JPH09267278A - マイクロマニピュレータおよび圧電アクチュエータ製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 粗動と微動とができ、小型・軽量・低廉かつ
堅牢なマイクロマニピュレータを提供することと、その
圧電アクチュエータを、簡便かつ廉価に製造する方法を
提供すること。 【解決手段】 角度変位が可能なジョイントである関節
１と、関節１に一端が支持されており印荷電圧により曲
げ変形する柱状の圧電アクチュエータ５と、その他端に
保持されているエンドエフェクタ６とを有する。圧電ア
クチュエータ５は、三角柱状の金属製の柱状部材７と、
その各側面に二つずつ接合している圧電素子とからな
り、印荷電圧を制御して曲げ変形と捩じり変形Ｔができ
るので、微動ができ、さらにインパクト駆動により粗動
も可能である。圧電アクチュエータ５は、圧電材料８お
よび表面電極９をそれぞれ真空蒸着等で一括して柱状部
材７の全側面に形成し、一括して分極処理をした後、表
面電極９を区分する製造方法で容易かつ安価に製造でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ミリメートルオー
ダやナノメートルオーダの微小操作を行うマイクロマニ
ピュレータと、その主要構成要素である圧電アクチュエ
ータの製造方法とに関し、マイクロマシン（より詳しく
はマイクロマニピュレータ）の技術分野と圧電アクチュ
エータの製造技術分野とに属する。

【０００２】

【従来の技術】アクチュエータの急激な作動により慣性
力が支配的である運動と、アクチュエータの緩慢な作動
により摩擦力が支配的である運動とを、交互に繰り返す
ことによって所定の方向への移動もしくは運動を行う駆
動方法を、本明細書中ではインパクト駆動と呼ぶことに
する。

【０００３】所定の摩擦モーメントで支持されている関
節を有し、インパクト駆動によってアーム（腕状部材）
の軸方向を変え、軸回りに所定の回転変位を与えること
ができる装置が、特公平６−４３０４０号公報（従来技
術１）に公告されている。同装置は、腕部材が関節で所
定の摩擦モーメントで支持されており、この腕部材には
圧電アクチュエータを介して複数の質量体が接合されて
いる。同装置は、圧電アクチュエータの伸縮で質量体を
移動させ、その反力として得られる慣性力と関節の摩擦
力とを利用してインパクト駆動を行い、腕部を粗動およ
び微動することができる。

【０００４】しかし、同装置は、腕部とは別個に圧電ア
クチュエータおよび質量体とを有する構成であるから、
小型化・軽量化・低廉化のいずれも困難であった。一
方、特開平６−１４３１６３号公報（従来技術２）に
は、三角柱の側面に複数の圧電素子を形成して圧電アク
チュエータとし、印加電圧を制御することにより、所望
の方向に曲げ変形および捩じり変形させる技術が開示さ
れている。また、同技術の応用として、上記三角柱の一
端を固定し、他端に把握機構を装備してマイクロマニピ
ュレータとする構想も開示されている。

【０００５】しかし、同技術では、関節が構成要素に導
入されていないので、微動はできても粗動ができないと
いう問題を抱えていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで本願発明者ら
（一部共通）は、上記問題点に鑑み、微小なマニピュレ
ーションと傾斜や旋回などの粗動動作とを可能にすべ
く、関節機構をもつマイクロマニピュレータを発明し、
特願平７−１２１３６５号（先願）として出願した。同
先願には、曲げ変形する圧電アクチュエータと、その一
端を摩擦モーメントで支持する関節と、アクチュエータ
の他端に固定されている質量体とからなるマイクロマニ
ピュレータが記載されている。先願技術のマイクロマニ
ピュレータによれば、インパクト駆動により関節を摺動
させて十分に大きな粗動が可能であり、同時に積層型圧
電アクチュエータやＦＭＡ（流体アクチュエータの一
種）の曲げ変形により微動が可能である。また、従来技
術１に比べれば、先願技術のマイクロマニピュレータ
は、小型・軽量・低廉であると言える。

【０００７】しかしながら、先願技術では、曲げ変形可
能なアクチュエータに積層型圧電アクチュエータやＦＭ
Ａを使用しているので、小型化・軽量化・低廉化の点で
はなお改善の余地があった。なんとなれば、積層型圧電
アクチュエータは積層構造をもつゆえに組み立ての工程
を必要とし、ＦＭＡも流体アクチュエータであるがゆえ
にポンプ等の圧力源とバルブ等の制御装置とを必要とす
るからである。また、予期しない荷重がかかった場合
や、周囲の異物等と衝突した場合の堅牢性の点からも、
先願技術に改善の余地無しとは断言できなかった。

【０００８】そこで本発明は、粗動と微動とのいずれも
可能でありながら、小型・軽量・低廉かつ堅牢なマイク
ロマニピュレータを提供することを解決すべき課題とす
る。本発明はまた、同マイクロマニピュレータの主要構
成要素である圧電アクチュエータを、簡便かつ廉価に製
造することができる圧電アクチュエータ製造方法を提供
することをも解決すべき課題とする。

【０００９】

〔装置発明〕

（第１手段）本発明の第１手段は、請求項１記載のマイ
クロマニピュレータである。

【００１０】本手段では、印加電圧を制御し、緩急をつ
けて圧電アクチュエータを曲げ変形させることによりイ
ンパクト駆動を行い、所望の方向に関節を曲げて圧電ア
クチュエータの先端の方向を変え、粗動を行うことがで
きる。また、慣性力のモーメントが関節での摩擦モーメ
ントより大きくならない程度に緩やかに、圧電アクチュ
エータを曲げ変形することにより、微動も可能である。
さらに、圧電アクチュエータを伸縮変位させれば、伸縮
微動操作を行うことも可能である。

【００１１】圧電アクチュエータの先端にはエンドエフ
ェクタが保持されていて、操作対象物に対し所定の作用
を施すことができる。エンドエフェクタの質量は、圧電
アクチュエータの先端付近の質量と相まって、インパク
ト駆動の際に慣性質量として作用するので、インパクト
駆動をするうえで質量体を別途に用意する必要はない。
ただし、これは本手段で質量体を装備することを妨げる
ものではない。

