JP2507526B2 - 磁気ヘッドの寸法修正装置およびその寸法修正方法 - Google Patents

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（以下、VTRヘッドという）の
寸法修正装置およびその寸法修正方法に係り、特に、ダ
ブルアジャストヘッドのギャップ間距離および／または
ハイト段差の寸法を修正するのに好適なVTRヘッドの寸
法修正装置およびその寸法修正方法に関する。

［従来の技術］ 従来のVTRヘッドの寸法修正装置は、たとえば特開昭5
8−129310号公報に記載されているように、まず２台のT
Vカメラで撮像したVTRヘッドの画像をモニタに写しだ
し、ついであらかじめモニタ上に引かれてある水平，垂
直カーソル線にVTRヘッドの２つのギャップを合わせた
のち、VTRヘッドや光学系を移動させてその移動量を基
にしてVTRヘッドのギャップ間距離やハイト段差を測定
する。そしてその測定の結果、基準寸法でない場合に
は、ペンチやドライバを用いてVTRヘッドのギャップ間
距離やハイト段差に修正を加え、寸法不良であったVTR
ヘッドを基準寸法内に納めて良品とするかあるいは修正
作業をすることなく不良品とするものが提案されてい
る。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来技術は測定したVTRヘッドの寸法を基にし
て、作業者の勘と経験を頼りに修正作業を行なっている
ため、修正後のVTRヘッドの寸法に大きな差異を生じた
り、修正作業に多く時間を費やしたり、熟練者のみに作
業が限定されたりする問題があった。

本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決するた
め、熟練者でなくても修正後のVTRヘッドの寸法を容易
に一定にすることを可能にした磁気ヘッドの寸法修正装
置およびその寸法修正方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明の磁気ヘッドの寸法
修正装置においては、VTRヘッドのギャップ間距離およ
びハイト段差を検査する検査手段と、この検査手段の検
査結果に基いてギャップ間距離を修正するギャップ間距
離修正手段と、ハイト段差を修正するハイト段差修正手
段と、これらギャップ間距離修正手段およびハイト段差
修正手段にそれぞれ修正のための移動量を測定する測定
手段を設けたものである。

また、ギャップ間距離手段を、検査手段からの指令に
基いて所定量回転する駆動部と、この駆動部の回転によ
り両端部が開閉し磁気ヘッドを塑性変形させてギャップ
間距離を修正するフィンガ部と、このフィンガ部の両端
部の開閉量を測定する測定手段とから構成したものであ
る。

また、ハイト段差修正手段を、検査手段からの指令に
基いてそれぞれ単独に所定量回転する複数の駆動部と、
これら複数の駆動部の回転にともなって各先端部で磁気
ヘッドの端部を上方に塑性変形させて磁気ヘッドのハイ
ト段差を修正する修正部と、この修正部の移動量を測定
する測定手段とから構成したものである。

また、磁気ヘッドのギャップ間距離およびハイト段差
の検査結果に基づいて、修正の必要なギャップ間距離お
よび／またはハイト段差のそれぞれについて所要の修正
量を求め、この修正量に基づいて、磁気ヘッドに前記修
正量を永久歪として与えるために必要な見かけ上の変形
量を算出し、この算出結果に基づいて、前記間かけ上の
変形量を磁気ヘッド与えるための応力を求め、この応力
に相当する力で、前記見かけ上の変形量分だけ磁気ヘッ
ドを変形させることにより、磁気ヘッドに前記修正量に
相当する永久歪を与え、ギャップ間距離および／または
ハイト段差を修正するものである。

［作用］ 上記のように構成されたVTRヘッドの寸法修正装置に
おいては、VTRヘッドを取付換えすることなく、ギャッ
プ間距離およびハイト段差を検査し、この検査結果に基
いてギャップ間距離修正手段がVTRヘッドのギャップ間
距離を修正し、ハイト段差修正手段がVTRのハイト段差
を修正し、かつギャップ間距離修正手段およびハイト段
差修正手段の移動量を測定手段によって測定するので、
VTRヘッドの寸法不良を効率良く修正し寸法のばらつき
の減少による品質の向上および歩留りの向上をはかるこ
とができる。

また、検査手段からの指令に基いてギャップ間距離修
正手段の駆動部を回転し、フィンガ部の両端部を開閉し
てVTRヘッドを塑性変形させながらギャップ間距離を修
正するとともにフィンガ部の移動量を測定手段によって
測定するので、自動的にギャップ間距離を修正すること
ができ、修正のための時間を短縮することができる。

