WO2008053793A1

WO2008053793A1 - Dispositif à actionnement électrostatique

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Publication number: WO2008053793A1
Application number: PCT/JP2007/070876
Authority: WO
Inventors: Yohko Naruse; Yoshinori Shishida; Naoteru Matsubara; Yoshiki Murayama
Original assignee: Sanyo Electric Co., Ltd.
Priority date: 2006-10-30
Filing date: 2007-10-26
Publication date: 2008-05-08
Also published as: US8089194B2; US20100109472A1; JPWO2008053794A1; JP5081832B2; US8102097B2; JP5081833B2; CN101529712A; WO2008053794A1; US20100052469A1; JPWO2008053793A1; CN101529712B

Description

明細書

静電動作装置

技術分野

[0001] 本発明は、静電動作装置に関し、特に、エレクトレット膜を備えた静電動作装置に関する。

背景技術

[0002] 従来、エレクトレット膜を備えた静電誘導型発電装置および静電ァクチユエータが、それぞれ、特開 2006— 180450号公報および特開平 4 112683号公報に開示されている。

[0003] この特開 2006— 180450号公報に開示された静電誘導型発電装置は、互いに所定の距離を隔てて対向するように設けられた 2つの基板から構成されている。一方の基板の他方の基板に対向する表面には、複数の細片状の電極が形成されている。また、他方の基板の一方の基板に対向する表面には、複数の細片状の導電体層が形成されるとともに、この導電体層の表面上には、電荷保持材料であるエレクトレット膜が形成されている。この静電誘導型発電装置では、 2つの基板のうち少なくとも 1つの基板が慣性力を受けて振動することを繰り返すことによって、エレクトレット膜に蓄積された電荷により、エレクトレット膜に対向する電極に誘導される電荷が変化し、その変化分が電流として出力される。

[0004] また、特開平 4— 112683号公報に開示された静電ァクチユエータは、複数の電極を含む固定子と、テフロン (登録商標）からなる基板を含む振動子とから構成されている。このテフロン (登録商標）からなる基板の所定の領域は、コロナ放電により、部分的にエレクトレット化されている。具体的には、テフロン (登録商標）からなる基板のェレクトレット化された 1つの領域は、細片状の形状を有しており、複数のエレクトレット化された細片状の領域が一定の間隔を隔てて基板上に形成されている。固定子に含まれる複数の電極と、テフロン (登録商標）からなる基板のエレクトレット化された複数の領域とは、対向するように配置されており、この複数の電極の電圧をそれぞれ変化（正電圧、 0および負電圧）させることにより、テフロン (登録商標）からなる基板を含む振動子を、対向する固定子に対して水平な方向に移動させる。

[0005] しかしながら、特開 2006— 180450号公報に開示された静電誘導型発電装置では、電荷保持材料であるエレクトレット膜は、細片状に形成されており、細片状に形成されたエレクトレット膜の端部から電荷が流出するという問題点がある。このため、エレクトレット膜に蓄積される電荷量が減少するので、静電誘導型発電装置の発電量が減少する。

[0006] また、特開平 4— 112683号公報に開示された静電ァクチユエータでは、テフロン（登録商標）からなる基板のエレクトレット化された複数の領域から、電荷が、エレクトレット化されていない領域に流出するという問題点がある。このため、エレクトレット化された領域の電位と、エレクトレット化されなかった領域の電位との差が減少するので、振動子の移動する動作と止まる動作との切り替えが緩慢になる。また、この特開平 4 — 112683号公報に開示された部分的にエレクトレット化されたテフロン (登録商標）力もなる基板を、特開 2006— 180450号公報に開示された静電誘導型発電装置の他方の基板として用いることが考えられる。しかし、この場合には、エレクトレット化された領域の電位と、エレクトレット化されなかった領域の電位との差が減少することにより、テフロン (登録商標）からなる基板に対向する電極に誘導される電荷の変化量が小さくなるので、静電誘導型発電装置の発電量が減少する。

発明の開示

[0007] この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の 1 つの目的は、エレクトレット膜からの電荷の流出を抑制することが可能な静電動作装置を提供することである。

[0008] この発明の一の局面による静電動作装置は、第 1電極を含む第 1電極部と、第 1電極部と所定の距離を隔てて対向するように設けられ、電荷を蓄積することが可能なェレクトレット膜と、エレクトレット膜の上面の所定領域上に形成された第 1導電体層とを含む第 2電極部と、エレクトレット膜と第 1導電体層との間に設けられた第 1絶縁膜とを備える。

[0009] この一の局面による静電動作装置では、上記のように、電荷を蓄積することが可能なエレクトレット膜の上面の所定領域上に第 1導電体層を形成することにより、たとえば第 1導電体層を接地する場合または所定の電圧をかける場合には、第 1導電体層は、エレクトレット膜に蓄積された電荷による電界を遮蔽する働きがあるので、第 2電極部の第 1電極部に対向する表面において、第 1導電体層が形成される領域の電界は小さぐエレクトレット膜が露出している領域の電界は大きくなる。静電動作装置として静電誘導型発電装置を用いる場合には、第 1電極部および第 2電極部のうち少なくとも 1つが慣性力を受けて振動することを繰り返すことによって、第 2電極部の表面上に電界が大きレ、領域と電界が小さ!/、領域とがあるので、エレクトレット膜に対向する第 1電極に誘導される電荷の量が変化する。これにより、第 1電極に誘導される電荷の変化分を電流として出力することができる。また、静電動作装置として静電ァクチュエータを用いる場合には、第 1電極部に信号 (電圧）を与えることにより、第 1電極部と第 2電極部に含まれるエレクトレット膜との間に働くクーロン力により、第 2電極部を動かすことができる。

[0010] このように、エレクトレット膜を、たとえば櫛歯状に加工 (パターユング)することなしに、第 2電極部の表面上に、電界が大きい領域と電界が小さい領域とを作ることができるので、エレクトレット膜を加工する場合に比べてエレクトレット膜の端部から電荷が流出するのを減少させることができる。その結果、静電動作装置として静電誘導型発電装置を用いる場合には、発電量の減少を抑制することができる。

[0011] また、静電動作装置として静電ァクチユエータを用いる場合には、エレクトレット膜を加工する場合に比べて第 1電極部に印加する電圧を小さくすることができるので、静電ァクチユエータの消費電力を小さくすることができる。また、エレクトレット膜の表面上に電荷が全体的に分布していると、局所的にエレクトレット化された膜のように、電荷がエレクトレット化された領域からエレクトレット化されてレ、なレ、領域に流出することは起こらない。これにより、エレクトレット化された領域の電位と、エレクトレット化されな力、つた領域の電位との差が減少することは起きない。これにより、静電動作装置として静電誘導型発電装置を用いる場合には、エレ外レット膜に対向する第 1電極に誘導される電荷の変化量が小さくなるのを抑制することができるので、発電量の減少を抑制すること力 Sできる。また、静電動作装置として静電ァクチユエータを用いる場合には

