(57)【要約】      （修正有）【課題】誤装着の事態を未然に回避可能な電極付き圧電素子の提供。【解決手段】電極付き圧電素子１−１は、電圧の印加状態に応じて変形する圧電体２と、圧電体２の各面にそれぞれ形成される電極３，４と、圧電体２の少なくとも一方の面に設けられる非電極領域５と、電極３に係る電極領域３ａ，３ｂと非電極領域５との境界に沿って略直線状の部分６及び極性識別マーク７を有して描かれた境界形状パターンＴと、を備える。境界形状パターンＴには、当該圧電素子１の極性に係る情報を含む圧電素子情報が、その外観から認識可能な態様で織り込まれている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧の印加状態に応じて変形する圧電体と、
前記圧電体の各面にそれぞれ設けられる電極と、
前記圧電体の少なくとも一方の面に設けられる非電極領域と、
前記電極に係る電極領域と前記非電極領域の境界に沿って描かれる境界形状パターンと、
を備え、
前記境界形状パターンには、当該圧電素子の極性に係る情報を含む圧電素子情報が、その外観から認識可能な態様で織り込まれている、
ことを特徴とする電極付き圧電素子。
【請求項２】
請求項１記載の電極付き圧電素子であって、
前記非電極領域は、前記電極領域を複数に隔離区画するように設けられる、
ことを特徴とする電極付き圧電素子。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電極付き圧電素子であって、
前記圧電体は、短冊状に形成され、
前記非電極領域は、矩形状に形成された前記電極を対称な一対の電極領域に隔離区画するように設けられる、
ことを特徴とする電極付き圧電素子。
【請求項４】
請求項１記載の電極付き圧電素子であって、
前記圧電体は、短冊状に形成され、
前記非電極領域は、矩形状に形成された前記電極の辺に沿って設けられる、
ことを特徴とする電極付き圧電素子。
【請求項５】
請求項１〜４のうちいずれかに記載の電極付き圧電素子であって、
前記境界形状パターンは、前記圧電体に対する局所的な応力集中を回避可能な小さい曲率の連続した軌跡をもって描かれている、
ことを特徴とする電極付き圧電素子。
【請求項６】
請求項１〜５のうちいずれかに記載の電極付き圧電素子であって、
前記境界形状パターンは、略直線状の部分と、ノッチ状の極性識別マークと、を有する、
ことを特徴とする電極付き圧電素子。
【請求項７】
請求項６記載の電極付き圧電素子であって、
前記ノッチ状の極性識別マークは、前記略直線状の部分に対し、当該ノッチの曲率中心をオフセットさせて描かれており、
前記ノッチの曲率円が前記電極領域側に膨出する場合、当該ノッチの曲率中心は前記非電極領域側にオフセットされる一方、前記ノッチの曲率円が前記非電極領域側に膨出する場合、当該ノッチの曲率中心は前記電極領域側にオフセットされる、
ことを特徴とする電極付き圧電素子。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の電極付き圧電素子であって、
前記極性識別マークの位置、数量、曲率半径、又は膨出方向のうち１又は複数の組合せに係る境界形状パターンのバリエーションをもって前記圧電素子情報が表現される、
ことを特徴とする電極付き圧電素子。
【請求項９】
ロードビームと、
前記ロードビームの基部に固設したアクチュエータベースの開口部に、請求項１〜６のうちいずれかに記載の電極付き圧電素子を実装してなる圧電アクチュエータと、
を備え、
前記圧電アクチュエータは、前記ロードビームの先端側をスウェイ方向に変位させる機能を有し、
前記圧電素子は、前記開口部との間に生じた周回溝に非導電性接着剤を充填することによって前記開口部に埋め込み式に実装されている、
ことを特徴とするヘッドサスペンション。
【請求項１０】
請求項９記載のヘッドサスペンションであって、
前記アクチュエータベースには、前記開口部の外方側に突出した略Ｕ字形状の一対の可撓連結部が形成されている、
ことを特徴とするヘッドサスペンション。
【請求項１１】
請求項９記載のヘッドサスペンションであって、
前記アクチュエータベースには、前記開口部の外方側に一対の離間部が形成されている、
ことを特徴とするヘッドサスペンション。
【請求項１２】
請求項１０又は１１に記載のヘッドサスペンションであって、
前記開口部は、幅方向に並列して一対設けられ、前記一対の各開口部のそれぞれに前記圧電素子が前記非導電性接着剤を介して実装されている、
ことを特徴とするヘッドサスペンション。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電圧の印加状態に応じて変形する電極付き圧電素子に関する。また、本発明は、電極付き圧電素子が非導電性接着剤を媒介して実装されたヘッドサスペンションに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報機器の小型化、精密化が急速に進展してきている。かかる情勢から、微小距離で位置決め制御が可能なマイクロアクチュエータの需要が高まっている。例えば、光学系の焦点補正や傾角制御、インクジェットプリンタ装置、磁気ディスク装置のヘッドアクチュエータ等の技術分野では、そうしたマイクロアクチュエータの要請が高い。
【０００３】
一方、磁気ディスク装置では、記憶容量を大きくすることが喫緊の課題である。一般に磁気ディスク装置の大容量化は、ディスク１枚あたりの記憶容量を大きくすることで実現される。ディスクの直径を変えずに高記録密度化を実現するには、単位長さあたりのトラック数 (TPI : Track Per inch) を大きくすること、つまり、トラックの幅を狭くすることが必要である。そのため、トラックにおける幅方向の磁気ヘッドの位置決め精度を向上することが必要となる。かかる観点からも、微細領域で高精度の位置決めを実現可能なアクチュエータが望まれる。
【０００４】
こうした要請に応えるために、本願出願人は、ベースプレートと、ベースプレートよりも薄いヒンジ部を備えた連結プレートと、フレキシャが設けられるロードビームと、一対の圧電素子と、などを備えたディスク装置用サスペンション（例えば、特許文献１参照）を提案している。
【０００５】
上述の特許文献１に係る技術は、デュアル・アクチュエータ方式と呼ばれる。この方式では、精密位置決め用のアクチュエータとして、通常のボイルコイルモータに加えて、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）よりなる圧電素子を採用している。
【０００６】
この圧電素子は、ロードビームの先端側を、サスペンションにおける幅方向（いわゆるスウェイ方向）に微少駆動する。同方式を用いたヘッドサスペンションによれば、シングル・アクチュエータ方式のものと比較して、磁気ヘッドの位置決めを高精度に行うことができる。
【０００７】
こうしたデュアル・アクチュエータ方式を用いたヘッドサスペンションでは、サスペンション本体に圧電素子を実装するにあたり、脆く壊れやすい圧電素子を破損から保護するとともに、圧電素子の表面からのパーティクルの脱落を未然に防止しつつ、サスペンション本体と圧電素子との間の電気絶縁性をいかにして確保するか、が問題となる。
【０００８】
このような問題を解決するためのアプローチのひとつとして、本願出願人は、ロードビームと、アクチュエータベースと、圧電素子と、を備え、圧電素子は、アクチュエータベースに形成された開口部に、非導電性接着剤を介して実装され、この接着剤によって、圧電素子の周端面を被覆するように構成したディスク装置用サスペンションを提案している（例えば特許文献２参照）。