【００１２】なお、積層構造をとっていないので圧電ア
クチュエータの構成は簡素であり、前述のように別途質
量体を必要としないことや、圧電アクチュエータが腕部
材を兼用してエンドエフェクタを保持しているとと相ま
って、本手段のマイクロマニピュレータは、小型・軽量
・低廉かつ堅牢である。したがって、本手段によれば、
粗動と微動とのいずれも可能でありながら、小型・軽量
・低廉かつ堅牢なマイクロマニピュレータを提供するこ
とができるという効果がある。

【００１３】（第２手段）本発明の第２手段は、請求項
２記載のマイクロマニピュレータである。本手段では、
関節の構成が極めて簡素であるうえ、同関節で縦横の傾
きと軸回りの回転との３軸まわりの変位が可能である。
それゆえ、圧電アクチュエータの印加電圧を制御するこ
とにより、圧電アクチュエータを曲げ変形させてインパ
クト駆動を利用し、圧電アクチュエータおよびエンドエ
フェクタの先端を縦横に（Ｘ方向およびＹ方向に）変位
させることができる。なおかつ、印加電圧の制御により
圧電アクチュエータの捩じり変形を起こし、圧電アクチ
ュエータの軸回りのインパクト駆動を行えば、同軸回り
（Ｚ軸回り）に所定の回転変位を与えることも可能であ
る。

【００１４】また、バネの押圧力でボールの摺動部がソ
ケットに押しつけられており、摺動部での摩擦力は、バ
ネの押圧力を調整することにより容易に調整される。そ
れゆえ、エンドエフェクタを交換してその質量が変わっ
た場合や、経年変化等により摺動部での摩擦係数が変わ
った場合などに、バネの押圧力を調節することにより摺
動部での摩擦力を容易に調整することができる。

【００１５】したがって本手段によれば、前述の第１手
段の効果に加えて、簡素で信頼性の高い構成でありなが
ら、関節で圧電アクチュエータおよびエンドエフェクタ
の向きを自在に変えることができるという効果がある。 （第３手段）本発明の第３手段は、請求項３記載のマイ
クロマニピュレータである。

【００１６】本手段では、圧電素子への印加電圧を制御
することにより、柱状部材の側面に接合して形成されて
いる圧電素子を伸縮させ、もって柱状部材の側面を伸縮
させる。柱状部材の側面の軸方向の伸縮が偏って起きる
と、柱状部材は曲げ変形するので、柱状部材と圧電素子
とをもって曲げ変形可能な圧電アクチュエータを構成す
ることができる。

【００１７】ここで、柱状部材は一体部材で形成されう
るので、一端で関節に他端でエンドエフェクタに接続す
る以外は、内部に接合部や組み立て部を有することな
く、圧電アクチュエータを製造することが可能になる。
その結果、圧電アクチュエータの構成はいっそう簡素に
なり、組み立てを要さない分製造コストが少ないばかり
か、接合部もないので堅牢で信頼性が向上する。

【００１８】したがって本手段によれば、前述の第１手
段の効果に加えて、構成が簡素で故障しにくいばかりで
はなく、いっそう小型・軽量・低廉かつ堅牢なマイクロ
マニピュレータを提供することができるという効果があ
る。 （第４手段）本発明の第４手段は、請求項４記載のマイ
クロマニピュレータである。

【００１９】本手段では、柱状部材が導電性で各圧電素
子の共通の一極を形成しているので、圧電アクチュエー
タの配線は半減する。したがって、各圧電素子の両極に
配線がある場合に比べて軽量安価になるうえ、断線の可
能性が減る分、信頼性も向上する。したがって本手段に
よれば、前述の第３手段の効果に加えて、いっそう軽量
・安価で信頼性が高いマイクロマニピュレータを提供す
ることができるという効果がある。

【００２０】なお、柱状部材が中空であればより軽量に
なり、中実であればより堅牢になるという効果もある。 （第５手段）本発明の第５手段は、請求項５記載のマイ
クロマニピュレータである。本手段では、柱状部材が三
角柱状で、各側面に形成されている圧電素子は、三角柱
の中心線に平行な境界線で二分割されている。

【００２１】それゆえ、同一側面の二つの圧電素子に符
号が同じ電圧を印加すれば、圧電アクチュエータは所定
の方向に曲げ変形する。その際、各圧電素子による曲げ
変形の量は、線型結合（単なる足し合わせ・重ね合わ
せ）で予測可能であるから、圧電アクチュエータを所望
の方向に所望の量（距離または角度）だけ、曲げ変形さ
せることができる。

【００２２】また、三つの側面での各々二つの圧電素子
に正負が逆の電圧が印加され、各角部を挟んで隣り合う
圧電素子への印加電圧も逆符号であれば、角部を挟んで
一方が伸長し他方が収縮しているので、圧電アクチュエ
ータは捩じり変形をする。それゆえ、印加電圧を制御す
ることにより、圧電アクチュエータを柱状部材の弾性軸
回りに所望の向きに所望の角度だけ捩じり変形させるこ
とができる。

【００２３】なお、上記所望の変形量は、圧電素子の特
性、柱状部材の剛性、および圧電アクチュエータの寸法
などの諸元により、所定範囲に制限される。また、各曲
げ変形と捩じり変形とは互いに線型結合されるので、印
加電圧の制御ロジックの構成は容易である。したがって
本手段によれば、前述の第３手段の効果に加えて、圧電
素子の数は６つという簡素な構成でありながら、曲げ変
形と捩じり変形とを自在に加えることができ、その際の
印加電圧の制御も容易であるという効果がある。

【００２４】（第６手段）本発明の第６手段は、請求項
６記載のマイクロマニピュレータである。本手段では、
柱状部材は軸対称形状をしているから、圧電素子への印
加電圧と圧電アクチュエータの曲げ変形との関係が直截
であり、印加電圧の制御ロジックを容易に構成すること
ができる。また、単純な形状であるから、製造も容易で
あり、小型化し易いという長所もある。

【００２５】したがって本手段によれば、前述の第３手
段の効果に加えて、いっそう小型で安価であり、印加電
圧の制御が容易なマイクロマニピュレータを提供するこ
とができるという効果がある。 （第７手段）本発明の第７手段は、請求項７記載のマイ
クロマニピュレータである。

