(57)【要約】【課題】耐久性及び信頼性に優れた構造を有する積層型圧電素子及びその製造方法を提供すること。【解決手段】積層型圧電素子１は、圧電材料よりなる圧電層１１と導電性を有する内部電極層２０とを交互に積層してなるセラミック積層体１０と、セラミック積層体１０の外周面１０３における一対の電極接合面１０１、１０２に、内部電極層２０に順次交互に導通されるように設けられた一対の側面電極３１とを有する。セラミック積層体１０は、電極接合面１０１、１０２を含む外周面１０３全体に、圧電層１１の積層ピッチに相当するピッチで設けられた凹凸４を有している。側面電極３１は、電極接合面１０１、１０２の凹凸４の凹部４１に入り込むように設けられていると共に、導通すべき内部電極層２０に直接接合されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電材料よりなる圧電層と導電性を有する内部電極層とを交互に積層してなるセラミック積層体と、該セラミック積層体の外周面における一対の電極接合面に、上記内部電極層に順次交互に導通されるように設けられた一対の側面電極とを有する積層型圧電素子において、
上記セラミック積層体は、少なくとも上記電極接合面に、上記圧電層の積層ピッチに相当するピッチで設けられた凹凸を有しており、
上記側面電極は、上記電極接合面の上記凹凸の凹部に入り込むように設けられていると共に、導通すべき上記内部電極層に直接接合されていることを特徴とする積層型圧電素子。
【請求項２】
請求項１において、上記セラミック積層体は、上記電極接合面を含む上記外周面全体に上記凹凸を有していることを特徴とする積層型圧電素子。
【請求項３】
請求項１又は２において、上記凹凸は、上記セラミック積層体の積層方向において、上記各圧電層の外周端面が同じ方向に所定の傾きを有していることによって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４】
請求項３において、上記各圧電層の上記外周端面の傾きは、上記セラミック積層体の積層方向に対して５〜２５°であることを特徴とする積層型圧電素子。
【請求項５】
請求項３又は４において、上記内部電極層は、上記圧電層の上記外周端面の一部を覆うように、上記セラミック積層体の上記電極接合面に露出していることを特徴とする積層型圧電素子。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項において、上記側面電極は、金属を含有してなる金属層を有しており、該金属層は、上記電極接合面の上記凹凸の上記凹部に入り込むように設けられていると共に、導通すべき上記内部電極層に直接接合されていることを特徴とする積層型圧電素子。
【請求項７】
請求項６において、上記側面電極は、上記金属層上に配された導電性接着剤を有しており、該導電性接着剤には、上記側面電極へ電力を供給するための外部電極が接合されていることを特徴とする積層型圧電素子。
【請求項８】
請求項１〜５のいずれか１項において、上記側面電極は、導電性接着剤のみで構成されており、該導電性接着剤は、上記電極接合面の上記凹凸の上記凹部に入り込むように設けられていると共に、導通すべき上記内部電極層に直接接合されており、上記導電性接着剤には、上記側面電極へ電力を供給するための外部電極が接合されていることを特徴とする積層型圧電素子。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項において、上記積層型圧電素子は、インジェクタの駆動源として用いられるインジェクタ用圧電アクチュエータであることを特徴とする積層型圧電素子。
【請求項１０】
圧電材料よりなる圧電層と導電性を有する内部電極層とを交互に積層してなるセラミック積層体と、該セラミック積層体の外周面における一対の電極接合面に、上記内部電極層に順次交互に導通されるように設けられた一対の側面電極とを有し、上記セラミック積層体が、少なくとも上記電極接合面に、上記圧電層の積層ピッチに相当するピッチで設けられた凹凸を有しており、上記側面電極が、上記電極接合面の上記凹凸の凹部に入り込むように設けられている積層型圧電素子を製造する方法において、
上記圧電層となるグリーンシートを形成するシート形成工程と、
上記グリーンシート上に、上記内部電極層となる電極材料を配設する電極配設工程と、
上記グリーンシートを所望の大きさのシート片に切断して、切断面である該シート片の外周端面のうち、少なくとも最終的に上記セラミック積層体の上記電極接合面となる部分に、所定の傾きを形成する切断工程と、
上記シート片を、該シート片の上記外周端面の傾きが同じ方向となるように積層して、少なくとも上記電極接合面に上記凹凸を有する中間積層体を形成する積層工程と、
上記中間積層体を焼成して、上記凹凸を有する上記セラミック積層体を形成する焼成工程と、
上記側面電極を、上記電極接合面の上記凹凸の上記凹部に入り込むように形成すると共に、導通すべき上記内部電極層に直接接合する接合工程とを含むことを特徴とする積層型圧電素子の製造方法。
【請求項１１】
請求項１０において、上記切断工程では、上記シート片の上記外周端面全体に所定の傾きを形成し、上記積層工程では、上記外周面全体に上記凹凸を有する上記中間積層体を形成することを特徴とする積層型圧電素子の製造方法。
【請求項１２】
請求項１０又は１１において、上記切断工程では、上記グリーンシートにおいて、少なくとも最終的に上記セラミック積層体の上記電極接合面となる部分の切断は、トムソン刃を用いて行うことを特徴とする積層型圧電素子の製造方法。
【請求項１３】
請求項１２において、上記トムソン刃の内側面と上記グリーンシートの切断方向とがなす角度は、５〜２５°であることを特徴とする積層型圧電素子の製造方法。
【請求項１４】
請求項１０〜１３のいずれか１項において、上記切断工程では、上記電極材料が配設された上記グリーンシートを上記電極材料の上から切断し、切断面である上記シート片の上記外周端面に上記電極材料の一部を露出させることを特徴とする積層型圧電素子の製造方法。
【請求項１５】
請求項１０〜１４のいずれか１項において、上記接合工程では、金属を含有してなる金属層を上記電極接合面の上記凹凸の上記凹部に入り込むように形成すると共に、導通すべき上記内部電極層に直接接合し、かつ、上記金属層上に導電性接着剤を配設すると共に、該導電性接着剤に上記側面電極へ電力を供給するための外部電極を接合し、上記金属層及び上記導電性接着剤を有する上記側面電極を形成することを特徴とする積層型圧電素子の製造方法。
【請求項１６】
請求項１０〜１４のいずれか１項において、上記接合工程では、導電性接着剤を上記電極接合面の上記凹凸の上記凹部に入り込むように配設すると共に、導通すべき上記内部電極層に直接接合し、かつ、上記導電性接着剤に上記側面電極へ電力を供給するための外部電極を接合し、上記導電性接着剤のみで構成された上記側面電極を形成することを特徴とする積層型圧電素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、圧電アクチュエータ等に適用される積層型圧電素子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の燃費、排気ガス等の対策の面から、積層型圧電素子を用いた自動車の燃料噴射用インジェクタの開発が進められている。
