JPH087398A

JPH087398A - 記録再生装置

Info

Publication number: JPH087398A
Application number: JP7058915A
Authority: JP
Inventors: Hideki Kuwajima; 秀樹桑島
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-04-20
Filing date: 1995-03-17
Publication date: 1996-01-12

Abstract

(57)【要約】【目的】テープをキャプスタンに押し付けるピンチロ
ーラーおよびピンチローラー駆動手段を用いず、高いテ
ープ駆動力を発生させることにより、装置の簡素化と消
費電力の削減を可能とすることを目的とする。【構成】第一のキャプスタン１４と、第一のキャプス
タン１４と平行でかつ同スピードで回転する第二のキャ
プスタン１５と、ローディング時において第二のキャプ
スタン１５を移動させる移動手段と、ローディング時に
おいて第一および第二のキャプスタンの間を通り抜け、
テープ３を第一および第二のキャプスタンに１４、１５
巻き付け、ローディング完了後は第一および第二のキャ
プスタンで狭持されるローラー１６と、リールモーター
で前記リールを駆動することにより発生するテープ張力
でキャプスタン１４、１５にテープ駆動力を発生させ、
前記テープを所定の速度で駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＶＴＲのごとき記録再生
装置におけるテープ駆動手段に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＶＴＲに代表される磁気記録再生
装置は、小型・軽量化と同時に製品価格の低下に合わせ
たコストダウンが最大の課題とされている。従来、カセ
ット式ビデオテープレコーダーのような磁気記録再生装
置において、テープの駆動手段として、キャプスタンに
テープをピンチローラーで押し付ける方式をとるのが一
般的であった。

【０００３】以下に従来の磁気記録再生装置のテープ駆
動機構構を図１１を用いて説明する。

【０００４】図１１は従来の磁気記録再生装置の平面図
である。図１１において、２００は磁気テープ２１２を
巻装した供給リール２０７、巻取りリール２０８を内蔵
したカセット、２０１は磁気ヘッド２０３ａ〜２０３ｄ
を円周上に９０゜に分割して配置した回転シリンダーで
ある。２０９は音声信号とコントロール信号を磁気テー
プの両端にそれぞれ記録するオーディオ・コントロール
ヘッド、２１０は記録時にすでに書き込まれた音声信号
を消去するオーディオイレースヘッド、２１１は記録時
にすでに書き込まれた映像信号を消去するフルイレース
ヘッドである。テープガイドポスト２０４ａ、２０４
ｂ、２０４ｃ、２０６ｄ、２０４e、および傾斜ポスト
２０５ａはカセット装着時はカセット開口部内（破線で
示す）に配置され、カセット検出スイッチ（図示せず）
によりカセット装着を検出した後、テープガイドポスト
２０４ａ、２０４ｂ、２０４ｃ、２０４ｄ，２０４ｅお
よび傾斜ポスト２０５ａはカセット開口部内より引き出
され、図に示す所定の位置にて固定される。２１４はキ
ャプスタン２１３を有するキャプスタンモータであり、
装置が記録再生モードにある時、ゴム製のピンチローラ
ー２１５により磁気テープ２１２をキャプスタン２１３
に押し当て、所定の速度で磁気テープ２１２を移送する
ように構成されている。２１６ａ〜２１６ｅはカセット
２００内に設けられたテープガイドローラーである。２
１７は巻取りリールに形成された歯車と噛み合うリール
駆動歯車であり、内部にトルクリミッター機構（マグネ
ットクラッチなどのクラッチ機構）を内蔵している。キ
ャプスタンモーター２１４の回転は、キャプスタンベル
ト２１８、中継プーリ２１９、アイドラギヤ２２０を介
してリール駆動歯車に伝えられ巻き取りリール２０８を
一定トルクで巻取り駆動する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、記録再生を行うにあったて、ピンチロー
ラーをキャプスタンに押し当てる機構を必要とし、大幅
なコストダウンを図るために機構を簡素化する上で制約
になっていた。また、ピンチローラーをキャプスタンに
押し付けることにより生じるキャプスタン軸ロスや、リ
ール駆動歯車のトルクリミッター機構における摩擦ロス
を発生するという問題点を有していた。