【０００９】
特許文献２記載のヘッドサスペンションによれば、圧電素子を破損させることなく、かつ、圧電素子の表面からのパーティクルの脱落を防止しながら、圧電素子とアクチュエータベースとの間を確実に絶縁することができる。
【００１０】
ところで、例えば、サスペンション等の被駆動体に圧電素子を実装するにあたっては、圧電素子を所定の向きに整えておくことがきわめて重要である。一般に、圧電素子は極性を有していて、所定の向きとは逆に圧電素子を実装した場合、本来の向きとは逆向きに被駆動体が変位する事態を招来するおそれがあるからである。
【００１１】
しかしながら、従来の圧電素子には、その外観から極性を認識するための構成が備えられていない。このため、圧電素子を被駆動体に実装した時点ではその誤装着に気づかず、同実装後の試験工程においてようやくその誤りが発覚する事態を招来するおそれがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００２−１８４１４０号公報
【特許文献２】特開２００２−１８４１３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
解決しようとする課題は、従来の圧電素子では、圧電素子を被駆動体に実装した時点ではその誤装着に気づかず、同実装後の試験工程においてようやくその誤りが発覚する事態を招来するおそれがあった点である。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、誤装着の事態を未然に回避可能な電極付き圧電素子を得ることを目的とする。
【００１５】
また、本発明は、前記電極付き圧電素子が非導電性接着剤を媒介して実装されたヘッドサスペンションを得ることを目的とする。
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明に係る電極付き圧電素子は、電圧の印加状態に応じて変形する圧電体と、前記圧電体の各面にそれぞれ設けられる電極と、前記圧電体の少なくとも一方の面に設けられる非電極領域と、前記電極に係る電極領域と前記非電極領域の境界に沿って描かれる境界形状パターンと、を備え、前記境界形状パターンには、当該圧電素子の極性に係る情報を含む圧電素子情報が、その外観から認識可能な態様で織り込まれている、ことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る電極付き圧電素子では、電極領域と非電極領域の境界に沿って描かれる境界形状パターンに、当該圧電素子の極性に係る情報を含む圧電素子情報が、その外観から認識可能な態様で織り込まれているので、圧電素子を被駆動体に実装する以前に、その外観から極性を認識することができる。このため、仮に圧電素子が逆向きに置かれていたとしても、これを所定の向きに整えることができる。
【００１８】
従って、本発明に係る電極付き圧電素子によれば、圧電素子の誤装着の事態を未然に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例１に係る電極付き圧電素子の説明図であり、図１（Ａ）は、実施例１に係る電極付き圧電素子の外観を拡大して示す斜視図、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のＡ−Ａ線に沿う矢視断面図である。
【図２】実施例１に係る電極付き圧電素子の説明図であり、図２（Ａ）は、実施例１に係る電極付き圧電素子を拡大して示す平面図、図２（Ｂ）は、実施例１に係る電極付き圧電素子に描かれた極性識別マークに着目した説明図である。
【図３】実施例１に係る電極付き圧電素子の製造工程を示す説明図である。
【図４】実施例１に係る電極付き圧電素子に描かれた極性識別マークの周辺部位を、拡大倍率を変えて電子顕微鏡で観察したときの図面代用写真であり、図４（Ａ）は拡大倍率を２００倍としたときの極性識別マークを写した電子顕微鏡写真、図４（Ｂ）は拡大倍率を１０００倍としたときの極性識別マークの要部を写した電子顕微鏡写真、図４（Ｃ）は拡大倍率を５０００倍としたときの極性識別マークの要部を写した電子顕微鏡写真である。
【図５】実施例２に係る電極付き圧電素子の説明図であり、図５（Ａ）は、実施例２に係る電極付き圧電素子を拡大して示す平面図、図５（Ｂ）は、実施例２に係る電極付き圧電素子に描かれた極性識別マークに着目した説明図である。
【図６】実施例３に係る電極付き圧電素子の説明図であり、図６（Ａ）は、実施例３に係る電極付き圧電素子を拡大して示す平面図、図６（Ｂ）は、実施例３に係る電極付き圧電素子に描かれた極性識別マークに着目した説明図である。
【図７】実施例４に係る電極付き圧電素子の説明図であり、図７（Ａ）は、実施例４に係る電極付き圧電素子を拡大して示す平面図、図７（Ｂ）は、実施例４に係る電極付き圧電素子に描かれた極性識別マークに着目した説明図である。
【図８】実施例５に係る電極付き圧電素子の説明図であり、図８（Ａ）は、実施例５Ａに係る電極付き圧電素子を拡大して示す平面図、図８（Ｂ）は、実施例５Ｂに係る電極付き圧電素子を拡大して示す平面図である。
【図９】実施例１〜５に係る電極付き圧電素子のクラック発生状況を、分極電圧又は部位を変えて観察した結果を示す説明図である。
【図１０】実施例３に係る電極付き圧電素子が実装された、実施例６に係るヘッドサスペンションの外観を表す斜視図である。
【図１１】実施例６に係るヘッドサスペンションの主要部である圧電アクチュエータを拡大して示す平面図である。
【図１２】図１１に示す実施例６に係る圧電アクチュエータのＣ−Ｃ線に沿う矢視断面図である。
【図１３】実施例６に係るヘッドサスペンションにおいて、アクチュエータベースに形成された開口部への圧電素子の実装手順を表す工程図である。
【図１４】実施例７に係るヘッドサスペンションの外観を表す斜視図である。
【図１５】実施例８に係るヘッドサスペンションの外観を表す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
誤装着の事態を未然に回避可能な電極付き圧電素子を得るといった目的を、電極領域と非電極領域の境界に沿って描かれる境界形状パターンに、圧電素子の極性に係る情報を含む圧電素子情報を、その外観から認識可能な態様で織り込む構成を採用することによって実現した。
【実施例１】
【００２１】
実施例１に係る電極付き圧電素子について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】
［電極付き圧電素子の概略構成］
図１及び図２は、実施例１に係る電極付き圧電素子の説明図であり、図１（Ａ）は、実施例１に係る電極付き圧電素子の外観を拡大して示す斜視図、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のＡ−Ａ線に沿う矢視断面図、図２（Ａ）は、実施例１に係る電極付き圧電素子を拡大して示す平面図、図２（Ｂ）は、実施例１に係る電極付き圧電素子に描かれた極性識別マークに着目した説明図である。
【００２３】
実施例１に係る電極付き圧電素子１は、例えば、７０〜２００μｍ程度の厚みを有した、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）等の圧電セラミックスを素材としてなる。この圧電素子１は、図１及び図２に示すように、電圧の印加状態に応じて変形する短冊状の圧電体２と、圧電体２の各面にそれぞれ形成される電極３、４と、これらの電極３、４のうち例えば上面電極３を、左右対称な一対の電極領域に隔離区画する非電極領域５と、を備えて構成されている。
