JPH06260694A - 圧電／電歪膜型素子 - Google Patents
圧電／電歪膜型素子Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】圧電／電歪膜の端部と下部電極膜の端部との精
密な位置合わせを必要とせず、上下電極間の短絡防止を
容易にし、生産性を向上させることと、短絡防止手段に
よる効果を充分活かすために、圧電／電歪膜の張り出し
部とセラミック基板との結合による影響を除去するこ
と。 【構成】下部電極膜４上の圧電／電歪膜５を、下部電極
膜を覆い、且つ端部がセラミック基板３上へ張り出す大
きさとし、この張り出し部１１を前記セラミック基板３
と不完全結合状態とした。
密な位置合わせを必要とせず、上下電極間の短絡防止を
容易にし、生産性を向上させることと、短絡防止手段に
よる効果を充分活かすために、圧電／電歪膜の張り出し
部とセラミック基板との結合による影響を除去するこ
と。 【構成】下部電極膜４上の圧電／電歪膜５を、下部電極
膜を覆い、且つ端部がセラミック基板３上へ張り出す大
きさとし、この張り出し部１１を前記セラミック基板３
と不完全結合状態とした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、圧電／電歪膜型素
子、中でも主にインクジェットプリントヘッド、マイク
ロホン、発音体（スピーカー等）、各種振動子や発振
子、更にはセンサー等に用いられるユニモルフ型やバイ
モルフ型等の、屈曲変位を発生させるタイプの圧電／電
歪膜型素子に関するものである。なお、ここで呼称され
る素子とは、電気エネルギーを機械エネルギー、すなわ
ち機械的な変位または応力または振動に変換する素子の
ほか、その逆の変換を行なう素子をも意味するものであ
る。また、この発明の素子は、圧電／電歪特性のほか、
誘電性も有しているので、膜状のコンデンサ素子等とし
ても用いることが可能である。
子、中でも主にインクジェットプリントヘッド、マイク
ロホン、発音体（スピーカー等）、各種振動子や発振
子、更にはセンサー等に用いられるユニモルフ型やバイ
モルフ型等の、屈曲変位を発生させるタイプの圧電／電
歪膜型素子に関するものである。なお、ここで呼称され
る素子とは、電気エネルギーを機械エネルギー、すなわ
ち機械的な変位または応力または振動に変換する素子の
ほか、その逆の変換を行なう素子をも意味するものであ
る。また、この発明の素子は、圧電／電歪特性のほか、
誘電性も有しているので、膜状のコンデンサ素子等とし
ても用いることが可能である。
【０００２】
【従来の技術】近年、光学や精密加工等の分野におい
て、サブミクロンのオーダーで光路長や位置を調整する
変位素子や微小変位を電気的変化として検知する検出素
子が所望されるようになってきており、これに応えるも
のとして、強誘電体等の圧電／電歪材料に電界を加えた
時に起こる逆圧電効果や電歪効果に基づく変位あるいは
その逆の現象を利用した素子である、アクチュエータや
センサーのような圧電／電歪素子の開発が進められてい
る。
て、サブミクロンのオーダーで光路長や位置を調整する
変位素子や微小変位を電気的変化として検知する検出素
子が所望されるようになってきており、これに応えるも
のとして、強誘電体等の圧電／電歪材料に電界を加えた
時に起こる逆圧電効果や電歪効果に基づく変位あるいは
その逆の現象を利用した素子である、アクチュエータや
センサーのような圧電／電歪素子の開発が進められてい
る。
【０００３】そのような分野の中で、インクジェットプ
リントヘッド等においては、圧電／電歪素子の構造とし
て、従来から知られているユニモルフ型やバイモルフ型
等の屈曲変位タイプが、好適に採用されているが、プリ
ンタの印字品質・印字速度等の向上の要求に応えるた
め、圧電／電歪素子の小型高密度化、低電圧作動化、高
速応答化を図るための開発が進められている。それらの
ユニモルフ型やバイモルフ型等の圧電／電歪素子は、薄
肉のセラミック基板上に、下部電極膜及び圧電／電歪膜
及び上部電極膜を順次積層して形成されるが、素子を形
成する際、圧電／電歪膜が下部電極膜より短いと、上部
電極膜と下部電極膜とが短絡する虞れがあるため、圧電
／電歪膜はその端部が下部電極膜の端部と一致するよう
に形成され、その上に上部電極膜が形成されている。し
かし、このように、圧電／電歪膜の端部と下部電極膜の
端部とを一致させるためには、非常に精密な位置合わせ
を必要とするため、生産性に問題があるほか、上下電極
間の絶縁信頼性にも問題があった。
リントヘッド等においては、圧電／電歪素子の構造とし
て、従来から知られているユニモルフ型やバイモルフ型
等の屈曲変位タイプが、好適に採用されているが、プリ
ンタの印字品質・印字速度等の向上の要求に応えるた
め、圧電／電歪素子の小型高密度化、低電圧作動化、高
速応答化を図るための開発が進められている。それらの
ユニモルフ型やバイモルフ型等の圧電／電歪素子は、薄
肉のセラミック基板上に、下部電極膜及び圧電／電歪膜
及び上部電極膜を順次積層して形成されるが、素子を形
成する際、圧電／電歪膜が下部電極膜より短いと、上部
電極膜と下部電極膜とが短絡する虞れがあるため、圧電
／電歪膜はその端部が下部電極膜の端部と一致するよう
に形成され、その上に上部電極膜が形成されている。し
かし、このように、圧電／電歪膜の端部と下部電極膜の
端部とを一致させるためには、非常に精密な位置合わせ
を必要とするため、生産性に問題があるほか、上下電極
間の絶縁信頼性にも問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この発明が課題とする
ところは、そのような精密な位置合わせを必要とせず、
上下電極間の短絡防止を容易にし、生産性を向上させる
ことにある。
ところは、そのような精密な位置合わせを必要とせず、
上下電極間の短絡防止を容易にし、生産性を向上させる
ことにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記課題を
解決するために開発されたもので、その要旨は、下部電
極膜上の圧電／電歪膜を、下部電極膜を覆い、且つ端部
が前記セラミック基板上へ張り出す大きさとしたことに
ある。
解決するために開発されたもので、その要旨は、下部電
極膜上の圧電／電歪膜を、下部電極膜を覆い、且つ端部
が前記セラミック基板上へ張り出す大きさとしたことに
ある。
【０００６】このようにして、圧電／電歪膜をセラミッ
ク基板上へ張り出し形成することにより、精密な位置合
わせが不要となり、容易に短絡防止を図ることができる
が、以下に述べるように、圧電／電歪膜を熱処理した時
に圧電／電歪膜の張り出し部とセラミック基板とが結合
し、圧電／電歪膜が発生する屈曲変位乃至発生力が結合
部で制限される場合があり、結合された状態でも素子と
して十分機能するが、素子が本来有する特性を十二分に
引き出すためには結合による影響を可能な限り除去した
方が望ましい。従って、この発明は、前記短絡防止手段
による効果を充分活かすために、かかる結合による影響
を除去することをも目的とする。以下に、かかる結合が
生ずる原因と結合による影響を除去するための手段を説
明する。
ク基板上へ張り出し形成することにより、精密な位置合
わせが不要となり、容易に短絡防止を図ることができる
が、以下に述べるように、圧電／電歪膜を熱処理した時
に圧電／電歪膜の張り出し部とセラミック基板とが結合
し、圧電／電歪膜が発生する屈曲変位乃至発生力が結合
部で制限される場合があり、結合された状態でも素子と
して十分機能するが、素子が本来有する特性を十二分に
引き出すためには結合による影響を可能な限り除去した
方が望ましい。従って、この発明は、前記短絡防止手段
による効果を充分活かすために、かかる結合による影響
を除去することをも目的とする。以下に、かかる結合が
生ずる原因と結合による影響を除去するための手段を説
明する。
【０００７】図１１は前記短絡防止手段を講じたユニモ
ルフ型素子の一例である。図示のように圧電／電歪膜
(5) を下部電極膜(4) を覆うように形成し、短絡を防止
した結果、圧電／電歪膜(5) が下部電極膜(4) からセラ
ミック基板(3) 上へ張り出した、張り出し部(11),(11)
が形成され、各張り出し部の端部は圧電／電歪膜を熱処
理した時にセラミック基板(3) と反応や焼結等を起こ
し、結合される（(12),(12) が結合部）。
ルフ型素子の一例である。図示のように圧電／電歪膜
(5) を下部電極膜(4) を覆うように形成し、短絡を防止
した結果、圧電／電歪膜(5) が下部電極膜(4) からセラ
ミック基板(3) 上へ張り出した、張り出し部(11),(11)
が形成され、各張り出し部の端部は圧電／電歪膜を熱処
理した時にセラミック基板(3) と反応や焼結等を起こ
し、結合される（(12),(12) が結合部）。
【０００８】ここで、圧電／電歪膜の内、歪みを発生す
る部分は、電界の作用を受ける部分、すなわち両電極膜
に挾まれた部分のみであるから、張り出し部(11),(11)
には歪みは発生しない。従って、その両電極に挟まれた
部分が屈曲変位乃至発生力を発現しようとしても、張り
出し部がセラミック基板と結合されているため、屈曲変
位乃至発生力が少し制限されてしまう形となり、素子本
来の性能を十二分に発揮することができない。特に、素
子に大きな変位及び高速応答性が要求されるインクジェ
ットプリントヘッド等に利用する場合は、かかる結合に
よる影響が少ない方が望ましい。なお、このようなこと
はバイモルフ型素子でも同様である。
る部分は、電界の作用を受ける部分、すなわち両電極膜
に挾まれた部分のみであるから、張り出し部(11),(11)
には歪みは発生しない。従って、その両電極に挟まれた
部分が屈曲変位乃至発生力を発現しようとしても、張り
出し部がセラミック基板と結合されているため、屈曲変
位乃至発生力が少し制限されてしまう形となり、素子本
来の性能を十二分に発揮することができない。特に、素
子に大きな変位及び高速応答性が要求されるインクジェ
ットプリントヘッド等に利用する場合は、かかる結合に
よる影響が少ない方が望ましい。なお、このようなこと
はバイモルフ型素子でも同様である。
【０００９】そこで、かかる結合による影響を少なくす
る手段として、セラミック基板上へ張り出した圧電／電
歪膜の張り出し部を前記セラミック基板と不完全結合状
態とすることが望ましい。ここで、不完全結合状態と
は、張り出し部の一部がセラミック基板と結合した状
態、または、結合した部分が全くない未結合の状態のこ
とを意味する。
る手段として、セラミック基板上へ張り出した圧電／電
歪膜の張り出し部を前記セラミック基板と不完全結合状
態とすることが望ましい。ここで、不完全結合状態と
は、張り出し部の一部がセラミック基板と結合した状
態、または、結合した部分が全くない未結合の状態のこ
とを意味する。
【００１０】また、前記セラミック基板が、酸化イット
リウム及び酸化セリウム及び酸化マグネシウム及び酸化
カルシウムの内、少なくとも１つの化合物を含有するこ
とによって結晶相が完全安定化若しくは部分安定化され
た酸化ジルコニウムを主成分とする材料で構成されたこ
とが望ましい。
リウム及び酸化セリウム及び酸化マグネシウム及び酸化
カルシウムの内、少なくとも１つの化合物を含有するこ
とによって結晶相が完全安定化若しくは部分安定化され
た酸化ジルコニウムを主成分とする材料で構成されたこ
とが望ましい。
【００１１】そしてさらに、前記圧電／電歪膜が、マグ
ネシウムニオブ酸鉛及びジルコン酸鉛及びチタン酸鉛と
から成る成分を主成分とする材料若しくはニッケルニオ
ブ酸鉛及びマグネシウムニオブ酸鉛及びジルコン酸鉛及
びチタン酸鉛とから成る成分を主成分とする材料で構成
されたことが望ましい。
ネシウムニオブ酸鉛及びジルコン酸鉛及びチタン酸鉛と
から成る成分を主成分とする材料若しくはニッケルニオ
ブ酸鉛及びマグネシウムニオブ酸鉛及びジルコン酸鉛及
びチタン酸鉛とから成る成分を主成分とする材料で構成
されたことが望ましい。
【００１２】
【作用】圧電／電歪膜をセラミック基板上へ張り出す大
きさに形成すればよく、その結果、下部電極膜の精密な
位置合わせが不要となる他、上部電極膜と下部電極膜と
の短絡防止も容易になる。
きさに形成すればよく、その結果、下部電極膜の精密な
位置合わせが不要となる他、上部電極膜と下部電極膜と
の短絡防止も容易になる。
【００１３】また、圧電／電歪膜の張り出し部をセラミ
ック基板と不完全結合状態にすることにより、圧電／電
歪膜が発生する屈曲変位乃至発生力が結合部で制限され
ることがなくなり、素子が本来有する屈曲変位乃至発生
力を効率良く発揮することができ、前記短絡防止手段を
活かすことができる。
ック基板と不完全結合状態にすることにより、圧電／電
歪膜が発生する屈曲変位乃至発生力が結合部で制限され
ることがなくなり、素子が本来有する屈曲変位乃至発生
力を効率良く発揮することができ、前記短絡防止手段を
活かすことができる。
【００１４】なお、圧電／電歪作動部は薄肉のセラミッ
ク基板上に膜状に形成されているため、相対的に低作動
電圧でも大きな変位を得ることができる。しかも、速い
応答速度、大きな発生力あるいは発生電位を得ることが
できる。さらに、膜形成プロセスを用いるため、同一基
板面上に複数個の圧電／電歪作動部を有する素子を接着
剤を用いずに同時に、かつ容易に形成することができ、
またその高集積化も可能である。
ク基板上に膜状に形成されているため、相対的に低作動
電圧でも大きな変位を得ることができる。しかも、速い
応答速度、大きな発生力あるいは発生電位を得ることが
できる。さらに、膜形成プロセスを用いるため、同一基
板面上に複数個の圧電／電歪作動部を有する素子を接着
剤を用いずに同時に、かつ容易に形成することができ、
またその高集積化も可能である。
【００１５】
【実施例】以下、この発明の圧電／電歪膜型素子につい
