JP2008294293A - Vibration-wave motor, and manufacturing method thereof - Google Patents

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昭彦 小林
Atsumichi Ishikura
淳理 石倉
Toshiyuki Kasai
俊之 葛西
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  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vibration-wave motor having a vibrating body in which a piezoelectric-body material film, composed of a uniform composition of about 10-100 μm having a withstand voltage required as a vibration-wave motor, is formed in few processes that allow stable mass-production of the piezoelectric-body material film. <P>SOLUTION: The vibration-wave motor excites vibration in each metal elastic body 101 while applying a frequency voltage to a piezoelectric body (a piezoelectric-body material film 102) in order to relatively move a contact body in contact with a vibrating body 100 made of a piezoelectric body and each elastic body 101. The piezoelectric-body material film 102 generated by aerosolizing fine powder of a piezoelectric-body material is sprayed onto the end face of each elastic body 101 so as to directly film-form the piezoelectric body on each elastic body. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、圧電素子に周波電圧を印加して振動体に振動を励起し、振動体に接触する接触体を相対的に移動させる振動波モータ及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a vibration wave motor that applies a frequency voltage to a piezoelectric element to excite vibration in a vibrating body and relatively moves a contact body that contacts the vibrating body, and a method for manufacturing the same.

従来、一般的に実用されている振動波モータは、例えば、特許文献1に開示されているように、円環又は円盤状の振動体を有しており、この振動体は金属製弾性体に圧電素子を接合して構成されている。   Conventionally, a vibration wave motor that is generally used in practice has, for example, a ring-shaped or disk-shaped vibrating body as disclosed in Patent Document 1, and this vibrating body is a metal elastic body. The piezoelectric element is joined.

圧電素子上に形成された2相の電極群に時間的に位相の異なる高周波電圧を印加すると圧電素子の振動によって弾性体には2つの定在波振動が励起され、これら2つの定在波振動が合成されて進行波となり、弾性体の表面が楕円運動する。そして、この弾性体の表面に接触体を加圧接触させると、振動体と移動体とを相対駆動することができる。   When high-frequency voltages with different phases are applied to the two-phase electrode group formed on the piezoelectric element, two standing wave vibrations are excited in the elastic body by the vibration of the piezoelectric element, and these two standing wave vibrations are excited. Are combined into a traveling wave, and the surface of the elastic body moves elliptically. When the contact body is brought into pressure contact with the surface of the elastic body, the vibrating body and the moving body can be relatively driven.

上述した圧電素子の圧電体としては、特許文献2に示されているように、PZT(チタン酸ジルコン酸鉛)の粉末と有機バインダを混合して押し出し成形後打ち抜き加工によって所望形状に成形し、その後約1200℃での焼成を行うバルク材が実用されている。   As the piezoelectric body of the above-described piezoelectric element, as shown in Patent Document 2, a powder of PZT (lead zirconate titanate) and an organic binder are mixed and formed into a desired shape by extrusion after extrusion, Thereafter, a bulk material that is fired at about 1200 ° C. has been put into practical use.

そして、焼成後に寸法精度を得るべく切削又は研磨の機械加工を行い、その後、上述した電極群を配置して分極を行っている。そして、上述したバルク材と弾性体を、特許文献3で開示されているように、エポキシ系又はアクリル系の熱硬化タイプの接着剤を用いて接着接合して一体化し、それを振動体としている。   Then, cutting or polishing machining is performed to obtain dimensional accuracy after firing, and then the electrode group described above is arranged to perform polarization. Then, as disclosed in Patent Document 3, the bulk material and the elastic body described above are bonded and integrated using an epoxy-based or acrylic thermosetting adhesive, and this is used as a vibrating body. .

一般に、周波電圧Vとその電圧に対する圧電素子の変位量Sの関係は、圧電素子の厚さをdとすると、
S=K・V/d ・・・ (1)
の式で表される。尚、Kは比例定数である。式(1)で示されるように、圧電素子の厚さdを薄くすると、少ない周波電圧で所定の変位量Sを得ることができることになる。ところが、上述した一般的に実用されているバルク材の圧電素子は薄型加工に限界があり、現在においては0.1mmの厚さが加工的な限界とされている。
In general, the relationship between the frequency voltage V and the displacement amount S of the piezoelectric element with respect to the voltage is as follows.
S = K · V / d (1)
It is expressed by the following formula. K is a proportionality constant. As shown in Expression (1), when the thickness d of the piezoelectric element is reduced, the predetermined displacement amount S can be obtained with a small frequency voltage. However, the bulk material piezoelectric element that is generally used as described above has a limitation in thin processing, and at present, a thickness of 0.1 mm is regarded as a processing limit.

それに対して、特許文献4、特許文献5及び特許文献6には、スクリーン印刷法及びスパッタ法によって0.1mm未満の厚さの圧電体を弾性体に成膜した振動波モータが提案されている。   On the other hand, Patent Document 4, Patent Document 5 and Patent Document 6 propose a vibration wave motor in which a piezoelectric body having a thickness of less than 0.1 mm is formed on an elastic body by a screen printing method and a sputtering method. .

上記特許文献に開示された技術は、0.1mm未満の厚さを可能とするだけではなく、従来実用しているバルク材では必須である、弾性体との固着のための接着材を使用していない。そのため、圧電素子から弾性体への振動伝達が接着剤によって吸収劣化するという問題をも解決可能となる。
特公平1−17354号公報 特開平11−187677号公報 特開平05−095687号公報 特開昭63−31480号公報 特開昭63−186572号公報 特開平11−343569号公報
The technique disclosed in the above-mentioned patent document not only enables a thickness of less than 0.1 mm, but also uses an adhesive for fixing to an elastic body, which is essential in a bulk material that has been practically used in the past. Not. Therefore, it is possible to solve the problem that vibration transmission from the piezoelectric element to the elastic body is absorbed and degraded by the adhesive.
Japanese Patent Publication No. 1-17354 Japanese Patent Laid-Open No. 11-187777 Japanese Patent Laid-Open No. 05-095687 Japanese Unexamined Patent Publication No. Sho 63-31480 JP-A 63-186572 Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-343569

しかしながら、上述した印刷法及びスパッタ法によって弾性体に圧電体を成膜した振動波モータは、現在実用化に至っていない。上述した式(1)で示されるように、理論的には圧電素子の厚さdを薄くすると少ない周波電圧で所定の変位量Sを得ることができるが、振動波モータにおいては、その膜厚の薄さには限界がある。   However, a vibration wave motor in which a piezoelectric body is formed on an elastic body by the above-described printing method and sputtering method has not yet been put into practical use. As shown by the above-described equation (1), theoretically, when the thickness d of the piezoelectric element is reduced, the predetermined displacement amount S can be obtained with a small frequency voltage. There is a limit to the thinness.

