JP5609271B2

JP5609271B2 - 静電アクチュエータ

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Publication number: JP5609271B2
Application number: JP2010122637A
Authority: JP
Inventors: 橋徳男高
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2010-05-28
Filing date: 2010-05-28
Publication date: 2014-10-22
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Description

本発明は、静電アクチュエータに関する。

従来、電極が設けられた固定子と、この固定子上に配置されるとともに、樹脂基板と、樹脂基板上に設けられた抵抗体膜とを有する移動子と、を備えた静電アクチュエータが知られている。

このような静電アクチュエータは、固定子と移動子が平面的に張り付いた状態で動くため、そのままでは固定子と移動子の摩擦抵抗が大きくなる傾向がある。

そこで、従来の静電アクチュエータには、固定子の上面に絶縁性バインダによって固着された導電性ビーズを固定した凹凸面を設け、この凹凸面に対向する移動子の裏面に潤滑面を設けたものがある（例えば、特許文献１参照。）。

しかし、ビーズを含むインク（塗料）の印刷またはコーティングは、目詰まりし易く、また、ビーズ含有液体は凝集し、凹凸面にムラが出やすくなる。

そして、ビーズ含有量が少ない場合、凸部間隔が広くなり、フィルムのたわみにより、凹凸面と潤滑面が平面で接する面積が広くなる。一方、ビーズ含有量が多い場合、カールし易くまた接触する凸部が多くなり摩擦抵抗も大きくなる。

さらに、ビーズを固定する絶縁性バインダ（樹脂層）は、所定値よりも薄い場合、ビーズが脱落し易くなり、所定値よりも厚い場合、ビーズが覆われ凹凸面の所定の凹凸が形成されない。

すなわち、上記従来の静電アクチュエータでは、導電性ビーズを用いた凹凸面の面内における凹凸の均一性が低く、固定子と移動子との間の摩擦抵抗が局所的に大きくなる問題があった。

特開平９−１２１５６２号公報

本発明は、このような点を考慮してなされるものであり、固定子と移動子との間の摩擦抵抗を低減することが可能な静電アクチュエータを提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る静電アクチュエータは、
基板と、前記基板上に設けられた電極とを有する固定子と、前記固定子の前記電極を有する面上に配置される移動子と、を備えた静電アクチュエータにおいて、
前記固定子の移動子側の面または前記移動子の固定子側の面に、多数の突状体を等間隔に設け、
前記移動子または前記固定子のうち、前記多数の突状体に対向する面に、潤滑層を形成したことを特徴とする静電アクチュエータである。

また、前記静電アクチュエータにおいて、
前記電極は、前記基板上に各々独立して設けられ、互いに平行に配置された複数の線状電極であり、
前記多数の突状体は、多数の線状の突状体であってもよい。

また、前記静電アクチュエータにおいて、
前記線状の突状体は、前記複数の線状電極と直交する方向に延在するようにしてもよい。

また、前記静電アクチュエータにおいて、
前記多数の突状体は、多数の円錐体であってもよい。

また、前記静電アクチュエータにおいて、
前記多数の突状体が設けられた前記固定子の移動子側の面または前記移動子の固定子側の面のうち、前記多数の突状体以外の部分に第１の追加潤滑層を形成してもよい。

また、前記静電アクチュエータにおいて、
前記多数の突状体の表面に、第２の追加潤滑層を形成してもよい。

また、前記静電アクチュエータにおいて、
前記多数の突状体は、導電性材料からなっていてもよい。

また、前記静電アクチュエータにおいて、
前記潤滑層は、炭素含有シリカからなっていてもよい。

本発明に係る静電アクチュエータは、固定子の移動子側の面または移動子の固定子側の面に、多数の突状体が等間隔に設けられ、移動子または固定子のうち、多数の突状体に対向する面に、潤滑層が形成されている。

