JPH0719345B2 - 磁気記録再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は磁気記録再生装置に関し、特に、ビデオテー
プレコーダ、ディジタルオーディオテープレコーダ等の
如き磁気記録再生装置の回転ヘッドアセンブリに関する
ものである。

〔従来の技術〕

第３図は、例えば特開昭61−20216号公報に示された従
来の回転ドラム型磁気記録再生装置を示す断面図であ
り、図において、１は磁気テープ（図示せず）に情報を
記録再生する磁気ヘッドで、これは回転シリンダ２にヘ
ッドベース14を介して取り付けられている。この回転シ
リンダ２はラジアルフランジ19にねじ止め固定される。
４は中心軸で、固定シリンダ３に圧入または焼ばめ等の
方法により固定され。この中心軸４の上部、下部の外周
にはスパイラルグルーブ5,6が形成され、ラジアルフラ
ンジ19との間で油などの軸受媒体７を介してラジアル流
体軸受を構成する。また、中心軸４の上端面には、図示
していないがスパイラルグルーブを形成し、ラジアルフ
ランジ19にネジ止め固定されているスラストフランジ20
との間で、グリースなどの軸受媒体８を介してスラスト
流体軸受を構成する。回転側ロータリトランス９は、ラ
ジアルフランジ19に、固定側ロータリトランス10は固定
シリンダ３にそれぞれ固定されている。11は回転シリン
ダ２の駆動用モータのステータで、固定シリンダ３に固
定されている。駆動用モータのロータマグネット12はロ
ータケース13に接着され、このロータケース13がラジア
ルフランジ19にネジ止め固定される。また21は回転シリ
ンダ２の抜け止めのための止め輪である。

第４図は第３図の回転シリンダ２に担持されるヘッドベ
ース14の取付部分を示したものであり、ヘッドベース14
に接着された磁気ヘッド１を、回転シリンダ２の外周面
上に設けた切欠き状の窓201を通して、回転シリンダ２
の外周面から回転シリンダ２の半径方向30に、約30〜40
μｍ突出させた状態で、ヘッドベース取付けネジ18によ
り固定したものである。

次に動作について説明する。第３図及び第４図に示した
装置で磁気テープに記録再生する場合には、その外周面
に磁気テープの走行をガイドするためのリード3Aが形成
されている固定シリンダ３に、磁気テープを巻きつけて
テープを走行させる。この時、磁気テープは固定シリン
ダ３に約６度の角度で斜めにあて、180度以上巻きつけ
た状態で走行させる。信号の記録再生は、シリンダ外周
面からその先端が突出している磁気ヘッド１が直接磁気
テープと接触し、回転シリンダ２に固定されたこの磁気
ヘッド１が回転シリンダ２と共に中心軸４まわりに回転
することにより、磁気テープを走査する。即ち、磁気ヘ
ッド１は記録時には磁気テープと直接接触しながら、磁
気テープの送り方向に対して斜めに横切り、テープ上に
斜めに長い記録トラックを順次形成していく。また再生
時には記録時と同様にテープを走行させ、テープ上に形
成されたトラックを磁気ヘッド１で正確にトレースでき
るようコントロールしながら、順次トラックに記録され
た信号を読み出していく。

また、上記構成において、磁気テープと磁気ヘッド１の
間で信号の記録再生時に行われる電磁変換を良好に保つ
ためには、磁気ヘッド１を保持するヘッドベース14の回
転シリンダ２への取り付け、すなわち位置決めを、ヘッ
ドベース取付けネジ18を用いてこれを固定する前に精密
に調整する必要がある。

第５図は回転シリンダ２が回転し、磁気テープ22が回転
シリンダ２上を巻きつきながら走行している通常の記録
再生状態における磁気テープ22と磁気ヘッド１の接触部
分の拡大図である。走行時においては、磁気テープ22は
回転シリンダ２の外周面から約10μｍ程度浮き上った状
態となるため、磁気ヘッド１は回転シリンダ２の外周面
よりも半径方向30に約30〜40μｍ突き出した状態に設定
されるよう精密に位置決めを行う。磁気テープ22と磁気
ヘッド１の間で行われる信号の電磁変換において、両者
の間に発生するすき間の値が増大すると、その記録再生
効率は指数関数的に減少するため、磁気ヘッド１の回転
シリンダ外周面から突き出し量32（以下、ヘッド突出量
と記す）を前記した値に設定することにより、常に磁気
ヘッド１と磁気テープ22との良好な接触を保っている。

