JP4276148B2 - Piezoelectric device - Google Patents

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Description

本発明は、圧電装置に関する。   The present invention relates to a piezoelectric device.

この種の圧電装置として、圧電体層と内部電極とが交互に配置された積層体を有する積層型圧電素子（例えば、特許文献１参照）と、積層体の一方の端面によりその一部が画成される液室と、を備えるものが知られている。
特開２０００−２６１０５５号公報 As this type of piezoelectric device, a laminated piezoelectric element having a laminate in which piezoelectric layers and internal electrodes are alternately arranged (see, for example, Patent Document 1), and one end face of the laminate is partially defined. What is provided with the liquid chamber formed is known.
JP 2000-261555 A

しかしながら、上記従来の圧電装置には、次のような問題があった。すなわち、積層型圧電素子の変位を液体に伝達させるために、積層体の端面、特に積層方向での一方の端面を動作面として液室に蓄えられた液体に直接触れさせた場合、素子の使用中に液体が動作面（積層体における積層方向での一方の端面）から積層体内に浸入し、素子が絶縁劣化してしまう。   However, the conventional piezoelectric device has the following problems. In other words, in order to transmit the displacement of the laminated piezoelectric element to the liquid, the element is used when the liquid stored in the liquid chamber is directly touched with the end face of the laminated body, particularly one end face in the laminating direction as the operation surface. Liquid enters the laminated body from the operating surface (one end face in the laminated direction of the laminated body), and the element is deteriorated in insulation.

本発明の目的は、液体に変位を伝達する場合でも、積層型圧電素子の絶縁劣化を抑止することが可能な圧電装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a piezoelectric device capable of suppressing insulation deterioration of a laminated piezoelectric element even when displacement is transmitted to a liquid.

本発明者等の調査研究の結果、液体が積層体内に浸入する現象は以下の事象に因ることが判明した。   As a result of the research by the present inventors, it has been found that the phenomenon of the liquid intrusion into the laminate is due to the following events.

特許文献１に開示された積層型圧電素子では、積層体が、第１の内部電極及び第２の内部電極のうち積層体における積層方向に見て最端に位置する第２の内部電極に隣接し且つ動作面を構成する最外圧電体層を有している。最外圧電体層に隣接する第２の内部電極と隣り合う第１の内部電極は、最外圧電体層側から積層体における積層方向に見ると、最外圧電体層に隣接する第２の内部電極に重なって隠れている第１の部分と、当該第２の内部電極に重なることなく隠れていない第２の部分とに分かれる。   In the multilayer piezoelectric element disclosed in Patent Document 1, the multilayer body is adjacent to the second internal electrode located at the end when viewed in the stacking direction of the multilayer body among the first internal electrodes and the second internal electrodes. And an outermost piezoelectric layer constituting the operation surface. The first internal electrode adjacent to the second internal electrode adjacent to the outermost piezoelectric layer is the second internal electrode adjacent to the outermost piezoelectric layer when viewed from the outermost piezoelectric layer side in the stacking direction of the stacked body. The first part is hidden by overlapping with the internal electrode, and the second part is not hidden without overlapping with the second internal electrode.

第１の内部電極と第２の内部電極との間に電界を生じさせた場合、動作面における第２の内部電極に対応する領域には第２の内部電極と同じ電荷が生じ、動作面における第１の内部電極の上記第２の部分に対応する領域には第１の内部電極と同じ電荷、すなわち第２の内部電極と反対の電荷が生じる。このため、動作面における第２の内部電極に対応する領域近傍に位置する液体は、第２の内部電極と同じ電荷に帯電する。また、動作面における第１の内部電極の上記第２の部分に対応する領域近傍に位置する液体は、第２の内部電極と反対の電荷に帯電する。第２の内部電極と反対の電荷に帯電した液体は、第１の内部電極と第２の内部電極との間に生じる電界に引き寄せられ、積層体内に浸入することとなる。このとき、圧電体層（最外圧電体層も含む）がセラミックスからなる場合、第２の内部電極と反対の電荷に帯電した液体は、最外圧電体層の粒界を通って積層体内に浸入していくものと考えられる。   When an electric field is generated between the first internal electrode and the second internal electrode, the same charge as that of the second internal electrode is generated in a region corresponding to the second internal electrode on the operation surface, and In the region corresponding to the second portion of the first internal electrode, the same charge as that of the first internal electrode, that is, the charge opposite to that of the second internal electrode is generated. For this reason, the liquid located in the vicinity of the region corresponding to the second internal electrode on the operation surface is charged to the same charge as that of the second internal electrode. In addition, the liquid located in the vicinity of the region corresponding to the second portion of the first internal electrode on the operation surface is charged to the opposite charge to the second internal electrode. The liquid charged with a charge opposite to that of the second internal electrode is attracted by an electric field generated between the first internal electrode and the second internal electrode, and enters the laminated body. At this time, when the piezoelectric layer (including the outermost piezoelectric layer) is made of ceramics, the liquid charged to a charge opposite to that of the second internal electrode passes through the grain boundary of the outermost piezoelectric layer and enters the laminated body. It is thought that it penetrates.

また、液室に蓄えられている液体が第２の内部電極と反対の電荷に帯電する理由として、上述した事象以外にも、圧電装置の周辺に配置される各種部品及び装置等から生じる電界の影響が考えられる。   In addition to the above-described event, the liquid stored in the liquid chamber is charged to the opposite charge to that of the second internal electrode. Possible impact.

かかる事象を踏まえ、本発明に係る圧電装置は、圧電体層と内部電極とが交互に配置された積層体を有し、積層体が当該積層体における積層方向に見て最端に位置する内部電極に隣接し且つ積層体における積層方向での一方の端面を構成する最外圧電体層を含んでいる積層型圧電素子と、積層体の一方の端面に隣接して配置され、最外圧電体層によりその一部が画成される液室と、液室に蓄えられた液体の極性を、最外圧電体層に隣接する内部電極の極性と同じになるように調整する極性調整手段と、を備えることを特徴とする。   Based on such an event, the piezoelectric device according to the present invention has a multilayer body in which piezoelectric layers and internal electrodes are alternately arranged, and the multilayer body is located at the innermost end when viewed in the stacking direction of the multilayer body. A laminated piezoelectric element including an outermost piezoelectric layer adjacent to the electrode and constituting one end face in the stacking direction of the laminated body; and an outermost piezoelectric body disposed adjacent to one end face of the laminated body A liquid chamber partially defined by the layer, and a polarity adjusting means for adjusting the polarity of the liquid stored in the liquid chamber to be the same as the polarity of the internal electrode adjacent to the outermost piezoelectric layer; It is characterized by providing.

