JP3112683B2 - 磁気記憶装置の記録ヘッドを製造する方法 - Google Patents

磁気記憶装置の記録ヘッドを製造する方法

Info

Publication number
JP3112683B2
JP3112683B2 JP07513956A JP51395695A JP3112683B2 JP 3112683 B2 JP3112683 B2 JP 3112683B2 JP 07513956 A JP07513956 A JP 07513956A JP 51395695 A JP51395695 A JP 51395695A JP 3112683 B2 JP3112683 B2 JP 3112683B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gap
point
head
width
laser
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP07513956A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH09509001A (ja
Inventor
ジョン フーガーワーフ
ロバート ヘインズ
ジョン エム ロッテンバーグ
Original Assignee
シーゲイト テクノロジー インコーポレーテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by シーゲイト テクノロジー インコーポレーテッド filed Critical シーゲイト テクノロジー インコーポレーテッド
Publication of JPH09509001A publication Critical patent/JPH09509001A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3112683B2 publication Critical patent/JP3112683B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B33/00—Constructional parts, details or accessories not provided for in the other groups of this subclass
    • G11B33/10—Indicating arrangements; Warning arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/361—Removing material for deburring or mechanical trimming
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/52—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with simultaneous movement of head and record carrier, e.g. rotation of head
    • G11B5/53—Disposition or mounting of heads on rotating support
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/4902—Electromagnet, transformer or inductor
    • Y10T29/49021—Magnetic recording reproducing transducer [e.g., tape head, core, etc.]
    • Y10T29/49032—Fabricating head structure or component thereof
    • Y10T29/49036—Fabricating head structure or component thereof including measuring or testing
    • Y10T29/49037—Using reference point/surface to facilitate measuring
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/4902—Electromagnet, transformer or inductor
    • Y10T29/49021—Magnetic recording reproducing transducer [e.g., tape head, core, etc.]
    • Y10T29/49032—Fabricating head structure or component thereof
    • Y10T29/49048—Machining magnetic material [e.g., grinding, etching, polishing]
    • Y10T29/49052—Machining magnetic material [e.g., grinding, etching, polishing] by etching

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Magnetic Heads (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 版権放棄の制限 本特許文書の開示の一部分は、版権保護の請求がなさ
れた資料を含んでいる。版権所有者は、米国特許商標庁
のファイル又は記録に現れるように特許文書又は特許開
示を誰かがファクシミリ再現することに異議を唱えない
が、他の全ての権利は保持されるものとする。
クロスレファレンス 「弓形、すなわち弧状の走査テープドライブ（ARCUAT
E SCAN TAPE DRIVE）」、米国特許出願第08/113,996
号、1993年８月30日出願、発明者：ジョンM.ロッテンバ
ルグ、ジョセフ・リン、ロバートH.ピース、リチャード
・ミロ、及びミッシェル・アンドリューズ。
この特許出願は、本発明の所有者に譲渡され、参考と
してここに援用するものである。
発明の分野 本発明は、データ記憶装置の記録ヘッドを製造する方
法に係り、特に、磁気記録ヘッドに形成される記録ヘッ
ドギャップの巾を定める方法に係る。
先行技術の説明 磁気記憶装置のほとんどの記録及び再生トランスジュ
ーサは、誘導コイル及び磁気コアを組み込んだ設計に基
づき、従って、全体的に「誘導型ヘッド」と称される。
この設計では、磁気コアが誘導コイルで取り巻かれ、誘
導コイルは、磁気記憶媒体へのデータの書き込み及び読
み取りを制御する電子回路に接続される。磁気ヨークに
よりヘッドのコアの磁極へ磁束が送られ（又は磁極から
送られ）、磁気ヨークは、ヨーク領域の飽和を回避する
ために通常は磁極よりも断面積が大きい。データを記憶
するのに使用する媒体に基づく巾を各々有する複数のデ
ータトラックにおいて記憶媒体にデータが書き込まれ
る。磁気記憶装置において、例えば、トラックの巾は、
媒体の強度と、記録ヘッドの感度によって制限される。
データ記憶・検索技術における一般的な傾向は、記憶媒
体上のデータトラックの巾を減少することである。従っ
て、ヘッドギャップの巾及びヘッドコアの体積も減少さ
れる一方、記録密度及び帯域又は増加される。一般的
に、単一のヘッドで記録（書き込み）及び再生（読み取
り）の両方の機能を実行するが、磁気ヘッドの最適な書
き込みヘッドギャップは、最適な読み取りヘッドギャッ
プより広い。（定義上、ここで用いるギャップ「長さ」
は、磁極間の距離を定め、一方、ギャップ「巾」は、こ
のような磁極間の長さを維持する距離を指す。） 記録ヘッドの磁極片のギャップは、記憶媒体上に充分
な深さにデータを磁気記録することのできる磁界振幅を
発生するように設計され、充分な深さとは、通常は、読
み取り深さに等しいか又はそれより大きいと考えられ、
記録される波長に対応するものである。磁極の形状及び
材料は、信号周波数において充分な磁界強度を与えると
共に、媒体の移動方向に沿った書き込み磁界を迅速に減
少させ、短波状の記録効率を最大にするように設計され
る。
狭い記録ヘッドで高いトラック密度を得るための範囲
は、とりわけ、媒体移動方向に沿った磁界の作用によっ
て決定される。これらの磁界は、フリンジ磁界と考える
ことができる。というのは、これら磁界は、磁束がコア
の縁又はギャップに遭遇するところのギャップの部分に
おける磁界のフリンジ効果によって記録ギャップの端に
沿って生じるからである。容易に明らかなように、これ
らフリンジ磁界は、所与の時間に書き込まれるトラック
に隣接したトラックを部分的に消去し、ヘッドの有効読
み取り／書き込み巾を増加し、そして隣接トラックから
信号をピックアップすることがある。
誘導型ヘッドは、ビデオレコーダ、アナログテープレ
コーダ、デジタルテープレコーダのような多数の記録用
途や、テープドライブのようなデータ記憶用途に基本的
に使用することができる。
データ記憶テープドライブは、データ処理システムに
おいて、一次データ記憶装置として、或いは更に頻繁に
は、システムのハードディスクドライブに対するバック
アップデータ記憶装置として広く使用される。従来のテ
ープドライブは、典型的に1/4インチ巾のある長さの磁
気エンコードテープとデータをやり取りするように設計
され、このテープは、供給リールと巻き取りリールとの
間に送られる。データテープを記録及び再生するための
多数のテープドライブ設計が存在するが、現在まで最も
広く使用されている２つのドライブ技術は、長手方向記
録のための固定ヘッドテープドライブと、横方向直線即
ち「螺旋」記録のための回転ヘッドテーブドライブであ
る。
長手方向記録では、テープドライブは、データテープ
の巾にわたって存在する複数の隣接する固定ヘッドを備
えている。螺旋記録では、回転する円筒状ドラムの周囲
面の周りに１つ以上のヘッドが設けられている。ドラム
上の記録ヘッドが回転する平面に対してテープの長手方
向が傾斜するように、前進するデータテープが回転ドラ
ムに遭遇する。従って、回転ヘッドの螺旋記録は、比較
的大きな面積密度を与える。
現在、テープドライブの業界では、他のデータ記憶技
術の分野と同様に、より小さなドライブ寸法に向かうと
同時にデータ記憶容量が増加されつつある。既存の長手
方向及び螺旋記録技術は、これらの需要を満たすには不
充分であることが分かっている。
更に別の記録機構は、『弓形（弧状の）走査』のテー
プを組み込んでいる。弓形走査のドライブにおいては、
複数のヘッドが取り付けられた回転ドラムがテープに垂
直に配置されて回転され、テープがヘッドドラムの周り
を通過するときに各ヘッドがテープ上に弓形の経路を形
成する。弓形走査型の記録は、ある時期知られていた
が、ヘッドと弓形データトラックとの整列を正確に維持
する有効なサーボ機構がないため不人気であった。
J.レンケ氏の1992年６月12日出願の米国特許出願第07
/898,926号（以下、「レンケ特許出願」と称する）は、
従来の小型カセットテープに約10ギガバイトまで記録及
び再生するための比較的コンパクトな弓形走査テープド
ライブであって、長手方向記録又は螺旋記録でそれまで
得られたものよりも高い記憶容量を有する弓形走査テー
プドライブを開示している。本明細書の図１ないし３
は、レンケ特許出願の図１ないし３の再現であり、各
々、弓形走査ドライブの斜視図、ヘッドドラム／テープ
面の上面図、及びヘッドドラムの斜視図である。レンケ
特許出願は、回転ドラムの円形前面に配置された複数の
ヘッドを備え、回転ドラムの回転軸が前進するテープの
長手方向軸に垂直に交差するようなテープドライブを開
示している。ヘッドドラム30は、軸38の周りで回転し、
テープ21がヘッドドラム30を通過するときにヘッド35を
テープ21に沿って弓形経路に通過させる。テープが右か
ら左へ前進しそしてドラムが反時計方向に回転すると、
ヘッドは、テープの長手軸に対して実質的に横方向に弓
形形状のデータトラックをたどる。
レンケ特許出願は、一連の３つのヘッドデータ転送及
び位置設定機構を用いた複数のヘッドを有するドラムを
説明している。レンケの構成では、ヘッドは３つ１組に
