(57)【要約】【課題】圧電素子の導通構造に関し、格段に小型化できるとともに容易に製造でき、エネルギ効率も低下しない振動体、圧電アクチュエータ、電子機器、および振動体の製造方法の提供。【解決手段】圧電素子３０Ａ，３０Ｂの体表面部３５には、複数の電極パターン３１１〜３１５が形成されるとともにこれら電極３１１〜３１５のうち互いに導通して同電位とすべきものを電気的に接続する導通パターン４１１〜４１９が圧電素子３０Ａ，３０Ｂの体表面部３５に形成されている。導通パターン４１１〜４１９は、常温で導電性粒子を含有した液状物をインクとするインクジェット法により、当該インクを常温より高い温度で乾燥固化させることにより導電性粒子を相互接触させて形成されている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電極が形成された圧電素子を備え、
前記電極同士を電気的に接続する導通部が前記圧電素子の体表面部に形成され、
前記導通部は、常温では導電性粒子を含有した液状物を前記体表面部に設けた後、当該液状物を常温より高い温度で乾燥固化させることにより前記導電性粒子を相互接触させて形成される
ことを特徴とする振動体。
【請求項２】
請求項１に記載の振動体において、
前記圧電素子は、略板状に形成され、その平面には、前記電極であって互いに同電位とされる２つ以上の同電位電極がそれぞれ形成され、
前記導通部により、前記各同電位電極は、前記圧電素子の前記平面に隣接する側面を経由して互いに導通されている
ことを特徴とする振動体。
【請求項３】
請求項１に記載の振動体において、
前記体表面部には、前記電極であって互いに同電位とされる２つ以上の同一面内電極が略同一面にそれぞれ形成され、
前記導通部であって前記各同一面内電極を互いに導通するものとして同一面内導通部があり、当該同一面内導通部における前記同一面内電極との各接点間に位置する中間部は、前記同一面内電極における電位とは異なる異電位部と重なり、
前記中間部と前記異電位部との間には、絶縁層が介装される
ことを特徴とする振動体。
【請求項４】
請求項３に記載の振動体において、
前記絶縁層は、常温では液状である絶縁体を前記異電位部の外面部に設けた後、当該絶縁体を常温より高い温度で乾燥固化させることにより形成されている
ことを特徴とする振動体。
【請求項５】
請求項４に記載の振動体において、
前記絶縁層が形成される領域外への前記絶縁体の流出を規制する流出規制部を有する
ことを特徴とする振動体。
【請求項６】
請求項５に記載の振動体において、
前記流出規制部は、前記中間部と前記接点との間に形成されている
ことを特徴とする振動体。
【請求項７】
請求項５または６に記載の振動体において、
前記流出規制部は、前記絶縁層の位置から前記圧電素子の表面に向かって窪む凹部とされている
ことを特徴とする振動体。
【請求項８】
請求項５または６に記載の振動体において、
前記流出規制部は、前記圧電素子の表面から突出する凸部とされている
ことを特徴とする振動体。
【請求項９】
請求項８に記載の振動体において、
前記凸部は、常温では液状であって前記絶縁体が前記異電位部に設けられた際における当該絶縁体の粘度よりも高粘度の絶縁体を常温より高い温度で乾燥固化させることにより形成されている
ことを特徴とする振動体。
【請求項１０】
請求項５または６に記載の振動体において、
前記流出規制部は、前記絶縁層に平面的に隣接する位置に形成された撥水作用を奏する撥水部とされている
ことを特徴とする振動体。
【請求項１１】
請求項４に記載の振動体において、
前記各同一面内電極には、前記絶縁層の表面に露出する導電性ポストが前記絶縁層の形成以前に立設され、
前記導通部は、前記導電性ポストを介して前記各同一面内電極を互いに導通する
ことを特徴とする振動体。
【請求項１２】
請求項１に記載の振動体において、
前記導通部は、複数形成され、これらのうち１つ以上の導通部と１つ以上の導通部との間において、その電気抵抗が互いに同一とされている
ことを特徴とする振動体。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれかに記載の振動体において、
前記導通部は、当該振動体の振動の節近傍に形成されている
ことを特徴とする振動体。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれかに記載の振動体を備え、
前記振動体の振動を被駆動体に伝達することにより当該被駆動体を駆動する
ことを特徴とする圧電アクチュエータ。
【請求項１５】
請求項１から１３のいずれかに記載の振動体または請求項１４に記載の圧電アクチュエータを備えた
ことを特徴とする電子機器。
【請求項１６】
請求項１５に記載の電子機器は、
計時部と、この計時部で計時された情報を表示する計時情報表示部とを備えた時計である
ことを特徴とする電子機器。
【請求項１７】
振動体を構成する圧電素子に複数の電極をそれぞれ形成する電極形成工程と、
常温では導電性粒子を含有した液状物を前記圧電素子の体表面部に設けた後、当該液状物を常温より高い温度で乾燥固化させることにより前記導電性粒子を相互接触させて、前記電極同士を電気的に接続する導通部を形成する導通部形成工程とを備える
ことを特徴とする振動体の製造方法。
【請求項１８】
互いに同電位とされる２つ以上の電極を、振動体を構成する圧電素子における略同一面にそれぞれ形成する電極形成工程と、
常温では導電性粒子を含有した液状物を前記圧電素子の体表面部に設けた後、当該液状物を常温より高い温度で乾燥固化させることにより前記導電性粒子を相互接触させて、前記電極同士を電気的に接続する導通部を形成する導通部形成工程と、
前記導通部と、前記電極における電位とは異なる異電位部とを絶縁する絶縁層を形成する絶縁層形成工程とを備え、
前記導通部形成工程では、前記導通部を前記異電位部と重なる位置に形成する
ことを特徴とする振動体の製造方法。
【請求項１９】
後に圧電素子に個片化される略板状の基材を扱い、前記圧電素子の体表面部に複数の電極をそれぞれ形成する電極形成工程と、
前記基材から前記圧電素子を複数、板状に個片化する個片化工程と、
前記圧電素子に補強板を積層して振動体を構成する積層工程と、
常温では導電性粒子を含有した液状物を前記補強板と積層された圧電素子の前記体表面部に設けた後、当該液状物を常温より高い温度で乾燥固化させることにより前記導電性粒子を相互接触させて、前記電極同士を電気的に接続する導通部を形成する導通部形成工程とを備える
ことを特徴とする振動体の製造方法。
【請求項２０】
請求項１７〜１９のいずれかに記載の振動体の製造方法において、
前記導通部形成工程では、前記液状物としてのインクを前記体表面部に噴射することによって前記導通部を形成する
ことを特徴とする振動体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動体、圧電アクチュエータ、電子機器、および振動体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電素子は電気エネルギーから機械エネルギーへの変換効率や応答性などに優れ、小型化・薄型化に適するため、マイクロエレクトロニクスの分野などでは、圧電素子に交流電圧を印加した際の振動によりロータなどの被駆動体を駆動する圧電アクチュエータ（超音波モータ）の開発が進められている。
【０００３】
ここで、小型薄型化に好適な定在波方式であって矩形状の振動体を有する圧電アクチュエータの構造の一例として特許文献１を示す。この特許文献１の圧電アクチュエータは、２枚の矩形板状の圧電素子と、これらの圧電素子の間に介装される導電性の補強板と、圧電素子と外部基板とを導通するリード基板とを備えて構成されている。各圧電素子は厚み方向に互いに逆向きに分極されており、各圧電素子の裏側が接合される補強板を各圧電素子の共通電極として、この補強板と、各圧電素子の表側にめっきなどで形成された電極それぞれとの間に分極方向に沿って駆動電圧が印加され、圧電横効果によって各圧電素子は同時に伸縮する。
【０００４】
このような圧電アクチュエータにおける導通実装に関し、圧電素子に複数の電極が形成された特許文献１では、リード基板に形成するオーバーハング部を使用し、全電極からオーバーハング部でリード基板に引き出した後、外部回路内で導通をとっている。補強板の表裏の各圧電素子のそれぞれの表面に形成された各電極は略同電位とされるため、補強板の表側の圧電素子に設けられたリード基板と、補強板裏側の圧電素子に設けられたリード基板とを互いに導通して電圧印加装置に接続する。ここで、特許文献１では、１枚の基板を振動体の表裏両側に向けて折り曲げることでリード基板同士の接続を不要としている。そして、この折り曲げたリード基板の両端縁からそれぞれ、各圧電素子表面の電極に向かって突出する可撓性を有するオーバーハングパターンを配置し、オーバーハング部の先端を熱溶着などで電極に取り付ける。
【０００５】
なお、オーバーハングパターンによる導通の代わりに、図３６に示すようにワイヤボンディングを用いることもある。この場合、同じリード基板９９０に対して各圧電素子９９１，９９２の表面電極からそれぞれワイヤ９９３で導通を図ることが可能である。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２８９９６５号公報（図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前述のような導通関係の実装では、圧電アクチュエータの厚みが大きくなるという問題がある。すなわち、特許文献１の図３（Ｂ）を参照して説明すると、オーバーハング部４６１と圧電素子表面の電極とが接触しないように、リード基板４６の実装の際には、オーバーハング部４６１の寸法に応じてリード基板４６を圧電素子表面から所定間隔離してリード基板４６を配置する必要があり、このように間隔を空ける分、厚くなってしまう。
また、特許文献１でもそうであるように、圧電素子表面の電極が複数に分割されている場合は、落下、振動によりオーバーハング部が撓んで他の電極に短絡しないように、その間隔を大きくする必要がある。
このように、補強板の片面側の圧電素子だけ見ても、圧電アクチュエータが厚くなる要因があるところ、特許文献１のように２枚の圧電素子表面の電極をそれぞれ導通させる場合は片側の実装構造に対して２倍の厚みが必要となるため、圧電アクチュエータ全体ではかなり嵩張ってしまう。圧電アクチュエータは、他のモータなどと比べてその厚みや長さなどの寸法に対して大きな駆動力が得られることから、小型の電子機器に搭載されることが多く、機器の小型化に伴い、今後一層の小型化が望まれている。
このような厚み寸法の問題に加えて、リード基板と圧電素子との間の所定の間隔を保持しながらオーバーハング部を圧電素子表面の電極に接合する組立作業は煩雑という問題もある。さらに、このようなリード基板を保持するスペーサやピンなどの部品が必要となり、部品点数が多くなる点でも、圧電アクチュエータ製造における組立作業が煩雑であり、またコストアップに繋がる。
【０００８】
一方、図３６で示したようなワイヤボンディングによる実装構造では、ワイヤ９９３の可撓性により振動体に平面的に隣接する位置にリード基板９９０を設けることが可能であって、これによって厚みを減らす一定の効果はあるものの、ワイヤ９９３に可撓性があるがゆえにその位置が定まらず、またはんだの盛り上がりにより、やはり圧電素子９９１，９９２の表面からワイヤ９９３を所定間隔離して配置する必要がある。
そのうえ、振動に影響しない程度のワイヤ９９３の細さでは、その位置が非常に定まり難く、作業ばらつきが許容される余裕ある間隔設定が必要となるから、厚みはさらに増大する。
なお、圧電素子表面の電極が複数に分割されている場合に、落下、振動によりワイヤが撓んで他の電極に短絡しないようにその間隔を大きくする必要があったり、２枚の圧電素子を備える場合は厚みが２倍となるのはオーバーハング部の場合と同様である。
【０００９】
また、ワイヤボンディングの場合は、ボンディング作業を既に実施した一方の圧電素子の側を保持して反対側のもう一方の圧電素子に対してボンディングを実施する際に、既にボンディングされたワイヤの位置がばらついていることから、これらのワイヤが確実に圧電素子を保持可能な領域が狭い。このため、圧電素子を安定的に保持できず、ボンディングツールからの振動および熱を確実に伝えることができないため、ワイヤの接続品質が著しく不安定となる。
【００１０】
加えて、前述のボンディングワイヤも、また箔状といえどもオーバーハングも、その抗力やはんだの重みなどによって圧電素子の振動が妨げられ、また、これらワイヤやオーバーハング自体も圧電素子とは別に振動することから、不要な振動モードが発生し、圧電アクチュエータのエネルギー効率が低下するという問題もある。特に、ワイヤの場合は、振動により断線するおそれもあり、信頼性の低下が懸念される。
【００１１】
このような問題に鑑みて、本発明の目的は、導通構造に関し、格段に小型化できるとともに容易に製造でき、エネルギ効率も低下しない振動体、圧電アクチュエータ、電子機器、および振動体の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の振動体は、複数の電極が形成された圧電素子を備え、前記電極同士を電気的に接続する導通部が前記圧電素子の体表面部に形成され、前記導通部は、常温では導電性粒子を含有した液状物を前記体表面部に設けた後、当該液状物を常温より高い温度で乾燥固化させることにより前記導電性粒子を相互接触させて形成されることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の振動体の製造方法は、振動体を構成する圧電素子に複数の電極をそれぞれ形成する電極形成工程と、常温では導電性粒子を含有した液状物を前記圧電素子の体表面部に設けた後、当該液状物を常温より高い温度で乾燥固化させることにより前記導電性粒子を相互接触させて、前記電極同士を電気的に接続する導通部を形成する導通部形成工程とを備えることを特徴とする。
