(57)【要約】【課題】構造が比較的簡単であり、容易に製造することができて、磁気ヘッドを高速かつ高精度に位置決めすることができる圧電素子並びにその圧電素子を用いた磁気ヘッドアセンブリ及び磁気記録装置を提供する。【解決手段】磁気ヘッドが設けられたスライダを、圧電素子２０を介してサスペンションアームに接合する。圧電素子２０は、強誘電体膜からなる素子本体３０と、素子本体３０の幅方向に配列した溝内に埋め込まれて素子本体３０を複数のブロックに区画する複数の埋め込み電極３１ａ，３１ｂとにより構成される。隣り合うブロックの分極軸は厚さ方向に平行かつ相互に逆方向である。また、隣り合うブロックには、埋め込み電極３１ａ，３１ｂにより幅方向に平行であって相互に逆方向の電圧が印加される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電体膜からなる素子本体と、
前記素子本体の幅方向に配列した溝内に埋め込まれて前記素子本体を複数のブロックに区画する複数の埋め込み電極とを有し、
隣り合うブロックの分極軸が前記素子本体の厚さ方向に平行かつ前記隣り合うブロックの分極方向が相互に逆方向であり、前記隣り合うブロックには前記埋め込み電極により前記幅方向に平行であって相互に逆方向の電圧が印加されることを特徴とする圧電素子。
【請求項２】
前記埋め込み電極間の間隔をＬ、前記埋め込み電極の前記厚さ方向の長さをＴとしたときに、Ｔ／Ｌの値が１以上であることを特徴とする請求項１に記載の圧電素子。
【請求項３】
前記素子本体が、強誘電体からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の圧電素子。
【請求項４】
磁気記録媒体に対しデータの記録又は再生を行う磁気ヘッドが形成されたスライダと、前記スライダに接合された圧電素子とを有する磁気ヘッドアセンブリにおいて、
前記圧電素子が、
圧電体膜からなる素子本体と、前記素子本体の幅方向に配列した溝内に埋め込まれて前記素子本体を複数のブロックに区画する複数の埋め込み電極とにより構成され、隣り合うブロックの分極軸が前記素子本体の厚さ方向に平行かつ前記隣り合うブロックの分極方向が相互に逆方向であり、前記隣り合うブロックには前記埋め込み電極により前記幅方向に平行であって相互に逆方向の電圧が印加されるものであることを特徴とする磁気ヘッドアセンブリ。
【請求項５】
磁気記録媒体と、
磁気ヘッドが形成されたスライダと、
前記スライダを支持するサスペンションアームと、
前記サスペンションアームを駆動して前記スライダを前記磁気記録媒体の半径方向に移動させるアクチュエータと、
前記スライダと前記サスペンションアームとの間に配置され、前記スライダを前記磁気記録媒体の半径方向に変位させる圧電素子と、
前記電磁アクチュエータ及び前記圧電素子を制御するとともに前記磁気ヘッドを介して前記磁気記録媒体に対しデータの記録及び再生を行う電子回路部とを有し、
前記圧電素子が、
圧電体膜からなる素子本体と、前記素子本体の幅方向に配列した溝内に埋め込まれて前記素子本体を複数のブロックに区画する複数の埋め込み電極とにより構成され、隣り合うブロックの分極軸が前記素子本体の厚さ方向に平行かつ前記隣り合うブロックの分極方向が相互に逆方向であり、前記隣り合うブロックには前記埋め込み電極により前記幅方向に平行であって相互に逆方向の電圧が印加されるものであることを特徴とする磁気記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録装置における磁気ヘッドの高精度な位置制御に好適な圧電素子、並びにその圧電素子を用いた磁気ヘッドアセンブリ及び磁気記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気記録装置（ハードディスク装置）は、コンピュータだけでなくポータブル音楽プレーヤやハードディスクビデオレコーダ（ＨＤＤレコーダ）等の家電製品にも広く使用されるようになった。また、これらの機器の高性能化にともない、磁気記録装置の大容量化が要求されており、磁気ディスク１枚当たりの記録容量が著しく増大している。
【０００３】
磁気ディスクの大きさを変えずに記録容量を増大するためには、単位長さ当たりのトラック数（track per inch：ＴＰＩ）を多くすること、つまりトラック幅を狭くして高密度に配置することが必須である。また、トラックの狭幅化及び高密度化に対応して、磁気ディスクに対しデータの記録及び再生を行う磁気ヘッド（記録素子及び再生素子）の微細化も要求されている。
【０００４】
