(57)【要約】【課題】  長期間に渡って使用しても、クラック等の不都合が発生しにくい耐久性に優れた積層型圧電素子を提供する。【解決手段】  圧電体からなり、複数の圧電層と複数の内部電極とが交互に積層された角柱状積層体の２以上の側面に、前記内部電極の端部を１つおきに絶縁するための複数の絶縁被覆層、及び、前記内部電極の前記絶縁被覆層により絶縁されていない側の端部を電気的に並列に接続するための外部電極がそれぞれ形成されてなる積層型圧電素子であって、前記外部電極は、前記絶縁被覆層上を含む前記角柱状積層体の前記側面に形成された第一の外部電極層、前記第一の外部電極層と少なくとも２箇所で接触する第二の外部電極層、及び、前記第一の外部電極層と前記第二の外部電極層とを接合する複数の導電接合材から構成されており、前記第一の外部電極層は、少なくとも2層の前記圧電層の側面を一体的に覆うように形成されている積層型圧電素子。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電体からなり、印加電圧に応じてその厚さが変化する複数の圧電層と、前記印加電圧を供給するための複数の内部電極とが交互に積層された角柱状積層体の２以上の側面に、前記内部電極の端部を１つおきに絶縁するための複数の絶縁被覆層、及び、前記内部電極の前記絶縁被覆層により絶縁されていない側の端部を電気的に並列に接続するための外部電極がそれぞれ形成されてなる積層型圧電素子であって、
前記外部電極は、前記絶縁被覆層上を含む前記角柱状積層体の前記側面に形成された第一の外部電極層、前記圧電層の厚さが変化する方向に対して伸長可能で、前記第一の外部電極層と少なくとも２箇所で接触する第二の外部電極層、及び、前記第一の外部電極層と前記第二の外部電極層とを接合する複数の導電接合材から構成されており、
前記第一の外部電極層は、少なくとも２層の前記圧電層の側面を一体的に覆うように形成されていることを特徴とする積層型圧電素子。
【請求項２】
前記第二の外部電極層は、屈曲構造を有する導電部材からなる請求項１に記載の積層型圧電素子。
【請求項３】
前記第二の外部電極層は、板状導電部材であり、一方の主面が平坦面で、他方の主面に複数の溝部が形成されている請求項１に記載の積層型圧電素子。
【請求項４】
前記第二の外部電極層は、板状導電部材であり、両方の主面のそれぞれに複数の溝部が形成されている請求項１に記載の積層型圧電素子。
【請求項５】
前記溝部は、断面の形状が略円弧状である請求項３または４に記載の積層型圧電素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インジェクタやインクジェット・プリンタヘッドの動力源等、種々の用途に用いられる積層型圧電素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１０（ａ）は、従来の積層型圧電素子の一例を模式的に示した斜視図であり、（ｂ）は、その縦断面図である。
図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、一般に、積層型圧電素子４２０では、印加電圧に応じてその厚さが変化する複数の圧電体からなる圧電層４２１と、圧電層４２１に印加電圧を供給するための複数の内部電極４２２（４２２ａ、４２２ｂ）とが交互に積層されて積層体を構成し、この積層体の側面に露出した内部電極４２２に接続するための外部電極４３０（４３０ａ、４３０ｂ）が形成されている。
【０００３】
このような積層型圧電素子４２０の内部電極４２２に、外部電極４３０を介して電圧を印加すると、積層型圧電素子４２０は、高さ方向に伸張し、電圧の印加を止めると、ほぼ元の高さに戻る。すなわち、積層型圧電素子４２０は、電気エネルギーの供給、停止により伸縮し、一種のピストンのような機能を有するのである。
【０００４】
従って、このような積層型圧電素子４２０を含む駆動機構がシリンジに納められた場合には、所定量の接着剤、コーティング剤、潤滑剤等を吐出するインジェクタとして機能し、また、このような積層型圧電素子４２０がインクジェット・プリンタヘッドに用いられた場合には、所定量のインクを連続的に吐出させて、紙等に印刷を行うことができる。
【０００５】
上述のように、積層型圧電素子４２０は電圧を印加することにより高さ方向に伸張するが、その伸張の仕方を詳しく観察すると、図１１に示すように、内部電極４２２ａと内部電極４２２ｂとが重なり合っている部分に電圧が印加されるため、この重なり合っている部分のみが伸縮し、内部電極４２２ａ、４２２ｂが重なり合っていない部分は伸縮しない。
【０００６】
従って、電圧が印加されない部分、すなわち内部電極４２２ａ、４２２ｂが形成されていない部分（以下、不活性部分ともいう）には、引張応力が作用する。
この結果、上記不活性部分にクラックが発生しやすくなる。このクラックは、不活性部分から外部電極に進展し、外部電極の分断にまで至る部分があった。
【０００７】
このような問題に対し、外部電極の耐久性を高める等の目的で、波形状等の形状を有する外部電極が設けられた積層型圧電素子が提案されている（特許文献１参照）。
しかしながら、これらの積層型圧電素子では、積層体部分に生じるクラックは防止することができないため、圧電素子としての機能が低下してしまうことがあり、やはり耐久性が充分ではないという問題点があった。
【０００８】
一方、上述した不活性部分を無くすために、図１２に示したように、内部電極と外部電極との接続方法を変えた積層型圧電素子が提案されている（特許文献２参照）。
図１２（ａ）は、従来の積層型圧電素子の一例を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）は、そのＢ−Ｂ線断面図である。
【０００９】
この積層型圧電素子５２０では、圧電層５２１の層間に形成される内部電極５２２（５２２ａ、５２２ｂ）を層間の全面に形成している。しかし、そのままでは、内部電極５２２は、図１２（ｂ）中、対向する左右の両側面に形成された外部電極５３０の双方と接触してしまうので、１つおきに、左側又は右側の側面の内部電極５２２が露出した部分に塗料やガラス等の絶縁体で絶縁被覆層５２３を形成し、その上に外部電極５３０を形成している。このような構成とすることにより、図１０に示した積層型圧電素子４２０と同様に、内部電極５２２が交互に左右に形成された外部電極５３０と電気的に接続されることとなる。
なお、外部電極５３０は、第一の外部電極層５３１、導電接合材５３２及び金属板５３３からなり、第一の外部電極層５３１及び導電接合材５３２を介して、金属板５３３が積層体の側面に接合され、内部電極５２２と電気的に接続されている。
【００１０】
図１２に示した積層型圧電素子５２０では、不活性部分が存在しないので、不活性部分でのクラックの発生等の現象は生じない。
しかしながら、積層体の全体が伸縮するため、伸縮しない外部電極５３０との間に応力が発生し、この応力に起因して外部電極５３０の剥離、破壊等が生じやすく、耐久性が充分ではなかった。
【００１１】
また、複数の圧電体と複数の内部電極とを交互に積層してなる柱状積層体と、該柱状積層体の側面に設けられ、内部電極が一層おきに交互に接続された一対の外部電極とを具備してなる積層型圧電素子であって、外部電極が波形導電部材からなり、該波形導電部材の柱状積層体側に突出する突出部が、内部電極の端部に接続されている積層型圧電素子が開示されている（特許文献３参照）。
このような積層型圧電素子では、内部電極が、柱状積層体の側面にまで形成されているため（図１、３参照）、柱状積層体に不活性部分が存在せず、不活性部分でのクラックの発生等の現象は生じない。
【００１２】
また、この積層型圧電素子では、外部端子として波形導電部材が用いられ、この外部端子の備える接続部が内部電極の端部に接続されているため、内部電極間を連結している波形導電部材が撓んでいることとなる。
そのため、積層型圧電素子の駆動させた際に、外部電極が柱状積層体の伸縮に追従することができ、内部電極と外部電極の接続部に応力が集中しにくく、この接続部での断線等が起こりにくいものであった。
【００１３】
しかしながら、このような積層型圧電素子は、各内部電極が独立して波形の外部電極と接続されているため、内部電極と外部電極との接続部が、１箇所でも外れてしまうと、圧電体に電圧を印加することができなくなり、積層型圧電素子として機能することができなくなるため、長期間に渡って使用した際の信頼性および耐久性は充分とはいえなかった。
【００１４】
また、このような積層型圧電素子の製造工程では、一側面において、一つおきに内部電極と外部電極とを必ず接合する必要があるため、波形の外部電極の繰り返し形状を厳密に一定間隔で作製し、接合時には、外部電極の全ての突出部分と外部電極とを接合させる必要があり、このような製造工程の複雑さに起因して、積層型圧電素子が高価となってしまうという問題があった。
【００１５】
【特許文献１】特開２００２−２０２０２４号公報
【特許文献２】特開昭６４−７５７５号公報
【特許文献３】特開２００２−２８９９３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、長期間に渡って使用しても、クラック等の不都合が発生しにくい耐久性に優れた安価な積層型圧電素子を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
