(57)【要約】    【課題】  内部電極の圧電体層を介した電極重なり部分が一方の端面に寄せられた圧電素子において、熱処理工程時に発生じた反りを解消し得る圧電素子の製造方法、及びこの圧電素子を備える圧電アクチュエーターの製造方法を提供することを目的とする。    【解決手段】  熱処理工程の後に、第１，第２の内部電極の重なり合う部分に、後の工程で行なわれる分極処理時に印加される電圧よりも低い電圧を印加する工程を備える圧電素子の製造方法、及びこの圧電素子を固定基板に接合し、分極処理する工程を備える圧電アクチュエーターの製造方法。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面と、下面と、対向し合う第１，第２の端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上下厚み方向に配置された複数の内部電極とを備え、
前記複数の内部電極は、前記第２の端面には至らないように形成されておりかつ前記第１の端面に引き出されている第１の内部電極と、前記第１の端面には至らないように形成されておりかつ前記第２の端面に引き出されている第２の内部電極とを有し、
前記第１の内部電極と、前記第２の内部電極とが圧電体層を介して上下厚み方向に重なり合う部分を有し、
前記第１，第２の内部電極の上下厚み方向に重なり合う部分が、前記第１の端面または前記第２の端面に片寄らされている圧電素子の製造方法であって、
複数枚のセラミックグリーンシートを得る工程と、
前記セラミックグリーンシート上に内部電極を形成する工程と、
前記内部電極が形成された複数枚のセラミックグリーンシートを少なくとも積層し、積層体を得る工程と、
前記積層体を焼成し、マザーの焼結体を得る工程と、
前記マザーの焼結体を、粘着シート上に固定して、個々の圧電素子単位の焼結体にカットする工程と、
前記焼結体を加熱し、付着していた前記粘着シートの粘着成分を除去する熱処理工程と、
前記熱処理工程の後に、前記第１，第２の内部電極の重なり合う部分に、後の工程で行なわれる分極処理時に印加される電圧よりも低い電圧を印加する工程とを備えることを特徴とする圧電素子の製造方法。
【請求項２】
前記電圧を印加する工程において、印加する電圧の値が０．２ｋＶ／ｍｍ以上である、請求項１に記載の圧電素子の製造方法。
【請求項３】
前記電圧を印加する工程において、電圧印加時間が１〜１２０秒である、請求項１または２に記載の圧電素子の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の圧電素子の製造方法により圧電素子を製造した後に、
圧電素子と、固定基板とを接合する工程と、
前記固定基板に接合された圧電素子を分極処理する工程とをさらに備えることを特徴とする、圧電アクチュエーターの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばインクジェット方式のプリンタのヘッド部分に用いられる圧電アクチュエーターに適した圧電素子の製造方法に関し、より詳細には、マザーのセラミック焼結体かつ個々の圧電素子単位のセラミック焼結体を得て、分極処理する工程を備えた圧電素子の製造方法、及び該圧電素子を備える圧電アクチュエーターの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット方式のプリンタなどのヘッド部分を駆動・制御するのに圧電アクチュエーターが広く用いられている。この種の圧電アクチュエーターは、複数の内部電極が圧電体層を介して積層されている積層型の圧電素子を用いて構成されている。積層型の圧電素子は、電圧が印加されると伸縮する。この伸縮を利用し、圧電素子に接触もしくは連結された被動部材を駆動することにより、インクなどの噴射量の制御が行なわれている。
【０００３】
