(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
屈曲振動モードが励振されて振動し、または前記屈曲振動モードと縦振動モードとが励振されて振動する圧電素子と、
前記圧電素子に備える接触部が接触し、前記接触部の振動によって駆動される被駆動体と、
前記圧電素子を保持し、ケース本体と、前記ケース本体にねじによって固定される押え板とを有する保持部材と、
前記保持部材を前記被駆動体へ付勢する付勢手段を有する基台と、を備え、
前記保持部材は、前記圧電素子の振動面に交差する方向に配置され、前記圧電素子と前記押え板との間に配置される第１支持部および第２支持部、前記第１支持部に前記圧電素子を介して対向して前記圧電素子と前記ケース本体との間に配置される第３支持部、および前記第２支持部に前記圧電素子を介して対向して前記圧電素子と前記ケース本体との間に配置される第４支持部、を有し、
前記第１支持部および前記第２支持部は前記付勢する方向に沿って配置され、
前記第３支持部および前記第４支持部は前記付勢する方向に沿って配置され、
前記第１支持部、前記第２支持部、前記第３支持部および前記第４支持部の、前記付勢する方向の長さは、前記付勢する方向に直交かつ前記振動面に平行な方向の長さより短い、
ことを特徴とするアクチュエーター。
【請求項２】
前記圧電素子は、前記屈曲振動モードの屈曲振動方向に直交する方向に沿った長さをＬ、前記屈曲振動方向に沿った長さをＷ、とする矩形基板であり、前記第１支持部と前記第３支持部と、が前記圧電素子を支持する第１支持領域と、前記第２支持部と前記第４支持部と、が前記圧電素子を支持する第２支持領域と、を有し、
前記第１支持領域の第１図心Ｑ１と、前記圧電素子の前記長さＬ方向の一方の端部に最も近い振動の節Ｐ１と、の距離を距離Ｄ１とし、
前記第２支持領域の第２図心Ｑ２と、前記圧電素子の前記長さＬ方向の他方の端部に最も近い振動の節Ｐ２と、の距離を距離Ｄ２とした場合の、
前記距離Ｄ１および前記距離Ｄ２が、
Ｄ１≦０．１３Ｌ
Ｄ２≦０．１３Ｌであり、且つ前記第１支持領域は前記振動の節Ｐ１を含み、前記第２支持領域は前記振動の節Ｐ２を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のアクチュエーター。
【請求項３】
前記第１支持領域および前記第２支持領域の外縁部は、前記圧電素子の振動面の外縁部の内側である、
ことを特徴とする請求項２に記載のアクチュエーター。
【請求項４】
前記第１支持領域および前記第２支持領域の少なくとも一方が矩形である、
ことを特徴とする請求項２または３に記載のアクチュエーター。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載のアクチュエーターを備えるロボット。
【請求項６】
請求項１から４のいずれか一項に記載のアクチュエーターを備える電子部品搬送装置。
【請求項７】
請求項１から４のいずれか一項に記載のアクチュエーターを備える電子部品検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエーター、ロボットハンド、ロボット、電子部品搬送装置、電子部品検査装置およびプリンターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のアクチュエーターの駆動方法として、圧電体を２つの振動モードで励振し、圧電体の端部に備えた突起に楕円軌道を持たせ、突起部に接触する被駆動部を所定の方向に駆動する方法が知られている。このアクチュエーターでは、圧電体を被駆動部へ付勢するために、保持ケース内に弾性部材を介して圧電体の振動面の側面側を押圧して保持し、付勢手段によって被駆動体の方向に保持ケースを付勢することによって、圧電体を被駆動体へ付勢する（特許文献１，２）。あるいは、圧電体の外縁部の一部を挟持し、圧電体を保持する保持ケースを被駆動体に対して付勢し、圧電体を被駆動体に付勢する構成も開示されている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００７／８０８５１号パンフレット
【特許文献２】国際公開第２００８／５１５６３号パンフレット
【特許文献３】特開２００７−１８９９００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述の特許文献１，２では、圧電体の振動方向、特に屈曲振動に対して振動を制限するように圧電体を保持する弾性部材を配置することにより、圧電体の振動が弾性部材を通じて保持ケースに漏れ、被駆動体の駆動エネルギーを多く損失してしまう虞があった。また、特許文献３であっても、圧電体を保持ケースの案内部からの振動漏れを生じ、被駆動体の駆動エネルギーを多く損失してしまう虞があった。
【０００５】
そこで、圧電体を保持ケースに保持しながらも、保持ケースへの圧電体の振動漏れを抑制し、圧電体の振動を確実に被駆動体の駆動に変換するアクチュエーターを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題を解決するように、下記の形態または適用例として実現され得る。
【０００７】
〔適用例１〕本適用例のアクチュエーターは、屈曲振動モードが励振されて振動し、または前記屈曲振動モードと縦振動モードとが同時に励振されて振動する圧電素子と、前記圧電素子に備える接触部が接触し、前記接触部の振動によって駆動される被駆動体と、前記圧電素子を保持する保持部と、前記保持部材を前記被駆動体へ付勢する付勢手段を有する基台と、を備え、前記保持部は、前記圧電素子の振動面に交差する方向に配置され、前記圧電素子の一方に配置される第１支持部および第２支持部と、前記第１支持部に前記圧電素子を介して対向して他方に配置される第３支持部と、前記第２支持部に前記圧電素子を介して対向して前記圧電素子の前記他方に配置される第４支持部と、を有することを特徴とする。
【０００８】
本適用例のアクチュエーターによれば、突起部の近傍にある振動面内での振幅の小さい位置である節を含む領域で、第１支持部と第３支持部により保持部材に対して圧電素子を保持することにより、圧電素子の屈曲振動を阻害することなく駆動させながら、突起部への被駆動体からの反力による移動を突起部近傍領域で抑制することができる。また、突起部に最も遠い位置にあり、振動面内での振幅の小さい位置である節を含む領域で、第２支持部と第４支持部により保持部材に対して圧電素子を保持することにより、圧電素子の屈曲振動を阻害することなく駆動させながら、第１支持部と第３支持部により支持される節を中心として、被駆動体からの突起部への反力によって圧電素子に生じるモーメントを効果的に抑制することができる。これにより、保持部材への圧電素子の保持を安定させることができ、被駆動体の確実な駆動を得ることができるアクチュエーターが実現できる。
【０００９】
〔適用例２〕上述の適用例において、前記圧電素子は、前記屈曲振動モードの屈曲振動方向に直交する方向に沿った長さをＬ、前記屈曲振動方向に沿った長さをＷ、とする矩形基板であり、前記第１支持部と前記第３支持部と、が前記圧電素子を支持する第１支持領域と、前記第２支持部と前記第４支持部と、が前記圧電素子を支持する第２支持領域と、を有し、前記第１支持領域の第１図心Ｑ１と、前記圧電素子の前記長さＬ方向の一方の端部に最も近い振動の節Ｐ１と、の距離を距離Ｄ１とし、前記第２支持領域の第２図心Ｑ２と、前記圧電素子の前記長さＬ方向の他方の端部に最も近い振動の節Ｐ２と、の距離を距離Ｄ２とした場合の、前記距離Ｄ１および前記距離Ｄ２が、
