(57)【要約】【課題】検知電極が振動する電位測定装置において、検知電極と導電性材料からなるシールドケースとの間の寄生容量変化によって発生するノイズ電流を抑制することである。【解決手段】電位測定装置において、測定対象１に対向する面に検知電極２ａ、２ｂを備える振動可能な振動部材４が、測定対象１に対向する部分を除いて導電性材料からなるシールドケース７の内部に格納されている。少なくとも振動部材４の振動範囲を含む領域の近傍のシールドケース７の内壁形状が、検知電極２ａ、２ｂとシールドケース７内壁との最短距離ｄを検知電極４の変位に関わらずほぼ一定とする様な形状である。【選択図】図１
2007078448.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検知電極を有する振動部材と、シールドケースと、を有する電位測定装置であって、
前記振動部材は前記シールドケース内部に存在し、
前記振動部材の振動に伴う前記検知電極の変位に関わらず、該検知電極と前記シールドケース内壁との最短距離が実質的に一定に保持されることを特徴とする電位測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電位測定装置において、前記検知電極の一定の面が、シールドケース内壁と最短距離を成して常にほぼ対向しているように構成され、
前記シールドケースの内壁と、前記検知電極の前記一定の面の振動変位による軌跡面とが、前記振動部材の振動範囲内でほぼ平行であることを特徴とする電位測定装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電位測定装置において、前記検知電極の変位に関わらず、前記領域の近傍のシールドケースの内壁と前記検知電極の各部との最短距離が実質的に一定に保持されることを特徴とする電位測定装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の電位測定装置において、前記振動部材がねじりバネを中心軸とした回転方向に振動し、
前記シールドケースの内壁と、振動部材の回転振動の中心軸との距離とが、前記振動部材の振動範囲内で実質的に一定であることを特徴とする電位測定装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電位測定装置において、前記領域の近傍のシールドケースの内壁形状が円柱側面であり、
かつ該円柱側面の中心軸が振動部材の回転振動の中心軸と略一致することを特徴とする電位測定装置。
【請求項６】
請求項４に記載の電位測定装置において、前記領域の近傍のシールドケースの内壁形状が球面であり、
かつ該球面の中心がほぼ振動部材の回転振動の中心軸上にあることを特徴とする電位測定装置。
【請求項７】
請求項１乃至３のいずれかに記載の電位測定装置において、前記振動部材が、測定対象表面に対しほぼ直交する方向に振動し、
前記シールドケースの内壁形状のうち少なくとも前記検知電極を含む平面と測定対象表面を含む平面との間に存在する部分について、検知電極の振動方向に垂直な平面による断面の形状がほぼ同じであることを特徴とする電位測定装置。
【請求項８】
請求項７に記載の電位測定装置において、前記領域の近傍のシールドケースの内壁形状が柱筒の側面であり、
かつ該柱筒の中心軸が振動部材の振動方向とほぼ平行であることを特徴とする電位測定装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載の電位測定装置と、電位測定装置より得られる出力信号を処理する信号処理装置と、画像形成手段を備え、
電位測定装置の検知電極の形成された部分が画像形成手段の電位測定の対象と対向して配置され、画像形成手段が信号処理装置の信号検出結果を用いて画像形成の制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電位測定装置、及び該電位測定装置を有する画像形成装置などに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、感光ドラムを有し電子写真方式によって画像形成を行う画像形成装置においては、常に安定した画質を得るために、どの様な環境下でも感光ドラム表面の電位分布が適当に（典型的には均一に）なる様に感光ドラム表面を帯電しておく必要がある。このため、感光ドラム表面の電位を電位測定装置を用いて測定し、その結果を利用して、感光ドラム表面の電位を均一に保つ様にフィードバック制御を行っている。
