JPH05334637A - 磁気ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転シリンダーを用いた磁気記録再生装置に
おいて、回転シリンダーに取り付けられたヘッド高さが
機械的振動や温度によって経時変化しない磁気ヘッドを
提供することにある。 【構成】 上シリンダー１に取り付けられたヘッドベー
ス４のヘッドチップ３貼り付け部分の近傍にシリンダ半
径と直角方向に２本以上の平行溝５を形成し、その平行
溝５の間にレーザ光を照射し、溶接変形によってヘッド
ベース４を所定量だけ変形させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はヘッド高さを容易に調整
できる磁気ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気記録再生装置に用いる磁気ヘッドの
位置決め精度は、媒体に記録される情報のフォーマット
を決定する重要な精度である。

【０００３】例えば、家庭用として広く普及しているビ
デオテープレコーダーでは、回転シリンダーに１８０°
対向して取り付けられた１対の磁気ヘッドが、順次、磁
気テープに対して斜め方向に走査しながら画像や音声の
情報を記録再生している。実際に磁気テープ上に記録さ
れるトラックピッチは、２時間モードで約６０μｍ、６
時間モードで約２０μｍと非常に狭くなっている。

【０００４】仮に前述した１対の磁気ヘッドが、これら
のトラック上を正確に走査できない場合、記録された情
報を正確に再生することができず、再生画像の画質は著
しく低下してしまう。これを防ぐには、磁気ヘッドの走
査ピッチを前述したトラックピッチに正確に合わせる必
要があるが、この走査ピッチを決める重要な要因に、磁
気ヘッドの高さがある。

【０００５】磁気ヘッドの高さとは、図５に示す下シリ
ンダー２の所定位置におけるテープガイドエッジ１３と
上シリンダー１に固定されたヘッドのギャップ端部との
距離のことである。

【０００６】従来のヘッド高さ調整方法について図６を
用いて以下に説明する。まず、上シリンダー１とヘッド
チップ３を貼付けたヘッドベース４との間に所定厚みの
スペーサー（図示せず）を挟んで大まかな調整をしたの
ち、対物レンズ９を用いてヘッド高さを測定し、所定の
高さに調整するために必要な調整量を算出する。

【０００７】次に、ヘッドベース４の一部に当たってい
る虫ネジ１４を必要な調整量の分だけ、ヘッドベース４
を部分的に変形させることでヘッド高さを調整する。必
要があれば、この作業を繰り返し行う。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の虫ネジを用いた
調整の基本は、ヘッドベースの弾性変形の限界以内での
虫ネジの押し込み力によるヘッドベースの変形を利用し
ている点にある。このような場合、仮に機械的な振動や
温度変化によって虫ネジの押し込み量が変われば、ヘッ
ドベースの変形量はその分だけ変化し、結局ヘッド高さ
が変化してしまう恐れがある。

【０００９】実際のＶＴＲにはシリンダーの回転やテー
プ搬送など、振動を発生させる様々な要因があり、ま
た、それらの駆動系から発生する熱の経時変化や使用環
境の変化などによる温度変化は避けられない。

【００１０】現在、これらの要因からの影響を最小限に
とどめようとして、虫ネジに対してネジ緩み防止剤（常
温で固着する樹脂）を用いているが、その効果は十分で
はなく、数ミクロンのオーダーでヘッド高さが変化して
しまっていた。このヘッド高さの変化は、ＶＴＲの画質
を左右する重要な要因の一つとなっている。

【００１１】また、回転シリンダーの軸受けに流体軸受
けを用いた場合、回転する上シリンダーの下シリンダー
に対する相対位置が軸の回転によって変化するので、静
止状態での調整による従来法では十分な精度を確保する
ことは困難であり、結局、調整作業は試行錯誤的なもの
にならざるを得なかった。

【００１２】しかも実際の虫ネジによる調整作業は人の
手で行われており、かなり煩雑なものであった。

【００１３】本発明の目的は、上記問題を解決し、振動
や温度変化に左右されずに高精度にしかも高能率に磁気
ヘッドのヘッド高さを調整することができる方法を提供
することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は、回転シリンダに取り付けられたヘッドベース
のヘッドチップ貼付け部分の近傍に回転シリンダの半径
方向と直角方向に２本以上の平行溝を形成し、その平行
溝の間にレーザー光を照射したものである。

