電位測定装置
【課題】測定感度を向上させることが可能な非接触式の電位測定装置を提供する。
【解決手段】電位測定装置１０は、帯電物体に対向配置される検出電極１４と、開口スリット１９が形成され検出電極１４を覆う固定シャッタ１５と、開閉方向に往復動して開口スリット１９を開閉させる可動シャッタ２１とを有し、可動シャッタ２１に、開口スリット１９に対向する全開位置と開口スリット１９からずれる遮断位置とに移動する主スリット３１を形成し、さらに全開位置と遮断位置とに移動する副スリット３２を主スリット３１の往復動方向端の外側に少なくとも１つ形成し、可動シャッタ２１が１往復させられる間に、可動シャッタ２１は、主スリット３１のみにより電界を通過させる第１の全開位置と、主スリット３１と共に副スリット３２により電界を通過させる第２の全開位置とに位置可能としている。
【解決手段】電位測定装置１０は、帯電物体に対向配置される検出電極１４と、開口スリット１９が形成され検出電極１４を覆う固定シャッタ１５と、開閉方向に往復動して開口スリット１９を開閉させる可動シャッタ２１とを有し、可動シャッタ２１に、開口スリット１９に対向する全開位置と開口スリット１９からずれる遮断位置とに移動する主スリット３１を形成し、さらに全開位置と遮断位置とに移動する副スリット３２を主スリット３１の往復動方向端の外側に少なくとも１つ形成し、可動シャッタ２１が１往復させられる間に、可動シャッタ２１は、主スリット３１のみにより電界を通過させる第１の全開位置と、主スリット３１と共に副スリット３２により電界を通過させる第２の全開位置とに位置可能としている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電物体の表面電位を非接触で測定する電位測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電荷が帯電した帯電物体の表面電位を測定するために、測定素子を帯電物体に接触させることなく、非接触式とした電位測定装置が使用されている。非接触式の電位測定装置は帯電物体に対して離れた状態で対向して配置される検出電極を有している。さらに、この電位測定装置においては、検出電極と帯電物体との間には、帯電物体からの電界を通過させる開口部（すなわちスリット）が形成されたシールド部材としての固定シャッタと、固定シャッタのスリットを開閉する可動シャッタとが配置されており、それぞれのシャッタは導電性材料により形成されている。
【０００３】
可動シャッタにより固定シャッタのスリットを開閉させて、帯電物体と検出電極との間に形成される電界により検出電極に電荷が誘導される状態と電界を遮断して電荷が誘導されない状態とに切り換えるようにすると、検出電極を含む検出回路には誘導される電荷の変化により電流が流れることになる。この電流は、帯電物体の表面電位に対応するので、検出された電流から帯電物体の表面電位が測定されることになる。
【０００４】
ところで、上述のような非接触式の電位測定装置としては、以下のようなタイプのものがある。まず、特許文献１には、測定すべき帯電物体に応じて測定分解能や感度を調節するために、固定シャッタの開口部（すなわちアパーチャ）の開口面積を変化させるようにしたタイプの電位測定装置が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２、３には、複写機の感光ドラムの表面電位を測定するための電位測定装置であり、可動シャッタや振動子を検出電極に沿って周期的に圧電素子等により振動させて往復動するようにしたタイプの電位測定装置が開示されている。一方、特許文献４には、扇形のスリット窓が形成された固定シールドと、扇形の検知窓が形成された回転式シャッタとを有し、回転式シャッタを回転させることにより、スリット窓と検知窓との位置関係から固定シールドと回転シャッタとにより形成される開口部の開口面積を変化させるようにした電位測定装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭５４−１０７７８１号公報
【特許文献２】特開２００６−２１４７６４号公報
【特許文献３】特開２００７−５１８８５号公報
【特許文献４】特開２００７−２１８６９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２、３に示すような可動シャッタや振動子を振動させて往復動させるタイプのものでは、その往復動させることによって、開口部を開閉して検出電極に電界を通過させる通過状態と電界の通過を遮断させる遮断状態とに切り換えている。ここで、このタイプのものでは、通常は、可動シャッタや振動子が一往復すると、開口部を１回開閉させることになる。
【０００８】