このような積層型の圧電素子を有する圧電変位素子が、下記特許文献１に記載されている。図１１は、特許文献１に開示されている圧電変位素子の製造方法を示す斜視図である。
【０００４】
特許文献１に開示されている圧電変位素子は、以下のようにして製造される。
【０００５】
先ず、定盤２０１上に長方形状に圧電材料を薄く塗布し、圧電体層２０２ａを成形する（図１１（ａ））。成形された圧電体層２０２ａ上に、第１の端部２０３ａより所定幅の部分を残し、第２の端部２０３ｂに至るように導電性材料を塗布し、第１の内部電極２０４ａを形成する（図１１（ｂ））。第１の端部２０３ａ付近の第１の内部電極２０４ａが形成されていない部分と、第１の内部電極２０４ａが形成されている部分とを覆うように、さらに圧電材料を塗布し、圧電体層２０２ｂを成形する（図１１（ｃ））。次に第１の内部電極２０４ａと上下重なる部分を有するように、第２の端部２０３ｂより所定幅の部分を残し、第１の端部２０３ａに至るように、さらに導電性材料を塗布し、第２の内部電極２０４ｂを形成する（図１１（ｄ））。さらに、圧電材料を塗布する。これらの工程を形成すべき層数に応じて繰り返すことにより、直方体状の積層体２０５を得る（図１１（ｅ））。
【０００６】
次に、積層体２０５を乾燥させ、１０００〜１２００℃で１時間焼成し、マザー焼結体２０６を得る。マザー焼結体２０６の第１の端面２０３ａ、第２の端面２０３ｂに、導電材料を塗布し、導電層２０７ａ，２０７ｂを形成する（図１１（ｆ））。
【０００７】
マザー焼結体２０６は、第１の端面２０３ａまで至らないように形成されかつ第２の端面２０３ｂに引き出されている第１の内部電極２０４ａと、第２の端面２０３ｂまで至らないように形成されかつ第１の端面２０３ａに引き出されている第２の内部電極２０４ｂとを有する。第１の内部電極２０４ａと、第２の内部電極２０４ｂとが、上下厚み方向に重なりあっている部分が活性部２０８である。ここでは、活性部２０８は、第１の端面２０３ａの方に片寄らされている。
【０００８】
導電層２０７ａ，２０７ｂが形成されたマザー焼結体２０６は、個々の圧電変位素子の大きさに切断される。切断により得られた圧電変位素子の使用に際しては、第２の端面２０３ａ側に位置する不活性部２０９の側面が接着層を介して固定される。第１の端面２０３ａ側は、被駆動部材に対し位置決めする基台に接続される。
【０００９】
上記のようにして得られた圧電変位素子では、使用に際し、電圧が印加されると、圧電素子の伸縮が阻害されることがないため、インクの噴射量を確実に制御できるとされている。
【００１０】
他方、下記特許文献２には、電圧を印加して駆動した際に、クラックが発生し難い圧電素子の製造方法が開示されている。
【００１１】
積層圧電体に電圧を印加して駆動する場合、例えば高荷重・高電圧が負荷される条件下で駆動すると、圧電体内にクラックが発生することがある。この原因の一つとして、圧電素子に反りが生じていることが挙げられる。
【００１２】
特許文献２では、この反りをなくすために予め圧電板を湾曲形状とし、分極工程時に電極を印加することにより、圧電素子を平坦とする。すなわち、圧電板の一方面及び他方面にそれぞれ電極を形成した後、一方面側が正極、他表面側が負極となるように電圧を印加して分極する。分極処理後の変形を処理前の圧電板の変形と相殺することにより、平坦な圧電素子が得られている。
【特許文献１】特許３３４７３４６号公報
【特許文献２】特開平５−１６７１２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、通常、圧電素子は同時に大量に生産され、マザーの圧電体が１回で多数個取りされる。このような大きなマザーの圧電素子を製造する場合、マザー焼結体２０６を、粘着シートなどに固定し、個々の圧電素子単位の焼結体にカットされていた。そのため、カットされた焼結体には、粘着シートの粘着成分が付着しがちであった。よって、付着した粘着成分を除去するため、焼結体を熱処理する必要があった。
