(57)【要約】  最外層のセラミック層である不活性層の厚みを薄くして変位量を高めたとしても、セラミック焼結体の破壊が生じ難い、積層型圧電アクチュエータを得る。  圧電セラミックスからなるセラミック焼結体２内において、第１の内部電極３ａ〜３ｄと、第２の内部電極４ａ〜４ｄとがセラミック層を介して対向しており、第１の内部電極３ａ〜３ｄと第２の内部電極４ａ〜４ｄとの間に挟まれているセラミック層が活性層とされており、活性層が積層されている部分の上方に第１の不活性層２ｇが、下方に第２の不活性層２ｆが配置されており、不活性層であるセラミック層２ｆ，２ｇの厚みが、活性層であるセラミック層２ｅの厚みより薄くされており、かつセラミック焼結体２の積層方向において平面視した際に、内部電極が不活性層を介して異なる電位に接続される第１，第２の外部電極５，６に重なり合わないように形成されている、積層型圧電アクチュエータ１。
2012060236.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電セラミックスからなり、上面、下面及び対向し合う第１，第２の端面を有するセラミック焼結体と、
前記セラミック焼結体内に形成されており、前記第１の端面に引き出された複数の第１の内部電極と、
前記セラミック焼結体内に形成されており、前記第２の端面に引き出された複数の第２の内部電極と、
前記セラミック焼結体内に形成されており、前記第１の内部電極及び前記第２の内部電極とともに積層されている、複数のセラミック層と、
前記セラミック焼結体の第１の端面に形成された第１の外部電極と、
前記セラミック焼結体の第２の端面に形成された第２の外部電極とを備え、
前記第１の内部電極と前記第２の内部電極とがセラミック焼結体内において前記セラミック層を介して対向しており、前記第１の内部電極と第２の内部電極との間に挟まれているセラミック層が活性層とされており、複数の活性層を有し、前記セラミック焼結体内において、前記複数の第１，第２の内部電極の内、最上部に位置する内部電極とセラミック焼結体の上面との間のセラミック層が第１の不活性層、前記複数の第１，第２の内部電極の内、最下部に位置する内部電極とセラミック焼結体の下面との間のセラミック層が第２の不活性層とされており、
前記不活性層であるセラミック層の厚みが、前記活性層であるセラミック層の厚みよりも薄くされており、かつ第１または第２の内部電極の長さを当該第１または第２の内部電極の引き出されている第１または第２の端面から当該第１または第２の内部電極の先端までの距離とした場合、前記最上部に位置する内部電極及び最下部に位置する内部電極の長さの少なくとも一方が、他の内部電極の長さよりも短くされており、
前記セラミック焼結体の積層方向において平面視した際に、前記第１，第２の外部電極が、不活性層を介して、最上部及び最下部の前記内部電極のうち異なる電位に接続される内部電極と重なり合わないように形成されている、積層型圧電アクチュエータ。
【請求項２】
前記第１，第２の外部電極が、前記セラミック焼結体の第１，第２の端面上に形成されており、前記セラミック焼結体の上面及び下面に至らないように設けられている、請求項１に記載の積層型圧電アクチュエータ。
【請求項３】
前記第１，第２の外部電極が、前記セラミック焼結体の第１，第２の端面に位置している端面部と、端面部に連なっており、かつ前記セラミック焼結体の上面及び下面の少なくとも一方に至っている回り込み部とを有し、回り込み部が、前記セラミック焼結体の積層方向において平面視した際に、該回り込み部と最上部及び最下部の前記内部電極のうち異なる電位に接続される内部電極とが前記不活性層を介して重なり合わないように配置されている、請求項１に記載の積層型圧電アクチュエータ。
【請求項４】
前記回り込み部が、他の部材と接合するための表面電極である、請求項３に記載の積層型圧電アクチュエータ。
【請求項５】
前記活性層を構成しているセラミック層の厚みが等しい、請求項１〜４のいずれか１項に記載の積層型圧電アクチュエータ。
【請求項６】
前記不活性層の厚みをＬ、前記活性層の厚みをＨとしたとき、０＜Ｌ≦（１／２）Ｈである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の積層型圧電アクチュエータ。
【請求項７】
振動板を備え、該振動板に請求項１〜６のいずれか１項に記載の積層型圧電アクチュエータが接合されている、圧電振動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の内部電極がセラミック層を介して積層されている積層型のセラミック焼結体を用いた積層型圧電アクチュエータに関し、より詳細には、最外層に不活性層を有するセラミック焼結体を用いた積層型圧電アクチュエータに関する。また、本発明は、振動板を備え、振動板に積層型圧電アクチュエータが接合されている圧電振動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の内部電極が圧電セラミック層を介して積層されている積層型のセラミック焼結体を用いた積層型圧電アクチュエータや圧電ブザーなどが種々提案されている。【０００３】
例えば、下記の特許文献１には、上記積層型のセラミック焼結体に鋼板からなる振動板が貼り合わされている圧電ブザーが開示されている。ここでは、積層型のセラミック焼結体の振動板側のセラミック層が分極処理されていない。それによって、該セラミック層が緩和層とされている。従って、セラミック焼結体と振動板とからなる振動体の屈曲振動を円滑化することができるとされている。【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の圧電ブザーを圧電アクチュエータに用いた場合、分極処理されていないセラミック層が不活性なセラミック層となる。すなわち、圧電効果に寄与しない不活性層となる。そのため、不活性層が拘束層となり、変位量が小さくなるおそれがある。【０００５】
これに対して、下記の特許文献２には、図１５に示す構造を有する積層型圧電アクチュエータ１００１が開示されている。積層型圧電アクチュエータ１００１では、積層型のセラミック焼結体１００２内に複数の第１の内部電極１００３と複数の第２の内部電極１００４とが積層方向において交互に配置されている。また、セラミック焼結体１００２の第１の端面には、第１の外部電極１００５が形成されている。セラミック焼結体１００２の第２の端面には、第２の外部電極１００６が形成されている。【０００６】
