JP2002197624A - 回転ヘッドドラム装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一つの回転ドラムで記録レートの増加や可変
化に対応でき、薄手テープと厚手テープとの架け替え互
換に対しても記録再生特性を確保できる回転ヘッドドラ
ム装置を提供する。 【解決手段】 第１の固定ドラム１の最外周の直径Ｒ１
を第２の固定ドラム３の最外周の直径Ｒ３よりも大きく
設定し、中ドラム２の最外周面の厚みｄ１を０．３ｍｍ
〜１．０ｍｍの範囲またはその近傍値に設定し、磁気テ
ープ１２と中ドラム２とが対向する範囲内の磁気ヘッド
７が無い部分において、中ドラム２の最大回転数におけ
る磁気テープ１２の最大浮上距離Ｐ１と最小回転数にお
ける磁気テープの最大浮上距離Ｐ２との差Ｐ３のほぼ２
倍またはその近傍値だけ中ドラム２の最外周の直径Ｒ２
を第２の固定ドラム３の最外周の直径Ｒ３よりも小さく
設定した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録再生装置
に使用さ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】ＶＨＳ方式等のビデオテープレコーダ
（以下、「ＶＴＲ」と称す）やデジタルオーディオテー
プレコーダ等の磁気記録再生装置に使用される回転ヘッ
ドドラム装置には、磁気ヘッドが固定された上ドラムと
磁気テープの走行を案内するリードが形成された下ドラ
ムとを同軸に配置し、固定された下ドラムに対して上ド
ラムを回転させる上ドラム回転方式が用いられている。

【０００３】しかし、記録密度や記録レートの増大に伴
なってドラムの回転数が高くなるとエアフィルムが厚く
なり、上ドラム回転方式では磁気ヘッドと磁気テープの
安定な接触が確保できないため、固定された上ドラムと
下ドラムとの間に磁気ヘッドが設けられた中ドラムを配
置して、中ドラムのみを回転させる中ドラム回転方式が
使用されるようになっている。

【０００４】中ドラム回転方式の回転ヘッドドラム装置
は、上ドラム回転方式のものに比べドラムの高速回転や
回転互換の面からは有利であるが、記録再生時に走行負
荷が大きくなり易く、また、磁気ヘッドと磁気テープの
相対速度が２倍以上の回転互換を行う場合には、磁気テ
ープに記録されるトラックの直線性（リニアリティ）に
違いが生じて、狭いトラックピッチを有するテープフォ
ーマットでは編集精度の維持が困難である。

【０００５】そこで、例えば特開平０６−２９５５０２
号公報や特開平０７−７３４２２号公報等には、中ドラ
ムの上端部に突起を形成したり、磁気ヘッドを搭載して
記録再生時に上側の固定ドラムと磁気テープの間にエア
が供給されるよう工夫をして、走行負荷が増加しないよ
うにする回転ヘッドドラム装置が開示されている。

【０００６】また、特開平０５−１８２１５８号公報等
には、２つの固定ドラムの間から磁気ヘッドだけが覗く
ように構成するとともに磁気ヘッドだけを回転させる方
式を採用して、エアフィルムの影響をなくして回転互換
を容易にしたり、磁気ヘッドの先行側に磁気ヘッドと同
じ材料で構成したダミーヘッドを搭載して、磁気ヘッド
と磁気テープの接触を安定にした回転ヘッドドラム装置
が開示されている。

【０００７】上述のように中ドラム回転方式の回転ヘッ
ドドラム装置には、さまざまな対策がなされている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで昨今では、デ
ジタルＶＴＲに見られるように、映像の高画質化や素材
に応じて記録レートを使い分けるという要望が高まって
おり、この要望に応えるために、回転ヘッドドラム装置
の記録レートの増加や可変化が増加している。