即ち、本発明の積層型圧電素子は、圧電体からなり、印加電圧に応じてその厚さが変化する複数の圧電層と、上記印加電圧を供給するための複数の内部電極とが交互に積層された角柱状積層体の２以上の側面に、上記内部電極の端部を１つおきに絶縁するための複数の絶縁被覆層、及び、上記内部電極の上記絶縁被覆層により絶縁されていない側の端部を電気的に並列に接続するための外部電極がそれぞれ形成されてなる積層型圧電素子であって、
上記外部電極は、上記絶縁被覆層上を含む上記角柱状積層体の上記側面に形成された第一の外部電極層、上記第一の外部電極層と少なくとも２箇所で接触する第二の外部電極層、及び、上記第一の外部電極層と上記第二の外部電極層とを接合する複数の導電接合材から構成されており、
上記第一の外部電極層は、少なくとも2層の上記圧電層の側面を一体的に覆うように形成されていることを特徴とする。
【００１８】
本発明の積層型圧電素子において、上記第二の外部電極層は、屈曲構造を有する導電部材からなるものであることが望ましい。
また、上記積層型圧電素子において、上記第二の外部電極層は、板状導電部材であり、一方の主面が平坦面で、他方の主面に複数の溝部が形成されているものであることも望ましい。
さらに、上記積層型圧電素子において、上記第二の外部電極層は、板状導電部材であり、両方の主面のそれぞれに複数の溝部が形成されているものであることも望ましい。
また、上記溝部は、断面の形状が略円弧状であることが望ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の積層型圧電素子は、角柱状積層体に不活性部分が存在しないので、角柱状積層体におけるクラックの発生等を防止することができ、耐久性に優れている。
また、本発明の積層型圧電素子では、少なくとも２層の圧電層の側面を一体的に覆うように形成された第一の外部電極層と、第二の外部電極層とが導電接合材を介して少なくとも２箇所で接触しているため、仮に導電接合材にクラック等が発生し、第一の外部電極層と第二の外部電極層との接続部の一部では剥離が発生したとしても、少なくとも１箇所で接触していれば、積層型圧電素子としての機能が損なわれることがない。また、第二の外部電極層の自由度が比較的大きいため、特定の部分に応力が集中しにくく、第二の外部電極層の破損等が発生しにくい。従って、内部電極と外部電極との間の接続不良や第一の外部電極層と第二の外部電極層との接続不良等が発生しにくく、内部電極と外部電極との接続信頼性、及び、外部電極自体の耐久性に優れている。
【００２０】
また、第二の外部電極の第一の外部電極と接合する部分のピッチ等を厳密に設定する必要がなく、接合も比較的簡単であるため、比較的安価な積層型圧電素子となる。
従って、本発明により、長期間に渡って使用した場合においても信頼性に優れる比較的安価な積層型圧電素子を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の積層型圧電素子は、圧電体からなり、印加電圧に応じてその厚さが変化する複数の圧電層と、上記印加電圧を供給するための複数の内部電極とが交互に積層された角柱状積層体の２以上の側面に、上記内部電極の端部を１つおきに絶縁するための複数の絶縁被覆層、及び、上記内部電極の上記絶縁被覆層により絶縁されていない側の端部を電気的に並列に接続するための外部電極がそれぞれ形成されてなる積層型圧電素子であって、
上記外部電極は、上記絶縁被覆層上を含む上記角柱状積層体の上記側面に形成された第一の外部電極層、上記第一の外部電極層と少なくとも２箇所で接触する第二の外部電極層、及び、上記第一の外部電極層と上記第二の外部電極層とを接合する複数の導電接合材から構成されており、
上記第一の外部電極層は、少なくとも2層の上記圧電層の側面を一体的に覆うように形成されていることを特徴とする。
【００２２】
図１（ａ）は、本発明の積層型圧電素子の一例を模式的に示した斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した本発明の積層型圧電素子のＡ−Ａ線断面図である。
【００２３】
図１に示したように、積層型圧電素子２０では、印加電圧に応じてその厚さが変化する圧電体からなる複数の圧電層２１と、上記印加電圧を供給するための複数の内部電極２２（２２ａ、２２ｂ）とが交互に積層された四角柱状の積層体の２つの側面２４ａ、２４ｂに、複数の絶縁被覆層２３（２３ａ、２３ｂ）、及び、外部電極３０（３０ａ、３０ｂ）がそれぞれ形成されている。
【００２４】
内部電極２２は、各圧電層２１の積層面全体と接するように形成されており、その端部が、外部電極３０ａが形成されている側の側面２４ａと、反対側の外部電極３０ｂが形成されている側の側面２４ｂとで交互に絶縁被覆層２３により絶縁されている。すなわち、外部電極３０ａが形成されている側の側面２４ａでは、内部電極２２のうち一層おきに形成された内部電極２２ｂの端部と外部電極３０ａとが電気的に接続されているとともに、これら内部電極２２ｂの間に形成された内部電極２２ａの端部と外部電極３０ａとが絶縁被覆層２３ａにより絶縁されており、一方、外部電極３０ｂが形成されている側の側面２４ｂでは、逆に、内部電極２２ａの端部と外部電極３０ｂとが電気的に接続されているとともに、絶縁被覆層２３ｂにより内部電極２２ｂの端部と外部電極３０ｂとが絶縁されており、その結果、内部電極２２ａ、２２ｂを介して圧電層２１に電圧を印加することが可能となっている。
【００２５】
絶縁被覆層２３は、外部電極３０が形成されている側面２４ａ、２４ｂのそれぞれにおいて、内部電極２２の端部を一つおきに被覆するように形成されており、内部電極２２ａと外部電極３０ａとの接触及び内部電極２２ｂと外部電極３０ｂとの接触を防止して、絶縁を確保するものである。
なお、外部電極３０が形成されていない側面では、内部電極２２の端部は、図１に示すように、絶縁被覆層２３により絶縁されていてもよいし、絶縁されていなくてもよいが、漏電等を防止するために絶縁されている方が望ましい。
【００２６】
絶縁被覆層２３の材質は、絶縁性であれば特に限定されず、例えば、絶縁性を有するガラス、樹脂等が挙げられる。上記ガラスとしては特に限定されず、例えば、ＳｉＯ２、Ｎａ２Ｏ−ＣａＯ−ＳｉＯ２、Ｋ２Ｏ−ＣａＯ−ＳｉＯ２、Ｎａ２Ｏ−ＰｂＯ−ＳｉＯ２、ＢａＯ−ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３、Ｎａ２Ｏ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２等の組成からなるガラスが挙げられる。上記樹脂としては特に限定されず、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリブタジエン、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド、メラミン樹脂等が挙げられる。
絶縁被覆層２３の厚さは、絶縁性を確保することができれば特に限定されず、通常、１〜３０μｍに設定される。
【００２７】
外部電極３０は、絶縁被覆層２３上を含む上記角柱状積層体の側面２４ａ、２４ｂに形成された第一の外部電極層３１（３１ａ、３１ｂ）、圧電層２１の厚さが変化する方向に対して伸長可能で、第一の外部電極層３１と少なくとも２箇所で接触する第二の外部電極層３３（３３ａ、３３ｂ）、及び、第一の外部電極層３１と第二の外部電極層３３とを接合する複数の導電接合材３２（３２ａ、３２ｂ）から構成されており、内部電極２２ａの絶縁被覆層２３により絶縁されていない側の端部、及び、内部電極２２ｂの絶縁被覆層２３により絶縁されていない側の端部をそれぞれ電気的に並列に接続するものである。なお、外部電極３０は、圧電層２１の応答時間を短縮するために、電気抵抗が低いことが望ましい。
【００２８】
第一の外部電極層３１の材質は導電性であれば特に限定されず、例えば、Ｃｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｐｔ及びこれらの合金等が挙げられる。
第一の外部電極層３１の厚さは、導電性を確保することができれば特に限定されないが、その望ましい下限は０．１μｍであり、望ましい上限は２０μｍである。０．１μｍ未満であると、導電性を確保することができないことがある。２０μｍを超えると、本発明の積層型圧電素子を使用した際に圧電層２１の厚さ方向に生じる伸縮で、第一の外部電極層３１が内部電極２２から剥離してしまったり、クラック等を生じてしまったりすることがある。
【００２９】
本発明の積層型圧電素子では、第二の外部電極層３３が、使用時の圧電層２１の厚さ方向に生じる伸縮に呼応して伸縮することにより、外部電極３０と内部電極２２との間で生じる応力を緩和して、内部電極２２と外部電極３０との接続信頼性を高めており、さらに、第二の外部電極層３３（外部電極３０）に加わる応力を緩和して、外部電極３０自体の耐久性を高めている。
【００３０】
第二の外部電極層３３の形状は、圧電層２１の厚さが変化する方向に対して伸長可能なものであればよく、図１に示した積層型圧電素子２０の第二の外部電極層３３のように、縦断面が屈曲線の繰り返し構造（以下、繰り返し屈曲構造ともいう）を有する板状体に限定されるわけではない。
図２に示した積層型圧電素子５０の第二の外部電極層６３、及び、図３に示した積層型圧電素子７０の第二の外部電極層８３のように、線状のものであってもよい。また、繰り返し屈曲構造を有する線状体の形状は、図１に示した積層型圧電素子２０の第二の外部電極層３３、及び、図２に示した積層型圧電素子５０の第二の外部電極層６３のように、その屈曲方向が取り付け面に対して垂直方向であってもよく、図３に示した積層型圧電素子７０の第二の外部電極層８３のように、その屈曲方向が取り付け面に対して平行方向であってもよい。