セラミック焼結体１００２の上面には、積層方向において平面視した際に最上部の第１の内部電極１００３と重なり合うように表面電極１００６ａが形成されている。他方、セラミック焼結体１００２の下面には、表面電極は形成されていない。従って、最下部の第１の内部電極１００３とセラミック焼結体１００２の下面との間のセラミック層、すなわち最下層のセラミック層が不活性層とされている。この不活性層の厚みが、活性層である他のセラミック層の厚みよりも薄くされている。不活性層である最下層のセラミック層の厚みが薄くされているため、積層型圧電アクチュエータ１００１の変位が拘束され難い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６１−１０３３９７号公報
【特許文献２】特開２００５−２８５８１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献２に記載の積層型圧電アクチュエータ１００１などでは、第１，第２の外部電極１００５，１００６は、導電ペーストの塗布・焼き付け等により形成されることがある。この場合、図１６の矢印Ａで示すように、第２の外部電極１００６が、セラミック焼結体１００２の第２の端面から下面に至るように回り込み、回り込み部１００６ｂが形成されることがある。回り込み部１００６ｂの長さ（第２の外部電極１００６とつながっている部分である基端から回り込み部１００６ｂの先端までの寸法）が長い場合、回り込み部１００６ｂが、積層方向において平面視した際に最下部の第１の内部電極１００３と最下層のセラミック層を介して重なり合う。そのため、図１６に示すように、不活性層である最下層のセラミック層の一部が活性部となることがある。不活性層である最下層のセラミック層の厚みが薄いため、上記活性部に、活性層である他のセラミック層に比べて高い電界が印加されることになる。そのため、高電界領域Ｘにおいてセラミック層が破壊されるおそれがある。【０００９】
また、図１５に示されているように、第１，第２の内部電極１００３，１００４の長さ（第１，第２の内部電極１００３，１００４の端面側部分である基端から第１，第２の内部電極１００３，１００４の先端までの寸法）を短くした場合、図１６に示したような回り込み部が形成されたとしても、回り込み部と、最下部の第１の内部電極１００３とが、積層方向において平面視した際に最下層のセラミック層を介して重なり合わなくなる。【００１０】
しかしながら、この場合には、第１，第２の内部電極１００３，１００４が積層方向において平面視した際に重なり合っている部分である活性部の長さ、すなわちセラミック焼結体１００２の第１，第２の端面間を結ぶ方向における該活性部の長さＬが短くなる。そして、該活性部の上記長さ方向両側に不活性部が存在することになり、不活性部が大きくなる。従って、積層型圧電アクチュエータ１００１の変位が阻害されることとなる。【００１１】
特に、積層型圧電アクチュエータ１００１が屈曲モードを利用した圧電アクチュエータである場合には、第１，第２の端面側の不活性部が大きくなると、積層型圧電アクチュエータ１００１の変位が大きく阻害されることとなる。【００１２】
なお、第１，第２の内部電極１００３，１００４の長さを長くした場合には、図１６に示すように、積層方向において平面視した際に、最下部の第１の内部電極１００３の先端側部分が回り込み部１００６ｂと最下層のセラミック層を介して重なり合うおそれがある。【００１３】
本発明の目的は、最外層のセラミック層が不活性層とされており、該不活性層の厚みを薄くすることにより、変位量を高めたとしても、セラミック焼結体における破壊が生じ難い積層型圧電アクチュエータと、該積層型圧電アクチュエータを備える圧電振動装置とを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る積層型圧電アクチュエータは、圧電セラミックスからなり、上面、下面及び対向し合う第１，第２の端面を有するセラミック焼結体と、セラミック焼結体内に形成されており、第１の端面に引き出された複数の第１の内部電極と、セラミック焼結体内に形成されており、第２の端面に引き出された複数の第２の内部電極と、セラミック焼結体内に形成されており、第１の内部電極及び第２の内部電極とともに積層されている、複数のセラミック層と、セラミック焼結体の第１の端面に形成された第１の外部電極と、セラミック焼結体の第２の端面に形成された第２の外部電極とを備える。【００１５】
本発明においては、第１の内部電極と第２の内部電極とがセラミック焼結体内においてセラミック層を介して対向しており、第１の内部電極と第２の内部電極との間に挟まれているセラミック層が活性層とされており、複数の活性層を有し、セラミック焼結体内において、複数の第１，第２の内部電極の内、最上部に位置する内部電極とセラミック焼結体の上面との間のセラミック層が第１の不活性層、複数の第１，第２の内部電極の内、最下部に位置する内部電極とセラミック焼結体の下面との間のセラミック層が第２の不活性層とされている。【００１６】
また、不活性層であるセラミック層の厚みが、活性層であるセラミック層の厚みよりも薄くされており、かつ第１または第２の内部電極の長さを当該第１または第２の内部電極が引き出されている第１または第２の端面から当該第１または第２の内部電極の先端までの距離とした場合、最上部に位置する内部電極及び最下部に位置する内部電極の長さの少なくとも一方が、他の内部電極の長さよりも短くされている。また、セラミック焼結体の積層方向において平面視した際に、第１，第２の外部電極が、不活性層を介して、最上部及び最下部の内部電極のうち異なる電位に接続される内部電極と重なり合わないように形成されている。  【００１７】
本発明に係る積層型圧電アクチュエータのある特定の局面では、第１，第２の外部電極が、セラミック焼結体の第１，第２の端面上に形成されており、セラミック焼結体の上面及び下面に至らないように設けられている。この場合には、セラミック焼結体の上下両面及び下面側の不活性層において、電界が加わり難い。従って、不活性層における破壊がより一層生じ難い。【００１８】
本発明に係る積層型圧電アクチュエータの他の特定の局面では、第１，第２の外部電極が、セラミック焼結体の第１，第２の端面に位置している端面部と、端面部に連なっており、かつセラミック焼結体の上面及び下面の少なくとも一方に至っている回り込み部とを有し、回り込み部が、セラミック焼結体の積層方向において平面視した際に、該回り込み部と最上部及び最下部の内部電極のうち異なる電位に接続される内部電極とが不活性層を介して重なり合わないように配置されている。このように第１，第２の外部電極に回り込み部が存在している場合であっても、セラミック焼結体の積層方向において平面視した際に、回り込み部と、最上部及び最下部の内部電極のうち異なる電位に接続される内部電極とが不活性層を介して重なり合わないように配置されているので、最上層又は最下層となる最外層のセラミック層である不活性層における破壊が生じ難い。【００１９】
