JPH0951685A - 静電アクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 静電アクチュエータにおいて、移動子及び固
定子の構造の簡易化を図ること。 【解決手段】 絶縁層２９に複数の電極３０ａ，３０ｂ
を配設した固定子２２と、絶縁層２６に複数の電極２７
ａ，２７ｂを配置し、固定子に対して移動可能に対向し
て配置した移動子２１とを備える。移動子の電極を一つ
置きに配設した電極毎に互いに接続して２相とする。上
記固定子の電極を一つ置きに配設した電極毎に互いに接
続して２相とする。固定子の電極の電極の間隔Ｌ３，Ｌ
４を不均一とする。移動子の電極に極性を固定して電圧
を印加し、固定子の電極に極性を切り替えて電圧を印加
する。移動子又は固定子の電極間に常時グランドに接続
される接地部４０を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用のサンバイ
ザー、ムーンルーフ、リアウインド等の遮光装置、鉄
道、航空機、船舶等の遮光装置あるいは複写機の紙送り
装置の駆動源として好適に使用される静電アクチュエー
タに関し、詳しくは、それぞれ絶縁層に複数の電極を設
けた固定子と移動子を備え、これらの固定子の電極と移
動子の電極の間に発生する静電気による吸引力、反発力
により移動子を駆動する静電アクチュエータにおいて、
固定子及び移動子の構造の簡易化及び帯電防止に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の静電アクチュエータとし
ては、本出願人は先に実開平７−１６５９９号公報にお
いて、図４０に示す静電アクチュエータを提案した。こ
の静電アクチュエータの移動子１は、絶縁層２に電極３
ａ，３ｂ，３ｃ・・・３ａ，３ｂ，３ｃ・・・を配設
し、これらの電極３ａ，３ｂ，３ｃ・・・３ａ，３ｂ，
３ｃ・・・のうち２つ置きに位置する電極３ａ，３ｂ，
３ｃを接続して３相（ａ相，ｂ相，ｃ相）とし、さらに
ａ相の電極３ａとｂ相の電極３ｂを相互に接続して２相
としている。一方、固定子４は、絶縁層５に電極６ａ，
６ｂ，６ｃを設け、これらの電極６ａ，６ｂ，６ｃのう
ち２つ置きに位置する電極６ａ，６ｂ，６ｃを相互に接
続して３相（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）としている。このよう
に固定子４の電極６ａ〜６ｃを３相とする場合には、図
４１に示すように、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の電極６ａ〜６ｃ
のうち２相の電極（図４１ではＵ相及びＶ相の電極６
ａ，６ｂ）を、絶縁層５の電極６ａ〜６ｃを配設した面
と同一の面に設けた給電部７Ａ，７Ｂに接続し、残りの
１相の電極（図４１ではＷ相の電極６ｃ）を、絶縁層５
に設けたスルーホール５ａに挿入した導電部材８によ
り、絶縁層５の電極６ａ〜６ｃを配設した面と反対側の
面の給電部７Ｃに接続する。しかし、この構造では、給
電部７Ｃを電極６ａ〜６ｃや給電部７Ａ，７Ｂと反対側
に設ける必要があると共に、スールホール５ａや導電部
材８が必要であるため、固定子４の構造が複雑になって
しまう。

【０００３】これに対して特開平２−３１１１８６号公
報には、図４２に示すように、固定子１０の３相の電極
１１ａ，１１ｂ，１１ｃのうち、１相の電極１１ｂを、
他の２相の電極１１ａ，１１ｃに対して蛇行状に配置す
ることにより、固定子１０の一方の面に３相の電極１１
ａ〜１１ｃを設けた静電アクチュエータが提供されてい
る。

【０００４】また、特開平４−２８３１号公報には、図
４３に示すように、固定子のＲ相、Ｓ相及びＴ相の３相
の電極のうち、Ｓ相の電極を他の２相に対して蛇行状に
配置することにより、３相の電極を固定子の一方の面に
設け、かつ３相の電極間の間隔を不均一とした静電アク
チュエータが開示されている。

【０００５】さらに、特開平５−１７６５５８号公報に
は、図４４に示すように、固定子にａ，ｂ，ｃ，ｄの４
相の電極を蛇行状に設け、これら４相の電極の間隔を不
均一とした静電アクチュエータが提案されている。

【０００６】さらにまた、特開平４−２３６１７９号公
報には、図４５に示すように、移動子１２の電極１３
ａ，１３ｂと固定子１４の電極１５ａ，１５ｂの両方を
２相とした静電アクチュエータが提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記図４２に
示す上記特開平２−３１１１８６号公報の静電アクチュ
エータでは、上記のように固定子１０に設けた３相の電
極１１ａ，１１ｂ，１１ｃのうち、１相の電極１１ｂを
蛇行状に設ける必要があるため、固定子１０の構造が複
雑である。また、この静電アクチュエータでは、固定子
１０の電極１１ａ，１１ｂ，１１ｃのみに電圧を印加
し、移動子の電極に対しては電圧を印加しないため、移
動子に対する駆動力が小さいという問題もある。

【０００８】同様に、図４３に示す特開平４−２８３１
号公報の静電アクチュエータも固定子に３相の電極を設
けているため、固定子の構造が複雑である。また、移動
子には電極を設けていないため、駆動力が小さい。ま
た、図４４に示す特開平５−１７６５５８号公報の静電
アクチュエータは、固定子の一方の面に４相の電極を設
けているため、固定子の構造が特に複雑であると共に、
移動子（図示せず。）には電極を設けていないため、駆
動力が小さい。

【０００９】一方、上記図４５に示す特開平４−２３６
１７９号公報の静電アクチュエータでは、移動子１４の
電極１５ａ，１５ｂ及び固定子１２の電極１３ａ，１３
ｂ・・・の電極ピッチは一定であり、移動子１４の電極
１５ａ，１５ｂと固定子１２の電極１３ａ，１３ｂの間
に作用する吸引力のみにより移動子を駆動する構成とし
ているため、駆動力が小さい。また、この静電アクチュ
エータでは、固定子１２の電極１３ａ，１３ｂに印加す
る電圧と移動子１４の電極１５ａ，１５ｂに印加する電
圧の両方の極性を切り替える必要があり、制御方法が複
雑である。

【００１０】さらに、上記従来の静電アクチュエータで
は、移動子や固定子の複数相の電極に同じ極性の電圧が
印加されるような波形で電圧を印加する場合がある。例
えば、上記図４０に示す静電アクチュエータでは、固定
子４の電極６ａ，６ｂ，６ｃに対して極性を切り替えて
電圧を印加するが、図示のようにＵ相の電極６ａとＷ相
の電極６ｃに同じ“＋”の極性の電圧が印加される状態
がある。この場合、固定子４の絶縁層５が“−”に帯電
するおそれがある。

【００１１】また、上記複数相の電極のうちの１相の電
極に対して１周期に印加する電圧の極性に偏りがある
と、電極を設けた移動子又は固定子が帯電することがあ
る。例えば、１相の電極に対して１周期内に印加する電
圧の極性が“−”に偏っていると、電極を設けた移動子
又は固定子が“＋”の極性で帯電するおそれがあり、か
かる移動子又は固定子の帯電が生じると、移動子に対す
る駆動力が低下するおそれがある。

【００１２】本発明は、上記従来の静電アクチュエータ
における問題を解決し、移動子及び固定子の構造が簡単
な静電アクチュエータを提供することを目的としてなさ
れたものである。また、本発明は、電極に電圧を印加す
ることにより、固定子あるいは移動子の帯電を防止する
ことを目的としてなされたものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】従って、請求項１は、絶
縁層に複数の電極を配設した固定子と、絶縁層に複数の
電極を配設し、固定子に対して移動可能に対向して配置
した移動子とを備え、上記固定子の電極と移動子の電極
のいずれか一方に極性を固定して電圧を印加し、上記固
定子の電極と移動子の電極のいずれか他方に極性を切り
替えて電圧を印加し、移動子の電極と固定子の電極の間
に生じる吸引力と反発力により移動子を駆動する静電ア
クチュエータであって、上記移動子の電極を一つ置きに
配設した電極毎に互いに接続して２相とすると共に、上
記固定子の電極を一つ置きに配設した電極毎に互いに接
続して２相とし、上記移動子の電極と固定子の電極の少
なくとも一方の電極の間隔を不均一としたことを特徴と
する静電アクチュエータを提供するものである。

【００１４】請求項１の静電アクチュエータでは、移動
子の電極と固定子の電極の少なくとも一方の電極の間隔
を不均一にすることにより、上記移動子の電極を一つ置
きに配設した電極毎に互いに接続して２相とすると共
に、上記固定子の電極を一つ置きに配設した電極毎に互
いに接続して２相としており、移動子及び固定子の電極
を共に２相としているため移動子及び固定子の構造が簡
易である。

【００１５】請求項２は、請求項１において、上記移動
子の電極の間隔と、上記固定子の電極の間隔のいずれか
一方を不均一としたことを特徴とする静電アクチュエー
タを提供するものである。

【００１６】請求項３は、請求項１において、上記移動
子の電極の間隔を不均一とし、かつ、上記固定子の電極
の間隔を不均一としたことを特徴とする静電アクチュエ
ータを提供するものである。

【００１７】請求項２又は請求項３のように、上記移動
子の電極の間隔と、上記固定子の電極の間隔のいずれか
一方を不均一とし、あるいは移動子の電極の間隔と固定
子の電極の間隔の両方を不均一とすれば、移動子及び固
定子の電極をともに２相とすることができ、移動子及び
固定子の構造が簡易になる。

【００１８】請求項４は、請求項３において、上記移動
子の電極の間隔と、上記固定子の電極の間隔を同一に設
定していることを特徴とする静電アクチュエータを提供
するものである。

【００１９】請求項４では、上記移動子の電極の間隔
と、上記固定子の電極の間隔を同一に設定しているた
め、移動子及び固定子が同一構造となり、絶縁層に電極
を所要の間隔で電極を配設すれば移動子としても固定子
としても使用することができる。

【００２０】請求項５は、絶縁層に複数の電極を配設し
た固定子と、絶縁層に複数の電極を配設し、固定子に対
して移動可能に対向して配置した移動子とを備え、上記
固定子の電極と移動子の電極のいずれか一方に極性を固
定して電圧を印加し、上記固定子の電極と移動子の電極
のいずれか他方に極性を切り替えて電圧を印加し、移動
子の電極と固定子の電極の間に生じる吸引力と反発力に
より移動子を駆動する静電アクチュエータであって、上
記移動子の電極を一つ置きに配設した電極毎に互いに接
続して２相とすると共に、上記固定子の電極を一つ置き
に配設した電極毎に互いに接続して２相とし、上記移動
子の電極と固定子の電極の少なくとも一方の電極の間隔
を不均一とすると共に、上記移動子と固定子の少なくと
もいずれか一方において、隣接する電極間に電位が０に
保持される接地部を設けたことを特徴とする静電アクチ
ュエータを提供するものである。

【００２１】この請求項５の静電アクチュエータでは、
移動子の電極と固定子の電極の少なくとも一方の電極の
間隔を不均一にすることにより、上記移動子の電極を一
つ置きに配設した電極毎に互いに接続して２相とすると
共に、上記固定子の電極を一つ置きに配設した電極毎に
互いに接続して２相としており、移動子及び固定子の電
極を共に２相としているため移動子及び固定子の構造が
簡易である。また、請求項５の静電アクチュエータで
は、上記のように移動子又は固定子の少なくともいずれ
か一方に、電極間に電位が０に保持される接地部を設け
ているため、移動子又は固定子の帯電を防止することが
できる。

【００２２】

【発明の実施の形態】次に、図面に示す実施形態に基づ
いて本発明について詳細に説明する。図１及び図２は、
本発明の第１実施形態に係る静電アクチュエータを示し
ている。この静電アクチュエータは、移動子２１、固定
子２２、制御手段２３、操作スイッチ２４及び高電圧源
２５を備えている。

