圧電アクチュエータの製造方法
【課題】屈曲状の複数の駆動部とこれら複数の駆動部にそれぞれ配置された圧電層とを有する圧電アクチュエータを、より簡単に製造することが可能な製造方法を提供すること。
【解決手段】まず、板状部材２４に、複数の貫通状のスリット２８を形成して複数の駆動部２０を分割形成する。次に、板状部材２４に圧電材料の粒子を堆積させることにより、複数の駆動部２０に複数の圧電層２６をそれぞれ形成する。そして、各圧電層２６にその厚み方向の電界を印加するための個別電極２７を形成してから、複数の駆動部２０を、板状部材２４の面方向と直交する方向に突出するように折り曲げる。
【解決手段】まず、板状部材２４に、複数の貫通状のスリット２８を形成して複数の駆動部２０を分割形成する。次に、板状部材２４に圧電材料の粒子を堆積させることにより、複数の駆動部２０に複数の圧電層２６をそれぞれ形成する。そして、各圧電層２６にその厚み方向の電界を印加するための個別電極２７を形成してから、複数の駆動部２０を、板状部材２４の面方向と直交する方向に突出するように折り曲げる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送装置などに用いられる圧電アクチュエータの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、記録装置に記録される用紙等を搬送する搬送装置としては、搬送ローラとこの搬送ローラを回転駆動する駆動モータとを備えたものが一般的であった。しかし、近年、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等のセラミックス材料からなる圧電素子を有する圧電アクチュエータを様々な用途に応用する技術が検討されており、その中でも、圧電素子に電圧を印加したときに生じる変形を利用して物体（被搬送体）を搬送する技術が提案されている。例えば、特許文献１（特開２００３−１１１４５６号公報）には、板状の基体と、この基体の両面に設けられた圧電素子と、圧電素子の表面に形成された複数の電極とを有する圧電アクチュエータ素子を複数備えた圧電アクチュエータが記載されている。そして、この圧電アクチュエータは、圧電素子の撓み変形により基体の先端部を変形させ、棒状や筒状の物体の周方向に配置された複数の基体の繊毛運動により、物体をその長さ方向に微少な送り量で搬送することができる。しかし、この搬送装置は、主に棒状又は筒状の物体を搬送するように構成されており、搬送できる物体の形状に制約があるため、用紙等の、棒状や筒状以外の物体を搬送する場合にこの圧電アクチュエータを適用することは難しい。
【０００３】
そこで、本願発明者は、種々の形状を有する物体を所定の搬送面に沿って微小な送り量で搬送することが可能な圧電アクチュエータを発明した（特願２００４−２７８９１１号）。この圧電アクチュエータの各アクチュエータ素子は、搬送面と直交する方向に突出した駆動部（屈曲薄板部）と、駆動部に配置された圧電層とを有する。駆動部は、物体に当接する当接部と、この当接部から傾斜して延びる２つの傾斜部とを含み、チタン酸ジルコン酸鉛などの強誘電体からなる圧電層は、２つの傾斜部に設けられている。そして、この圧電アクチュエータの圧電層に、その厚み方向に電界が作用したときには、圧電層が変形して傾斜部に撓み変形が生じる。この変形によって２つの傾斜部の間の当接部を変位させることにより、物体を微少な送り量で搬送することが可能となる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１１１４５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前述の微小送り可能な圧電アクチュエータを製造する場合には、複数のアクチュエータ素子の複数の駆動部をそれぞれ突出状に屈曲形成するとともに、これら複数の駆動部の２つの傾斜部にそれぞれ圧電層を形成する必要があるが、板状部材に圧電層を全面的に形成してから分割するような従来の方法では、屈曲状のアクチュエータ素子の製造は難しくコスト面でも不利である。そこで、このような構造の圧電アクチュエータを、より簡単に製造する方法が求められている。
【０００６】
本発明の目的は、屈曲状の駆動部とこの駆動部に配置された圧電層とを有する圧電アクチュエータを、より簡単に製造することが可能な圧電アクチュエータの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００７】
本発明の第１の態様に従えば、アクチュエータ素子を有する圧電アクチュエータの製造方法であって、板状部材を設ける工程と、前記板状部材に、スリットを形成することによって駆動部を画成する駆動部形成工程と、前記板状部材の一方の面側に圧電材料の粒子を堆積させることにより、前記駆動部に圧電層を形成する圧電層形成工程と、前記圧電層にその厚み方向の電界を印加するための電極を形成する電極形成工程と、前記駆動部を折り曲げる折り曲げ工程とを備える圧電アクチュエータの製造方法が提供される。
【０００８】
本発明の第１の態様によれば、まず、板状部材を用意して、当該板状部材にスリットを形成して駆動部を画成する。次に、板状部材の一方の面側に圧電材料の粒子を堆積させて駆動部に圧電層を形成してから、駆動部を折り曲げて、板状部材の面方向と異なる方向に突出させる（又は、駆動部を折り曲げてから、板状部材に圧電材料の粒子を堆積させて圧電層を形成する）。ここで、板状部材に圧電材料の粒子を堆積させたときに、板状部材のスリットが形成された部分には圧電材料の粒子は堆積しないため、駆動部の表面にのみ圧電層を形成することが容易になる。従って、屈曲状の駆動部と駆動部に配置された圧電層とを有する圧電アクチュエータを、比較的簡単に製造することができ、また、製造コストを低減できる。
【０００９】
本発明の圧電アクチュエータの製造方法において、前記圧電層形成工程の後に、前記折り曲げ工程を行なってもよい。この場合には、折り曲げられる前の平坦な駆動部の表面に圧電材料の粒子を堆積させて圧電層を形成するため、駆動部の表面に均一な厚さの圧電層を容易に形成することができる。
【００１０】
本発明の圧電アクチュエータの製造方法において、前記板状部材が金属材料によって形成されていてもよい。この場合には、例えば複数のスリットを形成する場合であっても、エッチング等により容易に形成することができる。また、駆動部の折り曲げ加工も容易になる。
【００１１】
本発明の圧電アクチュエータの製造方法において、前記圧電層形成工程の前に、前記板状部材の前記一方の面に絶縁層を形成する絶縁層形成工程を備え、前記電極形成工程において、前記絶縁層の表面に前記電極とこの電極に接続される配線部とを形成してもよい。圧電層に形成された電極は、駆動電圧を供給する駆動回路と電気的に接続される必要があるが、屈曲状の駆動部に配置された圧電層の表面の電極と駆動回路とを接続することは難しく、また、フレキシブルプリント配線板（Flexible Printed Circuit：ＦＰＣ）等の配線部材が必要になるなど、その電気的接続構造が複雑になりやすい。しかし、本発明によれば、板状部材の表面に、絶縁層を介して電極を配置し、さらに、この絶縁層の表面において電極に接続される配線部を自由に配線ことができるため、電極と駆動回路との電気的接続構造を簡略化することが可能になる。さらに、絶縁層の表面に駆動回路を配置すれば、駆動回路と電極とを絶縁層表面の配線部により直接接続することが可能になり、ＦＰＣ等の配線部材を省略できる。
【００１２】
本発明の圧電アクチュエータの製造方法では、前記圧電層形成工程において、エアロゾルデポジション法、化学蒸着法、あるいは、スパッタ法により、前記圧電層を形成してもよい。このように、エアロゾルデポジション法、化学蒸着法、あるいは、スパッタ法を用いることにより、所望の厚さの圧電層を容易に形成できる。
【００１３】
本発明の圧電アクチュエータの製造方法において、前記折り曲げ工程の前に、前記板状部材の、前記折り曲げ工程において折り曲げられる部分に溝を形成する溝形成工程を備えてもよい。この場合には、折り曲げ工程において駆動部を折り曲げることがさらに容易になる。
【００１４】
本発明の圧電アクチュエータの製造方法では、前記駆動部形成工程において、前記スリットは、第１の方向に延在し、且つ、第１の方向と異なる第２の方向に沿って並んだ細長い複数の個別スリットとして形成され、前記駆動部は、前記個別スリットにより、第２の方向に沿って配列された複数の個別駆動部として画成されてもよい。この場合には、複数の個別駆動部を有する圧電アクチュエータを容易に製造することができる。
【００１５】
本発明の圧電アクチュエータの製造方法では、前記駆動部形成工程において、前記個別駆動部の第１の方向の両端が、前記板状部材と連結するように前記複数の個別スリットを形成し、前記折り曲げ工程において、各個別駆動部を、第１の方向の両端部及び前記両端部の間に位置する中間部において折り曲げてもよい。この場合には、中間部において、板状部材の面方向と異なる方向に突出した複数の駆動部を有する圧電アクチュエータを容易に製造することができる。
【００１６】
本発明の圧電アクチュエータの製造方法では、前記駆動部形成工程において、前記個別駆動部が、前記第１の方向における一端においてのみ前記板状部材と連結するように、前記個別スリットを形成し、前記折り曲げ工程において、前記各個別駆動部が前記板状部材の面方向と異なる方向に平行となるように、前記第１の方向における一端部において折り曲げてもよい。この場合には、一端部において折り曲げられて、板状部材の面方向と異なる方向に延びる複数の駆動部を有する圧電アクチュエータを、容易に製造することができる。
【００１７】
本発明の圧電アクチュエータの製造方法において、前記第１の方向と前記第２の方向とが直交していてもよい。この場合には、複数の駆動部に対する折り曲げ工程を容易に行うことができる。
【００１８】
本発明の圧電アクチュエータの製造方法において、前記板状部材が共通電極を兼ねていてもよい。圧電層にその厚さ方向に電界を作用させて変形させるためには、圧電層の両面にそれぞれ電極を配置する必要があるが、金属材料からなる駆動部に一方の電極を兼ねさせることにより、この一方の電極を形成する工程を省略することが可能になる。
【００１９】
本発明の圧電アクチュエータの製造方法において、前記圧電アクチュエータが、物体を所定の搬送方向に搬送する搬送装置に設けられるものであってもよい。この場合には、種々の形状の物体を微少な送り量で搬送することが可能な搬送装置に適用される圧電アクチュエータを容易に製造することができる。
【００２０】
本発明の圧電アクチュエータの製造方法において、前記圧電アクチュエータが、物体に対して移動する移動装置に設けられるものであってもよい。この場合には、微少な移動量で移動可能な移動装置に適用される圧電アクチュエータを容易に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の第１実施形態について説明する。この第１実施形態は、インクジェットプリンタの用紙搬送用の圧電アクチュエータに本発明を適用した一例である。まず、インクジェットプリンタについて簡単に説明する。図１に示すように、インクジェットプリンタ１００は、図１の走査方向（左右方向）に移動可能なキャリッジ１と、このキャリッジ１に設けられて記録用紙Ｐに対してインクを噴射するシリアル式のインクジェットヘッド２と、記録用紙Ｐを図１の前方（搬送方向の手前向き）へ搬送する用紙搬送装置３等を備えている。インクジェットヘッド２は、キャリッジ１と一体的に走査方向へ移動して、その下面のインク吐出面に形成されたノズルの出射口から、用紙搬送装置３により前方へ搬送される用紙Ｐに対してインクを噴射する。
【００２２】
次に、用紙搬送装置３について説明する。図１、図２に示すように、用紙搬送装置３は、水平な底面を形成する基材２５と、基材２５に設けられた２つの圧電アクチュエータ５と、圧電アクチュエータ５の上方において圧電アクチュエータ５に対向して水平に配置されたガイド部材１１とを有する。圧電アクチュエータ５は、インクジェットヘッド２よりも搬送方向上流側（図１の前方）と下流側（図１の後方）にそれぞれ１つづつ配置されている。さらに、各圧電アクチュエータ５は、水平面に沿って走査方向（図１の左右方向）に２列に配列された複数のアクチュエータ素子１０を有する。
【００２３】
図２（ｂ）、図３（ａ）に示すように、アクチュエータ素子１０は、鉄系合金、チタン系合金、アルミニウム系合金、あるいは、ニッケル系合金などの金属材料からなる板状部材２４において、上方（板状部材２４の面方向と直交する方向）に突出するように形成された駆動部２０と、走査方向に互いに隣接する駆動部２０を連結する基部２３とを有している。図２（ａ）に示すように、駆動部２０は、板状部材２４において、搬送方向（第１の方向）に延び、且つ、走査方向（第２の方向）に沿って２列に並んで形成された複数のスリット２８により、画成されている。駆動部２０は、用紙Ｐに下方から当接可能な上端側の当接部２１と、平面視で各当接部２１から搬送方向（図２（ａ）の左右方向）に平行にそれぞれ延びる２つの傾斜部２２を有する。これら２つの傾斜部２２には走査方向（図２（ａ）の上下方向）に延びる基部２３が連なっており、各駆動部２０は、その両端において、走査方向に隣接する他の駆動部２０と基部２３を介して繋がっている。また、図２（ｂ）に示すように、基部２３は水平な基材２５に固定されている。尚、駆動部２０と基部２３は、１枚の金属製の板状部材２４により一体的に形成されており、その分、圧電アクチュエータ５の部品点数が少なくなっている。