【００２４】
圧電体２は、相互に１８０°異なる分極方向となる、左右対称な一対の層２ａ，２ｂを有して構成されている。ただし、圧電体２ａ，２ｂの各分極方向は、前記に限定されるものではなく、例えば同一としてもよい。
【００２５】
矩形状の電極３、４は、圧電体２の各面に対し、例えば、金（Ａｕ）等の接触抵抗が低い良電導性の材料を、蒸着、スパッタリング、メッキ、又は金属（銀、銀−パラジウム、プラチナ）ペースト等の適宜の手段によって成膜することで形成されている。
【００２６】
実施例１の上面電極３側には、左右対称な一対の電極領域３ａ，３ｂに隔離区画する非電極領域５が設けられている。これに対し、底面電極４側には、非電極領域５は設けられていない。本例の場合、底面電極４は、対向する上面電極３の各電極領域３ａ，３ｂとの間で、共通電極としての役割を果たす。ただし、底面電極４側にも、上面電極３側と同様の、左右対称な一対の電極領域を形成する構成を採用してもよい。上述のように構成された電極３，４間に挟まれた圧電体２ａ，２ｂでは、外部入力電圧に応じた各個別の圧電変位が生じることになる。
【００２７】
電極領域３ａ，３ｂと非電極領域５との境界には、圧電体２に対する局所的な応力集中を回避可能な小さい曲率の連続した滑らかな軌跡Ｔが描かれている。この軌跡のことを、以下では“境界形状パターンＴ”と呼ぶ。なお、本発明でいう小さい曲率の連続した滑らかな軌跡Ｔとは、滑らかな円弧を描く曲線はもとより、直線をも含む概念である。
【００２８】
この境界形状パターンＴには、実施例１に係る圧電素子１の極性に係る識別情報を含む圧電素子情報が、その外観から認識可能な態様で織り込まれている。これによって、圧電素子１の極性を、その外観から容易に認識することができる。
【００２９】
境界形状パターンＴは、略直線状の部分６と、ノッチ状の極性識別マーク７−１と、を有している。実施例１に係るノッチ状の極性識別マーク７−１は、図２に示すように、高さが０．３０ｍｍ、幅が０．６０ｍｍ、ノッチの曲率円の半径が０．１０ｍｍ、ノッチの裾野部分における曲率円の半径が０．２０ｍｍとなる寸法の、滑らかな軌跡をもって描かれている。極性識別マーク７−１におけるノッチの曲率中心ＣＴＲは、図２に示すように、略直線状の部分６に対し、電極領域３側にオフセットするように位置している。
【００３０】
境界形状パターンＴにおいて、ノッチ状の極性識別マーク７−１は、略直線状の部分６に対して、電極領域３側、又は非電極領域５側に膨出するように描かれている。そして、極性識別マーク７の位置、数量、曲率半径、又は膨出方向のうち１又は複数の組合せに係る境界形状パターンのバリエーションをもって、各種の圧電素子情報が表現されるようになっている。
【００３１】
［電極付き圧電素子の製造工程］
次に、実施例１に係る電極付き圧電素子１の製造工程について説明する。図３は、実施例１に係る電極付き圧電素子の製造工程を示す説明図である。
【００３２】
図３に示すように、ステップＳ１１において、シート状のＰＺＴ基材（不図示）に、共通の境界形状パターンＴが繰り返し形成されたマスク（仮に、１シート当たりの圧電素子製品の面付け数が１６個であったとすると、都合１６の共通の境界形状パターンが、ひとつのマスクに繰り返し形成される。）をセットする。
【００３３】
ステップＳ１２において、ステップＳ１でセットしたＰＺＴ基材シートの各面に対し、スパッタリングによって金（Ａｕ）電極を成膜形成する。
【００３４】
ステップＳ１３において、ステップＳ１２で電極を成膜形成した電極付きＰＺＴ基材シートに対し、ＰＺＴ系圧電セラミックスで通常採用される例えば１ｋＶ／ｍｍ程度の直流高電圧を印加することによって、分極処理を実行する。この分極処理を経て、相互に１８０°異なる分極方向となる、左右対称な圧電体２ａ，２ｂが形成される。
【００３５】
ステップＳ１４において、ステップＳ１２で分極処理後の電極付きＰＺＴ基材シートに対して切断処理を施すことによって、個々の電極付き圧電素子１を得る。
【００３６】
ステップＳ１５において、ステップＳ１４で得られた個々の電極付き圧電素子１に対し、圧電特性の性能評価を行うための試験を行い、この試験基準を超えた電極付き圧電素子１が、製品として各種利用の用途に供される。
【００３７】
［実施例１に係る電極付き圧電素子の効果］
既述したとおり、圧電素子（ＰＺＴ）は極性を有しており、これを外観から認識するためには、極性識別マークを付することが考えられる。
【００３８】
ＰＺＴに極性識別マークを付するためのアプローチのひとつとして、例えばインクによって図形等を描くインクマーキングが考えられる。ところが、ＰＺＴを、例えば、磁気ディスク装置のヘッドサスペンションに適用する場合には、高度な清浄性が要求される。従って、清浄性を損なうようなインクマーキングは採用できない。
【００３９】
その他のアプローチとして、ＰＺＴの電極面をポンチで打って打痕を残すポンチマーキングを施すことも考えられる。ところが、ＰＺＴは、その肉厚が０．１ｍｍ程度で、電極の肉厚がサブミクロンオーダーと非常に薄い。このため、ＰＺＴの電極面をポンチで打つ際の力加減が非常に難しく、現実的な対策とはなり得ない。また、レーザマーカによってマーキングを施すことも考えられるが、レーザマーキングを実行するための高価な機器が必要であり、かつ別工程となるといった問題もある。
【００４０】
上記観点を踏まえて、実施例１に係る電極付き圧電素子１では、電極領域３と非電極領域５との境界に沿って描かれる境界形状パターンＴに、圧電素子１の極性に係る情報を含む圧電素子情報を、同圧電素子１の外観から認識可能な態様で織り込む構成を採用することとした。
【００４１】
実施例１に係る電極付き圧電素子１では、圧電素子１を被駆動体（例えば、ヘッドサスペンション）に実装する以前において、その外観から極性を認識することができる。このため、仮に圧電素子が逆向きに置かれていたとしても、これを所定の向きに整えることができる。
【００４２】
従って、実施例１に係る電極付き圧電素子１によれば、圧電素子１の誤装着の事態を未然に回避することができる。
【００４３】
［実施例１に係る電極付き圧電素子に内在する課題］
図４は、実施例１に係る電極付き圧電素子に描かれた極性識別マークを拡大倍率を変えて電子顕微鏡で観察した図面代用写真であり、図４（Ａ）は拡大倍率を２００倍としたときの極性識別マークを写した電子顕微鏡写真、図４（Ｂ）は拡大倍率を１０００倍としたときの極性識別マークの要部（マイクロクラック）を写した電子顕微鏡写真、図４（Ｃ）は拡大倍率を５０００倍としたときの極性識別マークの要部（マイクロクラック）を写した電子顕微鏡写真である。
【００４４】
圧電素子（ＰＺＴ）に極性識別マークを付する研究過程において、本発明者らは、分極処理後の実施例１に係るＰＺＴ１−１の極性識別マーク７−１の部分（図２（Ａ）の一点鎖線で囲ったＢ部参照）に、分極処理前には存在しなかった微細な亀裂（マイクロクラック、図４（Ｃ）の“ＣＲＫ”参照）が生じていることに気づいた。ただし、このマイクロクラックの発生確率は、それほど高くはなかった。
【００４５】
このマイクロクラックは、例えば図４（Ａ）〜（Ｃ）に示すようなごく微細サイズのレベルに属し、実体顕微鏡による外観観察ではその発見が困難である。ＰＺＴを被駆動体（例えば、ヘッドサスペンション）に組付けた後、例えば静電容量を測定することによって、アクチュエータとしての性能評価試験を行うが、マイクロクラックレベルでは静電容量に変化は見られない。要するに、単に外観観察のみならず、電気特性の測定によっても、その発見は難しい。
