JP2007221934A - Electrode plate, method of manufacturing the same, and electrostatic motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、絶縁基板の一表面に複数の電極を予め定めた間隔に配置してなる電極板及びその製造方法に関する。本発明はまた、そのような電極板を備えた静電モータに関する。 The present invention relates to an electrode plate in which a plurality of electrodes are arranged at a predetermined interval on one surface of an insulating substrate, and a method for manufacturing the same. The present invention also relates to an electrostatic motor provided with such an electrode plate.
静電モータにおいて、絶縁基板の一表面に複数の電極を所定間隔に配置してなる電極板を、固定子及び移動子の少なくとも一方として備えたものが知られている。この種の静電モータでは、電極板は、プリント基板作製工程で多用されるフォトリソグラフィ技術を利用して製造することができる（例えば特許文献１参照）。つまり、銅張り基板（表面に銅箔を張り合わせた絶縁基板）の銅箔上に感光性のレジスト層を形成し、電極板の電極パターンを描画した版フィルムをレジスト層に重ねて露光することによりパターニングし、露光パターンに従って銅箔の不要部分をエッチングにより除去して、所定パターンで整列した電極群を形成する。その後、絶縁基板の露出表面及び電極群の全体を覆うように、電気絶縁層を形成することにより、電極間の電気的絶縁性を確保した状態で、電極板が作製される。 2. Description of the Related Art An electrostatic motor is known that includes an electrode plate formed by arranging a plurality of electrodes on a surface of an insulating substrate at a predetermined interval as at least one of a stator and a mover. In this type of electrostatic motor, the electrode plate can be manufactured using a photolithography technique frequently used in a printed circuit board manufacturing process (see, for example, Patent Document 1). In other words, by forming a photosensitive resist layer on the copper foil of a copper-clad substrate (insulating substrate with a copper foil bonded to the surface), and exposing the plate film on which the electrode pattern of the electrode plate is drawn on the resist layer Patterning is performed, and unnecessary portions of the copper foil are removed by etching according to the exposure pattern to form an electrode group aligned in a predetermined pattern. Thereafter, an electrical insulating layer is formed so as to cover the exposed surface of the insulating substrate and the entire electrode group, whereby an electrode plate is produced while ensuring electrical insulation between the electrodes.
また、静電モータの電極板を、印刷技術を利用して製造することも公知である（例えば特許文献２参照）。この場合、電極パターンを画定する画線部を有する版（例えばスクリーン版）を用意し、絶縁基板の一表面に、導電性ペーストを、版の画線部に沿って印刷して乾燥させることにより、複数の電極を所定パターンで形成することができる。 It is also known to manufacture an electrode plate of an electrostatic motor by using a printing technique (see, for example, Patent Document 2). In this case, a plate (for example, a screen plate) having an image line portion for defining an electrode pattern is prepared, and a conductive paste is printed on one surface of the insulating substrate along the image line portion of the plate and dried. A plurality of electrodes can be formed in a predetermined pattern.
上記した従来の静電モータにおける電極板の製造方法において、フォトリソグラフィ技術を利用する製法では、エッチング工程で、パターニングされたレジスト層の下に電極として残される銅箔の両側縁が、縦断面で見て凹状に抉られる場合がある（一般にサイドエッチングと称する）。この場合、電極の両側縁には、基板表面に隣接する底部と基板表面から離れた頂部との双方に、縦断面で見て鋭角な部分が形成されることになる。電極の両側縁にこのような鋭角部分が形成されていると、電極板にモータ駆動電圧を印加したときに、鋭角部分に、電極間隔から想定される名目電界の数倍の強さに達する電界集中が生じ、それにより発生する微小放電に起因して、鋭角部分の周辺で絶縁破壊が生じ易くなる恐れがある。このような局部的な絶縁破壊を回避すべく、電極板に印加する駆動電圧を下げると、静電モータの出力が電圧の二乗の割合で低下するので、効率が著しく悪化する。 In the manufacturing method of the electrode plate in the conventional electrostatic motor described above, in the manufacturing method using the photolithography technique, both side edges of the copper foil left as an electrode under the patterned resist layer in the etching process are in a vertical section. There is a case where it is bent into a concave shape when viewed (generally referred to as side etching). In this case, on both side edges of the electrode, acute portions as viewed in the longitudinal section are formed on both the bottom adjacent to the substrate surface and the top away from the substrate surface. When such acute angle portions are formed on both side edges of the electrode, when a motor drive voltage is applied to the electrode plate, an electric field that reaches several times the nominal electric field assumed from the electrode spacing at the acute angle portion. Concentration occurs, and there is a risk that dielectric breakdown is likely to occur in the vicinity of the acute angle portion due to the minute discharge generated thereby. If the drive voltage applied to the electrode plate is lowered in order to avoid such a local breakdown, the output of the electrostatic motor is reduced at a ratio of the square of the voltage, so that the efficiency is remarkably deteriorated.
他方、従来の電極板製造方法において、印刷技術を利用する製法では、導電性ペーストの乾燥工程で、導電性ペーストが、その粘性の急速な低下により印刷パターンからはみ出して基板表面に広がる場合がある。この場合、電極の両側縁に、基板表面に沿って広がる薄肉部分が形成されることになる。電極の両側縁に形成されるこのような薄肉部分は、上記したサイドエッチングに起因する鋭角部分と同様に、電極板にモータ駆動電圧を印加したときに、電界集中を生じる傾向があり、その結果、電極の両側縁の周辺で絶縁破壊が生じ易くなる恐れがある。 On the other hand, in a manufacturing method using a printing technique in a conventional electrode plate manufacturing method, the conductive paste may protrude from the printed pattern and spread on the substrate surface due to a rapid decrease in the viscosity in the drying process of the conductive paste. . In this case, thin portions extending along the substrate surface are formed on both side edges of the electrode. Such thin-walled portions formed on both side edges of the electrode tend to cause electric field concentration when a motor driving voltage is applied to the electrode plate, similar to the acute-angled portion resulting from the side etching described above. There is a risk that dielectric breakdown is likely to occur in the vicinity of both side edges of the electrode.
本発明の目的は、絶縁基板の一表面に複数の電極を所定間隔に配置してなる電極板の製造方法において、基板表面にパターニングされる電極の側縁に、電界集中を生じ易い鋭角部分や薄肉部分が形成されることを効果的に防止でき、以って、高信頼性かつ高寿命の電極板を製造できる製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is an electrode plate manufacturing method in which a plurality of electrodes are arranged at a predetermined interval on one surface of an insulating substrate. An object of the present invention is to provide a manufacturing method capable of effectively preventing the formation of a thin portion and thus manufacturing a highly reliable and long-life electrode plate.
本発明の他の目的は、絶縁基板の一表面に複数の電極を所定間隔に配置してなる電極板において、電界集中を生じ易い鋭角部分や薄肉部分を側縁に有さない電極を備えた、高信頼性かつ高寿命の電極板を提供することにある。 Another object of the present invention is an electrode plate in which a plurality of electrodes are arranged at a predetermined interval on one surface of an insulating substrate, and includes an electrode that does not have an acute angle portion or a thin portion that easily causes electric field concentration on a side edge. An object of the present invention is to provide a highly reliable and long-life electrode plate.
本発明のさらに他の目的は、絶縁基板の一表面に複数の電極を所定間隔に配置してなる電極板を組み込んだ静電モータにおいて、電極板が、電界集中を生じ易い鋭角部分や薄肉部分を側縁に有さない電極を備えてなる、高信頼性かつ高寿命の静電モータを提供することにある。 Still another object of the present invention is to provide an electrostatic motor incorporating an electrode plate in which a plurality of electrodes are arranged at a predetermined interval on one surface of an insulating substrate. It is an object of the present invention to provide a highly reliable and long-life electrostatic motor comprising an electrode having no side edge.
