JPH09306064A - 回転ヘッドドラムと磁気記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁気テープ／ドラム要因による影響を受けな
い、安定したエアフィルムを保つようにすること。 【解決手段】 中回転ドラム式の回転ヘッドドラム２に
おいて、上固定ドラム１２の外周面１２ａに形成した空
気吹出口２１から空気吹出手段によって空気２７を吹き
出して、上固定ドラム１２の外周面１２ａと磁気テープ
１４との間にエアフィルム２８を形成するもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオテープレコ
ーダ、データレコーダ、テープストリーマ等のヘリカル
スキャン方式の磁気記録再生装置に適用するのに最適な
回転ヘッドドラムの技術分野に属するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ＶＴＲ等のヘリカルスキャン
方式の磁気記録再生装置には、図５の（Ａ）に示すよう
な上回転ドラム式の回転ヘッドドラム１と、図４の
（Ａ）に示すような中回転ドラム式の回転ヘッドドラム
２の２種類が使用されている。

【０００３】図５の（Ａ）に示す上回転ドラム式の回転
ヘッドドラム１は、下固定ドラム４の上部に上回転ドラ
ム５を同一軸心状に配置し、下固定ドラム４の外周面４
ａにヘリカル状のテープリード６を形成し、上回転ドラ
ム５の下端の外周に複数の回転磁気ヘッド７を取り付
け、上回転ドラム５を下固定ドラム４の下部に取り付け
た駆動モータ８によって回転駆動するように構成したも
のである。

【０００４】また、図４の（Ａ）に示す中回転ドラム式
の回転ヘッドドラム２は、下固定ドラム１０の上部に、
ディスク状の中回転ドラム１１と、上固定ドラム１２と
を同一軸心状に配置し、下固定ドラム１０の外周面１０
ａにヘリカル状のテープリード６を形成し、中回転ドラ
ム１１の外周に複数の回転磁気ヘッド７を取り付け、上
固定ドラム１２を下固定ドラム１０にドラムホルダー
（図示せず）によって固定し、中回転ドラム１１を下固
定ドラム１０の下部に取り付けた駆動モータ８によって
回転駆動するように構成したものである。

【０００５】そして、これら何れの回転ヘッドドラム
１、２も、これらの外周に磁気テープ１４をテープリー
ド６に沿ってヘリカル状に巻き付けて、その磁気テープ
１４の下エッジ１４ｂをテープリード６で案内するよう
にして、磁気テープ１４をテープリード６に沿って走行
させながら、複数の回転磁気ヘッド７によってヘリカル
スキャン方式で信号の記録、再生を行うようにしたもの
である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】近年のこの種磁気記録
再生装置では、磁気テープ１４への記録密度の増加を進
めるために、回転磁気ヘッド７の記録波長を短くすると
共に、回転磁気ヘッド７と磁気テープ１４間の相対速度
を上げてトラックピッチを狭くする傾向にある。従っ
て、回転磁気ヘッド７によって磁気テープ１４に書き込
む記録トラックをより一層正確な直線で、かつ、正確な
等間隔に形成しなければならないが、スペーシングロス
の影響が大きくなっているために、回転磁気ヘッド７と
磁気テープ１４間に小さなスペーシングを安定に保つた
めに回転磁気ヘッド７と磁気テープ１４の接触状態をよ
り一層安定化しなければならなくなっている。

【０００７】しかし、図５の（Ａ）に示す上回転ドラム
式の回転ヘッドドラム１では、上回転ドラム５の回転に
伴う磁気テープ１４に対するドラム入口側からの空気巻
き込み量が多い関係で、上回転ドラム５の回転速度を上
げた場合、図５の（Ｂ）に示すように、上回転ドラム５
の外周面５ａと、磁気テープ１４との間に厚いエアフィ
ルム１６が形成されてしまい、回転磁気ヘッド７と磁気
テープ１４間の良好なスペーシングが保てず、回転磁気
ヘッド７と磁気テープ１４の良好な接触が得られなくな
るために、上回転ドラム５の回転速度の上昇には限界が
ある。なお、上回転ドラム５の外周面５ａに溝を切る等
してエアフィルムをなくするための対策がなされてはい
るが、エアフィルムを均一化する有効な対策は今のとこ
ろ見つかっていない。