本発明に係る圧電装置では、極性調整手段により、液室に蓄えられた液体の極性が最外圧電体層に隣接する内部電極の極性と同じになるように調整されるので、最外圧電体層近傍に位置する液体は、内部電極間に生じる電界に引き寄せられず、積層体内に浸入することはない。この結果、積層型圧電素子の絶縁劣化を抑止することができる。   In the piezoelectric device according to the present invention, the polarity adjusting means adjusts the polarity of the liquid stored in the liquid chamber to be the same as the polarity of the internal electrode adjacent to the outermost piezoelectric layer. The liquid located in the vicinity of the layer is not attracted by the electric field generated between the internal electrodes, and does not enter the laminated body. As a result, the insulation deterioration of the multilayer piezoelectric element can be suppressed.

また、極性調整手段は、液室に蓄えられた液体と接するように当該液室に配置されると共に、最外圧電体層に隣接する内部電極と極性が同じとされる電極を含むことが好ましい。この場合、極性調整手段を簡易且つ低コストにて実現することができる。   The polarity adjusting means preferably includes an electrode that is disposed in the liquid chamber so as to be in contact with the liquid stored in the liquid chamber and that has the same polarity as the internal electrode adjacent to the outermost piezoelectric layer. . In this case, the polarity adjusting means can be realized simply and at low cost.

また、液室に連通する別の液室を更に備えており、極性調整手段は、別の液室に蓄えられた液体の極性を最外圧電体層に隣接する内部電極の極性と同じになるように調整することにより、液室に蓄えられた液体の極性を最外圧電体層に隣接する内部電極の極性と同じになるように調整することが好ましい。   Further, another liquid chamber communicating with the liquid chamber is further provided, and the polarity adjusting means makes the polarity of the liquid stored in the other liquid chamber the same as the polarity of the internal electrode adjacent to the outermost piezoelectric layer. It is preferable to adjust so that the polarity of the liquid stored in the liquid chamber is the same as the polarity of the internal electrode adjacent to the outermost piezoelectric layer.

また、極性調整手段は、別の液室に蓄えられた液体と接するように当該別の液室に配置されると共に、最外圧電体層に隣接する内部電極と極性が同じとされる電極を含むことが好ましい。   In addition, the polarity adjusting means is arranged in the other liquid chamber so as to be in contact with the liquid stored in another liquid chamber, and has an electrode having the same polarity as the internal electrode adjacent to the outermost piezoelectric layer. It is preferable to include.

本発明によれば、液体に変位を伝達する場合でも、積層型圧電素子の絶縁劣化を抑止することが可能な圧電装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a piezoelectric device capable of suppressing deterioration of insulation of a multilayer piezoelectric element even when displacement is transmitted to a liquid.

以下、添付図面を参照して、本発明に係る圧電装置の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。また、説明中、「上」及び「下」なる語を使用することがあるが、これは図１あるいは図７の上下方向に対応したものである。   Hereinafter, preferred embodiments of a piezoelectric device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description, the same reference numerals are used for the same elements or elements having the same function, and redundant description is omitted. In the description, the terms “upper” and “lower” may be used, which correspond to the vertical direction of FIG. 1 or FIG.

まず、図１〜図７に基づいて、本実施形態に係る圧電装置の構成を説明する。図１は、本実施形態に係る圧電装置を示す分解斜視図である。図２は、圧電装置に含まれる積層型圧電素子を示す分解斜視図である。図３は、図２に示された積層型圧電素子における、個別電極が形成された圧電体層を示す模式図である。図４及び図５は、図２に示された積層型圧電素子における、コモン電極が形成された圧電体層を示す模式図である。図６は、図２に示された積層型圧電素子における、外部電極が形成された圧電体層を示す模式図である。図７は、圧電装置の構成を説明するための模式図である。   First, based on FIGS. 1-7, the structure of the piezoelectric apparatus which concerns on this embodiment is demonstrated. FIG. 1 is an exploded perspective view showing a piezoelectric device according to the present embodiment. FIG. 2 is an exploded perspective view showing a multilayer piezoelectric element included in the piezoelectric device. FIG. 3 is a schematic diagram showing a piezoelectric layer in which individual electrodes are formed in the multilayer piezoelectric element shown in FIG. 4 and 5 are schematic views showing a piezoelectric layer on which a common electrode is formed in the multilayer piezoelectric element shown in FIG. FIG. 6 is a schematic diagram showing a piezoelectric layer on which external electrodes are formed in the multilayer piezoelectric element shown in FIG. FIG. 7 is a schematic diagram for explaining the configuration of the piezoelectric device.

圧電装置ＰＤは、図１に示されるように、積層型圧電素子ＰＥと、液室ユニットＬＵとを備えている。積層型圧電素子ＰＥと液室ユニットＬＵとは、樹脂等により接着されている。   As shown in FIG. 1, the piezoelectric device PD includes a laminated piezoelectric element PE and a liquid chamber unit LU. The laminated piezoelectric element PE and the liquid chamber unit LU are bonded with resin or the like.

積層型圧電素子ＰＥは、直方体形状の積層体１を有している。積層体１は、図２に示されるように、圧電体層３と圧電体層５とを４枚ずつ交互に積層し、さらに、圧電体層７と圧電体層９（最外圧電体層）とで上下から挟み込むようにして構成されている。圧電体層３には、個別電極２（内部電極）が形成されている。圧電体層５には、コモン電極４（内部電極）が形成されている。圧電体層７には、外部電極１７，１８が形成されている。圧電体層９には、コモン電極１９（内部電極）が形成されている。圧電体層９は、積層体１における積層方向（以下、「積層体１における積層方向」を単に「積層方向」と称する）での一方の端面を構成する。圧電体層７は、積層方向での他方の端面を構成する。   The laminated piezoelectric element PE has a rectangular parallelepiped laminated body 1. As shown in FIG. 2, the laminate 1 is formed by alternately laminating four piezoelectric layers 3 and four piezoelectric layers 5, and further, piezoelectric layers 7 and piezoelectric layers 9 (outermost piezoelectric layers). It is configured to be sandwiched from above and below. Individual electrodes 2 (internal electrodes) are formed on the piezoelectric layer 3. A common electrode 4 (internal electrode) is formed on the piezoelectric layer 5. External electrodes 17 and 18 are formed on the piezoelectric layer 7. A common electrode 19 (internal electrode) is formed on the piezoelectric layer 9. The piezoelectric layer 9 constitutes one end face in the stacking direction in the stacked body 1 (hereinafter, “the stacking direction in the stacked body 1” is simply referred to as “stacking direction”). The piezoelectric layer 7 constitutes the other end face in the stacking direction.

