JPH10105935A - 磁気テープ記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 上ドラムが回転する形式のヘリカルスキャン
型ＶＴＲヘッドドラムを備えた磁気テープ記録再生装置
において、ヘッドタッチを保ったまま走行時の摩擦を低
減し、テープへのダメージを減少させることができる磁
気テープ記録再生装置を提供する。 【解決手段】 磁気ヘッドと一体化した上ドラムが回転
する形式のヘリカルスキャン型ＶＴＲヘッドドラムを備
えた磁気テープ記録再生装置において、回転ドラムが楕
円状円筒形あるいは底面が多角形の柱状の上ドラムと真
円状円筒形の下ドラムから構成されることを特徴とする
磁気テープ記録再生装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はヘリカルスキャン型
の磁気テープ記録再生装置に関する。より詳しくは、ヘ
ッドタッチを保ったまま走行時の摩擦を低減させ磁気テ
ープへのダメージを減少させることができる磁気テープ
記録再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ヘリカルスキャン方式を用いたシステム
の代表例としてＶＴＲがある。ＶＴＲは、例えばテレビ
ジョン信号を磁気テープ上に記録し再生するもので、こ
の記録再生はビデオヘッドと磁気テープとの摺動により
行われる。テレビジョン信号は、音声信号の約２５０倍
の周波数帯域を持っているので、ヘッドと磁気テープの
相対速度は毎秒数ｍ以上にまで高くする必要がある。そ
のためにＶＴＲは回転ヘッドの走査機構を持っている。
この回転ヘッドは、回転体の周囲に小型のヘッドを取り
付け、モーターで駆動することにより、ある方向に走行
する磁気テープを走査するものである。回転ヘッドによ
り磁気テープを擦ることをヘッドの走査といい、走査方
式には、垂直走査方式と斜め走査方式がある。

【０００３】斜め走査方式はヘリカルスキャン方式と呼
ばれ、回転ドラムに対して磁気テープを斜めに巻き付け
走査を行うものである。この方法により幅の狭い磁気テ
ープ上に斜めに長いトラックを形成して信号を高密度に
記録することができる。また回転体上に対向させてヘッ
ドを２個取り付けることにより、磁気テープのヘッドへ
の巻き付けは１８０°で良くなり、テープローディング
が容易になる。さらにヘッドを対向させて２個取り付け
ることにより、ヘッドが１個の時には生じた信号の欠如
が生じなくなる。以上のような理由により、現在では対
向ヘッド斜め走査方式がＶＴＲの主流となっている。

【０００４】回転ドラムはスキャナあるいはシリンダと
も呼ばれ、ヘリカルスキャン方式において重要な構成要
素である。回転ドラムの形式には大きく分類して２形式
ある。１つの形式としては、上下ドラムが固定され、上
下ドラムの隙間から薄いヘッドドラムに固定されたヘッ
ドの先端が突出し、この薄いヘッドドラムを回転させる
ことにより、磁気テープとヘッドが接触するものであ
る。この形式は初期のホームビデオやβ方式で採用され
ていた。もう１つの形式としては、下ドラムが固定さ
れ、上ドラムとヘッドを一体化して回転させることによ
り、磁気テープとヘッドが接触するものである。この形
式はＶＨＳや８ｍｍビデオで採用されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで広く普及した
ＶＴＲの構成部品としての回転ドラムでは、製造コスト
を低く抑える、保守を行いやすくするといったことも重
要である。この点において、上記２形式の内、上ドラム
とヘッドを一体化させる形式の回転ドラムは、上ドラム
とヘッドを一体化させることにより構造が簡単かつ容易
に高い精度を得ることができるため有利である。

【０００６】従来上ドラムとヘッドを一体化させ回転さ
せる形式においては、上下ドラムはともに真円状の円筒
であり、かつ磁気テープの走行安定化のために回転する
上ドラムの直径は、固定されている下ドラムの直径より
も１〜２μｍ大きくされている。この上下ドラムに対し
て斜めに磁気テープが走行するため、磁気テープのドラ
ム入口から出口にかけて、磁気テープとドラムの相対速
度が磁気テープの走行速度以上となる部分すなわち磁気
テープが上ドラムに接する部分と、磁気テープとドラム
の相対速度が磁気テープの走行速度と同等となる部分す
なわち磁気テープが下ドラムに接する部分との割合が連
続的に変化する。磁気テープに対する相対速度が大きく
異なる上下ドラムに磁気テープの接触する割合が連続的
に変化することにより、ドラム入口からドラム出口にか
けての磁気テープの張力は一定とはならない。磁気テー
プの張力を一定に保つことができないと磁気テープとヘ
ッドの接触を良好に保つことが困難となり、記録・再生
に問題が生じる。