、局所的にエレクトレット化された膜を用いる場合に比べて、第 1電極部に印加する電圧を小さくすることができるので、静電ァクチユエータの消費電力を小さくすることができる。

[0012] また、局所的にエレクトレット化された膜において、エレクトレット化されていない領域の表面上に、第 1導電体層を配置することにより、電荷がエレクトレット化された領域からエレクトレット化されてレ、なレ、領域に移動しても、エレクトレット化されて!/、な!/ヽ領域の表面上に配置された第 1導電体層がエレクトレット化されていない領域に流出した電荷による電界を遮ることができるので、エレクトレット化された領域と、エレクトレット化されなかった領域との境界における電界の変化が緩やかになるのを抑制すること力 Sできる。また、エレクトレット膜と第 1導電体層との間に第 1絶縁膜を備えることによつて、エレクトレット膜と第 1導電体層とが絶縁膜によって分離されるので、エレクトレツト膜から第 1導電体層に電荷が流出するのを抑制することができる。これにより、静電動作装置として静電誘導型発電装置を用いる場合には、発電量の減少をより抑制すること力 Sできる。また、静電動作装置として静電ァクチユエータを用いる場合には、ェレクトレット膜と導電体層との間に絶縁膜が設けられない場合に比べて、静電ァクチユエータの消費電力をより小さくすることができる。

[0013] 上記一の局面による静電動作装置おいて、好ましくは、第 1導電体層と第 1絶縁膜とは、平面的に見て同一の形状に形成されている。このように構成すれば、容易に、第 1導電体層と第 1絶縁膜とを同時に加工することができる。

[0014] 上記一の局面による静電動作装置おいて、好ましくは、エレクトレット膜の第 1電極に対向する表面上に形成され、エレクトレット膜の表面上から電荷が流出するのを抑制する第 2絶縁膜をさらに備える。このように構成すれば、第 2絶縁膜によりエレクトレット膜力第 1導電体層に電荷が流出するのを抑制するとともに、第 1導電体層が形成されて!/、な!/、エレクトレット膜の表面から電荷が流出するのを抑制することができる。これにより、静電動作装置として静電誘導型発電装置を用いる場合には、発電量の減少をより有効に抑制することができる。また、静電動作装置として静電ァクチユエ一タを用いる場合には、第 2絶縁膜を備えない場合に比べて、静電ァクチユエ一タの消費電力をより/ J、さくすること力 Sできる。

[0015] この場合、好ましくは、第 2絶縁膜は、エレクトレット膜の表面上の全面に形成されている。このように構成すれば、第 2絶縁膜がエレクトレット膜の表面上に部分的に形成される場合と比べて、エレクトレット膜から電荷が流出するのをより抑制することができ

[0016] 上記エレクトレット膜の表面上に第 2絶縁膜が形成される静電動作装置にお!/、て、第 1絶縁膜が第 2絶縁膜の表面上に形成され、第 2絶縁膜の第 1絶縁膜が形成される表面は、凸状に形成してもよい。

[0017] 上記エレクトレット膜の表面上に第 2絶縁膜が形成される静電動作装置にお!/、て、好ましくは、第 2絶縁膜は、エレクトレット膜の表面上、第 1絶縁膜の側面上および第 1導電体層の側面上に形成される。このように構成すれば、エレクトレット膜の表面が第 2絶縁膜に覆われているので、エレクトレット膜に対向する第 1電極とエレクトレット膜とが張り付くのを抑制することができる。

[0018] 上記一の局面による静電動作装置おいて、好ましくは、第 1電極は、第 1の間隔を隔てて複数設けられた第 1電極部分を含み、第 1導電体層の幅は、隣接する第 1電極部分間の第 1の間隔よりも大きい。このように構成すれば、エレ外レット膜上に形成される第 1導電体層が隣接する第 1電極間に入り込むのが抑制されるので、第 1電極とエレクトレット膜とが張り付くことを抑制することができる。これにより、第 1電極がェレクトレット膜に接触することに起因して、第 1電極に誘導された電荷が減少するのを抑制すること力 Sできる。また、上記の構成により、第 1電極とエレクトレット膜とが接触することに起因して、エレクトレット膜が破壊されるのを抑制することができる。

[0019] 上記一の局面による静電動作装置おいて、好ましくは、第 1電極部は、第 1電極が表面に形成される第 1基板をさらに含み、エレクトレット膜上に形成される第 1導電体層の厚みは、第 1基板上に形成される第 1電極の厚みよりも大きい。このように構成すれば、厚みの大きい第 1導電体層がスぺーサとして機能するので、第 1電極とエレクトレット膜とが張り付くことを抑制することができる。これにより、第 1電極がエレクトレット膜に接触することに起因して、第 1電極に誘導された電荷が減少するのを抑制すること力 sできる。また、上記の構成により、第 1電極とエレクトレット膜とが接触することに起因して、エレクトレット膜が破壊されるのを抑制することができる。

[0020] この場合、好ましくは、第 1基板と、第 1電極との間には、第 3絶縁膜が形成されている。このように構成すれば、第 1電極と第 1基板とが分離されるので、第 1基板を導電体によって形成することができる。

[0021] 上記第 1基板と第 1電極との間に第 3絶縁膜が形成される静電動作装置において、第 3絶縁膜は、第 1基板の表面を覆うように形成してもよい。

[0022] 上記第 1基板と第 1電極との間に第 3絶縁膜が形成される静電動作装置において、第 3絶縁膜は、平面的に見て、第 1電極と同じ形状を有するように形成してもよい。

[0023] 上記一の局面による静電動作装置おいて、好ましくは、第 1導電体層は、接地されている。このように構成すれば、第 1導電体層の電位が固定されるので、エレクトレット膜の表面上の電界の強弱を安定させることができる。

[0024] 上記一の局面による静電動作装置おいて、好ましくは、第 1導電体層は、所定の電圧が印加されている。このように構成すれば、第 1導電体層の電位をエレクトレット膜の表面電位とは正負が反対の電圧を印加にすることにより、容易に、エレクトレット膜の表面上の電界の強弱を大きくすることができる。

[0025] 上記一の局面による静電動作装置おいて、エレクトレット膜の第 1絶縁膜が形成される表面は、凸状に形成してもよい。

[0026] 上記一の局面による静電動作装置おいて、好ましくは、第 2電極部は、エレクトレツト膜が表面に形成される導電性の第 2基板を含む。このように構成すれば、第 1電極と第 2基板とを接続することにより、容易に、第 1電極と第 2基板との間で静電誘導を引き起こすこと力 Sできる。

[0027] この場合、好ましくは、第 1電極と第 2基板とは、ブリッジ整流回路を介して接続されている。このように構成すれば、容易に、第 1電極に蓄積される電荷の変化量をブリツジ整流回路によって電流として取り出すことができる。