【００１４】
これらの発明によれば、このような液状物を用いた導通部の形成手段により、圧電素子の体表面部に沿った薄膜として導通部を形成することが可能となり、電極が圧電素子と一体化されていることと略同様に、導通部も圧電素子と一体化される。このため、ワイヤやオーバーハング部などの導通手段によって圧電素子の厚みが嵩張ることなく、このような圧電素子を備える振動体の小型化を格段に促進できる。本発明によれば、導通部の形成に際し、従来のように圧電素子上の電極との短絡を防止するための所定間隔を確保する必要が無く、圧電素子に関し、従来とは根本的に異なる導通構造を提供できる。
ここで、液状物を用いることから、従来実現し得なかった微細な導通パターンの形成が可能となり、細密配線が可能となるから、小型化・薄型化を一層促進できる。
また、液状物を圧電素子の外周部で乾燥固化させるという形成手段により、導通部の位置が定まらないということがなく、導通部は精密にパターニングされる。さらに、導通部の組み立てが不要であるから、製造が極めて容易となる。またさらに、このように圧電素子に直接導通部を形成しているので、リード基板が不要であり、基板を保持する構造も不要であることから、一層、製造容易となる。そのうえ、基板コストが削減でき、コストダウンもできる。
そして、配線、組み立てに起因して信頼性が低下するおそれもない。
【００１５】
加えて、導通部が薄膜として圧電素子に一体化されるので、圧電素子の電気エネルギと機械エネルギとの相互変換の効率が良く、エネルギ効率が低下しない。圧電素子を圧電アクチュエータに使用する場合は、導通部が圧電素子と一体に変位するから、当該変位が導通部によって妨げられず、駆動効率が良好になる。
なお、圧電素子の用途は、特に限定されず、発振子、フィルタ、およびトランスなどの電子部品や、物品寸法形状等の非接触測定装置、物品変位の測定装置、生体の診断装置、および流量計などの情報機器や、加工機械、治療器、および圧電アクチュエータなどの動力装置などとして広く利用できる。
【００１６】
なお、電極は、Ａｕ，Ｎｉなどによるめっき、スパッタ、蒸着などによって形成できる。
また、導通部を形成する導通性粒子としては、Ａｇ，Ａｕ，Ｃｕなどを例示できる。
ここで、液状物とは、常温において、導電性粒子分散媒すなわち媒質に導電性粒子が分散された状態にあるものをいう。この液状物には、粒径数μｍ程度のＡｇ等の導電性粒子がエポキシ樹脂等を分散剤として水等の媒質に分散された状態のゲルやペースト状のものも含まれる。また、分散剤などを用いることにより、常温では数ｎｍ程度の非常に微細な超微粒子が高い金属含有量で分散したナノインクも液状物に含まれる。つまり、圧電素子の体表面部に吐出、塗布、噴出、滴下等が可能な程度の流動性を有するものであれば、本発明の液状物として用いることができる。なお、以下において、「液状物」はこれと同様の意味内容である。
さらに、液状物を設ける方法としては、後述するインクジェット法のほか、タンポ（パット）印刷、スクリーン印刷、ディスペンサによる塗布などを例示できる。
またさらに、振動体は、圧電素子を保持する補強部材を備えることが好ましく、補強板などの表裏両面にそれぞれ圧電素子が接合されることがより好ましい。このように圧電素子が補強板の両面に設けられることで振動体が安定的に振動するうえ、前述の導通部により、１つ１つの圧電素子における厚みが抑えられていることで振動体の厚みを表裏両方で薄くできるので、前述した効果を大きくできる。
【００１７】
本発明の振動体では、前記圧電素子は、略板状に形成され、その平面には、前記電極であって互いに同電位とされる２つ以上の同電位電極がそれぞれ形成され、前記導通部により、前記各同電位電極は、前記圧電素子の前記平面に隣接する側面を経由して互いに導通されていることが好ましい。
【００１８】
この発明の背景としては、圧電素子の外周部に形成された複数の電極のうち異電位とされるものがあり、同電位電極が隣接せず互いに離間する場合に、同電位電極が異電位電極と導通しないように絶縁手段を設ける必要があることである。
この発明によれば、電極が形成されていない圧電素子の側面部分を経由して同電位電極が互いに導通されるため、絶縁手段を不要にでき、圧電素子の厚みをさらに薄くできるとともに製造をさらに容易化できる。また、絶縁手段を設けないことでエネルギ効率もより良好にできる。
なお、インクジェット法により導通部が形成される場合、インクジェット法は被噴射面に非接触の方式であるため、圧電素子の平面と側面との間の角部や、矩形状とされた圧電素子の側面の角部や、円形や円環状とされた圧電素子の曲面状の側面にも、他の印刷手段などと比べると導通部を容易に形成できる。
【００１９】
ここで、圧電素子に形成された複数の電極は、電圧印加により圧電素子に逆圧電効果をもたらす駆動電極や、正圧電効果により圧電素子の変位を検出する検出電極などとして使用され、これらの駆動電極や検出電極がそれぞれ複数設けられる場合がある。例えば、矩形板状の圧電素子における長手方向に沿った縦振動と、縦振動に対して幅方向に直交する屈曲振動とを励振する混合モードを電極の配置により実現する場合には、例えば一対の電極（電極対）を対角線の両端側にそれぞれ形成することが考えられる。この場合、この電極対を相互に導通して同電位とした方が配線の効率が良い。このような場合において、電極対を互いに圧電素子の側面を経由して導通すればよい。
【００２０】
本発明の振動体では、前記体表面部には、前記電極であって互いに同電位とされる２つ以上の同一面内電極が略同一面にそれぞれ形成され、前記導通部であって前記各同一面内電極を互いに導通するものとして同一面内導通部があり、当該同一面内導通部における前記同一面内電極との各接点間に位置する中間部は、前記同一面内電極における電位とは異なる異電位部と重なり、前記中間部と前記異電位部との間には、絶縁層が介装されることが好ましい。
【００２１】
また、本発明の振動体の製造方法は、互いに同電位とされる２つ以上の電極を、振動体を構成する圧電素子における略同一面にそれぞれ形成する電極形成工程と、常温では導電性粒子を含有した液状物を前記圧電素子の体表面部に設けた後、当該液状物を常温より高い温度で乾燥固化させることにより前記導電性粒子を相互接触させて、前記電極同士を電気的に接続する導通部を形成する導通部形成工程と、前記導通部と、前記電極における電位とは異なる異電位部とを絶縁する絶縁層を形成する絶縁層形成工程とを備え、前記導通部形成工程では、前記導通部を前記異電位部と重なる位置に形成することを特徴とする。
【００２２】
ここで、「同一面内電極」には、厳密に同一面内に配置されている電極だけでなく、略同一面に配置されている電極をも含む。
「同一面導通部」は、同一面内電極と略同一面に配置されている。なお、同一面導通部の一部が同一面内電極と略同一面に配置されていてもよい。
【００２３】
これらの発明によれば、絶縁層の形成により、互いに隣接しない同電位電極同士の導通にあたり絶縁されるべき異電位の電極を跨いで配線可能となるので、圧電素子におけるより複雑な電極および導通部のレイアウトが可能となる。このような絶縁層を形成しても、ワイヤボンディングやオーバーハングの場合は短絡防止の隙間が必要となることと比べて格段に薄型化できる。これにより、細密化が一層促進され、より小型化できる。
【００２４】
なお、前述したような電極対を相互に導通し同電位とすることにより、同じ駆動電圧信号（単相の駆動信号）による駆動を実現できる。このような場合に、絶縁層の形成により、電極対を互いに接続する導通部を振動検出電極などと重ねて配置できるので、複雑な配線を要する高度な制御が可能となる。
【００２５】
また、矩形状の圧電素子において例えば電極が４分割されており、前述の電極対がもう一対、すなわち矩形における２つの対角線について電極対がそれぞれ配置される場合において、一方の電極対への電圧印加と他方の電極対への電圧印加とを切り替えることにより、圧電素子の正方向への変位と逆方向への変位とが得られる。このような圧電素子をアクチュエータに適用することで被駆動体を正方向および逆方向に駆動できる。このような場合において、一方の電極対に係る導通部と他方の電極対に係る導通部とが互いに重なる場合や、いずれかの導通部が異電位電極に重なる場合があり得、この場合は一方の電極対と他方の電極対とは同時には電圧印加されないから互いに異電位部であり、この異電位部の部分に絶縁層が形成される。
【００２６】
本発明の振動体では、前記絶縁層は、常温では液状である絶縁体を前記異電位部の外面部に設けた後、当該絶縁体を常温より高い温度で乾燥固化させることにより形成されていることが好ましい。
【００２７】
この発明によれば、導通部と同様の手段で絶縁層も形成したので、絶縁板などを設ける場合と比べ、圧電素子の厚みを抑えること、製造が容易となること、およびエネルギ効率を低下させないことなどの前述した効果をより大きいものとできる。
なお、絶縁層の形成に関しても、後述するインクジェット法が好適であり、この場合のインクとして使用できる絶縁体としては、エポキシ系絶縁樹脂を例示できる。
【００２８】
本発明の振動体では、前記絶縁層が形成される領域外への前記絶縁体の流出を規制する流出規制部を有することが好ましい。
【００２９】
この発明によれば、流出規制部により、絶縁層が形成される適正な領域内に絶縁体を追い込むことができ、当該領域外に絶縁体が流出しないので、絶縁層を目論見通りの膜厚で正確な位置に形成できる。これにより、絶縁体の付着に起因する導通不良などを防止でき、信頼性を向上させることができる。
【００３０】
本発明の振動体では、前記流出規制部は、前記中間部と前記接点との間に形成されていることが好ましい。
【００３１】
この発明によれば、流出規制部により接点への絶縁体の付着が防止されるので、接点の導通を確保でき、歩留まりを良くできる。
【００３２】
本発明の振動体では、前記流出規制部は、前記絶縁層の位置から前記圧電素子の表面に向かって窪む凹部とされていることが好ましい。
【００３３】
この発明によれば、凹部により、圧電素子の厚みが増すことなく流出規制部を形成できる。また、流出規制部が圧電素子の外周部から殆ど突出しないため、流出規制部を形成した後の加工に制約がなく、製造工程の順序に自由度を持たせることができる。
なお、凹部の形成手段および凹部の態様は任意であるが、例えばフォトリソグラフィーにおけるエッチングなどにより、電極膜の厚みにおいてこのような凹部を容易にかつ精密に刻設できる。そのほか、エンドミル、レーザー、超音波カッターなどで凹部を形成してもよい。
【００３４】
本発明の振動体では、前記流出規制部は、前記圧電素子の表面から突出する凸部とされていることが好ましい。
【００３５】
この発明によれば、凸部の突出高さや幅などを自在に設定することにより、絶縁体の吐出量や流動性のばらつきを考慮した余裕が必要であるような場合であっても、絶縁体の流れを確実に規制できる。
なお、この凸部は、ディスペンサなどを用いて絶縁性の接着剤を塗布することによって形成することもでき、このように接着剤を使用することで圧電素子外周部や電極膜との密着性が向上し、圧電素子外周部への凸部の一体性が高まる。この場合、紫外線硬化型や熱硬化型などの接着剤の使用によって接着剤を迅速に固化させれば、凸部の位置・形状精度などを良好にできる。なお、熱影響を回避するために紫外線硬化型接着剤の使用が好ましい。
【００３６】
本発明の振動体では、前記凸部は、常温では液状であって前記絶縁体が前記異電位部に設けられた際における当該絶縁体の粘度よりも高粘度の絶縁体を常温より高い温度で乾燥固化させることにより形成されていることが好ましい。
【００３７】
この発明によれば、絶縁層と凸部とに粘度のみ異なる同一の材料を使用することも可能であり、材料コストを低減できる。
また、絶縁層と凸部とを同様の方法で形成できるので、製造をより容易化できる。
【００３８】
本発明の振動体では、前記流出規制部は、前記絶縁層に平面的に隣接する位置に形成された撥水作用を奏する撥水部とされていることが好ましい。
【００３９】
この発明によれば、導通部が形成されるべき領域の外に絶縁体が吐出などされたとしても、その領域外の絶縁体液滴が撥水部によって領域内にはじかれるので、絶縁層を必要な箇所に確実に形成できる。このような撥水部により、前述の凹部と略同様に圧電素子の厚みが殆ど増すことなく流出規制部を形成できる。
【００４０】
本発明の振動体では、前記各同一面内電極には、前記絶縁層の表面に露出する導電性ポストが前記絶縁層の形成以前に立設され、前記導通部は、前記導電性ポストを介して前記各同一面内電極を互いに導通することが好ましい。
【００４１】
この発明によれば、液状の絶縁体が適正な領域を超えて流出した場合であっても、導電性ポストを介して同一面内電極の導通が可能となる。すなわち、前述のような絶縁体の流出規制部を形成することなく、絶縁層を形成する際の位置制御を省略もしくは簡略化できる。
なお、このポストについても、液状物を用いてインクジェット法などで形成することができる。
【００４２】
本発明の振動体では、前記導通部は、複数形成され、これらのうち１つ以上の導通部と１つ以上の導通部との間において、その電気抵抗が互いに同一とされていることが好ましい。
このような振動体の製造に際しては、複数設けられた前記導通部のうち１つ以上の導通部と１つ以上の導通部との間において、その電気抵抗が互いに同一となるように、前記各導通部の膜厚および長さがそれぞれ調整されることが好ましい。
