JPH06274980A - 回転ヘッド装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高相対速度のＶＴＲにおいて、磁気テープの
浮上量を低減し、かつ有効巻き付け角度内で浮上量を均
一化する。 【構成】 磁気ヘッド４を有する回転シリンダ１と、回
転シリンダ１の回転軸を支持するとともに磁気テープ７
の走行をガイドする第１の固定シリンダ８と、第２の固
定シリンダ９とで構成する。回転シリンダ１の外周面に
少なくとも１つ以上の空気溝５を設け、そのうちの少な
くとも１つ以上の開口幅を０．２ｍｍ以上０．７ｍｍ以
下とし、磁気ヘッド４とテープとの相対速度が２０ｍ／
ｓ以上、１００ｍ／ｓ以下で、テープの浮上量を低減
化、均一化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＶＴＲ等における回転
ヘッド装置に関し、さらに詳しくは、回転シリンダの空
気溝に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、放送用・業務用ＶＴＲなどでは、
高記録レートを達成するために回転シリンダの回転数を
高く設定した回転ヘッド装置が主流となっている。しか
し、回転シリンダを高速で回転させると、磁気テープの
浮上量が増大して磁気ヘッドとの接触状態が不安定にな
るという問題があった。

【０００３】従来、このような分野の技術としては、回
転シリンダに空気溝を形成するとともに溝の大きさを変
化させ、磁気テープの浮上量を低減、均一化する（特開
平２−２４９１６８号公報）が知られている。しかし、
磁気テープと磁気ヘッドとの速度差が２０ｍ／ｓ以上の
ような高相対速度では、磁気テープの浮上量の低減と均
一化には問題があった。

【０００４】以下、図６〜図９を参照しながら、従来の
回転ヘッド装置の構成とその問題点を説明する。

【０００５】図７は従来の回転ヘッド装置の正面図、図
８はその平面図である。図９は従来の回転ヘッド装置に
おける磁気テープの浮上量を示す図である。

【０００６】従来の一般的な回転ヘッド装置は、回転シ
リンダ１０１と、固定シリンダ１０３で構成される。回
転シリンダ１０１は、回転軸１０２に取り付けられ、回
転シリンダ１０１の下端に磁気ヘッド１０４が、その先
端を回転シリンダ１０１の外周面からわずかに突き出す
位置に取り付けられ固定されている。

【０００７】回転シリンダ１０１にはシリンダ外周面全
周にわたる複数の空気溝１０５が刻設されている。回転
軸１０２は、固定シリンダ１０３内に固定された軸受け
（図示せず）に挿入されており、回転シリンダ１０１が
回転可能に支持される。固定シリンダ１０３は、回転軸
１０２を支持するとともに、外周面に形成されたリード
１０６により、磁気テープ１０７の走行を斜めにガイド
する。

【０００８】このような従来の回転シリンダ１０１と固
定シリンダ１０３で構成される方式を、以下、上回転方
式と称することにする。

【０００９】以上のように構成された回転ヘッド装置に
ついて、以下その動作を説明する。図８に示すように、
回転シリンダ１０１は、図中矢印Ｃで示す方向に高速で
回転し、磁気テープ１０７は図中矢印方向Ｄに走行す
る。この状態において、回転シリンダ１０１の下端に固
定された磁気ヘッド１０４が磁気テープ１０７上を接触
走査し、信号を記録再生する。

【００１０】このとき磁気テープ１０７と回転シリンダ
１０１の間で発生する空気流れが、エアフィルムと呼ば
れる空気層を形成しており、磁気テープ１０７は回転シ
リンダ１０１から浮き上がって走行している。