磁気ヘッドは、スライダと呼ばれるほぼ直方体の形状の部材の端面に配置される。従来の磁気記録装置では、スライダを支持するサスペンションアームを電磁アクチュエータ（ボイスコイルモータ）により磁気ディスクの面に平行な方向に所定の角度範囲内で回転させて磁気ヘッドの位置決めを行っている。しかし、上述した理由によりトラック密度が高くなると、単に電磁アクチュエータでサスペンションアームを回転駆動するだけでは、磁気ヘッドの位置決めを精密に制御することが困難になってきた。そこで、ボイスコイルモータによる位置制御に加えて、マイクロアクチュエータを用いてスライダ（磁気ヘッド）の位置を微調整することが提案されている。
【０００５】
特許文献１には、静電アクチュエータによりスライダを微小変位させる磁気記録装置が記載されている。この特許文献１では、櫛歯状に形成された固定電極及び可動電極を組み合わせて構成された静電アクチュエータが開示されている。また、特許文献２には、スライダの両側部に接触する一対のアームにそれぞれ圧電素子を取り付け、これらの圧電素子によりアームを変形させてスライダを微小変位させる構造のアクチュエータが記載されている。更に、特許文献３には、せん断モード（ｄ15モード）で駆動する圧電素子と導体層とを積層し、更にその上に可動部材（薄板）を貼合わせた構造のアクチュエータと、そのアクチュエータをサスペンションアームの途中に配置した構造の磁気記録装置とが開示されている。
【特許文献１】特開平８−１８０６２３号公報
【特許文献２】特開２００２−７４８７０号公報
【特許文献３】特許第３４２０９１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された静電アクチュエータは、構造が複雑であるため、製造及び実装が難しく、磁気ヘッドアセンブリの製造コストが高くなったり、製造歩留まりが低下することが考えられる。特許文献２に記載されたアクチュエータも、接着箇所が多く構造が複雑であり、製造コストが高くなることが考えられる。
【０００７】
特許文献３に記載されたアクチュエータでは、アクチュエータ自体の変位量が小さいという欠点がある。そのため、特許文献３ではサスペンションアームの途中にアクチュエータを配置して、スライダ（磁気ヘッド）の変位量を大きくしている。しかし、アクチュエータとスライダとの間隔が大きくなるため、高速応答性が低下する。
【０００８】
本発明の目的は、構造が比較的簡単であり、容易に製造することができて、磁気ヘッドを高速かつ高精度に位置決めすることができる圧電素子並びにその圧電素子を用いた磁気ヘッドアセンブリ及び磁気記録装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一観点によれば、圧電体膜からなる素子本体と、前記素子本体の幅方向に配列した溝内に埋め込まれて前記素子本体を複数のブロックに区画する複数の埋め込み電極とを有し、隣り合うブロックの分極軸が前記素子本体の厚さ方向に平行かつ前記隣り合うブロックの分極方向が相互に逆方向であり、前記隣り合うブロックには前記埋め込み電極により前記幅方向に平行であって相互に逆方向の電圧が印加される圧電素子が提供される。
【００１０】
また、本発明の他の観点によれば、磁気記録媒体に対しデータの記録又は再生を行う磁気ヘッドが形成されたスライダと、前記スライダに接合された圧電素子とを有する磁気ヘッドアセンブリにおいて、前記圧電素子が、圧電体膜からなる素子本体と、前記素子本体の幅方向に配列した溝内に埋め込まれて前記素子本体を複数のブロックに区画する複数の埋め込み電極とにより構成され、隣り合うブロックの分極軸が前記素子本体の厚さ方向に平行かつ前記隣り合うブロックの分極方向が相互に逆方向であり、前記隣り合うブロックには前記埋め込み電極により前記幅方向に平行であって相互に逆方向の電圧が印加されるものである磁気ヘッドアセンブリが提供される。
【００１１】
更に、本発明の他の観点によれは、磁気記録媒体と、磁気ヘッドが形成されたスライダと、前記スライダを支持するサスペンションアームと、前記サスペンションアームを駆動して前記スライダを前記磁気記録媒体の半径方向に移動させるアクチュエータと、前記スライダと前記サスペンションアームとの間に配置され、前記スライダを前記磁気記録媒体の半径方向に変位させる圧電素子と、前記電磁アクチュエータ及び前記圧電素子を制御するとともに前記磁気ヘッドを介して前記磁気記録媒体に対しデータの記録及び再生を行う電子回路部とを有し、前記圧電素子が、圧電体膜からなる素子本体と、前記素子本体の幅方向に配列した溝内に埋め込まれて前記素子本体を複数のブロックに区画する複数の埋め込み電極とにより構成され、隣り合うブロックの分極軸が前記素子本体の厚さ方向に平行かつ前記隣り合うブロックの分極方向が相互に逆方向であり、前記隣り合うブロックには前記埋め込み電極により前記幅方向に平行であって相互に逆方向の電圧が印加されるものである磁気記録装置が提供される。