Ｄ１≦０．１３Ｌ
Ｄ２≦０．１３Ｌ
であり、且つ前記第１支持領域は前記振動の節Ｐ１を含み、前記第２支持領域は前記振動の節Ｐ２を含むことを特徴とする。
【００１０】
上述の適用例によれば、このように第１支持領域および第２支持領域を形成することにより、第１支持部、第２支持部、第３支持部、第４支持部によって圧電素子が挟持、保持されても、圧電素子の屈曲振動の妨げになることを軽減することができ、保持部材への振動の漏れを抑制することができる。なお、本適用例における直交とは、互いに９０度の角度で交差する、いわゆる完全な直交の状態を含め、互いに約９０度の角度で交差する、いわゆる大体の直交の状態を言う。
【００１１】
〔適用例３〕上述の適用例において、前記第１支持領域および前記第２支持領域の外縁部は、前記圧電素子の振動面の外縁部の内側であることを特徴とする。
【００１２】
上述の適用例によれば、このように第１支持領域および第２支持領域を形成することにより、第１支持部、第２支持部、第３支持部、第４支持部によって圧電素子が挟持、保持されても、圧電素子の屈曲振動の妨げになることが回避でき、保持部材への振動の漏れを抑制することができる。
【００１３】
〔適用例４〕上述の適用例において、前記第１支持領域および前記第２支持領域の少なくとも一方が矩形であることを特徴とする。
【００１４】
上述の適用例によれば、突起部の近傍に形成される支持領域が矩形であれば、突起部への被駆動体からの反力による移動を突起部近傍領域で確実に抑制することができる。また、突起部に最も遠い位置に形成される支持領域が矩形であれば、被駆動体からの突起部への反力によって圧電素子に生じるモーメントを確実に抑制することができる。これにより、保持部材への圧電素子の保持を安定させることができ、被駆動体の確実な駆動を得ることができるアクチュエーターが実現できる。
【００１５】
〔適用例５〕上述の適用例において、前記第１支持領域および前記第２支持領域の少なくとも一方は、前記屈曲振動方向に直交する方向に沿った幅が、前記第１図心Ｑ１もしくは前記第２図心Ｑ２から前記屈曲振動方向に離間するにしたがって、前記第１図心Ｑ１もしくは前記第２図心Ｑ２を含む前記縦振動方向の幅より徐々に小さくなる第１領域を含むことを特徴とする。
【００１６】
上述の適用例によれば、このように支持領域を形成することによって、屈曲振動の振幅の小さい節Ｐ１，Ｐ２に図心Ｑ１，Ｑ２を含む領域幅が大きい支持領域の部位が配置されることで強い圧電素子の支持力が確保される。そして、屈曲振動の振幅が節Ｐ１，Ｐ２領域より大きくなる圧電素子の屈曲振動方向の外形に近づくに従って、支持領域幅を小さくする第１領域が配置されることによって、圧電素子の保持力の増加を実現しながら、圧電素子の振幅が大きくなる外形部に向かって屈曲振動に追従しやすくし、振動の妨げを緩和させることができ指示領域を形成することができる。従って、圧電素子を確実に保持しながらも、所定の屈曲振動を得ることができ、確実に被駆動体を駆動させることができるアクチュエーターを得ることができる。なお、本適用例における直交とは、互いに９０度の角度で交差する、いわゆる完全な直交の状態を含め、互いに約９０度の角度で交差する、いわゆる大体の直交の状態を言う。
【００１７】
〔適用例６〕上述の適用例において、前記図心Ｑ１もしくはＱ２を含む矩形の第２領域を備え、前記第２領域に延在する前記第１領域を備えることを特徴とする。
【００１８】
上述の適用例によれば、このように支持領域を形成することによって、屈曲振動の振幅の小さい節Ｐ１，Ｐ２に図心Ｑ１，Ｑ２を含む領域面積が大きい矩形の支持領域の部位が配置されて、より強い圧電素子の支持力が確保される。
【００１９】
〔適用例７〕上述の適用例において、前記第１支持部と前記第３支持部の少なくとも一方、および前記第２支持部と前記第４支持部の少なくとも一方、には緩衝部を含むことを特徴とする。
【００２０】
上述の適用例によれば、圧電素子を振動面に交差する方向に挟持するように緩衝材料を含む第１支持部と第３支持部の少なくとも一方、および第２支持部と第４支持部の少なくとも一方、を備えることにより、圧電素子の振動が保持材へ漏れることを抑制することができる。これによって、圧電素子の振動が無駄なく接触部の揺動を発生させ、接触部に当接される被駆動体の回転もしくは直線運動へ変換することができる。すなわち、駆動効率の高いアクチュエーターを得ることができる。また、緩衝材は、振動面方向の振動を振動変位として許容することにより、被駆動体の駆動に必要な振動を維持することができる。更に、節を含む領域では振動変位が分布するが、それを許容することにより、被駆動体の駆動に必要な振動を維持することができる。すなわち、駆動効率の高いアクチュエーターを得ることができる。
【００２１】
〔適用例８〕上述の適用例において、前記第１支持部と前記第３支持部の少なくとも一方、および前記第２支持部と前記第４支持部の少なくとも一方、には弾性部を含むことを特徴とする。
【００２２】
上述の適用例によれば、第１支持部と記３支持部の少なくとも一方、および第２支持部と第４支持部の少なくとも一方に弾性部材を配置することにより、弾性部材の弾性力に対する保持部材と圧電素子との間の摩擦力によって、振動による保持部材と圧電素子との相対的な位置ずれを抑制することができる。
【００２３】
〔適用例９〕本適用例のロボットハンドは、上述の適用例によるアクチュエーターを備える。
【００２４】
本適用例のロボットハンドによれば、動作の自由度を多くするためにモーターを多数備えても、電磁式のモーターなどに比べて小型、軽量にすることができる。
【００２５】
〔適用例１０〕本適用例のロボットは、上述の適用例によるアクチュエーター、またはロボットハンドを備える。
【００２６】
本適用例のロボットは、駆動分解能が細かく、且つ高速振動のアクチュエーターによる駆動であるため、作業対象物を正確に保持し、目的位置まで正確に高速搬送することができ、ロボットの動作時間の短縮を可能とすることができ、高い生産性が実現できる。また複雑な電子機器の組立作業などを可能にすることができる。
【００２７】
〔適用例１１〕本適用例の電子部品搬送装置は、上述の適用例によるアクチュエーターを備える。
【００２８】
本適用例の電子部品搬送装置は、駆動分解能が細かく、且つ高速振動であるため電子部品などを正確な位置に高速で搬送することができ、電子部品の検査時間、組立時間の短縮を可能とすることができる。また複雑な電子機器の組立作業などを可能にすることができる。
【００２９】
〔適用例１２〕本適用例の電子部品検査装置は、上述の適用例によるアクチュエーターまたは電子部品搬送装置を備える。
【００３０】
本適用例の電子部品検査装置は、駆動分解能が細かく、且つ高速振動なアクチュエーターまたは電子部品搬送装置を備えることにより、検査対象の電子部品などを正確な位置に高速で搬送することができ、電子部品の検査時間、組立時間の短縮を可能とすることができる。
【００３１】
〔適用例１３〕本適用例のプリンターは、上述の適用例によるアクチュエーターを備える。
【００３２】