即ち、振動波モータの場合は、振動体に接触する接触体を回転させるためのトルクを必要とするが、そのトルクを得るための変位量Sは、振動波モータ以外のインクジェット用ヘッド等の圧電素子応用製品と比較すると、数段高いレベルで要求される。   That is, in the case of a vibration wave motor, a torque for rotating the contact body that contacts the vibration body is required, but the displacement amount S for obtaining the torque is a piezoelectric element such as an inkjet head other than the vibration wave motor. Compared with device application products, it is required at a level several steps higher.

その変位量Sを圧電素子に与えるためには、それに対応する所定の周波電圧以上の電圧を圧電素子に加える必要があるが、そのためには圧電素子がそれに耐え得る耐電圧を有していなければならない。その耐電圧を有するためには、それに対応する厚さを有する圧電素子が必要となる。   In order to give the displacement amount S to the piezoelectric element, it is necessary to apply a voltage equal to or higher than a corresponding predetermined frequency voltage to the piezoelectric element. For this purpose, the piezoelectric element must have a withstand voltage that can withstand it. Don't be. In order to have the withstand voltage, a piezoelectric element having a corresponding thickness is required.

しかし、数μm程度の薄さで成膜した圧電素子では、必要な耐電圧を得ることは困難で、10μm程度以上の厚さの圧電素子が必要となる。   However, it is difficult to obtain a required withstand voltage in a piezoelectric element formed with a thickness of about several μm, and a piezoelectric element having a thickness of about 10 μm or more is required.

上記特許文献4には、接触体を回転させてモータを駆動した時の駆動電圧と圧電素子の膜厚の関係を示すデータが記載されているが、膜厚が10μm以上のデータしか記載されておらず、それ以下の膜厚の場合のデータは記載されていない。また、最適な膜圧は10〜50μm程度としている。   In Patent Document 4, data indicating the relationship between the driving voltage and the film thickness of the piezoelectric element when the motor is driven by rotating the contact body is described, but only data with a film thickness of 10 μm or more is described. No data is shown for film thicknesses below that. The optimum film pressure is about 10 to 50 μm.

ところが、印刷法においては、1工程で0.5μm程度の膜厚形成が限界のため、10μm以上の膜厚を得るためには20回以上の印刷工程が必要となる。更には、各回の印刷工程後に熱処理を行わないと次回の印刷膜を形成できないため、印刷回数と同回数の熱処理工程を必要とする。   However, in the printing method, since the formation of a film thickness of about 0.5 μm in one step is a limit, a printing process of 20 times or more is required to obtain a film thickness of 10 μm or more. Furthermore, since the next printed film cannot be formed unless heat treatment is performed after each printing step, the same number of heat treatment steps as the number of times of printing are required.

以上説明した課題のため、印刷法による振動波モータの量産化は、それらの総工程数及びその総工程時間、そしてそれに起因するコスト面から、非常に困難とされている。   Due to the problems described above, mass production of vibration wave motors by the printing method is extremely difficult from the viewpoint of the total number of processes, the total process time, and the resulting cost.

それに対して、スパッタ法は10μm以上の膜厚を形成することが1工程で可能であり、印刷法成膜の説明で指摘した多工程の問題はない。   On the other hand, the sputtering method can form a film thickness of 10 μm or more in one step, and there is no multi-step problem pointed out in the description of the printing method film formation.

しかし、スパッタ法によってPZTの膜を形成すると、PZT膜を構成する鉛成分はチタン及びジルコニウムの成分と比較するとスパッタ率が高いために、鉛が選択的にエッチングされて膜中の鉛が所望の量よりも少なくなってしまう傾向がある(特許文献6)。そのため、組成制御が非常に困難である。   However, when a PZT film is formed by sputtering, the lead component of the PZT film has a higher sputtering rate than the titanium and zirconium components, so that lead is selectively etched and lead in the film is desired. There is a tendency to become less than the amount (Patent Document 6). Therefore, composition control is very difficult.

更には、それらの成分が偏在して成膜される場合があり、均一の組成にて成膜することも困難である。それらの問題のため、所望の特性を安定して得ることができないという課題があり、やはり量産化は困難とされている。   Furthermore, these components may be unevenly distributed, and it is difficult to form a film with a uniform composition. Due to these problems, there is a problem that desired characteristics cannot be stably obtained, and mass production is still difficult.

本発明の目的は、振動波モータとして必要な耐電圧を有する10〜100μm程度の均一的な組成から成る圧電体原材料膜を、安定的に量産可能な少工程にて形成した振動体を有する振動波モータを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a vibration having a vibrating body formed by a small number of steps capable of stably mass-producing a piezoelectric raw material film having a uniform composition of about 10 to 100 μm having a withstand voltage necessary for a vibration wave motor. It is to provide a wave motor.

上記目的を達成するために、請求項1記載の振動波モータの製造方法は、圧電体に周波電圧を印加して金属製の弾性体に振動を励起し、前記圧電体と弾性体からなる振動体に接触する接触体を相対的に移動させる振動波モータにおいて、前記弾性体の端面に前記圧電体の原材料微粉末をエアロゾル化した圧電体原材料膜を噴射し、前記圧電体を前記弾性体に直接に成膜形成することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a method of manufacturing a vibration wave motor according to claim 1 applies a frequency voltage to a piezoelectric body to excite vibrations in a metal elastic body, thereby vibrating the piezoelectric body and the elastic body. In a vibration wave motor for relatively moving a contact body in contact with a body, a piezoelectric raw material film obtained by aerosolizing the piezoelectric raw material fine powder is sprayed on an end surface of the elastic body, and the piezoelectric body is applied to the elastic body. The film is formed directly.

請求項12記載の振動波モータは、圧電体に周波電圧を印加して金属製の弾性体に振動を励起し、前記圧電体と弾性体からなる振動体に接触する接触体を相対的に移動させる振動波モータの製造方法において、前記弾性体の端面に前記圧電体の原材料微粉末をエアロゾル化した圧電体原材料膜を噴射し、前記圧電体を前記弾性体に直接に成膜形成することを特徴とする。   The vibration wave motor according to claim 12 applies a frequency voltage to the piezoelectric body to excite vibration in the metal elastic body, and relatively moves the contact body contacting the vibration body made of the piezoelectric body and the elastic body. In the manufacturing method of the vibration wave motor, the piezoelectric raw material film obtained by aerosolizing the piezoelectric raw material fine powder is sprayed on the end face of the elastic body, and the piezoelectric body is directly formed on the elastic body. Features.

