(57)【要約】【課題】非対称力を使用する静電発電機の箱型電荷搬送電極を、その支持体となる誘電体を、進行方向の後方に残して作製すると、その誘電体自由表面に静電誘導された電荷に作用する後方向きの静電力が大きく、進行方向向きの静電力を相殺して、ほとんど発電ができなかった。【解決手段】電荷搬送電極の形状を、箱型から樋型に変え、その両端で支持するようにして、電荷搬送電極の後方の誘電体を不要にし、後方向きの静電力を大幅に削減できた。また、該両端支持の樋型電極を、中間工程で、その内部が犠牲層になるように形成し、最後に、該犠牲層を溶解して取り除くことで容易に作製できた。【選択図】図４
2010098925.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定の電位源とその対向電極及び、その進行方向で非対称形状の移動自由な電極、または該電極を含む移動体より構成される、非対称力を使用する静電機器において、該静電機器の、筐体内部を、減圧（真空）するか、絶縁性気体または絶縁性液体で埋めること。
【請求項２】
固定の電位源とその対向電極及び、その進行方向で非対称形状の移動自由な電極、または該電極を含む移動体より構成される、非対称力を使用する静電機器において、該非対称形電極をその支持絶縁体を含めて、該支持体と実質同一誘電率の絶縁体または液体に埋め込み、その進行方向で誘電率の異なる境界を形成させないこと。
【請求項３】
固定の電位源とその対向電極及び、その進行方向で非対称形状の移動自由な電極、または該電極を含む移動体より構成される、非対称力を使用する静電機器において、該移動体の、非対称形電極が形成されていない、中心部、周辺部、または円周部（側面）に、電荷帯を形成し、それと対応する、該移動体をおおう筐体の内面に、それと同極性の電荷帯を形成すること。
【請求項４】
固定の電位源とその対向電極及び、その進行方向で非対称形状の移動自由な電極、または該電極を含む移動体より構成される、非対称力を使用する静電機器において、該電位源として、ポーリングした強誘電体を使用すること。
【請求項５】
固定の電位源とその対向電極及び、その進行方向で非対称形状の移動自由な電極、または該電極を含む移動体より構成される、非対称力を使用する静電機器において、該電極の形状を、その進行方向の後方が開いた樋型とし、その両端でこれを該移動体の基板に接続して支持すること。
【請求項６】
請求項５において、移動体の基板に、犠牲層を設け、犠牲層を含む、移動体の両面に、電極層を設け、該電極層を、樋型電極の上下電極の形状になるように、移動体の基板ごとカットし、該上下電極を使って、メッキ法等で、樋型電極の縦電極を形成し、最後に、犠牲層を溶解等で取り除く樋型電極の製造方法。
【請求項７】
請求項６において、犠牲層をすべて取り除かずに、縦電極の裏面（進行方向と逆側）に、縦板状に残すか、この部分に、移動体の基板材料が残るようにカットして、犠牲層取り除き時に、該基板材料を残すこと。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、新たに確認された、静電気力、すなわち、非対称力を使用する静電機器、例えば、静電発電機の構成と、そこに使用される材料、及び、その構成部品の製法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  本出願人は先にグラディエント力と基本原理は共通であるが、見逃されていた力（仮に非対称力と呼ぶ）をシミュレーションで見出し、簡単な実験でこれを確認して、米国静電気学会に報告（参考文献［１］［２］）するとともに、該非対称力を使用する静電機器の出願（参考特許［１］［２］）を行った。
ただし、その出願には、具体的な装置構成が開示されていなかったため、引き続き、具体的な装置構成に関する出願（参考特許［３］）を行った。
参考文献［１］  米国静電気学会  ２００７年  年次大会予稿集  Ｐ．１５５
参考文献［２］  米国静電気学会  ２００８年  年次大会電子予稿  Ｄ３
参考特許［１］  特開２００８−００５６９０
参考特許［２］  ＷＯ  ２００８／０９９６５３
参考特許［３］  出願番号２００８−１０８３３６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  ところが、その装置構成を実施しようと試みたところ、いくつか問題が残されていて実際はその装置が稼動するのが難しいことが分かった。
そこで、本発明の目的は、それらの課題を解決した、非対称力により駆動される静電機器、例えば、静電発電機が、実際に稼動できる装置構成を提供することにある。【０００４】  参考特許［３］に開示された図１６〜図２１により先願技術の内容とその問題点、すなわち、本発明の課題を具体的に説明する。図１６は、静電発電機の電荷搬送体の製法を示している。まず、ポリカーボネイトのような薄い絶縁性の円形基板を準備し、その両面に銅箔を張る（Ａ）。次に、銅箔を基板の中心より放射状に広がる一本づつの基線に多くの凸部が並んで付いているように両面エッチングする（Ｂ）。銅箔凸部を残し、その両側と前面をカッテイングして切り落とす、切り落とした部分は、基板の中心より放射状に広がる多くのスリットになる。（Ｃ）銅スルーホールメッキで、ポリカーボネイト基板の残された各凸部の３側面に銅箔を形成する。ポリカーボネイトを囲む表裏と３側面の銅箔により箱型電極の電荷搬送体が形成される。（Ｄ）【０００５】  多数の箱型搬送電極１７を放射状に配した電荷搬送体円板２０の全体像を図１７に示す。該電荷搬送体円板は、図１８に示されるように、上下の固定電極板２１，２２間に自由に回転できるようにセットされる。該２枚の固定円板と、その間に置かれた１枚の回転自由円板で静電発電機の１ユニットが構成される。
