JP6610276B2 - 素子及び発電装置 - Google Patents

Description

本発明は、素子及び発電装置に関する。

従来から、道路、橋、建築物等の構造体の振動、自動車、鉄道車両等の移動体の振動、及び人の運動による振動によるエネルギーを有効利用する試みがなされている。前記振動によるエネルギーを有効利用する方法としては、振動エネルギーを電気エネルギーに変換する方法などが挙げられる。前記振動エネルギーを電気エネルギーに変換する方法としては、圧電素子を利用する方式、静電誘導を利用する方式などが挙げられる。

前記静電誘導を利用する方式として、例えば、エレクトレット誘電体と対向するように、それぞれ電極が配置され、前記エレクトレット誘導体と前記電極との距離を適正な範囲に保持するために複数のスペーサが設けられおり、前記エレクトレット誘電体と前記電極とが、いずれも可撓性を有する発電体が提案されている（特許文献１参照）。

本発明は、発電性能が高く、繰り返し安定性に優れる素子を提供することを目的とする。

前記課題を解決するための手段としての本発明の素子は、複数の電極と、該複数の電極のいずれかに挟まれて配される複数の中間層と、を有する素子であって、
前記複数の中間層が、該中間層に外力を加えると、
前記外力が加わる方向に対して平行ではない方向に伸張変形可能な中間層、
前記外力が加わる方向に対して平行な方向に圧縮変形可能な中間層、及び
前記外力が加わる方向に対して平行ではない方向に伸張変形可能でありかつ平行な方向に圧縮変形可能な中間層、から選択される少なくとも２つを有してなる。

図１Ａは、本発明の素子における定常状態の一例を示す概略断面図である。 図１Ｂは、本発明の素子における外力が付与された状態の一例を示す概略断面図である。 図２Ａは、図１Ａに示した素子における中間層の配置パターンの一例を示す平面図である。 図２Ｂは、図１Ａに示した素子における中間層の配置パターンの他の一例を示す平面図である。 図２Ｃは、図１Ａに示した素子における中間層の配置パターンの他の一例を示す平面図である。 図２Ｄは、図１Ａに示した素子における中間層の配置パターンの他の一例を示す平面図である。 図２Ｅは、図１Ａに示した素子における中間層の配置パターンの他の一例を示す平面図である。 図２Ｆは、図１Ａに示した素子における中間層の配置パターンの他の一例を示す平面図である。 図２Ｇは、図１Ａに示した素子における中間層の配置パターンの他の一例を示す平面図である。 図２Ｈは、図１Ａに示した素子における中間層の配置パターンの他の一例を示す平面図である。 図２Ｉは、図１Ａに示した素子における中間層の配置パターンの他の一例を示す平面図である。 図３Ａは、本発明の素子における定常状態の他の一例を示す概略断面図である。 図３Ｂは、本発明の素子における外力が付与された状態の他の一例を示す概略断面図である。 図４Ａは、図３Ａに示した素子における中間層の配置パターンの一例を示す平面透視図である。 図４Ｂは、図３Ａに示した素子における中間層の配置パターンの他の一例を示す平面透視図である。 図４Ｃは、図３Ａに示した素子における中間層の配置パターンの他の一例を示す平面透視図である。 図４Ｄは、図３Ａに示した素子における中間層の配置パターンの他の一例を示す平面透視図である。 図４Ｅは、図３Ａに示した素子における中間層の配置パターンの他の一例を示す平面透視図である。 図４Ｆは、図３Ａに示した素子における中間層の配置パターンの他の一例を示す平面透視図である。 図４Ｇは、図３Ａに示した素子における中間層の配置パターンの他の一例を示す平面透視図である。 図４Ｈは、図３Ａに示した素子における中間層の配置パターンの他の一例を示す平面透視図である。 図４Ｉは、図３Ａに示した素子における中間層の配置パターンの他の一例を示す平面透視図である。 図４Ｊは、図３Ａに示した素子における中間層の配置パターンの他の一例を示す平面透視図である。 図５は、本発明の素子の他の一例を示す概略断面図である。 図６Ａは、本発明の素子における定常状態の他の一例を示す概略断面図である。 図６Ｂは、本発明の素子における外力が付与された状態の他の一例を示す概略断面図である。 図７Ａは、図６Ａに示した素子における中間層の配置パターンの一例を示す平面透視図である。 図７Ｂは、図６Ａに示した素子における中間層の配置パターンの他の一例を示す平面透視図である。 図７Ｃは、図６Ａに示した素子における中間層の配置パターンの他の一例を示す平面透視図である。 図７Ｄは、図６Ａに示した素子における中間層の配置パターンの他の一例を示す平面透視図である。 図７Ｅは、図６Ａに示した素子における中間層の配置パターンの他の一例を示す平面透視図である。 図７Ｆは、図６Ａに示した素子における中間層の配置パターンの他の一例を示す平面透視図である。 図７Ｇは、図６Ａに示した素子における中間層の配置パターンの他の一例を示す平面透視図である。 図７Ｈは、図６Ａに示した素子における中間層の配置パターンの他の一例を示す平面透視図である。 図７Ｉは、図６Ａに示した素子における中間層の配置パターンの他の一例を示す平面透視図である。 図７Ｊは、図６Ａに示した素子における中間層の配置パターンの他の一例を示す平面透視図である。 図７Ｋは、図６Ａに示した素子における中間層の配置パターンの他の一例を示す平面透視図である。 図８は、本発明の素子の他の一例を示す概略断面図である。 図９Ａは、図８に示した素子における中間層の配置パターンの一例を示す平面透視図である。 図９Ｂは、図８に示した素子における中間層の配置パターンの他の一例を示す平面透視図である。 図９Ｃは、図８に示した素子における中間層の配置パターンの他の一例を示す平面透視図である。 図９Ｄは、図８に示した素子における中間層の配置パターンの他の一例を示す平面透視図である。 図９Ｅは、図８に示した素子における中間層の配置パターンの他の一例を示す平面透視図である。 図９Ｆは、図８に示した素子における中間層の配置パターンの他の一例を示す平面透視図である。 図９Ｇは、図８に示した素子における中間層の配置パターンの他の一例を示す平面透視図である。 図９Ｈは、図８に示した素子における中間層の配置パターンの他の一例を示す平面透視図である。 図９Ｉは、図８に示した素子における中間層の配置パターンの他の一例を示す平面透視図である。 図１０は、本発明の素子の他の一例を示す概略断面図である。 図１１は、本発明の素子の他の一例を示す概略断面図である。 図１２は、本発明の素子の他の一例を示す概略断面図である。 図１３Ａは、本発明の素子における定常状態の他の一例を示す概略断面図である。 図１３Ｂは、本発明の素子における外力が付与された状態の他の一例を示す概略断面図である。 図１４Ａは、図１３Ａに示した素子における中間層の配置パターンの一例を示す平面透視図である。 図１４Ｂは、図１３Ａに示した素子における中間層の配置パターンの他の一例を示す平面透視図である。 図１５は、本発明の素子の他の一例を示す概略断面図である。 図１６は、本発明の素子の他の一例を示す概略断面図である。 図１７Ａは、図１６に示した素子における中間層の配置パターンの一例を示す平面透視図である。 図１７Ｂは、図１６に示した素子における中間層の配置パターンの他の一例を示す平面透視図である。 図１８は、本発明の発電装置の構成の一例を示す概略断面図である。 図１９は、本発明の発電装置の構成の他の一例を示す概略断面図である。 図２０は、本発明の発電装置の構成の他の一例を示す概略断面図である。 図２１は、本発明の発電装置の構成の他の一例を示す概略断面図である。 図２２Ａは、本発明の素子の接続配線の一例を示す図である。 図２２Ｂは、本発明の素子の接続配線の他の一例を示す図である。 図２２Ｃは、本発明の素子の接続配線の他の一例を示す図である。 図２２Ｄは、本発明の素子の接続配線の他の一例を示す図である。 図２３は、本発明の発電装置をインソールに取り付けた一例を示す平面透視図である。 図２４は、本発明の発電装置をフロアタイルに取り付けた一例を示す平面透視図である。 図２５は、本発明の発電装置をひざ用サポーターに取り付けた一例を示す平面透視図である。 図２６は、比較例の素子の一例を示す概略断面図である。 図２７は、本発明の発電装置、及び比較例の発電装置の発電電圧を示す図である。

（素子）
本発明の素子は、複数の電極と、該複数の電極のいずれかに挟まれて配される複数の中間層とを有してなり、前記複数の中間層が、該中間層に外力を加えると、前記外力が加わる方向に対して平行ではない方向に伸張変形可能な中間層、前記外力が加わる方向に対して平行な方向に圧縮変形可能な中間層、及び前記外力が加わる方向に対して平行ではない方向に伸張変形可能でありかつ平行な方向に圧縮変形可能な中間層、から選択される少なくとも２つを有してなり、更に必要に応じて、その他の部材を有する。
本発明の素子は、従来の技術では、前記複数のスペーサを設置した領域は発電に寄与しにくくなるため、発電効率が低下してしまう。また、前記エレクトレット誘導体を作製する際に、帯電処理に多くの電力が必要となるという知見に基づくものである。

＜電極＞
前記電極としては、導電性を有していれば、その数、材質、形状、大きさ、及び構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。

前記電極の数としては、複数であり、３個以上が好ましく、３個以上１５０個以下がより好ましい。
前記電極の材質としては、例えば、金属、炭素系導電材料、導電性ゴム組成物などが挙げられる。これらの中でも、前記金属としては、例えば、金、銀、銅、鉄、アルミニウム、ステンレス、タンタル、ニッケル、リン青銅などが挙げられる。
前記炭素系導電材料としては、例えば、黒鉛、炭素繊維、カーボンナノチューブなどが挙げられる。

前記導電性ゴム組成物としては、例えば、導電性フィラーとゴムとを含有する組成物などが挙げられる。
前記導電性フィラーとしては、例えば、炭素材料（例えば、ケッチェンブラック、アセチレンブラック、黒鉛、炭素繊維、カーボンファイバー（ＣＦ）、カーボンナノファイバー（ＣＮＦ）、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、グラフェン等）、金属フィラー（例えば、金、銀、白金、銅、鉄、アルミニウム、ニッケル等）、導電性高分子材料（例えば、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリアニリン、ポリピロール、ポリパラフェニレン、及びポリパラフェニレンビニレンのいずれかの誘導体、又は、これら誘導体にアニオン若しくはカチオンに代表されるドーパントを添加したもの等）、イオン液体などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記ゴムとしては、例えば、シリコーンゴム、フロロシリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、ニトリル、ポリサルファイドゴム、天然ゴム（ラテックス）などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

前記電極の形態としては、例えば、シート、フィルム、薄膜、織物、不織布、編物、メッシュ、スポンジなどが挙げられる。なお、繊維状の前記炭素材料が重なって形成された不織布であってもよい。
前記電極の形状としては、特に制限はなく、素子の形状に応じて適宜選択することができる。
前記電極の大きさとしては、特に制限はなく、素子の大きさに応じて適宜選択することができる。
前記電極の中でも、金属を織物、不織布、編物、メッシュの形態にした電極、金属メッキされた材料を織物、不織布、編物、メッシュの形態にした電極、導電性ゴム組成物をシート、フィルム、薄膜の形態にした電極などは、可撓性（伸縮性）があるため、中間層
伸張変形に追従可能である。

前記電極の平均厚みは、素子の構造に応じて適宜選択することができるが、導電性及び可撓性の点から、０．０１μｍ〜１ｍｍが好ましく、０．１μｍ〜５００μｍがより好ましい。前記平均厚みが、０．０１μｍ以上であると、機械的強度が適正であり、導電性が向上する。また、前記平均厚みが、１ｍｍ以下であると、素子が変形可能であり、発電性能が良好である。

＜中間層＞
前記中間層としては、外力により変形することができれば、その数、材質、形状、大きさ、及び構造については特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。

前記中間層の数としては、複数であり、２個以上が好ましく、２個以上１００個以下がより好ましい。
前記中間層の材質としては、例えば、チタン酸バリウム、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、フッ素系樹脂、ゴム、ゴム組成物などが挙げられる。これらの中でも、ゴム、及びゴム組成物は小さな外力で容易に変形することができるため好ましい。

前記ゴムとしては、例えば、シリコーンゴム、フロロシリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、ニトリル、ポリサルファイドゴム、天然ゴム（ラテックス）などが挙げられる。これらの中でも、シリコーンゴムは発電性能が高いため好ましい。
前記シリコーンゴムとしては、オルガノポリシロキサン結合を有するゴムであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記シリコーンゴムとしては、例えば、ジメチルシリコーンゴム、メチルフェニルシリコーンゴム、変性シリコーンゴム（例えば、アクリル変性、アルキッド変性、エステル変性、エポキシ変性）などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

前記ゴム組成物としては、例えば、フィラーと前記ゴムとを含有する組成物などが挙げられる。これらの中でも、前記シリコーンゴムを含有するシリコーンゴム組成物は発電性能が高いため好ましい。

前記フィラーとしては、例えば、有機フィラー、無機フィラー、有機無機複合フィラーなどが挙げられる。
前記有機フィラーとしては、有機化合物であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記有機フィラーとしては、例えば、アクリル微粒子、ポリスチレン微粒子、メラミン微粒子、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂微粒子、シリコーンパウダー（シリコーンレジンパウダー、シリコーンゴムパウダー、シリコーン複合パウダー）、ゴム粉末、木粉、パルプ、デンプンなどが挙げられる。

