(57)【要約】【課題】表面電位を測定しようとする帯電体の正面に確保し得るスペースが比較的小さい場合であっても、該帯電体に電位センサを適切に対向配置することができ、該帯電体の表面電位を適切に測定することができる表面電位測定器を提供する。【解決手段】表面電位測定器１の筐体４は本体部２と可動部３とから構成される。可動部３は、本体部２に対して複数種類の傾斜角度に段階的に傾動可能で、且つ各種類の傾斜角度で係止可能に本体部２に組み付けられている。可動部３の傾動の中心軸Ｃは、本体部２の可動部３寄りの一端部と可動部３と反対側の他端部との間の間隔方向に対して直交するように設けられている。電位センサ２１は、帯電体Ｗに対向させるべき面が中心軸Ｃと平行になるように可動部２に取り付けられている。【選択図】図２
2010078553.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯電体に対向して配置した状態で該帯電体の表面電位に応じた信号を出力する電位センサが搭載された筐体を備える表面電位測定器において、
前記筐体は、使用者が把持可能な本体部と、該本体部の一端部に対向して設けられ、該本体部に対して複数種類の傾斜角度に段階的に傾動可能で、且つ各種類の傾斜角度で係止可能に該本体部に組み付けられた可動部とから構成され、
該可動部の傾動の中心軸が、前記本体部の可動部寄りの一端部と該可動部と反対側の他端部との間の間隔方向に対して直交するように設けられ、
前記電位センサの前記帯電体に対向させるべき面が前記中心軸と平行になるように、該電位センサが前記可動部に取り付けられていることを特徴とする表面電位測定器。
【請求項２】
請求項１記載の表面電位測定器において、前記可動部の傾斜角度を検出する角度センサと、前記電位センサと前記帯電体との間の距離があらかじめ定められた所定距離に保たれた状態での該電位センサの出力と前記角度センサの出力とから、前記帯電体の表面電位の測定値を示すデータを生成する測定処理手段が、前記本体部又は可動部に搭載されていることを特徴とする表面電位測定器。
【請求項３】
請求項１又は２記載の表面電位測定器において、前記本体部と可動部とのうちのいずれか一方には、前記中心軸の周囲で該中心軸を中心とする円弧上に並ぶように配列された複数の孔が穿設された面を有する部位である孔形成部位が設けられており、
前記本体部と可動部とのうちの他方には、前記中心軸と平行な方向で前記孔形成部位の面に向かって付勢され、前記複数の孔の直径よりも大きな直径を有する球体を備える係止機構が組み付けられており、
前記可動部が前記複数種類の傾斜角度のそれぞれの傾斜角度で前記本体部に対して傾斜した状態で、前記係止機構の球体が前記複数の孔のうちの１つの孔に対向して、該球体の一部分が当該１つの孔に嵌挿することにより前記可動部が本体部に対して係止されることを特徴とする表面電位測定器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は帯電体の表面電位を測定する測定器に関する。
【背景技術】
【０００２】
帯電体の表面電位を測定する測定器としては、例えば、特許文献１あるいは特許文献２に見られるものが本願出願人により提供されている。これらの測定器は、使用者が携帯可能なものであり、帯電体に対向配置した時に、静電誘導によって該帯電体の電位に応じた信号を発生する電位センサが測定器の筐体の前端部に備えられている。
【０００３】
また、筐体の前端部には、光をレンズを介して前方に向かって放射する発光体が備えられている。この発光体の光は、測定対象の帯電体と、上記電位センサとの距離が、電位測定を適切に行うために必要な所定距離になっている状態で、該帯電体の表面に所定の像を結像する。従って、その像を目視することで、電位センサと帯電体との距離を上記所定距離に設定することが可能となっている。
【０００４】
さらに、筐体内には、回路ユニットが備えられている。この回路ユニットは、電位センサの出力から表面電位の測定値を示すデータを生成し、その測定値を筐体の表面部に装着された表示器に表示させる機能や、前記発光体を点灯駆動する機能などを有する。
【０００５】
このような表面電位測定器では、簡易に帯電体の表面電位を測定することができ、種々様々な産業分野で使用されている。
【特許文献１】特開平５−１７２８８６号公報
【特許文献２】特開平８−１２２３８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記の如き表面電位測定器は、取り扱いが容易であることから、種々様々の環境下で、使用し得ることが望まれる。
【０００７】
しかるに、表面電位を測定しようとする帯電体の正面に他の物体が配置されている場合等、帯電体の正面に十分なスペースを確保することができない場合も多々ある。そして、従来の表面電位測定器では、帯電体の正面に十分なスペースが無い場合には、該帯電体に対して、測定器の電位センサと帯電体との距離が前記所定距離を存する適切な位置で、測定器の電位センサを帯電体に対向配置することができず、ひいては、該帯電体の表面電位を適切に測定することができないという不都合があった。