また検査手段からの指令に基いてハイト段差修正手段
の駆動部を回転し、修正部によってVTRヘッドの端部を
上方に塑性変形させながらハイト段差を修正するととも
に修正部の移動量を測定部によって測定するので、自動
的にハイト段差を修正することができ、修正のための時
間を短縮することができる。

また検査手段から、修正後もVTRヘッドの寸法が永久
的に残存しうるように指令を与えてギャップ間距離修正
手段およびハイト段差修正手段を介してVTRの寸法を修
正するので、VTRの寸法の手直しを省略することがで
き、これによって操作性を向上することができ、かつ検
査の自動化が可能なので、検査のための時間を短縮する
ことができる。

［実施例］ まづ、本発明が対象とするVTRヘッドとその測定につ
いて第10図（ａ）（ｂ）により説明する。

第10図（ａ）に示すように、VTRのテープ11は、固定
された下シリンダ13と回転する上シリンダ12の外周面に
同時に斜方向に巻きつけられ、上シリンダ12に取付けら
れたVTRヘッド１の先端部がテープ11を斜方向に横切る
ことによって記録再生作業が行なわれる。

VTRヘッド１はその拡大図を第10図（ｂ）に示すよう
に、先端部が２個に分割され、それぞれの先端部にヘッ
ドチップ14が接着されている。このヘッド14は、それぞ
れが磁気回路を構成している。そのための磁気間隙の相
対的位置を図示の座標軸x,y,zで表わせば、通常ｘ軸方
向のものをギャップ間距離15と呼び、ｙ軸方向のものを
ハイト段差16と呼んでいる。検査の結果、VTRヘッド１
が不良とされるものには、ギャップ間距離15が基準の距
離よりも広すぎる場合、あるいは狭すぎる場合であり、
またハイト段差16が基準の段差よりも大きすぎる場合が
大部分である。

そこで、本発明は、上記の場合のように基準よりはず
れたVTRヘッド１に対してヘッドベース17を塑性変形さ
せ、ギャップ間距離15またはハイト段差16を修正してVT
Rヘッドを良品とするものである。

つぎに本発明の一実施例を示す第１図乃至第９図につ
いて説明する。

第１図に示すように、基台60上には修正機構９が設置
され、この修正機構９の上面にあたるステージ29に修正
対象となるVTRヘッド１を固定している。また基台60上
のVTRヘッド１の修正面に対向して顕微鏡を主体とする
光学系３と、VTRヘッド１の修正面を撮影するカメラ４
とが設置されている。さらに基台60上に設置された台61
上には、カメラ４で撮影された像からギャップ間距離お
よびハイト段差量を計測する画像処理装置５と、この画
像処理装置５からの像を映写するモニタテレビ６と、画
像処理装置からの計測されたギャップ間距離量およびハ
イト段差量に相当する電気信号を出力する出力装置７
と、この出力装置７からの電気信号に基づいて指令を発
する全体制御装置８と、この全体制御装置８からの指令
により修正機構９を駆動させる修正機構駆動装置10とが
設置されている。

上記修正機構９は、第２図に示すように、本体ベース
となるステージ29上に設置されたギャップ間距離広げ機
構18と、ステージ29の端面に設置されたギャップ間距離
狭め機構20およびハイト段差修正機構26とから構成され
ている。なお、第２図ではギャップ間距離広げ機構18が
ステージ29から浮上した状態で示しているが、これは説
明を容易にするためであって、実際にはステージ29上に
固定されている。

上記ギャップ間距離広げ機構18は、第３図に拡大して
示すように、フィンガ部18aと、駆動部19と、フィンガ
部18aに貼り付けられた歪ゲージ33によって構成されて
いる。

つぎにその動作について説明する。

光学系３、カメラ４によって撮像し、画像処理装置５
によって計測したギャップ間距離15の寸法，データを基
にして全体制御装置８から修正機構駆動装置10にギャッ
プ間距離15を広げるように指令が送られると、駆動部19
を構成するピエゾアクチュエータドライバ（図示せず）
からの増幅された電圧の供給が一旦停止してピエゾアク
チュエータ19aがｘ軸方向に縮まってフィンガ部18aの両
端先端部が互いに反対の閉じる方向に移動するので、こ
の状態でフィンガ部18aの両端先端部がヘッドベース17
側に移動してヘッドベース17の溝17a内に挿入する。

