JPWO2008114345A1 - 磁気ヘッド支持体および磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

（課題）磁気ディスク装置の厚みを増加させることなく、アーム機構に対する外乱を抑制して、磁気ヘッドの高精度な位置合わせを実現する磁気ヘッド支持体及び磁気ディスク装置を提供する。（解決手段）磁気ヘッドが搭載されたスライダと、前記スライダを支持するサスペンションと、前記スライダの側面のうち、前記磁気ヘッドが搭載されていない面にそれぞれ対向して配置された一対の圧電アクチュエータとを有し、前記圧電アクチュエータは、前記サスペンションと前記スライダに固定され、前記スライダを回転変位させる。【選択図】図４

Description

本発明は、磁気ディスク装置に関し、特に、磁気ヘッドの高精度な位置合わせ制御が可能な磁気ヘッド支持体及び磁気ディスク装置に関する。

磁気ディスク装置（ＨＤＤ：Hard Disk Drive）においては、磁気ディスク、磁気ヘッド、信号処理等の技術改良によって、以前から非常に高い伸び率で磁気ディスクへの高記録密度化が進んでいる。そのため、磁気ディスクのトラックが狭ピッチ化し、そのようなトラックに対して磁気ヘッドを高精度に位置合わせすることが必要になってきている。

磁気ヘッドの位置合わせ制御は、磁気ヘッドが搭載されたキャリッジアームを、アーム軸を中心にして磁気ディスク上でスライド動作させることによって行なわれる。このような動作モード（シーク動作モード）では、磁気ヘッドを次の目標のトラックに到達させるために、予め決められた速度パターンに沿ったフィードバック制御が行なわれる。

近年、シーク動作の高速化に伴い、上述したアーム機構による制御のみでは、磁気ヘッドの高精度な位置決め制御を行なうことが困難になってきている。そこで、このような磁気ヘッドの高精度な位置決め制御を可能にするための対策として、アーム機構の先端部分に磁気ヘッドを微小変位させる新たな機構を設けることが提案されている。即ち、キャリッジアームを駆動する第１のアクチュエータに加えて、磁気ヘッドを微小変位させる第２のアクチュエータ（微小変位アクチュエータ）を搭載した“２重アクチュエータ”を採用する。このような機構は、異なるディスク間で生じる熱的な位置ずれを補正するために、特に有効である。

この微小変位アクチュエータは、アーム機構の先端部分を高速に変動させるため、アーム機構の構造共振周波数（例えば、アーム機構に含まれるサスペンションの共振周波数は１０ＫＨｚ前後）に影響を与えて、スムーズなシーク動作を妨げるようなことがないようにする必要がある。そこで、このようなアーム機構に対する影響を抑制しながら、磁気ヘッドを微小変位させる機構が提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

特許文献１及び２では、微小変位アクチュエータとして、サスペンションとスライダの間に一対の圧電アクチュエータを設け、スライダを回転変位させることによって、アーム機構に対する影響を抑制しながら磁気ヘッドを微小変位させる。
特開２００３−２８４３６２号公報 特開２００１−８４７２３号公報

（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、特許文献１及び２に開示された磁気ディスク装置では、微小変位アクチュエータがサスペンションとスライダに挟まれた空間に配置されているため、スライダ部分、すなわちサスペンションの先端部分の厚みが増大してしまう。通常、磁気ディスク装置では、複数枚のディスクが重ねて配置された構成を有しており、このような構成が各ディスクについて適用されると、磁気ディスク装置全体の厚みが大幅に増大してしまう、或いは、磁気ディスクの搭載枚数に制限を生じてしまうといった問題を生じる。

また、スライダがサスペンションから離れた位置に配置されることになるため、スライダが回転揺れ（rolling）を起こし易くなる。そして、このような回転揺れが、アーム機構のシーク動作に対し、外乱として悪影響を与える可能性も高くなる。

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、磁気ディスク装置の厚みを増加させることなく、アーム機構に対する外乱を抑制して、磁気ヘッドの高精度な位置合わせを実現する磁気ヘッド支持体及び磁気ディスク装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）
上記の課題を解決するために、本発明では、以下の手段を採用する。