【００１４】
この熱処理工程において、特許文献１に記載の電極重なり部分が一方端面に寄せられている圧電素子では、圧電素子が湾曲形状に変形することがあった。すなわち、内部電極が密集している部分では収縮量が大きく、内部電極が密集していない部分では収縮量が小さいため、湾曲に変形することがあった。
【００１５】
湾曲形状に変形した圧電素子では、電圧を印加して駆動する場合、例えば高荷重・高電圧が負荷される条件下で駆動すると、圧電体内にクラックが発生し易かった。
【００１６】
従って、クラックの発生を防止するためには、湾曲形状をなくし、平坦な圧電素子とする必要があった。
【００１７】
他方、特許文献２に記載の圧電素子の製造方法では、電極が形成された電極積層方向の反りが少なくされる。しかし、特許文献１に記載の電極重なり部分が一方端面に寄せられて配置されている圧電素子において生じる収縮量の違いによる反りをなくすことはできない。
【００１８】
本発明は、上述した従来技術の現状に鑑み、内部電極の圧電体層を介した電極重なり部分が一方の端面に寄せられた圧電素子において、熱処理工程時に発生じた反りを解消し得る圧電素子の製造方法、及びこの圧電素子を備える圧電アクチュエーターの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明に係る圧電素子の製造方法は、上面と、下面と、対向し合う第１，第２の端面とを有する圧電体と、圧電体内において圧電体層を介して上下厚み方向に配置された複数の内部電極とを備え、複数の内部電極は、第２の端面には至らないように形成されておりかつ第１の端面に引き出されている第１の内部電極と、第１の端面には至らないように形成されておりかつ第２の端面に引き出されている第２の内部電極とを有し、第１の内部電極と、第２の内部電極とが圧電体層を介して上下厚み方向に重なり合う部分を有し、第１，第２の内部電極の上下厚み方向に重なり合う部分が、第１の端面または第２の端面に片寄らされている圧電素子の製造方法に関し、複数枚のセラミックグリーンシートを得る工程と、セラミックグリーンシート上に内部電極を形成する工程と、内部電極が形成された複数枚のセラミックグリーンシートを少なくとも積層し、積層体を得る工程と、積層体を焼成し、マザーの焼結体を得る工程と、マザーの焼結体を、粘着シート上に固定して、個々の圧電素子単位の焼結体にカットする工程と、焼結体を加熱し、付着していた粘着シートの粘着成分を除去する熱処理工程と、熱処理工程の後に、第１，第２の内部電極の重なり合う部分に、後の工程で行なわれる分極処理時に印加される電圧よりも低い電圧を印加する工程とを備えることを特徴とする。
【００２０】
本発明に係る圧電素子のある特定の局面では、電圧を印加する工程において、印加する電圧の値が０．２ｋＶ／ｍｍ以上である。
【００２１】
本発明に係る圧電素子の別の特定の局面では、電圧を印加する工程において、電圧印加時間が１〜１２０秒である。
【００２２】
本発明に係る圧電アクチュエーターの製造方法は、本発明に係る製造方法によって製造された圧電素子と、固定基板とを接合する工程と、固定基板に接合された圧電素子を分極処理する工程とをさらに備えている。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る圧電素子の製造方法では、個々の圧電素子単位にカットされた焼結体を加熱する熱処理工程を備えているため、付着していた粘着シートの粘着成分を除去することができる。熱処理工程によって、圧電素子の内部電極の収縮による平面方向の反りが生じたとしても、第１，第２の内部電極の重なり合う部分に、後の工程で行なわれる分極処理時に印加される電圧よりも低い電圧を印加する工程をさらに備えているため、反りを著しく小さくすることができる。
【００２４】
