JPH09224383A - 静電アクチュエータ用素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】静電アクチュエータ用素子の所謂サイズフリー
化された製造方法を提供する。 【解決手段】絶縁性支持体上に相互に絶縁されて所定方
向に且つ所定の間隔で配置された複数の駆動電極を備え
た第１部材と、第１部材に対向配置され且つ絶縁性薄葉
体に正負の電荷を付与した第２部材と、駆動電極への印
加電圧を切り替えることにより第１部材と第２部材との
間に静電気の作用による吸引・反発力を生じさせて両者
を相対移動させるための駆動手段とから主として構成さ
れる静電アクチュエータに第１部材として使用される静
電アクチュエータ用素子の製造方法であって、グラビア
印刷機の版胴と圧胴との間にプラスチックフイルムより
成る絶縁性支持体１１を連続的に供給して所定方向に且
つ所定の間隔で配置された複数の駆動電極１２を印刷し
て乾燥した後、電極印刷面に絶縁性保護膜１３を連続的
にラミネートする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、静電アクチュエー
タ用素子の製造方法に関するものであり、詳しくは、使
用される各場面毎の要求サイズに容易に対応し得る、静
電アクチュエータ用素子の所謂サイズフリー化された製
造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図８は、静電アクチュエータの一例の模
式的説明図であるが、同図に示す様に、静電アクチュエ
ータは、絶縁性支持体（１１）上に相互に絶縁されて所
定方向に且つ所定の間隔で配置された複数の駆動電極
（１２）を備えた第１部材（１）と、第１部材に対向配
置され且つ絶縁性薄葉体に正負の電荷を付与した第２部
材（２）と、上記の駆動電極への印加電圧を切り替える
ことにより第１部材と第２部材との間に静電気の作用に
よる吸引・反発力を生じさせて上記の両者を相対移動さ
せるための駆動手段（１８）とから主として構成され
る。

【０００３】複数の駆動電極（１２）は、相互に絶縁さ
れた複数相の各集合線（１４ａ）〜（１４ｃ）を介して
駆動手段（１８）に接続され、駆動手段（１８）は、ス
イッチング素子（１５）と高圧電源（１６）とスイッチ
ング回路（１７）とから構成されている。なお、図示し
た駆動電極（１２）は３相構造である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、静電アクチ
ュエータは、基本原理が確立されてその実用化検討が行
われている段階にあり、各種の用途に適用するために
は、製造コストを低減させた工業的に有利な製造方法を
検討しなければならない。例えば、静電アクチュエータ
のサイズは使用される各場面毎に異なるが、要求サイズ
毎に絶縁性支持体（１１）上に複数の駆動電極（１２）
を形成する方法は、製造コストの点から極めて不利であ
る。

【０００５】本発明は、上記実情に鑑みなされたもので
あり、その目的は、使用される各場面毎の要求サイズに
容易に対応し得る、静電アクチュエータ用素子の所謂サ
イズフリー化された製造方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の要旨
は、絶縁性支持体上に相互に絶縁されて所定方向に且つ
所定の間隔で配置された複数の駆動電極を備えた第１部
材と、第１部材に対向配置され且つ絶縁性薄葉体に正負
の電荷を付与した第２部材と、上記の駆動電極への印加
電圧を切り替えることにより第１部材と第２部材との間
に静電気の作用による吸引・反発力を生じさせて上記の
両者を相対移動させるための駆動手段とから主として構
成される静電アクチュエータに使用される第１部材とし
ての静電アクチュエータ用素子の製造方法であって、グ
ラビア印刷機の版胴と圧胴との間にプラスチックフイル
ムより成る絶縁性支持体を連続的に供給して所定方向に
且つ所定の間隔で配置された複数の駆動電極を印刷して
乾燥した後、電極印刷面に絶縁性保護膜を連続的にラミ
ネートすることを特徴とする静電アクチュエータ用素子
の製造方法に存する。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に基づき
詳細に説明する。図１は、本発明に係る静電アクチュエ
ータ用素子の製造方法の一例の説明図、図２は、グラビ
アコーターの版胴の表面説明図、図３及び図４は、図１
の製造方法で得られた本発明に係る静電アクチュエータ
用素子の工程毎の説明図、図５及び図６は、本発明に係
る静電アクチュエータ用素子の集合電線との結線方法の
一例の説明図、図７は、本発明の製造方法で得られた静
電アクチュエータ用素子の一例の断面説明図である。

