WO2005008875A1 - 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 Download PDF

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WO2005008875A1
WO2005008875A1 PCT/JP2004/010480 JP2004010480W WO2005008875A1 WO 2005008875 A1 WO2005008875 A1 WO 2005008875A1 JP 2004010480 W JP2004010480 W JP 2004010480W WO 2005008875 A1 WO2005008875 A1 WO 2005008875A1
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layer
metal layer
actuator element
conductive polymer
forming step
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Application number
PCT/JP2004/010480
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English (en)
French (fr)
Inventor
Tetsuji Zama
Susumu Hara
Shingo Sewa
Original Assignee
Eamex Corporation
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin

Definitions

  • the present invention relates to an actuator element having a metal layer on a conductive polymer layer, and a method for manufacturing the actuator element.
  • a conductive polymer represented by polypyrrole is known to exhibit electrolytic stretching, which is a phenomenon of stretching or deforming due to electrochemical redox.
  • the electrolytic expansion and contraction of the conductive polymer can be used to drive a linear actuator.
  • a linear actuator using polypyrrole exhibits a maximum expansion and contraction rate of 15.1% per redox cycle due to electrolytic expansion and contraction, and can generate a maximum of 22 MPa.
  • an actuator element using a conductive polymer is expected to be used not only as a small driving device such as a micromachine but also as a large driving device.
  • a small driving device such as a micromachine
  • an artificial muscle, a robot arm, and an artificial hand It is expected to be used for applications such as actuators
  • Non-Patent Document 1 Shinji and four others, "Highly Stretchable and Powerful Polypyrrole Linear Actuators", Chemistry Letters, Japan Published by Nippon Dani Gakkai, 2003, Vol. 32, No. 7, ⁇ 576-577
  • the conductive polymer has a high conductivity.
  • a voltage drop occurs due to the resistance value of the molecule.
  • the conductivity of the conductive polymer further decreases. For this reason, when a conductive polymer is used as an actuator, in the undoped state, it is difficult to maximize the stretching performance due to the effect of the voltage drop.
  • an electrode layer on the conductive polymer layer by attaching a metal thin film on the conductive polymer layer.
  • the electrode layer made of a metal thin film attached to the conductive polymer layer is formed by the conductive polymer layer and the electrode layer while maintaining a state in which the electrode layer can apply a voltage to the conductive polymer layer.
  • the conductive polymer which is difficult to provide an adhesive layer between them, tends to peel off when electrolytically expanding and contracting.
  • a metal layer is formed on a surface of a base material by sputtering, and this metal layer is electrolytically polymerized as an electrode to form a conductive polymer layer on the metal layer.
  • a method of forming a conductive polymer in which a metal layer usable as an electrode is laminated by peeling off the substrate from the interface with the metal layer is considered.
  • the metal layer enters into the recesses on the surface of the substrate layer, so that it is difficult for the metal layer to peel off from the substrate.
  • a flexible rubber material is used for the base material so that the metal layer is easily separated from the base material, the size of the base material is increased in order to obtain a conductive polymer having a large size. Therefore, the vicinity of the center of the base material is easily deformed, and the metal layer on the base material is easily deformed.
  • the use of a flexible base material is not suitable for obtaining a large-sized conductive polymer that is difficult to handle, because the conductive property of the electrode is impaired if the metal layer is distorted. .
  • an actuator element using a conductive polymer that does not cause a reduction in the expansion rate and / or expansion rate due to electrolytic expansion that does not cause a voltage drop even in the undoped state due to electrolytic expansion is produced by sputtering. It is difficult to obtain it by forming a laminate of a metal layer and a conductive polymer layer by electrolytic polymerization using the obtained metal layer as an electrode.
  • An object of the present invention is to provide an actuator element using a conductive polymer that does not cause a reduction in the expansion rate and / or expansion rate due to electrolytic expansion that does not cause a voltage drop even in a undoped state due to electrolytic expansion. To provide a method for manufacturing an actuator which can easily obtain the above, and an actuator element thereof.
  • a method for manufacturing an actuator element having a metal layer on a conductive polymer layer comprising forming a separation layer on a substrate. Performing a metal layer forming step of forming a metal layer on the separation layer formed in the separation layer forming step, and then forming a conductive polymer layer on the metal layer by an electrolytic polymerization method. Conducting a conductive polymer forming step, and separating the obtained laminate of the conductive polymer layer and the metal layer from the base material to obtain an actuator element having a metal layer on the conductive polymer layer.
  • the present inventors have found that by using the method for manufacturing an actuator element, it is possible to easily obtain an actuator element in which a metal layer having an uneven surface is formed on a conductive polymer.
  • the present invention is a method for manufacturing an actuator element having a metal layer on a conductive polymer layer, wherein the step of forming a separation layer on a substrate is performed. Performing a metal layer forming step of forming a metal layer on the formed separation layer, and then performing a conductive polymer forming step of forming a conductive polymer layer on the metal layer by an electrolytic polymerization method. The laminated body of the conductive polymer layer and the metal layer thus obtained is separated from the base material to obtain an actuator element having a metal layer on the conductive polymer layer.
  • a separation layer forming step of forming a separation layer on a substrate is performed.
  • the separation layer By providing the separation layer on the base material, the laminate of the conductive polymer layer formed on the separation layer and the metal layer can be easily separated from the base material.
  • grease, lubricating oil, or water-soluble polymer is applied to the base material and dulce, lubricating oil, or water-soluble A laminated structure with a separation layer containing the polymer formed is formed Preferably.
  • the separation layer containing grease, lubricating oil, or water-soluble polymer can be formed on the substrate by spraying grease, lubricating oil, or water-soluble polymer on the substrate surface, or by using grease, lubricating oil, or water-soluble polymer.
  • a known coating method such as a method in which a coating member containing a polymer is rubbed against a substrate can be used.
  • the substrate is not particularly limited whether the surface on which the separation layer is laminated is a mirror surface or a rough surface, but can follow large expansion and contraction of the conductive polymer layer.
  • the surface of the substrate is rough. More preferably, the surface has irregularities with an average depth of 11 lOO xm.
  • the surface of the substrate may be roughened, for example, even if the surface of the substrate is roughened by shaving the surface of the substrate.
  • the surface may be roughened by being laid. Also, the roughened substrate surface may have irregularities due to having a corrugated shape.
  • the base material can be easily roughened, it is preferable that the base material has a rough surface by roughening the surface of the base material by sliding sandpaper. It is preferable to use a substrate whose surface is formed of a porous plate and / or a mesh material because a rough surface can be easily provided without performing a roughening step.
  • the average value of the depth of the irregularities on the substrate surface is the average value of the height from the bottom of the concave portion to the top of the convex portion adjacent to the concave portion at a given area at an arbitrary point on the substrate surface. It is.
  • the base material is made of tetrafluoroethylene resin (PTFE).
  • PTFE tetrafluoroethylene resin
  • polyolefin is preferable.
  • a layer containing grease, lubricating oil, or a water-soluble polymer may be applied so that the surface becomes uneven.
  • the coating method for forming irregularities on the surface of the separation layer containing grease, lubricating oil, or water-soluble polymer is not particularly limited, but includes spray coating, brush coating, cloth, and the like. A well-known method such as partial thick coating by the method described above can be used.
  • the separation layer formed in the separation layer forming step is not particularly limited as long as it is formed on the base material.
  • the surface is preferably formed as a rough surface in order to provide fine irregularities so as to easily follow the expansion and contraction of the polymer layer.
  • the separation layer can be formed by a coating step of applying grease, lubricating oil, or a water-soluble polymer by a known method, and a coating method of applying grease, lubricating oil, or a water-soluble polymer by a bar coat, or It is preferable to form by a coating method in which grease, lubricating oil, or a water-soluble polymer is included in a coating member such as cloth so as to form a separation layer, because the separation layer is easily formed.
  • the thickness of the separation layer is not particularly limited. However, when the surface of the base material is roughened and the surface of the separation layer is roughened by the unevenness of the roughened surface, the metal layer is provided with unevenness. Since the thickness of the separation layer is smaller than the depth of the unevenness of the rough surface of the base material, the unevenness of the base material surface can form the unevenness on the surface of the separation layer. This is preferable because the surface can be roughened.
  • the grease, lubricating oil, or water-soluble polymer contained in the separation layer is not particularly limited as long as it is a known grease, lubricating oil, or water-soluble polymer.
  • the organic solvent has an organic solvent resistance to the organic solvent because the separation layer can be easily maintained. Since the grease has the organic solvent resistance described above, it is preferable that the grease is a tetrafluoroethylene resin grease or a silicon grease.
  • the lubricating oil is preferably a silicone oil because of having the above-mentioned organic solvent resistance.
  • the separation layer may be a layer composed of only grease, lubricating oil, or water-soluble polymer, and may be a layer of grease, lubricating oil, or water-soluble polymer containing an additive according to desired characteristics. May be.
  • the water-soluble polymer is not particularly limited, but examples of the water-soluble polymer include known water-soluble polymers such as natural resins, semi-synthetic resins, and synthetic resins. Poly Can be used.
  • natural resin for example, gum arabic, tragacanth gum, guar gum, locust bean gum, alginic acid, carrageenan, gelatin, polypeptide, casein, xanthan gum, dextran, perlan gum, ramzan gum and the like can be used.
  • semi-synthetic resins include methylcellulose, ethylcellulose, hydroxymethinoresenorelose, hydroxyethinoresenorelose, hydroxypinopinoresenorelose, canoleboxymethinoresenorelose, starch, and propylene glycol anoregate. Esters and the like can be used.
  • the synthetic resin examples include a water-soluble polyester resin, a water-soluble acrylic resin, a polybutyl alcohol, a polybutylpyrrolidone, a polybutylmethyl ether, a carboxybutyl polymer, a polyethylene oxide, a durubinylpyrrolidone acetate copolymer, and a methylbutylether monoanhydride maleate. Use of an acid copolymer is possible. These water-soluble resins may be used alone or in combination of two or more. As the water-soluble polymer, a water-soluble polymer selected from one or more of carboxymethylcellulose, polyethylene glycol and butyl alcohol is preferable because it is inexpensive, easily available, and grade can be selected according to the use condition.
  • a metal layer forming step is performed after the separation layer forming step.
  • a metal layer is formed on the surface of the separation layer, but the method for forming the metal layer is not particularly limited.
  • a method for forming the metal layer it is preferable to form the metal layer by sputtering, vacuum deposition, or ion plating because the thickness of the metal layer can be relatively easily controlled.
  • the separation layer has the property of volatilizing under reduced pressure, the formation of the metal layer by sputtering is easier than the case of forming the metal layer by metal vapor deposition. Les, which can be adjusted, preferred for good workability.
  • the metal layer contains a metal having electrical conductivity, and is not particularly limited as long as the metal layer can be used as an electrode, and is made of a metal that can be used as an electrode, such as a noble metal or an alloy. Although a layer may be used, it is particularly preferable that the layer mainly made of Pt or Au is a preferable material because it is a layer made of only a noble metal because of good follow-up to expansion and contraction.
  • the metal layer may be a metal that can be used as an electrode, and may have a laminated structure in which a layer containing a metal other than a noble metal is formed on a layer containing only a noble metal as a metal.
  • the metal layer forming step in the production method of the present invention may be a metal layer having a laminated structure including a first metal layer containing only a noble metal as a metal and a second metal layer containing a metal other than the noble metal. Good.
  • a noble metal layer is formed on the separation layer by sputtering, and a layer containing a metal other than noble metal is formed on the noble metal layer by sputtering.
  • a laminated structure can be obtained.
  • the first metal layer is formed on the separation layer
  • the second metal layer is formed on the first metal layer, and the second metal layer is used as a working electrode and electrolytically polymerized, the obtained is obtained. Since the mechanical strength of the conductive polymer is improved, it is suitable for applications requiring mechanical strength.
  • the metal contained in the second metal layer is a metal other than a noble metal, and is not particularly limited as long as it can be used as an electrode.
  • Mo, Ti, Ni, Ta, A metal selected from the group consisting of Cr and W or an alloy thereof can also be included.
  • the metal contained in the second metal layer is one of the above-mentioned metal elements, in which an electrode can be easily obtained, and the metal of the metal electrode is Ni or Ti.
  • the alloy for example, trade names “INC @ LOY alloy 825”, “INCONEL alloy 600”, and riNCONEL alloy X-750 (all manufactured by Daido Special Metal Co., Ltd.) can be used.
  • a conductive polymer forming step is performed after the metal layer forming step.
  • a conductive polymer is formed on the electrode by an electrolytic polymerization method using the metal layer formed in the metal layer forming step as a working electrode.
