JP2001256623A - 磁気ヘッドのクリーニング方法及び磁気記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クリーニングブラシを用いて回転ヘッド式の
磁気ヘッドを効果的にクリーニングすることができる磁
気ヘッドのクリーニング方法及び磁気記録再生装置を提
供すること。 【解決手段】 クリーニングブラシ８に対する回転ドラ
ム１６の周速を毎秒３０cm以下とすることにより、ブラ
シ８の良好な弾性応答が得られ、磁気ヘッド２４の効果
的なクリーニング作用が得られる。クリーニング時、回
転ドラム１６を正方向（Ａ方向）及び逆方向（Ｂ方向）
に交互に所定角度ずつ回転させながら、全体として正方
向へ回動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転磁気ヘッドの
汚れをクリーニングするための磁気ヘッドのクリーニン
グ方法及び磁気記録再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は、従来一般的な構造の回転ヘッド
式磁気記録再生装置（ＶＴＲ）にビデオテープカセット
２を装填した状態を示す。ビデオテープカセット２の供
給リール３と巻取りリール４との間には、供給リール３
側から、磁気テープ１の張力を一定に制御するテンショ
ンレギュレータ１７、フルイレースヘッド（全幅消去ヘ
ッド）１８、インピーダンスローラ１９ａ、ローディン
グポスト１０ａ、１０ｂ、回転ドラム１６、ローディン
グポスト１１ａ、１１ｂ、インピーダンスローラ１９
ｂ、オーディオ消去ヘッド２０、オーディオコントロー
ルヘッド２１、ピンチローラ２３、キャプスタン２２が
図示するように配列されている。

【０００３】回転ドラム１６の周面には、ほぼ面一に２
つの記録及び／又は再生用の磁気ヘッド２４ａ、２４ｂ
（以下、単に２４と付示する。）が１８０°対向して取
り付けられており、矢印Ｈで示すように磁気テープ１の
走行方向に且つ磁気テープ１の走行速度よりも高速で回
転し、磁気テープ１上に信号を記録し、又は磁気テープ
１から信号を再生する。

【０００４】上記のような回転ヘッド式磁気記録再生装
置の磁気ヘッド２４のクリーニングは、従来では図７Ａ
及び図７Ｂに示すように回転ドラム１６を回転させなが
らクリーニングテープや布テープ（以下、単にクリーニ
ングテープとする。）６で磁気ヘッド２４を清掃した
り、図８に示すようにクリーニングローラ７で清掃して
いた。

【０００５】ところが、図７Ａ及び図７Ｂに示すよう
に、磁気ヘッド２４は回転ドラム１６の周面から20〜25
μm 突出し、しかも、その長手方向及び幅方向に外方に
凸なる曲面形状を呈しているため、クリーニングテープ
６では磁気ヘッド２４の長手方向略中央部表面に形成さ
れるギャップ（図示略）は掃除できるが、付着物が堆積
しやすい磁気ヘッド２４の肩の部分（図中符号Ｐ及びＱ
で示す。）をうまく掃除することができない。このた
め、除去できない付着物が原因で、磁気テープ１のステ
ィル(still) 耐久性等の性能が落ちたり、ヘッドクロッ
グ(head clog) 等を起こし易かった。

【０００６】クリーニングローラ７もまた同様な問題を
有するとともに、ローラ表面の摩耗により発生した塵が
磁気テープ１に巻き込まれてしまう。磁気テープに巻き
込まれた塵は、記録再生特性を劣化させるドロップアウ
トを生じさせる虞れがある。

【０００７】現在のデジタル化に対応した機器に具備さ
れ、アナログ機器に対して磁気テープと磁気ヘッドとの
間の相対スピードが約倍増している回転式ヘッドでは掃
除効果が小さい。磁気テープと磁気ヘッドとの間に塵が
介在すると、塵が研磨材として働き、磁気テープを傷付
け易く、スティル耐久性等が劣化する。一般に、塵は少
しずつ磁気ヘッドのテープ当たり終わり側から堆積し、
ある程度大きくなると磁気ヘッドから脱落して磁気テー
プに移るものもあり、その状態で走行させると磁気テー
プが傷つく虞れがあった。従って、磁気ヘッドを常に清
浄していれば、スティル耐久性等を改善できることとな
る。再生時や記録時では、ギャップに塵が付着すると、
瞬時クロッグと呼ばれる現象が生じ、塵が落ちるまで再
生・記録エラーの問題が続く。