各圧電体層３，５，７，９は、例えばチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を主成分とし且つ粉体密度が８０００ｋｇ／ｍ３の圧電性セラミック材料からなり、「１０ｍｍ×３０ｍｍ，厚さ３０μｍ」の長方形薄板状に形成されている。個別電極２、コモン電極４，１９、及び外部電極１７，１８は、銀及びパラジウムを主成分とし、スクリーン印刷によりパターン形成されたものである。これは、以下に述べる各電極についても同様である。 Each of the piezoelectric layers 3, 5, 7, and 9 is made of a piezoelectric ceramic material mainly composed of lead zirconate titanate (PZT) and having a powder density of 8000 kg / m 3 , for example, “10 mm × 30 mm, thickness It is formed in a rectangular thin plate shape of “30 μm”. The individual electrodes 2, the common electrodes 4 and 19, and the external electrodes 17 and 18 have silver and palladium as main components and are patterned by screen printing. The same applies to each electrode described below.

最上層の圧電体層７から数えて３層目、５層目、７層目、９層目の各圧電体層３の上面には、図３に示されるように、複数の個別電極２がマトリックス状に配置されている。各個別電極２は、互いに所定の間隔を有して配置されることで、電気的な独立が達成され、且つ互いの振動による影響が防止されている。ここで、圧電体層３の長手方向を行方向、当該長手方向と直交する方向を列方向とすると、個別電極２は、例えば２行７５列というように配置されている（明瞭化のため図面では２行２０列とする）。   As shown in FIG. 3, a plurality of individual electrodes 2 are formed on the upper surface of each of the third, fifth, seventh, and ninth piezoelectric layers 3 counted from the uppermost piezoelectric layer 7. Arranged in a matrix. The individual electrodes 2 are arranged with a predetermined distance from each other, thereby achieving electrical independence and preventing the influence of mutual vibration. Here, assuming that the longitudinal direction of the piezoelectric layer 3 is the row direction and the direction orthogonal to the longitudinal direction is the column direction, the individual electrodes 2 are arranged in, for example, 2 rows and 75 columns (for the sake of clarity, the drawings are shown). Let's say 2 rows and 20 columns).

このように複数の個別電極２をマトリックス状に配置することで、複数の個別電極２を圧電体層３に効率の良く配置することができる。この結果、圧電体層３において振動に寄与する活性部（圧電体層において圧電効果により歪が生じる部分）の面積を維持しつつ、積層型圧電素子ＰＥの小型化或いは個別電極２の高集積化を図ることができる。   Thus, by arranging the plurality of individual electrodes 2 in a matrix shape, the plurality of individual electrodes 2 can be efficiently arranged on the piezoelectric layer 3. As a result, while maintaining the area of the active portion contributing to vibration in the piezoelectric layer 3 (the portion where distortion occurs due to the piezoelectric effect in the piezoelectric layer), the stacked piezoelectric element PE can be downsized or the individual electrodes 2 can be highly integrated. Can be achieved.

上述の個別電極２は、長方形状に形成され、その長手方向が圧電体層３の長手方向と直交するように配置されている。各個別電極２は、その外方側端部の直下において圧電体層３に形成されたスルーホール１３内の導電部材に接続されている（最も下側（９層目）の圧電体層３を除く）。   The individual electrodes 2 described above are formed in a rectangular shape, and are arranged so that the longitudinal direction thereof is orthogonal to the longitudinal direction of the piezoelectric layer 3. Each individual electrode 2 is connected to a conductive member in a through-hole 13 formed in the piezoelectric layer 3 just below the outer side end (the lowermost (9th layer) piezoelectric layer 3 is connected. except).

圧電体層３の上面における長手方向の縁部には、上下に位置する圧電体層５のコモン電極４，１９を電気的に接続するための中間電極６が形成されている。この中間電極６は、その直下において圧電体層３に形成されたスルーホール８内の導電部材に接続されている。   An intermediate electrode 6 for electrically connecting the common electrodes 4 and 19 of the piezoelectric layer 5 positioned above and below is formed at the edge in the longitudinal direction on the upper surface of the piezoelectric layer 3. The intermediate electrode 6 is connected to a conductive member in a through hole 8 formed in the piezoelectric layer 3 immediately below the intermediate electrode 6.

最上層の圧電体層７から数えて２層目、４層目、６層目、８層目の圧電体層５の上面には、図４に示されるように、長方形状のコモン電極４が形成されている。このコモン電極４は、圧電体層３，５の厚さ方向、すなわち積層方向から見て、圧電体層３における各個別電極２の外方側端部以外の部分と重なるように、ベタ状に形成されている。コモン電極４は、積層方向において圧電体層３の中間電極６に対向するよう圧電体層５に形成されたスルーホール８内の導電部材に接続されている。   As shown in FIG. 4, a rectangular common electrode 4 is formed on the top surface of the second, fourth, sixth and eighth piezoelectric layers 5 from the uppermost piezoelectric layer 7. Is formed. The common electrode 4 has a solid shape so as to overlap with the portions other than the outer end portions of the individual electrodes 2 in the piezoelectric layer 3 when viewed from the thickness direction of the piezoelectric layers 3 and 5, that is, the stacking direction. Is formed. The common electrode 4 is connected to a conductive member in a through hole 8 formed in the piezoelectric layer 5 so as to face the intermediate electrode 6 of the piezoelectric layer 3 in the stacking direction.

各圧電体層５の上面には、積層方向において圧電体層３の各個別電極２の外方側端部に対向するように中間電極１６が形成されている。各中間電極１６は、その直下において圧電体層５に形成されたスルーホール１３内の導電部材に接続されている。   An intermediate electrode 16 is formed on the upper surface of each piezoelectric layer 5 so as to face the outer side end of each individual electrode 2 of the piezoelectric layer 3 in the stacking direction. Each intermediate electrode 16 is connected to a conductive member in a through hole 13 formed in the piezoelectric layer 5 immediately below.

