JPS5948856A - 回転ヘツドアセンブリ - 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、ビデオテープレコーダ（以下ＶＴＲと呼ぶ）
の回転ヘッドアセンブリに関するものである。

従来例の構成とその問題点 ＶＴＲの回転ヘッドアセンブリは、第１図に示すごとく
、はぼ等しい外径を有し、同軸上に配された上部シリン
ダ１及び下部固定シリンダ２と、上部シリンダ１と下部
固定シリンダ２０間隙部において、その先端が、上記２
つのシリンダよりなる円筒面より外部へ突出し、上記２
つのシリンダと同軸周一り、に回転する磁気へ、ノド３
より構成される。なお、磁気ヘッド３は、上部シリンダ
１が回転する方式の場合は、上部シリンダ１の下端面の
外周近傍に取り付けられており、上部シリンダ１が固定
の方式の場合には、上記２つのシリンダの間で同軸周り
に回転する回転部材（図示せず）の外周部に取り付けら
汎ている。磁気テープ４は、この回転ヘッドアセンブリ
にヘリカルに巻きつけられ、一定速度で走行する。５は
磁気テープ４の幅方向の走行位置を規制する段差部（以
下リードと呼ぶ）である。磁気ヘッド３は毎分１８００
ｒｐｍで回転し、磁気テープ４に対して、映像信号の記
録、再生を行なう。

第２図、第３図は、上記回転ヘッドアセンブリの２通り
の従来の構成例を断面図により示したものである。第２
図において、５は回転軸であり、軸受６，７により回転
支持されており、駆動モータ（図示せず）により回転駆
動される。磁気ヘッド８は、回転部材９を介して回転軸
６に固定され、所定速度で回転する。上部固定シリンダ
１０は、部材１１を介して下部固定シリンダ１２に同軸
に結合されており、更に下部固定シリンダ１２は、ＶＴ
Ｒのペース上に固定されている。１３．１４はカラー、
１５は軸受止め輪である。

第２図が、上シリンダ固定の方式であるのに対し、第３
図は上シリンダ回転方式の構成を示す。

第３図において、１６は上部回転シリンダ、１７は回転
軸であシ、これらは、軸受１８を介して、下部固定シリ
ンダ１９と同軸上に回転支持されており、駆動モータ（
図示せず）により回転駆動さｎる。２０は磁気ヘッドで
あり、上部回転シリンダ１６と下部固定シリンダ１９０
間隙において、上下両シリンダよりなる円筒面から突き
出るように、上部回転シリンダ１６の下端面の外周部に
取υ付けら汎ている。

さて、上記のような回転ヘッドアセ／プリ上を走行する
磁気テープは、その磁性面が回転ヘッドアセンブリと摺
動接触を行なう。このとき、磁気ヘッドと上下シリンダ
面との接触面圧はテープテンションによって決丑９、平
均的には３〜６０ｇ　ｆ　／　ｃａ　である。又、磁気
テープ走行速度は、記録再生モードで１〜１０（７）／
　ｓ　ｅ　ｃのオーダーである。

第４図は、前記従来の回転ヘッドアセ／プリ上の磁気テ
ープの摺動接触状態を模式的に示すものである。第４図
において、２１は上部シリンダ、２２は下部固定シリン
ダ、２３は磁気テープである。磁気テープは極めて変形
性に富むため、上下のシリンダ外周面上で一様な接触状
態とはならず、第４図に示すように、場所によって接触
状態は大きく変化する。つ捷り、上部シリンダ２１下端
のエツジ２４及び下部固定シリンダ２２上端の工・ンジ
２５においては、第４図に示す如く局部的に過酷な接触
状態を呈する０ 更に、磁気テープは回転へ・ソドアセンブりに対してヘ
リカルに巻きついて走行するため、磁気テープの長手方
向の位置、つまり、回転へ、ラドアセンブリ上の周方向
の位置によっても、磁気テープ。

