特許 7461058 変位拡大機構、研磨装置、アクチュエータ、ディスペンサ、およびエアバルブ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-26

(45)【発行日】2024-04-03

(54)【発明の名称】変位拡大機構、研磨装置、アクチュエータ、ディスペンサ、およびエアバルブ

(51)【国際特許分類】

   H02N 2/04 20060101AFI20240327BHJP

   H02N 2/12 20060101ALI20240327BHJP

【ＦＩ】

H02N2/04

H02N2/12

【請求項の数】 20

(21)【出願番号】P 2021167612

(22)【出願日】2021-10-12

(62)【分割の表示】P 2020550197の分割

【原出願日】2020-01-08

(65)【公開番号】P2022009056

(43)【公開日】2022-01-14

【審査請求日】2023-01-05

(73)【特許権者】

【識別番号】502254796

【氏名又は名称】有限会社メカノトランスフォーマ

(74)【代理人】

【識別番号】110003476

【氏名又は名称】弁理士法人瑛彩知的財産事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100140899

【弁理士】

【氏名又は名称】竹本 如洋

(72)【発明者】

【氏名】徐 世傑

(72)【発明者】

【氏名】矢野 健

(72)【発明者】

【氏名】矢野 昭雄

【審査官】三島木 英宏

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１９／００９０３５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－１０３１９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－２０２３１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１７７７２０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｎ ２／０４

Ｈ０２Ｎ ２／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基盤となる基部と、
前記基部に一端部が連結され、第１長手方向に延びる圧電素子と、
前記基部から、前記第１長手方向と交差する第２長手方向に延び前記圧電素子と並んで前記基部側から前記圧電素子との間隔が作用部に向かって狭くなるように配置される支持部材と、
前記圧電素子および前記支持部材それぞれにおける他端部と接続され、前記圧電素子の伸縮に伴って、前記第１長手方向および前記第２長手方向それぞれと異なる方向である変位方向に変位する、前記作用部と、
前記第１長手方向および前記第２長手方向を含む平面視において、前記第１長手方向および前記第２長手方向それぞれと交差する第３長手方向に延び、前記圧電素子および前記支持部材のそれぞれの側面に対して並べた配置とされ、前記基部および前記作用部それぞれに連結され、少なくとも前記圧電素子と前記支持部材と前記基部により囲まれる空間内には配置されていない、前記圧電素子を圧縮する圧縮部材と、
を備える変位拡大機構。

【請求項2】

前記圧電素子における前記第１長手方向の剛性は、前記支持部材における前記第２長手方向の剛性より小さく、前記支持部材における前記変位方向の剛性は前記圧電素子における前記変位方向の剛性より小さいことを特徴とする請求項１に記載の変位拡大機構。

【請求項3】

前記支持部材はヒンジ部を有し、
前記作用部は、前記圧電素子の伸縮に伴って、前記支持部材のヒンジ部が変形することにより、前記第１長手方向および前記第２長手方向それぞれと異なる方向である変位方向に変位することを特徴とする請求項１または２に記載の変位拡大機構。

【請求項4】

前記支持部材における前記第２長手方向と直交する断面において、前記支持部材の中心を通り、かつ前記変位方向と直交する軸回りの断面二次モーメントは、前記支持部材の前記ヒンジ部によって小さくなることを特徴とする請求項３に記載の変位拡大機構。

【請求項5】

前記圧電素子における前記一端部と、前記基部と、を連結する連結部材を備え、
前記連結部材は、前記支持部材よりも熱膨張率の高い材質により形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の変位拡大機構。

【請求項6】

前記連結部材は、前記基部と一体に形成されていることを特徴とする請求項５に記載の変位拡大機構。

【請求項7】

前記圧電素子における前記他端部と、前記作用部と、を連結する連結部材を備え、
前記連結部材は、前記支持部材よりも熱膨張率の高い材質により形成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の変位拡大機構。

【請求項8】

前記連結部材は、前記作用部と一体に形成されていることを特徴とする請求項７に記載の変位拡大機構。

【請求項9】

前記圧縮部材は、前記圧電素子に沿って前記圧電素子を前記第１長手方向に圧縮する位置で、前記基部および前記作用部と連結されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の変位拡大機構。

【請求項10】

前記圧縮部材は２つ設けられ、前記圧電素子に沿って前記圧電素子を挟む位置にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の変位拡大機構。

【請求項11】

前記圧縮部材は２つ設けられ、前記圧電素子および前記支持部材を挟む位置にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の変位拡大機構。

【請求項12】

前記圧縮部材のうちの少なくとも一方は、前記第１長手方向に延び、
前記第１長手方向に延びる前記圧縮部材には、前記第１長手方向に伸縮可能な伸縮部が形成されていることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の変位拡大機構。

【請求項13】

基盤となる基部と、
前記基部に一端部が連結され、第１長手方向に延びる圧電素子と、
前記基部から、前記第１長手方向と交差する第２長手方向に延び前記圧電素子と並んで前記基部側から前記圧電素子との間隔が作用部に向かって狭くなるように配置される支持部材と、
前記圧電素子および前記支持部材それぞれにおける他端部と接続され、前記圧電素子の伸縮に伴って、前記第１長手方向および前記第２長手方向それぞれと異なる方向である変位方向に変位する、前記作用部と、
前記第１長手方向および前記第２長手方向を含む平面視において、前記第１長手方向および前記第２長手方向それぞれと交差する第３長手方向に延び、前記圧電素子および前記支持部材のそれぞれの側面に対して並べた配置とされ、前記基部および前記作用部それぞれに連結され、少なくとも前記圧電素子と前記支持部材と前記基部により囲まれる空間内には配置されていない、前記圧電素子を圧縮する圧縮部材と、
前記作用部において、前記圧電素子および前記支持部材が取り付けられた面と逆側の面に設けられた研磨部と、
を備える研磨装置。

【請求項14】

基盤となる基部と、
前記基部に一端部が連結され、第１長手方向に延びる圧電素子と、
前記基部から、前記第１長手方向と交差する第２長手方向に延び前記圧電素子と並んで前記基部側から前記圧電素子との間隔が作用部に向かって狭くなるように配置される支持部材と、
前記圧電素子および前記支持部材それぞれにおける他端部と接続され、前記圧電素子の伸縮に伴って、前記第１長手方向および前記第２長手方向それぞれと異なる方向である変位方向に変位する、前記作用部と、
前記第１長手方向および前記第２長手方向を含む平面視において、前記第１長手方向および前記第２長手方向それぞれと交差する第３長手方向に延び、前記圧電素子および前記支持部材のそれぞれの側面に対して並べた配置とされ、前記基部および前記作用部それぞれに連結され、少なくとも前記圧電素子と前記支持部材と前記基部により囲まれる空間内には配置されていない、前記圧電素子を圧縮する圧縮部材と、
前記圧電素子および前記支持部材に電圧又は電流を供給して、前記圧電素子を伸縮駆動させる駆動部と、
を備えるアクチュエータ。

