JPS609961Y2 - テープ給送装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は弾性変形可能の周辺部を有する回転可能に装着
された駆動キャプスタンの方向へバイアスされている支
持体に回転可能に装着された軸に支持されている供給リ
ール及び巻取リールを有し、上記キャプスタン方向への
巻取リールのパイアスカがキャプスタン方向への供給リ
ールのパイアスカよりも大であるようなテープ給送装置
に係る。

一般に、供給リール及び巻取リールが駆動キャプスタン
と面係合して同時に駆動せしめられる型式のテープ給送
システムにおいては、供給リールと巻取リールとの間の
テープ張渡部に張力が作用している必要がある。

この張力によって、側方の支持体なくして物理的形状を
維持し且つこの型式のユニットに通常課せられる高速並
びに迅速加速及び迅速減速にも耐えるテープパックを、
フランジ無しのハブ上に巻取り形成することが可能であ
る。

一般に、このようなテープ給送装置は、録音ヘッドとテ
ープ面とを確実に均一接触させ再生むらのない信号の変
換を可能にする目的で、張力は一定レベルに維持される
。

このような型式の給送装置の一例がドイツ連邦共和国特
許公開公報第２４３６００８号に開示されている。

このテープ給送装置のテープ定張力は、供給リールとし
て作用するリールを制動することにより略々完全に維持
される。

この制動は、キャプスタンの表面速度と非制動巻取リー
ルの表面速度とを、供給リールの表面速度より僅かに超
過させる。

供給リールと巻取リールとの間の速度差のために、相互
連絡テープ張渡部は引っばられ、その結果、所望のテー
プ張力が発生せしめられる。

供給リールを制動する型式の他のテープ給送装置は、変
形差現象を用いるものであった。

このようなテープ給送装置の一例が米国特許第３３７０
８０３号に示されている。

張力は、周辺部に弾性流れの能力のあるキャプスタンを
使用することによって発生せしめられる。

巻取リールとキャプスタンとの界面に供与する力を供給
リールとキャプスタンとの界面に供与する力より大きく
することにより、巻取リールとキャプスタンとの界面に
おけるキャプスタン材料の弾性流れの局部的加速度の比
率が供給リールとキャプスタンとの界面における場合よ
りも大きくなる。

これによって、巻取リールの速度の方が僅かに速くなり
、その結果供給リール制動による場合と同様に、巻取リ
ールと供給リールとの間に速度差がもたらされ、供給リ
ールと巻取リールとの間のテープに張力が発生せしめら
れる。

最近、張力成分を発生させるために張力供与手段として
供給リール制動及びパイアスカ差の両方を利用すること
に著効があることが見出されている。

張力発生に利用される方法がリール制動、パイアスカ差
又はこれら両方の結合のいずれであるにかかわらず、テ
ープ給送作動中、一定のテープ張力を遠戚することは困
難である。

リール寸法の連続的の変化、即ち供給リールが大から小
になりまた巻取リールが小から大になることは張力変化
の大きな要因となっている。

張力発生手段として供給リール制動を利用するシステム
の場合、定トルク制動装置を用いると、テープ給送作動
中にリール寸法が縮小するにつれて、供給リールをその
周辺にて駆動するのに必要な力は増大することになる。

このように必要な駆動力が増大するということは、供給
リールの駆動速度が低下するということになる。

張力レベルは供給リールと巻取リールとの速度差の関数
であるので、張力レベルはテープ給送作動中増大するこ
とになる。

以下、このリール寸法に関する速度変化を１制動効果ヨ
と指称する。

駆動力を一定レベルに維持する数種の減少トルク制動装
置が公知であり、例えばドイツ連邦共和国特許公開公報
第２４３６００７号及び米国特許第３４８２８０Ｒに開
示されているが、これらは一般に定トルク制動装置に比
較してより複雑であり、従ってより高価である。

同様に、張力発生手段として変形差効果を利用するシス
テムの場合、もし一定の力の差が供給リール及び巻取リ
ールとキャプスタンとの界面に維持されるとすると、テ
ープ給送作動中、供給リールと巻取リールの寸法変化に
つれて重大な問題が生じる。

