JP4101492B2 - ヘッド支持機構 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報記録装置における記録媒体に対してアクセスする記録／再生用のヘッドを支持するヘッド支持機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気ディスク装置などの情報記録装置における情報記録媒体に対してデータの記録／再生を行うヘッドは、記録媒体に対して微小間隔を隔てて浮上させるためにスライダに搭載されている。ヘッドスライダを支持するのがヘッド支持機構である。ヘッド支持機構は、駆動源としてのボイスコイルモータ（ＶＣＭ）で駆動されるアクチュエータアームに取り付けられる。
【０００３】
ボイスコイルモータで駆動されるアクチュエータアームにサスペンションアームを回動自在に取り付け、サスペンションアームにヘッドスライダを取り付ける。アクチュエータアームとサスペンションアームとの間に、薄膜圧電体素子を利用した微動アクチュエータを介在させ、微動アクチュエータの駆動によりサスペンションアームを回動させ、スライダ上のヘッドをオントラックさせる。
【０００４】
ヘッドスライダのシーク動作など大きな移動はボイスコイルモータの制御で行い、オントラックのためのトラッキング補正は微動アクチュエータの制御で行う。
【０００５】
しかし、近時の記録媒体の高記録密度化、ならびにそれに伴う記録媒体の高速回転化は、上記構成のヘッド支持機構でも対応できないほど進んでいる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成のヘッド支持機構の場合、ヘッドスライダを含めてサスペンションアームの全体を微動アクチュエータで駆動する。しかし、サスペンションアームはかなり長くしかも質量が大きく、その慣性モーメントも大きい。そのため、ヘッドがオフトラックしたときの目標トラックへ位置決めするトラッキング補正において、必ずしも高速かつ高精度に応答できるものではない。
【０００７】
したがって、本発明の主たる目的は、目標トラックに対するトラッキング補正における高速応答性および高精度位置決め制御を実現できる情報記録装置のヘッド支持機構を提供することである。
【０００８】
本発明の他の目的は、記録媒体に対するスライダの浮上特性を向上できるヘッド支持機構を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
ヘッド支持機構についての本発明は、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。
【００１０】
記録媒体に対して相対的に移動するアクチュエータアームにスライダ支持ビームが取り付けられる。スライダ支持ビームの遊端側にスライダ支持部材が回動自在に支持されている。スライダ支持部材には変位部材が連結されており、変位部材の変位の動作に基づいて、スライダ支持部材をその上のスライダとともに、回動中心まわりに回動させる。変位部材はスライダ支持ビームに直接または間接的に取り付けられる。変位部材とスライダ支持部材との連結点は前記の回動中心とは異なる位置にあり、変位部材の変位によってスライダ支持部材が回動中心まわりに回動する。
【００１１】
以上を要するに、本発明のヘッド支持機構は、記録媒体に対する記録／再生用のヘッドを搭載したスライダと、前記スライダの回動中心をなす突起部を有するロードビームと、前記ロードビーム上に配置されたフレクシャ基板と、前記スライダを支持するスライダ支持部材とを有するフレクシャと、前記ロードビームの長手方向において前記フレクシャ基板と前記スライダ支持部材との間に配置された一対の変位部材とを備える。前記スライダ支持部材の一端部に、前記スライダ支持部材と前記一対の変位部材とを連結する一対の弾性ヒンジ部を設け、前記スライダ支持部材の主部より前記一対の弾性ヒンジ部の間にスライダ重心保持部を突設する。前記ロードビームは、前記スライダ支持部材が前記突起部上で、前記ロードビームの長手方向に垂直でかつ、前記突起部の中心を通る軸の周りをヨー方向に回動するように、前記スライダ支持部材を前記スライダ重心保持部において点接触で支持する。前記一対の変位部材の各々は、前記ロードビームの長手方向に平行でかつ前記スライダ支持部材の回動中心部を通る中心線に対して両側に配置される。前記一対の弾性ヒンジ部に相当する前記スライダ支持部材の２つの揺動支点と、前記突起部に相当する前記スライダ支持部材の回動中心とが直線上に配置される。前記一対の変位部材のうちの一方が伸長する際に、他方の変位部が収縮する構成とすることで、これら変位部材は相互に逆方向の動作を行う。
【００１２】
なお、アクチュエータアームの相対的移動の形態は、揺動でもよいし、直線移動でもよい。
【００１３】
上記構成によれば、変位部材の動作により、スライダを支持したスライダ支持部材をスライダ支持ビームに対して回動中心まわりに回動する。スライダはスライダ支持部材とともに回動される。
【００１４】
仮に、スライダ支持ビームをアクチュエータアームに回動自在に連結して、スライダ支持ビームの全体を回動させる場合には、回動対象であるスライダを含むスライダ支持ビームの質量が大きい。また、スライダの変位の有効半径であるスライダ支持ビームの長さが大きい。したがって、スライダの変位のためにスライダ支持ビームを回動させる場合には応答遅れが生じる可能性がある。
【００１５】
これに対して本発明では、スライダ支持部材を、スライダ支持部材自身の面積範囲内にある回動中心まわりに回動させる。回動対象であるスライダおよびスライダ支持部材の回動中心は、必ずしもスライダの重心に一致している必要はないが、スライダ支持部材の面積範囲内にあることは確かである。スライダ支持部材をその面積範囲内で回動自在に支持しているので、スライダ支持ビームを回動させる場合に比べて、回動の有効半径が充分に小さい。また、回動の対象がスライダおよびスライダ支持部材であり、その質量はスライダを含むスライダ支持ビームに比べて小さい。スライダおよびスライダ支持部材の２者の慣性モーメントは、スライダ、スライダ支持部材およびスライダ支持ビームの３者の慣性モーメントよりも小さく、変位部材の動作によるスライダおよびスライダ支持部材の駆動トルクはより小さなものでよい。そして、小寸法かつ軽量であるゆえに、ヘッドが目標トラックから位置ずれを起したとき、目標トラックへ位置合わせするトラッキング補正の応答性および精度を向上することができる。すなわち、本発明によれば、ヘッドを高精度かつ高速に微小変位させることができる情報記録装置のヘッド支持機構を提供することができる。
【００１６】
上記のヘッド支持機構において、好ましい態様は、スライダ支持ビームによってスライダ支持部材が回動自在に支持される回動中心が、スライダの重心相当位置またはその近傍に設定されていることである。
【００１７】
変位部材の変位によりスライダ支持部材をスライダとともに回動中心まわりに回動させるが、その回動中心をスライダの重心の位置に設定していると、変位部材の変位によるスライダの回動を円滑に行わせることができる。
【００１８】
上記のヘッド支持機構において、好ましい態様は、前記の変位部材を対称的に一対設けることである。スライダ支持部材の回動中心を通りスライダ支持ビームの長手方向に沿う中心線に関して対称的に一対の変位部材を設ける。かつ、これら一対の変位部材のいずれか一方を伸長し、他方を収縮するように、互いに逆方向の動作を行わせる。
【００１９】
これは並進的なリンク機構の構成であり、スライダ支持部材とともにスライダを回動中心まわりに回動させる動作について、時計方向に回動させる動作と反時計方向に回動させる動作を、互いに等価的なものにする。併せて、時計方向の回動と反時計方向の回動の両動作ともに、スライダの回動を円滑なものにすることができる。なお、並進的なリンク機構については、必ずしも一対の変位部材が平行であることを意味するものではない。
【００２０】
上記のヘッド支持機構において、好ましい態様は、前記スライダ支持ビームが弾性を有するロードビームに構成され、このロードビームとスライダ支持部材とが、スライダにおけるヘッドへの配線を行うフレキシブルな配線基板であるフレクシャを介して連結されており、このロードビームの遊端側に設けた突起が前記スライダ支持部材に当接することにより、前記突起を回動中心として前記スライダ支持部材を回動自在に支持するように構成してあることである。
【００２１】
スライダ支持ビームを、弾性を有するロードビームに構成してある。フレクシャの一部を残してフレクシャをロードビームに固定し、固定されていないフレクシャの部分にスライダ支持部材を取り付ける。ロードビームの遊端側の突起は、フレクシャに取り付けられたスライダ支持部材に対してこれを記録媒体側に押す荷重を与える。
【００２２】
高速回転する記録媒体の表面に対面するスライダは、記録媒体の表面に生じる空気流の圧力で浮上する。仮に記録媒体の表面が波打っても、前記のフレクシャとロードビームとの組み合わせにより、スライダと記録媒体との微小な離間距離を所定範囲に維持することができる。すなわち、スライダの浮上特性を向上することができる。
【００２３】
上記において、好ましい態様は、前記の変位部材を薄膜圧電体で構成し、その薄膜圧電体をフレクシャ上に貼り付けることである。薄膜圧電体は、寸法が微小であり、厚さが充分に薄く、かつ充分に軽量であり、さらに電圧制御による伸縮の動作特性が安定している。薄膜圧電体をフレクシャに貼り付けることで、スライダ支持部材の近傍に変位部材を配置することが容易に実現できる。
【００２４】
上記において、好ましい態様としては、前記のフレクシャにおいて、ロードビームの突起を通りロードビームの長手方向に沿う中心線に関して対称的な２箇所をくびれた形状の一対の弾性ヒンジ部に形成することを挙げることができる。この場合、変位部材については、薄膜圧電体であるか否かを問わない。
【００２５】
一対の弾性ヒンジ部よりも遊端側のフレクシャ部分にスライダ支持部材が取り付けられる。一対の変位部材は、その遊端側のフレクシャ部分に取り付けられたスライダ支持部材に、一対の弾性ヒンジ部を介して連係されている。
【００２６】
フレクシャに一対の弾性ヒンジ部を介して取り付けられたスライダ支持部材、つまりはスライダは、ピッチング方向でもローリング方向でもフレキシブルな状態となり、両方向で自由度をもっている。高速回転する記録媒体の表面が波打ったとしても、記録媒体の表面に対するスライダの浮上特性を良好なものとすることができる。
【００２７】
スライダの自由なピッチングおよびローリングを維持しつつ、トラッキング補正に際してスライダのヨーイングをいかに高速応答できるようにするかが重要である。
【００２８】
一方の変位部材を伸長させ、他方の変位部材を収縮させる。伸長する側で弾性ヒンジ部が遊端側に押し出され、スライダ支持部材が回動中心まわりに変位する。この変位の伝達は、収縮する側の弾性ヒンジ部で緩和され、変位の作用力は、その向うの収縮する側の変位部材までは伝達されない。
【００２９】
また、収縮する側で弾性ヒンジ部が基端側に引戻され、スライダ支持部材が回動中心まわりに変位する。この変位の伝達は、伸長する側の弾性ヒンジ部で緩和され、変位の作用力は、その向うの伸長する側の変位部材までは伝達されない。
【００３０】
したがって、一対の変位部材は、互いの対称性をほぼ保ったまま、実質的に、一対の弾性ヒンジ部よりも遊端側のフレクシャ部分のみを回動中心まわりに回動させることになる。すなわち、一対の変位部材の伸縮、つまり、一方の伸長と他方の収縮との動作を、互いに干渉することなく、円滑に実現することができる。結果として、スライダをより小さい駆動力で抵抗少なく円滑に回動させることができる。ひいては、ヘッドのトラッキング補正を応答遅れ少なく高速かつ高精度に実現することができる。
【００３１】
上記において、好ましい態様は、前記の一対の弾性ヒンジ部が、ロードビームにおける突起を通りロードビームの中心線に対する直角方向の直線上に配置されていることである。この場合、変位部材の駆動力をより有効に伝えることができる。もし、前記の突起を通る直線から離して一対の弾性ヒンジ部を配置すると、作用力伝達上の不整合が発現し、反力が生じてロードビームに捻りの現象が発生する。突起を通る前記の直線上に配置してあると、そのような反力、捻れは発生しない。したがって、高速応答性および高精度位置決めをさらに有効なものとなし得る。
【００３２】
上記において、さらに好ましい態様は、変位部材として、薄膜圧電体を対称的に一対用いることである。ロードビームにおける回動中心をなす突起を通りロードビームの長手方向に沿う中心線に関して対称的に一対の薄膜圧電体を設ける。一対の薄膜圧電体はフレクシャに貼り付ける。一対の薄膜圧電体のいずれか一方を伸長し、他方を収縮するように、互いに逆方向の動作を行わせる。この薄膜圧電体の並進的なリンク機構の構成により、時計方向でも反時計方向でもスライダの回動を等価的なものにするとともに、円滑に回動させることができる。
【００３３】
上記において、好ましい態様は、スライダ支持部材が、スライダおよびスライダ支持部材からなる回動対象の全体の重心位置において回動自在に支持されていることである。もし、回動対象が、その重心から離れた位置で回動自在に支持されているとすると、回動中心から重心までの半径に相当するモーメントが発現され、回動中心に反力が発生する。この反力は一対の変位部材に逆作用し、回動対象を逆方向に戻す作用になる。これは、トラッキング補正における応答遅れとなる。回動対象に対する支点と回動対象の重心とを一致させておくことにより、反力の発生を防止し、変位部材の駆動力をより有効に伝えることができる。したがって、高速応答性および高精度位置決めをさらに有効なものとなし得る。
【００３４】
上記において、好ましい態様は、スライダ支持部材が、フレクシャに対して連結される主部と、スライダ重心保持部とから構成されていることである。スライダ重心保持部は、フレクシャへの連結の主部に連設されて、ロードビームの突起を当接させるとともに、スライダをその重心またはその近傍で固定するものである。
【００３５】
ロードビームの遊端側の突起は、スライダ支持部材のスライダ重心保持部を介してスライダをその重心またはその近傍において支持するとともに、スライダに対する回動中心を与える。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、特にピッチング方向での傾きの設定を、前記の突起の突出量やスライダ重心保持部の寸法の調整という簡単な対応で正確に実現することができる。
【００３６】
記録媒体に対するスライダの相対的なピッチング方向での傾きは、情報記録装置の仕様によって様々なものがある。そのバリエーションに対して、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、スライダ支持部材においてスライダ重心保持部の寸法調整で対応することができる。すなわち、記録媒体に対するスライダの相対的なピッチング方向で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る。
【００３７】
上記において、好ましい態様は、前記のスライダ支持部材は、前記の主部と前記スライダ重心保持部のほかに、スライダ重心保持部に関して主部の質量とバランスをとるための質量平衡部を備えていることである。
【００３８】
フレクシャにおいて弾性ヒンジ部より遊端側にスライダ支持部材を取付けてあるが、スライダ支持部材は、スライダの良好な浮上特性のためには、フレクシャにおいて薄膜圧電体を貼り付けてある部分から自由である必要がある。しかし、一方で、スライダ支持部材はスライダをその重心で支持することが好ましい。すると、何らかの工夫がなければ、スライダ支持部材の形状は、自己のスライダ重心保持部に関して、全体の質量バランスが悪くなるような形態になる。フレクシャにおいて薄膜圧電体を貼り付けている部分にスライダ支持部材が当ることは好ましくないからである。
【００３９】
このことに鑑みて、上記の質量平衡部を設けて、全体の質量バランスをとるようにする。ロードビームの突起は、スライダ支持部材をその重心で支持するとともに、間接的にスライダをその重心またはその近傍で支持する。すなわち、スライダ支持部材とスライダからなる回動対象の全体をバランス良く支持するので、ピッチング方向でもローリング方向でもスライダの浮上特性を向上することができる。
【００４０】
上記において、好ましい態様は、前記のスライダ重心保持部が、前記スライダ支持部材の主部から一連一体に延在する部分を折り曲げ加工して形成されていることである。スライダのピッチング方向の傾きの設定を容易にするための構造が簡単なものとなる。
【００４１】
また、上記において、好ましい態様は、前記のスライダ重心保持部が、前記のフレクシャの配線用フレキシブル基板を成形するときに一体的に成形して形成されていることである。スライダのピッチング動作およびローリング動作の充分な自由度を確保しながら、スライダのヨーイング動作も円滑化することができる。スライダ重心保持部の形成を容易に行うことができる。
【００４２】
上記において、好ましい態様は、前記の一対の弾性ヒンジ部が、スライダとスライダ支持部材との積み重ね方向から見た状態で、スライダの面積範囲内に配置されているということである。
【００４３】
一対の弾性ヒンジ部がスライダの面積範囲の外側に配置されている場合には、回動中心と弾性ヒンジ部との距離が長い。変位部材の一定寸法の伸縮に対してスライダが回動する角度は小さい。角度θが微小なとき、θをラジアン単位で表すと、回動中心からｒの半径における変位部材の微小な変位εに対して、
θ＝ε／ｒ
である。ｒが小さいほど、回動角度は大きくなる。スライダの面積範囲内に一対の弾性ヒンジ部を配置することにより、変位部材の一定の変位に対するスライダの回動角度をより大きくすることができる。これで、トラッキング補正における応答性を向上することができる。
【００４４】
なお、スライダの面積範囲内に一対の弾性ヒンジ部を配置する場合には、上記の質量平衡部の構成がより有意義になる。
【００４５】
上記において、好ましい態様は、薄膜圧電体が、複数層の薄膜圧電体素子を積層してなるものであり、それら積層された複数層の薄膜圧電体素子の電圧印加方向を互いに逆とすることである。
【００４６】
この場合、薄膜圧電体が単層のものに比べて、トラッキング補正のためにスライダを回動させるパワーが充分なものになる。また、バイモルフによる反りを防止し、薄膜圧電体を、その本来の膜の面内で平行移動的に伸縮させることができる。単層であれば反りが発生する。複数層でも、各層には反りが発生するが、電圧印加方向を逆にすることにより、反りの方向を互いに逆とし、全体として反りを打ち消すことができる。反りという無駄な動きを抑制し、伸縮のエネルギーを有効利用することができる。ひいては、トラッキング補正の応答性を向上することができる。
【００４７】
上記において、好ましい態様は、前記一対の薄膜圧電体に対する電圧の印加の形態について、その初期条件にバイアス電圧を印加し、伸長動作と収縮動作とで前記のバイアス電圧を基準に互いに逆極性の電圧を印加することである。
【００４８】