【請求項15】

チップ状の電子部品を処理する電子部品処理装置において電子部品の処理に用いる作用子を駆動する、請求項１４に記載のアクチュエータ。

【請求項16】

前記電子部品処理装置は、電子部品の特性の測定を行うための測定装置であり、前記作用子は、前記電子部品に接触されて特性を測定するための計測プローブである、請求項１５に記載のアクチュエータ。

【請求項17】

前記電子部品処理装置は、電子部品の特性の測定を行うための測定装置であり、前記作用子は、前記電子部品を吸着するための吸着ノズルであり、前記吸着ノズルに吸着された電子部品が特性を測定するための測定プローブに接触される、請求項１５に記載のアクチュエータ。

【請求項18】

前記電子部品処理装置は、電子部品をテーピングする際に電子部品をキャリアテープに挿入する挿入装置であり、前記作用子は、前記電子部品を吸着するための吸着ノズルであり、前記吸着ノズルに吸着された電子部品が前記テープに挿入される、請求項１５に記載のアクチュエータ。

【請求項19】

液体が導入され、導入された液体を吐出する液体吐出部材と、
前記液体吐出部材からの液体の吐出および遮断を行う弁と、
前記弁を駆動する、請求項１５に記載のアクチュエータと、を備えるディスペンサ。

【請求項20】

圧力空気が導入される空気圧力室と、該空気圧力室から外部へ通じる空気排出口とを有するバルブ本体と、
前記空気圧力室の内部で前記空気排出口を閉鎖および開放するように動作する弁体と、
前記空気圧力室に設けられ、前記弁体を駆動する、請求項１４に記載のアクチュエータと、
を備えるエアバルブ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、変位拡大機構、アクチュエータ、研磨装置、電子部品処理装置、ディスペンサ、およびエアバルブに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、比較的低い電圧で所要の変位を発生させる素子として、圧電素子（ピエゾ素子）が存在する。圧電素子は、圧電効果を備えた物質と薄い電極とを交互に積み重ねた構造を持ち、力を電圧に変換する、または、電圧を力に変換する機能を持った素子である。

【0003】

圧電素子は、電圧の制御によって微妙に伸縮変化させることが可能であるため、インクジェットプリンタのインク射出機構やアクチュエータなどの制御機構等、種々の分野に用いられている。

【0004】

圧電素子は、電圧が印加されると伸縮するが、発生する変位が小さいため、当該伸縮する圧電素子の変位を拡大して対象物に作用させる変位拡大機構が用いられる。

【0005】

特許文献１には、２つの圧電素子を変位させることにより、変位量を効果的に拡大して出力することができる変位拡大機構が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】国際公開２０１９／００９０３５号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、従来の変位拡大機構では、圧電素子を２つ用いるため、それぞれの圧電素子の駆動を制御する必要があり、所望する変位を得るための駆動系の制御が難しいという問題があった。

【0008】

そこで、本発明は、簡単に駆動系を制御することができる変位拡大機構、研磨装置、アクチュエータ、電子部品処理装置、ディスペンサ、およびエアバルブを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明に係る変位拡大機構は、基盤となる基部と、基部の取付け面に一端部が連結され、第１長手方向に延びる圧電素子と、取付け面に圧電素子と並んで一端部が取付けられ、第１長手方向と交差する第２長手方向に延びる支持部材と、圧電素子および支持部材それぞれにおける他端部と接続され、圧電素子の伸縮に伴って、第１長手方向および第２長手方向それぞれと異なる方向である変位方向に変位する作用部と、基部および作用部それぞれに連結され、圧電素子を第１長手方向に圧縮する圧縮部材と、を備える。

【0010】

また、圧電素子における第１長手方向の剛性は、支持部材における第２長手方向の剛性以下であってもよい。

【0011】

また、圧電素子における一端部と、基部と、を連結する連結部材を備え、連結部材は、支持部材よりも熱膨張率の高い材質により形成されてもよい。

【0012】

また、連結部材は、基部と一体に形成されてもよい。

【0013】

また、圧電素子における他端部と、作用部と、を連結する連結部材を備え、連結部材は、支持部材よりも熱膨張率の高い材質により形成されてもよい。

【0014】

また、連結部材は、作用部と一体に形成されてもよい。

【0015】

支持部材における変位方向の剛性は、圧電素子における変位方向の剛性以下であってもよい。

【0016】

また、支持部材における第２長手方向から見た断面において、変位方向と直交し、かつ支持部材における変位方向の中心を通る中心軸回りの断面二次モーメントは、第２長手方向の位置により異なってもよい。

【0017】

また、圧電素子における第１長手方向の一端部、および支持部材における第２長手方向の一端部の少なくとも一方には、圧電素子および支持部材に対して、変位方向の変形を促すヒンジ部材が設けられてもよい。

【0018】

また、圧電素子における第１長手方向の他端部、および支持部材における第２長手方向の他端部の少なくとも一方には、圧電素子および支持部材に対して、変位方向の変形を促すヒンジ部材が設けられてもよい。

【0019】

圧縮部材は２つ設けられ、圧電素子および支持部材を挟む位置にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の変位拡大機構。

【0020】

圧縮部材は、第１長手方向および第２長手方向を含む平面視において、第１長手方向および第２長手方向それぞれと交差する第３長手方向に延び、圧縮部材には、第３長手方向に伸縮可能な伸縮部が形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の変位拡大機構。

【0021】

圧縮部材のうちの少なくとも一方は、第１長手方向に延び、第１長手方向に延びる圧縮部材には、第１長手方向に伸縮可能な伸縮部が形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の変位拡大機構。

【0022】

また、本発明の研磨装置は、基盤となる基部と、基部の取付け面に一端部が連結され、第１長手方向に延びる圧電素子と、取付け面に圧電素子と並んで一端部が取付けられ、第１長手方向と交差する第２長手方向に延びる支持部材と、圧電素子および支持部材それぞれにおける他端部と接続され、圧電素子の伸縮に伴って、第１長手方向および第２長手方向それぞれと異なる方向である変位方向に変位する作用部と、基部および作用部それぞれに連結され、圧電素子を第１長手方向に圧縮する圧縮部材と、作用部において、圧電素子および支持部材が取り付けられた面と逆側の面に設けられた研磨部と、を備える研磨装置。

