JPH03245308A - 磁気ヘッドの製造方法及び製造装置 - 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〕 本発明は磁気ヘッドの製造方法及び製造装置に係り、特
にＶＴＲ等の回転ヘッドに使用して好適な磁気ヘッドの
製造方法及び製造装置に関する。

〔従来の技術〕

近年、ＶＴＲ等の磁気記録再生装置には、機器の小型化
や長時間記録化等が要求され、更には所謂５−ＶＨ３方
式（登録商標）やディジタルＶＴＲ等が出現し、これに
伴って高密度記録や短波長記録が進められている。かか
る状況により、磁気記録の分野では、磁気記録媒体と磁
気ヘッドの双方から種々の改良がなされている。即ち、
磁気記録媒体においてはメタルテープや蒸着テープ等の
高抗磁力記録媒体か開発され、実用化されている。

方、磁気ヘッドにおいては、狭ギャップ化、狭トラツク
化等が図られ、上記高密度記録化に対処している。

また他方においては１、ＶＴＲ等の磁気記録再生装置の
低価格化競争か激化しており、その中でその主要部品で
あるビデオヘッド〈磁気ヘッド）のコストダウンが急が
れている。このような、高密度記録化（高画質化）と低
価格化という２つの要求を同時に実現することは、従来
の製造方法では不可能となりつつある。以下かかる従来
の磁気ヘッドの製造方法について、第６図を参照し乍ら
説明する。

まず、第６図（＾）に示すように、強磁性酸化物の磁性
材料を所定の寸法（長さは約１０市）に切断してブロッ
クＢを所望量（偶数個）作る。続いて、同図（Ｂ）に示
すように、各ブロックＢの一方の側面の所定個所に巻線
用の外溝Ｂ１を切削等により形成する。次に、同図（Ｃ
）に示すように、各ブロックＢの側面のうち外溝Ｂ１形
成面とは反対側の側面（突き合せ面）の縁にガラス溝Ｂ
３を切削等により形成し、更にそのうち半数のブロック
Ｂには、同図（Ｄ）に示ずように、外溝Ｂ１と略反対側
の位置に内溝（巻線溝）Ｂ２を切削等により形成する。

この内溝Ｂ２の有無により、２種類のコア半体ブロック
ＩＮコア）及び２（Ｃコア）が形成される。

そして、各コア半体ブロック１．２の突き合せ面ＩＡ、
２Ａに、夫々同図（Ｅ）、　（Ｆ）に示すような、目的
に応じたトラック幅のＴ溝１ａ、２ａを等間隔に同数形
成する。その後、各コア半体ブロック１の突き合せ面Ｉ
Ａ、２Ａのうち同図（Ｇ）、＋Ｉ＋）にてハツチングを
施した部分に、スパッタリング等によって石英（Ｓｉ０
２）のギャップスペース用薄Ｗ　１．　ｂ　、及び接着
用薄膜２ｂを夫々形成する。しかる後に、両コア半体ブ
ロック１，２を、薄膜１ｂ、２ｂを介して、同図（１）
に示すように各々の′１゛講１ａ、２ａを突合せて、両
方のコア半体ブロック１．２を突き合せ、溶着等により
一体のコアブロック３を形成する。溶着の方法としては
、ガラス溝Ｂ３に棒状カラス（図示せず）を置いて加熱
すると、棒状ガラスは溶融して′「溝１ａ、２ａにより
形成されな各孔３ａ内に浸透し、この溶融ガラスによっ
て両コア半体ブロック１．２を溶着するものである。

その後、端面１ｃ、２ｃにラップ加工を施すか（同図（
Ｊ）参照）、これは後述するギャップ深さ（寿命寸法）
を読み取れるようにするなめである。

しかる後、同図（Ｋ）に示すように、コアブロック３を
金属製の共通ブロック（金属ベース）５上に取付けて（
ブロック貼付は工程）、後述する方法により上面（先端
）をＲ研削して、おおよそのギャップ深さとする。これ
により上面か円筒面となると共に、ガラス溝Ｂ３は消滅
し、ガラスＧが浸入した複数の孔３ａと磁気ギャップｇ
が露出する。