[0028] 上記一の局面による静電動作装置おいて、好ましくは、第 2電極部は、エレクトレツト膜が表面に形成される絶縁性の第 3基板と、第 3基板とエレ外レット膜との間に形成される第 2導電体層とを含む。このように構成すれば、第 1電極と第 2導電体層とを接続することにより、容易に、第 1電極と第 2導電体層との間で静電誘導を引き起こすこと力 Sでさる。

[0029] この場合、第 2導電体層は、第 3基板の表面を覆うように形成してもよい。 [0030] 上記第 2電極部が第 3基板と第 2導電体層とを含む静電動作装置において、第 2導電体層は、平面的に見て、第 1導電体層と同じ形状を有するように形成してもよい。

[0031] 上記第 2電極部が第 3基板と第 2導電体層とを含む静電動作装置において、好ましくは、第 1電極と第 2導電体層とは、ブリッジ整流回路を介して接続されている。このように構成すれば、容易に、第 1電極に蓄積される電荷の変化量をブリッジ整流回路によって電流として取り出すこと力 Sできる。

図面の簡単な説明

[0032] [図 1]本発明の第 1実施形態による静電誘導型発電装置の断面図である。

[図 2]図 1の 100— 100線に沿った断面図である。

[図 3]図 1の 200— 200線に沿った断面図である。

[図 4]本発明の第 1実施形態および比較例 1による静電誘導型発電装置の固定電極部の表面の電位を模式的に表す図である。

[図 5]本発明の第 1実施形態による静電誘導型発電装置の発電動作を説明するための断面図である。

[図 6]本発明の第 2実施形態による静電誘導型発電装置の断面図である。

[図 7]本発明の第 3実施形態による静電誘導型発電装置の断面図である。

[図 8]本発明の第 4実施形態による静電誘導型発電装置の断面図である。

[図 9]本発明の第 5実施形態による静電誘導型発電装置の断面図である。

[図 10]本発明の第 6実施形態による静電誘導型発電装置の断面図である。

[図 11]図 10の 300 - 300線に沿った断面図である。

[図 12]シリコン基板上に形成された櫛歯状のエレクトレット膜の表面の電位を測定するために行った実験のサンプルの断面図である。

[図 13]エレクトレット膜上に櫛歯状の絶縁膜および導電体層を形成した場合のエレクトレット膜の表面の電位を測定するために行った実験のサンプルの断面図である。

[図 14]櫛歯状の導電体層の櫛歯の幅と、絶縁膜の厚みと、エレクトレット膜の表面電位との関係を示す図である。

[図 15]エレクトレット膜の表面電位の経時変化を示す図である。

[図 16]エレクトレット膜の表面電位の経時変化を示す図である。 [図 17]本発明の第 1実施形態の変形例による静電誘導型発電装置の固定電極部の断面図である。

[図 18]本発明の第 2実施形態の変形例による静電誘導型発電装置の固定電極部の断面図である。

[図 19]本発明の第 2実施形態の変形例による静電誘導型発電装置の固定電極部の断面図である。

[図 20]本発明の第 1実施形態〜第 6実施形態の変形例による静電誘導型発電装置の可動電極部の断面図である。

[図 21]本発明の第 1実施形態〜第 6実施形態の変形例による静電誘導型発電装置の可動電極部の断面図である。

[図 22]本発明の第 1実施形態〜第 6実施形態の変形例による静電誘導型発電装置の可動電極部の断面図である。

[図 23]本発明の第 1実施形態の変形例による静電誘導型発電装置の固定電極部の断面図である。

[図 24]本発明の第 1実施形態の変形例による静電誘導型発電装置の固定電極部の断面図である。

発明を実施するための最良の形態

[0033] 以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

[0034] (第 1実施形態）

図； L〜図 4を参照して、第 1実施形態による静電誘導型発電装置 1の構造について説明する。なお、本実施形態では、静電動作装置の一例である静電誘導型発電装置 1に本発明を適用した場合につ!/、て説明する。

[0035] この第 1実施形態による静電誘導型発電装置 1は、図 1に示すように、固定電極部 10と可動電極部 20とが対向するように配置されている。なお、固定電極部 10および可動電極部 20は、それぞれ、本発明の「第 2電極部」および「第 1電極部」の一例である。また、静電誘導型発電装置 1は、発電された電力を整流するためのブリッジ整流回路 2と、直流電流の電圧を変えるための DC— DCコンバータ 3とを備えている。また、 DC— DCコンバータ 3には、静電誘導型発電装置 1によって発電された電力により駆動される負荷 4が接続されている。また、 DC— DCコンバータ 3と負荷 4とは、それぞれ、接地されている。

[0036] ここで、第 1実施形態では、図 1に示すように、約 50nm〜約 lOOOnmの厚みを有する A なる固定基板 11の表面上に、約 0· 1 m〜約 100 mの厚みを有するポリテトラフルォロエチレン (PTFE)に代表されるフッ素系樹脂やシリコン酸化膜からなるエレクトレット膜 12が形成されている。なお、固定基板 11は、本発明の「第 2基板」の一例である。また、エレクトレット膜 12は、コロナ放電により全面に負電荷が注入されることによって電荷が全体的に分布されて約 20V〜約 2000Vの電位に調整されている。ここで、第 1実施形態では、約 lOnm〜約 lOOOnmの厚みを有する HD P (High Density Plasma)酸化膜、 SiOCまたは SiNからなる絶縁膜 13が設けられている。なお、絶縁膜 13は、本発明の「第 1絶縁膜」の一例である。また、第 1実施形態では、絶縁膜 13は、図 2に示す後述する導電体層 14と同様に、平面的に見て櫛歯状に形成されている。なお、絶縁膜 13と導電体層 14とは、エレクトレット膜 12と導電体層 14とを分離することができるように、平面的に見て実質的に同一の形状であればよい。たとえば、絶縁膜 13と導電体層 14とが、導電体層 14の上面から絶縁膜 13の下面に向かってテーパ状に広がるように形成される場合のように、絶縁膜 13と導電体層 14とを平面的に見た場合に、絶縁膜 13の方が大きく形成されていてもよい。また、第 1実施形態では、絶縁膜 13の上面上には、約 50nm〜約 lOOOnmの厚みを有する導電体層 14が形成されている。なお、導電体層 14は、本発明の「第 1導電体層」の一例である。また、第 1実施形態では、導電体層 14は、接地されている。また、導電体層 14は、図 2に示すように、櫛歯状に形成されており、櫛歯の歯の部分の幅 W1と、歯と歯との間の間隔 W2とは、それぞれ、約 lmmである。なお、絶縁膜 13 により、エレクトレット膜 12と導電体層 14とは、接触していない状態となる。また、絶縁膜 13と導電体層 14とを、短冊状に形成してもよい。

[0037] また、図 1に示すように、約 300 μ m〜約 1000 μ mの厚みを有する絶縁性のガラス力もなる可動基板 21の下面上には、約 50nm〜約 lOOOnmの厚みを有する A 、らなる可動電極 22が形成されている。なお、可動基板 21は、本発明の「第 1基板」の一例である。なお、可動電極 22は、図 3に示すように、櫛歯状に形成されており、櫛歯の歯の部分の幅 W3と、歯と歯との間の間隔 W4とは、それぞれ、約 lmmである。この可動電極 22は、本発明の「第 1電極」の一例であり、可動電極 22の櫛歯の歯の部分は、本発明の「第 1電極部分」の一例である。ここで、第 1実施形態では、固定基板 1 1と、可動電極 22とは、ブリッジ整流回路 2を介して接続されている。

