JP3116646B2 - 記録再生装置の回転ヘッドシリンダ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ヘッドを載置した回転
シリンダにテープを螺旋状に巻装することにより記録再
生を行なう装置に係し、特にヘッドタッチ性能向上に好
適な回転ヘッドシリンダに関する。

【０００２】

【従来の技術】ＶＴＲ，ＤＡＴ等に代表されるヘリカル
スキャン方式の磁気記録再生装置を例にして、記録再生
装置の回転ヘッドシリンダの従来技術を説明する。

【０００３】図５に示すように、これら磁気記録再生装
置においては、テープ１をヘッド８を載置したシリンダ
５に螺旋状に巻装することにより、テープに信号を記録
し、テープより信号を再生する。ヘッド８は、高速で回
転する回転シリンダ５外周面より僅かに突出しており、
走行するテープ１と摺動することにより信号の記録再生
を行なう。良好な記録再生を実現するためには、テープ
とヘッドの良好なコンタクトの確保が重要な課題となる
が、実現のために種々の提案がなされている。例えば、
特開昭６２−１３２２５７号公報において、固定シリン
ダのテープ離脱部上端に微小凸部を設けることにより、
微小凸部によるヘッド面圧低減効果によりビデオヘッド
がテープより離脱するときに発生する衝撃（インパクト
ジッタ）を低減するようにし、良好なヘッドタッチ性能
の確保を実現する回転ヘッドシリンダの提案がなされて
いる。

【０００４】図９、図１０は上記先願に開示された従来
技術を示す図で、図９は回転磁気ヘッドシリンダの固定
シリンダ正面図、図１０は図９のＤ−Ｄ線に沿って切断
した固定シリンダの要部切断斜視図である。

【０００５】図９、図１０において、５１は回転磁気ヘ
ッドシリンダの固定シリンダ、５２は固定シリンダ５１
の外周面に形成されたテープ下端ガイド用のリード（段
部）、５５は固定シリンダ５１の外周面に形成されたテ
ープ走行面、５４は固定シリンダ５１のテープ走行面５
５におけるテープ離脱側に形成された凸部（以下、バル
ジ）で、該バルジ５４は、リード５２とテープ走行面５
５とを切削加工によって作成する際に、固定シリンダ５
１の外周の上端部の一部をわずかに削り残すことによっ
て形成される。なお、１は回転磁気ヘッドシリンダ装置
に所定角度にわたって巻き付けられて矢印Ｆ方向へ走行
する磁気テープである。

【０００６】このようなバルジ５４を固定シリンダ５１
のテープ離脱側に形成することにより、回転シリンダの
ビデオヘッド８がテープ１から離脱する部位において、
ビデオヘッド８が離脱する際にテープ１に与える衝撃
を、バルジ５４がテープ１に接触することによるヘッド
面圧低減作用により緩和でき、これにより、テープ離脱
側におけるテープの振動を抑止し記録再生特性を改善で
きる効果がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記した先願に開示さ
れた従来技術によるバルジ５４は、テープ離脱側におけ
るテープの振動を抑止することに関しては効果が大き
い。しかし、磁気ヘッドがテープから離脱する直前のヘ
ッドとテープのコンタクトのより一層の高信頼性化につ
いては考慮されておらず、ヘッドタッチのより一層の向
上には改善の余地があるものであった。

【０００８】また、記録再生装置の高性能化に伴い従来
より広く普及している塗布型テープ（以下、ＭＰテー
プ）に対して、蒸着型テープ（以下、ＭＥテープ）が普
及し始めている。これら２種のテープにおいてはテープ
の剛性が大きく異なり、ＭＥテープの方がＭＰテープに
対して剛性は大きく、特に磁性層は固い組成である。そ
のため、テープ走行時におけるヘッドとテープの当接状
態は大きく異なる。図５、図６は剛性の異なるテープに
おけるヘッド当接状態を示した側面図であるが、低剛性
のＭＰテープ５８においては、テープがヘッドを包込む
ように変形するために、良好なヘッドタッチ性能が得や
すいが、高剛性のＭＥテープ５９においてはテープがヘ
ッドを包込むように変形しにくいために、ヘッドに対し
てテープの一部分でのみ当接し、片当りの状態になりや
すい。この傾向はテープ浮上量の少ないテープ離脱部直
前付近で特に顕著なものとなる。即ち、高剛性のＭＥテ
ープにおいては、出側でのヘッドタッチ性能確保が一段
と難しいものとなってきた。