本発明に係る積層型圧電アクチュエータのさらに別の特定の局面では、回り込み部が、他の部材と接合するための表面電極である。この場合には、表面電極を利用して、振動板や基板等に容易に実装することできる。【００２０】
本発明に係る積層型圧電アクチュエータのさらに別の特定の局面では、活性層を構成しているセラミック層の厚みが等しい。この場合には、不活性層以外のセラミック層を同一のセラミックグリーンシートを用いて容易に形成することができる。【００２１】
本発明に係る積層型圧電アクチュエータのさらに他の特定の局面では、不活性層の厚みをＬ、活性層の厚みをＨとしたとき、０＜Ｌ≦（１／２）Ｈである。この場合には、不活性層による変位の拘束をより確実に抑制でき、より大きな変位量を確実に得ることが可能となる。【００２２】
本発明に係る圧電振動装置は、振動板を備え、該振動板に本発明に係る積層型圧電アクチュエータが接合されている。この場合には、本発明に従って、屈曲モードで振動する、しかも変位量の大きな圧電振動装置を提供することが可能となる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る積層型圧電アクチュエータでは、不活性層であるセラミック層の厚みが、活性層であるセラミック層の厚みよりも薄くされているので、不活性層であるセラミック層が活性層であるセラミック層の変位をさほど拘束せず、大きな変位量を得ることができる。しかも、最上部に位置する内部電極及び最下部に位置する内部電極の長さの少なくとも一方が、他の内部電極の長さより短くされており、かつセラミック焼結体の積層方向において平面視した際に、第１，第２の外部電極が、不活性層を介して、最上部及び最下部の内部電極のうち異なる電位に接続される内部電極と重なり合わないように形成されているので、厚みの薄い不活性層において、電界印加時の破壊が生じ難い。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る積層型圧電アクチュエータを示す正面断面図であり、（ｂ）は、その変形例を示す正面断面図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施形態に係る積層型圧電アクチュエータを示す斜視図である。
【図３】図３は、本発明の第２の実施形態に係る積層型圧電アクチュエータを示す正面断面図である。
【図４】図４は、実施例１に係る屈曲型圧電アクチュエータを示す正面断面図である。
【図５】図５は、比較例１の屈曲型圧電アクチュエータを示す正面断面図である。
【図６】図６は、比較例２の屈曲型圧電アクチュエータを示す正面断面図である。
【図７】図７は、比較例３の屈曲型圧電アクチュエータを示す正面断面図である。
【図８】図８は、比較例４の屈曲型圧電アクチュエータを示す正面断面図である。
【図９】図９は、本発明の第２の実施形態に係る屈曲型圧電アクチュエータを示す正面断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の第３の実施形態に係る屈曲型圧電アクチュエータを示す正面断面図である。
【図１１】図１１は、本発明に係る圧電アクチュエータの変形例を示す正面断面図である。
【図１２】図１２は、図１１に示した変形例の圧電アクチュエータの内部構造を模式的に示す斜視図である。
【図１３】図１３は、本発明に係る圧電アクチュエータのさらに他の変形例を示す正面断面図である。
【図１４】図１４は、本発明に係る圧電アクチュエータのさらに別の変形例を示す正面断面図である。
【図１５】図１５は、従来の積層型圧電アクチュエータを示す正面断面図である。
【図１６】図１６は、図１５に示した従来の積層型圧電アクチュエータの問題点を説明するための正面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
【００２６】
〔第１の実施形態〕
図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る積層型圧電アクチュエータ１を示す正面断面図であり、図２は、その斜視図である。
【００２７】
積層型圧電アクチュエータ１は、圧電セラミックスからなるセラミック焼結体２を有する。本実施形態では、セラミック焼結体２は、チタン酸ジルコン酸鉛系セラミックスからなる。もっとも、他の圧電セラミックスによりセラミック焼結体２が形成されていてもよい。
【００２８】
セラミック焼結体２は、直方体状の形状であり、上面２ａと、下面２ｂと、第１の端面２ｃと、第２の端面２ｄとを有する。セラミック焼結体２内には、セラミック層２ｅ，２ｆ，２ｇを含む複数のセラミック層が配置されている。セラミック焼結体２内には、上面２ａ及び下面２ｂと平行に、複数の第１の内部電極３ａ〜３ｄと、複数の第２の内部電極４ａ〜４ｄとが配置されている。複数の第１の内部電極３ａ〜３ｄは、セラミック焼結体２の第１の端面２ｃに引き出されている。複数の第２の内部電極４ａ〜４ｄは、セラミック焼結体２の第１の端面２ｃと対向している第２の端面２ｄに引き出されている。セラミック焼結体２内において、複数のセラミック層と、複数の第１の内部電極３ａ〜３ｄと、複数の第２の内部電極４ａ〜４ｄとが積層されている。セラミック焼結体２では、積層方向すなわち、上面２ａと下面２ｂとを結ぶ方向において、第１の内部電極３ａ〜３ｄと、第２の内部電極４ａ〜４ｄとが交互に配置されている。
【００２９】
第１の端面２ｃには、第１の外部電極５が形成されている。第２の端面２ｄには、第２の外部電極６が形成されている。本実施形態では、第１の外部電極５は、第１の端面２ｃに位置している端面部５ａと、端面部５ａに連なっており、上面２ａに至っている回り込み部５ｂと、端面部５ａに連なっており、下面２ｂに至っている回り込み部５ｃとを有する。第２の外部電極６は、第２の端面２ｄに位置している端面部６ａと、端面部６ａに連なっており、上面２ａに至っている回り込み部６ｂと、端面部６ａに連なっており、下面２ｂに至っている回り込み部６ｃとを有する。
【００３０】
第１，第２の内部電極３ａ〜３ｄ，４ａ〜４ｄは、ＡｇＰｄからなる。もっとも、第１，第２の内部電極３ａ〜３ｄ，４ａ〜４ｄは、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉまたはこれらの合金などの適宜の金属材料により形成することができる。
【００３１】
上記第１，第２の内部電極３ａ〜３ｄ，４ａ〜４ｄを有するセラミック焼結体２は、周知のセラミックス一体焼成技術により得ることができる積層型セラミック焼結体である。
【００３２】
