(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッド素子を搭載したスライダがロードビームの先端部に装着されているヘッド支持機構であって、
前記ロードビームの先端部に形成された支点突起と、
前記スライダとロードビームとの間に介装され、前記スライダを前記支点突起まわりに回動自在に支持するスライダ支持板と、
前記スライダに対してその平面方向に沿って回転力を付与する変位部材と、
前記スライダ保持板を含めたスライダにおける回転時の慣性軸を、前記支点突起とほぼ一致させるために前記スライダ支持板に一体に設けられたカウンターバランスとを備え、
前記カウンターバランスと離間・当接できるように前記ロードビームの先端部に一体に規制部を設け、この規制部と前記カウンターバランスとの当接係合によって前記ヘッド素子の姿勢変化を規制する、
ことを特徴とするヘッド支持機構。
【請求項２】
前記規制部の前記カウンターバランスに当接係合する位置が、前記支点突起よりも前記ロードビームの基端部側に位置する、
ことを特徴とする請求項１に記載のヘッド支持機構。
【請求項３】
前記変位部材は、薄膜圧電体素子で構成されている、
ことを特徴とする請求項１または２に記載のヘッド支持機構。
【請求項４】
前記変位部材は、一対の弾性ヒンジ部の位置を互いに相反する方向に一方は伸張し他方は収縮させる一対の薄膜圧電体素子で構成されている、
ことを特徴とする請求項３に記載のヘッド支持機構。
【請求項５】
前記ロードビームの先端部から突出するようにロードビームと一体的に形成されるタブをさらに備え、
前記スライダをディスクから離間させる際に、前記タブをディスク周囲に設けられたランプに乗り上げて、前記ロードビームをディスクから持ち上げる構成である、
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のヘッド支持機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンピュータの記憶装置等として用いられる磁気ディスク等のディスク装置に設けられるヘッド支持機構に関し、特に、磁気ディスク装置においてデータを高記録密度化するために好適なヘッド支持機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、磁気ディスク装置に設けられた磁気ディスクの記録密度は、日を追う毎に高密度化が進んでいる。磁気ディスクに対するデータの記録または記録／再生に使用される磁気ヘッドは、通常、スライダに搭載されており、磁気ヘッドが搭載されたスライダは、磁気ディスク装置内に設けられたヘッド支持機構によって支持されている。ヘッド支持機構は、スライダが取り付けられたヘッドアクチュエータアームを有しており、このヘッドアクチュエータアームがボイスコイルモータ（ＶＣＭ）によって回動されるようになっている。そして、ボイスコイルモータを制御することにより、スライダに搭載されたヘッド素子が、磁気ディスク上の任意の位置に位置決めされる。
【０００３】
磁気ディスクに対してデータをさらに高密度で記録するためには、磁気ディスクに対して磁気ヘッドをさらに高精度に位置決めする必要がある。しかしながら、このように、ボイスコイルモータにてヘッドアクチュエータアームを回動させて磁気ヘッドを位置決めする構成では、磁気ヘッドを、より高精度に位置決めできないという問題がある。
【０００４】
そこで、磁気ヘッドを高精度に位置決めするヘッド支持機構が既に提案されている。それを、以下、図１５に基づいて説明する。図１５は磁気ディスク装置における従来のヘッド支持機構の一例を示す平面図である。
【０００５】
回転駆動される図示しない磁気ディスクに対するデータの記録／再生を行う磁気ヘッド１０２は、サスペンションアーム１０４の一端に支持されている。サスペンションアーム１０４の他方の端部は、回動中心１０８を中心に微小角範囲内で回動可能に支持されている。キャリッジ１０６は、磁気ディスク装置のハウジングに対して固定された軸部材１１０に対して回動可能に支持されている。
【０００６】
キャリッジ１０６には永久磁石（図示せず）が固定されており、ハウジング側に固定された磁気回路１１２の一部である駆動コイル１１４に流す励磁電流を制御することによって、キャリッジ１０６が軸部材１１０に対して回動するようになっている。これにより、磁気ヘッド１０２を磁気ディスクの実質的な半径方向に沿って移動させる。
【０００７】
キャリッジ１０６とサスペンションアーム１０４との間には、一対の圧電素子１１６ａ，１１６ｂが設けられている。２つの圧電素子１１６ａ，１１６ｂは、キャリッジ１０６の長手方向に対して、それぞれの長手方向が相反する方向に若干傾斜した状態で取り付けられている。そして、２つの圧電素子１１６ａ，１１６ｂに対して互いに逆極性の電圧を印加することにより、一方の圧電素子１１６ａを伸張させると同時に、他方の圧電素子１１６ｂを収縮させることにより、サスペンションアーム１０４を回動中心１０８まわりに回動させる。これによって、サスペンションアーム１０４の先端部に取り付けられた磁気ヘッド１０２は、磁気ディスク表面に沿って微小な範囲で変位され、磁気ディスク上の任意の位置にて高精度で位置決めすることができる。
【０００８】
しかしながら、この従来のヘッド支持機構においては、磁気ヘッド１０２だけでなく、その磁気ヘッド１０２を取り付けているサスペンションアーム１０４をも圧電素子１１６ａ，１１６ｂによって駆動するようになっており、サスペンションアーム１０４が磁気ヘッド１０２に比べてかなり長くしかも質量が大きいものであるため、その慣性モーメントが大きく、圧電素子１１６ａ，１１６ｂの伸縮によるサスペンションアーム１０４に対しての駆動トルクとして大きいものが必要となっている。したがって、電圧による指令に対して磁気ヘッド１０２が必ずしも高速かつ高精度に応答できるものではない。
【０００９】
