JPH0831062A

JPH0831062A - 磁気記録再生装置

Info

Publication number: JPH0831062A
Application number: JP6166542A
Authority: JP
Inventors: Tomomi Okamoto; 知巳岡本; Hiroaki Ono; 裕明小野; Nobuyuki Kaku; 信行賀来
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1994-07-19
Filing date: 1994-07-19
Publication date: 1996-02-02

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、ヘリカルスキャン方式の磁気記録再
生装置に関し、その目的は、磁気ヘッドの摩耗速度を遅
くし、ヘッド寿命の向上を図ることにある。【構成】磁気記録再生装置内に回転ドラム装置内の圧力
を低下させる圧力制御手段と、回転ドラム装置の磁気ヘ
ッド近傍に回転ドラム装置内部と外部とを連結する貫通
部を設けた構造とする。【効果】記録、再生時には、圧力制御手段により回転ド
ラム装置内の圧力を低下させ、テープ、回転ドラム装置
間の空気を回転ドラム装置内に流しこみ、空気層を薄く
し、ヘッドコンタクトを良好にする。それ以外の時に
は、圧力制御手段を動作させず、ヘッド摩耗を防ぐ。こ
の制御により、ヘッド出力が必要でない時のヘッド摩耗
を防ぎ、ヘッド寿命を長くすることが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、業務用並びに家庭用Ｖ
ＴＲ，ＤＡＴ、データレコーダの回転ドラム装置を有す
る磁気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採用したＶＴＲ
等の磁気記録再生装置では磁気ヘッドと磁気テープの摺
動速度が数ｍ／ｓから数十ｍ／ｓと非常に高速である。
磁気ヘッドは硬質の材料を用いているが磁気テープと接
触しているため、物理的に摩耗が進行していく。一般に
磁気記録再生装置の部品の中で磁気ヘッドの寿命は他の
部品と比較し短かい。このため、ヘッド寿命を向上させ
ることはその機器の寿命を向上させることになる。

【０００３】磁気記録再生装置では、記録、再生を行う
際に立ち上がり時間を短縮するために回転ドラム装置を
回転したままの状態にする待機モードがある。この状態
では磁気ヘッドは磁気テープに対し記録、再生等の作業
は行っていないがヘッドは摺動状態にあるため、摩耗は
進行している。また、磁気テープの単純な早送り、巻き
戻し時も同様に記録、再生作業は行っていないが無駄な
ヘッド摩耗はおきている。

【０００４】ヘッド寿命の向上のために従来では磁気ヘ
ッド材料、ヘッドのテープ摺動面形状などの適正化を行
ったり、Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ３９６１３７２に示さ
れるように回転ドラム装置内のシャフトを中空として空
気流通路を設け、回転ドラム装置に空気を供給すること
により磁気ヘッド近傍から空気を噴出しテープを浮上さ
せる方法が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術のヘッド
材料、ヘッド摺動面の適正化は、磁気ヘッド自体の摩耗
速度を押さえることに着目している。しかし磁気記録再
生装置の待機状態時等の無駄な摩耗を押さえることはで
きない。

【０００６】また、磁気テープを浮上させるために外部
から空気を供給する場合、粉塵等の異物が混入すると、
磁気テープにその異物を噴出することになりヘッド目詰
まりの原因となる。

【０００７】本発明は、効率よくヘッド寿命を向上し、
また磁気ヘッドの目詰り等を起こさない装置の提供を目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、回転ドラム装置内の空気圧力を低下させる圧力制御
手段を磁気記録再生装置内に設け、回転ドラム装置の磁
気ヘッドの近傍には回転ドラム装置内外を連結する貫通
部を設ける。また、より効率よくヘッド寿命を向上する
ために磁気記録再生装置のモードを検知し各モードに対
して圧力制御手段の開始、停止を行うコントローラと磁
気ヘッドの再生信号を検知する検知手段を設ける。ま
た、コントローラは再生信号検知手段により検知した信
号レベルの応じて圧力制御手段をコントロールし回転ド
ラム装置内の圧力を変化できる構成とする。