  • the electropolymerization method comprises an organic compound containing at least one bond or functional group among ether bond, ester bond, carbonate bond, hydroxyl group, nitro group, sulfone group and nitrile group.
  • the electrolytic solution used in the electrolytic polymerization method contains at least one bond or functional group of an ether bond, an ester bond, a carbonate bond, a hydroxyl group, a nitro group, a sulfone group, and a nitrile group.
  • Organic compounds and / or halogenated hydrocarbons are included as solvents. Two or more of these solvents can be used in combination.
  • Examples of the organic compound include 1,2-dimethoxyethane, 1,2-diethoxytan, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 1,4-dioxane (the above are organic compounds containing an ether bond), y- Buta-mouth ratatone, ethyl acetate, n-butyl acetate, _t-butyl acetate, 1,2_diacetoxetane, 3-methyl-2_oxazolidinone, methyl benzoate, ethyl benzoate, butyl benzoate, dimethyl phthalate, Getyl phthalate (above, organic compounds containing an ester bond), propylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl carbonate, ethynolecarbonate, methinoolethynolecarbonate (above, an organic compound containing a carbonate bond), ethylene glycol, 1- Butanol, 1_hexanol, cycl
  • the organic compound containing a hydroxyl group is not particularly limited, but is preferably a polyhydric alcohol and a monohydric alcohol having 4 or more carbon atoms because of its good elasticity.
  • the organic compound may have two or more bonds or functional groups among ether bonds, ester bonds, carbonate bonds, hydroxyl groups, nitro groups, sulfone groups, and nitrile groups in the molecule. May be used in any combination.
  • the organic compound When the organic compound is used as a solvent for an electrolytic solution by mixing two or more of the organic compounds, an organic compound having an ether bond, an organic compound having an ester bond, an organic compound having a carbonate bond, Among the organic compounds containing a hydroxy group, the organic compounds containing a nitro group, the organic compounds containing a sulfone group, and the organic compounds containing a nitrile group, a combination of an organic compound having excellent extension and an organic compound having excellent contraction is provided. At the same time, the expansion / contraction ratio of the conductive polymer obtained by electrolytic polymerization per oxidation-reduction cycle should be improved. I can do it.
  • the halogenated hydrocarbon contained as a solvent in the electrolytic solution is a hydrocarbon in which at least one hydrogen atom has been replaced by a halogen atom, and exists stably as a liquid under electropolymerization conditions. It is not particularly limited as long as it can do it.
  • Examples of the halogenated hydrocarbon include dichloromethane and dichloroethane.
  • the halogenated hydrocarbon only one kind can be used as a solvent in the electrolytic solution, but two or more kinds can be used in combination. Further, the halogenated hydrocarbon may be used as a mixture with the above organic compound, and a mixed solvent with the organic solvent may be used as a solvent in the electrolytic solution.
  • the electrolytic solution used in the electrolytic polymerization method contains an organic compound to be electrolytically polymerized (for example, pyrrole), trifluoromethanesulfonic acid ion, and anion containing a plurality of fluorine atoms with respect to Z or a central atom.
  • an organic compound to be electrolytically polymerized for example, pyrrole
  • trifluoromethanesulfonic acid ion trifluoromethanesulfonic acid ion
  • anion containing a plurality of fluorine atoms with respect to Z or a central atom By conducting electrolytic polymerization using this electrolytic solution, it is possible to obtain a conductive polymer having an excellent expansion / contraction ratio per oxidation-reduction cycle and / or a displacement ratio per specific time in electrolytic expansion / contraction.
  • trifluoromethanesulfonic acid ions and / or anions containing a plurality of fluorine atoms with respect to the central atom are
  • the content of the anion containing a plurality of fluorine atoms with respect to the trifluoromethanesulfonic acid ion and / or the central atom is not particularly limited in the electrolytic solution. 1-30% by weight is preferred. 1-15% by weight is more preferred.
  • Trifluoromethanesulfonic acid ion is a compound represented by the chemical formula CFSO-.
  • An anion containing a plurality of fluorine atoms with respect to the central atom has a structure in which a plurality of fluorine atoms are bonded to a central atom such as boron, phosphorus, and arsenic.
  • the anion containing a plurality of fluorine atoms with respect to the central atom is not particularly limited.
  • Anions containing a plurality of nitrogen atoms can be used with one type of anion or with multiple types of anions simultaneously.Furthermore, fluorine can be used for trifluoromethanesulfonic acid ion and multiple types of central atoms. An anion containing a plurality of atoms may be used at the same time.
  • the electrolytic solution used in the electrolytic polymerization method contains a conductive solution in a solution of the organic compound solvent and the trifluoromethanesulfonic acid ion and an anion containing a plurality of fluorine atoms with respect to Z or a central atom. It contains a polymer monomer and may further contain other known additives such as polyethylene glycol and polyacrylamide.
  • the electrolyte may contain a dopant other than the above.
  • the conductive polymer used in the actuator of the present invention is a conductive polymer containing polypyrrole obtained by a method for producing polypyrrole using an electrolytic polymerization method, and the production method is used in an electrolytic polymerization method. It is preferable that the electrolytic solution includes pyrrole and / or a pyrrole derivative as a monomer component, the electrolytic solution includes an aromatic ester as a solvent, and the electrolytic solution includes a polypyrrole containing perchlorate ion.
  • This polypyrrole film can expand and contract with a maximum expansion ratio of 10% or more per oxidation-reduction as the maximum expansion ratio due to electrolytic expansion and contraction, and has a tensile strength of 60 MPa or more.
  • the above-mentioned trifluoromethanesulfonic acid ion and / or central atom is contained in the electrolytic solution.
  • the chemical formula (1) In place of an anion containing multiple fluorine atoms, the chemical formula (1)
  • the perfluoroalkylsulfonylimide ion has a sulfonyl group bonded to a nitrogen atom at the center of an anion, and further has two perfluoroalkyl groups as substituents.
  • This perfluoroalkylsulfonyl is represented by C FSO, and other perfluoroalkylsulfonyl groups are represented by C FSO.
  • n and m are arbitrary integers of 1 or more, respectively, and n and m may be the same integer, or n and m may be different integers.
  • trifluoromethyl group, pentafluoroethyl group, heptafluoropropyl group, nonafluorobutyl group, panda Examples include a cafluoropentyl group, a hexyl group having a tridecafluoro mouth, a heptyl group having a pentadecafluoro mouth, and a heptadecafluorooctyl group.
  • perfluoroalkylsulfonylimide salt examples include bistrifluoromethylsulfonylimide salt, bis (pentafluoroethylsulfoninole) imide salt, and bis (heptadecafluorooctylsulfonyl) imide Salts can be used.
  • the electrolytic polymerization method a known electrolytic polymerization method can be used as the electrolytic polymerization of the conductive polymer monomer, and any of a constant potential method, a constant current method, and an electric sweep method can be used.
  • S power For example, in the electropolymerization, the current density is 0.0120 mAZcm 2 , the reaction temperature is ⁇ 70 80 ° C., preferably the current density is 0.1-2 mA / cm 2 , and the reaction temperature is ⁇ 20 40 ° C. It can be carried out.
  • the monomer of the conductive polymer contained in the electrolytic solution used in the electrolytic polymerization method is not particularly limited as long as it is a compound which is polymerized by oxidation by electrolytic polymerization and exhibits conductivity.
  • 5-membered heterocyclic conjugates such as pyrrole, thiophene and isothianaphthene and derivatives thereof such as alkyl groups and oxyalkyl groups.
  • a conductive five-membered cyclic compound such as pyrrole and thiophene and a derivative thereof are preferred, and particularly a conductive polymer containing pyrrole and / or a pyrrole derivative is easy to produce, and a conductive polymer is preferred. It is preferable because it is stable. Further, two or more of the above monomers can be used in combination.
  • the laminate obtained by forming the conductive polymer on the metal layer in the conductive polymer forming step of the production method of the present invention is separated from the substrate after the conductive polymer forming step.
  • the laminate may be separated from the substrate by the interface between the separation layer and the metal layer, or may be separated from the substrate by destruction of the separation layer. It may be separated.
  • the method for separating the laminate from the substrate is not particularly limited, and can be performed by a known method such as a method of mechanically peeling by immersing in acetone, alcohol, water, or the like.
  • the laminate separated from the base layer as described above can use the metal layer as an electrode layer.
  • the laminate is immersed in an electrolytic solution, or a solid electrolyte is contacted with a conductive polymer layer contained in the laminate.
  • the conductive polymer is expanded and contracted by applying a voltage to the metal layer by stacking the layers and providing a counter electrode in the electrolytic solution or the solid electrolyte.
  • the laminate functions as an actuator device.
  • a voltage may be applied to the metal layer as an auxiliary electrode or a main electrode.
  • the separation layer prevents the metal layer from sticking to the substrate, and easily separates the laminate of the metal layer and the conductive polymer layer from the substrate. It is formed for the purpose of being able to do so. Therefore, it is theoretically sufficient for the separation layer to have a rough surface of the base material layer arranged at the molecular level.In this case, it may be difficult to determine whether the separation layer is formed. .
  • a coating step of applying grease, a lubricating oil, or a water-soluble polymer to the base material is performed, and the grease, the lubricating oil, or the water-soluble polymer is applied by the coating step.
  • the conductive polymer forming step of forming a conductive polymer layer on the metal layer by electrolytic polymerization is performed.
  • This can be considered as a method for producing a conductive polymer in which a laminate of the conductive polymer layer and the metal layer is separated from the base material by force to obtain an actuator element having a metal layer on the conductive polymer layer.
  • the coating step can be performed by the same method as the coating method in the above-described separation layer forming step.
  • An actuator element of the present invention is an actuator element obtained by the above-described method of forming an actuator element.
  • the metal layer formed on the conductive polymer layer of the actuator element has a shape following the rough surface of the separation layer and has a rough surface similar to the rough surface of the separation layer.
  • the interface between the metal layer and the conductive polymer layer has irregularities. Since the actuator element thus obtained has irregularities at the interface between the metal layer and the conductive polymer layer, the interface breakdown between the metal layer and the conductive polymer layer does not occur even after a large electrolytic expansion and contraction. It is preferable because the durability is good. Further, even when the metal layer has no irregularities, the actuator element obtained by the above-described method can be easily obtained, and is an actuator element having an excellent expansion / contraction speed.
  • the actuator element obtained by the production method of the present invention which is not coated with a resin or the like, can be used as an actuator capable of linear displacement in an electrolytic solution.
  • a conductive polymer layer is used as an intermediate layer, and a solid electrolyte layer having an extensibility equal to or higher than or equal to the expansion / contraction ratio of the conductive polymer layer during electrolytic expansion / contraction is laminated. In such a case, it can be used as an actuator element that performs linear displacement.
  • a solid polymer layer or a resin layer having an elasticity smaller than that of the conductive polymer layer during electrolytic expansion and contraction is laminated with the conductive polymer layer as an intermediate layer.
  • the solid electrolyte layer or the resin layer does not expand and contract as compared with the conductive polymer layer, the solid electrolyte layer or the resin layer can be used as an actuator element that displaces bending.
  • Actuator elements that generate linear displacement or bending displacement should be used as a drive unit that generates a linear drive force or a drive unit that generates a drive force for moving a track-type orbit consisting of an arc. Can be.
  • the actuator element can be used as a pressing portion that operates linearly.
  • the actuator element can be suitably used as a driving unit or a pressing unit described below; OA equipment, an antenna, a device for mounting a person such as a bed or a chair, a medical device, an engine, an optical device, a fixture, a side trimmer. , Vehicles, lifting equipment, food processing equipment, cleaning equipment, measuring equipment, inspection equipment, control equipment, machine tools, processing machines, electronic equipment, electronic microscopes, electric razors, electric toothbrushes, manipulators, masts, play equipment, amusement equipment In driving simulation devices, vehicle occupant holding devices, and aircraft extension devices, a driving force for moving on a track-type orbit consisting of a driving unit or an arc part that generates linear driving force is generated.
  • a driving unit that performs a linear operation or a pressing unit that performs a linear operation or a curved operation The actuator element is, for example, a track-type drive unit or an arc-shaped unit that generates a linear drive force in valves, brakes, and lock devices used in general machines including the above-described devices such as OA devices and measurement devices. It can be used as a driving unit that generates a driving force for moving the orbit, or as a pressing unit that operates linearly.
  • the driving unit of the positioning device In addition to the above-described devices, devices, machines, and the like, in general, in the mechanical devices, the driving unit of the positioning device, the driving unit of the attitude control device, the driving unit of the lifting device, It should be suitably used as a driving unit of a feeding device, a driving unit of a moving device, a driving unit of an adjusting device for adjusting the amount or direction, a driving unit of an adjusting device such as a shaft, a driving unit of a guidance device, and a pressing unit of a pressing device.