これにより、従来技術と比較して、突状体の分布の面内ばらつきが小さくなり、固定子と移動子との間の摩擦抵抗が局所的に大きくなるのを抑制することができる。

すなわち、固定子と移動子と間の摩擦抵抗を低減することができる。

本発明による静電アクチュエータの構成の一例を示す斜視図である。図１に示す静電アクチュエータを模式的に示す上面図である。図２のＡ−Ａ線に沿った静電アクチュエータの断面の一例を示す断面図である。図３に示す領域Ｘに囲まれる摺動構造体を含む領域を拡大した一例を示す断面図である。摺動構造体を上方から見た構成の一例を示す上面図である。摺動構造体を上方から見た構成の他の例を示す上面図である。図３に示す領域Ｘに囲まれる摺動構造体を含む領域を拡大した他の例を示す断面図である。線状電極１ａ〜１ｄに印加される信号の波形の一例を示す波形図である。図２のＡ−Ａ線に沿った静電アクチュエータの断面の他の例を示す断面図である。

以下、本発明による静電アクチュエータの実施の形態について図面に基づいて説明する。

図１は、本発明による静電アクチュエータ１００の構成の一例を示す斜視図である。また、図２は、図１に示す静電アクチュエータ１００を模式的に示す上面図である。また、図３は、図２のＡ−Ａ線に沿った静電アクチュエータ１００の断面の一例を示す断面図である。

なお、簡単のため、図２おいては、接着層１０３ａ、カバーフィルム１０３ｂ、摺動構造体１０４を省略している。

図１ないし図３に示すように、静電アクチュエータ１００は、一面１０２ａと他面１０２ｂとを有する基板１０２と、基板１０２の一面１０２ａに各々独立して設けられ、互いに平行に等間隔で配置された複数の線状電極１ａ〜１ｄと、を有する固定子１と、固定子１の線状電極１ａ〜１ｄ上に移動自在に配置された移動子２と、を備える。

なお、移動子２を駆動するための信号ａ〜ｄは、図示しない駆動回路から４線式静電アクチュエータ１００に入力される。このとき、各信号ａ〜ｄは、バスライン１０１ａ〜１０１ｄ、スルーホール配線１ｂ２、１ｄ２、および、パッド電極１ｂ１、１ｄ１を介して、線状電極１ａ〜１ｄに、それぞれ印加される。

以下、固定子１について、さらに詳述する。上述のように、固定子１は、基板１０２と、この基板１０２の一面１０２ａに設けられた導電性を有する複数の線状電極１ａ〜１ｄとを備えている。

さらに、複数の線状電極１ａ〜１ｄの一側に（図２の左側）、複数の線状電極１ａ〜１ｄに直交する方向に延設するとともに、線状電極１ａと線状電極１ｂに各々接続される第１のバスライン１０１ａと第２のバスライン１０１ｂが互いに平行に設けられている。さらに、複数の線状電極１ａ〜１ｄの他側に（図２の右側）、複数の線状電極１ａ〜１ｄに直交する方向に延設するとともに線状電極１ｃと線状電極１ｄに各々接続される第３のバスライン１０１ｃと第４のバスライン１０１ｄとが互いに平行に設けられている。

また、基板１０２の一面１０２ａ上に設けられた複数の線状電極１ａ〜１ｄを覆って接着層１０３ａ、カバーフィルム１０３ｂが設けられ、さらにカバーフィルム１０３を覆って摺動構造体１０４が設けられている。

ところで、基板１０２は、例えば、２５μｍの厚さを有する。この基板１０２に用いられる素材としては、例えば、ポリイミド、ガラスエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＴ−Ｇ（テレフタル酸−シクロヘキサンジメタノール−エチレングリコール共重合体）、PEN（ポリエチレンナフレタート）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＡ（ポリアミド）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルフイド）、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、ポリスチレン系、ＡＢＳ、ポリアクリル酸エステル、ポリエチレン、ポリウレタン等が、選択される。特にポリイミドやPENは高耐熱性、高強度であり好ましい。