【００１２】
本発明の圧電素子においては、圧電体膜が幅方向に配列した複数の埋め込み電極により複数のブロックに区画されている。隣り合うブロックには、厚さ方向に平行かつ相互に逆方向に分極処理がなされている。また、隣り合うブロックには、埋め込み電極により、幅方向に平行であって相互に逆方向の電圧が印加される。これにより、隣り合うブロックにはせん断的な応力が発生する。この場合、印加電圧が一定であるとすると、変位量は埋め込み電極間の間隔Ｌと、埋め込み電極の厚さ方向の長さＴとの比に関係する。従って、埋め込み電極間の間隔Ｌと埋め込み電極の厚さ方向の長さＴとの比を大きく設定することにより、変位量を大きくすることができる。
【００１３】
本発明に係る磁気ヘッドアセンブリは、磁気ヘッドが設けられたスライダに上述した構造の圧電素子を接合しているので、圧電素子とスライダとの間の距離が極めて短く、スライダ（磁気ヘッド）を高速かつ高精度に変位させることができる。これによりトラック幅が狭く高密度に配置された磁気ディスクにも対応することができ、磁気記録装置のより一層の大容量化が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態に係る磁気記録装置（ハードディスク装置）の構成を示す平面図である。
【００１６】
磁気記録装置１０は、その筐体内に、円盤状の磁気ディスク（磁気記録媒体）１１と、磁気ディスク１１を回転させるスピンドルモータ（図示せず）と、磁気ヘッド（記録素子及び再生素子）が設けられたスライダ１２と、スライダ１２を支持するサスペンションアーム１３と、サスペンションアーム１３を駆動してスライダ１２を磁気ディスク１１の半径方向に移動させるボイスコイルモータ１４と、スピンドルモータ及びボイスコイルモータ１４を駆動制御するとともに磁気ヘッドを介して磁気ディスク１１に対しデータの記録及び再生を行う電子回路部１５とを有している。なお、スライダ１２は、サスペンションアーム１３の先端の磁気ディスク１１側の面に配置されている。また、本実施形態の磁気記録装置においては、サスペンションアーム１３とスライダ１２との間に、後述するようにスライダ１２の位置を磁気ディスク１１の半径方向に微小変位させる圧電素子（アクチュエータ）が配置されている。
【００１７】
このように構成された磁気記録装置１０において、スピンドルモータにより磁気ディスク１１が高速で回転すると、磁気ディスク１１の回転によって生じる空気流により、スライダ１２は磁気ディスク１１の表面から若干浮上する。そして、ボイスコイルモータ１４によりスライダ１２が磁気ディスク１１の半径方向に移動し、更に圧電素子によりスライダ１２の位置が微調整されて、磁気ヘッドが所望のトラックに対向して配置される。その後、磁気ヘッドを介して磁気ディスク１１に対しデータの記録及び再生が行われる。
【００１８】
図２は、サスペンションアーム１３とそのサスペンションアーム１３に取り付けられるスライダ１２及び圧電素子２０（磁気ヘッドアセンブリ）を示す斜視図である。
【００１９】
スライダ１２はアルチック（アルミナー炭化チタン）等の材料により形成されるほぼ直方体形状の部材であり、圧電素子２０を介してサスペンションアーム１３の先端の磁気ディスク１１側の面に取り付けられる。スライダ１２の一端面には磁気ヘッド１７が設けられている。
【００２０】
なお、図２では磁気ヘッド１７を模式的に示している。実際の磁気ヘッド１７は、磁気ディスク１１にデータを書き込む記録素子と、磁気ディスク１１からデータを読み出す再生素子とにより構成される。記録素子はコイルと磁極とにより構成される一種の電磁石であり、コイルに供給される書き込み電流に応じた磁界を磁気ディスク１１に向けて発生する。再生素子には、例えば磁気ディスク１１から発生する磁場に応じて抵抗値が変化するＭＲ（Magneto Resistive）素子、ＧＭＲ（Giant Magneto Resistive）素子又はＴＭＲ（Tunnel Magneto Resistive）素子等の磁気抵抗素子が使用される。
【００２１】
図２中の１８は電極であり、これらの電極１８は、スライダ１２内に形成された配線を介して磁気ヘッド１７（記録素子及び再生素子）に電気的に接続されている。また、これらの電極１８は、金属細線（ボンディングワイヤ：図示せず）を介してサスペンションアーム１３の表面に設けられた配線（図示せず）と電気的に接続される。
