JPH07334897A - 回転ヘッドドラム装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速回転するドラムユニットにおいて、テー
プの走行性能を改善し、高密度記録・高データレート記
録・編集を可能にすること。 【構成】 テープ走行面にテーパ部２６を設けた第１の
固定ドラム２１と、リード２３を有する第２の固定ドラ
ム２２を対向するように略同軸に配置する。その間に磁
気ヘッド２４を取り付けた中ドラム２５を回転自在に設
ける。少なくともテープ巻き付け部の中央付近におい
て、中ドラムの回転中心から固定ドラム２１の外周面の
最下端Ｃ２の距離Ｒ２を、中ドラム外周面の最上端Ｃ１
までの距離Ｒ１よりも短くする。こうするとドラム２
１，２２，２５に沿ってテープ２７が走行するとき、例
え固定ドラム２１の上方にずれても、テープ２７は第２
の固定ドラムへの力を受けてリード２３に沿って走行す
るようになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高記録密度及び高デー
タレートで記録を行うＶＴＲやＤＡＴに用いられる回転
ヘッドドラム装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来よりＶＴＲ（ＶＨＳ（登録商標）方
式などのビデオテープレコーダ）やＤＡＴ（デジタルオ
ーディオテープレコーダ）などの磁気記録再生装置は、
回転する上ドラムと、磁気テープ（以下、テープと呼
ぶ）の走行を案内するリードが設けられた固定ドラムと
を有しており、ドラムの前後にはテープの走行位置を規
制するテープガイドローラが設けられている。しかし、
このようなテープ案内機構を設けてテープを規制して
も、テープの走行はテープ幅方向に関して不安定であ
り、記録されるトラック幅が狭い場合には正常に磁気記
録再生が行われにくいという問題点があった。

【０００３】このような問題点を解消する方法として、
従来より色々な方法が提案されている。例えば、特開昭
５２−２８３０６号公報においては、上ドラムに大径部
分と小径部分とを設け、上ドラムとテープとの間に発生
する空気層によってテープを安定に走行させる技術が開
示されている。

【０００４】ところで、最近では映像信号のデジタル化
や高密度記録（ＨＤ）化の流れの中で、高データレート
記録を行うことが多くなっており、記録の広帯域化のた
めに大径ドラムを使用し、ドラムの回転数を増加する手
法が採用されている。しかし、このような磁気ヘッドの
テープに対する相対速度を高速にすることは、テープ浮
上量の増加をもたらし、テープ走行の安定性を損なう結
果となっていた。その対応策として中ドラム回転方式に
よるドラム装置を用いることにより、テープ浮上量の低
減を行っているが、ドラムが大径であるため、リード上
におけるテープの走行性能を確保することが極めて困難
であった。そこで従来より用いられているテープガイド
ローラの傾き角を大きくして、テープがドラムのリード
に添うように調整し、トラックパターンの直線性を確保
していた。

【０００５】またドラムのリード上でテープが安定に走
行するための調整が困難であり、さらに再生信号波形の
平坦度とトラックパターンの直線性の両立を図ることが
非常に困難になるといった問題があった。更に無理な走
行調整を行うため、テープの繰り返し走行に対してテー
プダメージが発生し易いといった問題があった。このよ
うな問題に対する従来の対策方法について図６を用いて
説明する。

【０００６】図６は従来のドラムユニットの構成を示す
側面図である。本図に示すように、磁気ヘッド１を搭載
した回転ドラム２の回転軸３と、リード４が形成された
固定ドラム５とを同軸となるように配置する。そして回
転ドラム２の回転により、リード４に沿って走行するテ
ープ６に対して磁気ヘッド１により記録再生を行う。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ここで回転ドラム２の
回転数が増加すると、磁気ヘッド１や回転ドラム２の回
転で形成される空気層により、テープ６が上側に持ち上
げられ、テープ６はリード４から離れながら走行するこ
とになる。このような現象のためトラックの直線性が悪
化する。そこでドラムの前後に設けたテープガイドロー
ラ７の高さを下げて、無理にテープ６をリード４に沿う
ように調整していた。このような条件でテープ６を繰り
返し走行させると、テープダメージを受け易く、トラッ
クの直線性の確保とテープダメージの防止を同時に図る
ことが極めて難しかった。

