JPH11320881A - 積層型圧電体及び圧電アクチュエータ - Google Patents
積層型圧電体及び圧電アクチュエータInfo
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- JPH11320881A JPH11320881A JP10140115A JP14011598A JPH11320881A JP H11320881 A JPH11320881 A JP H11320881A JP 10140115 A JP10140115 A JP 10140115A JP 14011598 A JP14011598 A JP 14011598A JP H11320881 A JPH11320881 A JP H11320881A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/80—Constructional details
- H10N30/87—Electrodes or interconnections, e.g. leads or terminals
- H10N30/871—Single-layered electrodes of multilayer piezoelectric or electrostrictive devices, e.g. internal electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/80—Constructional details
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- H10N30/872—Interconnections, e.g. connection electrodes of multilayer piezoelectric or electrostrictive devices
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 １つの側面において、複数の圧電アクチュエ
ータユニットを電源などと電気的に接続でき、電気的接
続が容易であり、信頼性に優れ、かつ安価な圧電アクチ
ュエータを構成し得る積層型圧電体を得る。 【解決手段】 圧電体としてのセラミック焼結体２の第
１の側面２ａに引き出された第１の内部電極５と、第２
の側面２ｃに引き出された第２の内部電極とを有し、第
１，第２の側面２ａ，２ｃに至るように圧電体内に接続
用内部電極７が配置されており、第１の側面２ａに第１
の内部電極５に接続された第１の外部電極８と、接続用
内部電極７に接続された第２の外部電極９とが形成され
ており、第２の側面２ｃに、第２の内部電極６及び接続
用内部電極７の双方に電気的に接続されるように第３の
外部電極１０が形成されている、積層型圧電体１。
ータユニットを電源などと電気的に接続でき、電気的接
続が容易であり、信頼性に優れ、かつ安価な圧電アクチ
ュエータを構成し得る積層型圧電体を得る。 【解決手段】 圧電体としてのセラミック焼結体２の第
１の側面２ａに引き出された第１の内部電極５と、第２
の側面２ｃに引き出された第２の内部電極とを有し、第
１，第２の側面２ａ，２ｃに至るように圧電体内に接続
用内部電極７が配置されており、第１の側面２ａに第１
の内部電極５に接続された第１の外部電極８と、接続用
内部電極７に接続された第２の外部電極９とが形成され
ており、第２の側面２ｃに、第２の内部電極６及び接続
用内部電極７の双方に電気的に接続されるように第３の
外部電極１０が形成されている、積層型圧電体１。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、積層型圧電体及び
圧電アクチュエータに関し、例えば、インクジェット式
プリンターのプリンターヘッドに好適に用い得る積層型
圧電体及び圧電アクチュエータに関する。
圧電アクチュエータに関し、例えば、インクジェット式
プリンターのプリンターヘッドに好適に用い得る積層型
圧電体及び圧電アクチュエータに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、インクジェット方式のプリンター
のプリンターヘッドを駆動するのに、圧電アクチュエー
タが用いられている。従来の圧電アクチュエータの一例
を、図６〜図８を参照して説明する。
のプリンターヘッドを駆動するのに、圧電アクチュエー
タが用いられている。従来の圧電アクチュエータの一例
を、図６〜図８を参照して説明する。
【０００３】図６は、圧電アクチュエータを得るのに用
いられる積層型圧電体を示す斜視図である。積層型圧電
体５１は、直方体状の形状を有し、圧電セラミックスと
内部電極とを一体焼成してなる一体焼成型のセラミック
焼結体５６を用いて構成されている。
いられる積層型圧電体を示す斜視図である。積層型圧電
体５１は、直方体状の形状を有し、圧電セラミックスと
内部電極とを一体焼成してなる一体焼成型のセラミック
焼結体５６を用いて構成されている。
【０００４】セラミック焼結体５６を得るにあたって
は、先ず、図７（ａ），（ｂ）に示すように、内部電極
５３，５５が印刷されたセラミックグリーンシート５
２，５４を用意する。次に、上記セラミックグリーンシ
ート５２，５４を交互に積層し、積層体を得る。さら
に、得られた積層体を厚み方向に加圧した後、一体焼成
することより、セラミック焼結体５６が得られる。
は、先ず、図７（ａ），（ｂ）に示すように、内部電極
５３，５５が印刷されたセラミックグリーンシート５
２，５４を用意する。次に、上記セラミックグリーンシ
ート５２，５４を交互に積層し、積層体を得る。さら
に、得られた積層体を厚み方向に加圧した後、一体焼成
することより、セラミック焼結体５６が得られる。
【０００５】内部電極５３は、セラミック焼結体５６の
側面５６ａの一部に露出されており、かつ側面５６ｂ，
５６ｃにも露出されている。他方、内部電極５５は、セ
ラミック焼結体５６の側面５６ａにおいて、内部電極５
３とは隔てられた領域に露出しており、かつセラミック
焼結体５６の他の側面５６ｃ，５６ｄにも露出してい