【００１１】図８において、ガイドポスト１０８，１０
９にガイドされた磁気テープ１０７に対する回転シリン
ダ１０１の入側を０°の位置とし、出側を１８０°の位
置とする。また、回転シリンダ１０１の入側０°の位置
におけるエアフィルムの圧力をＰA、出側１８０°の位
置における圧力をＰBとする。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】図９において、１０７
ａ，１０７ｂ，１０７ｃは、いずれも記録再生時の磁気
テープ１０７の浮上量を示している。回転シリンダ１０
１に対するテープの相対的な位置が異なっているのは、
テープが回転シリンダ１０１外周面上に斜めに巻き付け
られるためである。１０７ａは、回転シリンダ１０１の
入側０°の位置での磁気テープ、１０７ｂは９０°位置
の磁気テープ、１０７ｃは出側１８０°の位置での磁気
テープである。

【００１３】回転シリンダ１０１の入側では、回転シリ
ンダ１０１の回転によって磁気テープ１０７との間に空
気を巻き込み、大きなエアフィルムを形成するため、こ
の部分でのテープの浮上量は最も大きくなる。これに対
して、回転シリンダ１０１の出側でのテープの浮上量は
最も小さくなる。この要因には以下の２つが考えられ
る。

【００１４】１つは、回転シリンダ１０１の入側から出
側にかけて、回転シリンダ１０１と磁気テープ１０７と
の間の空気が、テープの上端から逃げていくためであ
る。もう１つは、入側での空気の圧力ＰAに比べて出側
での空気の圧力ＰBが高いためである。図６は、回転シ
リンダ１０１の入側から出側にかけての空気の圧力を示
したものである。図６に示すように従来の回転ヘッド装
置においては、回転シリンダ１０１と磁気テープ１０７
との間の空気の圧力は入側０°の位置から出側１８０°
の位置にかけて変化する。圧力が変化すればＰＶ＝一定
の式より、空気の体積も変化し、テープの浮上量が不均
一になる。

【００１５】このように、磁気テープ上端からの空気の
逃げ、空気の圧力変化の２つの要因により、磁気テープ
の浮上量は、回転シリンダ１０１の入側から出側にかけ
て大きく変化する。

【００１６】以上のように従来の回転ヘッド装置では、
回転シリンダ１０１の回転数が高くなるとエアフィルム
の厚みが大きくなり、磁気ヘッド１０４と磁気テープ１
０７との接触状態が不安定になるという問題と、入側か
ら出側にかけてテープの浮上量が変化するため、磁気ヘ
ッド１０４と磁気テープ１０７との接触状態が不均一に
なるという２つの問題があった。

【００１７】これに対し、回転シリンダ１０１外周に設
けた空気溝１０５の大きさと数を変えて、浮上量の低減
と均一化を図る検討がなされてきた。しかし、放送用・
業務用ＶＴＲのようなテープ／ヘッド相対速度が２０ｍ
／ｓ以上の高い領域では、空気溝１０５の本数を増やし
てもあまり効果がない。また、空気溝１０５の大きさを
大きくすると、磁気テープ１０７が空気溝１０５の部分
で大きく変形し、テープに傷が発生したり、精度の高い
走行状態を確保することができないという問題があっ
た。

【００１８】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、磁気ヘッドと磁気テープとの信号伝達
を安定とするため、高相対速度における磁気テープの浮
上量の低減化と、回転シリンダの入側から出側までの磁
気テープの浮上量の均一化を提供するものである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するために、磁気ヘッドを有する回転シリンダと、回
転シリンダの回転軸を支持するとともに磁気テープの走
行をガイドする第１の固定シリンダと、回転シリンダの
回転軸と軸を同じくして配置し、磁気テープの走行をガ
イドする第２の固定シリンダとを有し、磁気ヘッドと磁
気テープとの相対速度が２０ｍ／ｓ以上、１００ｍ／ｓ
以下であり、回転シリンダの外周面に少なくとも１つ以
上の溝を設け、そのうちの少なくとも１つ以上の開口幅
が０．２ｍｍ以上、０．７ｍｍ以下とした。

【００２０】

【作用】本発明は、高相対速度においてもテープの浮上
量を均一化するため回転シリンダと２つの固定シリンダ
とで構成し、さらに回転シリンダ外周面に設ける溝の開
口幅を規定したので、テープの浮上量を低減するととも
に、テープが大きく変形することがなく、精度の高いテ
ープの走行状態を得ることができる。