【０００８】一方、磁気ヘッド２４の表面を広範囲にわ
たって清掃する方法として、クリーニングブラシを用い
る方法がある。これは主として、固定ヘッド式の磁気記
録再生装置に用いられている。クリーニングブラシの材
料はナイロンの商標名で知られるポリアミド系が用いら
れているが、径は0.1 〜0.3mm と大きく、磁気ヘッドの
トラック幅が100 μm と大きい機器に対しては効果があ
る。

【０００９】しかしながら、例えば図７Ａを参照して、
ヘッドチップ幅ｈ＝1.5mm 、ドラムとの間隙ｋ＝１mm、
記録・再生時のドラム回転周波数ｆ＝150Hz 、回転ドラ
ム直径Ｄ＝21mm、トラック幅が10〜15μm の磁気記録再
生装置では、クリーニングブラシに対する回転ドラムの
周速が毎秒10ｍと高速であるため、クリーニングブラシ
８の弾性に要求される最低応答周波数は10kHz 以上とな
り、金属等の硬度の高い材料でブラシ８を作製しなけれ
ば実現できない。一方、余りにも硬度の高い材料で作製
したブラシを用いると、磁気ヘッド２４の損傷を招く。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
回転ヘッド式磁気記録再生装置にあっては、磁気ヘッド
の高いクリーニング効果が得られなかった。本発明は上
述の問題に鑑みてなされ、クリーニングブラシを用いて
回転ヘッド式の磁気ヘッドを効果的にクリーニングする
ことができる磁気ヘッドのクリーニング方法及び磁気記
録再生装置を提供することを課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するに
当たり、本発明の磁気ヘッドのクリーニング方法は、ク
リーニングブラシの弾性応答周波数が問題とならない領
域にまで回転ドラムの回転速度を低くし、磁気ヘッド全
面にわたって上記クリーニングブラシによる効果的な清
掃を可能とした。具体的には、クリーニングブラシに対
する回転ドラムの周速を毎秒50cm以下とすることによ
り、回転する磁気ヘッドに対するクリーニングブラシの
弾性周波数応答を小さくすることができ、これにより磁
気ヘッドの効果的なクリーニング作用を得ながら、磁気
ヘッドの損傷が防止される。

【００１２】また、本発明の磁気記録再生装置は、磁気
テープが巻き付けられる所定の角範囲以外の領域に回転
ドラムの周面に対向して配置されるクリーニングブラシ
と、このクリーニングブラシを回転ドラムの周面に押圧
可能な押圧機構と、回転ドラムの回転速度を制御する回
転制御手段とを備え、この回転制御手段により、上記ク
リーニングブラシに対する上記回転ドラムの周速を50cm
/s以下にして、上記押圧機構により上記クリーニングブ
ラシを上記回転ドラムの周面に押圧し磁気ヘッドをクリ
ーニングすることを特徴としている。これにより磁気ヘ
ッドの効果的なクリーニング作用が得られ、磁気テープ
のスティル耐久性等の向上が図られ、又、磁気テープ上
での記録・再生エラーが抑制される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００１４】図１は本発明の実施の形態を示している。
クリーニングブラシ８は、回転ドラム１６の図示しない
磁気テープが巻き付けられる所定の角範囲以外の領域に
対向して配置され、図示するように押圧機構Ｙにより回
転ドラム１６の周面に押圧され得るように構成される。
なお、本実施の形態における押圧機構Ｙは、例えば図５
における参照符号Ｙの領域に配置される。