前記無機フィラーとしては、無機化合物であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記無機フィラーとしては、例えば、酸化物、水酸化物、炭酸塩、硫酸塩、ケイ酸塩、窒化物、炭素類、金属、又はその他の化合物などが挙げられる。
前記酸化物としては、例えば、シリカ、珪藻土、アルミナ、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化鉄、酸化マグネシウムなどが挙げられる。
前記水酸化物としては、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウムなどが挙げられる。
前記炭酸塩としては、例えば、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、ハイドロタルサイトなどが挙げられる。
前記硫酸塩としては、例えば、硫酸アルミニウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウムなどが挙げられる。
前記ケイ酸塩としては、例えば、ケイ酸カルシウム（ウォラストナイト、ゾノトライト）、ケイ酸ジルコン、カオリン、タルク、マイカ、ゼオライト、パーライト、ベントナイト、モンモロナイト、セリサイト、活性白土、ガラス、中空ガラスビーズなどが挙げられる。
前記窒化物としては、例えば、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素などが挙げられる。
前記炭素類としては、例えば、ケッチェンブラック、アセチレンブラック、黒鉛、炭素繊維、カーボンファイバー、カーボンナノファイバー、カーボンナノチューブ、フラーレン（誘導体を含む）、グラフェンなどが挙げられる。
前記金属としては、例えば、金、銀、白金、銅、鉄、アルミニウム、ニッケルなどが挙げられる。
前記その他の化合物としては、例えば、チタン酸カリウム、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸ジルコン酸鉛、炭化ケイ素、硫化モリブテン、などが挙げられる。
なお、前記無機フィラーは、表面処理をしていてもよい。

前記有機無機複合フィラーとしては、有機化合物と無機化合物とを分子レベルで組み合わせた化合物であれば特に制限されずに用いることができる。
前記有機無機複合フィラーとしては、例えば、シリカ・アクリル複合微粒子、シルセスキオキサンなどが挙げられる。

前記フィラーの平均粒径は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．０１μｍ〜３０μｍが好ましく、０．１μｍ〜１０μｍがより好ましい。前記平均粒径が、０．０１μｍ以上であると、発電性能が向上することがある。また、前記平均粒径が、３０μｍ以下であると、中間層が変形可能であり、発電性能の増加を図ることができる。
前記平均粒径は、公知の粒度分布測定装置、例えば、マイクロトラックＨＲＡ（日機装株式会社製）などを用いて、公知の方法に従って測定することができる。

前記フィラーの含有量は、ゴム１００質量部に対して、０．１質量部〜１００質量部が好ましく、１質量部〜５０質量部がより好ましい。前記含有量が、０．１質量部以上であると、発電性能が向上することがある。また、前記含有量が、１００質量部以下であると、中間層が変形可能であり、発電性能の増加を図ることができる。

前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば添加剤などが挙げられる。前記その他の成分の含有量は、本発明の目的を損なわない程度で適宜選定することができる。
前記添加剤としては、例えば、架橋剤、劣化防止剤、耐熱剤、着色剤などが挙げられる。

−中間層を構成する材料の調製方法−
前記中間層を構成する材料の調製方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記ゴム組成物の調製方法としては、前記ゴム及び前記フィラー、更に必要に応じて前記その他の成分を混合し、混錬分散することにより調製することができる。

−中間層の形成方法−
前記中間層の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記ゴム組成物の薄膜の形成方法としては、前記ゴム組成物を、基材上にブレード塗装、ダイ塗装、ディップ塗装などで塗布し、その後、熱や電子線などで硬化する方法が挙げられる。
前記中間層は、単層であっても複層であってもよい。
前記中間層の平均厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１μｍ〜１０ｍｍが好ましく、２０μｍ〜１ｍｍがより好ましい。前記平均厚みが、１μｍ以上であると、機械的強度が適正であり、発電性能が向上する。また、前記平均厚みが、１０ｍｍ以下であると、中間層が変形可能であり、発電性能が向上する。
前記中間層の電気特性としては、絶縁性が好ましい。前記絶縁性としては、１０^８Ωｃｍ以上の体積抵抗率を持つことが好ましく、１０^１０Ωｃｍ以上の体積抵抗率を持つことがより好ましい。前記中間層の体積抵抗率を好ましい数値範囲とすることにより、良好な発電性能を達成できる。

−中間層の表面改質処理、及び不活性化処理−
前記中間層は、表面改質処理、不活性化処理を行ってもよい。これらの処理は、両方を行ってもよいし、片方のみを行ってもよい。これらの処理により、小さな外力でも中間層の静電容量が変化して、発電量を増やすことができると推測される。

前記表面改質処理としては、ある程度の照射エネルギーを有し、材料を改質し得るものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、プラズマ処理、コロナ放電処理、電子線照射処理、紫外線照射処理、オゾン処理、放射線（Ｘ線、α線、β線、γ線、中性子線）照射処理などが挙げられる。これらの中でも、処理スピードの点から、プラズマ処理、コロナ放電処理、電子線照射処理が好ましい。

−−プラズマ処理−−
前記プラズマ処理の場合、プラズマ発生装置としては、例えば、平行平板型、容量結合型、誘導結合型のほか、大気圧プラズマ装置でも可能である。耐久性の観点から、減圧プラズマ処理が好ましい。
前記プラズマ処理における反応圧力としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．０５Ｐａ〜１００Ｐａが好ましく、１Ｐａ〜２０Ｐａがより好ましい。
前記プラズマ処理における反応雰囲気としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、不活性ガス、希ガス、酸素などのガスが有効であるが、効果の持続性の点から、アルゴンが好ましい。また、その際、酸素分圧を５，０００ｐｐｍ以下とすることが好ましい。前記反応雰囲気における酸素分圧が、５，０００ｐｐｍ以下であると、オゾンの発生を抑制でき、オゾン処理装置の使用を控えることができる。
前記プラズマ処理における照射電力量は、（出力×照射時間）により規定される。前記照射電力量としては、５Ｗｈ〜２００Ｗｈが好ましく、１０Ｗｈ〜５０Ｗｈがより好ましい。前記照射電力量が、好ましい範囲内であると、前記中間層に発電機能を付与でき、かつ照射過剰により耐久性を低下させることもない。

−−コロナ放電処理−−
前記コロナ放電処理における印加エネルギー（積算エネルギー）としては、６Ｊ／ｃｍ^２〜３００Ｊ／ｃｍ^２が好ましく、１２Ｊ／ｃｍ^２〜６０Ｊ／ｃｍ^２がより好ましい。前記印加エネルギーが、好ましい範囲内であると、良好な発電性能及び耐久性を達成できる。
前記コロナ放電処理における印加電圧は、５０Ｖ〜１５０Ｖが好ましく、１００Ｖがより好ましい。前記コロナ放電処理の反応雰囲気としては、空気が好ましい。

−−電子線照射処理−−
前記電子線照射処理における照射量としては、１ｋＧｙ以上が好ましく、３００ｋＧｙ〜１０ＭＧｙがより好ましい。前記照射量が、好ましい範囲内であると、前記中間層に発電機能を付与でき、かつ照射過剰により耐久性を低下させることもない。
前記電子線照射処理における反応雰囲気としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、アルゴン、ネオン、ヘリウム、窒素等の不活性ガスを充填し酸素分圧を５，０００ｐｐｍ以下とすることが好ましい。前記反応雰囲気における酸素分圧が、５，０００ｐｐｍ以下であると、オゾンの発生を抑制でき、オゾン処理装置の使用を控えることができる。

−−紫外線照射処理−−
前記紫外線照射処理における紫外線としては、波長３６５ｎｍ以下で２００ｎｍ以上が好ましく、波長３２０ｎｍ以下で２４０ｎｍ以上がより好ましい。
前記紫外線照射処理における積算光量としては、５Ｊ／ｃｍ^２〜５００Ｊ／ｃｍ^２が好ましく、５０Ｊ／ｃｍ^２〜４００Ｊ／ｃｍ^２がより好ましい。前記積算光量が、前記好ましい範囲内であると、前記中間層に発電機能を付与でき、かつ照射過剰により耐久性を低下させることもない。
前記紫外線照射処理における反応雰囲気としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、アルゴン、ネオン、ヘリウム、窒素等の不活性ガスを充填し酸素分圧を５，０００ｐｐｍ以下とすることが好ましい。前記反応雰囲気における酸素分圧が、５，０００ｐｐｍ以下であると、オゾンの発生を抑制でき、オゾン処理装置の使用を控えることができる。
従来技術として、プラズマ処理、コロナ放電処理、紫外線照射処理、電子線照射処理などにより励起又は酸化させることで活性基を形成し、層間接着力を高めることが提案されている。しかし、これらの技術は、層間への適用に限定され、最表面への適用はむしろ離型性を低下させるため好ましくないことがわかっている。また、反応を酸素リッチな状態下で行い、効果的に反応活性基（水酸基）を導入している。そのため、そのような従来技術は、本発明における前記表面改質処理とは本質が異なる。
前記表面改質処理は、酸素が少なく減圧された反応環境による処理（例えば、プラズマ処理）のため、表面の再架橋及び結合を促し、例えば、「シリコーンゴムの結合エネルギーの高いＳｉ−Ｏ結合の増加」に起因して耐久性が向上し、更に加えて「架橋密度向上による緻密化」に起因して離型性が向上すると考えられる。

−不活性化処理−
前記中間層の表面は、各種材料を用いて、適宜不活性化処理が施されてもよい。
前記不活性化処理としては、前記中間層の表面を不活性化させる処理であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、不活性化剤を前記中間層の表面に付与する処理が挙げられる。前記不活性化とは、プラズマ処理、コロナ放電処理、ＵＶ照射処理、電子線照射処理などによる励起又は酸化によって発生した活性基（例えば、−ＯＨなど）を不活性化剤と反応させて、前記中間層の表面の活性度を下げることで、前記中間層の表面を、化学反応を起こしにくい性質に変化させることを意味する。

前記不活性化剤としては、例えば、非晶質樹脂、カップリング剤などが挙げられる。
前記非晶質樹脂としては、例えば、主鎖にパーフルオロポリエーテルを有する樹脂などが挙げられる。
前記カップリング剤としては、例えば、金属アルコキシド又は金属アルコキシドを含む溶液が挙げられる。
前記金属アルコキシドとしては、例えば、下記一般式（１）で表される化合物や、重合度２〜１０程度のそれらの部分加水分解重縮合物又はそれらの混合物などが挙げられる。
Ｒ^１ _{（４−ｎ）}Ｓｉ（ＯＲ^２）_ｎ・・・一般式（１）
ただし、前記一般式（１）中、Ｒ^１及びＲ^２は、それぞれ独立に、炭素数１〜１０の直鎖状又は分枝状のアルキル基、アルキルポリエーテル鎖、及びアリール基のいずれかを表す。ｎは、２〜４の整数を表す。
前記一般式（１）で表される化合物としては、例えば、ジメチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシランなどが挙げられる。これらの中でも、耐久性の点から、テトラエトキシシランが好ましい。
前記一般式（１）において、Ｒ^１は、フルオロアルキル基であってもよく、更に酸素を介して結合したフルオロアルキルアクリレート、エーテルパーフルオロポリエーテルでもよい。これらの中でも、柔軟性、及び耐久性の点から、パーフルオロポリエーテル基が好ましい。
前記金属アルコキシドとしては、例えば、ビニルシラン類〔例えば、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等〕、アクリルシラン類〔例えば、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等〕、エポキシシラン類〔例えば、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン等〕、アミノシラン類〔例えば、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等〕などが挙げられる。
前記金属アルコキシドとしては、金属原子として、Ｓｉ以外に、Ｔｉ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｚｒであるものを１種単独又は２種以上を混合して用いることも可能である。
前記不活性化処理は、例えば、前記ゴムなどの中間体前駆体に、前記表面改質処理を行った後に、前記中間体前駆体の表面に前記不活性化剤を塗布又はディッピング等により含浸させることによって行うことができる。また、前記中間体前駆体としてシリコーンゴムを用いた場合は、前記表面改質処理を行った後に、空気中に静置して風乾することにより、失活させてもよい。

前記中間層としては、材質、形状、大きさ、及び厚みの少なくともいずれかが異なる複数の中間層を組み合わせて配置することで、前記複数の中間層に外力が加わった際に、前記外力が加わる方向に対して平行ではない方向に伸張変形する領域、前記外力が加わる方向に対して平行な方向に圧縮変形する領域、並びに前記伸張変形する領域及び前記圧縮変形する領域の少なくともいずれかが生じる。前記中間層の組み合わせについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。

前記複数の中間層は、該中間層に外力を加えると、
前記外力が加わる方向に対して平行ではない方向に伸張変形可能な中間層、
前記外力が加わる方向に対して平行な方向に圧縮変形可能な中間層、及び
前記外力が加わる方向に対して平行ではない方向に伸張変形可能であり、かつ平行な方向に圧縮変形可能な中間層、から選択される少なくとも２つを有してなる。

前記外力が加わる方向に対して平行ではない方向とは、外力が加わる方向に対して斜め方向、又は垂直方向であることを意味する。
前記外力が加わる方向に対して斜め方向とは、外力が加わる方向とのなす角度が２度以上８８度未満及び９２度以上１７８度以下のいずれかとなる方向であることが好ましく、５度以上８５度以下及び９５度以上１７５度以下のいずれかとなる方向がより好ましい。前記外力が加わる方向に対して垂直方向とは、外力が加わる方向とのなす角度が８８度以上９２度未満となる方向であることが好ましく、９０度となる方向がより好ましい。

前記外力が加わる方向に対して平行な方向とは、外力が加わる方向とのなす角度が０度以上２度未満となる方向であることが好ましく、０度となる方向がより好ましい。

前記中間層に外力を加える方向とは、前記中間層表面に対して垂直方向であることが好ましい。

前記複数の中間層は、弾性を有していることが好ましい。ここで、前記弾性とは、応力を加えると変形（歪み）が生じるが、応力がなくなれば元の形状に戻る性質のことを言う。前記弾性の程度は、例えば、ヤング率（弾性定数）などで判断することができ、前記ヤング率が１ＧＰａ以下であると、小さな外力で容易に変形することができるため好ましい。前記ヤング率が１ＧＰａ以下となる中間層の材質としては、例えば、ゴム、ゴム組成物などが挙げられる。

