JPH11206162A - アクチュエータ素子の製造方法 - Google Patents
アクチュエータ素子の製造方法Info
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- JPH11206162A JPH11206162A JP276498A JP276498A JPH11206162A JP H11206162 A JPH11206162 A JP H11206162A JP 276498 A JP276498 A JP 276498A JP 276498 A JP276498 A JP 276498A JP H11206162 A JPH11206162 A JP H11206162A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 変位量が大きく、構造が簡単で、小型化が容
易であり、かつ応答が早く、柔軟であるアクチュエータ
素子の製造方法を提供する。 【解決手段】 イオン交換樹脂成形品と、該イオン交換
樹脂成形品の両面に形成された電極とからなり、該イオ
ン交換樹脂成形品の含水状態において、前記イオン交換
樹脂成形品に電位差をかけて、イオン交換樹脂成形品に
湾曲および変形を生じさせるアクチュエータ素子を製造
するに際して、(i)イオン交換樹脂成形品に、金属錯体
を水溶液中で吸着させたのち、(ii)イオン交換樹脂成形
品に吸着した金属錯体を、還元剤により還元して、前記
イオン交換樹脂成形品表面に金属を析出させて、金属電
極を形成する。
易であり、かつ応答が早く、柔軟であるアクチュエータ
素子の製造方法を提供する。 【解決手段】 イオン交換樹脂成形品と、該イオン交換
樹脂成形品の両面に形成された電極とからなり、該イオ
ン交換樹脂成形品の含水状態において、前記イオン交換
樹脂成形品に電位差をかけて、イオン交換樹脂成形品に
湾曲および変形を生じさせるアクチュエータ素子を製造
するに際して、(i)イオン交換樹脂成形品に、金属錯体
を水溶液中で吸着させたのち、(ii)イオン交換樹脂成形
品に吸着した金属錯体を、還元剤により還元して、前記
イオン交換樹脂成形品表面に金属を析出させて、金属電
極を形成する。
Description
【０００１】
【発明の技術分野】本発明は、アクチュエータ素子の製
造方法に関し、より詳細にはイオン交換樹脂成形品を湾
曲および変形させるアクチュエータ素子の製造方法に関
する。
造方法に関し、より詳細にはイオン交換樹脂成形品を湾
曲および変形させるアクチュエータ素子の製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】医療機器や産業用ロボット、マイクロマ
シンなどの分野において小型でかつ軽量で柔軟性に富む
アクチュエータの必要性が高まっている。
シンなどの分野において小型でかつ軽量で柔軟性に富む
アクチュエータの必要性が高まっている。
【０００３】このようにアクチュエータを小型化すると
慣性力よりも摩擦や粘性力が支配的となるため、モータ
やエンジンのような慣性力を利用してエネルギーを運動
に変える機構は、超小型アクチュエータの動力として用
いることは困難であった。このため、超小型アクチュエ
ータの作動原理としては、静電引力型、圧電型、超音波
式、形状記憶合金式、高分子伸縮式などが提案されてい
る。
慣性力よりも摩擦や粘性力が支配的となるため、モータ
やエンジンのような慣性力を利用してエネルギーを運動
に変える機構は、超小型アクチュエータの動力として用
いることは困難であった。このため、超小型アクチュエ
ータの作動原理としては、静電引力型、圧電型、超音波
式、形状記憶合金式、高分子伸縮式などが提案されてい
る。
【０００４】静電引力型アクチュエータは、電極となる
板、棒などを対極に引きつけることによって作動するも
ので、たとえば数十μｍ離れた対極との間に１００Ｖ程
度の電圧をかけて電極をたわませるものなどが知られて
いる。圧電型アクチュエータは、チタン酸バリウムなど
のセラミックの圧電素子に数Ｖの電圧をかけて素子を伸
縮させることによって作動するもので、ｎｍ単位の変位
を制御できるものが知られている。超音波式アクチュエ
ータは、圧電素子などで発生させた超音波振動と摩擦力
との組合せたり、またはずれを生じさせて作動するもの
である。形状記憶合金式アクチュエータは、形状記憶合
金が温度によって形状が大きく変化することを利用し
て、温度変化によって作動するものである。高分子伸縮
式アクチュエータは、高分子が温度あるいはｐＨの変化
や周囲の化学物質の濃度変化によって伸縮することを利
用して作動するものである。
板、棒などを対極に引きつけることによって作動するも
ので、たとえば数十μｍ離れた対極との間に１００Ｖ程
度の電圧をかけて電極をたわませるものなどが知られて
いる。圧電型アクチュエータは、チタン酸バリウムなど
のセラミックの圧電素子に数Ｖの電圧をかけて素子を伸
縮させることによって作動するもので、ｎｍ単位の変位
を制御できるものが知られている。超音波式アクチュエ
ータは、圧電素子などで発生させた超音波振動と摩擦力
との組合せたり、またはずれを生じさせて作動するもの
である。形状記憶合金式アクチュエータは、形状記憶合
金が温度によって形状が大きく変化することを利用し
て、温度変化によって作動するものである。高分子伸縮
式アクチュエータは、高分子が温度あるいはｐＨの変化
や周囲の化学物質の濃度変化によって伸縮することを利
用して作動するものである。
【０００５】しかしながら、これらの超小型アクチュエ
ータには、それぞれ作動環境に制限があったり、応答性
が不充分であったり、構造が複雑であったり、また柔軟
性が欠如しているなどの問題点があった。たとえば、高
分子伸縮式アクチュエータを作動させるには、高分子が
接触している溶液を他の塩類を含む溶液に交換する必要
があり、このため小型で速い応答を必要とする用途には
利用困難であった。
ータには、それぞれ作動環境に制限があったり、応答性
が不充分であったり、構造が複雑であったり、また柔軟
性が欠如しているなどの問題点があった。たとえば、高
分子伸縮式アクチュエータを作動させるには、高分子が
接触している溶液を他の塩類を含む溶液に交換する必要
があり、このため小型で速い応答を必要とする用途には
利用困難であった。
【０００６】これに対し、小型化が容易であり、かつ応
答性が早く、小電力で作動するアクチュエータ素子とし