【００４３】
この発明によれば、一の組の導通部と他の組の導通部との電気抵抗を同一としているので、これら導通部の取り回しの態様に関わらず等価配線を実現できる。すなわち、前述の例でいえば、一方の電極対に係る導通部と他方の電極対に係る導通部とを等価配線とできる。この場合、圧電素子の正方向の変位特性と逆方向の変位特性とを略同様とすることができる。
ここで、導通部は液状物を用いて極めて薄く形成され電気抵抗が無視できないことから、電気抵抗は低く設定することが好ましい。なお、圧電素子の導通に関し細密化、微細化が進むと導通部パターンは長く、細くなるため、電気抵抗の検討がますます重要となる。
【００４４】
本発明の振動体では、前記導通部は、当該振動体の振動の節近傍に形成されていることが好ましい。
【００４５】
前述したように、本発明では導通部が薄膜状に圧電素子と一体に形成されるから、導通部が圧電素子の変位に与える影響は殆どないが、このように振動の節近傍に導通部を形成することによって、振動体の振動への影響をごく小さくできる。このため、振動体の振動が減衰せず、エネルギ効率を良好にできる。また、振動が異常となり過振幅となった際などでも断線せず、信頼性を向上できる。
【００４６】
本発明の圧電アクチュエータは、前述の振動体を備え、前記圧電素子の変位を被駆動体に伝達することにより当該被駆動体を駆動することを特徴とする。
この発明によれば、前述の振動体を備えたことにより、前述と同様の作用および効果を享受できる。
なお、圧電アクチュエータの駆動方式は問わず、振動により被駆動体を駆動するタイプ（超音波モータ）としては振動の節および腹の位置が不変の定在波駆動方式や、節および腹の位置が遷移する進行波駆動方式等を適宜採用できる。また、分極方向および電圧印加の方向等も任意に構成できる。
なお、被駆動体としては、回転駆動されるロータ、直線駆動されるリニア駆動体などを採用でき、被駆動体の駆動方向は任意に構成できる。
【００４７】
本発明の電子機器は、前述の振動体または前述の圧電アクチュエータを備えたことを特徴とする。
【００４８】
この発明によれば、前述の振動体を備えたことにより、前述と同様の作用および効果を享受できる。
ここで、本発明の電子機器としては、カメラ、プリンタ、携帯情報機器、可動玩具、計測機器など各種の電子機器が対象となる。これら電子機器における駆動機構や発振子などとして前述の圧電素子が組み込まれる。
【００４９】
本発明の電子機器では、計時部と、この計時部で計時された情報を表示する計時情報表示部とを備えた時計であることが好ましい。
【００５０】
この発明によれば、時計における駆動手段として一般的なステッピングモータなどに置換して、本発明の振動体を使用した圧電アクチュエータを採用することにより、磁気の影響を受けない、応答性が高く微小送りが可能、小型化・薄型化に有利、高トルク、保持トルク（無通電であってもロータ位置が保持される）が大きいなどの数々のメリットを享受できる。
ここで、圧電アクチュエータは、カレンダ駆動機構や時刻を示す指針の駆動機構などに組み込むことができる。この場合、圧電素子の振動によって送られるロータなどで歯車を駆動し、この歯車などを介して指針や回転板などを駆動することによって時刻や暦の情報を表示することができる。
【００５１】
本発明の振動体の製造方法は、後に圧電素子に個片化される略板状の基材を扱い、前記圧電素子の体表面部に複数の電極をそれぞれ形成する電極形成工程と、前記基材から前記圧電素子を複数、板状に個片化する個片化工程と、前記圧電素子に補強板を積層して振動体を構成する積層工程と、常温では導電性粒子を含有した液状物を前記補強板と積層された圧電素子の前記体表面部に設けた後、当該液状物を常温より高い温度で乾燥固化させることにより前記導電性粒子を相互接触させて、前記電極同士を電気的に接続する導通部を形成する導通部形成工程とを備えることを特徴とする。
【００５２】
この発明によれば、振動体の製造方法について前述した電極形成工程および導通部形成工程による作用効果を享受できる。
また、本発明では、基材を用いて複数の圧電素子を一括して製作できる点と、これらの圧電素子に補強板を積層して振動体を製造する点に特徴を有する。ここで、圧電素子に補強板を積層した後、導通部を圧電素子に形成しているため、導通部は薄膜といえども、その厚みに影響されずに補強板と圧電素子とを精密に貼り合わせできる。こうすることで導通部の信頼性を良好に確保できる。
なお、圧電素子と補強板とを積層する際に加圧手段を用いることによって、圧電素子と補強板をより強固に貼り合せることができる。
そして、補強板との貼り合わせ後、インクジェット法などにより、絶縁層や導通部などの形成を一連の工程で実施することによって、生産性を高くできる。
なお、補強板の表裏にそれぞれ圧電素子を一枚〜数十枚程度貼り合わせて振動体を構成しても良い。
【００５３】
本発明の振動体の製造方法では、前記導通部形成工程において、前記液状物としてのインクを前記体表面部に噴射することによって前記導通部を形成することが好ましい。
【００５４】
この発明によれば、このようなインクジェット法により、導通部の形成が必要な箇所のみに必要量だけインクを噴射し、導通部を一層微細にかつ薄く成膜できるため、一層の薄型化が図られる。また、その薄さによって圧電素子と導通部との一体性が高まるから、エネルギ効率を良好にできる。さらに、噴射量（吐出量）を制御することにより膜厚制御が容易であり、圧電素子の外周部における異なる場所に、異なった膜厚および材料で成膜することが可能となる。
なお、インクジェット法には、フォトリソグラフィ等を用いて導通部を形成する場合と比べて必要な部分にのみインクを過不足無く噴射するため材料の使用量が少なくてすむというメリットがある。
また、マスクを使わないため多品種少量生産が可能であり、設備コストも大幅に低減できる。また、薬液の廃液などがほとんどない。
【発明の効果】
【００５５】
以上の本発明によれば、圧電素子の導通構造に関し、格段に小型化できるとともに製造が容易であって、エネルギ効率も低下しない圧電素子、振動体、圧電アクチュエータ、電子機器、および振動体の製造方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５６】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
なお、電子機器の実施形態として、圧電アクチュエータが組み込まれたプリンタと、電子時計（第６実施形態）とを例示する。
【００５７】
〔第１実施形態〕
［１．全体概略構成］
図１は、本実施形態に係るプリンタ１の概略図である。プリンタ１は、印刷用紙がセットされる用紙トレイ２と、印刷された紙ＰＰが排出される排出部３と、筐体４内部に設置される紙送りローラ５とを備える。
ローラ５は、図示しない印刷駆動部で印刷された紙ＰＰを排出部３に送るものである。
【００５８】
［２．紙送りローラの駆動機構］
ローラ５を駆動する駆動機構は、圧電アクチュエータ（超音波モータ）２０と、この圧電アクチュエータ２０の振動によって回転駆動されるロータ２８と、ロータ２８の回転を減速しつつ伝達する減速輪列２９とを備えて構成されている。
減速輪列２９は、ロータ２８と同軸に設けられてロータ２８と一体的に回転する歯車２９１と、この歯車２９１に噛合し、かつ、ローラ５の回転軸に固定された歯車２９２とで構成されている。
なお、圧電アクチュエータ２０と、ロータ２８とは、図２に示すように、圧電アクチュエータユニット１０としてユニット化されている。
【００５９】
［３．圧電アクチュエータユニットの構成］
圧電アクチュエータユニット１０は、筐体４のフレーム等に取り付けられる矩形状の支持プレート１１と、支持プレート１１にそれぞれ取り付けられる圧電アクチュエータ２０と、圧電アクチュエータ２０による被駆動体としてのロータ２８とを備えて構成されている。このように、圧電アクチュエータユニット１０は、圧電アクチュエータ２０とロータ２８とが平面的に隣接して配置されていることで薄型となっている。
【００６０】
支持プレート１１の四隅には、筐体４のフレーム側に取り付けるための孔１１Ａと、図示しないカバー部材等を取り付けるためのネジピン１１Ｂとがそれぞれ形成され、圧電アクチュエータ２０は、支持プレート１１の略中央にビス１１Ｃ等の固定手段によって固定される。なお、圧電アクチュエータ２０を固定する際の位置決め用のピン１１Ｄがビス１１Ｃの近傍に形成されている。
また、支持プレート１１の圧電アクチュエータ２０が対向する部分には、支持プレート１１の厚み方向に窪む凹部１１Ｅが圧電アクチュエータ２０よりも大きい平面寸法で形成されており、圧電アクチュエータ２０が十分な振幅で振動可能となっている。
【００６１】
［４．圧電アクチュエータの構成］
図３は、圧電アクチュエータ２０の斜視図であり、図４および図５は、圧電アクチュエータ２０の断面図である。
圧電アクチュエータ２０は、図３〜図５に示すように、２枚の矩形板状の圧電素子３０Ａ，３０Ｂと、これらの圧電素子３０Ａ，３０Ｂの間に介装される補強板２１とを備えている。これら圧電素子３０Ａ、補強板２１、および圧電素子３０Ｂは互いに積層され、圧電素子３０Ａ，３０Ｂの伸縮変位に伴い振動する振動体２０Ａとして構成されている。
【００６２】
補強板２１は、ステンレス鋼などの導電性部材であり、圧電素子３０Ａが接合される略矩形状の本体２１１と、本体２１１の両側面からそれぞれ突出する一対の腕部２１２，２１３とを有する。
【００６３】
本体２１１の一方の短辺の略中央には、ロータ２８（図２）の外周面（本実施形態では断面円弧状）に当接される突起２１１Ａが本体２１１と一体的に形成され、突起２１１Ａは、圧電アクチュエータ２０をユニット１０に組み込んだ際にロータ２８の径方向に沿って配置される。
この突起２１１Ａとロータ２８との相対位置は、突起２１１Ａがロータ２８の外周面に対して所定の力で当接するように調整されており、突起２１１Ａとロータ２８側面との間に適切な摩擦力が発生することで振動体２０Ａの振動が効率良くロータ２８に伝達される。なお、本体２１１の他方の短辺側に突起２１１Ａと略同様の突起がカウンタとして形成されていてもよい。
また、本体２１１は、圧電素子３０Ａ，３０Ｂよりも長さが若干短く、本体２１１の短辺側の両端は、圧電素子３０Ａ，３０Ｂの側面よりも内側に配置されている。
【００６４】
腕部２１２には、位置決め用ピン１１Ｄ（図２）が挿通される孔２１２Ａ，２１２Ｃと、ビス１１Ｃが挿通される孔２１２Ｂとが形成され、腕部２１３にも同様の孔２１３Ａ〜２１３Ｃが形成されている。これらの腕部２１２，２１３は、ビス１１Ｃ（図２）によって支持プレート１１にそれぞれ固定される。なお、支持プレート１１には、絶縁処理がされているものとする。
一方の腕部２１２は、図示しない導通手段により、圧電アクチュエータ２０外部の回路基板に導通されており、当該回路基板の回路ブロックにおける基準電位が腕部２１２に給電される。
なお、腕部２１２，２１３の本体２１１に連設される部分は、首状の括れ部２１２Ｄ，２１３Ｄとなっているため、振動体２０Ａの振動エネルギの腕部２１２，２１３への散逸が抑制される。
【００６５】
［５．圧電素子の構成］
圧電素子３０Ａ，３０Ｂは、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ（登録商標））、水晶、ニオブ酸リチウム、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、メタニオブ酸鉛、ポリフッ化ビニリデン、亜鉛ニオブ酸鉛、スカンジウムニオブ酸鉛等から任意に選択した材料により形成され、厚み方向に分極処理がされ、エポキシ系接着剤などで補強板２１に強固に接着されている。なお、これら圧電素子３０Ａ、３０Ｂの分極方向は互いに逆向きであり、補強板２１を挟んで対称となっている。
また、圧電素子３０Ａ，３０Ｂの長手方向に沿った両方の長辺側面部３５２は、圧電素子３０Ａ，３０Ｂの厚み方向に対して傾斜している。これにより、圧電素子３０Ａ，３０Ｂの幅方向端部における表面部３５１と長辺側面部３５２との間の角部が面取りされ、図５に示すように、当該角部の角度θ１が大きくなっているとともに、長辺側面部３５２と腕部２１２，２１３表面との間の角度θ２も大きくなっている。
【００６６】
圧電素子３０Ａ，３０Ｂにおいて補強板２１と重ねられない外側の面を表面、補強板２１と重ねられる面を裏面とすると、これら圧電素子３０Ａ，３０Ｂにおける少なくとも表面の略全体には、ニッケル（Ｎｉ）や金（Ａｕ）などによるめっき、スパッタ、蒸着等によって電極３１がそれぞれ形成されている。なお、本実施形態では、圧電素子３０Ａ，３０Ｂの裏面全体にも電極３１と略同様の電極（図示せず）が形成され、この電極と補強板２１とが接触しているが、圧電素子３０Ａ，３０Ｂの裏面側に、このような電極が形成されず補強板２１に直接重ねられていてもよい。
【００６７】
ここで、圧電素子３０Ａの構成と圧電素子３０Ｂの構成とは互いに略同様であるため、以下では、圧電素子３０Ａ，３０Ｂ共通の構成については圧電素子３０と総称することもある。
また、本実施形態は、後述するように、圧電素子３０の表面部３５１および長辺側面部３５２および短辺側面部３５３にそれぞれ沿って、導通パターンなどが形成されることに特徴を有し、これらの表面部３５１、長辺側面部３５２、および短辺側面部３５３はいずれも、圧電素子３０の体表面部３５と総称される。
【００６８】
圧電素子３０の表面に形成された電極３１は、エッチングなどで形成された溝３２によって分割され、互いに絶縁された５つの電極パターン３１１〜３１５がそれぞれ形成されている。