最上層の圧電体層７から数えて１０層目（最下層）の圧電体層９の上面には、図５に示されるように、長方形状のコモン電極１９が形成されている。これにより、コモン電極１９は、各電極２，４，１９のうち積層方向に見て最端に位置し、圧電体層９に隣接することとなる。コモン電極１９は、コモン電極４と同じく、圧電体層３，５の厚さ方向、すなわち積層方向から見て、圧電体層３における各個別電極２の外方側端部以外の部分と重なるように、ベタ状に形成されている。コモン電極１９は、積層方向において圧電体層３の中間電極６に対向するよう圧電体層５に形成されたスルーホール８内の導電部材に接続されている。   A rectangular common electrode 19 is formed on the upper surface of the tenth (lowermost) piezoelectric layer 9 counted from the uppermost piezoelectric layer 7, as shown in FIG. As a result, the common electrode 19 is located at the end of each of the electrodes 2, 4, 19 when viewed in the stacking direction, and is adjacent to the piezoelectric layer 9. Similar to the common electrode 4, the common electrode 19 overlaps with portions other than the outer end portions of the individual electrodes 2 in the piezoelectric layer 3 when viewed from the thickness direction of the piezoelectric layers 3, 5, that is, the stacking direction. In addition, it is formed in a solid shape. The common electrode 19 is connected to a conductive member in the through hole 8 formed in the piezoelectric layer 5 so as to face the intermediate electrode 6 of the piezoelectric layer 3 in the stacking direction.

最上層の圧電体層７の上面には、図６に示されるように、積層方向において圧電体層５の各中間電極１６に対向するよう外部電極１７が形成されている。また、圧電体層７の上面には、積層方向において圧電体層３の中間電極６に対向するよう外部電極１８が形成されている。各外部電極１７は、その直下において圧電体層７に形成されたスルーホール１３内の導電部材に接続されている。外部電極１８は、その直下において圧電体層７に形成されたスルーホール８内の導電部材に接続されている。   As shown in FIG. 6, external electrodes 17 are formed on the upper surface of the uppermost piezoelectric layer 7 so as to face the intermediate electrodes 16 of the piezoelectric layer 5 in the stacking direction. An external electrode 18 is formed on the upper surface of the piezoelectric layer 7 so as to face the intermediate electrode 6 of the piezoelectric layer 3 in the stacking direction. Each external electrode 17 is connected to a conductive member in a through hole 13 formed in the piezoelectric layer 7 immediately below the external electrode 17. The external electrode 18 is connected to a conductive member in the through hole 8 formed in the piezoelectric layer 7 immediately below the external electrode 18.

最上層の各外部電極１７，１８は、駆動電源に電気的に接続するためのリード線を取り付けるべく銀の焼付電極が施され、積層型圧電素子ＰＥの端子電極として機能する。   The outermost electrodes 17 and 18 in the uppermost layer are provided with a silver baking electrode so as to attach a lead wire for electrical connection to a drive power supply, and function as terminal electrodes of the multilayer piezoelectric element PE.

以上のような電極パターンが形成された圧電体層３，５，７，９を積層することで、最上層の各外部電極１７に対しては、厚さ方向において４つの個別電極２が中間電極１６を介在させて整列し、整列した各電極２，１６，１７は、スルーホール１３内の導電部材により電気的に接続されることになる。より詳細には、図７に示されるように、厚さ方向において互いに隣り合う個別電極２，２は、中間電極１６を介在させてスルーホール１３内の導電部材１４により電気的に接続されることになる。   By laminating the piezoelectric layers 3, 5, 7, 9 having the electrode patterns as described above, four individual electrodes 2 are intermediate electrodes in the thickness direction with respect to the outermost electrodes 17 of the uppermost layer. The electrodes 2, 16, and 17 that are aligned with the interposition of 16 are electrically connected by a conductive member in the through hole 13. More specifically, as shown in FIG. 7, the individual electrodes 2 and 2 adjacent to each other in the thickness direction are electrically connected by the conductive member 14 in the through hole 13 with the intermediate electrode 16 interposed therebetween. become.

一方、最上層の外部電極１８に対しては、積層方向において４つのコモン電極４と最下層のコモン電極１９とが中間電極６を介在させて整列し、整列した各電極４，６，１８，１９は、スルーホール８内の導電部材１４により電気的に接続されることになる。   On the other hand, with respect to the uppermost external electrode 18, the four common electrodes 4 and the lowermost common electrode 19 are aligned with the intermediate electrode 6 interposed in the stacking direction, and the aligned electrodes 4, 6, 18,. 19 is electrically connected by the conductive member 14 in the through hole 8.

各外部電極１７及び外部電極１８は、リード線等を通して、制御ユニットＣＵに接続されている。制御ユニットＣＵは、正の駆動電圧を印加する所定の外部電極１７を決定し、当該所定の外部電極１７に正の駆動電圧を印加する。制御ユニットＣＵは、所定の外部電極１７に正の駆動電圧を印加する際に、外部電極１８に負の駆動電圧を印加する。制御ユニットＣＵは、所定の外部電極１７以外の外部電極１７をアースラインに接続し、０電圧を印加する。   The external electrodes 17 and the external electrodes 18 are connected to the control unit CU through lead wires or the like. The control unit CU determines a predetermined external electrode 17 to which a positive drive voltage is applied, and applies a positive drive voltage to the predetermined external electrode 17. The control unit CU applies a negative drive voltage to the external electrode 18 when applying a positive drive voltage to the predetermined external electrode 17. The control unit CU connects the external electrodes 17 other than the predetermined external electrode 17 to the ground line, and applies 0 voltage.

制御ユニットＣＵが所定の外部電極１７に正の駆動電圧を印加すると共に外部電極１８に負の駆動電圧を印加すると、所定の外部電極１７下に整列する個別電極２とコモン電極４，１９との間に駆動電圧に対応する電圧が印加されることとなる。これにより、圧電体層３，５においては、図７に示されるように、個別電極２の外方側端部以外の部分とコモン電極４，１９とで挟まれる部分に電界が生じ、当該部分が活性部２１として変位することになる。したがって、正の駆動電圧を印加する外部電極１７を選択することで、マトリックス状に配置された個別電極２に対応する活性部２１のうち、選択した外部電極１７下に整列する活性部２１を厚さ方向に変位させることができる。   When the control unit CU applies a positive drive voltage to the predetermined external electrode 17 and a negative drive voltage to the external electrode 18, the individual electrode 2 aligned under the predetermined external electrode 17 and the common electrodes 4 and 19 In the meantime, a voltage corresponding to the drive voltage is applied. As a result, in the piezoelectric layers 3 and 5, as shown in FIG. 7, an electric field is generated in the portion sandwiched between the portions other than the outer end portion of the individual electrode 2 and the common electrodes 4 and 19, and the portion Will be displaced as the active portion 21. Therefore, by selecting the external electrode 17 to which a positive drive voltage is applied, the active portions 21 aligned below the selected external electrode 17 among the active portions 21 corresponding to the individual electrodes 2 arranged in a matrix are thickened. It can be displaced in the vertical direction.

