(57)【要約】【課題】従来の圧電マイクロポンプは、一方向に流体を流すために、複雑な逆流防止機構を設けているために、高速な流体の搬送や長期の使用には不向きであった。【解決手段】平行に整列した圧電材料からなる、複数の電極を有した隔壁を備え、該隔壁間を流体の流路としてなる基板と、該基板の隔壁上に接合され、前記流路を塞ぐ封止板とからなり、前記流路の一方端側には流体を導入して前記各流路に流体を供給する供給孔を、他方端側には前記各流路からの流体を合流させて排出する排出孔を有する圧電マイクロポンプの電極を、隔壁の長手方向に３つの駆動用電極に分割するとともに、中央の駆動用電極による流路の圧力変化に伴って流体の逆流を防止すべく、両端の何れかの駆動用電極で流路の圧力を変化させることを特徴とする。【選択図】図１
2004116484.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平行に整列した圧電材料からなる複数の隔壁を有し、該隔壁間を流体の流路としてなる基板と、該基板の隔壁上に接合され、前記流路を塞ぐ封止板とからなり、前記流路の一方端側には流体を導入して前記各流路に流体を供給する供給孔を、他方端側には前記各流路からの流体を合流させて排出する排出孔を有するとともに、前記隔壁の両側面の長手方向にはそれぞれ電極が形成されており、前記隔壁間を挟む各電極間に通電して隔壁を変位させることで前記流路内の圧力を変化させ、前記供給孔から流路に導入した流体を前記排出孔で排出する圧電マイクロポンプにおいて、前記電極は、前記隔壁の長手方向に３つの駆動用電極に分割するとともに、中央の駆動用電極による流路の圧力変化に伴って流体の逆流を防止すべく、両端の何れかの駆動用電極で流路の圧力を変化させることを特徴とする圧電マイクロポンプ。
【請求項２】
前記中央の駆動用電極による流路の圧力変化が、流路容積を小さくさせる正の圧力波である場合には、前記供給孔側の駆動用電極により流路に正の圧力波を与えたことを特徴とする請求項１記載の圧電マイクロポンプ。
【請求項３】
前記中央の駆動用電極による流路の圧力変化が、流路容積を大きくさせる負の圧力波である場合には、前記排出孔側の駆動用電極により流路に負の圧力波を与えたことを特徴とする請求項１記載の圧電マイクロポンプ。
【請求項４】
上記３つの駆動用電極に対応して前記隔壁が少なくとも３つに分割されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の圧電マイクロポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は圧電マイクロポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、金属板の片面に圧電部材を貼り付け、この圧電部材に電界を加えることによって、圧電部材の分極方向に対して加わる電界により、圧電部材が面方向に収縮する。このとき、金属板と圧電部材との貼り合わせ面でこの収縮を拘束するため、全体的には、湾曲した状態に変形させることが出来る。この構造体に、例えば、交流電圧を加えれば、この湾曲方向が交互に変わり、この構造体の一部を固定することで一般にブザーと呼ばれる発音体となる。このように、この構造体を利用すれば、発音体だけでなく、例えば、接点を動かすリレーやアクチュエータへの利用が考えられ、これらに関する種々の応用商品が考案されている。例えば、これらの応用例の一つとして圧電マイクロポンプがある。
金属ダイヤフラム上に圧電素子を配置し、圧電素子の伸縮をダイヤフラムの変位に変換するものが考案実用化されている。
【０００３】