とシリンダの接触状態は大きく変化する。Ｗに、シリン
ダのテープ出側部では、摩擦力によりテープテンション
が大きくなるため、磁気テープと上下シリンダとの接触
面圧は増大する。また、映像信号の記録再生を行なう磁
気ヘッドは、磁気テープに対し、所定の接触圧力のもと
に約５−ｙ−７８１ｉ１Ｃの高速で接触摺動を行なう。

さて、上述の如く、磁気テープは複雑な力学状態のもと
に回転ヘッドアセンブリ上を走行するがそこでの問題点
を整理すると、以下のようになる。

１　上下シリンダでの接触摺動によるテープの鳴き現象
；磁気テープが上下のシリンダに接触摺動することによ
り、一種の自励振動である摩擦振動が発生することがあ
る。この振動の発生条件は、テープテンション、テープ
及び７リンダの表面性状、あるいは周辺の湿度によって
大きく左右される。振動の基本的な形態は、テープの縦
振動であり、ＶＴＲの記録再生画像の色ムラ、ジッタを
招来し、極端な場合には、鋭い音（数百〜数千Ｈｚ）を
発する。

２　上下シリンダへの磁気テープの付着現象；一般に、
磁気テープ表面の粗さは数百へのオーダーであり、極め
て平滑である。また、シリンダ表面もテープダメージの
発生を回避するため、平滑な面（面粗さ０．１Ｓ〜１Ｓ
）で構成される０このように極めて平滑な２面を接触さ
せると、一般に両者は吸い付きを起こす。ＶＴＲテープ
走行系においては、回転ヘッドアセンブリの、特に上下
シリンダの外周面に、磁気テープが付着する現象となっ
て現わ汎、磁気テープが定行不能の状態に陥ることがあ
り、多湿の雰囲気中で発生し易い。

３　回転ヘッドアセンブリの各部と磁気テープの間の摩
耗によるテープダメージ及び摩耗の発生；前述の如く、
磁気テープと回転ヘッドアセンブリは、平均的には３〜
６０　ｑｆ／−の面圧のもとに接触摺動しているため、
回転ヘッドアセンブリのテープ走行面は摩耗を生じ、一
方、磁気テープ表面も、摩擦や磁性体の剥離を生ずる。

特に磁気テープの損耗、つ’ｇテテーダメージは、磁気
記録信号の欠落となるばかりでなく、脱落した磁性粉は
、摺動各部での摩耗を加速したシ、さらに、磁気ヘッド
のへラドギャップ部に堆積し、目づまりを起こせば、記
録再生自体が不可能になる。

特にこのシリンダ摩耗、テープダメージは、より過酷な
摺動状態全呈する。上シリンダの下端部及び下部固定シ
リンダ上端部の各エツジ部で顕著である。

こ九らの問題はいずれも、磁気テープが回転ヘッドアセ
ンブリに対し接触、摺動することが、根本的な原因とな
っている。

一方、ＶＴＲの小形軽量化の動向の中にあって、磁気テ
ープへの信号記録密度の向上のため、従来の酸化鉄或は
２酸化クロムの磁性粉を樹脂のバインダと共に塗布した
テープから、いわゆる合金テープ、或いは蒸着テープを
磁気テープとして採用していく方向にある。従来のテー
プ磁性面が樹脂と磁性粉とで形成されているのに対し、
これらの新しいテープにおいては、テープ磁性面は、ま
さに金属面となるため、例えばステンレス鋼トノ摺動に
おける摩擦係数は、従来の０．２程度から０．６程度に
上昇する。従って磁性面が摺動接触する回転ヘッドアセ
ンブリでの摺動に伴むう上記の問題点は、従来のテープ
に増して大きくクローズアップされる。