また、上述のように、複数の線状電極１ａ〜１ｄは、基板１０２の一面１０２ａ上に各々独立して設けられ、互いに平行に等間隔で櫛歯状に繰り返し配置されているが、この線状電極１ａ〜１ｄは、例えば、配線ピッチが０．３ｍｍ以下に設定され、また、この線状電極１ａ〜１ｄは、その厚さは、例えばポリイミド基板上に電極材としてCuを使用する場合は18μm程度、電極材としてＩＴＯ（酸化インジウムスズ）を形成する場合では１，５００Å程度を有する（図２および図３参照）。

また、２本の第１、第２のバスライン１０１ａ、１０１ｂは、各々帯状をなし、上述のように線状電極１ａ〜１ｄの一側（図２の左側）に、設けられている。

このうち第１のバスライン１０１ａは、基板１０２の一面（上面）１０２ａに設けられ、この第１のバスライン１０１ａは、線状電極１ａに電気的に接続されている。

また、第２のバスライン１０１ｂは、基板１０２の他面（下面）１０２ｂに設けられ、線状電極１ｂに電気的に接続されている。また、基板１０２には、基板１０２を貫通し、基板１０２の他面１０２ｂに設けられた第２のバスライン１０１ｂに接続されるスルーホール配線１ｂ２が設けられている。さらに、基板１０２の一面１０２ａに、線状電極１ｂの一側とスルーホール配線１ｂ２とを接続するパッド電極１ｂ１が設けられている。

これにより、第２のバスライン１０１ｂは、線状電極１ｂに電気的に接続される。

また、２本の第３、第４のバスライン１０１ｃ、１０１ｄは、各々帯状をなし、上述のように線状電極１ａ〜１ｄの他側（図２の右側）に、設けられている。

また、第３のバスライン１０１ｃは、基板１０２の一面（上面）１０２ａに設けられ、線状電極１ｃに電気的に接続されている。

また、第４のバスライン１０１ｄは、基板１０２の他面（下面）１０２ｂに設けられ、線状電極１ｄに電気的に接続されている。ここで、基板１０２には、基板１０２を貫通し、基板１０２の他面１０２ｂに設けられた第４のバスライン１０１ｄと接続されるスルーホール配線１ｄ２が設けられている。そして、基板１０２の一面（上面）１０２ａに、線状電極１ｄの一側とスルーホール配線１ｄ２とを接続するパッド電極１ｄ１が設けられている。

これにより、第４のバスライン１０１ｄは、線状電極１ｄに電気的に接続されている。

次に、図３により、固定子１の接着層１０３ａ、カバーフィルム１０３ｂおよび摺動構造体１０４について詳述する。

図３に示すように、接着層１０３ａは、基板１０２上に複数の線状電極１ａ〜１ｄを覆うように設けられている。

また、カバーフィルム１０３ｂは、接着層１０３ａ上に設けられている。このカバーフィルム１０３に用いられる素材としては、例えば、ポリイミドが選択される。

また、摺動構造体１０４は、カバーフィルム１０３ｂ上に設けられている。この摺動構造体１０４は、図４に示すように、追加潤滑層１０４ａと、多数の突状体１０４ｂと、を含み、移動子２の下面（後述の潤滑層１０５）に対して摺動性を有する。

ここで、図４は、図３に示す領域Ｘに囲まれる摺動構造体１０４を含む領域を拡大した一例を示す断面図である。また、図５は、摺動構造体１０４を上方から見た構成の一例を示す上面図である。また、図６は、摺動構造体１０４を上方から見た構成の他の例を示す上面図である。

図４に示すように、追加潤滑層１０４ａは、カバーフィルム１０３ｂ上に設けられている。

この追加潤滑層１０４ａに用いられる素材としては、例えば、導電性を有する炭素含有シリカが選択される。この追加潤滑層１０４ａは、例えば、蒸着により形成される。

また、多数の突状体１０４ｂは、追加潤滑層１０４ａ上に設けられている。この多数の突状体１０４ｂは、多数の円錐体である（図４、図５）。

しかし、突状体１０４ｂは、円錐体以外の形状を有していてもよい。例えば、図６に示すように、多数の突状体１０４ｂは、多数の線状の突状体であってもよい。特に、この線状の突状体は、複数の線状電極１ａ〜１ｄと直交する方向Ｙに延在するように設けられている（山脈状に配置されている）。

