压电材料、压电元件和电子装置的制造方法_4

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元件101的横截面 形状为矩形,尽管可以是梯形或倒梯形。
[0123] 图中,将第一电极1011用作下部电极并且将第二电极1013用作上部电极。但是, 第一电极1011和第二电极1013的配置并不限于此。例如,第一电极1011可用作下部电极 或用作上部电极。同样地,第二电极1013可用作上部电极或用作下部电极。同时,在膜片 103与下部电极之间可存在缓冲层108。在这方面,这些名称取决于制造器件的方法而变化 并且在任何情况下,获得根据本发明方面的效果。上述排液头中,由于压电材料1012的膨 胀和收缩,使膜片103坚直地波动并且将压力施加于独立液室102中的液体。结果,将该液 体从排出孔105排出。根据本发明方面的排液头可用于打印机用途或者电子器件的制备。 膜片103的厚度为I. 0 μ m-15 μ m,优选为1. 5 μ m-8 μ m。对膜片的材料没有限制,但能够为 Si。该膜片的Si可用硼或磷掺杂。该膜片上的缓冲层和电极可作为该膜片的一部分。缓 冲层108的厚度为5nm-300nm,优选为10nm-200nm。基于当量圆直径,排出口 105的大小为 5 μ m-40 μ m。排出口 105的形状可以是圆形或星形、正方形、或三角形。
[0124] 排液装置
[0125] 接下来,对根据本发明方面的排液装置进行说明。根据本发明方面的排液装置包 括记录介质传送部和上述的排液头。
[0126] 根据本发明方面的排液装置的实例可包括图4和图5中所示的喷墨记录装置。图 5表示将图4中所示的排液装置(喷墨记录装置)881的外壳882-885和887已脱去的状 态。喷墨记录装置881包括用于将作为记录介质的记录纸自动供给到装置主体896的自动 给送部897。此外,包括:用于将从自动给送部897供给的记录纸导向预定的记录位置并且 从该记录位置导向排出口 898的传送部899 ;在传送到该记录位置的记录纸上进行记录的 记录部891 ;和对于记录部891进行回复处理的回复部890。记录部891设置有托架892, 托架892贮存根据本发明方面的排液头并且在轨道上往复地移动。
[0127] 这样的喷墨记录装置中,基于从计算机发送的电信号,使托架892在轨道上移动 并且将驱动电压施加于夹持压电材料的电极时,该压电材料经历移位。经由图3B中所示的 膜片103利用压电材料的移位对独立液室102加压,并且将墨从排出孔105排出,以致进行 打印。根据本发明方面的排液装置中,以高速度均匀地排液并且能够减小装置的尺寸。
[0128] 上述实例中,作为实例示出打印机。但是,除了打印装置,例如,传真机、多功能机、 复印机等的喷墨记录装置以外,根据本发明方面的排液装置可用作工业排液装置和在物体 上绘图的装置。
[0129] 超声波马达
[0130] 根据本发明方面的超声波马达至少包括:其中引入上述压电元件或上述层叠压电 元件的振动部件;和与上述振动部件接触的可移动部件。图6A和6B是表示根据本发明的 实施方案的超声波马达的构成的示意图。图6A表示超声波马达,其中根据本发明方面的压 电元件由单板形成。超声波马达包括振子201、利用起因于加压弹簧(在图中未示出)的加 压力与振子201的滑动表面接触的转子202、和与转子202 -体地设置的输出轴203。上述 振子201由金属弹性环2011、根据本发明方面的压电元件2012和用于将压电元件2012与 弹性环2011接合的有机粘合剂2013(环氧系、氰基丙烯酸酯系等)组成。根据本发明方面 的压电元件2012由夹持在第一电极和第二电极(在图中没有示出)的压电材料组成。