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、絶縁基板の一表面に複数の電極を予め定めた間隔に配置してなる電極板の製造方法であって、表面を有する絶縁基板と、絶縁基板の表面が疎液性を示す導電性ペーストとを用意し、予め定めたパターンを画定するパターン形成要素を有するパターニング部材を用意し、絶縁基板の表面の予め定めた領域に、パターニング部材のパターン形成要素に沿って、導電性ペーストに対する疎液性を親液性に改質する表面処理を施し、絶縁基板の表面の表面処理を施した改質領域に、パターニング部材のパターン形成要素に沿って、導電性ペーストを付与し、絶縁基板の表面の改質領域に付与された導電性ペーストを乾燥かつ硬化させて、表面に複数の電極を、パターン形成要素が画定するパターンに従って形成すること、を特徴とする製造方法を提供する。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a method of manufacturing an electrode plate in which a plurality of electrodes are arranged on a surface of an insulating substrate at a predetermined interval, and the insulating substrate has a surface. And a conductive paste having a lyophobic surface on the insulating substrate, a patterning member having a pattern forming element for defining a predetermined pattern, and patterning on a predetermined region of the surface of the insulating substrate In accordance with the pattern forming element of the member, the pattern forming element of the patterning member is applied to the modified region where the surface treatment of the surface of the insulating substrate is performed by modifying the lyophobic property of the conductive paste to the lyophilic property. A pattern in which a patterning element defines a plurality of electrodes on the surface by applying a conductive paste and drying and curing the conductive paste applied to the modified region of the surface of the insulating substrate. It is formed according to a manufacturing method characterized by.
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の製造方法において、表面処理のポジパターンを画定するパターン形成要素を有する第１のパターニング部材と、表面処理のためのパターン形成要素よりも僅かに太い画線で導電性ペーストのポジパターンを画定するパターン形成要素を有する第２のパターニング部材とを用意し、第１のパターニング部材を用いて絶縁基板の表面の所定領域に表面処理を施し、第２のパターニング部材を用いて絶縁基板の表面の改質領域に導電性ペーストを付与する、製造方法を提供する。 According to a second aspect of the present invention, in the manufacturing method according to the first aspect, the first patterning member having a patterning element that defines a positive pattern of the surface treatment, and a pattern forming element slightly more than the patterning element for the surface treatment. A second patterning member having a pattern forming element for defining a positive pattern of the conductive paste with a thick line, and applying a surface treatment to a predetermined region on the surface of the insulating substrate using the first patterning member, Provided is a manufacturing method in which a conductive paste is applied to a modified region on the surface of an insulating substrate using a second patterning member.
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の製造方法において、表面処理を施すステップは、パターニング部材を、パターン形成要素からなる画線部を有する印刷版として用いて、絶縁基板の表面の所定領域に、表面と導電性ペーストとの双方に対し親和性を示すプライマを、画線部に沿って印刷するステップを含む、製造方法を提供する。 According to a third aspect of the present invention, in the manufacturing method according to the first or second aspect, in the surface treatment step, the patterning member is used as a printing plate having an image line portion composed of a pattern forming element, and an insulating substrate is used. A manufacturing method is provided which includes a step of printing a primer showing affinity for both the surface and the conductive paste in a predetermined region on the surface of the surface along the image area.
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の製造方法において、表面処理を施すステップは、パターニング部材を、パターン形成要素からなる開口部を有するマスクとして用いて、絶縁基板の表面の所定領域に、表面と導電性ペーストとの双方に対し親和性を示すプライマを、開口部に沿って塗布するステップを含む、製造方法を提供する。 According to a fourth aspect of the present invention, in the manufacturing method according to the first or second aspect, in the surface treatment step, the patterning member is used as a mask having an opening made of a pattern forming element, and the surface of the insulating substrate is used. A manufacturing method including a step of applying, along the opening, a primer having affinity for both the surface and the conductive paste in a predetermined region of the substrate.
請求項５に記載の発明は、請求項１又は２に記載の製造方法において、表面処理を施すステップは、パターニング部材を、パターン形成要素からなる開口部を有するマスクとして用いて、絶縁基板の表面の領域に、ブラスト加工を、開口部に沿って施すステップを含む、製造方法を提供する。 According to a fifth aspect of the present invention, in the manufacturing method according to the first or second aspect, in the surface treatment step, the patterning member is used as a mask having an opening made of a pattern forming element, and the surface of the insulating substrate is used. A manufacturing method is provided that includes the step of blasting the region along the opening.
請求項６に記載の発明は、請求項１又は２に記載の製造方法において、表面処理を施すステップは、パターニング部材を、パターン形成要素からなる開口部を有するマスクとして用いて、絶縁基板の表面の所定領域に、紫外線及び電子線のいずれか一方を、開口部に沿って照射するステップを含む、製造方法を提供する。 According to a sixth aspect of the present invention, in the manufacturing method according to the first or second aspect, in the surface treatment step, the patterning member is used as a mask having an opening made of a pattern forming element, and the surface of the insulating substrate is used. A manufacturing method is provided that includes a step of irradiating either one of ultraviolet rays and electron beams along the opening in the predetermined region.
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の製造方法において、導電性ペーストを付与するステップは、パターニング部材を、パターン形成要素からなる画線部を有する印刷版として用いて、絶縁基板の表面の改質領域に、導電性ペーストを、画線部に沿って印刷するステップを含む、製造方法を提供する。 A seventh aspect of the present invention is the manufacturing method according to any one of the first to sixth aspects, wherein the step of applying the conductive paste includes a patterning member and an image line portion including a pattern forming element. Provided is a manufacturing method including a step of printing a conductive paste along an image line portion on a modified region on a surface of an insulating substrate by using as a plate.
請求項８に記載の発明は、請求項１に記載の製造方法において、表面処理のネガパターンを画定するパターン形成要素を有する第１のパターニング部材と、導電性ペーストのポジパターンを画定するパターン形成要素を有する第２のパターニング部材とを用意し、第１のパターニング部材を用いて絶縁基板の表面の所定領域に表面処理を施し、第２のパターニング部材を用いて絶縁基板の表面の改質領域に導電性ペーストを付与する、製造方法を提供する。 According to an eighth aspect of the present invention, in the manufacturing method according to the first aspect, a first patterning member having a patterning element that defines a negative pattern of a surface treatment and a pattern formation that defines a positive pattern of a conductive paste. A second patterning member having elements is prepared, surface treatment is performed on a predetermined region of the surface of the insulating substrate using the first patterning member, and a modified region of the surface of the insulating substrate using the second patterning member Provided is a production method for applying a conductive paste.
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の製造方法において、表面処理を施すステップは、第１のパターニング部材を、パターン形成要素からなる画線部を有する印刷版として用いて、絶縁基板の表面に、所定領域を包囲するレジストを、画線部に沿って印刷し、その状態で所定領域にコロナ放電処理を施すステップを含む、製造方法を提供する。 According to a ninth aspect of the present invention, in the manufacturing method according to the eighth aspect, the step of performing the surface treatment is performed by using the first patterning member as a printing plate having an image line portion made of a pattern forming element. There is provided a manufacturing method including a step of printing a resist surrounding a predetermined area on a surface of a substrate along an image line portion and subjecting the predetermined area to a corona discharge treatment in that state.