配列され、第１のヘッドは読み取りヘッドであり、第２
は、書き込みヘッドであり、そして第３は、サーボヘッ
ドであり、各々が所与のトラックを順次に通過する。弓
形走査ディスクドライブに使用するのに適したヘッド機
構は多数あることが容易に理解されよう。
弓形走査記録が従来不人気であった別の理由は、弓形
走査テープドライブに用いられる従来のヘッド／テープ
係合機構では、比較的短い時間内にヘッド及び／又はテ
ープに同時にダメージを及ぼすことなく、記録ヘッドと
データテープとの間に密接な接触を充分に維持できない
と分かったことである。記録ヘッドとデータトラックを
正確に整列させ、且つデータテープ上に高い記憶密度を
得るには、密接なヘッド／テープ界面が必須である。
弓形走査技術の普及を妨げる別の重要な要因は、記録
ヘッド及びヘッドドラムをコスト効率の良い正確な仕方
で製造することが困難なことである。レンケ特許出願に
開示された弓形走査ドライブでは、例えば、0.0005イン
チ程度のデータトラック巾が使用される。それ故、読み
取り／書き込みヘッドの記録ギャップの長さ及び巾は、
弓形走査テープドライブの精度性能に極めて重要であ
る。ギャップの巾は、弓形走査ドライブに使用されるト
ラック巾を定めるのに特に重要である。というのは、上
記したように、ギャップの巾は、隣接データトラックに
影響を及ぼすフリンジ磁界の強度を決定するからであ
る。従って、２つの磁極片と、正確に定められた長さ及
び巾をもつ記録ギャップとを有するフェライトヘッドを
製造することが、商業的に競合力のある弓形走査ドライ
ブを製造する上で非常に重要である。
更に、各ヘッドがドラムの回転軸に対して同じ距離と
なるよう確保する仕方でヘッドドラム上に各ヘッドを整
列することが、適切な読み取り／書き込み性能を確保す
る上で重要である。このような整列は、ギャップサイズ
がこのように小さい多数のヘッドを製造する際の不正確
さ、ヘッド、ヘッドドラム及び読み取り／書き込み組立
体の不完全さを許容しなければならないと共に、弓形走
査テープドライブの商業的な競合力を維持するようにコ
スト効率が良くなければならない。
発明の要旨 従って、本発明の目的は、磁気記録ヘッドを製造する
方法を提供することである。
本発明の更に別の目的は、磁気記録ヘッドを製造する
方法であって、自動化できることにより製造のコスト効
率を高める方法を提供することである。
本発明の更に別の目的は、誘導型磁気記録ヘッドの記
録ギャップの大きさを定める新規な方法を提供すること
である。
本発明の更に別の目的は、ある長さ及び巾のギャップ
を有する誘導型記録ヘッドを製造する方法であって、ギ
ャップの長さを複数の記録ヘッドにおいて正確な寸法に
正確に定めることのできる方法を提供することである。
本発明の更に別の目的は、弓形走査ディスクドライブ
組立体に使用するのに適したヘッドドラム組立体に予め
取り付けられた複数の記録ヘッドを製造する方法を提供
することである。
本発明の更に別の目的は、ヘッドが取り付けられるヘ
ッドドラムの回転軸点から正確に等しい位置に各記録ヘ
ッドギャップを配置する方法を提供することである。
本発明の更に別の目的は、記録ヘッドドラム組立体に
ヘッドを予め取り付けできるように上記方法を実施する
のに適した装置を提供することである。
本発明のこれら及び他の目的は、記録ヘッドを加工す
る方法及び装置において達成される。本発明の方法及び
装置は、多数の異なる用途に使用するのに適した記録ヘ
ッドの巾を定める新規な手段を提供する。本発明は、各
ヘッドに高精度のレーザ加工プロセスを使用することを
含み、そして更に、各ヘッドが予め選択された点から等
距離となるように複数のヘッドを加工する方法も含む。
これは、弓形走査のテープドライブのようなシステムに
おいて、全てのヘッドが回転軸から同じ距離でデータ記
憶媒体に交差するよう確保するのに有用である。本発明
の装置は、本発明の方法を実行すると共に、複数の記録
ヘッドをコスト効率良く加工するための自動化された手
段を提供する。
１つの特徴において、この方法は、ヘッドコア材料を
レーザで交互に切削してある長さ及び巾をもつ記録ギャ
ップを形成することを含み、これは、レーザビームがギ
ャップに交差するところでギャップの長さに垂直な方向
にレーザビームを移動させ、そしてギャップの巾を減少
するようにその巾に平行な方向にビームを増加すること
により行われる。更に別の特徴において、この方法は、
記録ギャップの巾を定め、ギャップの第１側部に第１の
複数の切削を行って、記録ギャップの巾を定めるのに必
要な材料の第１部分を除去し、そしてギャップの第２側
部に第２の複数の切削を行って、記録ギャップの巾を定
めるのに必要な材料の第２部分を除去し、これにより、
定められた巾のギャップを残すことを含む。
本発明は、弓形走査ドライブの製造を改善する方法を
含む。このようなドライブは、複数の読み取り／書き込
みヘッドを備え、各ヘッドは、ギャップを有していて、
回転ドラムに取り付けられる。本発明の製造方法は、ド
ラムの回転中心点を決定するようにドラムを回転し、各
ギャップに対してギャップ巾を指定し、回転中心点から
ヘッドギャップまでの距離を指定し、そして各々のヘッ
ドギャップを上記ギャップ巾までレーザ加工して、各ヘ
ッドギャップがヘッドの回転中心点から上記距離に配置
されるようにすることを含む。
更に別の特徴において、弓形走査ドライブを製造する
方法は、弓形走査ドライブに使用される記憶媒体のデー
タトラックのデータトラック巾に合致するようにヘッド
のギャップ巾を選択することを含む。
本発明の更に別の特徴において、弓形走査ドライブの
ヘッドをレーザ加工する段階は、回転軸からある距離に
ギャップの第１点をマークし、ヘッドの第１側部をその
第１側部から上記マーク点までエッチングし、そしてヘ
ッドの第２側部をその第２側部から、上記マーク点とト
ラック巾との和として定められた位置までエッチングす
ることを含む。
本発明の装置は、レーザと、弓形走査ドライブの読み
取り／書き込み組立体を装置に支持できるようにする取
付器具と、レーザを支持する花崗岩のハウジングと、コ
ントローラとを備え、該コントローラは、ヘッドの第１
側部及び第２側部に複数の弓形切削部を形成してヘッド
の有効記録巾を定めるようにレーザに指令する命令を含
んでいる。更に別の特徴において、本発明の装置は、コ
ントローラがヘッドドラムの中心点及びヘッドの位置を
決定できるようにするためにコントローラに接続された
コンピュータビジョンシステムを備えている。
従って、本発明の方法及び装置は、各ヘッドのギャッ
プ巾が正確に同じになるよう確保する高精度手段を提供
する。更に、この方法は、レーザビームがヘッドギャッ
プに交差するときにレーザビームをそのギャップに対し
て垂直関係で移動することにより、レーザ加工から生じ
ることのある加熱ダメージの量を減少し、これにより、
非常にきれいなエッジを形成する。更に、この方法は、
例えば、弓形走査テープ組立体のドラムに取り付けられ
た全てのヘッドがドラムの回転軸から等距離となるよう
確保する。このように、本発明の方法は、ドラム、及び
ドラムが取り付けられる読み取り／書き込み組立体にお
ける機械的な不完全さを補償すると共に、この方法が実
施される周囲環境における温度変化も補償する。
図面の簡単な説明 以下、本発明の特定の実施形態を説明する。本発明の
他の目的、特徴及び効果は、以下の説明及び添付図面か
ら明らかとなろう。
図１は、米国特許出願第07/898,926号の開示に基づく
弓形走査テープドライブの斜視図である。
図２は、図１のドライブに使用される回転ヘッド組立
体の上面図である。
図３は、図２に示す回転ヘッド組立体の部分破断拡大
斜視図である。
図４は、本発明に使用するのに適した弓形走査ディス
クドライブを示す上面図である。
図５は、図４のドライブに使用するヘッドドラム組立
体の図である。
図6Aは、図５のヘッドドラムに使用するのに適した個
々の誘導型読み取り／書き込みヘッドの上面図である。
図6Bは、図6Aに示した誘導型読み取り／書き込みヘッ
ドの側面図である。
図6Cは、図6Aに示した誘導型読み取り／書き込みヘッ
ドの端面図である。
図6Dは、図6Aに示したヘッドの記録ギャップの拡大図
である。
図７、８、8A、９、10及び11は、図6Aないし6Dに示し
たヘッドの磁極チップの分解図であって、本発明の方法
を示す図である。
図12は、図6Aないし6Dに示したヘッドの磁極チップの
断面図であって、本発明の方法に使用する規定及び変数
を示す図である。
図13は、図6Aないし6Dに示したヘッドの磁極チップに
対し本発明に使用されるレーザの相互作用を示す分解図
である。
図14は、図12の磁極チップの断面図であって、本発明
の方法の第２の実施形態に使用される規定及び変数を示
す図である。
図15は、図５の組立体に示したようなヘッドドラムの
平面図であって、図6Aないし6Dに示すような複数のヘッ
ドが取り付けられたヘッドドラムの平面図である。
図16は、本発明の方法の第２の実施形態を実施するの
に適したプロセスの流れを例示するフローチャートであ
る。
図17は、磁極チップ及びレーザビームの拡大図であっ
て、本発明の方法の第２の実施形態によりレーザビーム
を位置設定する第２の仕方を示す図である。
図18は、本発明の方法を実施するのに適した装置の斜
視図である。
図19は、図18に示す装置の制御要素の一般的なレイア
ウトを示す斜視図である。
図20は、図５のヘッドドラム組立体を取り付けるため
の器具を示す斜視図である。
図21は、図21に示す器具の平面図である。
図22は、図21に示す器具の側面図である。
好ましい実施形態の詳細な説明 本発明は、記録ヘッドのギャップ巾を正確に自動的に
フィレット（細溝）形成（filleting）するシステムを
提供する。このようなヘッドは、多数の用途、特に弓形
走査テープドライブヘッド組立体に最適に使用される。
図４は、このようなヘッドを用いるのに適した弓形走査
ディスクドライブを例示する平面図である。１つの実施
形態において、このドライブは、８個のヘッドを使用
し、弓形走査形態で磁気テープからデータを読み取った
りそこに書き込んだりするように交互のヘッドが使用さ
れる。
一般に、ドライブ90は、読み取り／書き込み組立体60
と、キャプスタンローラ84、アイドラ86及びモータ（図
示せず）を含むキャプスタンモータ組立体と、テープ位
置設定機構80と、イジェクタ82とを備えている。ドライ
ブ90の詳細は、本発明の譲受人が所有した参考としてこ
こに取り上げる1993年８月30日出願の米国特許出願第08
/113,996号、「弓形の走査テープドライブ（ARCUATE SC
AN TAPE DRIVE）」、発明者：ジョンM.ロッテンバル
グ、ジョセフ・リン、ロバートH.ピース、リチャード・
ミロ、及びミッシェル・アンドリューズに見ることがで
きる。
図５は、ヘッドドラムの周りに複数の記憶ヘッドを支
持しそしてテープの表面付近で回転するヘッドドラムを
サーボ作動させて、ヘッドがテープ表面を横切る弓形ト
ラックを形成するときにテープの相対的な位置をたどれ
るようにする読み取り／書き込み組立体の斜視図であ
る。読み取り／書き込み組立体60は、図４及び５を参照
して説明する。一般に、読み取り／書き込み組立体60
は、ピボット組立体62より成り、これは、弓形走査ドラ
イブ90のフレーム91に取り付けられたベース取付部77に
取り付けられる。ピボット組立体62は、データテープ44
とデータをやり取りする回転ヘッドドラム組立体66と、
このヘッドドラム組立体66に隣接し、ヘッド組立体を回
転するためのスピンモータ64と、このスピンモータ64を
実質的に包囲するスピンモータキャップ67と、このスピ
ンモータキャップ67に隣接するボイスコイルモータコイ
ル72とを備えている。このボイスコイルモータコイル72
は、磁石74と共働して、制御電子回路を含むプリント回
路板からの制御信号に応答してピボット組立体を枢着回
転させる。
複数の透磁コア要素即ち「ヘッド」100は、ヘッドド
ラム組立体66の外径の周りに設けられる。ヘッドドラム
65は、平らな円形フェースプレート79を前面にもつ８角
形本体で構成される。ヘッド100は、８角形ヘッドドラ
ム65の平らな縁面に取り付けられ、これは、フェースプ
レート79に付着されるか又はこれと一体的に形成され
る。ドライブ90の動作中に、ヘッドドラム組立体66は、