  • Power S can.
  • the actuator element can be suitably used as a drive unit in a joint device, such as a joint unit that can be directly driven, such as a joint intermediate member, or a drive unit that applies rotational motion to a joint.
  • the actuator element is, for example, a drive unit for an ink jet unit in an ink jet printer such as a CAD printer, a drive unit for changing the optical axis direction of the light beam of the printer, and a disk drive device such as an external storage device. It can be suitably used as a head drive unit of the above, and a drive unit of a paper pressing / contact force adjusting unit in a paper feeding device of an image forming apparatus including a printer, a copying machine and a facsimile.
  • the actuator element includes, for example, a driving unit of a driving mechanism that moves and installs a measuring unit and a feeding unit that moves a high-frequency feeding unit such as a frequency shared antenna for radio astronomy to a second focal point, and It can be suitably used for a mast such as a vehicle-mounted pneumatically-operated telescopic mast (telescopic coving mast) or a drive unit of a lift mechanism in an antenna.
  • a driving unit of a driving mechanism that moves and installs a measuring unit and a feeding unit that moves a high-frequency feeding unit such as a frequency shared antenna for radio astronomy to a second focal point
  • a mast such as a vehicle-mounted pneumatically-operated telescopic mast (telescopic coving mast) or a drive unit of a lift mechanism in an antenna.
  • the actuator element can be suitably used, for example, in the following driving units: a driving unit of a massage unit of a chair-shaped massage machine, a driving unit of a nursing or medical bed, and a posture control of an electric reclining chair.
  • the backrest of the reclining chair used for the device, the massage machine, the easy chair, etc.
  • the drive for the expansion / contraction pad that allows the ottoman to move up and down, and the backrest and redrest in chairs, nursing beds, etc.
  • the actuator element can be suitably used, for example, in the following driving units; a driving unit of an examination device, a driving unit of a pressure measuring device for blood pressure and the like used in an extracorporeal blood treatment device, a catheter, Means for relatively expanding and contracting drive units such as endoscope devices and forceps, drive units for cataract surgery devices using ultrasonic waves, drive units for exercise devices such as jaw exercise devices, and hoist chassis for the disabled And a drive unit for raising and lowering, moving, and controlling the posture of the nursing bed.
  • the actuator element is provided, for example, from a vibration generating unit such as an engine or the like such as a frame.
  • the drive unit of the vibration isolator that attenuates the vibration transmitted to the power receiving unit, the drive unit of the valve train for intake and exhaust valves of the internal combustion engine, the drive unit of the engine fuel control device, and the engine of the engine such as diesel engine It can be suitably used as a drive unit of a fuel supply device.
  • the actuator element can be suitably used, for example, in the following driving units: a driving unit of a calibration device of an imaging device with a camera shake correction function; a driving unit of a lens driving mechanism such as a home video camera lens; A drive unit for a mechanism that drives a moving lens group of an optical device such as a camera or a video camera, a drive unit for an autofocus unit of a camera, a drive unit for a lens barrel used in an imaging device such as a camera or a video camera, and an optical telescope.
  • driving units a driving unit of a calibration device of an imaging device with a camera shake correction function
  • a driving unit of a lens driving mechanism such as a home video camera lens
  • a drive unit for a mechanism that drives a moving lens group of an optical device such as a camera or a video camera, a drive unit for an autofocus unit of a camera, a drive unit for a lens barrel used in an imaging device such as a camera or a video camera, and an optical telescope.
  • a drive unit for an auto guider that captures light from the outside a lens drive mechanism or a drive unit for a lens barrel of an optical device that has two optical systems such as a stereoscopic vision camera and binoculars, and a fiber used for optical communication, optical information processing, optical measurement, etc.
  • Driving unit or pressing unit that applies a compressive force to the wavelength conversion fiber of the wavelength tunable filter, the driving unit of the optical axis alignment device, and the drive of the shutter mechanism of the camera.
  • the actuator element can be suitably used for, for example, a pressing portion of a fixture such as a caulking fixture of a hose fitting to a hose body.
  • the actuator element can be suitably used, for example, in the following drive unit: a drive unit such as a coil spring of an automobile suspension, and a fuel filler rod for unlocking a fuel filler rod of a vehicle.
  • the actuator element can be suitably used, for example, in the following driving units: a driving unit of a lifting device of a wheelchair with a seat plate lifting device, a driving unit of a lifting device for removing a step, and a driving unit of a lifting / transferring device.
  • driving units Medical beds, electric beds, electric tables, electric chairs, nursing beds, lift tables, CT scanners, truck cabin tilting devices, lifters, etc.
  • the actuator element can be suitably used, for example, as a drive unit of a discharge amount adjustment mechanism such as a food discharge nozzle device of a food processing device.
  • the actuator element is, for example, a drive for raising and lowering a truck or a cleaning unit of the cleaning device. It can be suitably used for a part.
  • the actuator element can be suitably used, for example, in the following driving units; a driving unit of a measuring unit of a three-dimensional measuring device for measuring the shape of a surface, a driving unit of a stage device, and detection of operating characteristics of a tire.
  • Driving unit for the sensor part of the system, etc. evaluation of the impact response of the force sensor Driving unit for the device that gives the initial speed of the device, Driving unit for the piston driving device of the piston cylinder of the device including the permeation test device in the hole, condensing tracking type
  • the drive unit for moving the generator in the elevation direction the drive unit for the sapphire laser oscillation wavelength switching mechanism of the measurement device including the gas concentration measurement device, the drive unit for the vibration device of the tuning mirror, the inspection device for printed circuit boards, the liquid crystal display, the PDP, etc.
  • the inspection device of the flat panel display When the inspection device of the flat panel display needs to be aligned, it can be used for a table drive, an electron beam (E-beam) system or Driving unit for an adjustable aperture device used in a charged particle beam system such as a forcing ion beam (FIB) system, driving unit for a measuring object support device or detection unit in a flatness measuring instrument, Drives for precision positioning devices, such as semiconductor exposure equipment, semiconductor inspection equipment, and three-dimensional shape measurement equipment, as well as assembly of fine devices.
  • E-beam electron beam
  • FIB forcing ion beam
  • the actuator element can be suitably used for, for example, a driving unit of an electric shaver and a driving unit of an electric toothbrush.
  • the actuator element can be suitably used, for example, in the following drive unit: a drive unit of a device for adjusting the depth of focus of a three-dimensional object imaging device or a readout optical system shared by CD and DVD; At least one of a drive unit of a variable mirror and a magnetic head such as an optical pickup that can easily form a desired curved surface by easily deforming the focal position by deforming the shape of the driven surface as an active curved surface using an actuator element.
  • the circuit breaker Drive unit for opening / closing operation of circuit breaker).
  • the actuator element can be suitably used, for example, in the following drive unit; a drive unit of a rubber composition press-molding vulcanizing apparatus, a single-row / single-layer or a predetermined Drives of parts aligning device for aligning to different postures, drive of compression molding device, drive of holding mechanism of welding device, drive of bag making and packaging machine, machining machines and other machining and injection molding machines Of a fluid application device such as a printing device, a coating device or a lacquer spray device, a driving device of a manufacturing device that manufactures camshafts, etc., and a lifting device of a covering material.
  • a fluid application device such as a printing device, a coating device or a lacquer spray device, a driving device of a manufacturing device that manufactures camshafts, etc., and a lifting device of a covering material.
  • a driving unit of a device a driving unit of a braking device for a pig iron frame in a loom, a driving unit of an opening device for forming an opening of a warp for weft passing in a loom, a driving unit of a peeling device for a protective sheet such as a semiconductor substrate, Shifter fork in torsion lace machine for manufacturing torsion lace for drive of threading device, drive of assembling device for CRT electron gun, decoration for clothing, tablecloth, seat cover, etc.
  • Drive unit of the drive selection linear control unit drive unit of the horizontal movement mechanism of the annealing window drive unit, drive unit of the support arm of the glass melting furnace foreground, and the rack of the exposure apparatus such as the method of forming the fluorescent screen of the color picture tube.
  • a drive unit for moving back and forth a drive unit for the torch arm of the ball bonding machine, a drive unit for the bonding head in the X and Y directions, and mounting and probes for chip components.
  • Driving unit for component mounting process and measurement / inspection process in measurement, etc. lifting / lowering driving unit of cleaning tool support of substrate cleaning device, driving unit for moving detection head which scans glass substrate, exposure for transferring pattern onto substrate Driving unit for device positioning device, driving unit for fine positioning device in sub-micron order in fields such as precision machining, driving unit for positioning device for measuring device of chemical mechanical polishing tool, conductive circuit element and liquid crystal display element Exposure apparatus used when manufacturing a circuit device such as a lithographic apparatus, a driving unit for positioning a stage device suitable for a traveling exposure apparatus, a driving unit for conveying or positioning a work or the like, Drive unit for positioning and transport of reticle stage, wafer stage, etc., drive unit for precision positioning stage device in chamber , Kemikanore Drive units for positioning devices for workpieces or semiconductor wafers in mechanical polishing systems, drive units for semiconductor stepper devices, drive units for devices that accurately position in the introduction station of processing machines, NC machines, machining centers, etc.
  • the actuator element can be suitably used, for example, as a drive unit of a positioning device of a probe of a scanning probe microscope such as an electron microscope, and a drive unit of a sample fine movement device for an electron microscope. .
  • the actuator element can be suitably used in, for example, the following drive units; represented by an automatic welding robot, a robot including an industrial robot or a nursing care robot, or a wrist of a robot arm in a manipulator, or the like.
  • a drive unit for a micromanipulator for manipulating a small object to an arbitrary state in the assembly work of parts a drive unit for an artificial limb such as an electric prosthesis having a plurality of fingers that can be opened and closed, and a handling robot
  • a drive unit, a drive unit for an assistive device, and a drive unit for a power suit A drive unit, a drive unit for an assistive device, and a drive unit for a power suit.
  • the actuator element can be suitably used, for example, as a pressing portion of a device for pressing an upper rotary blade or a lower rotary blade of a side trimmer.
  • the actuator element is used, for example, as a drive unit for a character or the like in a game machine such as a pachinko machine, a drive unit for an amusement device such as a doll or a pet robot, and a drive unit for a simulation device for a boarding simulation device. It can be suitably used.
  • the actuator element can be suitably used, for example, in the following driving section; for example, it can be used in a driving section of a valve used in a general machine including the above-mentioned devices, and for example, reliquefaction of evaporated helium gas.
  • Drive for bellows-type pressure-sensitive control valve drive for opening device for driving pig iron frame, drive for vacuum gate valve, source for hydraulic system
  • Driving part of solenoid operated control valve driving part of valve incorporating motion transmission device using pivot lever, driving part of valve of movable nozzle of rocket, driving part of suck back valve, and driving of pressure regulating valve part Department.
  • the actuator element can be suitably used, for example, for the following pressing portions; for example, it can be used as a pressing portion of a brake used in a general machine including the above-described devices, for example, for emergency, security, A pressing part of a braking device suitable for use as a brake for parking or an elevator, and a pressing part of a brake structure or a brake system.
  • the actuator element can be used, for example, as a pressing portion of a locking device used in a general machine including the above-mentioned devices and the like, for example, a pressing portion of a mechanical locking device, a pressing portion of a steering lock device for a vehicle. And a pressing portion of a power transmission device having a load limiting mechanism and a coupling release mechanism.
  • a commercially available sputtering apparatus can be used to obtain a gold layer having a thickness of 0.5 xm under a conventional condition.
  • a salt (supporting electrolyte) having tetrafluoroborate ion as a constituent component as a dopant ion was dissolved in methyl benzoate (solvent) by a known stirring method, and the concentration of pyrrole was 0.25 mol / l. And an electrolyte solution containing 0.5 mol / l of a supporting electrolyte was prepared.
  • a substrate having a metal layer formed on a separation layer is immersed in this electrolytic solution, the metal layer is used as a working electrode, a Pt electrode is used as a counter electrode, and a polymerization current density of 0.2 (mA / Electropolymerization was performed by a constant current method of 6 cm 2 for a polymerization time of 6 hours to form a polypropylene layer on the metal layer.
  • Example 2 was repeated in the same manner as in Example 1 except that a polyethylene plate (trade name “polyethylene plate”, manufactured by Az-One Co., Ltd.) was used instead of the tetrafluoroethylene resin plate. Thus, an actuator element was obtained.
  • a polyethylene plate trade name “polyethylene plate”, manufactured by Az-One Co., Ltd.