【００２１】また、回転シリンダの出側においてもテー
プの浮上量を十分確保することができ、回転シリンダの
入側から出側までテープの浮上量を均一化することが可
能である。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例について図１から図６
を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施例を示
す回転ヘッド装置の正面図である。図２は、その平面図
である。

【００２３】図１、図２に示すように、本発明の回転ヘ
ッド装置は、上固定シリンダ８と、下固定シリンダ９
と、磁気ヘッド４を備えた回転シリンダ１と、回転軸２
で構成される。上固定シリンダ８と下固定シリンダ９は
外周面で磁気テープ７の走行をガイドし、下固定シリン
ダ９は、回転シリンダ１と一体的に構成した回転軸２を
支持している。

【００２４】このような回転シリンダ１と２つの固定シ
リンダで構成される方式を、中回転方式と称することに
する。

【００２５】図２に示すように、回転シリンダ１は、図
中矢印Ｃで示す方向に高速で回転し、磁気テープ７は回
転ヘッド装置に対して斜めに巻き付けられ、ガイドポス
ト３，６によってガイドされながら図中矢印方向Ｄに走
行する。このとき磁気テープ７と回転シリンダ１の間で
発生する空気流れが、エアフィルムと呼ばれる空気層を
形成しており、磁気テープ７は回転シリンダ１から浮き
上がって走行している。

【００２６】図２において、ガイドポスト３，９によっ
てガイドされた磁気テープ７に対する回転シリンダ１の
入側を０°の位置とし、出側を１８０°の位置とする。

【００２７】図３は、テープ／ヘッド相対速度４５ｍ／
ｓにおける従来の回転ヘッド装置（上回転方式）と、本
発明の回転ヘッド装置（中回転方式）における磁気テー
プの浮上量を示したものである。上回転方式では、テー
プの浮上量が大きく、入側０°の位置から出側１８０°
の位置にかけて浮上量が大きく変化するのに対し、中回
転方式では、テープの浮上量が比較的小さく、しかも入
側から出側にかけて浮上量が均一となる。これは、中回
転方式がその構成上、テープの上端と下端が上固定シリ
ンダ８と下固定シリンダ９と接触しているため、テープ
端から空気が逃げることがないためである。

【００２８】図６は、同じく上回転方式と、中回転方式
におけるエアフィルムの圧力を示したものである。上回
転方式では、入側０°の位置から出側１８０°の位置に
かけて圧力が変化するのに対し、中回転方式では、入側
から出側にかけて圧力がほぼ均一となる。

【００２９】このように、相対速度が大きい場合に磁気
テープ７の浮上量を低減するとともに均一化するには、
中回転方式は有効な方式であることが判る。

【００３０】次に、中回転方式における回転シリンダ１
の厚みＨについて記述する。図４は回転シリンダ１の厚
みＨを変えたときの磁気テープ７の浮上量を示してい
る。図４より次のことが判る。

【００３１】厚みＨを小さくしていくとテープの浮上量
を低減することができる。しかし、あまり小さくする
と、シリンダ入側での浮上量はあまり変わらないのに対
して、シリンダ出側でのテープ浮上量が極度に小さくな
り、浮上量の均一化、つまり磁気ヘッド４と磁気テープ
７との均一な接触状態を確保することができなくなる。
また、厚みＨを小さくすると、シリンダ出側で磁気テー
プ７と回転シリンダ１とが接触し、磁気テープ７に傷を
発生させるという問題がある。

【００３２】このため、回転シリンダ１の厚みＨを適度
に大きくして、回転シリンダ１の外周面に空気溝５を設
けてエアフィルムの厚みを低減する。図５は、磁気テー
プと回転シリンダとの相対速度が４５ｍ／ｓにおける空
気溝５の開口幅Ｗを変えたときのテープ浮上量の低減効
果を実測したものである。空気溝５の本数は１本、形状
は９０°Ｖ字型とし、相似形を保って開口幅Ｗを変化さ
せた。