積層型圧電素子は、例えば圧電材料よりなる圧電層と導電性を有する内部電極層とを交互に積層してなるセラミック積層体と、該セラミック積層体の外周面における一対の電極接合面に、内部電極層に順次交互に導通されるように設けられた一対の側面電極とを有する。そして、上記積層型圧電素子は、内部電極層に対して電圧を印加することにより、圧電層に変位が生じて駆動するように構成されている。
【０００３】
上記積層型圧電素子は、上記のごとく、セラミック積層体の電極接合面に側面電極を設ける。この側面電極を配設する方法としては、一般的に、セラミック積層体を作製し、電極接合面を研削した後、その研削した電極接合面に側面電極を接合する（特許文献１参照）。
しかしながら、このような研削した面に側面電極を接合する方法では、側面電極の電極接合面に対する密着性・耐久性等が充分とは言えない。そのため、長期間に渡り過酷な条件下で駆動させて使用する積層型圧電素子においては、駆動時の圧電層の変位によって生じる応力によって、セラミック積層体の電極接合面から側面電極が剥離するという問題が生じる。また、これに伴って、内部電極層と側面電極との間に接触不良が生じ、導電不良等の不具合が発生するおそれがある。
【０００４】
よって、駆動時における圧電層の変位に対して耐え得る電極接合面の構造を有し、長期間の使用においても耐久性及び信頼性に優れた積層型圧電素子及びその製造方法が望まれている。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２５２４６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたものであり、耐久性及び信頼性に優れた構造を有する積層型圧電素子及びその製造方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、圧電材料よりなる圧電層と導電性を有する内部電極層とを交互に積層してなるセラミック積層体と、該セラミック積層体の外周面における一対の電極接合面に、上記内部電極層に順次交互に導通されるように設けられた一対の側面電極とを有する積層型圧電素子において、
上記セラミック積層体は、少なくとも上記電極接合面に、上記圧電層の積層ピッチに相当するピッチで設けられた凹凸を有しており、
上記側面電極は、上記電極接合面の上記凹凸の凹部に入り込むように設けられていると共に、導通すべき上記内部電極層に直接接合されていることを特徴とする積層型圧電素子にある（請求項１）。
【０００８】
本発明の積層型圧電素子において、上記セラミック積層体は、上記外周面のうちの少なくとも上記電極接合面に、上記圧電層の積層ピッチに相当するピッチで設けられた凹凸を有している。すなわち、上記セラミック積層体は、少なくとも上記電極接合面において、積層された上記圧電層ごとに上記凹凸が設けられている。そして、上記側面電極は、上記電極接合面の上記凹凸の凹部に入り込むように設けられていると共に、電気的に通すべき上記内部電極層と直接接合して設けられている。
【０００９】
そのため、上記側面電極は、接合された上記電極接合面の上記凹凸によって得られるアンカー効果により、上記電極接合面に対して強固に接合された状態となり、密着性を向上させることができる。これにより、上記側面電極は、駆動時における上記圧電層の変位に対して耐え得る接合強度を有するものとなり、上記電極接合面における上記側面電極の剥離や、それに伴う上記内部電極層と上記側面電極との間の導電不良等の不具合の発生を充分に抑制することができる。そしてそれ故、上記の構造を有する積層型圧電素子は、長期間の使用においても充分な耐久性を発揮すると共に、高い信頼性を得ることができる。
【００１０】
このように、本発明の積層型圧電素子は、上記電極接合面における剥離や導電不良等の不具合の発生を充分に抑制することができる、耐久性及び信頼性に優れた構造を有するものとなる。
【００１１】
第２の発明は、圧電材料よりなる圧電層と導電性を有する内部電極層とを交互に積層してなるセラミック積層体と、該セラミック積層体の外周面における一対の電極接合面に、上記内部電極層に順次交互に導通されるように設けられた一対の側面電極とを有し、上記セラミック積層体が、少なくとも上記電極接合面に、上記圧電層の積層ピッチに相当するピッチで設けられた凹凸を有しており、上記側面電極が、上記電極接合面の上記凹凸の凹部に入り込むように設けられている積層型圧電素子を製造する方法において、
上記圧電層となるグリーンシートを形成するシート形成工程と、
上記グリーンシート上に、上記内部電極層となる電極材料を配設する電極配設工程と、
上記グリーンシートを所望の大きさのシート片に切断して、切断面である該シート片の外周端面のうち、少なくとも最終的に上記セラミック積層体の上記電極接合面となる部分に、所定の傾きを形成する切断工程と、
上記シート片を、該シート片の上記外周端面の傾きが同じ方向となるように積層して、少なくとも上記電極接合面に上記凹凸を有する中間積層体を形成する積層工程と、
上記中間積層体を焼成して、上記凹凸を有する上記セラミック積層体を形成する焼成工程と、
上記側面電極を、上記電極接合面の上記凹凸の上記凹部に入り込むように形成すると共に、導通すべき上記内部電極層に直接接合する接合工程とを含むことを特徴とする積層型圧電素子の製造方法にある（請求項１０）。
【００１２】
本発明の製造方法において、上記切断工程では、上記グリーンシートを切断した際の切断面である上記シート片の外周端面のうち、少なくとも最終的に上記セラミック積層体の上記電極接合面となる部分に、所定の傾きを形成するようにしておく。そして、上記積層工程では、上記シート片を、該シート片の上記外周端面の傾きが同じ方向となるように積層することにより、上記凹凸を有する中間積層体を形成する。その後、上記焼成工程及び上記接合工程を施すことにより、少なくとも上記電極接合面において、積層された上記圧電層ごとに上記凹凸を有する上記セラミック積層体を形成する。そして、上記凹凸に形成された上記凹部に入り込むと共に、導通すべき上記内部電極層と直接接合された上記側面電極を形成する。
【００１３】
そのため、上記電極接合面に形成された上記側面電極は、上記のごとく、上記凹凸によって得られるアンカー効果により密着性を向上させることができ、駆動時における上記圧電層の変位に対して耐え得る接合強度を有するものとなる。これにより、上記電極接合面における上記側面電極の剥離や、それに伴う上記内部電極層と上記側面電極との間の導電不良等の不具合の発生を充分に抑制することができる。
【００１４】