上記第二の外部電極層のさらに別の形態については、後に図面を参照しながら説明する。
【００３１】
第二の外部電極層３３の材質は特に限定されないが、加工性に優れ、抵抗値の小さい金属が望ましく、例えば、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｎｉ、Ａｕ及びこれらの合金等の金属等が挙げられる。なかでも、導電性、加工性及び機械的強度に優れたものが望ましく、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｕ等が好適である。また、第二の外部電極層３３が腐食しやすい金属からなる場合には、表面にＳｎ等からなる保護膜を形成しておくことが望ましい。
また、上記第二の外部電極層は、その表面が、ＡｕやＡｌ等の導電性の高い金属で被覆されていてもよい。導電性の高い金属で被覆することにより、導電特性が向上し、特に、高周波特性が向上することとなるからである。
【００３２】
また、第二の外部電極層３３が屈曲構造を有する板状体である場合、厚さの下限は０．０１ｍｍが望ましく、上限は１．０ｍｍが望ましい。０．０１ｍｍ未満では、強度が不足することがあり、１．０ｍｍを超えると応力吸収効果が充分でないことがあるからである。より望ましい幅の下限は０．０２ｍｍであり、より望ましい幅の上限は０．１ｍｍである。
【００３３】
また、第二の外部電極層３３が繰り返し屈曲構造を有する板状体である場合、そのピッチ（側面視した際の隣合う極大点同士の距離、又は、側面視した際の隣り合う極小点同士の距離）の望ましい大きさは、圧電層の厚さと内部電極の厚さの和の２〜２０倍である。適切な接続の数を確保することができ、応力吸収効果を充分に得ることができるからである。
【００３４】
本発明の積層型圧電素子２０では、第二の外部電極層３３は、角柱状積層体の２以上の側面にそれぞれ形成され、正の電極を構成する第二の外部電極層３３ａと、負の電極を構成する第二の外部電極層３３ｂとが少なくとも１つずつ形成されることとなるが、正の電極を構成する第二の外部電極層３３ａ及び負の電極を構成する第二の外部電極層３３ｂは、それぞれ複数形成されることが望ましい。各電極を構成する第二の外部電極層３３ａ、３３ｂが複数形成されると、１つずつ形成された場合よりも、外部電極３０ａ、３０ｂと内部電極２２ａ、２２ｂとの接続不良が発生しにくく、接続信頼性を高めることができるからである。
なお、正の電極を構成する第二の外部電極層３３ａ同士、及び、負の電極を構成する第二の外部電極層３３ｂ同士は、同一の側面に複数設けられてもよいし、２以上の側面に別々に設けられてもよい。
【００３５】
また、上記第二の外部電極層では、伸縮方向に平行な溝が多数形成されていてもよい。このような凹部を形成することにより、第二の外部電極層の表面積が増大し、表皮効果により導電特性が向上するため、短時間でより確実に圧電体に所望の電圧を印加することが可能となる。また、上述したように第二の外部電極層３３ａ、３３ｂを複数形成することによっても、第二の外部電極層の表面積が増大し、導電特性がより向上する。
【００３６】
導電接合材３２は、第一の外部電極層３１と第二の外部電極層３３とを接合するために設けられるものであり、電気抵抗を小さくするとともに、第二の外部電極層３３（外部電極３０）と内部電極２２との接続信頼性を高めるために複数設けられる。本発明の積層型圧電素子２０では、上記角柱状積層体の側面上に第二の外部電極層３３を取り付ける手段として、複数の導電接合材３２を用いているので、図１２に示した積層型圧電素子のように、金属板５３３等からなる外部電極５３０が積層体の側面の大部分に接合されている場合と比べて、外部電極３０と内部電極２２との間で生じる応力を緩和することができ、内部電極２２と外部電極３０との接続信頼性を高めることができる。
【００３７】
また、上記外部電極を構成する第一の外部電極層と第二の外部電極層とは、上記導電接合材を介して、少なくとも２箇所で接触している。従って、仮に第一の外部電極層と第二の外部電極層との一部が剥離してしまっても、第一の外部電極層と第二の外部電極層が少なくとも１箇所で接触していれば、積層型圧電素子として機能することができる。従って、本発明の積層型圧電素子は、信頼性に優れることとなる。
【００３８】
導電接合材３２の材質は、導電性及び絶縁被覆層２３の耐熱温度以下で接着性を有するものであれば特に限定されず、例えば、半田、リン銅ろう、銀ろう等のろう材、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕ等からなる金属粒子、これらの混合物や合金等が含まれた金属ペースト等が挙げられる。
【００３９】
導電接合材３２の形成パターンとしては特に限定されないが、第一の外部電極層３１がクラック等により断線した際にも内部電極２２に給電することができるように、少なくとも２箇所に形成されている必要があり、少なくとも上下方向に複数形成されていることが望ましく、また、等間隔に複数形成されていることが望ましい。
また、図１に示した積層型圧電素子２０では、第一の外部電極層３１を挟んで対称な位置に、内部電極２２と第一の外部電極層３１との接続箇所と導電接合材３２とがあるように、すなわち、第一の外部電極層３１を形成した面を平面視した際に、内部電極２２と第一の外部電極層３１との接続箇所と導電接合材３２とが重なるように、内部電極と第一の外部電極層３１と導電接合材３２とが構成されている。
このように、積層型圧電素子２０では、第二の外部電極層３３が、内部電極２２の端部近傍で第一の外部電極層３１と接合されているが、接合位置は、内部電極２２の端部から上又は下にずれていてもよい。これにより、接合位置に拘らず、内部電極２２と第二の外部電極層３３の接続を確保することができるからである。
【００４０】
本発明の積層型圧電素子２０を構成する角柱状積層体は、圧電体からなり、印加電圧に応じてその厚さが変化する複数の圧電層２１と、上記印加電圧を供給するための複数の内部電極２２とが交互に積層されたものである。
【００４１】
本発明の積層型圧電素子２０の圧電層２１を構成する圧電体の種類は特に限定されず、例えば、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）系セラミック、ＰＺＴ系セラミックに第三成分として、マグネシウム・ニオブ酸鉛、マグネシウム・タングステン酸鉛、マンガン・バリウム酸鉛等を加えた、いわゆる三成分系セラミック等が挙げられる。
【００４２】
圧電層２１の一層当たりの厚さは特に限定されないが、３０〜３００μｍ程度が望ましく、５０〜１５０μｍ程度がより望ましい。積層型圧電素子を効率良く伸縮させるには、圧電層２１の一層当たりの厚さは薄い方が望ましいが、一層当たりの厚さが薄くなり過ぎると、製造が困難になるからである。
圧電層２１の積層数は、１００〜１０００程度が望ましい。このような積層数とすることにより、積層型圧電素子としての機能を充分に果たすことができるからである。
【００４３】
内部電極２２の材質は特に限定されないが、酸化雰囲気でも比較的酸化しにくいものが望ましく、例えば、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ及びこれらの合金等が挙げられる。
内部電極２２は、通常、これらの電極材料を含むペーストを、圧電材料からなるグリーンシート上に所定のパターンで印刷した後、このグリーンシートを積層して、焼成することにより形成される。従って、上記電極材料は、焼成温度等を考慮して適宜選択される。
【００４４】
内部電極２２の厚さは特に限定されないが、０．１〜１０μｍ程度が望ましく、０．１〜４μｍ程度がより望ましい。このような厚さとすることにより、積層型圧電素子としての機能を充分に果たすことができるからである。
【００４５】
本発明の積層型圧電素子２０では、角柱状積層体の内部電極２２に平行な断面は、ｎ角形（ただし、ｎは４以上の整数）からなることが望ましい。正と負の内部電極２２ａ、２２ｂそれぞれに対して、複数の第二の外部電極層３３を設けやすいからである。
なかでも、ｎ角形のｎは、偶数であることがより望ましく、特に六角形、八角形等が望ましい。形状が面対称であり、正と負の内部電極２２ａ、２２ｂに対して、第二の外部電極層３３を同数ずつ対称な位置に設けやすいからである。
【００４６】
本発明の積層型圧電素子において、第二の外部電極層の形状は、上述したように、繰り返し屈曲構造を有する板状体に限定されるわけではなく、例えば、板状導電部材であって、一方の主面が平坦面で他方の主面に複数の溝部が形成されているような構成であってもよいし、板状導電部材であって、両方の主面のそれぞれに複数の溝部が形成されているような構成であってもよい。
以下、このような形状の第二の外部電極層を有する積層型圧電素子について、図面を参照しながら説明する。
【００４７】
図６（ａ）は、本発明の積層型圧電素子の別の一例を模式的に示した斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した本発明の積層型圧電素子のＡ−Ａ線断面図である。
なお、図６に示した積層型圧電素子６２０の構成は、第二の外部電極層の形態が異なる以外は、図１に示した積層型圧電素子２０の構成と同一である。従って、ここでは、第二の外部電極層についてのみ詳細に説明する。
【００４８】