これにより、移動子２の蛇行を抑制することができる。また、突状体１０４ｂの剥離を抑制することができる。

この多数の突状体１０４ｂは、例えば、グラビア、スクリーン、オフセット、フレキソ、インクジェットなどの印刷により形成される。なお、より高価になる印刷により形成される突状体１０４ｂは、高価で使い回しも効く固定子１側に設けるのが好ましい。突状体１０４ｂを移動子２側に設ける場合については、後述の変形例で説明する。

このように、多数の突状体１０４ｂは、印刷により形成されるので、例えば、各突状体１０４ｂの幅ｓ１は等しく、さらに、隣接する突状体１０４ｂの間隔ｓ２は等しくなるように、設定される。これにより、突状体１０４ｂの分布の面内ばらつきが小さくなり、固定子と移動子の摩擦抵抗が局所的に大きくなるのを抑制することができる。

各突状体１０４ｂの幅ｓ１、さらに、隣接する突状体１０４ｂの間隔ｓ２の測定方法は、光学顕微鏡を用いた摺動構造体１０４の上面からの観察により得られる観察画像上で測定することができる。

なお、図６に示す多数の線状の突状体の各突状体１０４ｂの幅ｓ１は、各突状体について、任意の複数の箇所の幅を上述の測定方法により測定し、その平均値とする。

また、図６に示す多数の線状の突状体の隣接する突状体１０４ｂの間隔ｓ２は、隣接する突状体のオーバーラップする領域Ｚにおいて、任意の複数の箇所の幅を上述の測定方法により測定し、その平均値とする。

なお、突状体１０４ｂの分布は、例えば、１〜３０００個／ｃｍ²とする。突状体１０４ｂの分布数が、少なすぎるとマット効果が減少し、一方、多すぎると摩擦抵抗が大きくなる。したがって、要求される条件に応じて、固定子１の面内における突状体１０４ｂの密度が設定される。

多数の突状体１０４ｂが、多数の円錐体の場合には、図５に示すように三角格子状に分布して配置されることが特に好ましい。三角格子状に配置した場合には、各突状体１０４ｂに隣接する全ての突状体の間隔が等間隔となり、突状体の分布の面内ばらつきがより小さくなるからである。

また、突状体１０４ｂの高さは、例えば、５〜３０μmに設定される。突状体１０４ｂの高さは、低すぎると隣接する２つの突状体１０４ｂ間で、固定子１と移動子２とが面接触し易く摩擦係数が増加し、高すぎると静電効果が小さくなるので、要求される条件に応じてその高さが設定される。

従来の静電アクチュエータのように、固定子の上面に絶縁性バインダによって固着された導電性ビーズを固定した凹凸面を設け、この凹凸面に対向する移動子の裏面に潤滑面を設けたものの場合には、ビーズを固定する絶縁性バインダの厚さは、ビーズの半径よりも厚く形成する必要があった。例えば、ビーズにより形成される凸部の高さを２０μｍに設定する場合には、ビーズの粒径（直径）は少なくとも４０μｍ以上でなければならない。

このような従来の静電アクチュエータでは、固定子の電極の上面から移動子の帯電面までの距離が広くなり、静電力が弱くなる。一方、本発明の多数の突状体１０４ｂは、印刷により形成されるので、例えば、突状体１０４ｂの高さを２０μｍに設定する場合には、２０μｍの厚さで形成すればよい。従って、従来の静電アクチュエータに比べて、固定子の電極の上面から移動子の帯電面までの距離を縮めることが可能となり、静電力を高めることができる。

このように、固定子１の移動子２側の面には、移動子２の摺動性を高めるために、多数の突状体１０４ｂが等間隔に設けられた摺動構造体１０４が形成されている。これにより、固定子１と移動子２との間の接触面積が減少し、摩擦抵抗を低減することができる。