【0023】

また、本発明のアクチュエータは、基盤となる基部と、基部の取付け面に一端部が連結され、第１長手方向に延びる圧電素子と、取付け面に圧電素子と並んで一端部が取付けられ、第１長手方向と交差する第２長手方向に延びる支持部材と、圧電素子および支持部材それぞれにおける他端部と接続され、圧電素子の伸縮に伴って、第１長手方向および第２長手方向それぞれと異なる方向である変位方向に変位する作用部と、基部および作用部それぞれに連結され、圧電素子を第１長手方向に圧縮する圧縮部材と、圧電素子および支持部材に電圧又は電流を供給して、圧電素子を伸縮駆動させる駆動部と、を備える。

【0024】

また、本発明のアクチュエータは、チップ状の電子部品を処理する電子部品装置において電子部品の処理に用いる作用子を駆動してもよい。

【0025】

また、本発明のアクチュエータは、電子部品処理装置は、電子部品の特性の測定を行うための測定装置であり、作用子は、電子部品に接触されて特性を測定するための計測プローブであってもよい。

【0026】

また、本発明のアクチュエータは、電子部品処理装置が、電子部品の特性の測定を行うための測定装置であり、作用子が、電子部品を吸着するための吸着ノズルであり、吸着ノズルに吸着された電子部品が特性を測定するための測定プローブに接触されてもよい。

【0027】

また、本発明のアクチュエータは、電子部品処理装置が、電子部品をテーピングする際に電子部品をキャリアテープに挿入する挿入装置であり、作用子が、電子部品を吸着するための吸着ノズルであり、吸着ノズルに吸着された電子部品がテープに挿入されてもよい。

【0028】

また、本発明のアクチュエータは、液体が導入され、導入された液体を吐出する液体吐出部材と、液体吐出部材からの液体の吐出および遮断を行う弁と、弁を駆動する、前述のアクチュエータと、を備える。

【0029】

また、本発明のエアバルブは、圧力空気が導入される空気圧力室と、該空気圧力室から外部へ通じる空気排出口とを有するバルブ本体と、空気圧力室の内部で空気排出口を閉鎖および開放するように動作する弁体と、空気圧力室に設けられ、弁体を駆動する、前述のアクチュエータと、を備える。

【発明の効果】

【0030】

本発明に係る変位拡大機構では、基部に圧電素子と支持部材とが取付けられ、これらに作用部が取付けられている。このため、圧電素子が第１長手方向に変位することで、作用部を変位方向に変位させることができる。これにより、一つの圧電素子だけを用いて変位拡大機構を構成することで、圧電素子を２つ用いる場合と比較して、簡単に駆動系を制御することができる。

【0031】

また、変位拡大機構が圧縮部材を備えているので、圧電素子に対して、圧縮方向の予圧を与えることができる。これにより、引張方向の加重に対して損傷しやすい圧電素子に、引張方向の加重がかかりにくくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】一実施形態に係る変位拡大機構の正面図である。

【図2】変位拡大機構の斜視図である。

【図3】変位拡大機構における圧縮部材の正面図である。

【図4】圧縮部材が装着されていない状態の変位拡大機構の正面図である。

【図5】図４における（ａ）Ｂ－Ｂ線断面図、（ｂ）Ｃ－Ｃ線断面図である。

【図6】第１変形例に係る変位拡大機構の正面図である。

【図7】第１変形例に係る変位拡大機構の斜視図である。

【図8】第１変形例に係る圧縮部材の正面図である。

【図9】圧縮部材が装着されていない状態の第１変形例に係る変位拡大機構の側面図である。

【図10】第２変形例に係る変位拡大機構の正面図である。

【図11】第２変形例に係る圧縮部材の正面図である。

【図12】変位拡大機構を用いたアクチュエータの一例を示す正面図である。

【図13】図１２のアクチュエータを電子部品の処理に用いる作用子である測定プローブの駆動に用いた一例を示す正面図である。

【図14】測定プローブにより電子部品の電気特性を測定している状態を示す図である。

【図15】図１２のアクチュエータを電子部品の処理に用いる作用子である吸着ノズルの駆動に用いた他の例を示す正面図である。

【図16】吸着ノズルを装着したアクチュエータを用いた電子部品の測定を行うための測定装置の例を示す図である。

【図17】吸着ノズルを装着したアクチュエータを用いた電子部品をキャリアテープに装入する挿入装置の例を示す図である。

【図18】一実施形態に係るエアバルブを示す断面図である。

【図19】一実施形態に係る研磨装置の正面図である。

【図20】一実施形態に係るディスペンサを示す部分断面正面図である。

【図21】図２０のディスペンサの液吐出部材を塞いだ状態を示す断面図である。

【図22】図２０のディスペンサの液吐出部材を開いた状態を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0033】

（変位拡大機構１）
まず、本発明の一実施形態に係る変位拡大機構１について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る変位拡大機構１の正面図である。
図１に示すように、変位拡大機構１は、印加電圧に応じて伸縮する圧電素子２０の変位を拡大して対象物に作用させる圧電素子２０を利用した機構である。
変位拡大機構１は、基部１０と、圧電素子２０と、支持部材３０と、作用部４０と、連結部材５０と、圧縮部材６０と、を備えている。

【0034】

基部１０は、変位拡大機構１の基盤となる部分であり、例えば後述する各種の装置に変位拡大機構１が採用される際には、基部１０が装置に取付けられる。
基部１０には、圧電素子２０および支持部材３０を取り付ける取付部１１が、並んで一対形成されている。基部１０は、取付部１１が設けられ、変位拡大機構１が設けられる各種の装置に設置可能であれば、どの様な形状又は材質でもよい。
基部１０は、具体的には、図１に示すように、矩形状とすることができる。また、材質としては、例えば、ステンレス等の一定の剛性を備えた金属を用いることができる。

【0035】

圧電素子２０は、基部１０の取付け面に一端部が連結されている。圧電素子２０は、第１長手方向Ｄ１に延びる細長い形状に形成されている。基部１０の取付け面は、取付部１１に形成されている。
圧電素子２０は、印加電圧に応じて伸縮する部材である。圧電素子２０は、図１に示すように、片側の取付部１１に、後述する連結部材５０を介して連結されている。圧電素子２０は、例えば、図１に示すように矩形状に形成することができる。圧電素子２０を構成する主要な材料としては、圧電効果を有する物質である圧電体、例えばＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）を用いることができる。

