JPS6085457A - 磁気記録再生装置 - 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、第１のモータで駆動されるキャプスタンとピ
ンチローラにより定速移送された磁気テープを第２のモ
ータで駆動されたリール台に係合した巻取りリールによ
り巻取る方式の磁気記録再生装置に関する。

従来例の構成とその問題点 一般に録音・再生時キャプスタンとリール台を別個のモ
ータで駆動する磁気記録再生装置においては、リール台
を駆動するモータのトルク変動が巻取り側テープ張力変
動として伝わり、ワウフラッタを悪化させる一要因とな
っていた。

第１図は従来の構成を示し、磁気テープ（１）はキャプ
スタン（２）トビンチローラ（３）に狭まれて定速移送
され、回動自在のレバーＱ、１に植立されたテープガイ
ド部材（４）に案内されて巻取りリール（５）に巻き取
られる。リール軸（６）には前記巻取りリール（５）と
一体的に係合する巻取リリール台（７）が回転自在に装
着されている。また巻取りリール台（７）はモータ（８
）の軸（９）に固定された歯車０１から中間歯車０】）
を介して巻取りリール台（７）に同軸に取付られた歯車
的に回転駆動力が伝達されている。

さて上記の様な磁気記録再生装置においては、キャプス
タン（２）と巻取リリール（５）との間の磁気テープ（
１）に巻取り張力が生ずるが、この巻取りテープ張力の
変動が大きいと巻取りテープ張力変動成分のワウフラッ
タ成分が悪化してオーバーオールワウフラッタにも影響
を及ぼす。この巻取りテープ張力の変動の要因として、
キャプスタン（２）と巻取リリール（５）の間の磁気テ
ープ（１）の弾性によるバネ定数に１と、テープガイド
部材（４）とテープガイド部材（４）を植立したレバー
０３の弾性によるバネ定数に２との合成バネ定数にと、
巻取りリール（５）と係合する回転体の回転軸（６）周
りの等価慣性モーメントＪにより構成される振動系の固
有振動数とモータ（８）のトルク変動周波数とが一致し
た時に生ずる共振現象がある。

今、前記振動系をモデル化すると第２図の如くなる。磁
気テープのバネ定数に１は磁気テープのヤング率をＥ（
ｇｒ／ｄ）、断面積を５ｕｎ）、磁気テープ（１）のキ
ャプスタン（３）と巻取りリール（５）との間の長さを
！〔１〕とすると に、＝　Ｓ　−Ｅ／１ピｇｒ／ｃＩＩｔ〕である。例え
ばテープ幅が１．２６５（３）、テープ厚みが０．００
２ｍの場合、断面積Ｓは０．００２５８　（ｄ）で、ヤ
ング率Ｅは５．８ｘ１０７（ｇｒ／ｄ、ｌ、長さ１は巻
始めで７．５（ｚ）、巻終りで５．７（ｚ）である。巻
始めにてｋ　１　＝　１７０００ｇｒ／ｚである。テー
プガイド部材ａ４１とテープガイド部材ａ＜を植立した
レバー輪の弾性によるバネ定数に２は、テープ走行方向
へのバネ定数に２′に換算する。

その換算係数をＧｋとすると に、’　＝　Ｇｋ−ｋ、　（ｇｒ／ｃａｔ　）で表わさ
れる。従来例ではＧｋ＝　０．９でに２＝１４００〔ｇ
ｒ／ａＭ〕でに２／　＝　ｘ２ｅｏｃｇｒ／ａｔｔ）で
あった。また、巻取りリール（５）と巻取りリール台（
７）との合計の慣性モーメントをＪＲとし、また巻取り
リール（５）の半径をＲ８、巻取りリール（５）に巻回
されたテープロールの半径をＲＴとした時の磁気テープ
ロールの慣性モーメントＪｔは Ｊｔ　＝　（π−ｒβ／２　）（Ｒ７’　Ｒｏ’）（ｇ
＋”ｚ−ｓ２）但しγは磁気テープ（１）の密度で、γ
＝１．５８Ｘ１０−３（ｇｒ−８２ｚ　４）、βはテー
プ巾で１．２６５　（ｆｆ）である。