さらに、本発明では、上記切断工程において形成した所定の傾きを有する上記シート片の上記外周端面の形状を生かして、その部分をそのまま上記セラミック積層体の上記電極接合面とし、該電極接合面に上記凹凸を形成している。そのため、上記電極接合面に上記凹凸を容易に形成することができる。また、従来のように、焼成後に得られる上記セラミック積層体の上記電極接合面を研削する工程や、研削した上記電極接合面に上記側面電極を接合しなくてよい。これにより、製造効率の向上を図ると同時に、上記側面電極の上記電極接合面に対する密着性を確実に向上させることができる。
【００１５】
このように、上記製造方法により得られる積層型圧電素子は、長期間の使用においても充分な耐久性を発揮すると共に高い信頼性を得ることができる構造を有するものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
上記第１の発明においては、上記セラミック積層体は、上記電極接合面を含む上記外周面全体に上記凹凸を有していることが好ましい（請求項２）。
この場合には、上記電極接合面に設けられた上記側面電極はもちろんのこと、上記電極接合面以外の上記外周面に設けるものについても、上記凹凸によって得られるアンカー効果により、上記外周面に対する密着性を向上させることができる。例えば、積層型圧電素子は、セラミック積層体の外周面全体を絶縁するために樹脂等でモールドする構成とすることがあるが、その密着性を向上させることができる。
【００１７】
また、上記凹凸は、上記セラミック積層体の積層方向において、上記各圧電層の外周端面が同じ方向に所定の傾きを有していることよって形成されていることが好ましい（請求項３）。
この場合には、上記凹凸は、上記電極接合面において、所定の間隔で規則正しく形成される。そのため、上記側面電極は、上記凹凸によって得られるアンカー効果により、上記電極接合面に対する密着性をさらに向上させることができる。
なお、上記各圧電層の上記外周端面の傾きは、該外周端面のすべての領域において一定としたり、部分的または段階的に変化させたり、その他様々な形状に変化させることができる。
【００１８】
また、上記各圧電層の上記外周端面の傾きは、上記セラミック積層体の積層方向に対して５〜２５°であることが好ましい（請求項４）。
この場合には、上記凹凸は、上記電極接合面において、所定の間隔で所定の角度を持って規則正しく形成される。そのため、上記側面電極は、上記凹凸によって得られるアンカー効果により、上記電極接合面に対する密着性をより一層向上させることができる。
【００１９】
また、上記内部電極層は、上記圧電層の上記外周端面の一部を覆うように上記セラミック積層体の上記電極接合面に露出していることが好ましい（請求項５）。
この場合には、上記内部電極層は、上記電極接合面に露出する部分の面積が大きくなる。そのため、上記電極接合面において、上記内部電極層と該内部電極層に導通される上記側面電極との接触面積を大きくすることができる。これにより、上記内部電極層と上記側面電極との間の導通性を充分かつ確実に確保することができる。
【００２０】
また、上記側面電極は、金属を含有してなる金属層を有しており、該金属層は、上記電極接合面の上記凹凸の上記凹部に入り込むように設けられていると共に、導通すべき上記内部電極層に直接接合されている構成とすることができる（請求項６）。
この場合には、上記金属層は、上記凹凸によって得られるアンカー効果により、上記電極接合面に対する密着性を充分に確保することができる。また、上記内部電極層と上記金属層との間の導通性を充分に確保することができる。
【００２１】
また、上記側面電極は、上記金属層上に配された導電性接着剤を有しており、該導電性接着剤には、上記側面電極へ電力を供給するための外部電極が接合されている構成とすることができる（請求項７）。
この場合には、上記内部電極層と上記外部電極との間の導通性を、両者の間に設けられ、上記金属層と上記導電性接着剤とにより構成された上記側面電極によって充分に確保することができる。
【００２２】
また、上記側面電極は、導電性接着剤のみで構成されており、該導電性接着剤は、上記電極接合面の上記凹凸の上記凹部に入り込むように設けられていると共に、導通すべき上記内部電極層に直接接合されており、上記導電性接着剤には、上記側面電極へ電力を供給するための外部電極が接合されている構成とすることができる（請求項８）。
この場合には、上記導電性接着剤は、上記凹凸によって得られるアンカー効果により、上記電極接合面に対する密着性を充分に確保することができる。また、上記内部電極層と上記導電性接着剤との間の導通性を充分に確保することができる。さらに、上記内部電極層と上記外部電極との間の導通性を、両者の間に設けられ、上記導電性接着剤よりなる上記側面電極によって充分に確保することができる。
【００２３】
また、上記積層型圧電素子は、インジェクタの駆動源として用いられるインジェクタ用圧電アクチュエータであることが好ましい（請求項９）。
上記インジェクタは、高温高湿という過酷な条件下で使用される。そのため、上記の優れた積層型圧電素子をアクチュエータとして用いることにより、耐久性及び信頼性を向上させることができ、インジェクタ全体の性能向上を図ることができる。
【００２４】
上記第２の発明においては、上記切断工程では、上記シート片の上記外周端面全体に所定の傾きを形成し、上記積層工程では、上記外周面全体に上記凹凸を有する上記中間積層体を形成することが好ましい（請求項１１）。
この場合には、上記凹凸を、上記セラミック積層体の上記電極接合面を含む上記外周面全体に形成することができる。そのため、上記電極接合面に形成する上記側面電極はもちろんのこと、上記電極接合面以外の上記外周面に形成するものについても、上記凹凸によって得られるアンカー効果により、上記外周面に対する密着性を向上させることができる。例えば、積層型圧電素子では、セラミック積層体の外周面全体を絶縁するために樹脂等でモールドすることがあるが、その密着性を向上させることができる。
【００２５】
また、上記切断工程では、上記グリーンシートにおいて、少なくとも最終的に上記セラミック積層体の上記電極接合面となる部分の切断は、トムソン刃を用いて行うことが好ましい（請求項１２）。
この場合には、切断面である上記シート片の上記外周端面に、所定の傾きを精度よく形成することができる。これにより、上記電極接合面において、上記凹凸を所定の間隔で規則正しく形成することができる。そして、上記側面電極は、上記凹凸によって得られるアンカー効果により、上記電極接合面に対する密着性をさらに向上させることができる。
【００２６】
また、上記トムソン刃の内側面と上記グリーンシートの切断方向とがなす角度は、５〜２５°であることが好ましい（請求項１３）。
