JPH054114Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、磁気テープを記録媒体とする磁気
記録再生装置のテープガイドに係り、特に、回転
磁気ヘツドによりヘリカルスキヤニングを行なう
べく、磁気テープを巻付けてその走行を案内規制
するシリンダとしてのテープガイドに有効な改良
に関するものである。

〔従来技術〕

一般に、ビデオテープレコーダ（以下VTRと
称す）にあつては、そのテープ走行系の途中に設
けられる磁気ヘツドが、回転する円柱状のシリン
ダの周側面に取付けられて回転磁気ヘツドが構成
されており、このシリンダに、その軸方向に対し
て傾斜した方向に磁気テープを巻付けて磁気記録
再生を行なうヘリカルスキヤン方式が採用されて
いる。

第１図ないし第３図は、そのテープ走行系の一
例を示す図であり、第１図はその平面図、第２図
は第１図の左側面図、第３図は第１図の右側面図
である。

これらの図において、１はベースであり、その
上に、ベース１に対して傾斜して取付けられるサ
ブベース２，３と、このサブベース２，３のそれ
ぞれの傾斜方向に沿つて走行する磁気テープ４を
巻付けて磁気信号の記録再生を行なうシリンダ５
とが設けられている。このシリンダ５は、第２図
および第３図に示すごとくベース１に対して垂直
に設けられており、サブベース２，３は、これら
に沿つて走行する磁気テープ４がシリンダ５に対
してθの入射角で巻付くように、それぞれその傾
斜角が設定されている。６は磁気テープ４を一定
速度で駆動するキヤプスタンであり、サブベース
３に固定されその軸まわりに回転可能である。７
は、サブベース３に立設固定された軸部材であ
り、この軸部材７には、これを中心として摺動自
在にプレート８が支持されている。このプレート
８の一端には、さらに軸部材９が立設固定されて
おり、この軸部材９にピンチローラ１０が回動自
在に取付けられている。プレート８の他端には引
張りスプリング１１の一端が係止され、この引張
りスプリング１１の他端を、サブベース３上に固
定されたピン１２に係止することによつてピンチ
ローラ１０がキヤプスタン６へ押し付けられるよ
うに構成されている。１３は巻取リールであり、
サブベース３上に立設されたシヤフト１４に回転
駆動されるべく支持されている。１５，１６はサ
ブベース３上に立設固定されたガイドピンであ
る。磁気テープ４はキヤプスタン６とピンチロー
ラ１０とに挟まれて走行駆動され、サブベース３
側にて巻取側走行系Ｗを形成する。

一方、サブベース２側にあつて磁気テープ４は
供給側走行系Ｓを形成し、その構成は、サブベー
ス２上に立設されたシヤフト１７と、これに軸支
される供給リール１８と、この供給リール１８か
ら引出された磁気テープ４をシリンダ５へ所定の
姿勢で導くべく案内規制し、サブベース２上に立
設固定されるガイドピン１９，２０とからなつて
いる。

第４図は、シリンダ５の詳細な構成を示す正面
図である。

図示するようにシリンダ５は、上部シリンダ２
１と下部シリンダ２２とに分割されており、上部
シリンダ２１は、図示されないが下部シリンダ２
２に内蔵されたモータとシヤフト２３によつて連
結され、軸受（図示せず）を介して回転可能に構
成されている。また、下部シリンダ２２はベース
１（第１図ないし第３図に図示）に固定されてい
る。図中２４はその断面形状がＶ字状に形成され
た空気逃し溝であり、上部シリンダ２１の周側面
に複数本加工形成され、回転するシリンダ５とこ
れに巻付けられて走行する磁気テープ４との間に
形成される空気膜の空気を逃がす案内溝として構
成されている。さらに、下部シリンダ２２の外周
側面には、磁気テープ４を前述の入射角θで案内
規制するテープリード２５が段付状に加工形成さ
れている。

以上の装置において、磁気テープ４は、供給リ
ール１８から引出されてガイドピン１９，２０を
経由し、シリンダ５に対して角度θで入射し、下
部シリンダ２２上のテープリード２５に沿つて走
行し、さらにガイドピン１５，１６を経由し、キ
ヤプスタン６およびピンチローラ１０によつて駆
動されて巻取リール１３に巻取られる。

以上のように構成されたVTRでは、磁気テー
プ４の走行を規制するためにガイドピン１５，１
６，１９，２０と下部シリンダ２２上のテープリ
ード２５とを組合わせて行なつている。第５図は
この状態を平面的に展開して説明するものであ
る。