テープ44がフェースプレート79を経て前進されるとき
に、例えば、反時計方向（図15に示すフェースプレート
79に向いて見て）に回転し、ヘッド100は、データテー
プ44の複数の弓形データトラックをたどる。ヘッドドラ
ム65は、ヘッド組立体60を振動なしに回転できるように
レーザバランスされる重金属で形成されるのが好まし
い。この実施形態では、読み取り／書き込み組立体60の
回転軸63は、データテープ44の表面に垂直に存在し、そ
して円形の前面79全体は、記録エリア45においてデータ
テープ44の平面に実質的に平行に存在する。
特定のヘッド100は、データテープの読み取り又は書
き込みされるデータトラックと正確に整列されることが
非常に重要である。従って、ヘッド100及びヘッドギャ
ップ110をヘッド組立体60の回転軸63に対して正確に制
御された半径に配置し、各ヘッド100がテープの相対的
に同じ位置で読み取り及び書き込みを行うと共に、ディ
スクトライブ90のサーボ機構がテープの垂直移動に従う
ようにヘッドを正確に位置設定するよう確保することが
重要である。
図6Aないし6Dは、図４及び５について述べた弓形走査
テープドライブと共に使用される典型的な記録ヘッド10
0の上面図、側面図、断面図及び分解図である。図6Aな
いし6Dに示す記録ヘッドは、前記レンケ特許出願に開示
された弓形走査ドライブを含む多数の異なる磁気記録装
置に使用することができ、そして本発明の方法及び装置
は、図6Aないし6Dに示す記録ヘッドの使用に限定される
ものでないことを理解されたい。
記録ヘッド100は、２つの磁極104、106に形成された
フェライト材料のブロック102を備え、各磁極は、磁極
チップ105a、106bを含んでいる。第１及び第２のコイル
111及び112が磁極104及び106に各々設けられる。一般的
に理解されるように、これらの誘導コイル111及び112
は、読み取り動作中に記録媒体の磁束変化をドライブの
電子回路へ結合するのに使用され、そして書き込み動作
中に磁極106、104に磁界を誘起するのに使用される。磁
極チップ105a及び105bは、ギャップ110により分離され
る。ギャップ110は、図6Dに示すように、ギャップ長さG
L及び巾GWを有すると共に、図6Bに示すように、深さDd
を有する。ギャップ110は、ヘッド100の縁108に対し角
度φ＋90゜を形成する。１つの実施形態において、この
角度φは、約20゜である。各磁極チップ105a、105bは、
ヘッド100の主本体102の上に延びる。図6Cに示すよう
に、主本体102は、約0.011インチの巾W3を有する。各磁
極チップ105a、105bは、１つの実施形態において約0.00
32インチである初期巾W1を有する。図6Bに示すように、
磁極チップ105a及び105bは、弓形の上縁107を有し、弧
の頂点がギャップ110に形成される。弓形の上縁は、図6
Bに示すように、点Ｐから一定の半径によって定められ
る。
上記したように、ギャップ長さGL、巾GW及び深さG
dは、読み取りヘッド又は書き込みヘッドとしてのヘッ
ドの特定の使用に対して最適化することができる。読み
取りヘッドの場合には、ギャップ長さGLは、0.00014イ
ンチにおいて最適化される。書き込みヘッドとしては最
適化されるときには、ギャップ長さGLは、約0.000035イ
ンチである。同様に、ギャップ深さGdも、読み取りヘッ
ドが製造されるか書き込みヘッドが製造されるかによっ
て変化する。例えば、読み取りヘッドは、好ましいギャ
ップ深さが0.000787インチであり、一方、書き込みヘッ
ドは、ギャップ深さが0.0010インチである。
記録装置に使用するためのヘッド100を製造する場合
には、主本体102、磁極104、106及び磁極チップ105a、1
05bは、ボンディング及びダイシングのような従来の手
段によって製造される。このプロセス中に、ギャップ長
さGLは、通常は、製造プロセス中に定められる。ギャッ
プ110は、その短絡を防止するために、一般にボンディ
ングガラスが充填される。
本発明のプロセスは、所望のデータトラック巾に厳密
に一致させるようにギャップ巾GWを調整し、従って、ギ
ャップに関連した側部のフリンジ磁界の影響を制御でき
るようにする手段を与える。図４及び５、及び／又はレ
ンケ特許出願に示されたような弓形走査ドライブにおい
ては、ヘッドがテープの表面上を走査するときにヘッド
を通過するテープに弓形データトラックが形成される。
磁極チップ及びギャップの大きさがマイクロインチ程度
の状態では、テープ上の次々のトラックにおいてデータ
を読み取ったり書き込んだりするには、ギャップの長さ
がヘッドごとに正確且つ均一であることが重要である。
更に別の特徴において、本発明は、特定のヘッドドラム
の全てのヘッドのギャップ位置がドラムの回転軸から同
じ距離に配置されるよう確保する手段を提供する。
図７ないし11は、本発明のプロセスの第１の実施形態
を示している。このプロセスは、図７ないし11及び図12
を参照して説明する。図12は、磁極チップ105a及び105b
の分解表示であって、レーザのフィレットすなわち細溝
形成スタート位置、スタート点、終了点及び他の変数を
計算するために本発明の方法に使用される角度測定及び
規定を示している。
広い意味で、このプロセスは、磁極チップのフェライ
ト材料をエッチングするに充分なエネルギーを有するレ
ーザビームを正確に位置設定し、そして記録ギャップ11
0の各側で一連の正確な切削を行って、ギャップの巾GW
を正確に定めることを含む。本発明を限定するものでは
ないが、位置設定機構にコンピュータを接続しそしてレ
ーザビームの位置設定及び電力を制御するようにコンピ
ュータをプログラミングすることによりレーザビーム12
0の自動位置設定を実施するのが効果的である。
ビームは、一連の正確な切削によりギャップの巾に沿
ってフェライト材料の部分を除去するように位置設定さ
れ、各切削はギャップの所望の仕上げ巾に近いもので、
その前の切削部にある程度重畳している。ヘッドギャッ
プの各側で一連の切削が行われるが、ギャップの最終的
な巾は、ヘッドの初期巾W1に対してセンタリングされる
必要はない。ヘッドの各側で一連の切削を繰り返し、フ
ェライト材料の完全な除去を確保する。
フィレット形成プロセスの前に、ギャップ巾GWは、磁
極チップ105a、105bの全初期巾W1（CORE_WIDTH）に延び
ている。図７に示すように、ヘッド100を構成するフェ
ライト材料をエッチングするに充分な電力を有するレー
ザビーム120がヘッドに対して位置設定される。ピーム1
20を発生するためにシステムに使用するのに適したレー
ザは、例えば、3kWの電力出力を有するアドレスレー
ザ、モデル＃421Q/QDである。レーザビーム120のスター
ト位置（START_POS）は、ギャップ110のほぼ中心であ
る。このスタート位置にビームが位置設定されるが、ビ
ームエネルギーは作動されない。このスタート位置は、
本発明の位置設定及びフィレット形成ルーチンの第１の
実施形態が開始される点を表す。レーザビーム120を移
動しそして充分な切削エネルギーを開始する前に、ヘッ
ドコアの各側の各フィレットに対し軸Awに沿ったスター
ト点（START_POINT）と終了点（END_POINT）を決定しな
ければならない。軸Awは、ヘッド100の側辺108に対して
角度φ＋90゜でギャップ110を二分する軸として定義さ
れる。各スタート点及び終了点は、磁極チップ105a及び
105bの巾（CORE_WIDTH）、ユーザが定めたスイープ角度
（SWP_ANGLE）、媒体に記録されるべきデータトラック
のトラック巾（TRK_WIDTH）、ギャップ長さGL、最終所
望ギャップ巾GW、レーザ電力（LSR_PWR）、レーザ速度
（VEL）及びレーザ加速度（ACL）に対して計算される
（以下に述べる）。
図８に示すように、第１のスタート点START_POINT_1
及び第１の終了点END_POINT_1が計算され、ビーム120が
第１の弧点P1へ移動され、ビームが付勢され、そして図
12に示す軸Aw上の原点130に対してユーザが定めたスイ
ープ角度θにより定義される弓形経路に沿って弧点P1か
ら弧点P2まで移動される。第１の弓形切削中は、原点13
0が第１のスタート点START_POINT_1となる。弧点P2か
ら、レーザビームは、切削方向に（ヘッドギャップ110
の中心に向かい）点P3まで増加され、そして点P3から点
P4へと逆方向に弧を描くようにされる。この方法の過程
の間に、複数の弧点Pn、Pn+1・・・が計算され、そして
ビームが各弧スタート点Pnから各弧停止点Pn+1へと移動
される。従って、ビームの各弧で、材料の一部分が除去
され、ギャップ110の巾が短くされる。プロセスのコン
ピュータ制御が実施される自動化の実施形態では、スタ
ート点、終了点及び弧の切削点が、ビーム位置設定の前
に計算されて記憶され、レーザ位置設定プロセスを流動
的に行えるようにする。
図８に示されそして図8Aに拡大図で示されているよう
に、レーザビーム120が弧点P1から弧点P2へ移動された
後に、レーザビーム120は、軸Awに平行な方向にギャッ
プ110の中心に向かって移動される。移動距離は、最大
でビームの直径に等しい量である。ビームの増加は、ビ
ーム直径の100％に等しい量であるが、点P3のビームエ
リアが点P2のエリアに重畳するような短い移動の方がギ
ャップエリアから材料を除去するのに効率的であること
が実験で決定されている。本発明の方法では、この割合
（％_OVERLAP）は、フェライト材料の最適な除去を達成
するように必要に応じてセットできる。約10ないし20％
の重畳の割合がコアの効率的なフィレット形成を達成す
るのに最適であることが実験で決定されている。
点P3から、ビーム120は、弧点P1とP2との間に定めら
れたものと同一の弓形経路に沿ってスイープ角度θで弧
を描くようにされる。スイープ角度θが決定されるとこ
ろの原点130は、軸Awに沿って重畳割合距離だけ同様に
増加されることに注意されたい。従って、ビーム120の
スイープ角度θ及び弓形経路は、各次々の弓形切削がギ
ャップ110の中心に向かって内方に行われるときに一定
に保たれる。
図９に示すように、フィレット140が形成されるま
で、このような処理が所与の数の切削（又は「行」）に
ついて続けられる。図12を参照すれば、スタート点及び
終了点は、弓形切削に対し異なる規定を意味しているこ
とに注意されたい。スタート点は、原点のスタート点を
意味し、一方、終了点は、フィレット部分を完成すべき
軸Awに沿った位置を意味している。第１のフィレット部
分140がギャップ110の片側において除去されると、第２
の部分150がギャップ110の第２の側から除去される。こ
れを行うために、部分140とは反対の磁極105a、105bの
側にある第２のスタート点（START_POINT_2）及び第２
の終了点（END_POINT_2）が計算される。これらスター
ト点及び終了点を計算する際に、ｘ−ｙ座標平面の方向
はヘッドギャップ110の両側に対して一定である。この
場合にも、レーザビーム120は、スタート点START_POINT
_2として最初に定められた原点131の周りで切削点Pnか
ら点Pn+1までスイープ角度θで弧を描くようにされる。
図10に示すように、第２のフィレットエリア150が完
成する（図11）まで付加的な切削点Pn+2及び終了点Pn+3
で処理が続けられる。フィレットエリア140及び150から
フェライト材料を完全に除去するよう確保するために、
図７ないし11に示すプロセスは、各フィレットエリア14
0及び150に同じ一連の弓形切削が整数回行われるように
何回も繰り返される。一般に、これは、スタート点から
終了点まで各フィレットエリアを交互に切削することを
含む。例えば、ビームは、START_POINT_1からEND_POINT
_1まで切削し、次いで、START_POINT_2からEND_POINT_2
まで切削し、そしてSTART_POINT_1へ戻って、END_POINT
_2まで行う、等々となる。使用する材料の形式に基づい
て、フェライト材料を完全に除去するに必要な各フィレ
ットエリアに対する次々の繰り返しの数が実験測定によ
り明らかにされる。
本発明の方法によれば、次々の弓形の切削は、スター
ト点（START_POINT_1、START_POINT_2）及び終了点（EN