この場合には、切断面である上記シート片の上記外周端面に、所定の角度を持った傾きを精度よく形成することができる。これにより、上記電極接合面において、上記凹凸を所定の間隔で所定の角度を持って規則正しく形成することができる。そして、上記側面電極は、上記凹凸によって得られるアンカー効果により、上記電極接合面に対する密着性をより一層向上させることができる。
【００２７】
また、上記切断工程では、上記電極材料が配設された上記グリーンシートを上記電極材料の上から切断し、切断面である上記シート片の上記外周端面に上記電極材料の一部を露出させることが好ましい（請求項１４）。
この場合には、上記電極材料により形成される上記内部電極層は、上記各圧電層の上記外周端面の一部を覆うように上記セラミック積層体の上記電極接合面に露出する。すなわち、上記内部電極層は、上記電極接合面に露出する部分の面積が大きくなる。そのため、上記電極接合面において、上記内部電極層と該内部電極層に導通される上記側面電極との接触面積を大きくすることができる。これにより、上記内部電極層と上記側面電極との間の導通性を充分かつ確実に確保することができる。
【００２８】
また、上記接合工程では、金属を含有してなる金属層を上記電極接合面の上記凹凸の上記凹部に入り込むように形成すると共に、導通すべき上記内部電極層に直接接合し、かつ、上記金属層上に導電性接着剤を配設すると共に、該導電性接着剤に上記側面電極へ電力を供給するための外部電極を接合し、上記金属層及び上記導電性接着剤を有する上記側面電極を形成することができる（請求項１５）。
この場合には、上記金属層は、上記凹凸によって得られるアンカー効果により、上記電極接合面に対する密着性を充分に確保することができる。また、上記内部電極層と上記金属層との間の導通性を充分に確保することができる。また、上記内部電極層と上記外部電極との間の導通性を、両者の間に設けられ、上記金属層と上記導電性接着剤とを有する上記側面電極によって充分に確保することができる。
【００２９】
また、上記接合工程では、導電性接着剤を上記電極接合面の上記凹凸の上記凹部に入り込むように配設すると共に、導通すべき上記内部電極層に直接接合し、かつ、上記導電性接着剤に上記側面電極へ電力を供給するための外部電極を接合し、上記導電性接着剤のみで構成された上記側面電極を形成することができる（請求項１６）。
この場合には、上記導電性接着剤は、上記凹凸によって得られるアンカー効果により、上記電極接合面に対する密着性を充分に確保することができる。また、上記内部電極層と上記導電性接着剤との間の導通性を充分に確保することができる。さらに、上記内部電極層と上記外部電極との間の導通性を、両者の間に設けられ、上記導電性接着剤により構成された上記側面電極によって充分に確保することができる。
【実施例】
【００３０】
（実施例１）
本発明の実施例にかかる積層型圧電素子及びその製造方法について、図１〜図１０を用いて説明する。
本例の積層型圧電素子１は、図１、図２に示すごとく、圧電材料よりなる圧電層１１と導電性を有する内部電極層２０とを交互に積層してなるセラミック積層体１０と、セラミック積層体１０の外周面１０３における一対の電極接合面１０１、１０２に、内部電極層２０に順次交互に導通されるように設けられた一対の側面電極３１とを有する。
そして、セラミック積層体１０は、電極接合面１０１、１０２に圧電層１１の積層ピッチに相当するピッチで設けられた凹凸４を有しており、側面電極３１は、電極接合面１０１、１０２の凹凸４の凹部４１に入り込むように設けられていると共に、導通すべき内部電極層２０に直接接合されている。
以下、これを詳説する。
【００３１】
本例の積層型圧電素子１において、セラミック積層体１０は、図３に示すごとく、略円柱状を呈する積層体の外周面１０３に、相互に対面する一対の電極接合面１０１、１０２を形成してなる断面樽形状を呈している。なお、セラミック積層体１０の断面形状としては、本例の樽形に限定されるものではなく、用途、使用状況に合わせて円形、四角形、八角形等の様々な形状に変更可能である。
【００３２】
また、同図に示すごとく、セラミック積層体１０は、上述のごとく、圧電層１１と内部電極層２０とが交互に積層されている。内部電極層２０は、外周端部の一部を一対の電極接合面１０１、１０２に交互に露出している。また一方で、内部電極層２０は、外周端部の一部を控え部１９によってセラミック積層体１０の外周面１０３に対して内方に控えている。つまり、本例のセラミック積層体１０は、いわゆる電極控え構造（部分電極構造）を有しており、このような構造を採用することで、セラミック積層体１０の外周面１０３における電気的な絶縁性を確保している。
また、セラミック積層体１０の両端には、セラミック積層体１０の両端を保護するための保護層１８が設けられている。
【００３３】
また、図２に示すごとく、圧電層１１は、積層方向の両端に小径端面１２１と大径端面１３１とを有している。また、圧電層１１は、小径端面１２１から大径端面１３１に近づくにしたがって徐々に径が大きくなっており、圧電層１１の外周端面１４１は、一定の傾きを有している。また、圧電層１１の外周端面１４１は、セラミック積層体１０の電極接合面１０１、１０２を含む外周面１０３を形成している。
【００３４】
また、同図に示すごとく、各圧電層１１は、小径端面１２１と大径端面１３１とが同じ方向を向いて積層されている。すなわち、各圧電層１１の外周端面１４１は、同じ方向に同じ傾きを有している。また、各圧電層１１は、小径端面１２１の外周端１２２の位置が積層方向において略一致するように積層されている。なお、各圧電層１１の外周端面１４１の傾きαは、セラミック積層体１０の積層方向に対して約１５°である。
【００３５】
そして、図１〜図３に示すごとく、各圧電層１１が上述のごとく積層されていることによって、セラミック積層体１０の電極接合面１０１、１０２を含む外周面１０３全体には、ギザギザ状の凹凸４が圧電層１１の積層ピッチに相当するピッチで形成されている。すなわち、積層されている圧電層１１ごとにギザギザ状の凹凸４が形成されている。
また、セラミック積層体１０の電極接合面１０１、１０２に露出している内部電極層２０の外周端部は、各圧電層１１の外周端面１４１の一部を覆うように設けられている。
【００３６】
本例の圧電層１１は、ジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）よりなる圧電セラミックスで構成されている。また、保護層１８は、圧電層１１と同材料により構成されている。また、内部電極層２０は、Ａｇ／Ｐｄ合金により構成されている。
また、セラミック積層体１０の構造としては、本例の電極控え構造の他、内部電極層２０の外周端部がセラミック積層体１０の外周面１０３にすべて露出した全面電極構造やその他の種々の構造を採用することができる。
【００３７】
