DE19845120B4

DE19845120B4 - Drehbare Kopftrommel

Info

Publication number: DE19845120B4
Application number: DE19845120A
Authority: DE
Inventors: Shigeo Kobe Obata; Makoto Sanda Miyamoto; Atsushi Takatsuki Imai; Yoshinobu Hirakata Ono; Shinji Tanaka; Hisashi Takahashi; Kenji Saijo Kawamata
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1997-09-30
Filing date: 1998-09-30
Publication date: 2008-03-13
Anticipated expiration: 2018-10-01
Also published as: US20020024772A1; CN1214496A; DE19845120A1; CN1148726C; KR19990030315A; US6411465B1; KR100603080B1

Abstract

Drehbare Kopftrommelanordnung mit:
einer unteren Trommel (11) mit einer ersten zylindrischen Bandpfad-Oberfläche zum schrägen Führen eines bandförmigen Aufzeichnungsmediums (31) mit einem Führungswinkel,
einer oberen Trommel (12) mit einer zweiten zylindrischen Bandpfad-Oberfläche, wobei die obere Trommel (12) gegenüber der unteren Trommel (11) mit ihr fest verbunden ist,
einer inneren Trommel (13) mit einer dritten zylindrischen Bandpfad-Oberfläche für das bandförmige Aufzeichnungsmedium wobei die innere Trommel (13) drehbar zwischen der oberen Trommel (12) und der unteren Trommel (11) gehalten wird, wobei die Dicke in der Axialrichtung der dritten zylindrischen Bandpfadoberfläche der inneren Trommel (13) 1/4 bis 3/4 der Breite des Bandes ausmacht, und
einem drehbaren Kopf (21), der auf der inneren Trommel (13) angeordnet ist, wobei die dritte zylindrische Bandpfad-Oberfläche der inneren Trommel (13) relativ zu der ersten und der zweiten zylindrischen Bandpfad-Oberfläche radial weiter außen positioniert ist, wobei
die untere Trommel (11), die obere Trommel (12) und...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine drehbare Kopftrommel eines drehbaren Innenkopftrommel-Systems.
Es sind in der letzten Zeit beträchtlich in ihrer Größe reduzierte magnetische Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtungen des Kassettentyps mit drehbaren Kopftrommeln entwickelt worden, während gleichzeitig die Leistung und Qualität derselben verbessert wurde, so dass für die entsprechenden Mechanismen und die drehbare Kopftrommeln kleinere Abmessungen erforderlich wurden. Aus dieser Entwicklung resultierte eine weitere Verbreitung von drehbaren Kopftrommeln in drehbaren Innenkopftrommel-Systemen.
Mit Bezug auf die Zeichnungen wird im Folgenden ein herkömmliches Beispiel einer drehbaren Kopftrommel beschrieben. 10(a), (b) sind Seitenansichten einer drehbaren Kopftrommel aus dem Stand der Technik. 12(a), (b) sind schematische Diagramme des Bandpfads in einer magnetischen Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung, wobei 12(a) eine Draufsicht und 12(b),eine Seitenansicht ist.
In dem in 12(a), (b) gezeigten Bandpfad wird ein auf einer Spule 201 aufgewickeltes Band 31 schräg mit einem bestimmten Führungswinkel um eine drehbare Kopftrommel 1 geführt und mit einer konstanten Geschwindigkeit durch eine Andruckrolle 71 und einen Capstan 72 für die Aufzeichnung und die Wiedergabe befördert. Für die schräge Führung des Bandes 31 um die drehbare Kopftrommel 1 ist eine Vielzahl von Bandführungsstiften 70 vorgesehen, die mit einer Öffnung 203 einer Kassette 2 zusammenwirken. Außerdem wird eine bestimmte Spannung auf das Band 31 in der drehbaren Kopftrommel 1 ausgeübt.
Um die gesamte Anordnung auf eine kompakte Größe zu beschränken, ist es insbesondere bei einer tragbaren Einrichtung, wie etwa einem Videorecorder mit einer integrierten Kamera, erforderlich, die drehbare Kopftrommel tief in die Öffnung 203 der Kassette 2 zu versenken, wobei aber die Kassette 2 mit einem Staubschutzdeckel 202 versehen ist, der den oberen Teil der drehbaren Kopftrommel 1 behindert. Um diese Behinderung zu verhindern, wird die drehbare Kopftrommel 1 allgemein zu der unteren Seite, weg von dem Deckel 202 in die Öffnung 203 bewegt. Da die drehbare Kopftrommel 1 dabei jedoch weit von der Unterseite der Kassette vorsteht, wird dadurch die Breite der Einrichtung erhöht. Um die Breite der Einrichtung zu beschränken, wird deshalb der obere Teil der drehbaren Kopftrommel 1 schräg ausgeschnitten, wie in 12(b) gezeigt.
Bei dem schräg ausgeschnittenen oberen Teil der drehbaren Kopftrommel 1 ist wie in 10 gezeigt eine obere Trommel 12 koaxial fest mit einer unteren Trommel 11 verbunden, wobei eine innere Trommel 13 mit einem Kopf 21 an seinem unteren Ende koaxial zwischen den zwei Trommeln angeordnet ist (dies wird als Innentrommel-Drehkonstruktion bezeichnet). Die innere Trommel 13 ist drehbar auf einer Welle und einem Lager gehalten (nicht gezeigt). Die Breite der inneren Trommel 13 beträgt ungefähr die Hälfte der Breite des Bandes 31. Die Drehrichtung ist wie in der Zeichnung gezeigt nach rechts.
