(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース板の先端にフェライトチップが設けられた磁気ヘッドのヘッド高さを上記ベース板に所定の荷重を与えることで調整する磁気ヘッド高さ調整装置において、
前記ベース板の基端部を保持するベース板保持手段と、
前記ヘッド高さを計測するヘッド高さ計測手段と、
このヘッド高さ計測手段により計測されたヘッド高さに基づいて前記ベース板の第１被変形量を決定する手段と、
前記ベース板が前記第１被変形量に達するまで第１荷重を与える手段と、
前記ヘッド高さ計測手段により前記第１荷重を解除した後に計測されたヘッド高さに基づいて上記ベース板の第２被変形量を決定する手段と、
前記ベース板が前記第２被変形量に達するまで第２荷重を与える手段とを備え、
前記第１被変形量を決定する手段は、
前記ベース板に予備荷重を与え、このときのベース板の被変形量を測定する手段と、
前記予備荷重を解除した後、前記ベース板の実変形量を測定する手段と、
前記被変形量と前記実変形量から関数を取得し、取得した関数に安全率を乗じて得た基本関数に基づいて前記第１被変形量を算出する手段とを具備し、
前記第２被変形量を決定する手段は、
前記ベース板の第１実変形量を測定する手段と、
前記第１被変形量と前記第１実変形量から修正係数を取得し、前記基本関数に前記修正係数を乗じて得た修正関数に基づいて前記第２被変形量を算出する手段とを具備することを特徴とする磁気ヘッド高さ調整装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ＶＴＲ（Ｖｉｄｅｏ  Ｔａｐｅ  Ｒｅｃｏｒｄｅｒ  ）機器等に組み込まれたダブルアジマスヘッド等の磁気ヘッドのヘッド高さを調整する磁気ヘッド高さ調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にＶＴＲ機器には、図４に示すような映像及び音声の記録または再生を行うためのＶＴＲシリンダ１０が設けられており、このＶＴＲシリンダ１０の外周面には磁気ヘッドの一つである一対のダブルアジマスヘッド１１，１２が設けられている。ＶＴＲ機器においてはＶＴＲシリンダ１０を回転させてダブルアジマスヘッド１１，１２を磁気テープＴに摺動させることにより映像及び音声の記録または再生を行っている。なお、ダブルアジマスヘッド１１，１２は同一構成となっているため、以下ダブルアジマスヘッド１１について説明する。
【０００３】
ダブルアジマスヘッド１１は図５の（ａ），（ｂ）に示すように、矩形平板状に形成された基板１３と、この基板１３の一辺に設けられた一対のアーム状のベース板１４，１５と、これらベース板１４，１５の先端にそれぞれ設けられたフェライトチップ１６，１７とを備えている。これらフェライトチップ１６，１７は磁気テープＴの所定位置に接するように調整されている。
【０００４】
一方、図５の（ｃ）は図５の（ａ）中矢印Ｘ方向から見たベース板１４，１５先端の拡大図である。ここで１８はベース板１４，１５のフェライトチップ１６，１７が取り付けられた側の面、すなわち基準面を示している。なお、図中Ｇはギャップ、Ｈは基準面１８からギャップＧの端点までの距離であるヘッド高さを示している。このヘッド高さＨはダブルアジマスヘッド１１，１２の重要な仕様の一つであるため、上述したＶＴＲシリンダ１０に搭載される一対のダブルアジマスヘッド１１，１２のヘッド高さは、数μｍの範囲内に調整されていることが必要となる。したがって、ダブルアジマスヘッド１１，１２を製造する際には、ヘッド高さＨを所定の高さとするためにベース板１４，１５の平面度を変化させてヘッド高さＨを調整するようにしていた。
【０００５】
図６は従来から行なわれているヘッド高さＨを調整するための磁気ヘッド高さ調整装置の概略図である。すなわち、図中２１はダブルアジマスヘッド１１を保持する保持部、２２はダブルアジマスヘッド１１のベース板１４，１５の先端以外の変形を防止するためのおさえ、２３はダブルアジマスヘッド１１のベース板１４，１５に変形を与える押し棒、２４は押し棒２３に図中矢印Ａ方向への推力を与える細目ネジ、２５はフェライトチップ１６，１７の拡大画像を取り込む顕微鏡、２６は画像を表示するモニタを示している。なお、Ｌはモニタ２６上に発生させているヘッド高さＨの調整範囲を示すための電子ラインを示している。
【０００６】