[0038] また、図 1に示すように、導電体層 14と、可動電極 22とは、静電誘導型発電装置 1 に振動が加わらな!/、状態にお!/、て、互いに対向しな!/、ように配置されて!/、る。

[0039] また、図 4に示す実線 aは、第 1実施形態において、固定電極部 10を可動電極 22 側から見たときの固定電極部 10の表面の電位を表しており、横軸は、固定電極部 10 の表面の領域 (エレクトレット膜 12が露出している領域および導電体層 14が形成されている領域）を表し、縦軸は、それぞれの領域の表面の電位を表している。図 4に示すように、固定電極部 10の表面は、エレクトレット膜 12が露出している領域と、導電体層 14が形成されている領域とが交互に存在しており、エレクトレット膜 12が露出している領域と、導電体層 14が形成されている領域とでは、エレクトレット膜 12が露出している領域の方が表面の電位が高くなつている。また、図 4の実線 aに示す第 1 実施形態では、エレクトレット膜 12が露出している領域と、導電体層 14が形成されている領域との境界の電位の変化が急峻である。また、図 4に示される点線 bは、第 1実施形態の導電体層 14を用いる代わりに、比較例 1として、エレクトレット膜 12の導電体層 14に対応する領域をエレクトレット化しないように形成することにより、局所的にのみエレクトレット化された膜を作成して表面の電位を測定した場合を模式的に示している。この比較例 1による局所的にエレクトレット化された膜では、エレクトレット化された領域に蓄積された電荷力エレクトレット化されてレ、なレ、非エレクトレット領域に流出することにより、図 4に示すように、エレクトレット化された領域と、非エレクトレット領域との境界の電位の変化が実線 aで示す第 1実施形態の電位の変化に比べて緩やかになる。

[0040] 次に、図 1および図 5を用いて、本発明の第 1実施形態による静電誘導型発電装置

1の発電動作について説明する。

[0041] 図 1に示すように、静電誘導型発電装置 1に振動が加わらない状態では、エレクトレット膜 12の表面と可動電極 22とが所定の間隔を隔てて対向するように配置されている。ここで、エレクトレット膜 12の表面は、負の電位（約 20V〜約 2000V)に調整されているので、可動電極 22は、静電誘導によって正電荷が誘導される。

[0042] 次に、図 5に示すように、静電誘導型発電装置 1に水平方向（X方向）の振動が加わり、可動電極 22が X方向に移動することにより、可動電極 22は、導電体層 14と対向する位置に移動する。これにより、可動電極 22に対向する電位力 S、エレクトレット膜 12の電位（約 20V〜約 2000V)から導電体層 14の電位（接地）に変化するので、可動電極 22に静電誘導によって誘導される電荷の量が変化する。この電荷の変化分が電流となり、ブリッジ整流回路 2および DC— DCコンバータ 3を介して負荷 4に出力される。振動により、可動電極部 20が、図 1に示す状態と、図 5に示す状態と、図示しない可動電極部 20が X方向と逆方向に移動した状態とを繰り返すことにより、発電が継続して行われる。

[0043] 第 1実施形態では、上記のように、電荷を蓄積することが可能なエレクトレット膜 12 の表面上に櫛歯状の導電体層 14を形成することにより、エレクトレット膜 12の表面上に形成された導電体層 14は、エレクトレット膜 12に蓄積された電荷による電界を遮る働きがあるので、固定電極部 10の可動電極部 20に対向する表面において、導電体層 14が形成される領域の電界は小さぐエレクトレット膜 12が露出している領域の電界は大きくなる。このように、エレクトレット膜 12を、たとえば櫛歯状に加工することなしに、固定電極部 10の表面上に、電界が大きい領域と電界が小さい領域とを作ることができるので、エレクトレット膜 12を加工 (パターユング)する場合に比べてエレクトレット膜 12の端部から電荷が流出するのを減少させることができる。その結果、発電量の減少を抑制することができる。なお、エレクトレット膜 12を加工することにより蓄積される電荷が減少する点は後述する本願発明者による実験により確認済みである。また、第 1実施形態では、エレクトレット膜 12の表面上に電荷が全体的に分布していると、局所的にエレクトレット化された膜のように、電荷がエレクトレット化された領域からエレクトレット化されていない領域に流出することにより、エレクトレット化された領域の電位と、エレクトレット化されなかった領域の電位との差が減少することは起きない。これにより、エレクトレット膜 12に対向する可動電極 22に誘導される電荷の変化量が小さくなるのを抑制することができるので、発電量の減少を抑制することができる。 [0044] また、第 1実施形態では、上記のように、エレクトレット膜 12と導電体層 14との間に設けられた絶縁膜 13を備えることによって、エレクトレット膜 12と導電体層 14とが絶縁膜 13によって分離されるので、エレクトレット膜 12から導電体層 14に電荷が流出するのを抑制すること力 Sできる。これにより、発電量の減少をより抑制することができる

[0045] また、第 1実施形態では、上記のように、導電体層 14と絶縁膜 13とを、平面的に見て同一の形状に形成することによって、容易に、導電体層 14と絶縁膜 13とを同時にカロェすること力 Sでさる。

[0046] また、第 1実施形態では、上記のように、導電体層 14を、接地することによって、導電体層 14の電位が固定されるので、エレクトレット膜 12の表面上の電界の強弱を安定させること力 Sでさる。

[0047] また、第 1実施形態では、上記のように、固定基板 11が導電性であることによって、可動電極 22と固定基板 11とを接続することにより、容易に、可動電極 22と固定基板 11との間で静電誘導を引き起こすことができる。

[0048] また、第 1実施形態では、上記のように、可動電極 22と固定基板 1 1とを、ブリッジ整流回路 2を介して接続することによって、容易に、可動電極 22に蓄積される電荷の変化量をブリッジ整流回路 2によって電流として取り出すことができる。

[0049] (第 2実施形態）

図 6を参照して、この第 2実施形態では、上記第 1実施形態と異なり、エレクトレット膜 12の可動電極 22に対向する表面の全面上に、エレクトレット膜 12の表面上から電荷が流出するのを抑制する電荷流出抑制膜 15を設けた静電誘導型発電装置 laについて説明する。

