JPS5914779Y2 - 表面電位計のプロ−ブ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は表面電位計、特に直流型表面電位計のプロー
ブ（検知部）の改良に関する。

直流型表面電位計は、帯電している被測定面に検知電極
を接近させ、その静電誘導により検知電極に生ずる電位
変化をＦＥＴ等を用いた高入力インピーダンスの増幅器
を用いて検出して被測定体の表面電位を測定するもので
ある。

従来のこのような表面電位計の検知部であるプローブは
、例えば第１図に示すように、先端面に開口１ａを有す
る円筒状の導電体ケース１の内部に絶縁体２を介して接
動電極３と、接動電′極３からの信号を外部に導く導電
体４とを設けた構造となっている。

その他にも種々の構造のものがあるが、いずれも構造が
立体的で複雑且つ高価であり、しかも大きな設置スペー
スを必要とし、例えば複写機の感光体ドラムの各部の表
面電位を検出するために多数のプローブをその周囲に配
置したい場合などには、そのスペースが狭少なため配置
が困難である等の問題があった。

そこで、このような表面電位計のプローブを、絶縁基板
上に検知電極をプリント形成することによって薄型化す
ることが考えられるが、その場合、基板を通しての漏洩
電流の発生及び外部電界の影響が問題であり、それを防
ぐためにガード電極を形威すると、検知電極との間に静
電容量が生じて検出感度が低下するという問題がある。

さらに、プローブからの検出出力を前置増幅器に導く途
中での電荷の漏洩等による出力の減衰が大きいという問
題もある。

この考案は、これらの問題を全て解決し得るプリント基
板型の表面電位計のプローブを提供することを目的とす
る。

そのため、この考案による表面電位計のプローブは、１
枚の絶縁基板の表面に検知電極をプリント形成すると共
に裏面に前置増幅器を取付け、その基板の表裏面の検知
電極の周囲及び前置増幅器取付部の周囲とそれに対応す
る位置にガード電極を形威し、検知電極とガード電極が
対向しないようにしたものである。

以下、添付図面の第２図以降を参照してこの考案の実施
例を説明する。

第２図イ及び口は、この考案の一実施例であるプローブ
の表面図及び裏面図であり、１０はベークライト、ガラ
ス布基材エポキシ等からなる絶縁基板（以下単に「基板
」という）で、斜線を施して示した部分がこの基板１０
の表面及び裏面に形成された導電体のプリントパターン
である。

このプリントパターンにより、基板１０の表面には第２
図イに示すように長方形の検知電極１１と、その周囲に
ガード電極１２が形成されている。

ガード電極１２は、図示のように検知電極１１の全周囲
だけでなく、裏面の前置増幅器取付部１０ａ、コネクタ
取付部１０ ｂの周囲に対応する位置にも形成する。

基板１０の裏面には、第２図口に示すようにガード電極
１３が形成されているが、このガード電極１３は検知電
極１１と対向させず、ガード電極１２に対応する位置に
形成して、両者の間に必要以上に静電容量を持たせない
ようにする。

なお、ガード効果を高めるために、検知電極１１と対向
する位置にも第２図口に示すように、検知電極１１との
間に殆んど容量を持たせない程度に細い線状の電極１３
ａを形成してもよい。

さらに、ガード電極１３を前置増幅器取付部１０ａ及び
コネクタ取付部１０ｂの周囲にも形成する。

なお、コネクタ取付部１０ ｂの周囲にもガード電極を
形成することは望ましいが、必須のものではない。

１４は、基板１０を貫通して検知電極１１に導通して形
成された端子、１５は入力回路の抵抗、１６はＦＥＴ等
による前置増幅器、１０ｄ、１０ｅは基板１０に穿設さ
れた取付孔である。

このように形成されたプローブを、第２図イに示す表面
側が被測定面に対向するようにして、例えば第３図イに
示すように取付ねじ１７を用いて取付具１８に固定する
か、同図口に示すように取付具１９の溝１９ ａに挿入
する等の方法により固定する。