上下の固定電極円板には、放射状に、多くの、対向接地電極（電荷注入電極）１６、エレクトレット等の高電位発生源１８、電荷回収電極１９が形成される。【０００６】  １個の箱型電荷搬送体１７に注目し、それが、上下の固定電極板に向かい合わせに形成されている接地電極対１６、エレクトレットつい１８、電荷回収電極つい１９間を通過していく様子を図１９に示す。【０００７】  このとき、エレクトレット１８の電位を正、接地電極１６と電荷回収電極１９の電位を０Ｖとすると、真ん中のエレクトレット１８より、左右の接地電極１６と電荷回収電極１９に向かう電界が形成される。この状態で、電荷搬送体１７が左より右方向に進み、上下の接地電極１６間を抜けるとき図示しない細い導線を伝わって負電荷が該電荷搬送体１７に注入される。その後、負帯電した電荷搬送体１７は、エレクトレット１８対と、接地電極１６対間の電界により右方向に強い静電力を受けて加速されながら進む。そして、エレクトレット１８対間を抜けると、今度は、エレクトレット１８対と電荷回収電極１９対間の逆向きの電界で、左方向に弱い静電力をうけて、減速されながら右に進み電荷回収電極１９対間に入る。該電荷回収電極１９対内は電気的にシールドされているので、該負帯電電荷搬送体１７に作用する静電力はない。【０００８】  ある条件で、負帯電電荷搬送体１７が、この間に受ける静電力をシミュレーションした結果を図２０に示す。この図から、該箱型電荷搬送体１７が受ける静電力は、エレクトレット１８対の前後で大きく異なり、エレクトレット１８対の前方で右方向に受ける静電力が、エレクトレット１８対の後方で左方向に受ける静電力の２倍以上あることが分かる。（注、電荷搬送体１７の形状が正方形（６面銅箔）であれば、エレクトレット１８の前方と後方で受ける力はまったく等しくなる。）【０００９】  この場合、電荷搬送体１７の速度は、接地電極１６対を抜ける時の速度（初速度）よりも、回収電極１９対に到達したときの速度（到達速度）が速くなるが、回収電極１９対に適当な負電位（回収電位）を与えて置くと、エレクトレット１８対を抜けて、回収電極１９に向かうとき、該負帯電電荷搬送体１７が左方向に受ける静電力がより大きくなって、初速度と到達速度が同じになる。この場合、接地電位で注入された負電荷は、接地電位よりも電気的にポテンシャルの高い回収電位まで運ばれるので、搬送電荷量＊ポテンシャル差のエネルギーが発電されたことになる。ただし、この構成では、回収電極１９対は、完全なファラデーゲージにはなっていないので、搬送された電荷が１００％回収される訳ではない。【００１０】  図１９において、１個の箱型電荷搬送体１７の幅を８０μｍ、高さと奥行きを１６０μｍ、接地電極１６とエレクトレット１８の幅を１００μｍ、電荷回収電極１９の幅を１６０μｍ、接地電極１６とエレクトレット１８間を３２０μｍ、エレクトレット１８と電荷回収電極１９間を３２０μｍとし、エレクトレット１８の表面電荷密度を、１．２５Ｅ−５［Ｃ／ｍ２］とすると、電界は、約１．０Ｅ＋６［Ｖ／ｍ］となり、電荷搬送体１７には接地電極１６より、−３．０３Ｅ−１３［Ｃ］の電荷が注入された。この構成で、回収電極１９対で回収される��荷量は、搬送された電荷量の９３．４％であった。【００１１】  回収電極１９の電位を−３４．９Ｖとしたとき、初速度と到達速度が同じになるので、つまり、エレクトレット１８とその左右の電極１６、１９が形成する電界が、該電荷に与えたエネルギーは、電荷搬送体１７の運動量を増減させるためには消費されず、該搬送負電荷を、電気的によりポテンシャルの高い位置に搬送するために１００％消費される。【００１２】  このとき、一箇の電荷搬送体１７で得られる電力Ｐ［Ｗ］は、
Ｐ＝ｑ×ｒ×ｎ×ΔＶ＝−３．０３Ｅ−１３＊０．９３４＊ｎ＊−３４．９＝９８．８＊ｎＥ−１３［Ｊ］
ｑ：搬送電荷量  ［Ｃ］
ｒ：回収効率    ［％］
ｎ：１秒間に到達する電荷回収電極の個数  ［ｌ／ｓ］
ΔＶ：回収電極電位  ［Ｖ］
である。【００１３】  ここで、１個の電荷搬送体（箱型電極）１７が、１秒間に到達する電荷回収電極１９の個数ｎは、次式で求められる。
2010098925.tif 000003
ｖ：電荷搬送体平均速度  ［ｍ／ｓ］
ｄ：電荷回収電極間間隔  ［ｍ］【００１４】  図１９では図示しなかったが、、右側の電荷回収電極１９対から次の接地電極１６対までの間隔を２００μｍとすると、電荷回収電極間間隔は１２００μｍとなる。その速度は、図１７に示す電荷搬送体円板の半径を６０ｍｍ、回転数を１０００ｒｐｍとすると、平均的に４．１８ｍ／ｓになる。（場所により異なるが、半径６０ｍｍのうち、２０ｍｍより６０ｍｍの間に電荷搬送体箱型電極が形成されるとして、半径４０ｍｍ地点の速度を全体の平均値とした。）
故に
2010098925.tif 000004
となる。【００１５】  これを（１）式に代入すると、
Ｐ＝９８．８＊３４８３Ｅ−１３［Ｗ］
≒３．５Ｅ−８［Ｗ］
になる。【００１６】  １個の電荷搬送体箱型電極１７により得られる電力Ｐは小さいが、半径６０ｍｍの電荷搬送体円板上には、７５，０００の箱型電極が形成されるので（円周方向に４２０μｍピッチ、軸方向に３２０μｍピッチで並ぶとして概算した。）、半径６０ｍｍの１枚の電荷搬送体円板全体で得られる電力ΣＰは、
ΣＰ＝Ｐ＊ｎ＝３．５Ｅ−８＊７．５Ｅ＋４＝２．６２５［ｍＷ］
となる。【００１７】  図１８に置ける、上下の固定電極板２１、２２間の間隔は２００μｍなので、固定電極板２１，２２と電荷搬送体円板２０を交互に、高さ１ｍに並べると、電荷搬送体円板２０の数は、５０００個になる。この角柱を、０．１６＊０．１６＊１．００［ｍ］とすると、１ｍ＊１ｍ  には、３６個並べられる。故に、１ｍ３の
発電ボックスで得られる総電力ΣΣＰは
ΣΣＰ＝２．６２５Ｅ−３＊５０００＊３６＝４７２．５［Ｗ］
