JP3262358B2 - Electrostatic actuator - Google Patents

Electrostatic actuator

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JP3262358B2
JP3262358B2 JP02201292A JP2201292A JP3262358B2 JP 3262358 B2 JP3262358 B2 JP 3262358B2 JP 02201292 A JP02201292 A JP 02201292A JP 2201292 A JP2201292 A JP 2201292A JP 3262358 B2 JP3262358 B2 JP 3262358B2
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雅俊 近藤
俊郎 樋口
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、静電アクチュエータに
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrostatic actuator.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のアクチュエータは主として電磁力
を利用したものであり、その特質上電磁コイルや永久磁
石等を備えなければならず、構造が複雑で、又消費電力
も非常に大きいものであった。このため、アクチュエー
タよりの発熱量も大きかった。
2. Description of the Related Art A conventional actuator mainly uses an electromagnetic force, and must be provided with an electromagnetic coil, a permanent magnet, and the like due to its characteristics, and has a complicated structure and very large power consumption. Was. Therefore, the amount of heat generated by the actuator was also large.

【0003】そのため、電磁式に比べ、低消費電力、高
効率、小型化可能という面から、静電モータや静電アク
チュエータが注目されている。
[0003] For this reason, electrostatic motors and electrostatic actuators have attracted attention because of their low power consumption, high efficiency, and miniaturization as compared with electromagnetic types.

【0004】静電モータとしては、誘電体を用いた誘導
モータや、誘電体の代わりに抵抗体を用いたモータが存
在している。誘電体を用いた誘導モータは、電界内にお
かれた誘電体が分極することに着目し、その分極の時間
遅れを利用したものである。又、抵抗体を用いたモータ
は回転電界内で抵抗体内に誘導される電荷が、電界の向
きに対して遅れることを利用したものである。
[0004] As the electrostatic motor, there are an induction motor using a dielectric and a motor using a resistor instead of the dielectric. An induction motor using a dielectric focuses on the polarization of a dielectric placed in an electric field, and utilizes a time delay of the polarization. Further, the motor using the resistor utilizes the fact that the electric charge induced in the resistor within the rotating electric field is delayed with respect to the direction of the electric field.

【0005】しかしながら、従来の静電モータは、固定
子と回転子とを具備し、ある程度のギャップを有する回
転機構を必須としている。そのため、そのギャップを保
持するために軸受等の機構を用い、より均一なギャップ
の保持のためには固定子、回転子の剛性を高くする必要
がある。従って、上記装置をコンパクトに構成すること
が難しく、又、その力密度も低いものであった。
[0005] However, the conventional electrostatic motor includes a stator and a rotor, and requires a rotating mechanism having a certain gap. Therefore, it is necessary to use a mechanism such as a bearing to maintain the gap, and to increase the rigidity of the stator and the rotor to maintain a more uniform gap. Therefore, it is difficult to make the above device compact, and its power density is low.

【0006】以上のような状況に鑑み、電界内に置かれ
た誘電体の分極の時間遅れを利用して固体表面間で静電
気力を発生させ、該静電気力によりアクチュエータとし
ての駆動力を得る静電アクチュエータが特開平2−28
5978号公報に提案されている。
In view of the above situation, an electrostatic force is generated between solid surfaces by utilizing a time delay of polarization of a dielectric substance placed in an electric field, and the electrostatic force obtains a driving force as an actuator. The electric actuator is disclosed in
5978.

【0007】この静電アクチュエータは、図3、図4に
示すように、固定子1と移動子10を有する。
This electrostatic actuator has a stator 1 and a moving element 10 as shown in FIGS.