【００４６】
前述の如くその発見が困難を極めるマイクロクラックが生じたＰＺＴは、長期信頼性の低下が懸念されるため、不良品として廃棄される。従って、マイクロクラックの発生要因を突き止めた上で、その発生を未然に防止可能な対策を講じることは、長期信頼性の確保、並びにＰＺＴ製品の歩留まりを向上する観点からきわめて重要な研究テーマであるといえる。
【００４７】
こうした背景のなか、本発明者らは、マイクロクラックの発生要因を究明するために鋭意研究を進めていたところ、ミクロンオーダの肉厚を有する薄型ＰＺＴでは、電極領域３と非電極領域５との境界部位Ｔに集中して作用する応力が、マイクロクラックの発生要因となることを突き止めた。
【００４８】
すなわち、実施例１に係る圧電素子（ＰＺＴ）１−１では、電極３，４の成膜形成後に分極処理を行う（図３のステップＳ１２〜Ｓ１３参照）が、この分極処理時に、ＰＺＴ１−１は各方向へ伸び縮みする。具体的には、ＰＺＴ１−１の電極３，４に所定の分極電圧が印加された状態下において、電極領域３ａ，３ｂに対応する各圧電体２では、厚み方向に伸張するとともに、厚み方向と直交する面方向に収縮するように動作する。これに対し、非電極領域５に対応する各圧電体２では、厚み方向又は面方向での伸張・収縮動作は起こらない。その結果、電極領域３と非電極領域５との境界部位Ｔに、厚み方向への伸張力又は面方向への収縮力に由来する複合的なせん断応力等が作用する。本発明者らは、上述の機序で境界部位Ｔに集中して作用する応力が、マイクロクラックの発生要因となることを突き止めた。
【００４９】
こうしてマイクロクラックの発生要因を突き止めた本発明者らは、その発生を未然に防止するといった課題の解決を研究テーマとして、さらなる試行錯誤を繰り返し遂行した結果、上記課題を解決可能な実施例２〜４に係る電極付き圧電素子の発明を遂に完成させた。
【００５０】
マイクロクラックの発生防止に寄与する発明の開発経緯は以下のとおりである。すなわち、マイクロクラックの発生要因として、境界部位Ｔに集中して作用する応力が関係している旨の知見を得た本発明者らは、境界部位Ｔにおける極性識別マーク７が描く軌跡の態様（境界形状パターン）と、マイクロクラックの発生有無との間に、何らかの因果関係があるのではないか？、との着想を得た。
【００５１】
この着想の真偽を確かめるべく、本発明者らは、多種類のバリエーションに係る境界形状パターンＴがそれぞれに描かれた多種類の圧電素子を用意し、これらに分極処理を施した後、特に、極性識別マーク７の周辺部位におけるマイクロクラックの発生有無について、電子顕微鏡での観察による検証作業を行った。
【００５２】
そうしたところ、境界部位Ｔにおける極性識別マーク７が描く軌跡の態様（境界形状パターン）と、マイクロクラックの発生有無との間に、一定の因果関係があることがわかった。その因果関係についてさらなる研究を進めた結果、次の要件充足が重要であるとの知見を得て、実施例２〜４に係る電極付き圧電素子の発明を遂に完成させた。
【００５３】
その要件とは、「境界形状パターンＴは、圧電体２に対する局所的な応力集中を回避可能な小さい曲率の連続した滑らかな軌跡を描くこと（第１の要件）」、「ノッチ状の極性識別マーク７は、略直線状の部分６に対し、当該ノッチの曲率中心ＣＴＲをオフセットさせて描かれること（第２の要件）」、そして「ノッチの曲率円が電極領域３側に膨出する場合、当該ノッチの曲率中心ＣＴＲは非電極領域５側にオフセットされる一方、ノッチの曲率円が非電極領域５側に膨出する場合、当該ノッチの曲率中心ＣＴＲは電極領域３側にオフセットされること（第３の要件）」である。
【００５４】
なお、ノッチ状の極性識別マーク７が、略直線状の部分６に対し、当該ノッチの曲率中心ＣＴＲをオフセットさせて描かれるとは、略直線状の部分６の真上に、ノッチの曲率中心ＣＴＲが位置する場合を含む概念である。つまり、ノッチの曲率中心ＣＴＲが非電極領域５側又は電極領域３側にオフセットされるとは、略直線状の部分６の真上に、ノッチの曲率中心ＣＴＲが位置する場合を含む概念である（後述する実施例３〜５参照）。
【００５５】
次に、上述の第１〜第３の要件を全て充足した実施例２〜５に係る電極付き圧電素子について説明する。
【実施例２】
【００５６】
実施例２に係る電極付き圧電素子について、図面を参照して詳細に説明する。
【００５７】
図５は、実施例２に係る電極付き圧電素子の説明図であり、図５（Ａ）は、実施例２に係る電極付き圧電素子を拡大して示す平面図、図５（Ｂ）は、実施例２に係る電極付き圧電素子に描かれた極性識別マークに着目した説明図である。
【００５８】
実施例１に係る圧電素子１−１と、実施例２に係る圧電素子１−２とは、基本的な構成要素が共通であるため、その重複した説明を省略して、両者の相違点に注目して説明を進めることにする。
【００５９】
実施例１と実施例２との相違点は次の通りである。すなわち、実施例１に係る圧電素子１−１の境界形状パターンＴが有する極性識別マーク７−１では、図２（Ａ）に示すように、ノッチの曲率中心ＣＴＲは、略直線状の部分６に対し、電極領域３側にオフセットするように位置している。従って、境界形状パターンＴが滑らかな軌跡を描いている点で、上述した第１の要件は充足しているものの、第２及び第３の要件を充足していない。
【００６０】
これに対し、実施例２に係る圧電素子１−２の境界形状パターンＴが有する極性識別マーク７−２は、図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、高さが０．１４ｍｍ、幅が０．６０ｍｍ、ノッチの曲率円の半径が０．１６ｍｍ、ノッチの裾野部分における曲率円の半径が０．２０ｍｍとなる寸法の、滑らかな軌跡をもって描かれている。特に、極性識別マーク７−２では、ノッチの曲率円が電極領域３ｂ側に膨出しており、かつ、ノッチの曲率中心ＣＴＲは、略直線状の部分６に対し、非電極領域５側にオフセットするように位置している。
【００６１】
このように、実施例２に係る圧電素子１−２は、境界形状パターンＴが滑らかな軌跡を描いている点で、第１の要件を充足している。また、ノッチの曲率円が電極領域３ｂ側に膨出しており、かつ、ノッチの曲率中心ＣＴＲが、略直線状の部分６に対し、非電極領域５側にオフセットしている点で、第２及び第３の要件も充足している。従って、実施例２に係る圧電素子１−３−２は、上述した第１〜第３の要件を全て充足している。
【００６２】
実施例２に係る圧電素子１−２によれば、マイクロクラックの発生を未然に防止することができる。
【実施例３】
【００６３】
実施例３に係る電極付き圧電素子について、図面を参照して詳細に説明する。
【００６４】
図６は、実施例３に係る電極付き圧電素子の説明図であり、図６（Ａ）は、実施例３に係る電極付き圧電素子を拡大して示す平面図、図６（Ｂ）は、実施例３に係る電極付き圧電素子に描かれた極性識別マークに着目した説明図である。
【００６５】
実施例２に係る圧電素子１−２と、実施例３に係る圧電素子１−３とは、基本的な構成要素が共通であるため、その重複した説明を省略して、両者の相違点に注目して説明を進めることにする。
【００６６】
実施例２と実施例３との相違点は次の通りである。すなわち、実施例２に係る圧電素子１−２では、図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、境界形状パターンＴが有する極性識別マーク７−２のサイズ（高さ、幅、ノッチの曲率半径）を、全体として大き目に構成してある。また、実施例２に係る極性識別マーク７−２では、ノッチの曲率中心ＣＴＲは、略直線状の部分６に対し、非電極領域５側に距離Ｌを隔ててオフセットするように位置している。