となる。【００１８】  この非対称力を使う静電発電機の第一の問題点は、空気抵抗にある。図１７に示す電荷搬送体円板２０が１０００ｒｐｍ（平均速度４．１８ｍ／ｓ）で回転するとき、７５，０００個の各箱型電極１７は、その前面に空気抵抗を受ける。前面の面積は、１６０μｍ＊１６０μｍ＝２５６００μｍ２＝０．０２５６ｍｍ２である。７５，０００個全体では、Ｓ＝１９２０ｍｍ２＝０．００１９２ｍ２になる。平均速度ｖ＝４．１８ｍ／ｓで移動するとき、７５０００個の箱型電極１７の前面が１秒間に移動させる空気の体積Ｖは、０．００１９２＊４．１８＝０．００８０ｍ３である。空気の比重は、ρ＝１．２９３ｋｇ／ｍ３なので、その空気の重量ｍは、ｍ＝ρ＊Ｖ＝０．０１０３ｋｇである。【００１９】  この空気の速度ｖは、０から４．１８ｍ／ｓまで上げられるので、そのとき、この空気が、箱型電極群より受けた運動量は、ｍ＊ｖ＝０．０１０３＊４．１８＝０．０４３２ｋｇ＊ｍ／ｓである。運動量の変化は力積ｆｔに等しいので、これを１秒で割ると、力Ｆｖ＝０．０４３２ｋｇ＊ｍ／ｓ２＝０．０４３２Ｎ＝４３．２ｍＮになる。これが、空気の慣性抵抗力Ｆｖである。隣り合う箱型電極１７間も、同様にその前面の空気を移動させるので、その分を入れると、１０００ｒｐｍで回転する、半径６０ｍｍの、電荷搬送体円板が受ける慣性空気抵抗は、Ｆｖ＝８６．４ｍＮになる。【００２０】  一方、この電荷搬送体円板２０が得ている静電力Ｆｅは、個々の箱型電極１７の受けている静電力ｆｅの総和である。個々の箱型電極１７が、電界より受ける静電力は、図２０に示されるように、その位置によって異なるが、平均すると、ｆｅ＝１．２９Ｅ−８［Ｎ］である。電荷搬送体円板上には、７５，０００個の、箱型電極１７があるので、その総和Ｆｅは、１．２９Ｅ−８＊７．５Ｅ＋４＝９．６７５Ｅ−４＝９６．８ｍＮである。
つまり、箱型電極群が、電界より受け取る静電力のほとんどは、空気慣性抵抗を補償するために消費されるので、実際には、発電はできない。これが、第一の問題点である。【００２１】  第二の問題点は、図１６で示した、ポリカーボネイトを基板として、その凸部の周り５面を銅メッキして構成した箱型電荷搬送体１７の電極（銅箔）部分ではなく、その後方のポリカーボネイト部分に働く静電力である。先願作成時は、小さな力と予想して、これを無視したが、その後、改めて、シミュレーションで、その大きさを求めて見たところ、無視できないことが分かった。【００２２】  この説明に入る前に、ここで、改めて、この発明の基本原理である「非対称力」について説明する。非対称力は、帯電した導体でも、無帯電の導体でも成り立つが、ここでは、理解しやすい無帯電の場合で説明する。帯電した場合にも、基本的には同じである。【００２３】  図１において、記号１は、正電圧が印加された平面電極で、２は、接地された対向電極で、３は、その間にフロート状態で、おかれた、無帯電の、箱型電極である。矢印は、電気力線を、＋記号は、正電荷を、−記号は負電荷を示している。平面電極１，２で形成される電界中に、導体３が置かれると、その表面には、静電誘導で、正負等量の電荷が現れて、概略、図のように分布する。【００２４】  該電荷に、電界が作用して、静電力が発生する。その方向と大きさを図に⇒印で示す。なお、箱型電極３は、導体のため、そこに入る、あるいは、そこから出てくる電気力線は、すべて、その面に垂直である。故に、そこに、働く静電力もすべて、その面に垂直になる。箱型電極３の底電極板の外面には、左方向向きに、静電力ｆ１が働き、一方、箱型電極３の上下電極板の右側面には、右方向向きに、静電力ｆ２が働く。また、上下電極板の外面には、上向きと、下向きの静電力ｆ３が、内面には、下向きと、上向きに静電力ｆ４が働く。【００２５】  しかしながら、底電極板の内面には、静電気力は働かない。なんとならば、上下電極板がなければ、そこから出て、接地対向電極２に向かう電気力線が、上下電極板の、右端の下面と上面から出て、途中で右方向に曲がって、接地対向電極２に向かうからである。見方を変えれば、底電極板の内面は、上下の電極板で、電気的に遮蔽（シールド）されたと言える。【００２６】  この時、上電極板に上向きに働くｆ３と下電極板に下向きに働くｆ３は大きさが同じで、方向が反対なので、互いに、相殺し、また、上電極板に下向きに働くｆ４と、下電極板に上向きに働くｆ４も同様に相殺するので、結局、該箱型電極３に上下方向に働く静電力はゼロとなる。一方、左右方向に関しては、左方向に働くｆ１の大きさが、右方向に働く２つのｆ２の和よりはるかに大きいため、該箱型電極３には、左方向の静電力が働く。【００２７】  ｆ１がｆ２の和より大きくなったのは、その作用する面積（電気力線が入る面積）が、底電極板の方が、上下電極板の側面の和よりはるかに大きかったからである。これが、非対称力の原理である。【００２８】  なお、本来は、箱型電極３の上方、下方にも電気力線を描くべきであるが省略した。また、箱型電極には、底と上下に加えて、前後の電極板が存在し、ここにも静電力がは��らくのだが、上下電極板に働く上下の静電力が相殺したように、前後の電極板に働く前後の静電力も相殺してゼロになるため省略した。【００２９】  箱型電極３が、５枚の電極板ではなく、ポリカーボネイトの凸部の５面に銅箔を張り、また銅メッキして構成された場合の、電荷分布と電気力線を模型的に図１の下図に示す。電界中におかれた誘電体４の表面には誘電分極で電荷が現れる。ただし、その量は、導体表面に静電誘導で現れる電荷の量より少ない。この、ポリカーボネイト右側面に現れた誘導電荷に電界が作用して、該ポリカーボネイトに右方向の静電力ｆ５が現れる。もしも、この力ｆ５が、該箱型電極３を左方向に引く静電力ｆ１並に大きければ問題である。【００３０】  そこで、先願のシミュレーションで、半径８０μｍ、幅８０μｍ、板厚１０μｍの導電性円筒（箱型は軸対称二次元差分法ではシミュレーションできないので、円筒で置き換えている。）の内側に、半径７０μｍ、長さ１４０μｍ、比誘電率３．０の誘電体円柱を挿入して、該誘電体円柱の外側面に働く静電力ｆ５を求めた。【００３１】  図２０に示す先願のシミュレーションで、進行方向に一番強い静電力が働いた地点と、逆に、後方に一番強い静電力が働いた地点の２点でシミュレーションを行った。