【0008】固定子1は、フィルム状の絶縁体2内に複
数の帯状電極4を一定ピッチで配列したものである。
又、移動子10は、絶縁体層11と高抵抗体層12とか
らなるもので、固定子1の上に載置されている。そし
て、この静電アクチュエータは、図示しない駆動制御回
路によって帯状電極4への印加電圧を切り換えることに
より、固定子1と移動子10との間に静電気力を発生さ
せ、それにより移動子10を、固定子1から浮上させて
動かすようになっている。
The stator 1 has a plurality of strip electrodes 4 arranged at a constant pitch in a film-shaped insulator 2.
The mover 10 is composed of an insulator layer 11 and a high resistance layer 12 and is mounted on the stator 1. Then, the electrostatic actuator generates an electrostatic force between the stator 1 and the movable element 10 by switching the applied voltage to the strip-shaped electrode 4 by a drive control circuit (not shown). It is designed to float and move from the stator 1.

【0009】次に、この静電アクチュエータの動作を図
5を参照して説明する。
Next, the operation of the electrostatic actuator will be described with reference to FIG.

【0010】まず、図5(a)に示すように、固定子1
を構成する絶縁体2に埋め込まれた第1の電極群(I
相)である電極4a1、4a2、4a3に正電圧+Vを、第2
の電極群(II相)である電極4b1、4b2、4b3に負電圧
−Vを、第3の電極群(III 相)である電極4c1、4c
2、4c3に0Vを、それぞれ印加する。すると、始めは
電荷の存在していなかった高抵抗体層12内に電流が流
れ、高抵抗体層12と絶縁体層11の境界に電荷が誘導
され、平衡状態になる。
[0010] First, as shown in FIG.
Of the first electrode group (I
Positive voltage + V to the electrodes 4a1, 4a2, 4a3
A negative voltage -V is applied to the electrodes 4b1, 4b2, 4b3 of the electrode group (phase II), and the electrodes 4c1, 4c of the third electrode group (phase III).
0V is applied to each of 2, 4c3. Then, a current flows in the high-resistance layer 12 in which no charge was initially present, and a charge is induced at the boundary between the high-resistance layer 12 and the insulator layer 11 to be in an equilibrium state.

【0011】この電荷は、図5(b)の点線で示した位
置の鏡像電荷(反対極性の電荷)で置き換えることがで
きる。この状態で、移動子10は固定子1に吸引されて
いる。この段階を充電ステップと言う。
This charge can be replaced by a mirror image charge (charge of opposite polarity) at the position shown by the dotted line in FIG. In this state, the moving element 10 is sucked by the stator 1. This stage is called a charging step.

【0012】次に、図5(c)に示すように、各電極へ
の印加電圧を切り換える。つまり第1の電極群(I相)
である電極4a1、4a2、4a3に負電圧−Vを、第2の電
極群(II相)である電極4b1、4b2、4b3に正電圧+V
を、第3の電極群(III 相)である電極4c1、4c2、4
c3に負電圧−Vを、それぞれ印加する。すると、各電極
内の電荷は瞬時に移動するが、高抵抗体層12に誘導さ
れた鏡像電荷は、同層材料の抵抗値が高いためにすぐに
は移動しない。したがって、電極4a1、4b1、4a2、4
b2上の電荷と、その直上の移動子10上の鏡像電荷とが
同極性(同符号)となることにより、反発力が発生し、
移動子10は固定子1の表面から浮上する。
Next, as shown in FIG. 5C, the voltage applied to each electrode is switched. That is, the first electrode group (I phase)
The negative voltage −V is applied to the electrodes 4a1, 4a2, 4a3, and the positive voltage + V is applied to the electrodes 4b1, 4b2, 4b3, which are the second electrode group (II phase).
To the electrodes 4c1, 4c2, 4c, which are the third electrode group (phase III).
A negative voltage -V is applied to c3. Then, the charges in each electrode move instantaneously, but the mirror image charges induced in the high-resistance layer 12 do not move immediately due to the high resistance of the same layer material. Therefore, the electrodes 4a1, 4b1, 4a2, 4
When the charge on b2 and the mirror image charge on the mover 10 immediately above it have the same polarity (the same sign), a repulsive force is generated,
The moving element 10 floats from the surface of the stator 1.

