JPH0412682A - 静電アクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、静電気を用いた静電モータ等の静電アクチュ
エータに関する。

従来の技術 従来、精密工学会誌５４／９／１９８８中の［マイクロ
アクチュエータ（ｐ、　１６３５〜Ｐ、１６４０）　Ｊ
によれば、種々のマイクロアクチュエータについて記載
され、その一つとして、表面弾性波を利用した超音波モ
ータがある。このような超音波モータは特開昭５８−１
４８６６２号公報でも提案されている。

また、生産研究ｖｏ１．４１　ＮｃＬ１２（１９８９，
１２）中の「高分子フィルムを用いた積層形静電アクチ
ュエータ」によれば、静電気を利用した静電アクチュエ
ータが提案されている。

発明が解決しようとする課題 ところが、上記の超音波モータの場合、変位も少なく、
高周波で正しい位相差のある駆動波を必要とし複雑とな
るため、その駆動回路コストが高いものとなる。

また、上記の静電アクチュエータは、高電界を形成する
ために高圧±５ｏｏｖが必要となり、高圧電源と高圧ス
イッチング回路が必要となり、やはりコスト高となる。

課題を解決するための手段 可動性を有する光導電体と、帯電時にこの光導電体に部
分的に光を照射する露光手段と、前記光導電体に対向さ
せたストライプ状の電極とを設け、これらの電極に前記
露光手段による露光時に前記光導電体の露光部分を帯電
させるための電界を発生させる電圧と帯電後の帯電部分
との間で静電的な反発と吸引とを発生させる電圧とを切
換え印加する印加手段を設けた。

作用 可動体として光導電体を用い、帯電時には露光手段によ
り部分的に光を照射して低抵抗化するため、短時間かつ
低電圧で行なうことができ、また、光導電体を移動させ
るときには露光しないため抵抗値が高く部分的な帯電状
態が維持され、電極を用いた静電的な反発・吸引の繰返
しにより低電圧にて確実な駆動が可能となり、駆動のた
めの印加手段が簡単・安価なもので済む。

実施例 本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

まず、フィルム状に形成された光導電体１が移動子とし
て左右方向に移動自在に設けられている。

ここに、光導電体とじ又、本実施例ではＣｃｉＳ。

ＰｂＳ等が用いられている。また、このような光導電体
１に対向させてベース２が固定子として固定的に設けら
れ、このベース２上にはアルミニウムによる電極３がス
トライプ状に形成され、絶縁体４により覆われている。

ここに５これらの電極３を個別にはｅ＋、ｅｓｒ〜　ｅ
、、とすると、帯電の種類（＋、−，なしの３種類）に
対応させて３つ置きに同電位となるように電圧印加手段
（図示せず）に接続されている。即ち、電極ｅ、、　ｅ
、。

ｅ７．〜が駆動パルスＣ１により同電位となり、電極ｅ
、、ｅ、、ｅ、、〜が駆動パルスＣ１により同電位とな
り、電極ｅ、、ｅ、、〜が駆動パルスＣ５により同電位
となるように印加手段に接続されている。また、前記光
導電体１表面に対しては部分的に露光する露光手段５が
設けられている。この露光手段５は図示しない光源と、
光導電体１の所定位置にのみ光源からの光６をスリット
状に照射するために照射領域を規制する遮光板７とより
なる。

このような構成において、第１図（ａ）は光導電体１の
帯電時を示す。まず、電極ｅ＋＋　８−　（＝ｅ、、ｅ
、、ｅ、、ｅ、、〜）に対向する光導電体１部分に光６
を照射しく電極ｅ、、ｅ、、〜部分には照射せず）、照
射部分のみを導電状態に低抵抗化し、電極ｅ＋　Ｃ＝ｅ
ａｔ　ｅｙ　ｔ〜）には−極性、電極ｅｔ　（＝ｅｓ＋
　ｅｔ　Ｔ〜）は十極性となるように、駆動パルスＣ，
，Ｃ，を各々印加する。電極ｅ。

（＝ｅ、、〜）には電圧印加しない。、これにより、光
導電体１において電極ｅｌ＋　（”ｅ’ａ＋　ｅｔ　ｖ
〜）対向部分は十極性、電極ｅ＊　（＝ｅ’ｍ＋　ｅｔ
　Ｔ〜）対向部分は一極性に帯電される。即ち、ストラ
イプ状の電極３に対応して、光導電体１はストライプ状
に＋、−２無帯電状態を繰返す状態に帯電される。この
ような帯電動作は、光導電体１の帯電部分が光照射によ
り低抵抗化された状態で行なわれるため、短時間で済む
。また、電極ｅ。