すなわち、本発明の一観点によれば、本発明の磁気ヘッド支持体は、磁気ヘッドが搭載されたスライダと、前記スライダを支持するサスペンションと、前記スライダの側面のうち、前記磁気ヘッドが搭載されていない面にそれぞれ対向して配置された一対の圧電アクチュエータとを有し、前記圧電アクチュエータは、前記サスペンションと前記スライダに固定され、前記スライダを回転変位させることを特徴とする。

また、本発明の他の観点によれば、本発明の磁気ヘッド支持体は、磁気ヘッドが搭載されたスライダと、前記スライダを支持するサスペンションと、前記スライダの面のうち、前記サスペンションと対向する面と異なる面に配置され、前記スライダを回転変位させる一対の圧電アクチュエータとを有することを特徴とする。

また、本発明の他の観点によれば、本発明は、磁気ヘッドを搭載した磁気ヘッド支持体を有する磁気ディスク装置であって、前記磁気ヘッド支持体は、磁気ヘッドが搭載されたスライダと、前記スライダを支持するサスペンションと、前記スライダの側面のうち、前記磁気ヘッドが搭載されていない面にそれぞれ対向して配置された一対の圧電アクチュエータとを有し、前記圧電アクチュエータは、前記サスペンションと前記スライダに固定され、前記スライダを回転変位させることを特徴とする。

（発明の効果）
このような構成にすることにより、本発明によれば、スライダの側面に配置された圧電アクチュエータによってスライダの重心を変位させずにスライダを回転変位させるため、磁気ディスク装置の厚みを増加させることなく、アーム機構に対する外乱を抑制して、磁気ヘッドの高精度な位置合わせを行なうことが可能となる。

図１は、本発明の実施例１に係る磁気ディスク装置の内部を示す平面図である。 図２は、本発明の実施例１に係る磁気ディスク装置を制御する回路の概略構成を示す図である。 図３Ａ及び図３Ｂは、本発明の実施例１に係る磁気ヘッド支持体を示す図である。 図４は、圧電アクチュエータの固定方法を示す図である。 図５は、図５は、各圧電アクチュエータの詳細構造を示す図である。 図６Ａ及び図６Ｂは、シミュレーションにより求めたスライダの変位量を示す図（その１）である。 図７Ａ及び図７Ｂは、シミュレーションにより求めたスライダの変位量を示す図（その２）である。 図８Ａ及び図８Ｂは、シミュレーションにより求めたスライダの変位量を示す図（その３）である。 図９は、弾性部材のヤング率を変化させた場合におけるスライダの変位量を示したグラフである。 図１０は、スライダの側面の長手方向の長さよりも短いアクチュエータの例を示した図である。 図１１は、アクチュエータのサスペンションに固定する側の端部をスライダ５から離れた位置に設けた例を示した図である。

符号の説明

１…磁気ディスク装置
２…ハウジング
３…回転軸
４…磁気ディスク
４ｃ…磁気ディスク表面
５…スライダ
５ａ…スライダ本体５ａ
５ｂ…磁気ヘッド
６…サスペンション
６ｐ…先端部
６ｇ…ジンバル
７…アーム軸
８…キャリッジアーム
９…電磁アクチュエータ
１０…制御部
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ…配線
１２…ＣＰＵ
１４…ＲＡＭ
１５…ＲＯＭ
１７…バス
１９…入出力装置
２０…磁気ヘッド支持体
２２…ベースプレート
３０，４０…圧電アクチュエータ
３１，４１…圧電材料
３２ａ，３２ｂ，４２ａ，４２ｂ…電極
３３，４３…圧電デバイス
３５，４５…弾性部材
３７，３９，４７，４９…端部
３７ｐ，４７ｐ，３９ｐ，４９ｐ…接続用パッド
３８，４８…接着剤

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施形態は例示であり、実施形態に示された構成に限定されない。

（実施例１）
−磁気ディスク装置−
本発明による磁気ヘッド支持体を搭載した磁気ディスク装置の例を、図１及び図２を用いて説明する。図１は、本発明の実施例１に係る磁気ディスク装置の内部を示す平面図であり、図２は、本発明の実施例１に係る磁気ディスク装置を制御する回路の概略構成を示す図である。