ついで、ピエゾアクチュエータドライバからの増幅さ
れた電圧が供給され、ピエゾアクチュエータ19aがｘ方
向に広がると、フィンガ部18aの両先端部が互いに反対
の広がる方向に移動しながらヘッドベース17を塑性変形
させてギャップ間距離15を広げる。

このときのフィンガ部18aに発生する微小歪は歪ゲー
ジ33で測定されるので、この歪量を換算することによっ
てヘッドベース17への加圧力を算出することができる。

またギャップ間距離15の広げ作業中の実際の広がり量
は、ピエゾアクチュエータ19aの広がり量をたとえば光
電変換器などによって求め、この移動量をフィンガ部18
aの両端先端部の移動量に換算することによって求める
ことができる。

つぎにギャップ間距離狭め機構20は第４図に拡大して
示すように、フィンガ部21と、駆動部22と、この駆動部
22に接続するエンコーダ35と、フィンガ部21に貼り付け
られた歪ゲージ34とから構成されている。

つぎにその動作について説明する。

全体制御装置８から修正機構駆動装置10にギャップ間
距離15を狭めるように指令が送られると、駆動部22を構
成するモータ23が回転し、シャフト24が回転する。この
シャフト24は右ねじ部24aと、左ねじ部24bとによって構
成されているので、シャフト24の回転にともなって右ね
じ部24aと左ねじ部24bとにそれぞれ螺合するフィンガ部
21の両端先端部が一旦互いに反対の広がる方向に移動
し、この状態でフィンガ部21の両端先端部がヘッドベー
ス17側に移動してヘッドベース17の２個のヘッド部分25
を外側から挟み込むように挿入する。

ついで、モータ23が上記と逆方向に回転し、シャフト
24が回転すると、フィンガ部21の両端先端部が互いに反
対の縮まる方向に移動しながらヘッドベース17の２個の
ヘッド部分25を内方に押圧するのでヘッドベース17は塑
性変形してギャップ間距離15が狭くなる。

このときのフィンガ部21に発生する微小歪は歪ゲージ
34によって測定されるので、この歪量を換算することに
よってヘッドベース17への加圧力を算出することができ
る。

また、エンコーダ35によってモータ23の回転量を求
め、これをフィンガ部21の両端先端部の移動量に換算す
ることにより狭め作業中のヘッドベース17の実際の狭め
量を求めることができる。

つぎにハイト段差修正機構26は、第５図に拡大して示
すように、２個のモータ（図示せず）によってそれぞれ
回転する２個のシャフト26a,26bの端部にそれぞれ２個
のカム27a,27bを固定し、これら２個のカム27a,27bの外
周面にそれぞれ力検出器36a,36bを介して対接し、該段
差修正機構26のケース26cに移動自在に嵌挿する２個の
押し上げピン28a,28bの上端部をヘッドベース17の先端
の２個のヘッド部分25a,25bの下面に対接させている。

また、上記２個のモータには、図示していないが、前
記第４図に示すギャップ間距離狭め機構20と同様にそれ
ぞれエンコーダが設置されている。

つぎにその動作について説明する。

全体制御装置８から修正機構駆動装置にハイト段差16
を修正するように指令が送られ、今第５図に示す左側の
ヘッドチップ14aを上昇させる場合について述べると、
一方のモータの回転によって左側のシャフト26が矢印方
向に回転し、左側のカム27aが回転するので、左側のカ
ム27aの外周面に対接する左側の力検出器36aを介して左
側の押し上げピン28aの上端部が左側のヘッド部分25aを
押し上げ、ヘッドベース17を塑性変形させてハイト段差
16を修正する。

このときの押し上げピン28aの押し上げ力は力検出器3
6aによって検出することができる。

またハイト段差修正中の実際の変形量は、エンコーダ
によってそれぞれのモータの回転量を求め、この回転量
を押し上げピン28a,28bの上端部の移動量に換算するこ
とによって求めることができる。

つぎに、制御部分についてさらに詳細に説明する。

まづ、制御部分の修正制御原理について第６図および
第７図により説明する。

VTRヘッド１のギャップ間距離15およびハイト段差16
の寸法修正は、既に述べたように２枚のヘッドチップ14
が接着されているヘッドベース17を塑性変形させて行な
っている。