（＝ｅ、、〜）に対応する部分は光６が照射されず高抵
抗のままであるため、帯電しようとする隣接領域や隣接
電極による影響を受けにくく、所望通りの領域のみを正
しく帯電させることができる。

ちなみに、前述した［高分子フィルムを用いた積層形静
電アクチュエータ」なる文献によれば、光導電体を扱う
場合についても一部触れられているが、光導電体の全面
に光照射する場合を考えているにすぎない。

次に、光導電体１を移動させるときには、光導電体１に
対する光６の照射をオフさせる。この状態では光導電体
１は全域に渡って高抵抗状態に戻るため、上記の帯電状
態が維持されるにのような状態で、今度は電極３に印加
手段により移動用の吸引・反発を生じさせる電圧を切換
え印加する。

即ち、第１図（ｂ）に示すように、電極ｅ、　（＝ｅ４
゜ｅｌ　ｔ　〜）は生棲性、電極ｅ　、　（＝　ｅ　、
　、　ｅ　、　、　〜）は−極性、電極９．（＝ｅ、、
〜）は生棲性となるように、駆動パルスＣ，，Ｃ，，Ｃ
，を各々印加する。即ち、電極ｅ、、　ｅ、部分で見れ
ば対向する帯電部分との間で静電的に反発力が作用する
一方、電極ｅ、、ｅ、部分と各々一つ前に対向する帯電
部分との間では静電的に吸引力が作用するため、光導電
体１は反発力によって摩擦による抵抗が弱められながら
吸引力で右方向へ移動する。結果的に同図（Ｃ）に示す
ように電極３と帯電領域とが１つずれた状態となるまで
光導電体１が移動する。

この状態では、今度は、電極ｅｔ（＝ｅ、、ｅ、。

〜）が生棲性、電極ｅｍ　（＝ｅｖｅ〜）は−極性、電
極ｅ＋　（＝８ａｔ　ｅｑ　ｒ〜）は生棲性となるよう
に、駆動パルスＣ，，Ｃ，，Ｃ，を各々切換えて電圧印
加する。これにより、光導電体１はさらに右方に移動す
る。以下、光導電体】の移動位置に応じて駆動パルスＣ
，，Ｃ，，Ｃ，の正負を切換えることにより、光導電体
１を必要量だけ右方に移動させることができる。

第２図は、このような動作のだめの光照射及び駆動パル
スＣ，，Ｃ，、Ｃ，の正負切換えタイミング例を示すも
ので、タイミングＴ、が第１図（ａ）に相当し、タイミ
ングＴ、が第１図（ｂ）に相当し、タイミングＴ、が第
１図（ｃ）に相当する。ここに、光照射をオフさせてか
ら直ぐに電圧を切換えないのは、第３図に示すように光
導電体１の光６に対する応答遅れΔを考慮したためであ
る。また、光導電体１の移動途中で必要に応じて再度光
照射を行ない帯電し直すようにしてもよい（第２図（ａ
）中の途中での光照射はこれを示す）。

このようにして、複雑な駆動回路、高電界を要しない新
規なアクチュエータとして動作する。

なお、光導電体１を部分的にスリット状露光するために
は、第４図に示すように照射したくない領域を直脱遮光
するようにした遮光板８を用いるようにしてもよい。

発明の効果 本発明は、上述したように可動体として光導電体を用い
、帯電時には露光手段により帯電を要する領域に部分的
に光を照射して低抵抗化するようにしたので、短時間か
つ低電圧で帯電工程を行なうことができ、また、光導電
体を移動させるときには露光しないので抵抗値が高く部
分的な帯電状態に維持し、対向する電極を用いた静電的
な反発・吸引の繰返しにより低電圧による駆動が可能と
なり、駆動のための印加手段を簡単・安価なものとする
ことができるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は動作原
理を示す概略構成図、第２図はその光照射及び駆動用パ
ルスのタイミングチャート、第３図は光導電体の応答遅
れを示す説明図、第４図は露光時の変形例を示す概略構
成図である。 １・・・光導電体、３・・・電極、５・・・露光手段、
６・・・光

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　可動性を有する光導電体と、帯電時にこの光導電体に
   部分的に光を照射する露光手段と、前記光導電体に対向
   させたストライプ状の電極と、これらの電極に前記露光
   手段による露光時に前記光導電体の露光部分を帯電させ
   るための電界を発生させる電圧と帯電後の帯電部分との
   間で静電的な反発と吸引とを発生させる電圧とを切換え
   印加する印加手段とよりなることを特徴とする静電アク
   チュエータ。