将相 位相差η/2的两相交流电压施加于根据本发明方面的压电元件时,在振子201中产生弯曲 行波,并且振子201的滑动表面上的各个点进行椭圆运动。如果转子202与振子201的滑 动表面压接,则转子202受到来自振子201的摩擦力并且使其在与该弯曲行波相反的方向 上旋转。将要驱动的部件(图中未示出)与输出轴203连接并且通过转子202的转矩将其 驱动。将电压施加于压电材料时,由于横向压电效应而使压电材料膨胀或收缩。将弹性体 例如金属与该压电元件连接的情况下,由于压电材料的膨胀或收缩而使该弹性体弯曲。这 里所述的类型的超声波马达利用该原理。接下来,图6Β表示包括具有层叠结构的压电元件 的超声波马达的实例。振子204由夹持在管式金属弹性体2041之间的层叠压电元件2042 组成。层叠压电元件2042是由多个层叠的压电材料(在图中未示出)形成的元件并且包 括层叠的压电材料的外表面上的第一电极和第二电极和层叠的压电材料的内表面上的内 部电极。用螺栓将金属弹性体2041固定,将压电元件2042夹持固定并且用作振子204。通 过将具有不同相位的交流电压施加于压电元件2042,振子204产生两个彼此正交的振动。 将这两个振动合成并且形成圆形振动以驱动振子204的端部。在振子204的上部设置收缩 圆周槽,由此用于驱动的振动的移位增大。通过用于加压的弹簧206使转子205与振子204 压接以得到用于驱动的摩擦力。用轴承可旋转地支撑转子205。
[0131] 光学装置
[0132] 接下来,对根据本发明方面的光学装置进行说明。根据本发明方面的光学装置在 驱动部中包括上述超声波马达。
[0133] 图7A和7B是能够为根据本发明的实施方案的摄像装置的实例的单镜头反射式照 相机的可互换透镜镜筒的主要截面图。图8是能够为根据本发明的实施方案的摄像装置的 实例的单镜头反射式照相机的可互换透镜镜筒的分解透视图。将固定镜筒712、直线导向镜 筒713和前组镜筒714固定于照相机的安装拆卸底座711。它们是可互换透镜镜筒的固定 部件。
[0134] 直线导向镜筒713中设置有用于聚焦透镜702的光轴方向上的直线导向槽713a。 用轴螺钉718将在半径方向上向外突出的凸轮辊717a和717b固定于保持聚焦透镜702的 后组镜筒716,并且该凸轮辊717a嵌入该直线导向槽713a。
[0135] 凸轮环715可旋转地嵌入直线导向镜筒713的内圆周。通过将固定于凸轮环715 的辊719嵌入直线导向镜筒713的圆周槽713b,在光轴方向上限制直线导向镜筒713与凸 轮环715的相对位移。凸轮环715设置有用于聚焦透镜702的凸轮槽715a,并且上述凸轮 辊717b -起嵌入凸轮槽715a。
[0136] 将旋转传动环720设置在固定镜筒712的外圆周侧并且用滚珠轴承座圈727保持 以相对于固定镜筒712在固定的位置能够旋转。旋转传动环720在从旋转传动环720径向 延伸的轴720f上可旋转地保持辊轴承722。辊轴承722的大直径部722a与手动聚焦环724 的底座侧端面724b接触。辊轴承722的小直径部722b与连接部件729接触。以相等的间 隔将六个辊轴承722设置在旋转传动环720的外圆周上并且每个辊轴承经构成以具有上述 关系。
[0137] 将低摩擦片(垫圈部件)733设置在手动聚焦环724的内直径部中并且将该低摩 擦片保持在固定镜筒712的底座侧端面712a与手动聚焦环724的前侧端面724a之间。将 低摩擦片733的外直径表面规定为环状并且直径嵌入手动聚焦环724的内直径724c。而 且,固定镜筒712的外直径部712b直径嵌入手动聚焦环724的内直径724c。低摩擦片733 在使具有相对于固定镜筒712围绕光轴使手动聚焦环724旋转的构成的旋转环机构中的摩 擦减小方面起作用。
