(57)【要約】【課題】  高精度なヘッド位置調整と、マイクロアクチュエータが励起されたときに良好な共振特性を実現できるマイクロアクチュエータ及びヘッドジンバルアッセンブリを提供すること。及び、サーボ帯域とヘッド位置調整性能の向上を図ることができるディスクドライブを提供すること。【解決手段】  磁気ヘッドスライダ３１と、回転マイクロアクチュエータ３２と、磁気ヘッドスライダ３１と回転マイクロアクチュエータ３２とを支持するサスペンション８と、を備え、回転マイクロアクチュエータ３２は、磁気ヘッドスライダ３１の中心部を軸として当該磁気ヘッドスライダ３１を水平に回転させる。【選択図】図２
2006073186.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ヘッドスライダと、回転マイクロアクチュエータと、前記磁気ヘッドスライダと前記回転マイクロアクチュエータとを支持するサスペンションと、を備え、
前記回転マイクロアクチュエータは、前記磁気ヘッドスライダの中心部を軸として当該磁気ヘッドスライダを水平に回転させる、
ことを特徴とするヘッドジンバルアッセンブリ。
【請求項２】
前記回転マイクロアクチュエータは、
前記サスペンションに装着されたボトムプレートと、
このボトムプレートの中心部を対称点として当該ボトムプレートに対照的に配置された２つのアームプレートと、
前記アームプレートに装着された少なくとも１つの圧電部材と、
を備えたことを特徴とする請求項１記載のヘッドジンバルアッセンブリ。
【請求項３】
前記回転マイクロアクチュエータは、
前記サスペンションに装着されたボトムプレートと、
このボトムプレートの中心部を対称点として当該ボトムプレートに対照的に配置された４つのアームプレートと、
前記４つのアームプレートにそれぞれ装着された４つの圧電部材と、
を備えたことを特徴とする請求項１記載のヘッドジンバルアッセンブリ。
【請求項４】
前記アームプレートは、前記ボトムプレートに対して垂直に連結されている、ことを特徴とする請求項２又は３記載のヘッドジンバルアッセンブリ。
【請求項５】
前記各アームプレートは、自由端と、前記ボトムプレートとの連結端と、をそれぞれ有する、ことを特徴とする請求項２，３又は４記載のヘッドジンバルアッセンブリ。
【請求項６】
前記磁気ヘッドスライダは、前記回転アクチュエータに部分的に装着されている、ことを特徴とする請求項２記載のヘッドジンバルアッセンブリ。
【請求項７】
前記磁気ヘッドスライダは、相互に側面が対向する前記各アームプレートの各自由端にそれぞれ装着されると共に、当該各自由端の一方は磁気ヘッドスライダの先端側側面に、他方は磁気ヘッドスライダの後端側側面にそれぞれ装着される、ことを特徴とする請求項６記載のヘッドジンバルアッセンブリ。
【請求項８】
前記磁気ヘッドスライダと前記ボトムプレートとの間に平行な隙間を形成した、ことを特徴とする請求項２，３，４，５，６又は７記載のヘッドジンバルアッセンブリ。
【請求項９】
前記ボトムプレートは、エポキシ、接着剤、異方性導電性フィルム、又は、レーザ溶接、によって前記サスペンションに接合されている、ことを特徴とする請求項２，３，４，５，６，７又は８記載のヘッドジンバルアッセンブリ。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの圧電部材は、薄膜圧電部材、又は、セラミック圧電部材であり、金ボール、半田ボール、又は、導電性接着剤にて、前記サスペンションに電気的に接合されている、ことを特徴とする請求項２，３，４，５，６，７，８又は９記載のヘッドジンバルアッセンブリ。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの圧電部材は、単層構造、又は、基板層と圧電素子層から成る多層構造である、ことを特徴とする請求項２，３，４，５，６，７，８又は９記載のヘッドジンバルアッセンブリ。
【請求項１２】
前記圧電部材の層構造は、単層のＰＺＴ構造、又は、多層のＰＺＴ構造から成り、当該ＰＺＴ構造は、金属、セラミック、又は、高分子化合物にて構成されている、ことを特徴とする請求項１１記載のヘッドジンバルアッセンブリ。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの圧電部材は、一片、又は、複数片、にて構成されている、ことを特徴とする請求項２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１又は１２記載のヘッドジンバルアッセンブリ。
【請求項１４】
サスペンションに装着されたボトムプレートと、
このボトムプレートの中心部を対称点として当該ボトムプレートに対照的に配置された２つのアームプレートと、
前記アームプレートに装着された少なくとも１つの圧電部材と、
を備えたことを特徴とするマイクロアクチュエータ。
【請求項１５】
前記アームプレートは、前記ボトムプレートに対して垂直に連結されている、ことを特徴とする請求項１４記載のマイクロアクチュエータ。
【請求項１６】