請求項１０に記載の発明は、請求項８に記載の製造方法において、表面処理を施すステップは、第１のパターニング部材を、パターン形成要素からなる画線部を有する印刷版として用いて、絶縁基板の表面に、所定領域を包囲するレジストを、画線部に沿って印刷し、その状態で所定領域に化学処理を施すステップを含む、製造方法を提供する。 According to a tenth aspect of the present invention, in the manufacturing method according to the eighth aspect, the step of performing the surface treatment is performed by using the first patterning member as a printing plate having an image line portion formed of a pattern forming element. Provided is a manufacturing method including a step of printing a resist surrounding a predetermined area on a surface of a substrate along an image line portion and subjecting the predetermined area to a chemical treatment in that state.
請求項１１に記載の発明は、請求項８〜１０のいずれか１項に記載の製造方法において、導電性ペーストを付与するステップは、第２のパターニング部材を、パターン形成要素からなる画線部を有する印刷版として用いて、絶縁基板の表面の改質領域に、導電性ペーストを、画線部に沿って印刷するステップを含む、製造方法を提供する。 According to an eleventh aspect of the present invention, in the manufacturing method according to any one of the eighth to tenth aspects of the present invention, the step of applying the conductive paste includes the step of forming the second patterning member by using a pattern forming element. And a printing method including a step of printing a conductive paste along an image line portion on a modified region of a surface of an insulating substrate.
請求項１２に記載の発明は、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の製造方法において、導電性ペーストが、揮発性溶剤とチクソ性有機物とを少なくとも含有し、導電性ペーストを乾燥かつ硬化させるステップは、第１温度で揮発性溶剤を部分的に除去する一次乾燥ステップと、一次乾燥ステップの後に第１温度よりも高い第２温度で残りの揮発性溶剤とチクソ性有機物とを除去する二次乾燥ステップとを含む、製造方法を提供する。
The invention according to
請求項１３に記載の発明は、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法により製造された電極板を提供する。 The invention described in claim 13 provides an electrode plate manufactured by the method described in any one of claims 1-12.
請求項１４に記載の発明は、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法により製造された電極板を具備する静電モータを提供する。
The invention described in
請求項１５に記載の発明は、絶縁基板の一表面に複数の電極を予め定めた間隔に配置してなる固定子と、絶縁基板の一表面に複数の電極を予め定めた間隔に配置してなる移動子とを具備し、固定子と移動子とが、それぞれの複数の電極を互いに対向させる対面配置で相対移動可能に設置される静電モータにおいて、固定子及び移動子の少なくとも一方が、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法により製造された電極板からなること、を特徴とする静電モータを提供する。 According to a fifteenth aspect of the present invention, there is provided a stator having a plurality of electrodes arranged on a surface of an insulating substrate at a predetermined interval, and a plurality of electrodes arranged on a surface of the insulating substrate at a predetermined interval. In the electrostatic motor that is installed so as to be relatively movable in a face-to-face arrangement in which the plurality of electrodes face each other, at least one of the stator and the mover includes: An electrostatic motor comprising the electrode plate manufactured by the method according to any one of claims 1 to 12 is provided.
請求項１６に記載の発明は、絶縁基板の一表面に複数の電極を予め定めた間隔に配置してなる電極板を具備する静電モータにおいて、電極板は、絶縁基板の表面に、絶縁基板の表面と電極との親和性を高める表面処理領域を、複数の電極のパターンと実質的同一のパターンで備え、表面処理領域に沿って、複数の電極が設けられること、を特徴とする静電モータを提供する。 According to a sixteenth aspect of the present invention, there is provided an electrostatic motor comprising an electrode plate having a plurality of electrodes arranged on a surface of an insulating substrate at predetermined intervals. The electrode plate is disposed on the surface of the insulating substrate. A surface treatment region that increases the affinity between the surface of the electrode and the electrode is provided in a pattern substantially the same as the pattern of the plurality of electrodes, and a plurality of electrodes are provided along the surface treatment region. Provide a motor.
請求項１７に記載の発明は、絶縁基板の一表面に複数の電極を予め定めた間隔に配置してなる固定子と、絶縁基板の一表面に複数の電極を予め定めた間隔に配置してなる移動子とを具備し、固定子と移動子とが、それぞれの複数の電極を互いに対向させる対面配置で相対移動可能に設置される静電モータにおいて、固定子及び移動子の少なくとも一方は、絶縁基板の表面に、絶縁基板の表面と電極との親和性を高める表面処理領域を、複数の電極のパターンと実質的同一のパターンで備え、表面処理領域に沿って、複数の電極が設けられること、を特徴とする静電モータを提供する。 According to a seventeenth aspect of the present invention, there is provided a stator having a plurality of electrodes arranged on a surface of an insulating substrate at a predetermined interval, and a plurality of electrodes arranged on a surface of the insulating substrate at a predetermined interval. In the electrostatic motor installed so that the stator and the mover can move relative to each other so that the respective electrodes face each other, at least one of the stator and the mover includes: The surface of the insulating substrate is provided with a surface treatment region that increases the affinity between the surface of the insulating substrate and the electrode in a pattern that is substantially the same as the pattern of the plurality of electrodes, and the plurality of electrodes are provided along the surface treatment region. An electrostatic motor is provided.
請求項１に記載の発明によれば、フォトリソグラフィ技術を利用する従来の製法と異なり、エッチング工程を含まないから、絶縁基板の表面に所定パターンで形成された個々の電極は、その側縁に、サイドエッチングに起因する鋭角部分を有さないものとなる。さらに、導電性ペーストに対して疎液性を示す絶縁基板の表面に、パターニング部材のパターン形成要素が画定するパターンで、導電性ペーストに対して親液性を示す改質領域を形成し、この改質領域に導電性ペーストを付与している。この構成により、導電性ペーストは、本来の基板表面が発揮する疎液性によって、改質領域からはみ出ることが確実に防止され、改質領域の上に正確に付与される。しかも導電性ペーストは、改質領域が発揮する親液性により、改質領域の全体に渡って密着した状態に保持される。この状態で、導電性ペーストを乾燥・硬化させれば、導電性ペーストの粘性が低下したとしても、所定パターンの改質領域からはみ出して基板表面に広がることは確実に防止される。その結果、基板表面に所定パターンで形成された個々の電極は、その側縁に、基板表面に沿って広がる薄肉部分を有さないものとなる。このようにして、基板表面にパターニングされる電極の側縁に、電界集中を生じ易い鋭角部分や薄肉部分が形成されることが効果的に防止され、以って、高信頼性かつ高寿命の電極板が製造することができる。 According to the first aspect of the present invention, unlike the conventional manufacturing method using the photolithography technique, the etching process is not included. Therefore, the individual electrodes formed in a predetermined pattern on the surface of the insulating substrate are provided on the side edges. , It does not have an acute angle portion due to side etching. Further, a modified region showing lyophilicity with respect to the conductive paste is formed on the surface of the insulating substrate showing lyophobic property with respect to the conductive paste, in a pattern defined by the pattern forming element of the patterning member. A conductive paste is applied to the modified region. With this configuration, the conductive paste is reliably prevented from protruding from the modified region due to the lyophobic property exhibited by the original substrate surface, and is accurately applied onto the modified region. Moreover, the conductive paste is held in close contact with the entire modified region due to the lyophilicity exhibited by the modified region. If the conductive paste is dried and cured in this state, even if the viscosity of the conductive paste decreases, it is reliably prevented from protruding from the modified region of the predetermined pattern and spreading to the substrate surface. As a result, each electrode formed in a predetermined pattern on the substrate surface does not have a thin portion that extends along the substrate surface at the side edge. In this way, it is possible to effectively prevent the formation of an acute angle portion or a thin wall portion that is likely to cause electric field concentration at the side edge of the electrode patterned on the substrate surface. An electrode plate can be manufactured.
請求項２〜１１の各々に記載の発明によれば、上記した基本構成を有する電極板製造方法を、実現容易な種々の手順によって、確実に遂行することができる。 According to the invention described in each of claims 2 to 11, the electrode plate manufacturing method having the above-described basic configuration can be reliably performed by various procedures that are easy to implement.