本適用例のプリンターは、駆動装置部位に駆動分解能が細かく、且つ高速振動のアクチュエーターを備えることで、駆動対象物を目的位置まで正確に高速移動させることができ、プリンターの動作時間の短縮を可能とすることができ、高い生産性が実現できる。また、高速に駆動させることができることから、長い直線駆動を行わせる印刷媒体を切断するカッターの駆動をスムーズに行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】第１実施形態に係るアクチュエーターの、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ´部の断面図、（ｃ）は（ａ）に示すＢ−Ｂ´部およびＣ−Ｃ´部の断面図。
【図２】第１実施形態に係るアクチュエーターのその他の形態を示す、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）に示すＤ−Ｄ´部およびＥ−Ｅ´部の断面図。
【図３】第１実施形態に係る圧電素子の電極配置を示す、（ａ）は表平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は裏平面図。
【図４】第１実施形態に係る圧電素子の振動動作の説明図。
【図５】第１実施形態に係る圧電素子の支持領域の形態を示す平面概念図。
【図６】第１実施形態に係る圧電素子の支持領域の、その他の形態を示す平面概念図。
【図７】第１実施形態に係る圧電素子の支持領域の、その他の形態を示す平面概念図。
【図８】圧電素子のその他の形態を示す、（ａ）は電極配置を示す表平面図、側面図、裏平面図、（ｂ）は圧電素子の振動動作の説明図。
【図９】第２実施形態に係るアクチュエーターの部分断面図。
【図１０】第３実施形態に係るロボットハンドを示す外観図。
【図１１】第４実施形態に係るロボットを示す外観図。
【図１２】第５実施形態に係る電子部品検査装置を示す外観図。
【図１３】第６実施形態に係るプリンターを示す、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）に示すプリンターに備えるカッティングヘッドの平面図。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、図面を参照して、本発明に係る実施形態を説明する。
【００３５】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態のアクチュエーターを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ´部の断面図、（ｃ）は（ａ）に示すＢ−Ｂ´部およびＣ−Ｃ´部の断面図、である。図１（ａ）に示すように、アクチュエーター１００は、保持部材としての保持ケース２０と、保持ケース２０に保持される圧電素子１０と、保持ケース２０の付勢手段としてのばね６０が装着されるばね固定部５０ａを備える基台５０と、被駆動体７１もしくは被駆動体７２と、を備えている。
【００３６】
被駆動体７１は図示するＲ方向に回転駆動され、被駆動体７２は図示するＨ方向に直線駆動される。本実施形態に係るアクチュエーター１００では、被駆動体７２で示されるＨ方向の直線駆動によって説明するが、回転駆動される被駆動体７１であっても良い。被駆動体７２へは、基台５０に備えるばね固定部５０ａに対してばね６０によって保持ケース２０の付勢部２０ａが付勢され、付勢された保持ケース２０を介して圧電素子１０が付勢される。圧電素子１０には被駆動体７２と接触する接触部を有する突起部１０ａが設けられ、詳細は後述するが、圧電素子１０の振動によって突起部１０ａが楕円軌道を描いて揺動し、この楕円運動によって被駆動体７２がＨ方向に直線駆動される。
【００３７】
保持ケース２０は、図１（ｂ），（ｃ）に示すように、ケース本体２１と、ケース本体２１にねじ２３によって固定される押え板２２ａ，２２ｂと、を備えている。ケース本体２１の支持面２１ａと押え板２２ａ，２２ｂとの間に圧電素子１０が配置される。圧電素子１０は、圧電素子１０と、保持ケース２０の支持面２１ａと、の間に配置される第３支持部３２および第４支持部４２と、圧電素子１０と押え板２２ａとの間に配置され、圧電素子１０を介して第３支持部３２と対向配置される第１支持部３１と、圧電素子１０と押え板２２ｂとの間に配置され、圧電素子１０を介して第４支持部４２と対向配置される第２支持部４１と、によって挟持されて保持ケース２０に保持、固定される。
【００３８】
支持部３１，３２，４１，４２は緩衝材料により形成され、圧電素子１０の振動が保持ケース２０に漏れることを抑制している。支持部３１，３２，４１，４２を形成する緩衝材料としては、圧電素子１０に励起された振動を保持ケース２０に漏れさせない性能として、動的粘弾性（ｔａｎδ）が０．０５以下であることが好ましい。動的粘弾性（ｔａｎδ）とは、材料を引っ張りモードにおいて正弦波ひずみεを与えると、材料に生じる応力σの発生には、入力されたひずみに対して遅れの位相δが生じる。この位相δを用いて材料の動的な粘性を定量化しているのが、動的粘弾性（ｔａｎδ）である。すなわち動的粘弾性が大きい、すなわち位相δが大きい、ということは与えられたひずみを材料の内部での伝達遅れを生じることとなる。言い換えると、振動の伝達を、より遅くさせ、保持ケース２０への振動漏れを抑制することができる。支持部３１，３２，４１，４２を形成する緩衝材料としては、例えばゴム、エラストマー、ポリイミド、ポリエーテルサルフォンなどが好適に用いられるが、アクチュエーター１００の駆動によって熱が生じやすいため、耐熱性に優れるポリイミドがより好適に用いることができる。
【００３９】
緩衝材料によって支持部３１，３２，４１，４２を構成することが好ましいが、これに限定はされない。例えば、図１に示す支持部３２，４２が、図２に示す形態であっても良い。図２（ａ）は図１（ａ）に示すＡ−Ａ´部の断面部を示す断面図、図２（ｂ）は図２（ａ）に示すＤ−Ｄ´部およびＥ−Ｅ´部の断面図である。図２（ａ）、（ｂ）に示すように、ケース本体２１の支持面２１ａに支持突起２１ｂ、２１ｃを形成し、支持突起２１ｂと緩衝材料により形成される支持部３１とにより圧電素子１０を挟持し、支持突起２１ｃと緩衝材料により形成される支持部４１とにより圧電素子１０を挟持する構成であってもよい。
【００４０】
図３は圧電素子１０の形態を示す、（ａ）は表平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は裏平面図、である。図３（ａ）に示すように圧電素子１０は、圧電体１０ｂの一方の面１０ｃには屈曲振動を励振させる電極１１，１２，１３，１４が形成されている。更に、他方の面１０ｄには共通電極１５が形成されている。圧電体１０ｂとしては、圧電性を有する材料であれば限定されないが、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）が好適に用いられる。電極としては、導電金属であれば限定されないが、例えばＡｌ，Ａｕ，Ａｇ，Ｗ，Ｃｕなどをスパッタリング法、蒸着法などの方法で形成される。また、突起部１０ａは、被駆動体７２と接触し、その摩擦によって被駆動体７２を駆動させることから被駆動体７２との摩擦係数は高く、且つ耐摩耗性の優れた材料により突起部１０ａを形成し、図示しない方法で固着することで形成される。もしくは、被駆動体７２との摩擦係数は高く、且つ耐摩耗性の優れた材料を圧電体１０ｂと一体的に形成した突起部１０ａの表面にコーティングすることで形成することができる。突起部１０ａに用いる耐摩耗性に優れた材料として、セラミックス、例えばアルミナなど、が好適に用いられる。