て図面を参照しながら、詳細に説明する。なお、理解を
容易にするため、各図面を通して、同様の構造や機能を
有するものには、同一の符号を付すものとする。
て図面を参照しながら、詳細に説明する。なお、理解を
容易にするため、各図面を通して、同様の構造や機能を
有するものには、同一の符号を付すものとする。
【００１６】図１は、本発明にかかる圧電／電歪膜型素
子（アクチュエータ）の部分説明図である。圧電／電歪
作動部(2) は、下部電極膜(4) 及びその下部電極膜を覆
い被すように形成された膜状の圧電／電歪膜(5) 及び上
部電極膜(6) を通常の膜形成手法によって順次積層形成
することによって形成され、セラミック基板(3) と一体
化されている。(11)は圧電／電歪膜を下部電極膜を覆い
被すように形成した結果形成された張り出し部である。
その張り出し部(11)の端部の長さ（図１(b) 中に(L) で
示す）は、10μｍ以上、好ましくは20μｍ以上、さらに
好ましくは50μｍ以上である。このように、圧電／電歪
膜の端部を下部電極膜を覆い被して張り出し部が形成さ
れるように形成すれば、下部電極膜との精密な位置合わ
せも不要となり、下部電極膜と上部電極膜との短絡を容
易に防止することができる。
子（アクチュエータ）の部分説明図である。圧電／電歪
作動部(2) は、下部電極膜(4) 及びその下部電極膜を覆
い被すように形成された膜状の圧電／電歪膜(5) 及び上
部電極膜(6) を通常の膜形成手法によって順次積層形成
することによって形成され、セラミック基板(3) と一体
化されている。(11)は圧電／電歪膜を下部電極膜を覆い
被すように形成した結果形成された張り出し部である。
その張り出し部(11)の端部の長さ（図１(b) 中に(L) で
示す）は、10μｍ以上、好ましくは20μｍ以上、さらに
好ましくは50μｍ以上である。このように、圧電／電歪
膜の端部を下部電極膜を覆い被して張り出し部が形成さ
れるように形成すれば、下部電極膜との精密な位置合わ
せも不要となり、下部電極膜と上部電極膜との短絡を容
易に防止することができる。
【００１７】(8) は、本発明による不完全結合部で、圧
電／電歪膜の張り出し部(11)とセラミック基板(3) との
間に形成されている。不完全結合部(8) は、張り出し部
(11)の端部とセラミック基板(3) との境界に非連続面部
を形成しやすく、この部分を介した上部電極が、製造中
や使用中の熱や衝撃、振動等によって断線するという問
題が生ずる。樹脂層(7) は、このような断線を防止し、
上部電極(6) をスムーズにセラミック基板上に導く目的
で形成されている。この時、樹脂層(7) は、圧電／電歪
作動部(2) の動作を妨げない位置に形成されることにな
るが、あわせてその材料として、屈曲変位乃至発生力に
悪影響を及ぼさないためにセラミック材料と比較して柔
らかく、高弾性の材料で構成することが好ましい。一般
には、ゴム系、ポリイミド系、ビニル系、アクリル系、
ポリアミド系、フェノール系、レゾルシノール系、ユリ
ア系、メラミン系、ポリエステル系、シリコーン系、フ
ラン系、ポリウレタン系、エポキシ系、ポリオレフィン
系等が採用される。また、この樹脂層(7) は、後述する
ような不完全結合状態を維持する範囲内であれば、張り
出し部(11)とセラミック基板(3) との間に入って形成さ
れてもかまわない。
電／電歪膜の張り出し部(11)とセラミック基板(3) との
間に形成されている。不完全結合部(8) は、張り出し部
(11)の端部とセラミック基板(3) との境界に非連続面部
を形成しやすく、この部分を介した上部電極が、製造中
や使用中の熱や衝撃、振動等によって断線するという問
題が生ずる。樹脂層(7) は、このような断線を防止し、
上部電極(6) をスムーズにセラミック基板上に導く目的
で形成されている。この時、樹脂層(7) は、圧電／電歪
作動部(2) の動作を妨げない位置に形成されることにな
るが、あわせてその材料として、屈曲変位乃至発生力に
悪影響を及ぼさないためにセラミック材料と比較して柔
らかく、高弾性の材料で構成することが好ましい。一般
には、ゴム系、ポリイミド系、ビニル系、アクリル系、
ポリアミド系、フェノール系、レゾルシノール系、ユリ
ア系、メラミン系、ポリエステル系、シリコーン系、フ
ラン系、ポリウレタン系、エポキシ系、ポリオレフィン
系等が採用される。また、この樹脂層(7) は、後述する
ような不完全結合状態を維持する範囲内であれば、張り
出し部(11)とセラミック基板(3) との間に入って形成さ
れてもかまわない。
【００１８】次に不完全結合部について説明する。先
ず、本願でいう不完全結合状態とは、張り出し部(11)と
セラミック基板(3) との間の結合が不完全であり、圧電
／電歪作動部(2) が必要とされる性能を十分発揮できる
程度の結合状態をいう。より具体的には、張り出し部と
セラミック基板間のピール（引き剥し）強度で0.5 Kg/4
mm2 以下、好ましくは0.1 Kg/4mm2 以下、さらに好まし
くは0.05Kg/4mm2 （4mm2は2mm 角を意味する）以下であ
る。従って、張り出し部とセラミック基板とが接する部
分が総て不完全な結合状態である必要はなく、部分的に
結合していても、トータルで前記範囲の強度以下となれ
ば問題はないのである。
ず、本願でいう不完全結合状態とは、張り出し部(11)と
セラミック基板(3) との間の結合が不完全であり、圧電
／電歪作動部(2) が必要とされる性能を十分発揮できる
程度の結合状態をいう。より具体的には、張り出し部と
セラミック基板間のピール（引き剥し）強度で0.5 Kg/4
mm2 以下、好ましくは0.1 Kg/4mm2 以下、さらに好まし
くは0.05Kg/4mm2 （4mm2は2mm 角を意味する）以下であ
る。従って、張り出し部とセラミック基板とが接する部
分が総て不完全な結合状態である必要はなく、部分的に
結合していても、トータルで前記範囲の強度以下となれ
ば問題はないのである。
【００１９】また、これら不完全結合部は、後述するよ
うな基板材料と圧電／電歪材料を使用し、根本的にそれ
ら相互の低反応性のみを利用して形成するほか、圧電／
電歪膜(5) を形成する前に、その圧電／電歪材料が下部
電極に張り出してセラミック基板と接する部分に、直接
接しないようダミー層を形成し、それを介して圧電／電
歪膜(5) を形成してもかまわない。このダミー層は、後
述する圧電／電歪膜熱処理によって燃焼・消滅する材
料、例えば樹脂材料等で形成され、消滅後、不完全結合
部が形成されるのである。なお、圧電／電歪膜熱処理
後、ダミー材料が十分な絶縁体として機能し、張り出し
部(11)とセラミック基板(3) の結合状態が前記範囲内で
あれば、完全に燃焼・消滅しない材料を使用することも
可能である。
うな基板材料と圧電／電歪材料を使用し、根本的にそれ
ら相互の低反応性のみを利用して形成するほか、圧電／
電歪膜(5) を形成する前に、その圧電／電歪材料が下部
電極に張り出してセラミック基板と接する部分に、直接
接しないようダミー層を形成し、それを介して圧電／電
歪膜(5) を形成してもかまわない。このダミー層は、後
述する圧電／電歪膜熱処理によって燃焼・消滅する材
料、例えば樹脂材料等で形成され、消滅後、不完全結合
部が形成されるのである。なお、圧電／電歪膜熱処理
後、ダミー材料が十分な絶縁体として機能し、張り出し
部(11)とセラミック基板(3) の結合状態が前記範囲内で
あれば、完全に燃焼・消滅しない材料を使用することも
可能である。
【００２０】このように形成された素子の上部電極膜
(6) 及び下部電極膜(4) に電圧が印加され、圧電／電歪
膜(5) に電界が作用すると、電界誘起歪の横効果によ
り、セラミック基板(3) の板面に垂直な方向の屈曲変位
乃至発生力が圧電／電歪膜(5) に発現されるが、圧電／
電歪膜(5) の張り出し部(11)はセラミック基板(3) と不
完全結合状態にあるため、圧電／電歪膜(5) に発生する
屈曲変位乃至発生力は、実質上制限を受けることなく効
率良く発現される。
(6) 及び下部電極膜(4) に電圧が印加され、圧電／電歪
膜(5) に電界が作用すると、電界誘起歪の横効果によ
り、セラミック基板(3) の板面に垂直な方向の屈曲変位
乃至発生力が圧電／電歪膜(5) に発現されるが、圧電／
電歪膜(5) の張り出し部(11)はセラミック基板(3) と不
完全結合状態にあるため、圧電／電歪膜(5) に発生する
屈曲変位乃至発生力は、実質上制限を受けることなく効
率良く発現される。
【００２１】図２は、図１に示した素子をバイモルフ型
素子に応用した例を示す説明図である。セラミック基板
(3) の両面に形成された圧電／電歪作動部(2),(2) を形
成する各圧電／電歪膜(5) の張り出し部(11)は、図１に
示した素子と同様にセラミック基板(3) と不完全結合状
態にあるため、効率の良いバイモルフ型素子を得ること
ができる。
素子に応用した例を示す説明図である。セラミック基板
(3) の両面に形成された圧電／電歪作動部(2),(2) を形
成する各圧電／電歪膜(5) の張り出し部(11)は、図１に
示した素子と同様にセラミック基板(3) と不完全結合状
態にあるため、効率の良いバイモルフ型素子を得ること
ができる。
【００２２】図３は、この発明の素子をセラミックで形
成されたキャビティ形状の基板に用いた実施例を示す。
圧電／電歪作動部(2) は、薄肉厚部(9a)と一体形成さ
れ、欠如部(9b)側に変位するようになっている。この素
子はインクジェットプリントヘッドに好適に用いられ、
キャビティ(9c)に充填されたインクを素子の変位によっ
て押し出すようになっている。この場合でも、圧電／電
歪膜(5) の張り出し部は薄肉厚部(9a)と不完全結合状態
にあるため、圧電／電歪膜(5) に発生する屈曲変位乃至
発生力は、効率良く薄肉厚部(9a)へ伝えられる。従っ
て、インクジェットプリントヘッドに適用される素子に
要求される、大きな変位と高速応答化を達成することが
できる。
成されたキャビティ形状の基板に用いた実施例を示す。
圧電／電歪作動部(2) は、薄肉厚部(9a)と一体形成さ
れ、欠如部(9b)側に変位するようになっている。この素
子はインクジェットプリントヘッドに好適に用いられ、
キャビティ(9c)に充填されたインクを素子の変位によっ
て押し出すようになっている。この場合でも、圧電／電
歪膜(5) の張り出し部は薄肉厚部(9a)と不完全結合状態
にあるため、圧電／電歪膜(5) に発生する屈曲変位乃至
発生力は、効率良く薄肉厚部(9a)へ伝えられる。従っ
て、インクジェットプリントヘッドに適用される素子に
要求される、大きな変位と高速応答化を達成することが
できる。
【００２３】図４は、圧電／電歪作動部(2) が薄肉厚部
(9a)とともに欠如部(9b)の方向、即ちセラミック基板
(9) 側へ湾曲し、凸状となったこの発明の素子の変更実
施例を示す。この素子を用いれば、欠如部側から受ける
力に対する強度が向上し、発生力が大きく応答速度が速
い素子を実現できる。特に、キャビティ内のインクの反
作用を受けるインクジェットプリントヘッドに用いる素
子として好適である。なお、キャビティ内に空気が収容
されている場合でも、上記同様の効果を得ることができ
る。
(9a)とともに欠如部(9b)の方向、即ちセラミック基板
(9) 側へ湾曲し、凸状となったこの発明の素子の変更実
施例を示す。この素子を用いれば、欠如部側から受ける
力に対する強度が向上し、発生力が大きく応答速度が速
い素子を実現できる。特に、キャビティ内のインクの反
作用を受けるインクジェットプリントヘッドに用いる素
子として好適である。なお、キャビティ内に空気が収容
されている場合でも、上記同様の効果を得ることができ
る。
【００２４】また、キャビティ基板の構造として、図５
で示すように、薄肉厚部(13a) 及び厚肉部(13b) 及び底
部(13c) によって形成された空洞(13d) を有するもので
も良い。このように有底構造に形成することにより、セ
ラミック基板(13)の剛性が向上し、隣接する素子との干
渉を有効に低減することができる。また、有底構造であ
るが故に図４に示す素子よりも底部の面積が広くなるた
め、他の部品と組み合わせて使用する際には、接着等の
信頼性が向上する。空洞(13d) は、例えば、インク流路
または圧力室となる。また、半円形の切欠部(13e) は、
インクの流入出孔となり、ノズルもしくはインクタンク
へ連通するように使用することができる。
で示すように、薄肉厚部(13a) 及び厚肉部(13b) 及び底
部(13c) によって形成された空洞(13d) を有するもので
も良い。このように有底構造に形成することにより、セ
ラミック基板(13)の剛性が向上し、隣接する素子との干
渉を有効に低減することができる。また、有底構造であ
るが故に図４に示す素子よりも底部の面積が広くなるた
め、他の部品と組み合わせて使用する際には、接着等の
信頼性が向上する。空洞(13d) は、例えば、インク流路
または圧力室となる。また、半円形の切欠部(13e) は、
インクの流入出孔となり、ノズルもしくはインクタンク
へ連通するように使用することができる。
【００２５】図６は、図１〜図５に示した樹脂層(7) の
配置を変更した素子を示す。このように、樹脂層(7)
は、上部電極膜(6) の形成面によって適宜変更すること
ができる。
配置を変更した素子を示す。このように、樹脂層(7)
は、上部電極膜(6) の形成面によって適宜変更すること
ができる。
【００２６】図７は、図６に示す樹脂層(7) に代えて、
上部電極膜(6) と導通する補助電極(10)を用いた素子を
示す。このように、補助電極(10)を用いることにより、
樹脂層を用いた場合と同様に上部電極膜(6) の断線を防
止することができる。
上部電極膜(6) と導通する補助電極(10)を用いた素子を
