JP5521159B2 - エレクトレット、静電誘導型変換素子及びエレクトレットの荷電方法 - Google Patents
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Description
ここで、図2を用いて、エレクトレット10への荷電方法について説明する。図2に示したように、まず、エレクトレット10における絶縁材料層14側に、グリッド40を配設する(グリッド配設工程)。次に、グリッド40の絶縁材料層14側と反対側に、ニードル電極41を配設する(ニードル電極配設工程)。続いて、エレクトレット10におけるベース電極13全てと、アース及びニードル電極41とを接続する(第1接続工程)とともに、グリッド40と、エレクトレット10におけるグリッド接続用電極12とを接続する(第2接続工程)。続いて、ニードル電極41とベース電極13との間に所定電圧(−6kV〜−12kVのうちいずれかの値の電圧)を印加する。これにより、ニードル電極41から負イオンが放電されグリッド40で均一化された後、絶縁材料層14上に降り注ぎ、電荷が注入される。すなわち、エレクトレット10における絶縁材料層14が荷電される(荷電工程)。このとき、グリッド40にも所定電圧(−300V〜−600Vのうちいずれかの値の電圧)を印加しておく(電圧印加工程)。このような各工程を行うことで、エレクトレット10が荷電される。
次に、図1を参照しつつ、静電誘導型変換素子100の動作について説明する。荷電されたエレクトレット10を固定した状態で、図1に示した矢印方向に可動部20を水平振動させる。これにより、所定量の電気出力を得ることができる。
比較例に係るエレクトレット(図3の上部側に示した構成のもの)を、以下に示すような構成となるように作製した。すなわち、本比較例に係るエレクトレットは、基板にガラス板(大きさ10mm角)、ベース電極(図3の上部側に示したエレクトレットの「BE」)及びガード電極(図3の下部側に示したエレクトレットの「GE」)としてアルミニウム層を上記基板上に300mmの厚さで積層した構成であるとともに、絶縁樹脂層(図3の上部側に示したエレクトレットの「CYTOP」)としてテフロン系高分子樹脂(旭硝子(株)製、商品名CYTOP CTL−M、ベース電極からの厚さ3μm)をベース電極上にさらに積層したものである。なお、ベース電極とガード電極とは、両端以外、幅1mm、100μm間隔でパターニングして形成したものである。また、図4に示した構成で、比較例に係る上記エレクトレットへの荷電を行った。具体的には、比較例に係るエレクトレット50における基板51上のベース電極53を接地し、ガード電極52は絶縁しておいて、図4のニードル電極61に電源62によって−8kV、図4のグリッド60に電源63によって−600Vの電圧をそれぞれ印加して、ベース電極53と接地電極との電位差によって絶縁材料層54に荷電した。
なお、本発明は、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で設計変更できるものであり、上記実施形態及び上記実施例などに限定されるものではない。例えば、下記(A)〜(C)のものが変形例として挙げられる。
11、21、51 基板
12、72、82 グリッド接続用電極
13、53、73、83 ベース電極
14、54、74、84 絶縁材料層
15、75、85 電極層
20 可動部
22 電極
30 抵抗
40、60 グリッド
41、61 ニードル電極
52 ガード電極
62、63 電源
76 空洞
86 絶縁材料部
100 静電誘導型変換素子
Claims (6)
- アースに接続可能なベース電極と、グリッドに接続可能なグリッド接続用電極とが、交互に絶縁配列されている電極層と、
前記電極層の一方側の面に設けられている絶縁材料層と、を備えていることを特徴とするエレクトレット。 - 前記ベース電極と前記グリッド接続用電極との間に、所定幅を有した離間部が設けられていることを特徴とする請求項1に記載のエレクトレット。
- 前記ベース電極と前記グリッド接続用電極との間に、絶縁材料部が設けられていることを特徴とする請求項1に記載のエレクトレット。
- 前記絶縁材料層と前記絶縁材料部とが一体形成されていることを特徴とする請求項3に記載のエレクトレット。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載のエレクトレットを備えていることを特徴とする静電誘導型変換素子。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載のエレクトレットにおける前記絶縁材料層側に、グリッドを配設するグリッド配設工程と、
前記グリッドの前記絶縁材料層側と反対側に、ニードル電極を配設するニードル電極配設工程と、
前記エレクトレットにおける前記ベース電極に、アースと前記ニードル電極とを接続する第1接続工程と、
前記グリッドと、前記エレクトレットにおけるグリッド接続用電極とを接続する第2接続工程と、
前記第1接続工程及び前記第2接続工程の後に、前記ニードル電極と前記ベース電極との間に所定電圧を印加して、前記エレクトレットにおける前記絶縁材料層に荷電する荷電工程と、
前記第1接続工程及び前記第2接続工程の後に、前記グリッドに所定電圧を印加する電圧印加工程と、を有していることを特徴とするエレクトレットの荷電方法。
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