【００２２】
本実施形態においては、図２に示すように、スライダ１２とサスペンションアーム１３との間に圧電素子（マイクロアクチュエータ）２０が配置される。この圧電素子２０の電極（後述する一括電極）も、金属細線（図示せず）を介してサスペンションアーム１３の表面に設けられた配線と電気的に接続される。後述するように、圧電素子２０はｄ15モードで駆動され、スライダ１２を磁気ディスク１１の半径方向（図２に矢印で示す方向）に微小変位させる。
【００２３】
図３（ａ）は圧電素子２０を示す平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＩ−Ｉ線における断面図である。
【００２４】
圧電素子２０はＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛：Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3）又はＰＬＺＴ（チタン酸ジルコン酸ランタン鉛：（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3）等の強誘電体材料からなる直方体形状の素子本体３０の間に埋め込み電極３１ａ，３１ｂを櫛歯状に埋め込んだ構造を有している。また、素子本体３０の外周には一括電極３２ａ，３２ｂが形成されており、図３（ａ）の右側から奇数番目の埋め込み電極３１ａは一方の一括電極３２ａに接続され、偶数番目の埋め込み電極３１ｂは他方の一括電極３２ｂに接続されている。一括電極３２ａ，３２ｂは、前述したように金属細線を介してサスペンションアーム１３に設けられた配線に電気的に接続される。
【００２５】
素子本体３０の縦方向の長さＬ１は例えば８００μｍ、横方向の長さＷ１は例えば７００μｍ、厚さＴ１は例えば１００μｍである。また、埋め込み電極３１ａ，３１ｂの縦方向の長さＬ２は例えば６５０μｍ、幅Ｗ２は例えば２０μｍ、厚さＴ２は例えば８０μｍである。更に、埋め込み電極３１ａ，３１ｂ間の間隔Ｌ３は例えば６０μｍである。
【００２６】
素子本体３０の上には例えばアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）からなる絶縁膜３３が例えば５μｍの厚さに形成されている。この絶縁膜３３の上面に接着剤が塗布され、圧電素子２０とサスペンションアーム１３とが接合される。
【００２７】
本実施形態では、圧電素子２０をｄ15モード（せん断モード）で駆動する。ｄ15モードとは、分極軸（分極処理時の方向）に対し垂直な方向に電圧を印加することにより、分極軸及び電圧印加方向の双方に直交する軸を中心として変位するモードである。
【００２８】
図４（ａ）は電圧無印加時における圧電素子２０を模式的に示す上面図、図４（ｂ）は同じくその断面図である。また、図５（ａ）は電圧を印加した状態における圧電素子を模式的に示す上面図、図５（ｂ）は同じくその断面図である。これらの図４，図５において、白抜き矢印は分極軸の方向を示し、黒矢印は電圧の印加方向を示している。また、これらの図４，図５において、図３と同一物には同一符号を付している。なお、以下の説明において、電極３１ａ及び電極３１ｂにより区切られた強誘電体のブロックを、それぞれ強誘電体ブロックと呼ぶ。
【００２９】
本実施形態においては、図４（ｂ）に白抜き矢印で示すように、隣り合う強誘電体ブロックの分極軸が厚さ方向に平行であって相互に逆方向になるように分極処理が施される。一括電極３２ａ，３２ｂに電圧を供給すると、図５（ａ），（ｂ）に黒矢印で示すように、隣り合う強誘電体ブロックには、一括電極３２ａ，３２ｂ及び埋め込み電極３１ａ，３１ｂを介して幅方向に平行かつ相互に逆方向の電圧が印加される。これにより、隣り合う強誘電体ブロックに逆方向の応力、すなわちせん断的な応力が発生し、圧電素子２０は、図５（ｂ）に示すように断面が平行四辺形となるように変形する。その結果、圧電素子２０の下側に接合されたスライダ１２が磁気ディスク１１の直径方向（トラック幅方向）に移動する（図２参照）。
【００３０】
図６，図７は、本実施形態の圧電素子２０の製造方法を工程順に示す断面図である。
【００３１】
最初に、図６（ａ），（ｂ）に示す工程を説明する。まず、図６（ａ）に示すように、基板４０の上にフォトレジストを塗布してフォトレジスト膜４１を形成する。基板４０は表面が平坦なものであればよく、材質等は特に限定されない。また、フォトレジスト膜４１の厚さは例えば１００〜２００μｍとする。
【００３２】
