JPH02121150A

JPH02121150A - 回転ドラム装置

Info

Publication number: JPH02121150A
Application number: JP63272033A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Kobayashi; 明宏小林
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-10-28
Filing date: 1988-10-28
Publication date: 1990-05-09

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、ヘリカルスキャン方式のＶＴＲ（ビデオテー
プレコーダ）のような回転ヘッド型磁気記録再生装置に
用いられる回転ドラム装置に係り、特にドラムの外周面
に溝を有した回転ドラム装置に関する。

（従来の技術）ヘリカルスキャン方式のＶＴＲや、ＤＡＴ（ディジタル
オーディオチーブレコーダ）では、記録・再生に回転ヘ
ッド装置が用いられる。回転ヘッド装置は回転ドラムに
外周面から突出するように磁気ヘッドを取付けたもので
あり、具体的には例えば下部固定ドラム上に同軸的に上
部回転ドラムを設け、この回転ドラムに１個または複数
の磁気ヘッドを搭載した構造のものが知られている。

そして、上下ドラムの外周面をヘリカルに巻付けられて
摺動する磁気テープ上に磁気ヘッドが接触して、信号の
記録・再生が行なわれる。

このような回転ヘッド装置においては、磁気テープがド
ラムの外周面にヘリカルに巻付けられるため、上部回転
ドラムの外周面と磁気テープとの間にエアフィルムが発
生し、磁気テープが浮上する傾向がある。このため磁気
テープと磁気ヘッドとの接触状態が悪くなり、またスペ
ーシングが増大して高密度・短波長記録に不利となる。

また近年、開発が進められている高精細ＶＴＲでは、高
密度記録を実現するためにドラム回転数を上げる必要が
あり、ドラム径７８ｍｍでドラム回転数５．４００ｒ、
ｐ、ＩＩというシステムが考えられている。

このようなシステムになるとエアフィルムは更に増大し
、磁気テープの浮上量も多くなる。このため上述した問
題はより顕著となり、安定した記録・再生が困難となる
ばかりでなく、磁気ヘッドと磁気テープとの接触が不安
定となって磁気テープが損傷しやすくなる。

ところで、現行のＶＴＲでは回転ドラムの外周面上に溝
を設けることが行なわれている。ＶＨＳ方式のＶＴＲを
例にとると、ドラム径６２關、ドラム回転数１．８０Ｏ
ｒ、ｐ、ｍで、上部回転ドラムの外周面に総断面積が０
．０１ｍｍ　２〜０．０２ｍｍ　２の溝が数本に分けて
設けられている。しかし、この溝は上部回転ドラムの外
周面と磁気テープとの間に生じるエアの流れを層流にし
て磁気テープの走行を安定化するのが主な目的であり、
エアフィルムの減少にはあまり寄与してしない。

（発明が解決しようとする課題）上述したように、従来の回転ドラム装置では回転ドラム
を高速で回転させた場合、回転ドラムと磁気テープとの
間に生じるエアフィルムが増大し、安定した記録・再生
が困難となるという問題があった。

本発明は、回転ドラムの外周面と磁気テープとの間に生
じるエアフィルム量を適正な値にすることができる回転
ドラム装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明は上記目的を達成するため、回転ドラムの外周面
に周方向に沿って形成される複数本の溝の総断面積を０
．１０ｍｍ２〜０．２５ｍｍ２の範囲内に設定したこと
を特徴とする。

また、溝の断面形状と断面積及び溝のピッチを一定にし
たとき、溝の本数は５本以上が好ましい。

さらに、本発明は回転ドラムの直径が７１３ｍｍで、そ
の回転数が５．４０Ｏｒ、ｐ、＊の装置において特に顕
著な効果が得られる。

（作　用）回転ドラムの外周面に溝を形成すると、回転ドラムと磁
気テープとの間の空気の一部は溝に逃げるので、溝の総
断面積を大きくするほど、回転ドラムと磁気テープとの
間に形成されるエアフィルムの量（厚さ）は減少する。

しかし、エアフィルムをあまり薄くすると、磁気テープ
が回転ドラムの外周面に直接接触する状態となって、磁
気テープの張付きが起こり、磁気テープが損傷し易くな
る。

これらの事情を考慮すると、エアフィルム量の適正範囲
は磁気テープが回転ドラムの外周面に最も多く接する位
置で、上限が２５μｍ〜３０μｍ程度、下限が１０μｍ
−１５μｍ程度となる。このような適正範囲のエアフィ
ルム量を実現するためには、回転ドラムの外周面に形成
する複数の溝の総断面積を、本発明のように０．１０ｍ
ｍ２〜０．２５ａ＋ｓ２の範囲に設定すればよい。

