JPH04313807A - 磁気記録再生装置の回転ヘッド装置 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は、主に映像信号を磁気テープに記録（または再
生）する磁気記録再生装置（以下ＶＴＲと称する。）の
回転ヘッド装置に関する。

従来の技術 近年ＶＴＲは高画質化が進行し、例えばＮＴＳＣ映像信
号の２倍の水平走査線を有する高品位ＶＴＲやＮＴＳＣ
映像信号をＡ／Ｄ変換して磁気テープにデジタル記録す
るデジタルＶＴＲの提案がなされている。

これらの高品位ＶＴＲやデジタルＶＴＲでは、従来のＶ
ＴＲに比較して高周波信号を記録、再生する必要があり
、内蔵される回転ヘッドは従来のＶＴＲに対して３倍程
度の高速回転が要求される。以下、従来例の高速回転型
ＶＴＲについて図面を用いて記述する。

第４図は従来例の回転ヘッド装置の断面図を示し、１は
回転ヘッドで、磁気テープ（図示せず）から記録信号を
再生可能である。２はヘッドベースで先端に回転ヘッド
１を接着固定し、ビス３で回転ドラム４の下端に固定さ
れている。５は固定下ドラムを示し、外周面には巻回さ
れる磁気テープの走行高さ位置をヘリカル状に案内する
テープリード５ａ及び磁気テープ接触走行面５ｂが設け
られている。次に、６は回転ディスクで、中心部の回転
軸７に固定され、軸受け８、８′に支持されて回転自在
である。９は回転軸７の下端部にビス１０で締め付け固
定されたスラスト止め具、１１はスラスト止め具９にビ
ス１２で締め付け固定された電動機のロータ、１３は電
動機のロータ１１に接着固定されたマグネット、１４は
電動機のステータコイルで、通電すればロータ１１に回
転力が発生する。１５は回転ディスク６と軸受け８との
間のスペーサ、１６は回転ドラム４を回転ディスク６に
締め付け固定するビス、１７は回転ディスク６の下方部
に接着固定された回転トランスの一次側コアーで、回転
ヘッド１及び回転ヘッド１に対して１８０゜離間して設
けられた回転ヘッド１′（図示せず）のそれぞれに記録
（又は再生）信号の伝達を行う一次巻線が溝部に設けら
れている。１８は回転トランスの一次側コアー１７に対
向して固定下ドラム５の内部に接着固定された回転トラ
ンスの二次側コアーで、溝部には二次巻線が設けられて
いる。１９はスペーサ２０を介してビス２１で回転ディ
スク６の上端部に締め付け固定されたスリップリング取
り付け具、２２はスリップリングの電極２３、２４、２
３ｅ、２４ｅを絶縁保持するスリップリング保持具で、
スリップリング取り付け具１９に接着固定されている。

２５、２６、２５ｅ、２６ｅはスリップリングの電極２
３、２４、２３ｅ、２４ｅに対応して接触しているブラ
シ、２７はブラシ２５、２６、２５ｅ、２６ｅを絶縁保
持するブラシ保持具で、ＶＴＲ本体のブラシ取り付け板
２８に接着固定されている。２９はビス３０で回転ドラ
ム４の上方部に固定された回路基板、３１は回路基板２
９に構成された前置増幅手段で、回転ヘッド１、１′か
らの再生信号を個々に増幅して、回転トランスの一次側
コアー１７の一次巻線に加わる。

次に第５図は従来例の回転ヘッド装置が内蔵されたＶＴ
Ｒの要部平面図を示す。

３２は磁気テープで、テープガイド３３、消去ヘッド３
４、テープガイド３５、回転ヘッド１、１′が内蔵され
た回転ドラム４と固定下ドラム５とで構成された回転ヘ
ッド装置、テープガイド３６、オーディオ・コントロー
ルヘッド３７、キャプスタン３８のそれぞれに案内され
、テープ走行パスを形成する。３９はピンチローラを示
す。