【００２４】
図３に示すように、当接部２１は、やや丸みを帯びた形状に形成されており、当接部２１の上面にはサンドブラストやマイクロブラスト等により粗面加工が施されている。傾斜部２２の上面には、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との固溶体であり強誘電体であるチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を主成分とする圧電層２６が形成されている。
【００２５】
各アクチュエータ素子１０の２つの圧電層２６の上面（傾斜部２２と反対側の面）には、個別電極２７が全面的に形成されている。これら２つの個別電極２７は、可撓性を有するフレキシブルプリント配線板（Flexible Printed Circuit：ＦＰＣ）等の配線部材（図示省略）を介して、駆動回路（図示省略）と電気的に接続されており、駆動回路から駆動電圧が印加される。一方、圧電層２６の下側に位置する金属製の傾斜部２２は基部２３を介して常にグランド電位に保持されている。つまり、傾斜部２２は、駆動回路から個別電極２７に駆動電圧が印加されたときに個別電極２７との間に挟まれた圧電層２６にその厚み方向の電界を生じさせる共通電極を兼ねている。そのため、傾斜部２２とは別に共通電極を形成する必要はない。
【００２６】
そして、駆動回路から個別電極２７に駆動電圧が印加されたときには、個別電極２７とグランド電位に保持されている共通電極としての傾斜部２２との間の電位が異なる状態となり、個別電極２７と傾斜部２２の間に挟まれた圧電層２６にその厚み方向の電界が生じる。ここで、圧電層２６の分極方向と電界の方向とが同じ場合には、圧電層２６は厚み方向に伸びて、圧電層２６の面方向と直交する方向に収縮することになる。この圧電層２６の収縮に伴って傾斜部２２が内側に凸となるように変形する。
【００２７】
つまり、図４〜図６に示すように、駆動回路から、１つの圧電アクチュエータ素子１０の２つの個別電極２７のうち、両方あるいは何れか一方に駆動電圧を印加して傾斜部２２を変形させることにより、傾斜部２２に撓み変形を生じさせて、当接部２１を微少量（例えば、数十μｍ程度）、搬送方向（図４〜図６の右方）へ移動させることができる。尚、図４〜図６において、"＋"は駆動電圧が印加されている状態を示し、"ＧＮＤ"はグランド電位に保持されている状態（駆動電圧が印加されていない状態）を示している。
【００２８】
まず、２つの個別電極２７の何れにも駆動電圧が印加されていない状態では、２つの傾斜部２２が変形しておらず、これら２つの傾斜部２２の間の当接部２１は用紙Ｐの下面の位置よりも上方へ突出した位置にあるが（図３（ａ）参照）、用紙Ｐを搬送する際には、この状態には切り換えられないようになっている（つまり、用紙Ｐの搬送時には、各アクチュエータ素子１０の２つの個別電極２７の少なくとも一方に電圧が印加される）。この状態から、図４に示すように、２つの個別電極２７の両方に駆動電圧が印加されると、２つの傾斜部２２の両方が内側へ凸となるように変形し、当接部２１が用紙Ｐに接触しない位置（待機位置）に移動する。尚、図４〜図６における２本の一点鎖線の交点Ａは、待機位置にあるときの当接部２１の先端の位置を示している。
【００２９】
また、図５に示すように、搬送方向上流側（図５の左側）の個別電極２７にのみ駆動電圧が印加されたときには、搬送方向上流側の傾斜部２２だけが内側へ凸となるように変形するため、当接部２１が、用紙Ｐに接触可能で、且つ、待機位置よりも搬送方向上流側（左側）の位置（搬送準備位置）に移動する。さらに、図６に示すように、搬送方向下流側（図６の右側）の個別電極２７にのみ駆動電圧が印加されたときには、搬送方向下流側の傾斜部２２だけが内側へ凸となるように変形するため、当接部２１が、用紙Ｐに接触可能で、且つ、待機位置よりも搬送方向下流側（右側）の位置（搬送完了位置）に移動する。
【００３０】
そして、アクチュエータ素子１０は、当接部２１を待機位置（図４）、搬送準備位置（図５）、搬送完了位置（図６）及び待機位置（図４）の順に移動させることにより、当接部２１に接触する用紙Ｐを微少な送り量で搬送方向に搬送することができる。また、当接部２１を搬送完了位置から搬送準備位置へ移動させる際に、搬送完了位置から、用紙Ｐに接触しない待機位置へ一旦戻してから搬送準備位置へ移動させるため、用紙Ｐと当接部２１が接触せず、用紙Ｐの搬送動作をスムーズに行うことができる。
【００３１】
尚、図３に示すように、傾斜部２２の当接部２１側の端部の下面側と基部２３側の端部の上面側には、それぞれ溝２２ａ，２２ｂが形成され、これら溝２２ａ，２２ｂにおいて駆動部２０の剛性が部分的に低下している。従って、傾斜部２２と当接部２１及び傾斜部２２と基部２３との間で駆動部２０に曲げ変形が生じやすくなり、より低い駆動電圧で当接部２１を変位させることが可能になるため、アクチュエータ素子１０の駆動効率が向上する。また、後述するように、駆動部２０を折り曲げて当接部２１及び２つの傾斜部２２を形成する際には、駆動部２０を折り曲げやすくなる。
【００３２】
また、前述したように、当接部２１の上面には粗面加工が施されており、用紙Ｐに当接部２１が当接した状態で、当接部２１が搬送方向に移動するときに用紙Ｐと当接部２１との間に作用する摩擦力が大きくなるため、用紙Ｐが当接部２１に対してすべりにくくなり、用紙Ｐが当接部２１により確実に搬送される。
【００３３】
図２〜図６に示すように、ガイド部材１１は、複数のアクチュエータ素子１０に対向してそれらの上方に水平に配設されている。このガイド部材１１はガイド部１１ａを有する。ガイド部１１ａは、複数のアクチュエータ素子１０の当接部２１にそれぞれ対向し且つ当接部２１側に突出して形成されており、当接部２１により搬送方向に搬送される用紙Ｐをガイドする。従って、当接部２１とこの当接部２１側に突出するガイド部１１ａで、用紙Ｐを上下両側から挟んでガイドしつつ搬送できるため、用紙Ｐを搬送方向へ安定的に搬送することができる。
【００３４】
次に、圧電アクチュエータ５の製造方法について、図７〜図１２を参照して説明する。まず、図７に示すように、金属製の板状部材２４に、エッチング加工などにより、搬送方向（図７（ａ）の左右方向（第１の方向））に延びる複数のスリット２８を形成することにより、走査方向（図７（ａ）の上下方向（第２の方向））に沿って配列された複数の駆動部２０を分割形成する（駆動部形成工程）。この際、複数のスリット２８は、板状部材２４の図７（ａ）における左右方向端部まで延びないように形成される。即ち、スリット２８が上下に延びる基部２３で分断され、各駆動部２０が、左右方向両端において基部２３を介して上下に隣接する他の駆動部２０と繋がった状態となるように形成する。また、各駆動部２０の左右方向の中央部近傍の下面（図７（ｂ）における下側の面）、及び、各駆動部２０の左右両端部の上面（図７（ｂ）における上側の面）に、ハーフエッチング及び／又はプレス加工などにより、それぞれ溝２２ａ，２２ｂを形成する（溝形成工程）。これにより、各駆動部２０の２つの傾斜部２２となる部分（溝２２ａと溝２２ｂの間の部分）は、図７（ａ）の左右方向（第１の方向）において同じ長さに形成される。
【００３５】
次に、図８（ａ），（ｂ）に示すように、板状部材２４の上面に、複数の駆動部２０及び複数のスリット２８が形成された領域よりも外側であって、且つ、基部２３を含む領域と、複数の駆動部２０の中央部（当接部２１となる部分）とを覆うマスク３０を設置する。尚、このとき、図８（ｂ）に示すように、板状部材２４の溝２２ｂが形成された部分もマスク３０で覆う。そして、図９に示すように、板状部材２４の上面にＰＺＴ等の圧電材料の粒子を堆積させることにより、駆動部２０の、中央部及び溝２２ｂが形成された部分を除く部分（傾斜部２２となる部分）に圧電層２６を形成する（圧電層形成工程）。
【００３６】
ここで、圧電材料の粒子を板状部材２４に堆積させる方法としては、例えば、非常に小さな圧電材料の粒子を基材（板状部材２４）に吹き付けて高速で衝突させ、基材に堆積させるエアロゾルデポジション法（ＡＤ法）を用いて圧電層２６を形成することができる。あるいは、スパッタ法、化学蒸着法（ＣＶＤ法）を用いて圧電層２６を形成することもできる。このように、ＡＤ法、スパッタ法、あるいは、ＣＶＤ法により圧電材料の粒子を板状部材２４の上面に堆積させたときには、板状部材２４の、スリット２８を画成する内面に粒子が付着しない。つまり、駆動部２０の間のスリットの部分に圧電層２６が形成されないように、複数のスリット２８をそれぞれ覆うような複雑な形状のマスクを用いる必要がない。従って、図８、図９に示すような、比較的簡単な形状のマスク３０を用いるだけで、複数の駆動部２０の左右両側部分（傾斜部２２となる部分）の上面にのみ圧電層２６を形成することが可能になり、複数の駆動部２０に圧電層２６を形成することが容易になる。その後、図１０に示すように、板状部材２４からマスク３０を除去してから、複数の圧電層２６の上面に、スクリーン印刷法などにより複数の個別電極２７をそれぞれ形成する（個別電極形成工程）。あるいは、スパッタ法などにより個別電極２７を形成することもできる。この場合には、マスク３０はスパッタ用のマスクとしても機能するため、マスク３０を取り付けた状態で個別電極２７を形成し、その後、マスク３０を取り除いてもよい。
【００３７】
そして、図１１に示すように、駆動部２０の左右方向の中央部及び両端部をプレス加工等により折り曲げて、圧電層２６が形成されていない板状部材２４の中央部を上方（面方向と直交する方向）に突出させることにより、当接部２１及び傾斜部２２を形成する（折り曲げ工程）。ここで、板状部材２４は金属製の板であるため、プレス加工等により容易に折り曲げ加工を行うことができる。さらに、前述した溝形成工程において、駆動部２０の中央部の下面及び両端部の上面に、それぞれ溝２２ａ，２２ｂが形成されており、上面の溝２２ｂには圧電層２６が形成されていないため、これら中央部及び両端部において駆動部２０を折り曲げることがさらに容易になる。加えて、複数の駆動部２０が、それらの延在方向（第１の方向）と直交する方向（第２の方向）に配列されているので、複数の駆動部２０に形成された溝２２ａ，２２ｂは、第１の方向に関する位置が同じ位置となる、即ち、第２の方向に沿って一列に並ぶことから、複数の駆動部２０を順次もしくはまとめて折り曲げることが容易になる。
【００３８】
以上説明した第１実施形態の圧電アクチュエータ５及びその製造方法によれば、次のような効果が得られる。この第１実施形態の圧電アクチュエータ５のアクチュエータ素子１０は、板状部材２４の面方向と直交する方向に突出するように屈曲した複数の駆動部２０と、これら複数の駆動部２０の傾斜部２２にそれぞれ配置された圧電層２６とを有する。そのため、圧電層２６にその厚み方向の電界を作用させて撓み変形させることにより、駆動部２０の当接部２１に接触する用紙Ｐを微少な送り量で搬送方向に送することができる。
【００３９】
また、この圧電アクチュエータ５を製造する際には、板状部材２４に複数のスリット２８を形成して複数の駆動部２０を画成した後、板状部材２４の上面に圧電材料の粒子を堆積させて駆動部２０に圧電層２６を形成してから、駆動部２０を折り曲げて当接部２１及び傾斜部２２を形成する。ここで、板状部材２４の上面に圧電材料の粒子を堆積させたときに、この板状部材２４のスリット２８が形成された部分には圧電材料の粒子は堆積しないため、板状部材２４のうちの、複数の駆動部２０（傾斜部２２となる部分）の上面にのみ圧電層２６を形成することが容易になる。従って、屈曲状の駆動部２０と駆動部２０の傾斜部２２に配置された圧電層２６とを有し、駆動部２０の撓みを利用した微小送りが可能な圧電アクチュエータ５を、比較的簡単に製造することができ、製造コストを低減できる。
【００４０】
また、駆動部２０を折り曲げる折り曲げ工程を行う前に圧電層２６を形成するため、駆動部２０の水平な上面に圧電材料の粒子を堆積させることができ、均一な厚さの圧電層２６を容易に形成することができる。
【００４１】
次に、前記第１実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。但し、前記第１実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。
【００４２】
〈第１変更形態〉
前記第１実施形態では、その中央部（当接部２１となる部分）が板状部材２４の面方向と直交する方向に突出するように駆動部２０を折り曲げているが、中央部の突出方向は、面方向とは異なる方向であれば、面方向に直交する方向に対して少し傾いていてもよい。即ち、第１実施形態においては、各駆動部２０の２つの傾斜部２２となる部分がスリット２８の延在方向（第１の方向）において同じ長さであるために、各駆動部２０の中央部（各当接部２１）が板状部材２４の面方向と直交する方向に突出するように形成されている。しかしながら、各駆動部２０を、第１の方向の中央から何れか一方にずれた位置で折り曲げて、第１の方向に関する長さが互いに異なる２つの傾斜部２２を形成することにより、中間部分の突出方向を板状部材２４の面方向と直交する方向から幾分傾けてもよい。