【０００９】また、記録レートの増加に伴いカセット当
りの記録時間が短くなるため、長時間化のニーズに応え
るべく薄手テープも採用されている。しかし、記録レー
トの増加や可変化は異なるドラム回転数で運用する必要
性があるため、ドラムに対するテープ浮上量が異なり、
薄手厚手テープのテープ架け替え互換は、テープ剛性の
微妙な違いから昨今の記録信号の短波長化では互換をと
ることが困難となっている。

【００１０】また、テープ浮上量がほとんどない磁気ヘ
ッドのみが回転する方式では、走行負荷が大きくなるた
め、テープと磁気ヘッドとの接触圧が大きくなり過ぎ
て、磁気ヘッドと磁気テープとの安定な接触を得ること
が困難で、ヘッド摩耗やスチル等の実用信頼性に問題が
ある。

【００１１】本発明は前記問題点を解決し、中ドラム回
転方式の回転ヘッドドラム装置において、一つの回転ド
ラムで記録レートの増加や可変化に対応でき、薄手テー
プと厚手テープとの架け替え互換に対しても良好な記録
再生特性を確保できるものを提供することを目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の回転ヘッドドラ
ム装置は、中ドラム回転方式の回転ヘッドドラム装置に
おいて、対向して同軸に配置された第１，第２の固定ド
ラムの直径と、第１，第２の固定ドラムの間で回転する
中ドラムの厚みと直径を適正な値に設定したことを特徴
とする。

【００１３】この本発明によると、複数の剛性の異なる
テープを走行させる場合や記録レートの可変化に対して
回転数が異なる場合であっても、安定な記録再生を行な
える回転ヘッドドラム装置が実現できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載の回転ヘッ
ドドラム装置は、対向して同軸に配置された第１，第２
の固定ドラムの間に回転駆動される中ドラムが同軸に支
持され、第１，第２の固定ドラムの周面に巻き付けられ
た磁気テープを第２の固定ドラムに形成されたリードに
沿って走行させて中ドラムに取り付けられた磁気ヘッド
によって磁気テープに対して異なる２種類以上の回転数
で記録再生する回転ヘッドドラム装置において、第１の
固定ドラムの最外周の直径Ｒ１を第２の固定ドラムの最
外周の直径Ｒ３よりも大きく設定し、中ドラムの最外周
面の厚みを０．３ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲またはその近
傍値に設定し、前記第１，第２の固定ドラムの周面に巻
き付けられた磁気テープと中ドラムとが対向する範囲内
でかつ磁気ヘッドが無い部分において、中ドラムの最大
回転数における磁気テープの最大浮上距離と最小回転数
における磁気テープの最大浮上距離との差のほぼ２倍ま
たはその近傍値だけ中ドラムの最外周の直径Ｒ２を第２
の固定ドラムの最外周の直径Ｒ３よりも小さく設定した
ことを特徴とする。

【００１５】本発明の請求項２記載の回転ヘッドドラム
装置は、対向して同軸に配置された第１，第２の固定ド
ラムの間に回転駆動される中ドラムが同軸に支持され、
第１，第２の固定ドラムの周面に巻き付けられた磁気テ
ープを第２の固定ドラムに形成されたリードに沿って走
行させて中ドラムに取り付けられた磁気ヘッドによって
磁気テープに対して異なる２種類以上の回転数で記録再
生する回転ヘッドドラム装置において、第１の固定ドラ
ムの最外周の直径Ｒ１を第２の固定ドラムの最外周の直
径Ｒ３よりも大きく設定し、中ドラムの最外周面の厚み
を磁気ヘッドにより持ち上げられた磁気テープの傾きが
変わる変曲点のうち第１，第２の固定ドラムの側の変曲
点の間隔よりも小さく設定し、前記第１，第２の固定ド
ラムの周面に巻き付けられた磁気テープと中ドラムとが
対向する範囲内でかつ磁気ヘッドが無い部分において、
中ドラムの最大回転数における磁気テープの最大浮上距
離と最小回転数における磁気テープの最大浮上距離との
差のほぼ２倍またはその近傍値だけ中ドラムの最外周の
直径Ｒ２を第２の固定ドラムの最外周の直径Ｒ３よりも
小さく設定したことを特徴とする。