供給側の変形は供給リールの寸法が縮小するにつれて増
大し、巻取側の変形は巻取リールの寸法が増大するにつ
れて減少する。

その結果、供給リールと巻取リールの速度差が減少し、
従って、テープ給送作動中、供給リールが縮小し巻取リ
ールが増大するにつれてテープ張力レベルが減少するこ
と番こなる。

以下、このリール寸法に関スる速度変化を１Δバイアス
効果ヨと指称する。

可変トルク制動装置の場合と同様、可変バイアスカシス
テムは定バイアスカシステムに比較してより複雑であり
、従ってより高価である。

本考案の主目的は、リール寸法変化を補償するために可
変特性のあるバイアスシステム又は制動システムを必要
とすることなく定張力を発生させ得る装置を提供するこ
とである。

本考案によるテープ給送装置は、弾性変形可能の周辺部
を有する回転可能に装着された駆動キャプスタンの方向
へバイアスされている支持体に回転可能に装着された軸
上の供給リール及び巻取リールを有し、上記キャプスタ
ン方向への巻取リールのパイアスカがキャプスタン方向
への供給リールのパイアスカよりも大であるような型式
のものであり、テープ定張力発生手段を有しており、こ
の定張力発生手段がキャプスタンの弾性周辺部の周囲に
取り付けられた比較的薄いベルトを有し、該ベルトは、
それがリールとキャプスタンとの界面で弾性周辺部と共
にリールの輪郭に従って変形せしめられるよう、可撓性
であるが実質上非弾性材料製であり、またベルトの厚さ
が実質的に式（式中■、はリール周速度 ■ｏはベルトの一定のピッチ線速度 Ｒｒはリールの半径 ｔｂはベルトの厚さである。

）に従って選択され、リール直径がテープ給送作動中増
大し且つ縮小するにつれて、リール周速度がベルトのピ
ッチ線速度に比較してそれぞれ増大し且つ減少せしめら
れることを特徴とする。

この場合、周面速度は同程度の大きさの量だけ変化する
が、キャプスタン周辺部の弾性流れの比率がリール直径
の関数として変化するために周面速度の変化は反対の動
向で行なわれる。

本考案の第１の効果は、キャプスタン周辺を最高に活用
することによりテープ定張力を発生させ、リール寸法の
関数として変化する特性を有するリール−キャプスタン
バイアスユニット及ヒ（或は）制動装置を必要としない
ことである。

本考案の他の効果は、張力を発生し維持するために供給
リール制動及び弾性キャプスタンの変形差の組み合わせ
を利用しているテープ給送装置によって容易に定張力が
発生せしめられることである。

本考案の１実施例によれば、上記ベルトはポリエチレン
テレフタラートまたは同種のもので製造された薄い箔か
ら戊る。

必要な箔帯片は極めて安価であり、またキャプスタンの
周辺に取り付は易い。

更に、箔は約５０μｍの厚さを有するのが有利である。

本考案の他の実施例に依れば、多数の、好ましくは２枚
の同心的に配列されたベルトがキャプスタンの周辺に取
り付けられる。

これによってキャプスタン周辺の変形特性が容易に変更
できる。

ベルトが磁気テープに使用のために商業的に入手可能の
接合用テープである場合には経済性の面で極めて有利で
ある。

本考案に関連するテープ給送装置の一例が米国特許第３
３７０８０３号に開示されている。

供給及び巻取リールは摺動可能に装着されたキャリッジ
に回転可能に装着され且つ弾性表面を有する駆動キャプ
スタンによって駆動される。

この米国特許に記載されている目的のために、巻取リー
ルとしてのリールとキャプスタンとの間に、供給リール
としてのリールとキャプスタンとの間のパイアスカより
も大きなパイアスカを発生させる公知の手段が、巻取リ
ール以上に供給リールの回転を制動する手段として用い
られている。

バイアス手段も制動手段も、リール寸法の関数として変
化する特性を有する必要がない。

これに対して本考案は主としてキャプスタン構造にある
。

可撓性であるが比較的非弾性的のベルトによって被覆さ
れたキャプスタン周囲の１層以上の弾性材料は、供給及
び巻取リールとキャプスタンとの界面に、供給リールと
巻取リールとの速度差を発生させるのに必要な、キャプ
スタンの異った半径方向変形を生じさせ得る。