図１に示した磁気ディスク装置１はハードディスクドライブ（ＨＤＤ）であり、外装としてハウジング２を有する。ハウジング２の内部には、回転軸３に装着されて回転する磁気ディスク４と、磁気ディスク４に対して情報記録と情報再生を行う磁気ヘッドが搭載されたスライダ５と、スライダ５を保持するサスペンション６と、サスペンション６が固定されてアーム軸７を中心に磁気ディスク４の表面に沿って移動するキャリッジアーム８と、キャリッジアーム８を駆動する電磁アクチュエータ９とが設けられている。なお、ハウジング２にはカバー（図示せず）が取り付けられて、ハウジング２とカバーで形成された内部空間に上述の構成部品が収容される。

磁気ディスク装置１は更に、図２に示すように、磁気ディスク装置１の動作を制御する制御部１０を有する。制御部１０は、例えばハウジング２内部に設けられたコントロールボード（不図示）に搭載される。制御部１０は、図２に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１２、ＣＰＵ１２が処理するデータ等を一時的に記憶させておくＲＡＭ（Random
Access Memory）１４、制御用のプログラム等を格納するＲＯＭ（Read Only Member）１５、外部に対して信号の入出力を行う入出力回路１９、これらの回路間で信号を伝送するバス１７等から構成される。

また、サスペンション６に搭載されるスライダ５は、図２に示すように、スライダ本体５ａに形成された磁気ヘッド５ｂを有する。磁気ヘッド５ｂは、例えば、制御回路１０内の入出力回路１９と配線１１ａによって接続され、磁気ディスク４への情報の記録（ライト動作）及び磁気ディスク４に記憶された情報の再生（リード動作）を行う。このリード動作及びライト動作が行なわれる際に、電磁アクチュエータ９によってキャリッジアーム８が駆動され、磁気ヘッド５ｂを磁気ディスク４上の所望のトラックに移動させる。

ライト動作時には、磁気ヘッド５ｂは、制御回路１０からの電気信号（電気的な記録信号）を受け、当該記録信号に応じた磁界を、磁気ディスク４の各微小領域に印加する。そして、記録信号に担持された情報を（各微小領域の磁化方向に置き換えて）記録する。リード動作時には、磁気ヘッド５ｂが、各微小領域に記録された情報を、各微小領域の磁化に応じた電気信号（電気的な再生信号）として取り出す。そして、取り出された再生信号を制御部１０に送る。

また、ブロック形状を有するスライダ５の両サイドには、図に示すように、スライダ５を回転変位させる圧電アクチュエータ３０及び４０が配置される。アクチュエータ３０及び４０は、配線１１ｂ及び１１ｃを介して制御部１０に接続され、制御部１０からの制御信号に基づいて（自らの）形状を変形させることにより、スライダ５を回転変位させる。なお、アクチュエータ３０及び４０の詳細については、後述する。

−磁気ヘッド支持体−
本発明による磁気ヘッド支持体の例を、図３を用いて説明する。なお、磁気ヘッド支持体はＨＧＡ（head gimbal assembly）と呼ばれることもある。図３は、本発明の実施例１に係る磁気ヘッド支持体を示す図である。図３Ａが磁気ヘッド支持体の斜視図であり、図３Ｂが磁気ヘッド支持体を横から（図３に示すＸ方向から）見た図である。

図３に示すように、磁気ヘッド支持体２０とは、一般に、サスペンション６にベースプレート２２及びスライダ５等を取り付けた構造体のことをいうが、ベースプレート２２及びスライダ５を取り付ける前の状態、すなわち、サスペンション６のみを磁気ヘッド支持体２０という場合もある。また、サスペンション６にベースプレート２２又はスライダ５のいずれか一方を取り付けた構造体のことを、磁気ヘッド支持体２０いう場合もある。ここで、サスペンション６は、例えば厚さ２０μｍのステンレス鋼からなる板状部材である。図に示すように、ベースプレート２２は、サスペンション６のキャリッジアーム８側の一端に接合され、他方の端に設けられた先端部６ｐには、スライダ５が取り付けられる。具体的には、磁気ヘッド５ｂが形成されたスライダ５は、磁気ディスク表面４ｃに対向する位置に配置され、サスペンション６の先端部６ｐに設けられたジンバル（gimbal）６ｇの部分に固定される。

また、図３に示すように、サスペンション６上に形成された配線１１ａが、磁気ヘッド５ｂの電極（不図示）と電気的に接続される。同様にサスペンション６上に形成された配線１１ｂ，１１ｃが、圧電アクチュエータ３０及び４０の電極（不図示）と電気的に接続される。なお、配線１１ａ，１１ｂ及び１１ｃはいずれも制御部１０と電気的に接続され、磁気ヘッド５ｂ，圧電アクチュエータ３０及び４０は、制御部４０からの制御信号によって制御される。