請求項１２に記載の発明によれば、一次乾燥ステップで、導電性ペーストの粘性が高まるから、改質領域からの導電性ペーストのはみ出しが効果的に防止され、二次乾燥ステップでは、改質領域に対する親和性により、導電性ペーストの体積が実質的に厚み方向のみに縮小し、結果として導電性ペーストは、その両側縁が丸みを帯びた形態に硬化する。
According to the invention described in
請求項１３に記載の発明によれば、電界集中を生じ易い鋭角部分や薄肉部分を側縁に有さない電極を備えた、高信頼性かつ高寿命の電極板が提供される。 According to the thirteenth aspect of the present invention, there is provided a highly reliable and long-life electrode plate provided with an electrode that does not have an acute angle portion or a thin-walled portion that easily causes electric field concentration at the side edge.
請求項１４〜１７の各々に記載の発明によれば、電極板が、電界集中を生じ易い鋭角部分や薄肉部分を側縁に有さない電極を備えてなる、高信頼性かつ高寿命の静電モータが提供される。
According to the invention described in each of
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。全図面に渡り、対応する構成要素には共通の参照符号を付す。
図面を参照すると、図１は、本発明に係る電極板製造方法の電極形成フローを模式図付きで示すフローチャート、図２は、本発明の第１の実施形態による電極板製造方法を模式図的に示す図、図３は、図２の方法における一ステップのサブルーチンを例示するフローチャート、図４は、図２の方法で製造される本発明の一実施形態による電極板の内部構造を示す図である。本発明に係る電極板製造方法は、絶縁基板の一表面に複数の電極を予め定めた間隔に配置してなる電極板を製造するためのものである。この種の電極板は、静電モータに装備される固定子及び移動子の少なくとも一方として、特に好適に使用されるが、本発明の用途はこれに限定されない。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. Corresponding components are denoted by common reference symbols throughout the drawings.
Referring to the drawings, FIG. 1 is a flowchart showing an electrode formation flow of an electrode plate manufacturing method according to the present invention with a schematic diagram, and FIG. 2 is a schematic diagram of the electrode plate manufacturing method according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a flowchart illustrating a one-step subroutine in the method of FIG. 2, and FIG. 4 is a diagram illustrating the internal structure of an electrode plate manufactured by the method of FIG. is there. The electrode plate manufacturing method according to the present invention is for manufacturing an electrode plate in which a plurality of electrodes are arranged at a predetermined interval on one surface of an insulating substrate. This type of electrode plate is particularly preferably used as at least one of a stator and a mover provided in an electrostatic motor, but the application of the present invention is not limited to this.
図１に示すように、本発明に係る電極板製造方法は、表面１０ａを有する絶縁基板１０と、絶縁基板１０の表面１０ａが疎液性を示す導電性ペースト１２とを用意するステップＰ１と、予め定めたパターンを画定するパターン形成要素１４を有するパターニング部材１６を用意するステップＰ２と、絶縁基板１０の表面１０ａの予め定めた領域１８に、パターニング部材１６のパターン形成要素１４に沿って、導電性ペースト１２に対する疎液性を親液性に改質する表面処理を施すステップＰ３と、絶縁基板１０の表面１０ａの表面処理を施した改質領域２０に、パターニング部材１６のパターン形成要素１４に沿って、導電性ペースト１２を付与するステップＰ４と、絶縁基板１０の表面１０ａの改質領域２０に付与された導電性ペースト１２を乾燥かつ硬化させて、基板表面１０ａに複数の電極２２を、パターン形成要素１４が画定するパターンに従って形成するステップＰ５とを含む。
As shown in FIG. 1, the electrode plate manufacturing method according to the present invention includes a step P1 of preparing an insulating
本発明に係る電極板製造方法は、上記したように、所定パターンを画定するパターン形成要素１４を有するパターニング部材１６を用いて、導電性ペースト１２を絶縁基板１０の表面１０ａに付与することで、パターン形成要素１４に対応するパターンで複数の電極２２を形成するものである。このような電極板製造方法は、フォトリソグラフィ技術を利用する従来の製法と異なり、エッチング工程を含まないから、絶縁基板１０の表面１０ａに所定パターンで形成された個々の電極２２は、その側縁に、サイドエッチングに起因する鋭角部分を有さないものとなる。
The electrode plate manufacturing method according to the present invention, as described above, by applying the
さらに上記方法では、導電性ペースト１２に対して疎液性を示す絶縁基板１０の表面１０ａに、パターニング部材１６のパターン形成要素１４が画定するパターンで表面処理を施して、導電性ペースト１２に対して親液性を示す改質領域２０を形成した後に、パターニング部材１６のパターン形成要素１４が画定するパターンで、改質領域２０に導電性ペースト１２を付与している。この構成により、導電性ペースト１２は、本来の基板表面１０ａが発揮する疎液性によって、改質領域２０からはみ出ることが確実に防止され、改質領域２０の上に正確に付与される。しかも導電性ペースト１２は、改質領域２０が発揮する親液性により、改質領域２０の全体に渡って密着した状態に保持される。この状態で、導電性ペースト１２を乾燥・硬化させれば、導電性ペースト１２の粘性が低下したとしても、所定パターンの改質領域２０からはみ出して基板表面１０ａに広がることは確実に防止される。その結果、基板表面１０ａに所定パターンで形成された個々の電極２２は、その側縁に、基板表面１０ａに沿って広がる薄肉部分を有さないものとなる。このようにして、上記方法によれば、基板表面１０ａにパターニングされる電極２２の側縁に、電界集中を生じ易い鋭角部分や薄肉部分が形成されることが効果的に防止され、以って、高信頼性かつ高寿命の電極板を製造することができる。
Further, in the above method, the
本発明に係る電極板製造方法の作用効果をさらに明確にするために、図２を参照して、上記基本フローを有する本発明の第１の実施形態による電極板製造方法を説明する。図示実施形態では、まず、図１のステップＰ１に従い、絶縁基板１０として、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂等の絶縁材料からなる板又はフィルムを用意するとともに、基板表面１０ａが疎液性を示す導電性ペースト１２を用意する。例えば、絶縁基板１０の少なくとも表面１０ａがポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる場合は、導電性ペースト１２として、銀又は酸化銀の導電性微粒子を含有するものであって、特に、ＩＣ製造技術で知られるセラミックグリーンシートへの印刷及び同時焼成に適した銀系の導電性ペースト（例えば藤倉化成（株）製のＸＡ−９０５３）を使用することで、所要の疎液性を確保できる。