一般的に機械材料においては、応力σと歪との関係は
第６図に近い性質を有している。すなわち機械材料は、
力を加えて歪ませても、弾性限界30に相当する応力を受
けている場合には、力を取り除くと歪が元の零状態に戻
る性質を有している。

そのため、機械材料に永久的に残存する歪31だけ歪ま
せたい場合には、機械材料に弾性限界30を超える力を加
えて見かけ上の歪32程度に歪ませる必要がある。

この見かけ上の歪量δ′と永久的に残存する歪量δと
の関係は第７図に示すとおりである。

すなわち、横軸に見かけ上の歪量δ′，縦軸に永久的
に残存する歪量δとしたとき、第７図（ａ）はヘッドベ
ース17を広げた場合を示し、第７図（ｂ）はヘッドベー
ス17を狭めた場合を示し、第７図（ｃ）は段差方向に変
形させた場合を示す。

そこで、本発明においては、修正中の歪量を計測し、
これにあらかじめ求められている３種類の修正方向の見
かけ上の歪量δ′と永久的に残存する歪量δとの関係を
考慮して修正を行なっている。

つぎに制御部分の構成について第８図により説明す
る。

カメラ４によってVTRヘッド（図示せず）を撮影し、
撮影した画像を画像処理装置５によって処理してVTRヘ
ッド１のギャップ間距離15およびハイト段差16の寸法を
求めている。

その結果がモニタテレビ6,出力装置７および全体制御
装置８に送出されると、全体制御装置８では、送信され
たVTRヘッド１の寸法データを基準データと比較して良
品か不良品かを判断し、良品の場合には、つぎの試料の
検査を行ない、不良品の場合にはそのVTRヘッド１の寸
法と基準寸法との差に見かけ上の歪量を考慮して寸法修
正に必要な力や移動量を割出し、その結果に基いてギャ
ップ間距離広げ機構18,ギャップ間距離狭め機構20もし
くは段差修正機構26のうち、いずれか１つを選定して修
正機構駆動装置10内に設置されたギャップ間距離広げ機
構駆動回路37、ギャップ間距離狭め機構駆動回路38、第
５図に示す右側ハイ修正用駆動回路39もしくは左側ハイ
ト修正用駆動回路40のいずれか１つに指令を送ると同時
にそのときのヘッドベース17に加わる加圧力や移動量を
ギャップ間距離広げ機構18の光電変換器、ギャップ間距
離狭め機構20のエンコーダ35および段差修正機構26のエ
ンコーダ、力検出器36a,36bによって常に監視している
ので、正確にVTRヘッド１に永久歪を発生させるのに必
要な加圧力と移動量を得ることができる。

つぎに第10図に示すフローチャートにより修正処理手
順について説明する。

まづ、VTRヘッド１のギャップ間距離15およびハイト
段差16を求め、そのデータとあらかじめ設定された基準
値とを比較して修正作業42の必要があるか否かを判断す
る。

この場合、修正作業42は、VTRヘッド１の検査結果に
よって３つのパターンに分けられる。１つはギャップ間
距離15のみの修正、２つ目は、ハイト段差16のみの修
正、３つ目はギャップ間距離15およびハイト段差16の両
方の修正の場合である。

ついで、修正作業42が必要である場合、まづギャップ
間距離15を測定43してギャップ間距離15の修正が必要で
あるか否かを判断する。

その結果、ギャップ間距離15の修正が必要である場
合、そのギャップ間距離15が狭すぎるときには、広げ動
作46を行ない、広すぎるときには狭め動作44を行なう。
このさい適切な修正量，加圧力になるように監視しなが
ら修正を行なっている。

このようにしてギャップ間距離15の修正が完了する
と、つぎはハイト段差16の修正を行なう。

このハイト段差16の修正作業においても、まづハイト
段差16の修正を行なう必要があるか否かの判断49を行な
い、必要である場合には、第５図に示す左側のヘッドチ
ップ14aもしくは右側のヘッドチップ14bのいずれかを修
正する必要があるのかを判断して、修正する必要のある
側のヘッドチップ14aもしくは14bの高さ修正50,52を行
なう。このさい、修正量および加圧力を監視して適切な
修正量および加圧力となるようにしている。