【０００６】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、簡単な機構でかつ省電力化を実現する記録再生装置
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の記録再生装置は、第一のキャプスタンと前記
第一のキャプスタンと平行で、かつ同スピードで回転す
る第二のキャプスタンと、ローディング時において前記
第二のキャプスタンを移動させる移動手段と、ローディ
ング時において前記第一および第二のキャプスタンの間
を通り抜けテープを前記第一および第二のキャプスタン
に巻き付け、ローディング完了後は前記第一および第二
のキャプスタンで狭持されるローラーを有している。

【０００８】

【作用】この構成によって、機構の大幅な簡素化による
コストダウンと装置の消費電力の低減を実現することが
できる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例の機構およびその作
用を詳細に説明する。

【００１０】図１は、本発明のテープ駆動機構を搭載し
た磁気記録再生装置の概略平面図を示したものであり、
本図により装置全体の概略を説明する。カセット１内の
供給リール２より出た磁気テープ３は、カセット内に設
けられたガイドローラー４ａ、４ｂを経てカセット外に
引き出され、カセット１の開口部内よりローディングし
て所定の位置に位置決めされたガイドポスト５および傾
斜ポスト６に巻き付いた後、回転シリンダー７へ至る。
磁気テープ３は、回転シリンダー７に所定の角度（約３
００゜）巻き付いた後、カセット１の開口部内よりロー
ディングして所定の位置に位置決めされたガイドポスト
８、傾斜ポスト９および１０を経てＡＣヘッド１１に所
定の角度巻き付く。その後、基板１３上に植立したガイ
ドポスト１２を経て、第１のキャプスタン１４に至る。
１５は第２のキャプスタンであり、第１のキャプスタン
１４と同方向でかつ同速度で回転する。１６は磁気テー
プ３をカセット開口部内より引出し、第１および第２の
キャプスタン１４、１５に所定の角度分巻き付けるロー
ラーである。磁気テープ３は、第２のキャプスタン１５
を離れた後、ガイドポスト１７およびカセット１内のガ
イドローラー４ｃ、４ｄを経て、巻取リール１８に巻取
られる。また、回転シリンダーには、それぞれ異なるア
ジマス角度をもったヘッドが１つのヘッドチップに構成
されたダブルアジマスヘッド１９と、フライングイレー
スヘッド２０が取り付けられ、それらを所定の回転速度
で回転させるモーター部を内蔵している。２１は巻取リ
ール駆動ギヤであり、その駆動動力の伝達機構を図２に
示す。

【００１１】図２において、２２はモーターピニオン２
３を有するＤＣモーターであり、回転軸を中心に回動可
能でモーターピニオン２３と噛み合うアイドラギヤ２４
を回転自在に取り付けたアイドラアーム２５を有してい
る。このアイドラギヤ２４は、ＤＣモーターの回転方向
により中継ギヤ２６、または外周部にギヤを有する供給
リール台２７を選択的に駆動する。また、中継ギヤ２６
は歯数の異なる歯車を上下に配した巻取り駆動ギヤ２１
に噛み合い、動力伝達を行っている。また、磁気テープ
３を所定のスピードで駆動する第１のキャプスタン１４
にはフライホイール２９が同軸に構成されており、回転
シリンダー７の下部に形成されたシリンダープーリー２
８と駆動ベルト３０でつながれ、一定速度で回転するよ
うに構成されている。

