JP2000209877A

JP2000209877A - 静電アクチュエ―タにおける電極配線板、及びその製造方法

Info

Publication number: JP2000209877A
Application number: JP11006404A
Authority: JP
Inventors: Satoru Kuramochi; 悟倉持
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1999-01-13
Filing date: 1999-01-13
Publication date: 2000-07-28

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】静電アクチユエータにおける帯状電極の密度
を高くし、膜厚を薄膜化し、小型化、高出力、低電圧駆
動化を可能とし、製造工程が簡単で量産に対応でき、機
械的に強固で、化学的にも安定した構造のものを提供す
る。【解決手段】固定子又は移動子の複数の帯状電極１２
５〜１２７への印加電圧を制御して、移動子を浮上、移
動させる静電アクチュエータの固定子又は移動子用の配
線板であって、帯状電極及び取り出し電極は導電性層か
らなり、その下部に形成した絶縁性の電着樹脂層によっ
て、直接又は他の取り出し電極部を介して、電気絶縁性
基板１２０に固着され、絶縁性の電着樹脂層をイオン性
基を含有するポリイミド樹脂と、これを溶解可能な有機
溶剤、水、前記イオン性基と極性が異なるイオン性化合
物からなる電着塗料組成物より電着により形成した後、
乾燥した樹脂層、又は必要に応じて熱処理、硬化した樹
脂層である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、静電アクチュエー
タにおける電極配線板とその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、電界エネルギーを機械エネルギー
に変換する静電モーターとして、例えぱ、下記に示す２
種類の静電アクチユエータが開発されている。

【０００３】第１の静電アクチユエータとしては、図１
に示すように、電気絶縁性基板２に多層構造を有する複
数の帯状電極５、電気絶縁性フイルム３を積層した固定
子１と、該固定子１上に載置され、電気絶縁性基板１１
上に抵抗体層１５を積層した移動子１０とからなるもの
が挙げられる。

【０００４】図１における固定子においては、帯状電極
５が電気絶縁性基板２に積層された後、電気絶縁性フイ
ルム３が更に積層され、電気絶縁体中に埋め込まれた状
態を示す。帯状電極５は、図２に示すように、例えば幅
Ｌ１は０．４ｍｍ、ピッチＬ２は１．２７ｍｍ、帯状電
極が配置される全体の幅はＬ３は１２６ｍｍ、長さＬ４
は１７５ｍｍの形状を有しており、それぞれ独立した電
圧が印加される３種類の電極群φａ、φｂ、φｃからな
る。

【０００５】また、移動子１０は、図１では固定子１と
離間した状態で図示しているが、固定子１上に接触した
状態で載置されている。図１に示すように、移動子１０
は、電気絶縁性基板１１、抵抗体層１５からなり、電気
絶縁性基板１１は体積抵抗１０¹⁴Ω・ｃｍ以上を有する
ポリエチレンテレフタレートフイルム等のプラスチック
フイルム（膜厚５μｍ〜１００μｍ）が使用され、ま
た、抵抗体層１５は、体積抵抗１０⁹Ω・ｃｍ〜１０¹¹
Ω・ｃｍのもので、例えば酢酸セルロース等が使用され
ている。また、移動子１０における電気絶縁性基板１１
と上述した固定子１における電気絶縁性フイルム３と
は、固定子と移動子の接触面を形成するため、同種類の
プラスチツクを使用され、好ましくはポリエチレンテレ
フタレートフイルムが使用されている。

【０００６】このような、静電アクチユエータにおける
動作原理を図３により説明すると、まず同図（ａ）に示
すように、固定子１における電極群φａの帯状電極５ａ
１、５ａ２に正電圧＋Ｖ、電極群φｂの帯状電極５ｂ
１、５ｂ２に０Ｖ、電極群φｃの帯状電極５ｃ１、５ｃ
２に負電圧−Ｖをそれぞれ印加すると、始めには電荷の
存在しなかった抵抗体層１５に鏡像電荷が誘起され、電
気絶縁体層１１との界面に誘導され、平衡状態となる。
この状態では移動子は固定子に吸引される。

【０００７】次に、固定子における各電極群に印加する
電圧の極性を切り換える。同図（ｂ）は移動子の移動状
態を示す図であるが、電極群φａの帯状電極５ａ１、５
ａ２に０Ｖ、電極群φｂの帯状電極５ｂ１、５ｂ２に負
電圧−Ｖ、電極群φｃの帯状電極５ｃ１、５ｃ２２正電
圧＋Ｖをそれぞれ印加する。すると帯状電極内の電荷は
瞬時に移動するが、抵抗体層に誘起された鏡像電荷は、
抵抗体が一定の抵抗値を有するためすぐには消去されな
い。その結果、帯状電極の電荷と移動子における鏡像電
荷は同符号となり、反撥力が発生し、移動子１０は浮上
し、電極５ｂ１の−電荷と電極５ａ１の鏡像電荷＋との
吸引により、移動子ｌ０は右方向の駆動力を受け、移動
する。

【０００８】移動子ｌ０が右方向にｌピツチ移動する
と、同図（ｃ）に示すように、電極の電荷と移動子の鏡
像電荷とが異極性となるので、吸引力が働き、移動子は
停止する。同図（ａ）〜（ｃ）での各電極への電圧印加
状態を、図４に示す。図４中の（ａ）〜（ｃ）は、図３
の（ａ）〜（ｃ）の各時点での電圧印加状態に対応す
る。以後、この動作は、一般に１／１０００ｓｅｃのス
イッチングオーダーで繰り返され、移動子を移動させ
る。又、３種類の電極群への電圧印加方法を変更するこ
とにより、左方向へも同様に移動させることができる。

【０００９】このように構成される静電アクチユエータ
は、駆動時に移動子・固定子間に反撥力が発生するので
摩擦力が小さく、また停止時には吸引力が働くので、大
きな保持力が得られるものであり、また、製作に高精度
が要求されない、薄型化、大面積化、積層化が容易で、
高出力、低電圧駆動化の実現が容易であるという長所を
有するものである。

