JPH03116464A - 磁気テープ駆動装置 - 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〉 本発明は磁気テープを巻いたカセットで、磁気ヘッドを
用いて信号をテープとの間で記録／再生を行う磁気テー
プ装置のテープ駆動装置に関する。

〈従来の技術〉 磁気テープ装置での記録／再生状態では磁気ヘッドを用
いて信号を記録／再生するときには安定した速度でテー
プを駆動するために、キャプスタンとピンチローラでテ
ープを圧着してテープを駆動している。−巻の長い記録
済みのテープに記録された信号の中で必要な部分を探す
サーチと呼ばれる動作状態がある。このサーチ状態では
、テープが長くまた素早く必要とするべき部分を探す必
要から、通常の記録／再生のテープ速度よりも速い速度
でテープを駆動する。このサーチ状態ではテープに記録
された信号を再生することもあるため、一定速度でテー
プを走行するのが望ましい。高速の一定速度で駆動する
手段としては、前述のキャプスタンとピンチローラでキ
ャプスタンの回転数を通常の記録／再生状態より上げる
方法が有る。

ただし、サーチ状態のテープ速度が速い場合にはキャプ
スタンの回転数に限界が有り、−元以上の高速のテープ
走行には使用出来ない。この他に、キャプスタンを使用
しない駆動手段としてリールモータで駆動する方法があ
る。リールモータで駆動する場合にはテープの走行によ
りリールに巻かれたテープの径が変化するためリールモ
ータを一定回転させるだけではテープを一定速度で送れ
ないので、別にテープ速度を検出する機構を付加してい
る。テープ速度の検出方法には、テープ経路上にテープ
の走行により回転するセンサーを設けて、このセンサー
の回転数でテープ速度を検出する方法、テープ上に記録
時または最初から一定間隔の信号を記録して、これを磁
気ヘッドで再生してテープ速度を検出する方法がある。

〈発明が解決しようとする課題〉 テープ経路上にテープ速度を検出するセンサーを設ける
方法はテープ経路によっては経路を変化させた時に設置
が不可能で有ったり、テープ走行の負荷になる可能性が
ある。テープ上に専用の信号を記録する方法では、その
ための専用の記録トラックや専用の信号を必要とする。

そこで、上記方法によらず、テープ経路上に特別のテー
プ速度検出用のセンサーを設けたり、テープ上に専用の
信号を記録せずにテープを一定速度でリールモータで駆
動することが必要となる。

く課題を解決するだめの手段〉 本発明はサーチ状態において、テープを高速の一定速度
でリールモータによって駆動するために、リールにリー
ルの回転を検出するセンサーを設け、キャプスタンとピ
ンチローラで一定速度でテープを駆動した時のリールに
巻かれたテープの巻数を初期値として、テープが走行す
るに連れて前記のセンサーの信号によりテープの巻数を
加減するカウンターの値でテープの巻径を求め、更にサ
ーチ状態のテープ速度とリールのチーブ巻径からリール
の回転数を求めてテープを一定の高速度でリールモータ
ーで駆動する。

更に詳細には、本発明は予め定められたテープ速度でテ
ープを駆動する手段と、リールの１回転ごとに予め定め
られた個数のパルスを発生する手段と、このテープ駆動
手段による駆動時に、パルス発生手段の出力からテープ
位置を検出する手段と、リールを駆動する手段と、テー
プ位置検出手段の出力によりリール駆動手段を制御して
テープ駆動手段より高速の一定速度で駆動する手段とを
備えて構成される。

〈作用〉 本発明ではテープ経路上に特別なテープ速度検出センサ
ーを設ける必要がなく、またテープ上にも専用の信号、
トラックを必要とせずに、リールモータで記録／再生状
態の約５倍の高速の一定速度でテープを駆動することが
可能となる。

