(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報の書き込みと読み出しを行う磁気ヘッドと、情報が記憶される磁気円板と、前記ヘッドを支持する弾性部材と、前記弾性部材を支持する固定部材と、前記磁気ヘッドを磁気円板上の所定の位置に移動させるための第１のアクチュエータと、前記第１のアクチュエータと前記磁気ヘッドとの間に配置された第２のアクチュエータとを有する磁気ディスク装置において、
前記第２のアクチュエータは、上面と下面に電極を有する圧電性平板からなる板状構造体であり、前記圧電性平板の、前記上面と下面にある電極のうちの少なくとも一方の面の電極は２個以上に分離され、前記圧電性平板は、分極されていない領域と、前記分極されていない領域の一部によって分離され前記圧電性平板の厚さ方向に分極された２個以上の分極領域とを内部に有し、前記圧電性平板内の２個以上の分極領域に、前記圧電性平板の上面と下面にある前記電極を用いて前記圧電性平板の厚さ方向に電界を印加することによって、前記圧電性平板が、前記圧電性平板の面内方向に変位することを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項２】
請求項１記載のディスク装置において、前記板状構造体は上面と下面に電極を有する圧電性平板を２枚以上積層した板状構造体であることを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載のディスク装置において、前記第２のアクチュエータが、前記圧電性平板内の２個以上の分極領域の分極の方向が前記圧電性平板の厚さ方向であって、かつ向きが反対向きであるものを含むことを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項４】
請求項１又は２記載の磁気ディスク装置において、前記第２のアクチュエータが、前記圧電性平板の一方の面の電極が１個、もう一方の面の電極が２個以上に分離され、少なくても２枚以上積層される前記圧電性平板が、１個の電極が形成されている面同士、もしくは２個以上の電極が形成されている面同士が接触するように積層されている、ことを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項５】
請求項１又は２記載の磁気ディスク装置において、前記第２のアクチュエータが、少なくても２枚以上積層される前記圧電性平板の、互いに接触する面にある電極を、互いに接触する前記圧電性平板で共用するように積層されていることを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項６】
請求項１又は２記載の磁気ディスク装置において、前記第２のアクチュエータが、前記圧電性平板内の２個以上の分極領域を挟むように、前記圧電性平板に切り込みが形成されていることを特徴とする磁気ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気ディスク装置に係り、特に、情報の書き込みと読み出しを行うヘッドを情報が記憶される磁気円板上の所定の位置に高精度に位置決めするための機構・構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、磁気ヘッドをディスク上の所望の位置に移動するためのアクチュエータとしては、ボイスコイルモータが用いられてきた。しかし、この方法では、位置決め精度の向上を図るには限界がある。そのため、より高精度な位置決め動作を行うための方法として、ボイスコイルモータと磁気ヘッドとの間に、磁気ヘッドの位置を微調整するための第２のアクチェエータを配置する構成が提案されている。
【０００３】
例えば、特開平９−７３７４６号公報に記載された第２のアクチェエータの構造は、磁気ヘッドを支持する弾性部材の表面に圧電素子を上下に夫々２枚ずつ４枚貼り付け、圧電素子に電圧を印加することによって素子を伸縮させることによって、磁気ヘッドの位置を微調整させるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述の従来の技術の第２のアクチェエータには、次に説明する二つの課題がある。
【０００５】
一つめは、磁気ヘッドの位置決め方向に第２のアクチュエータを変位させたときに、同時に発生するアクチュエータ表面に垂直な方向へのもれ変位である。このもれ変位は、弾性部材と圧電性平板とのひずみの差によって生じる。もれ変位は、磁気ヘッドと磁気円板の間隔を変化させてしまうので、磁気ディスク装置における読み出し感度や書き込み感度を変動させてしまったり、最悪の場合、磁気ヘッドと磁気円板の衝突をも引き起こすことになる。