【００１０】また、第２の静電アクチユエータとして
は、図５（ａ）にその断面図で示すように、固定子１上
に搭載される移動子１０として、固定子１と同様に、電
気絶縁性基板２に多層構造を有する複数の帯状電極５、
電気絶縁性フイルム３を順次積層した構造のものとする
場合が挙げられる。固定子１上への移動子１０の搭載方
法としては、図５（ｂ）に示すように、移動子１０を電
気絶縁性フイルム３側から搭載しても同様である。

【００１１】第２の静電アクチユエータにおける帯状電
極について具体的に説明する。まず、図６、図７に示す
ように、固定子１には電気絶縁基板に３相電源に接続さ
れる帯状取り出し電極２５Ａ〜２７Ａと、駆動部を形成
する帯状電極群２５〜２７とが配線され、また移動子１
０にも、電気絶縁基板に３相電源に接続される帯状取り
出じ電極２５Ａ’〜２７Ａ’と、駆動部を形成する帯状
電極群２５’〜２７’とが配線された構造を有してい
る。

【００１２】そして、固定子１においては、φａ電源に
接続される取り出し電極２５Ａとそれから延設される帯
状電極群２５、２５、２５・・からなる配線パターン、
φｂ電源に接続される取り出し電極２６Ａとそれから延
設される帯状電極群２６、２６、・・からなる配線パタ
ーン、φｃ電源に接続される取り出し電極２７Ａとそれ
から延設される帯状電極群２７からなる配線パターンの
３種類の配線パターンが組合わされて配線されている。
その組合せは、図６の固定子に示すように、端部から帯
状電極２５、２７、２６、２５、２７・・・・の順に並
列させて配線される。

【００１３】一方、移動子１０においては、φａ電源に
接続される取り出し電極２５Ａ’とそれから延設される
帯状電極群２５’、２５’・・からなる配線パターン、
φｂ電源に接続される取り出じ電極２６Ａ’とそれから
延設される帯状電極群２６’、２６’・・からなる配線
パターン、φｃ電源に接続されも帯状取り出し電極２７
Ａ’とそれから延設される帯状電極群２７’、２７’・
・からなる配線パターンの３種類の配線パターンが組合
わされて配線されている。その組合せは、図６の移動子
１０に示すように、端部から２５’、２６’、２７’の
順に並列させて配線される。

【００１４】即ち、図６に示すように、固定子１上に移
動子１０を搭載した状態では、固定子ｌにおける帯状電
極群２７、２６、２５・・・・の配列順序は、移動子１
０における帯状電極群２５’、２６’、２７’・・・
と、その電源への接続順を逆にしていることを特徴とし
ている。

【００１５】この第２の静電アクチユエータにおいて
は、３相電源における印加電圧を、例えばφａ（−）：
φｂ（０）：φｃ（＋）→φａ（０）：φｂ（＋）：φ
ｃ（−）→φａ（＋）：φｂ（−）：φｃ（０）と順次
切替えると、移動子と固定子上でそれぞれ逆向きに進行
する電位の波を生じ、これらの進行波間に生じる静電気
力により、図６における矢印で示すように、移動子を浮
上させる共に帯状電極の配列方向とは直角方向に移動子
を苦土させるものである。また、この３相電源での印加
電圧の位相の組合せを変化させることにより、移動子は
左右いずれの方向への移動も可能であり、また、３相電
源をより多相化することも可能である。

【００１６】この静電アクチユエータは、固定子と移動
子とに同一の電圧が常に印加されるので、高出力が得ら
れ、駆動時に移動子・固定子間に反接力が発生するので
摩擦力が小さく、また停止時には吸引カが働くので、大
きな保持カが得られるものであり、また、製作に高精度
が要求されない、薄型化、大面積化、積層化が容易で、
高出力、低電圧駆動化が容易であるという長所を有する
ものである．

【００１７】また、この第２の静電アクチユエータにお
いては、固定子における帯状電極からの取り出し電極と
移動子における帯状電極からの取り出し電極とがそれぞ
れの電気絶縁性基板上において移動子の移動方向と同一
方向に配線されると共に、固定子における取り出し電極
の配線位置と移動子における取り出し電極の配線位置と
が、その少なくとも１組において対向し、かつその対向
する電極には同一極性の電圧が印加されるように配線さ
れてなり、更に、対向する固定子及び移動子の取り出し
電極の組含せにおけるいずれか一方の取り出し電極が２
分割されると共に他方の帯状取り出し電極と等間隔をお
いて対向させられるように配線されるとよい。図７は、
その斜視図であり、図８はそのＡ一Ａ面での断面図であ
る。

【００１８】この静電アクチユエータにおいては、図７
に示すように、固定子１における取り出し電極２５Ａ〜
２７Ａと移動子１０における取り出し電極２５Ａ’〜２
７Ａ’とは、それぞれの電気絶縁性基板上に移動子の移
動方向と同一方向（即ち、駆動部を形成する帯状電極方
向とは直交する方向）に配線され、その配線位置は、駆
動部の両側部にそれぞれ配置される。その配線にあたっ
ては、図８に示すように、移動子１０を固定子１上に搭
載した際に、同一電源から配線され、同一極性の電圧が
印加される移動子における取り出し電極と固定子におけ
る取り出し電極とが、電界方向において対向するよう
に、それぞれが固定子内、移動子内において配線され
る。

【００１９】対向する取り出し電極２５Ａ、２５Ａ’を
例として説明すると、移動子における取り出し電極２５
Ａ’は、図７に示すように、その端部で接続して２分割
されている。更に、図８に示すように、その２分割され
た移動子における２本の取り出し電極２５Ａ’は、固定
子における取り出し電極２５Ａとそれぞれ等間隔で対向
する位置となるように、移動子内において配線させてお
く。