【００４１】
図４は圧電素子１０の動作を模式図的に説明する平面図である。図４（ａ）に示すように、電極１１，１３と図３に示す共通電極１５との間に電荷を掛け、電極１２，１４には電荷を掛けないことにより、圧電素子１０における電極１１，１３に対応する部位で図示矢印の縦振動が励起される。しかし、電極１２，１４には電荷を掛けられていないため縦振動は励起されず、その結果、電極１１，１３による縦振動と、電極１２，１４の無振動によって圧電素子１０は屈曲振動が生じ圧電素子１０Ａのように振動し、突起部１０ａが図示する楕円軌道ＳRの矢印方向に揺動する。突起部１０ａの楕円軌道によるＳR方向の揺動が、当接される被駆動体７２を図示ＨR方向に駆動させる。
【００４２】
図４（ｂ）により説明する圧電素子１０の動作は、上述の図４（ａ）により説明したＨR方向への被駆動体７２の駆動方向が、逆のＨL方向に駆動される状態である。図４（ｂ）に示すように、電極１２，１４と図３に示す共通電極１５との間に電荷を掛け、電極１１，１３には電荷を掛けないことにより、圧電素子１０における電極１２，１４に対応する部位で図示矢印の縦振動が励起される。しかし、電極１１，１３には電荷を掛けられていないため縦振動は励起されず、その結果、電極１２，１４による縦振動と、電極１１，１３の無振動によって圧電素子１０は屈曲振動が生じ圧電素子１０Ｂのように振動し、突起部１０ａが図示する楕円軌道ＳLの矢印方向に揺動する。突起部１０ａの楕円軌道によるＳL方向の揺動が、当接される被駆動体７２を図示ＨL方向に駆動させる。
【００４３】
このように電極１１，１２，１３，１４への電荷の付加を切り換えることにより、圧電素子１０の屈曲振動の方向を変え、被駆動体７２の駆動方向を容易に切り換えることができる。上述の圧電素子１０の屈曲振動および縦振動の２つの振動モードにおける振動の節について図４（ｃ）を用いて説明する。図４（ｃ）は圧電素子１０の振動モードの概念図を示す。図４（ｃ）に示すように、圧電素子１０は、図４（ａ），（ｂ）を用いて説明した振動状態の屈曲振動モードによって圧電素子１０Ａ，１０Ｂに示す振動状態となる。この時、振動停止状態の圧電素子１０の被駆動体７２への付勢方向に沿った、本実施形態に係る圧電素子１０では中心線となる線Ｍは、振動状態における圧電素子１０Ａでは線ＭA，圧電素子１０Ｂでは線ＭBのように屈曲した軌跡となる。この屈曲振動に対応する線ＭAおよび線ＭBと、縦振動モードに対応する線Ｍと、が互いに交差する位置が、振動の節Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３（以下、節Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３という）と呼ばれている。
【００４４】
この節Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３では圧電素子１０の振動において振動面内での移動が少ない位置、すなわち振幅の小さい位置となることから、節Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３のいずれかを含む領域に支持部３１，３２，４１，４２を配置することが好ましく、線Ｍに沿って圧電素子１０の外形部に最も近い節Ｐ１，Ｐ２を含む領域に支持部３１，３２，４１，４２を配置することがなお好ましい。図４（ａ），（ｂ）により、突起部１０ａの楕円軌道ＳR，ＳLによって被駆動体７２を駆動させることは説明したが、例えば図４（ａ）に示すように被駆動体７２をＨR方向に駆動させる場合における突起部１０ａと被駆動体７２との接触部での詳細を図４（ｄ）に示す。図４（ｄ）に示すように、圧電素子１０の突起部１０ａにおける被駆動体７２との接触部においては、突起部１０ａの振動による楕円軌道ＳRによって被駆動体７２に対して接触部の摩擦によって駆動力Ｆを生じる。この駆動力Ｆによって被駆動体７２がＨR方向に駆動される。この時、接触部には突起部１０ａに対して駆動力Ｆの反力としてＦ´が働き、突起部１０ａをＨR方向とは逆の方向に移動させようとするが、この反力Ｆ´による突起部１０ａ、すなわち圧電素子１０の移動を規制、抑制することにより駆動力Ｆが被駆動体７２へ伝えられ、圧電素子１０の屈曲振動を効率よく被駆動体７２の駆動に変換させることができる。
【００４５】
そこで、突起部１０ａの近傍にある振動面内での振幅の小さい位置である節Ｐ１を含む領域で、第１支持部３１と第３支持部３２により保持ケース２０に対して圧電素子１０を保持することにより、圧電素子１０の屈曲振動を阻害することなく駆動させながら、突起部１０ａへの反力Ｆ´による移動を突起部１０ａ近傍領域で抑制することができる。また、突起部１０ａに最も遠い位置にあり、振動面内での振幅の小さい位置である節Ｐ２を含む領域で、第２支持部４１と第４支持部４２により保持ケース２０に対して圧電素子１０を保持することにより、圧電素子１０の屈曲振動を阻害することなく駆動させながら、第１支持部３１と第３支持部３２により支持される節Ｐ１を中心として、反力Ｆ´によって圧電素子１０に生じるモーメントを効果的に抑制することができ、突起部１０ａの反力Ｆ´による移動を規制することができる。
【００４６】
なお、図４（ｂ）に示すように被駆動体７２がＨL方向に駆動される場合においても、節Ｐ１を含む領域を第１支持部３１と第３支持部３２によって支持し、節Ｐ２を含む領域を第２支持部４１と第４支持部４２によって支持することにより、上述の図４（ｄ）での説明と同じように、突起部１０ａの近傍にある振動面内での振幅の小さい位置である節Ｐ１を含む領域で、第１支持部３１と第３支持部３２により保持ケース２０に対して圧電素子１０を保持することにより、圧電素子１０の屈曲振動を阻害することなく駆動させながら、突起部１０ａへの被駆動体７２からの反力による移動を近傍領域で抑制することができる。
【００４７】
また、突起部１０ａに最も遠い位置にあり、振動面内での振幅の小さい位置である節Ｐ２を含む領域で、第２支持部４１と第４支持部４２により保持ケース２０に対して圧電素子１０を保持することにより、圧電素子１０の屈曲振動を阻害することなく駆動させながら、第１支持部３１と第３支持部３２により支持される節Ｐ１を中心として、被駆動体７２からの反力によって圧電素子１０に生じるモーメントを効果的に抑制することができ、突起部１０ａの反力Ｆ´による移動を規制することができる。
【００４８】
図５は支持部３１，３２，４１，４２の圧電素子１０との接地部、いわゆる支持領域の形状の形態を示す平面概念図である。図５（ａ）に示すように、圧電素子１０の振動面における第１支持領域３０は、第１支持部３１および第３支持部３２とにより圧電素子１０が支持される領域を示し、第２支持領域４０は、第２支持部４１および第４支持部４２とにより圧電素子１０が支持される領域を示す。支持領域３０，４０は矩形に形成され、その矩形形状の図心が第１支持領域３０はＱ１、第２支持領域４０はＱ２である。圧電素子１０は屈曲振動方向に略直交する方向において、突起部１０ａを除く長さＬ、屈曲振動方向の幅Ｗ、に形成されている。このように形成された圧電素子１０のＬ方向の突起部１０ａ側の端部から節Ｐ１はＬP1の距離に、節Ｐ２は他方の端部からＬP2の距離に存在している。