[0138] 由波形垫圈726的将超声波马达725向透镜的前方挤压的力施加加压力,辊轴承 722的大直径部722a与手动聚焦环的底座侧端面724a接触。同样地,由波形垫圈726的 将超声波马达725向透镜的前方挤压的力施加适当的加压力,辊轴承722的小直径部722b 与连接部729接触。利用与固定镜筒712卡口连接的状态的垫圈732,限制波形垫圈726的 底座方向的移动,并且将由波形垫圈726产生的弹簧力(激励力)传送到超声波马达725, 进而到辊轴承722,以用作手动聚焦环724的挤压固定镜筒712的底座侧端面712a的力。 艮P,在下述状态下组装手动聚焦环724 :在其间存在低摩擦片733下压靠固定镜筒712的底 座侧端面712a。
[0139] 因此,通过控制部(图中未示出)驱动超声波马达725以相对于固定镜筒712旋 转时,由于连接部件729与辊轴承722的小直径部722b摩擦接触,因此辊轴承722围绕轴 720f的中心旋转。使辊轴承722围绕轴720f旋转时,结果,使旋转传动环720围绕光轴旋 转(自动聚焦动作)。
[0140] 同时,从手动操作输入部(图中未示出)将围绕光轴的转矩施加于手动聚焦环724 时,由于手动聚焦环724的底座侧端面724b与辊轴承722的大直径部722a压接,因此利用 摩擦力,使辊轴承722围绕轴720f旋转。使辊轴承722的大直径部722a围绕轴720f旋转 时,使旋转传动环720围绕光轴旋转。此时,由于转子725c和定子725b的摩擦保持力,没 有使超声波马达725旋转(手动聚焦动作)。
[0141] 在彼此相对的位置,将两个聚焦键728安装于旋转传动环720。聚焦键728嵌入在 凸轮环715的端部设置的缺口部715b中。因此,进行自动聚焦动作或手动聚焦动作并且使 旋转传动环720围绕光轴旋转时,通过聚焦键728将其转矩传送到凸轮环715。使凸轮环围 绕光轴旋转时,通过凸轮辊717a和直线导向槽713a限制其旋转的后组镜筒716,利用凸轮 辊717b沿凸轮环715的凸轮槽715a前后移动。因此,驱动聚焦透镜702并且进行聚焦动 作。
[0142] 在此,作为根据本发明方面的光学装置,已对单镜头反射式照相机的可互换透镜 镜筒进行了说明。但是,能够应用于在驱动部中包括超声波马达的光学装置,例如小型照相 机、电子照相机和具有照相机的个人数字助理,无论照相机的类型如何。
[0143] 振动装置和除尘装置
[0144] 用于颗粒、粉末和液滴的输送、除去等的振动装置已广泛地用于电子装置。
[0145] 作为根据本发明方面的振动装置的实例,以下对使用根据本发明方面的压电元件 的除尘装置进行说明。
[0146] 根据本发明方面的除尘装置包括其中引入了上述压电元件或上述层叠压电元件 的振动部件。
[0147] 图9A和9B是表示根据本发明的实施方案的除尘装置的示意图。除尘装置310由 平板状的压电元件330和膜片320形成。压电元件330可以是根据本发明方面的层叠压电 元件。对膜片320的材料并无限制。将除尘装置310用于光学器件的情况下,可将透光性 材料或光反射性材料用作膜片320。
[0148] 图10A-10C为表示图9A和9B中所示的压电元件330的构成的示意图。图IOA和 IOC表不压电兀件330的表面和背面的构成,和图IOB表不侧表面的构成。如图9A中所不, 压电元件330由压电材料331、第一电极332和第二电极333组成,并且将第一电极332和 第二电极333相对地设置在压电材料331的片材表面上。如图9A和9B所示,压电元件330 可以是根据本发明方面的层叠压电元件。这种情况下,压电材料331具有压电材料层和内 部电极的交替结构,并且通过交替地使内部
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