〈実施例〉 以下、本発明の一実施例を、図面に基すいて説明する。

第１図は本発明の一実施例の磁気記録再生装置の構成を
表す図で、記録／再生状態を示し、磁気記録再生装置は
供給リール１９と巻取り−ル１８の一対のリールにテー
プ２が巻かれたカセットｌを用いて、テープ２に信号を
記録／再生するヘッド３、ヘッド３を通してテープ２に
書き込む信号を作成しヘッド３からの信号を処理する信
号処理回路（図示せず）、テープ２を一定速度で駆動す
るキャプスタン４．５、ピンチローラ６．７、カセット
１の一対のり−ル１８．１９を駆動するリールモータ２
０．２Ｌ　リールの回転を検出するセンサー２２．２３
、テープ２をヘッド３に接触させるテープ経路を構成す
るガイド類８．９、ｌ０１１１，１２．１３、これらを
制御する制御機構１４などからなる。

ヘッド３は８ｍｍの幅のテープ２に補助トラックを含め
て４４本のトラックの記録再生が出来る。

ヘッド３は記録専用ヘッドが１個と再生専用ヘッドが２
個からなる複合ヘッドである。記録専用ヘッド３ｂはＩ
Ｈ方式の磁気ヘッドで半導体技術により４４トラツクの
ＩＨ記録素子がヘッドに加工されている。再生専用ヘッ
ド３ａ、３ｃはＭＲ素子が同じく半導体技術により一ヘ
ッドに４４本加工されている。再生専用ヘッド３ａ、３
ｃは記録専用ヘッド３ｂの両側にテープの供給側と巻取
り側にあり、供給側の再生専用ヘッド３ａは、記録専用
ヘッド３ｂより先に記録済みの信号を再生して信号の編
集に使用する。巻取り側にある再生専用ヘッド３ｃは記
録専用ヘッド３ａで記録された信号をすぐに再生する同
時モニタ機能に使用する。

なお、信号の再生は再生専用へラド３ｂ、３ｃのいずれ
を使用してもできる。

記録／再生状態でテープ２に信号を安定して記録／再生
するために、テープ２の送りを精密に行うためにキャプ
スタン４．５とピンチローラ−６，７でテープを圧着し
てテープを駆動すると同時に、ヘッド３にテープ２を一
定の圧力で接触させている。ヘッド３にテープ２を一定
の圧力で接触させる安定したテープテンションを発生す
るために、ヘッド３の両側にキャプスタン４．５を配置
しテープを駆動している。２個のキャプスタン４．５の
駆動方法は各々異なり、巻取リリール１８の側にあるキ
ャプスタン４ではキャプスタンモータ１５で直接駆動す
る。もう一方の供給リール１９の側にあるキャプスタン
５は、前記のキャプスタン４からベルト１６で回転を伝
達している。このとき、キャプスタン５の回転数がキャ
プスタン４に比べて少し遅く回転するように、２個のキ
ャプスタン４．５のベルト１６を掛けるプーリー４ａ。

５ａ部の径を少し変化させ、ベルト１６に弾性を持たす
ことにより、ヘッド３の両側のキャプスタン４．５の回
転数の差により一定のテープテンションをテープ２に発
生させる。テープテンションは磁気ヘッドの位置に、板
バネのたわみから検出して電気信号に変換するテープテ
ンションセンサを設けて測定した。テープテンションは
１００ｇｒ以上ではテープが伸びたり、切断されたり、
またモータの正常な回転が困難となる。４０ｇｒ以下で
はヘッドに安定してテープが接触することができない。

従って、５０ｇｒから７０ｇｒのテープテンションを与
えるのが好ましい。この実施例では６０ｇｒのテープテ
ンションを与えている。

供給リール１９と巻取りリール１８にはホール素子によ
るブラシレスモータのリールモータ２０．２１が個々に
直接装着してあり、モータに供給される電圧値によって
回転トルクが変化する。り一ルモータ２０．２１は駆動
信号切り替スイッチ２９．３５により制御機構１４から
の信号、または比較器２８．３４からの信号のいずれか
と切り替られ、信号によって所定の回転トルクで駆動さ
れる。リール１８．１９には各々にリールの回転を検出
してパルスを出力する、回転検出センサー２２．２３が
取り付けてあり、リール１回転にｎ個の回転に同期した
パルスを発生する。回転検出センサは第２図に示すよう
に、リール台３９の表面に近接して光の反射を検出でき
る反射をセンサ３８を設け、リール台３９の表面に反射
率が他の表面と異なる検出部分３９ａを設け、リール台
３９が回転して検出部分３９ａがセンサ３８の下を通過
したときにセンサ３８からパルス信号を出力する。リー
ル台３９には検出部分３９ａが１２個形成されており、
１回転で１２個のパルスを出す。