In order to further clarify the effects of the electrode plate manufacturing method according to the present invention, the electrode plate manufacturing method according to the first embodiment of the present invention having the above basic flow will be described with reference to FIG. In the illustrated embodiment, first, a plate or film made of an insulating material such as polyimide resin, epoxy resin, or polyester resin is prepared as the insulating
続いて、図１のステップＰ２に従い、第１のパターニング部材１６として、パターン形成要素１４を構成する画線部１４Ａを有する印刷版１６Ａを用意する（図２（ａ））。印刷版１６Ａの画線部１４Ａは、表面処理（すなわち領域１８）のポジパターンを画定する。したがって、次の表面処理ステップＰ３（図１）では、パターニング部材１６を、パターン形成要素１４からなる画線部１４Ａを有する印刷版１６Ａとして用いることになる。そして、絶縁基板１０の表面１０ａの所定領域１８に、基板表面１０ａと導電性ペースト１２との双方に対し親和性を示すペースト状のプライマ２４を、印刷版１６Ａの画線部１４Ａに沿って所望厚みに印刷する（図２（ａ））。ここで、基板表面１０ａがＰＥＴからなり、導電性ペースト１２として上記したセラミックグリーンシート対応の銀系導電性ペーストを用いる場合は、アクリル樹脂系又はウレタン樹脂系のプライマ２４を使用することで、所要の親和性を確保できる。なお、図示実施形態では、パターニング部材１６として、スクリーン印刷版１６Ａが使用されている。
Subsequently, in accordance with Step P2 of FIG. 1, a
続いて、基板表面１０ａに所定パターンで印刷した所望厚みのプライマ２４を、乾燥かつ硬化させる（図２（ｂ））。これにより、プライマ２４は、薄肉化して基板表面１０ａに密着し、改質領域２０（図１）として機能することになる。ここで、ペースト状のプライマ２４は一般に、印刷容易性を確保する目的で揮発性溶剤とチクソ性有機物とを少なくとも含有する。そこで、プライマ２４の乾燥・硬化ステップでは、図３に示すように、まず一次乾燥ステップＱ１として、比較的低い温度（室温又は僅かに加温）で揮発性溶剤の一部を気化させて除去し、プライマ２４の粘性を高める。次いで二次乾燥ステップＱ２として、さらに高い温度を与えて、残りの溶剤を蒸発させるとともに、チクソ性有機物を気化又は分解させて除去する。このような２段階の乾燥ステップにより、プライマ２４は、基板表面１０ａ上で印刷時のパターンを維持して硬化する。絶縁基板１０が例えば熱可塑性樹脂材料からなる場合は、１２０℃〜２００℃の温度環境に１０分間〜１時間曝せばよい。
Subsequently, the
上記作業に並行して、図１のステップＰ２に従い、第２のパターニング部材１６として、パターン形成要素１４を構成する画線部１４Ｂを有する印刷版１６Ｂを用意する（図２（ｃ））。印刷版１６Ｂの画線部１４Ｂは、絶縁基板１０の表面１０ａに付与される導電性ペースト１２のポジパターンを画定する。そして、上記表面処理ステップＰ３（図１）に続いて、印刷版１６Ｂを、その画線部１４Ｂが、基板表面１０ａにパターニングしたプライマ２４（すなわち改質領域２０）に位置的に整合するように、絶縁基板１０に対して位置決めする（図２（ｃ））。つまり、次の導電性ペースト付与ステップＰ４（図１）では、パターニング部材１６を、パターン形成要素１４からなる画線部１４Ｂを有する印刷版１６Ｂとして用いることになる。そして、絶縁基板１０の表面１０ａのプライマ２４（すなわち改質領域２０）に、導電性ペースト１２を、印刷版１６Ｂの画線部１４Ｂに沿って所望厚みに印刷する（図２（ｄ））。なお、図示実施形態では、第２のパターニング部材１６として、スクリーン印刷版１６Ｂが使用されている。
In parallel with the above operation, a
図２に示すように、導電性ペースト付与ステップＰ４（図１）で使用される印刷版１６Ｂ（第２のパターニング部材１６）は、表面処理ステップＰ３（図１）で使用される印刷版１６Ａ（第１のパターニング部材１６）の画線部１４Ａ（パターン形成要素１４）よりも、僅かに太い画線で導電性ペースト１２のポジパターンを画定する画線部１４Ｂ（パターン形成要素１４）を有する。このような構成により、基板表面１０ａにパターニングしたプライマ２４（すなわち改質領域２０）に対し、全体に渡って十分な量の導電性ペースト１２を印刷することができる。なお、この構成では、設計上要求される電極２２のパターンに対応して、まず導電性ペースト付与用の印刷版１６Ｂの画線部１４Ｂのパターンが決定され、それに応じて、表面処理用の印刷版１６Ａの画線部１４Ａのパターンが決定される。
As shown in FIG. 2, the
ここで、基板表面１０ａは、プライマ２４に比較して、導電性ペースト１２に対する親和性が劣るから、表面処理用の印刷版１６Ａの画線部１４Ａと導電性ペースト付与用の印刷版１６Ｂの画線部１４Ｂとの寸法差に起因して、導電性ペースト１２が過剰に印刷されたとしても、プライマ２４からはみ出した導電性ペースト１２は、絶縁基板１０から印刷版１６Ｂを引き離すときに同時に基板表面１０ａから容易に分離される。その結果、プライマ２４上にのみ、十分な量の導電性ペースト１２が付与される。なお、印刷版１６Ａ、１６Ｂは、所要の形状及び寸法を有する電極２２を画線部１４Ａ、１４Ｂによって形成できることを前提に、互いに同一のものを使用してもよい。
Here, since the
続いて、基板表面１０ａにプライマ２４に沿った所定パターンで印刷した所望厚みの導電性ペースト１２を、乾燥かつ硬化させる（図２（ｅ））。これにより、導電性ペースト１２は、薄肉化してプライマ２４に密着し、電極２２として機能することになる。ここで、前述したペースト状のプライマ２４と同様に、導電性ペースト１２は一般に、印刷容易性を確保する目的で揮発性溶剤とチクソ性有機物とを少なくとも含有する。そこで、導電性ペースト１２の乾燥・硬化ステップでは、図３に示すように、まず一次乾燥ステップＱ１として、比較的低い温度（室温又は僅かに加温）で揮発性溶剤の一部を気化させて除去し、導電性ペースト１２の粘性を高める。それにより、プライマ２４からの導電性ペースト１２のはみ出しが効果的に防止される。しかもこの間、導電性ペースト１２が含有する溶剤は、プライマ２４に接触する部分でプライマ２４に移行する傾向も示すから、導電性ペースト１２がプライマ２４上に安定して保持される。
Subsequently, the
次いで、二次乾燥ステップＱ２として、さらに高い温度を与えて、導電性ペースト１２に残留する溶剤を蒸発させるとともに、チクソ性有機物を気化又は分解させて除去する。同時に、導電性ペースト１２に含有される導電性粒子群の相互接触を密にし、必要に応じて焼結により融着させることで、所要の導電性を確保する。この二次乾燥ステップＱ２の間も、導電性ペースト１２は一次乾燥ステップＱ１により粘性に富む状態となっているから、プライマ２４からの導電性ペースト１２のはみ出しが効果的に防止される。さらに、プライマ２４に対する親和性により、導電性ペースト１２の体積は、プライマ２４上で厚み方向のみに縮小し、結果として導電性ペースト１２は、その両側縁が丸みを帯びた形態に硬化する（図２（ｅ））。このようにして、電界集中を生じ易い薄肉部分を両側縁に有さない電極２２が、絶縁基板１０の表面１０ａに所定パターンで正確に形成される。
Next, as the secondary drying step Q2, a higher temperature is applied to evaporate the solvent remaining in the
上記した手順で複数の電極２２を表面１０ａに形成した絶縁基板１０に対し、図示しない絶縁層を、全ての電極２２を覆うように基板表面１０ａに被着することで、電極板が製造される。図４は、このような工程によって製造された本発明の一実施形態による電極板２６を示す。電極板２６は、表面１０ａを有する絶縁基板１０と、絶縁基板１０の表面１０ａに所定間隔で整列配置される複数の電極２２とを備える。絶縁基板１０の表面１０ａには、基板表面１０ａと個々の電極２２との親和性を高める表面処理領域として、複数の帯状のプライマ２４が、電極パターンと実質的同一のパターンで形成される。複数の電極２２は、これらプライマ２４に密着した状態で、プライマ２４に沿って設けられる。このような構成を有する電極板２６は、電界集中を生じ易い鋭角部分や薄肉部分を側縁に有さない電極２２を備えた、高信頼性かつ高寿命のものとなる。
An electrode plate is manufactured by depositing an insulating layer (not shown) on the
電極板２６はさらに、複数の電極２２間の電気絶縁性を確保する目的で、全ての電極２２を覆うように基板表面１０ａに被着される絶縁層２８を備える。絶縁層２８は、電極２２間に生じる高電界への耐性に優れる樹脂材料からなる接着剤層３０と、機械的強度に優れる保護層３２とを、互いに積層して構成される。接着剤層３０の材料としては、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、アクリル樹脂、アルキド樹脂、ゴム等を使用でき、これら材料を液状又は半硬化状態で基板表面１０ａに付与することにより、接着剤層３０が複数の電極２２を密着包囲して、所要の絶縁性を確保できる。また、保護層３２としては、ガラスエポキシ、ポリイミド、ガラス、セラミック等の絶縁フィルムを使用できる。保護層３２は特に、電極板２６を静電モータの固定子又は移動子として使用する際に、対面配置される相手方電極板との接触に対する耐久性を発揮する。
The