液室ユニットＬＵは、図１及び図７に示されるように、複数の穴部３０が形成されている。穴部３０は、個別電極２に対応して、すなわち活性部２１に対応してマトリックス状に配置されている。穴部３０は、例えば２行７５列というように配置されている（明瞭化のため図面では２行２０列とする）。   As shown in FIGS. 1 and 7, the liquid chamber unit LU has a plurality of holes 30 formed therein. The holes 30 are arranged in a matrix corresponding to the individual electrodes 2, that is, corresponding to the active portions 21. The holes 30 are arranged, for example, in 2 rows and 75 columns (for the sake of clarity, they are 2 rows and 20 columns in the drawing).

液室ユニットＬＵは、積層型圧電素子ＰＥ（積層体１）の一方の端面に接するように取り付けられている。これにより、積層体１の一方の端面である圧電体層９と各穴部３０とにより液室３１がそれぞれ画成される。圧電体層９の穴部３０に対応する領域は、液室３１に臨むこととなる。各液室３１は、積層体１の一方の端面に隣接して配置される。   The liquid chamber unit LU is attached so as to be in contact with one end face of the multilayer piezoelectric element PE (laminate 1). As a result, the liquid chamber 31 is defined by the piezoelectric layer 9 that is one end face of the multilayer body 1 and each hole 30. A region corresponding to the hole 30 of the piezoelectric layer 9 faces the liquid chamber 31. Each liquid chamber 31 is disposed adjacent to one end face of the laminate 1.

各液室３１は、図示しない液体供給源に連通している。各液室３１には、液体供給源から導かれる液体が蓄えられる。液室ユニットＬＵには、液室３１毎に当該液室３１に連通する開口３３が形成されている。対応する活性部２１が上述したように変位することにより、液室３１の容積が減少し、液室３１の容積減少分に対応する量の液体が開口３３から吐出される。   Each liquid chamber 31 communicates with a liquid supply source (not shown). In each liquid chamber 31, a liquid guided from a liquid supply source is stored. In the liquid chamber unit LU, an opening 33 communicating with the liquid chamber 31 is formed for each liquid chamber 31. When the corresponding active portion 21 is displaced as described above, the volume of the liquid chamber 31 is reduced, and an amount of liquid corresponding to the volume reduction of the liquid chamber 31 is discharged from the opening 33.

液室３１には、当該液室３１に蓄えられる液体に接するように電極３５が配置されている。電極３５は、外部電極１７，１８と同様に、リード線等を通して制御ユニットＣＵに接続されている。電極３５には、制御ユニットＣＵにより外部電極１８に負の駆動電圧が印加される際に、外部電極１８と同じく負の駆動電圧が印加される。これにより、電極３５は、圧電体層９に隣接するコモン電極１９と極性が同じとされ、液室３１に蓄えられる液体の極性も圧電体層９に隣接するコモン電極１９の極性と同じとされる。電極３５は、制御ユニットＣＵから負の駆動電圧が印加されることにより、液室３１に蓄えられた液体の極性をコモン電極１９の極性と同じになるように調整する極性調整手段として機能する。   An electrode 35 is disposed in the liquid chamber 31 so as to be in contact with the liquid stored in the liquid chamber 31. The electrode 35 is connected to the control unit CU through a lead wire or the like, similarly to the external electrodes 17 and 18. When the negative drive voltage is applied to the external electrode 18 by the control unit CU, the negative drive voltage is applied to the electrode 35 as with the external electrode 18. Thus, the electrode 35 has the same polarity as the common electrode 19 adjacent to the piezoelectric layer 9, and the polarity of the liquid stored in the liquid chamber 31 is also the same as the polarity of the common electrode 19 adjacent to the piezoelectric layer 9. The The electrode 35 functions as a polarity adjusting unit that adjusts the polarity of the liquid stored in the liquid chamber 31 to be the same as the polarity of the common electrode 19 when a negative drive voltage is applied from the control unit CU.

ここで、上述した積層型圧電素子ＰＥの作製手順について説明する。まず、チタン酸ジルコン酸鉛等のセラミックスを主成分とする圧電材料に有機バインダや有機溶剤等を混合して基体ペーストを作製する。次いで、作製した基体ペーストを用いて、各圧電体層３，５，７，９となる素材シート（グリーンシート）を成形する。また、所定比率の銀（Ａｇ）とパラジウム（Ｐｄ）とからなる金属材料（例えば、Ａｇ：Ｐｄ＝７：３）に有機バインダや有機溶剤等を混合することにより、電極パターン形成用の導電ペーストを作製する。   Here, a manufacturing procedure of the above-described multilayer piezoelectric element PE will be described. First, a base paste is prepared by mixing an organic binder, an organic solvent, or the like with a piezoelectric material mainly composed of ceramics such as lead zirconate titanate. Next, a raw material sheet (green sheet) to be the piezoelectric layers 3, 5, 7, 9 is formed using the prepared base paste. In addition, a conductive paste for forming an electrode pattern by mixing an organic binder, an organic solvent, or the like with a metal material (for example, Ag: Pd = 7: 3) made of silver (Ag) and palladium (Pd) in a predetermined ratio. Is made.

続いて、各圧電体層３，５，７，９となる素材シートの所定の位置にレーザ光を照射してスルーホール８，１３を形成する。このとき用いるレーザは、ＹＡＧの３次高波長レーザである。スルーホール８，１３の孔径は、４０〜５０μｍとする。次に、スルーホール８，１３内に導電部材を形成する。導電部材の形成は、上述した導電ペーストを用いた充填スクリーン印刷にて行う。   Subsequently, the through holes 8 and 13 are formed by irradiating a predetermined position on the material sheet to be the piezoelectric layers 3, 5, 7, and 9 with laser light. The laser used at this time is a YAG third-order high wavelength laser. The hole diameter of the through holes 8 and 13 is 40 to 50 μm. Next, a conductive member is formed in the through holes 8 and 13. The conductive member is formed by filling screen printing using the above-described conductive paste.

次に、圧電体層３となる素材シートに対して、個別電極２に対応する電極パターンを形成する。圧電体層５となる素材シートに対して、コモン電極４及び中間電極１６に対応する電極パターンを形成する。圧電体層９となる素材シートに対して、コモン電極１９に対応する電極パターンを形成する。圧電体層７となる素材シートに対して、外部電極１７，１８に対応する電極パターンを形成する。各電極パターンの形成は、上述した導電ペーストを用いたスクリーン印刷にて行う。   Next, an electrode pattern corresponding to the individual electrode 2 is formed on the material sheet to be the piezoelectric layer 3. Electrode patterns corresponding to the common electrode 4 and the intermediate electrode 16 are formed on the material sheet to be the piezoelectric layer 5. An electrode pattern corresponding to the common electrode 19 is formed on the material sheet to be the piezoelectric layer 9. Electrode patterns corresponding to the external electrodes 17 and 18 are formed on the material sheet to be the piezoelectric layer 7. Each electrode pattern is formed by screen printing using the conductive paste described above.