【０００３】
この様な目的で用いられている電位測定装置に対して従来からしばしば要求されている機能の一つとして、測定対象（被測定物体）の表面電位を非接触で測定する機能が挙げられる。なぜならば、電位測定装置が感光ドラム表面に接触すると、感光ドラム表面の電位分布が均一でなくなり、形成される画像に乱れが生じる原因となるからである。
【０００４】
こうした方式の電位測定装置の原理を以下に説明する。測定対象の表面と電位測定装置に内蔵される検知電極との間に生じる電界によって、検知電極には測定対象の表面電位Ｖに比例した電気量Ｑの電荷が誘起される。ＱとＶの関係は
Ｑ＝ＣＶ  ・・・（１）
という式で表される。ここで、Ｃは検知電極と測定対象の表面との間の静電容量である。式（１）より、検知電極に誘起される電気量Ｑを測定することで測定対象の表面電位を得ることが可能となる。
【０００５】
しかし、検知電極に誘起される電気量Ｑを高速かつ正確に直接測定することは困難である。そこで、実用的な方法として、検知電極と測定対象表面との間の静電容量Ｃの大きさを周期的に変化させ、検知電極で発生する交流電流を電位検出信号電流として測定することにより、測定対象の表面電位を得る方法を採用することが一般的である。
【０００６】
上記の方法によって測定対象の表面電位を得られることを以下に示す。静電容量Ｃが時間tの関数であるとすると、検知電極で発生する電位検出信号電流iは、検知電極に誘起される電気量の時間微分値であることと、式(１)から次の式で表される。
i（ｔ）＝ｄＱ/ｄｔ＝ｄ（ＣＶ）/ｄｔ  ・・・（２）
ここで、測定対象の表面電位Ｖの変化速度が静電容量Ｃの変化速度に対して十分遅い場合には、Ｖは微小時間ｄｔにおいて一定であるとみなすことができるので式（２）は次の式で表される。
i（ｔ）＝ｄＱ（ｔ）/ｄｔ＝Ｖ・ｄＣ（ｔ）/ｄｔ  ・・・（３）
【０００７】
式（３）より、検知電極で発生する電位検出信号電流iの大きさは測定対象の表面電位Ｖの１次の関数であるから、交流電流信号の振幅を測定することで測定対象の表面電位を得ることが可能である。また、式（３）より、静電容量Ｃの変化速度が同じならば、測定対象の表面電位に対する電位検出信号電流ｉの大きさ、すなわち電位測定装置の感度は、静電容量の変化量に比例することが分かる。
【０００８】
検知電極と測定対象表面との間の静電容量Ｃを周期的に変化させる方法の一つとして、検知電極と測定対象表面との間の距離を変化させて静電容量Ｃを周期的に変化させる方法が挙げられる。検知電極と測定対象の表面との間の静電容量Ｃは近似的に
Ｃ＝Ａ・Ｓ/ｘ  ・・・（４）
の様な式で表される。ここで、Ａは物質の誘電率などに係る比例定数、Ｓは検知電極の面積、ｘは検知電極と測定対象の表面との間の距離である。式（４）より、距離ｘが周期的に変化すると静電容量Ｃも周期的に変化することが分かる。
【０００９】
検知電極と測定対象の表面との間の距離を周期的に変化させる手段の一つとして、検知電極を測定対象の表面にほぼ垂直な方向に振動させる手段が挙げられる。検知電極を振動させる手段としては、測定対象に対向する面に検知電極が配置された弾性体を、交番する静電気力や電磁力を用いて振動させる手法などが挙げられる。
【００１０】
上記の様な方式の電位測定装置を使用する際には、測定対象の表面以外の外部物体が有する電位や外部からの電磁ノイズの影響を低減させるために、少なくとも検知電極を導電性材料からなる箱型のシールドケースの中に納めた状態で使用することが多い。シールドケースの測定対象に対向する面の一部には開口が設けられており、この開口付きシールドケースによって、外部の帯電物体や電磁ノイズの影響を低減させつつ測定対象の電位のみを測定することができる。
【００１１】
上記の手法を用いた電位測定装置の具体例を図６に沿って説明する（特許文献１参照）。測定対象１に対向する面に検知電極２が配置された空芯の電磁コイル８が、弾性体からなる振動板４を介して支持部材１０に固定されている。支持部材１０はシールドケース１１の底部に固定されている。また、シールドケース１１の内壁には永久磁石１３が固定されており、永久磁石１３の一部が電磁コイル８の空芯部に挿入されている。シールドケース１１の測定対象１に対向する面のうち検知電極２の直上にあたる部分には、測定対象１の張る電界を導入する開口１２が設けられている。