Die untere Trommel 11 ist mit einer Führung 14 zum Führen des Bandpfads versehen, wobei das laufende Band 31 die Führung 14 mit seinem unteren Ende kontaktiert. Die obere Trommel 12 weist den Ausschnitt 111 auf und die Oberfläche des Außenumfangs der oberen Trommel 12 ist maschinell bearbeitet.
Herkömmlicherweise sind die Durchmesser d1, d2, d3 der zylindrischen Oberflächen des Außenumfangs (der Bandpfadführung) der unteren Trommel 11, der oberen Trommel 12 und der inneren Trommel 13 wie in 11(a), (b) gezeigt alle gleich oder weisen die folgende Beziehung auf d2 > d3 > d1.
Mit diesem Aufbau ist es möglich, die Oberfläche und die Breite des Bandpfades zu beschränken, wobei jedoch auch die folgenden Probleme verursacht werden.
Da das Band 31 wie in der Schnittansicht des Schwebezustands in 11(a), (b) gezeigt um die drehbare Kopftrommel 1 geführt ist, wird bei der Drehung der inneren Trommel 13 Luft aufgrund des viskosen Widerstands derselben zwischen dem Band 31 und der inneren Trommel 13 eingeschlossen, wobei die Schwebehöhe ihr Maximum auf der inneren Trommel 13 erreicht und auf der unteren Trommel 11 und der oberen Trommel 12 jeweils geringer ist. Die Schwebehöhe erreicht auf der oberen Trommel etwa 0 Mikrometer, auf der inneren Trommel mehr als 10 Mikrometer und einige Mikrometer auf der unteren Trommel. Wenn der Durchmesser der oberen Trommel 12 größer oder gleich dem Durchmesser der inneren Trommel 13 ist, ist das Band 31 immer in Kontakt mit der oberen Trommel 12.
In einem derartigen Zustand ist die Reibungskraft zwischen dem Band 31 und der oberen Trommel 12 groß, wobei die Zunahme der Bandspannung nach der Installation der drehbaren Kopftrommel groß ist, weshalb sich die Belastung für das laufende Band erhöht und zu einer Beschädigung des Bandes, zu einem Gleiten am Capstan 72 oder zu einer Erhöhung des Motorstroms führt.
Das Band 31 ist häufig auf beiden Seiten mit einem Oberflächenbehandlungsmittel wie etwa einem Schmiermittel behandelt, um die Laufleistung zu verbessern. Weil bei der Verarbeitung eine vertikal zu dem Axialzentrum ausgerichtete Werkzeugspur am Außenumfang der oberen Trommel 12 hergestellt wurde, können das Oberflächenbehandlungsmittel auf der magnetischen Oberfläche, andere Staubpartikeln mit einer Größe von weniger als einem Mikrometer in der Einrichtung oder auf dem Band während. des Laufs des die obere Trommel 12 kontaktierenden Bandes 31 entlang der Werkzeugspur gesammelt und auf der oberen Trommel 12 abgelagert werden. Das hat zur Folge, dass der Laufwiderstand des Bandes erhöht wird oder im schlimmsten Fall das Band 31 an der oberen Trommel 12 oder an der inneren Trommel haften bleiben kann, so dass der weitere Lauf des Bandes verhindert wird oder die magnetische Schicht vom Basisfilm des Bandes 31 abgezogen wird.
JP 63-195820 A beschreibt eine Drehkopf-Trommel, bei der die innere Trommel stärker in Richtung Bandoberfläche positioniert ist als die untere und die obere Trommel und die beiden äusseren Trommeln den gleichen Durchmesser haben.
JP 59-221858 A beschreibt eine Drehkopf-Trommel, bei der die innere Trommel einen größeren Durchmesser als die anderen Trommeln innerhalb einer vorgegebenen kleinen Differenz hat.
JP 07-182742 A beschreibt eine Drehkopf-Trommel, bei der die obere Trommel eine geriffelte Oberfläche hat mit einem vorgegebenen Winkel und einer vorgegebenen Rillentiefe.
JP 04-195756 A beschreibt eine Drehkopf-Trommel, bei der die Rauhigkeit der oberen Trommel vorgegeben ist.
Die oben genannten Probleme werden durch eine drehbare Kopftrommel entsprechend Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen werden in den nachgeordneten Ansprüchen angegeben.
Da bei der drehbaren Kopftrommel der vorliegenden Erfindung der Kontakt zwischen dem Band und der oberen Trommel beschränkt ist, wird die Belastung des laufenden Bandes reduziert, so dass es möglich ist eine Beschädigung des Bandes, ein Gleiten auf dem Capstan oder eine Erhöhung des Motorstroms zu verhindern.
