JPS6126146B2 - - Google Patents

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JPS6126146B2
JPS6126146B2 JP54118481A JP11848179A JPS6126146B2 JP S6126146 B2 JPS6126146 B2 JP S6126146B2 JP 54118481 A JP54118481 A JP 54118481A JP 11848179 A JP11848179 A JP 11848179A JP S6126146 B2 JPS6126146 B2 JP S6126146B2
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JP
Japan
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tape
reel
control system
take
supply reel
Prior art date
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Expired
Application number
JP54118481A
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English (en)
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JPS5644142A (en
Inventor
Hisayoshi Inoe
Kunikazu Ozawa
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP11848179A priority Critical patent/JPS5644142A/ja
Publication of JPS5644142A publication Critical patent/JPS5644142A/ja
Publication of JPS6126146B2 publication Critical patent/JPS6126146B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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  • Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)
  • Tension Adjustment In Filamentary Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はテープ駆動制御機能を有するテープ巻
取装置に関するものである。
従来より使用されているテープ巻取装置を第1
図に示す。2はテープ1を供給するための供給リ
ールであり、これは供給リールモータ3により駆
動される。4はテープ1を巻取る巻取リールであ
り、これは巻取リールモータ5により駆動され
る。6はエアコラムであり、エア吸引口7は真空
源(図示せず)に接続され、テープ1を吸引す
る。8は平面光源、9は平面光感応素子である。
エアコラム6内のテープループ位置を一定とす
るためには、平面光感応素子9より得られた信号
により供給リールモータ3を駆動する制御方式が
行なわれている。この制御方式を第2図により詳
しく説明する。
平面光感応素子9により得られた信号は比較器
18に接続される。21は基準電圧発生器であ
る。比較器18は上記平面度感応素子9よりの信
号と基準電圧を比較し、両者の差信号を発生す
る。該差信号は位相補償フイルター19を径て、
電力増幅器20を介して供給リールモータ3を駆
動する。すなわちテープループ位置が移動する
と、供給リールモータ3が駆動され、常にテープ
ループ位置は安定な位置に制御される。この時、
テープ張力はエアコラムの断面積に、真空源によ
る真空圧を乗じたものにほゞ比例するため、テー
プ張力の精密な制御が可能となる。
次にテープ速度制御方式について説明する。
第1図において、10はテープ1に巻回されて
回転するローラーであり、11は該ローラと同軸
上に設けられた光エンコーダである。12,13
はそれぞれ発光素子と受光素子である。すなわち
ローラ10の回転により、受光素子13は回転に
応じた周期のパルスを発生する。該パルスの周期
をもつて、巻取リール5を制御することにより、
テープ巻取装置のテープ速度を一定に、かつ安定
に制御御することが出来る。ここで、速度制御方
式について第3図により詳しく説明する。
受光素子13により得られたパルスは速度制御
回路22および分周回路26に供給される。28
は発振器であり、水晶等の使用により、安定した
周波数を発振する。27は位相比較器であり、発
振器28の信号と分周回路26からの信号の位相
差に応じた誤差信号を発生する。同様に、速度制
御回路22も所定のテープ速度に対する誤差信号
を発生する。前記両誤差信号は混合回路23によ
り混合された後、位相補償フイルタ24を介し、
電力増幅器25により巻取リールモータ5を駆動
する。
すなわちローラ10の回転により巻取リールモ