【００１５】クリーニングブラシ８は、図示するように
後述する押圧機構Ｙのアーム３５の一端３５ａに対し、
軸３０を中心に回転ドラム１６の回転方向に向かって所
定角度範囲にわたって回動可能に支持される基部８Ａ
と、回転ドラム１６の周面に押圧されるポリアミド製の
ブラシ部８Ｂとからなる。ブラシ部８Ｂは、図２に示す
ように各々の先端が10μm 以上30μm 以下の線径に分割
形成されてなる。一方、回転ドラム１６の周面には磁気
ヘッド２４が装着され、図示しない回転制御手段により
回転ドラム１６の回転速度及び回転方向が制御される。

【００１６】次に、押圧機構Ｙについて説明する。

【００１７】押圧機構Ｙは、一端３５ａがクリーニング
ブラシ８を支持し、他端３５ｂがコイルばね（本発明に
係る付勢手段）３６に係止される板状のアーム３５を有
する。アーム３５の他端３５ｂにはコイルばね３６の一
端が係止され、このコイルばね３６の他端は連結部材３
８に係止されている。連結部材３８は駆動装置４１の駆
動ロッド４０に連結され、駆動装置４１の駆動により駆
動ロッド４０を介して図示するように図中左方へ移動可
能に構成される。これら連結部材３８、駆動装置４１、
駆動ロッド４０などにより、本発明に係る駆動部４２が
構成される。

【００１８】なお、本実施の形態では、駆動装置４１は
図示しないソレノイドへの通電により駆動ロッド４０を
駆動する電磁的な構成からなり、駆動装置４１の非駆動
時には駆動ロッド４０の周囲に巻回されたばね３９のば
ね力により駆動ロッド４０を非作動位置へ復帰させる。

【００１９】また、アーム３５の回動中心となる支点３
７の周囲には、連結部材３８に一端が固定された爪４４
が係止する爪車（ラチェット歯車）４３が設けられてお
り、連結部材３８の図中左方への移動により爪車４３が
反時計方向に回動するように構成される。この爪車４３
は図示せずとも、当該爪車４３の反時計方向への回動に
よりアーム３５を上下方向（紙面垂直方向）、すなわち
回転ドラム１６の厚さ方向へ移動させるカム機構に連結
され、駆動部４２が駆動される毎にアーム３５が１ピッ
チずつ所定距離だけ上記方向へ昇降移動される。なお、
爪車４３には当該爪車４３の逆方向（時計方向）への回
動を防止する爪４５が係止している。

【００２０】次に、本実施の形態の作用について説明す
る。

【００２１】磁気ヘッド２４のクリーニング作用は、ビ
デオテープカセット２（図６参照）が装填されていない
状態で行われる。例えば手動選択操作によりクリーニン
グコマンドが発行されると、駆動装置４１を駆動させ、
駆動ロッド４０を介して図示するように連結部材３８を
図中左方へ移動させる。これにより、コイルばね３６を
介してアーム３５が支点３７の周りに反時計方向に回動
する。これに伴い、連結部材３８に設けられた爪４４が
爪車４３を反時計方向に回動させ、これによりアーム３
５が所定距離だけ回転ドラム１６の厚さ方向へ移動す
る。そして、図示するようにアーム３５の一端３５ａに
支持されたクリーニングブラケット８のブラシ部８Ｂ
を、一定のコイルばね３６の付勢力でもって回転ドラム
１６の周面に押圧する。

【００２２】このとき、図１に示すように、クリーニン
グブラシ８のブラシ部８Ｂの先端を磁気ヘッド２４の表
面に接触させる。そこで、上記回転制御手段により図１
に矢印Ａで示す正方向に回転ドラム１６を低速回転させ
る。本実施の形態では、ドラム直径Ｄが21mmの回転ドラ
ム１６を５Hz以下の回転周波数ｆで回転させ、クリーニ
ングブラシ８に対する回転ドラム１６の周速を、π・Ｄ
・ｆ＝0.3m/s、すなわち秒速30cm以下としている。回転
ドラム１６の回転周波数を上記のように５Hz以下とする
ことにより、クリーニングブラシ８のブラシ部８Ｂを構
成するポリアミド材料でも十分な弾性応答が得られる。