バイアス電圧を印加した状態での薄膜圧電体の長さを基準とする。すなわち、ヘッドが目標トラックにオントラックしているときに両薄膜圧電体に印加するのがバイアス電圧である。バイアス電圧より高い電圧を印加したときとバイアス電圧より低い電圧を印加したときとで、伸長と収縮の動作が対称的となる。
【００４９】
ヘッドが目標トラックから外れたときは、トラッキング補正の制御が行われる。目標トラックに対して右方向に外れたときは、左方向へ戻すが、この動作のみで直ちに目標トラックにオントラックさせることはむずかしい。オーバーシュートにより、今度は、目標トラックから左方向へずれる。このときは、右方向へ戻す。つまり、交互の動きを伴う。この場合、一対の薄膜圧電体に印加する電圧の方向も交互となる。したがって、バイアス電圧を基準として逆極性の電圧を印加するときには、伸長と収縮の動作が対称的となり、オーバーシュートに伴うハンチングの抑制が速やかに機能することになる。その結果、薄膜圧電体の伸縮の制御を高速かつ高精度に行うことができる。
【００５０】
上記において、好ましい態様は、前記のフレクシャにおける配線が、このフレクシャに貼り付けられている薄膜圧電体の両外側においてフレクシャの端縁に沿って配設されていることである。配線によってフレクシャの強度を増し、薄膜圧電体の伸縮でフレクシャが反ることを抑え、薄膜圧電体の伸縮力をスライダ支持部材に有効に伝えることができる。
【００５１】
上記において、好ましい態様は、前記のフレクシャと薄膜圧電体とにおいて、両者の厚み方向中央の中立軸が互いにほぼ一致する状態に構成されていることである。
【００５２】
薄膜圧電体に逆極性の電圧を交互に印加すると、それに伴って、フレクシャに振動が発生する。それは、フレクシャ表面に対する法線方向での振動である。この場合、フレクシャ（弾性ヒンジ）の中立軸と薄膜圧電体の中立軸が前記法線方向で段差を伴っていると、その段差寸法がモーメントの腕を構成することになる。すると、フレクシャの振動が腕を介して増幅され、弾性ヒンジ部を振動させる現象を誘発する。これは、スライダに不要なピッチング方向の動きを与えることになる。
【００５３】
そこで、フレクシャの中立軸と薄膜圧電体の中立軸とを一致させることにより、モーメントの腕をなくし、フレクシャが振動しても、その増幅を抑制することができる。その結果として、トラッキング補正の制御を高速かつ高精度に行うことができる。
【００５４】
上記において、好ましい態様は、薄膜圧電体を保護部材で被覆することである。これにより、薄膜圧電体の保護を図るとともに、薄膜圧電体の厚みを増すことにより、薄膜圧電体の反りを抑制し、薄膜圧電体の伸縮によるスライダ回動の動作をより効果的なものとする。
【００５５】
上記において、好ましい態様は、一対の弾性ヒンジ部に配線が通されていることである。
【００５６】
そして、弾性ヒンジ部に通されている配線の厚みを幅より大きく構成することである。フレクシャのくびれ形状のこの部分を、弾性ヒンジ部と通線部とに兼用している。そして、この重要なくびれ形状の細い部分を補強して、信頼性を向上している。
【００５７】
なお、当該のヘッド支持機構が適用される情報記録装置としては、磁気ディスク装置、光ディスク装置、光磁気ディスク装置などである。
【００５８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の情報記録装置におけるヘッド支持機構の好ましい実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００５９】
磁気ディスク装置の構成を示す図１９において、７０は磁気ディスク、１は磁気ディスク７０をその中心で軸支して高速回転で駆動するスピンドルモータ、２はヘッドアクチュエータである。ヘッドアクチュエータ２は、回動軸３に軸支されたアクチュエータアーム４と、アクチュエータアーム４に連設されて回動軸３の反対側に位置するコイルアーム５と、コイルアーム５に取り付けられたコイル６と、アクチュエータアーム４の遊端側に基端部が取り付けられたスライダ支持ビーム２０と、スライダ支持ビーム２０の遊端側に取り付けられたスライダ５０などを備えている。スライダ５０にはヘッドが搭載されている。７はコイル６に対向して筐体に取り付けられた永久磁石である。図１９でヘッド支持機構１００に相当するのは、スライダ支持ビーム２０とスライダ５０の部分である。
【００６０】
図１は本発明の好ましい実施の形態のヘッド支持機構１００を示し、図２はヘッド支持機構１００を分解した状態を示す。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、薄膜圧電体ユニット４０、スライダ５０および磁気ヘッド６０を備えて構成されている。ロードビーム２０は、スライダ支持ビームの代表例であり、薄膜圧電体ユニット４０は変位部材の代表例である。
【００６１】
ベースプレート１０は、図１９に示すアクチュエータアーム４に取り付けられる。ロードビーム２０は、その基端側がベースプレート１０に固定されている。ロードビーム２０は、その板面に対する法線方向に弾性を有している。ロードビーム２０の遊端側にスライダ５０の回動中心をなす突起２８が設けられている。突起２８にはスライダ支持部材３２が回動自在に支持されている。スライダ支持部材３２にスライダ５０が固定されている。スライダ５０にはヘッド６０が搭載されている。スライダ支持部材３２とロードビーム２０との間にはフレクシャ３０が張設されている。フレクシャ３０には薄膜圧電体ユニット４０が貼り付けられている。薄膜圧電体ユニット４０を貼り付けている部分よりさらに先端側にあるフレクシャ先端部３３ｆにスライダ支持部材３２が貼り付けられている。
【００６２】
薄膜圧電体ユニット４０の伸縮の動作によってスライダ支持部材３２を、突起２８を回動中心として回動させるようになっている。フレクシャ３０は、薄膜圧電体ユニット４０およびスライダ支持部材３２を貼り付けている部分を除いて、ロードビーム２０に接合されている。フレクシャ３０には、ヘッド６０および薄膜圧電体ユニット４０に対する配線が形成されている。
【００６３】
以下、個々の部品について詳しく説明する。
【００６４】
ロードビーム２０は、図１および図２に示すように、矩形状のベースプレート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の先端に連続する支持部２５と、支持部２５の左右両側から立ち上がる一対の規制部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、一対の板バネ部２７ａ，２７ｂとして構成されている。支持部２５のほぼ中央部には、突起２８が一体的に形成されている。一対の規制部２６ａ，２６ｂは、支持部２５の先端から基端部２１に向かって直線状に、そして互いに平行に延出されている。
【００６５】
フレクシャ３０は、図４に示すように、フレクシャ基板３１と、スライダ支持部材３２と、これらフレクシャ基板３１とスライダ支持部材３２とをつなぐ役割をもつフレキシブルな配線基板３３と、配線基板３３にパターン配線されたヘッド用配線３４および薄膜圧電体用配線３５との５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とスライダ支持部材３２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。この配線基板３３にヘッド用配線３４と圧電体用配線３５とがパターニングされている。
【００６６】
圧電体用配線３５には３種類がある。これを図８で説明する。図８は、配線基板３３とスライダ支持部材３２とを、両者を区別することなく示している。圧電体用配線３５の構成要素として、１つは第１の圧電体用配線３５ａであり、他の１つは第２の圧電体用配線３５ｂであり、さらに他の１つは第３の圧電体用配線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一対のグランド配線３５ｄがある。
【００６７】
フレクシャ３０における配線基板３３は、図２に示すように、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べきフレキシブルな基板主部３３Ｘと、ロードビーム２０の基端部２１に接合されるべき外部接続用の端子保持部３３Ｙと、基板主部３３Ｘと端子保持部３３Ｙとをクランク状につなぐ連結部３３Ｚとを有して一体的に構成されている。
【００６８】
配線基板３３における基板主部３３Ｘは、図４および図８に示すように、二股状の圧電体支持部３３ａ，３３ｂと、その間のスリット３３ｃと、圧電体支持部３３ａ，３３ｂの先端側にくびれた形状をもって局部的に細い幅の状態で形成された一対の弾性ヒンジ部３３ｄ，３３ｅと、弾性ヒンジ部３３ｄ，３３ｅのさらに先端側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。スリット３３ｃは、圧電体支持部３３ａ，３３ｂの領域からフレクシャ先端部３３ｆまでわたっている。弾性ヒンジ部３３ｄ，３３ｅの部分も含めて配線基板３３はその全体がポリイミド樹脂等から構成されており、ヘッド用配線３４や圧電体用配線３５に対する絶縁膜を兼ねている。
【００６９】
一対の弾性ヒンジ部３３ｄ，３３ｅは、ロードビーム２０の長手方向に沿う中心線に関して対称的な位置に配されている。より詳しくは、一対の弾性ヒンジ部３３ｄ，３３ｅは、ロードビーム２０の突起２８を通りロードビーム２０の中心線に対する直角方向の直線上に配置されている。
【００７０】
図８に示すように、配線基板３３にパターニングされたヘッド用配線３４には、左側サイドに沿って配線された第１のヘッド配線３４ａと第２のヘッド配線３４ｂと、右側サイドに沿って配線された第３のヘッド配線３４ｃと第４のヘッド配線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。
【００７１】
左側の圧電体支持部３３ａの外側端縁には第１のヘッド配線３４ａおよび第２のヘッド配線３４ｂが配線され、内側端縁にはスリット３３ｃに沿ってグランド配線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のヘッド配線３４ｃおよび第４のヘッド配線３４ｄが配線され、内側端縁にはスリット３３ｃに沿ってグランド配線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。
【００７２】
図８に示すように、第３の圧電体用配線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の圧電体用配線３５ａのランド３５ａ′と第２の圧電体用配線３５ｂのランド３５ｂ′はランド３５ｃ′に関してその左右両側に対称的に配置されている。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の圧電体用配線３５ｃのランド３５ｃ′に接続されている。
【００７３】
図４に示すように、フレクシャ基板３１とスライダ支持部材３２と配線基板３３とからなるフレクシャ３０は、その製造において、ヘッド用配線３４と圧電体用配線３５とを被覆する状態でフレクシャ基板３１とスライダ支持部材３２のもとになるステンレス鋼板上にモールド成形される。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とスライダ支持部材３２とを現出させる。結果として、形態的には、フレクシャ基板３１とスライダ支持部材３２とが配線基板３３を介して連結された状態となっている。
【００７４】
以下の説明のために、図１および図４に、スライダ５０についてのピッチング方向Ｄｐ、ローリング方向Ｄｒおよびヨーイング方向Ｄｙを示す。
【００７５】
ピッチング方向Ｄｐはロードビーム２０の幅方向の軸心まわりの揺動方向であり、ローリング方向Ｄｒはロードビーム２０の長手方向の軸心まわりの揺動方向であり、ヨーイング方向Ｄｙはロードビーム２０の法線方向の軸心まわりの揺動方向である。
【００７６】
このようにフレクシャ基板３１に対してフレキシブルな配線基板３３を介して、特に一対の弾性ヒンジ部３３ｄ，３３ｅおよびフレクシャ先端部３３ｆを介して取り付けられたスライダ支持部材３２は、ピッチング方向Ｄｐでもローリング方向Ｄｒでもフレキシブルな状態となる。結果として、スライダ支持部材３２およびその上のスライダ５０は、ピッチング方向Ｄｐおよびローリング方向Ｄｒでの自由度をもっている。
【００７７】
このようにスライダ５０をピッチング方向Ｄｐおよびローリング方向Ｄｒで自由に動くように構成してあるので、高速回転する磁気ディスク７０の表面が波打ったとしても、磁気ディスク７０の表面に対するスライダ５０の浮上特性を充分に良好なものとすることができる。
【００７８】
ピッチング方向Ｄｐでもローリング方向Ｄｒでも自由に動くスライダ５０を、その自由な動きの中で、トラッキング補正のためにいかに円滑に回動させるかが重要である。この回動の方向がヨーイング方向Ｄｙである。スライダ５０の自由なピッチングおよびローリングを維持しつつ、トラッキング補正に際してスライダ５０のヨーイングをいかに高速応答できるようにするかが重要である。
【００７９】
スライダ支持部材３２およびスライダ５０の回動中心であるロードビーム２０上の突起２８は、図８、図５および図１２（ａ）に示すように、スライダ支持部材３２の面積範囲内にある。
【００８０】
図４および図５に示すように、スライダ支持部材３２は、フレクシャ先端部３３ｆに対して連結される主部３２ａと、この主部３２ａの後縁の中央部から折り曲げられて、スライダ５０をその重心またはその近傍で固定するスライダ重心保持部３２ｂと、スライダ重心保持部３２ｂに関して主部３２ａの質量とバランスをとるための左右一対の質量平衡部３２ｃ，３２ｄから構成されている。スライダ重心保持部３２ｂは、フレクシャ３０のスリット３３ｃを下側から上側に向けて通して突出しており、その下面にロードビーム２０の突起２８を当接させるようになっている。スライダ支持部材３２は、その全体が１枚の金属板で構成されており、スライダ重心保持部３２ｂは段状の折り曲げ加工で形成されている。このスライダ重心保持部３２ｂは、スライダ支持部材３２の基準面より法線方向に突出している。
【００８１】
スライダ支持部材３２に一対の質量平衡部３２ｃ，３２ｄを連設してあることの利点を説明する。
【００８２】
フレクシャ先端部３３ｆは、スライダ５０の電極端子５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄに接続されるランド３４ａ′，３４ｂ′，３４ｃ′，３４ｄ′を備えている。したがって、フレクシャ先端部３３ｆは補強されなければならない。そこで、フレクシャ先端部３３ｆをスライダ支持部材３２によって支持している。しかし、このスライダ支持部材３２が、圧電体支持部３３ａ，３３ｂに当接することは好ましいことではない。スライダ支持部材３２は、圧電体支持部３３ａ，３３ｂに対して自由に動かなければならないからである。その単純な対応は、図１３（ａ）に示すようなものとなる。
【００８３】
比較例を図１３（ｂ）に示す。図１３（ｂ）において、３２ａ′は矩形状の主部、３２ｂはスライダ重心保持部である。この形態は、上記のスライダ支持部材３２′が圧電体支持部３３ａ，３３ｂに当接しないという条件を満たすことができる。
【００８４】
スライダ５０は、その重心が突起２８に支持されているので、突起２８に関してスライダ５０は質量バランスが良い。しかし、図１３（ｂ）の比較例の場合、突起２８を中心とするヨーイング方向Ｄｙ、ピッチング方向Ｄｐでの質量のバランスが良くない。突起２８に関してＫ方向側に質量が偏っている。スライダ５０とスライダ支持部材３２′とは一体で回動するので、全体としての質量バランスが必要である。そうでないと、磁気ディスク７０に対するスライダ５０の平行性が損われる。
【００８５】
突起２８に関してピッチング方向Ｄｐでもローリング方向Ｄｒでも質量バランスを確保するとともに、圧電体支持部３３ａ，３３ｂには当らないようにするための工夫として、図１３（ａ）に示すような形状のスライダ支持部材３２に構成している。それは、主部３２ａから左右対称的に質量平衡部３２ｃ，３２ｄを延出した形状となっている。主部３２ａから左右方向で外側に延出し、さらにロードビーム２０の基端側に延出している。質量平衡部３２ｃ，３２ｄは圧電体支持部３３ａ，３３ｂには当らない状態となっており、突起２８を回動中心とするスライダ支持部材３２およびスライダ５０の自由な、そしてバランスの良い動きを保証することができる。
【００８６】
次に、薄膜圧電体ユニット４０について説明する。薄膜圧電体ユニット４０は、図６に示すように、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、これら両薄膜圧電体素子４０ａ，４０ｂの間にスリット４０ｃが形成されている。なお、この薄膜圧電体ユニット４０の具体的構造については後述する。
【００８７】
スライダ５０は、図３に示すように、セラミックス製のスライダ本体５１に、ヘッド６０を搭載しているとともに、ヘッド６０に接続されている４つの電極端子５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄを列状に埋め込んでいる。ただし、その一部は表面に露出している。ヘッド６０としては、例えば、磁気抵抗効果を応用したＭＲヘッドまたはＧＭＲヘッドからなる再生ヘッドと、誘導型のインダクティブヘッドからなる記録ヘッドとにより構成される複合型の磁気ヘッドを採用することができる。
【００８８】
スライダ本体５１の上面は、エアーベアリング面５３に構成されている。エアーベアリング面５３は、磁気ディスク７０（図５参照）の表面にその高速回転によって生じる空気流をスライダ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との間にエアー潤滑膜を形成するものである。このエアー潤滑膜によってスライダ５０が磁気ディスク７０の表面に対して微小間隔を隔てて浮上することになる。
【００８９】
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、薄膜圧電体ユニット４０、スライダ５０およびヘッド６０の各構成要素についての個別的な説明を終わる。
【００９０】
次に、各構成要素の相互関係について説明する。
【００９１】
図１および図２に示すように、ロードビーム２０をその基端部２１においてベースプレート１０に対し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。
【００９２】
図１に示すように（図２参照）、フレクシャ３０の端子保持部３３Ｙをロードビーム２０の基端部２１に固定し、基板主部３３Ｘをその先端側の薄膜圧電体ユニット４０に相当する箇所は除いてビーム主部２４に固定し、フレクシャ先端部３３ｆを支持部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には固定しない。一対の圧電体支持部３３ａ，３３ｂを固定せずにフリーにするのは、この圧電体支持部３３ａ，３３ｂの変位（伸縮）を許容するためである。その変位は、第１および第２の薄膜圧電体素子４０ａ，４０ｂによって生起される。スライダ支持部材３２およびフレクシャ先端部３３ｆは、ビーム主部２４には固定されていない。