る。
側面５６ａの一部に露出されており、かつ側面５６ｂ，
５６ｃにも露出されている。他方、内部電極５５は、セ
ラミック焼結体５６の側面５６ａにおいて、内部電極５
３とは隔てられた領域に露出しており、かつセラミック
焼結体５６の他の側面５６ｃ，５６ｄにも露出してい
る。
【０００６】上記セラミック焼結体５６の側面５６ａに
は、外部電極５７，５８が形成されている。外部電極５
７は、外部電極５８と隔てられている。外部電極５７
は、内部電極５５に電気的に接続されており、外部電極
５８は、内部電極５３に電気的に接続されている。
は、外部電極５７，５８が形成されている。外部電極５
７は、外部電極５８と隔てられている。外部電極５７
は、内部電極５５に電気的に接続されており、外部電極
５８は、内部電極５３に電気的に接続されている。
【０００７】従って、積層型圧電体５１をそのまま用い
る場合には、外部電極５７，５８間から交流電圧を印加
すればよい。ところで、インクジェット式プリンターの
プリンターヘッドを駆動する場合には、上記積層型圧電
体５１を用い、複数のアクチュエータユニットを構成す
る必要がある。
る場合には、外部電極５７，５８間から交流電圧を印加
すればよい。ところで、インクジェット式プリンターの
プリンターヘッドを駆動する場合には、上記積層型圧電
体５１を用い、複数のアクチュエータユニットを構成す
る必要がある。
【０００８】そこで、積層型圧電体５１の上面５６ｅに
おいて、側面５６ａと側面５６ｃとを結ぶ方向に延びる
スリットを形成することにより、複数のアクチュエータ
ユニットを構成していた。このようにして複数のアクチ
ュエータユニットが構成された従来の圧電アクチュエー
タを図８に示す。
おいて、側面５６ａと側面５６ｃとを結ぶ方向に延びる
スリットを形成することにより、複数のアクチュエータ
ユニットを構成していた。このようにして複数のアクチ
ュエータユニットが構成された従来の圧電アクチュエー
タを図８に示す。
【０００９】圧電アクチュエータ５９では、複数本のス
リットＡがセラミック焼結体５６の上面５６ｅにおい
て、第１，第２の側面５６ａ，５６ｃを結ぶ方向に形成
されている。
リットＡがセラミック焼結体５６の上面５６ｅにおい
て、第１，第２の側面５６ａ，５６ｃを結ぶ方向に形成
されている。
【００１０】これらのスリットＡを形成することによ
り、複数の圧電アクチュエータユニット６０〜６３が形
成されている。また、上記スリットＡの形成により、外
部電極５８が分割され、各圧電アクチュエータユニット
６０〜６３の一方の電位に接続される内部電極と電気的
に接続用される複数の外部電極６０ａ〜６３ａが形成さ
れている。
り、複数の圧電アクチュエータユニット６０〜６３が形
成されている。また、上記スリットＡの形成により、外
部電極５８が分割され、各圧電アクチュエータユニット
６０〜６３の一方の電位に接続される内部電極と電気的
に接続用される複数の外部電極６０ａ〜６３ａが形成さ
れている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】もっとも、圧電アクチ
ュエータユニット６０〜６３の他方の電位に接続される
内部電極については、外部電極５７と電気的に接続され
なくなる。すなわち、スリットＡの形成により、積層型
圧電体５１内に形成されていた内部電極５５は、分断さ
れ、外部電極５７と電気的に接続されなくなる。
ュエータユニット６０〜６３の他方の電位に接続される
内部電極については、外部電極５７と電気的に接続され
なくなる。すなわち、スリットＡの形成により、積層型
圧電体５１内に形成されていた内部電極５５は、分断さ
れ、外部電極５７と電気的に接続されなくなる。
【００１２】従って、図７（ｂ）に示した内部電極５５
が分割されることによって形成された各内部電極につい
ては、圧電アクチュエータ６０〜６３の他の面、例えば
セラミック焼結体５６の側面５６ｃ側の面において、電
源と接続しなければならなかった。すなわち、側面６３
ｃ上に外部電極を形成し、この外部電極を電源と接続し
ていた。そのため、圧電アクチュエータ５９では、２つ
の側面５６ａ，５６ｃにおいて例えばリード線を介して
電源等と電気的に接続する必要があった。
が分割されることによって形成された各内部電極につい
ては、圧電アクチュエータ６０〜６３の他の面、例えば
セラミック焼結体５６の側面５６ｃ側の面において、電
源と接続しなければならなかった。すなわち、側面６３
ｃ上に外部電極を形成し、この外部電極を電源と接続し
ていた。そのため、圧電アクチュエータ５９では、２つ
の側面５６ａ，５６ｃにおいて例えばリード線を介して
電源等と電気的に接続する必要があった。
【００１３】従って、製造コストが高くつくだけでな
く、信頼性が十分でないという問題があった。本発明の
目的は、上記した従来の積層型圧電体の欠点を解消し、
１つの側面において、複数の圧電アクチュエータユニッ
トを電源等と電気的に接続することができ、製造容易で
あり、信頼性に優れ、さらに安価な圧電アクチュエータ
を構成し得る積層型圧電体、並びにそのような圧電アク
チュエータを提供することにある。
く、信頼性が十分でないという問題があった。本発明の
目的は、上記した従来の積層型圧電体の欠点を解消し、
１つの側面において、複数の圧電アクチュエータユニッ
トを電源等と電気的に接続することができ、製造容易で
あり、信頼性に優れ、さらに安価な圧電アクチュエータ
を構成し得る積層型圧電体、並びにそのような圧電アク
チュエータを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
係る積層型圧電体は、上面と、下面と、対向し合ってい
る第１，第２の側面とを有する圧電体と、前記圧電体内
において圧電体層を介して厚み方向に重なり合うように
配置された複数の内部電極とを備え、該複数の内部電極
が、第２の側面には至らないように形成されておりかつ
第１の側面に引き出されている第１の内部電極と、第１
の側面には至らないように形成されておりかつ第２の側
面に引き出されている第２の内部電極とを有し、前記圧
電体内に配置されておりかつ第１，第２の側面に至るよ