また、 ＲＴ；　１ｋ・（テープスピード）・（走行時間）・（
テープ厚さ）＋Ｒｏ　・・・・・・（１） である。但し、テープスピードは１．１１６〔ｃＩＲ／
Ｓ〕である。巻取りリール台（７）４駆動するモータ（
８）のローターの慣性モーメントをＪＭとすると、回転
軸まわりの等価慣性モーメントＪは、 Ｊ＝Ｊｔ＋Ｊｒ＋（１／η）２〕Ｍ（ｇｒ−３・ｓ２）
　・・・・・・（２）となる。但しηはモータ（８）か
ら巻取りリール台（７）への駆動力伝達時の減速比で、
従来では例えばη＝１／２である。

さて、この系の固有振動数ｆ。は ｆｏ＝（１／２π）・Ｒｒ’偽し「（Ｈｚ）　−−（３
）但し、Ｋ　”　（１／ｋ　、）　＋　（１／ｋ　ｘ’
　）　・・・・・・（４）であり、固有振動数は巻取リ
リール（５）の半径ＲＴによって変化する。更に、モー
タ（８）のトルク変動周波数は駆動形式によって異なる
が、従来では例えば８極６コイルの三相全波駆動であり
、モーターの回転数の２４倍と４８倍の周波数があり、
この従来のものでは４８倍の周波数が問題となり、その
周波数を１丁とすれば ｆＴ　＝　４８　Ｘ　（Ｎ／６０）　（Ｒ２）　・・・
・・・（５）で表わされる。但しＮは、 Ｎ＃（１／η）・（１／２ｙｒ）・Ｖ’（ＩＡＴ）（ｒ
ｐｍ：）　−−（６）となり、■は磁気テープの定速移
送速度で、１．１１６〔ｃＩＩＶｓ）である。従ってト
ルク変動周波数も、巻取り半径ｆこまって変わる。さて
、この時モータ（８）のトルク変動周波数と振動系の固
有振動数が一致した時に共振が発生してテンシジン変動
が著しく増大してワウフラッタを悪化させていた。従っ
て共振周波数におけるテンシラン変動量とトルク変動量
の比を考える必要がある。

第８図は第２図の振動系のブロック線図で、入力は減速
後のモータ・トルク〔（１／η）・ＴＭ）で、出力は巻
取りテープ張力Ｔである。各要素の意味は、Ｊ：第（１
）式で示した回転軸回りの等価慣性モーメント ＲＴ−巻取り半径 に：磁気テープのバネ定数とテープガイド部材とテープ
ガイド部材を植立したレバーのバネ定数のテープ走行方
向換算値の合成バネ定数〔第２式で表わされる〕 μ：回転軸回りの制動係数 てこの系のゲインＧを、 Ｇ＝〔（テープ張力変動量）／（定常テープ張力）　）
／（（）ルク変動量）／（定常トルク）〕 ＝（テンション変動率）／（トルク変動率）で定義する
と、 Ｇ＝ＲＴＶ（ＲＴ−Ｋ）＋（Ｒｒ・μ・ω　／（ＲＴ２
・Ｋ−Ｐｏｒす２＋　（１１Ｔｌ、　μ、　、）２・・
・・・・（７） で表わされる。

ソコでテープの巻取り時間とゲインの関係ヲ求めると第
４図の如くなる。第４図で横軸は時間、縦軸は第７式に
よるゲインＧである。ゲインＧは巻径によって変化し、
また加振源であるトルク変動周波数も巻径によって変わ
る。第４図はモータ（８）の一回転に４８回あるトルク
変動周波数で加振された場合の振動系のゲインを示して
いる。ここで、時間と巻取り半径の関係は第１式で表わ
される。