【００２３】そして、回転ドラム１６を正方向に第１の
所定角度（例えば１０°）だけ回転させた後、次いで、
矢印Ｂで示す逆方向に上記第１の所定角度より小さい第
２の所定角度（例えば８°）だけ回転させる。このとき
の回転ドラム１６の回転周波数ｆも上記と同様、５Hz以
下とする。これら正・逆回転を交互に繰り返して回転ド
ラム１６を全体として正方向へ回転させる。

【００２４】このとき、回転ドラム１６の円周長と、当
該回転ドラム１６が一周するのに要する時間との商が、
7mm/s 以上14mm/s以下となるように、回転ドラム１６の
回転速度を上記回転制御手段により調整する。すなわ
ち、回転ドラム１６の円周長がπ・Ｄ＝66mmである本実
施の形態の磁気記録再生装置では、回転ドラム１６の正
方向への正味の回転周波数は、0.1Hz 以上0.2 Hz以下と
なる。

【００２５】図３を参照して、回転ドラム１６を正方向
（Ａ方向）へ回転させると、図中一点鎖線で示すように
ブラシ部８Ｂが揺動し後方の歪みが大きくなり、磁気ヘ
ッド２４に強く当たって掃除効果が高まる。同様に、回
転ドラム１６を逆方向（Ｂ方向）へ回転させると、図中
二点鎖線で示すようにブラシ部８Ｂが揺動し、磁気ヘッ
ド２４に強く当たって掃除効果が高まる。

【００２６】このとき、ブラシ部８Ｂの先端は、10〜30
μm と細く形成されているので、図４に示すようにブラ
シ部８Ｂの先端の複数本が磁気ヘッド２４の表面に常に
接触する状態が得られる。これにより、例えばトラック
幅が10〜15μm といった磁気ヘッド２４のクリーニング
作用において、図９Ａに示すように先端線径が100 〜20
0 μm の従来のブラシ８’を用いた場合に発生する磁気
ヘッド２４との非接触状態、又は、接触したとしても図
９Ｂに示すように一本だけの限られた接触面積しか得ら
れない場合に比べて、本実施の形態では遥かに効果的な
クリーニング作用が得られる。

【００２７】上述したような態様で回転ドラム１６が一
周分回転すると、駆動部４２の駆動が解除され、ばね３
９により駆動ロッド４０が図１において右方位置へ復帰
する。これにより、アーム３５が支点３７の周りに時計
方向に回動し、磁気ヘッド２４に対するクリーニングブ
ラシ８の押圧が解除され、磁気ヘッドのクリーニング作
用が終了する。

【００２８】なお、一回のクリーニング工程で上記駆動
部４２の駆動を周期的に行うと、爪車４３の回動による
アーム３５の昇降移動により、磁気ヘッド２４の長手方
向にわたってクリーニング作用を得ることができる。

【００２９】図５Ａは、クリーニング前の汚れた磁気ヘ
ッド２４の表面を示している。上述した方法で磁気ヘッ
ド２４をクリーニングする本実施の形態によれば、従来
十分に清掃できなかった磁気ヘッド２４の肩の部分Ｐ、
Ｑに付着した付着物１３を、図５Ｂに示すように効果的
に除去することができる。

【００３０】さて、回転ドラム１６を上記回転数で安定
に回転させるために、本実施の形態では、磁気ヘッド２
４のクリーニング時に回転ドラム１６に作用する負荷よ
りも大きな負荷を与えて、回転ドラム１６を回転させる
ようにしている。

【００３１】具体的には、回転ドラム１６の回転軸（図
示略）にフェルトや皮などの摩擦材を押し当てたり、モ
ータ（本実施の形態では３相ブラシレスモータ）の正転
逆転コントロール端子にデューティ比を50％からずらし
た逆相信号を入力すれば、ずらした比率によって回転す
る。例えば10Hz、デューティ比48％の信号を入力すれ
ば、0.2Hz （周速14mm/s）程度で回転する。以上のよう
にして回転ドラム１６の低速回転を安定に行わせること
により、磁気ヘッド２４の安定したクリーニング効果を
得ることができる。

【００３２】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、勿論、本発明はこれに限定されることなく、本発
明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。