その結果を、先願の場合（誘電体円筒が無い場合）と、本願の場合（誘電体円筒がある場合）を対比させて図２に示す。【００３２】  この図から、円筒形電荷搬送体に誘電円等を差し込んでも、進行方向の力が最大になるエレクトレット直前の力はあまり低下しないのに対して、逆方向の力が最大になるエレクトレットを抜けた直後の力は、約３．５倍にもなり、進行方向の最大の力よりも大きくなることが分かる。この結果は、電荷搬送電極が電界より受ける静電力で、電荷回収電極まで到達できないこと、すなわち、発電はできないことを意味している。これが、第二の問題点である。【００３３】  第三の問題点は、摩擦力である。図示していないが、電荷搬送体円板が回転するとき、磁気浮上または静電浮上していないときは、これを支える固定部材とどこかで接触していて、そこに摩擦力が働いているはずである。静電発電機の場合、電荷搬送体円板は、継続して止めることなく回し続けるので、問題になるのは動摩擦力Ｆｋである。【００３４】  動摩擦係数μがいくつになるのかは、実際に、製作して測定して見ないと分からないが、ここでは、０．１と仮定する。この時、動摩擦力Ｆｋは次式で求められる。
Ｆｋ＝μ×ｍｇ
μ：動摩擦係数
ｍ：電荷搬送回転板の質量
ｇ：重力加速度
電荷搬送体円板の直径を１２０ｍｍ、厚さを０．１８ｍｍ、比重を１．２（ポリカーボネイトの比重）とすると、その質量ｍは、２．４＊Ｅ−３｛ｋｇ｝になる。重力加速度ｇは、９．８［ｍ／ｓ２である。【００３５】  これらの値を、上式に代入して計算すると、
Ｆｋ＝２．３５ｍＮ
になる。さほど大きな値ではないが、できれば、無い方が望ましい。【００３６】  第四の問題点は、今後、この方式の静電発電機が実現し、過酷な条件で使用される場合に予想される問題点である。【００３７】  小型静電発電機が、パソコンの電源として使用され、パソコンが固定されている場合は問題にならないが、これが自動車の電源として使用された場合は、激しい上下動や、急加速、急制動等ではげしく揺さぶられることになる。このとき、電荷搬送体円板が浮き上がって、固定上部電極板に当たったり、また、その水平面が、傾いて、円板の端部が、固定電極板の端部をこすったり、また、その中心孔位置が固定回転軸よりずれて、円板の周囲面が、筐体の内面をこすったりする事態が想定される。
【課題を解決するための手段】
【００３８】  第一の問題点、空気抵抗（慣性力）は２つの方法で解決できる。その、第一の方法は、装置内を、減圧、さらには真空状態にすることである。【００３９】  第二の方法は、電荷搬送体円板のスリットを絶縁性樹脂で埋めて、回転方向には突起のない表裏両表面とも滑らかな形状にすることである。この場合、該円板表面と接する空気との間に、粘性力が働くが、慣性力に比較すれば無視できる程度である。【００４０】  第二の問題点、すなわち、箱型搬送電極を支持するポリカーボネイトの後面に誘導電荷が発生し、ここに大きな静電力が働く問題であるが、これに対しても、基本的な対策案は３つある。
その第一案は、箱型搬送電極の後方に、誘電体を置かないことである。【００４１】  その場合、箱型電極をどのように支持すべきかであるが、その一つの方法が、すでに先願（図２１参照）に示されている。電荷搬送体円板となる絶縁板８の上に、厚い（４０〜８０μｍ）銅箔を張り、図のようにエッチングすることで搬送電極９を形成できる。この場合、搬送電極の後方は、全部空気層なので、どこかで誘導電荷が発生して、それに基づく、後方静電力が働くことは起こらない。但し、この場合、該絶縁層の厚い側面は、静電発電にまったく寄与していないので、空間の利用効率は悪い。【００４２】  そこで、これに代わるより効率のよい方法を示す。ここまで、箱型電極では、底板電極内面の電気的遮蔽（シールド）を、上下前後４枚の電極板で行っていたが、実は、前後２枚の電極板のみで代行することも可能である。シミュレーションによると、底板の長さの半分より、前後電極板が長ければ、十分、遮蔽（シールド）効果はでる。（参考文献）【００４３】  故に、この条件を満たすならば、搬送電極の形状は、箱型でなく、樋型でよいことになる。樋型であれば、その前後を支えるだけで、その中間は、樋型電極を構成する金属材料自身の強度で十分持たせられる。この場合、その前面は１００％電荷搬送電極として機能するので、レイアウト的に、非常に効率がよい。【００４４】  第二の問題点、後部誘電体支持体に働く後方静電力に対する第二案は、第一案とは逆に、ポリカーボネイト基板凸部に銅メッキで箱型電極形成後、ポリカーボネイトまたは同一の誘電率の樹脂で全体を生めて１枚の誘電円板を形成することである。この場合も、誘電層と空気の境目、すなわち、誘電率の異なる部分には誘導電荷が現れて、これに、斜め方向の静電力が働くが、斜め前方と、斜め後方の力が相殺しあうので、加速力にも減速力にもならない。
以上述べたように、第一の問題点と、第二の問題点に対する第二の対策案は、結果的には同じになる。【００４５】  第二の問題点に対する第三案は、筐体内部を、箱型電極の支持体と同一誘電率の液体で満たすことである。このようにすれば、箱型電極の後方で、誘電率の異なる部分はなくなり、その結果、誘電率の異なる境界面に発生する誘導電荷も無くなり、当然、そこに働く静電力も無くなる。【００４６】  従来技術の第三の問題点、すなわち、回転する電荷電荷搬送体円板と、その軸の間に働く、動摩擦力、及び、第四の問題点、すなわち、回転する電荷電荷搬送体円板が、急激な上下動や、急加速、急減速されたときに、バランスを崩して、その一部が、周りの筐体と接触する問題は、同一の対策で、解決できる。すなわち、静電浮上である。【００４７】  電荷電荷搬送体円板の中心部の表裏面に、電荷を埋め込み（エレクトレット）、対応する筐体の上面と下面に、同極性の電荷を埋め込んで置くと、両電荷が、互いに反発しあって、その静電力により、電荷電荷搬送体円板は空中に浮上する。もちろん、重力により、電荷電荷搬送体円板は、下方に動かされるが、その結果、下面との間隔が短くなると、上向きの静電力が強くなり、下向きの静電力と重力の和が、上向きの静電力とバランスした地点で静止する。筐体自身の上下動で、電荷電荷搬送体円板が相対的にズレた場合でも、それを修正する方向に静電力が働くので、電荷電荷搬送体円板と、筐体が、接触することはない。【００４８】  円板の中央ではなく、周辺と、その対向する筐体内壁に、電荷を置けば、円板が、左右のバランスを崩して傾いたとき、それを修正する方向に、静電力が働き、また、円板の円周面（側面）と、その対向する筐体内壁に電荷を置けば、円板が、水平ではなく、垂直になり、重力で下がった場合でも、これを上方に押し戻す静電力が働いて、該円板と、筐体の内壁との衝突は回避される。【００４９】  第四の問題点に対する、第二の対策案は、筐体内部を、粘性のある液体で埋めることである。
