JPH1021603A

JPH1021603A - テープ装置

Info

Publication number: JPH1021603A
Application number: JP8174694A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Morita; 哲哉森田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-07-04
Filing date: 1996-07-04
Publication date: 1998-01-23

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な構成によって巻取テープテンションを
一定に制御し、低コスト化と低消費電力化を行い、薄手
テープのテープダメージを防止するテープ装置の提供。【解決手段】キャプスタン２の動力を、歯車列を用い
て回動自在のテンションアーム１１の一端にある摩擦車
８に伝達する。バネ１２によって、テンションアーム１
１に時計方向の回動力を与え摩擦車８を巻取リール台９
に押圧し、巻取リール台９を摩擦回転駆動する。テンシ
ョンアーム１１上にテンションポスト１３を設置し、巻
取テープテンションによって、テンションアーム１１に
反時計方向の回動力を与え、バネ１２による時計方向の
回動力を弱める。よって巻取テープテンションにより、
摩擦車８の巻取リール台９への押圧力を変化させ、巻取
トルクを制御する。以上のようにして、巻取テープテン
ションを制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＶＴＲ等の記録再生
装置におけるテープ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＶＴＲに代表される記録再生装置
は、小型・軽量化と同時に低消費電力化が課題とされて
いる。それと同時に極めて薄いテープの使用が進んでお
り、このような極薄テープに対しても損傷を与えないよ
うにテープ駆動の際の低テープテンション化も課題とな
っている。

【０００３】従来のテープ装置について説明する。図５
は従来のテープ装置の構成を示す平面図である。図５に
おいて、キャプスタン歯車１０１の回転は、駆動プーリ
ー１０２、駆動ベルト１０３、従動プーリー１０４、中
継歯車１０５を介して巻取リール駆動手段である巻取リ
ール台１０６に伝えられる。巻取リール台１０６内部に
はトルクリミッター機構（マグネットクラッチなどのク
ラッチ機構）を内蔵しており、中継歯車１０５より伝え
られた回転は、一定トルクとなって巻取リール１０７を
駆動し、テープを巻取っていく。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な従来の構成では、巻取リールの巻取トルクが一定のた
め、巻取リールに巻かれるテープの巻径（以下、巻径と
呼ぶ）の変化に応じて、キャプスタンと巻取リールの間
にあるテープテンション（以下、巻取テープテンション
と呼ぶ）が変化する。従って、巻径が大きいときに所定
の巻取テープテンションを確保しようとすると、巻径が
小さいときは巻取テープテンションが不必要に大きくな
る。このような不必要に大きな巻取テープテンションを
発生させることにより、低消費電力化の妨げとなり、極
薄テープに対して損傷を与えやすいという問題点を有し
ていた。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この問題点を解決するた
めに本発明は、巻取リール駆動手段を駆動するために摩
擦車を用い、摩擦車の巻取リール駆動手段に対する押圧
力を巻取テープテンションに応じて変化させることによ
り、巻取トルクを制御する構成としている。そのため、
巻径が変化しても巻取テープテンションをほぼ一定に保
つことができる。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明では、テープと、テープを
供給する供給リールと、テープを巻取るための巻取リー
ルと、キャプスタンとを具備し、キャプスタンによって
テープを所定の速度で移送するテープ装置であって、巻
取リールを駆動する巻取リール駆動手段と、回動自在の
テンションアームと、テンションアームに一方向の回動
力を与えるテンションアーム付勢手段と、その回動力に
より、巻取リール駆動手段に押圧され、巻取リール駆動
手段を摩擦回転駆動する摩擦車と、摩擦車を駆動する摩
擦車駆動手段と、テンションアーム上に設けられ、キャ
プスタンと巻取リールとの間にあるテープに所定の角度
巻き付き、テープテンションによってテンションアーム
に、テンションアーム付勢手段が与える回動力と逆向き
の回動力を発生させる位置に配置したテンションポスト
とを備え、テンションポストでのテープテンションが増
加すると、摩擦車の巻取リール駆動手段に押圧される押
圧力が減少し、テンションポストでのテープテンション
が減少すると、摩擦車の巻取リール駆動手段に押圧され
る押圧力が増加することを特徴としている。

【０００７】このような構成をとることにより、従来、
巻取リール駆動トルクが一定の時、巻径が小さいときは
巻取テープテンションが大きく、巻径が大きいときには
巻取テープテンションは小さくなるというテンション変
化があったのに対し、本発明では、巻取テープテンショ
ンが高いときには巻取リールに加わるトルクが小さくな
り、巻取テープテンションが低いときには巻取リールに
加わるトルクが大きくなるので、巻取テープテンション
は、巻径が変化しても略一定に保たれる。