【０００９】本発明の目的は、かかる問題点を解消し、
テープ剛性の異なるＭＰ／ＭＥいずれのテープに対して
も一様に良好なヘッドタッチを実現しうる回転ヘッドシ
リンダを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては、テープ巻付端を挟んで巻付部と
非巻付部にまたがってテープ走行面に対して凹部を形成
するとともに、テープ離脱部における凹部段面積Ｓを
０．００５ｍｍ² から０．０５ｍｍ² の範囲内に設定し
た固定シリンダを有する構成とする。

【００１１】

【作用】テープ巻付端を挟んで巻付部と非巻付部にまた
がってテープ走行面より低い微小凹部を形成することに
より、凹部の空気バイパス効果が生じる。出側ではフォ
イルベアリングの理論に従い負圧となっているが、テー
プ浮上量の少ない出側部において、テープ巻付け範囲外
と連絡している凹部近傍の気圧が増加している。その結
果生じるテープ持ち上げ力により、ヘッド片当りの生じ
ている側のテープが負圧軽減により持ち上げられ、ヘッ
ド片当りが改善される効果が得られる。この時、ヘッド
片当りの生じていない低剛性のテープにおいては、テー
プの浮上状態に差は生じるがヘッド包込みの形状に大き
な影響を与えないため、ヘッドタッチ性能が著しく劣化
することはない。凹部断面積Ｓとテープ浮上量は相関関
係にあり、ヘッドとテープの相対速度Ｖに対して凹部断
面積Ｓを最適範囲に設定することにより、剛性の異なる
ＭＰ／ＭＥのヘッドタッチ性能両立化が実現できる。

【００１２】

【実施例】本発明の一実施例を図面に従い詳細に説明す
る。

【００１３】図１は固定シリンダの凹部によりテープが
受ける力を示した断面図、図２は回転ヘッドシリンダに
テープ巻付け状態を示す斜視図、図３は固定シリンダの
正面図、図４は図３のＣ−Ｃ線に沿って切断した固定シ
リンダの要部切断斜視図、図５は本発明の回転ヘッドシ
リンダ装置を搭載した記録再生装置概略平面図、図６は
ＭＰテープの走行状態を示す要部断面図、図７はＭＥテ
ープの走行状態を示す要部断面図、図８はテープ離脱部
における凹部断面積Ｓと波形率の関係を示した図、図９
は従来例の固定シリンダの正面図、図１０は図９のＤ−
Ｄ線に沿って切断した固定シリンダの要部切断斜視図で
ある。

【００１４】以下、図５により装置全体の概略を説明す
る。テ−プ１は、カセット２内の供給リ−ル３から、入
側第１ピン１２、テンションア−ム１１に植立されたテ
ンションピン１０、シャーシ１６に植立されたインピ−
ダンスロ−ラ９、ガイドベ−ス３０に植立されたガイド
ロ−ラ７、同じく植立された傾斜ピン６を通って、回転
ヘッドを搭載したシリンダ５に所定角度巻き付けられ、
次いで、シリンダ５を出たテ−プ１は、ガイドベ−ス３
５に植立された傾斜ピン１３、同じく植立されたガイド
ロ−ラ１４、ピンチロ−ラ１７、及び引出しアーム２０
に植立された引き出しガイド１９を通って、キャプスタ
ン１５とピンチロ−ラ１７に挟持されて定速で、駆動さ
れながら、カセット２内の巻取りリ−ル４に巻取られ
る。この間、テ−プ１には、前記シリンダ５内のヘッド
８により、信号が記録／再生される。ガイド板２５に
は、ガイドベ−ス３０，３５を案内する溝２６，２７が
設けられて、シャ−シ１６にネジ止めされている。

【００１５】次に、ロ−ディング動作について説明す
る。ガイドベース３０，３５がカセット開口部内に収納
されたアンロ−ド状態において、テ−プ１のロ−ディン
グのためにロ−ディングモ−タ２１がスイッチＯＮされ
ると、同モ−タ２１の回転が公知のギヤ列等の手段によ
り、ネジリギヤ６０，６１を介して図示しないロ−ディ
ングリングのギヤ部に伝達され、ローディングリングに
係合されたガイドベ−ス３０，３５は、ロ−ディングリ
ングに連行されて、またガイド板２５の溝２６，２７に
沿って移動を開始する。