【０００７】また上ドラムは高速回転を行うため、上ド
ラムと磁気テープの間には空気が巻き込まれエアフィル
ムが形成される。適当な厚さのエアフィルムは磁気テー
プとヘッドの接触状態を柔らかく保ち、上ドラムと磁気
テープの摩擦も小さく保つ。しかしエアフィルムが薄い
場合には磁気テープとヘッド間の摩擦が強くなり、磁気
テープあるいはヘッドに過度の負荷がかかる。逆にエア
フィルムが厚い場合には磁気テープとヘッドの接触が不
完全となり、記録・再生に問題が生じる。

【０００８】そこで本発明では、以上のような状況に鑑
み、上ドラムが回転する形式のヘリカルスキャン型ＶＴ
Ｒヘッドドラムを備えた磁気テープ記録再生装置におい
て、楕円状円筒形あるいは底面が多角形の柱状の上ドラ
ムと真円状円筒形の下ドラムにより回転ドラムを構成す
ることにより、ヘッドタッチを保ったまま磁気テープ走
行時の摩擦を低減させて磁気テープへのダメージを減少
させることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の磁気テープ記録
再生装置は、上ドラムがヘッドとともに回転するヘリカ
ルスキャン型ＶＴＲヘッドドラムを備えた磁気テープ記
録再生装置において、上ドラムの形状が楕円状円筒形あ
るいは底面が多角形の柱状であり、下ドラムが真円状円
筒形であることを特徴とする。

【００１０】本発明による磁気テープ記録再生装置を構
成する回転ドラムは、楕円状円筒形あるいは底面が多角
形の柱状の上ドラムと真円状円筒形の下ドラムからな
る。上ドラムは外接円直径Ｌｌと内接円直径Ｌｓの楕円
状円筒形あるいは底面が多角形の柱状である。特に上ド
ラムを底面が多角形の柱状とする場合には、底面をなす
多角形は上ドラムが高速で回転して磁気テープと接する
際に磁気テープにダメージを与えることがないように適
切な曲線を描くような形状でなければならず、また上ド
ラムの回転精度、回転による振動、加工精度の点から正
多角形とすることが好ましい。上ドラムの外接円直径Ｌ
ｌと内接円直径Ｌｓの差は１００μｍ以下であり、機能
の点からは４０μｍ以下であることが好ましい。外接円
直径Ｌｌと内接円直径Ｌｓの差が大きいと回転精度が悪
くなるあるいは回転に際し異音が生じるといった好まし
くない現象が生じる。また下ドラムの直径をＬｄとした
時に、上ドラムの外接円直径と下ドラムの直径との差は
２００μｍ以下である。また特に良好なヘッドタッチを
保つためには、使用する磁気テープの厚さをδとした時
に０．１μｍ≦（Ｌｌ−Ｌｄ）／２≦１００／√δの関
係を満たすことが好ましい。上ドラムと下ドラムの中心
軸線は一致していてもずれていてもどちらでも良い。し
かし中心軸線がずれている場合には、上ドラムと下ドラ
ムの中心軸線の距離は、上下ドラムの上方より見た平面
において、上ドラムと下ドラムの中心軸線の距離が、上
下ドラムからなる回転ドラムへの磁気テープの巻付部に
おいて、上ドラムの中心をＯとし、上ドラムの外接円の
中心Ｏから走行する磁気テープが最も離れる点をＡ、線
分ＯＡと上ドラムの外接円が交わる点をＰとすると、Ａ
Ｐ間の距離ｚが１００μｍ以下であるように決定される
距離である。特に磁気テープの走行性の点からは、使用
する磁気テープの厚さをδとすると、ＡＰ間の距離ｚは
１００／√δ以下となるように決定されることが好まし
い。上下ドラムの中心軸のずれる方向は任意に決定する
ことができる。例えば磁気テープ入口側でヘッドを磁気
テープに強く当てる場合には上ドラムの中心軸線が下ド
ラムの中心軸線よりも磁気テープ入口側に位置するよう
に、また反対に磁気テープ出口側でヘッドを磁気テープ
に強く当てる場合には上ドラムの中心軸線が下ドラムの
中心軸線よりも磁気テープ出口側に位置するように上下
ドラムの中心軸は設定される。また上または下ドラムの
中心軸線の位置は調節可能であり、その調節機構は一般
に用いられるものを使用することができる。