次に、各電極パターンが形成された素材シートを上述した順序となるように積層する。その後、積層された１０枚の素材シートを、６０℃の熱を加えながら、１００ＭＰａの圧力で積層方向にプレスして、積層体グリーンを製作する。作製した積層体グリーンを所定の大きさに切断する。切断した積層体グリーンを４００℃前後で脱脂する。その後、密閉されたさや（匣鉢）内において、１１００℃程度で２時間焼成して、１０ｍｍ×３０ｍｍの大きさの焼結体を得る。   Next, the material sheets on which the respective electrode patterns are formed are stacked in the order described above. Thereafter, the 10 laminated material sheets are pressed in the laminating direction at a pressure of 100 MPa while applying heat at 60 ° C. to produce a laminate green. The produced laminate green is cut into a predetermined size. The cut laminate green is degreased at around 400 ° C. Thereafter, it is fired at about 1100 ° C. for 2 hours in a sealed sheath (slag bowl) to obtain a sintered body having a size of 10 mm × 30 mm.

次に、圧電体層７となる焼結シート上の外部電極１７，１８に対して、銀の焼付電極を施し、リード接続用の端子電極を形成する。その後、温度１２０℃で３分間に渡って、電界強度３ｋＶ／ｍｍになるように分極処理を行い、積層型圧電素子ＰＥを得る。なお、端子電極の材料として、上述した銀に替えて金や銅を用いてもよい。また、端子電極の形成方法としては、焼き付けに替えてスパッタリング法や無電解めっき法等を用いることができる。   Next, a silver baking electrode is applied to the external electrodes 17 and 18 on the sintered sheet to be the piezoelectric layer 7 to form a terminal electrode for lead connection. Thereafter, polarization treatment is performed so that the electric field strength becomes 3 kV / mm over a period of 3 minutes at a temperature of 120 ° C. to obtain a multilayer piezoelectric element PE. As a material for the terminal electrode, gold or copper may be used instead of the above-described silver. Further, as a method for forming the terminal electrode, a sputtering method, an electroless plating method, or the like can be used instead of baking.

以上のように、本実施形態によれば、制御ユニットＣＵにより電極３５に負の駆動電圧が印加されるので、液室３１に蓄えられた液体の極性が圧電体層９に隣接するコモン電極１９の極性と同じになるように調整されることとなる。したがって、圧電体層９近傍に位置する液体は、内部電極２，１９間に生じる電界に引き寄せられず、積層体１内に浸入することはない。この結果、積層型圧電素子ＰＥの絶縁劣化を抑止することができる。   As described above, according to the present embodiment, since the negative drive voltage is applied to the electrode 35 by the control unit CU, the polarity of the liquid stored in the liquid chamber 31 is the common electrode 19 adjacent to the piezoelectric layer 9. It will be adjusted to be the same as the polarity. Therefore, the liquid located in the vicinity of the piezoelectric layer 9 is not attracted by the electric field generated between the internal electrodes 2 and 19 and does not enter the laminated body 1. As a result, the insulation deterioration of the multilayer piezoelectric element PE can be suppressed.

ところで、液体が積層体１内に浸入するのを防ぐために、圧電体層９の下面に保護層を設ける構成が考えられる。しかしながら、保護層を設けた場合、当該保護層が活性部２１の変位を阻害する要因となり、変位が少なくなってしまう。保護層による変位の減少分を補う手法として、素子を大きくする、すなわち圧電体層の層数を増やすことが挙げられるが、素子が大型化すると共に、コストが嵩むこととなる。しかしながら、本実施形態に係る圧電装置ＰＤでは、上述したように、液体が積層体１内に浸入しないので、保護層を設ける必要はなく、素子の大型化や高コスト化といった問題は招かない。   By the way, in order to prevent liquid from entering the laminated body 1, a configuration in which a protective layer is provided on the lower surface of the piezoelectric layer 9 can be considered. However, when a protective layer is provided, the protective layer becomes a factor that inhibits the displacement of the active portion 21, and the displacement is reduced. As a method for compensating for the decrease in displacement due to the protective layer, there is an increase in the element, that is, an increase in the number of piezoelectric layers. However, the element becomes larger and the cost increases. However, in the piezoelectric device PD according to the present embodiment, since the liquid does not enter the laminated body 1 as described above, it is not necessary to provide a protective layer, and there is no problem of increasing the size and cost of the element.

本実施形態においては、圧電体層９の下面が動作面として液体に接するので、コモン電極１９は液体に直接触れない。これにより、圧電体層９が保護層としても機能し、コモン電極１９を液体から保護することができる。まだ、圧電体層９は他の圧電体層３，５と同じ圧電材料からなるため、活性部２１の変位を阻害することがない。   In the present embodiment, since the lower surface of the piezoelectric layer 9 is in contact with the liquid as an operation surface, the common electrode 19 does not directly touch the liquid. Thereby, the piezoelectric layer 9 also functions as a protective layer, and the common electrode 19 can be protected from the liquid. Since the piezoelectric layer 9 is made of the same piezoelectric material as the other piezoelectric layers 3 and 5, the displacement of the active portion 21 is not hindered.

本実施形態においては、制御ユニットＣＵに接続される電極３５が、液室３１に蓄えられた液体と接するように当該液室３１に配置されている。これにより、液室３１に蓄えられた液体の極性を圧電体層９に隣接するコモン電極１９の極性と同じになるように調整し得る構成を簡易且つ低コストにて実現することができる。   In the present embodiment, the electrode 35 connected to the control unit CU is disposed in the liquid chamber 31 so as to be in contact with the liquid stored in the liquid chamber 31. Thereby, the structure which can adjust so that the polarity of the liquid stored in the liquid chamber 31 may become the same as the polarity of the common electrode 19 adjacent to the piezoelectric material layer 9 is realizable at low cost.

本実施形態において、個別電極２はマトリックス状に複数配列されている。これにより、個別電極２毎に独立して電圧を印加することができるため、１つの素子内に複数の変位部位、すなわち活性部２１が含まれることとなる。   In the present embodiment, a plurality of individual electrodes 2 are arranged in a matrix. Thereby, since a voltage can be applied independently for each individual electrode 2, a plurality of displacement parts, that is, active portions 21 are included in one element.