図３に示す電極板製造方法においては、絶縁基板１０の表面１０ａにプライマ２４及び導電性ペースト１２を印刷する印刷版１６Ａ、１６Ｂとして、スクリーン印刷版を使用している。しかしこれに代えて、オフセット印刷版、ステンシル版等の、他の公知の印刷版を、印刷版１６Ａ、１６Ｂとして用いることもできる。また、図５に変形例として示すように、導電性ペースト１２の印刷ステップ（ａ）及び乾燥・硬化ステップ（ｂ）を経て、基板表面１０ａに形成された導電性ストリップ１２´が、電極２２として機能するに十分な厚みを有さない場合は、さらに導電性ペースト１２の重ね印刷ステップ（ｃ）及び乾燥・硬化ステップ（ｄ）を繰り返すことで、所要厚みの電極２２を形成する（ｅ）ようにしてもよい。
In the electrode plate manufacturing method shown in FIG. 3, screen printing plates are used as the
本発明に係る電極板製造方法において、表面処理ステップＰ３（図１）は、上記した印刷法だけでなく、他の様々な手法を採用することができる。以下、図６〜図１０を参照して、そのような種々の表面処理法を採用した本発明の他の実施形態による電極板製造方法を示す。図６〜図１０に示す第２〜第６実施形態は、絶縁基板１０の表面１０ａに改質領域２０（図１）を形成するための表面処理法以外は、図２に示す第１実施形態と同様の構成を有する。したがって、対応する構成要素には共通の参照符号を付して、その説明を省略する。
In the electrode plate manufacturing method according to the present invention, the surface treatment step P3 (FIG. 1) can employ not only the printing method described above but also various other methods. Hereinafter, with reference to FIGS. 6-10, the electrode plate manufacturing method by other embodiment of this invention which employ | adopted such various surface treatment methods is shown. The second to sixth embodiments shown in FIGS. 6 to 10 are the first embodiment shown in FIG. 2 except for the surface treatment method for forming the modified region 20 (FIG. 1) on the
第２実施形態による電極板製造方法では、図６に示すように、図１のステップＰ２に従い、パターニング部材１６として、パターン形成要素１４を構成する開口部１４Ｃを有するマスク１６Ｃを用意する（図６（ａ））。マスク１６Ｃの開口部１４Ｃは、表面処理（すなわち領域１８）のポジパターンを画定する。したがって、次の表面処理ステップＰ３（図１）では、パターニング部材１６を、パターン形成要素１４からなる開口部１４Ｃを有するマスク１６Ｃとして用いる。そして、絶縁基板１０の表面１０ａの所定領域１８に、基板表面１０ａと導電性ペースト１２との双方に対し親和性を示すペースト状のプライマ２４を、開口部１４Ｃに沿って所望厚みに塗布する（図６（ａ））。このとき図示のように、噴霧装置３４を用いて、プライマ２４を開口部１４Ｃを介して基板表面１０ａに吹き付けるようにしても良い。
In the electrode plate manufacturing method according to the second embodiment, as shown in FIG. 6, a mask 16C having an opening 14C constituting the
続いて、第１実施形態と同様に、基板表面１０ａに所定パターンで印刷した所望厚みのプライマ２４を、乾燥かつ硬化させて、プライマ２４からなる所定パターンの改質領域２０を基板表面１０ａに形成する（図６（ｂ））。このようにして形成されたプライマ２４に対し、第１実施形態と同様に、印刷版１６Ｂを用いた導電性ペースト１２の印刷ステップ（図６（ｃ））及び乾燥・硬化ステップ（図６（ｄ））を経ることで、電界集中を生じ易い薄肉部分を両側縁に有さない電極２２が、絶縁基板１０の表面１０ａに、プライマ２４に沿った所定パターンで正確に形成される。
Subsequently, as in the first embodiment, the
上記した第２実施形態においても、表面処理ステップＰ３（図１）で使用されるマスク１６Ｃ（第１のパターニング部材１６）は、導電性ペースト付与ステップＰ４（図１）で使用される印刷版１６Ｂ（第２のパターニング部材１６）の画線部１４Ｂ（パターン形成要素１４）よりも、僅かに細い画線で表面処理のポジパターンを画定する開口部１４Ｃ（パターン形成要素１４）を有する。或いは、マスク１６Ｃの開口部１４Ｃを、印刷版１６Ｂの画線部１４Ｂと同一の開口形状を有するように形成してもよい。
Also in the second embodiment described above, the mask 16C (first patterning member 16) used in the surface treatment step P3 (FIG. 1) is the
第３実施形態による電極板製造方法では、図７に示すように、図１のステップＰ２に従い、パターニング部材１６として、第２実施形態と同様の、パターン形成要素１４を構成する開口部１４Ｃを有するマスク１６Ｃを用意する（図７（ａ））。したがって、次の表面処理ステップＰ３（図１）では、パターニング部材１６を、パターン形成要素１４からなる開口部１４Ｃを有するマスク１６Ｃとして用いる。そして、絶縁基板１０の表面１０ａの所定領域１８に、圧縮空気噴射装置３６等を用いて、粒径１０μｍ以下の微粒子群３８を高速で衝突させるブラスト加工を、開口部１４Ｃに沿って施す（図７（ａ））。それにより、絶縁基板１０の表面１０ａの所定領域１８に、導電性ペースト１２に対して親和性を示す粗面４０（改質領域２０）が、所定パターンで形成される（図７（ｂ））。
In the electrode plate manufacturing method according to the third embodiment, as shown in FIG. 7, according to Step P2 of FIG. 1, the patterning
このようにして形成された粗面４０に対し、第１実施形態と同様に、印刷版１６Ｂを用いた導電性ペースト１２の印刷ステップ（図７（ｃ））及び乾燥・硬化ステップ（図７（ｄ））を実施する。このとき、粗面４０は、前述したプライマ２４と同様に作用して、粗面４０上に導電性ペースト１２を安定して保持する。その結果、電界集中を生じ易い薄肉部分を両側縁に有さない電極２２が、絶縁基板１０の表面１０ａに、粗面４０に沿った所定パターンで正確に形成される。
In the same manner as in the first embodiment, the printing step (FIG. 7 (c)) and the drying / curing step (FIG. 7 (c)) of the
第４実施形態による電極板製造方法では、図８に示すように、図１のステップＰ２に従い、パターニング部材１６として、第２実施形態と同様（ただし幾分薄型）の、パターン形成要素１４を構成する開口部１４Ｃを有するマスク１６Ｃを用意する（図８（ａ））。したがって、次の表面処理ステップＰ３（図１）では、パターニング部材１６を、パターン形成要素１４からなる開口部１４Ｃを有するマスク１６Ｃとして用いる。そして、絶縁基板１０の表面１０ａの所定領域１８に、照射装置４２等を用いて、紫外線及び電子線のいずれか一方４４を、開口部１４Ｃに沿って照射する（図８（ａ））。
In the electrode plate manufacturing method according to the fourth embodiment, as shown in FIG. 8, a
例えば、紫外線を照射した場合は、基板表面１０ａに付着していた油脂等の有機物が分解除去されるとともに、基板表面１０ａの分子間結合が部分的に破壊されたラジカル等の不安定な表面領域が形成される。また、電子線を照射した場合は、同様の表面処理作用がさらに高水準に達成される。このような表面領域は、導電性ペースト１２に対して親和性を示す活性化領域４６（改質領域２０）として機能するものであり、したがって上記手法により、基板表面１０ａに所定パターンで活性化領域４６が形成される（図８（ｂ））。
For example, when irradiated with ultraviolet rays, organic substances such as fats and oils adhering to the
このようにして形成された活性化領域４６に対し、第１実施形態と同様に、印刷版１６Ｂを用いた導電性ペースト１２の印刷ステップ（図８（ｃ））及び乾燥・硬化ステップ（図８（ｄ））を実施する。このとき、活性化領域４６は、前述したプライマ２４と同様に作用して、活性化領域４６上に導電性ペースト１２を安定して保持する。その結果、電界集中を生じ易い薄肉部分を両側縁に有さない電極２２が、絶縁基板１０の表面１０ａに、活性化領域４６に沿った所定パターンで正確に形成される。
For the activated
第５実施形態による電極板製造方法では、図９に示すように、図１のステップＰ２に従い、第１のパターニング部材１６として、パターン形成要素１４を構成する画線部１４Ｄを有する印刷版１６Ｄを用意する（図９（ａ））。印刷版１６Ｄの画線部１４Ｄは、表面処理（すなわち領域１８）のネガパターンを画定する。したがって、次の表面処理ステップＰ３（図１）では、パターニング部材１６を、パターン形成要素１４からなる画線部１４Ｄを有する印刷版１６Ｄとして用いることになる。そして、絶縁基板１０の表面１０ａに、領域１８を包囲するレジスト４８を、画線部１４Ｄに沿って所望厚みに印刷する（図９（ａ））。
