JPH076456A - 磁気記録再生用回転ドラムアセンブリ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スパイラル溝の切り欠きエッジ部で磁気テー
プに損傷を与えることなく、かつスパイラル溝が発生す
る空気圧の脈動を平滑したスパイラル溝内蔵の回転ドラ
ムアセンブリを提供する。 【構成】 磁気記録再生用回転ドラムアセンブリの回転
ドラム１又は固定ドラム２のスパイラル溝１４が設けら
れた面に、外周より内側の全周に亙って環状溝１６を設
け、スパイラル溝１４を環状溝１６に接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気テープ上に回転ヘ
ッドを用いて信号を記録再生する磁気記録再生用回転ド
ラムアセンブリに係り、特に、ドラムの底面にスパイラ
ル溝を設けて遠心ポンプを構成し、このポンプから送ら
れる空気流により磁気テープを浮上させる磁気記録再生
用回転ドラムアセンブリに関する。

【０００２】

【従来の技術】ＶＴＲ等の磁気記録再生装置に用いられ
る回転ドラムアセンブリの例を図３の斜視図に示す。同
図において、回転ドラムアセンブリは、高速（例えば、
ＶＨＳ方式ＶＴＲの場合では１８００ｒｐｍ）で回転す
る回転ドラム１と固定ドラム２とから構成されている。
映像信号の記録再生を行う磁気ヘッド３は、回転ドラム
１に取り付けられており、磁気テープ４は、回転ドラム
アセンブリにヘリカルに巻き付けられ（ＶＨＳ方式ＶＴ
Ｒの場合の巻き付け角度は約１８０°）、固定ドラム２
の外周部に設けられたリードと称せられる段差部５によ
り、幅方向の走行位置を規制されながら一定速度で走行
している。

【０００３】上述したように、回転ドラム１は高速で回
転しているため、磁気テープ４が回転ドラムアセンブリ
に入射する入口領域から空気を巻き込むことにより、磁
気テープ４と回転ドラム１の外周面との間に極めて薄い
エアーフィルムを形成し、回転ドラム１と対向する磁気
テープ４の上側部では、回転ドラム１の外周面から微少
量（数μｍ〜数１０μｍ）浮上する。

【０００４】一方、磁気テープ４の下側部とこれと対向
する固定ドラム２の外周面との相対速度は、磁気テープ
４と回転ドラム１との相対速度に比較して著しく小さ
い。このために、上述したような磁気テープ４と回転ド
ラム１の外周面との間に生じたエアーフィルムは発生せ
ず、磁気テープ４は固定ドラム２の外周面に接触した状
態で常に摩擦抵抗を受けつつ摺動走行することになる。

【０００５】この磁気テープ４が走行中に受ける動摩擦
力は、特に高温多湿の環境下や急激な温度変化が生じた
場合に著しく増大する。例えば、空気中の水分が固定ド
ラム４の表面に結露して、磁気テープ４と固定ドラム２
との間に薄い水の膜が形成され、この水の膜の表面張力
及び粘性抵抗力により磁気テープ４と固定ドラム２とが
完全に付着を起こしたり、あるいは間欠的な付着現象に
より、磁気テープ４に一種の自励振動を励起させること
が多い。

【０００６】さらに、磁気テープ４と回転ドラムアセン
ブリとの間の過大な摺動抵抗は、テープの損傷や摩耗を
誘起し、その結果、記録再生信号が欠落したり、あるい
は脱落した磁性粉がヘッドのギャップ部に堆積して、ヘ
ッドの目詰まり現象を引き起こす要因となる。このよう
な状態に陥った場合には、磁気テープに正確かつ正常な
映像信号及び音声信号の記録再生は完全に望めなくな
る。

【０００７】ところで、ＶＴＲやＤＡＴ（ディジタルオ
ーディオテープレコーダ）等に代表されるような回転ヘ
ッド型磁気記録再生装置は、近年益々急速に記録密度の
向上が図られている。特に、例えばハイビジョンＶＴＲ
やディジタルＶＴＲのように極めて帯域幅の広い信号を
取り扱う回転ヘッド型磁気記録再生装置においては、記
録時間の長時間化のために可能な限り記録トラック幅を
縮小して、より一層の記録の高密度化が図られる傾向に
ある。

【０００８】したがって、最近では高密度記録を図るた
めに、磁気テープもより一層の磁気記録密度の向上が可
能なように、従来の酸化鉄テープから、樹脂ベース上に
残留飽和磁束密度の高いニッケル・コバルト合金等を塗
布した”メタル塗布型テープ”及びバインダーを用いず
樹脂ベース上に直接蒸着した”メタル蒸着型テープ”が
採用される傾向にある。