本発明の振動波モータは、圧電体に周波電圧を印加して金属製の弾性体に振動を励起し、圧電体と弾性体からなる振動体に接触する接触体を相対的に移動させる。そして、弾性体の端面に圧電体の原材料微粉末をエアロゾル化した圧電体原材料膜を噴射し、圧電体を弾性体に直接に成膜形成する。   The vibration wave motor of the present invention applies a frequency voltage to a piezoelectric body to excite vibration in a metal elastic body, and relatively moves a contact body in contact with the vibration body made of the piezoelectric body and the elastic body. Then, a piezoelectric raw material film obtained by aerosolizing a piezoelectric raw material fine powder is sprayed onto the end face of the elastic body to form the piezoelectric body directly on the elastic body.

この構成により、振動波モータとして必要な耐電圧を有する10〜100μm程度の均一的な組成から成る圧電体原材料膜を、安定的に量産可能な少工程にて形成した振動体を有する振動波モータを提供することができる。   With this configuration, a vibration wave motor having a vibration body in which a piezoelectric raw material film having a uniform composition of about 10 to 100 μm having a withstand voltage required as a vibration wave motor is formed in a small number of steps that can be stably mass-produced. Can be provided.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(第1の実施の形態)
まず、圧電体の原材料微粉末をエアロゾル化して噴射する、エアロゾルデポジション法によるセラミック構造物の作製方法及びセラミック構造物の作製装置について簡単に説明する。
(First embodiment)
First, a ceramic structure manufacturing method and a ceramic structure manufacturing apparatus using an aerosol deposition method in which a fine powder of a piezoelectric material is aerosolized and sprayed will be briefly described.

図1は、エアロゾルデポジション法によるセラミック構造物の作製装置の模式図である。   FIG. 1 is a schematic diagram of an apparatus for producing a ceramic structure by an aerosol deposition method.

図1に示すように、セラミック構造物の作製装置1は、膜形成部2とエアロゾル発生部3を備える。   As shown in FIG. 1, the ceramic structure manufacturing apparatus 1 includes a film forming unit 2 and an aerosol generating unit 3.

そして、エアロゾル発生部3で発生した圧電体の原材料微粉末をガス中に分散させたエアロゾルを膜形成部2に搬送するエアロゾル搬送管4によって、膜形成部2とエアロゾル発生部3を接続する。   Then, the film forming unit 2 and the aerosol generating unit 3 are connected by an aerosol transport pipe 4 that transports the aerosol in which the raw powder of the piezoelectric material generated in the aerosol generating unit 3 is dispersed in the gas to the film forming unit 2.

膜形成部2は、真空ポンプ21で真空化される真空チャンバー20を有し、その真空チャンバー20内に導かれたエアロゾル搬送管4端部に配置されたノズル5から、エアロゾル搬送管4によって搬送されたエアロゾル6を基板7bに噴射して膜7aを形成する。そして、膜7aと基板7bによるセラミック構造物7を作製する。   The film forming section 2 has a vacuum chamber 20 that is evacuated by a vacuum pump 21, and is transported by an aerosol transport pipe 4 from a nozzle 5 disposed at an end of the aerosol transport pipe 4 led into the vacuum chamber 20. The aerosol 6 is sprayed onto the substrate 7b to form the film 7a. And the ceramic structure 7 by the film | membrane 7a and the board | substrate 7b is produced.

尚、基板7bは、通常ステージ8に固定されており、基板7bをX−Y方向8aに移動しながら膜7aを形成する。   The substrate 7b is usually fixed to the stage 8, and the film 7a is formed while moving the substrate 7b in the XY direction 8a.

また、エアロゾル発生部3は、エアロゾル発生器30と、ガス搬送管31と、ガス搬送管31によってエアロゾル発生器30内にガスを注入するマスフローコントローラ32とから構成される。エアロゾル搬送管4の他端部がエアロゾル発生器30の上部に挿入されている。   The aerosol generation unit 3 includes an aerosol generator 30, a gas transport pipe 31, and a mass flow controller 32 that injects gas into the aerosol generator 30 through the gas transport pipe 31. The other end of the aerosol transport tube 4 is inserted into the upper part of the aerosol generator 30.

以上説明したエアロゾルデポジション法によるセラミック構造物の作製装置において、本発明はセラミックとしてPZT等の圧電体原材料を使用し、また基板7bとして振動波モータの金属製の弾性体を設置する。同法によって圧電体材料を成膜することで、10〜100μm程度で均一的な組成から成る圧電体原材料膜を1回の工程にて成膜形成することができる。   In the ceramic structure manufacturing apparatus using the aerosol deposition method described above, the present invention uses a piezoelectric raw material such as PZT as the ceramic, and a metal elastic body of a vibration wave motor as the substrate 7b. By forming a piezoelectric material film by the same method, a piezoelectric raw material film having a uniform composition of about 10 to 100 μm can be formed in a single process.

次に図2及び図3を用いて、振動波モータの弾性体とそれにエアロゾルデポジション法によって圧電体原材料を成膜した状態を説明する。   Next, with reference to FIGS. 2 and 3, a state in which a piezoelectric raw material is formed by an elastic body of a vibration wave motor and an aerosol deposition method will be described.

図2は、弾性体101と圧電体原材料膜(圧電体)102から形成される振動体100を上面から見た斜視図、図3はそれの裏面(背面)から見た斜視図を示す。   FIG. 2 is a perspective view of the vibrating body 100 formed of the elastic body 101 and the piezoelectric material film (piezoelectric body) 102 as viewed from the top, and FIG. 3 is a perspective view of the vibrating body 100 as viewed from the back (back) thereof.

弾性体101は環状に形成されている。そして、厚さtが10〜100μm程度の圧電体原材料膜102が弾性体101の一平面(図3に示す背面)上に成膜されている。弾性体101の端面中央部101Cには圧電体原材料膜102が形成されていないが、これは成膜時に弾性体101をステージ8に固定する時に用いる固定治具を端面中央部101C部に設置したためである。   The elastic body 101 is formed in an annular shape. A piezoelectric raw material film 102 having a thickness t of about 10 to 100 μm is formed on one plane (the back surface shown in FIG. 3) of the elastic body 101. The piezoelectric raw material film 102 is not formed on the end surface central portion 101C of the elastic body 101. This is because a fixing jig used to fix the elastic body 101 to the stage 8 at the time of film formation is installed in the end surface central portion 101C. It is.

弾性体101の圧電体原材料膜102形成面の反対面側には、複数の溝101Aとそれら溝間に形成された複数の凸部101Bを有する。圧電体原材料膜102の上面に電極膜103を形成して周波電圧(所定の電圧)を印加すると、圧電素子膜(圧電体)が形成される。   The elastic body 101 has a plurality of grooves 101 </ b> A and a plurality of convex portions 101 </ b> B formed between the grooves on the surface opposite to the surface on which the piezoelectric raw material film 102 is formed. When the electrode film 103 is formed on the upper surface of the piezoelectric raw material film 102 and a frequency voltage (predetermined voltage) is applied, a piezoelectric element film (piezoelectric body) is formed.

