WO2000016318A1

WO2000016318A1 - Mecanisme de support de tete, appareil d'enregistrement / reproduction d'informations et procede de fabrication d'un mecanisme de support de tete

Info

Publication number: WO2000016318A1
Application number: PCT/JP1999/005061
Authority: WO
Inventors: Kazuo Yokoyama; Shinichi Yamamoto; Yousuke Irie; Hideki Kuwajima; Kenichi Sakamoto; Kaoru Matsuoka; Isaku Kanno; Satoru Fujii
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 1998-09-16
Filing date: 1999-09-16
Publication date: 2000-03-23
Also published as: JP4387596B2; US6943990B1; EP1152401A4; CN1333386C; EP1152401A1; KR20010075186A; CN1318192A

Description

明細書ド支持機構、それを用いた情報記録再生装 f

およびへッド支持機構の製造方法技術分野

本発明は、ヘッド支持機構、それを用いた情報記録再生装置およびヘッド支持機構の製造方法に関し、特に、微動駆動手段を備えたヘッド支持機構、それを用いた情報記録再生装置およびへッド支持機構の製造方法に関する。背景技術

情報記録再生装置としての磁気ディスク装置は、大容量かつ高速転送レート、高速ランダムアクセス性能を生かして、コンピュータの主要な外部記憶装置として使用されている。特に最近の磁気ディスク装置の大容量化の進展は著しく、年率 6 0 %で高密度化してきている。これにともなってディスクに記録されるビッ卜セルも微細化し、さらなる狭トラック化が必要となってきている。たとえば面記録密度 2 0〜4 0 G b i t s / i n ²におけるトラックピッチは 0 . 3 5 m 以下のサブミクロン寸法が必要となると予想される。このためこのような狭トラックにおける情報の記録再生時信号の安定化を図るためトラッキング制御の高精度化、高速化が追求されている。

一般的な従来の磁気ディスク装置は、情報をディスク媒体に記録再生するへッドと、ヘッドを搭載するスライダと、スライダを介してヘッドを支持するヘッド支持機構を有するとともに、このへッド支持機構を介してへッドをディスク媒体の所定位置にトラッキングする駆動手段を有する。従来の磁気ディスク装置ではこの駆動手段は 1段の回転型 V C M (ボイスコイルモ一夕）で行うのが一般的である。前述したサブミクロンオーダーの狭トラックピッチに対応する高精度トラツキングには、この 1段のみの駆動手段では限界があり、この 1段目の主駆動手段に加えて 2段目の微動駆動手段を併用する各種方式が考案されている。このような 2段制御ァクチユエ一夕には、へッド支持機構すなわちサスペンションを駆動する形式のもの、スライダを駆動する形式のもの、スライダに搭載されたヘッド素子を駆動する形式のものなどが考案されている。

磁気ディスク装置のへッド支持機構の役割には、スライダが回転中のディスクとの近接浮上あるレ ^は接触により受ける力に杭してスライダをディスクに押圧する役割や、スライダをディスク表面のうねりに追随させる役割等がある。このためヘッド支持機構を複数の部材より構成し、個別の部材にこれらの役割を担わせている。前者の役割を持つ部材はロードビーム、後者の役割を持つ部材はフレクスチヤあるいはジンバルと呼ばれる（以下「フレクスチヤ」という。）。

特開平 9一 7 3 7 4 6号公報には、微動駆動手段として、ロードビームの一方の面上にその長手方向に互いに平行に設けられる第 1及び第 2の圧電薄膜と裏面に対向するよう設けられた第 3及び第 4の圧電薄膜とを備えたへッド支持機構が開示されている。しかし、この構成でトラッキングが可能な大きな変位を得るには、圧電薄膜の膜面と圧電薄膜の伸縮方向（変位方向）とが一致しているため、高い面内剛性に杭して圧電薄膜を伸縮させる（歪ませる）必要があり、高い駆動印加電圧（例えば 5 0 V) を要するという欠点がある。

日本機械学会第 7 5期通常総会講演論文集（ I V ) ( 1 9 9 8、 3 , 3 1〜 4 .

3、東京）、 2 0 8頁〜 2 0 9頁にはスライダの背面に搭載する 2段制御ァクチユエ一夕が開示されている。これは微動駆動手段として、圧電セラミックスを用いた駆動方式であり、駆動電圧を低減するために積層構造とするものである。多数の層よりなる積層構造を工夫することにより低駆動電圧化を図っている。この場合も、圧電セラミックスの積層面と圧電セラミックスの伸縮方向（変位方向）とがー致しているため、高い面内剛性に抗して圧電セラミックスを伸縮させる (歪ませる）必要があり、相対的に高い駆動印加電圧（例えば 2 0 V ) を要するという欠点がある点は上記特開平 9一 7 3 7 4 6号公報に開示された従来例と同様である。またこの 2段制御ァクチユエ一夕はスライダの背面に搭載する形式のため、磁気ディスク装置の高さ方向の厚みが増大し、磁気ディスク装置の小型、薄型化に不向きである。

このように上記した従来の微動駆動手段では、数十 V台の高い駆動印加電圧が必要である。磁気ディスク装置の再生信号レベルは概ね m V台であるのに対して、上記した従来の微動駆動手段の駆動電圧は数十 V台であるから、微動駆動手段の駆動による再生信号への影響が懸念される。

前述した従来例ではトラッキング方向に、トラッキングとして有効な大きな変位を得ることが難しい、あるいは大きな変位を得るために高い駆動電圧を要する等、駆動効率が悪い欠点がある。

また磁気ディスク装置の小型軽量化にも構造上不利がある。本発明はこれらの従来例の課題を解決するために為されたものである。

本発明の目的は、面記録密度の増大に伴う狭トラックピッチ化に対応して、高速、高精度トラッキングを、製造の容易さを含めて実用レベルの低駆動電圧で実現する微動駆動手段を備えたへッド支持機構およびそれを用いた情報記録再生装置およびへッド支持機構の製造方法を提供することにある。発明の開示

本発明に係るへッド支持機構は、へッドと該へッドを保持するスライダとを備え、該へッドは主駆動手段によってトラッキングされるへッド支持機構であって、該へッド支持機構は、薄膜で構成され該へッドを微動させる副駆動手段をさらに備え、該副駆動手段は、該薄膜のたわみ変形を利用して該ヘッドを微動させ、そのことにより上記目的が達成される。

該薄膜の膜厚は、 1 0 // m以下であってもよい。該薄膜は、母材上に形成され、膜厚が 1 0 以下であり、該薄膜は、成膜プ口セスを用いて該母材上に形成されてもよい。

該成膜プロセスは、直接成膜プロセスを含んでもよい。

該成膜プロセスは、転写プロセスを含んでもよい。

該薄膜と該スライダとは、該ヘッドのトラッキング方向に沿って配置されていてもよい。

本発明に係る情報記録再生装置は、へッドと該へッドを保持するスライダとを備えたへッド支持機構と、該へッド支持機構を介して該へッドをトラッキングする主駆動手段とを備え、該へッドによりディスクに情報を記録再生する情報記録再生装置であって、該ヘッド支持機構は、薄膜で構成され該ヘッドを微動させる副駆動手段を備え、該副駆動手段は、該薄膜のたわみ変形を利用して該ヘッドを微動させ、そのことにより上記目的が達成される。

該薄膜は、該厚み方向が該へッドのトラツキング方向と実質的に一致するように形成されてもよい。

該薄膜の膜厚は、 1 0 zz m以下であってもよい。

該副駆動手段を構成する部材の主要部分は、該スライダの該ディスクの表面からの高さ方向の厚み内の空間内に配置されてもよい。

該副駆動手段は、該スライダの重心の該ディスクの表面からの高さ方向の位置付近に配置されてもよい。

該ヘッド支持機構は、該ディスクの表面に対して実質的に垂直に形成された複数の薄板ばね部を有していてもよい。

前記副駆動手段は、振動板となる母材をさらに含み、前記母材は、バネ材を含んでもよい。

該副駆動手段は、圧電方式、静電方式、電磁方式、磁歪方式または形状記憶合金方式のうちのいずれかの構成を有してもよい。

副副駆動手段は、圧電材料、電歪材料、磁歪材料のいずれかを含んでもよい。該ヘッド支持機構は、該スライダに結合される第 1の部材と、該主駆動手段に結合される第 2の部材とを含み、該副駆動手段は、該第 1の部材に形成されてもい。

該第 1の部材は、該スライダを該ディスクの表面に追従させるフレクスチヤを含んでもよい。

該第 1の部材は、金属薄板をさらに含み、該金属薄板は、曲げ加工により形成された曲げ加工部を有し、該副駆動手段は、該曲げ加工部に形成されてもよい。該曲げ加工部は、該ディスクの表面に対して実質的に垂直な方向に曲げ加工され、該曲げ加工部は、曲げ加工の加工精度を高めるための溝加工部を有してもよい。

該曲げ加工部は、曲げ高さ寸法が該ディスクの回転軸方向である第 1の方向における該スライダの寸法よりも小となるように形成され、該第 1の方向における該副駆動手段の寸法は、該第 1の方向における該スライダの寸法よりも小となるように形成されてもよい。

該へッド支持機構は、該副駆動手段が形成される副駆動手段形成部材をさらに備え、該副駆動手段形成部材には、該ヘッドに接続される記録再生用信号配線が形成されてもよい。

該へッド支持機構は、該ディスクの表面に対して実質的に垂直に形成された複数の平行ばね部を有し、該副駆動手段は、該複数の平行ばね部に形成され、該副駆動手段は、該ヘッドをトラッキング方向に並進させてもよい。

該へッド支持機構は、回転中心から放射状に配置された複数の板ばね部を有し、該副駆動手段は、該複数の板ばね部に形成され、該副駆動手段は、該回転中心を中心に該スライダを回転させ、該へッドをトラッキング方向に微動させてもよい。該複数の板ばね部は、トラッキング方向に長手方向を有する板ばね部を含んでもよい。

該複数の板ばね部は、トラッキング方向に対して実質的に直行する方向に長手

0 方向を有する板ばね部を含んでもよい。

該へッド支持機構は、一対の副駆動手段を備えてもよい。

該副駆動手段は、該スライダの配置方向に対して実質的に平行になるように配置されてもよい。

該副駆動手段は、該副駆動手段の配置方向の延長線のそれぞれが該スライダの配置方向の延長線と該へッド支持機構の先端部側で交点を持つように、該スライダの配置方向に対してそれぞれ所定の角度をもって配置されてもよい。

前記所定の角度は、 1 5度以上であってもよい。

該ヘッド支持機構は、該スライダに結合される第 1の部材をさらに含み、該副駆動手段は、該第 1の部材に形成され、該副駆動手段は、該副駆動手段の配置方向の延長線のそれぞれの交点の近傍に該第 1の部材の重心が存在するように配置されてもよい。