【００４３】
〈第２変更形態〉
前記第１実施形態では、駆動部２０の上面に圧電層２６を形成してから駆動部２０を折り曲げているが（図１１参照）、駆動部２０を折り曲げた後に、板状部材２４の表面に圧電材料の粒子を堆積させて、屈曲状の駆動部２０の傾斜部２２に圧電層２６を形成してもよい。
【００４４】
〈第３変更形態〉
前記第１実施形態では、金属製の傾斜部２２が共通電極を兼ねており、傾斜部２２と個別電極２７との間に電圧を印加することによって、傾斜部２２と個別電極２７とに挟まれた圧電層２６に電界を印加しているが、共通電極が傾斜部２２とは別に設けられていてもよい。例えば、板状部材２４が金属材料からなる場合には、図１２に示すように、板状部材２４の駆動部２０及び基部２３の上面に絶縁材料からなる絶縁層４０を形成し、この絶縁層４０の上面（圧電層２６の下面）に共通電極４１が形成してもよい。また、板状部材２４は絶縁材料で形成することもできる。この場合には、絶縁層４０は不要であり、板状部材２４の上面に直接共通電極４１が形成される。
【００４５】
〈第４変更形態〉
駆動電圧が印加される個別電極２７が、圧電層の下面に配置され、一方、グランド電位に保持される共通電極４１が、圧電層の上面に配置されていてもよい。例えば、図１３に示すように、金属製の板状部材２４Ａの上面に絶縁材料からなる絶縁層４０が形成されており、この絶縁層４０の上面（圧電層２６Ａの下面）に個別電極２７及び個別電極２７に接続された配線部４２が形成され、圧電層２６Ａの上面に共通電極４１が形成されていてもよい。尚、圧電層２６Ａは、駆動部２０Ａの両端からさらに基部２３Ａの上面まで延びており、この基部２３Ａまで延びた部分（以下、圧電層基部２６ａという）の表面に形成された導電層４３を介して、図１３の紙面に直交する方向に配列された、複数の共通電極４１が互いに接続されている。
【００４６】
この図１３のアクチュエータ素子１０Ａを有する圧電アクチュエータ５Ａの製造方法について図１４（ａ）〜図２０（ｂ）を参照して説明する。まず、図１４（ａ），（ｂ）に示すように、金属製の板状部材２４Ａに、エッチング加工などにより、搬送方向（図１４（ａ）の左右方向）に延びる複数のスリット２８Ａを形成することにより、走査方向（図１４（ａ）の上下方向）に沿って配列された複数の駆動部２０Ａを画成する（駆動部形成工程）。また、駆動部２０Ａの左右方向の中央部近傍の下面に、ハーフエッチングやプレス加工などにより、後述の折り曲げ工程において駆動部２０Ａを折り曲げやすくするための溝２２ａを形成する（溝形成工程）。尚、この変更形態では、駆動部２０Ａから基部２３Ａに亙って圧電層２６Ａ（圧電層基部２６ａ）が形成されることから、前記第１実施形態とは異なり、駆動部２０Ａの両端部の上面には溝を形成しない。
【００４７】
次に、図１５（ａ），（ｂ）に示すように、板状部材２４Ａの上面に、ＡＤ法、スパッタ法、あるいは、ＣＶＤ法などにより、アルミナやジルコニアなどの絶縁性セラミックス材料からなる絶縁層４０を形成する（絶縁層形成工程）。そして、図１６（ａ），（ｂ）に示すように、各駆動部２０Ａの中央部（当接部２１Ａとなる部分）を除く左右両側の部分（傾斜部２２Ａとなる部分）に形成された絶縁層４０の表面に、２つの個別電極２７を形成する（個別電極形成工程）。このとき、基部２３Ａに形成された絶縁層４０の表面に、複数の個別電極２７にそれぞれ接続された複数の配線部４２も形成する。さらに、後述の共通電極４１をグランド電位に保持するための配線部４４，４５も絶縁層４０の表面に形成する。尚、複数の駆動部２０Ａにそれぞれ対応する複数の個別電極２７及び複数の配線部４２と、共通電極４１に対応する配線部４４，４５とからなる導電パターンは、例えば、スクリーン印刷により板状部材２４Ａの上面に一度に形成することができる。
【００４８】
次に、図１７（ａ），（ｂ）に示すように、板状部材２４Ａの上面に、複数の駆動部２０Ａ及び複数のスリット２８Ａが形成された領域の外側の領域と、複数の駆動部２０Ａの中央部（当接部２１Ａとなる部分）とを覆うマスク５０を設置する。ここで、図１７（ａ）に示すように、基部２３Ａの、複数の駆動部２０Ａに連なる部分はマスク５０で覆われないようにしておく。
【００４９】
そして、図１８（ａ），（ｂ）に示すように、ＡＤ法、スパッタ法、あるいは、ＣＶＤ法などにより、板状部材２４Ａの上面にＰＺＴ等の圧電材料の粒子を堆積させて、駆動部２０Ａの、マスク５０で覆われた中央部を除く部分（傾斜部２２Ａとなる部分）に圧電層２６Ａを形成する（圧電層形成工程）。ここで、基部２３Ａの、複数の駆動部２０Ａに連なる部分はマスク５０で覆われていないため、この部分にも圧電層２６Ａ（圧電層基部２６ａ）が形成される。
【００５０】
さらに、図１９に示すように、マスク５０を除去してから、各駆動部２０Ａに配置された２つの圧電層２６Ａの上面に、スクリーン印刷法などにより、２つの個別電極２７にそれぞれ対向する共通電極４１を形成する（共通電極形成工程）。あるいは、マスク５０はスパッタ法におけるマスクとしても機能するので、スパッタ法などで共通電極４１を形成した後にマスク５０を取り除いてもよい。このとき、圧電層基部２６ａの上面にも導電層４３を形成することにより、この導電層４３により、走査方向（図１９（ａ）の上下方向）に配列された複数の個別電極２７にそれぞれ対応する複数の共通電極４１を互いに接続させる。さらに、これら複数の共通電極４１と、絶縁層４０の上面に形成された配線部４４，４５とを導電性材料で接続することにより、これら配線部４４，４５を介して、配列された複数の共通電極４１の全てがグランド電位に保持する。そして、図２０に示すように、駆動部２０Ａの中央部及び両端部をプレス加工等により折り曲げて、中央部を上方に突出させて、当接部２１Ａ及び傾斜部２２Ａを形成し（折り曲げ工程）、圧電アクチュエータ５Ａの製造工程を完了する。
【００５１】
図２０に示すように、この圧電アクチュエータ５Ａでは、各個別電極２７に接続される配線部４２を、絶縁層４０を介して板状部材２４Ａの上面において自由に引き回すことができる。従って、複数の配線部４２を板状部材２４Ａの両端部（図２０における上下両端部）まで引き出して、これら両端部において複数の配線部４２とＦＰＣ等の配線部材を一度に接続することができるため、各個別電極２７にＦＰＣ等の端子を直接接続する場合に比べてその電気的接続構造が簡単になり、電気的接続の信頼性も高くなる。さらに、絶縁層４０の上面に駆動回路を配置すれば、この駆動回路と複数の個別電極２７とを絶縁層４０上面の複数の配線部４２により直接接続することが可能になり、ＦＰＣ等の配線部材を省略できるため、部品コストを低減できる。
【００５２】
〈第５変更形態〉
前記第１実施形態では、搬送方向に対応する第１の方向に延びる複数の駆動部２０が、走査方向に対応する第２の方向に沿って配列されているが、このように第２の方向が第１の方向に対して必ずしも直交している必要はなく、第２の方向が第１の方向と異なっていればよい。
【００５３】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図２１（ａ），（ｂ）に示すように、第２実施形態の圧電アクチュエータ６５は、水平に設けられた基材７５の面に沿って走査方向（図２１（ａ）の上下方向）に２列に配列された複数のアクチュエータ素子７０を有する。
【００５４】
複数のアクチュエータ素子７０は、金属材料からなる板状部材７４に形成された複数の駆動部８０と、走査方向に互いに隣接する駆動部８０を連結する基部８３とを有する。駆動部８０は、基材７５の面に対して上方へ９０度の角度で折り曲げられて形成されている。即ち、板状部材７４の面方向と直交する方向に平行に折り曲げられている。駆動部８０は、一端（図２１（ａ）の左端）において、走査方向（図２１（ａ）の上下方向）に隣接する他の駆動部８０と、基部８３を介して繋がっている。また、基部８３は水平な基材７５に固定されている。
【００５５】
直立状に形成された駆動部８０の、図２１（ｂ）における左側面には、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との固溶体であり強誘電体であるチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を主成分とする圧電層８１が形成されている。さらに、この圧電層８１の左側面には個別電極８２が形成されており、複数の個別電極８２はそれぞれ駆動回路（図示省略）に接続されている。尚、金属製の駆動部８０は共通電極を兼ねており、常にグランド電位に保持されている。
【００５６】
そして、駆動回路から個別電極８２に駆動電圧が印加されたときには、この個別電極８２とグランド電位に保持されている共通電極としての駆動部８０の電位が異なる状態となり、個別電極８２と駆動部８０の間に挟まれた圧電層８１にその厚み方向の電界が生じる。ここで、圧電層８１の分極方向と電界の方向が同じ場合には、圧電層８１は厚み方向に伸びて、圧電層の面と直交する方向に収縮する。従って、この圧電層８１の収縮に伴って駆動部８０が左方へ撓んで、自由端である駆動部８０の先端が左方に微少量変位する。
【００５７】
つまり、圧電アクチュエータ６５は、個別電極８２に駆動電圧が印加されたときに、この個別電極８２に対応する駆動部８０の先端を左方に変位させて、ガイド部材７１によりガイドされた用紙Ｐを、駆動部８０の先端で下方から支持しながら微小な送り量で左方へ搬送することができる。
【００５８】
次に、この圧電アクチュエータ６５の製造方法について、図２２（ａ）〜図２６（ｂ）を参照して説明する。まず、図２２（ａ），（ｂ）に示すように、金属材料からなる板状部材７４に、エッチング加工などにより搬送方向（図２２（ａ）の左右方向）に延びる複数のスリット８８を形成して、走査方向（図２２（ａ）の上下方向）に沿って配列された複数の駆動部８０を画成する（駆動部形成工程）。ここで、図２２（ａ）の上下方向に延びて複数のスリット８８を互いに連結するスリット８９も形成することによって、図２２（ａ）の左端においてのみ基部８３を介して隣接する他の駆動部８０と繋がり、右端においては他の駆動部８０と分断されている駆動部８０を画成する。
【００５９】
次に、図２３に示すように、板状部材７４の上面に、複数の駆動部８０及び複数のスリット８８が形成された領域の外側の、基部８３を含む領域を覆うようにマスク９０を設置する。そして、図２４に示すように、ＡＤ法、スパッタ法、あるいは、ＣＶＤ法などにより、板状部材７４の上面にＰＺＴ等の圧電材料の粒子を堆積させて、各駆動部８０に圧電層８１を形成する（圧電層形成工程）。
【００６０】
さらに、図２５に示すように、マスク９０を除去してから、各駆動部８０に配置された圧電層８１の上面に、スクリーン印刷法などにより個別電極８２を形成する（個別電極形成工程）。あるいは、マスク９０を取り除く前にスパッタ法などにより個別電極８２を形成し、その後マスク９０を取り除くこともできる。そして、図２６に示すように、基部８３に繋がった駆動部８０の左端部を、プレス加工等により板状部材７４の上方へ直立するように折り曲げて（折り曲げ工程）、圧電アクチュエータ６５の製造工程を完了する。
【００６１】
この第２実施形態においては、前記第１実施形態と同様に、板状部材７４に複数のスリット８８を形成して複数の駆動部８０を画成した後、板状部材７４の上面に圧電材料の粒子を堆積させて駆動部８０に圧電層８１を形成してから、駆動部８０を折り曲げる。ここで、板状部材７４の上面に圧電材料の粒子を堆積させたときに、この板状部材７４のスリット８８が形成された部分には圧電材料の粒子は堆積しないため、板状部材７４のうちの、複数の駆動部８０の上面にのみ圧電層８１を形成することが容易になる。また、この製造方法によれば、屈曲状の駆動部８０と駆動部８０に配置された圧電層８１とを有し、駆動部８０の撓みを利用した微小送りが可能な圧電アクチュエータ６５を、比較的簡単に製造することができ、製造コストを低減できる。
【００６２】
尚、この第２実施形態においては、駆動部８０を板状部材７４の面方向と直交する方向に突出するように直立状に折り曲げているが、駆動部８０の突出方向は、板状部材７４の面方向と異なる方向であれば、その直交方向に対してやや傾いていてもよい。
【００６３】
また、この第２実施形態においても、前記第１実施形態と同様の変更を加えることができる。即ち、先に駆動部８０を折り曲げてから、駆動部８０に圧電層８１を形成するようにしてもよい。また、駆動部８０とは別に共通電極を形成してもよく、さらに、圧電層８１の駆動部８０側の面（図２１（ｂ）における右側の面）に個別電極８２を配置するとともに、圧電層８１の駆動部８０と反対側の面（図２１（ｂ）における左側の面）に共通電極を配置してもよい。また、複数の駆動部８０の配列方向がそれらの延在方向に対して直交している必要は必ずしもなく、少なくともこれら２つの方向が異なっていればよい。
【００６４】
〈第６変更形態〉