【0013】又、電極4c1上の負電荷と、隣接する電極
4b1の直上の鏡像正電荷とが異極性(異符号)となるこ
とにより互いに吸引し、同時に電極4c1上の負電荷と、
電極4a2の直上の鏡像負電荷とが同極性(同符号)とな
ることにより互いに反発するので、移動子10は右方向
の駆動力を受け、右に移動する。この段階を駆動ステッ
プと言う。
The negative charge on the electrode 4c1 and the mirror image positive charge immediately above the adjacent electrode 4b1 have different polarities (signs), and are attracted to each other.
Since the mirror image negative charge immediately above the electrode 4a2 has the same polarity (the same sign) and repels each other, the mover 10 receives a driving force in the right direction and moves to the right. This stage is called a driving step.

【0014】移動子10が右方向に1ピッチ移動する
と、図5(d)に示すように、電極4b1、4c1、4b2、
4c2の電荷と、それらの上の鏡像電荷とが異極性となる
ので、吸引力が働き、移動子10はその位置で位置決め
されて停止する。
When the moving element 10 moves one pitch to the right, as shown in FIG. 5D, the electrodes 4b1, 4c1, 4b2,
Since the electric charge of 4c2 and the mirror image electric charge on them have different polarities, an attractive force acts, and the moving element 10 is positioned at that position and stopped.

【0015】移動子10が移動する間に鏡像電荷は拡散
するが、引き続いて図5(e)に示すように、第1の電
極群(I相)である電極4a1、4a2、4a3に0Vを、第
2の電極群(II相)である電極4b1、4b2、4b3に正電
圧+Vを、第3の電極群(III 相)である電極4c1、4
c2、4c3に負電圧−Vを、それぞれ印加することによ
り、移動子10上に再び鏡像電荷を誘導(充電)する。
この段階も充電ステップと言う。
While the image charge is diffused while the moving element 10 moves, 0 V is applied to the electrodes 4a1, 4a2, 4a3, which are the first electrode group (I phase), as shown in FIG. 5 (e). The positive voltage + V is applied to the electrodes 4b1, 4b2, 4b3 of the second electrode group (phase II), and the electrodes 4c1, 4c of the third electrode group (phase III).
By applying a negative voltage -V to c2 and 4c3, respectively, a mirror image charge is induced (charged) on the movable element 10 again.
This stage is also called a charging step.

【0016】そして、以下同様に、各電極群への印加電
圧を順次切り換えていくことにより、移動子10を1ピ
ッチずつ移動させる。
In the same manner, the movable element 10 is moved by one pitch by sequentially switching the voltage applied to each electrode group.

【0017】図6は、この例での各相へ印加する電圧の
時間変化を示す。駆動制御回路は、充電ステップと駆動
ステップを交互に実行することにより、充電と駆動を制
御する。
FIG. 6 shows a time change of the voltage applied to each phase in this example. The drive control circuit controls charging and driving by alternately executing the charging step and the driving step.

【0018】この静電アクチュエータは、移動子10に
は電極がなく、充電操作によって固定子1側の帯状電極
4のパターンを移動子10側に転写するようにしている
ので、固定子1と移動子10の位置合わせが不要であ
り、帯状電極4を高精度に加工する必要がないという点
で有益である。
In this electrostatic actuator, since the movable member 10 has no electrode and the pattern of the band-shaped electrode 4 on the stator 1 side is transferred to the movable member 10 by a charging operation, the movable member 10 moves with the stator 1. This is advantageous in that the positioning of the child 10 is unnecessary, and the strip electrode 4 does not need to be processed with high accuracy.