−圧電アクチュエータ−
本発明による圧電アクチュエータの例を、図４及び図５を用いて説明する。図４は、圧電アクチュエータの固定方法を示す図であり、図５は、各圧電アクチュエータの詳細構造を示す図である。

図４に示すように、圧電アクチュエータ３０は、スライダ５の側面に、（より具体的には、スライダ５の側面のうち、磁気ヘッド５ｂが搭載されていない側面に対向して）配置され、その一方の端部３９の領域でのみ、接着剤でスライダ５と固定される。このように、圧電アクチュエータ３０は、スライダ５が有する面のうち、サスペンション５に対向する面とは異なる面側に配置される。ここで使用される接着剤としては、例えば、樹脂製の接着剤が使用可能である。また、他方の端部３７は、サスペンション６のジンバル部分６ｇの下面（磁気ディスク装置に対向する面）に固定される。この端部３７の固定でも、端部３７と同様に、例えば樹脂製の接着剤が使用可能である。

圧電アクチュエータ４０は、スライダ５を挟んで圧電アクチュエータ３０とは反対側に、（より具体的には、スライダ５の側面のうち、磁気ヘッド５ｂが搭載されていない側面に対向して）配置される。このように、圧電アクチュエータ４０は、圧電アクチュエータ３０と同様に、スライダ５が有する面のうち、サスペンション５に対向する面とは異なる面側に配置される。このように、圧電アクチュエータ３０と圧電アクチュエータ４０とは、スライダ５を挟んでその対向する側面にそれぞれ配置される。圧電アクチュエータ４０についても、圧電アクチュエータ３０と同様の方法で、スライダ５或いはサスペンション６に固定される。即ち、例えば樹脂製の接着剤によって、圧電アクチュエータ４０の一方の端部４９（不図示）の領域でのみ、スライダ５の側面に固定され、他方の端部４７がサスペンション６のジンバル部分６ｇの下面（磁気ディスク装置に対向する面）に固定される。

図５は、スライダ及び圧電アクチュエータ３０及び４０を上面から見た図である、図５に示すように、圧電アクチュエータ３０では、長手方向を有する弾性部材３５が、当該長手方向に沿った面で圧電デバイス３３に貼り付けられた構成を有している。なお、圧電デバイス３３は、圧電材料３１を挟んで、その両側に一対の電極３２ａ，３２ｂが配設された構造を有している。圧電アクチュエータ３０の一方の端には、サスペンション６に固定するための接続用パッド３７ｐが設けられている。接続用パッド３７ｐは、図中に点線で示したように、圧電材料３１の部分にのみ設けるようにしても良いが、固定力を強める観点から、実線で示したようにできるだけ大きな形状とすることが望ましい。また、圧電アクチュエータ３０の他方の端には、スライダ５に固定するための接続用パッド３９ｐが設けられている。

圧電アクチュエータ４０についても、図５で示したように、圧電アクチュエータ３０と同様の構造を有している。圧電アクチュエータ４０では、長手方向を有する弾性部材４５が、当該長手方向に沿った面で圧電デバイス４３に貼り付けられた構成を有している。なお、圧電デバイス４３は、圧電材料４１を挟んで、その両側に一対の電極４２ａ，４２ｂが配設された構造を有している。圧電アクチュエータ４０の一方の端には、サスペンション６に固定するための接続用パッド４７ｐが設けられている。接続用パッド４７ｐは、図中に点線で示したように、圧電材料４１の部分にのみ設けるようにしても良いが、固定力を強める観点から、実線で示したようにできるだけ大きい形状とすることが望ましい。また、圧電アクチュエータ４０の他方の端には、スライダ５に固定するための接続用パッド４９ｐが設けられている。

なお、スライダ５と圧電アクチュエータ３０，４０との固定には、例えば樹脂性の接着剤３８，４８が用いられる。このように、接続用パッド３９ｐ及び４９ｐは、スライダ５の重心を中心にした点対称の位置関係となることが望ましい。この場合、圧電アクチュエータ３０及び４０は、スライダ５と、スライダ５の重心Ｇに対して点対称の位置で固定されることになる。