また、突状体１０４ｂは、導電性材料からなる。この突状体１０４ｂに用いられる素材としては、ポリアセチレン、ポリチオフェン、ポリパラフェニレン、ポリアニリン、ポリパラフェニレンビニレン、ポリピロール、ポリアセン、スルホン化ポリアニリン、ポリフェニレンビニレン、ポリエチレンジオキシチオフェン(ＰＥＤＯＴ)などの導電性樹脂や、銀、金、銅、ニッケル、アルミ、カーボン、グラファイトをフィラーとする導電ペースト（バインダはエポキシ、ポリエステル、ポリウレタン、ポリプロピレン、シリコーン、アクリル、ポリイミドなど)などが選択される。これにより、移動子２のチャージアップを防止することができる。

ここで、図７は、図３に示す領域Ｘに囲まれる摺動構造体１０４を含む領域を拡大した他の例を示す断面図である。

図７に示すように、追加潤滑層１０４ａ１は、カバーフィルム１０３ｂ上に設けられている。すなわち、摺動構造体１０４のうち、少なくとも多数の突状体１０４ｂ以外の部分に追加潤滑層１０４ａ１が形成されている。この追加潤滑層１０４ａ１に用いられる素材としては、例えば、導電性を有する炭素含有シリカが選択される。

さらに、追加潤滑層１０４ａ２は、多数の突状体１０４ｂの表面にも形成されている。この追加潤滑層１０４ａ２に用いられる素材としては、例えば、導電性を有する炭素含有シリカが選択される。

これらの追加潤滑層１０４ａ１、追加潤滑層１０４ａ２は、例えば、蒸着により形成される。

次に、図１および図２により移動子２について詳述する。図１および図２に示すように、移動子２は、固定子１上に配置されている。この移動子２は、図３に示すように、固定子１に対向して設けられた樹脂基板２ａと、樹脂基板２ａ上に設けられた抵抗体膜２ｂと、樹脂基板２ａ下に設けられた潤滑層１０５と、を有している。

すなわち、摺動構造体１０４に対向する移動子２の面に、潤滑層１０５が形成されている。この潤滑層１０５は、例えば、炭素含有シリカからなる。特に、潤滑層１０５は、例えば、蒸着により形成される。蒸着で形成することにより、樹脂基板２ａに固着するためロール状や積載状で保管する場合に裏移りがなく、また耐磨耗性が強くなる効果がある。

また、樹脂基板２ａは、固定子１に対向して配置される。この樹脂基板２ａは、例えば、５０μｍ程度の厚さを有する。

この樹脂基板２ａに用いられる素材としては、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＴ−Ｇ（テレフタル酸−シクロヘキサンジメタノール−エチレングリコール共重合体）、PEN（ポリエチレンナフレタート）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＡ（ポリアミド）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルフイド）、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、ポリスチレン系、ＡＢＳ、ポリアクリル酸エステル、ポリエチレン、ポリウレタン等が、選択される。特に、PETは安価であり、またPENは高耐熱性、高強度であり好ましい。

抵抗体膜２ｂは、上述のように、樹脂基板２ａ上に設けられ、この抵抗体膜２ｂは、例えば、１μｍ程度の厚さを有する。また、抵抗体膜２ｂは、例えば、１０¹¹〜１０¹³Ω／□の範囲の表面抵抗値を有する。

なお、線状電極（駆動電極）１ａ〜１ｄの上面から抵抗体膜２ｂの帯電面（下面）までの距離Ｄは、例えば、３０μｍ以上、１５０μｍ以下に設定される。

次に、以上のような構成を有する静電アクチュエータ１００の動作について説明する。

まず、図２に示すように、信号ａ〜ｄは、図示しない駆動回路から静電アクチュエータ１００に入力される。このとき、各信号ａ〜ｄは、バスライン１０１ａ〜１０１ｄ、スルーホール配線１ｂ２、１ｄ２、および、パッド電極１ｂ１、１ｄ１を介して、線状電極１ａ〜１ｄに、それぞれ印加される。