【0019】又、固定子1と移動子10を接触させるこ
とで、固定子1と移動子10間の距離(ギャップ)を保
持しているので、その距離を極めて小さくすることがで
き、よって、薄形でコンパクトな構造にすることができ
る上、大きな力密度(単位当たりに発生する力)を得る
ことができるという点でも有益である。
Since the distance (gap) between the stator 1 and the movable element 10 is maintained by bringing the stator 1 and the movable element 10 into contact with each other, the distance can be extremely reduced. This is advantageous in that a thin and compact structure can be obtained, and a large force density (force generated per unit) can be obtained.

【0020】[0020]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、日本機
械学会の1990年ロボティクス・メカトロニクス講演
会における「No.912静電フィルムアクチュエータの
特性(柄川索、樋口俊郎)」という論文によれば、前記
固定子1と移動子10間の距離(ギャップ)d につい
て、最適値が存在することが示されている。
However, according to the paper entitled "Characteristics of No. 912 Electrostatic Film Actuator (Sataru Karakawa, Toshiro Higuchi)" at the 1990 Robotics and Mechatronics Conference of the Japan Society of Mechanical Engineers, It is shown that an optimum value exists for the distance (gap) d between the child 1 and the moving element 10.

【0021】即ち、上記論文によれば、「駆動時の発生
力(単位面積当りの力密度)は、ギャップd が小さくな
る程、横方向(移動方向)の駆動力は増大するが、垂直
方向の反発力は電極ピッチの約1/4のときに最大値と
なり、ギャップd がそれ以下では減少し、逆に吸引力と
なる。反発力が減少すると、固定子1及び移動子10間
の摩擦が増大するため、外部に取り出させる正味の駆動
力は減少する。」と記載され、実験的にも確認されてい
る。
That is, according to the above-mentioned paper, "the driving force (the force density per unit area) at the time of driving is such that as the gap d becomes smaller, the driving force in the lateral direction (moving direction) increases, but the driving force in the vertical direction increases. The repulsive force becomes the maximum value at about 1/4 of the electrode pitch, decreases when the gap d is less than that, and becomes a suction force. , The net driving force taken out to the outside decreases. "Has been confirmed experimentally.

【0022】このことは換言すると、従来の静電アクチ
ュエータでは、駆動力を大きくするためにギャップを小
さくしても、該ギャップd があまり小さ過ぎると逆に吸
引力が作用することになって摩擦力の増大につながり、
それ故結果的にマイナス効果となってしまうという問題
があったものである。
In other words, in the conventional electrostatic actuator, even if the gap is made small in order to increase the driving force, if the gap d is too small, the suction force acts on the contrary, so that the friction is increased. Leads to an increase in power,
Therefore, there was a problem that the result was a negative effect.

【0023】本発明は、このような従来の問題に鑑みて
なされたものであって、ギャップdの大きさに関する上
述したような相容れない問題を合理的に解消し、簡単な
構造でより駆動力を増大することのできる静電アクチュ
エータを提供し、上記課題を解決したものである。
The present invention has been made in view of such a conventional problem, and rationally solves the above-mentioned inconsistency with respect to the size of the gap d, and increases the driving force with a simple structure. An object of the present invention is to provide an electrostatic actuator that can be increased and to solve the above-mentioned problem.

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】本発明は、絶縁体内に複
数の帯状電極を配列してなるフィルム状の固定子と、該
固定子上に載置されるフィルム状の移動子と、前記帯状
電極への印加電圧の切り換えにより固定子と移動子との
間に静電気力を発生させ、それにより前記移動子を固定
子から浮上させて帯状電極の配列方向に沿って移動させ
る駆動回路とを、を備えた静電アクチュエータにおい
て、前記固定子に、前記移動子の移動方向と垂直な方向
に小径の貫通孔を多数形成し、且つ、該貫通孔を介して
固定子の一方の面から移動子の載置面に向って空気を送
る送風装置を設けたことにより、上記課題を解決したも
のである。
According to the present invention, there is provided a film-shaped stator having a plurality of band-shaped electrodes arranged in an insulator, a film-shaped movable member mounted on the stator, and the band-shaped moving member. A drive circuit that generates an electrostatic force between the stator and the movable member by switching the voltage applied to the electrodes, thereby causing the movable member to float from the stator and move along the arrangement direction of the strip electrodes, A plurality of small-diameter through holes are formed in the stator in a direction perpendicular to the moving direction of the mover, and the mover is moved from one surface of the stator through the through holes. This problem has been solved by providing a blower that sends air toward the mounting surface.