【００２６】本手段では、軸心から矩形の板が放射状
（またはアステリスク（＊）状）に伸びた形状の断面を
もつ柱状部材と、各板の表裏両面に接合されている圧電
素子とから、圧電アクチュエータが構成されている。各
板の表裏両面の圧電素子のうち一方が伸長し他方が収縮
する場合には、比較的薄い板厚を挟んで一方の面が伸び
他方の面が縮むので、柱状部材の板は比較的大きく曲げ
変形する。それゆえ、圧電アクチュエータの曲げ変形量
は、角柱状や円柱状の柱状部材をもつものよりも大き
い。また、各板の曲げ方向を例えば時計回りに統一すれ
ば、同様の理由で大きな捩じり変形を生じることができ
る。

【００２７】本手段には、矩形の板が２枚、１８０°の
角度を開いて接合している柱状部材も含まれ、同柱状部
材の採用は、巾が倍の一枚板の柱状部材の両面に二つず
つ接合されている圧電アクチュエータの採用と等価であ
る。この構成の圧電アクチュエータでは、板の表裏両方
向への曲げ変形を拘束する部材が柱状部材にないので、
特に大きな曲げ変形を得ることができる。しかも、柱状
部材が一枚板であるから、製造は極めて容易であるとい
う効果がある。

【００２８】したがって本手段によれば、前述の第３手
段の効果に加えて、比較的大きな曲げ変形および捩じり
変形を得ることができ、マイクロマニピュレータの粗動
速度が向上し、微動範囲が拡大するという効果がある。 〔装置要部の製法発明〕 （第８手段）本発明の第８手段は、請求項８記載の圧電
アクチュエータ製造方法である。

【００２９】本手段は、少なくとも圧電材料定着工程と
表面電極形成工程と圧電素子区画工程とからなり、前述
のマイクロマニピュレータを構成している圧電アクチュ
エータを製造する方法である。なお、本手段で製造され
る圧電アクチュエータの用途は、前述のマイクロマニピ
ュレータだけに限定されるものではない。本手段では、
圧電材料定着工程で導電性の柱状部材の側面全体に圧電
材料を定着し、表面電極形成工程で圧電材料の表面全体
に表面電極を形成する。それゆえ、上記２工程では、柱
状部材の側面上に圧電素子を形成する領域や、圧電素子
の平面形状などを考慮すること無く、一様にあるいは一
括して処理を施すことができる。選択的に定着処理や形
成処理をする必要がないので、量産に適し、製造コスト
も低廉に抑制することができる。

【００３０】また、圧電素子区画工程では、表面電極だ
けを一部除去し、表面電極の覆う範囲を区画することに
よって、圧電素子を区画することができる（電極がない
部分では、圧電材料は機能しない）。ここで、表面電極
は薄膜であるから、その除去は容易であり、所望の平面
形状に圧電素子を区画することが可能である。所望の形
状に表面電極を除去する手段としては、レーザーで除去
する方法が適当であるが、その他にも、研削なり切削な
りといった機械的に除去する手段や、化学的に除去する
手段をとってもかまわない。なお、圧電素子区画工程で
不要な部分の膜を除去する際に、表面電極と一緒に圧電
材料が除去されても構わないし、場合によっては柱状部
材の一部にまで切れ込みが入っても許されることもあ
る。

【００３１】したがって本手段によれば、前述のマイク
ロマニピュレータに適した圧電アクチュエータを、安価
に量産することが可能になるという効果がある。また、
圧電素子の区画形状の自由度も増して設計が容易になる
という効果もある。 （第９手段）本発明の第９手段は、請求項９記載の圧電
アクチュエータ製造方法である。

【００３２】本手段では、圧電材料の定着と表面電極の
形成とが、蒸着によりそれぞれ一括して処理される。そ
れゆえ、多数の柱状部材を一度に処理できるうえ、柱状
部材の各側面にもほぼ一様な厚さの圧電材料の層と表面
電極の膜とが形成される。また、蒸着は電子材料などで
確立されている加工技術であり、信頼性も高いので、製
品の歩留りも高くなる。

【００３３】したがって本手段によれば、前述の第８手
段の効果に加えて、よりいっそう安価に圧電アクチュエ
ータを大量生産することが可能になるという効果があ
る。 （第１０手段）本発明の第１０手段は、請求項１０記載
の圧電アクチュエータ製造方法である。

【００３４】本手段では、導電性の膜で圧電材料の外表
面に表面電極を形成するに先立って、後の圧電素子区画
工程で表面電極の膜を除去して圧電素子を区画する部分
に、マスキングが施されている。それゆえ、圧電素子区
画工程で、マスキングされている部分の導電性の膜を除
去する処理は極めて容易になり、例えばブラシで周囲の
表面電極部分と均等に摩擦する程度の処理でも、所望の
形状の表面電極を残して導電性の膜を除去することがで
きる。

【００３５】したがって本手段によれば、前述の第８手
段の効果に加えて、圧電素子区画工程が簡素化されると
いう効果がある。

【００３６】

〔実施例１〕

（実施例１としてのマイクロマニピュレータの構成）本
発明の実施例１としてのマイクロマニピュレータは、図
１に示すように、大きく分けて、関節１と圧電アクチュ
エータ５とエンドエフェクタ６との三つの部材からな
り、各部材はそれぞれ異なる機能をもつ。

【００３７】関節１は、ボール２とソケット４とバネ３
とからなるジョイントであり、ソケット４で所定の支持
手段（図示せず）に固定されて、マイクロマニピュレー
タ全体を支持している。ここで、ボール２は、球形の金
属部材であって、圧電アクチュエータ５の一端と連結部
材２１を介して接合されており、ボール２の外周面に
は、ソケット４との摺動部２０（特別な処理はされてい
ない）が形成されている。ソケット４は、内部空間にボ
ール２およびバネ３とを収容している略中空円筒体状の
金属部材で、その内周面は円筒面とその一端の円錐面と
で形成されており、この円錐面でボール２の摺動部２０
と摺接する。バネ３は、コイルスプリングであって、ソ
ケット４の上記内部空間の他端から伸びてボール２に当
接し、ボール２をソケット４の一端に押圧付勢してい
る。ソケット４の上記内部空間の他端は、ネジ（図略）
により封止されており、バネ３の一端は同ネジの先端に
当接しているので、同ネジによりバネ３の押圧力を調整
して、ボール２とソケット４との摩擦力（摩擦モーメン
ト）を適正に調整することができる。