供給側と巻取り側の各々のセンサーで発生したパルス信
号は、センサーに接続したパルスを計数するカウンター
２４．３１に入力する。カウンター２４．３１は供給／
巻取側番々に、センサー２２．２３で発生したパルスを
ｎ個数える毎に一個のパルスを発生するパルスカウンタ
である。またセンサの出力は一定時間毎のパルスの個数
を計測するカウンター２６．３２に供給される。またセ
ンサー２２．２３は発生するパルスと速度基準となるパ
ルスとを比較する前述の比較器２８．３４に接続される
。

カウンター２４．３１の出力側にはパルスを１増加、ま
たはｌ減少させてパルスを計数出来る入力を有するカウ
ンター２５．３０がテープの走行方向に応じて値を加減
する入力を切り替るスイッチ３６．３７を介して接続し
である。カウンタ２５．３０は一回転にｎ個のパルスを
発生するセンサー２２．２３の出力をｎ個計数すると、
１個のパルスを発生するカウンター２４．３１の出力に
接続されていることから、このカウンター２４．３１の
出力がリール−回転に対応しており、これを計数するこ
とによりリールに巻かれたテープの巻数を計数して、保
持している。巻取り側のカウンター２５と供給側のカウ
ンター３０では同じテ−ブの走行方向でもリールのテー
プの巻数の変化方向が異なるから、各々に接続されたカ
ウンタ２４．３１のパルスの入力は、テープが供給側か
ら巻取側に走行するときには、供給側のカウンタ３０は
値を減少させ、巻取側のカウンタ２５は値を増加さす入
力にパルスが入力されるように、制御機構１４はスイッ
チ３６．３７を設定している。

この増加／減少の方向は実際に各々のリールに巻かれて
いるテープが前述の方向に走行する時の巻数の変化方向
と一致しである。また、制御機構１４はテープの走行方
向が巻取り側から供給側に変化したときには、スイッチ
３６．３７を逆方向に切り替てカウンター２５．３０の
加減の方向とリールに巻かれたテープの巻数の変化の方
向とを一致させている。このことにより供給／巻取側巻
数カウンター２５．３０は計数を開始する初期値を正し
く設定すれば、テープのどの走行状態でも各々のリール
に巻かれているテープの巻数を保持している。

記録／再生状態のとき、前述のキャプスタン４．５とピ
ンチローラ６．７でテープを駆動することによりテープ
２をヘッド３に安定して接触させ、一定速度でテープを
走行できるが、更にこれを安定さすために前記のリール
１８．１９が直接り−ルモータ２０．２１で駆動されて
いることからリールモーターの駆動力を制御機構１４が
制御している。供給側のキャプスタン５に入るテープ２
のテープテンションは巻取り側のキャプスタン４をでる
テープ２のテープテンションに比べてより安定性を要求
される。そこで、テープ２が巻かれている供給リール１
９のテープ巻半径や、外乱に左右されずに精密にテープ
テンションを一定とするために、テープ２をカセットｌ
から引き出し所定のテープ経路を構成する供給側のガイ
ド１３とカセットｌからのテープ経路の中でカセットｌ
に最も近い位置にあるガイド１２との間に、テープ２の
テープテンションを板ばねのたわみから検出して電気信
号に変換するテープテンションセンサー１７を設け、制
御機構１４が供給リール１９を駆動するリールモーター
２０の駆動力をテープテンションセンサー１７の出力で
電気的にフィードバック制御を記録／再生時には行って
いる。巻取り側のキャプスタン４からでるテープ２のテ
ープテンションは、カウンター２５が巻取リール１８に
巻かれたテープの巻数を保持していることから、制御機
構１４が巻取リール４にまかれたテープ２の半径を計算
し、半径に応じてリールモータ２１の駆動力を変化させ
、テープテンションをほぼ一定にしている。

