JPH07121843A - ヘッド位置調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 容易で且つ種々の磁気ヘッドにも適用可能な
高精度な位置調整を行うことを可能とするヘッド位置調
整方法を提供することを目的とする。 【構成】 記録ヘッド、再生ヘッド又は消去ヘッド若し
くはテープ受けのうち１以上のヘッド若しくはテープ受
けを複合して複合ヘッド装置を製造する際に、テープ摺
動面にテープを当接せしめて各磁気ヘッドの突き出し量
を調整する。突き出し量を把握する方法としては、テー
プとして透明もしくは半透明のテープを用い、このテー
プの当り幅を測定する方法が挙げられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばアナログオーデ
ィオ、ディジタルオーディオやコンピューターのデータ
レコーダー等に搭載される，いわゆる複合型の磁気ヘッ
ドを組み立てる際のヘッド位置調整方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばアナログオーディオ、ディジタル
オーディオやコンピューターのデータレコーダー等の記
録再生装置を製造する際には、その特性上、記録・再生
及び消去を行うための磁気ヘッドを個別に製造した後、
各磁気ヘッドを装置にそれぞれ搭載するのが一般的とさ
れている。

【０００３】しかし、このように個別に製造した磁気ヘ
ッドを使用した記録再生装置では、大きなスペースが必
要となり、近年重要視されている小型化、低コスト化を
考えた場合、非常に不利である。そこで、記録ヘッド、
再生ヘッド及び消去ヘッドを接合し１つの複合ヘッドと
したものを使用する方法が開発され、３ヘッド搭載型の
アナログオーディオやコンピューターのデータレコーダ
ー等において既に採用されている。

【０００４】この複合ヘッドを製造するに際し、良好な
当たり特性を確保するために、各ヘッド間に位置ズレが
生じないように良好に接合することが望まれる。従来、
２つのヘッドを接合する場合には、主として治具に突き
当てることにより各ヘッド間の位置を調整している。し
かし、このようなヘッド位置調整方法では、精度がせい
ぜい±５〜１０μｍであり、十分な信頼性を期待するこ
とはできない。

【０００５】そこで、例えばアナログオーディオ用３ヘ
ッド等のような小型化が特に要求される磁気ヘッドにお
いては、各ヘッド同士を接合した後にテープラップを行
い、他のヘッドより突き出している（突き出し量の大き
い）ヘッドの頭部を研磨することにより形状補正を行っ
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、例えば高容
量データレコーダー用等の磁気ヘッドは、デプスが５μ
ｍと小さく、上述のようなテープラップによる形状補正
を行うと、規格よりもデプスが小さくなり、最悪の場合
には磁気ギャップ部分が失われてしまう虞れがある。従
って、デプスの小さな磁気ヘッドにおいては、各ヘッド
同士を接合する際に、サブミクロンオーダーで位置調整
を制御することが要求される。

【０００７】このような要求から、図１８に示すよう
に、複合磁気ヘッド５０のテープ摺動面と対向配置され
た顕微鏡５１，５１の焦点深度によりヘッドの位置を確
認しながら突き出し量を調整する方法も提案されている
が、直接摺動面を顕微鏡を用いて観察するのでは、精度
は±３μｍ程度が限度であり、各ヘッド間の位置ズレを
高精度に調整することには限界がある。

【０００８】そこで、本発明は、このような実情に鑑み
て提案されたものであって、種々の磁気ヘッドにも適用
可能で、容易に高精度な位置調整を行うことが可能なヘ
ッド位置調整方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のヘッド位置調整
方法は、上述の目的を達成するために提案されたもので
ある。即ち、本発明は、複数の磁気ヘッド若しくは１以
上の磁気ヘッドとテープ受けを複合してなる複合磁気ヘ
ッド装置を組み立てるに際し、各磁気ヘッド及び／又は
テープ受けの摺動面にテープを当接せしめて突き出し量
を調整することを特徴とするものである。