また第６図は、磁気ヘッド１の磁気テープ22との摺動面
における電磁変換を行うギャップ101付近の拡大図であ
る。磁気テープ22と磁気ヘッド１の接触をさらに微細に
みると、実際の電磁変換はこの磁気ヘッドギャップ101
部分でのもれ磁束により行われる。よって記録再生効率
を上げるためには、この磁気ヘッドギャップ101部分で
磁気ヘッド１と磁気テープ22との接触力を大きくして両
者間の隙間が小さくなるように、即ちこの磁気ヘッドギ
ャップ101部分が最も回転シリンダ外周面から突き出す
様に、磁気ヘッド１の回転シリンダ円周方向31の位置決
めを、ヘッドベース14のその取付けネジ18まわりの回転
を微細に調整することにより行う。

また、第７図は第６図の磁気ヘッド１の回転シリンダ円
周方向31の位置決めを、レーザ干渉法により検出したも
のであり、23は磁気ヘッド１の回転シリンダ２の半径方
向30の突出量32を示したレーザ干渉縞であり、この干渉
縞23の中心部、即ち突出量が最も大きい領域に磁気ヘッ
ドギャップ101部分がくるように調整する。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の磁気記録再生装置は以上のように構成され、磁気
ヘッド１の回転シリンダ２への取付けはヘッドベース14
を介して、ヘッド突出量32およびヘッドギャップ101位
置が適正となるよう精密に調整を行っていたが、調整後
はこのヘッドベース14を固定するため、磁気テープ22と
磁気ヘッド１の接触が原因となる磁気ヘッド１の摩耗に
よるヘッド突出量32の減少や、磁気ヘッド１が部分的に
かたよって摩耗した場合、ヘッドギャップ101部分での
ヘッド突出量32が最大とはならなくなるため、経時変化
に対し適正な接触が保たれず、良好な記録再生が行われ
なくなるという欠点があった。

また、記録再生状態における磁気テープ22の走行時にお
いて、磁気テープ22は回転シリンダ２の外周面から浮き
上がって走行するが、この磁気テープ22の浮上量は磁気
テープ22が回転シリンダ２に巻きつき始めるシリンダ入
口部において最も大きく、磁気テープ22がシリンダから
離脱するシリンダ出口部で最小となる。ゆえに磁気ヘッ
ド１が磁気テープ22上を斜めに一回走行する場合におい
ても、磁気ヘッド１の回転シリンダ２に対する位置決め
が固定されていると、シリンダ入口部から出口部にかけ
て磁気テープ22の浮上量が変化するため磁気テープ22と
磁気ヘッド１との相対位置が変動し、両者の接触状態が
変化して、特にシリンダ入口部での接触が不安定になる
という傾向があった。

この発明は、上記のような従来のものの問題点を解消す
るためになされたもので、磁気ヘッドの回転シリンダに
対する位置決めを、磁気テープと磁気ヘッドの接触状態
が磁気ヘッドの摩耗あるいは磁気テープ浮上量の変動に
対して常に適正となるよう、調整可能とした磁気記録再
生装置を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る磁気記録再生装置は、磁気ヘッドを回転
シリンダに担持するヘッドベースに、磁気ヘッドを支持
し，各々回転シリンダ半径方向に伸縮する複数の圧電素
子を、前記回転シリンダの円周方向に配列して設け、該
圧電素子に電圧を加えることにより、前記磁気ヘッドを
前記回転シリンダの円周方向および半径方向に変位可能
としたものである。

また、この発明に係る磁気記録再生装置は、磁気ヘッド
を回転シリンダに担持するヘッドベースに、磁気ヘッド
を支持する，回転シリンダ半径方向に伸縮する第１の圧
電素子と、これを支持し回転シリンダ円周方向に伸縮す
る第２の圧電素子とを設け、該圧電素子に電圧を加える
ことにより、前記磁気ヘッドを前記回転シリンダの円周
方向および半径方向に変位可能としたものである。

〔作用〕

この発明における磁気記録再生装置では、上述のように
回転シリンダの半径方向及び円周方向に伸縮するように
配列した圧電素子に電圧を加えて伸縮させることによ
り、この圧電素子を保持した磁気ヘッドベースを介して
回転シリンダに取り付けられている磁気ヘッドを、回転
シリンダ半径方向及び円周方向に変位可能にしたので、
常に安定した磁気テープと磁気ヘッドの接触を得ること
ができる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図はこの発明の第１の実施例による磁気記録再生装
置の回転シリンダ２に担持されるヘッドベース14の取り
突け部分を示した斜視図である。15a,15bは圧電素子で
あり、ネジ18により回転シリンダ２に固定されるヘッド
ベース固定部141と接する面においては、それぞれ接着
などの方法を用いて固定されている。また、磁気ヘッド
１を接着したヘッドベース可動部142と圧電素子15a,15b
が接する面においても、圧電素子15a,15bはそれぞれヘ
ッドベース可動部142に接着などの方法により固定され
ている。なお、この圧電素子15a,15bは図示していない
がそれぞれ導線を通じて電源に接続されている。この電
源により圧電素子15a,15bにはそれぞれ電圧が印加され
る。電圧の印加によりこの圧電素子15a,15bはそれぞれ
回転シリンダ２の半径方向30に伸縮すようこれを配列す
るようにしている。