【0036】

圧電素子２０は、薄い電極と、薄い圧電体を交互に積み重ねた積層構造であってよい。このような積層構造とすることで、低い電圧でも大きな変位を実現することが可能になる。なお、圧電素子２０は、本例では矩形状に形成された例を示したが、特に矩形状に限定されず、圧電効果によって作用部４０に効率よく変位を作用させることができる形状であれば、どのような形状でもよい。

【0037】

支持部材３０は、取付け面に圧電素子２０と並んで一端部が取付けられている。支持部材３０は、第１長手方向Ｄ１と平面視で交差する第２長手方向Ｄ２に延びる細長い形状に形成されている。

【0038】

圧電素子２０における第１長手方向Ｄ１の剛性は、支持部材３０における第２長手方向Ｄ２の剛性以下となっている。すなわち、支持部材３０を第２長手方向Ｄ２に引っ張り、圧電素子２０を第１長手方向Ｄ１に引っ張った際には、支持部材３０の方が変形しにくくなるか、同じ変形量となる。

【0039】

ここで、圧電素子２０が伸縮すると、支持部材３０もそれに合わせて変形する。そして、作用部４０の先端が、変位方向Ｄ４に変位する。この際、圧電素子２０および支持部材３０も変位方向Ｄ４に沿って変形する。
そして、支持部材３０における変位方向Ｄ４の剛性は、圧電素子２０における変位方向Ｄ４の剛性以下となっている。また、支持部材３０における第２長手方向Ｄ２から見た断面において、変位方向Ｄ４と直交し、かつ支持部材３０における変位方向Ｄ４の中心を通る中心軸Ｍ回りの断面二次モーメントは、第２長手方向Ｄ２の位置により異なっている。この点について図５を用いて詳述する。

【0040】

図５（ａ）は、図４におけるＢ－Ｂ線矢視断面図、図５（ｂ）は、図４におけるＣ－Ｃ線矢視断面図である。
図４および図５に示すように、支持部材３０の断面形状は、第２長手方向Ｄ２の位置により、異なっている。そして、それぞれの断面形状における中心軸Ｍ回りの断面二次モーメントを比較すると、図５（ａ）に示す断面形状の方が、図５（ｂ）に示す断面形状よりも断面二次モーメントが大きい。

【0041】

これは、図５（ｂ）に示す断面形状において、局所的に切り欠かれた肉抜き部３０Ａが形成されていることにより、中心軸Ｍ回りの断面二次モーメントが小さくなっているからである。このように、支持部材３０については、圧電素子２０と比較して、断面形状の自由度を確保することができる。

【0042】

図１に示すように、作用部４０は、圧電素子２０および支持部材３０それぞれにおける他端部と接続されている。作用部４０は、圧電素子２０の伸縮に伴って、第１長手方向Ｄ１および第２長手方向Ｄ２それぞれと異なる方向である変位方向Ｄ４に変位する。この際、圧電素子２０が伸縮すると、支持部材３０もそれに合わせて変形する。そして、作用部４０の先端が、変位方向Ｄ４に変位する。

【0043】

連結部材５０は、圧電素子２０における一端部と、基部１０の取付部１１と、を連結する。連結部材５０は、支持部材３０よりも熱膨張率の高い材質により形成されている。
連結部材５０は、基部１０の取付部１１と一体に形成されていてもよい。なお、連結部材５０は設けられなくてもよい。この場合には、圧電素子２０の一端部が、直接、取付部１１に連結される。

【0044】

また、連結部材５０は、圧電素子２０の一端部に代えて、圧電素子２０の他端部に配置されてもよい。すなわち、連結部材５０は、圧電素子２０における他端部と、作用部４０と、を連結してもよい。この場合には、連結部材５０は作用部４０と一体に形成されてもよい。

【0045】

図１に示すように、圧縮部材６０は、基部１０および作用部４０それぞれに連結され、圧電素子２０を第１長手方向Ｄ１に圧縮する。
図２に示すように、圧縮部材６０は２つ設けられている。２つの圧縮部材６０は、圧電素子２０および支持部材３０を挟む位置にそれぞれ配置されている。

【0046】

図３に示すように、圧縮部材６０は、平面視において、第１長手方向Ｄ１および第２長手方向Ｄ２それぞれと交差する第３長手方向Ｄ３に延びている。圧縮部材６０には、第３長手方向Ｄ３に伸縮可能な伸縮部６１が形成されている。

【0047】

図３に示すように、伸縮部６１は、平面視で第３長手方向Ｄ３に延びるとともに、繰り返し湾曲する蛇腹状に形成されている。図示の例では、第３長手方向に３箇所湾曲している構造となっているが、この例に限られず、形状は任意に変更することができる。
伸縮部６１は、圧縮部材６０における第３長手方向Ｄ３の中間部に形成されている。
圧縮部材６０の第３長手方向Ｄ３における両端部には、第３長手方向Ｄ３と直交する方向の寸法である幅寸法が大きく形成された固定部６２が形成されている。

【0048】

図４に示すように、作用部４０および基部１０それぞれには、固定スリット７０が形成されている。この固定スリット７０に、図１に示すように、圧縮部材６０を装着する。この際、圧縮部材６０を引張り、少し伸ばした状態で取付ける。この内容について以下に詳述する。

【0049】

図３に示す２つの固定部６２同士の第３長手方向Ｄ３の寸法Ｌ１は、図４に示す作用部４０および基部１０それぞれに形成された固定スリット７０同士の第３長手方向Ｄ３の寸法Ｌ２よりも短くなっている。
このため、圧縮部材６０を作用部４０および基部１０の固定スリット７０に装着する際には、圧縮部材６０を第３長手方向Ｄ３に引張り、少し伸ばした状態に弾性変形した状態で取付ける。これにより、圧縮部材６０が固定スリット７０に装着された後に、第３長手方向Ｄ３に復元変形することで、圧縮部材６０からの圧縮力を作用部４０および基部１０に与えることができる。

【0050】

（変位拡大機構１の第１変形例）
次に、図６から図７を用いて、第１変形例に係る変位拡大機構２について説明する。図６は第１変形例に係る変位拡大機構２の正面図、図７は、第１変形例に係る変位拡大機構２の斜視図、図８は第１変形例に係る変位拡大機構２における圧縮部材６０Ｂの正面図、図９は、第１変形例に係る変位拡大機構２における圧縮部材６０Ｂを装着する前の側面図である。

【0051】

第１変形例に係る変位拡大機構２では、圧縮部材６０Ｂが取り付けられる位置が、第１実施形態に係る変位拡大機構と異なっている。
すわなち、２つの圧縮部材６０Ｂの一方は、圧電素子２０に沿って第１長手方向Ｄ１に延びており、他方は支持部材３０に沿って第２長手方向Ｄ２に延びている。そして、第１長手方向Ｄ１に延びる圧縮部材６０Ｂには、第１長手方向Ｄ１に伸縮可能な伸縮部６１Ｂが形成されている。