第１実施形態及び第２実施形態では、複数の圧電アクチュエータ素子を有する圧電アクチュエータの製造方法について説明してきたが、本発明は、単一の圧電アクチュエータ素子を有する圧電アクチュエータにも適用できる。この場合、図７（ａ），２２（ａ）の点線Ｘ１，Ｘ２で囲まれた領域に相当する板状部材を用意して、第１実施形態及び第２実施形態で説明した工程に従ってスリット、駆動部、圧電層等を形成することにより、単一の圧電アクチュエータ素子を有する圧電アクチュエータを製造することができる。
【００６５】
以上説明した第１実施形態及び第２実施形態は、プリンタの用紙搬送装置に本発明を適用した一例であるが、ＦＡＸ、コピー機、あるいは、スキャナ等、プリンタ以外の機器の用紙搬送装置に本発明を適用することもできる。また、本発明の適用可能な形態は、用紙等のシート状の被搬送体を搬送する搬送装置に限られるものではなく、棒状、板状、箱状、あるいは、筒状等の、種々の形状を有する被搬送体を搬送する搬送装置にも本発明を適用することができる。
【００６６】
さらに、本発明は搬送装置以外の用途にも適用可能である。例えば、画素に対応する数のアクチュエータにそれぞれ複数のミラーが設置されて、これらのミラーはアクチュエータにより投射可能位置と非投射位置との間で変位可能に構成されており、投射可能位置に位置付けられたミラーにより反射した光をスクリーンに投射して画像を形成するビデオプロジェクターに適用できる。また、複数のアクチュエータのそれぞれに対応して設置された複数のミラーを備え、アクチュエータでミラーを変位させることにより、複数本の光ファイバーの端子から放射された光を選択的に反射して他の複数本の光ファイバーの端子に導く、光スイッチなどにも適用することができる。
【００６７】
また、本発明の製造方法によって製造された圧電アクチュエータを、物体に対して移動する移動装置に適用することもできる。図２７（ａ），（ｂ）に示す移動装置２００は、アクチュエータ素子１０を基材１２５の裏面に複数個備える。アクチュエータ素子１０は、基材１２５の裏面に、移動装置の進行方向Ｍにおける前側と後側にそれぞれ３個づつ列状に設けられている。アクチュエータ素子１０の当接部（頂部）２１は下向きに配置されて床面に接触している。すなわち、第１実施形態のアクチュエータ素子１０は用紙Ｐに作用して用紙Ｐを搬送していたが、移動装置２００のアクチュエータ素子１０は、設置面（床面）または物体面に作用して、設置面または物体面上をアクチュエータ素子１０（及びそれが設けられた基材１２５）自体が移動する。基材１２５上には、電荷結合素子（ＣＣＤ）を内蔵した素子９１が搭載されている。
【００６８】
この移動装置２００は、極めて狭い隙間や孔や、低温または高温の厳しい環境や宇宙空間などでの撮像の用途に好適である。この例では、基材１２５上に電荷結合素子（ＣＣＤ）を内蔵した素子９１を搭載したが、用途に応じて任意の物体、例えば、ミラー、温度センサ、マイクロツール、マイクロロボットアームを搭載することができる。特に本発明の製造方法では、２つの傾斜面により頂部（当接部）が支持された圧電アクチュエータ素子１０を容易に形成できる。従って、本発明の製造方法で製造された圧電アクチュエータ素子を、比較的重いものを基材１２５上に搭載して運搬できる移動装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第１実施形態に係るインクジェットプリンタの概略斜視図である。
【図２】図２（ａ），（ｂ）は圧電アクチュエータを示す図であり、図２（ａ）は圧電アクチュエータの平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＩＩＢ−ＩＩＢ線断面図である。
【図３】図３（ａ），（ｂ）は１つのアクチュエータ素子を示す図であり、図３（ａ）はアクチュエータ素子の断面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線矢視図である。
【図４】図４は当接部が待機位置にある状態のアクチュエータ素子の断面図である。
【図５】図５は当接部が搬送準備位置にある状態のアクチュエータ素子の断面図である。
【図６】図６は当接部が搬送完了位置にある状態のアクチュエータ素子の断面図である。
【図７】図７（ａ），（ｂ）は第１実施形態の圧電アクチュエータの製造方法における、駆動部形成工程及び溝形成工程を示す図であり、図７（ａ）は圧電アクチュエータの平面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ線断面図である。
【図８】図８（ａ），（ｂ）はマスクを設置する工程を示す図であり、図８（ａ）は圧電アクチュエータの平面図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＶＩＩＩＢ−ＶＩＩＩＢ線断面図である。
【図９】図９（ａ），（ｂ）は圧電層形成工程を示す図であり、図９（ａ）は圧電アクチュエータの平面図、図９（ｂ）は図９（ａ）のＩＸＢ−ＩＸＢ線断面図である。
【図１０】図１０（ａ），（ｂ）は個別電極形成工程を示す図であり、図１０（ａ）は圧電アクチュエータの平面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＸＢ−ＸＢ線断面図である。
【図１１】図１１（ａ），（ｂ）は折り曲げ工程を示す図であり、図１１（ａ）は圧電アクチュエータの平面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＸＩＢ−ＸＩＢ線断面図である。
【図１２】図１２は第１実施形態の変更形態に係る図３（ａ）相当の断面図である。
【図１３】図１３は第１実施形態の別の変更形態に係る図３（ａ）相当の断面図である。
【図１４】図１４（ａ），（ｂ）は図１３の圧電アクチュエータの製造方法における、駆動部形成工程及び溝形成工程を示す図であり、図１４（ａ）は圧電アクチュエータの平面図、図１４（ｂ）は図１４（ａ）のＸＩＶＢ−ＸＩＶＢ線断面図である。
【図１５】図１５（ａ），（ｂ）は絶縁層形成工程を示す図であり、図１５（ａ）は圧電アクチュエータの平面図、図１５（ｂ）は図１５（ａ）のＸＶＢ−ＸＶＢ線断面図である。
【図１６】図１６（ａ），（ｂ）は個別電極形成工程を示す図であり、図１６（ａ）は圧電アクチュエータの平面図、図１６（ｂ）は図１６（ａ）のＸＶＩＢ−ＸＶＩＢ線断面図である。
【図１７】図１７（ａ），（ｂ）はマスクを設置する工程を示す図であり、図１７（ａ）は圧電アクチュエータの平面図、図１７（ｂ）は図１７（ａ）のＸＶＩＩＢ−ＸＶＩＩＢ線断面図である。
【図１８】図１８（ａ），（ｂ）は圧電層形成工程を示す図であり、図１８（ａ）は圧電アクチュエータの平面図、図１８（ｂ）は図１８（ａ）のＸＶＩＩＩＢ−ＸＶＩＩＩＢ線断面図である。
【図１９】図１９（ａ），（ｂ）は共通電極形成工程を示す図であり、図１９（ａ）は圧電アクチュエータの平面図、図１９（ｂ）は図１９（ａ）のＸＩＸＢ−ＸＩＸＢ線断面図である。
【図２０】図２０（ａ），（ｂ）は折り曲げ工程を示す図であり、図２０（ａ）は圧電アクチュエータの平面図、図２０（ｂ）は図２０（ａ）のＸＸＢ−ＸＸＢ線断面図である。
【図２１】図２１（ａ），（ｂ）は第２実施形態の圧電アクチュエータを示す図であり、図２１（ａ）は圧電アクチュエータの平面図、図２１（ｂ）は図２１（ａ）のＸＸＩＢ−ＸＸＩＢ線断面図である。
【図２２】図２２（ａ），（ｂ）は第２実施形態の圧電アクチュエータの製造方法における、駆動部形成工程を示す図であり、図２２（ａ）は圧電アクチュエータの平面図、図２２（ｂ）は図２２（ａ）のＸＸＩＩＢ−ＸＸＩＩＢ線断面図である。
【図２３】図２３（ａ），（ｂ）はマスクを設置する工程を示す図であり、図２３（ａ）は圧電アクチュエータの平面図、図２３（ｂ）は図２３（ａ）のＸＸＩＩＩＢ−ＸＸＩＩＩＢ線断面図である。
【図２４】図２４（ａ），（ｂ）は圧電層形成工程を示す図であり、図２４（ａ）は圧電アクチュエータの平面図、図２４（ｂ）は図２４（ａ）のＸＸＩＶＢ−ＸＸＩＶＢ線断面図である。
【図２５】図２５（ａ），（ｂ）は個別電極形成工程を示す図であり、図２５（ａ）は圧電アクチュエータの平面図、図２５（ｂ）は図２５（ａ）のＸＸＶＢ−ＸＸＶＢ線断面図である。
【図２６】図２６（ａ），（ｂ）は折り曲げ工程を示す図であり、図２６（ａ）は圧電アクチュエータの平面図、図２６（ｂ）は図２６（ａ）のＸＸＶＩＡ−ＸＸＶＩＡ線断面図である。
【図２７】図２７（ａ）は圧電アクチュエータを備えた移動装置の斜視図であり、図２７（ｂ）は圧電アクチュエータを備えた移動装置の側面図である。
【符号の説明】
【００７０】
３ 用紙搬送装置
５，５Ａ 圧電アクチュエータ
１０，１０Ａ アクチュエータ素子
２０，２０Ａ 駆動部
２２ａ，２２ｂ 溝
２４，２４Ａ 板状部材
２６，２６Ａ 圧電層
２７ 個別電極
２８，２８Ａ スリット
４０ 絶縁層
４１ 共通電極
４２ 配線部
６５ 圧電アクチュエータ
７０ アクチュエータ素子
７４ 板状部材
８０ 駆動部
８１ 圧電層
８２ 個別電極
８８ スリット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送装置などに用いられる圧電アクチュエータの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、記録装置に記録される用紙等を搬送する搬送装置としては、搬送ローラとこの搬送ローラを回転駆動する駆動モータとを備えたものが一般的であった。しかし、近年、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等のセラミックス材料からなる圧電素子を有する圧電アクチュエータを様々な用途に応用する技術が検討されており、その中でも、圧電素子に電圧を印加したときに生じる変形を利用して物体（被搬送体）を搬送する技術が提案されている。例えば、特許文献１（特開２００３−１１１４５６号公報）には、板状の基体と、この基体の両面に設けられた圧電素子と、圧電素子の表面に形成された複数の電極とを有する圧電アクチュエータ素子を複数備えた圧電アクチュエータが記載されている。そして、この圧電アクチュエータは、圧電素子の撓み変形により基体の先端部を変形させ、棒状や筒状の物体の周方向に配置された複数の基体の繊毛運動により、物体をその長さ方向に微少な送り量で搬送することができる。しかし、この搬送装置は、主に棒状又は筒状の物体を搬送するように構成されており、搬送できる物体の形状に制約があるため、用紙等の、棒状や筒状以外の物体を搬送する場合にこの圧電アクチュエータを適用することは難しい。
【０００３】
そこで、本願発明者は、種々の形状を有する物体を所定の搬送面に沿って微小な送り量で搬送することが可能な圧電アクチュエータを発明した（特願２００４−２７８９１１号）。この圧電アクチュエータの各アクチュエータ素子は、搬送面と直交する方向に突出した駆動部（屈曲薄板部）と、駆動部に配置された圧電層とを有する。駆動部は、物体に当接する当接部と、この当接部から傾斜して延びる２つの傾斜部とを含み、チタン酸ジルコン酸鉛などの強誘電体からなる圧電層は、２つの傾斜部に設けられている。そして、この圧電アクチュエータの圧電層に、その厚み方向に電界が作用したときには、圧電層が変形して傾斜部に撓み変形が生じる。この変形によって２つの傾斜部の間の当接部を変位させることにより、物体を微少な送り量で搬送することが可能となる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１１１４５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前述の微小送り可能な圧電アクチュエータを製造する場合には、複数のアクチュエータ素子の複数の駆動部をそれぞれ突出状に屈曲形成するとともに、これら複数の駆動部の２つの傾斜部にそれぞれ圧電層を形成する必要があるが、板状部材に圧電層を全面的に形成してから分割するような従来の方法では、屈曲状のアクチュエータ素子の製造は難しくコスト面でも不利である。そこで、このような構造の圧電アクチュエータを、より簡単に製造する方法が求められている。
【０００６】
本発明の目的は、屈曲状の駆動部とこの駆動部に配置された圧電層とを有する圧電アクチュエータを、より簡単に製造することが可能な圧電アクチュエータの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００７】
本発明の第１の態様に従えば、アクチュエータ素子を有する圧電アクチュエータの製造方法であって、板状部材を設ける工程と、前記板状部材に、スリットを形成することによって駆動部を画成する駆動部形成工程と、前記板状部材の一方の面側に圧電材料の粒子を堆積させることにより、前記駆動部に圧電層を形成する圧電層形成工程と、前記圧電層にその厚み方向の電界を印加するための電極を形成する電極形成工程と、前記駆動部を折り曲げる折り曲げ工程とを備える圧電アクチュエータの製造方法が提供される。
【０００８】