【００３８】関節１は、以上のように構成されているの
で、縦横への傾動（Ｘ軸・Ｙ軸回りの回転変位）と、連
結部材２１の中心軸回りの回転変位（Ｚ軸回りの回転変
位）Ｔとの、直交３軸まわりに所定の範囲で回転変位が
可能である。エンドエフェクタ６は、マイクロマニピュ
レータの作業対象物に作用する機能部品であり、マイク
ロマニピュレータの役割は、エンドエフェクタ６を作業
対象物に対して所定の位置に移動させることである。し
たがって、多様なエンドエフェクタ６があり得るが、本
実施例では、針６１とこれを圧電アクチュエータ５の他
端に固定支持する固定部材６２をもって、エンドエフェ
クタ６とする。

【００３９】圧電アクチュエータ５は、関節１に一端が
支持されており、印加電圧により曲げ変形する三角柱状
の圧電アクチュエータである。圧電アクチュエータ５の
一端は、連結部材２１を介して関節１のボール２に接合
されており、他端にはエンドエフェクタ６が接合されて
いる。圧電アクチュエータ５は、図２に示すように、軸
に垂直な断面（水平断面と呼ぶ）の中心に位置する柱状
部材７と、その全側面に形成されている圧電材料８の層
と、その外表面に形成されている複数の電極９とから構
成されている。

【００４０】柱状部材７は、水平断面形が正三角形の角
柱の外形を持つ中実なステンレス鋼からなる金属部材で
あり、所定の導電性とバネ弾性とを備えている。柱状部
材７の一端面には接合孔７０が形成されており、関節１
と接続している連結部材２１が接合孔７０に嵌合して接
合（図４（ｂ）参照）されている。一方、柱状部材７の
多端面にはエンドエフェクタ６が接合されている。した
がって、柱状部材７の曲げ変形およびねじり変形が、す
なわち圧電アクチュエータ５の変形であって、連結部材
２１とエンドエフェクタ６との間の相対位置関係は、柱
状部材７の変形で規定される。

【００４１】圧電材料８は、分極しているＰＺＴの層で
あって、柱状部材７の全側面にほぼ均等の厚さで形成さ
れている。電極９（９１，９２，・・・，９６）は、各
側面に中央で縦割りに二つずつ、３面合わせて６個が、
圧電材料８の外表面に導電性の金属蒸着膜（銀や白金
等）で形成されている。ここで、各電極９はそれぞれ独
立した配線で制御装置（図示せず）に接続されており、
一方、柱状部材７は共通電極として同制御装置に接続さ
れている。

【００４２】それゆえ、各電極９は、共通電極である柱
状部材７との間にそれぞれ一対の電極対を形成してい
る。柱状部材７と各電極９との間には圧電材料８の層が
介在しているので、各電極９についてそれぞれ圧電素子
（例えば電極９１に対応して圧電素子８１）が形成さ
れ、合計６つの圧電素子が柱状部材７の側面に接合して
形成されている。上記６つの圧電素子には、それぞれ独
立して印加電圧が制御装置から供給されうる。

【００４３】一方、共通電極である柱状部材７は、上端
で連結部材２１に溶接されており、連結部材２１、ボー
ル２を介してソケット４に導通しており、ソケット４か
らリード線（図示せず）を介して制御装置に接続されて
いる。 （実施例１のマイクロマニピュレータの微動作用）本実
施例のマイクロマニピュレータは、以上のように構成さ
れているので、各電極９への印加電圧を制御し、関節１
の角度変位（すなわちボール２とソケット４との間の摺
動）なしに、微動を行うことが可能である。すなわち、
圧電アクチュエータ５が生じる慣性力のモーメントが、
関節１での摩擦モーメントより大きくならない程度に緩
やかに、圧電アクチュエータ５を曲げ変形することによ
り、エンドエフェクタ６の微動が可能である。

【００４４】例えば、電極９４，９５と電極９１．９２
と（図２参照）に逆符号の印加電圧を加えれば、一方が
伸びて他方が縮むので電極９１．９２に沿って曲げ変形
が生じ、図３に示すように、圧電アクチュエータ５は曲
げ微動する。また、電極９１，９３，９５と電極９２，
９４，９６と（図２参照）に逆符号の印加電圧を加えれ
ば、柱状部材７の各頂点を挟み一方が伸びて他方が縮む
ので、圧電アクチュエータ５は捩じれ微動する。さら
に、全ての電極９１〜９６に同電圧を印加し、圧電アク
チュエータ５を伸縮変位させれば、伸縮微動操作を行う
ことも可能である。

【００４５】なお、各電極９１〜９６のそれぞれの伸縮
作用による圧電アクチュエータ５の変形（縦曲げ・横曲
げ・捩じり）について、線型結合による重ね合わせが可
能である。それゆえ、圧電アクチュエータ５に所望の動
作をさせるには、６本の連立方程式を解くだけでこと足
りるので、制御装置の制御ロジックの設計は容易であ
る。さらに、連立方程式の特性が十分に把握できれば、
数値表を用意して制御装置の演算時間の低減を図ること
も可能である。

【００４６】（実施例１のマイクロマニピュレータの粗
動作用）本実施例のマイクロマニピュレータは、各電極
９への印加電圧を制御し、緩急をつけて圧電アクチュエ
ータ５を曲げ変形させることによりインパクト駆動を行
い、粗動を行うことができる。すなわち、次のようにし
て所望の方向に関節１を曲げ、圧電アクチュエータ５の
先端の方向を変えることができる。

【００４７】先ず、図４（ａ）に示すように、電極９
５，９６と電極９２．９３とに、十分に高い電圧の印加
電圧を逆符号で急激に加えると、図４（ｂ）に示す変形
なしの状態から、図４（ｃ）に示す曲げ変形をした状態
に、瞬時に移行する。この際、変形が急激に起こるので
大きな慣性力が生じ、関節１での摩擦力（摩擦力のモー
メント）を慣性力（慣性力のモーメント）が凌駕する。
その結果、ボール２とソケット４との間に摺動が生じ、
ボール２と連結部材２１とを貫く中心軸は、ボール２の
球心を中心に傾きを変える。