なお、共通ブロック５は加工時の・ワークの固定やマハ
テンを容易にするために用いられるもので、以降の加工
工程を通して使用される。その後、同図（［）に示すよ
うに、一体のコアブロック３を所定位置く孔３ａの中心
を通る直線）で等間隔にスライスして、複数（例えば３
０枚程度）の磁気ヘッドコア本体くへラドチップ）４を
得る。その場合、端面１ｃ、２ｃに対して所定の角度（
例えば６゜又は３０°）傾けてスライスすれば、アジマ
ス角を持なせることかできる。このようにして、共通ブ
ロック５諸共スライスした各磁気へラドコア本体４の、
先端４ｄの加工精度を更に上げるなめに、同図ｆＨ）に
示すような、ラッピングテープＲＴによるラッピング処
理を施し、キャップ深さを後述する方法により正確に読
取り乍ら、最終寸法までギャップ深さを加工する。これ
で磁気へラドコア本体は完成するが、更に、所定長さの
コイルを巻線孔４ａを介して、巻線溝／３ｂ及び４ｃに
捲回して磁気ヘッドか完成するわけである。

以上のようにして作成される磁気ヘッドは、回転ドラム
（図示せず）の側面に取付けられて、回転ドラム共々高
速回転させられ乍ら、斜め方向に磁気テープ（図示せず
）をトレースする。そして、トレース時間と共に（使用
するテープ表面の硬さや粗さにも因るか）、次第に先端
（テープ摺接面）４ｄが磨耗し、長年の使用後に遂には
第７図に示すカラスＧにまで達し、それから後は急激に
磁気特性が劣化する。即ち、第７図示のギャップ深さｄ
が寿命寸法となるわけで、しかもこの寿命寸法ｄが、ビ
デオヘッドのインタフタンス値や出力値に大きく影響す
るので、磁気ヘッドの製造時にはこの寸法（ギャップ深
さ）ｄには厳密な加工精度が要求される。従って、前記
製造工程において、第６図（Ｋ）に示した先端Ｒ研削工
程における作業をより正確に行なうことが大切になって
くる。

ここで、従来の先端Ｒ研削加工方法について、第８図と
共に説明する。図中、６はコアブロック３を取付けた共
通ブロック５を載置、固定する揺動治具、７ａ、７ｂは
揺動治具６の両端を夫々軸支する支軸、８は砥石である
６かかる構成において、揺動治具６が支軸７ａ、７ｂの
先端を揺動中心０として揺動すると、コアブロック３も
一体的に首振り運動をするので、コアブロック３の上端
（先端）は支軸７ａ、７ｂの先＠（揺動中心０）を中心
とする円弧状に、矢印Ｙ方向に押圧附勢される砥石８に
よって、所定量Ｒ研削されるわけである。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述の如く、磁気ヘッドを製造する場合、その寿命寸法
（ギャップ深さ）ｄ′＠−精密に加工することか最も重
要である。従って、前記装填工程において、第６図（に
）及び第８図に示した先端Ｒ研削工程、更には第６図（
１４）のテープラップ工程における作業をより正確に行
なうことが大切になってくる。そのために、磁気ヘッド
のコアブロック３（４ンを高倍率の顕Ｒ鏡でｒＩＡ′Ｉ
Ｘシてギャップ深さｄを測定し乍ら上記作業を行なうわ
けであるが、従来の作業においては、コアブロック３を
第９図に矢印Ｚで示す方向から観測して行なっていた。

かかる測定方法の場合、以下のような理由のなめに、精
度の高い測定が困難であった。

■コアブロック（フェライト）に、第７図に示すような
欠落（カケ）４ｅが生じることがある。

■同図示のモールドガラスＧの存在による光の透過性の
低下。

■ガラスＧ自体のカケの存在。

■ガラスＧのフェライトへの浸蝕の存在。

また、かかる寿命寸法測定の為のみに、前記第６図（Ｊ
）に示した端面ラップ工程が必要となり、更に同図（Ｋ
）の先端Ｒ研削後の寸法検査では、ワーク（共通ブロッ
ク）５を揺動治具６より外して１個ずつ検査しなければ
ならないという煩わしさがあった。