D_POINT_1、END_POINT_2）を用いて行われて、ギャップ
110の長さに沿った欠切領域140、150の長さ即ち半径Ｒ
が定められる。本発明のプロセスにおいては、スタート
点は、スイープ角度に対し原点として定められた軸Aw上
の位置を表す。スタート点は、定められたスイープ角度
の斜辺（SWP_HYP）を計算し、そしてこの（SWP_HYP）を
用いて、軸Awに沿った原点を見つける（図12）ことによ
り決定される。スタート点を計算するのに用いられる特
定の方法を以下に説明する。
スイープ角度の斜辺（SWP_HYP）を計算するために、
式１を使用する。
SWP_HYPが計算されると、スタート点及び終了点を計
算するには、スイープ角度の斜辺を２（SWP_HYP/2）で
除算したものが、方位角φの絶対値|AZIMUTH（φ）｜以
上であるかどうか決定する必要がある。これは、方位角
φが、軸Awの方向とコアの側辺108に直角な線との間の
角度距離を表し、そしてSWP_ANGLE/2がこの角度の絶対
値を越えた場合に、軸Awに沿ったスタート点の位置をス
イープ角度の斜辺で乗算してビーム120の大きな弧を補
正しなければならないからである。SWP_HYP/2≧|AZIMUT
H（φ）｜の場合には、この方法は、方程式セットＡに
示す方程式セットを用いて、図12に示す規定に基づきス
タート点及び終了点を（ｘ、ｙ）座標において計算す
る。
SWP_ANGLE/2＜|AZIMUTH（φ）｜の場合には、方程式
セットＢを用いて、スタート点及び終了点が計算され
る。
上記したように、スタート点及び終了点は、xy平面に
おけるそれらの位置に関して定められる。ここで、X_PO
S_CURRENT及びY_POS_CURRENTとして示された変数は、参
照番号110で示されたスタート位置（START_POS）におけ
るレーザビーム120の位置のｘ及びｙ座標である。
従って、領域140の先縁142（図13）は、ギャップ110
の長さGLの片側を定める。領域140の長さは、ギャップ1
10よりも相当に大きいので、磁極チップにより形成され
た回路の磁束は、領域140において大きな抵抗に遭遇
し、それ故、長さGLをもつギャップ領域へとチャンネル
状になる。領域140を定める際の切削部の数は、本質的
に、レーザの入力電力、レーザのトリム巾（Tw）（又は
ビーム巾）、重畳の割合（％_OVERLAP）及びコア巾D1に
よって決定される。半径Ｒは、図12に示すように、領域
140に対する切削の長さとして定められる。
図13は、フィレットエリア140と、ヘッドの磁極105a
及び105bとの分解図である。本発明の独特の特徴は、ビ
ーム120が、常に、ベクトルＭ、レーザ切削方向、又は
ベクトルＭの逆ベクトル（例えば、ベクトルＭの180゜
反対の方向のベクトル）に沿って移動することであり、
上記逆ベクトルは、ベクトルＣとして示された線Awに沿
ったフィレットの方向に対して垂直である。ビーム120
の動きは切削方向に対して垂直であるから、ビームから
の熱消散は、フィレットの方向に最小であり、ギャップ
の巾に垂直に分散される。それ故、熱の消散は、ベクト
ルＭの方向に最大となり、縁142を高度に定める。
上記したように、本発明の１つの実施形態では、レー
ザビーム120の位置設定がコンピュータ制御によって指
令される。本発明のプロセスを実施する１つの方法は、
この説明の終わりに添付したソースコードに示されてい
る。これら変数は、次のものを含む。
％_OVERLAP:ビーム120が軸Awに沿って移動する距離で
あって、手前のビーム切削エリアに重畳するビームエリ
アの割合に基づく距離； SWP_ANGLE:スイープ角度θ； STRT_POS:レーザビームのスタート位置； RADIUS:切削／フィレットエリアの長さ； AZIMUTH:軸Awと、磁極チップ105a及び105bの縁108に
直角な線との間に定められた角度； LASER_PWR:レーザビームの電力； LASER_VEL:レーザビームの速度； LASER_ACCL:レーザビームの加速度； TRACK_WIDTH:磁気媒体に記録されるべきデータトラッ
クの巾； CORE_WIDTH:レーザコアの巾； TRIM_WIDTH:フィレット切削の所望の巾； PASSES:レーザが各フィレット区分140、150上を進む
回数。
半径Ｒは、本発明の第１の実施形態において定められ
た変数であると仮定するが、データトラック巾及びスイ
ープ角度θの入力値に基づいて容易に計算できることに
注意されたい。実際に、本発明の第２の実施形態は、以
下に述べるように半径の値を計算する。本発明の種々の
実施形態が平均的に当業者によって充分に意図されるで
あろう。例えば、全てのスタート点及び終了点は、磁極
チップ105a、105bの両側の各切削に対し、前もって又は
各切削が行われるたびに、計算することができる。１つ
の実施形態では、ヘッドの片側がフィレット形成される
とき（例えば、フィレット140）、及び半径Ｒに達した
ときに、ビームが磁極チップ105a、105bの反対側へ移動
され、フィレット150の切削が開始される。フィレット
切削部140及び150を形成するこのシーケンスは、ギャッ
プの各側のコア材料を完全に除去するために、ユーザが
定めた回数（PASSES）だけ繰り返される。或いは又、１
つのフィレットをプリセットされた回数だけ切削した後
に、ヘッドの他側で逆の切削を行うようにしてもよい。
本発明の方法の第２の実施形態を、図14ないし17を参
照して説明する。本発明のこの第２の実施形態は、複数
のヘッドを順次に作成しフィレット形成するとき、特
に、図15に示すように、ドラム65の８個のヘッドをフィ
レット形成するときに有用である。この第２の実施形態
は、８個のヘッドの各々をフィレット形成するように何
回も使用することができ、前記の第１の実施形態に若干
類似しているが、スタート位置（START_POSITION）及び
第１の終了点（END_POINT_1）は、個々のヘッドコア自
体に対する関係とは個別の共通の基準点から定められ
る。本発明のこの第２の実施形態は、前記第１の実施形
態と同様であるから、２つの実施形態の共通の特徴を示
すのに同じ用語、参照番号及び変数を使用する。
複数のヘッドをフィレット形成する際には、付加的な
要因が、フィレット形成プロセスの精度に影響する。例
えば、読み取り／書き込みヘッドの製造業者から受け取
ったヘッドの各々は、厚みが若干異なり、従って、全体
的な初期コア巾が若干異なる。この巾は、１ミリインチ
の1/10程度の公差内に制御できるが、ヘッド巾のばらつ
きがドラム65におけるヘッドの取り付けのばらつきと結
び付くと、１つのヘッドコアがドラム上の他のコアに対
して不正確に位置設定されることになる。
更に、本発明の方法が実施される動作温度の変化は、
10゜Fの温度変化当たり100μインチ程度のヘッドの熱膨
張及び収縮を生じ得る。従って、複数のヘッドを切削す
るときには、ヘッドドラム及びフィレット形成エリアの
温度制御が重要となる。本発明の方法に関連して使用さ
れる１つのオプションは、ヘッド組立体を保持する器具
に熱電気冷却機を使用することである。
本発明の第２の実施形態は、ヘッドの構造に依存しな
い共通の基準点から導出されたスタート／マーク位置／
第１終了点を各ヘッドに使用することである。第１の実
施形態では、スタート位置は、ヘッドギャップのほぼ中
心点であった。第２の実施形態では、スタート／マーク
位置は、フィレット140−１の第１終了点（END_POINT_
1）として定められる。このマーク／スタート位置は読
み取り／書き込み組立体の回転軸63に対して定められ
る。
マーク／スタート／第１終了点は、ドラムの外縁のフ
ィレット位置に対して定められ、レーザマークが設けら
れる。これは、フィレット形成プロセスが完了した後
に、ヘッドの弓形経路がヘッドドラムの中心から一定の
半径距離だけ延びないことを保証する。更に、全てのヘ
ッドのギャップ長さは、ヘッドドラムの回転軸からこの
一定の半径距離に対して定められる。
図14に示すように、第１の終了点（END_POINT_1）
は、スタート位置（START_POS）として働き、これは、
本発明の方法の第２の実施形態に対するレーザマーク点
（MARK_PT）である。本発明の方法のこの実施形態にお
いて、第１終了点は、常に、コア100の外縁に沿って切
削されるフィレット140−１の終了点である。このマー
ク点は、スタート点（START_POINT_1、START_POINT_2）
及び第２の終了点（END_POINT_2）を計算するためのベ
ースとして働き、これらは、コアを切削する際のフィレ
ットの範囲を定める。従って、スタート点及び終了点の
計算は、フィレット140−１及び150−１の半径を定め
る。第１の実施形態と同様に、スタート点及び終了点の
計算は、方位角とスイープ角度の関係に基づく。従っ
て、スタート点及び終了点を計算するのに４つの異なる
方程式セットが使用される。
方位角が０以上でありそしてスイープ角度を２で除算
したものが方位角の絶対値以上であり、例えば、（AZIM
UTH（φ）≧０）及び（SWP_ANGLE/2）≧|AZIMUTH（φ）
｜である場合には、方程式セットＣを用いてスタート点
及び終了点が計算される。
方程式セットＤは、方位角が０より小さく（AZIMUTH
（φ）＜０）そしてスイープ角度を２で除算したものが
方位角の絶対値以上である（（SWP_ANGLE/2）≧|AZIMUT
H（φ）｜）場合に、スタート点及び終了点を計算する
のに使用される。
方程式セットＥは、方位角が０以上であり（AZIMUTH
（φ）≧０）そしてスイープ角度を２で除算したものが
方位角の絶対値より小さい（（SWP_ANGLE/2）＜|AZIMUT
H（φ）｜）場合に、スタート点及び終了点を計算する
のに使用される。
方程式セットＦは、方位角が０より小さく（AZIMUTH
（φ）＜０）そしてスイープ角度を２で除算したものが
方位角の絶対値より小さい（（SWP_ANGLE/2）＜|AZIMUT
H（φ）｜）場合に、スタート点及び終了点を計算する
のに使用される。
スタート点及び終了点が計算された後に、各フィレッ
トに対する半径を次のように計算することができる。
本発明の第２の実施形態は、本発明の装置を用いてド
ラム上の多数のヘッドをフィレット形成する自動化処理
環境に使用するのに適している。この方法の第２の実施
形態を実施するのに適したソースコードを添付資料Ａに
示す。本発明の方法の第２の実施形態の説明は、本発明
の装置の第２の実施形態を実施するのに用いられるソー
スコードに表された方法論を部分的に反映するものであ
る。
図16は、添付資料Ａに記載したソースコードで実施さ
れる本発明方法の第２の実施形態のプロセスの流れを示
す。ステップ210において、ヘッド1001ないし1008のよ
うな複数のヘッドがヘッドドラム65のような支持組立体
に取り付けられる。ヘッドドラム65は、フィレット形成
プロセス中に取付構造体として最適に使用される。とい
うのは、取付プロセス及びヘッドの製造における不正確
さがフィレット形成プロセスにより補償されるからであ
る。しかし、この方法は、ドラム上のヘッドの処理に限
定されるものではなく、ヘッドの別の取付構成を使用で
きることを理解されたい。ヘッドドラムは、読み取り／
書き込み組立体60にも最適に取り付けられ、そして読み
取り／書き込み組立体は、ドラム組立体66を自動的に回
転できる機械的なホルダに配置される。ドラム組立体66
を読み取り／書き込み組立体に取り付けるのが最適であ
る。というのは、読み取り／書き込み組立体60の機械的
な不完全さによるヘッドの不整列を修正しながらも、ヘ
ッドドラム組立体66の回転軸63を決定できるからであ
る。その結果として、組立体が弓形走査テープドライブ
に設置されると、中心点に対する各ヘッドギャップ110
の経路が全てのヘッドに対して同じになる。
ステップ220において、ドラム組立体66の回転軸63の
ｘ−ｙ座標が決定される。軸63は、原点として使用さ
れ、各ヘッド1001ないし1008の各レーザマーク点（MARK
_POINT）は、そこからの距離Ｘ（図15）となる。ドラム
組立体66の回転軸63の位置の決定は、手動で行うことも
できるし又はコントロールコンピュータに接続されたコ
ンピュータビジョンシステムを用いて自動的に行うこと
もできる。ヘッドドラム65は、回転軸63の位置を決定す
