JPS592972B2 - テ−プ移送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 １０本発明はテープ移送装置に関する。

従来音声あるいは映像信号の記録再生に用いられるテー
プレコーダにおいては、供給リールハブにまかれたテー
プがキヤプスタン・ピンチローラにより繰り出され一定
速度で駆動走行された後、１５巻取リールハブに巻き取
られ、テープの走行経路中にあり、テープに対向して設
けられるトランスデューサー（例えば磁気ヘッド）によ
り信号の記録再生が行なわれている。

そして必要に応じた早送り、巻戻し時にはそれク０ ぞ
れ適当なバックテンションを加えつつそれぞれ巻取り、
供給リールを高速回転駆動して行なう。

そして停止時には両リールに同時にあるいは若干の時間
差をもつてブレーキをかけ停止させる。しかしながら相
互に分離した状態でかつテープク５ 巻径差を有する時
点での両リールの慣性力差を充分吸収すべく、ブレーキ
カおよび両リールヘのブレーキ印加のタイミングを設定
することは、高速走行時においては特に困難であり、時
にはテープがたるんで通常走行位置よりはずれテープ損
傷を３０発生したり、またテープに異常な高テンション
が加わり、テープ自体の永久伸びを起こし、再生出力の
劣化を招いてしまうという不都合が起り勝ちである。ま
た一方において、巻取り、供給リールが相互に機能を交
換し、テープの走行方向を瞬時３５に反転し、同時に使
用する記録トラックを切り換えての瞬時つなぎどり機能
を要求される装置においては、反転時間短縮のため回転
方向の相異なる第２のキヤプスタン・ピンチローラによ
る駆動に切り換えて行なう必要がある。このように慣性
力差のあるリールを高速回転走行状態より瞬時に停止か
つ走行方向を変換することは極めて困難である。これに
対し、テープの高速走行からの停止、さらに走行方向の
瞬時交換を一応可能とするテープ移送方法として、供給
および巻取リールハブをそれらに巻かれたテープを介し
て単一のキャプスタンに当接させ、キヤプスタンによる
一定速度の駆動力を得て供給および巻取リールならびに
キャプスタンの３者を一体的に回転させてテープを移送
する所謂ニユーウエル方式が提案されている。

しかしこのニユーウエル方式においては、高速走行した
後の停止時において、比較的慣性力の大きなキャプスタ
ンおよびテープの巻かれた２ケのハブの３者をタイミン
グ良くブレーキする必要があり、調整が極めて難かしく
、時には相互にスリツプを起こし、異常に高い張力がテ
ープに加わり、テープの切断や、テープのたるみの発生
によりハブよりはずれてしまい、走行が不可能になる等
のトラブルが発生してしまう。また高速回転している３
者を同時に停止あるいは走行方向の反転および所定高速
走行速度への急激な起動には比較的長い立上り時間を要
し、例えば映像信号や音声信号を記録再生している場合
にはその間再生信号が劣化し、途切れ状態となり、見づ
らいものあるいは聴きづらいものとなつてしまう。この
立上り時間を改善するには大型のモータが必要となり、
大電流を要するとともに３つの比較的大きな回転体を必
要とすることと相俟つて大きな装置とならざるを得ない
ものである。また高速走行時のテープ速度の安定性につ
いては２ケのハブおよびキヤプスタンの３者が持つそれ
ぞれの偏心成分がそれぞれ加えられ、大きな温度ムラの
発生要因となつてしまう。またテープのハブへの巻きつ
け開始結合点におけるテープ厚さに相当する段差が回転
半径の変化となり、比較的テープ等よりは硬い材料の金
属例えばアルミニウムで作られるキャプスタンへ当接さ
れることで、それが直接当接圧力の変化となり、それに
伴い回転周期をもつてテープとキヤプスタンとの摩擦力
が変動し、テープ張力が変動し、ひいては速度ムラの発
生となつてしまう。さらにまた３者のもつ回転面の面振
れおよび回転面の段差はテープ巾方向の走行位置の変動
ともなり、ミストラツキングを発生させ、さらにまた巻
きムラを発生させてテープ巻取り保存時のテープエツヂ
の永久伸びを発生させ、再生信号の劣化を来たす原因と
なつている。このため３者を極めて高精度に管理するこ
とが必要となる。本発明はこれらの不都合に鑑み、高速
走行からの停止あるいは瞬時走行方向の変換および所定
高速度への立上り機能を安定して得られるとともに、ハ
ブの偏心、テープロールの真円精度、テープの厚みムラ
、テープのハブへの巻回開始部でのテープ厚さ分の段差
等が直接当接圧ムラとして出ず、時間軸変動のない良好
な再生信号が得られるテープ移送装置を提供するもので
ある。