【００２０】まだ、図８においては、同時に固定子にお
ける帯状取り出し電極２６Ａを２分割じて移動子におけ
る帯状取り出し電極２６Ａ’と対向させているが、これ
は、駆動に際して３相電源を使用する場合、対向する取
り出し電極同士が０Ｖとなる場合があるからである。０
Ｖ電源を使用しない場合には、少なくとも１組の取り出
し電極において一方を分割して対向させておけばよい。

【００２１】図９は、図８で示される取り出し電極の作
用を、３相電源による位相の変化との関係で説明するた
めの図であり、（ａ）は、φａ（−）：φｂ（０）：φ
ｃ（＋）とした場合、（ｂ）はφａ（０）：φｂ
（＋）：φｃ（−）と変化させた場合、（ｃ）はφａ
（＋）：φｂ（−）：φｃ（０）と変化させた場合であ
る。このようにして、固定子及び移動子における取り出
し電極では、常に、同一波形がかかり、対向する３本の
取り出し電極問で静電気力による反撥が生じ、例えば
（ａ）では固定子における取り出し電極２５Ａが、２本
ある移動子における取り出し電極２５Ａ’の間に位置す
るようになり、また、同様なことが（ｂ）、（ｃ）でも
生じるので、移動子が駆動．する際に、移動子が駆動方
向とは直角な方向で位置ずれを生じることを防止するこ
とが可能とすることができる。

【００２２】以上、静電アクチユエータについて説明し
たが、上記した第１、第２の静電アクチユエータにおい
ては、固定子または移動子において、上述するごとく、
３種類のそれぞれ平行な帯状電極群を平板なフイルム上
に配線するものであり、図１０（ａ）に示すように、互
いに平行な帯状電極群と共にそれぞれの電極群における
取り出し電極２５Ａ、２６Ａ、２７Ａを平板な基板上に
設ける場合、第２電極群２６と第３電極群２７とが重な
らざるを得ないという問題がある。

【００２３】従来は、基板にスルーホールを穿設し、そ
のスルーホールを通して重なる部位の帯状電極を基板裏
面に延設して電源に接続してこの問題の解決が図られて
きたが、静電アクチユエータにおいては、その駆動電圧
は２００Ｖ〜１０００Ｖと高電圧であり、基板膜厚とし
ては１μｍ以上ないと、絶縁破壊が生じるので、静電ア
クチユエータを積層してアクチユエータとする場合に、
全体の容量が大きくなり、小型化に限界があるという問
題がある。

【００２４】また、スルーホールを治具を使用して穿設
すると孔の直径が３００μｍ以下のものとはできず、ま
た、エッチングにより穿設する場合にも直径５０μｍが
限度であり、固定子、移動子における帯状電極層の密度
が限定され、静電アクチユエータの高出力、低電圧駆動
化が得られなく、また作業工程も複雑であるという問題
がある。

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】このような状況のも
と、本発明は、静電アクチユエータにおける帯状電極の
密度を高くすることができると共に、静電アクチユエー
タの膜厚を薄膜化でき、小型化でき、高出力、低電圧駆
動化を可能とする電極配線板を提供しようとするもので
ある。更には、その製造工程が簡単で量産に対応でき、
且つ、機械的に強固で、化学的にも安定した構造のもの
を提供しようとするものである。同時に、そのような静
電アクチユエータにおける電極配線板の製造方法を提供
しようとするものである。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本発明の静電アクチュエ
ータにおける電極配線板は、第１の電気絶縁性基板上に
駆動部を形成する電気的に独立した複数の電極群からな
る複数の帯状電極が配線され、該複数の帯状電極の電極
群毎に取り出し電極部を設けた固定子と、該固定子にお
ける帯状電極部上に載置され、第２の電気絶縁性基板上
に抵抗体層を積層した移動子、もしくは第２の電気絶縁
性基板上に駆動部を形成する電気的に独立した複数の電
極群からなる複数の帯状電極が配線され、該複数の帯状
電極の電極群毎に取り出し電極部を設けた移動子とから
なり、固定子の複数の帯状電極、あるいは固定子の複数
の帯状電極と移動子の複数の帯状電極への印加電圧を制
御することにより、移動子を浮上させて、移動させる静
電アクチュエータにおいて用いられる、固定子用あるい
は移動子用の配線板であって、帯状電極および取り出し
電極は、それぞれ、導電性層からなり、該導電性層の下
部に形成された絶縁性の電着樹脂層によって、直接ある
いは他の取り出し電極部を介して、第１の電気絶縁性基
板ないし第２の電気絶縁性基板に固着されているもの
で、且つ、絶縁性の電着樹脂層がイオン性基を含有する
ポリイミド樹脂と、該ポリイミド樹脂を溶解可能な有機
溶剤、水、前記イオン性基と極性が異なるイオン性化合
物からなる電着塗料組成物より電着により形成された
後、乾燥された樹脂層、あるいは更に、必要に応じて熱
処理され、硬化された樹脂層であることを特徴とするも
のである。