【０００８】一方、図４の（Ａ）に示す中回転ドラム式
の回転ヘッドドラム２では、中回転ドラム１１がディス
ク状に形成されていて、その中回転ドラム１１の回転に
伴う空気の巻き込み量が少ないので、中回転ドラム１１
の回転速度を上げても、回転磁気ヘッド７と磁気テープ
１４間の良好なスペーシングを保って、回転磁気ヘッド
７と磁気テープ１４の接触は良好に保つことができる
が、図４の（Ｂ）に示すように、中回転ドラム１１の外
周で回転磁気ヘッド７のない部分では、負圧現象によっ
てエアフィルムが失われる箇所が生じる。このエアフィ
ルムは、磁気テープ１４と上下固定ドラム１２、１０と
の直接的な接触を防ぎ、磁気テープ１４の走行負荷を低
減することに寄与しているために、負圧現象によってエ
アフィルムが失われると、磁気テープ１４の特に上エッ
ジ１４ａ側が上固定ドラム１２の外周面１２ａに吸着さ
れて、磁気テープ１４の走行負荷の増大を招くばかり
か、磁気テープ１４の損傷を引き起すこともあった。な
お、実験では、図４の（Ｃ）に示すように、磁気テープ
１４の上エッジ１４ａによって、上固定ドラム１２の外
周面１２ａに摺り傷（凹み）１７が発生することも判っ
た。このため、上固定ドラム１２の外周面１２ａにバル
ジを形成したり、中回転ドラム１１の外周にダミーヘッ
ドを設ける等してエアフィルムを増加させる対策がなさ
れてはいるが、磁気テープ１４の走行負荷を表すテープ
テンション比の値は依然として高く、エアフィルムは十
分とは言えない現状にある。

【０００９】本発明は、上記の問題を解決するためにな
されたものであって、磁気テープ／ドラム要因（例え
ば、ドラム回転数、磁気テープの種類、回転磁気ヘッド
の突き出し量、上固定ドラムの摩耗状態等）による影響
を受けない、安定したエアフィルムを保つことができる
ようにしたものを提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の回転ヘッドドラムは、上固定ドラムと、外
周に複数の回転磁気ヘッドが取り付けられた中回転ドラ
ムと、外周にヘリカル状のテープリードが形成された下
固定ドラムとによって中回転ドラム式に構成され、磁気
テープを上記テープリードに沿ってヘリカル状に巻き付
けて走行させながら、上記複数の回転磁気ヘッドによっ
てヘリカルスキャン方式で信号の記録、再生を行うよう
にした回転ヘッドドラムにおいて、上固定ドラムの外周
面に形成した空気吹出口から空気吹出手段によって空気
を吹き出して、上固定ドラムの外周面と磁気テープとの
間にエアフィルムを形成するようにしたものである。

【００１１】上記のように構成された本発明の回転ヘッ
ドドラムは、中回転ドラム式の回転ヘッドドラムにおい
て、上固定ドラムの外周面に形成された空気吹出口から
空気吹出手段によって空気を吹き出して、上固定ドラム
の外周面と磁気テープとの間にエアフィルムを形成する
ようにしたので、磁気テープ／ドラム要因の影響を受け
ない安定したエアフィルムを形成することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明をヘリカルスキャン
方式の磁気記録再生装置における中回転ドラム式の回転
ヘッドドラムに適用した実施の形態を図１〜図３を参照
して説明する。なお、図４と同一構造部には同一の符号
を付して説明の重複を省く。