圧電素子膜の振動が、溝101Aと凸部101Bの凸凹構造による効果によって弾性体101に2つの定在波振動を励起する。この際、溝101Aと凸部101Bの凸凹構造によって定在波振動を効果的に励起する。そして、これら2つの定在波振動が合成されて進行波となり、弾性体101の表面が楕円運動し、凸部101Bの上面に加圧接触する接触体(図示せず)に回転運動を与える。   The vibration of the piezoelectric element film excites two standing wave vibrations in the elastic body 101 by the effect of the uneven structure of the groove 101A and the protrusion 101B. At this time, the standing wave vibration is effectively excited by the uneven structure of the groove 101A and the convex portion 101B. These two standing wave vibrations are combined into a traveling wave, the surface of the elastic body 101 moves elliptically, and a rotational movement is given to a contact body (not shown) that is in pressure contact with the upper surface of the convex portion 101B.

図2及び図3にて示した圧電体原材料膜102を成膜した状態の振動体100は、その後500〜700℃程度の温度で1〜2時間放置の熱処理を行い、圧電体原材料膜102の焼き固めを行う。その後、電極膜103をスパッタ法又は印刷法等にて形成してから分極処理を行い、圧電体原材料膜102の圧電素子(圧電体、圧電素子膜)化を行う。図4には、複数の電極膜103を形成した後の振動体100を示す。   2 and FIG. 3 is then subjected to a heat treatment that is allowed to stand for 1 to 2 hours at a temperature of about 500 to 700 ° C., so that the piezoelectric material film 102 is formed. Bake and harden. Thereafter, the electrode film 103 is formed by a sputtering method or a printing method, and then a polarization process is performed to convert the piezoelectric raw material film 102 into a piezoelectric element (piezoelectric body, piezoelectric element film). FIG. 4 shows the vibrating body 100 after the plurality of electrode films 103 are formed.

(第2の実施の形態)
前述したように、圧電体原材料膜102を成膜した振動体100は、その後、熱処理を行って圧電体原材料膜102の焼き固めを行う。その時に、圧電体原材料膜102と金属製の弾性体101との熱変形率の差によって、圧電体原材料膜102が弾性体101から剥離することがある。
(Second Embodiment)
As described above, the vibrating body 100 on which the piezoelectric raw material film 102 is formed is then heat-treated to perform baking of the piezoelectric raw material film 102. At that time, the piezoelectric material film 102 may be peeled off from the elastic body 101 due to the difference in thermal deformation rate between the piezoelectric material film 102 and the metal elastic body 101.

その問題を解決する手段を図5及び図6を用いて説明する。図5は、弾性体101の端面上にマスク104を設置した状態を示し、同状態にて圧電体原材料膜102の形成を行う。マスク104は複数の開口104Aを有し、弾性体101の面上に成膜される圧電体原材料膜102は開口104A部に形成される。マスク104の開口104A以外の枠及び桟の範囲は、弾性体101には成膜されない。   Means for solving the problem will be described with reference to FIGS. FIG. 5 shows a state in which the mask 104 is placed on the end face of the elastic body 101, and the piezoelectric material film 102 is formed in the same state. The mask 104 has a plurality of openings 104A, and the piezoelectric raw material film 102 formed on the surface of the elastic body 101 is formed in the openings 104A. A range of the frame and the crosspiece other than the opening 104 </ b> A of the mask 104 is not formed on the elastic body 101.

図6は、成膜後にマスク104を外した状態を示す。マスク104の枠及び桟によって、成膜された圧電体原材料膜102Aは複数に分割され、各圧電体原材料膜102A間に非成膜範囲101Dを形成している。   FIG. 6 shows a state where the mask 104 is removed after film formation. The formed piezoelectric raw material film 102A is divided into a plurality of parts by the frame and the crosspiece of the mask 104, and a non-deposition range 101D is formed between each piezoelectric raw material film 102A.

このように、圧電体原材料膜102Aを分割して成膜した構成で熱処理工程を行うと、弾性体101と圧電体原材料膜102Aの熱変形率の差によって発生する、成膜部を弾性体101から剥離する方向へ働く応力は非成膜範囲101Dによって緩和される。この結果、非分割成膜品にて圧電体原材料膜102の剥離が発生した熱処理温度でも剥離を防ぐことができ、更にはより高い温度での熱処理も可能となる。   As described above, when the heat treatment process is performed in a configuration in which the piezoelectric raw material film 102A is divided and formed, the film forming portion that is generated due to the difference in thermal deformation rate between the elastic body 101 and the piezoelectric raw material film 102A is formed into the elastic body 101. The stress acting in the peeling direction from the film is relaxed by the non-deposition range 101D. As a result, the separation can be prevented even at the heat treatment temperature at which the piezoelectric raw material film 102 is peeled off in the non-divided film-formed product, and the heat treatment at a higher temperature is also possible.

図7には、圧電体原材料膜102Aを分割成膜した弾性体101に対して、熱処理後に複数の電極膜103を形成した状態を示す。電極膜103の各々は、複数の圧電体原材料膜102A各々の膜面内に、圧電体原材料膜102Aに対して僅かな距離L分小さく形成されているものの、ほぼ圧電体原材料膜面積102Aと同一の形状で形成されている。   FIG. 7 shows a state in which a plurality of electrode films 103 are formed after heat treatment on the elastic body 101 in which the piezoelectric raw material film 102A is divided and formed. Each of the electrode films 103 is formed in the film surface of each of the plurality of piezoelectric raw material films 102A smaller than the piezoelectric raw material film 102A by a slight distance L, but is almost the same as the piezoelectric raw material film area 102A. It is formed in the shape.

圧電素子の特性は、電極膜103の面積と比例するもので、できる限り大きな面積の電極膜103を形成することが望ましい。しかし、圧電体原材料膜102A外側の弾性体101の上面に電極膜103を成膜すると、電極膜103と弾性体101間に電気的リークが発生するので、僅かな距離Lが必要となる。   The characteristics of the piezoelectric element are proportional to the area of the electrode film 103, and it is desirable to form the electrode film 103 with as large an area as possible. However, when the electrode film 103 is formed on the upper surface of the elastic body 101 outside the piezoelectric raw material film 102A, an electrical leak occurs between the electrode film 103 and the elastic body 101, so that a slight distance L is required.

尚、以上図5乃至図7を用いて説明した実施の形態とは異なり、複数の分割した圧電体原材料膜102Aの位置と面積を、成膜面と相対する面の複数の溝101Aと複数の凸部101Bの位置及び面積に関連付けて形成することも可能である。   Unlike the embodiment described above with reference to FIGS. 5 to 7, the position and area of the plurality of divided piezoelectric raw material films 102A are set so that the plurality of grooves 101A and the plurality of grooves 101A on the surface facing the film formation surface are the same. It is also possible to form it in association with the position and area of the convex portion 101B.

