JPH0616060B2 - 表面電位計 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は被測定体の表面電位を測定する表面電位計に係
り、さらに詳しくは、複写機等の感光体表面の電位を検
知し、交流信号として取り出す表面電位計に関するもの
である。

一般に、電子複写機等に使用される光導電物質を使用し
た感光体は、経時変化等による感度シフトが生じ易く、
感光体表面電位を制御する手段を付加して表面電位を常
時一定範囲内に設定することが望ましい。そのため、感
光体表面電位を測定する表面電位計が必要である。

表面電位計としては、被測定体とそれに正対した電位測
定電極との間に生じる電界を断続的に遮蔽することで、
被測定体表面と測定電極の差電圧に比例した振幅を持つ
交流信号を測定電極に誘起させ、測定するものが知られ
ている。

上記のような表面電位計は、電位測定電極と測定回路
部、及び測定電極と被測定体間を断続的に遮蔽するチョ
ップ部から構成される。両者は外部電界の影響、ノイズ
を防止するため、金属のシールドにおゝわれている。こ
の金属シールドには感光体の被測定部と対向した位置
に、電位測定の測定窓が形成されており、この測定窓を
通して感光体の電位が測定される。チョップ部は直流モ
ータを使用するもの（特開昭54−6447号公報）がある
が、小型・簡単に作成できることで電圧素子を使用する
ものが提案されている。

しかし一般に、測定電極に誘起される交流信号は非常に
微小であり測定電極付近、特に測定電極前面に帯電物質
が付着し、又は測定電極前面付近が帯電すると、大きな
測定誤差要因となる。

本発明の目的は電極前面付近のインピーダンスを下げ、
帯電物質が付着してもその影響を緩和し又は、測定電極
前面付近が帯電しないような構造の表面電位計を提供す
ることにある。

上記目的を達成するため、本発明は検知面付近の表面電
位計基板の、少なくとも被測定体の検知面と対向する端
面を導電化処理したことを特徴とする表面電位計を提供
するものである。

以下、附図を参照しつつ本発明を詳細に説明する。第１
図は、組立完成状態の表面電位計の実施例の被検知面画
か見た断面図で、図において、１は外部シールド、２は
内部シールド、３は測定電極、４は基板、５は振動子、
６は検知体としての圧電素子、７は電圧チョッパを支え
る基台である。外部シールドには、測定電極に対応する
位置に測定窓が形成されており、測定窓を通して、図に
対して手前に配置される被測定体との間に生じた電界が
シールオ内に入り測定電極に到達するが、外部シールド
１内の他の部位には外部シールド１がネジ止めにより、
基板に取り付けられ、基板のアースパターンと接触して
いるため影響を及ぼさない。

さらに内部シールド２が測定電極３、及び測定回路をお
ゝう。これはチョップ部の圧電素子６の駆動信号に比
し、測定電極３に誘起された交流電位信号が微小すぎる
ため、外部シールド１で外来の電界、ノイズは抑制でき
ても、圧電振動子の駆動信号の電位信号への影響は抑制
めきないため、内部シールド２により、上記影響の抑制
が可能となる。

第２図はチョップ部だけを取り出した正面図で、第３図
は上面図である。振動子は第２図で５のように二股に分
かれており、各々支点側に圧電素子６が導電性接着剤で
接着されている。圧電振動子５の支点はピン状になって
第３図のように基台７に埋め込まれ、第２図に示すよう
に下方に折曲げられ、外部に露出している。またリード
ピン８，９も第２図のように基台７に埋め込まれ、同図
において下方に折曲げられ基台から外部に露出してい
る。圧電素子からのリード線10，10は第２図のようにリ
ードピン８，９にそれぞれハンダ付けされる。また振動
子５のリードピンはアースされる。圧電素子６は厚み方
向すなわち第２図で上下方向に電圧を印加すると、面方
向の歪を発生する。そのため厚電素子の歪により、振動
子の各辺は第２図で上下方向の振動を起こす。振動子５
の各自由端は第１図で測定電極３と平行になって電極３
を遮蔽できるような形状になっている。振動子５自体は
アースされて電極３の直前で振動するため、被測定体か
ら測定窓を通して電極３に電界がかゝる総面積が変動
し、振動子５の振動周波数と同じ周波数で、被測定体と
電極３間の電位差に比例した振幅をもつ交流信号が電極
３に誘起される。