ところで、非接触式の電位測定装置においては、可動シャッタや振動子により開口部を開閉する速度を高めるようにすると、検出電極に誘導される電荷の変化量（つまり電流）を大きくすることができるので、表面電位の測定感度を高めることができる。しかしながら、電位測定装置を大型化することなく、可動シャッタの駆動周波数を大きくすることには限度がある。そのため、可動シャッタを往復振動させるようにしたタイプの電位測定装置においては、検出感度を高めることが困難となっている。
【０００９】
本発明は上記の事情にもとづきなされたもので、その目的とするところは、測定感度を向上させることが可能な非接触式の電位測定装置を提供しよう、とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の第１の観点によると、帯電物体の表面電位を非接触で測定する電位測定装置であって、帯電物体に対向して配置される検出電極と、開口スリットが形成され検出電極を覆う第１のシャッタと、開口スリットに対向する全開位置と開口スリットからずれる遮断位置とに移動可能な主スリットと、開口スリットに対向する全開位置と開口スリットからずれる遮断位置とに移動可能な副スリットを主スリットに隣接して少なくとも１つ有する第２のシャッタと、を有し、第１のシャッタと第２のシャッタとの間での相対的な移動により、全開位置には、開口スリットに主スリットのみが対向して帯電物体と検出電極との間に電界を通過させる第１の全開位置と、開口スリットに主スリットと副スリットが対向して帯電物体と検出電極との間に電界を通過させる第２の全開位置とが存在する、ことを特徴とする電位測定装置が提供される。
【００１１】
また、上述の発明において、開口スリットを第１シャッタに一定ピッチで複数形成し、主スリットと副スリットとは、複数の開口スリットに対応させて第２のシャッタに形成されている構成とすることができる。
【００１２】
また、上述の発明において、第１のシャッタおよび第２のシャッタのうちのいずれか一方である可動シャッタを全開位置と遮断位置とに移動させる駆動手段が設けられている構成とすることができる。
【００１３】
また、上述の発明において、第１のシャッタおよび第２のシャッタの両方を全開位置と遮断位置とに移動させる駆動手段が設けられている構成とすることができる。
【００１４】
また、上述の発明において、可動シャッタは第２のシャッタであり、この第２のシャッタは、固定端部と、当該固定端部から延びるアーム部と、当該アーム部の先端に設けられ主スリットと副スリットとが設けられた本体部とを有し、当該本体部が固定端部に支持されて往復動する構成とすることができる。
【００１５】
また、上述の発明において、可動シャッタは第１のシャッタであり、この第１のシャッタは、固定端部と、当該固定端部から延びるアーム部と、当該アーム部の先端に設けられ開口スリットが設けられた本体部とを有し、当該本体部が固定端部に支持されて往復動する構成とすることができる。
【００１６】
また、上述の発明において、駆動手段は、可動シャッタに取り付けられる磁性体と、可動シャッタが一方側の往復動端位置となったときに磁性体に対向する磁極面および可動シャッタが他方側の往復動端位置となったときに磁性体に対向する磁極面を有するＵ字形状のヨークと、当該ヨークの両端側にそれぞれ巻き付けられる一対のコイルとを有する構成とすることができる。
【００１７】
また、上述の発明において、駆動手段は、第１のシャッタに取り付けられる第１の磁性体と、第２のシャッタに取り付けられる第２の磁性体と、第１の磁極面、第２の磁極面および共通磁極面を有するＥ字形状のヨークと、ヨークのうち第１の磁極面が存在する一方の端部側および第２の磁極面が存在する他方の端部側にそれぞれ巻き付けられる一対のコイルと、を有し、第１の磁極面は、第１のシャッタが一方側の往復移動端位置となったときに第１の磁性体に対向し、第２の磁極面は、第２のシャッタが他方側の往復移動端位置となったときに第２の磁性体に対向し、共通磁極面は、第１のシャッタが他方側の往復移動端位置となったときに第１の磁性体に対向し、かつ第２のシャッタが一方側の往復移動端位置となったときに第１の磁性体と並んで第２の磁性体に対向する構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によると、電位測定装置における測定感度を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る電位測定装置の構成を示す平面図である。
【図２】図１の電位測定装置の正面断面図であり、図１における矢示２−２線で切断した状態を示す図である。
【図３】図１の電位測定装置の側面断面図であり、図１における矢示３−３線で切断した状態を示す図である。
【図４】図１の電位測定装置において、カバーを取り除いた状態を示す平面図である。
【図５】図１の電位測定装置において、カバーを取り除いた状態を示す側面図である。