【００６７】
これに対し、実施例３に係る圧電素子１−３の境界形状パターンＴが有する極性識別マーク７−３は、図６（Ａ），（Ｂ）に示すように、高さが０．１０ｍｍ、幅が０．５０ｍｍ、ノッチの曲率円の半径が０．１０ｍｍ、ノッチの裾野部分における曲率円の半径が０．２０ｍｍとなる寸法の、滑らかな軌跡をもって描かれている。特に、実施例３に係る極性識別マーク７−３は、実施例２に係る極性識別マーク７−２と比べて、全体として小さ目のサイズ（高さ、幅、ノッチの曲率半径）に構成してある。また、実施例３に係る極性識別マーク７−３では、図６（Ａ），（Ｂ）に示すように、ノッチの曲率中心ＣＴＲは、略直線状の部分６の真上に位置している（略直線状の部分６からの距離Ｌはゼロ）。
【００６８】
ここで、”極性識別マーク７−３のノッチ部分の曲率円が電極領域３側に膨出し、かつ、ノッチの曲率中心ＣＴＲが略直線状の部分６の真上に位置している”本実施例３は、”ノッチ部分の曲率中心ＣＴＲが、略直線状の部分６に対し、非電極領域５側にオフセットしている”との概念に含まれる。
【００６９】
実施例３に係る圧電素子１−３によれば、実施例２に係る圧電素子１−３−２と同様に、マイクロクラックの発生を未然に防止することができる。
【実施例４】
【００７０】
実施例４に係る電極付き圧電素子について、図面を参照して詳細に説明する。
【００７１】
図７は、実施例４に係る電極付き圧電素子の説明図であり、図７（Ａ）は、実施例４に係る電極付き圧電素子を拡大して示す平面図、図７（Ｂ）は、実施例４に係る電極付き圧電素子に描かれた極性識別マークに着目した説明図である。
【００７２】
実施例３に係る圧電素子１−３と、実施例４に係る圧電素子１−４とは、基本的な構成要素が共通であるため、その重複した説明を省略して、両者の相違点に注目して説明を進めることにする。
【００７３】
実施例３と実施例４との相違点は次の通りである。すなわち、実施例３に係る圧電素子１−３では、図６（Ａ），（Ｂ）に示すように、極性識別マーク７−３のノッチ部分の曲率円が電極領域３側に膨出しているのに対し、実施例４に係る圧電素子１−４では、図７（Ａ），（Ｂ）に示すように、実施例３とは逆に、極性識別マーク７−４のノッチ部分の曲率円が非電極領域５側に膨出している。なお、実施例４に係る極性識別マーク７−４では、図７（Ａ），（Ｂ）に示すように、ノッチの曲率中心ＣＴＲは、略直線状の部分６の真上に位置している（略直線状の部分６からの距離Ｌはゼロ）。
【００７４】
ここで、”極性識別マーク７−４のノッチ部分の曲率円が非電極領域５側に膨出し、かつ、ノッチの曲率中心ＣＴＲが略直線状の部分６の真上に位置している”本実施例４は、”ノッチ部分の曲率中心ＣＴＲが、略直線状の部分６に対し、電極領域３側にオフセットしている”との概念に含まれる。
【００７５】
実施例４に係る圧電素子１−４によれば、実施例３に係る圧電素子１−３−３と同様に、マイクロクラックの発生を未然に防止することができる。
【実施例５】
【００７６】
実施例５に係る電極付き圧電素子について、図面を参照して詳細に説明する。
【００７７】
図８は、実施例５に係る電極付き圧電素子の説明図であり、図８（Ａ）は、実施例５Ａに係る電極付き圧電素子を拡大して示す平面図、図８（Ｂ）は、実施例５Ｂに係る電極付き圧電素子を拡大して示す平面図である。
【００７８】
実施例５Ａに係る圧電素子１−５Ａと、実施例３に係る圧電素子１−３とは、基本的な構成要素が共通であるため、その重複した説明を省略して、両者の相違点に注目して説明を進めることにする。
【００７９】
実施例５Ａと実施例３との相違点は次の通りである。すなわち、実施例３に係る圧電素子１−３では、図６（Ａ）に示すように、上面電極３に、同電極３を左右対称な一対の電極領域３ａ，３ｂに隔離区画する略帯状の非電極領域５が設けられているのに対し、実施例５Ａに係る圧電素子１−５Ａでは、図８（Ａ）に示すように、上面電極３の左辺における紙面上下方向の略中央に、そのノッチ部分の曲率円が電極領域３側に膨出しているひとつの極性識別マーク７−５Ａの軌跡Ｔを描くことで非電極領域５が設けられている。
【００８０】
つまり、実施例３に係る圧電素子１−３では、上面電極３側に一対の電極領域３ａ，３ｂを有しているのに対し、実施例５Ａに係る圧電素子１−５Ａでは、上面電極３側にひとつの電極領域３しか有していない点で、両者の構成は大きく相違している。
【００８１】
次に、実施例５Ｂに係る圧電素子１−５Ｂについて説明する。実施例５Ｂに係る圧電素子１−５Ｂと、実施例５Ａに係る圧電素子１−５Ａとは、基本的な構成要素が共通であるため、その重複した説明を省略して、両者の相違点に注目して説明を進めることにする。
【００８２】
実施例５Ｂと実施例５Ａとの相違点は次の通りである。すなわち、実施例５Ａに係る圧電素子１−５Ａでは、図８（Ａ）に示すように、上面電極３の左辺における紙面上下方向の略中央に、そのノッチ部分の曲率円が電極領域３側に膨出しているひとつの極性識別マーク７−５Ａの軌跡Ｔを描くことで非電極領域５が設けられているのに対し、実施例５Ｂに係る圧電素子１−５Ｂでは、図８（Ｂ）に示すように、上面電極３の右辺に所定距離を隔てて、そのノッチ部分の曲率円が電極領域３側に膨出している一対の極性識別マーク７−５Ｂの軌跡Ｔを描くことで非電極領域５が設けられている。
【００８３】
つまり、実施例５Ａに係る圧電素子１−５Ａでは、上面電極３の左辺中央にひとつの極性識別マーク７−５Ａによって非電極領域５が区画形成されているのに対し、実施例５Ｂに係る圧電素子１−５Ｂでは、上面電極３の右辺に所定距離を隔てて一対の極性識別マーク７−５Ｂによって非電極領域５が区画形成されている点で、両者の構成は大きく相違している。
【００８４】
なお、実施例５Ａに係る極性識別マーク７−５Ａ、又は実施例５Ｂに係る一対の極性識別マーク７−５Ｂでは、そのノッチ部分の曲率円が電極領域３側に膨出し、かつ、ノッチの曲率中心ＣＴＲが略直線状の部分６の真上に位置している。
【００８５】
ここで、”極性識別マーク７のノッチ部分の曲率円が電極領域３側に膨出し、かつ、ノッチの曲率中心ＣＴＲが略直線状の部分６の真上に位置している”本実施例５Ａ，５Ｂは、”ノッチ部分の曲率中心ＣＴＲが、略直線状の部分６に対し、非電極領域５側にオフセットしている”との概念に含まれる。
【００８６】
実施例５Ａ，５Ｂに係る圧電素子１−５Ａ，５Ｂによれば、実施例２〜４に係る圧電素子と同様に、マイクロクラックの発生を未然に防止することができる。
【００８７】
［実施例１〜５でのマイクロクラックの発生状況比較］
次に、実施例１〜５でのマイクロクラックの発生状況を対比して説明する。
【００８８】
図９は、実施例１〜５に係る電極付き圧電素子のクラック発生状況を、分極電圧又は部位を変えて観察した結果を示す説明図である。
【００８９】
図９に示すように、実施例１に係る電極付き圧電素子１では、通常圧の分極電圧（例えば、１ｋＶ／ｍｍ）を印加した場合に、境界形状パターンＴのうち直線状の境界部分ではマイクロクラックは生じなかったが、極性識別マーク７−１の部分では、マイクロクラックの発生が観察された。
【００９０】
これに対し、実施例２〜５に係る電極付き圧電素子１−２〜５では、通常の１．４倍の高い分極電圧（例えば、１．４ｋＶ／ｍｍ）を印加したにもかかわらず、境界形状パターンＴのうち直線状の境界部分及び極性識別マーク７−２〜５の部分のいずれにも、マイクロクラックの発生は観察されなかった。
【００９１】
以上の結果から、実施例２〜５に係る電極付き圧電素子１−２〜５は、マイクロクラックの発生を高水準で抑止する効果を有していることが実証された。