これらの電極パターン３１１〜３１５の分割態様は、大略、矩形状の電極３１が圧電素子３０の長手方向に沿った溝３２により幅方向に３等分され、３等分されたうち幅方向両側の電極がさらに、長手方向の略中央で２つに分割されたものであり、これらの電極パターン３１１〜３１５は、圧電素子３０の長手方向に沿った中心線について線対称に、かつ平面中心について点対称に配置されている。
【００６９】
詳しくは、これらの電極パターン３１１〜３１５は、圧電素子３０の長手方向中央部で幅寸法が減少しており、圧電素子３０の長手方向両側にそれぞれ配置された電極パターン３１１と電極パターン３１２とは、あるいは電極パターン３１４と電極パターン３１５とは、圧電素子３０の長手方向中央を超えて互い違いに突出する。これにより、電極パターン３１１〜３１５のすべてが圧電素子３０の長手方向中央部に略等しい幅で並び、これらの電極パターン３１１〜３１５のいずれとも圧電素子３０の長手方向中央部で導通を取ることができる。
【００７０】
［５−１．導通構造（配線）について］
図６は、圧電アクチュエータ２０が配線された状態を示す平面図である。
本実施形態では、電極パターン３１１〜３１５を適宜使い分けることにより、ロータ２８（図２）を正方向Ｒ＋および逆方向Ｒ−に駆動して紙送りローラ５（図１）を正方向にも逆方向にも駆動することが可能である。
【００７１】
具体的に、圧電素子３０略中央で長手方向に延びる中央電極パターン３１３には、ロータ２８の正方向Ｒ＋の回転時にも逆方向Ｒ−への回転時にも電圧が印加される。また、一方の対角線上に配置された対称電極パターン（電極対）３１１，３１５には、ロータ２８の正方向Ｒ＋の回転時にのみ、電圧が印加され、他方の対角線上に配置された対称電極パターン（電極対）３１２，３１４には、ロータ２８の正方向Ｒ−の回転時にのみ電圧が印加される。
なお、ロータ２８の正転逆転に応じて、電圧が印加されない電極パターン（対称電極パターン３１１，３１５または対称電極パターン３１２，３１４）は、圧電アクチュエータ２０の振動状態を電圧信号として取り出す検出電極として使用される。振動検出信号は、腕部２１２における電位を基準信号として、この基準信号に対する対称電極パターン３１１，３１５の電位の差、あるいは基準信号に対する対称電極パターン３１２，３１４の電位の差である差動信号として検出される。
【００７２】
中央電極パターン３１３は、液状物を乾燥固化させることで形成されたＬ字状の導通パターン（導通部）４１１により、一方の腕部２１２の孔２１２Ｂの周りに設けられた箔状のパッド４５２に導通され、このパッド４５２から任意の導通手段により、図示しない回路基板に実装された駆動制御装置に導通されている。なお、中央電極パターン３１３は、圧電素子３０の表面部３５１、長辺側面部３５２、および腕部２１２の表面に沿って連続して形成されている。
ここで、圧電素子３０の長手方向略中央部の略矩形状の部分と腕部２１２の表面とを合わせた領域には、液状の絶縁体が用いられた絶縁層５１１が形成されている。この絶縁層５１１により、中央電極パターン３１３が導通パターン４１１の経路上にある電極パターン３１４，３１５とは互いに導通しないようになっている。
このような絶縁層５１１は、導通パターン４１１の両端にある接点４１１Ａ間の中間部４１１Ｂが異電位とされる部分に重なる場合に必要となる。すなわち、中央電極パターン３１３から見て、ロータ２８の正回転時には対称電極パターン３１２，３１４が異電位部となり、ロータ２８の逆回転時には対称電極パターン３１１，３１５が異電位部となるから、導通パターン４１１と電極パターン３１１〜３１５とを互いに絶縁する必要がある。以降で説明する導通パターンについても、各接点間に異電位部と重なる中間部を有する場合、絶縁層などの絶縁手段が必要となるのは同様であるため、以降では、接点および中間部に関する説明は簡略もしくは省略する。
【００７３】
絶縁層５１１は、圧電素子３０の表面部３５１、長辺側面部３５２、および腕部２１２の表面に沿って連続して形成され、この絶縁層５１１によって、腕部２１２に３つ設けられたパッド４５１〜４５３が互いに絶縁されている。
なお、一方の腕部２１２に設けられたパッド４５１〜４５３を介して、圧電アクチュエータ２０の片側から圧電アクチュエータ２０外部へと導通を取っているため、配線作業が容易となっている。
【００７４】
なお、圧電素子３０に形成された導通パターン４１１〜４１４等や、絶縁層５１１等はすべて、液状物／液状の絶縁体を圧電素子３０に向かって吐出後、乾燥固化させること（具体的には、後述するインクジェット法（インクジェット方式））によって形成されている。
【００７５】
また、対称電極パターン３１１，３１５は、互いに導通される同一面内電極であって、略Ｌ字状の導通パターン（同一面内導通部）４１２により互いに導通されて同電位とされる。すなわち、対称電極パターン３１１，３１５は互いに離間した位置にあるが、絶縁層５１１が形成されていることにより、他の電極パターン３１３，３１４を跨いでこれらの対称電極パターン３１１，３１５を互いに導通させることが可能となる。
導通パターン４１２は、腕部２１２の孔２１２Ｃの周りに設けられたパッド４５３に導通され、駆動制御装置に導通されている。なお、絶縁層５１１は、電極パターン３１５の導通パターン４１２が通る部分には形成されていない。
【００７６】
対称電極パターン３１２，３１４も、同一面内電極であって、絶縁層５１１が形成された部分で中央電極パターン３１３を跨ぐコ字状の導通パターン（同一面内導通部）４１３によって互いに導通されることにより同電位とされ、一方の電極パターン３１４に設けられたＬ字状の導通パターン４１４（同一面内導通部）、および腕部２１２のパッド４５１を通じて駆動制御装置に導通される。
なお、導通パターン４１３，４１４の膜厚および長さ、そして前述した導通パターン４１２の膜厚および長さがそれぞれ調整されることにより、導通パターン４１３，４１４の合計による電気抵抗と、導通パターン４１２による電気抵抗とが略同一に調整されている。
【００７７】
以上説明した導通パターン４１１〜４１４および絶縁層５１１は、圧電体３０Ａのみに形成されており、各圧電体３０Ａ，３０Ｂにおける電極パターン３１１同士、電極パターン３１２同士、電極パターン３１３同士、電極パターン３１４同士、電極パターン３１５同士（各同電位電極）はそれぞれ、圧電体３０Ａ，３０Ｂの短辺側面部３５３を通る導通パターン４１５〜４１９により導通されて互いに同電位とされている。
ここで、導通パターン４１５〜４１９と補強板２１との絶縁が問題となるが、図７に振動体２０Ａの短辺側の側面部２０Ｂを示したように、側面部２０Ｂには、液状の絶縁体を乾燥固化させた絶縁層５１２が形成されている。図８の断面図にも、絶縁層５１２を示した。絶縁層５１２は、振動体２０Ａの両方の短辺側にそれぞれ形成されている。なお、補強板２１が絶縁性の樹脂製などである場合は、このような絶縁層５１２は不要である。
【００７８】
このような絶縁層５１２は、振動体２０Ａを側面部２０Ｂを上にした状態で起立させ、補強板２１の側面２１１Ｃを底部とする凹部に液状物を吐出することにより、補強板２１の側面２１１Ｃを被覆するように（圧電素子３０Ａ，３０Ｂの裏面側に形成された図示しない電極も被覆するように）形成される。圧電素子３０Ａ，３０Ｂの短辺側面部３５３は、これらの絶縁層５１２によって被覆されていなくてもよいが、一般に多孔質構造（ポーラス）であることが多い圧電素子３０Ａ，３０Ｂの素地が絶縁層５１２によって被覆されて短辺側面部３５３が平滑とされることによって、この絶縁層５１２に重ねて導通パターン４１５〜４１９を形成し易くなる。
これらの絶縁層５１２により、圧電素子３０Ａ，３０Ｂの表面部３５１に形成された電極パターン同士が補強板２１と絶縁される。
【００７９】
なお、図７や図８などにおいて、作図上、電極パターン３１１〜３１５や導通パターン４１１〜４１９や絶縁層５１１，５１２などの厚みが実際よりも厚く示されており、これらの実際の膜厚は、電極パターン３１１〜３１５等が数μｍ〜数十μｍ程度であり、導通パターン４１５〜４１７等が数ｎｍ〜数μｍ程度である。絶縁層５１１，５１２の膜厚は、圧電素子３０Ａ，３０Ｂへの印加電圧や対称電極パターン３１１等から出力される振動電圧などに応じて適宜設定される。
【００８０】
前述のように、圧電素子３０Ａ，３０Ｂは補強板２１を共通電極としてパラレルに接続されており、圧電素子３０Ａの表面に形成された電極パターン３１１〜３１５それぞれと補強板２１との間、および圧電素子３０Ｂの表面に形成された電極パターン３１１〜３１５それぞれと補強板２１との間に、図示しない駆動制御装置によって交流電圧が印加される。すると、分極方向および電界の方向に直交する方向に変位する圧電横効果によって圧電素子３０Ａ，３０Ｂは同時に伸縮変位する。すなわち、圧電素子３０Ａが伸びるときは圧電素子３０Ｂも伸び、圧電素子３０Ａが縮むときは圧電素子３０Ｂも縮む。
【００８１】
［６．駆動制御装置の構成］
なお、図示しない回路基板に実装される圧電アクチュエータ２０の駆動制御装置について簡単に説明すると、当該駆動制御装置は、圧電素子３０Ａ，３０Ｂに交流電圧を印加する電圧印加部と、振動体２０Ａの振動状態を検出する振動検出部とを有する。また、ロータ２８の回転方向に応じて、対称電極パターン３１１，３１５と対称電極パターン３１２，３１４とを電圧印加装置または振動検出装置のいずれかに通電するセレクタが設けられている。電圧印加部が印加する電圧の波形は特に限定されず、例えばサイン波、矩形状波、台形波などが採用できる。
【００８２】
本実施形態では、電圧印加部が発振する駆動信号の位相は単相であり、電極パターン３１１〜３１５および補強板２１には、同じ位相の駆動信号が供給される。
ここで、圧電アクチュエータ２０の振動体２０Ａは、突起２１１Ａが良好な振動軌跡を描き、ロータ２８を高効率で駆動可能なように、圧電素子３０Ａ，３０Ｂの縦横の長さ比や厚さなどが設計されており、このように設計された振動体２０Ａについて、駆動電圧の周波数が設定される。この駆動周波数は、振動体２０Ａの振動時における縦振動共振点と屈曲共振点とが互いに近接するように設定される。
【００８３】
［７．圧電アクチュエータの動作］
以上説明した圧電アクチュエータ２０の動作について図６などを参照して説明する。
中央電極パターン３１３と対称電極パターン３１１，３１５とに駆動制御装置の電圧印加部から給電されるとき、圧電素子３０Ａ，３０Ｂはこれら電極パターン３１１，３１３，３１５の領域において長手方向に伸縮し、振動体２０Ａは長手方向に沿って縦一次振動を励振する。この際、対称電極パターン３１１，３１５の配置により、振動体２０Ａの平面中心を軸として図６中、時計回りにモーメントが生じ、振動体２０Ａは幅方向に屈曲変位する屈曲二次振動を誘起する。これら縦振動および屈曲振動の混合モードで圧電アクチュエータ２０は駆動する。この縦振動と屈曲振動との位相差により、突起２１１Ａは楕円軌道（＋）を描く。この楕円軌道（＋）との接線方向にロータ２８（図２）が正方向（Ｒ＋）に微動送りされ、突起２１１Ａが所定の駆動周波数で楕円運動を続けることにより、ロータ２８の回転を通じて紙送りローラ５が正方向に回転駆動される。
この際、対称電極パターン３１２，３１４は駆動制御装置の振動検出部に通電されており、駆動制御装置により、検出された振動状態に基いて電圧印加部が発する駆動電圧の周波数が可変に制御される。
【００８４】
一方、紙送りローラ５が逆方向に回転される際には、中央電極パターン３１３と対称電極パターン３１２，３１４とに駆動制御装置の電圧印加部から給電され、対称電極パターン３１１，３１５は駆動制御装置の振動検出部に通電される。
ここで、対称電極パターン３１２，３１４の配置により、振動体２０Ａには図６中、前述とは逆となる反時計回りにモーメントが生じ、突起２１１Ａは、前述の楕円軌道（＋）とは逆周りの楕円軌道（−）を描く。これにより、ロータ２８は逆方向Ｒ−に回転駆動され、紙送りローラ５が逆方向に回転駆動される。
【００８５】
図９は、振動体２０Ａの屈曲振動について示す模式図である。振動体２０Ａの節Ａは、振動体２０Ａの振動面内における中心にあり、Ｂは、振動体２０Ａの腹である。
ここで、図３などに示したように、各電極パターン３１１〜３１５は、圧電素子３０の長手方向略中央に配置され、導通パターン４１１〜４１４もこの電極パターン３１１〜３１５の位置に合わせて形成されている。すなわち、導通パターン４１１〜４１４は、振動体２０Ａの節Ａの近傍に形成されている。
【００８６】
［８．インクジェット手段の構成］
次に、前述の導通パターン４１１〜４１９および絶縁層５１１、５１２を形成する際に使用されるインクジェット手段について説明する。
図１０は、インクジェット手段としてのインクジェットヘッド１１０の拡大図であり、インクジェットヘッド１１０は、インクを蓄積するインク室１１１と、インク室１１１からインクを振動体２０Ａに噴射する複数のノズル１１２と、インク室１１１とノズル１１２とを連通するとともにその流路が収縮可能な複数（ノズル１１２と同数）の圧力発生室１１３と、圧力発生室１１３を圧縮して流路を収縮させる圧電振動子１１４とを備えている。
【００８７】
ノズル１１２は、ノズルプレート１１２１にプレス加工などにより穿設されたノズル孔で構成され、互いに所定間隔を有して配置されている。
図１１には、ノズル１１２の拡大断面図が示されている。この図１１において、ノズルプレート１１２１の外表面１１２１Ａには、ニッケルなどのめっきによるめっき層１１２２が設けられており、このめっき層１１２２は、ノズル１１２開口の周囲に所定距離を有して形成されることにより、ノズル１１２周囲に段差１１２２Ａを形成している。
また、めっき層１１２２の外表面にはさらにコンポジットめっきによるめっき層１１２３が形成されている。このめっき層１１２３は、ノズル１１２の内周にも形成されている。
