(57)【要約】【課題】記録再生装置において、良好なテープ・ヘッドコンタクト性と安定したテープ走行性を確保できる技術の提供。【解決手段】回転ヘッドドラム装置を、上ドラムと下ドラムとをそれぞれ固定型構造とし、該上ドラムと下ドラムとの間に回転型構造の中ドラムを配し、該中ドラムにヘッドを搭載して回転可能な構成とし、かつ、該各ドラムの外径寸法を相対的に、上ドラムが最大寸法、下ドラムが最小寸法、中ドラムが中間寸法となるようにする。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッドを回転させテープ状記録媒体に対し信号の記録または再生を行う回転ヘッドドラム装置であって、
上記テープ状記録媒体を案内するためのリードが外周に形成された固定下ドラムと、
該固定下ドラムとともに上記テープ状記録媒体を案内する固定上ドラムと、
上記ヘッドが搭載され、上記固定下ドラムと上記固定上ドラムとの間に配され中心軸周りに回転可能な回転中ドラムと、
を備え、上記固定下ドラムの外径寸法Ｌ、上記回転中ドラムの外径寸法Ｍ、及び上記固定上ドラムの外径寸法Ｕが、Ｌ＜Ｍ＜Ｕを満たす関係にある構成とされていることを特徴とする回転ヘッドドラム装置。
【請求項２】
上記上固定ドラムはその中心軸が、上記回転中ドラムの中心軸に対し、上記テープ状記録媒体が巻き付けられる角度範囲内において該媒体の退出方向に所定量偏心した構成である請求項１に記載の回転ヘッドドラム装置。
【請求項３】
上記上固定ドラムの中心軸の偏心量は約２×１０−６ｍ〜８×１０−６ｍの範囲である請求項２に記載の回転ヘッドドラム装置。
【請求項４】
上記上固定ドラムはその外周面が、上記回転中ドラムの外周面に対し、上記テープ状記録媒体が巻き付けられる角度範囲内において突出した構成である請求項１に記載の回転ヘッドドラム装置。
【請求項５】
回転ヘッドドラム装置を用いテープ状記録媒体に対し信号の記録、再生のいずれか一方または両方を行う記録再生装置であって、
上記テープ状記録媒体を案内するためのリードが外周に形成された固定下ドラムと、該固定下ドラムとともに該テープ状記録媒体を案内する固定上ドラムと、ヘッドが搭載され上記固定下ドラムと上記固定上ドラムとの間に配され中心軸周りに回転可能な回転中ドラムとを備え、上記固定下ドラムの外径寸法Ｌ、上記回転中ドラムの外径寸法Ｍ、及び上記固定上ドラムの外径寸法Ｕが、Ｌ＜Ｍ＜Ｕを満たす関係にある構成とされた回転ヘッドドラム装置と、
上記回転ヘッドドラム装置の前後に配され上記テープ状記録媒体を案内するガイド部材を含んで構成され、該テープ状記録媒体を上記回転ヘッドドラム装置の外周部を経て所定の経路で走行させる媒体走行手段と、
上記ヘッドからの再生信号または該ヘッドへの記録信号の信号処理を行う信号処理手段と、
を備えた構成を特徴とする記録再生装置。
【請求項６】
上記回転ヘッドドラム装置は、上記上固定ドラムの中心軸が、上記回転中ドラムの中心軸に対し、上記テープ状記録媒体が巻き付けられる角度範囲内において該媒体退出側の方向に所定量偏心した構成である請求項５に記載の記録再生装置。
【請求項７】
上記上固定ドラムの中心軸の偏心量は、約２×１０−６ｍ〜８×１０−６ｍの範囲である請求項６に記載の記録再生装置。
【請求項８】
