JPH03154258A - 回転磁気ヘッド装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ＶＴＲなどの回転磁気ヘッドを用いて記録再
生を行なう回転磁気ヘッド装置に関する。

従来の技術 近年ディジタルＶＴＲや、現行テレビジョン方式と比較
して格段に画質を向上させた高品位テレビジョン用ＶＴ
Ｒなど、高記録密度、高伝送レートな記録再生装置の要
求が高まってきた。このような高記録密度、高伝送レー
トを達成する方法とじて−゛般的は磁気ヘッドと磁気テ
ープの相対走査速度を上げる手段が用いられる０回転ヘ
ッド方式においては回転シリンダの回転数を上げること
となる。一方でこのような新しい信号の記録再生装置に
おいても従来の記録方式が使用できることが望ましい、
このような現在使用されている規格と互換性を維持しな
がらさらに高画質を達成するような記録再生機器の要望
が高まっている。

以下図面を参照しながら、従来の回転磁気ヘッド装置の
一例について説明する。

第５図は従来の回転磁気ヘッド装置にテープが巻き付け
られた状態を示す斜視図、第６図は従来の磁気ヘッド周
辺部におけるテープ浮上の様子を示す拡大断面図、第７
図は従来の回転磁気ヘッド装置におけるテープ浮上量の
変化を示す実験データ図である。

図においてｌは磁気テープで矢印の方向に走行する。２
は回転シリンダである。２ａは回転シリンダの外周面に
形成された溝である。３は固定シリンダで磁気テープ１
の下端位置を規制する案内部すなわちリード４が螺旋状
に形成されている。

２１は回転軸で回転シリンダ２が固定されており、転が
り軸受（図示せず）により固定シリンダ３に回転可能に
支持されている。３２は回転シリンダ２を回転駆動する
シリンダモータである。５は信号を記録再生する磁気ヘ
ッドで回転シリンダ２の下面に固定され、その先端を回
転シリンダ２の外周面から一定量突出して矢印方向に回
転する。６は磁気へラド５が突出するために回転シリン
ダ２に設けられたヘッド窓である。Ａは磁気テープ１と
磁気へラド５が接触を始める入り側部、Ｂは中央部、Ｃ
は磁気テープｌと磁気ヘッド５の接触が終わる出側部で
ある。７はキャプスタン、８はピンチローラで、磁気テ
ープｌを挟持して駆動する。

９ａ、９ｂは１頃斜ボストで、１０ａ、１０ｂはガイド
ローラであり、磁気テープ１を回転ヘッドアセンブリに
捻れないように巻き付ける。

以上のように構成された回転磁気ヘッド装置について、
以下その動作について説明する。

磁気テープｌが回転シリンダ２に巻き付けられると同時
にシリンダモータ３２により回転シリンダ２が回転を始
める。さらにピンチローラ８がキャプスタン７に圧接し
磁気テープ１を挟みながら回転することで磁気テープ１
は第１１図の矢印方向に走行する。これにより磁気テー
プ１は固定シリンダ３のリード４に沿って螺旋状に巻き
付きながら走行し、回転シリンダ２に装着された磁気へ
ラド５により信号を記録再生する。この時第３図に示す
ように磁気テープｌが巻き付は始めるＡ点では回転シリ
ンダ２より生じる空気流で磁気テープ１は回転シリンダ
２より浮上している。この磁気テープ１の浮上量は回転
シリンダ３の回転数が高くなるにつれて同図に点線で示
す１゛のように大きくなり、やがて磁気ヘッド５との接
触が不確実になっていく、またこの磁気テープｌの浮上
量は回転アセンブリへの巻き付は角によっても変化して
おり、同図に示すように入り側部Ａ、中央部Ｂ、出側部
Ｃになるにつれて小さくなっている。

そこで回転シリンダ２に溝２ａを形成し、またその溝の
断面積を工夫することで空気をうまく逃がして適度な浮
上量になるように設計されていた（例えば、特開昭６３
−１４３５８号公報）。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成においては次のような問
題点が生じる。

