(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電材料を含み、電圧が印加されることによって伸縮方向および屈曲方向に振動する振
動体と、
前記振動体を収容する収容ケースと、
前記収容ケースが取り付けられる支持体と、
前記収容ケースと前記支持体とに接続され、前記振動体の伸縮方向に撓んで前記収容ケ
ースを前記伸縮方向に付勢する第１板バネと、
前記第１板バネに対して前記伸縮方向に異なる位置で前記収容ケースと前記支持体とに
接続され、前記振動体の伸縮方向に撓んで前記収容ケースを前記伸縮方向に付勢する第２
板バネと、を備え、
前記第１板バネおよび前記第２板バネは、前記振動体の前記伸縮方向および前記屈曲方
向の何れにも交差する方向から、前記支持体と前記収容ケースとを接続する圧電モーター。
【請求項２】
請求項１に記載の圧電モーターであって、
前記第２板バネは、前記収容ケースと前記支持体とを接続する部分の長さが前記第１板
バネと同一で、且つ、前記第１板バネに対して平行に取り付けられた板バネである圧電モ
ーター。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の圧電モーターであって、
前記第１板バネは、前記収容ケースの前記伸縮方向の端面で、前記収容ケースに接続さ
れており、
前記第２板バネは、前記第１板バネが接続された側とは前記収容ケースを挟んで反対側
の前記収容ケースの端面で、前記収容ケースに接続されている圧電モーター。
【請求項４】
請求項３に記載の圧電モーターであって、
前記第１板バネおよび前記第２板バネは、前記振動体を挟んで一方側で前記支持体に接
続され、他方側で前記収容ケースに接続されている圧電モーター。
【請求項５】
複数の指部を含み、対象物を把持するロボットハンドであって、
前記指部が移動可能に立設された基体と、
前記基体に対して前記指部を移動させる駆動部と、
を備え、
前記駆動部は、
圧電材料を含み、駆動電圧が印加されることによって伸縮方向および屈曲方向に振動
する振動体と、
前記振動体を収容する収容ケースと、
前記収容ケースが取り付けられる支持体と、
前記収容ケースと前記支持体とに接続され、前記振動体の伸縮方向に撓んで前記収容
ケースを前記伸縮方向に付勢する第１板バネと、
前記第１板バネに対して前記伸縮方向に異なる位置で前記収容ケースと前記支持体と
に接続され、前記振動体の伸縮方向に撓んで前記収容ケースを前記伸縮方向に付勢する第
２板バネと、を有し、
前記第１板バネおよび前記第２板バネは、前記振動体の前記伸縮方向および前記屈曲方
向の何れにも交差する方向から、前記支持体と前記収容ケースとを接続するロボットハンド。
【請求項６】
回動可能な関節部が設けられた腕部と、
前記腕部に設けられたハンド部と、
前記腕部が設けられた本体部と、
を備えたロボットであって、
前記関節部に設けられた前記関節部を屈曲あるいは回動させる駆動部を有しており、
前記駆動部は、
圧電材料を含み、駆動電圧が印加されることによって伸縮方向および屈曲方向に振動
する振動体と、
前記振動体を収容する収容ケースと、
前記収容ケースが取り付けられる支持体と、
前記収容ケースと前記支持体とに接続され、前記振動体の伸縮方向に撓んで前記収容
ケースを前記伸縮方向に付勢する第１板バネと、
前記第１板バネに対して前記伸縮方向に異なる位置で前記収容ケースと前記支持体と
に接続され、前記振動体の伸縮方向に撓んで前記収容ケースを前記伸縮方向に付勢する第
２板バネと、を備え、
前記第１板バネおよび前記第２板バネは、前記振動体の前記伸縮方向および前記屈曲方
向の何れにも交差する方向から、前記支持体と前記収容ケースとを接続するロボット。
【請求項７】
電子部品を把持する把持部と、
前記電子部品を把持した前記把持部を駆動する圧電モーターと、
を備える電子部品搬送装置であって、
前記圧電モーターは、
圧電材料を含み、駆動電圧が印加されることによって伸縮方向および屈曲方向に振動
する振動体と、
前記振動体を収容する収容ケースと、
前記収容ケースが取り付けられる支持体と、
前記収容ケースと前記支持体とに接続され、前記振動体の伸縮方向に撓んで前記収容
ケースを前記伸縮方向に付勢する第１板バネと、
前記第１板バネに対して前記伸縮方向に異なる位置で前記収容ケースと前記支持体と
に接続され、前記振動体の伸縮方向に撓んで前記収容ケースを前記伸縮方向に付勢する第
２板バネと、を備え、
前記第１板バネおよび前記第２板バネは、前記振動体の前記伸縮方向および前記屈曲方
向の何れにも交差する方向から、前記支持体と前記収容ケースとを接続する電子部品搬送装置。
【請求項８】
電子部品を把持する把持部と、
前記電子部品を把持した前記把持部を駆動する圧電モーターと、
前記電子部品を検査する検査部と、
を備える電子部品検査装置であって、
前記圧電モーターは、
圧電材料を含み、駆動電圧が印加されることによって伸縮方向および屈曲方向に振動
する振動体と、
前記振動体を収容する収容ケースと、
前記収容ケースが取り付けられる支持体と、
前記収容ケースと前記支持体とに接続され、前記振動体の伸縮方向に撓んで前記収容
ケースを前記伸縮方向に付勢する第１板バネと、
前記第１板バネに対して前記伸縮方向に異なる位置で前記収容ケースと前記支持体と
に接続され、前記振動体の伸縮方向に撓んで前記収容ケースを前記伸縮方向に付勢する第
２板バネと、を備え、
前記第１板バネおよび前記第２板バネは、前記振動体の前記伸縮方向および前記屈曲方
向の何れにも交差する方向から、前記支持体と前記収容ケースとを接続する電子部品検査装置。
【請求項９】
液体が流動可能な液体チューブと、
前記液体チューブの一部に当接して前記液体チューブを閉塞する閉塞部と、
前記閉塞部を保持した状態で移動することによって、前記液体チューブの閉塞位置を移
動させる移動部と、
前記移動部を駆動する駆動部と、
を備える送液ポンプであって、
前記駆動部は、
圧電材料を含み、駆動電圧が印加されることによって伸縮方向および屈曲方向に振動
する振動体と、
前記振動体を収容する収容ケースと、
前記収容ケースが取り付けられる支持体と、
前記収容ケースと前記支持体とに接続され、前記振動体の伸縮方向に撓んで前記収容
ケースを前記伸縮方向に付勢する第１板バネと、
前記第１板バネに対して前記伸縮方向に異なる位置で前記収容ケースと前記支持体と
に接続され、前記振動体の伸縮方向に撓んで前記収容ケースを前記伸縮方向に付勢する第
２板バネと、を備え、
前記第１板バネおよび前記第２板バネは、前記振動体の前記伸縮方向および前記屈曲方
向の何れにも交差する方向から、前記支持体と前記収容ケースとを接続する送液ポンプ。
【請求項１０】
媒体に画像を印刷する印刷ヘッドと、
前記印刷ヘッドを移動させる駆動部と、
を備える印刷装置であって、
前記駆動部は、
圧電材料を含み、駆動電圧が印加されることによって伸縮方向および屈曲方向に振動
する振動体と、
前記振動体を収容する収容ケースと、
前記収容ケースが取り付けられる支持体と、
前記収容ケースと前記支持体とに接続され、前記振動体の伸縮方向に撓んで前記収容
ケースを前記伸縮方向に付勢する第１板バネと、
前記第１板バネに対して前記伸縮方向に異なる位置で前記収容ケースと前記支持体と
に接続され、前記振動体の伸縮方向に撓んで前記収容ケースを前記伸縮方向に付勢する第
２板バネと、を備え、
前記第１板バネおよび前記第２板バネは、前記振動体の前記伸縮方向および前記屈曲方
向の何れにも交差する方向から、前記支持体と前記収容ケースとを接続する印刷装置。
【請求項１１】
同軸に歯車が設けられ、回動可能な回転円板と、
複数の歯車を含んで構成された歯車列と、
前記歯車列に接続され、時刻を指し示す指針と、
前記回転円板を駆動する駆動部と、
を備える電子時計であって、
前記駆動部は、
圧電材料を含み、駆動電圧が印加されることによって伸縮方向および屈曲方向に振動
する振動体と、
前記振動体を収容する収容ケースと、
前記収容ケースが取り付けられる支持体と、
前記収容ケースと前記支持体とに接続され、前記振動体の伸縮方向に撓んで前記収容