るのに使用されるマシンマーク68を含む加工された中央
ボア67を有している。マシンマーク68を回転すると、円
形パターンが形成され、その中心に回転軸63があって、
回転する円形パターンの表示に対する固定点として現れ
る。この固定点を目で見て位置決めすることにより、回
転軸63は、この方法を自動化できるコンピュータコント
ロールシステムに接続された自動化コンピュータビジョ
ンシステムによるか、又は本発明の方法を実施する個人
によって決定できる。
回転軸63が位置決めされると、ステップ230におい
て、ヘッド1001ないし1008に対するセットマーク点（１
つの実施形態では、END_POINT_1）の（ｘ、ｙ）座標が
セットされ、そしてレーザマーク点（MARK_POINT）によ
ってマークされる。図15に示す距離「ｘ」は、本発明の
方法において決定できる。各ヘッド及びヘッドギャップ
はヘッドドラム上で45゜離れており、従って、ヘッド10
01の位置が決定されると、ドラム上の各後続ヘッドのマ
ーク点が、ヘッドを45゜回転しそしてマークを記録する
ことにより記録される。上記したように、このマーク点
は、この方法に対し弓形切削部を計算するのに用いられ
る。１つの実施形態において、各ヘッドのフィレット14
0−１及び150−１に対するスタート点及びストップ点
は、この座標に基づいて計算され、そしてマーク点は、
方程式セットＣ−Ｆにおける値X_POS_CURRENT及びY_POS
_CURRENTとして働く。
ステップ240において、この方法を実施するのに必要
なユーザが定める幾つかの変数は、フィレット加工プロ
セスを完了するために定めねばならない。本発明の自動
化方法において、これらの変数は、本発明の方法の弓形
切削点（P1、P2、Pn・・・）の計算を自動的に実行する
ために入力変数としてソフトウェアにおいて定められセ
ットされる。入力しなければならない変数は、％_OVERL
AP;SWP_ANGLE;AZIMUTH（φ）;LASER_PWR;VEL;ACCL;TRAC
K_WIDTH;CORE_WIDTH;TRIM_WIDTH;及びPASSES（レーザが
各フィレット区分140、150上を進む回数）である。
ステップ250において、各フィレット140−１、150−
１に対するスタート点と終了点が、各ヘッド100nごと
に、各切削の長さ（RADIUS1、RADIUS2）及び切削の方向
角（ANGLE1、ANGLE2）と共に計算される。スタート点及
び終了点は、上記の方程式セットＣないしＦを用いてス
イープ角度と方位角φとの関係に基づいて計算される。
ソースコードの添付資料Ａに示した方法では、ヘッド10
0の各側についてｘ−ｙ座標平面が維持される。従っ
て、方向角はヘッドの中心点に対するビームの位置を補
償する。方向角は、ANGLE1＝90゜−AZIMUTH（φ）及びA
NGLE2＝270゜−AZIMUTH（φ）として定義される。この
点は、各フィレットパス中のレーザの最大弓形路（例え
ば、SWP_ANGLE＝180゜）。
ステップ260において、ユーザが定めたPASSESの数に
ついてフィレット加工方法が実行される。添付資料Ａに
示す実施形態では、入力変数としてステップ240で指定
されたPASSESの数についてステップ270ないし320が実行
される。
ステップ270ないし320は、各ヘッドに対する基本的な
コアフィレット加工ルーチンを示している。このプロセ
スは、交互に、START_POINT_1とEND_POINT_1との間にフ
ィレット140−１を切削し、次いで、START_POINT_2とEN
D_POINT_2との間にフィレット150−１を切削することに
より行われる。ステップ270では、レーザ電力がオフに
され、レーザがSTART_POINT_1へ移動される。
サブルーチン300は、フィレット140−１及び150−１
に対しギャップ110の両側をフィレット加工するように
同様に動作する。ステップ240は、ルーチン300の変数を
START_POINT_1及びEND_POINT_1としてセットし、一方、
ルーチン300は、ステップ290において、第２のSTART_PO
INT_2及びEND_POINT_2について繰り返される。一般に、
ルーチン300は、弧点P1、P2、Pn、Pn+1・・・の計算を
表し、そして各々の弧点の間のレーザの移動を制御す
る。弧設定点Pnを計算する際には、ｘ、ｙ座標が極座標
に変換され、そして極座標を用いて（添付資料Ａの実施
形態において）レーザビーム120を位置設定する。
最初に、ステップ310において、実際の重畳距離（OVE
RLAP_DISTANCE）、行の数（ROWS）、切削巾（WIDTH）の
斜辺（HYP）、及びRADIUSの変更値が計算される。RADIU
Sの変更値は、切削巾の斜辺を半径から減算しそしてこ
の値をRADIUSとして指定することにより切削巾の斜辺を
補償する。重畳距離は、レーザ巾（インチ）に重畳割合
を乗算したものOVERLAP_DISTANCE＝LASER_WIDTH_IN＊
（100.00−OVERLAP）＊0.01である。斜辺は、切削巾（W
IDTH）を2SIN（（π/180.0）＊SWP_ANGLE/2））で除算
したものである。その後、斜辺を現在半径値から減算
し、この値は、ルーチン300の方法に対しRADIUSとして
使用される。数値ROWSは、単にこの変更されたRADIUS値
を重畳距離で除算したものに過ぎない。
ステップ320において、初期の弧切削点P1及びP2が二
次元において計算されるP1（p1_x、p1_y）、P2（p2_x、
p2_y）。更に、フィレットの最終弓形切削の終わりを指
定する点、例えば、最終の終了座標点（x_end、y_end）
が計算される。P2、P2及びx_end、y_endを計算するため
の式を、方程式セットＧに示す。
（以下の方程式において、「ROT_ANGLE」は、ANGLEと
同等であり、以下の方程式では、ソースコードの添付資
料に一致するように表される。というのは、これは、AN
GLE_1及びANGLE_2の値を呼び出すためにここで使用され
る呼び出しファンクションだからである。） これらの初期座標が計算されると、ステップ325にお
いて、レーザが電源オフの状態で点P1に配置される。
ルーチン340ないし348は、特定の時間にどの行が切削
されているかに基づいてレーザの移動及び弧切削点Pnの
計算を制御する。ステップ340ないし348は、行カウンタ
「rr」が計算された行数以下である状態について動作す
る。ステップ330において、rrは１に等しく、プロセス
の流れにおいてステップ330に遭遇するたびに増加す
る。
ルーチン340、342、344、346及び348の各々は、特定
の点でプロセスに加わる特定の行状態を制御する。特定
の行状態が与えられると、次の弧点（P_x_next、P_y_ne
xt）及び次の中心点（x_cntr_next、y_cntr_next）の計
算が変化する。
ルーチン340ないし348の以下の説明及び添付資料Ａと
して添付した制御ソフトウェアアルゴリズムを検討する
ことにより明らかなように、本発明の第２の実施形態の
方法は、各原点x_cutr_next、y_cntr_nextを計算し、そ
してビームを原点に対して特定のスイープ角度で移動
し、切削弧を定める。軸Awに沿ってレーザを増加すると
ころの１つの弧点P_x、y_nextのみがステップごとに計
算される。この相違は、図17に示す。そこに示されたよ
うに、レーザ120は、P1からP2へ弧を描くようにされ、P
1_next及びｘ、y_cntr_nextの計算がなされ、レーザ120
がP1_nextへ移動され（第１の実施形態の用語でP3）、
そしてその後、P1_nextからx_cntr_next、y_cntr_next
の周りをスイープ角度で弧を描くようにされる。その
後、P2_next及び別のｘ、y_cntr_nextの計算がなされ、
そしてビームは、逆のスイープ角度で弧を描くようにさ
れる。ソースコード添付資料では、初期の弧点を示すの
に行先P1及びP2しか使用されない。これらの行先、及び
それらが軸Awに対して表す弧点座標は一定に保たれる。
行先「P1_（ｘ、ｙ）_NEXT」及び「P2_（ｘ、ｙ）_NEX
T」は、レーザが移動される次の弧点を示し、従って、
本発明の第２の実施形態では、レーザはP1からP2へ移動
され、その後、P2からP2_NEXTへ移動され、次いで、P1_
NEXTへと弧を描き、そして第２のP2_NEXTへと弧を描
き、等々となる。というのは、P1_NEXT及びP2_NEXTの変
数は常に更新されるからである。
本発明の第２の実施形態は、本発明の第１の実施形態
の方法論に基づいて実行することができ、そしてどちら
の特定方法を使用又は適用するかの選択は、組立体の動
作の特性の性質に基づくことを理解されたい。
ルーチン340は、行カウンタrrが１に等しい行番号１
の状態を制御する。ルーチン340では、軸Awに沿った次
の中心点（X_CNTR_NEXT;Y_CNTR_NEXT）及び次の弧点P2
（P2_X_NEXT、P2_Y_NEXT）の計算が行われる。次いで、
ルーチン340は、中心点の位置（X_CNTR_NEXT、Y_CNTR_N
EXT）及びスイープ角度で定められた弧に対し、正の方
向（＋）SWP_ANGLE又は逆方向（−）SWP_ANGLEのいずれ
かに、点P1（上記のステップ325のもとでレーザが移動
された）から次の弧点P2へとレーザが移動するのを制御
する。
ステップ340において、次の中心点（X_CNTR_NEXT、Y_
CNTR_NEXT）及び次のP2点（P2_X_NEXT、P2_Y_NEXT）を
計算するための式を、方程式セットＨとして以下に示
す。
方程式セットＨに基づいて次の弧点（P2_NEXT）及び
中心点を計算した後に、レーザが正のスイープ角度
（（＋）SWP_ANGLE）で弧を描くようにされてレーザ120
を位置P2に配置する。次いで、ルーチン340は、ビーム1
20を点P2_NEXTへ移動する。
ルーチン342は、行が偶数番号の行でありそして切削
の最後の行でない（例えば、rr＝２、４、６、８・・
・）状態を取り扱う。この場合に、軸Awに沿った次の中
心点及び次のP1点（P1_NEXT）を計算するための式を方
程式セットＩとして示す。
ビーム120がステップ340（又は以下に述べるステップ
346）において最後の点P2_NEXTへ移動されてその点にあ
る状態で、方程式セットＩに基づいて次の弧点P1_NEXT
及び中心点が計算された後に、ビーム120は、次の中心
点（Ｘ、Ｙ）_CNTR_NEXTの周りを逆のスイープ角度
（（−）SWP_ANGLE）で弧を描くように移動され、その
後、ビーム120は、点P1_NEXTへ増加される。
サブルーチン344は、行番号が奇数行であって、切削
の最後の行でない（例えば、rr＝３、５、７、９・・
・）状態を取り扱う。次の中心点及び次のP2点P2_NEXT
を計算するための式を、方程式セットＪとして以下に示
す。
この方程式セットＪに基づいて次の弧点（P2_NEXT）
及び次のAw中心点が計算されると、このルーチンは、
（Ｘ、Ｙ）_CNTR_NEXTの周りを正のスイープ角度でレー
ザを弧路に移動し、その後、ビーム120を点P2_NEXTへ移
動する。
P1_NEXT、P2_NEXT及び（Ｘ、Ｙ）_CNTR_NEXTは、順次
の行番号（rr）を参照して計算されることに注意された
い。これら増加は、p1、p2から離れて軸Awに平行にENDP
OINT_1に向かう重畳距離の移動と等価である。
ルーチン346は、フィレットの最後の行に到達しそし
て最後の行が偶数行である状態を取り扱う。このような
場合に、軸Awに沿った（ｘ、ｙ）中心点のみを計算すれ
ばよく、レーザは、逆のスイープ角度で中心点の周りで
弧を描く。このステップにおいて次の（ｘ、ｙ）中心点
を計算する式を、方程式セットＫで示す。
この方程式セットＫに基づいて次の中心点が計算され
た後、ビーム120は、中心点の周りを（−）SWP_ANGLEで
弧を描く。
最後に、ルーチン348は、フィレットの最後の行が奇
数行である状態を取り扱う。この場合も、次の中心点が
計算され、そしてレーザは、中心点の周りを正のスイー
プ角度で弧を描く。ステップ348において次の中心点を
計算するための式を、方程式セットＬとして示す。
この場合も、セットＬに基づいてＸ、Y_CNTR_NEXT点