【００２３】移動子２１は、図２（Ａ）に示すように、
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の誘電体から
なる板状の絶縁層２６の一方の面に、導電性を有する金
属からなり、細長い長方形状の複数の電極２７ａ，２７
ｂ，・・・２７ａ，２７ｂ・・・を櫛歯状に設けてい
る。これらの電極２７ａ，２７ｂは一つ置きに位置する
電極２７ａ，２７ｂ毎に絶縁層２６の両側に設けた給電
部２８Ａ，２８Ｂに接続しており、一方の給電部２８Ａ
に接続された電極２７ａ，２７ａ・・・がａ相を構成
し、他方の給電部２８Ｂに接続された電極２７ｂ，２７
ｂ・・・・がｂ相を構成している。

【００２４】上記移動子２１の各相の電極２７ａ，２７
ｂは、その幅ｄ１を等しく設定している。また、ａ相の
電極２７ａとｂ相の電極２７ｂの間の間隔（電極ピッ
チ）を等しく設定しており、ａ相の電極２７ａのうちの
任意の電極２７ａと、この電極２７ａの図１中右側に隣
接するｂ相の電極２７ｂ間の間隔をＬ１、ｂ相の電極２
７ｂのうちの任意の電極２７ｂと、この電極２７ｂの図
１中右側に隣接するａ相の電極２７ａの間隔をＬ２とす
ると、Ｌ１：Ｌ２が１：１である。

【００２５】上記移動子２１の電極２７ａ，２７ｂのう
ち、ａ相の電極２７ａは、給電部２８Ａ、リレーＲ１を
介して高電圧源２５の“−”側に接続しており、このリ
レーＲ１は制御手段２３からの指令に応じてａ相の電極
２７ａと高電圧源２５の“−”側とを連通、遮断する。
また、上記移動子２１の電極２７ａ，２７ｂのうち、ｂ
相の電極２７ｂは、給電部２８Ｂ、リレーＲ２を介して
高電圧源２５の“＋”側に接続しており、このリレーＲ
２は制御手段２３からの指令に応じてｂ相の電極２７ｂ
と高電圧源２５の“＋”側とを連通、遮断する。

【００２６】固定子２２は、図２（Ｂ）に示すように、
ＰＥＴ等の誘電体からなる板状の絶縁層２９の一方の面
に、導電性を有する金属からなり、細長い長方形状の複
数の電極３０ａ，３０ｂ・・・３０ａ，３０ｂ・・・を
櫛歯状に設けている。これらの電極３０ａ，３０ｂは一
つ置きに位置する電極３０ａ，３０ｂ毎に絶縁層２９の
両側に設けた給電部３２Ａ，３２Ｂに接続され、一方の
給電部３２Ａに接続された電極３０ａ，３０ａ・・・が
Ｕ相を構成し、他方の給電部３２Ｂに接続された電極３
０ｂ，３０ｂ・・・がＶ相を構成している。

【００２７】上記固定子２２の各相の電極３０ａ，３０
ｂは、その幅ｄ２を等しく設定しており、また、この幅
ｄ２は、上記移動子２１の各相の電極２７ａ，２７ｂの
幅ｄ１と等しい。固定子２２では、Ｕ相の電極３０ａと
Ｖ相の電極３０ｂの間の間隔を、不均一に設定してい
る。すなわち、Ｕ相の電極３０ａのうち任意の電極３０
ａと、この電極３０ａの図１中右側に隣接するＶ相の電
極３０ｂの距離をＬ３、Ｖ相の電極３０ｂのうちの任意
の電極３０ｂと、この電極３０ｂの図１中右側に隣接す
るＵ相の電極３０ａの距離をＬ４とすると、Ｌ３：Ｌ４
を１：２に設定している。

【００２８】このように、第１実施形態の静電アクチュ
エータは、固定子２２の電極３０ａ，３０ｂの電極ピッ
チを不均一として、移動子２１の電極２７ａ，２７ｂと
固定子２２の電極３０ａ，３０ｂを共に２相としている
ため、移動子２１及び固定子２２のいずれにもスルーホ
ールや導電部材を設ける必要がなく、移動子２１及び固
定子２２の構造が簡単である。また、移動子２１と固定
子２２の電極２７ａ，２７ｂ，３０ａ，３０ｂを２相と
したため、固定子の電極を３相とした場合と比較して、
後述する極性の切替に必要なリレーの個数を低減するこ
とができる。

【００２９】上記固定子２２の電極３０ａ，３０ｂのう
ち、Ｕ相の電極３０ａは、給電部３２Ａから、抵抗３３
Ａ、リレーＲ３を介して高電圧源２５の“−”側と接続
し、抵抗３３Ｃ、リレーＲ５を介して高電圧源２５の
“＋”側と接続し、さらに、抵抗３３Ｅ、リレーＲ７を
介してグランド３１（電位が“０”である）に接続して
いる。同様に、上記固定子２２の電極３０ａ，３０ｂの
うち、Ｖ相の電極３０ｂは、給電部３２Ｂから、抵抗３
３Ｂ、リレーＲ４を介して高電圧源２５の“−”側と接
続し、抵抗３３Ｄ、リレーＲ６を介して高電圧源２５の
“＋”側と接続し、さらに、抵抗３３Ｆ、リレーＲ８を
介してグランド３１に接続されている。リレーＲ３〜Ｒ
８は、制御手段２３の指令に応じて、固定子２２の電極
３０ａ，３０ｂを高電圧源２５の“−”側、“＋”側あ
るいはグランド３１との間を連通、遮断する。なお、抵
抗３３Ａ〜３３Ｆの抵抗値は５０ｋΩ〜３００ｋΩのも
のを用いている。

【００３０】制御手段２３は、上記リレーＲ１〜Ｒ８を
以下のように切り替えて、上記移動子２１、固定子２２
の電極２７ａ，２７ｂ，３０ａ，３０ｂに印加する電圧
の極性を変化させる。まず、移動子２１のａ相の電極２
７ａに“−”の電圧を印加するときには、制御手段２３
はリレーＲ１を連通する。また、移動子２１のｂ相の電
極２７ｂに“＋”の高電圧を印加するときには、リレー
Ｒ２を連通する。

【００３１】一方、固定子２２の電極３０ａ，３０ｂに
“−”の高電圧を印加するときには、制御手段２３はリ
レーＲ３，Ｒ４を連通させると共に、リレーＲ５，Ｒ６
及びリレーＲ７，Ｒ８を遮断する。また、固定子２２の
電極３０ａ，３０ｂに“＋”の高電圧を印加するときに
は、制御手段２３はリレーＲ５，Ｒ６を連通させると共
に、リレーＲ３，Ｒ４及びリレーＲ７，Ｒ８を遮断す
る。さらに、固定子２２の電極３０ａ，３０ｂの電位を
“０”にする場合は、リレーＲ７，Ｒ８を連通させると
共に、リレーＲ３〜Ｒ６を遮断する。

【００３２】また、固定子２２の電極３０ａ，３０ｂに
対して、上記リレーＲ３，Ｒ４を連通、リレーＲ５，Ｒ
６及びリレーＲ７，Ｒ８を遮断として印加した“−”の
電圧の１／２の電圧（“−／２”と表記する。）を印加
する場合には、リレ−Ｒ３，Ｒ４及びリレ−Ｒ７，Ｒ８
を連通し、リレ−Ｒ５，Ｒ６を遮断する。さらに、固定
子２２の電極３０ａ，３０ｂに対して、上記リレ−Ｒ
５，Ｒ６を連通、リレ−Ｒ３，Ｒ４及びリレ−Ｒ７，Ｒ
８を遮断として印加した“＋”の電圧の１／２の電圧
（“＋／２”と表記する。）を印加する場合には、リレ
−Ｒ５，Ｒ６及びリレ−Ｒ７，Ｒ８を連通し、リレ−Ｒ
３，Ｒ４を遮断する。

【００３３】次に、第１実施形態の作動について説明す
る。第１実施形態では、制御手段２３が操作スイッチ２
４の設定に応じて、上記リレーＲ１〜Ｒ８を切り替える
ことにより、移動子２１の電極２７ａ，２７ｂに固定的
に電圧を印加する一方、固定子２２の電極３０ａ，３０
ｂに周期的に極性及び電圧値を切り替えて高電圧を印加
する。図３中、時刻ｔ₀までは、操作スイッチ２４が
“停止”に設定されている。この間、リレーＲ１〜Ｒ６
は遮断、リレ−Ｒ７，Ｒ８は連通であり、移動子２１の
電極２７ａ，２７ｂ及び固定子２２の電極３０ａ，３０
ｂの電位は“０”であり、移動子２１は停止状態にあ
る。

【００３４】時刻ｔ₀からは、操作スイッチ２４が“右
側に移動”に設定され、この時、移動子２１のａ相の電
極２７ａには、“−”の高電圧が固定的に印加され、移
動子２１のｂ相の電極２７ｂには、“＋”の高電圧が固
定的に印加される。一方、固定子２２のＵ相及びＶ相の
電極３０ａ，３０ｂに対して、極性及び電圧値を周期的
に切り替えて電圧が印加される。この固定子２２に対し
て印加する電圧の極性及び電圧値の切替の周期Ｔは、等
時間間隔αの１２個のステップからなる。また、Ｕ相の
電極３０ａとＶ相の電極３０ｂに対して同一のパターン
で極性及び電圧値を切り替えているが、Ｖ相はＵ相に対
して２ステップ（１／６Ｔ）分だけ位相を遅らせて極性
を切り替えている。

【００３５】まず、第１のステップ（図３の時刻ｔ₀か
ら時刻ｔ₁）では、図４（Ａ）に示すように、Ｕ相：
“＋”、Ｖ相：“０”とする。第２のステップ（図３の
時刻ｔ₁から時刻ｔ₂）では、図４（Ｂ）に示すように、
Ｕ相：“＋”、Ｖ相：“＋／２”とする。第３のステッ
プ（図３の時刻ｔ₂から時刻ｔ₃）では、図４（Ｃ）に示
すように、Ｕ相：“＋”、Ｖ相：“＋”とする。第４の
ステップ（図３の時刻ｔ₃から時刻ｔ₄）では、図４
（Ｄ）に示すように、Ｕ相：“＋／２”、Ｖ相：“＋”
とする。第５のステップ（図３の時刻ｔ₄から時刻ｔ₅）
では、図４（Ｅ）に示すように、Ｕ相：“０”、Ｖ相：
“＋”とする。第６のステップ（図３の時刻ｔ₅から時
刻ｔ₆）では、図５（Ａ）に示すように、Ｕ相：“−／
２”、Ｖ相：“＋／２”とする。第７のステップ（図３
の時刻ｔ₆から時刻ｔ₇）では、図５（Ｂ）に示すよう
に、Ｕ相：“−”、Ｖ相：“０”とする。第８のステッ
プ（図３の時刻ｔ₇から時刻ｔ₈）では、図５（Ｃ）に示
すように、Ｕ相：“−”、Ｖ相：“−／２”とする。第
９のステップ（図３の時刻ｔ₈から時刻ｔ₉）では、図５
（Ｄ）に示すように、Ｕ相：“−”、Ｖ相：“−”とす
る。第１０のステップ（図３の時刻ｔ₉から時刻ｔ₁₀）
では、図５（Ｅ）に示すように、Ｕ相：“−／２”、Ｖ
相：“−”とする。第１１のステップ（図３の時刻ｔ₁₀
から時刻ｔ₁₁）では、図６（Ａ）に示すように、Ｕ相：
“０”、Ｖ相：“−”とする。第１２のステップ（図３
の時刻ｔ₁₁から時刻ｔ₁₂）では、図６（Ｂ）に示すよう
に、Ｕ相：“＋／２”、Ｖ相：“−／２”とする。以
下、これを繰り返し、例えば、時刻ｔ₁₂から時刻ｔ₁₃は
時刻ｔ₀から時刻ｔ₁と同じくＵ相：“＋”、Ｖ相：
“０”とする。