【００４８】次に、印加した電圧をゆっくりとゼロにも
どし、圧電アクチュエータ５を図４（ｃ）に示す曲げ変
形をした状態から、図４（ｄ）に示す変形なしの状態へ
ゆるやかにもどす。この際、圧電アクチュエータ５が曲
げ変形した状態から伸びて真っ直ぐな状態に戻るのに、
変形速度も変形加速度も緩やかであるので、大きな慣性
力は生じない。それゆえ、関節１に作用する慣性力のモ
ーメントは、摩擦力のモーメントを越えることがなく、
関節１では摩擦力（摩擦力のモーメント）が支配的にな
り、ソケット４に対してボール２は摺動しない。すなわ
ち、ボール２および連結部材２１の中心軸は傾きを変え
ないので、圧電アクチュエータ５が曲げ変形から回復す
るにつれてエンドエフェクタ６は移動し、再び図４
（ｄ）に示すようにその位置と方向とを変更する。

【００４９】以上のように圧電アクチュエータ５を緩急
を付けて変形させることにより、エンドエフェクタ６を
関節１回りに傾けたり回転させたりして粗動することが
できる。なお、回転粗動は、圧電アクチュエータ５のね
じり変形と回復とを、緩急をつけて行うことにより、前
述の傾きの粗動と同様、容易に行うことができる。ま
た、一方向への変形とその回復との動作によるよりも、
同方向への変形と逆方向への変形とを緩急を付けて行う
ことにより、より大きな変形の行程が得られるので、一
回の変形当たりの粗動を大きくすることもできる。

【００５０】こうして、本実施例のマイクロマニピュレ
ータは、簡素な構成でありながら、粗動と微動とを行
い、エンドエフェクタ６を所望の位置に移動させて所望
の操作を行うことができる。 （実施例１のマイクロマニピュレータの効果）以上の構
成と作用を持つので、本実施例のマイクロマニピュレー
タには、以下に述べる効果がある。

【００５１】第１に、圧電アクチュエータ５の構成は簡
素で別途質量体を必要としないので、本実施例のマイク
ロマニピュレータは粗動と微動とのいずれも可能であ
り、従来技術と比較して小型・軽量・低廉かつ堅牢であ
るという効果がある。第２に、関節１の構成が極めて簡
素でありながら、関節１で縦横の傾きと軸回りの回転と
の３自由度の運動が可能であり、圧電アクチュエータ５
の曲げ変形および捩じり変形により３自由度の粗動が可
能であるという効果がある。また、摺動部２０での摩擦
力は、ネジ（図略）でバネ３の押圧力を調整することに
より容易に調整できつという効果もある。

【００５２】第３に、柱状部材７は一体部材あるので、
両端で関節１およびエンドエフェクタ６に接続する以外
は、圧電アクチュエータ５の内部に接合部や組み立て部
がないので、製造コストが少なく堅牢で信頼性が向上す
るという効果がある。第４に、柱状部材７が共通電極を
形成しているので、圧電アクチュエータ５の配線は約半
分で済み、軽量安価になるうえ、断線の可能性が減る分
信頼性も向上するという効果がある。

【００５３】第５に、圧電アクチュエータ５は圧電素子
の数が６つという簡素な構成でありながら、曲げ変形と
捩じり変形とを自在に加えることができ、その際の印加
電圧の制御も容易であるという効果がある。 （実施例１の圧電アクチュエータ製造方法）前述の本実
施例のマイクロマニピュレータの圧電アクチュエータ５
は、以下に述べる製造方法によって製造することができ
る。

【００５４】すなわち、本実施例の圧電アクチュエータ
製造方法は、工程の順に圧電材料定着工程、表面電極形
成工程、分極処理行程、および圧電素子区画工程とから
なる。先ず、図５（ａ）に示す柱状部材７は、本製造方
法の材料の一つであり、前述のように、バネ弾性をもつ
導電性の金属材料からなる。圧電材料定着工程では、図
５（ｂ）に示すように、真空蒸着により柱状部材３の三
つの側面の全体に一括して圧電材料８０（未分極）を定
着させる。さらに、表面電極形成工程では、再び真空蒸
着により、図５（ｃ）に示すように、圧電材料８０の三
つの側面全体に一括して導電性の銀の薄膜で表面電極９
０（未区分）を形成する。つづく分極処理行程では、図
５（ｄ）に示すように、柱状部材７と表面電極９０との
間に所定の電位差Ｅを与え、両者７，９０に挟まれてい
る層状の圧電材料８０（未分極）を一括して分極し、圧
電材料８とする。

【００５５】次に、圧電素子区画工程では、三つの側面
の中央と各頂点とにレーザーを照射してその部分Ｇだけ
圧電材料８および表面電極９０を除去し、圧電材料８お
よび表面電極９０を各面二つの矩形の形状に分割する。
すると、各表面電極９１〜９６と柱状部材７との間にそ
れぞれ圧電素子が形成され、三つの側面にそれぞれ二つ
ずつに区画された六つの圧電素子が形成されて、圧電ア
クチュエータ５単体としての完成を見る。

【００５６】しかるのち、再び図１に示すように、柱状
部材７の一端に連結部材２１を、他端にエンドエフェク
タ６の固定部材６２を接合する。そして、各表面電極９
１〜９６および関節１とをそれぞれ制御装置（図示せ
ず）に接続すれば、前述の本実施例のマイクロマニピュ
レータとして完成する。 （実施例１の圧電アクチュエータ製造方法の効果）前述
の本実施例の圧電アクチュエータ製造方法によれば、次
のような効果が得られる。

【００５７】第１に、圧電材料定着工程での圧電材料８
０の定着と、表面電極形成工程での表面電極９０の形成
とが、真空蒸着によりそれぞれ一括して処理されるの
で、多数の柱状部材７を一度に処理できる。その際、柱
状部材７の各側面にもほぼ一様な厚さの圧電材料８０の
層と表面電極９０の膜とが形成される。真空蒸着はすで
に確立されている加工技術であり、信頼性も高いので、
製品の歩留りも高くなる。したがって本製造方法によれ
ば、よりいっそう安価に圧電アクチュエータ５を大量生
産することが可能になるという効果がある。

【００５８】第２に、分極処理行程でも柱状部材７の全
周囲の圧電材料８が一括処理されるので、これによって
も生産性が向上しコストは低減されるという効果があ
る。第３に、圧電素子区画工程では、レーザで表面電極
９０を一部除去し、残った表面電極９１〜９６の覆う範
囲を区画するので、所望の形状の圧電素子を容易に形成
することができ、少量生産の場合にも低コストになると
いう効果がある。