積層型圧電素子６２０の外部電極６３０は、絶縁被覆層６２３上を含む角柱状積層体の側面６２４ａ、６２４ｂに形成された第一の外部電極層６３１（６３１ａ、６３１ｂ）、板状導電部材であって、一方の主面が平坦面で、他方の主面（角柱状積層体の側面６２４ａ、６２４ｂに対向する側の面）に、複数の溝部６３３ａ′６３３ｂ′が形成された第二の外部電極層６３３（６３３ａ、６３３ｂ）、及び、第一の外部電極層６３１と第二の外部電極層６３３とを接合する複数の導電接合材６３２（６３２ａ、６３２ｂ）から構成されており、内部電極６２２ａの絶縁被覆層６２３により絶縁されていない側の端部、及び、内部電極６２２ｂの絶縁被覆層６２３により絶縁されていない側の端部をそれぞれ電気的に並列に接続するものである。
なお、第一の外部電極層６３１は、少なくとも２層の圧電層６２１の側面を一体的に覆うように形成されている。また、外部電極６３０は、圧電層６２１の応答時間を短縮するために、電気抵抗が低いことが望ましい。
【００４９】
積層型圧電素子６２０では、第二の外部電極層６３３が、使用時の圧電層６２１の厚さ方向に生じる伸縮に呼応して伸縮することにより、外部電極６３０と内部電極６２２との間で生じる応力を緩和して、内部電極６２２と外部電極６３０との接続信頼性を高めており、さらに、第二の外部電極層６３３（外部電極６３０）に加わる応力を緩和して、外部電極６３０自体の耐久性を高めている。
【００５０】
第二の外部電極層６３３の材質は特に限定されず、図１に示した第二の外部電極層３３の材質と同様である。
【００５１】
積層型圧電素子６２０では、第二の外部電極層６３３は、角柱状積層体の２以上の側面にそれぞれ形成され、正の電極を構成する第二の外部電極層６３３ａと、負の電極を構成する第二の外部電極層６３３ｂとが少なくとも１つずつ形成されることとなるが、正の電極を構成する第二の外部電極層６３３ａ及び負の電極を構成する第二の外部電極層６３３ｂは、それぞれ複数形成されることが望ましい。
各電極を構成する第二の外部電極層６３３ａ、６３３ｂが複数形成されると、１つずつ形成された場合よりも、外部電極６３０ａ、６３０ｂと内部電極６２２ａ、６２２ｂとの接続不良が発生しにくく、接続信頼性を高めることができ、表面積の増大により導電特性をより向上させることができるからである。
なお、正の電極を構成する第二の外部電極層６３３ａ同士、及び、負の電極を構成する第二の外部電極層６３３ｂ同士は、同一の側面に複数設けられてもよいし、２以上の側面に別々に設けられてもよい。
【００５２】
また、第二の外部電極層６３３の厚さについて、その下限は０．０１ｍｍが望ましく、その上限は１．０ｍｍが望ましい。０．０１ｍｍ未満では、強度が不足することがあり、１．０ｍｍを超えると応力吸収効果が充分でないことがあるからである。より望ましい下限は、０．０２ｍｍであり、より望ましい上限は０．１ｍｍである。
なお、図６に示したような形態の第二の外部電極層、すなわち、板状導電部材であって、一方の主面が平坦面で、他方の主面に複数の溝部が形成されている形態の第二の外部電極層において、第二の外部電極層の厚さとは、溝部を形成していない部分の厚さのことをいう。
【００５３】
また、一方の主面が平坦面で、他方の主面に溝部が形成された形態の第二の外部電極層において、該第二の外部電極層に形成された溝部のピッチ（隣合う溝部同士の中心間距離）の望ましい大きさは、圧電層の厚さと内部電極の厚さの和の２〜２０倍である。適切な接続の数を確保することができ、応力吸収効果を充分に得ることができるからである。
【００５４】
導電接合材６３２は、第一の外部電極層６３１と第二の外部電極層６３３とを接合するために設けられるものであり、電気抵抗を小さくするとともに、第二の外部電極層６３３（外部電極６３０）と内部電極６２２との接続信頼性を高めるために複数設けられる。積層型圧電素子６２０では、上記角柱状積層体の側面上に第二の外部電極層６３３を取り付ける手段として、複数の導電接合材６３２を用いているので、図１２に示した積層型圧電素子のように、金属板５３３等からなる外部電極５３０が積層体の側面の大部分に接合されている場合と比べて、外部電極６３０と内部電極６２２との間で生じる応力を緩和することができ、内部電極６２２と外部電極６３０との接続信頼性を高めている。
また、図６に示した積層型圧電素子６２０では、第一の外部電極層６３１を挟んで対称な位置に、内部電極６２２と第一の外部電極層６３１との接続箇所と導電接合材６３２とがあるように構成されている。積層型圧電素子６２０では、第二の外部電極層６３３が、内部電極６２２の端部近傍で第一の外部電極層６３１と接合されているが、接合位置は、内部電極２２の端部から上又は下にずれていてもよい。これにより、接合位置に拘らず、内部電極２２と第二の外部電極層３３の接続を確保することができるからである。
【００５５】
なお、積層型圧電素子６２０を構成する角柱状積層体の構成は、図１に示した角柱状積層体２０の構成と同様である。
【００５６】
図７（ａ）は、本発明の積層型圧電素子の別の一例を模式的に示した斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した本発明の積層型圧電素子のＡ−Ａ線断面図である。
なお、図７に示した積層型圧電素子７２０の構成は、第二の外部電極層の形態が異なる以外は、図１に示した積層型圧電素子２０の構成と同一である。従って、ここでは、第二の外部電極層についてのみ詳細に説明する。
【００５７】
積層型圧電素子７２０の外部電極７３０は、絶縁被覆層７２３上を含む角柱状積層体の側面７２４ａ、７２４ｂに形成された第一の外部電極層７３１（７３１ａ、７３１ｂ）、板状導電部材であって、角柱状積層体の側面７２４ａ、７２４ｂに対向する側の面に、複数の溝部７３３ａ′、７３３ｂ′が形成されるとともに、その反対側の面にも複数の溝部７３３ａ′′、７３３ｂ′′が形成された第二の外部電極層７３３（７３３ａ、７３３ｂ）、及び、第一の外部電極層７３１と第二の外部電極層７３３とを接合する複数の導電接合材７３２（７３２ａ、７３２ｂ）から構成されており、内部電極７２２ａの絶縁被覆層７２３により絶縁されていない側の端部、及び、内部電極７２２ｂの絶縁被覆層７２３により絶縁されていない側の端部をそれぞれ電気的に並列に接続するものである。
なお、第一の外部電極層７３１は、少なくとも２層の圧電層７２１の側面を一体的に覆うように形成されている。また、外部電極７３０は、圧電層７２１の応答時間を短縮するために、電気抵抗が低いことが望ましい。
また、第二の外部電極層７３３において、第一の外部電極層７３１に接合される面と、その反対側の面とのそれぞれに形成された溝部の深さは、同一であるか、または、第一の外部電極層７３１に接合される面のほうが深いことが望ましい。
【００５８】
積層型圧電素子７２０では、第二の外部電極層７３３を構成する板状体の両主面に複数の溝が形成されているため、使用時の圧電層７２１の厚さ方向に生じる伸縮に呼応してより伸縮しやすくなり、外部電極７３０と内部電極７２２との間で生じる応力を充分に緩和して、内部電極７２２と外部電極７３０との接続信頼性を高めており、さらに、第二の外部電極層７３３（外部電極７３０）に加わる応力を緩和して、外部電極７３０自体の耐久性を高めている。
【００５９】
第二の外部電極層７３３の材質は特に限定されず、図１に示した第二の外部電極層３３の材質と同様である。
【００６０】
積層型圧電素子７２０では、第二の外部電極層７３３は、角柱状積層体の２以上の側面にそれぞれ形成され、正の電極を構成する第二の外部電極層７３３ａと、負の電極を構成する第二の外部電極層７３３ｂとが少なくとも１つずつ形成されることとなるが、正の電極を構成する第二の外部電極層７３３ａ及び負の電極を構成する第二の外部電極層７３３ｂは、それぞれ複数形成されることが望ましい。
各電極を構成する第二の外部電極層７３３ａ、７３３ｂが複数形成されると、１つずつ形成された場合よりも、外部電極７３０ａ、７３０ｂと内部電極７２２ａ、７２２ｂとの接続不良が発生しにくく、接続信頼性を高めることができ、表面積の増大により導電特性をより向上させることができるからである。
なお、正の電極を構成する第二の外部電極層７３３ａ同士、及び、負の電極を構成する第二の外部電極層７３３ｂ同士は、同一の側面に複数設けられてもよいし、２以上の側面に別々に設けられてもよい。
【００６１】
また、第二の外部電極層７３３の厚さについて、その下限は０．０１ｍｍが望ましく、その上限は１．０ｍｍが望ましい。０．０１ｍｍ未満では、強度が不足することがあり、１．０ｍｍを超えると応力吸収効果が充分でないことがあるからである。より望ましい下限は、０．０２ｍｍであり、より望ましい上限は０．１ｍｍである。
なお、図７に示したような形態の第二の外部電極層、すなわち、板状導電部材であって、一方の主面が平坦面で、他方の主面に複数の溝部が形成されている形態の第二の外部電極層において、第二の外部電極層の厚さとは、溝部を形成していない部分の厚さのことをいう。
【００６２】
また、一方の主面が平坦面で、他方の主面に溝部が形成された形態の第二の外部電極層において、該第二の外部電極層に形成された溝部のピッチ（隣合う溝部同士の中心間距離）の望ましい大きさは、圧電層の厚さと内部電極の厚さの和の２〜２０倍である。適切な接続の数を確保することができ、応力吸収効果を充分に得ることができるからである。
【００６３】