また、圧電デバイス３３を構成する圧電材料３１、及び、圧電デバイス４３を構成する圧電材料４１の部分は、例えば、図示しない活性層（圧電体と当該圧電体を挟持する一対の電極とからなる層）が複数積層された構成を有していても良い。このような構成により、電極３２ａ，３２ｂ或いは電極４２ａ，４２ｂに印加される電圧が低くても、圧電アクチュエータ３０及び４０の変位量を、大きく得ることが可能となる。なお、電極３２ａ，３２ｂ及び電極４２ａ，４２ｂを、図５に示された配置と垂直の位置に（即ち、紙面に向かって手前側の面と向う側の面に）、圧電材料３１，４１を挟むように、それぞれ配置するようにしても良い。

圧電デバイス３３の電極３２ａ，３２ｂに電圧が加えられると、加えられた電圧に応じて、圧電材料３１は矢印Ａの方向に縮み始める。弾性部材３５は、この圧電デバイス３３の変形による力（外力）を受け、その内部に応力が生じる。そして、弾性部材３５には、矢印Ａとは反対方向の応力が生じる。これらの力が作用し、圧電アクチュエータ３０の端部３９には、Ｘ１方向とＹ１方向の間の方向にＦ１の力が加わる。ここで、圧電アクチュエータ３０の反対側の端部３７はサスペンション６に固定されているため、端部３９は、Ｆ１の力によって、点線で示されるように、Ｘ１とＹ１の間の方向に変位する。

同様に、圧電デバイス４３の電極４２ａ，４２ｂに電圧が加えられると、加えられた電圧に応じて、圧電材料４１は矢印Ａの方向に縮み始める。弾性部材４５は、この圧電デバイス４３の変形による力（外力）を受け、その内部に応力が生じる。そして、弾性部材４５には、矢印Ａとは反対方向の応力が生じる。これらの力が作用し、圧電アクチュエータ４０の端部４９には、Ｘ２方向とＹ２方向の間の方向にＦ２の力が加わる。ここで、圧電アクチュエータ４０の反対側の端部４７はサスペンション６に固定されているため、端部４９は、Ｆ２の力によって、点線で示されるように、Ｘ２とＹ２の間の方向に変位する。

このように、圧電アクチュエータ３０，４０の端部３７，４７は、サスペンション６に固定されているため、それらの位置が変位しない。その状態で、圧電アクチュエータ３０，４０が点線の方向に湾曲するため、スライダ５に対してＦ１及びＦ２の力が加わり、スライダ５は、重心Ｇを中心にしてＲ方向に回転変位する。このとき、スライダ５は重心Ｇを中心に回転変位するため、回転変位によりスライダ５の重心Ｇの位置は殆ど変動しない。なお、圧電アクチュエータ３０，４０の特性のバラツキ等により、回転の中心がスライダ５の重心Ｇと完全に一致しない場合もあるが、一対の圧電アクチュエータを使用することにより、重心Ｇの変動は少なく抑えられる。従って、この回転変位が、励振作用によって、アーム機構のシーク動作に対し、外乱として悪影響を与えることを回避できる。なお、Ｆ１及びＦ２の力は、スライダ５が重心Ｇを中心にして回転するように作用すれば十分であるが、スライダ５は重心位置の変動をより少なくするために、常に、Ｆ１の力とＦ２の力とが反対の向きであって、それらの力の大きさが同じであることが望ましい。

また、圧電アクチュエータ３０，４０からの力スライダ５に対して、スライダ５が回転するための力が効率的に伝わるようにするために、弾性部材３５を、圧電デバイス３３よりもスライダ５側に配置することが望ましい。

−検証結果１−
次に、実際にスライダ５にアクチュエータ３０，４０を搭載したケースを想定し、スライダ５がどのように変位するのかをシミュレーションによって求めた結果を示す。図６〜８は、シミュレーションにより求めたスライダの変位量を示す図である。