ケースを前記伸縮方向に付勢する第１板バネと、
前記第１板バネに対して前記伸縮方向に異なる位置で前記収容ケースと前記支持体と
に接続され、前記振動体の伸縮方向に撓んで前記収容ケースを前記伸縮方向に付勢する第
２板バネと、を備え、
前記第１板バネおよび前記第２板バネは、前記振動体の前記伸縮方向および前記屈曲方
向の何れにも交差する方向から、前記支持体と前記収容ケースとを接続する電子時計。
【請求項１２】
光学レンズを含み、光源からの光を投影する投影部と、
前記光学レンズによる前記光の投影状態を調整する調整部と、
前記調整部を駆動する駆動部と
を備える投影装置であって、
前記駆動部は、
圧電材料を含み、駆動電圧が印加されることによって伸縮方向および屈曲方向に振動
する振動体と、
前記振動体を収容する収容ケースと、
前記収容ケースが取り付けられる支持体と、
前記収容ケースと前記支持体とに接続され、前記振動体の伸縮方向に撓んで前記収容
ケースを前記伸縮方向に付勢する第１板バネと、
前記第１板バネに対して前記伸縮方向に異なる位置で前記収容ケースと前記支持体と
に接続され、前記振動体の伸縮方向に撓んで前記収容ケースを前記伸縮方向に付勢する第
２板バネと、を備え、
前記第１板バネおよび前記第２板バネは、前記振動体の前記伸縮方向および前記屈曲方
向の何れにも交差する方向から、前記支持体と前記収容ケースとを接続する投影装置。
【請求項１３】
対象物を搬送する搬送装置であって、
圧電材料を含み、駆動電圧が印加されることによって伸縮方向および屈曲方向に振動す
る振動体と、
前記振動体を収容する収容ケースと、
前記収容ケースが取り付けられる支持体と、
前記収容ケースと前記支持体とに接続され、前記振動体の伸縮方向に撓んで前記収容ケ
ースを前記伸縮方向に付勢する第１板バネと、
前記第１板バネに対して前記伸縮方向に異なる位置で前記収容ケースと前記支持体とに
接続され、前記振動体の伸縮方向に撓んで前記収容ケースを前記伸縮方向に付勢する第２
板バネと、を備え、
前記第１板バネおよび前記第２板バネは、前記振動体の前記伸縮方向および前記屈曲方
向の何れにも交差する方向から、前記支持体と前記収容ケースとを接続する搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電モーター、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、送液ポンプ、印刷装置、電子時計、投影装置、搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電材料で形成された部材（圧電部材）に所定周波数の駆動電圧を印加し、伸縮方向の振動と屈曲方向の振動とを同時に発生させることによって、対象物を摩擦駆動する圧電モーターが知られている（特許文献１）。
【０００３】
この圧電モーターは、強い力で対象物を駆動可能とするために、圧電部材の端面に設けた凸部をバネなどの付勢部材によって対象物に押し付けた状態で使用される。また、圧電材料は、屈曲方向に振動することによって対象物を駆動するから、対象物からは屈曲方向の反力を受けることになる。この反力で圧電部材が動いてしまうと対象物に十分な駆動力を伝えることができず、また駆動精度も低下する。このため、圧電モーターの圧電部材は、バネなどで付勢する方向（圧電部材の伸縮方向）には移動可能でありながら、屈曲方向には対象物から大きな反力を受けても動かないように保持しておく必要がある。また、伸縮方向および屈曲方向の何れにも直交する方向（以下では、「厚み方向」と呼ぶ）に対しても、圧電部材が動かないように保持しておく必要がある。
【０００４】
そこで、圧電モーターでは、次のような構造で圧電部材を保持することが行われている（例えば、特許文献２）。先ず、端面に設けた凸部が突出する状態で圧電部材を第１ケースに収容し、その第１ケースを第２ケースに収容する。第１ケースの底面側（圧電部材の凸部が突出した側の反対側）と、第２ケースの内壁面との間には付勢バネを設けて、第１ケースごと圧電部材を伸縮方向に付勢する。また、第１ケースが屈曲方向に動かないようにするために、第１ケースの屈曲方向の側面を、反対側から強いバネを用いて第２ケースの内壁面に押し付ける。このとき、第１ケースの伸縮方向への摺動が妨げられないようにするために、第１ケースの押し付けられる側の側面と第２ケースの内壁面との間、および第１ケースの反対側の側面とバネとの間には、それぞれコロを設けておく。厚み方向についても同様に、第１ケースの側面にコロを設けておき、反対側からコロを介して第２ケースの内壁面に押し付ける。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１８７７６８号公報
【特許文献２】特開２００９−３３７８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、圧電部材を保持するために上記のような構造を採用したのでは、圧電モーターが大きくなり、且つ、構造が複雑になるという問題があった。
【０００７】
この発明は、従来の技術が有する上述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、圧電モーターを小型化し、且つ、構造を簡単にすることが可能な技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題の少なくとも一部を解決するために、本発明の圧電モーターは次の構成を採用した。すなわち、
圧電材料を含み、電圧が印加されることによって伸縮方向および屈曲方向に振動する振動体と、
前記振動体を収容する収容ケースと、
前記収容ケースが取り付けられる支持体と、
前記収容ケースと前記支持体とに接続され、前記振動体の伸縮方向に撓んで前記収容ケースを前記伸縮方向に付勢する第１板バネと、
前記第１板バネに対して前記伸縮方向に異なる位置で前記収容ケースと前記支持体とに接続され、前記振動体の伸縮方向に撓んで前記収容ケースを前記伸縮方向に付勢する第２板バネと、
を備えることを要旨とする。
【０００９】
このような本発明の圧電モーターにおいては、収容ケースと支持体とが、第１板バネおよび第２板バネによって２箇所で接続されており、第１板バネおよび第２板バネが撓むことによって、振動体の伸縮方向に収容ケースごと付勢されて、振動体が対象物に押し付けられる。尚、本発明の「板バネ」とは、金属などの弾性体が板状に形成されて、外力を受けると変形し、その外力が減少すると復元力によって直ちに元の形状に戻る機械要素のことを指す。
【００１０】
第１板バネおよび第２板バネは、振動体の伸縮方向には撓むが、振動体の屈曲方向や、伸縮方向および屈曲方向の何れにも直交する方向（厚み方向）には剛性があるので、振動体が屈曲方向や厚み方向に動くことが防止される。また、第１板バネおよび第２板バネによって伸縮方向の異なる２箇所で収容ケースが支えられることで、圧電モーターの駆動時の反力で収容ケース（および振動体）が回転しようとすることが防止される。このように、第１板バネおよび第２板バネを利用して、振動体を、振動体の伸縮方向には移動可能でありながら、屈曲方向や厚み方向には動かないように（あるいは回転しないように）保持しておくことができる。従って、伸縮方向以外の方向に振動体が動かないように保持する機構を設ける必要がないので、圧電モーターの構造を簡単にすることができ、圧電モーターの小型化を図ることが可能となる。
【００１１】
また、振動体と第１板バネおよび第２板バネとの間には収容ケースが介在するので、振動体の振動が、第１板バネおよび第２板バネを介して支持体に伝わり難い。このため、振動体の振動が支持体に伝わって大きな音が発生したり、対象物を駆動するための力が支持体から逃げて、駆動の効率が低下してしまうことがない。
【００１２】
また、上述した本発明の圧電モーターにおいては、第１板バネおよび第２板バネの収容ケースと支持体とを接続する部分の長さを同一とし、且つ、第１板バネに対して第２板バネを平行に取り付けることとしてもよい。こうすれば、圧電モーターの駆動中に第１板バネおよび第２板バネが撓んでも、振動体が対象物に当接する角度が変化することを防ぐことができるので、圧電モーターの特性（対象物と振動体との摩擦力や、振動体のストローク）を一定に保つことが可能となる。