【００１２】次に、第１のキャプスタンから第２のキャ
プスタンへの動力伝達機構を図３及び図４を用いて説明
する。

【００１３】図４において、３１ａおよび３１ｂは第２
のキャプスタン１５に圧入し固定されたキャプスタンピ
ニオンであり、歯車部とその歯車のピッチ円直径にあた
る直径の円筒部とを有している。同様に第１のキャプス
タンにもキャプスタンピニオン３１と同形状のキャプス
タンピニオン３２ａ、３２ｂが、３１ａ、３１ｂと同一
高さに圧入して固定されている。また、第１のキャプス
タン１４と第２のキャプスタン１５の後方には、第１の
キャプスタン１４の回転力を第２のキャプスタン１５へ
伝達するために、キャプスタン中継ギヤ３３が基板上に
回転自在に設置されており、キャプスタンピニオン３１
ａ、３１ｂ、３２ａ、３２ｂと噛み合うように構成され
ている。第２のキャプスタン１５は基板１３上に回動軸
３４を中心に回動可能なキャプスタンホルダー３５で支
持されており、回動軸３４はローラー１６と第２のキャ
プスタン１５の中心を結んだ線に対し、キャプスタン中
継ギヤ３３とは反対側に設置され、第１および第２のキ
ャプスタンが磁気テープ３を駆動している時、キャプス
タンホルダー３５に時計方向に回転を与える力が発生す
るようにしている。図４において、ローラー１６はロー
ラーホルダーアーム３６より保持されており、磁気テー
プ３を図３に示す状態に設定した時に、ローラー１６と
ローラーホルダー３６に植立したローラー軸３７とは接
触しない、あるいは接触しても力が作用しないように構
成されている。

【００１４】次に、カセット装着機構について、図５
（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。３８はカセットカバ
ーであり、カセット装着時は図５（ａ）に示すように支
点３９を中心として回動し、ほぼ垂直に開いた状態にあ
る。また、基板１３上を水平に移動可能な状態で設置さ
れているサブシャーシ４０は回転シリンダー７から離れ
た位置にある。この時、カセット１がサブシャーシ４０
に装着されると、カセット蓋４１はカセットカバー３８
に設けられたガイド溝部４２に挿入される。カセット１
の装着が完了した後、カセットカバー３８を閉じること
により、ガイド溝４２によりカセット蓋４１が一体に開
き、図５（ｂ）の状態になる。その後、カセット１を回
転シリンダー７に向かって移動させ、図５（ｃ）の状態
となる。尚、カセット１の水平移動は、基板１３に対し
て平行移動としてもよいが、図６に示すように巻取リー
ル駆動ギヤ２１を中心として回動運動を行わせてもよ
い。

【００１５】以上のように構成された本実施例につい
て、以下、そのテープローディング動作について説明す
る。

【００１６】図５に示したように、カセット１がサブシ
ャーシ４０に装着され、カセットカバーを閉じた後、手
動あるいは図外の駆動装置により図５（ｃ）の状態まで
カセット１が移動する。このとき、カセット１の移動と
連動して図１におけるガイドポスト５、８、１７、傾斜
ポスト６、９、１０は、カセット１内より磁気テープ３
をカセット１外へ引き出し、回転シリンダー７に所定の
角度分巻き付けてテープローディングを完了し、図１に
示す状態となる。この時、ローラー１６もカセット１内
より磁気テープを引き出し、第１のキャプスタン１４及
び第２のキャプスタン１５に磁気テープ３を巻き付け
る。第２のキャプスタン１５は、最初、図３の一点鎖線
に示す位置にあり、第１のキャプスタン１４と第２のキ
ャプスタン１５の間をローラー１６が通り過ぎることが
可能な間隔が与えられている。ローラーが所定の位置に
達した時、キャプスタンホルダー３５は回動軸３４を中
心に時計方向に回動し、一連の動作が完了する。

【００１７】次に、録画モードにおける本装置の動作に
ついて説明する。録画ボタンが押されると、回転シリン
ダー７が所定の回転速度で回転を開始する。この時、第
１のキャプスタン１４は駆動ベルトにより回転が与えら
れ、所定の速度で回転している。これら回転シリンダー
７および第１のキャプスタン１４の回転が安定した時点
でＤＣモーター２２により巻取リール駆動ギヤ２１が回
転し、巻取リール１８により磁気テープ３の巻取りが開
始され録画が行われる。ここで、巻取リール１８により
磁気テープ３に巻取りテンションが発生するまでは、第
１および第２のキャプスタンと磁気テープ３は滑ってお
り、磁気テープは移送されていない。

【００１８】次に、第１および第２のキャプスタンによ
るテープ駆動方式について説明する。図７において、巻
取リールの巻取り力によって発生する磁気テープのテン
ションをｔ₅ 、第１のキャプスタン１４に入射する磁気
テープ１３のテンションをｔ ₁ とする。第１のキャプス
タン１４と第２のキャプスタン１５の巻取り角をθと
し、ローラー１６の中心と第１のキャプスタン１４の中
心とを結んだ線分と、ローラー１６の中心と第２のキャ
プスタン１５の中心とを結んだ線分のなす角を１８０゜
ー２αとする。図８はテープテンションの分布状態を示
した図であり、ローラー１６がテープテンションｔ₃ に
よって受ける力Ｆは、