Die vorliegende Erfindung gibt nach Anspruch 1 eine drehbare Kopftrommel an, welche umfasst: eine untere Trommel mit einer ersten zylindrischen Bandpfad-Oberfläche zum schrägen Führen eines bandförmigen Aufzeichnungsmediums mit einem Führungswinkel α, eine gegenüber und etwa koaxial fest mit der unteren Trommel verbundene obere Trommel mit einer zweiten zylindrischen Bandpfad-Oberfläche sowie eine innere Trommel mit einer dritten zylindrischen Bandpfad-Oberfläche mit etwa demselben Durchmesser wie die erste zylindrische Bandpfad-Oberfläche der unteren Trommel, wobei die innere Trommel drehbar etwa koaxial zwischen der oberen Trommel und der unteren Trommel gehalten wird und einen drehbaren Kopf aufweist, wobei die zweite zylindrische Bandpfad-Oberfläche der oberen Trommel weiter innen als die erste zylindrische Bandpfad-Oberfläche der unteren Trommel im Führungsbereich des bandförmigen Aufzeichnungsmediums auf der oberen Trommel angeordnet ist, so dass bei diesem Aufbau der Kontakt zwischen dem Band und der oberen Trommel beschränkt und dementsprechend die Belastung des laufenden Bandes reduziert ist, wodurch eine Beschä digung des Bandes, ein Gleiten auf dem Capstan und eine Erhöhung des Motorstroms vermieden werden.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
1(a) eine Seitenansicht einer drehbaren Kopftrommel einer ersten Ausführungsform nützlich zum Verständnis der vorliegenden Erfindung,
1(b) eine Seitenansicht, die den Durchmesser jeder Trommel der drehbaren Kopftrommel der ersten Ausführungsform angibt,
2(a) eine Seitenansicht einer drehbaren Kopftrommel einer zweiten Ausführungsform nützlich zum Verständnis der vorliegenden Erfindung,
2(b) eine Seitenansicht, die den Durchmesser jeder Trommel der drehbaren Kopftrommel der zweiten Ausführungsform angibt,
3(a) eine Seitenansicht einer drehbaren Kopftrommel einer dritten Ausführungsform entsprechend der vorliegenden Erfindung,
3(b) eine Seitenansicht, die den Durchmesser jeder Trommel der drehbaren Kopftrommel der dritten Ausführungsform angibt,
4(a) ein erläuterndes Diagramm, des Schwebezustand des Bandes an der oberen, inneren und unteren Trommel der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
4(b) ein erläuterndes Diagramm, des Schwebezustand des Bandes an der oberen, inneren und unteren Trommel der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
4(c) ein erläuterndes Diagramm, des Schwebezustand des Bandes an der oberen, inneren und unteren Trommel der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
5(a) eine Draufsicht, die die exzentrische Anordnung der oberen, inneren und unteren Trommel der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt,
5(b) eine Draufsicht, die die exzentrische Anordnung der oberen, inneren und unteren Trommel der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt,
5(c) eine Draufsicht, die die exzentrische Anordnung der oberen, inneren und unteren Trommel entsprechend der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt,
6(a) eine Seitenansicht einer drehbaren Kopftrommel einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
6(b) eine Schnittansicht von wichtigen Teilen der oberen Trommel bei einer beispielhaften Bearbeitung der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
6(c) eine Schnittansicht von wichtigen Teilen der oberen Trommel bei einer anderen beispielhaften Bearbeitung der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
7 eine Teilschnittansicht, die die Schwebehöhe des magnetischen Bandes bei einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt,
8 ein Vorderansicht einer drehbaren Kopftrommel in der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der eine Rille innerhalb des Bereichs des Kopffensters positioniert ist,
9 ein Diagramm, das die Beziehung der Veränderung der Flachheit der Wiedergabeausgabe zu der Rillenbreite und dem Bandlaststrom bei der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt,
10(a) eine Seitenansicht einer drehbaren Kopftrommel aus dem Stand der Technik,
10(b) eine Seitenansicht, die den Durchmesser jeder Trommel der drehbaren Kopftrommel des Standes der Technik zeigt,
11(a) ein erläuterndes Diagramm des Bandschwebezustands an der oberen, inneren und unteren Trommel aus dem Stand der Technik,
11(b) ein erläuterndes Diagramm des Bandschwebezustands an der oberen, inneren und unteren Trommel aus dem Stand der Technik,
12(a) eine Draufsicht auf den Verlauf des Bandpfades,
12(b) eine Seitenansicht auf den Verlauf des Bandpfades.
Im folgenden wird eine erste Ausführungsform nützlich zum Verständnis der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Dabei wird auf eine erneute Erläuterung der mit dem Stand der Technik identischen Teile verzichtet.
1 ist eine Seitenansicht der drehbaren Kopftrommel der vorliegenden Ausführungsform. Eine obere Trommel 12, eine innere Trommel 13 und eine untere Trommel 11 sind koaxial zueinander angeordnet. Der zylindrische Bandpfad-Teil der inneren Trommel 13 weist eine Breite von 1/4 bis 3/4 der Breite des Bandes 31 auf. Dabei ist der Durchmesser d2 der oberen Trommel 12 um einige Mikrometer kleiner gewählt als die Durchmesser d1, d3 von jeweils der unteren Trommel 11 und der inneren Trommel 13.
Im Folgenden wird der Betrieb der derartig konfigurierten Ausführungsform beschrieben. 4(a) zeigt die Schwebehöhe des Bandes 31, wenn die innere Trommel 13 durch das schräge Führen des Bandes 31 um die drehbare Kopftrommel 1 der vorliegenden Ausführungsform gedreht wird. Wie in der Figur gezeigt, ist die Schwebehöhe des Bandes 31 auf der inneren Trommel 13 am größten. Dabei schwebt das Band mit einer Höhe von mehr als zehn Mikrometern.
Auch auf der unteren Trommel 11 schwebt das Band 31 wie im Stand der Technik mit einer Höhe von einigen Mikrometern. Auf der oberen Trommel schwebt das Band jedoch im Gegensatz zum Stand der Technik mit einer Höhe zwischen null und einigen Mikrometern. Nur wenn sich die Spannung vorübergehend etwa bei einem Moduswechsel oder ähnlichem erhöht, erreicht die Schwebehöhe des Bandes auf der oberen Trommel 12 null Mikrometer (kontaktiert das Band 31 die obere Trommel 12).