前記各アームプレートは、自由端と、前記ボトムプレートとの連結端と、をそれぞれ有する、ことを特徴とする請求項１４又は１５記載のマイクロアクチュエータ。
【請求項１７】
前記少なくとも１つの圧電部材は、薄膜圧電部材、又は、セラミック圧電部材にて形成されている、ことを特徴とする請求項１４，１５又は１６記載のマイクロアクチュエータ。
【請求項１８】
前記少なくとも１つの圧電部材は、単層構造、又は、基板層と圧電素子層から成る多層構造である、ことを特徴とする請求項１４，１５，１６又は１７記載のマイクロアクチュエータ。
【請求項１９】
前記圧電部材の層構造は、単層のＰＺＴ構造、又は、多層のＰＺＴ構造から成る、ことを特徴とする請求項１８記載のマイクロアクチュエータ。
【請求項２０】
前記少なくとも１つの圧電部材は、一片、又は、複数片、にて構成されている、ことを特徴とする請求項１４，１５，１６，１７，１８又は１９記載のマイクロアクチュエータ。
【請求項２１】
サスペンションに装着されたボトムプレートと、
このボトムプレートの中心部を対称点として当該ボトムプレートに対照的に配置された４つのアームプレートと、
前記４つのアームプレートにそれぞれ装着された４つの圧電部材と、
を備えたことを特徴とするマイクロアクチュエータ。
【請求項２２】
磁気ヘッドスライダと、回転マイクロアクチュエータと、前記磁気ヘッドスライダと前記回転マイクロアクチュエータとを支持するサスペンションと、を備えたヘッドジンバルアッセンブリと、
このヘッドジンバルアッセンブリを連結するドライブアームと、
磁気ディスクと、
前記磁気ディスクを回転させるスピンドルモータと、を備え、
前記回転マイクロアクチュエータが、前記磁気ヘッドスライダの中心部を軸として当該磁気ヘッドスライダを水平に回転させる、
ことを特徴とするディスクドライブ。
【請求項２３】
前記回転マイクロアクチュエータは、
前記サスペンションに装着されたボトムプレートと、
このボトムプレートの中心部を対称点として当該ボトムプレートに対照的に配置された２つのアームプレートと、
前記アームプレートに装着された少なくとも１つの圧電部材と、
を備えたことを特徴とする請求項２２記載のディスクドライブ。
【請求項２４】
前記回転マイクロアクチュエータは、
前記サスペンションに装着されたボトムプレートと、
このボトムプレートの中心部を対称点として当該ボトムプレートに対照的に配置された４つのアームプレートと、
前記４つのアームプレートにそれぞれ装着された４つの圧電部材と、
を備えたことを特徴とする請求項２２記載のディスクドライブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスクドライブにかかり、特に、これに用いるマイクロアクチュエータ及びこれを用いたヘッドジンバルアッセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
データを記憶する磁気ディスクを用いた情報記憶装置であるディスクドライブは、図２３を参照すると、基本的な構成として、磁気ディスク（図示せず）と、ヘッドジンバルアッセンブリ２７７（ＨＧＡ）を駆動する駆動アーム（図示せず）を備えている。なお、ＨＧＡ２７７は、磁気ヘッドスライダ２０３を搭載したサスペンション（図示せず）を備えている。また、磁気ディスクは、当該磁気ディスクを回転させるスピンドルモータに搭載され、駆動アームの動作を制御するボイスコイルモータ（ＶＣＭ）を備えている。これにより、磁気ディスクに対してデータの記録再生を行うべく、磁気ヘッドスライダが磁気ディスクの表面に形成されたトラック間を移動するよう制御している。
【０００３】
しかしながら、ボイスコイルモータによる固有の制御誤差や、磁気ヘッドスライダ２０３の搭載位置に位置ずれがあるサスペンションにより、磁気ディスクからのデータ記録再生時に影響を及ぼす磁気ヘッドスライダ２０３の高精度な位置決め制御を実現することが困難である。
【０００４】
上記問題を解決するために、磁気ヘッドスライダ２０３の位置を修正すべく、圧電部材（ＰＺＴ）を用いたマイクロアクチュエータが利用されている。このように、ＰＺＴマイクロアクチュエータにて磁気ヘッドスライダの位置を修正することは、ボイスコイルモータとサスペンションによる誤差（位置ずれ）の蓄積をより小さくするよう修正することにもなる。そして、このことは、トラック幅を小さくし、１インチ当たりあたりのトラック数（ＴＰＩ）を５０％も増加させることが可能となり、これは、磁気ディスクの記録密度を増加させることにもつながる。
【０００５】
ここで、図２４を参照すると、従来のＰＺＴマイクロアクチュエータ２０５は、両端に装着された２つのＰＺＴ部材を有する２本のセラミックビーム２０７を備えたセラミック製のＵ字型フレーム２９７にて構成されている。そして、図２３乃至図２４を参照すると、ＰＺＴマイクロアクチュエータ２０５は、サスペンション２１３に物理的に装着されており、３つの電子接続用ボール２０９（金ボール（ＧＢＢ）又は半田ボール（ＳＢＢ））にて、マイクロアクチュエータとサスペンショントレース配線２１０とが、各セラミックビーム２０７の側面にてそれぞれ接合されている。加えて、４つの金属ボール２０８（ＧＢＢ又はＳＢＢ）が、磁気ヘッドスライダをサスペンションに電気的接合させるために設けられている。
