JPH05189844A

JPH05189844A - ドラム装置

Info

Publication number: JPH05189844A
Application number: JP4005013A
Authority: JP
Inventors: Shinya Fujimori; 晋也藤森; Nobuyuki Kaku; 信行賀来; Kiyuuichirou Nagai; 究一郎長井; Kiyoshi Kano; 潔狩野
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-01-14
Filing date: 1992-01-14
Publication date: 1993-07-30

Abstract

(57)【要約】【目的】テープに傷をつけることなく走行負荷を低減
し、テープの走行状態を安定化すること。また、トラッ
ク曲がりを極限まで低減して忠実に信号の再生を行うこ
と。【構成】ドラム装置のドラム外周面に振動発生装置３
３を取り付け、ドラムを振動発生装置によって加振す
る。この際の加振周波数は、ドラムの持つ固有振動数付
近の高周波領域とする。あるいは、ドラム外周面に取り
付けた表面波振動体により、リードに向かう方向の表面
進行波を発生させ、ドラムに巻き付いているテープに、
その下端をリードに押しつける方向の力を加える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＶＴＲ（ビデオテープ
レコーダ）、ＤＡＴ（デジタルオーディオテープレコー
ダ）等のテープを記録媒体とした記録再生装置における
ドラム装置に係り、特にドラムの外周面とテープとの摩
擦係数を小さくし、安定なテープ走行を得るのに適した
ドラム装置に関する。また、テープ上の信号トラックの
直線性を向上するのに適したドラム装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＶＴＲやＤＡＴ等、磁気テープを記録媒
体とした磁気記録再生装置では、信号の記録、再生を正
確に行うため、磁気テープ走行機構において磁気テープ
を安定に走行させる必要がある。

【０００３】磁気テープの安定走行を阻害する要因の一
つに、磁気テープの走行負荷が挙げられる。これは、キ
ャプスタン及びピンチローラによって駆動される磁気テ
ープが、磁気テープ走行系内のガイドや磁気ドラム装置
のドラム表面に巻き付いて接触しながら走行する際の摩
擦によって生じる。この磁気テープ走行負荷は、磁気テ
ープの傷つき等の原因にもなる。特に、巻き付く角度が
大きく、接触領域が大きい磁気ドラム装置では、走行負
荷が大きく増加する。このような問題点に対し、従来の
技術は、例えば特公昭４５−３９８６３号公報に記載の
ように、磁気ヘッドを搭載した回転ドラムの表面に溝を
設けて、磁気テープとドラムとの間に空気を送り込むこ
とにより、磁気テープをドラム表面から浮き上がらせて
摩擦係数を下げるようにしていた。また、固定ドラムの
磁気テープ摺動面の加工精度を意図的に下げて表面性を
下げ、磁気テープと固定ドラムとの接触面積の実効値を
下げるという方法も試みられていた。

【０００４】一方また、信号の正確な記録、再生を阻害
する要因として、トラック曲がりがある。これは、磁気
テープ上の信号トラックパターンが、直線からずれるこ
とを指す。このトラック曲がりが生じると、機器の互換
再生時、すなわち、ある機器で記録した磁気テープ上の
信号トラックを他の機器で再生する際、機器間で磁気ヘ
ッドが走査する軌跡が異なるため、記録トラックを再生
ヘッドが忠実に走査せず、再生出力が低下する。また、
ヘッドが本来走査するべき記録トラックに隣接した別の
トラックを走査し、この信号の影響を受ける、いわゆる
クロストークが生じる。このような問題点に対し、従来
の技術では、テープ走行系内のテープガイドによって磁
気テープの走行路を規制し、磁気テープをドラムのリー
ドに沿わせることによってトラック曲がりを低減させる
ようにしていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】走行負荷低減のための
上記第１の従来技術では、回転ドラムの表面に、回転軸
に対して斜めの溝を設けており、加工が困難でコストも
増加する。また、高速で回転するドラム近傍の空気の流
れを一定に制御するのは困難である。さらに、磁気テー
プの安定走行を目的に、近年、特に業務用ＶＴＲにおい
て採用されている上固定ドラム方式（上、下固定ドラム
の間の隙間で磁気ヘッドを回転させる方式）の磁気ドラ
ム装置では、この技術は応用できない。また、走行負荷
低減のための上記第２の従来技術では、ドラムの表面性
が低いため、磁気テープが傷つく虞が高く、また、磁気
テープとドラム外周面は接触しているため、走行負荷低
減の効果には、一定の限界があった。