上記のように構成された磁気記録再生装置においては、
磁気ヘッド１が磁気テープ22と接触して得られる再生信
号のレベルの大きさをモニタすることにより、ヘッドベ
ース可動部142の位置決め、すなわち磁気ヘッド１の位
置決めを行う。例えば経時変化により磁気ヘッド１の摩
耗が進行し、再生信号レベルが低下した場合には、まず
最初に圧電素子15a,15bに電圧を印加する。これによ
り、圧電素子15a,15bはそれぞれ回転シリンダ半径方向3
0に伸縮し、この圧電素子15a,15bに担持されたヘッドベ
ース可動部142は、圧電素子15a,15bの伸縮に応じて変位
する。いま、圧電素子15a,15bに同じ電圧を負荷すれ
ば、その伸縮量も同一となるため、ヘッドベース可動部
142に取り付けられた磁気ヘッド１は、回転シリンダ２
の半径方向30のみに変位する。また、２つの圧電素子15
a,15bに負荷する電圧値に差が生ずると、両者の伸縮量
の間に差が発生し、これによりヘッドベース可動部142
を介して圧電素子15a,15bに支持されている磁気ヘッド
１は回転シリンダ２の円周方向31に変化することにな
る。位置決めは、ヘッド摩耗の急速な進行を防ぐため、
単にヘッド突出量を増加させるのではなく、まず圧電素
子15a,15bにかける電圧値に差をもたせ、ヘッドベース
可動部142に取り付けられた磁気ヘッド１を回転シリン
ダ２の円周方向31に変位させながら、その時の再生信号
レベルを検出する。その値がある基準値以上なら、磁気
ヘッド１の回転シリンダ２の半径方向30への変位を増加
させない範囲で再生出力レベルが最大となるところを最
適位置とし、その位置を保持する。また、再生信号レベ
ルが基準値以下ならば、半径方向30への変位を徐々に増
加させ、上記と同様な走査を繰り返して適正な位置を検
出することにより、常に最適な再生信号を得ることがで
きる。記録についても、再生時の適正ヘッド位置で信号
を記録することにより、良好な状態でこれを行うことが
可能となる。

なお、上記実施例では圧電素子15a,15bを共に回転シリ
ンダ２の半径方向30に伸縮するよう配列したが、これは
第２図に示すようにその伸縮方向が互いに直交するよう
配列してもよい。

即ち、第２図は本発明の第２の実施例による磁気記録再
生装置のヘッドベースの取付部の様子を示したものであ
り、図において、圧電素子15aは、圧電素子15bと弾性体
16とにそれぞれ接触する面において接着され、これによ
り支持されている。圧電素子15bはヘッドベース固定部1
41に面し、圧電素子15aと対向する面において、ヘッド
ベース固定部141に接着されている。また弾性体16は上
記と同様にヘッドベース固定部141に面し、圧電素子15a
と対向する面においてヘッドベース固定部141に接着さ
れている。ヘッドベース可動部142は圧電素子15aに接着
されており、圧電素子15b、弾性体16を介してヘッドベ
ース固定部14に支持されている。なお、圧電素子15aは
回転シリンダ２の半径方向30に伸縮するように圧電素子
15bは回転シリンダ２の円周方向31に伸縮するようにこ
れを配列するようにしている。

以上の構成においては、圧電素子15bに電圧を負荷する
ことにより、圧電素子15bは回転ドラム２の円周方向31
に伸縮し、これに連成して伸縮する弾性体16に支持され
た圧電素子15aは、回転ドラム２の円周方向31に変位
し、ヘッドベース可動部142を介してこれに支持された
磁気ヘッド１が回転ドラム２の円周方向31に変位する。
また、圧電素子15aに電圧を負荷すれば、圧電素子15aは
回転ドラム２の半径方向30に伸縮し、これに支持された
磁気ヘッド１は回転ドラム２の半径方向30に変位するの
で、上記第１の実施例と同様の効果が期待できる。