【０００９】

【作用】回転ドラム装置回転部は高速で回転しているた
め磁気テープと回転ドラム装置の間には空気の層ができ
る。このためヘッドテープ間のコンタクトを得るために
磁気ヘッドは数十μｍ程度回転ドラム装置外周部より突
出させて取り付けている。この突出量を少なくするとヘ
ッドテープ間のコンタクト状態が低下し、ヘッド摩耗を
遅く出来る。記録、再生モードで良好なヘッドコンタク
ト状態が必要な時には圧力制御手段により回転ドラム装
置内を低圧にし、テープ、回転ドラム装置間の空気を回
転ドラム装置内に流入させ空気層を薄くする。このよう
に記録、再生モード時にヘッドコンタクトを良好にする
場合には圧力制御手段を動作させ、それ以外の場合の場
合には動作させずにヘッド摩耗を防ぐ。圧力制御手段を
制御するコントローラを設けることでモード別により細
かく制御できる。また再生信号検出手段を設けることで
再生モード時にヘッドコンタクトを得る必要がある場合
でも出力レベルを監視しながら必要最低限のヘッドコン
タクト状態とする。

【００１０】

【実施例】以下に本発明の実施例を図１〜図８により説
明する。図１は本発明の１実施例の磁気記録再生装置の
構成を示す図である。磁気記録再生装置１のテープ走行
メカニズムは図１に示すようにカセット４から引き出さ
れた磁気テープ３を複数のガイドピン５ａ〜５ｈにより
回転ドラム装置２にヘリカルに巻き付くように案内す
る。磁気テープ走行経路にはテープテンションを検出す
るためのテンションセンサ６、磁気テープの前記録を消
去するための消去ヘッド７、テープ走行を安定にするた
めのインピーダンスローラ８ａ，ｂ、コントロール信
号、タイムコードなどを書き込むための固定ヘッド９、
テープを定速に走行させるためのピンチローラ１１、キ
ャプスタン１０が配置されている。

【００１１】また、回転ドラム装置内の空気圧力を低下
させるための圧力制御手段１２と、磁気記録再生装置の
モードに対して圧力制御手段の動作をコントロールする
コントローラ１３と、磁気ヘッドの再生出力レベルを検
知する検知手段１４が配置されている。本実施例では圧
力制御手段１２をエアポンプ２７、エアタンク２６、制
御弁２５で構成し、中空パイプ２８により回転ドラム装
置と連結している。また、コントローラ１３は図に示し
ていない磁気記録再生装置１のシステムコントローラよ
り磁気記録再生装置の動作モードを受け制御弁２５の開
閉をコントロールする。再生出力検出手段１４は磁気記
録再生装置１内のヘッド出力再生回路と兼用し、磁気ヘ
ッドの出力レベルをコントローラ１３に送信する。

【００１２】図２に回転ドラム装置の詳細な構造を示す
ための断面図を示す。回転ドラム装置２はメカシャーシ
に固定された下ドラム１６、磁気ヘッド１７を取り付け
磁気ヘッド１７と同時に回転する上ドラム１５、上ドラ
ムを取り付ける回転部材１９、上ドラムを回転させるた
めのドラムモータ２０、磁気ヘッドの記録再生信号を回
転ドラム装置外に伝送するロータリトランス２１などに
より構成されている。上ドラム１５には磁気ヘッド１７
を取り付ける位置に貫通部１８を設けている。そして回
転ドラム装置２の上方には圧力制御手段につながる空気
排出口２２が配置される。ここでは磁気ヘッドとともに
上ドラムも回転するタイプの回転ドラム装置を示した
が、回転ドラム装置の方式はこれに限ることなく上ドラ
ムは下ドラム同様固定され、磁気ヘッドのみ回転する方
式や上ドラムと下ドラムの間に中ドラムを配置し、上ド
ラムと下ドラムは固定され中ドラムは磁気ヘッドと回転
する方式でも適用出来る。

【００１３】次に図３により本実施例の磁気記録再生装
置におけるテープ挙動を従来の磁気記録再生装置の回転
ドラム装置と比較して説明する。図３は圧力制御手段を
動作した時としない時のテープ挙動状態を、従来の磁気
記録再生装置の回転ドラム装置と比較した図である。