【0025】[0025]

【作用】本発明においては、固定子に、移動子の移動方
向と垂直な方向に小さな径の貫通孔を多数形成し、その
上でこの貫通孔を介して固定子の一方の面から移動子の
載置されている面に向かって空気を送るようにした。
According to the present invention, a number of small-diameter through holes are formed in the stator in a direction perpendicular to the moving direction of the moving element, and then the moving element is moved from one surface of the stator through the through holes. The air was sent to the surface on which was placed.

【0026】この結果、前記ギャップd を極力小さくと
って横方向(移動子の移動方向)の駆動力を確保した上
で、垂直方向の吸引力の増大を移動子を持ち上げようと
する空気圧によって相殺することができるようになり、
横方向の駆動力をほぼ100%有効に移動子の駆動力と
して取り出すことができるようになった。
As a result, the driving force in the horizontal direction (moving direction of the moving element) is ensured by making the gap d as small as possible, and the increase in the suction force in the vertical direction is offset by the air pressure for lifting the moving element. To be able to
Almost 100% of the driving force in the lateral direction can be effectively taken out as the driving force of the moving element.

【0027】なお、前記貫通孔を介して送り込む空気
は、当該静電アクチュエータの目的を考慮して適宜に処
理された空気とすることが可能である。例えば、199
0年度精密工学秋季大会講演論文(樋口俊郎、柄川索、
新野俊樹)によれば、この種の静電アクチュエータは、
ある「特定の条件」の下では紙を直接搬送することがで
きることが示されている。
The air sent through the through-hole may be air appropriately processed in consideration of the purpose of the electrostatic actuator. For example, 199
Papers of the Fall Meeting of Precision Engineering 2009 (Toshiro Higuchi, Satoshi Karakawa,
According to Toshiki Niino), this type of electrostatic actuator is
It is shown that paper can be directly conveyed under certain "specific conditions".

【0028】同論文によれば、この種の静電アクチュエ
ータによる紙送りには、以下のような特徴があるとされ
ている。
According to the same paper, paper feeding by this type of electrostatic actuator has the following features.

【0029】当該紙送り機構は電極と駆動回路のみで
構成されており、ローラ等の機械的可動部がないため、
構造が簡単で故障が少なく、且つ小型化にも適してい
る。
The paper feed mechanism is composed of only electrodes and a drive circuit, and has no mechanically movable parts such as rollers.
The structure is simple, there are few failures, and it is suitable for miniaturization.

【0030】駆動する材料の全面に直接力を与えるた
め、極薄い紙でも皺を寄せることなく搬送することがで
きる。
Since a force is directly applied to the entire surface of the driven material, even extremely thin paper can be transported without wrinkling.

【0031】本体と対象物の間には反発力と吸引力が
交互に働くが、図6において例示されているように、そ
の時間比率は吸引力のほうが長い。従って、全体的には
搬送対象物を本体に保持する力が働くことになり、装置
をどのような向きにおいても搬送対象物を落下させるこ
となく搬送することができる。
Although the repulsive force and the suction force act alternately between the main body and the object, as shown in FIG. 6, the time ratio is longer in the suction force. Therefore, a force for holding the object to be conveyed to the main body acts as a whole, and the apparatus can be conveyed in any direction without dropping the object to be conveyed.