うに形成された接続用内部電極と、前記圧電体の第１の
側面に形成されており、かつ第１の内部電極に電気的に
接続されている第１の外部電極と、前記圧電体の第１の
面において第１の外部電極とは隔てられて形成されてお
り、かつ前記接続用内部電極に電気的に接続されている
第２の外部電極と、前記圧電体の第２の側面において第
２の内部電極及び接続用内部電極の双方に電気的に接続
されるように形成された第３の外部電極とをさらに備え
ることを特徴とする。
係る積層型圧電体は、上面と、下面と、対向し合ってい
る第１，第２の側面とを有する圧電体と、前記圧電体内
において圧電体層を介して厚み方向に重なり合うように
配置された複数の内部電極とを備え、該複数の内部電極
が、第２の側面には至らないように形成されておりかつ
第１の側面に引き出されている第１の内部電極と、第１
の側面には至らないように形成されておりかつ第２の側
面に引き出されている第２の内部電極とを有し、前記圧
電体内に配置されておりかつ第１，第２の側面に至るよ
うに形成された接続用内部電極と、前記圧電体の第１の
側面に形成されており、かつ第１の内部電極に電気的に
接続されている第１の外部電極と、前記圧電体の第１の
面において第１の外部電極とは隔てられて形成されてお
り、かつ前記接続用内部電極に電気的に接続されている
第２の外部電極と、前記圧電体の第２の側面において第
２の内部電極及び接続用内部電極の双方に電気的に接続
されるように形成された第３の外部電極とをさらに備え
ることを特徴とする。
【００１５】請求項２に記載の発明では、前記複数の内
部電極及び接続用内部電極を有する圧電体が、内部電
極、接続用内部電極及び圧電体セラミックスを一体焼成
することによって得られたセラミック焼結体により構成
されている。
部電極及び接続用内部電極を有する圧電体が、内部電
極、接続用内部電極及び圧電体セラミックスを一体焼成
することによって得られたセラミック焼結体により構成
されている。
【００１６】請求項３に記載の発明では、複数の接続用
内部電極が備えられており、各接続用内部電極が何れか
の第１または第２の内部電極と同じ高さ位置に形成され
ている。
内部電極が備えられており、各接続用内部電極が何れか
の第１または第２の内部電極と同じ高さ位置に形成され
ている。
【００１７】請求項４に記載の発明に係る圧電アクチュ
エータは、上面と、下面と、対向し合っている第１，第
２の側面とを有する圧電体と、前記圧電体内において圧
電体層を介して厚み方向に重なり合うように配置された
複数の内部電極とを備え、該複数の内部電極が、第２の
側面には至らないように形成されておりかつ第１の側面
に引き出されている第１の内部電極と、第１の側面には
至らないように形成されておりかつ第２の側面に引き出
されている第２の内部電極とを有し、前記圧電体内に配
置されておりかつ第１，第２の側面に至るように形成さ
れた接続用内部電極をさらに備える。また、前記圧電体
の上面には、第１，第２の側面を結ぶ方向に延び、かつ
前記複数の内部電極が積層されている部分よりも深い複
数のスリットが形成されており、それによって、スリッ
トで分離された複数の圧電アクチュエータユニットが構
成されている。さらに、第１の側面側において各圧電ア
クチュエータユニットの第１の内部電極に接続されるよ
うに圧電アクチュエータユニットの外表面に形成されて
いる複数の第１の外部電極と、前記第１の側面側におい
て、接続用内部電極に接続されるように形成された第２
の内部電極と、前記第２の側面において、各圧電アクチ
ュエータユニットの第２の内部電極及び接続用内部電極
を電気的に接続するように形成された第３の外部電極と
がさらに備えられている。
エータは、上面と、下面と、対向し合っている第１，第
２の側面とを有する圧電体と、前記圧電体内において圧
電体層を介して厚み方向に重なり合うように配置された
複数の内部電極とを備え、該複数の内部電極が、第２の
側面には至らないように形成されておりかつ第１の側面
に引き出されている第１の内部電極と、第１の側面には
至らないように形成されておりかつ第２の側面に引き出
されている第２の内部電極とを有し、前記圧電体内に配
置されておりかつ第１，第２の側面に至るように形成さ
れた接続用内部電極をさらに備える。また、前記圧電体
の上面には、第１，第２の側面を結ぶ方向に延び、かつ
前記複数の内部電極が積層されている部分よりも深い複
数のスリットが形成されており、それによって、スリッ
トで分離された複数の圧電アクチュエータユニットが構
成されている。さらに、第１の側面側において各圧電ア
クチュエータユニットの第１の内部電極に接続されるよ
うに圧電アクチュエータユニットの外表面に形成されて
いる複数の第１の外部電極と、前記第１の側面側におい
て、接続用内部電極に接続されるように形成された第２
の内部電極と、前記第２の側面において、各圧電アクチ
ュエータユニットの第２の内部電極及び接続用内部電極
を電気的に接続するように形成された第３の外部電極と
がさらに備えられている。
【００１８】請求項５に記載の発明では、前記第２の外
部電極が、前記スリットの下端よりも下方に至るように
形成されており、スリットの下端よりも下方の領域にお
いて連ねられている。
部電極が、前記スリットの下端よりも下方に至るように
形成されており、スリットの下端よりも下方の領域にお
いて連ねられている。
【００１９】請求項６に記載の発明では、前記第１の外
部電極が、前記スリットの下端よりも上方に形成されて
いる。
部電極が、前記スリットの下端よりも上方に形成されて
いる。
【００２０】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施例に係る
積層型圧電体を説明するための斜視図である。
積層型圧電体を説明するための斜視図である。
【００２１】積層型圧電体１は、矩形板状の圧電セラミ
ックスよりなる焼結体２を用いて構成されている。該セ
ラミック焼結体２内には、後述の第１，第２の内部電極
及び接続用内部電極が積層され、圧電セラミックスと共
に一体焼成されている。このセラミック焼結体２の製造
方法を、図２を参照して説明する。
ックスよりなる焼結体２を用いて構成されている。該セ