In the electrode plate manufacturing method according to the fifth embodiment, as shown in FIG. 9, a
続いて、レジスト４８の乾燥ステップ（図９（ｂ））を経た後、レジスト４８で包囲された基板表面１０ａの領域１８に、放電装置５０を用いてコロナ放電処理を施す（図９（ｃ））。コロナ放電処理を施した表面領域は、導電性ペースト１２に対して親和性を示す活性化領域５２（改質領域２０）として機能するものであり、したがって上記手法により、基板表面１０ａに所定パターンで活性化領域５２が形成される（図９（ｄ））。
Subsequently, after a resist 48 drying step (FIG. 9B), the
続いて、レジスト４８の除去ステップ（図９（ｅ））を経た後、上記手法で形成された活性化領域５２に対し、第１実施形態と同様に、印刷版１６Ｂを用いた導電性ペースト１２の印刷ステップ（図９（ｆ））及び乾燥・硬化ステップ（図９（ｇ））を実施する。このとき、活性化領域５２は、前述したプライマ２４と同様に作用して、活性化領域５２上に導電性ペースト１２を安定して保持する。その結果、電界集中を生じ易い薄肉部分を両側縁に有さない電極２２が、絶縁基板１０の表面１０ａに、活性化領域５２に沿った所定パターンで正確に形成される。
Subsequently, after passing through the step of removing the resist 48 (FIG. 9E), the
第６実施形態による電極板製造方法では、図１０に示すように、上記第５実施形態と同様にして、表面処理（すなわち領域１８）のネガパターンを画定する画線部１４Ｄを有する印刷版１６Ｄを用いて、絶縁基板１０の表面１０ａに、領域１８を包囲するレジスト４８を、画線部１４Ｄに沿って所望厚みに印刷する（図１０（ａ））。続いて、レジスト４８の乾燥ステップ（図１０（ｂ））を経た後、レジスト４８で包囲された基板表面１０ａの領域１８に、絶縁基板１０を所要の溶液５４に浸漬する等によって、化学処理を施す（図１０（ｃ））。
In the electrode plate manufacturing method according to the sixth embodiment, as shown in FIG. 10, as in the fifth embodiment, a
例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の有機樹脂材料からなる絶縁基板１０に対しては、最初にＮａＯＨの温溶液に浸漬し、次いでＳｎＣｌ２の溶液に浸漬した後、水洗して乾燥させる。このような化学処理を施した表面領域は、導電性ペースト１２に対して親和性を示す活性化領域５６（改質領域２０）として機能するものであり、したがって上記手法により、基板表面１０ａに所定パターンで活性化領域５６が形成される（図１０（ｄ））。
For example, the insulating
続いて、レジスト４８の除去ステップ（図１０（ｅ））を経た後、上記手法で形成された活性化領域５６に対し、第１実施形態と同様に、印刷版１６Ｂを用いた導電性ペースト１２の印刷ステップ（図１０（ｆ））及び乾燥・硬化ステップ（図１０（ｇ））を実施する。このとき、活性化領域５６は、前述したプライマ２４と同様に作用して、活性化領域５６上に導電性ペースト１２を安定して保持する。その結果、電界集中を生じ易い薄肉部分を両側縁に有さない電極２２が、絶縁基板１０の表面１０ａに、活性化領域５６に沿った所定パターンで正確に形成される。
Subsequently, after passing through the step of removing the resist 48 (FIG. 10E), the
上記した種々の電極板製造方法により製造した電極板２６（図４）は、静電モータの固定子又は移動子として、極めて好適に使用することができる。図１１は、そのような電極板２６の構成を固定子及び移動子の双方に採用した本発明の一実施形態による静電モータ６０を示し、図１２は、同静電モータ６０の固定子６２及び移動子６４を示す。なお、図示実施形態による静電モータ６０の固定子６２及び移動子６４は、図４に示す電極板２６と実質的同等の構成を有するから、対応する構成要素には共通の参照符号を付してその説明を省略する。また、図示の静電モータ６０は１つの典型例であって、本発明に係る静電モータの特徴的構成は、例えば、移動子が固定子に対して直線移動する直動型の静電モータ等の、他の様々な構成を有する静電モータに適用できるものである。
The electrode plate 26 (FIG. 4) manufactured by the various electrode plate manufacturing methods described above can be used very suitably as a stator or a mover of an electrostatic motor. FIG. 11 shows an
静電モータ６０は、絶縁基板１０の一表面１０ａに複数の電極２２を予め定めた間隔に配置してなる固定子６２と、他の絶縁基板１０の一表面１０ａに複数の電極２２を予め定めた間隔に配置してなる移動子６４と、固定子６２を固定的に支持する第１支持部材６６と、移動子６４を固定子６２に対して移動可能に支持する第２支持部材６８とを備える。固定子６２の各電極２２と移動子６４の各電極２２とは互いに同一の形状及び寸法を有し、前者の電極群２２と後者の電極群２２とは、互いに同一の等間隔ピッチで同一の配列形態に配置される。静電モータ１０は、移動子６４が固定子６２に対して軸線中心に回転する回転型の構成を有する。
The
固定子６２は、略円形の内周縁６２ａと略正方形の外周縁６２ｂとを軸線６２ｃに関して同心に有する環状のフィルム状部材であり、内周縁６２ａに近接して、複数の帯状の電極２２が軸線６２ｃを中心に放射状に設けられる（図１２（ａ））。固定子６２の外周縁６２ｂ近傍の四隅には、固定子６２を第１支持部材６６に固定的に取り付けるための取付穴７０が、軸線６２ｃから等距離の位置にそれぞれ貫通形成される。また、移動子（すなわち回転子）６４は、略円形の内周縁６４ａと略円形の外周縁６４ｂとを軸線６４ｃに関して同心に有する環状のフィルム状部材であり、外周縁６４ｂに近接して、複数の帯状の電極２２が軸線６４ｃを中心に放射状に設けられる（図１２（ｂ））。移動子６４の内周縁６４ａ近傍の対称４箇所には、移動子６４を第２支持部材６８に固定的に取り付けるための取付穴７２が、軸線６４ｃから等距離の位置にそれぞれ貫通形成される。
The
固定子６２を支持する第１支持部材６６は、固定子６２の外周縁６２ｂの輪郭に対応する平面視で略正方形の輪郭を有した無蓋箱状部材である。また、移動子６４を支持する第２支持部材６８は、移動子６４の内周縁６４ａが画定する略円形空洞に好ましくは実質的に隙間無く受容される略円筒状部材である。第２支持部材６８は、第１支持部材６６の中央領域に、軸受装置（図示せず）を介して回動自在に搭載される。固定子６２及び移動子６４は、それぞれの取付穴７０、７２に、第１及び第２支持部材６６、６８に設けた対応の位置決めピン７６、７８が嵌入されることにより、第１及び第２支持部材６６、６８に取り付けられる。
The
固定子６２及び移動子６４は、両者の軸線６２ｃ、６４ｃが第２支持部材６８の回転軸線６８ａに合致し、かつ前者の電極群２２と後者の電極群２２とが互いに同心状に正対するように、それぞれ正確に位置決めした状態で、第１及び第２支持部材６６、６８に支持される。このような相対配置で、固定子６２及び移動子６４のそれぞれの電極群２２、２２に対し、例えば並列する３個の電極に３相交流電圧を印加して、対向する電極２２、２２の間で正負の静電力を交番状に生じさせることにより、移動子６４に、その電極群２２の整列方向への駆動力が生じる。それにより移動子６４は、第１支持部材６６及び固定子６２に対し、第２支持部材６８と一体的に軸線６４ａを中心に回転する。
The
固定子６２及び移動子６４の絶縁基板１０は、いずれも、ポリイミド樹脂やエポキシ樹脂等からなる可撓性樹脂フィルムであり、前述した本発明に係る電極板製造方法により、基板表面１０ａに、表面１０ａと個々の電極２２との親和性を高める表面処理領域７４が、複数の電極２２のパターンと実質的同一のパターンで形成される。そして、それら表面処理領域７４に沿って、複数の電極２２が所定パターンで設けられる。このような構成を有する固定子６２及び移動子６４は、いずれも、電界集中を生じ易い鋭角部分や薄肉部分を側縁に有さない電極２２を備えたものである。したがって、静電モータ６０は、高信頼性かつ高寿命のものとなる。
The insulating
１０ 絶縁基板
１０ａ 表面
１２ 導電性ペースト
１４ パターン形成要素
１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｄ 画線部
１４Ｃ 開口部
１６ パターニング部材
１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄ 印刷版
１６Ｃ マスク
１８ 領域
２０ 改質領域
２２ 電極
２４ プライマ
２６ 電極板
４０ 粗面
４６、５２、５６ 活性化領域
４８ レジスト
６０ 静電モータ
６２ 固定子
６４ 移動子
DESCRIPTION OF
Claims (17)
表面を有する絶縁基板と、該絶縁基板の該表面が疎液性を示す導電性ペーストとを用意し、
予め定めたパターンを画定するパターン形成要素を有するパターニング部材を用意し、
