JPH0454304B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はテンシヨンコントロール装置に係り、
さらに詳しくはテープレコーダ、VTR等の磁気
テープ記録再生装置において走行中のテープの張
力を制御するテンシヨンコントロール装置に関す
るものである。

テープレコーダやVTRなどの磁気テープを用
いた装置においては、走行するテープが一定の張
力を持つていないと、正確な記録再生を行なうこ
とができないため、従来より各種のテンシヨンコ
ントロール装置が提案されている。

第１図は従来のテンシヨンコントロール装置の
一例を示すもので、図において符号１はテープ供
給側のリール台を示し、符号２はその上に巻かれ
ているテープの最外周部を示しており、符号３は
引出されたテープを示している。

リール台１の周面にはバンドブレーキ４が添接
している。バンドブレーキ４の一端は装置の固定
部に固定され、他端はピン５によつてその途中を
回動自在に軸承されたテンシヨンコントロールア
ーム６に固定されている。テンシヨンコントロー
ルアーム６のピン５をはさんでバンドブレーキ４
の固定されている側と反対側の端部と装置の固定
部との間にはスプリング８が張架されており、テ
ンシヨンコントロールアーム６に対して常時図中
反時計方向の回動習性を与えている。

テンシヨンコントロールアーム６の自由端側に
は引出されたテープ３が接するポスト７が植設さ
れている。このポスト７の近傍で、引出されたテ
ープ３の走行方向側にはポスト９が装置の基板か
ら突設された状態で配置されている。そして、引
出されたテープ３はポスト７および９に対してあ
る巻きつけ角度をもつて接触して走行する。

このような構造を有する装置において、引出さ
れたテープ３の張力が増加するとポスト７に対し
てテンシヨンコントロールアーム６を図中時計方
向に回転させる力が加わり、バンドブレーキ４が
ゆるみ、リール台１との間の摩擦力が減少するた
め、リール台１の回転が容易となり、テープの引
出し量が多くなりテープの張力は減少する。

逆に、テープの張力が減少するとスプリング８
の引張力によりテンシヨンコントロールアーム６
は第１図中反時計方向に回動されるため、バンド
ブレーキ４がリール台１をしめつけテープの張力
は増加する。このようにしてテープの張力をある
一定の値に制御している。

ところが、このような装置を採用するとテープ
の張力変動を検出するテンシヨンコントロールア
ーム６は回転中心に対してかなり長い腕の先にテ
ープが接触するポスト７が設けられているため、
ピン５のまわりの慣性モーメントが大きくなり、
しかも、テンシヨンコントロールアーム６に対し
て直接バンドブレーキ４の一端が連結されている
等の理由により数Hz以上の比較的高い周波数の張
力変動に追従することはできず、きわめて低い周
波数の張力変動に対してのみ有効な手段となる。

また、家庭用のVTRではビデオテープのロー
デイングを自動化しているため、テンシヨンコン
トロール装置自身を可動なものとして、ローデイ
ング時にカセツト内から引出されるテープととも
に所定位置まで移動する機構を設けねばならず、
複雑なものとなつている。

さらにバンドブレーキ４の材質としては、フエ
ルト等の材料が用いられているため、経時変化に
より摩擦力が変化し、正確なテンシヨンコントロ
ールが行えないという欠点があつた。

本発明は以上のような従来の欠点を解消するた
めになされたもので、きわめて簡単な構造により
テープの張力を正確に制御することができるよう
に構成したテンシヨンコントロール装置を提供す
ることを目的としている。

本発明においては上記の目的を達成するために
テープの張力の変化を電気的に検出し、その検出
信号によりテープに張力を与える制動手段を制御
し、走行するテープに対して常に一定の張力が加
えられるようにして構造を採用した。

以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の詳
細を説明する。

第２図及び第３図は本発明の一実施例を示すも
ので、図中第１図と同一部分或いは相当する部分
には同一符号を付し、その説明は省略する。

図において符号１０はモータを示し、リール台
１の下部に取付けられ、シヤフト１１を介してリ
ール台１にトルクを与えることができる。

符号１２で示すものは検出アームで、リン青銅
やばね用炭素鋼等の弾性のある板材から形成さ
れ、その一端は装置側に固定されており自由端側
には引き出されたテープ３に外側から接するポス
ト７が設けられている。この検出アーム１２は第
３図に示すように支持板１３を介して装置基板側
に固定される。

一方、検出アーム１２の側面には歪みゲージ１
４が取付けられており、この歪みゲージ１４から
はリード線１５，１６が導き出されている。

又、検出アーム１２の他方の側面にも同一の歪
みゲージ１４′が設けられており、リード線１７，
１８が導き出されている。これらの歪みゲージ１
４，１４′は第４図に示すように他の２つの固定
抵抗２２，２３とともにブリツジを形成してお
り、その出力は差動アンプ１９に入力され、差動
アンプの出力はフイルタ２０を介してサーボ増幅
器２１に入力され、その出力によりモータ１０の
トルクを制御する構成を採用ている。モータ１０
はテープに適切なバツクテンシヨンを与えるため
に、第２図においてリール台１を反時計方向に回
転させようとするトルクを生じるようなバイアス
電圧を印加してある。

次に以上のように構成された本実施例の動作に
つき説明する。

引き出されたテープ３は図示を省略した巻取り
リール近傍のキヤプスタン軸によつて送られ、走
行を行うが、この時供給リールに何の負荷もない
場合供給リールに巻かれたテープはキヤプスタン
に引張られるままに送り出され、走行中のテープ
の張力はわずかなものとなり、記録や再生を行う
ための磁気ヘツド等への接触圧を期待することは
できず、テープ走行ガイド等からテープが脱落し
てしまう。