【００１０】本発明のヘッド位置調整方法においては、
記録ヘッド、再生ヘッド、消去ヘッドから選ばれる複数
の磁気ヘッド同士或いは磁気ヘッドとテープ受けを接合
する際に、磁気ヘッドのテープ摺動面にテープを当接せ
しめて突き出し量を求めることにより、突き出している
磁気ヘッド又はテープ受けの位置を調整する。これによ
り、容易に且つ高精度にヘッド間の位置ズレを調整する
ことができ、良好な当たり特性を確保することが可能な
信頼性に優れた磁気ヘッドを製造することができる。

【００１１】上記突き出し量を求める方法としては、磁
気ヘッドのテープ摺動面に当接されたテープの当り幅よ
り算出する方法が挙げられる。この場合、テープの当り
幅の測定方法としては、通常用いられている磁気テープ
を磁気ヘッドのテープ摺動面に突き当て、顕微鏡により
上記ヘッドの側方から測定する方法が考えられる。但
し、この方法では、ヘッドの左右両方の側面から測定す
る必要があり、顕微鏡を左右１台ずつ装備した装置が必
要となる。

【００１２】また、テープとして透明もしくは半透明の
ものを使用し、顕微鏡により上記ヘッドの上方から測定
する方法でも良い。この方法によれば、磁気ヘッドがマ
ルチチャンネルのヘッドである場合において、各ヘッド
間のトラック合わせが可能になるといる効果が得られ、
工数の削減に大きく寄与できる。

【００１３】上記顕微鏡としては、２眼２視野の顕微鏡
が使用可能である。この場合、該２眼２視野の顕微鏡に
より左右の当り幅を比較することによってヘッドブロッ
クの位置調整を行うことが可能となる。この場合では、
作業効率が著しく向上し、高精度な測定が可能となる。

【００１４】また、上記顕微鏡として、通常用いられて
いる１眼１視野の顕微鏡を使用しても良い。この場合に
おいては、ヘッドブロックを左右に送るステップ機構が
必要になるが、顕微鏡自体の価格が安いことから、低コ
スト化が可能となる。

【００１５】或いは、これら顕微鏡の中間的な存在であ
る１眼２視野の顕微鏡も使用可能であり、この場合には
上記２種類の顕微鏡の中間的な効果を期待することが可
能となる。これら顕微鏡の種類は、測定すべき磁気ヘッ
ドの大きさ等の条件に応じて適宜選択すれば良い。

【００１６】

【作用】記録ヘッド、再生ヘッド又は消去ヘッド若しく
はテープ受けのうち１以上のヘッド若しくはテープ受け
を複合してなる複合ヘッドを組み立てるに際し、この複
合ヘッドのテープ摺動面にテープを当接せしめると、そ
の当たり状態、例えば当たり幅によって各磁気ヘッドの
突き出し量を把握することができる。そして、この当た
り状態（当たり幅）を見ながら突き出し量を調整するこ
とにより、非常に簡単且つ高精度に各磁気ヘッドの位置
が調整される。

【００１７】

【実施例】以下、本発明を具体的な実施例により説明す
るが、本発明がこの実施例に限定されるものではないこ
とは言うまでもない。本実施例は、デプスの異なる２種
類のコンピューターのデータレコーダー用の磁気ヘッド
を組み合わせて複合磁気ヘッド装置を製造するに際し、
磁気ヘッドのテープ摺動面に透明テープを接触させ、こ
の透明テープの当たり幅を測定することによりヘッド位
置の調整をそれぞれ行った例である。

【００１８】先ず、本実施例で使用した磁気ヘッド装置
の構成について説明する。この磁気ヘッド装置は、図１
及び図２に示すように、消去ヘッド１、再生ヘッド２、
記録ヘッド３、再生ヘッド４、テープ受け５の５つのブ
ロックが接合された構成をそれぞれ有する。