以上のような理由により、図示した従来例は、その磁気ヘッドに対する微小変位の制御に際して、磁気ヘッドを高速応答性をもって高精度にディスク上のトラックに位置決めすることができない。
【００１０】
そこで、このような従来例の不都合を解決するために、本願出願人は、次のような手段を講じることにより上記の不都合を解消するものを既に提案している。当該既提案にかかわるヘッド支持機構は、その前提的構成として、ロードビームの先端部においてヘッド素子を搭載したスライダ支持板がロードビームの先端部に装着されているという構成をもつ。そして、その特徴的構成要件として、前記スライダを前記ロードビームに対して回動自在に支持させる。さらに、前記スライダに対して回動力を付与する変位部材を設けてある。
【００１１】
当該既提案品におけるロードビームは従来例におけるサスペンションアームに相当する。従来例の場合には、ヘッド素子とともにサスペンションアームを、それの取り付け部材としてのキャリッジに対して回動させており、このような構成を既提案品に当てはめると、ロードビームごと回動させていたことに相当する。
【００１２】
これに対して、当該既提案品にあっては、ヘッド素子に対するトラッキング補正等のための微小変位制御に際して、ロードビームは回動させることはない。ロードビームは不動としながら、充分に小さいスライダをロードビームに対して回動させるようにしている。すなわち、ヘッド素子微小変位制御のために回動させる対象がスライダを含んでのロードビームの全体というものではなくて、ロードビームとは別個の状態としたスライダを、独立的に回動させることにしてある。
【００１３】
ヘッド素子を装着したスライダは、サスペンションアームに相当するロードビームに比べて、その寸法が充分に短く、かつその重量が充分に軽量である。したがって、既提案品では、ヘッド素子を有するスライダそのものの慣性モーメントが従来例の場合よりも小さくなり、変位部材の動作によるスライダの駆動トルクも充分に小さなものでよい。そして、小寸法かつ軽量であるために、トラッキング補正等における応答性がすぐれたものとなる。それゆえ、当該既提案品では、トラッキング補正等の精度がきわめて高いものになり、このようなディスクに対するトラッキング補正等のためのヘッド素子変位の高速応答性をもって、ヘッド素子を高精度かつ高速に微小変位させることができるディスク装置のヘッド支持機構を提供することができる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、携帯型のパーソナルコンピュータなどでは、持ち運びの際に衝撃を受ける場合があり、この場合には衝撃でロードビームが跳ね上がって、スライダとディスクとが衝突することになる。しかしながら、上記提案の構成では衝突の際にスライダの姿勢が大きく崩れ、場合によってはスライダの角などが当たり、ディスクを破損してしまうおそれがある。
【００１５】
この問題を解決するために、スライダの姿勢を規制する規制部材をヘッド支持機構に別途設けることが考えられる。しかしながら、この場合には、ヘッド支持機構の部品点数が増大し、重量が増大し、大型化するという新たな問題が発生する。
【００１６】
本発明は、ディスクに対するトラッキング補正等のために、ヘッドに対する微小変位の制御を行うに際して、そのヘッドを高速応答性をもって高精度に微小変位させることができ、しかも部品点数を削減し、軽量化および小型化を図ったディスク装置のヘッド支持機構を提供することを目的としている。
【００１７】
本発明の他の目的は、装置の停止時において、スライダをディスクから退避するための機構をあわせ持つヘッド支持機構を実現し、より信頼性の高い磁気ディスク装置をを提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、ヘッド素子を搭載したスライダがロードビームの先端部に装着されているヘッド支持機構であって、
前記ロードビームの先端部に形成された支点突起と、
前記スライダとロードビームとの間に介装され、前記スライダを前記支点突起まわりに回動自在に支持するスライダ支持板と、
前記スライダに対してその平面方向に沿って回転力を付与する変位部材と、
前記スライダ保持板を含めたスライダにおける回転時の慣性軸を、前記支点突起とほぼ一致させるために前記スライダ支持板に一体に設けられたカウンターバランスとを備え、
前記カウンターバランスと離間・当接できるように前記ロードビームの先端部に一体に規制部を設け、この規制部と前記カウンターバランスとの当接係合によって前記ヘッド素子の姿勢変化を規制する、
ことに特徴を有している。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、ヘッド支持機構について、次のような手段を講じることにより、上記の課題を解決するものである。本発明にかかわるヘッド支持機構は、ヘッド素子を搭載したスライダがロードビームの先端部に装着されているヘッド支持機構であって、その前提の構成として、前記ロードビームの先端部に形成された支点突起と、前記スライダとロードビームとの間に介装され、前記スライダを前記支点突起まわりに回動自在に支持するスライダ支持板と、前記スライダに対してその平面方向に沿って回転力を付与する変位部材と、前記スライダ保持板を含めたスライダにおける回転時の慣性軸を、前記支点突起とほぼ一致させるために前記スライダ支持板に一体に設けられたカウンターバランスとを備える構成をもつ。そして、その特徴的構成要件として、前記カウンターバランスと離間・当接できるように前記ロードビームの先端部に一体に規制部を設け、この規制部と前記カウンターバランスととの当接係合によって前記ヘッド素子の姿勢変化を規制している。
【００２０】