また、上記第1,第２の実施例では経時変化によるヘッド
摩耗に対応して、磁気テープ22と磁気ヘッド１の接触状
態を良好に保つ場合を述べたが、先述の問題点で挙げた
磁気テープがシリンダに侵入するシリンダ入口部と、磁
気テープがシリンダから離脱するシリンダ出口部におけ
る磁気テープ浮上量の変化による磁気テープと磁気ヘッ
ドの接触状態変動に対しても本発明は適用することが可
能である。この場合は、シリンダ入口部から出口部にか
けてのテープ浮上量の値に対応して、ヘッド突出量を変
化させ、ヘッド突出量とテープ浮上量の差が一定となる
よう、磁気ヘッドを変位させることにより、常に安定な
接触状態を得ることが可能となる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、磁気ヘッドを回転シ
リンダに担持するヘッドベースに、磁気ヘッドを支持
し、各々回転シリンダ半径方向に伸縮する複数の圧電素
子を、前記回転シリンダの円周方向に配列して設け、あ
るいは、ヘッドベースに、磁気ヘッドを支持する，回転
シリンダ半径方向に伸縮する第１の圧電素子と、これを
支持し回転シリンダ円周方向に伸縮する第２の圧電素子
とを設け、これら圧電素子に電圧を加えることにより、
磁気ヘッドを回転シリンダに対して、その半径方向及び
円周方向に変位可能となるように構成したので、磁気ヘ
ッドの摩耗、あるいは磁気テープ浮上量の変動に対して
も常に安定した磁気テープと磁気ヘッドの接触が得ら
れ、これにより常に良好に記録再生を行うことができる
装置が得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例による磁気記録再生装
置のヘッドベース取付部の斜視図、第２図はこの発明の
第２の実施例による磁気記録再生装置のヘッドベース取
付部の斜視図、第３図は従来の磁気記録再生装置を示す
断面図、第４図はそのヘッドベース取付部の斜視図、第
５図は記録再生時における磁気テープと磁気ヘッドとの
接触部分の拡大図、第６図は磁気ヘッドのテープ摺動面
のギャップ付近の拡大図、第７図は磁気ヘッドの位置決
めを検出するレーザ干渉法による磁気ヘッド表面上に発
生した干渉縞を示す図である。 図において、１は磁気ヘッド、２は回転シリンダ、201
は窓、３は固定シリンダ、3Aはリード、４は中心軸、５
は上部ラジアルスパイラルグルーブ、６は下部ラジアル
スパイラルグルーブ、7,8は軸受媒体、９は回転側ロー
タリトランス、10は固定側ロータリトランス、11は駆動
用モータのステータ、12は駆動用モータのロータマグネ
ット、13はロータケース、14はヘッドベース、141はヘ
ッドベースの固定部、142はヘッドベースの可動部、15
a,15bは圧電素子、16は弾性体、18はネジ、19はラジア
ルフランジ、20はスラストフランジ、21は止め輪、22は
磁気テープ、23はレーザ干渉縞、30は回転シリンダの半
径方向、31は回転シリンダの円周方向、32はヘッド突出
量、101はヘッドギャップ、102はガラス、103はフェラ
イトである。 なお図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁気テープをらせん状に案内するリード溝
   を外周面に有する固定シリンダと、前記磁気テープに情
   報を記録再生する複数の磁気ヘッドと、該磁気ヘッドを
   ヘッドベースを介して担持する回転シリンダと、該回転
   シリンダを軸受を介して前記固定シリンダから回転可能
   に支持する中心軸とを備えた磁気記録再生装置におい
   て、 前記ヘッドベースに、前記磁気ヘッドを支持し，各々回
   転シリンダ半径方向に伸縮する複数の圧電素子を、前記
   回転シリンダの円周方向に配列して設け、 該圧電素子に電圧を加えることにより、前記磁気ヘッド
   を前記回転シリンダの円周方向および半径方向に変位可
   能としたことを特徴とする磁気記録再生装置。
2. 【請求項２】磁気テープをらせん状に案内するリード溝
   を外周面に有する固定シリンダと、前記磁気テープに情
   報を記録再生する複数の磁気ヘッドと、該磁気ヘッドを
   ヘッドベースを介して担持する回転シリンダと、該回転
   シリンダを軸受を介して前記固定シリンダから回転可能
   に支持する中心軸とを備えた磁気記録再生装置におい
   て、 前記ヘッドベースに、前記磁気ヘッドを支持する，回転
   シリンダ半径方向に伸縮する第１の圧電素子と、これに
   支持し回転シリンダ円周方向に伸縮する第２の圧電素子
   とを設け、 該圧電素子に電圧を加えることにより、前記磁気ヘッド
   を前記回転シリンダの円周方向および半径方向に変位可
   能としたことを特徴とする磁気記録再生装置。