次に第４図、第５図の従来例の動作は、ＶＴＲを記録状
態にすれば、１４の電動機ステータコイルが通電されて
、ロータ１３に回転力が発生し、ロータ１３にされたス
ラスト止め具９、回転軸７、回転ディスク６、回転トラ
ンスの一次側コアー１７、回転ドラム４、回転ヘッド１
、１′等の回転軸に固定された部分が矢印４０方向に回
転する。続いて、キャプスタン３８を回転させ、これに
磁気テープ３２を挟んでピンチローラ３９を押圧すれば
、キャプスタン３８とピンチローラ３９の共働作用で磁
気テープ３２が矢印４１方向に走行開始する。そして、
回転トランスを通じて記録信号を回転ヘッド１、１′に
加えれば、磁気テープに新規な磁化トラックが形成され
る。また、ＶＴＲが再生状態に至れば、スリップリング
の電極２３、２４に対して接触しているブラシ２５、２
６を通じて前置増幅手段３１に＋ＶｃｃとＧＮＤの電源
か供給され、前置増幅手段３１が動作状態に至り、回転
ヘッド１、１′からの再生信号を個々に増幅して、回転
トランスの一次側コアー１７の一次巻線に加わり、これ
に対応した二次側コアー１８の二次巻線に出力し、後続
の信号処理回路に加わる。

発明が解決しようとする課題 以上、記述した従来例の高速回転型ＶＴＲでは、巻回さ
れている磁気テープ３２の回転ドラム外周面からの浮上
量が第５図の矢印３６ｂに示す回転ドラム４と磁気テー
プ３２との接触終了部に対して矢印３５ａに示す回転ド
ラム４と磁気テープ３２との接触開始部で増加すること
になる。この原因は、回転ドラムの回転速度が通常のＶ
ＴＲ１８００ｒｐｍに対して３倍の５４００ｒｐｍ程度
に増大している理由で、回転ドラム外周面周辺での移動
空気層が増加し、回転ドラム外周面と磁気テープとの接
触開始部（第５図の矢印３５ａに示す。）に流入するこ
とにある。そして、回転ドラム４と磁気テープ３２との
接触開始部での回転ヘッド１、１′と磁気テープ３２と
の接触状態は流入した移動空気層によって磁気テープ３
２の浮上量が増加し、第６図に示す如く、回転ヘッド１
、１′の突出量１と磁気テープ３２の浮上量ｆｉとの差
が減少することになる。回転ドラムに巻回されている磁
気テープ３２は固定下ドラムのテープリードで走行高さ
位置がヘリカル状に規制されているから、磁気テープ３
２の巻回位置が進行するに伴って回転ドラム外周面に対
する磁気テープ３２の割合が減少し、磁気テープ３２と
回転ドラム外周面との間の移動空気層も減少するから、
磁気テープ３２の浮上量が減少することになる。

従って、回転ドラム４と磁気テープ３２との接触終了部
での回転ヘッド１、１′と磁気テープ３２との接触状態
は第７図に示す如く、回転ヘッド１、１′の突出量１と
磁気テープ３２の浮上量ｆｏとの差が増加することにな
る。

その結果、第８図の実線４２に示す如く、回転ヘッド１
、１′と磁気テープ３２との接触圧力は回転ドラム４と
磁気テープ３２との接触終了部で増加することになり、
これか回転ヘッド１、１′の磨耗を早めるとともにＶＴ
Ｒの耐久性を低下させる問題点があった。

この問題点を解決する手段としては磁気テープ３２のテ
ープテンションを増大させ、第６図に示す回転ドラム４
の外周面４ａからの磁気テープ３２の浮上量を減少させ
る対策が考えられるが、磁気テープ３２のテープテンシ
ョンを増加させれば、回転ヘッド１、１′との接触圧力
もさらに増加し、磁気テープ３２の磨耗を早める等の新
規な問題点発生に至っていた。

本発明は、従来の問題点を除去し、磁気テープのテンシ
ョンを増加することなく回転ヘッドと磁気テープとの接
触圧力を安定状態に至らし、信頼性の高い回転ヘッド装
置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明の回転ヘッド装置は、
磁気テープに信号記録（または再生）する回転ヘッドと
、磁気テープを巻回する外周面の回転方向に、凹状の環
状溝を配設した回転ドラムと、回転ドラムに配設された
凹状の環状溝の断面積を減少させる如く配設された複数
の環状溝断面積減少部材と、回転ドラムに巻回された磁
気テープの走行高さ位置をヘリカル状に規制するテープ
リードを有する固定下ドラムとで構成され、凹状の環状
溝に配設された複数の環状溝断面積減少部材の間に臨ん
で、先端が回転ドラムの外周面に対して内側に位置する
如く回転ヘッドを配設した構成を有している。

作用 本発明は、前述の構成であるから、ＶＴＲ動作状態にお
いて、磁気テープは回転している回転ドラムの磁気テー
プ巻回外周面に巻回され、固定下ドラムのテープリード
で高さ位置が規制されて走行開始する。