該へッド支持機構は、二対以上の副駆動手段を備えてもよい。

該副駆動手段は、半導体プロセスを用いて形成されてもよい。

前記副駆動手段は、前記薄膜の少なくとも一部分を拘束する拘束緩和手段を含んでもよい。

前記拘束緩和手段は、前記副駆動手段の剛性を弱める手段を含んでもよい。前記拘束緩和手段は、パネ構造を含んでもよい。

前記拘束緩和手段は、低剛性素材を含んでもよい。

拘束緩和手段は、前記薄膜を駆動する駆動電圧を前記薄膜に印加するための配線を含んでもよい。

前記情報記録再生装置は、前記主駆動手段および前記副駆動手段を制御する制御手段をさらに備えてもよい。

前記薄膜は、母材上に形成され、該薄膜は、成膜プロセスを用いて該母材上に形成されてもよい。

該成膜プロセスは、直接成膜プロセスを含んでもよい。該薄膜は、該母材上に金属膜、下地層、圧電薄膜、金属電極膜を順次積層して成ってもよい。

該薄膜は、該母材上に絶縁膜、金属膜、下地層、圧電薄膜、金属電極膜を順次積層して成ってもよい。

該薄膜は、真空チャンバ一により、該母材上に金属膜、下地層、圧電薄膜、金属電極膜を順次積層して成ってもよい。

該薄膜は、真空チャンバ一により、該母材上に絶縁膜、金属膜、下地層、圧電薄膜、金属電極膜を順次積層して成ってもよい。

該薄膜は、金属膜を含み、該金属膜は、真空プロセス、液中プロセスのいづれかにより形成されてもよい。

該成膜プロセスは、転写プロセスを含んでもよい。

該薄膜は、該母材上に接着剤、金属膜、圧電薄膜、下地層、金属電極膜を順次積層して成ってもよい。

該薄膜と該スライダとは、該へッドのトラッキング方向に沿って配置されていてもよい。

該薄膜は、該厚み方向が該へッドのトラッキング方向と実質的に一致するように該母材上に形成されてもよい。

該薄膜は、該厚み方向が該ディスクの表面と実質的に垂直になるように該母材上に形成されてもよい。

該母材は、弾性を有し、該母材は、該スライダーを該ディスクの表面のうねりに追随させるために必要な曲げ剛性と、トラッキングに必要な変位との双方が得られるような厚みを有してもよい。

該母材の該厚みは、 0 . 5 以上 5 0 以下であってもよい。

該母材は、ステンレスで形成されてもよい。

該母材は、シリコンで形成されてもよい。

該薄膜は圧電薄膜を含み、該圧電薄膜は、 r f スパッタリング法、イオンビームスパッタリング法、ゾル ·ゲル法、 CVD法およびレーザ一アブレーシヨン法のいずれかの方法で形成されてもよい。

該圧電薄膜は、 PZT膜を含んでもよい。

該圧電薄膜は、 Z n〇膜を含んでもよい。

該圧電薄膜は、 P VDF膜を含んでもよい。

該薄膜は、該母材を挟み込むように該母材の両側の面に形成されてもよい。該薄膜は、圧電薄膜を含み、該圧電薄膜の全体は絶縁膜で覆われていてもよい。該絶縁膜は、ポリイミド、 SAM膜、 LB膜およびナイトライドのいずれかを主成分とする材料を含んでもよい。

該薄膜は、該へッドのトラッキング方向に対して該へッドの両側に配置されており、該へッドの一方の側に配置された該薄膜と該へッドの他方の側に配置された該薄膜とは、互いに逆相の電圧が印加され、相反する方向に橈んでもよい。

該薄膜は、該へッドのトラッキング方向に対して該へッドの両側に配置されており、該へッドの一方の側に配置された該薄膜と該へッドの他方の側に配置された該薄膜とは、互いに同相の電圧が印加され、同じ方向に撓んでもよい。

該薄膜は、下地層を含んでもよい。

該下地層は、 PT層、 PLT層、 PBT 03層、 5 1"1^ 03層ぉょび83 T i 03層のいずれかを含んでもよい。

該 PLT層は、実質的に Z rを含まなくてもよい。

該薄膜は、該下地層に隣接して積層された金属膜を含み、該金属膜は、白金膜またはチタン膜のいずれかを含んでもよい。

該母材は、該薄膜に電圧を印加するための配線を有してもよい。

該配線は、該母材に該薄膜が形成された後に形成されてもよい。

本発明に係るへッド支持機構の製造方法は、へッドと該へッドを保持するスライダとを備え、該ヘッドは主駆動手段によってトラッキングされるヘッド支持機構であって、該ヘッド支持機構は、薄膜で構成され該ヘッドを微動させる副駆動手段をさらに備え、該副駆動手段は、該薄膜のたわみ変形を利用して該ヘッドを微動させ、前記薄膜は、母材上に形成され、該薄膜は、成膜プロセスを用いて該母材上に形成されるへッド支持機構の製造方法であって、成膜プロセスを用いて該薄膜を該母材上に形成する第 1ステップと、該へッドを保持するスライダを該母材上に取り付ける第 2ステップとを含み、そのことにより上記目的が達成される。

該第 1ステップは、直接成膜プロセスを用いて該薄膜を該母材上に形成する第 3ステップを含んでもよい。

該第 3ステップは、該母材上に金属膜、下地層、圧電薄膜、金属電極膜を順次積層する第 4ステップを含んでもよい。

該第 3ステップは、該母材上に絶縁膜、金属膜、下地層、圧電薄膜、金属電極膜を順次積層する第 4ステツプを含んでもよい。

該薄膜は、金属膜を含み、該第 3ステップは、真空プロセス、液中プロセスのいづれかにより該金属膜を形成する第 4ステップを含んでもよい。

該第 1ステップは、転写プロセスを用いて該薄膜を該母材上に形成する第 3ステツプを含んでもよい。

該第 3ステップは、転写基板上に金属膜、下地層、圧電薄膜、金属電極膜および接着剤を順次積層する第 4ステップと、該接着剤上に該母材を取り付ける第 5 ステップと、該転写基板を該金属膜から取り除く第 6ステップとを含んでもよい該転写基板は、 M g〇、サファイア、チタン酸ストロンチウムおよびシリコンのいずれかにより形成されてもよい。

該母材は、ステンレスで形成されてもよい。

該母材は、シリコンで形成されてもよい。

該薄膜は、圧電薄膜を含み、該第 1ステップは、該圧電薄膜を r fスパッタリング法、イオンビームスパッタリング法、ゾル 'ゲル法、 C V D法およびレ一ザ —アブレーシヨン法のいずれかの方法で形成する第 3ステップを含んでもよい。該第 1ステップは、該母材を挟み込むように該母材の両側の面に該薄膜を形成する第 3ステップを含んでもよい。

該薄膜は、圧電薄膜を含み、該第 1ステップは、該圧電薄膜を形成する第 3ステツプを含んでもよい。

該圧電薄膜は、 PZT膜を含んでもよい。

該圧電薄膜は、 ZnO膜を含んでもよい。

該圧電薄膜は、 P VDF膜を含んでもよい。

該薄膜は、圧電薄膜を含み、該第 1ステップは、該圧電薄膜の全体を絶縁膜で覆う第 3ステップを含んでもよい。

該絶縁膜は、ポリイミド、 SAM膜、 LB膜およびナイトライドのいずれかを主成分とする材料を含んでもよい。

該第 1ステップは、該薄膜を、該へッドのトラッキング方向に対して該へッドの取り付け位置の両側に形成する第 3ステツプを含んでもよい。

該薄膜は、下地層を含み、該第 1ステップは、該下地層を形成する第 3ステツプを含んでもよい。

該下地層は、 PT層、 PLT層、 PBT 03層、 3 1"丁 1 03層ぉょび83 T i 03層のいずれかを含んでもよい。

該 PLT層は、実質的に Z rを含まなくてもよい。

該 1ステップは、該下地層に隣接して積層された金属膜を形成する第 4ステツプを含み、該金属膜は、白金膜またはチタン膜のいずれかを含んでもよい。

該ヘッド支持機構の製造方法は、該母材に該薄膜を形成した後に、該薄膜に電圧を印加するための配線を該母材に形成する第 3ステップをさらに含んでもよい。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の実施の形態 1におけるへッド支持機構を示す斜視図。

図 2は、本発明の実施の形態 1におけるへッド支持機構を示す部分拡大斜視図。図 3は、本発明のへッド支持機構を用いた磁気ディスク装置を示す図。

図 4は、本発明の実施の形態 1における磁気ディスク装置の要部縦断面図。図 5は、実施の形態 1におけるスライダ支持部材周辺の部分拡大斜視図。図 6 Aは、実施の形態 1におけるスライダ支持部材の部分拡大斜視図。

図 6 Bは、実施の形態 1における構成説明のための部分拡大斜視図。

図 7 Aは、実施の形態 1における動作説明のための部分拡大平面図。

図 7 Bは、実施の形態 1における動作説明のための部分拡大平面図。

図 7 Cは、実施の形態 1における動作説明のための部分拡大平面図。

図 7 Dは、駆動電圧印加後のへッド支持機構 1 0 5の斜視図。

図 7 E〜図 7 Gは、薄膜のたわみ変形の説明図。

図 8は、実施の形態 2におけるへッド支持機構を示す部分拡大斜視図。

図 9は、実施の形態 3におけるへッド支持機構を示す部分拡大斜視図。

図 1 0は、実施の形態 4における構成説明のための部分拡大斜視図。

図 1 1は、実施の形態 5における構成説明のための部分拡大斜視図。

図 1 2は、実施の形態 5における構成説明のための部分拡大平面図。

図 1 3は、実施の形態 5における構成説明のための部分拡大斜視図。

図 1 4は、実施の形態 5における他のへッド支持機構の部分拡大斜視図。図 1 5 Aは、実施の形態 5における駆動電圧印加前の他のへッド支持機構の斜視図。

図 1 5 Bは、実施の形態 5における駆動電圧印加後の他のへッド支持機構の斜視図。

図 1 6 Aは、実施の形態 5における駆動電圧印加前の他のヘッド支持機構の平面図。

図 1 6 Bおよび図 1 6 Cは、実施の形態 5における駆動電圧印加後の他のへッド支持機構の平面図。

図 1 7八〜図1 7 Dは、実施の形態 6における直接成膜プロセスを用いた副駆動手段の製造方法を説明する断面図。

図 1 8は、実施の形態 6における直接成膜プロセスを用いた副駆動手段が形成されたへッド支持機構の製造方法のフローチャート。

図 1 9八〜図1 9 Fは、実施の形態 7における転写プロセスを用いた副駆動手段の製造方法を説明する断面図。

図 2 0は、実施の形態 7における転写プロセスを用いた副駆動手段が形成されたへッド支持機構の製造方法のフローチャート。

図 2 1は、実施の形態 8におけるへッド支持機構の部分拡大斜視図。

図 2 2 Aは、実施の形態 8における駆動電圧印加後におけるへッド支持機構に形成された副駆動手段の伸縮を説明する斜視図。

図 2 2 Bは、実施の形態 8における駆動電圧印加後におけるへッド支持機構の並進運動を説明する斜視図。

図 2 3 Aは、実施の形態 8における駆動電圧印加後におけるへッド支持機構に形成された副駆動手段の伸縮を説明する斜視図。

図 2 3 Bは、実施の形態 8における駆動電圧印加前における副駆動手段およびフレクスチヤ一の状態の説明図。

図 2 3 Cは、実施の形態 8における駆動電圧印加後における副駆動手段およびフレクスチヤ一の状態の説明図。

図 2 4は、実施の形態 9におけるァクチユエ一夕部の駆動素子とディスク面との位置関係を示す図。

図 2 5は、実施の形態 9におけるァクチユエ一夕部の駆動素子とディスク面と垂直な面が成す角度を表す図。

図 2 6 Aおよび図 2 6 Bは、実施の形態 9におけるァクチユエ一夕の動作を表す図。

図 2 7は、実施の形態 1 0におけるァクチユエ一夕の拘束緩和手段を構成する位置を示す図。図 2 8 Aは、実施の形態 1 0におけるァクチユエ一夕の拘束緩和手段の一例を表す図。

図 2 8 Bは、実施の形態 1 0におけるァクチユエ一夕の拘束緩和手段の拡大図。

図 2 9 Aは、実施の形態 1 0におけるァクチユエ一夕の拘束緩和手段の他の一例を表す図。

図 2 9 Bは、実施の形態 1 0におけるァクチユエ一夕の拘束緩和手段のさらに他の一例を表す図。

図 2 9 Cは、実施の形態 1 0におけるァクチユエ一夕の拘束緩和手段のさらに他の一例を表す図。

図 2 9 Dは、実施の形態 1 0におけるァクチユエ一夕の拘束緩和手段のさらに他の一例を表す図。

図 3 0は、実施の形態 1 0におけるァクチユエ一夕の拘束緩和手段のさらに他の一例を表す図。発明を実施するための最良の形態

(実施の形態 1 )