【0032】しかしながら、同論文によれば、前記「特
定の条件」として、搬送される紙の表面抵抗が10
13(Ω/□)以上あることが必須と謳っており、これを
理論的にも実験的にも確認したデータが示されている。
However, according to the same paper, as the “specific condition”, the surface resistance of the conveyed paper is 10%.
13 (Ω / □) or more is required, and data confirming this both theoretically and experimentally are shown.

【0033】そのため、従来の静電アクチュエータで
は、例えばPPC用紙等の上質紙を通常の環境状態(常
温常湿の状態)で搬送することは不可能であるという問
題があった。
For this reason, the conventional electrostatic actuator has a problem in that high-quality paper such as PPC paper cannot be transported in a normal environment (normal temperature and normal humidity).

【0034】しかしながら、本発明により、前記貫通孔
を利用して所定の温度に加熱された乾燥空気を送り込む
ことにより、紙を乾燥させることができ、紙の搬送条件
に当てはまる表面抵抗値をもたせることができるように
なる。
However, according to the present invention, the paper can be dried by sending dry air heated to a predetermined temperature using the through-holes, and a surface resistance value that meets the paper transport conditions can be provided. Will be able to

【0035】これにより、従来常温常湿下では搬送不可
能であった上質紙の搬送をも行うことができる静電アク
チュエータを得ることができる。
As a result, it is possible to obtain an electrostatic actuator capable of transporting high-quality paper which could not be transported under normal temperature and normal humidity.

【0036】[0036]

【実施例】以下図面に基づいて本発明の実施例を詳細に
説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0037】図1は、本発明に係る静電アクチュエータ
20の実施例を示す斜視図、図2はそのII−II線断面図
である。
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of an electrostatic actuator 20 according to the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along the line II-II.

【0038】固定子21は、フィルム状の絶縁体からな
るベース層23と、該ベース層23上に配置された帯状
電極24と、その上に形成されるフィルム状の誘電体層
25とからなる。
The stator 21 comprises a base layer 23 made of a film-like insulator, a strip electrode 24 arranged on the base layer 23, and a film-like dielectric layer 25 formed thereon. .

【0039】又、この固定子21には、前記帯状電極2
4と干渉しない位置に小径の貫通孔31が形成されてい
る。この貫通孔31は、移動子30の移動方向Xとは垂
直な方向Yに形成されており、且つ、送風装置33によ
り固定子21の一方の面21Aから移動子が載置されて
いる面21Bへと空気を送り込むことができるようにな
っている。
The stator 21 is provided with the band-shaped electrode 2.
A small-diameter through hole 31 is formed at a position that does not interfere with the hole 4. The through-hole 31 is formed in a direction Y perpendicular to the moving direction X of the moving element 30, and a surface 21 </ b> B on which the moving element is mounted from one surface 21 </ b> A of the stator 21 by the blower 33. The air can be sent to.

【0040】送風装置33は、送り込む空気量を調節で
きるようになっており、この実施例では、静電力による
垂直方向の吸引力と空気圧による浮上力とがほぼ釣り合
うような送風量となるように設定してある。
The blower 33 is capable of adjusting the amount of air to be blown in. In this embodiment, the blower is designed so that the suction force in the vertical direction due to the electrostatic force and the floating force due to the air pressure are substantially balanced. It has been set.

【0041】移動子30は、固定子21の上に接触した
状態で載置される。この移動子30は適切な物性値を持
てば、この静電アクチュエータで駆動することができる
ため、特に材質等の制限はない。
The moving element 30 is placed on the stator 21 in a state of being in contact therewith. This movable element 30 can be driven by this electrostatic actuator as long as it has appropriate physical property values, and there is no particular limitation on the material and the like.