そして、検知電極１１に誘起される電荷による電位変化
を、抵抗１５を介して増幅器１６で検出し、その信号を
コネクタ部１０ ｂを介して表面電位計本体へ出力し、
図示しない本体側でさらに増幅等の信号処理をして、被
測定体の表面電位を測定することができる。

ここで、ガード電極１２．１３を設けたのは次のような
目的のためで゛ある。

■ 検知電極及び前置増幅器取付部分から大地に漏洩す
る電流を防ぐ。

■ 検知電極と大地との間になるべく容量を持たせない
。

■ 外部電界の影響を受けないようにする。

特に、上記■の目的に対して、第３図イ又は口に示すよ
うに基板裏面のガード電極１３がないと、検知電極１１
に誘起された電荷は基板１０内を極めて僅かながら図示
のように発散して流れようとし、その一部が取付具１８
又は１９を介して漏洩電流となって流れることになる。

それに対して、第３図ハに示すようにガード電極１３を
設けると、検知電極１１からの電荷の流れはガード電極
１２．１３に集中し、取付具１８に達することが殆んど
なくなり、漏洩電流が大幅に減少する。

また、ＦＥＴ等による前置増幅器１６の特性は高入力抵
抗、低バイアス電流でなければならないので、これを維
持するために、第４図に示すようにその周囲及び近傍に
多数のガード電極１３を形成して極力前記カード効果を
利用することが望ましい また、プローブが小さく、特に基板１０の幅が狭くなる
と前置増幅器１６が取付かないので、この前置増幅器を
ＩＣペレット化して基板１０に載せ、ポンチ゛イングを
行うようにしてもよい。

なおまた、基板１０を透明材料の基板とし、検知電極１
１を透明導電膜のような透明電極として形成すれば、光
工程と組合わせて、例えば、複写機の感光体ドラムの露
光工程における表面電位等を、プローブを通して露光し
ながら測定することもできる。

また、プローブの全面に絶縁塗料を塗布することにより
吸湿防止と電撃防止を計ることができる。

以上、各実施例について説明したように、この考案によ
れば表面電位計のプローブを極めて小型軽量化でき、特
に薄くできるため取付はスペースを大幅に減少すること
ができ、広範な応用が可能になる。

しかも、ガード電極により、検知電極及び前置増幅器等
からの漏洩電流および、外部電界の影響を最少限にする
ことができ、且つ検出電極とガード電極との間の静電容
量による検出感度の低下を殆んど生じない。

さらに、前置増幅器も組込んでいるので、信号線による
検出出力の減衰も最少限にすることができ、Ｓ／Ｎのよ
い検出信号を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の表面電位計のプローブの一例を示す断
面図、第２図イ９口は、この考案の一実施例である表面
電位計のプローブの表面図及び裏面図、第３図イ〜ハは
、この考案によるプローブの取付方法及びガード電極の
効果を説明するための説明図、第４図は、この考案の他
の実施例を示すプローブの要部裏面図である。 １０・・・絶縁基板、１０ａ・・・前置増幅器取付部、
１１・・・検知電極、１２．１３・・・ガード電極、１
６・・・前置増幅器、１８、１９・・・取付具。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １１枚の絶縁基板の表面に検知電極をプリント形成する
   と共に裏面に前置増幅器を取付け、該絶縁基板の表面の
   前記検知電極の周囲及び前記前置増幅器取付部の周囲に
   対応する位置、及び裏面の前記検知電極の周囲に対応す
   る位置と前記前置増幅器取付部の周囲にそれぞれガード
   電極をプリント形成してなる表面電位計のプローブ。 ２ 絶縁基板が透明材料からなり、検知電極が透明電極
   である実用新案登録請求の範囲第１項記載の表面電位計
   のプローブ。