【００９３】
また、図５に示すように、スライダ支持部材３２において段状に折り曲げ加工されたスライダ重心保持部３２ｂに対してロードビーム２０の突起２８が当接している。ロードビーム２０には、その基端側の板バネ部２７ａ，２７ｂによる付勢力が法線方向にかけられている。その付勢力は突起２８からスライダ重心保持部３２ｂに作用する。一方、スライダ５０は、高速回転する磁気ディスク７０の表面の空気流によりスライダ支持部材３２側に押圧される。結果として、突起２８とスライダ重心保持部３２ｂとは、点で圧接され、相対移動に対しては摩擦力が発現するようになっている。ロードビーム２０の突起２８は、左右一対の圧電体支持部３３ａ，３３ｂ間のスリット３３ｃを下側から上方に突出している。
【００９４】
図９（ａ）および図９（ｂ）に示すように、左右一対の圧電体支持部３３ａ，３３ｂに対して薄膜圧電体ユニット４０の左右一対の薄膜圧電体素子４０ａ，４０ｂが接着により一体接合されている。薄膜圧電体ユニット４０への配線接続については後述する。
【００９５】
ヘッド６０を搭載したスライダ５０がスライダ支持部材３２の段状のスライダ重心保持部３２ｂ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（図５参照）。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すなわち重心が段状のスライダ重心保持部３２ｂの上面に接着されている。スライダ５０における電極端子５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ（図３参照）がフレクシャ先端部３３ｆにおけるランド３４ａ′，３４ｂ′，３４ｃ′，３４ｄ′（図４および図８参照）に電気的に接続されている。
【００９６】
スライダ支持部材３２は、図１に示すように、ロードビーム２０の先端部の左右一対の規制部２６ａ，２６ｂの間に挿入され、突起２８とスライダ重心保持部３２ｂとが大きく離れないように位置規制されている（図１０参照）。
【００９７】
スライダ５０、スライダ支持部材３２およびフレクシャ先端部３３ｆは一体であり、回動対象を構成している。この回動対象は、くびれ形状の弾性ヒンジ部３３ｄ，３３ｅの箇所での弾性的な変形をもって、ロードビーム２０の突起２８を回動中心として回動するようになっている。
【００９８】
次に、薄膜圧電体ユニット４０の具体的構造について説明する。図６は薄膜圧電体ユニット４０を示す平面図である。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。
【００９９】
薄膜圧電体ユニット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。
【０１００】
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とが積層され、導電性接着剤４３を介して一体的に接合されている。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４１ａと第２の電極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４２ｃと第４の電極４２ｄとを一体化したものである。これらの電極は金属の薄膜で形成されている。第２の電極４１ｂと第３の電極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。
【０１０１】
そして、左右の薄膜圧電体素子４０ａ，４０ｂは、その全体が柔軟性のあるコーティング樹脂４４によって被覆されて一体化されている。
【０１０２】
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。
【０１０３】
図６、図７、図８および図９（ｂ）に示すように、左右の薄膜圧電体素子４０ａ，４０ｂの基部には、接続用孔４５ａ，４５ｂが形成されており、この接続用孔４５ａ，４５ｂには、第２の電極４１ｂと第３の電極４２ｃとを電気的に接続するためのグランド金属膜４７ａ，４７ｂが充填されている。
【０１０４】
図９（ａ）および図９（ｂ）に示すように、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における配線基板３３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。
【０１０５】
図８では薄膜圧電体ユニット４０は鎖線で示されている。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のヘッド配線３４ｃ，３４ｄとグランド配線３５ｄとの間に配置されている。
【０１０６】
図８および図９（ｂ）に示すように、左側の第１の薄膜圧電体素子４０ａにおいて、上位の薄膜圧電体素子４１の上側の第１の電極４１ａと下位の薄膜圧電体素子４２の下側の第４の電極４２ｄとがそれぞれワイヤーボンド線４６ａを介して第１の圧電体用配線３５ａのランド３５ａ′に接続されている。また、右側の第２の薄膜圧電体素子４０ｂにおいて、上位の薄膜圧電体素子４１の上側の第１の電極４１ａと下位の薄膜圧電体素子４２の下側の第４の電極４２ｄとがそれぞれワイヤーボンド線４６ｂを介して第２の圧電体用配線３５ｂのランド３５ｂ′に接続されている。
【０１０７】
第１の圧電体用配線３５ａおよび第２の圧電体用配線３５ｂにはプラスの電圧が印加されるようになっている（図１１（ａ）参照）。したがって、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つの電極のうち両外側に位置する第１の電極４１ａと第４の電極４２ｄとに対してプラスの電圧が印加されることになる。
【０１０８】
薄膜圧電体ユニット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（図６および図８参照）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の下側の第２の電極４１ｂと下位の薄膜圧電体素子４２の上側の第３の電極４２ｃとが短絡的に接続されている。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の圧電体用配線３５ｃのランド３５ｃ′に接続されている（図８および図９（ｂ）参照）。第３の圧電体用配線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、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つの電極のうち両内側に位置する第２の電極４１ｂと第３の電極４２ｃとに対してグランドの電位が印加されることになる（図１１（ａ）参照）。
【０１０９】
第１のヘッド配線３４ａ、第２のヘッド配線３４ｂ、第３のヘッド配線３４ｃ、第４のヘッド配線３４ｄからなるヘッド用配線３４は、図２に示すように、クランク状の連結部３３Ｚから端子保持部３３Ｙへと引き回され、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。また、第１の圧電体用配線３５ａ、第２の圧電体用配線３５ｂ、第３の圧電体用配線３５ｃ、グランド配線３５ｄからなる圧電体用配線３５は、連結部３３Ｚから端子保持部３３Ｙへと引き回され、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は外部の駆動回路（図示せず）に接続されるようになっている。
【０１１０】
図１１（ａ）に示すように、第１の圧電体用配線３５ａと第２の圧電体用配線３５ｂとは共通の高電位側駆動配線３５ａｂに接続され、端子保持部３３Ｙにおけるランド３７を介して電源回路（図示せず）における高電位側電源端子に接続されている。第３の圧電体用配線３５ｃは端子保持部３３Ｙにおけるランド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。
【０１１１】
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。フレクシャ３０の先端部におけるスライダ支持部材３２に対してスライダ５０を取り付けてあるが、スライダ５０の下面の幾何学的中心すなわち重心をスライダ支持部材３２における段状のスライダ重心保持部３２ｂに当接させ、スライダ５０の前端下縁をスライダ支持部材３２上のフレクシャ先端部３３ｆ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。ヘッド用配線３４の端部におけるフレクシャ先端部３３ｆ上のランド３４ａ′，３４ｂ′，３４ｃ′，３４ｄ′とスライダ５０におけるヘッド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。
【０１１２】
ロードビーム２０とスライダ５０との間に、スライダ重心保持部３２ｂを有するスライダ支持部材３２を介在させることは、次の利点をもたらす。
【０１１３】
磁気ディスク装置の仕様の変更によって、磁気ディスク７０に対するスライダ５０の相対的な姿勢角、特にピッチング方向での傾きが異なる場合がある。各仕様ごとに対応するのではなく、ロードビーム２０やスライダ５０などは共用とし、スライダ支持部材３２において段状に折り曲げ加工されたスライダ重心保持部３２ｂの段差量などの寸法を調整することにより、スライダ５０のピッチング方向での傾斜角度を設定することで複数仕様の変化に簡単に対応することができる。
【０１１４】
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。
【０１１５】
図１１（ｂ）および図１１（ｃ）は、ヘッド６０が目標トラックからオフトラックしたときの目標トラックへの復帰のトラッキング補正の制御において、左側の第１の薄膜圧電体素子４０ａおよび右側の第２の薄膜圧電体素子４０ｂに対して印加する電圧の波形の一例を示す。Ｖｏは、ヘッド６０が目標トラックにオントラックしている状態で左右の薄膜圧電体素子４０ａ，４０ｂの双方に等しく印加されているバイアス電圧である。
【０１１６】
ヘッド６０がオフトラックしたときのトラッキング補正の制御においては、第１の薄膜圧電体素子４０ａと第２の薄膜圧電体素子４０ｂには、互いに逆位相の電圧が印加される。
【０１１７】
磁気ディスク７０にはあらかじめトラッキング用サーボ信号、アドレス情報信号、再生クロック信号等のプリフォーマット情報信号が記録されている。高速回転する磁気ディスク７０に微小間隔を隔てて対向しているヘッド６０は、プリフォーマット情報信号を再生し、図１９に示すヘッド位置決め制御部８に送出される。ヘッド位置決め制御部８は、トラッキング用サーボ信号に基づいて所定の演算を行い、トラッキング補正のための駆動信号を生成し、両薄膜圧電体素子４０ａ，４０ｂに送出する。これにより、両薄膜圧電体素子４０ａ，４０ｂには、バイアス電圧Ｖｏを基準にして互いに逆極性の電圧が印加される。
【０１１８】
ヘッド６０が目標トラックから磁気ディスク７０の半径方向外側に位置ずれを生じたとき、図１１（ｂ）および図１１（ｃ）に示す期間Ｔ1においては、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、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。これにより、ヘッド６０が半径方向内側に戻される。このときのオーバーシュートでヘッド６０は目標トラックを越えて、さらに半径方向内側に変位する。そこで、期間Ｔ2の制御に移る。
【０１１９】
期間Ｔ2においては、期間Ｔ1とは逆に、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、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。これにより、ヘッド６０が半径方向外側に戻される。
【０１２０】
図１２（ｂ）は図１２（ａ）の構成を模式的に示している。左側の圧電体支持部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、右側の圧電体支持部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、スライダ支持部材３２とフレクシャ先端部３３ｆとがリンクＬを構成し、突起２８および段状のスライダ重心保持部３２ｂ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６０が位置している。
【０１２１】
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に対して相対回動自在となっている。それは、くびれ形状の弾性ヒンジ部３３ｄ，３３ｅによる。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Ｄｐ、ローリング方向Ｄｒおよびヨーイング方向Ｄｙ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。両ビームＢ１，Ｂ２は並進的なリンク機構を構成している。もっとも、両ビームＢ１，Ｂ２がなすリンク機構は、必ずしも平行リンクである必要性はなく、両ビームＢ１，Ｂ２が対称的であればよく、両ビームＢ１，Ｂ２の平行性は必須ではない。
【０１２２】
期間Ｔ1において、例えば図１２（ａ）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方向に沿って伸長する。期間Ｔ2においては、伸縮の方向性が上記とは逆になる。
【０１２３】
第１の薄膜圧電体素子４０ａと第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一対の圧電体支持部３３ａ，３３ｂに対して伝えられる。圧電体支持部３３ａ，３３ｂとフレクシャ先端部３３ｆとは、くびれ形状の弾性ヒンジ部３３ｄ，３３ｅを介してつながっている。フレクシャ先端部３３ｆはスライダ５０の前端下縁を固定している。
【０１２４】
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方向に沿った伸長力が作用することにより、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部材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部材３２の首振り動作は矢印Ｆ方向とは逆方向となる。
【０１２５】
スライダ支持部材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（図５参照）、その電極端子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、さらに、スライダ５０の下面はその重心（幾何学的中心）においてスライダ支持部材３２の段状のスライダ重心保持部３２ｂに固定され、スライダ重心保持部３２ｂの下面はロードビーム２０の突起２８により非固定の状態で支持されている。したがって、スライダ支持部材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、段状のスライダ重心保持部３２ｂの箇所で突起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６０は突起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方向またはその逆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、ｄは、突起２８を回動中心Ｏとするヘッド６０の回転半径を表している。
【０１２６】
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における付勢力は突起２８からスライダ重心保持部３２ｂ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。このロード荷重が突起２８とスライダ重心保持部３２ｂとの間に作用し、摩擦力を発現するので、スライダ支持部材３２は突起２８に対して、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。すなわち、突起２８とスライダ重心保持部３２ｂとは接触されているだけで、軸受構造を伴っていないが、前記の摩擦力により、位置ずれを生じさせることなく、突起２８まわりのスライダ支持部材３２およびスライダ５０の回動を実現する。さらに、もし軸受構造を伴う場合には、スライダ５０のピッチング動作およびローリング動作に支障が出るが、本発明の実施の形態では軸受構造を伴わないので、スライダ５０のピッチング動作およびローリング動作を円滑に行わせることができる。加えて、突起２８を回動中心とする回動であるスライダ５０のヨーイング動作も円滑にしている。
【０１２７】
左側の薄膜圧電体素子４０ａが収縮し、右側の薄膜圧電体素子４０ｂが伸長するときのより詳しい動作を説明する。
【０１２８】
左側の薄膜圧電体素子４０ａが収縮すると、その収縮の力は直接に左側の弾性ヒンジ部３３ｄに作用する。弾性ヒンジ部３３ｄが基端側に引かれ、スライダ支持部材３２が突起２８まわりでＦ方向に変位する。この変位の伝達は、反対側の右側の弾性ヒンジ部３３ｅの箇所で吸収されて緩和され、伸長する右側の薄膜圧電体素子４０ｂには作用しない。それは、まさに、この弾性ヒンジ部３３ｅが、くびれ形状となっていて、力学的には図１２（ｂ）で説明したように、揺動支点Ｃ２を構成しているからである。
【０１２９】
逆に、右側の薄膜圧電体素子４０ｂが伸長すると、その伸長の力は直接に右側の弾性ヒンジ部３３ｅに作用する。弾性ヒンジ部３３ｅが遊端側に押され、スライダ支持部材３２が突起２８まわりでＦ方向に変位する。この変位の伝達は、反対側の左側の弾性ヒンジ部３３ｄの箇所で吸収されて緩和され、収縮する左側の薄膜圧電体素子４０ａには作用しない。それは、まさに、この弾性ヒンジ部３３ｄが、くびれ形状となっていて、力学的には揺動支点Ｃ１を構成しているからである。
【０１３０】
結果として、一対の薄膜圧電体素子４０ａ，４０ｂは、互いの対称性をほぼ保ったまま、実質的に一対の弾性ヒンジ部３３ｄ，３３ｅよりも遊端側のフレクシャ先端部３３ｆの部分を突起２８まわりに回動させることになる。すなわち、一対の薄膜圧電体素子４０ａ，４０ｂの伸縮、つまり一方の伸長と他方の収縮との動作を、互いに干渉することなく、円滑に実現することができる。結果として、スライダ支持部材３２およびスライダ５０をより小さい駆動力で抵抗少なく円滑に回動させることができる。
【０１３１】
ロードビーム２０の遊端側に設けた突起２８によってスライダ支持部材３２およびスライダ５０を回動自在に支持していることの利点を図１４（ａ）を用いて説明する。比較例を図１４（ｂ）および図１４（ｃ）に示す。