【0042】但し、例えばPPC用紙等の上質紙を移動
子30とする場合には、そのままでは搬送可能な表面抵
抗値を持たないため、貫通孔31から送り込む空気を図
示せぬ加熱装置により加熱・乾燥処理するようにすると
よい。これにより、従来常温常湿下では搬送不可能であ
った上質紙の搬送をも行うことができるようになる。
However, in the case where high quality paper such as PPC paper is used as the movable element 30, since the movable element 30 does not have a surface resistance value that can be transported as it is, the air sent from the through hole 31 is heated by a heating device (not shown). It is preferable to perform a drying process. This makes it possible to carry high-quality paper that could not be carried under normal temperature and normal humidity.

【0043】固定子21と移動子30とのギャップ(よ
り具体的には帯状電極24と移動子30とのギャップ)
d は、従来より小さな値に設定されている。これによ
り、横方向の駆動力の増大を得ている。
Gap between stator 21 and movable element 30 (more specifically, gap between strip electrode 24 and movable element 30)
d is set to a smaller value than before. Thereby, the driving force in the lateral direction is increased.

【0044】一方、このようにギャップd を小さくする
と、垂直方向Yの吸引力が増大して、従来はこの吸引力
が摩擦を増大させるため搬送の際の性能に悪影響を及ぼ
していたが、この実施例では、貫通孔31を介して静電
力による垂直方向吸引力とほぼ釣り合うような(送風空
気圧による)浮上力が移動子30に作用するため、前記
強められた移動方向Xの駆動力がほぼ100%有効に作
用し、飛躍的な搬送性能の向上が図れる。
On the other hand, when the gap d is reduced as described above, the suction force in the vertical direction Y increases, and this suction force conventionally increases the friction, which adversely affects the performance at the time of conveyance. In the embodiment, since the levitation force (due to the blowing air pressure) that substantially balances the vertical suction force due to the electrostatic force acts on the moving element 30 through the through hole 31, the driving force in the increased movement direction X is substantially reduced. It works 100% effectively and can dramatically improve the transport performance.

【0045】なお、送風空気圧によって発生し得る浮上
力は、貫通孔31の径、単位面積当りの貫通孔の形成個
数、送風する空気流量等のパラメータに依存して変化す
る。そのため、静電力による垂直方向の吸引力、移動子
30の硬さ、自重、及び最終的に残存させたい吸引力等
を総合的に考慮してこれらのパラメータを決定すればよ
い。
The levitation force that can be generated by the air pressure varies depending on parameters such as the diameter of the through-holes 31, the number of through-holes formed per unit area, and the flow rate of air to be blown. Therefore, these parameters may be determined by comprehensively considering the vertical suction force due to the electrostatic force, the hardness of the moving element 30, its own weight, the suction force to be finally left, and the like.

【0046】この最終的に残存させる吸引力は、これが
少ない程移動方向Xの駆動力をそれだけ有効に活用でき
るようになるが、これが適度に残存する場合には、積極
的に一種の制動機能として活用することができるため、
例えば位置決めの正確さが要求されるような場合には、
多少の吸引力が残存するように前記パラメータを決定す
ると良好である。又、移動子30が紙のような場合も多
少の吸引力が残存していた方が搬送制御し易いことがあ
る。
The smaller the suction force to be finally left, the more effectively the driving force in the moving direction X can be utilized. However, if the remaining suction force is moderately remaining, it is positively used as a kind of braking function. Can be used,
For example, when positioning accuracy is required,
It is good to determine the above parameters so that some suction force remains. In addition, even when the moving element 30 is made of paper, it may be easier to control the transport if a slight suction force remains.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、移
動子の自重や垂直方向の静電吸引力のように、搬送の抵
抗として作用するような力を良好に相殺することができ
るようになるため、それだけ移動方向の静電駆動力を有
効に活かすことができるようになり、結果としてその分
搬送性能の優れた静電アクチュエータを得ることができ
るようになる。
As described above, according to the present invention, a force acting as a transport resistance, such as the weight of the moving element or the electrostatic attraction force in the vertical direction, can be favorably canceled. Therefore, the electrostatic driving force in the moving direction can be effectively utilized, and as a result, an electrostatic actuator having excellent transport performance can be obtained.