【００３６】上記のように移動子２１の電極２７ａ，２
７ｂ及び固定子２２の電極３０ａ，３０ｂに電圧を印加
すると、上記図４から図６に示すように、移動子２１の
電極２７ａ，２７ｂと固定子２２の電極３０ａ，３０ｂ
の間の生じる静電気力により吸引力、反発力により移動
子２１が図中右方向に移動する。特に、第１実施形態で
は、固定子２２の電極３０ａ，３０ｂに対して、
“＋”、“＋／２”、“０”、“−／２”、“−”の５
種類の極性及び電圧値の電圧を切り替えて印加するた
め、移動子２１に作用する駆動力も滑らかに変化し、移
動子２１は円滑に駆動する。

【００３７】なお、操作スイッチ２４が“左側に移動”
に設定された場合には、固定子２２の電極３０ａ，３０
ｂに対して同一パターンで、かつＶ相の電極３０ｂに対
して、Ｕ相の電極３０ａより２ステップだけ位相を進ま
せて、極性を切り替えて電圧を印加する。

【００３８】次に、図７及び図８に示す本発明の第２実
施形態について説明する。この第２実施形態では、移動
子２１の各相の電極２７ａ，２７ｂは、その幅ｄ１を等
しく設定している。また、ａ相の電極２７ａとｂ相の２
７ｂの間の間隔を不均一に設定している。すなわち、ａ
相の電極２７ａのうちの任意の電極２７ａと、この電極
２７ａの図７中右側に隣接するｂ相の電極２７ｂとの距
離をＬ１、ｂ相の電極２７ｂのうちの任意の電極２７ｂ
と、この電極２７ｂの図７中右側に隣接するａ相の電極
２７ａとの距離をＬ２とすると、Ｌ１：Ｌ２を１：２に
設定している。

【００３９】上記固定子２２の各相の電極３０ａ，３０
ｂは、その幅ｄ２を等しく設定しており、この幅ｄ２
は、上記移動子２１の各相の電極２７ａ，２７ｂの幅ｄ
１と等しい。また、固定子２２のＵ相の電極３０ａとＶ
相の電極３０ｂの間の間隔を、不均一に設定している。
すなわち、Ｕ相の電極３０ａのうちの任意の電極３０ａ
と、この電極３０ａの図７中右側に隣接するＶ相の電極
３０ｂとの距離をＬ３、Ｖ相の電極３０ｂの任意の電極
３０ｂと、この電極３０ｂの図７中右側に隣接するＵ相
の電極３０ａとの距離をＬ４とすると、Ｌ３：Ｌ４を
１：２に設定している。

【００４０】このように、第２実施形態の静電アクチュ
エータは、移動子２１の電極２７ａ，２７ｂと固定子２
２の電極３０ａ，３０ｂの間隔を不均一とし、移動子２
１及び固定子２２の電極２７ａ，２７ｂ，３０ａ，３０
ｂを共に２相としているため、移動子２１及び固定子２
２のいずれにもスルーホールや導電部材を設ける必要が
なく、移動子２１及び固定子２２の構造が簡単であり、
極性の切替に必要なリレーの個数を低減することができ
る。また、第２実施形態では、移動子２１における電極
２７ａ，２７ｂの間隔の比率Ｌ１：Ｌ２と固定子２２に
おける電極３０ａ，３０ｂの間隔の比率Ｌ３：Ｌ４を等
しく設定しているため、移動子２１と固定子２２を同一
の構造とすることができ、絶縁層に１：２の電極ピッチ
で２相の電極を配置したものを製作すれば、移動子２１
としても固定子２２としても使用することができ、製造
コストの低減を図ることができる。なお、第２実施形態
のその他の構造は、上記第１実施形態と同一であり、図
７及び図８中、第１実施形態と同一の要素には、同一の
符号を付している。

【００４１】次に、第２実施形態の作動について説明す
る。図９は、第２実施形態の作動の一例を示しており、
この図９中、時刻ｔ₀までは、操作スイッチ２４が“停
止”に設定されている。この間、リレーＲ１，Ｒ２、リ
レ−Ｒ３，Ｒ４、リレ−Ｒ５，Ｒ６は遮断、リレ−Ｒ
７，Ｒ８は連通としている。このとき移動子２１の電極
２７ａ，２７ｂ及び固定子２２の電極３０ａ，３０ｂの
電位は“０”であり、移動子２１は停止状態にある。

【００４２】時刻ｔ₀から操作スイッチ２４が“右側に
移動”に設定されると、移動子２１のａ相の電極２７ａ
には、“−”の高電圧が固定的に印加され、移動子２１
のｂ相の電極２７ｂには、“＋”の高電圧が固定的に印
加される。また、固定子２２のＵ相及びＶ相の電極３０
ａ，３０ｂに対して、極性及び電力値を周期的に切り替
えて電圧が印加される。この固定子２２に対して印加す
る電圧の極性及び電極値の切替の１回の周期Ｔは、等時
間間隔αの１２のステップからなる。また、Ｕ相の電極
３０ａとＶ相の電極３０ｂに対して同一のパターンで極
性及び強度を切り替えているが、Ｖ相はＵ相に対して２
ステップ（１／６Ｔ）分だけ位相を遅らせて極性を切り
替えている。

【００４３】まず、第１のステップ（図９の時刻ｔ₀か
ら時刻ｔ₁）では、図１０（Ａ）に示すように、Ｕ相：
“＋／２”、Ｖ相：“−／２”とする。第２のステップ
（図９の時刻ｔ₁から時刻ｔ₂）では、図１０（Ｂ）に示
すように、Ｕ相：“＋”、Ｖ相：“０”とする。第３の
ステップ（図９の時刻ｔ₂から時刻ｔ₃）では、図１０
（Ｃ）に示すように、Ｕ相：“＋”、Ｖ相：“＋／２”
とする。第４のステップ（図９の時刻ｔ₃から時刻ｔ₄）
では、図１０（Ｄ）に示すように、Ｕ相：“＋”、Ｖ
相：“＋”とする。第５のステップ（図９の時刻ｔ₄か
ら時刻ｔ₅）では、図１０（Ｅ）に示すように、Ｕ相：
“＋／２”、Ｖ相：“＋”とする。第６のステップ（図
９の時刻ｔ₅から時刻ｔ₆）では、図１１（Ａ）に示すよ
うに、Ｕ相：“０”、Ｖ相：“＋”とする。第７のステ
ップ（図９の時刻ｔ₆から時刻ｔ₇）では、図１１（Ｂ）
に示すように、Ｕ相：“−／２”、Ｖ相：“＋／２”と
する。第８のステップ（図９の時刻ｔ₇から時刻ｔ₈）で
は、図１１（Ｃ）に示すように、Ｕ相：“−”、Ｖ相：
“０”とする。第９のステップ（図９の時刻ｔ₈から時
刻ｔ₉）では、図１１（Ｄ）に示すように、Ｕ相：
“−”、Ｖ相：“−／２”とする。第１０のステップ
（図９の時刻ｔ₉から時刻ｔ₁₀）では、図１１（Ｅ）に
示すように、Ｕ相：“−”、Ｖ相：“−”とする。第１
１のステップ（図９の時刻ｔ₁₀から時刻ｔ₁₁）では、図
１２（Ａ）に示すように、Ｕ相：“−／２”、Ｖ相：
“−”とする。第１２のステップ（図９の時刻ｔ₁₁から
時刻ｔ₁₂）では、図１２（Ｂ）に示すように、Ｕ相：
“０”、Ｖ相：“−”とする。以下、これを繰り返し、
例えば、図９の時刻ｔ₁₂から時刻ｔ₁₃では、時刻ｔ₁か
ら時刻ｔ₂と同じくＵ相：“＋／２”、Ｖ相：“−／
２”とする。

【００４４】上記のように移動子２１の電極２７ａ，２
７ｂ及び固定子２２の電極３０ａ，３０ｂに電圧を印加
すると、上記図１０から図１２に示すように、移動子２
１の電極２７ａ，２７ｂと固定子２２の電極３０ａ，３
０ｂの間に生じる静電気力による吸引力、反発力により
移動子２１が図中右方向に移動する。この第２実施形態
も上記第１実施形態と同様に、固定子２２の電極３０
ａ，３０ｂに対して、“＋”、“＋／２”、“０”、
“−／２”、“−”の５種類の極性及び電圧値の電圧を
切り替えて印加するため、移動子２１に作用する駆動力
は滑らかに変化し移動子２１は円滑に駆動する。

【００４５】なお、操作スイッチ２４が“左側に移動”
に設定された場合には、固定子２２の電極３０ａ，３０
ｂに対して同一パターンで、かつＶ相の電極３０ｂに対
して、Ｕ相の電極３０ａより２ステップだけ位相を進ま
せて、極性を切り替えて電圧を印加すればよい。

【００４６】次に、図１３及び図１４に示す本発明の第
３実施形態について説明する。この第３実施形態では、
上記移動子２１の各相の電極２７ａ，２７ｂは、その幅
ｄ１を等しく設定し、第１実施形態の場合と同様に、ａ
相の電極２７ａとｂ相の電極２７ｂの間の間隔を均一
（Ｌ１：Ｌ２＝１：１）に設定している。

【００４７】一方、固定子２２の各相の電極３０ａ，３
０ｂは、Ｕ相の電極３０ａとＶ相の電極３０ｂの間の間
隔を、不均一に設定している。すなわち、Ｕ相の電極３
０ａと、この電極３０ａの図１３中右側に隣接するＶ相
の電極３０ｂとの距離をＬ３、Ｖ相の電極３０ｂと、こ
の電極３０ｂの図１３中右側に隣接するＵ相の電極３０
ａの距離をＬ４とすると、Ｌ３：Ｌ４を１：３に設定し
ている。なお、第３実施形態では、Ｕ相及びＶ相の電極
３０ａ，３０ｂとリレーＲ３〜Ｒ８の間に抵抗を介設し
ていない。

【００４８】第３実施形態の静電アクチュエータは、上
記のように移動子２１の電極２７ａ，２７ｂと固定子２
２の電極３０ａ，３０ｂを共に２相としているため、移
動子２１及び固定子２２のいずれにもスルーホールや導
電部材を設ける必要がなく、移動子２１及び固定子２２
の構造が簡単であり、極性の切替に必要なリレーの個数
を低減することができる。第３実施形態のその他の構造
は、第１実施形態と同一である。

【００４９】次に、第３実施形態の作動について説明す
る。図１５は、第３実施形態の作動の一例を示してお
り、この図１５中、時刻ｔ₀までは、操作スイッチ２４
が“停止”に設定されている。この間、リレーＲ１〜Ｒ
６は遮断、リレ−Ｒ７，Ｒ８は連通であり、移動子２１
の電極２７ａ，２７ｂ及び固定子２２の電極３０ａ，３
０ｂの電位は“０”となって、移動子２１は停止状態に
ある。

【００５０】時刻ｔ₀からは、操作スイッチ２４が“右
側に移動”に設定され、移動子２１のａ相の電極２７ａ
には、“−”の高電圧が固定的に印加されると共に、移
動子２１のｂ相の電極２７ｂには、“＋”の高電圧が固
定的に印加される。また、固定子２２のＵ相及びＶ相の
電極３０ａ，３０ｂに対して、極性及び強度を周期的に
切り替えて電圧が印加される。この固定子２２に対して
印加する電圧の極性及び強度の切替の１回の周期Ｔは、
等時間間隔αの８個のステップからなる。また、Ｕ相の
電極３０ａとＶ相の電極３０ｂに対して同一のパターン
で極性及び強度を切り替えているが、Ｖ相はＵ相に対し
て２ステップ（１／４Ｔ）だけ位相を遅らせて極性を切
り替えている。