以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、第１のハブ１はアーム２と一体化され
たハウジング３に内装される軸受４により回転自在に保
持されたリール受台５にその回転中心においてナツト６
により固定される。また同時に基板７に植立されたアー
ム２の回動支点８を中心とし、一端を基板７に固定され
たばね９により第１のハブ１および第２のハブもしくは
キヤプスタン（以下第２のハブと総称する）１０に巻か
れるテープ１１を介して第１のハブ１の径Ｄ１より充分
大きな径Ｄ２を有する第２のハブ１０に所定当接圧をも
つて圧接するように附勢されている。またこの大きな径
Ｄ２を有する第２のハブ１０は基板７に固定されたモー
タ１２と一体化されたリール受台１３にナツ口４により
固定され、リール受台１３と一体的に回転するものであ
る。また第２のハブ１０の外周部に沿つて、第２の・・
ブ１０に巻かれるテープの最外周部のテープ１１を第２
のハブ１０に巻かれるテープロールより分離案内すべく
、ほぼ三日月形のテープガイド１５が基板７に固定され
ている。そしてその固定位置は第１のハブ１に巻かれた
テープ１１が図の一点鎖線で示す如く所定量だけ第２の
ハプ１０に巻かれた時のテープロールの最外周部にも接
触しない位置である。またテープガイド１５のテープ案
内走行面１５′のほぼ中央部には凹部が設けられ、その
凹部には詳述しないが、走行するテープ１１の巾方向へ
の移動可能な手段、例えばステツピイングモータに取り
付けられたピニオンと、トランスデユーサ一１６と一体
化されたラツクとの相互の結合組合せによる移動手段（
図示せず）等を有するトランスデユーサ一１６（例えば
磁気ヘツド）がテープ１１を凹部に押し込む方向に附勢
されるものである。またテープガイド１５には、第１図
Ｃにその詳細を示す如く、テープ案内走行面１５′に硬
質の透明体１７（例えばガラス等）でカバーされた小孔
が開けられ、光信号の通路を形成し、その奥には投光部
１８（例えばランプ等）がセツトされ、またテープ１１
を介して小孔に対応した位置に受光部１９（例えばホト
ダイオード等）が基板７に固定されたハウジング２０に
内装されてテープの終端検出手段を形成している。圧接
ローラ２１はアーム２２と一体化された・・ウジング２
３に内装された軸受により回転自在に保持された回転軸
２４に回転中心においてナツト２５により固定され、同
時に基板７に植立されたアーム２２の回動支点２６を中
心とし、一端を基板７に固定されたばね２７により第２
のハブ１０にまかれるテープ１１を介して第２のハブ１
０に所定当接圧をもつて圧接するように附勢されている
。

また圧接ローラ２１のテープ１１との当接面である外周
部には適当な硬度のゴム２８がライニングされており、
これにより高速走行するテープ１１との間のスリツプを
少なくしている。また軸方向両側に第２のハブ１０をは
さみこむよう設けられているフランジ部２９は、テープ
１１の巾方向の走行位置変動を規制し、均一なテープの
巻き取り状態が得られるものである。またハウジング２
３の圧接ローラ２１とは反対側端部には圧接ローラの回
転速度検出部３０が固定されている。