上記回転ヘッドドラム装置は、上記上固定ドラムの外周面が、上記回転中ドラムの外周面に対し、上記テープ状記録媒体が巻き付けられる角度範囲内において突出した構成である請求項５に記載の記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヘッドを回転させテープ状記録媒体に対し信号の記録または再生を行う回転ヘッドドラム装置とそれを用いた記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＶＴＲ、ビデオカメラ、テープストリーマ等の記録再生装置では、回転ドラムの回転面に磁気テープを斜めに巻付け、回転ドラムに設けられた複数の磁気ヘッドで磁気テープを斜めに走査し、信号を記録または再生するヘリカルスキャン方式が一般的に採用されている。かかる状況下で、長時間化、高画質化、デジタル化の流れに伴い、記録情報量の増大（高密度化）とデータ転送スピードの高速化が要求され、ドラム回転数を高め、ヘッド・テープ間の相対スピードを上げる方向になっている。ドラムの回転数が高くなると、回転ドラム表面の空気が磁気テープとの間に巻き込まれ、テープとヘッドとの接触（以下、テープ・ヘッドコンタクトという）状態が悪くなり記録再生性能に影響を与える。また、テープがヘッド走査方向（一般的なＶＴＲではテープ幅上方）へ受ける力が増加し、テープ走行性能への影響も懸念される。上記問題に対する対応技術としては、例えば、特開平７−１８２７４０号公報（特許文献１）、特開平９−３２０１５３号公報（特許文献２）に記載されたものがある。特開平７−１８２７４０号公報には、ドラム回転部分の表面積を極力小さくするために、上回転ドラムのヘッドを含む一部分の幅のみを回転させる中ドラム回転方式や、上回転ドラム全体を固定し、ヘッドのみを回転させるドラム構造が記載されている。また、特開平９−３２０１５３号公報には、上固定ドラム構造の特徴を活かし、上固定ドラムの一部分を加工して変形させ、テープに幅方向のテンション分布を付与することで、テープ・ヘッドコンタクト性を良好に保ち、記録再生波形の安定化を確保する技術が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−１８２７４０号公報（段落番号００１７、００１９、図１、図３）
【特許文献２】
特開平９−３２０１５３号公報（段落番号００１８〜００２５、図１、図２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術のうち回転ドラムを用いる構成では、ドラムのテープ進入側において、ドラムとテープとの間の空気膜厚が増大し、テープ・ヘッドコンタクトにおける接触面圧が低下する。その結果、再生出力波形のドラム進入側部分及びドラム退出側部分において、出力の劣化並びに変動を引起し、ヘッド出力が劣化した波形となる。図６はヘッド出力の劣化波形の例を示す。図６において、２３は正常波形、２３’は劣化波形である。また、上記上固定ドラムを用いる構成では、テープ浮上を抑える効果は高まるが、超薄手テープを含む多種多様なテープに対応するためには、テープ・ヘッドコンタクト性確保の点でまだ不十分であると考えられる。つまり、ドラムのテープ進入側を適正なヘッド・テープコンタクト条件に設定しても、ドラム退出側においては、ヘッド・テープコンタクト条件が適正条件からはずれてしまい、その結果、ヘッド部におけるテープ変形が大きくなり過ぎたりしてヘッドのギャップ部分で適正な接触面圧が得られなかったりする。必要なテープ・ヘッドコンタクト性を確保できない場合には、ヘッドの出力波形は、上記図６の劣化波形２３’のようになる。該劣化波形２３’において、左端の劣化部は、テープ進入側においてヘッドのギャップ部分で適正な接触面圧が得られないことが原因であり、右端の劣化部は、テープ退出側においてヘッドのギャップ部分で適正な接触面圧が得られないことが原因である。また、図７に示すように、従来の、ガイドローラ６のフランジ部（上フランジ）６ａによるテープ規制技術を用いるテープ走行系では、過大なテープ規制力や、ガイドローラ６と傾斜ピン５との間のテープパスの捩じれなどが発生し易く、これが原因で、特に正逆方向の繰り返し走行を行ったときなどは、テープ上端１ａにカール状の局部的な変形１ｃによりテープダメージを発生させることがある。これが発生した場合は、ドラム部でのテープ走行が不安定となり、記録再生性能が著しく劣化する。