このめっき層１１２３により、ノズルプレート１１２１の外表面には、撥インク処理が施されている。また、ノズル１１２の内面のめっき層１１２３が形成されていない部分には、親水処理が施されている。これらの撥インク処理および親水処理により、ノズル１１２から噴射されるインク１２０（図１２）がノズルプレート１１２１に付着するのが良好に防止されるとともに、略球形状の液滴が安定した噴射量（吐出量）で噴射可能となっている。また、この撥インク処理により、インク１２０がノズル１１２の穿設方向に沿ってまっすぐ噴射される。
【００８８】
圧力発生室１１３の外側には、圧力発生室１１３を収縮させる圧電振動子１１４が圧力発生室１１３の数に応じて設けられている。これらの圧電振動子１１４は、電圧が印加されると長手方向に伸縮する縦振動を励振する。この圧電振動子１１４の先端が圧力発生室１１３の外壁に固定されている。
圧力発生室１１３外壁において圧電振動子１１４の両側には、それぞれ薄肉部１１３Ａが形成されている。この薄肉部１１３Ａにより、圧電振動子１１４の振動で外壁が変形しやすくなっている。
このようなインクジェットヘッド１１０では、圧電振動子１１４に所定の電圧を印加して振動させると、圧電振動子１１４が圧力発生室１１３の外壁を押圧して圧力発生室１１３を収縮させる。これにより、圧力発生室１１３内のインクが押し出され、ノズル１１２から微小な液滴となって噴射される。
【００８９】
図１２（Ａ）および図１２（Ｂ）は、ノズル１１２から噴射されるインク１２０を示す図である。この図１２に示されるように、ノズル１１２から噴射されたインク１２０は、略球形となり、ノズル１１２の穿設方向に沿って真っ直ぐ噴射される。インク１２０の液滴が噴射された後、圧電振動子１１４を元の位置に戻した後さらにわずかに収縮させると、圧力発生室１１３が膨張し、ノズル１１２開口で表面張力により半球状に突出したインク１２０をノズル１１２内部へ引き込む。これにより、インク１２０がノズル１１２からこぼれるなどの不具合が確実に解消される。また、圧電振動子１１４の変位を制御してノズル１１２開口のインク１２０の挙動を積極的に制御することにより、液滴の吐出量が安定する。
なお、圧電振動子１１４の変位量や変位速度などを調整することによりインク１２０の吐出量、液滴の大きさや吐出速度を調整可能となっている。
【００９０】
このようなインクジェットヘッド１１０は、図示しない移動機構により、圧電素子３０Ａ，３０Ｂおよび補強板２１においてインク１２０が噴射される面の面内方向（Ｘ方向、Ｙ方向）および面外方向（Ｚ方向）にそれぞれ移動可能とされている。インクジェットヘッド１１０は、インク１２０の吐出量などの調整を行いながら、決められた膜厚かつ長さで導通パターン４１１〜４１９や絶縁層５１１、５１２を圧電素子３０Ａ，３０Ｂに対して直接描画する。
ここで、インク吐出量の調整は、導通パターン４１１〜４１９それぞれに決められた膜厚および長さや、絶縁層５１１、５１２にそれぞれ必要とされる膜厚および範囲の面積など、また、インクにおける溶媒の蒸発速度、インクジェットヘッド１１０から振動体２０Ａにおけるインク被噴射面までの距離などに基いて行われる。
あるいは、インクジェットヘッド１１０から吐出されるインクの吐出量を監視して、予め設定された所定吐出量を吐出するように調整してもよい。つまり、インクジェットヘッド１１０から一回につき吐出される吐出量は、圧電振動子１１４の変位量などによって予め設定されているので、ノズル１１２からの液体の吐出回数を予め設定することにより、液体の所定量の吐出が可能となる。なお、所定吐出量は、調製の際に加えた溶媒の量などを勘案して設定されることが好ましい。
【００９１】
［９．振動体の製造方法］
次に、振動体２０Ａの製造方法について図１３〜図１９を参照して説明する。図１３のフロー図に示すように、振動体２０Ａの製造工程は、電極形成工程Ｓ１と、個片化工程Ｓ２と、積層工程Ｓ３と、絶縁層形成工程Ｓ４と、導通部形成工程Ｓ５とを有する。
［９−１．電極形成工程］
図１４（Ａ）および（Ｂ）は、多数の圧電素子３０が形成される基材３００を示す。本実施形態では、図１４（Ａ）に示すような四角形の板状に形成された基材３００を用いる。そして、この基材３００の表裏両面にめっき、スパッタ、蒸着などで電極３１を形成し（図１４（Ａ））、この電極３１の面にエッチングによって溝３２を刻設する（図１４（Ｂ））。
図１５は、図１４（Ｂ）の拡大図である。後にそれぞれ個片化される各圧電素子３０は、短手方向に沿った方向において、表裏交互となるように配列されている。一方、長手方向に沿った方向では、各圧電素子３０の表裏の向きは揃っており、長手方向に延びる溝３２が各圧電素子３０に連続して形成されている。
【００９２】
［９−２．個片化工程］
次に、図１５の一点鎖線に沿って基材３００をダイシングし、各圧電素子３０に個片化する（個片化工程Ｓ２）。ここで、図１６に基材３００の側面を示したように、各圧電素子３０の長辺側に関しては、図１６の一点鎖線に沿って斜めにダイシングし、傾斜した長辺側面部３５２を形成する。
【００９３】
［９−３．積層工程］
次の積層工程Ｓ３では、ステンレス鋼板のプレス打ち抜きなどによって別途形成された補強板２１（図３）に圧電素子３０Ａ，３０Ｂを接合し、積層体としての振動体２０Ａを製作する。この際は、図１７の概略図に示すように、位置決めピン１０１〜１０３を有する支持部材１００に圧電素子３０Ｂ、補強板２１、圧電素子３０Ａの順に、接合面にエポキシ系の導電性接着剤を塗布して積層し、積層方向に沿って加圧手段１０５で加圧する。なお、加圧手段１０５と圧電素子３０Ａとの間には、テフロン（登録商標）製などのシート１０６を介装することが好ましい。この加圧により、圧電素子３０Ａ、補強板２１、および圧電素子３０が互いに平行となって正確に貼り合わせられ、互いに強固に接着される。
なお、支持部材１００には、振動体２０Ａの短辺側にピン１０１を１つ、振動体２０Ａの長辺側で腕部２１２の両側には２本のピン１０２，１０３をそれぞれ立設した。また、接着剤の硬化に際しては、ホットエアなどを用いることにより迅速に硬化させることができる。
【００９４】
［９−４．絶縁層形成工程］
次の絶縁層形成工程Ｓ４では、前述のインクジェットヘッド１１０（図１０）を使用する。絶縁層形成工程Ｓ４における使用インクは、常温では液状である絶縁体として調製される。
この液状の絶縁体には、エポキシ系絶縁樹脂などの樹脂材料を採用できる。
【００９５】
図１８に、絶縁層形成工程Ｓ４によって形成される絶縁層５１１，５１２を示す。
絶縁層形成工程Ｓ４では、前述のような液状の絶縁体をインクとして、インクジェットヘッド１１０を移動しながら、絶縁層５１１，５１２が形成される圧電素子３０の表面部３５１や長辺側面部３５２、腕部２１２表面、振動体２０Ａの側面部２０Ｂに当該インクを噴射する。ここで、インクジェットヘッド１１０内部の制御手段によって、インクを噴射するノズル１１２が選択され、絶縁層５１１、５１２の形成が必要な箇所にのみ、インクが過不足無い量で噴射される。
この際、長辺側面部３５２が傾斜面とされ、角度θ１，θ２（図５）が大きいため、圧電素子３０の表面部３５１から腕部２１２へと、この長辺側面部３５２を介して絶縁層５１１を形成し易い。
【００９６】
インクの噴射後、ホットエアなどを利用して液状の絶縁体を常温より高い温度で乾燥固化させることにより、絶縁層５１１、５１２が形成される。
【００９７】
［９−５．導通部形成工程］
次に、絶縁層５１１、５１２に重ねて導通パターン４１１〜４１９を形成する。この導通部形成工程Ｓ５でも、前述のインクジェットヘッド１１０を使用し、常温で導電性粒子を含有した液状物をインクとして使用する。なお、インクジェットヘッド１１０を絶縁層形成工程Ｓ４および導通部形成工程Ｓ５ごとにそれぞれ準備する方が、生産効率上良い。
【００９８】
本工程Ｓ５で使用するインクが含有する導電性粒子としては、金、銀、銅、パラジウム、ニッケルのいずれかを含有する金属微粒子の他に、導電性ポリマーや超電導体の微粒子などを例示でき、これらの微粒子を溶媒に分散させた液体を用いることができる。微粒子を分散させるために、微粒子表面に有機物などをコーティングして使うこともできる。また、インク被吐出面への接合剤として有機バインダなども使用できる。
なお、溶剤への分散しやすさとインクジェット法への適用との観点から、微粒子の粒径は約１ｎｍ以上約０．１μｍ以下であることが好ましい。
【００９９】
ここで、ガス中蒸発法などと、分散剤とを用いることにより、数ｎｍ程度の非常に微細な超微粒子が得られ、このような超微粒子は、分散剤で覆われているために常温では高い金属含有量でも凝集せず、液体として挙動する。このような超微粒子を含む液状物（ナノインクと呼ばれる）によれば、導通パターン４１１〜４１９の厚みおよび幅・長さ方向において十分な数の超微粒子が融合および融着接合するため、導電性を良好にできる。
このため、本実施形態では、このような超微粒子が分散された液状物をインクとして使用する。この液状物を、分散剤を捕捉する捕捉物質と、有機バインダ（樹脂）とを含有するように調製しておく。
【０１００】
図１９に、導通部形成工程Ｓ５によって形成される導通パターン４１１〜４１９を示す。
この工程Ｓ５においても、前述の絶縁層形成工程Ｓ４と略同様に、インクジェットヘッド１１０を移動しながら、導通パターン４１１〜４１９が形成される圧電素子３０の表面部３５１や長辺側面部３５２、腕部２１２の表面、振動体２０Ａの側面部２０Ｂに、前述のように超微粒子が分散状態に調製されたインクを噴射する。ここで、インクジェットヘッド１１０内部の制御手段により、導通パターン４１１〜４１９の形成が必要な箇所にのみ、各導通パターン４１１〜４１９の位置や膜厚、長さ等が制御されつつ、インクが噴射される。
ここでも、長辺側面部３５２が傾斜面とされ、角度θ１，θ２（図５）が大きいため、圧電素子３０の表面部３５１から腕部２１２へと、この長辺側面部３５２を介して導通パターン４１１等を容易に形成できる。
【０１０１】
インクの噴射後、ホットエアなどを利用して液状物を常温より高い温度で乾燥固化させる。この際、例えば２００℃程度の比較的低温において分散剤の捕捉物質が活性化し、分散剤が化学的に除去されるとともに、有機バインダが硬化収縮するため、超微粒子同士が融合、融着接合する。
ここで、本実施形態で使用されるナノインクの粒子径はnmオーダーであるため、インクの表面エネルギの上昇により、比較的低温で金属原子同士が融解されて金属結合が生じる。例えば、マクロ的なＡｇの融点は９１２℃であるところ、その粒子径がnmオーダーになると、１５０℃でも金属の融解を生じさせることが可能となる。これがナノ技術の最たる特徴、利点であって、結合温度が低くて済むため、圧電素子３０への熱衝撃を減らすことが可能となる。
【０１０２】
以上のような乾燥固化によって導電性粒子を相互に接触させることにより、導通パターン４１１〜４１９が形成され、振動体２０Ａが完成する。
そして、振動体２０Ａを支持プレート１１（図２）に組み付けるとともに、腕部２１２のパッド４５１〜４５３を任意の導通手段により駆動制御装置に接続し、また、腕部２１２をプリンタ１の駆動部における基準電位回路ブロックに導通することにより、圧電アクチュエータ２０の組み立てが終了する。
【０１０３】
［１０．本実施形態による効果］
本実施形態によれば、次のような効果を得ることができる。
（１）圧電アクチュエータ２０の圧電素子３０の配線に関し、導通パターン４１１〜４１９や絶縁層５１１，５１２を液状のインク１２０を用いて形成したことにより、これら導通パターン４１１〜４１９や絶縁層５１１，５１２を圧電素子３０の体表面部３５に沿った薄膜として形成することが可能となり、これら導通パターン４１１〜４１９や絶縁層５１１，５１２が圧電素子３０と一体化される。このため、ワイヤやオーバーハング部などの導通手段によって圧電アクチュエータ２０の厚みが嵩張ることなく、小型化を格段に促進できる。また、インク１２０を用いることによって、導通パターン４１１〜４１９のような微細なパターニングが可能となり、細密配線が可能となるから、小型化・薄型化を一層促進できる。
【０１０４】
また、このように液状のインク１２０を用いる方式では、インクジェットヘッド１１０によって導通パターン４１１〜４１９の位置などが制御され、吐出されたインク１２０を圧電素子３０の体表面部３５で乾燥固化させる方法が採られるから、導通パターン４１１〜４１９の位置が定まらないということがなく、これら導通パターン４１１〜４１９は精密にパターニングされる。さらに、これら電極パターン３１１〜３１５同士の導通構造に関して組み立てが不要であるから、製造が極めて容易となる。またさらに、このように圧電素子３０に直接導通パターン４１１〜４１９を形成しているので、リード基板が不要であり、基板を保持する構造も不要であることから、一層、製造容易となる。そのうえ、基板コストが削減でき、コストダウンもできる。
そして、配線、組み立てに起因して信頼性が低下するおそれもない。
【０１０５】
加えて、導通パターン４１１〜４１９および絶縁層５１１，５１２が薄膜として圧電素子３０に一体化されるので、圧電素子３０の電気エネルギと機械エネルギとの相互変換の効率が良く、エネルギ効率が低下しない。すなわち、振動体２０Ａが振動する際、導通パターン４１１〜４１９および絶縁層５１１，５１２が圧電素子３０と一体に変位するから、振動が導通パターン４１１〜４１９によって妨げられず、駆動効率を良好にできる。
【０１０６】
（２）インク１２０を付着させ、乾燥固化させる方法として、特にインクジェット法を採用したことから、必要な箇所のみに必要量だけインク１２０を噴射することが容易にでき、導通パターン４１１〜４１９および絶縁層５１１，５１２を一層微細にかつ薄く、均一に成膜できる。これにより、一層の薄型化に貢献できるとともに、その薄さによって導通パターン４１１〜４１９および絶縁層５１１，５１２と圧電素子３０との一体性が高まるから、エネルギ効率を良好にできる。