このようにして、ハイト段差16の修正作業が完了する
と、再びギャップ間距離15およびハイト段差16の寸法を
検査し、修正後のギャップ間距離15およびハイト段差16
があらかじめ設定された基準値の範囲内に入っているか
否かを判断し、その結果再び修正を必要とする場合には
上記に述べた手順によって修正を行なう。

［発明の効果］ 本発明は、VTRヘッドの取付換えをすることなく、ギ
ャップ間距離およびハイト段差を検査し、この検査結果
に基いて修正を行なうことができるので、VTRヘッドの
寸法不良による不良を効率よく修正しかつ作業を自動化
することが可能なので、検査および修正のための時間を
低減できるのみでなく、寸法のばらつきの減少による品
質の向上および歩留りの向上をはかることができる。

またギャップ間距離修正のための構成を簡略化するこ
とができる。

また修正されたギャップ間距離を修正後も保持するこ
とができるので、ギャップ間距離の修正の手直しを省略
することができ、これによって操作性を向上することが
できる。

またハイト段差修正のための構成を簡略化することが
できる。

また修正されたハイト段差を修正後も保持することが
できるので、ハイト段差の修正の手直しを省略すること
ができ、これによって操作性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるVTRヘッドの寸法修正
装置を示す斜視図、第２図は第１図に示す修正機構の拡
大斜視図、第３図は第２図に示すギャップ間距離広げ機
構の拡大斜視図、第４図は第２図に示すギャップ間距離
狭め機構の拡大斜視図、第５図は第２図に示すハイト段
差修正機構の拡大図、第６図は機械材料の応力歪図、第
７図は見かけ上の歪と永久歪との関係を示す図にして、
その（ａ）はギャップ間距離広げの場合、その（ｂ）は
ギャップ間距離狭めの場合、その（ｃ）はハイト段差の
場合、第８図はブロック図、第９図は修正処理手順を示
すフローチャート、第10図（ａ）は本発明の対象とする
VTRのシリンダ部を示す斜視図、第10図（ｂ）は第10図
（ａ）に示すVTRヘッドの拡大斜視図である。 １……VTRヘッド、15……ギャップ間距離、16……ハイ
ト段差、17……ヘッドベース、18……ギャップ間距離広
げ機構、20……ギャップ間距離狭め機構、26……ハイト
段差修正機構。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁気ヘッドのギャップ間距離およびハイト
   段差を検査する検査手段と、この検査手段の検査結果に
   基いてギャップ間距離を修正するギャップ間距離修正手
   段と、ハイト段差を修正するハイト段差修正手段と、こ
   れらギャップ間距離修正手段およびハイト段差修正手段
   にそれぞれ修正のための移動量を測定する測定手段とを
   設けた磁気ヘッド寸法修正装置。
2. 【請求項２】ギャップ間距離修正手段を、検査手段から
   の指令に基いて所定量回転する駆動部と、この駆動部の
   回転により両端部が開閉し磁気ヘッドを塑性変形させて
   ギャップ間距離を修正するフィンガ部と、このフィンガ
   部の両端部の開閉量を測定する測定手段とから構成した
   請求項第１項記載の磁気ヘッド寸法修正装置。
3. 【請求項３】ハイト段差修正手段を、検査手段からの指
   令に基いてそれぞれ単独に所定量回転する複数の駆動部
   と、これら複数の駆動部の回転にともなって各先端部で
   磁気ヘッドの端部を上方に塑性変形させて磁気ヘッドの
   ハイト段差を修正する修正部と、この修正部の移動量を
   測定する測定手段とから構成した請求項第１項記載の磁
   気ヘッド寸法修正装置。
4. 【請求項４】磁気ヘッドのギャップ間距離およびハイト
   段差の検査結果に基づいて、修正の必要なギャップ間距
   離および／またはハイト段差のそれぞれについて所要の
   修正量を求め、この修正量に基づいて、磁気ヘッドに前
   記修正量を永久歪として与えるために必要な見かけ上の
   変形量を算出し、この算出結果に基づいて、前記見かけ
   上の変形量を磁気ヘッドに与えるための応力を求め、こ
   の応力に相当する力で、前記見かけ上の変形量分だけ磁
   気ヘッドを変形させることにより、磁気ヘッドに前記修
   正量に相当する永久歪を与え、ギャップ間距離および／
   またはハイト段差を修正することを特徴とする磁気ヘッ
   ド寸法修正方法。