このように構成された磁気ヘッド高さ調整装置を用いて次のような手順でヘッド高さＨを調整していた。すなわち、ダブルアジマスヘッド１１を保持部２１にセットするとともに、おさえ２２によりダブルアジマスヘッド１１のベース板１４，１５の基端部を保持部２１に押し付ける。作業者はモニタ２６に表示されるフェライトチップ１６，１７の拡大画像を見ながら、電子ラインＬで示す範囲内にヘッド高さＨが収まるように、細目ネジ２４の一端に直結しているハンドル（不図示）を操作し、細目ネジ２４を図中Ｓ方向に回転させて推力を与え、押し棒２３を介してベース板１４，１５に荷重を加えるようにしていた。
【０００７】
ところで、図７は上述したようなダブルアジマスヘッドに用いられるベース板として軟質材と硬質材を用いた場合のそれぞれの特性を示す図である。すなわち、ベース板の被変形量と実変形量との関係を実験により得たデータの一例をグラフ化したものである。ここで、被変形量とは、押し棒によりベース板に荷重をかけた状態のベース板の変形量をいい、実変形量とは荷重を解除した後のベース板の塑性変形量をいう。
【０００８】
ベース板は通常金属材製であるため、グラフからも明らかなように与えられた荷重により永久変形を生じる塑性を有するとともに、荷重を解除すると元の状態に戻ろうとする弾性を有している。したがって、被変形量と実変形量とは同一にならない。また、ベース板の特性はベース板を構成する材料の種類により塑性・弾性が異なっており、軟質材と硬質材では同一の被変形量を与えても実変形量は同一とはならない。特に目標の実変形量が大きくなれば、与える被変形量の差は拡大する傾向にある。
【０００９】
したがって、図７に示すようにヘッド高さ調整の際にベース板に必要な実変形量が例えば３０μｍである場合においては、ベース板が軟質材で形成されている場合は６８μｍ程度、硬質材で形成されている場合は８３μｍ程度の被変形量が必要となる。このため、ベース板に与える被変形量はベース板を構成する材料に基づいて作業者が経験から判断し定めるようにしていた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の磁気ヘッド高さ調整装置にあっては次のような問題があった。すなわち、ベース板は製作したメーカーやロットによって微妙な組成の違いがあるため、その特性を正確に判断するのは困難であった。また、ダブルアジマスヘッドを保持する際の微妙な位置決め誤差によりベース板の特性が変化することもあった。このため、ベース板が軟質材で形成されているにもかかわらず、硬質材として押し棒をストロークさせると、目標の実変形量を超えることがあり、反対方向に荷重を与えて元に戻す修正工程が発生し、作業効率が低下するという問題があった。反対にベース板が硬質材で形成されているときに、軟質材として押し棒をストロークさせると、目標の実変形量に達せず、さらに押し棒による変形作業の回数が増え、作業効率が低下するという問題があった。
【００１１】
そこで本発明は、ダブルアジマスヘッド等の磁気ヘッドのヘッド高さをベース板に所定の荷重を与えることで調整する際に、荷重を与える回数を最小限に抑えることによって作業能率を向上させることができる磁気ヘッド高さ調整装置を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、ベース板の先端にフェライトチップが設けられた磁気ヘッドのヘッド高さを上記ベース板に所定の荷重を与えることで調整する磁気ヘッド高さ調整装置において、前記ベース板の基端部を保持するベース板保持手段と、前記ヘッド高さを計測するヘッド高さ計測手段と、このヘッド高さ計測手段により計測されたヘッド高さに基づいて前記ベース板の第１被変形量を決定する手段と、前記ベース板が前記第１被変形量に達するまで第１荷重を与える手段と、前記ヘッド高さ計測手段により前記第１荷重を解除した後に計測されたヘッド高さに基づいて上記ベース板の第２被変形量を決定する手段と、前記ベース板が前記第２被変形量に達するまで第２荷重を与える手段とを備え、前記第１被変形量を決定する手段は、前記ベース板に予備荷重を与え、このときのベース板の被変形量を測定する手段と、前記予備荷重を解除した後、前記ベース板の実変形量を測定する手段と、前記被変形量と前記実変形量から関数を取得し、取得した関数に安全率を乗じて得た基本関数に基づいて前記第１被変形量を算出する手段とを具備し、前記第２被変形量を決定する手段は、前記ベース板の第１実変形量を測定する手段と、前記第１被変形量と前記第１実変形量から修正係数を取得し、前記基本関数に前記修正係数を乗じて得た修正関数に基づいて前記第２被変形量を算出する手段とを具備している。
【００１４】
【作用】