【００１１】本発明において上ドラムと一体化して上ド
ラムとともに回転する磁気ヘッドの数は限定されない
が、磁気ヘッドの数と上ドラムの底面の多角形の角数を
一致させ、さらに上ドラムの中心から頂点方向に対して
ある角度をもって配置することが好ましい。特に良好な
記録再生特性を得るためには、上ドラムの中心から頂点
方向に対して、上ドラムの回転する方向へ１５度以内の
位置に磁気ヘッドが配置されることが好ましい。例えば
２つの磁気ヘッドを使用する場合には、回転する楕円状
円筒形の上ドラムの長軸上からドラムの回転方向側にあ
る角度をもって対向した位置に配置され、３つの磁気ヘ
ッドを使用する場合には、正三角形の角の取れた頂点か
らドラムの回転方向にある角度をもって対称に配置され
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は本発明による磁気テープ記
録再生装置１の要部の一例を示している。磁気テープ記
録再生装置１は、上ドラム２と下ドラム３よりなる回転
ドラム、ドラム入口側ガイドピン４、ドラム出口側ガイ
ドピン５から構成されている。上ドラム２は楕円状円筒
形であり、その長軸上で対向した位置に２つのビデオヘ
ッド６、６’が取り付けられている。これら２つのビデ
オヘッド６、６’は上ドラム２と一体となり回転する。
下ドラム３は固定されている。上ドラムの中心軸線と下
ドラムの中心軸線は一致している。磁気テープ７は、ド
ラム入口側ガイドピン４、上ドラム２、下ドラム３、ド
ラム出口側ガイドピン５に順次接しながら走行する。こ
の時回転する上ドラム２と一体化しているビデオヘッド
６、６’により、走行する磁気テープ７に対して記録再
生が行われる。

【００１３】

【実施例】

実施例 市販の全厚１０μｍの塗布型の８ｍｍビデオテープと改
造した市販の８ｍｍＶＴＲを用いて出力波形のエンベロ
ープ特性を測定した。またテープ走行時の走行トルクお
よび記録再生装置を１０００回通過させた後のテープの
伸びについても合わせて測定した。上ドラムは楕円状円
筒形であり、その外接円直径および内接円直径は表１の
とおりである。磁気ヘッドはドラム上方より見た平面に
おいて楕円中心から見て長軸上からドラム回転方向に５
度の位置に対向して配置されている。また下ドラムの直
径は３９．９９８ｍｍである。

【００１４】

【表１】

【００１５】比較例 実施例と同様に市販の全厚１０μｍの塗布型の８ｍｍビ
デオテープと改造した市販の８ｍｍＶＴＲを用いて出力
波形のエンベロープ特性を測定した。またテープ走行時
の走行トルクおよび記録再生装置を１０００回通過させ
た後のテープの伸びについても合わせて測定した。上ド
ラムは楕円状円筒形であり、その外接円直径および内接
円直径は表２のとおりである。磁気ヘッドはドラム上方
より見た平面において楕円中心から見て長軸上からドラ
ム回転方向に５度の位置に対向して配置されている。ま
た下ドラムの直径は３９．９９８ｍｍである。比較例２
においては、上ドラムの回転に伴う異音の発生が認めら
れた。

【００１６】

【表２】

【００１７】性能評価 実施例および比較例において測定した出力波形のエンベ
ロープ特性よりモジュレーションを求めて、性能評価を
行った。図２に示すエンベロープ波形においてＡ、Ｂは
それぞれ次のような点である。回転ドラムを上方より見
た平面においてそれぞれの点を決定する。点Ｂは磁気テ
ープ入口側において上ドラムと磁気テープが接し始める
点、点Ａは磁気テープ出口側において下ドラムと磁気テ
ープが離れる点である。点Ｂと点Ａ間の出力変動の最大
値をモジュレーションとした。モジュレーションは値の
小さいものが、ヘッドタッチの不良等に起因する波形の
欠けや出力変動の少ないことを示し、性能が高いことを
表す。

【００１８】走行トルクは、カセット型のトルクメータ
ーを使用して巻出し側の走行トルクを測定した。

【００１９】記録再生装置を１０００回通過させた後の
テープの伸びは次のようにして求めた。すなわち、図３
において磁気テープはテープ上の磁気層に特定のトラッ
キング幅を持ったトラックに信号が記録されている。こ
のトラックはテープの伸びとともに変形する。変形した
トラックの形状を初期の形状と比較して変形量を測定
し、その変形量をテープの伸びとした。それぞれの結果
は表３のとおりである。