【０００６】
図２５に、磁気ヘッドスライダ２０３をマイクロアクチュエータ２０５に装着する工程を詳細に示す。この図に示すように、磁気ヘッドスライダ２０３は、マイクロアクチュエータ２０５のセラミックビーム２０７によって磁気ヘッドスライダ２０３を駆動できるように、図２４の符号２０６に示す２箇所にて、エポキシ２１２を用いて２本のセラミックビーム２０７に装着される。
【０００７】
そして、サスペンショントレース配線２１０を介して電力が供給されると、マイクロアクチュエータ２０５のＰＺＴ部材は、Ｕ字型フレーム２９７を構成する２本のセラミックビーム２０７を変形させるよう伸縮し、これにより、磁気ヘッドスライダ２０３は磁気ディスクのトラック上を走査するよう可動される。こうして、適切にヘッド位置調整を実現できる。
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−２９５９４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、ＰＺＴマイクロアクチュエータと磁気ヘッドスライダ２０３は、サスペンションタング部（ジンバル部）に搭載されているため、ＰＺＴマイクロアクチュエータ２０５が励起されたときには、マイクロアクチュエータ２０５のＵ字型フレーム２９７に動作が制限されて、磁気ヘッドスライダ２０３を振動させる単一並進運動が起こりうる。そして、ベースプレートと同じ振動数にてサスペンションに共振が起こりうる。このことは、サーボ帯域とハードディスクドライブ（ＨＤＤ）の性能を制限してしまうことにもなる。
【００１０】
ここで、図２６を見ると、符号２０１は、ベースプレートが振動したときの共振曲線を表し、符号２０２は、マイクロアクチュエータが励起されたときの共振曲線を表す。この図をみると、上述した問題が明らかである。
【００１１】
このため、上記従来例の有する不都合を改善したディスクドライブ、ヘッドジンバルアッセンブリ、マイクロアクチュエータが望まれている。
【００１２】
従って、本発明は、上記従来例の有する不都合を改善し、特に、高精度なヘッド位置調整と、マイクロアクチュエータが励起されたときに良好な共振特性を実現できるマイクロアクチュエータ及びヘッドジンバルアッセンブリを提供することをその目的とする。
【００１３】
また、本発明は、サーボ帯域とヘッド位置調整性能の向上を図ることができるディスクドライブを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明のヘッドジンバルアッセンブリは、
磁気ヘッドスライダと、回転マイクロアクチュエータと、磁気ヘッドスライダと回転マイクロアクチュエータとを支持するサスペンションと、を備え、
回転マイクロアクチュエータは、磁気ヘッドスライダの中心部を軸として当該磁気ヘッドスライダを水平に回転させる、
ことを特徴としている。
【００１５】
そして、上記回転マイクロアクチュエータは、
サスペンションに装着されたボトムプレートと、
このボトムプレートの中心部を対称点として当該ボトムプレートに対照的に配置された２つのアームプレートと、
アームプレートに装着された少なくとも１つの圧電部材と、
を備えたことを特徴としている。
【００１６】
また、上記回転マイクロアクチュエータは、
サスペンションに装着されたボトムプレートと、
このボトムプレートの中心部を対称点として当該ボトムプレートに対照的に配置された４つのアームプレートと、
４つのアームプレートにそれぞれ装着された４つの圧電部材と、
を備えたことを特徴としている。
【００１７】
また、本発明では、アームプレートは、ボトムプレートに対して垂直に連結されている、ことを特徴としている。また、各アームプレートは、自由端と、ボトムプレートとの連結端と、をそれぞれ有する、ことを特徴としている。
【００１８】
また、磁気ヘッドスライダは、回転アクチュエータに部分的に装着されている、ことを特徴としている。例えば、磁気ヘッドスライダは、相互に側面が対向する各アームプレートの各自由端にそれぞれ装着されると共に、当該自由端の一方は磁気ヘッドスライダの先端側側面に、他方は磁気ヘッドスライダの後端側側面にそれぞれ装着される。
【００１９】
さらに、本発明では、磁気ヘッドスライダとボトムプレートとの間に平行な隙間を形成した、ことを特徴としている。
【００２０】
また、本発明では、ボトムプレートは、エポキシ、接着剤、異方性導電性フィルム（ＡＣＦ）、又は、レーザ溶接、によって前記サスペンションに接合されている、ことを特徴としている。そして、上記少なくとも１つの圧電部材は、薄膜圧電部材、又は、セラミック圧電部材であり、金ボール、半田ボール、又は、導電性接着剤にて、サスペンションに電気的に接合されている、ことを特徴としている。
【００２１】
また、上記少なくとも１つの圧電部材は、単層構造、又は、基板層と圧電素子層から成る多層構造である、ことを特徴としている。このとき、圧電部材の層構造は、単層のＰＺＴ構造、又は、多層のＰＺＴ構造から成り、当該ＰＺＴ構造は、金属、セラミック、又は、高分子化合物にて構成されている、ことを特徴としている。さらに、上記少なくとも１つの圧電部材は、一片、又は、複数片、にて構成されている、ことを特徴としている。
【００２２】
また、本発明であるディスクドライブは、
磁気ヘッドスライダと、回転マイクロアクチュエータと、磁気ヘッドスライダと回転マイクロアクチュエータとを支持するサスペンションと、を備えたヘッドジンバルアッセンブリと、
このヘッドジンバルアッセンブリを連結するドライブアームと、
磁気ディスクと、
磁気ディスクを回転させるスピンドルモータと、を備え、
回転マイクロアクチュエータが、磁気ヘッドスライダの中心部を軸として当該磁気ヘッドスライダを水平に回転させる、
ことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２３】
本発明である上記構成のマイクロアクチュエータは、従来技術と比較すると、磁気ヘッドスライダがより大きく遥動するよう、磁気ヘッドスライダの先端側と後端側とがそれぞれ異なる方向に回転する。これにより、ヘッド位置調整性能の向上を図ることができる。加えて、部分的に回転マイクロアクチュエータに装着され、回転アクチュエータのボトムプレートに支持されているため、マイクロアクチュエータが励起されると、マイクロアクチュエータが回転し、より適切なヘッド位置調整を実現するために、磁気ヘッドスライダを回転させることができる。さらに、マイクロアクチュエータの共振が高い周波数で生じることを除いて、サスペンションの共振が低い周波数で発生しないため、サーボ帯域が広がり、また、ハードディスクドライブの性能の向上を図ることができる。その結果、本発明による回転アクチュエータの構成により、より自由な磁気ヘッドスライダのヘッド位置調整を実現することができる、という従来にない優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明を容易に理解できるように、以下添付図面を参照して本発明のディスクドライブ及びその製造方法の実施例について説明する。
【実施例１】
【００２５】
図１を参照すると、本発明のヘッドジンバルアッセンブリ３は、磁気ヘッドスライダ３１と、マイクロアクチュエータ３２と、磁気ヘッドスライダ３１及びマイクロアクチュエータ３２自体を支持するサスペンション８と、を備えている。
【００２６】
また、図１を参照すると、サスペンション８は、ロードビーム１７と、フレキシャ１３と、ヒンジ１５及びベースプレート１１と、を備えている。そして、ロードビーム１７には、複数のディンプル３２９（図４参照）が形成されている。フレキシャ１３上には、その一端部（磁気ヘッドスライダ搭載側とは反対側）に、図示しない制御回路と接続される複数の接続パッド３０８が設けられており、また、他端部（磁気ヘッドスライダ３１搭載側）には、複数のトレース配線３０９が設けられている。
【００２７】
図２乃至図３を参照すると、フレキシャ１３は、マイクロアクチュエータ３２と磁気ヘッドスライダ３１とを支持するために用いられるサスペンションタング部３２８（ジンバル部）を有していて、ロードビーム１７のディンプル３２９を介して磁気ヘッドスライダ３１の中心部に常時かかっている荷重を受けている。
【００２８】
図２乃至４を参照すると、ロードビーム１７には、ディスクドライブの通常の動作中、あるいは、ディスクドライブにあらゆる衝撃や振動が生じたときに、サスペンションタング部３２８が過度に曲がることを防ぐために、当該サスペンションタング部３２８を貫通して延びるリミッター２０７が形成されている。このサスペンションタング部３２８には、複数の電気的接続パッド１１３，３１０が形成されており、また、磁気ヘッドスライダ３１には、その端面に複数の電気的接続パッド２０４が形成されていて、上記サスペンションタング部３２８の接続パッド１１３に対応して接続される。
【００２９】
図５を参照すると、本発明の実施例１では、マイクロアクチュエータ３２は、２つのＰＺＴ部材３２１を有するばね構造の支持フレーム３２０を備えている。この支持フレーム３２０は、例えば、ステンレス鋼などの金属、セラミック、高分子化合物、で形成されており、ボトムプレート３２２と、当該ボトムプレートの両側端から垂直に延びる２つのサイドプレート３２５，３２６（アームプレート）と、を備えている。また、このボトムプレート３２２の２つの端縁を符号３５０と符号３５２とに示す。そして、ボトムプレート３２２とサイドプレート３２５との間の一部分が連結した状態となるように、符号３５０の端縁からは符号３２４に示す切込み部が形成されている。また、同様に、ボトムプレート３２２とサイドプレート３２６との間の一部分が連結した状態となるように、符号３５２の端部からは符号３２７に示す切込み部が形成されている。
【００３０】
また、２つのＰＺＴ部材３２１は、望ましくは、単層ＰＺＴ素子又は多層ＰＺＴ素子から成る薄膜ＰＺＴ部材である。なお、２つのＰＺＴ部材３２１は、単層ＰＺＴ素子又は多層ＰＺＴ素子から成るセラミックＰＺＴ部材であってもよい。そして、２つＰＺＴ部材３２１は、エポキシ接着、異方性導電フィルム（ＡＣＦ）などの従来例による接合方法によって、支持フレーム３２０に接合されており、各ＰＺＴ部材３２１には、図２，３に示すように、サスペンションタング部３２８上の接続パッド３１０に接続される複数の電気的接続パッド３３３が形成されている。
【００３１】
また、図５乃至７を参照すると、磁気ヘッドスライダ３１は、２つのエポキシ部３２３によって部分的に支持フレーム３２０に装着されており、具体的には、１つのエポキシ部３２３は、支持フレーム３２０の端縁３５０側に位置するサイドプレート３２５の端部に配置され、もう１つのエポキシ部３２３は、支持フレーム３２０のもう一方の端縁３５２側に位置するサイドプレート３２６の端部に配置されている。加えて、磁気ヘッドスライダ３１と支持フレーム３２０との間には、平行な隙間４０１が形成されている。ここで、磁気ヘッドスライダ３１は、上述したように、支持フレーム３２０とは部分的に接続され、かつ、それらの間に平行な隙間４０１が形成されているため、磁気ヘッドスライダ３１がマイクロアクチュエータ３２によって駆動されると、円滑に動くように構成されている。
【００３２】
図２乃至図４を参照すると、本実施例では、２つのＰＺＴ部材３２１がマイクロアクチュエータ３２を形成するために支持フレーム３２０に接合されており、磁気ヘッドスライダはマイクロアクチュエータ３２と一体的に構成されている。そして、磁気ヘッドスライダ３１とマイクロアクチュエータ３２は、後述するように、ヘッドジンバルアッセンブリ３を形成するようサスペンション８に搭載されている。ここで、支持フレーム３２０は、レーザ接合やＡＣＦ、接着剤、エポキシなどにより、部分的にフレキシャ１３のサスペンションタング部３２８に一体的に接合される。このとき、サスペンション８上の２本のトレース配線３１１とマイクロアクチュエータ３２を電気的に接続すべく、複数の金属ボール３３２（ＧＢＢ、ＳＢＢ、又は、導電性接着剤）が、マイクロアクチュエータ３２の２つのＰＺＴ部材３２１に形成されている接続パッド３３３をサスペンションタング部３２８に形成されている接続パッド３１０に電気的接続するために用いられる。同時に、磁気ヘッドスライダ３１をトレース配線３０９に電気的に接続すべく、複数の金属ボール４０５が、磁気ヘッドスライダの接続パッド２０４と接続パッド１１３とを電気的接続するために用いられる。そして、トレース配線３０９，３１１を通じて、接続パッド３０８は磁気ヘッドスライダ３１とマイクロアクチュエータ３２とを図示しない制御回路に電気的に接続される。また、明らかではあるが、ヘッドジンバルアッセンブリ３は、サスペンション８にマイクロアクチュエータ３２が一体的に装着され、当該マイクロアクチュエータ３２に磁気ヘッドスライダ３１が搭載されることにより、構成されている。
【００３３】
図８乃至図１１は、ヘッド位置調整機能を実現するためのマイクロアクチュエータ３２の第１の動作方法を示している。具体的には、２つのＰＺＴ部材３２１は、図８（ａ）に示すように、同じ方向の極性を有しており、共通して符号４０４に示す終端によってグラウンドされている。そして、その各他端４０１ａ，４０１ｂには、それぞれ図８（ｄ）の符号４０７に示す正弦波形である同一の電圧が供給されている。
【００３４】
ここで、図９に、ＰＺＴ部材３２１に電圧が供給されていないときのＰＺＴマイクロアクチュエータ３２の初期状態を示す。そして、正弦波電圧４０７が２つのＰＺＴ部材３２１に供給されると、当該正弦波の一波形の半分である第一区間では、両ＰＺＴ部材３２１は、駆動電圧が増加することにより次第に最も短くなるまで収縮する（最大変化に相当する）。その後、駆動電圧の減少に伴い、支持フレーム３２０が有するばね性の反発力により徐々に元の位置（形状）にまで戻る。つまり、正弦波の第一区間では、駆動電圧の増加に伴い、左側のサイドプレート３２６の自由端側は、ＰＺＴ部材３２１によって左側に曲げられ、右側のサイドプレート３２５の自由端側は、ＰＺＴ部材３２１によって右側に曲げられる。そして、駆動電圧の減少に伴い、両サイドプレート３２５，３２６は元の位置（形状）に戻る。
【００３５】
従って、本発明では、支持フレーム３２０のサイドプレート３２５，３２６が曲げられることによって回転力を生じさせる。そして、磁気ヘッドスライダ３１が支持フレーム３２０上に２つのエポキシ部３２３によって装着され、それらの間に平行な隙間４０１が形成されているため、磁気ヘッドスライダ３１は、図１０に示すように、自身の中心線５０１が大きく変位（回転）した位置５０２にまで回転する。そして、その後、支持フレーム３２０の回転力に従い元の位置に戻る。
【００３６】
そして、駆動電圧が、正弦波の第一区間とは逆位相となる第二区間になると、負の駆動電圧の増加に伴い両ＰＺＴ部材３２１は最大の長さにまで徐々に延びる。そして、その後、駆動電圧の減少に伴いもとの位置（形状）に戻る。同様にして、両サイドプレート３２５，３２６が曲げられ、その後、元に戻る。従って、支持プレート３２０の両サイドプレート３２５，３２６は、曲げられたときに回転力を生じる。すると、図１１に示すように、磁気ヘッドスライダ３１は支持フレーム３２０に２つのエポキシ部３２３にて部分的に接合され、それらの間に平行な隙間４０１が形成されているため、支持プレート３２０回転力により、磁気ヘッドスライダ３１は、自身の中心線５０１が大きく変位した位置５０３にまで回転する。そして、その後、元の位置５０１に戻る。これにより、ヘッド位置調整を実現できる。
【００３７】
図８（ｂ）、８（ｃ）、図９、図１０、図１１には、ヘッド位置調整機能を実現する２つのＰＺＴ部材３２１の別の動作例を示す。具体的には、２つのＰＺＴ３２１は、図８（ｂ）に示すように、反対の極性を有しており、共通の符号４０４に示す終端によってグラウンドされている。そして、その他端４０１ａ，４０１ｂには、それぞれ図８（ｃ）の符号４０６，４０７に示す逆位相の正弦波形の電圧が供給されている。この駆動電圧下では、正弦波の同一区間において、両ＰＺＴ部材３２１は、徐々に収縮し、その後、元の位置にまで戻る、そして、次の区間にて電圧がかけられると、両ＰＺＴ部材３２１が伸張し、その後元に戻る。このようにして、上述同様に、磁気ヘッドスライダ３１は、適切なヘッド位置調整を実現できるよう、最初の中心線５０１を基準に回転される。
【００３８】
図１２に、本発明のヘッドジンバルアッセンブリの共振特性の試験結果を示す。ここで、線図７０１は、ベースプレートが励起されたときの共振曲線を示し、線図７０２は、マイクロアクチュエータが励起されたときの共振曲線を示す。この図に示すように、サスペンションの共振は、高い周波数におけるＰＺＴマイクロアクチュエータ３２が励起されたときのマイクロアクチュエータの単独の共振を除いて、低い周波数においては発生していない。これにより、サーボ帯域を広げることができ、磁気ヘッドスライダのシーク時間などを減少できるといったハードディスクドライブの性能の改善を図ることができる。
【実施例２】
【００３９】
本発明の第２の実施例では、図１３、図１４に示すように、マイクロアクチュエータは、２つのＰＺＴ部材３２１と、ボトムプレート３２２’と２つのサイドプレート３２５，３２６を有する支持フレーム３２０’と、を備えている。ボトムプレート３２２’は、２つの端縁３５０’，３５２’を有し、ボトムプレート３２２’とサイドプレート３２５との間の一部分が連結した状態になるように、符号３５２’の端縁からは符号３２４’に示す切込み部が形成されている。また、ボトムプレート３２２’とサイドプレート３２６との間の一部分が連結した状態になるように、符号３５０’の端縁からは符号３２７’に示す切込み部が形成されている。
【００４０】
磁気ヘッドスライダ３１は、一部分が２つのエポキシ部３２３によって支持フレーム３２０’と一体的になっており、具体的には、１つのエポキシ部３２３は、支持フレーム３２０’の端縁３５２’側に位置するサイドプレート３２５の自由端に配置され、もう１つのエポキシ部３２３は、支持フレーム３２０’のもう一方の端縁３５０’側に位置するサイドプレート３２６の自由端に配置される。また、磁気ヘッドスライダ３１と支持フレーム３２０’との間には、平行な隙間４０１が形成されている。
【実施例３】
【００４１】
本発明の第３の実施例では、図１５に示すように、マイクロアクチュエータは、２つのＰＺＴ部材３２１”と、ボトムプレート３２２と２つのサイドプレート３２５，３２６を有する支持フレーム３２０と、を備えている。各ＰＺＴ部材３２１”は、多層構造であって、内側構造層８０２と外側ＰＺＴ層８０１とにより構成されている。内側構造層８０２は、セラミック、高分子化合物、金属などで形成されている。外側ＰＺＴ層８０１は、単層ＰＺＴ素子や多層ＰＺＴ素子にて形成されている。
【実施例４】
【００４２】
本発明の実施例４では、図１６に示すように、ＰＺＴ部材３２１’が、上述した外側ＰＺＴ層８０１と内側ＰＺＴ層８０２とから成る多層構造というだけでなく、外側ＰＺＴ層８０１が、複数のＰＺＴ片（マルチセグメント構造）にて構成されている（図１６では、各サイドプレート３２５，３２６にそれぞれ２つのＰＺＴ片）。このようにＰＺＴ部材を構成することで、共振特性や安定性の向上を図ることができるばかりでなく、さらにヘッド位置調整性能の向上を図ることができる。
【実施例５】
【００４３】
本発明の実施例５では、図１７乃至図１８に示すように、マイクロアクチュエータは、支持フレーム３８と、２つのＰＺＴ部材３２１を備えている。支持フレーム３８は、ボトムプレート３８０と、ボトムプレート３８０から垂直に延設された２つのサイドプレート３８１，３８２と、を備えている。サイドプレート３８１は、２つの端部３８６，３８７を有しており、符号３８６側の端部がボトムプレート３８０に連結し、符号３８７側の端部が自由端になっている。同様に、サイドプレート３８２は、符号３８５側の端部がボトムプレート３８０に連結しており、符号３８４側の端部が自由端になっている。
【００４４】
磁気ヘッドスライダ３１は、上記サイドプレート３８２，３８１の各自由端３８４，３８７と磁気ヘッドスライダ３１との間に配置された２つのエポキシ部３２３によって、支持フレーム３８に搭載される。具体的には、上記自由端３８４は、磁気ヘッドスライダ３１の先端側端部３０１付近に位置し、また、自由端３８７は磁気ヘッドスライダ３１の後端側端部３０２付近に位置する。そして、磁気ヘッドスライダ３１は、自由端３８４，３８７に対向する２つの側面に接合される。一方は磁気ヘッドスライダの先端側に位置し、もう一方は後端側に位置する。また、磁気ヘッドスライダ３１と支持フレーム３８のボトムプレート３８０との間には、約３０〜５０ミクロン（μｍ）の平行な隙間が形成されている。これにより、マイクロアクチュエータを励起したときに、図１８に示すように、磁気ヘッドスライダ３１を元の位置６０１から大きく移動した位置６０２，６０３に自由に回転させることができる。
【００４５】
また、本実施例では、各ＰＺＴ部材３２１は、単層ＰＺＴ素子あるいは多層ＰＺＴ素子にて形成されている。なお、ＰＺＴ部材３２１は、上述したように、多層構造や、複数のＰＺＴ片によるマルチセグメント構造であってもよい。
【実施例６】
【００４６】
本発明の実施例６では、図１９、図２０を参照すると、マイクロアクチュエータは、支持フレーム３８’と、２つのＰＺＴ部材３２１を備えている。支持フレーム３８’は、ボトムプレート３８０と、ボトムプレート３８０から垂直に延設された２つのサイドプレート３８１’，３８２’と、を備えている。サイドプレート３８１’は、２つの端部３８６’，３８７’を有しており、符号３８６’側の端部がボトムプレート３８０に連結し、符号３８７’側の端部が自由端になっている。同様に、サイドプレート３８２’は、符号３８５’側の端部がボトムプレート３８０に連結しており、符号３８４’側の端部が自由端になっている。
【００４７】
磁気ヘッドスライダ３１は、上記サイドプレート３８２’，３８１’の各自由端３８４’，３８７’と磁気ヘッドスライダ３１との間に配置された２つのエポキシ部３２３によって、支持フレーム３８’に搭載される。具体的には、上記自由端３８４’は、磁気ヘッドスライダ３１の後端側端部３０２付近に位置し、また、自由端３８７’は磁気ヘッドスライダ３１の先端側端部３０１付近に位置する。また、磁気ヘッドスライダ３１と支持フレーム３８’のボトムプレート３８０との間には、約３０〜５０ミクロン（μｍ）の平行な隙間が形成されている。これにより、マイクロアクチュエータを励起したときに、図１８のときと同様に、磁気ヘッドスライダ３１を元の位置から大きく移動した位置に自由に回転させることができる。
【００４８】
また、本実施例では、各ＰＺＴ部材３２１は、単層ＰＺＴ素子あるいは多層ＰＺＴ素子にて形成されている。なお、ＰＺＴ部材３２１は、上述したように、多層構造や、複数のＰＺＴ片によるマルチセグメント構造であってもよい。
【実施例７】
【００４９】
本発明の実施例７では、図２１を参照すると、マイクロアクチュエータは、支持フレーム３９と、４つのＰＺＴ部材３２１と、を備えている。支持フレーム３９は、ボトムプレート３９０と、ボトムプレート３９０から垂直に延設された４つのサイドプレート３９１，３９２，３９３，３９４と、を備えている。各サイドプレート３９１，３９２，３９３，３９４は、それぞれ２つの端部を有しており、一方はボトムプレートに連結し、他方は自由端になっている。
【００５０】
磁気ヘッドスライダ３１は、上記４つのサイドプレート３９１，３９２，３９３，３９４の各自由端と磁気ヘッドスライダ３１との間に配置された４つのエポキシ部３２３によって、支持フレーム３９に搭載される。そして、ＰＺＴ部材３２１が励起されると、４つのサイドプレート３９１，３９２，３９３，３９４は曲げられる。すると、支持フレーム３９のサイドプレート３９１，３９４は、回転力を発生させ、サイドプレート３９２，３９３は、逆の回転力を発生させる。支持フレーム２９に上述した２方向の回転力を生じさせることで、磁気ヘッドスライダ３１を、当該スライダの中心部を軸として、自由に回転させることができる。
【００５１】
また、本実施例では、各ＰＺＴ部材３２１は、単層ＰＺＴ素子あるいは多層ＰＺＴ素子にて形成されている。なお、ＰＺＴ部材３２１は、上述したように、多層構造や、複数のＰＺＴ片によるマルチセグメント構造であってもよい。また、磁気ヘッドスライダ３１と支持フレーム３９のボトムプレート３９０との間には、約３０〜５０ミクロン（μｍ）の平行な隙間が形成されている。これにより、マイクロアクチュエータを励起したときに、磁気ヘッドスライダ３１を自由に回転させることができる。
【００５２】
本発明を従来技術と比較すると、従来技術のマイクロアクチュエータは、磁気ヘッドスライダの後端側が固定されているため、その先端側のみが遥動するように可動することに対して、本発明のマイクロアクチュエータは、磁気ヘッドスライダの先端側と後端側先端側とがそれぞれ異なる方向に回転する。従って、本発明では、磁気ヘッドスライダの先端側と後端側とが両方とも動くため、従来技術の場合よりも大きく遥動（回転）させることができる。これにより、より大きなヘッド位置調整を実現することができる。
【００５３】
また、本発明では、図２２を参照すると、ハウジング１０８と、磁気ディスク１０１と、スピンドルモータ１０２と、上述した本発明であるヘッドジンバルアッセンブリ３と、これに装備されたボイスコイルモータ１０７と、により、ディスクドライブ装置を実現することができる。なお、ディスクドライブの構造や製造工程は周知であるため、その詳細な説明は省略する。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明であるヘッドジンバルアッセンブリは、ハードディスクドライブに搭載することで、良好なヘッド位置調整機能を実現できるため、産業上の利用可能性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】実施例１におけるヘッドジンバルアッセンブリの構成を示す斜視図である。
【図２】図１に開示したヘッドジンバルアッセンブリの一部を示す分解斜視図である。
【図３】図２に開示したヘッドジンバルアッセンブリの一部を示す斜視図である。
【図４】図１に開示したヘッドジンバルアッセンブリのマイクロアクチュエータ部分を示す側面図である。
【図５】図１に開示したヘッドジンバルアッセンブリのマイクロアクチュエータを分解したときの構成と、磁気ヘッドスライダと、を示す分解斜視図である。
【図６】図５に開示した磁気ヘッドスライダを搭載したマイクロアクチュエータの構成を示す斜視図である。
【図７】図６を正面から見たときの様子を示す図である。
【図８】図８（ａ）は、図６に開示したマイクロアクチュエータの２つのＰＺＴ部材の電気的接続関係を示す図である。図８（ｂ）は、２つのＰＺＴ部材の電気的接続関係の他の例を示す図である。図８（ｃ）は、図８（ｂ）に開示した２つのＰＺＴ素子の場合における電圧波形を示す図である。図８（ｄ）は、図８（ａ）に開示した２つのＰＺＴ素子の場合における電圧波形を示す図である。
【図９】マイクロアクチュエータに電圧が供給されていないときのマイクロアクチュエータ及び磁気ヘッドスライダの初期状態を示す図である。
【図１０】図８に開示したようにＰＺＴ部材に電圧が印加され、磁気ヘッドスライダを磁気ディスク表面に対して平行に回転させるよう作動するマイクロアクチュエータの動作を示す図である。
【図１１】図８に開示したようにＰＺＴ部材に電圧が印加され、磁気ヘッドスライダを磁気ディスク表面に対して平行に回転させるよう作動するマイクロアクチュエータの動作を示す図である。
【図１２】図１に示すヘッドジンバルアッセンブリの共振曲線を示す図である。
【図１３】実施例２におけるヘッドジンバルアッセンブリに搭載されるマイクロアクチュエータ及び磁気ヘッドスライダの構成を示す分解斜視図である。
【図１４】図１３に示すマイクロアクチュエータ及び磁気ヘッドスライダを組み付けたときの様子を示す斜視図である。
【図１５】実施例３におけるマイクロアクチュエータの構成を示す分解斜視図である。
【図１６】実施例４におけるマイクロアクチュエータの構成を示す分解斜視図である。
【図１７】実施例５におけるヘッドジンバルアッセンブリに搭載されるマイクロアクチュエータ及び磁気ヘッドスライダの構成を示す分解斜視図である。
【図１８】図１７に示すマイクロアクチュエータ及び磁気ヘッドスライダを組み付けたときの様子を示す、及び、その動作を示す斜視図である。
【図１９】実施例６におけるヘッドジンバルアッセンブリに搭載されるマイクロアクチュエータ及び磁気ヘッドスライダの構成を示す分解斜視図である。
【図２０】図１９に示すマイクロアクチュエータ及び磁気ヘッドスライダを組み付けたときの様子を示す斜視図である。
【図２１】実施例７におけるヘッドジンバルアッセンブリに搭載されるマイクロアクチュエータ及び磁気ヘッドスライダの構成を示す分解斜視図である。
【図２２】本発明のディスクドライブの構成を示す斜視図である。
【図２３】従来例におけるヘッドジンバルアッセンブリの構成を示す斜視図である。
【図２４】図２３に開示したヘッドジンバルアッセンブリの一部であって、マイクロアクチュエータ及び磁気ヘッドスライダの構成を示す斜視図である。
【図２５】図２３に開示したマイクロアクチュエータに磁気ヘッドスライダを装着するときの工程を示す説明図である。
【図２６】図２３に開示したヘッドジンバルアッセンブリの共振曲線を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
３  ヘッドジンバルアッセンブリ
８  サスペンション
１１  ベースプレート
１３  フレキシャ
１７  ロードビーム
３１  磁気ヘッドスライダ
３２  マイクロアクチュエータ
３２０  支持フレーム
３２１  ＰＺＴ部材
３２２  ボトムプレート
３２３  エポキシ部
３２４，３２７  切込み部
３２５，３２６  サイドプレート（アームプレート）
３２８  サスペンションタング面
３５０，３５２  ボトムプレートの端縁
【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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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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