  • Example 3 was repeated in the same manner as in Example 1 except that a silicone rubber rubber plate (trade name: “Silicon Rubber Rubber”, manufactured by Togawa Rubber Co., Ltd.) was used instead of the tetrafluoroethylene resin plate. Was obtained.
  • a silicone rubber rubber plate (trade name: “Silicon Rubber Rubber”, manufactured by Togawa Rubber Co., Ltd.) was used instead of the tetrafluoroethylene resin plate.
  • Example 4 instead of applying with a general known method of applying with a greased cloth, apply a sponge with a polyvinyl alcohol aqueous solution (trade name “ARAVIC YAMATO”, manufactured by Yamato Co., Ltd.) An actuator element of Example 4 was obtained in the same manner as Example 1 except that was formed.
  • Example 5 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the separation layer was formed by applying the same.
  • Example 6 instead of applying a known method of applying with a greased cloth, apply a lubricant (trade name "Silicon Oil Spray", Shin-Etsu Silicon Co., Ltd.) to the sponge.
  • a lubricant trade name "Silicon Oil Spray", Shin-Etsu Silicon Co., Ltd.
  • An actuator element of Example 6 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the separation layer was formed by applying a liquid.
  • a polypyrrole layer was formed thereon.
  • the following expansion evaluation and speed performance evaluation were performed on the actuator elements of Example 16 and Comparative Example. The results are shown in Table 1.
  • the thickness in Table 1 is an average value at several points in a known measurement in which the polypyrrole layer of each actuator element is measured with a film represented by a micrometer, a thickness gauge, or the like interposed therebetween. Therefore, the depth of the concave / convex portions due to the substrate / separation layer is not considered in the thickness.
  • the working electrolyte was maintained in an electrolytic solution in which sodium hexafluorophosphate was dissolved in water so as to be 1 mol / 1, and the expansion / contraction ratio per oxidation-reduction cycle was measured by the following method. .
  • Each actuator element was formed into a strip having a length of 15 mm and a width of 2 mm, a metal layer of the actuator element was used as an operating electrode, a platinum plate was used as a counter electrode, and a lead was connected to an end of each electrode. While holding in the electrolyte, connect to the power supply via the lead, apply the potential (10.9-1 + 0.7V vs AgZAg + ) for 1 cycle and measure the displacement (displaced length) did. By dividing the difference in displacement obtained by extending and contracting by applying the working electrode force ⁇ cycle (one oxidation-reduction cycle) by the original length of the working electrode, expansion and contraction per oxidation-reduction cycle The rate was determined.
  • Each actuator element is formed into a strip having a length of 15 mm and a width of 2 mm, the metal layer of the actuator element is used as an operating electrode, a platinum plate is used as a counter electrode, and a lead is connected to an end of each electrode. Connected to the power supply via the lead, and apply the potential (0.9- + 0.7V vs AgZAg + ) for 1 cycle.
  • the actuator element of Example 1 has a laminated structure in which the metal layer is formed on the conductive polymer layer without damaging the metal layer because the separation layer, which is a grease layer, is formed on the base material. The body and the substrate could be separated. Further, since the metal layer can function as an auxiliary electrode even when the size of the actuator element of Example 1 is large, a sufficient voltage can be applied to the tip portion. Showed excellent stretching speed. On the other hand, in the actuator element of the comparative example, the expansion and contraction rate per specific time is 4.0% per 20 seconds, 1.5% per 2 seconds, and the expansion and contraction rate per specific time. Was less than half of Example 1.
  • the expansion and contraction rate in one oxidation-reduction cycle of the actuator element of Example 1 was almost the same as that of the comparative example. That is, since the metal layer has irregularities caused by the irregularities on the roughened surface of the base material, the auxiliary electrode follows the expansion and contraction of the conductive polymer layer without generating cracks. As fulfilled enough functions.
  • the expansion and contraction ratio in one oxidation-reduction cycle showed substantially the same value as the actuator element of the comparative example, as in the actuator element of Example 1.
  • the expansion and contraction rate per specific time was larger than that of the comparative example, and especially, the expansion and contraction rate per 2 seconds was 4 times or more, and the improvement of the expansion and contraction speed in a short time was remarkable.
  • the actuator element obtained by this manufacturing method has a length that is long enough that the metal layer provided in the actuator element does not break even if it expands and contracts by 8% or more due to electrolytic expansion and contraction. Can expand and contract greatly, and the expansion and contraction speed is fast. Therefore, it can be suitably used for a positioning device, a posture control device, a lifting device, a transport device, a moving device, an adjusting device, an adjusting device, a guiding device, or a driving portion of a joint device, or a pressing portion of a pressing device.
  • the metal layer of the actuator element has a laminated structure, and the conductive polymer layer and the layer containing a metal other than the noble metal are in contact with each other, whereby an actuator element having high mechanical strength can be obtained. it can.
  • This actuator element has high mechanical strength and is therefore highly durable, and is suitable for positioning devices, attitude control devices, elevating devices, transport devices, moving devices, adjusting devices, adjusting devices, guiding devices, or joint devices. It can be suitably used as a driving unit or a pressing unit of a pressing device.