一例としては、凸部101Bの背面部相当範囲をほぼ成膜範囲とし、溝101Aの背面部相当範囲をほぼ非成膜範囲とすることが挙げられる。それにより、溝101Aと凸部101Bの凸凹構造による振幅増幅効果を、より効果的に発揮することが可能となる。   As an example, the range corresponding to the back surface of the convex portion 101B is substantially the film forming range, and the range corresponding to the back surface of the groove 101A is substantially the non-film forming range. As a result, the amplitude amplification effect due to the uneven structure of the groove 101A and the convex portion 101B can be more effectively exhibited.

(第3実施の形態)
図8は、上述したマスク104を用いて成膜した後の、図5におけるA−A断面を示す。分割された圧電体原材料膜102Aは約30μmの厚さを有し、マスク104の桟部104Bは厚さ約0.3mm、幅約0.3mmの例を示している。
(Third embodiment)
FIG. 8 shows an AA cross section in FIG. 5 after film formation using the mask 104 described above. The divided piezoelectric raw material film 102A has a thickness of about 30 μm, and the crosspiece 104B of the mask 104 shows an example having a thickness of about 0.3 mm and a width of about 0.3 mm.

同図において、圧電体原材料膜102Aの桟部104Bの両側面近傍は、テーパー形状部102A1となっている。それは、エアロゾルデポジション法での成膜時に、基材である弾性体101に噴射された圧電体の原材料を含んだエアロゾル6の噴射状況による。   In the drawing, the vicinity of both side surfaces of the crosspiece 104B of the piezoelectric material film 102A is a tapered portion 102A1. This is due to the spraying state of the aerosol 6 including the raw material of the piezoelectric body sprayed to the elastic body 101 which is the base material at the time of film formation by the aerosol deposition method.

即ち、全てがエアロゾル6Aのように弾性体101の上面に対して垂直に噴射されるのではなく、エアロゾル6Bのように斜め方向へ噴射されるエアロゾルも多く含まれている。その斜めに噴射されたエアロゾル6Bのうち、桟部104Bの側面下部に衝突して跳ね返り、成膜中の圧電体原材料膜102Aの桟部104B近傍の上面に至るものに含まれる微粉末が、成膜された圧電体原材料膜102Aを削り取るエッチング効果を果たす。その結果、テーパー形状部102A1が発生する。   That is, not all of the aerosol is injected perpendicularly to the upper surface of the elastic body 101 like the aerosol 6A, but many aerosols are injected in an oblique direction like the aerosol 6B. Of the aerosol 6B sprayed obliquely, fine powder contained in the one that collides with and bounces off the lower part of the side surface of the crosspiece 104B and reaches the upper surface in the vicinity of the crosspiece 104B of the piezoelectric raw material film 102A being formed. An etching effect is achieved by scraping the formed piezoelectric raw material film 102A. As a result, a tapered portion 102A1 is generated.

圧電体原材料膜102Aのうち、テーパー形状部102A1の上面には、電極膜103を形成することができない。即ち、スパッタ法又は印刷法にて電極膜形成時、テーパー形状部102A1の上面に電極膜103を形成しようとすると、電極膜形成用のマスク104とテーパー形状部102A1によって生まれる隙間から電極材料が入り込む。そして、弾性体101上面に電極膜103を形成してしまう。   Of the piezoelectric material film 102A, the electrode film 103 cannot be formed on the upper surface of the tapered portion 102A1. That is, when the electrode film 103 is formed on the upper surface of the tapered portion 102A1 when the electrode film is formed by the sputtering method or the printing method, the electrode material enters from the gap created by the electrode film forming mask 104 and the tapered portion 102A1. . Then, the electrode film 103 is formed on the upper surface of the elastic body 101.

そのため、電極膜103はテーパー形状部102A1を避けた圧電体原材料膜102Aの平面上に形成せざるを得ないため、図9に示すように、電極膜103の面積は少し小さく形成される。   Therefore, the electrode film 103 must be formed on the plane of the piezoelectric raw material film 102A avoiding the tapered portion 102A1, and therefore the area of the electrode film 103 is formed slightly smaller as shown in FIG.

この圧電体原材料膜102Aの成膜時のマスク104にて発生するマスク枠及び桟部104B近傍にて発生するテーパー形状部102A1を避けるために、特許第3015869号には、マスク104を弾性体101上面から浮かして配置する技術が開示されている。   In order to avoid the mask frame generated in the mask 104 and the tapered portion 102A1 generated in the vicinity of the crosspiece 104B when the piezoelectric raw material film 102A is formed, Japanese Patent No. 3015869 discloses the mask 104 as the elastic body 101. A technique is disclosed that floats from the top surface.

マスク104を圧電体原材料膜102Aの厚さよりも高い位置まで浮かせることによって、上述した桟部104Bの側面近傍のエッチング効果を排し、テーパー形状部102A1を避けることが可能となる。   By floating the mask 104 to a position higher than the thickness of the piezoelectric raw material film 102A, the etching effect in the vicinity of the side surface of the crosspiece 104B described above can be eliminated, and the tapered portion 102A1 can be avoided.

上記特許文献では、マスクの開口がエアロゾルを噴射するノズル開口面積より小さいか、ノズル開口面積とほぼ同等の例を説明している。しかしながら、所望の圧電特性を得るための大きな面積の圧電体原材料膜を得ることを目的として、大きな開口面積で桟部104Bの幅が小さいマスク104を採用し、ノズル開口面積より遥かに大きな面積の膜を成膜形成する場合は、以下の問題がある。   In the above-mentioned patent document, an example in which the opening of the mask is smaller than the nozzle opening area for injecting the aerosol or substantially equivalent to the nozzle opening area is described. However, in order to obtain a piezoelectric raw material film having a large area for obtaining desired piezoelectric characteristics, a mask 104 having a large opening area and a small width of the crosspiece 104B is employed, and the area much larger than the nozzle opening area is employed. When forming a film, there are the following problems.

即ち、マスク104を弾性体101上面から浮かして配置すると、そのために発生するマスク104と弾性体101間の隙間に、上述した斜めに噴射されたエアロゾル6Bが入り込んでそこに成膜する。そして、分割して成膜した圧電体原材料膜102Aの隣同士を連結する。   That is, when the mask 104 is arranged so as to float from the upper surface of the elastic body 101, the above-mentioned obliquely sprayed aerosol 6B enters into the gap between the mask 104 and the elastic body 101 that is generated, and forms a film there. Then, the adjacent piezoelectric raw material films 102A formed separately are connected.