図４（ａ）、（ｂ）及び図５は特許文献１で提案されている圧電マイクロポンプを説明する斜視図、分解斜視図及び断面図である。この圧電マイクロポンプは、図４（ａ）に示すように、板状部材である支持体５８の両端に供給孔５３及び排出孔５４を設けており、これらを繋ぐ直線的な流体路５２が圧電マイクロポンプ内に形成されている。この支持体５８上に被せるように板状部材の支持板５９が貼り付けられていて、この支持板５９の上に圧電板６０が貼り付けられており、圧電板６０には供給孔５３側と排出孔５４側とにそれぞれ電極５１ａと電極５１ｂが設けられている。また、この電極５１ｂと電極５１ａの裏面の共通電極７０（不図示）は、導電性接着剤を介して、支持体表面の共通の電極５５と接続されている。更に、支持板５９上の圧電板６０の、一部を除く三辺の周囲領域には、支持板５９の表裏面に複数の溝６６ａ、６６ｂ、６７ａ、６７ｂで形成されてなるベローズ形縦手が設けられている。
【０００４】
次いで、図４（ｂ）によると、この圧電マイクロポンプの内部構造は、支持体５８と支持板５９及び圧電板６０とに分解され、支持体５８には供給孔５３を形成する溝６３と排出孔５４を形成する溝６４が形成され、また、これらの溝を繋いで流体路５２となる溝６２ａ、溝６２ｂが設けられている。更に、この二つの溝の間には、圧電部材の中央部を支持固定する突出部６９が設けられている。
【０００５】
支持板３９には、圧電板４０の周囲、即ち供給孔５３あるいは排出孔５４に面する電極の一辺を含みその一辺の両端の辺の周囲に、前記それぞれの辺に平行に表側からの溝６６ａ及び６６ｂと裏側からの溝６７ａ及び６７ｂが形成されている。この複数の溝構造を形成することにより、支持体５８とこの圧電部材周囲の支持板５９の領域とを接続する図５の断面図に示すベローズ形継ぎ手６５を形成したことになる。
【０００６】
圧電板６０には、下面に共通電極７０（不図示）が設けられ、上面には供給孔側と排出側とに分離して電極５１ｂと５１ａが形成されている。また、共通電極７０（不図示）は端子５５に導電性接着剤を介して接続されている。
【０００７】
次に、これらの構造体の組み立て手順を説明する。まず、圧電板６０の外形を支持板５９の表面の溝６６ａの内側に合せ接着する。次に、圧電板６０が接着された支持板５９を、支持板５８の流体路５２となる溝６２ａ、６４ｂの側壁の内側に支持板５９裏面の溝６７ｂが配置されるように合せ接着する。このことにより図４（ａ）に示した圧電型マイクロポンプとなる。
【０００８】
図５（ａ）は、流体が図４（ａ）の圧電型ポンプの内部に充填され、圧電板６０に通電されていない状態を示すものである。この状態から、図５（ｂ）に示すように、圧電板６０上の電極５１ａと電極５５間に直流電流を通電することにより電極５１ａ直下の圧電板６０が変位し、圧力を発生すると同時に、ベローズ型継ぎ手６５が溝６２ａの底に接触し、圧電型ポンプ内の流体は排出孔５４より排出される。次いで図５（ｃ）に示すように、圧電板６０上の電極５１ａ及び５１ｂと電極５５間に同時に直流電流を通電することによって、ベローズ型継ぎ手６５の排出孔５４及び供給孔５３側の両方を溝５２ａ及び５２ｂの底に接触させて、排出孔５３からの流体の逆流を防止し、かつ溝６２ａ及び６２ｂ内を流体の排出によって負圧状態とする。次いで図５（ｄ）、（ｅ）に示すように、圧電板６０上の電極５１ａへの通電を止め、供給孔６４側のベローズ型継ぎ手６５の溝６２ａへの接触を解除することで、流体が負圧の溝６２ａ及び６２ｂ内へ供給孔６４より順次導入されるようになっている。
【０００９】
なお、特許文献１では支持体５８上に被せる支持板５９を圧電板６０が駆動して流体を移動させているが、圧電部材からなる側壁が駆動して流体を移動させる技術も提案されている（特許文献２）。
【特許文献１】特許第２６７１４１２号公報
