JPH0376281A - 圧電素子の分極方法および圧電素子 - Google Patents
圧電素子の分極方法および圧電素子Info
- Publication number
- JPH0376281A JPH0376281A JP1212482A JP21248289A JPH0376281A JP H0376281 A JPH0376281 A JP H0376281A JP 1212482 A JP1212482 A JP 1212482A JP 21248289 A JP21248289 A JP 21248289A JP H0376281 A JPH0376281 A JP H0376281A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric element
- thin plate
- electrodes
- polarization
- lower surfaces
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は圧電素子の分極方法およびその方法により製造
した圧電素子に関する。
した圧電素子に関する。
より詳しくは、本発明は、超音波距離センサー圧電アク
チュエータ、圧電モータ等に使用する圧電素子の分極方
法に関する。
チュエータ、圧電モータ等に使用する圧電素子の分極方
法に関する。
ある種の結晶に電界を加えると歪が発生する現象は、逆
圧電効果と呼ばれており、この現象を利用した圧電素子
が広く使われている。このような圧電素子は電界を加え
ることにより直接に歪が得られるため、構造的に簡単で
精密な制御が行われる特徴がある。
圧電効果と呼ばれており、この現象を利用した圧電素子
が広く使われている。このような圧電素子は電界を加え
ることにより直接に歪が得られるため、構造的に簡単で
精密な制御が行われる特徴がある。
しかし、逆圧電効果によって発生する歪は小さく、この
ような圧電素子の変位を大きく取るためには薄板状の圧
電材料を多数枚積層した構造とすることが普通である。
ような圧電素子の変位を大きく取るためには薄板状の圧
電材料を多数枚積層した構造とすることが普通である。
積層する圧電材料の各素子としては、水晶、ロッシェル
塩、チタン酸バリウム、チタン酸ジルコン酸鉛磁器、Ｐ
ＣＭ圧電磁器等のセラミックスや、ある種の強誘電ポリ
マーが用いられている。
塩、チタン酸バリウム、チタン酸ジルコン酸鉛磁器、Ｐ
ＣＭ圧電磁器等のセラミックスや、ある種の強誘電ポリ
マーが用いられている。
強誘電体の等方性で圧電性のない多結晶焼結体（セラミ
ックス）や薄膜に高電界を印加し、それらの自発分極の
方向をある程度そろえる（分極する）ことにより、圧電
体とすることができる（ポーリング）。
ックス）や薄膜に高電界を印加し、それらの自発分極の
方向をある程度そろえる（分極する）ことにより、圧電
体とすることができる（ポーリング）。
従来、このような圧電素子を分極する方法として行われ
ていたのは、例えばねじり振動素子について言えば、円
板状をした圧電素子においては、セラミックスを焼結し
てドーナツ形状とし、このセラミックスを、例えば４等
分して扇形とし、各扇形の端面に電極を形成して扇形に
ついて分極を行い、分極した後、電極を削除し、４つの
扇形を再度接着をして再度ドーナツ状の圧電素子を形成
している。
ていたのは、例えばねじり振動素子について言えば、円
板状をした圧電素子においては、セラミックスを焼結し
てドーナツ形状とし、このセラミックスを、例えば４等
分して扇形とし、各扇形の端面に電極を形成して扇形に
ついて分極を行い、分極した後、電極を削除し、４つの
扇形を再度接着をして再度ドーナツ状の圧電素子を形成
している。
このようにして、ねじり振動素子を作っており、また同
様にすべり振動用圧電素子においては、例えば四角形状
に形成した薄板状にセラミックスを焼結し、その分極方
向両端面に電極を形成し、分極をした後、電極を削除し
、分極形成用の電極面を削除して、それと直交する方向
に電極面を形成して、すべり振動用素子を作っている。
様にすべり振動用圧電素子においては、例えば四角形状
