JPS6223383B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 テープレコーダにおいて忠実度の高い録音再生
動作が行なわれるためには、磁気テープ（以下、
単にテープと記載する）と録音、再生ヘツドとの
接触状態が常に良好であることが重要であり、そ
れにはテープ走行系におけるテープ張力が常に一
定であることが必要とされる。

それで、従来からいわゆるオープンリールのテ
ープレコーダのテープ走行系においては、テープ
走行系の構成部品の機械的精度を高めたり、機械
的あるいは電気的な手段によるテープ張力の制御
装置を設けたりして、テープ走行系中で走行する
テープが常に一定の張力を示すものとなるように
していた。

ところが、コンパクトカセツトを用いるテープ
レコーダにおけるテープの走行系は、狭いコンパ
クトカセツトのケース内に設けられているプラス
チツクス製のガイドピンやガイドローラによつて
テープが導かれるように構成されており、構成部
品の機械的精度や充分に高いとはいえず、かつ、
走行するテープの張力は主としてキヤプスタンの
駆動力と、テープ送り出しリール台のスリツプに
よる摩擦力とによつて与えられるようになされて
いたから、走行するテープに常に一定の張力を与
えることは困難であり、そのために、テープの張
力変動によつてテープには、テープ面に対して垂
直方向の振動が発生し、その振動によつてテープ
面が磁気ヘツドの摺動面から離れて、それにより
録音再生信号に混変調ノイズやドロツプアウトな
どを生じさせることが、コンパクトカセツトを用
いるテープレコーダの高性能化に伴なつて重大な
問題として浮かび上がつて来た。

第１図は、問題点の説明に用いるために示した
送り出しリール台の分解斜視図であつて、この第
１図においてＡはリール台における回転部、Ｂは
リール台における固定部であり、固定部Ｂには上
面にスリツプ面８ａが構成されている環状部材８
とシヤフト６とが同軸的に固着されている。前記
した環状部材８は金属またはプラスチツクスで作
られている。

また、回転部Ａにおいて、１は円筒状のカセツ
トハブ止め爪部、２はスプリング、３は円盤部、
４は円盤部３の下面３ａに接着剤によつて固着さ
れた環状のフエルト、５は円盤部に固着された軸
心であり、回転部Ａと固定部Ｂとを結合した時に
軸心５の下部５ａは固定部Ｂにおける孔７に遊嵌
し、また、軸心５の中心には固定部Ｂのシヤフト
６が入る。

前記したカセツトハブ止め爪部１は軸心５と同
軸で、回転方向には軸心５と共に動くが、軸心５
の上端面との間に介装されたスプリング２によつ
て、上下方向には動きうるようになされており、
それによりカセツトハブ止め爪部１にコンパクト
カセツトにおけるハブが嵌合される時にカセツト
ハブ止め爪部１が上下動し、コンパクトカセツト
とリール台との嵌合が容易となされる。

環状のフエルト４の下面４ａは、回転部Ａと固
定部Ｂとが結合された状態において固定部Ｂにお
ける環状部材８の上面のスリツプ面８ａに当接さ
れているから、送り出しリール台が回転すると、
前記のスリツプ面８ａとフエルト４の下面４ａと
は、両者の摩擦係数に従つて軸心５に摩擦力によ
るトルクを発生する。そして、送り出しリール台
で発生する前記の摩擦力によるトルクが、テープ
にバツクテンシヨンを与えるのである。

ところで、前記の第１図に示す送り出しリール
台は、それのスリツプ面８ａとフエルト４の下面
４ａとの摩擦係数の大きさが温度や湿度によつて
変化するから、摩擦力によるトルクのの大きさが
温度や湿度の変化によつて変化するし、また、テ
ープを一定速度で走行させている状態におけるリ
ール台の回転数はテープの巻径に従つて変化する
から、テープの巻径の変化によるスリツプ面８ａ
とフエルト４の下面４ａとの相対速度の変化によ
つて、スリツプ面８ａとフエルト４の下面４ａと
の摩擦力によるトルクの大きさもテープの巻径に
従つて変化する。