【００１４】図３（ａ）は従来の磁気記録再生装置に用
いられる回転ドラム装置の磁気ヘッド近傍の断面図であ
る。磁気テープ３は走行中、回転する上ドラム部分との
間に数μｍ〜数十μｍの空気層を作っている。記録、再
生時には磁気ヘッド１７と磁気テープ３は確実にコンタ
クトしている必要があるため、磁気ヘッド１７は数十μ
ｍ程度回転ドラム装置外周部から突出して取り付ける。
しかし、この方式では回転ドラム装置が回転している待
機モード時や単に磁気テープの早送り、巻き戻しを行っ
ている際にも磁気ヘッドは磁気テープと接触し、無駄に
ヘッド摩耗は進んでいく。

【００１５】図３（ｂ）（ｃ）は本実施例の磁気記録再
生装置に用いる回転ドラム装置の磁気ヘッド近傍断面図
である。図３（ｂ）は圧力制御手段を動作させていない
時のテープ挙動を示している。この回転ドラム装置では
磁気ヘッド１７の回転ドラム装置外周部に対する突き出
す距離（以下突出量とする）をテープ、ドラム間の空気
層厚さ以下に設定してある。この突出量に設定すること
でヘッドとテープの接触はなく、無駄なヘッド摩耗を起
こすことはない。この時の突出量ｌの設定としては、磁
気ヘッドと磁気テープのコンタクトが得られない値であ
る必要がある。確実に磁気ヘッドが磁気テープと接触し
ないためにｌ≦０μｍとし、磁気ヘッドを回転ドラム装
置外周部以下に取り付ける。このように設定することで
圧力制御手段を動作させていない時は磁気ヘッドと磁気
テープは接触せずヘッド摩耗は起こらない。図３（ｃ）
は圧力制御手段を動作させた時のテープ挙動を示した図
である。圧力制御手段が動作すると回転ドラム装置内の
圧力が低下する。磁気ヘッド１７近傍には回転ドラム装
置内外を連結した貫通部１８が設けてあるため回転ドラ
ム装置外の空気が回転ドラム装置内に流入する。このた
め磁気テープ３も回転ドラム装置側に吸い付けられるた
めに変形し磁気ヘッドと接触する。このように圧力制御
手段を動作させることにより磁気ヘッド、磁気テープ間
のコンタクトを得ることが出来る。また、磁気ヘッドが
回転ドラム装置外周部に対して突出して取り付けられて
いないため、磁気ヘッドが磁気テープと摺動をはじめる
時の衝撃が少なくなり、テープ走行の安定化を図ること
が出来る。本実施例の貫通部１８は、磁気ヘッドが取り
付けてあるヘッド用窓部分と兼用しているがこれに限る
ことなく図４（ａ）に示す斜線範囲の上ドラム又は下ド
ラムに貫通部を設けてもよい。この場合、ヘッド用窓を
貫通部１８と兼用した本実施例に比べるとより広い部分
で空気が回転ドラム装置内に流入しその範囲で空気層の
低減が可能となる。これは空気層の厚い高速回転型ドラ
ム装置向きである。その１実施例を図４（ｂ）に示す。
上ドラム１５は、磁気ヘッド１７とともに回転するた
め、貫通部１８は磁気ヘッド近傍のみに設けてある。ま
た、下ドラム１６は固定であるため、磁気ヘッド１７の
走査する高さ近傍の全周にわたり貫通部１８を設けてあ
る。

【００１６】圧力制御手段の動作を磁気記録再生装置の
各モード別に細かくコントロールすることでヘッド寿命
は大幅に向上する。その手段として磁気記録再生装置の
各モードを検出し、各モード別に圧力制御手段１２をコ
ントロールするコントローラ１３を設置する。図５は磁
気記録再生装置の各モードに対しにコントローラがいつ
圧力制御手段を動作させるかを示した図である。磁気ヘ
ッドと磁気テープがコンタクトしている必要があるのは
磁気ヘッドが記録あるいは再生状態にある時である。こ
のため磁気記録再生装置が記録、あるいは再生中は動作
させる必要がある。また、ヘリカルトラックを監視しな
がら早送り、又は巻き戻しを行う場合も磁気ヘッドは記
録テープを再生する必要があるため動作させる必要があ
る。この他のモードでは磁気ヘッドが回転している場合
でも信号の伝送は行われていないため圧力制御手段の動
作は行う必要はない。