本発明の課題点は、上記従来技術の状況に鑑み、記録再生装置において、（１）超薄手テープ等を記録媒体として用いた場合も、所定のテープ・ヘッドコンタクト性を確保できるようにすること、（２）テープ走行系においてもテープダメージを発生させることがないこと、（３）ドラム部でも安定したテープ走行ができるようにすること、などである。
本発明の目的は、かかる課題点を解決できる技術の提供にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題点を解決するために、本発明では、基本的に、回転ヘッドドラム装置を、上ドラムと下ドラムをそれぞれ固定型構造とし、該上ドラムと下ドラムとの間に回転型構造の中ドラムを配し該中ドラムにヘッドを搭載して回転可能な構成とし、かつ、該各ドラムの外径寸法を、上ドラムが最大、下ドラムが最小、中ドラムはその中間となるようにする。具体的には、（１）回転ヘッドドラム装置として、テープ状記録媒体を案内するためのリードが外周に形成された固定下ドラムと、該固定下ドラムとともに上記テープ状記録媒体を案内する固定上ドラムと、ヘッドが搭載され、上記固定下ドラムと上記固定上ドラムとの間に配され中心軸周りに回転可能な回転中ドラムとを備え、上記固定下ドラムの外径寸法Ｌ、上記回転中ドラムの外径寸法Ｍ、及び上記固定上ドラムの外径寸法Ｕが、Ｌ＜Ｍ＜Ｕを満たす関係にある構成とする。（２）上記（１）において、上記上固定ドラムはその中心軸が、上記回転中ドラムの中心軸に対し、上記テープ状記録媒体が巻き付けられる角度範囲内において該媒体退出側の方向に所定量偏心した構成となるようにする。（３）上記（２）において、上記上固定ドラムの中心軸の偏心量を約２×１０−６ｍ〜８×１０−６ｍの範囲とする。（４）上記（１）において、上記上固定ドラムはその外周面が、上記回転中ドラムの外周面に対し、上記テープ状記録媒体が巻き付けられる角度範囲内において突出した構成とする。また、（５）回転ヘッドドラム装置を用いテープ状記録媒体に対し信号の記録、再生のいずれか一方または両方を行う記録再生装置として、上記テープ状記録媒体を案内するためのリードが外周に形成された固定下ドラムと、該固定下ドラムとともに上記テープ状記録媒体を案内する固定上ドラムと、ヘッドが搭載され上記固定下ドラムと上記固定上ドラムとの間に配され中心軸周りに回転可能な回転中ドラムとを備え、上記固定下ドラムの外径寸法Ｌ、上記回転中ドラムの外径寸法Ｍ、及び上記固定上ドラムの外径寸法Ｕが、Ｌ＜Ｍ＜Ｕを満たす関係にある構成とされた回転ヘッドドラム装置と、該回転ヘッドドラム装置の前後に配され上記テープ状記録媒体を案内するガイド部材を含んで構成され該テープ状記録媒体を上記回転ヘッドドラム装置の外周部を経て所定の経路で走行させる媒体走行手段と、上記ヘッドからの再生信号または該ヘッドへの記録信号の信号処理を行う信号処理手段とを備えた構成とする。（６）上記（５）において、上記回転ヘッドドラム装置を、上記上固定ドラムの中心軸が、上記回転中ドラムの中心軸に対し、上記テープ状記録媒体が巻き付けられる角度範囲内において該媒体退出側の方向に所定量偏心した構成とする。（７）上記（６）において、上記上固定ドラムの中心軸の偏心量を、約２×１０−６ｍ〜８×１０−６ｍの範囲とする。（８）上記（５）において、上記回転ヘッドドラム装置を、上記上固定ドラムの外周面が、上記回転中ドラムの外周面に対し、上記テープ状記録媒体が巻き付けられる角度範囲内において突出した構成とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例につき、図面を用いて説明する。