ここで、ロードビームは従来の技術との対比において、サスペンションアームに相当する。従来の技術の場合には、ヘッド素子とともにサスペンションアームを、それの取り付け部材としてのキヤリッジに対して回動させていた。本発明での対照でいうと、従来の技術の場合には、ロードビームごと回動させていたことに相当する。これに対して、本発明にあっては、ヘッド素子のトラッキング補正等のための微小変位制御に際して、ロードビームは回動させることはない。ロードビームは不動としながら、充分に小さいスライダをロードビームに対して回動させるようにしている。すなわち、ヘッド素子微小変位制御のために回動させる対象がスライダを含んでのロードビームの全体というものではなくて、ロードビームとは別個の状態のスライダでの独立的な回動ということにしてある。
【００２１】
ヘッド素子を装着したスライダは、サスペンションアームに相当のロードビームに比べて、その寸法が充分に短く、かつその重量が充分に軽量である。したがって、ヘッド素子を有するスライダそのものの慣性モーメントは従来の技術の場合よりも小さくなり、変位部材の動作によるスライダの駆動トルクも充分に小さなものでよい。そして、小寸法かつ軽量であるゆえに、トラッキング補正等における応答性がすぐれたものとなる。それゆえ、トラッキング補正等の精度がきわめて高いものになる。このようなディスクに対するトラッキング補正等のためのヘッド素子変位の高速応答性をもって、ヘッド素子を高精度かつ高速に微小変位させることができるディスク装置のヘッド支持機構を提供することができる。
【００２２】
カウンタバランスは、スライダ保持板を含めたスライダ回転部の慣性軸を支点突起とほぼ一致させる。これにより、ロードビームに対するスライダの相対的な姿勢角度やピッチング方向（ディスクの接線方向）の傾きの設定を、支点突起の突出量やスライダ保持部の寸法の調整というきわめて簡単な対応で正確に実現することができる。スライダのディスクに対する相対的な姿勢角度やピッチング方向の傾きは、ディスク装置の仕様によって様々なものがある。すべての構成要素について各仕様ごとに対応するのではなく、ロードビームやスライダなどは共用とし、スライダ支持板において対応することができる。すなわち、スライダのディスクに対する相対的な姿勢角度やピッチング方向の傾きの設定が容易であり、スライダの良好な浮上特性を得ることが可能となり、ヘッドを微細に動作させ記録トラックに対して正確に追従させるとともに、スライダをディスク面から離間させるときにスライダのエアベアリング面に発生する負圧に対抗してスライダを持ち上げる機構を容易に実現できる。
【００２３】
規制部は、カウンターバランスと離間・当接できる。これにより、衝撃を受けた場合でもスライダの姿勢をほぼ一定に保つことができ、角が当たってディスクが損傷するような事態を防止することができる。
【００２４】
しかも、カウンタバランスおよび規制部は、カウンタバランスがスライダ支持板に、規制部がロードビームにそれぞれ一体形成されているので、別途規制部を設ける場合に比して部品点数が減少し、軽量化及び小型化が図られる。
【００２５】
なお、当該のヘッド支持機構は磁気ディスク装置に好適に適用するものであるが、必ずしも磁気ディスク装置に限る必要性はなく、光ディスク装置や光磁気ディスク装置などに適用してもよい。
【００２６】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に係るヘッド支持機構において、前記規制部のカウンターバランスに当接する位置が、前記支点突起よりもロードビームの基端部側に位置しており、これにより、スライダがディスクから滑らかに離間する作用を有する。
【００２７】
好ましい形態としての本発明の請求項３では、請求項１，２に記載したヘッド支持機構において、前記変位部材は、薄膜圧電体素子で構成されていることを特徴とする。
【００２８】
好ましい形態としての本発明の請求項４では、請求項３に記載したヘッド支持機構において、前記変位部材は、前記一対の弾性ヒンジ部の位置を互いに相反する方向に一方は伸張し他方は収縮させる一対の薄膜圧電体素子で構成されていることを特徴とする。
【００２９】
変位部材として薄膜庄電体素子を用いることによって軽量化を図り、ディスクに対するスライダの浮上特性を良好なものにする。また、一対の弾性ヒンジ部の相反的な変位を行うに際して、一対の薄膜圧電体素子の一方を伸張させ他方を同時に収縮させることで対応するが、このことの電気的制御が比較的簡単なものですむ。
【００３０】
本発明の請求項５に記載した発明では、請求項１〜４に記載したヘッド支持機構において、前記ロードビームの先端部から突出するようにロードビームと一体的に形成されるタブをさらに備え、前記スライダをディスクから離間させる際に、前記タブをディスク周囲に設けられたランプに乗り上げて、前記ロードビームをディスクから持ち上げる構成としている。
【００３１】
請求項５の発明によれば、アンロードの際に衝撃を受けてもスライダとディスクとの衝突を防止でき、ひいてはディスクの破損を防止できる。
【００３２】
以下、本発明にかかわるヘッド支持機構の具体的な実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３３】
図１は本発明の実施の形態にかかわるヘッド支持機構の全体を示す斜視図、図２はそのヘッド支持機構を分解して示す斜視図、図３はヘッド支持機構におけるスライダを示す斜視図、図４はヘッド支持機構におけるフレクシャの構造を示す分解状態の斜視図、図５はヘッド支持機構のスライダ部分の拡大した側面図、図６はヘッド支持機構における薄膜圧電体素子ユニットの平面図、図７は図６におけるＡ−Ａ線での断面図、図８はヘッド支持機構におけるフレクシャの先端部分の平面図、図９は図８におけるＢ−Ｂ線での断面図およびＣ−Ｃ線での断面図、図１０はヘッド支持機構の側面図、図１１はヘッド支持機構における薄膜圧電体素子ユニットの駆動説明図、図１２はヘッド支持機構の駆動説明図、図１３はフレクシャを支点突起部側から見た平面図、図１４は本発明のヘッド支持機構を搭載した磁気ディスク装置の平面図である。
【００３４】
この実施の形態のヘッド支持機構１００は、その構成要素として、大きく分けて、ベースプレート１０、ロードビーム２０、フレクシャ３０、薄膜圧電体素子ユニット４０、スライダ５０およびヘッド素子６０を備えて構成されている。