供給リール１８から引出された磁気テープ４
は、ガイドピン１９の下部フランジおよびガイド
ピン２０の上部フランジのそれぞれに沿つて走行
し、シリンダ５上に加工されたテープリード２５
にテープの下端エツジ部が接触する。また、シリ
ンダ５から出た磁気テープ４は、ガイドピン１５
の上部フランジおよびガイドピン１６の下部フラ
ンジに沿つて走行する。つまり、磁気テープ４の
走行を規制するため、ガイドピン１５，１６，１
９，２０の各フランジおよびテープリード２５の
高さ位置を適当に組合わせて、かつ磁気テープ４
の微小な弾性変形を利用して磁気テープ４の走行
を案内規制している。このような手段によつて磁
気テープ４の走行を案内規制することにより、磁
気テープ４上に第６図に示すような信号トラツク
を規制正しく記録することが可能となつている。

しかし、ガイドピン１５，１６，１９，２０の
各フランジの高さ位置を調整するテープ走行調整
は極めて困難であり、その調整によつては磁気テ
ープ４上に記録される信号トラツクが第７図に示
すようにその両端で大きく湾曲することがある。
これは、シリンダ５から離れて設けたガイドピン
１５，１６，１９，２０の各フランジによる規制
および磁気テープ４のヤング率、厚さ寸法等の値
が変化することによつて磁気テープ４の曲げ剛性
にばらつきが生じることによるもので、磁気テー
プ４がテープリード２５の両端で浮き上がるため
に生じる。

このように、従来の構成によるテープ走行規制
では、走行規制の調整が困難であり、異なつた機
械的物性値を有する磁気テープを使用する場合、
再び調整をやり直す必要があつた。

この問題を解決するために、上部シリンダの径
を下部シリンダの径より大きくし、かつ上部シリ
ンダの下端部にテーパを設ける技術が、例えば実
開昭58−148757号公報などで知られている。しか
しながら、かかる先行技術では、もつぱら上部シ
リンダと下部シリンダとの径差に注目され、テー
パの傾斜角と磁気テープ走行との関連性について
特段の注意が払われることなく、上部シリンダと
磁気テープとの接触を防止することのみを意図し
て、単にテーパの上エツジに、加工によるバリ等
の影響で磁気テープが損傷を受けるのを避けるよ
うに若干のＲを施すことが行なわれているにすぎ
ず、磁気テープの走行位置を正確かつ確実に案内
規制するという点で不十分であり、またテーパ上
エツジのＲ加工を必要とし製作面で手間が掛かる
など、実用面で問題があつた。

〔考案の概要〕

この考案は、上記のような問題を解決するた
め、ヘリカルスキヤン方式の磁気記録再生装置に
おける回転ヘツド機構として、上部シリンダのテ
ーパ傾斜角が及ぼす重要性に着目し、特にテーパ
傾斜角αを１／100rad以下に設定し、磁気テー
プに対し上部シリンダとの摺動状態を適正に保ち
つつ有効な引き上げ力を作用させることにより、
磁気テープの走行位置を安定かつ確実に案内規制
できるとともに、特にＲ加工等の微細加工を施す
ことなく、製作が容易で磁気テープの損傷が少な
いテープガイドを提供することを目的とするもの
である。

〔考案の実施例〕

以下に本考案の好適一実施例について添付図面
に従つて説明する。

第８図は、本考案に係るテープガイドとして
VTRのシリンダを意図し、このシリンダに磁気
テープが巻付いている状態をその断面図で示すも
のである。

シリンダ５は、ほぼ円柱体である上部シリンダ
２１および下部シリンダ２２とから構成され、図
示するように、上部シリンダ２１の半径は下部シ
リンダ２２の半径ｒよりもΔrだけ大きく設定さ
れている。上部シリンダ２１の下端周側面にはテ
ーパが施されて、その半径が下方へ漸次縮径され
る円錐曲面に形成されている。また、下端部にお
ける半径は下部シリンダ２２の半径ｒにほぼ等し
い。したがつて、磁気テープ４の上側エツジ部２
６と摺動する上部シリンダ２１は、下側エツジ部
２７に摺接する下部シリンダ２２よりも磁気テー
プ４側へ進出した状態となる。

この上部シリンダ２１において、円柱体面に対
する円錐曲面の傾斜角（以下テーパ傾斜角とい
う）αは、tanα≦１／100の範囲内に設定され
る。また、この程度にαが小さいとtanα≒αで
あり、したがつてαは１／100rad以下に設定さ
れる。ちなみに、テーパ角度βで表示するとβ＝
2αであり、βは１／50rad以下である。