（実施例）以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る回転ドラム装置を備え
た回転ヘッドアッセンブリを示す斜視図である。同図に
示すように、下部固定ドラム１の上部に同軸的に上部回
転ドラム２が回転自在に設けられている。下部固定ドラ
ム１及び下部回転ドラム２の直径は、本実施例では７６
ｍｍである。上部回転ドラム２の下面には、磁気へラド
３が該回転ドラム２の外周面上にその先端部が突出する
ように取付けられている。下部固定ドラム１の外周面に
は磁気テープ４の走行を案内するためのり−ド５が斜め
に形成されており、また該固定ドラム１の下部には上部
回転ドラム２を回転駆動するモータ６が取付けられてい
る。モータ６には、回転ドラム１の回転軸７が直結され
ている。

上部回転ドラム２の外周面には回転方向に沿つて、つま
り回転方向と平行に、複数本（この例では１０本）の溝
８が全周にわたって形成されている。

溝８の断面形状は、本実施例では第２図に示すように、
外周面に向かって広がるＶ字状となっている。

そして、１０本の溝８の総断面積は０．１ｈｍ２〜０．
２５■ｍ２の範囲内に設定されている。なお、この総断
面積は磁気テープ４と溝８とが最も多く接触する位置、
換言すれば磁気テープ４が下部固定ドラム１に最も少な
く接触する位置Ａで、上記の範囲内にあればよい。従っ
て、第１図及び第２図に示すように磁気テープ４が１０
本の溝８の全部に対向する場合は、１０本の溝８の総断
面積を上記の範囲内とするが、そうでない場合は位置Ａ
で磁気テープに対向する溝のみ、すなわちエアフィルム
の形成に寄与する溝のみの総断面積を上記の範囲内に設
定すればよい。

次に、本実施例の作用を説明する。上部回転ドラム２は
回転軸７を介してモータ６により例えば５．４００ｒ、
ｐ、ｍの速度で回転駆動される。磁気テープ４は図示し
ないキャプスタンにより走行駆動され、その下縁がリー
ド５により案内されて下部固定ドラム１及び上部回転ド
ラム２の外周面に沿って走行する。この間に、磁気テー
プ４は上部回転ドラム２に取付けられた磁気へラド３に
摺接し、磁気ヘッド３により磁気テープ４に信号が記録
されたり、逆に磁気テープ４に記録されている信号が磁
気ヘッド３によって再生される。

上部回転ドラム２の高速回転に伴い、第２図に示すよう
に回転ドラム２の外周面と磁気テープ４との間にエアフ
ィルム９が発生する。このエアフィルム９を形成する空
気の一部は、上部回転ドラム２の外周面に形成されてい
る溝８に入り込んで逃げる。この場合、溝８の総断面積
を上記の範囲内に設定しておくと、エアフィルム９の厚
さは溝８が無い場合に比較して適度に薄くなり、上部回
転ドラム２の外周面からの磁気テープ４の浮上量は周方
向に対して均一に適度な値に減少することにより、磁気
テープ４の走行状態は安定化され、磁気ヘッド３との接
触状態も良好となる。

第３図は溝８の総断面積の最適範囲を見出すために行な
うた実験結果であって、回転ドラム２上での磁気テープ
４の種々の巻付位置におけるエアフィルム９の量（厚さ
）を、溝８の幅（総断面積）を種々変えて実測した結果
を示している。測定条件は、下記の通りである。

磁気テープ：　　ｌ／２インチ幅、　１３．５μ辺厚テ
ープテンション＝３０ｇ回転ドラム径ニア６１ｍｍ回転ドラム回転数；　５．４０Ｏｒ、ｐ、ｍ溝の本数２
１０本また、溝８の形状・寸法は第４図に示すように幅ａ、深
さａ　／　２の断面Ｖ字状とし、ａを０．１０ｍ＋ｍ〜
０．５０鶴の範囲で変えた。

第３図におけるテープ巻付位置の「入口」は前記位置Ａ
に相当し、この位置でのエアフィルム量は、一般に２５
μｍ〜３０μｍ以下が磁気ヘッド３と磁気テープ４との
接触状態を良好に保つ上で好ましいとされている。この
観点から第３図に示すように、溝の総断面積は０．１０
ｍｍ以上であることが望ましい。因みに溝の総断面積を
０．０３ｍｍ２にした場合には、エアフィルム量は約５
０μｎ近くなる。この状態では第９図に示すように磁気
ヘッド３と磁気テープ４とが良好に接触できなくなり、
記録・再生特性は著しく劣化する。