すなわち上記のような回転磁気ヘッド装置は、回転シリ
ンダ２の外周面に円周方向の溝２ａを形成することで特
定の回転数においてのみ巻き付は角によるテープの浮上
量変化を抑えるためのものであり、従来の記録方式と新
しい記録方式の互換性を保った記録再生装置のように、
磁気ヘッド５と磁気テープｌの相対走査速度が変化する
。つまり回転シリンダ２の回転数が変化するような場合
でも常に最適なヘッドタッチが得られるようなものでは
なかった。

−Ｍ的に磁気テープ１の回転シリンダ２からの浮上量Ｈ
は近似的に次式（１）で示される。

Ｒ：回転シリンダ半径、μ：空気の粘性係数、ｖ：磁気
テープと回転シリンダの相対走査速度、Ｔ：テープテン
ション これによればテープテンションが低くなるほど、また回
転シリンダの回転速度が高くなるほど磁気テープの浮上
が大きくなることがわがる。

回転シリンダ２の回転数を高速にして、新しい記録方式
で高記録密度、高伝送レートな記録再生を行う場合、仮
に従来のＶＴＲで磁気テープ１が磁気ヘッド５に最良の
状態で接触するように回転シリンダ２の溝２ａの溝幅や
深さが設定してあっても、回転シリンダ２の高速回転時
には、回転シリンダ２の外周面と磁気テープ１との間の
空気流が強くなって、これらの間の空気膜の厚さも大き
くなり、磁気テープ１が磁気へラド５から浮き上がって
接触が不十分になり満足な記録再生は行えない。

また、回転シリンダ２の回転数を高速にした時に磁気テ
ープ１が回転シリンダ２から適量浮上するように設定す
ると、従来の回転シリンダ２の回転数が低い記録方式で
は、磁気テープ１が回転シリンダ２から十分に浮上せず
、磁気テープ１と回転シリンダ２が擦れ合い、磁気テー
プ１や回転シリンダ２に傷が入ったり、回転シリンダ２
の回転負荷が非常に大きくなるという問題が生じていた
。

つまり回転磁気ヘッド装置において従来の記録方式との
互換を保ち、かつ回転シリンダ２の回転数を高速にし、
新しい記録方式で高密度記録、高伝送レートな記録再生
を行おうとする場合のように、磁気ヘッド５と磁気テー
プ１と相対速度が異状態においても、磁気テープ１と磁
気ヘッド５との接触を常に良好に保たなければならない
という課題を存していた。

さらにこの課題を解決するために例えば特開平１−１３
３２５０号公報に示されるように回転シリンダ２を回転
軸２１の軸方向に分割した複数のリング部材から構成し
、このリング部材間に圧電素子を配設し回転シリンダ２
の回転数に対応した電圧を圧電素子に印加することで回
転シリンダ２の溝２ａの幅を増減し、磁気テープｌの浮
上量を調整しようとするものがある。しかしながら、こ
のような構成では圧電素子による溝２ａの変化が小さす
ぎて十分な効果が得にくい、また、リング部材を複数枚
構成しさらに圧電素子を配設するので構成が複雑で動作
の信頼性が低く、コストがかかる、加えて回転シリンダ
２に給電するためスリップリング等が必要になり、高速
で回転するリング部材に対し一つ一つダイナミックバラ
ンスを取る必要があり量産性に乏しい等の問題点があり
、低コストで信頼性の高い磁気テープ浮上量の制御方法
が必要となってきている。

本発明は上記問題点に鑑み、回転シリンダが低速回転で
情報を記録再生する標準方式と、回転シリンダが高速回
転で信号を記録再生するもう一つの方式の両方を備えた
回転磁気ヘッド装置において、常に磁気テープと磁気ヘ
ッドとの接触を良好に保つような回転磁気ヘッド装置を
提供するものである。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の回転磁気ヘッド装置
は、磁気テープの走行を案内するリード溝を外周面に有
する固定シリンダと、前記磁気テープに信号を記録再生
する磁気ヘッドと、この磁気ヘッドを搭載し、かつ前記
固定シリンダに回転可能に支持され、前記磁気テープに
対して少なくとも２種類の相対走査速度で前記磁気ヘッ
ドが走査するように構成された回転シリンダと、前記回
転シリンダと前記固定シリンダとの隙間を変化させる制
御部材とを備え、前記磁気ヘッドの相対走査速度に対応
して前記回転シリンダと前記固定シリンダとの隙間を変
化させるものである。