【実施例６】
【００９２】
次に、実施例１〜４に係る電極付き圧電素子１〜４が適用（実装）される、実施例６に係るヘッドサスペンションについて、図面を参照して詳細に説明する。
【００９３】
［ヘッドサスペンションの概略構成］
図１０は、実施例３に係る電極付き圧電素子が実装された、実施例６に係るヘッドサスペンションの外観を表す斜視図である。
【００９４】
実施例６に係るヘッドサスペンション１１は、図１０に示すように、ベースプレート１３と、ロードビーム１５と、ロードビーム１５の先端側をスウェイ方向に変位させる圧電アクチュエータ１７の構成要素であるアクチュエータベース１８と、を備える。
【００９５】
ベースプレート１３は、例えば、板厚が１５０〜２００μｍ程度の、ステンレス鋼などの金属薄板からなる。その素材としては、例えば、アルミニウム合金などの軽合金、又は軽合金とステンレス鋼とからなるクラッド材等を用いることもできる。かかる軽量素材を採用すれば、ベースプレート１３の慣性質量（イナーシャ）を軽減することを通じて、スウェイ方向の共振周波数を高くし、ひいてはヘッドサスペンション１１のトレース能力向上に寄与することができる。
【００９６】
ベースプレート１３における基部側には、略円形のボス孔１９が開設されている。このボス孔１９を介して、ベースプレート１３は、ボイスコイルモータ（不図示）によって駆動されるアクチュエータアームの先端部分に固着され、ボイスコイルモータによって旋回駆動されるように構成されている。
【００９７】
ベースプレート１３の前端側には、図１０に示すように、アクチュエータベース１８が、ベースプレート１３とは別体に設けられている。
【００９８】
ロードビーム１５は、不図示のスライダに負荷荷重を与えるもので、例えば、板厚が３０〜１５０μｍ程度の、ステンレス鋼などのばね性を有する金属製薄板からなる。その素材としては、ベースプレート１３と同様に、アルミニウム合金などの軽合金、又は軽合金とステンレス鋼からなるクラッド材等を用いることもできる。
【００９９】
ロードビーム１５には、フレキシャ２５が設けられている。フレキシャ２５における先端側には、磁気ヘッドを構成するスライダが設けられる。
【０１００】
ロードビーム１５には、その両側部に一対の曲げ縁２７ａ，２７ｂが形成されている。これら一対の曲げ縁２７ａ，２７ｂは、ロードビーム１５の剛性を高める役割を果たす。
【０１０１】
ロードビーム１５における後端側には、連結プレート２９が一体に設けられている。
【０１０２】
連結プレート２９は、例えば、板厚が３０μｍ程度の、ステンレス鋼などのばね性を有する金属薄板からなる。連結プレート２９の一部には、厚み方向の曲げ剛性を下げ、軽量化を図る等の目的で、孔３１が開設されている。この孔３１の両側部に、厚み方向に撓むことのできる一対のヒンジ部３３ａ，３３ｂが、それぞれ形成されている。
【０１０３】
連結プレート２９における後端側、つまり、ロードビーム１５の基部は、次述するアクチュエータベース１８の前端側に、その裏面側から重ね合わされて、レーザ溶接等の適宜の固着手段によって相互に固着されている。
【０１０４】
次に、実施例６に係るヘッドサスペンション１１において主要部を構成する圧電アクチュエータの概略構成について説明する。
【０１０５】
［圧電アクチュエータの概略構成］
図１１は、実施例６に係るヘッドサスペンションの主要部である圧電アクチュエータを拡大して示す平面図、図１２は、実施例６に係る圧電アクチュエータのＣ−Ｃ線に沿う矢視断面図である。
【０１０６】
圧電アクチュエータ１７を設計するにあたっては、電圧の印加状態に応じて変形する圧電素子１−３の歪み（変位）を効果的にロードビーム１５に伝達すること、圧電素子１−３の電極３，４とアクチュエータベース１８間における電気的な絶縁性を担保すること、圧電素子１−３の周側面から塵埃が脱落するのを未然に防止すること、並びに脆く壊れやすい圧電素子１−３をその損傷から保護すること、などの諸要素を考慮することが求められる。
【０１０７】
かかる諸要素を考慮して、本発明の実施例１に係る圧電アクチュエータ１７は、図１０及び図１１に示すように、アクチュエータベース１８に設けた開口部２１に、実施例３に係る圧電素子１−３を実装してなる。なお、実施例３に係る圧電素子１−３に代えて、実施例１，２，４に係る圧電素子１−１，２，４を、アクチュエータベース１８に設けた開口部２１に実装する構成を採用してもよい。
【０１０８】
実施例６に係るアクチュエータベース１８は、先に述べた通り、ベースプレート１３とロードビーム１５との間に介在させて、ベースプレート１３とは別体に設けられている。ただし、アクチュエータベース１８を、ベースプレート１３と一体に形成する構成を採用してもよい。
【０１０９】
上記別体の構成を採用した実施例６では、ベースプレート１３とアクチュエータベース１８とを接合するにあたっては、アクチュエータベース１８の後端側とベースプレート１３の前端側とを重ね合わせた部分に対し、レーザ溶接等の適宜の固着手段を適用することによって接合すればよい。
【０１１０】
一方、上記一体の構成を採用した実施例６の変形例では、ステンレス鋼などの金属製薄板から、ベースプレート１３とアクチュエータベース１８とを含む所定の外形形状を、例えばプレス加工処理によって打ち抜いた後、次述する開口部２１の周縁部分等に適宜のエッチング処理を適用することによって、ベースプレート１３とアクチュエータベース１８とが一体となる構成部材を製造すればよい。
【０１１１】
上記の、ベースプレート１３とアクチュエータベース１８が一体となる構成部材を備えた実施例６の変形例では、上記一体の構成部材を、「アクチュエータベース」と総称することとする。この場合において、本発明で「アクチュエータベース」と言うときは、ベースプレート１３とアクチュエータベース１８の両者の概念を含むことになる。
【０１１２】
アクチュエータベース１８は、図１０及び図１１に示すように、圧電素子１−３を収容するための開口部２１を有する。具体的には、アクチュエータベース１８には、略矩形形状の開口部２１が開設されている。この開口部２１に、圧電素子１−３が埋め込み式に実装される。これによって、圧電アクチュエータ１７は、圧電素子１−３の変形に従ってロードビーム１５の先端側をスウェイ方向に変位させる機能を獲得するように構成されている。
【０１１３】
図１２に示すように、アクチュエータベース１８に設けた開口部２１は、圧電素子１−３の周側面２３に対向する周縁部４１と、開口部２１から内方側にせり出して圧電素子１−３の底面電極４に対向する底面受け部４３と、を有する。この底面受け部４３は、圧電素子１−３の底面電極４がアクチュエータベース１８の下方側から臨めるように、圧電素子１−３の下方側に該当する部分が切り欠かれている。こうして構成された底面受け部４３は、圧電素子１−３の底面電極４側との間に形成される間隙に、非導電性接着剤４７を充填するにあたり、この接着剤４７を底面電極４側からもれなく受け止める役割を果たす。
【０１１４】
底面受け部４３を開口部２１と一体に形成するにあたっては、共通の金属製薄板から所定の形状に切り出したアクチュエータベース１８のうち、底面受け部４３に該当する部位に化学的な腐食処理を施すことによって、その周囲の部分に比べて板厚を薄くする、部分的なハーフエッチング処理を適用すればよい。
【０１１５】
開口部２１に装着される圧電素子１−３の外寸は、開口部２１の内寸よりも僅かに小さい、略矩形形状に形成されている。
【０１１６】
圧電素子１−３の上面電極３は、図１２に示すように、銀ペースト等の導電性樹脂４５を介して、アクチュエータベース１８に接地されている。