【００２７】本発明の静電アクチュエータにおける電極
配線板の製造方法は、第１の電気絶縁性基板上に駆動部
を形成する電気的に独立した複数の電極群からなる複数
の帯状電極が配線され、該複数の帯状電極の電極群毎に
取り出し電極部を設けた固定子と、該固定子における帯
状電極部上に載置され、第２の電気絶縁性基板上に抵抗
体層を積層した移動子、もしくは第２の電気絶縁性基板
上に駆動部を形成する電気的に独立した複数の電極群か
らなる複数の帯状電極が配線され、該複数の帯状電極の
電極群毎に取り出し電極部を設けた移動子とからなり、
固定子の複数の帯状電極、あるいは固定子の複数の帯状
電極と移動子の複数の帯状電極への印加電圧を制御する
ことにより、移動子を浮上させて、移動させる静電アク
チュエータに用いられる、固定子用あるいは移動子用の
配線板の製造方法であって、（ａ）帯状電極とその取
り出し電極が重ならない、１つないし２つの電極群とそ
の取り出し電極からなる組毎に分けて、それぞれ、少な
くとも一面が導電性の転写版用基板の該一面に帯状電極
およびまたは取り出し電極部に合わせた所定形状の導電
性層を選択めっきして設け、更に該導電性層上に絶縁性
樹脂層を電着形成して、転写版を形成する転写版形成工
程と、（ｂ）形成された転写版、複数版を用い、順次、
それぞれ、転写版の絶縁性樹脂層側を、第１の電気絶縁
性基板ないし第２の電気絶縁性基板に圧着して、転写版
用基板のみを剥離して、前記第１の電気絶縁性基板ない
し第２の電気絶縁性基板上に、固定子あるいは移動子
を、転写形成する転写工程とを有するもので、且つ、前
記絶縁性樹脂層の電着形成が、イオン性基を含有するポ
リイミド樹脂と、該ポリイミド樹脂を溶解可能な有機溶
剤、水、前記イオン性基と極性が異なるイオン性化合物
からなる電着塗料組成物より電着により形成するもので
あることを特徴とするものである。

【００２８】

【作用】本発明の静電アクチュエータにおける電極配線
板は、このような構成にすることにより、静電アクチユ
エータにおける帯状電極の密度を高くすることができる
と共に、静電アクチユエータの膜厚を薄膜化でき、結
果、静電アクチュエータの小型化、高出力、低電圧駆動
化を可能としている。そして、更に、機械的に強固で、
化学的にも安定した構造の静電アクチュエータにおける
電極配線板の提供を可能としている。具体的には、帯状
電極および取り出し電極は、それぞれ、導電性層からな
り、該導電性層の下部に形成された絶縁性の電着樹脂層
によって、直接あるいは他の取り出し電極部を介して、
第１の電気絶縁性基板ないし第２の電気絶縁性基板に固
着されているもので、且つ、絶縁性の電着樹脂層がイオ
ン性基を含有するポリイミド樹脂と、該ポリイミド樹脂
を溶解可能な有機溶剤、水、前記イオン性基と極性が異
なるイオン性化合物からなる電着塗料組成物より電着に
より形成された後、乾燥された樹脂層、あるいは更に、
必要に応じて熱処理され、硬化された樹脂層であること
により、これを達成している。

【００２９】即ち、帯状の電極配線ないし電極部が、導
電性層と該導電性層の下部に形成された絶縁性の電着樹
脂層を備え、該絶縁性の電着樹脂層によって、固着され
ているものであるが、この導電性層の下部に形成された
絶縁性の電着樹脂層を備えた構造は、導電性基板上に選
択めっきにより導電性層を形成し、更に導電性層上に接
着性ないし粘着性の絶縁性樹脂層を電着形成し、該絶縁
性樹脂層を介して、導電性層を転写形成し、必要に応じ
熱処理を施し硬化することにより、比較的簡単に得るこ
とができ、量産にも向いた構造である。また、このよう
に、選択めっき、電着による形成であるので、帯状の電
極および取り出し電極部の導電性層を微細に形成するこ
とが可能で、特に、帯状電極の密度を高くすることがで
きると共に、膜厚を基板を薄膜化でき、結果、静電アク
チュエータの小型化、高出力、低電圧駆動化を可能とし
ている。特に、電着樹脂層が、イオン性基を含有するポ
リイミド樹脂と、該ポリイミド樹脂を溶解可能な有機溶
剤、水、前記イオン性基と極性が異なるイオン性化合物
からなる電着塗料組成物より電着により形成された後、
乾燥された樹脂層、あるいは更に、必要に応じて熱処理
され、硬化された樹脂層であることにより、機械的に強
固で、化学的にも安定した静電アクチュエータにおける
電極配線板の形成を可能としている。また、静電アクチ
ユエータにおいては、通常、その駆動電圧は２００Ｖ〜
１０００Ｖであり、従来のスルーホールを形成する方法
の場合には絶縁破壊を防止するために、基板膜厚とじて
は１μｍ以上必要であるが、本発明における電極配線板
は、電気絶縁性基板上に複数（３種類が一般）の電極群
を積層して形成するにあたり、電着樹脂層を介して積層
化することにより、電気絶縁性基板の膜厚を薄くするこ
とができ、静電アクチユエータを積層してアクチユエー
タとする場合に、全体の容量を小さくすることができ
る。

【００３０】尚、電極ピッチを１０μｍ程度まで微細化
することが可能であり、固定子における帯状電極配置密
度を高くでき、静電アクチユエータの高出力、低電圧駆
動化が達成される。また、本発明における電極配線板
は、転写で電極層を積層することにより、絶縁層を介し
て他の電極層上に積層しても、或いは絶縁層による段差
があっても、電極層の断線等を生じにくくでき、リソグ
ラフィー等では不可能な配線（電極ないし取り出し電
極）の多層化を行うことができ、また、作業工程も簡素
化できる。更に、従来の電極配線基板にスルーホールを
形成する場合には、電極ピッチが細かくなるにつれて、
スルーホールの径に影響されて電極ピッチの微細化には
限界があり、しかも、スルーホールを近接して穿設する
必要があることから、基材の材質として剛性の高いガラ
ス等は使用できないという問題があるが、本発明の多層
電極配線板では、電極ピツチが細かくなっても、取り出
し電極部の大きさは変わらないので、同一面積の基板に
おいては、有効な配線部分の面積を広くとれ、また、ガ
ラス等の基材を有効に使用できる。

【００３１】本発明の静電アクチュエータにおける電極
配線板の製造方法は、このような構成にすることによ
り、帯状電極の密度が高く、且つ、その膜厚を薄膜化で
き、更に、機械的に強固で、化学的にも安定した構造の
静電アクチュエータにおける電極配線板の製造方法の提
供を可能としている。結果、小型化、高出力、低電圧駆
動化が可能な静電アクチュエータの提供を可能としてい
る。