ここで、図８は、線状電極１ａ〜１ｄに印加される信号ａ〜ｄの波形の一例を示す波形図である。なお、図８では、信号ａ〜ｄが矩形波の場合について示しているが、信号ａ〜ｄが正弦波である場合も同様の位相関係になる。

図８に示すように、隣接する線状電極１ａ、１ｂに入力される２つの信号ａ、ｂは、４分の１周期だけずれている。同様に、隣接する線状電極１ｂ、１ｃに入力される２つの信号ｂ、ｃは、４分の１周期だけずれている。同様に、隣接する線状電極１ｃ、１ｄに入力される２つの信号ｃ、ｄは、４分の１周期だけずれている。

これにより、線状電極１ａと線状電極１ｃには、各々位相が半周期ずれた信号ａ、ｃが入力される。また、線状電極１ｂと線状電極１ｄには、各々位相が半周期ずれた信号ｂ、ｄが入力される。

この場合、移動子２の抵抗体膜２ｂが、線状電極１ａ〜１ｄに印加される信号ａ〜ｄに応じて帯電する。そして、信号ａ〜ｄの電圧が変化することにより、移動子２の帯電した部分が放電する前に、移動子２が固定子１上を線状電極１ａ〜１ｄに垂直な方向Ｙに、移動する（図２）。

ここで、既述のように、静電アクチュエータ１００において、固定子１の移動子２側の面に、多数の突状体１０４ｂを等間隔に設けられた摺動構造体１０４が形成され、該摺動構造体１０４に対向する移動子２の面に、潤滑層１０５が形成されている。これにより、従来技術と比較して、突状体の分布の面内ばらつきが小さくなり、固定子１と移動子２との間の摩擦抵抗が局所的に大きくなるのが抑制される。

特に、既述のように、固定子１と移動子２との接触面積を減少させるとともに、潤滑作用を向上することができる。すなわち、低摩擦抵抗が実現できる。

また、固定子１と移動子２との間に空間が介在するため、固定子１と移動子２とが貼り付つきにくくなり、移動子２が動き易くなる。

また、例えば、湿度が高い場合、潤滑層１０５と摺動構造体１０４との間に隙間ができるため、水分により固定子１と移動子２とが貼り付くのを、抑制することができる。

また、長時間運転しても、突状体１０４ｂが導電性を有し放電するため、帯電（全体チャージアップ）しにくく、固定子と移動子とが貼り付きにくくなり、移動子が動き易くなる。

また、突状体１０４ｂの間の面に追加潤滑層１０４ａ、１０４ａ１が存在するので、移動子２の一部が固定子１に接触しても、摩擦抵抗の増大を抑制することができる。

以上のように、本実施例に係る静電アクチュエータによれば、固定子と移動子との間の摩擦抵抗を低減することができる。

変形例

既述の例では、突状体が固定子側に設けられ、潤滑層が移動子側に設けられた場合について説明した（図３）。

しかし、突状体が移動子側に設けられ、潤滑層が固定子側に設けられても、同様の作用・効果を奏することはできる。

そこで、本変形例においては、突状体が移動子側に設けられ、潤滑層が固定子側に設けられた静電アクチュエータ構成の一例について説明する。

ここで、図９は、図２のＡ−Ａ線に沿った静電アクチュエータ１００の断面の他の例を示す断面図である。なお、図９において、図３の符号と同じ符号は、実施例１と同様の構成を示す。また、静電アクチュエータの構成は、図１、図２で示される構成と同様である。また、摺動構造体１０４、潤滑層１０５は、配置が異なるが、それらの構成自体は、図４、図７に示される構成と同様である。

図９に示すように、固定子１は、基板１０２と、線状電極１ａ〜１ｄと、接着層１０３ａと、カバーフィルム１０３ｂと、潤滑層１０５と、を含む。

接着層１０３ａは、基板１０２上に複数の線状電極１ａ〜１ｄを覆うように設けられている。

また、カバーフィルム１０３ｂは、接着層１０３ａ上に設けられている。また、潤滑層１０５は、カバーフィルム１０３ｂ上に設けられている。

また、移動子２は、図９に示すように、固定子１に対向して設けられた樹脂基板２ａと、樹脂基板２ａ上に設けられた抵抗体膜２ｂと、樹脂基板２ａ下に設けられた摺動構造体１０４と、を含む。