[0050] この第 2実施形態による静電誘導型発電装置 laでは、図 6に示すように、固定電極部 10aにおいて、エレクトレット膜 12の可動電極部 20に対向する表面の全面上に約 1 Onm〜約 1 OOOnmの厚みを有する MS Q (メチルシルセスキォキサン）膜からなる電荷流出抑制膜 15が設けられている。なお、固定電極部 10aは、本発明の「第 2電極部」の一例である。また、電荷流出抑制膜 15は、本発明の「第 2絶縁膜」の一例である。この電荷流出抑制膜 15は、電荷流出抑制膜 15自身は電荷を保持しないが、エレクトレット膜 12に密着させることにより、エレクトレット膜 12から電荷が流出するのを抑制する機能を有する。また、電荷流出抑制膜 15の表面上には、約 lOnm〜約 1 OOOnmの厚みを有する SiOCからなる絶縁膜 13が設けられている。なお、絶縁膜 13 は、図 2に示す導電体層 14と同様に、平面的に見て櫛歯状に形成されている。また、絶縁膜 13の表面上には、約 50〜約 lOOOnmの厚みを有する櫛歯状の導電体層 1 4が形成されている。この第 2実施形態のその他の構成は、第 1実施形態と同様であ

[0051] 第 2実施形態では、上記のように、エレクトレット膜 12の可動電極部 20に対向する表面の全面上に、エレクトレット膜 12の表面上から電荷が流出するのを抑制する電荷流出抑制膜 15を設けることによって、電荷流出抑制膜 15によりエレクトレット膜 12 力も導電体層 14に電荷が流出するのを抑制するとともに、導電体層 14が形成されていないエレクトレット膜 12の表面から電荷が流出するのを抑制することができる。これにより、発電量の減少をより有効に抑制することができる。

[0052] また、第 2実施形態では、上記のように、電荷流出抑制膜 15を、エレクトレット膜 12 の表面上の全面に形成することによって、電荷流出抑制膜 15がエレクトレット膜 12の表面上に部分的に形成される場合と比べて、エレクトレット膜 12から電荷が流出するのをより抑制することができる。

[0053] なお、第 2実施形態のその他の効果は、上記第 1実施形態と同様である。

[0054] (第 3実施形態）

図 7を参照して、この第 3実施形態では、上記第 1実施形態と異なり、導電体層 14 を接地する代わりに、導電体層 14が所定の正電位に調整されている静電誘導型発電装置 lbについて説明する。

[0055] この第 3実施形態による静電誘導型発電装置 lbでは、図 7に示すように、固定電極部 10bにおいて、導電体層 14は、約 IV〜約 10Vの電圧 16を印加することにより、ェレクトレット膜 12の電位（約 20V〜約 2000V)と逆の符号の電位（約 IV〜約 10 V)になるように調整されている。なお、固定電極部 10bは、本発明の「第 2電極部」の一例である。この第 3実施形態のその他の構成は、第 1実施形態と同様である。

[0056] 第 3実施形態では、上記のように、導電体層 14が、エレクトレット膜 12の電位と逆の符号の電位に調整されることによって、導電体層 14が接地される場合に比べて、ェレクトレット膜 12の表面の電位（約 20V〜約 2000V)と導電体層 14との電位差が大きくなるので、可動電極 22に静電誘導により誘導される電荷の変化量は、導電体層 14が接地される場合に比べて大きくなる。これにより、発電量を大きくすることができる。

[0057] なお、第 3実施形態のその他の効果は、上記第 1実施形態と同様である。

[0058] (第 4実施形態）

図 8を参照して、この第 4実施形態では、上記第 1実施形態と異なり、導電体層 14a の幅 W5を、可動電極 22間の間隔 W6よりも大きくした、静電誘導型発電装置 lcについて説明する。

[0059] すなわち、この第 4実施形態による静電誘導型発電装置 lcでは、図 8に示すように、固定電極部 10cにおいて、導電体層 14aの櫛歯状の歯の部分の幅 W5 (約 1. lm m)は、櫛歯状の可動電極 22の歯と歯との間の間隔 W6 (約 0. 9mm)よりも大きくなるように形成されている。なお、固定電極部 10cは、本発明の「第 2電極部」の一例である。また、導電体層 14aは、本発明の「第 1導電体層」の一例である。

[0060] この第 4実施形態のその他の構成は、上記第 1実施形態と同様である。

[0061] 第 4実施形態では、上記のように、導電体層 14aの櫛歯状の歯の部分の幅 W5を、櫛歯状の可動電極 22の歯と歯との間の間隔 W6よりも大きくなるように形成することによって、エレクトレット膜 12上に形成される導電体層 14aが隣接する可動電極 22間に入り込むのが抑制されるので、可動電極 22とエレクトレット膜 12とが張り付くことを抑制すること力 Sできる。これにより、可動電極 22がエレクトレット膜 12に接触することに起因して、可動電極 22に誘導された電荷が減少するのを抑制することができる。また、上記の構成により、可動電極 22とエレクトレット膜 12とが接触することに起因して、エレクトレット膜 12が破壊されるのを抑制することができる。

[0062] なお、第 4実施形態のその他の効果は、上記第 1実施形態と同様である。

[0063] (第 5実施形態）

図 9を参照して、この第 5実施形態では、上記第 1実施形態と異なり、絶縁膜 13と導電体層 14bとを積層した層の厚みを、可動電極 22の厚みよりも大きくした、静電誘導型発電装置 Idについて説明する。

[0064] すなわち、この第 5実施形態による静電誘導型発電装置 Idでは、図 9に示すように、固定電極部 10dにおいて、エレクトレット膜 12上に形成される絶縁膜 13と導電体層 14bとを積層した層の厚み tl力可動基板 21の下面上に形成される可動電極 22の厚み t2よりも大きくなるように形成されている。なお、固定電極部 10dは、本発明の「第 2電極部」の一例である。この第 5実施形態のその他の構成は、上記第 1実施形態と同様である。

[0065] 第 5実施形態では、上記のように、エレクトレット膜 12上に形成される絶縁膜 13と導電体層 14bとを積層した層の厚み tlを、可動基板 21の下面上に形成される可動電極 22の厚み t2よりも大きくなるように形成することによって、厚みの大きい絶縁膜 13 および導電体層 14bがスぺーサとして機能するので、可動電極 22とエレクトレット膜 1 2とが張り付くことを抑制することができる。これにより、可動電極 22がエレクトレット膜 12に接触することに起因して、可動電極 22に誘導された電荷が減少するのを抑制すること力 Sできる。また、上記の構成により、可動電極 22とエレクトレット膜 12とが接触することに起因して、エレクトレット膜 12が破壊されるのを抑制することができる。

[0066] なお、第 5実施形態のその他の効果は、上記第 1実施形態と同様である。

[0067] (第 6実施形態）

図 10および図 11を参照して、この第 6実施形態では、上記第 1実施形態と異なり、可動基板 21の下面上に 2つの櫛歯状の可動電極 22aおよび 22bが形成された、静電誘導型発電装置 leについて説明する。