【発明の効果】
【００５０】  筐体内を減圧（真空）にすることにより、空気抵抗（慣性力も粘性力も）が大幅に減少する効果ばかりではなく、放電の可能性を大幅に下げる第二の効果もある。そのため、もっと電荷密度を上げて、電位を高くし、その結果、注入電荷量と電界の強さを増やして発電量を、大幅に増加させることもできる。エレクトレットの場合は、上記の５倍以上の、１．０ｅ−３［ｃ／ｍ２］、強誘電体の場合は、さらにその５０倍の、５．０ｅ−２［ｃ／ｍ２］が現状でも可能である。【００５１】  さらに、減圧（真空）にすることにより、空気中のイオンが、エレクトレットや分極された強誘電体表面に付着してその電荷を中和して行く速度を大幅に低下させて、その寿命を大きく延ばす第三の効果もある。真空度や、温度にもよるが、寿命１００年も可能である。【００５２】  なお、放電の可能性を無くす効果と、電位源材料の寿命を延ばす効果は、減圧（真空）にする代わりに、筐体内部を、絶縁性の気体や液体で埋めることでも実現できる。【００５３】  電荷搬送体円板を、電荷搬送電極の後方支持体と、誘電率の同じ樹脂を用いることで、内部に箱型また樋型電荷搬送電極を埋め込んだ表裏両面の滑らかな形状にすることにより、回転方向の、空気の慣性力が無くなるのみならず、搬送電極後方の誘電率の異なる界面に発生する静電力も無くすことができる。【００５４】    筐体内部を、電荷搬送電極の後方支持体と誘電率の同じ液体で埋めることで、放電の  可能性をなくすとともに、搬送電極後方の誘電率の異なる界面に発生する静電力も無く  すことができる。【００５５】    電荷搬送電極の形状を樋型にして、その両端で保持することにより、搬送電極後方の  支持体と空気の界面に発生する静電力を無くすことができる。【００５６】    電荷搬送回転板の電荷搬送電極を形成しない部分、中心部、周辺部、円周部に電荷を  持たせ、対向する筐体内面にも、同極性の電荷を持たせることで、両電極間に発生する  静電反発力により、電荷搬送回転板を筐体に、いかなる場合にも接触しないようにでき  る。
【発明を実施するための最良の形態】
【実施例１】
【００５７】  従来の箱型形状に代えて樋型形状の電荷搬送体を使う静電発電機を以下に示す。基本的な、構成は、先願と同じであり（図１７参照）、電荷搬送体円板に乗せる電荷搬送電極の形状が、その後方に、支持体となる誘電体がある箱型だったのに対して、本発明では、後方に支持部材のない樋状になった点のみが異なる。【００５８】  図３は、樋状電荷搬送電極を有する電荷搬送体円板を示している。樋状電極５が、誇張して大きく描かれているが、実際は、その幅は、わずか、８０μｍで、高さは、１６０μｍである。その長さは、３８ｍｍで、平均間隔、４２０μｍで、図のように、その両端を、該円板の中心部２０ａと円周部２０ｂに支持されて、放射状に並べられている。【００５９】  図４に、その製法を示す。まず、基板となる、半径６０ｍｍ、厚さ０．１６ｍｍのポリカーボネイト円板に、中心から、２０ｍｍから５８ｍｍにかけて、０．４２ｍｍのピッチで、幅０．２１ｍｍのスリットを切り、そこに、犠牲層樹脂を埋める。図４の（Ａ）で、記号８ａが、ポリカーボネイト部分を、記号（Ｂ）が犠牲層樹脂部分を示す。【００６０】  次に、中心から、２０ｍｍより５８ｍｍにかけて、その両面に、厚さ０．０２４ｍｍの銅箔９を張る。（（Ｂ））そして、エッチングにより該犠牲層樹脂上に両面同じ位置に、幅０．０８ｍｍの銅箔を短冊状に形成する。そして、犠牲層樹脂間のポリカーボネイト部分をスリット状に切り落とす（（Ｃ））。次に、表と裏面の銅箔間に電圧を印加して、その間の、犠牲層樹脂の壁に銅をメッキする。（（Ｄ）に記号１０で示す。）なお、この場合、逆側の壁面は、表裏銅箔より離れているので、電界が弱くほとんどメッキされない。また、少し、メッキされても、次の工程で、犠牲層とともに削除される。最後に、犠牲層を溶解すると、銅の樋型電極５が残る。（（Ｅ））【００６１】  なお、この場合、犠牲層樹脂をすべて溶解する必要はない。樋型電極５では、上下の銅板で、壁となる銅板の内側は、電気的にシールドされる（電気力線が、上下の銅板に吸収される）ので、そこに、少々、犠牲層が残っても問題ではない。むしろ、非常に長い（３８ｍｍ）の樋型銅製電極５の機械的な強度を上げる意味ではむしろ好ましい。その意味では、そこに犠牲層樹脂（Ｂを残すのではなく、基板のポリカーボネイト８ａを残すとさらによい。【００６２】  電荷搬送電極の形状を除いて、先願と同じ条件で、電荷搬送体円板２０上の全電荷搬送電極５に作用する静電力は、箱型と樋型の形状の差で、前面の電極面積が２倍になったため、２倍の１９３．６ｍＮとなった。これなら、空気慣性抵抗力の８６．４ｍＮ、や、動摩擦力２．４ｍＮをを補って、発電することが可能である。もちろん、樋型電極５の後方には、これを支持するための誘電体はないので、この誘電体と空気との界面で、該電極を後方に引く静電力も発生しない。【００６３】  この場合、エレクトレット１８の電荷密度は、０．０１２５ｍＣ／ｍ２で、その電位は１７０Ｖであり、エレクトレット１８と、電荷注入電極１６（０Ｖ）間は、０．