【００１７】図６に磁気テープによる磁気ヘッド上の面
圧とヘッド出力、および磁気テープによる磁気ヘッド上
の面圧とヘッド摩耗速度を示す。ヘッド上の面圧が低い
場合、磁気ヘッドと磁気テープの間にはスペーシングが
生じ、出力劣化を起こす。ヘッド上の面圧が高くなると
スペーシングが小さくなるため劣化分が少なくなり出力
は増加する。そして面圧があるレベル以上になるとヘッ
ド出力は一定となる。この時の面圧は使用するテープの
剛性により変化する。（図６Ｐ１，Ｐ１’）これに対
しヘッド摩耗速度は面圧に対し比例して大きくなる。ヘ
ッド上の面圧はテープＡの場合、図６に示すＰ１にする
のがヘッド出力、ヘッド摩耗の点から考えると理想であ
る。しかし面圧をＰ１に設定した場合、テープＢを使用
すると良好なヘッド出力を得ることが出来ない。このた
め現状ではＰ２になるようにヘッド上の面圧を設定して
いる。

【００１８】本発明では図１に示すヘッド出力検知手段
により磁気ヘッド出力を監視し、出力レベルに応じて回
転ドラム装置内の圧力を変化させることで、ヘッド上面
圧を各テープの最適値に設定出来る。詳細を以下に説明
する。本発明の磁気記録再生装置では磁気ヘッドと、磁
気テープとの接触は圧力制御手段を動作させることによ
り行っている。このとき磁気テープの接触による磁気ヘ
ッド上の面圧は回転ドラム装置内の圧力により異なる。
圧力が低くなると、磁気テープが回転ドラム装置側に吸
入される力も大きくなりヘッド上の面圧が高くなる。ヘ
ッド上の面圧を低くしたい場合には回転ドラム装置内の
圧力はあまり低くせず、面圧を高くしたい場合は圧力を
より低くすればよく、この方法により面圧の制御が可能
である。ヘッド出力検出手段によりヘッド出力を監視し
ながら回転ドラム装置の圧力を徐々に低くしていくとヘ
ッド出力は徐々に向上し、圧力が最適値に達するとヘッ
ド出力は一定となる。ヘッド出力が一定となったことを
ヘッド出力検出手段が認識し、その時の圧力を保つこと
でヘッド出力、ヘッド摩耗的にもっとも効率のよい状態
を確保出来る。

【００１９】上記実施例において再生ヘッドに関しては
最適状態を確保出来る。しかし、業務用ＶＴＲのように
記録、再生ヘッドで独立に配置されている場合、再生ヘ
ッド以外のヘッドの最適化は難しくなる。このため面圧
は再生ヘッド以外のヘッドを再生ヘッドより高めに設定
する必要がある。面圧を高めに設定する手段として再生
ヘッドの突出量ｌ１、再生ヘッド以外の突出量をｌ２と
するとｌ１≦ｌ２にする。

【００２０】図７，８に本発明の１実施例の圧力制御手
段を小型化した構成を示す。図７は回転ドラム装置２の
回転部にファン２３を設けた構成であり、図８はその断
面図である。なお図８には空気排出口２２を省略して示
してある。ファン２３は回転ドラム装置の回転とともに
回転する。このときファンを図８に示すように回転ドラ
ム装置の回転により空気を上方に押し出す形状にしてお
く。また回転ドラム装置上部には空気排出制御弁２４と
空気排出口２２を配置する。コントローラ１３の指令に
より空気排出制御弁２４が開放の場合、回転ドラム装置
上のファン２３の回転により回転ドラム装置内の空気は
上方に排出され回転ドラム装置内の圧力は低下する。ま
た空気排出制御弁２４を閉鎖することで回転ドラム装置
内の空気は排出されず、回転ドラム装置内の圧力は低下
しない。この方式によりエアポンプ等を必要とせず圧力
制御手段を提供出来る。

【００２１】

【発明の効果】本発明による磁気記録再生装置によれ
ば、効率よくヘッド寿命を向上することが出来、かつ信
頼性の高い磁気記録再生を実現出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の磁気記録再生装置の構成図であ
る。