このように、テーパ傾斜角αを１／100rad以
下に設定することによつて、上部シリンダのテー
プ上エツジに対するＲ加工の必要性もなくなると
いうような効果が生じる。

また、下部シリンダ２２の周側面には磁気テー
プ４の下側エツジ部２７に当接して、その走行を
案内規制するテープリード２５が段付状に形成さ
れている。このテープリード２５は、磁気テープ
４がシリンダ５に対して入射角θだけ傾斜して走
行するように、下側エツジ部２７に当接する面が
螺旋状のスロープを形成している。

シリンダ５は、上部シリンダ２１の下端周側面
に、図示されていないが磁気ヘツドが通常のシリ
ンダと同様に取付けられて、上部シリンダ２１と
ともに回転して回転磁気ヘツドを構成する。ま
た、下部シリンダ２２は固定されている。

このように構成されたシリンダ５に対して、こ
れに巻付けられる磁気テープ４には、第９図に示
すような力Ｆ，ｆ，Ｐ，Ｔが作用することにな
る。力Ｆはほぼ鉛直下方ないしシリンダ５の軸方
向下方への力であり、磁気テープ４をテープリー
ド２５へ押し付けようと作用する。力ｆはほぼ鉛
直上方ないしシリンダ５の軸方向上方への力であ
り、磁気テープ４をテープリード２５から浮き上
がらせようと作用する。力Ｐは上部シリンダ２１
の回転に伴う上部シリンダ２１と磁気テープ４と
の摺動による力であり、磁気テープ４をほぼ水平
方向ないし上部シリンダ２１の回転方向へ走行さ
せようと作用する。力Ｔは供給リール１８（第１
図に図示）等によつて磁気テープ４に作用する張
力であり、磁気テープ４の走行方向の逆方向へ作
用する。

これらの力のうち力ｆは、力Ｐと力Ｔとの合力
であり、力Ｐおよび力Ｔの少なくともどちらか一
方が小さくなることで、磁気テープ４の浮き上が
らせる力ｆを小さくすることができる。本実施例
にあつては、磁気テープ４と摺動する上部シリン
ダ２１の周側面が、徐々にその半径を縮径させる
ので、その部分において磁気テープ４と上部シリ
ンダ２１との間に形成される空気層の厚さ寸法が
大きくなり、力Ｐを小さくすることができる。し
たがつて、磁気テープ４を浮き上がらせる力ｆは
小さくなる。

一方、力Ｆは、上部シリンダ２１の半径が軸方
向下方へ向けて縮径されていることによつて、磁
気テープ４をその傾斜方向に沿つて下方へ移動さ
せるべく発生する力である。

第１０図は、シリンダ５に磁気テープ４が巻付
いた状態を展開して示す図である。この図に基づ
いて力Ｆを解析すると、まず、シリンダ５に巻付
いた磁気テープ４は、上部シリンダ２１および下
部シリンダ２２のそれぞれに密着して走行してい
ると仮定する。また、この磁気テープ４には張力
Ｔが作用している。上部シリンダ２１と下部シリ
ンダ２２との間にはΔrの半径差が生じているの
で、磁気テープ４においてその上側エツジ部２６
と下側エツジ部２７とは、上部シリンダ２１と下
部シリンダ２２との摺動部長さないし摺接部長さ
が第１１図に示すように互いに異なり、その差
ΔHはΔH＝Δr・φ／cosθで表わされる。但し、
φはシリンダ５に対する磁気テープ４の巻付角
（rad）、θはシリンダ５に対する磁気テープ４の
入射角である。このΔHが生じることによつて磁
気テープ４には、シリンダ５の軸方向に沿う方向
に、位置エネルギ分布の不均一が生じ、その分布
は上側エツジ部２６側が大きくなる。

第１０図において、磁気テープ４が上部シリン
ダ２１側へΔxだけ移動すると、磁気テープ４の
総位置エネルギが変化し、その増加ΔEは、ΔE＝
（Ｔ・φ／Ｗ）・Δr・Δxで表わされる。但し、Ｗ
は磁気テープ４の幅である。

したがつて磁気テープ４には、これを下部シリ
ンダ２２側へ引き下げる力Ｆが生じ、その力Ｆ
は、Ｆ＝dE／dx＝（Ｔ・φ／Ｗ）・Δrで表わされる。

なお、以上の説明においては、説明の便宜上、
磁気テープ４は上部シリンダ２１に密着している
と仮定したが、実際には第８図で示したように、
磁気テープ４は上部シリンダ２１上でわずかに浮
上しており、このため、上記の式で表わされる力
Ｆはさらに大きなものとなる。