１６ｍｍ離れているので、その間の空気が絶縁破壊して放電が発生する可能性はまったくない。しかしながら、より大きな発電量を求めて、エレクトレット１８の���荷密度を、８倍の、０．１ｍＣ／ｍ２にすると、エレクトレット１８の電位は、１４３０Ｖとなり、その間の、空気の絶縁破壊電圧約１３００Ｖを越えるため、使用不可である。【００６４】  そこで、絶縁破壊が生じないまで、気圧を２割程度下げる必要がある。さらに、高い発電量を得るためには、空気の絶縁破壊が生じないように、空気を取り除く、すなわち、真空にする必要がある。【００６５】  真空にして、エレクトレット１８の電荷密度を、１０倍の、１．０ｍＣ／ｍ２にすると、エレクトレット１８の電位は、１４２５０Ｖとなる。この場合、エレクトレット１８と、電荷注入電極１６の間が、ポリマーで構成されているとすると、その絶縁耐圧は、最大で、約１２０Ｍｖ／ｍなので、０．１６ｍｍでは、１９２００Ｖであり、ここらが、限度である。これ以上、高い発電効率を、電荷密度を上げて、実現するためには、エレクトレット１８と、電荷注入電極１６の支持方法を工夫して、その間は、実質、真空になるようにしなければならない。【００６６】  なお、エレクトレットの電荷密度は、この１０倍、１０ｍＣ／ｍ２は難しいので、高電位源として、エレクトレットに代えて強誘電体を使用する必要がある。強誘電体の電荷密度は、最大で、１６０ｍＣ／ｍ２にもなる。エレクトレットは、電極上にフッ素樹脂をコーティングし、そのＴｇ温度まで加温したのち、その表面に、コロナ放電をして、急に冷やすことで、コロナ電荷をフッ素樹脂中に閉じ込めて作製できる。また、強誘電体は、電極上に、チタン酸鉛、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、チタン酸バリウム、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の強誘電体セラミックスや、フッ化ビニリデン・三フッ化ビニリデン共重合体等の高分子強誘電体を、焼結または塗布したのち、電極を当てて、高電圧を加えて分極させ、その後、上の電極を外して、脱分極温度とキュリー温度の間の除電温度まで加温して、表面電荷を除去し、室温に戻して分極を復活させて作製できる。通常この工程はポーリングと呼ばれる。【００６７】  表１に、それぞれの電荷密度の時の、エレクトレットまたは強誘電体電位と、注入電荷量、前進方向の最大静電力、注入電極より電荷回収電極までに、電界より得られるエネルギー、その値で、搬送可能な電位、１個の電荷搬送電極の発電量、１枚の、電荷搬送電極円板で得られる発電量、１ｍ３のボックスで得られる発電量を示す。直径１２０ｍｍの電荷搬送体円板で、電荷密度が、１．０ｍＣ／ｍ２の場合、エレクトレット支持絶縁材料の絶縁破壊の心配なしに、３３Ｗの発電が可能なことが分かる。少ないようであるが、１ｍ３では、なんと５９３０ｋＷにも達する。【００６８】
【表１】
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【実施例２】
【００６９】  次に、先願の方法で作成した、後方樹脂（ポリカーボネイト）支持体を有する箱形電極（図１７）を、該樹脂と同一の比誘電率を有する樹脂で埋めてスリットの無い電荷搬送体円板を作製した。この場合、スリットが無いため、空気の慣性抵抗力が無いのみならず、その両面を滑らかに仕上げたので、表面の、空気粘性抵抗力も無視できるレベルであった。【００７０】  この方式の目的は２つあり、一つは、空気慣性抵抗力を無くすことであるが、もうひとつは、箱型電極の後方樹脂支持体に働く、無視できない大きさの静電力を無くすことである。この場合、該電荷搬送体円板の樹脂に働く、静電力は、おおむね図５のようになる。【００７１】  この図において、記号１は、エレクトレット、２は、接地された電荷注入電極、４が、箱型電荷搬送電極、５が、電荷搬送体円板、６が、エレクトレットと接地電極の形成する電界で、樹脂表面に誘電分極された電荷で、７は、それらの電荷に作用する静電力の方向と大きさを概略示す矢印である。なお、これ以外にも、電荷搬送電極の電荷と、そこに作用する静電力、電荷電荷搬送体円板下面の樹脂の分極電荷とそこに作用している静電力が存在するが、ここでは省略した。
この図から、電荷電荷搬送体円板上下の樹脂層には、静電力が働くが、その進行方向と、逆方向で、同じ大きさの力が働き、互いに相殺しあって、結局、ゼロになることが理解できる。【００７２】  それでは、ここで、この状態で、箱型電荷搬送電極５に働く静電力を先願と同様に、シミュレーションで求めて見よう。（図１９参照）
この場合、エレクトレット１８と接地注入電極１６及び電荷回収電極１９間のほとんどは、比誘電率１．０の空気中ではなく、比誘電率３．０の誘電体樹脂（注、ポリカーボネイト樹脂の比誘電率は２．８５）で埋め尽くされるので、エレクトレット１８の電荷密度が同じであれば、当然、エレクトレット１８の電位は下がって電界も弱くなり、その結果、電荷搬送体１７に接地電極１６より注入される電荷量も少なくなり、最終的に、そこに働く静電力が小さくなってしまう。【００７３】  エレクトレット１８の電荷密度を、先願のまま、１．２５ｅ−５［ｃ／ｍ２］でシミュレーションしたところ、エレクトレット電位は、＋１９１Ｖより、＋１３４Ｖまで下がり、注入電荷量は、−３．０３Ｅ−１３［Ｃ］より−１．２４Ｅ−１３［Ｃ］まで下がってしまった。