に形成した薄板状にセラミックスを焼結し、その分極方
向両端面に電極を形成し、分極をした後、電極を削除し
、分極形成用の電極面を削除して、それと直交する方向
に電極面を形成して、すべり振動用素子を作っている。
しかしながら、このような方法による場合には、ねじり
圧電素子においては、圧電素子自体を接着し結合してい
るために圧電素子の強度が弱いという問題があり、また
切断、接着等複雑な工程を経るため、コスト高となって
いる。また、すべり圧電素子においても、同様にコスト
高になっている。
圧電素子においては、圧電素子自体を接着し結合してい
るために圧電素子の強度が弱いという問題があり、また
切断、接着等複雑な工程を経るため、コスト高となって
いる。また、すべり圧電素子においても、同様にコスト
高になっている。
本発明は上述するような従来の技術に付随する問題点を
解決して、圧電素子の分極に要するコストを低減でき、
強度の大きい圧電素子を、しかも、その品質を向上して
製作できる方法を提供することを目的とする。
解決して、圧電素子の分極に要するコストを低減でき、
強度の大きい圧電素子を、しかも、その品質を向上して
製作できる方法を提供することを目的とする。
本発明においては圧電素子材料を薄板に形成し、該薄板
の上下両面に、分極方向に独立した複数の電極をそれぞ
れ形成し、分極方向に偏倚した上下両面の電極対間で高
電圧を印加して分極し、上記分極操作を複数の電極対間
で繰返して薄板全体を分極することを特徴とする圧電素
子の分極方法により上記の目的を達成する。
の上下両面に、分極方向に独立した複数の電極をそれぞ
れ形成し、分極方向に偏倚した上下両面の電極対間で高
電圧を印加して分極し、上記分極操作を複数の電極対間
で繰返して薄板全体を分極することを特徴とする圧電素
子の分極方法により上記の目的を達成する。
本発明をねじり圧電素子の分極方法に適用するに際して
は、前記圧電素子材料を円形薄板に形成し、該円形薄板
の上下両面に円形薄板の中心まわりに複数の扇形電極を
形成することを特徴とする。
は、前記圧電素子材料を円形薄板に形成し、該円形薄板
の上下両面に円形薄板の中心まわりに複数の扇形電極を
形成することを特徴とする。
また、本発明の圧電素子の分極方法を、すべり圧電素子
の分極方法に適用する際には、前記圧電素子材料を四辺
形薄板に形成し、該四辺形薄板の上下両面に帯状の複数
の電極を形成することを特徴とする。
の分極方法に適用する際には、前記圧電素子材料を四辺
形薄板に形成し、該四辺形薄板の上下両面に帯状の複数
の電極を形成することを特徴とする。
本発明においては、薄板状に形成した圧電素子の上下面
を厚み方向に見た場合に、大きくずらすことにより、偏
倚させて画電極界に高電圧をかけ分極する。
を厚み方向に見た場合に、大きくずらすことにより、偏
倚させて画電極界に高電圧をかけ分極する。
これにより厳密に言えば、分極方向が厚さ方向と直角方
向（すなわち、薄板の面と平行）ではなく、薄板の面に
対して僅かに傾いた状態とはなるが、電極対の選定を十
分に注意、例えば、分極傾斜角を１５度以下とすること
により、暑さ方向変形成分が極めて小さくなり、この傾
斜による影響は殆ど無視することができる。
向（すなわち、薄板の面と平行）ではなく、薄板の面に
対して僅かに傾いた状態とはなるが、電極対の選定を十
分に注意、例えば、分極傾斜角を１５度以下とすること
により、暑さ方向変形成分が極めて小さくなり、この傾
斜による影響は殆ど無視することができる。
また、縦振動圧電素子の枚数を増加して所要縦振動の値
を大きくすることにより、このような傾斜の影響という
ものは殆ど無視することができる状態となる。
を大きくすることにより、このような傾斜の影響という
ものは殆ど無視することができる状態となる。
本発明によれば、薄板状に形成した圧電素子をそのまま
分極することができ、切断、再接着等の工程が不要であ
り、非常に生産コストが低減できる。
分極することができ、切断、再接着等の工程が不要であ
り、非常に生産コストが低減できる。
ま′た、切断、再接着等の工程を要しないために圧電素
子の強度も極めて増加し、また、出来上がった圧電素子
の品質も均質なものとすることができる。