【特許文献２】特開２０００−１５８６４６号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した、特許文献１では、図５の（ａ）から（ｅ）に示すように、一方向に流体を流すために、支持板５９に形成したベローズ形継ぎ手６５を用いて、圧電部材の変位によってベローズの一部を流体路の底部に接触させることで、圧力を発生させ、流体の逆流を防止する構造であるため、ベローズ部分の剛性が低く、圧電板６０の駆動周波数は低く、高速な流体排出の制御には不向きである。また、ベローズ部分の材料劣化による塑性変形により流体路５２の流路体積が長期の使用において変化し結果として流体の排出量が減少するという欠点をもっている。
【００１０】
一方、特許文献２において、圧電部材の側壁が収縮拡大して流体を噴出させることの記載はあるが、特許文献２はインクジェット式プリンタヘッドに用いるもので上述と同じ逆流のことは考えられておらず、圧電マイクロポンプにそのまま応用したとしても逆流を防止させることはできなかった。
【００１１】
【発明の目的】
本発明は、流体を吐出する圧電マイクロポンプにおいて、逆流防止することができ、高速応答性が高く、長期信頼性の高い圧電マイクロポンプを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、平行に整列した圧電材料からなる複数の隔壁を有し、該隔壁間を流体の流路としてなる基板と、該基板の隔壁上に接合され、前記流路を塞ぐ封止板とからなり、前記流路の一方端側には流体を導入して前記各流路に流体を供給する供給孔を、他方端側には前記各流路からの流体を合流させて排出する排出孔を有するとともに、前記隔壁の両側面の長手方向にはそれぞれ電極が形成されており、前記隔壁間を挟む各電極間に通電して隔壁を変位させることで前記流路内の圧力を変化させ、前記供給孔から流路に導入した流体を前記排出孔で排出する圧電マイクロポンプにおいて、前記電極は、前記隔壁の長手方向に３つの駆動用電極に分割するとともに、中央の駆動用電極による流路の圧力変化に伴って流体の逆流を防止すべく、両端の何れかの駆動用電極で流路の圧力を変化させることを特徴とする。
【００１３】
また、前記中央の駆動用電極による流路の圧力変化が、流路容積を小さくさせる正の圧力波である場合には、前記供給孔側の駆動用電極により流路に正の圧力波を与えたことを特徴とする。
【００１４】
さらに、前記中央の駆動用電極による流路の圧力変化が、流路容積を大きくさせる負の圧力波である場合には、前記排出孔側の駆動用電極により流路に負の圧力波を与えたことを特徴とする。
【００１５】
そして、上記３つの駆動用電極に対応して前記隔壁が少なくとも３つに分割されていることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の圧電マイクロポンプの実施形態について説明する。図１（ａ）は本発明の一実施例を示す圧電マイクロポンプの斜視図である。また、図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＸ−Ｘ′線における断面図である。
【００１７】
図１（ａ）に示す圧電マイクロポンプ３０は、圧電セラミックスの基板１３に複数の溝５ａ〜５ｃを形成して、この溝５ａ〜５ｃを仕切る壁を隔壁５とするとともに、隔壁５間を流体の流路とした主流路部材１４の両端部に、流体を供給する供給孔１７と、供給孔１７より供給した流体を一時的に貯留する流体貯留部１６を備えた流体供給側流路部材１５と、上記各隔壁５間の流路を通って送られる流体を合流させるための流体合流部１８と合流した流体を排出するための排出孔１９を備えた流体排出側流路部材２０とを有している。そして、上記主流路部材１４、流体供給側流路部材１５、流体排出側流路部材２０の開口側に、封止板２１を接合してなるように構成してある。