図１は、本発明の回転ヘッドドラム装置を搭載した記録再生装置のメカニズム部を示す図である。テープカセットは説明の都合上仮想線で示す。また、本図１はテープローディング完了時の状態を示し、記録媒体としてのテープは回転ヘッドドラム装置に対して所定の角度範囲で螺旋状に巻装されているとする。なお、本実施例はＶＨＳタイプのＶＴＲに一般的に採用されているＭローディング型テープ走行系の例を示す。記録再生装置は、上記メカニズム部の他、上記回転ヘッドドラム装置のヘッドからの再生信号または該ヘッドへの記録信号の信号処理を行う信号処理手段としての信号処理回路等を備えて構成される。
図１において、１はテープ状記録媒体として磁気テープ等のテープ、２は回転ヘッドドラム装置、３はテープカセット、４はテープカセット３内の供給リール、５、９はテープ走行系における傾斜ピン、６、７、１０は同じくガイドローラ、８は同じくテンション制御ガイド、１１はキャプスタン、１２はテープガイド、１３はピンチローラ、１４はテープカセット３内の巻取りリール、１５はメカシャーシである。回転ヘッドドラム装置２は、固定上ドラムと、固定下ドラムと、ヘッドを搭載した中回転ドラムと、中回転ドラムを回転駆動するドラム駆動用モータ（図示なし）とを備えて構成される。キャプスタン１１はキャプスタンモータ（図示なし）によって駆動される。また、供給リール４と巻取りリール１４もリール駆動用モータ（図示なし）によって駆動される。かかる構成において、テープカセット３の供給リール４から繰り出されたテープ１は、テープ走行系によるテープ走行路と回転ヘッドドラム装置２部とを経て、テープカセット３内の巻取りリール１４に巻取られる。回転ヘッドドラム装置２のテープ進入側においては、傾斜ピン５、ガイドローラ６、７、テンション制御ガイド８などの媒体走行手段としてのテープ走行系によってテープ走行路が形成される。また、回転ヘッドドラム装置２のテープ退出側においては、傾斜ピン９、ガイドローラ１０、キャプスタン１１、テープガイド１２などの媒体走行手段としてのテープ走行系によってテープ走行路が形成される。記録時または再生時には、キャプスタン１１とピンチローラ１３によってテープ１が挟持され、キャプスタン１１が一定の速度で回転することにより、供給リール４から繰り出されたテープ１が、所定の走行路を一定速度で走行し巻取りリール１４に巻取られる。本実施例の場合、回転ヘッドドラム装置２は矢印Ａ方向に回転し、テープ１は通常の記録再生モードでは矢印Ｂ方向に走行し、逆転走行モード（巻き戻し等）では矢印Ｃ方向に走行する。また、Ｍローディング型テープ走行系としているため、テープ進入側、テープ退出側にはそれぞれ１本の傾斜ピン５、９が設けられており、その近傍にテープ走行高さをある範囲で規制するためのガイドローラ６、１０が設けられている。
【０００７】
図２は、図１の記録再生装置のテープ走行系を、図１の矢印Ｇ方向より見たときの側面展開図である。
図２において、１ａはテープ１の上端、１ｂは下端、５、９は傾斜ピン、６、１０はガイドローラ、６ａ、６ｂはそれぞれガイドローラ６の上フランジ、下フランジ、１０ａ、１０ｂはそれぞれガイドローラ１０の上フランジ、下フランジ、１６は固定上ドラム、１７は回転中ドラム、１８は、回転中ドラム１７に搭載された記録再生用のヘッド、１９は固定下ドラム、２０は、テープ１の走行を案内するために固定下ドラム１９の外周面のリード、Ｕは固定上ドラム１６の外径寸法、Ｍは回転中ドラム１７の外径寸法、Ｌは固定下ドラム１９の外径寸法である。ヘッド１８は回転中ドラム１７に複数個搭載される。固定下ドラム１９の外径寸法と、回転中ドラム１７の外径寸法Ｍと、固定上ドラム１６の外径寸法Ｕとは、Ｌ＜Ｍ＜Ｕの関係となるようにされている。