ラミック焼結体２内には、後述の第１，第２の内部電極
及び接続用内部電極が積層され、圧電セラミックスと共
に一体焼成されている。このセラミック焼結体２の製造
方法を、図２を参照して説明する。
【００２２】まず、図２（ａ），（ｂ）に示すように、
圧電セラミックスを主体とする矩形のセラミックグリー
ンシート３，４を用意する。セラミックグリーンシート
３を構成するための圧電セラミックスとしては、チタン
酸ジルコン鉛系圧電セラミックスのような適宜の圧電セ
ラミックスを用いることができる。
圧電セラミックスを主体とする矩形のセラミックグリー
ンシート３，４を用意する。セラミックグリーンシート
３を構成するための圧電セラミックスとしては、チタン
酸ジルコン鉛系圧電セラミックスのような適宜の圧電セ
ラミックスを用いることができる。
【００２３】セラミックグリーンシート３の上面には、
一方側端縁３ａに至るように、第１の内部電極５が導電
ペーストをスクリーン印刷することにより形成されてい
る。また、第１の内部電極５の側方には、同じく導電ペ
ーストの印刷により接続用内部電極７が印刷されてい
る。接続用内部電極７は、セラミックグリーンシート３
の側端縁３ａと側端縁３ｂとに至るように形成されてい
る。
一方側端縁３ａに至るように、第１の内部電極５が導電
ペーストをスクリーン印刷することにより形成されてい
る。また、第１の内部電極５の側方には、同じく導電ペ
ーストの印刷により接続用内部電極７が印刷されてい
る。接続用内部電極７は、セラミックグリーンシート３
の側端縁３ａと側端縁３ｂとに至るように形成されてい
る。
【００２４】他方、セラミックグリーンシート４の上面
には、第２の内部電極６が印刷されている。内部電極６
は、側端縁４ｂに至るように形成されており、側端縁４
ａには至らないように形成されている。また、内部電極
６の側方には、接続用内部電極７が形成されている。接
続用内部電極７は、側端縁４ａ，４ｂに至るように形成
されている。
には、第２の内部電極６が印刷されている。内部電極６
は、側端縁４ｂに至るように形成されており、側端縁４
ａには至らないように形成されている。また、内部電極
６の側方には、接続用内部電極７が形成されている。接
続用内部電極７は、側端縁４ａ，４ｂに至るように形成
されている。
【００２５】上記セラミックグリーンシート３，４を、
交互に積層し、得られた積層体を厚み方向に加圧した
後、焼成することにより、図１に示したセラミック焼結
体２が得られる。
交互に積層し、得られた積層体を厚み方向に加圧した
後、焼成することにより、図１に示したセラミック焼結
体２が得られる。
【００２６】セラミック焼結体２内においては、図１の
Ｂ，Ｂ線に沿う断面図に相当する図３から明らかなよう
に、上記第１，第２の内部電極５，６が厚み方向におい
て圧電体層としてのセラミック層を介して重なり合うよ
うに配置されている。また、第１の内部電極５は、セラ
ミック焼結体２の第１の側面２ａに露出されている。第
１の内部電極５は、セラミック焼結体の側面２ｂ〜２ｄ
には露出されていない。なお、この側面２ｂ〜２ｄのう
ち、第１の側面２ａと対向している側面２ｃが、本発明
における第２の側面である。
Ｂ，Ｂ線に沿う断面図に相当する図３から明らかなよう
に、上記第１，第２の内部電極５，６が厚み方向におい
て圧電体層としてのセラミック層を介して重なり合うよ
うに配置されている。また、第１の内部電極５は、セラ
ミック焼結体２の第１の側面２ａに露出されている。第
１の内部電極５は、セラミック焼結体の側面２ｂ〜２ｄ
には露出されていない。なお、この側面２ｂ〜２ｄのう
ち、第１の側面２ａと対向している側面２ｃが、本発明
における第２の側面である。
【００２７】他方、第２の内部電極６は第２の側面２ｃ
に露出されており、他の側面２ａ，２ｂ，２ｄには露出
されていない。また、接続用内部電極７は、セラミック
焼結体２の側面２ａ，２ｂ，２ｃに露出されている。す
なわち、接続用内部電極７は、セラミック焼結体２の対
向し合っている第１，第２の側面２ａ，２ｂに至るよう
に形成されている。
に露出されており、他の側面２ａ，２ｂ，２ｄには露出
されていない。また、接続用内部電極７は、セラミック
焼結体２の側面２ａ，２ｂ，２ｃに露出されている。す
なわち、接続用内部電極７は、セラミック焼結体２の対
向し合っている第１，第２の側面２ａ，２ｂに至るよう
に形成されている。
【００２８】セラミック焼結体２においては、第１の側
面２ａに、第１の外部電極８及び９が形成されている。
第１の外部電極８は、第１の内部電極５に電気的に接続
されている。また、第２の外部電極９は、接続用内部電
極７に電気的に接続されている。第１の外部電極８と、
第２の外部電極９とは、側面２ａにおいて隔てられてい
る。
面２ａに、第１の外部電極８及び９が形成されている。
第１の外部電極８は、第１の内部電極５に電気的に接続
されている。また、第２の外部電極９は、接続用内部電
極７に電気的に接続されている。第１の外部電極８と、
第２の外部電極９とは、側面２ａにおいて隔てられてい
る。
【００２９】なお、第１の外部電極８の下端縁８ａ及び
第２の外部電極９の下端縁９ａは、セラミック焼結体２
の側面２ａにおいて下端までは至っておらず、中間高さ
位置に存在する。
第２の外部電極９の下端縁９ａは、セラミック焼結体２
の側面２ａにおいて下端までは至っておらず、中間高さ
位置に存在する。
【００３０】他方、セラミック焼結体２の側面２ｃ上に
は、図１に側面２ｃ側を投影して示すように、第３の外
部電極１０が形成されている。第３の外部電極１０は、
側面２ｃの全面を覆うように形成されている。従って、
第３の外部電極１０は、第２の外部電極６と接続用内部
電極７の双方に電気的に接続されている。
は、図１に側面２ｃ側を投影して示すように、第３の外
部電極１０が形成されている。第３の外部電極１０は、
側面２ｃの全面を覆うように形成されている。従って、
第３の外部電極１０は、第２の外部電極６と接続用内部
電極７の双方に電気的に接続されている。
【００３１】よって、積層型圧電体１においては、第１
の外部電極８と第２の外部電極９とから交流電圧を印加
することにより、駆動することができる。すなわち、内