示す。このように、補助電極(10)を用いることにより、
樹脂層を用いた場合と同様に上部電極膜(6) の断線を防
止することができる。
【００２７】また、図８に示すように上部電極膜(6) を
圧電／電歪膜(5) を部分的に覆うようにパターン形成
し、補助電極(10)と接続するようにしてもよい。
圧電／電歪膜(5) を部分的に覆うようにパターン形成
し、補助電極(10)と接続するようにしてもよい。
【００２８】図９は、図７に示す補助電極を用いた素子
(1) をセラミック基板(3) 上に複数個配列した状態を、
図１０は、それらの素子を２次元的な千鳥形状に配列し
た状態をそれぞれ示す。なお、これらに用いられるセラ
ミック基板としては、平板状のもののほか、図３、図４
または図５に示すキャビティー形状のものが好適に用い
られる。また、各素子の形状は図４に示す凸状のものが
好適に用いられる。
(1) をセラミック基板(3) 上に複数個配列した状態を、
図１０は、それらの素子を２次元的な千鳥形状に配列し
た状態をそれぞれ示す。なお、これらに用いられるセラ
ミック基板としては、平板状のもののほか、図３、図４
または図５に示すキャビティー形状のものが好適に用い
られる。また、各素子の形状は図４に示す凸状のものが
好適に用いられる。
【００２９】次に、圧電／電歪膜のはみ出し部とセラミ
ック基板とをより好ましい不完全結合状態とするために
は、セラミック基板が、酸化イットリウム及び酸化セリ
ウム及び酸化マグネシウム及び酸化カルシウムの内、少
なくとも１つの化合物を含有することによって結晶相が
完全安定化若しくは部分安定化された酸化ジルコニウム
を主成分とする材料で構成されていることが望ましい。
ック基板とをより好ましい不完全結合状態とするために
は、セラミック基板が、酸化イットリウム及び酸化セリ
ウム及び酸化マグネシウム及び酸化カルシウムの内、少
なくとも１つの化合物を含有することによって結晶相が
完全安定化若しくは部分安定化された酸化ジルコニウム
を主成分とする材料で構成されていることが望ましい。
【００３０】そして、酸化ジルコニウムを安定化若しく
は部分安定化させるための添加物の量は、酸化イットリ
ウムに対して 1モル％〜30モル％、酸化セリウムでは 6
モル％〜50モル％、酸化マグネシウムや酸化カルシウム
に対しては、 5モル％〜40モル％とすることが好ましい
が、その中でも特に酸化イットリウムに対して 2モル％
〜 7モル％とすることが、さらに好ましくは 2モル％〜
4モル％とすることが望ましい。なぜならば、それらの
範囲で酸化イットリウムが添加された酸化ジルコニウム
は、その結晶相が部分安定化され、特に優れた基板特性
を示すからである。
は部分安定化させるための添加物の量は、酸化イットリ
ウムに対して 1モル％〜30モル％、酸化セリウムでは 6
モル％〜50モル％、酸化マグネシウムや酸化カルシウム
に対しては、 5モル％〜40モル％とすることが好ましい
が、その中でも特に酸化イットリウムに対して 2モル％
〜 7モル％とすることが、さらに好ましくは 2モル％〜
4モル％とすることが望ましい。なぜならば、それらの
範囲で酸化イットリウムが添加された酸化ジルコニウム
は、その結晶相が部分安定化され、特に優れた基板特性
を示すからである。
【００３１】次に、セラミック基板の形態としては、先
に、図１または図２に示した単板状の物でも、また図
３、図４または図５に示されるような、キャビティ構造
を有しているものでも良いが、後者のキャビティ基板の
方が、当該部位の基板厚さを薄くすることができるた
め、素子基板の強度を低下させることなく、また並設形
態において隣接する圧電／電歪作動部同士が変位あるい
は振動時に薄肉厚部と薄肉厚部の間にある厚肉部によっ
て互いに干渉することが少ないために、好ましく用いら
れる。
に、図１または図２に示した単板状の物でも、また図
３、図４または図５に示されるような、キャビティ構造
を有しているものでも良いが、後者のキャビティ基板の
方が、当該部位の基板厚さを薄くすることができるた
め、素子基板の強度を低下させることなく、また並設形
態において隣接する圧電／電歪作動部同士が変位あるい
は振動時に薄肉厚部と薄肉厚部の間にある厚肉部によっ
て互いに干渉することが少ないために、好ましく用いら
れる。
【００３２】なお、これらのようなキャビティ構造を有
している基板(9),(13)のキャビティの寸法に関し、その
ようなキャビティの長さは、その幅の 2倍から20倍であ
ることが好ましく、一方キャビティ基板(9),(13)の薄肉
厚部(9a),(13a)に形成される圧電／電歪作動部は、素子
の変位・発生力の点から、該キャビティの幅に対して50
％〜95％とすることが好ましい。
している基板(9),(13)のキャビティの寸法に関し、その
ようなキャビティの長さは、その幅の 2倍から20倍であ
ることが好ましく、一方キャビティ基板(9),(13)の薄肉
厚部(9a),(13a)に形成される圧電／電歪作動部は、素子
の変位・発生力の点から、該キャビティの幅に対して50
％〜95％とすることが好ましい。
【００３３】さらに、薄肉のセラミック基板の厚さに関
しては、素子の高速応答性と大きな変位を得るために、
一般に50μm 以下、好ましくは30μm 以下、更に好まし
くは10μm 以下とされる。
しては、素子の高速応答性と大きな変位を得るために、
一般に50μm 以下、好ましくは30μm 以下、更に好まし
くは10μm 以下とされる。
【００３４】さらにまた、かかるセラミック基板は、最
終的には、焼結せしめられた形態とされるが、圧電／電
歪作動部の形成に先立って、予め1000°C 〜1800°C 程
度で焼結した基板としておくことが出来、また基板材料
のグリーンシートを用い、後述の膜形成手法による圧電
／電歪作動部の形成を行なった後に焼結させても良い
が、その中では、予め焼結した基板の方が、素子の反り
を小さくすることができ、また、パターン寸法精度が得
られることから、有利に用いられることになる。なお、
キャビティ基板は、金型や超音波加工等の機械加工法を
用いて空孔部を設けたグリーンシートに、薄肉厚部とな
る薄いグリーンシートを積層・熱圧着した後、焼成・一
体化することによって作製することが高い信頼性の点か
ら好ましい。また、基板材料中に粘土等の焼結助剤を添
加してもよいが、その基板中には、また、図３及び図４
及び図５に示されたキャビティ基板の場合には、少なく
とも、薄肉厚部を構成する基板中には、酸化珪素、、酸
化ホウ素、酸化リン、酸化ゲルマニウム等のガラス化し
やすい材料が、 1重量％以上含有されないように、助剤
の組成や添加量を調整することが望ましい。なぜなら
ば、前記ガラス化しやすい材料が基板に含有されている
と圧電／電歪材料との熱処理時に反応が生じ易く、組成
の制御が困難となるためである。
終的には、焼結せしめられた形態とされるが、圧電／電
歪作動部の形成に先立って、予め1000°C 〜1800°C 程
度で焼結した基板としておくことが出来、また基板材料
のグリーンシートを用い、後述の膜形成手法による圧電
／電歪作動部の形成を行なった後に焼結させても良い
が、その中では、予め焼結した基板の方が、素子の反り
を小さくすることができ、また、パターン寸法精度が得
られることから、有利に用いられることになる。なお、
キャビティ基板は、金型や超音波加工等の機械加工法を
用いて空孔部を設けたグリーンシートに、薄肉厚部とな
る薄いグリーンシートを積層・熱圧着した後、焼成・一
体化することによって作製することが高い信頼性の点か
ら好ましい。また、基板材料中に粘土等の焼結助剤を添
加してもよいが、その基板中には、また、図３及び図４
及び図５に示されたキャビティ基板の場合には、少なく
とも、薄肉厚部を構成する基板中には、酸化珪素、、酸
化ホウ素、酸化リン、酸化ゲルマニウム等のガラス化し
やすい材料が、 1重量％以上含有されないように、助剤
の組成や添加量を調整することが望ましい。なぜなら
ば、前記ガラス化しやすい材料が基板に含有されている
と圧電／電歪材料との熱処理時に反応が生じ易く、組成
の制御が困難となるためである。
【００３５】ところで、そのようなセラミック基板は、
その上に形成される圧電／電歪作動部の作動特性、換言
すればそこにおいて発生する歪み、応力を有効に受け、
またその逆の作用を有効に行なうために、Ｒａにて表わ
される表面粗さが0.03〜0.9μm の範囲内となるように
調整される。このような表面粗さ：Ｒａの調整は、ま
た、薄い基板の強度を確保する上においても有効であ
る。
その上に形成される圧電／電歪作動部の作動特性、換言
すればそこにおいて発生する歪み、応力を有効に受け、
またその逆の作用を有効に行なうために、Ｒａにて表わ
される表面粗さが0.03〜0.9μm の範囲内となるように
調整される。このような表面粗さ：Ｒａの調整は、ま
た、薄い基板の強度を確保する上においても有効であ
る。
【００３６】そして、そのようなセラミック基板上に所
定の下部電極膜(4) 、上部電極膜(6) 及び圧電／電歪膜
(5) を設けて圧電／電歪作動部(2) を形成するには、公
知の各種の膜形成手法が適宜に採用され、例えばスクリ
ーン印刷、スプレー、ディッピング、塗布等の厚膜形成
手法、イオンビーム、スパッタリング、真空蒸着、イオ
ンプレーティング、ＣＶＤ、メッキ等の薄膜形成手法が
適宜に選択される。特に、圧電／電歪膜(5) を形成する
には、スクリーン印刷、スプレー、ディッピング、塗布
等による厚膜形成手法が好適に採用されることとなる。
なぜならば、それらの厚膜形成手法によれば、平均粒子
径0.01μｍ以上 5μｍ以下の、好ましくは0.05μｍ以上
3μｍ以下の圧電／電歪材料のセラミック粒子を主成分
とするペーストやスラリーを用いてセラミック基板上に
膜形成することができ、良好な素子特性が得られるから
である。また、そのような膜の形状としては、スクリー
ン印刷法やフォトリソグラフィ法等を用いてパターン形
成する他、レーザー加工法や、スライシング、超音波加
工等の機械加工法を用い、不必要な部分を除去して、パ
ターン形成しても良い。
定の下部電極膜(4) 、上部電極膜(6) 及び圧電／電歪膜
(5) を設けて圧電／電歪作動部(2) を形成するには、公
知の各種の膜形成手法が適宜に採用され、例えばスクリ
ーン印刷、スプレー、ディッピング、塗布等の厚膜形成
手法、イオンビーム、スパッタリング、真空蒸着、イオ
ンプレーティング、ＣＶＤ、メッキ等の薄膜形成手法が
適宜に選択される。特に、圧電／電歪膜(5) を形成する
には、スクリーン印刷、スプレー、ディッピング、塗布
等による厚膜形成手法が好適に採用されることとなる。
なぜならば、それらの厚膜形成手法によれば、平均粒子
径0.01μｍ以上 5μｍ以下の、好ましくは0.05μｍ以上
3μｍ以下の圧電／電歪材料のセラミック粒子を主成分
とするペーストやスラリーを用いてセラミック基板上に
膜形成することができ、良好な素子特性が得られるから
である。また、そのような膜の形状としては、スクリー
ン印刷法やフォトリソグラフィ法等を用いてパターン形
成する他、レーザー加工法や、スライシング、超音波加
工等の機械加工法を用い、不必要な部分を除去して、パ
ターン形成しても良い。
【００３７】なお、ここで作製される素子の構造や膜状
の圧電／電歪作動部の形状は、何等限定されるものでは
なく、用途に応じて、如何なる形状でも採用可能であ
り、例えば三角形、四角形等の多角形、円、楕円、円環
等の円形、櫛状、格子状又はこれらを組み合わせた特殊
形状であっても、何等差し支えない。
の圧電／電歪作動部の形状は、何等限定されるものでは
なく、用途に応じて、如何なる形状でも採用可能であ
り、例えば三角形、四角形等の多角形、円、楕円、円環
等の円形、櫛状、格子状又はこれらを組み合わせた特殊
形状であっても、何等差し支えない。
【００３８】また、このようにしてセラミック基板上に
上記方法で膜形成されたそれぞれの膜(4),(5),(6) は、
それぞれの膜の形成の都度、熱処理されて、基板と一体
構造となるようにしても良く、また全部の膜を形成した
後、同時に熱処理して、各膜が同時に基板に一体的に結
合されるようにしても良い。もちろん、これらの形成方
法を用いる場合でも、圧電／電歪膜のはみだし部とセラ
ミック基板とは、前記各実施例で用いた方法により、不
完全結合状態とされる。なお、このような膜形成手法に
より電極膜を形成する場合には、一体化するために必ず
しも熱処理を必要としないことがある。たとえば、上部
電極膜(6) を形成する前に、下部電極膜(4) との絶縁性
を確実にするため素子周りに絶縁樹脂等で絶縁コートを
行う場合や、図１等に記載してあるような、上部電極膜
の断線を防止するための樹脂層を形成する場合がある
が、その場合には、上部電極膜(6)の形成には熱処理を
必要としない蒸着、スパッタリングや鍍等の方法が採用
される。
上記方法で膜形成されたそれぞれの膜(4),(5),(6) は、
それぞれの膜の形成の都度、熱処理されて、基板と一体
構造となるようにしても良く、また全部の膜を形成した
後、同時に熱処理して、各膜が同時に基板に一体的に結
合されるようにしても良い。もちろん、これらの形成方
法を用いる場合でも、圧電／電歪膜のはみだし部とセラ
ミック基板とは、前記各実施例で用いた方法により、不
完全結合状態とされる。なお、このような膜形成手法に
より電極膜を形成する場合には、一体化するために必ず
しも熱処理を必要としないことがある。たとえば、上部
電極膜(6) を形成する前に、下部電極膜(4) との絶縁性
を確実にするため素子周りに絶縁樹脂等で絶縁コートを
行う場合や、図１等に記載してあるような、上部電極膜
の断線を防止するための樹脂層を形成する場合がある
が、その場合には、上部電極膜(6)の形成には熱処理を
必要としない蒸着、スパッタリングや鍍等の方法が採用
される。
【００３９】さらに、このように形成された膜と基板と