【００５１】まず、第１のステップ（図１５の時刻ｔ₀
から時刻ｔ₁）では、図１６（Ａ）に示すように、Ｕ
相：“＋”、Ｖ相：“０”とする。第２のステップ（図
１５の時刻ｔ₁から時刻ｔ₂）では、図１６（Ｂ）に示す
ように、Ｕ相：“＋”、Ｖ相：“＋”とする。第３のス
テップ（図１５の時刻ｔ₂から時刻ｔ₃）では、図１６
（Ｃ）に示すように、Ｕ相：“０”、Ｖ相：“＋”とす
る。第４のステップ（図１５の時刻ｔ₃から時刻ｔ₄）で
は、図１６（Ｄ）に示すように、Ｕ相：“−”、Ｖ相：
“＋”とする。第５のステップ（図１５の時刻ｔ₄から
時刻ｔ₅）では、図１６（Ｅ）に示すように、Ｕ相：
“−”、Ｖ相：“０”とする。第６のステップ（図１５
の時刻ｔ₅から時刻ｔ₆）では、図１７（Ａ）に示すよう
に、Ｕ相：“−”、Ｖ相：“−”とする。第７のステッ
プ（図１５の時刻ｔ₆から時刻ｔ₇）では、図１７（Ｂ）
に示すように、Ｕ相：“０”、Ｖ相：“−”とする。第
８のステップ（図１５の時刻ｔ₇から時刻ｔ₈）では、図
１７（Ｃ）に示すように、Ｕ相：“＋”、Ｖ相：“−”
とする。以下、これを繰り返し、例えば、図１５の時刻
ｔ₈から時刻ｔ₉では、図１７（Ｄ）に示すように、時刻
ｔ₁から時刻ｔ₂と同じくＵ相：“＋”、Ｖ相：“０”と
なる。

【００５２】上記のように移動子２１の電極２７ａ，２
７ｂ及び固定子２２の電極３０ａ，３０ｂに電圧を印加
すると、上記図１６及び図１７に示すように、移動子２
１の電極２７ａ，２７ｂと固定子２２の電極３０ａ，３
０ｂの間の生じる静電気力による吸引力、反発力により
移動子２１が図中右方向に移動する。

【００５３】次に、図１８及び図１９に示す本発明の第
４実施形態について説明する。この第４実施形態では、
固定子２２にグランド３１と接続され常時電位“０”で
ある接地部４０を設けている。この接地部４０は、上記
固定子２２の絶縁層２９の電極３０ａ，３０ｂを設けた
側の面に設けており、図１９（Ａ）に示すように、電極
３０ａ，３０ｂの間に蛇行状に設けた金属膜からなる。
具体的には、接続部４０は、Ｕ相の電極３０ａのうちの
任意の電極３０ａと、この電極３０ａと図１９（Ａ）に
おいて下側に隣接するＶ相の電極３０ｂとの間に電極３
０ａ，３０ｂと平行に設けた太幅矩形状の第１部分４０
ａと、Ｖ相の電極３０ｂのうち任意の電極３０ｂと、こ
の電極３０ｂの図１９（Ａ）において下側に隣接するＵ
相の電極３０ａとの間に電極３０ａ，３０ｂと平行に設
けた細幅矩形状の第２部分４０ｂとを備えている。ま
た、第１部分４０ａと第２部分４０ｂは、給電部２８
Ａ，２８Ｂと平行に設けた細幅の接続部４０ｃにより接
続している。

【００５４】また、接地部４０は、図１８に示すよう
に、電位が“０”であるグランド３１と接続しており、
接地部４０とグランド３１の間には、リレー等を介設し
ておらず、接地部４０の電位は移動子２１及び固定子２
２の電極２７ａ，２７ｂ、３０ａ，３０ｂに印加される
電圧と無関係に“０”に保持されている。

【００５５】固定子２２のＵ相の電極３０ａとＶ相の電
極３０ｂの幅ｄ２は等しく設定している。また、固定子
２２の電極３０ａ，３０ｂの間隔は不均一に設定してい
る。すなわち、Ｕ相の電極３０ａのうち任意の電極３０
ａと、この電極３０ａの図１８中右側に隣接するＶ相の
電極３０ｂの距離をＬ３、Ｖ相の電極３０ｂのうち任意
の電極３０ｂと、この電極３０ｂと図１８中右側に隣接
するＵ相の電極３０ａの距離をＬ４とすると、Ｌ３：Ｌ
４を５：３に設定している。

【００５６】図１９に示すように、上記接地部４０の上
記第１部分４０ａの幅ｄ３は、上記Ｕ相及びＶ相の電極
３０ａ，３０ｂの幅ｄ２との比（ｄ２：ｄ３）が１：２
となるように設定している。また、接地部４０の幅ｄ４
は、上記Ｕ相及びＶ相の電極３０ａ，３０ｂの幅ｄ２と
の比（ｄ２：ｄ４）が５：２となるように設定してい
る。なお、電極３０ａと電極４０ａ、電極４０ａと電極
３０ｂ、電極３０ｂと電極４０ｂ、電極４０ｂと電極３
０ａの間の絶縁層２９の幅をｄ５とすると、ｄ２：ｄ
３：ｄ４：ｄ５＝１０：２０：４：５である。

【００５７】この第４実施形態の固定子２２における電
極３０ａ，３０ｂ及び接地部４０の第１部分４０ａ、第
２部分４０ｂの配置は、以下のようにして設計したもの
である。図２０に示すように、上記第３実施形態と同様
にＵ相の電極３０ａとＶ相の電極３０ｂの幅ｄ２０が等
しく、かつ、電極間の距離Ｌ５，Ｌ６の比が３：１の固
定子２２を想定し、図２０において上側から下側にＵ相
の電極３０ａ、Ｖ相の電極３０ｂの順番でならぶ電極の
組Ｘ−１，Ｘ−２，Ｘ−３・・・のうち、一つおきに位
置する電極の組、例えば、図２０のＸ−２，Ｘ−４では
電極３０ａ、Ｘ−１，Ｘ−３では電極３０ｂを削除し、
この状態で電極３０ａ，３０ｂの間に蛇行状に接地部４
０を設ける。また、接地部４０と電極３０ａ，３０ｂの
間の隙間ができるだけ小さくなるように、電極３０ａ，
３０ｂの幅をｄ２０から図１９（Ａ）のように幅ｄ２へ
と広く設定する。

【００５８】なお、第４実施形態において、図１９
（Ｂ）に示す移動子２１の構造は、上記した第１実施形
態と同様であり、ａ相の電極２７ａとｂ相の電極２７ｂ
の電極の幅ｄ１は一定であって、かつ、電極間隔の比
（Ｌ１：Ｌ２）は１：１である。また、電極２７ａと電
極２７ｂ、電極２７ｂと電極２７ａの絶縁層２６の幅を
ｄ６とすると、ｄ１：ｄ２：ｄ３：ｄ４：ｄ５：ｄ６＝
１０：１０：２０：４：５：６であり、Ｌ１：Ｌ２：Ｌ
３：Ｌ４：Ｌ５：Ｌ６＝２：２：５：３：３：１であ
る。第４実施形態のその他の構造は上記した第３実施形
態と同一であるため、同一の要素には同一の符号を付し
て説明を省略する。

【００５９】次に、第４実施形態に係る静電アクチュエ
ータの作動について説明する。第４実施形態に係る静電
アクチュエータを駆動するには、上記第３実施形態と同
様の波形の電圧を印加すればよい。

【００６０】図２１は、第４実施形態の作動の一例を示
しており、この図２１中、時刻ｔ₀までは、操作スイッ
チ２４が“停止”に設定されている。この間、リレーＲ
１〜Ｒ５，Ｒ６は遮断、リレ−Ｒ７，Ｒ８は連通であ
り、移動子２１の電極２７ａ，２７ｂ及び固定子２２の
電極３０ａ，３０ｂに対して印加される電圧は“０”と
なって、移動子２１は停止状態にある。

【００６１】時刻ｔ₀からは、操作スイッチ２４が“右
側に移動”に設定され、移動子２１のａ相の電極２７ａ
には、“＋”の高電圧が固定的に印加されると共に、移
動子２１のｂ相の電極２７ｂには、“−”の高電圧が固
定的に印加される。また、固定子２２のＵ相及びＶ相の
電極３０ａ，３０ｂに対して、極性及び強度を周期的に
切り替えて電圧が印加される。この固定子２２に対して
印加する電圧の極性及び強度の切替の１回の周期Ｔは、
等時間間隔αの８個のステップからなる。また、Ｕ相の
電極３０ａとＶ相の電極３０ｂに対して同一のパターン
で極性及び強度を切り替えているが、Ｖ相はＵ相に対し
て２ステップ（１／４Ｔ）だけ位相を遅らせて極性を切
り替えている。

【００６２】まず、第１のステップ（図２１の時刻ｔ₀
から時刻ｔ₁）では、図２２（Ａ）に示すように、Ｕ
相：“−”、Ｖ相：“０”とする。第２のステップ（図
２１の時刻ｔ₁から時刻ｔ₂）では、図２２（Ｂ）に示す
ように、Ｕ相：“−”、Ｖ相：“−”とする。第３のス
テップ（図２１の時刻ｔ₂から時刻ｔ₃）では、図２２
（Ｃ）に示すように、Ｕ相：“０”、Ｖ相：“−”とす
る。第４のステップ（図２１の時刻ｔ₃から時刻ｔ₄）で
は、図２２（Ｄ）に示すように、Ｕ相：“＋”、Ｖ相：
“−”とする。第５のステップ（図２１の時刻ｔ₄から
時刻ｔ₅）では、図２３（Ａ）に示すように、Ｕ相：
“＋”、Ｖ相：“０”とする。第６のステップ（図２１
の時刻ｔ₅から時刻ｔ₆）では、図２３（Ｂ）に示すよう
に、Ｕ相：“＋”、Ｖ相：“＋”とする。第７のステッ
プ（図２１の時刻ｔ₆から時刻ｔ₇）では、図２３（Ｃ）
に示すように、Ｕ相：“０”、Ｖ相：“＋”とする。第
８のステップ（図２１の時刻ｔ₇から時刻ｔ₈）では、図
２３（Ｄ）に示すように、Ｕ相：“−”、Ｖ相：“＋”
とする。以下、これを繰り返し、例えば、時刻ｔ₈から
時刻ｔ₉では、図２３（Ｅ）に示すように、時刻ｔ₁から
時刻ｔ₂と同じくＵ相：“−”、Ｖ相：“０”とする。

【００６３】上記のように移動子２１の電極２７ａ，２
７ｂ及び固定子２２の電極３０ａ，３０ｂに電圧を印加
すると、図２２及び図２３に示すように、移動子２１の
電極２７ａ，２７ｂと固定子２２の電極３０ａ，３０ｂ
の間の生じる静電気力による吸引力、反発力により移動
子２１が図中右方向に移動する。

【００６４】第４実施形態では、上記のように固定子２
２に常時電圧が“０”に保持される接地部４０を設けて
いるため、固定子２２のＵ相の電極３０ａとＶ相の電極
３０ｂに対して同時に同じ極性の電圧を印加することが
あるような波形で固定子２２の電極３０ａ，３０ｂに対
して電圧を印加しても、固定子２２の絶縁層２９が上記
Ｕ相及びＶ相の電極３０ａ，３０ｂに同じ極性を印加す
ることにより帯電するのを防止することができ、帯電に
よる移動子２１に対する駆動力の低下を防止することが
できる。