Da in dieser Ausführungsform der Durchmesser d2 der oberen Trommel 12 kleiner ist als die Durchmesser d1, d3 der unteren Trommel 11 und der inneren Trommel 13, schwebt das Band 31 gewöhnlich auch über der oberen Trommel 12, so dass kein reibendes Gleiten zwischen der oberen Trommel 12 und dem Band 31 auftritt und der laufende Reibungswiderstand des Bandes 31 nicht erhöht wird. Wenn die Spannung vorübergehend bei einem Moduswechsel oder ähnlichem abnormal erhöht wird und die obere Trommel 12 in Kontakt mit dem Band 31 gerät, dann ist der Oberflächendruck des Bandes 31 auf die obere Trommel 12 klein, so dass der laufende Reibungswiderstand klein ist.
Wenn der Durchmesser der drehbaren Kopftrommel 1 im Bereich zwischen 10 und 80 mm liegt und wenn die Differenz zwischen den Durchmessern d1, d3 der unteren Trommel 11 und der inneren Trommel 13 und dem Durchmesser d2 der oberen Trommel 12 ungefähr 10 Mikrometer oder mehr beträgt, kontaktiert die Trommel 12 das Band 31 auch bei einer hohen Spannung während eines Moduswechsels oder ähnlichem nicht.
Wenn jedoch die Differenz zwischen den Durchmessern d1, d3 der unteren Trommel 11 und der inneren Trommel 13 und dem Durchmesser d2 der oberen Trommel 12 zu groß ist, kann das Band 31 beim Laden auf den Bandpfad bei einer falsch gewählten Laderoute über die obere Trommel 12 gleiten und austreten. Dabei verheddert sich das Band 31, so dass die Kassette 2 nicht aus dem Deck genommen werden kann. Um dies zu vermeiden, sollte die Differenz zwischen den Durchmessern d1, d3 der unteren Trommel 11 und der inneren Trommel 13 und dem Durchmesser d2 der oberen Trommel 12 innerhalb von 30 Mikrometern gewählt werden, so dass bei einem Gleiten des Bandes 31 über die obere Trommel ein vollständiges Entgleiten durch die Reibungskraft zwischen dem Band 31 und der oberen Trommel 12 verhindert werden kann.
Wenn die Durchmesserdifferenz innerhalb von 20 Mikrometer liegt, können nachteilige Auswirkungen auf die Linearität der durch den Kopf 21 aufzuzeichnenden Spur beinahe vollständig ignoriert werden.
In der Ausführungsform sind die untere Trommel 11, die obere Trommel 12 und die innere Trommel 13 koaxial zueinander angeordnet und weisen jeweils unterschiedliche Durchmesser auf, so dass die zylindrische Bandpfad-Oberfläche der oberen Trommel 12 in der Richtung des Durchmessers kleiner ist als die zylindrische Bandpfad-Oberfläche der unteren Trommel 11. Die obere Trommel 12 kann jedoch auch, wie in 5(a) gezeigt, exzentrisch zu der unteren Trommel 11 und der inneren Trommel 13 sein, wobei die untere Trommel 11, die obere Trommel 12 und die innere Trommel 13 einen identischen Durchmesser aufweisen können. In diesem Fall wird das Band 31 mit Hilfe eines Bandführungsstifts 70 mit einem Winkel von 180 Grad um die drehbare Kopftrommel 1 geführt, wobei die Breite der inneren Trommel 13 ungefähr 1/2 der Breite des Bandes 31 ausmacht. Deshalb ist das Band 31 in einem Bereich von ungefähr 90 Grad um die obere Trommel 12 geführt. Dadurch wird von der exzentrischen Richtung der oberen Trommel 12 in der entgegengesetzten Richtung (135 Grad in der Figur) vom Führungszentrum des Bandes 31 auf der oberen Trommel 12 abgewichen.
Mit einer derartigen Konstruktion werden dieselben Effekte wie in der oben beschriebenen Ausführungsform erhalten. Da die untere Trommel 11, die obere Trommel 12 und die innere Trommel 13 mit demselben Durchmesser vorgesehen werden, kann weiterhin eine einheitliche Dimensionsmessung vorgenommen werden, wodurch die Steuerung vereinfacht wird.
Im Folgenden wird eine zweite Ausführungsform nützlich zum Verständnis der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. 2(a) ist eine Seitenansicht der drehbaren Kopftrommel dieser Ausführungsform. Eine obere Trommel 12, eine innere Trommel 13 und eine untere Trommel 11 sind koaxial zueinander angeordnet. Der zylindrische Bandpfadteil der inneren Trommel 13 weist eine Breite von 1/4 bis 3/4 der Breite des Bandes 31 auf. Dabei ist der Durchmesser d3 der inneren Trommel 13 um einige Mikrometer größer gewählt als die Durchmesser d1, d2 von jeweils der unteren Trommel 11 und der oberen Trommel 12.