【００１３】
また、上述した本発明の圧電モーターにおいては、第１板バネを、振動体の伸縮方向の収容ケースの端面で収容ケースに接続し、第２板バネを、第１板バネを接続した側とは収容ケースを挟んで反対側の端面で収容ケースに接続することとしてもよい。こうすれば、第１板バネと第２板バネとの間隔（振動体の伸縮方向の間隔）を広くとることができるので、圧電モーターの駆動時の反力で振動体が回転しようとする動きをより確実に抑えることが可能となる。
【００１４】
また、上述した本発明の圧電モーターにおいては、第１板バネおよび第２板バネで振動体を挟んだ状態で、第１板バネおよび第２板バネの一方側を支持体に接続し、他方側を収容ケースに接続することとしてもよい。こうすれば、圧電モーターの寸法（振動体の屈曲方向の寸法）を小さくすることができるので、圧電モーターの小型化が容易となる。
【００１５】
また、上述した本発明の圧電モーターにおいて、第１板バネおよび第２板バネは、振動体の伸縮方向および屈曲方向の何れにも交差する方向から、支持体と収容ケースとを接続することとしてもよい。
【００１６】
詳細には後述するが、第１板バネおよび第２板バネが支持体と収容ケースとを接続する態様によっては、圧電モーターが対象物を駆動する方向が変わると、第１板バネおよび第２板バネが収容ケースを付勢する力が変化することが起こり得る。これに対して、振動体の伸縮方向および屈曲方向の何れにも交差する方向から第１板バネおよび第２板バネで支持体と収容ケースとを接続することとすれば、対象物の駆動方向が変わっても、第１板バネおよび第２板バネの付勢力が変化することを防ぐことができ、圧電モーターの駆動特性を維持することが可能となる。
【００１７】
また、本発明は、以下のような態様で把握することもできる。すなわち、
複数の指部を含み、対象物を把持するロボットハンドであって、
前記指部が移動可能に立設された基体と、
前記基体に対して前記指部を移動させる駆動部と、
を備え、
前記駆動部は、
圧電材料を含み、駆動電圧が印加されることによって伸縮方向および屈曲方向に振動する振動体と、
前記振動体を収容する収容ケースと、
前記収容ケースが取り付けられる支持体と、
前記収容ケースと前記支持体とに接続され、前記振動体の伸縮方向に撓んで前記収容ケースを前記伸縮方向に付勢する第１板バネと、
前記第１板バネに対して前記伸縮方向に異なる位置で前記収容ケースと前記支持体とに接続され、前記振動体の伸縮方向に撓んで前記収容ケースを前記伸縮方向に付勢する第２板バネと、
を有するロボットハンドとして把握することもできる。
【００１８】
このような本発明のロボットハンドでは、指部を移動させる駆動部を小型化することができるので、ロボットハンドの小型化を図ることが可能となる。
【００１９】
また、本発明は、以下のような態様で把握することもできる。すなわち、
回動可能な関節部が設けられた腕部と、
前記腕部に設けられたハンド部と、
前記腕部が設けられた本体部と、
を備えたロボットであって、
前記関節部に設けられて前記関節部を屈曲あるいは回動させる駆動部を有しており、
前記駆動部は、
圧電材料を含み、駆動電圧が印加されることによって伸縮方向および屈曲方向に振動する振動体と、
前記振動体を収容する収容ケースと、
前記収容ケースが取り付けられる支持体と、
前記収容ケースと前記支持体とに接続され、前記振動体の伸縮方向に撓んで前記収容ケースを前記伸縮方向に付勢する第１板バネと、
前記第１板バネに対して前記伸縮方向に異なる位置で前記収容ケースと前記支持体とに接続され、前記振動体の伸縮方向に撓んで前記収容ケースを前記伸縮方向に付勢する第２板バネと、
を備えるロボットとして把握することもできる。
【００２０】
このような本発明のロボットでは、関節部を屈曲あるいは回動させる駆動部を小型化することができるので、ロボットの小型化を図ることが可能となる。尚、ハンド部は、例えば対象物を把持する動作や、ネジ締めなどを行うネジ締め動作、塗装動作、溶接動作などを行うハンド部とすることができる。
【００２１】
また、本発明は、以下のような態様で把握することもできる。すなわち、
電子部品を把持する把持部と、
前記電子部品を把持した前記把持部を駆動する圧電モーターと、
を備える電子部品搬送装置であって、
前記圧電モーターは、
圧電材料を含み、駆動電圧が印加されることによって伸縮方向および屈曲方向に振動する振動体と、
前記振動体を収容する収容ケースと、
前記収容ケースが取り付けられる支持体と、
前記収容ケースと前記支持体とに接続され、前記振動体の伸縮方向に撓んで前記収容ケースを前記伸縮方向に付勢する第１板バネと、
前記第１板バネに対して前記伸縮方向に異なる位置で前記収容ケースと前記支持体とに接続され、前記振動体の伸縮方向に撓んで前記収容ケースを前記伸縮方向に付勢する第２板バネと、
を備える電子部品搬送装置として把握することもできる。
【００２２】
このような本発明の電子部品搬送装置では、把持部を駆動する圧電モーターを小型化することができるので、電子部品搬送装置の小型化を図ることが可能となる。
【００２３】
また、本発明は、以下のような態様で把握することもできる。すなわち、
電子部品を把持する把持部と、
前記電子部品を把持した前記把持部を駆動する圧電モーターと、
前記電子部品を検査する検査部と、
を備える電子部品検査装置であって、
前記圧電モーターは、
圧電材料を含み、駆動電圧が印加されることによって伸縮方向および屈曲方向に振動する振動体と、
前記振動体を収容する収容ケースと、
前記収容ケースが取り付けられる支持体と、
前記収容ケースと前記支持体とに接続され、前記振動体の伸縮方向に撓んで前記収容ケースを前記伸縮方向に付勢する第１板バネと、
前記第１板バネに対して前記伸縮方向に異なる位置で前記収容ケースと前記支持体とに接続され、前記振動体の伸縮方向に撓んで前記収容ケースを前記伸縮方向に付勢する第２板バネと、
を備える電子部品検査装置として把握することもできる。
【００２４】
このような本発明の電子部品検査装置では、把持部を駆動する圧電モーターを小型化することができるので、電子部品検査装置の小型化を図ることが可能となる。
【００２５】
また、本発明は、以下のような態様で把握することもできる。すなわち、
液体が流動可能な液体チューブと、
前記液体チューブの一部に当接して前記液体チューブを閉塞する閉塞部と、
前記閉塞部を保持した状態で移動することによって、前記液体チューブの閉塞位置を移動させる移動部と、
前記移動部を駆動する駆動部と、
を備える送液ポンプであって、
前記駆動部は、
圧電材料を含み、駆動電圧が印加されることによって伸縮方向および屈曲方向に振動する振動体と、
前記振動体を収容する収容ケースと、
前記収容ケースが取り付けられる支持体と、
前記収容ケースと前記支持体とに接続され、前記振動体の伸縮方向に撓んで前記収容ケースを前記伸縮方向に付勢する第１板バネと、
前記第１板バネに対して前記伸縮方向に異なる位置で前記収容ケースと前記支持体とに接続され、前記振動体の伸縮方向に撓んで前記収容ケースを前記伸縮方向に付勢する第２板バネと、
を備える送液ポンプとして把握することもできる。
【００２６】
このような本発明の送液ポンプでは、移動部を駆動する駆動部を小型化することができるので、送液ポンプの小型化を図ることが可能となる。
【００２７】
また、本発明は、以下のような態様で把握することもできる。すなわち、
媒体に画像を印刷する印刷ヘッドと、
前記印刷ヘッドを移動させる駆動部と、
を備える印刷装置であって、
前記駆動部は、
圧電材料を含み、駆動電圧が印加されることによって伸縮方向および屈曲方向に振動する振動体と、
前記振動体を収容する収容ケースと、
前記収容ケースが取り付けられる支持体と、
前記収容ケースと前記支持体とに接続され、前記振動体の伸縮方向に撓んで前記収容ケースを前記伸縮方向に付勢する第１板バネと、