て、イオン交換膜とこのイオン交換膜の表面で接合した
電極とからなり、イオン交換膜の含水状態においてイオ
ン交換膜に電位差をかけてイオン交換膜に湾曲および変
形を生じさせるアクチュエータ素子が提案されている
（特開平4-275078号公報参照）。
答性が早く、小電力で作動するアクチュエータ素子とし
て、イオン交換膜とこのイオン交換膜の表面で接合した
電極とからなり、イオン交換膜の含水状態においてイオ
ン交換膜に電位差をかけてイオン交換膜に湾曲および変
形を生じさせるアクチュエータ素子が提案されている
（特開平4-275078号公報参照）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このアクチュエータ素
子は、イオン交換樹脂膜とその表面に相互に絶縁状態で
接合した金属電極とからなり、該イオン交換樹脂膜の含
水状態において、金属電極間に電位差をかけてイオン交
換樹脂成形品に湾曲および変形を生じさせることを特徴
としている。
子は、イオン交換樹脂膜とその表面に相互に絶縁状態で
接合した金属電極とからなり、該イオン交換樹脂膜の含
水状態において、金属電極間に電位差をかけてイオン交
換樹脂成形品に湾曲および変形を生じさせることを特徴
としている。
【０００８】このようなアクチュエータ素子では、イオ
ン交換樹脂成形品表面に化学めっき、電気めっき、真空
蒸着、スパッタリング、塗布、圧着、溶着などの方法に
よって電極が形成されている。
ン交換樹脂成形品表面に化学めっき、電気めっき、真空
蒸着、スパッタリング、塗布、圧着、溶着などの方法に
よって電極が形成されている。
【０００９】たとえば、化学めっきでは、イオン交換膜
表面をエッチングしたのち、めっき触媒を担持し、めっ
き浴に浸漬することによってイオン交換膜表面にめっき
を行い電極を形成している。
表面をエッチングしたのち、めっき触媒を担持し、めっ
き浴に浸漬することによってイオン交換膜表面にめっき
を行い電極を形成している。
【００１０】しかしながら、上記のような方法で電極が
形成されたアクチュエータ素子は、変位量が充分とはい
えなかった。このため、さらに大きな変位量を発生する
ことが可能であり、しかも、応答が早いアクチュエータ
素子の出現が望まれていた。
形成されたアクチュエータ素子は、変位量が充分とはい
えなかった。このため、さらに大きな変位量を発生する
ことが可能であり、しかも、応答が早いアクチュエータ
素子の出現が望まれていた。
【００１１】本発明は、上記のような従来技術に伴う問
題点を解決しようとするものであって、変位量および変
位力が大きく、構造が簡単で、小型化が容易であり、か
つ応答が早く、柔軟であるようなアクチュエータ素子の
製造方法を提供することを目的としている。
題点を解決しようとするものであって、変位量および変
位力が大きく、構造が簡単で、小型化が容易であり、か
つ応答が早く、柔軟であるようなアクチュエータ素子の
製造方法を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述したよう
な従来技術における課題および目的を達成するために発
明されたものであって、イオン交換樹脂成形品と、該イ
オン交換樹脂成形品の表面に相互に絶縁状態で形成され
た金属電極とからなり、イオン交換樹脂成形品の含水状
態において、前記金属電極間に電位差をかけてイオン交
換樹脂成形品を湾曲および変形を生じさせるアクチュエ
ータ素子を製造するに際して、 (i)イオン交換樹脂成形品に、金属錯体を水溶液中で吸
着させたのち、 (ii)イオン交換樹脂成形品に吸着した金属錯体を、還元
して、前記イオン交換樹脂成形品表面に金属を析出させ
て、金属電極を形成することを特徴としている。このよ
うな構成で金属電極を形成することによって、構造が簡
単で、小型化が容易であり、応答が早く、大きな変位量
を発生することが可能なアクチュエータ素子を得ること
ができる。
な従来技術における課題および目的を達成するために発
明されたものであって、イオン交換樹脂成形品と、該イ
オン交換樹脂成形品の表面に相互に絶縁状態で形成され
た金属電極とからなり、イオン交換樹脂成形品の含水状
態において、前記金属電極間に電位差をかけてイオン交
換樹脂成形品を湾曲および変形を生じさせるアクチュエ
ータ素子を製造するに際して、 (i)イオン交換樹脂成形品に、金属錯体を水溶液中で吸
着させたのち、 (ii)イオン交換樹脂成形品に吸着した金属錯体を、還元
して、前記イオン交換樹脂成形品表面に金属を析出させ
て、金属電極を形成することを特徴としている。このよ
うな構成で金属電極を形成することによって、構造が簡
単で、小型化が容易であり、応答が早く、大きな変位量
を発生することが可能なアクチュエータ素子を得ること
ができる。
【００１３】また、上記金属錯体としては、金または白
金の錯体を用いることが好ましく、金属錯体として、金
または白金の錯体を用いると変位量の大きなアクチュエ
ータ素子を作製することができる。
金の錯体を用いることが好ましく、金属錯体として、金
または白金の錯体を用いると変位量の大きなアクチュエ
ータ素子を作製することができる。
【００１４】さらにまた、本発明では、金属電極を形成
した後、イオン交換樹脂成形品の対イオンを、Ｌi+,Ｎa
+およびＣu2+から選ばれる１種以上の陽イオンに交換さ
れていることが好ましく、このような陽イオンに交換さ
れていると、得られるアクチュエータ素子の変位量をさ
らに大きくすることができる。
した後、イオン交換樹脂成形品の対イオンを、Ｌi+,Ｎa
+およびＣu2+から選ばれる１種以上の陽イオンに交換さ
れていることが好ましく、このような陽イオンに交換さ
れていると、得られるアクチュエータ素子の変位量をさ
らに大きくすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基づいて詳細に説明する。図１および図２は、
本発明に係る製造方法で得られるアクチュエータ素子の
最適な実施例を示す概略断面図である。この実施例にお
いてアクチュエータ素子１は、細長い矩形平板状のイオ
ン交換樹脂成形品２と、該イオン交換樹脂成形品２の表
面に相互に絶縁状態で形成された電極３ａ，３ｂとから
なり、イオン交換樹脂成形品２の含水状態において、前
記電極間に電位差をかけてイオン交換樹脂成形品を湾曲
および変形させるようになっている。
て図面に基づいて詳細に説明する。図１および図２は、
本発明に係る製造方法で得られるアクチュエータ素子の