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Abstract

【課題】　 【解決手段】　導電性高分子層上に金属層を備えたアクチュエータ素子の製造方法であって、基材上に粗面を備えた分離層を形成する分離層形成工程を行い、分離層形成工程により形成された分離層の粗面上に金属層を形成する金属層形成工程を行った後に、該金属層上に電解重合法にて導電性高分子層を形成する導電性高分子形成工程を行い、得られた導電性高分子層と該金属層との積層体を基材から分離することアクチュエータ素子の製造方法を用いることにより、金属層が導電性高分子上に形成されたアクチュエータ素子を容易に得ることができる。

Description

明 細 書
ァクチユエータ素子の製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、導電性高分子層上に金属層を備えたァクチユエータ素子及びそのァク チュエータ素子の製造方法に関する。 景技 丁
[0002] ポリピロールに代表される導電性高分子は、電気化学的な酸化還元により伸縮若 しくは変形する現象である電解伸縮を発現することが知られている。この導電性高分 子の電解伸縮は、リニアァクチユエータの駆動として使用することが可能である。特に 、ポリピロールを用いたリニアァクチユエータは、電解伸縮によって、 1酸化還元サイク ル当たり最大で 15· 1 %の伸縮率を示し、最大で 22MPaの力を発生することができ る。 （例えば、非特許文献 1)
[0003] そのため、導電性高分子を用いたァクチユエータ素子は、マイクロマシン等の小型 の駆動装置のみならず、大型の駆動装置として用いられることが期待され、特に、人 ェ筋肉、ロボットアーム、義手ゃァクチユエータ等の用途として応用が期待されている
[0004] 非特許文献 1：原進、外 4名、「高伸縮かつ強力なポリピロ一ルリニアァクチユエータ（ Highly Stretchable and Powerful Polyp yrrole Linear Actuatorsリ」、ケ ミストリーレターズ（Chemistry Letters) , 日本、 日本ィ匕学会発行、 2003年、第 32 卷、第 7号、 ρ576-577
発明の開示
[0005] しかし、上記のような応用的な用途に用いるために導電性高分子のサイズを大きく した場合には、ポリピロールなどの高導電率を有する導電性高分子であっても、導電 性高分子の抵抗値により電圧降下が生じる。また、電解伸縮のときの脱ドープ状態で は、更に導電性高分子の導電率が低下する。このために、導電性高分子をァクチュ エータとして用いる場合には、脱ドープ状態においては、電圧降下の影響により伸縮 性能を最大限に引き出すことが難しぐ伸縮の速度が低下するといつた問題も生じる [0006] 上記の問題を解決するために、金属薄膜を導電性高分子層上に貼り付けることに より、導電性高分子層の上に電極層を形成することが考えられる。しかし、導電性高 分子層に貼り付けられた金属薄膜による電極層は、前記電極層が前記導電性高分 子層に電圧を印加できる状態を保ちながら前記導電性高分子層と前記電極層との 間に接着層を設けることが難しぐ導電性高分子が電解伸縮した際に剥がれ易い。
[0007] また、上記の問題を解決する他の方法として、基材の表面上にスパッタリングにより 金属層を形成し、この金属層を電極として電解重合することで金属層上に導電性高 分子層を形成し、この基材を金属層との界面から剥がすことで、電極として使用可能 な金属層が積層された導電性高分子を形成する方法が考えられる。
[0008] しかし、基材が堅い場合には、基材表面上に微少の凹凸があると、金属層が基材 層の表面の凹部に入り込むために、金属層が基材から剥がれ難くなる。また、金属層 を基材から離れ易くするために、前記基材に柔軟性を有するゴム性材料を用いた場 合には、大きなサイズの導電性高分子を得るために基材のサイズを大きくする必要が あるので、基材の中央付近が変形し易くなり、基材上の金属層にヮレを生じ易くなる。 金属層にヮレが生じた場合には電極としての通電性を損なうので、柔軟性を有する 基材を用いることは、取り扱いが難しぐ大きなサイズの導電性高分子を得るのに適 当ではない。
[0009] また、前記方法において、スパッタリングが形成される基材の表面を平滑にして、ス パッタリングにより得られた金属層を基材から剥がし易くすることも考えられる。しかし 、導電性高分子層上に金属層が形成された積層体を産業的な応用用途に用いる場 合には、全ての基材を平滑にするのは多大な労力が必要となり、また、搬送やセッテ イングの際にも基材の全てについて傷等が付かないように厳密な保管が必要となる ので、作業性が著しく低下する。
[0010] つまり、電解伸縮による脱ドープ状態においても電圧の低下を生じることがなぐ電 解伸縮による伸縮率及び/または伸縮速度の低下を生じない導電性高分子を用い たァクチユエータ素子は、スパッタリングにより得られた金属層を電極とする電解重合 により金属層と導電性高分子層との積層体することにより得ることが難しい。 [0011] 本発明の目的は、電解伸縮による脱ドープ状態においても電圧の低下を生じること がなぐ電解伸縮による伸縮率及び/または伸縮速度の低下を生じない導電性高分 子を用いたァクチユエータ素子を容易に得ることができるァクチユエータの製造方法 、及びそのァクチユエータ素子を提供することである。
[0012] そこで、本発明者らは、鋭意検討の結果、導電性高分子層上に金属層を備えたァ クチユエータ素子の製造方法であって、基材上に分離層を形成する分離層形成ェ 程を行い、該分離層形成工程により形成された分離層上に金属層を形成する金属 層形成工程を行った後に、該金属層上に電解重合法にて導電性高分子層を形成す る導電性高分子形成工程を行い、得られた導電性高分子層と該金属層との積層体 を基材から分離して導電性高分子層上に金属層を備えたァクチユエータ素子を得る 、ァクチユエータ素子の製造方法を用いることにより、凹凸状の表面の金属層が導電 性高分子上に形成されたァクチユエータ素子を容易に得ることができることを見出し 、本発明に至った。
発明を実施するための最良の形態
[0013] 本発明は、導電性高分子層上に金属層を備えたァクチユエータ素子の製造方法で あって、基材上に分離層を形成する分離層形成工程を行い、該分離層形成工程に より形成された分離層上に金属層を形成する金属層形成工程を行った後に、該金属 層上に電解重合法にて導電性高分子層を形成する導電性高分子形成工程を行い、 得られた導電性高分子層と該金属層との積層体を基材から分離して導電性高分子 層上に金属層を備えたァクチユエータ素子を得るァクチユエータ素子の製造方法で める。
[0014] (分離層形成工程）
本発明のァクチユエータ素子の製造方法は、まず、基材上に分離層を形成する分 離層形成工程が行われる。前記分離層を基材上に設けることにより、分離層上に形 成される導電性高分子層と該金属層との積層体が、容易に基材カ 分離することが できるようになる。前記分離層形成工程において、分離層の形成が容易であることか ら、基材上にグリース、潤滑油、または水溶性ポリマーが塗布されて、基材上にダリー ス、潤滑油、または水溶性ポリマーを含む分離層が形成された積層構造が形成され ることが好ましい。基材上にグリース、潤滑油、または水溶性ポリマーを含む分離層を 形成する方法としては、グリース、潤滑油、または水溶性ポリマーを基材表面に吹き 付ける方法やグリース、潤滑油、または水溶性ポリマーを含ませた塗布部材を基材に 擦る方法などの公知の塗布方法を用いることができる。
[0015] 前記基材は、分離層が積層される表面が、鏡面であっても粗面であっても特に限 定されるものではないが、導電性高分子層の大きな伸縮にも追随できる微少な凹凸 を表面に備えた金属層を形成させるために、基材表面が粗面であることが好ましぐ 表面に平均 1一 lOO x mの深さの凹凸を備えていることがより好ましい。前記基材の 表面が粗面である場合には、前記基材表面は、例えば、基材表面が削られることに より凹凸が形成されることで粗面化されても、凹凸を備えた層が敷設されることで粗面 化されてもよい。また、粗面化された基材表面は、波形形状であることにより凹凸が形 成されていても良レ、。前記基材は、容易に粗面化できることから、サンドペーパーを 摺動させることで基材表面を粗面化することにより、粗面を備えるものとすることが好 ましぐまた、前記分離層の形成される表面が、多孔質板及び/又はメッシュ材料に より構成される基材を用いることが、粗面化の工程を行わずに容易に粗面を備えるこ とができるので好ましい。なお、基材表面の凹凸の深さの平均値は、凹部の底部から 凹部に隣接する凸部の頂部までの高さについての、基材表面の任意の地点におけ る一定面積での平均値である。
[0016] また、導電性高分子形成工程において電解重合に用いられる電解液中で安定で あり、かつ、電解重合後に膜をはがし易いために、基材としては、四フッ化工チレン榭 脂（PTFE)またはポリオレフインであることが好ましぐさらに四フッ化工チレン樹脂（P TFE)またはポリオレフインからなる成形板の表面に対してサンドペーパーを摺動さ せて粗面化させた基材を用いることが好ましい。また、グリース、潤滑油、または水溶 性ポリマーを含む層を表面が凹凸状になるように塗布しても良い。平滑な基材表面 上に設けた分離層の表面に凹凸状を設けることは、基材によっては、基材表面に凹 凸を設ける上記の方法よりも簡単に、分離層の表面に凹凸を設けることができる場合 力 Sある。グリース、潤滑油、または水溶性ポリマーを含む分離層の表面に凹凸を付け る塗布方法としては、特に限定されるものではなレ、が、スプレー塗布、刷毛塗り、布等 による部分的な厚塗りなどの公知の方法を用いることができる。
[0017] 前記分離層形成工程において形成される分離層は、前記基材上に形成されてい れば特に限定されるものではないが、後に行われる金属層形成工程により得られる 金属層が導電性高分子層の伸縮に容易に追随できるように微少な凹凸を備えるた めに、表面が粗面として形成されていることが好ましい。前記分離層は、グリース、潤 滑油、または水溶性ポリマーを公知の方法で塗布する塗布工程により形成することが でき、グリース、潤滑油、または水溶性ポリマーをバーコートにより塗布する塗布方法 、またはグリース、潤滑油、または水溶性ポリマーを布等の塗布用部材に含ませて塗 布する塗布方法により形成することが、分離層の形成が容易であることから好ましい。 前記分離層の膜厚は、特に限定されるものではないが、基材表面を粗面とし、該粗 面の凹凸により分離層の表面を粗面とすることで金属層に凹凸を設ける場合には、 基材の粗面の凹凸の深さよりも分離層の厚さが薄いことが、基材表面の凹凸で前記 分離層の表面に凹凸を形成することができるため、容易に前記分離層を粗面化でき るので、好ましい。
[0018] 前記分離層に含まれるグリース、潤滑油、または水溶性ポリマーは、公知のグリース 、潤滑油、または水溶性ポリマーであれば特に限定されるものではなレ、が、後に行わ れる導電性高分子形成工程において電解重合法で有機溶媒が用いられる場合には 、該有機溶媒に対する耐有機溶媒性を備えていることが容易に分離層を維持するこ とができるので好ましい。前記グリースは、前記の耐有機溶媒性を備えていることから 、四フッ化工チレン樹脂グリースまたはシリコングリースであることが好ましい。例えば 、商品名「フッソグリース」（四フッ化工チレン樹脂グリース、二チアス (株)社製）、商品 名「シリコングリース」（シリコングリース、エーゼットネ土製）を用いることができる。また、 前記潤滑油としては、前記の耐有機溶媒性を備えていることから、シリコーンオイル であることが好ましい。なお、前記分離層は、グリース、潤滑油、または水溶性ポリマ 一のみからなる層であっても良く、所望の特性応じた添加剤を含むグリース、潤滑油 、または水溶†生ポリマーの層であっても良い。
[0019] また、水溶性ポリマーとしては、特に限定されるものではなレ、が、水溶性ポリマーと しては、例えば、天然系樹脂、半合成系樹脂や合成系樹脂などの公知の水溶性ポリ マーを用いることができる。天然系樹脂としては、例えば、アラビアガム、トラガントガ ム、グァーガム、ローカストビーンガム、アルギン酸、カラギーナン、ゼラチン、ポリべ プタイド、カゼイン、キサンタンガム、デキストラン、ゥエランガム、ラムザンガム等を用 レ、ることができる。半合成系樹脂としては、例えば、メチルセルロース、ェチルセル口 ース、ヒドロキシメチノレセノレロース、ヒドロキシェチノレセノレロース、ヒドロキシプ口ピノレセ ノレロース、カノレボキシメチノレセノレロース、デンプン、ァノレギン酸プロピレングリコーノレ エステル等を用いることができる。合成系樹脂としては、例えば、水溶性ポリエステル 樹脂、水溶性アクリル樹脂、ポリビュルアルコール、ポリビュルピロリドン、ポリビュルメ チルエーテル、カルボキシビュルポリマー、ポリエチレンオキサイド、酢酸ビュルービ ニルピロリドン共重合体、メチルビュルエーテル一無水マレイン酸共重合体を用いる こと力 Sできる。これらの水溶性樹脂は、単独で用いても、二種以上を用いても良い。 前記水溶性ポリマーとしては、安価で、入手し易ぐ使用状況に応じたグレード選定 が可能であることから、カルボキシメチルセルロース、ポリエチレングリコール、および ビュルアルコールから一種以上選ばれた水溶性ポリマーが好ましい。
[0020] (金属層形成工程）
本発明において、前記分離層形成工程の後に、金属層形成工程が行われる。前 記金属層形成工程において、分離層の表面に金属層が形成されるのであるが、金 属層を形成する方法としては、特に限定されるものではない。前記金属層を形成する 方法としては、スパッタリング、真空蒸着、またはイオンプレーティングにより金属層の 形成が行われることが、金属層の厚さの制御が比較的容易であるために好ましい。 特に、前記分離層が減圧下において揮発する性質を有する場合には、スパッタリン グにより前記金属層が形成されることが、金属蒸着により金属層を形成する場合より も容易に減圧の度合レ、を調整することができ、作業性が良好であるために好ましレ、。