【０１３２】
図１４（ｂ）のように、アクチュエータアーム２０１にサスペンションアーム２０２を支軸２０３を介して回動自在に取り付け、サスペンションアーム２０２の遊端部にスライダ２０４を取り付け、アクチュエータアーム２０１に一対の薄膜圧電体素子２０５ａ，２０５ｂを取り付け、薄膜圧電体素子２０５ａ，２０５ｂの伸縮によりサスペンションアーム２０２を支軸２０３まわりに揺動させる。
【０１３３】
スライダ２０４に搭載されているヘッド（図示せず）の揺動の有効半径は、支軸２０３より遊端側のサスペンションアーム２０２およびスライダ２０４が占めるＬ２であり、長いものになっている。
【０１３４】
これに対して、本発明の実施の形態の場合には、図１４（ａ）に示すように、スライダ５０に搭載されているヘッド６０の回動中心は、ロードビーム２０の長手方向の充分に遊端側にシフトした位置にある突起２８である。ヘッド６０の回動の有効半径はＬ１であり、図１４（ｂ）に比べて充分に短くなっている。
【０１３５】
図１４（ｃ）の場合、アクチュエータアーム３０１にロードビーム３０２が取り付けられている。ロードビーム３０２は、一対の弾性を有する梁３０２ａ,３０２ｂおよびこれらの連結部３０２ｃから構成されている。連結部３０２ｃにスライダ３０３が取り付けられている。梁３０２ａ，３０２ｂの表面に薄膜圧電体素子３０４ａ，３０４ｂが貼り付けられている。
【０１３６】
一対の薄膜圧電体素子３０４ａ，３０４ｂの一方を伸長し、他方を収縮することにより、図１４（ｄ）に示すように、一対の梁３０２ａ,３０２ｂの一方を伸長し、他方を収縮する。これで、一対の梁３０２ａ，３０２ｂの連結部３０２ｃとともに、スライダ３０３を横方向に変位させる。
【０１３７】
しかし、この場合、伸長する側の梁３０２ｂは、連結部３０２ｃを介して他方の梁３０２ａに対してそれが収縮しようとするのを妨げるように作用し、逆に、収縮する側の梁３０２ａは、連結部３０２ｃを介して他方の梁３０２ｂに対してそれが伸長しようとするのを妨げるように作用する。つまり、回動中心まわりの回動というものではなく、突っ張りと引っ張りの同時作用の中でスライダ３０３を横方向に変位させている。すなわち、比較的大きな反力が発生する状況となっている。これでは、必要な力が大きいものとなるだけでなく、スライダ３０３の円滑な変位が行えない。
【０１３８】
これに対して、本発明の実施の形態の場合には、ロードビーム２０の遊端側の突起２８を回動中心とする並進的なリンク機構による回動であり、そのリンク機構の揺動支点が弾性ヒンジ部３３ｄ，３３ｅで構成されているので、スライダ５０の変位を小さい力で円滑に行うことができる。
【０１３９】
以上の相乗により、本発明の実施の形態によれば、トラッキング補正において、応答遅れなく、ヘッドを高速かつ高精度に微小変位させることができる。
【０１４０】
次に、回動中心であるロードビーム２０における突起２８と一対の弾性ヒンジ部３３ｄ，３３ｅとの位置関係の意義について説明する。
【０１４１】
図１５（ａ）〜図１５（ｅ）を用いて説明する。８０ａはロードビームの突起２８に相当する支点、８１ａ，８１ｂは一対の薄膜圧電体素子４０ａ，４０ｂに相当する第１および第２の変位部材、８２ａ，８２ｂは一対の弾性ヒンジ部３３ｄ，３３ｅに相当する第１および第２の揺動支点、９０はスライダ支持部材３２およびスライダ５０に相当する回動対象である。
【０１４２】
本発明の実施の形態の場合は、図１５（ａ）に示すように、回動中心８０ａを通ってロードビーム８０の中心線Ｙに対する直角方向の直線Ｘを描くと、一対の揺動支点８２ａ，８２ｂは直線Ｘ上に存在している。すなわち、揺動支点８２ａ，８２ｂの中点８２ｃは、支点８０ａに一致している。
【０１４３】
図１５（ｃ）に示す比較例の場合は、一対の揺動支点８２ａ，８２ｂは直線Ｘから離れている。一対の揺動支点８２ａ，８２ｂの中点８２ｃと支点８０ａとの間には、Δｙのずれがある。
【０１４４】
比較例の場合に、図１５（ｄ）に示すように、回動対象９０を矢印Ｆ方向に回動させる場合の動作を説明する。第１の変位部材８１ａを矢印Ｄ方向に収縮すると同時に第２の変位部材８１ｂを矢印Ｅ方向に伸長する。回動対象９０は、直接的には、一対の揺動支点８２ａ，８２ｂの中点８２ｃを中心として回動しようとする。しかしながら、実際には、支点８０ａと回動対象９０との当接点での摩擦力のために、実際の回動中心は支点８０ａとなる。このような作用力の伝達の不整合に起因して、一対の変位部材８１ａ，８１ｂは、矢印Ｆ方向とは反対の矢印Ｈ方向に変位する。また、回動対象９０と支点８０ａとの当接点において、回動対象９０には矢印Ｉ1方向に摩擦力が発生し、支点８０ａには矢印Ｉ2方向に反力が発生する。これらが偶力となり、その結果、図１５（ｅ）に示すように、ロードビーム８０は矢印Ｋ方向に捩れる。
【０１４５】
これに対して、本発明の実施の形態の場合には、図１５（ａ）のように一対の揺動支点８２ａ，８２ｂの中点８２ｃが支点８０ａと一致しているので、図１５（ｂ）に示すように、矢印Ｆ方向に回動対象９０を回動させるとき、作用力が中心線Ｙに関して対称的に作用することになり、ロードビーム８０には捩れは生じない。すなわち、作用力の伝達が効率良く行われ、応答性が向上する。
【０１４６】
次に、回動対象の重心と回動中心とが一致していることによる利点について説明する。
【０１４７】
本発明の実施の形態の場合には、図１６（ａ）に示すように、回動対象９０の重心Ｇと回動対象９０の回動中心８０ａとが一致している。
【０１４８】
図１６（ｃ）に示す比較例の場合には、回動対象９０の回動中心８０ａと回動対象９０の重心Ｇとがずれている。
【０１４９】
比較例の場合に、回動対象９０を矢印Ｆ方向に回動させる場合の動作を説明する。図１６（ｄ）に示すように、第１の変位部材８１ａを矢印Ｄ方向に収縮すると同時に第２の変位部材８１ｂを矢印Ｅ方向に伸長する。回動対象９０は、一対の揺動支点８２ａ，８２ｂの中点８２ｃと一致する支点８０ａを中心として回動する。この回動対象９０の回動は、支点８０ａを中心とした重心Ｇにおけるモーメントとして発現される。しかしながら、重心と回動中心とが不一致の場合には、図１６（ｅ）に示すように、回動中心である支点８０ａに反力Ｒが発生する。この反力Ｒは一対の変位部材８１ａ，８１ｂに作用し、矢印Ｆ方向とは反対の矢印Ｈ方向に変位部材８１ａ，８１ｂを変位させる。これは、回動対象９０を逆方向に戻す作用となり、トラッキング補正における応答遅れをもたらす。
【０１５０】
これに対して、本発明の実施の形態の場合には、図１６（ａ）のように一対の揺動支点８２ａ，８２ｂの中点に一致する支点８０ａが回動対象９０の重心Ｇと一致しているので、図１６（ｂ）に示すように、矢印Ｆ方向に回動対象９０を回動させるとき、作用力が中心線Ｙに関して対称的に作用することになり、変位部材８１ａ，８１ｂに戻り反力は生じない。すなわち、作用力の伝達が効率良く行われ、応答性が向上する。
【０１５１】
本発明の実施の形態においては、図１７（ａ）に示すように、フレクシャ３０の圧電体支持部３３ａ，３３ｂ上に、薄膜圧電体素子４０ａ，４０ｂを貼り付けているが、ヘッド用配線３４も同様に圧電体支持部３３ａ，３３ｂ上に形成している。ヘッド用配線３４は、左側の薄膜圧電体素子４０ａに対しては第１のヘッド配線３４ａと第２のヘッド配線３４ｂとグランド配線３５ｄの組み合わせであり、右側の薄膜圧電体素子４０ｂに対しては第３のヘッド配線３４ｃと第４のヘッド配線３４ｄとグランド配線３５ｄの組み合わせである。これらの配線の厚みを充分に大きくし、薄膜圧電体素子４０ａ，４０ｂの高さと等しい高さにしてある。これらの配線はフレクシャ３０の構成要素である。すなわち、フレクシャ３０の厚み方向中央の中立軸３０ｎを、薄膜圧電体素子４０ａ，４０ｂの中立軸４０ｎに一致させている。
【０１５２】
このように中立軸３０ｎと中立軸４０ｎとを一致させてあることの利点を以下に説明する。
【０１５３】
図１７（ｂ）および図１７（ｃ）は比較例を示すが、内部に配線３４ｅ，３４ｆが埋め込まれた圧電体支持部３３ａ，３３ｂの上に薄膜圧電体素子４０ａ，４０ｂが貼り付けられている。配線３４ｅ，３４ｆを圧電体支持部３３ａ，３３ｂの内部に埋め込んであるため、フレクシャ（弾性ヒンジ）の中立軸３０ｎと薄膜圧電体素子４０ａ，４０ｂの中立軸４０ｎとがΔｔの段差を生じている。
【０１５４】
図１７（ｄ）は、薄膜圧電体素子４０ａ，４０ｂに逆極性の電圧を交互に印加する結果、機械的共振を起した状態を示す。この共振によって、フレクシャに法線方向の振動８８が発生する。比較例の場合、フレクシャの中立軸３０ｎと薄膜圧電体素子の中立軸４０ｎとが段差Δｔを伴っているために、その段差寸法が振動におけるモーメントの腕４５を構成することになる。すると、フレクシャの振動が腕４５を介して増幅され、弾性ヒンジ部３３ｄ，３３ｅを矢印Ｍ方向に振動させる現象を誘発する。これは、スライダに不要なピッチング方向の動きを与えることになる。
【０１５５】
これに対して、本発明の実施の形態では、図９（ａ）および図１７（ａ）に示すように、フレクシャの中立軸３０ｎと薄膜圧電体の中立軸４０ｎとが一致していて、モーメントの腕がないので、かりに機械的共振によってフレクシャ３０が振動しても、その増幅を抑制することができる。その結果として、トラッキング補正の制御を高速かつ高精度に行うことができる。
【０１５６】
なお、上記の実施形態についての説明では、フレクシャ３０において、その左側の圧電体支持部３３ａと右側の圧電体支持部３３ｂとがスリット３３ｃによって分離されているが、それ以外の構成として、これら両圧電体支持部３３ａ，３３ｂを平面的に一連一体につないだ状態に構成してもよい。その場合は、薄膜圧電体ユニット４０の法線方向における有害な振動を抑制する機能が発揮される。
【０１５７】
フレクシャ３０の段状のスライダ重心保持部３２ｂについては、スライダ支持部材３２の段状の折り曲げ加工を行うことに代えて、図１８に示すように、配線基板３３においてパターン配線を行うときに同時的に突起を形成するようにしてもよい。これは、フレクシャ先端部３３ｆにおいてスリット３３ｃに臨む部分をスリット３３ｃ側に膨出し、その膨出部分３３ｇに、スライダ５０をその重心またはその近傍で回動自在に支持する突起３３ｈを形成してある。複数仕様への応用性が劣ることになるが、段状の折り曲げ加工は不要である。
【０１５８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、次のような効果を奏する。
【０１５９】
スライダおよびスライダ支持部材からなる回動対象をその面積範囲内で回動自在に支持することになるので、回動の有効半径が小さく、回動対象の質量も小さいことから、トラッキング補正の応答性および精度を向上することができる。
【０１６０】
また、回動対象の中心とスライダの重心を一致させることにより、また、一対の変位部材の互いに相反する伸縮により、また、フレクシャを用いることにより、また、変位部材に薄膜圧電体を採用することにより、スライダの回動を円滑に行うことができる。
【０１６１】
さらに、ロードビームとフレクシャの組み合わせにより、スライダの浮上特性を向上することができる。
【０１６２】
また、フレクシャに弾性ヒンジ部を設けることにより、反力、捻れの発生を抑制して、応答遅れなく高速かつ高精度なトラッキング補正を実現することができる。
【０１６３】
さらに、ロードビームの突起でスライダ支持部材のスライダ重心保持部を回動自在に支持することにより、ピッチング方向での記録媒体に対するスライダの傾き角度の調整を簡単に行え、スライダの浮上特性を向上することができる。情報記録装置の仕様変更にも柔軟に対応することができる。
【０１６４】
また、スライダ支持部材に質量平衡部を設けることにより、ピッチング方向でもローリング方向でもスライダの浮上特性を向上することができる。
【０１６５】
さらに、一対の薄膜圧電体に、バイアス電圧を基準で逆極性の電圧を印加することにより、トラッキング補正の際のオーバーシュートに伴うハンチングを抑制し、応答性を向上することができる。
【０１６６】
また、フレクシャの中立軸と薄膜圧電体の中立軸を一致させることにより、機械的共振に対して振動発生を抑制でき、トラッキング補正を高速、高精度に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態におけ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ユニットを示す平面図
【図７】 図６におけるＡ−Ａ線での断面図
【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、および、図８において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ユニットの駆動系の説明図、薄膜圧電体ユニットの一方の薄膜圧電体素子に対する印加電圧の波形図、および、他方の薄膜圧電体素子に対する印加電圧の波形図
【図１２】 本発明の実施の形態のヘッド支持機構の動作を説明する平面図、および、動作を説明する原理図
【図１３】 本発明の実施の形態のヘッド支持機構における質量平衡部の利点を説明する概略平面図、および、質量平衡部がない比較例を示す概略平面図
【図１４】 本発明の実施の形態のヘッド支持機構のスライダの回動の有効半径および回動に対する反力が抑制されていることについて説明する平面図（（ａ））、有効半径が大きい比較例を示す平面図（（ｂ））、回動に対する反力が生じる比較例を示す平面図（（ｃ））、および、比較例の動作説明図
【図１５】 本発明の実施の形態のヘッド支持機構のスライダ支持部材の回動中心と一対の弾性ヒンジ部との位置関係の説明図、ヘッド支持機構の動作説明図、および、比較例の説明図
【図１６】 本発明の実施の形態のヘッド支持機構のスライダ支持部材およびスライダからなる回動対象の重心と回動中心との位置関係の説明図、ヘッド支持機構の動作説明図、および、比較例の説明図
【図１７】 本発明の実施の形態のヘッド支持機構において、フレクシャの中立軸と薄膜圧電体素子の中立軸が一致する構造を示す断面図、および、比較例の説明図
【図１８】 本発明の別の実施の形態（スライダ重心保持部の変形）の構成を示す斜視図
【図１９】 磁気ディスク装置の構成を示す平面図
【符号の説明】
１ スピンドルモータ
２ ヘッドアクチュエータ
４ アクチュエータアーム
８ ヘッド位置決め制御部
１０ ベースプレート
２０ ロードビーム（スライダ支持ビーム）
２４ ビーム主部
２７ａ，２７ｂ 板バネ部
２８ 突起（回動中心）
３０ フレクシャ
３０ｎ フレクシャの中立軸
３１ フレクシャ基板
３２ スライダ支持部材
３２ａ 主部
３２ｂ スライダ重心保持部
３３ 配線基板
３３ａ，３３ｂ 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 ヘッド用配線
３５ 圧電体用配線
４０ 薄膜圧電体ユニット
４０ａ，４０ｂ 薄膜圧電体素子
４０ｎ 薄膜圧電体素子の中立軸
５０ スライダ
５３ エアベアリング面
６０ ヘッド
７０ 磁気ディスク
１００ ヘッド支持機構
Ｄｐ ピッチング方向
Ｄｒ ローリング方向
Ｄｙ ヨーイング方向
Ｖｏ バイアス電圧
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報記録装置における記録媒体に対してアクセスする記録／再生用のヘッドを支持するヘッド支持機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気ディスク装置などの情報記録装置における情報記録媒体に対してデータの記録／再生を行うヘッドは、記録媒体に対して微小間隔を隔てて浮上させるためにスライダに搭載されている。ヘッドスライダを支持するのがヘッド支持機構である。ヘッド支持機構は、駆動源としてのボイスコイルモータ（ＶＣＭ）で駆動されるアクチュエータアームに取り付けられる。
【０００３】
ボイスコイルモータで駆動されるアクチュエータアームにサスペンションアームを回動自在に取り付け、サスペンションアームにヘッドスライダを取り付ける。アクチュエータアームとサスペンションアームとの間に、薄膜圧電体素子を利用した微動アクチュエータを介在させ、微動アクチュエータの駆動によりサスペンションアームを回動させ、スライダ上のヘッドをオントラックさせる。
【０００４】
ヘッドスライダのシーク動作など大きな移動はボイスコイルモータの制御で行い、オントラックのためのトラッキング補正は微動アクチュエータの制御で行う。
【０００５】
しかし、近時の記録媒体の高記録密度化、ならびにそれに伴う記録媒体の高速回転化は、上記構成のヘッド支持機構でも対応できないほど進んでいる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成のヘッド支持機構の場合、ヘッドスライダを含めてサスペンションアームの全体を微動アクチュエータで駆動する。しかし、サスペンションアームはかなり長くしかも質量が大きく、その慣性モーメントも大きい。そのため、ヘッドがオフトラックしたときの目標トラックへ位置決めするトラッキング補正において、必ずしも高速かつ高精度に応答できるものではない。
【０００７】
したがって、本発明の主たる目的は、目標トラックに対するトラッキング補正における高速応答性および高精度位置決め制御を実現できる情報記録装置のヘッド支持機構を提供することである。
【０００８】
本発明の他の目的は、記録媒体に対するスライダの浮上特性を向上できるヘッド支持機構を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
ヘッド支持機構についての本発明は、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。
【００１０】
記録媒体に対して相対的に移動するアクチュエータアームにスライダ支持ビームが取り付けられる。スライダ支持ビームの遊端側にスライダ支持部材が回動自在に支持されている。スライダ支持部材には変位部材が連結されており、変位部材の変位の動作に基づいて、スライダ支持部材をその上のスライダとともに、回動中心まわりに回動させる。変位部材はスライダ支持ビームに直接または間接的に取り付けられる。変位部材とスライダ支持部材との連結点は前記の回動中心とは異なる位置にあり、変位部材の変位によってスライダ支持部材が回動中心まわりに回動する。
【００１１】
以上を要するに、本発明のヘッド支持機構は、記録媒体に対する記録／再生用のヘッドを搭載したスライダと、前記スライダの回動中心をなす突起部を有するロードビームと、前記ロードビーム上に配置されたフレクシャ基板と、前記スライダを支持するスライダ支持部材とを有するフレクシャと、前記ロードビームの長手方向において前記フレクシャ基板と前記スライダ支持部材との間に配置された一対の変位部材とを備える。前記スライダ支持部材の一端部に、前記スライダ支持部材と前記一対の変位部材とを連結する一対の弾性ヒンジ部を設け、前記スライダ支持部材の主部より前記一対の弾性ヒンジ部の間にスライダ重心保持部を突設する。前記ロードビームは、前記スライダ支持部材が前記突起部上で、前記ロードビームの長手方向に垂直でかつ、前記突起部の中心を通る軸の周りをヨー方向に回動するように、前記スライダ支持部材を前記スライダ重心保持部において点接触で支持する。前記一対の変位部材の各々は、前記ロードビームの長手方向に平行でかつ前記スライダ支持部材の回動中心部を通る中心線に対して両側に配置される。前記一対の弾性ヒンジ部に相当する前記スライダ支持部材の２つの揺動支点と、前記突起部に相当する前記スライダ支持部材の回動中心とが直線上に配置される。前記一対の変位部材のうちの一方が伸長する際に、他方の変位部が収縮する構成とすることで、これら変位部材は相互に逆方向の動作を行う。