【００１９】上記消去ヘッド１は、この種の磁気ヘッド
において通常使用されているバルクヘッドからなる。ま
た、上記再生ヘッド２，４は、同一の構成を有し、それ
ぞれ磁気抵抗効果型薄膜ヘッドからなり、信号引き出し
用フレキシブル基板６を有してなる。これら再生ヘッド
２，４は、図３に示すように、一対の基板７と保護基板
９との突き合わせ面にテープ摺動面に臨んで磁気抵抗効
果素子８が形成されてなるもので、さらにバック側に上
記磁気抵抗効果素子８と接続して配設される信号引出し
線１０が形成された構成からなる。

【００２０】上記記録ヘッド３は、誘導型薄膜ヘッドで
あり、やはり信号引き出し用フレキシブル基板６を有し
てなる。この記録ヘッド３においては、図４に示すよう
に、一対の基板１１と保護基板１３の間に磁気ギャップ
１２を介して閉磁路を構成する下層コア１５及び上層コ
ア１６が挟持され、これら下層コア１５と上層コア１６
の間には、薄膜コイル１４が形成されてなる。

【００２１】テープ受け５は、セラミック材料からなる
単一ブロックである。

【００２２】ここで、この磁気ヘッド装置において、各
ヘッドブロックの接合を行う際のヘッド位置調整による
影響を考える。なお、上記磁気ヘッド装置は、上述のよ
うに５つのブロックが接合された構成を有するが、ここ
では説明を簡略化するために２つのヘッドブロックを接
合する場合についてのみ説明することにする。（図５、
図７及び図９は、デプスを２０μｍとした場合、図６、
図８及び図１０は、デプスを５μｍとした場合をそれぞ
れ示す。）

【００２３】図５乃至図１０においては、使用時におけ
る理想的なテープの経路１７を破線で表した。即ち、２
つのヘッドブロック１８、１９を接合した後、テープラ
ップにより形状の補正がなされると、上記破線より上の
部分は研磨除去されることになる。

【００２４】先ず、図５及び図６に、２つのヘッドブロ
ック１８、１９間に位置のズレが生じていない理想的な
接合状態を示した。この場合、テープラップによる形状
補正は必要なく、得られた磁気ヘッドにおいてデプスは
それぞれ２０μｍ、５μｍとなった。

【００２５】次に、図７及び図８に、図中右側のヘッド
ブロック１９が３μｍ突き出して接合された場合の接合
状態を示した。この場合、テープラップによる形状補正
を行うと、右側のヘッドブロック１９の突出部分が研磨
され、結果的にデプスが３μｍ減少してしまった。この
ため、デプスが２０μｍに設定されている場合（図７）
には、ヘッドブロック１９の初期デプスが減少分に対し
て十分確保されているので影響は比較的少ないが、デプ
スが５μｍに設定されている場合（図８）には、ヘッド
ブロック１９の形状補正後のデプスは２μｍ足らずとな
り、磁気ヘッドとしての寿命が激減することになった。

【００２６】更に、図９及び図１０に、図中右側のヘッ
ドブロック１９が５μｍ以上突き出して接合された場合
の接合状態を示した。この場合、テープラップにより突
出部分を研磨し形状補正を行うと、デプスは５μｍ以上
減少することになる。この結果、図９に示すようにデプ
スが２０μｍに設定されている場合には、ヘッドブロッ
ク１９のデプスは十数μｍ程度残るものの、図１２に示
すようにデプスが５μｍに設定されている場合には、ヘ
ッドブロック１９のギャップ部がなくなってしまい、磁
気ヘッドとして使用不可能となってしまった。

【００２７】従って、デプスが小さい磁気ヘッドほど、
ヘッドブロックを接合する際のヘッドブロック間の位置
合わせに、高精度な調整が要求されることがわかった。

【００２８】そこで、以下のようにしてヘッドブロック
間の突き出し量をテープの当り幅の関数として求めて位
置調整を行った。なお、テープの当り幅はどの５つのヘ
ッドでも同じ値を持つことを前提とした。また、本来は
５つのヘッドを複合するための計算をしなければない
が、左右対称の構造を持つため、ここでは便宜上３つの
ヘッドの関係を求めた。