最適な実施例を示す概略断面図である。この実施例にお
いてアクチュエータ素子１は、細長い矩形平板状のイオ
ン交換樹脂成形品２と、該イオン交換樹脂成形品２の表
面に相互に絶縁状態で形成された電極３ａ，３ｂとから
なり、イオン交換樹脂成形品２の含水状態において、前
記電極間に電位差をかけてイオン交換樹脂成形品を湾曲
および変形させるようになっている。
【００１６】この電極３ａ，３ｂには、一対のリード線
４ａ，４ｂの一端がそれぞれ電気的に接続されていると
ともに、この各リード線４ａ，４ｂは、電源５に接続さ
れている。
４ａ，４ｂの一端がそれぞれ電気的に接続されていると
ともに、この各リード線４ａ，４ｂは、電源５に接続さ
れている。
【００１７】イオン交換樹脂成形品２として、上記矩形
平板状に限定されるものでではなく、膜状、円柱状、円
筒状のものなどであってもよい。このようなイオン交換
樹脂成形品２を構成するイオン交換樹脂としては、陰イ
オン交換樹脂、陽イオン交換樹脂、両イオン交換樹脂が
挙げられる。このうち、陽イオン交換樹脂が、アクチュ
エータ素子の変位量を大きくすることができるので好適
に使用される。
平板状に限定されるものでではなく、膜状、円柱状、円
筒状のものなどであってもよい。このようなイオン交換
樹脂成形品２を構成するイオン交換樹脂としては、陰イ
オン交換樹脂、陽イオン交換樹脂、両イオン交換樹脂が
挙げられる。このうち、陽イオン交換樹脂が、アクチュ
エータ素子の変位量を大きくすることができるので好適
に使用される。
【００１８】このような陽イオン交換樹脂としては、ポ
リエチレン、ポリスチレン、フッ素樹脂などにスルホン
酸基、カルボキシル基などの官能基が導入されたものが
挙げられ、特に、フッ素樹脂にスルホン酸基、カルボキ
シル基などの官能基が導入された陽イオン交換樹脂が好
ましい。
リエチレン、ポリスチレン、フッ素樹脂などにスルホン
酸基、カルボキシル基などの官能基が導入されたものが
挙げられ、特に、フッ素樹脂にスルホン酸基、カルボキ
シル基などの官能基が導入された陽イオン交換樹脂が好
ましい。
【００１９】また、このような陽イオン交換樹脂は、イ
オン交換容量が０.８〜２.２meq/g、好ましくは１.４〜
１.８meq/gのものが望ましい。このようなイオン交換容
量の陽イオン交換樹脂を使用すると、さらにアクチュエ
ータ素子の変位量を大きくすることができる。
オン交換容量が０.８〜２.２meq/g、好ましくは１.４〜
１.８meq/gのものが望ましい。このようなイオン交換容
量の陽イオン交換樹脂を使用すると、さらにアクチュエ
ータ素子の変位量を大きくすることができる。
【００２０】本発明では、前記イオン交換樹脂成形品に
金属錯体を水溶液中で吸着させたのち、イオン交換樹脂
成形品に吸着した金属錯体を、還元剤により還元して、
前記イオン交換樹脂成形品表面に金属を析出させて、金
属電極を形成する。
金属錯体を水溶液中で吸着させたのち、イオン交換樹脂
成形品に吸着した金属錯体を、還元剤により還元して、
前記イオン交換樹脂成形品表面に金属を析出させて、金
属電極を形成する。
【００２１】このような金属錯体としては、金錯体、白
金錯体、パラジウム錯体、ロジウム錯体、ルテニウム錯
体などが使用される。このうち、特に金錯体および白金
錯体がアクチュエータ素子の変位量を大きくすることで
きるので好ましい。
金錯体、パラジウム錯体、ロジウム錯体、ルテニウム錯
体などが使用される。このうち、特に金錯体および白金
錯体がアクチュエータ素子の変位量を大きくすることで
きるので好ましい。
【００２２】これらの金属錯体のイオン交換樹脂成形品
への吸着は、イオン交換樹脂成形品を前記金属錯体を含
む水溶液に浸漬することによって行われる。また、この
ような金属錯体の還元は、還元剤を含む水溶液中に、金
属錯体が吸着されたイオン交換樹脂成形品を浸漬するこ
とによって行われる。
への吸着は、イオン交換樹脂成形品を前記金属錯体を含
む水溶液に浸漬することによって行われる。また、この
ような金属錯体の還元は、還元剤を含む水溶液中に、金
属錯体が吸着されたイオン交換樹脂成形品を浸漬するこ
とによって行われる。
【００２３】還元剤としては、使用する金属錯体の種類
にもよるが、亜硫酸ナトリウム、塩酸ヒドロキシルアミ
ン、ヒドラジン、水素化ホウ素カリウムなどが挙げられ
る。また、金属錯体を還元する際に、必要に応じて、酸
またはアルカリを添加してもよい。
にもよるが、亜硫酸ナトリウム、塩酸ヒドロキシルアミ
ン、ヒドラジン、水素化ホウ素カリウムなどが挙げられ
る。また、金属錯体を還元する際に、必要に応じて、酸
またはアルカリを添加してもよい。
【００２４】このようにしてイオン交換樹脂成形品に吸
着した金属錯体を還元すると、イオン交換樹脂成形品表
面に金属が析出して、金属電極が形成される。本発明で
は、金属電極を形成する際に、使用するイオン交換樹脂
成形品の表面を粗化してもよい。膜表面の粗化処理とし
ては、たとえば、サンドブラスト処理、サンドペーパー
処理などが挙げれる。表面の粗化の程度は、表面層が削
られている程度であればよい。
着した金属錯体を還元すると、イオン交換樹脂成形品表
面に金属が析出して、金属電極が形成される。本発明で
は、金属電極を形成する際に、使用するイオン交換樹脂
成形品の表面を粗化してもよい。膜表面の粗化処理とし
ては、たとえば、サンドブラスト処理、サンドペーパー
処理などが挙げれる。表面の粗化の程度は、表面層が削
られている程度であればよい。
【００２５】このような粗化処理を行うことによって、
イオン交換樹脂成形品の表面と、後に形成される電極と
の接触面積が増大し、アクチュエータ素子の変位量を大
きくすることができる。
イオン交換樹脂成形品の表面と、後に形成される電極と
の接触面積が増大し、アクチュエータ素子の変位量を大
きくすることができる。
【００２６】また、本発明では、使用するイオン交換樹
脂成形品に、以下のような処理を施してもよい。 水処理 熱水中で、イオン交換樹脂成形品を煮沸する。
脂成形品に、以下のような処理を施してもよい。 水処理 熱水中で、イオン交換樹脂成形品を煮沸する。
【００２７】塩酸処理 ２５体積％程度の希塩酸中で、イオン交換樹脂成形品を
保持する。 NaOH処理 ０.１Ｎ程度の水酸化ナトリウム水溶液中で、イオン交
換樹脂成形品を保持する。
保持する。 NaOH処理 ０.１Ｎ程度の水酸化ナトリウム水溶液中で、イオン交
換樹脂成形品を保持する。