また、第８図に示すように、上部シリンダ２１
の下端周側面を円錐体面に形成し、上部シリンダ
２１と下部シリンダ２２との間での半径の変化を
緩やかにすれば、これらの半径差Δrが大きくて
も上部シリンダ２１と磁気テープ４との間で起こ
る摺動現象の緩和が図れる。したがつて力ｆを小
さくすることができ、磁気テープ４をテープリー
ド２５に確実に沿わせて走行させることができ
る。

次に上部シリンダ２１の下端周側面に形成され
るテーパ部のテーパ傾斜角αの範囲について具体
的に説明する。

第１２図は、VTRの回転シリンダに磁気テー
プを右下りになるように斜めに巻きつけ、上下シ
リンダの径差と磁気テープ走行位置との関係を実
験的に検討したグラフを示している。

この場合テープリード２５から磁気テープ４を
強制的に離し、上下シリンダの径差とテープ走行
位置との関係が明らかに分かるようにした。テー
プの走行位置は、光学式非接触変位計によつて、
テープエツジを計測して行つた。

第１２図において、横軸はシリンダの径差から
求めたテーパ傾斜角（この定義は後で説明す
る。）、縦軸は非接触変位計で求めた各テーパ傾斜
角に対するテープ走行位置である。磁気テープが
基側位置よりＺ軸上位側を走行するときプラス、
逆の場合マイナスである。

第１３図は第１２図に示したテーパ傾斜角を説
明する図である。この実験で用いた回転シリンダ
では、回転する上側シリンダ２１と固定した下側
シリンダ２２との間にΔSのギヤツプがある。今
上側シリンダが下側シリンダよりΔrだけ径が大
きく、テーパ部の軸方向長さがｌの場合、第８図
に示したテーパ傾斜角αは、 α＝Δr／ｌ（rad） と定義する。この実験のねらいは、上側シリンダ
のテープ部上部Ａ部におけるシリンダに巻きつい
た磁気テープと上側シリンダとの摺動と前記テー
パ角度βとの関係を明らかにすることである。第
１２図から次のことがわかる。

テーパ角度βすなわちテーパ傾斜角αによつ
て走行位置が変化する。テーパ傾斜角Ｏの基準
位置に対して、テーパ傾斜角がマイナスの場
合、つまり上側シリンダの径が下側シリンダの
径より小さい場合は、テープは基準位置よりプ
ラス側を走行し、テーパ角度がプラスの場合は
テープは基準位置よりマイナス側を走る。

テーパ角度が約１／50rad以下では、テーパ
角度βと走行位置とは、概ね比例しているが、
１／50radを越えると走行位置の変化が鈍くな
る。

上記は、「シリンダ段差によるテープリード
への磁気テープテープ押し付け力の発生」を裏付
けるものである。また、上記は、第１３図Ａ部
における上側シリンダと磁気テープとの摩擦がテ
ーパ角度βが１／50radを超えると大きくなり、
これによつてテープリードへの押し付け力（Ｆ−
ｆ）がテーパ角度βすなわちテーパ傾斜角αの増
加（Δrの増加）に比例しなくなることを間接的
に示したものである。

上述のごとき構成されたシリンダ５を用いれば
磁気テープ４をテープリード２５に押し付ける力
（Ｆ−ｆ）は大きくなり、下部シリンダ２２上に
形成されたテープリード２５に、磁気テープ４の
下側エツジ部２７を容易に当接させることが可能
となり、したがつて従来設けられていたガイドピ
ン１５，１６，１９，２０（第１図に図示）によ
る案内規制なしに磁気テープ４をテープリード２
５に沿つて走行させることができる。また、シリ
ンダ５上で磁気テープ４に対する規制力を発生さ
せているので、磁気テープ４の機械的な物性値等
の変化による記録トラツクの湾曲現象は防止され
ることになる。