【００１６】以下、本発明の実施の形態を図１〜図４を
用いて具体例に基づき説明する。中ドラム回転方式の回
転ヘッドドラム装置は、図１に示すように、対向して同
軸に配置された第１，第２の固定ドラム１，３の間に回
転駆動される中ドラム２が同軸に支持され、第１，第２
の固定ドラム１，３の周面に巻き付けられた磁気テープ
（図示せず）を第２の固定ドラム３に形成されたリード
に沿って走行させて中ドラム２に取り付けられた磁気ヘ
ッド７によって磁気テープに対して記録再生するよう構
成されている。

【００１７】詳細には、第２の固定ドラム３の軸支持孔
３ａにはシャフト９の基端部が挿入され、シャフト９に
は軸受８ａ，８ｂを介してディスク４が取り付けられ、
このディスク４に磁気ヘッド７が設けられた中ドラム２
がビス１０にて固定され、固定ドラム３に対して回転自
在に枢支されている。磁気ヘッド７は、中ドラム２に取
り付けられたヘッドベース６と、ヘッドベース６に貼り
付けられたヘッドチップ５とからなる。

【００１８】シャフト９の先端部には、中ドラム２に対
して所定の間隔を保つように第１の固定ドラム１がビス
１１にて取り付けられている。中ドラム２を回転駆動す
るモータ１３は、第２の固定ドラム３に設けられたコイ
ルとこのコイルと対向するようにディスク４に設けられ
たマグネットとからなり、コイルに給電励磁して発生す
る回転磁界とマグネットの磁束密度により駆動力が発生
して、中ドラム２の回転駆動が行われる。

【００１９】上記のように構成された回転ヘッドドラム
装置において、この実施の形態では、磁気テープの走行
性を向上させるために、図２に示すように、第１の固定
ドラム１の最外周の直径Ｒ１を第２の固定ドラム３の最
外周の直径Ｒ３よりも大きく設定した。ここでは、第１
の固定ドラム１の最外周の直径Ｒ１を、第２の固定ドラ
ム３の直径Ｒ３よりも４μｍ大きく、つまり半径差で２
μｍ大きく設定した。

【００２０】このような構成とすると、走行する磁気テ
ープに対して第１の固定ドラム１の側から第２の固定ド
ラム２の側に向かう矢印Ｆ方向への規制力が発生し、磁
気テープがリードに沿いやすくなり、磁気テープの安定
走行が実現できる。

【００２１】また、第１，第２の固定ドラム１，３と磁
気テープ１２との摩擦抵抗、特にテープが逆方向に走行
する時の摩擦抵抗を低減するために、中ドラム２の最外
周面の厚みを下記のように設定した。

【００２２】図３（ａ）に示すように、磁気テープ１２
の走行時には、通常、中ドラム２に搭載された磁気ヘッ
ド７によって磁気テープ１２が持ち上げられる。持ち上
げられた磁気テープ１２の傾きが変わる変曲点１２ａ〜
１２ｃのうち、変曲点１２ａ，１２ｂが第１，第２の固
定ドラム１，３の端面にかかると、磁気ヘッド７が通過
するたびにエアが矢印ａ，ｂで示すように第１，第２の
固定ドラム１，３の側に供給され、磁気テープ１２と第
１，第２の固定ドラム１，３の摩擦が減るため、テープ
が逆方向に走行するときに走行負荷を低減できる。