【００６５】例えば、図２２（Ｂ）で示す第２のステッ
プ（図２１の時刻ｔ₁から時刻ｔ₂）や、図２３（Ｂ）で
示す第６のステップ（図２１の時刻ｔ₅から時刻ｔ₆）で
は、電極３０ａ，３０ｂの両方に同じ極性の電圧が印加
されるが、電極３０ａ，３０ｂの間には、接地部４０の
第１部分４０ａ及び第２部分４０ｂが配置されているた
め、固定子２２の絶縁層２９が帯電するのを防止するこ
とができる。

【００６６】また、上記のように電位が“０”に保持さ
れる接地部４０を固定子２２に設けたことにより、電極
３０ａ，３０ｂに対して極性を切り替えて印加する電圧
が１周期Ｔで“＋”側または“−”側に偏っている場合
でも、固定子２２の絶縁層２９が帯電するのを防止する
ことができる。

【００６７】なお、接地部４０を設ける場合の固定子２
２あるいは移動子２１の電極の構造も上記のものに限定
されるものではなく、例えば、図２４（Ａ）に示すよう
に、上側から下側にＵ相の電極３０ａ、Ｖ相の電極３０
ｂの順番でならぶ電極間の間隔が広い部分にのみ太幅な
矩形状部４５ａを設け、各矩形状部４５ａを線状部４５
ｂで直列に接続する構造の接地部４５を設けてもよい。

【００６８】また、図２４（Ｂ）に示すように、移動子
２１に接地部４６を設けてもよい。なお、この図２４
（Ｂ）では、ａ相及びｂ相の電極２７ａ，２７ｂの間隔
Ｌ１，Ｌ２の比は１：１であり、電極間の間隔が狭いた
め、微細加工により電極２７ａ，２７ｂの間に接地部４
６を設けている。このように、移動子２１、固定子２２
のいずれか一方又は両方に接地部を設けることができ
る。

【００６９】図２５及び図２６は、本発明の第５実施形
態を示している。この第５実施形態の移動子２１は、図
２６（Ａ）に示すように、絶縁層２６に設けた電極２７
ａ，２７ｂ・・・を一つ置きに位置する電極２７ａ，２
７ｂ毎に絶縁層２６の両側に設けた給電部２８Ａ，２８
Ｂに接続し、一方の給電部２８Ａに接続された電極２７
ａ，２７ａ・・・をａ相とし、他方の給電部２８Ｂに接
続された電極２７ｂ，２７ｂ・・・・をｂ相としてい
る。また、各相の電極２７ａ，２７ｂの幅ｄ１及び電極
ピッチを等しく設定しておりＬ１：Ｌ２＝１：１として
いる。

【００７０】上記移動子２１の電極２７ａ，２７ｂのう
ち、ａ相の電極２７ａは、給電部２８ＡからリレーＲ２
１を介して高電圧源２５の“−”側とグランド３１に接
続している。また、上記移動子２１の電極２７ａ，２７
ｂのうち、ｂ相の電極２７ｂは、給電部２８Ｂからリレ
ーＲ２２を介して高電圧源１５の“＋”側とグランド３
１に接続している。リレーＲ２１，Ｒ２２は制御手段２
３からの指令に応じてｘ側とｙ側に切替えられ、ｘ側に
切り替えられると上記電極２７ａ，２７ｂが高圧電源２
５の“−”側又は“＋”側に接続され、ｙ側に切り替え
られると上記電極２７ａ，２７ｂが電位“０”に接続さ
れる。

【００７１】固定子２２は、図２６（Ｂ）に示すよう
に、絶縁層２９に設けた電極３０ａ，３０ｂ・・・を一
つ置きに位置する電極３０ａ，３０ｂ毎に絶縁層２９の
両側に設けた給電部３２Ａ，３２Ｂに接続し、一方の給
電部３２Ａに接続された電極３０ａ，３０ａ・・・をＵ
相を構成し、他方の給電部３２Ｂに接続された電極３１
ｂ，３１ｂ・・・・をＶ相としている。また、各相の電
極３０ａ，３０ｂの幅ｄ２を等しく設定し、Ｌ３：Ｌ４
は１：３に設定している。

【００７２】また、リレーＲ２３，Ｒ２５，Ｒ２７とＵ
相の電極３０ａとの間には、抵抗４５Ａを介設してい
る。また、リレーＲ２４，Ｒ２６，Ｒ２８とＶ相の電極
３０ｂの間には、抵抗４５Ｂを介設している。これらの
抵抗４５Ａ，４５Ｂは、低域通過フィルタとして機能
し、後述するようにリレーＲ２３〜Ｒ２８から出力され
る矩形波形の交番電圧から高周波成分を除去して、立ち
上がり部分及び降下部分が滑らかな曲線を呈する波形状
の波形に変換し、上記固定子２２の電極３０ａ，３０ｂ
に出力する。

【００７３】次に、第５実施形態の作動について説明す
る。図２７は、第５実施形態の作動の一例を示してお
り、この図２７中、時刻ｔ₀までは、操作スイッチ２４
が“停止”に設定されている。この間、リレーＲ２１，
Ｒ２２がｙ側設定されると共に、Ｒ２３〜Ｒ２６が遮
断、リレ−Ｒ２７，Ｒ２８が連通であり、移動子２１の
電極２７ａ，２７ｂ及び固定子２２の電極３０ａ，３０
ｂの電位は“０”となって、移動子２１は停止状態にあ
る。

【００７４】時刻ｔ₀からは、操作スイッチ２４が“右
側に移動”に設定され、移動子２１のａ相の電極２７ａ
には、“−”の高電圧が固定的に印加されると共に、移
動子２１のｂ相の電極２７ｂには、“＋”の高電圧が固
定的に印加される。また、固定子２２のＵ相及びＶ相の
電極３０ａ，３０ｂに対して、極性及び電圧値を周期的
に切り替えて電圧が印加される。この固定子２２に対し
て印加する電圧の極性及び電圧値の切替の１回の周期Ｔ
は、等時間間隔αの８個のステップからなる。また、Ｕ
相の電極３０ａとＶ相の電極３０ｂに対して同一のパタ
ーンで極性及び強度を切り替えているが、Ｖ相はＵ相に
対して２ステップ（１／４Ｔ）だけ位相を遅らせて極性
を切り替えている。

【００７５】まず、第１のステップ（図２７の時刻ｔ₀
から時刻ｔ₁）では、Ｕ相：“＋”、Ｖ相：“０”とす
る。第２のステップ（図２７の時刻ｔ₁から時刻ｔ₂）で
は、Ｕ相：“＋”、Ｖ相：“＋”とする。第３のステッ
プ（図２７の時刻ｔ₂から時刻ｔ₃）では、Ｕ相：
“０”、Ｖ相：“＋”とする。第４のステップ（図２７
の時刻ｔ₃から時刻ｔ₄）では、Ｕ相：“−”、Ｖ相：
“＋”とする。第５のステップ（図２７の時刻ｔ₄から
時刻ｔ₅）では、Ｕ相：“−”、Ｖ相：“０”とする。
第６のステップ（図２７の時刻ｔ₅から時刻ｔ₆）では、
Ｕ相：“−”、Ｖ相：“−”とする。第７のステップ
（図２７の時刻ｔ₆から時刻ｔ₇）では、Ｕ相：“０”、
Ｖ相：“−”とする。第８のステップ（図２７の時刻ｔ
₇から時刻ｔ₈）では、Ｕ相：“＋”、Ｖ相：“−”とす
る。以下、これを繰り返し、例えば、時刻ｔ₈から時刻
ｔ₉では、時刻ｔ₁から時刻ｔ₂と同じくＵ相：“＋”、
Ｖ相：“０”とする。

【００７６】上記高電圧源２５からリレーＲ２３〜Ｒ２
８を介して出力される交番電圧の波形は、図２７中、二
点鎖線で示すように、矩形状である。このリレーＲ２３
〜Ｒ２８側から出力された矩形状の交番電圧は、上記の
ようにリレーＲ２３〜Ｒ２８と固定子２９の電極３０
ａ，３０ｂの間に介設した抵抗４５Ａ，４５Ｂに入力さ
れる。そのため、上記二点鎖線で示した入力電圧の波形
に対して抵抗４５Ａ，４５Ｂから出力される電圧の波形
に時間遅れが生じ、電圧の立ち上がり部分ａが図中上に
凸の滑らかな傾斜曲線となると共に、電圧の降下する部
分ｂが図中下に凸の滑らかな傾斜曲線となる。よって、
抵抗４５Ａ，４５Ｂから電極３０ａ，３０ｂに出力され
る電圧は、図２７中、実線で示すような波形状の波形と
なる。

【００７７】このように第２実施形態では、固定子２２
の電極３０ａ，３０ｂに印加される電圧の波形は、立ち
上がりの部分ａと降下する部分ｂが滑らかな傾斜曲線で
ある波形状であり、電圧が“０”から“＋”又は“−”
に切り替わる場合も、電圧が“＋”又は“−”から
“０”に切り替わる場合にも、その切り替わりは滑らか
である。よって、固定子２９の電極３０ａ，３０ｂに対
する電圧の切り替わり時の移動子２１の駆動力の変化も
滑らかであるため、移動子２１の駆動音を大きく低減す
ることができる。

【００７８】第５実施形態では、上記Ｕ相、Ｖ相の電極
３０ａ，３０ｂの静電容量の総和Ｃがそれぞれ８０００
ＰＦであり、上記抵抗４５Ａ，４５Ｂの抵抗値Ｒ５００
ＫΩとしているため、時定数τは、（８０００×１０
^-12）×（５００×１０³）＝４０×１０^-4＝４（ｍｓ）
となる。このように４ｍｓの時間遅れがあると電圧が適
切な時間をかけて上昇、下降するため、上記移動子２１
の騒音を大きく低減することができる。

【００７９】しかし、上記抵抗４５Ａ，４５Ｂの抵抗値
は、上記５００ＫΩに限定されるものではなく、電極３
０ａ，３０ｂの静電容量に応じて、好適な時定数τとな
るように設定すればよい。上記のように電極３０ａ，３
０ｂの静電容量が８０００ＰＦの場合には、抵抗４５
Ａ，４５Ｂの抵抗値は、３００ＫΩから１ＭΩの範囲で
特定することが好ましい。この抵抗値を１ＭΩ以上に設
定すると、騒音低減の効果は得られるが、時定数τが大
きすぎるため、１ステップの時間αを短くすると、電圧
値が上昇あるいは下降し切らないうちに時間αを経過し
てしまい、移動子２１を高速で駆動することができなく
なる。一方、この抵抗値を３００ＫΩ以下に設定する
と、時定数τが小さすぎるため、抵抗４５Ａ，４５Ｂを
設けない場合と変わらない程電圧が急激に上昇、降下し
てしまい騒音低減の効果を十分に得られない。また、抵
抗４５Ａ，４５Ｂが第１実施形態に用いられた抵抗値で
ある３００ｋΩ以下（５０ｋΩ〜３００ｋΩ）であれ
ば、電圧波形は矩形状となる。

【００８０】図２８及び図２９は、本発明の第６実施形
態を示している。移動子２１は、図２９（Ａ）に示すよ
うに、絶縁層２６の一方の面に設けた複数の電極２７
ａ，２７ｂ，・・・を一つ置きに位置する電極２７ａ，
２７ｂ毎に絶縁層２６の両側に設けた給電部２８Ａ，２
８Ｂに接続し、一方の給電部２８Ａに接続された電極２
７ａ，２７ａ・・・をａ相、他方の給電部２８Ｂに接続
された電極２７ｂ，２７ｂ・・・・をｂ相としている。
また、移動子２１の各相の電極２７ａ，２７ｂの幅ｄ１
を等しく設定すると共に、Ｌ１：Ｌ２は１：１に設定し
ている。

【００８１】移動子２１のａ相の電極２７ａは給電部２
８ＡからリレーＲ３１，Ｒ３３，Ｒ３５を介してそれぞ
れ高電圧源２５の“＋”側、“−”側及びグランド３１
に接続している。また、移動子２１のｂ相の電極２７ｂ
は、給電部２８ＢからリレーＲ３２，Ｒ３４，Ｒ３６を
介してそれぞれ高電圧源２５の“＋”側、“−”側及び
グランド３１に接続している。