Im Folgenden wird der Betrieb der derartig konfigurierten Ausführungsform beschrieben 4(b) zeigt die Schwebehöhe des Bandes 31, wenn die innere Trommel 13 durch das schräge Führen des Bandes 31 um die drehbare Kopftrommel 1 der vorliegenden Ausführungsform gedreht wird. Wie in der Figur gezeigt, ist die Schwebehöhe des Bandes 31 auf der inneren Trommel 13 am größten. Dabei schwebt das Band mit einer Höhe von mehr als zehn Mikrometern. Auf der unteren Trommel 11 schwebt das Band 31 höher als im Stand der Technik. Auch auf der oberen Trommel 12 schwebt mit einer Höhe zwischen ungefähr null und einigen Mikrometern. Nur wenn sich die Spannung vorübergehend etwa bei einem Moduswechsel oder ähnlichem erhöht, erreicht die Schwebehöhe des Bandes auf der oberen Trommel 12 null Mikrometer (kontaktiert das Band 31 die obere Trommel 12).
Da in dieser Ausführungsform der Durchmesser d3 der inneren Trommel 13 größer ist als die Durchmesser d1, d2 der unteren Trommel 11 und der oberen Trommel 12, schwebt das Band 31 gewöhnlich auch über der oberen Trommel 12, so dass kein reibendes Gleiten zwischen der oberen Trommel 12 und dem Band 31 auftritt und der laufende Reibungswiderstand des Bandes 31 nicht erhöht wird. Wenn die Spannung vorübergehend bei einem Moduswechsel oder ähnlichem abnormal erhöht wird und die obere Trommel 12 in Kontakt mit dem Band 31 gerät, dann ist der Oberflächendruck des Bandes 31 auf die obere Trommel 12 klein, so dass der laufende Reibungswiderstand klein ist.
Wenn der Durchmesser der drehbaren Kopftrommel 1 im Bereich zwischen 10 und 80 mm liegt und wenn die Differenz zwischen den Durchmessern d1, d2 der unteren Trommel 11 und der oberen Trommel 12 und dem Durchmesser d3 der inneren Trommel 13 ungefähr 10 Mikrometer oder mehr beträgt, kontaktiert die Trommel 12 das Band 31 auch bei einer hohen Spannung während eines Moduswechsels oder ähnlichem nicht.
Wenn jedoch die Differenz zwischen den Durchmessern d1, d2 der unteren Trommel 11 und der oberen Trommel 12 und dem Durchmesser d3 der inneren Trommel 13 zu groß ist, kann das Band 31 beim Laden auf den Bandpfad bei einer falsch gewählten Laderoute über die obere Trommel 12 gleiten und austreten. Dabei verheddert sich das Band 31, so dass die Kassette 2 nicht aus dem Deck genommen werden kann. Um dies zu vermeiden, sollte die Differenz zwischen den Durchmessern d1, d2 der unteren Trommel 11 und der oberen Trommel 12 und dem Durchmesser d3 der inneren Trommel 13 innerhalb von 40 Mikrometern gewählt werden, so dass bei einem Gleiten des Bandes 31 über die obere Trommel ein vollständiges Entgleiten durch die Reibungskraft zwischen dem Band 31 und er oberen Trommel 12 verhindert werden kann.
Wenn die Durchmesserdifferenz innerhalb von 20 Mikrometer liegt, können nachteilige Auswirkungen auf die Linearität der durch den Kopf 21 aufzuzeichnenden Spur beinahe vollständig ignoriert werden.
In der Ausführungsform sind die untere Trommel 11, die obere Trommel 12 und die innere Trommel 13 koaxial zueinander angeordnet und weisen jeweils unterschiedliche Durchmesser auf, so dass die zylindrische Bandpfad-Oberfläche der inneren Trommel 13 in der Richtung des Durchmessers größer ist als die zylindrische Bandpfad-Oberfläche der unteren Trommel 11 und der oberen Trommel 12. Die innere Trommel 13 kann jedoch bei einem Bandpfad zum Führen des Bandes 31 mit 90 Grad um den drehbaren Trommelkopf auch, wie in 5(b) gezeigt, exzentrisch zu der unteren Trommel 11 und der oberen Trommel 12 sein, wobei die untere Trommel 11, die obere Trommel 12 und die innere Trommel 13 einen identischen Durchmesser aufweisen können. In diesem Fall weicht die exzentrischen Richtung der inneren Trommel 13 in der Richtung des Führungszentrums des Bandes 31 ab.
Mit einer derartigen Konstruktion werden dieselben Effekte wie in der oben beschriebenen Ausführungsform erhalten. Da die untere Trommel 11, die obere Trommel 12 und die innere Trommel 13 mit demselben Durchmesser vorgesehen werden, kann weiterhin eine einheitliche Dimensionsmessung vorgenommen werden, wodurch die Steuerung vereinfacht wird.
Im Folgenden wird eine dritte Ausführungsform entsprechend der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. 3(a) ist eine Seitenansicht der drehbaren Kopftrommel dieser Ausführungsform. Eine obere Trommel 12, eine innere Trommel 13 und eine untere Trommel 11 sind koaxial zueinander angeordnet. Der zylindrische Bandpfadteil der inneren Trommel 13 weist eine Breite von 1/4 bis 3/4 der Breite des Bandes 31 auf. Dabei sind der Durchmesser d1 der unteren Trommel 11, der Durchmesser d2 der oberen Trommel 12 und der Durchmesser d3 der inneren Trommel mit dem Verhältnis d3 > d1 > d2 gewählt, wobei die Durchmesserdifferenz jeweils einige Mikrometer beträgt. Das heißt, dass die innere Trommel 13 den größten Durchmesser und die obere Trommel 12 den kleinsten Durchmesser aufweist.