作用 本発明は上記した構成により、磁気ヘッドの相対速度が
低い場合には回転シリンダと固定シリンダとの隙間を大
きくし、遠心力で生じる空気流により磁気テープを浮上
させ、また磁気ヘッドの相対速度が高い場合には回転シ
リンダの影響で浮上量は増えるが、隙間を狭くすること
により空気流の影響によるテープ浮上をな（し、磁気ヘ
ッドの相対速度が異なる場合でも常に磁気テープと磁気
ヘッドとを良好に接触させることができる。

実施°例 以下本発明の一実施例の回転磁気ヘッド装置について、
図面を参照しながら説明する。なお、これらの図におい
ても第５図〜第７図で説明したものと同じものについて
は同一の符号を付し、その説明は省略する。

第１図は本実施例における回転磁気ヘッド装置の要部拡
大斜視図、第２図、第３図は本実施例の回転シリンダ及
び固定シリンダ部でのテープ浮上を示す拡大断面図であ
る。第４図は本実施例の圧電素子駆動部のブロック図で
ある。

１は磁気テープである。２は回転シリンダであって、磁
気へラド５を内蔵し、回転シリンダ２に設けられたヘッ
ド窓６より一定量突出させて前記磁気テープ１に信号を
記録再生する。３１は回転シリンダ２と固定シリンダ３
の隙間を変化させる環状部材であり、固定シリンダ３の
内側に円筒軸方向に摺動可能に配置される。、６０は環
状部材３１の駆動部材であり、薄板のリン青銅６１の表
裏に電極を被覆した圧電セラミック６２ａ６２ｂが接着
されており、固定シリンダ３の内側に３カ所設置されて
いる。環状部材３１は支持部材６０により固定シリンダ
３に沿って上下方向に移動される。

以上のように構成された回転磁気ヘッド装置について、
図を用いてその動作を説明する。

回転シリンダ２０回転にともない、前記回転シリンダ２
に支持された磁気ヘッド５も回転し、巻き付けられ走行
する磁気テープ１と接触する。磁気ヘッドの相対速度の
低い場合には、相対速度検出回路４１により相対速度が
検出され、電源供給回路４２による圧電セラミック６２
ａ、６２ｂへの印加電圧が切断され、支持材６０は直線
のままであり隙間変化部材３１は固定シリンダ３より下
がった位置に配置される。その結果、回転シリンダ２と
固定シリンダ３の隙間が大きく開いている状態となって
いる。この場合第２図に示すように回転シリンダ２の回
転に伴う遠心力により生じる空気流が回転シリンダ２と
固定シリンダ３との隙間から吹き出すため磁気テープｌ
は回転ドラム２から浮上して磁気へラド５と接触してい
る。

磁気ヘッド５の相対速度が高い場合には、相対速度検出
回路４１により相対速度が検出され、電圧供給回路４２
により、圧電セラミック６２ａ６２ｂに電気が通電され
る。圧電セラミック６２ａ、６２ｂは、電圧供給回路４
２により電気を通電すると、支持部材６０が上方向７０
にたわむ、その結果、隙間変化部材３１も上方向７０に
押し上げられ回転シリンダ２と固定シリンダ３の隙間が
狭くなる。この時、回転シリンダ２の回転数が高いだけ
磁気テープ１は従来に比べて浮上するが、回転シリンダ
２と固定シリンダ３との隙間が狭いため、空気の吹き出
し流による影響がなく、総合的には従来の磁気へラド５
の相対走査速度が低い場合とほぼ同じ浮上量となる。

以上のように本発明によれば磁気へラド５の相対走査速
度に応じて回転シリンダ２と固定シリンダ３との隙間を
変化させるという構成にしたことにより、磁気ヘッド５
の相対走査速度が異なる場合でも常に良好に磁気テープ
１と接触させることができ、その動作も環状部材３１に
より回転シリンダ２と固定シリンダ３の隙間を圧電素子
６２ａ６２ｂにより変化することのみであるから動作の
信頼性も高い、なお、隙間の間隔は使用する回転シリン
ダ２の回転数やシリンダ径、磁気テープｌの種類により
変更可能であることは言うまでもない。

