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公開番号2025077298
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-19
出願番号2023189381
出願日2023-11-06
発明の名称静電アクチュエータ
出願人本田技研工業株式会社,国立研究開発法人物質・材料研究機構
代理人個人,個人,個人,個人
主分類B81B 3/00 20060101AFI20250512BHJP(マイクロ構造技術)
要約【課題】数100Vの小型軽量な既存ドライバでも実現可能な駆動電圧に下げることができる静電アクチュエータを提供することを目的とする。
【解決手段】静電アクチュエータは、一対の電極に対する電圧操作により電極の相互間で発生する静電気的力を駆動力として利用する静電アクチュエータであって、一対の電極と、一対の電極間に設けられる絶縁液の層である絶縁層と、一対の電極と絶縁層の間に設けられるカバー層と、を備え、カバー層は、ポリイミドの誘電率より高誘電率の素材であり、かつ伸縮性が小さい素材である。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
一対の電極に対する電圧操作により前記電極の相互間で発生する静電気的力を駆動力として利用する静電アクチュエータであって、
前記一対の電極と、
前記一対の電極間に設けられる絶縁液の層である絶縁層と、
前記一対の電極と前記絶縁層の間に設けられるカバー層と、を備え、
前記カバー層は、ポリイミドの誘電率より高誘電率の素材であり、かつ伸縮性が小さい素材である、
静電アクチュエータ。
続きを表示（約 500 文字）【請求項２】
前記カバー層は、少なくとも一部がシリコンと酸素によって形成されたガラス素材である、
請求項１に記載の静電アクチュエータ。
【請求項３】
前記ガラス素材は、低温焼結塗布型シリカをコーティングしたのち、加湿加熱製法により形成される、
請求項２に記載の静電アクチュエータ。
【請求項４】
前記カバー層は、前記電極と、前記絶縁層側の前記カバー層までの厚みが、１μｍ以下である、
請求項１に記載の静電アクチュエータ。
【請求項５】
前記絶縁層の誘電率は、前記カバー層の誘電率より低い、
請求項１に記載の静電アクチュエータ。
【請求項６】
前記電極は、
前記電極が形成される基板上に極性を付与し高極性部を形成し、
導電性材料を含有する液体を前記高極性部に付与し、
前記基板上を移動させることで前記導電性材料を含有する液体を広げるコーティングバーにより、前記高極性部上に前記導電性材料を含有する液体を塗布する、ことで形成される、
請求項１に記載の静電アクチュエータ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電アクチュエータに関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、静電気力で発生するエネルギーを動力に変換し、物体を動かす働きをもつ静電アクチュエータの開発が進められている。静電アクチュエータは、例えば、可変焦点レンズの駆動、シャッターの駆動などの光学分野で使用されている。また、静電アクチュエータは、ロボットの人工筋肉、義手、義足などへの適用が研究されている。このような静電アクチュエータは、薄型基板が必要であり、ＦＰＣ（Flexible printed circuits）を用いて作成される。例えば、ロボット等の人工筋肉に静電アクチュエータを用いる場合、静電アクチュエータは、例えばアディティブ法によって電極を作成することが検討されている（例えば、非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
Xuying Liu , Masayuki Kanehara , Chuan Liu,et al., “Spontaneous Patterning of High-Resolution Electronics via Parallel Vacuum Ultraviolet”, Adv. Mater. 2016, 28, 6568-6573, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, 2016
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来手法で作成した静電アクチュエータを例えばロボット等の人工筋肉として利用する場合は、駆動に例えば１ｋＶを超えるような高電圧が必要であり、電源が大型化してしまう課題がある。
【０００５】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、数１００Ｖの小型軽量な既存ドライバでも実現可能な駆動電圧に下げることができる静電アクチュエータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る静電アクチュエータは、一対の電極に対する電圧操作により前記電極の相互間で発生する静電気的力を駆動力として利用する静電アクチュエータであって、前記一対の電極と、前記一対の電極間に設けられる絶縁液の層である絶縁層と、前記一対の電極と前記絶縁層の間に設けられるカバー層と、を備え、前記カバー層は、ポリイミドの誘電率より高誘電率の素材であり、かつ伸縮性が小さい素材である、静電アクチュエータである。
【０００７】
（２）また、上記（１）に記載の一態様に係る静電アクチュエータにおいて、前記カバー層は、少なくとも一部がシリコンと酸素によって形成されたガラス素材であるようにしてもよい。
【０００８】
（３）また、上記（２）に記載の一態様に係る静電アクチュエータにおいて、前記ガラス素材は、低温焼結塗布型シリカをコーティングしたのち、加湿加熱製法により形成されるようにしてもよい。
【０００９】
（４）また、上記（１）から（４）のうちのいずれか１つに記載の一態様に係る静電アクチュエータにおいて、前記カバー層は、前記電極と、前記絶縁層側の前記カバー層までの厚みが、１μｍ以下であるようにしてもよい。
【００１０】
（５）また、上記（１）から（４）のうちのいずれか１つに記載の一態様に係る静電アクチュエータにおいて、前記絶縁層の誘電率は、前記カバー層の誘電率より低いようにしてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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