【０００８】また、摩擦車駆動手段の動力を摩擦車に伝
達するために、中継駆動歯車と、中継駆動歯車とかみ合
って駆動され、摩擦車と一体になって同軸回転する従動
歯車とを有し、中継駆動歯車の回動中心が、テンション
アームの回動中心と一致することにより、摩擦車や巻取
リール駆動手段の直径，形状、およびテンションアーム
回動軸と巻取リール台回動軸の相対位置にばらつきが生
じても、中継駆動歯車と従動歯車の中心間距離がずれる
ことが構造的になくなる。

【０００９】以下本発明の実施の形態について、図面を
参照しながら説明する。（実施の形態１）図１は本実施の形態の構成を表す平面
図、図２はその側面図であり、図３はテンションアーム
まわりの構成を示す斜視図である。テープ１は図示しな
い供給リールから射出されキャプスタン２により所定速
度にて移送され、巻取リール３により巻取られている。

【００１０】本実施の形態では、キャプスタン２の回転
を摩擦車駆動手段としており、キャプスタン２と一体と
なって同軸回転しているキャプスタン歯車４の回転は、
中継伝達歯車５に伝達される。中継伝達歯車５と一体に
なって同軸回転する中継駆動歯車６の回転が、従動歯車
７に伝達される。摩擦車８は従動歯車７と一体となって
いるので、以上の経路でキャプスタン２の回転が摩擦車
８に伝達される。

【００１１】なお、従動歯車７及びこれと一体の摩擦車
８の位置は、摩擦車８の直径，形状ばらつき、巻取リー
ル台９の直径，形状ばらつき、ならびにテンションアー
ム回動軸１０と巻取リール台回動軸１５の相対位置ばら
つきによって、ばらつく。このため、中継駆動歯車６と
従動歯車７とでかみ合い不良を起こしやすい。

【００１２】しかし、本実施の形態では、テンションア
ーム１１と一体で、テンションアーム１１の回動中心と
同軸のテンションアームボス１１ａを中継駆動歯車６の
回動軸としているため、中継駆動歯車６とテンションア
ーム１１の回動中心が一致している。こうすることによ
り、中継駆動歯車６と従動歯車７との中心間距離の、上
記要因での変化がなくなるので、両者のかみ合い不良を
構造的になくすことができる。

【００１３】次に、摩擦車８が巻取リール駆動手段であ
る巻取リール台９に押圧される力を考える。図１におい
て摩擦車８は、テンションアーム回動軸１０を回動中心
とするテンションアーム１１の一端に配置されている。
テンションアーム１１にはテンションアーム付勢手段で
あるバネ１２が掛けられており、図１で時計方向に回動
力を与えられている。この回動力により摩擦車８を巻取
リール台９に押圧する押圧力が発生している。しかし、
テンションアームの一端にテンションポスト１３が配置
されており、テープ１が図１のように掛けられている。

【００１４】テープ１の巻取テープテンションにより、
テンションポスト１３に力が加わり、テンションアーム
１１に反時計方向の回動力が加わる。この反時計方向の
回動力により、時計方向の回動力が弱められ、その結
果、摩擦車８が巻取リール台９に押圧される押圧力が弱
められる。よって巻取テープテンションが増加すると押
圧力が減少し、巻取テープテンションが減少すると、押
圧力が増加する。

【００１５】また、巻取リール３の巻取トルクは、摩擦
車８の巻取リール台９への押圧力と比例するので、結
局、巻取テープテンションが増加すると、巻取トルクを
小さくし巻取テープテンションを減少させようとはたら
き、巻取テープテンションが減少すると、巻取トルクを
大きくし巻取テープテンションを増加させようとはたら
く。このようにして、巻径に関わらず巻取テープテンシ
ョンを一定になるよう制御している。

【００１６】従来においては、巻径に関わらず巻取テー
プテンションを一定になるようにするには、リール駆動
専用モーターを用いるという方法があるが、コスト的に
高価になる点と、消費電力の観点からしても大きなメリ
ットがない点から得策ではなかった。また、従来におけ
る巻取リール台１０６（図５）で発生するクラッチトル
クを、図外のテンションアームと制動部材で巻取テープ
テンションが一定となるように機構的に制御するという
方法もあるが、巻取リール台１０６のクラッチトルクの
初期設定を制動部材でロスさせる分だけ大きくしなけれ
ばならないので、負荷トルクが増大し低消費電力化に不
利であった。よって、低消費電力と低コストの両面から
本発明の方式が有効であるといえる。