回転ドラムの磁気テープ巻回外周面に配設された凹状の
環状溝とその外側に巻回される磁気テープとの隙間は、
複数の環状溝断面積減少部材の外側で減少し、回転ヘッ
ドが配設されている複数の環状溝断面積減少部材の間の
外側で拡大する。そして、回転ドラムの磁気テープ巻回
外周面周辺の移動空気層は、その一部が凹状の環状溝部
と磁気テープとの隙間を通過することになる。

凹状の環状溝部と磁気テープとの隙間を通過する移動空
気層は、磁気テープとの隙間が減少した複数の環状溝断
面積減少部材の外側に続いて、回転ヘッドが配設され、
磁気テープとの隙間が拡大している複数の環状溝断面積
減少部材の間に至り、この部分で磁気テープとの隙間拡
大に伴う負圧が発生し、磁気テープの外側の大気に対し
て圧力低下することになる。この結果、凹状の環状溝部
外側に巻回されている磁気テープは複数の環状溝断面積
減少部材の間で、環状溝の底面側に変形することになり
、複数の環状溝断面積減少部材の間の凹状の環状溝に臨
んで、先端が回転ドラムの外周面に対して内側に位置す
る如く配設された回転ヘッドと磁気テープとが安定接触
し、磁気テープ巻回開始部から磁気テープ巻回終了部に
至る回転ヘッドと磁気テープとの接触圧力が安定するよ
うに作用する。

実施例 以下、本発明による回転ヘッド装置の一実施例を第１図
〜第３図及び第８図を用いて説明する。

なお、第４図〜第８図の従来例と同一番号、同一符号で
本発明と直接関係し無い部分は、重複説明を省略する。

第２図は本発明による一実施例の回転ヘッド装置の側面
図を示し、４３は環状の回転ドラムで、外側に磁気テー
プを巻回案内する第１の磁気テープ巻回外周面４３ａが
構成されている。４４は第１の磁気テープ巻回外周面４
３ａの下側に設けられ、回転ドラム４３とともに回転す
る環状体を示す。環状体４４の下端部には回転ドラム４
３の第１の磁気テープ巻回外周面４３ａの外径Ｄｕとほ
ぼ同一外径に構成され、外側に磁気テープを巻回案内す
る第２の磁気テープ巻回外周面４４ａが設けられている
。

４４ｂは第１の磁気テープ巻回外周面４３ａと第２の磁
気テープ巻回外周面４４ａとの間に幅広構成された第１
の凹状の環状溝を示す。４５、４６は第１の凹状の環状
溝４４ｂの断面積を回転ヘッド１の近傍で減少させるよ
うに第１の凹状の環状溝４４ｂの側面及び底面に密着し
て構成された凹状の環状溝断面積減少部材を示す。回転
ヘッド１に対して１８０゜離間配置された回転ヘッド１
′（図示せず。）の近傍にも同様に凹状の環状溝断面積
減少部材４５、４６に対して１８０゜離間して凹状の環
状溝断面積減少部材４５′、４６′（図示せず。）が配
置されている。４７及び４７に対して１８０゜離間配置
された４７′（図示せず。）のそれぞれは回転ヘッド１
、１′を臨設配置するための回転ヘッド臨設窓を示し、
第１の凹状の環状溝を凹状の環状溝断面積減少部材４５
と４６との間及び１８０゜離間配置された４５′と４６
′との間でそれぞれ間仕切りして構成されている。４８
は磁気テープ巻回外周面４３ａの上側に設けられた第２
の環状溝を示す。４９は固定下ドラムで、下側に磁気テ
ープの走行高さ位置をヘリカル状に規制するテープリー
ド５０と回転ドラム４３の第１の磁気テープ巻回外周面
４３ａの直径Ｄｕに対してやや小径の磁気テープ接触走
行面５１が構成されている。固定下ドラム４９のテープ
リード５０は図示の如く、回転ドラム４３に巻回される
磁気テープ３２の巻回途中から磁気テープ３２の下側エ
ッジに当接して、磁気テープ３２の走行高さ位置を規制
する。テープガイド３５から回転ドラム４３に至る磁気
テープ巻回開始部分における磁気テープ３２は図示の如
く、磁気テープ３２の下側エッジ部３２ａが環状体４４
に設けられた第２の磁気テープ巻回外周面４４ａに巻回
案内される。また、回転ドラム４３からテープガイド３
６に至る磁気テープ巻回終了部分における磁気テープ３
２の上側エッジ部３２ｂは第１の凹状の環状溝４４ｂと
第２の環状溝４８との間の磁気テープ巻回外周面４３ａ
に巻回案内される。５２は固定下ドラム４９の低部に構
成され、回転ドラム４３に回転を与えるモータを示す。