【００５９】（実施例１の変形態様１）本実施例の各種
の変形態様のうちから一例を取り上げると、不導体の弾
性材料で柱状部材７を製造することも可能である。本変
形態様では、圧電材料定着工程の前に真空蒸着等の手段
で導電性の電極膜を柱状部材の全側面に形成し、共通電
極として実施例１と同様に印加電圧を与えることができ
る。本変形態様によれば、柱状部材の材料が導電性の制
限無しに選べるので、材料選定の幅が広がり、より高い
微動能力および粗動能力をもつマイクロマニピュレータ
を構成できる可能性がある。

【００６０】（実施例１の変形態様２）前述の製造方法
において、圧電材料定着工程と表面電極形成工程との間
にマスキング工程が施される変形態様も可能である。マ
スキング工程では、柱状部材７の全側面に一様に定着し
ている圧電材料８０の外表面のうち、圧電素子区画工程
で導電性の電極膜９０を除去したい所定の部分に、ＩＣ
製造技術の印刷方法等によりマスキング剤を塗布する。
マスキング剤は、圧電材料８０と剥離し易い（または表
面電極の導電性膜９０と剥離し易い）材料の膜を形成す
る物質である。

【００６１】マスキング工程の後、表面電極形成工程が
施されると、マスキング剤が形成している膜の上にも表
面電極の導電性膜９０が形成される。次の圧電素子区画
工程では、マスキング剤の膜の上に浮いていて剥離し易
い導電性膜９０のみが容易に除去されて、圧電素子は所
望の形状に区画される。導電性膜９０と一緒にマスキン
グ剤も剥離する場合もあるが、不都合は生じない。

【００６２】マスキング工程で、マスキング剤の塗布に
代えてマスキングテープを貼付する変形態様も可能であ
り、上記変形態様２と同様の作用が得られる。本変形態
様によれば、何らかの理由でレーザによる導電性膜９０
の部分的な除去が難しい場合にも、本実施例の圧電アク
チュエータ製造方法に近い製造方法を実施することがで
き、その効果もおおむね同様とすることができる。

【００６３】（実施例１の変形態様３）前述の実施例１
および変形態様１〜２では、柱状部材７に中実の三角柱
を採用しているが、柱状部材７を中空部材で構成する変
形態様も可能である。マイクロマニピュレータに強い軽
量化の要求が課せられている場合には、本変形態様は特
に有用である。

【００６４】〔実施例２〕 （実施例２としてのマイクロマニピュレータ）本実施例
のマイクロマニピュレータは、図６に示すように、円筒
体形状の圧電アクチュエータ５’を構成要素とする点が
実施例１と異なり、その他の点（関節１およびエンドエ
フェクタ６）はおおむね実施例１と同じである。

【００６５】圧電アクチュエータ５’は、バネ弾性を持
つ金属材料からなる柱状部材７’と、その外周面に定着
している圧電材料８と、圧電材料８の外周面に形成され
ている導電性の膜からなる４つの表面電極９１’〜９
４’とからなる。表面電極９１’〜９４’は、圧電アク
チュエータ５’の外周面である円筒面を９０°ごとに区
分して、いずれも矩形の表面形状に形成されている。し
たがって、本実施例のマイクロマニピュレータは、圧電
アクチュエータ５’を所望の方向に曲げ変形して所望の
微動および粗動を行うことができる。

【００６６】本実施例の圧電アクチュエータ５’は、円
筒形状をしているので、実施例１の三角柱形状の圧電ア
クチュエータ５よりも、いくらか製造が容易であるとい
う長所を持つ。ただし、圧電アクチュエータ５’には捩
じり変形ができないので、マイクロマニピュレータの捩
じりに関しては、微動も粗動も難しい。 （実施例２の変形態様１）前述の実施例２のように、圧
電アクチュエータ５’の中心線の延長が、関節１のボー
ル２の中心とエンドエフェクタ６の重心とを通っている
場合には、捩じりの運動は難しい。

【００６７】しかし、圧電アクチュエータ５”の質量中
心が、図７に示すように、ボール２からエンドエフェク
タ６の針６１まで引いた軸線（７０−６１”）から偏心
している場合には、捩じり運動と曲げ運動との連成を生
じて、所望の捩じり粗動をすることができる。すなわ
ち、本変形態様では、上記軸線と圧電アクチュエータ
５”の質量中心とを通る直線に垂直な方向に、圧電アク
チュエータ５”が曲げ変形すると、着力点が重心を外れ
ているので回転モーメントを生じ、圧電アクチュエータ
５”は一方へ捩じれる。この捩じれ運動を利用してイン
パクト駆動すれば、縦横に振る操作のほかに、上記軸線
まわりに回転運動を生じて所望の回転変位が得られる。

【００６８】したがって本変形態様によれば、円筒体形
状の圧電アクチュエータ５”をもつマイクロマニピュレ
ータによっても、実施例１のマイクロマニピュレータに
準ずる機能をもつことができる。なお、本変形態様のマ
イクロマニピュレータを構成している圧電アクチュエー
タ５”も、実施例１またはその変形態様とほぼ同様の圧
電アクチュエータ製造方法により、製造することができ
る。

【００６９】（実施例２の変形態様２）本変形態様のマ
イクロマニピュレータは、圧電アクチュエータ５’の表
面電極の矩形形状を変更し、図８に示すように、表面形
状がスパイラル状の表面電極９１Ａ，９２Ａが圧電材料
８の外周面に形成されている圧電アクチュエータ５Ａを
有する。本変形態様のように、表面電極は必ずしも矩形
形状である必要はない。また、表面電極の軸線に沿う長
さも、必ずしも圧電アクチュエータの一端付近から他端
付近まである必要は必ずしも無く、中間部で区画されて
いるなどしてもよい。

【００７０】〔実施例３〕 （実施例３としてのマイクロマニピュレータの構成）本
実施例のマイクロマニピュレータは、図９に示すよう
に、所定の厚さがある矩形平板状の圧電アクチュエータ
５Ｂを構成要素の一つとしている。圧電アクチュエータ
５Ｂは、矩形平板状の金属材料からなる柱状部材７Ｂ
と、柱状部材７Ｂの少なくとも表裏両面に均等な厚さで
定着している圧電材料８と、圧電材料８の表裏両面の４
枚の表面電極９１Ｂ〜９４Ｂとから構成されている。こ
こで、柱状部材７Ｂの形状は、二枚の矩形の板Ｗ１，Ｗ
２が軸心で１８０°の角度を互いに空けて接合している
形状であり、各板Ｗ１，Ｗ２の表裏両面にそれぞれ圧電
素子が接合されている。すなわち、各板Ｗ１，Ｗ２の表
裏両面をそれぞれ覆っている表面電極９１Ｂ〜９４Ｂに
より、各板Ｗ１，Ｗ２のほぼ全面に圧電素子が形成され
ている。