その後、フォトレジスト膜４１を所望の埋め込み電極３１ａ，３１ｂのパターン（図３（ａ）参照）で選択的に露光し、その後現像処理を施して、図６（ｂ）に示すようにフォトレジストからなる突起４２を形成する。図６（ｂ）では、基板４０が露出していないが、突起４２間に基板４０が露出してもよい。前述の埋め込み電極３１ａ，３１ｂの大きさに準じて、突起４２の幅は例えば２０μｍ、高さは例えば８０μｍ、長さは例えば６５０μｍとする。また、突起４２間の間隔は例えば６０μｍとする。フォトレジスト膜４１の露光には、例えばｉ線、ＫｒＦレーザ又はＸ線等を使用する。
【００３３】
次に、図６（ｃ）の工程を説明する。上述の如く突起４２を形成した後、基板４０の上に強誘電体材料のスラリーを塗布して、突起４２間の溝を埋める。この場合、突起４２間にスラリーを隙間なく充填することが重要である。また、スラリーの塗布厚さは突起４２の高さよりも厚くし、突起４２が埋まるようにする。強誘電体材料としては、ＰＺＴ又はＰＬＺＴ等の圧電定数が大きな強誘電体材料を使用することが好ましく、その他の自発分極特性をもつ強誘電体材料を用いてもよい。
【００３４】
その後、乾燥装置を用いてスラリーを乾燥させる。このようにして、強誘電体材料（前駆体）からなる素子本体３０が形成される。
【００３５】
次に、図６（ｄ）に示す工程を説明する。上記のようにして素子本体３０を形成した後、有機溶剤によりフォトレジスト膜４１を溶解して、素子本体３０を基板４０から分離する。分離後の素子本体３０には、突起４２に対応する溝３０ａが形成される。素子本体３０を基板４０から分離した後、素子本体３０を例えば１２００℃の温度に加熱して焼結する。
【００３６】
次に、図７（ａ）に示す工程を説明する。焼結処理後の素子本体３０に対し、分極処理を施す。すなわち、スパッタ法等により、素子本体３０の溝３０ａ間の領域上に上側電極４３を形成する。これと同様に、スパッタ法等により、素子本体３０の下側全面に下側電極（共通電極）４４を形成する。上側電極４３及び下側電極４４の材料としては、例えばＡｌ（アルミニウム）を使用する。また、上側電極４３及び下側電極４４の厚さは例えば２００ｎｍとする。上側電極４３の形成時には、溝３０ａ内に金属が付着しないように、例えばメタルスルーマスクを用いて溝３０ａを覆う。
【００３７】
次に、下側電極４４を接地電位（０Ｖ）とし、奇数番目の上側電極４３に＋５００Ｖの電圧を印加する。次に、偶数番目の上側電極４３を接地電位とし、下側電極４４に＋５００Ｖの電圧を印加する。このようにして、溝３０ａを挟んで隣り合う強誘電体ブロックに対し逆方向（反平行方向）に分極処理を実施する。なお、下側電極４４を接地電位とし、奇数番目の上側電極４３に＋５００Ｖの電圧を印加した後、偶数番目の上側電極４３に−５００Ｖの電圧を印加してもよい。
【００３８】
次に、図７（ｂ），（ｃ）に示す工程を説明する。上述のようにして素子本体３０に対し分極処理を実施した後、図７（ｂ）に示すように上側電極４３及び下側電極４４をリン酸及び硝酸をエッチャントとするウェットエッチングにより除去する。
【００３９】
次に、埋め込み電極３１ａ，３１ｂ及び一括電極３２ａ，３２ｂを形成する。すなわち、フォトレジスト等の有機保護膜（図示せず）により、所定の領域（埋め込み電極３１ａ，３１ｂ及び一括電極３２ａ，３２ｂを形成する領域以外の領域）をマスクする。その後、スパッタ法等により、全面にＣｕ／Ｃｒからなるめっきシード膜（図示せず）を３００ｎｍの厚さに形成する。次いで、溶剤により、有機保護膜をその上に付着したシード膜とともに除去する。
【００４０】
次に、電解めっき法により、シード膜の上にＣｕ（銅）を例えば５０μｍの厚さでめっきする。これにより、図７（ｃ）に示すように、溝３０ａ内にＣｕが埋め込まれて、埋め込み電極３１ａ，３１ｂが形成される。また、素子本体３０の側面に付着したＣｕにより一括電極３２ａ，３２ｂが形成される。なお、素子本体３０の上にはＣｕ膜４５が５０μｍの厚さに形成される。
【００４１】
次に、図７（ｄ）に示すように、ラッピング研磨等により、素子本体３０上のＣｕ膜４５を除去して、素子本体３０の上面を露出させる。その後、バフ研磨により素子本体３０の上面を平坦化する。
【００４２】
次いで、図７（ｅ）に示す工程を説明する。上述の工程において埋め込み電極３１ａ，３１ｂ及び一括電極３２ａ，３２ｂを形成した後、スパッタ法により素子本体３０の上にアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）を堆積させて絶縁膜３３を形成する。絶縁膜３３の厚さは例えば５μｍとする。この場合、一括電極３２ａ，３２ｂの上に絶縁膜が付着しないように、メタルスルーマスクにより絶縁膜３３の形成領域以外を覆う。このようにして、本実施形態に係る圧電素子２０が完成する。