発明の目的 本発明は、上記従来の回転ヘッドアセンブリのもつ問題
点を解消するために、磁気テープとシリンダ及び磁気テ
ープと磁気ヘッドの摺動摩擦を低減することにより、磁
気テープの走行負荷、テープダメージ、磁気ヘッド及び
シリンダ自体の摩耗等を軽減し、高い信頼性のもとに高
品質の画像の記録・再生を可能にする回転ヘッドアセン
ブリを提供するものである。

発明の構成 本発明は、上シリンダ固定方式の場合と上シリンダ回転
方式の場合に分けられ、前者の場合は、はぼ同一の径を
有し、間隙をおいて同軸上に配された一対の固定シリン
ダと、上記間隙において、前記固定シリンダの外周面よ
り外部へ突出し前記固定シリンダと同軸周りに回転する
磁気ヘッドを搭載し、かつ外周面に前記磁気へ、ノドと
ほぼ同一の突出し量を有する複数の耐摩耗性にすぐれた
突出部を形成した回転部材とから構成されており、まだ
、後者の場合は、下部固定シリンダと、前記下部固定シ
リンダとほぼ同一の径を有し、間隙をおいて同軸上に配
され、前記間隙に分いて前記下部固定シリンダの外周面
より外部へ突出して前記下部固定シリンダと同軸周りに
回転する磁気ヘッドを搭載し、かつ外周部に、前記磁気
ヘッドとほぼ同一の突出し量を有する複数の耐摩耗性に
すぐれた突出部を形成した上部回転シリンダとから構成
されており、前者、後者の場合とも磁気テープのシリン
ダ外周面からの浮上量を増し、磁気テープとシリンダ及
び磁気テープと磁気ヘッドの摺動摩擦を低減するという
特有の効果を有する。

実施例の説明 以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説明
する。第５図、第６図は、従来の回転ヘッドアセンブリ
と、本発明の第１の実施例を比較するだめの、磁気ヘッ
ドを含む回転体部（上シリンダ固定方式の場合は回転部
材、上シリンダ回転方式の場合は上部回転シリンダに相
当）の概略平面図である。第６図（ａ）は、従来の２ヘ
ッド方式、第５図（ｂ）は従来の４ヘッド方式の回転ヘ
ッドアセンブリの場合であり、第６図Ｃａ）　、　（ｂ
）において、２６は回転部材（上シリンダ回転方式の場
合は上部回転シリンダ）、２７は磁気ヘッドである。第
６図（ａ）は、本発明の第１の実施例に）ける、２ヘッ
ド方式の回転ヘッドアセンブリ、第６回出）は同じく本
発明の第１の実施例における、４ヘッド方式の回転ヘッ
ドアセンブリの場合であり、第６図Ｃａ）。

（ｂ）において、２８は回転部材（上シリンダ回転方式
の場合は上部回転シリンダ）、２９は磁気ヘッド、３０
ｉｄ耐摩耗性にすぐれた突出部である。突出部３０ｆｉ
、回転部材２８の外周部に形成され、磁気ヘッド２９と
ほぼ同じ突出し量を有し、磁気ヘッド２９とともに、回
転部材２８の外周において、その回転角を第６図（ａ）
の場合には４等分、第６図（ｂ）の場合には８等分する
ように配置されている０ 以上のように構成された回転ヘッドアセンブリについて
、以下その動作を説明する。シリンダ外周面を走行する
磁気チー、プば、磁気ヘッド２９と突出部３０により、
周期的にシリンダ外周方向に押し出される。第７図、第
８図は、上シリンダ固定・２ヘッド方式の回転ヘッドア
センブリにおけるシリンダ外周面からの磁気テープの浮
上量を測定する方法と、その測定結果を示す。

第７図（ａ）は磁気テープ浮上量測定方法の概略を示す
平面図、第７図（ｂ）はその正面図であり、第７図（ａ
）、　Ｃｂ）において、３１は上部固定シリンダ、３２
は下部固定シリンダ、３３は磁気テープ、３４は回転部
材、３６は磁気ヘッド、３６は耐摩耗性にすぐれた突出
部である。３７は、磁気テープ３３の上下シリンダ外周
面からの浮上量を測定するだめの、光学式距離センサー
である。