【０００６】一方また、トラック曲がり低減のための上
記従来技術では、回転ドラムの回転によりドラム外周面
や磁気ヘッドから磁気テープに加わる掻き上げ力に抗す
る力が得られず、磁気テープの下端がドラムのリードか
ら離れてしまうため、トラック曲がりを完全に取り去る
ことは出来なかった。

【０００７】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
その目的とするところは、回転ドラム方式（ヘッドを搭
載した上ドラムを回転させる上ドラム回転方式）のみで
なく、上固定ドラム方式のドラム装置においても、テー
プに傷をつけることなく走行負荷を低減し、テープの走
行状態を安定化し得るドラム装置を提供することにあ
る。また、本発明の目的とするところは、トラック曲が
りを極限まで低減して、忠実に信号の再生を行い得るド
ラム装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、テープの下端を案内するリードを有するドラ
ムに、テープカセットから引き出したテープを所定角度
巻き付け、回転するヘッドが上記テープを斜めに走査す
ることによって信号の記録、再生を行う方式のドラム装
置において、上記ドラムに固有振動を生じさせるための
振動発生装置を設けるか、もしくは、上記ドラムの外周
面に表面波振動体を取り付け、この表面波振動体によっ
て少なくとも上記リードに向かう方向の成分を含む表面
進行波を発生させるようにされる。

【０００９】

【作用】ドラム装置のドラムを振動発生装置によって加
振する。この際の加振周波数は、ドラムの持つ固有振動
数付近の高周波領域とする。これにより、ドラムには固
有振動が生じ、ドラム外周面はテープを径方向に高周波
で叩く。このため、テープはドラム外周面から擬似的に
浮き上がり、テープとドラム表面との摩擦係数は大幅に
低減する。よって、テープの走行負荷は低減され、テー
プは安定に走行する。

【００１０】また、ドラム外周面に取り付けた表面波振
動体が、ドラムのリードに向かう方向への表面進行波を
発生させ、ドラムに巻き付いているテープに、その下端
をリードに押しつける方向の力を加える。このため、テ
ープはリードに沿って走行し、トラック曲がりは極限ま
で減少する。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を図示した各実施例によって説
明する。図１〜図３は本発明の第１実施例による上固定
方式の磁気ドラム装置に係り、図１は磁気ドラム装置の
半断面側面図、図２は磁気ドラム装置の要部断平面図、
図３は磁気ドラム装置およびその近傍を示す斜視図であ
る。

【００１２】図３において、符号１で総括的に示す磁気
ドラム装置は、シャーシ（図示せず）に固定された下ド
ラム２と、下ドラム２と同軸に固定された上ドラム３と
を具備しており、磁気テープ４は、テープガイド５，
６，７，８によって磁気ドラム装置１に斜めに巻き付け
られる。磁気テープ４は、下ドラム２の外周面に設けら
れたリード９と呼ばれる段差に下端を規制されて、通常
の記録／再生の場合、図３で矢印Ａの方向に所定の速度
で走行する。磁気ヘッド１０は、下ドラム２と上ドラム
３との間に設けられた隙間１１を通って、下ドラム２お
よび上ドラム３の外周面１２，１３から１０数μｍ〜数
１０μｍ突出している。この磁気ヘッド１０は、通常の
記録／再生の場合、下ドラム２および上ドラム３と同軸
に数１０００ｒｐｍの高速で、図３の矢印Ｂの方向へ回
転する。これによって、磁気ヘッド１０の先端が磁気テ
ープ４を斜めに走査し、磁気テープ４表面に信号を記録
し、また、磁気テープ４表面に記録された信号を再生す
る。

【００１３】この際、磁気ドラム装置１を通過する磁気
テープ４には、磁気テープ４の走行に伴い、下ドラム２
および上ドラム３の外周面１２，１３との摩擦力が、図
３の矢印Ｃ方向、すなわち磁気テープ４の反走行方向に
加わる。この摩擦力が磁気テープ４の走行負荷の要因と
なる。

【００１４】図１に示すように、上ドラム３は、リング
１４，１５によって上ドラム３内の円筒１６に支持され
ている。ここで、上ドラム３の内周面および円筒１６の
外表面には、リング１４，１５と係合する溝（図示せ
ず）が設けてあり、上ドラム３は、円筒１６に対して図
の高さ方向位置を規制されている。また、リング１４，
１５は、上ドラム３を単純支持している。円筒１６は、
上ドラム３に設けた穴１７を通したネジ１８によってシ
ャーシ（図示せず）に固定されたアーム１９に支持され
ている。これにより、上ドラム３は、アーム１９，円筒
１６を介してシャーシに対し所定の位置に固定される。
下ドラム２も上ドラム３と同様に、リング２０，２１に
よって円筒２２に単純支持され、円筒２２は円筒１６と
同様にネジ１８によってアーム１９に固定されている。