前記第１板バネに対して前記伸縮方向に異なる位置で前記収容ケースと前記支持体とに接続され、前記振動体の伸縮方向に撓んで前記収容ケースを前記伸縮方向に付勢する第２板バネと、
を備える印刷装置として把握することもできる。
【００２８】
このような本発明の印刷装置では、印刷ヘッドを移動させる駆動部を小型化することができるので、印刷装置の小型化を図ることが可能となる。
【００２９】
また、本発明は、以下のような態様で把握することもできる。すなわち、
同軸に歯車が設けられ、回動可能な回転円板と、
複数の歯車を含んで構成された歯車列と、
前記歯車列に接続され、時刻を指し示す指針と、
前記回転円板を駆動する駆動部と、
を備える電子時計であって、
前記駆動部は、
圧電材料を含み、駆動電圧が印加されることによって伸縮方向および屈曲方向に振動する振動体と、
前記振動体を収容する収容ケースと、
前記収容ケースが取り付けられる支持体と、
前記収容ケースと前記支持体とに接続され、前記振動体の伸縮方向に撓んで前記収容ケースを前記伸縮方向に付勢する第１板バネと、
前記第１板バネに対して前記伸縮方向に異なる位置で前記収容ケースと前記支持体とに接続され、前記振動体の伸縮方向に撓んで前記収容ケースを前記伸縮方向に付勢する第２板バネと、
を備える電子時計として把握することもできる。
【００３０】
このような本発明の電子時計では、回転円板を駆動する駆動部を小型化することができるので、電子時計の小型化を図ることが可能となる。
【００３１】
また、本発明は、以下のような態様で把握することもできる。すなわち、
光学レンズを含み、光源からの光を投影する投影部と、
前記光学レンズによる前記光の投影状態を調整する調整部と、
前記調整部を駆動する駆動部と
を備える投影装置であって、
前記駆動部は、
圧電材料を含み、駆動電圧が印加されることによって伸縮方向および屈曲方向に振動する振動体と、
前記振動体を収容する収容ケースと、
前記収容ケースが取り付けられる支持体と、
前記収容ケースと前記支持体とに接続され、前記振動体の伸縮方向に撓んで前記収容ケースを前記伸縮方向に付勢する第１板バネと、
前記第１板バネに対して前記伸縮方向に異なる位置で前記収容ケースと前記支持体とに接続され、前記振動体の伸縮方向に撓んで前記収容ケースを前記伸縮方向に付勢する第２板バネと、
を備える投影装置として把握することもできる。
【００３２】
このような本発明の投影装置では、調整部を駆動する駆動部を小型化することができるので、投影装置の小型化を図ることが可能となる。
【００３３】
また、本発明は、以下のような態様で把握することもできる。すなわち、
対象物を搬送する搬送装置であって、
圧電材料を含み、駆動電圧が印加されることによって伸縮方向および屈曲方向に振動する振動体と、
前記振動体を収容する収容ケースと、
前記収容ケースが取り付けられる支持体と、
前記収容ケースと前記支持体とに接続され、前記振動体の伸縮方向に撓んで前記収容ケースを前記伸縮方向に付勢する第１板バネと、
前記第１板バネに対して前記伸縮方向に異なる位置で前記収容ケースと前記支持体とに接続され、前記振動体の伸縮方向に撓んで前記収容ケースを前記伸縮方向に付勢する第２板バネと、
を備える搬送装置として把握することもできる。
【００３４】
このような本発明の搬送装置では、搬送装置の構造を簡単にすることができるので、搬送装置の小型化を実現可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本実施例の圧電モーターの大まかな構成を示した説明図である。
【図２】圧電モーターの動作原理を示す説明図である。
【図３】本実施例の圧電モーターが、駆動時の反力によって振動体の凸部が動くことを防止する方法を示した説明図である。
【図４】第１変形例の圧電モーターの構成を示した説明図である。
【図５】第２変形例の圧電モーターの構成を示した説明図である。
【図６】本実施例の圧電モーターを組み込んだロボットハンドを例示した説明図である。
【図７】ロボットハンドを備えた単腕のロボットを例示した説明図である。
【図８】ロボットハンドを備えた複腕のロボットを例示した説明図である。
【図９】本実施例の圧電モーターを組み込んで構成された電子部品検査装置を例示した斜視図である。
【図１０】把持装置に内蔵された微調整機構についての説明図である。
【図１１】本実施例の圧電モーターを組み込んだ送液ポンプを例示した説明図である。
【図１２】本実施例の圧電モーターを組み込んだ印刷装置を例示した斜視図である。
【図１３】本実施例の圧電モーターを組み込んだ電子時計を例示した説明図である。
【図１４】本実施例の圧電モーターを組み込んだ投影装置を例示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
図１は、本実施例の圧電モーター１００の大まかな構成を示した説明図である。図１（ａ）に示されるように本実施例の圧電モーター１００は、圧電材料を含んで形成された振動体１２０と、振動体１２０を収容した収容ケース１０２と、収容ケース１０２が取り付けられる支持体１０４と、支持体１０４に立設された固定部１０６と収容ケース１０２とを接続する２枚の板バネ（第１板バネ１０８，第２板バネ１１０）などを備えている。振動体１２０は直方体形状に形成されており、長手方向の端面にはセラミックス製で円柱形状に形成された凸部１２２が設けられ、この凸部１２２が突出する状態で収容ケース１０２に収容される。
【００３７】
収容ケース１０２と支持体１０４の固定部１０６とを接続する第１板バネ１０８および第２板バネ１１０には、同じ長さの板バネが使用されている。このうち第１板バネ１０８は、収容ケース１０２の手前側（振動体１２０の凸部１２２が突出する側）の端面の右側の位置に板バネの一端がネジ止めされ、固定部１０６の手前側の端面に板バネの他端がネジ止めされる。また第２板バネ１１０は、収容ケース１０２の右奥の位置に設けられた突出部１０２ｐの端面に板バネの一端がネジ止めされ、固定部１０６の奥側の端面に板バネの他端がネジ止めされる。この状態で、第２板バネ１１０は第１板バネ１０８に対して平行に取り付けられる。これら第１板バネ１０８および第２板バネ１１０は、収容ケース１０２を図面奥側に移動させると、振動体１２０の凸部１２２が突出する方向とは反対方向に撓み、その結果、凸部１２２が突出する方向に収容ケース１０２が付勢される。
【００３８】
図１（ｂ）には、収容ケース１０２内に振動体１２０が収容されている様子が示されている。収容ケース１０２内には直方体形状の収納室１０２ｃが形成されており、収納室１０２ｃは収容ケース１０２の手前面に開口している。振動体１２０は、収納室１０２ｃの開口部分から挿入される。収納室１０２ｃの内側の寸法は、振動体１２０の外形寸法よりも大きくなっており、収納室１０２ｃの内壁面と振動体１２０の外表面との間の隙間には、保持部１１２が充填されている。保持部１１２は、収納室１０２ｃと振動体１２０との間の隙間で硬化し、硬化した後は、適度な弾性を呈する材料（例えば、ニトリルゴム、ウレタンゴム、シリコンゴムなどのゴム類や、プラスチックス、エラストマーなど）が用いられる。そして、図１（ｂ）に示されるように振動体１２０は、凸部１２２が設けられた端面を除いて、全体が保持部１１２によって保持された状態で、収納室１０２ｃ内に収容されている。
【００３９】
尚、図１（ｂ）では、収納室１０２ｃの内壁面と振動体１２０の外表面との間の隙間に保持部１１２を充填後、硬化させているが、収納室１０２ｃ内に一対の保持部１１２を挿入し、これら保持部１１２によって、振動体１２０を挟み込むようにしてもよい。
【００４０】
図２は、圧電モーター１００の動作原理を示す説明図である。図２（ａ）に示されているように、圧電モーター１００の収容ケース１０２に収容される振動体１２０の表側の側面には、その側面を縦横に２分割（合計で４分割）するように４つの矩形形状の表電極１２４ａ〜ｄが形成されている。尚、４つの表電極１２４ａ〜ｄを区別する必要がない場合には、これらを単に表電極１２４と称することがある。また、図示は省略しているが、振動体１２０の裏側の側面には、その側面のほぼ全面に亘って裏電極が形成されている。圧電モーター１００は、振動体１２０の表電極１２４に一定周期で電圧を印加したときに、振動体１２０の凸部１２２が楕円運動することによって動作する。振動体１２０の凸部１２２が楕円運動するのは次の理由による。