【００１８】
そして、上記隔壁５は、以下に示す駆動用電極１０，１１，１２にて、隔壁６，７，８の領域に３分割され、溝５ａ〜５ｃの隔壁６，７，８によって仕切られる部分（流路）を流体加圧室１とし、そして、それぞれ駆動用電極１０，１１，１２で分割された流路を流体加圧室２，３，４としている。そして、流体加圧室３，４は流体加圧室２によって加圧された流体が排出側に向けて流れ、流体の逆流を防止する弁の機能を有するように、流体加圧室３，４を上記流体加圧室２の両端部に設けてある。
【００１９】
さらに、上記隔壁５の両側面には、駆動用電極９を形成し、この駆動用電極９は独立した加圧室２の駆動用電極１０が各一対に、その両端部の流体加圧室３，４にそれぞれ駆動用電極１１，１２が各一対に対向して形成してある。
【００２０】
そして、上記駆動用電極１０，１１，１２は図１（ｂ）に示すように隔壁５の頂部に延設されて、封止板２１に形成した不図示の引き出し線に導電性の接着剤を介して接合し、この引き出し線が封止板２１の端部にまで引き出され、外部の駆動用回路へ導通する端子（不図示）と接合してある。
【００２１】
なお、この時、駆動用電極９の引き出しについては上記の封止板２１を利用して引き出しする他に、例えば、流体加圧室１の底部に形成された電極をレーザー等で分割して、主流路部材１４と流体供給側流路部材１５、流体排出側流路部材２０の各々の接合部を経由して、圧電マイクロポンプ３０の下部に引き出しして、外部の駆動用回路へ導通する端子と接合する方法をとってもよい。
【００２２】
次に、本発明の圧電マイクロポンプ３０の駆動方法について、図１（ａ）（ｂ）、図２を用いて説明する。なお、図１（ｂ）の断面図は、複数の隔壁６で仕切られる流体加圧室２等を示している。
【００２３】
流体加圧室２はそれぞれ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅからなり、隔壁６は６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，駆動用電極１０は１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅがそれぞれ形成されている。また、流体加圧室２、隔壁６、及び駆動用電極１０の各々に対比させて、不図示であるが、流体加圧室３，４、隔壁７，８、駆動用電極１１，１２も上記のように１１ａ〜ｄ，８ａ〜ｄ、若しくは１１ａ〜ｅ，１２ａ〜ｅの符号を付けて対応させている。以下には、これらの符号も用いて説明している。
【００２４】
ここで、任意の流体を供給孔１７より流体貯留部１６へ導入し、流体加圧室１及び流体合流部１８に上記流体を満たす。次に、例えば、駆動用電極１０ｂ，１０ｄにそれぞれ正極の電圧を、駆動用電極１０ａ，１０ｃ，１０ｅに負極の電圧を印加すると、図２のように隔壁６ａ及び隔壁６ｂが流体加圧室２ｂ側へ屈曲変位するとともに、隔壁６ｃ，６ｄが流体加圧室２ｄ側へ屈曲変位するため、流体加圧室２ｂ，２ｄ内の圧力が上がり、充填された流体が加圧されるが、駆動用電極１０ａ〜１０ｅに通電して、隔壁６ａ〜６ｄを図２のように屈曲変位させると流体加圧室２ｂ，２ｄの容積は減少するとともに、加圧室２ａ，２ｃ，２ｅの容積は増加する。その時に、何れの加圧室２ａ〜２ｅにも圧力波が発生し、この圧力波が流体加圧室２ａ〜２ｅの両端部、すなわち流体加圧室２ｂ，２ｄの場合は流体加圧室３ｂ，４ｂ及び３ｄ，４ｄの方向へ伝播し、加圧室２ａ，２ｃ，２ｅの場合は流体加圧室３ａ，３ｃ，３ｅ又は加圧室４ａ，４ｃ，４ｅから吸引される方向に働き、流体加圧室２ｂ，２ｄの容積変化によって、正の圧力が発生し、流体加圧室４ｂ，４ｄ側へ搬送されるべき流体の一部が、流体加圧室３ｂ，３ｄ側へも搬送されることになり、これと同時に搬送されたくない加圧室２ａ，２ｃ，２ｅ内の流体が、負の圧力が発生して内部に吸引され効率の悪い搬送となるものであった。