【００３２】

【発明の実施の形態】本発明の静電アクチュエータにお
ける電極配線板の実施の形態の１例を図１０に基づいて
説明する。図１０（ａ）は、その斜視図、図１０（ｂ）
は、電着樹脂層１４２により電極ないし取り出し電極が
直接、電気絶縁性基板１２０上に固着されている箇所の
幅方向の断面図で、図１０（ｃ）は図１０（ａ）のＡ１
−Ａ２における重なり部付近の断面図である。図１０
中、１２０は電気絶縁性基板、１２５は第１電極群（帯
状電極）、１２６は第２電極群（帯状電極）、１２７は
第３電極群（帯状電極）、１２５Ａ、１２６Ａ、１２７
Ａは、それぞれ、第１電極群１２５、第２電極群１２
６、第３電極群１２７の取り出し電極部、１４１は導電
性層、１４２は電着樹脂層である。

【００３３】図１０（ａ）に示す本例の電極配線板は、
図１に示される静電アクチユエータにおける固定子、あ
るいは、図６に示される静電アクチユエータにおける固
定子及ぴ移動子として、使用するためのもので、電気絶
縁性基板１２０上に電着樹脂層１４２を介して、第１電
極群１２５とその取り出し電極１２５Ａ、第２電極群１
２６とその取り出し電極群１２６Ａが配置され、更に、
第３の電極群１２７とその取り出し電極１２７Ａが電気
絶縁性基板１２０上ないし第２電極群１２６の取り出し
電極群１２６Ａ上に電着樹脂層１４２を介して積層して
なるものであり、駆動部である帯状電極部（電極群１２
５、１２６、１２７）は電気絶縁性基板上に互い違いに
順次一定間隔で、相互に平行に積層されている。各電極
群（帯状電極）１２５〜１２７およびその取り出し電極
１２５Ａ〜１２７Ａは、それぞれ、導電性層１４１から
なり、該導電性層１４１の下部に形成された絶縁性の電
着樹脂層１４２によって、直接あるいは他の取り出し電
極部を介して、電気絶縁性基板１２０に固着されてい
る。図１０（ｂ）、図１０（ｃ）に示すように、各電極
とその取り出し電極の下側には、必ず、各電極とその取
り出し電極に沿い電着樹脂層１４２が設けられている。

【００３４】電着樹脂層１４２は、イオン性基を含有す
るポリイミド樹脂と、該ポリイミド樹脂を溶解可能な有
機溶剤、水、前記イオン性基と極性が異なるイオン性化
合物からなる電着塗料組成物より電着により形成された
後、乾燥され、更に熱処理して硬化された樹脂層であ
り、機械的強度、化学的安定性の点で優れており、導電
性層１４１はこれにより強固に保持される。

【００３５】導電性層１４１としては、導電性、コスト
の面から、通常めっき銅が使用されるが、必ずしもこれ
に限定はされない。また、めっき銅を主材とし他の金属
との２層以上にしても良い。

【００３６】電気絶縁性基板１２０としては、ポリエチ
レンテレフタレート、ポリイミド、エポキシ樹脂等のプ
ラスチツク、またガラス等が適用できる。

【００３７】図１０に示す本例の電極配線板の製造方法
を、図１１に基づいて説明する。尚、これを以て、本発
明の静電アクチュエータにおける電極配線板の製造方法
の実施の形態の１例の説明に代える。先ず、電気絶縁性
基板１２０と、図１０に示す電極配線板の第１の電極群
（帯状配線）１２５とその取り出し電極１２５Ａ、およ
び第２の電極群（帯状配線）１２６とその取り出し電極
１２６Ａの形状に合わせて、導電性層１４１（図１２の
３３０に相当）を選択めっき形成し、その上に粘着性な
いし接着性を有する絶縁樹脂層（図１２の３４０Ａに相
当）を電着形成した転写版を用意しておく。（図１１
（ａ））尚、転写版の形成方法については、図１２に基づき後
述する。

【００３８】次いで、電気絶縁性基板１２０の一面に、
絶縁樹脂層（図１２の３４０Ａに相当）を介して転写版
を圧着した後、転写版用基板のみを剥離して導電性層
１４１をその下に前記絶縁樹脂層を設けた状態で、電気
絶縁性基板１２０側に転写形成する。（図１１（ｂ））圧着方法としては、ローラ圧着、プレート圧着、真空圧
着等のいずれの方法によってもよく、必要に応じて熱圧
着する。これにより、電極群とその取り出し電極が互い
に重ならない状態の、電極群１２５、１２６と、それら
の取り出し電極１２５Ａ、１２６Ａとが電気絶縁性基板
１２０の一面に形成される。

【００３９】次いで、電極群１２５、１２６と、それら
の取り出し電極１２５Ａ、１２６Ａとが形成された電気
絶縁性基板１２０の所定の位置に位置合わせして、第３
の電極群（帯び状配線）１２７とその取り出し電極１２
７Ａの形状に合わせて、導電性層１４１（図１２の３３
０に相当）を選択めっき形成し、その上に粘着性ないし
接着性を有する絶縁樹脂層（図１２の３４０Ａに相当）
を電着形成した転写版を用い、同様にして転写して、
所望の電極配線板を得る。（図１１（ｃ））尚、転写版の形成方法についても、図１２に基づき後
述する。

【００４０】このようにして、所望の電極配線板を得ら
れるが、転写版、転写版の転写順を逆順にしても、
図１０に示す電極配線板と同様の機能を有する電極配線
板が得られることは言うまでもない。また、上記では転
写版を２版用いて転写したが、各電極群とその取り出し
電極毎に転写版を形成して、即ち、転写版を３版形成し
て、３版を順次、電気絶縁性基板１２０に転写しても良
い。