【００４１】
先ず、振動体１２０は主に圧電材料によって形成されており、そして、周知のように圧電材料は正電圧を印加すると伸張する性質を有している。従って、図２（ａ）に示すように、４つの表電極１２４ａ〜ｄの全てに正電圧を印加した後、印加した電圧を解除することを繰り返すと、振動体は長手方向に伸縮する動作を繰り返す。このように、振動体１２０が長手方向に伸縮を繰り返す動作を「伸縮振動」と呼ぶ。以下では、振動体１２０が伸縮する方向（図中の±Ｘ方向）を「伸縮方向」と呼ぶ。また、正電圧を印加する周波数を変化させていくと、ある特定の周波数となったときに伸縮量が急に大きくなって、一種の共振現象が発生する。伸縮振動で共振が発生する周波数（共振周波数）は、振動体の物性と、振動体の寸法（幅Ｗ、長さＬ、厚さＴ）とによって決定される。
【００４２】
また、図２（ｂ）あるいは図２（ｃ）に示すように、互いに対角線の位置にある２つの表電極１２４を組（表電極１２４ａおよび表電極１２４ｄの組、あるいは表電極１２４ｂおよび表電極１２４ｃの組）として、一定周期で正電圧を印加する。すると振動体１２０は、長手方向の端面（凸部１２２が取り付けられた部分）が、図面上で右方向あるいは左方向に首を振るような動作を繰り返す。たとえば図２（ｂ）に示したように、表電極１２４ａおよび表電極１２４ｄの組に一定周期で正電圧を印加すると、振動体１２０は、先端部を図面上で右方向に振るような動作を繰り返す。また、図２（ｃ）に示したように、表電極１２４ｂおよび表電極１２４ｃの組に一定周期で正電圧を印加すると、先端部を図面上で左方向に振るような動作を繰り返す。このような振動体の動作を「屈曲振動」と呼ぶ。以下では、振動体１２０が屈曲振動する方向（図中の±Ｙ方向）を「屈曲方向」と呼ぶ。このような屈曲振動についても、振動体の物性と、振動体の寸法（幅Ｗ、長さＬ、厚さＴ）とによって決まる共振周波数が存在する。従って、互いに対角線の位置にある２つの表電極１２４に対して、その共振周波数で正電圧を印加すると、振動体１２０は屈曲方向に大きく首を振って振動する。
【００４３】
ここで、図２（ａ）に示した伸縮振動の共振周波数も、図２（ｂ）あるいは図２（ｃ）に示した屈曲振動の共振周波数も、振動体の物性や、振動体の寸法（幅Ｗ、長さＬ、厚さＴ）によって決定される。従って、振動体の寸法（幅Ｗ、長さＬ、厚さＴ）を適切に選んでやれば共振周波数を一致させることができる。そして、そのような振動体１２０に対して、図２（ｂ）あるいは図２（ｃ）に示すような屈曲振動の形態の電圧を共振周波数で印加すると、図２（ｂ）あるいは図２（ｃ）に示す屈曲振動が生じると同時に、共振によって図２（ａ）の伸縮振動も誘起される。その結果、図２（ｂ）に示す態様で電圧を印加した場合には、振動体１２０の端面（凸部１２２が取り付けられた部分）が、図面上で時計回りに楕円運動を開始する。また、図２（ｃ）に示す態様で電圧を印加した場合には、振動体１２０の端面が図面上で反時計回りに楕円運動を開始する。尚、以上の説明では振動体１２０に正電圧を印加するものとして説明した。しかし、周知のように圧電材料は、負電圧を印加することによっても変形する。従って、振動体１２０に負電圧を印加することによって屈曲振動（および伸縮振動）を発生させても良いし、正電圧と負電圧とを繰り返すような交番電圧を印加することによって屈曲振動（および伸縮振動）を発生させても良い。また、上述した説明では、共振周波数の電圧を印加するものとして説明した。しかし、共振周波数を含んだ波形の電圧を印加すれば十分であり、例えばパルス状の電圧であっても構わない。
【００４４】
圧電モーター１００は、このような楕円運動を利用して対象物を駆動する。すなわち、振動体１２０の凸部１２２を対象物に押しつけた状態で楕円運動を発生させると、振動体１２０が伸張する際には凸部１２２が対象物に押しつけられた状態で左から右に向かって（あるいは右から左に向かって）移動する。そして、振動体１２０が収縮する際には、凸部１２２が対象物から離れた状態で元の位置まで復帰する動作を繰り返す。この結果、対象物は、凸部１２２から受ける摩擦力によって一方向に駆動される。また、対象物が受ける駆動力は凸部１２２との間で生じる摩擦力に等しいから、大きな駆動力を得るためには凸部１２２を対象物に押しつけておく必要がある。そこで本実施例の圧電モーター１００では、振動体１２０を収容した収容ケース１０２を、支持体１０４の固定部１０６との間に設けた第１板バネ１０８および第２板バネ１１０によって対象物に付勢している（図１参照）。
【００４５】
ここで、振動体１２０は、凸部１２２を対象物に押し付けた状態で屈曲方向に振動することによって対象物を駆動するので、凸部１２２は対象物から屈曲方向の反力を受ける。この反力によって振動体１２０が動いてしまうと、対象物に十分な駆動力を伝えることができず、また駆動精度も低下する。そこで、本実施例の圧電モーター１００では、図１（ａ）に示したように、第１板バネ１０８と第２板バネ１１０とによって収容ケース１０２を対象物に付勢する構成とすることによって、対象物からの反力で振動体１２０が動くことを防止している。
【００４６】
図３は、本実施例の圧電モーター１００が、対象物からの反力で振動体１２０が動くことを防止する方法を示した説明図である。尚、図３（ａ）には、参考として、本実施例の圧電モーター１００とは異なる方法で収容ケース８０２を対象物に付勢する参考例の圧電モーター８００の平面図が示されており、図３（ｂ）には、本実施例の圧電モーター１００の平面図が示されている。
【００４７】
図３（ａ）に示した参考例の圧電モーター８００では、振動体８２０を収容した収容ケース８０２が本体ケース８０４に収容されており、収容ケース８０２は、収容ケース８０２の底面側（振動体８２０の凸部８２２が突出した側の反対側）と本体ケース８０４との間に設けられたコイルばね８０６によって、対象物に付勢されている。また、収容ケース８０２は、２つのコイルばね８０８，８１０で側面側から本体ケース８０４の内壁面に押し付けられており、収容ケース８０２の押し付けられる側の側面と本体ケース８０４の内壁面との間、および収容ケース８０２の反対側の側面とコイルばね８０８，８１０との間には、振動体８２０の伸縮方向への移動を妨げないようにするためのコロ８１２が設けられている。こうすることで、圧電モーター８００の駆動時に凸部８２２が対象物から屈曲方向の反力を受けた時に、収容ケース８０２が回転しようとする動きを防止している。
【００４８】
これに対して、本実施例の圧電モーター１００では、図３（ｂ）に示されているように、第１板バネ１０８と第２板バネ１１０とによって、収容ケース１０２を、振動体１２０の凸部１２２が突出する側とその反対側とから挟んでいる。第１板バネ１０８および第２板バネ１１０は、振動体１２０の伸縮方向には撓むが、その他の方向には剛性があるので、第１板バネ１０８および第２板バネ１１０によって、収容ケース１０２が、振動体１２０の伸縮方向に対して位置が異なる２箇所で屈曲方向に動かないように支持される。その結果、凸部１２２が対象物から反力を受けたときに、収容ケース１０２（および振動体１２０）が回転しようとする動きが防止されるので、対象物を十分な力で駆動することができ、また駆動精度を維持することができる。
【００４９】
このように本実施例の圧電モーター１００では、収容ケース１０２を対象物に付勢するための第１板バネ１０８および第２板バネ１１０を利用して、収容ケース１０２（および振動体１２０）を振動体１２０の伸縮方向には移動可能としながら、伸縮方向以外の方向には動かないように保持することができる。従って、対象物からの反力で伸縮方向以外の方向に振動体１２０が動かないように、複数のコイルばね８１０，８１２やコロ８１２などを用いてガイド機構を構成する必要がない。その結果、圧電モーター１００の構造を簡単にすることができ、ひいては圧電モーター１００の小型化を図ることが可能となる。