即ち、特開2002−190512号公報で開示されているように、基材である弾性体101の成膜面垂直方向に対して30°〜45°傾けて噴射しても十分成膜するので、45°以下角度のエアロゾル6Bは、マスク104と弾性体101間の隙間で成膜する。   That is, as disclosed in JP-A No. 2002-190512, the film is sufficiently formed even if it is sprayed at an angle of 30 ° to 45 ° with respect to the vertical direction of the film forming surface of the elastic body 101 as the base material. The aerosol 6B having an angle of 45 ° or less is formed in the gap between the mask 104 and the elastic body 101.

図8で示した桟部104Bのように、幅0.3mmの場合は、0.15mm以上マスク104を浮かして配置すると、左右の両開口104Aから桟部104Bの下側に入り込む角度45°以下の斜め方向からのエアロゾル6Bによって、以下の不具合が生じる。   In the case of a width of 0.3 mm as in the crosspiece 104B shown in FIG. 8, when the mask 104 is placed floating by 0.15 mm or more, the angle entering the lower side of the crosspiece 104B from both the left and right openings 104A is 45 ° or less. The following problems are caused by the aerosol 6B from the oblique direction.

即ち、本来分割して成膜したい圧電体原材料膜102Aが隣同士互いに連結した状態になり、熱処理時の圧電体原材料膜102Aの剥離防止効果が失せることになる。特に、圧電体上面とマスク面との距離を、上記特許第3015869号が推奨する0.7mm以上に設置すると、隣同士の圧電体原材料膜102Aを完全に連結してしまうが可能性が高い。   That is, the piezoelectric raw material films 102A that are originally desired to be divided are connected to each other and the effect of preventing the peeling of the piezoelectric raw material films 102A during heat treatment is lost. In particular, if the distance between the upper surface of the piezoelectric body and the mask surface is set to 0.7 mm or more recommended by the above-mentioned Patent No. 3015869, the adjacent piezoelectric raw material films 102A are likely to be completely connected.

そこで、分割された圧電体原材料膜102Aを連結させることがなく、かつより広い面積の電極膜103を形成するために、マスクの枠部及び桟部の断面側面に段差面又は斜面を形成する。   Therefore, in order to form the electrode film 103 having a larger area without connecting the divided piezoelectric material film 102A, a stepped surface or a slope is formed on the cross-sectional side surfaces of the frame portion and the crosspiece portion of the mask.

図10は、マスクの枠部及び桟部の開口側の断面側面に段部を設けた例を示す。本例のマスク105は、開口を形成する枠及び桟部の開口側の断面側面に段部105Aを有する。その段部105Aは、弾性体101と接触する側の枠又は桟部の幅が小さくなるように形成する。   FIG. 10 shows an example in which stepped portions are provided on the cross-sectional side surfaces on the opening side of the frame portion and the crosspiece portion of the mask. The mask 105 of this example has a stepped portion 105A on the cross-sectional side surface on the opening side of the frame and the crosspiece that forms the opening. The step portion 105A is formed so that the width of the frame or crosspiece on the side in contact with the elastic body 101 is reduced.

マスク105の上面側の幅は0.3mm、マスク105全体の高さは0.3mmであり、弾性体101近傍部の幅を0.15mmとしている。同構成においては、上述した斜めに噴射されたエアロゾル6Bは段部105A近傍の側面に衝突し、圧電体原材料膜106はその側面近傍にてテーパ形状部106Aを形成する。しかし、それは弾性体101と接触する桟部又は枠の狭い部分の近傍に形成される。   The width on the upper surface side of the mask 105 is 0.3 mm, the overall height of the mask 105 is 0.3 mm, and the width in the vicinity of the elastic body 101 is 0.15 mm. In the same configuration, the above-mentioned obliquely injected aerosol 6B collides with the side surface in the vicinity of the step portion 105A, and the piezoelectric material film 106 forms a tapered portion 106A in the vicinity of the side surface. However, it is formed in the vicinity of the crosspiece or the narrow part of the frame that contacts the elastic body 101.

従って、より広い平面部を有する圧電体原材料膜106を得ることができ、広い面積を有する電極膜103の形成が可能となる。そして、マスク105は開口部間に弾性体101と接触する部分を有しているため、隣同士の圧電体原材料膜106が連結することがない。   Therefore, the piezoelectric raw material film 106 having a wider plane portion can be obtained, and the electrode film 103 having a larger area can be formed. And since the mask 105 has the part which contacts the elastic body 101 between opening parts, the adjacent piezoelectric raw material film | membrane 106 does not connect.

(第4の実施の形態)
図11は、マスクの枠部及び桟部の断面側面に斜面を設けた例を示す。マスク107の斜面は弾性体101との接触部が狭くなるように形成する。同例においても、第3の実施の形態と同様に、圧電体原材料膜108はその斜面下部近傍に、テーパー形状部108Aを形成する。しかし、それは弾性体101と接触する桟部又は枠の狭い部分の近傍に形成され、より広い平面部を有する圧電体原材料膜108を得ることができる。
(Fourth embodiment)
FIG. 11 shows an example in which slopes are provided on the cross-sectional side surfaces of the frame and crosspieces of the mask. The slope of the mask 107 is formed so that the contact portion with the elastic body 101 becomes narrow. Also in this example, as in the third embodiment, the piezoelectric raw material film 108 forms a tapered portion 108A in the vicinity of the lower surface of the slope. However, it is formed in the vicinity of the narrow portion of the crosspiece or frame that contacts the elastic body 101, and the piezoelectric raw material film 108 having a wider flat portion can be obtained.

(第5実施の形態)
以上説明した実施の形態においては、弾性体101に接して回転する接触体との接触面と対向する裏側の平面部に圧電体原材料膜102又は102Aを成膜する例を挙げて説明した。しかし、圧電体の原材料が有するd31方向とd33方向の振動量又は振幅量によっては、圧電体原材料膜を弾性体101の側面周面に形成した方が良い場合がある。
(Fifth embodiment)
In the embodiment described above, an example in which the piezoelectric raw material film 102 or 102A is formed on the flat portion on the back side facing the contact surface with the rotating contact body in contact with the elastic body 101 has been described. However, depending on the vibration amount or amplitude amount in the d31 direction and d33 direction of the piezoelectric material, it may be better to form the piezoelectric material film on the side surface of the elastic body 101.

図12を用いて、その実施の形態を説明する。振動体200は、弾性体201の側面周面に圧電体原材料膜202を厚さtで成膜して構成される。厚さtは第1の実施の形態と同様、10〜100μm程度である。このような周面への圧電体原材料膜202の形成は、他の膜形成方法では困難である。   The embodiment will be described with reference to FIG. The vibrating body 200 is configured by forming a piezoelectric raw material film 202 with a thickness t on the side surface of an elastic body 201. The thickness t is about 10 to 100 μm as in the first embodiment. Formation of the piezoelectric raw material film 202 on such a peripheral surface is difficult with other film forming methods.