【0052】

圧縮部材６０Ｂの第１長手方向Ｄ１における両端部には、第１長手方向Ｄ１と直交する方向の寸法である幅寸法が大きく形成された固定部６２Ｂが形成されている。
図８に示す２つの固定部６２Ｂ同士の第３長手方向Ｄ３の寸法Ｌ３は、図９に示す作用部４０および基部１０それぞれに形成された固定スリット７０同士の第３長手方向Ｄ３の寸法Ｌ４よりも短くなっている。

【0053】

このため、圧縮部材６０Ｂを作用部４０および基部１０の固定スリット７０に装着する際には、圧縮部材６０Ｂを第１長手方向Ｄ１に引張り、少し伸ばした状態に弾性変形した状態で取付ける。
これにより、圧縮部材６０Ｂが固定スリット７０に装着された後に、第３長手方向Ｄ３に復元変形することで、圧縮部材６０Ｂからの圧縮力を、作用部４０および基部１０を介して圧電素子２０に与えることができる。

【0054】

（変位拡大機構１の第２変形例）
次に、図１０および図１１を用いて、第２変形例に係る変位拡大機構３について説明す
る。図１０は第２変形例に係る変位拡大機構３の正面図、図１１は、第２変形例に係る変
位拡大機構３における圧縮部材６０Ｃの正面図である。

【0055】

第２変形例に係る変位拡大機構３では、圧縮部材６０Ｃの形状が、第１実施形態に係る変位拡大機構と異なっている。すなわち、本変形例に係る変位拡大機構３の圧縮部材６０Ｃには、伸縮部６１が形成されておらず、全体が第３長手方向Ｄ３に真っすぐ延びている。
図１１に示す２つの固定部６２Ｃ同士の第３長手方向Ｄ３の寸法Ｌ５は、図１０に示す作用部４０および基部１０それぞれに形成された固定スリット７０同士の第３長手方向Ｄ３の寸法Ｌ２よりも短くなっている。

【0056】

このため、圧縮部材６０Ｃを作用部４０および基部１０の固定スリット７０に装着する際には、圧縮部材６０Ｃを第１長手方向Ｄ１に引張り、少し伸ばした状態に弾性変形した状態で取付ける。これにより、圧縮部材６０Ｃが固定スリット７０に装着された後に、第３長手方向Ｄ３に復元変形することで、圧縮部材６０Ｃからの圧縮力を作用部４０および基部１０に与えることができる。

【0057】

また、その他の変形例として、圧電素子２０における第１長手方向Ｄ１の一端部、および支持部材３０における第２長手方向Ｄ２の一端部の少なくとも一方に、圧電素子２０および支持部材３０に対して、変位方向Ｄ４の変形を促すヒンジ部材が設けられてもよい。
このようなヒンジ部材は、圧電素子２０における第１長手方向Ｄ１の他端部、および支持部材３０における第２長手方向Ｄ２の他端部の少なくとも一方に設けてもよい。

【0058】

以上説明したように、本実施形態に係る変位拡大機構１～３によれば、基部１０に圧電素子２０と支持部材３０とが取付けられ、これらに作用部４０が取付けられている。このため、圧電素子２０が第１長手方向Ｄ１に変位することで、作用部４０を変位方向Ｄ４に変位させることができる。これにより、一つの圧電素子２０だけを用いて変位拡大機構１～３を構成することで、圧電素子２０を２つ用いる場合と比較して、簡単に駆動系を制御することができる。

【0059】

また、変位拡大機構１～３が圧縮部材６０，６０Ｂ，６０Ｃを備えているので、圧電素子２０に対して、圧縮方向の予圧を与えることができる。これにより、引張方向の加重に対して損傷しやすい圧電素子２０に、引張方向の加重がかかりにくくすることができる。

【0060】

また、圧電素子２０における第１長手方向Ｄ１の剛性が、支持部材３０における第２長手方向Ｄ２の剛性以下なので、圧電素子２０が第１長手方向Ｄ１に伸縮した際のエネルギーが、支持部材３０の変形により損失するのを抑えることができる。これにより、変位拡大機構１～３のエネルギー効率を上げることができる。

【0061】

また、圧電素子２０における一端部と、基部１０と、を連結する連結部材５０を備え、連結部材５０は、支持部材３０よりも熱膨張率の高い材質により形成されている。このため、仮に支持部材３０が、圧電素子２０よりも大きな熱膨張を起こしたとしても、連結部材５０が支持部材３０よりも大きな熱膨張を起こすことで、基部１０と作用部４０とを連結している構造物のうち、一方側に位置する圧電素子２０および連結部材５０の熱膨張量の総和と、他方側に位置する支持部材３０の熱膨張量と、に大きな違いがでるのを抑えることができる。これにより、熱の影響で、作用部４０の変位方向Ｄ４の初期位置が大きく変化するのを抑えることができる。
また、連結部材５０が、基部１０と一体に形成されている場合には、部品点数を削減することができる。

【0062】

また、連結部材５０が、圧電素子２０における他端部と、作用部４０と、を連結する位置に設けられている場合にも、前述したように、圧電素子２０側の熱膨張量と、支持部材３０側の熱膨張量と、に大きな違いがでるのを抑えることができる。

【0063】

また、支持部材３０における変位方向Ｄ４の剛性が、圧電素子２０における変位方向Ｄ４の剛性以下なので、圧電素子２０の伸縮に伴って、作用部４０が変位方向Ｄ４に変位する際に、支持部材３０が作用部４０の変位方向Ｄ４の変位を制限するのを抑えることができる。

【0064】

また、支持部材３０における第２長手方向Ｄ２から見た断面において、変位方向Ｄ４と直交し、かつ支持部材３０における変位方向Ｄ４の中心を通る中心軸Ｍ回りの断面二次モーメントが、第２長手方向Ｄ２の位置により異なっている。すなわち、例えば積層構造により形成される圧電素子２０と異なり、支持部材３０の形状については自由度を確保することができる。このため、支持部材３０に局所的に変形しやすい部分を設けることが容易となり、変位拡大機構１～３全体の変位特性を、支持部材３０の形状により調整することができる。

【0065】

また、圧電素子２０における第１長手方向Ｄ１の一端部、および支持部材３０における第２長手方向Ｄ２の一端部それぞれに、圧電素子２０および支持部材３０に対して、変位方向Ｄ４の変形を促すヒンジ部材が設けられている場合には、ヒンジ部材により圧電素子２０および支持部材３０を変位方向Ｄ４に変形しやすくすることができる。

