電磁誘導・静電誘導

静電誘導の応用｜コピー機・集塵装置・静電塗装【電験三種 理論】

コピー機・集塵装置・静電塗装

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よっしゃ！第10講スタートや！

今回のテーマは「静電誘導の応用」や。

ここまで学んだ静電誘導が、実際にどう使われてるか見ていくで！身近な技術がいっぱいや！

📚 この講座で学ぶこと

✅ 電子写真（コピー機）の原理を理解する

✅ 電気集塵装置の仕組みを理解する

✅ 静電塗装の原理を理解する

✅ コロナ放電の役割を理解する

✅ 各技術の特徴と利点を説明できる

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まず静電気を利用した技術の全体像を見てみよか。

静電気応用技術の全体像 静電誘導 静電気力 🖨️ コピー機 電子写真方式 🏭 集塵装置 電気集塵機 🎨 静電塗装 塗料の付着効率UP ⚡ その他 分離・選別など

📌 静電気応用の共通原理

🔴 帯電：物体に電荷を与える

🔵 静電気力：電荷間の引力・斥力を利用

🟢 電界中の移動：電界内で荷電粒子を動かす

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まず、多くの応用で使われるコロナ放電について説明するで。

コロナ放電の仕組み 針電極 （高電圧） 対象物 コロナ放電 高電界で空気を イオン化 → 対象物を帯電 針先端の高電界で空気分子がイオン化 → イオンが対象物に付着して帯電

📌 コロナ放電とは

針電極など曲率の大きい部分で電界が集中

→ 空気がイオン化（絶縁破壊せず部分的に放電）

→ 生成されたイオンで物体を帯電させる

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では電子写真（コピー機）の原理を見ていくで！

電子写真の原理（6ステップ） ① 帯電 感光体 コロナ放電で 一様に帯電 ② 露光 光で電荷消失 （光導電効果） ③ 現像 −トナーが +部分に付着 ④ 転写 紙に転写 ⑤ 定着 🔥 加熱 熱でトナー定着 ⑥ クリーニング 残トナー除去

📌 電子写真の6ステップ

① 帯電：感光体を一様に帯電

② 露光：光で電荷を消す（静電潜像形成）

③ 現像：トナーが帯電部に付着

④ 転写：紙にトナーを移す

⑤ 定着：熱でトナーを固定

⑥ クリーニング：残トナー除去

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電子写真についての問題や！

🧠 問題1

電子写真（コピー機）で、感光体を帯電させるのに使われる現象は？

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整理しよか。

ポイント: 感光体の帯電

コピー機では感光体ドラムを一様に帯電させる

→ コロナ放電を使う

→ 針電極からイオンを放出して帯電

🔄 確認問題

コロナ放電で生成されるものは？

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さすがや！発展問題いくで。

🔥 発展問題

感光体に光を当てると電荷が消える。この現象を何という？

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感光体と光導電効果について詳しく見るで。

光導電効果 暗い状態 感光体 絶縁体（電荷保持） 光を当てた状態 💡光 感光体 導体化（電荷消失） 光が当たると抵抗が下がり、電荷が移動して消失

📌 光導電効果

🌑 暗い時：感光体は絶縁体→ 電荷を保持

💡 光が当たると：抵抗が低下 → 電荷が消失

→ これで「静電潜像」（電荷パターン）ができる！

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トナーの付着がどう起きるか見てみよか。

トナーの付着（現像） 感光体ドラム −トナーが+帯電部に静電気力で付着 （光が当たった部分には付着しない）

📌 トナーの付着原理

🔵 トナー粒子は負に帯電している

🔴 感光体の正帯電部にトナーが引き寄せられる

💡 光が当たった部分は電荷がないのでトナーが付かない

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次は電気集塵装置について見ていくで！

電気集塵装置の原理 放電極（−） 集塵極（+） 集塵極（+） 排ガス→ →清浄

📌 電気集塵装置の原理

① 放電極でコロナ放電 → イオン生成

② ダスト粒子が負に帯電

③ 帯電粒子が集塵極（+）に引き寄せられる

④ 集塵極に付着して除去

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電気集塵装置についての問題や！

🧠 問題2

電気集塵装置で、ダスト粒子はどのような過程で除去される？

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整理しよか。

電気集塵の原理

① コロナ放電でイオンを発生

② ダスト粒子を帯電させる

③ 電界中で電極に引き寄せて捕集

🔄 確認問題

電気集塵装置で使われる力は？

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よっしゃ！発展問題や。

🔥 発展問題

電気集塵装置の集塵効率を高めるには、どの条件が有効？

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電気集塵装置の特徴とメリットを確認するで。

電気集塵装置の特徴 ✅ メリット ・高い集塵効率（99%以上可能） ・微細粒子も捕集可能 ・圧力損失が小さい ・大風量に対応可能 ・ランニングコスト低 ⚠️ デメリット ・初期コストが高い ・高電圧を使用 ・ダスト比抵抗に依存 ・定期的な清掃が必要 ・爆発性ダストは不可