【００３５】
矩形状に構成されたベースプレート１０は、図示しないヘッドアクチュエータアームに取り付けられるようになっている。
【００３６】
ロードビーム２０は、ベースプレート１０に例えばビーム溶接などにより固定される基端部２１と、基端部２１から先細り状に延在されたネック部２２と、ネック部２２においてその中央に形成された開口部２３と、ネック部２２に連続して直線的かつ先細り状に延在するビーム主部２４と、ビーム主部２４の先端に連続する先端支持部２５と、先端支持部２５の左右両側から立ち上がる規制部２６ａ，２６ｂとを備えている。ネック部２２における開口部２３の両側部分は板バネ部２７ａ，２７ｂとして構成され、先端支持部２５のほぼ中央部には支点突起２８が一体的に突出形成され、ロードビーム２０の先端部にはタブ２９が一体的に基端部２１から離れる方向に延出形成されている。一対の規制部２６ａ，２６ｂは、ビーム主部２４の先端から基端部２１に向かって直線状に延出されている。
【００３７】
フレクシャ３０は、次のように構成されている。
【００３８】
フレクシャ３０は、フレクシャ基板３１と、スライダ支持板３２と、スライダ支持板３２と一体的に基端部２１に向かって延出形成された一対のカウンターバランス３２ｂ、３２ｃと、フレクシャ基板３１とスライダ支持板３２とをつなぐ役割をもつ配線用フレキシブル基板３３と、配線用フレキシブル基板３３にパターン配線されたヘッド素子用配線３４および薄膜圧電体素子用配線３５と、配線用フレキシブル基板３３の弾性ヒンジ部３３ｄ、３３ｅと二股状の圧電体支持部３３ａ，３３ｂとの間に設けられた連結補強板３００ａ，３００ｂとの６つをその大きな構成要素としてもっている。フレクシャ基板３１とスライダ支持板３２と連結補強板３００ａ，３００ｂとは、金属好ましくはステンレス鋼で構成されている。配線用フレキシブル基板３３はポリイミド樹脂等の絶縁膜で構成されている。この配線用フレキシブル基板３３にヘッド素子用配線３４と薄膜圧電体素子用配線３５とがパターニングされている。
【００３９】
薄膜圧電体素子用配線３５には３種類がある。１つは第１の薄膜圧電体素子駆動用配線３５ａであり、他の１つは第２の薄膜圧電体素子駆動用配線３５ｂであり、さらに他の１つは第３の薄膜圧電体素子駆動用配線３５ｃである。これ以外に、スライダ５０をグランドレベルにするためのグランド配線３５ｄがある。
【００４０】
フレクシャ３０における配線用フレキシブル基板３３は、ロードビーム２０のビーム主部２４に対して先端側を除いて接合されるフレキシブル基板主部３３Ｘと、ロードビーム２０の基端部２１に接合される外部接続用端子保持部３３Ｙと、フレキシブル基板主部３３Ｘと外部接続用端子保持部３３Ｙとをクランク状につなぐクランク連結部３３Ｚとを有して一体的に構成されている。
【００４１】
配線用フレキシブル基板３３におけるフレキシブル基板主部３３Ｘは、二股状の圧電体支持部３３ａ，３３ｂと、その圧電体支持部３３ａ，３３ｂ間のスリット３３ｃと、二股状の圧電体支持部３３ａ，３３ｂの先端側のくびれをもって局部的に細い幅の状態で形成された弾性ヒンジ部３３ｄ，３３ｅと、弾性ヒンジ部３３ｄ，３３ｅのさらに先端で両者をつなぐフレクシャ先端部３３ｆとを有する状態で一体的に形成されている。両圧電体支持部３３ａ，３３ｂの間には、フレクシャ先端部３３ｆまでわたってスリット３３ｃが形成されている。弾性ヒンジ部３３ｄ，３３ｅの部分も含めて配線用フレキシブル基板３３はその全体がポリイミド樹脂等から構成されており、ヘッド素子用配線３４や薄膜圧電体素子用配線３５に対する絶縁膜を兼ねている。
【００４２】
配線用フレキシブル基板３３にパターニングされたヘッド素子用配線３４には、左側サイドに沿って配線された第１、第２のヘッド素子配線３４ａ、３４ｂと、右側サイドに沿って配線された第３、第４のヘッド素子配線３４ｃ、３４ｄとがある。これらの配線はフレクシャ先端部３３ｆまで延出され、そこでそれぞれランド３４ａ′，３４ｂ′，３４ｃ′，３４ｄ′を形成している。
【００４３】
第３の薄膜圧電体素子駆動用配線３５ｃのランド３５ｃ′はスリット３３ｃの奥側端部の近傍に配置され、第１の薄膜圧電体素子駆動用配線３５ａのランド３５ａ′と第２の薄膜圧電体素子駆動用配線３５ｂのランド３５ｂ′はランド３５ｃ′に対する左右両側に配置されている。グランド配線３５ｄのランド３５ｄ′はスリット３３ｃの先端側端部の近傍に配置され、そこからスリット３３ｃの両側を通って第３の薄膜圧電体素子駆動用配線３５ｃのランド３５ｃ′に接続されている。
【００４４】
弾性ヒンジ部３３ｄは、上記グランド配線３５ｄ、第１のヘッド素子配線３４ａ、第２のヘッド素子配線３４ｂおよびフレキシブル基板３３の絶縁膜で構成されている。弾性ヒンジ部３３ｅは、弾性ヒンジ部３３ｄと同様に、上記第３のヘッド素子配線３４ｃ、第４のヘッド素子配線３４ｄ、およびフレキシブル基板３３の絶縁膜で構成されている。
【００４５】
フレクシャ基板３１とスライダ支持板３２と配線用フレキシブル基板３３、連結補強板３００ａ，３００ｂとからなるフレクシャ３０は、その製造において、ヘッド素子用配線３４と薄膜圧電体素子用配線３５とを被覆する状態でフレクシャ基板３１とスライダ支持板３２のもとになるステンレス鋼板上にモールド形成される。その成形の後にステンレス鋼板に対するエッチングによるトリミング加工を施してフレクシャ基板３１とスライダ支持板３２と連結補強板３００ａ，３００ｂを現出させる。結果として、形態的には、フレクシャ基板３１とスライダ支持板３２とが配線用フレキシブル基板３３を介して連結された状態となっている。したがって、スライダ支持板３２はフレクシャ基板３１に対して、配線用フレキシブル基板３３の弾性ヒンジ部３３ｄ，３３ｅを介して遊動可能な状態で連結されている。その結果として、スライダ支持板３２およびフレクシャ先端部３３ｆは、スライダ５０のピッチング方向およびローリング方向での自由度をもっている。ピッチング方向は磁気ディスク７０の接線方向であり、ローリング方向は磁気ディスク７０の半径方向である。