【図６】図１の電位測定装置のうち、（Ａ）は可動シャッタの本体部を示す平面図であり、（Ｂ）は固定シャッタの本体部を示す平面図である。
【図７】図１の電位測定装置において、可動シャッタが往復動したときの開口スリットに対する主スリットおよび副スリットの位置関係を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る電位測定装置の構成を示す図であり、カバーおよび台板を取り除いた状態を示す斜視図である。
【図９】第２の実施の形態に係る電位測定装置の構成を示す図であり、カバーおよび台板を取り除いた状態を示す平面図である。
【図１０】図８の電位測定装置において、一対の可動シャッタが往復動したときの開口スリットに対する主スリットおよび副スリットの位置関係を示す図である。
【図１１】第１の実施の形態の変形例に係り、固定シャッタに主スリットおよび副スリットが形成され、可動シャッタに開口スリットが形成された構成を示す正面断面図である。
【図１２】第１の実施の形態の変形例に係り、カバーに開口スリットが形成され、可動シャッタに主スリットおよび副スリットが形成された構成を示す正面断面図である。
【図１３】第１の実施の形態の変形例に係り、カバーに主スリットおよび副スリットが形成され、可動シャッタに開口スリットが形成された構成を示す正面断面図である。
【図１４】第１の実施の形態の変形例に係り、それぞれの可動シャッタに対して２つのバネ部が設けられている構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態に係る電位測定装置１０Ａについて、図面に基づいて説明する。
【００２１】
＜１．電位測定装置１０Ａの構成について＞
図１に示すように、電位測定装置１０Ａは、一方向（図１ではＸ方向）に長い長方形状に設けられている。この電位測定装置１０Ａは、図２および図３に示すように、長方形の台板１１を有している。台板１１にはカバー１２が取り付けられており、カバー１２と台板１１とによりほぼ直方体形状のケース体が形成される。カバー１２には、その長手方向（Ｘ方向）において、中央よりも一端側（Ｘ１側）の部位に矩形の開口窓１３が形成されている。開口窓１３は、図１に示すように、後述する主スリット３１が全て外部に露出する（外部から視認可能となる）ように、カバー１２を切り欠いて形成されている。なお、帯電物体の表面電位を測定するときには、帯電物体に開口窓１３が対向するように電位測定装置１０Ａが配置される。
【００２２】
また、台板１１には検出電極１４が取り付けられている。検出電極１４は、フランジ部１４ａが台板１１に固定され、さらにフランジ部１４ａから立脚部１４ｂが台板１１に略垂直をなしていて、さらに立脚部１４ｂの突出端部から電極部１４ｃが台板１１と平行をなして設けられている。そして、この電極部１４ｃは、開口窓１３に対向させて取り付けられている。なお、検出電極１４は、検出回路（図示省略）を構成する要素の一つであり、この検出電極１４のうちの少なくとも電極部１４ｃは、帯電物体との間で電界を形成可能としている。
【００２３】
また、台板１１には、検出電極１４を覆うように、導電性材料からなる固定シャッタ１５が取り付けられている。この固定シャッタ１５は、その本体部１６が検出電極１４の電極部１４ｃに対して平行に設けられているが、当該本体部１６は略長方形状に設けられている。また、固定シャッタ１５には、本体部１６に対してそれぞれ直角に折り曲げられている側壁部１７と端壁部１８とが、本体部１６と一体的に設けられている。図２に示すように、側壁部１７の先端部を台板１１に形成された取付孔に挿入することにより、固定シャッタ１５は台板１１に取り付けられている。
【００２４】
また、固定シャッタ１５の本体部１６には、図６（Ｂ）に示すように、カバー１２の長手方向（Ｘ方向）に延びる開口スリット１９が形成されている。図６（Ｂ）に示す構成では、開口スリット１９は、本体部１６の幅方向（Ｙ方向）に沿って、一定のピッチＰを隔てて５つ形成されている。なお、ここでいう幅方向（Ｙ方向）とは、カバー１２の長手方向（Ｘ方向）に対して直交する方向を指す。また、後述するＺ方向とは、上述のＸ方向およびＹ方向に対して直交する方向を指す。
【００２５】
図４および図５に示すように、台板１１には可動シャッタ２１が設けられている。この可動シャッタ２１は、固定シャッタ１５を覆うように、台板１１に設けられている。すなわち、可動シャッタ２１は、固定シャッタ１５の外側に設けられている。この可動シャッタ２１は、後述するスリット３１，３２が固定シャッタ１５の開口スリット１９に対して全開位置と遮断位置とで位置合わせされることにより、帯電物体と検出電極１４（電極部１４ｃ）との間で形成される電界に変化を与えることを可能としている。
【００２６】