【００１６】さらに、ロ−ディングリングの回転が進行
すると、ガイドベ−ス３０，３５は、シリンダベ−ス４
０のガイド案内溝４３，４４へと案内され、ガイドベ−
ス３０，３５のガイドロ−ラ７，１４を保持するボス部
の一部がキャッチング部４１，４２のＶ溝部に当接し、
ガイドベ−ス３０，３５の移動は停止する。この状態か
らロ−ディングリングを駆動する２層構造のネジリギヤ
６０，６１の一方が、さらに所定角度回転し、ネジリギ
ヤ６０，６１内に内蔵されている図示しないバネがねじ
られる。このバネによる付勢力がロ−ディングリングに
伝えられ図３の矢印Ｂ方向の圧着力となり、ガイドベ−
ス３０，３５は所定の位置に位置決めされる。これよ
り、図４に示すロ−ディング完了状態を保持できる。ま
た、アンロ−ディングに際しては、前述のロ−ディング
モ−タ２１が、ロ−ディング時と逆方向に回転し、ロ−
ディングリングも逆方向へ回転する。それにより、ガイ
ドベ−ス３０，３５のキャッチング部４１，４２への圧
着状態が解除され、ガイドベ−ス３０，３５は、再びロ
−ディングリングに連行されて移動し、カセット開口部
内に収納されたアンロ−ド状態に復帰する。

【００１７】図２は、回転ヘッドシリンダ装置にテープ
巻付け状態を示す斜視図である。本実施例の回転ヘッド
シリンダ装置にテープが巻付いて走行している様子を示
している。同図において、５２は固定シリンダの外周面
に形成されテープ１の下端をガイドするためのリード、
５５は同じく固定シリンダ５１の外周面に形成されたテ
ープ走行面であり、該テープ走行面５５は、回転シリン
ダ５６の外周面（テープ走行面）５７と略同一外形に形
成されている。そして、テープ案内用の傾斜ピン、ガイ
ドローラ、１３，１４、及び６、７によって回転ヘッド
シリンダの外周に所定角度（例えば、ほぼ２２６°）に
わたって巻付けられたテープ１は、キャプスタンモータ
によって矢印Ｆ方向に走行駆動され、回転ヘッドシリン
ダのテープ入側Ｐからテープ離脱側（テープ出側）Ｑへ
リード５２に案内されて走行し、回転シリンダは矢印Ｒ
方向に回転し、これにより記録再生が行われる。本実施
例においては、固定シリンダ５１のテープ走行面５５の
上端でかつ上記テープ離脱側Ｑに、テープ走行面より僅
かに突出した凸部５４（バルジ）と、テープ走行面より
僅かに窪んだ凹部５３（溝）を設けてある。凹部５３の
テープ上流側は、テープ巻付け部内にあり、凹部のテー
プ下流側はテープ巻付け部外に形成されており、この凹
部は凸部の下側を経由してテープ上流側から下流側にか
けて連続して形成されている。ここで、テープ離脱側に
設けた凸部においてテープを持ち上げることによりヘッ
ド面圧を低下させ、ヘッドがテープより離脱するときの
衝撃を軽減させている。

【００１８】図１は固定シリンダの凹部によりテープが
受ける力を示したものである。凹部はテープ巻付け範囲
外と連続しているために、バイパス効果によりテープ離
脱直前の凹部の近傍の気圧を増加させることが可能であ
る。図１に示すようにテープ巻付け外部と連絡している
凹部近傍ではこの気圧差によるテープ持ち上げ力６２が
作用しテープ１が浮上するために、高剛性のＭＥテープ
の片当りを解消することが可能である。テープ浮上量は
テープ離脱部の凹部断面積Ｓ，６３に比例している。Ｍ
Ｐテープにおいては、このテープ持ち上げ力が所定値内
で作用していれば、ヘッド部でのテープ包込み効果は維
持された変形となるためヘッドタッチの劣化が生じるこ
とがない。ただし、ヘッド部でのテープ包込み効果を維
持できない程に、ヘッド下方のテープが持ち上げられる
テープ走行状態においては、ＭＰテープにおいてもヘッ
ドタッチ劣化が生じることとなる。一方、ＭＥテープに
おいては、テープ持ち上げ力によりヘッド片当り側のテ
ープが持ち上げられ、ヘッド片当りが改善される方向に
テープ変形が生じ、この場合も変形が大きすぎるとヘッ
ド上側での片当りが発生し、ヘッドタッチの劣化を引き
起こす。即ち、固定シリンダの凹部断面積Ｓは、ＭＰ／
ＭＥテープのヘッドタッチ性能両立範囲内に設定しなけ
ればならない。