【００４６】
フレクシャ基板３１に対するフレキシブル性をもっているスライダ支持板３２には、その中央部分に段曲げ加工によるスライダ保持部３２ａが一体的に形成されている。この段曲げ加工のスライダ保持部３２ａは、スライダ支持板３２の基準面より法線方向に突出している。また、スライダ保持板３２に一体形成されたカウンターバランス３２ｂ、３２ｃは、スライダ５０、フレクシャ先端部３３ｆ、スライダ保持板３２を合わせたスライダ回転部の慣性軸を支点突起２８に一致させるように形状が決められている。
【００４７】
左側の圧電体支持部３３ａの外側端縁には第１のヘッド素子配線３４ａおよび第２のヘッド素子用配線３４ｂが配線され、内側端縁にはグランド配線３５ｄが配線されている。第１および第２のヘッド素子配線３４ａ，３４ｂはそれぞれフレクシャ先端部３３ｆまで延出され、そこでそれぞれランド３４ａ′，３４ｂ′を形成している。また、右側の圧電体支持部３３ｂの外側端縁には第３のヘッド素子配線３４ｃおよび第４のヘッド素子配線３４ｄが配線され、内側端縁にはグランド配線３５ｄが配線されている。第３および第４のヘッド素子配線３４ｃ，３４ｄはそれぞれフレクシャ先端部３３ｆまで延出され、そこでそれぞれランド３４ｃ′，３４ｄ′を形成している。
【００４８】
次に、薄膜圧電体素子ユニット４０について説明する。薄膜圧電体素子ユニット４０は、二股状とされ根元のみでつながっている第１の薄膜圧電体素子４０ａと第２の薄膜圧電体素子４０ｂとを有し、第１および第２の両薄膜圧電体素子４０ａ，４０ｂの間にスリット４０ｃが形成されている。なお、この薄膜圧電体素子ユニット４０の具体的構造については後述する。
【００４９】
スライダ５０は、ＭＲ素子などのヘッド素子６０をそのセラミックス製のスライダ本体５１に装着しているとともに、ヘッド素子６０に接続されている４つの電極端子５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄがスライダ本体５１に埋め込まれ、その一部が列状になって表面に露出している。スライダ本体５１の上面は、回転駆動される磁気ディスク７０によって生じる空気流に対するエアベアリング面５３とされている。このエアベアリング面５３は、前記の空気流をスライダ５０のピッチング方向（磁気ディスクの接線方向）に沿って通流させて、磁気ディスク７０との間にエア潤滑膜を形成するものである。
【００５０】
以上によって、ベースプレート１０、ロードビーム２０、フレクシャ３０、薄膜圧電体素子ユニット４０、スライダ５０およびヘッド素子６０の各構成要素についての個別的な説明を終える。
【００５１】
次に、各構成要素の相互関係について説明する。
【００５２】
ベースプレート１０に対してロードビーム２０をその基端部２１においてビーム溶接等により一体的に固定してある。ロードビーム２０に対してフレクシャ３０をその先端側は除いてビーム溶接または接着剤を介して一体的に固定してある。フレクシャ３０の外部接続用端子保持部３３Ｙをロードビーム２０の基端部２１に固定し、フレキシブル基板主部３３Ｘをその先端側は除いてビーム主部２４に固定し、フレクシャ先端部３３ｆを先端支持部２５に載置してある。このとき、フレクシャ３０における左右一対の圧電体支持部３３ａ，３３ｂはビーム主部２４に対して非接合状態でもって載置されている。
【００５３】
フレクシャ３０におけるスライダ支持板３２のスライダ保持部３２ａが支点突起２８に当接的に支持されている。支点突起２８は左右一対の圧電体支持部３３ａ，３３ｂ間のスリット３３ｃから突出している。段曲げ加工のスライダ保持部３２ａに対して支点突起２８からロードビーム２０の板バネ部２７ａ，２７ｂの付勢力が法線方向にかけられている。左右一対の第１、第２の圧電体支持部３３ａ，３３ｂに対して第１、第２の薄膜圧電体素子４０ａ，４０ｂが接着により一体接合されている。薄膜圧電体素子ユニット４０への配線接続については後述する。
【００５４】
ヘッド素子６０を装備したスライダ５０がスライダ支持板３２およびフレクシャ先端部３３ｆに接着をもって一体的に固定されている。スライダ５０の前端下縁がフレクシャ先端部３３ｆに接着され、スライダ５０の下面の幾何学的中心が段曲げ加工のスライダ保持部３２ａに接着されている。スライダ５０における電極端子５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄがフレクシャ先端部３３ｆにおけるランド３４ａ′，３４ｂ′，３４ｃ′，３４ｄ′に電気的に接続されている。スライダ支持板３２は左右一対の規制部２６ａ，２６ｂによって、カウンターバランス３２ｂ、３２ｃと僅かな隙間を持ち、当接した状態で、支点突起２８とスライダ保持部３２ａと大きく離れないようにかつ大きく姿勢が変化しないように規制されている。
【００５５】
ここで、ヘッド支持装置としてロードアンロード方式（Ｌ／ＵＬ方式）について説明する。図１４にＬ／ＵＬ方式の磁気ディスク装置の概略構成図を示した。
【００５６】
磁気ディスク装置の停止時には、ヘッド支持装置３０３がボイスコイルモータ３０６によって軸受部３０４を中心に回動し、磁気ディスク７０の外側に移動する。このとき、磁気ディスク７０の外側には、ランプロード３０５が設けられており、ロードビームの先端部に設けられたタブ２９をランプロード３０５のテーパ部３０５ａに乗り上げさせる。これによりスライダ５０を磁気ディスク７０から離間させ保持している。このとき図１ないし図８に示すように支点突起２８とスライダ保持部３２ａとが大きく離れないように規制部２６ａ，２６ｂでもってカウンターバランス３２ｂ、３２ｃを規制している。さらにカウンターバランス３２ｂ、３２ｃと規制部２６ａ，２６ｂとの係合部（作用位置）が支点突起２８よりもロードビーム２０の基端部側に位置している。
【００５７】