が計算されると、ビーム120は、その周りを（＋）SWP_A
NGLEで弧を描く。
ステップ346、348の各々において、最終弓形移動は、
END_POINT_1の上にビーム120を描き、フィレット部分の
適切な長さを確保する。
ステップ350において、行カウンタが、計算された行
数（RR＝ROWS）まで増加されると、フィレット140−１
が完成し、そしてプロセスはフィレット150−１を開始
する。ステップ290において、所与のヘッド100nにおけ
る第２のフィレット150−１についてのフィレットルー
チンが定められ、この方法は、START_POINT_2とEND_POI
NT_2との間で作用し、そしてルーチン300を含む。この
ルーチンは、ステップ270について述べたのと同様に弧
点を計算しそしてビームを増加するが、同じTRIM_WIDT
H、SWP_ANGLE、OVERLAP、VEL及びACLを使用し、変数STA
RT_POINT_2、END_POINT_2、RADIUS_2及びANGLE_2に基づ
く。
ステップ290では、レーザ120は、電源オフの状態で、
第２のスタート点START_POINT_2へ移動される。
ルーチン300は、ステップ290のもとで、指定の行数に
ついてステップ310ないし350を実行し、フィレット150
−１を完成する。ステップ295では、増加カウンタが指
定のPASSESの数に到達しない場合に、Ｉ＝PASSESまで再
びステップ260−295が実行される。
本発明の第２の実施形態は、フィレット140−１、150
−１を順次に切削したり、フィレット140−１の全てのP
ASSESを最初に実行しそしてその後にフィレット150−１
の全てのPASSESを実行したり、及び／又は特定の移動点
を異なる仕方で、例えば、ｘ−ｙ座標を用いて計算した
りすることを含む多数の変型に基づいて実行できること
を理解されたい。上記したように、第２の実施形態は、
複数のヘッドを製造するのに好ましい。というのは、弓
形走査テープヘッド組立体の場合に、全てのヘッドギャ
ップがヘッドドラムの回転軸から等距離点であることを
必要とするからである。従って、各ヘッドの各切削部の
第１の終了点をマークすることにより、中心点からの距
離が等距離となり、この目的を達成するよう確保され
る。第２に、この方法の第２の実施形態に特定の計算及
びラスタ方法を使用することにより、若干効率が良くな
る。というのは、弓形経路に沿ってレーザを移動するの
にあまり計算を必要とせず、しかも、移動パターンが、
放熱の目的と、ギャップの中心点に向かうビームの増加
の両方を満足するからである。
本発明の方法を実施するのに多数のレーザ装置が適し
ている。本発明の方法を実施する上で顕著な効果を与え
る装置400が図18及び19に示されている。装置400は、FD
Aクラス４定格のメインレーザ410と、ｘ−ｙ位置設定テ
ーブル420と、レーザ410の出力をｘ−ｙテーブル420へ
向ける光学素子430と、スチールの部品ハウジング450の
頂部に取り付けられた花崗岩のレーザハウジング440と
を備えている。メインレーザ素子410及び光学素子430を
含むハウジング440を花崗岩から製造する際には、ｘ−
ｙテーブルが光学素子430からのビーム出力に対して読
み取り／書き込み組立体60を移動するときにｘ−ｙテー
ブルの最大の安定性が確保される。ヘッドを製造するの
に伴う大きさにより、ｘ−ｙテーブル420に接続された
ときのビーム120及びヘッドの最大の安定性は、ヘッド
の正確なフィレット加工を確保するための重要である。
又、花崗岩ハウジング440には、カメラ432も設けられ、
これは、モニタ434に接続され、ユーザが切削プロセス
の状態を目で確かめられるようにする。
メイン部品ハウジング450は、装置400に制御するATク
ラスコンピュータ460を備えている。図19に示すよう
に、ATクラスコンピュータは、オペレータインターフェ
イス467及びオペレータコントロール465に接続され、こ
れらコントロールは、ｘ−ｙテーブル位置設定コントロ
ール、電源コントロール及びカメラコントロールを含
む。モニタ426及びキーボード（図示せず）もコンピュ
ータ460に接続される。添付のソースコードの実施形態
では、コードが現在実行されているプロセスにおいて状
態フラグを発生し、これにより、動作中にプロセスを監
視できるようにする。又、ハウジング450は、レーザ電
源470と、AC入力472と、ｘ−ｙテーブルドライバ474
と、該ｘ−ｙテーブルを駆動するエアシリンダ476とを
備えている。位置設定レーザ480も指向性レーザ光学系4
82と共に設けられ、ｘ−ｒテーブルを光学系430に対し
て正確に位置設定できるようにする。ｘ−ｙテーブルに
接続されたエアシリンダ476は、図20ないし22について
説明する弓形走査ヘッド組立体取付器具500を駆動す
る。
コンピュータ460は、図18及び19に示す要素の動作を
制御し、本発明の方法の種々の実施形態の実行を自動化
する。添付資料Ａに示されたソフトウェアソースコード
は、本発明の第２の実施形態のフィレット形成プロセス
をコンピュータ460において指令する特定の制御レベル
アルゴリズムを表す。ここに述べる特定の方法及びこれ
ら方法の実施は、図18及び19を参照して述べる特定の装
置に限定されるものでもないし、添付資料Ａに示す特定
のソースコードに限定されるものでもない。
又、本発明の方法を完全に自動化するために、ビジョ
ンカメラ445及びコンピュータ460の周辺ボードを含むコ
ンピュータビジョンシステムを設けることもできる。こ
のビジョンシステムは、ハブ66が回転されたときにヘッ
ドギャップ110及び回転軸63の位置を分析し、上記説明
に基づいてマシンマークを見ることができるようにす
る。これは、装置400が、本発明方法のいずれの実施形
態においても、読み取り／書き込み組立体60がASHA器具
ホルダ500にいったん配置されると、完全に自動的に動
作できるようにする。システムオペレータがビジョンシ
ステムへの入力を監視できるように個別のモニタ（図示
せず）を設けてもよい。装置400に使用するのに適した
コンピュータビジョンシステムは、例えば、マサチュー
セッツ州、ニードハムのコグネックス・コーポレーショ
ンから入手できる5000シリーズビジョンシステムを含
む。
図20及び21は、弓形走査読み取り／書き込みヘッド組
立体60を保持するための器具500を示す。この器具500
は、ｘ−ｙテーブル420に固定されると共にエアシリン
ダ476に接続され、ヘッド1001ないし1008が取り付けら
れた読み取り／書き込み組立体60をレーザ光学系430の
下に自動的に位置設定する。器具500は、コンピュータ4
60に電気的に接続され、エアコンジットによりエアシリ
ンダ476に接続され、そしてｘ−ｙテーブル420に物理的
に固定されて、読み取り／書き込み組立体のヘッド1001
−1008の各々のプロセスの全ての観点をコンピュータ46
0で制御できるようにする。図20は、読み取り／書き込
み器具500の斜視図であり、そして図21及び22は、器具5
00の各々平面図及び側面図である。器具500に含まれた
ベース502は、４本の６角ナット504でｘ−ｙテーブル42
0の取付穴504aに固定される。リアプレート506及び挿入
プレート508は、ベース502に固定される。カバー510
は、器具の内部部品の上に固定される。ｅ−チェーンケ
ーブルキャリアシステム520は、リアプレート506及び組
立体500を取付ブロック522においてｘ−ｙテーブル420
に固定する。
読み取り／書き込み組立体66を組立体500に固定する
ための取付領域530（図21及び22）は、挿入プレート508
に取り付けられた４本の固定ピン532、534、536、538
と、クランプピン539とによって画成され、クランプピ
ンは、図22に示すように、読み取り／書き込み組立体60
をピン532、534と、536、538との間に固定するように延
びている。ピン539は、BIMBA社のエアシリンダ、モデル
0071/Dであるエアシリンダ540によって付勢される。読
み取り／書き込み組立体60は、取付プレート77に２つの
取付ボア75、76を含む（図４及び５参照）、これらは、
組立体60をドライブ90のフレーム91に固定するのに使用
される。組立体60は、ピン532、538に取り付けられ、こ
れらピン532、538は、図20に示すようにボア75、76に挿
入され、そしてピン539は組立体66を領域530に固定する
ように延びる。
空気圧モータ550及びプーリ組立体560は、読み取り／
書き込み組立体のモータ64に係合し、読み取り／書き込
み組立体60のドラム66に接続され、そしてモータ64及び
ドラム66を回転軸63の周りで回転し、システムオペレー
タ又はコンピュータビジョンシステムが回転軸63を決定
できるようにする。モータ550は、フィトロン社により
供給されるモデルZSS25である。モータ550は、エアコン
ジットを経てエアシリンダ476に接続され、ヘッドドラ
ム66の回転により中心点の決定を自動化することができ
る。プーリ562、564を含むプーリ組立体560及びゴムの
Ｏリング566は、取付ブロック566に取り付けられる。取
付ブロック566は、ベース502に接続されたブロック取付
部554に固定され、これは、組立体66に近づいたり離り
たりするように移動され、エアシリンダ552を延ばした
り引っ込めたりすることによりモータプーリ組立体560
及びモータ550を延ばす。従って、ブロック566の移動
は、プーリ組立体560を移動し、特に、組立体60が取付
領域530に配置されたときにプーリ564を読み取り／書き
込み組立体60のモータ64と係合したり解離したりする。
シリンダ552は、BIMBA社のモデル0.25−Ｄエアシリンダ
であり、ベース502に固定される。ブッシング570は、ブ
ロック556のガイドとして設けられている。クラッシュ
ストップ組立体は、ブッシング574に接続されたスペー
サ572を備え、これは、６角スクリュー577及び578によ
り駆動ブロック556に固定されたストップブロック576に
係合する。微調整スクリュー579は、クラッシュストッ
プ組立体の位置を調整できるようにする。
動作に際し、システムオペレータは、完全に組み立て
られた読み取り／書き込み組立体60を取付領域530に配
置する。スタートコマンドの開始に、コンピュータ560
は、シリンダ540を付勢して、ピン539を延ばし、組立体
を取付領域にクランプする。組立体がしっかりクランプ
されると、モータ550がヘッドドラム66を回転駆動し、
ビジョンシステムにより、回転軸63を指示する点を位置
決めしそして記録できると共に、ヘッド1001−1008の各
位置を位置決めすることができる。ヘッドにフィレット
を形成する特定の順序は重要でないことが容易に理解さ
れよう。その後、本発明の方法の第１又は第２の実施形
態の上記特徴に基づく処理が行われる。
レーザ光学系430に対してｘ−ｙテーブルを実際に位
置設定しそして空気圧モータ550を付勢することにより
ヘッドドラム66を回転するための付加的なソフトウェア
ライブラリーが必要であることが更に理解されよう。こ
のようなプログラムは、市場で入手でき、ここに述べた
ような特定の装置に用いられる特定部品の知識と共にプ
ログラミングの当業者の知識の範囲内に容易に入り得る
ものである。
上記で簡単に述べたように、本発明の方法、特に装置
400は、温度変化による熱膨張及び収縮をかなり受け
る。本発明の更に別の特徴において、１つ以上の熱電子
冷却機を固定具500に固定し、固定具の安定な温度動作
範囲を確保することができる。このような冷却機がない
と、ヘッド100の正確なフィレット形成を確保するため
に、熱的な周囲環境を１゜Fの範囲内に維持しなければ
ならない。
本発明の主たる特徴及び効果は、当業者に明らかであ
ろう。又、当業者であれば、簡単な形式のコンピュータ
メモリ及び中央処理ユニットを本発明に使用できること
が理解されよう。以下に添付するソースコード資料は、
本発明のこの点についてＣ言語で記載されたアプリケー
ション方法を定めたものである。この特定の実施形態
は、異なる形式のコンパイラーと共に使用するようにい
かなる数の適当な言語で再プログラミングしてもよいこ
とが容易に明らかであろう。本発明の全ての等効物は、
本明細書、添付図面及び請求の範囲により定められる本