を一体化し、図４に示した基板側へ凸状に湾曲した形状
とするための熱処理温度としては、一般に900 °C 〜14
00°C 程度の温度が採用され、好ましくは1000°C 〜14
00°C の範囲の温度が有利に選択される。また、圧電／
電歪膜(5) を熱処理する場合には、高温時に圧電／電歪
層の組成が不安定とならないように、圧電／電歪材料の
蒸発源と共に雰囲気制御を行ないながら、熱処理するこ
とが好ましい。また、圧電／電歪膜(5) 上に適当な覆蓋
部材を載置して、その表面が焼成雰囲気に直接に露呈さ
れないようにして、焼成する手法を採用することも推奨
される。その場合、覆蓋部材としては、基板と同様な材
料系のものが用いられることとなる。
を一体化し、図４に示した基板側へ凸状に湾曲した形状
とするための熱処理温度としては、一般に900 °C 〜14
00°C 程度の温度が採用され、好ましくは1000°C 〜14
00°C の範囲の温度が有利に選択される。また、圧電／
電歪膜(5) を熱処理する場合には、高温時に圧電／電歪
層の組成が不安定とならないように、圧電／電歪材料の
蒸発源と共に雰囲気制御を行ないながら、熱処理するこ
とが好ましい。また、圧電／電歪膜(5) 上に適当な覆蓋
部材を載置して、その表面が焼成雰囲気に直接に露呈さ
れないようにして、焼成する手法を採用することも推奨
される。その場合、覆蓋部材としては、基板と同様な材
料系のものが用いられることとなる。
【００４０】なお、上記の方法にて作製される圧電／電
歪作動部を構成する下部電極膜(4)、上部電極膜(6) 及
び補助電極(10)等の材料としては、前記熱処理温度並び
に焼成温度程度の高温酸化雰囲気に耐えられる導体であ
れば、特に規制されるものではなく、例えば金属単体で
あっても、合金であっても良く、また絶縁性セラミック
スと、金属や合金との混合物であっても、更には導電性
セラミックスであっても、何等差し支えない。尤も、よ
り好ましくは、白金、パラジウム、ロジウム等の高融点
貴金属類、或いは銀−パラジウム、銀−白金、白金−パ
ラジウム等の合金を主成分とする電極材料が好適に用い
られ、その中でも更に好ましくは、白金とセラミック基
板材料とのサーメット材料が好ましく、さらに好ましく
は白金と基板材料と圧電材料とのサーメット材料が好ま
しい。また、電極に添加する材料として、酸化珪素等の
ガラスは、圧電／電歪膜との熱処理中に反応が生じ易
く、アクチュエータ特性を低下させる原因となり易いた
め、その使用を避けることが望ましい。なお、電極中に
添加せしめる基板材料としては、 5〜30体積％程度、一
方圧電材料としては 5〜20体積％程度であることが好ま
しい。
歪作動部を構成する下部電極膜(4)、上部電極膜(6) 及
び補助電極(10)等の材料としては、前記熱処理温度並び
に焼成温度程度の高温酸化雰囲気に耐えられる導体であ
れば、特に規制されるものではなく、例えば金属単体で
あっても、合金であっても良く、また絶縁性セラミック
スと、金属や合金との混合物であっても、更には導電性
セラミックスであっても、何等差し支えない。尤も、よ
り好ましくは、白金、パラジウム、ロジウム等の高融点
貴金属類、或いは銀−パラジウム、銀−白金、白金−パ
ラジウム等の合金を主成分とする電極材料が好適に用い
られ、その中でも更に好ましくは、白金とセラミック基
板材料とのサーメット材料が好ましく、さらに好ましく
は白金と基板材料と圧電材料とのサーメット材料が好ま
しい。また、電極に添加する材料として、酸化珪素等の
ガラスは、圧電／電歪膜との熱処理中に反応が生じ易
く、アクチュエータ特性を低下させる原因となり易いた
め、その使用を避けることが望ましい。なお、電極中に
添加せしめる基板材料としては、 5〜30体積％程度、一
方圧電材料としては 5〜20体積％程度であることが好ま
しい。
【００４１】そして、このような導体材料を用いて形成
される電極は、一般に20μｍ以下、好ましくは 5μｍ以
下の厚さにおいて形成されることとなる。
される電極は、一般に20μｍ以下、好ましくは 5μｍ以
下の厚さにおいて形成されることとなる。
【００４２】また、圧電／電歪作動部を構成する圧電／
電歪材料としては、圧電或いは電歪効果等の電界誘起歪
を示す材料であれば、何れの材料であっても採用され得
るものであり、結晶質の材料であっても、非晶質の材料
であっても良く、また半導体材料であっても、誘電体セ
ラミックス材料や強誘電体セラミックス材料であって
も、何等差し支えなく、更には分極処理が必要な材料で
あっても、またそれが不必要な材料であっても良いので
ある。
電歪材料としては、圧電或いは電歪効果等の電界誘起歪
を示す材料であれば、何れの材料であっても採用され得
るものであり、結晶質の材料であっても、非晶質の材料
であっても良く、また半導体材料であっても、誘電体セ
ラミックス材料や強誘電体セラミックス材料であって
も、何等差し支えなく、更には分極処理が必要な材料で
あっても、またそれが不必要な材料であっても良いので
ある。
【００４３】尤も、本発明に用いられる圧電／電歪材料
としては、好ましくは、ジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ
系）を主成分とする材料、マグネシウムニオブ酸鉛（Ｐ
ＭＮ系）を主成分とする材料、ニッケルニオブ酸鉛（Ｐ
ＮＮ系）を主成分とする材料、マンガンニオブ酸鉛を主
成分とする材料、アンチモンスズ酸鉛を主成分とする材
料、亜鉛ニオブ酸鉛を主成分とする材料、チタン酸鉛を
主成分とする材料、更にはこれらの複合材料等が用いら
れる。なお、前述した材料に、ランタン、バリウム、ニ
オブ、亜鉛、セリウム、カドミウム、クロム、コバル
ト、アンチモン、鉄、イットリウム、タンタル、タング
ステン、ニッケル、マンガン、リチウム、ストロンチウ
ム、カルシウム、ビスマス等の酸化物やそれらの他の化
合物を添加物として含有せしめた材料、例えばＰＺＴ系
を主成分とする材料にランタンを加え、ＰＬＺＴ系とな
るように、前記材料に上述の添加物を適宜に加えても、
何等差し支えない。なお、酸化珪素等のガラス材料の添
加は避けるべきである。なぜならば、ＰＺＴ系等の鉛系
圧電／電歪材料はガラスと反応し易いために、所望の圧
電／電歪膜組成への制御が困難となり、アクチュエータ
特性のバラツキ並びに低下を惹起するからである。
としては、好ましくは、ジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ
系）を主成分とする材料、マグネシウムニオブ酸鉛（Ｐ
ＭＮ系）を主成分とする材料、ニッケルニオブ酸鉛（Ｐ
ＮＮ系）を主成分とする材料、マンガンニオブ酸鉛を主
成分とする材料、アンチモンスズ酸鉛を主成分とする材
料、亜鉛ニオブ酸鉛を主成分とする材料、チタン酸鉛を
主成分とする材料、更にはこれらの複合材料等が用いら
れる。なお、前述した材料に、ランタン、バリウム、ニ
オブ、亜鉛、セリウム、カドミウム、クロム、コバル
ト、アンチモン、鉄、イットリウム、タンタル、タング
ステン、ニッケル、マンガン、リチウム、ストロンチウ
ム、カルシウム、ビスマス等の酸化物やそれらの他の化
合物を添加物として含有せしめた材料、例えばＰＺＴ系
を主成分とする材料にランタンを加え、ＰＬＺＴ系とな
るように、前記材料に上述の添加物を適宜に加えても、
何等差し支えない。なお、酸化珪素等のガラス材料の添
加は避けるべきである。なぜならば、ＰＺＴ系等の鉛系
圧電／電歪材料はガラスと反応し易いために、所望の圧
電／電歪膜組成への制御が困難となり、アクチュエータ
特性のバラツキ並びに低下を惹起するからである。
【００４４】これらの圧電／電歪材料の中でも、マグネ
シウムニオブ酸鉛とジルコン酸鉛とチタン酸鉛とからな
る成分を主成分とする材料、もしくはニッケルニオブ酸
鉛とマグネシウムニオブ酸鉛とジルコン酸鉛とチタン酸
鉛とからなる成分を主成分とする材料が好ましく、更に
その中でも特に、マグネシウムニオブ酸鉛とジルコン酸
鉛とチタン酸鉛とからなる成分を主成分とする材料が、
その熱処理中における基板材料との反応が特に少ないこ
とから、張り出し部とセラミック基板との結合状態を圧
電／電歪作動部が必要とされる性能に影響を与えない程
度に低くおさえることができる他、成分の偏析が起き難
く、組成を保つための処理が好適に行なわれ得、目的と
する組成及び結晶構造が得られ易い等、高い圧電定数を
有することと併せて有利に用いられ、スクリーン印刷、
スプレー、ディッピング、塗布等の厚膜形成手法で圧電
／電歪膜を形成する場合の材料として推奨される。な
お、多成分系圧電／電歪材料の場合、成分の組成によっ
て圧電特性が変化するが、本発明で好適に採用されるマ
グネシウムニオブ酸鉛−ジルコン酸鉛−チタン酸鉛の３
成分系材料では、擬立方晶−正方晶−菱面体晶の相境界
付近の組成が好ましく、特にマグネシウムニオブ酸鉛：
15モル％〜50モル％、ジルコン酸鉛：10モル％〜45モル
％、チタン酸鉛：30モル％〜45モル％の組成が、高い圧
電定数と電気機械結合係数を有することから、有利に採
用される。
シウムニオブ酸鉛とジルコン酸鉛とチタン酸鉛とからな
る成分を主成分とする材料、もしくはニッケルニオブ酸
鉛とマグネシウムニオブ酸鉛とジルコン酸鉛とチタン酸
鉛とからなる成分を主成分とする材料が好ましく、更に
その中でも特に、マグネシウムニオブ酸鉛とジルコン酸
鉛とチタン酸鉛とからなる成分を主成分とする材料が、
その熱処理中における基板材料との反応が特に少ないこ
とから、張り出し部とセラミック基板との結合状態を圧
電／電歪作動部が必要とされる性能に影響を与えない程
度に低くおさえることができる他、成分の偏析が起き難
く、組成を保つための処理が好適に行なわれ得、目的と
する組成及び結晶構造が得られ易い等、高い圧電定数を
有することと併せて有利に用いられ、スクリーン印刷、
スプレー、ディッピング、塗布等の厚膜形成手法で圧電
／電歪膜を形成する場合の材料として推奨される。な
お、多成分系圧電／電歪材料の場合、成分の組成によっ
て圧電特性が変化するが、本発明で好適に採用されるマ
グネシウムニオブ酸鉛−ジルコン酸鉛−チタン酸鉛の３
成分系材料では、擬立方晶−正方晶−菱面体晶の相境界
付近の組成が好ましく、特にマグネシウムニオブ酸鉛：
15モル％〜50モル％、ジルコン酸鉛：10モル％〜45モル
％、チタン酸鉛：30モル％〜45モル％の組成が、高い圧
電定数と電気機械結合係数を有することから、有利に採
用される。
【００４５】なお、上記の如くして形成される電極膜と
圧電／電歪膜から構成される圧電／電歪作動部の厚さと
しては、一般に100 μｍ以下とされ、また圧電／電歪膜
の厚さとしては、低作動電圧で大きな変位等を得るため
に、好ましくは50μｍ以下、更に好ましくは 3μｍ以上
40μｍ以下とされることが望ましい。
圧電／電歪膜から構成される圧電／電歪作動部の厚さと
しては、一般に100 μｍ以下とされ、また圧電／電歪膜
の厚さとしては、低作動電圧で大きな変位等を得るため
に、好ましくは50μｍ以下、更に好ましくは 3μｍ以上
40μｍ以下とされることが望ましい。
【００４６】また、電界誘起歪みの横効果を利用するユ
ニモルフまたはバイモルフのタイプの素子において、前
記圧電／電歪材料の中の分極処理が必要なものを用いる
ものの場合は、一般に、上下電極間に電圧を印加して分
極処理を行なうが、本願の様な膜型の素子の場合には、
上部電極膜をプラスとして分極することが好ましい。な
ぜならば、本願に従うように形成された圧電／電歪膜
は、その焼結時（熱処理時）に基板からの応力等によっ
て、分極処理（電圧印加処理）を行う前に、その分極方
向へ沿う方向の分域または配向が形成されやすく、効果
的に分極ができるからである。
ニモルフまたはバイモルフのタイプの素子において、前
記圧電／電歪材料の中の分極処理が必要なものを用いる
ものの場合は、一般に、上下電極間に電圧を印加して分
極処理を行なうが、本願の様な膜型の素子の場合には、
上部電極膜をプラスとして分極することが好ましい。な
ぜならば、本願に従うように形成された圧電／電歪膜
は、その焼結時（熱処理時）に基板からの応力等によっ
て、分極処理（電圧印加処理）を行う前に、その分極方
向へ沿う方向の分域または配向が形成されやすく、効果
的に分極ができるからである。
【００４７】表１に、下部電極膜を覆ってセラミック基
板上へ張り出した、圧電／電歪膜の張り出し部が、熱処
理によってセラミック基板と結合されている素子と、張
り出し部とセラミック基板とが不完全結合状態にある本
願による素子の変位量を示す。
板上へ張り出した、圧電／電歪膜の張り出し部が、熱処
理によってセラミック基板と結合されている素子と、張
り出し部とセラミック基板とが不完全結合状態にある本
願による素子の変位量を示す。
【表１】 なお、素子構造は図３に示されたものと同様の構造と
し、圧電／電歪材料にはマグネシウムニオブ酸鉛及びジ
ルコン酸鉛及びチタン酸鉛から成る材料を使用し、基板
材料には、酸化イットリウムで部分安定化した酸化ジル
コニウムと比較例として96％アルミナを使用した。ま
た、振動板の厚さは10μｍである。基板の薄肉厚部の大
きさは、0.8mm ×3mm で、この上に 5μｍの白金下部電
極、前記した材料から成る30μｍの圧電／電歪膜、0.1
μｍのCu/Cr 上部電極が層状に形成してある。もちろ
ん、下部電極膜を覆うように圧電／電歪膜が形成されて
いる。
し、圧電／電歪材料にはマグネシウムニオブ酸鉛及びジ
ルコン酸鉛及びチタン酸鉛から成る材料を使用し、基板
材料には、酸化イットリウムで部分安定化した酸化ジル
コニウムと比較例として96％アルミナを使用した。ま
た、振動板の厚さは10μｍである。基板の薄肉厚部の大
きさは、0.8mm ×3mm で、この上に 5μｍの白金下部電
極、前記した材料から成る30μｍの圧電／電歪膜、0.1
μｍのCu/Cr 上部電極が層状に形成してある。もちろ