前記中間層は、静置状態において初期表面電位を持たないことが好ましい。
なお、静置状態における初期表面電位は、以下の測定条件で測定できる。ここで、初期表面電位を持たないとは、下記測定条件で測定した際に、±１０Ｖ以下を意味する。
［測定条件］
前処理：温度３０℃、相対湿度４０％の雰囲気に２４時間静置後、除電を６０秒間実施した（Ｋｅｙｅｎｃｅ社製のＳＪ−Ｆ３００を使用）
装置：Ｔｒｅｃｋ Ｍｏｄｅｌ３４４
測定プローブ：６０００Ｂ−７Ｃ
測定距離：２ｍｍ
測定スポット径：直径（Φ）１０ｍｍ
本発明の素子は、中間層が初期表面電位を持たないという点から、特開２００９−２５３０５０号公報、特開２０１４−０２７７５６号公報、及び特開昭５４−１４６９６号公報に記載の先行技術とは、発電の原理が異なると考えられる。

本発明の素子は、外力又は振動などの負荷を加えることによって素子が変形して、発電する。その発電メカニズムは正確にはまだわかっていないが、負荷を加えることにより、電極近傍の中間層が摩擦帯電に似たメカニズムで帯電する、又は、中間層の内部に電荷が発生する。これに起因して、表面電位差が生じる。この表面電位差がゼロになるように電荷が移動して発電する、と推測される。

＜支持部材＞
前記素子は、支持部材を有することが好ましい。前記支持部材を有することにより、素子の機械的強度が増し、繰り返し安定性を高めることができる。また、中間層と電極との間に空間を保持する構成が可能となり、発電性能を高めることができる。また、複数の中間で発電のタイミング（位相）がずれて、発電出力を互いに打ち消し合う可能性がある場合、前記支持部材を有することにより発電出力が分離されるために、発電出力を互いに打ち消し合うことがなく、発電効率を高めることができる。

前記支持部材としては、その材質、形態、形状、大きさなどについては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記支持部材の材質としては、例えば、高分子材料、ゴム、金属などが挙げられる。
前記高分子材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、アクリル樹脂などが挙げられる。
前記ゴムとしては、例えば、シリコーンゴム、フロロシリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、ニトリル、ポリサルファイドゴム、天然ゴム（ラテックス）などが挙げられる。
前記金属としては、例えば、金、銀、銅、アルミニウム、ステンレス、タンタル、ニッケル、リン青銅などが挙げられる。前記金属は、前記高分子材料、前記ゴムで被覆されて電気絶縁性になっていることが好ましい。

前記支持部材の形態としては、例えば、シート、フィルム、薄膜、織物、不織布、編物、メッシュ、スポンジなどが挙げられる。
前記支持部材の形状としては、特に制限はなく、素子の形状に応じて適宜選択することができる。
前記支持部材の大きさとしては、特に制限はなく、素子の大きさに応じて適宜選択することができる。

前記支持部材の中でも、高分子材料を織物、不織布、編物、メッシュの形態にした支持部材、ゴムをシート、フィルム、薄膜の形態にした支持部材などは、可撓性（伸縮性）があるため、中間層の伸張変形に追従可能である。

前記支持部材の平均厚みは、素子の構造に応じて適宜選択することができるが、可撓性の点から、０．０１μｍ〜１ｍｍが好ましく、０．１μｍ〜５００μｍがより好ましい。前記平均厚みが、０．０１μｍ以上であると、機械的強度が適正である。また、前記平均厚みが、１ｍｍ以下であると、素子が変形可能であり、発電性能が良好である。

＜空間＞
前記素子は、前記中間層と、少なくとも一方の前記電極との間に空間を有することが好ましい。前記空間を有することにより、小さな外力でも電極間の距離が変化して素子の静電容量が変化し、発電性能を高めることができる。

ここで、本発明の素子について、図面を参照しつつ説明する。
図１Ａは、本発明の素子の一例を示す概略断面図である。この図１Ａに示す素子１は、電極１１と、電極１２と、電極２１と、電極１１と電極１２に挟まれるように配置された中間層２と、電極１１と電極２１に挟まれるように配置された中間層３とから構成されている。
中間層２と電極１２の総厚みは、中間層３と電極２１の総厚みよりも薄くなっており、素子１は、内部に空間を有する構造となっている。
中間層２と中間層３の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。平面視における形状としては、例えば、円形、楕円形、正方形、長方形、三角形などが挙げられる。
中間層２と中間層３の配置パターンとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。平面視における配置パターンとしては、例えば、図２Ａ〜図２Ｉに示すように、中間層２の外周を囲むように中間層３を設けた配置、中間層２の外周の一部と近接するように中間層３を設けた配置などが挙げられる。

図１Ｂに示すように、素子１に外力が付与されると、中間層２の中央部が緩やかな形状で凹み、中間層３は厚みが減少する。これにより、中間層２は外力が加わる方向に対して斜めの方向に相対的に伸張変形して発電し、また、中間層３は外力が加わる方向に対して平行な方向に相対的に圧縮変形して発電する。中間層２と中間層３は弾性を有しているため、外力がなくなれば元の形状に戻り、その際にも、中間層２と中間層３は発電する。
電極１１と電極１２は、中間層２の伸張変形に追従できるように、可撓性（伸縮性）のある材料で構成されていることが好ましい。
中間層が変形することで、電極と中間層との電気的接触が確保されなくなる恐れがある場合は、電極と中間層の一部又は全面を接合しておくことが好ましい。接合方法としては、例えば、導電性の粘着剤、接着剤を用いる方法などが挙げられる。

図１Ａに示す素子は、発電に寄与する部材のみで構成されており、かつ、小さな外力で中間層が容易に変形することができるため、発電性能が高い。また、外力が加わることで中間層に生じる弾性変形は、変形状態（伸張や圧縮）と変形方向（斜め方向や平行方向）の異なる弾性変形が混在しているため、例えば、外力が加わる方向に対して平行な方向に相対的に圧縮変形する場合よりも、復元力が高く、繰り返し安定性に優れる。また、変形状態（伸張や圧縮）と変形方向（斜め方向や平行方向）の異なる弾性変形が混在することで発電のタイミング（位相）がずれて、発電している時間が長くなり、発電効率を高めることができる。

図３Ａは、本発明の素子の他の一例を示す概略断面図である。この図３Ａに示す素子は、図１Ａに示す素子と、中間層の配置が異なっており、中間層２の一部と、中間層３とが、電極１２を介して積層されている。
中間層２の総面積は、中間層３の総面積よりも大きくなっており、素子１は、内部に空間を有する構造となっている。
中間層２と中間層３の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。平面視における形状としては、例えば、円形、楕円形、正方形、長方形、三角形などが挙げられる。
中間層２と中間層３の配置パターンとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。平面視における配置パターンとしては、例えば、図４Ａ〜図４Ｊに示すように、中間層２の縁部の全周と重なるように中間層３を設けた配置、中間層２の縁部の一部と重なるように中間層３を設けた配置などが挙げられる。

図３Ｂに示すように、素子１に外力が付与されると、中間層２の中央部が緩やかな形状で凹み、中間層２の縁部の全周又は一部と中間層３は厚みが減少する。これにより、中間層２の中央部は外力が加わる方向に対して斜めの方向に相対的に伸張変形して発電し、また、中間層２の縁部の全周又は一部は外力が加わる方向に対して平行な方向に相対的に圧縮変形して発電し、また、中間層３は外力が加わる方向に対して平行な方向に相対的に圧縮変形して発電する。中間層２と中間層３は弾性を有しているため、外力がなくなれば元の形状に戻り、その際にも、中間層２と中間層３は発電する。
電極１１と電極１２は、中間層２の伸張変形に追従できるように、可撓性（伸縮性）のある材料で構成されていることが好ましい。
前記中間層が変形することで、電極と中間層との電気的接触が確保されなくなる恐れがある場合は、電極と中間層の一部又は全面を接合しておくことが好ましい。前記接合方法としては、例えば、導電性の粘着剤、接着剤を用いる方法などが挙げられる。

図３Ａに示す素子は、発電に寄与する部材のみで構成されており、かつ、小さな外力で中間層が容易に変形することができるため、発電性能が高い。また、外力が加わることで中間層に生じる弾性変形は、変形状態（伸張や圧縮）と変形方向（斜め方向や平行方向）の異なる弾性変形が混在しているため、例えば、外力が加わる方向に対して平行な方向に相対的に圧縮変形する場合よりも、復元力が高く、繰り返し安定性に優れる。また、すべての構成部材が直接積層されている部分を有しているため、変形を繰り返しても構成部材がずれにくく、繰り返し安定性に優れる。また、変形状態（伸張や圧縮）と変形方向（斜め方向や平行方向）の異なる弾性変形が混在することで発電のタイミング（位相）がずれて、発電している時間が長くなり、発電効率を高めることができる。

図５は、本発明の素子の他の一例を示す概略断面図である。この図５に示す素子１は、電極１１と、電極１２と、電極２１と、電極２３と、電極１１と電極１２に挟まれるように配置された中間層２と、電極２３と電極２１に挟まれるように配置された中間層３と、電極１２と電極２３の間に配置された支持部材３３とから構成されている。
中間層２の総面積は、中間層３の総面積よりも大きくなっており、素子１は、内部に空間を有する構造となっている。
中間層２と中間層３の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。平面視における形状としては、例えば、円形、楕円形、正方形、長方形、三角形などが挙げられる。
中間層２と中間層３の配置パターンとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。平面視における配置パターンとしては、例えば、図４Ａ〜図４Ｊに示す配置パターンが挙げられる。
電極１１と電極１２は、中間層２の伸張変形に追従できるように、可撓性（伸縮性）のある材料で構成されていることが好ましい。
前記中間層が変形することで、電極と中間層との電気的接触が確保されなくなる恐れがある場合は、電極と中間層の一部又は全面を接合しておくことが好ましい。前記接合方法としては、例えば、導電性の粘着剤、接着剤を用いる方法などが挙げられる。

図５に示す素子は、小さな外力で中間層が容易に変形することができるため発電性能が高い。また、外力が加わることで中間層に生じる弾性変形は、変形状態（伸張や圧縮）と変形方向（斜め方向や平行方向）の異なる弾性変形が混在しているため、例えば、外力が加わる方向に対して平行な方向に相対的に圧縮変形する場合よりも、復元力が高く、繰り返し安定性に優れる。また、変形状態（伸張や圧縮）と変形方向（斜め方向や平行方向）の異なる弾性変形が混在することで発電のタイミング（位相）がずれて、発電している時間が長くなり、発電効率を高めることができる。また、支持部材３３によって中間層２と中間層３の発電出力が分離されているので、中間層２と中間層３とで発電のタイミング（位相）がずれた場合でも、発電出力を互いに打ち消し合うことがなく、発電効率を高めることができる。

図６Ａは、本発明の素子の他の一例を示す概略断面図である。この図６Ａに示す素子１は、電極１１と、電極１２と、電極１３と、電極２１と、電極２２と、電極１１と電極１２に挟まれるように配置された中間層２と、電極１３と電極２１に挟まれるように配置された中間層３と、中間層４と、電極１２と電極１３の間に配置された支持部材３１と、電極２１と電極２２の下層に配置された支持部材３３とから構成されている。
中間層４と電極２２の総厚みは、中間層３と電極２１の総厚みよりも薄くなっており、素子１は、電極１３と中間層４との間に空間を有する構造となっている。
中間層２、中間層３、及び中間層４の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。平面視における形状としては、例えば、円形、楕円形、正方形、長方形、三角形などが挙げられる。
中間層２、中間層３、及び中間層４の配置パターンとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。平面視における配置パターンとしては、例えば、図７Ａ〜図７Ｋに示すように、中間層２の縁部の全周と重なるように中間層３を設け、更に中間層２の中央部と重なるように中間層４を設けた配置、中間層２の縁部の一部と重なるように中間層３を設け、更に中間層２の中央部と重なるように中間層４を設けた配置などが挙げられる。

図６Ｂに示すように、素子１に外力が付与されると、中間層２の中央部が緩やかな形状で凹み、中間層２の縁部の全周又は一部と中間層３と中間層４は厚みが減少する。これにより、中間層２の中央部は外力が加わる方向に対して斜めの方向に相対的に伸張変形して発電し、また、中間層２の縁部の全周又は一部は外力が加わる方向に対して平行な方向に相対的に圧縮変形して発電し、また、中間層３は外力が加わる方向に対して平行な方向に相対的に圧縮変形し、また、中間層４は外力が加わる方向に対して平行な方向に相対的に圧縮変形して発電する。中間層２、中間層３、及び中間層４は弾性を有しているため、外力がなくなれば元の形状に戻り、その際にも、中間層２、中間層３、及び中間層４は発電する。
電極１１、電極１２、及び電極１３は、中間層２の伸張変形に追従できるように、可撓性（伸縮性）のある材料で構成されていることが好ましい。
支持部材３１は、中間層２の伸張変形に追従できるように、可撓性（伸縮性）のある材料で構成されていることが好ましい。
前記中間層が変形することで、電極と中間層との電気的接触が確保されなくなる恐れがある場合は、電極と中間層の一部又は全面を接合しておくことが好ましい。前記接合方法としては、例えば、導電性の粘着剤、接着剤を用いる方法などが挙げられる。

図６Ａに示す素子は、小さな外力で中間層が容易に変形することができるため発電性能が高い。また、外力が加わることで中間層に生じる弾性変形は、変形状態（伸張や圧縮）と変形方向（斜め方向や平行方向）の異なる弾性変形が混在しているため、例えば、外力が加わる方向に対して平行な方向に相対的に圧縮変形する場合よりも、復元力が高く、繰り返し安定性に優れる。また、変形状態（伸張や圧縮）と変形方向（斜め方向や平行方向）の異なる弾性変形が混在することで発電のタイミング（位相）がずれて、発電している時間が長くなり、発電効率を高めることができる。また、圧縮変形して発電する中間層の総面積が増えているので、発電性能を高めることができる。また、支持部材３３を有することで、電極１３と中間層４との間に空間を保持することができる。これにより、小さな外力でも電極１３と電極２２との間の距離が変化して、素子の静電容量が変化し、発電性能を高めることができる。支持部材３１によって中間層２と中間層３と中間層４の発電出力が分離されているので、中間層２と中間層３と中間層４とで発電のタイミング（位相）がずれた場合でも、発電出力を互いに打ち消し合うことがなく、発電効率を高めることができる。また、素子の変形を妨げることがない範囲で構成部材の数が増えるので、素子の機械的強度が増し、繰り返し安定性を高めることができる。