さて、送り出しリール台によつてテープに与え
られるバツクテンシヨンは、リール台で発生する
前記した摩擦力によるトルクの大きさをテープの
巻径で除した値となるが、一方、キヤプスタンと
ピンチローラとによつてテープに与えられる張力
は一定なので、走行するテープが常に一定の張力
となされるためには、リール台によつてテープに
与えられるバツクテンシヨンの大きさが、テープ
の巻径とは無関係に一定であることが必要とされ
るのである。

テープの巻径の如何に拘わらずに、送り出しリ
ール台によつてテープに与えられるバツクテンシ
ヨンの大きさが一定となされるためには、送り出
しリール台における摩擦力によるトルクの大きさ
がテープの巻径に比例していなければならない
が、フエルトによるスリツプ摩擦では、テープの
巻径が小さな時にリール軸の回転数が高くなるの
で、フエルト４の下面４ａとスリツプ面８ａとの
相対速度が大きくなつて、前記の両者間に生じる
摩擦力によるトルクが大きくなり、テープに与え
られるバツクテンシヨンが大きくなりすぎ、ま
た、テープの巻径が大きい場合には前述したとこ
ろとは逆の状態になるので、第１図示の構成の送
り出しリール台では、テープの巻径によつてテー
プに与えられるバツクテンシヨンの大きさが変化
するのであり、走行するテープの張力を常に一定
なものとすることはできない。

また、コンパクトカセツトにおけるテープ走行
系は、コンパクトカセツトのケースのプラスチツ
クモールドをガイドピン、ローラに用いている
が、これらの部材はオープンリールの場合のテー
プ走行系中で使用されている金属製の仕上精度の
よいものに比べて精度が低く、そのため、送り出
しリールとキヤプスタンとの間のテープ通路中に
設けられているガイドピン、ローラと走行するテ
ープとの摺動摩擦によつてテープには、テープ面
に対して垂直方向の振動が発生し、その振動によ
つてテープ面が磁気ヘツドの摺動面から離れ、そ
れによりテープに記録再生される信号に混変調や
ドロツプアウトを起こすことも問題となるが、こ
の問題は送り出しリール台にフエルト等の摩擦抵
抗によつて摩擦力によるトルクを発生させ、それ
でテープにバツクテンシヨンを与えるようにした
だけでは解決することができない。

本発明は、コンパクトカセツトにおけるテープ
走行系の上記の諸問題点を解決するためになされ
たものであり、以下、本発明のコンパクトカセツ
トのテープ走行系におけるテープ張力の制御装置
の具体的な内容を添付図面を参照しながら詳細に
説明する。

第２図は、本発明のコンパクトカセツトのテー
プ走行系におけるテープ張力の制御装置の一実施
態様の概略構成を示すブロツク図であつて、この
第２図において、９はコンパクトカセツトの下側
のケースであり、第２図ではテープの走行系を明
確に示しうるように、コンパクトカセツトＣはそ
れの上側のケースが除去された状態のものとして
表示されている。コンパクトカセツトＣにおい
て、ハブ１０，１１に巻回されるテープＴは、ガ
イドピン１２、ガイドローラ１３、テープガイド
１４〜１６、バツド１７、テープガイド１８〜２
０、ガイドローラ２１、ガイドピン２２などによ
つて定められた走行路を走行する。第２図におい
て２６〜３０はコンパクトカセツトの前面に設け
られた小窓であり、２４はキヤプスタン、２５は
ピンチローラ、２３は録再ヘツド、３１は消去ヘ
ツドであり、録再時において小窓２６にはピンチ
ローラ２５が挿入され、また、小窓２８には録再
ヘツド２３が挿入され、小窓３０には消去ヘツド
３１が挿入される。

また、TDは小窓２９に挿入されるテープ張力
の検出器であり、DAは小窓３０に挿入されるテ
ープ振動の制動装置であつて、テープ張力の検出
器TDではテープＴの張力に応じた電気信号を発
生し、また、テープ振動の制動装置DAはそれに
供給された制御信号によつて走行するテープＴを
制動してテープの振動を除去する動作を行なう。
テープ張力の検出器TDと、テープ振動の制動装
置DAとは、それらの構成例が第３図（テープ張
力の検出器TD）と第４図（テープ振動の制動装
置DA）とにそれぞれ示されている。