【００１９】

【数１】

【００２０】で表される。また、ローラー１６と第１及
び第２のキャプスタンとが当接するポイントにおける圧
力Ｐは、

【００２１】

【数２】

【００２２】で表され、（数１）のＦを（数２）に代入
して、

【００２３】

【数３】

【００２４】を得る。また、テンションｔ₃は、

【００２５】

【数４】

【００２６】また、

【００２７】

【数５】

【００２８】ここで、μは磁気テープ３とキャプスタン
との間の摩擦係数である。（数４）と（数５）とを加え
合わせて、

【００２９】

【数６】

【００３０】（数３）を（数２）に代入して、

【００３１】

【数７】

【００３２】ｔ₃について整理して、

【００３３】

【数８】

【００３４】（数６）をｔ₁について整理して、

【００３５】

【数９】

【００３６】（数９）に（数８）を代入して、

【００３７】

【数１０】

【００３８】（数１０）をｔ₁について整理すると、

【００３９】

【数１１】

【００４０】を得る。図９は（数１１）において、

【００４１】

【数１２】

【００４２】の条件下で横軸に角度α、縦軸にテープ駆
動力をとり、αを変化させた時のテープ駆動力を表した
グラフである。ここで、（数１１）の、

【００４３】

【数１３】

【００４４】となる角度α＝５．７１゜の時、テープ駆
動力は無限大となる特徴がある。次に、ＤＣモーターの
駆動特性について説明する。図２において、ＤＣモータ
ー２２から巻取リール１８までの減速比をｍとする。ま
た、巻取リール１８の巻径差により、第２のキャプスタ
ン１５を出た磁気テープ１３のテープテンションは変化
するが、このテープテンションの変化量を簡単な構成に
より少なく設定したい。そこで、始端と終端におけるテ
ープテンションが等しくなる条件で始端における巻取リ
ールの回転速度をＶ_B とする。また、終端における巻取
リールに必要なトルクをΦ_E 、終端における巻取リール
の回転速度をＶ_E とする。また、ＤＣモーターの始端ト
ルクＴ_Bと終端のトルクＴ_Eは、

【００４５】

【数１４】

【００４６】

【数１５】

【００４７】また、ＤＣモーターの始端の回転スピード
Ｖ_Bと終端の回転スピードＶ_Eは、

【００４８】

【数１６】

【００４９】

【数１７】

【００５０】で表される。図１０は、ＤＣモーターのト
ルクＴと回転スピードＶの関係を示したものであり、Ｖ
とＴの関係は、

【００５１】

【数１８】

【００５２】である。ここで、ｌはモーターの起動トル
ク、ｎは傾きを表す。（数１４）に始端および終端のト
ルクおよび回転スピードを代入して、

【００５３】

【数１９】

【００５４】

【数２０】

【００５５】を得る。（数１４）（数１６）を（数１
９）に代入して、

【００５６】

【数２１】

【００５７】また、（数１５）（数１７）を（数２０）
に代入して、

【００５８】

【数２２】

【００５９】（数２１）から（数２２）を減算して、

【００６０】

【数２３】

【００６１】を得る。巻取リールの最大径が３７．６ｍ
ｍ、最小径が１４ｍｍ、始端および終端におけるテープ
テンションを３０ｇｒとすれば、 Φ_B＝２１ｇｃｍ Φ_E＝５６．４ｇｃｍ録画時のテープスピードを３３．３５ｍｍ／ｓｅｃとし
て、Ｖ_B＝４５．５ｒｐｍＶ_E＝１７ｒｐｍとなる。使用するＤＣモーターの傾き