【００４３】
図８は、本実施形態の圧電素子２０の変位量を有限要素法を用いてシミュレーション計算した結果を示す図である。但し、素子本体３０はＰＺＴからなるものとしている。また、素子本体３０の縦方向の長さＬ１は８００μｍ、横方向の長さＷ１は７００μｍ、厚さＴ１は１００μｍとしている（図３参照）。更に、埋め込み電極３１ａ，３１ｂの縦方向の長さＬ２は６５０μｍ、幅Ｗ２は２０μｍ、厚さＴ２は８０μｍとし、埋め込み電極３１ａ，３１ｂ間の間隔Ｌ３は６０μｍとしている。更にまた、一括電極３２ａ，３２ｂ間に供給する駆動電圧は駆動電圧は３０Ｖとしている。
【００４４】
その結果、本実施形態の圧電素子は、最大４２ｎｍ変位することが明らかになった。すなわち、本実施形態に係る圧電素子は、±３０Ｖの範囲の電圧を印加することにより、スライダ（磁気ヘッド）を磁気ディスクの半径方向（トラック幅方向）に±４２ｎｍの範囲内で変位させることができる。
【００４５】
本実施形態では、図２に示すように圧電素子２０（マイクロアクチュエータ）がサスペンションアーム１３とスライダ１２との間に配置されており、圧電素子２０とスライダ１２との距離が極めて短い。このため共振周波数が高く、圧電素子２０の圧電変異はマイクロ秒以下の応答を示すこととあいまって、磁気ヘッドの位置決めを高速かつ高精度に行うことができる。
【００４６】
なお、本実施形態に係る圧電素子２０の変位量は、埋め込み電極３１ａ，３１ｂ間の強誘電体ブロックのアスペクト比（縦横比）に関係する。上述した例では強誘電体ブロックのアスペクト比（Ｔ２／Ｌ３：図３参照）を１．３（＝８０μｍ／６０μｍ）としているが、磁気ヘッド１７（スライダ１２）の変位量を十分に確保するために、強誘電体ブロックのアスペクト比は１以上とすることが好ましい。
【００４７】
以下、本実施形態に係る圧電素子を用いた磁気ヘッドの位置制御方法について、図９，図１０に示すフローチャートを参照して説明する。
【００４８】
ます、ステップＳ１１において、変数ｎの値を初期化（ｎ＝１）する。このとき、圧電素子２０は電圧無印加状態とする。次に、ステップＳ１２に移行して、電子回路部１５は、コンピュータ等の外部装置からの信号に応じてボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１４を駆動し、サスペンションアーム１３を回転させてスライダ１２（磁気ヘッド）を磁気ディスク１１の所定のトラックの位置に移動（ロード）する。
【００４９】
次に、ステップＳ１３に移行し、電子回路部１５は磁気ヘッド１７を介して磁気ディスク１１から磁気記録信号を読み取り、オントラック信号が確認できたか否かを判定する。オントラック信号が確認できた場合（ＹＥＳの場合）、すなわち磁気ヘッド１７が所定のトラックの位置にあるときは、ステップＳ２２に移行して、所定のトラックに対しデータの書き込み又は読み出しを行う。一方、ステップＳ１２でオントラック信号が確認できない場合（ＮＯの場合）、すなわち磁気ヘッドが所定のトラックの位置にない場合は、ステップＳ１４に移行する。
【００５０】
ステップＳ１４において、電子回路部１５は圧電素子２０にプラスの電圧（プラスの初期電圧）を印加する。ここでは、圧電素子２０にプラスの電圧を印加すると、スライダ１２（磁気ヘッド１７）は磁気ディスク１１の中心側に移動するものとする。
【００５１】
ステップＳ１４において圧電素子２０にプラスの電圧を印加した後、ステップＳ１５において、磁気ヘッド１７により磁気ディスク１１から磁気記録信号を読み取り、オントラック信号が確認できたか否かを判定する。オントラック信号が確認できた場合（ＹＥＳの場合）はステップＳ２２に移行し、所定のトラックに対しデータの書き込み又は読み出しを行う。一方、ステップＳ１５においてオントラック信号が確認できない場合（ＮＯの場合）は、ステップＳ１６に移行する。
【００５２】
ステップＳ１６では、圧電素子２０への印加電圧が予め設定されたプラス側の上限印加電圧（例えば＋３０Ｖ）に到達したか否かを判定する。そして、圧電素子２０への印加電圧が予め設定されたプラス側の上限印加電圧よりも小さい場合は、ステップＳ１７に移行して印加電圧を所定の値だけ増加させた後、ステップＳ１５に戻る。このようにしてステップＳ１５からステップＳ１７までの工程を実施し、スライダ１２（磁気ヘッド１７）を磁気ディスク１１の中心側に徐々に移動させてオントラック信号を確認し、オントラック信号が確認できた場合はステップＳ２２に移行してデータの書き込み又は読み出しを行う。