【０００８】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたものであって、テープの走行を安定化させ、ト
ラックパターンの直線性及び記録再生信号の安定性に優
れた回転ヘッドドラム装置を供給することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願の請求項１の発明
は、第１の固定ドラムと、テープの走行案内用のリード
が形成され、第１の固定ドラムと同軸に取付けられた第
２の固定ドラムと、第１の固定ドラムと第２の固定ドラ
ムの間に回転自在に取付けられ、磁気ヘッドを有する中
ドラムと、を具備する回転ヘッドドラム装置であって、
第１の固定ドラムは、少なくとも第１の固定ドラムのテ
ープが接触走行する領域において、第１の固定ドラムが
中ドラムに対して軸方向に距離が離れるに従い、外径が
大きくなるようなテーパ部を設けたものであり、第１の
固定ドラム及び中ドラムは、少なくともテープの巻き付
け角の中央部分において、中ドラムの回転中心から中ド
ラムの外周面の最上端までの距離Ｒ１を、中ドラムの回
転中心から第１の固定ドラムの最下端までの距離Ｒ２よ
り大きくなるように取り付けられていることを特徴とす
るものである。

【００１０】本願の請求項２の発明では、第１の固定ド
ラムは、その表面粗さが少なくともテープ走行面におい
て、下端側から上端側にかけて順次粗くしたことを特徴
とするものである。

【００１１】本願の請求項３の発明では、第１の固定ド
ラムは、テープ走行方向と平行となるようなすじ条の加
工痕をテープ走行面に形成し、テープが接触走行する領
域において、中ドラムからの距離が離れるに従い、表面
粗さを粗くしたことを特徴とするものである。

【００１２】本願の請求項４の発明では、第１の固定ド
ラムは、テープ走行面の表面粗さが第２の固定ドラムの
表面粗さと少なくとも同等か粗いことを特徴とするもの
である。

【００１３】本願の請求項５の発明では、第２の固定ド
ラムは、テープ走行面の表面粗さを0.1 μm 〜１μm の
範囲としたことを特徴とするものである。

【００１４】

【作用】このような特徴を有する本願の請求項１の発明
によれば、少なくとも第１の固定ドラムにテープが接触
走行する領域において、中ドラムの回転中心から中ドラ
ムの外周面の最上端までの距離Ｒ１を、中ドラムの回転
中心から第１の固定ドラムの最下端までの距離Ｒ２より
大きくしているので、テープは磁気ヘッドを有する中ド
ラムと強く当接する。また第１の固定ドラムが中ドラム
に対して距離が離れるに従い、外径が大きくなるような
テーパ部を設けているので、テープが中ドラムと第１の
固定ドラムの外周面に回巻されて走行するとき、テープ
が第１の固定ドラム上部と当接する割合が多くなる程大
きな摩擦力を受ける。このためテープが中ドラムの下方
向に移動する作用が働き、第２の固定ドラムのリードに
沿って走行するようになる。このため、各ドラムに巻き
付くテープの走行負荷が小さくなり、テープの走行が安
定する。

【００１５】又、本願の請求項２の発明によれば、少な
くとも第１の固定ドラムにテープが接触走行する領域に
おいて、第１の固定ドラムが中ドラムに対して距離が離
れるに従い、外径が大きくなるようなテーパ部を形成
し、第１の固定ドラムの表面粗さが下端側から上端側に
かけて順次粗くしているので、テープの上部ほど大きな
摩擦力を受ける。このためテープが中ドラムの下方向に
移動する作用が働き、第２の固定ドラムに設けられたリ
ードにおけるテープの幅方向の変動が小さくなる。こう
するとトラックパターンの直線性が改善され、再生出力
の変動も小さくなる。

【００１６】又、本願の請求項３の発明によれば、少な
くとも第１の固定ドラムにテープが接触走行する領域に
おいて、第１の固定ドラムが中ドラムに対して距離が離
れるに従い、外径が大きくなるようなテーパ部を形成
し、第１の固定ドラムのテープ走行面にテープ走行方向
と平行となるようなすじ条の加工痕が形成されているた
め、テープの上部ほど大きな摩擦力を受ける。このた
め、テープは第２の固定ドラムに設けられたリードに沿
って走行し易くなり、トラックパターンの直線性が改善
される。

【００１７】更に、本願の請求項４、５の発明によれ
ば、第２の固定トラムの表面粗さを、多湿環境下におい
てテープの貼り付き現象が起きない程度に滑らかにして
いる。そして第１の固定ドラムの表面粗さを第２の固定
ドラムの表面粗さと少なくとも同等か粗くすると、テー
プの上部は大きな摩擦力を受け、下部は小さな摩擦力を
受ける。これらの摩擦力のアンバランスでテープは下方
向に移動しようとする。従ってテープはリードに沿って
走行しやすくなり、トラックパターンの直線性が改善さ
れる。