【００２５】
また、逆に、上記隔壁６ａ〜６ｄが屈曲変位したあと、元の形状にもどる時に、例えば、流体加圧室４ｂ，４ｄから流体合流部１８に搬送された流体の一部が逆流して流体加圧室２ｂ，２ｄに戻り、この場合においても、効率の悪い搬送となるものであった。
【００２６】
したがって、本発明では、駆動用電極９を３分割することによって、駆動用電極１１及び駆動用電極１２に、それぞれ駆動用電極１０とは別に独立して通電出来るようになるために、例えば、駆動電極１０ｂ，１０ｄに正極を、駆動用電極１０ａ，１０ｃ，１０ｅに負極を通電することで隔壁６ａ〜６ｄを屈曲変位させて、流体加圧室２ｂ，２ｄの容積を小さくして正の圧力波を発生させると、流体が流体加圧室３ｂ，３ｄに届くが、それと略同時に隔壁７ａ〜７ｄに形成された駆動用電極１１ｂ，１１ｄに正極を、駆動用電極１１ａ，１１ｃ，１１ｅに負極を通電して、隔壁７ａ〜７ｄは隔壁６ａ〜６ｄと同じように屈曲変位し、流体加圧室３ｂ，３ｄの容積を小さくして正の圧力波を与えることで流体加圧室２ｂ，２ｄによる正の圧力波を打ち消すための正の圧力波を発生できるため、流体は流体加圧室４ｂ，４ｄを経て流体合流部１８から排出孔１９へと効率よく搬送されるのである。
【００２７】
この時、当然、流体加圧室２ｂ，２ｄの隣の流体加圧室２ａ，２ｃ，２ｅは負の圧力波が発生するが、それと同時に流体加圧室３ａ，３ｃ，３ｅも負の圧力波となるので打ち消し合い、全体の系において効率のよい搬送が行えるのである。
【００２８】
また、この時、排出孔１９側の駆動用電極１２ａ〜１２ｅ側は通電しないでおけばよいし、逆に正負を逆転して通電することによって、より流体加圧室４ｂ，４ｄの容積を大きくして、圧力波が進行しやすいようにしてもよい。
【００２９】
つぎに、上述のように隔壁６ａ〜６ｄが屈曲変位した後、流体加圧室２ｂ，２ｄの容積を大きくするように通電を逆転すると、流体加圧室２ｂ，２ｄには、負の圧力波が発生し、流体が供給孔１７から導入する方向での力が働き、流体があらたに流体加圧室３ｂ，３ｄから供給されようとするが、上記の流体加圧室４ｂ，４ｄから排出されようとしている流体も逆流してくることになるので、駆動用電極１２ａ〜１２ｅに通電して、隔壁８ａ〜８ｄを屈曲変位させて、流体加圧室４ｂ，４ｄを負の圧力波を発生させるようにすると、流体合流部１８や排出孔１９から逆流してくる流体がなくなる。
【００３０】
尚、本発明では、上述の実施態様の他、流体加圧室２ｂ，２ｄの圧力波変化に伴って流体の逆流を防止できれば、流体加圧室３ａ，３ｂ，４ｂ，４ｄを正負の何れかの圧力波の組み合わせでもって行っても良く、上述の実施の形態に制限されるものではない。
【００３１】
そして、これらの動作を順次繰り返すことで流体の搬送を連続的に行うことができる様になっているのである。
【００３２】
なお、本発明では隔壁５を一体に形成した中で、駆動用電極１０，１１，１２で領域を分割したが、これに限定されず、屈曲性が良くなるように隔壁５を３つに分割したものであってもよい。また、分割した駆動用電極１０，１１，１２をさらに分割して駆動してもよい
つぎに、本発明の圧電マイクロポンプの製造方法について説明する。
【００３３】
まず、予め厚み方向に分極処理を施した圧電セラミックスからなる基板１３に、ダイシングソー等により、複数の溝を各々並行に形成して、該溝を仕切る壁を隔壁５とする主流路部材１４を得る。
【００３４】