しかしながら、ベルトがあることによって、供給及び巻
取リール寸法変化の結果生じる供給リールと巻取リール
との速度差に変化がもたらされ、この変化は、ベルトの
非弾性の度合及び厚さを適当に選択することにより、供
給リールと巻取リールとの速度差における他の変化と補
足し合い、これら変化の代数和か零に近づくようになり
、リールとキャプスタンとの非一定バイアス力付与シス
テム又は非一定供給リール制動システムを使用すること
なく、テープ定張力がテープ給送作動中維持されるもの
である。

ベルトによりもたらされる供給／巻取リール速度差のリ
ール寸法に関する変化は、ベルトのピッチ線のどの個所
の速度も、ベルトがリール周辺に従った距離だけ変形せ
しめられるリール／キャプスタン界面の個所を含めて、
略々一定で一様である結果として生じる。

これは、一定速度を維持するリール周辺からベルト厚さ
の半分の距離だけ離隔した、ベルトのピッチ線であるの
で、テープ給送作動中リール半径が変化するにつれてリ
ール周辺速度が微小変化することは幾何学的に行なわれ
る（実施例の説明における解析参照）。

この現象を以下１ベルト効果ヨと指称する。

この微小速度変化は、それらがリール半径効果の結果と
して変形差において生じる速度変化に反対作用している
ということで重要である。

１ベルト効果ヨ速度変化の大きさはベルト厚さの関数で
あり、また１Δバイアス効効果連速変化の大きさはベル
トの周辺弾性の関数であるので、これら２つのベルト特
性を反対方向の速度変化が互に等しくなるように選択す
ることによって、テープ張力を維持する方法として変形
差のみを利用しているシステムにおける張力変化の原因
としてのリール寸法変化を無視できるものである。

同様に、変形差と供給リール制動の組み合わせを利用す
るシステムにおいては、ベルトの厚さと弾性は、′制動
効果ヨと１ベルト効果ヨ（両者ともテープ給送中張力を
増大させる）が１Δバイアス効果Ｊ（張力を減少させる
）と等しくなりリール寸法変化によってもたらされる張
力変化を排除できるように選択することができる。

供給リール制動のみによるテープ給送システムは、それ
自体、ベルト付キャプスタンをリール寸法による張力変
化の排除のために使用することはできないことは明らか
である。

なぜならば、′制動効果ヨ及び１ベルト効果ヨは張力の
付加となるからである。

次に添附図面に示されている実施例により本考案を更に
詳細に説明する。

第１図はキャプスタン１をテープ給送装置の主要素子と
の関連において示している。

リール２及び３は摺動可能のキャリッジ４及び５に回転
可能に装着されている。

バイアスシステム（図示せず）は、巻取リールとしての
リールのキャプスタンに対するパイアスカが供給リール
としてのり−ルのキャプスタンに対するパイアスカより
も大であるように、両キャリッジを不同の力でキャプス
タン１に押圧している。

米国特許第３３７０８０３号は、テープ給送の方向に関
係なしに必要な力の差を発生させる代表的な可逆パイア
スカ付与システムを示している。

このパイアスカの差により、第２ａ図に示すようにリー
ルキャプスタン界面６及び７に異った変形を生じさせる
。

第２ａ図において、供給リール２及び巻取リール３は同
寸法である。

このような関係は、テープの半分が供給リールに巻かれ
他の半分が巻取リールに巻かれている場合にのみ生じる
。

当然、テープ給送作動中供給リールは寸法が連続的に縮
小し、巻取リールは寸法が連続的に増大する。

説明のために、第２ａ及び第２ｃ図は、相対的リール寸
法変化につれて、どのようにキャプスタン変形が連続的
に変化するかを示している。

第２ａ図に示されているようにリールが同寸法の場合、
供給リール／キャプスタン界面６におけるキャプスタン
の変形はｄ８であり、また巻取リール／キャプスタン界
面７におけるキャプスタンの変形はｄｔであってｄ、よ
り大である。