第１，第２の外部電極５，６は、導電ペーストの塗布・焼き付けにより形成されている。もっとも、蒸着法もしくはスパッタリング法またはメッキ法等により形成されていてもよい。第１，第２の外部電極５，６は、本実施形態では、スパッタリング法により形成されている。第１，第２の外部電極５，６は、適宜の金属もしくは合金により形成することができる。セラミック焼結体２において、第１の内部電極３ａ〜３ｄのうちいずれか１つと第２の内部電極４ａ〜４ｄのうちいずれか１つとの間に挟まれている部分が、活性層として機能する。ここで、活性層とは、電界が印加されたときに、圧電効果により伸縮する部分である。セラミック焼結体２において、隣り合う活性層が積層方向において逆方向に分極処理されている。
【００３３】
積層型圧電アクチュエータ１を駆動するに際しては、第１，第２の外部電極５，６間に電圧を印加する。その結果、第１の内部電極３ａ〜３ｄと、第２の内部電極４ａ〜４ｄとで挟まれた複数のセラミック層２ｅに電界が印加される。従って、上記電界が印加されると、積層型圧電アクチュエータ１は、第１，第２の端面２ｃ，２ｄを結ぶ方向中央において、中央が上方に突出した姿態と、中央が下方に突出した姿態とをとる。すなわち、屈曲モードで変位する。
【００３４】
なお、複数の活性層を構成している各セラミック層２ｅの厚みは等しくされている。従って、後述するように、各セラミック層２ｅの形成に必要なグリーンシートの種類を少なくすることができ、生産性を高めることができる。
【００３５】
本実施形態では、最下層であり、第１の内部電極３ｄの下方に位置するセラミック層２ｆには、上記電界は印加されない。従って、セラミック層２ｆは不活性層である。同様に、最上層であり、第２の内部電極４ａの上方に位置するセラミック層２ｇにも、上記電界は印加されない。すなわちセラミック層２ｇは、セラミック層２ｆと同様に不活性層である。不活性層とは、第１，第２の外部電極５，６から電圧を印加した際に、電界が印加されない層である。
【００３６】
本実施形態の積層型圧電アクチュエータ１の特徴は、上記セラミック層２ｆ，２ｇの厚みが、活性層であるセラミック層２ｅの厚みよりも薄くされていることにある。前述したように、不活性層は、活性層の変位を拘束するように作用する。本実施形態では、不活性層であるセラミック層２ｆ，２ｇの厚みが薄いため、活性層であるセラミック層２ｅの変位をさほど拘束しない。従って、大きな変位量を得ることができる。
【００３７】
本実施形態の積層型圧電アクチュエータ１の他の特徴は、第１，第２の内部電極３ａ〜３ｄ，４ａ〜４ｄのうち、最下部に位置している第１の内部電極３ｄの長さ、及び最上部に位置している第２の内部電極４ａの長さが、残りの第１，第２の内部電極３ａ〜３ｃ，４ｂ〜４ｄよりも短いことにある。ここで、内部電極の長さとは、内部電極が引き出されているセラミック焼結体の端面から内部電極の先端までの寸法、すなわち各内部電極の第１，第２の端面２ｃ，２ｄを結ぶ方向の寸法をいうものとする。
【００３８】
また、本実施形態の積層型圧電アクチュエータ１では、第２の外部電極６の回り込み部６ｃは、積層方向において平面視した際に、セラミック層２ｆを介して第１の内部電極３ｄと重なり合わないように設けられている。すなわち、第１の内部電極３ｄの長さが、積層方向において平面視した際に、セラミック層２ｆを介して回り込み部６ｃと重なり合わないように短くされており、かつ回り込み部６ｃの長さが短くされている。なお、回り込み部６ｃの長さとは、第２の端面２ｄから回り込み部６ｃの先端、すなわち第１の端面２ｃ側の端部までの寸法をいうものとする。第２の外部電極６の回り込み部６ｃと、第１の内部電極３ｄとは、互いに異なる電位に接続される。
【００３９】
同様に、セラミック焼結体２の上方部分においても、第１の外部電極５の回り込み部５ｂは、積層方向において平面視した際に、セラミック層２ｇを介して第２の内部電極４ａと重なり合わないように設けられている。すなわち、第２の内部電極４ａの長さが、積層方向において平面視した際に、セラミック層２ｇを介して回り込み部５ｂと重なり合わないように短くされており、かつ回り込み部５ａの長さも短くされている。第１の外部電極５の回り込み部５ｂと、第２の内部電極４ａとは、互いに異なる電位に接続される。
【００４０】
図１６に示したように、従来の積層型圧電アクチュエータ１００１Ａでは、最下部の第１の内部電極１００３と該内部電極と異なる電位に接続される第２の外部電極１００６の回り込み部１００６ｂとの間に電界が印加され、高電界領域Ｘが形成されるおそれがある。そのため、最外層の薄いセラミック層において破壊が生じるおそれがあった。
【００４１】
これに対して、本実施形態では、このような高電界領域がセラミック層２ｆ，２ｇにおいて形成されない。そのため、相対的に厚みの薄いセラミック層２ｆ，２ｇを最外層に設け、変位量を拡大したとしても、該セラミック層２ｆ，２ｇにおける破壊が生じ難い。
【００４２】
図１（ｂ）は、第１の実施形態の変形例に係る積層型圧電アクチュエータ１１を示す正面断面図である。本変形例では、第１，第２の外部電極５，６が、端面部５ａ，６ａのみを有する。すなわち、第１の実施形態における回り込み部５ｂ，５ｃ，６ｂ，６ｃが設けられていない。このような第１，第２の外部電極５，６は、導電ペーストの塗布・焼き付け、蒸着法またはメッキ法もしくはスパッタリング法等の適宜の方法により形成することができる。
【００４３】
本変形例では、回り込み部５ｂ，５ｃ，６ｂ，６ｃが設けられていないので、セラミック層２ｆ，２ｇにおいて、高電界がより一層印加され難い。すなわち、第１の内部電極３ｄと、該第１の内部電極３ｄと異なる電位に接続される第２の外部電極６とが、積層方向において平面視した際に、セラミック層２ｆを介して重なり得ないため、また第１の内部電極３ｄの先端と、第２の外部電極６との間の距離が第１の実施形態よりも遠いため、セラミック層２ｆに高電界がより一層印加され難い。
【００４４】
同様に、第２の内部電極４ａの先端と、第１の外部電極５との間の距離も第１の実施形態の場合よりも大きくされており、セラミック層２ｇに高電界がより一層印加され難い。従って、本変形例によれば、絶縁破壊がより一層生じ難い。
【００４５】
このように、本発明においては、回り込み部５ｂ，５ｃ，６ｂ，６ｃは設けられずともよい。
【００４６】
図３は、本発明の第２の実施形態に係る積層型圧電アクチュエータ２１を示す正面断面図である。第２の実施形態では、セラミック焼結体２の下面２ｂにおいて、第１の外部電極５の回り込み部５ｃの面積が第１の実施形態の場合よりも大きくされており、すなわち回り込み部５ｃが、表面電極を構成している。同様に、第２の外部電極６の回り込み部６ｃの面積が第１の実施形態の場合よりも大きくされており、回り込み部６ｃも表面電極を構成している。ここで、表面電極とは、積層型圧電アクチュエータ２１を他の部材、例えば後述の実施例のように振動板に接続する際に接合部分として機能する。このような接合部分として機能する表面電極は、第１の実施形態の回り込み部５ｃ，６ｃに比べ大きな面積を有する必要があり、それによって、接合の信頼性を高めることができる。