図８は、本発明の素子の他の一例を示す概略断面図である。この図８に示す素子１は、電極１２と、電極１３と、電極２１と、電極２２と、電極２３と、電極２４と、電極２１と電極１２に挟まれるように配置された中間層３と、電極１３と電極２３に挟まれるように配置された中間層５と、中間層２と、中間層４と、電極２１と電極２２の上層に配置された支持部材３２と、電極１２と電極１３の間に配置された支持部材３１と、電極２３と電極２４の下層に配置された支持部材３３とから構成されている。

電極２２と中間層４の総厚みは、電極２１と中間層３の総厚みよりも薄くなっており、素子１は、中間層４と電極１２との間に空間を有する構造となっている。更に、中間層２の厚みは、中間層５の厚みよりも薄くなっており、素子１は、中間層２と電極２４との間に空間を有する構造となっている。
中間層２、中間層３、中間層４、及び中間層５の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。平面視における形状としては、例えば、円形、楕円形、正方形、長方形、三角形などが挙げられる。
中間層２、中間層３、中間層４、及び中間層５の配置パターンとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。平面視における配置パターンとしては、例えば、図９Ａ〜図９Ｉに示すように、中間層２の外周を囲むように中間層３、中間層５を設け、更に中間層２の中央部と重なるように中間層４を設けた配置、中間層２の外周の一部と近接するように中間層３、中間層５を設け、更に中間層２の中央部と重なるように中間層４を設けた配置などが挙げられる。
電極１２、電極１３は、中間層２の伸張変形に追従できるように、可撓性（伸縮性）のある材料で構成されていることが好ましい。
支持部材３１、支持部材３２は、中間層２の伸張変形に追従できるように、可撓性（伸縮性）のある材料で構成されていることが好ましい。
前記中間層が変形することで、電極と中間層との電気的接触が確保されなくなる恐れがある場合は、電極と中間層の一部又は全面を接合しておくことが好ましい。接合方法としては、例えば、導電性の粘着剤、接着剤を用いる方法などが挙げられる。

図８に示す素子は、小さな外力で中間層が容易に変形することができるため発電性能が高い。また、外力が加わることで中間層に生じる弾性変形は、変形状態（伸張や圧縮）と変形方向（斜め方向や平行方向）の異なる弾性変形が混在しているため、例えば、外力が加わる方向に対して平行な方向に相対的に圧縮変形する場合よりも、復元力が高く、繰り返し安定性に優れる。また、変形状態（伸張や圧縮）と変形方向（斜め方向や平行方向）の異なる弾性変形が混在することで発電のタイミング（位相）がずれて、発電している時間が長くなり、発電効率を高めることができる。また、支持部材３２を有することで、中間層４と電極１２との間に空間を保持することができる。更に、支持部材３３を有することで、中間層２と電極２４との間に空間を保持することができる。これにより、小さな外力でも電極２２と電極１２との間の距離、更には、電極１３と電極２４との間の距離が変化して、素子の静電容量が大きく変化し、発電性能を高めることができる。また、支持部材３１によって中間層２と中間層３と中間層４と中間層５の発電出力が分離されているので、中間層２と中間層３と中間層４と中間層５とで発電のタイミング（位相）がずれた場合でも、発電出力を互いに打ち消し合うことがなく、発電効率を高めることができる。また、素子の変形を妨げることがない範囲で構成部材の数が増えるので、素子の機械的強度が増し、繰り返し安定性を高めることができる。

図１０は、本発明の素子の他の一例を示す概略断面図である。この図１０に示す素子１は、図８に示す素子の構成部材の一部を、板バネ３４で置き換えた構成になっている。
前記板バネとしては、その材質、形状、大きさなどについては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記板バネの材質としては、例えば、高分子材料、金属などが挙げられる。前記高分子材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、アクリル樹脂などが挙げられる。前記金属としては、例えば、鉄、銅、アルミニウム、ステンレス、リン青銅などが挙げられる。前記金属は、前記高分子材料で被覆されて電気絶縁性になってもよい。
図１０に示す素子は、構成部材の１つに板バネ３４を用いているので、板バネのバネ性により復元力が非常に高く、繰り返し安定性を更に高めることができる。また、板バネ３４が凸形状である場合、剛性の高い平滑面が素子と接触して外力が加わる際、表面が平坦な素子よりも容易に変形するので、素子と接触する外力の形態によらずに発電できる。

図１１は、本発明の素子の他の一例を示す概略断面図である。この図１１に示す素子１は、電極１１と、電極１２と、電極１３と、電極２１と、電極２２と、電極２３と、電極２３と電極１２に挟まれるように配置された中間層５と、電極１３と電極２１に挟まれるように配置された中間層３と、中間層２と、中間層４と、電極１１と電極２３の上層に配置された支持部材３２と、電極１２と電極１３の間に配置された支持部材３１と、電極２１と電極２２の下層に配置された支持部材３３とから構成されている。

中間層２の厚みは、中間層５の厚みよりも薄くなっており、素子１は、中間層２と電極１２との間に空間を有する構造となっている。更に、中間層４と電極２２の総厚みは、中間層３と電極２１の総厚みよりも薄くなっており、素子１は、電極１３と中間層４との間に空間を有する構造となっている。
中間層２、中間層３、中間層４、及び中間層５の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。平面視における形状としては、例えば、円形、楕円形、正方形、長方形、三角形などが挙げられる。
中間層２、中間層３、中間層４、及び中間層５の配置パターンとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。平面視における配置パターンとしては、例えば、図９Ａ〜図９Ｉに示す配置パターンが挙げられる。
電極１１、電極１２、及び電極１３は、中間層２の伸張変形に追従できるように、可撓性（伸縮性）のある材料で構成されていることが好ましい。
支持部材３１、及び支持部材３２は、中間層２の伸張変形に追従できるように、可撓性（伸縮性）のある材料で構成されていることが好ましい。

前記中間層が変形することで、電極と中間層との電気的接触が確保されなくなる恐れがある場合は、電極と中間層の一部又は全面を接合しておくことが好ましい。前記接合方法としては、例えば、導電性の粘着剤、接着剤を用いる方法などが挙げられる。

図１１に示す素子は、小さな外力で中間層が容易に変形することができるため発電性能が高い。また、外力が加わることで中間層に生じる弾性変形は、変形状態（伸張や圧縮）と変形方向（斜め方向や平行方向）の異なる弾性変形が混在しているため、例えば、外力が加わる方向に対して平行な方向に相対的に圧縮変形する場合よりも、復元力が高く、繰り返し安定性に優れる。また、変形状態（伸張や圧縮）と変形方向（斜め方向や平行方向）の異なる弾性変形が混在することで発電のタイミング（位相）がずれて、発電している時間が長くなり、発電効率を高めることができる。また、支持部材３２を有することで、中間層２と電極１２との間に空間を保持することができる。更に、支持部材３３を有することで、電極１３と中間層４との間に空間を保持することができる。これにより、小さな外力でも電極１１と電極１２との間の距離、更には、電極１３と電極２２との間の距離が変化して、素子の静電容量が大きく変化し、発電性能を高めることができる。また、支持部材３１によって中間層２と中間層３と中間層４と中間層５の発電出力が分離されているので、中間層２と中間層３と中間層４と中間層５とで発電のタイミング（位相）がずれた場合でも、発電出力を互いに打ち消し合うことがなく、発電効率を高めることができる。また、素子の変形を妨げることがない範囲で構成部材の数が増えるので、素子の機械的強度が増し、繰り返し安定性を高めることができる。また、中間層２を上層側、中間層４を下層側に配置しているので、中間層２の変形量を大きくすることができ、発電性能が高い。

図１２は、本発明の素子の他の一例を示す概略断面図である。この図１２に示す素子１は、図１１に示す素子の構成部材の一部を、コイルバネ３５で置き換えた構成になっている。
前記コイルバネとしては、その材質、形状、大きさなどについては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記コイルバネの材質としては、例えば、高分子材料、金属、ピアノ線などが挙げられる。前記高分子材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、アクリル樹脂などが挙げられる。前記金属としては、例えば、鉄、銅、アルミニウム、ステンレス、リン青銅などが挙げられる。前記金属は、前記高分子材料で被覆されて電気絶縁性になってもよい。
図１２に示す素子は、構成部材の１つにコイルバネ３５を用いているので、コイルバネのバネ性により復元力が非常に高く、繰り返し安定性を更に高めることができる。

図１３Ａは、本発明の素子の他の一例を示す概略断面図である。この図１３Ａに示す素子１は、電極１１と、電極１２と、電極２５と、電極１１と電極１２に挟まれるように配置された中間層２と、電極２５と電極１１に挟まれるように配置された中間層３と、中間層４とから構成されている。
電極２５は凸形状をしており、素子１は、中間層４と電極１１との間に空間を有する構造となっている。
中間層２、中間層３、及び中間層４の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。平面視における形状としては、例えば、円形、楕円形、正方形、長方形、三角形などが挙げられる。
中間層２、中間層３、及び中間層４の配置パターンとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。平面視における配置パターンとしては、例えば、図１４Ａ〜図１４Ｂに示すように、中間層２の縁部の一部と重なるように中間層３を設け、更に中間層２の中央部と重なるように中間層４を設けた配置などが挙げられる。

図１３Ｂに示すように、素子１に外力が付与されると、電極２５の凸部は左右に広がって、ほぼ平らになるようにつぶれ、それに伴い、中間層３と中間層４は圧縮されて厚みが減少し、中間層２は引っ張られて伸びる。これにより、中間層２は外力が加わる方向に対して垂直な方向に相対的に伸張変形して発電し、また、中間層３と中間層４は外力が加わる方向に対して平行な方向に相対的に圧縮変形して発電する。中間層２、中間層３、及び中間層４は弾性を有しているため、外力がなくなれば元の形状に戻り、その際にも、中間層２、中間層３、及び中間層４は発電する。
電極１１と電極１２は、中間層２の伸張変形に追従できるように、可撓性（伸縮性）のある材料で構成されていることが好ましい。
前記中間層が変形することで、電極と中間層との電気的接触が確保されなくなる恐れがある場合は、電極と中間層の一部又は全面を接合しておくことが好ましい。前記接合方法としては、例えば、導電性の粘着剤、接着剤を用いる方法などが挙げられる。

図１３Ａに示す素子は、発電に寄与する部材のみで構成されており、かつ、小さな外力で中間層が容易に変形することができるため、発電性能が高い。また、外力が加わることで中間層に生じる弾性変形は、変形状態（伸張や圧縮）と変形方向（垂直方向や平行方向）の異なる弾性変形が混在しているため、例えば、外力が加わる方向に対して平行な方向に相対的に圧縮変形する場合よりも、復元力が高く、繰り返し安定性に優れる。また、変形状態（伸張や圧縮）と変形方向（斜め方向や平行方向）の異なる弾性変形が混在することで発電のタイミング（位相）がずれて、発電している時間が長くなり、発電効率を高めることができる。更に、電極２５が凸形状になっていることで、中間層４と電極１１との間に空間を保持することができる。これにより、小さな外力でも電極２５と電極１１との間の距離が変化して、素子の静電容量が大きく変化し、発電性能を高めることができる。また、電極２５が凸形状になっていることで、剛性の高い平滑面が素子と接触して外力が加わる際、表面が平坦な素子よりも容易に変形するので、素子と接触する外力の形態によらずに発電できる。

図１５は、本発明の素子の他の一例を示す概略断面図である。この図１５に示す素子１は、電極１１と、電極１２と、電極１３と、電極２１と、電極２５と、電極１２と電極１３に挟まれるように配置された中間層２と、電極２１と電極１１に挟まれるように配置された中間層３と、中間層４、電極１１と電極１２の間に配置された支持部材３１と、電極２５と電極２１の間に配置された支持部材３３とから構成されている。
電極２５は凸形状をしており、素子１は、中間層４と電極１１との間に空間を有する構造となっている。
中間層２、中間層３、及び中間層４の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。平面視における形状としては、例えば、円形、楕円形、正方形、長方形、三角形などが挙げられる。
中間層２、中間層３、及び中間層４の配置パターンとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。平面視における配置パターンとしては、例えば、図１４Ａ〜図１４Ｂに示す配置パターンが挙げられる。
電極１１、電極１２、及び電極１３は、中間層２の伸張変形に追従できるように、可撓性（伸縮性）のある材料で構成されていることが好ましい。
支持部材３１は、中間層２の伸張変形に追従できるように、可撓性（伸縮性）のある材料で構成されていることが好ましい。
前記中間層が変形することで、電極と中間層との電気的接触が確保されなくなる恐れがある場合は、電極と中間層の一部又は全面を接合しておくことが好ましい。前記接合方法としては、例えば、導電性の粘着剤、接着剤を用いる方法などが挙げられる。

