JP2688823B2

JP2688823B2 - 回転ヘッド装置

Info

Publication number: JP2688823B2
Application number: JP63119239A
Authority: JP
Inventors: 弘米田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-05-18
Filing date: 1988-05-18
Publication date: 1997-12-10
Anticipated expiration: 2012-12-10
Also published as: JPH01290113A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明はビデオテープレコーダ（VTR）等の磁気記
録装置において、磁気テープ等の記録媒体に磁気ヘッド
をヘリカルスキャンさせるための回転ヘッド装置に関す
る。

［従来の技術］第４図，第５図及び第６図は従来の回転ヘッド装置を
示す斜視図，要部拡大側面図及び要部拡大斜視図であ
る。

第４図において、Ｃはシリンダで、上ドラム１と下ド
ラム２より構成されており、両者の間にはスリット３が
存在する。磁気テープ４（記録媒体）はシリンダＣに巻
付けられている。磁気ヘッド５は上ドラム１に固定され
ており、磁気テープ４との摺動面６（後述）を上ドラム
１の円周面から突出させてある。シリンダＣを構成する
上ドラム１と下ドラム２のうち、下ドラム２は固定ドラ
ムで、上ドラム１が回転ドラムである。磁気ヘッド５は
上ドラム１と共に回転し、その摺動面６が磁気テープ４
上を走行する。

第５図は磁気ヘッド５の近傍を拡大して示したもので
あり、第６図は磁気ヘッド５の取付け状態を上ドラム１
を反転して示したものである。図中、符号１〜５は第４
図と同じものを示し、上ドラム１のスリット３側に上ド
ラム１の円周面に開口させた凹部７を設け、この凹部７
内に磁気ヘッド５が固定されている。８は磁気ヘッド５
の磁気ギャップを示す。

次に上記構成による回転ヘッドの動作について説明す
る。

不図示のモータを駆動源として上ドラム１が回転する
と、空気が粘性を持つことから上ドラム１の表面に介在
する空気は上ドラム１と共に移動する。このため、磁気
テープ４と上ドラム１の間には空気の流れによる潤滑層
ができ、この潤滑層による圧力が発生し、この圧力によ
って磁気テープ４は或る量だけ浮上する。このようなこ
とは磁気ヘッド５と磁気テープ４の間においても生じ
る。

しかし、ヘリカルスキャンを行っているため、上ドラ
ム１と磁気テープ４が対向する幅はドラムの円周方向位
置で異っており、磁気テープ４が上ドラム１から浮上す
る状況が異っている。第７図に示すように、ヘッド及び
ヘッド窓が無い場合のドラム円周方向のテープ浮上量分
布は、ドラム進入側でテープ浮上量が大きくなり、退出
側では小さくなることがわかる。

第８図及び第９図は上ドラム11に磁気ヘッド15及び凹
部７の深さ17がある場合のヘッド近傍のテープ浮上量分
布を示すものである。第８図はドラム部進入側を示し、
第９図はドラム退出側を示しており、それぞれヘッドの
前後でテープの浮上量に落込み部18（出側）,19（入
側）が生じている。この落込み部は窓部にあっては潤滑
効果がなく、テープとドラム間の圧力よりも空気圧力が
小さいことに起因する（あるいは、テープ〜ドラム間の
潤滑空気が窓部から流出することに起因するとも言え
る）。

［発明が解決しようとする課題］しかし、上記のような従来の回転ヘッド装置にあって
は、凹部進入側におけるテープ浮上量が大きいため、磁
気テープ４と磁気ヘッド５の間のスペーシングが大きく
なり、再生出力が低下するという問題があった。また、
退出側におけるテープ浮上量が小さいため、落込み部1
8,19によって磁気テープ４が上ドラム１に接触し、磁気
テープ４及びドラムに傷を発生させ、信頼性，耐久性を
低下させる問題があった。また、接触に伴う摩擦抵抗に
よって上ドラムに回転ムラを生じさせ、これによって再
生画像にジッタを引きおこし、画像劣化を生じさせる。

この発明はかかる問題点を解決するためになされたも
ので、ヘッド表面に対し記録媒体の浮上量が円周方向に
均一になるようにした回転ヘッド装置を提供することを
目的とする。

