JPH07182740A - 回転ヘッド装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高相対速度のＶＴＲにおいて、磁気テープの
浮上量を低減し、かつ有効巻き付け角度内で浮上量を均
一化する。 【構成】 磁気ヘッド４を有する回転シリンダ１と、回
転シリンダ１の回転軸を支持するとともに磁気テープ７
の走行をガイドする第１の固定シリンダＣ１と、第２の
固定シリンダＣ２とで構成する。回転シリンダ１の外周
面の回転軸方向長さは３ｍｍ以上４ｍｍ以下とした。磁
気ヘッド４とテープとの相対速度は２７ｍ／ｓ以上６３
ｍ／ｓ以下とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＶＴＲ等における回転
ヘッド装置に関し、さらに詳しくは、回転シリンダの厚
みに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、放送用・業務用のディジタルＶＴ
Ｒでは、高記録レートを達成するために回転シリンダの
回転数を高く設定した回転ヘッド装置が主流となってい
る。しかし、回転シリンダを高速で回転させると、磁気
テープの浮上量が増大して磁気ヘッドとの接触状態が不
安定になるという問題があった。

【０００３】従来、このような分野の技術としては回転
シリンダに空気溝を形成するとともに溝の大きさを変化
させ、磁気テープの浮上量を低減、均一化する回転ドラ
ム装置（特開平２−２４９１６８号公報）が知られてい
る。しかし、磁気テープと磁気ヘッドとの速度差が２７
ｍ／ｓ以上のような高相対速度では、磁気テープの浮上
量の低減と均一化には問題があった。

【０００４】以下、図７〜図９を参照しながら、従来の
回転ヘッド装置の構成と、その問題点を説明する。図７
は従来の回転ヘッド装置の正面図、図８はその平面図で
ある。図９は従来の回転ヘッド装置における磁気テープ
の浮上量を示す断面図である。

【０００５】従来の一般的な回転ヘッド装置は、回転シ
リンダ１０１と、固定シリンダ１０３で構成される。回
転シリンダ１０１は、回転軸１０２に取り付けられ、回
転シリンダ１０１の下端に磁気ヘッド１０４が、その先
端を回転シリンダ１０１の外周面からわずかに突き出す
位置に取り付けられ固定されている。回転シリンダ１０
１にはシリンダ外周面全周にわたる複数の空気溝１０５
が刻設されている。回転軸１０２は、固定シリンダ１０
３に回転可能に支持される。固定シリンダ１０３は、回
転軸１０２を支持するとともに、外周面に形成されたリ
ード１０６により、磁気テープ１０７の走行を斜めにガ
イドする。このような従来の回転シリンダ１０１と固定
シリンダ１０３で構成される方式を、以下、上回転方式
と称することにする。

【０００６】以上のように構成された回転ヘッド装置に
ついて、以下その動作を説明する。図８に示すように、
回転シリンダ１０１は、図中矢印Ｃで示す方向に高速で
回転し、磁気テープ１０７は図中矢印Ｄの方向に走行す
る。この状態において、回転シリンダ１０１の下端に固
定された磁気ヘッド１０４が磁気テープ１０７上を接触
走査し、信号を記録再生する。このとき磁気テープ１０
７と回転シリンダ１０１の間で発生する空気流れが、エ
アフィルムと呼ばれる空気層を形成しており、磁気テー
プ１０７は回転シリンダ１０１から浮き上がって走行し
ている。

【０００７】図８において、磁気テープ１０７に対する
回転シリンダ１０１の入側を０°の位置とし、出側を１
８０°の位置とする。また、回転シリンダ１０１の入側
０°の位置におけるエアフィルムの圧力をＰA、出側１
８０°の位置における圧力をＰBとする。

【０００８】図９の符号１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ
は、いずれも記録再生時の磁気テープ１０７の浮上量を
示している。回転シリンダ１０１に対するテープの相対
的な位置が異なっているのは、テープが回転シリンダ１
０１の外周面上に斜めに巻き付けられるためである。１
０７ａは、回転シリンダ１０１の入側０°の位置での磁
気テープ、１０７ｂは９０°位置の磁気テープ、１０７
ｃは出側１８０°の位置での磁気テープである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】回転シリンダ１０１の
入側では、回転シリンダ１０１の回転によって磁気テー
プ１０７との間に空気を巻き込み、大きなエアフィルム
を形成するため、この部分でのテープの浮上量は最も大
きくなる。これに対して、回転シリンダ１０１の出側で
のテープの浮上量は最も小さくなる。この要因には以下
の２つが考えられる。