一方、溝の総断面積を例えば０．６３ｍｍ２にした場合
のようにエアフィルム量が小さ過ぎると、第１０図に示
すように磁気テープ４が回転ドラム２の外周面に強く接
触して張付いた状態となってしまう。この結果、磁気テ
ープ４の安定な走行が得られなくなり、磁気テープ４が
損傷し易くなる。

このような状態が生じない下限のエアフィルム量は、テ
ープ巻付人口で１０μｍ　−１５μｍ程度である。この
ためには、第３図から溝の総断面積を０．２５＋ａｍ２
以下に設定すればよいことがわかる。

また、本発明は溝の本数を５本以上にすることが望まし
い。第５図は溝８の本数を種々変えて、磁気テープ４の
状態を光学的測定器により観測した状態を模式的に示し
たものである。但し、溝の総断面積は本数によらず一定
とした。同図において、（ａ）　（ｂ）　（ｃ）　（ｄ
）　（ｅ）　（ｆ’）はそれぞれ溝が１本、２本、３本
、４本、５本、１０本の場合である。同図から明らかな
ように、溝の本数が４本以下の場合は磁気テープ４の凹
凸が著しく、安定な走行が期待できない。これに対し、
溝を５本以上にすると磁気テープ４の凹凸は減少し、１
０本になると磁気テープ４はほとんど平坦な状態となる
。なお、溝の本数の上限は１５本程度が適当である。溝
の本数がこれより多いと、総断面積を前記の範囲にする
ためには個々の溝の間隔が非常に狭くなり、溝が本来目
的とする働きをせず、ドラム面の表面粗さ自体が粗くな
ったような結果となるからである。

上記実施例では溝の断面形状をＶ字状としたが、第６図
、第７図及び第８図に示すように半円状、矩形状及び台
形としてもよい。その他、本発明は要旨を逸脱しない範
囲で種々変形して実施することが可能である。

［発明の効果］本発明によれば、回転ドラムと磁気テープとの間に適正
なエアフィルムを形成することが可能となり、記録再生
特性の向上と、磁気テープの損傷防止を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の回転ドラム装置を用いた一実施例に係
る回転ヘッドアッセンブリを示す斜視図、第２図は第１
図における上部回転ドラムと磁気テープとが最も多く接
する位置の断面図、第３図は回転ドラム上での磁気テー
プの種々の巻付位置におけるエアフィルム量を回転ドラ
ム外周面上の溝の総断面積を種々変えて実測した結果を
示す図、第４図は回転ドラム上に形成する溝の断面形状
を示す図、第５図は溝の本数を種々変えたときの磁気テ
ープの状態を示す図、第６図〜第８図は本発明の他の実
施例における回転ドラム上の断面形状を示す図、第９図
および第１Ｏ図は従来の回転ドラム装置の断面図である
。１・・・下部固定ドラム、２・・・上部回転ドラム、３
・・・磁気ヘッド、４・・・磁気テープ、５・・・リー
ド、６・・・モータ、７・・・回転軸、８・・・溝、９
・・・エアフィルム。（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）（↑）出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第５５ａ（’Ｊ ■ 第図第図第図図第１゜図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）回転ドラムに外周面より突出して磁気ヘッドが設
けられ、さらに回転ドラムの外周面上の周方向に沿って
複数本の溝が形成された回転ドラム装置において、前記
複数本の溝の総断面積を０．１０ｍｍ＾２〜０．２５ｍ
ｍ＾２の範囲に設定したことを特徴とする回転ドラム装
置。
（２）回転ドラムに外周面より突出して磁気ヘッドが設
けられ、さらに回転ドラムの外周面上の周方向に沿って
複数本の溝が形成された回転ドラム装置において、前記
複数本の溝のうち少なくとも前記回転ドラムが磁気テー
プに対向する溝の総断面積を０．１０ｍｍ＾２〜０．２
５ｍｍ＾２の範囲内に設定したことを特徴とする回転ド
ラム装置。
（３）回転ドラムに外周面より突出して磁気ヘッドが設
けられ、さらに回転ドラムの外周面上の周方向に沿って
複数本の溝が形成された回転ドラム装置において、前記
複数本の溝のうち少なくとも前記回転ドラムが磁気テー
プと最も多く接する位置で磁気テープに対向する溝の総
断面積を０．１０ｍｍ＾２〜０．２５ｍｍ＾２の範囲内
に設定したことを特徴とする回転ドラム装置。
（４）前記溝の本数が５本以上であることを特徴とする
請求項１〜３のいずれかに記載の回転ドラム装置。
（５）前記回転ドラムの直径が７６ｍｍであり、さらに
該回転ドラムを５，４００ｒ．ｐ．ｍの回転速度で回転
させる手段を備えたことを特徴とする請求項１〜４のい
ずれかに記載の回転ドラム装置。