【００５３】
ステップＳ１５からステップＳ１７までの工程を実施してもオントラック信号が確認できない場合、すなわちステップＳ１６でＹＥＳの場合は、ステップＳ１８に移行する。
【００５４】
ステップＳ１８では、圧電素子２０にマイナスの電圧（マイナスの初期電圧）を印加する。その後、ステップＳ１９において、磁気ヘッド１７により磁気ディスク１１から磁気記録信号を読み取り、オントラック信号が確認できたか否かを判定する。オントラック信号が確認できた場合（ＹＥＳの場合）はステップＳ２２に移行し、所定のトラックに対しデータの書き込み又は読み出しを行う。一方、ステップＳ１９においてオントラック信号が確認できない場合（ＮＯの場合）は、ステップＳ２０に移行する。
【００５５】
ステップＳ２０では、圧電素子２０への印加電圧が予め設定されたマイナス側の上限印加電圧（例えば−３０Ｖ）に到達したか否かを判定する。そして、圧電素子２０への印加電圧が予め設定されたマイナス側の上限印加電圧よりも小さい場合は、ステップＳ２１に移行して印加電圧を所定の値だけ増加させた後、ステップＳ１９に戻る。このようにしてステップＳ１９からステップＳ２１までの工程を実施し、スライダ１２（磁気ヘッド１７）を磁気ディスク１１の外周側に徐々に移動させてオントラック信号を確認し、オントラック信号が確認できた場合はステップＳ２２に移行してデータの書き込み又は読み出しを行う。
【００５６】
ステップＳ１９からステップ２１までの工程を実施してもオントラック信号が確認できない場合、すなわちステップＳ２０でＹＥＳの場合は、ステップＳ２３に移行する。ステップＳ２３では、ｎの値を調べる。ステップＳ２３においてｎの値が１の場合は、ステップＳ２４に移行する。ステップＳ２４において、電子回路部１５はボイスコイルモータ１４を制御し、スライダ１２（磁気ヘッド１７）を磁気ディスク１１の中心側に若干移動させる。その後、ステップＳ２５に移行してｎの値に１を加算して得た値を新たにｎとした後、ステップＳ１３に戻り、前述した処理を実施する。
【００５７】
ステップＳ２３においてｎの値が２の場合は、ステップＳ２６に移行する。ステップＳ２６において、電子回路部１５はボイスコイルモータ１４を制御し、スライダ１２（磁気ヘッド１７）を磁気ディスク１１の外周側に若干移動させる。その後、ステップＳ２７に移行してｎの値に１を加算して得た値を新たにｎとした後、ステップＳ１３に戻り、前述した処理を実施する。
【００５８】
ステップＳ２３においてｎの値が３の場合は、ステップＳ２８に移行して、電子回路部１５はコンピュータ等の外部装置に異常信号を出力する。外部装置は、この異常信号により、例えば表示部に磁気記録装置の異常を示すメッセージを表示する。
【００５９】
上記の磁気ヘッドの位置制御方法によれば、図２，図３に示す圧電素子２０を用いてスライダ１２（磁気ヘッド１７）の位置を微調整するので、磁気ヘッド１７の位置を高精度で制御することができ、トラック密度が高い磁気ディスクに対してもデータの書き込み又は読み出しを確実に行うことができる。
【００６０】
以下、本発明の諸態様を、付記としてまとめて記載する。
【００６１】
（付記１）圧電体膜からなる素子本体と、
前記素子本体の幅方向に配列した溝内に埋め込まれて前記素子本体を複数のブロックに区画する複数の埋め込み電極とを有し、
隣り合うブロックの分極軸が前記素子本体の厚さ方向に平行かつ前記隣り合うブロックの分極方向が相互に逆方向であり、前記隣り合うブロックには前記埋め込み電極により前記幅方向に平行であって相互に逆方向の電圧が印加されることを特徴とする圧電素子。
【００６２】
（付記２）前記埋め込み電極間の間隔をＬ、前記埋め込み電極の前記厚さ方向の長さをＴとしたときに、Ｔ／Ｌの値が１以上であることを特徴とする付記１に記載の圧電素子。
【００６３】
（付記３）前記素子本体が、強誘電体からなることを特徴とする付記１又は２に記載の圧電素子。
【００６４】
（付記４）前記素子本体の側面に、奇数番目の埋め込み電極に共通接続された第１の一括電極と、偶数番目の埋め込み電極に共通接続された第２の一括電極とを有することを特徴とする付記１乃至３のいずれか１項に記載の圧電素子。
【００６５】
（付記５）磁気記録媒体に対しデータの記録又は再生を行う磁気ヘッドが形成されたスライダと、前記スライダに接合された圧電素子とを有する磁気ヘッドアセンブリにおいて、
前記圧電素子が、