ん、下部電極膜を覆うように圧電／電歪膜が形成されて
いる。
【００４８】結合強度は、張り出し部(11)とセラミック
基板(3) との結合状態を示すもので、素子化した材料と
同じ材料のセラミック基板と圧電／電歪材料を使用し
て、結合強度測定用サンプルを作成して評価した。結合
強度測定用サンプルは、セラミック基板上に直接、圧電
／電歪膜を4mm2（2mm 角）の面積で30μｍの厚さとなる
ように形成した。その後、軟銅材の0.8mm φのピール強
度測定用Ｌ型リード線を圧電／電歪膜表面に接着し、こ
のリード線を引張試験機で20mm/minの速度で引っ張り、
圧電／電歪膜とセラミック基板との結合部が破壊する値
を評価した。この結果から明らかなように、比較例１、
２と比較して本願による構造の素子は、圧電／電歪膜の
張り出し部が基板と不完全結合状態にあるという効果
で、大きな変位を示していることが解る。
基板(3) との結合状態を示すもので、素子化した材料と
同じ材料のセラミック基板と圧電／電歪材料を使用し
て、結合強度測定用サンプルを作成して評価した。結合
強度測定用サンプルは、セラミック基板上に直接、圧電
／電歪膜を4mm2（2mm 角）の面積で30μｍの厚さとなる
ように形成した。その後、軟銅材の0.8mm φのピール強
度測定用Ｌ型リード線を圧電／電歪膜表面に接着し、こ
のリード線を引張試験機で20mm/minの速度で引っ張り、
圧電／電歪膜とセラミック基板との結合部が破壊する値
を評価した。この結果から明らかなように、比較例１、
２と比較して本願による構造の素子は、圧電／電歪膜の
張り出し部が基板と不完全結合状態にあるという効果
で、大きな変位を示していることが解る。
【００４９】なお、この発明は上記各実施例に限定され
るものではなく、この発明の範囲を逸脱しない限り、変
更、修正、改良を加えることができる。
るものではなく、この発明の範囲を逸脱しない限り、変
更、修正、改良を加えることができる。
【００５０】
【発明の効果】この発明の圧電／電歪膜型素子を用いれ
ば、上部電極膜と下部電極膜との短絡を容易に防止する
ことができるため、生産効率が向上する。また、圧電／
電歪膜の張り出し部とセラミック基板とを不完全結合状
態にすることにより、素子が本来有する性能を十分発揮
することができる。特に、素子の大きな変位と高速応答
性が必要不可欠とされる分野の要求に十分応えることが
できる。さらに、これらの性能を損なうことなく、高集
積化も可能である。
ば、上部電極膜と下部電極膜との短絡を容易に防止する
ことができるため、生産効率が向上する。また、圧電／
電歪膜の張り出し部とセラミック基板とを不完全結合状
態にすることにより、素子が本来有する性能を十分発揮
することができる。特に、素子の大きな変位と高速応答
性が必要不可欠とされる分野の要求に十分応えることが
できる。さらに、これらの性能を損なうことなく、高集
積化も可能である。
【図１】(a) はユニモルフ型に用いた本発明の圧電／電
歪膜型素子の部分説明図、(b)は(a) のＺ−Ｚ′線断面
説明図である。
歪膜型素子の部分説明図、(b)は(a) のＺ−Ｚ′線断面
説明図である。
【図２】バイモルフ型に用いた本発明の圧電／電歪膜型
素子の部分説明図である。
素子の部分説明図である。
【図３】キャビティ基板を用いた本発明の圧電／電歪膜
型素子の部分説明図である。
型素子の部分説明図である。
【図４】圧電／電歪作動部及び基板の薄肉厚部を欠如部
側へ凸状に形成した本発明の圧電／電歪膜型素子の部分
説明図である。
側へ凸状に形成した本発明の圧電／電歪膜型素子の部分
説明図である。
【図５】有底構造のキャビティ基板を用いた本発明の圧
電／電歪膜型素子の部分説明図である。
電／電歪膜型素子の部分説明図である。
【図６】樹脂層の配置を変更した本発明の圧電／電歪膜
型素子の部分説明図である。
型素子の部分説明図である。
【図７】樹脂層に代えて補助電極を用いた本発明の圧電
／電歪膜型素子の部分説明図である。
／電歪膜型素子の部分説明図である。
【図８】上部電極膜を部分的に用いた本発明の圧電／電
歪膜型素子の部分説明図である。
歪膜型素子の部分説明図である。
【図９】本発明の圧電／電歪膜型素子を一枚の基板上に
複数設けた状態を示す説明図である。
複数設けた状態を示す説明図である。
【図１０】本発明の圧電／電歪膜型素子の複数を一枚の
基板上に千鳥形状に設けた状態を示す説明図である。
基板上に千鳥形状に設けた状態を示す説明図である。
【図１１】圧電／電歪膜の張り出し部とセラミック基板
が結合した状態を示す説明図である。
が結合した状態を示す説明図である。
１・・素子、２・・圧電／電歪作動部、３，９，１３・
・セラミック基板、４・・下部電極膜、５・・圧電／電
歪膜、６・・上部電極膜、７・・樹脂層、８・・不完全
結合部、９ａ，１３ａ・・薄肉厚部、９ｂ・・欠如部、
９ｃ・・キャビティ、１０・・補助電極、１１・・張り
出し部、１２・・結合部、１３ｂ・・厚肉部、１３ｃ・
・底部、１３ｄ・・空洞、１３ｅ・・切欠部。
・セラミック基板、４・・下部電極膜、５・・圧電／電
歪膜、６・・上部電極膜、７・・樹脂層、８・・不完全
結合部、９ａ，１３ａ・・薄肉厚部、９ｂ・・欠如部、
９ｃ・・キャビティ、１０・・補助電極、１１・・張り
出し部、１２・・結合部、１３ｂ・・厚肉部、１３ｃ・
・底部、１３ｄ・・空洞、１３ｅ・・切欠部。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年６月６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００３】そのような分野の中で、インクジェットプ
リントヘッド等においては、圧電／電歪素子の構造とし
て、従来から知られているユニモルフ型やバイモルフ型
等の屈曲変位タイプが、好適に採用されているが、プリ
ンタの印字品質・印字速度等の向上の要求に応えるた
め、圧電／電歪素子の小型高密度化、低電圧作動化、高
速応答化を図るための開発が進められている。それらの
ユニモルフ型やバイモルフ型等の圧電／電歪素子は、薄
肉のセラミック基板上に、下部電極膜及び圧電／電歪膜
及び上部電極膜を順次積層して形成されるが、素子を形
成する際、圧電／電歪膜が下部電極膜より短いと、上部
電極膜と下部電極膜とが短絡する虞れがあるため、圧電
／電歪膜はその端部が下部電極膜の端部と一致するよう
に形成され、その上に上部電極膜が形成されている。
リントヘッド等においては、圧電／電歪素子の構造とし
て、従来から知られているユニモルフ型やバイモルフ型
等の屈曲変位タイプが、好適に採用されているが、プリ
ンタの印字品質・印字速度等の向上の要求に応えるた
め、圧電／電歪素子の小型高密度化、低電圧作動化、高
速応答化を図るための開発が進められている。それらの
ユニモルフ型やバイモルフ型等の圧電／電歪素子は、薄
肉のセラミック基板上に、下部電極膜及び圧電／電歪膜
及び上部電極膜を順次積層して形成されるが、素子を形
成する際、圧電／電歪膜が下部電極膜より短いと、上部
電極膜と下部電極膜とが短絡する虞れがあるため、圧電
／電歪膜はその端部が下部電極膜の端部と一致するよう
に形成され、その上に上部電極膜が形成されている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、圧電／電歪膜
の端部と下部電極膜の端部とを一致させるためには、非
常に精密な位置合わせを必要とするため、生産性に問題
があるほか、上下電極間の絶縁信頼性にも問題があっ
た。
の端部と下部電極膜の端部とを一致させるためには、非
常に精密な位置合わせを必要とするため、生産性に問題
があるほか、上下電極間の絶縁信頼性にも問題があっ
た。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】一方、下部電極膜上の圧電／電歪膜を、下
部電極膜を覆い、且つ端部がセラミック基板上へ張り出
す大きさとすることにより、精密な位置合わせが不要と
なり、容易に短絡防止を図ることができるが、以下に述
べるように、圧電／電歪膜を熱処理した時に圧電／電歪
膜の張り出し部とセラミック基板とが結合し、圧電／電
歪膜が発生する屈曲変位乃至発生力が結合部で制限され
る場合がある。尚、結合された状態でも素子として十分
機能するが、素子が本来有する特性を十二分に引き出す
ためには結合による影響を可能な限り除去した方が望ま
しい。
部電極膜を覆い、且つ端部がセラミック基板上へ張り出
す大きさとすることにより、精密な位置合わせが不要と
なり、容易に短絡防止を図ることができるが、以下に述
べるように、圧電／電歪膜を熱処理した時に圧電／電歪
膜の張り出し部とセラミック基板とが結合し、圧電／電
歪膜が発生する屈曲変位乃至発生力が結合部で制限され
る場合がある。尚、結合された状態でも素子として十分
機能するが、素子が本来有する特性を十二分に引き出す
ためには結合による影響を可能な限り除去した方が望ま
しい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】図１１は前記短絡防止手段を講じたユニモ
ルフ型素子の一例である。図示のように圧電／電歪膜
(5) を下部電極膜(4) を覆うように形成し、短絡を防止
した結果、圧電／電歪膜(5) が下部電極膜(4) からセラ
ミック基板(3) 上へ張り出した、張り出し部(11),(11)
が形成され、各張り出し部の端部は圧電／電歪膜を熱処
理した時にセラミック基板(3) と反応や焼結等を起こ
し、結合される（(12),(12) が結合部）。
ルフ型素子の一例である。図示のように圧電／電歪膜
(5) を下部電極膜(4) を覆うように形成し、短絡を防止
した結果、圧電／電歪膜(5) が下部電極膜(4) からセラ
ミック基板(3) 上へ張り出した、張り出し部(11),(11)
が形成され、各張り出し部の端部は圧電／電歪膜を熱処
理した時にセラミック基板(3) と反応や焼結等を起こ
し、結合される（(12),(12) が結合部）。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００７】ここで、圧電／電歪膜の内、歪みを発生す
る部分は、電界の作用を受ける部分、すなわち両電極膜
に挾まれた部分のみであるから、張り出し部(11),(11)
には歪みは発生しない。従って、その両電極に挟まれた
部分が屈曲変位乃至発生力を発現しようとしても、張り
出し部がセラミック基板と結合されているため、屈曲変
位乃至発生力が少し制限されてしまう形となり、素子本
来の性能を十二分に発揮することができない。特に、素
子に大きな変位及び高速応答性が要求されるインクジェ
ットプリントヘッド等に利用する場合は、かかる結合に
よる影響が少ない方が望ましい。なお、このようなこと
はバイモルフ型素子でも同様である。
る部分は、電界の作用を受ける部分、すなわち両電極膜
に挾まれた部分のみであるから、張り出し部(11),(11)
には歪みは発生しない。従って、その両電極に挟まれた
部分が屈曲変位乃至発生力を発現しようとしても、張り
出し部がセラミック基板と結合されているため、屈曲変
位乃至発生力が少し制限されてしまう形となり、素子本
来の性能を十二分に発揮することができない。特に、素
子に大きな変位及び高速応答性が要求されるインクジェ
ットプリントヘッド等に利用する場合は、かかる結合に
よる影響が少ない方が望ましい。なお、このようなこと
はバイモルフ型素子でも同様である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００８】従って、この発明の目的は、圧電／電歪膜
の端部と下部電極膜の端部との精密な位置合わせを必要
とせず、上下電極間の短絡防止を容易にし、生産性を向
上させることと、前記短絡防止手段による効果を充分活
かすために、圧電／電歪膜の張り出し部とセラミック基
板との結合による影響を除去することにある。
の端部と下部電極膜の端部との精密な位置合わせを必要
とせず、上下電極間の短絡防止を容易にし、生産性を向
上させることと、前記短絡防止手段による効果を充分活
かすために、圧電／電歪膜の張り出し部とセラミック基
板との結合による影響を除去することにある。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記課題を
解決するために開発されたもので、その要旨は、下部電
極膜上の圧電／電歪膜を、下部電極膜を覆い、且つ端部
が前記セラミック基板上へ張り出す大きさとし、この張
り出し部を前記セラミック基板と不完全結合状態とした
ことにある。
解決するために開発されたもので、その要旨は、下部電
極膜上の圧電／電歪膜を、下部電極膜を覆い、且つ端部
が前記セラミック基板上へ張り出す大きさとし、この張
り出し部を前記セラミック基板と不完全結合状態とした
ことにある。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】ここで、不完全結合状態とは、張り出し部
の一部がセラミック基板と結合した状態、または、結合
した部分が全くない未結合の状態のことを意味する。
の一部がセラミック基板と結合した状態、または、結合
した部分が全くない未結合の状態のことを意味する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】また、前記セラミック基板が、酸化イット
リウム及び酸化セリウム及び酸化マグネシウム及び酸化
カルシウムの内、少なくとも１つの化合物を含有するこ
とによって結晶相が完全安定化若しくは部分安定化され
た酸化ジルコニウムを主成分とする材料で構成されたこ
とが望ましい。
リウム及び酸化セリウム及び酸化マグネシウム及び酸化
カルシウムの内、少なくとも１つの化合物を含有するこ
とによって結晶相が完全安定化若しくは部分安定化され
た酸化ジルコニウムを主成分とする材料で構成されたこ