【０００６】
二つめは、磁気ヘッドを支持する弾性部材に４枚の圧電性平板をはりつけるという生産性に関する課題である。はりつけ作業は、特にミリサイズの微細な部品の場合生産性が低く、また、高精度にはりつける位置を規定することは非常に困難である。
【０００７】
本発明は、これらの技術課題に鑑み、位置決め方向以外へのもれ変位が小さく、かつ、生産性の高い第２のアクチュエータを提供し、それにより高い記録密度を安価に実現できる磁気ディスク装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本願発明の磁気ディスク装置は、以下の手段を備える。
【００１０】
情報の書き込みと読み出しを行う磁気ヘッドと、情報が記憶される磁気円板と、前記ヘッドを支持する弾性部材と、前記弾性部材を支持する固定部材と、前記磁気ヘッドを磁気円板上の所定の位置に移動させるための粗動用第１のアクチュエータと、前記第１のアクチュエータと前記磁気ヘッドとの間に配置された微動用第２のアクチュエータとを有する磁気ディスク装置において、前記第２のアクチュエータが、圧電性を有する材料から構成され上面と下面に電極を有する一枚のまたは積層された複数枚の圧電性平板からなる板状構造体であって、前記上面と下面にある電極のうちの少なくとも一方の面の電極は２個以上に分離されており、前記圧電性平板は、分極されていない領域と、前記分極されていない領域の一部によって分離され前記圧電性平板の厚さ方向に分極された２個以上の分極領域とを内部に有し、前記圧電性平板内の２個以上の分極領域に、前記圧電性平板の上面と下面にある前記電極を用いて前記圧電性平板の厚さ方向に電界を印加することによって、前記圧電性平板が、前記圧電性平板の面内方向に変位するようにしたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を、図面を用いて説明する。
【００１２】
図１は、本発明の第１実施例の磁気ディスク装置の構造を示す上面図である。
【００１３】
本実施例では、磁性膜を表面に形成した情報が記憶される磁気記録円板３１０と、磁気記録円板３１０を回転させるためのスピンドルモータ３００とを備えている。更に、磁気記録円板３１０の情報の読み出しと書き込みを行う電磁変換素子からなる磁気ヘッド（図示せず）を備え、磁気円板上に一定の間隔で浮上させるためのスライダ（図示せず）とを備えている。前記スライダは、磁気円板に対する姿勢を受動的に補正するジンバル２１０に設けられている。ジンバル２１０は、磁気ヘッド及びスライダを弾性的に支持する弾性部材であるサスペンション２００の一端側に接続されている。サスペンション２００の他端側は、固定部材であるサスペンション支持部材２３０に連接されている。
【００１４】
サスペンション支持部材２３０には、磁気ヘッドを磁気円板上の所定の位置に移動させ、粗く位置決めするために、第１のアクチュエータが設けられている。この第１のアクチュエータは、ボイスコイルモータ２５０と、ボイスコイルモータを構成する磁石２５１と、コイル２５２と、ボイスコイルモータで磁気ヘッドを位置決めするときの回転中心となるサスペンション支持部材回転軸２４１と、軸受け２４０とからなる。また、ボイスコイルモータと磁気ヘッドの間には、高精度に位置決めするために微動用第２のアクチュエータ１００が設けてある。
【００１５】
図２（ａ）は、本発明の第１実施例のサスペンション支持部材２３０から磁気ヘッドまでの磁気ヘッド支持機構全体をさらに詳しく示した上面図である。図２（ｂ）は図２（ａ）で示した磁気ヘッド支持機構全体のＡ断面を示す断面図である。図２（ｃ）は、参考のために、第２のアクチュエータを有していない標準的磁気ヘッド支持機構全体を示す上面図である。
【００１６】
第２のアクチュエータ１００は、後述する圧電性平板を積層した板状構造体になっている。本実施例では、第２のアクチュエータ１００の下面を用いて、サスペンション支持部材２３０とサスペンション２００の上面同士を架橋するように配置している。第２のアクチュエータ１００の下面とサスペンション２００の上面とは、接着剤層５０１で固定している。同様に、第２のアクチュエータ１００の下面とサスペンション支持部材２３０の上面とは接着剤層５０２で固定されている。本実施例において、接着は、エポキシ系の接着剤を用いている。なお、ここでは、サスペンション２００に対して前記したスライダ２２０が固定されている側を下面、その反対側を上面として定義している。第２のアクチュエータ１００の下面には、第２のアクチュエータに電力を供給するための接続用電極１１１、１１２が形成されており、サスペンション支持部材２３０上面に形成された引き出し電極２６１、２６２とはんだを用いて電気的に接続される。はんだによる接続は、第２のアクチュエータとサスペンション保持アームとの機械的接続にも寄与している。