【００１７】図４は本実施の形態における巻取テープテ
ンションの制御についての動作を説明するための説明図
である。図４において、巻取リール３の巻径が最小の時
の巻径半径をｒ１とし、巻径が最大の時の巻径半径をｒ
２とする。また、巻径が最小の時の巻取テープテンショ
ンをｔ１、巻径が最大の時の巻取テープテンションをｔ
２とする。さらに、巻取テープテンションｔ１によっ
て、テンションポスト１３にはたらく力をＴ１とし、巻
取テープテンションｔ２によって、テンションポスト１
３にはたらく力をＴ２とする。

【００１８】まずここで、巻径が最小の時の巻取テープ
テンションｔ１と、巻径が最大の時の巻取テープテンシ
ョンｔ２との比ｔ１／ｔ２、すなわち、巻取テープテン
ションのテンション制御性を求めることとする。

【００１９】巻径が最小の時、

【００２０】

【数１】

【００２１】ただし、ｋ１は比例定数とする。また、テ
ンションアームのモーメントの釣り合いより、

【００２２】

【数２】

【００２３】ただし、Ｎは摩擦車８の巻取リール台９へ
の押圧力による垂直抗力、μは摩擦車８と巻取リール台
９との動摩擦係数、Ｆはバネ１２のバネ力、ａ１，ｂ，
ｃ，ｄは図４に示す距離とする。

【００２４】また、巻取リール３のモーメントの釣り合
いより、

【００２５】

【数３】

【００２６】ただし、ｅは図４に示す距離とする。（数
１），（数２），（数３）より、Ｎ，Ｔ１を消去する
と、

【００２７】

【数４】

【００２８】となる。以上のことを巻径が最大の時も同
様に行う。

【００２９】

【数５】

【００３０】ただし、ｋ２は比例定数とする。また、テ
ンションアームのモーメントの釣り合いより、

【００３１】

【数６】

【００３２】ただし、ａ２は図４に示す距離とする。次
に、巻取リール３のモーメントの釣り合いより、

【００３３】

【数７】

【００３４】（数５），（数６），（数７）より、Ｎ，
Ｔ２を消去すると、

【００３５】

【数８】

【００３６】となる。以上のことから、（数４）と（数
８）より巻取テープテンションのテンション制御性ｔ１
／ｔ２は

【００３７】

【数９】

【００３８】となる。ここで一例として、ｒ１＝５．８
５，ｒ２＝１４．５０，μ＝０．１８，ａ１＝３１，ａ
２＝３０，ｂ＝２０，ｃ＝５，ｅ＝８．９，ｋ１＝０．
６２，ｋ２＝０．６０として、（数９）で計算すると、
テンション制御性ｔ１／ｔ２は１．２６となる。

【００３９】図５に示す従来の方式では、巻取リールの
トルク値が一定であるので、ｔ１／ｔ２はｒ１とｒ２の
比で決まり、上記と同様にｒ１＝５．８５，ｒ２＝１
４．５０とすると、２．４８となる。

【００４０】従って本発明の方式は、巻径の変化による
巻取テンションの変化を従来の方式の約半分に抑えるこ
とが可能となる。なお、上記パラメータの数値を適宜変
更することで、巻径の変化による巻取テンションの変化
をさらに低くすることが可能である。

【００４１】次に摩擦車の回転数について説明する。本
発明において、テープ１をたるませることなく巻取るた
めには、摩擦車８の周速度が、巻取リール台９の周速度
より大きいことが条件である。

【００４２】キャプスタンが送り出す所定のテープ速度
をＶｔとすると、Ｖｔは一定であるので、巻取リール台
９が最も早く回転するのは巻径が最小の時となる。この
時の巻取リール台の回転数をΦ１とすると、