【００６２】

【数２４】

【００６３】が、

【００６４】

【数２５】

【００６５】とすれば、減速比ｍは（数２３）より、ｍ＝６．７２となる。ただし、ここではギヤ等の伝達ロスは考慮して
おらず、伝達ロスがある場合には、モーターの必要トル
クにロス分を加えて計算しなければならない。図１０に
おいて、一点鎖線は、始端から終端にかけてテープテン
ションが常に一定となる場合のＤＣモーターの回転スピ
ードとトルクの関係を表している。ＤＣモーターを一定
電圧で駆動した場合、巻中においては、図１０中の△τ
では余分にトルクが作用するため、テープテンションが
ある程度高くなる。この△τを小さくする必要がある場
合には巻取リールの回転スピードを検出し、あらかじめ
設定された電圧を回転スピードに応じて変化させること
になる。

【００６６】以上のように本実施例によれば、第１およ
び第２のキャプスタンを設け、かつそれらの間にカセッ
ト内より磁気テープを引き出し、テープ走行時は第１お
よび第２のキャプスタンによって挟持されるローラーを
設けることにより、ローラーを第１および第２のキャプ
スタンに外力で押し付けることなしに、十分なテープ駆
動力を得られる。

【００６７】

【発明の効果】以上のように本発明は、第一のキャプス
タンと前記第一のキャプスタンと平行で、かつ同スピー
ドで回転する第二のキャプスタンと、ローディング時に
おいて前記第二のキャプスタンを移動させる移動手段
と、ローディング時において前記第一および第二のキャ
プスタンの間を通り抜けテープを前記第一および第二の
キャプスタンに巻き付け、ローディング完了後は前記第
一および第二のキャプスタンで狭持されるローラーを設
けることにより、従来必要であったピンチローラーの圧
着機構を必要とせず、ＤＣモーターのＯＮ／ＯＦＦによ
りテープの移送を制御することができる。これによっ
て、ローディング動作を手動で行う場合、メカニズムの
モードは、ローディング完了のポジションのみとなり、
メカニズムのモード検出スイッチを必要とせず非常に簡
素化された装置となる。これによって、大幅なコストダ
ウンを実現することができる。また、ピンチ圧着によ
る、キャプスタンの摩擦ロスがなく、かつＤＣモーター
による巻取り機構であるため従来使用していたクラッチ
機構がないため、メカニズムの運転に必要な電力を大幅
に削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における磁気記録再生装置の
平面図

【図２】同実施例における磁気記録再生装置の駆動力伝
達機構の平面図

【図３】同実施例における第一および第二のキャプスタ
ンによるテープ駆動機構の平面図

【図４】同実施例における第一および第二のキャプスタ
ンによるテープ駆動機構の側面図

【図５】同実施例におけるカセット装着機構の概略側面
図

【図６】同実施例におけるカセット装着機構の概略平面
図

【図７】同実施例における第一および第二のキャプスタ
ンによるテープ駆動機構の平面図

【図８】同実施例における第一および第二のキャプスタ
ンによるテープ駆動機構の平面図

【図９】同実施例におけるテープ駆動機構の駆動特性図

【図１０】同実施例におけるＤＣモーターの回転スピー
ドと回転トルクの関係図

【図１１】従来の磁気記録再生装置の平面図

【符号の説明】

１４第一のキャプスタン１５第二のキャプスタン１６ローラー２２ＤＣモーター３３キャプスタン中継ギヤ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第一のキャプスタンと、前記第一のキャ
プスタンと平行でかつ前記第一のキャプスタンの回転速
度よりも高速度で回転する第二のキャプスタンと、ロー
ディング時に前記第二のキャプスタンを移動させる移動
手段と、ローディング時に前記第一および第二のキャプ
スタンの間を通り抜けてテープを前記第一および第二の
キャプスタンに巻き付けローディング完了後は前記第一
および第二のキャプスタンで狭持されるローラーを有す
ることを特徴とする記録再生装置。
【請求項２】リールを駆動するリールモーターと、前
記リールモーターを駆動する低電圧回路と、前記リール
にテープが巻き込まれる時、前記テープに発生するテー
プ張力が巻始めから巻終わりにかけて変化量が最小とな
るように減速比率を設定した減速機構と、所定の回転ス
ピードで回転するキャプスタンと、前記キャプスタンに
前記テープを巻回するテープ巻き付け機構とを有し、前
記リールモーターで前記リールを駆動することにより発
生するテープ張力で前記キャプスタンにテープ駆動力を
発生させ、前記テープを所定の速度で駆動することを特
徴とする記録再生装置。