本発明に係る電圧を印加する工程において、印加する電圧の値が０．２ｋＶ／ｍｍ以上である場合には、圧電素子の反りをより一層小さくすることができる。
【００２５】
本発明に係る電圧を印加する工程において、電圧印加時間が１〜１２０秒である場合には、圧電素子の反りをより一層小さくすることができる。
【００２６】
本発明に係る圧電アクチュエーターの製造方法では、電圧を印加して反りを戻した後に、圧電素子と固定基板とを接合する工程と、固定基板に接合された圧電素子を分極処理する工程をさらに備えているため、分極処理時に印加される電圧を低くすることができる。従って、クラック等の発生を効果的に抑制することができる。
【００２７】
本発明に係る圧電アクチュエーターは、インクジェット方式のプリンタなどのヘッド部分に用いられた場合、電圧を印加して駆動する際、圧電体内にクラックが発生し難い。従って、ヘッド部分を安定に駆動・制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
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。
【００２９】
本発明の一実施形態に係る圧電素子の製造方法を説明する。
【００３０】
図１（ａ）及び（ｂ）に模式的平面図で示す、マザーの第１のセラミックグリーンシート１及びマザーの第２のセラミックグリーンシート１１を用意する。マザーのセラミックグリーンシート１，１１は、チタン酸ジルコン酸鉛系セラミックスや、チタン酸鉛系セラミックスなどの圧電セラミックスを含むスラリーを用いてシート成形することにより得られる。次に、セラミックグリーンシート１，１１上に導電ペーストを印刷し、内部電極パターン２，１２をそれぞれ形成する。
【００３１】
次に、第１のセラミックグリーンシート１と第２のセラミックグリーンシート１１とを交互に複数枚積層する。さらに最上部に無地のセラミックグリーンシートを積層し、マザーの積層体を得る。
【００３２】
マザーの積層体を厚み方向に加圧した後、焼成する。このようにして、図２（ａ），（ｂ）に斜視図及び正面図で示す直方体状のマザーの焼結体３１が得られる。マザーの焼結体３１では、圧電体層３２を介して重なるように複数の内部電極パターン２，１２が形成されている。
【００３３】
次に、図３（ａ）に部分切欠斜視図で示すように、マザーの焼結体３１を粘着シート３５上に接着し、固定する。固定後、マザーの焼結体３１を、ダイシングソーなどを用いて個々の圧電素子単位の複数のセラミック焼結体４１に切断する。
【００３４】
１つのセラミック焼結体４１を図３（ｂ）に図３（ａ）とは向きを変えて斜視図で示す。図３（ｂ）では、セラミック焼結体４１の上方の面が第１の端面４２ａ，下方の面が第２の端面４２ｂ，手前側の面を上面４３ａ，奥側の面を下面４３ｂとなるように示されている。
【００３５】
なお、以下に説明する図３（ｂ），図４(ａ)に示すセラミック焼結体４１、及び図５（ａ），図６に示す圧電素子６１の右側の面における内部電極パターンについては、図３（ａ）に示す個々の圧電素子単位のセラミック焼結体の手前側の面における内部電極パターンと同様であるが、図３（ａ）を参照することにより、右側の面の内部電極パターンの図示を省略する。
【００３６】
ダイシング後に、セラミック焼結体４１を粘着シート３５から剥離すると、下面４３ｂには、粘着シート３５の粘着成分が付着する。
【００３７】
セラミック焼結体４１は、直方体状の形状を有する。セラミック焼結体４１内には、焼結体層を介して厚み方向に重なるように配置された複数の内部電極が形成されている。複数の内部電極は、第２の端面４２ｂには至らないように形成されておりかつ第１の端面４２ａに引き出されている複数の第１の内部電極４４ａと、第１の端面４２ａには至らないように形成されておりかつ第２の端面４２ｂに引き出されている複数の第２の内部電極４４ｂとを有する。
【００３８】