【００４７】
第２の実施形態では、上記表面電極として機能する回り込み部５ｃ，６ｃが形成されている。そのため、最下部の第１の内部電極３ｄの長さが、第１の実施形態の場合よりもより一層短くされている。すなわち、本実施形態の積層型圧電アクチュエータ２１では、第１の内部電極３ｄと、第１の内部電極３ｄと異なる電位に接続される第２の外部電極６の回り込み部６ｃとが、積層方向において平面視した際に、不活性層であるセラミック層２ｆを介して重なり合わないように配置されている。この場合、表面電極として機能する回り込み部６ｃの面積が大きく、第１，第２の端面２ｃ，２ｄを結ぶ方向の長さが長くされているので、その分だけ、第１の内部電極３ｄの長さが短くされている。それによって、セラミック層２ｆに高電界が印加され難くされている。
【００４８】
このように、本発明では、回り込み部５ｃ，６ｃの面積を大きくして、振動板に接続する際の接合の信頼性を高めてもよく、その場合においても、最下部の第１の内部電極３ｄと、第１の内部電極３ｄと異なる電位に接続される第２の外部電極６の回り込み部６ｃとが、積層方向において平面視した際に、不活性層であるセラミック層２ｆを介して重なり合わないように配置すればよい。
【００４９】
次に、上記第１の実施形態の積層型圧電アクチュエータ１を振動板に貼り合わせてなる圧電振動装置であり、屈曲モードで変形する屈曲型圧電アクチュエータについての具体的な実施例を比較例と共に説明する。
【００５０】
実施例１として、図４に示す屈曲型圧電アクチュエータ３１を作製した。屈曲型圧電アクチュエータ３１では、振動板３２上に接着剤層３３を介して、前述した第１の実施形態の積層型圧電アクチュエータ１と同様の構造を有する積層型圧電アクチュエータ３４が接合されている。振動板３２は、積層型圧電アクチュエータ３４の変位を受けて受動的に変位する。その結果、屈曲型圧電アクチュエータ３１全体が屈曲モードで変位する。
【００５１】
実施例１では、振動板３２として、厚み０.８ｍｍのガラスエポキシ板を用いた。また、上記接着剤層３３として、エポキシ系接着剤を用いた。
【００５２】
振動板３２を用いて屈曲型圧電アクチュエータ３１を形成するに際し、上記振動板３２の材料は、上記ガラスエポキシ板に限定されるものではない。すなわち、振動板３２は、合成樹脂や金属などの適宜の材料により構成することができる。もっとも、振動板３２の熱膨張係数及びヤング率は、セラミック焼結体２の熱膨張係数及びヤング率と近いものが望ましい。従って、圧電セラミックスの熱膨張係数及びヤング率を考慮すると、振動板３２は、４２ニッケルや低膨張ガラスエポキシからなることが望ましい。
【００５３】
セラミック焼結体２の製造に際しては、周知のセラミックス一体焼成技術を用いた。すなわち、圧電セラミック材料を主体とするセラミックグリーンシートを用意し、該セラミックグリーンシートの上面にＡｇＰｄペーストをマザーの内部電極パターンを形成するように印刷した。なお、上記内部電極パターンの印刷に際しては、前述した最上部の第２の内部電極４ａ及び最下部の内部電極３ｄが形成される部分においては、最終的に内部電極の長さが短くなるように、マザーの内部電極パターンを印刷した。このようにして、マザーの内部電極パターンのペーストが印刷されたマザーの複数枚のセラミックグリーンシートを積層し、さらに上下に他のセラミックグリーンシートよりも薄いセラミックグリーンシートを積層し、積層方向に圧着し、マザーのセラミック成形体を得た。
【００５４】
なお、上記実施例１では、活性層を構成するセラミックグリーンシートに比べて、不活性層を構成するセラミックグリーンシートの厚みを薄くしていた。他の方法として、活性層を構成するセラミックグリーンシートの枚数を不活性層を構成するセラミックグリーンシートの枚数よりも多くしてもよい。
【００５５】
上記のようにして得たマザーのセラミック成形体を個々の積層型圧電アクチュエータ単位のセラミック成形体に切断した。個片化されたセラミック成形体を焼成し、セラミック焼結体２を得た。このセラミック焼結体２の第１，第２の端面２ｃ，２ｄに第１，第２の外部電極５，６をスパッタリング法により作製した。しかる後、第１，第２の外部電極５，６間に直流電圧を印加し、積層方向において、隣り合う活性層を積層方向において逆方向に分極軸が揃うように分極処理した。
【００５６】
上記のようにして積層型圧電アクチュエータ３４を得、該積層型圧電アクチュエータ３４を前述した振動板３２に接着剤層３３を介して貼り合わせた。このようにして、実施例１の屈曲型圧電アクチュエータ３１を得た。
【００５７】
比較のために、図５に示した比較例１の屈曲型圧電アクチュエータ１０５１を用意した。屈曲型圧電アクチュエータ１０５１は、上記実施例１の屈曲型圧電アクチュエータ３１における積層型圧電アクチュエータ３４に代えて、積層型圧電アクチュエータ１０５２を用いたことを除いては、上記実施例１と同様である。この積層型圧電アクチュエータ１０５２は、セラミック焼結体１０５３を有する。セラミック焼結体１０５３は、上面と、下面と、第１の端面１０５３ｃと、第２の端面１０５３ｄとを有する。セラミック焼結体１０５３内では、上面及び下面と平行に、複数の第１の内部電極１０５４ａ〜１０５４ｄと、複数の第２の内部電極１０５５ａ〜１０５５ｄとが配置されている。複数の第１の内部電極１０５４ａ〜１０５４ｄは、セラミック焼結体１０５３の第１の端面１０５３ｃに引き出されている。複数の第２の内部電極１０５５ａ〜１０５５ｄは、セラミック焼結体１０５３の第１の端面１０５３ｃと対向している第２の端面１０５３ｄに引き出されている。セラミック焼結体１０５３では、積層方向において、第１の内部電極１０５４ａ〜１０５４ｄと、第２の内部電極１０５５ａ〜１０５５ｄとが交互に配置されている。また、隣り合うセラミック層は積層方向において逆方向に分極処理されている。
【００５８】
第１の内部電極１０５４ａ〜１０５４ｄと、第２の内部電極１０５５ａ〜１０５５ｄとで挟まれているセラミック層すなわち活性層の厚みは全て等しくされている。さらに、第１の端面１０５３ｃには、第１の外部電極１０５６が形成されている。第２の端面１０５３ｄには、第２の外部電極１０５７が形成されている。ここでは、第１の外部電極１０５６は、第１の端面１０５３ｃに位置している端面部１０５６ａと、端面部１０５６ａに連なっており、セラミック焼結体１０５３の上面に至っているとともに、積層方向において平面視した際に、最上部の第２の内部電極１０５５ａと重なり合うように設けられた回り込み部１０５６ｂと、端面部１０５６ａに連なっており、セラミック焼結体１０５３の下面に至っている回り込み部１０５６ｃとを有する。従って、最上層のセラミック層は、活性層として作用する。同様に、第２の外部電極１０５７は、第２の端面１０５３ｄに位置している端面部１０５７ａと、端面部１０５７ａに連なっており、セラミック焼結体１０５３の上面に至っている回り込み部１０５７ｂと、端面部１０５７ａに連なっており、セラミック焼結体１０５３の下面に至っている回り込み部１０５７ｃとを有する。回り込み部１０５７ｃが、第１の端面１０５３ｃ側に延ばされており、積層方向において平面視した際に、最下部の第１の内部電極１０５４ｄとセラミック層を介して重なり合っている。よって、最下層のセラミック層も活性層として機能する。