図１５に示す素子は、小さな外力で中間層が容易に変形することができるため、発電性能が高い。また、外力が加わることで中間層に生じる弾性変形は、変形状態（伸張や圧縮）と変形方向（垂直方向や平行方向）の異なる弾性変形が混在しているため、例えば、外力が加わる方向に対して平行な方向に相対的に圧縮変形する場合よりも、復元力が高く、繰り返し安定性に優れる。また、変形状態（伸張や圧縮）と変形方向（斜め方向や平行方向）の異なる弾性変形が混在することで発電のタイミング（位相）がずれて、発電している時間が長くなり、発電効率を高めることができる。更に、電極２５が凸形状になっていることで、中間層４と電極１１との間に空間を保持することができる。これにより、小さな外力でも電極２５と電極１１との間の距離が変化して、素子の静電容量が大きく変化し、発電性能を高めることができる。また、電極２５が凸形状になっていることで、剛性の高い平滑面が素子と接触して外力が加わる際、表面が平坦な素子よりも容易に変形するので、素子と接触する外力の形態によらずに発電できる。また、支持部材３１と支持部材３３によって中間層２、中間層３、及び中間層４の発電出力が分離されているので、中間層２、中間層３、及び中間層４とで発電のタイミング（位相）がずれた場合でも、発電出力を互いに打ち消し合うことがなく、発電効率を高めることができる。また、素子の変形を妨げることがない範囲で構成部材の数が増えるので、素子の機械的強度が増し、繰り返し安定性を高めることができる。

図１６は、本発明の素子の他の一例を示す概略断面図である。この図１６に示す素子１は、電極１１と、電極１２と、電極２５と、電極２６と、電極１１と電極２６に挟まれるように配置された中間層２と、電極２５と電極１２に挟まれるように配置された中間層４と、電極１１と電極１２の間に配置された支持部材３１とから構成されている。
電極２５、電極２６は凸形状をしており、素子１は、中間層４と電極１２との間、及び、中間層２と電極２６との間に空間を有する構造となっている。
中間層２、中間層４の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。平面視における形状としては、例えば、円形、楕円形、正方形、長方形、三角形などが挙げられる。
中間層２、中間層４の配置パターンとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。平面視における配置パターンとしては、例えば、図１７Ａ〜図１７Ｂに示す配置パターンが挙げられる。
電極１１、電極１２は、中間層２の伸張変形に追従できるように、可撓性（伸縮性）のある材料で構成されていることが好ましい。
支持部材３１は、中間層２の伸張変形に追従できるように、可撓性（伸縮性）のある材料で構成されていることが好ましい。
前記中間層が変形することで、電極と中間層との電気的接触が確保されなくなる恐れがある場合は、電極と中間層の一部又は全面を接合しておくことが好ましい。前記接合方法としては、例えば、導電性の粘着剤、接着剤を用いる方法などが挙げられる。

図１６に示す素子は、小さな外力で中間層が容易に変形することができるため、発電性能が高い。また、外力が加わることで中間層に生じる弾性変形は、変形状態（伸張や圧縮）と変形方向（垂直方向や平行方向）の異なる弾性変形が混在しているため、例えば、外力が加わる方向に対して平行な方向に相対的に圧縮変形する場合よりも、復元力が高く、繰り返し安定性に優れる。また、変形状態（伸張や圧縮）と変形方向（斜め方向や平行方向）の異なる弾性変形が混在することで発電のタイミング（位相）がずれて、発電している時間が長くなり、発電効率を高めることができる。更に、電極２５、電極２６が凸形状になっていることで、中間層４と電極１２との間、及び、中間層２と電極２６との間に空間を保持することができる。これにより、小さな外力でも電極間の距離が変化して、素子の静電容量が大きく変化し、発電性能を高めることができる。また、電極２５、電極２６が凸形状になっていることで、剛性の高い平滑面が素子と接触して外力が加わる際、表面が平坦な素子よりも容易に変形するので、素子と接触する外力の形態によらずに発電できる。また、電極２５、電極２６が凸形状になっていることで、復元力が非常に高く、繰り返し安定性を更に高めることができる。また、支持部材３１によって中間層２と中間層４の発電出力が分離されているので、中間層２、中間層４とで発電のタイミング（位相）がずれた場合でも、発電出力を互いに打ち消し合うことがなく、発電効率を高めることができる。

（発電装置）
本発明の発電装置は、本発明の前記素子を少なくとも有し、更に必要に応じて、その他の部材を有する。
前記発電装置は、本発明の素子を採用しているので、発電性能が高く、繰り返し安定性に優れる。

本発明の発電装置は、外力又は振動などの負荷を加えることによって素子が変形して、発電する。その発電メカニズムは正確にはまだわかっていないが、負荷を加えることにより、電極近傍の中間層が摩擦帯電に似たメカニズムで帯電する、又は中間層の内部に電荷が発生する。この状態で素子が変形すると、静電容量が変化して表面電位差が生じる。この表面電位差がゼロになるように電荷が移動して発電する、と推測される。

＜その他の部材＞
前記その他の部材としては、例えば、電線、電気回路、整流回路、カバー材などが挙げられる。

−電線−
前記電線としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記電線の材質としては、例えば、金属、合金などが挙げられる。前記金属としては、例えば、金、銀、銅、アルミニウム、ニッケルなどが挙げられる。
前記電線の構成、形状、及び太さなどについては、特に制限はなく、発電装置に応じて適宜選択することができる。
前記電線は、接続部分以外は電気絶縁性の材料で被覆されていることが好ましい。

−電気回路−
前記電気回路としては、例えば、前記素子で発電した電力を取り出す回路であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記電気回路としては、例えば、オシロスコープ、電圧計、電流計、蓄電回路、ＬＥＤ、各種センサ（超音波センサ、圧力センサ、触覚センサ、歪みセンサ、加速度センサ、衝撃センサ、振動センサ、感圧センサ、電界センサ、音圧センサなど）などが挙げられる。

−整流回路−
前記整流回路としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。前記整流回路としては、例えば、半波整流回路、ブリッジダイオードなどが挙げられる。

−カバー材−
前記カバー材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記カバー材の材質としては、例えば、高分子材料、ゴムなどが挙げられる。
前記高分子材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、アクリル樹脂などが挙げられる。
前記ゴムとしては、例えば、シリコーンゴム、フロロシリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、ニトリル、ポリサルファイドゴム、天然ゴム（ラテックス）などが挙げられる。
前記カバー材の形態としては、例えば、シート、スポンジなどが挙げられる。
前記カバー材の構成、形状、大きさ、及び厚みなどについては、特に制限はなく、発電装置に応じて適宜選択することができる。

ここで、本発明の発電装置について、図面を参照しつつ説明する。
図１８は、本発明の発電装置の構成の一例を示す断面図である。この図１８に示す発電装置４１は、素子１と、電線４２と、電気回路４３とから構成されている。図１８に示す発電装置は、発電性能が高い。

図１９は、本発明の発電装置の構成の他の一例を示す断面図である。この図１９に示す発電装置４１は、素子１と、電線４２と、電気回路４３と、カバー材４４と、カバー材４５とから構成されている。なお、カバー材は、カバー材４４のみでもよいし、カバー材４５のみでもよい。
図１９に示す発電装置は、カバー材により、素子の損傷を防ぐことができる。

図２０は、本発明の発電装置の構成の他の一例を示す断面図である。この図２０に示す発電装置４１は、素子１を２つ有しており、素子同士を直列に接続している。なお、素子は、２つ以上あってもよい。
図２０に示す発電装置は、素子同士を直列に接続することで、より大きな出力電流を得ることができる。

図２１は、本発明の発電装置の構成の他の一例を示す断面図である。この図２１に示す発電装置４１は、素子１を２つ有しており、素子同士を並列に接続している。なお、素子は、２つ以上あってもよい。
図２１に示す発電装置は、素子同士を並列に接続することで、より大きな出力電圧を得ることができる。

図２２Ａ〜図２２Ｄは、本発明の素子の接続配線の一例を示す図である。ここでは、図１Ａに示す素子の接続配線を例にとって説明するが、これに限定されるものではない。図１Ａに示す素子は、電極１１を正極とし、電極１２と電極２１とを負極としている。なお、正極と負極は逆であってもよい。
図２２Ａでは、中間層２を挟んでいる電極と、中間層３を挟んでいる電極の、各同極同士を直列に接続している。
図２２Ｂでは、中間層２を挟んでいる電極と、中間層３を挟んでいる電極の、各同極同士を並列に接続している。
図２２Ｃでは、中間層２を挟んでいる電極と、中間層３を挟んでいる電極の、各同極同士を並列に接続し、更に、整流回路４６に接続している。
図２２Ｄでは、中間層２を挟んでいる電極と、中間層３を挟んでいる電極とを、それぞれに整流回路４６に接続し、更に、それぞれの整流回路の各同極同士を並列に接続している。

＜用途＞
前記発電装置は、例えば、超音波センサ、圧力センサ、触覚センサ、歪みセンサ、加速度センサ、衝撃センサ、振動センサ、感圧センサ、電界センサ、音圧センサ等の各種センサ、特に高電圧を必要としないことからウェラブルセンサ用途に適している。更に、加工性に優れた圧電性フィルムとして、ヘッドホン、スピーカー、マイクロホン、水中マイクロホン、ディスプレイ、ファン、ポンプ、可変焦点ミラー、超音波トランスデューサ、圧電トランス、遮音材料、防音材料、アクチュエータ、キーボードなども適している。更に、前記発電装置は、音響機器、情報処理機、計測機器、医用機器、更には乗り物や建物、又スキーやラケット等のスポーツ用具に用いる制振材（ダンパー）その他の分野で利用することもできる。
更に、前記発電装置は、以下の用途にも適している。
・波力、水力、風力等の自然エネルギーによる発電
・靴、服、床、アクセサリーに埋め込まれ、人の歩行による発電
・自動車のタイヤ等に埋め込まれ、走行による振動発電
また、フレキシブル基板上に形成して、板状発電体や逆に電圧をかけて充電する二次電池や、新しいアクチュエータ（人工筋肉）としての活用も期待できる。

ここで、本発明の発電装置を人の歩行による発電に活用した例（履物、床材、及び着用具）について、説明する。

−履物−
本発明の発電装置を履物に取り付け、前記履物を履いて歩行することで、発電を行うことができる。
前記履物は、本発明の発電装置を少なくとも有していればよく、履物の種類、発電装置の取り付け箇所については特に限定されない。
前記履物の種類としては、例えば、スニーカー、革靴、パンプス、ハイヒール、スリッポン、サンダル、スリッパ、ブーツ、登山靴、スポーツシューズ、ウォーキングシューズ、ランニングシューズ、上履き、下駄、草履、足袋などが挙げられる。
前記発電装置の取り付け箇所としては、歩行により負荷がかかる箇所であればよく、例えば、インソール、ミッドソール、アウターソールの各内部、インソールの下側などの、全面又は一部（前足部、踵部など）に取り付けるのが好ましい。
図２３は、本発明の発電装置をインソールに取り付けた一例を示す平面透視図である。この図２３に示すインソール５１は、本発明の発電装置４１を前足部と踵部とにそれぞれ取り付けた構造となっている。

−床材−
本発明の発電装置を床材に取り付け、前記床の上を歩行することで、発電を行うことができる。
前記床材は、本発明の発電装置を少なくとも有していればよく、床材の種類、発電装置の取り付け箇所については特に限定されない。
前記床材の種類としては、例えば、木質床材、クッションフロア、フロアタイル、カーペット、ラグなどが挙げられる。
前記発電装置の取り付け箇所としては、歩行により負荷がかかる箇所であればよく、例えば、床面を構成する床材と基材となる面の間、床材の内部などの、全面又は一部に取り付けるのが好ましい。
図２４は、本発明の発電装置をフロアタイルに取り付けた一例を示す平面透視図である。この図２４に示すフロアタイル５２は、本発明の発電装置４１を複数個取り付けた構造となっている。

−着用具−
本発明の発電装置を着用具に取り付け、前記着用具を身につけて動く（例えば、歩行、運動、作業など）することで、発電を行うことができる。
前記着用具は、本発明の発電装置を少なくとも有していればよく、着用具の種類、発電装置の取り付け箇所は特に限定されない。
前記着用具の種類としては、例えば、ひざ用サポーター、ひじ用サポーター、腰用サポーター、スポーツ用サポーター、医療用サポーター、衣服などが挙げられる。これらの中でも、発電量の大きさの点から、ひざ用サポーターが好ましい。
前記ひざ用サポーターにおける発電装置の取り付け箇所としては、歩行により負荷がかかる箇所であればよく、例えば、サポーター内部の、全面又は一部（ひざ頭部、ひざ裏部など）に取り付けるのが好ましい。
図２５は、本発明の発電装置をひざ用サポーターに取り付けた一例を示す平面透視図である。この図２５に示すひざ用サポーター５３は、本発明の発電装置４１をひざ頭部に取り付けた構造となっている。

以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。

（実施例１）
＜素子及び発電装置の作製＞
−素子の作製−
図１Ａに示す素子を、以下の手順で作製した。なお、中間層の配置パターンは図２Ａとした。
電極１１：フッ素樹脂シート（中興化成工業株式会社製、スカイブドテープ、厚み１００μｍ）上に、シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、ＫＥ−１６０３）１００質量部とカーボンナノチューブ（ＡＬＤＲＩＣＨ社製、７７３８４０）５質量部とからなるシリコーンゴム組成物を塗布し、１００℃で１０分間加熱硬化させて、直径８０ｍｍ、厚み１００μｍの円形の電極１１を形成した。

中間層２：前記電極１１の上に、シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、ＫＥ−１６０３）を塗布し、１００℃で１０分間加熱硬化させて、直径６０ｍｍ、厚み１００μｍの円形の中間層２を形成した。更に、コロナ放電処理（印加電圧１００Ｖ、積算エネルギー：６０Ｊ／ｃｍ^２、反応雰囲気：空気）した。

中間層３：前記電極１１の上に、シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、ＫＥ−１９３５）を塗布し、１００℃で１０分間加熱硬化させて、外径８０ｍｍ、内径６０ｍｍ、厚み２００μｍのドーナツ形の中間層３を形成した。更に、コロナ放電処理（印加電圧１００Ｖ、積算エネルギー：６０Ｊ／ｃｍ^２、反応雰囲気：空気）した。

電極１２：前記中間層２の上に、シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、ＫＥ−１６０３）１００質量部とカーボンナノチューブ（ＡＬＤＲＩＣＨ社製、７７３８４０）５質量部とからなるシリコーンゴム組成物を塗布し、１００℃で１０分間加熱硬化させて、直径６０ｍｍ、厚み５０μｍの円形の電極１２を形成した。