【００８２】固定子２２は、図２９（Ｂ）に示すよう
に、絶縁層３０に設けた複数の電極３０ａ，３０ｂ・・
・を一つ置きに位置する電極３０ａ，３０ｂ毎に絶縁層
２９の両側に設けた給電部３２Ａ，３２Ｂに接続し、一
方の給電部３２Ａに接続された電極３０ａをＵ相、他方
の給電部３２Ｂに接続された電極３０ｂをＶ相としてい
る。

【００８３】上記固定子２２の各相の電極３０ａ，３０
ｂは、その幅ｄ２を等しく設定しており、この幅ｄ２
は、上記移動子２１の各相の電極２７ａ，２７ｂの幅ｄ
１と等しい。また、Ｌ３：Ｌ４＝１：３に設定してい
る。

【００８４】上記固定子２２のＵ相の電極３０ａは給電
部３２ＡからリレーＲ４１，Ｒ４３，Ｒ４５を介してそ
れぞれ高電圧源２５の“＋”側、“−”側及びグランド
３１に接続している。また、固定子２２のＶ相の電極３
０ｂは、給電部３２ＢからリレーＲ４２，Ｒ４４，Ｒ４
６を介してそれぞれ高電圧源２５の“＋”側、“−”側
及びグランド３１に接続している。

【００８５】次に、第６実施形態の作動について説明す
る。図３０中、時刻ｔ₆まで及び時刻ｔ₂₃以降は、操作
スイッチ２４が“停止”に設定されている。なお、図３
１（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、移動子２１の停止時の
移動子２１と固定子２２の位置関係は、移動子２１のａ
相の電極２７ａと固定子２２のＵ相の電極３０ａが対向
し、移動子２１のａ相の電極２７ａとｂ相の電極２７ｂ
の中間位置に固定子２２のＶ相の電極３０ｂが位置して
いる。

【００８６】この移動子２１の停止時には、移動子２１
のａ相の電極２７ａと固定子２２のＵ相の電極３０ａに
電圧を印加し、これらの電極２７ａ，３０ａ間に生じる
静電気による吸引力により、移動子２１を固定子２２に
吸着させて固定保持している。この電極２７ａ，３０ａ
に対する電圧の印加は、移動子２１及び固定子２２の絶
縁層２６，２９が帯電しないように行っている。

【００８７】具体的には、上記移動子２１の停止期間中
は、第１の吸着ステップＳ１’、第１のグランド接続ス
テップＳ２’、第２の吸着ステップＳ３’及び第２のグ
ランド接続ステップＳ４’からなる微小時間の周期Ｔ’
を繰り返して移動子２１及び固定子２２の電極２７ａ，
２７ｂ，３０ａ，３０ｂに対して電圧を印加する。上記
第１及び第２の吸着ステップＳ１’，Ｓ３’は継続時間
が等しく、また、第１及び第２のグランド接続ステップ
Ｓ２’，Ｓ４’も継続時間が等しい。

【００８８】上記第１の吸着ステップＳ１’（図３０の
時刻ｔ₁から時刻ｔ₂）には、図３１（Ａ）に示すよう
に、移動子２１のａ相の電極２７ａに対して“−”の電
圧を印加し、このａ相の電極２７ａと対向する固定子２
２のＵ相の電極３０ａに対して“＋”の極性の電圧を印
加する。一方、移動子２１のｂ相の電極２７ｂ及び固定
子２２のＶ相の電極３０ｂをグランド３１に接続し、電
位“０”とする。よって、この第１の吸着ステップＳ
１’では、図３１（Ａ）中矢印で示すように、移動子２
１のａ相の電極２７ａとＵ相の電極３０ａとの間に静電
気による吸引力が発生し、移動子２１に固定子２２が吸
着され、停止状態で固定保持される。

【００８９】上記第１の吸着ステップＳ１’に続く第１
のグランド接続ステップＳ２’（図３０の時刻ｔ₂から
時刻ｔ₃）には、図３１（Ｂ）に示すように、移動子２
１及び固定子２２の電極２７ａ，２７ｂ，３０ａ，３０
ｂをすべてグランド３１に接続し、電位“０”とする。

【００９０】第１のグランド接続ステップＳ２’に続く
第２の吸着ステップＳ３’（図３０の中時刻ｔ₃から時
刻ｔ₄）には、上記第１の吸着ステップＳ１’と逆の極
性で移動子２１のａ相の電極２７ａ及び固定子２２のＵ
相の電極３０ａに電圧を印加する。すなわち、図３１
（Ｃ）に示すように、ａ相の電極２７ａに“＋”の電圧
を印加し、これと対向するＵ相の電極３０ａに“−”の
電圧を印加する。また、ｂ相の電極２７ｂ及びＶ相の電
極３０ｂをグランド３１に接続し、電位“０”とする。

【００９１】この第２の吸着ステップＳ３’では、上記
第１の吸着ステップＳ１’と同様に、図３１（Ｃ）に示
すように、ａ相の電極２７ａとＵ相の電極３０ａとの間
に静電気による吸引力が発生し、移動子２１は停止状態
で固定保持される。

【００９２】第２の吸着ステップＳ３’に続いて、第２
のグランド接続ステップＳ４’（図３０の時刻ｔ₄から
時刻ｔ₅）となり、図３１（Ｄ）に示すように、移動子
２１及び固定子２２の電極２７ａ，２７ｂ，３０ａ，３
０ｂをすべてグランド３１に接続して電位“０”とす
る。

【００９３】このように第６実施形態では、第１及び第
２の吸着ステップＳ１’，Ｓ３’に移動子２１のａ相の
電極２７ａと固定子２２のＵ相の電極３０ａとの間に生
じる吸引力により、停止状態の移動子２１を固定子２２
に固定保持するため、移動子２１を停止状態で固定保持
するために外部保持機構を設ける必要がない。

【００９４】また、上記のようにａ相の電極２７ａ及び
Ｕ相の電極３０ａに印加する電圧の極性は、それぞれ第
１の吸着ステップＳ１’と第２の吸着ステップＳ３’と
で反転させており、かつ、第１の吸着ステップＳ１’と
第２の吸着ステップＳ３’の継続時間が等しいため、１
回の周期Ｃ’に移動子２１及び固定子２２に印加する電
圧の総和は“０”である。よって、第１実施形態では、
電極２７ａ，２７ｂ，３０ａ，３０ｂに電圧を印加する
ことにより絶縁層２６，２９が帯電するのを防止するこ
とができる。

【００９５】さらに、第６実施形態では、移動子２１の
ａ相、ｂ相の電極２７ａ，２７ｂ及び固定子２２のＵ
相、Ｖ相の電極３０ａ，３０ｂに対して“＋”または
“−”の極性の電圧を印加する第１の吸着ステップＳ
１’と第２の吸着ステップＳ３’との間に、第１のグラ
ンド接続ステップＳ２’または第２のグランド接続ステ
ップＳ４’を設け、上記ａ相、ｂ相の電極２７ａ，２７
ｂ及びＵ相、Ｖ相の電極３０ａ，３０ｂに印加する電圧
の極性を切り替える前に電極２７ａ，２７ｂ，３０ａ，
３０ｂの電位を“０”としている。よって、これらの電
極２７ａ，２７ｂ，３０ａ，３０ｂに対して印加する電
圧の極性は、瞬間的かつ急激に切り替えられないため、
誤作動の要因となるいわゆるリプルノイズの発生を防止
することができる。

【００９６】さらにまた、すべての電極２７ａ，２７
ｂ，３０ａ，３０ｂを電位“０”とする第１及び第２の
グランド接続ステップＳ２’，Ｓ４’を設けることによ
り、上記のように第１及び第２の吸着ステップＳ１’，
Ｓ３’の際に印加する電圧の極性を反転させることによ
るａ相、ｂ相の電極２７ａ，２７ｂ及びＵ相、Ｖ相の電
極３０ａ，３０ｂの帯電除去の効率が向上する。

【００９７】なお、図３０では、移動子２１の停止時に
は、ｂ相の電極２７ｂ及びＶ相の電極３０ｂを電位を
“０”としているが、これらの電極２７ｂ，３０ｂに対
してもそれぞれａ相の電極２７ａ及びＵ相の電極３０ａ
と同様の波形で電圧を印加してもよい。

【００９８】図３０中、時刻ｔ₆から時刻ｔ₂₃までの間
は、操作スイッチ２４が“右側に移動”に設定される。
この移動子２１の駆動時には、第１から第８のステップ
Ｓ１〜Ｓ８からなる周期Ｔを繰り返して電圧を印加し、
かつ、これら第１から第８のステップＳ１〜Ｓ８を等時
間間隔の前半期ｐと後半期ｑとに分割している。各ステ
ップＳ１〜Ｓ８の前半期ｐには、移動子２１に駆動力が
作用するように電圧を印加し、後半期ｑには絶縁層２
６，２９の帯電を防止するために前半期ｐと極性を反転
させて電圧を印加する。

【００９９】移動子２１のａ相の電極２７ａには、第１
のステップＳ１の前半期ｐに“−”の極性の電圧を印加
し、第１のステップＳ１の後半期ｑには極性を反転させ
て“＋”の極性の電圧を印加する。第２から第８のステ
ップＳ２〜Ｓ８も、上記第１のステップＳ１と同様に、
前半期ｐに“−”、後半期ｑに“＋”の電圧を印加す
る。移動子２１のｂ相の電極２７ｂには、第１のステッ
プＳ１の前半期ｐに“＋”の極性の電圧を印加し、第１
のステップＳ１の後半期ｑには極性を反転させて“−”
の極性の電圧を印加する。第２から第８のステップＳ２
〜Ｓ８も同様に、前半期ｐに“−”、後半期ｑに“＋”
の電圧を印加する。

【０１００】第６実施形態では、このような波形で電圧
を印加しているため、移動子２１のａ相及びｂ相の電極
２７ａ，２７ｂのいずれも、各ステップＳ１〜Ｓ８内に
印加される電圧の総和が“０”となり、また、１周期Ｔ
内に印加される電圧の総和も“０”である。よって、移
動子２１の駆動時に、移動子２１の電極２７ａ，２７ｂ
に印加する電圧により絶縁層２６が帯電するのを防止す
ることができる。

【０１０１】移動子２１の移動期間中は、固定子２２の
Ｕ相及びＶ相の電極３０ａ，３０ｂに対して同一の波形
で電圧を印加しており、Ｖ相の電極３１ａにはＵ相の電
極３０ｂに対して２ステップ分（１／４・Ｔ）だけ位相
を進めて電圧を印加している。

【０１０２】上記Ｕ相の電極３０ａに対しては、第１〜
から第８のステップＳ１〜Ｓ８の前半期ｐには、移動子
２１に駆動力を作用させるためにそれぞれ“＋”，
“＋”，“０”，“−”，“−”，“−”，“０”，
“＋”の電圧を印加する。一方、第１から第８のステッ
プＳ１〜Ｓ８の後半期ｑには、これと極性を反転させて
それぞれ“−”“−”“０”“＋”“＋”“＋”“０”
“−”の電圧を印加する。

【０１０３】次に、Ｖ相の電極３０ｂには、第１から第
８のステップＳ１〜Ｓ８の前半期ｐに、移動子２１に駆
動力を作用させるためにそれぞれ“０”，“＋”，
“＋”，“＋”，“０”，“−”，“−”，“−”の電
圧を印加する。一方、第１から第８のステップＳ１〜Ｓ
８の後半期ｑには、これらと極性を反転させて“０”
“−”，“−”，“−”，“０”，“＋”，“＋”，
“＋”の電圧を印加する。