【００１２】
この構成において、電磁コイル８に駆動電流源（図６中では省略されている）から交番電流を印加することにより、電磁コイル８が永久磁石１３から引力または斥力を受ける。これにより、測定対象１にほぼ垂直な方向に検知電極２が周期的に振動し、検知電極２と測定対象１との間の距離が周期的に変化する。こうして、検知電極２と測定対象１との間の静電容量が周期的に変化し、検知電極２から測定対象１の電位に比例した振幅を有する電位検出信号電流が得られる。この電位検出信号電流は、信号処理回路部１４において電圧信号変換、フィルタリング、増幅、整流されて電位測定信号として出力される。
【特許文献１】特開平８−１１０３６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
近年、画像形成装置の小型化に伴い、感光ドラムの電位を測定する電位測定装置にも小型化が求められている。先に挙げた様な従来の電位測定装置を、検知電極の面積を変えずに小型化すると、振動する検知電極とシールドケース内壁との間の距離が縮まり、検知電極とシールドケースとの間の寄生容量が増大する。検知電極とシールドケースとの間の寄生容量は、主に検知電極とシールドケースとの間の距離に依存する。
【００１４】
従来の電位測定装置によく採用されている開口のある箱型のシールドケースでは、振動板４の振動角或いは振動変位がゼロの時（図１（a-2）及び図２（a-2）参照）に検知電極２とシールドケース１１との間の最短距離がｄであるとすると、次の様なことが起こる。振動板４の振動角或いは振動変位がシールドケース１１の開口１２に近づく方向に最大となる時（図１（b-2）及び図２（b-2）参照）には、検知電極２とシールドケース１１との間の最短距離はｄよりも短いｄ’に変化する。
【００１５】
これにより、検知電極２とシールドケース１１との間の寄生容量は振動板４の変位に応じて変化する。さらに、検知電極２とシールドケース１１との間の最短距離は振動板４の振動と同一の周期で変化するので、検知電極２とシールドケース１１との間の寄生容量は振動板４の振動と同一の周期で変化する。
【００１６】
ここで、帯電物質の付着や接地電線への接続不良などによって検知電極２とシールドケース１１との間に電位差が生じると、上記の様な検知電極２とシールドケース１１との間の寄生容量の変化によって検知電極２からノイズ電流が出力される。さらに、このノイズ電流は電位検出信号電流と同一の周波数を有するので、信号処理手段を用いても電位検出信号電流からこのノイズ電流を除去することは困難である。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題に鑑み、本発明の電位測定装置は、検知電極を有する振動部材と、シールドケースと、を有する電位測定装置である。そして、前記振動部材は前記シールドケース内部に存在し、前記振動部材の振動に伴う前記検知電極の変位に関わらず、該検知電極と前記シールドケース内壁との最短距離が実質的に一定に保持されることを特徴とする。より具体的には、測定対象に対向する面に検知電極を備える振動可能な振動部材が、測定対象に対向する部分を除いて導電性材料からなるシールドケースの内部に格納されている。そして、少なくとも振動部材の振動範囲を含む領域の近傍のシールドケースの内壁形状が、検知電極とシールドケース内壁との最短距離を検知電極の変位に関わらずほぼ一定とする様な形状であることを特徴とする。本発明の電位測定装置において、検知電極の一定の面が、シールドケース内壁と最短距離を成して常にほぼ対向しているように構成されたものでは次の様になる。すなわち、前記シールドケースの内壁と、前記検知電極の前記一定の面の振動変位による軌跡面とが、前記振動部材の振動範囲内でほぼ平行である。
【００１８】
また、上記課題に鑑み、本発明の電位測定装置は、電位測定装置と、電位測定装置より得られる出力信号を処理する信号処理装置と、画像形成手段を備える。そして、電位測定装置の検知電極の形成された部分が画像形成手段の電位測定の対象と対向して配置され、画像形成手段が信号処理装置の信号検出結果を用いて画像形成の制御を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明において、シールドケースの内壁形状を、検知電極とシールドケースの内壁との間の最短距離が振動部材の振動に対してほぼ一定となる様な形状にしている。これにより、検知電極とシールドケースとの間の寄生容量変化によって発生するノイズ電流を抑制し、電位測定の精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、本発明の動作原理を説明しつつ本発明の一実施形態を説明する。