【００１８】

【実施例】本発明の第１実施例の回転ヘッドドラム装置
について図１を用いて説明する。図１は第１実施例の回
転ヘッドドラム装置におけるドラムユニット２０の側面
図である。本図に示すドラムユニット２０は上部に位置
する第１の固定ドラム２１、下部に位置しテープ走行案
内用のリード２３が設けられた第２の固定ドラム２２、
中部に位置して磁気ヘッド２４が取り付けられた中ドラ
ム２５から構成されている。固定ドラム２１の外周には
少なくともテープ走行面において、中ドラム２５から距
離が離れるに従い外径が大きくなるようなテーパ部２６
が形成されている。

【００１９】固定ドラム２１と固定ドラム２２とはドラ
ムユニット２０の外側からコの字型の連結治具（図示せ
ず）で固定されている。中ドラム２５は磁気ヘッド２４
と共に固定ドラム２１と固定ドラム２２との間で回転す
る。テープ２７は固定ドラム２２のリード２３に沿って
走行し、中ドラム２５の外周面からわずかに突出した磁
気ヘッド２４と当接することにより、記録及び再生が行
われる。

【００２０】次に、中ドラム２５と固定ドラム２１との
位置関係について図２を用いて説明する。図２は中ドラ
ム２５の外周面の最上端Ｃ１と、固定ドラム２１の外周
面の最下端Ｃ２との位置関係を概念的に表したものであ
る。中ドラム２５の回転中心から最上端Ｃ１までの距離
をＲ１とし、中ドラム２５の回転中心から最下端Ｃ２ま
での距離をＲ２とする。またドラムユニット２０のテー
プの巻き付け角をθとする。ここでいう中ドラム２５の
回転中心とは、回転する中ドラム２５の回転軸のことを
意味しており、距離Ｒ１，Ｒ２は夫々中ドラム２５の最
上端Ｃ１，固定ドラム２１の最下端Ｃ２から回転軸まで
の最短距離のことを表している。

【００２１】中ドラム２５と固定ドラム２１が対向する
部分において、最上端Ｃ１と最下端Ｃ２との位置関係
が、少なくとも巻き付け角θの中央付近において、距離
Ｒ１よりも距離Ｒ２のほうが短くなるように両ドラムを
取り付ける。このような位置関係にすると、ノーマル再
生やリバース再生といったテープ２７の走行方向に関係
なく、図１に示すようにテープ２７と固定ドラム２１や
固定ドラム２２との間に適度な空気膜が形成される。こ
うすると、ドラムユニット２０におけるテープ２７の走
行負荷を抑えることができる。

【００２２】ここで最上端Ｃ１と最下端Ｃ２との相対位
置を決める方法としては、例えば、図２（ａ）に示すよ
うに固定ドラム２１の最下端Ｃ２における直径と、中ド
ラム２５の最上端Ｃ１の直径を等しくし、固定ドラム２
１の中心軸と中ドラム２５の回転軸とを僅かにずらすこ
とにより容易に実現することができる。具体的には、固
定ドラム２１の中心軸を中ドラム２５の中心軸に対して
１０μｍ程度、テープ２７との巻き付け部分とは逆の方
向（図２（ａ）の矢印Ｙ１方向）にずらせばよい。

【００２３】また、図１及び図２（ｂ）に示すように固
定ドラム２１の最下端Ｃ２の直径を、中ドラム２５の最
上端Ｃ１の直径よりも小さくし、固定ドラム２１の中心
軸と中ドラム２５の回転軸を合わせることで容易に実現
することもできる。具体的には、固定ドラム２１の最下
端Ｃ２の直径を、中ドラム２５の最上端Ｃ１の直径より
も１０μｍ程度小さくする。尚、このドラムユニット２
０の構成方法については上述した組み合わせに限らない
ことは言うまでもない。以上何れの方法を採っても、巻
き付け角θ付近でテープ２７が固定ドラムより、中ドラ
ム２５の外周面に当接し易くなる。

【００２４】次に本発明の第２実施例の回転ヘッドドラ
ム装置について図３を用いて説明する。図３（ａ）は第
２実施例のドラムユニット３０の正面図である。ドラム
ユニット３０は第１実施例と同様に第１の固定ドラム３
１、中ドラム３５及び第２の固定ドラム３２により構成
される。固定ドラム３１に形成したテーパ部３６は、少
なくともテープ走行面の表面粗さを、図３（ｂ）に示す
ように中ドラム３５の外周面の最上端Ｃ１から離れるに
従って、順次粗くなるようにしたものである。このよう
な表面粗さを実現する方法としては切削バイト（例えば
バイト先端形状Ｒ）の切り込み深さの変更による方法が
あり、容易にテーパ状に加工することができる。