子の強度も極めて増加し、また、出来上がった圧電素子
の品質も均質なものとすることができる。
以下、本発明の実施例を図示した図面を参照し、本発明
をより詳細に説明する。
をより詳細に説明する。
最初に、ねじり振動用圧電素子を本発明により分極する
方法を実施例につき説明する。
方法を実施例につき説明する。
この実施例においては、セラミックス１を第１図に示す
ようにドーナツ形状に焼結する。この場合のセラミック
ス１の厚さは出来るだけ薄くしている。第１図に示すよ
うに薄板状ドーナツ形状に形成したセラミックス１の上
下面（第１図は上面が見えている）を、このドーナツ状
円板の中心Ｐを中心とする扇形状に、多数の区画に区分
する。
ようにドーナツ形状に焼結する。この場合のセラミック
ス１の厚さは出来るだけ薄くしている。第１図に示すよ
うに薄板状ドーナツ形状に形成したセラミックス１の上
下面（第１図は上面が見えている）を、このドーナツ状
円板の中心Ｐを中心とする扇形状に、多数の区画に区分
する。
これら区分した多数の区画間には僅かな間隙ＩＣを開け
ており、各区画に蒸着により電極１ａを形成する。同様
に下面にも多数の電極１ｂを形成する。
ており、各区画に蒸着により電極１ａを形成する。同様
に下面にも多数の電極１ｂを形成する。
次に第３図に示すように、ドーナツ板状の圧電素子の上
下面の電極１ａ、ｌｂの上下位置をずらした状態とする
。すなわち、第３図においては、上方の電極■と下方の
電極■とは３ピッチ分ずれている。
下面の電極１ａ、ｌｂの上下位置をずらした状態とする
。すなわち、第３図においては、上方の電極■と下方の
電極■とは３ピッチ分ずれている。
このように、ずらした状態で、上下の電極１ａｓ１ｂ間
に高電圧を印加する。
に高電圧を印加する。
これにより、第３図に示すように、圧電素子内には薄板
の面に対して、僅かに傾斜した方向ではあるが、上下の
電極■の間で分極される。
の面に対して、僅かに傾斜した方向ではあるが、上下の
電極■の間で分極される。
この分極操作を、次に■■の電極間、■■の電極間にて
行う。なお、この分極操作の間に、他所の電極との間に
分極の操作の妨げとならない場合には、複数の電極間に
おける分極を同時に行ってもよい。
行う。なお、この分極操作の間に、他所の電極との間に
分極の操作の妨げとならない場合には、複数の電極間に
おける分極を同時に行ってもよい。
上述のように、本発明においては、分極操作を行う際に
、圧電素子を切断せず、丸のままで分極操作を行ってい
る。
、圧電素子を切断せず、丸のままで分極操作を行ってい
る。
このようにして分極操作を行った圧電素子の上面と下面
とには、圧電素子駆動用の電圧を印加するための電極を
形成する。このために、上述のように扇形に形成した小
電極相互を間通する。この方法として上下面の電極の上
に連続した１枚の電極を接着してもよい。または、互い
に独立している扇形の小電極を削除し、薄板の上下面全
域に金属を蒸着する等して薄膜の電極を形成してでもよ
い。
とには、圧電素子駆動用の電圧を印加するための電極を
形成する。このために、上述のように扇形に形成した小
電極相互を間通する。この方法として上下面の電極の上
に連続した１枚の電極を接着してもよい。または、互い
に独立している扇形の小電極を削除し、薄板の上下面全
域に金属を蒸着する等して薄膜の電極を形成してでもよ
い。
以上のようにすることにより、本発明に係るねじり振動
用圧電素子が得られる。
用圧電素子が得られる。
次に、第４図、第５図、第６図を参照して、すべり振動
用圧電素子の分極に本発明方法を適用する例を説明する
。
用圧電素子の分極に本発明方法を適用する例を説明する
。
この場合には、上述と同様であるが、円形ではなく圧電
素子１１は長方形状の薄板状に形成する。
素子１１は長方形状の薄板状に形成する。
この薄板状の圧電素子１１に帯状に多数の電極１１ａ、
ｌｌｂを独立した状態、すなわち、隣接する電極間では
導通しないようにして、多数の帯状の電極１１ａ、ｌｌ
ｂを上下の面に第５図のように形成する。次いで、上下
面の電極を前述と同様にして、そのピッチをずらした状
態で分極し、これにより、全体に見れば面に対して僅か