ここで、本実施形態によって、積層型圧電素子の絶縁劣化を抑止できることを、実施例１と比較例１とによって、具体的に示す。実施例１と比較例１とでは、液室に液体を封入した状態で、全ての個別電極に同時に直流電圧を印加して５００時間経過後の絶縁抵抗値を測定した。液体は、純水を主成分とし、グリセリンとノンイオン系の界面活性剤を混合したものとした。印加した直流電圧は、圧電層厚みあたり１ｋＶ／ｍｍとした。各例とも、圧電装置のサンプル数を３０個とした。   Here, it is specifically shown by Example 1 and Comparative Example 1 that the present embodiment can suppress the insulation deterioration of the multilayer piezoelectric element. In Example 1 and Comparative Example 1, with the liquid sealed in the liquid chamber, a DC voltage was applied simultaneously to all the individual electrodes, and the insulation resistance value after 500 hours had been measured. The liquid was composed of pure water as a main component and mixed with glycerin and a nonionic surfactant. The applied DC voltage was 1 kV / mm per piezoelectric layer thickness. In each example, the number of piezoelectric device samples was 30.

実施例１では、上述した実施形態に係る圧電装置ＰＤを用い、液室３１に配置された電極３５にコモン電極１９と同じ負の駆動電圧を印加した。比較例１では、上述した実施形態に係る圧電装置ＰＤを用い、液室３１に配置された電極３５には駆動電圧を印加しなかった。   In Example 1, the piezoelectric device PD according to the above-described embodiment was used, and the same negative driving voltage as that of the common electrode 19 was applied to the electrode 35 disposed in the liquid chamber 31. In Comparative Example 1, the piezoelectric device PD according to the above-described embodiment was used, and no driving voltage was applied to the electrode 35 disposed in the liquid chamber 31.

実施例１では、絶縁抵抗値が低下するサンプルは存在しなかった。これに対して、比較例１では、絶縁抵抗値が３桁以上低下したサンプルが５個発生した。測定後に、各サンプルの圧電装置を積層型圧電素子と液室ユニットとに分解して積層型圧電素子の動作面（端子電極が形成された端面に積層方向で対向する端面）を観察した。観察の結果、実施例１では変化は見られなかったが、比較例１における絶縁抵抗値が低下したサンプルでは最外圧電体層の一部が当該最外圧電体層に隣接するコモン電極から剥離していた。   In Example 1, there was no sample in which the insulation resistance value decreased. On the other hand, in Comparative Example 1, five samples in which the insulation resistance value decreased by 3 digits or more were generated. After the measurement, the piezoelectric device of each sample was disassembled into a multilayer piezoelectric element and a liquid chamber unit, and the operation surface of the multilayer piezoelectric element (the end surface facing the end surface on which the terminal electrode was formed in the stacking direction) was observed. As a result of observation, no change was observed in Example 1, but in the sample with a reduced insulation resistance value in Comparative Example 1, a part of the outermost piezoelectric layer was peeled off from the common electrode adjacent to the outermost piezoelectric layer. Was.

以上のことから、本実施形態の有効性が確認された。   From the above, the effectiveness of the present embodiment was confirmed.

ところで、圧電層厚みあたり１ｋＶ／ｍｍの直流電圧を印加した状態で、積層型圧電素子の動作面に滴下した液体の電荷を測定したところ液体が正の電荷に帯電していることが確認できた。したがって、絶縁抵抗値の低下の原因は、正の電荷に帯電した液体が、内部電極間に生じる電界に引き寄せられ、最外圧電体層における粒界を通って素子内に浸入する事象に因ると考えられる。具体的には、以下の事象に因ると考えられる。素子内に浸入した液体が第２の内部電極に接すると、液体に含まれる純水（Ｈ２Ｏ）が水素（Ｈ２）と酸素（１／２Ｏ２）とに電気分解される。発生した水素が第２の内部電極に含まれるパラジウムに触れるとパラジウムが膨張するために、内部電極と最外圧電体層とが剥離する。内部電極と最外圧電体層とが剥離すると、内部電極と最外圧電体層との間に液体が更に浸入し、絶縁不良や、内部電極間の短絡を招く。 By the way, when the charge of the liquid dropped on the operation surface of the multilayer piezoelectric element was measured with a DC voltage of 1 kV / mm applied per piezoelectric layer thickness, it was confirmed that the liquid was charged to a positive charge. . Therefore, the cause of the decrease in the insulation resistance value is due to an event in which the liquid charged to a positive charge is attracted to the electric field generated between the internal electrodes and enters the element through the grain boundary in the outermost piezoelectric layer. it is conceivable that. Specifically, it is thought to be due to the following events. When the liquid that has entered the element contacts the second internal electrode, pure water (H 2 O) contained in the liquid is electrolyzed into hydrogen (H 2 ) and oxygen (1 / 2O 2 ). When the generated hydrogen comes into contact with the palladium contained in the second internal electrode, the palladium expands, and the internal electrode and the outermost piezoelectric layer are peeled off. When the internal electrode and the outermost piezoelectric layer are peeled off, liquid further infiltrates between the internal electrode and the outermost piezoelectric layer, resulting in poor insulation and a short circuit between the internal electrodes.

以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、圧電体層９に隣接するコモン電極１９と極性が同じとされる電極３５は、必ずしも各液室３１に配置する必要はなく、図８に示されるように、各液室３１に連通する液体供給源が有する液室４１に配置してもよい。この場合、液室４１に蓄えられる液体が圧電体層９に隣接するコモン電極１９と極性と同じに調整される。そして、極性が調整された液体が液室４１から液室３１に導かれることとなり、液室３１に蓄えられた液体の極性が圧電体層９に隣接するコモン電極１９の極性と同じになるように調整されることとなる。   The preferred embodiment of the present invention has been described in detail above, but the present invention is not limited to the above embodiment. For example, the electrode 35 having the same polarity as the common electrode 19 adjacent to the piezoelectric layer 9 is not necessarily arranged in each liquid chamber 31 and communicates with each liquid chamber 31 as shown in FIG. You may arrange | position in the liquid chamber 41 which a liquid supply source has. In this case, the liquid stored in the liquid chamber 41 is adjusted to have the same polarity as the common electrode 19 adjacent to the piezoelectric layer 9. Then, the liquid whose polarity is adjusted is guided from the liquid chamber 41 to the liquid chamber 31, and the polarity of the liquid stored in the liquid chamber 31 is the same as the polarity of the common electrode 19 adjacent to the piezoelectric layer 9. Will be adjusted.

また、液室３１，４１に電極３５を必ずしも配置する必要はない。例えば、液室３１，４１を画成する部材（例えば、液室ユニットＬＵ自体）を導電性を有する部材で構成すると共に当該部材をコモン電極１９に電気的に接続することにより、液室３１に蓄えられた液体の極性をコモン電極１９の極性と同じになるように調整してもよい。   Further, the electrode 35 is not necessarily arranged in the liquid chambers 31 and 41. For example, a member (for example, the liquid chamber unit LU itself) that defines the liquid chambers 31 and 41 is formed of a conductive member, and the member is electrically connected to the common electrode 19, so that the liquid chamber 31 The polarity of the stored liquid may be adjusted to be the same as the polarity of the common electrode 19.