電極２１：前記中間層３の上に、シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、ＫＥ−１６０３）１００質量部とカーボンナノチューブ（ＡＬＤＲＩＣＨ社製、７７３８４０）５質量部とからなるシリコーンゴム組成物を塗布し、１２０℃で３０分間加熱硬化させて、外径８０ｍｍ、内径６０ｍｍ、厚み１００μｍのドーナツ形の電極２１を形成した。その後、前記フッ素樹脂シートを剥がした。
以上のように、電極１１〜電極２１の一体形成物からなる実施例１の素子を作製した。

−発電装置の作製−
得られた素子に、リード線（太陽電線株式会社製、Ｃ３／ＲＶ−９０ ０．７５ＳＱ）を取り付けて、カバー材（ロジャースイノアック社製、ＰＯＲＯＮ Ｈ−４８、ウレタンフォーム、厚み１ｍｍ）で挟んだ。更に、オシロスコープ（ＬｅＣｒｏｙ社製、ＷａｖｅＡｃｅ１００１、抵抗１ＭΩ）に接続して、図１９に示す実施例１の発電装置を作製した。なお、素子の接続配線は図２２Ｂとした。

＜発電性能の評価＞
作製した実施例１の発電装置の素子部分に、振動試験機で負荷（力の大きさ６００Ｎ、加速度０．３Ｇ）を５００回加え、１回目の負荷で発生したピーク電圧量と５００回目の負荷で発生したピーク電圧量を前記オシロスコープにて計測した。そして、後述する比較例１の測定値に対する倍率を求め、以下の評価基準で評価した。結果を表１−１に示した。
［評価基準］
ランクＡ：比較例１の１回目の電圧量に対して、１回目と５００回目の電圧量が共に１５倍以上
ランクＢ：比較例１の１回目の電圧量に対して、１回目と５００回目の電圧量が共に１０倍以上
ランクＣ：比較例１の１回目の電圧量に対して、１回目と５００回目の電圧量が共に５倍以上
ランクＤ：比較例１の１回目の電圧量に対して、１回目と５００回目の電圧量が共に２倍以上
ランクＥ：比較例１の１回目の電圧量に対して、１回目と５００回目の電圧量が共に１倍超２倍未満

（実施例２）
＜素子及び発電装置の作製＞
−素子の作製−
図３Ａに示す素子を、以下の手順で作製した。なお、中間層の配置パターンは図４Ａとした。

電極１１：フッ素樹脂シート（中興化成工業株式会社製、スカイブドテープ、厚み１００μｍ）上に、シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、ＫＥ−１６０３）１００質量部とカーボンナノチューブ（ＡＬＤＲＩＣＨ社製、７７３８４０）５質量部とからなるシリコーンゴム組成物を塗布し、１００℃で１０分間加熱硬化させて、直径８０ｍｍ、厚み１００μｍの円形の電極１１を形成した。

中間層２：前記電極１１の上に、シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、ＫＥ−１６０３）を塗布し、１００℃で１０分間加熱硬化させて、直径８０ｍｍ、厚み１００μｍの円形の中間層２を形成した。更に、コロナ放電処理（印加電圧１００Ｖ、積算エネルギー：６０Ｊ／ｃｍ^２、反応雰囲気：空気）した。

電極１２：前記中間層２の上に、シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、ＫＥ−１６０３）１００質量部とカーボンナノチューブ（ＡＬＤＲＩＣＨ社製、７７３８４０）５質量部とからなるシリコーンゴム組成物を塗布し、１００℃で１０分間加熱硬化させて、直径８０ｍｍ、厚み１００μｍの円形の電極１２を形成した。

中間層３：前記電極１２の上に、シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、ＫＥ−１９３５）を塗布し、１００℃で１０分間加熱硬化させて、外径８０ｍｍ、内径６０ｍｍ、厚み１００μｍのドーナツ形の中間層３を形成した。更に、コロナ放電処理（印加電圧１００Ｖ、積算エネルギー：６０Ｊ／ｃｍ^２、反応雰囲気：空気）した。

電極２１：前記中間層３の上に、シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、ＫＥ−１６０３）１００質量部とカーボンナノチューブ（ＡＬＤＲＩＣＨ社製、７７３８４０）５質量部とからなるシリコーンゴム組成物を塗布し、１２０℃で３０分間加熱硬化させて、外径８０ｍｍ、内径６０ｍｍ、厚み１００μｍのドーナツ形の電極２１を形成した。その後、前記フッ素樹脂シートを剥がした。
以上のように、電極１１〜電極２１の一体形成物からなる実施例２の素子を作製した。

−発電装置の作製−
得られた素子に、実施例１と同様にして、リード線、カバー材、及びオシロスコープを取り付けて、実施例２の発電装置を作製した。

＜発電性能の評価＞
作製した実施例２の発電装置について、実施例１と同様にして、発電性能を評価した。結果を表１−２に示した。

（実施例３）
＜素子及び発電装置の作製＞
−素子の作製−
図６Ａに示す素子を、以下の手順で作製した。なお、中間層の配置パターンは図７Ａとした。
電極１１：フッ素樹脂シート（中興化成工業株式会社製、スカイブドテープ、厚み１００μｍ）上に、シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、ＫＥ−１６０３）１００質量部とカーボンナノチューブ（ＡＬＤＲＩＣＨ社製、７７３８４０）５質量部とからなるシリコーンゴム組成物を塗布し、１００℃で１０分間加熱硬化させて、直径８０ｍｍ、厚み１００μｍの円形の電極１１を形成した。

中間層２：前記電極１１の上に、シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、ＫＥ−１６０３）を塗布し、１００℃で１０分間加熱硬化させて、直径８０ｍｍ、厚み１００μｍの円形の中間層２を形成した。更に、コロナ放電処理（印加電圧１００Ｖ、積算エネルギー：６０Ｊ／ｃｍ^２、反応雰囲気：空気）した。

電極１２：前記中間層２の上に、シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、ＫＥ−１６０３）１００質量部とカーボンナノチューブ（ＡＬＤＲＩＣＨ社製、７７３８４０）５質量部とからなるシリコーンゴム組成物を塗布し、１００℃で１０分間加熱硬化させて、直径８０ｍｍ、厚み１００μｍの円形の電極１２を形成した。

支持部材３１：前記電極１２の上に、アクリルゴム（日本ゼオン株式会社製、Ｎｉｐｏｌ ＡＲ３１）を塗布し、１００℃で１０分間加熱硬化させて、直径８０ｍｍ、厚み５０μｍの円形の支持部材３１を形成した。

電極１３：前記支持部材３１の上に、シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、ＫＥ−１６０３）１００質量部とカーボンナノチューブ（ＡＬＤＲＩＣＨ社製、７７３８４０）５質量部とからなるシリコーンゴム組成物を塗布し、１００℃で１０分間加熱硬化させて、直径８０ｍｍ、厚み１００μｍの円形の電極１３を形成した。

中間層３：前記電極１３の上に、シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、ＫＥ−１９３５）を塗布し、１２０℃で３０分間加熱硬化させて、外径８０ｍｍ、内径６０ｍｍ、厚み１００μｍのドーナツ形の中間層３を形成した。更に、コロナ放電処理（印加電圧１００Ｖ、積算エネルギー：６０Ｊ／ｃｍ^２、反応雰囲気：空気）した。
その後、前記フッ素樹脂シートを剥がし、電極１１〜中間層３の一体形成物を作製した。

中間層４：ポリエチレンテレフタレートフィルム（東レ株式会社製、Ｓ１０ルミラー＃１００、厚み１００μｍ）上に、シリコーンゴム（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製、ＸＥ１４−Ｃ２０４２）１００質量部とチタン酸バリウム（ＡＬＤＲＩＣＨ社製、２０８１０８）５０質量部とからなるシリコーンゴム組成物を塗布し、１２０℃で３０分間加熱硬化させて、直径４０ｍｍ、厚み５０μｍの円形の中間層４を形成した。更に、電子線照射処理（処理条件；浜松ホトニクス株式会社製、ライン照射型低エネルギー電子線照射源、照射量１ＭＧｙ、反応雰囲気：窒素、酸素分圧５，０００ｐｐｍ以下）した。
その後、前記ポリエチレンテレフタレートフィルムを剥がし、中間層４を作製した。

支持部材３３：ポリエチレンテレフタレートフィルム（東レ株式会社製、Ｈ１０ルミラー＃１００、厚み１００μｍ）から、直径８０ｍｍ、厚み１００μｍの円形の支持部材３３を切り出した。

電極２１：アルミ箔両面テープ（株式会社寺岡製作所製、Ｎｏ．７９１、厚み１３０μｍ）から、外径８０ｍｍ、内径６０ｍｍ、厚み１３０μｍのドーナツ形の電極２１を切り出した。それを、前記支持部材３３の上に貼り付けた。

電極２２：アルミ箔両面テープ（株式会社寺岡製作所製、Ｎｏ．７９１、厚み１３０μｍ）から、直径４０ｍｍ、厚み１３０μｍの円形の電極２２を切り出した。それを、前記支持部材３３の上に貼り付けた。
前記電極２２の上に、前記中間層４を貼り付けた。次に、前記電極２１上に、前記電極１１〜中間層３の一体形成物を貼り付けた。
以上のように、電極１１〜電極２２の一体形成物からなる実施例３の素子を作製した。

−発電装置の作製−
得られた素子に、実施例１と同様にして、リード線、カバー材、及びオシロスコープを取り付けて、実施例３の発電装置を作製した。

＜発電性能の評価＞
作製した実施例３の発電装置について、実施例１と同様にして、発電性能を評価した。結果を表１−３に示した。

（実施例４）
＜素子及び発電装置の作製＞
−素子の作製−
図１１に示す素子を、以下の手順で作製した。なお、中間層の配置パターンは図９Ｅとした。
支持部材３２：エチレンプロピレンゴム（株式会社扶桑ゴム産業製、ＦＨ極薄シート、硬さ２０、厚み２００μｍ）から、サイズ７０ｍｍ×７０ｍｍ、厚み２００μｍの四角形の支持部材３２を切り出した。

電極１１：前記支持部材３２の上に、シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、ＫＥ−１６０３）１００質量部とカーボンナノチューブ（ＡＬＤＲＩＣＨ社製、７７３８４０）５質量部とからなるシリコーンゴム組成物を塗布し、１００℃で１０分間加熱硬化させて、サイズ４５ｍｍ×７０ｍｍ、厚み５０μｍの長方形の電極１１を形成した。

中間層２：前記電極１１の上に、シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、ＫＥ−１９５０−２０）を塗布し、１２０℃で３０分間加熱硬化させて、サイズ４５ｍｍ×７０ｍｍ、厚み５０μｍの長方形の中間層２を形成した。更に、プラズマ処理（処理条件；ヤマト科学株式会社製、ＰＲ−５００、出力１００Ｗ、処理時間３分間、反応雰囲気：アルゴン９９．９９９％、反応圧力１０Ｐａ）した。

電極２３：ニッケルメッキ不織布両面テープ（３Ｍ社製、ＣＮ４４９０、厚み５０μｍ）から、サイズ１０ｍｍ×７０ｍｍ、厚み５０μｍの長方形の電極２３を２本切り出した。前記電極２３を、前記支持部材３２の両端に貼り付けた。

中間層５：ポリエチレンテレフタレートフィルム（東レ株式会社製、Ｓ１０ルミラー＃１００、厚み１００μｍ）上に、シリコーンゴム（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製、ＸＥ１４−Ｃ２０４２）１００質量部とチタン酸バリウム（ＡＬＤＲＩＣＨ社製、２０８１０８）５０質量部とからなるシリコーンゴム組成物を塗布し、１２０℃で３０分間加熱硬化させて、サイズ１０ｍｍ×７０ｍｍ、厚み２００μｍの長方形の中間層５を２本形成した。更に、プラズマ処理プラズマ処理（処理条件；ヤマト科学株式会社製、ＰＲ−５００、出力１００Ｗ、処理時間３分間、反応雰囲気：アルゴン９９．９９９％、反応圧力１０Ｐａ）した。
その後、前記ポリエチレンテレフタレートフィルムを剥がし、前記中間層５を前記電極２３の上に貼り付けた。
このように、支持部材３２〜中間層５の一体形成物を作製した。

電極１２：フッ素樹脂シート（中興化成工業株式会社製、スカイブドテープ、厚み１００μｍ）上に、シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、ＫＥ−１６０３）１００質量部とカーボンナノチューブ（ＡＬＤＲＩＣＨ社製、７７３８４０）５質量部とからなるシリコーンゴム組成物を塗布し、１００℃で１０分間加熱硬化させて、サイズ７０ｍｍ×７０ｍｍ、厚み５０μｍの四角形の電極１２を形成した。
支持部材３１：前記電極１２の上に、アクリルゴム（日本ゼオン株式会社製、Ｎｉｐｏｌ ＡＲ３１）を塗布し、１００℃で１０分間加熱硬化させて、サイズ７０ｍｍ×７０ｍｍ、厚み５０μｍの四角形の支持部材３１を形成した。

電極１３：前記支持部材３１の上に、シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、ＫＥ−１６０３）１００質量部とカーボンナノチューブ（ＡＬＤＲＩＣＨ社製、７７３８４０）５質量部とからなるシリコーンゴム組成物を塗布し、１００℃で１０分間加熱硬化させて、サイズ７０ｍｍ×７０ｍｍ、厚み５０μｍの四角形の電極１３を形成した。