導電接合材７３２は、第一の外部電極層７３１と第二の外部電極層７３３とを接合するために設けられるものであり、電気抵抗を小さくするとともに、第二の外部電極層７３３（外部電極７３０）と内部電極７２２との接続信頼性を高めるために複数設けられる。積層型圧電素子７２０では、上記角柱状積層体の側面上に第二の外部電極層７３３を取り付ける手段として、複数の導電接合材７３２を用いているので、図１２に示した積層型圧電素子のように、金属板５３３等からなる外部電極５３０が積層体の側面の大部分に接合されている場合と比べて、外部電極７３０と内部電極７２２との間で生じる応力を緩和することができ、内部電極７２２と外部電極７３０との接続信頼性を高めている。
また、図７に示した積層型圧電素子７２０では、第一の外部電極層７３１を挟んで対称な位置に、内部電極７２２と第一の外部電極層７３１との接続箇所と導電接合材７３２とがあるように構成されている。積層型圧電素子７２０では、第二の外部電極層７３３が、内部電極７２２の端部近傍で第一の外部電極層７３１と接合されているが、接合位置は、内部電極７２２の端部から上又は下にずれていてもよい。これにより、接合位置に拘らず、内部電極７２２と第二の外部電極層７３３の接続を確保することができるからである。
【００６４】
なお、積層型圧電素子７２０を構成する角柱状積層体の構成は、図１に示した角柱状積層体２０の構成と同様である。
【００６５】
また、本発明の積層型圧電素子は、図８に示したような構成からなるものであってもよい
図８（ａ）は、本発明の積層型圧電素子の別の実施形態の一例を模式式に示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
図８に示す積層型圧電素子８２０は、外部電極８３０（８３０ａ、８３０ｂ）の構成が異なる以外は、その他の構成は、図１に示した積層型圧電素子２０と同様である。従って、ここでは、外部電極についてのみ詳細に説明することとする。
【００６６】
積層型圧電素子８２０の外部電極８３０は、絶縁被覆層８２３上を含む角柱状積層体の側面８２４ａ、８２４ｂに形成された第一の外部電極層８３１（８３１ａ、８３１ｂ）、屈曲構造を有する導電部材としてスパイラル形状の第二の外部電極層８３３（８３３ａ、８３３ｂ）、及び、第一の外部電極層８３１と第二の外部電極層８３３とを接合する複数の導電接合材８３２（８３２ａ、８３２ｂ）から構成されており、内部電極８２２ａの絶縁被覆層８２３により絶縁されていない側の端部、及び、内部電極８２２ｂの絶縁被覆層８２３により絶縁されていない側の端部をそれぞれ電気的に並列に接続するものである。
なお、第一の外部電極層８３１は、少なくとも２層の圧電層８２１の側面を一体的に覆うように形成されている。また、外部電極８３０は、圧電層８２１の応答時間を短縮するために、電気抵抗が低いことが望ましい。
【００６７】
積層型圧電素子８２０では、第二の外部電極層８３３が、使用時の圧電層８２１の厚さ方向に生じる伸縮に呼応して伸縮することにより、外部電極８３０と内部電極８２２との間で生じる応力を緩和して、内部電極８２２と外部電極８３０との接続信頼性を高めており、さらに、第二の外部電極層８３３（外部電極８３０）に加わる応力を緩和して、外部電極８３０自体の耐久性を高めている。
【００６８】
第二の外部電極層８３３の材質は特に限定されず、図１に示した第二の外部電極層３３の材質と同様である。
第二の外部電極層８３３の形状は、スパイラルを上から見た際、円形状であってもよく、楕円形状であってもよい。また、積層型圧電素子８２０には、第二の外部電極層８３３との接触面積を大きくするため、側面に凹部が形成されていてもよい。
【００６９】
積層型圧電素子８２０では、第二の外部電極層８３３は、角柱状積層体の２以上の側面にそれぞれ形成され、正の電極を構成する第二の外部電極層８３３ａと、負の電極を構成する第二の外部電極層８３３ｂとが少なくとも１つずつ形成されることとなるが、正の電極を構成する第二の外部電極層８３３ａ及び負の電極を構成する第二の外部電極層８３３ｂは、それぞれ複数形成されることが望ましい。
各電極を構成する第二の外部電極層８３３ａ、８３３ｂが複数形成されると、１つずつ形成された場合よりも、外部電極８３０ａ、８３０ｂと内部電極８２２ａ、８２２ｂとの接続不良が発生しにくく、接続信頼性を高めることができ、表面積の増大により導電特性をより向上させることができるからである。
なお、正の電極を構成する第二の外部電極層８３３ａ同士、及び、負の電極を構成する第二の外部電極層８３３ｂ同士は、同一の側面に複数設けられてもよいし、２以上の側面に別々に設けられてもよい。
【００７０】
導電接合材８３２は、第一の外部電極層８３１と第二の外部電極層８３３とを接合するために設けられるものであり、電気抵抗を小さくするとともに、第二の外部電極層８３３（外部電極８３０）と内部電極８２２との接続信頼性を高めるために複数設けられる。積層型圧電素子８２０では、上記角柱状積層体の側面上に第二の外部電極層８３３を取り付ける手段として、複数の導電接合材８３２を用いているので、図１２に示した積層型圧電素子のように、金属板５３３等からなる外部電極５３０が積層体の側面の大部分に接合されている場合と比べて、外部電極８３０と内部電極８２２との間で生じる応力を緩和することができ、内部電極８２２と外部電極８３０との接続信頼性を高めている。
また、図８に示した積層型圧電素子８２０では、第一の外部電極層８３１を挟んで対称な位置に、内部電極８２２と第一の外部電極層８３１との接続箇所と導電接合材８３２とがなるように構成されている。積層型圧電素子８２０では、第二の外部電極層８３３が、内部電極８２２の端部近傍で第一の外部電極層８３１と接合されているが、接合位置は、内部電極８２２の端部から上又は下にずれていてもよい。これにより、接合位置に拘らず、内部電極８２２と第二の外部電極層８３３の接続を確保することができるからである。
【００７１】
なお、積層型圧電素子８２０を構成する角柱状積層体の構成は、図１に示した角柱状積層体２０の構成と同様である。
【００７２】
また、本発明の積層型圧電素子を構成する第二の外部電極層は、例えば、図９（ａ）〜（ｃ）に示すような形状を有するものであってもよい。
図９（ａ）〜（ｃ）は、本発明の積層型圧電素子を構成する第二の外部電極層の別の形状を模式的に示す斜視図である。
【００７３】
すなわち、図９（ａ）に示すように、第二の外部電極層１１３３は、その縦断面がコの字形状の部材を互いに反対向きになるように並べて端部で接合した形状のものであってもよく、図９（ｂ）に示すように、第二の外部電極層９３３は、その縦断面がくの字形状の部材を互いに反対向きになるように並べて端部で接合した形状のものであってもよい。また、第二の外部電極層は、図９（ａ）と図９（ｂ）とに示したものの中間の形状のものであってもよい。
【００７４】
さらに、図９（ｃ）に示すように、第二の外部電極層１０３３には、伸縮方向に平行な溝１０３４が多数形成されていてもよい。表面積の増大により導電特性をより向上させることができるからである。図９（ｃ）では、図１に示した第二の外部電極層に多数の溝が形成されているが、溝の形成は、図９（ｃ）に示した第二の外部電極層３３に限られず、ほかの第二の外部電極層に多数の溝を形成してもよい。
【００７５】
次に、本発明の積層型圧電素子の製造方法について説明する。
図４−１（ａ）〜（ｅ）は、本発明の積層型圧電素子の製造方法における角柱状積層体の製造工程を模式的に示した斜視図である。
【００７６】
本発明の積層型圧電素子は、従来公知のグリーンシート法を用いて製造することができる。
グリーンシート１００の原料となる粉末を製造する際には、まず、酸化鉛、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化ニオブ等の圧電体を構成する元素の酸化物を所定の組成となるように秤量、混合した後、８００〜９５０℃程度の温度で仮焼する。次に、得られた仮焼体を粉砕し、分級処理等により粒径を整え、この粉末を原料粉末として用いる。上記酸化物の代わりに、シュウ酸塩等の有機金属化合物や金属アルコキシド等を用い、これらの混合粉の仮焼を行ってもよい。
【００７７】
（１）グリーンシート作製工程
得られたセラミックの原料粉末をバインダー、溶剤等と混合してスラリーを調製し、このスラリーをドクターブレード法等でシート状に成形し、乾燥した後、切りだしを行い、所定の形状からなるグリーンシート１００を作製する。
上記バインダーとしては、アクリル系バインダー、エチルセルロース、ブチルセロソルブ、ポリビニルアルコール及びポリビニルブチラールから選ばれる少なくとも１種が望ましい。
上記溶媒としては、アルコール系溶媒、芳香族系溶媒及び水から選ばれる少なくとも１種が望ましい。
なお、グリーンシート１００の厚さは、３５〜４００μｍが望ましい。
【００７８】
次に、グリーンシート１００を正確に積層するために必要な所定形状の位置決め用貫通孔１００ａをパンチング等によりグリーンシート１００の周囲の所定の位置に複数個形成することが望ましい。（図４‐１（ａ）参照）。
【００７９】
（２）金属ペースト印刷工程
位置決め用貫通孔１００ａを形成したグリーンシート１００上に、内部電極の原料となる金属ペーストを印刷し、所定のパターンからなる金属ペースト層１１０を形成する（図４‐１（ｂ）参照）。
上記金属ペースト中には、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ等からなる金属粒子、これらの混合物、合金等が含まれている。
このような金属ペーストとしては、例えば、金属粒子８５〜８７重量部、バインダー１．５〜１０重量部、及び、溶媒１．５〜１０重量部を混合した組成物（ペースト）等が挙げられる。
【００８０】
（３）グリーンシート積層工程