【０００８】先ず、本発明の製造方法で得られる素子が
使用される静電アクチュエータの概要について説明す
る。上記の静電アクチュエータは、前記の図８に示す様
に、絶縁性支持体（１１）上に相互に絶縁されて所定方
向に且つ所定の間隔で配置された複数の駆動電極（１
２）を備えた第１部材（１）と、第１部材に対向配置さ
れ且つ絶縁性薄葉体に正負の電荷を付与した第２部材
（２）と、上記の駆動電極への印加電圧を切り替えるこ
とにより第１部材と第２部材との間に静電気の作用によ
る吸引・反発力を生じさせて上記の両者を相対移動させ
るための駆動手段（１８）とから主として構成される。

【０００９】静電アクチュエータは、第１部材（１）及
び第２部材（２）とも透明であることが各種の用途にお
いて好適であり、斯かる透明静電アクチュエータは、例
えば、特開平４−３４０３７２号公報などに記載されて
いる。

【００１０】第１部材（１）を構成する絶縁性支持体
（１１）としては、例えば、ポリカーボネート、ポリエ
チレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、
ポリエーテルサルフォン、ポリアリレート等の透明プラ
スチックフイルムが使用される。

【００１１】通常、駆動電極（１２）は３相構造とさ
れ、その表面には絶縁性保護膜（１３）が設けられる。
透明な駆動電極（１２）及び絶縁性保護膜（１３）につ
いては後述する。

【００１２】第２部材（２）を構成する絶縁性薄葉体と
しては、第１部材（１）の絶縁性支持体（１１）と同様
の材料が使用される。そして、絶縁性薄葉体に正負の電
荷を付与する手段としては、絶縁性薄葉体の表面に帯電
防止効果の弱い帯電防止剤を塗布して表面固有抵抗率が
通常１０¹¹〜１０¹⁵Ω／□の範囲の抵抗体層を設ける方
法が挙げられる。また、絶縁性薄葉体の表面に第１部材
（１）の駆動電極（１２）に対応させて２相構造または
３相構造の帯状電極を設ける方法なども使用することが
出来る。この場合、通常、帯状電極の表面には絶縁性保
護膜が設けられる。

【００１３】本発明の製造方法で得られる静電アクチュ
エータ用素子は、上記の様に構成される静電アクチュエ
ータの第１部材として使用される。そして、本発明の製
造方法においては、グラビア印刷機の版胴と圧胴との間
にプラスチックフイルムより成る絶縁性支持体を連続的
に供給して所定方向に且つ所定の間隔で配置された複数
の駆動電極を印刷して乾燥した後、電極印刷面に絶縁性
保護膜を連続的にラミネートする。

【００１４】先ず、図１に示す様に、アンワインダー
（図示せず）からプラスチックフイルムより成る絶縁性
支持体（１１）を巻き出し、図２に示す様な凹状の電極
パターン（２０ａ）を備え且つ回転する版胴（２０）と
その上部に配置された圧胴（２１）との間に連続的供給
し、版胴（２１）の下部をインク槽（２２）内に収容さ
れた導電性インク（２３）に浸漬し、版面の非線画部の
導電性インクをドクター（２４）によって掻き落とし、
圧胴（２１）によって絶縁性支持体（１１）を版胴（２
０）に押圧して印刷を行う。そして、グラビア印刷終了
後は、乾燥機（３０）を通過させ、印刷面に加熱空気を
吹き付けることにより導電性インク中の溶剤を蒸発させ
て導電性インクを固化させる。図３は、印刷および乾燥
工程終了後の第１部材（１）を示す。

【００１５】次いで、図１に示す様に、一対のラミネー
トロール（３１）、（３２）の間を通過させると共に一
方のラミネートロール（３２）から絶縁性保護膜（１
３）を連続的にラミネートする。図４は、ラミネート工
程終了後の第１部材（１）を示す。得られた第１部材
（１）は、ワインダー（図示せず）に巻き取られる。

【００１６】版胴（２０）の版面に凹状の電極パターン
（１９）を形成する方法としては、ダイヤモンド針を振
動させてセルを形成するヘリオ・クリショグラフ法、電
子ビームで版胴の表面を蒸発させてセルを形成する電子
ビーム彫刻法、ポジフイルムを使用した露光・現像・エ
ッチング工程などによりセルを形成するエッチング法な
どが採用される。

【００１７】導電性インク（２３）は、透明性が要求さ
れる場合、透明バインダー樹脂の溶液中に透明導電性物
質の微粒子を分散させて調製される。分散手段として
は、サンドミル、ロールミル、ボールミル、ホモジナイ
ザー等が使用される。導電性インク（２３）の粘度は５
０〜１０００ｓｐｓの範囲が好ましい。