５３、５３′はヘッドベースを示し、先端に回転ヘッド
１、１′が接着固定されている。回転ヘッド１、１′の
先端は回転ドラム４３の第１の磁気テープ巻回外周面４
３ａに対して内側に位置するように配置されている。

第１図は本発明による一実施例の回転ヘッド装置に１８
０゜離間配置された凹状の環状溝断面積減少部材と回転
ヘッドとの構成を示す平面拡大図を示し、第３図は本発
明による一実施例の回転ヘッド装置の回転ヘッド部の断
面図を示し、次に第１図、第３図を用いて説明する。４
４ｃは環状体４４に構成された第１の凹状の環状溝４４
ｂの低面を示す。４５ａ、４６ｂは凹状の環状溝断面積
減少部材４５、４６の外周面を示し、それぞれの外径Ｄ
ｉ及びＤｏは第２の磁気テープ巻回外周面４４ａの外径
Ｄｕに対して数１０μｍ小径に設定されている。凹状の
環状溝断面積減少部材４５、４６の上平面４５ｔ、４６
ｔは第３図に示す如く、回転ドラム４３の下側低面４３
ｂに密着される構成である。

５４はヘッドベース５３を環状体４４に締め付け固定す
るビス、５５ａ、５５ｂは凹状の環状溝断面積減少部材
４５、４６を環状体４４に締め付け固定するビス、５６
、５７は回転ヘッド１に対向して凹状の環状溝断面積減
少部材４５、４６にそれぞれ配置されたビス５５ａ、５
５ｂの締め付け案内面を示す。

凹状の環状溝断面積減少部材４５、４６の内周側は図示
の如く第１の凹状の環状溝４４ｂの低面４４ｃに密着し
て構成されている。従って回転ヘッド臨設窓４７は第１
の凹状の環状溝４４ｂを凹状の環状溝断面積減少部材４
５、４６で間仕切りされている。そして、回転ヘッド１
は回転ヘッド臨設窓４７のほぼ中間に配置され、回転ヘ
ッド１の先端部は第３図に示す如く、回転ドラム４３の
第１の磁気テープ巻回外周面４３ａに対して距離１０内
側に構成されている。

次に第３図の４３ｅ、４４ｅは第１の磁気テープ巻回外
周面４３ａの下端及び第２の磁気テープ巻回外周面４４
ａの上端にそれぞれ構成された面取り部を示す。

５８は環状体４４を回転ドラム４３の下側低面４３ｂに
締め付け固定するビスを示す。

次に、本発明一実施例における回転ヘッド装置の動作を
第１図−第３図を用いて説明する。

ＶＴＲの記録または再生モードにおいて、モータ５２を
通電し、回転ドラム４３を第１図の矢印４０方向に回転
させる。続いて磁気テープ３２を回転ヘッド装置に巻回
し、走行開始させれば、第２図の一点破線で示す如く磁
気テープ３２は上側がテープガイド３５、３６それぞれ
のリミッタに、下側は固定下ドラム４９のテープリード
５０に走行高さ位置が規制されることになる。

回転している回転ドラム４３の第１の磁気テープ巻回外
周面４３ａ及び環状体４４の第２の磁気テープ巻回外周
面４４ａ周辺には回転に伴う移動空気層が発生し、磁気
テープ巻回開始部の磁気テープ巻回外周面と磁気テープ
との隙間に流入する。

そして、磁気テープ巻回外周面と磁気テープとの隙間に
流入した移動空気層は、その一部が凹状の環状溝部４４
ｂと磁気テープ３２との隙間を通過することになる。

凹状の環状溝部４４ｂと磁気テープ３２との隙間を通過
する移動空気層は、第１図の矢印５９に示す如く、磁気
テープ３２との隙間が減少している凹状の環状溝断面積
減少部材４５の外側に続いて、矢印６０に示す如く、回
転ヘッド臨設窓４７に移動する。回転ヘッド臨設窓４７
では磁気テープ３２との隙間が拡大しているから、流入
した移動空気層は、この部分で隙間拡大に伴う負圧Ｐｉ
が発生し、磁気テープ３２の外側の大気圧Ｐｏに対して
圧力低下することになる。この結果、凹状の環状溝４４
ｂの外側に巻回されている磁気テープは回転ヘッド臨設
窓４７部で環状溝の底面４４ｃ方向に変形することにな
り、回転ヘッド臨設窓４７のほぼ中間部に配設された回
転ヘッド１と磁気テープ３２とが接触し、磁気テープ３
２は回転ヘッド１に対して第１図の破線６１、６２に示
す如く変形する。