〔考案の効果〕

以上のようにこの考案は、ヘリカルスキヤン方
式の磁気記録再生装置の磁気テープ走行系に配置
され、所定の軸を中心に回転する円柱状のシリン
ダを含み、該シリンダの周側面に沿つて所定の入
射角θをもつて巻付けられた磁気テープを該シリ
ンダの回転方向に走行させるとともに、該磁気テ
ープの走行位置を前記周側面に取付けられた磁気
ヘツドに対して案内規制するテープガイドであつ
て、 所定位置に固定され、前記磁気テープの下部磁
性面が摺接する周側面を有するとともに、該周側
面に前記下部磁性面と当接して前記磁気テープを
前記入射角θで走行するように案内する段付状の
テープリードが形成された下部シリンダと、 この下部シリンダに対してその軸方向同軸上に
回転するように保持され、前記下部シリンダより
も大きい半径を有し、かつ前記磁気テープの上部
磁性面が摺動する下端周側部に、前記下部シリン
ダの上端縁に向かつてその半径とほぼ等しくなる
ようにテーパが施された円錐曲面を有する上部シ
リンダとを備え、 前記磁気テープに対し、前記上部シリンダとの
摺動状態を適正に保ちつつ前記テープリード側へ
の引き上げ力を有効に作用させるように、前記円
錐曲面におけるテーパ傾斜角αを１／100rad以
下に設定した ことを特徴とするものであり、次のように優れた
効果がある。

イ 磁気テープに対し、上部シリンダとの摺動状
態を適正に保ちつつ前記テープリード側への引
き下げ力を有効に作用させるように、前記円錐
曲面におけるテーパ傾斜角αを１／100rad以
下に設定したので、磁気テープをテープリード
に沿つて安定かつ確実に走行させることがで
き、ヘリカルスキヤン方式の磁気記録再生装置
における記録再生動作を正確に行なうことがで
きる。

ロ また、上部シリンダと磁気テープとの間の摺
動現象が緩和されるので、上部シリンダのテー
パ上端角部に特にＲ加工等の微細加工を施すこ
となく、磁気テープ磁性面の損傷を少なくし、
磁性粉のはく離や、はく離した磁性粉による信
号欠損（ドロツプアウト）を抑制することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はテープ走行系の一例を示す平面図、第
２図は第１図の左側面図、第３図は第１図の右側
面図、第４図はVTRの従来のシリンダを示す正
面図、第５図は従来のテープ走行系においてシリ
ンダとその周辺のガイドピンと磁気テープとの関
係を展開して示す説明図、第６図は磁気テープに
形成される記録トラツクを示す正面図、第７図は
従来の記録トラツクの湾曲状態を説明するグラフ
図、第８図は本考案に係るテープガイドの一実施
例としてVTRのシリンダとこれに磁気テープが
巻付いている状態を示す要部側断面図、第９図は
本考案に係るテープガイドの巻付く磁気テープに
作用する力を示す説明図、第１０図は第８図のシ
リンダに磁気テープが巻付いた状態を展開して示
す説明図、第１１図は第８図のシリンダに巻付く
磁気テープの両エツジ部におけるシリンダとの摺
接部長さの差を示すグラフ図、第１２図はシリン
ダの下端周側面に形成されたテーパ角度と磁気テ
ープの走行位置との関係を示すグラフ図、第１３
図はシリンダと磁気テープとの係合状態を示す要
部側断面図である。 なお図中４は磁気テープ、２１は上部シリン
ダ、２２は下部シリンダ、２５はテープリード、
２６は上側エツジ部、２７は下側エツジ部であ
る。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ヘリカルスキヤン方式の磁気記録再生装置の磁
   気テープ走行系に配置され、所定の軸を中心に回
   転する円柱状のシリンダを含み、該シリンダの周
   側面に沿つて所定の入射角θをもつて巻付けられ
   た磁気テープを該シリンダの回転方向に走行させ
   るとともに、該磁気テープの走行位置を前記周側
   面に取付けられた磁気ヘツドに対して案内規制す
   るテープガイドであつて、 所定位置に固定され、前記磁気テープの下部磁
   性面が摺動する周側面を有するとともに、該周側
   面に前記下部磁性面と当接して前記磁気テープを
   前記入射角θで走行するように案内する段付状の
   テープリードが形成された下部シリンダと、 この下部シリンダに対してその軸方向同軸上に
   回転するように保持され、前記下部シリンダより
   も大きい半径を有し、かつ前記磁気テープの上部
   磁性面が摺動する下端周側部に、前記下部シリン
   ダの上端縁に向かつてその半径とほぼ等しくなる
   ようにテーパが施された円錐曲面を有する上部シ
   リンダとを備え、 前記磁気テープに対し、前記上部シリンダとの
   摺動状態を適正に保ちつつ前記テープリード側へ
   の引き上げ力を有効に作用させるように、前記円
   錐曲面におけるテーパ傾斜角αを１／100rad以
   下に設定した ことを特徴とするテープガイド。