即ち、印刷法はスクリーン印刷法を主としており、周面又は曲面への成膜形成は困難である。また、スパッタ法においては、わずかな隙間へも圧電体原材料膜202を形成するというその特性上から必要となる、弾性体201側面周面への成膜時の溝201Aと凸部201Bの凹凸面への成膜を避けるための治具を持つことは困難である。即ち、その治具を量産時に寸法がばらつく弾性体201に対応させることは困難である。   That is, the printing method is mainly a screen printing method, and it is difficult to form a film on a peripheral surface or a curved surface. Further, in the sputtering method, the concave and convex surfaces of the groove 201A and the convex portion 201B are necessary when forming the piezoelectric raw material film 202 in a slight gap due to the property of forming the film on the side surface of the elastic body 201. It is difficult to have a jig to avoid film formation. That is, it is difficult to make the jig correspond to the elastic body 201 whose dimensions vary during mass production.

それに対して、本発明の圧電体の原材料微粉末をエアロゾル化して噴射して圧電素子を直接成膜形成する弾性体であれば、周面への成膜は可能であり、かつ成膜面と垂直な面に圧電体原材料膜202を形成することがない。   On the other hand, if it is an elastic body in which the piezoelectric raw material fine powder of the present invention is aerosolized and sprayed to directly form the piezoelectric element, film formation on the peripheral surface is possible and The piezoelectric raw material film 202 is not formed on the vertical surface.

従って、弾性体201の側面周面への成膜は、本発明の特徴を最十分生かした構成ということができる。尚、具体的な成膜は、弾性体201の円周中心を中心軸として回転させながら、その円周側面に対して垂直方向近傍からエアロゾル6を噴射して行う。   Therefore, it can be said that the film formation on the side surface of the elastic body 201 is a configuration that makes the most of the features of the present invention. The specific film formation is performed by injecting the aerosol 6 from the vicinity of the circumferential side of the elastic body 201 in the vertical direction while rotating around the center of the circumference of the elastic body 201 as the central axis.

また、弾性体201の円周側面上に開口を有するマスクを配置することで、圧電体原材料膜202の分割成膜を行うことが可能で、第2〜第4の実施の形態で説明した技術をこの実施の形態においても実施することができる。   In addition, by arranging a mask having an opening on the circumferential side surface of the elastic body 201, the piezoelectric raw material film 202 can be divided and formed, and the techniques described in the second to fourth embodiments. Can also be implemented in this embodiment.

以上の本発明の実施の形態で説明したように、振動波モータとして必要な耐電圧を有する10〜100μm程度の均一的な組成から成る圧電体原材料膜を、安定的に量産可能な少工程にて形成した振動体を有する振動波モータを提供することができる。   As described in the above embodiment of the present invention, a piezoelectric raw material film having a uniform composition of about 10 to 100 μm having a withstand voltage necessary for a vibration wave motor can be manufactured in a small number of steps that can be stably mass-produced. Thus, it is possible to provide a vibration wave motor having a vibrating body formed in this manner.

更には、圧電体原材料膜の成膜後の熱処理工程にて発生することがある、圧電体原材料膜が振動体から剥離する問題を解決する手段を有する振動波モータと、より良い圧電特性を発揮する電極膜を有する振動波モータを提供することができる。そして、分割された圧電体原材料膜を連結させることがなく、かつより広い面積の電極膜を形成することができる。   Furthermore, a vibration wave motor having means for solving the problem that the piezoelectric material film is peeled off from the vibrating body, which may occur in the heat treatment step after the formation of the piezoelectric material film, and better piezoelectric characteristics are exhibited. Thus, a vibration wave motor having an electrode film can be provided. And it is possible to form an electrode film having a larger area without connecting the divided piezoelectric material film.

また、圧電体原材料膜の成膜後の熱処理工程にて発生することがある、圧電体原材料膜が振動体から剥離する問題を解決する手段と、熱処理後の圧電体原材料膜上に配置する電極膜面積をより広く設ける手段を有する振動波モータも提供することができる。更には、従来のバルク材では必須であった約1200℃での焼成工程を、700〜900℃程度の低い温度で行うことが可能となる。   Further, means for solving the problem that the piezoelectric raw material film may be peeled off from the vibrating body, which may occur in the heat treatment step after the formation of the piezoelectric raw material film, and the electrode disposed on the piezoelectric raw material film after the heat treatment A vibration wave motor having means for providing a wider film area can also be provided. Furthermore, it becomes possible to perform the baking process at about 1200 ° C., which is essential for conventional bulk materials, at a low temperature of about 700 to 900 ° C.

エアロゾルデポジション法によるセラミック構造物の作製装置の模式図である。It is a schematic diagram of the production apparatus of the ceramic structure by the aerosol deposition method. 本発明の第1の実施の形態に係る振動波モータを構成する、圧電体原材料膜を形成した振動体を説明するための上面斜視図である。It is a top perspective view for demonstrating the vibrating body which formed the piezoelectric material raw material film which comprises the vibration wave motor which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態に係る振動波モータを構成する、圧電体原材料膜を形成した振動体を説明するための裏面斜視図である。It is a back surface perspective view for demonstrating the vibrating body which formed the piezoelectric material raw material film which comprises the vibration wave motor which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態に係る振動波モータを構成する、電極膜を形成後の振動体を説明するための裏面斜視図である。It is a back surface perspective view for demonstrating the vibrating body after forming the electrode film which comprises the vibration wave motor which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態に係る振動波モータを構成する振動体のマスクを説明するための裏面斜視図である。It is a back surface perspective view for demonstrating the mask of the vibrating body which comprises the vibration wave motor which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態に係る振動波モータを構成する振動体の分割して成膜された圧電体原材料膜を説明するための裏面斜視図である。It is a back surface perspective view for demonstrating the piezoelectric material raw material film | membrane formed by dividing | segmenting and forming the vibrating body which comprises the vibration wave motor which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態に係る振動波モータを構成する、電極膜を形成後の振動体を説明するための裏面斜視図である。It is a back surface perspective view for demonstrating the vibrating body after forming the electrode film which comprises the vibration wave motor which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態に係る振動波モータを構成する振動体に関連する従来技術の振動体の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the vibrating body of the prior art relevant to the vibrating body which comprises the vibration wave motor which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 図8の振動体に電極膜を形成した状態の図である。It is a figure of the state which formed the electrode film in the vibrating body of FIG. 本発明の第3の実施の形態に係る振動波モータを構成する振動体の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the vibrating body which comprises the vibration wave motor which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施の形態に係る振動波モータを構成する振動体の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the vibrating body which comprises the vibration wave motor which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第の5実施の形態に係る振動波モータを構成する振動体の裏面斜視図である。It is a back surface perspective view of the vibrating body which comprises the vibration wave motor which concerns on the 5th Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 セラミック構造物の作製装置
2 膜形成部
3 エアロゾル発生部
4 エアロゾル搬送管
5 ノズル
6、6A、6B エアロゾル
7 セラミック構造物
100、200 振動体
101、201 弾性体
101A、201A 溝
101B、201B 凸部
101D 非成膜範囲
102、202 圧電体原材料膜
102A、106、108 分割された圧電体原材料膜
102A1、106A、108A テーパー形状部
103 電極膜
104、105 マスク
104A 開口
104B 桟部
105A 段部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ceramic structure production apparatus 2 Film formation part 3 Aerosol generating part 4 Aerosol conveyance pipe 5 Nozzle 6, 6A, 6B Aerosol 7 Ceramic structure 100, 200 Vibrating body 101, 201 Elastic body 101A, 201A Groove 101B, 201B Convex part 101D Non-deposition range 102, 202 Piezoelectric raw material film 102A, 106, 108 Divided piezoelectric raw material film 102A1, 106A, 108A Taper-shaped part 103 Electrode film 104, 105 Mask 104A Opening 104B Crosspiece 105A Step part