【００２３】変曲点１２ａ，１２ｂの間隔Ｓは、磁気ヘ
ッド７の突出量や磁気テープ１２の剛性によっても異な
るが、昨今の小型デジタルＶＴＲの場合では、磁気テー
プ１２の厚みも薄く、また中ドラム２が高速回転し、さ
らにヘッド突出量も２０μｍ前後であるため、約１．５
ｍｍ程度となる。また、第１の固定ドラム１と中ドラム
２との隙間Ｈ１，中ドラム２と第２の固定ドラム３の隙
間Ｈ２は、一般的に１００μｍ前後に設定されているた
め、中ドラム２の最外周面の厚みｄ１を０．３ｍｍ〜
１．０ｍｍに設定すると、磁気テープ１２の走行負荷を
低減するのに最適であることが確認された。

【００２４】なお、図３（ｂ）のように、中ドラム２の
厚みｄ２を１．０ｍｍよりも厚くした場合には、テープ
１２の変曲点１２ａ，１２ｂが第１，第２の固定ドラム
１，３の端面までかからなくなるため、記録再生時に第
１，第２の固定ドラム１，３の側にエアが供給されず、
磁気テープ１２と第１，第２の固定ドラム１，３の間に
摩擦が生じ、走行負荷が増加する。また、中ドラム２の
厚みｄ２が０．３ｍｍよりも薄い場合には、中ドラム２
の回転により発生するエアの絶対量が少なく、第１，第
２の固定ドラム１，３の側にエアが供給されないため、
走行負荷が大きくなる。

【００２５】より詳細には、前述したように、磁気テー
プ１２が逆方向に走行した時に走行負荷が増加するの
は、特に中ドラム２の厚みが厚く、磁気テープ１２に上
端部近傍が第１の固定ドラム１と中ドラム２の両方にま
たがっている場合に、テープ上端部近傍のテープ変曲点
１２ａが第１の固定ドラム１の端面にかからないため
に、磁気ヘッド７が通過しても第１の固定ドラム１の側
にエアが供給されないためである。中ドラム２が薄けれ
ば、磁気ヘッド７が通過する度に第１の固定ドラム１の
側にエアが供給されて走行負荷が低減する。磁気テープ
１２が正方向に走行している時は中ドラム２の回転によ
って発生するエアがテープ走行とともに流れるため、逆
方向の走行と比較すると大きな問題とはならない。

【００２６】さらに、中ドラム２の回転互換や磁気テー
プ１２の架け替え互換に対して記録再生特性が確保でき
るよう、第１，第２の固定ドラム１，３の周面に巻き付
けられた磁気テープ１２と中ドラム２とが対向する範囲
内でかつ磁気ヘッド７が無い部分において、中ドラム２
の最大回転数における磁気テープ１２の最大浮上距離と
最小回転数における磁気テープの最大浮上距離との差の
ほぼ２倍またはその近傍値だけ中ドラム２の最外周の直
径Ｒ２を第２の固定ドラム３の最外周の直径Ｒ３よりも
小さく設定した。なお、「最大浮上距離」とは、中ドラ
ム２と磁気テープ１２とが対向する区間において、磁気
テープ１２と中ドラム２とが最も遠い距離である。

【００２７】例えば、図４に示すように磁気ヘッド７が
ない部分をテープ１２が正方向にドラム上を走行してい
る場合を例に挙げると、磁気テープ１２は、中ドラム２
が最大回転数（１８０００ｒ／ｍｉｎ）で回転するとき
には破線で示すように変形し、最小回転数（９０００ｒ
／ｍｉｎ）で回転するときには実線で示すように変形す
る。

【００２８】中ドラム２の最外周の直径Ｒ２が２１．７
ｍｍである場合には、ドラム回転数が１８０００ｒ／ｍ
ｉｎである時の最大浮上距離Ｐ１は８μｍ、ドラム回転
数９０００ｒ／ｍｉｎである時の最大浮上距離Ｐ２は６
μｍとなるため、中ドラム２の直径Ｒ２を、Ｐ１とＰ２
の差Ｐ３、ここでは２μｍのほぼ２倍、すなわち約４μ
ｍだけ第２の固定ドラムの直径Ｒ３よりも小さくした。