【００４１】このようにして作製される電極配線板上に
は、必要に応じて、オーバーコート層として、２５μｍ
厚のポリエチレンテレフタレートフイルム、ポリイミド
フイルム等の電気絶縁性フイルムを積層するか、まだは
エポキシ樹脂等を塗布した後、２５μｍ厚のポリエチレ
ンテレフタレートフイルム、ポリイミドフイルム等の電
気絶縁性フイルムを積層しておく。

【００４２】転写版、の製造、および転写は、例え
ば、図１２のようにして行うが、これに限定はされな
い。以下、図１２に示す転写版の製造方法、および転写
方法を、簡単に説明する。先ず、導電性基板３１０上
に、耐めっき性のレジストを塗布、乾燥した（図１２
（ａ））後、作成する電極群とその引出し電極の形状に
合わせたパターン版を用いて貼着露光し、現像、乾燥処
理を経て、作成する配線体の形状に合わせた開口部３２
５を有するレジストのパターンを形成する。（図１２
（ｂ））導電性基板としては、めっき剥離性の良いものが好まし
く、通常、ステンレス板材が使用される。レジスト３２
０としては、耐めっき性があり、処理性の良いものが好
ましいく、例えば、ノボラック系のフォトレジスト等が
適用できる。ここでは、レジスト３２０の膜厚として
は、作成する導電性層の所望の厚さよりも厚く、且つ、
作成する配線体の厚さ（導電性層とその上の電着樹脂層
との厚さを併せた厚さ）よりも薄くなるようにする。通
常、０．５〜４０μｍ程度である。ここでは、フォトレ
ジストを用いてレジスト３２０を所定の形状に開口した
が、スクリーン印刷等を用いて、所定形状に開口した耐
めっき性のレジストを形成しても良いことは言うまでも
ない。

【００４３】次いで、レジスト３２０の開口部３２５に
導電性層（めっき金属）３３０を、レジスト３２０の膜
厚より薄くなる状態でめっき形成する。（図１２
（ｃ））導電性層３３０をめっき銅とする場合には、公知の銅め
っき浴にてめっき形成できる。

【００４４】次いで、洗浄処理等を経て、導電性層３３
０の露出した部分に電着により絶縁樹脂層（電着粘着剤
あるいは電着接着剤）３４０Ａを形成する。（図１２
（ｄ））電着は、イオン性基を含有するポリイミド樹
脂と、該ポリイミド樹脂を溶解可能な有機溶剤、水、前
記イオン性基と極性が異なるイオン性化合物からなる電
着塗料組成物を用いて行う。更に具体的には、イオン性
基を含有するポリイミド樹脂は、アルカリ性または酸性
物質により中和して水に可溶化された状態、または水分
散状態で電着法に供される。すなわち、アニオン性の場
合、トリメチルアミン、ジエチルアミン、ジメチルエタ
ノールアミン、ジイソプロパノールアミン等のアミン
類、アンモニア、苛性カリ等の無機アルカリで中和す
る。カチオン性の場合は、酢酸、ぎ酸、プロピオン酸、
乳酸等の酸で中和する。そして、中和された水に可溶化
されたイオン性基を含有するポリイミド樹脂は、水分散
型または溶解型として水に希釈された状態で使用され
る。電着後、導電性層３３０上に形成された絶縁性樹脂
層（電着粘着剤あるいは電着接着剤）３４０Ａを乾燥、
必要に応じて熱処理を施しておく。絶縁性樹脂層３４０
Ａは、転写性の面から、常温ないし加熱により粘着性あ
るいは接着性を有することが必要である。図１２（ｄ）
に示す状態のものをここでは転写版と言う。

【００４５】次いで、図１２（ｄ）に示す転写版の絶縁
性樹脂層３４０Ａを、絶縁性基板３８０に向け、転写版
と絶縁性基板３８０とを圧着し（図１２（ｅ））、転写
版の導電性基板３１０とレジスト３２０のみを剥離し
て、導電性層３３０を絶縁性樹脂層３４０Ａを介して、
絶縁性基板３８０側に転写した後、絶縁性樹脂層３４０
Ａを硬化させて電着樹脂層３４０とし、所望形状の電極
群とその取り出し電極とが、その下に電着樹脂層３４０
を設けて形成される。（図１２（ｆ））

【００４６】本例の変形例としては、図１３に示すよう
に、ドーナツ板状の電気絶縁性基板上に、円中心から放
射状に延びるように帯状の電極を配置したものでも良
い。

【００４７】

【実施例】実施例は図１０に示す電極配線板を、図１１
に示す工程にて作製したもので、使用した転写版、
の作製は図１２に示すようにして行い、且つ図１２に示
すようにして転写した。以下、図１０、図１１、図１２
に基づいて説明する。先ず、以下のようにして、転写版
、を作製した。導電性基板３１０として、めっき剥
離性の良い、厚さ０．１０ｍｍのステンレス板材を用
い、その一面に耐めっき性の市販のフォトレジスト（レ
ジスト３２０）ＰＭＥＲＡＲ９００（東京応化工業株
式会社製）をスピンコート法により塗布して、オーブン
８５°Ｃ、３０分間乾燥を行い、乾燥後の膜厚を約１０
μｍに形成した。（図１２（ａ））次いで、所定形状のパターン版を用いて露光、現像し
て、形成する配線体の形状の開口部３２５を形成した。
（図１２（ｂ））露光装置Ｐ−２０２−Ｇ（大日本スクリーン製造株式会
社製）を用いて密着露光を行った。露光条件は３０ｃｏ
ｕｎｔとした。次いで、図１１（ｂ）に示す転写用原版
と含燐銅電極とを対向させて下記の組成の硫酸銅めっき
浴中に浸漬し、直流電源の陽極に含燐銅電極を、陰極に
導電性基板３１０を接続し、電流密度２Ａ／ｄｍ²で２
８分間の通電を行い、レジスト３２０の開口部３２５か
ら露出した部分に厚さ１０μｍの銅めっき膜からなる導
電性層３３０を形成した。（図１２（ｃ））（硫酸銅めっき浴の組成）ＣｕＳＯ₄・５Ｈ₂０２００ｇ／ｌＨ₂ＳＯ₄ ５０ｇ／ｌＨＣｌ０．１５ｍｌ／ｌ（Ｃｌとして６０ｐｐｍ）