【００１０】１つは、回転シリンダ１０１の入側から出
側にかけて、回転シリンダ１０１と磁気テープ１０７と
の間の空気が、テープの上端から逃げていくためであ
る。もう１つは、入側での空気の圧力ＰAに比べて出側
での空気の圧力ＰBが高いためである。図６は、回転シ
リンダ１０１の入側から出側にかけての空気の圧力を示
したものである。図６に示すように従来の回転ヘッド装
置においては、回転シリンダ１０１と磁気テープ１０７
との間の空気の圧力は入側０°の位置から出側１８０°
の位置にかけて変化する。圧力が変化すればＰＶ＝一定
の式より、空気の体積も変化し、テープの浮上量が不均
一になる。このように、磁気テープ上端からの空気の逃
げ、空気の圧力変化の２つの要因により、磁気テープの
浮上量は、回転シリンダ１０１の入側から出側にかけて
大きく変化する。

【００１１】以上のように従来の回転ヘッド装置では、
回転シリンダ１０１の回転数が高くなるとエアフィルム
の厚みが大きくなり、磁気ヘッド１０４と磁気テープ１
０７との接触状態が不安定になるという問題と、入側か
ら出側にかけてテープの浮上量が変化するため、磁気ヘ
ッド１０４と磁気テープ１０７との接触状態が不均一に
なるという２つの問題があった。

【００１２】これに対し、回転シリンダ１０１外周に設
けた空気溝１０５の大きさと数を変えて、浮上量の低減
と均一化を図る検討がなされてきた。しかし、放送用・
業務用ＶＴＲのようなテープ／ヘッド相対速度が２７ｍ
／ｓ以上の高い領域では、空気溝１０５の本数を増やし
てもあまり効果がないことが実験的に確認されている。
また、空気溝１０５の大きさを大きくすると、磁気テー
プ１０７が空気溝１０５の部分で大きく変形してテープ
に傷が発生したり、変形による磁気テープ１０７の高さ
がずれが発生するなど、精度の高い走行状態を確保する
ことができないという問題があった。

【００１３】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、磁気ヘッドと磁気テープとの信号伝達
を安定とするため、高相対速度における磁気テープの浮
上量の低減化と、回転シリンダの入側から出側までの磁
気テープの浮上量の均一化を提供するものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するために、磁気ヘッドを有する回転シリンダと、
回転シリンダの回転軸を支持するとともに磁気テープの
走行をガイドする第１の固定シリンダと、回転シリンダ
の回転軸と軸を同じくして配置し、磁気テープの走行を
ガイドする第２の固定シリンダとを有し、磁気ヘッドと
磁気テープとの相対速度が２７ｍ／ｓ以上、６３ｍ／ｓ
以下であり、回転シリンダ外周面の回転軸方向の長さを
３ｍｍ以上、４ｍｍ以下とした。

【００１５】

【作用】本発明は、高相対速度においてもテープの浮上
量を均一化するため回転シリンダと２つの固定シリンダ
とで構成したので、テープが大きく変形することがなく
テープの浮上量を低減することができる。

【００１６】さらに本発明は、回転シリンダ外周面の回
転軸方向の長さを規定したので、回転シリンダの出側に
おいてもテープの浮上量を十分確保することができ、回
転シリンダの入側から出側までテープの浮上量を均一化
することが可能である。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例について図１から図６
を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施例を示
す回転ヘッド装置の正面図である。図２は、その平面図
である。図１、図２に示すように、本発明の回転ヘッド
装置は、上固定シリンダＣ１と、下固定シリンダＣ２
と、磁気ヘッド４を備えた回転シリンダ１と、回転軸２
で構成される。 上固定シリンダＣ１と下固定シリンダ
Ｃ２は外周面で磁気テープ７の走行をガイドし、下固定
シリンダＣ２は、回転シリンダ１と一体的に構成した回
転軸２を支持している。このような回転シリンダ１と２
つの固定シリンダで構成される方式を、中回転方式と称
することにする。

【００１８】図２に示すように、回転シリンダ１は、図
中矢印Ｃで示す方向に高速で回転し、磁気テープ７は回
転ヘッド装置に対して斜めに巻き付けられ、図中矢印Ｄ
の方向に走行する。このとき磁気テープ７と回転シリン
ダ１の間で発生する空気流れが、エアフィルムと呼ばれ
る空気層を形成しており、磁気テープ７は回転シリンダ
１から浮き上がって走行している。図２において、磁気
テープ７に対する回転シリンダ１の入側を０°の位置と
し、出側を１８０°の位置とする。

【００１９】図３は、テープ／ヘッド相対速度４５ｍ／
ｓにおける従来の回転ヘッド装置（上回転方式）と、本
発明の回転ヘッド装置（中回転方式）における磁気テー
プの浮上量を示したものである。上回転方式では、テー
プの浮上量が大きく、入側０°の位置から出側１８０°
の位置にかけて浮上量が大きく変化するのに対し、中回
転方式では、テープの浮上量が比較的小さく、しかも入
側から出側にかけて浮上量が均一となる。これは、中回
転方式がその構成上、テープの上端と下端が上固定シリ
ンダＣ１と下固定シリンダＣ２と接触しているため、テ
ープ端から空気が逃げないためである。