【００５９】
積層型圧電アクチュエータ１０５２では、上記最外層のセラミック層が、活性層として機能しており、最外層のセラミック層は他のセラミック層と同じ厚みとされている。
【００６０】
上記実施例１及び比較例１の屈曲型圧電アクチュエータ３１，１０５１を、６０℃の温度及び相対湿度９３％の雰囲気中で±１２Ｖの電圧を印加し、駆動し、故障するまでの時間Ｂ１０を測定した。結果を下記の表１に示す。
【００６１】
【表１】
2012060236.tif 000003
【００６２】
表１から明らかなように、比較例１に比べて、実施例１によれば、故障に至るまでの時間Ｂ１０を約４倍程度と長くし得ることがわかる。比較例１で比較的短い時間で故障が発生しているのは、高温高湿下において、空気中の水分が内部の活性層に到達し、内部電極におけるＡｇのマイグレーションが生じたことによると考えられる。実施例１では、上記第１の実施形態の積層型圧電アクチュエータ１と同様の構造を有する積層型圧電アクチュエータ３４を有し、最外層のセラミック層が不活性層である。そのため、積層型圧電アクチュエータ内部の活性層に空気中の水分が到達し難く、活性層であるセラミック層においてはクラックが生じ難い。従って、積層型圧電アクチュエータ３４の寿命が長くなったとものと考えられる。
【００６３】
次に、上記実施例１の屈曲型圧電アクチュエータ３１と、図６に示す比較例２の屈曲型圧電アクチュエータ１０６１とを用意した。比較例２の屈曲型圧電アクチュエータ１０６１では、上記実施例１の屈曲型圧電アクチュエータ３１における積層型圧電アクチュエータ３４に代えて、積層型圧電アクチュエータ１０６２を用いたことを除いては、上記実施例１と同様である。そして、積層型圧電アクチュエータ１０６２は、比較例１の積層型圧電アクチュエータ１０５２と同様に、セラミック焼結体１０５３と、複数の第１の内部電極１０５４ａ〜１０５４ｄと、複数の第２の内部電極１０５５ａ〜１０５５ｄと、第１の外部電極１０５６と、第２の外部電極１０５７とを有する。積層型圧電アクチュエータ１０６２は、前述した特許文献１に記載の圧電ブザーに用いられている積層型圧電体と同様の構造を有する。
【００６４】
比較例１では、セラミック焼結体１０５３の上面及び下面において、第１の外部電極１０５６の回り込み部１０５６ｂ及び第２の外部電極１０５７の回り込み部１０５７ｃが、積層方向において平面視した際に、異なる電位に接続される第２の内部電極１０５５ａまたは第１の内部電極１０５４ｄに重なるように形成されている。従って、最外層のセラミック層が活性層とされている。
【００６５】
これに対して、比較例２の屈曲型圧電アクチュエータ１０６１では、回り込み部１０５６ｂ及び回り込み部１０５７ｃは、回り込み部１０５６ｃ，１０５７ｂと同様に、端面部１０５６ａ，１０５７ａに連なっており、セラミック焼結体１０５３の上面または下面に至っているように形成されている。従って、最外層のセラミック層はほぼ不活性層とされている。その他の点については、比較例１と同様である。
【００６６】
なお、実施例１では、不活性層である最外層のセラミック層の厚さは、活性層のセラミック層の厚さの１／２とされている。不活性層である最外層のセラミック層と活性層のセラミック層を同一厚みのセラミック層を用いて積層型圧電アクチュエータを製造する場合、活性層を２層のセラミック層とし不活性層を１層のセラミック層とするＬ＝（１／２）Ｈとしたときが、活性層を３層のセラミック層とし不活性層を２層のセラミック層とするなど別の条件に比べて積層工程の数が最小となるため、製造が容易となり好ましい。さらに、セラミック層の厚みと材料を同一にすれば、セラミック層を同一の工程準備できるため、さらに製造が容易となりより好ましい。
【００６７】
上記実施例１及び比較例２の屈曲型圧電アクチュエータ３１，１０６１の変位量を、±１２Ｖの電圧を印加して、第１，第２の端面を結ぶ方向を長さ方向としたときに、屈曲型圧電アクチュエータ３１，１０６１の長さ方向中央における変位量を求めた。その結果、比較例２では、変位量は７９μｍであった。これに対して、実施例１では、変位量は８７μｍであった。従って、不活性層の厚みが薄くされることにより、実施例１によれば、変位量を拡大し得ることがわかる。
【００６８】
なお、比較例２では、回り込み部１０５６ｂと、最上部の第２の内部電極１０５５ａとが、積層方向において平面視した際に、最上層のセラミック層の一部を介して重なり合っている部分が存在する。同様に、回り込み部１０５７ｃと、最下部の第１の内部電極１０５４ｄとが、積層方向において平面視した際に、最下層のセラミック層の一部を介して重なり合っている部分が存在する。従って、最外層は不活性層であるが、不活性層の一部が活性部となる。
【００６９】
よって、前述したように、この活性部となる部分に高い電界が印加されると、最外層のセラミック層において圧電効果により印加される電界に応じて発生する応力及び圧電アクチュエータの変位による応力によって、セラミックス層に破壊が生じるおそれがある。特に、内部電極に挟まれる活性層より厚みが薄く、破壊耐力が小さくなる最外層のセラミックス層に活性部と非活性部とが混在すれば、高電界が印加される活性部と非活性部との境界で発生する応力差と圧電アクチュエータの変位による応力とが重なり合うため、相対的に厚みが薄い最外層のセラミックス層に破壊が生じやすい。
【００７０】
次に、上記実施例１の屈曲型圧電アクチュエータ３１と、図７に示す比較例３の屈曲型圧電アクチュエータ１０７１とを用意した。比較例３の屈曲型圧電アクチュエータ１０７１では、上記実施例１の屈曲型圧電アクチュエータ３１における積層型圧電アクチュエータ３４に代えて、積層型圧電アクチュエータ１０７２を用いたことを除いては、上記実施例１と同様である。積層型圧電アクチュエータ１０７２は、最外層のセラミック層の厚みが他のセラミック層の厚みの１／２とされていることを除いては、比較例２の屈曲型圧電アクチュエータ１０６１の積層型圧電アクチュエータ１０６２と同様の構造を有する。この構造は、前述した特許文献２に記載の積層型圧電アクチュエータと同様の構造である。
【００７１】