【0066】

ヒンジ部材については、圧電素子２０における第１長手方向Ｄ１の他端部、および支持部材３０における第２長手方向Ｄ２の他端部それぞれに設けられている場合にも、前述と同様の効果を奏することができる。

【0067】

また、圧縮部材６０が２つ設けられ、圧電素子２０および支持部材３０を挟む位置にそれぞれ配置されているので、１つの圧縮部材６０により、圧電素子２０および支持部材３０を圧縮する構成と比較して、圧電素子２０および支持部材３０に対して、均一に圧縮力を負荷することができる。

【0068】

また、圧縮部材６０に、伸縮可能な伸縮部６１が形成されている場合には、圧縮部材６０を基部１０および作用部４０に装着する際に、圧縮部材６０を第３長手方向Ｄ３に伸ばしやすくすることが可能になる。これにより、圧縮部材６０の組み立て性を確保することができる。

【0069】

（アクチュエータ）
次に、本発明の変位拡大機構１をアクチュエータとして用いた例について説明する。
図１２は、第１変形例に係る変位拡大機構２を用いたアクチュエータ１０００の一例を示す正面図である。アクチュエータ１０００とは、電気指令により駆動され、所定の運動を行う制御機械である。
アクチュエータ１０００は、変位拡大機構２と、駆動部８０と、を備えている。駆動部８０は、圧電素子２０および支持部材３０に電圧又は電流を供給して、圧電素子２０を伸縮駆動させる。

【0070】

（アクチュエータを電子部品の処理に用いる作用子の駆動に用いた例）
図１３は、図１２のアクチュエータを電子部品の処理に用いる作用子の駆動に用いた例を示す正面図である。アクチュエータ１０００の作用部４０の先端部には、対象物として作用子である測定プローブ１１０１が取り付けられている。作用子は、チップ上の電子部品に接触して電子部品の特性を評価に用いられる。

【0071】

駆動部８０は、圧電素子２０が所定の量で変位するように、圧電素子２０に電圧または電流を供給する。これにより、拡大した変位を測定プローブ１１０１に伝達して、測定プローブ１１０１を変位方向Ｄ４に変位させることができる。また、駆動部８０は、圧電素子２０への電圧又は電流の供給を停止する。これにより、測定プローブ１１０１を元の位置に復元させることができる。

【0072】

図１４は、測定プローブ１１０１により電子部品の電気特性を測定している状態を示す図である。
図１４に示すように、測定プローブ１１０１とともに使用される測定装置のターンテーブル１０９０は、回転可能に設けられ、周方向に沿って電子部品１０８０を収納する複数の収納溝１０９１を有している。そして、ターンテーブル１０９０を回転させつつ、駆動部８０により作用子としての測定プローブ１１０１を高速で繰り返し変位（上下動）させることにより、複数の収納溝１０９１に収納された電子部品１０８０の電気特性等を順次測定する。

【0073】

すなわち、ターンテーブル１０９０を回転させて収納溝１０９１に収納された電子部品１０８０が測定プローブ１１０１の直上の測定位置に達した際に、測定プローブ１１０１を上方に変位させる。
これにより、測定プローブ１１０１の先端を電子部品１０８０の下面に設けられた電極１０８１に接触させ、電子部品１０８０の電気特性を測定し、測定後、測定プローブ１１０１を下方に変位させて退避させる。そして、次の電子部品１０８０が測定位置に到達した時点で再び同様の動作を行い、これら動作を高速で繰り返す。

【0074】

このように、アクチュエータ１０００を電子部品の測定に用いることにより、作用子である測定プローブを実用的なストロークで高速に駆動させることができる。また、圧電素子２０の引張りによる破損や、熱膨張およびクリープの影響を低減することができる。
以上は、作用子として測定装置の測定プローブ１１０１を用いた例について示したが、作用子は測定プローブに限るものではない。

【0075】

図１５は、作用子として吸着ノズル１１０２が装着されたアクチュエータ１０００を電子部品処理装置に用いた状態を示す図であり、駆動される作用子が電子部品を吸着する吸着ノズルである場合を示す。
図１５に示す構造は、アクチュエータ１０００の作用部４０に取り付けられている作用子が吸着ノズル１１０２に代わっている以外は、図１３に示す構造と同じである。

【0076】

吸着ノズル１１０２は、上下方向に延びるように作用部４０に装着されている。吸着ノズル１１０２は、吸着機構（不図示）と接続されている。そして、吸着機構に設けられた真空ポンプ等の吸引機構により吸引することにより、吸着ノズル１１０２の下端の吸着口１１０４に電子部品を吸着する。

【0077】

アクチュエータ１０００は、電子部品の測定を行うための測定装置に用いることができる。その際の測定装置の例を図１６に示す。この測定装置は、アクチュエータ１０００（図１５参照）と、吸着ノズル１１０２と、吸着機構と、ターンテーブル１１１０と、基盤１１２０と、測定治具１１３０とを有する。

【0078】

ターンテーブル１１１０は、回転可能に設けられ、周方向に沿って電子部品１０８０を収納する複数の収納溝１１１１を有している。収納溝１１１１はターンテーブル１１１０を貫通するように設けられている。
電子部品１０８０は、電極１０８１が下面側になるように収納溝１１１１に収納される。基盤１１２０は、ターンテーブル１１１０を回転可能に支持し、その表面が電子部品１０８０の搬送面となっている。また、基盤１１２０には貫通孔１１２１が形成され、貫通孔１１２１の上方位置に作用子としての吸着ノズル１１０２が設けられ、貫通孔１１２１の下方位置に測定治具１１３０が設けられている。測定治具１１３０は架台１１４０に取り付けられており、測定治具１１３０の上面には、電子部品１０８０の電極１０８１に対応する位置に測定端子１１３１が設けられている。

【0079】

そして、ターンテーブル１１１０を回転させつつ、圧電素子２０に所定の電圧または電流を供給して、作用部４０を介して作用子としての吸着ノズル１００を高速で繰り返し変位（上下動）させることにより、複数の収納溝１１１１に収納された電子部品１０８０を順次吸着してその電気特性等を測定する。

【0080】

すなわち、ターンテーブル１１１０を回転させ、収納溝１１１１に収納された電子部品１０８０を基盤１１２０の搬送面に沿って搬送させて、貫通孔１１２１に対応する位置に達した際に、電子部品１０８０を吸着ノズル１１０２に吸着させる。
そして、この状態で吸着ノズル１１０２を下方に変位させて電子部品１０８０の電極１０８１を測定治具１１３０の測定端子１１３１に接触させ、電子部品１０８０の電気特性を測定する。