［課題を解決するための手段］上記の目的を達成するために、この発明は、磁気記録
媒体に相対移動して記録または再生を行なう磁気ヘッド
と、該磁気ヘッドが収納固定される凹部を固定ドラムと
の間に形成されるスリットの近傍に有した回転ドラムと
を具備する回転ヘッド装置において、前記凹部のドラム
内周側の面が閉塞され、かつ磁気ヘッド周辺において、
前記凹部の深さがドラム外周面に対して次式で示される
前記磁気記録媒体の浮上量hoの1/2以上であり、3mm以下
であることを特徴とする回転ヘッド装置。

ho＝0.643×Rd×（６×μ×V/T）ただし、上式の変数は以下の通りである。

Rd:ドラムの半径（ｍ） T:テープテンション（N/m） V:相対速度（m/s） μ：空気の粘性（Pa・Ｓ）であり、そして、磁気記録媒体に相対移動して記録また
は再生を行なう磁気ヘッドと、該磁気ヘッドが収納固定
される凹部を固定ドラムとの間に形成されるスリットの
近傍に有した回転ドラムとを具備する回転ヘッド装置に
おいて、前記凹部のドラム内周側の面が閉塞され、かつ
磁気ヘッド周辺において、前記凹部の深さが0.5μｍ〜3
mmの範囲にあることを特徴とする回転ヘッド装置にあ
る。

［作用］この構成によれば、この発明は回転ドラムに設けられ
ている凹部のドラム内周側の面を閉塞したので、進入部
においてはヘッド周辺のテープ浮上量を局部的に低下さ
せて、進入部におけるヘッド周辺のテープ浮上量の増加
によるヘッド出力の低下を改善し、退出側にあってはテ
ープ〜ドラム間の接触による傷の発生やジッタの発生を
無くすことができる。

また、凹部のスリット側に隔壁を設けたので、凹部内
からの潤滑流体の漏洩が完全に防止され、前記の効果を
さらに高めることができる。

さらに、凹部の深さを磁気記録媒体の浮上量の1/2以
上または0.5μｍ〜3mmにすることにより、凹部を設けた
ことによる効果が最良な状況で得られる。

［実施例］第１図に示すように、上ドラム21の端縁部には所定深
さの凹部27が形成されている。この凹部27は不図示の下
ドラム（固定ドラム）と上ドラム21との間に形成される
スリットに接する面が切欠かれている。また、凹部27は
ドラム内側29側の面が閉塞されて閉塞部28が形成されて
おり、従来のようにドラム内側29には連通していない。
さらに凹部27内には磁気ヘッド25が埋込まれ、記録・再
生面が露出するようにして固定される。

このような回転ヘッド装置の製造方法としては、まず
凹部27を形成し、この凹部27内に磁気ヘッド25を装着し
た後、閉塞部28を樹脂剤によって形成する方法を一例と
して挙げることができる。

次に、以上の構成による回転ヘッド装置の作用につい
て説明する。

まず、凹部進入側付近では、ドラム方面とテープ間に
は直ちに空気潤滑層が形成され、これによって潤滑圧力
が発生する。この時、凹部27ではドラム表面に比べてテ
ープとドラム間の間隔が大きいため、潤滑効果が無い
か、あるいは小さい状態にあり、凹部27の圧力は凹部27
以外のドラム表面における圧力よりも小さくなる。この
結果、ヘッド周辺におけるテープ落込みは、第８図の従
来例と同様に生じることになる。しかし凹部27には閉塞
部28が設けられているために、凹部27から空気が流出せ
ず、凹部27内の圧力は順次上昇し、最終的には隣接する
ドラム表面の領域に同一の圧力状態になる。これによ
り、退出側付近ではヘッド及び凹部付近でのテープ落込
みが生ぜず、あるいは有ったとしても第９図の状態より
も小さくなる。

このようにして、凹部進入部でのテープ落込みの程度
は従来と同程度であるが、退出部では小さくでき、テー
プとヘッドとの相対的な高さ関係を円周方向位置に対
し、均一にすることができる。さらに、凹部27のドラム
表面に対する開口部の大きさを従来より大にすること
で、進入側でのヘッド近傍のテープ高さを従来よりも低
くでき、ヘッドとテープの高さの相対関係をより均一化
することが可能になる。

この結果、従来に比べ、進入側でのヘッド出力の低下
が無くなり、あるいは軽減されて再生出力のエンベロー
プが均一化される。また、従来退出部で問題であった退
出部でのテープとドラム間の接触が無くなり、これに伴
って傷の発生及びジッタの発明が無くなる。

第１表は本実施例と従来例の効果を比較したものであ
る。

ここに示す例は、ドラム半径20mm,ドラムに対するテ
ープの巻付け角が180度の回転ヘッド装置によるもので
ある。各項目を参照比較してわかるように、優れた特性
の得られることがわかる。

第２図は本発明の他の実施例を示すものである。第２
図においては、第１図と同一であるものには同一引用数
字を用いたので、重複する説明は省略する。本実施例
は、前記実施例に加え、凹部27とスリットとの間の上ド
ラム21の端縁に隔壁30を設けたものである。

隔壁30を設けたことによって、潤滑空気がスリット側
に逃げる分が無くなり、前記実施例に比べ凹部27の圧力
を充分に増加させることができる。また、スリット間隔
の大小によらず本発明の効果を充分に発揮させることが
できる。特にスリット間隔が大きい場合には、スリット
側への潤滑空気の漏洩が大きくなり、退出部においては
凹部27の圧力が充分に増加せず、本発明の効果が充分に
発揮できない傾向になるが、隔壁30を設けることによっ
て、この問題が解決される。