【００５０】
また、前述したように、本実施例の圧電モーター１００では、第１板バネ１０８と第２板バネ１１０とが同じ長さに設定され、且つ、第２板バネ１１０が第１板バネ１０８に対して平行に取り付けられている。（図１（ａ）を参照）。こうすると、圧電モーター１００を駆動中に第１板バネ１０８および第２板バネ１１０が撓んでも、振動体１２０の凸部１２２が対象物に当接する角度が変化しないので、圧電モーター１００の特性（対象物と凸部１２２との摩擦力や、凸部１２２のストロークなど）を一定に保つことができる。もちろん、駆動する対象物が圧電モーター１００から遠くにある場合と近くにある場合とで、圧電モーター１００の特性を変化させた方が好ましい場合も起こり得る。このような場合には、第１板バネ１０８と第２板バネ１１０との長さを異ならせれば、対象物が遠くある場合と近くにある場合とで、凸部１２２が対象物に接する角度を異ならせることができるので、圧電モーター１００の特性を変化させることも可能である。
【００５１】
更に、本実施例の圧電モーター１００では、振動体１２０と収容ケース１０２との間に緩衝剤（ここでは保持部１１２）が存在するので、振動体１２０の振動が第１板バネ１０８および第２板バネ１１０を介して固定部１０６や支持体１０４に伝わり難い。このため、振動体１２０の振動が支持体１０４に伝わって大きな音が発生したり、あるいは対象物を駆動するための力が支持体１０４から逃げてしまって駆動の効率が低下することがない。
【００５２】
以上に説明した本実施例の圧電モーター１００には、種々の変形例が存在する。以下では、これら変形例について簡単に説明する。尚、以下の変形例では、上述した本実施例の圧電モーター１００と異なる部分に焦点を当てて説明し、本実施例の圧電モーター１００と同様な構成については、同じ番号を付すこととして説明を省略する。
【００５３】
上述した本実施例の圧電モーター１００では、図１（ａ）に示したように、収容ケース１０２の側方から収容ケース１０２の端を第１板バネ１０８および第２板バネ１１０でつまんだ状態で、第１板バネ１０８および第２板バネ１１０が収容ケース１０２に接続されている。しかし、第１板バネ１０８および第２板バネ１１０は、振動体１２０の伸縮方向に対して位置が異なる２箇所で収容ケース１０２に接続されていれば、第１板バネ１０８および第２板バネ１１０によって対象物からの反力で振動体１２０が回転することを防止できる。従って、第１板バネ１０８および第２板バネ１１０が収容ケース１０２に接続する態様は、本実施例の圧電モーター１００の態様に限られず、例えば、以下のように第１板バネ１０８および第２板バネ１１０を収容ケース１０２に接続することとしてもよい。
【００５４】
図４は、第１変形例の圧電モーター１５０の構成を示した説明図である。図４（ａ）には、第１変形例の圧電モーター１５０の平面図が示されており、図４（ｂ）には、圧電モーター１５０を振動体１２０の凸部１２２が設けられた側から見た正面図が示されている。図４（ａ）に示されているように、第１変形例の圧電モーター１５０では、収容ケース１０２の全体を第１板バネ１０８および第２板バネ１１０で挟んだ状態で、第１板バネ１０８の一端（固定部１０６に接続される側とは反対側の端部）が収容ケース１５２の手前側の端面の左側の位置でネジ止めされており、第２板バネ１１０の一端が収容ケース１５２の左奥の位置に設けられた突出部１５２ｐの端面にネジ止めされている。また、図４（ｂ）に示されているように、第１板バネ１０８には、振動体１２０の凸部１２２が第１板バネ１０８と面する位置に凸部１２２の径よりも一回り大きな貫通穴１０８ｏが設けられており、振動体１２０の凸部１２２が楕円運動を行っても、凸部１２２が第１板バネ１０８と干渉しないようになっている。
【００５５】
このように第１板バネ１０８および第２板バネ１１０を収容ケース１５２に接続することとすれば、圧電モーター１５０の幅方向（振動体１２０の屈曲方向）の寸法を小さくすることができるので、圧電モーター１５０をさらに小型化することができる。
【００５６】
上述した本実施例および第１変形例の圧電モーター１００，１５０では、第１板バネ１０８および第２板バネ１１０が、収容ケース１０２，１５２の側方（振動体１２０の屈曲方向）から収容ケース１０２，１５２と支持体１０４の固定部１０６とを接続しているものと説明した。しかし、第１板バネ１０８および第２板バネ１１０を、振動体１２０の屈曲方向および伸縮方向の何れにも交差する方向から、収容ケース１０２，１５２と支持体１０４とを接続することとしてもよい。
【００５７】
図５は、第２変形例の圧電モーター１７０の構成を示した説明図である。図５（ａ）には、振動体１２０の屈曲方向から見た時の圧電モーター１７０の側面図が示されており、図５（ｂ）には、圧電モーター１７０を振動体１２０の凸部１２２が設けられた側から見た正面図が示されている。図５（ａ）に示されているように、第２変形例の圧電モーター１７０では、支持体１０４の図面左側の端面と、収容ケース１７２の振動体１２０の凸部１２２が設けられた側の端面とが第１板バネ１７８で接続されており、支持体１０４の図面右側の端面と、収容ケース１７２の振動体１２０の凸部１２２が設けられた側と反対側の端面とが第２板バネ１８０で接続されている。また、図５（ｂ）に示されているように、第１板バネ１７８には、振動体１２０の凸部１２２が第１板バネ１７８に面する位置に貫通穴１７８ｏが設けられており、凸部１２２が楕円運動を行っても第１板バネ１０８と干渉しないようになっている。
【００５８】
圧電モーター１７０が対象物を駆動する方向を変更した場合、振動体１２０の凸部１２２が対象物から受ける反力の方向が変わることで、収容ケース１７２が回転しようとする方向が変化する。このとき、第１板バネ１７８および第２板バネ１８０を収容ケース１７２に接続する態様によっては、第１板バネ１７８（または第２板バネ１８０）が圧縮されたり引っ張られたりすることによって板バネの剛性が変化し、板バネの付勢力が変化する。これに対して、図５に示した第２変形例の圧電モーター１７０のように、振動体１２０の屈曲方向および伸縮方向の何れにも交差する方向（図中の±Ｚ方向）から第１板バネ１７８および第２板バネ１８０を収容ケース１７２に接続した場合、振動体１２０の凸部１２２が対象物から受ける反力の方向が変わっても、第１板バネ１７８（または第２板バネ１８０）の付勢力が変化することがない。その結果、圧電モーター１７０が対象物を駆動する方向を変更した場合でも、圧電モーター１７０の駆動特性を維持することが可能となる。
【００５９】
上述した本実施例の圧電モーター１００は、構造が単純で小型化することができるので、以下のような装置の駆動装置として好適に組み込むことができる。
【００６０】
図６は、本実施例の圧電モーター１００を組み込んだロボットハンド２００を例示した説明図である。図示したロボットハンド２００は、基体２０２から複数本の指部２０３が立設されており、手首２０４を介してアーム２１０に接続されている。ここで、指部２０３の根元の部分は基体２０２内で移動可能となっており、この指部２０３の根元の部分に凸部１２２を押しつけた状態で圧電モーター１００が搭載されている。このため、圧電モーター１００を動作させることで、指部２０３を移動させて対象物を把持することができる。この圧電モーター１００は、複数の指部２０３の間隔を変更する「駆動部」となっている。また、手首２０４の部分にも、手首２０４の端面に凸部１２２を押しつけた状態で圧電モーター１００が搭載されている。このため、圧電モーター１００を動作させることで、基体２０２全体を回転させることが可能である。
【００６１】
図７は、ロボットハンド２００（ハンド部）を備えた単腕のロボット２５０を例示した説明図である。図示されるようにロボット２５０は、複数本のリンク部２１２（リンク部材）と、それらリンク部２１２の間を屈曲可能な状態で接続する関節部２２０とを備えたアーム２１０（腕部）を有している。また、ロボットハンド２００はアーム２１０の先端に接続されている。そして、関節部２２０には、関節部２２０を屈曲させるための駆動部として圧電モーター１００が内蔵されている。このため、圧電モーター１００を動作させることにより、それぞれの関節部２２０を任意の角度だけ屈曲させることが可能である。
