JPS592540Y2

JPS592540Y2 - 交流型表面電位計のプロ−ブ

Info

Publication number: JPS592540Y2
Application number: JP10430578U
Authority: JP
Inventors: 孝夫菊地; 稔青木
Original assignee: 株式会社リコー
Priority date: 1978-07-31
Filing date: 1978-07-31
Publication date: 1984-01-24
Also published as: JPS5522609U

Description

【考案の詳細な説明】この考案は被測定物体の表面電位の測定、特に微小面積
の電位分布の測定に用いられる表面電位計に関する。

例えば、電子複写機における感光体表面に現われる電荷
像等のように、固体表面に生じた電荷による微小面積の
電位分布を定量的に測定するためには、現在主に感度及
び分解能等の点から交流方式の表面電位計が使用されて
いる。

このような表面電位計として現在市販されているものの
プローブは、例えば第１図乃至第５図に示すように、被
測定体の表面の微小面積から電界を取り入れる小孔すな
わちアパーチュア１を設けたアパーチュアブロック２と
、このアパーチュア１に対面し電界の変化によって誘導
される電束電流を検知する検知電極３を設けた検知ブロ
ック４４を装着し、かつ検知電極３とアパーチュア１間
に介装された遮蔽板５を振動させる音叉６、駆動コイル
１０、及びセンサコイル１１を設けた音叉ブロック７と
、検知電極３による検知信号を増幅するアンプ回路を絶
縁性凝固剤１４で固化じたアンプブロック８とから威り
、これらの各ブロックをねじ９で結合して一体としたも
のがある。

上記検知ブロック４は検知電極３を絶縁体１２によって
保持し、シールド板３を介して音叉ブロック７上に取付
けられている。

そして、アパーチュアブロック２、音叉ブロック７、ア
ンプブロック８は同電位であり、信号に応じて被測定電
位と同電位に制御され、検知電極３は他の部品から全く
絶縁された構造となっている。

このようなプローブでは、アパーチュアブロック２、音
叉ブロック７およびアンプブロック８は、振動等の対策
上リン青銅等の導電性金属ブロックを図示のように削出
した構造となっているため量産性に乏しく非常に高価で
あり、又プローブの表面全体に被測定電位と同じ電圧す
なわち、０〜±２０００Ｖが掛るため、取扱い上不便
であるばかりでなく危険であった。

この考案は上記の点に鑑みてなされたものであって、被
測定体に対向するアパーチュア面を除き、プローブ全体
を接地又は同等の効果のある電源に接続されたシールド
用導体によって絶縁して包み込むことにより、感電防止
をはかり、さらにプローブを構成する各部を板金で構成
することを可能にして、量産性を向上し、コストの安い
交流型表面電位計のプローブを提供するものである。

つぎに添付図面を参照してこの考案の実施例を説明する
。

第６図乃至第８図はこの考案の一実施例であるプローブ
を示すものであって、第６図は上面図、第７図は縦断面
図、第８図はアパーチュア板をとり除いた上面図である
。

これらの図において、２１は後述のアパーチュア取付面
のみを開口した箱状に形成され、シールド用導体となる
外板、２２は外板２１と絶縁材２３によって電気的に絶
縁された箱状の内板、２４は電界を取り入れるアパーチ
ュア２５を設け、内板２２の上部に取り付けられたアパ
ーチュア板、２６はアパーチュア板２４とは反対側の内
板２２の下部に取り付けられた下板、２７は内板２２の
中間に取り付けられた中間板、２８は中間板２７上に音
叉受台２９によって取り付けられた音叉、３０はアパー
チュア２５に対向して設けられる検知電極３１を絶縁体
３２を介して支持し、中間板２７上に取り付けられる電
極受は台、３３は中間板２７の下面に基板受は台３４を
介して取り付けられ、検知電極３１に接続されて、検知
信号を増幅するプリアンプ回路を組み込んだ同面基板で
ある。

３５は音叉２８を駆動し、アパーチュア２５と検知電極
３１との間に介在する振動片２８ａを共振周波数で振
動せしめる駆動コイル、３６はその振動を感知するセン
サコイルである。

３７は外板２１と内板２２とアパーチュア板２４又は下
板２６を絶縁材２３を介して固定するための焼縁性の止
めビス、３８は図示しない表面電位計本体のプローブ２
０とを接続する人出刃用コードである。

音叉２８は電磁性、温度によって寸法変化、弾性係数の
変化の少ない材料、例えばエリンバ−合金等を用い、必
要な共振周波数を得るために板厚、長さ、ヤング率、密
度５幅等を決定される。

検知電極３１は燐青銅棒にＡｕメッキ等を施し耐蝕性を
良くする。

絶縁体３２は絶縁性の良いテフロン等でもよいが、体積
抵抗率が大きく、機械的な応力により電荷が発生しにく
い物質としてサファイヤ等が最良である。

内板２２、中間板２７は基板用の駆動コイル３５、セン
サーコイル３６等の磁気的な影響を受けないように非透
磁性であって、振動の伝播を防ぐために密度が高く内部
減衰の大きな銅系金属がよい。