部電極６が第３の外部電極１０及び接続用内部電極７に
より第２の外部電極９に電気的に接続されている。従っ
て、セラミック焼結体２の第１の側面２ａ側において、
すなわち１つの側面のみを用いて、電源と電気的に接続
することができる。なお、外部電極８〜１０は、例え
ば、蒸着、メッキ、もしくはスパッタリング等の適宜の
方法で形成することができる。
の外部電極８と第２の外部電極９とから交流電圧を印加
することにより、駆動することができる。すなわち、内
部電極６が第３の外部電極１０及び接続用内部電極７に
より第２の外部電極９に電気的に接続されている。従っ
て、セラミック焼結体２の第１の側面２ａ側において、
すなわち１つの側面のみを用いて、電源と電気的に接続
することができる。なお、外部電極８〜１０は、例え
ば、蒸着、メッキ、もしくはスパッタリング等の適宜の
方法で形成することができる。
【００３２】次に、上記積層型圧電体１を用いて構成さ
れた圧電アクチュエータを図４を参照して説明する。図
４は、本発明の第２の実施例としての圧電アクチュエー
タを示す斜視図である。圧電アクチュエータ１１では、
支持基板１２上に積層型圧電体１が固定されている。積
層型圧電体１の支持基板１２への固定は、例えば接着剤
を用いて行うことができるが、特に限定されるものでは
ない。
れた圧電アクチュエータを図４を参照して説明する。図
４は、本発明の第２の実施例としての圧電アクチュエー
タを示す斜視図である。圧電アクチュエータ１１では、
支持基板１２上に積層型圧電体１が固定されている。積
層型圧電体１の支持基板１２への固定は、例えば接着剤
を用いて行うことができるが、特に限定されるものでは
ない。
【００３３】また、積層型圧電体１においては、上記支
持基板１２上に積層型圧電体１を固定した後に、セラミ
ック焼結体２の上面２ｅにおいて、複数本のスリットＣ
が形成されている。スリットＣは、第１，第２の側面２
ａ，２ｃ間を結ぶ方向に延ばされている。また、スリッ
トＣの下端が、第１，第２の外部電極８，９の下端縁８
ａ，９ａよりも下方となるようにスリットＣの深さが選
ばれている。
持基板１２上に積層型圧電体１を固定した後に、セラミ
ック焼結体２の上面２ｅにおいて、複数本のスリットＣ
が形成されている。スリットＣは、第１，第２の側面２
ａ，２ｃ間を結ぶ方向に延ばされている。また、スリッ
トＣの下端が、第１，第２の外部電極８，９の下端縁８
ａ，９ａよりも下方となるようにスリットＣの深さが選
ばれている。
【００３４】従って、複数本のスリットＣを形成するこ
とにより、図４に示されているように、複数の圧電アク
チュエータユニット１２〜１６と接続ユニット１７とが
構成されている。
とにより、図４に示されているように、複数の圧電アク
チュエータユニット１２〜１６と接続ユニット１７とが
構成されている。
【００３５】ところで、上記スリットＣの形成により、
第１の外部電極８が分割されて、複数の第１の外部電極
８Ａ〜８Ｅが形成されている。この第１の外部電極８Ａ
〜８Ｅは、それぞれ、各圧電アクチュエータユニット１
２〜１６における一方の電位に接続される第１の内部電
極５Ａに電気的に接続されている。
第１の外部電極８が分割されて、複数の第１の外部電極
８Ａ〜８Ｅが形成されている。この第１の外部電極８Ａ
〜８Ｅは、それぞれ、各圧電アクチュエータユニット１
２〜１６における一方の電位に接続される第１の内部電
極５Ａに電気的に接続されている。
【００３６】他方、スリットＣは、セラミック焼結体２
の下面２ｆまでには至らないように形成されている。従
って、セラミック焼結体２の第２の側面２ｃ側において
は、図４に投影図で示すように、第３の外部電極１０
は、スリットＣの下方部分で連ねられている。
の下面２ｆまでには至らないように形成されている。従
って、セラミック焼結体２の第２の側面２ｃ側において
は、図４に投影図で示すように、第３の外部電極１０
は、スリットＣの下方部分で連ねられている。
【００３７】よって、各圧電アクチュエータユニット１
２〜１６の他方電位に接続される内部電極６Ａは第３の
外部電極１０により短絡されている。加えて、接続用内
部電極７もまた、第３の外部電極１０に電気的に接続さ
れている。
２〜１６の他方電位に接続される内部電極６Ａは第３の
外部電極１０により短絡されている。加えて、接続用内
部電極７もまた、第３の外部電極１０に電気的に接続さ
れている。
【００３８】従って、接続ユニット１７内に接続用内部
電極７が配置されているので、各圧電アクチュエータユ
ニット１２〜１６の上記他方電位に接続される内部電極
６Ａは、第３の外部電極１０及び接続用内部電極７を介
して、接続ユニット１７の前面すなわち第１の側面２ａ
側に形成されている第２の外部電極９に電気的に接続さ
れている。
電極７が配置されているので、各圧電アクチュエータユ
ニット１２〜１６の上記他方電位に接続される内部電極
６Ａは、第３の外部電極１０及び接続用内部電極７を介
して、接続ユニット１７の前面すなわち第１の側面２ａ
側に形成されている第２の外部電極９に電気的に接続さ
れている。
【００３９】よって、本実施例の圧電アクチュエータ１
１では、第２の外部電極９と、各圧電アクチュエータユ
ニット１２〜１６の外部電極８Ａ〜８Ｅとの間で電圧を
印加することにより、各圧電アクチュエータユニット１
２〜１６を駆動することができる。
１では、第２の外部電極９と、各圧電アクチュエータユ
ニット１２〜１６の外部電極８Ａ〜８Ｅとの間で電圧を
印加することにより、各圧電アクチュエータユニット１
２〜１６を駆動することができる。
【００４０】この場合、外部電極８Ａ〜８Ｅ及び第２の
外部電極９は、何れも、セラミック焼結体２の第１の側
面２ａ側に配置されている。従って、リード線等を用い
て電源と電気的に接続する場合、側面２ａ側においての
み結線作業を行えばよいため、電気的接続作業を用意に
行うことができると共に、圧電アクチュエータのコスト
を低減することができる。
外部電極９は、何れも、セラミック焼結体２の第１の側
面２ａ側に配置されている。従って、リード線等を用い
て電源と電気的に接続する場合、側面２ａ側においての
み結線作業を行えばよいため、電気的接続作業を用意に