図６は、弾性部材としてＳＵＳを使用した場合の検証結果である。
図６Ａは、弾性部材としてＳＵＳを使用した場合における圧電アクチュエータの変形を示した図である。図６Ｂは、図６Ａのアクチュエータをスライダに搭載した場合における圧電アクチュエータの変形とスライダの変位を示した図である。なお、検証における主な条件を以下のように設定した。
・圧電デバイスの形状 ２３０×２００×８５０（単位：μｍ）
・圧電デバイスの電極の厚さ ２．０μｍ
・弾性部材の形状 ２３０×２０×８５０（単位：μｍ）
・弾性部材のヤング率 １９７ＧＰａ
・圧電アクチュエータとスライダとの接着面 ２３０×１００（単位：μｍ）
・圧電アクチュエータとサスペンションとの接着面 ２００×１００（単位：μｍ）

上記の条件で、スライダの変位をシミュレーションで求めたところ、スライダは図６Ｂのように変位し、最大の変位量を有する点における変位量は、１６４ｎｍであった。ここで、ＭＸは圧電アクチュエータ内に表示されているが、スライダ内においても同様に変位しており、その変位量は最大１６４ｎｍであった。なお、“変位量”とは、圧電デバイスが変化する前の状態を基準として、圧電素子が変化した後に、各ポイントが変化した量を示したものである。
図６〜８において、最大の変位量を有する点は、図中の「ＭＸ」の文字が記載された位置である。また、図６〜８中のスライダ及び圧電アクチュエータ内の線は、等しい変位量の点を連ねたものであり、そこに示された数字（丸付き数字）は、変位量を表したものである。つまり、図６Ａ、図７Ａ及び図８Ａでは、丸付き数字９が付されているエリアが、変位が最も小さいエリアであり、丸付き数字１が付されているエリアが、変位が最も大きいエリアである。図６Ｂ、図７Ｂ及び図８Ｂでは、丸付き数字５が付されているエリアが最も変位が小さいエリアであり、そこから両サイドに離れるに従って、徐々に変位が大きいエリアになる。また、図６〜８中の点線は、変位する前のスライダ及び圧電アクチュエータを示したものであり、実線は、変位後のスライダ及び圧電アクチュエータを示したものである。

図７は、弾性部材として樹脂材料を使用した場合の検証結果である。
図７Ａは、弾性部材として樹脂材料を使用した場合における圧電アクチュエータの変形を示した図である。図７Ｂは、図７Ａの圧電アクチュエータをスライダに搭載した場合における圧電アクチュエータの変形とスライダの変位を示した図である。なお、検証における主な条件としては、弾性体のヤング率を２．４ＧＰａとし、その他の条件は図６と同じ設定とした。

上記の条件で、スライダの変位をシミュレーションで求めたところ、スライダは図７Ｂのように変位し、最大の変位量を有する点における変位量は、２２２ｎｍであった。

図８は、弾性部材を使用しない場合の検証結果である。
図８Ａは、弾性部材を使用しない場合における圧電アクチュエータの変形を示した図ある。図８Ｂは、図８Ａの圧電アクチュエータをスライダに搭載した場合における圧電アクチュエータの変形とスライダの変位を示した図である。なお、検証における主な条件は、弾性部材の設定を行なわないことを除き、図６同じ設定とした。

上記の条件で、スライダの変位をシミュレーションで求めたところ、スライダは図８Ｂのように変位し、最大の変位量を有する点における変位量は、２１１ｎｍであった。

このように、弾性部材として、圧電アクチュエータの長手方向に縮小する性質を有する樹脂材を使用した方が、金属のＳＵＳ材を使用した場合と比較して、大きな変位量が得られた。また、弾性部材を使用した場合と使用しない場合とを比較すると、弾性部材を使用した方が（即ち、圧電アクチュエータの長手方向に沿って弾性部材を貼り付けた方が）、弾性部材を使用しない場合と比較して、大きな変位量が得られた。

次に、弾性部材のヤング率を変化させた場合におけるスライダの変位をシミュレーションによって求めた結果を示す。なお、図９は、弾性部材のヤング率を変化させた場合におけるスライダの変位量を示したグラフである。ここでのスライダの変位量は、スライダは図６〜８と同様、スライダの最大の変位量を有する点における変位量である。

なお、ここでのシミュレーションを行なう際のアクチュエータは、以下のような方法で製造した場合を想定した。
（１）材料
・圧電材料としてはＰＮＮ−ＰＴ−ＰＺセラミックを使用する。
・電極材料として白金（Ｐｔ）を使用する。
なお、圧電材料としては，ジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ：lead zirconium titanate）等のペロブスカイト型の結晶構造を有する酸化物強誘電体も使用可能である。また、電極材料としては、金（Ａｕ）等の導電性を有する金属も使用可能である。