[0021] また、前記金属層は、通電性を有する金属を含み、前記金属層が電極として使用 可能であれば特に限定されるものではなぐ貴金属や合金などの電極として使用可 能な金属からなる層であってもよレ、が、貴金属のみからなる層であることが伸縮への 追随性が良いことから好ましぐ材質として Ptまたは Auを主として含むものであること が特に好ましい。 [0022] また、前記金属層は、電極として使用できる金属であって貴金属以外の金属を含 む層が金属として貴金属のみを含む層上に形成された積層構造であってもよい。つ まり、本発明の製造方法における金属層形成工程は、金属として貴金属のみを含む 第一金属層と貴金属以外の金属を含む第二金属層とを備える積層構造を有する金 属層であってもよい。前記金属層がこの積層構造である場合には、例えば、分離層 上にスパッタリングにて貴金属層を形成し、該貴金属層上にスパッタリングにて貴金 属以外の金属を含む層を形成することで積層構造を得ることができる。前記第一金 属層が前記分離層上に形成し、前記第一金属層上に前記第二金属層が形成し、前 記第二金属層を作用電極として電解重合した場合には、得られた導電性高分子の 機械的強度が向上するので、機械的強度を必要とする用途に好適である。
[0023] 前記第二金属層に含まれる金属は、貴金属以外の金属であって、電極として用い ることができるものであれば特に限定されるものではなぐ例えば、 Mo、 Ti、 Ni、 Ta、 Cr及び Wからなる群より選ばれた金属又はこれらの合金を含むこともできる。また、前 記第二金属層に含まれる金属は、上記の金属元素のうち、電極を容易に入手できる こと力 、前記金属電極の金属が Ni、 Tiであることが特に好ましい。なお、前記合金 としては、例えば、商品名「INC〇LOY alloy 825」、「INCONEL alloy 600」、 riNCONEL alloy X— 750」（以上、大同スペシャルメタル株式会社製）を用いるこ とができる。
[0024] (導電性高分子形成工程）
本発明の製造方法においては、金属層形成工程の後に、導電性高分子形成工程 が行われる。前記導電性高分子形成工程では、金属層形成工程において形成され た金属層を作用電極とした電解重合法により、その電極上に導電性高分子が形成さ れる。前記電解重合法としては、前記電解重合法が、エーテル結合、エステル結合、 カーボネート結合、ヒドロキシル基、ニトロ基、スルホン基及び二トリル基のうち少なくと も 1つ以上の結合あるいは官能基を含む有機化合物及び Z又はハロゲン化炭化水 素を溶媒として含む電解液を用レ、、トリフルォロメタンスルホン酸イオン及び/または 中心原子に対してフッ素原子を複数含むァニオンを前記電解液中に含む電解重合 法であることが、電解伸縮の大きな導電性高分子が得られることから好ましい。 [0025] 前記電解重合法に用いられる電解液には、エーテル結合、エステル結合、カーボ ネート結合、ヒドロキシル基、ニトロ基、スルホン基及び二トリル基のうち少なくとも 1つ 以上の結合あるいは官能基を含む有機化合物及び/またはハロゲン化炭化水素を 溶媒として含まれる。これらの溶媒を 2種以上併用することもできる。
[0026] 前記有機化合物としては、 1 , 2—ジメトキシェタン、 1 , 2—ジエトキシェタン、テトラヒ ドロフラン、 2—メチルテトラヒドロフラン、 1， 4—ジォキサン（以上、エーテル結合を含 む有機化合物）、 y—ブチ口ラタトン、酢酸ェチル、酢酸 n-ブチル、酢酸 _t-ブチル、 1 , 2_ジァセトキシェタン、 3—メチルー 2_ォキサゾリジノン、安息香酸メチル、安息香酸 ェチル、安息香酸ブチル、フタル酸ジメチル、フタル酸ジェチル（以上、エステル結 合を含む有機化合物）、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジメチルカ ーボネート、ジェチノレカーボネート、メチノレエチノレカーボネート（以上、カーボネート 結合を含む有機化合物）、エチレングリコール、 1—ブタノール、 1_へキサノール、シ クロへキサノール、 1—ォクタノール、 1—デカノール、 1_ドデカノール、 1—ォクタデカノ ール（以上、ヒドロキシノレ基を含む有機化合物）、ニトロメタン、ニトロベンゼン（以上、 ニトロ基を含む有機化合物）、スルホラン、ジメチルスルホン（以上、スルホン基を含む 有機化合物）、及びァセトニトリル、プチロニトリル、ベンゾニトリル（以上、二トリル基を 含む有機化合物）を例示することができる。なお、ヒドロキシル基を含む有機化合物 は、特に限定されるものではないが、多価アルコール及び炭素数 4以上の 1価アルコ 一ノレであることが、伸縮率が良いために好ましい。なお、前記有機化合物は、前記の 例示以外にも、分子中にエーテル結合、エステル結合、カーボネート結合、ヒドロキ シノレ基、ニトロ基、スルホン基及び二トリル基のうち、 2つ以上の結合あるいは官能基 を任意の組合わせで含む有機化合物であってもよい。
[0027] 前記有機化合物は、前記有機化合物を 2種以上混合して電解液の溶媒に用いる 場合には、エーテル結合を含む有機化合物、エステル結合を含む有機化合物、力 ーボネート結合を含む有機化合物、ヒドロキシノレ基を含む有機化合物、ニトロ基を含 む有機化合物、スルホン基を含む有機化合物、及び二トリル基を含む有機化合物の うち、伸張に優れた有機化合物と収縮に優れた有機化合物とを組合わせて、電解重 合により得られた導電性高分子の 1酸化還元サイクル当たりの伸縮率の向上を図るこ とちできる。
[0028] また、前記電解液に溶媒として含まれるハロゲン化炭化水素は、炭化水素中の水 素が少なくとも 1つ以上ハロゲン原子に置換されたもので、電解重合条件で液体とし て安定に存在することができるものであれば、特に限定されるものではなレ、。前記ハ ロゲン化炭化水素としては、例えば、ジクロロメタン、ジクロロェタンを挙げることができ る。前記ハロゲン化炭化水素は、 1種類のみを前記電解液中の溶媒として用いること もできるが、 2種以上併用することもできる。また、前記ハロゲン化炭化水素は、上記 の有機化合物と混合して用いてもよぐ該有機溶媒との混合溶媒を前記電解液中の 溶媒として用レ、ることもできる。
[0029] 前記電解重合法に用いられる電解液には、電解重合される有機化合物 (例えば、 ピロール）およびトリフルォロメタンスルホン酸イオン及び Zまたは中心原子に対して フッ素原子を複数含むァニオンを含む。この電解液を用いて電解重合を行うことによ り、電解伸縮において 1酸化還元サイクル当たりの伸縮率及び/または特定時間あ たりの変位率が優れた導電性高分子を得ることができる。上記電解重合により、トリフ ルォロメタンスルホン酸イオン及び/または中心原子に対してフッ素原子を複数含む ァニオンが導電性高分子に取り込まれることになる。
[0030] 前記トリフルォロメタンスルホン酸イオン及び/または中心原子に対してフッ素原子 を複数含むァニオンは、電解液中の含有量が特に限定されるものではなレ、が、電解 液中に 0. 1— 30重量％含まれるのが好ましぐ 1一 15重量％含まれるのがより好まし レ、。
[0031] トリフルォロメタンスルホン酸イオンは、化学式 CF SO—で表される化合物である。
3 3
また、中心原子に対してフッ素原子を複数含むァニオンは、ホウ素、リン、 及びヒ素等の中心原子に複数のフッ素原子が結合をした構造を有している。中心原 子に対してフッ素原子を複数含むァニオンとしては、特に限定されるものではないが
、テトラフルォロホウ酸イオン（BF―)、へキサフルォロリン酸イオン（PF―)、へキサフ
4 6
ルォロアンチモン酸イオン（SbF―)、及びへキサフルォロヒ酸イオン（AsF―)を例示
6 6 すること力 Sできる。なかでも、 CF SO _、 BF _及び PF _が人体等に対する安全性を
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考慮すると好ましぐ CF SO—及び BF—がより好ましい。前記の中心原子に対してフ
3 3 4 ッ素原子を複数含むァニオンは、 1種類のァニオンを用いても良ぐ複数種のァニォ ンを同時に用いても良ぐさらには、トリフルォロメタンスルホン酸イオンと複数種の中 心原子に対しフッ素原子を複数含むァニオンとを同時に用いても良い。
[0032] 前記電解重合法に用いられる電解液には、前記有機化合物溶媒と前記トリフルォ ロメタンスルホン酸イオン及び Zまたは中心原子に対してフッ素原子を複数含むァニ オンとの溶液中に、導電性高分子の単量体を含み、さらにポリエチレングリコールや ポリアクリルアミドなどの公知のその他の添加剤を含むこともできる。
[0033] 前記電解液中に、上記以外のドーパントを含んでいても良い。本願発明のァクチュ エータに用いられる導電性高分子は、電解重合法を用いたポリピロールの製造方法 により得られたポリピロールを含む導電性高分子であって、前記製造方法が、電解重 合法に用いられる電解液がピロール及び/又はピロール誘導体をモノマー成分とし て含み、前記電解液が芳香族エステルを溶媒として含み、前記電解液が過塩素酸ィ オンを含むポリピロールの製造方法であることが好ましい。このポリピロール膜は、電 解伸縮による最大の伸縮率として、 1酸化還元当たりの伸縮率が 10%以上の伸縮を することができ、し力も引張り強度が 60MPa以上である。
[0034] また、得られた導電性高分子の 1酸化還元サイクル当たりの伸縮率が 16%以上と するために、前記電解液中に、上記のトリフルォロメタンスルホン酸イオン及び/また は中心原子に対してフッ素原子を複数含むァニオンの替りに、化学式（1)
(C F SO ) (C F SO ) N— (1)
n (2n+ l) 2 m (2m+ l) 2
(ここで、 n及び mは任意の整数。）
で表されるパーフルォロアルキルスルホ二ルイミドイオンをァニオンとして含む電解液 を用いることが好ましレ、。なお、前記パーフルォロアルキルスルホ二ルイミドイオンは、 ァニオン中心である窒素原子にスルホニル基が結合し、さらに、置換基である 2つの パーフルォロアルキル基を有している。このパーフルォロアルキルスルホニルは C F SOで表され、他のパーフルォロアルキルスルホニル基は、 C F SOで表
2n + l) 2 m (2m+ l) 2 される。前記の nおよび mは、それぞれ 1以上の任意の整数であり、 nと mとが同じ整 数であってもよぐ nと mとが異なる整数であっても良レ、。例えばトリフルォロメチル基、 ペンタフルォロェチル基、ヘプタフルォロプロピル基、ノナフルォロブチル基、ゥンデ カフルォロペンチル基、トリデカフルォ口へキシル基、ペンタデカフルォ口へプチル基 、ヘプタデカフルォロォクチル基などを挙げることができる。前記パーフルォロアルキ ルスルホニルイミド塩としては、例えば、ビストリフルォロメチルスルホニルイミド塩、ビ ス（ペンタフルォロェチルスルホニノレ）イミド塩、ビス（ヘプタデカフルォロォクチルス ルホニル)イミド塩を用いることができる。
[0035] 前記電解重合法は、導電性高分子単量体の電解重合として、公知の電解重合法 を用いることが可能であり、定電位法、定電流法及び電気掃引法のいずれをも用い ること力 Sできる。例えは、前記電解重合は、電流密度 0. 01 20mAZcm2、反応温 度— 70 80°C、好ましくは電流密度 0. 1- 2mA/ cm2,反応温度— 20 40°Cの条 件下で行うことができる。
[0036] 前記電解重合法に用いられる電解液に含まれる導電性高分子の単量体としては、 電解重合による酸化により高分子化して導電性を示す化合物であれば特に限定され るものではなぐ例えばピロール、チォフェン、イソチアナフテン等の複素五員環式ィ匕 合物及びそのアルキル基、ォキシアルキル基等の誘導体が挙げられる。その中でも ピロール、チォフェン等の複素五員環式化合物及びその誘導体が好ましぐ特にピロ ール及び/またはピロール誘導体を含む導電性高分子であることが、製造が容易で あり、導電性高分子として安定であるために好ましい。また、上記モノマーは 2種以上 併用すること力できる。
[0037] (積層体の基材力 の分離）
本発明の製造方法の導電性高分子形成工程において金属層上に導電性高分子 が形成されることにより得られた積層体は、導電性高分子形成工程後に基材から分 離される。この分離においては、前記積層体は、分離層と金属層との界面から基材ょ り分離されても、分離層の破壊により基材から分離されても、基材と分離層との界面 力 分離されてもよい。前記積層体を基材から分離する方法としては、特に限定され るものではないが、アセトン、アルコール、水などに浸して機械的に剥離する方法等 の公知の方法により行うことができる。前記のように基材層から分離された前記積層 体は、前記金属層を電極層として用レ、ることができる。前記積層体を電解液中に浸 漬させ、又は前記積層体に含まれる導電性高分子層に接触するように固体電解質 層を積層させ、電解液中又は固体電解質中に対極を設置することで、前記金属層に 電圧を印加することにより、導電性高分子が伸縮する。前記積層体は、ァクチユエ一 タ素子として機能する。なお、前記金属層には、補助電極として電圧を印加しても、 主の電極として電圧を印加してもょレ、。
[0038] なお、本発明の製造方法において、分離層は、金属層が基材に対して食い付きを 防止して、金属層と導電性高分子層との積層体を基材力 容易に分離することがで きることを目的として形成されるものである。したがって、前記分離層は、理論的には 基材層の粗面が分子レベルでの配列がなされていればよぐこの場合は、分離層が 形成されているかどうかの判断が困難な場合がある。この場合において、本発明の製 造方法は、基材上にグリース、潤滑油、または水溶性ポリマーを塗布する塗布工程を 行レ、、塗布工程によりグリース、潤滑油、または水溶性ポリマーが塗布された基材上 に金属層を形成する金属層形成工程を行った後に、電解重合法にて該金属層上に 導電性高分子層を形成する導電性高分子形成工程を行い、得られた導電性高分子 層と該金属層との積層体を基材力 分離して導電性高分子層上に金属層を備えた ァクチユエータ素子を得る導電性高分子の製造方法と捉えることができる。前記塗布 工程は、上述の分離層形成工程の塗布方法と同様の方法で行うことができる。