図１（a-1）は本発明の一実施形態を示す断面図である。本実施形態の電位測定装置では、２つの検知電極２a、２ｂを有する振動板４が、自身を含む平面上に存在する直線を中心軸（紙面に垂直な方向に伸びる）として回転方向に振動（回転振動）する様に構成されている。そして、導電性材料からなるシールドケース７の内壁形状が、検知電極２a、２ｂの回転振動の中心軸に対してほぼ軸対称となる様に決定されている（図１（a-1）内では半径Ｒの円柱の側面となる様に決定されている）。２つの検知電極２a、２ｂは、シールドケース７の開口１２を介して測定対象１と対向している。
【００２１】
本発明において、振動部材の振動による検知電極とシールドケースとの間の寄生容量の変化を減少させる様な内壁形状とは、検知電極とシールドケース内壁との間の最短距離が常にほぼ一定となる様な形状である。以下にその理由を説明する。
【００２２】
検知電極とシールドケースとの間の寄生容量を決定するパラメータとしては、検知電極とシールドケース内壁との間の距離（なかんずく最短距離）、対向面積、誘電率の３者が挙げられる（上記式（４）参照）。この３者のうち、検知電極とシールドケース内壁との間の対向面積（本実施形態では、検知電極２の側面の面積）及び誘電率（本実施形態では、検知電極２とシールドケース７内壁との間にある大気の誘電率）は検知電極の振動に対してほぼ一定である。逆に言えば、本発明では、検知電極の上記対向面積を成す一定の面が、検知電極の他の部分と比較して、シールドケース内壁と最も短い距離を成して常に対向しているような構成を主に対象とする。したがって、検知電極（これの上記対向面積を成す一定の面）とシールドケース内壁との間の最短距離が主に検知電極とシールドケースとの間の寄生容量を決定するパラメータとなり、この最短距離をほぼ一定にして寄生容量変化を抑制することが重要となる。
【００２３】
前記振動部材の振動に伴う前記検知電極の変位に関わらず、該検知電極と前記シールドケース内壁との最短距離が実質的に一定に保持される形態は、振動部材の振動形態により、以下の様にして決定することができる。ここで「実質的に一定」とは、完全に一定の場合だけでなく、測定精度に悪影響が出ない範囲で異なる（寸法誤差が生じている等）場合も含むものである。
【００２４】
本実施形態の様に振動板４が自身を含む平面上に存在する直線を中心軸として回転方向に振動する場合、図１（a-1）の様にシールドケース７の内壁形状を検知電極２の回転振動の中心軸に対して軸対称となる様に決定すればよい。これにより、シールドケース７と検知電極２との最短距離は常に次のものとなる。すなわち、「検知電極２の外周及び内部のうち振動板４の回転振動の中心軸から最も距離の離れた点」と「検知電極２上の点を通り振動板２の回転振動の中心軸に直交する直線がシールドケース７の内壁面と交わる点」との間の距離となる。この距離が振動板４の回転角によらず一定となることは、図１（a-1）と図１（b-1）から明らかである。
【００２５】
ここで、シールドケース７の内壁の全ての部分を振動板４の回転振動の中心軸に対して軸対称に形成してしまうと、測定対象１の張る電界を導入することが不可能となるので、シールドケース７の測定対象１に対向する面の一部に開口１２を設ける必要がある。しかし、振動板４の回転振動の中心軸を含みかつ測定対象１の表面に平行な平面上から見たシールドケース７の開口１２の端の仰角ψを次の様にする。すなわち、仰角ψを振動板４の最大回転角θ（図１（b-1）参照）よりも大きくなる様に、シールドケース７の開口１２の大きさを決定すれば上記の目的は達成される。図１（a-1）と図１（b-1）の実施形態において、検知電極２で発生した電位検出信号電流を処理して電位測定信号を出力する方法は、後記の実施例１で説明されるものと同じである。
【００２６】