本発明の第１の態様によれば、まず、板状部材を用意して、当該板状部材にスリットを形成して駆動部を画成する。次に、板状部材の一方の面側に圧電材料の粒子を堆積させて駆動部に圧電層を形成してから、駆動部を折り曲げて、板状部材の面方向と異なる方向に突出させる（又は、駆動部を折り曲げてから、板状部材に圧電材料の粒子を堆積させて圧電層を形成する）。ここで、板状部材に圧電材料の粒子を堆積させたときに、板状部材のスリットが形成された部分には圧電材料の粒子は堆積しないため、駆動部の表面にのみ圧電層を形成することが容易になる。従って、屈曲状の駆動部と駆動部に配置された圧電層とを有する圧電アクチュエータを、比較的簡単に製造することができ、また、製造コストを低減できる。
【０００９】
本発明の圧電アクチュエータの製造方法において、前記圧電層形成工程の後に、前記折り曲げ工程を行なってもよい。この場合には、折り曲げられる前の平坦な駆動部の表面に圧電材料の粒子を堆積させて圧電層を形成するため、駆動部の表面に均一な厚さの圧電層を容易に形成することができる。
【００１０】
本発明の圧電アクチュエータの製造方法において、前記板状部材が金属材料によって形成されていてもよい。この場合には、例えば複数のスリットを形成する場合であっても、エッチング等により容易に形成することができる。また、駆動部の折り曲げ加工も容易になる。
【００１１】
本発明の圧電アクチュエータの製造方法において、前記圧電層形成工程の前に、前記板状部材の前記一方の面に絶縁層を形成する絶縁層形成工程を備え、前記電極形成工程において、前記絶縁層の表面に前記電極とこの電極に接続される配線部とを形成してもよい。圧電層に形成された電極は、駆動電圧を供給する駆動回路と電気的に接続される必要があるが、屈曲状の駆動部に配置された圧電層の表面の電極と駆動回路とを接続することは難しく、また、フレキシブルプリント配線板（Flexible Printed Circuit：ＦＰＣ）等の配線部材が必要になるなど、その電気的接続構造が複雑になりやすい。しかし、本発明によれば、板状部材の表面に、絶縁層を介して電極を配置し、さらに、この絶縁層の表面において電極に接続される配線部を自由に配線ことができるため、電極と駆動回路との電気的接続構造を簡略化することが可能になる。さらに、絶縁層の表面に駆動回路を配置すれば、駆動回路と電極とを絶縁層表面の配線部により直接接続することが可能になり、ＦＰＣ等の配線部材を省略できる。
【００１２】
本発明の圧電アクチュエータの製造方法では、前記圧電層形成工程において、エアロゾルデポジション法、化学蒸着法、あるいは、スパッタ法により、前記圧電層を形成してもよい。このように、エアロゾルデポジション法、化学蒸着法、あるいは、スパッタ法を用いることにより、所望の厚さの圧電層を容易に形成できる。
【００１３】
本発明の圧電アクチュエータの製造方法において、前記折り曲げ工程の前に、前記板状部材の、前記折り曲げ工程において折り曲げられる部分に溝を形成する溝形成工程を備えてもよい。この場合には、折り曲げ工程において駆動部を折り曲げることがさらに容易になる。
【００１４】
本発明の圧電アクチュエータの製造方法では、前記駆動部形成工程において、前記スリットは、第１の方向に延在し、且つ、第１の方向と異なる第２の方向に沿って並んだ細長い複数の個別スリットとして形成され、前記駆動部は、前記個別スリットにより、第２の方向に沿って配列された複数の個別駆動部として画成されてもよい。この場合には、複数の個別駆動部を有する圧電アクチュエータを容易に製造することができる。
【００１５】
本発明の圧電アクチュエータの製造方法では、前記駆動部形成工程において、前記個別駆動部の第１の方向の両端が、前記板状部材と連結するように前記複数の個別スリットを形成し、前記折り曲げ工程において、各個別駆動部を、第１の方向の両端部及び前記両端部の間に位置する中間部において折り曲げてもよい。この場合には、中間部において、板状部材の面方向と異なる方向に突出した複数の駆動部を有する圧電アクチュエータを容易に製造することができる。
【００１６】
本発明の圧電アクチュエータの製造方法では、前記駆動部形成工程において、前記個別駆動部が、前記第１の方向における一端においてのみ前記板状部材と連結するように、前記個別スリットを形成し、前記折り曲げ工程において、前記各個別駆動部が前記板状部材の面方向と異なる方向に平行となるように、前記第１の方向における一端部において折り曲げてもよい。この場合には、一端部において折り曲げられて、板状部材の面方向と異なる方向に延びる複数の駆動部を有する圧電アクチュエータを、容易に製造することができる。
【００１７】
本発明の圧電アクチュエータの製造方法において、前記第１の方向と前記第２の方向とが直交していてもよい。この場合には、複数の駆動部に対する折り曲げ工程を容易に行うことができる。
【００１８】
本発明の圧電アクチュエータの製造方法において、前記板状部材が共通電極を兼ねていてもよい。圧電層にその厚さ方向に電界を作用させて変形させるためには、圧電層の両面にそれぞれ電極を配置する必要があるが、金属材料からなる駆動部に一方の電極を兼ねさせることにより、この一方の電極を形成する工程を省略することが可能になる。
【００１９】
本発明の圧電アクチュエータの製造方法において、前記圧電アクチュエータが、物体を所定の搬送方向に搬送する搬送装置に設けられるものであってもよい。この場合には、種々の形状の物体を微少な送り量で搬送することが可能な搬送装置に適用される圧電アクチュエータを容易に製造することができる。
【００２０】
本発明の圧電アクチュエータの製造方法において、前記圧電アクチュエータが、物体に対して移動する移動装置に設けられるものであってもよい。この場合には、微少な移動量で移動可能な移動装置に適用される圧電アクチュエータを容易に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の第１実施形態について説明する。この第１実施形態は、インクジェットプリンタの用紙搬送用の圧電アクチュエータに本発明を適用した一例である。まず、インクジェットプリンタについて簡単に説明する。図１に示すように、インクジェットプリンタ１００は、図１の走査方向（左右方向）に移動可能なキャリッジ１と、このキャリッジ１に設けられて記録用紙Ｐに対してインクを噴射するシリアル式のインクジェットヘッド２と、記録用紙Ｐを図１の前方（搬送方向の手前向き）へ搬送する用紙搬送装置３等を備えている。インクジェットヘッド２は、キャリッジ１と一体的に走査方向へ移動して、その下面のインク吐出面に形成されたノズルの出射口から、用紙搬送装置３により前方へ搬送される用紙Ｐに対してインクを噴射する。
【００２２】
次に、用紙搬送装置３について説明する。図１、図２に示すように、用紙搬送装置３は、水平な底面を形成する基材２５と、基材２５に設けられた２つの圧電アクチュエータ５と、圧電アクチュエータ５の上方において圧電アクチュエータ５に対向して水平に配置されたガイド部材１１とを有する。圧電アクチュエータ５は、インクジェットヘッド２よりも搬送方向上流側（図１の前方）と下流側（図１の後方）にそれぞれ１つづつ配置されている。さらに、各圧電アクチュエータ５は、水平面に沿って走査方向（図１の左右方向）に２列に配列された複数のアクチュエータ素子１０を有する。
【００２３】
図２（ｂ）、図３（ａ）に示すように、アクチュエータ素子１０は、鉄系合金、チタン系合金、アルミニウム系合金、あるいは、ニッケル系合金などの金属材料からなる板状部材２４において、上方（板状部材２４の面方向と直交する方向）に突出するように形成された駆動部２０と、走査方向に互いに隣接する駆動部２０を連結する基部２３とを有している。図２（ａ）に示すように、駆動部２０は、板状部材２４において、搬送方向（第１の方向）に延び、且つ、走査方向（第２の方向）に沿って２列に並んで形成された複数のスリット２８により、画成されている。駆動部２０は、用紙Ｐに下方から当接可能な上端側の当接部２１と、平面視で各当接部２１から搬送方向（図２（ａ）の左右方向）に平行にそれぞれ延びる２つの傾斜部２２を有する。これら２つの傾斜部２２には走査方向（図２（ａ）の上下方向）に延びる基部２３が連なっており、各駆動部２０は、その両端において、走査方向に隣接する他の駆動部２０と基部２３を介して繋がっている。また、図２（ｂ）に示すように、基部２３は水平な基材２５に固定されている。尚、駆動部２０と基部２３は、１枚の金属製の板状部材２４により一体的に形成されており、その分、圧電アクチュエータ５の部品点数が少なくなっている。
【００２４】
図３に示すように、当接部２１は、やや丸みを帯びた形状に形成されており、当接部２１の上面にはサンドブラストやマイクロブラスト等により粗面加工が施されている。傾斜部２２の上面には、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との固溶体であり強誘電体であるチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を主成分とする圧電層２６が形成されている。
【００２５】
各アクチュエータ素子１０の２つの圧電層２６の上面（傾斜部２２と反対側の面）には、個別電極２７が全面的に形成されている。これら２つの個別電極２７は、可撓性を有するフレキシブルプリント配線板（Flexible Printed Circuit：ＦＰＣ）等の配線部材（図示省略）を介して、駆動回路（図示省略）と電気的に接続されており、駆動回路から駆動電圧が印加される。一方、圧電層２６の下側に位置する金属製の傾斜部２２は基部２３を介して常にグランド電位に保持されている。つまり、傾斜部２２は、駆動回路から個別電極２７に駆動電圧が印加されたときに個別電極２７との間に挟まれた圧電層２６にその厚み方向の電界を生じさせる共通電極を兼ねている。そのため、傾斜部２２とは別に共通電極を形成する必要はない。
【００２６】
そして、駆動回路から個別電極２７に駆動電圧が印加されたときには、個別電極２７とグランド電位に保持されている共通電極としての傾斜部２２との間の電位が異なる状態となり、個別電極２７と傾斜部２２の間に挟まれた圧電層２６にその厚み方向の電界が生じる。ここで、圧電層２６の分極方向と電界の方向とが同じ場合には、圧電層２６は厚み方向に伸びて、圧電層２６の面方向と直交する方向に収縮することになる。この圧電層２６の収縮に伴って傾斜部２２が内側に凸となるように変形する。
【００２７】
つまり、図４〜図６に示すように、駆動回路から、１つの圧電アクチュエータ素子１０の２つの個別電極２７のうち、両方あるいは何れか一方に駆動電圧を印加して傾斜部２２を変形させることにより、傾斜部２２に撓み変形を生じさせて、当接部２１を微少量（例えば、数十μｍ程度）、搬送方向（図４〜図６の右方）へ移動させることができる。尚、図４〜図６において、"＋"は駆動電圧が印加されている状態を示し、"ＧＮＤ"はグランド電位に保持されている状態（駆動電圧が印加されていない状態）を示している。
【００２８】
まず、２つの個別電極２７の何れにも駆動電圧が印加されていない状態では、２つの傾斜部２２が変形しておらず、これら２つの傾斜部２２の間の当接部２１は用紙Ｐの下面の位置よりも上方へ突出した位置にあるが（図３（ａ）参照）、用紙Ｐを搬送する際には、この状態には切り換えられないようになっている（つまり、用紙Ｐの搬送時には、各アクチュエータ素子１０の２つの個別電極２７の少なくとも一方に電圧が印加される）。この状態から、図４に示すように、２つの個別電極２７の両方に駆動電圧が印加されると、２つの傾斜部２２の両方が内側へ凸となるように変形し、当接部２１が用紙Ｐに接触しない位置（待機位置）に移動する。尚、図４〜図６における２本の一点鎖線の交点Ａは、待機位置にあるときの当接部２１の先端の位置を示している。
【００２９】
また、図５に示すように、搬送方向上流側（図５の左側）の個別電極２７にのみ駆動電圧が印加されたときには、搬送方向上流側の傾斜部２２だけが内側へ凸となるように変形するため、当接部２１が、用紙Ｐに接触可能で、且つ、待機位置よりも搬送方向上流側（左側）の位置（搬送準備位置）に移動する。さらに、図６に示すように、搬送方向下流側（図６の右側）の個別電極２７にのみ駆動電圧が印加されたときには、搬送方向下流側の傾斜部２２だけが内側へ凸となるように変形するため、当接部２１が、用紙Ｐに接触可能で、且つ、待機位置よりも搬送方向下流側（右側）の位置（搬送完了位置）に移動する。
【００３０】
そして、アクチュエータ素子１０は、当接部２１を待機位置（図４）、搬送準備位置（図５）、搬送完了位置（図６）及び待機位置（図４）の順に移動させることにより、当接部２１に接触する用紙Ｐを微少な送り量で搬送方向に搬送することができる。また、当接部２１を搬送完了位置から搬送準備位置へ移動させる際に、搬送完了位置から、用紙Ｐに接触しない待機位置へ一旦戻してから搬送準備位置へ移動させるため、用紙Ｐと当接部２１が接触せず、用紙Ｐの搬送動作をスムーズに行うことができる。
【００３１】
尚、図３に示すように、傾斜部２２の当接部２１側の端部の下面側と基部２３側の端部の上面側には、それぞれ溝２２ａ，２２ｂが形成され、これら溝２２ａ，２２ｂにおいて駆動部２０の剛性が部分的に低下している。従って、傾斜部２２と当接部２１及び傾斜部２２と基部２３との間で駆動部２０に曲げ変形が生じやすくなり、より低い駆動電圧で当接部２１を変位させることが可能になるため、アクチュエータ素子１０の駆動効率が向上する。また、後述するように、駆動部２０を折り曲げて当接部２１及び２つの傾斜部２２を形成する際には、駆動部２０を折り曲げやすくなる。