また、図１、図２に示すごとく、セラミック積層体１０の電極接合面１０１、１０２には、それぞれ側面電極３１が設けられている。この側面電極３１は、金属を含有してなる金属層３１１と、金属層３１１上に設けられた導電性接着剤３１２とにより構成されている。金属層３１１は、電極接合面１０１、１０２の凹凸４の凹部４１に入り込んだ状態で設けられている。また、金属層３１１は、電極接合面１０１、１０２に露出した内部電極層２０に直接接合されており、内部電極層２０との導通性を確保している。また、導電性接着剤３１２には、側面電極３１に電力を供給するための外部電極３２が接合されている。
また、セラミック積層体１０の外周面１０３は、全体を覆うようにモールド材３３でモールドされている。
【００３８】
本例の金属層３１１は、Ａｇとガラスフリットとを含有して構成されている。また、導電性接着剤３１２は、Ａｇフィラーをエポキシ樹脂中に含有させた構成を有している。また、外部電極３２は、金属板を加工したメッシュ状のエキスパンダメタルで構成されている。また、モールド材３３は、絶縁樹脂であるシリコーン樹脂で構成されている。
【００３９】
次に、本例の積層型圧電素子１の製造方法について説明する。
本例の積層型圧電素子１の製造方法においては、図４〜図９に示すごとく、シート形成工程、電極配設工程、切断工程、積層工程、焼成工程、及び接合工程を行う。
【００４０】
シート形成工程とは、圧電層１１となるグリーンシート１１０を形成する工程である。
電極配設工程とは、グリーンシート１１０上に、内部電極層２０となる電極材料２００を配設する工程である。
切断工程とは、グリーンシート１１０を所望の大きさのシート片５１に切断して、切断面であるシート片５１の外周端面５４１、すなわち最終的にセラミック積層体１０の電極接合面１０１、１０２を含む外周面１０３となる部分に、所定の傾きを形成する工程である。
積層工程とは、シート片５１を、シート片５１の外周端面５４１の傾きが同じ方向となるように積層して、電極接合面１０１、１０２を含む外周面１０３全体に凹凸４を有する中間積層体１００を形成する工程である。
焼成工程とは、中間積層体１００を焼成して、凹凸４を有するセラミック積層体１０を形成する工程である。
接合工程とは、側面電極３１を、電極接合面１０１、１０２の凹凸４の凹部４１に入り込むように形成すると共に、導通すべき内部電極層２０に直接接合する工程である。
以下、これを詳説する。
【００４１】
＜シート形成工程＞
まず、圧電材料となるジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）よりなるセラミックス原料粉末を準備し、８００〜９５０℃で仮焼する。そして、仮焼粉に純水、分散剤等を加えてスラリー状とし、パールミルにより湿式粉砕する。この粉砕物を乾燥、粉脱脂した後、溶剤、バインダー、可塑剤、分散剤等を加えてスラリー状とし、ボールミルにより混合する。このスラリーを真空装置内で撹拌機により撹拌しながら真空脱泡、粘度調整を行う。
【００４２】
そして、ドクターブレード法により、図４を参照のごとく、上記スラリーをキャリアフィルム１１９上に塗布し、一定厚みの長尺のグリーンシート１１０を成形する。図４は、長尺のグリーンシート１１０の一部分を示している。
なお、グリーンシート１１０の成形方法としては、本例で用いたドクターブレード法以外にも、押出成形法やその他種々の方法を用いることができる。
【００４３】
＜電極配設工程＞
次に、図４に示すごとく、成形したグリーンシート１１０の打ち抜き領域５０において、内部電極層２０を形成する部分に電極材料２００をスクリーン印刷により塗布する。そして、打ち抜き領域５０において、電極材料２００を塗布した部分と他の部分との高さを略一致させるため、電極材料２００が塗布されていない部分に、電極材料２００と同じ厚みでスペーサ層１９０をスクリーン印刷により塗布する。このスペーサ層１９０を塗布した部分は、後に控え部１９となる部分である。
【００４４】
さらに、図５に示すごとく、打ち抜き領域５０に塗布した電極材料２００及びスペーサ層１９０の上に、後述の積層工程においてグリーンシート１１０を積層する際の接着効果を高めるため、接着層１１１をスクリーン印刷により塗布する。
なお、打ち抜き領域５０とは、後述の切断工程において所望の形状に打ち抜いて切断する領域のことである。
【００４５】
また、本例の電極配設工程では、図７を参照のごとく、電極材料２００及びスペーサ層１９０は、打ち抜き領域５０よりも少し大きな領域に塗布した。また、接着層１１１は、打ち抜き領域５０よりも少し小さな領域に塗布した。
また、後述の切断工程及び積層工程においてグリーンシート１１０を効率よく切断して積層できるように、長尺のグリーンシート１１０の打ち抜き領域５０において、切断・積層する順に長手方向に印刷を施した。
【００４６】
また、本例の電極材料２００としては、ペースト状のＡｇ／Ｐｄ合金を用いたが、これ以外にもＡｇ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｎｉ等の単体、Ｃｕ／Ｎｉ等の合金を用いることができる。また、スペーサ層１９０及び接着層１１１としては、グリーンシート１１０を構成する上記スラリーを用いた。
【００４７】
＜切断工程・積層工程＞
次に、図６に示すごとく、グリーンシート１１０の打ち抜きと積層とを効率よく行うことができるように構成されている打抜積層装置７を用いて、グリーンシート１１０の打ち抜きと積層とを行う。この打抜積層装置７は、グリーンシート１１０を打ち抜いて切断するためのトムソン刃型７１と、グリーンシート１１０を打ち抜いて切断する際に、トムソン刃型７１を受けるためのベースプレート７３と、グリーンシート１１０を打ち抜いて得られるシート片５１を積層するための積層ホルダ７４とを備えている。
【００４８】
また、同図に示すごとく、トムソン刃型７１の先端部７１１には、内側面７２２及び外側面７２３の両側面に刃を設けたトムソン刃７２が設けられている。トムソン刃７２は、得ようとするセラミック積層体１０の断面形状に合わせて、断面樽形状を呈して環状に設けられている。また、本例のトムソン刃７２の刃先角βは３０°である。
【００４９】
また、同図に示すごとく、積層ホルダ７４は、後述するシート片５１を積層している途中の未完積層体５１１を支持する支持部７４１と、支持部７４１に連通する空気穴（図示略）とを備えている。そして、積層ホルダ７４は、シート片５１を接着して積層し、空気穴からシート片５１を吸引しながら支持部７４１に未完積層体５１１を支持できるように構成されている。
なお、図６では、グリーンシート１１０上に塗布されている電極材料２００、スペーサ層１９０、及び接着層１１１の図示を省略した。
【００５０】
具体的に、打抜積層装置７を用いたグリーンシート１１０の打ち抜き及び積層を説明する。まず、図６に示すごとく、各材料が塗布された長尺のグリーンシート１１０をキャリアフィルム１１９ごとベースプレート７３の上にセットする。そして、グリーンシート１１０を送りながら、所定の位置に設置されたトムソン刃型７１のトムソン刃７２によって、グリーンシート１１０の打ち抜き領域５０を打ち抜いて切断する。
【００５１】