図２に他の実施形態を示す。ここでは、振動板４が測定対象１にほぼ垂直な方向に直線的に振動する。この場合、シールドケース７の内壁面のうち少なくとも振動板４の近傍と測定対象１との間の部分について、図２（a-1）の様に、振動板４の振動方向に垂直な平面で切断したシールドケース７の内壁面の断面が合同となる様に決定すればよい。これにより、シールドケース７と検知電極２との最短距離は常に「検知電極２を含む平面上において検知電極２上の点とシールドケース７の内壁面上の点の２点間の距離が最小となる様に選んだ２点間の距離」となる。この距離が振動板４の変位によらず一定であることは、図２（a-1）と図２（b-1）から明らかである。図２（a-1）と図２（b-1）の実施形態において、検知電極２で発生した電位検出信号電流を処理して電位測定信号を出力する方法は、後記の実施例２で説明されるものと同じである。
【００２７】
検知電極の上記一定の面が、シールドケース内壁と最短距離を成して常に対向しているような構成を対象とする構成について、以上のことをまとめて言えば、次のようになる。振動部材の振動範囲を含む近傍でのシールドケースの内壁形状が、検知電極の上記一定の面の振動変位による軌跡面にほぼ平行であれば、振動部材の振動による検知電極とシールドケースとの間の寄生容量の変化を抑制できることになる。
【実施例】
【００２８】
以下に、図面に沿って、より具体的な本発明の実施例を説明する。
【００２９】
（実施例１）
本発明の第1の実施例を図３（ａ）及び（ｂ）に示す（（ａ）は一部破断した模式斜視図、（ｂ）は破線Ａ−Ａ’における断面図である）。本実施例の電位測定装置では、振動板４において、測定対象１の表面に対向する面に検知電極２a、２ｂが配置され、反対側の面に図３（ｂ）に示す方向に磁化された磁性体３（磁化の極性は図と逆でもよい）が配置されている。振動板４は、２本のねじりバネ５ａ、５ｂによって支持板６ａ、６ｂに軸支されている。支持板６ａ、６ｂは、導電性材料からなるシールドケース７の内壁の突起部９ａ、９ｂに取り付けられており、シールドケース７の底部のうち磁性体３の直下にあたる部分には電磁コイル８が配置されている。
【００３０】
シールドケース７の内壁のうち、振動板４の振動範囲の近傍の領域は半径Ｒ（Ｒは定数）の円柱側面となる様に作製されている。シールドケース７の内壁の円柱側面の中心軸は振動板４の回転振動の中心軸（図３（ｂ）の紙面に垂直）にほぼ一致している。すなわち、シールドケース７の内壁のうち、上記領域の近傍のシールドケースの内壁形状は、振動板４の回転振動の中心軸に対して略軸対称な形状になっている。そして、振動板４の回転振動の中心軸から見たシールドケース７の内壁の円柱側面形状が途切れる点の仰角ψは、振動板４の最大回転角よりも大きくなる様に設計されている。
【００３１】
また、本実施例においては、検知電極２a、２ｂの一定の面（シールドケース内壁に対向する側面）が振動板４の回転振動により変位するとともに、シールドケース内壁と最短距離ｄを成して常にほぼ対向しているように構成されている。こうした構成を前提にして、より一般的に表現すれば、上記領域の近傍のシールドケースの内壁形状は、検知電極２a、２ｂの前記一定の面の振動変位による軌跡面にほぼ平行である様な形状になっている。さらには、本実施例では、前記領域の近傍のシールドケース７の内壁形状が、検知電極２a、２ｂの各部からシールドケース内壁への最短距離を検知電極の変位に関わらず、各部において、ほぼ一定とする様な形状にもなっている。この構成は、検知電極２とシールドケース７との間の寄生容量の変化量を極めて小さくするのに資する構成である。
【００３２】
動作は次の様に行われる。電磁コイル８に外部の駆動電流源（図３中では省略されている）から交番電流を印加することにより、磁性体３が電磁コイル８の張る磁場から引力または斥力を受け、振動板４が、ねじりバネ５ａ、５ｂを中心軸とした回転方向に振動する。ことき、検知電極２で発生した電位検出信号電流は信号処理回路（図３中では省略されている）において電圧信号変換、フィルタリング、増幅（２つの検知電極２a、２bからの信号を差動増幅する）、整流されて電位測定信号として出力される。
【００３３】
上記の様なシールドケース７の内壁形状により、検知電極２とシールドケース７の内壁との間の最短距離ｄは振動板４の回転角によらず常にほぼ一定となる。よって、検知電極２とシールドケース７との間の寄生容量の変化量は従来のシールドケースを用いた場合に比べ減少し、検知電極２とシールドケース７との間に電位差が発生した場合にも検知電極２で発生するノイズ電流が減少する。