【００１７】
第２のアクチュエータを備えていない磁気ヘッド支持機構では、図２（ｃ）に示すように、サスペンション２００はサスペンション支持部材２３０に直接接合されている。
【００１８】
図３（ａ）は、本実施例に用いる第２のアクチュエータ１００の詳細な構造を示す上面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）で示した第２のアクチュエータのＢ断面を示す断面図である。
【００１９】
本実施例の第２のアクチュエータは、圧電性を有する材料で形成された板状構造の圧電性平板１０５となっている。圧電性平板１０５は、上面に２個の電極１１８ａ、１１８ｂを下面に２個の電極１１８ｃ、１１８ｄを備えている。なお、ここでは、圧電性平板の厚さ方向で図３（ｂ）の左側を上面側、右側を下面側とする。圧電性平板１０５は、電極１１８ａと１１８ｃに挟まれた領域に分極された領域６０１を、また電極１１８ｂと１１８ｄに挟まれた領域に分極された領域６０２を有している。すなわち、一枚の圧電性平板の中に２個の分極領域を有している。
【００２０】
このように、本実施例の第２のアクチュエータは、上面と下面に電極を備え、内部に２個の分極領域を有する圧電性平板１０５からなる板状構造体となっている。
【００２１】
次に、本実施例の第２のアクチュエータの動作について説明する。
【００２２】
図４は、第２のアクチュエータを構成する圧電性平板内の分極の向きと、本アクチュエータを駆動するときの電界の状態の一例を示す断面図である。
【００２３】
圧電性平板１０５の２個の分極領域の分極の向きは、圧電性平板の厚さ方向で、かつ互いに反対向きである。このような分極状態にある圧電性平板に、図４に示すように電界を印加する。すなわち、分極領域６０１には、分極の向きと電界の向きが同じ向きになるように電界を印加し、分極領域６０２には、分極の向きと電界の向きが反対向きになるように電界を印加する。
【００２４】
図５（ａ）は、このような電界を印加したときの、第２のアクチュエータ１００の面内（位置決め方向）の変位の様子を示す上面図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）で示した第２のアクチュエータの厚さ方向（アクチュエータ上面に対し垂直方向）の変位を示すＣ断面図である。
【００２５】
分極領域６０１は、分極の向きと電界の向きが同じなので、面内方向には縮み厚さ方向には伸びるように変位する。一方、分極領域６０２は、分極の向きと電界の向きが反対なので、面内方向には伸び厚さ方向には縮むように変位する。従って、第２のアクチュエータに上記した電界を印加することによって、第２のアクチュエータ１００に固定されたサスペンション２００を、サスペンション支持部材２３０に対し面内に（位置決め方向に）変位させることができる。印加する電界の強さと向きを変えることにより、サスペンション２００の先端に固定された磁気ヘッドを高精度に位置決め方向に微動させることが可能となる。なお、このとき第２のアクチュエータ１００は、図５（ｂ）に示すように、アクチュエータの厚さ方向へも変位している。
【００２６】
本実施例では、第２のアクチュエータはサスペンション２００とサスペンション支持部材２３０の上面同士を架橋するように配置されているが、この効果について次に説明する。
【００２７】
まず、従来の配置方法の問題点について図６を用いて説明する。
【００２８】
図６（ａ）は、従来の配置構造で、第２のアクチュエータ１００がサスペンション２００の上面とサスペンション支持部材２３０の下面の間に挟まれるように配置された場合の、磁気ヘッド支持機構全体の断面図を示す。アクチュエータの固定には接着剤を用いている。図６（ｂ）は、図６（ａ）の磁気ヘッド支持機構を同図の左側から見たときの側面図である。
【００２９】