【００２９】最初に、当たり角θと該当たり角θに対す
る円弧ｌとの関係を求めた（図１１参照）。これを
（１）式及び（２）式に示す。なお、式中πは円周率を
表す。

【００３０】

【数１】

【００３１】次に、記録ヘッド２２におけるギャップラ
イン２３とテープ接点２４の距離Ｗ ₁ 、再生ヘッド２５
におけるギャップライン２６とＲトップ２７とＲ中心２
８をむすんだ線２９の距離Ｗ₂ 、消去ヘッド３０におけ
るＲトップ３１とＲ中心３２をむすんだ線３３とテープ
接点３４の距離Ｗ₃ 、消去ヘッド３０におけるＲトップ
３１とＲ中心３２をむすんだ線３３とギャップライン３
５の距離Ｗ₄ をそれぞれ半径Ｒと当たり角θとの関係よ
り求めた。

【００３２】 Ｗ₁ ＝Ｒsin θ ・・・（３） Ｗ₂ ＝Ｒsin2θ ・・・（４） Ｗ₃ ＝Ｒsin3θ ・・・（５） Ｗ₄ ＝Ｒsin4θ ・・・（６）

【００３３】また、記録ヘッド２２と再生ヘッド２５に
おけるギャップライン距離Ｓ₁ 、再生ヘッド２５と消去
ヘッド３０におけるギャップライン距離Ｓ₂ を、記録ヘ
ッド２２と再生ヘッド２５におけるＲトップ２７，３６
とＲ中心２８，３７をむすんだ線２９，３８の距離
Ｌ₁ 、再生ヘッド２５と消去ヘッド３０におけるＲヘッ
ドにおけるＲトップ２７，３１とＲ中心２８，３２をむ
すんだ線の距離Ｌ₂ と上記距離Ｗ₂ 、距離Ｗ₄ との関係
より求めた。

【００３４】 Ｓ₁ ＝Ｌ₁ ＋Ｗ₂ ・・・（７） Ｓ₂ ＝Ｌ₂ ＋Ｗ₂ ＋Ｗ₄ ・・・（８）

【００３５】ここで、記録ヘッド２２と再生ヘッド２
５、消去ヘッド３０の最適な位置関係を求めた。突き出
し量は図１３中矢印Ｚ方向（Ｚ軸）のズレ幅の大きさと
して考えられる。但し、この計算過程において、Ｚ軸は
実際の突き出し方向と逆向き（マイナス方向）として捉
える。

【００３６】再生ヘッド２５のＲ中心位置Ｚ₂ は記録ヘ
ッド２２のＲ中心位置Ｚ₁ を基準にして求め、消去ヘッ
ド３０のＲ中心位置Ｚ₃ は再生ヘッド２５のＲ中心位置
Ｚ₂を基準にして計算すると以下の（９）式及び（１
０）式ようになる。

【００３７】

【数２】

【００３８】以上の計算結果に、本実施例で使用したヘ
ッドブロックの寸法を代入して計算した。先ず、テープ
の当り幅が９００μｍの場合について検討した。この場
合、円弧ｌは４５０μｍとなる。また、半径Ｒは１７ｍ
ｍ、ギャップライン距離Ｓ₁ は１．５２４ｍｍ、ギャッ
プライン距離Ｓ₂ は２．９２ｍｍとした。

【００３９】この結果、Ｚ₂ −Ｚ₁ は１６．５μｍ、Ｚ
₃ −Ｚ₂ は１６．１μｍとなった。

【００４０】次に、当り幅が８００μｍ、１０００μｍ
の場合についてそれぞれ検討した。この結果、当り幅８
００μｍのとき、Ｚ₂ −Ｚ₁ は１７．０μｍ、Ｚ₃ −Ｚ
₂は１５．０μｍとなり、当り幅１０００μｍのときＺ
₂ −Ｚ₁ は１５．４μｍ、Ｚ₃ −Ｚ₂ は１７．０μｍと
なった。