【００２８】アルコール処理 イオン交換樹脂成形品を、メタノール、エタノールなど
のアルコール中に浸漬する。
のアルコール中に浸漬する。
【００２９】オートクレーブ処理 イオン交換樹脂成形品を、オートクレーブ中で、１１０
〜１５０℃で処理する。
〜１５０℃で処理する。
【００３０】イオン交換樹脂成形品に吸着した金属錯体
の還元は、金属錯体と還元剤とが接触するイオン交換樹
脂成形品の表面から金属の析出が生じ、続いて膜内部の
金属錯体が膜表面近傍（析出した金属の方に）に移動し
て還元されて金属が析出するものと考えられる。また、
金属の析出は、イオン交換樹脂成形品表面だけではな
く、表面近くの内部にも析出しているため、イオン交換
樹脂成形品と金属電極との接触面積は、従来の化学めっ
き法に比べて大きくなっていると考えられる。このた
め、本発明で得られたアクチュエータ素子は、従来のア
クチュエータ素子に比べて、素子の変位量が大きい。
の還元は、金属錯体と還元剤とが接触するイオン交換樹
脂成形品の表面から金属の析出が生じ、続いて膜内部の
金属錯体が膜表面近傍（析出した金属の方に）に移動し
て還元されて金属が析出するものと考えられる。また、
金属の析出は、イオン交換樹脂成形品表面だけではな
く、表面近くの内部にも析出しているため、イオン交換
樹脂成形品と金属電極との接触面積は、従来の化学めっ
き法に比べて大きくなっていると考えられる。このた
め、本発明で得られたアクチュエータ素子は、従来のア
クチュエータ素子に比べて、素子の変位量が大きい。
【００３１】電極形成後のイオン交換樹脂成形品は、通
常、純水で洗浄して、析出していない金属錯体および還
元剤を除去する。電極間の絶縁は、金属電極が形成され
たイオン交換樹脂成形品の端部を切断することによって
行うことができる。また、レーザー光または電子線を金
属電極が形成されたイオン交換樹脂成形品に照射して金
属電極の一部を削って、電極間に絶縁帯を設けることに
よって、電極間の絶縁を行うことできる。
常、純水で洗浄して、析出していない金属錯体および還
元剤を除去する。電極間の絶縁は、金属電極が形成され
たイオン交換樹脂成形品の端部を切断することによって
行うことができる。また、レーザー光または電子線を金
属電極が形成されたイオン交換樹脂成形品に照射して金
属電極の一部を削って、電極間に絶縁帯を設けることに
よって、電極間の絶縁を行うことできる。
【００３２】さらに、電極形成後のイオン交換樹脂成形
品に、前記〜のような処理を施してもよい。さらに
また、形成された電極上に、追加の電極層を設けてもよ
い。追加の電極層は、化学めっき、電気めっき、真空蒸
着、スパッタリング、塗布、圧着、溶着などの方法によ
って形成することができる。このような追加の電極層
は、イオン交換樹脂成形品表面に形成された金属層と同
一のものであっても、異なるものであってもよい。
品に、前記〜のような処理を施してもよい。さらに
また、形成された電極上に、追加の電極層を設けてもよ
い。追加の電極層は、化学めっき、電気めっき、真空蒸
着、スパッタリング、塗布、圧着、溶着などの方法によ
って形成することができる。このような追加の電極層
は、イオン交換樹脂成形品表面に形成された金属層と同
一のものであっても、異なるものであってもよい。
【００３３】さらにまた、電極が形成されたイオン交換
樹脂成形品は、対イオンがＬi+,Ｎa +,Ｃu2+、Ｈ+ ,Ｃa
2+,Ｆe3+,Ｍg2+などに交換されていてもよい。これらの
イオンのうち、とくにＬi+,Ｎa+またはＣu2+に交換され
ていることが好ましい。このような対イオンの交換は、
電極が形成されたイオン交換樹脂成形品をＬiＯＨ、Ｎa
ＯＨなどの水溶液に浸漬することによって行うことがで
きる。
樹脂成形品は、対イオンがＬi+,Ｎa +,Ｃu2+、Ｈ+ ,Ｃa
2+,Ｆe3+,Ｍg2+などに交換されていてもよい。これらの
イオンのうち、とくにＬi+,Ｎa+またはＣu2+に交換され
ていることが好ましい。このような対イオンの交換は、
電極が形成されたイオン交換樹脂成形品をＬiＯＨ、Ｎa
ＯＨなどの水溶液に浸漬することによって行うことがで
きる。
【００３４】このようにして得られたアクチュエータ素
子の作動時には、イオン交換膜が含水状態である必要が
ある。ここで含水状態とは、アクチュエータが水中であ
っても、高湿度の大気中であっても作動することを意味
する。
子の作動時には、イオン交換膜が含水状態である必要が
ある。ここで含水状態とは、アクチュエータが水中であ
っても、高湿度の大気中であっても作動することを意味
する。
【００３５】このようなアクチュエータ素子の作動原理
は、イオン交換樹脂成形品の表面に相互に絶縁状態で電
位差がかかると、図２に示すようにイオン交換樹脂成形
品中の＋イオン４が陰極側に移動し、このイオンに伴わ
れて水分子が膜内で移動するため、陽極側と陰極側とで
水分量に差ができると推定される。したがって含水率が
高まれば膨潤し、含水率が低下すれば収縮することによ
って、イオン交換樹脂成形品が湾曲すると考えられる。
は、イオン交換樹脂成形品の表面に相互に絶縁状態で電
位差がかかると、図２に示すようにイオン交換樹脂成形
品中の＋イオン４が陰極側に移動し、このイオンに伴わ
れて水分子が膜内で移動するため、陽極側と陰極側とで
水分量に差ができると推定される。したがって含水率が
高まれば膨潤し、含水率が低下すれば収縮することによ
って、イオン交換樹脂成形品が湾曲すると考えられる。
【００３６】このようにして得られたアクチュエータ素
子は、電極間に０.１〜３Ｖの直流電圧をかけると、数
秒以内に素子長の０．５〜３倍程度の変位を得ることが
できる。またこのようなアクチュエータ素子は、水中で
柔軟に作用することができる。
子は、電極間に０.１〜３Ｖの直流電圧をかけると、数
秒以内に素子長の０．５〜３倍程度の変位を得ることが
できる。またこのようなアクチュエータ素子は、水中で
柔軟に作用することができる。
【００３７】このようなアクチュエータ素子を用いた応
用例として、図３に示す誘導体が挙げられる。この応用
例においては、誘導体としてのガイドワイヤ１１は、細
長いたとえば合成樹脂やステンレス製のチューブからな
る線状部材１２と、この線状部材１２の先端に接合した
アクチュエータ素子１３とから構成されている。
用例として、図３に示す誘導体が挙げられる。この応用
例においては、誘導体としてのガイドワイヤ１１は、細
長いたとえば合成樹脂やステンレス製のチューブからな
