ヘッドＲＦ出力の安定性が
向上する。

【００２０】図２の（ａ），（ｂ）は走行系上のテープ
張力変化の比較特性図であり、（ａ）は従来例を、また
（ｂ）は本発明の実施例をそれぞれ示している。この図
から明らかなように、本発明の実施例においては、走行
摩擦が大、中、小に変化しても、従来例と異なりドラム
部のテープ張力Ｔ２は常に一定となっていることが分か
る。

【００２１】なお、図１に示す実施例では、テープ張力
Ｔ３を張力検出器１３で検出してサプライリール部側の
演算器１８にフィードバックしているが、テイクアップ
リール４のテープ巻き径、テープ巻き径の変化によるテ
イクアップリール４の回転加速度等からテープ張力Ｔ３
を求めるようにしてもよい。この場合は張力検出器１３
は不要となる。また、ＲＥＶ時はサプライリール１とテ
イクアップリール４は逆の働きをするが、その時も上記
と同様にテープ張力を制御することができる。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、ＶＴＲの磁気ドラムの
如き走行摩擦発生部の上流側と下流側のテープ張力を検
出し、その値に基づいてテープの走行摩擦力を知り、テ
ープ走行系中の任意の箇所のテープ張力が目標値となる
ように制御するものであるから、以下の効果を奏する。 （１）テープ走行摩擦力の変動に係わらず、テープ走行
系中の任意の箇所のテープ張力を常に目標とした値に保
つことができる。 （２）ＶＴＲに本発明を適用した場合、ドラム部の張力
が常に目標値に保たれるため、ヘッドとテープの当たり
が安定で、ＲＦ出力が安定となる。また、ドラム部のテ
ープ張力を低く設定できるので、テープ張力全体を下げ
ることができ、テープ走行の安定性の向上を図り、か
つ、テープの耐久性を増すことができる。 （３）キャプスタン部のテープ張力を下げることができ
るため、キャプスタンによるテープの駆動がより安定す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るＶＴＲのテープ走行系の
概念図である。

【図２】（ａ），（ｂ）は走行系上のテープ張力変化の
比較特性図である。

【符号の説明】 １ サプライリール ２ サプライリールモータ ３ 磁気ヘッドドラム ４ テイクアップリール ５ テイクアップリールモータ ６ 磁気ビデオテープ ７ サプライテンションアーム １１ キャプスタン １３ 張力検出器 １４ テイクアップテンションアーム １８ 演算器 １９，２０ 比較器

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 供給リールと、 前記供給リールから繰り出されるテープを巻き取る巻き
   取りリールと、 前記供給リールと前記巻き取りリールの間で前記テープ
   に摺接し他の箇所に比べて大きなテープ走行摩擦を発生
   させる走行摩擦発生部と、 を備えるテープ走行系における前記テープの張力を制御
   する装置であって、 前記走行摩擦発生部よりも前記供給リール側の箇所のテ
   ープ張力と、該走行摩擦発生部よりも前記巻き取りリー
   ル側の箇所のテープ張力との比を演算する第１演算手段
   と、 前記第１演算手段の演算結果を基に、前記走行摩擦発生
   部よりも前記供給リール側の箇所のテープ張力に対する
   該走行摩擦発生部の前記供給リール側端部のテープ張力
   の比と、前記走行摩擦発生部よりも前記巻き取りリール
   側の箇所のテープ張力に対する該走行摩擦発生部の前記
   巻き取りリール側端部のテープ張力の比との、両比の積
   及び比をそれぞれ演算する第２演算手段と、 前記第１及び第２演算手段の演算結果を基に、前記テー
   プ走行系中の任意の箇所におけるテープ張力が目標値と
   なるような、前記走行摩擦発生部よりも前記供給リール
   側の箇所のテープ張力を演算する第３演算手段と、 前記第３演算手段の演算結果に基づいて、前記走行摩擦
   発生部よりも前記供給リール側の箇所で前記テープの張
   力を調整する張力調整手段と、 を備えることを特徴とするテープ張力制御装置。
2. 【請求項２】 前記走行摩擦発生部よりも前記供給リー
   ル側の箇所のテープ張力を検出する第１テープ張力検出
   手段と、前記走行摩擦発生部よりも前記巻き取りリール
   側の箇所のテープ張力を検出する第２テープ張力検出手
   段とをさらに備え、前記第１演算手段は前記第１及び第
   ２テープ張力検出手段の検出結果を基に演算を行うこと
   を特徴とする請求項１記載のテープ張力制御装置。
3. 【請求項３】 前記第２テープ張力検出手段は２つ設け
   られ、一方の第２テープ張力検出手段の検出結果は、該
   検出結果を前記目標値に合致させるために、前記巻き取
   りリールの回転駆動源の駆動制御手段にフィードバック
   され、他方の第２テープ張力検出手段の検出結果は、前
   記一方の第２テープ張力検出手段の検出結果を前記目標
   値に合致させるために、前記供給リールの回転駆動源の
   駆動制御手段にフィードバックされることを特徴とする
   請求項２記載のテープ張力制御装置。
4. 【請求項４】 前記第１テープ張力検出手段の検出結果
   と、前記第２演算手段の演算結果とを比較しその差分を
   前記供給リールの回転駆動源の駆動制御手段にフィード
   バックする比較器をさらに備えることを特徴とする請求
   項３記載のテープ張力制御装置。
5. 【請求項５】 前記テープはビデオテープであり、前記
   走行摩擦発生部は磁気ヘッドドラムであることを特徴と
   する請求項１、２、３または４記載のテープ張力制御装
   置。