Im Folgenden wird der Betrieb der derartig konfigurierten Ausführungsform beschrieben. 4(c) zeigt die Schwebehöhe des Bandes 31, wenn die innere Trommel 13 durch das schräge Führen des Bandes 31 um die drehbare Kopftrommel 1 der vorlie genden Ausführungsform gedreht wird. Wie in der Figur gezeigt, ist die Schwebehöhe des Bandes 31 auf der inneren Trommel 13 am größten. Dabei schwebt das Band mit einer Höhe von mehr als zehn Mikrometern. Auf der unteren Trommel 11 schwebt das Band 31 höher als im Stand der Technik. Auch auf der oberen Trommel 12 schwebt mit einer Höhe von einigen Mikrometern. Da bei dieser Ausführungsform das Band 31 auch über der oberen Trommel 12 mit einer ausreichenden Höhe schwebt, kontaktiert die obere Trommel 12 das Band auch dann nicht, wenn die Spannung etwa bei einem Moduswechsel oder ähnlichem vorübergehend erhöht wird.
Da in dieser Ausführungsform der Durchmesser d3 der inneren Trommel 13 größer ist als die Durchmesser d1, d2 der unteren Trommel 11 und der oberen Trommel 12, schwebt das Band 31 gewöhnlich auch über der oberen Trommel 12, so dass kein reibendes Gleiten zwischen der oberen Trommel 12 und dem Band 31 auftritt und der laufende Reibungswiderstand des Bandes 31 nicht erhöht wird. Wenn die Spannung vorübergehend bei einem Moduswechsel oder ähnlichem abnormal erhöht wird, kontaktiert die obere Trommel 12 das Band 31 nicht, so dass eine Erhöhung des laufenden Reibungswiderstandes verhindert wird.
Wenn der Durchmesser der drehbaren Kopftrommel 1 im Bereich zwischen 10 und 80 mm liegt und wenn die Differenz zwischen dem Durchmesser d2 der oberen Trommel 12 und dem Durchmesser d3 der inneren Trommel 12 ungefähr 10 Mikrometer oder mehr beträgt, kontaktiert die Trommel 12 das Band 31 auch bei einer hohen Spannung während eines Moduswechsels oder ähnlichem nicht.
Wenn jedoch die Differenz zwischen dem Durchmesser d2 der oberen Trommel 12 und dem Durchmesser d3 der inneren Trommel 13 zu groß ist, kann das Band 31 beim Laden auf den Bandpfad bei einer falsch gewählten Laderoute über die obere Trommel 12 gleiten und austreten. Dabei verheddert sich das Band 31, so dass die Kassette 2 nicht aus dem Deck genommen werden kann. Um dies zu vermeiden, sollte die Differenz zwischen dem Durchmesser d2 der oberen Trommel 12 und dem Durchmesser d3 der inneren Trommel 13 innerhalb von 40 Mikrometern gewählt werden, so dass bei einem Gleiten des Bandes 31 über die obere Trommel ein vollständiges Entgleiten durch die Reibungskraft zwischen dem Band 31 und er oberen Trommel 12 verhindert werden kann.
Wenn die Durchmesserdifferenz innerhalb von 20 Mikrometer liegt, können nachteilige Auswirkungen auf die Linearität der durch den Kopf 21 aufzuzeichnenden Spur beinahe vollständig ignoriert werden.
In der Ausführungsform sind die untere Trommel 11, die obere Trommel 12 und die innere Trommel 13 koaxial zueinander angeordnet und weisen jeweils unterschiedliche Durchmesser auf, so dass die zylindrische Bandpfad-Oberfläche der inneren Trommel 13 in der Richtung des Durchmessers größer ist als die zylindrische Bandpfad-Oberfläche der unteren Trommel 11 und so dass die zylindrische Bandpfad-Oberfläche der oberen Trommel 12 in der Richtung des Durchmessers kleiner ist als die zylindrische Bandpfad-Oberfläche der unteren Trommel 11. Die innere Trommel 13 und die obere Trommel 12 können jedoch bei einem Bandpfad zum Führen des Bandes 31 mit 90 Grad um den drehbaren Trommelkopf auch, wie in 5(c) gezeigt, exzentrisch zu der unteren Trommel 11 angeordnet sein, wobei die untere Trommel 11, die obere Trommel 12 und die innere Trommel 13 einen identischen Durchmesser aufweisen können. In diesem Fall weicht die exzentrische Richtung der inneren Trommel 13 in der Richtung des Führungszentrums des Bandes 31 ab. Die exzentrische Richtung der oberen Trommel 12 ist zu der der inneren Trommel 13 entgegengesetzt.
Mit einer derartigen Konstruktion werden dieselben Effekte wie in der oben beschriebenen Ausführungsform erhalten. Da die untere Trommel 11, die obere Trommel 12 und die innere Trommel 13 mit demselben Durchmesser vorgesehen werden, kann weiterhin eine einheitliche Dimensionsmessung vorgenommen werden, wodurch die Steuerung vereinfacht wird.
Im Folgenden wird eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 6 beschrieben. Wie in 6(a) gezeigt, läuft bei einer drehbaren Kopftrommel 1 ein Band 31 mit einem Führungswinkel von α Grad entlang einer auf der unteren Trommel 11 vorgesehenen Führung 14. Die Breite der inneren Trommel 13 macht ungefähr die Hälfte der Breite des Bandes 31 aus. Dabei sind der Durchmesser der unteren Trommel 11, der oberen Trommel 12 und der inneren Trommel 13 wie in der ersten oder der zweiten Ausführungsform gewählt.