【００３２】
また、前述したように、当接部２１の上面には粗面加工が施されており、用紙Ｐに当接部２１が当接した状態で、当接部２１が搬送方向に移動するときに用紙Ｐと当接部２１との間に作用する摩擦力が大きくなるため、用紙Ｐが当接部２１に対してすべりにくくなり、用紙Ｐが当接部２１により確実に搬送される。
【００３３】
図２〜図６に示すように、ガイド部材１１は、複数のアクチュエータ素子１０に対向してそれらの上方に水平に配設されている。このガイド部材１１はガイド部１１ａを有する。ガイド部１１ａは、複数のアクチュエータ素子１０の当接部２１にそれぞれ対向し且つ当接部２１側に突出して形成されており、当接部２１により搬送方向に搬送される用紙Ｐをガイドする。従って、当接部２１とこの当接部２１側に突出するガイド部１１ａで、用紙Ｐを上下両側から挟んでガイドしつつ搬送できるため、用紙Ｐを搬送方向へ安定的に搬送することができる。
【００３４】
次に、圧電アクチュエータ５の製造方法について、図７〜図１２を参照して説明する。まず、図７に示すように、金属製の板状部材２４に、エッチング加工などにより、搬送方向（図７（ａ）の左右方向（第１の方向））に延びる複数のスリット２８を形成することにより、走査方向（図７（ａ）の上下方向（第２の方向））に沿って配列された複数の駆動部２０を分割形成する（駆動部形成工程）。この際、複数のスリット２８は、板状部材２４の図７（ａ）における左右方向端部まで延びないように形成される。即ち、スリット２８が上下に延びる基部２３で分断され、各駆動部２０が、左右方向両端において基部２３を介して上下に隣接する他の駆動部２０と繋がった状態となるように形成する。また、各駆動部２０の左右方向の中央部近傍の下面（図７（ｂ）における下側の面）、及び、各駆動部２０の左右両端部の上面（図７（ｂ）における上側の面）に、ハーフエッチング及び／又はプレス加工などにより、それぞれ溝２２ａ，２２ｂを形成する（溝形成工程）。これにより、各駆動部２０の２つの傾斜部２２となる部分（溝２２ａと溝２２ｂの間の部分）は、図７（ａ）の左右方向（第１の方向）において同じ長さに形成される。
【００３５】
次に、図８（ａ），（ｂ）に示すように、板状部材２４の上面に、複数の駆動部２０及び複数のスリット２８が形成された領域よりも外側であって、且つ、基部２３を含む領域と、複数の駆動部２０の中央部（当接部２１となる部分）とを覆うマスク３０を設置する。尚、このとき、図８（ｂ）に示すように、板状部材２４の溝２２ｂが形成された部分もマスク３０で覆う。そして、図９に示すように、板状部材２４の上面にＰＺＴ等の圧電材料の粒子を堆積させることにより、駆動部２０の、中央部及び溝２２ｂが形成された部分を除く部分（傾斜部２２となる部分）に圧電層２６を形成する（圧電層形成工程）。
【００３６】
ここで、圧電材料の粒子を板状部材２４に堆積させる方法としては、例えば、非常に小さな圧電材料の粒子を基材（板状部材２４）に吹き付けて高速で衝突させ、基材に堆積させるエアロゾルデポジション法（ＡＤ法）を用いて圧電層２６を形成することができる。あるいは、スパッタ法、化学蒸着法（ＣＶＤ法）を用いて圧電層２６を形成することもできる。このように、ＡＤ法、スパッタ法、あるいは、ＣＶＤ法により圧電材料の粒子を板状部材２４の上面に堆積させたときには、板状部材２４の、スリット２８を画成する内面に粒子が付着しない。つまり、駆動部２０の間のスリットの部分に圧電層２６が形成されないように、複数のスリット２８をそれぞれ覆うような複雑な形状のマスクを用いる必要がない。従って、図８、図９に示すような、比較的簡単な形状のマスク３０を用いるだけで、複数の駆動部２０の左右両側部分（傾斜部２２となる部分）の上面にのみ圧電層２６を形成することが可能になり、複数の駆動部２０に圧電層２６を形成することが容易になる。その後、図１０に示すように、板状部材２４からマスク３０を除去してから、複数の圧電層２６の上面に、スクリーン印刷法などにより複数の個別電極２７をそれぞれ形成する（個別電極形成工程）。あるいは、スパッタ法などにより個別電極２７を形成することもできる。この場合には、マスク３０はスパッタ用のマスクとしても機能するため、マスク３０を取り付けた状態で個別電極２７を形成し、その後、マスク３０を取り除いてもよい。
【００３７】
そして、図１１に示すように、駆動部２０の左右方向の中央部及び両端部をプレス加工等により折り曲げて、圧電層２６が形成されていない板状部材２４の中央部を上方（面方向と直交する方向）に突出させることにより、当接部２１及び傾斜部２２を形成する（折り曲げ工程）。ここで、板状部材２４は金属製の板であるため、プレス加工等により容易に折り曲げ加工を行うことができる。さらに、前述した溝形成工程において、駆動部２０の中央部の下面及び両端部の上面に、それぞれ溝２２ａ，２２ｂが形成されており、上面の溝２２ｂには圧電層２６が形成されていないため、これら中央部及び両端部において駆動部２０を折り曲げることがさらに容易になる。加えて、複数の駆動部２０が、それらの延在方向（第１の方向）と直交する方向（第２の方向）に配列されているので、複数の駆動部２０に形成された溝２２ａ，２２ｂは、第１の方向に関する位置が同じ位置となる、即ち、第２の方向に沿って一列に並ぶことから、複数の駆動部２０を順次もしくはまとめて折り曲げることが容易になる。
【００３８】
以上説明した第１実施形態の圧電アクチュエータ５及びその製造方法によれば、次のような効果が得られる。この第１実施形態の圧電アクチュエータ５のアクチュエータ素子１０は、板状部材２４の面方向と直交する方向に突出するように屈曲した複数の駆動部２０と、これら複数の駆動部２０の傾斜部２２にそれぞれ配置された圧電層２６とを有する。そのため、圧電層２６にその厚み方向の電界を作用させて撓み変形させることにより、駆動部２０の当接部２１に接触する用紙Ｐを微少な送り量で搬送方向に送することができる。
【００３９】
また、この圧電アクチュエータ５を製造する際には、板状部材２４に複数のスリット２８を形成して複数の駆動部２０を画成した後、板状部材２４の上面に圧電材料の粒子を堆積させて駆動部２０に圧電層２６を形成してから、駆動部２０を折り曲げて当接部２１及び傾斜部２２を形成する。ここで、板状部材２４の上面に圧電材料の粒子を堆積させたときに、この板状部材２４のスリット２８が形成された部分には圧電材料の粒子は堆積しないため、板状部材２４のうちの、複数の駆動部２０（傾斜部２２となる部分）の上面にのみ圧電層２６を形成することが容易になる。従って、屈曲状の駆動部２０と駆動部２０の傾斜部２２に配置された圧電層２６とを有し、駆動部２０の撓みを利用した微小送りが可能な圧電アクチュエータ５を、比較的簡単に製造することができ、製造コストを低減できる。
【００４０】
また、駆動部２０を折り曲げる折り曲げ工程を行う前に圧電層２６を形成するため、駆動部２０の水平な上面に圧電材料の粒子を堆積させることができ、均一な厚さの圧電層２６を容易に形成することができる。
【００４１】
次に、前記第１実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。但し、前記第１実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。
【００４２】
〈第１変更形態〉
前記第１実施形態では、その中央部（当接部２１となる部分）が板状部材２４の面方向と直交する方向に突出するように駆動部２０を折り曲げているが、中央部の突出方向は、面方向とは異なる方向であれば、面方向に直交する方向に対して少し傾いていてもよい。即ち、第１実施形態においては、各駆動部２０の２つの傾斜部２２となる部分がスリット２８の延在方向（第１の方向）において同じ長さであるために、各駆動部２０の中央部（各当接部２１）が板状部材２４の面方向と直交する方向に突出するように形成されている。しかしながら、各駆動部２０を、第１の方向の中央から何れか一方にずれた位置で折り曲げて、第１の方向に関する長さが互いに異なる２つの傾斜部２２を形成することにより、中間部分の突出方向を板状部材２４の面方向と直交する方向から幾分傾けてもよい。
【００４３】
〈第２変更形態〉
前記第１実施形態では、駆動部２０の上面に圧電層２６を形成してから駆動部２０を折り曲げているが（図１１参照）、駆動部２０を折り曲げた後に、板状部材２４の表面に圧電材料の粒子を堆積させて、屈曲状の駆動部２０の傾斜部２２に圧電層２６を形成してもよい。
【００４４】
〈第３変更形態〉
前記第１実施形態では、金属製の傾斜部２２が共通電極を兼ねており、傾斜部２２と個別電極２７との間に電圧を印加することによって、傾斜部２２と個別電極２７とに挟まれた圧電層２６に電界を印加しているが、共通電極が傾斜部２２とは別に設けられていてもよい。例えば、板状部材２４が金属材料からなる場合には、図１２に示すように、板状部材２４の駆動部２０及び基部２３の上面に絶縁材料からなる絶縁層４０を形成し、この絶縁層４０の上面（圧電層２６の下面）に共通電極４１が形成してもよい。また、板状部材２４は絶縁材料で形成することもできる。この場合には、絶縁層４０は不要であり、板状部材２４の上面に直接共通電極４１が形成される。
【００４５】
〈第４変更形態〉
駆動電圧が印加される個別電極２７が、圧電層の下面に配置され、一方、グランド電位に保持される共通電極４１が、圧電層の上面に配置されていてもよい。例えば、図１３に示すように、金属製の板状部材２４Ａの上面に絶縁材料からなる絶縁層４０が形成されており、この絶縁層４０の上面（圧電層２６Ａの下面）に個別電極２７及び個別電極２７に接続された配線部４２が形成され、圧電層２６Ａの上面に共通電極４１が形成されていてもよい。尚、圧電層２６Ａは、駆動部２０Ａの両端からさらに基部２３Ａの上面まで延びており、この基部２３Ａまで延びた部分（以下、圧電層基部２６ａという）の表面に形成された導電層４３を介して、図１３の紙面に直交する方向に配列された、複数の共通電極４１が互いに接続されている。
【００４６】
この図１３のアクチュエータ素子１０Ａを有する圧電アクチュエータ５Ａの製造方法について図１４（ａ）〜図２０（ｂ）を参照して説明する。まず、図１４（ａ），（ｂ）に示すように、金属製の板状部材２４Ａに、エッチング加工などにより、搬送方向（図１４（ａ）の左右方向）に延びる複数のスリット２８Ａを形成することにより、走査方向（図１４（ａ）の上下方向）に沿って配列された複数の駆動部２０Ａを画成する（駆動部形成工程）。また、駆動部２０Ａの左右方向の中央部近傍の下面に、ハーフエッチングやプレス加工などにより、後述の折り曲げ工程において駆動部２０Ａを折り曲げやすくするための溝２２ａを形成する（溝形成工程）。尚、この変更形態では、駆動部２０Ａから基部２３Ａに亙って圧電層２６Ａ（圧電層基部２６ａ）が形成されることから、前記第１実施形態とは異なり、駆動部２０Ａの両端部の上面には溝を形成しない。
【００４７】
次に、図１５（ａ），（ｂ）に示すように、板状部材２４Ａの上面に、ＡＤ法、スパッタ法、あるいは、ＣＶＤ法などにより、アルミナやジルコニアなどの絶縁性セラミックス材料からなる絶縁層４０を形成する（絶縁層形成工程）。そして、図１６（ａ），（ｂ）に示すように、各駆動部２０Ａの中央部（当接部２１Ａとなる部分）を除く左右両側の部分（傾斜部２２Ａとなる部分）に形成された絶縁層４０の表面に、２つの個別電極２７を形成する（個別電極形成工程）。このとき、基部２３Ａに形成された絶縁層４０の表面に、複数の個別電極２７にそれぞれ接続された複数の配線部４２も形成する。さらに、後述の共通電極４１をグランド電位に保持するための配線部４４，４５も絶縁層４０の表面に形成する。尚、複数の駆動部２０Ａにそれぞれ対応する複数の個別電極２７及び複数の配線部４２と、共通電極４１に対応する配線部４４，４５とからなる導電パターンは、例えば、スクリーン印刷により板状部材２４Ａの上面に一度に形成することができる。
【００４８】
次に、図１７（ａ），（ｂ）に示すように、板状部材２４Ａの上面に、複数の駆動部２０Ａ及び複数のスリット２８Ａが形成された領域の外側の領域と、複数の駆動部２０Ａの中央部（当接部２１Ａとなる部分）とを覆うマスク５０を設置する。ここで、図１７（ａ）に示すように、基部２３Ａの、複数の駆動部２０Ａに連なる部分はマスク５０で覆われないようにしておく。
【００４９】
そして、図１８（ａ），（ｂ）に示すように、ＡＤ法、スパッタ法、あるいは、ＣＶＤ法などにより、板状部材２４Ａの上面にＰＺＴ等の圧電材料の粒子を堆積させて、駆動部２０Ａの、マスク５０で覆われた中央部を除く部分（傾斜部２２Ａとなる部分）に圧電層２６Ａを形成する（圧電層形成工程）。ここで、基部２３Ａの、複数の駆動部２０Ａに連なる部分はマスク５０で覆われていないため、この部分にも圧電層２６Ａ（圧電層基部２６ａ）が形成される。
【００５０】