又磁気的な影響を受けないならば、防振材（例えば東芝
のサイレンタロイ）がよい。

アパーチュア板２４は非透磁性材料例えば燐青銅板で作
り、音叉２８の振動部分の付近は薄くし、その他の部分
は厚くするためにアパーチュア板２４の表面は第９図に
示すようにアパーチュア２５を設けた薄板の表面板２４
ａと第１０図に示すように音叉２８の振動部分に対応
する部分を一部欠除して補強を兼ねた裏板２４ｂとを
組み合わせるとよい。

このように構成されたプローブ２０とアパーチュア板２
４側に電位を測定しようとする対象物に対向させると、
アパーチュア板２４に開孔したアパーチュア２５から、
電界が音叉２８の共振周波数と振動振幅とによって決定
される経時的な量だけ検知電極３１の先端に到達し、そ
の電導電流が電導電流となって導出される。

この検知電極３１は中間板２７を貫通して同面基板３３
のプリアンプ部の入力に通じている。

検知電極３１は絶縁体３２で支持され、全く他の部品と
は絶縁状態にある。

プリアンプ部で増幅された信号は入出力コード３８によ
って図示しない表面電位計本体に導かれる。

音叉２８は駆動コイル３５で励振され、振動片２８を振
動させている。

また、この振動状態をセンサコイル３６を感知している
。

アパーチュア板２４、下板２６、中間板２７、音叉受は
台２９及び内板２２は同電位に保たれ、絶縁材２３を介
して外板２１が覆っている。

この外板２１を複写機等の被測定体を収納する筐体の側
板で（図示せず）等に固定して接地するか、又は低イン
ピーダンスの低圧電源等に接続して実質的に接地と同等
の状態にする。

絶縁材２３は絶縁性の良いテフロン等を用い、外板２１
と内板２２及びアパーチュア板２４又は下板２６をこの
絶縁材２３を介して固定するため止めビス３７もやはり
絶縁性の良いテフロン等で作られている。

なお、外板２１と内板２２との間の絶縁材として、テフ
ロン等の高絶縁性高耐電圧物質を混入した熱可塑性の凝
固剤３９を用いて、外板２１と内板２２間を第１１図に
示すように、うずめてもよい。

この場合同面基板３３上の電気部品を同時にこの凝固剤
３９でうずめると、電気部品の振動を防止し、ノイズを
減らすことができ、さらに良い結果となる。

４０は凝固剤３９を入れるための孔である。

また、第１２図に示すように同面基板３３上の電気部品
のみを凝固剤３９で固めるために、内板２２の一部に孔
４０を明けて、中間板２７から下にのみ凝固剤３９を入
れて固化し、外板２１と内板２２との間は、第７図に示
したようにテフロン板のような板状絶縁材で絶縁しても
良い。

第１１図および第１２図において、第８図と同一部分に
は同一符号を付しであるが、内板２２はここでは下板２
６を一体に構成して示している。

以上説明したように、この考案による交流型表面電位計
のプローブは、各構成部分を金属ブロックの削り出しの
ような工数を要する機械加工によることなく、板金及び
樹脂によって容易に製作することができるため量産性が
あり、安価に供給できる。

また、アパーチュア板組外の外周面が接地又は接地と同
等の低インピーダンスの低圧電源に接続されたシールド
用導体（外板）によって覆われているので、安全で取扱
いに便利である。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は従来の表面電位計のプローブを示す
図であり、第１図は外観斜視図、第２図はアパーチュア
ブロックの裏面側斜視図、第３図は音叉ブロックの内部
構造を示す斜視図、第４図は検知ブロックの側面図、第
５図はアンプブロックの斜視図、第６図乃至第１０図は
この考案の一実施例を示す図であり、第６図は上面図、
第７図は縦断面図、第８図はアパーチュア板を取り除い
て示した上面図、第９図はアパーチュア板の表面板の一
例を示す斜視図、第１０図はアパーチュア板の裏板の一
例を示す斜視図、第１１図、第１２図は夫々この考案の
他の実施例の細部を省略して示す第７図と同様な断面図
である。２０・・・・・・プローブ、２１・・・・・・外板、２
２・・・・・・内板、２３・・・・・・絶縁材、２４・
・・・・・アパーチュア板、２５・・・・・・アパーチ
ュア、２７・・・・・・中間板、２８・・・・・・音叉
、３０・・・・・・電極受台、３１・・・・・・検知電
極、３２・・・・・・絶縁体、３３・・・・・・同面基
板、３９・・・・・・凝固剤。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

少くとも一面を開口した角筒状又は箱状の内板と、該内
板の上記開口を閉止するとともに電界を取り入れるアパ
ーチュアを有するアパーチュア板と、前記内板の中間部
に前記アパーチュア板と平行に設けた中間板と、該中間
板の前記アパーチュアと対向する側の面に設けた音叉及
び電極受台と、該電極受台に絶縁体を介して支持されて
前記アパーチュアに対向配置された検知電極と、該検知
電極と前記アパーチュアとの間に介在し前記音叉によっ
て振動される振動片と、前記中間板の前記アパーチュア
板と反対側の面に取付けられ前記検知電極によって検知
された信号を増幅するプリアンプ部を組込んだ回路基板
と、前記内板と絶縁材を介して電気的に接続゛され前記
アパーチュア板取付面以外の全面を覆う箱状の金属板か
らなる外板とによって構成され、前記アパーチュア板、
中間板、及び電極受台が導電体であって同電位に保たれ
、前記外板が接地又は低インピーダンスの低圧電源に接
続されてなる交流型表面電位計のプローブ。