圧電体膜からなる素子本体と、前記素子本体の幅方向に配列した溝内に埋め込まれて前記素子本体を複数のブロックに区画する複数の埋め込み電極とにより構成され、隣り合うブロックの分極軸が前記素子本体の厚さ方向に平行かつ前記隣り合うブロックの分極方向が相互に逆方向であり、前記隣り合うブロックには前記埋め込み電極により前記幅方向に平行であって相互に逆方向の電圧が印加されるものであることを特徴とする磁気ヘッドアセンブリ。
【００６６】
（付記６）磁気記録媒体と、
磁気ヘッドが形成されたスライダと、
前記スライダを支持するサスペンションアームと、
前記サスペンションアームを駆動して前記スライダを前記磁気記録媒体の半径方向に移動させるアクチュエータと、
前記スライダと前記サスペンションアームとの間に配置され、前記スライダを前記磁気記録媒体の半径方向に変位させる圧電素子と、
前記電磁アクチュエータ及び前記圧電素子を制御するとともに前記磁気ヘッドを介して前記磁気記録媒体に対しデータの記録及び再生を行う電子回路部とを有し、
前記圧電素子が、
圧電体膜からなる素子本体と、前記素子本体の幅方向に配列した溝内に埋め込まれて前記素子本体を複数のブロックに区画する複数の埋め込み電極とにより構成され、隣り合うブロックの分極軸が前記素子本体の厚さ方向に平行かつ前記隣り合うブロックの分極方向が相互に逆方向であり、前記隣り合うブロックには前記埋め込み電極により前記幅方向に平行であって相互に逆方向の電圧が印加されるものであることを特徴とする磁気記録装置。
【００６７】
（付記７）前記電子回路部は、前記アクチュエータを駆動して前記磁気ヘッドを前記磁気記録媒体の所定のトラック位置に配置した後、前記磁気ヘッドにより前記磁気記録媒体からトラックオン信号を検出するように前記圧電素子を駆動することを特徴とする付記４に記載の磁気記録装置。
【００６８】
（付記８）基板上に樹脂膜を形成する工程と、
前記樹脂膜をパターニングして一定の間隔で配列したストライプ状の突起を形成する工程と、
前記樹脂膜の上に強誘電体材料のスラリーを塗布して前記突起間の領域を前記スラリーで埋める工程と、
前記スラリーを乾燥して前記突起に対応する溝を有する素子本体を形成する工程と、
前記樹脂膜を溶解して前記素子本体と前記基板とを分離する工程と、
前記素子本体を焼結する工程と、
前記素子本体を分極処理する工程と、
前記素子本体の溝内に導電体材料を埋め込む工程とを有し、
前記分極処理する工程では、前記溝により区画された領域のうち隣り合う領域に対し、厚さ方向に平行かつ相互に逆方向に分極処理を施すことを特徴とする圧電素子の製造方法。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る磁気記録装置（ハードディスク装置）の構成を示す平面図である。
【図２】図２は、サスペンションアームとそのサスペンションアームに取り付けられるスライダ及び圧電素子（磁気ヘッドアセンブリ）を示す斜視図である。
【図３】図３（ａ）は圧電素子を示す平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＩ−Ｉ線における断面図である。
【図４】図４（ａ）は電圧無印加時における圧電素子を模式的に示す上面図、図４（ｂ）は同じくその断面図である。
【図５】図５（ａ）は電圧を印加した状態における圧電素子を模式的に示す上面図、図５（ｂ）は同じくその断面図である。
【図６】図６は、実施形態の圧電素子の製造方法を工程順に示す断面図（その１）である。
【図７】図７は、実施形態の圧電素子の製造方法を工程順に示す断面図（その２）である。
【図８】図８は、実施形態の圧電素子の変位量を有限要素法を用いてシミュレーション計算した結果を示す図である。
【図９】図９は、実施形態に係る圧電素子を用いた磁気ヘッドの位置制御方法を示すフローチャート（その１）である。
【図１０】図１０は、実施形態に係る圧電素子を用いた磁気ヘッドの位置制御方法を示すフローチャート（その２）である。
【符号の説明】
【００７０】
１０…磁気記録装置、
１１…磁気ディスク、
１２…スライダ、
１３…サスペンションアーム、
１４…ボイスコイルモータ、
１５…電子回路部、
１７…磁気ヘッド、
１８…電極、
２０…圧電素子、
３０…素子本体、
３０ａ…溝、
３１ａ，３１ｂ…埋め込み電極、
３２ａ，３２ｂ…一括電極、
３３…絶縁膜、
４０…基板、
４１…フォトレジスト膜、
４２…突起、
４３…上側電極、
４４…下側電極、
４５…Ｃｕ膜。
【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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