📌 用途

🏭 火力発電所の排煙処理

🏭 セメント工場の粉塵回収

🏭 製鉄所の排ガス処理

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次は静電塗装について見ていくで！

静電塗装の原理 塗装ガン （−高電圧） 被塗装物 （接地） 塗料粒子を負に帯電させ、 接地された被塗装物に静電気力で引き寄せる

📌 静電塗装の原理

① 塗料粒子を負に帯電させる

② 被塗装物を接地（または正に帯電）

③ 静電気力で塗料が均一に付着

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静電塗装のメリットを見てみよか。

静電塗装 vs 通常塗装 通常のスプレー塗装 塗料が散乱 付着効率：30〜60% ムラができやすい 静電塗装 静電気力で引き寄せ 付着効率：80〜95% 均一な塗膜形成

📌 静電塗装のメリット

✅ 付着効率が大幅向上（80〜95%）

✅ 塗料の節約（コスト削減）

✅ 均一な塗膜形成

✅ 裏回り効果（複雑な形状も塗装可能）

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静電塗装についての問題や！

🧠 問題3

静電塗装の主なメリットは？

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整理しよか。

静電塗装のポイント

塗料粒子を帯電 → 静電気力で被塗装物に引き寄せ

→ 散乱せずに効率よく付着

→ 塗料の無駄が減る

🔄 確認問題

静電塗装で塗料が引き寄せられる力は？

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発展問題いくで！

🔥 発展問題

静電塗装で「裏回り効果」が得られる理由は？

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その他の静電気応用も見ておこか。

その他の静電気応用 静電選別 帯電特性の違いで 材料を分離 （リサイクル等） 静電植毛 繊維を電界で 垂直に立たせる （カーペット等） 静電噴霧 農薬等を均一に 散布 （農業） 共通原理 帯電 → 静電気力で制御 → 目的を達成

📌 静電気応用の共通点

すべて帯電と静電気力を利用している

微細な粒子・繊維を精密に制御できるのが特徴！

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静電気には問題点もあるで。

静電気障害と対策 ⚠️ 静電気障害 ・放電による火災・爆発 ・電子部品の破壊（ESD） ・ゴミ・ホコリの付着 ・感電・不快感 ✅ 対策 ・接地（アース） ・湿度管理（50%以上） ・帯電防止剤の使用 ・イオナイザーによる除電

📌 ポイント

静電気は「使う」ことも「防ぐ」ことも重要

電験では両方の観点から出題される可能性がある！

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3つの応用技術を比較してみよか。

技術 帯電対象 目的
電子写真 感光体 → トナー 画像の再現
電気集塵 ダスト粒子 排ガスの浄化
静電塗装 塗料粒子 効率的な塗装
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最後の問題や！

🧠 問題4

電子写真、電気集塵、静電塗装に共通する原理は？

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整理しよか。

3つの技術の共通点

① 対象物を帯電させる

② 静電気力で制御・移動させる

③ 目的の場所に付着させる

🔄 確認問題

コロナ放電の役割は？

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最後の発展問題や！

🔥 発展問題

電気集塵装置で、ダスト粒子の比抵抗が高すぎると起こる問題は？

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今日学んだことをまとめるで！

項目 ポイント
コロナ放電 高電界でイオン生成、帯電に利用
電子写真 光導電効果で潜像形成、トナー付着
電気集塵 ダストを帯電させ電極に捕集
静電塗装 塗料を帯電させ効率的に付着
共通原理 帯電 + 静電気力による制御
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よっしゃ！最後に今日のまとめや。

📝 第10講のまとめ

✅ コロナ放電：高電界でイオンを生成し帯電に利用

✅ 電子写真：光導電効果 + 静電誘導でコピー

✅ 電気集塵：帯電粒子を電極に捕集（99%以上）

✅ 静電塗装：付着効率80〜95%、裏回り効果

✅ 共通原理：帯電と静電気力

これで静電誘導の応用編は終わりや！次回からは渦電流について学んでいくで。電磁誘導の応用として、これも電験で重要なテーマやから楽しみにしとき！

お疲れさん！第10講「静電誘導の応用」終了や！

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サポート利用
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発展正解

📝 今日のまとめ

✅ コロナ放電で帯電

✅ 電子写真 = 光導電効果

✅ 電気集塵 = 帯電して捕集

✅ 静電塗装 = 高付着効率

✅ 共通原理 = 帯電 + 静電気力

次の講座
▶ 第11講：渦電流の発生原理