【００４９】
節Ｐ１の位置ＬP1および節Ｐ２の位置ＬP2は、理論シミュレーションから、
ＬP1≒０．１３Ｌ
ＬP2≒０．１３Ｌ
であることが得られた。このことから、第１支持領域３０の図心Ｑ１と節Ｐ１との距離Ｄ１、第２支持領域４０の図心Ｑ２と節Ｐ２との距離Ｄ２、は、
Ｄ１≦０．１３Ｌ
Ｄ２≦０．１３Ｌ
であることが好ましく、Ｄ１およびＤ２を０に近づけることがなお好ましい。更に、第１支持領域３０の領域内には節Ｐ１が含まれ、第２支持領域４０の領域内には節Ｐ２が含まれていることが好ましい。このように支持領域３０，４０を形成することにより、支持部３１，３２，４１，４２によって圧電素子１０が挟持、保持されても、圧電素子１０の屈曲振動の妨げになることが回避でき、保持ケース２０への振動の漏れを抑制することができる。
【００５０】
図５（ｂ）は、支持領域３０，４０の形成領域を説明する平面概念図である。まず、第１支持領域３０の形成領域について図５（ｂ）により説明する。第１支持領域３０は上述した図５（ａ）に示すように、第１支持領域３０の図心Ｑ１が節Ｐ１との距離Ｄ１≦０．１３Ｌを満足した上で、Ｌ方向の長さＫ１、Ｗ方向の幅Ｊ１の矩形に設定され、第１支持部３１と第３支持部３２が形成される。Ｋ１とＪ１は、Ｋ１とＪ１で決定される支持領域３０の支持面積、すなわち第１支持部３１と第３支持部３２とによる圧電素子１０の保持力の設定値により適宜設定される。その際、圧電素子１０の外形と第１支持領域３０外形部との距離δ11，δ12，δK1は、
δ11＞０，δ12＞０，δK1＞０
である。すなわち、圧電素子１０の外形部に第１支持領域３０の外形部が重ならないように形成する。
【００５１】
また、第１支持領域３０のＬ方向の第２支持領域４０側の位置ＬK1は、圧電素子１０の中央部の節Ｐ３位置ＬP31に対して、
ＬK1＜ＬP31
とする。
【００５２】
第２支持領域４０も、第１支持領域３０と同様に、第２支持領域４０の長さＫ２、幅Ｊ２は第２支持部４１と第４支持部４２とによる圧電素子１０の保持力の設定値により適宜設定される。また、圧電素子１０の外形との距離δ21，δ22，δK2は、
δ21＞０，δ22＞０，δK2＞０
である。すなわち、圧電素子１０の外形部に第２支持領域４０の外形部が重ならないように形成され、第２支持領域４０のＬ方向の第１支持領域３０側の位置ＬK2は、圧電素子１０の中央部の節Ｐ３位置ＬP32に対して、
ＬK2＜ＬP32
とする。すなわち、第１支持領域３０と第２支持領域４０は、節Ｐ３を挟んで離間している。このように支持領域３０，４０を設定することにより、支持部３１，３２，４１，４２によって圧電素子１０が挟持、保持されても、圧電素子１０の屈曲振動の妨げになることが回避できる。
【００５３】
図６は、支持領域３０，４０のその他の形態を示す平面概念図である。図６（ａ）に図示する支持領域３３，４３は同じ形態の領域形態であるので、第１支持領域３３により説明する。第１支持領域３３は三角形の第１領域３３ａと矩形の第２領域３３ｂとが連続して延在している。第１領域３３ａは圧電素子１０の屈曲振動方向に中心からの距離αが大きくなるに従ってＬ方向の長さＫ１が徐々に少なくなるように配置される。このように支持領域３３，４３を形成することによって、屈曲振動の振幅の小さい節Ｐ１，Ｐ２に図心Ｑ１，Ｑ２を近づけ、領域面積が大きい矩形の第２領域３３ｂが配置されて強い圧電素子１０の支持力が確保される。そして、屈曲振動の振幅が節Ｐ１，Ｐ２領域より大きくなる圧電素子１０の幅Ｗ方向の外形に近づくに従って、領域面積を小さくする第１領域３３ａが配置されることによって、圧電素子１０の保持力の増加を実現しながら、圧電素子１０の振幅が大きくなる外形部に向かって屈曲振動に追従しやすくし、振動の妨げを緩和させることができる。従って、圧電素子１０を確実に保持しながらも、所定の屈曲振動を得ることができ、確実に被駆動体７１，７２を駆動させることができる。
【００５４】
図６（ｂ）は、第１領域３４ａが半円形状とした、いわゆるトラック形状の支持領域３４を示す平面概念図である。図６（ｂ）に示す第１支持領域３４は、上述した支持領域３３，４３同様に、矩形の第２領域３４ｂを備え、第２領域３４ｂに連続して延在する半円形の第１領域３４ａとにより構成される。第２領域３４ｂは、図６（ａ）により説明した第２領域３３ｂ同様に、圧電素子１０の外形に向かって、徐々に支持幅を狭くしている。このように、圧電素子１０の屈曲振動方向に、外形に向かって徐々に支持幅を狭くする支持領域の形状であれば、特に限定されず、その他の例として、例えば図６（ｃ）に示す支持領域３５，４５がいわゆる菱形形状であったり、図６（ｄ）に示す支持領域３６，４６が楕円であったり、図５（ｅ）に示す支持領域３７，４７が円形であっても良い。
【００５５】
上述の図１、図５および図６により説明した支持領域３０，４０の形態は、図７に示すように、支持領域３０，４０の平面形状を、それぞれを組合せて用いることもできる。例えば、図７（ａ）に示すように、一方の支持領域は矩形形状の支持領域３０，４０であり、他方の支持領域は図６（ｃ）に示す菱形形状の支持領域３５，４５であってもよい。また、図７（ｂ）に示すように、一方の支持領域が図６（ａ）に示す形態の支持領域３３，４３であり、他方の支持領域は図６（ｄ）に示す楕円形状の支持領域３６，４６であっても良い。
【００５６】
なお、本実施形態に係るアクチュエーター１００は、図８に示す圧電素子２００を用いても良い。図８（ａ）は電極配置を示す表平面図、側面図、裏平面図を示し、図８（ｂ），（ｃ）は圧電素子１０Ａの屈曲動作を説明する平面概念図、である。圧電素子２００は圧電素子１０に対して電極の配置が異なる形態であり、圧電素子１０と同じ構成には同じ符号を付し、説明は省略する。
【００５７】
図８（ａ）に示すように、圧電素子２００は、圧電体１０ｂの一方の面１０ｃには屈曲振動を励振させる電極１１，１２，１３，１４と、縦振動を励振させる電極１６と、が形成されている。更に、他方の面１０ｄには共通電極１５が形成されている。そして、このように形成された圧電素子２００は、図８（ｂ），（ｃ）に示すように動作する。図８（ｂ），（ｃ）は圧電素子２００の動作を模式図的に説明する平面図である。図８（ｂ）に示すように、電極１１，１３，１６と図８（ａ）に示す共通電極１５との間に電荷を掛け、電極１２，１４には電荷を掛けないことにより、圧電素子２００における電極１１，１３，１６に対応する部位で図示矢印の縦振動が励起される。しかし、電極１２，１４には電荷を掛けられていないため縦振動は励起されず、その結果、電極１１，１３による縦振動と、電極１２，１４の無振動によって圧電素子２００は屈曲振動が生じ圧電素子２００Ａのように振動する。この屈曲振動と電極１６による圧電素子２００の縦振動が同時に生じ、突起部１０ａが図示する楕円軌道ＳRの矢印方向に揺動する。突起部１０ａの楕円軌道によるＳR方向の揺動が、当接される被駆動体７２を図示ＨRに駆動させる。
【００５８】