【００１５】シャフト２３は、軸受２４，２４によって
アーム１９に固定されたカバー３１に、回動自在に支持
されている。このシャフト２３の一端は、モータ２５に
連結され、シャフト２３の他端は、中回転ドラム２６と
連結されている。中回転ドラム２６には、ヘッドベース
２７がネジ止めされ、ヘッドベース２７には磁気ヘッド
１０が固定されている。磁気ヘッド１０の先端は、上述
したように、下ドラム２と上ドラム３との間に設けられ
た隙間１１を通ってドラム外周面１２，１３から１０数
μｍ〜数１０μｍ突出している。そして、モータ２５の
回転に伴い、シャフト２３および中回転ドラム２６に保
持された磁気ヘッド１０が回転し、磁気ヘッド１０がド
ラムに巻き付けられた磁気テープ４上を走行・摺接す
る。なお、２８はロータリトランスであり、固定側と回
転側との間の信号の受渡しを行う。２９は、上ドラム３
の上面を被い、回路基板等を搭載する円盤であり、ネジ
３０によってアーム１９に固定されている。また、ロー
タリトランス２８を被うカバー３１も、ネジ３２によっ
てアーム１９に固定されている。

【００１６】下ドラム２のドラム外周面１２には、アー
ム１９に保持された振動発生装置３３が、下ドラム２の
高さ方向略中央に接着されている。振動発生装置３３の
ドラム外周面１２と接着した振動部は、圧電素子からな
り、アーム１９に設けた穴３４を通した配線３５を介し
て電源（図示せず）によって駆動されるようになってい
る。なお、図１においては図示の都合上、上ドラム３に
振動を与えるための上ドラム３側の振動発生装置は示し
ていないが、上ドラム３側にも下ドラム２側の振動発生
装置３３と同様の振動発生装置が、下ドラム２側と同様
の保持構造で取り付けられている。すなわち、図２に示
すように、下ドラム２および上ドラム３は、ネジ１８，
１８によって２か所を円筒１６および円筒２２にそれぞ
れ固定され、各振動発生装置３３，３３の振動部は、ネ
ジ１８，１８の略中間の位置でドラム外周面１２，１３
にそれぞれ接着されている。

【００１７】磁気テープ４が磁気ドラム装置１に巻き付
いて走行する際、各振動発生装置３３に電圧が加わる
と、圧電素子が下ドラム２および上ドラム３を径方向に
加振する。下ドラム２および上ドラム３の円筒形状は、
リング２０，２１もしくはリング１４，１５の位置を単
純支持されて振動の節となる構造系をとっており、高周
波の固有振動数を持つ。振動発生装置３３の加振周波数
を、この固有振動数と概略等しくすると、下ドラム２お
よび上ドラム３は、固有振動を発生し、径方向に変形し
ながら振動する。下ドラム２および上ドラム３の固有振
動に伴い、ドラム外周面１２および１３が磁気テープ４
の表面をドラムの径方向に非常に高い周波数で叩く。こ
のため、磁気テープ４は、ドラム外周面１２，１３から
擬似的に浮き上がり、磁気テープ４とドラム外周面１
２，１３との摩擦係数は、大幅に低減する。

【００１８】以上のような構成、動作をとる本実施例に
よれば、磁気テープ４の走行負荷は大幅に低減し、磁気
テープは安定に走行する。また、上ドラム３および下ド
ラム２は固有振動を発生するため、振動発生装置３３は
小さな加振力しか必要とせず、大量の電力を消費するこ
とはない。さらに、通常の記録、再生モードと、ＱＵ
Ｅ、ＲＥＶやＦＦ、ＲＥＷなどの特殊再生モードとで、
振動発生装置３３への印加電圧を変えて、振幅を可変す
ることにより、ドラム外周面１２，１３からの磁気テー
プ４の浮上量を各モードで最適な値とすることも可能で
ある。