第４図からこの従来例では、共振は巻始めから１５分の
所で起こり、その時の周波数は約１６Ｈ２でモータ（８
）のトルク変動周波数は第５第６式からモータ（８）回
転数の４８倍の周波数であった。またその時のゲインＧ
は８〜１０倍にもなる。またこの時のモータ（８）のト
ルク変動率は約１％ｒ、　ｍ、　ｓ、程度であり、テン
シラン変動率は１０％ｒ、　ｎｌ、　Ｓに達し、ワウフ
ラッタは共振成分のみで０．１５％ｒ、ｍ、ｓで問題と
なった。

発明の目的 本発明は従来の共振によるテンション変動ｍを小さくす
ることができ、良好なワウフラッタ−性能を得ることが
できる磁気記録再生装置を提供することを目的とする。

発明の構成 本発明の磁気記録再生装置は、第１のモータでキャプス
タンを駆動してこのキャプスタンとピンチローラで磁気
テープを挾持して定速移送し、減速手段と巻取りリール
台を介して第２のモータで駆動される巻取りリールで巻
き取るよう構成すると共に、キャプスタンと巻取りリー
ルの移動経路中にテープガイド部材を移動自在に支持す
るレバーと、このレバーと固定側との間に介装されて前
記レバーを巻取りテープ張力と釣合う位置に付勢する弾
性部材とを設け、第２のモータと巻取りリール台と巻取
りリールに巻回された磁気テープロールとの巻取リリー
ル軸回りの等価慣性モーメントとキャプスタンから巻取
りリール塩の間の磁気テープとテープガイド部月とレバ
ーと弾性部材のバネ定数とによって構成される振動系の
固有振動数と、第２のモータのトルク変動周波数とが記
録再生時に一致したときの巻取りテープ張力変動率と第
２のモータのトルク変動率の比が゛１８゛′以下となる
ように前記弾性部材のバネ定数を設定したことを特徴と
する。

第６図は巻取りテープ張力変動周波数のワウフラッタ成
分と巻取りテープ張力変動率の関係を示している。図よ
り巻取りテープ張力変動率１ｏ％ｒ、ｍ、ｓでワウフラ
ッタ０．１５％ｒ、ｍ、ｓであり、一般にワウフラッタ
の成分値は００５〜０．０６％ｒ。

ｍ、　ｓであるから巻取りテープ張力変動率は第５図か
ら８〜４９６ｒ、ｔｎ、ｓ程度であれば巻取りテープ張
力変動周波数のワウフラッタ成分は一般的な数値になる
。巻取りテープ張力変動率８９６ｒ、ｍ、ｓであれば、
トルク変動率１％ｒ、ｍ、ｓより巻取りテープ張力変動
率とトルク変動率の比は８以下であれば良い。そこで第
７式からゲインＧを変えるパラメーターとして巻取り半
径、バネ定数、等価慣性モーメントが挙げられるが、巻
取り半径は通常使用する磁気テープで決まり、等価慣性
モーメントは、大きさ及び重量の点で自由な設定が困難
である。

従ってバネ定数を変えるのが最良であり、而もバネ定数
のうぢ磁気テープは変えられないから弾性部材を前記テ
ープガイド部材とレバーに付加すれば、振動系のバネ定
数を変化させ得る。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例を第６図と第７図に基づいて説
明する。第６図において磁気テープ（１）はキャプスタ
ン（２）とピンチローラ（３）に挾まれて定速移送され
、回動自在のレバー０１に植立されたテープガイド部材
（４）に案内されて巻取りリール（５）に巻取られる。

リール軸（６）には前記巻取りリール（５）と一体内に
係合する巻取りリール台（７）が回転自在に装着されて
いる。また前記巻取りリール８（７）はモータ（８）の
軸（９）に固定された歯車ＯＩから中間歯車０υを介し
て前記巻取りリール台（７）に同軸に取り付けられた歯
車＠に回転駆動力が伝達されている。