に傾斜した方向に分極する。
ｌｌｂを独立した状態、すなわち、隣接する電極間では
導通しないようにして、多数の帯状の電極１１ａ、ｌｌ
ｂを上下の面に第５図のように形成する。次いで、上下
面の電極を前述と同様にして、そのピッチをずらした状
態で分極し、これにより、全体に見れば面に対して僅か
に傾斜した方向に分極する。
このようにして、形成した圧電素子の駆動用電圧を印加
するための電極形成は前述のねじり振動用圧電素子と同
様にする。
するための電極形成は前述のねじり振動用圧電素子と同
様にする。
〔１発明の効果〕
本発明によれば、薄板状に形成した圧電素子の上下面を
厚み方向に見た場合に、大きくずらすことにより、偏倚
させて両電極界に高電圧をかけ分極する。
厚み方向に見た場合に、大きくずらすことにより、偏倚
させて両電極界に高電圧をかけ分極する。
従って、本発明によれば、薄板状に形成した圧電素子を
そのまま分極することができ、切断、再接着等の工程が
不要であり、非常に生産コストが低減できる。また、切
断、再接着等の工程を要しないために圧電素子の強度も
非常に増加し、また、出来上がった圧電素子の品質も均
質なものとすることができる。
そのまま分極することができ、切断、再接着等の工程が
不要であり、非常に生産コストが低減できる。また、切
断、再接着等の工程を要しないために圧電素子の強度も
非常に増加し、また、出来上がった圧電素子の品質も均
質なものとすることができる。
第１図から第３図は、本発明に係るねじり振動用圧電素
子の分極方法を説明する図であり、第１図は平面図、第
２図も平面図、第３図は概略的に示した側面図、第４図
から第６図は本発明に係るすべり振動用圧電素子の分極
方法を示す図であり、第４図および第５図は平面図、第
６図は概略的に示した側面図である。 １．１１・・・圧電素子、 ｌａ、ｌｂ、ｌｌａ、 １１ｂ−・・電極。 図面の浄書（内容に変更なし） 第１図
子の分極方法を説明する図であり、第１図は平面図、第
２図も平面図、第３図は概略的に示した側面図、第４図
から第６図は本発明に係るすべり振動用圧電素子の分極
方法を示す図であり、第４図および第５図は平面図、第
６図は概略的に示した側面図である。 １．１１・・・圧電素子、 ｌａ、ｌｂ、ｌｌａ、 １１ｂ−・・電極。 図面の浄書（内容に変更なし） 第１図
Claims (5)
- １．圧電素子材料を薄板に形成し、該薄板の上下両面に
、分極方向に独立した複数の電極をそれぞれ形成し、分
極方向に偏倚した上下調面の電極対間で高電圧を印加し
て分極し、上記分極操作を複数の電極対間で繰返して薄
板全体を分極することを特徴とする圧電素子の分極方法
。 - ２．請求項１の圧電素子の分極方法において、前記圧電
素子材料を円形薄板に形成し、該円形薄板の上下両面に
円形薄板の中心まわりに複数の扇形電極を形成すること
を特徴とするねじり圧電素子の分極方法。 - ３．請求項１の圧電素子の分極方法において、前記圧電
素子材料を四辺形薄板に形成し、該四辺形薄板の上下調
面に帯状の複数の電極を形成することを特徴とするすべ
り圧電素子の分極方法。 - ４．請求項１〜３の何れか１項の方法により分極した薄
板に形成した多数の電極を取り除き、該薄板の上下面全
域に蒸着により電極を形成したことを特徴とする圧電素
子。 - ５．請求項１〜３の何れか１項の方法により分極した薄
板に形成した多数の独立した電極間を導通するよう、薄
板の上下面にそれぞれ電極板を接着したことを特徴とす
る圧電素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1212482A JPH0376281A (ja) | 1989-08-18 | 1989-08-18 | 圧電素子の分極方法および圧電素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1212482A JPH0376281A (ja) | 1989-08-18 | 1989-08-18 | 圧電素子の分極方法および圧電素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0376281A true JPH0376281A (ja) | 1991-04-02 |