グリーンシート１１０の打ち抜きについて、さらに詳しく説明すると、図７に示すごとく、トムソン刃７２の刃先７２１がグリーンシート１１０の打ち抜き領域５０の外周端５０１上に位置したところで、トムソン刃７２を打ち下ろす。
そして、図８に示すごとく、刃先角βを有するトムソン刃７２によって、グリーンシート１１０の打ち抜き領域５０を、グリーンシート１１０上に塗布された電極材料２００及びスペーサ層１９０の上から打ち抜いて切断する。
これにより、シート片５１を得る。シート片５１の外周端面５４１には、一定の傾きが形成される。また、電極材料２００の一部は、シート片５１の外周端面５４１に露出した状態となる。
【００５２】
次に、図６に示すごとく、シート片５１は、所定の位置に設置された積層ホルダ７４によって、順に接着して積層される。シート片５１は、シート片５１の外周端面５４１の傾きが同じ方向となると共に、側面に露出する内部電極層２０の外周端部の向きが交互になるようにして積層する（図９参照）。そして、支持部７４１に未完積層体５１１を支持しながら、所定の枚数のシート片５１を積層する。
これにより、図９に示すごとく、中間積層体１００を得る。なお、中間積層体１００の積層方向両端には、最終的に保護層１８となる保護層形成シート１８０を積層しておく。保護層形成シート１８０は、グリーンシート１１０と同材料のものである。
【００５３】
図９に示すごとく、中間積層体１００の電極接合面１０１、１０２を含む外周面１０３全体には、一定の傾きを有するシート片５１の外周端面５４１によって、ギザギザ状の凹凸４が形成される。また、内部電極層２０は、外周端部の一部を電極接合面１０１、１０２に交互に露出している。
【００５４】
＜焼成工程＞
次に、中間積層体１００に対して、脱脂を行う。加熱条件は、８０時間かけて徐々に５００℃まで加熱し、５時間保持する。これにより、中間積層体１００に含まれているバインダー等の有機成分を除去する。そして、脱脂した中間積層体１００に対して、最高温度１０６５℃で２時間焼成を行う。
これにより、図３のセラミック積層体１０を得る。
【００５５】
＜接合工程＞
次に、図１、図２を参照のごとく、セラミック積層体１０の電極接合面１０１、１０２に、金属層３１１と導電性接着剤３１２とにより構成される側面電極３１を形成する。まず、セラミック積層体１０の電極接合面１０１、１０２に、金属層３１１用の金属ペーストを塗布する。このとき、金属ペーストが電極接合面１０１、１０２の凹凸４の凹部４１に入り込むように塗布する。そして、８５０℃で加熱することによって金属ペーストを焼き付けて、金属層３１１を形成する。
【００５６】
次に、同図を参照のごとく、金属層３１１の上に、導電性接着剤３１２を塗布する。そして、塗布した導電性接着剤３１２に一対の外部電極３２を配置し、導電性接着剤３１２を加熱硬化させて外部電極３２を接合する。
最後に、セラミック積層体１０の外周面１０３全体を絶縁樹脂よりなるモールド材３３によってモールドする。
これにより、図１の積層型圧電素子１を完成した。
【００５７】
なお、本例の導電性接着剤３１２としては、絶縁樹脂としてのエポキシ樹脂中に導電性フィラーとしてのＡｇを分散させたものを用いた。上記絶縁樹脂としては、上記以外にもシリコーン、ウレタン、ポリイミド等の各種樹脂を用いることができる。また、導電性フィラーとしては、上記以外にもＰｔ、Ｃｕ、Ｎｉ等を用いることができる。
また、外部電極３２としては、メッシュ状のエキスパンダメタルを用いたが、これ以外もパンチングメタル等を用いることができる。また、モールド材３３としては、シリコーン樹脂を用いたが、これ以外にもポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等を用いることができる。
【００５８】
次に、本例の積層型圧電素子１の作用効果について説明する。
本例の積層型圧電素子１において、セラミック積層体１０は、電極接合面１０１、１０２を含む外周面１０３全体に、圧電層１１の積層ピッチに相当するピッチで設けられた凹凸４を有している。すなわち、セラミック積層体１０は、外周面１０３全体において、積層された圧電層１１ごとに凹凸４が設けられている。そして、側面電極３１は、電極接合面１０１、１０２の凹凸４の凹部４１に入り込むように設けられていると共に、導通すべき内部電極層２０、つまり電極接合面１０１、１０２に露出している内部電極層２０と直接接合して設けられている。
【００５９】
そのため、側面電極３１は、接合された電極接合面１０１、１０２の凹凸４によって得られるアンカー効果により、電極接合面１０１、１０２に対して強固に接合された状態となり、密着性を向上させることができる。これにより、側面電極３１は、駆動時における圧電層１１の変位に対して耐え得る接合強度を有するものとなり、電極接合面１０１、１０２における側面電極３１の剥離や、それに伴う内部電極層２０と側面電極３１との間の導電不良等の不具合の発生を充分に抑制することができる。そしてそれ故、上記の構造を有する積層型圧電素子１は、長期間の使用においても充分な耐久性を発揮すると共に、高い信頼性を得ることができる。
【００６０】
また、本例では、セラミック積層体１０は、電極接合面１０１、１０２を含む外周面１０３全体に凹凸４を有している。そのため、電極接合面１０１、１０２に設けられた側面電極３１はもちろんのこと、電極接合面１０１、１０２以外の外周面１０３に設けられた、つまり外周面１０３全体を覆うように設けられたモールド材３３についても、凹凸４によって得られるアンカー効果により、外周面１０３に対する密着性を向上させることができる。
【００６１】
また、凹凸４は、セラミック積層体１０の積層方向において、各圧電層１１の外周端面１４１が同じ方向に所定の傾きを有していることよって形成されている。そのため、凹凸４は、電極接合面１０１、１０２において、所定の間隔で規則正しく形成されている。これにより、側面電極３１は、凹凸４によって得られるアンカー効果により、電極接合面１０１、１０２に対する密着性をさらに向上させることができる。
【００６２】
また、各圧電層１１の外周端面１４１の傾きαは、セラミック積層体１０の積層方向に対して１５°である。そのため、凹凸４は、電極接合面１０１、１０２において、所定の間隔で所定の角度を持って規則正しく形成されている。これにより、側面電極３１は、凹凸４によって得られるアンカー効果により、電極接合面１０１、１０２に対する密着性をより一層向上させることができる。
【００６３】
また、内部電極層２０は、各圧電層１１の外周端面１４１の一部を覆うようにセラミック積層体１０の電極接合面１０１、１０２に露出している。そのため、内部電極層２０は、電極接合面１０１、１０２に露出する部分の面積が大きくなる。それ故、電極接合面１０１、１０２において、内部電極層２０と内部電極層２０に導通される側面電極３１との接触面積を大きくすることができる。これにより、内部電極層２０と側面電極３１との間の導通性を充分かつ確実に確保することができる。
【００６４】