【0081】

測定後、吸着ノズル１１０２を上方に変位させて吸着ノズル１１０２に吸着された電子部品１０８０を搬送面に戻し、吸着を解除する。そして、次の電子部品１０８０が貫通孔１１２１に対応する位置に到達した時点で再び同様の動作を行い、これら動作を高速で繰り返す。

【0082】

このとき、作用子が測定プローブ１１０１から吸着ノズル１１０２に代わっただけであるので、測定プローブ１１０１を用いた場合と同様の効果を得ることができる。
また、吸着ノズル１１０２を装着したアクチュエータ１０００は、電子部品をキャリアテープに装入する挿入装置に用いることもできる。その際の挿入装置の例を図１７に示す。この挿入装置は、アクチュエータ１０００（図１５参照）と、吸着ノズル１１０２と、吸着機構と、ターンテーブル１１５０と、基盤１１６０と、磁石１１８０と、を有する。

【0083】

図１７に示すように、ターンテーブル１１５０は、回転可能に設けられ、周方向に沿って電子部品１０８０を収納する複数の収納溝１１５１を有している。収納溝１１５１はターンテーブル１１５０を貫通するように設けられている。
基盤１１６０は、ターンテーブル１１５０を回転可能に支持し、その表面が電子部品１０８０の搬送面となっている。

【0084】

また、基盤１１６０の下方には、キャリアテープ１１７０が移動可能に配置されている。キャリアテープ１１７０には、電子部品１０８０が収納される複数のキャビティ１１７１が等間隔で設けられている。
基盤１１６０には貫通孔１１６１が形成され、貫通孔１１６１の上方位置に作用子としての吸着ノズル１１０２が設けられ、キャリアテープ１１７０下方の貫通孔１１６１に対応する位置には磁石１１８０が設けられている。

【0085】

そして、ターンテーブル１１５０を回転させ、かつキャリアテープ１１７０を移動させつつ、圧電素子２０に電圧または電流を供給して、作用子としての吸着ノズル１１０２を高速で繰り返し変位（上下動）させる。
これにより、複数の収納溝１１５１に収納された電子部品１０８０をキャリアテープ１１７０のキャビティ１１７１内に順次挿入させる。すなわち、ターンテーブル１１５０を回転させる。

【0086】

そして、収納溝１１５１に収納された電子部品１０８０を基盤１１６０の搬送面に沿って搬送させて、貫通孔１１６１に対応する位置に達した際に、電子部品１０８０を吸着ノズル１１０２に吸着させるとともに、貫通孔１１６１に対応する位置にキャビティ１１７１を位置させる。

【0087】

そして、その状態で吸着ノズル１１０２を下方に変位させ、吸着ノズル１１０２の吸着を解除して電子部品１０８０をキャビティ１１７１内に挿入する。挿入後、吸着ノズル１１０２を上方に変位させて貫通孔１１６１および収納溝１１５１を経て図１７の位置まで戻す。
そして、次の電子部品１０８０が貫通孔１１６１に対応する位置に到達した時点で再び同様の動作を行い、これら動作を高速で繰り返す。なお、磁石１１８０は、キャビティ１１７１内の電子部品１０８０に対して、電磁的な引力を負荷して電子部品１０８０の姿勢を安定させるためのものである。
以上のように吸着ノズル１１０２を挿入装置に用いた場合にも、測定プローブ１１０１を用いた場合と同様の効果を得ることができる。

【0088】

（エアバルブ）
次に、上記実施形態のアクチュエータを用いたエアバルブについて説明する。図１８は、一実施形態に係るエアバルブを示す断面図である。エアバルブとは、内部に供給された気体を任意に密封、排出する機械である。
図１８に示すように、エアバルブ３０００は、圧力空気が導入される空気圧力室３１０１を画成し、空気圧力室３１０１から外部へ通じる空気排出口３１０３が形成されたハウジング３１０２と、空気排出口３１０３を閉鎖および開放するように動作する弁体３２００と、弁体３２００を駆動するアクチュエータ３３００とを有している。
アクチュエータ３３００は第１実施形態に係る変位拡大機構１が、駆動部８０を備えた構成となっている。

【0089】

空気圧力室３１０１を画成するハウジング３１０２には、空気供給口３１０４が形成されており、図示しない空気圧供給源から空気供給口３１０４を介して圧力空気が導入される。空気供給口３１０４と、変位拡大機構１の基部１０は、異なる平面にそれぞれ配置されている。
空気排出口３１０３は、空気圧力室３１０１からエアバルブ３０００の外側に気体が抜けるように、ハウジング３１０２の壁部の一箇所に設けられている。
弁体３２００は、例えばゴムシートで形成することができる。

【0090】

図１８の例では、空気供給口３１０４は圧電素子２０に対応する位置、すなわち、空気供給口３１０４から供給された空気が当たりやすい位置に設けられている。これにより、空気供給口３１０４から供給される空気の流れにより、圧電素子２０を冷却する効果が期待できる。また、空気供給口３１０４を空気排出口３１０３と一直線になるように配置した場合には、空気供給口３１０４から空気排出口３１０３に至る圧力損失を最小化できる。

【0091】

ハウジング３１０２と蓋（不図示）は、アルミダイキャストあるいはＰＰＳ等の樹脂材料を適用することができる。蓋は、ハウジング３１０２と平面視で同形をなし、ハウジング３１０２に接合されることで、ハウジング３１０２の内部を密閉する。
ハウジング３１０２と蓋（不図示）の接合は、アルミダイキャストの場合には、適宜シール材を挟んでエアタイトにネジ止めにより行うことができる。樹脂材料の場合には、超音波溶着あるいはレーザ溶着等を適用することができる。

【0092】

このように構成されるエアバルブ３０００においては、アクチュエータ３３００の駆動部８０が、圧電素子２０に電圧または電流を供給して、圧電素子２０が伸縮変位することにより、作用部４０から拡大された変位が出力される。これにより、弁体３２００が変位方向Ｄ４に変位し、弁体３２００と空気排出口３１０３との間にギャップが生じる。これにより、空気供給口３１０４から供給された圧縮空気は、アクチュエータ３３００の両脇の空間を通り、形成されたギャップを通して空気排出口３１０３から噴出する。

【0093】

また、圧電素子２０に電圧が印加されていない状態で、弁体３２００により空気排出口３１０３が塞がれ、圧電素子２０に縮み変位を発生させることにより、弁体３２００が空気排出口３１０３から離間して、空気排出口３１０３が開かれて圧縮空気が空気排出口３１０３から噴出されるようなノーマルクローズにしてもよい。