上記第１の内部電極４４ａと、第２の内部電極４４ｂとが、上面４３ａと下面４３ｂとを結ぶ方向である厚み方向に重なり合っている部分が駆動時に電圧が印加される活性部４５である。本実施形態では、活性部４５は第１の端面４２ａ側に片寄らされている。
【００３９】
本実施形態の特徴は、第１の内部電極と第２の内部電極との厚み方向に重なり合う部分である活性部が、第１の端面と第２の端面とのいずれか一方の端面側に片寄らされていることにある。
【００４０】
次に、セラミック焼結体４１の下面４３ｂに付着した粘着成分を除去するため、セラミック焼結体４１を熱処理する。この熱処理工程により、図４（ａ）に斜視図で示す変形した湾曲形状のセラミック焼結体４１となる。すなわち、第１の端面４２ａ側のセラミック焼付体部分では、第２の端面４２ｂ側のセラミック焼結体部分よりも内部電極が密集しているため、熱処理による内部電極の収縮量が第１の端面に近い側で大きくなり、凹状に変形している。他方、第２の端面４２ｂ側のセラミック焼結体部分は、第１の端面４２ａ側のセラミック焼結体の部分よりも内部電極が密集していないため、熱処理による内部電極の収縮量が小さく、凸状に変形している。なお、このセラミック焼結体４１は、上述の通り直方体状の形状を有しており、図４（ａ）の上面４３ａにおける縦の辺４２ａ１よりも横の辺４３ａ２の方が長くなるように、マザーの焼結体３１から切断されている。上述の変形は、縦よりも横の辺の方が長ければ長い形状のものほどより顕著に発生する。よって、本発明は、長尺な形状のセラミック焼結体に適用するほどより効果を発揮することができる。
【００４１】
図４（ｂ）には、セラミック焼結体４１の展開図が示されている。上述したように、セラミック焼結体４１は、活性部４５を有する第１の端面４２ａが凸状に変形した湾曲形状を有する。なお、上面４３ａ，下面４３ｂは平面であり、内部電極の積層方向には反りが生じていない。
【００４２】
次に、セラミック焼結体４１に、外部電極を形成して、圧電素子を得る。すなわち、図５（ａ），（ｂ）に斜視図及び正面図で示すように、圧電素子６１では、セラミック焼結体４１の第１の端面４２ａを覆い上面４３ａ，下面４３ｂの一部に至るように第１の外部電極６２ａが形成されている。また、第２の端面４２ｂを覆い上面４３ａ，下面４３ｂの一部に至るように第２の外部電極６２ｂが形成されている。
【００４３】
第１，第２の外部電極を構成する材料としては、ＣｕやＡｇなどの適宜の金属もしくは合金を用いることができる。第１，第２の外部電極は、スパッタリングや蒸着などの薄膜形成方法、あるいは、導電ペーストの塗布・硬化や焼成などの適宜の方法で形成され得る。
【００４４】
次に、圧電素子６１の、第１，第２の外部電極６２ａ，６２ｂの一方に正極、他方に負極を接続して、電圧を印加する。この電圧は、後の工程で行なわれる分極処理時に印加される電圧よりも低い電圧とされる。圧電素子６１に電圧が印加されると、活性部４５付近の分極方向が一定方向に向き、収縮する。凹状に変形した第１の端面４２ａ側の部分が収縮することに伴って、凹状に変形した第１の端面４２ａ側の部分と凸状に変形した第２の端面４２ｂ側の部分との間の反りが小さくなり、平坦化する。従って、図６（ａ）に斜視図で示すように反りが小さくされた、矩形状の圧電素子６１を得ることができる。
【００４５】
上記電圧の値は、後の工程で行なわれる分極処理時に印加される電圧よりも低ければ特に限定されないが、０．２〜３．０ｋＶ／ｍｍが好ましい。印加する電圧の値が０．２ｋＶ／ｍｍより低い場合には、圧電素子の反りを小さくする効果が十分でないことがあり、印加する電圧の値が３．０ｋＶ／ｍｍより高い場合には、圧電素子の反りを小さく効果が高すぎることがある。
【００４６】
電圧印加時間は、特に限定されないが、１〜１２０秒が好ましい。電圧を印加する時間が１秒より短いと、圧電素子の反りを小さくする効果が十分でないことがあり、電圧を印加する時間が１２０秒より長いと、圧電素子の反りを小さくする効果が飽和した状態となることがある。