行うことができると共に、圧電アクチュエータのコスト
を低減することができる。
【００４１】また、上記実施例では、図２に示したよう
に、セラミックグリーンシート３，４上において、第
１，第２の内部電極５，６とは別に接続用内部電極７を
それぞれ形成していた。しかしながら、図５（ａ），
（ｂ）に示すように、セラミックグリーンシート２３，
２４上に、１つの内部電極２５，２６を形成してもよ
い。内部電極２５は、図２（ａ）に示した第１の内部電
極５と接続用内部電極７とを連ねた形状に相当し、内部
電極２６は、図２（ｂ）に示した第２の内部電極６と接
続用内部電極７とを連ねた形状に相当する。
に、セラミックグリーンシート３，４上において、第
１，第２の内部電極５，６とは別に接続用内部電極７を
それぞれ形成していた。しかしながら、図５（ａ），
（ｂ）に示すように、セラミックグリーンシート２３，
２４上に、１つの内部電極２５，２６を形成してもよ
い。内部電極２５は、図２（ａ）に示した第１の内部電
極５と接続用内部電極７とを連ねた形状に相当し、内部
電極２６は、図２（ｂ）に示した第２の内部電極６と接
続用内部電極７とを連ねた形状に相当する。
【００４２】上記セラミックグリーンシート２３，２４
を積層して得られた積層体を厚み方向に加圧し、焼成す
ることにより積層型圧電体を得ることができる。このよ
うにして得られた積層型圧電体では、第１または第２の
内部電極と接続用内部電極とが連ねられていることにな
る。そこで、図５（ａ），（ｂ）に示す一点鎖線Ｄ，Ｅ
間の幅に相当するスリットを、積層型圧電体の上面にお
いて、前述のスリットＣと同じ深さになるように形成す
れば、該スリットの形成により内部電極２５，２６が分
割されることになる。このようにして、第１，第２の内
部電極５，６と接続用内部電極７とを有するように内部
電極２５，２６を分割することができる。
を積層して得られた積層体を厚み方向に加圧し、焼成す
ることにより積層型圧電体を得ることができる。このよ
うにして得られた積層型圧電体では、第１または第２の
内部電極と接続用内部電極とが連ねられていることにな
る。そこで、図５（ａ），（ｂ）に示す一点鎖線Ｄ，Ｅ
間の幅に相当するスリットを、積層型圧電体の上面にお
いて、前述のスリットＣと同じ深さになるように形成す
れば、該スリットの形成により内部電極２５，２６が分
割されることになる。このようにして、第１，第２の内
部電極５，６と接続用内部電極７とを有するように内部
電極２５，２６を分割することができる。
【００４３】もっとも、この方法では、スリット形成前
には、内部電極２５，２６が短絡されているので、分極
処理を行うことができない。従って、分極処理について
は、スリットを加工した後に行う必要がある。
には、内部電極２５，２６が短絡されているので、分極
処理を行うことができない。従って、分極処理について
は、スリットを加工した後に行う必要がある。
【００４４】
【発明の効果】請求項１の発明に係る積層型圧電体で
は、第１の内部電極が圧電体の第１の側面に形成された
第１の外部電極に電気的に接続されており、第２の内部
電極は第２の側面に露出されているが、第２の側面に形
成された第３の外部電極及び接続用内部電極を介して第
１の側面に形成された第２の外部電極に接続されてい
る。従って、第１，第２の外部電極から交流電圧を印加
して駆動することができるので、圧電体の第１の側面に
おいてのみ電気的接続作業を行えばよい。
は、第１の内部電極が圧電体の第１の側面に形成された
第１の外部電極に電気的に接続されており、第２の内部
電極は第２の側面に露出されているが、第２の側面に形
成された第３の外部電極及び接続用内部電極を介して第
１の側面に形成された第２の外部電極に接続されてい
る。従って、第１，第２の外部電極から交流電圧を印加
して駆動することができるので、圧電体の第１の側面に
おいてのみ電気的接続作業を行えばよい。
【００４５】よって、駆動に際してのリード線の接続等
の電気的接続作業を簡略化することができると共に、信
頼性の向上及びコストの低減を果たし得る。請求項２に
記載の発明では、複数の内部電極及び接続用内部電極を
有する圧電体が、一体焼成型のセラミック焼結体により
構成されているので、電極−セラミックス一体焼成技術
を用いて、小型の上記積層圧電体を容易に得ることがで
きる。
の電気的接続作業を簡略化することができると共に、信
頼性の向上及びコストの低減を果たし得る。請求項２に
記載の発明では、複数の内部電極及び接続用内部電極を
有する圧電体が、一体焼成型のセラミック焼結体により
構成されているので、電極−セラミックス一体焼成技術
を用いて、小型の上記積層圧電体を容易に得ることがで
きる。
【００４６】請求項３に記載の発明では、複数の接続用
内部電極が第１，第２の内部電極の何れかと同じ高さ位
置に形成されているので、第１または第２の内部電極形
成工程と同じ工程により接続用内部電極を容易に形成す
ることができる。また、電極−セラミックス一体焼成技
術を用いて圧電体を構成した場合には、用意するセラミ
ックグリーンシート上において第１または第２の内部電
極と接続用内部電極とを同じ工程で形成すればよいた
め、製造工程の簡略化を果たし得る。
内部電極が第１，第２の内部電極の何れかと同じ高さ位
置に形成されているので、第１または第２の内部電極形
成工程と同じ工程により接続用内部電極を容易に形成す
ることができる。また、電極−セラミックス一体焼成技
術を用いて圧電体を構成した場合には、用意するセラミ
ックグリーンシート上において第１または第２の内部電
極と接続用内部電極とを同じ工程で形成すればよいた
め、製造工程の簡略化を果たし得る。
【００４７】請求項４に記載の発明に係る圧電アクチュ
エータでは、圧電体の上面に第１，第２の側面を結ぶ方
向に複数のスリットが形成されており、それによってス
リットで分離された複数の圧電アクチュエータユニット
が構成されている。しかも、第１の側面側においては、
各圧電アクチュエータユニットの第１の内部電極に接続
されるように複数の第１の外部電極が形成されており、
各圧電アクチュエータユニットの第２の内部電極は、圧
電体の第２の側面に形成された第３の外部電極及び接続