図 1は本発明の実施の形態 1におけるへッド支持機構の斜視図を示す。また図 2は同じく本発明の実施の形態 1におけるへッド支持機構の部分拡大斜視図を示す。

いずれもへッド支持機構をディスク面側から見た斜視図である。

また図 3は本発明のへッド支持機構を用いた磁気ディスク装置の斜視図を示す。図 4は本発明のへッド支持機構を用いた磁気ディスク装置の要部縦断面図を示す。図 1から図 4において、 1は情報を記録再生するヘッド、 2はこのヘッドを搭載するスライダ、 3はモータにより回転駆動され、情報を記録再生するディスク、 4はへッドをトラッキングする主駆動手段、 4 aはこの主駆動手段の一部を構成するアーム、 5はヘッド支持機構、 6はトラッキング方向である。

1 1は磁気ディスク 3を回転駆動させるスピンドルモー夕であり、回転精度、信頼性が高い点から D Cブラシレスモー夕を用いるのが好ましい。 4はフレクスチヤ 5 bを磁気ディスク面上の半径方向に移動させて磁気へッド 1を目標のトラック位置に位置決めするようにトラッキングさせる主駆動手段であり、フレクスチヤ 5 bはフレクスチヤ 5 cに取り付けられていて、固定部材 5 dでアーム 1 4 に固定され、磁気ディスク装置のシャーシ本体 1 6にポールベアリング等を用いたピボット軸受によって回動可能に支承されたへッドアクチユエ一夕 4 aをボイスコイルモ一夕 4 bによって回動駆動させる。またボイスコイルモー夕 4 bは図示しない駆動制御装置によって制御される。ヘッドァクチユエ一夕 4 aの材料としては、軽量で高剛性を期待できるアルミ合金を用いるのが好ましい。またボイスコイルモー夕 4 bはポリウレタン銅線で構成されたコィル部とそれに対向して適切な隙間を確保してヨークとしての鉄板上に希土類等の抗磁力の高い金属マグネット材料を積層させて、シャーシ本体 1 6上に配設固定されたマグネット部から構成される。通常 1台の磁気ディスク装置には記録容量を増すために図 4に示すように磁気ディスク 3、スライダ 2、フレクスチヤ 5 bを複数個具備している。図 1において、ヘッド支持機構 5は、さらに 2つの主要な部材で構成する。すなわち、主駆動手段 4とは別の副微動駆動手段 5 aを具備し、かつスライダ 2をディスク 3の表面のうねりに追随させるために適度な曲げ剛性をモー夕せたフレクスチヤ 5 bと、スライダ 2をディスク 3の表面に適度な力で押圧する口一ドビーム 5 cで構成する。

尚、図 1はディスク面側からみた斜視図であるため、ロードビーム 5 cのスラィダ 2への加重点の構成が隠れて見えないが、ロードビーム 5 cをスライダ 2のほぼ重心位置で当接する構成としている。

また、 5 dはヘッド支持機構を、主駆動手段を構成するアーム 4 aに結合するための固定部材である。 5 dは省略し口一ドビーム 5 cをアーム 4 aに直接接合してもよい。フレクスチヤ 5 bには、副微動駆動手段 5 aを駆動するための配線 5 eを設けている。また図示しないがへッドの記録再生信号を接続する配線も同様の構成でフレクスチヤ 5 bに設けることができる。

図 2はへッド支持機構 5を構成するフレクスチヤ 5 bの先端部を示したもので、副微動駆動手段 5 aを薄膜あるいはシート状の圧電体により構成し、図示していないが、この圧電体の両面に設けられた複数の電極に電圧を印可することにより、フレクスチヤ母材と圧電体より構成されるュニモルフ型圧電ァクチユエート機能により、圧電体の厚み方向にたわませ、トラッキング方向 6に可動としたものである。

尚、本実施の形態ではスライダの運動軌跡が平行となるよう理想的な並進機構とするため、一対の副微動駆動手段を設け、薄板平行パネ構造としている。圧電体の厚み方向のたわみを駆動手段とすることにより、低電圧駆動でトラッキングに要する大きな変位を得ることができる。また副微動駆動手段 5 aの主要部分が、スライダ 2のディスク面からの高さ方向の厚み内の空間に構成することにより、ディスク装置の厚み増加がなく、ディスク装置を小型薄型化できる。またこのような構成により、スライダ 2の重心 2 aのディスク面からの高さと副微動駆動手段 5 aの高さがほぼ同一となるため、駆動による望ましくない曲げモーメントをスライダに発生させることを防止できる。

フレクスチヤ 5 bの母材としては弾性を有する薄板材であればよいが、望ましくは金属薄板、たとえば 0 . 5 mから 5 0 mの板厚のステンレスシートを用い、この上に膜厚が 1 0 / m以下の薄膜圧電体、たとえば P Z T, P L T, P L Z T等の薄膜圧電体および電極を設ける構成とすることにより、フレクスチヤに要求される適度な曲げ剛性と、トラッキングに要求される低電圧駆動で大きな変位が得られる駆動効率とが両立できる。

たとえば 2 5 m厚のステンレスを用いた幅 0 . 2 5 mm、長さ 1 mmのカンチレバーに膜厚 3 /i mの P Z T薄膜圧電体および電極を構成したュニモルフ型ァクチユエ一夕の場合、一 3 V〜十 3 Vの低電圧駆動で 1 Ai mオーダーの変位が得られる。

従来の技術の項で既に述べた開示されている従来の駆動機構では 1 / mオーダ —の変位をこのような低電圧で駆動することはできない。なお本実施の形態は、ュニモルフ型副駆動手段形式を採用したが、フレクスチヤのもう一方の面にも薄膜圧電体を構成することによりバイモルフ型副駆動手段を構成してもよい。この場合、同一駆動電圧でさらに大きな変位を稼ぐことができる利点はあるが反面構成は複雑で作りにくい難点がある。

またフレクスチヤを構成する母材を上記のように金属薄板とすることにより、図 1ないしは図 2に示すへッドの副駆動手段を備えたへッド支持機構構造を、金属薄板の曲げ加工により簡便に製作できるという製造上の大きなメリッ卜がある。このように、本発明の実施の形態 1によれば、面記録密度の増大に伴う狭トラックピッチ化に対応して、高速、高精度トラッキングを、製造の容易さを含めて実用レベルで実現する微動駆動手段を備えたへッド支持機構およびそれを用いた磁気ディスク装置を提供することができる。

図 5、図 6 A、図 6 Bを参照して、実施の形態 1に係るへッド支持機構の変形例を説明する。前述したへッド支持機構 5の構成要素と同一の要素には同一の参照符号を付している。これらについての詳細な説明は省略する。

1は磁気ディスク 3上の所定のトラックにデーターを記録 ·再生するための磁気ヘッドである。 2は磁気ヘッド 1を搭載したスライダである。 5 bはスライダ 2の姿勢変化を許容し、弾性支持するフレクスチヤであり、一端部にスライダ 2 を固定するジンバル部 5 b 1を設けている。スライダ 2の固定方法は接着によるものが適切である。またフレクスチヤ 5 bは数グラムのきわめて小なる弹性付勢力を容易に精度よく発生できる点から板ばね用ステンレス薄板を材料として構成されるのが好ましい。フレクスチヤ 5 b上には電気信号を伝達するパターン配線が形成されている。記録密度の高密度化により磁気へッド 1ゃスライダ 2の小型化が進み、今後はリード線を用いないパターン配線によるものが一般的になると考える。

1 5 aおよび 1 5 bは磁気ディスク面上の半径方向に対してスライダ 2の両側近傍の位置に配設され、フレクスチヤ 5 bに固定された一対の副駆動手段である。副駆動手段 1 5 a、 1 5 bはジンバル部 5 b 1の両側近傍にほぼ直角に曲げ加工された一対の副駆動手段取付部 5 b 3、 5 b 4に固定されている。また図 6 Aに示すように一対の副駆動手段取付部 5 b 3、 5 b 4はスライダ 2をジンバル部 5 b 1に取り付ける側に曲げ加工されており、その曲げ高さ寸法はスライダ 2の磁気ディスク回転軸方向（矢印 2 bの方向）の寸法（スライダ厚み寸法）より小なるように構成され、また副駆動手段 1 5 a、 1 5 bの磁気ディスク回転軸方向の寸法はスライダ 2の同方向の寸法（スライダ厚み寸法）よりも小なるように構成されている。つまり、副駆動手段取付部の曲げ高さ寸法を h 4、スライダ厚み寸法を h 3、副駆動手段の磁気ディスク回転軸方向の寸法を h 7、スライダ 2の磁気ディスク回転軸方向の姿勢変化量を A hとすると、それぞれの位置関係は（式 1 ) 、（式 2 ) であらわされる。

【式 1】

h 4 < h 3 + Δ h

【式 2】

h 7 < h 3 + Δ h

スライダ 2をジンバル部 5 1に取り付ける側に曲げ加工されている理由は、フレクスチヤ 5 b上に形成されているパターン配線部を曲げ加工により損傷させないようにするためと、図 4で示すように磁気ディスク間の狭小なスペースに要素部品を配設する実装密度を上げるためである。

副駆動手段 1 5 a、 1 5 bの固定方法は接着あるいは成膜などが好ましい。本実施の形態では副駆動手段 1 5 a、 1 5 bはスライダ 2の配置方向（矢印 2 Cの方向）に対して平行になるように配置されている。図 6 Bに示すように副駆動手段 1 5 a、 1 5 bを予め曲げ加工する前にフレクスチヤ 5 bに固定配置しておき、その後ほぼ直角に曲げ加工を施す工法を採用するのが組立精度の確保、工数の合理化の点から好ましい。なぜならば、スライダ 2の配置固定と同工程にて副駆動手段 1 5 a、 1 5 bの配置固定を行うことができ、取付精度も高くなるからである。そのためには図 6 Bに示すようにフレクスチヤ 5 bのほぼ直角に曲げ加工される曲げ加工部分に予め加工精度を高めるための溝加工部 5 b 5、 5 b 6を備えておくとさらに高い加工精度が確保できる。以上のように構成された磁気ディスク装置について、さらに図 7 Aから図 7 C を用いてその動作を説明する。まず、スピンドルモー夕 1 1によって図示 A 1方向に回転されられる磁気ディスク 3によって生じる空気流の作用で、スライダ 2 は磁気ディスク面から所定の高さで安定浮上する。フレクスチヤ 5 bはそのスライダ 2の様々な姿勢変化を許容し安定浮上状態を維持する。その状態で主駆動手段 4は目標の卜ラック位置に位置決めするように磁気へッド 1をトラッキングさせる。そしてさらに磁気へッド 1によりその状態でのトラック位置デ一夕を図示しない駆動制御装置にフィードバックし、主駆動手段 4によって移動させた磁気へッド 1の微小な移動調整を副駆動手段 1 5 aおよび 1 5 bによって行うのである。

本発明のヘッド支持機構の駆動原理を説明する。図 7 Aは、駆動電圧印加前のへッド支持機構 1 0 5の平面図を示す。図 7 Bおよび図 7 Cは、駆動電圧印加後のへッド支持機構 1 0 5の平面図を示す。図 7 Dは、駆動電圧印加後のへッド支持機構 1 0 5の斜視図を示す。図 7 E〜図 7 Gは、薄膜のたわみ変形の説明図を示す。図 6 Aで説明した要素と同一の要素には同一の参照符号を付している。これらについての詳細な説明は省略する。

図 7 E〜図 7 Gを参照して、薄膜のたわみ変形を説明する。図 7 Eは、一端固定端他端自由端モデルでの薄膜のたわみを示す。図 7 Fおよび図 7 Gは、一端固定端他端単純支持端モデルでの薄膜のたわみを示す。本発明のへッド支持機構は、薄膜で構成されヘッドを微動させる副駆動手段を備え、副駆動手段は、薄膜のたわみ変形を利用してヘッドを微動させる。

図 7 Eを参照して、薄膜のたわみ変形は、一端固定端他端自由端モデルでの、薄膜の長手方向に対して実質的に垂直な方向のたわみ (5 Vと薄膜の長手方向に対して実質的に平行な方向のたわみ <5 H 1との双方を含む。