【００１２】
なお、アクチュエータアームの相対的移動の形態は、揺動でもよいし、直線移動でもよい。
【００１３】
上記構成によれば、変位部材の動作により、スライダを支持したスライダ支持部材をスライダ支持ビームに対して回動中心まわりに回動する。スライダはスライダ支持部材とともに回動される。
【００１４】
仮に、スライダ支持ビームをアクチュエータアームに回動自在に連結して、スライダ支持ビームの全体を回動させる場合には、回動対象であるスライダを含むスライダ支持ビームの質量が大きい。また、スライダの変位の有効半径であるスライダ支持ビームの長さが大きい。したがって、スライダの変位のためにスライダ支持ビームを回動させる場合には応答遅れが生じる可能性がある。
【００１５】
これに対して本発明では、スライダ支持部材を、スライダ支持部材自身の面積範囲内にある回動中心まわりに回動させる。回動対象であるスライダおよびスライダ支持部材の回動中心は、必ずしもスライダの重心に一致している必要はないが、スライダ支持部材の面積範囲内にあることは確かである。スライダ支持部材をその面積範囲内で回動自在に支持しているので、スライダ支持ビームを回動させる場合に比べて、回動の有効半径が充分に小さい。また、回動の対象がスライダおよびスライダ支持部材であり、その質量はスライダを含むスライダ支持ビームに比べて小さい。スライダおよびスライダ支持部材の２者の慣性モーメントは、スライダ、スライダ支持部材およびスライダ支持ビームの３者の慣性モーメントよりも小さく、変位部材の動作によるスライダおよびスライダ支持部材の駆動トルクはより小さなものでよい。そして、小寸法かつ軽量であるゆえに、ヘッドが目標トラックから位置ずれを起したとき、目標トラックへ位置合わせするトラッキング補正の応答性および精度を向上することができる。すなわち、本発明によれば、ヘッドを高精度かつ高速に微小変位させることができる情報記録装置のヘッド支持機構を提供することができる。
【００１６】
上記のヘッド支持機構において、好ましい態様は、スライダ支持ビームによってスライダ支持部材が回動自在に支持される回動中心が、スライダの重心相当位置またはその近傍に設定されていることである。
【００１７】
変位部材の変位によりスライダ支持部材をスライダとともに回動中心まわりに回動させるが、その回動中心をスライダの重心の位置に設定していると、変位部材の変位によるスライダの回動を円滑に行わせることができる。
【００１８】
上記のヘッド支持機構において、好ましい態様は、前記の変位部材を対称的に一対設けることである。スライダ支持部材の回動中心を通りスライダ支持ビームの長手方向に沿う中心線に関して対称的に一対の変位部材を設ける。かつ、これら一対の変位部材のいずれか一方を伸長し、他方を収縮するように、互いに逆方向の動作を行わせる。
【００１９】
これは並進的なリンク機構の構成であり、スライダ支持部材とともにスライダを回動中心まわりに回動させる動作について、時計方向に回動させる動作と反時計方向に回動させる動作を、互いに等価的なものにする。併せて、時計方向の回動と反時計方向の回動の両動作ともに、スライダの回動を円滑なものにすることができる。なお、並進的なリンク機構については、必ずしも一対の変位部材が平行であることを意味するものではない。
【００２０】
上記のヘッド支持機構において、好ましい態様は、前記スライダ支持ビームが弾性を有するロードビームに構成され、このロードビームとスライダ支持部材とが、スライダにおけるヘッドへの配線を行うフレキシブルな配線基板であるフレクシャを介して連結されており、このロードビームの遊端側に設けた突起が前記スライダ支持部材に当接することにより、前記突起を回動中心として前記スライダ支持部材を回動自在に支持するように構成してあることである。
【００２１】
スライダ支持ビームを、弾性を有するロードビームに構成してある。フレクシャの一部を残してフレクシャをロードビームに固定し、固定されていないフレクシャの部分にスライダ支持部材を取り付ける。ロードビームの遊端側の突起は、フレクシャに取り付けられたスライダ支持部材に対してこれを記録媒体側に押す荷重を与える。
【００２２】
高速回転する記録媒体の表面に対面するスライダは、記録媒体の表面に生じる空気流の圧力で浮上する。仮に記録媒体の表面が波打っても、前記のフレクシャとロードビームとの組み合わせにより、スライダと記録媒体との微小な離間距離を所定範囲に維持することができる。すなわち、スライダの浮上特性を向上することができる。
【００２３】
上記において、好ましい態様は、前記の変位部材を薄膜圧電体で構成し、その薄膜圧電体をフレクシャ上に貼り付けることである。薄膜圧電体は、寸法が微小であり、厚さが充分に薄く、かつ充分に軽量であり、さらに電圧制御による伸縮の動作特性が安定している。薄膜圧電体をフレクシャに貼り付けることで、スライダ支持部材の近傍に変位部材を配置することが容易に実現できる。
【００２４】
上記において、好ましい態様としては、前記のフレクシャにおいて、ロードビームの突起を通りロードビームの長手方向に沿う中心線に関して対称的な２箇所をくびれた形状の一対の弾性ヒンジ部に形成することを挙げることができる。この場合、変位部材については、薄膜圧電体であるか否かを問わない。
【００２５】
一対の弾性ヒンジ部よりも遊端側のフレクシャ部分にスライダ支持部材が取り付けられる。一対の変位部材は、その遊端側のフレクシャ部分に取り付けられたスライダ支持部材に、一対の弾性ヒンジ部を介して連係されている。
【００２６】
フレクシャに一対の弾性ヒンジ部を介して取り付けられたスライダ支持部材、つまりはスライダは、ピッチング方向でもローリング方向でもフレキシブルな状態となり、両方向で自由度をもっている。高速回転する記録媒体の表面が波打ったとしても、記録媒体の表面に対するスライダの浮上特性を良好なものとすることができる。
【００２７】
スライダの自由なピッチングおよびローリングを維持しつつ、トラッキング補正に際してスライダのヨーイングをいかに高速応答できるようにするかが重要である。
【００２８】
一方の変位部材を伸長させ、他方の変位部材を収縮させる。伸長する側で弾性ヒンジ部が遊端側に押し出され、スライダ支持部材が回動中心まわりに変位する。この変位の伝達は、収縮する側の弾性ヒンジ部で緩和され、変位の作用力は、その向うの収縮する側の変位部材までは伝達されない。
【００２９】
また、収縮する側で弾性ヒンジ部が基端側に引戻され、スライダ支持部材が回動中心まわりに変位する。この変位の伝達は、伸長する側の弾性ヒンジ部で緩和され、変位の作用力は、その向うの伸長する側の変位部材までは伝達されない。
【００３０】
したがって、一対の変位部材は、互いの対称性をほぼ保ったまま、実質的に、一対の弾性ヒンジ部よりも遊端側のフレクシャ部分のみを回動中心まわりに回動させることになる。すなわち、一対の変位部材の伸縮、つまり、一方の伸長と他方の収縮との動作を、互いに干渉することなく、円滑に実現することができる。結果として、スライダをより小さい駆動力で抵抗少なく円滑に回動させることができる。ひいては、ヘッドのトラッキング補正を応答遅れ少なく高速かつ高精度に実現することができる。
【００３１】
上記において、好ましい態様は、前記の一対の弾性ヒンジ部が、ロードビームにおける突起を通りロードビームの中心線に対する直角方向の直線上に配置されていることである。この場合、変位部材の駆動力をより有効に伝えることができる。もし、前記の突起を通る直線から離して一対の弾性ヒンジ部を配置すると、作用力伝達上の不整合が発現し、反力が生じてロードビームに捻りの現象が発生する。突起を通る前記の直線上に配置してあると、そのような反力、捻れは発生しない。したがって、高速応答性および高精度位置決めをさらに有効なものとなし得る。
【００３２】
上記において、さらに好ましい態様は、変位部材として、薄膜圧電体を対称的に一対用いることである。ロードビームにおける回動中心をなす突起を通りロードビームの長手方向に沿う中心線に関して対称的に一対の薄膜圧電体を設ける。一対の薄膜圧電体はフレクシャに貼り付ける。一対の薄膜圧電体のいずれか一方を伸長し、他方を収縮するように、互いに逆方向の動作を行わせる。この薄膜圧電体の並進的なリンク機構の構成により、時計方向でも反時計方向でもスライダの回動を等価的なものにするとともに、円滑に回動させることができる。
【００３３】
上記において、好ましい態様は、スライダ支持部材が、スライダおよびスライダ支持部材からなる回動対象の全体の重心位置において回動自在に支持されていることである。もし、回動対象が、その重心から離れた位置で回動自在に支持されているとすると、回動中心から重心までの半径に相当するモーメントが発現され、回動中心に反力が発生する。この反力は一対の変位部材に逆作用し、回動対象を逆方向に戻す作用になる。これは、トラッキング補正における応答遅れとなる。回動対象に対する支点と回動対象の重心とを一致させておくことにより、反力の発生を防止し、変位部材の駆動力をより有効に伝えることができる。したがって、高速応答性および高精度位置決めをさらに有効なものとなし得る。
【００３４】
上記において、好ましい態様は、スライダ支持部材が、フレクシャに対して連結される主部と、スライダ重心保持部とから構成されていることである。スライダ重心保持部は、フレクシャへの連結の主部に連設されて、ロードビームの突起を当接させるとともに、スライダをその重心またはその近傍で固定するものである。
【００３５】
ロードビームの遊端側の突起は、スライダ支持部材のスライダ重心保持部を介してスライダをその重心またはその近傍において支持するとともに、スライダに対する回動中心を与える。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、特にピッチング方向での傾きの設定を、前記の突起の突出量やスライダ重心保持部の寸法の調整という簡単な対応で正確に実現することができる。
【００３６】
記録媒体に対するスライダの相対的なピッチング方向での傾きは、情報記録装置の仕様によって様々なものがある。そのバリエーションに対して、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、スライダ支持部材においてスライダ重心保持部の寸法調整で対応することができる。すなわち、記録媒体に対するスライダの相対的なピッチング方向で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る。
【００３７】
上記において、好ましい態様は、前記のスライダ支持部材は、前記の主部と前記スライダ重心保持部のほかに、スライダ重心保持部に関して主部の質量とバランスをとるための質量平衡部を備えていることである。
【００３８】
フレクシャにおいて弾性ヒンジ部より遊端側にスライダ支持部材を取付けてあるが、スライダ支持部材は、スライダの良好な浮上特性のためには、フレクシャにおいて薄膜圧電体を貼り付けてある部分から自由である必要がある。しかし、一方で、スライダ支持部材はスライダをその重心で支持することが好ましい。すると、何らかの工夫がなければ、スライダ支持部材の形状は、自己のスライダ重心保持部に関して、全体の質量バランスが悪くなるような形態になる。フレクシャにおいて薄膜圧電体を貼り付けている部分にスライダ支持部材が当ることは好ましくないからである。
【００３９】
このことに鑑みて、上記の質量平衡部を設けて、全体の質量バランスをとるようにする。ロードビームの突起は、スライダ支持部材をその重心で支持するとともに、間接的にスライダをその重心またはその近傍で支持する。すなわち、スライダ支持部材とスライダからなる回動対象の全体をバランス良く支持するので、ピッチング方向でもローリング方向でもスライダの浮上特性を向上することができる。
【００４０】
上記において、好ましい態様は、前記のスライダ重心保持部が、前記スライダ支持部材の主部から一連一体に延在する部分を折り曲げ加工して形成されていることである。スライダのピッチング方向の傾きの設定を容易にするための構造が簡単なものとなる。
【００４１】
また、上記において、好ましい態様は、前記のスライダ重心保持部が、前記のフレクシャの配線用フレキシブル基板を成形するときに一体的に成形して形成されていることである。スライダのピッチング動作およびローリング動作の充分な自由度を確保しながら、スライダのヨーイング動作も円滑化することができる。スライダ重心保持部の形成を容易に行うことができる。
【００４２】
上記において、好ましい態様は、前記の一対の弾性ヒンジ部が、スライダとスライダ支持部材との積み重ね方向から見た状態で、スライダの面積範囲内に配置されているということである。
【００４３】
一対の弾性ヒンジ部がスライダの面積範囲の外側に配置されている場合には、回動中心と弾性ヒンジ部との距離が長い。変位部材の一定寸法の伸縮に対してスライダが回動する角度は小さい。角度θが微小なとき、θをラジアン単位で表すと、回動中心からｒの半径における変位部材の微小な変位εに対して、
θ＝ε／ｒ
である。ｒが小さいほど、回動角度は大きくなる。スライダの面積範囲内に一対の弾性ヒンジ部を配置することにより、変位部材の一定の変位に対するスライダの回動角度をより大きくすることができる。これで、トラッキング補正における応答性を向上することができる。
【００４４】
なお、スライダの面積範囲内に一対の弾性ヒンジ部を配置する場合には、上記の質量平衡部の構成がより有意義になる。
【００４５】
上記において、好ましい態様は、薄膜圧電体が、複数層の薄膜圧電体素子を積層してなるものであり、それら積層された複数層の薄膜圧電体素子の電圧印加方向を互いに逆とすることである。
【００４６】
この場合、薄膜圧電体が単層のものに比べて、トラッキング補正のためにスライダを回動させるパワーが充分なものになる。また、バイモルフによる反りを防止し、薄膜圧電体を、その本来の膜の面内で平行移動的に伸縮させることができる。単層であれば反りが発生する。複数層でも、各層には反りが発生するが、電圧印加方向を逆にすることにより、反りの方向を互いに逆とし、全体として反りを打ち消すことができる。反りという無駄な動きを抑制し、伸縮のエネルギーを有効利用することができる。ひいては、トラッキング補正の応答性を向上することができる。
【００４７】
上記において、好ましい態様は、前記一対の薄膜圧電体に対する電圧の印加の形態について、その初期条件にバイアス電圧を印加し、伸長動作と収縮動作とで前記のバイアス電圧を基準に互いに逆極性の電圧を印加することである。
【００４８】
バイアス電圧を印加した状態での薄膜圧電体の長さを基準とする。すなわち、ヘッドが目標トラックにオントラックしているときに両薄膜圧電体に印加するのがバイアス電圧である。バイアス電圧より高い電圧を印加したときとバイアス電圧より低い電圧を印加したときとで、伸長と収縮の動作が対称的となる。
【００４９】
ヘッドが目標トラックから外れたときは、トラッキング補正の制御が行われる。目標トラックに対して右方向に外れたときは、左方向へ戻すが、この動作のみで直ちに目標トラックにオントラックさせることはむずかしい。オーバーシュートにより、今度は、目標トラックから左方向へずれる。このときは、右方向へ戻す。つまり、交互の動きを伴う。この場合、一対の薄膜圧電体に印加する電圧の方向も交互となる。したがって、バイアス電圧を基準として逆極性の電圧を印加するときには、伸長と収縮の動作が対称的となり、オーバーシュートに伴うハンチングの抑制が速やかに機能することになる。その結果、薄膜圧電体の伸縮の制御を高速かつ高精度に行うことができる。
【００５０】
上記において、好ましい態様は、前記のフレクシャにおける配線が、このフレクシャに貼り付けられている薄膜圧電体の両外側においてフレクシャの端縁に沿って配設されていることである。配線によってフレクシャの強度を増し、薄膜圧電体の伸縮でフレクシャが反ることを抑え、薄膜圧電体の伸縮力をスライダ支持部材に有効に伝えることができる。
【００５１】
上記において、好ましい態様は、前記のフレクシャと薄膜圧電体とにおいて、両者の厚み方向中央の中立軸が互いにほぼ一致する状態に構成されていることである。
【００５２】
薄膜圧電体に逆極性の電圧を交互に印加すると、それに伴って、フレクシャに振動が発生する。それは、フレクシャ表面に対する法線方向での振動である。この場合、フレクシャ（弾性ヒンジ）の中立軸と薄膜圧電体の中立軸が前記法線方向で段差を伴っていると、その段差寸法がモーメントの腕を構成することになる。すると、フレクシャの振動が腕を介して増幅され、弾性ヒンジ部を振動させる現象を誘発する。これは、スライダに不要なピッチング方向の動きを与えることになる。
【００５３】
そこで、フレクシャの中立軸と薄膜圧電体の中立軸とを一致させることにより、モーメントの腕をなくし、フレクシャが振動しても、その増幅を抑制することができる。その結果として、トラッキング補正の制御を高速かつ高精度に行うことができる。
【００５４】
上記において、好ましい態様は、薄膜圧電体を保護部材で被覆することである。これにより、薄膜圧電体の保護を図るとともに、薄膜圧電体の厚みを増すことにより、薄膜圧電体の反りを抑制し、薄膜圧電体の伸縮によるスライダ回動の動作をより効果的なものとする。
【００５５】
上記において、好ましい態様は、一対の弾性ヒンジ部に配線が通されていることである。
【００５６】
そして、弾性ヒンジ部に通されている配線の厚みを幅より大きく構成することである。フレクシャのくびれ形状のこの部分を、弾性ヒンジ部と通線部とに兼用している。そして、この重要なくびれ形状の細い部分を補強して、信頼性を向上している。
【００５７】
なお、当該のヘッド支持機構が適用される情報記録装置としては、磁気ディスク装置、光ディスク装置、光磁気ディスク装置などである。
【００５８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の情報記録装置におけるヘッド支持機構の好ましい実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００５９】
磁気ディスク装置の構成を示す図１９において、７０は磁気ディスク、１は磁気ディスク７０をその中心で軸支して高速回転で駆動するスピンドルモータ、２はヘッドアクチュエータである。ヘッドアクチュエータ２は、回動軸３に軸支されたアクチュエータアーム４と、アクチュエータアーム４に連設されて回動軸３の反対側に位置するコイルアーム５と、コイルアーム５に取り付けられたコイル６と、アクチュエータアーム４の遊端側に基端部が取り付けられたスライダ支持ビーム２０と、スライダ支持ビーム２０の遊端側に取り付けられたスライダ５０などを備えている。スライダ５０にはヘッドが搭載されている。７はコイル６に対向して筐体に取り付けられた永久磁石である。図１９でヘッド支持機構１００に相当するのは、スライダ支持ビーム２０とスライダ５０の部分である。