図８（ｃ）により説明する圧電素子２００の動作は、上述の図８（ｂ）により説明したＨR方向への被駆動体７２の駆動方向が、逆のＨL方向に駆動される状態である。図８（ｃ）に示すように、電極１２，１４，１６と図８（ａ）に示す共通電極１５との間に電荷を掛け、電極１１，１３には電荷を掛けないことにより、圧電素子２００における電極１２，１４，１６に対応する部位で図示矢印の縦振動が励起される。しかし、電極１１，１３には電荷を掛けられていないため縦振動は励起されず、その結果、電極１２，１４による縦振動と、電極１１，１３の無振動によって圧電素子２００は屈曲振動が生じ圧電素子２００Ｂのように振動する。この屈曲振動と電極１６による圧電素子２００の縦振動が同時に生じ、突起部１０ａが図示する楕円軌道ＳLの矢印方向に揺動する。突起部１０ａの楕円軌道によるＳL方向の揺動が、当接される被駆動体７２を図示ＨLに駆動させる。
【００５９】
（第２実施形態）
図９に第２実施形態に係るアクチュエーターの支持部である、図１（ａ）に指示するＢ−Ｂ´部、およびＣ−Ｃ´部の概略断面図を示す。なお、第２実施形態に係るアクチュエーターは第１実施形態に係るアクチュエーター１００に対して支持部３１，３２，４１，４２に弾性部材を含む点が異なり、その他の構成は同じであるため、第１実施形態に係るアクチュエーター１００と同じ構成には同じ符号を付し、説明は省略する。
【００６０】
図９（ａ）に示すアクチュエーター３００は、第１支持部３１および第２支持部４１に弾性部材としての皿ばね９１と、緩衝部材８１とを備えている。皿ばね９１は、第３支持部３２および第４支持部４２と、緩衝部材８１とにより圧電素子１０を挟持して押え板２２ａ，２２ｂとケース本体２１の支持面２１ａとの間に配置される。押え板２２ａ，２２ｂと緩衝部材８１との間に配置されて撓ませられた皿ばね９１のばね力によって、圧電素子１０は第３支持部３２、第４支持部４２、緩衝部材８１を介して保持ケース２０に保持、固定される。このように支持部に皿ばね９１のような弾性部材を配置することによって、弾性部材のばね弾性が安定した圧電素子１０の保持力を支持部に持たせることができるので、圧電素子１０の屈曲振動を妨げたり、振動の漏れを生じたりすることを抑制することができ、安定した駆動力を発生するアクチュエーターを得ることができる。
【００６１】
支持部に弾性部材を備える形態は、上述した図９（ａ）に示す皿ばね９１には限定されず、例えば図９（ｂ）に示すようにコイルばね９２を備えるアクチュエーター３１０であっても良い。また、図９（ｃ）に示すように第１支持部３１および第２支持部４１に弾性部材としての皿ばね９１を備え、更に第３支持部３２および第４支持部４２にも皿ばね９１を備えるアクチュエーター３２０であっても良い。このように支持部３１，３２，４１，４２の双方に皿ばね９１を配置することで、圧電素子１０への緩衝部材８１，８２を介して付加される押圧力をバランスよく配置させることができる。
【００６２】
上述では、弾性部材として皿ばね９１、コイルばね９２を例示したが、例えば図９（ｄ）に示すように支持部３１，３２，４１，４２は共に緩衝材料により形成され、押え板２４ａ，２４ｂとケース本体２１の支持面２１ａとの間で、支持部３１，３２，４１，４２によって圧電素子１０を挟持した際に、図示する押え板２４ｃ，２４ｄのように撓ませ、撓みの応力によって押え板２４ａ，２４ｂを弾性部材として構成している。このように構成することで、弾性部材としての皿ばね９１やコイルばね９２を必要としないため、低コストのアクチュエーター３３０を得ることができる。
【００６３】
本実施形態に係るアクチュエーター１００は、圧電素子１０を振動面に交差する方向に挟持するように緩衝材料を含む支持部３１，３２，４１，４２を備えることにより、圧電素子１０の振動が保持ケース２０へ漏れることを抑制することができる。これによって、圧電素子１０の振動が無駄なく突起部１０ａの揺動を発生させ、突起部１０ａに当接される被駆動体７１，７２の回転もしくは直線運動へ変換することができる。すなわち、駆動効率の高いアクチュエーターを得ることができる。更に、支持部３１，３２，４１，４２の配置を圧電素子１０の振動の節を含む領域に設けることにより、圧電素子１０の振動の節を含む領域が圧電素子１０の振動により移動の少ない領域、言い換えると振幅の小さい領域であることから、保持ケース２０への振動漏れを抑制することができる。また、支持部３１，３２，４１，４２は、振動の節の内の外側の２箇所の節を含むように支持領域を形成して配置されことにより、被駆動体からの圧電素子１０の突起部１０ａへの反力に対して、容易に圧電素子１０を移動させないようにすることで、なお、圧電素子１０の振動による突起部１０ａの揺動を、突起部１０ａに当接される被駆動体７１，７２に確実に伝達し、回転もしくは直線運動へ変換することができる。
【００６４】
また、アクチュエーター３００，３１０，３２０，３３０のように支持部３１，３２，４１，４２に弾性部材としての皿ばね９１、コイルばね９２、もしくは押え板２４ａ，２４ｂの撓み弾性によって保持ケース２０内で緩衝部材８１、緩衝材料により形成される支持部３１，３２，４１，４２が押圧され、その反発力に対する保持ケース２０と圧電素子１０との間の摩擦力によって、振動による相対的な位置ずれを抑制することができる。なお、緩衝部材８１、緩衝材料により形成される支持部３１，３２，４１，４２の圧電素子１０の支持領域を接着剤などにより固着しても良い。接着剤としては、例えばセメダインＹ６１１（商標）などのアクリル系接着剤が適応可能である。この接着剤は高温に優れており、接着剤樹脂の弾性によって良好な伸縮運動を確保することができる。
【００６５】
（第３実施形態）
図１０は、第１実施形態に係るアクチュエーター１００または３００を備えたロボットハンド１０００を示す外観図である。図１０に示すロボットハンド１０００に備えるアクチュエーター１００は、第１実施形態に係るアクチュエーター１００であって、回転駆動される被駆動体７１を備えている（図１参照）形態をとり、後述するロボットハンド１０００の関節部の回転駆動モーターとして用いられる。ロボットハンド１０００は、基部１１００に接続された指部１２００を備えている。基部１１００と指部１２００との接続部１３００と、指部１２００の関節部１４００とには、回転駆動モーターとしてのアクチュエーター１００が組み込まれている。またロボットハンド１０００には制御部１５００を備え、制御部１５００によってアクチュエーター１００の駆動により接続部１３００および関節部１４００を回動させ指部１２００を人間の指のように所望の形態に変形させることができる。
【００６６】
（第４実施形態）
図１１は、第３実施形態に係るロボットハンド１０００備えるロボット２０００の構成を示す外観図である。ロボット２０００は、本体部２１００、アーム部２２００およびロボットハンド１０００を備え、図示するロボット２０００は、いわゆる多関節型ロボットに分類される。本体部２１００は、例えば床、壁、天井、移動可能な台車の上などに固定される。アーム部２２００は、本体部２１００に対して可動に設けられており、本体部２１００にはアーム部２２００を回転させるための動力を発生させる図示しないアクチュエーターや、アクチュエーターを制御する制御部等が内蔵されている。
【００６７】