この場合、第２のアクチュエータを動作させて、例えば、スライダ２２０を図６（ｂ）のように右側に変位させる。すると、図６（ｂ）に示したように第２のアクチュエータ１００の右側は厚さ方向に伸び、左側は厚さ方向に縮むように変位する。この時、サスペンション２００は、第２のアクチュエータの上面に、サスペンション支持部材２３０は第２のアクチュエータの下面にそれぞれ固定されるため、この厚さ方向への変位が、サスペンション支持部材に対するサスペンションの上下方向の変位を発生させることになる。例えば、図６（ｂ）に示した場合では、サスペンション２００の右側が下に傾く。
【００３０】
従って、第２のアクチュエータを動作させ、磁気ヘッドを磁気円板上の所定の位置に位置決めしたときに、スライダ２２０と磁気円板３１０の間隔が変化してしまう。よって、磁気ヘッドの安定した読み出しと書き込みを実現することができない。
【００３１】
一方、本実施例の場合について図７を用いて説明する。図７（ａ）は、第２のアクチュエータ１００がサスペンション２００の上面とサスペンション支持部材２３０の上面を架橋するように配置された場合の、磁気ヘッド支持機構全体の断面図を示す。アクチュエータの固定には接着剤を用いている。図７（ｂ）は、図７（ａ）の磁気ヘッド支持機構を同図の左側から見たときの側面図である。
【００３２】
本実施例の場合、第２のアクチュエータを動作させ、例えばスライダ２２０を図７（ｂ）の右側に変位させると、図７（ｂ）に示したように第２のアクチュエータ１００の右側は厚さ方向に伸び左側は厚さ方向に縮むように変位する。この時、サスペンション２００とサスペンション支持部材２３０が、第２のアクチュエータ１００の同一面側である下面側に固定されている。このため、この厚さ方向への変位が、サスペンション支持部材に対するサスペンションの上下方向の変位を発生させないことになる。従って、第２のアクチュエータを動作させ、磁気ヘッドを磁気円板３１０上の所定の位置に位置決めしたときにも、スライダ２２０と磁気円板の間隔を変化させることがない。よって、磁気ヘッドの安定した読み出しと書き込みを実現することができる。
【００３３】
以上のように、本実施例の第２のアクチュエータはは圧電膜が単層で、電極が上面側と下面側に夫々２対設けた構成としたため、構造が簡単で素子間のバラツキが小さく、大量生産に好適な構成である。
【００３４】
図８は、本発明の第２実施例の第２のアクチュエータの部品図である。
【００３５】
本実施例における第２のアクチュエータは、図８（ａ）、（ｂ）に示す圧電性を有する材料から構成される圧電性平板１０１、１０２を交互に積層した板状構造体になっている。圧電性の材料としては、鉛ジルコニアチタンの酸化化合物を用いている。図８（ａ）に示す圧電性平板１０１には、上面に銀パラジウム製の２個に分離された電極１１３、１１４が形成されている。同様に、図８（ｂ）に示す圧電性平板１０２にも、上面に銀パラジウム製の２個に分離された電極１１５、１１６が形成されている。なお、図８（ａ）と図８（ｂ）とでは、電極の形成される位置が図に示すように異なっており、それぞれ異なる辺に接するように形成されている。図８（ｃ）は、図８（ａ）、（ｂ）に示した圧電性平板を交互に積層してなる本第２のアクチュエータの最上面に配置される圧電性平板１０３を示している。最上層の圧電性平板１０３は、図８（ｃ）に示すように、Ｂ面とＣ面で表示した対向する２面に接するように４個の電極１１３０、１１４０、１１５０、１１６０が形成されている。
【００３６】
図９は、第２実施例の第２のアクチュエータの断面図を示したものである。
【００３７】
図のように、第２のアクチュエータは、圧電性平板１０１を３枚、圧電性平板１０２を２枚、交互に積層し、最上層に圧電性平板１０３を積層した板状構造体になっている。圧電性平板１０１の上面には、２個の電極１１３と電極１１４が形成されており、圧電性平板１０２上面には、２個の電極１１５と電極１１６が形成されている。これら圧電性平板を交互に積層することで、圧電性平板１０１の下面に配置される圧電性平板１０２の上面の２個の電極１１５と電極１１６は、圧電性平板１０１の下面の電極として共用される。同様に、圧電性平板１０２の下面に配置される圧電性平板１０１の上面の２個の電極１１３と電極１１４は、圧電性平板１０２の下面の電極として共用される。
【００３８】
従って、本実施例の第２のアクチュエータは、上面と下面に電極を有する圧電性平板を４枚積層した板状構造体であり、圧電性平板の、上面と下面にある電極は、すべて２個に分離されている構造になる。なお、本実施例の第２のアクチュエータでは、最上層に圧電性平板１０３が、最下層に圧電性平板１０１が配置されているが、これらは、内部の電極保護や内部の電極の接続に使われるもので、無くても良い。
【００３９】