テープ張力の検出器TDの一例構成を示す第３
図において、４０はセンサヘツドであつて、この
センサヘツド４０は支持棒４１を介して張力検出
用スリツト板４２に固着されており、所要形状の
スリツト４３を備えている張力検出用スリツト４
２は弾性体の中心保持子４４（スプリングあるい
はゴム）を介して固定部４５に連結固着されてい
る。

また、第３図に示すテープ張力の検出器TDに
おいて、４６は発光素子であり、発光素子４６か
らの光４７はスリツト板４８のスリツト４９及び
張力検出用スリツト板４２のスリツト４３、なら
びにスリツト板５０のスリツト５１を通して受光
素子５２に与えられるようになされている。

上記のように構成されたテープ張力の検出器
TDは、それの可動部分（４０〜４４の部分）が
あたかもばね秤りのような構造となされているか
ら、センサヘツド４０が走行するテープＴに接触
した時に、可動部分がテープ張力に応じて図中の
矢印Ｙ方向、すなわち、テープＴの面とは垂直な
方向に変位する。したがつて、受光素子５２によ
つて受光される光量は、テープ張力に従つてＹ方
向に変位する張力検出用スリツト板４２における
スリツト４３の遮光量に応じて変化し、受光素子
５２からはテープ張力に従つた電気信号が送出さ
れるのである。可動部はそれの共振周波数が、テ
ープの張力変化の最高周波数よりも高くなるよう
に中心保持子４４のステイフネスや可動部の質量
などが定められる。

第３図示のテープ張力の検出器TDは、光学的
手段によつてテープ張力に応じた電気信号が得ら
れるような構造のものとなされている場合の構成
例であるが、テープ張力の検出器TDとしては、
磁気抵抗の変化を利用してテープ張力に応じた電
気信号が取出されるようなものであつても、ある
いは歪ゲージの構成原理に従つて作られているも
の、その他、どのような構成のものが用いられて
もよいのであり、要するに、テープ張力の検出器
TDとしては、テープ張力と対応する電気信号が
得られるような構成のものであればよいのであ
る。

テープ張力の検出器TDの出力端子５３に送出
された信号（テープ張力に応じた信号）は、増幅
器３２によつて増幅された後に、微分回路３３と
低域濾波器３６とに与えられる。

微分回路３３の出力は差動増幅器３４において
基準電圧３５と比較増幅された後にテープ振動の
制動装置DAを駆動するために用いられる。テー
プ張力の検出器TDからの出力信号を微分回路３
２によつて微分した信号は、テープＴの振動によ
る速度変動成分を示すから、差動増幅器３４の出
力によつて駆動されるテープ振動の制動装置DA
は、走行するテープＴにおけるテープＴの面に垂
直な方向の振動を良好に制動することができる。
（テープ振動の制動装置DAについては第４図を参
照して後述されている）。

また、低域濾波器３６から出力される信号、す
なわち、テープ張力の検出器TDからの出力信号
の低域信号成分は、差動増幅器３７において基準
電圧３８と比較増幅された後に送り出しリールを
駆動するモータ３９に与えられ、前記のモータ３
９のトルクを変えてテープＴの張力の制御が行な
われるようにする。

前記した基準電圧３５，３８の電圧値や、差動
増幅器３４，３７の利得などは、それぞれ独立に
設定できることはいうまでもない。また、テープ
振動の制動装置DAや、モータ３９などに、必要
に応じそれぞれの速度を検出する手段を付加して
速度制御を行ない、それぞれの運動に制動をかけ
るようにすることもできる。

第４図はテープ振動の制動装置DAの一例構成
を示す縦断側面図であり、図において５４はヨー
ク、５５は永久磁石、５６はセンターポールであ
つて、ヨーク５４とセンターポール５６との間に
形成される環状の磁気空隙５７中には、中心支持
器５８によつて支持されているボビン５９に巻回
されたコイル６０が位置されている。そして、コ
イルボビン５９には支持体６１を介して円柱状の
制動子６２が固着されている。