とが望ましい。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】さらに、前記圧電／電歪膜が、マグネシウ
ムニオブ酸鉛及びジルコン酸鉛及びチタン酸鉛とから成
る成分を主成分とする材料若しくはニッケルニオブ酸鉛
及びマグネシウムニオブ酸鉛及びジルコン酸鉛及びチタ
ン酸鉛とから成る成分を主成分とする材料で構成された
ことが望ましい。
ムニオブ酸鉛及びジルコン酸鉛及びチタン酸鉛とから成
る成分を主成分とする材料若しくはニッケルニオブ酸鉛
及びマグネシウムニオブ酸鉛及びジルコン酸鉛及びチタ
ン酸鉛とから成る成分を主成分とする材料で構成された
ことが望ましい。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】
【作用】圧電／電歪膜をセラミック基板上へ張り出す大
きさに形成すればよく、その結果、下部電極膜の精密な
位置合わせが不要となる他、上部電極膜と下部電極膜と
の短絡防止も容易になる。また、圧電／電歪膜の張り出
し部をセラミック基板と不完全結合状態にすることによ
り、圧電／電歪膜が発生する屈曲変位乃至発生力が結合
部で制限されることがなくなり、素子が本来有する屈曲
変位乃至発生力を効率良く発揮することができ、前記短
絡防止手段を活かすことができる。
きさに形成すればよく、その結果、下部電極膜の精密な
位置合わせが不要となる他、上部電極膜と下部電極膜と
の短絡防止も容易になる。また、圧電／電歪膜の張り出
し部をセラミック基板と不完全結合状態にすることによ
り、圧電／電歪膜が発生する屈曲変位乃至発生力が結合
部で制限されることがなくなり、素子が本来有する屈曲
変位乃至発生力を効率良く発揮することができ、前記短
絡防止手段を活かすことができる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４０】なお、上記の方法にて作製される圧電／電
歪作動部を構成する下部電極膜(4)、上部電極膜(6) 及
び補助電極(10)等の材料としては、前記熱処理温度並び
に焼成温度程度の高温酸化雰囲気に耐えられる導体であ
れば、特に規制されるものではなく、例えば金属単体で
あっても、合金であっても良く、また絶縁性セラミック
ス（ＴｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＺｒＯ2 等）と、金属や合
金との混合物であっても、更には導電性セラミックスで
あっても、何等差し支えない。尤も、より好ましくは、
白金、パラジウム、ロジウム等の高融点貴金属類、或い
は銀−パラジウム、銀−白金、白金−パラジウム等の合
金を主成分とする電極材料が好適に用いられ、その中で
も更に好ましくは、白金とセラミック基板材料とのサー
メット材料が好ましく、さらに好ましくは白金と基板材
料と圧電材料とのサーメット材料が好ましい。また、電
極に添加する材料として、酸化珪素等のガラスは、圧電
／電歪膜との熱処理中に反応が生じ易く、アクチュエー
タ特性を低下させる原因となり易いため、その使用を避
けることが望ましい。なお、電極中に添加せしめる基板
材料としては、 5〜30体積％程度、一方圧電材料として
は 5〜20体積％程度であることが好ましい。
歪作動部を構成する下部電極膜(4)、上部電極膜(6) 及
び補助電極(10)等の材料としては、前記熱処理温度並び
に焼成温度程度の高温酸化雰囲気に耐えられる導体であ
れば、特に規制されるものではなく、例えば金属単体で
あっても、合金であっても良く、また絶縁性セラミック
ス（ＴｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＺｒＯ2 等）と、金属や合
金との混合物であっても、更には導電性セラミックスで
あっても、何等差し支えない。尤も、より好ましくは、
白金、パラジウム、ロジウム等の高融点貴金属類、或い
は銀−パラジウム、銀−白金、白金−パラジウム等の合
金を主成分とする電極材料が好適に用いられ、その中で
も更に好ましくは、白金とセラミック基板材料とのサー
メット材料が好ましく、さらに好ましくは白金と基板材
料と圧電材料とのサーメット材料が好ましい。また、電
極に添加する材料として、酸化珪素等のガラスは、圧電
／電歪膜との熱処理中に反応が生じ易く、アクチュエー
タ特性を低下させる原因となり易いため、その使用を避
けることが望ましい。なお、電極中に添加せしめる基板
材料としては、 5〜30体積％程度、一方圧電材料として
は 5〜20体積％程度であることが好ましい。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４３】尤も、本発明に用いられる圧電／電歪材料
としては、好ましくは、ジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ
系）を主成分とする材料、マグネシウムニオブ酸鉛（Ｐ
ＭＮ系）を主成分とする材料、ニッケルニオブ酸鉛（Ｐ
ＮＮ系）を主成分とする材料、マンガンニオブ酸鉛を主
成分とする材料、アンチモンスズ酸鉛を主成分とする材
料、亜鉛ニオブ酸鉛を主成分とする材料、チタン酸鉛を
主成分とする材料、ジルコン酸鉛を主成分とする材料、
更にはこれらの複合材料等が用いられる。なお、前述し
た材料に、ランタン、バリウム、ニオブ、亜鉛、セリウ
ム、カドミウム、クロム、コバルト、アンチモン、鉄、
イットリウム、タンタル、タングステン、ニッケル、マ
ンガン、リチウム、ストロンチウム、カルシウム、ビス
マス等の酸化物やそれらの他の化合物を添加物として含
有せしめた材料、例えばＰＺＴ系を主成分とする材料に
ランタンを加え、ＰＬＺＴ系となるように、前記材料に
上述の添加物を適宜に加えても、何等差し支えない。な
お、酸化珪素等のガラス材料の添加は避けるべきであ
る。なぜならば、ＰＺＴ系等の鉛系圧電／電歪材料はガ
ラスと反応し易いために、所望の圧電／電歪膜組成への
制御が困難となり、アクチュエータ特性のバラツキ並び
に低下を惹起するからである。
としては、好ましくは、ジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ
系）を主成分とする材料、マグネシウムニオブ酸鉛（Ｐ
ＭＮ系）を主成分とする材料、ニッケルニオブ酸鉛（Ｐ
ＮＮ系）を主成分とする材料、マンガンニオブ酸鉛を主
成分とする材料、アンチモンスズ酸鉛を主成分とする材
料、亜鉛ニオブ酸鉛を主成分とする材料、チタン酸鉛を
主成分とする材料、ジルコン酸鉛を主成分とする材料、
更にはこれらの複合材料等が用いられる。なお、前述し
た材料に、ランタン、バリウム、ニオブ、亜鉛、セリウ
ム、カドミウム、クロム、コバルト、アンチモン、鉄、
イットリウム、タンタル、タングステン、ニッケル、マ
ンガン、リチウム、ストロンチウム、カルシウム、ビス
マス等の酸化物やそれらの他の化合物を添加物として含
有せしめた材料、例えばＰＺＴ系を主成分とする材料に
ランタンを加え、ＰＬＺＴ系となるように、前記材料に
上述の添加物を適宜に加えても、何等差し支えない。な
お、酸化珪素等のガラス材料の添加は避けるべきであ
る。なぜならば、ＰＺＴ系等の鉛系圧電／電歪材料はガ
ラスと反応し易いために、所望の圧電／電歪膜組成への
制御が困難となり、アクチュエータ特性のバラツキ並び
に低下を惹起するからである。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４７】表１に、下部電極膜を覆ってセラミック基
板上へ張り出した、圧電／電歪膜の張り出し部が、熱処
理によってセラミック基板と結合されている素子と、張
り出し部とセラミック基板とが不完全結合状態にある本
願による素子の変位量を示す。
板上へ張り出した、圧電／電歪膜の張り出し部が、熱処
理によってセラミック基板と結合されている素子と、張
り出し部とセラミック基板とが不完全結合状態にある本
願による素子の変位量を示す。
【表１】 なお、素子構造は図３に示されたものと同様の構造と
し、圧電／電歪材料にはマグネシウムニオブ酸鉛及びジ
ルコン酸鉛及びチタン酸鉛から成る材料を使用し、基板
材料には、酸化イットリウムで部分安定化した酸化ジル
コニウムと比較例として96％アルミナを使用した。ま
た、振動板の厚さは10μｍである。基板の薄肉厚部の大
きさは、0.8mm ×3mm で、この上に 5μｍの白金下部電
極、前記した材料から成る30μｍの圧電／電歪膜、Ｃｒ
膜とＣｕ膜の２層からなる0.1 μｍの上部電極が層状に
形成してある。もちろん、下部電極膜を覆うように圧電
／電歪膜が形成されている。
し、圧電／電歪材料にはマグネシウムニオブ酸鉛及びジ
ルコン酸鉛及びチタン酸鉛から成る材料を使用し、基板
材料には、酸化イットリウムで部分安定化した酸化ジル
コニウムと比較例として96％アルミナを使用した。ま
た、振動板の厚さは10μｍである。基板の薄肉厚部の大
きさは、0.8mm ×3mm で、この上に 5μｍの白金下部電
極、前記した材料から成る30μｍの圧電／電歪膜、Ｃｒ
膜とＣｕ膜の２層からなる0.1 μｍの上部電極が層状に
形成してある。もちろん、下部電極膜を覆うように圧電
／電歪膜が形成されている。
Claims (4)
- 【請求項１】 薄肉のセラミック基板と、その基板上に
形成され、下部電極膜及び圧電／電歪膜及び上部電極膜
を順次積層形成してなる圧電／電歪作動部とを備えた圧
電／電歪膜型素子において、 前記下部電極膜上の圧電／電歪膜を、下部電極膜を覆
い、且つ端部が前記セラミック基板上へ張り出す大きさ
としたことを特徴とする圧電／電歪膜型素子。 - 【請求項２】 前記セラミック基板上へ張り出した圧電
／電歪膜の張り出し部を前記セラミック基板と不完全結
合状態としたことを特徴とする請求項１に記載の圧電／
電歪膜型素子。 - 【請求項３】 前記セラミック基板が、酸化イットリウ
ム及び酸化セリウム及び酸化マグネシウム及び酸化カル
シウムの内、少なくとも１つの化合物を含有することに
よって結晶相が完全安定化もしくは部分安定化された酸
化ジルコニウムを主成分とする材料で構成された請求項
１又は請求項２のいずれかに記載の圧電／電歪膜型素
子。 - 【請求項４】 前記圧電／電歪膜が、マグネシウムニオ
ブ酸鉛及びジルコン酸鉛及びチタン酸鉛とから成る成分
を主成分とする材料若しくはニッケルニオブ酸鉛及びマ
グネシウムニオブ酸鉛及びジルコン酸鉛及びチタン酸鉛
とから成る成分を主成分とする材料で構成された請求項
１又は請求項２又は請求項３のいずれかに記載の圧電／
電歪膜型素子。
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|---|---|---|---|
| JP07541493A JP3151644B2 (ja) | 1993-03-08 | 1993-03-08 | 圧電／電歪膜型素子 |
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| JP07541493A JP3151644B2 (ja) | 1993-03-08 | 1993-03-08 | 圧電／電歪膜型素子 |
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|---|---|
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ID=13575501
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|---|---|---|---|
| JP07541493A Expired - Lifetime JP3151644B2 (ja) | 1993-03-08 | 1993-03-08 | 圧電／電歪膜型素子 |
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Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4816371A (en) * | 1987-09-01 | 1989-03-28 | The Mead Corporation | Negative-working imaging method employing encapsulated photohardenable compositions |
| EP0782203A2 (en) | 1995-12-28 | 1997-07-02 | Ngk Insulators, Ltd. | Piezoelectric/electrostrictive film-type element and method for producing the same |
| EP1237204A3 (en) * | 2001-03-02 | 2005-02-09 | Ngk Insulators, Ltd. | Piezoelectric/electrostrictive film element |
| US7019438B2 (en) | 2002-06-21 | 2006-03-28 | Ngk Insulators, Ltd. | Piezoelectric/electrostrictive film device |
| US7067961B2 (en) | 2002-07-12 | 2006-06-27 | Ngk Insulators, Ltd. | Piezoelectric/electrostrictive film device, and manufacturing method of the device |
| US7267840B2 (en) | 2002-08-02 | 2007-09-11 | Ngk Insulators, Ltd. | Manufacturing method of piezoelectric/electrostrictive film type device |