また、側面電極３１は、金属を含有してなる金属層３１１を有しており、金属層３１１は、電極接合面１０１、１０２の凹凸４の凹部４１に入り込むように設けられていると共に、導通すべき内部電極層２０に直接接合されている。そのため、金属層３１１は、凹凸４によって得られるアンカー効果により、電極接合面１０１、１０２に対する密着性を充分に確保することができる。また、内部電極層２０と金属層３１との間の導通性を充分に確保することができる。
【００６５】
また、側面電極３１は、金属層３１１上に配された導電性接着剤３１２を有しており、導電性接着剤３１２には、側面電極３１に電力供給を行うための外部電極３２が接合されている。そのため、内部電極層２０と外部電極３２との間の導通性を、両者の間に設けられ、金属層３１１と導電性接着剤３１２とを有する側面電極３１によって充分に確保することができる。
【００６６】
このように、本例の積層型圧電素子１は、電極接合面１０１、１０２における剥離や導電不良等の不具合の発生を充分に抑制することができる、耐久性及び信頼性に優れた構造を有するものとなる。
【００６７】
なお、本例の電極配設工程では、電極材料２００及びスペーサ層１９０を打ち抜き領域５０よりも少し大きな領域に塗布したが、図１０に示すごとく、電極材料２００及びスペーサ層１９０を接着層１１１と同様に打ち抜き領域５０よりも少し小さな領域に塗布し、その部分を避けるようにトムソン刃７２で打ち抜いて切断することもできる。
【００６８】
また、本例のトムソン刃型７１において、図１１（ａ）に示すごとく、刃先角βが３０°のトムソン刃７２を用いたが、図１１（ｂ）に示すごとく、刃先角βが４２°のトムソン刃７２や、その他様々な角度のトムソン刃７２を用いることができる。
また、トムソン刃７２としては、図１２（ａ）、（ｂ）に示すごとく、内側面７２２及び外側面７２３の形状が異なる、成型機能を備えたトムソン刃７２を用いることもできる。例えば、図１２（ａ）のトムソン刃７２を用いた場合には、図１３に示すごとく、切断面であるシート片５１の外周端面５４１に精度よく傾きを形成することができる。
【００６９】
（実施例２）
本例は、実施例１の積層型圧電素子１において、側面電極３１を導電性接着剤３１２のみで構成した例である。
本例では、図１４に示すごとく、側面電極３１は、導電性接着剤３１２のみで構成されている。導電性接着剤３１２は、電極接合面１０１、１０２の凹凸４の凹部４１に入り込むように設けられていると共に、導通すべき内部電極層２０に直接接合されている。そして、導電性接着剤３１２には、外部電極３２が接合されている。
【００７０】
また、本例の積層型圧電素子１を作製するに当たっては、焼成後に得られるセラミック積層体１０の電極接合面１０１、１０２に、直接導電性接着剤３１２を塗布する。そして、塗布した導電性接着剤３１２に一対の外部電極３２を配置し、導電性接着剤３１２を加熱硬化させて外部電極３２を接合する。
その他は、実施例１と同様の構成であり、同様の製造方法である。
【００７１】
この場合には、導電性接着剤３１２は、凹凸４によって得られるアンカー効果により、電極接合面１０１、１０２に対する密着性を充分に確保することができる。また、内部電極層２０と導電性接着剤３１２との間の導通性を充分に確保することができる。さらに、内部電極層２０と外部電極３２との間の導通性を、両者の間に設けられ、導電性接着剤３１２よりなる側面電極３１によって充分に確保することができる。
その他は、実施例１と同様の作用効果を有する。
【００７２】
（実施例３）
本例は、実施例１のセラミック積層体１０において、応力緩和部７を設けた例である。図１５及び図１６を用いて説明する。
【００７３】
本例では、図１５に示すごとく、セラミック積層体１０の外周面１０３には、圧電変位によってセラミック積層体１０内部に生じる応力を緩和する応力緩和部７が露出するように設けられている。応力緩和部７は、空隙よりなる焼失孔を多数有する多孔質性のセラミックス材料により構成されている。なお、上記セラミックス材料は、圧電層１１と同材料である。また、上記焼失孔は、後述の焼失材料が焼成により焼失して形成された空隙である。
【００７４】
また、応力緩和部７は、セラミック積層体１０の側面１０１、１０２に露出している内部電極層２０の外周端部と積層方向に隣接して設けられている。また、応力緩和部７は、一方の側面１０１（１０２）からもう一方の側面１０２（１０１）にかけて、セラミック積層体１０の外周面１０３に沿って設けられている。なお、応力緩和部７（後述の緩和部形成材料７００）の配設位置及び形状については、図１６を参照されたい。
【００７５】
また、図１５の応力緩和部７を有するセラミック積層体１０を形成するに当たっては、電極配設工程において、電極材料２００及びスペーサ層１９０の上に、応力緩和部７を形成する緩和部形成材料７００及び接着層１１１を図１６に示すような位置に塗布する。そして、打ち抜き領域５０を順に打ち抜いてシート片５１を積層し、中間積層体１００を形成する。これを焼成することにより、セラミック積層体１０を得る。
【００７６】
なお、緩和部形成材料７００としては、グリーンシート１１０を構成するセラミックス原料と焼成により焼失する焼失材料とを含有したものを用いた。
また、上記焼失材料としては、熱変形が小さく、焼成により確実に焼失させることができるカーボン粒子を用いた。なお、カーボン粒子以外にも、炭化させたパウダー状の炭化有機物粒子を用いることができる。この炭化有機物粒子は、パウダー状の有機物粒子を炭化して得ることができるほか、炭化させた有機物を粉砕して得ることもできる。さらに、上記有機物としては、樹脂等の高分子材料や、コーン、大豆、小麦粉等の穀物を用いることができる。この場合には、製造コストを抑制することができる。
その他は、実施例１と同様の構成であり、同様の製造方法である。
【００７７】
本例の積層型圧電素子１のように、電極控え構造を有する場合には、内部電極層２０間に電圧を印加したときに圧電変位が生じる部分と生じない部分とが存在する。例えば、控え部１９では圧電変位が生じない。そのため、控え部１９及びその周辺に歪みが生じて応力が集中して発生する。本例では、控え部１９周辺に応力緩和部７が設けてあるため、圧電変位によって控え部１９付近に集中的に作用する応力を、この応力緩和部７によって緩和することができる。
その他は、実施例１と同様の作用効果を有する。
【００７８】
なお、応力緩和部７は、様々な配設位置及び形状に設けることができる。例えば、本例のように、圧電層１１（又は内部電極層２０）ごとに設けることもできるし、１又は複数層おきに設けることもできる。図１７では、２層おきの圧電層１１に設けてある。また、図１８のように、内部電極層２０と内部電極層２０との積層方向中間位置に設けることもできる。また、図１８のように、セラミック積層体１０の外周面全周に渡って設けることもできる。
【００７９】
（実施例４）
本例は、実施例３の応力緩和部７を空隙により構成した例である。図１９を用いて説明する。