【００２９】このように、異なるドラム回転数における
テープ浮上量の差の分だけ中ドラム２を第２の固定ドラ
ム３よりも小さくしたので、磁気テープ１２の浮上量の
差や剛性の影響を受けにくくなり、良好な磁気テープ１
２と磁気ヘッド７の接触が得られる。

【００３０】以上のように、第１の固定ドラム１の最外
周の直径Ｒ１を第２の固定ドラムの最外周の直径Ｒ３よ
りも大きく設定し、中ドラム２の最外周面の厚みｄ１を
０．３ｍｍ〜１．０ｍｍに設定し、第１，第２の固定ド
ラム１，３の周面に巻き付けられた磁気テープ１２と中
ドラム２とが対向する範囲内でかつ磁気ヘッド７が無い
部分において、中ドラム２の最大回転数における磁気テ
ープ１２の最大浮上距離と最小回転数における磁気テー
プの最大浮上距離との差のほぼ２倍またはその近傍値だ
け中ドラム２の最外周の直径Ｒ２を第２の固定ドラム３
の最外周の直径Ｒ３よりも小さく設定したので、１つの
回転ドラムにおける回転互換が得られる。また、テープ
浮上量の差が大きいと、剛性の異なる厚手テープと薄手
テープでは記録再生特性に影響が出るが、中ドラム２の
厚みを薄くしてテープの変曲点を第１，第２の固定ドラ
ム１，３にかかるようにすることで、テープ剛性の差を
吸収する方向に改善できる。

【００３１】なお、上記説明では、磁気テープ１２と磁
気ヘッド７の微妙な接触を確保するために、第１の固定
ドラム１の中ドラム２側の端部にテーパ部１ａを設け、
テーパ部１ａよりも先端側の最外周部分の直径Ｒ１を第
２の固定ドラム３の直径Ｒ３よりも大きくしたが、リー
ド方向である矢印Ｆ方向に磁気テープ１２に規制力が働
き、磁気ヘッド７と磁気テープ１２の接触に安定性が保
たれるものであれば特に限定されるものではない。

【００３２】また、上記説明では、中ドラム２の最外周
面の厚みｄ１を０．３ｍｍ〜１．０ｍｍとしたが、中ド
ラム２の最外周面の厚みｄ１を０．３ｍｍ〜１．０ｍｍ
の範囲またはその近傍値に設定しても、上記と同様の効
果が得られる。

【００３３】また、中ドラム２の最外周面の厚みｄ１
を、０．３ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲またはその近傍値に
設定するとは、中ドラム２の最外周面の厚みｄ１を上記
の変曲点１２ａ，１２ｂの間隔Ｓよりも小さく設定した
ということもできる。

【００３４】

【発明の効果】以上のように本発明の回転ヘッドドラム
装置によると、対向して同軸に配置された第１，第２の
固定ドラムの間に回転駆動される中ドラムが同軸に支持
され、第１，第２の固定ドラムの周面に巻き付けられた
磁気テープを第２の固定ドラムに形成されたリードに沿
って走行させて中ドラムに取り付けられた磁気ヘッドに
よって磁気テープに対して記録再生する回転ヘッドドラ
ム装置において、第１の固定ドラムの最外周の直径Ｒ１
を第２の固定ドラムの最外周の直径Ｒ３よりも大きく設
定し、中ドラムの最外周面の厚みを０．３ｍｍ〜１．０
ｍｍの範囲またはその近傍値に設定し、前記第１，第２
の固定ドラムの周面に巻き付けられた磁気テープと中ド
ラムとが対向する範囲内でかつ磁気ヘッドが無い部分に
おいて、中ドラムの最大回転数における磁気テープの最
大浮上距離と最小回転数における磁気テープの最大浮上
距離との差のほぼ２倍またはその近傍値だけ中ドラムの
最外周の直径Ｒ２を第２の固定ドラムの最外周の直径Ｒ
３よりも小さく設定したので、ドラムの高速回転や異な
るドラム回転数の回転互換による記録レートの増加や可
変化に対応可能でき、テープ剛性の異なる厚手テープと
薄手テープの架け替え互換に対しても良好な記録再生特
性を確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における回転ヘッドドラム
装置の縦断面図