第８図は、第７図に示す方法で測定した、磁気テープの
シリンダ外周面からの浮上量を縦軸に、時間を横軸にと
って表わしたものである。第８図のグラフの実線は、第
６図（ａ）における突出部３０を設けない場合、破線は
突出部３０を設けた場合の測定結果を示す。

第７図の実線のグラフでピークを示しているのは、磁気
ヘッドがちょうど、磁気テープの浮上測定位置を通過す
る時点であり、そのピーク値は、シリンダ外周面からの
磁気ヘッドの突出し量δ２にほぼ等しい。（本測定では
、　δ２′１−２５μｍ）また、磁気テープのシリンダ
外周面からの浮上量の最小値δ１は、本測定では、約２
〜３μｍであつた。第７図の破線のグラフでピークを示
しているのは、磁気ヘッド又は突出部３ｏが磁気テープ
の浮上量測定位置を通過する時点である。このときのピ
ーク値もやはり　δ２にほぼ等しく、磁気テープ浮上量
の最小値δ３はδ１に比べてかなり大きくな９、約１０
〜１５μｍになる。

以上のように本実施例において、回転部材２８の外周面
に突出部３ｏを設けることにより、磁気テープのシリン
ダ外周面からの平均浮上量が増加し、磁気ヘッドによる
磁気テープ押し出し量も、突出部３０のない場合のδ２
−δ１（中２２〜２３μｍ）から、δ２−δ３（キ１０
〜１６μｍ）Ｋ減少するため、シリンダ外周面と磁気テ
ープとの摺動摩擦を軽減するだけでなく、磁気ヘッドと
磁気テープとの接触摺動摩擦をも軽減し、シリンダ及び
磁気ヘッドの摩耗や磁気テープの損耗を低減することが
できる。

なお、突出部３Ｑは耐摩耗性硬質材料で形成されており
、しかも磁気テープとの接触摺動部をなめらかに仕上げ
であるため、突出部３ｏと磁気テープの間の摩擦係数は
、磁気ヘッドと磁気テープの間の摩擦係数に比べて極め
て小さくなっている。

また、磁気テープを磁気ヘッドや突出部が通過した直後
に、磁気テープ浮上量がゆるやかに減少するのは、流体
力学におけるエアーフィルムのスクィーズ効果によるも
のと推定される。

以下本発明の第２の実施例について、図面を参照しなが
ら説明する。第９図（ａ）　、　（ｂ）に本発明の第２
の実施例を示す。第９図（ａ）は、本発明の第２の実施
例における、２ヘッド方式の場合の回転体部の概略平面
図、第９図（ｂ）は、本発明の第２の実施例における、
４ヘッド方式の場合の回転体部の概略平面図である。第
９図（ａ）、（ｂ）において、３８は回転部材（上シリ
ンダ回転方式の場合は上部回転シリンダ）、３９は磁気
ヘッド、４０は耐摩耗性にすぐれた突出部である。突出
部４０は、第１の実施例の突出部３０と同様に、回転部
材３８の外周面に形成され、磁気ヘッド３９とほぼ同じ
突出し量を有する。第２の実施例において第１の実施例
と異なる点は、突出部４Ｑを、各々の磁気ヘツド３９の
近傍の前後２ケ所ずつに設けた点である。

上記のように構成された回転ヘッドアセンブリについて
、以下その動作を説明する。第１０図に示すグラフは、
第１の実施例の場合における第８図と同様に、第７図に
示す方法で、磁気テープのシリンダ外周からの浮上量を
測定した結果である。

第１ｏ図において、実線で示すグラフは、第９図（ａ）
における突出部４０を設けない場合、破線で示すグラフ
は、突出部４０を設けた場合の、磁気テープのシリンダ
外周からの浮上量の変動を表わす。