図１０（ａ）は、第２実施例の第２のアクチュエータを構成する上面と下面に電極を有する４枚の圧電性平板の内部の分極状態と、各電極の接続状態を示す断面図である。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の上面図である。
【００４０】
上記した上面と下面に電極を有する４枚の圧電性平板すべての内部には、上面と下面に存在する電極には挟まれた領域に、互いに分離した２個の分極領域６００が存在する。例えば、圧電性平板１０１には、上面電極１１３と下面電極１１５に挟まれれた領域と、上面電極１１４と下面電極１１６に挟まれた領域に、互いに分離した分極領域が存在する。また、圧電性平板１０２には、上面電極１１５と下面電極１１３に挟まれた領域と、上面電極１１６と下面電極１１４に挟まれた領域に、互いに分離した分極領域が存在する。これらの互いに分離した分極領域の間には、圧電性平板内の分極されていない領域の一部があり、圧電性平板内のこの未分極領域によって、前記した分極領域が２個に分離されることになる。これらの分極領域の分極の方向は、すべて圧電性平板の厚さ方向であり、本実施例の第２のアクチュエータでは、同じ圧電性平板内の２個の分極領域は、それぞれ反対の分極の向きを持っている。分極領域が圧電性平板内の未分極領域の一部によって分離されている様子を上面からみると、図１０（ｂ）に示したようになる。
【００４１】
本実施例の第２のアクチュエータを構成する電極１１３、１１４、１１５、１１６は、図１０に示したように、電極１１３は互いに接続され電極１１３ｃに、電極１１４は互いに接続され電極１１４ｃに、電極１１５は互いに接続され電極１１５ｃに、電極１１６は互いに接続され電極１１６ｃに、それぞれ統合される。
【００４２】
図１１は、上記した各電極の接続を具体的に実現するための構造を示す、第２実施例の第２のアクチュエータの側面図である。
【００４３】
図１１の（ａ）は、図８（ｃ）で示したＢ面側の側面図を、図１１の（ｂ）は、図８
（ｃ）で示したＣ面側の側面図をそれぞれ示す。なお、各圧電性平板上の電極は、図８（ａ）、図８（ｂ）、図８（ｃ）に示した通りである。
【００４４】
各層に設けられた電極１１３は電極１１３ｃによって接続され、最上層の圧電性平板１０３に形成された電極１１３０（図示せず）に接続される。同じく各層に設けられた電極１１４は電極１１４ｃによって接続され、最上層の圧電性平板１０３に形成された電極１１４０に接続される。同様に各層に設けられた電極１１５は電極１１５ｃによって接続され、最上層の圧電性平板１０３に形成された電極１１５０（図示せず）に接続される。更に同様に、各層に設けられた電極１１６は電極１１６ｃによって接続され、最上層の圧電性平板１０３に形成された電極１１６０に接続される。
【００４５】
次に、第２の実施例の第２のアクチュエータの動作について説明する。
【００４６】
図１２（ａ）は、第２のアクチュエータを構成する圧電性平板内の分極の向きと、アクチュエータを駆動するときの電界の状態の一例を示す断面図である。図１２（ｂ）は、上記した駆動を実現するための電極１１３０、１１４０、１１５０、１１６０の接続構造、および、サスペンション支持部材上の引き出し電極と第２のアクチュエータの電極を接続するための接続用電極１１１、１１２の構造を示す上面図である。
【００４７】
第２のアクチュエータでは、すでに述べたように４枚の圧電性平板内の２個の分極領域の分極の向きは、すべて圧電性平板の厚さ方向である。さらに、互いに反対向きである。このような分極状態にある圧電性平板に、例えば図１２（ａ）に示すように、圧電性平板の厚さ方向に電界を印加する。本実施例の場合は、電極１１３と電極１１５に挟まれた分極領域には、分極の向きと電界の向きが同じ向きになるように電界を印加し、電極１１４と電極１１６に挟まれた分極領域には、分極の向きと電界の向きが反対向きになるように電界を印加する。具体的には、電極１１３ｃと電極１１４ｃを接続して電源４００の高電圧側に、電極１１５ｃと電極１１６ｃを接続して電源４００の低電圧側に、接続する。
【００４８】
具体的な電極の接続構造は、図１２（ｂ）に示した通りで、本第２のアクチュエータの最上層である圧電性平板１０３上で、電極１１３ｃと接続された電極１１３０と、電極１１４ｃと接続された電極１１４０とを電極１１１ｃで接続し、電極１１５ｃと接続された電極１１５０と、電極１１６ｃと接続された電極１１６０とを電極１１２ｃで接続し、さらに、電極１１１ｃを接続用電極１１１に、電極１１２ｃを接続用電極１１２に接続する。接続用電極１１１、１１２は、サスペンション支持部材２３０上の引き出し電極２６１、２６２にはんだで接続され、この引き出し電極を通して第２のアクチュエータに電界が印加される。