図 7 Fおよび図 7 Gを参照して、薄膜のたわみ変形は、一端固定端他端単純支持端モデルでの、薄膜の長手方向に対して実質的に平行な方向のたわみ <5 H 2をさらに含む。

図 7 Aは、副駆動手段 1 5 a、 1 5 bに駆動電圧を印加しないときは、副駆動手段 1 5 a、 1 5 bは伸縮せず、へッド 1は微動しない状態を示す。

図 7 Bおよび図 7 Dを参照して、副駆動手段 1 5 aが矢印 D D方向に伸長し、副駆動手段 1 5 bが矢印 F F方向に縮むように、副駆動手段 1 5 a、 1 5 bのそれぞれに駆動電圧が印加された例を説明する。副駆動手段 1 5 aの伸長によって、折り曲げ部 5 b 3は矢印 B方向に撓む。副駆動手段 1 5 bの圧縮によって、折り曲げ部 5 b 4も折り曲げ部 5 b 3と同様に矢印 B方向に橈む。このため、フレクスチヤ 1 0 5 bの先端部が矢印 B方向に並進運動する。この結果、フレクスチヤ 1 0 5 b上のスライダ 2およびへッドが矢印 B方向に並進運動する。

図 7 Cを参照して、副駆動手段 1 5 a、 1 5 bのそれぞれに印加される駆動電圧のプラス、マイナスを逆にすると、図 7 Bおよび図 7 Dに示す例とは逆に、副駆動手段 1 5 aは縮み、副駆動手段 1 5 bは伸長するので、図 7 Cに示すようにスライダ 2およびヘッドは矢印 C方向に並進運動する。

以上のように実施の形態 1によれば、パターン配線部を形成させたフレクスチャのきわめて簡素な板金加工による部品構成をとることにより磁気ディスク間の狭小な構成スペースにおいて要素部品の実装密度を上げることができ、主駆動手段に加えて、移動した磁気ヘッドのさらなる微小移動調整を磁気ヘッドの間近で瞬時に行うことができ、サブミク口ンオーダーの狭小トラックピツチにおいても安定して高速な磁気へッドのオントラック制御を実現することができる。

(実施の形態 2 )

図 8は、本発明の実施の形態 2におけるへッド支持機構 2 0 5の部分拡大斜視図を示す。大半の構成部材およびその符号は上記実施の形態 1で述べたものと同じであるので、重複する内容の詳細説明は省略する。実施の形態 2におけるへッド支持機構のフレクスチヤ 2 0 5 bは、実施の形態 1の構成が、 2枚の平行薄板バネ構造としたものに対して、これを 3本の平行薄板ノネ構造としたものである。

3本の平行薄板パネのうちの 2本には、前記実施の形態 1と同様、ヘッドの副微動駆動手段 5 aを設けているが、もう 1本の薄板パネは、へッド 1の記録再生信号を外部に取り出すための記録再生信号配線 5 f を形成している。このように複数の薄板パネの一部を信号配線専用とすることにより、駆動用配線とのクロストークによる記録再生信号の劣化を防ぐことができる。

また、記録再生信号の高転送レート化に対応した配線の低浮遊容量化、インピ —ダンス整合化も図り易い利点がある。

また平行薄板パネを複数で構成することにより、平行パネ機構でやや問題になるラテラル方向の剛性を所望の剛性に調整できる利点がある。尚、本実施の形態では 3本の平行薄板バネ構造について述べたが、本発明は 4本ないし 5本などより多数の平行薄板バネ構造をとつてもよいことはもちろんである。

(実施の形態 3 )

図 9は、本発明の実施の形態 3におけるへッド支持機構 3 0 5の部分拡大斜視図を示す。大半の構成部材およびその符号は上記実施の形態 1および 2で述べたものと同じであるので、重複する内容の詳細説明は省略する。本実施の形態 3におけるへッド支持機構のフレクスチヤ 3 0 5 bに備えたへッドの副駆動手段 5 a は、スライダ 2の重心 2 a付近を中心に、スライダ 2のディスクからの高さ方向に向いた Z軸まわりに回転する方式としている。

図 9で、スライダの重心 2 aから距離 d離れた位置に回転軸 Zがあり、このまわりの回転方向 7を図示している。スライダが Z軸のまわりに回転することによりスライダの後端面に設けられたへッド 1がトラツキング方向 6に微動される。この方式ではトラッキングに伴い若干量のへッドのアジマス角変化を生じるが、このアジマス角変化に伴う記録再生信号の低下、すなわちアジマス損は実用上無視できるためこの回転駆動方式の適用が成立する。

図 9では 3本の薄板パネを略 Z軸を中心に T字型に放射状に構成した。また Z 軸をスライダの重心 2 aに近い距離 dの位置に構成した。 3本の内 2本の薄板バネには、副微動駆動手段 5 aを備え、もう 1本の薄板パネには、記録再生信号の信号配線 5 f を設けた。このような T字型構成をとることにより、薄板パネの長手方向をトラッキング方向 6に略一致させてあるから、薄板パネの長手方向の高い剛性でスライドを支持できるため、へッド支持機構のラテラル方向の剛性を格段に高めることができる。

また 1本の薄板バネはこのトラッキング方向 6と略直交する方向に、薄板パネの長手方向を構成しているので、トラッキング方向と直交する方向、すなわちへッド支持機構の長手方向の剛性を格段に高めることができる。 Z軸をスライダの重心 2 aに近い距離 dの位置とすることにより回転駆動対象であるスライダの回転慣性を小さくすることができ、高速のトラツキング制御が可能となるとともに、ヘッド支持機構の共振周波数を高め、高速、高精度のトラッキング制御の特性を改善できる。

尚、 Z軸の位置をヘッド 1から遠ざかる方向に距離 dを増加させる構成をとることにも、別の利点がある。すなわち回転軸 Zとへッド 1の距離が増大するため、同じ回転角で、ヘッド 1がトラッキング方向に微動する距離が増加する。すなわち距離 dを増加させることは、変位の拡大機構の拡大率を稼ぐ役目をする。これに伴って、回転慣性の増加するトレードオフが生じるが、トラッキングに必要な所定の変位を、低駆動電圧で実現できる大きな利点があり、両性能のバランスをとった実用性能を設計することができる。尚、上記で説明した本発明の実施の形態では、 T字型構成の例について述べたが、ヘッドの微動駆動手段が、略回転中心から放射状に構成された複数のパネ構- 造で構成され、前記微動手段により前記回転中心にてへッドを搭載したスライダを回転させることによりへッドをトラッキング方向に微動させるものであれば、 T字型構成以外にも各種の構成が考えられる。すなわち T字型、 Y字型などの 3 本構成、十字型、 X字型などの 4本構成、 ☆字型、 *字型等のさらに複数本の構成が原理的に可能である。

(実施の形態 4 )

図 1 0は、本発明の実施の形態 4におけるへッド支持機構 4 0 5を構成するフレクスチヤ 4 0 5 bの部分拡大斜視図である。実施の形態 1 (図 6 A) と同じ構成要素については同じ参照符号を付している。これらについての詳細な説明は省略する。

図 6 Aの構成と異なるのは副駆動手段 1 5 a、 1 5 bをスライダ 2の配置方向に対して副駆動手段 1 5 a、 1 5 bの配置方向の延長線がフレクスチヤ 4 0 5 b の先端部側で交点を持つそれぞれ所定の角度をもって配置された構成である点である。本実施の形態ではスライダ 2に向かって対称であり、先端に向かってフレクスチヤ 4 0 5 bの幅が小さくなる配置を一実施の形態としている。

以上のように構成された磁気ディスク装置の動作については、実施の形態 1と同様であるので説明を省略する。

以上のように本実施の形態によれば、スライダ 2の配置方向に対して配置方向の延長線がフレクスチヤ 4 0 5 bの先端部側で交点を持つそれぞれ所定の角度をもって配置された副駆動手段 1 5 a、 1 5 bを設けることにより、平行平板構造に比べてベクトル分散により、スライダ支持部材の磁気ディスク半径方向（図示矢印 6方向）の剛性を高めることができ、主駆動手段に加えて、移動した磁気へッドのさらなる微小移動調整を瞬時に行うことができ、サブミクロンオーダーの狭小トラックピツチにおいても安定して高速な磁気へッドのオントラック制御を実現することができる。

(実施の形態 5 )

図 1 1は、本発明の実施の形態 5におけるへッド支持機構 5 0 5を構成するフレクスチヤ 5 0 5 bの部分拡大斜視図である。実施の形態 4 (図 1 0 ) と同じ構成要素には同じ参照符号を付している。これらについての詳細な説明は省略する。図 1 0の構成と異なるのは副駆動手段 1 5 a、 1 5 b配置方向の延長線の交点近傍にフレクスチヤ 5 0 5 bの重心 Gが存在するように副駆動手段 1 5 a、 1 5 bを配置した点である。

図 1 2は本発明の実施の形態 5におけるフレクスチヤ 5 0 5 bの部分拡大平面図であり、 Gはフレクスチヤ 5 0 5 bの重心である。図 1 2で示すように G、 J 、 Kを結ぶ三角形（図示破線）構造が形成されている。

以上のように実施の形態 5によれば、副駆動手段 1 5 a、 1 5 b配置方向の延長線の交点近傍にフレクスチヤ 5 0 5 bの重心 Gが存在するように配置した副駆動手段 1 5 a、 1 5 bを設けることにより、フレクスチヤ 5 0 5 bの重心に加わる、駆動制御に悪影響を及ぼすフレクスチヤ 5 0 5 bの磁気ディスク半径方向にはたらく機械的な外力（空気流風圧、慣性力、外乱衝撃力等）の伝達を阻止する構成をとることにより、フレクスチヤ 5 0 5 bの磁気ディスク半径方向の剛性をきわめて高く構成することができ、主駆動手段に加えて、移動した磁気ヘッドのさらなる微小移動調整を瞬時に行うことができ、サブミクロンオーダ一の狭小卜ラックピッチにおいても安定して高速な磁気ヘッドのオントラック制御を実現することができる。

なお、以上の説明では図 1 1に示すようにフレクスチヤ 5 0 5 bの形状を先端に拡大延長させて重心を移動させる一実施の形態を示したが、図 1 3に示すようにスライダ 2の配置位置を先端に移設させることによって、副駆動手段 1 5 a、 1 5 b配置方向の延長線の交点近傍にフレクスチヤ 6 0 5 bの重心が存在するように配置してもよい。

また、以上の説明ではフレクスチヤに副駆動手段 1 5 a、 1 5 bは一対配置するとしたが、図 1 4に示すように駆動力，駆動量を増加させる目的で二対以上の副駆動手段（図示 1 5 c、 1 5 d ) を備えてもよい。

図 1 4に示す二対以上の副駆動手段（図示 1 5 c、 1 5 d ) を備える本発明のへッド支持機構 7 0 5の駆動原理を説明する。図 1 5 Aは、駆動電圧印加前のへッド支持機構 7 0 5の斜視図を示す。図 1 5 Bは、駆動電圧印加後のヘッド支持機構 7 0 5の斜視図を示す。図 1 6 Aは、駆動電圧印加前のへッド支持機構 7 0 5の平面図を示す。図 1 6 Bおよび図 1 6 Cは、駆動電圧印加後のへッド支持機構 7 0 5の平面図を示す。実施の形態 4 (図 1 0 ) で説明した要素と同一の要素には同一の参照符号を付している。これらについての詳細な説明は省略する。図 1 5 Aおよび図 1 6 Aは、副駆動手段 1 5 a〜 1 5 dに駆動電圧を印加しないときは、副駆動手段 1 5 a〜 1 5 dは伸縮せず、へッド 1は微動しない状態を示す。