第１Ｑ図の破線のグラフでピークを示しているのは、磁
気ヘッド３９又・は突出部４ｏが、磁気テープの浮上量
測定位置を通過している時点であり、そのピーク値は、
やはシ、シリンダ外周面からの磁気ヘッド３９の突出し
量δ２にほぼ等しい。

以上のように、第２の実施例における突出部４０を、各
々の磁気ヘッド３９の近傍の前後２ケ所ずつに設けるこ
とにより、磁気ヘイドが磁気テープを押し出す量（第１
０図における、δ２−δ５に相当）が極めて小さくなり
、磁気ヘッドと磁気テープの接触摺動摩擦が減少し、磁
気ヘッド及び磁気テープの損耗を低減することができる
。

発明の効果 以上のように本発明は、磁気ヘッドを搭載した回転体の
外周部に、磁気ヘッドとほぼ同じ突出量を有する、耐摩
耗性にすぐれた複数の突出部を形成することにより、磁
気ヘッドと磁気テープ及びシリンダ外周と磁気テープの
摺動摩擦を低減し、高い信頼性のもとに高品質の画像の
記録・再生を可能にするとともに、磁気ヘッド及び磁気
テープの寿命を延ばすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は回転ヘッドアセンブリの斜視図、第２図、第３
図は従来の回転ヘッドアセンブリの正面断面図、第４図
は従来の回転ヘッドアセンブリにおけるテープ走行状態
を説明する回転ヘッドアセンブリの部分断面図、第５図
（ａ）、山）（−Ｉ従来の回転おける回転ヘッドアセン
ブリの回転体部の概略平面図、第７図（ａ）　、　、（
ｂ）は磁気テープのシリンダ外周面からの浮上量を測定
する方法の説明図、第８図は本発明の第１の実施例にお
ける磁気テープのシリンダ外周からの浮上量変動の測定
結果を示すグラフ、第９図（ａ）　、　（ｂ）は本発明
の第２の実施例に訃ける回転ヘッドアセンブリの磁気ヘ
ッドを含む回転体部の概略平面図、第１Ｑ図は本発明の
第２の実施例における磁気テープのシリンダ外周面から
の浮上量変動の測定結果を示すグラフである。 ２８・・・・・・回転部材、２９・・・・・・磁気ヘッ
ド、３゜・・・・・・突出部、３１・・・・・・土部固
定シリンダ、３２・・パ°°下部固定シリンダ、３３・
・・・・・磁気テープ、３４・・・・・・回転部材、３
５・・・・・・磁気ヘッド、３６・・・山突出部、３７
・・・・・・光学式距離センサー、３８・・・南回転部
材、３９・−・・・磁気ヘッド、４ｏ・・・山突出部。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　はが１名Ｍ 第２図 第３図 ７ 第４図 ｆ 第５図 第６図 ０ 第８図 ＋１Ｂ　Ｉ’ｄ’ｌ　ｔ　（ｍｓｅＣ）第９図 Ｌｆ 第１０図 痛 り閣ｔ（１）Ｓｆ３０） −３４′

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）略同−の径を有し、間隙をおいて同軸上に配され
   た一対の固定シリンダと、前記間隙において前記固定シ
   リンダの外周面より外部へ突き出して前記固定シリンダ
   と同軸周りに回転する磁気ヘッドを搭載し、かつ外周面
   に前記磁気ヘッドと略同−の突き出し量を有する複数の
   突出部を形成した回転部材とを備えだ回転ヘッドアセン
   ブリ。
2. （２）下部固定シリンダと、前記下部固定シリンダと略
   同−の径を有し間隙をおいて同軸上に配さ扛、前記間隙
   において前記下部固定シリンダの外周面より外部へ突き
   出して前記下部固定シリンダと同軸周りに回転する磁気
   ヘッドを搭載し、かつ外周部に前記磁気ヘッドと略同−
   の突き出し量を有する複数の突出部を形成した上部回転
   シリンダとを備えた回転ヘッドアセンブリ。