【図２】図１の回転ヘッドドラム装置における第１の固
定ドラム，中ドラム，第２の固定ドラムの位置関係を説
明する要部拡大模式図

【図３】図１の回転ヘッドドラム装置の磁気テープの変
形状態を示す要部拡大模式図と、中ドラムの厚みが厚い
場合のテープの変形状態を示す要部拡大断面図

【図４】同実施の形態における異なるドラム回転数での
磁気テープの位置関係を示す要部拡大断面図

【符号の説明】

１ 第１の固定ドラム ２ 中ドラム ３ 第２の固定ドラム ３ａ 軸支持孔 ４ ディスク ７ 磁気ヘッド ８ 軸受け ９ シャフト １０ ビス １１ ビス １２ 磁気テープ １２ａ，１２ｂ 磁気テープの変曲点 １３ モータ Ｒ１ 第１の固定ドラム最外周の直径 Ｒ２ 第２の固定ドラムの最外周の直径 Ｒ３ 第２の固定ドラムの最外周の直径

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】対向して同軸に配置された第１，第２の固
   定ドラムの間に回転駆動される中ドラムが同軸に支持さ
   れ、第１，第２の固定ドラムの周面に巻き付けられた磁
   気テープを第２の固定ドラムに形成されたリードに沿っ
   て走行させて中ドラムに取り付けられた磁気ヘッドによ
   って磁気テープに対して異なる２種類以上の回転数で記
   録再生する回転ヘッドドラム装置において、 第１の固定ドラムの最外周の直径Ｒ１を第２の固定ドラ
   ムの最外周の直径Ｒ３よりも大きく設定し、 中ドラムの最外周面の厚みを０．３ｍｍ〜１．０ｍｍの
   範囲またはその近傍値に設定し、 前記第１，第２の固定ドラムの周面に巻き付けられた磁
   気テープと中ドラムとが対向する範囲内でかつ磁気ヘッ
   ドが無い部分において、中ドラムの最大回転数における
   磁気テープの最大浮上距離と最小回転数における磁気テ
   ープの最大浮上距離との差のほぼ２倍またはその近傍値
   だけ中ドラムの最外周の直径Ｒ２を第２の固定ドラムの
   最外周の直径Ｒ３よりも小さく設定した回転ヘッドドラ
   ム装置。
2. 【請求項２】対向して同軸に配置された第１，第２の固
   定ドラムの間に回転駆動される中ドラムが同軸に支持さ
   れ、第１，第２の固定ドラムの周面に巻き付けられた磁
   気テープを第２の固定ドラムに形成されたリードに沿っ
   て走行させて中ドラムに取り付けられた磁気ヘッドによ
   って磁気テープに対して異なる２種類以上の回転数で記
   録再生する回転ヘッドドラム装置において、 第１の固定ドラムの最外周の直径Ｒ１を第２の固定ドラ
   ムの最外周の直径Ｒ３よりも大きく設定し、 中ドラムの最外周面の厚みを磁気ヘッドにより持ち上げ
   られた磁気テープの傾きが変わる変曲点のうち第１，第
   ２の固定ドラムの側の変曲点の間隔よりも小さく設定
   し、 前記第１，第２の固定ドラムの周面に巻き付けられた磁
   気テープと中ドラムとが対向する範囲内でかつ磁気ヘッ
   ドが無い部分において、中ドラムの最大回転数における
   磁気テープの最大浮上距離と最小回転数における磁気テ
   ープの最大浮上距離との差のほぼ２倍またはその近傍値
   だけ中ドラムの最外周の直径Ｒ２を第２の固定ドラムの
   最外周の直径Ｒ３よりも小さく設定した回転ヘッドドラ
   ム装置。