Claims (12)

圧電体に周波電圧を印加して金属製の弾性体に振動を励起し、前記圧電体と弾性体からなる振動体に接触する接触体を相対的に移動させる振動波モータの製造方法において、前記弾性体の端面に前記圧電体の原材料微粉末をエアロゾル化した圧電体原材料膜を噴射し、前記圧電体を前記弾性体に直接に成膜形成することを特徴とする振動波モータの製造方法。   In the manufacturing method of the vibration wave motor, the frequency voltage is applied to the piezoelectric body to excite vibration in the metal elastic body, and the contact body that contacts the vibrating body made of the piezoelectric body and the elastic body is relatively moved. A method for manufacturing a vibration wave motor, comprising: spraying a piezoelectric raw material film obtained by aerosolizing the piezoelectric raw material fine powder onto an end face of an elastic body, and forming the piezoelectric body directly on the elastic body. 前記弾性体に対して前記圧電体原材料膜を直接に成膜形成の後、熱処理を施すことを特徴とする請求項1記載の振動波モータの製造方法。   2. The method for manufacturing a vibration wave motor according to claim 1, wherein the piezoelectric material film is directly formed on the elastic body, and then heat treatment is performed. 前記熱処理の後、前記圧電体原材料膜上に電極膜を配置することを特徴とする請求項2記載の振動波モータの製造方法。   3. The method of manufacturing a vibration wave motor according to claim 2, wherein an electrode film is disposed on the piezoelectric raw material film after the heat treatment. 前記電極膜を配置の後、該電極膜を通して所定の電圧を印加して分極処理を施し、圧電素子膜を形成することを特徴とする請求項3記載の振動波モータの製造方法。   4. The method of manufacturing a vibration wave motor according to claim 3, wherein after the electrode film is disposed, a predetermined voltage is applied through the electrode film to perform polarization treatment to form a piezoelectric element film. 前記熱処理後の前記圧電体原材料膜の厚さは10〜100μmであることを特徴とする請求項3記載の振動波モータの製造方法。   4. The method of manufacturing a vibration wave motor according to claim 3, wherein the thickness of the piezoelectric raw material film after the heat treatment is 10 to 100 [mu] m. 前記弾性体の端面上に開口を有するマスクを配置し、前記弾性体に前記圧電体原材料膜を分割して成膜形成することを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の振動波モータの製造方法。   6. The vibration wave according to claim 1, wherein a mask having an opening is disposed on an end face of the elastic body, and the piezoelectric raw material film is divided and formed on the elastic body. A method for manufacturing a motor. 分割して成膜形成した前記圧電体原材料膜上に配置する前記電極膜は、分割して成膜形成した前記圧電体原材料膜よりも小さくかつほぼ同一の形状に形成して配置されることを特徴とする請求項6記載の振動波モータの製造方法。   The electrode film disposed on the piezoelectric material film formed by dividing and forming is formed so as to be smaller and substantially the same shape as the piezoelectric material film formed by dividing the film. The method of manufacturing a vibration wave motor according to claim 6. 前記マスクの枠部及び桟部の前記開口側の断面側面に、段部又は斜面を形成することを特徴とする請求項7記載の振動波モータの製造方法。   8. The method of manufacturing a vibration wave motor according to claim 7, wherein a stepped portion or a slope is formed on a cross-sectional side surface on the opening side of the frame portion and the crosspiece portion of the mask. 前記弾性体は円環又は円盤状の形状から成り、前記圧電体原材料膜は前記弾性体の一平面に成膜形成することを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の振動波モータの製造方法。   9. The vibration wave motor according to claim 1, wherein the elastic body has an annular shape or a disk shape, and the piezoelectric material film is formed on one plane of the elastic body. Manufacturing method. 前記弾性体は、一平面と相対する平面に複数の溝と複数の凸部を有し、分割して成膜形成した前記圧電体原材料膜は、一平面に複数の前記溝と複数の前記凸部の位置及び面積に関連付けて分割して成膜形成されることを特徴とする請求項9記載の振動波モータの製造方法。   The elastic body has a plurality of grooves and a plurality of protrusions on a plane opposite to one plane, and the piezoelectric raw material film formed by dividing and forming the plurality of grooves and the plurality of protrusions on a plane. The method for manufacturing a vibration wave motor according to claim 9, wherein the film is formed by being divided in association with the position and area of the portion. 前記弾性体は円環又は円盤状の形状から成り、前記圧電体原材料膜は、前記弾性体の側面周面に成膜形成されることを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の振動波モータの製造方法。   9. The elastic body according to claim 1, wherein the elastic body has an annular shape or a disk shape, and the piezoelectric raw material film is formed on a side surface of the elastic body. Manufacturing method of vibration wave motor. 圧電体に周波電圧を印加して金属製の弾性体に振動を励起し、前記圧電体と弾性体からなる振動体に接触する接触体を相対的に移動させる振動波モータにおいて、前記弾性体の端面に前記圧電体の原材料微粉末をエアロゾル化した圧電体原材料膜を噴射し、前記圧電体を前記弾性体に直接に成膜形成することを特徴とする振動波モータ。   In a vibration wave motor that applies a frequency voltage to a piezoelectric body to excite vibration in a metal elastic body and relatively moves a contact body that is in contact with the vibration body made of the piezoelectric body and the elastic body, A vibration wave motor characterized in that a piezoelectric raw material film obtained by aerosolizing the piezoelectric raw material fine powder is sprayed on an end face, and the piezoelectric body is directly formed on the elastic body.
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JP2012217326A (en) * 2011-03-31 2012-11-08 Canon Inc Vibrator driving method, vibration device, driving device having the same, and optical device

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