[0068] この第 6実施形態による静電誘導型発電装置 leでは、図 11に示すように、可動電極部 20aにおいて、可動基板 21の下面上には、櫛歯状の可動電極 22aと可動電極 22bとが、互い対向するとともに、互いの歯と歯を交互に組み合わさるように配置されている。なお、可動電極部 20aは、本発明の「第 1電極部」の一例である。また、可動電極 22aおよび 22bは、本発明の「第 1電極」の一例である。また、可動電極 22aと可動電極 22bとは、約 30 inの間隔を隔てて配置されている。また、図 10に示すように、可動電極 22aおよび可動電極 22bは、それぞれ、別個のブリッジ整流回路 2aおよびブリッジ整流回路 2bに接続されている。また、ブリッジ整流回路 2aおよびブリッジ整流回路 2bは、それぞれ、別個の DC— DCコンバータ 3aおよび DC— DCコンバータ 3bに接続されている。また、 DC— DCコンバータ 3aおよび DC— DCコンバータ 3b は、静電誘導型発電装置 leによって発電された電力により駆動される共通の負荷 4 に接続されている。この第 6実施形態のその他の構成は、第 1実施形態と同様である

[0069] 第 6実施形態では、上記のように、可動基板 21の下面上に櫛歯状の可動電極 22a および可動電極 22bの 2つの電極を形成することにより、エレクトレット膜 12に対向した可動電極 22aは、エレクトレット膜 12に蓄積された電荷による静電誘導により電荷が誘導されるとともに、導電体層 14に対向した可動電極 22bは、エレクトレット膜 12 に対向したときに誘導された電荷と導電体層 14に対向したときに誘導された電荷との電荷の変化分を電流として出力させることができるので、 1回の振動で、静電誘導による電荷の誘導と、電流の出力とを同時に行うことができる。その結果、可動基板 2 1上に 1つの可動電極 22を形成する上記第 1実施形態の場合に比べて、発電量をより増カロさせること力できる。また、櫛歯状の可動電極 22aと可動電極 22bとの歯と歯の間の間隔 W7より、櫛歯状の導電体層 14の歯の部分の幅 W1の方を大きく形成することにより、エレクトレット膜 12上に形成される導電体層 14が隣接する可動電極 22aと可動電極 22bとの間に入り込むのが抑制されるので、可動電極 22aおよび可動電極 22bと、エレクトレット膜 12とが張り付くことを抑制することができる。これにより、可動電極 22aおよび可動電極 22bがエレクトレット膜 12に接触することに起因して、可動電極 22aおよび可動電極 22bに誘導された電荷が減少するのを抑制することができる。また、上記の構成により、可動電極 22aおよび可動電極 22bと、エレクトレット膜 1 2とが接触することに起因して、エレクトレット膜 12が破壊されるのを抑制することができる。

[0070] なお、第 7実施形態のその他の効果は、上記第 1実施形態と同様である。

[0071] (実験 1)

次に、図 12〜図 16を参照して、エレクトレット膜の表面上に導電体層を形成した場合と、エレクトレット膜を櫛歯状に加工した場合とにおけるエレクトレット膜の表面の電位を比較するために行った実験 1について説明する。この実験 1では、図 12に示すように、シリコン基板 41上に、 1 mの厚みを有するシリコン酸化膜からなるエレクトレット膜 42を形成し、櫛歯形状に加工した後、 10000Vのコロナ放電をエレクトレット膜 42に対して行ったサンプル (比較例 2)を用意した。また、図 13に示すように、シリコン基板 51上に、 1 mの厚みを有するエレクトレット膜 52を形成し、 10000Vのコロナ放電をエレクトレット膜 52に行った後、エレクトレット膜 52の表面上に HDP (High Density Plasma)酸化膜からなる絶縁膜 53を櫛歯状に形成し、絶縁膜 53の表面上に、 0. の厚みを有する導電体層 54を櫛歯状に形成した第 1実施形態に対応するサンプルを用意した。なお、エレクトレット膜 52および導電体層 54の表面上と、絶縁膜 53の側面上とには、 MSQからなる電荷流出抑制膜 55が形成されている。また、絶縁膜 53の厚みが、 0 ^ m (絶縁膜なし）、 1 ,1 mおよび² μ mの 3種類のサンプルを用意した。この実験では、櫛歯状のエレクトレット膜 42および櫛歯状の導電体層 54の歯の部分の幅 W8を変化させたときの、エレクトレット膜 42およびエレクトレット膜 52の表面の電位を測定した。なお、図 13に示す、絶縁膜 53の表面上に導電体層 54を形成した第 1実施形態に対応するサンプルでは、導電体層 54を一度接地した後に、エレクトレット膜 52の表面の電位を測定した。

図 14には、図 12および図 13に示すサンプルのエレクトレット膜 42およびエレクトレット膜 52の表面の電位を測定した結果が示されている。縦軸は、エレクトレット膜 42 およびエレクトレット膜 52の表面の電位の絶対値を表している。また、横軸は、櫛歯状のエレクトレット膜 42および櫛歯状の導電体層 54の歯の部分の幅 W8を表している。図 14に示すように、導電体層 54の歯の部分の幅 W8が 0. 1mmの場合と、 lmm の場合とでは、いずれのサンプルでも、電極幅が lmmの場合の方が表面電位が高くなることが判明した。また、エレクトレット膜 42が櫛歯状にパターユングされている比較例 2の表面電位は、エレクトレット膜 52がパターユングされていない図 13に示すサンプルよりも、表面電位が小さいことが判明した。これは、櫛歯状に加工したエレクトレット膜 42では、エレクトレット膜 42の端面の面積力 S、エレクトレット膜 52の端面の面積に比べて大きいので、この端面から電荷が流出したために表面の電位が小さくなつたためであると考えられる。これにより、エレクトレット膜をパターユングした場合では、パターユングしない場合に比べて、表面電位が小さくなることが確認された。 [0073] また、図 15は、図 13に示すサンプルの表面電位の経時変化が示されている。縦軸は、エレクトレット膜 52の表面の電位の絶対値を表している。また、横軸は、時間（日 ) を表している。図 15に示すように、絶縁膜 53の厚み力 S、 0 m、 1 111ぉょび2 111のいずれの場合においても、時間の経過とともに、表面電位は小さくなつていることが判明した。ただし、表面電位の減少量は、 1日目〜 2日目は、大きく減少するが、 2日目以降はなだらかに減少している。また、絶縁膜 53の厚みが、 1 H mおよび 2 H mの場合は、 O ^ m (絶縁膜なし）の場合に比べて、表面電位が大きいことが判明した。なお、絶縁膜 53の厚みが、 1 H mの場合と 2 H mの場合とでは、 1日目〜 6日目までは、の厚みの場合の方が表面電位は大きいが、 6日目以降では、ほぼ同じになつた。図 15に示す結果から、絶縁膜 53を形成する場合の方が、絶縁膜 53を形成しな V、場合に比べて、エレクトレット膜 52からの電荷の流出を抑制することができることが確認された。

[0074] また、図 16は、図 13に示すサンプルの表面電位の経時変化が示されている。縦軸は、エレクトレット膜 52に電荷が注入されたときの電荷量を 1とした場合の、エレクトレット膜 52の表面電位の変化を表している。また、横軸は、時間（日）を表している。図 16に示すように、絶縁膜 53の厚みが 2 mの場合の表面電位の変化は、厚みが 0 mおよび 1 mの場合に比べて、変化量が小さいことが判明した。これにより、絶縁膜 53の厚みを大きくする方力 S、エレクトレット膜 52からの電荷の流出を抑制できることが確認された。