[0039] (ァクチユエータ素子）
本発明のァクチユエータ素子は、上述のァクチユエータ素子の形成方法により得ら れたァクチユエータ素子である。前記ァクチユエータ素子の前記導電性高分子層上 に形成された金属層は、分離層の粗面に追随した形状を有し、分離層の粗面と同様 の粗面を有している場合には、金属層と導電性高分子層との界面には凹凸を備える こととなる。このようにして得られたァクチユエータ素子は、金属層と導電性高分子層 との界面とに凹凸を有するために、大きな電解伸縮をしても金属層と導電性高分子 層との界面破壊が生じにくぐ耐久性が良好であるために好ましい。また、前記金属 層が凹凸を備えていない場合であっても、上述の方法により得られたァクチユエータ 素子は、容易に得ることが可能であり、伸縮速度が優れたァクチユエータ素子である
[0040] (用途） 本発明の製造方法により得られたァクチユエータ素子は、樹脂等による被覆がされ ていないものについては、電解液中で直線的な変位をすることができるァクチユエ一 タとして用いることができる。本発明の積層体において、例えば、導電性高分子層を 中間層とて、導電性高分子層の電解伸縮時の伸縮率と同等若しくはそれ以上の伸 縮性を有する固体電解質層を積層させた場合には、直線的な変位をするァクチユエ ータ素子として用いることができる。また、本発明の積層体において、例えば、導電性 高分子層を中間層として、導電性高分子層の電解伸縮時の伸縮率よりも小さい伸縮 性を有する固体電解質層若しくは樹脂層を積層させた場合には、導電性高分子層 に比べて固体電解質層または樹脂層が伸び縮みしないので、屈曲の変位をするァク チユエータ素子として用いることができる。直線的な変位若しくは屈曲の変位を生じる ァクチユエータ素子は、直線的な駆動力を発生する駆動部、または円弧部からなるト ラック型の軌道を移動するための駆動力を発生する駆動部として用いることができる 。さらに、前記ァクチユエータ素子は、直線的な動作をする押圧部として用いることも できる。
前記ァクチユエータ素子は、下記の駆動部、または押圧部として好適に用いること ができる； OA機器、アンテナ、ベッドや椅子等の人を乗せる装置、医療機器、ェンジ ン、光学機器、固定具、サイドトリマ、車両、昇降器械、食品加工装置、清掃装置、測 定機器、検査機器、制御機器、工作機械、加工機械、電子機器、電子顕微鏡、電気 かみそり、電動歯ブラシ、マニピュレータ、マスト、遊戯装置、アミューズメント機器、乗 車用シミュレーション装置、車両乗員の押さえ装置及び航空機用付属装備展張装置 において、直線的な駆動力を発生する駆動部若しくは円弧部からなるトラック型の軌 道を移動するための駆動力を発生する駆動部、または直線的な動作若しくは曲線的 な動作をする押圧部。前記ァクチユエータ素子は、例えば、 OA機器や測定機器等 の上記機器等を含む機械全般に用いられる弁、ブレーキ及びロック装置において、 直線的な駆動力を発生する駆動部もしくは円弧部からなるトラック型の軌道を移動す るための駆動力を発生する駆動部、または直線的な動作をする押圧部として用いる ことができる。また、前記の装置、機器、機械等以外においても、機械機器類全般に おいて、位置決め装置の駆動部、姿勢制御装置の駆動部、昇降装置の駆動部、搬 送装置の駆動部、移動装置の駆動部、量や方向等の調節装置の駆動部、軸等の調 整装置の駆動部、誘導装置の駆動部、及び押圧装置の押圧部として好適に用いる こと力 Sできる。また、前記ァクチユエータ素子は、関節装置における駆動部として、関 節中間部材等の直接駆動可能な関節部または関節に回転運動を与える駆動部に 好適に用いることができる。
[0042] 前記ァクチユエータ素子は、例えば、 CAD用プリンタ一等のインクジェットプリンタ 一におけるインクジェット部分の駆動部、プリンターの前記光ビームの光軸方向を変 位させる駆動部、外部記憶装置等のディスクドライブ装置のヘッド駆動部、並びに、 プリンタ、複写機及びファックスを含む画像形成装置の給紙装置における紙の押圧 接触力調整手段の駆動部として好適に用いることができる。
[0043] 前記ァクチユエータ素子は、例えば、電波天文用の周波数共用アンテナ等の高周 波数給電部を第 2焦点へ移動させるなどの測定部や給電部の移動設置させる駆動 機構の駆動部、並びに、車両搭載圧空作動伸縮マスト（テレスコービングマスト）等の マストやアンテナにおけるリフト機構の駆動部に好適に用いることができる。
[0044] 前記ァクチユエータ素子は、例えば、下記の駆動部に好適に用いることができる； 椅子状のマッサージ機のマッサージ部の駆動部、介護用又は医療用ベッドの駆動部 、電動リクライニング椅子の姿勢制御装置の駆動部、マッサージ機や安楽椅子等に 用いられるリクライニングチェアのバックレスト'オットマンの起倒動自在にする伸縮口 ッドの駆動部、椅子や介護用ベッド等における背もたれやレッダレスト等の人を乗せ る家具における可倒式の椅子の背もたれやレッダレスト或いは介護用ベッドの寝台の 旋回駆動等に用いられる駆動部、並びに、起立椅子の姿勢制御のため駆動部。
[0045] 前記ァクチユエータ素子は、例えば、下記の駆動部に好適に用いることができる； 検査装置の駆動部、体外血液治療装置等に用いられている血圧等の圧力測定装置 の駆動部、カテーテル、内視鏡装置や鉗子等の駆動部、超音波を用いた白内障手 術装置の駆動部、顎運動装置等の運動装置の駆動部、病弱者用ホイストのシャシの 部材を相対的に伸縮させる手段の駆動部、並びに、介護用ベッドの昇降、移動や姿 勢制御等のための駆動部。
[0046] 前記ァクチユエータ素子は、例えば、エンジン等の振動発生部からフレーム等の振 動受部へ伝達される振動を減衰させる防振装置の駆動部、内燃機関の吸排気弁の ための動弁装置の駆動部、エンジンの燃料制御装置の駆動部、並びにディーゼル エンジン等のエンジンの燃料供給装置の駆動部として好適に用いることができる。
[0047] 前記ァクチユエータ素子は、例えば、下記の駆動部に好適に用いることができる； 手振れ補正機能付き撮像装置の校正装置の駆動部、家庭用ビデオカメラレンズ等 のレンズ駆動機構の駆動部、スチルカメラやビデオカメラ等の光学機器の移動レンズ 群を駆動する機構の駆動部、カメラのオートフォーカス部の駆動部、カメラ、ビデオ力 メラ等の撮像装置に用いられるレンズ鏡筒の駆動部、光学望遠鏡の光を取り込むォ ートガイダの駆動部、立体視力メラや双眼鏡等の 2光学系を有する光学装置のレンズ 駆動機構または鏡筒の駆動部、光通信、光情報処理や光計測等に用いられるフアイ バ型波長可変フィルタの波長変換のファイバに圧縮力を与える駆動部若しくは押圧 部、光軸合せ装置の駆動部、並びに、カメラのシャツタ機構の駆動部。
[0048] 前記ァクチユエータ素子は、例えば、ホース金具をホース本体にカシメ固定する等 の固定具の押圧部に好適に用いることができる。
[0049] 前記ァクチユエータ素子は、例えば、下記の駆動部に好適に用いることができる； 自動車のサスペンションの卷ばね等の駆動部、車両のフューエルフイラ一リツドを解 錠するフューエルフイラ一リツドオープナーの駆動部、ブルドーザーブレードの伸張 及び引っ込みの駆動の駆動部、 自動車用変速機の変速比を自動的に切り替える為 やクラッチを自動的に断接させる為の駆動装置の駆動部。
[0050] 前記ァクチユエータ素子は、例えば、下記の駆動部に好適に用いることができる； 座板昇降装置付車椅子の昇降装置の駆動部、段差解消用昇降機の駆動部、昇降 移載装置の駆動部、医療用ベッド、電動ベッド、電動テーブル、電動椅子、介護用 ベッド、昇降テーブル、 CTスキャナ、トラックのキャビンチルト装置、リフタ一等や各種 昇降機械装置の昇降用の駆動部、並びに重量物搬送用特殊車両の積み卸し装置 の駆動部。
[0051] 前記ァクチユエータ素子は、例えば、食品加工装置の食材吐出用ノズル装置等の 吐出量調整機構の駆動部に好適に用いることができる。
[0052] 前記ァクチユエータ素子は、例えば、清掃装置の台車や清掃部等の昇降等の駆動 部に好適に用いることができる。
[0053] 前記ァクチユエータ素子は、例えば、下記の駆動部に好適に使用できる；面の形状 を測定する 3次元測定装置の測定部の駆動部、ステージ装置の駆動部、タイヤの動 作特性を検知システム等のセンサー部分の駆動部、力センサーの衝撃応答の評価 装置の初速を与える装置の駆動部、孔内透水試験装置を含む装置のピストンシリン ダのピストン駆動装置の駆動部、集光追尾式発電装置における仰角方向へ動かす ための駆動部、気体の濃度測定装置を含む測定装置のサファイアレーザー発振波 長切替機構のチューニングミラーの振動装置の駆動部、プリント基板の検査装置や 液晶、 PDPなどのフラットパネルディスプレイの検查装置にぉレ、てァライメントを必要 とする場合に ΧΥ Θテーブルの駆動部、電子ビーム（Eビーム）システム又はフォー力 ストイオンビーム（FIB)システムなどの荷電粒子ビームシステム等にぉレ、て用いる調 節可能なアパーチャ一装置の駆動部、平面度測定器における測定対象の支持装置 若しくは検出部の駆動部、並びに、微細デバイスの組立をはじめ、半導体露光装置 や半導体検査装置、 3次元形状測定装置などの精密位置決め装置の駆動部。
[0054] 前記ァクチユエータ素子は、例えば、電気かみそりの駆動部、並びに、電動歯ブラ シの駆動部に好適に用いることができる。
[0055] 前記ァクチユエータ素子は、例えば、下記の駆動部に好適に用いることができる； 三次元物体の撮像デバイス或いは CD、 DVD共用の読み出し光学系の焦点深度調 整用デバイスの駆動部、複数のァクチユエータ素子によって駆動対象面を能動曲面 としてその形状を変形させることによって所望の曲面を近似的に形成して焦点位置を 容易に可変できる可変ミラーの駆動部、光ピックアップ等の磁気ヘッドの少なくとも一 方を有する移動ユニットを直線移動させることが可能なディスク装置の駆動部、リニア テープストレージシステム等の磁気テープへッドアクチユエータ素子アセンブリのへッ ド送り機構の駆動部、電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリなどに適用され る画像形成装置の駆動部、磁気ヘッド部材等の搭載部材の駆動部、集束レンズ群を 光軸方向に駆動制御する光ディスク原盤露光装置の駆動部、光ヘッドを駆動するへ ッド駆動手段の駆動部、記録媒体に対する情報の記録又は記録媒体に記録された 情報の再生を行う情報記録再生装置の駆動部、並びに、回路しや断器 (配電用回路 しゃ断器)の開閉操作の駆動部。
前記ァクチユエータ素子は、例えば、下記の駆動部に好適に用いることができる；ゴ ム組成物のプレス成形加硫装置の駆動部、移送される部品につレ、て単列 ·単層化や 所定の姿勢への整列をさせる部品整列装置の駆動部、圧縮成形装置の駆動部、溶 着装置の保持機構の駆動部、製袋充填包装機の駆動部、マシニングセンタ等のェ 作機械や射出成形機やプレス機等の成形機械等の駆動部、印刷装置、塗装装置や ラッカ吹き付け装置等の流体塗布装置の駆動部、カムシャフト等を製造する製造装 置の駆動部、覆ェ材の吊上げ装置の駆動部、無杼織機における房耳規制体等の駆 動装置、タフティング機の針駆動システム、ルーパー駆動システム、およびナイフ駆 動システム等の駆動部、カム研削盤や超精密加工部品等の部品の研磨を行う研磨 装置の駆動部、織機における綜銑枠の制動装置の駆動部、織機における緯糸揷通 のための経糸の開口部を形成する開口装置の駆動部、半導体基板等の保護シート 剥離装置の駆動部、通糸装置の駆動部、 CRT用電子銃の組立装置の駆動部、衣 料用縁飾り、テーブルクロスやシートカバー等に用途をもつトーシヨンレースを製造す るためのトーシヨンレース機におけるシフターフォーク駆動選択リニア制御装置の駆 動部、ァニールウィンドウ駆動装置の水平移動機構の駆動部、ガラス溶融窯フォアハ ースの支持アームの駆動部、カラー受像管の蛍光面形成方法等の露光装置のラック を進退動させる駆動部、ボールボンディング装置のトーチアームの駆動部、ボンディ ングヘッドの XY方向への駆動部、チップ部品のマウントやプローブを使った測定など における部品の実装工程や測定検査工程の駆動部、基板洗浄装置の洗浄具支持 体の昇降駆動部、ガラス基板を走査される検出ヘッドを進退させる駆動部、パターン を基板上に転写する露光装置の位置決め装置の駆動部、精密加工などの分野にお いけるサブミクロンのオーダで微小位置決め装置の駆動部、ケミカルメカニカルポリ シングツールの計測装置の位置決め装置の駆動部、導体回路素子や液晶表示素子 等の回路デバイスをリソグラフイエ程で製造する際に用いられる露光装置及び走查 露光装置に好適なステージ装置の位置決めのための駆動部、ワーク等の搬送あるい は位置決め等の手段の駆動部、レチクルステージやウェハステージ等の位置決めや 搬送のための駆動部、チャンバ内の精密位置決めステージ装置の駆動部、ケミカノレ メカニカルポリシングシステムでのワークピースまたは半導体ゥエーハの位置決め装 置の駆動部、半導体のステッパー装置の駆動部、加工機械の導入ステーション内に 正確に位置決めする装置の駆動部、 NC機械ゃマシユングセンター等の工作機械等 または IC業界のステッパーに代表される各種機器用のパッシブ除振及びアクティブ 除振の除振装置の駆動部、半導体素子や液晶表示素子製造のリソグラフイエ程に 使用される露光装置等において光ビーム走查装置の基準格子板を前記光ビームの 光軸方向に変位させる駆動部、並びに、コンペャの横断方向に物品処理ユニット内 へ移送する移送装置の駆動部。
[0057] 前記ァクチユエータ素子は、例えば、電子顕微鏡等の走查プローブ顕微鏡のプロ ーブの位置決め装置の駆動部、並びに、電子顕微鏡用試料微動装置の位置決め 等の駆動部に好適に用いることができる。
[0058] 前記ァクチユエータ素子は、例えば、下記の駆動部に好適に用いることができる； 自動溶接ロボット、産業用ロボットや介護用ロボットを含むロボットまたはマニピユレ一 タにおけるロボットアームの手首等に代表される関節機構の駆動部、直接駆動型以 外の関節の駆動部、ロボットの指のそのもの、ロボット等のハンドとして使用されるスラ イド開閉式チャック装置の運動変換機構の駆動部、細胞微小操作や微小部品の組 立作業等において微小な対象物を任意の状態に操作するためのマイクロマニピユレ ータの駆動部、開閉可能な複数のフィンガーを有する電動義手等の義肢の駆動部、 ハンドリング用ロボットの駆動部、補装具の駆動部、並びにパワースーツの駆動部。
