JPS598159A - 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】 本発明は、ＶＴＲビデオテープレコーダ（以下ＶＴＲと
いう。）の回転ヘッドアセンブリに関するものであり、
特にテープの摺動摩擦に起因するテープ走行負荷、テー
プダメージ、更に回転シリンダ自体の摩耗を軽減し、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。

ＶＴＲの回転ヘッドアセンブリは第１図の例に示すごと
く、上部回転シリンダ２及び下部固定シリンダ３よりな
り、磁気テープ１は約１８０°、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。４はテ
ープの１］方向の走行位置をガイドする段差部（以下リ
ードと呼ぶ。）である。ビデオヘッド５は、上部回転シ
リンダ２に固定されており、高速（ＶＨ８方式ＶＴＲで
は１８００　ｒ　ｐｍ　）で回転し、磁気テープに対し
、画像信号の記録・、再生を行なう。６，７，８．９は
テープガイドポストである。

このような構成の回転ヘッドアセンブリ上での磁気テー
プの挙動は、−見単純にみえるが実は極めて複雑である
。第２図は、従来の回転ヘッドアセンブリの断面図と、
そこでの磁気テープ１の挙動を模式的に示したものであ
る。」二部回転／リンダ２は高速で回転するので、空気
のまきこみ作用により磁気テープ１と、上部回転シリン
ダ２の外周面の間にエアーフィルムが形成され、上部回
転−シリンダ部では、磁気テープ１は浮上刃を受ける。

一方、下部固定シリンダ部においては、磁気テープ１と
下部固定シリンダ３の外周面の相対速度は極めて小さい
（ＶＨ５方式ＶＴＲ６時モードで１１．１ｙ＋ａ／ｓｅ
ｃ　）ため、」−述の様なエアーフィルムは形成されず
、磁気テープ１は、下部固定ソリンダ外周面に接触して
摺動する。又、磁気ヘット５は、磁気テープ１と信号の
授受を行なうため、適尚な接触圧力のもとに、磁気テー
プ」二を高速で摺動する。従って、回転ヘッドアセンブ
リ上で、磁気テープは、上部回転シリンダ部では、浮上
刃を受け、はぼ非接触で走行する。−カニ部固定シリン
ダ部では摺動摩擦抵抗を受けつつ走行し、磁気テープ１
のｒｌＪ方向の位置によってその力学的状況は大きく異
なる。更に、磁気テープは回転ヘッドアセンブリに対し
てヘリカルに巻きつけられているだめ、磁気テープの長
手方向に関しても、その力学的状況は変化する。又、上
部回転シリンダと、下部面その同軸度、更に両者の直径
差によっても、出熱テープの力学的状態は犬きく左右さ
れる。なお、第２図において、１１はシャフトであり、
ティスフ１０を介して上部回転シリンダ２が固定されて
いる。又１２，１３は上記シャフトを回転支持する玉軸
受、１６はスペーサ、１４は玉軸受に予圧を与えて固定
するカラーである。

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、次の様な問題点
がある。つ寸り、 （１）下部固定シリンダでの摺動に伴なうテープ鳴き現
象；テープとシリンダの摺動に伴なう一種の摩擦振動で
あり、走行するテープに数百〜数ＫＨｚの振動が発生す
る。テープ走行速度が小さく、かつ、高湿の雰囲気で発
生し易く、画像の色ムラ、ジッタを招く。

（２）上下のシリンダへのテープの付着現象；一般に、
テープ表面の面粗さは数１００へのオーダーで、載めて
平滑であシ、又、シリンダ表面もテープダメージの発生
を回避するだめ、平滑外面（面相さ０，１〜１Ｓ）が構
成される。この様に極めて平滑な２面を接触させると一
般に両者ｄ′吸いつきを起こす。ＶＴＲのテープ走行系
においてはテープが回転へノドアセンブリに付着する現
象となって現われ、テープが走行不能の状態に陥いる。

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
接触による、テープダメージ、及び摩耗の発生；テープ
ダメージは磁気記録信号の欠落となるばかりでなく、脱
落した磁性粉が、摺動各部での摩耗を加速したり、或は
、ビデオヘッドのヘッドギャップ部に堆積し、目づまり
を起こせば記録再生が不可能になる、 等である。これ等の問題はいずれも磁気テープが回転ヘ
ッドアセンブリ、特に下部固定シリンダに対し、接触、
摺動することが原因である。

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だめ、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ゆく方向にある。従来のテー
プ磁性面が樹脂を磁性粉とで形成されているのに対し、
これ等の新しいテープにおいては、テープ磁性面は、寸
さに金槁面となるだめ、例えは、ステンレス鋼との摺動
における摩擦係数は従来の０．２程度から０．５程度に
上昇する。しだが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なう−１−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。