【０００８】
そこで、本願発明は、表面電位を測定しようとする帯電体の正面に確保し得るスペースが比較的小さい場合であっても、該帯電体に電位センサを適切に対向配置することができ、該帯電体の表面電位を適切に測定することができる表面電位測定器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の表面電位測定器は、かかる目的を達成するために、帯電体に対向して配置した状態で該帯電体の表面電位に応じた信号を出力する電位センサが搭載された筐体を備える表面電位測定器において、前記筐体は、使用者が把持可能な本体部と、該本体部の一端部に対向して設けられ、該本体部に対して複数種類の傾斜角度に段階的に傾動可能で、且つ各種類の傾斜角度で係止可能に該本体部に組み付けられた可動部とから構成され、該可動部の傾動の中心軸が、前記本体部の可動部寄りの一端部と該可動部と反対側の他端部との間の間隔方向に対して直交するように設けられ、前記電位センサの前記帯電体に対向させるべき面が前記中心軸と平行になるように、該電位センサが前記可動部に取り付けられていることを特徴とする（第１発明）。
【００１０】
かかる第１発明によれば、前記可動部の傾動の中心軸が、前記本体部の可動部寄りの一端部と該可動部と反対側の他端部との間の間隔方向に対して直交するように設けられ、前記電位センサの前記帯電体に対向させるべき面が前記中心軸と平行になるように、該電位センサが前記可動部に取り付けられている。このため、前記電位センサの前記帯電体に対向させるべき面に垂直な方向、すなわち、電位センサと帯電体との間の距離方向での、表面電位測定器の全体の筐体の長さが、本体部に対する可動部の傾斜角度に応じて増減することとなる。このため、測定対象の帯電体の正面に十分なスペースが確保できないような場合であっても、可動部を本体部に対して、ある適当な傾斜角度に傾動させることによって、電位センサを帯電体に適切に対向させることができる。そして、可動部は、前記複数種類の傾斜角度に段階的に傾動可能であると共に、各種類の傾斜角度で係止可能であるので、使用者は、電位センサを帯電体に対して適切に対向させるための可動部の傾動操作を容易に行い得ると共に、電位センサを帯電体に対して適切に対向させた後には、把持した本体部を静止させるだけで、容易に電位センサと帯電体との適切な対向状態を維持することができる。
【００１１】
従って、第１発明によれば、表面電位を測定しようとする帯電体の正面に確保し得るスペースが比較的小さい場合であっても、該帯電体に電位センサを適切に対向配置することができ、該帯電体の表面電位を適切に測定することができる。
【００１２】
ところで、第１発明において、帯電体の表面電位の測定時に、本体部に対する可動部の傾斜角度を変更すると、電位センサと帯電体との間の位置関係を一定に保った状態であっても、本体部と帯電体との位置関係が変化するために、表面電位測定器の筐体の全体と帯電体との間の静電容量が変化する。そして、その静電容量の変化は、電位センサの出力に影響を及ぼす。
【００１３】
そこで、第１発明では、前記可動部の傾斜角度を検出する角度センサと、前記電位センサと前記帯電体との間の距離があらかじめ定められた所定距離に保たれた状態での該電位センサの出力と前記角度センサの出力とから、前記帯電体の表面電位の測定値を示すデータを生成する測定処理手段が、前記本体部又は可動部に搭載されていることが好ましい（第２発明）。
【００１４】
この第２発明によれば、前記測定処理手段は、電位センサと帯電体との間の距離があらかじめ定められた所定距離に保たれた状態での該電位センサの出力と前記角度センサの出力とから、帯電体の表面電位の測定値を示すデータを生成するので、可動部の傾斜角度の変化に伴う上記の静電容量の変化の影響を反映させて、帯電体の表面電位の測定値の精度を高めることができる。
【００１５】
また、前記第１又は第２発明では、可動部を本体部に対して係止するための構成は、例えば次のような構成を採用することができる。
【００１６】
すなわち、前記本体部と可動部とのうちのいずれか一方には、前記中心軸の周囲で該中心軸を中心とする円弧上に並ぶように配列された複数の孔が穿設された面を有する部位である孔形成部位が設けられており、前記本体部と可動部とのうちの他方には、前記中心軸と平行な方向で前記孔形成部位の面に向かって付勢され、前記複数の孔の直径よりも大きな直径を有する球体を備える係止機構が組み付けられており、前記可動部が前記複数種類の傾斜角度のそれぞれの傾斜角度で前記本体部に対して傾斜した状態で、前記係止機構の球体が前記複数の孔のうちの１つの孔に対向して、該球体の一部分が当該１つの孔に嵌挿することにより前記可動部が本体部に対して係止される（第３発明）。
【００１７】