回転ヘッド臨設窓４７における磁気テープ３２の変形量
は第１の凹状の環状溝４４ｂの溝幅ｗと溝深さｇで示さ
れる断面積によって決定される。

本発明一実施例では磁気テープ３２と回転ヘッド１との
接触が隙間の無い安定状態に至る如く、第３図の第１の
磁気テープ巻回外周面４３ａと回転ヘッド１の先端部と
の距離１ｏや凹状の環状溝断面積減少部材４５、４６の
外周面４５ａ、４６ａの直径が設定されている。

以上説明した本発明一実施例では第２図に示す如く、磁
気テープの巻回開始部から巻回終了部に至る間において
、凹状の環状溝部４４ｂの外周側に磁気テープ３２が巻
回しているから、磁気テープ３２と回転ヘッド１との接
触が安定状態になる。従って、回転ヘッド１、１′と磁
気テープ３２との接触圧力は第８図の一点破線６３に示
す如く、磁気テープの巻回開始部から巻回終了部に至る
間において、変化が小さく安定状態に至る。

以上、記述した本発明一実施例の回転ヘッド装置では、
回転ドラムに回転ヘッドが固定され、一体回転する構成
であるが、本発明は中間部の回転ドラムに凹状の環状溝
を設けて、回転ヘッドを配置する構成の中間ドラム回転
型の回転ヘッド装置や薄型磁気テープを使用する高密度
記録型回転ヘッド装置に適用しても同様に作用する。

発明の効果 以上述べたように、本発明によれば、回転ドラムの磁気
テープ巻回外周面に幅広の凹状の環状溝を設け、この環
状溝に複数の環状溝断面積減少部材を設けるとともに、
移動空気層の一部を凹状の環状溝と巻回案内された磁気
テープとの隙間に流入させ、複数の環状溝断面積減少部
材の間に配設された回転ヘッド臨設窓で磁気テープとの
隙間拡大に伴う負圧を発生させ、先端が回転ドラム外周
面の内側に位置する回転ヘッドに磁気テープを接触させ
る構成であるから、磁気テープの巻回開始部から巻回終
了部に至る間の回転ヘッドと磁気テープとの接触圧力を
安定状態にすることが可能になる。従って、回転ヘッド
や磁気テープの磨耗が減少することになり、ＶＴＲの信
頼性向上に寄与できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による一実施例の回転ヘッド装置に１８
０゜離間配置された凹状の環状溝断面積減少部材と回転
ヘッドとの構成を示す平面拡大図、第２図は同回転ヘッ
ド装置の側面図、第３図は同回転ヘッド装置の回転ヘッ
ド部の断面図、第４図は従来例の回転ヘッド装置の断面
図、第５図は同回転ヘッド装置が内蔵されたＶＴＲの要
部平面図、第６図は同磁気テープ巻回開始部における回
転ヘッドと磁気テープとの接触状態図、第８図は回転ヘ
ッドと磁気テープとの接触圧力の関係を示す特性図、第
９図は同磁気テープ巻回終了部における回転ヘッドと磁
気テープとの接触状態図である。 １……回転ヘッド、３２……磁気テープ、４３……回転
ドラム、４４ａ……第２の磁気テープ巻回外周面、４４
ｂ……第１の凹状の環状溝、４５、４６……凹状の環状
溝断面積減少部材、４５ａ、４６ａ……凹状の環状溝断
面積減少部材の外周面、４７……回転ヘッド臨設窓、５
３……ヘッドベース。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 磁気テープに信号記録（または再生）する回転ヘッドと
   、磁気テープを巻回する外周面の回転方向に、凹状の環
   状溝を配設した回転ドラムと、前記回転ドラムに配設さ
   れた凹状の環状溝の断面積を減少させる如く配設された
   複数の環状溝断面積減少部材と、前記回転ドラムに巻回
   された磁気テープの走行高さ位置をヘリカル状に規制す
   るテープリードを有する固定下ドラムとを具備し、前記
   凹状の環状溝に配設された複数の環状溝断面積減少部材
   の間に臨んで、先端が前記回転ドラムの外周面に対して
   内側に位置する如く前記回転ヘッドを配設したことを特
   徴とする磁気記録再生装置の回転ヘッド装置。