上記手段を講じた結果、次のような作用が生じる。すなわち、ベース板に所定の荷重を与えることでヘッド高さを調整する磁気ヘッド高さ調整装置において、初めに調整前のヘッド高さに基づいてベース板の第１被変形量を決定し、第１被変形量に達する第１荷重を与え、ヘッド高さを計測する。これにより、第１被変形量に対応するベース板の実変形量、すなわち荷重解除後のベース板の塑性変形量が求められる。したがって、ベース板の特性が判明するので、この特性に基づいてベース板の第２被変形量を決定し、第２被変形量に達する第２荷重を与えることにより、目標のヘッド高さに調整することが可能である。このため、少ない回数で目標のヘッド高さに調整することができ、作業能率が向上する。
【００１５】
一方、ベース板に予備荷重を与え、このときのベース板の被変形量・実変形量との関係から関数を取得し、この関数に安全率を乗じて得た基本関数に基づいて前述した第１被変形量を算出することにより、第１被変形量を適正にすることができる。このため、ベース板が目標の変形量を超えることを未然に防止することができ、さらに効率よく磁気ヘッドのヘッド高さの調整を行うことができる。
【００１６】
【実施例】
図１は本発明の一実施例に係る磁気ヘッド高さ調整装置の一つであるＶＴＲ用の磁気ヘッド高さ調整装置を示す側面図、図２はこの磁気ヘッド高さ調整装置の構成を示す概要図である。また、図３は被変形量を定める手順を説明するための図である。なお、図１及び図２において図５と同一機能部分には同一符号が付されている。したがって、重複する部分の詳しい説明は省略する。
【００１７】
図１及び図２に示すようにＶＴＲ用磁気ヘッド高さ調整装置は、床面上に固定された支持台３０と、この支持台３０に取り付けられＶＴＲ用磁気ヘッドとしてのダブルアジマスヘッド１１を保持するとともに変形を与える保持治具部４０と、フェライトチップ１６，１７を撮像する撮像部５０と、撮像部５０の出力に基づいて保持治具部４０を制御する制御部６０を備えている。
【００１８】
保持治具部４０は、ダブルアジマスヘッド１１を挟持する保持部４１と、ダブルアジマスヘッド１１のベース板１４或いは１５の先端部以外の変形を防ぐためのおさえ４２と、このおさえ４２に一定の力を与えるエアシリンダ４３と、ベース板１４に変形を与える押し棒４４と、押し棒４４に螺合し、荷重を伝える細目ネジ４５と、細目ネジ４５にカップリング４６を介して接続され回転トルクを与えるパルスモータ４７とを備えている。
【００１９】
撮像部５０は、ダブルアジマスヘッド１１先端のフェライトチップ１６，１７の拡大像を取り込むための顕微鏡５１と、この顕微鏡５１からの拡大像を撮像するカメラ５２と、カメラ５２によって撮像された画像を表示するモニタ５３と、上記画像に基づいてヘッド高さを計測する画像処理装置５４を備えている。
【００２０】
制御部６０は画像処理装置５４の出力に基づいてパルスモータ４７を制御する。
このように構成されたＶＴＲ用磁気ヘッド調整装置によりダブルアジマスヘッド１１のヘッド高さＨの調整を次の３段階の工程で行う。すなわち、調整前にベース板１４の特性を求めるための予備工程と、この予備工程により求められたベース板１４の特性に基づき１回目の変形動作を行う第１変形工程と、この第１変形工程によるベース板１４の変形量に基づいてベース板１４の特性を求め、この特性に基づいて２回目の変形動作を行う第２変形工程の３工程である。なお、予備工程はベース板１４の種類やロットが変わった場合のみ行えばよいので、同一種類・同一ロットのベース板１４の場合には第１変形工程と、第２変形工程のみ行えばよい。以下、各工程について詳述する。
【００２１】
予備工程では、保持部４１にダブルアジマスヘッド１１をセットし、ダブルアジマスヘッド１１のベース板１４の端部をエアシリンダ４３によって送り出されるおさえ４２によって、保持部４１に一定の力で押し付ける。一方、ダブルアジマスヘッド１１を顕微鏡５１により拡大し、この拡大像をカメラ５２を介して画像処理装置５４に取り込む。取り込んだ画像に基づいて画像処理装置５４で画像処理・計測を行い、ヘッド高さの初期値Ｈ０を求める。
【００２２】
次に制御部６０からの信号によりパルスモータ４７を駆動し、カップリング４６を介して細目ネジ４５を図中Ｓ方向に回転させ、押し棒４４を図中矢印Ａ方向に押し出すことによりベース板１４に荷重を加える。荷重を徐々に増加させるに伴って、被変形量に対する実変形量のデータを複数点において計測する。
【００２３】
このようにして得られたデータから被変形量と実変形量との関係を示す予備関数Ｆ１を求める。得られた予備関数Ｆ１は図３中ｆ１で示すグラフとなる。なお、図３において横軸が被変形量、縦軸が実変形量を示している。
【００２４】