【００４９】
図１３は、第２実施例の第２のアクチュエータに上記した電界が印加されたときの面内の変位の状態を示す上面図である。
【００５０】
接続用電極１１１に電源４００の高電圧側を、接続用電極１１２に電源４００の低電圧側を接続すると、接続用電極１１１側は、分極領域の分極の向きと印加される電界の向きが同じであるため面内には縮み、接続用電極１１２側は、分極の向きと印加される電界の向きが反対向きであるため面内には伸びる。従って、第２のアクチュエータは、面内には図のように変位し、第２のアクチュエータに固定されたサスペンションをサスペンション支持部材に対し、角度θの変位を発生する。印加する電界の大きさや向きを変えて、この変位量や変位方向を制御して、サスペンション２００の先端に固定された磁気ヘッドを、所定の位置決め位置に高精度に微動させることが可能となる。
【００５１】
本実施例の磁気ディスク装置は、サスペンションとサスペンション支持部材の間に、第２のアクチュエータを固定するだけでよいので、生産性の高い磁気ディスク装置とすることができる。もちろん、第２のアクチュエータを第１実施例のように配置すれば、信頼性が高いだけでなく、磁気ヘッドの読み出しや、書き込みが安定した磁気ディスク装置とすることもできる。また、本実施例では、圧電性平板を積層することで一層当たりの圧電性平板の厚さを薄くできるので、圧電性平板に印加される電界の強さ（第２のアクチュエータに印加される電圧／圧電性平板の厚さ）を大きくすることができる。第２のアクチュエータの変位は上記した電界の強さに比例するので、低い電圧で大きな変位を得ることができる。
【００５２】
図１４は、本発明の第３実施例の第２のアクチュエータの構造を示す断面図である。
【００５３】
圧電性平板の構造、分極領域の構造、および各分極領域の分極の向きは第２実施例で説明した第２のアクチュエータと同じである。本実施例では、電極の接続方法と電界の印加状態が異なっており、電極１１５ｃと電極１１４ｃとがグランドに接続され、電極１１３ｃが＋５Ｖに接続され、電極１１６ｃが・５Ｖに接続される。印加される電界はすべて圧電性平板の厚さ方向であり、電極１１３、１１５側は、分極の向きと電界の向きが同じで、電極１１４、１１６側は、分極の向きと電界の向きが反対である。この場合、図１３で示す第２実施例の第２のアクチュエータと同じような面内変位をする。グランドを固定し、電極１１３ｃと電極１１６ｃに印加する電界を変化させて、磁気ヘッドを所定の位置に高精度に微動できる。
【００５４】
本実施例の場合、第２実施例よりも、駆動回路を簡略化できる。
【００５５】
図１５は、本発明の第４実施例である磁気ディスク装置を構成する第２のアクチュエータの構造を示す断面図である。
【００５６】
本実施例では、上面の電極が２個で下面の電極が１個の圧電性平板と、上面の電極が１個で下面の電極が２個の圧電性平板を、交互に積層した構造になっている。接触する面同士の電極は、接触する２個の圧電性平板で共用される。分極領域は、第２実施例の場合と同様で、上面の電極と下面の電極に挟まれた領域が分極領域６００となる。上面と下面のうちのいずれか一方は、必ず２個の電極に分離されているため、圧電性平板内にある分極領域も２個に分離されている。この構造は、ちょうど第２の実施例の電極１１５と１１６が予め接続されている構造と考えることができる。圧電性平板内の２個の分極領域は、第２の実施例の場合と同じように、圧電性平板内の未分極領域の一部で分離された構造ななる。分極の方向は、圧電性平板の厚さ方向であり、分極の向きは圧電性平板内の２個の分極領域で同じ向きである。電極の接続は、図１５に示したように、２個に分離した電極の一方をまとめて電極１１３ｃに、もう一方をまとめて１１４ｃとし、１個の電極はすべてまとめて１１５ｃとしてある。
【００５７】
図１６（ａ）は、本実施例の電界の印加方法の一例を示す断面図である。
【００５８】
電極１１５ｃはグランドに接続され、電極１１３ｃは＋５Ｖに接続され、電極１１４ｃは−５Ｖに接続される。電界の方向はすべて圧電性平板の厚さ方向であり、圧電性平板内の一方の分極領域では分極の向きと電界の向きが同じで、圧電性平板内のもう一方の分極領域では分極の向きと電界の向きが反対である。この場合も、第２のアクチュエータは、図１３で示す第２実施例の第２のアクチュエータと同じような面内変位をする。グランドを固定し、電極１１３ｃと電極１１４ｃに印加する電界を変化させることにより、サスペンション２００の先端に固定された磁気ヘッドを位置決め方向に高精度に微動させることが可能となる。