図 1 5 Bおよび図 1 6 Bを参照して、副駆動手段 1 5 aが矢印 D D方向に伸長し、副駆動手段 1 5 cが矢印 G G方向に縮み、副駆動手段 1 5 dが矢印 E E方向に伸長し、副駆動手段 1 5 bが矢印 F F方向に縮むように、副駆動手段 1 5 a〜 1 5 dのそれぞれに駆動電圧が印加された例を説明する。副駆動手段 1 5 aの伸長および副駆動手段 1 5 cの圧縮によって、折り曲げ部 4 aは矢印 C 1方向に撓む。副駆動手段 1 5 dの伸長および副駆動手段 1 5 bの圧縮によって、折り曲げ部 4 bも折り曲げ部 4 aと同様に矢印 C 1方向に撓む。このため、フレクスチヤ一 4の先端部が矢印 C 1方向に並進運動する。この結果、フレクスチヤ一 4上のスライダ 2およびへッドが矢印 C 1方向に並進運動する。

図 1 6 Cを参照して、副駆動手段 1 5 a〜 1 5 dのそれぞれに印加される駆動電圧のプラス、マイナスを逆にすると、図 1 5 Bおよび図 1 6 Bに示す例とは逆に、副駆動手段 1 5 aは縮み、副駆動手段 1 5 cは伸長し、副駆動手段 1 5 dは縮み、副駆動手段 1 5 bは伸長するので、図 16 Cに示すようにスライダ 2およびへッドは矢印 C 2方向に並進運動する。

フレクスチヤ 4の母材としては弾性を有する薄板材であればよいが、望ましくは金属薄板、例えば 0. 5 から 50 mの板厚のステンレスシートを用い、この上に膜圧が 10 m以下の薄膜圧電体、たとえば PZT, PLT, PLZT 等の薄膜圧電体および電極を設ける構成とすることにより、フレクスチヤ一 4に要求される適度な曲げ剛性と、低電圧駆動でトラッキングに要求される大きな変位が得られる駆動効率とを両立させることができる。

スライダー 2の運動軌跡がトラッキング方向 C 1、 C 2と平行となるような理想的な並進機構を設けるため、フレクスチヤ一 4に折り曲げ部 4 a、 4 bを設けて副駆動手段 15 a〜l 5 dを形成し、フレクスチヤ一 4の先端部を薄板平行バネ構造としている。

副駆動手段の厚み方向（矢印 C 1または C 2) のたわみを利用してヘッド 1を微動させる駆動手段としているので、低電圧駆動でトラッキングに要求される大きな変位を得ることができる。例えば、 6 Vの駆動電圧を印加して 2. 2 im並進移動することがドッブラー変位計により確認できる。従来の技術で述べた駆動機構では 1 /zmオーダーの変位をこのような低電圧で駆動することはできない。

(実施の形態 6)

実施の形態 6に係るヘッド支持機構の製造方法を説明する。図 1 7 〜図17

Dは、直接成膜プロセスを用いた副駆動手段の製造方法を説明する断面図を示す。図 18は、直接成膜プロセスを用いた副駆動手段が形成されたヘッド支持機構の製造方法のフローチャートを示す。

図 1 7 A〜図 17 Dおよび図 18を参照して、 0. 5 mから 50 / mの厚みの母材 12を形成する（図 1 7A) 。母材 16 Aは、図 4 Aに示すフレクスチヤ一 4に形成された折り曲げ部 4 aに相当する。母材 12の材料が SUS (ステンレス）の場合はエッチング、レーザ一加工またはプレスにより外形をくり抜いた後プレス成形する。

白金（P t) スパッ夕により直接真空成膜で P t膜 14を母材 12上に形成する（図 17 B、 S 61 ) 。 P t膜 14は、液中においてメツキ膜成長させてもよい。またシャドウマスク法またはリフトオフ法により、後述する PZTや Zn〇などの圧電薄膜を r f スパッタリング法、イオンビームスパッタリング法、ゾル •ゲル法、 CVD法またはレーザ一アブレ一ション法などで成長させたい部分にだけ!³ t膜 14を形成してもよい。あるいは P t膜 14を S USで形成された母材 12上に直接蒸着してもよい。

P t膜 14上に r f スパッ夕法により PZT膜 1 5 Aを成長させるが、 PZT 膜 1 5 Aの下地層に Z rを含まない、またはわずかに含む PL T膜 15 Bを成長させておくとそれを下地層にして特性のよい P Z T膜 1 5 Aを形成することができる（図 1 7 C、 S 62、 S 63) 。

∑丁膜1 5八に？ t電極膜 16を形成すると、副駆動手段 15 aを有するフレクスチヤ一 4が完成する（図 17D) 。

母材 1 2を除いたトータル膜厚（P t l 4、 PLT 1 5B、 PZT 1 5 A, P t 16) が 10 mを越えないようにすることが望ましい。

副駆動手段 15 aを有するフレクスチヤ一 4にロードビーム 5とへッド 1を保持するスライダ 2とを取り付け、信号系を形成すると、ヘッド支持機構が完成する。

母材 12の材料が SUS (ステンレス）の場合はエッチング、レーザ一加工またはプレスにより外形をくり抜いてプレス成形した後 P t膜 14を取り付ける例を説明したが、全ての膜（P t l 4、 PLT 15 B、 PZT 1 5A、 P t 16) の形成が終わつてから最後にエツチング、レーザ一加工またはプレスを行って S USから成る母材 12のパターニングを行ってもよい。母材 12は SUSに限定されているわけではなく、大量に安く作れるシリコン（S i) 半導体ウェハ一でもかまわない。

これらの成膜プロセスを母材 1 2の表裏にそれぞれ行うと、図 14に示すバイモルフ型のァクチユエ一卜機能を有するサスペンションを作製することができる。図 14のように SUSから成る母材であるフレクスチヤ一 4の一部を、スライダ 2を挟むように直角に曲げて折り曲げ部 4 a、 4 bを形成する。折り曲げ部 4 a、 4 bに対してスライダ 2と反対側（裏側）にも副駆動手段 1 5 c、 1 5 dが形成される。裏側に形成された副駆動手段 1 5 c、 1 5 dも母材 1 2の裏側から前述した直接成膜プロセスで形成される。

折り曲げ部 4 a、 4 bを形成したフレクスチヤ一 4 (SUS基板）を備えたへッド支持機構 705は、薄板平行パネ構造の微動駆動手段を有するへッド支持機構になる。実験の結果、 5 Vの印加電圧でへッドが約 1 並進移動することがわかる。

圧電薄膜 1 5の下地に用いている P t膜 14は、チタン (T i) 等の金属材料に置き換えることができる。 P ZT 1 5 Aや PL T 1 5 Bは、酸化亜鉛（Z ηθ ) 、ポリフッ化ビニリデン（PVDF) 、またはそれらを組合わせた積層の構成に置き換えることができる。

なお、母材 1 2上に絶縁膜を形成した後、絶縁膜上に PT膜 14を形成しても良い。絶縁膜としては、例えば S i Nを用いることができる。 S i Nは母材 1 2 上に蒸着することができる。

圧電薄膜 1 5はポリイミドなどの絶縁膜で覆って焼き固めておくと P t 14と絶縁され、なおかつ母材 1 2との密着などの機械的特性も向上する。絶縁膜には SAM膜、 LB膜、またはナイトライドを主とした材料等を用いてもよい。

なお、副駆動手段を形成する各膜は、すべて真空チャンバ一プロセスを用いて成膜される。液中プロセスを用いても各膜を成膜することができる。

以上のように実施の形態 6によれば、面記録密度の増大に伴う狭トラックピッチ化に対応して、高速、高精度トラッキングを、直接成膜プロセスによる製造の容易さを含めて実用レベルの低駆動電圧で実現する微動駆動手段を備えたへッド支持機構およびそれを用いた情報記録再生装置およびへッド支持機構の製造方法を提供することができる。

直接成膜プロセスを用いることによりバッチプロセスでへッド支持機構を一括生産できるので、安価なヘッド支持機構を実現できるという効果もある。

(実施の形態 7)

実施の形態 7に係るへッド支持機構の製造方法を説明する。図 19八〜図19

Fは、転写プロセスを用いた副駆動手段の製造方法を説明する断面図を示す。図

19 A〜図 19 Fは、図 16 Aにおける断面 P Pにおける断面図を示す。図 20 は、転写プロセスを用いた副駆動手段が形成されたへッド支持機構の製造方法のフローチャートを示す。転写プロセスを用いても副駆動手段（微動駆動手段）を備えたへッド支持機構を作製することができる。

図 1 9 A〜図 19 Fおよび図 20を参照して、酸化マグネシウム（MGO) 基板 9を形成する（図 19A) 。 M GO基板 9上に P tスパッ夕により P t電極膜 16を形成する（図 19B、 S 81) 。シャドウマスク法またはリフトオフ法等により、 PZTや Z ηθなどの圧電薄膜 1 5を成長させたい部分にだけ P t膜 1

6を実施の形態 6と同様に形成する。

圧電薄膜 15上に r fスパッ夕法等により圧電薄膜 15 (？丁膜+？丁膜

) と白金膜 14とを成長させる（図 19 C、図 19D、 S 82、 S 83) 。このときも膜厚が 10 mを越えないようにすることが望ましい。これらのプロセスは基本的には図 17 〜図1 7 Dで前述した直接成膜プロセスと同じである。白金膜 14上に接着剤を塗布し、さらにこの後に厚み 0. 5 //11以上50 01 以下の SUS (ステンレス）基板 12、または S iを基本構成とした基板などを母材として接着する（図 19 E、 S 84、 S 85) 。 SUS (ステンレス）基板 12、または S iを基本構成とした基板は、図 4 Aに示すフレクスチヤ一 4に形成された折り曲げ部 4 aに相当する。接着剤を約 70度で乾燥させた後、 MgO基板 9をゥエツトエッチングで除去する（図 19 F、 S 86) と，副駆動手段 1 5 aを有するフレクスチヤ一 4が完成する。転写プロセスで製造した副駆動手段を有するフレクスチヤ一の完成品は、直接成膜プロセスで製造した副駆動手段を有するフレクスチヤ一の完成品と基本的に同じである。

P t膜 1 6を蒸着により形成した後 PZT膜を形成する前にいつたん PL T膜を形成すると、 P ZT圧電薄膜を特性のよい膜にすることができる。 PLT膜以外に PT膜、 PBT i 03膜、 S rT i 03膜、 B a T i 03膜等を用いてもほぼ同様の特性を得ることができる。転写基板に用いた酸化マグネシウム M g O以外に、サファイア（ひ— A 1203) 、チタン酸ストロンチウム等の単結晶の基板やシリコン単結晶基板を用いることでも転写することができる。

? 丁ゃ 2丁等の圧電薄膜15は 600度近い高温下で成膜するため、その後に副駆動手段への電圧印加に必要な配線 8を作製するほうが配線そのものを高温にさらすことなくァクチユエ一ト機能付きサスペンションをプロセスに流すことができる。

以上のように実施の形態 7によれば、転写プロセスを用いることにより、面記録密度の増大に伴う狭トラックピッチ化に対応して、高速、高精度トラッキングを、製造の容易さを含めて実用レベルの低駆動電圧で実現する微動駆動手段を備えたへッド支持機構およびそれを用いた情報記録再生装置およびへッド支持機構の製造方法を提供することができる。

転写プロセスを用いることにより直接成膜プロセスを用いた場合と同様にバッチプロセスでへッド支持機構を一括生産できるので、安価なへッド支持機構を実現できるという効果もある。

(実施の形態 8)

図 21は、実施の形態 8におけるへッド支持機構の部分拡大斜視図を示す。実施の形態 1において図 6 Aで説明した要素と同一の要素には同一の参照符号を付している。これらについての詳細な説明は省略する。

図 2 1を参照して、実施の形態 8におけるへッド支持機構 8 0 0が実施の形態 1におけるへッド支持機構 1 0 5と異なる点は、副駆動手段 1 5 aおよび 1 5 b が、その厚み方向（矢印 Q Q方向）が磁気ディスクの表面と実質的に垂直になるようにフレクスチヤ一 4上に形成されている点である。