【０００９】この場合、磁気テープと回転ドラムアセン
ブリの摺動状態が金属対金属の接触状態となるため、酸
化鉄テープを用いた場合と比べて摩擦係数はさらに上昇
し、テープ走行の安定化を図ることが極めて難しい状況
になる。さらに、磁気ヘッドと磁気テープのスペーシン
グ量を減少させてスペーシング損失を低減したいという
観点から、より一層の磁気テープ表面の平滑化が図られ
つつあるために、磁気テープと回転ドラムアセンブリの
極めて平滑な２つの表面が接触摺動する結果となり、テ
ープ走行の安定化が難しくなってきた。

【００１０】これまでには、回転ドラム１と固定ドラム
２との間で互いに対向しつつ相対回転する２面のいずれ
か一方の面の一部、あるいは全部にポンプアウト型のス
パイラル溝を設けて、回転ドラムの回転による遠心ポン
プの作用により、上記スパイラル溝から外部へ空気流を
発生させ、この空気流により磁気テープ４を回転ドラム
アセンブリより微少量（数μｍ〜数１０μｍ）だけ浮上
させて、主に磁気テープ４と固定ドラム２との間の接触
摺動を回避しようとする回転ドラムアセンブリ（図４）
が既に考案されている。

【００１１】この考案による従来のスパイラル溝を設け
た回転ドラムアセンブリの例を図４の断面図に示す。同
図において、シャフト６の上端部には回転ドラム１を搭
載するためのディスク７が焼き嵌めあるいは圧入等の方
法で固定されており、上記シャフト６は所定間隔を有し
て固定ドラム２に固定配置された２つのベアリング８及
び９により垂直に軸支されている。

【００１２】この回転ドラム１と固定ドラム２との間で
互いに対向して相対回転する、回転ドラム１の下端面１
２、あるいは固定ドラム２の上端面１３のいずれか一方
に、スパイラル溝１１を設ける。これにより回転ドラム
１の回転に伴う動圧効果により発生した空気流は、ドラ
ム内部からスパイラル溝１１に沿って外向きに吐き出さ
れる。図５に、この従来例に基づいてスパイラル溝１４
及びランド１５からなるスパイラル形状を回転ドラムの
下端面１２に設けた場合を、図６に、スパイラル形状を
固定ドラム２の上端面１３側に配置した場合を示す。

【００１３】ここで、スパイラル溝１４及び溝と溝の間
のランド１５の本数は有限であるため、この従来例のま
までは、回転ドラムアセンブリ上での任意の固定点にお
いて、スパイラル溝から発生し吐出される空気流の圧力
が、回転ドラム１の１回転につきスパイラル溝１４の本
数分脈動して、磁気テープ４と回転ドラム１の外周面の
間のエアーフィルム量の変動が生じ、磁気テープ４の縦
振動が起こったり、磁気ヘッド３と磁気テープ４の接触
状態が不安定になる問題点があった。

【００１４】そこで、スパイラル溝の吐出口に、圧力緩
衝域として共通溝を設けて、この圧力緩衝域に脈動圧に
対する一種のサージングタンクの役目を持たせることに
より、吐出圧を平均化し脈動を低減さた回転ドラムアセ
ンブリが知られている（特公昭６１−１４５８０号公
報）。

【００１５】上記公報に開示された内容に基づき、固定
ドラム側にスパイラル溝を設けた場合の一例を図７に示
す。同図において、１４はスパイラル溝、１５はランド
部、またｇ１は上述した圧力緩衝域である。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このス
パイラル溝の吐出口に、共通溝を設けた回転ドラムアセ
ンブリは、図２（ｂ）の断面図に示すように、外周面に
おける回転ドラム１の下端面１２と固定ドラム２の上端
面１３との間の隙間寸法が従来のｇ２からｇ３へ増加
し、その結果として磁気ヘッド３と磁気テープ４との接
触状態が元の状態から変化し、スパイラル溝の切り欠き
エッジ部で磁気テープに損傷を与えることがあるという
別の問題点がある。