かかる構成において、回転中ドラム１７が回転し、テープ１がテープ走行系により走行しているとき、回転ヘッドドラム装置２のテープ進入側では矢印Ｈ方向に、また、テープ退出側では矢印Ｉ方向に、それぞれテープを規制する移行力（Ｆ方向）が発生し、この結果、リード２０に対しテープ１の下端１ｂが安定して高さ規制される。これにより、回転ヘッドドラム装置２におけるテープ退出側でのテープ浮上りを抑制でき、テープ走行の安定化を図ることが可能となる。８ｍｍ幅のテープを用いるシステムにおいては、回転中ドラム１７の外径寸法Ｍは、固定下ドラム１９の外径寸法Ｌに対して約５×１０−６ｍ〜１５×１０−６ｍ大きくされ、また、固定上ドラム１６の外径寸法Ｕは、固定下ドラム１９の外径寸法Ｌに対して約１５×１０−６ｍ〜２５×１０−６ｍ大きくなるようにされる。また、ガイドローラ６、１０においては、テープ１の上端１ａとテープ幅規制用の上フランジ６ａ、１０ａとは接触せず（ｃ部、ｄ部）、また、テープ１の下端１ｂもテープ幅規制用の下フランジ６ｂ、１０ｂと接触しないようにされている。これにより、テープ上端１ａは上フランジ６ａ、１０ａから非拘束状態となる。このため、テープ１にはカール等の面外変形は発生せず、特に、繰返し走行等のモードにおけるテープ上端のテープダメージの発生を抑えることができる。
【０００８】
図３〜図５は、ヘッド・テープコンタクト性能改善の説明図である。図３は、図１の回転ヘッドドラム装置２の側面図、図４は、図３におけるテープ進入側のヘッド・テープコンタクト部（ａ部）の拡大図、図５は、図３におけるテープ退出側のヘッド・テープコンタクト部（ｂ部）の拡大図である。
図３において、回転中ドラム１７は固定下ドラム１９の中心軸１９ａと略同軸上に設けられ、固定上ドラム１６の中心軸１６ａは固定下ドラム１９の中心軸１９ａに対しテープ退出側（矢印Ｅ）方向にαだけ偏心した状態で設けられる。これにより、回転中ドラム１７に対する固定上ドラム１６の突出量は、テープ進入側よりもテープ退出側で大きくなる。例えば、８ｍｍ幅のテープを用いるシステムでは、回転中ドラム１７外周面からのヘッド突出量が２０×１０−６ｍ〜２２×１０−６ｍ程度の時は、上記偏心量αは２×１０−６ｍ〜８×１０−６ｍ程度が望ましい。
【０００９】
図４は、図３におけるテープ進入側のヘッド・テープコンタクト部（ａ部）の拡大図である。破線で示す１６’は、固定下ドラム１９、回転中ドラム１７、固定上ドラム１６のそれぞれが略同軸上に配された場合の固定上ドラム１６の位置である。該各ドラムが略同軸上に配された状態では、テープ１の幅方向プロフィールは図４に示すプロフィール２１’のようになり、ヘッド１８の上方部分においてテープ１とヘッド１８との接触状態が不安定となる。このため、図６に示すようなヘッド出力の波形劣化につながる。これに対し、固定上ドラム１６の中心軸を、図３に示すように固定下ドラム１９の中心軸に対しテープ退出側方向にαだけ偏心させ、図４における実線位置に固定上ドラム１６を配置すると、テープ１の幅方向プロフィールは図中実線で示すプロフィール２１のような状態になる。このため、ヘッド１８とテープ１との接触状態は良好に保たれ、テープ進入側においてヘッド出力として良好な再生出力波形２３が確保される。なお、本実施例では、固定上ドラム１６の中心軸を固定下ドラム１９の中心軸に対し偏心させた後も、固定上ドラム１６の外周面が回転中ドラム１７の外周面よりも突出しているが、必ずしも固定上ドラム１６の外周面は突出している必要はなく、両者の外周面は略一致した状態となるようにしてもよい。
【００１０】