ータ5は制御され、又同時に位相まで制御される
ため、非常に安定したテープ速度制御が可能とな
る。
以上説明したように、テープ巻取装置は、その
テープ速度、テープ張力とも安定に制御される
が、かかる制御方式の欠点としては、テープリー
ルに巻かれているテープの巻き径による補償がな
んらなされていないことにある。これを更に詳し
くく説明する。テープが巻かれているリール、お
よび該リールを駆動するモータの伝達関数M
(S)は次式で表わされる。
ただし、 J:モータおよびリールの慣性モーメント
〔g・cm・sec2〕 R:モータ内部抵抗〔Ω〕 Kν:逆起電力定数〔V・sec/rad〕 Kt:トルク定数〔g・cm/A〕 Lm:モータのインダクタンス〔H〕 上記伝達関数M(S)は、慣性モーメントJに
より変化する。すなわちリールのテープ巻き径に
より伝達関数M(S)は変化する。
この事は、自動制御系において、位相余裕、ゲ
イン余裕とも、テープ巻き径に応じて変化するこ
とになる。最悪の場合、系が不安定となり、ハン
チング等に生じる結果となる。
特に、前述のテープ巻取り装置のように、テー
プ張力制御を供給リールモータで制御し、又、テ
ープ速度制御を巻取リールモータで制御するいわ
ゆるリール間送り制御は、キヤプスタンモータを
使用したテープ送り制御にくらべて一段と安定な
制御が必要となる。すなわち、一方の制御系が安
定であつても他方が不安定ならば全体の制御系が
不安となる。そのためには両リールとも精密な制
御が必要となり、常に安定でなければならない。
本発明はかかる欠点をなくし、リールに巻かれ
ているテープの巻き径が変化しても、安定した制
御が可能なテープ巻取装置を提供するものであ
る。
すなわち、リールに巻かれているテープ巻き径
を供給リール,巻取リールとも検出し、該検出信
号をそれぞれ、テープ張力制御回路、テープ速度
制御回路に印加し、テープの巻き径による伝達関
数の変化を補正するものである。
以下、本発明を図示の実施例に基いて説明す
る。最初に、巻き径検出方式について説明する。
第4図において、供給リール2に巻かれているテ
ープ巻き半径r1(cm)、供給リール2の回転周期
をT1(sec)、テープ速度をν(cm/sec)とする
と、T1は次式で与えられる。
T1;2πr1/ν (sec) ……(2) 一方、テープ1が巻回されて回転するローラ1
0の半径をr2(cm)、該ローラ10と同軸上に設
けられた光エンコーダ11により、ローラ10が
1回転する時、発生するパルス数をPとすると、
1sec期間内で発生するパルス数Fは次式のごとく
なる。
F=ν×P/2πr2(パルス数/sec)……(3) 上記のT1(sec)内で発生するパルス数F′は F′=F×T1=P×r1/r2 /……(4) となる。ここで、P、r2は設計で決定するもので
あり、これを定数aとすると、 F′=a×r1 ……(5) となる。
すなわち、供給リール2が1回転する期間中の
パルス数F′は供給リール2に巻かれているテー
プ巻き半径r1(cm)に比例し、このパルス数F′を
制御系に利用することが出来る。
第5図に供給リールモータ3を制御するテープ
張力制御系統図を示す。同図において、テープが
巻付けられてテープの走行に伴つて回転するロー
ラ10と同軸上に設けられた光エンコーダ11と
発光素子12および受光素子13はテープ速度に
比例したパルスAを発生する。
一方、供給リールモータ3と同軸上に設けられ
た光エンコーダ29と、発光素子30、受光素子
31は、供給リールモータ3が1回転する毎に1
パルス発生する(これをパルスBとする)。32
はカウンタであり、パルスAをカウントする。3
3はラツチ回路であり、カウンタ32の信号をラ
ツチする。35は遅延回路である。前述のパルス
Bはラツチ回路33のクロツク信号として、ある
いは遅延回路35を経てカウンタ32のリセツト
信号として動作する。すなわち、パルスBはカウ
ンタ32の出力をラツチ回路33でラツチさせた
直後に、カウンタ32をリセツトするため、カウ
ンタ32は再びパルスAをカウントする。
以上の構成により、ラツチ回路33にラツチさ
れる値は、供給リールモータ3が1回転する周期
内のパルスAの個数を示す。このパルス数とは前
述の供給リールに巻かれているテープ巻き径に比
例するものである。
34はデコーダであり、ラツチ回路33の信号
をデコードし、切換スイツチ36を動作させるた
め、切換スイツチ36は、供給リールに巻かれて
いるテープ巻き径に応じて切換えられる。
6はエアコラムであり、エア吸引口7は真空源
(図示せず)に接続され、テープ1を吸引する。
8は平面光源、9は平面光感応素子である。
平面光感応素子9により得られた信号は比較器
18に接続され、基準電圧発生器21からの基準
電圧と比較される。比較器18から得られたテー
プ張力誤差信号は切換スイツチ36に接続され
る。
19a〜19nはそれぞれ位相補償フイルタで
あり、これらは供給リール2に巻かれているテー
プ巻き径に応じて、それぞれ最適の制御系を構成
している。フイルタの構成は特に図示してない
が、1次または2次系の簡単な構成で十分であ
り、抵抗とコンデンサで作成することが出来る。
すなわち、比較器18からの誤差電圧は、供給リ
ール2のテープ巻き径に応じた最適の位相補償フ
イルタを経て、電力増幅器20により、供給リー