【００１３】まず、図１に示すように、中回転ドラム式
の回転ヘッドドラム２において、上固定ドラム１２の外
周面１２ａで、ヘリカル状に巻き付けられて走行され磁
気テープ１４の摺動部分のほぼ全域に亘って空気吹出用
溝１９を磁気テープ１４の上エッジ１４ａに沿って斜め
に形成し、上固定ドラム１２の上面１２ｂから外周面１
２ａにかけてほぼＬ型や斜め等に切り込んだ複数の空気
吹出用穴２０の先端を空気吹出用溝１９の複数箇所に開
口させて、これらの空気吹出用溝１９と空気吹出用穴２
０とによって空気吹出口２１を形成している。

【００１４】そして、駆動源であるモータ２２によって
駆動される空気圧縮用ポンプ２３の空気吹出用パイプ２
４を空気タンク２５に接続し、その空気タンク２５の空
気吹出口に接続された複数の空気吹出用パイプ２６の先
端を上固定ドラム１２の複数の空気吹出用穴２０の上端
２０ａに接続して、これらのモータ２２、空気圧縮用ポ
ンプ２３、空気吹出用パイプ２４、空気タンク２５及び
複数の空気吹出用パイプ２６によって空気吹出手段を構
成している。

【００１５】そして、この空気吹出手段によって圧縮さ
れた空気が空気吹出口２１の複数の空気吹出用穴２０か
ら空気吹出用溝１９を通して上固定ドラム１２の外周面
１２ａから外方に放射状に吹き出されて、その外周面１
２ａと走行する磁気テープ１４の上エッジ１４ａ側との
間にエアフィルム２８が形成されるように構成されてい
る。この際、複数の空気吹出用穴２０から吹き出された
空気は空気吹出用溝１９によって上固定ドラム１２の外
周面１２ａで、磁気テープ１４の摺動部分のほぼ全域に
亘って広範囲に広がり、走行する磁気テープ１４と上固
定ドラム１２の外周面１２ａとの間に、磁気テープ１４
の摺動部分のほぼ全域に亘って均一なエアフィルム２８
を形成することができる。この際、複数の空気吹出用穴
２０の位置を、上固定ドラム１２と磁気テープ１４の接
触面圧の最も高い位置近くに配置し、その接触面圧の最
も低い部分からは遠い位置に配置することによって、エ
アフィルム２８をより一層均一に形成することができ
る。

【００１６】このように、走行する磁気テープ１４と上
固定ドラム１２の外周面１２ａとの間で、磁気テープ１
４の摺動部分のほぼ全域に亘って形成される均一なエア
フィルム２８は、回転ヘッドドラム２／磁気テープ１４
以外の外部機構によって形成されるものであるから、磁
気テープ１４／回転ヘッドドラム２の要因（例えば、ド
ラム回転数、磁気テープの種類、回転磁気ヘッドの突き
出し量、上固定ドラムの摩耗状態等）による影響を受け
ない、安定状態を定常的に保つことができるエアフィル
ム２８となる。従って、回転磁気ヘッド７と磁気テープ
１４間の良好なスペーシングを安定して保つことができ
て、回転磁気ヘッド７と磁気テープ１４の良好な接触を
安定して保つことができるので、磁気テープ１４への記
録密度の増加を図るべく、回転磁気ヘッド７と磁気テー
プ１４間の相対速度を上げても、磁気テープ１４の安定
走行を損なうことなく、磁気テープ１４の走行負荷の低
減、磁気テープ１４の損傷防止、回転磁気ヘッド７の摩
耗軽減を実現することができる。

【００１７】なお、実際の磁気テープ走行時には、エア
フィルム２８の厚さを微細に制御することが好ましく、
モータ２２によって駆動されるポンプ２３の作動を制御
することによって、空気吹出口２１から吹き出す空気圧
を制御するようにした制御手段である制御回路２９が備
えられている。