この第３発明によれば、前記可動部が前記複数種類の傾斜角度のそれぞれの傾斜角度で前記本体部に対して傾斜した状態で前記係止機構の球体の一部分が前記孔に嵌挿されることで、各傾斜角度での可動部の係止を容易に行うことができる。また、使用者が可動部にある程度の力を加えれば、前記球体が孔から脱離するので、該可動部の傾動を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の一実施形態を図１〜図３を参照して説明する。図１は本実施形態の表面電位測定器の外観斜視図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【００１９】
図１に示すように、本実施形態の表面電位測定器１（以下、単に測定器１という）は、本体部２及び可動部３から構成される筐体４を備える。本体部２は、大略直方体形状の筐体であり、使用者が把持可能なサイズである。なお、以降の説明では、本体部２の「幅方向」は、図１に示す本体部２の左右方向（図１中の一点鎖線Ｃで示す方向）を意味し、本体部２の「長手方向」は、図１に示す本体部２の上下方向を意味するものとする。
【００２０】
本体部２の長手方向の一端面２ａ（図１では上端面）には、本体部２の幅方向の中央箇所に、可動部３を組み付けるための中空の連結部５が本体部２と一体に突設されている。この連結部５は、本体部２と同程度の厚さを有し、本体部２の幅方向で見たときの形状が半長円状になっている。なお、連結部５の内部は、本体部２の内部に開通している。
【００２１】
図２に示すように、この連結部５の両側面（本体部２の幅方向における両側面）には、本体部２の幅方向に中心軸Ｃを有する貫通穴６，６が同軸心に穿設されている。また、連結部５の両側面のそれぞれには、図２及び図３に示すように、上記中心軸Ｃと平行な軸心を有する複数の孔７が連結部５の外方に開口して穿設されている。これらの孔７は、中心軸Ｃを中心とする一定半径の円弧上に等間隔で並ぶようにして貫通穴６の周囲に配列されている。本実施形態では、中心軸Ｃの周りに１８０度の角度範囲内で孔７が配列されている。なお、連結部５の両側部の一方側の個々の孔３と他方側の個々の孔３とは、互いに同軸心となるように（中心軸Ｃ周りの周方向の角度位置が互いに同じになるように）配置されている。補足すると、本実施形態では、連結部５が本発明における孔形成部位に相当するものである。
【００２２】
可動部３は、図１に示すように概ね凹字形状に形成された筐体であり、その凹みの箇所に連結部５を介在させるようにして本体部２に対向して設けられると共に、該連結部５に組み付けられている。なお、本実施形態では、本体部２の幅方向での可動部３の長さが該本体部２と同程度の長さとされ、また、可動部３の厚さも本体部２と同程度の厚さとされている。そして、本体部２の幅方向で見たときの可動部３の形状が、半長円状の形状とされ、可動部３の本体部２側の端部が半円状の曲面部となっていると共に、本体部２と反対側の端部が平坦部となっている。
【００２３】
図２を参照して、可動部３の両側部（本体部２の幅方向における両側部）の内端面（可動部３の凹みの箇所に臨む端面）には、筒状の支軸８，８が同軸心に対向するようにして突設されている。各支軸８の内部は、可動部３の各側部の内部に連通している。そして、支軸８，８のそれぞれが、連結部５の貫通穴６の内周面との間に筒状のカラー９を介在させて該貫通穴６に同軸心に嵌挿されている。このとき、各支軸８は、前記中心軸Ｃの周りに連結部５に対して回転し得るように、カラー９を介して貫通穴６の内周面に支承されている。これにより、可動部３は、図１の矢印Ｙで示す如く、前記中心軸Ｃの周りに、本体部２（連結部５を含む）に対して傾動し得るように連結部５を介して本体部２に連結されている。なお、中心軸Ｃは、本体部２の幅方向に延在しているので、本体部２の可動部２側の一端部と、可動部２と反対側の他端部との間の間隔方向（すなわち、本体部２の長手方向に）に対して直交するように設けられている。
【００２４】
さらに、可動部３の両側部のそれぞれには、可動部３の傾動に伴い前記連結部５の孔７に対向する係止機構１０が装着されている。この係止機構１０は、支軸８の径方向の側方位置（図２では支軸８の下方位置）で可動部３の各側部の内端面に穿設された穴１１に挿着された基体部１２と、この基体部１２の連結部５側の端部に組み込まれた球体１３とを備えている。球体１３は、連結部５の各孔７の径よりも若干大きい径を有し、前記中心軸Ｃと平行な方向で連結部５に向かって進退可能に設けられていると共に、基体部１２に収容された図示しないバネによって前進方向（連結部５に近づく向き）に付勢されている。
【００２５】
かかる係止機構１０では、その球体１３が、可動部３の傾動に伴い連結部５のいずれか１つの孔７に対向すると、バネの付勢力によって該孔３内に該球体１３の一部が嵌まり込み、これにより、可動部３を連結部５に係止するようにしている。これにより、可動部３は、本体部２に対して、連結部５の各孔７に対応する複数種類の傾斜角度に段階的（間欠的に）に傾動可能となっている。なお、係止機構１０が可動部３を本体部２に係止させる力は、使用者が可動部３を手作業により傾動させることを妨げない程度に設定されていると共に、可動部３に外力が作用しないか、もしくは可動部３に作用する外力が微小なものである場合には、可動部３の係止状態が保持されるようになっている。