ルモータ3を制御するため、従来例で説明したよ
うな不安定要素が制御系に発生しなくなり、非常
に安定したテープ張力制御系を得ることが出来
る。
第6図に巻取リールモータ5を制御するテープ
速度制御系統図を示す。同図において、ローラ1
0と同軸上に設けられた光エンコーダ11と発光
素子12および受光素子13は前述と同様にパル
スAを発生する。
一方、巻取リールモータ5と同軸上に設けられ
た光エンコーダ37と発光素子38および受光素
子39は巻取リールモータ5が1回転する毎に1
パルス発生する(これをパルスCと称す)。40
はカウンタ、41はラツチ回路、42はデコー
ダ、43は遅延回路であり、前述のテープ張力制
御系統図(第5図)と同様の動作原理により、巻
取リール4に巻かれているテープ巻き径に応じて
切換スイツチ44は切換えられる。
受光素子13により得られたパルスAは速度制
御回路22および分周回路26にも供給される。
28は発振器であり、水晶等の使用により安定
した周波数を発振する。
27は位相比較器であり、発振器28の信号
と、分周回路26からの信号の位相差に応じた誤
差信号を発生する。同様に速度制御回路22も所
定のテープ速度に対する誤差信号を発生する。前
記両誤差信号は混合回路23により混合された
後、切換スイツチ44に接続される。24a〜2
4nはそれぞれ速度制御系の位相補償フイルタで
あり、これらは巻取リール4に巻かれているテー
プ巻き径に応じて、それぞれ最適の制御系を構成
している。すなわち混合回路23からの誤差信号
は、巻取リール4の巻き径に応じた最適の位相補
償フイルタを径て、電力増幅器25により、巻取
リールモータを制御するため、速度制御系も非常
に安定した系を得ることが出来る。
以上の説明から明らかなように、従来のテープ
巻取り装置において供給リールモータでテープ張
力制御を、巻取リールモータでテープ速度制御を
行なう場合、一方の制御系が安定であつても、他
方の制御系が不安定な場合、それが全体の系に影
響を及ぼす場合が多く、特にリールのテープ巻き
径の差により伝達関数が変化するため、不安定要
素を含んでいたが、本発明によれば、テープ張力
制御系、テープの張力制御系共に、リールのテー
プ巻き径の情報を制御系に印加するため、各々の
制御系が安定となり、さらには全体の制御系が非
常に安定となるもので、高性能の磁気記録再生装
置を実現するうえで極めて有用なものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のテープ巻取り装置を説明するた
めの概略構成図、第2図は従来のテープ張力制御
系統図、第3図は従来のテープ速度制御系統図、
第4図は本発明の実施例に用いるテープ巻き径検
出方式を説明するための概略図、第5図は本発明
の実施例におけるテープ張力制御系統図、第6図
は本発明の実施例におけるテープ速度制御系統図
である。 1……テープ、2……供給リール、3……供給
リールモータ、4……巻取リール、5……巻取リ
ールモータ、6……エアコラム、8……平面光
源、9……平面光感応素子、10……ローラー、
11……光エンコーダ、12……発光素子、13
……受光素子、18……比較器、19a〜19n
……位相補償フイルタ、20……電力増幅器、2
2……速度制御回路、23……混合回路、24a
〜24n……位相補償フイルタ、25……電力増
幅器、26……分周回路、27……位相比較器、
28……発振器、29……光エンコーダ、30…
…発光素子、31……受光素子、32……カウン
タ、33……ラツチ回路、34……デコーダ、3
5……遅延回路、36……切換スイツチ、37…
…光エンコーダ、38……発光素子、39……受
交素子、40……カウンタ、41……ラツチ回
路、42……デコーダ、43……遅延回路、44
……切換スイツチ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 供給リール駆動手段と、巻取リール駆動手段
    と、テープ速度検出手段と、テープ張力検出手段
    と供給リールおよび巻取リールにおけるテープ巻
    き径を検出するテープ巻き径検出手段と、上記テ
    ープ張力検出手段により上記供給リール駆動手段
    を制御するn個の位相補償フイルタと切換手段を
    有するテープ張力制御手段と、上記テープ速度検
    出手段により、巻取リール駆動手段を制御するn
    個の位相補償フイルタと切換手段を有するテープ
    速度制御手段を具備し、上記テープ巻き径検出手
    段の信号を上記テープ張力制御手段及びテープ速
    度制御手段に供給しそれぞれの切換手段を作動さ
    せることを特徴とするテープ巻取装置。
JP11848179A 1979-09-14 1979-09-14 Tape take-up unit Granted JPS5644142A (en)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63117201A (ja) * 1986-10-29 1988-05-21 インタ−ナショナル・ビジネス・マシ−ンズ・コ−ポレ−ション 物体支持装置

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