【００１９】図８はテープ離脱部における凹部断面積Ｓ
と波形率の関係を示したものである。本図において、凹
部断面積Ｓに対するＭＰ／ＭＥテープの波形率は、それ
ぞれ異なる極大値を持つ性能曲線を示している。ヘッド
タッチ安定領域、即ち波形率の許容範囲を−３ｄＢ以内
とすると、固定シリンダ部でのテープ離脱部での凹部断
面積Ｓは、０．００５〜０．０５ｍｍ² の範囲となる。
言い替えれば、前記範囲内に、凹部断面積Ｓを設定する
ことにより、剛性の異なるテープのヘッドタッチ性能を
両立させることが可能となる。本実施例は、相対速度約
３ｍ／ｓの８ミリビデオシステムに関して開示したもの
であるが、ヘッドとテープの相対速度は、３〜６ｍ／ｓ
の範囲であれば、同様な効果を得ることができる。

【００２０】本実施例においては、固定シリンダ部に凸
部（バルジ）が設けられた構成となっているが、凸部の
有無にかかわらずＭＥ／ＭＰテープのヘッドタッチ性能
両立に関しては同様の効果を発揮できることは言うまで
もない。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、剛
性差の大きいＭＰ／ＭＥ両テープに対して、ヘッドとテ
ープの相対速度Ｖに対して凹部断面積Ｓを最適範囲に設
定することにより、ヘッドとテープの片当りを解消し、
ＭＰ／ＭＥのヘッドタッチ性能両立化が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における固定シリンダの凹部
によりテープが受ける力を示した断面図である。

【図２】本発明の一実施例における回転ヘッドシリンダ
にテープ巻付け状態を示す斜視図である。

【図３】本発明の一実施例における固定シリンダの正面
図である。

【図４】本発明の一実施例における図３のＣ−Ｃ線に沿
って切断した固定シリンダの要部切断斜視図である。

【図５】本発明の一実施例における本発明の回転ヘッド
シリンダを搭載した記録再生装置概略平面図である。

【図６】本発明の一実施例におけるＭＰテープの走行状
態を示す要部断面図である。

【図７】本発明の一実施例におけるＭＥテープの走行状
態を示す要部断面図である。

【図８】本発明の一実施例におけるテープ離脱部におけ
る凹部断面積Ｓと波形率の関係を示した図である。

【図９】従来例における固定シリンダの正面図である。

【図１０】従来例における図９のＤ−Ｄ線に沿って切断
した固定シリンダの要部切断斜視図である。

【符号の説明】

１…テープ、 ８…ヘッド、 ５１…固定シリンダ、 ５３…凹部、 ５４…凸部、 ５８…ＭＰテープ、 ５９…ＭＥテープ、 ６３…凹部断面積Ｓ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 澤野 俊康 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株 式会社日立製作所映像メディア研究所内 (72)発明者 河内 正範 茨城県勝田市稲田1410番地株式会社日立 製作所ＡＶ機器事業部内 (72)発明者 平山 国明 茨城県勝田市稲田1410番地株式会社日立 製作所ＡＶ機器事業部内 (72)発明者 田澤 英二郎 茨城県勝田市稲田1410番地株式会社日立 製作所ＡＶ機器事業部内 (56)参考文献 特開 昭64−30051（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−298846（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−229449（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−24542（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 15/61

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】テープに信号を記録、もしくはテープより
   信号を再生するヘッドと、 該ヘッドを搭載した回転シリンダと、 外周に形成したテープガイド用のリードとテープ走行面
   に所定角度にわたってテープを螺旋状に巻装し、テープ
   巻付端を挟んで巻付部と非巻付部にまたがってテープ走
   行面に対して凹部を形成するとともに、テープ離脱部に
   おける前記凹部断面積Ｓが０．００５ｍｍ² から０．０
   ５ｍｍ²の範囲内に設定されている固定シリンダと、 を備えたことを特徴とする記録再生装置の回転ヘッドシ
   リンダ。