そこで、本発明においてはあらかじめモータ１
０に反時計回りにリール台１を回すトルクを発生
させ、テープに適切なバツクテンシヨンを生ずる
ような電圧を印加してある。テープの張力が適切
である場合の歪みゲージ１４の抵抗値と他の２つ
の固定抵抗２２，２３がブリツジにおいてバラン
スするように、換言すればリード線１５と１８の
間の電位差が０となるように、２つの固定抵抗２
２，２３の抵抗値を設定してある。この状態で、
リールのテープの巻きむら等によつてテープの張
力が増加した場合を考えると、ポスト７は引き出
されたテープ３によつて、第２図中左上方に押さ
れる力を受ける。この力は、一端を支持板１３に
固定された検出アーム１２の自由端に作用するた
め、検出アーム１２は第２図中反時計方向への曲
げモーメントを受け変形する。すると、歪みゲー
ジ１４はリール台１側が引張り荷重を受け、その
抵抗値は増加し、反対側の歪みゲージ１４は圧縮
荷重を受け、その抵抗値は減少し、リード線１
５，１８間に電位差を生じる。この電位差は差動
アンプ１９、フイルタ２０を介してサーボ増幅器
２１に入力され、モータ１０のテープに対する適
切なテンシヨンを与えるバイアス電圧に対してマ
イナスの電圧として印加される。この結果、モー
タ１０のトルクは減少し、引き出されたテープ３
のバツクテンシヨンは減少するため、テープの張
力は減少する。

逆に、テープの張力が減少する場合には、所定
の張力によつて生ずる第２図における反時計方向
の曲げモーメントを受けている検出アーム１２
は、張力の減少に伴う曲げモーメントの減少によ
つて、曲げ変形量が減少し、検出アーム１２のリ
ール側の歪みゲージ１４の引張り荷重は減少し、
その抵抗値はあらかじめ定められたテープ張力の
時に比較して減少する。

検出アーム１２の他方の側に位置する歪みゲー
ジ１４は圧縮荷重が減少するため、その抵抗値は
増加する。この結果、リード線１５，１８間には
前述したテープ張力の増加した場合と逆向きの電
位差を生じ、モータ１０に印加される電圧は増加
し、トルクが増大するため、引出されたテープ３
に加わるバツクテンシヨンが増大し、テープの張
力は増加する。

このようにして常に適切なテープ張力が与えら
れるが、検出アーム１２の材質は軽量で、剛性の
高いばね材であるため、従来の機械的な装置に比
較して、はるかに高い周波数をもつ張力変動に対
しても確実に応答できる。又、検出アーム１２は
従来のように、バツクテンシヨン付与機構とはな
んら関係を持たないため応答性は更に速いものと
なつている。

一方、検出アーム１２の変形量はテープ走行系
の配置をくずさないためには微少であることが好
ましく、そのためには、検出アームに使用する板
材の剛性を高め長さを短かくすることが有効であ
る。検出アーム１２の変形量をおさえることよ
り、歪みゲージ１４の抵抗値の変化量も減少して
しまうが、これについては半導体ゲージを使用す
ることにより十分な出力を得ることができる。

半導体ゲージは温度変化による出力変動が大き
いが、本実施例のように２個のゲージを使用する
ことにより温度変化の影響をほとんどおさえるこ
とができる。

尚、上記の実施例においてはバツクテンシヨン
を与える手段として、リール台１の下に設けたモ
ータの反時計回りのトルクを利用しているが、電
気的に検出されたテープ張力の変化を増幅し、得
られた出力によりリール台を制動するための手段
ならばどのような手段であつてもよい。例えば、
従来使用されているバンドブレーキの自由端をボ
イスコイルやプランジヤの腕に接続し、サーボ増
幅器２１によつて得られた出力により、ボイスコ
イルやプランジヤの駆動制御を行い、バンドブレ
ーキ４の締めつけ力を制御し、テープ張力のコン
トロールを行うこともできる。

又、モータ１０に印加するバイアス電圧をボリ
ユームにより変化させることができるように設定
しておけば、あらかじめ加えておくバツクテンシ
ヨンの大きさを自由に選択することができる。

以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、テープ張力の変動を電気的に検出する構成と
されているため、従来の機械的な装置に比較し
て、部品点数が少なく、VTRにおいてはローデ
イング機構との関連もないため構成も簡単で安価
に製作できる。又、電気的な検出手段を備えてい
るため比較的高い周波数のテープ張力の変動に対
しても微妙で、正確で、かつ速い応答が可能であ
り、テープ走行系の配置をくずすことがない等の
優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来構造を説明する平面図、第２図及
び第３図は本発明の一実施例を説明する平面図及
び斜視図、第４図は制御回路のブロツク図であ
る。 １…リール台、２，３…テープ、１０…モー
タ、１２…検出アーム、１４…歪みゲージ、１
５，１８…リード線、１９…差動アンプ、２１…
サーボ増幅器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一端が装置に固定され自由端側が走行するテ
   ープにより弾性変形を受ける弾性検出アームと、
   この検出アームの両側面に設けられた歪みゲージ
   と、この歪みゲージから得られるテープ張力変動
   に応じた電気信号によりテープ張力制御を行う制
   御手段とを備えたことを特徴とするテンシヨンコ
   ントロール装置。