本発明は、上記従来の回転ヘッドアセンブリのもつ問題
点を解決し、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
であり、以下、第３〜７図を用いて説明する。

第３．４．５図に本発明の実施例を示ず３．第３図は本
発明の実施例における回転ヘッドアセンブリの断面図、
第４図はその上部回転シリンダの底面図、第５図は回転
ヘッドアセンブリの側面図である。第３図において、上
部回転シリンダ２の下端面にポンプアウト型のスパイラ
ルグループ１８が、更に前記上部回転シリンダ２の外周
面には、円筒面の上端から下端寸で溝部が連続したスパ
イラルグループ２２が、それぞれ、第４図、第５図に示
す様なパターンで設けられている。これ等の図で、黒く
塗りつぶした部分１６　、２３が溝１了。

２４ガランドである。スパイラルグループ１８は」一部
回転シリンダ２の下端面の半径ｒ　１．　ｒ　２の２つ
の同心円で囲まれたリング状の部分に設けられており第
４図の太い矢印で示した方向に上部回転シリンダが回転
することにより、相対する下部固定シリンダ３の上端面
と、上記上部回転シリンダ２の下端面とで形成されるせ
まいすき寸における空気の動力学的な効果により、回転
ヘットアセンブリ内部の空気は、回転ヘッドアセンブリ
の外部へと吐出される。図中１９はへラドベースである
。

一方、上部回転シリンダ２の外周面に設けたスパイラル
グループ１８は、磁気テープが回転ヘッドアセンブリに
巻きついて走行する際、磁気テープ面と、上部回転シリ
ンダ２の外周面との間に形成されるせ捷いすき１部にお
いて空気の動力学的作用により、テープ１の上端部から
下方に向かう空気流を生せしめるものである。又、第３
図の２０は、回転ヘッドアセンブリ内部の空間と外部を
連通ずる孔である。

本実施例の回転ヘッドアセンブリの構成において、スパ
イラルグループ１８及び２２によって発生する空気圧力
は、磁気テープに、上部回転シリンダ部のみならず下部
固定シリンダ部においても一様に浮上する補作用する。

この結果、磁気テープは回転ヘッドアセンブリ上で非接
触で走行することが可能になり、摺動接触に起因する問
題を根本的に解決するものである。

次に、上記本発明の実施例におけるテープ走行性改善の
原理をより詳細に説明する。第６図及び第７図はそれぞ
れ従来の構成及び本発明の実施例における回転ヘッドア
センブリの部分断面を示すものである。従来の回転ヘッ
ドアセンブリにおいては、第６図に示すごとく、」二部
回転シリンダ部では、最大１０１を程度テープが浮−４
−シているが、下部固定／リンダ部ではテープは、全く
浮上せず接触して走行している。これは上部回転シリン
ダの高速回転によるエアーベアリング効果による空気圧
力が図中矢印で示す如く、一部は磁気テープ１の１一端
部より、残りが−Ｆ−下のシリンダの間のギャップδ（
通常０．１〜１關）を通じて流出してしまい、下部固定
シリンダ部へ、上記空気圧力が到達しないためである。

本発明の回転ヘッドアセンブリにおいては（第７図参照
）上部回転シリンダ２と、下部固定シリンダ３の間にス
パイラルグループ１８を設け、外部へ空気を吐出する構
成とし、かつ、」一部回転シリンダ２の外周面上にスパ
イラルグループ２２を設けたため、上部回転シリンダの
回転に伴ない、第７図に示す如く、テープ１と、回転ヘ
ッドアセンブリの外周面との間に空気を強制的に導入す
ることになり、そこで高められた空気圧力は、上部回転
シリンダ部のみならず、下部固定ンリンダ部１で到達し
、下部固定ンリンダ部でのテープの浮上走行を実現する
ものである。ちなみに、通常のＶＴＲにおいてテープの
浮上に必要な空気圧力は、平均的には０．０１〜０．０
５ａｔｇである。

又、一般のスパイラルグループの形状諸元の設定におい
ては公知の資料（例えは、Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆＧａｓ　
Ｂｅａｒｉｎｇｓ、Ｄ、Ｆ、Ｗｉｌｃｏｃｋ、ＭＴｉ　
　１９７２）があるが、本発明の実施にあたっても基本
的には前記資料を参照、適用すれは良い。このとき、テ
ープの浮上走行を達成するに足る空気圧力を得るには、
通常のＶＴＲの形状２回転速度等の制約より、−に二部
回転シリンダと下部固定シリンダの間のギャップδ１は
、少なくとも５ｏμ以下に設定する必要がある。