[0075] なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすベての変更が含まれる。

[0076] たとえば、上記第 1実施形態では、絶縁膜 13の下部のエレクトレット膜 12の表面が平坦である例を示したが、本発明はこれに限らず、図 17に示す変形例のように、導電体層 14および絶縁膜 13をエッチングで形成するときに、エレクトレット膜 12aの表面の一部もエッチングすることにより、エレクトレット膜 12aの表面を凹凸状に形成し、絶縁膜 13がエレクトレット膜 12aの表面の凸部 121の上に配置されるようにしてもよい。なお、凸部 121は、約 lnm〜約 5000nmの厚み t3を有する。これにより、可動電極 22と対向することによって、可動電極 22に静電誘導を引き起こす電荷が蓄積されるエレクトレット膜 12aの凹部 122と、導電体層 14とがエレクトレット膜 12aの凸部 121および絶縁膜 14により分離されるので、エレクトレット膜 12aの凹部 122から、導電体層 14に電荷が流出するのをより抑制することができる。

[0077] また、上記第 2実施形態では導電体層 14の下部の電荷流出抑制膜 15の表面が平坦である例を示した力本発明はこれに限らず、図 18に示す変形例のように、導電体層 14をエッチングで形成するときに、電荷流出抑制膜 15aの表面の一部もエッチングすることにより、電荷流出抑制膜 15aの表面を凹凸状に形成し、導電体層 14が電荷流出抑制膜 15aの表面の凸部 151の上に配置されるようにしてもよい。なお、電荷流出抑制膜 15aは、本発明の「第 2絶縁膜」の一例である。また、凸部 151は、約 1 nm〜約 5000nmの厚み t3を有する。

[0078] また、上記第 2実施形態では、エレクトレット膜 12の表面上に、電荷流出抑制膜 15 が形成される例を示したが、本発明はこれに限らず、図 19に示す変形例のように、ェレクトレット膜 12の表面上に絶縁膜 13と導電体層 14とを形成し、エレクトレット膜 12 の表面上の絶縁膜 13と導電体層 14とが形成されない表面上に電荷流出抑制膜 15 bを形成してもよい。なお、電荷流出抑制膜 15bは、本発明の「第 2絶縁膜」の一例である。これにより、エレクトレット膜 12上に形成される導電体層 14が隣接する可動電極 22間に入り込むのが抑制されるので、可動電極 22とエレクトレット膜 12とが張り付くことを抑制すること力 Sできる。その結果、可動電極 22がエレクトレット膜 12に接触することに起因して、可動電極 22に誘導された電荷が減少するのを抑制することができる。また、上記の構成により、可動電極 22とエレクトレット膜 12とが接触することに起因して、エレクトレット膜 12が破壊されるのを抑制することができる。

[0079] また、上記第 1実施形態〜第 6実施形態では、可動基板 21の下面上に可動電極 2 2が形成されている例を示した力本発明はこれに限らず、図 20に示す変形例のように、可動基板 21aの下面に可動電極 22cを埋め込むように形成してもよい。なお、可動電極 21 aおよび可動電極 22cは、それぞれ、本発明の「第 1基板」および「第 1電極」の一例である。これにより、エレクトレット膜 12上に形成される導電体層 14が隣接する可動電極 22c間に入り込むのが抑制されるので、可動電極 22cとエレクトレット膜 1 2とが張り付くことを抑制することができる。その結果、可動電極 22cがエレクトレット膜 12に接触することに起因して、可動電極 22cに誘導された電荷が減少するのを抑制すること力 Sできる。また、上記の構成により、可動電極 22cとエレクトレット膜 12とが接触することに起因して、エレクトレット膜 12が破壊されるのを抑制することができる。

[0080] また、上記第 1実施形態〜第 6実施形態では、可動基板 21の下面上に可動電極 2 2が形成されている例を示した力本発明はこれに限らず、図 21に示す変形例のように、可動基板 21の下面上に絶縁膜 23を設け、この絶縁膜 23の下面上に可動電極 2 2を形成してもよい。なお、絶縁膜 23は、本発明の「第 3絶縁膜」の一例である。これにより、可動電極 22と可動基板 21とが導通しないので、可動基板 21としてシリコンや金属板などからなる導電性基板を用いることができる。

[0081] また、上記第 1実施形態〜第 6実施形態では、可動基板 21の下面上に可動電極 2 2が形成されている例を示した力本発明はこれに限らず、図 22に示す変形例のように、可動基板 21と可動電極 22との間に絶縁膜 23aを設けてもよい。なお、絶縁膜 23 aは、本発明の「第 3絶縁膜」の一例である。これにより、可動基板 21と可動電極 22とが導通しな!/、ので、可動基板 21にシリコンや金属板を用いることができる。

[0082] また、上記第 1実施形態〜第 6実施形態では、固定電極部 10は、固定基板 11、ェレクトレット膜 12、絶縁膜 13および導電体層 14を含むように構成される例を示したが、本発明はこれに限らず、図 23に示す変形例のように、ガラスなどからなる固定基板 70の表面上に導電体層 17を形成した後、導電体層 17の表面上にエレクトレット膜 1 2を形成し、エレクトレット膜 12の表面上に絶縁膜 13を形成し、さらに絶縁膜 13の表面上に導電体層 14を形成してもよい。なお、固定基板 70は、本発明の「第 3基板」の一例である。また、導電体層 17は、本発明の「第 2導電体層」の一例である。また、導電体層 17は、図 1に示すブリッジ整流回路 2を介して、可動電極 22に接続されている。これにより、導電体層 16と可動電極 22との間で、静電誘導を引き起こすことができる。

[0083] また、図 23に示した上記第 1実施形態〜第 6実施形態の変形例では、導電体層 17 は、ガラスなどからなる固定基板 70の表面上の全体に形成される例を示した力本発明はこれに限らず、図 24に示す変形例のように、断面的に見て、エレクトレット膜 1 2bの絶縁膜 13が形成されない表面に対向する、ガラスなどからなる固定基板 70の表面に導電体層 17aを形成した後、エレクトレット膜 12bを固定基板 70および導電体層 17aの表面に形成してもよい。なお、導電体層 17aは、本発明の「第 2導電体層」の一例である。

[0084] また、上記第 1実施形態〜第 6実施形態では、 A 、らなる固定基板 11、導電体層 1 4および可動電極 22を用いる例を示した力本発明はこれに限らず、シリコン、ドープされたシリコン、 SiCおよび金属からなる固定基板 11、導電体層 14および可動電極 22を用いてもよい。なお、金属としては、 Ti、 Cu、 Niおよび Wなどを用いることが可能である。