中間層３：前記電極１３の両端に、シリコーンゴム（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製、ＸＥ１４−Ｃ２０４２）１００質量部とチタン酸バリウム（ＡＬＤＲＩＣＨ社製、２０８１０８）５０質量部とからなるシリコーンゴム組成物を塗布し、１２０℃で３０分間加熱硬化させて、サイズ１０ｍｍ×７０ｍｍ、厚み２００μｍの長方形の中間層３を２本形成した。更に、プラズマ処理プラズマ処理（処理条件；ヤマト科学株式会社製、ＰＲ−５００、出力１００Ｗ、処理時間３分間、反応雰囲気：アルゴン９９．９９９％、反応圧力１０Ｐａ）した。
このように、電極１２〜中間層３の一体形成物を作製した。
ニッケルメッキ不織布両面テープ（３Ｍ社製、ＣＮ４４９０、厚み５０μｍ、サイズ１０ｍｍ×７０ｍｍ、２本）を介して、前記中間層５と前記電極１２とを貼り付けた。
このように、支持部材３２〜中間層３の一体形成物を作製した。

中間層４：ポリエチレンテレフタレートフィルム（東レ株式会社製、Ｓ１０ルミラー＃１００、厚み１００μｍ）上に、シリコーンゴム（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製、ＸＥ１４−Ｃ２０４２）１００質量部とチタン酸バリウム（ＡＬＤＲＩＣＨ社製、２０８１０８）５０質量部とからなるシリコーンゴム組成物を塗布し、１２０℃で３０分間加熱硬化させて、サイズ３０ｍｍ×７０ｍｍ、厚み５０μｍの長方形の中間層４を形成した。更に、電子線照射処理（処理条件；浜松ホトニクス株式会社製、ライン照射型低エネルギー電子線照射源、照射量１ＭＧｙ、反応雰囲気：窒素、酸素分圧５，０００ｐｐｍ以下）した。
その後、前記ポリエチレンテレフタレートフィルムを剥がし、中間層４を作製した。

支持部材３３：ポリエチレンテレフタレートフィルム（東レ株式会社製、Ｈ１０ルミラー＃１００、厚み１００μｍ）から、サイズ７０ｍｍ×７０ｍｍ、厚み１００μｍの四角形の支持部材３３を切り出した。

電極２１：アルミ箔両面テープ（株式会社寺岡製作所製、Ｎｏ．７９１、厚み１３０μｍ）から、サイズ１０ｍｍ×７０ｍｍ、厚み１３０μｍの長方形の電極２１を２本切り出した。それを、前記支持部材３３の両端に貼り付けた。

電極２２：アルミ箔両面テープ（株式会社寺岡製作所製、Ｎｏ．７９１、厚み１３０μｍ）から、サイズ３０ｍｍ×７０ｍｍ、厚み１３０μｍの長方形の電極２２を切り出した。それを、前記支持部材３３の上に貼り付けた。
前記電極２２の上に、前記中間層４を貼り付けた。次に、前記電極２１上に、前記支持部材３２〜中間層３の一体形成物を貼り付けた。
以上のように、支持部材３２〜支持部材３３の一体形成物からなる実施例４の素子を作製した。

−発電装置の作製−
得られた素子に、実施例１と同様にして、リード線、カバー材、及びオシロスコープを取り付けて、実施例４の発電装置を作製した。

＜発電性能の評価＞
作製した実施例４の発電装置について、実施例１と同様にして、発電性能を評価した。結果を表１−４に示した。

（実施例５）
＜素子及び発電装置の作製＞
−素子の作製−
図１３Ａに示す素子を、以下の手順で作製した。なお、中間層の配置パターンは図１４Ａとした。
電極１２：フッ素樹脂シート（中興化成工業株式会社製、スカイブドテープ、厚み１００μｍ）上に、シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、ＫＥ−１６０３）１００質量部とカーボンナノチューブ（ＡＬＤＲＩＣＨ社製、７７３８４０）５質量部とからなるシリコーンゴム組成物を塗布し、１００℃で１０分間加熱硬化させて、サイズ６０ｍｍ×８０ｍｍ、厚み５０μｍの長方形の電極１２を形成した。

中間層２：前記電極１２の上に、シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、ＫＥ−１９５０−２０）を塗布し、１００℃で１０分間加熱硬化させて、サイズ６０ｍｍ×８０ｍｍ、厚み５０μｍの長方形の中間層２を形成した。更に、コロナ放電処理（印加電圧１００Ｖ、積算エネルギー：６０Ｊ／ｃｍ^２、反応雰囲気：空気）した。

電極１１：前記中間層２の上に、シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、ＫＥ−１６０３）１００質量部とカーボンナノチューブ（ＡＬＤＲＩＣＨ社製、７７３８４０）５質量部とからなるシリコーンゴム組成物を塗布し、１００℃で１０分間加熱硬化させて、サイズ６０ｍｍ×８０ｍｍ、厚み５０μｍの長方形の電極１１を形成した。

中間層３：前記電極１１の両端に、シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、ＫＥ−１９５０−２０）１００質量部とチタン酸バリウム（ＡＬＤＲＩＣＨ社製、２０８１０８）５０質量部とからなるシリコーンゴム組成物を塗布し、１２０℃で３０分間加熱硬化させて、サイズ１０ｍｍ×６０ｍｍ、厚み１００μｍの長方形の中間層３を２本形成した。更に、コロナ放電処理（印加電圧１００Ｖ、積算エネルギー：６０Ｊ／ｃｍ^２、反応雰囲気：空気）した。
その後、前記フッ素樹脂シートを剥がし、中間層３〜電極１２の一体形成物を作製した。

中間層４：ポリエチレンテレフタレートフィルム（東レ株式会社製、Ｓ１０ルミラー＃１００、厚み１００μｍ）上に、シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、ＫＥ−１９５０−２０）１００質量部とチタン酸バリウム（ＡＬＤＲＩＣＨ社製、２０８１０８）５０質量部とからなるシリコーンゴム組成物を塗布し、１２０℃で３０分間加熱硬化させて、サイズ４０ｍｍ×６０ｍｍ、厚み１００μｍの長方形の中間層４を形成した。更に、電子線照射処理（処理条件；浜松ホトニクス株式会社製、ライン照射型低エネルギー電子線照射源、照射量１ＭＧｙ、反応雰囲気：窒素、酸素分圧５，０００ｐｐｍ以下）した。
その後、前記ポリエチレンテレフタレートフィルムを剥がし、中間層４を作製した。

電極２５：リン青銅板（タカチ電機工業株式会社製、厚み１００μｍ）から、サイズ６０ｍｍ×８５ｍｍ、厚み１００μｍの長方形の電極２５を切り出し、曲げ加工を施した。銅箔両面テープ（株式会社寺岡製作所製、Ｎｏ．７９６、厚み５０μｍ、サイズ４０ｍｍ×６０ｍｍ）を介して、前記電極２５と前記中間層４とを貼り付けた。次に、銅箔両面テープ（株式会社寺岡製作所製、Ｎｏ．７９６、厚み５０μｍ、サイズ１０ｍｍ×６０ｍｍ、２本）を介して、前記電極２５と前記中間層３〜電極１２の一体形成物とを貼り付けた。以上のように、電極２５〜電極１２の一体形成物からなる実施例５の素子を作製した。

−発電装置の作製−
得られた素子に、実施例１と同様にして、リード線、カバー材、及びオシロスコープを取り付けて、実施例５の発電装置を作製した。

＜発電性能の評価＞
作製した実施例５の発電装置について、実施例１と同様にして、発電性能を評価した。結果を表１−５に示した。

（実施例６）
＜素子及び発電装置の作製＞
−素子の作製−
図１２に示す素子を、以下の手順で作製した。なお、中間層の配置パターンは図９Ｇとした。
支持部材３２：エチレンプロピレンゴム（扶桑ゴム産業株式会社製、ＦＨ極薄シート、硬さ２０、厚み２００μｍ）から、サイズ７０ｍｍ×７０ｍｍ、厚み２００μｍの四角形の支持部材３２を切り出した。

電極１１：前記支持部材３２の上に、シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、ＫＥ−１６０３）１００質量部とカーボンナノチューブ（ＡＬＤＲＩＣＨ社製、７７３８４０）５質量部とからなるシリコーンゴム組成物を塗布し、１００℃で１０分間加熱硬化させて、サイズ５０ｍｍ×５０ｍｍ、厚み５０μｍの四角形の電極１１を形成した。

中間層２：前記電極１１の上に、シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、ＫＥ−１９５０−２０）とシルセスキオキサン（ＡＬＤＲＩＣＨ社製、ＰＰＳ−オクタフェニル置換体５２６８５１）１質量部とからなるシリコーンゴム組成物を塗布し、１５０℃で３０分間加熱硬化させて、サイズ５０ｍｍ×５０ｍｍ、厚み５０μｍの四角形の中間層２を形成した。中間層２は表面処理を行わなかった。

電極２３：ニッケルメッキ不織布両面テープ（３Ｍ社製、ＣＮ４４９０、厚み５０μｍ）から、サイズ１０ｍｍ×１０ｍｍ、厚み５０μｍの四角形の電極２３を４本切り出した。前記電極２３を、前記支持部材３２の四隅に貼り付けた。

中間層５：ポリエチレンテレフタレートフィルム（東レ株式会社製、Ｓ１０ルミラー＃１００、厚み１００μｍ）上に、シリコーンゴム（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製、ＸＥ１４−Ｃ２０４２）１００質量部とチタン酸バリウム（ＡＬＤＲＩＣＨ社製、２０８１０８）５０質量部とからなるシリコーンゴム組成物を塗布し、１５０℃で３０分間加熱硬化させて、サイズ１０ｍｍ×１０ｍｍ、厚み２００μｍの四角形の中間層５を４本形成した。中間層５は表面処理を行わなかった。
その後、前記ポリエチレンテレフタレートフィルムを剥がし、前記中間層５を前記電極２３の上に貼り付けた。
このように、支持部材３２〜中間層５の一体形成物を作製した。

支持部材３１：ポリカーボネート樹脂板（タキロン株式会社製、ＰＣ１６００、厚み２ｍｍ）から、サイズ７０ｍｍ×７０ｍｍ、厚み２ｍｍの四角形の支持部材３１を切り出した。

電極１２：銅箔テープ（株式会社寺岡製作所製、Ｎｏ．８３２３、厚み７０μｍ）から、サイズ７０ｍｍ×７０ｍｍ、厚み７０μｍの四角形の電極１２を切り出した。それを、前記支持部材３１の上に貼り付けた。

電極１３：アルミ箔テープ（株式会社寺岡製作所製、Ｎｏ．８３０３、厚み８５μｍ）から、サイズ４０ｍｍ×４０ｍｍ、厚み８５μｍの四角形の電極１３を切り出した。それを、前記支持部材３１の上（電極１２が貼られていない面）に貼り付けた。
このように、電極１２〜電極１３の一体形成物を作製した。

銅箔両面テープ（株式会社寺岡製作所製、Ｎｏ．７９６、厚み５０μｍ、サイズ１０ｍｍ×１０ｍｍ、４本）を介して、前記支持部材３２〜中間層５の一体形成物と前記電極１２〜電極１３の一体形成物とを貼り付け、支持部材３２〜電極１３の一体形成物を作製した。

中間層４：ポリエチレンテレフタレートフィルム（東レ株式会社製、Ｓ１０ルミラー＃１００、厚み１００μｍ）上に、シリコーンゴム（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製、ＸＥ１４−Ｃ２０４２）１００質量部とチタン酸バリウム（ＡＬＤＲＩＣＨ社製、２０８１０８）５０質量部とからなるシリコーンゴム組成物を塗布し、１５０℃で３０分間加熱硬化させて、サイズ４０ｍｍ×４０ｍｍ、厚み１００μｍの四角形の中間層４を形成した。中間層４は表面処理を行わなかった。
その後、前記ポリエチレンテレフタレートフィルムを剥がし、中間層４を作製した。

支持部材３３：ポリカーボネート樹脂板（タキロン株式会社製、ＰＣ１６００、厚み３ｍｍ）から、サイズ７０ｍｍ×７０ｍｍ、厚み２ｍｍの四角形の支持部材３３を切り出した。更に、四隅に外径φ５５ｍｍの穴を４ヶ所あけた。

電極２２：アルミ箔両面テープ（株式会社寺岡製作所製、Ｎｏ．７９１、厚み１３０μｍ）から、サイズ４０ｍｍ×４０ｍｍ、厚み１３０μｍの四角形の電極２２を切り出した。それを、前記支持部材３３の上に貼り付けた。
前記電極２２の上に、前記中間層４を貼り付けた。
このように、中間層４〜支持部材３３の一体形成物を作製した。

コイルバネ３５：圧縮コイルバネ（昌和発條製作所製、ＡＳ０５０−００８−０．７、ステンレス鋼線、自由長８ｍｍ）４本を、前記支持部材３３の四隅の穴に入れた。前記コイルバネ３５の上に、前記支持部材３２〜電極１３の一体形成物を置いた。
以上のように、支持部材３２〜支持部材３３の一体形成物からなる実施例６の素子を作製した。

−発電装置の作製−
得られた素子に、実施例１と同様にして、リード線、カバー材、オシロスコープを取り付けて、実施例６の発電装置を作製した。

＜発電性能の評価＞
作製した実施例６の発電装置について、実施例１と同様にして、発電性能を評価した。結果を表１−６に示した。

（実施例７）
＜素子及び発電装置の作製＞
−素子の作製−
実施例１の素子において、中間層２をアクリルゴム（日本ゼオン株式会社製、Ｎｉｐｏｌ ＡＲ３１）として、表面処理を行わなかった以外は、実施例１と同様にして、実施例７の素子を作製した。

−発電装置の作製−
得られた素子に、実施例１と同様にして、リード線、カバー材、及びオシロスコープを取り付けて、実施例７の発電装置を作製した。

＜発電性能の評価＞
作製した実施例７の発電装置について、実施例１と同様にして、発電性能を評価した。結果を表１−７に示した。

（実施例８）
＜素子及び発電装置の作製＞
−素子の作製−
実施例１の素子において、中間層３をアクリルゴム（日本ゼオン株式会社製、Ｎｉｐｏｌ ＡＲ３１）として、表面処理を行わなかった以外は、実施例１と同様にして、実施例８の素子を作製した。