【００７１】（実施例３としてのマイクロマニピュレー
タの作用）圧電アクチュエータ５Ｂの各圧電素子への印
加電圧は、実施例１と同様に、柱状部材７Ｂを共通電極
とし、各表面電極９１Ｂ〜９４Ｂへ導線などで接続し
て、制御装置（図示せず）から加えられる。柱状部材７
Ｂの表裏両面に垂直な方向へ圧電アクチュエータ５Ｂを
曲げ変形したいときには、表裏両面のうち一方の面の表
面電極９１Ｂ，９２Ｂに正負のうち一方の電圧を印加
し、他方の面の表面電極９３Ｂ，９４Ｂに正負のうち他
方の電圧を印加する。すると、表裏両面のうち一方の面
で伸びて他方の面で縮むので、板状の圧電アクチュエー
タ５Ｂは面に曲率を生じて曲げ変形する。その際、実施
例１および実施例２と比較して、圧電アクチュエータ５
Ｂの板厚が薄く、互いに背向して形成されている圧電素
子の間隔が短いので、圧電アクチュエータ５Ｂの変位は
かなり大きくなる。それゆえ、圧電アクチュエータ５Ｂ
の先端につけられているエンドエフェクタ６（図示せ
ず）の変位は極めて大きく、微動の範囲が大きいほか、
より素早く粗動をすることが可能である。

【００７２】また、先程とは垂直の方向、すなわち柱状
部材７Ｂの表裏両面に平行な方向へ圧電アクチュエータ
５Ｂを曲げ変形したいときには、矩形板Ｗ１の両面の表
面電極９１Ｂ，９４Ｂに一方の符号の電圧を印加し、矩
形板Ｗ２の両面の表面電極９２Ｂ，９３Ｂに他方の符号
の電圧を印加する。すると、二つの矩形板Ｗ１，Ｗ２の
うち一方が縮み、他方が伸びるので、板状の圧電アクチ
ュエータ５Ｂはわずかながら面内変形して曲げ変位が得
られる。

【００７３】さらに、圧電アクチュエータ５Ｂを捩じり
変形する場合には、一方の符号の印加電圧を表面電極９
１Ｂ，９３Ｂにかけ、他方の符号の印加電圧を表面電極
９２Ｂ，９４Ｂにかければよい。すると、矩形板Ｗ１と
矩形板Ｗ２とは互いに逆方向に曲げ変形しようとするの
で、結果として圧電アクチュエータ５Ｂは捩じれ変形す
る。

【００７４】したがって、本実施例のマイクロマニピュ
レータによっても、各曲げ方向と捩じりとで振幅が異な
るけれども、実施例１と同様に微動と粗動とが可能であ
る。さらに、実施例１に比較して、少なくとも一方向へ
の曲げ変形が大きく、その方向に関してはより素早い粗
動操作が可能である。また、捩じり変形により軸回りの
回転運動ができるので、曲げ変形の大きい方向を所望の
進行方向に合わせれば、所望の方向へ傾ける粗動が実施
例１より高速で行えるという効果がある。

【００７５】なお、本実施例の圧電アクチュエータ５の
製造は、実施例１の製造方法と同様の方法で簡便かつ安
価に行うことができる。ここで、図９では表面電極の形
成されていない表面には表面電極が省略されて描かれて
いないが、圧電素子区画工程で各表面電極９１Ｂ〜９４
Ｂを区画する際に、各表面電極９１Ｂ〜９４Ｂを独立さ
せるだけ導電膜を除去するだけでよい。したがって、圧
電アクチュエータ５Ｂの両面の間の狭い側面にも、導電
膜は残留していてよいので、圧電素子区画工程の工数は
実施例１より大幅に増えることはない。

【００７６】（実施例３の変形態様１）前述の本実施例
では、矩形板の数は２枚で１８０°づつ接合していた
が、図１０に示すように、矩形板Ｗ１〜Ｗ４の数は４枚
でそれぞれ直角に接合して十字型の断面をもつ圧電アク
チュエータ５Ｃを備えた変形態様も可能である。圧電ア
クチュエータ５の操作は、各表面電極９にかける印加電
圧の制御によって行い、圧電アクチュエータ５Ｃの曲げ
変形および捩じり変形の作用は、実施例３と同様であ
る。ただし、実施例３と異なり、全方位についてほぼ同
程度の曲げ変形が得られるという効果がある。

【００７７】なお、本変形態様では、柱状部材７Ｃの断
面を厚さ一様の十字形状としたが、柱状部材７Ｃの断面
の厚さを中心部で厚く先端部で細く（テーパ）した十字
手裏剣状の断面をもつ柱状部材を使用してもよい。この
場合には、曲げ変形および捩じり変形に対する柱状部材
の剛性が減るので、圧電アクチュエータはより大きな変
形を生じることができる。

【００７８】（実施例３の変形態様２）本変形態様のマ
イクロマニピュレータでは、図１１に示すように、圧電
アクチュエータ５Ｄは、厚さがテーパしている矩形板Ｗ
１〜Ｗ３を１２０°ずつ角度等間隔で配設した断面形状
をもつ。すなわち、同断面形状に相似の断面形状をもつ
柱状部材７Ｄと、その全周囲の側面に定着している圧電
材料８と、その六つの側面にそれぞれ接合されている表
面電極９とから、圧電アクチュエータ５Ｄは構成されて
いる。

【００７９】圧電アクチュエータ５Ｄは、実施例１と同
様の印加電圧の制御により、実施例１と同様に曲げ変形
および捩じり変形を行うことができる。それだけではな
く、圧電アクチュエータ５Ｄは、実施例１の圧電アクチ
ュエータ５よりも各矩形板Ｗ１〜Ｗ３を挟んでの圧電素
子の間隔が狭いので、より大きな行程（ストローク）で
曲げ変形をすることができる。また、三角柱よりも柱状
部材７Ｄの捩じり剛性が低下しているので、捩じり変形
も実施例１よりも大きくとれる。したがって、本変形態
様によれば、実施例１よりもより速い微動および粗動を
行うことができるマイクロマニピュレータを提供するこ
とができる。