また一方では、上記従来方法における原理的な寸法精度
のバラツキがあり、第１０図（Ａ）に棒グラフで示すよ
うに、生産された１００個の製品の分布が１６μｍに互
っており、インダクタンス規格外の製品に対しては、最
後のヘッド巻線工程でコイル巻数の調整をしなければな
らなかった。かかる寸法精度のバラツキ発生の要因とし
ては、次のものが考えられる。

■被加工物の精度： （１′）コアブロック張付は高さ精度、（０）内溝加工
位置精度、（ハ）共通ブロックの仕上り精度、に）揺動
治具の仕上り精度、（匍ワークの治具取付は精度等■加
工機切込み精度等 即ち、上記従来の加工（先端Ｒ研削）においては、共通
ブロック５の底面を基準としてこれを揺動治具６に固定
捩子で取付けて作業するので、上記（■〜（ネ）におけ
る誤差が累積して、揺動中心からの内溝Ｂ２の先＠（上
端）部の位置が定まり難いためである。そのため、寿命
寸法を規格値に対して±６μｍ以内の精度で加工するの
は非常に困難であるという問題があった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、１対の磁気コア半体ブロックを、磁気ギャッ
プを介して接合してなるコアブロックのテープ摺接面側
に所定量のＲ研削加工を施した後、コアブロックを等間
隔に切断して複数のへラドチップを作製し、各ヘッドチ
ップに夫々コイルを捲回することにより磁気ヘッドを製
造する磁気ヘッドの製造方法において、上記１対の磁気
コア半体ブロックの長さを互いに異らしめることにより
、コアブロックの長手方向１少なくとも一方の端に０ 段差部を形成し、この段差部の露出した磁気コア半体突
合せ面を、磁気ギャップの深さ測定用面として用い乍ら
Ｒ研削加工を施すようにした磁気ヘッドの製造方法を提
案し、更に、コアブロックの巻線孔先端の揺動中心から
の位置を正確に位置決めする手段と、コアブロックの少
なくとも一方の段差部をモニタ画面上に表示する手段と
、コアブロックのテープ摺接面全体を揺動中心を中心線
とする円筒面状にＲ研削加工する研削手段とを備えた磁
気ヘッドの製造装置を開発することにより、上記課題を
解決した。

〔実施例〕

まず、本発明の磁気ヘッドの製造方法について、第１図
以降を参照し乍ら説明する。第１図は本発明になる磁気
ヘッドの製造方法の途中で得られる一体のコアブロック
１０の外観斜視図であり、この図において、前記従来の
コアブロック３と同一構成部分には同一符号を付し、そ
の詳細な説明を省略する。

本発明方法の主な特徴の１つは、第６図（Ｃ）及１ び（Ｄ）に夫々示したコア半体ブロック１及び２の長さ
を互いに異ならしめた所にある。従って、同図（Ａ）乃
至（Ｉ）に示した工程によって得られるコアブロック１
０の外観は、第１図に示したように、コア半体ブロック
１よりもコア半体ブロック２の方が長くなっている（そ
の逆でも艮ル１）。これは、コア半体ブロック２を従来
のものより長く形成するか、もしくはコア半体ブロック
１をコア半体ブロック２よりも短く形成することにより
容易に実現する。これにより、ワーク（コアブロック１
０）の両端には段差部１０ａ　、　１０ｂができるが、
いずれか一方の端面を揃えることにより、段差部１０ａ
又は１０ｂのうちどちらか一方のみを形成するようにし
ても構わない。いずれにせよ、第６図（１）に示した溶
着工程時に、容易に選択できることである。

次に、先端Ｒ研削加工方法について２第２図と共に説明
する。この図から明らかなように、本発明の製造方法に
おいては、上記段差部１０ａ（及び／又は１０ｂ）を利
用し、ここを矢印Ｘ方向から観察することにより、先端
Ｒ研削加工時におけるギ２ ャップ深さｄを測定するわけである。第２図は研削加工
の直前状態を示しており、この時点でのギャップ深さｄ
′は、内溝（巻線？’１Ｗ）Ｂ２とガラス清Ｂ３との間
隔となっているが、この段差部１０ａには第６図（Ｉ）
の溶着工程時における溶融ガラスは付着しないので、前
記従来の製造方法における問題点■〜■が解消され、−
層正確にギャップ深さを測定できる。即ち、モールドガ
ラスＧは段差部１０ａには存在しないので、光の透過性
の低下やガラス自体のカケの存在、ガラスのフェライト
への浸蝕の存在等の問題が解消されるわけ゛である。