る線状部材１２と、この線状部材１２の先端に接合した
アクチュエータ素子１３とから構成されている。
【００３８】前記アクチュエータ１３は、やや細長い矩
形平板状のイオン交換樹脂成形品１４の両面に、本発明
に係る方法で形成された一対の電極を有し、この電極１
５ａ，１５ｂに電圧を印加することにより、アクチュエ
ータ素子１３が２方向に湾曲するものである。
形平板状のイオン交換樹脂成形品１４の両面に、本発明
に係る方法で形成された一対の電極を有し、この電極１
５ａ，１５ｂに電圧を印加することにより、アクチュエ
ータ素子１３が２方向に湾曲するものである。
【００３９】そして、この各電極１５ａ，１５ｂには、
一対のリード線１６ａ，１６ｂの一端がそれぞれ電気的
に接合されているとともに、この各リード線１６ａ，１
６ｂは、線状部材１２の内部に位置して該線状部材１２
の全長にわたって延び、各リード線１６ａ、１６ｂの他
端は、操作制御部１７に接続されている。
一対のリード線１６ａ，１６ｂの一端がそれぞれ電気的
に接合されているとともに、この各リード線１６ａ，１
６ｂは、線状部材１２の内部に位置して該線状部材１２
の全長にわたって延び、各リード線１６ａ、１６ｂの他
端は、操作制御部１７に接続されている。
【００４０】この操作制御部１７には切換操作可能な操
作レバー１８が備えられ、この操作レバー１８の操作に
ともなって、前記操作制御部１７の内部に内蔵された２
極双投スイッチ１９を介して、電源２０から前記一対の
リード線１６ａ、１６ｂに流れる電流の電極が切り替え
られるようになっている。
作レバー１８が備えられ、この操作レバー１８の操作に
ともなって、前記操作制御部１７の内部に内蔵された２
極双投スイッチ１９を介して、電源２０から前記一対の
リード線１６ａ、１６ｂに流れる電流の電極が切り替え
られるようになっている。
【００４１】すなわち、図４において、２極双投スイッ
チ１９が実線で示す位置にある時には、一方のリード線
１６ａが＋の電極に、他方のリード線１６ｂが−の電極
にそれぞれ接続され、２極双投スイッチ１９が操作制御
部１７の操作レバー１８の操作に伴って、中立位置から
二点鎖線で示すように切り替えられると、今度は逆に、
一方のリード線１６ａが−の電極に、他方のリード線１
６ｂに＋の電極にそれぞれ接続されるようになってい
る。
チ１９が実線で示す位置にある時には、一方のリード線
１６ａが＋の電極に、他方のリード線１６ｂが−の電極
にそれぞれ接続され、２極双投スイッチ１９が操作制御
部１７の操作レバー１８の操作に伴って、中立位置から
二点鎖線で示すように切り替えられると、今度は逆に、
一方のリード線１６ａが−の電極に、他方のリード線１
６ｂに＋の電極にそれぞれ接続されるようになってい
る。
【００４２】このようにして、陽極および陰極を操作す
ることにより、アクチュエータ素子１を任意かつ積極的
に変形させることができる。また、本発明に係る製造方
法によれば、図５に示されるような円筒状のアクチュエ
ータ素子４０を作製することもできる。
ることにより、アクチュエータ素子１を任意かつ積極的
に変形させることができる。また、本発明に係る製造方
法によれば、図５に示されるような円筒状のアクチュエ
ータ素子４０を作製することもできる。
【００４３】このような円筒状のアクチュエータ素子４
０では、まず、円筒状イオン交換樹脂成形品４１に、前
述したような方法で金属錯体を吸着させ、還元剤により
該金属錯体を還元して、前記イオン交換樹脂成形品４１
表面に金属を析出させて、金属層を形成する。
０では、まず、円筒状イオン交換樹脂成形品４１に、前
述したような方法で金属錯体を吸着させ、還元剤により
該金属錯体を還元して、前記イオン交換樹脂成形品４１
表面に金属を析出させて、金属層を形成する。
【００４４】次に、金属層がその外表面に形成された円
筒状イオン交換樹脂成形品４１の表面に、レーザー加工
装置からレーザー光を照射することによって、照射部分
の金属層を除去して、溝形状の絶縁帯４２および複数の
相互に電気的に絶縁された金属電極４３ａ，４３ｂ，４
３ｃ，４３ｄを形成する。
筒状イオン交換樹脂成形品４１の表面に、レーザー加工
装置からレーザー光を照射することによって、照射部分
の金属層を除去して、溝形状の絶縁帯４２および複数の
相互に電気的に絶縁された金属電極４３ａ，４３ｂ，４
３ｃ，４３ｄを形成する。
【００４５】図５に示すアクチュエータ素子は、この各
金属電極４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄに、リード線
４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄの一端をそれぞれ電気
的に接続し、イオン交換樹脂成形品４１を挟んで互いに
対向する電極４３ａと４３ｃ、４３ｂと４３ｄに電圧を
印加することにより、４方向に湾曲することができ、し
かもこの湾曲の方向を組み合わせることより、回転でき
る。このような金属電極はイオン交換樹脂成形品の内周
面に設けられていてもよい。
金属電極４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄに、リード線
４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄの一端をそれぞれ電気
的に接続し、イオン交換樹脂成形品４１を挟んで互いに
対向する電極４３ａと４３ｃ、４３ｂと４３ｄに電圧を
印加することにより、４方向に湾曲することができ、し
かもこの湾曲の方向を組み合わせることより、回転でき
る。このような金属電極はイオン交換樹脂成形品の内周
面に設けられていてもよい。
【００４６】
【発明の効果】本発明は上記のような構成であるので、
構造が簡単で、小型化が容易であり、応答が早く、変位
量が大きく、小電力で作動することが可能なアクチュエ
ータ素子を得ることができる。
構造が簡単で、小型化が容易であり、応答が早く、変位
量が大きく、小電力で作動することが可能なアクチュエ
ータ素子を得ることができる。
【００４７】したがって、本発明に係るアクチュエータ
素子をマイクロデバイスの案内部材本体の先端部に接合
すると、操作制御部による操作によって、任意かつ積極
的に湾曲（変形）させることができるので、案内部材本
体の先端部に接続した、ハサミ、鉗子、スネア、レーザ
メス、スパチュラなどのマイクロサージェリーの医療器
具、各種センサー、工具などのマイクロデバイスの誘導