【００５９】
本実施例の場合第２の実施例に比べて、電極数を片側だけでも半減できるので、電極形成のプロセスが簡単になる。特に、裏面は電極を１枚としたため、全面に電極を形成すれば良くパターン形成が不要となる。
【００６０】
図１６（ｂ）も、本実施例での電界の印加方法の一例を示す断面図である。
【００６１】
電極１１５ｃはグランドに接続され、電極１１３ｃは＋１０Ｖに接続され、電極１１４ｃは０Ｖに接続される。電界の方向はすべて圧電性平板の厚さ方向であり、圧電性平板内の分極領域では分極の向きと電界の向きが常に同じである。この場合も、第２のアクチュエータは、図１３で示すように、第２実施例の第２のアクチュエータと同じような面内変位をする。グランドを固定し、電極１１３ｃと電極１１４ｃに印加する電界を変化させることにより、サスペンション２００の先端に固定された磁気ヘッドを位置決め方向に高精度に微動させることが可能となる。
【００６２】
この電界印加方法は、図１６（ａ）の印加方法に５Ｖのバイアスをかけたことに相当し、分極領域の分極の向きと印加される電界の向きが常に同じであるため、圧電性平板の分極劣化がなく、第２実施例の効果に加えて、より信頼性の高い磁気ディスク装置とすることができる。
【００６３】
図１７は、本発明の第５実施例の第２のアクチュエータの構造を示す断面図である。
【００６４】
圧電性平板の構造および分極領域６００の構造は、第２実施例と同じであるが、各分極領域の分極の向きは第２実施例と異なっており、圧電性平板内の２個の分極領域の分極の向きは同じである。本実施例では、電極の接続方法は、第２実施例と同じである。すなわち電極１１５は電極１１５ｃに、電極１１４は電極１１４ｃに、電極１１５は電極１１５ｃに、電極１１６は電極１１６ｃに、それぞれ統合される。
【００６５】
図１８は、本実施例の第２のアクチュエータの動作を示す断面図である。
【００６６】
電極１１３ｃと電極１１６ｃは接続され、電源４００の高電圧側に、電極１１４ｃと電極１１５ｃは接続され、電源４００の低電圧側に、それぞれ接続される。この場合も、第２のアクチュエータは、図１３で説明した第２実施例の場合と同く面内変位をする。電極１１３ｃと電極１１４ｃに印加する電界を変化させることにより、サスペンション２００の先端に固定された磁気ヘッドを位置決め方向に高精度に微動させることが可能となる。
【００６７】
本実施例の効果は、第２実施例の場合と同じ効果の他に、分極が容易となり、２つの分極領域間の未分極領域での相互干渉がなく分極が安定し信頼性が高い。
【００６８】
図１９は、本発明の第６の実施例である磁気ディスク装置を構成する第２のアクチュエータの構造を示す上面図である。
【００６９】
図１９（ａ）は、本実施例の第２のアクチュエータの上面図を示しており、分極領域６００をはさむように圧電性平板に幅ｄの切り込みが形成されている。従って、第２のアクチュエータとサスペンションとを接着する領域の幅ａや、第２のアクチュエータとサスペンション支持部材とを接着する領域の幅ｂよりも、分極領域のある部分の幅ｃの方が短い。
【００７０】
図１９（ｂ）、比較のため本実施例のような切り込みが無い第２のアクチュエータの上面図を示している。
【００７１】
図２０は、本実施例に固有の効果を示す実験結果を示すグラフである。
【００７２】
横軸は切り込みの長さｄを示し、縦軸は第２のアクチュエータの面内の変位量θ（図１３に表示）を示している。図２０は、第２の実施例で説明したアクチュエータを実際に試作し、切り込みの長さと面内の変位量を測定した結果である。駆動電圧は５Ｖと１０Ｖで測定を行った。この結果、同じ駆動電圧の場合、切り込みがあるものの方が変位が大きいことがわかる。
【００７３】
このように、切り込みを入れることで所定の変位を起こすのに必要な電圧を下げることができるという効果がある。ただし、切り込み長さを大きくしすぎると第２のアクチュエータの強度が低下しこわれ易くなるので、実際の切り込み量は信頼性と併せて最適化する必要がある。
【００７４】
なお、ここで述べてきた実施例のほかにも、圧電性平板内の２個の分極領域に電界を印加する方法は、多数考えられる。２個の分極領域に異なる電界を印加すれば、すべて同様な面内変位を発生させることができる。
【００７５】
また、ここで述べてきた実施例では、圧電性平板内の分極領域は2個であったが、3個以上設けてもよい。
【００７６】