【０１０７】
（３）インクジェットヘッド１１０は圧電振動子１１４の振動によってインク１２０を吐出するように構成され、インク１２０の微量の吐出が可能となるから、導通パターン４１１〜４１９等をより精密にパターニングできる。これにより、振動体２０Ａの振動特性のばらつきを抑制できる。
また、インクジェットヘッド１１０が圧電振動子１１４の振動で液体流路を圧縮することによりインク１２０を吐出するので、例えばインクを加熱することによってインク液滴を吐出させる方式に比べて、加熱によるインクの性能劣化が低減される。
【０１０８】
（４）また、導通パターン４１１等における接点４１１Ａ間の中間部４１１Ｂが電極パターン３１４，３１５などの異電位部と重なる配線において、導通部形成工程Ｓ５を行う前に絶縁層形成工程Ｓ４を実施し、絶縁層５１１，５１２を形成することにより、異電位の電極を跨いで配線可能となる。これにより、圧電素子３０における電極パターン３１１〜３１５および導通パターン４１１〜４１９のような複雑なレイアウトが可能となり、これらに基く複雑な駆動制御も可能となる。
【０１０９】
（５）導通パターン４１２〜４１４の膜厚および長さがそれぞれ制御されることにより、導通パターン４１３，４１４の合計による電気抵抗と、導通パターン４１２による電気抵抗とが略同一とされていることから、等価配線を実現できる。
【０１１０】
（６）導通パターン４１１〜４１４および絶縁層５１１は振動体２０Ａの振動の節Ａの近傍に形成されているのでこれら導通パターン４１１〜４１４および絶縁層５１１による振動体２０Ａの振動への影響をごく小さくできる。このため、振動体２０Ａの振動が減衰せず、エネルギ効率を良好にできる。また、このように節Ａの近傍で配線しているから、外乱時の断線なども防止できる。
【０１１１】
（７）圧電素子３０に補強板２１を積層した後、圧電素子３０に導通パターン４１１〜４１９を形成しているため、導通パターン４１１〜４１９は薄膜といえども、その厚みに影響されずに補強板２１と圧電素子３０とを精密に貼り合わせすることができる。こうすることで導通パターン４１１〜４１９の信頼性を良好に確保できる。
また、圧電素子３０と補強板２１とを積層する際に加圧手段１０５を用いることで、圧電素子３０と補強板２１とを強固に貼り合せることができる。
そして、圧電素子３０と補強板２１との積層後、インクジェットヘッド１１０を使用し、絶縁層５１１，５１２や導通パターン４１１〜４１９などの形成を一連の工程（絶縁層形成工程Ｓ４および導通部形成工程Ｓ５）で実施することによって、生産性を高くできる。
【０１１２】
（８）導通パターン４１１〜４１９に使用したナノインクは、その接合メカニズムゆえに、導電ペースト等に比べて接続抵抗が低い特徴を有し、この特徴により、基板実装分野においてインクジェット、デイスペンサ―、スクリーン印刷などあらゆる塗布方法での活用が可能である。ここで、特にインクジェットは、材料効率がよく、極めて微細なレベルで細密塗布が可能という他の塗布方法にはない特徴を有する。インクジェットによれば、例えば、パターンの最小幅を約１０μｍにでき、パターン同士の最小間隔（隣合うパターン同士が互いに結合しない間隔）を約１０μｍにできる。このため、このインクジェット法によりナノインクの使用がより効果的となり、これらインクジェット法とナノインク使用との相乗効果により、一層の細密配線に貢献できる。
【０１１３】
ここで、市販品のナノインクと、同じく市販品の導電性ペーストとを次表の各項目について比較する。なお、表中の「ＩＪ」はインクジェットを意味する。また、ナノインク使用かつＩＪ印刷の場合で細密配線を行う際のパターン幅は、例えば１０μｍ程度とすることができるのに対して、ＩＪ以外の印刷の場合では、１００μｍ程度となる。
【０１１４】
【表１】
2007330036.tif 000003
【０１１５】
〔第１実施形態の変形例〕
図２０に、本実施形態と一部の構成が異なる圧電アクチュエータ２０´を示した。圧電アクチュエータ２０´の長手方向略中央部における絶縁層５１１´は、前述の圧電アクチュエータ２０（図６）における絶縁層５１１とは異なり、電極パターン３１５の部分が一部切り欠きされていない。すなわち、導通パターン４１２´は、電極パターン３１５とは絶縁されている。
この圧電アクチュエータ２０´は、電極パターン３１２，３１４に電圧が印加された際に突起２１１Ａが描く楕円軌道によって被駆動体を一方向に駆動するものとなっており、圧電アクチュエータ２０のように正逆両方向には駆動せず、被駆動体が一方向にのみ駆動される電子機器に組み込まれている。
【０１１６】
このような圧電アクチュエータ２０´では、導通パターン４１２´が接続されたパッド４５２が回路基板の振動検出部に導通されており、つまり電極パターン３１１は振動検出のために用いられる。なお、圧電アクチュエータ２０´では補強板２１の向きが前述の圧電アクチュエータ２０とは異なり、突起２１１Ａと離間する側に電極パターン３１１が配置されていることから、突起２１１Ａと被駆動体との当接によるノイズなどが振動検出信号に乗りにくい。
【０１１７】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について図２１〜図２３を参照して説明する。
なお、以下の説明では、既に説明した実施形態と同様の構成については、同一符号を付して、説明を省略もしくは簡略する。
【０１１８】
図２１は、本実施形態における圧電アクチュエータ２２の平面図であり、図２２は、圧電アクチュエータ２２の部分拡大斜視図である。
圧電アクチュエータ２２における振動体２２Ａは、矩形板状の圧電素子３３Ａ，３３Ｂと、これらの圧電素子３３Ａ，３３Ｂの間に介装される補強板２１とを備えて構成されている。
【０１１９】
圧電素子３３Ａ，３３Ｂの四隅は、Ｒ形状（曲線状）に面取りされた面取部３３０となっている。
また、圧電素子３３Ａ，３３Ｂのそれぞれの表面部３５１には、電極３１が形成され、この電極３１が溝３２によって分割されることにより、略中央には、第１実施形態とは形状が少々異なるが中央電極パターン３１３が形成され、幅方向両側ではより細かく分割されることにより、振動体２２Ａの固有振動数の調整に用いられる調整用の電極パターンが形成されている。これは、第１実施形態の電極パターン３１１〜３１５（図６）との対比によれば、図６の対称電極パターン３１１，３１２，３１４，３１５に相当する部分がそれぞれ、調整用パターン３１１Ａ〜３１１Ｄ、３１２Ａ〜３１２Ｄ、３１４Ａ〜３１４Ｄ、３１５Ａ〜３１５Ｄとされている。
【０１２０】
補強板２１は、突起２１１Ａが形成された本体２１４と、腕部２１２，２１３とを有する。ここで、本体２１４の長手方向に沿った両方の側面に凹部２１４Ａ（図２３）が形成されている点が第１実施形態とは異なる。本実施形態では、この凹部２１４Ａは、図２３に示すように断面略円弧状に形成され、圧電素子３３Ａ，３３Ｂ、および補強板２１の積層時に接合面から接着剤が溢れた場合に、接着剤がこの凹部２１４Ａに案内される。これにより、接着剤の電極面などへの付着を防止できる。
【０１２１】
調整用パターン３１２Ｄの一部には、絶縁層５１３が形成されている。この絶縁層５１３は、振動体２２Ａにおける振動の節Ａの近傍に形成され、一方の腕部２１３の表面に連続して形成されている。ここで、圧電素子３３Ａ，３３Ｂの表面部３５１には、この絶縁層５１３のみが形成されている。なお、反対側の腕部２１２の表面にも、絶縁層５１４が形成されている。
また、調整用パターン３１２Ａ、調整用パターン３１４Ａ、および中央電極パターン３１３に隣接する振動体２２Ａの側面部２０Ｂには、絶縁層５１５，５１６，５１７がそれぞれ形成されている。これらの絶縁層５１５〜５１７は、常温で液状の絶縁体を使用するインクジェットによって凹部２１４Ａ（図２３）に形成されている。
【０１２２】
本実施形態では、調整用パターンによって調整領域３３１，３３２，３３４，３３５がそれぞれ構成されており、各調整領域３３１，３３２，３３４，３３５ごとに電圧を印加する調整用パターンを１個〜４個選択することにより、振動体２２Ａの固有振動数が調整可能となっている。つまり、各調整領域３３１，３３２，３３４，３３５ごとに、電圧を印加すべき調整用パターン同士を導通させる。図２１には、調整領域３３２における調整用パターン同士を導通する同一面内導通部としての導通パターン４２１と、調整領域３３４における調整用パターン同士を導通する同一面内導通部としての導通パターン４２２とを示した。
【０１２３】
本実施形態では、中央電極パターン３１３と、対称である調整領域３３２，３３４とに電圧を印加することにより、突起２１１Ａの楕円軌道を得て、被駆動体を一方向にのみ駆動するものである。本実施形態では、節Ａ近傍の調整用パターン３１１Ｄを振動検出のために使用している。
なお、本実施形態に限らず、逆方向にも駆動する場合などには他の調整領域３３１，３３５ごとに各調整用パターン同士を適宜導通し、逆方向駆動時における固有振動数を調整することが可能である。
すなわち、図２１および図２２に示した導通パターン４２１〜４２７の態様は一例であり、各調整用パターン３１１Ａ〜３１１Ｄ，３１２Ａ〜３１２Ｄ，３１４Ａ〜３１４Ｄ，３１５Ａ〜３１５Ｄは、個々の振動体２２Ａにおいて所望の固有振動数を実現するように適宜選択され、互いに導通される。
【０１２４】
ここで、図２２に示すように、対称となる調整用領域３３２，３３４の間、具体的には調整用電極パターン３１２Ａ，３１４Ｄ（同電位電極）の間は、圧電素子３３Ａ，３３Ｂの短辺側面３５４および長辺側面３５５を経由する導通パターン４２３により導通され、これによって調整用領域３３２，３３４が同電位とされている。この導通パターン４２３は、圧電素子３３Ａ，３３Ｂの側面にインクジェットヘッド１１０（図１０）から直接描画されている。この際、面取部３３０が形成されていることにより、圧電素子３３Ａ，３３Ｂの四隅における導通パターン４２３の形成がさらに容易となる。
なお、本実施形態では、導通パターン４２３の幅は約１０μｍ〜約５０μｍ程度に形成されるので、約０．１ｍｍ〜約０．２ｍｍ程度の厚みとされる圧電素子３３Ａ，３３Ｂの短辺側面３５４および長辺側面３５５を介して配線可能となる。これに対して、オーバーハングの場合は０．１ｍｍ〜０．１５ｍｍ程度の幅に形成することが限界であり、略同じ厚みの圧電素子３３Ａ，３３Ｂの側面に配線することが殆ど不可能である。
ちなみに、補強板２１の厚みは、本実施形態では約０．３ｍｍ〜約０．５ｍｍとなっている。
このように短辺側面３５４および長辺側面３５５を経由するように配線された導通パターン４２３は、腕部２１２の括れ部２１２Ｄ近傍で分岐して一方の腕部２１２のパッド４５２に接続され、このパッド４５２を介して回路基板の電圧印加部に導通される。
【０１２５】
一方、中央電極パターン３１３は、絶縁層５１３に沿って形成された導通パターン４２４により、もう一方の腕部２１３に設けられたパッド４５５に接続され、このパッド４５５を介して回路基板の電圧印加部に導通される。
また、調整用パターン３１１Ｄは、導通パターン４２３と略同様に圧電素子３３Ａ，３３Ｂの長辺側面３５５を通る導通パターン４２５によって腕部２１３に設けられたパッド４５４に接続され、このパッド４５４から回路基板の振動検出部に導通されている。つまり、調整用パターン３１１Ｄは振動検出電極として用いられる。
【０１２６】
圧電素子３３Ａ，３３Ｂにおける調整用パターン３１２Ａ同士は、導通パターン４２６によって導通されており、この導通パターン４２６は、絶縁層５１５によって補強板２１と絶縁されている。また、圧電素子３３Ａ，３３Ｂにおける調整用パターン３１４Ａ同士は、導通パターン４２７によって導通されており、この導通パターン４２７は、絶縁層５１６によって補強板２１と絶縁されている。また、同様に、導通パターン４１７で互いに導通された中央電極パターン３１３は、絶縁層５１７によって補強板２１と絶縁されている。
【０１２７】
本実施形態の振動体２２Ａの製造工程は、第１実施形態と略同様に行う。すなわち、各導通パターン４２１〜４２７および各絶縁層５１３〜５１７は、インクジェットヘッド１１０（図１０）の使用によって形成される。
【０１２８】
本実施形態によれば、前述の効果に加えて、次のような効果を奏する。
（９）圧電素子３３Ａ，３３Ｂの側面３５４，３５５（図２２）を経由するように形成された導通パターン４２３〜４２５により、互いに隣接しない調整用電極パターン３１２Ａ，３１４Ｄ同士、あるいは調整用パターン３１１Ｄとパッド４５５とを互いに導通できるので、これらの導通に関して絶縁手段を不要にできる。これにより、振動体２２Ａをさらに薄型化。小型化できるとともに製造をさらに容易化でき、エネルギ効率もより良好にできる。
【０１２９】
なお、本実施形態における調製用パターンは、調整領域３３１，３３２，３３４，３３５における電極３１が溝３２によって圧電素子３３Ａ，３３Ｂの幅方向に分割されることで形成されていたが、これに限らず、各調整領域３３１，３３２，３３４，３３５が圧電素子３３Ａ，３３Ｂの長手方向に沿って分割されることで調整用パターンが形成されていてもよい。このような調整用パターンによっても、前述と同様に固有振動数を調整できる。
また、本実施形態における、面取部３３０はＲ形状であったが、直線状に面取りされた面取部によっても、本実施形態と同様の効果が得られる。ここで、このような面取部の形成により、圧電素子３３Ａ，３３Ｂの角隅部に剥離力が集中しないから、当該角隅部が補強板２１から剥離しにくいという効果が得られる。
【０１３０】
〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態を図２４〜図２６を参照して説明する。
図２４は、本実施形態における圧電アクチュエータ２３の平面図である。
圧電アクチュエータ２３における振動体２３Ａは、矩形平板状の圧電素子３４Ａ，３４Ｂと補強板２１との積層体であり、各圧電素子３４Ａ，３４Ｂにはそれぞれ、５つの電極パターン３１１〜３１５が形成されている。ここで、圧電素子３４Ａ，３４Ｂの略中央には、前記各実施形態とは形状が少々異なり略十字状の中央電極パターン３１３が形成されており、電極パターン３１１、３１２，３１４，３１５は第１実施形態（図６）と略同様に形成されている。
【０１３１】
本実施形態における各電極パターン３１１〜３１５の間における導通態様は、配線の経路こそ異なるが第１実施形態（図６）と略同様となっている。すなわち、対称電極パターン３１１，３１５は、略Ｌ字状の導通パターン（同一面内導通部）４３１により互いに導通され、対称電極パターン３１２，３１４は、略Ｌ字状の導通パターン（同一面内導通部）４３２により互いに導通されている。これらの導通パターン４３１，４３２は、圧電素子３４Ａ，３４Ｂの側面を介して腕部２１２のパッド４５３および腕部２１３のパッド４５６にそれぞれ接続されている。
また、中央電極パターン３１３にも、圧電素子３４Ａ，３４Ｂの側面を介して腕部２１２のパッド４５２に接続される導通パターン４３３が形成されている。
【０１３２】
導通パターン４３１における接点４３１Ａ，４３１Ｂ間に配置された中間部４３１Ｃと、導通パターン４３２における接点４３２Ａ，４３２Ｂ間に配置された中間部４３２Ｃとに関し、これらの中間部４３１Ｃ，４３２Ｃと電極３１面との間には、平面略コ字状の絶縁層５１８が介装されている。この絶縁層５１８は、腕部２１３の表面に連続して形成されている。また、腕部２１２の表面には、絶縁層５１９が形成されている。
ここで、本実施形態は、絶縁層５１８を確実に形成するための流出規制部を有する点が前記各実施形態とは相違する。
【０１３３】
具体的に、導通パターン４３２の接点４３２Ａと中間部４３２Ｃとの間、および接点４３２Ｂと中間部４３２Ｃとの間には、エッチング等による凹部５５１がそれぞれ形成され、導通パターン４３１の接点４３１Ａと中間部４３１Ｃとの間にも、エッチング等による平面視略コ字状の凹部５５２が形成されている。
これら流出規制部としての凹部５５１，５５２は、図２４のＡ−Ａ線矢視図である図２５（Ａ）に凹部５５１を代表して示したように、電極パターン３１２，３１１における電極厚みにおいて形成されており、これらの凹部５５１，５５２において、本実施形態では電極としての導電膜が完全に除去され、凹部５５１，５５２の底部は圧電素子３４Ａ，３４Ｂの表面となっている。ただし、このような態様に限らず、凹部は、絶縁層５１８が形成される位置から圧電素子３４Ａ，３４Ｂの表面に向かって窪む溝であればよい。
このような凹部５５１，５５２が形成されていることにより、絶縁層５１８が形成される領域を超えて広がろうとするインクが当該凹部５５１，５５２の内部に案内され、当該領域内にインクを留めることができる。
【０１３４】
また、導通パターン４３２の接点４３２Ｂと中間部４３２Ｃとの間には、流出規制部としての凸部（ダムとも呼ばれる）５５３が形成されている。この凸部５５３は、図２４のＢ−Ｂ線矢視図である図２５（Ｂ）に示すように、圧電素子３４Ａ，３４Ｂの表面から面外方向に突出しているため、絶縁層５１８が形成される領域内にインク１２０を塞き止めることができる。
このような凸部５５３は、絶縁層５１８に使用するインクの噴射時における粘度よりも高粘度とされた液状の絶縁体を常温より高い温度で乾燥固化させることにより形成されている。絶縁層５１８に使用するインクと、凸部５５３に使用する液状の絶縁体（インク）とは、粘度のみが異なる同一材料となっている。本実施形態では、この凸部５５３をインクジェット法によって形成している。
【０１３５】
図２６は、本実施形態の振動体２３Ａの製造工程を示すフロー図である。本実施形態における凹部５５１，５５２、凸部５５３などの流出規制部は絶縁層５１８の形成以前に形成される（流出規制部形成工程Ｓ６）。
【０１３６】
本実施形態によれば、前述の効果に加えて、次のような効果を奏する。
（１０）凹部５５１，５５２、凸部５５３などの流出規制部により、絶縁層５１８が形成される適正な領域内に絶縁体（インク）を追い込むことができるので、絶縁層５１８を目論見通りの膜厚で正確な位置に形成できる。これにより、導通不良などを防止でき、信頼性が向上する。
【０１３７】
（１１）また、凹部５５１，５５２、および凸部５５３は、導通パターン４３１，４３２における各接点（４３１Ａ，４３１Ｂ，４３２Ａ，４３２Ｂ）と中間部（４３１Ｃ，４３２Ｃ）との間に形成されているため、接点４３１Ａ，４３１Ｂ，４３２Ａ，４３２Ｂにおける導通を確保でき、歩留まりを良くできる。
【０１３８】
（１２）絶縁層５１８と凸部５５３とに粘度のみ異なる同一の材料を使用しており、材料コストを安くできる。
【０１３９】
〔第３実施形態における他の態様〕
なお、本実施形態では、流出規制部を説明するために、一つの振動体２３Ａに複数種類の流出規制部（凹部５５１，５５２および凸部５５３）を示したが、生産効率等を考慮してこれら流出規制部の構成は適宜変更できる。
例えば、凸部５５３をエッチングなどによる凹部に置換可能であり、流出規制部を凹部のみによって構成できる。
これにより、圧電素子３４Ａ，３４Ｂの厚みが増すことなく流れ規制部を形成できる。この場合、凹部は圧電素子３４Ａ，３４Ｂの外周部から殆ど突出しないため、加圧手段を用いる積層工程Ｓ３の前に流出規制部形成工程Ｓ６を実施しても問題ない。
【０１４０】
また、凹部５５１，５５２を高粘度の絶縁体を用いた凸部に置換可能であり、流出規制部を凸部のみによって構成できる。
これにより、凸部の突出高さや幅などを自在に設定することで、絶縁体の吐出量や流動性のばらつきを考慮した余裕が必要であるような場合であっても、絶縁体の流れを確実に規制できる。
なお、この凸部をディスペンサなどを用いて接着剤を塗布することによって形成することもできる。このように接着剤を使用することで圧電素子３４Ａ，３４Ｂの外周部や電極膜との密着性が向上し、圧電素子３４Ａ，３４Ｂの外周部への凸部の一体性が高まる。
【０１４１】
〔第４実施形態〕
次に、本発明の第４実施形態を図２７および図２８を参照して説明する。本実施形態は、第３実施形態と略同様の構成において、第３実施形態とは異なる流出規制部を示すものである。
本実施形態の圧電アクチュエータ２４における振動体２４Ａでは、絶縁層５１８の周りを平面的に囲む撥水部５５４が流出規制部として形成されている。
【０１４２】
撥水部５５４には、例えばフルオロアルキルシランを使用できる。すなわち、気相または液相により、このフルオロアルキルシラン等による自己組織化膜として撥水部５５４を形成できる。
自己組織化膜とは、電極パターン３１１〜３１５などの下地層の構成原子と反応可能な結合性官能基とそれ以外の直鎖分子とからなり、該直鎖分子の相互作用により極めて高い配向性を有する化合物を配向させて形成された膜である。前記自己組織化膜はフォトレジスト材等の樹脂膜とは異なり、単分子を配向させて形成されているので、極めて膜厚を薄くすることができ、しかも、分子レベルで均一な膜となる。即ち、膜の表面に同じ分子が位置するため、膜の表面に均一でしかも優れた撥液性や親液性を付与することができ、微細なパターニングをする際に特に有用である。
【０１４３】
ここで、撥水部５５４を製造する際には、例えば図２８（Ａ）の模式図のように、まずは絶縁層５１８の領域を含む矩形状の領域５５４０全体に前記のように気相または液相による自己組織化膜を形成する。この自己組織化膜の表面にはフルオロアルキル基が存在するので撥水性がある。この後、図２８（Ｂ）に網目状にハッチングして示した領域５５４１，５５４２に紫外線を照射することにより、当該領域５５４１，５５４２に形成された自己組織化膜を除去する。これにより、領域５５４１，５５４２の表面にはヒドロキシル基が現れるので親水性を示す。これらの親水性の領域のうち領域５５４１に液状の絶縁体インクを用いて絶縁層５１８を形成すればよい。
【０１４４】
本実施形態によれば、前述の効果に加えて、次のような効果を奏する。
（１３）導通パターン４１１〜４１９が形成されるべき領域５５４１の外に絶縁体インクが吐出されたとしても、その液滴を撥水部５５４によって領域５５４１内に移動させることができるので、絶縁層５１８を必要な箇所に確実に形成できる。このような撥水部５５４により、前述の凹部５５１，５５２と略同様に圧電素子３４Ａ，３４Ｂの厚みが殆ど増すことなく流れ規制部を形成できる。
【０１４５】
（１４）自己組織化膜の形成を通じて、撥水部５５４および親水部（領域５５４１）の両方を形成でき、これら撥水部５５４および親水部（領域５５４１）の相乗効果により、絶縁層５１８を適正な領域内に確実に収めることが可能となる。
【０１４６】
〔第５実施形態〕
次に、本発明の第５実施形態を図２９〜図３２を参照して説明する。本実施形態は、第３、第４実施形態とは異なる手段により、液状の絶縁体インクの流出に対処するものである。
図２９は、本実施形態における圧電アクチュエータ２５の振動体２５Ａの平面図であり、図３０は、振動体２５Ａの側断面図である。振動体２５Ａは、突起２１１Ａ，２１１Ｂおよび腕部２１２，２１３が形成された補強板２１´と、圧電素子３４Ａとを備えている。圧電素子は、補強板２１´の裏面側には設けられていない。なお、本実施形態では、圧電素子３４Ａの振動検出は行わないものとする。
【０１４７】
対称電極パターン３１１，３１５にはそれぞれ、絶縁層５２１の表面に露出する導電性のポスト３１１Ｘ、３１５Ｘが絶縁層５２１の形成以前に形成される（図３１）。
これらのポスト３１１Ｘ、３１５Ｘは、インクジェット法により、電極パターン３１１〜３１５を形成するために用いるインクよりも高粘度のインクによって形成されている。なお、本実施形態におけるポスト３１１Ｘ、３１５Ｘは、インクジェットヘッド１１０により所定の時間間隔で繰り返しインクを吐出することによって、対称電極パターン３１１，３１５に立設される。
【０１４８】
このようなポスト３１１Ｘ、３１５Ｘの形成後、インクジェットによって絶縁層５２１を形成する（図３２）。この際、絶縁性インクが圧電素子３４Ａの電極面に沿って流れたとしても、ポスト３１１Ｘ、３１５Ｘの先端が絶縁層５２１の表面に露出する。
よって、次の導通パターン４４１を形成する工程では、各ポスト３１１Ｘ、３１５Ｘの先端部を介して対称電極パターン３１１，３１５同士を問題なく導通できる（図２９参照）。
【０１４９】
本実施形態によれば、前述の効果に加えて、次のような効果を奏する。
（１５）絶縁層５２１を形成する際に絶縁性インクが必要な領域を超えて流出した場合であっても、ポスト３１１Ｘ、３１５Ｘを介して電極パターン３１１，３１５同士の導通が可能となる。すなわち、第３、第４実施形態のような流出規制部を形成することなく、絶縁層を形成する際の位置制御を省略もしくは簡略化できる。
【０１５０】
（１６）また、このようなポスト３１１Ｘ、３１５Ｘにより、圧電素子３４Ａの厚み方向にも配線可能となるので、圧電素子３４Ａ，３４Ｂの平面方向だけでは限界がある複雑な配線が可能となり、高度な制御が可能となる。
【０１５１】
〔第６実施形態〕
次に、本発明の第６実施形態を図３３〜図３５を参照して説明する。本実施形態は、電子機器である電子時計への組み込み例を示す。
【０１５２】
［１．全体構成］
図３３は、本実施形態に係る電子時計７の外観図である。電子時計７は、計時部としてのムーブメント１３１と、時分秒を表示するための計時情報表示部としての文字板１３２、時針１３３、分針１３４、秒針１３５のほか、文字板１３２に設けられた窓部１３２Ａから日付を表示する日付表示装置１４０を備えた腕時計（ウォッチ）である。
【０１５３】
［２．日付表示装置の構成］
図３４は、底板１３１Ａに支持された日付表示装置１４０を示す平面図である。日付表示装置１４０は、第１実施形態の圧電アクチュエータ２０（図３）と、この圧電アクチュエータ２０によって回転駆動される被駆動体としてのロータ２８と、ロータ２８の回転を減速しつつ伝達する減速輪列１４１と、減速輪列１４１を介して伝達される駆動力により回転する日車１４２とを備えて大略構成されている。
ロータ２８は、日の変わり目、あるいは日付補正時に圧電アクチュエータ２０により回転駆動される。本実施形態では、ロータ２８を圧電アクチュエータ２０の振動体２０Ａに向けて付勢するバネ部材２８１が設けられている。
減速輪列１４１は、ロータ２８と同軸に配置されてロータ２８と一体的に回転する歯車１４１１と、歯車１４１１に噛合する日回し中間車１４１２と、日回し車１４１３とで構成されている。
【０１５４】
なお、底板１３１Ａの下方（裏側）には、水晶振動子が発振するパルス信号で動作するステッピングモータや（図示せず）、ステッピングモータに接続されて時針１３３、分針１３４、秒針１３５を駆動する運針輪列（図示せず）や、電池１３１Ｂ等が設けられている。電池１３１Ｂは、ステッピングモータや圧電アクチュエータ２０、圧電アクチュエータ２０に交流電圧を印加する駆動回路（図示せず）などの各回路に電力を供給する。
【０１５５】
日回し中間車１４１２は、大径部１４１２Ａと小径部１４１２Ｂとから構成されている。小径部１４１２Ｂは、大径部１４１２Ａよりも若干小径の円筒形であり、その外周面には、略正方形状の切欠部１４１２Ｃが形成されている。この小径部１４１２Ｂは、大径部１４１２Ａに対し、同心をなすように固着されている。大径部１４１２Ａには、ロータ２８の上部の歯車１４１１が噛合していることにより、日回し中間車１４１２は、ロータ２８の回転に連動して回転する。