[0085] また、上記第 1実施形態〜第 6実施形態では、ガラスからなる可動基板 21を用いる例を示したが、本発明はこれに限らず、シリコン、石英、プラスチック、ポリテトラフルォ口エチレン (PTFE)に代表されるフッ素系樹脂、金属板および SiCからなる可動基板 21を用いてもよい。ただし、可動基板 21としてシリコンおよび金属板を用いる場合は、図 21および図 22に示すように、可動基板 21と可動電極 22との間に絶縁膜 23または絶縁膜 23aを設ける必要がある。

[0086] また、図 23および図 24に示す変形例では、ガラスからなる固定基板 70を用いる例を示した力本発明はこれに限らず、シリコン、石英、プラスチック、ポリテトラフルォロエチレン (PTFE)に代表されるフッ素系樹脂および金属板からなる固定基板 70を用いてもよい。

[0087] また、上記第 1実施形態〜第 6実施形態では、可動電極部 20を振動させることにより発電を行う例を示したが、本発明はこれに限らず、可動電極部 20は振動させずに固定電極部 10を振動させることにより発電を行ってもよいし、可動電極部 20および固定電極部 10の両方を振動させることにより発電を行ってもよい。

[0088] また、上記第 4実施形態では、導電体層 14aの櫛歯状の歯の部分の幅 W5は、櫛歯状の可動電極 22の歯と歯との間の間隔 W6よりも大きくなるように構成した例を示したが、本発明はこれに限らず、櫛歯状の可動電極 22の歯の部分の幅が、櫛歯状の導電体層 14aの歯と歯との間の幅よりも大きくなるように構成してもよい。 [0089] また、上記第 1実施形態〜第 6実施形態では、可動電極 22に静電誘導によって誘導される電荷の変化分が電流となり、ブリッジ整流回路 2および DC— DCコンバータ 3を介して負荷 4に出力される例を示した力本発明はこれに限らず、電流を、ブリツジ整流回路 2を介して負荷 4に出力させてもよいし、電流を、 DC— DCコンバータ 3を介して負荷 4に出力させてもよい。

[0090] また、上記第 1実施形態〜第 6実施形態では、導電体層 14が接地もしくは所定の電圧が印加されている例を示した力本発明はこれに限らず、導電体層 14を接地も電圧の印加もしないフローティングの状態にしてもよい。

[0091] また、上記第 1実施形態〜第 6実施形態では、櫛歯状の導電体層 14、および 14a と、櫛歯状の可動電極 22、 22aおよび 22bとを用いる例を示した力、本発明はこれに限らず、可動電極が振動することにより、可動電極の表面に誘導される電荷の量に差が生じる形状であればよ!/、。

[0092] また、上記第 1実施形態〜第 6実施形態では、ポリテトラフルォロエチレン (PTFE) に代表されるフッ素系樹脂やシリコン酸化膜からなるエレクトレット膜 12、 12aおよび 12bを用いる例を示した力本発明はこれに限らず、エレクトレットとして機能する材料であればよい。

[0093] また、上記第 1実施形態〜第 6実施形態では静電動作装置の一例である静電誘導型発電装置に本発明を適用した場合について示したが、本発明はこれに限らず、静電ァクチユエータなどの静電誘導型発電装置以外の静電動作装置に適用してもよい

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Claims

請求の範囲

第 1電極（22、 22a, 22b、 22c)を含む第 1電極部（20、 20a)と、

前記第 1電極部と所定の距離を隔てて対向するように設けられ、電荷を蓄積することが可能なエレクトレット膜（12、 12a)と、前記エレクトレット膜の上面の所定領域上に形成された第 1導電体層（14、 14a, 14b)とを含む第 2電極部（10、 10a, 10b、 1 0c、 10d)と、

前記エレクトレット膜と前記第 1導電体層との間に設けられた第 1絶縁膜（13、 13a) とを備える、静電動作装置。

前記第 1導電体層と前記第 1絶縁膜とは、平面的に見て実質的に同一の形状に形成されている、請求項 1に記載の静電動作装置。

前記エレクトレット膜の前記第 1電極に対向する表面上に形成され、前記エレクトレット膜の表面上から電荷が流出するのを抑制する第 2絶縁膜（15、 15a, 15b)をさらに備える、請求項 1に記載の静電動作装置。

前記第 2絶縁膜は、前記エレクトレット膜の表面上の全面に形成されている、請求項 3に記載の静電動作装置。

前記第 1絶縁膜が前記第 2絶縁膜の表面上に形成され、

前記第 2絶縁膜の前記第 1絶縁膜が形成される表面は、凸状に形成されて!/、る、請求項 3に記載の静電動作装置。

前記第 2絶縁膜は、前記エレクトレット膜の表面上、前記第 1絶縁膜の側面上および前記第 1導電体層の側面上に形成されている、請求項 3に記載の静電動作装置。前記第 1電極は、第 1の間隔を隔てて複数設けられた第 1電極部分を含み、前記第 1導電体層の幅は、隣接する前記第 1電極部分間の前記第 1の間隔よりも大きい、請求項 1に記載の静電動作装置。

前記第 1電極部は、前記第 1電極が表面に形成される第 1基板（21、 21a)をさらに含み、

前記エレクトレット膜の表面から前記第 1導電体層の前記第 1電極側の表面までの高さは、前記第 1基板上に形成される前記第 1電極の厚みよりも大きい、請求項 1に記載の静電動作装置。前記第 1基板と、前記第 1電極との間には、第 3絶縁膜（23、 23a)が形成されている、請求項 8に記載の静電動作装置。

前記第 3絶縁膜は、前記第 1基板の表面を覆うように形成されている、請求項 9に記載の静電動作装置。

前記第 3絶縁膜は、平面的に見て、前記第 1電極と同じ形状を有する、請求項 9に記載の静電動作装置。

前記第 1導電体層は、接地されている、請求項 1に記載の静電動作装置。

前記第 1導電体層は、所定の電圧が印加されている、請求項 1に記載の静電動作装置。

前記エレクトレット膜の前記第 1絶縁膜が形成される表面は、凸状に形成されてレ、る、請求項 1に記載の静電動作装置。

前記第 2電極部は、前記エレクトレット膜が表面に形成される導電性の第 2基板（11 )を含む、請求項 1に記載の静電動作装置。

前記第 1電極と前記第 2基板とは、ブリッジ整流回路（2、 2a、 2b)を介して接続されている、請求項 15に記載の静電動作装置。

前記第 2電極部は、前記エレクトレット膜が表面に形成される絶縁性の第 3基板（70 )と、

前記第 3基板と前記エレクトレット膜との間に形成される第 2導電体層（17、 17a)とを含む、請求項 1に記載の静電動作装置。

前記第 2導電体層は、前記第 3基板の表面を覆うように形成されている、請求項 17 に記載の静電動作装置。

前記第 2導電体層は、平面的に見て、前記第 1導電体層と同じ形状を有する、請求項 17に記載の静電動作装置。

前記第 1電極と前記第 2導電体層とは、ブリッジ整流回路を介して接続されている、請求項 17に記載の静電動作装置。