【００４８】次いで、洗浄処理等を経て、導電性層３３
０の露出した部分に電着により絶縁性樹脂層（電着粘着
剤あるいは電着接着剤）３４０Ａを形成した。（図１２
（ｄ））導電性層３３０が形成された図１２（ｃ）の状態の版を
白金電極と対向させ、下記のようにして調整したアニオ
ン型の電着液中に浸漬し、定電圧電源の陽極に導電性基
板３１０を、陰極に白金電極を接続し、１５０Ｖの電圧
で５分間の電着を行い、１５０°Ｃで５分間、乾燥、熱
処理して厚さ１５μｍの絶縁性樹脂層３４０Ａを電着形
成した。ポリイミドワニスを作製し、電着液の調整は以
下のように行った。＜ポリイミドワニスの製造＞１１容量の三つ口セパラブ
ルフラスコにステンレス製イカリ攪拌器，窒素導入管及
びストップコックの付いたトラップの上に玉付き冷却管
をつけた還流冷却器を取り付ける。窒素気流中を流しな
がら温度調整機のついたシリコーン浴中にセパラブルフ
ラスコをつけて加熱した。反応温度は浴温で示す。３、
４、３’、４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸ジ無
水物（以後ＢＴＤＡと呼ぶ）３２．２２ｇ（０．ｌモ
ル）、ビス（４−（３−アミノフェノキシ）フェニル）
スルホン（ｍ−ＢＡＰＳ）２１．６３ｇ（０．０５モ
ル），γ−バレロラクトン１．５ｇ（０．０１５モ
ル）、ピリジン２．３７ｇ（０．０３モル）、ＮＭＰ
（Ｎ−メチル−２−ピロリドンの略）２００ｇ、トルエ
ン３０ｇを加えて、窒素を通じながらシリコン浴中，室
温で３０分撹件（２００ｒｐｍ）、ついで昇温して１８
０℃、ｌ時間、２００ｒｐｍに攪拌しながら反応させ
る。トルエン−水留出分１５ｍｌを除去し、空冷して、
ＢＴＤＡ１６．１１ｇ（０．０５モル）、３、５ジアミ
ノ安息香酸（以後ＤＡＢｚと呼ぶ）１５．２２ｇ（０．
１モル）、ＮＭＰ１１９ｇ、トルエン３０ｇを添加し、
室温で３０分攪拌したのち（２００ｒｐｍ）、次いで昇
温して１８０℃に加熱攪拌しトルエンー水留出分１５ｍ
ｌを除去する。その後、トルエンー水留出分を系外に除
きながら、１８０℃、３時間、加熱、撹拌して反応を終
了した。２０％ポリイミドワニスを得た。＜電着液の調製＞２０％濃度ポリイミドワニス１００ｇ
に３ＳＮ（ＮＭＰ：テトラヒドロチオフェンー１、ｌ−
ジオキシド＝ｌ：３（重量）の混合溶液）１５０ｇ、ベ
ンジルアルコール７５ｇ、メチルモルホリン５．０ｇ
（中和率２００％）、水３０ｇを攪拌して水性電着液を
調製する。得られた水性電着液は、ポリイミド７．４
％、ｐＨ７．８、暗赤褐色透明液である。

【００４９】電着後、導電性層３３０上に形成された絶
縁性樹脂層（電着粘着剤あるいは電着接着剤）３４０Ａ
を、１５０°Ｃで５分間、熱処理を施し、乾燥、硬化さ
せた。絶縁性樹脂層３４０Ａは、常温ないし加熱により
粘着性あるいは接着性を有する。このようにして、電極
配線板を形成するための転写版、転写版を作製し
た。

【００５０】次いで、上記転写版、転写版を用い、
順に、膜厚２５μｍのポリイミドからなる絶縁性基板３
８０に、順次、電極と取り出し電極とを、以下のように
して転写形成した。図１２（ｄ）に示す転写版の絶縁性
樹脂層３４０Ａを、絶縁性基板３８０に向け、転写版と
基板３８０とを、下記の圧着条件のもとで圧着し（図１
２（ｅ））、転写版の導電性基板３１０とレジスト３２
０のみを剥離して、導電性層３３０を絶縁性樹脂層３４
０Ａを介して、絶縁性基板３８０側に転写した。（圧着条件）圧力２０ｋｇ／cm² 温度１８０°Ｃ転写版による転写で、図１１（ｂ）の状態になり、更
に行う転写版による転写で、図１１（ｃ）の状態にな
った。

【００５１】この後、温度２００°Ｃで熱処理して、更
に絶縁性樹脂層３４０Ａを硬化させ、これを電着樹脂層
３４０として、本例の電極配線基板を作製した。各帯状
電極のピッチは１５０μｍであった。

【００５２】更に、この電極配線板上にエポキシ樹脂を
２μｍの膜厚で塗布した後、２５μｍの膜厚のポリイミ
ドフイルムを接着剤を使用して積層し、全体の膜厚が７
７μｍの電極配線板を得た。

【００５３】この電極配線板を固定子として使用して、
図１に示す静電アクチユエータを組立て、４００Ｖの電
圧を固定子の各電極に印加し、駆動させたところ、固定
子における絶縁破壊がなく、良好であった。

【００５４】

【発明の効果】上記のように、本発明は、静電アクチユ
エータにおける帯状電極の密度を高くすることができる
と共に、静電アクチユエータの膜厚を薄膜化でき、小型
化でき、高出力、低電圧駆動化を可能とする電極配線板
の提供を可能とした。更に、その製造工程が簡単で量産
に対応でき、且つ、機械的に強固で、化学的にも安定し
た構造の電極配線板の提供を可能とした。同時に、その
ような静電アクチユエータにおける電極配線板の製造方
法の提供を可能とした。