【００２６】
以上が本体部２に対する可動部３の組み付け構造である。
【００２７】
本実施形態の測定器１は、さらに、次のような構成を備えている。すなわち、測定対象の帯電体Ｗ（図２に二点鎖線で示す）の表面電位に応じた出力を生成する電位センサ２１と、該帯電体Ｗの表面に光を投光する投光手段２２とが可動部２の内部に搭載されている。また、可動部３の本体部２に対する傾斜角度を検出する角度センサ２３が、連結部５の可動部３に対向する部位に取り付けられている。
【００２８】
さらに、測定器１の動作制御や信号処理等を行う回路ユニット２４が本体部２の内部に搭載され、測定値などの情報を表示する表示器２５と、電源スイッチ、モード設定スイッチ等の複数の操作スイッチ２６とが本体部２の表面に装着されている。なお、図示は省略するが、本体部２の内部には、回路ユニット２４等の電源としての電池も搭載されている。
【００２９】
図２を参照して、電位センサ２１は、本実施形態では、公知の音叉型（音叉シャッタ型）の電位センサである。この電位センサ２１は、平板状の導体電極２１ａを備え、該導体電極２１ａの表面（図２では上面）を測定対象の帯電体Ｗに対向させることで、静電誘導によって導体電極２１ａから帯電体Ｗの表面電位に応じた出力を発生する。この場合、音叉型の電位センサ２１にあっては、導体電極２１ａの表面側で、図示しない接地された音叉部材を圧電素子等を介して振動させることで、導体電極２１ａの表面のうち、帯電体Ｗとの間で電界が形成される領域の面積を周期的に変化させるようにしている。これにより、帯電体Ｗの表面電位に応じた振幅を有する交流信号が導体電極２１ａから出力されるようになっている。
【００３０】
本実施形態では、かかる電位センサ２１は、本体部２の長手方向における可動部３の両端部のうちの本体部２と反対側の端部（図２の上端部。以下、先端部という）寄りの箇所で、該可動部３の内部に搭載され、該可動部３に取り付けられている。この場合、電位センサ２１は、その導体電極２１ａの表面（帯電体に対向させるべき面）が前記中心軸Ｃと平行になるように配置されている。そして、可動部３の先端部の、導体電極２１の表面に対向する箇所には、該導体電極２１を可動部３の外部に臨ませる窓穴２７が穿設されている。
【００３１】
なお、電位センサ２１は、前記支軸８，８のうちのいずれか一方（図２の例では左側の支軸８）の内部を通して配線された接続線２８を介して本体部２内の回路ユニット２４に接続され、電位センサ２１の出力（導体電極２１の出力）が回路ユニット２４に入力されると共に、該回路ユニット２４により電位センサ２１の音叉部材の振動駆動が行われるようになっている。
【００３２】
投光手段２２は、電位センサ２１の導体電極２１ａを帯電体Ｗに対向させたときに、電位センサ２１と帯電体Ｗとの間の距離が、該帯電体Ｗの表面電位を適切に測定する上で必要な既定の所定距離であるか否かを確認するための像を帯電体Ｗの表面に形成する光を、該帯電体Ｗに向かって投光するものである。なお、上記所定距離は、例えば３０ｍｍである。
【００３３】
この投光手段２２は、発光ダイオードなどにより構成された光源ランプ２２ａと、この光源ランプ２２ａから放射される光を通す光学レンズ２２ｂとを備え、光学レンズ２２ｂは、可動部３の先端部の一側部寄りの箇所に穿設された窓穴２９を塞ぐようにして可動部３に取り付けられている。また、光源ランプ２２ａは、光学レンズ２２ｂを介して窓穴２９に対向するように可動部３に取り付けられている。なお、光源ランプ２２ａは、前記支軸８，８のいずれか一方（図２の例では右側の支軸８）の内部を通して配線された接続線３０を介して本体部２内の回路ユニット２４に接続され、該回路ユニット２４により光源ランプ２２ａの点灯駆動が行われるようになっている。
【００３４】
かかる投光手段２２では、可動部３の先端部を測定対象の帯電体Ｗに対向させた状態で、該帯電体Ｗと電位センサ２１との距離が所定距離である場合に、光源ランプ２２ａから光学レンズ２２ｂ及び窓穴２９を介して帯電体Ｗに向かって投光される光が該帯電体Ｗの表面で焦点を結び、該帯電体Ｗの表面上に所定形状の鮮明な像が形成されるようになっている。
【００３５】
角度センサ２３は、例えば公知の光学的センサなどにより構成され、可動部３の傾斜角度に応じた出力を発生する。なお、角度センサ２３は、図示しない接続線を介して回路ユニット２４に接続され、該角度センサ２３の出力が回路ユニット２４に入力されるようになっている。補足すると、角度センサ２３は、光学的センサに限らず、近接スイッチやマイクロスイッチ等を使用して構成してもよい。
【００３６】
回路ユニット２４は、操作スイッチ２６の操作信号に応じて電位センサ２１の音叉部材の振動駆動や光源ランプ２２ａの点灯駆動を行う機能を有すると共に、電位センサ２１の出力及び角度センサ２３の出力に応じて測定対象の帯電体Ｗの表面電位の測定値を示すデータを生成したり、その測定値を表示器２５に表示される機能を有するものである。この場合、本実施形態では、回路ユニット２４は、その機能によって、本発明における測定処理手段を実現している。
【００３７】