性能を向上することができ、これによって、目的部位へ
任意の方向に向けることができ、その操作が熟練を要す
ることなく、迅速かつ容易に行うことができる。
素子をマイクロデバイスの案内部材本体の先端部に接合
すると、操作制御部による操作によって、任意かつ積極
的に湾曲（変形）させることができるので、案内部材本
体の先端部に接続した、ハサミ、鉗子、スネア、レーザ
メス、スパチュラなどのマイクロサージェリーの医療器
具、各種センサー、工具などのマイクロデバイスの誘導
性能を向上することができ、これによって、目的部位へ
任意の方向に向けることができ、その操作が熟練を要す
ることなく、迅速かつ容易に行うことができる。
【００４８】従って、このようなマイクロデバイスおよ
びそれを備えたマイクロマシンを、例えば、眼球手術、
腹腔鏡下手術、微少血管縫合手術などのマイクロサージ
ェリー技術においてピンセット、ハサミ、鉗子、スネ
ア、レーザメス、スパチュラ、クリップなどの医療器具
に適用すれば、検査や治療時における患者に与える苦痛
を極力和らげ、患者に対する肉体的、精神的負担を低減
することができる。
びそれを備えたマイクロマシンを、例えば、眼球手術、
腹腔鏡下手術、微少血管縫合手術などのマイクロサージ
ェリー技術においてピンセット、ハサミ、鉗子、スネ
ア、レーザメス、スパチュラ、クリップなどの医療器具
に適用すれば、検査や治療時における患者に与える苦痛
を極力和らげ、患者に対する肉体的、精神的負担を低減
することができる。
【００４９】また、このようなマイクロデバイスおよび
それを備えたマイクロマシンを、発電設備等のプラン
ト、航空機エンジン等の機械システムの配管系統やエン
ジン内部等の検査、補修等を行う各種センサーや、補修
用工具などに適用すれば、補修作業に手間や時間を要せ
ず、確実に行うことが可能となる。
それを備えたマイクロマシンを、発電設備等のプラン
ト、航空機エンジン等の機械システムの配管系統やエン
ジン内部等の検査、補修等を行う各種センサーや、補修
用工具などに適用すれば、補修作業に手間や時間を要せ
ず、確実に行うことが可能となる。
【００５０】また、本発明に係るアクチュエータ素子
は、上記以外に、高周波振動によるマイクロポンプ、リ
ハビリ用補助動力マッサージ器などの健康器具、湿度
計、湿度計コントロール装置、ソフトマニュピュレータ
ー、水中バルブ、ソフト運搬装置などの工業用機器、金
魚および海草などの水中モービル、動く釣り餌および推
進ヒレなどのホビー用品などにも好適に使用することが
できる。
は、上記以外に、高周波振動によるマイクロポンプ、リ
ハビリ用補助動力マッサージ器などの健康器具、湿度
計、湿度計コントロール装置、ソフトマニュピュレータ
ー、水中バルブ、ソフト運搬装置などの工業用機器、金
魚および海草などの水中モービル、動く釣り餌および推
進ヒレなどのホビー用品などにも好適に使用することが
できる。
【００５１】本発明によれば、アクチュエータ素子を得
ることができる。
ることができる。
【００５２】
【実施例】以下、本発明について実施例に基づき説明す
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。
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。
【００５３】
【実施例１】厚さ0.2mmのフッ素樹脂系イオン交換樹脂
成形品（デュポン社製;Naflon 117、イオン交換容量０.
９meq/g）を、♯８００番のアルミナ粒子を用いてサン
ドブラストし、成形品表面の粗化を行った。表面粗化後
のイオン交換樹脂成形品は、超音波洗浄によってサンド
ブラスト粒子およびその他の汚れを除去したのち、２５
体積％の塩酸水溶液中で３０分間煮沸し、さらに純水中
で、３０分間煮沸して塩酸を除去した。
成形品（デュポン社製;Naflon 117、イオン交換容量０.
９meq/g）を、♯８００番のアルミナ粒子を用いてサン
ドブラストし、成形品表面の粗化を行った。表面粗化後
のイオン交換樹脂成形品は、超音波洗浄によってサンド
ブラスト粒子およびその他の汚れを除去したのち、２５
体積％の塩酸水溶液中で３０分間煮沸し、さらに純水中
で、３０分間煮沸して塩酸を除去した。
【００５４】上記煮沸処理後のイオン交換樹脂成形品を
白金・アミン錯体水溶液に６時間浸漬し、成形品内に白
金・アミン錯体を吸着させた。その後、４０〜６５℃の
水素化ホウ素ナトリウム水溶液に５時間浸漬して、白金
・アミン錯体を還元して、イオン交換樹脂成形品表面に
白金を析出させた。
白金・アミン錯体水溶液に６時間浸漬し、成形品内に白
金・アミン錯体を吸着させた。その後、４０〜６５℃の
水素化ホウ素ナトリウム水溶液に５時間浸漬して、白金
・アミン錯体を還元して、イオン交換樹脂成形品表面に
白金を析出させた。
【００５５】表面に白金が析出したイオン交換樹脂成形
品をさらに白金・アミン錯体水溶液に浸漬し、塩酸ヒド
ロキシルアミン水溶液とヒドラジン水溶液とを添加して
４０〜６０℃で５時間、白金・アミン錯体を還元して、
イオン交換樹脂成形品表面の白金の成長めっきを行い、
電極を形成した。
品をさらに白金・アミン錯体水溶液に浸漬し、塩酸ヒド
ロキシルアミン水溶液とヒドラジン水溶液とを添加して
４０〜６０℃で５時間、白金・アミン錯体を還元して、
イオン交換樹脂成形品表面の白金の成長めっきを行い、
電極を形成した。
【００５６】電極形成後、上記イオン交換樹脂成形品を
２５体積％の塩酸水溶液中で３０分間煮沸した後、さら
に純水中で、３０分間煮沸して塩酸を除去した。さらに
上記イオン交換樹脂成形品を１Ｍ ＬiＯＨ水溶液中に６
時間浸漬し、対イオンをＬi+に交換したのち、１mm幅の
短冊片に切り出し、アクチュエータ素子を作製した。
２５体積％の塩酸水溶液中で３０分間煮沸した後、さら
に純水中で、３０分間煮沸して塩酸を除去した。さらに
上記イオン交換樹脂成形品を１Ｍ ＬiＯＨ水溶液中に６
時間浸漬し、対イオンをＬi+に交換したのち、１mm幅の
短冊片に切り出し、アクチュエータ素子を作製した。
【００５７】得られたアクチュエータ素子に、２Ｖの電
圧を印加したときの先端部位の曲げ変位量をレーザー変
位計を用いて測定した。なお、曲げ変位量は、素子長10
mmに対する変位量で評価した。
圧を印加したときの先端部位の曲げ変位量をレーザー変
位計を用いて測定した。なお、曲げ変位量は、素子長10
mmに対する変位量で評価した。