Weiterhin ist auf der oberen Trommel 12 in einem Führungsbereich β des Bandes 31 eine Werkzeugspur 112 mit einem etwa mit dem Führungswinkel α identischen Winkel vorgesehen.
Dabei weist die Werkzeugform 112 wie in 6(b), (c) gezeigt eine geriffelte Form mit Abständen P ≥ 30 Mikrometer und einer Riffelungshöhe H ≥ 1 Mikrometer auf. in 6(b) ist eine Verarbeitung durch ein Werkzeug mit einem stumpfwinkligen Spitze gezeigt, und in 6(c) ist eine Verarbeitung durch ein Werkzeug mit einer bogenförmigen Spitze gezeigt.
Im Folgenden wird der Betrieb der derartig konfigurierten Ausführungsform beschrieben. Das Band 31 ist allgemein mit einem Oberflächenbehandlungsmittel wie einem Schmiermittel auf beiden Seiten behandelt, um die Laufleistung zu verbessern. Bei der Verarbeitung wurde eine vertikal zu dem Achsenzentrum ausgerichtete Werkzeugspur am Außenumfang der oberen Trommel vorgesehen. Wenn nun das Band 31 läuft und die obere Trommel 12 kontaktiert, wobei es schräg mit dem Führungswinkel α zu der Werkzeugspur läuft, können das Oberflächenbehandlungsmittel auf der magnetischen Oberfläche, andere Staubpartikeln mit einer Größe von weniger als einem Mikrometer in der Einrichtung oder auf dem Band ähnlich wie bei einem Rasieren mit Hilfe einer Rasierklinge durch die Werkzeugspur gesammelt und auf der oberen Trommel 12 abgelagert werden.
Wenn das Band 31 für eine längere Zeitdauer um die drehbare Kopftrommel mit dem Oberflächenbehandlungsmittel und dem Staub auf der oberen Trommel 12 gewunden gelassen wird, können das Band 31 und die obere Trommel aneinander kleben, wodurch eine Beschädigung des Bandes verursacht wird.
In den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kontaktiert die obere Trommel 12 das Band 31 selten, wenn sich die Spannung erhöht. Wenn aber ein verschmiertes oder beschädigtes Band geladen wird, wird der Luftfilm auf der inneren Trommel zerstört, so dass die Schwebehöhe vermindert wird und das Band in diesem extremen Laufzustand die obere Trommel 12 kontaktieren kann, wobei sich das Oberflächenbehandlungsmittel oder Staub auf der oberen Trommel 12 ablagern können, so dass das Band 31 und die obere Trommel 12 aneinander kleben können, wenn sie stehen gelassen werden.
Da die Werkzeugspur 112 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform parallel zu der Laufrichtung des Bandes 31 vorgesehen ist und eine Riffelungsform mit Abständen von P ≥ 30 Mikrometer und einer Höhe H ≥ 1 Mikrometer aufweist, sammeln sich das Oberflächenbehandlungsmittel oder der Staub bei einem Kontakt des Bandes 31 mit der oberen Trommel 12 nicht auf der oberen Trommel 12 und lagern sich nicht auf derselben ab, so dass kein Aneinanderkleben auftreten kann.
Da das Band 31 nur den Spitzenbereich der Werkzeugspur 112 kontaktiert, ist der tatsächliche Kontaktbereich klein, wobei die Richtung der Werkzeugspur 112 etwa parallel zu der Laufrichtung des Bandes 31 ist, so dass das Oberflächenbehandlungsmittel oder ähnliches nicht gesammelt werden. Wenn jedoch die Höhe H der Riffelung zu niedrig ist oder wenn die Abstände P zu klein sind, beginnt der tatsächliche Kontaktbereich zuzunehmen. Wenn die Werkzeugspur 112 parallel zu der Laufrichtung des Bandes 31 ist, wird das Oberflächenbehandlungsmittel auf dem Band 31 durch Haftung gesammelt und lagert sich auf der oberen Trommel 12 ab, wo es ein Kleben verursacht. Deshalb erfordert die Werkzeugoberfläche eine bestimmte Rauhheit. Die Grenzwerte wurden für verschiedene Bänder bestimmt, wobei bestätigt werden konnte, dass keine Ablagerung bei Abständen P ≥ 30 Mikrometer und bei einer Riffelungshöhe H ≥ 1 Mikrometer auftritt.
Wenn die Abstände zu groß sind, nimmt die Vibration des Bearbeitungswerkzeuges zu, so dass die Präzision der Dimensionen abnimmt. Wenn ein Aluminiumbalken von 10 bis 80 mm Durchmesser bearbeitet wird, wird die erforderliche Bearbeitungsprä zision im Mikrometerbereich für die drehbare Bandlauftrommel durch einen Bearbeitungsabstand P von 120 Mikrometer oder weniger sichergestellt.
Wenn die Höhe H der Riffelungen zu groß ist, verkürzt sich die Lebenszeit des Werkzeuges und die Markierung der Werkzeugspur 112 wird übertragen. Obwohl vom jeweiligen Band abhängig, tritt dieser Effekt bei 6 Mikrometer oder weniger nicht auf.
Wenn also bei der vorliegenden Ausführungsform ein beschädigtes Band 31 geladen wird, ist es möglich, ein durch Ablagerung eines Oberflächenbehandlungsmittels oder von Staub auf dem Band 31 verursachtes Kleben zu vermeiden.