第２図の実施例における製造方法としては、前記実施
例と同様に凹部27に磁気ヘッド25を装着した後、樹脂材
等を用いて隔壁30を形成することができる。他の方法と
して、第３図に示すように磁気ヘッド25及び凹部27を有
するブロック32を金属及び樹脂等によって予め形成して
おき、このブロック32を上ドラム21の嵌合部31に嵌込む
ようにしてもよい。このようにすると、特性上重要なヘ
ッド近傍の形状を精度よく形成できるという利点があ
る。

次に、凹部の寸法は磁気テープ４の浮上量を最適にす
るために、ドラム径，回転速度，テープ巻付け角，その
他の条件に応じて最適になるようにする。凹部27がその
効果を具現するためには、ある程度以上の深さを必要と
する。この深さは主に使用する系におけるテープ浮上量
を基準にして考えることができ、その深さがテープ浮上
量よりも充分に小さければ、凹部27の効果を無視するこ
とができる。

テープ浮上量ho（ｍ）は次式で与えられる。

h₀＝0.643×Rd×（６×μ×V/T）^2/3 ……（１）但し、Rd（ｍ）：ドラムの半径Ｔ（N/m）：テープテンションＶ（m/s）：相対速度 μ（Pa・Ｓ）：空気の粘性率したがって、この（１）式で定まるテープ浮上量h₀に
対し、凹部27の深さを浮上量h₀の1/2以上とすることに
より、凹部27の凹部進入部において凹部27の効果を発揮
させることができる。

凹部27がドラムの回転に伴ってテープとドラムの間に
進入していくと、潤滑空気が凹部27に流入し、凹部27内
の圧力は順次周囲の圧力の程度まで上昇する。しかし、
この上昇までに要する進行距離は条件によって異り、凹
部27の寸法に関してはその深さが小さいほど短く、また
大きいほど長い。仮に凹部27の深さが大きすぎると、凹
部内の圧力が殆ど上昇しないうちに凹部27が退出し、従
来例とに差異は生じない。従って、本発明の効果を発揮
させるためには、凹部27の深さに上限があり、その値は
3mm程度である。凹部27の深さは、具体例をあげると0.5
μｍ〜3mmの範囲である。

［発明の効果］以上説明したように、この発明は、回転ドラムに設け
られている凹部のドラム内周側の面を閉塞したので、進
入部においてはヘッド周辺のテープ浮上量を局部的に低
下させて、進入部におけるヘッド周辺のテープ浮上量の
増加によるヘッド出力の低下を改善し、退出側にあって
はテープ〜ドラム間の接触による傷の発生やジッタの発
生を無くすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例としての斜視図、第２図は
本発明の他の実施例の斜視図、第３図は第２図の実施例
の製造工程を示す分解斜視図、第４図は従来の回転ヘッ
ド装置の一例を示す斜視図、第５図は第４図の装置の要
部の拡大側面図、第６図は第４図の装置の要部の拡大側
面図、第７図はドラム円周方向のテープ浮上量分布図、
第８図は凹部進入付近のテープ浮上量分布図、第９図は
凹部退出付近のテープ浮上量分布図である。図中． 21:上ドラム 25:磁気ヘッド 27:凹部 28:閉塞部 30:隔壁 31:嵌合部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気記録媒体に相対移動して記録または再
生を行なう磁気ヘッドと、該磁気ヘッドが収納固定され
る凹部を固定ドラムとの間に形成されるスリットの近傍
に有した回転ドラムとを具備する回転ヘッド装置におい
て、前記凹部のドラム内周側の面が閉塞され、かつ磁気ヘッ
ド周辺において、前記凹部の深さがドラム外周面に対し
て次式で示される前記磁気記録媒体の浮上量hoの1/2以
上であり、3mm以下であることを特徴とする回転ヘッド
装置。 ho＝0.643×Rd×（６×μ×V/T）^2/3 ただし、上式の変数は以下の通りである。 Rd:ドラムの半径（ｍ） T:テープテンション（N/m） V:相対速度（m/s） μ：空気の粘性（Pa・Ｓ）
【請求項２】磁気記録媒体に相対移動して記録または再
生を行なう磁気ヘッドと、該磁気ヘッドが収納固定され
る凹部を固定ドラムとの間に形成されるスリットの近傍
に有した回転ドラムとを具備する回転ヘッド装置におい
て、前記凹部のドラム内周側の面が閉塞され、かつ磁気ヘッ
ド周辺において、前記凹部の深さが0.5μｍ〜3mmの範囲
にあることを特徴とする回転ヘッド装置。