また、外部電極１８（コモン電極４，１９）及び電極３５に印加する駆動電圧は、負の駆動電圧に限られない。例えば、外部電極１８及び電極３５をアースラインに接続し、外部電極１８及び電極３５に０電圧を印加するようにしてもよい。   The drive voltage applied to the external electrode 18 (common electrodes 4 and 19) and the electrode 35 is not limited to a negative drive voltage. For example, the external electrode 18 and the electrode 35 may be connected to a ground line, and 0 voltage may be applied to the external electrode 18 and the electrode 35.

本実施形態に係る圧電装置を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the piezoelectric device which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る圧電装置に含まれる積層型圧電素子を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the lamination type piezoelectric element contained in the piezoelectric apparatus which concerns on this embodiment. 図２に示された積層型圧電素子における、個別電極が形成された圧電体層を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a piezoelectric layer in which individual electrodes are formed in the multilayer piezoelectric element shown in FIG. 2. 図２に示された積層型圧電素子における、コモン電極が形成された圧電体層を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a piezoelectric layer in which a common electrode is formed in the multilayer piezoelectric element shown in FIG. 2. 図２に示された積層型圧電素子における、コモン電極が形成された圧電体層を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a piezoelectric layer in which a common electrode is formed in the multilayer piezoelectric element shown in FIG. 2. 図２に示された積層型圧電素子における、外部電極が形成された圧電体層を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a piezoelectric layer on which external electrodes are formed in the multilayer piezoelectric element shown in FIG. 2. 本実施形態に係る圧電装置の構成を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the structure of the piezoelectric device which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る圧電装置の変形例の構成を説明するための模式図である。It is a mimetic diagram for explaining the composition of the modification of the piezoelectric device concerning this embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１…積層体、２…個別電極（内部電極）、３，５，７…圧電体層、４，１９…コモン電極（内部電極）、６，１６…中間電極、８，１３…スルーホール、９…圧電体層（最外圧電体層）、１４…導電部材、１７，１８…外部電極、２１…活性部、３１…液室、３５…電極、４１…液室、ＣＵ…制御ユニット、ＬＵ…液室ユニット、ＰＤ…圧電装置、ＰＥ…積層型圧電素子。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Laminated body, 2 ... Individual electrode (internal electrode), 3, 5, 7 ... Piezoelectric layer, 4, 19 ... Common electrode (internal electrode), 6, 16 ... Intermediate electrode, 8, 13 ... Through-hole, 9 ... Piezoelectric layer (outermost piezoelectric layer), 14 ... conductive member, 17, 18 ... external electrode, 21 ... active part, 31 ... liquid chamber, 35 ... electrode, 41 ... liquid chamber, CU ... control unit, LU ... Liquid chamber unit, PD ... piezoelectric device, PE ... stacked piezoelectric element.

Claims (2)

圧電体層と内部電極とが交互に配置された積層体を有し、前記積層体が当該積層体における積層方向に見て最端に位置する内部電極に隣接し且つ前記積層体における積層方向での一方の端面を構成する最外圧電体層を含んでいる積層型圧電素子と、
前記積層体の前記一方の端面に隣接して配置され、前記最外圧電体層によりその一部が画成される液室と、
前記液室に蓄えられた液体の極性を、前記最外圧電体層に隣接する前記内部電極の極性と同じになるように調整する極性調整手段と、を備えており、
前記極性調整手段は、前記液室に蓄えられた液体と接するように当該液室に配置されると共に、前記最外圧電体層に隣接する前記内部電極と極性が同じとされる電極を含むことを特徴とする圧電装置。 A laminated body in which piezoelectric layers and internal electrodes are alternately arranged, wherein the laminated body is adjacent to an innermost electrode located in the lamination direction in the laminated body and in the lamination direction in the laminated body; A laminated piezoelectric element including an outermost piezoelectric layer constituting one end face of
A liquid chamber that is disposed adjacent to the one end face of the laminate and is partially defined by the outermost piezoelectric layer;
A polarity adjusting means for adjusting the polarity of the liquid stored in the liquid chamber so as to be the same as the polarity of the internal electrode adjacent to the outermost piezoelectric layer ;
The polarity adjusting means includes an electrode disposed in the liquid chamber so as to be in contact with the liquid stored in the liquid chamber and having the same polarity as the internal electrode adjacent to the outermost piezoelectric layer. A piezoelectric device characterized by the above. 圧電体層と内部電極とが交互に配置された積層体を有し、前記積層体が当該積層体における積層方向に見て最端に位置する内部電極に隣接し且つ前記積層体における積層方向での一方の端面を構成する最外圧電体層を含んでいる積層型圧電素子と、
前記積層体の前記一方の端面に隣接して配置され、前記最外圧電体層によりその一部が画成される液室と、
前記液室に連通する別の液室と、
前記別の液室に蓄えられた液体の極性を前記最外圧電体層に隣接する前記内部電極の極性と同じになるように調整することにより、前記液室に蓄えられた液体の極性を前記最外圧電体層に隣接する前記内部電極の極性と同じになるように調整する極性調整手段と、を備えており、
前記極性調整手段は、前記別の液室に蓄えられた液体と接するように当該別の液室に配置されると共に、前記最外圧電体層に隣接する前記内部電極と極性が同じとされる電極を含むことを特徴とする圧電装置。 A laminated body in which piezoelectric layers and internal electrodes are alternately arranged, wherein the laminated body is adjacent to an innermost electrode located in the lamination direction in the laminated body and in the lamination direction in the laminated body; A laminated piezoelectric element including an outermost piezoelectric layer constituting one end face of
A liquid chamber that is disposed adjacent to the one end face of the laminate and is partially defined by the outermost piezoelectric layer;
Another liquid chamber communicating with the liquid chamber ;
By adjusting the polarity of the liquid stored in the other liquid chamber to be the same as the polarity of the internal electrode adjacent to the outermost piezoelectric layer, the polarity of the liquid stored in the liquid chamber is Polarity adjusting means for adjusting so as to be the same as the polarity of the internal electrode adjacent to the outermost piezoelectric layer ,
The polarity adjusting means is disposed in the other liquid chamber so as to be in contact with the liquid stored in the other liquid chamber, and has the same polarity as the internal electrode adjacent to the outermost piezoelectric layer. A piezoelectric device comprising an electrode .
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