この回転速度検出部３０は、第１図ｄに詳細に示される
ように、回転軸２４に固定され一体的に回転する磁性体
よりなる外歯ギア３１と、該外歯ギア３１と同心的に所
定間隔をへだてて配されかつハウジング２３と結合され
た上ハウジング３２と下ハウジング３３とにより挟持固
定された磁性体よりなる内歯ギア３４とを有し、さらに
内外のギア３４，３１が対向して作る間隔にもれ磁束を
流すべく上ハウジング３２に固定された永久磁石３５お
よびこのもれ磁束の外歯ギア３１の回転に伴なう磁束変
化を検出する検出コイル３６とを有するもので、テープ
速度はテープ走行に応じて回転する圧接ローラ２１の回
転に伴なう磁束変化周波数により検出される。次にその
動作について説明する。

まず回転速度検出部３０と連結された圧接ローラ２１の
回転数から得られる磁束変化周波数と、所定テープ速度
に応じた基準周波数発信器（図示せず）からの基準周波
数との差周波数に応じた制御電力がモータ１２に加えら
れ、モータ１２の駆動力により第２のハブ１０がテープ
１１の巻径に応じた回転数で回転する。それと同時に所
定当接力でテープ１１を介して第２のハプ１０に当接さ
れている第１のハプ１に回転力がテープ１１を介して伝
達され、第１のハブ１も一体となつて第２のハブ１０と
同一周速度で回転する。そして例えば矢印Ａ方向の回転
では第１のハブ１に巻回されたテープ１１が繰り出され
、テープガイド１５のテープ案内走行面１５１に沿つて
走行し、凹部においてトランスデユーサ一１６により信
号の記録あるいは再生が行なわれ、その後の圧接ローラ
２１により第２のハプ１０へ強固にまかれ、やがて第１
のハブ１に巻かれたテープ１１が第２のハブ１０外周部
の図の一点鎖線で示す所定量の位置まで巻かれ、その時
点でテープ１１の両終端部に設けられた透明部をテープ
ガイド１５の内外に設けられた終端検出手段１８，１９
で終端検出し、それに伴ないモータ１２に逆電流を流し
ブレーキカを与え、第１、第２の・・ブ１，１０および
圧接ローラ２１の回転を制動停止させ、その後矢印Ｂ方
向への回転が所定回転速度になるまで立上らせ、制動停
止および立上りの間にトランスデユーサ一１６をテープ
巾方向に所定距離移動し、記録あるいは再生トラツクの
変換を行なう。そしてその後にＡ方向と同様に回転速度
検出部３０より得られる制御信号によりモータ１２の回
転数の制御を行ない、テープ速度を所定速度に保ちつつ
第２のハブ１０をＢ方向へ回転するように駆動し、それ
に伴なう第１のハブ１の回転によりテープ１１を第２の
ハブ１０より第１のハブ１へと移送する。そして再びテ
ープ１１の終端を検出した後にモータ１２の制御→停止
→逆方向回転立上り、およびその間のトランスデユーサ
一１６のトラツク切換えを行ない同様に所定速度でのテ
ープ走行を繰返すものである。以上本発明によれば次の
ような利点を有する。まず第１の特徴は第１及び第２の
ハブに巻回されたテープロールの最外周部を相互に所定
圧接力をもつて当接させつつ、相互に逆回転方向に回転
させ、テープを第１および第２のハブ間で相互に移送す
ることにあり、これにより次の利点が得られる。（ａ）
相互のハブのもつ偏心、ハブへのテープの巻き付き開始
部分でのテープ厚さ相当部分の段差巻きの堅さムラ、テ
ープの厚さムラ等々の回転半径の変動成分に起因するテ
ープ速度ムラは、比較的弾力性に富むテープロール同志
の当接回転であることによつて、テープロールと直接金
属性のキヤプスタンとを当接させて回転させる場合に比
べて、充分なダンピング効果が得られるため減少できる
ものであり、これにより速度ムラ（時間軸変動）の少な
い再生信号を得ることができる。