【００１８】つまり、実験結果から、回転磁気ヘッド７
と磁気テープ１４の相対速度、テープテンションとエア
フィルム２８の厚さの関係は、 ｈ∝（Ｖ／Ｔ）^2/3 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１） （但し、ｈ＝エアフィルム、Ｖ＝相対速度、Ｔ＝テープ
テンション）となる。そこで、図２の（Ａ）（Ｂ）に示
すように、相対速度とテープテンションのデータを制御
回路２９に取り込み、現在のエアフィルム２８の厚さを
計算し、エアフィルム２８の厚さが目標値を達成してい
ない時には、空気吹出口２１から空気２７を吹き出す
か、或いは、その吹き出す空気圧を増減調整し、テープ
テンションを目標値に調整することによってエアフィル
ム２８の厚さを補正することになる。

【００１９】この際、図２の（Ａ）（Ｂ）はヘリカルス
キャン方式の磁気記録再生装置３１における供給リール
３２、巻取リール３３、キャプスタン３４、ピンチロー
ラ３５、テンションレギュレータ３６等を備えた磁気テ
ープ１４の走行系を概略的に示したものであり、図２の
（Ａ）に示す早送り／巻戻しの高速走行モード時は、供
給リール３２及び巻取リール３３の巻径Ｄ₁ 、Ｄ₂ とト
ルクＴ₁ 、Ｔ₂ からエアフィルム２８の厚さを換算して
制御回路２９にフィードバックする。また、図２の
（Ｂ）に示すサーチモード時は、テンションレギュレー
タ３６によって検出したテープインションＴ₃ からエア
フィルム２８の厚さを換算して制御回路２９にフィード
バックする。

【００２０】なお、データレコーダ等のデジタル方式の
磁気記録再生装置に搭載される回転ヘッドドラム２で
は、デジタル／アナログの各モードを１つの回転ヘッド
ドラム２の異なる回転数を使って成り立たせている。従
って、デジタル／アナログのうちの一方のモードを基準
にドラム常数を定めると、スペーシングロス、トラッキ
ング不良、貼り付き等の不具合を生じる。しかし、上述
したように、外部から最適な空気２７を上固定ドラム１
２と磁気テープ１４の間に供給すれば、常に各モードに
おいて最適なエアフィルム２８を安定して形成すること
ができる。そして、図３に示したグラフは、磁気テープ
１４の走行速度が３０Ｈｚ時と、−１倍速時のエアフィ
ルム２８の厚さの変化を測定した実験データを示したも
のであり、特性Ａは従来の上回転ドラム式の回転ヘッド
ドラム１の場合のエアフィルム厚を示し、特性Ｂは従来
の中回転ドラム式の回転ヘッドドラム２の場合のエアフ
ィルム厚を示し、特性Ｃは本発明を適用した外部機構に
よる空気２７の吹き出しによって形成されるエアフィル
ム２８の厚さを示しており、最適なエアフィルム２８を
安定して形成できることがわかる。

【００２１】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明は上記した実施の形態に限定されることな
く、本発明の技術的思想に基づいて各種の変更が可能で
ある。例えば、互いに独立した複数の空気吹出手段によ
って複数の空気吹出用穴２０にそれぞれ独立して最適な
空気圧の空気２７を吹き出したり、複数の空気吹出用穴
の直径や空気吹出量等を個々に設定、調整して、個々の
空気吹出用穴２０から吹き出す空気圧を個々に調整する
こともできる。

【００２２】

【発明の効果】以上のように構成された本発明の回転ヘ
ッドドラムと磁気記録再生装置は、次のような効果を奏
する。

【００２３】請求項１は、中回転ドラム式の回転ヘッド
ドラムにおいて、上固定ドラムの外周面に形成された空
気吹出口から空気吹出手段によって空気を吹き出して、
上固定ドラムの外周面と磁気テープとの間にエアフィル
ムを形成することにより、磁気テープ／ドラム要因の影
響を受けない安定したエアフィルムを形成することがで
きるようにしたので、回転ヘッドドラム／磁気テープに
無関係に制御が可能な安定したエアフィルムを形成する
ことができて、良好なスペーシングを安定に保つことが
でき、回転磁気ヘッドと磁気テープの良好な接触、磁気
テープの安定走行を損なうことなく、磁気テープの走行
負荷の低減、磁気テープの損傷防止、回転磁気ヘッドの
摩耗の軽減を実現することができる。