発明の範囲内に包含されるものとする。
フロントページの続き (72)発明者 ヘインズ ロバート アメリカ合衆国 カリフォルニア州 92131 サン ディエゴ エルダーウッ ド コート 10976 (72)発明者 ロッテンバーグ ジョン エム アメリカ合衆国 カリフォルニア州 92040 レイクサイド パインハースト ドライヴ 11219 (56)参考文献 特開 昭63−45387（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−117726（ＪＰ，Ａ) 特表 平６−509901（ＪＰ，Ａ) 米国特許4186480（ＵＳ，Ａ) 米国特許4751779（ＵＳ，Ａ) 米国特許4017965（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G11B 5/53 G11B 5/127 G11B 5/187 G11B 5/29

Claims (23)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】回転軸に回転中心点が位置している回転ド
    ラムに、それぞれギャップを有する複数の読み取り／書
    き込みヘッドを取り付けた弧状走査ドライブの製法にお
    いて、 回転ドラムを回転させて回転ドラムの回転中心点を求
    め、 各ギャップの巾を指定し、 前記の回転中心点からヘッドのギャップへの距離を指定
    し、そして ヘッドのそれぞれのギャップをレーザー加工してヘッド
    毎に前記のギャップの巾をきっちり形成して、各ヘッド
    のギャップの巾が回転ドラムの前記の回転中心点から前
    記の距離に位置するようにした ことを特徴とする弧状走査ドライブの製法。
  2. 【請求項２】前記の弧状走査ドライブはデータ記憶媒体
    を含み、前記の回転ドラムは、このデータ記憶媒体の付
    近で回転して、トラック巾を有するデータトラックに記
    憶させるデータを記録したり検索したりし、前記のギャ
    ップ巾は、トラック巾に等しいように指定される請求項
    １に記載の方法。
  3. 【請求項３】前記のレーザ加工段階は、 前記の回転軸から前記の距離でギャップに第１点をマー
    クし、 前記のヘッドの第１側面をその第１側面から前記のマー
    ク点までエッチングンし、そして 前記のヘッドの第２側面をその第２側面から、前記の第
    １点とトラック巾との和に対して定めた位置までエッチ
    ングする ことを含む請求項２に記載の方法。
  4. 【請求項４】前記の各エッチング段階は、 前記のギャップを通る線上の原点に対して正の角度で第
    １の弧状経路に沿ってレーザを移動し、 切削を所望される方向にある距離だけビームを漸増し、
    そして 前記のギャップの中心を通る線上の第２の原点に対して
    前記の角度の逆数で前記の第１の弧状経路と同じ第２の
    弧状経路に沿ってレーザを移動し、前記の第２の原点
    は、前記のビームが漸増される距離に等しい量だけ漸増
    される請求項３に記載の方法。
  5. 【請求項５】ヘッドのそれぞれのギャップをレーザー加
    工する段階が、 （１）ビームがギャップを横切るところでギャップの長
    さに垂直な方向にビームを動かすことにより記録ギャッ
    プをつくるようレーザーでコア材料を切削する段階と、 （２）ギャップの長さに平行な方向にビームを漸増して
    ギャップの巾を減少する段階と を交互に行う請求項１に記載の弧状走査ドライブの製
    法。
  6. 【請求項６】前記の記録ギャップは第１側面及び第２側
    面を含み、そして前記の段階（１）は、前記のギャップ
    の第１及び第２側面にレーザでエッチングを行ってギャ
    ップの巾を定めることを含む請求項５に記載の方法。
  7. 【請求項７】前記のエッチング段階は、 記録ギャップの巾を定め、 前記のギャップの第１側面において第１の複数の切削を
    行って、記録ギャップの巾を定めるための材料の量の半
    分を除去し、そして 前記のギャップの第２側面において第２の複数の切削を
    行って、前記の記録ギャップの巾を定めるのに必要な材
    料の量の第２の半分を除去し、これにより、定められた
    巾のギャップを残す 段階を含む請求項６に記載の方法。
  8. 【請求項８】コア材料を切削する前記の段階は、更に、
    ギャップの長さを二分する線上の原点に対してある角度
    で第１点から第２点へ弧状にレーザビームを移動するこ
    とを含む請求項６に記載の方法。
  9. 【請求項９】コア材料を切削する前に、前記の線上にス
    タート点及び終了点を定める段階を更に備え、スタート
    点は前記の線上の第１原点を表し、終了点はギャップの
    巾に沿った切削の限界を定めている請求項８に記載の方
    法。
  10. 【請求項１０】前記のスタート点及び終了点は、ギャッ
    プの中心を表す点におけるギャップの位置に対して定め
    られている請求項９に記載の方法。
  11. 【請求項１１】前記の終了点は、ギャップに無関係な位
    置に対して定められる請求項９に記載の方法。
  12. 【請求項１２】磁気記録ヘッドの特性を定める方法であ
    って、前記のヘッドは透磁性の材料で形成された第１磁
    極及び第２磁極を含み、これら第１磁極及び第２磁極は
    ギャップによって分離され、そのギャップは、ある長さ
    と、ヘッドの第１及び第２側面により定められた巾と、
    これら第１と第２の側面間の中心とを有し、前記の方法
    は、 （ａ）磁気媒体に記録しようとするデータのトラックの
    巾を確立し、 （ｂ）前記のギャップに隣接する第１位置に切削装置を
    配置し、 （ｃ）前記のギャップの巾を減少するように第１の複数
    の次々の弧状切削を行い、 （ｄ）前記のギャップに隣接する第２位置に切削装置を
    配置し、そして （ｅ）前記のギャップの巾を減少するように第２の複数
    の次々の弧状切削を行うことを特徴とする方法。
  13. 【請求項１３】弧状切削の各々は、ギャップの長さより
    大きな弧の長さを有し、その弧状切削は、それが前記の
    ギャップに交差するときにギャップの巾に垂直な方向で
    ある請求項12に記載の方法。
  14. 【請求項１４】前記の第１及び第２の位置は、ギャップ
    の第１側部及び第２側部を表す請求項13に記載の方法。
  15. 【請求項１５】前記の段階（ｃ）と（ｅ）は、 （ｉ）前記のギャップの長さを二分する線上の第１原点
    を定め、 （ii）角度を定め、 （iii）前記の線と前記の記録ヘッドの一側とに対する
    前記の角度の半分の斜辺を計算し、 （iv）前記の原点の周りの前記の角度の斜辺を回転する
    ことにより定められた弧に沿って前記の角度でレーザを
    移動し、そして （ｖ）ギャップの中心に向かう方向で前記の原点を漸増
    する 請求項13に記載の方法。
  16. 【請求項１６】（vi）スタート点と終了点とを計算し、
    スタート点は前記の線上の第１原点を表し、そして終了
    点は前記の線に沿った弧状切削の限界を表し、そして （vii）前記の終了点が前記のレーザの弧に沿って存在
    するまで前記の段階（iv）と（ｖ）を繰り返す 請求項15に記載の方法。
  17. 【請求項１７】記録媒体上にトラック巾を有するデータ
    トラックを読み取り、そしてそのデータトラックに書き
    込むのに適した磁気記録ヘッドのギャップを形成する方
    法において、前記のヘッドのギャップは、その第１側面
    と第２側面との間に形成されており、前記の方法は、 ギャップ巾を選択し、 そのギャップ上に第１点をマークし、 ヘッドの第１側面をその第１側面から前記のマーク点ま
    でエッチングし、そして ヘッドの第２側面をその第２側面から、前記のマーク点
    とトラック巾の和として定められた位置までエッチング
    する ことを特徴とする方法。
  18. 【請求項１８】前記のエッチング段階は、 前記のギャップの長さを二分して通過する軸を定め、 この軸に沿ってスタート点と終了点とを計算し、 スイープ角度を設定し、このスイープ角度の原点は、前
    記の軸上でスタート点と終了点との間にあり、 前記の原点からのベクトルにより定められた弧に沿って
    スイープ角度で第１点から第２点へレーザを位置設定
    し、 第２のスタート点と第２の終了点とを計算し、そして レーザを前記の第２のスタート点に位置設定し、そして
    前記の弧に沿ってその第２のスタート点から第２の終了
    点までレーザを移動する、 請求項17に記載の方法。
  19. 【請求項１９】レーザと、 このレーザを支持しているハウジングと、 このハウジングに回転するように取り付けた位置設定テ
    ーブルと、 この位置設定テーブルへ結合している読み取り／書き込
    みヘッド組立体取付具と、 前記のレーザ、位置設定テーブルそして読み取り／書き
    込みヘッド組立体取付具へ結合したコントローラと を備え、ギャップの巾をきっちり決めるため前記の取付
    具に固定した読み取り／書き込みヘッドの第１側面と第
    ２側面とへ複数の弧状の切削を与えるよう前記のレーザ
    への指令を前記のコントローラが含んでいることを特徴
    とする記録と書き込み巾を有する読み取り／書き込みヘ
    ッドを製造する装置。
  20. 【請求項２０】前記の取付具は、前記のヘッド組立体を
    回転する手段を備え、そして前記のコントローラは、前
    記のヘッド組立体の回転軸を求めるため前記のヘッド組
    立体の回転を指令する命令も含む請求項19に記載の装
    置。
  21. 【請求項２１】前記のヘッド組立体の回転軸を求めるた
    めのコンピュータビジョンシステムを更に備えた請求項
    19に記載の装置。
  22. 【請求項２２】前記のハウジングは、花崗岩でつくられ
    る請求項19に記載の装置。
  23. 【請求項２３】フェライト材料片からつくられた複数の
    磁気記録ヘッドのギャップを形成する方法であって、各
    ヘッドは回転ドラムへ取り付けられていてデータトラッ
    クを有する蓄積媒体にデータを記録し、そしてそれから
    データを回収するようになっており、前記の方法は、 （ａ）前記の回転ドラムを回転して回転ドラムの回転中
    心点を求め、 （ｂ）各ヘッドのギャップ巾を選定し （ｃ）前記の回転中心点から前記のギャップへの距離を
    指定し、そして各ヘッドのギャップ上に第１の点をマー
    クし、 （ｄ）前記の複数のヘッドの一つの第１側面を、その第
    １側面からそのマーク点へエッチングし、 （ｅ）前記の複数のヘッドの一つの第２側面を、その第
    ２側面からそのマーク点プラス前記のトラックの巾とし
    て決まる点へエッチングし、 （ｆ）前記の複数のヘッドの各々について前記の段階
    （ｄ）と（ｅ）とを繰り返す ことを特徴とする方法。
JP07513956A 1993-11-12 1994-11-07 磁気記憶装置の記録ヘッドを製造する方法 Expired - Fee Related JP3112683B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/151,068 US5523539A (en) 1993-11-12 1993-11-12 Process for manufacturing recording heads for magnetic storage devices
US151,068 1993-11-12
PCT/US1994/012875 WO1995013608A1 (en) 1993-11-12 1994-11-07 Process for manufacturing recording heads for magnetic storage devices

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09509001A JPH09509001A (ja) 1997-09-09
JP3112683B2 true JP3112683B2 (ja) 2000-11-27