Family
ID=16623381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1212482A Pending JPH0376281A (ja) | 1989-08-18 | 1989-08-18 | 圧電素子の分極方法および圧電素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0376281A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180047277A (ko) * | 2016-10-31 | 2018-05-10 | 숭실대학교산학협력단 | 복합 진동 모드를 가진시키는 압전 트랜스듀서 및 이를 포함하는 레벨스위치 센서 |
| KR20180067074A (ko) * | 2016-12-12 | 2018-06-20 | 숭실대학교산학협력단 | 분체의 레벨을 측정하는 레벨스위치 센서 |
-
1989
- 1989-08-18 JP JP1212482A patent/JPH0376281A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180047277A (ko) * | 2016-10-31 | 2018-05-10 | 숭실대학교산학협력단 | 복합 진동 모드를 가진시키는 압전 트랜스듀서 및 이를 포함하는 레벨스위치 센서 |
| KR20180067074A (ko) * | 2016-12-12 | 2018-06-20 | 숭실대학교산학협력단 | 분체의 레벨을 측정하는 레벨스위치 센서 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH02219313A (ja) | フイルタ装置 | |
| CN104185555B (zh) | 压电致动器、喷墨头以及压电致动器的制造方法 | |
| JPH0376281A (ja) | 圧電素子の分極方法および圧電素子 | |
| JPS5866380A (ja) | 電歪基板 | |
| JPS6372171A (ja) | 電歪駆動体の製造方法 | |
| US20080185939A1 (en) | Vibrator and production method therefor | |
| JPH0774410A (ja) | 電歪積層板の製造方法 | |
| JPH0639468Y2 (ja) | セラミックスアクチュエータ | |
| JPS5930543Y2 (ja) | 積層型電歪駆動装置 | |
| JPH03112376A (ja) | ねじり圧電素子およびその分極方法 | |
| JP2910095B2 (ja) | 圧電素子及び圧電素子の製造方法 | |
| JPH0442947Y2 (ja) | ||
| JPS6410998B2 (ja) | ||
| JPH01111385A (ja) | モノリシック圧電バイモルフおよびその製造法 | |
| JP2002118303A (ja) | 圧電アクチュエータ | |
| JPS63100807A (ja) | 圧電セラミツク共振子の製造方法 | |
| JPH0349271A (ja) | 積層圧電セラミックス素子の製造方法 | |
| JPS6027179A (ja) | 辷りモ−ドを有する圧電素子 | |
| JP2855709B2 (ja) | 積層圧電セラミックス素子の製造方法 | |
| JPH0677553A (ja) | 積層型圧電素子の製造方法 | |
| JP2651824B2 (ja) | たて効果型バイモルフ素子及びその駆動方法 | |
| JP2001077436A (ja) | 積層型圧電アクチュエータ | |
| JPS62264023A (ja) | 光コントロ−ラ− | |
| JPS61210799A (ja) | 超音波探触子 | |
| JPH05160463A (ja) | 圧電板の分極方法 |