【００１７】以上の問題点に鑑み、本発明の課題は、磁
気ヘッド３と磁気テープ４との接触状態を元の状態から
変化させずに、スパイラル溝の切り欠きエッジ部で磁気
テープに損傷を与えることなく、かつスパイラル溝が発
生する空気圧の脈動を平滑したスパイラル溝内蔵の回転
ドラムアセンブリを低コストで、容易に提供することで
ある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、以下の構成を有する。すなわち、本発明
は、記録再生ヘッドを保持する回転ドラムと、該回転ド
ラムと略同一の径を有し、該回転ドラムを同一軸上に回
転可能に軸支し、磁気テープを外周面で案内する固定ド
ラムから構成され、前記回転ドラムの固定ドラムに対向
した底面又は前記固定ドラムの回転ドラムに対向した底
面の何れか一方にスパイラル溝を設けて、回転ドラムの
回転により前記スパイラル溝を遠心ポンプとして作用さ
せることにより、スパイラル溝から外部へ空気流を発生
させ、該空気流の作用により磁気テープを回転ドラムア
センブリより微少量浮上させる磁気記録再生用回転ドラ
ムアセンブリにおいて、前記回転ドラム又は前記固定ド
ラムの前記スパイラル溝が設けられた面に、外周より内
側の全周に亙って環状溝を設け、前記スパイラル溝が該
環状溝に接続されていることを特徴とする磁気記録再生
用回転ドラムアセンブリである。

【００１９】

【作用】本発明においては、例えば、図２（ｃ）に示す
ように、回転ドラム１と固定ドラム２との間で互いに対
向して相対回転する回転ドラム１の下端面１２あるいは
固定ドラム２の上端面１３のいずれか一方にスパイラル
溝を設け、回転ドラム１の回転に伴う動圧効果により発
生した空気流は、ドラム内部からスパイラル溝に沿って
外向きに吐き出される。

【００２０】この空気流の経路の途中には、円周溝１６
が設けられているため、円周溝の容積が圧力緩衝域とし
て作用し、スパイラル溝の本数に起因する吐出空気流の
圧力変動が抑えられて、圧力変動がない安定した空気流
が回転ドラム１と固定ドラム２との隙間からドラム外周
面に放出される。この空気流の作用により磁気テープ４
が回転ドラムアセンブリより微少量（数μｍ〜数十μ
ｍ）浮上し、磁気ヘッド３のみが磁気テープ４に常に安
定に接触する状態となる。

【００２１】さらに、回転ドラム１の外周より内側に環
状溝１６が設けられているため、環状溝１６の外縁と回
転ドラム１の外周との間が環状のランド部となり、この
ランド部の高さを環状溝と切り離して独立に設定でき
る。これによって、回転ドラム１と固定ドラム２との隙
間寸法をドラム外周部において最適に保ちつつ、環状溝
の容積による緩衝効果が生じるため、空気流の平滑化を
行うことができる。

【００２２】

【実施例】次に図面を参照して、本発明の実施例を説明
する。本発明の回転ドラムアセンブリの基本構造は、ス
パイラル溝近傍部を除いて、図４に示した従来と同様の
構造であるため、従来技術と重複する説明は省略する。

【００２３】図１は、スパイラル溝を回転ドラム面の下
端面に設けた場合の第１実施例を示す。回転ドラム１の
下端面１２に、ドラム外周より内側に全周に亙ってスパ
イラル溝１４より深い円周溝１６を、機械加工あるいは
エッチングなどの方法で設ける。円周溝１６はスパイラ
ル溝１４より深ければ、どのような形状でもよい。そし
て、スパイラル溝１１の先端が円周溝１６にかかるまで
スパイラル溝１４を形成する。ここで、円周溝１６とス
パイラル溝１４の形成順序は逆であっても構わない。

【００２４】この回転ドラム１の下端面１２に設けた円
周溝１６が、図７に示した固定ドラム２のｇ１と同様に
スパイラル溝１４の吐出口の圧力緩衝域となるため、吐
出圧力を平均化し脈動のない空気圧を発生させることが
でき、磁気テープ４の走行状態及び磁気ヘッド３と磁気
テープ４の接触状態の安定化が図れる。

【００２５】また、スパイラル溝１４の切り欠きエッジ
部１４ａが回転ドラム１の外周部に現れないため、磁気
テープ４に損傷やダメージを与えることはない。さら
に、図２（ｂ）に示す圧力緩衝域を有した従来のスパイ
ラル溝内蔵ドラムのように、ドラムの外周部で回転ドラ
ム１の下端面１２と固定ドラム２の上端面１３との間の
隙間寸法３が増加することがないため、磁気ヘッド３と
磁気テープ４との接触状態の劣化が生じない。