アーム部２２００は、第１フレーム２２１０、第２フレーム２２２０、第３フレーム２２３０、第４フレーム２２４０および第５フレーム２２５０から構成されている。第１フレーム２２１０は、回転屈折軸を介して、本体部２１００に回転可能または屈折可能に接続されている。第２フレーム２２２０は、回転屈折軸を介して、第１フレーム２２１０および第３フレーム２２３０に接続されている。第３フレーム２２３０は、回転屈折軸を介して、第２フレーム２２２０および第４フレーム２２４０に接続されている。第４フレーム２２４０は、回転屈折軸を介して、第３フレーム２２３０および第５フレーム２２５０に接続されている。第５フレーム２２５０は、回転屈折軸を介して、第４フレーム２２４０に接続されている。アーム部２２００は、制御部の制御によって、各フレーム２２１０〜２２５０が各回転屈折軸を中心に複合的に回転または屈折し動く。
【００６８】
アーム部２２００の第５フレーム２２５０のうち第４フレーム２２４０が設けられた他方には、ロボットハンド接続部２３００が接続されており、ロボットハンド接続部２３００にロボットハンド１０００が取り付けられている。ロボットハンド接続部２３００にはロボットハンド１０００に回転動作を与えるアクチュエーター１００が内蔵され、ロボットハンド１０００は対象物を把持することができる。小型、軽量のロボットハンド１０００を用いることによって、汎用性が高く、複雑な電子機器の組み立て作業や検査等が可能なロボットを提供することができる。
【００６９】
（第５実施形態）
図１２は、第１実施形態に係るアクチュエーター１００を備える、直交ロボットの一実施形態としての電子部品搬送ロボットを備える電子部品検査装置を示す外観図である。図１２に示す電子部品検査装置５０００（以下、検査装置５０００という）は、電子部品の電気的特性を検査する機能を有する部分３０００（以下、検査部３０００という）と、電子部品を所定の位置間を搬送する電子部品搬送ロボットとしての搬送装置部分４０００（以下、搬送装置部４０００という）と、を備える装置である。
【００７０】
図１２に示す検査装置５０００は、直方体状の装置基台３０１０を備えている。装置基台３０１０の長手方向をＹ方向とし、水平面においてＹ方向と直交する方向をＸ方向とする。そして、鉛直方向をＺ（−）方向とする。
【００７１】
装置基台３０１０上において図中左側には給材装置３０２０が設置されている。給材装置３０２０の上面には、Ｙ方向に延びる一対の案内レール３０３１ａ，３０３１ｂが給材装置３０２０のＹ方向全幅にわたり凸設されている。一対の案内レール３０３１ａ，３０３１ｂの上側には直動機構を備えたステージ３０４０が取付けられている。そのステージ３０４０の直動機構は、例えば案内レール３０３１ａ，３０３１ｂに沿ってＹ方向に延びるリニアモーターを備えた直動機構である。そして、この直動機構に所定のステップ数に相対する駆動信号がリニアモーターに入力されると、リニアモーターが前進または後退して、ステージ３０４０が同ステップ数に相当する分だけ、Ｙ方向に沿って往動または復動する。ステージ３０４０のＺ方向を向く面は載置面３０４０ａであり、載置面３０４０ａには電子部品６０００が載置される。ステージ３０４０には吸引式の基板チャック機構が設置されている。そして、基板チャック機構が電子部品６０００を載置面３０４０ａに固定するようになっている。
【００７２】
装置基台３０１０において給材装置３０２０のＹ方向側には撮像部としての第２撮像部３０５２が設置されている。第２撮像部３０５２は、受光する光を電気信号に変換するＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅｓ）素子等を搭載した電気回路基板、ズーム機構を備えた対物レンズ、落射照明装置、自動焦点合わせ機構を備えている。これにより、第２撮像部３０５２と対向する場所に電子部品６０００が位置するとき、第２撮像部３０５２は電子部品６０００を撮影することができる。そして、第２撮像部３０５２は電子部品６０００に光を照射してピント合わせをした後撮影することにより、焦点の合った画像を撮影することができる。
【００７３】
装置基台３０１０において第２撮像部３０５２のＹ方向側には検査台３０６０が設置されている。検査台３０６０は電子部品６０００を検査するときに電気信号を送受信するための治具である。
【００７４】
装置基台３０１０上において検査台３０６０のＹ方向側には除材装置３０７０が設置されている。除材装置３０７０の上面にはＹ方向に延びる一対の案内レール３０３２ａ，３０３２ｂが全幅にわたり凸設されている。一対の案内レール３０３２ａ，３０３２ｂの上側には直動機構を備えたステージ３０８０が取付けられている。ステージ３０８０の直動機構は、給材装置３０２０が備える直動機構と同様の機構を用いることができる。そして、ステージ３０８０は案内レール３０３２ａ，３０３２ｂに沿って往動または復動する。ステージ３０８０のＺ方向を向く面は載置面３０８０ａであり、載置面３０８０ａには電子部品６０００が載置される。
【００７５】
装置基台３０１０のＸ（−）方向には略直方体状の支持台４０１０が設置されている。装置基台３０１０に比べて支持台４０１０はＺ（＋）方向に高い形状となっている。支持台４０１０においてＸ方向を向く面にはＹ方向に延びる一対の被駆動体としての駆動レール４０２１ａ，４０２１ｂが支持台４０１０のＹ方向全幅にわたり凸設されている。駆動レール４０２１ａ，４０２１ｂのＸ方向側には、一対の駆動レール４０２１ａ，４０２１ｂに沿って移動する直動機構を備えたＹステージ４０３０が取付けられている。駆動レール４０２１ａもしくは駆動レール４０２１ｂの少なくともどちらか一方が第１実施形態に係るアクチュエーター１００の被駆動体７２（図１参照）であり、Ｙステージ４０３０の直動機構には駆動レール４０２１ａおよび駆動レール４０２１ｂのどちらか一方もしくは両方に当接される圧電素子１０が備えられ、Ｙステージ４０３０に備える圧電素子１０を振動させることにより、固定された駆動レール４０２１ａ，４０２１ｂに対して相対的にＹステージ４０３０は駆動レール４０２１ａ，４０２１ｂに沿って往動または復動する。
【００７６】
Ｙステージ４０３０においてＸ方向を向く面にはＸ方向に延在する角柱状の腕部４０４０が設置されている。腕部４０４０において−Ｙ方向を向く面にはＸ方向に延びる一対の駆動レール４０２２ａ，４０２２ｂが腕部４０４０のＸ方向全幅にわたり凸設されている。一対の駆動レール４０２２ａ，４０２２ｂの−Ｙ方向側には駆動レール４０２２ａ，４０２２ｂに沿って移動する直動機構を備えたＸステージ４０５０が取付けられている。駆動レール４０２２ａもしくは駆動レール４０２２ｂの少なくともどちらか一方が第１実施形態に係るアクチュエーター１００の被駆動体７２（図１参照）であり、Ｘステージ４０５０の直動機構には駆動レール４０２２ａおよび駆動レール４０２２ｂのどちらか一方もしくは両方に当接される圧電素子１０が備えられ、Ｘステージ４０５０に備える圧電素子１０を振動させることにより、固定された駆動レール４０２２ａ，４０２２ｂに対して相対的にＸステージ４０５０は駆動レール４０２２ａ，４０２２ｂに沿って往動または復動する。
【００７７】