なお、上記実施形態では、第１，第２外部電極６２ａ，６２ｂを形成して電圧を印加したが、活性部４５に電圧が印加されれば別の方法を用いてもよい。例えば、対向する第１，第２の内部電極４４ａ，４３ｂの引き出し部に電圧を印加してもよい。
【００４７】
上記のようにして得られた矩形状の圧電素子６１を用いた圧電アクチュエーターの製造方法を説明する。
【００４８】
図７に示すように、固定基板８１に圧電素子６１を、接着剤を用いて固定する。圧電素子６１は、活性部４５と第１の端面４２ａとの間に第１の不活性部８２ａと、活性部４５と第２の端面４２ｂとの間に第２の不活性部８２ｂとを有する。圧電素子６１の固定に際しては、第２の不活性部８２ｂ部分の下面４３ｂを、固定基板８１に接着すればよい。
【００４９】
なお、第２の不活性部８２ｂ部分の上面４３ａ、第１の不活性部８２ａ部分の上面４３ａ、または第１の不活性部分８２ａ部分の下面４３ｂが、固定機材８１と接着されてもよい。すなわち第１の端面４２ａ、第２の端面４２ｂのいずれか一方面が、圧電アクチュエーターの駆動面となるよう形成されればよい。
【００５０】
上記接着剤としてはエポキシ系接着剤などの適宜の樹脂系接着剤、あるいは金属からなる接合剤などを用いることができる。
【００５１】
本発明において、圧電素子６１が、例えばインクジェット方式のプリンタのヘッドを駆動するのに用いられる場合、圧電素子６１には複数本のスリット８３が形成される。スリット８３は、圧電素子６１の第１の端面４２ａから第２の端面４２ｂ側に向かって延ばされており、かつ圧電素子６１の上面４３ａから下面４３ｂを貫通している。スリット８３は、上記スリット８３の両側に配置されている第１の外部電極６２ａを分断するように延ばされている。従って、隣り合うスリット８３間の圧電体部分が１つの圧電アクチュエーター部を構成している。よって、図７に示す構造では、複数本のスリット８３の形成により複数の圧電アクチュエーター部が構成されている。
【００５２】
次に、複数本のスリット８３が形成された圧電素子６１上に、正極に接続されるリード線９２を載置し、第２の外部電極６２ｂを負極に接続し、電圧を印加することにより分極処理を行なう。
【００５３】
この場合、圧電素子６１が予め反りをなくすために電圧が印加され配向度が高められているため、分極に際して高い電圧を印加しなくてもよい。分極処理時に印加される電圧が低いので、クラック等の発生を効果的に抑制することができる。
【００５４】
分極処理時の電圧の印加条件は特に限定されないが、例えば３．０ｋＶ／ｍｍの電圧を６０秒印加するとよい。なお、この分極処理の際には、圧電素子６１は固定基板８１に固定されているため、収縮が防がれており変形は生じ難い。
【００５５】
以下、本発明に係る圧電素子の製造方法の具体的な実験例を挙げることにより、本発明をより詳細に説明する。
【００５６】
上記の製造方法に従って得られた湾曲形状を有する圧電素子６１の第１，第２の外部電極６２ａ，６２ｂに、図８に斜視図で示すように、第１の外部電極６２ａに正の電極６３ａ、第２の外部電極６２ｂに負の電極６３ｂを接続し、電圧を印加した。印加条件は、印加する電圧の値を０．６ｋＶ／ｍｍ、電圧印加時間を１０，２０，３０，９０秒とした。
【００５７】
なお、圧電素子６１としては、湾曲していないとした場合、３０×３×厚み０．６ｍｍの寸法を有するものを作製した。また、内部電極の積層数は１６とした。
【００５８】
電圧印加前後での反り具合、すなわちアーチ量を表面粗さ計で測定した。図９で示すように、第２の端面４２ｂ部分において、表面粗さ計の触針を走らせたときの表面粗さの最大値Ｌをアーチ量とした。また、第２の端面４２ｂが凸状に変形している場合にはアーチ量は正の値とし、凹状に変形している場合にはアーチ量は負の値とした。
【００５９】
電圧印加時間とアーチ量との関係を図１０に示す。