前記絶縁基板の前記表面の予め定めた領域に、前記パターニング部材の前記パターン形成要素に沿って、前記導電性ペーストに対する前記疎液性を親液性に改質する表面処理を施し、
前記絶縁基板の前記表面の前記表面処理を施した改質領域に、前記パターニング部材の前記パターン形成要素に沿って、前記導電性ペーストを付与し、
前記絶縁基板の前記表面の前記改質領域に付与された前記導電性ペーストを乾燥かつ硬化させて、該表面に複数の電極を、前記パターン形成要素が画定する前記パターンに従って形成すること、
を特徴とする製造方法。 A method of manufacturing an electrode plate in which a plurality of electrodes are arranged at a predetermined interval on one surface of an insulating substrate,
Preparing an insulating substrate having a surface and a conductive paste in which the surface of the insulating substrate exhibits lyophobicity,
Providing a patterning member having a patterning element defining a predetermined pattern;
A predetermined region of the surface of the insulating substrate is subjected to a surface treatment for modifying the lyophobic property of the conductive paste into a lyophilic property along the pattern forming element of the patterning member,
Along the pattern forming element of the patterning member, the conductive paste is applied to the modified region of the surface of the insulating substrate subjected to the surface treatment,
Drying and curing the conductive paste applied to the modified region of the surface of the insulating substrate to form a plurality of electrodes on the surface according to the pattern defined by the pattern forming element;
The manufacturing method characterized by this.
前記固定子及び前記移動子の少なくとも一方が、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法により製造された電極板からなること、を特徴とする静電モータ。 A stator having a plurality of electrodes arranged on a surface of an insulating substrate at a predetermined interval; and a mover having a plurality of electrodes arranged on a surface of the insulating substrate at a predetermined interval; In the electrostatic motor in which the stator and the mover are installed so as to be relatively movable in a face-to-face arrangement in which the plurality of electrodes face each other,
An electrostatic motor, wherein at least one of the stator and the mover is made of an electrode plate manufactured by the method according to claim 1.
前記電極板は、前記絶縁基板の前記表面に、該絶縁基板の該表面と該電極との親和性を高める表面処理領域を、前記複数の電極のパターンと実質的同一のパターンで備え、該表面処理領域に沿って、該複数の電極が設けられること、を特徴とする静電モータ。 In an electrostatic motor comprising an electrode plate formed by arranging a plurality of electrodes at a predetermined interval on one surface of an insulating substrate,
The electrode plate includes a surface treatment region that increases affinity between the surface of the insulating substrate and the electrode on the surface of the insulating substrate in a pattern substantially the same as the pattern of the plurality of electrodes. An electrostatic motor, wherein the plurality of electrodes are provided along a processing region.
前記固定子及び前記移動子の少なくとも一方は、前記絶縁基板の前記表面に、該絶縁基板の該表面と該電極との親和性を高める表面処理領域を、前記複数の電極のパターンと実質的同一のパターンで備え、該表面処理領域に沿って、該複数の電極が設けられること、を特徴とする静電モータ。 A stator having a plurality of electrodes arranged on a surface of an insulating substrate at a predetermined interval; and a mover having a plurality of electrodes arranged on a surface of the insulating substrate at a predetermined interval; In the electrostatic motor in which the stator and the mover are installed so as to be relatively movable in a face-to-face arrangement in which the plurality of electrodes face each other,
At least one of the stator and the mover has a surface treatment region that increases the affinity between the surface of the insulating substrate and the electrode on the surface of the insulating substrate, and is substantially the same as the pattern of the plurality of electrodes. An electrostatic motor comprising the plurality of electrodes provided along the surface treatment region.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006040772A JP2007221934A (en) | 2006-02-17 | 2006-02-17 | Electrode plate, method of manufacturing the same, and electrostatic motor |
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|---|---|
| JP2007221934A true JP2007221934A (en) | 2007-08-30 |
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| JP (1) | JP2007221934A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105118932A (en) * | 2015-08-14 | 2015-12-02 | Tcl集团股份有限公司 | A method for manufacturing a pixel ink storage trough and application thereof |
-
2006
- 2006-02-17 JP JP2006040772A patent/JP2007221934A/en not_active Abandoned
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