【００１９】図４は本発明の第２実施例に係る上固定方
式の磁気ドラム装置１の半断面図である。同図に示すよ
うに、下ドラム２は、ネジ３８によってシャーシ（図示
せず）に固定されたアーム１９に支持されている。ネジ
３８は、スペーサ３９を通しているため、下ドラム２の
外周面１２とアーム１９との間には、わずかに隙間があ
る。上ドラム３も同様に、スペーサ４１を介してネジ４
０によってアーム１９に固定されている。シャフト２３
は、軸受２４，２４によって下ドラム２に回動自在に支
持されており、シャフト２３の一端はモータ２５と連結
され、シャフト２３の他端は中回転ドラム２６と連結さ
れている。中回転ドラム２６には、ヘッドベース２７が
ネジ止めされ、ヘッドベース２７には、磁気ヘッド１０
が固定されている。磁気ヘッド１０の先端は、下ドラム
２と上ドラム３との間に設けられた隙間１１を通って、
ドラム外周面１２，１３から１０数μｍ〜数１０μｍ突
出している。そして、モータ２５の回転に伴い、シャフ
ト２３および中回転ドラム２６に保持された磁気ヘッド
１０が回転し、磁気ヘッド１０がドラムに巻き付けられ
た磁気テープ４上を走行・摺接する。なお、２８はロー
タリトランスであり、固定側と回転側との間の信号の受
渡しを行う。

【００２０】下ドラム２のドラム外周面１２および上ド
ラム３のドラム外周面１３には、アーム１９に保持され
た振動発生装置３３，３３が、下ドラム２の高さ方向略
中央および上ドラム３の高さ方向略中央にそれぞれ接着
されている。振動発生装置３３，３３のドラム外周面１
２，１３と接着した振動部は、圧電素子からなり、それ
ぞれアーム１９に設けた穴４２，４２を通した配線４
３，４３を介して電源（図示せず）によって駆動され
る。

【００２１】磁気テープ４が磁気ドラム装置１に巻き付
いて走行する際、各振動発生装置３３に電圧が加わる
と、圧電素子が下ドラム２および上ドラム３を径方向に
それぞれ加振する。下ドラム２および上ドラム３は、そ
の形状、拘束条件によって高周波の固有振動数を持つ。
各振動発生装置３３の加振周波数を、この固有振動数と
概略等しくすると、下ドラム２および上ドラム３は固有
振動を発生する。下ドラム２および下ドラムの固有振動
に伴い、ドラム外周面１２，１３が磁気テープ４の表面
をドラムの径方向に非常に高い周波数で叩く。このた
め、磁気テープ４はドラム外周面１２，１３から擬似的
に浮き上がり、磁気テープ４とドラム外周面１２，１３
との摩擦係数は、大幅に低減する。

【００２２】本第２実施例によれば、従来の磁気ドラム
装置の上，下ドラム２，３を直接加振するため、磁気テ
ープ４の走行負荷は大幅に低減し、磁気テープ４は安定
に走行するとともに、上下ドラムの位置が正確に決めら
れる。

【００２３】なお、上記２つの実施例は、いずれも上固
定方式の磁気ドラム装置に関するものであったが、上ド
ラム回転方式の磁気ドラム装置においても、下ドラムに
固有振動を発生させることにより、ほぼ同様の効果が得
られる。

【００２４】図５は本発明の第３実施例に係る磁気ドラ
ム装置の斜視図である。この第３実施例の説明に先立
ち、前記図３によってトラック曲がりについて先ず説明
する。図３において、磁気ドラム装置１を通過する磁気
テープ４には、磁気ヘッド１０の走査による掻き上げ力
が、図３の矢印Ｄの方向に加わる。この力は、磁気テー
プ４の下端をリード９から離す方向の成分を持つ。磁気
ドラム装置１は、磁気テープ４の下端がリード９に沿っ
て走行する際に、磁気テープ４の表面に直線の信号トラ
ックを記録する構成となっているため、矢印Ｄ方向の掻
き上げ力によって磁気テープ４の下端がリード９から離
れると、トラック曲がりが生じる。

【００２５】本第３実施例は、上記したトラック曲がり
を防止するように構成されている。本第３実施例におい
ては、上ドラム３の外周面１３および下ドラム２のリー
ド９上方の磁気テープが摺動する外周面３６に、それぞ
れ表面波振動体３７，３７が取付けられている。この表
面波振動体３７の磁気テープ４と接する表面は、従来の
金属製の磁気ドラム装置におけるドラム外周面と同等の
表面処理が施されている。表面波振動体３７，３７は、
それぞれ電源（図示せず）に接続され、駆動される。