【０１１７】
一方、圧電素子１−３の底面電極４は、図１２に示すように、導電性接着剤４９を介して、フレキシャ２５に配設された例えば銅製の配線部５１に接続されている。なお、底面電極４と、フレキシャ２５の配線部５１と、の間を接続するにあたっては、導電性接着剤４９に代えて、ボンディングワイヤ、半田付け、又は超音波接合等の接続手段を採用してもよい。図１２において、符合５３はフレキシャ２５の金属製基材、符合５５はフレキシャ２５上に形成された例えばポリイミド樹脂からなる電気絶縁層である。
【０１１８】
圧電素子１−３を、開口部２１における所定の取付位置にセットした状態で、圧電素子１−３の周側面２３と、開口部２１の周縁部４１との間に、所定の間隙を生じる。この間隙を、以下において周回溝４２と呼ぶ。
【０１１９】
この間隙（周回溝４２）を埋めて、圧電素子１−３の歪み（変位）を効果的にロードビーム１５に伝達する等の効果を狙って、圧電素子１−３は、図１１及び図１２に示すように、圧電素子２３と周縁部４１との間に生じた周回溝４２、並びに、圧電素子２３と底面受け部４３との間に生じた間隙４４に、非導電性接着剤４７を隈無く充填することによって、開口部２１に実装されている。非導電性接着剤４７としては、公知の非導電性接着剤（導電性接着剤に絶縁性を有するシリカやガラス等の粒子を含有させたものを含む。）を適宜採用することができる。
【０１２０】
圧電素子１−３を開口部２１に実装するにあたっては、アクチュエータベース１８の厚み方向における中心と、圧電素子１−３の厚み方向における中心と、が整合する厚み方向の位置に実装することが好ましい。このように構成すれば、圧電アクチュエータ１７のスウェイ動作時におけるよじれ動作の発生を未然に抑制することができる。
【０１２１】
アクチュエータベース１８に設けた開口部２１の外方側には、図１０及び図１１に示すように、Ｕ字形状に突出した一対の可撓連結部５０が形成されている。これら一対の可撓連結部５０の存在が、圧電アクチュエータ１７の剛性向上に寄与するとともに、圧電アクチュエータ１７のスウェイ動作時において、変位ストローク動作を妨げない役割を果たす。
【０１２２】
次に、アクチュエータベース１８に設けた開口部２１への圧電素子１−３の実装手順について説明する。
【０１２３】
［圧電素子の実装手順］
図１３は、実施例６に係るヘッドサスペンション１１において、開口部への圧電素子の実装手順を表す工程図である。
【０１２４】
図１３に示すように、ステップＳ２１において、非導電性接着剤４７を、周回溝４２、並びに、間隙４４にそれぞれ塗布する。
【０１２５】
ステップＳ２２において、開口部２１における所定の取付位置に、圧電素子１−３を載置するように組み付ける。
【０１２６】
ステップＳ２３において、アクチュエータベース１８に設けた開口部２１への圧電素子１−３の実装が済んだヘッドサスペンション１１を、電気炉等を用いて所定時間・所定の温度下で加熱処理を施すことによって、非導電性接着剤４７を硬化させる。
【０１２７】
次に、上述の実装手順を経て製造されたヘッドサスペンション１１の作用について説明する。
【０１２８】
アクチュエータベース１８の開口部２１に実装された圧電素子１−３は、所定の電圧が印加されると、圧電素子１−３の非電極領域５を境界として、一側２ａが長手方向に収縮する一方、他側２ｂが長手方向に伸張する（図１参照）。つまり、圧電素子１−３は、全体として略台形形状に歪む。その結果、圧電アクチュエータ１７は、圧電素子１−３によってもたらされる歪み方向及び変位ストローク量に応じて、ロードビーム１５の先端側を幅方向（スウェイ方向）に微少距離だけ変位させるように動作する。
【０１２９】
上述したスウェイ方向への変位を円滑かつ的確に行わせるために、実施例６に係る圧電アクチュエータ１７では、圧電素子１−３の周側面２３に対向する周縁部４１によって、圧電素子１−３の周側面２３をほぼ全面にわたって包囲し、圧電素子１−３の周側面２３と周縁部４１間に生じた間隙に、非導電性接着剤４７を隈なく充填する構成を採用している。
【０１３０】
また、実施例６に係る圧電アクチュエータ１７では、開口部２１から内方側にせり出して圧電素子１−３の底面電極４に対向する底面受け部４３によって、圧電素子１−３の底面電極４のうち外周縁部分を下方から支持し、圧電素子１−３の底面電極４と底面受け部４３間に生じた間隙に、非導電性接着剤４７を隈なく充填する構成を採用している。
【０１３１】
［実施例６の効果］
実施例６に係るヘッドサスペンション１１によれば、誤装着の事態を未然に回避可能な極性識別マーク７−３を有し、かつ、マイクロクラックの発生を未然に防止可能な極性付き圧電素子１−３を実装したので、従って、製造工程での圧電素子の誤装着の懸念が一掃され、製品歩留まりの改善が見込める、長期信頼性の高いヘッドサスペンション製品を得ることができる。
【０１３２】
また、実施例６に係るヘッドサスペンション１１では、アクチュエータベース１８の開口部２１に設けた周縁部４１によって、圧電素子１−３の周側面２３をほぼ全面にわたって包囲し、圧電素子１−３の周側面２３と周縁部４１との間に生じた周回溝４２に、非導電性接着剤４７を充填することによって、圧電素子１−３を開口部２１に実装する構成を採用したので、従って、圧電素子１−３の歪み（変位）を効果的にロードビーム１５に伝達すること、圧電素子１−３の周側面から塵埃が離脱するのを未然に防止すること、並びに、脆く壊れやすい圧電素子１−３をその損傷から保護すること、の全てを、高い水準で実現することができる。
【０１３３】
さらに、開口部２１、非導電性接着剤４７、並びに圧電素子１−３が、相互に密着することであたかも三位一体の支持梁のように機能するので、サスペンション１１本体の剛性を高水準に維持することができる。
【０１３４】
しかも、アクチュエータベース１８に設けた開口部２１の外方側に、Ｕ字形状に突出した一対の可撓連結部５０を形成したので、これら一対の可撓連結部５０の存在が、圧電アクチュエータ１７の剛性向上に寄与するとともに、圧電アクチュエータ１７のスウェイ動作時において、変位ストローク動作を妨げない役割を果たす。
【０１３５】
従って、実施例６に係るヘッドサスペンション１１によれば、アクチュエータとしての変位ストロークの減少を招くことなしに、振動特性や衝撃特性といった基本的な特性を良好に維持することができる。
【実施例７】
【０１３６】
本発明の実施例７に係るヘッドサスペンションについて、図面を参照して説明する。
【０１３７】
図１４は、実施例７に係るヘッドサスペンションの外観を表す斜視図である。
【０１３８】
実施例６に係るヘッドサスペンションと、実施例７に係るヘッドサスペンションとは、基本的な構成要素が共通であるため、その重複した説明を省略して、両者の相違点に注目して説明を進めることにする。
【０１３９】
実施例６と実施例７との相違点は次の通りである。すなわち、実施例６に係るヘッドサスペンション１１では、例えば図１０に示すように、アクチュエータベース１８の開口部２１の外方側に、Ｕ字形状に突出した一対の可撓連結部５０を形成する構成を採用している。
【０１４０】
これに対し、実施例７に係るヘッドサスペンション６１の主要部である圧電アクチュエータ６３では、図１４に示すように、アクチュエータベース１８の開口部２１の外方側に、実施例６の可撓連結部５０に代えて、離間部５２を形成する構成を採用した点が、実施例６とは大きく相違している。なお、この離間部５２は、開口部２１の外方側における略中央部分を、微少距離隔てて離間させることによって形成すればよい。
【０１４１】