スライダ５０およびスライダ支持板３２、フレクシャ先端部３３ｆはくびれ状の弾性ヒンジ部３３ｄ，３３ｅの箇所での弾性的な変形をもって支点突起２８を回動中心として回動するようになっている。従来例の場合には、ヘッド素子の回動中心がロードビームの長手方向のかなり後方にあったのに対して、本発明の実施の形態においては、ヘッド素子６０を備えたスライダ５０の回動中心がロードビーム２０の長手方向の充分に先端側にシフトした状態で位置している。
【００５８】
次に、薄膜圧電体素子ユニット４０の具体的構造について説明する。
【００５９】
図６は薄膜圧電体素子ユニット４０の平面図である。図７は図６におけるＡ−Ａ線での断面図である。この図７では理解を助けるために厚み方向での縮尺を実際より大きくして描いている。
【００６０】
薄膜圧電体素子ユニット４０は、スリット４０ｃを介して二股状とされ根元のみでつながっている左右の第１の薄膜圧電体素子４０ａと第２の薄膜圧電体素子４０ｂとを有している。
【００６１】
第１の薄膜圧電体素子４０ａも第２の薄膜圧電体素子４０ｂもその構造は同じとなっている。その構造は次のとおりである。上位の薄膜圧電体素子４１と下位の薄膜圧電体素子４２とを積層状態で導電性接着剤４３を介して一体的に接合した構造となっている。上位の薄膜圧電体素子４１は、薄膜圧電体４１ｐの両面に第１の電極金属膜４１ａと第２の電極金属膜４１ｂとを一体化したものであり、下位の薄膜圧電体素子４２は、同様に薄膜圧電体４２ｐの両面に第３の電極金属膜４２ｃと第４の電極金属膜４２ｄとを一体化したものである。第２の電極金属膜４１ｂと第３の電極金属膜４２ｃとの間に前記の導電性接着剤４３が介在され、両者が一体的に接合されている。そして、第１、第２の薄膜圧電体素子４０ａ，４０ｂの全体が柔軟性のあるコーティング樹脂４４によって被覆され、第１、第２の薄膜圧電体素子４０ａ，４０ｂを一体化している。第１、第２の薄膜圧電体素子４０ａ，４０ｂの基部には接続用孔４５ａ，４５ｂが形成されている。接続用孔４５ａ，４５ｂは、第２の電極金属膜４１ｂと第３の電極金属膜４２ｃとを電気的に接続するためのグランド金属膜４７ａ，４７ｂを充填するために設けられる。
【００６２】
図９（ａ）は図８におけるＢ−Ｂ線での断面図である。図９（ｂ）は配線状態を分かりやすくするために変則的に切断した断面図である。
【００６３】
図９に示すように、薄膜圧電体素子ユニット４０の左右一対の第１の薄膜圧電体素子４０ａおよび第２の薄膜圧電体素子４０ｂはそれぞれ、フレクシャ３０における配線用フレキシブル基板３３の二股状の圧電体支持部３３ａ，３３ｂに載置され、接着剤を介して一体的に接合されている。
【００６４】
左側の第１の薄膜圧電体素子４０ａは第１および第２のヘッド素子配線３４ａ，３４ｂとグランド配線３５ｄとの間に配置されている。また、右側の第２の薄膜圧電体素子４０ｂは第３および第４のヘッド素子配線３４ｃ，３４ｄとグランド配線３５ｄとの間に配置されている。
【００６５】
左側の第１の薄膜圧電体素子４０ａにおいて、その上位の薄膜圧電体素子４１の上側に位置する第１の電極金属膜４１ａと下位の薄膜圧電体素子４２の下側に位置する第４の電極金属膜４２ｄとがそれぞれワイヤーボンド線４６ａを介して第１の薄膜圧電体素子駆動用配線３５ａのランド３５ａ′に接続されている。また、薄膜圧電体素子ユニット４０における右側の第２の薄膜圧電体素子４０ｂにおいて、その上位の薄膜圧電体素子４１の上側に位置する第１の電極金属膜４１ａと下位の薄膜圧電体素子４２の下側に位置する第４の電極金属膜４２ｄとがそれぞれワイヤーボンド線４６ｂを介して第２の薄膜圧電体素子駆動用配線３５ｂのランド３５ｂ′に接続されている。
【００６６】
第１の薄膜圧電体素子駆動用配線３５ａおよび第２の薄膜圧電体素子駆動用配線３５ｂにはプラスの電圧が印加されるようになっている。したがって、第１、第２の薄膜圧電体素子４０ａ，４０ｂにおいては、その薄膜圧電体４１ｐ，４２ｐをサンドイッチ状に挟む２つの電極金属膜のうち両外側に位置する第１の電極金属膜４１ａと第４の電極金属膜４２ｄとに対してプラスの電圧が印加されることになる。
【００６７】
薄膜圧電体素子ユニット４０における左右の薄膜圧電体素子４０ａ，４０ｂにおいて、それぞれの接続用孔４５ａ，４５ｂにはグランド金属膜４７ａ，４７ｂが充填状態で形成され、そのグランド金属膜４７ａ，４７ｂを介して上位の薄膜圧電体素子４１の下側に位置する第２の電極金属膜４１ｂと下位の薄膜圧電体素子４２の上側に位置する第３の電極金属膜４２ｃとが短絡的に接続され、さらにグランド金属膜４７ａ，４７ｂがそれぞれワイヤーボンド線４８ａ，４８ｂを介して第３の薄膜圧電体素子駆動用配線３５ｃのランド３５ｃ′に接続されている。第３の薄膜圧電体素子駆動用配線３５ｃはグランドに接続されるようになっている。したがって、第１、第２の薄膜圧電体素子４０ａ，４０ｂにおいては、その薄膜圧電体４１ｐ，４２ｐをサンドイッチ状に挟む２つの電極金属膜のうち両内側に位置する第２の電極金属膜４１ｂと第３の電極金属膜４２ｃとに対してグランドの電位が印加されることになる。
【００６８】
第１のヘッド素子配線３４ａ、第２のヘッド素子配線３４ｂ、第３のヘッド素子配線３４ｃ、第４のヘッド素子配線３４ｄからなるヘッド素子用配線３４は、クランク連結部３３Ｚから外部接続用端子保持部３３Ｙへと引き回され、外部接続用端子保持部３３Ｙに形成された外部接続用ランド３６に接続されている。
【００６９】
第１の薄膜圧電体素子駆動用配線３５ａ、第２の薄膜圧電体素子駆動用配線３５ｂ、第３の薄膜圧電体素子駆動用配線３５ｃ、グランド配線３５ｄからなる薄膜圧電体素子用配線３５は、クランク連結部３３Ｚから外部接続用端子保持部３３Ｙへと引き回され、外部接続用端子保持部３３Ｙに形成された外部接続用ランド３７に接続されている。外部接続用ランド３６，３７は図示しない外部の駆動回路に接続されるようになっている。
【００７０】