そこで、エレクトレット１８の電荷密度を、先願の約１５倍、１．９０ｅ−４｛ｃ／ｍ２｝に上げて、先願と同様に軸対称二次元差分法で、樹脂中に埋め込まれた、円筒型搬送電極１７に働く静電力を求めた。その結果を、図６に示す。【００７４】  先願の結果、図２０と比較すると、加わる静電力（非対称力）は、約７０倍になっているが、位置に対するその静電力のパターンは同じであることが分かる。静電力が約７０倍になったのは、エレクトレットの電荷密度が、１５．２倍となったので、その電位も約９倍（注、１５．２倍にならないのは、比誘電率３．０の樹脂層と一部、比誘電率１．０の空気層があるため。）となり、それにほぼ比例して、電荷搬送体への、注入電荷量（６倍強）も、その表面の電界（１０倍強）も大きくなったためである。【００７５】  注入電荷量、すなわち、搬送電荷量が、−３．０３Ｅ−１３［Ｃ］から、−１８．８６Ｅ−１３［Ｃ］と６倍強に増えたのみならず、回収電極の電位も、−３４．９Ｖから、−３７０Ｖに１０倍強に上げられ、電荷回収率は同じで９３％なので、１個の搬送電極１７の１回の、発電エネルギーは、３．５Ｅ−８［Ｗ］から、２３０Ｅ−８［Ｗ］と６６倍に増加した。この結果、先に記した構造の１ｍ３の発電機の発電量は、９４５［Ｗ］から、６２［ｋＷ］となった。【００７６】  なお、このエレクトレットの電荷密度は、装置内で、放電が発生しない範囲で選んだ。例えば、円筒電極１７がエレクトレット１８対に接近したとき、円筒電極１７を覆う誘電体樹脂の表面と、エレクトレット１８の間隙は、１０μｍで、その間の最大電位差は３０１Ｖなるが、パッシェンの法則より求められる１０μｍの空気層の放電開始電圧は３７４Ｖなので、放電は発生しない。その他の地点でも、同様にパッシェン放電曲線を越える電位にはならないが詳細は省略する。
【実施例３】
【００７７】  次に、電荷搬送体円板を、静電力で浮上させ、電荷搬送体円板を含む静電発電ボックスが、上下に大きく振られても、電荷搬送体円板を、その上下にある筐体の上下基板に衝突させない具体例を、以下に、シミュレーションにより示す。【００７８】  図７に置いて、記号２１は、筐体の上部基板であり、２２はその下部基板である。２０は、その間に、静電浮上している電荷搬送体円板で、直径は１２０ｍｍ、厚さは、０．１８ｍｍである。６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄはそれぞれ、上部基板下面中央、電荷搬送体円板表面中央、裏面中央、下部基板上面中央に埋め込まれたエレクトレット電荷であり、その部分の直径は２０ｍｍ、電荷密度は、＋０．１ｍＣ／ｍ２である。Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４はそれぞれ、上部基板に下方に働く静電力、電荷搬送体円板の上方に働く静電力、下方に働く静電力、下部基板に上方に働く静電力であり、Ｆｔは、電荷搬送体円板に働く、垂直方向の総合静電力である。Ｇ１、Ｇ２は、それぞれ、上部基板と電荷搬送体円板表面、下部基板と電荷搬送体円板裏面間のギャップであり、標準値は、それぞれ、４０μｍである。【００７９】  軸対称二次元差分法でシミュレーションした結果を、図８、９に示す。図８は、上部基板と、電荷搬送体円板間のギャップＧ１に対して、電荷搬送体円板表面に、下向きに働く静電力Ｆ２が、どのように変化するかを示している。この図より、ギャップＧ１が、１０μｍの時、最大の、１０２０ｍＮの力が生じるが、ギャップが広がるとともに、その力は次第に小さくなり、ギャップが７０μｍの時には、５４０ｍＮになることが分かる。図示しないが、下部基板と、電荷搬送体円板間のギャップＧ２の変動に対する、搬送基盤に上方に働く静電力もまったく同じである。【００８０】  その結果、ギャップＧ１が変動したとき、電荷搬送体円板に働く垂直方向の総合静電力は、図９のようになる。この図から、例えば、ギャップＧ１が、基準値４０μｍより、１０μｍ広がったとき、電荷搬送体円板には、１６０ｍＮの力が、上方に働くことが分かる。この電荷搬送体円板に働く重量は、２３．５ｍＮなので、電荷搬送体円板が、約１．５μｍ下がった地点で、重力と静電力がバランスして、そこで静止すると予想される。筐体の上下動が発生し、１０Ｇが加わった場合でも、２３５ｍＮなので、１５μｍ程度落ちた地点でバランスし、すぐ元の位置に戻ると考えられる。
【実施例４】
【００８１】  次に、搬送回転円板が、全体として、水平に上下動した場合でなく、水平線より傾いて、その表面、又は裏面の周辺端部が、筐体の上部または下部基板と接触するのを防ぐ方法を同様にシミュレーションで示す。その時の、エレクトレットの電荷分布を、模式的に図１０に示す。エレクトレットの位置が、中心より、端部に変わっただけで、その他は、記号の意味も含めてすべて図７と同じである。電荷搬送体円板表裏面の周辺端部に設けたエレクトレットの幅は２．０ｍｍである。その電荷密度は、０．１ｍＣ／ｍ２で、変わらず、基準ギャップも４０μｍで同じである。【００８２】  図１１、１２にそのシミュレーション結果を示す。図１１は、筐体上部基板下面と、電荷搬送体円板表面周囲端部間のギャップＧ１に対する、電荷搬送体円板周辺部に働く、下方向の力を示している。ギャップが１０μｍで、１２２０ｍＮであるが、ギャップが広がるとともに減少し、７０μｍでは、６５０ｍＮになる。【００８３】  図１２は、基準ギャップ４０μｍよりのギャップ変動に対する電荷搬送体円板周辺端部に加わる静電力を示している。ギャップＧ１が、１０μｍ広がると、上向きに２００ｍＮの力が働くことが分かる。このとき、電荷電荷搬送体円板の反対側側では、ギャップＧ１は１０μｍ狭くなるので、そこに、下向きに、２００ｍＮの力が加わる。この結果、電荷搬送体円板の傾きは修正される。電荷搬送体円板全体に加わる重力が、２３．５ｍＮなので、傾く原因にもよるが、最大５７０ｍＮの力は、十分余裕があると考えられる。
【実施例５】
【００８４】  次に、通常水平に置かれる、電荷搬送体円板が垂直に立てられた場合、電荷搬送体円板が重力で落下して筐体内面に当たるのを防ぐ方法を、同様に、シミュレーションで示す。