さらに、図１９に示すように、マスク５０を除去してから、各駆動部２０Ａに配置された２つの圧電層２６Ａの上面に、スクリーン印刷法などにより、２つの個別電極２７にそれぞれ対向する共通電極４１を形成する（共通電極形成工程）。あるいは、マスク５０はスパッタ法におけるマスクとしても機能するので、スパッタ法などで共通電極４１を形成した後にマスク５０を取り除いてもよい。このとき、圧電層基部２６ａの上面にも導電層４３を形成することにより、この導電層４３により、走査方向（図１９（ａ）の上下方向）に配列された複数の個別電極２７にそれぞれ対応する複数の共通電極４１を互いに接続させる。さらに、これら複数の共通電極４１と、絶縁層４０の上面に形成された配線部４４，４５とを導電性材料で接続することにより、これら配線部４４，４５を介して、配列された複数の共通電極４１の全てがグランド電位に保持する。そして、図２０に示すように、駆動部２０Ａの中央部及び両端部をプレス加工等により折り曲げて、中央部を上方に突出させて、当接部２１Ａ及び傾斜部２２Ａを形成し（折り曲げ工程）、圧電アクチュエータ５Ａの製造工程を完了する。
【００５１】
図２０に示すように、この圧電アクチュエータ５Ａでは、各個別電極２７に接続される配線部４２を、絶縁層４０を介して板状部材２４Ａの上面において自由に引き回すことができる。従って、複数の配線部４２を板状部材２４Ａの両端部（図２０における上下両端部）まで引き出して、これら両端部において複数の配線部４２とＦＰＣ等の配線部材を一度に接続することができるため、各個別電極２７にＦＰＣ等の端子を直接接続する場合に比べてその電気的接続構造が簡単になり、電気的接続の信頼性も高くなる。さらに、絶縁層４０の上面に駆動回路を配置すれば、この駆動回路と複数の個別電極２７とを絶縁層４０上面の複数の配線部４２により直接接続することが可能になり、ＦＰＣ等の配線部材を省略できるため、部品コストを低減できる。
【００５２】
〈第５変更形態〉
前記第１実施形態では、搬送方向に対応する第１の方向に延びる複数の駆動部２０が、走査方向に対応する第２の方向に沿って配列されているが、このように第２の方向が第１の方向に対して必ずしも直交している必要はなく、第２の方向が第１の方向と異なっていればよい。
【００５３】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図２１（ａ），（ｂ）に示すように、第２実施形態の圧電アクチュエータ６５は、水平に設けられた基材７５の面に沿って走査方向（図２１（ａ）の上下方向）に２列に配列された複数のアクチュエータ素子７０を有する。
【００５４】
複数のアクチュエータ素子７０は、金属材料からなる板状部材７４に形成された複数の駆動部８０と、走査方向に互いに隣接する駆動部８０を連結する基部８３とを有する。駆動部８０は、基材７５の面に対して上方へ９０度の角度で折り曲げられて形成されている。即ち、板状部材７４の面方向と直交する方向に平行に折り曲げられている。駆動部８０は、一端（図２１（ａ）の左端）において、走査方向（図２１（ａ）の上下方向）に隣接する他の駆動部８０と、基部８３を介して繋がっている。また、基部８３は水平な基材７５に固定されている。
【００５５】
直立状に形成された駆動部８０の、図２１（ｂ）における左側面には、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との固溶体であり強誘電体であるチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を主成分とする圧電層８１が形成されている。さらに、この圧電層８１の左側面には個別電極８２が形成されており、複数の個別電極８２はそれぞれ駆動回路（図示省略）に接続されている。尚、金属製の駆動部８０は共通電極を兼ねており、常にグランド電位に保持されている。
【００５６】
そして、駆動回路から個別電極８２に駆動電圧が印加されたときには、この個別電極８２とグランド電位に保持されている共通電極としての駆動部８０の電位が異なる状態となり、個別電極８２と駆動部８０の間に挟まれた圧電層８１にその厚み方向の電界が生じる。ここで、圧電層８１の分極方向と電界の方向が同じ場合には、圧電層８１は厚み方向に伸びて、圧電層の面と直交する方向に収縮する。従って、この圧電層８１の収縮に伴って駆動部８０が左方へ撓んで、自由端である駆動部８０の先端が左方に微少量変位する。
【００５７】
つまり、圧電アクチュエータ６５は、個別電極８２に駆動電圧が印加されたときに、この個別電極８２に対応する駆動部８０の先端を左方に変位させて、ガイド部材７１によりガイドされた用紙Ｐを、駆動部８０の先端で下方から支持しながら微小な送り量で左方へ搬送することができる。
【００５８】
次に、この圧電アクチュエータ６５の製造方法について、図２２（ａ）〜図２６（ｂ）を参照して説明する。まず、図２２（ａ），（ｂ）に示すように、金属材料からなる板状部材７４に、エッチング加工などにより搬送方向（図２２（ａ）の左右方向）に延びる複数のスリット８８を形成して、走査方向（図２２（ａ）の上下方向）に沿って配列された複数の駆動部８０を画成する（駆動部形成工程）。ここで、図２２（ａ）の上下方向に延びて複数のスリット８８を互いに連結するスリット８９も形成することによって、図２２（ａ）の左端においてのみ基部８３を介して隣接する他の駆動部８０と繋がり、右端においては他の駆動部８０と分断されている駆動部８０を画成する。
【００５９】
次に、図２３に示すように、板状部材７４の上面に、複数の駆動部８０及び複数のスリット８８が形成された領域の外側の、基部８３を含む領域を覆うようにマスク９０を設置する。そして、図２４に示すように、ＡＤ法、スパッタ法、あるいは、ＣＶＤ法などにより、板状部材７４の上面にＰＺＴ等の圧電材料の粒子を堆積させて、各駆動部８０に圧電層８１を形成する（圧電層形成工程）。
【００６０】
さらに、図２５に示すように、マスク９０を除去してから、各駆動部８０に配置された圧電層８１の上面に、スクリーン印刷法などにより個別電極８２を形成する（個別電極形成工程）。あるいは、マスク９０を取り除く前にスパッタ法などにより個別電極８２を形成し、その後マスク９０を取り除くこともできる。そして、図２６に示すように、基部８３に繋がった駆動部８０の左端部を、プレス加工等により板状部材７４の上方へ直立するように折り曲げて（折り曲げ工程）、圧電アクチュエータ６５の製造工程を完了する。
【００６１】
この第２実施形態においては、前記第１実施形態と同様に、板状部材７４に複数のスリット８８を形成して複数の駆動部８０を画成した後、板状部材７４の上面に圧電材料の粒子を堆積させて駆動部８０に圧電層８１を形成してから、駆動部８０を折り曲げる。ここで、板状部材７４の上面に圧電材料の粒子を堆積させたときに、この板状部材７４のスリット８８が形成された部分には圧電材料の粒子は堆積しないため、板状部材７４のうちの、複数の駆動部８０の上面にのみ圧電層８１を形成することが容易になる。また、この製造方法によれば、屈曲状の駆動部８０と駆動部８０に配置された圧電層８１とを有し、駆動部８０の撓みを利用した微小送りが可能な圧電アクチュエータ６５を、比較的簡単に製造することができ、製造コストを低減できる。
【００６２】
尚、この第２実施形態においては、駆動部８０を板状部材７４の面方向と直交する方向に突出するように直立状に折り曲げているが、駆動部８０の突出方向は、板状部材７４の面方向と異なる方向であれば、その直交方向に対してやや傾いていてもよい。
【００６３】
また、この第２実施形態においても、前記第１実施形態と同様の変更を加えることができる。即ち、先に駆動部８０を折り曲げてから、駆動部８０に圧電層８１を形成するようにしてもよい。また、駆動部８０とは別に共通電極を形成してもよく、さらに、圧電層８１の駆動部８０側の面（図２１（ｂ）における右側の面）に個別電極８２を配置するとともに、圧電層８１の駆動部８０と反対側の面（図２１（ｂ）における左側の面）に共通電極を配置してもよい。また、複数の駆動部８０の配列方向がそれらの延在方向に対して直交している必要は必ずしもなく、少なくともこれら２つの方向が異なっていればよい。
【００６４】
〈第６変更形態〉
第１実施形態及び第２実施形態では、複数の圧電アクチュエータ素子を有する圧電アクチュエータの製造方法について説明してきたが、本発明は、単一の圧電アクチュエータ素子を有する圧電アクチュエータにも適用できる。この場合、図７（ａ），２２（ａ）の点線Ｘ１，Ｘ２で囲まれた領域に相当する板状部材を用意して、第１実施形態及び第２実施形態で説明した工程に従ってスリット、駆動部、圧電層等を形成することにより、単一の圧電アクチュエータ素子を有する圧電アクチュエータを製造することができる。
【００６５】
以上説明した第１実施形態及び第２実施形態は、プリンタの用紙搬送装置に本発明を適用した一例であるが、ＦＡＸ、コピー機、あるいは、スキャナ等、プリンタ以外の機器の用紙搬送装置に本発明を適用することもできる。また、本発明の適用可能な形態は、用紙等のシート状の被搬送体を搬送する搬送装置に限られるものではなく、棒状、板状、箱状、あるいは、筒状等の、種々の形状を有する被搬送体を搬送する搬送装置にも本発明を適用することができる。
【００６６】
さらに、本発明は搬送装置以外の用途にも適用可能である。例えば、画素に対応する数のアクチュエータにそれぞれ複数のミラーが設置されて、これらのミラーはアクチュエータにより投射可能位置と非投射位置との間で変位可能に構成されており、投射可能位置に位置付けられたミラーにより反射した光をスクリーンに投射して画像を形成するビデオプロジェクターに適用できる。また、複数のアクチュエータのそれぞれに対応して設置された複数のミラーを備え、アクチュエータでミラーを変位させることにより、複数本の光ファイバーの端子から放射された光を選択的に反射して他の複数本の光ファイバーの端子に導く、光スイッチなどにも適用することができる。
【００６７】
また、本発明の製造方法によって製造された圧電アクチュエータを、物体に対して移動する移動装置に適用することもできる。図２７（ａ），（ｂ）に示す移動装置２００は、アクチュエータ素子１０を基材１２５の裏面に複数個備える。アクチュエータ素子１０は、基材１２５の裏面に、移動装置の進行方向Ｍにおける前側と後側にそれぞれ３個づつ列状に設けられている。アクチュエータ素子１０の当接部（頂部）２１は下向きに配置されて床面に接触している。すなわち、第１実施形態のアクチュエータ素子１０は用紙Ｐに作用して用紙Ｐを搬送していたが、移動装置２００のアクチュエータ素子１０は、設置面（床面）または物体面に作用して、設置面または物体面上をアクチュエータ素子１０（及びそれが設けられた基材１２５）自体が移動する。基材１２５上には、電荷結合素子（ＣＣＤ）を内蔵した素子９１が搭載されている。
【００６８】
この移動装置２００は、極めて狭い隙間や孔や、低温または高温の厳しい環境や宇宙空間などでの撮像の用途に好適である。この例では、基材１２５上に電荷結合素子（ＣＣＤ）を内蔵した素子９１を搭載したが、用途に応じて任意の物体、例えば、ミラー、温度センサ、マイクロツール、マイクロロボットアームを搭載することができる。特に本発明の製造方法では、２つの傾斜面により頂部（当接部）が支持された圧電アクチュエータ素子１０を容易に形成できる。従って、本発明の製造方法で製造された圧電アクチュエータ素子を、比較的重いものを基材１２５上に搭載して運搬できる移動装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第１実施形態に係るインクジェットプリンタの概略斜視図である。
【図２】図２（ａ），（ｂ）は圧電アクチュエータを示す図であり、図２（ａ）は圧電アクチュエータの平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＩＩＢ−ＩＩＢ線断面図である。
【図３】図３（ａ），（ｂ）は１つのアクチュエータ素子を示す図であり、図３（ａ）はアクチュエータ素子の断面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線矢視図である。
【図４】図４は当接部が待機位置にある状態のアクチュエータ素子の断面図である。
【図５】図５は当接部が搬送準備位置にある状態のアクチュエータ素子の断面図である。
【図６】図６は当接部が搬送完了位置にある状態のアクチュエータ素子の断面図である。
【図７】図７（ａ），（ｂ）は第１実施形態の圧電アクチュエータの製造方法における、駆動部形成工程及び溝形成工程を示す図であり、図７（ａ）は圧電アクチュエータの平面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ線断面図である。
【図８】図８（ａ），（ｂ）はマスクを設置する工程を示す図であり、図８（ａ）は圧電アクチュエータの平面図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＶＩＩＩＢ−ＶＩＩＩＢ線断面図である。
【図９】図９（ａ），（ｂ）は圧電層形成工程を示す図であり、図９（ａ）は圧電アクチュエータの平面図、図９（ｂ）は図９（ａ）のＩＸＢ−ＩＸＢ線断面図である。
【図１０】図１０（ａ），（ｂ）は個別電極形成工程を示す図であり、図１０（ａ）は圧電アクチュエータの平面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＸＢ−ＸＢ線断面図である。