以上説明した測定器１による帯電体Ｗの表面電位の測定は次のように行われる。
【００３８】
使用者は、本体部２を片手で把持し、可動部３の先端部を測定対象の帯電体の表面に対向させるように位置に測定器１を配置する。さらに、使用者が所定の操作スイッチ２６を操作することで、測定器１が起動し、投光手段２２の光源ランプ２２ａから、可動部３の先端部に対向する帯電体Ｗの表面に光が投光される。そして、使用者は、該投光によって帯電体Ｗの表面に形成される像を目視で確認しながら、測定器１の位置を調整し、電位センサ２１と帯電体Ｗとの距離が測定に必要な所定距離（本実施形態では例えば３０ｍｍ）となる位置で、測定器１を静止させる。すなわち、使用者は、帯電体Ｗの表面に形成される光の像が所定の鮮明な像となる状態で、測定器１を静止させる。
【００３９】
ここで、帯電体Ｗの正面に十分なスペースが存在する場合には、可動部３を本体部２に対して傾斜させていない状態（可動部３の傾斜角度が“０”の状態）で、可動部３の先端部を上記の如く帯電体Ｗに対向させればよい。なお、可動部３を傾斜させていない状態というのは、図１に示す状態であり、この状態は、可動部３の本体部２側の端部と可動部３の先端部（本体部２と反対側の端部）との間の間隔方向（電位センサ２１の導体電極２１ａの表面に垂直な方向）が、本体部２の長手方向と一致する状態（以下、非傾斜状態ということがある）を意味する。
【００４０】
一方、帯電体Ｗの正面に十分なスペースが存在しない場合には、上記非傾斜状態では、測定器１と他の物体との干渉等によって、可動部３の先端部を適切な位置（電位センサ２１と帯電体Ｗとの距離が前記所定距離となる位置）で帯電体Ｗに対向させることができない場合がある。このような場合には、使用者は、可動部３を、前記複数種類の傾斜角度のうちの適当な傾斜角度で本体部２に対して傾斜させるように傾動させる。この場合、可動部３の傾斜角度が、前記非傾斜状態から大きくなるに伴って、電位センサ２１の導体電極２１ａの表面（帯電体Ｗに対向させるべき面）に垂直な方向での測定器１の全体の長さが短くなる。なお、本実施形態では、可動部３の傾動は、前記非傾斜状態から時計周り方向及び反時計周り方向のいずれの方向にも行うことが可能である。そして、いずれの方向に可動部３を傾動させても、可動部３の傾斜角度（絶対値）が前記非傾斜状態から大きくなるに伴って、電位センサ２１の導体電極２１ａの表面に垂直な方向での測定器１の全体の長さが短くなる。
【００４１】
このため、帯電体Ｗの正面に十分なスペースが存在しない場合でも、多くの場合、可動部３を、ある適当な傾斜角度だけ本体部２に対して傾斜させることによって、可動部３の先端部を適切な位置で帯電体Ｗに対向させることができる。また、この場合、可動部３は、前記係止機構１０の球体１３が連結部５の１つの孔７に嵌挿した状態で係止されるので、使用者が可動部３を所望の傾斜角度（前記複数種類の傾斜角度のうちのいずれかの傾斜角度）に傾斜させた後は、使用者自身が該可動部３を支えずとも、該可動部３の傾斜角度を所望の傾斜角度に保持することができる。
【００４２】
以上のように可動部３の先端部を適切な位置で帯電体Ｗに対向させた状態で、使用者が所定の操作スイッチ２６を操作すると、回路ユニット２４が電位センサ２１の音叉部材を振動駆動し、帯電体Ｗの表面電位の測定が開始する。この時、電位センサ２１の導体電極２１ａから出力される交流信号が回路ユニット２４に入力される。そして、回路ユニット２４は、電位センサ２１の出力（交流信号）と、角度センサ２３の出力とを基に、帯電体Ｗの表面電位の測定値を示すデータを生成し、その測定値を表示器２５に表示させる。
【００４３】
ここで、可動部３の本体部２に対する傾斜角度が固定的に一定値に保たれている場合、例えば前記非傾斜状態に保たれている場合には、電位センサ２１の出力は、基本的には、該電位センサ２１と帯電体Ｗとの間の距離、並びに、帯電体Ｗの表面電位のみに依存して変化する。従って、電位センサ２１と帯電体Ｗとの距離を所定距離に保持した状態では、電位センサ２１の出力は、帯電体Ｗの表面電位のみに依存するものとなり、該電位センサ２１の出力から、帯電体Ｗの表面電位を測定できる。
【００４４】
ところが、可動部３を前記非傾斜状態から傾斜させると、可動部３の先端部と帯電体Ｗとの間の位置関係を一定に保った状態であっても、本体部２と帯電体Ｗとの位置関係が変化するために、測定器１の全体と帯電体Ｗとの間の静電容量が変化する。その結果、電位センサ２１の出力は、帯電体Ｗの表面電位に対する依存性よりも微小ではあるものの、可動部３の傾斜角度にも依存して変化する。
【００４５】
そこで、本実施形態では、回路ユニット２４は、電位センサ２１の出力と角度センサ２３の出力とから帯電体Ｗの表面電位の測定値を示すデータを生成する。
【００４６】
この場合、回路ユニット２４は、例えば前記非傾斜状態を基準として、可動部３が非傾斜状態に保たれていると仮定した場合の表面電位の仮測定値を示すデータを電位センサ２１の出力から生成する。そして、回路ユニット２４は、このデータにより示される仮測定値を角度センサ２３の出力が示す可動部３の実際の傾斜角度に応じて補正することで、帯電体Ｗの表面電位の測定値を示すデータを生成し、その測定値を表示器２５に表示させる。