【００４３】

【数１０】

【００４４】ここで巻取リール台９の周速度をＶｒとす
ると、

【００４５】

【数１１】

【００４６】（数１０）と（数１１）より

【００４７】

【数１２】

【００４８】摩擦車８の周速度をＶｍとすると、Ｖｍ＞
Ｖｒであることが条件であるので、速度比をｚとする
と、

【００４９】

【数１３】

【００５０】ただし、ｚ＞１である。（数１２）と（数
１３）よりＶｍは、

【００５１】

【数１４】

【００５２】よって摩擦車８と巻取リール台９とのすべ
り速度は、

【００５３】

【数１５】

【００５４】また、摩擦車８の半径をｒｍとし、回転数
をΦｍとするとΦｍは、

【００５５】

【数１６】

【００５６】（数１４）と（数１６）から、

【００５７】

【数１７】

【００５８】となる。なお、本実施の形態において、キ
ャプスタン２がテープ１を駆動するときの機構について
特に触れてはいない。一般的には図外のピンチローラー
をキャプスタン２に圧着して行うが、それ以外に、特願
平６−２３６７２４号に示されているような、ピンチロ
ーラーの圧着を用いない機構を採用することもできる。
このピンチローラーの圧着を用いない機構は、巻取テー
プテンション制御があって成り立つものであるが、この
機構と、本発明の機構を組み合わせることにより、さら
に低コスト化と低消費電力化に有利なものとなる。

【００５９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、テープを
巻取るための巻取トルクを、巻取テープテンションに応
じて加減する構成のため、巻径が変化しても、巻取テー
プテンションを略一定に制御することができる。これに
より、不必要に高い巻取テープテンションを発生させる
ことがなくなることから、消費電力を削減することがで
きる。それと同時に巻取テープテンションの絶対値を低
く抑えることができるので、薄手テープに対して損傷を
与えにくいテープ装置を実現できる。

【００６０】また、機構的に簡単である点と、巻取リー
ルを駆動するトルクそのものを制御する構造であるた
め、リール駆動専用モーターを用いたり、巻取リール台
のクラッチトルクを機構的にロスさせるといったことが
なく、コストと、低消費電力の両面で有効である。

【００６１】さらに、特願平６−２３６７２４号に示さ
れているような、ピンチローラーの圧着を用いない機構
を採用することができ、この機構と、本発明の機構を組
み合わせることにより、さらに低コスト化と低消費電力
化に有利なものとなる。

【００６２】また本発明によれば、摩擦車駆動手段の動
力を摩擦車に伝達するのに歯車を用いた場合、摩擦車と
一体の従動歯車の位置がばらついても、従動歯車と、中
継駆動歯車とのかみ合い不良を構造的になくすことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の構成を示す平面図

【図２】同側面図

【図３】本発明の実施の形態１のテンションアームまわ
りの構成を示す斜視図

【図４】本発明の実施の形態１の動作説明図

【図５】従来例のテープ装置の構成を示す平面図

【符号の説明】

１テープ２キャプスタン３巻取リール４キャプスタン歯車５中継伝達歯車６中継駆動歯車７従動歯車８摩擦車９巻取リール台１０テンションアーム回動軸１１テンションアーム１２バネ１３テンションポスト１４摩擦車回動軸１５巻取リール台回動軸

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】テープと、前記テープを供給する供給リ
ールと、前記テープを巻取るための巻取リールと、キャ
プスタンとを具備し、前記キャプスタンによって前記テ
ープを所定の速度で移送するテープ装置であって、前記巻取リールを駆動する巻取リール駆動手段と、回動自在のテンションアームと、前記テンションアームに一方向の回動力を与えるテンシ
ョンアーム付勢手段と、その回動力により、前記巻取リール駆動手段に押圧さ
れ、前記巻取リール駆動手段を摩擦回転駆動する摩擦車
と、前記摩擦車を駆動する摩擦車駆動手段と、前記テンションアーム上に設けられ、前記キャプスタン
と前記巻取リールとの間にあるテープに所定の角度巻き
付き、テープテンションによって前記テンションアーム
に、前記テンションアーム付勢手段が与える回動力と逆
向きの回動力を発生させる位置に配置したテンションポ
ストとを備え、前記テンションポストでのテープテンションが増加する
と、前記摩擦車の前記巻取リール駆動手段に押圧される
押圧力が減少し、前記テンションポストでのテープテン
ションが減少すると、前記摩擦車の前記巻取リール駆動
手段に押圧される押圧力が増加することを特徴としたテ
ープ装置。
【請求項２】前記摩擦車駆動手段の動力を前記摩擦車
に伝達するために、中継駆動歯車と、前記中継駆動歯車
とかみ合って駆動され、前記摩擦車と一体になって同軸
回転する従動歯車とを有し、前記中継駆動歯車の回動中
心が、前記テンションアームの回動中心と一致する請求
項１記載のテープ装置。