【図１１】図１１（ａ），（ｂ）は折り曲げ工程を示す図であり、図１１（ａ）は圧電アクチュエータの平面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＸＩＢ−ＸＩＢ線断面図である。
【図１２】図１２は第１実施形態の変更形態に係る図３（ａ）相当の断面図である。
【図１３】図１３は第１実施形態の別の変更形態に係る図３（ａ）相当の断面図である。
【図１４】図１４（ａ），（ｂ）は図１３の圧電アクチュエータの製造方法における、駆動部形成工程及び溝形成工程を示す図であり、図１４（ａ）は圧電アクチュエータの平面図、図１４（ｂ）は図１４（ａ）のＸＩＶＢ−ＸＩＶＢ線断面図である。
【図１５】図１５（ａ），（ｂ）は絶縁層形成工程を示す図であり、図１５（ａ）は圧電アクチュエータの平面図、図１５（ｂ）は図１５（ａ）のＸＶＢ−ＸＶＢ線断面図である。
【図１６】図１６（ａ），（ｂ）は個別電極形成工程を示す図であり、図１６（ａ）は圧電アクチュエータの平面図、図１６（ｂ）は図１６（ａ）のＸＶＩＢ−ＸＶＩＢ線断面図である。
【図１７】図１７（ａ），（ｂ）はマスクを設置する工程を示す図であり、図１７（ａ）は圧電アクチュエータの平面図、図１７（ｂ）は図１７（ａ）のＸＶＩＩＢ−ＸＶＩＩＢ線断面図である。
【図１８】図１８（ａ），（ｂ）は圧電層形成工程を示す図であり、図１８（ａ）は圧電アクチュエータの平面図、図１８（ｂ）は図１８（ａ）のＸＶＩＩＩＢ−ＸＶＩＩＩＢ線断面図である。
【図１９】図１９（ａ），（ｂ）は共通電極形成工程を示す図であり、図１９（ａ）は圧電アクチュエータの平面図、図１９（ｂ）は図１９（ａ）のＸＩＸＢ−ＸＩＸＢ線断面図である。
【図２０】図２０（ａ），（ｂ）は折り曲げ工程を示す図であり、図２０（ａ）は圧電アクチュエータの平面図、図２０（ｂ）は図２０（ａ）のＸＸＢ−ＸＸＢ線断面図である。
【図２１】図２１（ａ），（ｂ）は第２実施形態の圧電アクチュエータを示す図であり、図２１（ａ）は圧電アクチュエータの平面図、図２１（ｂ）は図２１（ａ）のＸＸＩＢ−ＸＸＩＢ線断面図である。
【図２２】図２２（ａ），（ｂ）は第２実施形態の圧電アクチュエータの製造方法における、駆動部形成工程を示す図であり、図２２（ａ）は圧電アクチュエータの平面図、図２２（ｂ）は図２２（ａ）のＸＸＩＩＢ−ＸＸＩＩＢ線断面図である。
【図２３】図２３（ａ），（ｂ）はマスクを設置する工程を示す図であり、図２３（ａ）は圧電アクチュエータの平面図、図２３（ｂ）は図２３（ａ）のＸＸＩＩＩＢ−ＸＸＩＩＩＢ線断面図である。
【図２４】図２４（ａ），（ｂ）は圧電層形成工程を示す図であり、図２４（ａ）は圧電アクチュエータの平面図、図２４（ｂ）は図２４（ａ）のＸＸＩＶＢ−ＸＸＩＶＢ線断面図である。
【図２５】図２５（ａ），（ｂ）は個別電極形成工程を示す図であり、図２５（ａ）は圧電アクチュエータの平面図、図２５（ｂ）は図２５（ａ）のＸＸＶＢ−ＸＸＶＢ線断面図である。
【図２６】図２６（ａ），（ｂ）は折り曲げ工程を示す図であり、図２６（ａ）は圧電アクチュエータの平面図、図２６（ｂ）は図２６（ａ）のＸＸＶＩＡ−ＸＸＶＩＡ線断面図である。
【図２７】図２７（ａ）は圧電アクチュエータを備えた移動装置の斜視図であり、図２７（ｂ）は圧電アクチュエータを備えた移動装置の側面図である。
【符号の説明】
【００７０】
３ 用紙搬送装置
５，５Ａ 圧電アクチュエータ
１０，１０Ａ アクチュエータ素子
２０，２０Ａ 駆動部
２２ａ，２２ｂ 溝
２４，２４Ａ 板状部材
２６，２６Ａ 圧電層
２７ 個別電極
２８，２８Ａ スリット
４０ 絶縁層
４１ 共通電極
４２ 配線部
６５ 圧電アクチュエータ
７０ アクチュエータ素子
７４ 板状部材
８０ 駆動部
８１ 圧電層
８２ 個別電極
８８ スリット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータ素子を有する圧電アクチュエータの製造方法であって、
板状部材を設ける工程と、
前記板状部材に、スリットを形成することによって駆動部を画成する駆動部形成工程と、
前記板状部材の一方の面側に圧電材料の粒子を堆積させることにより、前記駆動部に圧電層を形成する圧電層形成工程と、
前記圧電層にその厚み方向の電界を印加するための電極を形成する電極形成工程と、
前記駆動部を折り曲げる折り曲げ工程と、
を備えることを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項２】
前記圧電層形成工程の後に、前記折り曲げ工程を行うことを特徴とする請求項１に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項３】
前記板状部材が金属材料によって形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項４】
前記圧電層形成工程の前に、前記板状部材の前記一方の面に絶縁層を形成する絶縁層形成工程を備え、
前記電極形成工程において、前記絶縁層の表面に前記電極とこの電極に接続される配線部とを形成することを特徴とする請求項３に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項５】
前記圧電層形成工程において、エアロゾルデポジション法、化学蒸着法、あるいは、スパッタ法により、前記圧電層を形成することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項６】
前記折り曲げ工程の前に、前記板状部材の、前記折り曲げ工程において折り曲げられる部分に溝を形成する溝形成工程を備えることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項７】
前記駆動部形成工程において、前記スリットは、第１の方向に延在し、且つ、第１の方向と異なる第２の方向に沿って並んだ細長い複数の個別スリットとして形成され、
前記駆動部は、前記個別スリットにより、第２の方向に沿って配列された複数の個別駆動部として画成されたことを特徴とする請求項１に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項８】
前記駆動部形成工程において、前記個別駆動部の第１の方向の両端が、前記板状部材と連結するように前記複数の個別スリットを形成し、
前記折り曲げ工程において、各個別駆動部を、第１の方向の両端部及び前記両端部の間に位置する中間部において折り曲げることを特徴とする請求項７に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項９】
前記駆動部形成工程において、前記個別駆動部が、前記第１の方向における一端においてのみ前記板状部材と連結するように、前記個別スリットを形成し、
前記折り曲げ工程において、前記各個別駆動部が前記板状部材の面方向と異なる方向に平行となるように、前記第１の方向における一端部において折り曲げることを特徴とする請求項７又は８に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項１０】
前記第１の方向と前記第２の方向とが直交していることを特徴とする請求項７〜９の何れかに記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項１１】
前記板状部材が共通電極を兼ねていることを特徴とする請求項３に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項１２】
前記圧電アクチュエータが、物体を所定の搬送方向に搬送する搬送装置に設けられるものであることを特徴とする請求項１〜１１の何れかに記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項１３】
前記圧電アクチュエータが、物体に対して移動する移動装置に設けられるものであることを特徴とする請求項１〜１１の何れかに記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項１】
アクチュエータ素子を有する圧電アクチュエータの製造方法であって、
板状部材を設ける工程と、
前記板状部材に、スリットを形成することによって駆動部を画成する駆動部形成工程と、
前記板状部材の一方の面側に圧電材料の粒子を堆積させることにより、前記駆動部に圧電層を形成する圧電層形成工程と、
前記圧電層にその厚み方向の電界を印加するための電極を形成する電極形成工程と、
前記駆動部を折り曲げる折り曲げ工程と、
を備えることを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項２】
前記圧電層形成工程の後に、前記折り曲げ工程を行うことを特徴とする請求項１に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項３】
前記板状部材が金属材料によって形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項４】
前記圧電層形成工程の前に、前記板状部材の前記一方の面に絶縁層を形成する絶縁層形成工程を備え、
前記電極形成工程において、前記絶縁層の表面に前記電極とこの電極に接続される配線部とを形成することを特徴とする請求項３に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項５】
前記圧電層形成工程において、エアロゾルデポジション法、化学蒸着法、あるいは、スパッタ法により、前記圧電層を形成することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項６】
前記折り曲げ工程の前に、前記板状部材の、前記折り曲げ工程において折り曲げられる部分に溝を形成する溝形成工程を備えることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項７】
前記駆動部形成工程において、前記スリットは、第１の方向に延在し、且つ、第１の方向と異なる第２の方向に沿って並んだ細長い複数の個別スリットとして形成され、
前記駆動部は、前記個別スリットにより、第２の方向に沿って配列された複数の個別駆動部として画成されたことを特徴とする請求項１に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項８】
前記駆動部形成工程において、前記個別駆動部の第１の方向の両端が、前記板状部材と連結するように前記複数の個別スリットを形成し、
前記折り曲げ工程において、各個別駆動部を、第１の方向の両端部及び前記両端部の間に位置する中間部において折り曲げることを特徴とする請求項７に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項９】
前記駆動部形成工程において、前記個別駆動部が、前記第１の方向における一端においてのみ前記板状部材と連結するように、前記個別スリットを形成し、
前記折り曲げ工程において、前記各個別駆動部が前記板状部材の面方向と異なる方向に平行となるように、前記第１の方向における一端部において折り曲げることを特徴とする請求項７又は８に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項１０】
前記第１の方向と前記第２の方向とが直交していることを特徴とする請求項７〜９の何れかに記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項１１】
前記板状部材が共通電極を兼ねていることを特徴とする請求項３に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項１２】
前記圧電アクチュエータが、物体を所定の搬送方向に搬送する搬送装置に設けられるものであることを特徴とする請求項１〜１１の何れかに記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項１３】
前記圧電アクチュエータが、物体に対して移動する移動装置に設けられるものであることを特徴とする請求項１〜１１の何れかに記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【公開番号】特開２００６−３３２６１６（Ｐ２００６−３３２６１６Ａ）
【公開日】平成１８年１２月７日（２００６．１２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１１７５５０（Ｐ２００６−１１７５５０）
【出願日】平成１８年４月２１日（２００６．４．２１）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月７日（２００６．１２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月２１日（２００６．４．２１）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
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