【００４７】
上記補正は、例えば、表面電位の仮測定値に、可動部３の傾斜角度に応じて設定される補正係数を乗じることで行われる。この場合、可動部３の傾斜角度と補正係数との関係を表すデータテーブルあるいは演算式をあらかじめ実験等に基づいて作成しておき、それを測定器１の図示しないメモリに記憶保持しておく。そして、回路ユニット２４は、角度センサ２３の出力が示す可動部３の実際の傾斜角度から上記データテーブル又は演算式に基づいて補正係数を決定し、その補正係数を、電位センサ２１の出力に基づく仮測定値に乗じることで、帯電体Ｗの表面電位の測定値を算出する。
【００４８】
補足すると、本願発明者は、本実施形態の測定器１で、可動部３の傾斜角度に応じた上記の補正処理を行わなかった場合には、測定対象の帯電体Ｗの表面電位が一定であっても、可動部３の傾斜角度が前記非傾斜状態から大きくなるに伴い、電位センサ２１の出力に基づく表面電位の測定値（上記仮測定値）が小さくなることを実験的に確認した。例えば、本願発明者は、２００ｍｍ角の方形状の金属板を５ｋＶの電位に帯電させた状態で、可動部３の傾斜角度に応じた補正処理を行わずに、測定器１により該金属板の表面電位を測定する実験を行った。この場合、可動部３の傾斜角度を０°、４５°、９０°とした場合の表面電位の測定値は、それぞれ、５．０ｋＶ、４．８６ｋＶ、４．６１ｋＶとなり、易者角度が大きい程、電位センサ２１の出力に基づく表面電位の測定値が小さくなることが確認された。
【００４９】
従って、上記補正係数と可動部３の傾斜角度との間の関係は、該傾斜角度が大きくなるに伴い、補正係数が大きくなるように設定すればよい。
【００５０】
なお、電位センサ１１と帯電体Ｗとの距離を前記所定距離に保った状態での、電位センサン２１の出力と、可動部３の傾斜角度と、表面電位の測定値との間の関係をあらかじめマップ化しておき、電位センサ２１の出力と、角度センサ２３の出力とから、そのマップに基づいて帯電体Ｗの表面電位の測定値を求めるようにしてもよい。
【００５１】
以上説明した本実施形態の測定器１によれば、帯電体Ｗの正面に十分なスペースが存在しない場合であっても、可動部３を本体部２に対して傾動させることで、可動部３の先端部を帯電体Ｗに適切に対向させて、表面電位の測定を行うことができる。従って、種々様々な環境下で、測定器１を使用した表面電位の測定を行うことができ、該測定器１の利便性や汎用性を高めることができる。
【００５２】
また、可動部３を本体部２に対して傾動させることに伴い、測定器１と帯電体Ｗとの間の静電容量が変化することを考慮し、電位センサ２１の出力と角度センサ２３の出力が示す可動部３の傾斜角度とに基づいて表面電位の測定値を示すデータを生成するようにしているので、該測定値の精度を高めることができる。
【００５３】
なお、本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではない。例えば、前記実施形態では、電位センサ２１として音叉型の電位センサを使用したが、ファン状の金属羽を導体電極の表面側で回転させる回転セクタ型の電位センサを使用してもよい。
【００５４】
また、本体部２と可動部３との組み付け構造においては、例えば、本体部２の一端部の両側部から可動部３を支持するための一対の支持部材を突設し、これらの支持部材に、可動部３の両側部を回転可能に支持するようにしてもよい。
【００５５】
また、可動部３を各種類の傾斜角度で係止するための機構に関しては、前記係止機構１０と該係止機構１０の球体１３を嵌挿させる複数との孔７との組を、連結部５の両側うちの一方側だけに設けるようにしてもよい。また、係止機構１０を連結部５に組み付けると共に、複数の孔７を可動部３に設けるようにしてもよい。さらに、前記実施形態とは異なる適宜の機構によって、可動部３を各種類の傾斜角度で係止するようにしてもよい。
【００５６】
また、回路ユニット２４の一部を可動部３に搭載したり、あるいは、より小型化した回路ユニットの全体を可動部３に搭載するようにしてもよい。
【００５７】
また、前記実施形態では、測定時の電位センサ２１と帯電体Ｗとの間の距離を固定的な所定距離として、電位センサ２１の出力と可動部３の傾斜角度とに基づき表面電位の測定値を得るようにしたが、例えば、可動部３の傾斜角度に応じて、前記投光手段２２の焦点距離等を変化させるようにすることで、測定時の電位センサ２１と帯電体Ｗとの間の必要距離を使用者に調整させるようにすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の一実施形態の表面電位測定器の外観斜視図。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図。
【図３】図２のＢ−Ｂ線断面図。
【符号の説明】
【００５９】
１…表面電位測定器、２…本体部、３…可動部、４…筐体、５…連結部（孔形成部位）、７…孔、１０…係止機構、１３…球体、２１…電位センサ、２３…角度センサ、２４…回路ユニット（測定処理手段）、Ｃ…中心軸、Ｗ…帯電体。