図１３は、その内部に、電荷搬送体円板が静電浮上している筐体が、何らかの事情で、垂直に立てられた場合の模式図である。【００８５】  図中、記号２１は、筐体の上部基板、２２は下部基板、２０は直径１２０ｍｍ、厚さ０．１８ｍｍの電荷搬送体円板、２３は、上部基板と、下部基板との間隔を一定に保持する円筒形のスペーサである。その高さ（図１３では、幅になる）は、０．２２ｍｍ、内径は、６０．０４ｍｍである。６ａは、円筒形スペーサ２３の内周囲面に埋め込まれたエレクトレットで、その電荷密度は、１．０ｍＣ／ｍ２である。（注、電荷搬送体円板の厚さが、０．１８ｍｍと薄く、ここに、０．１ｍＣ／ｍ２の電荷を置くだけでは、必要な静電力が得られないため、１０倍にした。現状のエレクトレット技術で容易にできる値である。）【００８６】  記号６ｂは、電荷搬送体円板の周囲面に埋め込まれたエレクトレットである。電荷密度は、６ａと同じである。なお、軸対称二次元差分法で求められる円周方向の力はすべて放射状に軸に向くが、ここでは、垂直に立てられた電荷搬送体円板の最高点（最低点）を含む１／４円周の力は、垂直下方（上方）を向くとして計算した。【００８７】  図１４、１５にその結果を示す。図１４は、電荷搬送体円板下側のギャップ間隔と、そのとき、電荷搬送体円板に上向きに働く静電力の関係を示している。ギャップが狭くなると、上に持ち上げる静電力がより強くなることが分かる。もちろん、逆側、電荷搬送体円板の上側でも、そのギャップが狭くなると、下に押し下げる静電力がより強くなる。【００８８】  図１５は、上側のギャップが、基準値４０μｍより増減したとき、電荷搬送体円板に働く静電力を示している。この図から、筐体が、垂直に立てられて、電荷搬送体円板が、重力で下方に、２３．５μｍ下がった時、重力２３．５ｍＮに等しい、２３．５ｍＮの上向きの静電力が働いて、そこで上下方向の力がバランスして、電荷搬送体円板は、円筒スペーサの内壁に当たらないことが分かる。なお、この場合には、電荷搬送体円板周囲面と円筒スペーサ内壁間には、かなり強い電界ができて、放電する可能性が高いので、筐体内は、真空または擬似真空にしておいた方が安全である。【００８９】  なお、以上の説明は、すべて静電発電機として行ったが、静電モーターの場合も、その原理と構造が共通なので、問題点も、対策も基本的には同じである。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】  非対称力発生原理説明図および支持誘電体がある場合の静電力分布模式図
【図２】  円筒型電荷搬送電極中に誘電体円筒がある場合とない場合の静電力比較図
【図３】  樋型電荷搬送電極群から構成される電荷電荷搬送体円板模式図
【図４】  樋型電荷搬送電極の製造方法説明図
【図５】  樋型電極を内部に含む電荷搬送体模円板の誘電層表面の電荷に作用する静電力の模式図
【図６】  フロート状態で電荷注入電極より高電位源を越えて電荷回収電極に至る帯電した樋型電極に作用する静電力の１例を示すグラフ
【図７】  筐体内壁と電荷搬送体円板の表裏に形成されたエレクトレットとそこに作用する静電力の模式図
【図８】  上部筐体内壁と電荷搬送体円板間距離と該円板表面に下向きに働く静電力を示すグラフ
【図９】  上部筐体内壁と電荷搬送体円板間の標準距離よりの変動と該円板に働く静電力を示すグラフ
【図１０】  筐体内壁と電荷搬送体円板の周辺に形成されたエレクトレットとそこに作用する静電力の模式図
【図１１】  上部筐体内壁と電荷搬送体円板周辺間距離と該円板円周に下向きに働く静電力を示すグラフ
【図１２】  上部筐体内壁と電荷搬送体円板周辺間の標準距離よりの変動と該円周に働く静電力を示すグラフ
【図１３】  筐体内壁と電荷搬送体円板の周面に形成されたエレクトレットとそこに作用する静電力の模式図
【図１４】  筐体内壁と電荷搬送体円板周面間距離と該円板周面中心向きに働く静電力を示すグラフ
【図１５】  筐体内壁と電荷搬送体円板周面間の標準距離よりの変動と該円板に働く静電力を示すグラフ
【図１６】  箱型電荷搬送電極の製造方法説明図  （従来技術）
【図１７】  箱型電荷搬送電極群から構成される電荷搬送体円板模式図  （従来技術）
【図１８】  上部下部固定電極円板と回転移動する電荷搬送体円板より構成される静電発電器  （従来技術）
【図１９】  電荷注入電極と高電位源と電荷回収電極及びその間をフロート状態で移動する箱型電荷搬送電極より構成される静電発電の１ユニット
【図２０】  フロート状態で電荷注入電極より高電位源を越えて電荷回収電極に至る帯電した箱型電極に作用する静電力の１例を示すグラフ
【図２１】  絶縁基板を支持体とする凹型電荷搬送電極
【符号の説明】
【００９１】１：  電位源（エレクトレット）
２：  対向電極（接地）
３：  箱（円筒）型電極（フロート）
４：  箱（円筒）型電極に挿入された誘電体角（円）柱
５：  樋型電荷搬送電極
６：  誘電体表面の電荷
６ａ：電荷搬送体円板を囲む筐体に形成されたエレクトレット
６ｂ：電荷搬送体円板に形成されたエレクトレット
６ｃ：電荷搬送体円板に形成されたエレクトレット
６ｄ：電荷搬送体円板を囲む筐体に形成されたエレクトレット
７：  誘電体表面の電荷に作用する静電力の強さと方向を示す矢印
８：  電荷搬送電極が形成される電荷搬送体円板の基板
８ａ：電荷搬送電極が形成される電荷搬送体円板の非可溶性部分
８ｂ：電荷搬送電極が形成される電荷搬送体円板の可溶性部分（犠牲層）
９：  電荷搬送電極の上下面を形成する銅箔
１０：電荷搬送電極の側面を形成する銅めっき
１５：電位源と電荷注入電極および電荷回収電極を有する絶縁性基板
１６：電荷注入電極（接地）
１７：箱型電極（フロート）
１８：電位源（エレクトレット）
１９：電荷回収電極
２０：電荷搬送電極を有する電荷搬送体円板
２０ａ：電荷搬送体円板の中心部
２０ｂ：電荷搬送体円板の周辺部
２１：電位源と電荷注入電極および電荷回収電極を有する上部固定円板（兼筐体）
２２：電位源と電荷注入電極および電荷回収電極を有する下部固定円板（兼筐体）
２３：上下固定円板間のスペーサ（絶縁性円筒）（兼筐体）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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