【００１５】

【作用】本発明は、非接触でヘッドベースを変形させる
ことができるレーザー加工を用いることによって、上シ
リンダーを回転させた状態でもヘッド高さを調節でき、
レーザ照射部分は２本以上の平行溝に挟まれているた
め、１パルスあたりの調整量が安定で高精度な調整が迅
速に行えるという作用をもつ。

【００１６】

【実施例】本発明による磁気ヘッドの高さ調整の実施例
を図１を用いて説明する。

【００１７】ヘッドチップ３が貼り付けられた厚み１．
５ｍｍの真ちゅうからなるヘッドベース４には、ヘッド
チップ３近傍に上シリンダ１の半径方向と直角方向に２
本の平行溝５が形成してある。このヘッドベース４を上
シリンダ１にネジ６で取り付け、その上シリンダ１を下
シリンダ２に固定した。

【００１８】本実施例では、レーザー光７としてＮｄ：
ＹＡＧレーザー（波長１．０６μｍ）の短パルス発振を
用いた。また、励起用フラッシュ光のパルス幅を１ｍｓ
ｅｃ、励起電圧を４５０ｖｏｌｔとしたとき得られたレ
ーザーエネルギーは、１パルス当り約１ジュールであっ
た。ＹＡＧレーザーの集光径は２００μｍとした。

【００１９】本実施例における上シリンダー１にはレー
ザー光７を通すための貫通穴８が設けてある。この貫通
穴８は回転方向に延びた円弧状で７ｍｍの長さを持って
いる。実際に回転させながらレーザー光６を通すには、
上シリンダー１の回転にレーザーの発振を同期させて行
った。

【００２０】レーザ光によるヘッド高さ調整ではレーザ
光のエネルギーによってヘッドベースの材料である真ち
ゅうが膨張・溶融・凝固・塑性変形・収縮過程を経るた
め、レーザ照射位置の周辺形状の影響を受けやすい。通
常、図２のように、ヘッドベース４はヘッドチップ３の
巻線１０を通すための巻線用貫通穴１１が設けられてお
り、また、図３のようにレーザ照射側と反対方向に変位
させる時にはレーザ光７を照射するための凹溝１２が設
けられているので、レーザ光をヘッドベースの幅方向に
照射した場合、照射する位置によって変位量が異なり、
所定のヘッド高さにするためにはレーザの照射エネルギ
ーを変えたり、レーザ光のフォーカスを変える必要があ
る。

【００２１】本実施例では、ヘッドベース４に上シリン
ダー１の半径方向と直角方向に平行溝５を形成し、その
平行溝５の間にレーザ光７を照射するため、平行溝５に
囲まれた領域だけでヘッドベース４が塑性変形し、１パ
ルスあたりの変形量は安定する。

【００２２】本実施例では平行溝の間隔を０．５ｍｍ、
溝の幅を０．１ｍｍ、溝の深さを０．２ｍｍで行ってお
り、この平行溝の間をレーザで照射することにより、安
定な変位量を得ることができる。この平行溝の間隔はレ
ーザの照射エネルギーや照射スポット径などのレーザ照
射条件によって変える必要があるが、一度決めてしまえ
ば、それに応じて平行溝の間隔を設定することが可能で
ある。また、溝の深さはレーザ光の照射スポット径やエ
ネルギーによっても変わる塑性変形領域の深さによる
が、ヘッドベースをレーザ光によって変形させるために
は０．１ｍｍ程度の塑性変形領域が発生するため、溝深
さは最低でも０．１ｍｍは必要で、最大０．５ｍｍで充
分である。つまり、塑性変形領域を０．５ｍｍ以上形成
させた場合にはレーザ光の照射エネルギーによりヘッド
ベース材が飛散してしまい、ヘッドベースを変形させる
という本来の目的が達成されない。また、溝幅は塑性変
形領域を阻止するためだけのものであるから、基本的に
は極細の溝で構わない。

【００２３】実際に上シリンダーを正規の回転数で回転
させながら、対物レンズ９を用いてヘッド高さを測定し
たところ、所定ヘッド高さ寸法に対して−６．５μｍで
あった。図４のヘッドベースを用いて平行溝の間にレー
ザ光を一回照射したところ、１．５μｍレーザ照射側に
変形した。次に一回目照射位置のすぐ隣にレーザ照射し
た時には１．７μｍ変形し、さらにレーザ照射位置をず
らして３回目、４回目を照射した時の変位量はそれぞれ
１．３μｍ、１．９μｍであり、４回のレーザ照射によ
り合計６．６μｍ変位した。