【００２４】請求項２は、上固定ドラムの外周面に磁気
テープに沿って形成した空気吹出用溝と、その空気吹出
用溝の複数箇所に開口した複数の空気吹出用穴とによっ
て空気吹出口を構成したので、構造が簡単で、低コスト
な構成でありながら、上固定ドラムの外周面における磁
気テープの摺動部分のほぼ全域に亘って均一なエアフィ
ルムを安定して形成することができる。

【００２５】請求項３は、空気吹出手段によって空気吹
出口から吐き出す空気圧を制御する制御手段を備えたの
で、磁気テープの走行状態等に対応させた最適なエアフ
ィルムを安定して形成することができる。

【００２６】請求項４は、外部機構によるエアフィルム
形成手段を備えた磁気記録再生装置であるから、磁気テ
ープ／ドラム要因の影響を受けないエアフィルムを磁気
テープの走行状態等に合せて最適に設定することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したヘリカルスキャン方式の磁気
記録再生装置における中回転ドラム式の回転ヘッドドラ
ムのエアフィルムを説明する斜視図及び断面図である。

【図２】本発明の制御回路による空気圧の調整動作を説
明するブロック図である。

【図３】本発明の回転ヘッドドラムと従来の回転ヘッド
ドラムのエアフィルムを比較して示したグラフである。

【図４】従来の中回転ドラム式の回転ヘッドドラムのエ
アフィルムを説明する斜視図及び断面図である。

【図５】従来の上回転ドラム式の回転ヘッドドラムのエ
アフィルムを説明する斜視図及び断面図である。

【符号の説明】

２は中回転ドラム式の回転ヘッドドラム、６はテープリ
ード、７は回転磁気ヘッド、１０は下固定ドラム、１１
は中回転ドラム、１２は上固定ドラム、１４は磁気テー
プ、１９は空気吹出用溝、２０は空気吹出用穴、２１は
空気吹出口、２２は空気吹出手段の一部を構成するモー
タ、２３は空気吹出手段の一部を構成する空気ポンプ、
２４は空気吹出手段の一部を構成する空気吹出用パイ
プ、２５は空気吹出手段の一部を構成する空気ポンプ、
２６は空気吹出手段の一部を構成する空気吹出用パイ
プ、２７は吹き出される空気、２８はエアフィルム、２
９は制御手段である制御回路、３１は磁気記録再生装
置。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上固定ドラムと、外周に複数の回転磁気ヘ
   ッドが取り付けられた中回転ドラムと、外周にヘリカル
   状のテープリードが形成された下固定ドラムとによって
   中回転ドラム式に構成され、 磁気テープを上記テープリードに沿ってヘリカル状に巻
   き付けて走行させながら、上記複数の回転磁気ヘッドに
   よってヘリカルスキャン方式で信号の記録、再生を行う
   ようにした回転ヘッドドラムにおいて、 上記上固定ドラムの外周面に形成された空気吹出口と、 上記空気吹出口から空気を吹き出して上記上固定ドラム
   の外周面と上記磁気テープとの間にエアフィルムを形成
   する空気吹出手段とを備えたことを特徴とする回転ヘッ
   ドドラム。
2. 【請求項２】上記上固定ドラムの外周面に磁気テープに
   沿って形成した空気吹出用溝と、その空気吹出用溝の複
   数箇所に開口された複数の空気吹出用穴とによって上記
   空気吹出口を形成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。
3. 【請求項３】上記空気吹出手段によって上記空気吹出口
   から吹き出す空気圧を制御する制御手段を備えたことを
   特徴とする請求項１記載の回転ヘッドドラム。
4. 【請求項４】請求項１又は請求項２又は請求項３記載の
   中回転ドラム式の回転ヘッドドラムを搭載したことを特
   徴とする磁気記録再生装置。