（２）製造方法
ａ：ＰＮＮ−ＰＴ−ＰＺからなるグリーンシート上にＰｔ電極をスクリーン印刷したものを用意する。
ｂ：次に、用意した複数のグリーンシートを積層する。
ｃ：次に、グリーンシートを積層した後、大気中、１０５０℃の温度で焼成する。
ｄ：次に、得られた焼成体を、圧電デバイスの大きさに切断する。
ｅ：次に、例えば図５の圧電アクチュエータ３０，４０のように、個片に切断された圧電デバイスを、別に用意した弾性部材に接着させる。このとき、弾性部材の材料として、例えばエポキシ系樹脂を使用する。
なお、弾性部材の材料としては、弾性を有する材料であれば、エポキシ系樹脂以外の材料も使用可能である。但し、圧電デバイスの強度を補強する観点から、例えば、靭性が所定の値を有する材料であることが望ましい。

図９に示すように、弾性率を大きくしていくと、それに伴ってスライダの変位量は徐々に増加する。そして、最大の変位量に達した後で、変位量は徐々に減少する。このように、大きな変位量を得たい場合には、弾性部材として、最適なヤング率を有する材料を使用することが必要である。なお、このような大きな変位量を得ることができる材料としては、エポキシ系の樹脂からなる材料が挙げられる。なお、エポキシ系の樹脂のヤング率は、およそ２．４ＧＰａである。

また、図９から、弾性部材として、ヤング率が０．２〜８．３ＧＰａの材料を用いれば、弾性部材を使用しない場合と比較して、大きな変位量が得られることが分かる。更には、より大きな変位量を得るためには、弾性部材として、ヤング率が０．４〜５．０ＧＰａの材料を用いることが望ましい。

このように、実施例１によれば、スライダ５の側面に配置された圧電アクチュエータ３０，４０によってスライダを回転変位させる。このとき、スライダ５は、その重心Ｇを中心に回転変位するため、回転変位の最中におけるスライダ５の重心位置の変動が抑制される。その結果、磁気ディスク装置の厚みを増加させることなく、アーム機構に対する外乱を抑制して、磁気ヘッドの高精度な位置合わせを行なうことが可能となる。

更には、圧電アクチュエータ３０，４０が、圧電デバイス３３，４３に所定のヤング率を有する弾性部材３５，４５を貼り付けた構成を有することによって、以下の２つの効果が得られる。
１）圧電アクチュエータ３０，４０が、スライダ５に対して、スライダ５が回転する方向に効率的に力を与える。
２）圧電デバイス３３，４３の強度が、弾性部材３５，４５によって補強される。

（実施例２）
圧電アクチュエータの第１の変形例を以下に示す。なお、実施例１と同じ構成物については実施例１と同じ符号を付し、その説明を省略した。図１０は、スライダの側面の長手方向の長さよりも短いアクチュエータの例を示した図である。図１０に示すように、アクチュエータ３０，４０は、スライダの側面（の長手方向）に対して、約半分の長さを有している。アクチュエータ３０とアクチュエータ４０とは、スライダ５の重心Ｇに対してそれぞれ点対象の位置に配置される。

このような形状及び配置にすることにより、圧電アクチュエータ３０，４０の変形方向を逆にして、スライダ５を、図１０中におけるＲ１の方向だけでなく、Ｒ２の方向にも変形させることが可能となる。なお、圧電アクチュエータ３０，４０の変形方向を（実施例１と）逆方向にするには、圧電材料３１，４１として分極し難い材料を使用し、電極３２ａ，３２ｂ及び電極４２ａ，４２ｂに対して、反対の電圧を印加するようにすれば良い。

（実施例３）
圧電アクチュエータの第２の変形例を以下に示す。図１１は、アクチュエータのサスペンションに固定する側の端部を、スライダ５から離れた位置に設けた例である。図１１に示すように、アクチュエータ３０，４０はＬ字型の形状を有する。具体的には、アクチュエータ３０，４０は、サスペンション６に固定する側の端部３７，４７をスライダ５から外側に向かって引き伸ばした形状を有している。換言すれば、アクチュエータ３０及び４０は、端部３７及び４７の位置で、スライダ５から外側に向かって延びた形状を有している。その他の構成については、実施例２と同じである。