このチョップ部は、例えば第３図のＡ−Ａ′間で基台７
を分割しておき、振動子５、リードピン８，９を第３図
では下方より7aに挿入し、第２図で見て下方に折曲げ、
第３図において7bを上方より接着することで形成され
る。このような構成ならば、従来のようにチョップ部を
ネジ止めし、リードピンを手ハンダによりハンダ付けし
ていた作業を、他のトランジスタ、抵抗等と共にチョッ
プ部を基板４上に搭載し、ハンダ槽に通すだけで一度に
チョップ部の基板への固着、プリントパターンへの接続
が行なえる。

この表面電位計の切断平面図の第４図において、外部シ
ールド１は、測定電極３が被測定部と対向した位置にお
いて電位測定窓１′を有し、基板４に形成された検知回
路11は、内部シールド２によって遮蔽されている。ここ
に、測定電極３と被測定体（この図において下方に位置
する）との間に形成された電界を断続的に遮蔽する位置
に振動子５を含むチョップ部が配設される。

上記構造の表面電位計において、基板４には、一般にガ
ラス、エポキシ、ベークライト等の材料が用いられる
が、基板製造及び加工上で基板端部に基板の繊維が露出
することがある。基板は絶縁性物質であるため、露出し
た部位は帯電しやすく、また帯電するとその電荷は逃げ
にくい。その結果測定電極との間に電界が生じ、振動子
にて断続するため大きな測定誤差が生じる。

この不具合を解消するために、本実施例では、第５図に
示すように測定電極前面付近の表面電位計基板４の被測
定体の検知面に対向する端面の一部分（基板端部遮蔽部
分）１２を低インピーダンスにするため、スルーホール
処理、又は導電性塗料の塗布、又は導電性材料で遮蔽部
材を作成し、基板製造後、当該装置にこれを嵌装する。

以上の如く構成することにより、検知体の測定電極の被
測定体に対向する前面付近への帯電物質の付着、又は測
定電極前面付近の帯電が避けられ、表面電位の測定誤差
発生の解消に顕著な効果を奏する。

本発明は、上述したように帯電部（測定部付近におけ
る）に導電化（アース又は誘導剤供給、付与を施こすこ
とで、測定誤差を大幅に減少できたものである。

すなわち、本発明では、少なくとも被測定体と対向する
検知面付近の基板端部が導電化処理されることにより、
基板端部が帯電されることを防止することができるた
め、基板端部と測定電極との間の電界の発生自体をなく
すことができる結果、測定誤差の発生を根本的に抑える
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、組立完成状態の既知の表面電位計の被測定体
側から見た断面図、第２図は、第１図の電位計のチョッ
プ部のみを取り出した正面図、第３図は、第２図のチョ
ップ部の上面図、第４図は、前記表面電位計の切断平面
図、第５図は、本発明による遮蔽処理を施された表面電
位計の外部シールドを除去した状態の測定電極近傍の斜
視図を示す。 １……外部ホールド、１′……測定窓 ２……内部シールド、３……測定電極 ４……基板、５……振動子 ６……圧電素子、７……基台 ８……リードピン、９……リードピン 10……リード線、11……検知回路 12……基板端部遮蔽部分

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被測定体と正対する検知面を有する検知体
   と、前記検知面と前記被測定体間に形成された電界を断
   続的に遮断する振動子を含む表面電位計において、前記
   検知体を担持する基板の、少なくとも被測定体と対向す
   る前記検知面付近の端部が、導電化処理されることを特
   徴とする表面電位計。
2. 【請求項２】前記導電化処理される基板端部が、スルー
   ホール処理される特許請求の範囲第１項記載の表面電位
   計。
3. 【請求項３】前記導電化処理される基板端部が、導電性
   塗料で塗布される特許請求の範囲第１項記載の表面電位
   計。
4. 【請求項４】前記導電化処理される基板端部が、導電性
   物質の遮蔽部材を嵌装される特許請求の範囲第１項記載
   の表面電位計。