片面に金属ペースト層１１０を形成したグリーンシート１００上に、同様に金属ペースト層１１０を形成したグリーンシート１００を積み重ねていく。
最上段及び最下段には、何も印刷していないグリーンシート１００を高さ調整用に１枚又は複数枚積層してもよい（図４‐１（ｃ）参照）。
【００８１】
なお、各グリーンシート１００には、全く同じ位置に正確に複数の位置決め用貫通孔１００ａが形成され、それぞれの位置決め用貫通孔１００ａに複数のピン（図示せず）がさし込まれて固定されるため、積層されたグリーンシート１００では、同じ位置に金属ペースト層１１０が形成されていることになる。
この後、加熱、圧着を行うことにより、グリーンシート積層体１２０を作製する（図４‐１（ｄ）参照）。
【００８２】
（４）グリーンシート積層体の焼成工程
次に、グリーンシート積層体１２０を電気炉に入れ、４００〜７００℃の温度で脱脂した後、常圧、９００〜１３００℃で焼成し、焼結体を製造する。焼成は、空気中で行うことが望ましい。
【００８３】
（５）焼結体の外形加工工程
次に、得られた焼結体に切削加工処理を行い、位置決め用の貫通孔１００ａが形成された部分を切り取り、さらに、必要に応じて、表面研磨等の後処理を行うことにより、側面に内部電極２２が露出した状態の所定形状の角柱状積層体１３０を作製する（図４‐１（ｅ）参照）。
【００８４】
上述のようにして作製された角柱状積層体１３０の側面に、以下に説明する同時形成法により絶縁被覆層２３及び外部電極３０を形成する。
【００８５】
（６）絶縁被覆層形成工程
図４−２（ｆ）〜（ｉ）は、本発明の積層型圧電素子の同時形成法を用いた製造方法における絶縁被覆層形成工程を模式的に示した側面図である。
絶縁被覆層形成工程では、内部電極２２の外部電極３０と電気的に接続させない側の端部が露出した部分に、ガラスや樹脂等からなる絶縁被覆層前駆体１６０を形成した後、焼き付け又は硬化を行い、絶縁被覆層２３を形成する。
【００８６】
絶縁被覆層前駆体１６０を電着法により形成する場合には、まず、図4−２（ｆ）に示したように、角柱状積層体１３０の絶縁被覆層前駆体１６０を形成しない側面に、内部電極２２の全てを電気的に接続するための導電経路（コモン電極１４０）を形成しておく。
コモン電極１４０の形成方法としては、例えば、無電解めっき、スパッタ、金属ペーストの焼き付け等が挙げられる。
コモン電極１４０は、電着の際に電極として利用するものであり、電着以外の方法により絶縁被覆層前駆体１６０を形成する場合には、特に形成する必要はない。なお、後述するように、コモン電極１４０は、絶縁被覆層前駆体１６０の形成が終了した後に、機械加工等により除去する。
【００８７】
次に、フォトレジストの手法を用い、絶縁被覆層２３を形成する部分以外の部分をフォトレジスト１５０で被覆する（図4−２（ｇ）参照）。すなわち、塗布法やディッピング法等により表面全体にフォトレジスト１５０の層を形成した後、露光・現像処理を施すことにより、絶縁被覆層２３を形成する部分のフォトレジスト１５０を溶解、除去する。
フォトレジスト１５０の材料としては特に限定されず、従来公知の感光性樹脂等を用いることができる。
【００８８】
次に、フォトレジスト１５０が形成されていない部分に、塗布法又は電着法により、絶縁被覆層２３となる絶縁被覆層前駆体１６０を形成する（図4−２（ｈ）参照）。
塗布法により絶縁被覆層前駆体１６０を形成する場合には、ロールコータ等を用いて、フォトレジスト１５０により形成された溝部にガラスや樹脂を含むペーストを充填する。
【００８９】
電着法により、ガラス粉末からなる絶縁被覆層前駆体１６０を形成する場合には、例えば、ガラス粉末を含むガラス粉末電着用懸濁液に、コモン電極１４０及びフォトレジスト１５０が形成された角柱状積層体を浸漬するとともに、対向電極板も浸漬し、両者間に電圧を印加すればよい。上記ガラス粉末中には、結晶化ガラスの粉末やセラミックの粉末が含まれていてもよい。
また、電着法により、樹脂からなる絶縁被覆層前駆体１６０を形成する場合には、従来公知の電着用樹脂を用いることができる。これらの電着用樹脂としては、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられる。
【００９０】
絶縁被覆層前駆体１６０を形成した後、角柱状積層体１３０を剥離液に浸漬し、フォトレジスト１５０を全て剥離させ、絶縁被覆層前駆体１６０の焼き付けを行うことにより、絶縁被覆層２３を形成する（図4−２（ｉ）参照）。
【００９１】
なお、上記絶縁被覆層形成工程では、樹脂若しくはガラスを含むペーストを用いてスクリーン印刷を行う方法、又は、樹脂若しくはガラスを含むペーストを用い、マスクを介して印刷を行う方法等によっても、絶縁被覆層前駆体１６０を形成することができる。
【００９２】
（７）外部電極形成工程
図４−３（ｊ）〜（ｍ）は、本発明の積層型圧電素子の同時形成法を用いた製造方法における外部電極形成工程を模式的に示した側面図である。
外部電極形成工程では、絶縁被覆層２３を形成した角柱状積層体１３０に対して、上述したフォトレジストの手法を用い、第一の外部電極層３１を形成する部分以外の部分にフォトレジスト１７０を形成し（図4−３（ｊ）参照）、フォトレジスト１７０形成部以外の部分に第一の外部電極層３１を形成する（図4−３（ｋ）参照）。
【００９３】
第一の外部電極層３１の形成方法としては、例えば、塗布により金属ペースト層を形成し、フォトレジスト１７０を除去した後、焼き付けを行う方法や、無電解めっき法又はスパッタリング法により第一の外部電極層形成部分に薄い金属層を形成した後、電解めっき法により金属層の厚付けを行い、第一の外部電極層３１とした後、フォトレジスト１７０を除去する方法等が挙げられる。
【００９４】
塗布により金属ペースト層を形成する場合には、内部電極を形成する際に用いた金属ペーストと同様の金属ペーストを使用することができる。焼き付け温度は、４００〜８００℃程度が望ましい。
また、金属ペーストに代えて、導電性を有する接着剤を用いてもよい。導電性を有する接着剤について、含有される金属粒子としては、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉまたはこれらの合金等からなるものが挙げられる、樹脂成分としては、エポキシ樹脂等が挙げられる。導電性を有する接着剤は、硬化温度が１００〜２５０℃と比較的低いため、使いやすい。
【００９５】
無電解めっきは、フォトレジスト１７０を形成した角柱状積層体を、析出させる金属の化合物を含む無電解めっき液に浸漬することにより行うことができる。また、スパッタリングは、例えば、日本真空技術社製のＳＶ−４５４０を用いて行うことができる。
電解めっきは、表面に薄い金属層が形成された角柱状積層体１３０を、析出させる金属の化合物を含む電解めっき液に浸漬し、電圧を印加することにより行うことができ、無電解めっきよりも厚い金属膜を形成することができる。
【００９６】
第一の外部電極層３１の形成が終了した後、角柱状積層体１３０を剥離液に浸漬し、フォトレジスト１７０を全て剥離させる。また、角柱状積層体１３０の側面にコモン電極１４０が形成されている場合には、機械加工等によりコモン電極１４０を除去する（図4−３（ｌ）参照）。
【００９７】
次に、第一の外部電極層３１が形成された角柱状積層体１３０の第二の外部電極層３３が取り付けられる側面に、導電接合材３２となる導電接合材ペースト層を所定のパターンで形成した後、第二の外部電極層３３を取り付け、導電接合材ペースト層を加熱等により硬化させることで、同時形成法による外部電極３０の形成を終了する（図4−３（ｍ）参照）。
なお、上記導電接合材ペースト層は、スクリーン印刷又はマスクを介した印刷等により形成することができる。
【００９８】
上記第二の外部電極層を作製する方法としては特に限定されず、例えば、板状や棒状の材料部材にプレス加工等を施すことより所望の屈構構造を有する導電部材からなる第二の外部電極層を作製することができ、板状の材料部材の両面又は片面にエッチング処理を施すことにより、一方の主面が平坦面で他方の主面に複数の溝部が形成された第二の外部電極層や、両方の主面のそれぞれに複数の溝部が形成された第二の外部電極層を作成することができる。
【００９９】
板状の材料部材にエッチング処理を施す方法としては、材料基板に、必要に応じて前処理を施した後、この材料基板の片面または両面にドライフィルム等を用いてエッチングレジストを形成し、その後、エッチング処理を行うことにより作製することができる。なお、材料基板の両面にエッチング処理を施す場合には、両面を同時に処理してもよいし、片面ずつ別々に処理してもよい。
そして、最後に、分極処理を行うことにより、積層型圧電素子２０の製造を終了する。
【０１００】
一方、上述した同時形成法の代りに、以下に説明する２段階形成法を用いることによっても、角柱状積層体の側面に絶縁被覆層及び外部電極を形成することができる。
【０１０１】
すなわち、上記２段階形成法を用いる場合には、（２）金属ペースト印刷工程において、形成する金属ペースト層１１０のパターンを調整し、（３）グリーンシート積層工程において、グリーンシート１００の積層順を調整することにより、図５−１に示したように、内部電極のうち、一層おきに形成された内部電極２２ａが側面２４ａに露出しており、側面２４ｂには露出しておらず、一方、これら内部電極２２ａの間に形成された別の内部電極２２ｂは側面２４ａに露出しておらず、側面２４ｂには露出した角柱状積層体２００を作製する（図５−１（ａ）参照）。この後、以下に説明する（６）以降の工程を行う。