【００３３】図５より、開口幅Ｗが０．２ｍｍ以下のと
きにはほとんど効果がないことが判る。開口幅Ｗが０．
６ｍｍ以上のときにはテープが空気溝５の形状にならっ
て大きく変形していることが判る。このようにテープが
大きく変形するとテープに傷が発生する可能性があるば
かりでなく、回転ヘッド装置内でテープの走行精度が著
しく悪化する。以上より、相対速度４５ｍ／ｓでは空気
溝５の開口幅Ｗは、テープが大きく変形しない０．４ｍ
ｍ近傍が最も良い。

【００３４】このように、本実施例によれば、高相対速
度のもとでも、磁気テープ７の浮上量を低減し、かつ均
一化するとともに、磁気テープの走行精度の高い回転ヘ
ッド装置を得ることができる。

【００３５】なお、本実施例ではテープ／ヘッド相対速
度が４５ｍ／ｓである場合を例にとり説明したが、２０
ｍ／ｓ以上１００ｍ／ｓ以下であれば、同様の効果を得
ることができた。このとき、相対速度を大きくするに従
い、空気溝５の開口幅Ｗを０．２ｍｍ〜０．７ｍｍの範
囲で大きくすると最も効果が大きい。ただし、相対速度
が変わっても、開口幅Ｗが０．２ｍｍ以下ではほとんど
効果がなく、開口幅Ｗが０．８ｍｍ以上ではテープが大
きく変形する。

【００３６】また、空気溝５の本数は１本以上であれば
幾らでもよく、本発明はこの溝の本数を限定するもので
はないことは言うまでもない。テープが大きく変形する
ことがなく、テープの浮上量を低減するためには、空気
溝５の大きさをできるだけ小さくし、本数を増やすと良
い。

【００３７】

【発明の効果】以上のように、本発明は、回転ヘッド装
置を中回転方式とし、回転シリンダに空気溝を設けてそ
の大きさを規定したことにより、テープとヘッドとの高
相対速度においても磁気テープの浮上量の低減化、均一
化を図り、高いテープ走行精度を保つことができる。こ
れにより、磁気ヘッドと磁気テープとの間での信号伝達
を良好とすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る回転ヘッド装置の正面
図

【図２】本発明の一実施例に係る回転ヘッド装置の平面
図

【図３】本発明の回転ヘッド装置と従来の回転ヘッド装
置におけるテープの浮上量を示す図

【図４】本発明の実施例に係る回転ヘッド装置における
テープの浮上量を示す図

【図５】本発明の実施例に係る回転ヘッド装置における
空気溝の大きさとテープ変形形状を示す図

【図６】本発明の回転ヘッド装置と従来の回転ヘッド装
置におけるエアフィルムの圧力を示す図

【図７】従来の回転ヘッド装置の正面図

【図８】従来の回転ヘッド装置の平面図

【図９】従来の回転ヘッド装置におけるテープの浮上量
を示す図

【符号の説明】

１ 回転シリンダ ２ 回転軸 ４ 磁気ヘッド ５ 空気溝 ７ 磁気テープ ８ 上固定シリンダ ９ 下固定シリンダ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁気ヘッドを有する回転シリンダと、前記
   回転シリンダの回転軸を支持するとともに磁気テープの
   走行をガイドする第１の固定シリンダと、前記回転シリ
   ンダの回転軸と軸を同じくして配置し、前記磁気テープ
   の走行をガイドする第２の固定シリンダとを有し、前記
   磁気ヘッドと前記磁気テープとの相対速度が２０ｍ／ｓ
   以上、１００ｍ／ｓ以下であり、前記回転シリンダの外
   周面に少なくとも１つ以上の溝を設け、前記溝のうちの
   少なくとも１つ以上の開口幅が０．２ｍｍ以上、０．７
   ｍｍ以下であることを特徴とする回転ヘッド装置。