【００６２】
図８は、ロボットハンド２００を備えた複腕のロボット２６０を例示した説明図である。図示されるようにロボット２６０は、複数本のリンク部２１２と、それらリンク部２１２の間を屈曲可能な状態で接続する関節部２２０とを備えたアーム２１０を複数本（図示した例では２本）有している。アーム２１０の先端には、ロボットハンド２００や、工具２０１（ハンド部）が接続されている。また、頭部２６２には複数台のカメラ２６３が搭載され、本体部２６４の内部には全体の動作を制御する制御部２６６が搭載されている。更に、本体部２６４の底面に設けられたキャスター２６８によって搬送可能である。このロボット２６０にも、関節部２２０には、関節部２２０を屈曲させるための駆動部として圧電モーター１００が内蔵されている。このため、圧電モーター１００を動作させることにより、それぞれの関節部２２０を任意の角度だけ屈曲させることが可能である。
【００６３】
図９は、本実施例の圧電モーター１００を組み込んで構成された電子部品検査装置３００を例示した斜視図である。図示した電子部品検査装置３００は、大まかには基体３１０と、基体３１０の側面に立設された支持体３３０とを備えている。基体３１０の上面には、検査対象の電子部品１が載置されて搬送される上流側ステージ３１２ｕと、検査済みの電子部品１が載置されて搬送される下流側ステージ３１２ｄとが設けられている。また、上流側ステージ３１２ｕと下流側ステージ３１２ｄとの間には、電子部品１の姿勢を確認するための撮像装置３１４と、電気的な特性を検査するために電子部品１がセットされる検査台３１６（検査部）とが設けられている。尚、電子部品１の代表的なものとしては、「半導体」や、「半導体ウェハー」、「ＣＬＤやＯＬＥＤなどの表示デバイス」、「水晶デバイス」、「各種センサー」、「インクジェットヘッド」、「各種ＭＥＭＳデバイス」などが挙げられる。
【００６４】
また、支持体３３０には、基体３１０の上流側ステージ３１２ｕおよび下流側ステージ３１２ｄと平行な方向（Ｙ方向）に移動可能にＹステージ３３２が設けられており、Ｙステージ３３２からは、基体３１０に向かう方向（Ｘ方向）に腕部３３４が延設されている。また、腕部３３４の側面には、Ｘ方向に移動可能にＸステージ３３６が設けられている。そして、Ｘステージ３３６には、撮像カメラ３３８と、上下方向（Ｚ方向）に移動可能なＺステージを内蔵した把持装置３５０が設けられている。また、把持装置３５０の先端には、電子部品１を把持する把持部３５２が設けられている。更に、基体３１０の前面側には、電子部品検査装置３００の全体の動作を制御する制御装置３１８も設けられている。尚、本実施例では、支持体３３０に設けられたＹステージ３３２や、腕部３３４や、Ｘステージ３３６や、把持装置３５０が、本発明の「電子部品搬送装置」に対応する。
【００６５】
以上のような構成を有する電子部品検査装置３００は、次のようにして電子部品１の検査を行う。先ず、検査対象の電子部品１は、上流側ステージ３１２ｕに載せられて、検査台３１６の近くまで移動する。次に、Ｙステージ３３２およびＸステージ３３６を動かして、上流側ステージ３１２ｕに載置された電子部品１の真上の位置まで把持装置３５０を移動させる。このとき、撮像カメラ３３８を用いて電子部品１の位置を確認することができる。そして、把持装置３５０内に内蔵されたＺステージを用いて把持装置３５０を降下させて、把持部３５２で電子部品１を把持すると、そのまま把持装置３５０を撮像装置３１４の上に移動させて、撮像装置３１４を用いて電子部品１の姿勢を確認する。続いて、把持装置３５０に内蔵されている微調整機構を用いて電子部品１の姿勢を調整する。そして、把持装置３５０を検査台３１６の上まで移動させた後、把持装置３５０に内蔵されたＺステージを動かして電子部品１を検査台３１６の上にセットする。把持装置３５０内の微調整機構を用いて電子部品１の姿勢が調整されているので、検査台３１６の正しい位置に電子部品１をセットすることができる。そして、検査台３１６を用いて電子部品１の電気的な特性の検査が終了したら、再び、今度は検査台３１６から電子部品１を取り上げた後、Ｙステージ３３２およびＸステージ３３６を動かして、下流側ステージ３１２ｄの上まで把持装置３５０を移動させ、下流側ステージ３１２ｄに電子部品１を置く。その後、下流側ステージ３１２ｄを動かして、検査が終了した電子部品１を所定位置まで搬送する。
【００６６】
図１０は、把持装置３５０に内蔵された微調整機構についての説明図である。図示されるように把持装置３５０内には、把持部３５２に接続された回転軸３５４や、回転軸３５４が回転可能に取り付けられた微調整プレート３５６などが設けられている。また、微調整プレート３５６は、図示しないガイド機構によってガイドされながら、Ｘ方向およびＹ方向に移動可能である。
【００６７】
ここで、図１０に斜線を付して示されるように、回転軸３５４の端面に向けて回転方向用の圧電モーター１００θが搭載されており、圧電モーター１００θの駆動凸部（図示は省略）が回転軸３５４の端面に押しつけられている。このため、圧電モーター１００θを動作させることによって、回転軸３５４（および把持部３５２）をθ方向に任意の角度だけ精度良く回転させることが可能である。また、微調整プレート３５６に向けてＸ方向用の圧電モーター１００ｘと、Ｙ方向用の圧電モーター１００ｙとが設けられており、それぞれの駆動凸部（図示は省略）が微調整プレート３５６の表面に押しつけられている。このため、圧電モーター１００ｘを動作させることによって、微調整プレート３５６（および把持部３５２）をＸ方向に任意の距離だけ精度良く移動させることができ、同様に、圧電モーター１００ｙを動作させることによって、微調整プレート３５６（および把持部３５２）をＹ方向に任意の距離だけ精度良く移動させることが可能である。従って、図９の電子部品検査装置３００は、圧電モーター１００θ、圧電モーター１００ｘ、圧電モーター１００ｙを動作させることにより、把持部３５２で把持した電子部品１の姿勢を微調整することが可能である。
【００６８】
図１１は、本実施例の圧電モーター１００を組み込んで構成された送液ポンプ４００を例示した説明図である。図１１（ａ）には送液ポンプ４００を上面視した平面図が示されており、図１１（ｂ）には送液ポンプ４００を側面視した断面図が示されている。図示されるように送液ポンプ４００は、矩形形状のケース４０２内に円板形状のローター４０４（移動部）が回転可能に設けられており、ケース４０２とローター４０４との間には、薬液などの液体が内部を流通するチューブ４０６（液体チューブ）が挟持されている。また、チューブ４０６の一部は、ローター４０４に設けられたボール４０８（閉塞部）によって押しつぶされて閉塞した状態となっている。このためローター４０４が回転すると、ボール４０８がチューブ４０６を押しつぶす位置が移動するので、チューブ４０６の液体が送液される。そして、本実施例の圧電モーター１００の凸部１２２をローター４０４の側面に押し付けた状態で設ければ、ローター４０４を駆動する駆動部として用いることができる。こうすれば、極僅かな量を精度良く送液可能で、しかも小型な送液ポンプ４００を実現することができる。
【００６９】
図１２は、本実施例の圧電モーター１００を組み込んだ印刷装置５００を例示した斜視図である。図示した印刷装置５００は、印刷媒体２の表面にインクを噴射して画像を印刷するいわゆるインクジェットプリンターである。尚、印刷装置５００が印刷する「画像」には、文字、図形、絵画、模様、写真映像などが含まれるものとする。印刷装置５００は、略箱形の外観形状をしており、前面のほぼ中央には排紙トレイ５０１や、排出口５０２や、複数の操作ボタン５０５が設けられている。また、背面側には、ロール状に巻いた印刷媒体２（ロール紙５０４）をセットする用紙ホルダー５０３が設けられている。用紙ホルダー５０３にロール紙５０４をセットして操作ボタン５０５を操作すると、用紙ホルダー５０３にセットされたロール紙５０４が吸い込まれて、印刷装置５００の内部で印刷媒体２の表面に画像が印刷される。また、ロール紙５０４は、印刷装置５００の内部に搭載された後述の切断機構５３０で切断された後、排出口５０２から排出される。