なお、図５−１（ａ）〜（ｄ）は、本発明の積層型圧電素子の２段階形成法を用いた製造方法における絶縁被覆層形成工程を模式的に示した側面図である。
【０１０２】
（６）絶縁被覆層形成工程
角柱状積層体の側面２４ｂを研磨加工し、全ての内部電極２２の端部を側面２４ａに露出させた後（図５−１（ｂ）参照）、反対面の側面２４ｂにコモン電極２１０を形成する（図５−１（ｃ）参照）。
コモン電極２１０の形成方法としては、同時形成法の場合と同様に、無電解めっき、スパッタ、金属ペーストの焼き付け等が挙げられる。
【０１０３】
次に、上述した同時形成法の場合と同様にして、側面２４ａに、電着法により絶縁被覆層２３ａとなる絶縁被覆層前駆体を形成し、絶縁被覆層前駆体の焼き付けを行うことにより、絶縁被覆層２３ａを形成する（図５−１（ｄ）参照）。
なお、側面２４ａ以外の角柱状積層体２００の側面に絶縁被覆層前駆体が形成されることを防止するために、電着法により絶縁被覆層前駆体を形成する際には、側面２４ａ以外の角柱状積層体２００の側面にマスキングを施してもよいし、予め側面２４ａ以外の角柱状積層体２００の側面にフォトレジストを形成しておいてもよい。
【０１０４】
（７）外部電極形成工程
図５−２（ｅ）〜（ｈ）は、本発明の積層型圧電素子の２段階形成法を用いた製造方法における外部電極形成工程を模式的に示した側面図である。
絶縁被覆層２３ａを形成した角柱状積層体２００の側面２４ａに、上述した同時形成法の場合と同様にして、第一の外部電極層３１ａを形成する（図５−２（ｅ）参照）。
なお、側面２４ａ以外の角柱状積層体２００の側面に第一の外部電極層３１ａが形成されることを防止するために、側面２４ａ以外の角柱状積層体２００の側面にマスキングを施してもよいし、予め側面２４ａ以外の角柱状積層体２００の側面にフォトレジストを形成しておいてもよい。
【０１０５】
次に、コモン電極２１０が形成された側面２４ｂを研磨加工し、全ての内部電極の端部を側面２４ｂに露出させた（図５−２（ｆ）参照）後、反対面の側面２４ａの場合と同様にして、側面２４ｂに絶縁被覆層２３ｂ、第一の外部電極層３１ｂを形成する（図５−２（ｇ）参照）。
【０１０６】
次に、第一の外部電極層３１ｂが形成された角柱状積層体２００の第二の外部電極層３３が取り付けられる側面に、導電接合材３２となる導電接合材ペースト層を所定のパターンで形成した後、第二の外部電極層を取り付け、導電接合材ペースト層を加熱等により硬化させることで、２段階形成法による外部電極の形成を終了する（図５−２（ｈ）参照）。
そして、最後に、分極処理を行うことにより、積層型圧電素子２０の製造を終了する。
【０１０７】
以上のようにして得られる本発明の積層型圧電素子２０には、外部の電源と接続するための外部端子が第二の外部電極層３３に接合され、これらが筒状の容器に納められ、本発明の積層型圧電素子２０と容器との間に樹脂が充填され、硬化された状態で使用されることとなる。
【０１０８】
積層型圧電素子には、優れた耐久性が要求され、用途により異なるが、通常、１０９回以上の電圧印加に耐えられることが要求されるが、本発明の積層型圧電素子は、耐久性に優れており、上記要求を充分に満足することができる。
【実施例】
【０１０９】
以下に実施例を掲げ、図面を参照して本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
【０１１０】
（実施例１）
（１）酸化鉛２０５５ｇ、酸化ジルコニウム６００ｇ及び酸化チタン３４５ｇの粉末を混合した後、空気中、約９００℃で仮焼した。
次に、得られた仮焼体を粉砕し、分級処理等により粒径を０．１〜５μｍに整え、この粉末を原料粉末として用いた。
【０１１１】
（２）次に、この原料粉末１００重量部に対して、有機バインダー（ＰＶＢ）５重量部、分散剤１重量部及びトルエンとエタノールとからなるアルコール４３重量部を混合してペーストを調製し、ドクターブレード法による成形を行った後、８０℃で５時間乾燥し、厚さ１００μｍのテープ状のグリーンシート１００を作製した。
次に、このグリーンシート１００を４０ｍｍ×４０ｍｍの寸法に切り出し、その周囲に位置決め用貫通孔１００ａをパンチングにより形成した（図４‐１（ａ）参照）。
【０１１２】
（３）次に、平均粒径０．５μｍのＰｔ粒子１００重量部、有機バインダー（メチルセルロース）５重量部、α−テルピネオール溶媒７重量部及び分散剤０．５重量部を混合して金属ペーストを調製した。
この金属ペーストをグリーンシートにスクリーン印刷で印刷し、乾燥することによりグリーンシート１００に金属ペースト層１１０を形成した（図４‐１（ｂ）参照）。印刷パターンは、正方形とした。
【０１１３】
（４）次に、金属ペースト層１１０を形成したグリーンシート１００を積み重ねていき、最上段及び最下段には、何も印刷していないグリーンシート１００を一枚又は複数枚積層した（（図４‐１（ｃ）参照））。
この後、加熱、圧着を行うことにより、グリーンシート積層体１２０を作製した（図４‐１（ｄ）参照）。加熱温度は、１５０℃であり、圧力は、３０ＭＰａであった。また、グリーンシート１００の積層数は２００枚であった。
【０１１４】
（５）次に、得られた積層体１２０を空気中、７００℃で２時間脱脂し、常圧下、１２００℃で２時間焼成し、高さ１７ｍｍのチタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ０．５３Ｔｉ０．４７）Ｏ３の焼結体を得た。
これを１辺が７ｍｍの正四角柱状に切り出し、内部電極２２ａ、２２ｂが露出した状態の角柱状積層体１３０を作製した（図４−１（ｅ）参照）。
【０１１５】
（６）次に、角柱状積層体１３０の上面、下面、及び、対向する２つの側面をマスキングした状態で、ＥＤＴＡ：０．０８ｍｏｌ／ｌ、硫酸銅：０．０３ｍｏｌ／ｌ、ＨＣＨＯ：０．０５ｍｏｌ／ｌ、ＮａＯＨ：０．０５ｍｏｌ／ｌ、α、α’−ビピリジル：８０ｍｇ／ｌ及びＰＥＧ（ポリエチレングリコール）：０．１０ｇ／ｌからなる６５℃の無電解めっき液に、角柱状積層体１３０を２０分浸漬させ、角柱状積層体１３０のマスキングされていない側の対向する２つの側面に、厚さ１μｍの無電解銅めっき膜（コモン電極１４０）を形成した（図4−２（ｆ）参照）。
【０１１６】
（７）次に、コモン電極１４０が形成された角柱状積層体１３０の上面と下面とを機械的に支持し、角柱状積層体１３０をフォトレジスト形成用の溶液に浸漬させ、乾燥させることにより、コモン電極１４０が形成された角柱状積層体１３０の側面の４面全体にフォトレジスト１５０を形成した。そして、次に、露光・現像処理を施すことにより、絶縁被覆層２３を形成する部分を溶解、除去した。すなわち、角柱状積層体１３０のコモン電極１４０を形成していない側面２４ａでは、下から２番目、４番目、６番目・・・の内部電極２２ｂの端部を露出させるようにフォトレジスト１５０を溶解除去し、角柱状積層体１３０のコモン電極１４０を形成していない側面２４ｅでは、下から１番目、３番目、５番目・・・の内部電極２２ａの端部を露出させるようにフォトレジスト１５０を溶解除去した（図4−２（ｇ）参照）。
【０１１７】
（８）次に、フォトレジスト１５０が除去された部分に、電着法により、絶縁被覆層２３となる絶縁被覆層前駆体１６０を形成した（図4−２（ｈ）参照）。すなわち、カチオン電着用樹脂（電着用ポリイミド樹脂）の水分散体を用意し、コモン電極１４０及びフォトレジスト１５０が形成された角柱状積層体１３０のコモン電極１４０に電源からの配線を接続し、これを上記水分散体中に浸漬させた。次に、対向電極板を浸漬し、両者間に１５Ｖの直流電圧を印加することにより、絶縁被覆層２３を形成する部分に厚さが１０μｍの絶縁被覆層前駆体１６０を形成した。
そして、剥離液に浸漬し、フォトレジスト１５０を剥離した後、２５０℃で１５分加熱硬化させることにより、エポキシ樹脂からなる絶縁被覆層２３を形成した（図4−２（ｉ）参照）。
【０１１８】
（９）次に、（７）の工程と同様にして、第一の外部電極層３１を形成する部分以外の部分にフォトレジスト１７０を形成した（図4−３（ｊ）参照）。
【０１１９】
（１０）次に、上記処理を施した角柱状積層体１３０を、ＥＤＴＡ：０．０８ｍｏｌ／ｌ、硫酸銅：０．０３ｍｏｌ／ｌ、ＨＣＨＯ：０．０５ｍｏｌ／ｌ、ＮａＯＨ：０．０５ｍｏｌ／ｌ、α、α’−ビピリジル：８０ｍｇ／ｌ及びＰＥＧ（ポリエチレングリコール）：０．１０ｇ／ｌからなる６５℃の無電解めっき液に１０分浸漬し、絶縁被覆層２３表面を含む角柱状積層体の側面２４ａ、２４ｂに厚さ０．５μｍの無電解銅めっき膜を形成した。なお、無電解銅めっき膜を形成する前に絶縁被覆層２３表面の粗化処理を行っておいた。
【０１２０】
（１１）次に、無電解銅めっきが施された角柱状積層体１３０に対して、硫酸：２．２４ｍｏｌ／ｌ、硫酸銅：０．２６ｍｏｌ／ｌ、添加剤：１９．５ｍｌ／ｌ（アトテックジャパン社製、カパラシドＨＬ）の水溶液に浸漬し、電流密度：１Ａ／ｄｍ２、時間：１０分、室温の条件で電解銅めっきを行い、無電解銅めっきが施された角柱状積層体１３０の側面２４ａ、２４ｂに厚さ２μｍの電解銅めっき膜を形成した（図4−３（ｋ）参照）。
この後、剥離液に浸漬してフォトレジスト１７０を剥離し、コモン電極１４０を研磨処理により除去した（図4−３（ｌ）参照）。
【０１２１】