【００１８】上記のバインダー樹脂としては、フェノキ
シ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリエステ
ル樹脂、ポリウレタン樹脂、セルロース、ポリサルフォ
ン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、アクリルブタジエ
ンスチレン共重合体、アクリルスチレン共重合体、ポリ
カーボネート樹脂などが挙げられ、上記の溶媒として
は、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、シクロ
ヘキサノン、トルエン等が挙げられ、上記の導電性物質
としては、酸化錫、インジウム−錫酸化物（ＩＴＯ）、
銀、金などが挙げられる。導電性インク（２３）が透明
である必要がない場合は、上記の導電性物質としてカー
ボンブラックを使用してもよい。

【００１９】導電性インクの供給方法としては、図１に
示す様に、版胴（２０）の一部を導電性インク（２３）
に浸漬させる方法の他、版胴の下部に接触配置された付
けローラの一部を導電性インクに浸漬させる方法を採用
することが出来る。駆動電極（１２）の印刷は、所定方
向に且つ所定の間隔で行われる。通常、プラスチックフ
イルムより成る絶縁性支持体（１１）の長手方向（ＭＤ
方向）に沿って帯状に印刷される。

【００２０】絶縁性支持体（１１）を巻き出し速度は、
適宜選択されるが、１０ｍ／分以上と高速にすることも
可能である。グラビア印刷終了後の乾燥温度は、適宜選
択されるが、通常は６０〜１２０℃とされる。絶縁性保
護膜（１３）としては、透明絶縁性支持体（１１）と同
様の透明プラスチックフイルムが使用され、その貼り合
わせ面に透明な接着剤を塗布して使用される。

【００２１】本発明の製造方法で得られた静電アクチュ
エータ用素子は、使用される各場面毎の要求サイズに応
じ、例えば、プラスチックフイルムより成る絶縁性支持
体（１１）の長手方向（ＭＤ方向）に所定の長さで裁断
して使用される。そして、本発明に係る静電アクチュエ
ータ用素子の集合電線との結線方法は、特に制限されな
いが、例えば、次の第１または第２の方法が好適に使用
される。

【００２２】第１の結線方法は、複数の駆動電極上の後
述する複数相の各直線状集合線との接続箇所（ランド形
成箇所）に対応して絶縁性支持体を貫通するランド孔を
絶縁性保護膜側から形成する工程、駆動電極と交叉する
方向であって且つ絶縁性支持体の駆動電極非形成面側の
各ランド上の相当位置に所定の間隔で複数相の各直線状
集合線を形成することにより複数の駆動電極と複数相の
各直線状集合線とを接続する工程とを包含する。

【００２３】上記のランド孔形成工程は、図５に示す様
に、例えば、ＮＣドリルやレザー等の手段により、複数
の駆動電極（１２）上の後述する複数相の各集合線との
接続箇所（ランド形成箇所）に対応して絶縁性支持体
（１１）を貫通するランド孔（４０）を絶縁性保護膜
（１３）側から形成することにより行われる。なお、図
５は、図３に示す絶縁性支持体（１１）を裏面視した図
面である。

【００２４】上記の接続工程は、図６に示す様に、駆動
電極（１２）と交叉する方向であって且つ絶縁性支持体
（１１）の駆動電極非形成面側の各ランド上の相当位置
に所定の間隔で複数相の各集合線（１４ａ）、（１４
ｂ）、（１４ｃ）を形成することにより複数の直線状駆
動電極と複数相の各集合線とを接続することにより行わ
れる。上記の集合線は、透明な導電性インクとして銀イ
ンクを使用し、スクリーン印刷などの印刷手段で形成す
るのが好ましい。この際、上記の接続を容易にするた
め、必要に応じ、図５に示す各ランド孔（４０）内に導
電性材料（銀インク）を充填してもよい。なお、複数の
駆動電極（１２）と複数相の各集合線（１４ａ）、（１
４ｂ）、（１４ｃ）の交叉方向は、任意に選択すること
が出来る。また、図６において、複数相の各集合線（１
４ａ）、（１４ｂ）、（１４ｃ）は、直線状に形成され
ているが、Ｌ型などの任意の形状を採用することが出来
る。

【００２５】第２の結線方法は、複数の駆動電極上の後
述する複数相の各集合線との接続箇所（ランド形成箇
所）に対応して絶縁性支持体を貫通するランド孔を絶縁
性支持体側から形成する工程、駆動電極と交叉する方向
であって且つ各ランド上の相当位置に所定の間隔で複数
相の各集合線を形成することにより複数の駆動電極と複
数相の各集合線とを接続する工程とを包含する。