【0048】又、送風する空気に加熱・乾燥処理等を施
すことにより、常温常湿下では搬送の困難なPPC用紙
等の上質紙をも搬送することができるようになるという
効果も得られるようになる。
Further, by applying a heating / drying process to the air to be blown, it is possible to obtain an effect that high-quality paper such as PPC paper, which is difficult to be conveyed under normal temperature and normal humidity, can be conveyed. become.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、本発明に係る静電アクチュエータの実
施例の構成を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of an embodiment of an electrostatic actuator according to the present invention.

【図2】図2は、図1のII−II線断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG.

【図3】図3は、従来の静電アクチュエータの構成を示
す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a configuration of a conventional electrostatic actuator.

【図4】図4は、図3のIV−IV線に沿う断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 3;

【図5】図5は、この種の静電アクチュエータの動作を
順を追って示す図である。
FIG. 5 is a diagram sequentially showing the operation of this type of electrostatic actuator.

【図6】図6は、上記静電アクチュエータに印加する電
圧パターンを示す線図である。
FIG. 6 is a diagram showing a voltage pattern applied to the electrostatic actuator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4…電極、 4a1,4a2,4a3,4b1,4b2,4b3,4c1,4c2,4
c3…電極、 10…移動子、 20…静電アクチュエータ、 21…固定子、 23…ベース層、 24…誘電体層、 25…帯状電極、 26…電熱線、 28…電源、 29…電流コントロール部、 30…移動子(例えばPPC上質紙)、 31…貫通孔、 33…送風装置、 X…移動方向、 Y…移動方向と垂直な方向。
4 ... electrodes, 4a1, 4a2, 4a3, 4b1, 4b2, 4b3, 4c1, 4c2, 4
c3: electrode, 10: mover, 20: electrostatic actuator, 21: stator, 23: base layer, 24: dielectric layer, 25: strip electrode, 26: heating wire, 28: power supply, 29: current control unit Reference numeral 30: mover (for example, PPC high-quality paper), 31: through hole, 33: blower, X: moving direction, Y: direction perpendicular to the moving direction.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−285978(JP,A) 特開 平3−169277(JP,A) 特開 平4−133907(JP,A) 特開 平5−91761(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02N 1/00 B65H 5/00 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-2-285978 (JP, A) JP-A-3-169277 (JP, A) JP-A-4-133907 (JP, A) JP-A-5-205 91761 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H02N 1/00 B65H 5/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】絶縁体内に複数の帯状電極を配列してなる
フィルム状の固定子と、該固定子上に載置されるフィル
ム状の移動子と、前記帯状電極への印加電圧の切り換え
により固定子と移動子との間に静電気力を発生させ、そ
れにより前記移動子を固定子から浮上させて帯状電極の
配列方向に沿って移動させる駆動回路とを、を備えた静
電アクチュエータにおいて、 前記固定子に、前記移動子の移動方向と垂直な方向に小
径の貫通孔を多数形成し、且つ、該貫通孔を介して固定
子の一方の面から移動子の載置面に向って空気を送る送
風装置を設けたことを特徴とする静電アクチュエータ。
1. A film-shaped stator having a plurality of band-shaped electrodes arranged in an insulator, a film-shaped movable member mounted on the stator, and switching of a voltage applied to the band-shaped electrodes. A driving circuit that generates an electrostatic force between the stator and the movable element, thereby causing the movable element to float from the stator and move along the arrangement direction of the band-shaped electrodes, On the stator, a large number of small-diameter through holes are formed in a direction perpendicular to the moving direction of the mover, and air is supplied from one surface of the stator toward the mounting surface of the mover through the through holes. An electrostatic actuator comprising a blower for sending air.
【請求項2】前記空気を、所定温度にまで加熱した乾燥
空気とした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。
2. The electrostatic actuator according to claim 1, wherein said air is dry air heated to a predetermined temperature.
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