（１２）次に、第一の外部電極層３１が形成された角柱状積層体１３０の側面２４ａ、２４ｂに、導電接合材３２となる半田ペーストを、等間隔にして多数付着させた。さらに、第二の外部電極層３３として図１に示したような屈曲構造を有する銅板を用い、この屈曲構造を有する厚さ０．０３ｍｍの銅板を、角柱状積層体１３０の側面２４ａ、２４ｂに対して屈曲の幅方向が垂直方向になるように、上記半田ペーストを介して取り付けた。そして、リフロー装置により２３０℃に加熱して半田ペーストを硬化させることで、外部電極３０の形成を終了した（図4−３（ｍ）参照）。なお、屈曲構造を有する銅板は、幅４ｍｍ、長さ２４ｍｍ、厚さ３０μｍの銅板をプレス成形（面圧２ＭＰａ）にて、屈曲の高さ１６０μｍ、ピッチ１７０μｍとなるように作製した。
そして、最後に、分極処理を行うことにより、積層型圧電素子２０の製造を終了した。
【０１２２】
（実施例２）
実施例１の（１２）の工程において、屈曲構造を有する銅板に代えて、銅板の片面にエッチングにより断面略円弧の溝部が複数形成された銅板（片面被エッチング銅板）を用いた以外は実施例１と同様にして積層型圧電素子を製造した。
なお、片面被エッチング銅板は、幅４ｍｍ、長さ１７ｍｍ、厚さ１００μｍの銅板の片面に、市販の感光性ドライフィルムを張り付け、マスクを載置して６０ｍＪで露光し、Ｎａ２ＣＯ３水溶液で現像処理することよりめっきレジストを形成し、その後、電解半田めっきを施すことにより、めっきレジスト非形成部に半田めっき層を形成した。
次に、ＮａＯＨ水溶液によりめっきレジストを剥離し、さらに、ＣｕＣｌ２水溶液で１０分間エッチング処理を施すことにより形成した。
作製した片面被エッチング銅板は、厚さ１００μｍ、エッチング深さ７０μｍ、ピッチ１７０μｍ、結合部幅３０μｍの溝部が形成されている。
なお、上述したように半田めっき層を形成することにより、積層型圧電素子の製造工程を簡略化することができる。なぜなら、後工程で、第二の外部電極（片面被エッチング銅板）
を接続する際に、上記半田めっき層を介して接続することができるからである。
【０１２３】
（実施例３）
実施例１の（１２）の工程において、屈曲構造を有する銅板に代えて、銅板の両面にエッチングにより断面略円弧の溝部が複数形成された銅板（両面被エッチング銅板）を用いた以外は実施例１と同様にして積層型圧電素子を製造した。
なお、両面被エッチング銅板は、幅４ｍｍ、長さ１７ｍｍ、厚さ１００μｍの銅板の両面に、市販の感光性ドライフィルムを張り付け、マスクを載置して６０ｍＪで露光し、Ｎａ２ＣＯ３水溶液で現像処理することよりめっきレジストを形成し、その後、電解半田めっきを施すことにより、めっきレジスト非形成部に半田めっき層を形成した。
次に、ＮａＯＨ水溶液によりめっきレジストを剥離し、さらに、ＣｕＣｌ２水溶液で１０分間エッチング処理を施すことにより形成した。
作製した両面被エッチング銅板は、厚さ１５０μｍ、一方の面のエッチング深さが７０μｍ、ピッチ１７０μｍ、結合部３０μｍの溝部が、他方の面のエッチング深さが３０μｍ、ピッチ１７０μｍ、結合部幅３０μｍの溝部が形成され、一方の面の溝部と他方の面の溝部との形成位置が８５μｍずれている。
【０１２４】
（実施例４）
実施例１の（１２）の工程において、屈曲構造を有する銅板に代えて、直径５０μｍのワイヤーを、幅１ｍｍ、ピッチ１７０μｍの波型に加工した銅ワイヤーを用いた以外は実施例１と同様にして積層型圧電素子を製造した。
【０１２５】
（実施例５）
実施例１の（１２）の工程において、第一の外部電極層を形成した面を平面視した際に、内部電極と第一の外部電極層との接続箇所と、導電接合材とが重ならないように、実施例１と同様の屈曲構造を有する銅板を取り付けた以外は実施例１と同様にして積層型圧電素子を製造した。
【０１２６】
（実施例６）
実施例１の（１２）の工程において、屈曲構造を有する銅板に代えて、直径５０μｍのワイヤーを、図８に示したようなスパイラル形状に加工したものを第二の外部電極層に用いた以外は実施例１と同様にして積層型圧電素子を製造した。
【０１２７】
（比較例１）
角柱状積層体１３０の側面２４ａ、２４ｂに、半田ペーストを層状に付着させ、この半田ペースト層を介して平らな銅板を取り付けたほかは、実施例１と同様にして、積層型圧電素子を製造した。
【０１２８】
（評価１；駆動試験）
各実施例及び比較例で得られた積層型圧電素子に２００Ｖの直流電圧を印加し、その伸び量を測定した。その結果を表１に示す。
【０１２９】
（評価２；温度サイクル試験）
各実施例及び比較例で得られた積層型圧電素子に−４０℃〜１６０℃の温度サイクルを５０００サイクル施し、温度サイクル試験後のクラックの有無を調べた。
【０１３０】
（評価３；ＯＮ−ＯＦＦ駆動試験）
上記温度サイクル試験でクラックが発生しなかった積層型圧電素子に１００Ｈｚの周波数で２００Ｖの電圧を１０９回印加し、電圧印加後の変位量を測定し、電圧印加による変位量の変化を調べた。その結果を表１に示す。なお、上記温度サイクル試験でクラックが発生したものについては、電極の断線が発生しており、ＯＮ−ＯＦＦ駆動試験を行うことができなかった。
【０１３１】
【表１】
2005183478.tif 000003
【０１３２】
通常、上記ＯＮ−ＯＦＦ駆動試験では、試験後の伸び量の変化率が１０％以下であることが要求されるが、表１に示したように、実施例に係る積層型圧電素子は、ＯＮ−ＯＦＦ駆動試験における伸び量の変化率が１０％以下で要求特性を満たしていた。また、温度サイクル試験においてもクラックは発生していなかった。
一方、比較例に係る積層型圧電素子では、温度サイクル試験においてクラックが発生しており、ＯＮ−ＯＦＦ駆動試験は行うことができなかった。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】（ａ）は、本発明の積層型圧電素子の一例を模式的に示した斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した本発明の積層型圧電素子のＡ−Ａ線断面図である。
【図２】本発明の積層型圧電素子の一例を模式的に示した斜視図である。
【図３】本発明の積層型圧電素子の一例を模式的に示した斜視図である。
【図４−１】（ａ）〜（ｅ）は、本発明の積層型圧電素子の製造方法における角柱状積層体の製造工程を模式的に示した斜視図である。
【図４−２】（ｆ）〜（ｉ）は、本発明の積層型圧電素子の同時形成法を用いた製造方法における絶縁被覆層形成工程を模式的に示した側面図である。
【図４−３】（ｊ）〜（ｍ）は、本発明の積層型圧電素子の同時形成法を用いた製造方法における外部電極形成工程を模式的に示した側面図である。
【図５−１】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の積層型圧電素子の２段階形成法を用いた製造方法における絶縁被覆層形成工程を模式的に示した側面図である。
【図５−２】（ｅ）〜（ｈ）は、本発明の積層型圧電素子の２段階形成法を用いた製造方法における外部電極形成工程を模式的に示した側面図である。
【図６】（ａ）は、本発明の積層型圧電素子の別の一例を模式的に示した斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した本発明の積層型圧電素子のＡ−Ａ線断面図である。
【図７】（ａ）は、本発明の積層型圧電素子の別の一例を模式的に示した斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）に示し本発明の積層型圧電素子のＡ−Ａ線断面図である。
【図８】（ａ）は、本発明の積層型圧電素子の別の一例を模式的に示した斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）に示し本発明の積層型圧電素子のＡ−Ａ線断面図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）のぞれぞれは、本発明の積層型圧電素子を構成する第二の外部電極層の別の模式的に示す斜視図である。
【図１０】（ａ）は、従来の積層型圧電素子の一例を模式的に示した斜視図であり、（ｂ）は、その縦断面図である。
【図１１】図１０に示した積層型圧電素子に電圧を印加した際に積層型圧電素子が伸張する様子を模式的に示した縦断面図である。
【図１２】（ａ）は、従来の積層型圧電素子の一例を模式的に示した斜視図であり、（ｂ）は、そのＢ−Ｂ線断面図である。
【符号の説明】
【０１３４】
２０、５０、７０、６２０、７２０  積層型圧電素子
２１、６２１、７２１  圧電層
２２、６２２、７２２  内部電極
２３、６２３、７２３  絶縁被覆層
２４ａ、２４ｂ、６２４ａ、６２４ｂ、７２４ａ、７２４ｂ  側面
３０、６０、８０、６３０、７３０  外部電極
３１、６１、８１、６３１、７３１  第一の外部電極層
３２、６２、８２、６３２、７３２  導電接合材
３３、６３、８３、６３３、７３３  第二の外部電極層
【図１】
2005183478.tif 000004
【図２】
2005183478.tif 000005
【図３】
2005183478.tif 000006
【図４−１】
2005183478.tif 000007
【図４−２】
2005183478.tif 000008
【図４−３】
2005183478.tif 000009
【図５−１】
2005183478.tif 000010
【図５−２】
2005183478.tif 000011
【図６】
2005183478.tif 000012
【図７】
2005183478.tif 000013
【図８】
2005183478.tif 000014
【図９】
2005183478.tif 000015
【図１０】
2005183478.tif 000016
【図１１】
2005183478.tif 000017
【図１２】
2005183478.tif 000018