【０１０４】このように第６実施形態では、固定子２２
のＵ相、Ｖ相の電極３０ａ，３０ｂには、第１から第８
のステップＳ１〜Ｓ８の前半期ｐに印加する電圧と逆の
極性の電圧を後半期ｑに印加するため、各ステップＳ１
〜Ｓ８毎にＵ相及びＶ相の電極３０ａ，３０ｂに印加さ
れる電圧の総和は“０”であり、かつ、各周期Ｔ毎に固
定子２２のＵ相及びＶ相の電極３０ａ，３０ｂに印加さ
れる電圧の総和も“０”である。よって、この第６実施
形態の静電アクチュエータでは、移動子２１の駆動時に
固定子２２の電極３０ａ，３０ｂに対して電圧を印加す
ることにより絶縁層２９が帯電するのを防止することが
できる。

【０１０５】次に、図３２から図３６を参照して、１回
の周期Ｔの移動子２１の移動について説明する。なお、
上記したように、移動子２１が停止している状態では、
移動子２１のａ相の電極２７ａと固定子２２のＵ相の電
極３０ａが対向し、移動子２１のａ相の電極２７ａとｂ
相の電極２７ｂの中間位置にＶ相の電極３０ｂが位置し
ているため、操作スイッチ２４を“移動”に設定した時
点では、移動子２１と固定子２２の位置関係は図３２
（Ａ）の状態にあるものとする。

【０１０６】図３２（Ａ）に示すように、第１のステッ
プＳ１の前半期ｐ（図３０の時刻ｔ₆から時刻ｔ₇）に
は、移動子２１のａ相、ｂ相の電極２７ａにそれぞれ
“−”，“＋”の電圧が印加される。また、固定子２２
のＵ相の電極３０ａに“＋”の電圧が印加され、Ｖ相の
電極３０ｂは電位“０”となる。

【０１０７】図３２（Ｂ）に示すように、第１のステッ
プＳ１の後半期ｑ（図３０の時刻ｔ₇から時刻ｔ₈）に
は、移動子２１のａ相、ｂ相の電極２７ａ，２７ｂにそ
れぞれ“＋”，“−”の電圧が印加される。また、固定
子２２のＵ相の電極３０ａに“−”の電圧が印加され、
Ｖ相の電極３０ｂは電位“０”となる。

【０１０８】図３２（Ｃ）に示すように、第２のステッ
プＳ２の前半期ｐの開始時点（図３０の時刻ｔ₈）に
は、移動子２１のａ相、ｂ相の電極２７ａ，２７ｂに印
加される電圧がそれぞれ“−”，“＋”に切り替わる。
また、固定子２２のＵ相、Ｖ相の電極３０ａ，３０ｂに
印加される電圧がともに“＋”に切り替わる。

【０１０９】図３２（Ｄ）に示すように、第２のステッ
プＳ２の前半期ｐ（図３０の時刻ｔ₈から時刻ｔ₉）の間
に、移動子２１が固定子２２に対して図中右側に移動
し、ａ相の電極２７ａはＵ相の電極３１ａとＶ相の電極
３０ｂの中間位置に位置する。

【０１１０】図３２（Ｅ）に示すように、第２のステッ
プＳ２の後半期ｑ（図３０の時刻ｔ₉から時刻ｔ₁₀）に
は、移動子２１のａ相、ｂ相の電極２７ａ，２７ｂにそ
れぞれ“＋”，“−”の電圧が印加される。また、固定
子２２のＵ相、Ｖ相の電極３０ａ，３０ｂにはともに
“−”の電圧が印加される。

【０１１１】図３３（Ａ）に示すように、第３のステッ
プＳ３の前半期ｐの開始時点（図３０の時刻ｔ₁₀）に移
動子２１のａ相、ｂ相の電極２７ａ，２７ｂに印加され
る電圧の極性は、それぞれ“−”，“＋”に切り替わ
る。また、固定子２２のＵ相、Ｖ相の電極３０ａ，３０
ｂに印加される電圧はそれぞれ“０”，“＋”に切り替
わる。

【０１１２】図３３（Ｂ）に示すように、第３のステッ
プＳ３の前半期ｐ（図３０の時刻ｔ₁₀から時刻ｔ₁₁）の
間に、移動子２１が図中右側に移動し、移動子２１のａ
相の電極２７ａが固定子２２のＶ相の電極３０ｂと対向
する状態となる。

【０１１３】図３３（Ｃ）に示すように、第３のステッ
プＳ３の後半期ｑ（図３０の時刻ｔ₁₁から時刻ｔ₁₂）に
は、移動子２１のａ相の電極２７ａ，２７ｂにはそれぞ
れ“＋”“−”の電圧が印加される。また、固定子２２
のＵ相の電極３０ａ，３０ｂには、それぞれ“０”、
“−”の電圧が印加される。

【０１１４】図３３（Ｄ）に示すように、第４のステッ
プＳ４の前半期ｐの開始時点（図３０の時刻ｔ₁₂）に
は、移動子２１のａ相、ｂ相の電極２７ａ，２７ｂに印
加される電圧の極性は、それぞれ“−”，“＋”に切り
替わる。また、固定子２２のＵ相、Ｖ相の電極３０ａ，
３０ｂに印加される電圧の極性は“−”，“＋”に切り
替わる。

【０１１５】図３３（Ｅ）に示すように、第４のステッ
プＳ４の前半期ｐ（図３０の時刻ｔ₁₂から時刻ｔ₁₃）
に、移動子２１が図中右側に移動し、移動子２１のａ相
の電極２７ａと固定子２２のＶ相の電極３０ｂが幅方向
に半分だけ重なり合った状態となる。

【０１１６】図３４（Ａ）に示すように、第４のステッ
プＳ４の後半期ｑ（図３０の時刻ｔ₁₃から時刻ｔ₁₄）に
は、移動子２１のａ相、ｂ相の電極２７ａ，２７ｂには
それぞれ“＋”，“−”の電圧が印加される。また、固
定子２２のＵ相、Ｖ相の電極３０ａ，３０ｂにはそれぞ
れ“＋”，“−”の電圧が印加される。

【０１１７】図３４（Ｂ）に示すように、第５のステッ
プＳ５の前半期ｐの開始時点（図３０の時刻ｔ₁₄）に
は、移動子２１のａ相、ｂ相の電極２７ａ，２７ｂに印
加される電圧の極性がそれぞれ“−”，“＋”に切り替
わる。また、固定子２２のＵ相、Ｖ相の電極３０ａ，３
０ｂに印加される電圧の極性は、“−”，“０”切り替
わる。

【０１１８】図３４（Ｃ）に示すように、第５のステッ
プＳ５の前半期ｐ（図３０の時刻ｔ₁₄から時刻ｔ₁₅）に
は、移動子２１が図中右方向に移動し、移動子２１のｂ
相の電極２７ｂと固定子２２のＵ相の電極３０ａが互い
に対向する状態となる。

【０１１９】図３４（Ｄ）に示すように、第５のステッ
プＳ５の後半期ｑ（図３０の時刻ｔ₁₅から時刻ｔ₁₆）に
は、移動子２１のａ相、ｂ相の電極２７ａ，２７ｂに
は、それぞれ“＋”，“−”の電圧が印加される。ま
た、固定子２２のＵ相、Ｖ相の電極３０ａ，３０ｂには
“＋”，“０”の電圧が印加される。

【０１２０】図３４（Ｅ）に示すように、第６のステッ
プＳ６の前半期ｐの開始時点（図３０の時刻ｔ₁₆）に
は、移動子２１のａ相、ｂ相の電極２７ａ，２７ｂに印
加される電圧の極性は、それぞれ“−”、“＋”に切り
替わる。また、固定子２２のＵ相、Ｖ相の電極３１ａ，
３１ｂに印加される電圧はともに“−”に切り替わる。

【０１２１】図３５（Ａ）に示すように、第６のステッ
プＳ６の前半期ｐ（図３０の時刻ｔ₁₆から時刻ｔ₁₇）に
は、移動子２１が図中右側に移動し、移動子２１のａ
相、ｂ相の電極２７ａ，２７ｂが固定子２２のＵ相、Ｖ
相の電極３０ａ，３０ｂの中間位置に位置する状態とな
る。

【０１２２】図３５（Ｂ）に示すように、第６のステッ
プＳ６の後半期ｑ（図３０の時刻ｔ₁₇から時刻ｔ₁₈）に
は、移動子２１のａ相、ｂ相の電極２７ａ，２７ｂには
“＋”，“−”の電圧が印加される。また、固定子２２
のＵ相、Ｖ相の電極３０ａ，３０ｂにはともに“＋”の
電圧が印加される。

【０１２３】図３５（Ｃ）に示すように、第７のステッ
プＳ７の前半期ｐの開始時点（図３０の時刻ｔ₁₈）に
は、移動子２１のａ相、ｂ相の電極２７ａ，２７ｂに印
加される電圧は、“−”，“＋”に切り替わる。また、
固定子２２のＵ相、Ｖ相の電極３０ａ，３０ｂに印加さ
れる電圧は“０”，“−”に切り替わる。

【０１２４】図３５（Ｄ）に示すように、第７のステッ
プＳ７の前半期ｐ（図３０の時刻ｔ₁₈から時刻ｔ₁₉）に
は、移動子２１は図中右側に移動し、移動子２１のｂ相
の電極２７ｂと固定子２２のＶ相の電極３０ｂが互いに
対向する状態となる。

【０１２５】図３５（Ｅ）に示すように、第７のステッ
Ｓ７の後半期ｑ（図３０の時刻ｔ₁₉から時刻ｔ₂₀）に
は、移動子２１のａ相、ｂ相の電極２７ａ，２７ｂには
それぞれ“＋”，“−”の電圧が印加される。また、固
定子２２のＵ相、Ｖ相の電極３０ａ，３０ｂに印加する
電圧は、それぞれ“０”，“＋”となる。

【０１２６】図３６（Ａ）に示すように、第８のステッ
プＳ８の前半期ｐの開始時点（図３０の時刻ｔ₂₀）に
は、移動子２１のａ相、ｂ相の電極２７ａ，２７ｂに印
加する電圧は、それぞれ“−”，“＋”に切り替わる。
また、固定子２２のＵ相、Ｖ相の電極３０ａ，３０ｂに
印加する電圧は、それぞれ“＋”，“−”に切り替わ
る。

【０１２７】図３６（Ｂ）に示すように、第８のステッ
プＳ８の前半期ｐ（図３０の時刻ｔ₂₀から時刻ｔ₂₁）に
は、移動子２１が図中右側に移動し、移動子２１のａ
相、ｂ相の電極２７ａ，２７ｂは、それぞれ固定子２２
のＵ相、Ｖ相の電極３０ａ，３０ｂの電極と幅方向の半
分が重なり合う状態となる。

【０１２８】図３６（Ｃ）に示すように、第８のステッ
プＳ８の後半期ｑ（図３０の時刻ｔ₂₁から時刻ｔ₂₂）に
は、移動子２１のａ相、ｂ相の電極２７ａ，２７ｂには
それぞれ“＋”，“−”の電圧が印加される。また、固
定子２２のＵ相、Ｖ相の電極３０ａ，３０ｂにはそれぞ
れ“−”“＋”の電圧が印加される。

【０１２９】このように、第３実施形態に係る静電アク
チュエータでは、駆動期間中は、各ステップＳ１〜Ｓ８
を前半期ｐと後半期ｑとに分けて、前半期ｐには移動子
２１に対して駆動力が作用するように移動子２１及び固
定子２２の電極２７ａ，２７ｂ，３０ａ，３０ｂに電圧
を印加する一方、各ステップＳ１〜Ｓ９の後半期ｑに
は、前半期ｐとは極性を反転させて電圧を印加して、各
ステップＳ１〜Ｓ８毎に各電極２７ａ〜３０ｂに印加さ
れる電圧の総和を“０”としているため、移動子２１及
び固定子２２の絶縁層２６，２９の帯電を防止すること
ができる。また、本実施形態では、移動子２１の電極２
７ａ，２７ｂ及び固定子２２に対して１回の周期Ｃの間
に印加する電圧の総和も“０”であるため、これによっ
ても移動子２１及び固定子２２の絶縁層２６，２９の帯
電を防止することができる。