次に、予備関数Ｆ１に安全率を乗じて基本関数Ｆ２を求める。この基本関数Ｆ２は図３中ｆ２で示すグラフとなる。なお安全率とは予備工程で求められたベース板の特性をより軟質な特性を有するものとみなすための係数である。すなわち、ベース板１４は同一種類、同一ロットであっても微妙な違いがあるとともに、保持部４１における保持状態、及びおさえ４２のおさえ位置等により多少の特性の違いがある。この多少の特性の違いを考慮して、後述する第１変形工程においてベース板１４が最終的な実変形量を超えることを防止する。したがって、後述する実際のベース板１４の特性を示すグラフｆ３はグラフｆ１，ｆ２に囲まれた斜線で示す範囲内にある。
【００２５】
第１変形工程では、磁気ヘッド搬送装置（不図示）により磁気ヘッド供給部（不図示）からダブルアジマスヘッド１１を保持部４１の所定の位置に搬送し、固定する。ダブルアジマスヘッド１１のベース板１４の基端部をエアシリンダ４３によって送り出されるおさえ４２によって、保持部４１に一定の力で押し付ける。一方、ダブルアジマスヘッド１１のフェライトチップ１６を顕微鏡５１により拡大し、カメラ５２を介して画像処理装置５４に取り込む。この画像処理装置５４では取り込んだ画像に基づいて、調整作業を行う前のヘッド高さＨ０及び目標とするヘッド高さＨ２を計測する。このヘッド高さＨ０，Ｈ２の計測値は制御部６０に入力する。
【００２６】
次に制御部６０では、計測したヘッド高さＨ０とヘッド高さＨ２とを比較・演算し、ヘッド高さが目標値に達するためのダブルアジマスヘッド１１のベース板１４の最終的な実変形量を算出する。ここで、この最終的な実変形量を図３中Ｒ２で示す。さらに、実変形量Ｒ２と基本関数Ｆ２のグラフｆ２との交点αから、第１被変形量Ｑ１を求める。
【００２７】
次に制御部６０はパルスモータ４７に対して、第１被変形量Ｑ１に相当するパルス数を与える。パルスモータ４７はカップリング４６を介して細目ネジ４５を図中Ｓ方向に回転させ、押し棒４４を図中矢印Ａ方向に押し出すことにより保持部４１に保持されているダブルアジマスヘッド１１のベース板１４の先端に第１荷重を加える。ベース板１４の変形量が第１被変形量Ｑ１に達した時点で、パルスモータ４７を逆回転させて、押し棒４４を元にもどし、ベース板１４に与えていた第１荷重を解除する。
【００２８】
第２変形工程では、再度ダブルアジマスヘッド１１のフェライトチップ１６を顕微鏡５１により拡大し、カメラ５２を介して画像処理装置５４に取り込む。この画像処理装置５４では取り込んだ画像に基づいて、ヘッド高さＨ１を計測する。このヘッド高さの計測値Ｈ１は制御部６０に入力される。
【００２９】
次に制御部６０では、計測されたヘッド高さＨ１に基づいてベース板１４の第１実変形量Ｒ１を計測する。この第１実変形量Ｒ１は最終的な目標である第２実１変形量Ｒ２には達しない。これは第１被変形量Ｑは上述した安全率を考慮した基本関数Ｆ２に基づいて算出されたものであり、ベース板１４の真の特性よりも軟質な材料とされているからである。したがって、ベース板１４は実際には第１被変形量Ｑ１と第１実変形量Ｒ１との交点βを通過する図３中グラフｆ３に示すような特性を有していることがわかる。そこで、基本関数Ｆ２にさらに修正係数を乗じて修正関数Ｆ３を求める。この修正関数Ｆ３のグラフｆ３は交点βを通る関数である。さらに、実変形量Ｒ２と修正関数Ｆ３のグラフｆ３との交点γから、第２被変形量Ｑ２を求める。
【００３０】
次に制御部６０はパルスモータ４７に対して、第２被変形量Ｑ２に相当するパルス数を与える。パルスモータ４７はカップリング４６を介して細目ネジ４５を図中Ｓ方向に回転させ、押し棒４４を図中矢印Ａ方向に押し出すことにより保持部４１に保持されているダブルアジマスヘッド１１のベース板１４の先端に第２荷重を加える。ベース板１４が第１被変形量Ｑ２に達した時点で、パルスモータ４７を逆回転させて、押し棒４４を元にもどし、ベース板１４に与えていた第２荷重を解除する。このとき、ベース板１４は最終的な第２実変形量Ｒ２だけ変形しており、ヘッド高さが目標であるＨ２に達する。
【００３１】
上述したように本実施例の磁気ヘッド高さ調整装置では、予備工程において、ベース板に予備荷重を与え、このときのベース板の被変形量・実変形量との関係から予備関数Ｆ１を取得し、この予備関数Ｆ１に安全率を乗じて得た基本関数Ｆ２に基づいて第１被変形量を算出し、第１変形工程では、調整前のヘッド高さと基本関数Ｆ２に基づいてベース板の第１被変形量を決定し、第１変形を行い、第２変形工程では、第１変形後のヘッド高さに基づいて修正係数Ｆ３を求め、第２変形を行ってヘッド高さを最終的な目標に達するように調整している。このため、変形動作によりベース板が目標の変形量を超えることを未然に防止することができるとともに、少ない回数で目標のヘッド高さに調整することができるので、作業能率を向上させることができる。