【００６０】
電圧印加前は、平均３．０μｍのアーチ量であるのに対し、電圧印加後はいずれの条件においてもアーチ量が小さくなった。また、電圧印加時間が長いほど、電圧印加後のアーチ量が大きくなった。印加する電圧の値を０．６ｋＶ／ｍｍ、電圧印加時間を１０秒とした場合、アーチ量は０μｍに最も近くなり、反りが極めて小さい矩形状の圧電素子６１とすることができた。
【００６１】
次に、上記実施例と同様にして、印加する電圧の値を０〜４．０ｋＶ／ｍｍ、電圧印加時間を１〜１８０秒の範囲で印加条件を変化させ、電圧印加前後のアーチ量を測定した。
【００６２】
電圧印加前のアーチ量から変化した距離をアーチ変形量とし、電圧の印加条件とアーチ変形量（μｍ）との関係を表１に示す。
【００６３】
【表１】
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【００６４】
湾曲形状の圧電素子６１を平坦化するのに印加条件は、電圧印加前の圧電素子６１のアーチ量によって異なるが、表１に示した結果より、印加する電圧の値と電圧印加時間によって、反りを０〜２０μｍの範囲で制御できることがわかった。
【００６５】
ところで、電圧印加前の湾曲形状の圧電素子６１のアーチ量は、最大１５μｍ程度である。従って、電圧印加前の湾曲形状の圧電素子６１のアーチ量により、印加する電圧の値を０〜４．０ｋＶ／ｍｍ、電圧印加時間を１〜１８０秒の範囲で印加条件を適宜設定することで、矩形状の圧電素子６１を得ることができることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態の圧電素子を得るのに用いられるマザーの第１，第２のセラミックグリーンシートを示す模式的平面図。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態の圧電素子を得るのに用いられる直方体状のマザーの焼結体を示す斜視図及び正面図。
【図３】（ａ）は、粘着シート上に固定されている直方体状のマザーの焼結体を示す部分切欠斜視図。（ｂ）は、マザーの焼結体を切断し得たセラミック焼結体を示す斜視図。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態の圧電素子を得るのに用いられる湾曲形状のセラミック焼結体を示す斜視図及び展開図。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態の湾曲形状の圧電素子を示す斜視図及び正面図。
【図６】本実施形態の矩形状の圧電素子を示す斜視図。
【図７】本実施形態の圧電アクチュエーターを得るのに用いられる固定基板に固定された矩形状の圧電素子を示す斜視図。
【図８】湾曲形状の圧電素子に電圧を印加する工程を説明するための模式的正面図。
【図９】圧電素子のアーチ量の測定範囲を説明するための模式的斜視図。
【図１０】本実施形態の電圧を印加する工程における電圧印加時間とアーチ量との関係を示す図。
【図１１】（ａ）〜（ｆ）は、従来の圧電素子の製造方法の一例を示す斜視図。
【符号の説明】
【００６７】
１…第１のセラミックグリーンシート
２…内部電極パターン
１１…第２のセラミックグリーンシート
１２…内部電極パターン
３１…マザーの焼結体
３２…圧電体層
３５…粘着シート
４１…セラミック焼結体
４２ａ…第１の端面
４２ｂ…第２の端面
４３ａ…上面
４３ｂ…下面
４４ａ…第１の内部電極
４４ｂ…第２の内部電極
４５…活性部
６１…圧電素子
６２ａ…第１の外部電極
６２ｂ…第２の外部電極
８１…固定基板
８２ａ…第１の不活性部
８２ｂ…第２の不活性部
８３…スリット
【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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