上記したように、発生せしめられるテープ張力の大きさ
は変形差（ｄ、−ｄ、）の関数である。

第２ｂ図に示すように、供給リール２が巻取リール３よ
り大きい場合の、即ちテープ給送作動の開始時において
、相応値は（ｄ、−Δｄｓ１）及び（ｄｔ十Δｄ、１）
であって、この場合、巻取側の変形は供給側の変形より
（ｄｔ−ｄｓ十Δｄｔ、十Δｄｓ１）だけ大きい。

他方、第２ｃ図に示されているように、巻取り−ル３が
供給リール２より大きい場合、巻取側変形は供給側変形
より（ｄｓ−ｄ、−Δｄｔ２−Δｄｓ□）だけ大きい。

テープ張力は変形差の関数であるので、テープ張力は、
テープ給送作動中供給リールが縮小し巻取リールが増大
するにつれて、減少することになる。

従って、リール寸法変化の補償方法なしには、２つのり
−ル／キャプスクン界面間に一定の偏差力を維持するシ
ステムにおいて一定のテープ張力を維持することはでき
ない。

上に説明したように、補償方法の一つは変化するパイア
スカを使用することによって実施可能である。

供給リール／キャプスタン間のパイアスカは連続的に低
減方向に調節されて一定の変形、即ちｄ、が維持され：
巻取リール／キャプスタン間のパイアスカは連続的に増
大方向に調節され一定の変形、即ちｄ、が維持される。

この力の調節装置が上記の影響を補償しなければ、変化
するリール寸法が巻取リールの速度に影響を及ぼすであ
ろう。

このように、速度変化に起因する張力変化は減少せしめ
られる。

制動システムとパイアスカ付与システムとの組み合わせ
は、可変制動特性をもたらし、有利である。

供給リールが縮小するにつれて、制動トルクも同様に減
少し、供給リールをその周辺で一定レベルにて駆動する
のに必要な力が維持される。

従って、キャプスタンと供給リールとの間の速度差の変
化（一定トルク制動に起因する）は減少せしめられる。

このような可変特性を有する制動システム及びパイアス
カ付与システムの必要性をなくするために、本考案は周
囲にベルトが取り付けられた弾性キャプスタンを用いる
。

以下に説明するように、ベルトが在ることによって幾何
学的現象がもたらされ、その効果によって望ましくない
張力変化をなくすことができる。

第３図において、キャプスタン１０は、弾性材料、例え
ばゴム製の層状の、即ち本実施例では単環状の周辺部１
２が周囲に取り付けられた実質的に変形不可能のコア１
１と、実質的に非弾性であるが可撓材料製、例えばマイ
ラー（Ｍｙｌａｒ ）（Ｍｙｌａｒは米国のデュポン社
の登録商標）製の表層部材即ちベルト１３とを有してい
る。

上記の周辺部層の厚さは約０．１ｃｍである。

キャプスタンの例えば単に１つの又は多数の周辺個所を
包囲する非環状ベルトを使用することが可能である。

更に、多数の、殊に２枚の同心ベルトを使用することが
有利である。

ベルト１３が可撓性であるので、この改良キャプスタン
の半径方向変形は第２図に示されているベルトなしのキ
ャプスタンの変形とあまり変りはない。

しかしながら、ベルト１３のピッチ線が一点鎖線で示さ
れている第４図を参照すれば明らかなように、キャプス
タンに対するテープリールの速度変化は、テープリール
寸法が変化するにつれて必ず生じる。

リール周辺の速度はキャプスタンのベルトの一定のピッ
チ線の式で次のように表わすことができる： 式中ｍ Ｖｒはリール周速度 ■ｏはキャプスタンベルトの一定ピッチ 線速度； Ｒｒはリールの半径； ｔｂはベルトの厚さである。

上記式から、ベルトに起因するテープ給送作動中のリー
ル速度の百分変化が計算可能である。

例えば、空リールの半径が２．８６ｃｍ、最高に巻かれ
たリールの半径が５．０８ｃｍ、ベルト厚さが５０μｍ
であるシステムの場合、テープ給送作動中供給リール速
度は略々０．０４％減少し、一方巻取リール速度は略々
同量だけ増大するであろう。