【００２６】第２の結線方法は、第１の結線方法と基本
的には同一であるが、ランド孔の形成方向が異なる。す
なわち、第２の結線方法においては、絶縁性支持体側
（駆動電極非形成面側）からランド孔を形成する。従っ
て、ランド孔は、必ずしも、絶縁性保護膜（１３）を貫
通させる必要がない。

【００２７】上記の各結線方法を経て製造された静電ア
クチュエータ用素子は、図７に示す様な構造を有する。
すなわち、上記の複数の駆動電極（１２）及び複数相の
各集合線（１４ａ）、（１４ｂ）、（１４ｃ）は、それ
ぞれ絶縁性支持体（１１）の異なる平面（両面）上に配
置されている。なお、図７中の符合（１３ａ）は、絶縁
性保護膜（１３）に塗布した接着剤を示す。

【００２８】本発明の製造方法で得られた静電アクチュ
エータ用素子は、複数相の各集合線（１４ａ）、（１４
ｂ）、（１４ｃ）側の表面に前述の図８に示すと同様な
絶縁性保護膜（１３）をラミネートし、前述の静電アク
チュエータの第１部材（１）として使用される。絶縁性
保護膜（１３）としては例えば透明プラスチックフイル
ム等が使用され、そのラミネートは接着剤によって行う
ことが出来る。そして、図８に示した様に、第１部材
（１）と第２部材（２）とは接する様に配置されて静電
アクチュエータを構成し、第１部材（１）は固定子、第
２部材（２）は移動子として機能する。

【００２９】そして、本発明の静電アクチュエータ用素
子は、連続した状態で得られ、複数相の各集合線（１４
ａ）、（１４ｂ）、（１４ｃ）を形成する前において
は、縦および横方向の何れにおいても任意の長さに切断
して使用することが出来る。なお、切断端面は、電極と
空気との接触を防止するため、絶縁テープや絶縁ペース
トによって被覆処理される。

【００３０】

【発明の効果】以上説明した本発明の製造方法によれ
ば、静電アクチュエータ用素子の所謂サイズフリー化が
出来るため静電アクチュエータを安価に製造することが
出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る静電アクチュエータ用素子の製造
方法の一例の説明図

【図２】グラビアコーターの版胴の表面説明図

【図３】図１の製造方法で得られた素子の工程毎の説明
図

【図４】図１の製造方法で得られた素子の工程毎の説明
図

【図５】図１の製造方法で得られた素子の集合電線との
結線方法の一例の説明図

【図６】図１の製造方法で得られた素子の結線方法の一
例の説明図

【図７】本発明の製造方法で得られた静電アクチュエー
タ用素子の一例の断面説明図

【図８】静電アクチュエータの一例の模式的説明図

【符号の説明】

１：第１部材 １４ａ：集合線 １４ｂ：集合線 １４ｃ：集合線 ２：第２部材 ４０：ランド孔 １１：絶縁性支持体 １２：駆動電極 １３：絶縁性保護膜 １３ａ：接着剤 １５：スイッチング素子 １６：高圧電源 １７：スイッチング回路 １８：駆動手段 １９：電極パターン ２０：版胴 ２１：圧胴 ２２：インク槽 ２３：導電性インク ２４：ドクター

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 恒夫 神奈川県小田原市成田1060番地 化成オプ トニクス株式会社小田原工場内 (72)発明者 酒井 玲 神奈川県小田原市成田1060番地 化成オプ トニクス株式会社小田原工場内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁性支持体上に相互に絶縁されて所定
   方向に且つ所定の間隔で配置された複数の駆動電極を備
   えた第１部材と、第１部材に対向配置され且つ絶縁性薄
   葉体に正負の電荷を付与した第２部材と、上記の駆動電
   極への印加電圧を切り替えることにより第１部材と第２
   部材との間に静電気の作用による吸引・反発力を生じさ
   せて上記の両者を相対移動させるための駆動手段とから
   主として構成される静電アクチュエータに第１部材とし
   て使用される静電アクチュエータ用素子の製造方法であ
   って、グラビア印刷機の版胴と圧胴との間にプラスチッ
   クフイルムより成る絶縁性支持体を連続的に供給して所
   定方向に且つ所定の間隔で配置された複数の駆動電極を
   印刷して乾燥した後、電極印刷面に絶縁性保護膜を連続
   的にラミネートすることを特徴とする静電アクチュエー
   タ用素子の製造方法。