上記実施例１の屈曲型圧電アクチュエータ３１及び比較例３の屈曲型圧電アクチュエータ１０７１に、抗電界の２倍の直流電圧を印加し、セラミック焼結体を分極した。すなわち、第１，第２の外部電極間に抗電界の２倍の電圧を印加し、活性層として機能するセラミック層を積層方向に分極した。その結果、比較例３の屈曲型圧電アクチュエータ１０７１に用いた積層型圧電アクチュエータ１０７２では、１０個のサンプルにおいて、１０個とも故障し、実施例１の屈曲型圧電アクチュエータ３１に用いた積層型圧電アクチュエータ３４では、１０個のサンプル中故障した数は０であった。なお、故障とは、分極処理に際し、隣り合う電極間に短絡が生じた数をいうものとする。
【００７２】
上記のように、比較例３の屈曲型圧電アクチュエータ１０７１に用いた積層型圧電アクチュエータ１０７２において、故障が生じたのは、以下の理由によると考えられる。すなわち、最外層のセラミック層の厚みが薄くされているため、回り込み部１０５６ｂと最上部の第２の内部電極１０５５ａとが積層方向において平面視した際に最上層のセラミック層の一部を介して重なり合っている部分Ｂ及び回り込み部１０５７ｃと最下部の第１の内部電極１０５４ｄとが積層方向において平面視した際に最下層のセラミック層の一部を介して重なり合っている部分Ｄにおいて高電界が印加される。従って、短絡が生じたと考えられる。
【００７３】
これに対して、実施例１では、上記のように、最上部の第２の内部電極４ａと、回り込み部５ｂとが、積層方向において平面視した際に、最上層のセラミック層を介して重なり合っておらず、かつ最下部の第１の内部電極３ｄと、回り込み部６ｃとが、積層方向において平面視した際に、最下層のセラミック層を介して重なり合っていない。従って、高電界が最外層のセラミック層すなわち不活性層に加わらない。よって、分極に際しての故障が生じていないと考えられる。
【００７４】
次に、上記実施例１の屈曲型圧電アクチュエータ３１と図８に示す比較例４の屈曲型圧電アクチュエータ１０８１とを用意し、変位量を対比した。比較例４の屈曲型圧電アクチュエータ１０８１では、上記実施例１の屈曲型圧電アクチュエータ３１における積層型圧電アクチュエータ３４とは異なる構造の積層型圧電アクチュエータを用いたことを除いては、上記実施例１と同様である。比較例４の屈曲型圧電アクチュエータ１０８１の積層型圧電アクチュエータは、セラミック焼結体１０８２を有する。セラミック焼結体１０８２は、上面と、下面と、第１の端面１０８２ｃと、第２の端面１０８２ｄとを有する。セラミック焼結体１０８２内において、上面及び下面と平行に、複数の第１の内部電極１０８３ａ〜１０８３ｃと、複数の第２の内部電極１０８４ａ〜１０８４ｃとが配置されている。複数の第１の内部電極１０８３ａ〜１０８３ｃは、セラミック焼結体１０８２の第１の端面１０８２ｃに引き出されている。複数の第２の内部電極１０８４ａ〜１０８４ｃは、セラミック焼結体１０８２の第１の端面１０８２ｃと対向している第２の端面１０８２ｄに引き出されている。セラミック焼結体１０８２では、積層方向において、第１の内部電極１０８３ａ〜１０８３ｃと、第２の内部電極１０８４ａ〜１０８４ｃとが交互に配置されているとともに、積層方向において平面視した際に、セラミック層を介して重なり合っている。また、隣り合うセラミック層は積層方向において逆方向に分極処理されている。さらに、第１，第２の内部電極１０８３ａ〜１０８３ｃ，１０８４ａ〜１０８４ｃが積層されている部分の上方において、第１，第２のダミー電極１０８５，１０８６が配置されている。第１，第２のダミー電極１０８５，１０８６は、それぞれ、第１の端面１０８２ｃ及び第２の端面１０８２ｄに引き出されている。
【００７５】
第１，第２のダミー電極１０８５，１０８６は、セラミック焼結体１０８２の長さ方向中央において対向されている。同様に、第１，第２の内部電極１０８３ａ〜１０８３ｃ，１０８４ａ〜１０８４ｃが積層されている部分の下方においても、第１，第２のダミー電極１０８７，１０８８が第１，第２のダミー電極１０８５，１０８６と同様に構成されている。
【００７６】
ここでは、第１の内部電極１０８３ａ〜１０８３ｃ及び第２の内部電極１０８４ａ〜１０８４ｃが積層方向において平面視した際にセラミック層を介して重なり合っている部分が活性部である。そして、第２のダミー電極１０８６と、最上部の第１の内部電極１０８３ａとが積層方向において平面視した際にセラミック層を介して積層方向において平面視した際に重なり合っている部分も活性層として機能する。同様に、第１のダミー電極１０８７と、最下部の第２の内部電極１０８４ｃとが積層方向において平面視した際に重なり合っている部分も活性層として機能する。なお、第１，第２の外部電極１０８９，１０９０は、実施例１の第１，第２の外部電極５，６と同様に構成されている。
【００７７】
上記実施例１の屈曲型圧電アクチュエータ３１及び比較例４の屈曲型圧電アクチュエータ１０８１に、±１２Ｖの電圧を印加した際の変位量を求めたところ、比較例４では、８１μｍであったのに対し、実施例１によれば、前述した比較例２との対比の場合と同様に８７μｍであった。
【００７８】
従って、比較例４では、変位量が小さいのに対し、実施例１によれば、変位量を効果的に高め得ることがわかる。これは、比較例４では、ダミー電極１０８５の下方部分のセラミック層及びダミー電極１０８８の上方部分のセラミック層も不活性層として機能し、それによって変位が拘束されるためと考えられる。
【００７９】
〔第２の実施形態〕
図９は、本発明の第２の実施形態に係る屈曲型圧電アクチュエータ５１を示す正面断面図である。第２の実施形態に係る屈曲型圧電アクチュエータ５１では、振動板５２上に、積層型圧電アクチュエータ５３が接着剤層５４を介して接合されている。振動板５２は、絶縁性基板５２ａの表面に電極膜５２ｂ，５２ｃが形成されている構造を有する。この電極膜５２ｂ，５２ｃ上に、接着剤層５４を介して、積層型圧電アクチュエータ５３が接合されている。
【００８０】
ここでは、図１（ｂ）に示した積層型圧電アクチュエータ１１と同様に、第１，第２の外部電極５，６の回り込み部５ｃ，６ｃが、回り込み部５ｂ，６ｂに比べて大きな面積を有し、表面電極として機能するように形成されている。この回り込み部５ｃ，６ｃが、それぞれ、電極膜５２ｂ，５２ｃに接合されている。その他の構造は、第２の実施形態に係る屈曲型圧電アクチュエータ５１は実施例１の屈曲型圧電アクチュエータ３１と同様である。ここでは、回り込み部５ｃ，６ｃが大きな面積を有するため、電極膜５２ｂ，５２ｃに対して確実に接合することができる。
【００８１】
本実施形態においても、その他の構造は実施例１と同様であるため、大きな変位量を得ることができ、かつＡｇ等のマイグレーションを効果的に抑制することができる。
【００８２】
〔第３の実施形態〕
図１０は、本発明の第３の実施形態に係る屈曲型圧電アクチュエータ６１を示す正面断面図である。
【００８３】