| WO2008004700A1 (fr) | 2006-07-04 | 2008-01-10 | Ngk Insulators, Ltd. | Capteur à film piézoélectrique |
| WO2008004701A1 (fr) | 2006-07-04 | 2008-01-10 | Ngk Insulators, Ltd. | Capteur à film piézoélectrique |
| WO2008004582A1 (fr) | 2006-07-04 | 2008-01-10 | Ngk Insulators, Ltd. | Capteur du type film PIéZOélectrique/éLECTROSTRICTIf |
| US7332851B2 (en) | 2004-09-29 | 2008-02-19 | Ngk Insulators, Ltd. | Piezoelectric/electrostrictive film type device and method of manufacturing the same |
| JP2008120665A (ja) * | 2006-11-15 | 2008-05-29 | Ngk Insulators Ltd | 圧電／電歪材料、圧電／電歪体、及び圧電／電歪素子 |
| US7427820B2 (en) | 2005-06-29 | 2008-09-23 | Ngk Insulators, Ltd. | Piezoelectric/electrostrictive film element |
| JP2018027710A (ja) * | 2017-11-28 | 2018-02-22 | セイコーエプソン株式会社 | アクチュエーター、及び、センサー |
Families Citing this family (61)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69223096T2 (de) * | 1991-07-18 | 1998-05-28 | Ngk Insulators Ltd | Piezoelektrischer/elektrostriktiver Element mit einem keramischen Substrat aus stabilisiertem Zirkoniumdioxid |
| JP2915716B2 (ja) * | 1992-08-26 | 1999-07-05 | ティーディーケイ株式会社 | 電子部品 |
| IT1268870B1 (it) * | 1993-08-23 | 1997-03-13 | Seiko Epson Corp | Testa di registrazione a getto d'inchiostro e procedimento per la sua fabbricazione. |
| KR0131570B1 (ko) * | 1993-11-30 | 1998-04-16 | 배순훈 | 투사형 화상표시 장치의 광로 조절 장치구조 |
| KR0151457B1 (ko) * | 1994-04-30 | 1998-12-15 | 배순훈 | 광로조절장치 및 그 제조방법 |
| US5493541A (en) * | 1994-12-30 | 1996-02-20 | General Electric Company | Ultrasonic transducer array having laser-drilled vias for electrical connection of electrodes |
| US6297577B1 (en) | 1995-01-12 | 2001-10-02 | Minolta Co., Ltd. | Light controlling apparatus |
| JPH08192513A (ja) * | 1995-01-18 | 1996-07-30 | Fujitsu Ltd | 圧電式インクジェットプリンタヘッド |
| FR2730362A1 (fr) * | 1995-02-06 | 1996-08-09 | Thomson Csf | Transducteur en materiau a transformation electromecanique, application a des microactionneurs et procede de realisation |
| US5772575A (en) * | 1995-09-22 | 1998-06-30 | S. George Lesinski | Implantable hearing aid |
| JP3282472B2 (ja) * | 1995-11-27 | 2002-05-13 | 三菱電機株式会社 | 複合型探触子装置 |
| US5977685A (en) * | 1996-02-15 | 1999-11-02 | Nitta Corporation | Polyurethane elastomer actuator |
| JP3209082B2 (ja) * | 1996-03-06 | 2001-09-17 | セイコーエプソン株式会社 | 圧電体薄膜素子及びその製造方法、並びにこれを用いたインクジェット式記録ヘッド |
| US5969935A (en) * | 1996-03-15 | 1999-10-19 | Ramtron International Corporation | Use of calcium and strontium dopants to improve retention performance in a PZT ferroelectric film |
| EP0891684B1 (en) * | 1996-03-25 | 2008-11-12 | S. George Lesinski | Attaching of an implantable hearing aid microactuator |
| JP3267151B2 (ja) * | 1996-04-12 | 2002-03-18 | ミノルタ株式会社 | 圧電振動部材およびその製造方法 |
| EP0963683B1 (en) * | 1996-05-24 | 2005-07-27 | S. George Lesinski | Improved microphones for an implantable hearing aid |
| FR2751490B1 (fr) * | 1996-07-17 | 1998-09-25 | Legrand Sa | Capteur tactile, notamment pour appareillage electrique |
| US5977689A (en) * | 1996-07-19 | 1999-11-02 | Neukermans; Armand P. | Biocompatible, implantable hearing aid microactuator |
| JP3290897B2 (ja) * | 1996-08-19 | 2002-06-10 | ブラザー工業株式会社 | インクジェットヘッド |
| JP3019845B1 (ja) * | 1997-11-25 | 2000-03-13 | セイコーエプソン株式会社 | インクジェット式記録ヘッド及びインクジェット式記録装置 |
| US6203608B1 (en) | 1998-04-15 | 2001-03-20 | Ramtron International Corporation | Ferroelectric thin films and solutions: compositions |
| US6336717B1 (en) * | 1998-06-08 | 2002-01-08 | Seiko Epson Corporation | Ink jet recording head and ink jet recording apparatus |
| US6502928B1 (en) * | 1998-07-29 | 2003-01-07 | Seiko Epson Corporation | Ink jet recording head and ink jet recording apparatus comprising the same |
| US6402304B1 (en) * | 1998-08-12 | 2002-06-11 | Seiko Epson Corporation | Piezoelectric actuator, ink jet printing head, printer, method for manufacturing piezoelectric actuator, and method for manufacturing ink jet printing head |
| EP1737054B1 (en) * | 1999-01-29 | 2012-04-11 | Seiko Epson Corporation | Piezoelectric transducer |
| US6568797B2 (en) * | 1999-02-17 | 2003-05-27 | Konica Corporation | Ink jet head |
| DE20023051U1 (de) * | 1999-12-16 | 2003-01-09 | EPCOS AG, 81669 München | Piezoelektrisches Bauelement |
| JP3465675B2 (ja) * | 2000-09-11 | 2003-11-10 | 日本碍子株式会社 | 圧電／電歪膜型素子 |
| US6610427B2 (en) | 2000-09-20 | 2003-08-26 | Ngk Insulators, Ltd. | Piezoelectric element and process for production thereof |
| US6731049B2 (en) * | 2000-09-20 | 2004-05-04 | Ngk Insulators, Ltd. | Piezoelectric element and process for production thereof |
| JP3512379B2 (ja) | 2000-09-20 | 2004-03-29 | 日本碍子株式会社 | 圧電体素子、及びその製造方法 |
| JP3953806B2 (ja) * | 2001-12-20 | 2007-08-08 | 日本碍子株式会社 | 圧電素子、及びその製造方法 |
| JP3868285B2 (ja) * | 2001-12-20 | 2007-01-17 | 日本碍子株式会社 | 圧電素子、及びその製造方法 |
| FR2818170B1 (fr) * | 2000-12-19 | 2003-03-07 | Thomson Csf | Procede de fabrication d'une sonde acoustique multielements utilisant un film polymere metallise et ablate comme plan de masse |
| EP1372199B1 (en) * | 2001-03-12 | 2010-12-15 | NGK Insulators, Ltd. | Piezoelectric/electrostrictive film type actuator and method of manufacturing the actuator |
| US8147544B2 (en) | 2001-10-30 | 2012-04-03 | Otokinetics Inc. | Therapeutic appliance for cochlea |
| US6737789B2 (en) * | 2002-01-18 | 2004-05-18 | Leon J. Radziemski | Force activated, piezoelectric, electricity generation, storage, conditioning and supply apparatus and methods |
| JP3957528B2 (ja) * | 2002-03-05 | 2007-08-15 | 日本碍子株式会社 | 圧電／電歪膜型素子 |
| US7052117B2 (en) * | 2002-07-03 | 2006-05-30 | Dimatix, Inc. | Printhead having a thin pre-fired piezoelectric layer |
| JP2005106529A (ja) * | 2003-09-29 | 2005-04-21 | Hosiden Corp | 圧電型振動センサ |
| KR100528350B1 (ko) * | 2004-02-27 | 2005-11-15 | 삼성전자주식회사 | 잉크젯 프린트헤드의 압전 액츄에이터 및 그 형성 방법 |
| US7281778B2 (en) | 2004-03-15 | 2007-10-16 | Fujifilm Dimatix, Inc. | High frequency droplet ejection device and method |
| US8491076B2 (en) | 2004-03-15 | 2013-07-23 | Fujifilm Dimatix, Inc. | Fluid droplet ejection devices and methods |