さて、前記テープガイド部材（４）は回動レバー（至）
に植立されており、回動レバー（至）には固定ポストＯ
ηからバネ０・が掛けられ、テープ走行時にはテープ張
力とつり合う位置で停止してテープ張力が大きくなると
支点（至）を中心に左回りに回動し、テープ張力が弱ま
ると右回りに回動力が働いて、前記回動レバー（至）と
前記テープガイド部材（４）はバネ効果をもつよう構成
されている。

さて、第２図よりバネａ→のバネ定数に２はテープの走
行方向へのバネ定数に２′に変換されるが、本実施例で
はその係数は約０９であった。本実施例ではに２　＝　
８４０　（ｇｒ／ａ）で、従ってに２′≠３ｏｏ（ｇｒ
／ｃｍ）で、この時の振動系のゲインを第４図と同様に
横軸にテープ走行時間、縦軸にゲインＧをとって第７図
に示すと、第４図と比べ、最もゲインの大きい時で２倍
以下に納まっている。

なお、本実施例では、回動レバーに引張バネを用いてい
るが、ねじりコイルバネによっても同様の効果が得られ
る事は勿論である。

発明の詳細 な説明のように本発明の磁気記録再生装置によると、キ
ャプスタン駆動波の磁気テープ装置において、キャプス
タン−巻取りリール間の磁気テープとキャプスタン−巻
取りリール間のテープガイド部材と前記テープガイド部
材を植立した回動自在なレバーとレバーを回動附勢する
弾性部材との合成バネ定数と、リール軸回りの等価慣性
モーメントとによる振動系の巻取りリールモーターのト
ルク変動による共振の巻取りテープ張力変動率とトルク
変動率の比が８”以下となる様に前記バネ定数を設定し
たため、振動系のゲインを下げる事が出来、巻取りテー
プ張力変動率をトルク変動率の８倍以下に押える事が弾
性部材の付加によって可能で、しかも磁気記録再生装置
の重量、大きさには殆ど影響しないものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のテープ走行系の正面図、第２図は第１図
のテープ走行系の等価振動系を示す概念図、第８図は第
２図のブロック線図、第４図は、第１図のテープ走行系
のテープ走行時間とゲインの関係図、第５図はテンショ
ン変動率とワウフラッタの関係を示す図、第６図は本発
明の一実施例におけるテープ走行系の正面図、第７図は
第６図の本発明の一実施例におけるテープ走行系のテー
プ走行時間とゲインの関係図である。 （１）・・・磁気テープ、（２）・・・キャプスタン、
（３）・・・ピンチローラ、（４）・・・テープガイド
部材、（５）・・・巻取りリール、（６）・・・リール
回転軸、（７）・・・巻取りリール台、（８）・・・リ
ール駆動用モータ、（ｌ［）・・・モーター歯車、０１
）・・・中間歯車、＠・・・巻取りリールｌ歯車、（至
）・・・回動レバー、Ｑ４）・・・テープロール、峻・
・・引張りバネ、αη・・・固定ポスト 代理人　森本義弘 第１図 第３図 第４図 ｓｔｒｌｆＪ−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、　第１のモータでキャプスタンを駆動してこのキャ
   プスタンとピンチローラで磁気テープを挾持して定速移
   送し、減速手段と巻取りリール台を介して第２のモータ
   で駆動される巻取りリールで巻き取るよう構成すると共
   に、キャプスタンと巻取りリールの移動経路中に一テー
   プガイド部材を移動自在に支持するレバーと、このレバ
   ーと固定側との間に介装されて前記レバーを巻取りテー
   プ張力と釣合う位置に付勢する弾性部材とを設け、第２
   のモータと巻取りリール台と巻取りリールに巻回された
   磁気テープロールとの巻取りリール軸回りの等価慣性モ
   ーメントとキャプスタンから巻取りリール塩の間の磁気
   テープとテープガイド部材とレバーと弾性部材のバネ定
   数とによって構成される振動系の固有振動数と、第２の
   モータのトルク変動周波数とが記録再生時に一致したと
   きの巻取りテープ張力変動率と第２のモータのトルク変
   動率の比が８”以下となるように前記弾性部材のバネ定
   数を設定した磁気記録再生装置。