【００４１】従って、当り幅を１００μｍ変化させるに
は、突き出し量を１μｍ変化させれば良く、逆に突き出
し量１μｍの誤差が発生すれば、当り幅において１００
μｍと非常に大きな誤差が生じてしまうことが判った。

【００４２】即ち、ヘッドの突き出し量がミクロンオー
ダーでズレると、テープの当り幅は１００μｍのオーダ
ーでずれてしまうことになる。逆に言えば、テープの当
り幅のずれを１００μｍ以下の精度で測定し調整すれば
突き出し量をサブミクロンオーダーで制御することがで
きる。

【００４３】そこで、以上の計算結果をもとにして、テ
ープの当たり幅を測定することによりヘッドブロック間
の位置調整を行った。

【００４４】上記テープの当り幅は、図１２に示すよう
に、上記磁気ヘッド４１のテープ摺動面に当接せしめら
れた透明テープ４２を介して上記複合ヘッド４１の上方
に対向配置されてなる２眼２視野の顕微鏡４０，４０を
用いて測定した。

【００４５】ここで、上記テープの当り幅測定によるヘ
ッド位置調整の原理を説明する。図１６に示すように、
ヘッド位置の微調整にはアクチュエーターとして圧電素
子４３ａ，４３ｂ，４３ｃを使用した。即ち、上記磁気
ヘッド４１の側方及び下方にトラック調整用圧電素子４
３ａ、左側調整用圧電素子４３ｂ及び右側調整用圧電素
子４３ｃをそれぞれ配設し、これら圧電素子４３ａ，４
３ｂ，４３ｃによって上記磁気ヘッド４１の位置を適宜
調整した。これら圧電素子４３ａ，４３ｂ，４３ｃは、
近年、優れたセラミック材料の開発によって極めて手軽
に利用できるという利点を有するとともに、その変位の
分解能が大変優れており、ｎｍ単位の微動を行うことが
可能であることから、精密位置調整装置のアクチュエー
ターとしては最も適している。

【００４６】本実施例においては、上述の設備を５つ並
列に配置した構造を有する装置を用いてヘッド位置調整
を行ったが、ここでは１つの設備についてのみ説明す
る。先ず、この装置に上記磁気ヘッド４１を配置した時
点では、例えば図１３に示すように、左右の当り幅
ｌ₁ ，ｌ₂ のバランスはとれていない。

【００４７】そこで、この場合には、上記左側調整用圧
電素子４３ｂにより上記磁気ヘッド４１の左側を持ち上
げる。これにより、左側の当り幅ｌ₂ が広くされ、図１
４に示すように、左右のバランスがとれた状態に位置調
整される。

【００４８】或いは、上記右側調整用圧電素子４３ｃを
下げることにより、図１５に示すように、右側の当り幅
ｌ₁ を狭めた状態でバランスをとっても良い。

【００４９】また、図１４に示す状態から両方の圧電素
子４３ｂ，４３ｃを下げることによって図１５に示す状
態へ、逆に図１５に示す状態から両方の圧電素子４３
ｂ，４３ｃを持ち上げることによって図１４に示す状態
へ、それぞれ位置調整することも可能である。

【００５０】なお、この他ヘッド位置の微調整にアクチ
ュエーターとして上記圧電素子４３ａ，４３ｂ，４３ｃ
の代わりに、図１７に示すように、マイクロメーター４
４ａ，４４ｂ，４４ｃを使用することも可能である。ま
た、簡単なネジを用いて微調整を行うことも可能である
が、上述のようにマイクロメーターを使用することによ
り高精度で、且つ作業性に優れたヘッド位置調整を行う
ことが可能となる。また、この場合、圧電素子を用いた
場合に比べて電源等を必要としないため、低コスト化に
有利である。

【００５１】以上のようにして、適当なアクチュエータ
ーを用い、テープの当り幅がバランス良い状態となるよ
うにヘッドの位置を調整することにより、各ヘッドブロ
ック間の突き出し量を容易に且つ高精度に制御すること
ができた。