【００２５】こうすると、固定ドラム３２のリードに沿
って走行するテープ２７は、固定ドラム３１の表面粗さ
の粗い部分での摩擦抵抗が大きく、表面粗さの細かい部
分では粗い部分よりも空気膜の影響で摩擦抵抗が小さく
なる。このため固定ドラム３１にテープ２７が接触して
いる部分では、テープ２７を押し下げようとする力が発
生するため、テープ２７は無理なく固定ドラム３２のリ
ードに沿うように走行し、トラックパターンの直線性を
容易に改善することができる。

【００２６】次に本発明の第３実施例における回転ヘッ
ドドラム装置について図４を用いて説明する。図４
（ａ）は第３実施例のドラムユニット４０の正面図であ
る。ドラムユニット４０は第１実施例と同様に第１の固
定ドラム４１、中ドラム４５及び第２の固定ドラム４２
により構成される。固定ドラム４１に形成したテーパ部
４６は、図４（ａ）に示すように固定ドラム４１のテー
プ走行面にはテープ走行方向と平行となるようなすじ条
の加工痕を形成したものである。固定ドラム４１の少な
くともテープ２７が接触走行する領域において、中ドラ
ム４５から距離が離れるに従い、表面粗さが粗くなるよ
うにしてある。このような表面粗さは固定ドラム４２の
リードを加工する方法と同様に行えば、容易に加工でき
る。

【００２７】このような構成によると、固定ドラム４２
のリードに沿って走行するテープ２７は、固定ドラム４
１の表面粗さの粗い部分での摩擦抵抗が大きく、表面粗
さの細かい部分では粗い部分よりも空気膜の影響で摩擦
抵抗が小さくなる。固定ドラム４１にテープ２７が接触
している部分では、テープ２７を押し下げようとする力
が発生する。このためテープ２７は無理なく固定ドラム
４２のリードに沿うように走行し、トラックパターンの
直線性を容易に改善することができる。尚、図３及び図
４に示すように、第１の固定ドラムの表面粗さは上述し
たように順次粗くする必要はなく、段階的に粗くしても
構わない。

【００２８】更に、本発明の第４実施例における回転ヘ
ッドドラム装置について図５を用いて説明する。図５は
第４実施例のドラムユニット５０の正面図である。ドラ
ムユニット５０は第１実施例と同様に、第１の固定ドラ
ム５１、中ドラム５５及び第２の固定ドラム５２により
構成される。固定ドラム５１のテーパ部５６は、その表
面粗さが固定ドラム５２の表面粗さと少なくとも同等、
もしくは粗くなるようにしてある。

【００２９】かかる構成によると、固定ドラム５１の表
面粗さが固定ドラム５２の表面粗さよりも同等もしくは
粗いため、固定ドラム５１のテープ２７に対する摺動抵
抗が固定ドラム５２における摺動抵抗よりも大きくな
る。つまり、ドラムユニット５０に巻き付けられたテー
プ２７の全長にわたって、押し下げようとする力が発生
する。従ってテープ２７は自然にリードに沿うことにな
るので、トラックパターンの直線性が確保しやくなり、
調整工数の大幅な削減が可能となる。

【００３０】更にテープ２７の摺動特性はドラム材料の
粗さに依存し、ドラム材料の表面粗さを細かくすること
により摺動抵抗は小さくなる。特に１μｍ以下にするこ
とで摺動抵抗は大きく低下する。しかしながら、0.1 μ
ｍ以下にすると、多湿環境下において、テープ２７の貼
り付き現象が起きる確率が大きくなり、0.1 μｍ以下は
好ましくない。従って固定ドラム５１の表面粗さを0.1
μm 〜１μm の範囲にすることにより、ドラムユニット
５０におけるテープ２７の走行負荷の上昇を最小限に抑
えることができる。

【００３１】

【発明の効果】以上のように本願の請求項１記載の発明
によれば、ドラムユニットを構成している第１の固定ド
ラムと中ドラムとの相対位置関係（外周部の外径）を規
定しているので、ノーマル再生やリバース再生といった
テープの走行方向に関係なく、テープと第１の固定ドラ
ムや第２の固定ドラムとの間に適度な空気膜を形成する
ことができる。こうすると、ドラムユニットにおけるテ
ープの走行負荷の上昇を最小限に抑えることができる。