また、かかる先端Ｒ研削加工方法を用いたので、第６図
（Ｊ）に示した端面ラップ工程が不要となり、更に、後
述する製造装置を使用したことと相俟って、寿命寸法ｄ
“の精度を充分高くすることができ、これにより第６図
（Ｈ）に示したテープラップ工程も不要となった。それ
により、テープラップ工程時のコアブロック（フェライ
ト）のカケ４ｅ（第７図参照）の発生も無くなるので、
寿命寸法ｄの測定精度向上が更に図れるものである。

３ 次に、本発明になる磁気ヘッドの主要製造工程において
使用される製造装置（治具セット機）９について、第３
図以降を参照して説明する。第３図は治具セットの原理
説明図、第４図は治具セット用揺動治具１１の正面図、
第５図は治具セット機９の模式図であり、これらの図に
おいて、第８図に示した従来装置の一部と同一構成部分
には同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。なお
、従来の治具については図示しないが、ギャップ深さの
測定においては、従来の治具は非常に複雑な構成であっ
たが、これに比べて治具セットｍ９はかなり簡単な構成
になっている。

本発明になる治具セット機９は、前記被加工物の精度誤
差の累積□による、揺動中心０からの内溝Ｂ２（巻線孔
４ａ＞の先＠４ａ＋（第７図参照）までの距離を合せ込
むことにより取除こうとする所に特徴がある。具体的に
は、第３図に示すＡ、Ａ′の寸法を所定の値にすること
である。これを高精度に行なうなめに、本装置は、コア
ブロック１０の左右の内溝先端部４ａｌ、　４ａ２を矢
印Ｘ方向（第７図４ 参照）から観察する光学系（第１１図参照）と、ワーク
の姿勢の調整をする調整ユニット（第５図参照）等で構
成される。なお、研削用の砥石の図示は省略した。

まず、揺動治具１１は第４図のような形状をしており、
従来方式と異り、共通ブロック５と揺動治具１１の間に
は調整用の隙間が設けである。治具セット機９にはステ
ッピングモータ駆動の位置決め機構（図示せず）があり
、３個のワーク（１０）夫々の光学系に対する位置決め
と調整ユニット２０のセットとが、自動的に行なわれる
ようになっている。なお、かかる機構も治具セットの工
数低減に貢献している。

次に治具セットの方法について、第１１図を併せ参照し
て説明する。第１１図はモニタ画面である。予め、第１
１図の状態にワークを仮止めしな揺動治具１１を治具セ
ット機９に取付ける。治具セット機９の駆動スイッチを
閉成すると、コアブロック１０の両＃！（段差部１０ａ
、１０ｂ）が自動的に位置決めされ、モニタ画面２１上
に、上記第４５ 図示の揺動治具１１等が映し出される。この映像の倍率
を上げて約７００倍に拡大すると、第１１図示の如く、
モニタ画面２１の左半分には段差部１０ａが、右半分に
は段差部１０ｂが夫々拡大表示される。

同時に、調整ユニット２０も第５図示のようにセットさ
゛れる。そこで２本の調整用マイクロヘッド１４ａ、、
　１４ｂを回すと、調整ピン１５ａ、ｆ５ｂを夫々介し
て共通ブロック５の左右端が押され、共通ブロック５を
貫通している固定捩子１３と、穴１つのクリアランス分
の微動ができる。これを調整して、予めマスターにより
合せておいなモニタ画面２１上の基準ライン４ｓに、巻
ａ渭先端部４８１゜４ａ２を夫々合せ込んだ後、固定捩
子１３を締めつけて固定する。揺動治具１１には７字状
のテンションプレート１２が取付けられているが、これ
は固定捩子１３を締めつけた時に、捩子“１３の回転方
向にワークがずれるのを防ぐのと、共通ブロック５に捩
子による傷が付くのを防ぐためである。