【図１】
2010078553.tif 000003
【図２】
2010078553.tif 000004
【図３】
2010078553.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成20年10月17日(2008.10.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
図２に示すように、この連結部５の両側面（本体部２の幅方向における両側面）には、本体部２の幅方向に中心軸Ｃを有する貫通穴６，６が同軸心に穿設されている。また、連結部５の両側面のそれぞれには、図２及び図３に示すように、上記中心軸Ｃと平行な軸心を有する複数の孔７が連結部５の外方に開口して穿設されている。これらの孔７は、中心軸Ｃを中心とする一定半径の円弧上に等間隔で並ぶようにして貫通穴６の周囲に配列されている。本実施形態では、中心軸Ｃの周りに１８０度の角度範囲内で孔７が配列されている。なお、連結部５の両側部の一方側の個々の孔７と他方側の個々の孔７とは、互いに同軸心となるように（中心軸Ｃ周りの周方向の角度位置が互いに同じになるように）配置されている。補足すると、本実施形態では、連結部５が本発明における孔形成部位に相当するものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
図２を参照して、可動部３の両側部（本体部２の幅方向における両側部）の内端面（可動部３の凹みの箇所に臨む端面）には、筒状の支軸８，８が同軸心に対向するようにして突設されている。各支軸８の内部は、可動部３の各側部の内部に連通している。そして、支軸８，８のそれぞれが、連結部５の貫通穴６の内周面との間に筒状のカラー９を介在させて該貫通穴６に同軸心に嵌挿されている。このとき、各支軸８は、前記中心軸Ｃの周りに連結部５に対して回転し得るように、カラー９を介して貫通穴６の内周面に支承されている。これにより、可動部３は、図１の矢印Ｙで示す如く、前記中心軸Ｃの周りに、本体部２（連結部５を含む）に対して傾動し得るように連結部５を介して本体部２に連結されている。なお、中心軸Ｃは、本体部２の幅方向に延在しているので、本体部２の可動部３側の一端部と、可動部３と反対側の他端部との間の間隔方向（すなわち、本体部２の長手方向に）に対して直交するように設けられている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
かかる係止機構１０では、その球体１３が、可動部３の傾動に伴い連結部５のいずれか１つの孔７に対向すると、バネの付勢力によって該孔７内に該球体１３の一部が嵌まり込み、これにより、可動部３を連結部５に係止するようにしている。これにより、可動部３は、本体部２に対して、連結部５の各孔７に対応する複数種類の傾斜角度に段階的（間欠的に）に傾動可能となっている。なお、係止機構１０が可動部３を本体部２に係止させる力は、使用者が可動部３を手作業により傾動させることを妨げない程度に設定されていると共に、可動部３に外力が作用しないか、もしくは可動部３に作用する外力が微小なものである場合には、可動部３の係止状態が保持されるようになっている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
本実施形態の測定器１は、さらに、次のような構成を備えている。すなわち、測定対象の帯電体Ｗ（図２に二点鎖線で示す）の表面電位に応じた出力を生成する電位センサ２１と、該帯電体Ｗの表面に光を投光する投光手段２２とが可動部３の内部に搭載されている。また、可動部３の本体部２に対する傾斜角度を検出する角度センサ２３が、連結部５の可動部３に対向する部位に取り付けられている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
補足すると、本願発明者は、本実施形態の測定器１で、可動部３の傾斜角度に応じた上記の補正処理を行わなかった場合には、測定対象の帯電体Ｗの表面電位が一定であっても、可動部３の傾斜角度が前記非傾斜状態から大きくなるに伴い、電位センサ２１の出力に基づく表面電位の測定値（上記仮測定値）が小さくなることを実験的に確認した。例えば、本願発明者は、２００ｍｍ角の方形状の金属板を５ｋＶの電位に帯電させた状態で、可動部３の傾斜角度に応じた補正処理を行わずに、測定器１により該金属板の表面電位を測定する実験を行った。この場合、可動部３の傾斜角度を０°、４５°、９０°とした場合の表面電位の測定値は、それぞれ、５．０ｋＶ、４．８６ｋＶ、４．６１ｋＶとなり、傾斜角度が大きい程、電位センサ２１の出力に基づく表面電位の測定値が小さくなることが確認された。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