【００３２】又、本願の請求項２及び請求項３記載の発
明によれば、第２の固定ドラムのリードに沿って走行す
るテープは、第１の固定ドラムの表面粗さの粗い部分で
の摩擦抵抗が大きく、表面粗さの細かい部分では粗い部
分よりも空気膜の影響で摩擦抵抗が小さくなる。こうす
ると第１の固定ドラムにテープが接触している部分では
テープを押し下げようとする力が発生するため、テープ
は無理なく第２の固定ドラムのリードに沿うように走行
し、トラックパターンの直線性を容易に改善することが
できる。

【００３３】更に本願の請求項４及び請求項５記載の発
明によれば、第１の固定ドラムの表面粗さが第２の固定
ドラムの表面粗さよりも同等以上であるため、ドラムユ
ニットに巻き付けられたテープの全長にわたって押し下
げようとする力が発生して、テープは自然にリードに沿
うようになる。このため、トラックパターンの直線性が
確保し易くなり、調整工数の大幅な削減を可能にするこ
とができる。また、第２の固定ドラムの表面粗さを規定
しているので、ドラムユニットにおける走行負荷の上昇
を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の回転ヘッドドラム装置に
おけるドラムユニットの側面図である。

【図２】第１実施例のドラムユニットにおいて各ドラム
の相対位置を表示した説明図である。

【図３】（ａ）は本発明の第２実施例の回転ヘッドドラ
ム装置におけるドラムユニットの正面図であり、（ｂ）
は固定ドラムに設けられたテーパ部の表面粗さの説明図
である。

【図４】（ａ）は本発明の第３実施例の回転ヘッドドラ
ム装置におけるドラムユニットの正面図であり、（ｂ）
は固定ドラムに設けられたテーパ部の表面粗さの説明図
である。

【図５】本発明の第４実施例の回転ヘッドドラム装置に
おける従来のドラムユニットの正面図である。

【図６】従来のドラムユニットの構成例を示す正面図で
ある。

【符号の説明】

２０，３０，４０，５０ ドラムユニット ２１，３１，４１，５１ 第１の固定ドラム ２２，３２，４２，５２ 第２の固定ドラム ２３ リード ２４ 磁気ヘッド ２５，３５，４５，５５ 中ドラム ２６，３６，４６，５６ テーパ部 ２７ テープ Ｃ１ 最上端 Ｃ２ 最下端 θ テープ巻き付け角

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の固定ドラムと、 テープの走行案内用のリードが形成され、前記第１の固
   定ドラムと同軸に取付けられた第２の固定ドラムと、 前記第１の固定ドラムと前記第２の固定ドラムの間に回
   転自在に取付けられ、磁気ヘッドを有する中ドラムと、
   を具備する回転ヘッドドラム装置であって、 前記第１の固定ドラムは、 少なくとも前記第１の固定ドラムのテープが接触走行す
   る領域において、前記第１の固定ドラムが前記中ドラム
   に対して軸方向に距離が離れるに従い、外径が大きくな
   るようなテーパ部を設けたものであり、 前記第１の固定ドラム及び前記中ドラムは、少なくとも
   テープの巻き付け角の中央部分において、前記中ドラム
   の回転中心から前記中ドラムの外周面の最上端までの距
   離Ｒ１を、前記中ドラムの回転中心から前記第１の固定
   ドラムの最下端までの距離Ｒ２より大きくなるように取
   り付けられていることを特徴とする回転ヘッドドラム装
   置。
2. 【請求項２】 前記第１の固定ドラムは、 その表面粗さが少なくともテープ走行面において、下端
   側から上端側にかけて順次粗くしたことを特徴とする請
   求項１記載の回転ヘッドドラム装置。
3. 【請求項３】 前記第１の固定ドラムは、 テープ走行方向と平行となるようなすじ条の加工痕をテ
   ープ走行面に形成し、テープが接触走行する領域におい
   て、前記中ドラムからの距離が離れるに従い、表面粗さ
   を粗くしたことを特徴とする請求項１記載の回転ヘッド
   ドラム装置。
4. 【請求項４】 前記第１の固定ドラムは、 テープ走行面の表面粗さが前記第２の固定ドラムの表面
   粗さと少なくとも同等か粗いことを特徴とする請求項１
   記載の回転ヘッドドラム装置。
5. 【請求項５】 前記第２の固定ドラムは、 テープ走行面の表面粗さを0.1 μm 〜１μm の範囲とし
   たことを特徴とする請求項４記載の回転ヘッドドラム装
   置。