屈曲型圧電アクチュエータ６１は、第２の実施形態とは逆に、セラミック焼結体２の上面側における回り込み部５ｂ，６ｂの面積が相対的に大きくされて、表面電極として機能するように構成されている。他方、下面側の回り込み部５ｃ，６ｃは、その面積が相対的に小さく、通常の回り込み部とされている。その他の点については、実施例１の屈曲型圧電アクチュエータ３１と同様である。第３の実施形態では、セラミック焼結体２の上面側において、比較的大きな面積を有し、表面電極として機能する回り込み部５ｂ，６ｂが設けられているので、セラミック焼結体２の上面側において外部との電気的接続を容易に行うことができる。
【００８４】
この場合においても、回り込み部５ｂと、互いに電気的に絶縁され異なる電位に接続される最上部の第２の内部電極４ａとは、積層方向において平面視した際に、最上層のセラミック層を介して重なり合っていない。従って、上記実施例１と同様に、大きな変位量を得ることができ、かつ不活性層のセラミック層の破壊も生じ難い。
【００８５】
〔変形例〕
図１１は、本発明の圧電アクチュエータのさらに他の変形例を説明するための正面断面図であり、図１２は、その内部構造を模式的に示す斜視図である。
【００８６】
本変形例の圧電アクチュエータ７１は、振動板７２上に接着剤層７５を介して接合されている積層型圧電アクチュエータを有する。該積層型圧電アクチュエータは、セラミック焼結体２Ａを有する。セラミック焼結体２Ａ内に、第１の内部電極３ａ，３ｂと第２の内部電極４ａ，４ｂとがセラミック層を介して交互に積層されている。図１２に示すように、第１の内部電極３ａ，３ｂは、セラミック焼結体２Ａの長さ方向一端側の端面に延ばされた電極引き出し部を有する。電極引き出し部は、第１の内部電極３ａ，３ｂの他の部分よりも幅が狭くされている。また、第２の内部電極４ａ，４ｂも、セラミック焼結体２Ａの長さ方向一端側の端面に延ばされた電極引き出し部を有する。この電極引き出し部も、第２の内部電極４ａ，４ｂの他の部分よりも幅が狭くされている。そして、図１２に示すように、セラミック焼結体２Ａの上記一端側の端面に、第１の端面電極７３及び第２の端面電極７４が形成されている。第１の端面電極７３は、第１の内部電極３ａ，３ｂの電極引き出し部に電気的に接続されるように設けられている。同様に、第２の端面電極７４は、第２の内部電極４ａ，４ｂの電極引き出し部に電気的に接続されるように設けられている。本変形例では、上記のように、第１の内部電極３ａ，３ｂ及び第２の内部電極４ａ，４ｂがセラミック焼結体２Ａの長さ方向一端側の端面に引き出されている。そして、該端面において、第１の内部電極３ａ，３ｂが第１の端面電極７３に、第２の内部電極４ａ，４ｂが第２の端面電極７４に電気的に接続されている。よって、セラミック焼結体２Ａの長さ方向一端側において外部との電気的接続を図ることができる。
【００８７】
本変形例においても、セラミック焼結体２Ａの不活性層である最外層のセラミック層を活性層である他のセラミック層よりも薄くし、かつ第１，第２の内部電極３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂのうち、最上部に位置している第２の内部電極４ａの長さ、及び最下部に位置している第１の内部電極３ｂの長さが、他の内部電極よりも短くすることで、第１の端面電極７３の回り込み部が積層方向において平面視した際に最上層のセラミック層を介して第２の内部電極４ａと重なり合わないように設けられ、第２の端面電極７４の回り込み部が積層方向において平面視した際に最下層のセラミック層を介して第１の内部電極３ｂと重なり合わないように設けられていることにより、実施例１〜３と同様の効果を得ることができる。
【００８８】
図１３は、本発明の圧電アクチュエータのさらに他の変形例を示す正面断面図である。本変形例の圧電アクチュエータ８１は、振動板８２上に、接着剤層８３を介して接合されている。積層型圧電アクチュエータを有する。本変形例では、圧電アクチュエータ７１と同様に、セラミック焼結体２Ａ内に、第１の内部電極３ａ，３ｂ及び第２の内部電極４ａ，４ｂとがセラミック層を介して交互に積層されている。セラミック焼結体２Ａ内に、第１の内部電極３ａ，３ｂと第２の内部電極４ａ，４ｂとがセラミック層を介して交互に積層されている。積層方向において平面視した際に、内部電極同士がセラミック層を介して重なり合っている部分が活性層を構成している。また、本変形例では、セラミック焼結体２Ａの最下層のセラミック層である不活性層２ｈの厚みが他のセラミック層の厚みよりも薄くさている。また、不活性層２ｈと隣接している最下部の第１の内部電極３ｂの長さが、第１の内部電極３ａよりも短くされていることで、第２の端面電極６の回り込み部が積層方向において平面視した際に不活性層２ｈを介して第１の内部電極３ｂと重なり合わないように設けられており、最上層のセラミック層と隣接している最上部の第２の内部電極４ａの長さが、第２の内部電極４ｂよりも短くされていることで、第１の端面電極５の回り込み部が積層方向において平面視した際に最上層のセラミック層を介して第２の内部電極４ａと重なり合わないように設けられている。従って、本実施形態においても、実施例１〜３と同様の効果を得ることができる。もっとも、前述した第１の実施形態のように、上下に厚みの薄い不活性層が設けられることが望ましい。
【００８９】
図１３では、セラミック焼結体２Ａの最下層に、不活性層２ｈが設けられていたが、図１４に示す変形例の圧電アクチュエータ９１のように、最上層に厚みが相対的に薄い不活性層２ｉが設けられてもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１…圧電アクチュエータ
２，２Ａ…セラミック焼結体
２ａ…上面
２ｂ…下面
２ｃ…第１の端面
２ｄ…第２の端面
２ｅ…セラミック層
２ｆ…セラミック層
２ｇ…セラミック層
２ｈ…不活性層
２ｉ…不活性層
３ａ〜３ｄ…第１の内部電極
４ａ〜４ｄ…第２の内部電極
５…第１の外部電極
５ａ…端面部
５ｂ，５ｃ…回り込み部
６…第２の外部電極
６ａ…端面部
６ｂ，６ｃ…回り込み部
１１…積層型圧電アクチュエータ
２１…積層型圧電アクチュエータ
３１…屈曲型圧電アクチュエータ
３２…振動板
３３…接着剤層
３４…積層型圧電アクチュエータ
５１…屈曲型圧電アクチュエータ
５２…振動板
５２ａ…絶縁性基板
５２ｂ，５２ｃ…電極膜
５３…積層型圧電アクチュエータ
５４…接着剤層
６１…屈曲型圧電アクチュエータ
７１…圧電アクチュエータ
７３…第１の端面電極
７４…第２の端面電極
８１…圧電アクチュエータ
８２…振動板
９１…圧電アクチュエータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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