なお、実施例７に係るヘッドサスペンション６１を構成するに際しては、実施例１〜４に係る電極付き圧電素子１−１〜４のうちいずれかを組み合わせ適用すればよい。
【０１４２】
上述のように構成された実施例７に係るヘッドサスペンション６１によれば、開口部２１、非導電性接着剤４７、並びに圧電素子１−３が、相互に密着することであたかも三位一体の支持梁のように機能するので、実施例６の可撓連結部５０を設けることなしに、サスペンション６１本体の剛性を高水準に維持することができる。
【０１４３】
また、アクチュエータベース１８に設けた開口部２１の外方側における略中央部分に離間部５２を形成したので、この離間部５２の存在が、圧電アクチュエータ６３のスウェイ動作時において、変位ストローク動作を妨げない役割を果たす。
【０１４４】
従って、実施例７に係るヘッドサスペンション６１によれば、アクチュエータとしての変位ストロークの減少を招くことなしに、振動特性や衝撃特性といった基本的な特性を良好に維持することができる。
【０１４５】
しかも、サスペンション６１の幅方向の寸法を抑制することができるので、製造工程での面付け数を増大させて、材料歩留まりの向上に寄与することができる。
【０１４６】
さらに、既存の一般的なサスペンションと比べて、幅方向の寸法を同等程度に抑制することができるので、既存のサスペンション用生産ラインをそのまま流用して生産を行うことができる。従って、設備投資の側面からの負担を軽減することができる。
【０１４７】
しかも、実施例７に係るアクチュエータベース１８を、仮に、プレス成形によって生産する場合であっても、実施例６に係る可撓連結部５０に相当する突出部分が一切存在しないので、バレル研磨によるバリ取りを円滑に行うことができ、その製造原価を低く抑えることができる。
【０１４８】
また、ヘッドサスペンションが組み込まれる、例えば磁気ディスク装置等の設計段階において、実施例６に係る可撓連結部５０に相当する突出部分が一切存在しないので、周辺部品との干渉の回避を考慮する必要がない。従って、サスペンション周辺部品を配置する際の設計の自由度をじゅうぶんに享受することができる。
【０１４９】
しかも、振動特性面においても、実施例６に係る可撓連結部５０に相当する突出部分が一切存在しないので、一般のサスペンションでは生じ得ない振動モードを考慮する必要がない。従って、従来のサスペンションと同等程度の設計工数をもって、実施例６が奏する優れた効果を併せ持つヘッドサスペンションを得ることができる。
【実施例８】
【０１５０】
本発明の実施例８に係るヘッドサスペンションについて、図面を参照して説明する。
【０１５１】
図１５は、実施例８に係るヘッドサスペンションの外観を表す斜視図である。
【０１５２】
実施例７に係るヘッドサスペンション６１と、実施例８に係るヘッドサスペンション７１とは、基本的な構成要素が共通であるため、その重複した説明を省略して、両者の相違点に注目して説明を進めることにする。
【０１５３】
実施例７と実施例８との相違点は次の通りである。すなわち、実施例７に係るヘッドサスペンション６１の圧電アクチュエータ６３では、図１４に示すように、ひとつの開口部２１を有し、この開口部２１に対し、非導電性接着剤４７を介して、ひとつの圧電素子１−３を実装する構成を採用している。
【０１５４】
これに対し、実施例８に係るヘッドサスペンション７１の圧電アクチュエータ７３では、図１５に示すように、一対の開口部２１を有し、これら一対の各開口部２１のそれぞれに対し、非導電性接着剤４７を介して、実施例５Ａに係る圧電素子１−５Ａ及び実施例５Ｂに係る圧電素子１−５Ｂを実装する点が、実施例７とは大きく相違している。
【０１５５】
なお、実施例８に係るヘッドサスペンション７１のように、相互に独立した圧電素子を二つ使用する場合、これら個々の圧電素子としては、相互に異なる方向の分極特性を併有するもの（例えば、実施例１〜４参照）に代えて、一方向のみの分極特性を有するもの（例えば、実施例５Ａ，５Ｂ参照）を用いる。
【０１５６】
そこで実施例８に係るヘッドサスペンション７１の圧電アクチュエータ７３に実装する圧電素子として、実施例５Ａに係る圧電素子１−５Ａ及び実施例５Ｂに係る圧電素子１−５Ｂを採用することとした。
【０１５７】
上述のように構成された実施例８に係るヘッドサスペンション７１によれば、実施例７と同様の作用効果を奏する。
【０１５８】
［その他］
本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨、あるいは技術思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うヘッドサスペンションもまた、本発明における技術的範囲の射程に包含されるものである。
【０１５９】
すなわち、本発明実施例では、説明の便宜上、磁気ディスクの上方にヘッドサスペンションが対向して位置する使用態様を前提として、その上下等の位置関係を説明した。ただし、実際の使用態様では、磁気ディスクの下方にヘッドサスペンションが対向して位置する場合もある。こうした場合であっても、本発明は、実施例で述べた位置関係に係る表現を実際の使用態様に合わせて解釈した上で、本発明の技術的思想を曲解することなく、適切に適用可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１６０】
１−１  圧電素子（実施例１）
１−２  圧電素子（実施例２）
１−３  圧電素子（実施例３）
１−４  圧電素子（実施例４）
２  圧電体（実施例１〜８間で共通）
３  上面電極（実施例１〜８間で共通）
３ａ，３ｂ  電極領域（実施例１〜８間で共通）
４  底面電極（実施例１〜８間で共通）
５  非電極領域（実施例１〜８間で共通）
６  略直線状の部分（実施例１〜８間で共通）
７−１  極性識別マーク（実施例１）
７−２  極性識別マーク（実施例２）
７−３  極性識別マーク（実施例３）
７−４  極性識別マーク（実施例４）
７−５Ａ  極性識別マーク（実施例５Ａ）
７−５Ｂ  極性識別マーク（実施例５Ｂ）
１１  ヘッドサスペンション（実施例６）
１３  ベースプレート（実施例６〜８間で共通）
１５  ロードビーム（実施例６〜８間で共通）
１７  圧電アクチュエータ（実施例６）
１８  アクチュエータベース（実施例６〜８間で共通）
１９  ボス孔（実施例６〜８間で共通）
２１  開口部（実施例６〜８間で共通）
２３  圧電素子の周側面（実施例６〜８間で共通）
２５  フレキシャ（実施例６〜８間で共通）
２７ａ，２７ｂ  一対の曲げ縁（実施例６〜８間で共通）
２９  連結プレート（実施例６〜８間で共通）
３１  孔（実施例６〜８間で共通）
３３ａ，３３ｂ  一対のヒンジ部（実施例６〜８間で共通）
４１  周縁部（実施例６〜８間で共通）
４３  底面受け部（実施例６〜８間で共通）
４５  銀ペースト（実施例６〜８間で共通）
４７  非導電性接着剤（実施例６〜８間で共通）
５０  一対の可撓連結部（実施例６）
５２  離間部（実施例７，８間で共通）
６１  ヘッドサスペンション（実施例７）
６３  圧電アクチュエータ（実施例７）
７１  ヘッドサスペンション（実施例８）
７３  圧電アクチュエータ（実施例８）
ＣＴＲ  ノッチの曲率中心
ＣＲＫ  マイクロクラック
Ｔ  境界形状パターン（実施例１〜８間で共通）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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