（ｂ）またテープロール同志が所定の充分なる当接圧を
もつて相互に回転巻回されることにより特に高速走行時
に生ずるエアーのテープ間への巻き込みによるテープロ
ールの堅さムラ、それに起因するテープロールの等価的
な偏心状態の防止、またエアーによる流体潤滑状態下に
おけるテープロール内外周でのテープ同志のすベリ、そ
れに伴なういわゆるシンチング発生の防止、さらに同じ
くエアーによるテープ巾方向のすべりによる乱巻き、そ
れに起因する長期保存時のテープの永久片伸びの防止と
またテープ巾方向の走行位置変動によるミストラツキン
グの防止等の効果が得られる。

また堅固なテープロールが作られるためテープ巻き終り
端の固定を行なえば、一方のハブのみを分離しカートリ
ツジ化することも可能となるものである。（ｃ）また間
に駆動源のキヤプスタンを介して巻取、供給ハブに巻回
されたテープロールを当接させるのではなくて、第１お
よび第２のハプに巻回されるテープロールがその外周部
で直接当接し、一対の相互に逆回転方向に回転する回転
慣性体が形成されるため、いわゆるカウンターバランス
状態が形成され、外部振動等の外乱に対して強く、回転
ムラの少ない回転系が得られるものである。

（ｄ）また、回転系が第１および第２のハブに巻回され
るテープロールにより形成され、アルミニウム等の金属
で作られるキャプスタン部がなくそれだけ装置の小型軽
量が可能となると共に、回転慣性力が小さく構成するこ
とが可能となり、小さな駆動源でも短かい時間内での高
速回転走行からの制動、停止および逆回転方向への立上
がりが実現され例えば映像信号や音声信号の記録再生を
行なう場合の途切れ時間による見苦しさ、聴き苦しさを
充分緩和することが可能となるものである。

（ｅ）またキヤプスタンを介する場合には供給および巻
取ハブの３者それぞれについて偏心、面振れ、また３者
の同一回転面内への配置精度等を非常に精密に押える必
要があるのに対し、本発明では第１および第２のハブの
２者のみで良く、小型、軽量、安価に製作可能となり高
い工業的価値を有するものであ。

さらに、本発明のもう１つの特徴は第１あるいは第２の
ハブのいづれか一方に巻回されるテープロールの最外周
部を形成するテープを最外周部の近傍において所定範囲
にわたりテープロールより分離し案内する分離案内部（
テープガイド）を設け、そこを経由走行するテープにト
ランスデユーサ一を対向させ情報信号の記録再生を行な
わせるようにしたことにある。

本発明方式においては第１および第２のハブに巻回され
るテープロールに直接トランスデユーサ一を対向させて
信号を記録再生することも一応可能であるが、この場合
ハブの偏心、テープロールの真円精度、テープの厚みム
ラ、テープのハブへの巻回開始部でのテープ厚さ分の段
差等が直接、当接圧ムラとしてトランスデユーサ一に出
てしまい、再生信号の時間軸変動の原因となつてしまう
。

そこでこのようにトランスデユーサ一とテープとの対向
をハブおよびテープロールより分離した位置で行なうこ
とによりこれらの直接の影響が緩和され、良好な再生信
号を得ることが可能となる。また第２の特徴は、第１あ
るいは第２のハブのいづれか一方の外径を他に比べ実質
的に大となし、大なる外径を有するハプに巻回形成され
るテープロールの最外周部の近傍において、分離案内部
を設けたことである。いま任意時間におけるテープロー
ルの最外周径をＤｉとし、ハブの偏心、テープロールの
堅さムラ、ハブへのテープの巻回開始端におけるテープ
厚さ分の段差、およびテープ自体の厚さムラ等の回転半
径方向の変動分をδｉとすれば、δｉに起因する最外周
面でのテープ速度変動Ｅｉはほぼδ１δｉとＤｉの比に
反比例する（Ｅｉ一）。

従つＤｉて・・ブの外径を充分大きく構成することによ
り、テープロール最外周径も大きくでき速度ムラに対す
る大きな緩和効果が得られると共に、大径のハブ側に分
離案内部を設け、さらにそこを経由するテープにトラン
スデユーサ一を対向させることにより、前述の分離案内
部の効果も相まつて、テープ速度ムラの極めて少ない良
好な信号の記録再生が行なえるものである。