【００３３】例えば以上の実施の形態では、クリーニン
グブラシ８に対する回転ドラム１６の周速を30cm/sとし
たが、磁気ヘッドを損傷させず、且つ、ブラシ部８Ｂの
良好な弾性応答が得られる限界速度として50cm/sまで周
速を上げることができる。

【００３４】また、以上の実施の形態では、クリーニン
グブラシ８をアーム３５の一端３５ａに対して揺動させ
るように構成したが、当該クリーニングブラシをアーム
に対して固定するようにしても、上述の実施の形態と同
様な効果が得られる。なお、上記クリーニングブラシを
揺動させる構成の方が、それを固定する構成に比べてブ
ラシ部の耐久性の点で有利である。

【００３５】また、以上の実施の形態では、磁気ヘッド
２４のクリーニング時、回転ドラム１６を正・逆方向に
交互に回転させるようにしたが、一方向に限って回転さ
せながらクリーニング作用を行うようにしてもよい。な
お、このときの回転ドラムの周速は上述した条件に限ら
れる。

【００３６】また、アーム３５の爪車４３の回動による
昇降移動機構は、上述のカム機構だけに限らず、例えば
爪車４３の回動によりアーム３５を昇降するネジ機構を
採用することも可能である。

【００３７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の磁気ヘッド
のクリーニング方法によれば、クリーニングブラシを磁
気ヘッドの摺動面全体に当てることができるので、クリ
ーニング効果を向上させることができる。

【００３８】請求項２、請求項３の発明によれば、回転
ドラムの回転方向に関係なく磁気ヘッドを前後対称にク
リーニングすることができるとともに、人手による拭き
取り動作と同様な往復運動で磁気ヘッドをクリーニング
することができる。

【００３９】請求項４の発明によれば、磁気ヘッドのク
リーニング作用による負荷の変動によらずに回転ドラム
を安定して低速回転させることができ、安定したクリー
ニング効果を得ることができる。

【００４０】また、本発明の磁気記録再生装置によれ
ば、磁気ヘッドの効果的なクリーニング作用を得ること
ができ、これにより磁気テープの耐久性向上が図られ、
ヘッドクロッグによる記録・再生動作の不良等を抑制す
ることができる。

【００４１】請求項６、７の発明によれば、磁気ヘッド
に対し一定の押圧力でクリーニングブラシを押圧でき、
また、磁気ヘッドの長手方向にわたってクリーニング作
用を得ることができる。

【００４２】請求項８の発明によれば、クリーニングブ
ラシの偏摩耗を防止し、耐久性を高め、また、掃除効果
の高いクリーニング作用を得ることができる。

【００４３】請求項９の発明によれば、トラック幅が10
〜15μm 程度の磁気ヘッドに対して効果的なクリーニン
グ作用を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による磁気記録再生装置の
要部の概略構成図である。

【図２】本発明に係るクリーニングブラシの先端を示す
模式図である。

【図３】本実施の形態の作用を説明する図である。

【図４】磁気ヘッドの表面とブラシ先端との関係を説明
する模式図である。

【図５】磁気ヘッド表面の状態を示す模式図であり、Ａ
はクリーニング前の状態を、Ｂはクリーニング後の状態
をそれぞれ示す。

【図６】従来一般的な構造の回転ヘッド式磁気記録再生
装置の概略構成図である。

【図７】クリーニングテープを用いた従来の磁気ヘッド
のクリーニング方法を説明する模式図であり、Ａは磁気
ヘッドとクリーニングテープとの関係を示し、Ｂはその
［７Ｂ］−［７Ｂ］線方向断面図である。

【図８】クリーニングローラを用いた従来の磁気ヘッド
のクリーニング方法を説明する模式図である。

【図９】クリーニングブラシを用いた従来の磁気ヘッド
のクリーニング方法を説明する模式図であり、Ａは磁気
ヘッドとブラシとの非接触状態を、Ｂはその接触状態を
それぞれ示す。