用内部電極を介して第１の側面に形成された第２の外部
電極に電気的に接続されている。従って、第２の外部電
極と、各圧電アクチュエータの外表面に形成された第１
の外部電極とを利用して各圧電アクチュエータユニット
を駆動することができる。
エータでは、圧電体の上面に第１，第２の側面を結ぶ方
向に複数のスリットが形成されており、それによってス
リットで分離された複数の圧電アクチュエータユニット
が構成されている。しかも、第１の側面側においては、
各圧電アクチュエータユニットの第１の内部電極に接続
されるように複数の第１の外部電極が形成されており、
各圧電アクチュエータユニットの第２の内部電極は、圧
電体の第２の側面に形成された第３の外部電極及び接続
用内部電極を介して第１の側面に形成された第２の外部
電極に電気的に接続されている。従って、第２の外部電
極と、各圧電アクチュエータの外表面に形成された第１
の外部電極とを利用して各圧電アクチュエータユニット
を駆動することができる。
【００４８】よって、複数の圧電アクチュエータユニッ
トを、圧電体の第１の側面側においてのみ電源回路と電
気的に接続することにより、各圧電アクチュエータユニ
ットを駆動することができるので、電気的接続作業の簡
略化、信頼性の向上及びコストの低減を果たし得る。
トを、圧電体の第１の側面側においてのみ電源回路と電
気的に接続することにより、各圧電アクチュエータユニ
ットを駆動することができるので、電気的接続作業の簡
略化、信頼性の向上及びコストの低減を果たし得る。
【００４９】請求項５に記載の発明では、第３の外部電
極がスリットの下端よりも下方に至るように形成されて
おり、スリットの下端よりも下端の領域において連ねら
れているので、スリットを形成した後において、各圧電
アクチュエータユニットの第２の内部電極と接続用内部
電極とが電気的に接続されるた構成を確保し得る。
極がスリットの下端よりも下方に至るように形成されて
おり、スリットの下端よりも下端の領域において連ねら
れているので、スリットを形成した後において、各圧電
アクチュエータユニットの第２の内部電極と接続用内部
電極とが電気的に接続されるた構成を確保し得る。
【００５０】請求項６に記載の発明では、第１の外部電
極がスリットの下端よりも上方に形成されているので、
該スリットの形成により各圧電アクチュエータユニット
の第１の外部電極同士が確実に分離される。
極がスリットの下端よりも上方に形成されているので、
該スリットの形成により各圧電アクチュエータユニット
の第１の外部電極同士が確実に分離される。
【図１】本発明の一実施例の積層型圧電体を説明するた
めの斜視図。
めの斜視図。
【図２】（ａ），（ｂ）は、それぞれ、図１に示した積
層型圧電体を得るのに用いたセラミックグリーンシート
及びその上に形成される第１，第２の内部電極並びに接
続用内部電極を説明するための平面図。
層型圧電体を得るのに用いたセラミックグリーンシート
及びその上に形成される第１，第２の内部電極並びに接
続用内部電極を説明するための平面図。
【図３】図１のＢ−Ｂ線に沿う部分に相当する積層型圧
電体の断面図。
電体の断面図。
【図４】本発明の一実施例の圧電アクチュエータを説明
するための斜視図。
するための斜視図。
【図５】（ａ），（ｂ）は、それぞれ、本発明の一実施
例の圧電アクチュエータを得るのに用いられるセラミッ
クグリーンシート及びその上に形成される内部電極パタ
ーンを説明するための各平面図。
例の圧電アクチュエータを得るのに用いられるセラミッ
クグリーンシート及びその上に形成される内部電極パタ
ーンを説明するための各平面図。
【図６】従来の積層型圧電体を一例を示す斜視図。
【図７】（ａ），（ｂ）はそれぞれ、図６に示した従来
の積層型圧電体を得るのに用いたセラミックグリーンシ
ート及び内部電極パターンを説明するための各平面図。
の積層型圧電体を得るのに用いたセラミックグリーンシ
ート及び内部電極パターンを説明するための各平面図。
【図８】従来の積層型圧電体アクチュエータを示す斜視
図。
図。
１…積層型圧電体 ２…セラミック焼結体（圧電体） ２ａ…第１の側面 ２ｃ…第２の側面 ２ｅ…上面 ２ｆ…下面 ３，４…セラミックグリーンシート ５，５Ａ…第１の内部電極 ６，６Ａ…第２の内部電極 ７…接続用内部電極 ８…第１の外部電極 ９…第２の外部電極 １０…第３の外部電極 １１…圧電アクチュエータ １２〜１６…圧電アクチュエータユニット １７…接続用ユニット ８Ａ〜８Ｅ…圧電アクチュエータユニットの第１の外部
電極 Ｃ…スリット
電極 Ｃ…スリット
Claims (6)
- 【請求項１】 上面と、下面と、対向し合っている第
１，第２の側面とを有する圧電体と、 前記圧電体内において圧電体層を介して厚み方向に重な
り合うように配置された複数の内部電極とを備え、該複
数の内部電極が、第２の側面には至らないように形成さ
れておりかつ第１の側面に引き出されている第１の内部
電極と、第１の側面には至らないように形成されており
かつ第２の側面に引き出されている第２の内部電極とを
有し、 前記圧電体内に配置されておりかつ第１，第２の側面に
至るように形成された接続用内部電極と、 前記圧電体の第１の側面に形成されており、かつ第１の
内部電極に電気的に接続されている第１の外部電極と、 前記圧電体の第１の面において第１の外部電極とは隔て
られて形成されており、かつ前記接続用内部電極に電気
的に接続されている第２の外部電極と、 前記圧電体の第２の側面において第２の内部電極及び接
続用内部電極の双方に電気的に接続されるように形成さ
れた第３の外部電極とをさらに備える、積層型圧電体。 - 【請求項２】 前記複数の内部電極及び接続用内部電極
を有する圧電体が、内部電極、接続用内部電極及び圧電
体セラミックスを一体焼成することによって得られたセ
ラミック焼結体である、請求項１に記載の積層型圧電
体。 - 【請求項３】 複数の接続用内部電極を有し、各接続用
内部電極が何れかの第１または第２の内部電極と同じ高
さ位置に形成されている、請求項１または２に記載の積
層型圧電体。 - 【請求項４】 上面と、下面と、対向し合っている第