第１の薄膜圧電体素子駆動用配線３５ａと第２の薄膜圧電体素子駆動用配線３５ｂとは共通の高電位側駆動配線３５ａｂに接続され、外部接続用端子保持部３３Ｙにおける外部接続用ランド３７を介して電源回路における高電位側電源端子に接続されている。グランド配線３５ｄは外部接続用端子保持部３３Ｙにおける外部接続用ランド３６を介して電源回路におけるグランドに接続されている。
【００７１】
次に、フレクシャ３０に対するスライダ５０の取り付けについて説明する。
【００７２】
フレクシャ３０の先端部におけるスライダ支持板３２に対してスライダ５０を取り付けてあるが、スライダ５０の幾何学的中心（図芯）をスライダ支持板３２の段曲げ加工のスライダ保持部３２ａに当接させ、スライダ５０の前端下縁をスライダ支持板３２の平面部に当接させ、それらの当接箇所において接着剤を介して一体的に接合固定してある。
【００７３】
ヘッド素子用配線３４の端部におけるランド３４ａ′，３４ｂ′，３４ｃ′，３４ｄ′とスライダ５０におけるヘッド素子６０との接続をなす電極端子５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄとが導電性接着剤などを介して電気的かつ物理的に接続されている。
【００７４】
段曲げ加工のスライダ保持部３２ａの段差量を調節することにより、スライダ５０のピッチング方向の傾斜角度を自由に設定することができる。
【００７５】
なお、弾性ヒンジ部３３ｄは、上記グランド配線３５ｄ、第１のヘッド素子配線３４ａ、第２のヘッド素子配線３４ｂおよびフレキシブル基板３３の絶縁膜で構成されている。弾性ヒンジ部３３ｅは、弾性ヒンジ部３３ｄと同様に、第３のヘッド素子配線３４ｃ、第４のヘッド素子配線３４ｄ、およびフレキシブル基板３３の絶縁膜で構成されている。これにより、薄膜圧電体素子ユニット４０の動きは、弾性ヒンジ部３３ｄ，３３ｅまで伝えられることになるが、弾性ヒンジ部３３ｄ，３３ｅと薄膜圧電体素子ユニット４０とは柔らかいフレキシブル基板３３のポリイミド製絶縁層のみで連結されることになる。これに対して、連結補強板３００ａ，３００ｂは、薄膜圧電体素子ユニット４０の弾性ヒンジ３３ｄ、３３ｅ側の先端と弾性ヒンジ３３ｄ、３３ｅを構成しているヘッド素子配線とを確実に連結するために設けられている。これにより薄膜圧電体素子ユニット４０の伸縮動作を確実に弾性ヒンジ３３ｄ、３３ｅに伝達することになる。
【００７６】
次に、上記のように構成された実施の形態のヘッド支持機構１００の動作を説明する。
【００７７】
図１１（ｂ）、（ｃ）に示すように、第１の薄膜圧電体素子４０ａと第２の薄膜圧電体素子４０ｂとは互いに逆位相の電圧が印加されるようになっている。この印加電圧についてはバイアス電圧Ｖｏ（この電圧は０ボルトであっても良い）が与えられている。
【００７８】
例えば、期間Ｔ１においては、左側の第１の薄膜圧電体素子４０ａに対する印加電圧がバイアス電圧Ｖｏに対して増加し、同期して、右側の第２の薄膜圧電体素子４０ｂに対する印加電圧はバイアス電圧Ｖｏに対して減少するように電圧制御される。逆に、期間Ｔ２においては、左側の第１の薄膜圧電体素子４０ａに対する印加電圧がバイアス電圧Ｖｏに対して減少し、同期して、右側の第２の薄膜圧電体素子４０ｂに対する印加電圧はバイアス電圧Ｖｏに対して増加するように電圧制御される。
【００７９】
図１２（ｂ）は図１２（ａ）の構成を模式的に示している。圧電体支持部３３ａと第１の薄膜圧電体素子４０ａとが第１のビームＢ１を構成し、圧電体支持部３３ｂと第２の薄膜圧電体素子４０ｂとが第２のビームＢ２を構成し、スライダ支持板３２とフレクシャ先端部３３ｆとがリンクＬを構成し、支点突起２８および段曲げ加工のスライダ保持部３２ａがリンクＬの回動中心Ｏを構成し、スライダ５０がリンクＬと一体の長さｄのアームＡ１を構成し、そのアームＡ１の先端にヘッド素子６０が存在している。リンクＬはその両端において第１のビームＢ１と第２のビームＢ２とに対して相対回動自在となっている。第１、第２のビームB１、B２が回動自在となっているのは、くびれ状の弾性ヒンジ部３３ｄ，３３ｅの存在によっている。弾性ヒンジ部３３ｄ，３３ｅが揺動支点Ｃ１，Ｃ２を構成する。弾性ヒンジ部３３ｄ，３３ｅはスライダ５０のピッチング方向およびローリング方向の双方において柔軟な構成となっており、磁気ディスク７０に対するスライダ５０の良好な浮上特性を与えている。
【００８０】
期間Ｔ１において、例えば図１２に示すように、第１の薄膜圧電体素子４０ａがその長さ方向において矢印Ｄ方向に収縮すると、第２の薄膜圧電体素子４０ｂは逆に矢印Ｅ方向に沿って伸張する。期間Ｔ２においては、伸縮の方向性が上記とは逆になる。
【００８１】
第１の薄膜圧電体素子４０ａと右側の第２の薄膜圧電体素子４０ｂとの互いに逆方向の伸縮力は、その下側において一体的に接合されている配線用フレキシブル基板３３の圧電体支持部３３ａ，３３ｂに対して伝えられる。
【００８２】
第１、第２の薄膜圧電体素子４０ａ，４０ｂが一体的に接合されている圧電体支持部３３ａ，３３ｂとスライダ５０の前端下縁を固定しているフレクシャ先端部３３ｆとは、くびれ状の弾性ヒンジ部３３ｄ，３３ｅを介してつながっている。
【００８３】
左側の圧電体支持部３３ａに矢印Ｄ方向に沿った収縮力が作用し、同時に右側の圧電体支持部３３ｂに矢印Ｅ方向に沿った伸張力が作用することにより、くびれ状の弾性ヒンジ部３３ｄ，３３ｅを介してフレクシャ先端部３３ｆがその下側の支持となっているスライダ支持板３２とともに矢印Ｆ方向へ首振り動作を起こす。これは、期間Ｔ1に相当する。期間Ｔ2ではフレクシャ先端部３３ｆおよびスライダ支持板３２の首振り動作は反矢印Ｆ方向となる。
【００８４】
スライダ支持板３２とフレクシャ先端部３３ｆとは一体である。スライダ５０の前端下縁はフレクシャ先端部３３ｆに接着固定されている。また、電極端子５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄはフレクシャ先端部３３ｆにおけるランド３４ａ′，３４ｂ′，３４ｃ′，３４ｄ′に電気的に接続されている。さらには、スライダ５０の下面はその幾何学的中心においてスライダ支持板３２の段曲げ加工のスライダ保持部３２ａに固定され、スライダ保持部３２ａの下面はロードビーム２０の支点突起２８により非固定の状態で支持されている。