【００５８】結果を表１に示す。
【００５９】
【実施例２】実施例１において、１Ｍ ＬiＯＨ水溶液の
代わりに１Ｍ ＮaＯＨ水溶液を用いて、対イオンをＮa+
に交換した以外は実施例１と同様にして、アクチュエー
タ素子を作製し、曲げ変位量を評価した。
代わりに１Ｍ ＮaＯＨ水溶液を用いて、対イオンをＮa+
に交換した以外は実施例１と同様にして、アクチュエー
タ素子を作製し、曲げ変位量を評価した。
【００６０】結果を表１に示す。
【００６１】
【実施例３】実施例１において、イオン交換樹脂成形品
として、イオン交換容量１.４meq/gのものを使用し、か
つ１Ｍ ＬiＯＨ水溶液の代わりに１Ｍ ＮaＯＨ水溶液を
用いて、対イオンをＮa+に交換した以外は実施例１と同
様にして、アクチュエータ素子を作製し、曲げ変位量を
評価した。
として、イオン交換容量１.４meq/gのものを使用し、か
つ１Ｍ ＬiＯＨ水溶液の代わりに１Ｍ ＮaＯＨ水溶液を
用いて、対イオンをＮa+に交換した以外は実施例１と同
様にして、アクチュエータ素子を作製し、曲げ変位量を
評価した。
【００６２】結果を表１に示す。
【００６３】
【実施例４】実施例１において、１Ｍ ＬiＯＨ水溶液の
代わりに１Ｍ ＣuＳＯ4水溶液を用いて、対イオンをＣu
2+に交換した以外は実施例１と同様にして、アクチュエ
ータ素子を作製し、曲げ変位量を評価した。
代わりに１Ｍ ＣuＳＯ4水溶液を用いて、対イオンをＣu
2+に交換した以外は実施例１と同様にして、アクチュエ
ータ素子を作製し、曲げ変位量を評価した。
【００６４】結果を表１に示す。
【００６５】
【実施例５】実施例１において、粗化後のイオン交換樹
脂成形品を２５体積％の塩酸水溶液中で３０分間煮沸し
た後、さらに純水中で、３０分間煮沸して塩酸を除去し
た。
脂成形品を２５体積％の塩酸水溶液中で３０分間煮沸し
た後、さらに純水中で、３０分間煮沸して塩酸を除去し
た。
【００６６】イオン交換樹脂成形品を、金錯体（ジクロ
ロフェナントロリン金塩化物）水溶液中に浸漬し、成形
品内に金錯体を吸着させた。金錯体を吸着したイオン交
換樹脂成形品を亜硫酸ナトリウム水溶液に浸漬させ、４
０〜８０℃で５時間、金錯体を還元して、イオン交換樹
脂成形品表面に金を析出させて電極を形成した。
ロフェナントロリン金塩化物）水溶液中に浸漬し、成形
品内に金錯体を吸着させた。金錯体を吸着したイオン交
換樹脂成形品を亜硫酸ナトリウム水溶液に浸漬させ、４
０〜８０℃で５時間、金錯体を還元して、イオン交換樹
脂成形品表面に金を析出させて電極を形成した。
【００６７】電極を形成したイオン交換樹脂成形品を１
Ｎ硫酸中で３０分間浸漬した後、さらに純水中に浸漬し
て硫酸を除去した。さらに上記イオン交換樹脂成形品を
１Ｍ ＬiＯＨ水溶液中に６時間浸漬し、対イオンをＬi+
に交換したのち、１mm幅の短冊片を切り出し、電極と接
続して、アクチュエータ素子を作製した。
Ｎ硫酸中で３０分間浸漬した後、さらに純水中に浸漬し
て硫酸を除去した。さらに上記イオン交換樹脂成形品を
１Ｍ ＬiＯＨ水溶液中に６時間浸漬し、対イオンをＬi+
に交換したのち、１mm幅の短冊片を切り出し、電極と接
続して、アクチュエータ素子を作製した。
【００６８】得られたアクチュエータ素子について、実
施例１と同様に曲げ変位量を評価した。結果を表１に示
す。
施例１と同様に曲げ変位量を評価した。結果を表１に示
す。
【００６９】
【比較例１】実施例１で使用したイオン交換樹脂成形品
表面に化学めっきを施して、白金電極を形成した。
表面に化学めっきを施して、白金電極を形成した。
【００７０】電極が形成されたイオン交換樹脂成形品
を、実施例１と同様に１Ｍ ＬiＯＨ水溶液中に６時間浸
漬し、対イオンをＬi+に交換したのち、１mm幅の短冊片
を切り出し、電極と接続して、アクチュエータ素子を作
製した。
を、実施例１と同様に１Ｍ ＬiＯＨ水溶液中に６時間浸
漬し、対イオンをＬi+に交換したのち、１mm幅の短冊片
を切り出し、電極と接続して、アクチュエータ素子を作
製した。
【００７１】得られたアクチュエータ素子について、実
施例１と同様に曲げ変位量を評価した。結果を表１に示
す。
施例１と同様に曲げ変位量を評価した。結果を表１に示
す。
【００７２】
【比較例２】実施例１で使用したイオン交換樹脂成形品
表面に、白金の真空蒸着を行い白金電極を形成した。
表面に、白金の真空蒸着を行い白金電極を形成した。
【００７３】電極が形成されたイオン交換樹脂成形品
を、実施例１と同様に１Ｍ ＬiＯＨ水溶液中に６時間浸
漬し、対イオンをＬi+に交換したのち、１mm幅の短冊片
を切り出し、電極と接続して、アクチュエータ素子を作
製した。
を、実施例１と同様に１Ｍ ＬiＯＨ水溶液中に６時間浸
漬し、対イオンをＬi+に交換したのち、１mm幅の短冊片
を切り出し、電極と接続して、アクチュエータ素子を作
製した。
【００７４】得られたアクチュエータ素子について、実
施例１と同様に曲げ変位量を評価した。結果を表１に示
す。
施例１と同様に曲げ変位量を評価した。結果を表１に示
す。
【００７５】
【比較例３】実施例１で使用したイオン交換樹脂成形品
表面にスパッター法で白金電極を形成した。
表面にスパッター法で白金電極を形成した。
【００７６】電極が形成されたイオン交換樹脂成形品
を、実施例１と同様に１Ｍ ＬiＯＨ水溶液中に６時間浸
漬し、対イオンをＬi+に交換したのち、１mm幅の短冊片
を切り出し、電極と接続して、アクチュエータ素子を作
製した。
を、実施例１と同様に１Ｍ ＬiＯＨ水溶液中に６時間浸
漬し、対イオンをＬi+に交換したのち、１mm幅の短冊片
を切り出し、電極と接続して、アクチュエータ素子を作
製した。
【００７７】得られたアクチュエータ素子について、実
施例１と同様に曲げ変位量を評価した。結果を表１に示
す。
施例１と同様に曲げ変位量を評価した。結果を表１に示
す。
【００７８】
【比較例４】実施例１で使用したイオン交換樹脂成形品
表面に白金微粒子を含む導電性インクを塗布して白金電
極を形成した。
表面に白金微粒子を含む導電性インクを塗布して白金電
極を形成した。
【００７９】電極が形成されたイオン交換樹脂成形品
を、実施例１と同様に１Ｍ ＬiＯＨ水溶液中に６時間浸
漬し、対イオンをＬi+に交換したのち、１mm幅の短冊片
を切り出し、電極と接続して、アクチュエータ素子を作
製した。
を、実施例１と同様に１Ｍ ＬiＯＨ水溶液中に６時間浸
漬し、対イオンをＬi+に交換したのち、１mm幅の短冊片