このテンションプレート１２を取付けたことによ６ り治具セット精度か向上し、更に共通ブロック５への傷
付きも皆無となった。なお、第５図中、１６はテンショ
ンピン、１７ａ　、　１７ｂは測定位置であり、第１１
図中、２２は先端Ｒ研削加工により形成されるテープ摺
接面である。

第１２図は、コアブロック１０の両端部（段差部ｔｅａ
　、　１０ｂ　）を同一モニタ画面２１に左右２分割し
て高倍率で表示させるための、双対物光学系３０の原理
図である。この図から明らかなように、各光源３１ａ、
３１ｂからの光線は夫々ハーフミラ−３２ａ、３２ｂに
て反射したのち両段差部１０ａ、　１０ｂで夫々反射し
、ハーフミラ−３２ａ、３２ｂ及びプリズム３３ａ、３
３ｂを夫々通過した後、ミラー３４ａ。

３４ｂで反射し、更にプリズム３３ｃで屈折させられて
、ＣＣＤカメラ３５に入光する。これにより、両段差部
１０ａ　、　１０ｂが、周知の画像処理回路を介して、
モニタ画面２１に２分割表示されるわけである。なお、
ハーフミラ−３２ａ及び３２ｂ等を左右（各光源３１ａ
、　３１ｂからの光軸方向）に移動できるよう構成する
ことにより、コアブロック１０の７ 長さに仮えバラツキがあった場合でも充分対応でき、更
には、ワーク（コアブロック１０及び共通ブロック５）
を長くすることにより、１本のワークからスライスして
できるヘッドチップ４の個数をかなり増やすことができ
、生産効率アップに寄与し得る。

以上の如き構成の治具セット機９にて、先端Ｒ研削加工
が飾されたヘッドチップ１００個のギャップ深さ（寿命
寸法）の分布を第１０図（８）に示す。

なお、従来方法で使用されるコアブロック３は長さが１
０ｍｍであったが、本発明方法で使用されるコアブロッ
ク１０の長さは２５ＩＩＩＩｎのものを使用した。

従って長さが２゜５倍になっているが、それにも拘らず
、同図（Ａ）図示の従来のＲ研削加工方法により得られ
たヘッドチップ１００個の寿命寸法分布に比べて、バラ
ツキが小さくなっていることが一目瞭然である。しかも
、ヘッドチップ４の寿命寸法交差の規格を、中央値（５
３，５μｍ）に対して±３と、従来の半分以下にするこ
とができた。このような精度向上により、完成品である
磁気ヘッドの８ 磁気特性の向上を図ることができ、最後のヘッド巻線工
程でコイル巻数の調整をする必要が殆ど無くなって、作
業性も向上した。

上述した磁気ヘッドにおいては、１対の磁気コア半体ブ
ロック１及び２の長さを互いに異らしめることにより、
コアブロック３の長手方向１少なくとも一方の端に段差
部（１０ａ、１０ｂ）を形成するものとしたが、これに
限定されることなく、磁気コア半体ブロック１及び２の
長さは同一寸法にして、相対位置を長手方向にずらすこ
とにより段差部を形成しても良い。この場合も、双方の
Ｔ溝Ｌａ。

２’　ａの位置は、１個乃至複数個分ずれるにせよ、孔
３ａが正しく形成されるように突き合せることは勿論で
ある。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明の磁気ヘッドの製造方法及び製造
装置によれば、次のような種々の優れた特長を有する。

（１）ギャップ深さの測定精度が向上し、ギャップ深さ
のバラツキがかなり減少しなので、最後のヘラ９ ド巻線工程でコイル巻数の調整をする必要も無くなり、
作業性が向上した。