実施の形態 8におけるへッド支持機構 8 0 0の駆動原理を説明する。図 2 2は、駆動電圧印加後におけるへッド支持機構 8 0 0に形成された副駆動手段 1 5 aおよび 1 5 bの伸縮を説明する斜視図を示す。図 2 2は、駆動電圧印加後におけるへッド支持機構 8 0 0の並進運動を説明する斜視図を示す。

図 2 2を参照して、副駆動手段 1 5 aおよび 1 5 bが逆相で伸縮するように駆動電圧を印加すると、副駆動手段 1 5 aは矢印 D D方向に縮み、副駆動手段 1 5 bは矢印 F F方向に伸長する。

図 2 2を参照して、副駆動手段 1 5 bへの駆動電圧の絶対値が副駆動手段 1 5 aへの駆動電圧の絶対値よりも十分大きくなるように、副駆動手段 1 5 aおよび 1 5 bへ逆相で駆動電圧を印加すると、副駆動手段 1 5 bが形成された側のフレクスチヤ一 4の部分は矢印 R 1の方向へ十分大きくたわみ、副駆動手段 1 5 aが形成された側のフレクスチヤ一 4の部分は矢印 R 2の方向へ小さくたわむ。

この矢印 R l、矢印 R 2の方向のたわみを拘束した場合、図 7 E,図 7 Fおよび図 7 Gで説明した δ Η 2に相当する変位差が生じる。このため、フレクスチヤ 4の先端部を中心に矢印 R3の方向に回転運動する。

この結果、フレクスチヤ一 4上のスライダ 2およびへッドが矢印 R3方向に回転運動する。

副駆動手段 1 5 aおよび 1 5 bに印加する駆動電圧の正負および大きさを上記と逆にすると、副駆動手段 1 5 aは伸長し、副駆動手段 1 5 bは縮むので、フレクスチヤ一 4の先端部は矢印 C 1と逆の方向に並進運動する。

以上のように実施の形態 8によれば、副駆動手段 1 5 aおよび 1 5 bに逆相の駆動電圧を印加することにより、トラッキングのための高精度で効率的なへッドの微小変位が可能となる。

実施の形態 8におけるへッド支持機構 8 0 0の駆動原理の変形例を説明する。変形例では、同相の電圧が副駆動手段 1 5 aおよび 1 5 bに印加される。図 2 3 Aは、駆動電圧印加後におけるへッド支持機構 8 0 0に形成された副駆動手段 1 5 aおよび 1 5 bの伸縮を説明する斜視図を示す。図 2 3 Bは、駆動電圧印加前における副駆動手段 1 5 bおよびフレクスチヤ一 4の状態の説明図を示す。図 2 3 Cは、駆動電圧印加後における副駆動手段 1 5 bおよびフレクスチヤ一 4の状態の説明図を示す。

図 2 3 A〜図 2 3 Cを参照して、副駆動手段 1 5 aおよび副駆動手段 1 5 がともに伸長するように、駆動電圧を印加すると、フレクスチヤ一 4の先端部は矢印 C 3方向にたわむ。このため、スライダ 2は磁気ディスクの表面から離れる。以上のように実施の形態 8によれば、フレクスチヤ一 4の先端部はスライダ 2 が磁気ディスクの表面から離れる方向にたわむので、磁気ディスクとスライダ 2 に保持されたへッド 1との摩擦を回避することができる。

さらに、上記の駆動原理でへッド支持機構 8 0 0を駆動すると、へッド支持機構 8 0 0をヘッドのロード、アンロード機構として用いることができるし、へッドクラッシュ等の事故を防止することもできる。

(実施の形態 9 )

図 2 4 Aに実施の形態 9の 3電極型 2段式ァクチユエ一夕の基本的な構成を示す。

へッド支持機構はへッド素子 1を搭載し回転または走行する記録媒体上を飛行または滑走するスライダー 2とそれを支持するサスペンション 3、サスペンション 3を固定するフレクスチヤ 4、およびへッド素子 1と情報記録装置の記録再生回路を電気的に接合する信号系（図示なし）により構成され、その一部または全体が一体で形成される。信号系リード線やサスペンションに直接または間接的にプリント回路により配線される。

微小駆動するァクチユエ一夕はサスペンション 3と一体型で、へッド素子 1を構成するスライダー 2とフレクスチヤ 4の間に配置される。図 2 4 Bに、 5電極型 2段式ァクチユエ一夕の基本的な構成を示す。

図 2 4 Cに示されるように、このァクチユエ一夕は母材となる約 1 5〜 2 0 /X mのステンレスと副駆動手段 1 5 a、 1 5 bを構成する圧電薄膜からなる。副駆動手段 1 5 a、 1 6 bはディスク面 7に対して垂直になるように折り曲げ構造をとる。

さらに、図 2 5に副駆動手段 1 5 a、 1 5 bはディスク面に垂直な面 9とそれぞれ 1 5度以上の角度を成して構成される。

また、それぞれの副駆動手段 1 5 a、 1 5 bには 9 0度逆位相の駆動電圧が与えられ伸縮が繰り返される。伸縮によってサスペンション 3およびサスペンション 3に固定されたスライダー 2、ヘッド素子 1は図 2 6 Aのように回転する。更に駆動電圧を逆位相にするとサスペンション 3に固定されたスライダー 2、へッド素子 1は図 2 6 Bのように反対方向に回転する。

副駆動手段 1 5 a、 1 5 bはディスク面に垂直な面 9に対して約 1 5度以上の角度を取るように配置されている。これは、角度が小さい（約 0度〜 1 5度未満）場合、ディスクの回転がスライダー 2に及ぼす影響（空気粘性摩擦力）を受けやすいためこの影響を軽減するためである。以上の構成により、高精度なトラック位置決めが可能になる。

なお、ァクチユエ一夕を構成する母材として今回はステンレスを使用したが、パネ性、耐熱性を所有し、厚みが薄くともある程度の剛性が確保できる材料であればどんな材料でも良い。

(実施の形態 1 0 )

図 2 7に実施の形態 4の 2段式ァクチユエ一夕の構成を示す。図 2 7はァクチユエ一夕に配置されている副駆動手段 1 5 a、 1 5 bに設けられた拘束緩和手段 8 0を示す。拘束緩和手段は、図示するように両端に設けてもよく、片側のみでもよい。

拘束緩和手段 8 0を設けない副駆動手段 1 5 a、 1 5 bを用いた場合、ァクチユエ一夕がサスペンション 3に固定されたスライダー 2及びへッド素子 1を回転させる移動距離（変位）は、副駆動手段 1 5 a、 1 5 bが単独（片持ち梁形状）で変化する距離の約 1 4になる。

この原因は、 1組の副駆動手段がそれぞれ素子の両端を固定され拘束されているために生じる損失である。従って、副駆動手段 1 5 a、 1 5 b両端に拘束緩和手段 8 0を設けることでそれぞれの駆動素子が発生させる力をサスペンション 3 及びサスペンション 3に固定されたスライダー 2、ヘッド素子 1に効率よく伝える事が可能となり大きな変位が得られる。

拘束緩和手段 8 0としては、副駆動手段 1 5 a、 1 5 bが受ける拘束を最小限にすればよい。その方法としては、副駆動手段 1 5 a、 1 5 bの両端の剛性を低下させる方法と、副駆動手段 1 5 a、 1 5 bの両端にパネ機構を設ける方法が考えられる。

図 2 8 Aに副駆動手段 1 5 a、 1 5 bの両端の剛性を低下させる方法を示す。また、拘束緩和手段 8 0の拡大図を図 2 8 Bに示す。

剛性を低下させる方法としては、副駆動手段 1 5 a、 1 5 bを形成する母材であるステンレスの両端の厚みを薄くする。図 2 8 Bに示すように、局所的に厚みを薄くすることで薄くした部分 8 O Aの剛性が低下し、副駆動手段 1 5 a、 1 5 bの固定部は湾曲し易くなる。

そのため、それぞれの副駆動手段に駆動電圧を加えた場合、厚みを薄くした部分 8 O Aが副駆動手段 1 5 a、 1 5 bの受けている拘束力を緩和し、サスペンシヨン 3及びサスペンション 3に固定されたスライダー 2、へッド素子 1に効率よく伝える事が可能となる。なお、今回は、ァクチユエ一夕を構成する母材としてステンレスを用いたが、バネ性、耐熱性を所有し、厚みが薄くともある程度の剛性が確保できる材料であればどんな材料でも良い。なお図 2 8 A、図 2 8 Bに示す構造は副駆動手段 1 5 a、 1 5 bの両端に設けなくとも片端だけに設けた構成にしても拘束を緩和する事は可能である。ただし、両端に設けるほうが好ましい。また、同様に剛性を低下させる方法としては、図 2 9 A、 2 9 B、 2 9 Cに示すように、副駆動手段 1 5 a、 1 5 bの両端部 8 0 Bを局所的に細くするか、先端を細くした三角形状部 8 0 Cを形成するか、または穴を打ち抜いた部分 8 0 D を形成する。これらの方法で局所的に副駆動手段 1 5 a、 1 5 bの剛性が低下し、拘束が緩和されて変位が効率よくサスペンション 3及びサスペンション 3に固定されたスライダー 2、ヘッド素子 1に伝えられる。なお図 2 9 A、図 2 9 B、図 2 9 Cに示す構造は副駆動手段 1 5 a、 1 5 b両端に設けなくとも片端だけに設けた構成にしても拘束を緩和する事は可能である。ただし、両端に設けるほうが好ましい。

上記以外の方法として、図 2 9 Dに示すように、副駆動手段 1 5 a、 1 5 の固定部（副駆動手段 1 5 a、 1 5 bの両端）を副駆動手段 1 5 a、 1 5 bの母材よりも剛性の弱い素材 8 0 E (柔軟性を所有する材料）に変える。

例えば、ポリミド（カプトンタイプ）、ポリエステル、ポリスルフォン、ポリ四フッ化工チレンなど柔軟性のある素材であれば何でも良い。

尚、上記で説明した本発明の実施の形態 1〜 1 0では、ヘッド支持機構を 2つの主要な部材で構成する場合、すなわち、主駆動手段とは別の副微動駆動手段を具備し、かつスライダをディスクの表面のうねりに追随させるために適度な曲げ剛性をもたせたフレクスチヤと、スライダをディスクの表面に適度な力で押圧するロードビームで構成する場合について述べた。

本発明の本質は上記構成に制約されるものではなく、ヘッド支持機構が、少なくともへッドを搭載するスライダに結合される第一の部材と、トラッキング主駆動手段に結合される第二の部材を含む複数の部材より構成され、ヘッドの微動駆動手段を前記第 1の部材に構成したものであれば、各種の構成が考えられることは勿論である。

尚、上記で説明した本発明の実施の形態 1〜 1 0では、ヘッド支持機構を曲げ加工で形成する場合には、その曲げ加工を施す前段階では、副微動駆動手段、その駆動用配線、信号配線等の機能付与を母材の片面に付勢する構成について説明している。これは本発明のヘッド支持機構を製造する上で、プロセス面を 1面に限定できる製造上の大きな利点がある。しかし図 1 4に示すように母材の両面にこれらの一部または全部の機能を付勢する構成をさまたげるものではない。また、以上で説明した実施の形態 1〜 1 0では磁気ディスクによって生じる空気流の作用で、スライダは磁気ディスク面から所定の高さで安定浮上すると表現しているが、高密度記録のためにスライダの磁気ヘッドの端部の一部を磁気ディスクに接触させる方式も本発明の実施の形態に含まれる。

なお、実施の形態 1〜 1 0では、磁気ディスク装置を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されない。 S T Mや A F Mを改良した形態の情報記録装置についても本実施の形態と同様な構造を取ることにより、 2段サーボ用ァクチユエ —夕を構成でき、本実施の形態と同様な効果を得ることができる。