また、ここで述べてきた実施例では、第２のアクチュエータは、サスペンションとサスペンション支持部材の上面同士を架橋するように配置されるが、下面同士を架橋するように配置されていてもよい。
【００７７】
また、ここで述べてきた実施例では、第２のアクチュエータとして圧電性平板である１個の素子をサスペンションとサスペンション支持部材の上面同士を架橋するように固定しているが、２個の素子でサスペンションとサスペンション支持部材の上面同士と下面同士を架橋するように固定してもよい。その場合は、１個の素子はサスペンションとサスペンション支持部材の上面同士を架橋するように固定され、もう１個の素子は、サスペンションとサスペンション支持部材の下面同士を架橋するように固定される。
【００７８】
また、ここで述べてきた実施例では、サスペンションとサスペンション支持部材の間に第２のアクチュエータを配置しているが、サスペンション支持部材内に配置してもよいし、サスペンション内に配置してもよい。
【００７９】
また、ここで述べてきた実施例は、すべて磁気ディスク装置に関するものであるが、複数の磁気ディスク装置をならべた磁気ディスクアレイ装置に用いても良いし、磁気ディスク以外の回転記録媒体を用いた記憶装置、例えば、光ディスク装置、光磁気記録装置などに用いてももちろん良い。
【００８０】
【発明の効果】
本発明によれば、低い電圧で駆動でき、駆動時にアクチュエータ上面に対し垂直方向の変位がないため磁気ヘッドの書き込み／読み出しの信頼性が高く、かつ生産性の高い磁気ディスク装置を提供することができ、それによって、回転ディスク型情報記憶装置の記録密度を格段に高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例である磁気ディスク装置の構造を示す上面図である。
【図２】本発明の磁気ディスク装置に用いる磁気ヘッド支持機構全体を示す上面図および断面図である。
【図３】第１の実施例の第２のアクチュエータの構造を示す上面図および断面図である。
【図４】第１の実施例の第２のアクチュエータの分極領域を示す断面図である。
【図５】第１の実施例の第２のアクチュエータの変位を示す上面図および断面図である。
【図６】従来の第２のアクチュエータを配置した磁気ヘッド支持機構の変位を示す断面図および側面図である。
【図７】第１の実施例の第２のアクチュエータを配置した磁気ヘッド支持機構の変位を示す断面図および側面図である。
【図８】第２の実施例の第２のアクチュエータの部品図である。
【図９】第２の実施例の第２のアクチュエータの断面図である。
【図１０】第２の実施例の第２のアクチュエータの分極領域を示す断面図および上面図である。
【図１１】第２の実施例の第２のアクチュエータの側面図である。
【図１２】第２の実施例の第２のアクチュエータの電極構造を示す断面図および上面図である。
【図１３】第２の実施例の第２のアクチュエータの変位を示す上面図である。
【図１４】第３の実施例の第２のアクチュエータの構造を示す断面図である。
【図１５】第４の実施例の第２のアクチュエータの構造を示す断面図である。
【図１６】第４の実施例の第２のアクチュエータの電界の印加方法を示す断面図である。
【図１７】第５の実施例の第２のアクチュエータの構造を示す断面図である。
【図１８】第５の実施例の第２のアクチュエータの動作を示す断面図である。
【図１９】第６の実施例の第２のアクチュエータの構造を示す上面図である。
【図２０】第６の実施例の第２のアクチュエータの動作を示す実験結果である。
【符号の説明】
１００…第２のアクチュエータ、１１１、１１２…接続用電極、１１１ｃ、１１２ｃ、１１３、１１３ｃ、１１４、１１４ｃ、１１５、１１５ｃ、１１６、１１６ｃ、１１３０、１１４０、１１５０、１１６０、１１８ａ、１１８ｂ、１１８ｃ、１１８ｄ…電極、１２１、１２２…接続部、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５…圧電性平板、２００…サスペンション、２１０…ジンバル、２２０…スライダ、２３０…サスペンション支持部材、２４０…軸受け、２４１…サスペンション支持部材回転軸、２５０…ボイスコイルモータ、２５１…永久磁石、２５２…コイル、３００…スピンドルモータ、２６１、２６２…引き出し電極、３１０…磁気円板、４００…電源、５０１、５０２…接着剤層、６００、６０１、６０２…分極領域。
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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