なお、本実施例では、上部回転／リンダの下端面にスパ
イラルグループを設けた構成を示したが、下部固定シリ
ンダの上端面にスパイラルグループを設けても良いこと
は明らかである。

更に、」二部回転シリンダの外周面に設けたスパイラル
グループ２２については、米国特許３　、６１４．３３
８に見られる発明があるが、該特πＩにおいては、上下
／リンダ間より空気吐出のだめのスパイラルグループを
設けていないので、必然的に上部回転シリンダーＬのス
パイラルグループは、上部回転／リンダの下端に寸で設
けることが出来ず、加１：」−極めて困難を伴なうのみ
ならず、テープ浮−１−効果が、−に部回転シリンダ部
に限られ、下部固定シリンダ部でのテープの摺動接触は
何ら改善されない。

以上説明した如く、本発明の回転ヘッドアセンブリは、
走行する磁気テープに空気圧力による浮−１−力を上回
転シリンダ部のみならず、下部固定シリンダγτ１（に
おいても発生させ、安定かつスムースなテープ走行を実
現し、テープ鳴き現象あるいけテープ付着現象、更に摺
動に伴なうテープダメージ、摩耗を根本的に解消するも
のである。

尚、以」二の説明においては、上回転、下固定型の回転
ヘッドアセンブリを対象として行なったが、Ｊ−下固定
型の回転ヘッドアセンブリについても適用できることは
明らかである。

、４、図面の簡単な説明 第１図は従来の回転ヘッドアセンブリの斜視図、第２図
は同断面図、第３図は本発明の一実施例における回転ヘ
ッドアセンブリの断面図、第４図は同回転ヘッドアセン
ブリの上部回転シリンダの底面図、第５図は同回転ヘッ
ドアセンブリの側面図、第６図は従来の回転ヘッドアセ
ンブリ」−でのテープの挙動の説明図、第７図は本発明
の一実施例における回転ヘッドアセンブリ上でのテープ
の挙動の説明図である。

１・・・・・テープ、２・・・・・回転シリンダ、３・
・・・・・固定シリンダ、１８．２２・・・・スパイラ
ルグループ。

代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 第３図 第４図 第　５　図 第　６　図 ４１１゛許庁長官殿 ■事件の表示 昭和５７年１，１′許願第１１７１６７号２発明の名称 ａ１転ヘッドアセンブリ ３ｉｉｌｌＩ正をする者 ”１１１１との関１系　　　　　　特　　許　　出　　
願　　人任　ｊ！Ｉｉ　　　大阪府門真市大字門真１０
０６番地名　称　（５８２）松下電器産業株式会社代表
者　　　　山　　下　　俊　　彦 ４代理人　〒５７１ 住　所　　大阪府門真市大字門真１００６番地松下電器
産業株式会社内 ５補正の対象 ６、補正の内容 （リ　明細書のｔＩ＋許請求の範囲を別紙の通り補ＩＦ
する。

（２）同第７頁７〜８行目の「溝１７．２４ガランドで
ある。」を「＃ｆ１７，２４がランドである。」と補正
する。

２．１１ケπ［１清求の範囲 （１）円筒部（を有する固定／リンダと、固定ンリンダ
と同軸上に配され、同固定シリンダの円筒部と略同−の
直径の円筒部をイ１゛シフ、上記固定ンリンダに近接し
て同固定シリンダに対し相対的に回転するとともに、上
記固定シリンダとでテープを支持する１す１転ノリング
とを有し、手記回転シリンダと固定シリンダの相対する
端面のいすハか一方の面にボンシアウド型のスパイラル
グループを設け、かつ、手記回転シリンダの外周面上に
、−１−記回転／リンダの上端から「端まで、溝部が連
続したスパイラルグループを設けた回転ヘッドアセンブ
リ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）円筒部を有する固定シリンダと、この固定シリン
   ダの円筒部と略同−の直径の円筒部を有し、」−記固定
   シリンダに近接して同固定シリンダに対し相体的に回転
   するとともに、上記固定シリンダとでテープを支持する
   回転シリンダとを有し、上記回転シリンダと固定シリン
   ダの相対する端面のいずれか一方の面のポンプアウト型
   のスパイラルグループを設け、かつ、上記回転シリンダ
   の外周面上に、上記回転シリンダの上端から下端まで、
   溝部が連続したスパイラルグループを設けた回転ヘッド
   アセンブリ。