Im Folgenden wird eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Wie in 4 gezeigt, bildet sich ein Luftfilm auf dem Außenumfang der sich mit hoher Geschwindigkeit drehenden inneren Rolle. Der Luftfilm lässt das Band schweben und trägt zu einer Verminderung der Belastung bei, wobei jedoch bei einem übermäßigen Schweben der Kontakt zwischen dem Kopf und dem Band unsicher ist, so dass das Aufzeichnen und Wiedergeben ungenau sein kann. Durch das Ausbilden einer in 7 gezeigten V-förmigen Rille 13a der vorliegenden Erfindung in der Nähe der Kopfbefestigungsoberfläche wird die Schwebehöhe in der Nähe des Kopfes 21 vermindert, wodurch der Kontakt zwischen dem Kopf 21 und dem Band 31 verbessert wird. 8 ist eine Seitenansicht einer drehbaren Kopftrommel dieser Ausführungsform.
Da die Rille einen V-förmigen Querschnitt aufweist, wird die Form durch den Spitzenwinkel des verwendeten Werkzeugs und durch die Rillenbreite bestimmt.
9 ist ein Diagramm, das den Zusammenhang zwischen der Rillenbreite und der Wiedergabeausgabe und dem Bandladestrom auf der Trommel zeigt, wobei die Ergebnisse eines Experiments zu Bestimmen des besten Bereichs von Rillenbreiten gezeigt werden. Wie aus dem Diagramm entnommen werden kann, kann trotz starken Änderungen im Durchmesser und in der Drehgeschwindigkeit durch eine im Bereich von 0,06 bis 0,2 mm gewählte Rillenbreite ein sicherer Kopfkontakt bei gleichzeitiger Verringerung der Bandbelastung realisiert werden.
Bei der drehbaren Kopftrommel der vorliegenden Erfindung ist die zylindrische Bandpfad-Oberfläche der oberen Trommel im Führungsbereich des bandförmigen Aufzeichnungsmediums auf der oberen Trommel weiter innen als die zylindrische Bandpfad-Oberfläche der unteren Trommel angeordnet, so dass das Band die obere Trommel nicht kontaktiert und eine Erhöhung des Reibungswiderstandes zwischen dem Band und der oberen Trommel beschränkt und damit die Laufbelastung für das Band reduziert wird, um eine Beschädigung des Bandes, ein Gleiten auf dem Capstan und eine Erhöhung des Motorstroms zu vermeiden.
Da bei der drehbaren Kopftrommel der vorliegenden Erfindung die zylindrische Bandpfad-Oberfläche der inneren Trommel im Führungsbereich des bandförmigen Aufzeichnungsmediums auf der oberen Trommel weiter außen als die der oberen und der unteren Trommel angeordnet ist, kontaktiert das Band die obere Trommel nicht und wird eine Erhöhung des Reibungswiderstandes zwischen dem Band und der Trommel und damit die Laufbelastung des Bandes beschränkt, wodurch eine Beschädigung des Bandes, ein Gleiten auf dem Capstan und eine Erhöhung des Motorstroms vermieden wird.

Claims

Drehbare Kopftrommelanordnung mit: einer unteren Trommel (11) mit einer ersten zylindrischen Bandpfad-Oberfläche zum schrägen Führen eines bandförmigen Aufzeichnungsmediums (31) mit einem Führungswinkel, einer oberen Trommel (12) mit einer zweiten zylindrischen Bandpfad-Oberfläche, wobei die obere Trommel (12) gegenüber der unteren Trommel (11) mit ihr fest verbunden ist, einer inneren Trommel (13) mit einer dritten zylindrischen Bandpfad-Oberfläche für das bandförmige Aufzeichnungsmedium wobei die innere Trommel (13) drehbar zwischen der oberen Trommel (12) und der unteren Trommel (11) gehalten wird, wobei die Dicke in der Axialrichtung der dritten zylindrischen Bandpfadoberfläche der inneren Trommel (13) 1/4 bis 3/4 der Breite des Bandes ausmacht, und einem drehbaren Kopf (21), der auf der inneren Trommel (13) angeordnet ist, wobei die dritte zylindrische Bandpfad-Oberfläche der inneren Trommel (13) relativ zu der ersten und der zweiten zylindrischen Bandpfad-Oberfläche radial weiter außen positioniert ist, wobei die untere Trommel (11), die obere Trommel (12) und die innere Trommel (13) etwa koaxial zueinander ausgerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite zylindrische Bandpfad-Oberfläche der oberen Trommel (12) relativ zu der ersten zylindrischen Bandpfad-Oberfläche der unteren Trommel (11) radial weiter innen positioniert ist.
Kopftrommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die untere, innere und obere Trommeln koaxial zueinander angeordnet sind und unterschiedliche Durchmesser (d1, d2, d3) haben, wobei der Durchmesser d3 der inneren Trommel (13) größer als der Durchmesser d1 der unteren Trommel (11) und dieser größer als der Durchmesser d2 der oberen Trommel (12) ist.
Kopftrommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen der unteren, inneren und oberen Trommel exzentrisch zueinander angeordnet sind.
Kopftrommelanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Trommel (12) eine geriffelte Oberfläche aufweist.
Kopftrommelanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Trommel (12) eine Mehrzahl von Rillen aufweist, die sich entlang einer Richtung erstrecken, die im wesentlich parallel zu der Laufrichtung des bandförmigen Aufzeichnungsmediums verläuft.
Kopftrommelanordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Trommel (12) wenigstens eine V-förmige Rille aufweist.
Kopftrommelanordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Trommel (12) wenigstens eine bogenförmige Rille aufweist.