【００２０】図６は、同じく上回転方式と、中回転方式
におけるエアフィルムの圧力を示したものである。上回
転方式では、入側０°の位置から出側１８０°の位置に
かけて圧力が変化するのに対し、中回転方式では、入側
から出側にかけて圧力がほぼ均一となる。このように、
相対速度が大きい場合に磁気テープ７の浮上量を低減す
るとともに均一化するには、中回転方式は有効な方式で
あることが判る。

【００２１】次に、中回転方式における回転シリンダ１
の厚みＨについて記述する。図４は回転シリンダ１の厚
みＨを変えたときの磁気テープ７の浮上量を示してい
る。図４より次のことが判る。厚みＨを小さくしていく
とテープの浮上量を低減することができる。しかし、あ
まり小さくすると、シリンダ入側での浮上量はあまり変
わらないのに対して、シリンダ出側でのテープ浮上量が
極度に小さくなり、浮上量の均一化、つまり磁気ヘッド
４と磁気テープ７との均一な接触状態を確保することが
できなくなる。また、厚みＨを小さくすると、シリンダ
出側で磁気テープ７と回転シリンダ１とが接触して、テ
ープの走行負荷を増加させるとともに、磁気テープ７に
傷を発生させるという問題がある。

【００２２】ここで、テープの浮上量の均一さを評価す
る尺度として浮上量倍率を次のように定義する。

【００２３】

【数１】

【００２４】テープの浮上量をできるだけ均一にするた
めには、この浮上量倍率を小さくする必要がある。図５
は、テープ／ヘッド相対速度４５ｍ／ｓにおける回転シ
リンダ１の厚みＨを変えたときの浮上量倍率を示してい
る。図５より、入側０゜から出側１８０゜までテープの
浮上量が最も均一であるのは、厚みが３ｍｍから４ｍｍ
の範囲である。

【００２５】以上より、相対速度４５ｍ／ｓでは回転シ
リンダ１の厚みＨは、テープの浮上量が全体的に小さ
く、しかも入側０゜から出側１８０゜まで均一な３．５
ｍｍ近傍が最も良い。

【００２６】このように、本実施例の如く構成すれば、
高相対速度のもとでも、磁気テープ７の浮上量の低減
化、均一化を図り、良好なヘッド／テープの接触状態を
確保することのできる回転ヘッド装置を得ることができ
る。

【００２７】なお、本実施例においてはテープ／ヘッド
相対速度を４５ｍ／ｓとして説明したが、２７ｍ／ｓ以
上６３ｍ／ｓ以下であれば同様の効果を得ることができ
ることを確認している。このとき、相対速度を大きくす
るに従い厚みＨを小さくし、相対速度を小さくするに従
い厚みＨを大きくすると最も効果が大きい。

【００２８】

【発明の効果】以上のように、本発明は回転ヘッド装置
を中回転方式とし、回転シリンダ外周面の回転軸方向の
長さを規定したので、テープとヘッドとの高相対速度に
おいても磁気テープの浮上量の低減化、均一化を図るこ
とができる。また、テープの浮上量の低減によってテー
プが大きく変形するということがないので、高いテープ
走行精度を保つことができる。したがって、磁気ヘッド
と磁気テープとの間で信号伝達を良好とする効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における回転ヘッド装置の正
面図

【図２】本発明の一実施例における回転ヘッド装置の平
面図

【図３】本発明の回転ヘッド装置と従来の回転ヘッド装
置におけるテープの浮上量を示す特性図

【図４】本発明の一実施例に係る回転ヘッド装置におけ
るテープの浮上量を示す特性図

【図５】本発明の一実施例に係る回転ヘッド装置におけ
るテープの浮上量の均一さを示す特性図

【図６】本発明の回転ヘッド装置と従来の回転ヘッド装
置におけるエアフィルムの圧力を示す特性図

【図７】従来の回転ヘッド装置の正面図

【図８】従来の回転ヘッド装置の平面図

【図９】従来の回転ヘッド装置におけるテープの浮上量
を示す要部断面図

【符号の説明】

１ 回転シリンダ ２ 回転軸 ４ 磁気ヘッド ７ 磁気テープ Ｃ１ 上固定シリンダ Ｃ２ 下固定シリンダ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁気ヘッドを有する回転シリンダと、前記
   回転シリンダの回転軸を支持するとともに磁気テープの
   走行をガイドする第１の固定シリンダと、前記回転シリ
   ンダの回転軸と軸を同じくして配置し、前記磁気テープ
   の走行をガイドする第２の固定シリンダとを有し、前記
   磁気ヘッドと前記磁気テープとの相対速度が２７ｍ／ｓ
   以上６３ｍ／ｓ以下であり、前記回転シリンダ外周面の
   回転軸方向の長さが３ｍｍ以上４ｍｍ以下であることを
   特徴とする回転ヘッド装置。