カウンター２５．３０の値はその初期値が正しければ常
にリールに巻かれたテープの巻数と対応しているが、カ
セットｌを本磁気記録再生装置に装着した状態では巻数
カウンタ３０．２５は正しくリールに巻かれたテープの
巻数を反映していない。そこで、第３図のフローチャー
トに示す第１ステツプＳｌにおいて、カセットの装着後
、直ちに第２ステツプＳ２に移り、キャプスタンとピン
チローラで前述のようにテープを一定速度で短時間送り
、供給側と巻取側のカウンター２５．３０を初期化する
。

ここで初期化の動作は供給側、巻取り側で共通なので巻
取り側について説明する。巻取り側の前記のカウンター
２６はステップＳ３一定時間毎のセンサー２２から発生
するパルスの数を計数する。

このカウンター２６の計数値Ｐｃは、カウンター２６の
計測時間をｔ（ｓ）、キャプスタンとピンチローラによ
るテープ２の送り速度をＴｖ（ｍｍ／ｓ）、巻取りリー
ル１８に巻かれたテープの巻数をＲｃ１巻取巻取−リー
ル１８−プが巻かれていない時の半径をＲｓ（ｍｍ）、
テープ２の厚みをＴｔ（ｍｍ）、センサー２２の１回転
当りのパルス発生個数をｎとすると式（１）で表現でき
る。

Ｐｃ−ｎｘＴｖｘｔ／　（２ｒＸ　（ＲｃＸＴｔ＋Ｒｓ
））　　・　・　・　・　・　・　・　・　・　（１）
ここで、πは円周率である。

式（１）を巻取り−ル１８に巻かれたテープの巻半径を
Ｒｘ（ｍｍ）で表すと式（２）と成る。

Ｐｃ＝ｎＸＴｖＸｔ／　（２ｒＸＲｘ）　・・・（２）
ここで、巻半径Ｒｘと巻数Ｒｃにはテープ２の厚みＴｔ
とテープが巻かれていないリール径Ｒｓを使って式（３
）の関係が有る。

Ｒｘ−ＲｃＸＴｔ＋Ｒｓ　ｅ　ｅ　６　Ｉ　＠　＋　（
３）テープ２はキャプスタンとピンチローラで送るとテ
ープ速度Ｔｖは一定である。テープ２の厚みＴｔもテー
プの初めから終りまで一定であり、テープが巻かれてい
ないリールの半径Ｒｓも一定なので、センサー２２から
のパルスを一定時間計数する巻取側のカウンター２６の
計数値Ｐｃを用い、ステップＳ４において、式（１）か
らテープ２の巻数Ｒｃが求めることが出来る。カセット
を本装置に装着直後にキャプスタンとピンチローラで一
定速度でテープをカウンターの計測時間（数秒間）【よ
りも長い時間走行させ、供給側と巻取側のカウンター２
６．３２の計測値を基に式（１）で求めた巻数をステッ
プＳ５で供給側と巻取側のカウンター２５．３０の初期
値として設定する。これにより、前述したようにテープ
のどの走行状態にかかわらずリールのテープ巻数が判明
する。そして、ステップＳ６に移り、テープの駆動を停
止して、次の指令を待つ状態、例えば、第１図の記録／
再生状態からピンチローラをキャプスタンから離し、ガ
イド８〜１３を第１図の位置に置く、サーチ／−時停止
状態にする。

テープをキャプスタンとピンチローラによらずに一定速
度で送る場合、リールの回転数を一定にするだけではテ
ープが走行するに従いリールのテープ巻径が変化じてテ
ープの走行速度が変化する。

ここで動作は供給側、巻取り側で共通なので巻取り側に
ついて説明する。任意のテープ速度Ｔｖｃ　（ｍｍ／　
ｓ　）は前記の巻取り側のリールのテープ巻半径Ｒｘ　
（ｍｍ）と巻取り側のリールの回転数Ｎｒ（１／ｓ）を
使用して式（４）で表せる。

Ｔｖｃ＝２πＸＲｘＸＮｒ　＠　６　＃　＠　６　　（
４）ここで、巻取り側のリールの回転数Ｎｒとセンサー
のパルスの周波数Ｐｆ（Ｈｚ）との間には式（５）の関
係がある。