Ｘステージ４０５０には撮像部としての第１撮像部３０５１およびＺ移動装置４０６０が設置されている。第１撮像部３０５１は第２撮像部３０５２と同様な構造と機能を備えている。そして、第１撮像部３０５１および第２撮像部３０５２にて撮像部を構成している。Ｚ移動装置４０６０は内部に直動機構を備え、直動機構はＺステージを昇降させる。そして、Ｚステージには回転装置４０７０が接続されている。そして、Ｚ移動装置４０６０は回転装置４０７０をＺ方向に昇降させることができる。Ｚ移動装置４０６０の直動機構は、駆動レール４０２１ａ，４０２１ｂに沿って駆動されるＹステージ４０３０、駆動レール４０２２ａ，４０２２ｂに沿って駆動されるＸステージ４０５０、と同様に第１実施形態に係るアクチュエーター１００もしくは第２実施形態に係るアクチュエーター３００を備えることができる。
【００７８】
回転装置４０７０は回転軸４０７０ａを備え、回転軸４０７０ａには把持部３０９０が接続されている。これにより、回転装置４０７０はＺ方向を軸にして把持部３０９０を回転させることができる。回転装置４０７０は第１実施形態に係るアクチュエーター１００において被駆動体７１（図１参照）を用いた回転駆動機構を本実施形態では用いられ、減速装置と組み合わせて構成され、回転軸４０７０ａを所定の角度に回動させる。なお、回転機構としてはステップモーターまたはサーボモーターを用いることもできる。サーボモーターの場合には、モーターの種類は特に限定されず、ＡＣモーター、ＤＣモーター、コアレスモーター、超音波モーター等を用いることができる。上述の、Ｙステージ４０３０、Ｘステージ４０５０、Ｚ移動装置４０６０、回転装置４０７０等により可動部４０８０が構成されている。
【００７９】
装置基台３０１０のＸ方向側には制御部としての制御装置３１００が設置されている。制御装置３１００は検査装置５０００の動作を制御する機能を備えている。更に、制御装置３１００は電子部品６０００を検査する機能を備えている。各制御装置３１００は入力装置３１００ａおよび出力装置３１００ｂを備えている。入力装置３１００ａはキーボートや入力コネクター等であり、信号やデータの他に操作者の指示を入力する装置である。出力装置３１００ｂは表示装置や外部装置に出力する出力コネクター等であり、信号やデータを他装置へ出力する。他にも検査装置５０００の状況を操作者に伝達する装置である。
【００８０】
上述の構成において、検査部３０００の主な構成としては装置基台３０１０、給材装置３０２０、ステージ３０４０、第１撮像部３０５１、第２撮像部３０５２、検査台３０６０、除材装置３０７０、ステージ３０８０、などであり、検査対象となる電子部品６０００の除給材、画像処理、電気的特性計測、などが行われる。また搬送装置部４０００の主な構成としては支持台４０１０、駆動レール４０２１ａ，ｂ、Ｙステージ４０３０、腕部４０４０、駆動レール４０２２ａ，ｂ、Ｘステージ４０５０、Ｚ移動装置４０６０、回転装置４０７０、などであり、電子部品６０００を給材装置３０２０から検査台３０６０、そして除材装置３０７０までを搬送する。
【００８１】
電子部品６０００を検査する検査装置５０００は、一般的にクリーン環境、すなわち防塵環境下に設置される。また、図示しないが、検査台３０６０には電子部品６０００の電気的特性を計測するための複数のプローブが配置され、電子部品６０００のプローブが接触すべき位置が全てのプローブに対して正確に配置されるように、給材装置３０２０から検査台３０６０に電子部品６０００が搬送されなければならない。電子部品６０００の位置は、検査台３０６０に載置される前に、第１撮像部３０５１、第２撮像部３０５２によって得られる電子部品６０００の画像より、画像処理されて検査台３０６０に備えるプローブ位置に搬送装置部４０００によって正確に位置合わせされ、検査台３０６０に載置される。
【００８２】
更に、電子部品６０００はより小型で精密且つ多機能が進行していることから、いわゆる全数検査が一般的となっている。従って、電子部品６０００の一連の検査時間は、検査すべき電子部品６０００の数量が極めて大量であることから、より短時間の検査処理を可能とすることが求められ、特に検査時間に占める電子部品６０００の搬送時間の短縮が求められていた。そこで、第１実施形態に係るアクチュエーター１００もしくは第２実施形態に係るアクチュエーター３００を備えたＹステージ４０３０、Ｘステージ４０５０、更にはＺ移動装置４０６０を検査装置５０００に備えることにより、所定の移動速度までの加速時間、更には停止までの減速時間、を短く制御することが可能となり、検査時間の短い電子部品検査装置を得ることができる。なお、電子部品５００として、例えば半導体、ＬＣＤなどの表示デバイス、水晶デバイス、各種センサーデバイス、インクジェットヘッド、各種ＭＥＭＳデバイスなどを検査する電子部品検査装置として適用できる。
【００８３】
（第６実施形態）
図１３は第５実施形態に係るプリンターを示し、（ａ）はプリンターを示す斜視図、（ｂ）は（ａ）に示すプリンターが備えるカッティングヘッドを示す平面図、である。
【００８４】
図１３（ａ）に示すように、プリンター７０００は、印刷用紙７０２０へ印刷する印刷部５１０と、印刷部５１０との間に印刷用紙７０２０を保持し且つガイドするステージでもあるプラテン７０３０と、印刷された印刷用紙７０２０を切断するためのカッティングヘッド７０５０と、プリンター７０００を制御する制御部７０８０と、を備えている。この場合、カッティングヘッド７０５０は、印刷用紙７０２０の搬送される方向と直交する方向に印刷用紙７０２０を切断する方式であって、印刷用紙７０２０切断用のカッター７０５０ａを有している。
【００８５】
そして、印刷用紙７０２０を切断するための機構は、図１３（ｂ）に示すように、カッティングヘッド７０５０を支持しカッティングヘッド７０５０の移動をガイドするガイドレール７０４０と、ガイドレール７０４０に沿ってカッティングヘッド７０５０を移動させるリング状ベルト７０６０と、リング状ベルト７０６０にカッティングヘッド７０５０を連結させるためのベルト連結部７０５０ｂと、リング状ベルト７０６０を駆動するために、カッティングヘッド７０５０が移動する始端側および終端側に設けられた駆動軸７０７０ａおよび従動軸７０７０ｂと、を有している。
【００８６】
駆動軸７０７０ａは、アクチュエーター１００により回転して、リング状ベルト７０６０を駆動する。この場合、アクチュエーター１００の回転軸の回転は、増速装置７０９０を介して駆動軸７０７０ａへ伝達されるようになっている。このような構成のプリンター７０００は、アクチュエーター１００が駆動すると駆動軸７０７０ａが回転し、駆動軸７０７０ａの回転により、駆動軸７０７０ａと従動軸７０７０ｂとの間をリング状ベルト７０６０が回転し、回転するリング状ベルト７０６０と連結したカッティングヘッド７０５０がガイドレール７０４０に沿って移動する。これにより、カッティングヘッド７０５０のカッター７０５０ａが印刷用紙７０２０を切断する。
【００８７】
プリンター７０００は、駆動軸７０７０ａの駆動にアクチュエーター１００を用いることにより、駆動軸７０７０ａまわりをコンパクトな構成にすることができるため、小型化が可能であり、併せて高耐久性も有している。
【符号の説明】
【００８８】
１０…圧電素子、２０…保持ケース、３１…第１支持部、３２…第３支持部、４１…第２支持部、４２…第４支持部、５０…基台、６０…ばね、７１，７２…被駆動体、１００…アクチュエーター。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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