【００３４】
以上により、本実施例においてシールドケース７を用いることで、検知電極２とシールドケース７との間の寄生容量変化によって発生するノイズ電流を減少させ、電位測定の精度を向上させることが可能となる。
【００３５】
変形例を説明する。本実施例において、図３（ｃ）及び（ｄ）（（ｃ）は変形例の破線Ａ−Ａ’における断面図、（ｄ）は変形例の破線Ｂ−Ｂ’における断面図である）のように振動板４の近傍のシールドケース７の内壁形状を球面にすることによってもほぼ同様の効果が得られる。シールドケース７の内壁の球面の中心は、検知電極２ａ、２ｂの各中心から振動板４の回転軸に対して引いた垂線が振動板４の回転軸と交わる点にほぼ一致する。すなわち、球面の中心は、ほぼ振動板４の回転軸上にある。そして、シールドケース７の内壁の球面の中心から見たシールドケース７の内壁の球面形状が途切れる点の仰角ψの最小値が、振動板４の最大回転角よりも大きくなる様に設計されている。なお、この変形例でも、前記領域の近傍のシールドケース７の内壁形状が上記条件をほぼ満たすように、球面の半径Rは、振動板４の寸法に対して一定程度以上大きく設定される。
【００３６】
（実施例２）
本発明の第２の実施例を図４（ａ）及び（ｂ）に示す（（ａ）は模式断面図、（ｂ）は破線Ｃ−Ｃ’における断面図である）。第２の実施例では、測定対象１の表面に対向する面に検知電極２が配置され、その反対側の面に磁性体３が配置された振動板４が、その一端でシールドケース７の底部に配置された支持部材１０に固定されている。振動板４は２箇所で折り曲げられており、これにより検知電極２は、支持部材１０よりも測定対象１に近い位置に振動可能に支持されている。振動板４は、片持ち梁式に支持部材１０に支持されていて、その他端部において検知電極２が担持されている。電磁コイル８は、導電性材料からなるシールドケース７の底部のうち磁性体３の直下に当たる部分に配置されている。
【００３７】
シールドケース７の内壁のうち、検知電極２を含む平面と測定対象１の表面を含む平面の間に存在する部分の形状は円柱の側面となっており、その円柱の中心軸は振動板４の振動方向にほぼ平行である。別の見方をすれば、シールドケース７の内壁形状のうち少なくとも検知電極２を含む平面と測定対象表面を含む平面との間に存在する部分について、検知電極２の振動方向に垂直な平面による断面の形状がほぼ同じになっている。支持部材１０に固定された部分からの振動板４の長さは十分長くなっているので、振動板４に支持された検知電極２の振動方向はほぼ直線状である。また、シールドケース７の上記の部分のうち測定対象１に対向する部分には、シールドケース７の部分がせり出しておらず、測定対象１に対向する面の全てが磁性材料のない開口となっている。この開口の形状、シールドケース７の断面形状、検知電極２の形状、振動板４の先端部の形状は、図４（ｂ）の様になっている。
【００３８】
上記構成において、電磁コイル８に駆動電圧源（図４中では省略されている）から交番電圧を印加することにより磁性体３が電磁コイル８の張る磁場から周期的に引力を受け、振動板４の先端部が測定対象１に対してほぼ垂直な方向に振動する。検知電極２で発生した電位検出信号電流は、信号処理回路（図４中では省略されている）において電圧信号変換、フィルタリング、増幅、整流されて電位測定信号として出力される。
【００３９】
本実施例においても、検知電極２の一定の面（シールドケース内壁に対向する側面）が振動板４の直線的振動により変位するとともに、シールドケース内壁と最短距離ｄを成して常にほぼ対向するように構成されている。そして、より一般的に表現すれば、シールドケース７の内壁形状は、検知電極２の前記一定の面の振動変位による軌跡面にほぼ平行である様な形状になっている。さらには、本実施例でも、シールドケース７の内壁形状が、検知電極２の各部からシールドケース内壁への最短距離を検知電極の変位に関わらず、各部において、ほぼ一定とする様な形状にもなっている。
【００４０】
上記の様なシールドケース７の内壁形状により、検知電極２とシールドケース７との間の最短距離は検知電極２の位置によらずほぼ常に一定となる。よって、検知電極２とシールドケース７との間の寄生容量の変化量は、従来のシールドケースを用いた場合に比べ減少し、検知電極とシールドケースとの間に電位差が発生した場合にも検知電極２で発生するノイズ電流が減少する。