【００５２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
においては、１以上の磁気ヘッド若しくはテープ受けを
接合する際に、磁気ヘッドのテープ摺動面にテープを当
接せしめて各磁気ヘッドの突き出し量を規定しているの
で、高精度かつ安定したヘッド位置調整を容易に行うこ
とが可能となる。このため、本発明によれば、接合後に
テープラップ等の研磨工程を行う必要が全くなく、工数
削減、品質の向上を図る上で非常に有利である。また、
本発明は、テープの当り幅を精度良く測定することも可
能であることから、信頼性に優れ工業的利用価値が大き
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用して製造される複合ヘッドの一構
成例を示す斜視図である。

【図２】本発明を適用して製造される磁気ヘッドの接合
前の各部材の一構成例を示す分解斜視図である。

【図３】再生ヘッドの一構成例を示す模式的な断面図で
ある。

【図４】記録ヘッドの一構成例を示す模式的な断面図で
ある。

【図５】再生ヘッドと記録ヘッドを接合した時の理想的
な接合状態の一例を示す模式図である。

【図６】再生ヘッドと記録ヘッドを接合した時の理想的
な接合状態の他の例を示す模式図である。

【図７】再生ヘッドより記録ヘッドの方が３μｍ突き出
して接合された状態の一例を示す模式図である。

【図８】再生ヘッドより記録ヘッドの方が３μｍ突き出
して接合された状態の他の例を示す模式図である。

【図９】再生ヘッドより記録ヘッドの方が５μｍ突き出
して接合された状態の一例を示す模式図である。

【図１０】再生ヘッドより記録ヘッドの方が５μｍ突き
出して接合された状態の他の例を示す模式図である。

【図１１】ヘッドブロック間の突き出し量をテープの当
り幅の関数として求める方法を説明するための模式図で
ある。

【図１２】ヘッドのテープ摺動面に当接せしめられたテ
ープの当り幅を測定する装置の一構成例を示す模式的な
斜視図である。

【図１３】ヘッドのテープ摺動面にテープが当接せしめ
られた状態の一例を示す模式図である。

【図１４】ヘッド位置調整を行った後のテープとヘッド
の摺接状態の一例を示す模式図である。

【図１５】ヘッド位置調整を行った後のテープとヘッド
の摺接状態の他の例を示す模式図である。

【図１６】ヘッド位置の微調整を行う装置の一構成例を
示す模式的な斜視図である。

【図１７】ヘッド位置の微調整を行う装置の他の構成例
を示す模式的な斜視図である。

【図１８】従来のヘッド位置調整を行う装置の一構成例
を示す模式的な斜視図である。

【符号の説明】

１・・・消去ヘッド ２，４・・・再生ヘッド ３・・・記録ヘッド ５・・・テープ受け ４０・・・２眼２視野の顕微鏡

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の磁気ヘッド若しくは１以上の磁気
   ヘッドとテープ受けを複合してなる複合磁気ヘッド装置
   を組み立てるに際し、各磁気ヘッド及び／又はテープ受
   けの摺動面にテープを当接せしめて突き出し量を調整す
   ることを特徴とするヘッド位置調整方法。
2. 【請求項２】 テープとして透明もしくは半透明のテー
   プを用い、このテープの当り幅を測定して突き出し量を
   調整することを特徴とする請求項１記載のヘッド位置調
   整方法。
3. 【請求項３】 テープの当り幅を２眼２視野の顕微鏡に
   より測定することを特徴とする請求項２記載のヘッド位
   置調整方法。
4. 【請求項４】 圧電素子により各磁気ヘッド及び／又は
   テープ受けの位置を調整することを特徴とする請求項１
   記載のヘッド位置調整方法。
5. 【請求項５】 マイクロメーターにより各磁気ヘッド及
   び／又はテープ受けの位置を調整することを特徴とする
   請求項１記載のヘッド位置調整方法。