【０１５６】
日回し中間車１４１２の側方の底板１３１Ａには、板バネ１４１４が設けられており、この板バネ１４１４の基端部が底板１３１Ａに固定され、先端部が略Ｖ字状に折り曲げられて形成されている。板バネ１４１４の先端部は、日回し中間車１４１２の切欠部１４１２Ｃに出入可能に設けられている。板バネ１４１４に近接した位置には、接触子１４１５が配置されており、この接触子１４１５は、日回し中間車１４１２が回転し板バネ１４１４の先端部が切欠部１４１２Ｃに入り込んだときに、板バネ１４１４と接触するようになっている。そして、板バネ１４１４には、所定の電圧が印加されており、板バネ１４１４が接触子１４１５に接触すると、その電圧が接触子１４１５にも印加される。従って、接触子１４１５の電圧を検出することによって、日送り状態を検出でき、日車１４２の１日分の回転量が検出できる。
【０１５７】
なお、日車１４２の回転量は、板バネ１４１４や接触子１４１５を用いたものに限らず、ロータ２８や日回し中間車１４１２の回転状態を検出して所定のパルス信号を出力するものなどを利用でき、具体的には、公知のフォトリフレクタ、フォトインタラプタ、ＭＲセンサ等の各種の回転エンコーダ等が利用できる。
【０１５８】
日車１４２は、リング状であり、その内周面に内歯車１４２１が形成されている。日回し車１４１３は、五歯の歯車を有しており、日車１４２の内歯車１４２１に噛合している。また、日回し車１４１３の中心には、シャフト１４１３Ａが設けられており、このシャフト１４１３Ａは、底板１３１Ａに形成された貫通孔１３１Ｃに遊挿されている。貫通孔１３１Ｃは、日車１４２の周回方向に沿って長く形成されている。そして、日回し車１４１３およびシャフト１４１３Ａは、底板１３１Ａに固定された板バネ１４１３Ｂによって図３４の右上方向に付勢されている。この板バネ１４１３Ｂの付勢作用によって日車１４２の揺動も防止される。
【０１５９】
［３．圧電アクチュエータの構成］
図３５は、図３４の部分拡大図である。
圧電アクチュエータ２０は、日付の変わり目に、あるいは、日付補正時に起動され、図示しない駆動回路によって交流電圧が供給されることにより、ロータ２８を駆動する。
なお、本実施形態の日付表示装置１４０には、前述したすべての圧電アクチュエータを組み込むことが可能である。
【０１６０】
本実施形態によれば、前述の効果に加えて、次のような効果を奏する。
（１７）電子時計７では、時計における駆動手段として一般的なステッピングモータなどに置換して、圧電アクチュエータ２０を採用しており、これによって磁気の影響を受けない。さらに、応答性が高く微小送りが可能、小型化・薄型化に有利、高トルク、保持トルク（無通電であってもロータ位置が保持される）が大きいなどのメリットを享受できる。
【０１６１】
（１８）また、圧電アクチュエータ２０は特に薄型であるため、薄型化が大きな課題とされる時計への組み込みに好適であり、また、圧電素子３０Ａ，３０Ｂにおけるパラレル接続によって低電圧で大きな変位を得ることができるから、時計など電池で駆動させる携帯機器に好適な構成とすることができる。
【０１６２】
〔本発明の変形例〕
以上、本発明の実施態様について具体的に示したが、前記各実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改良、変形が可能である。なお、本発明の振動体の製造方法は、振動体の製造装置にそれぞれ展開可能である。
【０１６３】
本発明は、常温では導電性粒子を含有した液状物を用いて導通部を圧電素子の体表面部に直接形成することを要旨とするものであり、導通部を形成する方法としては、前記各実施形態で例示したインクジェット法のほかに、タンポ（パット）印刷、スクリーン印刷、ディスペンサによる塗布などを例示できる。
また、導通部と同様に、絶縁層に関しても、液状の絶縁体を用いるインクジェット法、タンポ（パット）印刷、スクリーン印刷、ディスペンサによる塗布などによって形成することも本発明に含まれる。
なお、前記各実施形態では、補強板の腕部２１２，２１３の表面にもインクジェットによって絶縁層を形成していたが、本発明では、腕部２１２，２１３には他の手段によって絶縁層が形成されていてもよい。つまり、絶縁性を確保する表面加工を別途腕部２１２，２１３に施したり、絶縁性のシートなどを腕部２１２，２１３の表面に設置したりしてもよい。
【０１６４】
さらに、前記各実施形態では、圧電素子３０Ａ，３０Ｂの表面部３５１に電極が形成されていたが、電極が形成される圧電素子の部位は特に限定されず、例えば、補強板２１と対向する圧電素子３０Ａ，３０Ｂの裏面側に複数の電極が形成され、これらの電極同士を導通する導通部がこの裏面側に形成された後、圧電素子３０Ａ，３０Ｂが補強板２１に積層されていてもよい。つまり、本発明における圧電素子の体表面部には、圧電素子の表裏平面、側面、周面など、その向きを問わず、すべての体表面部が含まれる。
【０１６５】
前記実施形態では、一対の腕部２１２，２１３を有して支持部材などに両側面側で固定される振動体を示したが、これに限らず、本発明の振動体は、片側で支持固定されていてもよい。この場合、被駆動体との当接部（突起）の位置を支持固定された側とは反対側に幅方向にずらすなどして、当接部（突起）が一の楕円軌道を描くものとし、被駆動体が一方向に送られるものとしてもよい。
また、圧電アクチュエータの電子機器への組み込みに関し、圧電アクチュエータまたはロータにばねなどの付勢手段を設け、圧電アクチュエータの当接部（突起）とロータとの間を加圧してもよい。ここで、付勢手段としてスライドを使用してもよく、つまりスライダで圧電アクチュエータをスライド可能に保持した状態で支持部材などに組み付けてもよい。
【０１６６】
また、前記各実施形態では、交流電圧が印加され振動する圧電素子を例示したが、直流電圧が印加された際の圧電素子の変位を利用してもよい。このような例としては、直流電圧が印加される圧電バルブなどが挙げられる。
【０１６７】
前記各実施形態では、矩形板状の圧電アクチュエータを示したが、これに限らず、円形や円環状の圧電素子によって圧電アクチュエータを構成することもできる。
【０１６８】
さらに、圧電アクチュエータの電極パターンのレイアウトや、導通パターンの取り回し、圧電素子と補強板との積層態様、補強板に積層する圧電素子の個数などは任意に構成できる。圧電素子の変位方向は分極方向および電界の方向に応じて適宜設定すればよく、圧電縦効果、圧電横効果、圧電厚みすべり効果などを奏するものでもよい。
【０１６９】
なお、補強板は必須ではなく、圧電素子単体で用いることも可能である。この場合は、圧電素子に被駆動体との当接部を一体に形成したり、別体で形成した突起部材などを圧電素子に固着したり、あるいは、矩形状などとされた圧電素子の角部を被駆動体に当接するなどすればよい。
【０１７０】
本発明は、前記実施形態のプリンタや電子時計に適用されるものに限らず、各種の電子機器に適用可能であり、特に小型化が要求される携帯用の電子機器に好適である。
ここで、各種の電子機器としては、時計機能を備えた電話、携帯電話、非接触ＩＣカード、パソコン、携帯情報端末（ＰＤＡ）、カメラ等が例示できる。
また、時計機能を備えないカメラ、ディジタルカメラ、ビデオカメラ、カメラ機能付き携帯電話等の電子機器にも適用可能である。これらカメラ機能を備えた電子機器に適用する場合には、レンズの合焦機構や、ズーム機構、絞り調整機構等の駆動に本発明の圧電アクチュエータを用いることができる。
さらに、計測機器のメータ指針の駆動機構や、自動車等のインパネ（instrumental panel）のメータ指針の駆動機構、圧電ブザー、プリンタ等に用いられるインクジェットヘッドの圧電振動子（図１３の圧電振動子１１４も可）、プリンタの紙送り機構、乗り物や人形などの可動玩具類の駆動機構および姿勢補正機構、超音波モータ、ハードディスクドライブ、超音波洗浄器、超音波加湿器、超音波溶着・溶接装置、超音波治療器、超音波カッター、チューブポンプ等に本発明の圧電アクチュエータを用いてもよい。
【０１７１】
また、前記実施形態では、圧電アクチュエータ２０を暦を示す表示装置の駆動に用いていたが、これに限らず、計時された時刻情報を示す指針の駆動に本発明の圧電アクチュエータを用いてもよい。
なお、前記各実施形態では、圧電アクチュエータの適用例として腕時計を示したが、これに限定されず、本発明は、懐中時計、置時計、掛け時計などにも適用できる。これらの各種時計において、例えばからくり人形などを駆動する機構としても利用できる。
【０１７２】
また、前記各実施形態では、圧電素子を駆動装置として利用する圧電アクチュエータを示したが、圧電素子の利用範囲はこれに留まらず、正圧電効果による圧電素子の歪（変位）の状態を示す電圧信号の情報的な利用、例えば、水中通信装置（ソナー）、魚群探知機（測深機）、距離計、非破壊検査装置(超音波探傷機）、超音波診断装置、超音波厚み計、流量計などにも圧電素子を利用できる。
【０１７３】
本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１７４】
【図１】本発明の第１実施形態におけるプリンタの概略図。
【図２】前記実施形態における圧電アクチュエータユニットの斜視図。
【図３】前記実施形態におけ圧電アクチュエータの斜視図。
【図４】前記実施形態における圧電アクチュエータの長辺側断面図。
【図５】前記実施形態における圧電アクチュエータの短辺側断面図。
【図６】前記実施形態における圧電アクチュエータの配線を示す平面図。
【図７】前記実施形態における振動体の側面を示す斜視図。
【図８】前記実施形態における振動体側面側の絶縁層を示す断面図。
【図９】前記実施形態における振動体の屈曲振動について示す模式図。
【図１０】前記実施形態におけるインクジェットヘッドの一部を示す断面斜視図。
【図１１】前記インクジェットヘッドのノズルの拡大断面図。
【図１２】前記ノズルの液滴吐出を示す断面図。
【図１３】前記実施形態における振動体の製造工程を示すフロー図。
【図１４】前記実施形態における基材に対する電極形成工程を示す図。
【図１５】図１４（Ａ）の部分拡大図。
【図１６】図１５に示した基材の側断面図。
【図１７】前記実施形態における積層工程について示す図。
【図１８】前記実施形態における絶縁層形成工程について示す図。
【図１９】前記実施形態における導通部形成工程について示す図。
【図２０】第１実施形態の変形例を示す図。
【図２１】本発明の第２実施形態における圧電アクチュエータの平面図。
【図２２】前記実施形態における圧電アクチュエータの斜視図。
【図２３】前記実施形態における振動体側面側の絶縁層を示す断面図。
【図２４】本発明の第３実施形態における圧電アクチュエータの平面図。
【図２５】前記実施形態における振動体の断面図。
【図２６】前記実施形態における振動体の製造工程を示すフロー図。
【図２７】本発明の第４実施形態における圧電アクチュエータの平面図。
【図２８】前記実施形態における撥水層の形成工程について示す模式図（（Ａ）（Ｂ））。
【図２９】本発明の第５実施形態における圧電アクチュエータの平面図。
【図３０】前記実施形態における圧電アクチュエータの側断面図。
【図３１】前記実施形態における導電性ポストの形成工程について示す図。
【図３２】前記実施形態における絶縁層の形成工程について示す図。
【図３３】本発明の第６実施形態における時計の外観図。
【図３４】前記実施形態における日付表示装置を示す平面図。
【図３５】図３４の部分拡大図。
【図３６】従来例の圧電アクチュエータを示す図。
【符号の説明】
【０１７５】
１・・・プリンタ（電子機器）、５・・・紙送りローラ、７・・・電子時計（電子機器）、２０，２０´、２２，２３，２４，２５・・・圧電アクチュエータ、２０Ａ，２２Ａ，２３Ａ，２４Ａ，２５Ａ・・・振動体、２０Ｂ・・・側面部、２１・・・補強板、２８・・・ロータ（被駆動体）、３０Ａ，３０Ｂ，３３Ａ，３３Ｂ，３４Ａ，３４Ｂ・・・圧電素子、３１・・・電極、１１０・・・インクジェットヘッド、１２０・・・インク（液状物または液状の絶縁体）、１３１・・・ムーブメント（計時部）、１３２・・・文字板（計時情報表示部）、１３３・・・時針（計時情報表示部）、１３４・・・分針（計時情報表示部）、１３５・・・秒針（計時情報表示部）、３００・・・基材、３１１〜３１５，３１１Ａ〜３１１Ｄ，３１２Ａ〜３１２Ｄ，３１４Ａ〜３１４Ｄ，３１５Ａ〜３１５Ｄ・・・電極パターン（電極）、３１２Ａ，３１４Ｄ・・・調整用電極パターン（同電位電極）、３１１，３１５・・・電極パターン（同一面内電極）、３１２，３１４・・・電極パターン（同一面内相互電極）、３５１・・・表面部（体表面部）、３５２・・・長辺側面部（体表面部）、３５３・・・短辺側面部（体表面部）、３５４・・・短辺側面（体表面部）、３５５・・・長辺側面（体表面部）、４１１〜４１９，４２１〜４２７，４３１〜４３３，４４１・・・導通パターン（導通部）、４１２，４１３、４１２´・・・導通パターン（同一面内導通部）、４１１Ａ，４３１Ａ，４３１Ｂ，４３２Ａ，４３２Ｂ・・・接点、４１１Ｂ，４３１Ｃ，４３２Ｃ・・・中間部、５１１〜５１９，５２１、５１１´・・・絶縁層、３１１Ｘ，３１５Ｘ・・・導電性ポスト、５５１，５５２・・・凹部、５５３・・・凸部、５５４・・・撥水部、Ａ・・・節（振動の節）、Ｓ１・・・電極形成工程、Ｓ２・・・個片化工程、Ｓ３・・・積層工程、Ｓ４・・・絶縁層形成工程、Ｓ５・・・導通部形成工程、Ｓ６・・・流出規制部形成工程。
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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