なお、電位センサ２１と帯電体Ｗとの距離を前記所定距離に保った状態での、電位センサン２１の出力と、可動部３の傾斜角度と、表面電位の測定値との間の関係をあらかじめマップ化しておき、電位センサ２１の出力と、角度センサ２３の出力とから、そのマップに基づいて帯電体Ｗの表面電位の測定値を求めるようにしてもよい。
【手続補正書】
【提出日】平成20年10月23日(2008.10.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
図２に示すように、この連結部５の両側面（本体部２の幅方向における両側面）には、本体部２の幅方向に中心軸Ｃを有する貫通穴６，６が同軸心に穿設されている。また、連結部５の両側面のそれぞれには、図２及び図３に示すように、上記中心軸Ｃと平行な軸心を有する複数の孔７が連結部５の外方に開口して穿設されている。これらの孔７は、中心軸Ｃを中心とする一定半径の円弧上に等間隔で並ぶようにして貫通穴６の周囲に配列されている。本実施形態では、中心軸Ｃの周りに１８０度の角度範囲内で孔７が配列されている。なお、連結部５の両側部の一方側の個々の孔７と他方側の個々の孔７とは、互いに同軸心となるように（中心軸Ｃ周りの周方向の角度位置が互いに同じになるように）配置されている。補足すると、本実施形態では、連結部５が本発明における孔形成部位に相当するものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
図２を参照して、可動部３の両側部（本体部２の幅方向における両側部）の内端面（可動部３の凹みの箇所に臨む端面）には、筒状の支軸８，８が同軸心に対向するようにして突設されている。各支軸８の内部は、可動部３の各側部の内部に連通している。そして、支軸８，８のそれぞれが、連結部５の貫通穴６の内周面との間に筒状のカラー９を介在させて該貫通穴６に同軸心に嵌挿されている。このとき、各支軸８は、前記中心軸Ｃの周りに連結部５に対して回転し得るように、カラー９を介して貫通穴６の内周面に支承されている。これにより、可動部３は、図１の矢印Ｙで示す如く、前記中心軸Ｃの周りに、本体部２（連結部５を含む）に対して傾動し得るように連結部５を介して本体部２に連結されている。なお、中心軸Ｃは、本体部２の幅方向に延在しているので、本体部２の可動部３側の一端部と、可動部３と反対側の他端部との間の間隔方向（すなわち、本体部２の長手方向に）に対して直交するように設けられている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
かかる係止機構１０では、その球体１３が、可動部３の傾動に伴い連結部５のいずれか１つの孔７に対向すると、バネの付勢力によって該孔７内に該球体１３の一部が嵌まり込み、これにより、可動部３を連結部５に係止するようにしている。これにより、可動部３は、本体部２に対して、連結部５の各孔７に対応する複数種類の傾斜角度に段階的（間欠的に）に傾動可能となっている。なお、係止機構１０が可動部３を本体部２に係止させる力は、使用者が可動部３を手作業により傾動させることを妨げない程度に設定されていると共に、可動部３に外力が作用しないか、もしくは可動部３に作用する外力が微小なものである場合には、可動部３の係止状態が保持されるようになっている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
本実施形態の測定器１は、さらに、次のような構成を備えている。すなわち、測定対象の帯電体Ｗ（図２に二点鎖線で示す）の表面電位に応じた出力を生成する電位センサ２１と、該帯電体Ｗの表面に光を投光する投光手段２２とが可動部３の内部に搭載されている。また、可動部３の本体部２に対する傾斜角度を検出する角度センサ２３が、連結部５の可動部３に対向する部位に取り付けられている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
補足すると、本願発明者は、本実施形態の測定器１で、可動部３の傾斜角度に応じた上記の補正処理を行わなかった場合には、測定対象の帯電体Ｗの表面電位が一定であっても、可動部３の傾斜角度が前記非傾斜状態から大きくなるに伴い、電位センサ２１の出力に基づく表面電位の測定値（上記仮測定値）が小さくなることを実験的に確認した。例えば、本願発明者は、２００ｍｍ角の方形状の金属板を５ｋＶの電位に帯電させた状態で、可動部３の傾斜角度に応じた補正処理を行わずに、測定器１により該金属板の表面電位を測定する実験を行った。この場合、可動部３の傾斜角度を０°、４５°、９０°とした場合の表面電位の測定値は、それぞれ、５．０ｋＶ、４．８６ｋＶ、４．６１ｋＶとなり、傾斜角度が大きい程、電位センサ２１の出力に基づく表面電位の測定値が小さくなることが確認された。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
なお、電位センサ２１と帯電体Ｗとの距離を前記所定距離に保った状態での、電位センサン２１の出力と、可動部３の傾斜角度と、表面電位の測定値との間の関係をあらかじめマップ化しておき、電位センサ２１の出力と、角度センサ２３の出力とから、そのマップに基づいて帯電体Ｗの表面電位の測定値を求めるようにしてもよい。