【００２６】また、図２（ｃ）は、スパイラル溝を固定
ドラム２の上端面に設けた場合の第２実施例の断面図で
あり、同図（ａ），（ｂ）は、それぞれ比較のための従
来のスパイラル溝内蔵ドラム、圧力緩衝域を有した従来
のスパイラル溝内蔵ドラムを示す。

【００２７】スパイラル溝による遠心ポンプから吐出さ
れる空気圧の脈動を低減するため、スパイラル溝内蔵ド
ラムの吐出口に圧力緩衝域を設ける従来の方法では、図
２（ｂ）に示すように外周面での回転ドラム１の下端面
１２と固定ドラム２の上端面１３との隙間寸法がｇ２か
らｇ３へ増加してしまうが、本実施例によれば図２
（ｃ）に示すように圧力緩衝域となる円周溝１６をドラ
ム外周より内側の領域に形成するため、外周面での回転
ドラム１と固定ドラム２との間の隙間寸法が変化するこ
とはない。そのため、磁気ヘッド３と磁気テープ４との
接触状態の変化は生じない。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、磁気ヘッドと磁気テー
プとの接触状態を劣化させずに、スパイラル溝による遠
心ポンプから吐出される空気圧を平滑することができる
ので、磁気テープと回転ドラムアセンブリとの動摩擦力
の低減が図れ、テープ走行の安定化、自励振動の除去及
び磁気テープ特性の劣化を防止できるという効果があ
る。また、スパイラル溝の切り欠きエッジ部で磁気テー
プに損傷をあたえることのない遠心ポンプを備えた回転
ドラムアセンブリを容易に作成できるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は、本発明に係る磁気記録再生用回
転ドラムアセンブリの第１実施例の斜視図であり、図１
（ｂ）は、同実施例の平面図である。

【図２】図２は、本発明に係る磁気記録再生用回転ドラ
ムアセンブリの第２実施例と従来例を比較する断面図で
あり、図２（ａ）はスパイラル溝を内蔵した従来のドラ
ムアセンブリ、図２（ｂ）はスパイラル溝を内蔵し圧力
緩衝域を設けた従来のドラムアセンブリ、図２（ｃ）は
本発明の第２実施例である。

【図３】図３は、磁気記録再生装置の回転ドラムアセン
ブリに磁気テープを巻き付けた状態を示す斜視図であ
る。

【図４】図４は、従来のスパイラル溝付き回転ドラムア
センブリの断面図である。

【図５】図５は、従来のスパイラル溝を設けた回転ドラ
ムの斜視図である（磁気ヘッドは省略）。

【図６】図６は、従来のスパイラル溝を設けた固定ドラ
ムの斜視図である。

【図７】図７は、従来の吐出口に圧力緩衝域を有するス
パイラル溝を設けた固定ドラムの斜視図である。

【符号の説明】

１ 回転ドラム １ａ ヘッド取り付け部 ２ 固定ドラム ２ａ ターニング外周面 ２ｂ 固定ドラムの内部上端面 ３ 磁気ヘッド ４ 磁気テープ ５ リード ６ シャフト ７ ディスク ８ 上側ベアリング ９ 下側ベアリング １０ 予圧用カラー １１ スパイラル溝 １２ 回転ドラムの下端面 １３ 固定ドラムの上端面 １４ スパイラル溝 １４ａ スパイラル溝の切り欠きエッジ部 １５ スパイラル溝間のランド部 １６ 円周溝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録再生ヘッドを保持する回転ドラム
   と、 該回転ドラムと略同一の径を有し、該回転ドラムを同一
   軸上に回転可能に軸支し、磁気テープを外周面で案内す
   る固定ドラムから構成され、 前記回転ドラムの固定ドラムに対向した底面又は前記固
   定ドラムの回転ドラムに対向した底面の何れか一方にス
   パイラル溝を設けて、回転ドラムの回転により前記スパ
   イラル溝を遠心ポンプとして作用させることにより、ス
   パイラル溝から外部へ空気流を発生させ、該空気流の作
   用により磁気テープを回転ドラムアセンブリより微少量
   浮上させる磁気記録再生用回転ドラムアセンブリにおい
   て、 前記回転ドラム又は前記固定ドラムの前記スパイラル溝
   が設けられた面に、外周より内側の全周に亙って環状溝
   を設け、前記スパイラル溝が該環状溝に接続されている
   ことを特徴とする磁気記録再生用回転ドラムアセンブ
   リ。