図５は、図３におけるテープ退出側のヘッド・テープコンタクト部（ｂ部）の拡大図である。破線で示す１６’は、固定下ドラム１９、回転中ドラム１７、固定上ドラム１６のそれぞれが略同軸上に配された場合の固定上ドラム１６の位置である。該各ドラムが略同軸上に配された状態では、テープ１の幅方向プロフィールは、破線で示すプロフィール２２’のように、ヘッド１８の中央部分でテープ包み込み変形が大きくなり過ぎ、テープ１とヘッド１８との接触状態が不安定となる。このため、この場合も、図６に示すようなヘッド出力の波形劣化につながる。特に薄手テープにおいて、この現象が顕著に現れる。これに対し、固定上ドラム１６の中心軸を、図３に示すように固定下ドラム１９の中心軸に対しテープ退出側方向にαだけ偏心させ、図５における実線位置に固定上ドラム１６を配置すると、テープ退出側におけるテープ１の幅方向プロフィールは図中実線で示すプロフィール２２のような状態になる。このため、テープ退出側においても、ヘッド１８とテープ１との接触状態は良好に保たれ、良好な再生出力波形２３が確保される。
【００１１】
上記実施例構成によれば、回転ヘッドドラム装置または記録再生装置において、超薄手テープ等を用いた場合も、ヘッド１８とテープ１の接触状態を良好に保ちながら安定したテープ走行が可能となる。また、ガイドローラ６、１０のフランジ部でテープ上端の幅規制を行う必要がないため、テープダメージの発生を抑えることができる。この結果、波形劣化のない安定したヘッド出力が得られる。
【００１２】
なお、上記実施例構成では、テープ走行系におけるテープ１の走行駆動をキャプスタン１１により行う構成としているが、本発明はこれに限定されず、例えば、リールをダイレクトドライブしてテープを走行駆動する方式の構成としてもよい。また、テープ走行系におけるテープガイドの構成も、本発明は上記実施例の構成には限定されず、例えば、ガイドローラとして上記実施例の場合とは異なる構成のものを用いるなどしてもよい。
【００１３】
【発明の効果】
本発明によれば、回転ヘッドドラム装置または記録再生装置において、ヘッドとテープの良好な接触が得られる。安定したテープ走行が可能となる。波形劣化のない安定したヘッド出力が得られる。テープダメージの発生も抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回転ヘッドドラム装置を搭載した記録再生装置を示す図である。
【図２】図１の記録再生装置の側面図である。
【図３】図１の回転ヘッドドラム装置の側面図である。
【図４】図３におけるテープ進入側のヘッド・テープコンタクト部の拡大図である。
【図５】図３におけるテープ退出側のヘッド・テープコンタクト部の拡大図である。
【図６】ヘッド出力の劣化状態の説明図である。
【図７】テープ変形の説明図である。
【符号の説明】
１…テープ、  ２…回転ヘッドドラム装置、  ３…テープカセット、  ４…供給リール、  ５、９…傾斜ピン、  ６、７、１０…ガイドローラ、  ６ａ…ガイドローラ６の上フランジ、  １０ａ…ガイドローラ１０の上フランジ、  ６ｂ…ガイドローラ６の下フランジ、  １０ｂ…ガイドローラ１０の下フランジ、  ８…テンション制御ガイド、  １１…キャプスタン、  １２…テープガイド、  １３…ピンチローラ、  １４…巻取りリール、  １５…メカシャーシ、  １６…固定上ドラム、  １６ａ…固定上ドラムの中心軸、  １７…回転中ドラム、  １８…ヘッド、  １９…固定下ドラム、  １９ａ…固定下ドラムの中心軸、  ２０…リード、  ２１、２２…テーププロフィール。
【図１】
2004164790.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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