この摺動構造体１０４は、図4と同様に、追加潤滑層１０４ａと、多数の突状体１０４ｂと、を含み、固定子１の上面（潤滑層１０５）に対して摺動性を有する。

すなわち、移動子２の固定子１側の面には、移動子２の摺動性を高めるために、多数の突状体１０４ｂが等間隔に設けられた摺動構造体１０４が形成されている。そして、摺動構造体１０４に対向する固定子１の面に、潤滑層１０５が形成されている。

これにより、固定子１と移動子２との間の接触面積が減少し、摩擦抵抗を低減することができる。

なお、以上のような構成を有する静電アクチュエータは、既述の動作と同様である（図８）。すなわち、移動子２の抵抗体膜２ｂが、線状電極１ａ〜１ｄに印加される信号ａ〜ｄに応じて帯電する。そして、信号ａ〜ｄの電圧が変化することにより、移動子２の帯電した部分が放電する前に、移動子２が固定子１上を線状電極１ａ〜１ｄに垂直な方向Ｙに、移動する（図２）。

ここで、既述のように、静電アクチュエータにおいて、移動子２の固定子１側の面に、多数の突状体が等間隔に設けられた摺動構造体１０４が形成され、該摺動構造体１０４に対向する固定子１の面に、潤滑層１０５が形成されている。これにより、従来技術と比較して、突状体の分布の面内ばらつきが小さくなり、固定子１と移動子２との間の摩擦抵抗が局所的に大きくなるのが抑制される。

以上のように、本変形例に係る静電アクチュエータによれば、固定子と移動子との間の摩擦抵抗を低減することができる。

１固定子
１ａ〜１ｄ線状電極
１ｂ１、１ｄ１パッド電極
１ｂ２、１ｄ２スルーホール配線
２移動子
２ａ樹脂基板
２ｂ抵抗体膜
１００静電アクチュエータ
１０１ａ第１のバスライン
１０１ｂ第２のバスライン
１０１ｃ第３のバスライン
１０１ｄ第４のバスライン
１０２基板
１０３ａ接着層
１０３ｂカバーフィルム
１０４摺動構造体
１０４ａ追加潤滑層
１０４ｂ突状体
１０５潤滑層
ａ〜ｄ信号

Claims

基板と、前記基板上に設けられた電極とを有する固定子と、前記固定子の前記電極を有する面上に配置される移動子と、を備えた静電アクチュエータにおいて、
前記固定子の移動子側の面または前記移動子の固定子側の面に、多数の突状体を三角格子状に配置することにより等間隔に設け、
前記移動子または前記固定子のうち、前記多数の突状体に対向する面に、潤滑層を形成し、
前記固定子または前記移動子の多数の突状体を設けた面のうち、少なくとも前記多数の突状体以外の部分に追加潤滑層を有し、
前記多数の突状体の表面に、追加潤滑層を有することを特徴とする静電アクチュエータ。
前記多数の突状体は、多数の線状の突状体であることを特徴とする請求項１に記載の静電アクチュエータ。
前記電極は、前記基板上に各々独立して設けられ、互いに平行に配置された複数の線状電極であり、
前記線状の突状体は、前記複数の線状電極と直交する方向に延在することを特徴とする請求項２に記載の静電アクチュエータ。
前記多数の突状体は、多数の円錐体であることを特徴とする請求項１に記載の静電アクチュエータ。
前記多数の突状体は、導電性材料からなることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の静電アクチュエータ。
前記潤滑層は、炭素含有シリカからなることを特徴とする請求項１に記載の静電アクチュエータ。
前記多数の突状体は、印刷により形成されることを特徴とする請求項１に記載の静電アクチュエータ。
前記多数の突状体は、前記固定子側に設けられていることを特徴とする請求項７に記載の静電アクチュエータ。