また実施の形態 1〜 1 0では、磁気ディスク装置のトラッキングを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されない。種々のァクチユエ一夕の駆動に本発明を用いることができる。さらに、光ディスク装置、光磁気記憶装置、相変化型光ディスク装置、など回転型のディスク面に情報を記憶するすべての装置に本発明の適用が可能である。

加えて、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲でさまざまな変形形態が可能であることは言うまでもない。

(実施例）

以下具体的な実施例により、この発明の効果の説明を行う。

ァクチユエ一夕部は、ステンレス基板をあらかじめァクチユエ一夕形状にエッチング加工を施し、その上に電極および圧電薄膜を形成した。副駆動手段部の折り曲げ加工は金型を用いたプレス加工で行つた。その後配線用のフレキシブル基板と副駆動手段部をワイヤ一ボンディングを用いて電気的に接続した。

その後、スライダーとべ一スプレート、口一ドビームを組み合わせヘッド支持機構を構成した。

以下にそれを用いて実験を行ったので説明する。

(実施例 1 )

第 1の実験として、カンチレバ一状にステンレスを加工して、その上に約 2. 5 xmの圧電体薄膜と電極を形成し、ステンレスの厚みを変化させたときのカンチレバーの変位を測定した。測定法はレーザ一ドッブラー法を用いて変位を実測した。駆動電圧は ± 3 V—定、周波数は 1 KHzとした。

表 1にその結果を示す。

(表 1 )

以上の結果からァクチユエ一夕の母材であるステンレスの厚みが薄くなるほど剛性が弱くなり、変位が大きくなる傾向が見られた。

(実施例 2)

第 2の実験として、拘束緩和手段を構成したァクチユエ一夕を作製して変位を測定した。基本となるァクチユエ一夕の構成として、副駆動手段とディスクに垂直な面がなす角はそれぞれ 6 0度、ステンレスの厚みは 2 0 //m、圧電薄膜の厚みは 2. 5 imとした。

拘束緩和手段としては、まず剛性を弱める手段として、図 2 8A、図 2 8 Bに示されるように駆動素子部を形成するステンレス母材の両端の厚みを薄くして拘束を緩和した。方法としては、ウエットエッチング法を用いた。また測定については、レーザ一ドップラー法を用いて変位を実測した。

表 2にその結果を示す。

(表 2 )

以上の結果から駆動素子部を形成するステンレス母材の両端の厚みを薄くして拘束を緩和した場合、両端の厚みを薄くして拘束を緩和すればするほど変位が得られる傾向が見られた。

(実施例 3 )

第 3の実験として、実施例 2と同様に拘束緩和手段を構成したァクチユエ一夕を作製して変位を測定した。基本となるァクチユエ一夕の構成として、副駆動手段とディスクに垂直な面がなす角はそれぞれ 6 0度、ステンレスの厚みは 2 0 m、圧電薄膜の厚みは 2 . 5 z mとした。

拘束緩和手段としては、剛性を弱める手段として、図 2 9 Bに示されるように駆動素子部を形成するステンレスの片側を細く三角形状にして拘束を緩和した。方法としては、ウエットエッチング法を用いた。また測定については、レーザードップラー法を用いて変位を実測した。その結果、短冊状の駆動素子に比べ三角形状にした場合は約 1 . 8倍の変位増加が見られた。

(実施例 4 ) 第 4の実験として、拘束緩和手段を構成したァクチユエ一夕を作製して変位を測定した。基本となるァクチユエ一夕の構成として、副駆動手段とディスクに垂直な面がなす角はそれぞれ 6 0度、ステンレスの厚みは 2 0 n m, 圧電薄膜の厚みは 2 . 5 // mとした。

拘束緩和手段としては、図 2 9 Dに示されるように副駆動手段の固定部を副駆動手段の母材よりも合成の弱い材料であるポリミド（カプトン）を用いて作製した。このときポリミドの厚さは 1 2 /i mを用いた。ポリミドと副駆動手段の母材（ステンレス）の接合は接着剤を用いた。また測定については、レーザ一ドッブラー法を用いて変位を実測した。その結果、副駆動手段の固定部を合成の弱い材料にしないものと比べて約 1 . 9倍の変位が得られた。

(実施例 5 )

第 5の実験として、拘束緩和手段を構成したァクチユエ一夕を作製して変位を測定した。基本となるァクチユエ一夕の構成として、副駆動手段とディスクに垂直な面がなす角はそれぞれ 6 0度、ステンレスの厚みは 2 0 ^ m、圧電薄膜の厚みは 2 . 5 /x mとした。

拘束緩和手段としては、図 3 0 A、図 3 0 Bに示されるように副駆動手段の両端に何本かの切れ込みを入れ、この部分を金型を用いたプレス加工で折り曲げる。このとき

この切れ込み部分が少しずつ折り曲げられることによって、副駆動手段は折り目が付かないでディスク面に対してほぼ 9 0度折り曲げた状態になる。

この切れ込みを入れる事によって副駆動手段部の電極は曲げ加工をしても少しずつ折り曲げられるために破壊されることなく 9 0度回転した面に取り出す事が可能であった。また測定については、レーザ一ドップラー法を用いて変位を実測した。その結果、拘束緩和機構を用いないものに比べ約 3 . 1倍の変位が得られた。

また、上記拘束緩和機構を副駆動手段の両端ではなくスライダー固定側の片端に設けて同様な測定を行った。その結果、拘束緩和機構を設けないものに比べ約

2〜 3倍の変位が得られた。産業上の利用可能性

以上のように本発明によれば、記録密度の増大に伴う狭卜ラックピツチ化に対応して、高速、高精度トラッキングを、製造の容易さを含めて実用レベルの低駆動電圧で実現するという顕著な効果が得られる。

Claims

請求の範囲

1 . ヘッドと該ヘッドを保持するスライダとを備え、該ヘッドは主駆動手段によつてトラッキングされるへッド支持機構であって、

該へッド支持機構は、薄膜で構成され該へッドを微動させる副駆動手段をさらに備え、

該副駆動手段は、該薄膜のたわみ変形を利用して該へッドを微動させるへッド支持機構。

2 . 該薄膜の膜厚は、 1 0 z m以下である、請求の範囲 1記載のヘッド支持機構。

3 . 該薄膜は、母材上に形成され、膜厚が 1 0 / m以下であり、

該薄膜は、成膜プロセスを用いて該母材上に形成される、請求の範囲 1記載のド支持機構。

4 . 該成膜プロセスは、直接成膜プロセスを含む、請求の範囲 3記載のヘッド支持機構。

5 . 該成膜プロセスは、転写プロセスを含む、請求の範囲 3記載のヘッド支持機構。

6 . 該ヘッド支持機構は、回転中心から放射状に配置された複数の板ばね部を有し、

該副駆動手段は、該複数の板ばね部に形成され、

該副駆動手段は、該回転中心を中心に該スライダを回転させ、該ヘッドをトラッキング方向に微動させる、請求の範囲 1記載のへッド支持機構。

7 . ヘッドと該ヘッドを保持するスライダとを備えたヘッド支持機構と、該へッド支持機構を介して該へッドをトラッキングする主駆動手段とを備え、該へッドによりディスクに情報を記録再生する情報記録再生装置であって、

該へッド支持機構は、薄膜で構成され該へッドを微動させる副駆動手段を備え、該副駆動手段は、該薄膜のたわみ変形を利用して該へッドを微動させる情報記

8 . 該薄膜は、該厚み方向が該ヘッドのトラッキング方向と実質的に一致するように形成される、請求の範囲 7記載の情報記録再生装置。

9 . 該薄膜の膜厚は、 l O ^ m以下である、請求の範囲 7記載の情報記録再生装

1 0 . 該副駆動手段を構成する部材の主要部分は、該スライダの該ディスクの表面からの高さ方向の厚み内の空間内に配置される、請求の範囲 7記載の情報記録

1 1 . 該副駆動手段は、該スライダの重心の該ディスクの表面からの高さ方向の位置付近に配置される、請求の範囲 7記載の情報記録再生装置。

1 2 . 該ヘッド支持機構は、該ディスクの表面に対して実質的に垂直に形成された複数の薄板ばね部を有している、請求の範囲 7記載の情報記録再生装置。

1 3 . 前記副駆動手段は、振動板となる母材をさらに含み、

前記母材は、バネ材を含む、請求の範囲 1 2記載の情報記録再生装置。

1 4 . 該副駆動手段は、圧電方式、静電方式、電磁方式、磁歪方式または形状記憶合金方式のうちのいずれかの構成を有する、請求の範囲 7記載の情報記録再生

1 5 . 該副駆動手段は、圧電材料、電歪材料、磁歪材料のいずれかを含む、請求の範囲 7記載の情報記録再生装置。

1 6 . 該ヘッド支持機構は、該スライダに結合される第 1の部材と、

該主駆動手段に結合される第 2の部材とを含み、

該副駆動手段は、該第 1の部材に形成される、請求の範囲 7記載の情報記録再生装置。

1 7 . 該第 1の部材は、該スライダを該ディスクの表面に追従させるフレクスチャを含む、請求の範囲 1 6記載の情報記録再生装置。

1 8 . 該第 1の部材は、金属薄板をさらに含み、

該金属薄板は、曲げ加工により形成された曲げ加工部を有し、

該副駆動手段は、該曲げ加工部に形成される、請求の範囲 7に記載の情報記録再生装置。

1 9 . 該曲げ加工部は、該ディスクの表面に対して実質的に垂直な方向に曲げ加ェされ、

該曲げ加工部は、曲げ加工の加工精度を高めるための溝加工部を有する、請求の範囲 1 8記載の情報記録再生装置。

2 0 . 該曲げ加工部は、曲げ高さ寸法が該ディスクの回転軸方向である第 1の方向における該スライダの寸法よりも小となるように形成され、

該第 1の方向における該副駆動手段の寸法は、該第 1の方向における該スライダの寸法よりも小となるように形成される、請求の範囲 1 8記載の情報記録再生

2 1 . 該ヘッド支持機構は、該副駆動手段が形成される副駆動手段形成部材をさらに備え、

該副駆動手段形成部材には、該へッドに接続される記録再生用信号配線が形成される、請求の範囲 7記載の情報記録再生装置。

2 2 . 該ヘッド支持機構は、該ディスクの表面に対して実質的に垂直に形成された複数の平行ばね部を有し、

該副駆動手段は、該複数の平行ばね部に形成され、

該副駆動手段は、該ヘッドをトラッキング方向に並進させる、請求の範囲 7記載の情報記録再生装置。

2 3 . 該ヘッド支持機構は、回転中心から放射状に配置された複数の板ばね部を有し、

該副駆動手段は、該複数の板ばね部に形成され、

該副駆動手段は、該回転中心を中心に該スライダを回転させ、該ヘッドをトラ "方向に微動させる、請求の範囲 7記載の情報記録再生装置。

2 4. 該複数の板ばね部は、トラッキング方向に長手方向を有する板ばね部を含む、請求の範囲 2 3記載の情報記録再生装置。

2 5 . 該複数の板ばね部は、トラッキング方向に対して実質的に直行する方向に長手方向を有する板ばね部を含む、請求の範囲 2 3記載の情報記録再生装置。

2 6 . 該ヘッド支持機構は、一対の副駆動手段を備える、請求の範囲 7記載の情報記録再生装置。

2 7 . 該副駆動手段は、該スライダの配置方向に対して実質的に平行になるように配置される、請求の範囲 7記載の情報記録再生装置。

2 8 . 該副駆動手段は、該副駆動手段の配置方向の延長線のそれぞれが該スライダの配置方向の延長線と該へッド支持機構の先端部側で交点を持つように、該スライダの配置方向に対してそれぞれ所定の角度をもって配置される、請求の範囲 7記載の情報記録再生装置。