コイル６０に差動増幅器３４からの出力信号を
供給すれば、コイル６０は第４図中で矢印Ｚ方
向、すなわち、テープＴの面に垂直な方向に駆動
されるから、コイル６０が固着されているコイル
ボビン５９と一体的な制動子６２も第４図中の矢
印Ｚ方向に駆動変位され、テープＴのテープＴの
面に垂直な方向の振動は制動されるのである。

以上、詳細に説明したところから明らかなよう
に、本発明のコンパクトカセツトのテープ張力の
制御装置では、コンパクトカセツトの前面側に設
けられた小窓からテープ張力の検出器を挿入し、
その検出器から得たテープ張力に応じた信号を微
分回路を通してテープ振動の速度信号として、コ
ンパクトカセツトの前面側に設けられた小窓から
挿入したテープ振動の制動装置に与えてテープ振
動を制動し、また、前記したテープ張力の検出器
から得たテープ張力に応じた信号の低域信号成分
によつて、送り出しリール台の駆動トルクを制御
して、テープ張力の緩やかな変動分を除去しうる
ので、テープ走行系におけるテープ張力が一定と
なつてテープ走行が安定化され、録再ヘツドとテ
ープとの接触状態が良好なものとなされるのであ
る。

上記の点を一層具体的に説明すると次のとおり
である。すなわち、本発明装置ではテープ張力の
検出器TDによつて録再ヘツドの近くにおけるテ
ープ張力の変動を検出し、それの高い周波数成分
を用いて録再ヘツドの近くでテープ振動をテープ
振動の制動装置DAにより除去できるようにした
制御系と、前記の検出されたテープ張力の変動分
における低い周波数成分を用いて、録再ヘツドか
ら離れた位置にある送り出しリール台の駆動トル
クを制御するようにした制御系と２つの負帰還制
御系を構成させることにより、走行するテープの
テープ張力の変動が良好に抑圧されるようになさ
れているのであり、録再ヘツドの近くに設けられ
たテープ張力の検出器に近接して設置されるテー
プ振動の制動装置は、送り出しリール台及び送り
出しリールならびに巻回されたテープなどの示す
慣性モーメントよりも極めて小さな慣性モーメン
トを示す可動部分を有するものとして容易に構成
されうることによつて、テープ張力の制動装置が
テープ張力の検出器の出力信号における高周波成
分に対しても時間遅れなく応答動作してテープ振
動を制動することができ、また、テープ張力の検
出器から離れていると共にテープが巻回されてい
て慣性モーメントの大きな送り出しリール台に対
しては、テープ張力の検出器の出力信号における
低域信号成分だけを安定に帰還し、それのリール
軸の駆動のために用いられているトルクの大きな
モータを駆動することにより、直流的に充分に大
きなテープ張力がテープに与えられるようにする
ことができるのである。

このように、本発明装置においては、既述した
従来装置では不可能であつたテープ自身のテープ
Ｔの面に垂直な方向の振動の吸収制御が容易にで
きるばかりではなく、それとは独立にテープに対
して、記録、再生時に最適な直流的な張力を与え
ることができるのであり、この本発明装置によれ
ば従来装置における既述した問題点はすべて良好
に解消できるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は送り出しリール台の分解斜視図、第２
図は本発明装置の一実施態様のブロツク図、第３
図はテープ張力の検出器の一例構成のものの斜視
図、第４図はテープ振動の制動装置の一例構成の
ものの縦断側面図である。 Ｃ……コンパクトカセツト、Ｔ……テープ、２
６〜３０……小窓、TD……テープ張力の検出
器、DA……テープ振動の制動装置、３２……増
幅器、３３……微分回路、３４，３７……差動増
幅器、３６……低域濾波器、３５，３８……基準
電圧、４０……センサヘツド、６２……制動子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ コンパクトカセツトの前面側に設けられた小
   窓からテープ張力の検出器を挿入し、その検出器
   によつてテープ張力に応じた信号を得る手段と、
   前記のテープ張力の検出器からの出力信号を微分
   してテープ振動の速度信号とし、それをコンパク
   トカセツトの前面側に設けられた小窓に挿入され
   ているテープ振動の制動装置に与える手段と、前
   記のテープ張力の検出器からの出力信号に応じて
   送り出しリール台の駆動トルクを制御する手段と
   を備えてなるコンパクトカセツトのテープ走行系
   におけるテープ張力の制御装置。