【0094】

また、電圧を印加していないときに空気排出口３１０３が開いた状態となり、電圧の印加により圧電素子２０に延び変位を発生させた際に、弁体３２００が変位して、空気排出口３１０３が塞がれるノーマルオープンであってもよい。
このように、圧電素子２０に延び変位を発生させ、エア漏れ等を防ぐことができる。

【0095】

（研磨装置）
次に、第１の実施形態に係る変位拡大機構１を用いた研磨装置について説明する。研磨装置は、被研磨物を自動で研磨する装置である。
図１９は、本発明の第１の実施形態に係る変位拡大機構１を用いた研磨装置９００の構成の一例を示す正面図である。研磨装置９００は、変位拡大機構１と、作用部４０の、圧電素子２０に接している面とは逆側の面に設けられた研磨部８００と、を備える。

【0096】

研磨装置９００は、変位拡大機構１の作用部４０に取り付けられ、ポリッシングツールとしての研磨部８００は、その先端を被研磨物９０１に当接し、もしくは遊離砥粒９０２を介した状態で、被研磨物９０１に接している。
ここで例示する研磨方法は、研磨位置に液体に混ぜた遊離砥粒９０２を備え、圧電素子２０を伸縮させることで研磨部８００が被研磨物９０１の面上を摺動し、被研磨物９０１を研磨するものとしているが、研磨部８００に直接ダイヤモンド砥粒等を固定したものを研磨する研磨方法も考えられる。

【0097】

研磨装置９００は、作用部４０に被研磨物９０１を取り付け、研磨部８００を固定するという構成にしても、研磨部８００と被研磨物９０１との相対的な動きには変わりはないので、同様な研磨を行うことができる。

【0098】

研磨装置９００において、このような構成にすることで、圧電素子２０に加わる引張力を効率よく解消することができ、圧電素子２０に対して引張力が負荷されることによる破壊や接続箇所の剥離等を効率よく防止することができる研磨装置９００を提供することができる。

【0099】

（ディスペンサ）
次に、上記実施形態のアクチュエータを用いたディスペンサについて説明する。ディスペンサは、液体の封入と吐出を自動で切り替える装置である。
図２０は一実施形態に係るディスペンサを示す部分断面正面図、図２１は、図２０のディスペンサの液吐出部材を塞いだ状態を示す断面図である。図２２は、図２０のディスペンサの液吐出部材を開いた状態を示す断面図である。

【0100】

図２０に示すように、ディスペンサ２０００は、液体が導入され、導入された液体を吐出する液体吐出部材２１００と、液体吐出部材２１００からの液体の吐出および遮断を行う弁２２００と、弁２２００を駆動するアクチュエータ２３００とを有する。アクチュエータ２３００は、第１変形例に係る変位拡大機構２が駆動部８０を備えた構成となっている。

【0101】

液体吐出部材２１００は、図２１に示すように、本体部２１０１と、本体部２１０１内に形成された弁２２００が挿通される液室２１０２と、液室２１０２に液体を導入する液体導入部２１０３と、液室２１０２の底部に連通する液体吐出口２１０４と、液室２１０２の底部に設けられ、弁２２００の先端が着座する弁座２１０５とを有する。

【0102】

弁２２００は先端が球面のロッド状をなし、鉛直方向に延びており、液室２１０２は弁２２００の形状に対応した円柱状をなしている。弁２２００は、通常、図２１に示すように、その先端が弁座２１０５に着座しており、液体吐出口２１０４は塞がれている。この状態では、液体は吐出されない。

【0103】

弁２２００は、アクチュエータ２３００により変位方向Ｄ４に昇降駆動されるようになっている。図２１の状態から、アクチュエータ２３００を駆動させて弁２２００を上昇させることにより、図２２に示すように液体吐出口２１０４が開かれて、液体吐出口２１０４から液体が吐出される。

【0104】

アクチュエータ２３００は、図１２のアクチュエータ１０００と同様の構造となっている。
作用部４０に、弁２２００が取り付けられている。作用部４０は、軽量化のため、高張力アルミニウム材で構成され、図示するように中央部が肉薄部５０１になるように加工されていてもよい。

【0105】

そして、駆動部８０により圧電素子２０に電圧を印加して伸長させることにより作用部４０が上方に駆動され、それにともなって弁２２００を上昇させることができる。また、圧電素子２０への電圧の印加を解除することにより、弁２２００を下降させることができる。また、圧電素子２０に縮み変位を発生させて弁２２００を上下動させてもよい。

【0106】

なお、アクチュエータ２３００の基部１０は、土台２４００に支持されている。また、土台２４００は、液体吐出部材２１００も支持している。
また、圧電素子２０に電圧が印加されていない状態で、図２１に示すように、弁２２００により液体吐出口２１０４が塞がれ、圧電素子２０に延び変位を発生させることにより、図２２に示すように、弁２２００が上昇して液体吐出口２１０４が開かれ、液体吐出口２１０４から液体が吐出されるようなノーマルクローズにしてもよい。
また、電圧を印加していないときに、弁２２００が液体吐出口２１０４を開いた状態となり、電圧の印加により圧電素子２０に縮み変位を発生させた際に、弁２２００が下降され、液体吐出口２１０４が塞がれるノーマルオープンであってもよい。

【0107】

（他の適用）
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、本発明の範囲およびその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。

【0108】

例えば、本発明の一実施形態に係る変位拡大機構１は、直列又は並列に複数配置して、複合的に使用しても良い。その際に、複数の変位拡大機構１を直列に接続するような使い方、つまり、変位拡大機構１の基部１０と別の変位拡大機構１の作用部４０とを接続することも可能であり、それによって、変位をより大きくすることもできる。特に、スペースの制約が厳しい箇所では、このような使い方は、有効である。また、２台の変位拡大機構１を、その接続角度が９０゜になるように結合する等の接続方法のバリエーションも考えられる。

【0109】

さらに、また、上記実施の形態では伸縮素子として圧電素子２０を用いた場合について説明したが、伸縮する素子であれば特に限定されず、磁歪素子あるいは形状記憶合金等の伸縮機能を有する他の素子を用いることも可能である。

【符号の説明】

【0110】

１ 変位拡大機構
１０ 基部
１１ 取付部
２０ 圧電素子
３０ 支持部材
４０ 作用部
５０ 連結部材
７０ 駆動部
８００ 研磨部
９００ 研磨装置
１０００ アクチュエータ
２０００ ディスペンサ
３０００ エアバルブ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】