【００７０】
印刷装置５００の内部には、印刷媒体２上で主走査方向に往復動する印刷ヘッド５２０と、印刷ヘッド５２０の主走査方向への動きをガイドするガイドレール５１０が設けられている。また、図示した印刷ヘッド５２０は、印刷媒体２上にインクを噴射する印字部５２２や、印刷ヘッド５２０を主走査方向に走査するための走査部５２４などから構成されている。印字部５２２の底面側（印刷媒体２に向いた側）には、複数の噴射ノズルが設けられており、噴射ノズルから印刷媒体２に向かってインクを噴射することができる。また、走査部５２４には、駆動部としての圧電モーター１００ｍ，１００ｓが搭載されている。圧電モーター１００ｍの凸部（図示は省略）はガイドレール５１０に押しつけられている。このため、圧電モーター１００ｍを動作させることで、印刷ヘッド５２０を主走査方向に移動させることができる。また、圧電モーター１００ｓの凸部１２２は、印字部５２２に対して押しつけられている。このため、圧電モーター１００ｓを動作させることで、印字部５２２の底面側を印刷媒体２に近付けたり、印刷媒体２から遠ざけたりすることが可能である。また、印刷装置５００には、ロール紙５０４を切断するための切断機構５３０も搭載されている。切断機構５３０は、用紙カッター５３６を先端に搭載したカッターホルダー５３４と、カッターホルダー５３４を貫通して主走査方向に延設されたガイド軸５３２とを備えている。カッターホルダー５３４内には圧電モーター１００ｃが搭載されており、圧電モーター１００ｃの図示しない凸部はガイド軸５３２に押し付けられている。このため、圧電モーター１００ｃを動作させるとカッターホルダー５３４がガイド軸５３２に沿って主走査方向に移動し、用紙カッター５３６がロール紙５０４を切断する。また、印刷媒体２を紙送りするための駆動部としても、圧電モーター１００を用いることも可能である。
【００７１】
図１３は、本実施例の圧電モーター１００を組み込んだ電子時計６００の内部構造を例示した説明図である。図１３では、電子時計６００の時刻表示側とは反対側（裏蓋側）から見た平面図が示されている。図１３に例示した電子時計６００の内部には、円板形状の回転円板６０２と、回転円板６０２の回転を、時刻を表示する指針（図示省略）に伝達する歯車列６０４と、回転円板６０２を駆動する駆動部としての圧電モーター１００と、電力供給部６０６と、水晶チップ６０８と、ＩＣ６１０とを備えている。また、電力供給部６０６や、水晶チップ６０８、ＩＣ６１０は、図示しない回路基板に搭載されている。歯車列６０４は、図示しないラチェットを含む複数の歯車で構成されており、隣り合う歯車同士の歯を噛み合わせて順次回転を伝達するように配列されている。尚、図示が煩雑となることを避けるために、図１３では、歯車の歯先を結んだ線を細い一点鎖線で表し、歯車の歯元を結んだ線を太い実線で表している。従って、太い実線および細い一点鎖線による二重の円形は歯車を表していることになる。また、歯先を示す細い一点鎖線については全周を表示せず、他の歯車と噛み合う部分の周辺のみを表示している。
【００７２】
回転円板６０２には、同軸に小さな歯車６０２ｇが設けられており、この歯車６０２ｇが歯車列６０４と噛み合わされている。このため回転円板６０２の回転は、所定の比率で減速されながら歯車列６０４を伝わる。そして、この歯車の回転が時刻を表す指針に伝達されて時刻を表示する。そして、本実施例の圧電モーター１００の凸部１２２を回転円板６０２の側面に押し付けた状態で設ければ、回転円板６０２を回転させる駆動部として用いることができる。
【００７３】
図１４は、本実施例の圧電モーター１００を組み込んだ投影装置７００を例示した説明図である。図示されるように投影装置７００は、光学レンズを含んだ投影部７０２を備えており、内蔵する光源（図示は省略）からの光を投影することによって画像を表示する。そして、投影部７０２に含まれる光学レンズの焦点を合わせるための調整部７０４を、本実施例の圧電モーター１００を駆動部として用いて駆動するようにしても良い。圧電モーター１００は位置決めの分解能が高いので、微妙な焦点合わせを行うことができる。また、光源からの光を投影しない間は、レンズカバー７０６で投影部７０２の光学レンズを覆うことで、光学レンズに傷が付くことを防ぐことができる。このレンズカバー７０６を開閉するための駆動部として、本実施例の圧電モーター１００を用いることもできる。
【００７４】
以上、本発明の圧電モーターや、圧電モーターを搭載した各種装置について説明したが、本発明は上記の実施例や適用例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。
【符号の説明】
【００７５】
１…電子部品、        ２…印刷媒体、              １００…圧電モーター、
１０２…収容ケース、    １０２ｃ…収納室、        １０２ｐ…突出部、
１０４…支持体、        １０６…固定部、            １０８…第１板バネ、
１０８ｏ…貫通穴、    １１０…第２板バネ、        １１２…保持部、
１２０…振動体、        １２２…凸部、              １２４…表電極、
１５０…圧電モーター、    １５２…収容ケース、    １５２ｐ…突出部、
１７０…圧電モーター、    １７２…収容ケース、    １７８…第１板バネ、
１７８ｏ…貫通穴、    １８０…第２板バネ、        ２００…ロボットハンド、
２０１…工具、          ２０２…基体、            ２０３…指部、
２０４…手首、        ２１０…アーム、            ２１２…リンク部、
２２０…関節部、    ２５０…ロボット、            ２６０…ロボット、
２６２…頭部、        ２６３…カメラ、            ２６４…本体部、
２６６…制御部、    ２６８…キャスター、          ３００…電子部品検査装置、
３１０…基体、    ３１２ｄ…下流側ステージ、      ３１２ｕ…上流側ステージ、
３１４…撮像装置、    ３１６…検査台、            ３１８…制御装置、
３３０…支持体、        ３３４…腕部、            ３３８…撮像カメラ、
３５０…把持装置、    ３５２…把持部、            ３５４…回転軸、
３５６…微調整プレート、    ４００…送液ポンプ、    ４０２…ケース、
４０４…ローター、    ４０６…チューブ、          ４０８…ボール、
５００…印刷装置、    ５０１…排紙トレイ、        ５０２…排出口、
５０３…用紙ホルダー、    ５０４…ロール紙、      ５０５…操作ボタン、
５１０…ガイドレール、    ５２０…印刷ヘッド、    ５２２…印字部、
５２４…走査部、          ５３０…切断機構、      ５３２…ガイド軸、
５３４…カッターホルダー、  ５３６…用紙カッター、    ６００…電子時計、
６０２…回転円板、          ６０２ｇ…歯車、      ６０４…歯車列、
６０６…電力供給部、        ６０８…水晶チップ、    ６１０…ＩＣ、
７００…投影装置、          ７０２…投影部、    ７０４…調整部、
７０６…レンズカバー
【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】
0005970701.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
0005970701.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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