【００６０】
図１は本発明の好ましい実施の形態のヘッド支持機構１００を示し、図２はヘッド支持機構１００を分解した状態を示す。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、薄膜圧電体ユニット４０、スライダ５０および磁気ヘッド６０を備えて構成されている。ロードビーム２０は、スライダ支持ビームの代表例であり、薄膜圧電体ユニット４０は変位部材の代表例である。
【００６１】
ベースプレート１０は、図１９に示すアクチュエータアーム４に取り付けられる。ロードビーム２０は、その基端側がベースプレート１０に固定されている。ロードビーム２０は、その板面に対する法線方向に弾性を有している。ロードビーム２０の遊端側にスライダ５０の回動中心をなす突起２８が設けられている。突起２８にはスライダ支持部材３２が回動自在に支持されている。スライダ支持部材３２にスライダ５０が固定されている。スライダ５０にはヘッド６０が搭載されている。スライダ支持部材３２とロードビーム２０との間にはフレクシャ３０が張設されている。フレクシャ３０には薄膜圧電体ユニット４０が貼り付けられている。薄膜圧電体ユニット４０を貼り付けている部分よりさらに先端側にあるフレクシャ先端部３３ｆにスライダ支持部材３２が貼り付けられている。
【００６２】
薄膜圧電体ユニット４０の伸縮の動作によってスライダ支持部材３２を、突起２８を回動中心として回動させるようになっている。フレクシャ３０は、薄膜圧電体ユニット４０およびスライダ支持部材３２を貼り付けている部分を除いて、ロードビーム２０に接合されている。フレクシャ３０には、ヘッド６０および薄膜圧電体ユニット４０に対する配線が形成されている。
【００６３】
以下、個々の部品について詳しく説明する。
【００６４】
ロードビーム２０は、図１および図２に示すように、矩形状のベースプレート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の先端に連続する支持部２５と、支持部２５の左右両側から立ち上がる一対の規制部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、一対の板バネ部２７ａ，２７ｂとして構成されている。支持部２５のほぼ中央部には、突起２８が一体的に形成されている。一対の規制部２６ａ，２６ｂは、支持部２５の先端から基端部２１に向かって直線状に、そして互いに平行に延出されている。
【００６５】
フレクシャ３０は、図４に示すように、フレクシャ基板３１と、スライダ支持部材３２と、これらフレクシャ基板３１とスライダ支持部材３２とをつなぐ役割をもつフレキシブルな配線基板３３と、配線基板３３にパターン配線されたヘッド用配線３４および薄膜圧電体用配線３５との５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とスライダ支持部材３２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。この配線基板３３にヘッド用配線３４と圧電体用配線３５とがパターニングされている。
【００６６】
圧電体用配線３５には３種類がある。これを図８で説明する。図８は、配線基板３３とスライダ支持部材３２とを、両者を区別することなく示している。圧電体用配線３５の構成要素として、１つは第１の圧電体用配線３５ａであり、他の１つは第２の圧電体用配線３５ｂであり、さらに他の１つは第３の圧電体用配線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一対のグランド配線３５ｄがある。
【００６７】
フレクシャ３０における配線基板３３は、図２に示すように、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べきフレキシブルな基板主部３３Ｘと、ロードビーム２０の基端部２１に接合されるべき外部接続用の端子保持部３３Ｙと、基板主部３３Ｘと端子保持部３３Ｙとをクランク状につなぐ連結部３３Ｚとを有して一体的に構成されている。
【００６８】
配線基板３３における基板主部３３Ｘは、図４および図８に示すように、二股状の圧電体支持部３３ａ，３３ｂと、その間のスリット３３ｃと、圧電体支持部３３ａ，３３ｂの先端側にくびれた形状をもって局部的に細い幅の状態で形成された一対の弾性ヒンジ部３３ｄ，３３ｅと、弾性ヒンジ部３３ｄ，３３ｅのさらに先端側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。スリット３３ｃは、圧電体支持部３３ａ，３３ｂの領域からフレクシャ先端部３３ｆまでわたっている。弾性ヒンジ部３３ｄ，３３ｅの部分も含めて配線基板３３はその全体がポリイミド樹脂等から構成されており、ヘッド用配線３４や圧電体用配線３５に対する絶縁膜を兼ねている。
【００６９】
一対の弾性ヒンジ部３３ｄ，３３ｅは、ロードビーム２０の長手方向に沿う中心線に関して対称的な位置に配されている。より詳しくは、一対の弾性ヒンジ部３３ｄ，３３ｅは、ロードビーム２０の突起２８を通りロードビーム２０の中心線に対する直角方向の直線上に配置されている。
【００７０】
図８に示すように、配線基板３３にパターニングされたヘッド用配線３４には、左側サイドに沿って配線された第１のヘッド配線３４ａと第２のヘッド配線３４ｂと、右側サイドに沿って配線された第３のヘッド配線３４ｃと第４のヘッド配線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。
【００７１】
左側の圧電体支持部３３ａの外側端縁には第１のヘッド配線３４ａおよび第２のヘッド配線３４ｂが配線され、内側端縁にはスリット３３ｃに沿ってグランド配線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のヘッド配線３４ｃおよび第４のヘッド配線３４ｄが配線され、内側端縁にはスリット３３ｃに沿ってグランド配線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。
【００７２】
図８に示すように、第３の圧電体用配線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の圧電体用配線３５ａのランド３５ａ′と第２の圧電体用配線３５ｂのランド３５ｂ′はランド３５ｃ′に関してその左右両側に対称的に配置されている。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の圧電体用配線３５ｃのランド３５ｃ′に接続されている。
【００７３】
図４に示すように、フレクシャ基板３１とスライダ支持部材３２と配線基板３３とからなるフレクシャ３０は、その製造において、ヘッド用配線３４と圧電体用配線３５とを被覆する状態でフレクシャ基板３１とスライダ支持部材３２のもとになるステンレス鋼板上にモールド成形される。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とスライダ支持部材３２とを現出させる。結果として、形態的には、フレクシャ基板３１とスライダ支持部材３２とが配線基板３３を介して連結された状態となっている。
【００７４】
以下の説明のために、図１および図４に、スライダ５０についてのピッチング方向Ｄｐ、ローリング方向Ｄｒおよびヨーイング方向Ｄｙを示す。
【００７５】
ピッチング方向Ｄｐはロードビーム２０の幅方向の軸心まわりの揺動方向であり、ローリング方向Ｄｒはロードビーム２０の長手方向の軸心まわりの揺動方向であり、ヨーイング方向Ｄｙはロードビーム２０の法線方向の軸心まわりの揺動方向である。
【００７６】
このようにフレクシャ基板３１に対してフレキシブルな配線基板３３を介して、特に一対の弾性ヒンジ部３３ｄ，３３ｅおよびフレクシャ先端部３３ｆを介して取り付けられたスライダ支持部材３２は、ピッチング方向Ｄｐでもローリング方向Ｄｒでもフレキシブルな状態となる。結果として、スライダ支持部材３２およびその上のスライダ５０は、ピッチング方向Ｄｐおよびローリング方向Ｄｒでの自由度をもっている。
【００７７】
このようにスライダ５０をピッチング方向Ｄｐおよびローリング方向Ｄｒで自由に動くように構成してあるので、高速回転する磁気ディスク７０の表面が波打ったとしても、磁気ディスク７０の表面に対するスライダ５０の浮上特性を充分に良好なものとすることができる。
【００７８】
ピッチング方向Ｄｐでもローリング方向Ｄｒでも自由に動くスライダ５０を、その自由な動きの中で、トラッキング補正のためにいかに円滑に回動させるかが重要である。この回動の方向がヨーイング方向Ｄｙである。スライダ５０の自由なピッチングおよびローリングを維持しつつ、トラッキング補正に際してスライダ５０のヨーイングをいかに高速応答できるようにするかが重要である。
【００７９】
スライダ支持部材３２およびスライダ５０の回動中心であるロードビーム２０上の突起２８は、図８、図５および図１２（ａ）に示すように、スライダ支持部材３２の面積範囲内にある。
【００８０】
図４および図５に示すように、スライダ支持部材３２は、フレクシャ先端部３３ｆに対して連結される主部３２ａと、この主部３２ａの後縁の中央部から折り曲げられて、スライダ５０をその重心またはその近傍で固定するスライダ重心保持部３２ｂと、スライダ重心保持部３２ｂに関して主部３２ａの質量とバランスをとるための左右一対の質量平衡部３２ｃ，３２ｄから構成されている。スライダ重心保持部３２ｂは、フレクシャ３０のスリット３３ｃを下側から上側に向けて通して突出しており、その下面にロードビーム２０の突起２８を当接させるようになっている。スライダ支持部材３２は、その全体が１枚の金属板で構成されており、スライダ重心保持部３２ｂは段状の折り曲げ加工で形成されている。このスライダ重心保持部３２ｂは、スライダ支持部材３２の基準面より法線方向に突出している。
【００８１】
スライダ支持部材３２に一対の質量平衡部３２ｃ，３２ｄを連設してあることの利点を説明する。
【００８２】
フレクシャ先端部３３ｆは、スライダ５０の電極端子５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄに接続されるランド３４ａ′，３４ｂ′，３４ｃ′，３４ｄ′を備えている。したがって、フレクシャ先端部３３ｆは補強されなければならない。そこで、フレクシャ先端部３３ｆをスライダ支持部材３２によって支持している。しかし、このスライダ支持部材３２が、圧電体支持部３３ａ，３３ｂに当接することは好ましいことではない。スライダ支持部材３２は、圧電体支持部３３ａ，３３ｂに対して自由に動かなければならないからである。その単純な対応は、図１３（ａ）に示すようなものとなる。
【００８３】
比較例を図１３（ｂ）に示す。図１３（ｂ）において、３２ａ′は矩形状の主部、３２ｂはスライダ重心保持部である。この形態は、上記のスライダ支持部材３２′が圧電体支持部３３ａ，３３ｂに当接しないという条件を満たすことができる。
【００８４】
スライダ５０は、その重心が突起２８に支持されているので、突起２８に関してスライダ５０は質量バランスが良い。しかし、図１３（ｂ）の比較例の場合、突起２８を中心とするヨーイング方向Ｄｙ、ピッチング方向Ｄｐでの質量のバランスが良くない。突起２８に関してＫ方向側に質量が偏っている。スライダ５０とスライダ支持部材３２′とは一体で回動するので、全体としての質量バランスが必要である。そうでないと、磁気ディスク７０に対するスライダ５０の平行性が損われる。
【００８５】
突起２８に関してピッチング方向Ｄｐでもローリング方向Ｄｒでも質量バランスを確保するとともに、圧電体支持部３３ａ，３３ｂには当らないようにするための工夫として、図１３（ａ）に示すような形状のスライダ支持部材３２に構成している。それは、主部３２ａから左右対称的に質量平衡部３２ｃ，３２ｄを延出した形状となっている。主部３２ａから左右方向で外側に延出し、さらにロードビーム２０の基端側に延出している。質量平衡部３２ｃ，３２ｄは圧電体支持部３３ａ，３３ｂには当らない状態となっており、突起２８を回動中心とするスライダ支持部材３２およびスライダ５０の自由な、そしてバランスの良い動きを保証することができる。
【００８６】
次に、薄膜圧電体ユニット４０について説明する。薄膜圧電体ユニット４０は、図６に示すように、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、これら両薄膜圧電体素子４０ａ，４０ｂの間にスリット４０ｃが形成されている。なお、この薄膜圧電体ユニット４０の具体的構造については後述する。
【００８７】
スライダ５０は、図３に示すように、セラミックス製のスライダ本体５１に、ヘッド６０を搭載しているとともに、ヘッド６０に接続されている４つの電極端子５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄを列状に埋め込んでいる。ただし、その一部は表面に露出している。ヘッド６０としては、例えば、磁気抵抗効果を応用したＭＲヘッドまたはＧＭＲヘッドからなる再生ヘッドと、誘導型のインダクティブヘッドからなる記録ヘッドとにより構成される複合型の磁気ヘッドを採用することができる。
【００８８】
スライダ本体５１の上面は、エアーベアリング面５３に構成されている。エアーベアリング面５３は、磁気ディスク７０（図５参照）の表面にその高速回転によって生じる空気流をスライダ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との間にエアー潤滑膜を形成するものである。このエアー潤滑膜によってスライダ５０が磁気ディスク７０の表面に対して微小間隔を隔てて浮上することになる。
【００８９】
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、薄膜圧電体ユニット４０、スライダ５０およびヘッド６０の各構成要素についての個別的な説明を終わる。
【００９０】
次に、各構成要素の相互関係について説明する。
【００９１】
図１および図２に示すように、ロードビーム２０をその基端部２１においてベースプレート１０に対し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。
【００９２】
図１に示すように（図２参照）、フレクシャ３０の端子保持部３３Ｙをロードビーム２０の基端部２１に固定し、基板主部３３Ｘをその先端側の薄膜圧電体ユニット４０に相当する箇所は除いてビーム主部２４に固定し、フレクシャ先端部３３ｆを支持部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には固定しない。一対の圧電体支持部３３ａ，３３ｂを固定せずにフリーにするのは、この圧電体支持部３３ａ，３３ｂの変位（伸縮）を許容するためである。その変位は、第１および第２の薄膜圧電体素子４０ａ，４０ｂによって生起される。スライダ支持部材３２およびフレクシャ先端部３３ｆは、ビーム主部２４には固定されていない。
【００９３】
また、図５に示すように、スライダ支持部材３２において段状に折り曲げ加工されたスライダ重心保持部３２ｂに対してロードビーム２０の突起２８が当接している。ロードビーム２０には、その基端側の板バネ部２７ａ，２７ｂによる付勢力が法線方向にかけられている。その付勢力は突起２８からスライダ重心保持部３２ｂに作用する。一方、スライダ５０は、高速回転する磁気ディスク７０の表面の空気流によりスライダ支持部材３２側に押圧される。結果として、突起２８とスライダ重心保持部３２ｂとは、点で圧接され、相対移動に対しては摩擦力が発現するようになっている。ロードビーム２０の突起２８は、左右一対の圧電体支持部３３ａ，３３ｂ間のスリット３３ｃを下側から上方に突出している。
【００９４】
図９（ａ）および図９（ｂ）に示すように、左右一対の圧電体支持部３３ａ，３３ｂに対して薄膜圧電体ユニット４０の左右一対の薄膜圧電体素子４０ａ，４０ｂが接着により一体接合されている。薄膜圧電体ユニット４０への配線接続については後述する。
【００９５】
ヘッド６０を搭載したスライダ５０がスライダ支持部材３２の段状のスライダ重心保持部３２ｂ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（図５参照）。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すなわち重心が段状のスライダ重心保持部３２ｂの上面に接着されている。スライダ５０における電極端子５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ（図３参照）がフレクシャ先端部３３ｆにおけるランド３４ａ′，３４ｂ′，３４ｃ′，３４ｄ′（図４および図８参照）に電気的に接続されている。
【００９６】
スライダ支持部材３２は、図１に示すように、ロードビーム２０の先端部の左右一対の規制部２６ａ，２６ｂの間に挿入され、突起２８とスライダ重心保持部３２ｂとが大きく離れないように位置規制されている（図１０参照）。
【００９７】
スライダ５０、スライダ支持部材３２およびフレクシャ先端部３３ｆは一体であり、回動対象を構成している。この回動対象は、くびれ形状の弾性ヒンジ部３３ｄ，３３ｅの箇所での弾性的な変形をもって、ロードビーム２０の突起２８を回動中心として回動するようになっている。
【００９８】
次に、薄膜圧電体ユニット４０の具体的構造について説明する。図６は薄膜圧電体ユニット４０を示す平面図である。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。
【００９９】
薄膜圧電体ユニット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。
【０１００】
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とが積層され、導電性接着剤４３を介して一体的に接合されている。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４１ａと第２の電極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４２ｃと第４の電極４２ｄとを一体化したものである。これらの電極は金属の薄膜で形成されている。第２の電極４１ｂと第３の電極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。
【０１０１】
そして、左右の薄膜圧電体素子４０ａ，４０ｂは、その全体が柔軟性のあるコーティング樹脂４４によって被覆されて一体化されている。
【０１０２】
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。
【０１０３】