【００２４】４回の変位量の差は最大０．６μｍであ
り、バラツキは非常に小さなものであった。つまり、１
パルスあたりの変形量のばらつきが非常に小さいため、
最初にヘッド高さを測定した時にパルス数を決めておけ
ば、１パルスあたりの変位量に応じた電圧を入力すれば
よく、効率よくヘッド高さ調整を行うことができる。

【００２５】また、実施例では平行溝の間だけにレーザ
光を照射したが、平行溝の間だけではなく、それ以外の
ところを照射しながらヘッド高さを変位させ、微調整用
として平行溝の間にレーザ光を照射しても構わない。

【００２６】ところで、本実施例では流体軸受けを用い
た磁気記録再生装置を使用したため、回転シリンダーを
回転させながらヘッド高さの調整を行ったが、静止状態
でヘッド高さが変化しない磁気記録再生装置であれば静
止状態で高さ調整をしても構わない。また、本実施例で
は、光エネルギーを用いたレーザー光の照射による溶接
変形を利用したが、原理的には、局所加熱が行える方法
ならば、なんでもよい。

【００２７】たとえば、電気エネルギーを用いたアーク
溶接や電子ビーム溶接、超音波エネルギーを用いた超音
波溶接、化学エネルギーを用いたガス溶接などがあげら
れる。

【００２８】以上述べた本発明によるヘッド高さ調整
は、虫ネジを用いておらず、また、ヘッドベースの塑性
変形によるものなので、従来で問題となった機械的振動
や温度変化による影響は全く受けない。実際に、−４０
℃と８０℃の繰り返しによるヒートショック試験を行っ
たが、試験前後におけるヘッドベースの変形量は０．１
μｍ以下の精度で変化しなかった。

【００２９】また、レーザーの照射と集光用レンズの駆
動系および測定系をコンピューター制御することで、自
動化することも可能である。この一連の調整作業を自動
化することによって、実際のＶＴＲ量産ラインに組み込
むことが可能となり、今までに比べ、より高精度で信頼
性の高いヘッド高さ調整がより迅速に行えるようになる
ことは明かである。

【００３０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ヘッドベ
ースのヘッドチップ近傍にはシリンダ半径方向と直角の
方向に２本以上の溝を設けてあるので、レーザ光１パル
スあたりの変位量の安定化が図れるため、高精度なヘッ
ド高さ調整を非常に簡単に行えるという利点がある。ま
た、自動化することによってＶＴＲ量産ラインに組み込
むことが可能となり、その生産性は飛躍的に向上する。
更に、本発明によれば、ヘッド高さは機械的振動や温度
変化に影響されないので、狭トラック化による高画質Ｖ
ＴＲの実現を容易なものにする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す上下シリンダーの主要
断面とレーザー光によるヘッド高さ調整機構を示す図

【図２】従来のヘッドベースを示す斜視図

【図３】レーザ光照射側とは反対に変位させる時に使用
するヘッドベースを示す斜視図

【図４】本発明の一実施例のヘッドベースを示す斜視図

【図５】ヘッド高さの定義を説明する拡大図

【図６】従来のヘッド高さ調整法を説明する要部断面図

【符号の説明】

１ 上シリンダー ２ 下シリンダー ３ ヘッドチップ ４ ヘッドベース ５ 溝 ６ 固定ネジ ７ レーザ光 ８ 貫通穴 ９ 対物レンズ １０ 巻線 １１ 巻線用貫通穴 １２ 凹溝 １３ テープガイドエッジ １４ 虫ビス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前川 宜章 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転シリンダに取り付けられたヘッドベー
   スのヘッドチップ貼付け部分の近傍に前記回転シリンダ
   の半径方向と直角方向に２本以上の平行溝を形成し、そ
   の平行溝の間にレーザ光が照射されて前記ヘッドベース
   を塑性変形させることによって、ヘッド高さの調整が行
   なわれたことを特徴とする磁気ヘッド。
2. 【請求項２】平行溝の深さは０．１ｍｍ以上、０．５ｍ
   ｍ以下である請求項１記載の磁気ヘッド。