【符号の説明】

１…磁気テープ、８…クリーニングブラシ、８Ｂ…ブラ
シ部、１３…付着物、１６…回転ドラム、２４…磁気ヘ
ッド、３５…アーム、３５ａ…アームの一端、３５ｂ…
アームの他端、３６…コイルばね（付勢手段）、３７…
支点、４２…駆動部、４３…爪車、４４…爪、Ｐ、Ｑ…
磁気ヘッドの肩の部分、Ｙ…押圧機構。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気テープ上で信号の記録及び／又は再
   生を行う磁気ヘッドが装着される回転ドラムの周面にク
   リーニングブラシを当て、前記回転ドラムを回転させな
   がら前記クリーニングブラシで前記磁気ヘッドのクリー
   ニングを行うようにした磁気ヘッドのクリーニング方法
   において、 前記クリーニングブラシに対する前記回転ドラムの周速
   を50cm/s以下としたことを特徴とする磁気ヘッドのクリ
   ーニング方法。
2. 【請求項２】 前記磁気ヘッドのクリーニング時、前記
   回転ドラムを正方向に第１の所定角度だけ回転させた
   後、逆方向に前記第１の所定角度より小さい第２の所定
   角度だけ回転させ、これら正・逆回転を交互に繰り返し
   て前記回転ドラムを全体として正方向へ回動させること
   を特徴とする請求項１に記載の磁気ヘッドのクリーニン
   グ方法。
3. 【請求項３】 前記回転ドラムの円周長と、前記回転ド
   ラムが一周するのに要する時間との商が、７mm/s以上14
   mm/s以下であることを特徴とする請求項２に記載の磁気
   ヘッドのクリーニング方法。
4. 【請求項４】 前記磁気ヘッドのクリーニング時、前記
   回転ドラムを前記クリーニングブラシとの摺動による負
   荷よりも大きな負荷を与えながら回転させることを特徴
   とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の磁気ヘ
   ッドのクリーニング方法。
5. 【請求項５】 磁気ヘッドが装着された回転ドラムの周
   面に所定の角範囲にわたって磁気テープを巻き付け、前
   記磁気ヘッドによって、前記磁気テープ上に信号を記録
   し、又は前記磁気テープから信号を再生する磁気記録再
   生装置において、 所定の角度範囲以外の領域に前記回転ドラムの周面に対
   向して配置されるクリーニングブラシと、 このクリーニングブラシを前記回転ドラムの周面に押圧
   可能な押圧機構と、 前記回転ドラムの回転速度を制御する回転制御手段とを
   備え、 前記回転制御手段により、前記クリーニングブラシに対
   する前記回転ドラムの周速を50cm/s以下にして、前記押
   圧機構により前記クリーニングブラシを前記回転ドラム
   の周面に押圧し前記磁気ヘッドをクリーニングすること
   を特徴とする磁気記録再生装置。
6. 【請求項６】 前記押圧機構は、 一端が前記回転ブラシに固定され他端が付勢手段に係止
   されるアームと、 前記他端に前記付勢手段を介して連結され前記アームの
   中間部に設けられた支点の周りに前記アームを回動可能
   な駆動部とを有し、 前記磁気ヘッドのクリーニング時は、前記駆動部を駆動
   させ、前記付勢手段の付勢力でもって前記クリーニング
   ブラシを前記回転ドラムの周面側に押圧することを特徴
   とする請求項５に記載の磁気記録再生装置。
7. 【請求項７】 前記前記支点の周りには前記アームを前
   記回転ドラムの厚さ方向に移動させる移動機構に連結さ
   れた爪車が設けられ、前記駆動部には前記爪車に係止し
   前記爪車を一方向に回動可能な爪が設けられることを特
   徴とする請求項６に記載の磁気記録再生装置。
8. 【請求項８】 前記クリーニングブラシは、前記アーム
   の一端に対し、前記回転ドラムの回転方向に向かって所
   定角度範囲にわたって回動可能に設けられることを特徴
   とする請求項６に記載の磁気記録再生装置。
9. 【請求項９】 前記クリーニングブラシの先端の線径
   が、10μm 以上30μm以下に形成されることを特徴とす
   る請求項５から請求項８のいずれかに記載の磁気記録再
   生装置。