【００８０】なお、本変形態様の柱状部材７Ｄの各矩形
板Ｗ１〜Ｗ３のテーパの度合いを調整することにより、
一様な厚さの矩形板で構成されている柱状部材から、実
施例１で示した三角柱の柱状部材７に至るまでの変形態
様があり得る。さらにテーパの度合いを増せば、極限で
は六角柱の柱状部材に至り、実施例２の円筒体（円柱）
の柱状部材７’とほぼ同様の特性を持つ圧電アクチュエ
ータが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１としてのマイクロマニピュレータの
構成を示す斜視図

【図２】 実施例１の圧電アクチュエータの構成を示す
水平断面図

【図３】 実施例１のマニピュレータの曲げ微動作用を
示す斜視図

【図４】 実施例１のマニピュレータの縦の粗動作用を
示す組図 （ａ）各表面電極の位置を示す圧電アクチュエータの断
面図 （ｂ）初期状態を示す側面図 （ｃ）中間状態を示す側面図 （ｄ）終端状態を示す側面図

【図５】 実施例１の圧電アクチュエータ製造方法を示
す組図 （ａ）柱状部材の形状を示す水平断面図 （ｂ）圧電材料定着工程を示す水平断面図 （ｃ）表面電極形成工程を示す水平断面図 （ｄ）分極処理工程を示す水平断面図 （ｅ）圧電素子区画工程を示す水平断面図

【図６】 実施例２の圧電アクチュエータの構成を示す
斜視図

【図７】 実施例２変形態様１の圧電アクチュエータの
構成を示す斜視図

【図８】 実施例２変形態様２の圧電アクチュエータの
構成を示す斜視図

【図９】 実施例３の圧電アクチュエータの構成を示す
斜視図

【図１０】実施例３変形態様１の圧電アクチュエータの
構成を示す断面図

【図１１】実施例３変形態様２の圧電アクチュエータの
構成を示す断面図

【符号の説明】

１：関節 ２：ボール ２０：摺動部 ２１：連
結部材 ３：バネ ４：ソケット ４１：円錐面（内周面） ５，５’，５”，５Ａ，５Ｂ，５Ｄ：圧電アクチュエー
タ ６：エンドエフェクタ ６１：針 ６２：固定部材 ７：柱状部材（三角柱） ７’：柱状部材（円筒体）
７０：接合孔 ８：圧電材料 ８０：圧電材料（未分極） ９，９１〜９６：表面電極 ９０：表面電極（未区
分） Ｅ：電位差（電圧） Ｇ：間隙 Ｔ：捩じり変形 Ｗ１〜Ｗ４：矩形板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井戸垣 孝治 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも一方向に傾く角度変位が可能な
   ジョイントである関節と、 該関節に一端が支持されており、印加電圧により曲げ変
   形する柱状の圧電アクチュエータと、 該アクチュエータの他端に保持され所定の質量をもつエ
   ンドエフェクタと、を有するマイクロマニピュレータ
2. 【請求項２】前記関節は、 前記アクチュエータの前記一端に接合され外周面に摺動
   部を持つボールと、 該ボールを保持し該ボールの該摺動部に内周面で当接し
   ているソケットと、 該ソケットの内周面に該ボールの該摺動部を押圧付勢し
   ているバネと、を持ち、直交３軸まわりに所定の回転変
   位が可能である請求項１記載のマイクロマニピュレー
   タ。
3. 【請求項３】前記アクチュエータは、バネ弾性材料から
   なり前記一端と前記他端とを結合している柱状部材と、
   該柱状部材の側面に接合して形成されている少なくとも
   一つの圧電素子とから構成されており、 該圧電素子は、所定の厚さの分極している圧電材料と、
   該圧電材料の両面にそれぞれ当接する一対の電極とから
   なる請求項１記載のマイクロマニピュレータ。
4. 【請求項４】前記柱状部材は、導電性の金属材料からな
   る中空または中実の部材で、前記圧電素子の前記電極の
   うち一極を兼ねている請求項３記載のマイクロマニピュ
   レータ。
5. 【請求項５】前記柱状部材の形状は三角柱状をしてお
   り、該柱状部材の各側面にはそれぞれ長手方向に沿って
   二つの前記圧電素子が接合されている請求項３記載のマ
   イクロマニピュレータ。
6. 【請求項６】前記柱状部材の形状は円柱状で、該柱状部
   材の外周面に軸方向に沿って複数の前記圧電素子が接合
   されており、 前記アクチュエータの質量中心は所定距離だけ偏心して
   いる請求項３記載のマイクロマニピュレータ。
7. 【請求項７】前記柱状部材の形状は、複数の矩形の板が
   軸心で角度等間隔に接合している形状であり、各該板の
   表裏両面にそれぞれ圧電素子が接合されている請求項３
   記載のマイクロマニピュレータ。
8. 【請求項８】バネ弾性をもつ導電性の金属材料からなる
   柱状部材の側面の略全体に、圧電材料を定着させる圧電
   材料定着工程と、 該圧電材料の外表面の略全体に、導電性の薄膜で表面電
   極を形成する表面電極形成工程と、 該圧電材料および該表面電極のうち、少なくとも表面電
   極を所定の形状に分割して圧電素子を区画する圧電素子
   区画工程と、を有する圧電アクチュエータ製造方法。
9. 【請求項９】前記圧電材料定着工程および前記表面電極
   形成工程では、いずれも蒸着により前記圧電材料の定着
   と前記薄膜による表面電極の形成とが、それぞれ一括し
   てなされる請求項８記載の圧電アクチュエータ製造方
   法。
10. 【請求項１０】前記圧電材料定着工程と前記表面電極形
    成工程との間に、前記圧電材料の外表面の所定部分に、
    前記圧電材料と剥離し易いマスキング剤を塗布するか、
    またはマスキングテープを貼付するマスキング工程を有
    し、 圧電素子区画工程では、該マスキング剤または該マスキ
    ングテープの上に形成されている薄膜が除去される請求
    項８記載の圧電アクチュエータ製造方法。