[0059] 前記ァクチユエータ素子は、例えば、サイドトリマの上回転刃又は下回転刃等を押 圧する装置の押圧部に好適に用いることができる。
[0060] 前記ァクチユエータ素子は、例えば、パチンコ等の遊戯装置における役物等の駆 動部、人形やペットロボット等のアミューズメント機器の駆動部、並びに、乗車用シミュ レーシヨン装置のシミュレーション装置の駆動部に好適に用いることができる。
[0061] 前記ァクチユエータ素子は、例えば、下記の駆動部に好適に用いることができる； 上記機器等を含む機械全般に用いられる弁の駆動部に用いることができ、例えば、 蒸発ヘリウムガスの再液化装置の弁の駆動部、ベローズ式の感圧制御弁の駆動部、 綜銑枠を駆動する開口装置の駆動部、真空ゲート弁の駆動部、液圧システム用のソ レノイド動作型制御バルブの駆動部、ピボットレバーを用いる運動伝達装置を組み込 んだバルブの駆動部、ロケットの可動ノズルのバルブの駆動部、サックバックバルブ の駆動部、並びに、調圧弁部の駆動部。
[0062] 前記ァクチユエータ素子は、例えば、下記の押圧部に好適に用いることができる； 上記機器等を含む機械全般に用いられるブレーキの押圧部として用いることができ、 例えば、非常用、保安用、停留用等のブレーキやエレベータのブレーキに用いて好 適な制動装置の押圧部、並びに、ブレーキ構造もしくはブレーキシステムの押圧部。
[0063] 前記ァクチユエータ素子は、例えば、上記機器等を含む機械全般に用いられるロッ ク装置の押圧部として用いることができ、例えば、機械的ロック装置の押圧部、車両 用ステアリングロック装置の押圧部、並びに、負荷制限機構及び結合解除機構を合 わせ持つ動力伝達装置の押圧部に好適に用いることができる。
実施例
[0064] 以下、本発明についての実施例及び比較例を示すが、本発明はこれらに限定され るものではない。
[0065] (実施例 1)
四フッ化工チレン樹脂板（商品名「バルフロンシート」、 日本バルカ一工業株式会社 製）をサンドペーパー（番手： # 220)を摺動させて、四フッ化工チレン樹脂板の表面 が粗面であることを指触により確認した。得られた粗面にグリース（四フッ化工チレン 樹脂グリース、商品名「フッソグリース」、二チアス (株)社製）を含ませた布を用いて塗 り付ける一般的な既知の方法で塗布し、分離層を形成した。
[0066] 得られた分離層の表面に対し、金をターゲットとして、市販のスパッタリング装置に て、厚さが 0. 5 x mの金層を得ることができる常法の条件により、厚さ約 0. の金
[0067] ピロールをモノマーに用い、ドーパントイオンとしてテトラフルォロ硼酸イオンを構成 要素とする塩 (支持電解質)を安息香酸メチル (溶媒）に公知の撹拌方法により溶解 し、ピロールの濃度を 0. 25mol/lとして、かつ支持電解質を 0. 5mol/l含む電解 液を調製した。分離層上に金属層が形成された基材をこの電解液に浸潰し、前記金 属層を作用電極に用い、対向電極として Pt電極を用いて、重合電流密度 0. 2 (mA/ cm2)の定電流法により重合時間 6時間で電解重合を行い、前記金属層上にポリピロ 一ル層を形成した。導電性高分子層である前記ポリピロール層と前記金属層との積 層体を、アセトンに浸して膜をピンセットで引張ることにより基材から分離して実施例 1 のァクチユエータ素子を形成した。
[0068] (実施例 2)
基材として、四フッ化工チレン樹脂板に替えて、ポリエチレン板（商品名「ポリエチレ ン板」、ァズワン (株)社製）を用いたこと以外は、実施例 1と同様にして、実施例 2のァ クチユエータ素子を得た。
[0069] (実施例 3)
基材として、四フッ化工チレン樹脂板に替えて、シリコーンラバーゴム板（商品名「シ リコーンラバーゴム」、十川ゴム社製）を用いたこと以外は、実施例 1と同様にして、実 施例 3のァクチユエータ素子を得た。
[0070] (実施例 4)
グリースを含ませた布を用いて塗り付ける一般的な既知の方法で塗布する方法に 替えて、ポリビニルアルコール水溶液（商品名「ァラビックャマト」、ャマト株式会社製） をスポンジに含ませて塗り付けて分離層を形成したこと以外は実施例 1と同様にして 、実施例 4のァクチユエータ素子を得た。
[0071] (実施例 5)
グリースを含ませた布を用いて塗り付ける一般的な既知の方法で塗布する方法に 替えて、カルボキシメチルセルロース（商品名「消えいろ PitN」、カルボキシメチルセ ルロースを含む固形物、（株）トンボ鉛筆社製)を塗り付けて分離層を形成したこと以 外は実施例 1と同様にして、実施例 5のァクチユエータ素子を得た。
[0072] (実施例 6)
グリースを含ませた布を用いて塗り付ける一般的な既知の方法で塗布する方法に 替えて、潤滑油（商品名「シリコン 'オイルスプレー」、信越シリコン (株)社製)をスポン ジに含ませて塗り付けて分離層を形成したこと以外は実施例 1と同様にして、実施例 6のァクチユエータ素子を得た。
[0073] (比較例） ピロールをモノマーに用い、ドーパントイオンとしてテトラフルォロ硼酸イオンを構成 要素とする塩 (支持電解質、テトラフルォロホウ酸ナトリウム）を安息香酸メチル (溶媒） に公知の撹拌方法により溶解し、ピロールの濃度を 0. 25mol/lとして、かつ支持電 解質を 0. 5mol/l含む電解液を調製した。チタン電極を作用電極に用い、対向電 極として白金電極を用いて、重合電流密度 0. 2 (mA/cm2)の定電流法により重合時 間 6時間で電解重合を行レ、、チタン電極上にポリピロール層を形成した。導電性高分 子層である前記ポリピロール層と前記金属層との積層体を、アセトンに浸して膜をピ ンセットで引張ることにより基材から分離して比較例のァクチユエータ素子を形成した
[0074] (評価）
実施例 1一 6及び比較例のァクチユエータ素子について、下記の伸縮評価及び速 度性能評価を行った。結果を、表 1に示す。なお、表 1中の厚みについては、各ァク チユエータ素子のポリピロール層について、マイクロメータやシックネスゲージ等に代 表される膜を挟んで測定する公知の測定で、数地点において平均値である。そのた め、基材ゃ分離層に起因する凹凸の凹部の深さについては、厚みには考慮されてい ない。
[0075] (伸縮評価）
実施例 1のァクチユエータ素子について、動作電解質であるへキサフルォロリン酸 ナトリウムを lmol/1となるように水に溶解した電解液中に保持して下記の方法により 1酸化還元サイクル当たりの伸縮率を測定した。
[0076] 各ァクチユエータ素子を長さ 15mm、幅 2mmの短冊状とし、ァクチユエータ素子の 金属層を動作電極とし、白金プレートを対向電極とし、各電極の端部にリードを接続 し、各電極を前記電解液中に保持しながら、リードを介して電源と接続して、電位 (一 0. 9一 + 0. 7V v. s. AgZAg+)を 1サイクル印加して変位量（変位した長さ）を測 定した。動作電極力^サイクルの印加（1酸化還元サイクル)で伸長と収縮とをすること により得られた変位の差を、動作電極の元の長さで割ることにより、 1酸化還元サイク ノレ当たりの伸縮率を求めた。
[0077] (速度性能評価） 各ァクチユエータ素子を長さ 15mm、幅 2mmの短冊状とし、ァクチユエータ素子の 金属層を動作電極とし、白金プレートを対向電極とし、各電極の端部にリードを接続 し、各電極を前記電解液中に保持しながら、リードを介して電源と接続して、電位 (一 0. 9- + 0. 7V v. s. AgZAg+)を 1サイクル印加して印加開始から 20秒後の変 位量 (変位した長さ）、または印加開始から 2秒後の変位量 (変位した長さ）を測定し た。印加開始力も 20秒後の変位量または印加開始力も 2秒後の変位量を、電位を印 加する前の動作電極の長さで割ることにより、特定時間当たりの伸縮率（20秒あたり の伸縮率、又は 2秒当たりの伸縮率）を求めた。
[0078] [表 1]
Figure imgf000023_0001
[0079] (結果）
実施例 1のァクチユエータ素子は、基材上にグリースの層である分離層が形成され ているために、金属層について損傷することなしに、導電性高分子層上に金属層が 形成された積層体と基材とを、分離することができた。また、実施例 1のァクチユエ一 タ素子は、サイズが大きくても金属層が補助電極として機能し得ることから、先端部分 にも十分な電圧を印加することができるので、特定時間当たりの伸縮率について優 れた伸縮速度を示した。これに対して、比較例のァクチユエータ素子は、特定時間当 たりの伸縮率が、 20秒当たりでは 4. 0%であり、 2秒当たりでは 1. 5%であり、特定時 間当たりの伸縮率が実施例 1の半分以下であつた。 [0080] さらに、実施例 1のァクチユエータ素子の 1酸化還元サイクルでの伸縮率も比較例 のァクチユエータ素子の 1酸化還元サイクルでの伸縮率もほぼ同じであった。つまり、 前記金属層は、粗面化された基材表面の凹凸に起因した凹凸を金属層が備えてい るので、亀裂を生じることがなく導電性高分子層の伸縮に追随して、補助電極として 十分な機能を果たした。
[0081] 実施例 2— 6のァクチユエータ素子は、実施例 1のァクチユエータ素子と同様に、 1 酸化還元サイクルでの伸縮率が比較例のァクチユエータ素子とほぼ同じ値を示した のに対し、
特定時間当たりの伸縮率がいずれも比較例より大きぐ特に 2秒当たりの伸縮率にお いては、 4倍以上の伸縮率を示し、短時間での伸縮速度の向上が著しかった。
産業上の利用可能性
[0082] 本発明のァクチユエータ素子の製造方法を用いることにより、導電性高分子層上に 電極として使用可能な金属層が形成されたァクチユエータ素子を容易に得ることが 可能である。また、この製造方法により得られたァクチユエータ素子は、電解伸縮によ り 8%以上の伸縮をしても、ァクチユエータ素子に備えられた金属層が破断することが なぐ長さを長くした場合であっても大きな伸縮をさせることができ、伸縮速度も速い。 そのため、位置決め装置、姿勢制御装置、昇降装置、搬送装置、移動装置、調節装 置、調整装置、誘導装置、若しくは関節装置の駆動部、または押圧装置の押圧部に 、好適に用いることができる。
[0083] また、前記ァクチユエータ素子の金属層を積層構造とし、導電性高分子層と貴金属 以外の金属を含む層とが接する構造とすることにより、機械的強度の大きなァクチュ エータ素子を得ることができる。このァクチユエータ素子は、機械的強度が大きいた めに、耐久性に優れており、位置決め装置、姿勢制御装置、昇降装置、搬送装置、 移動装置、調節装置、調整装置、誘導装置、若しくは関節装置の駆動部、または押 圧装置の押圧部として好適に用いることができる。

Claims

請求の範囲
[1] 導電性高分子層上に金属層を備えたァクチユエータ素子の製造方法であって、 基材上に分離層を形成する分離層形成工程を行い、該分離層形成工程により形成 された分離層上に金属層を形成する金属層形成工程を行った後に、該金属層上に 電解重合法にて導電性高分子層を形成する導電性高分子形成工程を行い、得られ た導電性高分子層と該金属層との積層体を基材力 分離して導電性高分子層上に 金属層を備えたァクチユエータ素子を得る、
ァクチユエータ素子の製造方法。
[2] 前記分離層はグリース、潤滑油、または水溶性ポリマーを含む層である請求の範囲 第 1項のァクチユエータ素子の製造方法。
[3] 前記分離層形成工程において、基材の粗面上に分離層を形成する請求の範囲第 1 項のァクチユエータ素子の製造方法。
[4] 前記分離層は、サンドペーパーを摺動させることで粗面化された基材表面上に形成 された層である請求の範囲第 1項のァクチユエータ素子の製造方法。
[5] 前記基材は、前記分離層の形成される表面が、多孔質板及び/またはメッシュ材料 である構成されている請求の範囲第 1項のァクチユエータ素子の製造方法。
[6] 前記基材の表面が、平均 1一 100 z mの深さの凹凸を備えた請求の範囲第 1項に記 載のァクチユエータ素子の製造方法。
[7] 前記金属層形成工程における金属層の形成がスパッタリング、真空蒸着、またはィ オンプレーティングにより行われる請求の範囲第 1項に記載のァクチユエータ素子の 製造方法。
[8] 前記金属層が貴金属層と合金層とを含み、前記導電性高分子形成工程において前 記合金層上に導電性高分子が形成される請求の範囲第 1項に記載のァクチユエータ 素子の製造方法。
[9] 基材上にグリース、潤滑油、または水溶性ポリマーを塗布する塗布工程を行レ、、該塗 布工程により基材上にグリース、潤滑油、または水溶性ポリマーが塗布された基材表 面に金属層を形成する金属層形成工程を行った後に、電解重合法にて該金属層上 に導電性高分子層を形成する導電性高分子形成工程を行い、得られた導電性高分 子層と該金属層との積層体を基材力 分離して導電性高分子層上に金属層を備え たァクチユエータ素子を得る、
ァクチユエータ素子の製造方法。
[10] 請求の範囲第 1一 9項の製造方法により得られたァクチユエータ素子。
[11] 導電性高分子層上に金属層を備えたァクチユエータ素子であって、該金属層が該ァ クチユエータ素子を 8%以上の伸縮率で伸縮させても通電性を損なうことがなぐ導 電性高分子層が最大伸縮率 8%以上である導電性高分子を含むァクチユエータ素 子。
[12] 請求の範囲第 10項に記載のァクチユエータ素子を、駆動部に用いた位置決め装置
、姿勢制御装置、昇降装置、搬送装置、移動装置、調節装置、調整装置、誘導装置
、若しくは関節装置、または押圧部に用いた押圧装置。
[13] 請求の範囲第 11項に記載のァクチユエータ素子を、駆動部に用いた位置決め装置
、姿勢制御装置、昇降装置、搬送装置、移動装置、調節装置、調整装置、誘導装置
、若しくは関節装置、または押圧部に用いた押圧装置。
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