このことは、第３図に示されている構造のキャプスタン
を使用する結果もたらされる１Δバイアス効果ヨが、大
きさにおいては同程度であるが、上記したように、反対
の動向であることを示している。

上記式から明らかなように、ベルト厚ｔ、を増大又は減
少することにより、′ベルト効果ヨ速度変化を増大又は
減少することができる。

′Δバイアス効果ヨを測定し又は計算し、またベルト特
性を調節して、等しいが反対の１ベルト効果ヨを生じさ
せることにより、リール寸法変化は、テープ張力を発生
させるために専ら変形差のみを用いるシステムにおいて
、最早張力変化を発生させない。

同様に、変形差に加えて供給リール制動を使用すること
によって張力を発生させるシステムにおいて１制動効果
ヨを測定し又は計算することにより、ベルト厚は１Δバ
イアス効果ヨ、′ベルト効果ヨ及び１制動効果ヨの和が
零になるように選択され、リール寸法が張力レベルを決
定する要因とならないようになされる。

ベルトとしては、商業上入手可能の接合用テープ（Ｓｐ
ｌｉｃｉｎｇ ｔａｐｅ）を用いると有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案によるキャプスタンを有するテープ給送
装置の主要素子の斜視図、第２ａ乃至２Ｃ図は供給及び
巻取リールとキャプスタンの界面における変形差をテー
プ給送作動の中間時、開始時及び終了時において示す図
、第３図はキャプスタンの有利な実施例を示す図、第４
図は改良キャプスタンがリール寸法の変化につれてキャ
プスタンに対するリール速度にどのように影響するかを
説明する図面である。 尚、図示された主要部と符号との対応関係は以下の通り
である。 １．１０・・・・・・キャプスタン、２・・・・・・供
給リール、３・・・・・・巻取リール、４，５・・・・
・・支持体（キャリッジ）、６，７・・・・・・（キャ
プスタンとリールとの）界面、１２・・・・・・（キャ
プスタンの）弾性周辺部、１３・・・・・・表層部材（
ベルト）。

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）弾性変形可能の周辺部を有する回転可能に装着さ
   れた駆動キャプスタンの方向へバイアスされている支持
   体に回転可能に装着された軸に支持されている供給リー
   ル及び巻取リールを有し、上記キャプスタン方向への巻
   取リールのパイアスカがキャプスタン方向への供給リー
   ルのパイアスカよりも大であるようなテープ給送装置に
   おいて、キャプスタンの弾性周辺部の周囲に取り付けら
   れた比較的薄いベルトを有し、該ベルトは、それがリー
   ルとキャプスタンとの界面で弾性周辺部と共にリールの
   輪郭に従って変形せしめられるよう、可撓性であるが実
   質上非弾性材料製であり、またベルトの厚さが実質的に
   式 （式中■はリール周速度 ＶＣはベルトの一定のピッチ線速度 Ｒｒはリールの半径 ｔｂはベルトの厚さである。 ）に従って選択され、リール直径がテープ給送作動中増
   大し且つ縮小するにつれて、リール周速度がベルトのピ
   ッチ線速度に比較してそれぞれ増大し且つ減少せしめら
   れるテープ定張力発生手段を有していることを特徴とす
   るテープ給送装置。
2. （２） 実用新案登録請求の範囲第（１）項に記載の
   装置において、ベルトがポリエチレンテレフタラート材
   料製の薄い箔であるテープ給送装置。
3. （３）実用新案登録請求の範囲第（２）項に記載の装置
   において、ベルトが約５０μｍの厚さを有しているテー
   プ給送装置。
4. （４）実用新案登録請求の範囲第（１）〜（３）項のい
   ずれか一項に記載の装置において、多数枚の、好ましく
   は二枚の同心的ベルトがキャプスタンの周辺に設けであ
   るテープ給送装置。
5. （５）実用新案登録請求の範囲第（１）〜（４）項のい
   ずれか一項に記載の装置において、ベルトが接合用テー
   プであるテープ給送装置。