また、他方の小径の・・ブを具備することにより小径の
ハブに巻回したテープロールを装置より取りはずし、テ
ープカートリツジ化による種々の便宜も得られるもので
ある。

またテープの分離案内部およびトランスデユーサ一の設
置される側のハブが、テープ全長に応じて充分大きくな
い外径を有する場合には、そのハブへのテープ巻込み終
了時と開始時のテープロール径の変化が大きくなつてし
まい、テープの分離案内部の設置位置を巻き込み終了時
のテープロール最大半径においても接触しないよう定め
る必要があり、これにより巻き込み開始時には、テープ
ロールの最外周部より分離案内部までの大きなテープ分
離量が生ずることとなり、分離案内部のテープ長手方向
端部よりテープロールの最外周部へ至る自由な動きをす
るテープ長が長くなり、高速走行時にはその部分でのテ
ープのはためきが生じ、再生信号の時間軸変動の大なる
要因となつてしまう。

これに対しテープ全長に対し充分大きな径を有するハブ
の側に分離案内部およびトランスデユーサ一を設けるこ
とにより、テープロール半径の変化が少なく前述の不都
合が解決されるものである。また第３の特徴は、分離案
内部によつて所定範囲にわたりテープロールの最外周部
より分離形成されるテープの分離部の一端を第１および
第２のハブに巻回される両者のテープロールがそれぞれ
の最外周部において相互に当接する当接部の近傍に配す
るようになし、且つ分離案内部を経由しての前記テープ
分離部の他端を再びテープロールに接し巻回される近傍
において圧接ローラの所定当接圧をもつてテープロール
に圧接するようになしたことにある。

分離案内部を有さない方のハブより供給されたテープが
直接分離案内部を有する側の・・ブに巻回されるテープ
ロールの最外周部に巻回されず、一度分離案内部を経由
した後に再び巻回されるため、再び巻回される位置にお
いてテープ高速走行に伴なつて移動するエアーが、既に
巻回されているテープロールの最外周部と巻回されよう
とするテーブ間に同時に巻きこまれ、テープロールの堅
さムラ、それに伴なう等価的テープロールの偏心による
テープ速度ムラが発生し、また既述の如くテープロール
内外周でのテープ巾方向のスリツプによる走行位置変動
による乱巻きおよびミストラツキング等の原因になつて
しまう。

これに対し分離案内部を経由した後に再び巻回される近
傍で、分離したテープを圧接ローラにより圧接しつつテ
ープロールへの巻回を行なうことにより、エアーフイル
ムを追い出しつつ巻回させることができ、前述の不都合
が解決されるものである。尚、逆方向に回転した場合に
はこの圧接ローラの役目を分離案内部を有さない側のハ
ブによつて果すことができるものである。さらに第４の
特徴は、例えば圧接ローラと一体化され、圧接ローラの
回転に伴ない回転する回転部を有する回転速度検出手段
を設けたことにある。

ハブに巻回されるテープロールの外径がテープ走行と共
に変化し、それに伴ないハブを一定回転数で回転させた
場合にテープ速度が徐々に変化する本発明方式において
テープ速度を一定に制御する方法として、テープロール
最外周部に巻径を検出する検出ローラを当接し微妙なテ
ープ厚さ一枚毎の半径変化を検出し、それに応じた制御
電力をモータに印加、またはテープ長さが既知の場合に
はあらかじめモータへの印加電力制御パターンを定めて
おいてそれに応じて制御することも考えられるが、両者
ともハブ径の精度およびテープの厚さ偏差、テープロー
ルの巻き堅さによりまた後者に於てはテープの長さの偏
差によつても誤差要因となり、厳密なテープ速度制御は
極めて困難である。これに対し、テープに直接当接され
、テープの走行と共に回転する前記圧接ローラに直接一
体的に回転速度検出手段を取り付け、その回転数に応じ
た信号をモータへの印加電力の制御信号として使用する
ことにより、両者の兼用によるコンパクト化等の利点も
含め、前述の２方法における不都合を解決しつつ極めて
直接的で正確なテープ速度の制御が可能となるものであ
る。なお、回転速度検出手段としては既述の実施例で説
明した磁気的なものの他に光学的に回転数を検出する方
法も有効である。