【００８５】
そのため、スライダ支持板３２およびフレクシャ先端部３３ｆが首振り動作をするときは、スライダ保持部３２ａで支点突起２８を回動中心として首振り動作を行うことになる。これに伴い、スライダ５０も支点突起２８を回動中心として首振り動作を行い、スライダ５０の前端面中央に配置されているヘッド素子６０は支点突起２８を回動中心として回動することになる。すなわち、矢印Ｆ方向または反矢印Ｆ方向に沿って移動するが、この方向は磁気ディスク７０におけるトラックを横切る方向である。なお、図１２（ｂ）において長さｄは、支点突起２８（スライダ保持部３２ａ）を回動中心とするヘッド素子６０の回転半径を表している。
【００８６】
ロードビーム２０において、フレクシャ３０の主部である配線用フレキシブル基板３３を取り付けているビーム主部２４は、基端部２１に対して一対の板バネ部２７ａ，２７ｂを介して保持されており、ビーム主部２４には板バネ部２７ａ，２７ｂによるビーム面に対する法線方向の付勢力が与えられている。このビーム主部２４における付勢力は支点突起２８からスライダ保持部３２ａおよびスライダ支持板３２を介してスライダ５０に対してロード荷重として加えられることになる。そのロード荷重は、例えば２０〜３０ｍＮ（ミリニュートン）である。
【００８７】
このロード荷重が支点突起２８とスライダ支持板３２との間に作用し、摩擦力を発現するので、スライダ支持板３２は支点突起２８に対して、支点突起２８を回動中心として回動しこそすれ、それ以外の位置ずれを生じることはない。
【００８８】
次に、ロードアンロード動作について説明する。図１４において、磁気ディスク装置が停止モードに移行する際、ヘッド支持装置３０３が軸受部３０４を中心に回動し、磁気ディスク７０の外側に移動する。このとき、磁気ディスク７０の外側には、ランプロード３０５が設けられており、ロードビーム２０の先端部に設けられたタブ２９は、ランプロード３０５のテーパ部３０５ａを乗り上げることになる。これによりスライダ５０を磁気ディスク７０からエアベアリング面に生じている負圧力に反して離間させる。
【００８９】
図８において、規制部２６ａ、２６ｂとカウンターバランス３２ｂ、３２ｃとがそれぞれオーバーラップする位置が、支点突起部２８よりも基端部２１側にあるため(図８では基端部２１は図示しないが、図中下側が基端部２１側)、スライダ５０を磁気記録媒体から離間させる際、スライダ５０の空気流入側を持ち上げることにより、スムーズにスライダが磁気記録媒体から離すことが可能となる。
【００９０】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、ディスクに対するトラッキング補正等のために、ヘッドに対する微小変位の制御を行うに際して、そのヘッドを高速応答性をもって高精度に微小変位させることができ、しかも部品点数を削減し、軽量化および小型化を図ったディスク装置のヘッド支持機構を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかわるヘッド支持機構の全体を示す斜視図
【図２】本発明の実施の形態のヘッド支持機構を分解して示す斜視図
【図３】本発明の実施の形態のヘッド支持機構におけるスライダを示す斜視図
【図４】本発明の実施の形態のヘッド支持機構におけるフレクシャの構造を示す分解状態の斜視図
【図５】本発明の実施の形態のヘッド支持機構におけるスライダ部分の拡大した側面図
【図６】本発明の実施の形態のヘッド支持機構における薄膜圧電体素子ユニットを示す平面図
【図７】図６のＡ−Ａ線における断面図
【図８】本発明の実施の形態のヘッド支持機構におけるフレクシャの先端部分の平面図
【図９】図８におけるＢ−Ｂ線での断面図と配線状態を分かりやすくするために変則的に切断した断面図
【図１０】本発明の実施の形態のヘッド支持機構の側面図
【図１１】本発明の実施の形態のヘッド支持機構における薄膜圧電体素子ユニットの駆動説明図
【図１２】本発明の実施の形態のヘッド支持機構の駆動説明図
【図１３】本発明の実施の形態のヘッド支持機構における配線用フレキシブル基板の図８に対する裏面図
【図１４】本発明の実施の形態のヘッド支持機構を搭載した磁気ディスク装置の概略平面図
【図１５】従来の技術にかかわるディスク装置のヘッド支持機構の一例を示す平面図
【符号の説明】
１０  ベースプレート    ２０  ロードビーム
２１  基端部      ２２  ネック部
２３  開口部      ２４  ビーム主部
２５  先端支持部      ２６  規制部
２７ａ，２７ｂ  板バネ部  ２８  支点突起
２９  タブ        ３０  フレクシャ
３１  フレクシャ基板    ３２  スライダ支持板
３２ａ  スライダ保持部    ３２ｂ、３２ｃ  カウンターバランス
３３  配線用フレキシブル基板
３３Ｘ  フレキシブル基板主部
３３Ｙ  外部接続用端子保持部
３３Ｚ  クランク連結部
３３ａ，３３ｂ  二股状の圧電体支持部
３３ｃ  スリット      ３３ｄ，３３ｅ  弾性ヒンジ部
３３ｆ  フレクシャ先端部  ３４  ヘッド素子配線
３５  薄膜圧電体素子用配線  ４０  薄膜圧電体素子ユニット
４０ａ  第１の薄膜圧電体素子
４０ｂ  第２の薄膜圧電体素子
４０ｃ  スリット      ５０  スライダ
６０  ヘッド素子      ７０  磁気ディスク
３００ａ，３００ｂ  連結補強板
３０２  アームブロック    ３０３  ヘッド支持装置
３０４  軸受部      ３０５  ランプロード
３０６  ボイスコイルモータ
【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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