【００３２】
なお、本発明は上述した各実施例に限定されるものではない。すなわち上記実施例では、磁気ヘッドとして図に示されているのはダブルアジマスヘッドであるが、シングルアジマスヘッドであってもよい。このほか本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能であるのは勿論である。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、ベース板の先端にフェライトチップが設けられた磁気ヘッドのヘッド高さを上記ベース板に所定の荷重を与えることで調整する磁気ヘッド高さ調整装置において、前記ベース板の基端部を保持するベース板保持手段と、前記ヘッド高さを計測するヘッド高さ計測手段と、このヘッド高さ計測手段により計測されたヘッド高さに基づいて前記ベース板の第１被変形量を決定する手段と、前記ベース板が前記第１被変形量に達するまで第１荷重を与える手段と、前記ヘッド高さ計測手段により前記第１荷重を解除した後に計測されたヘッド高さに基づいて前記ベース板の第２被変形量を決定する手段と、前記ベース板が前記第２被変形量に達するまで第２荷重を与える手段とを備えることにより、初めに調整前のヘッド高さに基づいてベース板の第１被変形量を決定し、第１被変形量に達する荷重を与え、ヘッド高さを計測する。これにより、第１被変形量に対応するベース板の実変形量、すなわち荷重解除後のベース板の塑性変形量が求められる。したがって、ベース板の特性が判明するので、この特性に基づいてベース板の第２被変形量を決定し、第２被変形量に達する荷重を与えることにより、目標のヘッド高さに調整することが可能である。このため、少ない回数で目標のヘッド高さに調整することができ、作業能率が向上する。
【００３４】
一方、前記第１被変形量を決定する手段は、前記ベース板に予備荷重を与え、このときのベース板の被変形量を測定する手段と、前記予備荷重を解除した後、前記ベース板の実変形量を測定する手段と、前記被変形量と前記実変形量から関数を取得し、取得した関数に安全率を乗じて得た基本関数に基づいて前記第１被変形量を算出する手段とを備えることにより、第１被変形量を適正にすることができる。このため、ベース板が過大に変形することを防止することができ、さらに効率よく磁気ヘッドのヘッド高さの調整を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る磁気ヘッド高さ調整装置を示す側面図。
【図２】同装置の構成を示す概略図。
【図３】同装置によってヘッド高さを調整するための方法を示すグラフを示す図。
【図４】一般的なＶＴＲに組み込まれたＶＴＲシリンダを示す斜視図。
【図５】同ＶＴＲシリンダに組み込まれた磁気ヘッドを示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は先端部の上面拡大図。
【図６】従来の磁気ヘッド高さ調整装置の構成を示す概略図。
【図７】被変形量、実変形量のデータ例を表したグラフを示す図。
【符号の説明】
１１…ダブルアジマスヘッド        １４…ベース板
１６，１７…フェライトチップ      ３０…支持台
４０…保持治具部                  ４１…保持部
４２…おさえ                      ４３…エアシリンダ
４４…押し棒                      ４５…細目ネジ
４６…カップリング                ４７…パルスモータ
５０…撮像部                      ５１…顕微鏡
５２…カメラ                      ５３…モニタ
６０…制御部
ｆ１…予備関数                    ｆ２…基本関数
ｆ３…修正関数                    Ｑ１…第１被変形量
Ｑ２…第２被変形量                Ｒ１…第１実変形量
Ｒ２…第２実変形量（目標変形量）
【図１】
0003544712.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0003544712.tif 000006
【図６】
0003544712.tif 000007
【図７】
0003544712.tif 000008