また、テープの終端検出方法としては、既述の方法に限
定されるものではなく光の反射率の高いセンシングテー
プを貼付しての反射光量変化による検出等、種々の方法
をとることが可能である。

またテープロールの最外周部よりテープを分離する分離
案内手段は、三日月型に限定されるものではなく、例え
ば第２図に模式的に示す如く複数のガイドポスト３７を
植立すること等、種々の方法の採用が可能であり、また
分離案内手段の配置についても実施例に限定されるもの
ではなく分離案内手段３８を例えば第３図に模式的に示
す如く２ケのハプに巻回されるテープロール同志の当接
点を分離の開始および終端にすることも可能であり、本
発明方式の利点を備え得るものである。また使用される
テープ長さがハブの外径に対して充分短かく、テープロ
ールの最内周と最外周における半径の差が充分少ない場
合には、第４図に模式的に示す如く、第１および第２の
ハプ半径を同一とし、両者の回転中心間距離をハブ外径
と一方の・・プに全て巻き取つた時のテープロールの厚
さの和よりはわずかに小さく設定して所定当接圧力を得
、両方のハブをテープの巻径に応じて移動させずとも良
いようにすることも可能であり、この場合に於ても本発
明方式の既述の利点を備え得るものである。

また第１図の実施例では第１および第２のハブともにナ
ツトにより着脱可能にしたものであるが、例えば大径の
第２のハブをモータと直結して装置に取り付けたままの
キヤプスタン状態とし第１のハブをテープカートリツジ
状に適用することも可能であることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ−ｄは、本発明の一実施例を示す平面図、縦断
面図および要部拡大図、第２図〜第４図はそれぞれ他の
実施例を示す一部平面図である。 １・・・・・・第１の・・ブ、５・・・・・・リール受
台、７・・・・・・基板、１０・・・・・・第２のハブ
、１１・・・・・・テープ、１２・・・・・・モータ、
１３・・・・・・リール受台、１５・・・・・・テープ
のガイド（分離案内部）、１６・・・・・・トランスデ
ューサ一 ２１・・・・・・圧接ローラ、２４・・・・
・・回転軸、３０・・・・・・回転速度検出部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１および第２のハブに巻回されるテープよりなる
   テープロールの最外周部を相互に当接させつつ、第１お
   よび第２のハブを相互に逆回転方向に回転させて、第１
   および第２のハブに巻回されるテープを相互に巻回移送
   する手段を設け、かつ第１あるいは第２のハブのいづれ
   か一方に巻回される前記テープロールの最外周部を形成
   するテープを、前記テープロールの最外周部の近傍にお
   いて所定範囲にわたり、前記テープロールより分離し案
   内する分離案内部を設け、前記分離案内部を走行経由す
   るテープにトランスデューサーを対向させたことを特徴
   とするテープ移送装置。 ２ 第１あるいは第２のハブのいづれか一方の外径を他
   に比べて実質的に大となし、前記大なる外径を有するハ
   ブに巻回形成されるテープロールの最外周部の近傍にお
   いて前記分離案内部を設けたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載のテープ移送装置。 ３ 分離案内部によつてテープロールの最外周部より分
   離形成されるテープの分離部一端を、第１および第２の
   ハブに巻回される両者のテープロールがそれぞれの最外
   周部において相互に当接する当接部の近傍に配するよう
   になし、かつ前記分離案内部を経由しての前記テープ分
   離部の他端を、再びテープロールに接し巻回される近傍
   において圧接ローラの所定当接圧をもつて前記テープロ
   ールに圧接するようになしたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載のテープ移送装置。 ４ 圧接ローラの回転数を検出してテープ走行速度を検
   出するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第３
   項記載のテープ移送装置。