【００２０】

【表３】

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、磁気ヘッドと一体化し
た上ドラムが回転する形式のヘリカルスキャン型ＶＴＲ
ヘッドドラムを備えた磁気テープ記録再生装置におい
て、上ドラムを楕円状円筒形あるいは底面が多角形の柱
状かつ下ドラムを真円状円筒形の回転ドラムとすること
により、ヘッドタッチを保ったまま走行時の摩擦を低減
させ、磁気テープへのダメージを減少させることができ
る磁気記録再生装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による磁気テープ記録再生装置の要部の
一例を示す概略図である。

【図２】モジュレーションを定義するための図である。

【図３】磁気テープの伸びを定義するための図である。

【図４】従来の磁気テープ記録再生装置の要部の一例を
示す概略図である。

【符号の説明】

１、１１ 磁気テープ記録再生装置 ２、１２ 上ドラム ３、１３ 下ドラム ４、１４ ドラム入口側ガイドピン ５、１５ ドラム出口側ガイドピン ６、６’、１６、１６’ビデオヘッド ７ 磁気テープ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮村 猛史 栃木県芳賀郡市貝町赤羽2606 花王株式会 社研究所内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気ヘッドと一体化した上ドラムが回転
   する形式のヘリカルスキャン型ＶＴＲヘッドドラムを備
   えた磁気テープ記録再生装置において、上ドラムが楕円
   状円筒形あるいは底面が多角形の柱状であり、下ドラム
   が真円状円筒形であることを特徴とする磁気テープ記録
   再生装置。
2. 【請求項２】 前記上ドラムの外接円直径Ｌｌと前記上
   ドラムの内接円直径Ｌｓの差が１００μｍ以下である請
   求項１に記載の磁気テープ記録再生装置。
3. 【請求項３】 前記上ドラムの外接円直径Ｌｌと前記上
   ドラムの内接円直径Ｌｓの差が４０μｍ以下である請求
   項１または２に記載の磁気テープ記録再生装置。
4. 【請求項４】 前記上ドラムの外接円直径Ｌｌと前記真
   円状円筒形の下ドラムの直径Ｌｄとの差の絶対値が２０
   ０μｍ以下である請求項１〜３のいずれか１項に記載の
   磁気テープ記録再生装置。
5. 【請求項５】 使用する磁気テープの厚さをδとした時
   に、前記真円状円筒形の下ドラムの直径Ｌｄと前記上ド
   ラムの外接円直径Ｌｌが以下の関係を満たす請求項１〜
   ４のいずれか１項に記載の磁気テープ記録再生装置。 ０．１μｍ≦（Ｌｌ−Ｌｄ）／２≦１００／√δ
6. 【請求項６】 前記上下ドラムの上方より見た平面にお
   いて、前記上ドラムと前記下ドラムの中心軸線の距離
   が、前記上下ドラムからなる回転ドラムへの磁気テープ
   の巻付部において、前記上ドラムの中心をＯとし、前記
   上ドラムの外接円の中心Ｏから走行する磁気テープが最
   も離れる点をＡ、線分ＯＡと前記上ドラムの外接円が交
   わる点をＰとすると、ＡＰ間の距離ｚが１００μｍ以下
   であるように前記下ドラムの中心軸を前記上ドラムの中
   心軸線から平行に移動して配置された請求項１〜５のい
   ずれか１項に記載の磁気テープ記録再生装置。
7. 【請求項７】 前記ＡＰ間の距離ｚが、使用する磁気テ
   ープの厚さをδとした時に１００／√δ以下であるよう
   に前記下ドラムの中心軸線を前記上ドラムの中心軸線か
   ら平行に移動して配置した請求項１〜６のいずれか１項
   に記載の磁気テープ記録再生装置。
8. 【請求項８】 前記磁気ヘッドは、前記上ドラムを上方
   より見る平面において、前記上ドラムが上ドラムの外接
   円に接する点と前記上ドラムの中心を結ぶ線より前記上
   ドラムの回転する方向へ１５度以内の位置に配置される
   請求項１〜７のいずれか１項に記載の磁気テープ記録再
   生装置。
9. 【請求項９】 前記下ドラムの中心軸線の位置が調節可
   能な請求項１〜８のいずれか１項に記載の磁気テープ記
   録再生装置。