| US7420317B2 (en) * | 2004-10-15 | 2008-09-02 | Fujifilm Dimatix, Inc. | Forming piezoelectric actuators |
| US7388319B2 (en) * | 2004-10-15 | 2008-06-17 | Fujifilm Dimatix, Inc. | Forming piezoelectric actuators |
| US8708441B2 (en) | 2004-12-30 | 2014-04-29 | Fujifilm Dimatix, Inc. | Ink jet printing |
| JP5040008B2 (ja) * | 2005-06-20 | 2012-10-03 | エス．ヴェー．アー．ツェー． シュミット−ウォルター オートメーション コンサルト ゲーエムベーハー | 圧力センサ |
| US7535373B2 (en) * | 2005-07-15 | 2009-05-19 | Honeywell International, Inc. | Security techniques for electronic devices |
| WO2007123278A1 (ja) * | 2006-04-24 | 2007-11-01 | Ngk Insulators, Ltd. | 圧電／電歪膜型素子 |
| US20070257580A1 (en) * | 2006-05-05 | 2007-11-08 | Fujifilm Dimatix, Inc. | Polishing Piezoelectric Material |
| US7779522B2 (en) * | 2006-05-05 | 2010-08-24 | Fujifilm Dimatix, Inc. | Method for forming a MEMS |
| WO2008007551A1 (fr) * | 2006-07-10 | 2008-01-17 | Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. | Procédé de formation de films de résine synthétique piézoélectriques |
| US7988247B2 (en) | 2007-01-11 | 2011-08-02 | Fujifilm Dimatix, Inc. | Ejection of drops having variable drop size from an ink jet printer |
| JP4492821B2 (ja) * | 2007-03-13 | 2010-06-30 | セイコーエプソン株式会社 | 圧電素子 |
| CN101978518A (zh) * | 2008-03-21 | 2011-02-16 | 日本碍子株式会社 | 压电/电致伸缩元件及其制造方法 |
| JP5399165B2 (ja) * | 2008-11-17 | 2014-01-29 | 富士フイルム株式会社 | 成膜方法、成膜装置、圧電体膜、圧電素子、液体吐出装置、及び圧電型超音波振動子 |
| US8733272B2 (en) * | 2010-12-29 | 2014-05-27 | Fujifilm Corporation | Electrode configurations for piezoelectric actuators |
| US8939556B2 (en) * | 2011-06-09 | 2015-01-27 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Fluid ejection device |
| US8974366B1 (en) | 2012-01-10 | 2015-03-10 | Piezo Energy Technologies, LLC | High power ultrasound wireless transcutaneous energy transfer (US-TET) source |
| US20140187957A1 (en) | 2012-12-31 | 2014-07-03 | Volcano Corporation | Ultrasonic Transducer Electrode Assembly |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60111600A (ja) * | 1983-11-21 | 1985-06-18 | Mitsubishi Mining & Cement Co Ltd | 電気機械変換素子 |
| GB2161647A (en) * | 1984-07-10 | 1986-01-15 | Gen Electric Co Plc | Piezoelectric devices |
| FR2570223B1 (fr) * | 1984-09-07 | 1986-12-05 | Labo Electronique Physique | Dispositif piezoelectrique et procede de realisation d'un tel dispositif |
| JPS62213399A (ja) * | 1986-03-12 | 1987-09-19 | Omron Tateisi Electronics Co | 圧電磁器 |
| DE3935474A1 (de) * | 1989-06-22 | 1991-01-03 | Hoechst Ceram Tec Ag | Piezoelektrischer biegewandler und seine verwendung |
| US5089455A (en) * | 1989-08-11 | 1992-02-18 | Corning Incorporated | Thin flexible sintered structures |
| US5210455A (en) * | 1990-07-26 | 1993-05-11 | Ngk Insulators, Ltd. | Piezoelectric/electrostrictive actuator having ceramic substrate having recess defining thin-walled portion |
| DE69223096T2 (de) * | 1991-07-18 | 1998-05-28 | Ngk Insulators Ltd | Piezoelektrischer/elektrostriktiver Element mit einem keramischen Substrat aus stabilisiertem Zirkoniumdioxid |
| JP2665106B2 (ja) * | 1992-03-17 | 1997-10-22 | 日本碍子株式会社 | 圧電／電歪膜型素子 |
-
1993
- 1993-03-08 JP JP07541493A patent/JP3151644B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-03-07 US US08/206,939 patent/US5376857A/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-03-08 EP EP94301633A patent/EP0615294B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-03-08 DE DE69401447T patent/DE69401447T2/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4816371A (en) * | 1987-09-01 | 1989-03-28 | The Mead Corporation | Negative-working imaging method employing encapsulated photohardenable compositions |
| EP0782203A2 (en) | 1995-12-28 | 1997-07-02 | Ngk Insulators, Ltd. | Piezoelectric/electrostrictive film-type element and method for producing the same |
| US5814920A (en) * | 1995-12-28 | 1998-09-29 | Ngk Insulators Ltd. | Piezoelectric/electrostrictive film-type element and method for producing the same |
| US6088893A (en) * | 1995-12-28 | 2000-07-18 | Ngk Insulators, Ltd. | Method for producing a piezoelectric/electrostrictive film-type element |
| US6263552B1 (en) | 1995-12-28 | 2001-07-24 | Ngk Insulators, Ltd. | Method of producing piezoelectric/electrostrictive film-type element |
| EP1237204A3 (en) * | 2001-03-02 | 2005-02-09 | Ngk Insulators, Ltd. | Piezoelectric/electrostrictive film element |
| US7019438B2 (en) | 2002-06-21 | 2006-03-28 | Ngk Insulators, Ltd. | Piezoelectric/electrostrictive film device |
| US7067961B2 (en) | 2002-07-12 | 2006-06-27 | Ngk Insulators, Ltd. | Piezoelectric/electrostrictive film device, and manufacturing method of the device |
| US7267840B2 (en) | 2002-08-02 | 2007-09-11 | Ngk Insulators, Ltd. | Manufacturing method of piezoelectric/electrostrictive film type device |
| US7332851B2 (en) | 2004-09-29 | 2008-02-19 | Ngk Insulators, Ltd. | Piezoelectric/electrostrictive film type device and method of manufacturing the same |
| US7943192B2 (en) | 2004-09-29 | 2011-05-17 | Ngk Insulators, Ltd. | Piezoelectric/electrostrictive film type element and manufacturing method thereof |
| US7427820B2 (en) | 2005-06-29 | 2008-09-23 | Ngk Insulators, Ltd. | Piezoelectric/electrostrictive film element |
| WO2008004701A1 (fr) | 2006-07-04 | 2008-01-10 | Ngk Insulators, Ltd. | Capteur à film piézoélectrique |
| WO2008004582A1 (fr) | 2006-07-04 | 2008-01-10 | Ngk Insulators, Ltd. | Capteur du type film PIéZOélectrique/éLECTROSTRICTIf |
| US7714480B2 (en) | 2006-07-04 | 2010-05-11 | Ngk Insulators, Ltd. | Piezoelectric/electrostrictive membrane sensor |
| US7812506B2 (en) | 2006-07-04 | 2010-10-12 | Ngk Insulators, Ltd. | Piezoelectric/electrostrictive membrane type measuring device |
| US7876023B2 (en) | 2006-07-04 | 2011-01-25 | Ngk Insulators, Ltd. | Piezoelectric/electrostrictive membrane sensor |
| WO2008004700A1 (fr) | 2006-07-04 | 2008-01-10 | Ngk Insulators, Ltd. | Capteur à film piézoélectrique |
| JP2008120665A (ja) * | 2006-11-15 | 2008-05-29 | Ngk Insulators Ltd | 圧電／電歪材料、圧電／電歪体、及び圧電／電歪素子 |
| JP2018027710A (ja) * | 2017-11-28 | 2018-02-22 | セイコーエプソン株式会社 | アクチュエーター、及び、センサー |
Also Published As
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