【０１３０】このように、第６実施形態では、移動子２
１の駆動中に移動子２１及び固定子２２の電極２７ａ〜
３０ｂに電圧を印加することによる移動子２１及び固定
子２２の絶縁層２６，２９の帯電を防止することができ
るため、この絶縁層２６，２９の帯電により移動子２１
の電極２７ａ，２７ｂと固定子２２の電極３０ａ，３０
ｂの間に作用する静電力が減殺されることによる移動子
２１の駆動力の低下を防ぐことができる。

【０１３１】なお、操作スイッチ２４が“左側に移動”
に設定された場合には、固定子２２の電極３０ａ，３０
ｂに対して同一パターンで、かつＶ相の電極３０ｂをＵ
相の電極３０ａよりそれぞれ２ステップだけ位相を遅ら
せて、極性を切り替えて電圧を印加すればよい。

【０１３２】本発明は、上記した実施形態に限定される
ものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記
第１実施形態において、図３７に示すように、固定子２
２の電極３０ａ，３０ｂに対して印加する電圧を
“−”、“＋”及び“０”の３種類としても移動子２１
を駆動することができる。この図３７の例では、移動子
２１は右側に移動するが、操作スイッチ１４を“左側に
移動”に設定した場合には、図３７における時刻ｔ₁₃か
ら時刻ｔ₁に向かう波形、すなわち図３８に示した波形
の電圧が電極３０ａ，３０ｂに対して印加される。ま
た、図３８において移動子２１は左側に移動するが、図
３９に示すように移動子２１、固定子２２ともに印加す
る電圧の極性を図３８の場合と逆にした場合にも、移動
子２１は左側に移動する。このように移動子２１の電極
２７ａ，２７ｂに印加する電圧を移動子２１の移動方向
に応じて逆転させれば、移動子２１に常に一定の電荷を
連続して与える必要がなくなるため、移動子２１の絶縁
層２６の帯電を防止することができる。

【０１３３】また、上記実施形態では、移動子２１の電
極２７ａ，２７ｂに対して極性を固定して電圧を印加
し、固定子２２の電極３０ａ，３０ｂに対して極性を切
り替えて電圧を印加しているが、移動子２１の電極２７
ａ，２７ｂに対して極性を切り替えて電圧を印加し、固
定子２２の電極３０ａ，３０ｂに対して固定的に電圧を
印加してもよい。

【０１３４】さらにまた、上記実施形態では、リレーを
連通、遮断することにより、電極に印加する電圧の極性
を切り替えているが、リレーを使用せずに各相の電極に
対して位相の異なる交流波形をそのまま印加してもよ
い。

【０１３５】

【発明の効果】請求項１の静電アクチュエータでは、移
動子の電極と固定子の電極の少なくとも一方の電極の間
隔を不均一することにより、上記移動子の電極を一つ置
きに配設した電極毎に互いに接続して２相とすると共
に、上記固定子の電極を一つ置きに配設した電極毎に互
いに接続して２相としているため、移動子及び固定子の
いずれにもスルーホールや導電部材を設ける必要がな
く、移動子及び固定子の構造が簡単であり、製造コスト
を低減することができると共に、移動子に対する十分な
駆動力が得られる。さらに、移動子と固定子の電極を２
相としたため、固定子の電極を３相とした場合と比較し
て極性の切替に必要なリレーの個数を低減することがで
き、コストの低減を図ることができる。

【０１３６】請求項２又は請求項３のように、静電アク
チュエータは、上記移動子の電極の間隔と、上記固定子
の電極の間隔のいずれか一方を不均一とし、あるいは移
動子の電極の間隔と固定子の電極の間隔の両方を不均一
とすれば、移動子及び固定子の電極をともに２相とする
ことができ、スルーホールや導電部材を設ける必要がな
く、移動子及び固定子の構造が簡単になると共に、極性
の切替に必要なリレーの個数を低減することができ、コ
ストを低減することができる。

【０１３７】請求項４では、上記移動子の電極の間隔
と、上記固定子の電極の間隔を同一に設定しているた
め、移動子及び固定子が同一構造となり、絶縁層に電極
を所望の間隔で電極を配設すれば移動子としても固定子
としても使用することができるため、製造コストを一層
低減することができる。

【０１３８】請求項５の静電アクチュエータでは、移動
子及び固定子の電極がともに２相であり、かつ、移動子
と固定子の電極の少なくとも一方の電極の間隔を不均一
としているため、移動子及び固定子の構造が簡単である
と共に、移動子に対して十分な駆動力が得られる。ま
た、請求項５で電位が“０”に保持される接地部を設け
ているため、固定子や移動子の異なる相の電極に同じ極
性の電圧を印加することがある波形で電極に対して電圧
を印加する場合や、電極に対して極性を切り替えて印加
する電圧が１周期で“＋”側または“−”側に偏ってい
る場合でも、移動子や固定子が帯電するのを防止するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施形態に係る静電アクチュエ
ータを示す概略回路図である。

【図２】 （Ａ）は移動子を示す部分平面図、（Ｂ）は
固定子を示す部分平面図である。

【図３】 第１実施形態の移動子及び固定子に印加する
電圧を示す波形図である。

【図４】 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ）は
移動子の移動状態を説明するための概略図である。

【図５】 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ）は
移動子の移動状態を説明するための概略図である。

【図６】 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は移動子の移動状態
を説明するための概略図である。

【図７】 本発明の第２実施形態に係る静電アクチュエ
ータを示す概略回路図である。

【図８】 （Ａ）は移動子を示す部分平面図、（Ｂ）は
固定子を示す部分平面図である。

【図９】 第２実施形態の移動子及び固定子に印加する
電圧を示す波形図である。

【図１０】 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ）
は移動子の移動状態を説明するための概略図である。

【図１１】 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ）
は移動子の移動状態を説明するための概略図である。

【図１２】 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は移動子の移動状
態を説明するための概略図である。

【図１３】 本発明の第３実施形態に係る静電アクチュ
エータを示す概略回路図である。

【図１４】 （Ａ）は移動子を示す部分平面図、（Ｂ）
は固定子を示す部分平面図である。

【図１５】 第３実施形態の移動子及び固定子に印加す
る電圧を示す波形図である。

【図１６】 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ）
は移動子の移動状態を説明するための概略図である。

【図１７】 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）は移動子
の移動状態を説明するための概略図である。

【図１８】 本発明の第４実施形態に係る静電アクチュ
エータを示す概略回路図である。

【図１９】 （Ａ）は固定子を示す部分平面図、（Ｂ）
は移動子を示す部分平面図である。

【図２０】 第４実施形態における電極及び接地部の配
置を説明するための固定子の部分平面図である。

【図２１】 第４実施形態の移動子及び固定子に印加す
る電圧を示す波形図である。

【図２２】 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）は移動子
の移動状態を説明するための概略図である。

【図２３】 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ）
は移動子の移動状態を説明するための概略図である。

【図２４】 （Ａ）は接地部を設けた固定子の他の例を
示す部分平面図、（Ｂ）は接地部を設けた移動子の他の
例を示す部分平面図である。

【図２５】 本発明の第５実施形態に係る静電アクチュ
エータを示す概略回路図である。

【図２６】 （Ａ）は固定子を示す部分平面図、（Ｂ）
は移動子を示す部分平面図である。

【図２７】 第５実施形態の移動子及び固定子に印加す
る電圧を示す波形図である。

【図２８】 本発明の第５実施形態に係る静電アクチュ
エータを示す概略回路図である。

【図２９】 （Ａ）は固定子を示す部分平面図、（Ｂ）
は移動子を示す部分平面図である。

【図３０】 第５実施形態の移動子及び固定子に印加す
る電圧を示す波形図である。

【図３１】 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）は移動子
の移動状態を説明するための概略図である。

【図３２】 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ）
は移動子の移動状態を説明するための概略図である。

【図３３】 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ）
は移動子の移動状態を説明するための概略図である。

【図３４】 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ）
は移動子の移動状態を説明するための概略図である。

【図３５】 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ）
は移動子の移動状態を説明するための概略図である。

【図３６】 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は移動子の移動状
態を説明するための概略図である。

【図３７】 移動子及び固定子に印加する電圧の他の例
を示す波形図である。

【図３８】 移動子及び固定子に印加する電圧の他の例
を示す波形図である。

【図３９】 移動子及び固定子に印加する電圧の他の例
を示す波形図である。

【図４０】 従来の静電アクチュエータの一例を示す概
略図である。

【図４１】 図４０の静電アクチュエータの固定子を示
す平面図である。

【図４２】 従来の静電アクチュエータの他の例の固定
子を示す平面図である。

【図４３】 従来の静電アクチュエータの他の例の固定
子を示す概略回路図である。

【図４４】 従来の静電アクチュエータの他の例の固定
子を示す平面図である。

【図４５】 従来の静電アクチュエータの他の例を示す
回路図である。

【符号の説明】

２１ 移動子 ２２ 固定子 ２３ 制御手段 ２４ 操作スイッチ ２５ 高電圧源 ２７ａ，２７ｂ，３０ａ，３０ｂ 電極 ３３Ａ〜３３Ｆ 抵抗 ４０，４５，４６ 接地部 Ｒ１〜Ｒ８ リレー

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁層に複数の電極を配設した固定子
   と、 絶縁層に複数の電極を配設し、固定子に対して移動可能
   に対向して配置した移動子とを備え、上記固定子の電極
   と移動子の電極のいずれか一方に極性を固定して電圧を
   印加し、上記固定子の電極と移動子の電極のいずれか他
   方に極性を切り替えて電圧を印加し、移動子の電極と固
   定子の電極の間に生じる吸引力と反発力により移動子を
   駆動する静電アクチュエータであって、 上記移動子の電極を一つ置きに配設した電極毎に互いに
   接続して２相とすると共に、上記固定子の電極を一つ置
   きに配設した電極毎に互いに接続して２相とし、上記移
   動子の電極と固定子の電極の少なくとも一方の電極の間
   隔を不均一としたことを特徴とする静電アクチュエー
   タ。
2. 【請求項２】 上記移動子の電極の間隔と、上記固定子
   の電極の間隔のいずれか一方を不均一としたことを特徴
   とする請求項１に記載の静電アクチュエータ。
3. 【請求項３】 上記移動子の電極の間隔を不均一とし、
   かつ、上記固定子の電極の間隔を不均一としたことを特
   徴とする請求項１に記載の静電アクチュエータ。
4. 【請求項４】 上記移動子の電極の間隔と、上記固定子
   の電極の間隔を同一に設定していることを特徴とする請
   求項３に記載の静電アクチュエータ。
5. 【請求項５】 絶縁層に複数の電極を配設した固定子
   と、 絶縁層に複数の電極を配設し、固定子に対して移動可能
   に対向して配置した移動子とを備え、上記固定子の電極
   と移動子の電極のいずれか一方に極性を固定して電圧を
   印加し、上記固定子の電極と移動子の電極のいずれか他
   方に極性を切り替えて電圧を印加し、移動子の電極と固
   定子の電極の間に生じる吸引力と反発力により移動子を
   駆動する静電アクチュエータであって、 上記移動子の電極を一つ置きに配設した電極毎に互いに
   接続して２相とすると共に、上記固定子の電極を一つ置
   きに配設した電極毎に互いに接続して２相とし、上記移
   動子の電極と固定子の電極の少なくとも一方の電極の間
   隔を不均一とすると共に、上記移動子と固定子の少なく
   ともいずれか一方において、隣接する電極間に電位が０
   に保持される接地部を設けたことを特徴とする静電アク
   チュエータ。