１，第２の側面とを有する圧電体と、 前記圧電体内において圧電体層を介して厚み方向に重な
り合うように配置された複数の内部電極とを備え、該複
数の内部電極が、第２の側面には至らないように形成さ
れておりかつ第１の側面に引き出されている第１の内部
電極と、第１の側面には至らないように形成されており
かつ第２の側面に引き出されている第２の内部電極とを
有し、 前記圧電体内に配置されておりかつ第１，第２の側面に
至るように形成された接続用内部電極をさらに備え、 前記圧電体の上面に、第１，第２の側面を結ぶ方向に延
び、かつ前記複数の内部電極が積層されている部分より
も深い複数のスリットが形成されており、それによっ
て、スリットで分離された複数の圧電アクチュエータユ
ニットが構成されており、かつ 前記第１の側面側において各圧電アクチュエータユニッ
ト内の第１の内部電極に接続されるように各圧電アクチ
ュエータユニットの外表面に形成されている複数の第１
の外部電極と、 前記第１の側面において、接続用内部電極に接続される
ように形成された第２の外部電極と、 前記第２の側面において、各圧電アクチュエータユニッ
ト内の第２の内部電極及び接続用内部電極を電気的に接
続するように形成された第３の外部電極とをさらに備え
る、圧電アクチュエータ。 - 【請求項５】 前記第３の外部電極が、前記スリットの
下端よりも下方に至るように形成されており、スリット
の下端よりも下方の領域において連ねられている、請求
項４に記載の圧電アクチュエータ。 - 【請求項６】 前記第１の外部電極が、前記スリットの
下端よりも上方に形成されている請求項４または５に記
載の圧電アクチュエータ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14011598A JP3178414B2 (ja) | 1998-05-21 | 1998-05-21 | 積層型圧電体及び圧電アクチュエータ |
| US09/310,599 US6140749A (en) | 1998-05-21 | 1999-05-12 | Monolithic piezoelectric body and piezoelectric actuator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14011598A JP3178414B2 (ja) | 1998-05-21 | 1998-05-21 | 積層型圧電体及び圧電アクチュエータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11320881A true JPH11320881A (ja) | 1999-11-24 |
| JP3178414B2 JP3178414B2 (ja) | 2001-06-18 |
Family
ID=15261272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14011598A Expired - Lifetime JP3178414B2 (ja) | 1998-05-21 | 1998-05-21 | 積層型圧電体及び圧電アクチュエータ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6140749A (ja) |
| JP (1) | JP3178414B2 (ja) |
Cited By (7)
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|---|---|---|---|---|
| JP2002136157A (ja) * | 2000-10-19 | 2002-05-10 | Seiko Instruments Inc | 圧電アクチュエータの製造方法、圧電アクチュエータ、電子機器および光情報通信機器 |
| US6623111B2 (en) | 2001-07-09 | 2003-09-23 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Multilayer piezoelectric device and method of producing the same and piezoelectric actuator |
| US6724129B2 (en) | 2001-07-24 | 2004-04-20 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Laminated piezoelectric element, method for manufacturing the same, and piezoelectric actuator |
| JP2011056731A (ja) * | 2009-09-08 | 2011-03-24 | Ricoh Co Ltd | 圧電アクチュエータの製造方法、圧電アクチュエータ、液体吐出ヘッド及び画像形成装置 |
| JP2012178462A (ja) * | 2011-02-25 | 2012-09-13 | Tdk Corp | 積層型圧電素子 |
| KR20140079438A (ko) | 2012-05-17 | 2014-06-26 | 파나소닉 주식회사 | 압전 소자 및 그것을 이용한 잉크젯 장치와 그 도포 방법 |
| JP2015529013A (ja) * | 2012-07-19 | 2015-10-01 | ピーアイ・セラミック・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング・ケラミシェ・テヒノロギーン・ウント・バウエレメンテＰｉ Ｃｅｒａｍｉｃ Ｇｍｂｈ Ｋｅｒａｍｉｓｃｈｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｎ Ｕｎｄ Ｂａｕｅｌｅｍｅｎｔｅ | アクチュエータ装置 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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