を切り出し、電極と接続して、アクチュエータ素子を作
製した。
【００８０】得られたアクチュエータ素子について、実
施例１と同様に曲げ変位量を評価した。結果を表１に示
す。
施例１と同様に曲げ変位量を評価した。結果を表１に示
す。
【００８１】
【実施例６】実施例１において、１Ｍ ＬiＯＨ水溶液の
代わりに、１Ｍ ＨＣl水溶液を用いて、対イオンをＨ+
に交換した以外は実施例１と同様にして、アクチュエー
タ素子を作製し、曲げ変位量を評価した。
代わりに、１Ｍ ＨＣl水溶液を用いて、対イオンをＨ+
に交換した以外は実施例１と同様にして、アクチュエー
タ素子を作製し、曲げ変位量を評価した。
【００８２】結果を表１に示す。
【００８３】
【実施例７】実施例１において、１Ｍ ＬiＯＨ水溶液の
代わりに、１Ｍ ＣaＣl2水溶液を用いて、対イオンをＣ
a2+に交換した以外は実施例１と同様にして、アクチュ
エータ素子を作製し、曲げ変位量を評価した。
代わりに、１Ｍ ＣaＣl2水溶液を用いて、対イオンをＣ
a2+に交換した以外は実施例１と同様にして、アクチュ
エータ素子を作製し、曲げ変位量を評価した。
【００８４】結果を表１に示す。
【００８５】
【実施例８】実施例１において、１Ｍ ＬiＯＨ水溶液の
代わりに、１Ｍ ＦeＣl3水溶液を用いて、対イオンをＦ
e3+に交換した以外は実施例１と同様にして、アクチュ
エータ素子を作製し、曲げ変位量を評価した。
代わりに、１Ｍ ＦeＣl3水溶液を用いて、対イオンをＦ
e3+に交換した以外は実施例１と同様にして、アクチュ
エータ素子を作製し、曲げ変位量を評価した。
【００８６】結果を表１に示す。
【００８７】
【実施例９】実施例１において、１Ｍ ＬiＯＨ水溶液の
代わりに、１Ｍ ＭgＣl2水溶液を用いて、対イオンをＭ
g2+に交換した以外は実施例１と同様にして、アクチュ
エータ素子を作製し、曲げ変位量を評価した。
代わりに、１Ｍ ＭgＣl2水溶液を用いて、対イオンをＭ
g2+に交換した以外は実施例１と同様にして、アクチュ
エータ素子を作製し、曲げ変位量を評価した。
【００８８】結果を表１に示す。
【００８９】
【実施例１０】実施例１において、白金・アミン錯体水
溶液にイオン交換樹脂成形品を浸漬される代わりに、ロ
ジウム錯体水溶液にイオン交換樹脂成形品を浸漬して、
ロジウム電極を形成した以外は、実施例１と同様にし
て、アクチュエータ素子を作製し、曲げ変位量を評価し
た。
溶液にイオン交換樹脂成形品を浸漬される代わりに、ロ
ジウム錯体水溶液にイオン交換樹脂成形品を浸漬して、
ロジウム電極を形成した以外は、実施例１と同様にし
て、アクチュエータ素子を作製し、曲げ変位量を評価し
た。
【００９０】結果を表１に示す。
【００９１】
【表１】
【図１】本発明に係る製造方法で得られたアクチュエー
タ素子の電圧無印加状態の概略断面図である。
タ素子の電圧無印加状態の概略断面図である。
【図２】本発明に係る製造方法で得られたアクチュエー
タ素子の電圧印加状態の概要断面図である。
タ素子の電圧印加状態の概要断面図である。
【図３】本発明に係る製造方法で得られたアクチュエー
タ素子の応用例を示す概要図である。
タ素子の応用例を示す概要図である。
【図４】図３の要部を拡大して示す模式図である。
【図５】本発明に係る製造方法で得られたさらに別のア
クチュエータ素子の実施例を示す概略図である。
クチュエータ素子の実施例を示す概略図である。
１ アクチュエータ素子 ２ イオン交換樹脂成形品 ３，３ａ，３ｂ 電極 ４ ４ａ，４ｂ リード線 ５ 電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安 積 欣 志 大阪府池田市緑丘１丁目８番31号 工業技 術院大阪工業技術研究所内 (72)発明者 藤 原 直 子 大阪府池田市緑丘１丁目８番31号 工業技 術院大阪工業技術研究所内 (72)発明者 瀬 和 信 吾 神奈川県足柄上郡中井町井ノ口2806−４ (72)発明者 大 西 和 夫 兵庫県尼崎市武庫之荘東１丁目26−10− 304
Claims (3)
- 【請求項１】イオン交換樹脂成形品と、該イオン交換樹
脂成形品の表面に相互に絶縁状態で形成された金属電極
とからなり、該イオン交換樹脂成形品の含水状態におい
て、前記金属電極間に電位差をかけて、イオン交換樹脂
成形品に湾曲および変形を生じさせるアクチュエータ素
子を製造するに際して、 (i)イオン交換樹脂成形品に、金属錯体を水溶液中で吸
着させたのち、 (ii)イオン交換樹脂成形品に吸着した金属錯体を、還元
剤により還元して、前記イオン交換樹脂成形品表面に金
属を析出させて、金属電極を形成することを特徴とする
アクチュエータ素子の製造方法。 - 【請求項２】金属錯体として金または白金の錯体を用い
ることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ素
子の製造方法。 - 【請求項３】金属電極を形成した後、イオン交換樹脂成
形品の対イオンを、Ｌi+,Ｎa+およびＣu2+から選ばれる
１種以上の陽イオンに交換することを特徴とする請求項
１または２に記載のアクチュエータ素子の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00276498A JP4154474B2 (ja) | 1998-01-09 | 1998-01-09 | アクチュエータ素子の製造方法 |
| EP98310238A EP0924846A3 (en) | 1997-12-15 | 1998-12-14 | Process for producing an actuator element and microdevice |
| CA 2255984 CA2255984A1 (en) | 1997-12-15 | 1998-12-14 | Process for producing an actuator element and microdevice |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00276498A JP4154474B2 (ja) | 1998-01-09 | 1998-01-09 | アクチュエータ素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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