【００４１】
以上により、本実施例においてもシールドケース７を用いることで、検知電極２とシールドケース７との間の寄生容量変化によって発生するノイズ電流を抑制することが可能となる。
【００４２】
上記実施例において、シールドケース７の内壁のうち、検知電極２を含む平面と測定対象１の表面を含む平面の間に存在する部分の形状は柱筒の側面状になっていればよく、円柱の側面以外にも、検知電極の形状に対応して種々の側面形状が可能である。図４（ｃ）の様に、四角形の検知電極４に対応した四角柱の側面など、様々な柱筒の側面形状が適用可能である。
【００４３】
（実施例３）
本発明の第３の実施例として、本発明の電位測定装置を用いた画像形成装置の構成例を説明する。
【００４４】
本実施例の画像形成装置を図５に示す。感光ドラム２１の周辺に、帯電器制御部１７により制御可能な帯電器１６、露光器１８、本発明の電位測定装置１５、トナー供給器１９が設置されている。帯電器１６で感光ドラム２１の表面を帯電し、露光器１８を用いて感光ドラム２１の表面を露光することにより潜像が得られる。この潜像にトナー供給器１９によりトナーを付着させることにより、潜像が現像されたトナー像を得る。このトナー像を送りローラー２０と感光ドラム２１で挟まれた被印刷物体２２に転写し、被印刷物体２２上のトナーを固着させる。これらの工程を経て画像形成が達成される。帯電器制御部１７が信号処理装置を構成し、帯電器１６、露光器１８、感光ドラム２１などが画像形成手段を構成する。
【００４５】
この構成において、感光ドラム２１の帯電状態を本発明の電位測定装置１５で測定し、感光ドラム２１の表面電位の測定信号を帯電器制御部１７に出力する。この測定信号に基づき、帯電器制御部１７は、帯電後の感光ドラム２１の表面電位が所望の値になる様に帯電器１６の帯電電圧をフィードバック制御する（本発明の電位測定装置１５の測定信号は、露光器１８にフィードバックされてこれを制御することもできる）。これにより、感光ドラム２１の安定した帯電が実現され、安定した画像形成が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】振動板が回転方向に振動する電位測定装置において、（a-1）本発明のシールドケースを適用した一実施形態の振動板の回転角が０のときの断面図、（b-1）本発明のシールドケースを適用した一実施形態の振動板の回転角が最大のときの断面図、（a-2）従来のシールドケースを適用した例の振動板の回転角が０のときの断面図、（b-2）従来のシールドケースを適用した例の振動板の回転角が最大のときの断面図、である。
【図２】振動板が直線的に振動する電位測定装置において、（a-1）本発明のシールドケースを適用した他の実施形態の振動板の変位が０のときの断面図、（b-1）本発明のシールドケースを適用した他の実施形態の振動板の変位が最大のときの断面図、（a-2）従来のシールドケースを適用した他の例の振動板の変位が０のときの断面図、（b-2）従来のシールドケースを適用した他の例の振動板の変位が最大のときの断面図、である。
【図３】本発明の第１の実施例における電位測定装置の、（ａ）一部破断した模式斜視図、（ｂ）破線Ａ−Ａ’における断面図、（ｃ）変形例の破線Ａ−Ａ’における断面図、（ｄ）変形例の破線Ｂ−Ｂ’における断面図である。
【図４】本発明の第２の実施例における電位測定装置の、（ａ）模式断面図、（ｂ）破線Ｃ−Ｃ’における断面図、（ｃ）変形例の破線Ｃ−Ｃ’における断面図である。
【図５】本発明の第３の実施例における画像形成装置を示す概略図である。
【図６】従来の電位測定装置の模式断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１、２１・・・測定対象（感光ドラム）
２、２ａ、２ｂ・・・検知電極
４・・・振動部材（振動板）
７・・・本発明のシールドケース
１２・・・シールドケースの開口
１５・・・本発明の電位測定装置
１６、１８、２１・・・画像形成手段（帯電器、露光器、感光ドラム）
１７・・・信号処理装置（帯電器制御部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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