【００２６】上記した構成において、磁気テープ４が磁
気ドラム装置１に巻き付いて走行する際、表面波振動体
３７に電圧が加わると、表面波振動体３７，３７の磁気
テープ４と接する表面には、例えば図５で矢印Ｅ方向、
すなわちリード９に向かう方向（リード９に直交する方
向）の表面進行波が発生される。この表面進行波によ
り、磁気テープ４は、リード９の方向に駆動されながら
走行するので、磁気テープ４の下端は常にリード９に沿
うことになる。

【００２７】また、上記の例では表面進行波を、リード
９に直交してリード９に向かうように発生させている
が、表面進行波を図５の矢印Ｆの方向、すなわち、リー
ド９に向かう方向の成分と磁気テープ４の走行方向の成
分とをもつ方向に発生させるようにしてもよい。これに
より、磁気テープ４は表面進行波によって、リード４に
向かう方向および磁気テープ４の走行方向に駆動されな
がら走行することになる。

【００２８】以上に述べたように、本第３実施例によれ
ば、磁気テープ４は、ドラムのリード９の方向に駆動さ
れながら走行するので、磁気テープ４の下端は常にリー
ド９に沿い、トラック曲がりは極限的に減少する。ま
た、磁気テープ４をリード９に沿わせると同時に走行方
向に送る向きに駆動することにより、トラック曲がりを
抑えるとともに走行負荷を低減できる。

【００２９】なお、本第３実施例は、上固定方式の磁気
ドラム装置に関するものであったが、上ドラム回転方式
の磁気ドラム装置においても、下ドラムに表面波振動体
を取り付けることにより、ほぼ同様の効果が得られる。

【００３０】以上、本発明を図示した各実施例によって
説明したが、当業者には本発明の精神を逸脱しない範囲
で種々の変形が可能であることは言うまでもなく、例え
ば、前記第１，第２実施例の振動発生装置と表面波振動
体とを組み合わせて用いることも可能である。さらにま
た、磁気テープ以外のテープ状記録媒体を用いるドラム
装置にも本発明は適用可能である。

【００３１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、磁気ドラ
ム装置等のドラム装置において、テープとドラム外周面
との摩擦力が低減するため、テープの走行に伴う負荷が
減少し、テープは安定して走行する。また、走行負荷に
よるテープの傷付きを抑えることが出来る。

【００３２】また、本発明によれば、ドラム装置に巻き
付いているテープの下端を、ドラムのリードに押しつけ
得るため、テープは安定して走行し、且つトラック曲が
りを極限まで抑えることが出来る。

【００３３】さらに、振動発生装置と表面波振動体とを
組み合わせることにより、走行負荷とトラック曲がりと
を同時に低減でき、より安定したテープ走行が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る磁気ドラム装置の半
断面側面図である。

【図２】本発明の第１実施例に係る磁気ドラム装置の要
部断平面図である。

【図３】本発明の第１実施例に係る磁気ドラム装置およ
びその近傍を示す斜視図である。

【図４】本発明の第２実施例に係る磁気ドラム装置の半
断面側面図である。

【図５】本発明の第３実施例に係る磁気ドラム装置の斜
視図である。

【符号の説明】

１磁気ドラム装置２下ドラム３上ドラム４磁気テープ９リード１４，１５，２０，２１リング１６，２２円筒１９アーム３３振動発生装置３７表面波振動体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者狩野潔神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所映像メディア研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】テープの下端を案内するリードを有する
ドラムに、テープカセットから引き出したテープを所定
角度巻き付け、回転するヘッドが上記テープを斜めに走
査することによって信号の記録、再生を行う方式のドラ
ム装置において、上記ドラムに固有振動を生じさせるための振動発生装置
を設けたことを特徴とするドラム装置。
【請求項２】請求項１記載において、上記振動発生装
置によって上記ドラムを径方向に加振し、上記ドラムに
固有振動を発生させるようにしたことを特徴とするドラ
ム装置。
【請求項３】テープの下端を案内するリードを有する
ドラムに、テープカセットから引き出したテープを所定
角度巻き付け、回転するヘッドが上記テープを斜めに走
査することによって信号の記録、再生を行う方式のドラ
ム装置において、上記ドラムの外周面に表面波振動体を取り付け、この表
面波振動体によって少なくとも上記リードに向かう方向
の成分を含む表面進行波を発生させるようにしたことを
特徴とするドラム装置。
【請求項４】請求項３記載において、上記表面波振動
体によって、上記リードに向かう方向の成分と上記テー
プの走行方向の成分とをもつ表面進行波を発生させるよ
うにしたことを特徴とするドラム装置。