【図２】本発明実施例の磁気記録再生装置の回転ドラム
装置の詳細な構造を示す断面図である。

【図３】本発明実施例の圧力制御手段を動作した時と、
しない時のテープ挙動状態を、従来の磁気記録再生装置
の回転ドラム装置と比較した図である。

【図４】本発明実施例の回転ドラム装置の貫通部を示し
た図である。

【図５】本発明実施例の磁気記録再生装置の各モードに
対する圧力制御手段の動作を示した図である。

【図６】磁気ヘッド、磁気テープ間の面圧に対する再生
ヘッド出力の関係と、磁気ヘッド、磁気テープ間の面圧
に対するヘッド摩耗の関係を示した図である。

【図７】本発明実施例の回転ドラム装置の圧力制御手段
として回転ドラム装置回転部に空気排出用ファンを設け
た図である。

【図８】本発明の空気排出用ファンの形状を説明した図
である。

【符号の説明】

１…磁気記録再生装置、２…回転ドラム装置、３…磁気テープ、４…カセット、５ａ〜５ｈ…ガイドピン、６…テンションセンサ、７…消去ヘッド、８ａ，ｂ…インピーダンスローラ、９…固定ヘッド、１０…キャプスタン、１１…ピンチローラ、１２…圧力制御手段、１３…コントローラ、１４…再生出力検知手段、１５…上ドラム、１６…下ドラム、１７…磁気ヘッド、１８…貫通部、１９…回転部材、２０…ドラムモータ、２１…ロータリトランス、２２…空気排出口、２３…ファン、２４…空気排出制御弁、２５…制御弁、２６…エアタンク、２７…エアポンプ、２８…中空パイプ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】メカシャーシ部に固定された下ドラムと、
下ドラムとほぼ同軸上に配置された上ドラムと、下ドラ
ムに軸受を介して取り付けられた回転自在な部材と、前
記部材の回転とともに回転可能な磁気ヘッドにより構成
され、磁気ヘッドが磁気テープに対して記録再生を行う
際に磁気ヘッドが高速回転する回転ドラム装置を有する
磁気記録再生装置において、回転ドラム装置内の空気圧力を低下させるための圧力制
御手段と、回転ドラム装置の磁気ヘッド近傍に回転ドラム装置内部
と外部とを連結する貫通部を有することを特徴とする磁
気記録再生装置。
【請求項２】請求項１において回転ドラム装置の外周部
から磁気ヘッドの突き出す距離ｌをｌ≦０μｍとしたことを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項３】請求項１において、磁気記録再生装置の記
録、再生等の各モードを検出し、モード別に前記圧力制
御手段の動作の開始及び停止の制御を行うコントローラ
を有し、磁気記録再生装置が磁気テープに対し記録あるいは再生
モードにあることを前記コントローラが検知した際に前
記圧力制御手段を動作させることを特徴とした磁気記録
再生装置。
【請求項４】請求項１において、磁気記録再生装置の記
録、再生等の各モードを検出し、モード別に前記圧力制
御手段の動作の開始及び停止の制御を行うコントローラ
を有し、磁気記録再生装置が磁気テープの早送りあるいは巻き戻
しモードにあり、かつ磁気ヘッドの記録を磁気ヘッドで
モニタしている状態にあることを前記コントローラが検
知した際に前記圧力制御手段を動作させることを特徴と
した磁気記録再生装置。
【請求項５】請求項１において、磁気記録再生装置の記
録、再生等の各モードを検出し、モード別に前記圧力制
御手段の動作の開始及び停止の制御を行うコントローラ
を有し、磁気記録再生装置が磁気テープは走行せず、回転ドラム
装置のみ回転状態にある待機モードにあることを前記コ
ントローラが検知した際には前記圧力制御手段の動作を
行わないことを特徴とした磁気記録再生装置。
【請求項６】請求項１において、磁気ヘッド再生出力レ
ベルを検知する検知手段を有し、磁気記録再生装置が再
生モードにある場合に前記検知手段により再生信号を監
視し、再生信号のレベルに応じて前記コントローラによ
り圧力制御手段を制御し、回転ドラム装置内の圧力状態
を変化させることを特徴とした磁気記録再生装置。
【請求項７】請求項１又は６において、再生ヘッドの回
転ドラム装置外周部からの突き出す距離をｌ１、その他
の磁気ヘッドの突き出す距離をｌ２とした場合、ｌ１≦ｌ２としたことを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項８】請求項１において、前記圧力制御手段とし
て、回転ドラム装置内の空気を外部に排出するファンを
回転ドラム装置回転部に設け、かつ回転ドラム装置内空
気の排出部に空気流出制御弁を設けたとを特徴とする磁
気記録再生装置。