このような形状及び配置にすることにより、実施例２と同様、スライダ５を、図１０中におけるＲ１の方向だけでなく、Ｒ２の方向にも変形させることが可能となることに加え、磁気ヘッド５ｂの変位量を、より大きく得ることが可能となる。

本発明による磁気ヘッド支持体及び磁気ディスク装置は、磁気ディスク装置の厚みを増加させることなく、磁気ヘッドの高精度な位置合わせを実現する。そのため、本発明は、高記録密度を有する磁気ディスク装置として極めて有効である。

Claims (15)

1. 磁気ヘッドが搭載されたスライダと、
   前記スライダを支持するサスペンションと、
   前記スライダの側面のうち、前記磁気ヘッドが搭載されていない面にそれぞれ対向して配置された一対の圧電アクチュエータとを有し、
   前記圧電アクチュエータは、前記サスペンションと前記スライダに固定され、前記スライダを回転変位させる
   ことを特徴とする磁気ヘッド支持体。
2. 前記圧電アクチュエータの各々は長手方向を有する部材であって、その一端が前記スライダの側面に固定され、その他端が前記サスペンションに固定される
   ことを特徴とする請求項１に記載の磁気ヘッド支持体。
3. 前記圧電アクチュエータは、前記スライダとの固定箇所に対して、前記長手方向に力を与えるとともに前記長手方向に対して垂直方向の力を与える
   ことを特徴とする請求項２に記載の磁気ヘッド支持体。
4. 前記圧電アクチュエータは、前記スライダに、前記スライダの重心に対して点対称をなす位置で固定される
   ことを特徴とする請求項１のいずれかに記載の磁気ヘッド支持体。
5. 前記各圧電アクチュエータは、弾性部材と、前記弾性部材の長手方向に沿って貼り付けられた圧電デバイスとよりなる
   ことを特徴とする請求項１のいずれかに記載の磁気ヘッド支持体。
6. 前記弾性材料のヤング率が、０．２ＧＰａ以上且つ８．３Ｇｐａ以下である
   ことを特徴とする請求項５に記載の磁気ヘッド支持体。
7. 前記弾性材料がエポキシ系樹脂である
   ことを特徴とする請求項５に記載の磁気ヘッド支持体。
8. 前記圧電デバイスが、前記スライダ側に配置される
   ことを特徴とする請求項５のいずれかに記載の磁気ヘッド支持体。
9. 前記圧電デバイスは、圧電材料からなる圧電体と、前記圧電体を挟持する一対の電極とからなる
   ことを特徴とする請求項５のいずれかに記載の磁気ヘッド支持体。
10. 前記圧電デバイスは、圧電材料からなる圧電体と前記圧電体を挟持する一対の電極とからなる活性層が、複数積層されている
    ことを特徴とする請求項９に記載の磁気ヘッド支持体。
11. 前記圧電材料は、ＰＮＮ−ＰＴ−ＰＺセラミックである
    ことを特徴とする請求項９に記載の磁気ヘッド支持体。
12. 前記圧電アクチュエータは、前記スライダの重心に対して点対称をなす位置に配置される
    ことを特徴とする請求項１に記載の磁気ヘッド支持体。
13. 前記圧電アクチュエータが、前記他端の位置で前記スライダから外側に向かって延びた形状を有している
    ことを特徴とする請求項１に記載の磁気ヘッド支持体。
14. 磁気ヘッドが搭載されたスライダと、
    前記スライダを支持するサスペンションと、
    前記スライダの面のうち、前記サスペンションと対向する面と異なる面に配置され、前記スライダを回転変位させる一対の圧電アクチュエータとを有する
    ことを特徴とする磁気ヘッド支持体。
15. 磁気ヘッドを搭載した磁気ヘッド支持体を有する磁気ディスク装置であって、
    前記磁気ヘッド支持体は、
    磁気ヘッドが搭載されたスライダと、
    前記スライダを支持するサスペンションと、
    前記スライダの側面のうち、前記磁気ヘッドが搭載されていない面にそれぞれ対向して配置された一対の圧電アクチュエータとを有し、
    前記圧電アクチュエータは、前記サスペンションと前記スライダに固定され、前記スライダを回転変位させる
    ことを特徴とする磁気ディスク装置。
    

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