この後、上記隔壁５を３分割するための境界部に、駆動用電極９を形成しないための有機系樹脂等のマスキング材を塗布するか、金属ワイヤー等で境界部をカバーして、蒸着法やスパッタリング法で金属膜を形成する。この後、上記有機樹脂系等のマスキング材を溶剤等で除去するか、金属ワイヤー等を除去して駆動用電極９を分割した駆動用電極１０，１１，１２を得る。
【００３５】
なお、この時、隔壁５全面に駆動用電極９を形成しておき、レーザー等で除去する方法であってもよい。どちらにしても、隔壁５の相対する各々の電極は極性の違う通電となるので、互いに導通していないことが必要である。
【００３６】
この後、上記主流路部材１４の両端に、金属、セラミックス、ガラス、有機系材料等の何れかで作成された流体供給側流路部材１５や流体排出側流路部材２０をエポキシ系接着剤で接合する。
【００３７】
そして、これら主流路部材１４の隔壁５を含む頂部、流体供給側流路部材１５及び流体排出側流路部材２０の頂部とこれらの流路を閉塞し、予め駆動用電極と接続して外部の駆動用回路と接続するための端子部を有した封止板２１をエポキシ系接着剤で接合して本発明の圧電マイクロポンプ３０は作製することができる。
【００３８】
なお、上記封止板２１を接着するときの接着剤は、電極を接続する部位は導電性接着剤、その他をエポキシ系接着剤を用いればよい。
【００３９】
次に、本発明の他の実施形態について説明する。
図３に本発明の他の実施形態の圧電マイクロポンプ４０を示す。なお、図１（ａ）の圧電マイクロポンプ３０とこの圧電マイクロポンプ４０とで、同一部位を示す場合は同一符号で示す。
【００４０】
圧電マイクロポンプ４０は構造については圧電マイクロポンプ３０と同構造である。この二つの違いは主流路部材１４の隔壁に形成される３つの駆動用電極１０，１１，１２の部位を一つの隔壁で形成した圧電マイクロポンプ３０と比較して、圧電マイクロポンプ４０は隔壁６，７，８が３つに切り離された流路部材２２，２３，２４をエポキシ系接着剤で接着して一体化した点にある。
【００４１】
すなわち、圧電マイクロポンプ３０の場合は駆動用電極９を形成するときに、３つに分割した隔壁６，７，８のうちの駆動用電極９を形成しない隔壁はマスキング材若しくは金属ワイヤー等の治具でこの部分にあたる隔壁５をカバーして、駆動用電極９が形成されないようにする必要があり、微細な作業を伴うので作業性が悪くなるが、圧電マイクロポンプ４０の場合は、隔壁５に予め駆動用電極９が形成され、その後、それぞれ切り離した形で作製しているので、駆動用電極９を分割するための上記マスキング材や金属ワイヤー等の治具を用意する必要が無く、切り離した３つの流路部材を接着すると、接着剤を互いの駆動用電極９から絶縁するように利用すればよいので、工程を簡略化することができるわけである。
【００４２】
そして、この３つの流路部材２２，２３，２４の接着は、駆動用電極をそれぞれに圧電マイクロポンプ３０と同様に、スパッタリング法、蒸着法等で形成したものを接着してもよく、予め３つの流路部材をエポキシ系接着剤で接着したものにスパッタリング法や蒸着法で駆動用電極を形成してもよいし、駆動用電極を先に形成した流路部材を切り離した後、接着剤で接着してもよい。ただし、何れの場合においても、用いる接着剤が上記各駆動用電極を絶縁することになるので、十分な厚みを有して接着剤を塗布する必要がある。
【００４３】
そして、この圧電マイクロポンプ４０の駆動方法は上記圧電マイクロポンプ３０と同じように駆動させればよい。
【００４４】
つぎに、この圧電マイクロポンプ４０を製造するには、まず、予め厚み方向に分極処理を施した圧電セラミックスからなる基板１３に、ダイシングソー等により、複数の溝を各々並行に形成して、該溝を仕切る壁を隔壁５とする主流路部材１４を得る。
【００４５】