■端面ラップ工程や、更にはテープラップ工程が不要と
なり、作業性か向上して、製造コストの削減に寄与でき
た。

（３）ギャップ深さのバラツキの減少により、大量生産
にも拘らず、高品位且つ安定した磁気特性の磁気ヘッド
を得ることができるようになった。

（４）ギャップ深さの測定においては、従来の複雑な治
具に比べて非常に簡単な治具セットにて測定できるよう
になった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる磁気ヘッドの製造方法の途中で得
られるコアブロックの外観斜視図、第２図は本発明の製
造方法における先端Ｒ研削加工方法の原理説明図、第３
図は治具セットの原理説明図、第４図は治具セット用揺
動治具の正面図、第５図は治具セット機の模式図、第６
図（Ａ）〜（Ｍ）は従来の磁気ヘッドの製造方法におけ
る各生産工程を示す図、第７図は従来の製造方法にて得
られ０ る磁気へラドコア（ヘッドチップ）の構造を示す平面図
、第８図は従来の製造方法における先端Ｒ研削加工方法
を示す原理説明図、第９図は従来の製造方法における寿
命寸法測定方法を示す原理図、第１０図（Ａ）、　ｆＢ
）は夫々従来及び本発明の製造方法によって作製された
各１００個のへラドチップの寿命寸法の分布図、第１１
図は治具セット機に搭載されるモニタ画面、第１２図は
モニタ画面にコアブロックの両端部を左右２分割して表
示させるための双対物光学系の原理図である。 １．２・・・コア半体ブロック、ＩＡ、２Ａ・・・突き
合せ面、ｌａ、２ａ・−Ｔ溝、Ｉｂ、２’ｂ−・・薄膜
、ｌｃ、２ｃ・・・端面、３ａ・・・孔、４・・・磁気
へラドコア本体、４ａ・・・巻線孔、４ｄ・・・磁気ヘ
ッドコア本体の先端、５・・・共通ブロック、６・・・
揺動治具、７ａ、７ｂ・・・支軸、８・・・砥石、９・
・・治具セット機、１０・・・コアブロック、１０ａ、
　１０ｂ・・・段差部、１１・・・揺動治具、１２・・
・テンションプレート、１３・・・固定捩子、１４ａ、
　１４ｂ・・・マイクロヘッド、１５ａ。 １５ｂ・・・調整ピン、１６・・・テンションピン、１
７ａ。 １ １７ｂ・・・測定位置、１９・・・穴、２０・・・調整
ユニット、２１・・・モニタ画面、２２・・・テープ摺
接面、３０・・・双対物光学系、３１ａ　、　３１ｂ　
・＝光源、３２ａ　、　３２ｂ　＝−ハーフミラ−１３
３ａ〜３３　ｃ　−プリズム、３４ａ、３４ｂ・・・ミ
ラー、３５・・・ＣＣＤカメラ、Ｂ・・・ブロック、Ｂ
１・・・外溝、Ｂ２・・・内溝（巻線溝）、Ｂ３・・・
ガラス清、Ｇ・・・ガラス、ｄ・・・寿命寸法（ギャッ
プ深さ）、ｇ・・・磁気ギャップ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）１対の磁気コア半体ブロックを、磁気ギャップを
   介して接合してなるコアブロックのテープ摺接面側に所
   定量のＲ研削加工を施した後、該コアブロックを等間隔
   に切断して複数のヘッドチップを作製し、各ヘッドチッ
   プに夫々コイルを捲回することにより磁気ヘッドを製造
   する磁気ヘッドの製造方法において、 上記１対の磁気コア半体ブロックの長さを互いに異らし
   めることにより、上記コアブロックの長手方向上少なく
   とも一方の端に段差部を形成し、該段差部の露出した磁
   気コア半体突合せ面を、上記磁気ギャップの深さ測定用
   面として用い乍らＲ研削加工を施すようにしたことを特
   徴とする磁気ヘッドの製造方法。
2. （２）上記コアブロックのテープ摺接面側に所定量のＲ
   研削加工を施す治具セット装置であって、該コアブロッ
   クの巻線孔先端の揺動中心からの位置を正確に位置決め
   する手段と、該コアブロックの少なくとも一方の段差部
   をモニタ画面上に表示する手段と、該コアブロックのテ
   ープ摺接面全体を上記揺動中心を中心線とする円筒面状
   にＲ研削加工する研削手段とを、少なくとも備えたこと
   を特徴とする磁気ヘッドの製造装置。