また、回転シリンダ２と固定シリンダ３との隙間を変化
させる手段として、回転シリンダ２を上下させる、また
は固定シリンダ３を上下させるといった手段を用いても
上記のように簡単に浮上量を一定に保つことができる。

なお、本発明の実施例において記録再生する信号が磁気
ヘッドの相対走査速度により選択されるとしたが、これ
はテープカセットの識別穴や、外部より入力した信号、
再生信号などによって自動的に選択されるものでもよい
。

発明の効果 以上のように本発明は、磁気テープの走行を案内するり
−ド溝を外周面に有する固定シリンダと、前記磁゛気テ
ープに信号を記録再生する磁気ヘッドと、この磁気ヘッ
ドを搭載し、かつ前記固定シリンダに回転可能に支持さ
れ、前記磁気テープに対して少なくとも２種類の相対走
査速度で前記磁気ヘッドが走査するように構成された回
転シリンダと、前記回転シリンダと前記固定シリンダと
の隙間を変化させる制御装置とを備え、前記磁気ヘッド
の相対走査速度に対応して前記回転シリンダと前記固定
シリンダとの隙間を変化させるようにしたことにより、
磁気ヘッドの相対走査速度が低い場合には回転シリンダ
と固定シリンダとの隙間を大きくし遠心力で生じる空気
流により磁気テープを浮上させ、また磁気ヘッドの相対
速度が高い場合には回転シリンダの影響で浮上量は増え
るが、隙間を狭くすることにより空気流の影響によるテ
ープ浮上をなくして相対走査速度が低い場合とほぼ浮上
量を一定にして、磁気ヘッドの相対速度が異なる場合で
も常に磁気テープと磁気ヘッドとを良好に接触させるこ
とができる。さらに、任意の回転シリンダの回転数に対
しても隙間の間隔を自由に設定できるため幅広く対応で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例における回転磁気ヘッド装置の要部拡
大斜視図、第２図、第３図は本実施例の回転シリンダ及
び固定シリンダ部でのテープ浮上を示す拡大断面図、第
４図は本実施例の圧電素子駆動部のブロック図、第５図
は従来の回転磁気ヘッド装置に磁気テープが巻き付けら
れた状態を示す斜視図、第６図は従来の磁気ヘッド周辺
部におけるテープ浮上の様子を示す拡大図、第７図は従
来の回転磁気ヘッド装置におけるテープ浮上量の変化を
示す実験データ図である。 ｌ・・・・・・磁気テープ、２・・・・・・回転シリン
ダ、３・・・・・・固定シリンダ、５・・・・・・磁気
ヘッド、６・・・・・・ヘッド窓、３１・・・・・・環
状部材、４１・・・・・・相対速度検出回路、４２・・
・・・・電圧供給回路、６−０・・・・・・支持部材、
６２ａ、６２ｂ・・・・・・圧電セラミック。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁気テープの走行を案内するリード溝を外周面に
   有する固定シリンダと、前記磁気テープに信号を記録再
   生する磁気ヘッドと、この磁気ヘッドを搭載し、かつ前
   記固定シリンダに回転可能に支持され、前記磁気テープ
   に対して少なくとも２種類の相対走査速度で前記磁気ヘ
   ッドが走査するように構成された回転シリンダと、前記
   回転シリンダと前記固定シリンダとの隙間を変化させる
   制御装置とを備え、前記磁気ヘッドの相対走査速度に対
   応して前記回転シリンダと前記固定シリンダとの隙間を
   変化させるようしたことを特徴とする回転磁気ヘッド装
   置。
2. （２）磁気ヘッドの相対走査速度が高いときに設定する
   回転シリンダと固定シリンダとの隙間を、前記磁気ヘッ
   ドの相対走査速度が低いときに設定する前記回転シリン
   ダと前記固定シリンダとの隙間よりも小さく設定したこ
   とを特徴とする請求項（１）記載の回転磁気ヘッド装置
   。