−発電装置の作製−
得られた素子に、実施例１と同様にして、リード線、カバー材、及びオシロスコープを取り付けて、実施例８の発電装置を作製した。

＜発電性能の評価＞
作製した実施例８の発電装置について、実施例１と同様にして、発電性能を評価した。結果を表１−８に示した。

（実施例９）
＜素子及び発電装置の作製＞
−素子の作製−
図１６に示す素子を、以下の手順で作製した。なお、中間層の配置パターンは図１７Ａとした。
支持部材３１：フッ素樹脂シート（中興化成工業株式会社製、スカイブドテープ、厚み１００μｍ）上に、アクリルゴム（日本ゼオン株式会社製、Ｎｉｐｏｌ ＡＲ３１）を塗布し、１００℃で１０分間加熱硬化させて、サイズ７０ｍｍ×７０ｍｍ、厚み５０μｍの四角形の支持部材３１を形成した。

電極１１：前記支持部材３１の上に、シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、ＫＥ−１６０３）１００質量部とカーボンナノチューブ（ＡＬＤＲＩＣＨ社製、７７３８４０）５質量部とからなるシリコーンゴム組成物を塗布し、１００℃で１０分間加熱硬化させて、サイズ７０ｍｍ×７０ｍｍ、厚み１００μｍの四角の電極１１を形成した。

中間層２：前記電極１３の上に、シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、ＫＥ−１６０３）を塗布し、１２０℃で３０分間加熱硬化させて、サイズ７０ｍｍ×７０ｍｍ、厚み１００μｍの四角形の中間層２を形成した。更に、電子線照射処理（処理条件；浜松ホトニクス株式会社製、ライン照射型低エネルギー電子線照射源、照射量１ＭＧｙ、反応雰囲気：窒素、酸素分圧５，０００ｐｐｍ以下）した。その後、前記フッ素樹脂シートを剥がし、支持部材３１〜中間層２の一体形成物を作製した。

電極１２：前記支持部材３１〜中間層２の一体形成物の上に、シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、ＫＥ−１６０３）１００質量部とカーボンナノチューブ（ＡＬＤＲＩＣＨ社製、７７３８４０）５質量部とからなるシリコーンゴム組成物を塗布し、１００℃で１０分間加熱硬化させて、サイズ４０ｍｍ×７０ｍｍ、厚み１００μｍの長方形の電極１２を形成した。
このように、電極１２〜中間層２の一体形成物を作製した。

中間層４：ポリエチレンテレフタレートフィルム（東レ株式会社製、Ｓ１０ルミラー＃１００、厚み１００μｍ）上に、シリコーンゴム（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製、ＸＥ１４−Ｃ２０４２）１００質量部とチタン酸バリウム（ＡＬＤＲＩＣＨ社製、２０８１０８）５０質量部とからなるシリコーンゴム組成物を塗布し、１２０℃で３０分間加熱硬化させて、サイズ４０ｍｍ×７０ｍｍ、厚み１００μｍの長方形の中間層４を形成した。更に、電子線照射処理（処理条件；浜松ホトニクス株式会社製、ライン照射型低エネルギー電子線照射源、照射量１ＭＧｙ、反応雰囲気：窒素、酸素分圧５，０００ｐｐｍ以下）した。
その後、前記ポリエチレンテレフタレートフィルムを剥がし、中間層４を作製した。

電極２５：リン青銅板（タカチ電機工業株式会社製、厚み１００μｍ）から、サイズ７０ｍｍ×７５ｍｍ、厚み１００μｍの長方形の電極２５を切り出し、曲げ加工を施した。銅箔両面テープ（株式会社寺岡製作所製、Ｎｏ．７９６、厚み５０μｍ、サイズ４０ｍｍ×７０ｍｍ）を介して、前記電極２５と前記中間層４とを貼り付けた。次に、銅箔両面テープ（株式会社寺岡製作所製、Ｎｏ．７９６、厚み５０μｍ、サイズ５ｍｍ×７０ｍｍ、２本）を介して、前記電極２５と前記電極１２〜中間層２の一体形成物とを貼り付け、電極２５〜中間層２の一体形成物を作製した。

電極２６：リン青銅板（タカチ電機工業株式会社製、厚み１００μｍ）から、サイズ７０ｍｍ×７５ｍｍ、厚み１００μｍの長方形の電極２６を切り出し、曲げ加工を施した。次に、銅箔両面テープ（株式会社寺岡製作所製、Ｎｏ．７９６、厚み５０μｍ、サイズ５ｍｍ×７０ｍｍ、２本）を介して、前記電極２６と前記電極２５〜中間層２の一体形成物とを貼り付けた。
以上のように、電極２５〜電極２６の一体形成物からなる実施例９の素子を作製した。

−発電装置の作製−
得られた素子に、実施例１と同様にして、リード線、カバー材、及びオシロスコープを取り付けて、実施例９の発電装置を作製した。

＜発電性能の評価＞
作製した実施例９の発電装置について、実施例１と同様にして、発電性能を評価した。結果を表１−９に示した。

（比較例１）
＜素子及び発電装置の作製＞
−素子の作製−
図２６に示す素子を、以下の手順で作製した。
ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）ピエゾフィルム（東京センサ株式会社製、ＰＶＤＦの厚み１１０μｍ、銀電極の厚み６μｍ）から、サイズ７０ｍｍ×７０ｍｍの四角形に切り出し、比較例１の素子とした。

−発電装置の作製−
得られた素子に、実施例１と同様にして、リード線、カバー材、及びオシロスコープを取り付けて、比較例１の発電装置を作製した。

＜発電性能の評価＞
作製した比較例１の発電装置について、実施例１と同様にして、発電性能を評価した。結果を表１−１０に示した。

（比較例２）
＜素子及び発電装置の作製＞
−素子の作製−
図２６に示す素子を、以下の手順で作製した。
電極２１：フッ素樹脂シート（中興化成工業株式会社製、スカイブドテープ、厚み１００μｍ）上に、シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、ＫＥ−１６０３）１００質量部とカーボンナノチューブ（ＡＬＤＲＩＣＨ社製、７７３８４０）５質量部とからなるシリコーンゴム組成物を塗布し、１００℃で１０分間加熱硬化させて、サイズ７０ｍｍ×７０ｍｍ、厚み１００μｍの四角形の電極２１を形成した。

中間層３：前記電極２１の上に、シリコーンゴム（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製、ＩＶＳ４３１２）を塗布し、１００℃で１０分間加熱硬化させて、サイズ７０ｍｍ×７０ｍｍ、厚み２００μｍの四角形の中間層３を形成した。中間層３は表面処理を行わなかった。

電極２２：前記中間層３の上に、シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、ＫＥ−１６０３）１００質量部とカーボンナノチューブ（ＡＬＤＲＩＣＨ社製、７７３８４０）５質量部とからなるシリコーンゴム組成物を塗布し、１２０℃で３０分間加熱硬化させて、サイズ７０ｍｍ×７０ｍｍ、厚み１００μｍの四角形の電極２２を形成した。
その後、前記フッ素樹脂シートを剥がした。
以上のように、電極２１〜電極２２の一体形成物からなる比較例２の素子を作製した。

−発電装置の作製−
得られた素子に、実施例１と同様にして、リード線、カバー材、オシロスコープを取り付けて、比較例２の発電装置を作製した。

＜発電性能の評価＞
作製した比較例２の発電装置について、実施例１と同様にして、発電性能を評価した。結果を表１−１１に示した。

表１−１から表１−１１の結果から、実施例１から６と実施例９の素子及び発電装置は、比較例１及び２の素子及び発電装置に比べて、発電性能が高く、繰り返し安定性に優れていることがわかった。
また、実施例７及び８は、発電性能のランクはＤであるが、電圧量倍率は１回目５倍、５００回目３倍であり、比較例１及び２に比べて、発電性能及び繰り返し安定性が良好であることがわかった。
また、図２７には、実施例３及び比較例１の発電装置の発電電圧波形を示した。図２７の結果から、実施例３の素子及び発電装置は、比較例１の素子及び発電装置に比べて、発電している時間が長く、発電性能が高いことがわかった。

本発明の態様は、例えば、以下のとおりである。
＜１＞ 複数の電極と、該複数の電極のいずれかに挟まれて配される複数の中間層と、を有する素子であって、
前記複数の中間層が、該中間層に外力を加えると、
前記外力が加わる方向に対して平行ではない方向に伸張変形可能な中間層、
前記外力が加わる方向に対して平行な方向に圧縮変形可能な中間層、及び
前記外力が加わる方向に対して平行ではない方向に伸張変形可能でありかつ平行な方向に圧縮変形可能な中間層、から選択される少なくとも２つを有してなることを特徴とする素子である。
＜２＞ 前記複数の中間層が、いずれも弾性を有している前記＜１＞に記載の素子である。
＜３＞ 前記伸張変形可能な中間層が、外力が加わる方向に対して斜め方向に伸張変形可能である前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の素子である。
＜４＞ 前記斜め方向に伸張変形可能な中間層が、外力が加わる方向とのなす角度が２度以上８８度未満及び９２度以上１７８度以下のいずれかとなる方向に伸張変形可能である前記＜３＞に記載の素子である。
＜５＞ 前記斜め方向に伸張変形可能な中間層が、外力が加わる方向とのなす角度が５度以上８５度以下及び９５度以上１７５度以下のいずれかとなる方向に伸張変形可能である前記＜４＞に記載の素子である。
＜６＞ 前記伸張変形可能な中間層が、外力が加わる方向に対して垂直方向に伸張変形可能である前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の素子である。
＜７＞ 前記垂直方向に伸張変形可能な中間層が、外力が加わる方向とのなす角度が８８度以上９２度未満となる方向に伸張変形可能である前記＜６＞に記載の素子である。
＜８＞ 前記圧縮変形可能な中間層が、外力が加わる方向とのなす角度が０度以上２度未満となる方向に圧縮変形可能である前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の素子である。
＜９＞ 前記中間層に外力を加える方向が、前記中間層表面に対して垂直方向である前記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載の素子である。
＜１０＞ 前記中間層が、シリコーンゴムを含有するシリコーンゴム組成物からなる前記＜１＞から＜９＞のいずれかに記載の素子である。
＜１１＞ 前記シリコーゴム組成物がフィラーを含有する前記＜１０＞に記載の素子である。
＜１２＞ 前記中間層が、表面改質処理されている前記＜１＞から＜１０＞のいずれかに記載の素子である。
＜１３＞ 前記表面改質処理が、プラズマ処理、コロナ放電処理、及び電子線照射処理のいずれかである前記＜１２＞に記載の素子である。
＜１４＞ 前記電極の少なくとも１つが、可撓性を有する前記＜１＞から＜１３＞のいずれかに記載の素子である。
＜１５＞ 前記電極が、導電性ゴム組成物からなる前記＜１４＞に記載の素子である。
＜１６＞ 前記電極が、カーボンナノチューブ含有シリコーゴム組成物からなる前記＜１４＞から＜１５＞のいずれかに記載の素子である。
＜１７＞ 前記中間層と、少なくとも一方の電極との間に空間を有する前記＜１＞から＜１６＞のいずれかに記載の素子である。
＜１８＞ 更に、支持部材を有する前記＜１＞から＜１７＞のいずれかに記載の素子である。
＜１９＞ 前記支持部材が、可撓性を有する前記＜１８＞に記載の素子である。
＜２０＞ 前記＜１＞から＜１９＞のいずれかに記載の素子を有することを特徴とする発電装置である。
＜２１＞ 履物、床材、及び着用具の少なくともいずれかに用いられる前記＜２０＞に記載の発電装置である。

前記＜１＞から＜１９＞のいずれかに記載の素子、及び前記＜２０＞から＜２１＞のいずれかに記載の発電装置は、従来における前記諸問題を解決し、前記本発明の目的を達成することができる。

特開２０１４−２３９６４７号公報

１ 素子
２、３、４、５ 中間層
１１、１２、１３、２１、２２、２３、２４、２５、２６ 電極
３１、３２、３３ 支持部材
３４ 板バネ
３５ コイルバネ
４１ 発電装置
４２ 電線
４３ 電気回路
４４、４５ カバー材
４６ 整流回路
５１ インソール
５２ フロアタイル
５３ ひざ用サポーター
Ｘ 外力によって伸張変形する領域
Ｙ 外力によって圧縮変形する領域

Claims (11)

1. 複数の電極と、該複数の電極のいずれかに挟まれて配される複数の中間層と、を有する素子であって、
   前記複数の中間層が、該中間層に外力を加えると、
   前記外力が加わる方向に対して平行ではない方向に伸張変形可能な中間層、
   前記外力が加わる方向に対して平行な方向に圧縮変形可能な中間層、及び
   前記外力が加わる方向に対して平行ではない方向に伸張変形可能でありかつ平行な方向に圧縮変形可能な中間層、から選択される少なくとも２つを有してなることを特徴とする素子。
2. 前記複数の中間層が、いずれも弾性を有している請求項１に記載の素子。
3. 前記伸張変形可能な中間層が、外力が加わる方向に対して斜め方向に伸張変形可能である請求項１から２のいずれかに記載の素子。
4. 前記伸張変形可能な中間層が、外力が加わる方向に対して垂直方向に伸張変形可能である請求項１から２のいずれかに記載の素子。
5. 前記中間層が、シリコーンゴムを含有するシリコーンゴム組成物からなる請求項１から４のいずれかに記載の素子。
6. 前記中間層が、表面改質処理されている請求項１から５のいずれかに記載の素子。
7. 前記電極の少なくとも１つが、可撓性を有する請求項１から６のいずれかに記載の素子。
8. 前記中間層と、少なくとも一方の電極との間に空間を有する請求項１から７のいずれかに記載の素子。
9. 更に、支持部材を有する請求項１から８のいずれかに記載の素子。
10. 請求項１から９のいずれかに記載の素子を有することを特徴とする発電装置。
11. 履物、床材、及び着用具の少なくともいずれかに用いられる請求項１０に記載の発電装置。