この後、上述したように、この主流路部材１４を隔壁５の両端部から任意の距離ほど離して隔壁５の幅方向に平行にそれぞれ切り離して、３つの流路部材２２，２３，２４とし、３つの流路部材の接着は、駆動用電極１０，１１，１２をそれぞれに上記圧電マイクロポンプ３０と同様のスパッタリング法、蒸着法等で形成したものを接着してもよく、予め３つの流路部材をエポキシ系接着剤で接着したものにスパッタリング法や蒸着法で駆動用電極１０，１１，１２を形成してもよい。さらには、駆動用電極９を先に形成した流路部材を切り離した後、接着剤で接着してもよい。
【００４６】
本発明では、上記駆動用電極９を先に形成した流路部材を切り離した後、接着剤で接着する方法にて説明をする。
【００４７】
すなわち、主流路部材１４を得た後、蒸着法やスパッタリング法で隔壁５の溝側側面に金属膜を形成し、隔壁５上部の駆動用電極９を分割するために、レーザー等で各々の隔壁５の長さ方向に駆動用電極９を分断する。その後、上記主流路部材１４を３分割するために上記隔壁５の長さ方向に垂直に切断する。
【００４８】
そして、切断した個々の流路部材２２，２３，２４をエポキシ系接着剤等で接着して、主流路部材１４を再び形成する。この時、エポキシ系接着剤が絶縁性を有するので主流路部材１４の駆動用電極９はそれぞれ駆動用電極１０，１１，１２に独立して形成されることになる。
【００４９】
この後、主流路部材１４の両端に、金属、セラミックス、ガラス、有機系材料等の何れかで作成された流体供給側流路部材１５や流体排出側流路部材２０をエポキシ系接着剤で接合する。この後、これら主流路部材１４の隔壁を含む頂部、流体供給側流路部材１５及び流体排出側流路部材２０の頂部とこれらの流路を閉塞し、予め駆動用電極１０，１１，１２と接続して外部の駆動用回路と接続するための端子部を有した封止板２１をエポキシ系接着剤で接合して本発明の圧電マイクロポンプ４０は作製することができるのである。
【００５０】
なお、上記封止板２１を接着するときの接着剤は、電極を接続する部位は導電性接着剤、その他の部位はエポキシ系接着剤を用いればよい。
【００５１】
また、上記圧電セラミックスとしては、圧電定数の高い、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、マグネシウムニオブ酸鉛（ＰＭＮ）、ニッケルニオブ酸鉛（ＰＮＮ）等を主成分とする圧電セラミックスを用いることがよく、駆動用電極９を構成する材質としては、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｌのうち１種以上を主成分とするものを導体として用いれば良い。
【００５２】
さらに、前記封止板２１としては、セラミックス、ガラス、金属などから選択すればよく、絶縁性が必要であれば、有機系、又は無機系の絶縁膜を形成して用いればよい。
【００５３】
また、特に記述しなかったが、流路内の流体によって圧電マイクロポンプ３０，４０の内部が腐食を受けるようであれば、内部を一般的な有機系、無機系の保護膜を塗布、蒸着法、スパッタリング法などの方法で形成すればよい。
【００５４】
さらに、本発明は、屈曲変位する隔壁の構造を単体で説明したが、複数層で形成したものであっても構わないし、圧電マイクロポンプ３０，４０内部の隔壁５の数も４個で説明したが、１個以上あればよく、好適には２個以上がよい。
【００５５】
加えて、本発明の圧電マイクロポンプ３０，４０の流体の排出量を増やしたい場合は、さらに同様の圧電マイクロポンプを並列及び直列に連結した構造のポンプとして用いてもよいことはいうまでもない。
【００５６】
【発明の効果】