図６、図７、図８および図９（ｂ）に示すように、左右の薄膜圧電体素子４０ａ，４０ｂの基部には、接続用孔４５ａ，４５ｂが形成されており、この接続用孔４５ａ，４５ｂには、第２の電極４１ｂと第３の電極４２ｃとを電気的に接続するためのグランド金属膜４７ａ，４７ｂが充填されている。
【０１０４】
図９（ａ）および図９（ｂ）に示すように、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における配線基板３３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。
【０１０５】
図８では薄膜圧電体ユニット４０は鎖線で示されている。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のヘッド配線３４ｃ，３４ｄとグランド配線３５ｄとの間に配置されている。
【０１０６】
図８および図９（ｂ）に示すように、左側の第１の薄膜圧電体素子４０ａにおいて、上位の薄膜圧電体素子４１の上側の第１の電極４１ａと下位の薄膜圧電体素子４２の下側の第４の電極４２ｄとがそれぞれワイヤーボンド線４６ａを介して第１の圧電体用配線３５ａのランド３５ａ′に接続されている。また、右側の第２の薄膜圧電体素子４０ｂにおいて、上位の薄膜圧電体素子４１の上側の第１の電極４１ａと下位の薄膜圧電体素子４２の下側の第４の電極４２ｄとがそれぞれワイヤーボンド線４６ｂを介して第２の圧電体用配線３５ｂのランド３５ｂ′に接続されている。
【０１０７】
第１の圧電体用配線３５ａおよび第２の圧電体用配線３５ｂにはプラスの電圧が印加されるようになっている（図１１（ａ）参照）。したがって、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つの電極のうち両外側に位置する第１の電極４１ａと第４の電極４２ｄとに対してプラスの電圧が印加されることになる。
【０１０８】
薄膜圧電体ユニット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（図６および図８参照）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の下側の第２の電極４１ｂと下位の薄膜圧電体素子４２の上側の第３の電極４２ｃとが短絡的に接続されている。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の圧電体用配線３５ｃのランド３５ｃ′に接続されている（図８および図９（ｂ）参照）。第３の圧電体用配線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、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つの電極のうち両内側に位置する第２の電極４１ｂと第３の電極４２ｃとに対してグランドの電位が印加されることになる（図１１（ａ）参照）。
【０１０９】
第１のヘッド配線３４ａ、第２のヘッド配線３４ｂ、第３のヘッド配線３４ｃ、第４のヘッド配線３４ｄからなるヘッド用配線３４は、図２に示すように、クランク状の連結部３３Ｚから端子保持部３３Ｙへと引き回され、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。また、第１の圧電体用配線３５ａ、第２の圧電体用配線３５ｂ、第３の圧電体用配線３５ｃ、グランド配線３５ｄからなる圧電体用配線３５は、連結部３３Ｚから端子保持部３３Ｙへと引き回され、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は外部の駆動回路（図示せず）に接続されるようになっている。
【０１１０】
図１１（ａ）に示すように、第１の圧電体用配線３５ａと第２の圧電体用配線３５ｂとは共通の高電位側駆動配線３５ａｂに接続され、端子保持部３３Ｙにおけるランド３７を介して電源回路（図示せず）における高電位側電源端子に接続されている。第３の圧電体用配線３５ｃは端子保持部３３Ｙにおけるランド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。
【０１１１】
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。フレクシャ３０の先端部におけるスライダ支持部材３２に対してスライダ５０を取り付けてあるが、スライダ５０の下面の幾何学的中心すなわち重心をスライダ支持部材３２における段状のスライダ重心保持部３２ｂに当接させ、スライダ５０の前端下縁をスライダ支持部材３２上のフレクシャ先端部３３ｆ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。ヘッド用配線３４の端部におけるフレクシャ先端部３３ｆ上のランド３４ａ′，３４ｂ′，３４ｃ′，３４ｄ′とスライダ５０におけるヘッド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。
【０１１２】
ロードビーム２０とスライダ５０との間に、スライダ重心保持部３２ｂを有するスライダ支持部材３２を介在させることは、次の利点をもたらす。
【０１１３】
磁気ディスク装置の仕様の変更によって、磁気ディスク７０に対するスライダ５０の相対的な姿勢角、特にピッチング方向での傾きが異なる場合がある。各仕様ごとに対応するのではなく、ロードビーム２０やスライダ５０などは共用とし、スライダ支持部材３２において段状に折り曲げ加工されたスライダ重心保持部３２ｂの段差量などの寸法を調整することにより、スライダ５０のピッチング方向での傾斜角度を設定することで複数仕様の変化に簡単に対応することができる。
【０１１４】
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。
【０１１５】
図１１（ｂ）および図１１（ｃ）は、ヘッド６０が目標トラックからオフトラックしたときの目標トラックへの復帰のトラッキング補正の制御において、左側の第１の薄膜圧電体素子４０ａおよび右側の第２の薄膜圧電体素子４０ｂに対して印加する電圧の波形の一例を示す。Ｖｏは、ヘッド６０が目標トラックにオントラックしている状態で左右の薄膜圧電体素子４０ａ，４０ｂの双方に等しく印加されているバイアス電圧である。
【０１１６】
ヘッド６０がオフトラックしたときのトラッキング補正の制御においては、第１の薄膜圧電体素子４０ａと第２の薄膜圧電体素子４０ｂには、互いに逆位相の電圧が印加される。
【０１１７】
磁気ディスク７０にはあらかじめトラッキング用サーボ信号、アドレス情報信号、再生クロック信号等のプリフォーマット情報信号が記録されている。高速回転する磁気ディスク７０に微小間隔を隔てて対向しているヘッド６０は、プリフォーマット情報信号を再生し、図１９に示すヘッド位置決め制御部８に送出される。ヘッド位置決め制御部８は、トラッキング用サーボ信号に基づいて所定の演算を行い、トラッキング補正のための駆動信号を生成し、両薄膜圧電体素子４０ａ，４０ｂに送出する。これにより、両薄膜圧電体素子４０ａ，４０ｂには、バイアス電圧Ｖｏを基準にして互いに逆極性の電圧が印加される。
【０１１８】
ヘッド６０が目標トラックから磁気ディスク７０の半径方向外側に位置ずれを生じたとき、図１１（ｂ）および図１１（ｃ）に示す期間Ｔ1においては、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、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。これにより、ヘッド６０が半径方向内側に戻される。このときのオーバーシュートでヘッド６０は目標トラックを越えて、さらに半径方向内側に変位する。そこで、期間Ｔ2の制御に移る。
【０１１９】
期間Ｔ2においては、期間Ｔ1とは逆に、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、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。これにより、ヘッド６０が半径方向外側に戻される。
【０１２０】
図１２（ｂ）は図１２（ａ）の構成を模式的に示している。左側の圧電体支持部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、右側の圧電体支持部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、スライダ支持部材３２とフレクシャ先端部３３ｆとがリンクＬを構成し、突起２８および段状のスライダ重心保持部３２ｂ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６０が位置している。
【０１２１】
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に対して相対回動自在となっている。それは、くびれ形状の弾性ヒンジ部３３ｄ，３３ｅによる。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Ｄｐ、ローリング方向Ｄｒおよびヨーイング方向Ｄｙ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。両ビームＢ１，Ｂ２は並進的なリンク機構を構成している。もっとも、両ビームＢ１，Ｂ２がなすリンク機構は、必ずしも平行リンクである必要性はなく、両ビームＢ１，Ｂ２が対称的であればよく、両ビームＢ１，Ｂ２の平行性は必須ではない。
【０１２２】
期間Ｔ1において、例えば図１２（ａ）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方向に沿って伸長する。期間Ｔ2においては、伸縮の方向性が上記とは逆になる。
【０１２３】
第１の薄膜圧電体素子４０ａと第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一対の圧電体支持部３３ａ，３３ｂに対して伝えられる。圧電体支持部３３ａ，３３ｂとフレクシャ先端部３３ｆとは、くびれ形状の弾性ヒンジ部３３ｄ，３３ｅを介してつながっている。フレクシャ先端部３３ｆはスライダ５０の前端下縁を固定している。
【０１２４】
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方向に沿った伸長力が作用することにより、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部材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部材３２の首振り動作は矢印Ｆ方向とは逆方向となる。
【０１２５】
スライダ支持部材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（図５参照）、その電極端子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、さらに、スライダ５０の下面はその重心（幾何学的中心）においてスライダ支持部材３２の段状のスライダ重心保持部３２ｂに固定され、スライダ重心保持部３２ｂの下面はロードビーム２０の突起２８により非固定の状態で支持されている。したがって、スライダ支持部材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、段状のスライダ重心保持部３２ｂの箇所で突起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６０は突起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方向またはその逆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、ｄは、突起２８を回動中心Ｏとするヘッド６０の回転半径を表している。
【０１２６】
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における付勢力は突起２８からスライダ重心保持部３２ｂ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。このロード荷重が突起２８とスライダ重心保持部３２ｂとの間に作用し、摩擦力を発現するので、スライダ支持部材３２は突起２８に対して、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。すなわち、突起２８とスライダ重心保持部３２ｂとは接触されているだけで、軸受構造を伴っていないが、前記の摩擦力により、位置ずれを生じさせることなく、突起２８まわりのスライダ支持部材３２およびスライダ５０の回動を実現する。さらに、もし軸受構造を伴う場合には、スライダ５０のピッチング動作およびローリング動作に支障が出るが、本発明の実施の形態では軸受構造を伴わないので、スライダ５０のピッチング動作およびローリング動作を円滑に行わせることができる。加えて、突起２８を回動中心とする回動であるスライダ５０のヨーイング動作も円滑にしている。
【０１２７】
左側の薄膜圧電体素子４０ａが収縮し、右側の薄膜圧電体素子４０ｂが伸長するときのより詳しい動作を説明する。
【０１２８】
左側の薄膜圧電体素子４０ａが収縮すると、その収縮の力は直接に左側の弾性ヒンジ部３３ｄに作用する。弾性ヒンジ部３３ｄが基端側に引かれ、スライダ支持部材３２が突起２８まわりでＦ方向に変位する。この変位の伝達は、反対側の右側の弾性ヒンジ部３３ｅの箇所で吸収されて緩和され、伸長する右側の薄膜圧電体素子４０ｂには作用しない。それは、まさに、この弾性ヒンジ部３３ｅが、くびれ形状となっていて、力学的には図１２（ｂ）で説明したように、揺動支点Ｃ２を構成しているからである。
【０１２９】
逆に、右側の薄膜圧電体素子４０ｂが伸長すると、その伸長の力は直接に右側の弾性ヒンジ部３３ｅに作用する。弾性ヒンジ部３３ｅが遊端側に押され、スライダ支持部材３２が突起２８まわりでＦ方向に変位する。この変位の伝達は、反対側の左側の弾性ヒンジ部３３ｄの箇所で吸収されて緩和され、収縮する左側の薄膜圧電体素子４０ａには作用しない。それは、まさに、この弾性ヒンジ部３３ｄが、くびれ形状となっていて、力学的には揺動支点Ｃ１を構成しているからである。
【０１３０】
結果として、一対の薄膜圧電体素子４０ａ，４０ｂは、互いの対称性をほぼ保ったまま、実質的に一対の弾性ヒンジ部３３ｄ，３３ｅよりも遊端側のフレクシャ先端部３３ｆの部分を突起２８まわりに回動させることになる。すなわち、一対の薄膜圧電体素子４０ａ，４０ｂの伸縮、つまり一方の伸長と他方の収縮との動作を、互いに干渉することなく、円滑に実現することができる。結果として、スライダ支持部材３２およびスライダ５０をより小さい駆動力で抵抗少なく円滑に回動させることができる。
【０１３１】
ロードビーム２０の遊端側に設けた突起２８によってスライダ支持部材３２およびスライダ５０を回動自在に支持していることの利点を図１４（ａ）を用いて説明する。比較例を図１４（ｂ）および図１４（ｃ）に示す。
【０１３２】
図１４（ｂ）のように、アクチュエータアーム２０１にサスペンションアーム２０２を支軸２０３を介して回動自在に取り付け、サスペンションアーム２０２の遊端部にスライダ２０４を取り付け、アクチュエータアーム２０１に一対の薄膜圧電体素子２０５ａ，２０５ｂを取り付け、薄膜圧電体素子２０５ａ，２０５ｂの伸縮によりサスペンションアーム２０２を支軸２０３まわりに揺動させる。
【０１３３】
スライダ２０４に搭載されているヘッド（図示せず）の揺動の有効半径は、支軸２０３より遊端側のサスペンションアーム２０２およびスライダ２０４が占めるＬ２であり、長いものになっている。
【０１３４】
これに対して、本発明の実施の形態の場合には、図１４（ａ）に示すように、スライダ５０に搭載されているヘッド６０の回動中心は、ロードビーム２０の長手方向の充分に遊端側にシフトした位置にある突起２８である。ヘッド６０の回動の有効半径はＬ１であり、図１４（ｂ）に比べて充分に短くなっている。
【０１３５】
図１４（ｃ）の場合、アクチュエータアーム３０１にロードビーム３０２が取り付けられている。ロードビーム３０２は、一対の弾性を有する梁３０２ａ,３０２ｂおよびこれらの連結部３０２ｃから構成されている。連結部３０２ｃにスライダ３０３が取り付けられている。梁３０２ａ，３０２ｂの表面に薄膜圧電体素子３０４ａ，３０４ｂが貼り付けられている。
【０１３６】
一対の薄膜圧電体素子３０４ａ，３０４ｂの一方を伸長し、他方を収縮することにより、図１４（ｄ）に示すように、一対の梁３０２ａ,３０２ｂの一方を伸長し、他方を収縮する。これで、一対の梁３０２ａ，３０２ｂの連結部３０２ｃとともに、スライダ３０３を横方向に変位させる。
【０１３７】
しかし、この場合、伸長する側の梁３０２ｂは、連結部３０２ｃを介して他方の梁３０２ａに対してそれが収縮しようとするのを妨げるように作用し、逆に、収縮する側の梁３０２ａは、連結部３０２ｃを介して他方の梁３０２ｂに対してそれが伸長しようとするのを妨げるように作用する。つまり、回動中心まわりの回動というものではなく、突っ張りと引っ張りの同時作用の中でスライダ３０３を横方向に変位させている。すなわち、比較的大きな反力が発生する状況となっている。これでは、必要な力が大きいものとなるだけでなく、スライダ３０３の円滑な変位が行えない。
【０１３８】
これに対して、本発明の実施の形態の場合には、ロードビーム２０の遊端側の突起２８を回動中心とする並進的なリンク機構による回動であり、そのリンク機構の揺動支点が弾性ヒンジ部３３ｄ，３３ｅで構成されているので、スライダ５０の変位を小さい力で円滑に行うことができる。
【０１３９】
以上の相乗により、本発明の実施の形態によれば、トラッキング補正において、応答遅れなく、ヘッドを高速かつ高精度に微小変位させることができる。
【０１４０】
次に、回動中心であるロードビーム２０における突起２８と一対の弾性ヒンジ部３３ｄ，３３ｅとの位置関係の意義について説明する。
【０１４１】
図１５（ａ）〜図１５（ｅ）を用いて説明する。８０ａはロードビームの突起２８に相当する支点、８１ａ，８１ｂは一対の薄膜圧電体素子４０ａ，４０ｂに相当する第１および第２の変位部材、８２ａ，８２ｂは一対の弾性ヒンジ部３３ｄ，３３ｅに相当する第１および第２の揺動支点、９０はスライダ支持部材３２およびスライダ５０に相当する回動対象である。
【０１４２】
本発明の実施の形態の場合は、図１５（ａ）に示すように、回動中心８０ａを通ってロードビーム８０の中心線Ｙに対する直角方向の直線Ｘを描くと、一対の揺動支点８２ａ，８２ｂは直線Ｘ上に存在している。すなわち、揺動支点８２ａ，８２ｂの中点８２ｃは、支点８０ａに一致している。
【０１４３】
図１５（ｃ）に示す比較例の場合は、一対の揺動支点８２ａ，８２ｂは直線Ｘから離れている。一対の揺動支点８２ａ，８２ｂの中点８２ｃと支点８０ａとの間には、Δｙのずれがある。
【０１４４】