【００８０】
本例では、図１９に示すごとく、セラミック積層体１０の外周面１０３には、空隙よりなる応力緩和部７がスリット状に設けられている。
また、図１９の応力緩和部７を形成するに当たっては、緩和部形成材料７００としては、焼成によって焼失する焼失材料のみで構成したものを用いればよい。これにより、焼成工程の焼成によって焼失材料が焼失し、全体が空隙で構成された応力緩和部７を形成することができる。
その他は、実施例３と同様の構成であり、同様の製造方法である。
【００８１】
この場合には、圧電変位によって控え部１９付近に集中的に作用する応力を、空隙よりなる応力緩和部７によって効果的に緩和することができる。
また、スリット状の応力緩和部７は、側面１０１、１０２に露出するように設けられているため、導電性接着剤３２は、空隙よりなるスリット状の外方緩和部４１に入り込んで塗布され、硬化後の導電性接着剤３２は、応力緩和部７に入り込んで配設される。これにより、導電接着剤３２の接着強度を向上させることができる。また、応力緩和部７の内部に内部電極層２０が露出した状態となっているため、内部電極層２０と導電性接着剤３２との間の導通性を向上させることができる。
その他は、実施例３と同様の作用効果を有する。
【００８２】
なお、空隙よりなる応力緩和部７は、様々な配設位置及び形状に設けることができる。例えば、本例のように、圧電層１１（又は内部電極層２０）ごとに設けることもできるし、１又は複数層おきに設けることもできる。図２０では、２層おきの圧電層１１に設けてある。また、図２１のように、内部電極層２０と内部電極層２０との積層方向中間位置に設けることもできる。また、図２１のように、セラミック積層体１０の外周面全周に渡って設けることもできる。
【００８３】
（実施例５）
本例は、実施例１の積層型圧電素子１をインジェクタ６の圧電アクチュエータとして用いた例である。
本例のインジェクタ６は、図２２に示すごとく、ディーゼルエンジンのコモンレール噴射システムに適用したものである。
このインジェクタ６は、同図に示すごとく、駆動部としての積層型圧電素子１が収容される上部ハウジング６２と、その下端に固定され、内部に噴射ノズル部６４が形成される下部ハウジング６３を有している。
【００８４】
上部ハウジング６２は略円柱状で、中心軸に対し偏心する縦穴６２１内に、積層型圧電素子１が挿通固定されている。
縦穴６２１の側方には、高圧燃料通路６２２が平行に設けられ、その上端部は、上部ハウジング６２上側部に突出する燃料導入管６２３内を経て外部のコモンレール（図示略）に連通している。
【００８５】
上部ハウジング６２上側部には、また、ドレーン通路６２４に連通する燃料導出管６２５が突設し、燃料導出管６２５から流出する燃料は、燃料タンク（図示略）へ戻される。
ドレーン通路６２４は、縦穴６２１と駆動部（積層型圧電素子）１との間の隙間６０を経由し、さらに、この隙間６０から上下ハウジング６２、６３内を下方に延びる図示しない通路によって後述する３方弁６５１に連通してしる。
【００８６】
噴射ノズル部６４は、ピストンボデー６３１内を上下方向に摺動するノズルニードル６４１と、ノズルニードル６４１によって開閉されて燃料溜まり６４２から供給される高圧燃料をエンジンの各気筒に噴射する噴孔６４３を備えている。燃料溜まり６４２は、ノズルニードル６４１の中間部周りに設けられ、上記高圧燃料通路６２２の下端部がここに開口している。ノズルニードル６４１は、燃料溜まり６４２から開弁方向の燃料圧を受けるとともに、上端面に面して設けた背圧室６４４から閉弁方向の燃料圧を受けており、背圧室６４４の圧力が降下すると、ノズルニードル６４１がリフトして、噴孔６４３が開放され、燃料噴射がなされる。
【００８７】
背圧室６４４の圧力は３方弁６５１によって増減される。３方弁６５１は、背圧室６４４と高圧燃料通路６２２、またはドレーン通路６２４と選択的に連通させる構成である。ここでは、高圧燃料通路６２２またはドレーン通路６２４へ連通するポートを開閉するボール状の弁体を有している。この弁体は、上記駆動部１により、その下方に配設される大径ピストン６５２、油圧室６５３、小径ピストン６５４を介して、駆動される。
【００８８】
そして、本例においては、上記構成のインジェクタ６における駆動源として、実施例１の積層型圧電素子１を用いている。この積層型圧電素子１は、上記のごとく、優れた耐久性及び信頼性を有するものである。そのため、インジェクタ６全体の性能向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】実施例１において、積層型圧電素子の構造を示す説明図。
【図２】実施例１において、セラミック積層体の電極接合面付近を示す説明図。
【図３】実施例１において、セラミック積層体の構造を示す説明図。
【図４】実施例１において、電極材料及びスペーサ層を塗布する工程を示す説明図。
【図５】実施例１において、接着層を塗布する工程を示す説明図。
【図６】実施例１において、打抜積層装置の構成を示す説明図。
【図７】実施例１において、グリーンシートを打ち抜く際のグリーンシート及びトムソン刃の位置を示す説明図。
【図８】実施例１において、トムソン刃によりグリーンシートを打ち抜く工程を示す説明図。
【図９】実施例１において、中間積層体を示す説明図。
【図１０】実施例１において、トムソン刃によりグリーンシートを打ち抜く工程を示す説明図。
【図１１】実施例１において、（ａ）刃先角３０°のトムソン刃を示す説明図、（ｂ）刃先角４２°のトムソン刃を示す説明図。
【図１２】実施例１において、（ａ）、（ｂ）成型機能を有するトムソン刃を示す説明図。
【図１３】実施例１において、図１２（ａ）のトムソン刃を用いてグリーンシートを打ち抜いて切断する工程を示す説明図。
【図１４】実施例２において、セラミック積層体の電極接合面付近を示す説明図。
【図１５】実施例３において、応力緩和部を設けたセラミック積層体を示す説明図。
【図１６】実施例３において、緩和部形成材料を塗布する工程を示す説明図。
【図１７】実施例３において、応力緩和部の配設位置の例を示す説明図。
【図１８】実施例３において、応力緩和部の配設位置の例を示す説明図。
【図１９】実施例４において、緩和部形成材料を塗布する工程を示す説明図。
【図２０】実施例４において、応力緩和部の配設位置の例を示す説明図。
【図２１】実施例４において、応力緩和部の配設位置の例を示す説明図。
【図２２】実施例５において、インジェクタの構造を示す説明図。
【符号の説明】
【００９０】
１  積層型圧電素子
１０  セラミック積層体
１０１、１０２  電極接合面
１０３  外周面
１１  圧電層
２０  内部電極層
３１  側面電極
４  凹凸
４１  凹部
６  インジェクタ
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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