本発明の構成によれば、平行に整列した圧電材料からなる複数の隔壁を有し、該隔壁間を流体の流路としてなる基板と、該基板の隔壁上に接合され、前記流路を塞ぐ封止板とからなり、前記流路の一方端側には流体を導入して前記各流路に流体を供給する供給孔を、他方端側には前記各流路からの流体を合流させて排出する排出孔を有するとともに、前記隔壁の両側面の長手方向にはそれぞれ電極が形成されており、前記隔壁間を挟む各電極間に通電して隔壁を変位させることで前記流体流路内の圧力を変化させ、前記供給孔から流路に導入した流体を前記排出孔で排出する圧電マイクロポンプにおいて、前記電極は、前記隔壁の長手方向に３つの駆動用電極に分割するとともに、中央の駆動用電極による流路の圧力変化に伴って流体の逆流を防止すべく、両端の何れかの駆動用電極で流路の圧力を変化させることにより、中央の駆動用電極による流路の圧力変化が正負何れの圧力波が発生したとしても逆流が完全に防止でき、効率の良い流体の搬送が行えるものである。
【００５７】
また、その中央の駆動用電極による流路の圧力変化が、流路容積を小さくさせる負の圧力波である場合には、流体を排出孔に排出するために流路の中央側の流路容積を小さくしても流路の中央側から逆流する方向にも流体が移動するが、供給孔側の駆動用電極により流路に負の圧力波を与えることにより、流体を排出する効率が格段に向上することができる。
【００５８】
さらに、中央の駆動用電極による流路の圧力変化が、流路容積を大きくさせる正の圧力波である場合には、流体を供給孔から導入するために流路の中央側の流路容積を大きくしても排出孔側から流路の中央側に逆流する方向にも流体が移動するが、排出孔側の駆動用電極により流路に正の圧力波を与えることにより、流体を導入する効率が格段に向上することができる。
【００５９】
なお、３つの駆動用電極に対応して前記隔壁が少なくとも３つに分割することで屈曲変位する伝達効率が向上し、さらに、流体を移動させる効率を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明の圧電マイクロポンプを示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ′線での断面図である。
【図２】本発明の圧電マイクロポンプの動作を示す断面図である。
【図３】本発明の圧電マイクロポンプの他の一実施例を示す斜視図である。
【図４】（ａ）は、従来の圧電マイクロポンプを示す斜視図であり、（ｂ）は、従来の圧電マイクロポンプを示す分解斜視図である。
【図５】（ａ）〜（ｅ）は従来の圧電マイクロポンプの動作を説明する図である。
【符号の説明】
１，２，３，４　　　　　流体加圧室
５，６，７，８　　　　　隔壁
９，１０，１１，１２　　駆動用電極
１３　　　　　　　　　　基板
１４　　　　　　　　　　主流路部材
１５　　　　　　　　　　流体供給側流路部材
１６　　　　　　　　　　流体貯留部
１７，６３　　　　　　　供給孔
１８　　　　　　　　　　流体合流部
１９，６４　　　　　　　排出孔
２０　　　　　　　　　　流体排出側流路部材
２１　　　　　　　　　　封止板
３０，４０　　　　　　　圧電マイクロポンプ
５１ａ，５１ｂ，５５　　電極
５２　　　　　　　　　　流体路
５８　　　　　　　　　　支持体
５９　　　　　　　　　　支持板
７９　　　　　　　　　　枠体
６０　　　　　　　　　　圧電板
６２ａ，６２ｂ，６３，６４，６６ａ，６６ｂ，６７ａ，６７ｂ　　　溝
６５　　　　　　　　　　ベローズ型継ぎ手
７０　　　　　　　　　　共通電極
【図１】
2004116484.tif 000003
【図２】
2004116484.tif 000004
【図３】
2004116484.tif 000005
【図４】
2004116484.tif 000006
【図５】
2004116484.tif 000007