Family

ID=22537193

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP07513956A Expired - Fee Related JP3112683B2 (ja) 1993-11-12 1994-11-07 磁気記憶装置の記録ヘッドを製造する方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5523539A (ja)
EP (1) EP0728351B1 (ja)
JP (1) JP3112683B2 (ja)
DE (1) DE69427922T2 (ja)
HK (1) HK1005560A1 (ja)
WO (1) WO1995013608A1 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5689384A (en) * 1994-06-30 1997-11-18 International Business Machines Corporation Timing based servo system for magnetic tape systems
US6088183A (en) 1994-11-10 2000-07-11 Seagate Peripherals, Inc. Arcuate scan read/write assembly
JP3091404B2 (ja) * 1995-11-09 2000-09-25 富士通株式会社 磁気ヘッドの製造方法
JP2003511806A (ja) * 1999-10-05 2003-03-25 シーゲイト テクノロジー エルエルシー 可変長ギャップを有する長手磁気記録ヘッド
US7100265B2 (en) * 2000-11-29 2006-09-05 Athan Corporation Method for aligning a drum assembly used in a video recording device
US6920685B2 (en) * 2001-06-04 2005-07-26 Tdk Corporation Method for fabricating a thin film magnetic head
US7275302B2 (en) * 2003-12-09 2007-10-02 Seagate Technology Llc Method of forming a disc pack

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB654584A (en) * 1949-03-11 1951-06-20 Witold Diamand Apparatus for recording of electric impulses
US2860191A (en) * 1953-10-30 1958-11-11 Soundscriber Corp Turntable for magnetic recorder
US3045814A (en) * 1957-04-06 1962-07-24 Hoshino Yasushi Packaging of a magnetic head assembly
CH367533A (de) * 1958-03-28 1963-02-28 Philips Nv Verfahren zum Aufzeichnen von Hochfrequenzsignalen, insbesondere Fernsehsignalen
US3621153A (en) * 1969-12-22 1971-11-16 Ibm Magnetic read/write head with partial gap and method of making
US4017965A (en) * 1975-06-16 1977-04-19 Burroughs Corporation Method of making a transducer head with narrow core structure
AT351797B (de) * 1976-12-22 1979-08-10 Philips Nv Verfahren zum herstellen einer rotierend antreibbaren magnetkopfanordnung und nach einem solchen verfahren hergestellte magnetkopf- anordnung
DE2715352A1 (de) * 1977-04-06 1978-10-12 Grundig Emv Verfahren zur herstellung einer polschuhplatte fuer einen magnetkopf
US4328410A (en) * 1978-08-24 1982-05-04 Slivinsky Sandra H Laser skiving system
JPS55117726A (en) * 1979-03-05 1980-09-10 Hitachi Ltd Manufacture of magnetic head
JPS5947086A (ja) * 1982-09-10 1984-03-16 Mitsubishi Electric Corp セラミツクスの加工方法
JPS60184484A (ja) * 1984-03-01 1985-09-19 Mitsubishi Electric Corp レ−ザ加工法
US4751779A (en) * 1986-04-02 1988-06-21 Ds Scanner Co., Ltd. Method of producing a core for magnetic head
JPS63304418A (ja) * 1987-06-05 1988-12-12 Hitachi Ltd Ｖｔｒヘッドギャップ位置検出方法
US5095447A (en) * 1988-03-25 1992-03-10 Texas Instruments Incorporated Color overlay of scanned and reference images for display
NL8801553A (nl) * 1988-06-17 1990-01-16 Tno Werkwijze voor het, onder toepassing van een laserbundel, micro-bewerken van het oppervlak van een werkstuk.
US4970600A (en) * 1989-04-04 1990-11-13 Melco Industries, Inc. Laser engraver with X-Y assembly and cut control
MX9303225A (es) * 1992-06-12 1994-05-31 Minnesota Mining & Mfg Aparato para grabar y leer datos sobre una cinta magnetica, en la forma de una secuencia de pistas arqueadas.

Also Published As

Publication number Publication date
DE69427922T2 (de) 2002-02-21
WO1995013608A1 (en) 1995-05-18
EP0728351B1 (en) 2001-08-08
JPH09509001A (ja) 1997-09-09
EP0728351A1 (en) 1996-08-28
DE69427922D1 (de) 2001-09-13
HK1005560A1 (en) 1999-01-15
US5523539A (en) 1996-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6906880B1 (en) Erasing disk surface by direct current applied on a helical trajectory to minimize erase time
EP1204096B1 (en) Alignment of tape head
US6317285B1 (en) Method for calibrating MR head geometry in selfservo writing disc drives
US6445521B1 (en) Write current optimization in a disc drive system
EP0344759A2 (en) High track density media with optical servo tracks and method and apparatus for inscribing the tracks on the media
US20070291401A1 (en) Contact detection using calibrated seeks
US20090168242A1 (en) Method for manufacturing a perpendicular magnetic write pole having a large bevel angle
US6178059B1 (en) Method for writing servo information on a magnetic recording disk
CN1208758C (zh) 在磁盘驱动器伺服系统的设定模式期间减小传动器臂振荡
US20070014044A1 (en) Data erasure apparatus and data erasure method
KR20000028907A (ko) 음향 노이즈를 감소시키기 위한 하드 디스크 드라이브와그 방법
JP3112683B2 (ja) 磁気記憶装置の記録ヘッドを製造する方法
CN1971712B (zh) 记录重放装置和参数测量方法
JP4365042B2 (ja) 自己同調モデル参照式ディスク・ドライブ・コントローラ
US6724562B1 (en) Segmented constant angle trackpitch
US11107494B1 (en) Data storage device accessing magnetic tape by actuating head in two dimensions
US7375917B1 (en) Idle seek calibration method for magnetic disk drive and magnetic disk drive with an intermission calibration
JP2006331617A (ja) ハードディスクドライブのトラック探索制御方法，それを記録する記録媒体，ハードディスク及びコンピュータ
US7061708B2 (en) Systems and methods for conditional servowriting
US8472287B1 (en) Thermally-assisted magnetic recording head having a groove for inserting into suspension
US7301647B2 (en) Method for regulating shape of floatation surface of slider floating above record carrier
JP2006202466A (ja) 多重サイン波形のシークサーボでのトルク定数の補正方法及びディスクドライブ
US20020141104A1 (en) Servo control method and servo control system for magnetic disc drive
JP2004234835A (ja) ディスクドライブのトラック探索サーボ制御方法，ディスクドライブのトラック探索サーボ制御装置，ディスクドライブおよびコンピュータが読み取り可能な記憶媒体
JP2010108557A (ja) 磁気ヘッドの位置決め方法及び磁気記憶装置

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees