(57)【要約】【課題】良好な共振特性を実現できるマイクロアクチュエータを提供すること。【解決手段】ヘッドジンバルアセンブリに搭載されるマイクロアクチュエータであって、ヘッドジンバルアセンブリに装備されるサスペンションに接合されるボトム支持部と、ヘッドジンバルアセンブリに搭載される磁気ヘッドスライダを支持するトップ支持部と、トップ支持部とボトム支持部とを連結すると共に可動時にトップ支持部が回転軸周りに回転することを許容する弱強度部あるいは切り欠き部を有するリーディングビームと、を備えた支持フレームと、トップ支持部とボトム支持部との各一端部の相互間に搭載された第一のＰＺＴ素子と、トップ支持部とボトム支持部との各他端部の相互間に搭載された第二のＰＺＴ素子と、を備え、第一及び第二のＰＺＴ素子は、可動時に励起されることによってトップ支持部を選択的に回転軸周りに回転駆動させる。【選択図】図１
2007149327.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッドジンバルアセンブリに搭載されるマイクロアクチュエータであって、
ヘッドジンバルアセンブリに装備されるサスペンションに接合されるボトム支持部と、ヘッドジンバルアセンブリに搭載される磁気ヘッドスライダを支持するトップ支持部と、前記トップ支持部と前記ボトム支持部とを連結すると共に可動時に前記トップ支持部が回転軸周りに回転することを許容する弱強度部あるいは切り欠き部を有するリーディングビームと、を備えた支持フレームと、
前記トップ支持部と前記ボトム支持部との各一端部の相互間に搭載された第一のＰＺＴ素子と、前記トップ支持部と前記ボトム支持部との各他端部の相互間に搭載された第二のＰＺＴ素子と、を備え、
前記第一及び第二のＰＺＴ素子は、可動時に励起されることによって前記トップ支持部を選択的に前記回転軸周りに回転駆動させる、
ことを特徴とするマイクロアクチュエータ。
【請求項２】
前記トップ支持部は、その相対する一端部及び他端部に垂直に延設された各サイドプレートを有すると共に、
前記ボトム支持部は、その相対する一端部及び他端部に垂直に延設された各サイドプレートを有し、
前記トップ支持部及び前記ボトム支持部にそれぞれ形成された前記各サイドプレートは、前記第一及び第二のＰＺＴ素子を支持するよう構成されている、
ことを特徴とする請求項１記載のマイクロアクチュエータ。
【請求項３】
前記支持フレームは、金属、セラミック、又は、高分子化合物、にて形成されている、
ことを特徴とする請求項１又は２記載のマイクロアクチュエータ。
【請求項４】
前記第一及び第二のＰＺＴ素子は、エポキシ、接着剤、又は、異方性導電フィルム（ＡＣＦ）によって前記支持フレームに搭載される、
ことを特徴とする請求項１，２又は３記載のマイクロアクチュエータ。
【請求項５】
前記第一及び第二のＰＺＴ素子は、単層薄膜ＰＺＴあるいは多層薄膜ＰＺＴにて形成されている、
ことを特徴とする請求項１，２，３又は４記載のマイクロアクチュエータ。
【請求項６】
前記第一及び第二のＰＺＴ素子は、単層セラミックＰＺＴあるいは多層セラミックＰＺＴにて形成されている、
ことを特徴とする請求項１，２，３又は４記載のマイクロアクチュエータ。
【請求項７】
前記第一及び第二のＰＺＴは、それぞれ基板層とＰＺＴ層とを有する、
ことを特徴とする請求項１，２，３，４，５又は６記載のマイクロアクチュエータ。
【請求項８】
前記ＰＺＴ層は、複数の電極と、これら電極の間に挟まれたＰＺＴ結晶と、を備えた多層ＰＺＴである、
ことを特徴とする請求項７記載のマイクロアクチュエータ。
【請求項９】
前記第一及び第二のＰＺＴ素子は、それぞれ基板層と多層ＰＺＴ構造とを有する、
ことを特徴とする請求項１，２，３，４，５又は６記載のマイクロアクチュエータ。
【請求項１０】
前記多層ＰＺＴ構造の各層は、間に薄膜ＰＺＴ部材が挟まれた２つの電極を有する、
ことを特徴とする請求項９記載のマイクロアクチュエータ。
【請求項１１】
前記第一及び第二のＰＺＴ素子は、同一方向の極性を有する、
ことを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９又は１０記載のマイクロアクチュエータ。
【請求項１２】
前記第一及び第二のＰＺＴ素子は、反対方向の極性を有する、
ことを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９又は１０記載のマイクロアクチュエータ。
【請求項１３】
マイクロアクチュエータと、磁気ヘッドスライダと、前記マイクロアクチュエータと前記磁気ヘッドスライダ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センブリであって、
前記マイクロアクチュエータは、
前記サスペンションに接合されるボトム支持部と、前記磁気ヘッドスライダを支持するトップ支持部と、前記トップ支持部と前記ボトム支持部とを連結すると共に可動時に前記トップ支持部が回転軸周りに回転することを許容する弱強度部あるいは切り欠き部を有するリーディングビームと、を備えた支持フレームと、
前記トップ支持部と前記ボトム支持部との各一端部の相互間に搭載された第一のＰＺＴ素子と、前記トップ支持部と前記ボトム支持部との各他端部の相互間に搭載された第二のＰＺＴ素子と、を備え、
前記第一及び第二のＰＺＴ素子は、可動時に励起されることによって前記トップ支持部を選択的に前記回転軸周りに回転駆動させる、
ことを特徴とするヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項１４】
前記ボトム支持部は、前記サスペンションに形成されたサスペンションタング部に接合される、
ことを特徴とする請求項１３記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項１５】
前記サスペンションタング部は、薄膜高分子化合物にて形成されたＴ字状段差部を備えると共に、
このＴ字状段差部上に、前記ボトム支持部及び前記リーディングビームの一部が搭載される、
ことを特徴とする請求項１４記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項１６】
前記支持フレームと前記サスペンションタング部との間に、平行な隙間を形成した、
ことを特徴とする請求項１４又は１５記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項１７】
前記サスペンションは、前記サスペンションタング部を支持するディンプルが形成されたロードビームを備えた、
ことを特徴とする請求項１４，１５又は１６記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項１８】
前記磁気ヘッドスライダの中心と、前記弱強度部あるいは切り欠き部と、前記ディンプルと、が同一軸上に位置する、
ことを特徴とする請求項１７記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項１９】
前記磁気ヘッドスライダは、エポキシによって前記トップ支持部に部分的に搭載される、
ことを特徴とする請求項１３，１４，１５，１６，１７又は１８記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項２０】
前記トップ支持部は、その相対する一端部及び他端部に垂直に延設された各サイドプレートを有すると共に、
前記ボトム支持部は、その相対する一端部及び他端部に垂直に延設された各サイドプレートを有し、
前記トップ支持部及び前記ボトム支持部にそれぞれ形成された前記各サイドプレートは、前記第一及び第二のＰＺＴ素子を支持するよう構成されている、
ことを特徴とする請求項１３，１４，１５，１６，１７，１８又は１９記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項２１】
前記支持フレームは、金属、セラミック、又は、高分子化合物、にて形成されている、
ことを特徴とする請求項１３，１４，１５，１６，１７，１８，１９又は２０記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項２２】
前記第一及び第二のＰＺＴ素子は、エポキシ、接着剤、又は、異方性導電フィルム（ＡＣＦ）によって前記支持フレームに搭載される、
ことを特徴とする請求項１３，１４，１５，１６，１７，１８，１９，２０又は２１記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項２３】
前記第一及び第二のＰＺＴ素子は、単層薄膜ＰＺＴあるいは多層薄膜ＰＺＴにて形成されている、
ことを特徴とする請求項１３，１４，１５，１６，１７，１８，１９，２０，２１又は２２記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項２４】
前記第一及び第二のＰＺＴ素子は、単層セラミックＰＺＴあるいは多層セラミックＰＺＴにて形成されている、
ことを特徴とする請求項１３，１４，１５，１６，１７，１８，１９，２０，２１又は２２記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項２５】
前記第一及び第二のＰＺＴは、それぞれ基板層とＰＺＴ層とを有する、
ことを特徴とする請求項１３，１４，１５，１６，１７，１８，１９，２０，２１，２２，２３又は２４記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項２６】
前記ＰＺＴ層は、複数の電極と、これら電極の間に挟まれたＰＺＴ結晶と、を備えた多層ＰＺＴである、
ことを特徴とする請求項２５記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項２７】
前記第一及び第二のＰＺＴ素子は、それぞれ基板層と多層ＰＺＴ構造とを有する、
ことを特徴とする請求項１３，１４，１５，１６，１７，１８，１９，２０，２１，２２，２３又は２４記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項２８】
前記多層ＰＺＴ構造の各層は、間に薄膜ＰＺＴ部材が挟まれた２つの電極を有する、
ことを特徴とする請求項２７記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項２９】
前記第一及び第二のＰＺＴ素子は、同一方向の極性を有する、
ことを特徴とする請求項１３，１４，１５，１６，１７，１８，１９，２０，２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７又は２８記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項３０】
前記第一及び第二のＰＺＴ素子は、反対方向の極性を有する、
ことを特徴とする請求項１３，１４，１５，１６，１７，１８，１９，２０，２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７又は２８記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項３１】
マイクロアクチュエータと、磁気ヘッドスライダと、前記マイクロアクチュエータと前記磁気ヘッドスライダ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センブリと、
このヘッドジンバルアセンブリが接合されるドライブアームと、
磁気ディスクと、
この磁気ディスクを回転させるスピンドルモータと、
を備えたディスク装置であって、
前記マイクロアクチュエータは、
前記サスペンションに接合されるボトム支持部と、前記磁気ヘッドスライダを支持するトップ支持部と、前記トップ支持部と前記ボトム支持部とを連結すると共に可動時に前記トップ支持部が回転軸周りに回転することを許容する弱強度部あるいは切り欠き部を有するリーディングビームと、を備えた支持フレームと、
前記トップ支持部と前記ボトム支持部との各一端部の相互間に搭載された第一のＰＺＴ素子と、前記トップ支持部と前記ボトム支持部との各他端部の相互間に搭載された第二のＰＺＴ素子と、を備え、
前記第一及び第二のＰＺＴ素子は、可動時に励起されることによって前記トップ支持部を選択的に前記回転軸周りに回転駆動させる、
ことを特徴とするディスク装置。
【請求項３２】
マイクロアクチュエータと、磁気ヘッドスライダと、前記マイクロアクチュエータと前記磁気ヘッドスライダとを支持するサスペンションタング部が形成されたサスペンションと、を備えたヘッドジンバルアセンブリであって、
前記マイクロアクチュエータは、
前記サスペンションに接合されるボトム支持部と、前記磁気ヘッドスライダを支持するトップ支持部と、前記トップ支持部と前記ボトム支持部とを連結すると共に可動時に前記トップ支持部が回転軸周りに回転することを許容する弱強度部あるいは切り欠き部を有するリーディングビームと、を備えた支持フレームと、
前記トップ支持部と前記ボトム支持部との各一端部の相互間に搭載された第一のＰＺＴ素子と、前記トップ支持部と前記ボトム支持部との各他端部の相互間に搭載された第二のＰＺＴ素子と、を備え、
前記第一及び第二のＰＺＴ素子は、可動時に励起されることによって前記トップ支持部を選択的に前記回転軸周りに回転駆動させ、
前記サスペンションは、前記サスペンションタング部を支持するディンプルが形成されたロードビームを備えており、前記磁気ヘッドスライダの中心と、前記弱強度部あるいは切り欠き部と、前記ディンプルと、が同一軸上に位置する、
ことを特徴とするヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項３３】
前記サスペンションタング部は、薄膜高分子化合物にて形成されたＴ字状段差部を備えると共に、
このＴ字状段差部上に、前記ボトム支持部及び前記リーディングビームの一部が搭載される、
ことを特徴とする請求項３２記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項３４】
前記支持フレームと前記サスペンションタング部との間に、平行な隙間を形成した、
ことを特徴とする請求項３２又は３３記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報記録用ディスク装置にかかり、特に、ディスク装置のヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）に搭載され、当該ＨＧＡの共振特性を改善する構成を有するマイクロアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
情報記憶装置として、データを記憶するための磁気ディスクと、この磁気ディスク上で位置決めされ当該磁気ディスクに対してデータを記録再生するための可動式記録再生ヘッドと、を備えたディスク装置がある。
【０００３】
ユーザは、上述したようなディスク装置に対して、大記憶容量を希望することはもちろんのこと、より高速にかつより正確な記録再生動作をも期待している。従って、ディスク装置の製造者は、例えば、データトラックの密度の増加や、トラック幅を狭くしたり、かつ／あるいは、トラック間隔を狭くしたりすることによって、より大容量になるようディスク装置を改良し続けている。
【０００４】
しかしながら、トラック密度を増加させ、高記録密度のディスクを用いて迅速かつ正確に記録再生動作を実現するためには、ディスク装置が記録再生ヘッドの位置決め制御において、上記トラック密度の増加に適切に対応して作動する必要がある。ところが、トラック密度の増加に伴い、記憶媒体上の目的のデータトラック上で迅速かつ正確な記録再生ヘッドの位置決め制御を行うことは、より困難な技術となる。従って、ディスク装置の製造者は、増加し続けているトラック密度の利益を生かすために、記録再生ヘッドの位置決め制御を改良する方法を常に探究している。
【０００５】
そして、高密度のディスクに対する記録再生ヘッドの位置決め制御を改良するためにディスクドライブの製造者によって効果的に用いられている一つの手法として、主となるアクチュエータと連動して作動するマイクロアクチュエータとして知られている補助アクチュエータを用いることが行われている。これにより、迅速かつ正確な記録再生ヘッドの位置決め制御を実現することができる。このようなマイクロアクチュエータが組み込まれたディスクドライブは、２段アクチュエータシステムとして知られている。
【０００６】
そして、記録再生ヘッドの速度を増加したり、高密度記録媒体上の目的のトラック上に記録再生ヘッドを微小位置調整するために、従来より、種々の２段アクチュエータシステムが開発されている。そのような２段アクチュエータシステムは、一般的には、主のアクチュエータとなるボイスコイルモータ（ＶＣＭ）と、ＰＺＴマイクロアクチュエータといった補助的なマイクロアクチュエータと、を備えている。
【０００７】
上述した主なアクチュエータとなるボイルコイルモータ（ＶＣＭアクチュエータ）は、記録媒体の目的のデータトラック上に、記録再生ヘッドを位置合わせするために支持するアクチュエータアームを回転させるサーボコントロールシステムによって制御されている。また、補助アクチュエータであるＰＺＴマイクロアクチュエータは、位置決め速度を増加させたり、目的のトラック上に記録再生ヘッドを正確に位置合わせするよう、ＶＣＭアクチュエータと協働して用いられる。従って、ＶＣＭアクチュエータが、記録再生ヘッドの位置を大きく調整し、その上で、ＰＺＴマイクロアクチュエータが、記録媒体と相対的に記録再生ヘッドの位置が最適となるよう微小調整する。このようにＶＣＭアクチュエータとＰＺＴマイクロアクチュエータが連結して協働することによって、効果的にかつ正確に高密度記録媒体に対する情報の記録再生を実現することができる。
【０００８】
そして、マイクロアクチュエータの周知の構成としては、記録再生ヘッドの微小な位置決め調整を行うためのＰＺＴ素子が組み込まれているものがある。そのようなＰＺＴマイクロアクチュエータは、選択的にＰＺＴ素子を伸縮させるよう励起可能な電気的構成を備えている。そして、ＰＺＴマイクロアクチュエータは、例えば、記録再生ヘッドを回転させて駆動する動作をマイクロアクチュエータに生じさせるべく、伸縮するよう構成されている。このような動作は、ＶＣＭアクチュエータだけを用いたディスクドライブと比較して、記録再生ヘッドの位置を高速かつ高精度に調整するために行われる。例えば、下記の特許文献１，２に、従来例におけるＰＺＴマイクロアクチュエータが開示されている。
【０００９】
ここで、図１６及び図１７に、従来例におけるディスク装置の構成を示す。この図に示すように、ディスク装置は、ディスクを回転させるスピンドルモータ１０２に搭載された磁気ディスク１０１を備えている。そして、ボイスコイルモータアーム１０４は、記録再生ヘッドが組み込まれた磁気ヘッドスライダ１０３を搭載したマイクロアクチュエータ１０５を有するヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）１００を可動するよう支持している。ボイスコイルモータ１１５（ＶＣＭ）は、上記ボイスコイルモータアーム１０４の動作を制御するために設けられており、換言すると、磁気ヘッドスライダ１０３をディスク１０１の表面にてトラック間を移動するよう制御するために備えられている。これにより、記録再生ヘッドにて、ディスクに対するデータの記録再生が可能となる。そして、作動中には、記録再生ヘッドが組み込まれた磁気ヘッドスライダ１０３と回転している磁気ディスク１０１との間における空力的な相互作用によって浮上力が生じる。この浮上力は、ＨＧＡ１００のサスペンションによって与えられるバネ力と反対方向に等しく生じており、これにより、磁気ヘッドスライダが、回転している磁気ディスク１０の表面上空を所定の高さに浮上され、当該磁気ヘッドスライダの浮上高さが保たれることとなる。
【００１０】
図１８は、２段アクチュエータが組み込まれた、上記図１６及び図１７に示す従来例におけるディスク装置に搭載されたヘッドジンバルアッセンブリ１００（ＨＧＡ）を示す。ここで、従来技術では、ＶＣＭやヘッドサスペンションアセンブリの固有の精度誤差により、ディスクに対してデータの記録再生を正確に行うための記録再生ヘッドの性能に悪影響を与え、磁気ヘッドスライダ１０３は、迅速かつ微小位置決め制御を実現することができない。従って、ＰＺＴマイクロアクチュエータ１０５は、上述したように、磁気ヘッドスライダと記録再生ヘッドとの位置制御を改善するために備えられている。特に、ＰＺＴマイクロアクチュエータ１０５は、ＶＣＭとヘッドサスペンションアセンブリの耐共振性を補うために、より微小に磁気ヘッドスライダ１０３の位置ずれを補正する。そして、マイクロアクチュエータ１０５は、例えば、より狭いデータトラック間隔を有するディスクに対して使用することで、ディスク装置におけるトラックパーインチ（トラック／インチ（ＴＰＩ））の値を５０％増加させることができる。同時に、ヘッドのシークタイム、及び、セットリングタイムを減少させることができる。このようにして、ＰＺＴマイクロアクチュエータ１０５によって、ディスク装置、及び、それに用いられるデータストレージディスクの表面記録密度の飛躍的な増加が可能となる。
【００１１】
ここで、図１８及び図１９を参照すると、従来のマイクロアクチュエータ１０５は、両端にそれぞれ装着された２つのＰＺＴ部材を有する２本のセラミックビームなどのサイドアーム１０７を備えたセラミック製のＵ字型フレームにて構成されている。そして、セラミックビーム１０７は、相互間に磁気ヘッドスライダ１０３を挟んで保持し、当該セラミックビーム１０７が可動することによって磁気ヘッドスライダ１０３を移動させることができる。そして、ＰＺＴマイクロアクチュエータ１０５は、サスペンションのフレキシャ１１４に物理的に接合されている。具体的には、図１９に示すように、３つの電子接続用ボール１０９（金ボールボンディング（ＧＢＢ）又は半田ボールボンディング（ＳＢＢ））にて、マイクロアクチュエータ１０５とサスペンショントレース配線１１０とが、各セラミックビーム１０７の側面にてそれぞれ電気的に接合されている。加えて、４つの金属ボール１０８（ＧＢＢ又はＳＢＢ）が、磁気ヘッドスライダ１０３の記録再生素子をサスペンショントレース配線１１０に電気的に接合させるために設けられている。
【００１２】
図２０に、磁気ヘッドスライダ１０３をマイクロアクチュエータ１０５に組み付ける工程を詳細に示す。磁気ヘッドスライダ１０３は、エポキシ１１２を用いてＵ字型フレームの２本のセラミックビーム１０７に、図２０の符号１０６に示す２箇所（磁気ヘッドスライダ１０３の側面）で接着される。これにより、マイクロアクチュエータ１０５のセラミックビーム１０７による動作に基づいて、磁気ヘッドスライダ１０３が可動される。そして、ＰＺＴ素子１１６がマイクロアクチュエータ１０５の各セラミックビーム１０７にそれぞれ装着されており、ＰＺＴ素子１１６を励起することによって磁気ヘッドスライダの動作を制御することができる。特に、サスペンショントレース配線１１０を介して電力が供給されると、各ＰＺＴ素子１１６は伸縮して、Ｕ字型フレームを構成する２本のセラミックビーム１０７を変形させる。これにより、磁気ヘッドスライダ１０３が、記録再生ヘッドを微小位置決めするために、ディスクのトラック上を移動される。このようにして、磁気ヘッドスライダ１０３を微小位置決め制御を実現することができる。
【００１３】
【特許文献１】特開２００２−１３３８０３号公報
【特許文献２】特開２００２−７４８７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ここで、上述した従来例におけるＰＺＴマイクロアクチュエータ１０５は、サスペンションのサスペンションタング部に搭載されているため、磁気ヘッドスライダ１０３を遥動させるためにＰＺＴマイクロアクチュエータ１０５を励起させると、Ｕ型フレームの形状により、ＰＺＴマイクロアクチュエータ１０５は磁気ヘッドスライダ１０３を並進させたり、遥動させる。ところが、このような遥動動作は、サスペンションのベースプレートが振動するときと同じ周波数のサスペンション共振振動を引き起こす。すると、かかるサスペンション共振振動は、ディスク装置の動的性能に影響を及ぼし、例えば、サーボ帯域やディスク装置の記憶容量の改善を制限してしまうことにもなる。
【００１５】
ここで、図２１に、従来例におけるＰＺＴマイクロアクチュエータにおける共振特性の計測データを示す。この図に示すように、ＰＺＴ素子を励起させＰＺＴマイクロアクチュエータを作動させると、サスペンションの比較的大きな反力が生じ、サスペンション共振が発生しうる。図２１の線図１６０は、サスペンションのベースプレートが振動したときの共振曲線を表し、線図１７０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。この図からも、上述した問題が明らかである。
【００１６】
このため、本発明では、上述した問題点を改善したマイクロアクチュエータ、ヘッドジンバルアセンブリ、及び、ディスク装置を提供することをその目的とする。特に、良好な共振特性と位置決め性能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センブリ、さらには、広いサーボ帯域や大容量を有するなど高性能なディスク装置、を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
そこで、本発明の一形態であるヘッドジンバルアセンブリに搭載されるマイクロアクチュエータは、
ヘッドジンバルアセンブリに装備されるサスペンションに接合されるボトム支持部と、ヘッドジンバルアセンブリに搭載される磁気ヘッドスライダを支持するトップ支持部と、トップ支持部とボトム支持部とを連結すると共に可動時にトップ支持部が回転軸周りに回転することを許容する弱強度部あるいは切り欠き部を有するリーディングビームと、を備えた支持フレームと、
トップ支持部とボトム支持部との各一端部の相互間に搭載された第一のＰＺＴ素子と、トップ支持部とボトム支持部との各他端部の相互間に搭載された第二のＰＺＴ素子と、を備え、
第一及び第二のＰＺＴ素子は、可動時に励起されることによってトップ支持部を選択的に回転軸周りに回転駆動させる、
ことを特徴としている。
【００１８】
そして、トップ支持部は、その相対する一端部及び他端部に垂直に延設された各サイドプレートを有すると共に、
ボトム支持部は、その相対する一端部及び他端部に垂直に延設された各サイドプレートを有し、
トップ支持部及びボトム支持部にそれぞれ形成された各サイドプレートは、第一及び第二のＰＺＴ素子を支持するよう構成されている、
ことを特徴としている。
【００１９】
また、支持フレームは、金属、セラミック、又は、高分子化合物、にて形成されている、ことを特徴としている。また、第一及び第二のＰＺＴ素子は、エポキシ、接着剤、又は、異方性導電フィルム（ＡＣＦ）によって支持フレームに搭載される、ことを特徴としている。また、第一及び第二のＰＺＴ素子は、単層薄膜ＰＺＴあるいは多層薄膜ＰＺＴにて形成されている、ことを特徴としている。する請求項１，２，３又は４記載のマイクロアクチュエータ。あるいは、第一及び第二のＰＺＴ素子は、単層セラミックＰＺＴあるいは多層セラミックＰＺＴにて形成されている、ことを特徴としている。
【００２０】
さらに、第一及び第二のＰＺＴは、それぞれ基板層とＰＺＴ層とを有する、ことを特徴としており、ＰＺＴ層は、複数の電極と、これら電極の間に挟まれたＰＺＴ結晶と、を備えた多層ＰＺＴである、ことを特徴としている。あるいは、第一及び第二のＰＺＴ素子は、それぞれ基板層と多層ＰＺＴ構造とを有する、ことを特徴としており、多層ＰＺＴ構造の各層は、間に薄膜ＰＺＴ部材が挟まれた２つの電極を有する、ことを特徴としている。
【００２１】
また、第一及び第二のＰＺＴ素子は、同一方向の極性を有する、あるいは、反対方向の極性を有する、ことを特徴としている。
【００２２】
また、本発明の他の形態であるヘッドジンバルアセンブリは、
マイクロアクチュエータと、磁気ヘッドスライダと、マイクロアクチュエータと磁気ヘッドスライダとを支持するサスペンションと、を備え、
マイクロアクチュエータは、
サスペンションに接合されるボトム支持部と、磁気ヘッドスライダを支持するトップ支持部と、トップ支持部とボトム支持部とを連結すると共に可動時にトップ支持部が回転軸周りに回転することを許容する弱強度部あるいは切り欠き部を有するリーディングビームと、を備えた支持フレームと、
トップ支持部とボトム支持部との各一端部の相互間に搭載された第一のＰＺＴ素子と、トップ支持部とボトム支持部との各他端部の相互間に搭載された第二のＰＺＴ素子と、を備え、
第一及び第二のＰＺＴ素子は、可動時に励起されることによってトップ支持部を選択的に前記回転軸周りに回転駆動させる、
ことを特徴としている。
【００２３】
そして、ボトム支持部は、サスペンションに形成されたサスペンションタング部に接合される、ことを特徴としている。また、サスペンションタング部は、薄膜高分子化合物にて形成されたＴ字状段差部を備えると共に、このＴ字状段差部上に、ボトム支持部及びリーディングビームの一部が搭載される、ことを特徴としている。また、支持フレームとサスペンションタング部との間に、平行な隙間を形成した、ことを特徴としている。また、サスペンションは、サスペンションタング部を支持するディンプルが形成されたロードビームを備えた、ことを特徴としている。このとき、磁気ヘッドスライダの中心と、弱強度部あるいは切り欠き部と、ディンプルと、が同一軸上に位置する、ことを特徴としている。また、磁気ヘッドスライダは、エポキシによってトップ支持部に部分的に搭載される、ことを特徴としている。
【００２４】
また、本発明の他の形態であるディスク装置は、
マイクロアクチュエータと、磁気ヘッドスライダと、マイクロアクチュエータと磁気ヘッドスライダ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センブリと、
このヘッドジンバルアセンブリが接合されるドライブアームと、
磁気ディスクと、
この磁気ディスクを回転させるスピンドルモータと、を備え、
マイクロアクチュエータは、
サスペンションに接合されるボトム支持部と、磁気ヘッドスライダを支持するトップ支持部と、トップ支持部とボトム支持部とを連結すると共に可動時にトップ支持部が回転軸周りに回転することを許容する弱強度部あるいは切り欠き部を有するリーディングビームと、を備えた支持フレームと、
トップ支持部とボトム支持部との各一端部の相互間に搭載された第一のＰＺＴ素子と、トップ支持部とボトム支持部との各他端部の相互間に搭載された第二のＰＺＴ素子と、を備え、
第一及び第二のＰＺＴ素子は、可動時に励起されることによってトップ支持部を選択的に回転軸周りに回転駆動させる、
ことを特徴としている。
【００２５】
さらに、本発明の他の形態であるヘッドジンバルアセンブリは、
マイクロアクチュエータと、磁気ヘッドスライダと、マイクロアクチュエータと磁気ヘッドスライダとを支持するサスペンションタング部が形成されたサスペンションと、を備えたヘッドジンバルアセンブリであって、
マイクロアクチュエータは、
サスペンションに接合されるボトム支持部と、磁気ヘッドスライダを支持するトップ支持部と、トップ支持部とボトム支持部とを連結すると共に可動時にトップ支持部が回転軸周りに回転することを許容する弱強度部あるいは切り欠き部を有するリーディングビームと、を備えた支持フレームと、
トップ支持部とボトム支持部との各一端部の相互間に搭載された第一のＰＺＴ素子と、トップ支持部とボトム支持部との各他端部の相互間に搭載された第二のＰＺＴ素子と、を備え、
第一及び第二のＰＺＴ素子は、可動時に励起されることによってトップ支持部を選択的に回転軸周りに回転駆動させ、
サスペンションは、サスペンションタング部を支持するディンプルが形成されたロードビームを備えており、磁気ヘッドスライダの中心と、弱強度部あるいは切り欠き部と、ディンプルと、が同一軸上に位置する、
ことを特徴としている。
【００２６】
そして、サスペンションタング部は、薄膜高分子化合物にて形成されたＴ字状段差部を備えると共に、このＴ字状段差部上に、ボトム支持部及びリーディングビームの一部が搭載される、ことを特徴としている。また、支持フレームとサスペンションタング部との間に、平行な隙間を形成した、ことを特徴としている。
【００２７】
なお、上記ヘッドジンバルアセンブリ及びディスク装置に搭載されるマイクロアクチュエータは、上述したような特徴も有する。
【発明の効果】
【００２８】
本発明は、以上のように構成され機能するので、これによると、マイクロアクチュエータは、従来の遥動式ではなくむしろ回転式で作動するため、作動時には従来例と比較してより小さな反力がサスペンションに印加される。従って、サスペンションの共振特性は低周波数帯域には生じず、高周波数にマイクロアクチュエータの共振のみが生じることとなる。その結果、ヘッドジンバルアセンブリの共振特性を改善することができ、ディスク装置の性能の大幅な改善を図ることができる、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】
【００２９】
以下、本発明の種々の実施例を、図を参照して説明する。上述したように、本発明は、マイクロアクチュエータを用いて磁気ヘッドスライダを高精度に駆動する際に、ヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）における共振特性を改善するよう構成されている。そして、本発明の一形態としては、ＨＧＡの共振特性を改善するよう構成された回転式ＰＺＴマイクロアクチュエータを備えている。このようにＨＧＡの共振特性を改善することによって、ディスク装置の性能が改善される。
【００３０】
そして、以下では、ＨＧＡに装備されたマイクロアクチュエータのいくつかの実施例を、説明する。なお、本発明におけるマイクロアクチュエータは、図示するようなＨＧＡの構成に限らず、共振特性の改善を望むマイクロアクチュエータを備えたいかなるディスク装置に実装されてもよい。また、本発明は、産業上におけるマイクロアクチュエータを有する他の所定の装置に利用されてもよい。
【実施例１】
【００３１】
［構成］
本発明の第１の実施例を、図１乃至図１０を参照して説明する。まず、図１乃至図４は、本発明の実施例１におけるＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２が組み込まれたヘッドジンバルアセンブリ２１０（ＨＧＡ）の構成を示している。このＨＧＡ２１０は、ＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２と、磁気ヘッドスライダ２１４と、ＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２及び磁気ヘッドスライダ２１４を搭載し支持するサスペンション２１６と、を備えている。
【００３２】
図示するように、サスペンション２１６は、ベースプレート２１８と、ロードビーム２２０と、ヒンジ２２２と、フレキシャ２２４と、このフレキシャ２２４に装備されたインナーサスペンショントレース２２６及びアウターサスペンショントレース２２７と、を備えている。
【００３３】
ベースプレート２１８には、ディスク装置のボイスコイルモータ（ＶＣＭ）のドライブアームに、サスペンション２１６を接合する際に用いられる取付用穴２２８が形成されている。なお、ベースプレート２１８の形状は、ディスク装置の形状又は構造に基づいて異なる。また、ベースプレート２１８は、ＶＣＭのドライブアーム上でサスペンション２１６を安定して支持するために、金属といった比較的硬い材料あるいは剛体材料にて形成されている。
【００３４】
ヒンジ２２２は、ベースプレート２１８及びロードビーム２２０に、例えば溶接されることによって搭載される。図示するように、ヒンジ２２２には、上述したベースプレート２１８に形成された取付用穴２２８に対応した穴２３０が形成されている。また、ヒンジ２２２は、ロードビーム２２０を支持するホルダーバー２３２を備えている。
【００３５】
ロードビーム２２０は、上述したヒンジ２２２のホルダーバー２３２に、溶接されることによって搭載されている。そして、ロードビーム２２０は、図３に示すように、その上にフレキシャ２２４を支持するよう形成された突起状のディンプル２３４を備えている。また、ディスクが回転していないときに、当該ディスクからＨＧＡ２１０を上げるために、リフトタブ２３６がロードビーム２２０上に備えられている。
【００３６】
フレキシャ２２４は、ヒンジ２２２及びロードビーム２２０に積層され、あるいは、溶接により、搭載されている。そして、フレキシャ２２４は、図４に示すように、サスペンション２１６にＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２を接合するためのサスペンションタング部２３８を備えている。このサスペンションタング部２３８は、ロードビーム２２０に形成されたディンプル２３４に支持されている。そして、図示するように、ディンプル２３４は、磁気ヘッドスライダ２１４の中心に位置しており、当該磁気ヘッドスライダ２１４の中心に常にロード力を付与している。
【００３７】
また、サスペンショントレース２２６，２２７は、フレキシャ２２４上に形成され、外部制御システムに接続される複数の接合パッド２４０と、ＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２に搭載された磁気ヘッドスライダ２１４及びＰＺＴ素子２４２，２４３と、を電気的に接続している。なお、サスペンショントレース２２６，２２７は、フレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）であり、複数の信号線を有している。
【００３８】
そして、図２及び図４に示すように、接合パッド２４４は、ＰＺＴ素子２４２，２４３に形成された接合パッド２４６にインナーサスペンショントレース２２６を電気的に接続するために、当該インナーサスペンショントレース２２６に直接接続されている。また、接合パッド２４８は、磁気ヘッドスライダ２１４に形成された接合パッド２５０にアウターサスペンショントレース２２７を電気的に接続するために、当該アウターサスペンショントレース２２７に直接接続されている。
【００３９】
ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）は、ＨＧＡ２１０が磁気ヘッドスライダ２１４の位置決め制御を可能とし、ディスク装置内のディスク上の目的のデータトラック上に記録再生ヘッドを対応させるために、ドライブアームつまりＨＧＡ２１０を駆動制御すべくディスク装置に装備されている。そして、ＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２は、作動時のヘッドシーキングタイム及びセットリングタイムを減少させるばかりでなく、装置の高速及び微小位置決め制御を実現するために備えられている。従って、ＨＧＡ２１０がディスク装置組み込まれている場合には、ＶＣＭアクチュエータが記録再生ヘッドの大きな位置決め制御を行い、また、後述するＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２が記録再生ヘッドの微小位置決め制御を行う、といった２段アクチュエータシステムが装備されることとなる。
【００４０】
図４乃至図６は、ＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２がサスペンション２１６から取り外されたときの図を示し、当該ＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２の構成を示している。これらの図に示すように、ＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２は、支持フレーム２５２と、当該支持フレーム２５２の側部に装備されたＰＺＴ素子２４２，２４３と、を備えている。
【００４１】
そして、上記支持フレーム２５２は、トッププレートであるトップ支持部２５４と、ボトムプレートであるボトム支持部２５６と、トップ支持部２５４とボトム支持部２５６とを連結するリーディングビームである連結部材２５８と、を備えている。トップ支持部２５４は、その両端にそれぞれサイドプレート２６０ａ，２６０ｂを備えており、ボトム支持部２５６も同様に、その両端にそれぞれサイドプレート２６２ａ，２６２ｂを備えている。図示するように、各サイドプレート２６０ａ，２６０ｂ，２６２ａ，２６２ｂは、それぞれトッププレート２５４あるいはボトムプレート２５６の各端部から垂直に延設されている。つまり、各トッププレート２５４とボトムプレート２５６の両端がそれぞれ垂直に曲折されて、上記各サイドプレート２６０ａ，２６０ｂ，２６２ａ，２６２ｂが形成されている。また、リーディングビーム２５８の所定箇所の両側部に切り欠き部２６４が形成され、当該リーディングビーム２５８の幅が狭くなるよう形成されている。これにより、リーディングビーム２５８の切り欠き部２６４が形成された箇所は、他の場所と比べて強度が弱い箇所（弱強度部）となっている。そして、ＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２がサスペンション２１６に搭載されると、上記切り欠き部２６４の形成箇所である弱強度部所が、ロードビーム２２０のディンプル２３４に対応して位置することとなる。なお、支持フレーム２５２は、ステンレススチールなどの金属や、セラミック、高分子化合物などで形成される。
【００４２】
そして、一方のＰＺＴ素子２４２は、サイドプレート２６０ａ，２６２ａの外表面を相互に連結するよう装着されており、他方のＰＺＴ素子２４３は、サイドプレート２６０ｂ，２６２ｂの外表面を相互に連結するよう装着されている。このとき、各ＰＺＴ素子２４２，２４３は、エポキシ、接着剤、あるいは、異方性導電フィルム（ＡＣＦ）などを用いて、各サイドプレート２６０ａ，２６０ｂ，２６２ａ，２６２ｂに搭載されている。また、接合パッド２４６（例えば、２つの接合パッド）がＰＺＴ素子２４２，２４３に形成されており、この接合パッド２４６は、ＰＺＴ素子２４２，２４３とインナーサスペンショントレース２２６とを電気的に接続するためのものである。また、各ＰＺＴ素子２４２，２４３は、望ましくは、単層あるいは多層構造の薄膜ＰＺＴ部材にて形成されている。但し、各ＰＺＴ素子２４２，４２３は、単層あるいは多層構造のセラミックＰＺＴであってもよく、さらに他の圧電部材にて形成されていてもよい。
【００４３】
また、図２乃至図４を参照すると、ボトム支持部２５６は、支持フレーム２５２をサスペンション２１６に接合するよう構成されている。特に、サスペンションタング部２３８は、ポリマー積層板にて形成されたＴ字状の段差部２６６を備えており、このＴ字状段差部２６６に、ボトム支持部２５６とリーディングビーム２５８の一部分が搭載される。そして、リーディングビーム２５８の弱強度部（切り欠き部２６４の形成箇所）が、図３に示すように、ロードビーム２２０に形成されたディンプル２３４上に配置されることとなる。また、各ＰＺＴ素子２４２，２４３に形成された例えば２つの接合パッドであるＰＺＴ接合パッド２４６は、インナーサスペンショントレース２２６上の各接合パッド２４４に、電気的接合ボール２６８（ＧＢＢ又はＳＢＢ）を用いて電気的に接合される。これにより、インナーサスペンショントレース２２６を介して、ＰＺＴ素子２４２，２４３に電源が供給可能となる。
【００４４】
また、図２乃至図４を参照すると、トップ支持部２５４は、支持フレーム２５２と磁気ヘッドスライダ２１４とを接合するよう構成されている。特に、磁気ヘッドスライダ２１４は、例えば、４つの接合パッドから成る接合パッド２５０を、フロートプレート２７０上に形成されたスライダ接合パッド２４８に対応するスライダ自身の端面に有している。そして、磁気ヘッドスライダ２５４は、図３に示すように、その一部がトップ支持部２５４上にエポキシ２７２などによって搭載され、スライダ接合パッド２４８は、図２に示すように、磁気ヘッドスライダ２１４に設けられた各パッド２５０に、例えば、電気的接合ボール２７４（ＧＢＢ又はＳＢＢ）を用いて電気的に接続される。これにより、トップ支持部２５４は磁気ヘッドスライダ２１４に接合され、磁気ヘッドスライダ２１４及びその記録再生素子は、サスペンション２１６のアウターサスペンショントレース２２７に電気的に接続される。
【００４５】
そして、図３に示すように、上記構成が組み付けられると、磁気ヘッドスライダ２１４の中心が、リーディングビーム２５８の弱強度部である切り欠き部２６４に位置すると共に、ロードビーム２２０のディンプル２３４の位置にも対応して位置する。つまり、磁気ヘッドスライダ２１４の中心、弱強度部である切り欠き部２６４、ディンプル２３４が、同一軸上に位置する。また、ＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２が使用時に自由に可動可能なよう、サスペンションタング部２３８と支持フレーム２５２との間に、平行な隙間２７４が形成されている。なお、この平行な隙間２７４は、支持フレーム２５２とサスペンションタング部２３８との間に配置された上記Ｔ字状段差部２６６によって形成されている。
【００４６】
そして、図示しているように、磁気ヘッドスライダ２１４は、トップ支持部２５４に搭載されており、磁気ヘッドスライダ２１４の中心軸は、実質的には、リーディングビーム２５８の弱強度部である切り欠き部２６４の中心軸と一致する。また、ボトム支持部２５６とリーディングビーム２５８の一部分は、Ｔ字状段差部２６６に搭載されているため、弱強度部である切り欠き部２６４の中心軸は、実質的には、サスペンション２１６のディンプル２３４の中心軸に一致する。このような構成にすることで、ＰＺＴ素子２４２，２４３が励起されることによってトップ支持部２５４が回転されると、磁気ヘッドスライダ２１４は、サスペンションのディンプル２３４の中心軸を回転軸として回転する。また、Ｔ字状段差部２６６によって形成された平行な隙間２７４により、使用時には、トップ支持部２５４と磁気ヘッドスライダ２１４が円滑に回転しうる。
【００４７】
以上のように、ＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２は、磁気ヘッドスライダ２１４を平行移動するというよりもむしろ回転するよう機能するので、本実施例におけるＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２は、磁気ヘッドスライダを平行移動させる形式のものよりも、３倍の効率の向上を図ることができる。
【００４８】
図７（ａ），（ｂ）及び図９（ａ）〜（ｃ）は、本実施例におけるＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２の位置決め作動時における動作を示す。ここで、図７（ａ）は、ＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２の２つのＰＺＴ素子２４２，２４３間における電気的接続構造の具体図を示し、図７（ｂ）は、駆動電圧の様子を示す。図に示すように、ＰＺＴ素子２４２，２４３は、同一方向の極性を有しており、共通のグラウンドを有している。また、異なる２つの正弦波形の電圧がそれぞれＰＺＴ素子２４２，２４３を駆動するために供給される。そして、図９（ａ）は、各ＰＺＴ素子２４２，２４３に電源が供給されておらず、ＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２の初期状態であり、原点に位置している状態を示している。また、図９（ｂ）は、電圧が供給されたときのＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２を示している。図９（ｂ）に示すように、電圧が正弦波形のはじめの半周期のときには、まず、ＰＺＴ素子２４３（図９（ｂ）の右側）は、電圧の増加と共に最大長さあるいは最大変位まで徐々に伸張し、その後は、電圧の減少に伴い、徐々に原点位置まで戻る。また、ＰＺＴ素子２４２（図９（ｂ）の左側）は、負の電圧の増加と共に最小長さあるいは負の最大変位まで徐々に縮小し、その後は、負の電圧の減少に伴い、徐々に原点位置まで戻る。このように、上記構成によると、電圧の増加と共にＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２を左方向に曲げさせ、電圧の減少と共に、原点に戻らせるよう作動させることができる。
【００４９】
このとき、磁気ヘッドスライダ２１４はＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２のトップ支持部２５４に部分的に搭載され、当該磁気ヘッドスライダの中心は、弱強度部である切り欠き部２６４とサスペンションディンプル２３４に対応して位置している。さらに、平行な隙間２７６がリーディングビーム２５８とサスペンションタング部２３８との間に形成されているため、上記構成によると、使用時に回転力が生じうる。従って、ＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２は、原点軸２８０に沿った原点位置から図９（ｂ）に示す軸２８２に沿った最大変位位置となるまで、回転軸２９０を中心に磁気ヘッドスライダ２１４を回転させることができる。
【００５０】
また、図９（ｃ）は、正弦波形である電圧の後半における半周期が印加されたときの様子を示しており、まず、ＰＺＴ素子２４２（図９（ｃ）の左側）は、電圧の増加と共に最大長さあるいは最大変位まで徐々に伸張し、その後は、電圧の減少に伴い、徐々に原点位置まで戻る。また、ＰＺＴ素子２４３（図９（ｃ）の右側）は、負の電圧の増加と共に最小長さあるいは負の最大変位まで徐々に縮小し、その後は、負の電圧の減少に伴い、徐々に原点位置まで戻る。このように、上記構成によると、電圧の増加と共にＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２を右方向に曲げさせ、電圧の減少と共に、原点に戻らせるよう作動させることができる。
【００５１】
このとき、磁気ヘッドスライダ２１４はＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２のトップ支持部２５４に部分的に搭載され、当該磁気ヘッドスライダ２１４の中心は、弱強度部である切り欠き部２６４とサスペンションディンプル２３４に対応して位置している。さらに、平行な隙間２７６がリーディングビーム２５８とサスペンションタング部２３８との間に形成されているため、上記構成によると、使用時に回転力が生じうる。従って、ＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２は、原点軸２８０に沿った原点位置から図９（ｃ）に示す軸２８４に沿った最大変位位置となるまで、回転軸２９０を中心に磁気ヘッドスライダ２１４を回転させることができる。これにより、ヘッドを大きく変位させることができ、ヘッドの微小位置決めを実現することができる。
【００５２】
ここで、図８は、位置決め実行時におけるＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２の動作方法の他の例を示している。図８（ａ）は、ＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２の２つのＰＺＴ素子２４２，２４３間における電気的接続構造の具体図を示し、図８（ｂ）は、駆動電圧の様子を示す。図に示すように、ＰＺＴ素子２４２，２４３は、それぞれ反対の極性を有しており、共通のグラウンドを有している。また、１つの正弦波形の電圧がそれぞれＰＺＴ素子２４２，２４３を駆動するために供給される。そして、上記正弦波形の駆動電圧が印加されると、電圧が正弦波形のはじめの半周期のときには、まず、ＰＺＴ素子２４３（図９（ｂ）の右側）は、電圧の増加と共に最大長さあるいは最大変位まで徐々に伸張し、その後は、電圧の減少に伴い、徐々に原点位置まで戻る。そして、ＰＺＴ素子２４２（図９（ｂ）の左側）は、負の電圧の増加と共に最小長さあるいは負の最大変位まで徐々に縮小し、その後は、負の電圧の減少に伴い、徐々に原点位置まで戻る。また、正弦波形である電圧の後半における半周期が印加されたときには、ＰＺＴ素子２４２（図９（ｃ）の左側）は、電圧の増加と共に最大長さあるいは最大変位まで徐々に伸張し、その後は、電圧の減少に伴い、徐々に原点位置まで戻る。また、ＰＺＴ素子２４３（図９（ｃ）の右側）は、負の電圧の増加と共に最小長さあるいは負の最大変位まで徐々に縮小し、その後は、負の電圧の減少に伴い、徐々に原点位置まで戻る。これにより、上述同様に、磁気ヘッドスライダ２１４を回転軸２９０を中心に回転させることができ、ヘッドの微小位置決めを実現することができる。
【００５３】
図１０は、ＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２の共振特性の測定データを示す。この図において、曲線２８６は、サスペンションベースプレートが振動し励起されたときの共振ゲインを示し、曲線２８８は、ＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２のＰＺＴ素子２４２，２４３が励起されたときの共振ゲインを示す。そして、本実施例におけるＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２は、従来の遥動式ではなくむしろ回転式で作動するため、ＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２が作動されるときには従来例と比較して小さな反力がサスペンションに印加される。このことは、ＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２は図２１に示すような従来モデルのようなサスペンション共振特性を有しない、ことを示している。そして、図示するように、ＰＺＴマイクロアクチュエータの作動時に、サスペンションの共振特性は低周波数帯域には生じておらず、高周波数にマイクロアクチュエータの共振のみが生じている。従って、本実施例におけるＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２は、ディスク装置の性能が大幅に改善されうる。例えば、高サーボ帯域の達成や、記録容量の増大、さらには、ヘッドシークタイム及びセットリングタイムの削減を図ることができる。
【実施例２】
【００５４】
図１１乃至図１３に、本発明であるＰＺＴマイクロアクチュエータ３１２の第２の実施例を示す。本実施例では、ＰＺＴマイクロアクチュエータ３１２に搭載されるＰＺＴ素子３４２，３４３は、上記実施例１のものと異なる構成を採っており、その他の構成は、実施例１におけるＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２と同一である。なお、同一の構成については、同一の符号を付して説明している。
【００５５】
本実施例では、まず、図１２に示すように、各ＰＺＴ３４２，３４３は、基板層３９２とＰＺＴ層３９４とを有する備えた多層構造である。そして、基板層３９２は、例えば、セラミックや高分子化合物、金属などで形成されており、ＰＺＴ層２０１は、多層セラミックにて形成されている。また、多層ＰＺＴは、複数の電極３９６，３９８の間にＰＺＴ結晶が挟まれて構成されている。そして、電極３９６，３９８に電圧が供給されると、ＰＺＴ結晶がＰＺＴ特性を発揮し、可動しうる。なお、ＰＺＴ層３９４は、単層ＰＺＴであってもよく、さらに、各ＰＺＴ素子３４２，３４３は、ＰＺＴ層のみを有する単層構造にて形成されていてもよい。
【００５６】
また、ＰＺＴ素子３４２，３４３の他の構成を、図１３に示す。この図に示すＰＺＴ素子３４２，３４３は、基板層３９３と、ＰＺＴ層３９５とを備えており、特に、図示するように、ＰＺＴ層３９５は２層構造となっている。そして、ＰＺＴ層３９５の各層は、それぞれ、薄膜ＰＺＴ部材３９９を挟んだ２つの電極３９７を備えており、この２つの層は、相互にエポキシによって接合されている。なお、かかる構成において、基板層３９３は、シリコン、ＭｇＯ、あるいは、重合体などで形成されている。そして、電極３９７に電圧が印加されると、薄膜ＰＺＴ層３９９がＰＺＴ特性を発揮し、可動しうる。
【実施例３】
【００５７】
次に、本発明であるＰＺＴマイクロアクチュエータ４１２の第３の実施例を、図１４乃至図１５を参照して説明する。本実施例においては、支持フレーム４５２が、全体的に分厚い部材にて構成されている。そして、図示するように、支持フレーム４５２は、トッププレートであるトップ４５４と、ボトムプレートであるボトム支持部４５６と、トップ支持部４５４とボトム支持部４５６とを連結するリーディングビームである接合部材４５８と、を備えている。また、リーディングビーム４５８には、弱強度部となる切り欠き部４６４が形成されている。
【００５８】
また、ＰＺＴ素子４４２が、トップ支持部４５４とボトム支持部４５６との各一端の間に接合されており、また、ＰＺＴ素子４４３が、トップ支持部４５４とボトム支持部４５６との各他端の間に接合されて、それぞれ装備されている。
【００５９】
そして、上記実施例と同様に、磁気ヘッドスライダ２１４が、トップ支持部４５４に部分的に搭載されており、また、ボトム支持部４５６とリーディングビーム４５８の一部が、サスペンション２１６に装備されたＴ字状段状部２６６上に搭載されている。このように構造的には異なるが、ＰＺＴマイクロアクチュエータ４１２は、実質的に上述した実施例におけるＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２として同様に機能しうる。
【実施例４】
【００６０】
本発明の第４の実施例を説明する。本実施例における上述した図１あるいは図２に示すヘッドジンバルアセンブリ２１０は、上記各実施例にて説明した本発明であるＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２，３１２，４１２を装備している。そして、このヘッドジンバルアセンブリ２１０は、ディスク装置（ハードディスクドライブ：ＨＤＤ）に装備されうる。なお、ディスク装置は、図１６に示す従来例とほぼ同様の構成を採っているため、その詳細な構成については、その説明を省略する。
【００６１】
なお、本発明におけるＰＺＴマイクロアクチュエータは、いかなる構成のディスク装置、あるいは、同様にマイクロアクチュエータを有する他の装置に対して、組み込んで作動させることは可能である。特に、本発明におけるＰＺＴマイクロアクチュエータは、高回転可能なディスク装置に用いると望ましい。
【００６２】
本発明は、上述した実施例を参照して説明したが、かかる内容に限定されず、本発明の思想の範囲に含まれる種々の改良や同等の変形例も含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明であるヘッドジンバルアセンブリやマイクロアクチュエータは、ハードディスクドライブに搭載することができ、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】
【００６４】
【図１】実施例１におけるＰＺＴマイクロアクチュエータを装備したヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）を示す斜視図である。
【図２】図１に開示したＨＧＡの拡大斜視図である。
【図３】図２に開示したＨＧＡの側面図である。
【図４】図２に開示したＨＧＡの分解斜視図である。
【図５】図４に開示したＰＺＴマイクロアクチュエータの分解斜視図である。
【図６】図２に開示した磁気ヘッドスライダを搭載したＰＺＴマイクロアクチュエータを正面から見たときの図を示す。
【図７】図７（ａ）は、図５に開示したＰＺＴマイクロアクチュエータに搭載されたＰＺＴ素子間の電気的接続構造の一例を示す図であり、図７（ｂ）は、ＰＺＴ素子に供給される電圧の様子を示す。
【図８】図８（ａ）は、図５に開示したＰＺＴマイクロアクチュエータに搭載されたＰＺＴ素子間の電気的接続構造の一例を示す図であり、図８（ｂ）は、ＰＺＴ素子に供給される電圧の様子を示す。
【図９】図９は、図２に開示したＨＧＡに搭載された磁気ヘッドスライダとＰＺＴマイクロアクチュエータの動作を示す図であり、図９（ａ）は静止状態を示し、図９（ｂ）及び図９（ｃ）はそれぞれ電圧が供給されて駆動されたときの様子を示す。
【図１０】図１に開示したヘッドジンバルアセンブリにおける共振特性（共振ゲイン）の測定データを示す図である。
【図１１】実施例２におけるＰＺＴマイクロアクチュエータの構成を示す斜視図である。
【図１２】図１１に開示したＰＺＴ素子の構成を示す断面図である。
【図１３】図１１に開示したＰＺＴ素子の他の構成を示す断面図である。
【図１４】実施例３におけるＰＺＴマイクロアクチュエータの構成を示す斜視図である。
【図１５】図４に開示したＰＺＴマイクロアクチュエータの分解斜視図である。
【図１６】従来例におけるディスク装置を示す斜視図である。
【図１７】従来例におけるディスク装置の一部を示す拡大図である。
【図１８】従来例におけるヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）を示す斜視図である。
【図１９】図１８に開示した従来例におけるＨＧＡの拡大斜視図である。
【図２０】図１９に開示した従来例におけるＰＺＴマイクロアクチュエータの製造工程を示す図である。
【図２１】従来例におけるＨＧＡの共振特性を示す図である。
【符号の説明】
【００６５】
２１０  ヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）
２１２，３１２，４１２  ＰＺＴマイクロアクチュエータ
２１４  磁気ヘッドスライダ
２１６  サスペンション
２１８  ベースプレート
２２０  ロードビーム
２２２  ヒンジ
２２４  フレキシャ
２２６  インナーサスペンショントレース
２２７  アウターサスペンショントレース
２３４  ディンプル
２３８  サスペンションタング部
２４２，２４３，３４２，３４３，４４２，４４３  ＰＺＴ素子
２５２  支持フレーム
２５４，４５４，４５６  トップ支持部
２５６  ボトム支持部
２５８  リーディングビーム
２６０ａ，２６０ｂ，２６２ａ，２６２ｂ  サイドプレート
２６４  切り欠き部
２６６  Ｔ字状段差部
【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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