2 9 . 前記副駆動手段がディスクの表面に対して垂直な面となす角度は、 1 5度以上である、請求の範囲 2 3記載の情報記録再生装置。

3 0 . 該ヘッド支持機構は、該スライダに結合される第 1の部材をさらに含み、該副駆動手段は、該第 1の部材に形成され、

該副駆動手段は、該副駆動手段の配置方向の延長線のそれぞれの交点の近傍に該第 1の部材の重心が存在するように配置される、請求の範囲 7記載の情報記録

3 1 . 該ヘッド支持機構は、二対以上の副駆動手段を備える、請求の範囲 7記載の情報記録再生装置。

3 2 . 該副駆動手段は、半導体プロセスを用いて形成される、請求の範囲 7記載の情報記録再生装置。

3 3 . 前記副駆動手段は、前記薄膜の少なくとも一部分を拘束する拘束緩和手段を含む、請求の範囲 7記載の情報記録再生装置。

3 4 . 前記拘束緩和手段は、前記副駆動手段の剛性を弱める手段を含む、請求の範囲 3 3記載の情報記録再生装置。

3 5 . 前記拘束緩和手段は、パネ構造を含む、請求の範囲 3 3記載の情報記録再生装置。

3 6 . 前記拘束緩和手段は、低剛性素材を含む、請求の範囲 3 3記載の情報記録再生装置。

3 7 . 拘束緩和手段は、前記薄膜を駆動する駆動電圧を前記薄膜に印加するための配線を含む、請求の範囲 3 3記載の情報記録再生装置。

3 8 . 前記情報記録再生装置は、前記主駆動手段および前記副駆動手段を制御する制御手段をさらに備える、請求の範囲 7記載の情報記録再生装置。

3 9 . 前記薄膜は、母材上に形成され、

該薄膜は、成膜プロセスを用いて該母材上に形成される、請求の範囲 7記載の

4 0 . 該成膜プロセスは、直接成膜プロセスを含む、請求の範囲 3 9記載の情報記録再生装置。

4 1 . 該薄膜は、該母材上に金属膜、下地層、圧電薄膜、金属電極膜を順次積層して成る、請求の範囲 4 0記載の情報記録再生装置。

4 2 . 該薄膜は、該母材上に絶縁膜、金属膜、下地層、圧電薄膜、金属電極膜を順次積層して成る、請求の範囲 4 0記載の情報記録再生装置。

4 3 . 該薄膜は、真空チャンバ一により、該母材上に金属膜、下地層、圧電薄膜、金属電極膜を順次積層して成る、請求の範囲 4 0記載の情報記録再生装置。

4 4 . 該薄膜は、真空チャンバ一により、該母材上に絶縁膜、金属膜、下地層、圧電薄膜、金属電極膜を順次積層して成る、請求の範囲 4 0記載の情報記録再生

4 5 . 該薄膜は、金属膜を含み、

該金属膜は、真空プロセス、液中プロセスのいづれかにより形成される、請求の範囲 4 0記載の情報記録再生装置。

4 6 . 該成膜プロセスは、転写プロセスを含む、請求の範囲 3 9記載の情報記録再生装置。

4 7 . 該薄膜は、該母材上に接着された金属膜、圧電薄膜、下地層、金属電極膜の積層膜より成る、請求の範囲 4 6記載の情報記録再生装置。

4 8 . 該薄膜と該スライダとは、該ヘッドのトラッキング方向に沿って配置されている、請求の範囲 3 9記載の情報記録再生装置。

4 9 . 該薄膜は、該厚み方向が該ヘッドのトラッキング方向と実質的に一致するように該母材上に形成される、請求の範囲 3 9記載の情報記録再生装置。

5 0 . 該薄膜は、該厚み方向が該ディスクの表面と実質的に垂直になるように該母材上に形成される、請求の範囲 3 9記載の情報記録再生装置。

5 1 . 該母材は、弾性を有し、

該母材は、該スライダーを該ディスクの表面のうねりに追随させるために必要な曲げ剛性と、トラッキングに必要な変位との双方が得られるような厚みを有する、請求の範囲 3 9記載の情報記録再生装置。

5 2 . 該母材の該厚みは、 0 . 5 以上 5 0 m以下である、請求の範囲 5 1 記載の情報記録再生装置。

5 3 . 該母材は、ステンレスで形成される、請求の範囲 3 9記載の情報記録再生

5 4 . 該母材は、シリコンで形成される、請求の範囲 3 9記載の情報記録再生装

5 5 . 該薄膜は圧電薄膜を含み、

該圧電薄膜は、 r f スパッタリング法、イオンビームスパッタリング法、ゾル •ゲル法、 C V D法およびレーザーアブレーシヨン法のいずれかの方法で形成される、請求の範囲 3 9記載の情報記録再生装置。

56. 該圧電薄膜は、 PZT膜を含む、請求の範囲 55記載の情報記録再生装置

57. 該圧電薄膜は、 Z nO膜を含む、請求の範囲 55記載の情報記録再生装置

58. 該圧電薄膜は、 PVDF膜を含む、請求の範囲 55記載の情報記録再生装

59. 該薄膜は、該母材を挟み込むように該母材の両側の面に形成される、請求の範囲 39記載の情報記録再生装置。

60. 該薄膜は、圧電薄膜を含み、

該圧電薄膜の全体は絶縁膜で覆われている、請求の範囲 39記載の情報記録再

6 1. 該絶縁膜は、ポリイミド、 SAM膜、 LB膜およびナイトライドのいずれかを主成分とする材料を含む、請求の範囲 60記載の情報記録再生装置。

62. 該薄膜は、一対の薄膜を含み、

該一対の薄膜は、ディスクの表面に対して実質的に平行に配置されており、該へッドの一方の側に配置された該薄膜と該へッドの他方の側に配置された該薄膜とは、互いに逆相の電圧が印加され、相反する方向に撓む、請求の範囲 7記載の情報記録再生装置。

63. 該薄膜は、一対の薄膜を含み、

該一対の薄膜は、ディスクの表面に対して実質的に平行に配置されており、該へッドの一方の側に配置された該薄膜と該へッドの他方の側に配置された該薄膜とは、互いに同相の電圧が印加され、同じ方向に撓む、請求の範囲 7記載の情報記録再生装置。

64. 該薄膜は、下地層を含む、請求の範囲 39記載の情報記録再生装置。

65. 該下地層は、 P T層、 P L T層、 PBT 03層、 S rT i 03層および B aT i 03層のいずれかを含む、請求の範囲 64記載の情報記録再生装置。

66. 該 PLT層は、実質的に Z rを含まない、請求の範囲 65記載の情報記録

67. 該薄膜は、該下地層に隣接して積層された金属膜を含み、

該金属膜は、白金膜またはチタン膜のいずれかを含む、請求の範囲 64記載の情報記録再生装置。

68. 該母材は、該薄膜に電圧を印加するための配線を有する、請求の範囲 39 記載の情報記録再生装置。

69. 該配線は、該母材に該薄膜が形成された後に形成される、請求の範囲 68 記載の情報記録再生装置。

70. ヘッドと該ヘッドを保持するスライダとを備え、該ヘッドは主駆動手段によってトラッキングされるヘッド支持機構であって、該ヘッド支持機構は、薄膜で構成され該ヘッドを微動させる副駆動手段をさらに備え、該副駆動手段は、該薄膜のたわみ変形を利用して該ヘッドを微動させ、前記薄膜は、母材上に形成され、該薄膜は、成膜プロセスを用いて該母材上に形成されるヘッド支持機構の製造方法であって、

成膜プロセスを用いて該薄膜を該母材上に形成する第 1ステップと、

該へッドを保持するスライダを該母材上に取り付ける第 2ステップとを含むへッド支持機構の製造方法。

7 1 . 該第 1ステップは、直接成膜プロセスを用いて該薄膜を該母材上に形成する第 3ステップを含む、請求の範囲 7 0記載のへッド支持機構の製造方法。

7 2 . 該第 3ステップは、該母材上に金属膜、下地層、圧電薄膜、金属電極膜を順次積層する第 4ステップを含む、請求の範囲 7 1記載のヘッド支持機構の製造方法。

7 3 . 該第 3ステップは、該母材上に絶縁膜、金属膜、下地層、圧電薄膜、金属電極膜を順次積層する第 4ステップを含む、請求の範囲 7 1記載のヘッド支持機構の製造方法。

7 4 . 該薄膜は、金属膜を含み、

該第 3ステップは、真空プロセス、液中プロセスのいづれかにより該金属膜を形成する第 4ステップを含む、請求の範囲 7 1記載のヘッド支持機構の製造方法。

7 5 . 該第 1ステップは、転写プロセスを用いて該薄膜を該母材上に形成する第 3ステップを含む、請求の範囲 7 0記載のへッド支持機構の製造方法。

7 6 . 該第 3ステップは、転写基板上に金属膜、下地層、圧電薄膜、金属電極膜順次積層する第 4ステップと、該転写基板の積層面に該母材を接着する第 5

該転写基板を該金属膜から取り除く第

を含む、請求の範囲 7 5記載のへッド支持機構の製造方法。

7 7 . 該転写基板は、 M g〇、サファイア、チタン酸ストロンチウムおよびシリコンのいずれかにより形成される、請求の範囲 7 6記載のへッド支持機構の製造方法。

7 8 . 該母材は、ステンレスで形成される、請求の範囲 7 0記載のヘッド支持機構の製造方法。

7 9 . 該母材は、シリコンで形成される、請求の範囲 7 0記載のヘッド支持機構の製造方法。

8 0 . 該薄膜は、圧電薄膜を含み、

該第 1ステップは、該圧電薄膜を r f スパッタリング法、イオンビームスパッタリング法、ゾル ·ゲル法、 C V D法およびレーザーアブレ一シヨン法のいずれかの方法で形成する第 3ステップを含む、請求の範囲 7 0記載のへッド支持機構の製造方法。

8 1 . 該第 1ステップは、該母材を挟み込むように該母材の両側の面に該薄膜を形成する第 3ステップを含む、請求の範囲 7 0記載のへッド支持機構の製造方法。

8 2 . 該薄膜は、圧電薄膜を含み、

該第 1ステップは、該圧電薄膜を形成する第 3ステップを含む、請求の範囲 7

0記載のへッド支持機構の製造方法。

83. 該圧電薄膜は、 PZT膜を含む、請求の範囲 82記載のヘッド支持機構の製造方法。

84. 該圧電薄膜は、 ZnO膜を含む、請求の範囲 82記載のヘッド支持機構の製造方法。

85. 該圧電薄膜は、 PVDF膜を含む、請求の範囲 82記載のヘッド支持機構の製造方法。

86. 該薄膜は、圧電薄膜を含み、

該第 1ステップは、該圧電薄膜の全体を絶縁膜で覆う第 3ステップを含む、請求の範囲 70記載のへッド支持機構の製造方法。

87. 該絶縁膜は、ポリイミド、 SAM膜、 LB膜およびナイトライドのいずれかを主成分とする材料を含む、請求の範囲 86記載のへッド支持機構の製造方法。

88. 該第 1ステップは、該薄膜を、該ヘッドのトラッキング方向に対して該へッドの取り付け位置の両側に形成する第 3ステップを含む、請求の範囲 70記載のへッド支持機構の製造方法。

89. 該薄膜は、下地層を含み、

該第 1ステップは、該下地層を形成する第 3ステップを含む、請求の範囲 70 記載のへッド支持機構の製造方法。

90. 該下地層は、 P T層、 P L T層、 PBT i 03層、 S rT i 03層および B aT i 03層のいずれかを含む、請求の範囲 89記載のへッド支持機構の製造方法。

9 1. 該 PL T層は、実質的に Z rを含まない、請求の範囲 90記載のヘッド支持機構の製造方法。

92. 該 1ステップは、該下地層に隣接して積層された金属膜を形成する第 4ステツプを含み、

該金属膜は、白金膜またはチタン膜のいずれかを含む、請求の範囲 89記載のへッド支持機構の製造方法。

93. 該ヘッド支持機構の製造方法は、該母材に該薄膜を形成した後に、該薄膜に電圧を印加するための配線を該母材に形成する第 3ステップをさらに含む、請求の範囲 70記載のへッド支持機構の製造方法。