比較例の場合に、図１５（ｄ）に示すように、回動対象９０を矢印Ｆ方向に回動させる場合の動作を説明する。第１の変位部材８１ａを矢印Ｄ方向に収縮すると同時に第２の変位部材８１ｂを矢印Ｅ方向に伸長する。回動対象９０は、直接的には、一対の揺動支点８２ａ，８２ｂの中点８２ｃを中心として回動しようとする。しかしながら、実際には、支点８０ａと回動対象９０との当接点での摩擦力のために、実際の回動中心は支点８０ａとなる。このような作用力の伝達の不整合に起因して、一対の変位部材８１ａ，８１ｂは、矢印Ｆ方向とは反対の矢印Ｈ方向に変位する。また、回動対象９０と支点８０ａとの当接点において、回動対象９０には矢印Ｉ1方向に摩擦力が発生し、支点８０ａには矢印Ｉ2方向に反力が発生する。これらが偶力となり、その結果、図１５（ｅ）に示すように、ロードビーム８０は矢印Ｋ方向に捩れる。
【０１４５】
これに対して、本発明の実施の形態の場合には、図１５（ａ）のように一対の揺動支点８２ａ，８２ｂの中点８２ｃが支点８０ａと一致しているので、図１５（ｂ）に示すように、矢印Ｆ方向に回動対象９０を回動させるとき、作用力が中心線Ｙに関して対称的に作用することになり、ロードビーム８０には捩れは生じない。すなわち、作用力の伝達が効率良く行われ、応答性が向上する。
【０１４６】
次に、回動対象の重心と回動中心とが一致していることによる利点について説明する。
【０１４７】
本発明の実施の形態の場合には、図１６（ａ）に示すように、回動対象９０の重心Ｇと回動対象９０の回動中心８０ａとが一致している。
【０１４８】
図１６（ｃ）に示す比較例の場合には、回動対象９０の回動中心８０ａと回動対象９０の重心Ｇとがずれている。
【０１４９】
比較例の場合に、回動対象９０を矢印Ｆ方向に回動させる場合の動作を説明する。図１６（ｄ）に示すように、第１の変位部材８１ａを矢印Ｄ方向に収縮すると同時に第２の変位部材８１ｂを矢印Ｅ方向に伸長する。回動対象９０は、一対の揺動支点８２ａ，８２ｂの中点８２ｃと一致する支点８０ａを中心として回動する。この回動対象９０の回動は、支点８０ａを中心とした重心Ｇにおけるモーメントとして発現される。しかしながら、重心と回動中心とが不一致の場合には、図１６（ｅ）に示すように、回動中心である支点８０ａに反力Ｒが発生する。この反力Ｒは一対の変位部材８１ａ，８１ｂに作用し、矢印Ｆ方向とは反対の矢印Ｈ方向に変位部材８１ａ，８１ｂを変位させる。これは、回動対象９０を逆方向に戻す作用となり、トラッキング補正における応答遅れをもたらす。
【０１５０】
これに対して、本発明の実施の形態の場合には、図１６（ａ）のように一対の揺動支点８２ａ，８２ｂの中点に一致する支点８０ａが回動対象９０の重心Ｇと一致しているので、図１６（ｂ）に示すように、矢印Ｆ方向に回動対象９０を回動させるとき、作用力が中心線Ｙに関して対称的に作用することになり、変位部材８１ａ，８１ｂに戻り反力は生じない。すなわち、作用力の伝達が効率良く行われ、応答性が向上する。
【０１５１】
本発明の実施の形態においては、図１７（ａ）に示すように、フレクシャ３０の圧電体支持部３３ａ，３３ｂ上に、薄膜圧電体素子４０ａ，４０ｂを貼り付けているが、ヘッド用配線３４も同様に圧電体支持部３３ａ，３３ｂ上に形成している。ヘッド用配線３４は、左側の薄膜圧電体素子４０ａに対しては第１のヘッド配線３４ａと第２のヘッド配線３４ｂとグランド配線３５ｄの組み合わせであり、右側の薄膜圧電体素子４０ｂに対しては第３のヘッド配線３４ｃと第４のヘッド配線３４ｄとグランド配線３５ｄの組み合わせである。これらの配線の厚みを充分に大きくし、薄膜圧電体素子４０ａ，４０ｂの高さと等しい高さにしてある。これらの配線はフレクシャ３０の構成要素である。すなわち、フレクシャ３０の厚み方向中央の中立軸３０ｎを、薄膜圧電体素子４０ａ，４０ｂの中立軸４０ｎに一致させている。
【０１５２】
このように中立軸３０ｎと中立軸４０ｎとを一致させてあることの利点を以下に説明する。
【０１５３】
図１７（ｂ）および図１７（ｃ）は比較例を示すが、内部に配線３４ｅ，３４ｆが埋め込まれた圧電体支持部３３ａ，３３ｂの上に薄膜圧電体素子４０ａ，４０ｂが貼り付けられている。配線３４ｅ，３４ｆを圧電体支持部３３ａ，３３ｂの内部に埋め込んであるため、フレクシャ（弾性ヒンジ）の中立軸３０ｎと薄膜圧電体素子４０ａ，４０ｂの中立軸４０ｎとがΔｔの段差を生じている。
【０１５４】
図１７（ｄ）は、薄膜圧電体素子４０ａ，４０ｂに逆極性の電圧を交互に印加する結果、機械的共振を起した状態を示す。この共振によって、フレクシャに法線方向の振動８８が発生する。比較例の場合、フレクシャの中立軸３０ｎと薄膜圧電体素子の中立軸４０ｎとが段差Δｔを伴っているために、その段差寸法が振動におけるモーメントの腕４５を構成することになる。すると、フレクシャの振動が腕４５を介して増幅され、弾性ヒンジ部３３ｄ，３３ｅを矢印Ｍ方向に振動させる現象を誘発する。これは、スライダに不要なピッチング方向の動きを与えることになる。
【０１５５】
これに対して、本発明の実施の形態では、図９（ａ）および図１７（ａ）に示すように、フレクシャの中立軸３０ｎと薄膜圧電体の中立軸４０ｎとが一致していて、モーメントの腕がないので、かりに機械的共振によってフレクシャ３０が振動しても、その増幅を抑制することができる。その結果として、トラッキング補正の制御を高速かつ高精度に行うことができる。
【０１５６】
なお、上記の実施形態についての説明では、フレクシャ３０において、その左側の圧電体支持部３３ａと右側の圧電体支持部３３ｂとがスリット３３ｃによって分離されているが、それ以外の構成として、これら両圧電体支持部３３ａ，３３ｂを平面的に一連一体につないだ状態に構成してもよい。その場合は、薄膜圧電体ユニット４０の法線方向における有害な振動を抑制する機能が発揮される。
【０１５７】
フレクシャ３０の段状のスライダ重心保持部３２ｂについては、スライダ支持部材３２の段状の折り曲げ加工を行うことに代えて、図１８に示すように、配線基板３３においてパターン配線を行うときに同時的に突起を形成するようにしてもよい。これは、フレクシャ先端部３３ｆにおいてスリット３３ｃに臨む部分をスリット３３ｃ側に膨出し、その膨出部分３３ｇに、スライダ５０をその重心またはその近傍で回動自在に支持する突起３３ｈを形成してある。複数仕様への応用性が劣ることになるが、段状の折り曲げ加工は不要である。
【０１５８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、次のような効果を奏する。
【０１５９】
スライダおよびスライダ支持部材からなる回動対象をその面積範囲内で回動自在に支持することになるので、回動の有効半径が小さく、回動対象の質量も小さいことから、トラッキング補正の応答性および精度を向上することができる。
【０１６０】
また、回動対象の中心とスライダの重心を一致させることにより、また、一対の変位部材の互いに相反する伸縮により、また、フレクシャを用いることにより、また、変位部材に薄膜圧電体を採用することにより、スライダの回動を円滑に行うことができる。
【０１６１】
さらに、ロードビームとフレクシャの組み合わせにより、スライダの浮上特性を向上することができる。
【０１６２】
また、フレクシャに弾性ヒンジ部を設けることにより、反力、捻れの発生を抑制して、応答遅れなく高速かつ高精度なトラッキング補正を実現することができる。
【０１６３】
さらに、ロードビームの突起でスライダ支持部材のスライダ重心保持部を回動自在に支持することにより、ピッチング方向での記録媒体に対するスライダの傾き角度の調整を簡単に行え、スライダの浮上特性を向上することができる。情報記録装置の仕様変更にも柔軟に対応することができる。
【０１６４】
また、スライダ支持部材に質量平衡部を設けることにより、ピッチング方向でもローリング方向でもスライダの浮上特性を向上することができる。
【０１６５】
さらに、一対の薄膜圧電体に、バイアス電圧を基準で逆極性の電圧を印加することにより、トラッキング補正の際のオーバーシュートに伴うハンチングを抑制し、応答性を向上することができる。
【０１６６】
また、フレクシャの中立軸と薄膜圧電体の中立軸を一致させることにより、機械的共振に対して振動発生を抑制でき、トラッキング補正を高速、高精度に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態におけ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ユニットを示す平面図
【図７】 図６におけるＡ−Ａ線での断面図
【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、および、図８において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ユニットの駆動系の説明図、薄膜圧電体ユニットの一方の薄膜圧電体素子に対する印加電圧の波形図、および、他方の薄膜圧電体素子に対する印加電圧の波形図
【図１２】 本発明の実施の形態のヘッド支持機構の動作を説明する平面図、および、動作を説明する原理図
【図１３】 本発明の実施の形態のヘッド支持機構における質量平衡部の利点を説明する概略平面図、および、質量平衡部がない比較例を示す概略平面図
【図１４】 本発明の実施の形態のヘッド支持機構のスライダの回動の有効半径および回動に対する反力が抑制されていることについて説明する平面図（（ａ））、有効半径が大きい比較例を示す平面図（（ｂ））、回動に対する反力が生じる比較例を示す平面図（（ｃ））、および、比較例の動作説明図
【図１５】 本発明の実施の形態のヘッド支持機構のスライダ支持部材の回動中心と一対の弾性ヒンジ部との位置関係の説明図、ヘッド支持機構の動作説明図、および、比較例の説明図
【図１６】 本発明の実施の形態のヘッド支持機構のスライダ支持部材およびスライダからなる回動対象の重心と回動中心との位置関係の説明図、ヘッド支持機構の動作説明図、および、比較例の説明図
【図１７】 本発明の実施の形態のヘッド支持機構において、フレクシャの中立軸と薄膜圧電体素子の中立軸が一致する構造を示す断面図、および、比較例の説明図
【図１８】 本発明の別の実施の形態（スライダ重心保持部の変形）の構成を示す斜視図
【図１９】 磁気ディスク装置の構成を示す平面図
【符号の説明】
１ スピンドルモータ
２ ヘッドアクチュエータ
４ アクチュエータアーム
８ ヘッド位置決め制御部
１０ ベースプレート
２０ ロードビーム（スライダ支持ビーム）
２４ ビーム主部
２７ａ，２７ｂ 板バネ部
２８ 突起（回動中心）
３０ フレクシャ
３０ｎ フレクシャの中立軸
３１ フレクシャ基板
３２ スライダ支持部材
３２ａ 主部
３２ｂ スライダ重心保持部
３３ 配線基板
３３ａ，３３ｂ 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 ヘッド用配線
３５ 圧電体用配線
４０ 薄膜圧電体ユニット
４０ａ，４０ｂ 薄膜圧電体素子
４０ｎ 薄膜圧電体素子の中立軸
５０ スライダ
５３ エアベアリング面
６０ ヘッド
７０ 磁気ディスク
１００ ヘッド支持機構
Ｄｐ ピッチング方向
Ｄｒ ローリング方向
Ｄｙ ヨーイング方向
Ｖｏ バイアス電圧
Claims (22)
- 記録媒体に対する記録／再生用のヘッドを搭載したスライダと、
前記スライダの回動中心をなす突起部を有するロードビームと、
前記ロードビーム上に配置されたフレクシャ基板と、前記スライダを支持するスライダ支持部材とを有するフレクシャと、
前記ロードビームの長手方向において前記フレクシャ基板と前記スライダ支持部材との間に配置された一対の変位部材と、
を備え、
前記スライダ支持部材の一端部に、前記スライダ支持部材と前記一対の変位部材とを連結する一対の弾性ヒンジ部を設け、
前記スライダ支持部材の主部より前記一対の弾性ヒンジ部の間にスライダ重心保持部を突設し、
前記ロードビームは、前記スライダ支持部材が前記突起部上で、前記ロードビームの長手方向に垂直でかつ、前記突起部の中心を通る軸の周りをヨー方向に回動するように、前記スライダ支持部材を前記スライダ重心保持部において点接触で支持し、
前記一対の変位部材の各々は、前記ロードビームの長手方向に平行でかつ前記スライダ支持部材の回動中心部を通る中心線に対して両側に配置され、
前記一対の弾性ヒンジ部に相当する前記スライダ支持部材の２つの揺動支点と、前記突起部に相当する前記スライダ支持部材の回動中心とが直線上に配置され、
前記一対の変位部材のうちの一方が伸長する際に、他方の変位部が収縮する構成とすることで、これら変位部材は相互に逆方向の動作を行う、ことを特徴とするヘッド支持機構。 - 記録媒体に対する記録／再生用のヘッドを搭載したスライダと、
前記スライダの回動中心をなす突起部を有するロードビームと、
前記ロードビーム上に配置されたフレクシャ基板と、前記スライダを支持するスライダ支持部材とを有するフレクシャと、
前記ロードビームの長手方向において前記フレクシャ基板と前記スライダ支持部材との間に配置された一対の変位部材と、
を備え、
前記ロードビームは、前記スライダ支持部材が前記突起部上で、前記ロードビームの長手方向に垂直でかつ、前記突起部の中心を通る軸の周りをヨー方向に回動するように、前記スライダ支持部材を前記スライダ重心保持部において点接触で支持し、
前記スライダ支持部材は、主部と、前記ロードビーム上の前記突起部と接触するように前記主部に連結されたスライダ重心保持部と、前記ロードビームの基端に向かって前記主部からその両側に延出する質量平衡部とを含む、ことを特徴とするヘッド支持機構。 - 記録媒体に対する記録／再生用のヘッドを搭載したスライダと、
前記スライダの回動中心をなす突起部を有するロードビームと、
前記ロードビーム上に配置されたフレクシャ基板と、前記スライダを支持するスライダ支持部材とを有するフレクシャと、
前記ロードビームの長手方向において前記フレクシャ基板と前記スライダ支持部材との間に配置された一対の変位部材と、
を備え、
前記スライダ支持部材の一端部に、前記スライダ支持部材と前記一対の変位部材とを連結する一対の弾性ヒンジ部を設け、
前記スライダ支持部材の主部より前記一対の弾性ヒンジ部の間にスライダ重心保持部を突設し、
前記ロードビームは、前記スライダ支持部材が前記突起部上で、前記ロードビームの長手方向に垂直でかつ、前記突起部の中心を通る軸の周りをヨー方向に回動するように、前記スライダ支持部材を前記スライダ重心保持部において点接触で支持し、
前記一対の弾性ヒンジ部に相当する前記スライダ支持部材の２つの揺動支点と、前記突 起部に相当する前記スライダ支持部材の回動中心とが直線上に配置され、
前記スライダ支持部材は、主部と、前記ロードビーム上の前記突起部と接触するように前記主部に結合された前記スライダの重心保持部とを備え、前記スライダの重心保持部は階段構造を有する、ことを特徴とするヘッド支持機構。 - 前記スライダ支持部材は前記フレクシャの配線用フレキシブル基板の一部に成形されており、前記スライダ重心保持部は前記フレキシブル基板に形成された突起である、請求項１，２または３に記載のヘッド支持機構。
- 前記一対の変位部材が、一対の薄膜圧電体で構成される、ことを特徴とする請求項1に記載のヘッド支持機構。
- 前記スライダ支持部材は、前記スライダと前記スライダ支持部材とからなる回動対象の全体の重心位置において、前記突起部上で回動自在に支持される、ことを特徴とする請求項１，２または３に記載のヘッド支持機構。
- 前記スライダ重心保持部は、前記スライダをその重心または重心の近傍で固定し、前記質量平衡部は、前記スライダ重心保持部において前記主部の質量のバランスをとる、ことを特徴とする請求項２に記載のヘッド支持機構。
- 前記一対の変位部材の各々は、前記ロードビームの長手方向に対して平行でかつ前記スライダ支持部材の回動中心を通る中心線に沿った前記ロードビームの両側に配置されており、
前記一対の変位部材は、一対の薄膜圧電体から構成され、
前記一対の変位部材のうちの一方が伸長する際に、他方の変位部が収縮する構成とすることで、これら変位部材は相互に逆方向の動作を行う、ことを特徴とする請求項２に記載のヘッド支持機構。 - 前記一対の変位部材それぞれは、前記ロードビームの長手方向に平行でかつ前記スライダ支持部材の回動中心を通る中心線に対して対称配置される、ことを特徴とする請求項８に記載のヘッド支持機構。
- 前記階段構造を有する前記スライダ重心保持部は、前記主部から一連一体に延出させた部分を屈曲させることで形成される、ことを特徴とする請求項３に記載のヘッド支持機構。
- 前記スライダ支持部材は、主部と、前記ロードビーム上の突起と接触するように前記主部に連結されたスライダ重心保持部と、前記ロードビームの基端に向かって前記主部から両側に延出する質量平衡部とを含む、ことを特徴とする請求項３に記載のヘッド支持機構。
- 前記一対の変位部材の各々は、前記ロードビームの長手方向に対して平行でかつ前記スライダ支持部材の回動中心を通る中心線に沿った前記ロードビームの両側に配置されており、
前記一対の変位部材は、一対の薄膜電圧体から構成され、
前記一対の変位部材のうちの一方が伸長する際に、他方の変位部が収縮する構成とすることで、これら変位部材は相互に逆方向の動作を行う、ことを特徴とする請求項３に記載のヘッド支持機構。 - 前記一対の変位部材それぞれは、前記ロードビームの長手方向に平行でかつ前記スライダ支持部材の回動中心を通る中心線に対して対称配置される、ことを特徴とする請求項１２に記載のヘッド支持機構。
- 前記一対の薄膜電圧体は、複数の薄膜電圧体素子から構成される、ことを特徴とする請求項５、８、または１２に記載のヘッド支持機構。
- 前記一対の薄膜電圧体には、初期段階でバイアス電圧が印加されるとともに、伸張動作と収縮動作とのそれぞれにおいて、前記バイアス電圧を基準に互いに逆極性の電圧が印加される、ことを特徴とする請求項５、８、または１２に記載のヘッド支持機構。
- 前記フレクシャと前記薄膜電圧体とは、両者の厚み方向の中立軸が互いにほぼ一致する状態に設けられる、ことを特徴とする請求項５、８、または１２に記載のヘッド支持機構。
- 前記フレクシャの一部が、樹脂からなる可撓性の配線基板により構成され、前記一対の変位部材は、前記配線基板に設けられる、ことを特徴とする請求項１、２または３に記載のヘッド支持機構。
- 前記スライダ支持部材と前記一対の変位部材とは、前記スライダ支持部材の一端に設けられた一対の弾性ヒンジ部により連結される、ことを特徴とする請求項１、２、または３に記載のヘッド支持機構。
- 前記一対の弾性ヒンジ部を結ぶ線の中心が前記突起部と一致する、ことを特徴とする請求項１８に記載のヘッド支持機構。
- 前記一対の弾性ヒンジ部は、そこに配線が通されている、ことを特徴とする請求項１８に記載のヘッド支持機構。
- 前記フレクシャは、前記ロードビームの長手方向に平行でかつ前記突起部を通る前記ロードビームの中心線に対して対称であるの２つの部分が、互いにくびれた形状の一対の弾性ヒンジ部を形成する、ことを特徴とする請求項１８に記載のヘッド支持機構。
- 前記一対の弾性ヒンジ部は、前記突起部を通り前記ロードビームの長手方向の直角方向の直線上に配置される、ことを特徴とする請求項１８に記載のヘッド支持機構。
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