Ｐｆ＝ｎＸＮｒ・６　＃　６　＃　＠　ａ　＃　６　　
（５）ここでｎは前記のセンサー２２の１回転当りのパ
ルス発生個数を表す。

式（４）、（３）よりテープの巻数Ｒｃが判明していれ
ばテープ速度Ｔｖｃにおけるリールの回転数Ｎｒが判る
。また同時に式（５）よりそのときのセンサーが出力す
べきパルスの周波数がわかる。

本装置では上述のようにテープのどの走行状態にかかわ
らず供給側と巻取側のカウンタ２５．３０が供給側と巻
取側のり−ル１８．１９のテープ巻数を反映している。

そこで本装置はキャプスタンとピンチローラによらずに
テープをリールモータにより一定の高速度で駆動するサ
ーチ状態の場合には、例えば、テープを供給側から巻取
り側へ駆動する場合には、カウンタ２５の値を制御機構
１４に入力して式（３）、（４）、（５）からセンサー
２２が発生すべき周波数を求め、制御機構１４に接続さ
れたパルス発生器２７から周波数のパルスを発生させ、
センサー２２のパルスと比較器２８で比較し、その結果
でモータへの供給電圧値を変化させ、リールモーター２
１の駆動力を制御する。このとき、リールモーターの駆
動力の入力切り替スイッチ２９は比較器２８の側に切り
替でおく。テープが走行するにつれて巻取リリールのテ
ープの巻径は変化するが、カウンター２５の値もこれに
同期して変化する。よって、パルス発生器２７．３３を
カウンター２５．３０の値に同期して発生するパルスの
周期を変化させれば、テープは一定速度で駆動出来る。

この実施例ではサーチ状態のとき記録／再生状態の約５
倍の高速で駆動した。

ところで、テープの巻径Ｒｘが判明していればリールに
巻かれているテープの長さＴＩ（ｍｍ）は式（６）で求
めることが出来る。

ＴＩ−ｘ×、（ＲｘＸＲｘ−ＲｓＸＲｓ）／Ｔｔ・・・
・・・・・・　（６） ここで、Ｒ５は前述のリールのテープが巻かれていない
時の半径をＲＳ　％テープの厚みをＴｔで表す。テープ
のリールに巻かれた長さが判明すると、テープの最初か
らの絶対位置が判明する。ここで、テープの巻径Ｒｘは
カウンター２５．３０の値から式（３）を使用して求め
られることから、制御機構１４は常にテープの絶対位置
を保持している。

よって、サーチ状態でテープ上の求める信号の絶対位置
が判明している時には、このカウンター２５．３０の値
で、テープの移動が可能となる。

なお、本実施例ではテープを最初に一定速度で駆動する
機構として２組のキャプスタンとピンチローラを使用し
たが、１組でもよく、他の一定速度で駆動方法でもよい
。また、リールモータの駆動力を制御するのに使用する
パルスの比較器の代わりに、一定時間毎のパルス数のカ
ウンターとリールのテープ巻数から求めたこのカウンタ
ーの目標となる値を制御機構の中で比較して制御しても
よい。

〈発明の効果〉 以上により、テープ経路の中にテープ速度を検出するセ
ンサーを設けることなく、リールに設けたリールの回転
センサーによりリールのテープ巻数を検出してリールモ
ータによりテープを一定の高速度で駆動できる。また、
テープの絶対位置が判明していることからテープを任意
の位置に走行させることが出来る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は構成を示す図
、第２図は回転検出センサを示す図、第３図は動作を説
明するための７０−チャートである。 ｌ−カセット　　２−テープ　　３−へつど４．５−キ
ャプスタン １４−制御機構　　１８−巻取リリール　　１９−供給
リール ２０．２１−リールモーター　　２２．２３−センサー ２５．３〇−巻数カウンター　　２７．２８−パルス発
生器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、予め定められたテープ速度でテープを駆動する手段
   と、 リールの１回転毎に予め定められた個数のパルスを発生
   する手段と、 上記テープ駆動手段による駆動時に、上記パルス発生手
   段の出力からテープ位置を検出する手段と、 巻取りリールと供給リールを駆動する手段と、上記テー
   プ位置検出手段の出力により上記リール駆動手段を制御
   して上記テープ駆動手段より高速の一定速度で駆動する
   手段 とからなることを特徴とする磁気テープ駆動装置。