【図面の簡単な説明】

【図１】第ｌの例の静電アクチユエータの断面図

【図２】第ｌの例の静電アクチユエータの斜視図

【図３】第１の例の静電アクチユエータの動作原理の説
明図

【図４】第ｌの例の静電アクチユエータにおける各電極
群への電圧印加順序を説明するための図

【図５】第２の例の静電アクチユエータの断面図

【図６】第２の例の静電アクチユエータにおける各電極
間の関係を説明するための図

【図７】第２の例の静電アクチユエータの斜視図

【図８】図７のＡ一Ａ面での概略断面図

【図９】移動子と固定子における、各取り出し電極への
電圧印加順序を説明するための図

【図１０】図１０（ａ）は実施の形態の１例を示した斜
視図で、図１０（ｂ）は、電極ないし取り出し電極が直
接、電気絶縁性基板１２０上に固着されている箇所の幅
方向の断面図で、図１０（ｃ）は図１０（ａ）のＡ１−
Ａ２における重なり部付近の断面図である。

【図１１】実施の形態の１例の電極配線基板の製造工程
を説明するための工程図

【図１２】転写版の製造方法、転写を説明するための一
部断面図

【図１３】実施の形態の１例の変形例である電極配線板
の概略平面図

【符号の説明】

ｌ固定子２電気絶縁性基板３電気絶縁性フイルム５電極層１０移動子１１電気絶縁性基板１５抵抗体層２５固定子における第ｌ電極群２５Ａ固定子における第ｌ電極群の取り出し電極２６固定子における第２電極群２６Ａ固定子における第２電極群の取り出し電極２７固定子における第３電極群２７Ａ固定子における第３電極群の取り出し電極２５’ 移動子における第１電極群２５’Ａ移動子における第１電極群の取り出し電極２６’ 移動子における第２電極群２６’Ａ移動子における第２電極群の取り出し電極２７’ 移動子における第３電極群２７’Ａ移動子における第３電極群の取り出し電極１２０電気絶縁性基板１２５第１電極群（帯状電極）１２６第２電極群（帯状電極）１２７第３電極群（帯状電極）１２５Ａ第１電極群の取り出し電極１２６Ａ第２電極群の取り出し電極１２７Ａ第２電極群の取り出し電極１４１導電性層１４２電着樹脂層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の電気絶縁性基板上に駆動部を形成
する電気的に独立した複数の電極群からなる複数の帯状
電極が配線され、該複数の帯状電極の電極群毎に取り出
し電極部を設けた固定子と、該固定子における帯状電極
部上に載置され、第２の電気絶縁性基板上に抵抗体層を
積層した移動子、もしくは第２の電気絶縁性基板上に駆
動部を形成する電気的に独立した複数の電極群からなる
複数の帯状電極が配線され、該複数の帯状電極の電極群
毎に取り出し電極部を設けた移動子とからなり、固定子
の複数の帯状電極、あるいは固定子の複数の帯状電極と
移動子の複数の帯状電極への印加電圧を制御することに
より、移動子を浮上させて、移動させる静電アクチュエ
ータにおいて用いられる、固定子用あるいは移動子用の
配線板であって、帯状電極および取り出し電極は、それ
ぞれ、導電性層からなり、該導電性層の下部に形成され
た絶縁性の電着樹脂層によって、直接あるいは他の取り
出し電極部を介して、第１の電気絶縁性基板ないし第２
の電気絶縁性基板に固着されているもので、且つ、絶縁
性の電着樹脂層がイオン性基を含有するポリイミド樹脂
と、該ポリイミド樹脂を溶解可能な有機溶剤、水、前記
イオン性基と極性が異なるイオン性化合物からなる電着
塗料組成物より電着により形成された後、乾燥された樹
脂層、あるいは更に、必要に応じて熱処理され、硬化さ
れた樹脂層であることを特徴とする静電アクチュエータ
における電極配線板。
【請求項２】第１の電気絶縁性基板上に駆動部を形成
する電気的に独立した複数の電極群からなる複数の帯状
電極が配線され、該複数の帯状電極の電極群毎に取り出
し電極部を設けた固定子と、該固定子における帯状電極
部上に載置され、第２の電気絶縁性基板上に抵抗体層を
積層した移動子、もしくは第２の電気絶縁性基板上に駆
動部を形成する電気的に独立した複数の電極群からなる
複数の帯状電極が配線され、該複数の帯状電極の電極群
毎に取り出し電極部を設けた移動子とからなり、固定子
の複数の帯状電極、あるいは固定子の複数の帯状電極と
移動子の複数の帯状電極への印加電圧を制御することに
より、移動子を浮上させて、移動させる静電アクチュエ
ータに用いられる、固定子用あるいは移動子用の配線板
の製造方法であって、（ａ）帯状電極とその取り出し電
極が重ならない、１つないし２つの電極群とその取り出
し電極からなる組毎に分けて、それぞれ、少なくとも一
面が導電性の転写版用基板の該一面に帯状電極およびま
たは取り出し電極部に合わせた所定形状の導電性層を選
択めっきして設け、更に該導電性層上に絶縁性樹脂層を
電着形成して、転写版を形成する転写版形成工程と、
（ｂ）形成された転写版、複数版を用い、順次、それぞ
れ、転写版の絶縁性樹脂層側を、第１の電気絶縁性基板
ないし第２の電気絶縁性基板に圧着して、転写版用基板
のみを剥離して、前記第１の電気絶縁性基板ないし第２
の電気絶縁性基板上に、固定子あるいは移動子を、転写
形成する転写工程とを有するもので、且つ、前記絶縁性
樹脂層の電着形成が、イオン性基を含有するポリイミド
樹脂と、該ポリイミド樹脂を溶解可能な有機溶剤、水、
前記イオン性基と極性が異なるイオン性化合物からなる
電着塗料組成物より電着により形成するものであること
を特徴とする静電アクチュエータにおける電極配線板の
製造方法。