なお、本明細書においては、「全開位置」とは、開口スリット１９の長手方向（Ｘ方向）における中心線（図示省略）と、後述するスリット３１，３２の長手方向（Ｘ方向）における中心線（図示省略）とが、共に図２他のＺ方向において同じ線上に位置する場合を指す。ただし、開口スリット１９およびスリット３１，３２を形成する際の位置的な精度等を加味すると、開口スリット１９の中心線と、スリット３１，３２の中心線とがＺ方向において同じ線上から若干ずれても、帯電物体と検出電極１４（電極部１４ｃ）との間で形成される電界が「全開位置」に対応すると見なせる場合には、上述の若干ずれる場合も「全開位置」に含まれるものとする。
【００２７】
また、本明細書においては、「遮断位置」とは、開口スリット１９の長手方向（Ｘ方向）における中心線と、後述する２つの主スリット３１の間に存在する遮蔽部（符号省略）の長手方向（Ｘ方向）における中心線または主スリット３１と副スリット３２の間に存在する遮蔽部（符号省略）の長手方向（Ｘ方向）における中心線（図示省略）とが、図２他のＺ方向において同じ線上に位置する状態を指す。ただし、開口スリット１９およびスリット３１，３２を形成する際の位置的な精度等を加味すると、開口スリット１９の中心線と、上述の遮蔽部の中心線とがＺ方向において同じ線上から若干ずれても、帯電物体と検出電極１４（電極部１４ｃ）との間で形成される電界が「遮断位置」に対応すると見なせる場合には、上述の若干ずれる場合も「遮断位置」に含まれるものとする。
【００２８】
また、上述の固定シャッタ１５は請求項でいう第１のシャッタに対応すると共に、可動シャッタ２１は請求項でいう第２のシャッタに対応する。
【００２９】
上述の可動シャッタ２１は、導電性を有する材料により形成され、開閉方向（Ｙ方向）に往復動自在となっている。また、可動シャッタ２１は台板１１に固定される固定端部２２を有し、固定端部２２の両側には脚片２３が一体に設けられている。脚片２３を台板１１に形成された取付孔に挿入されることにより、可動シャッタ２１の固定端部２２は台板１１に取り付けられるようになっている。
【００３０】
なお、可動シャッタ２１は、固定シャッタ１５に対して外側に取り付けられているが、可動シャッタ２１を固定シャッタ１５の内側（すなわち固定シャッタ１５と検出電極１４との間）に配置するようにしても良い。
【００３１】
固定端部２２のそれぞれの脚片２３には、台板１１の長手方向（Ｘ方向）の一端側（Ｘ１側）に向かって延びるアーム部２４が一体に設けられている。図４に示すように、本実施の形態においては、所定の間隔を隔てた状態で２つのアーム部２４が設けられていて、それらアーム部２４は、可撓性の板状部材から構成されている。このアーム部２４の先端には、本体部２５が一体に設けられている。図２および図３に示すように、検出電極１４を覆うようにその外側に固定シャッタ１５の本体部１６が配置され、その外側に可動シャッタ２１の本体部２５が配置されている。さらに、本体部２５は、開口窓１３を介して外部に露出されている。可動シャッタ２１は、本体部２５が矢印Ｎで示すように開閉方向（この方向はＹ方向に対応し、台板１１および開口スリット１９の幅方向）に往復動することにより、開口スリット１９を開閉する。
【００３２】
なお、固定シャッタ１５のうちの少なくとも本体部１６は接地されていると共に、可動シャッタ２１のうちの少なくとも本体部２５も接地されている。
【００３３】
可動シャッタ２１を開閉駆動するために、図３および図４に示すように、本体部２５に一体に設けられた端壁２６には、磁性体としてのマグネット２７が取り付けられている。台板１１の一端側（Ｘ１側）には図４に実線と破線で示すようにＵ字形状のヨーク２８が取り付けられており、ヨーク２８には、ボビン２８１を介して一対のコイル２９ａ，２９ｂが巻き付けられている。コイル２９ａ，２９ｂは、不図示の電源ユニットに接続されており、電源ユニットからコイル２９ａ，２９ｂのそれぞれに、Ｘ方向においてコイル２９ａ，２９ｂの中にあるそれぞれのヨークに互いに逆向きの磁界を形成させる向きの交流電流が印加される。それにより、マグネット２７が一方の磁極面２８ａに対向する位置と、他方の磁極面２８ｂに対向する位置との間を移動する。このように、ヨーク２８に巻き付けられたコイル２９ａ，２９ｂとマグネット２７とにより可動シャッタ２１を往復動方向Ｎに開閉駆動させる駆動手段が形成されている。
【００３４】
可動シャッタ２１の本体部２５には、図６（Ａ）に示されるように、固定シャッタ１５に形成された５つの開口スリット１９に対応させて、５つの主スリット３１が形成されている。それぞれの主スリット３１は、開口スリット１９に沿う方向（Ｘ方向）に延びている。隣り合う主スリット３１の相互間は、往復動方向Ｎに一定のピッチＰとなっており、このピッチＰは開口スリット１９のピッチＰと同一となっている。
【００３５】
可動シャッタ２１が往復振動すると、主スリット３１は、上述の全開位置と遮断位置との間で、Ｙ方向における位置を切り替えることを可能としている。
【００３６】
図２は、可動シャッタ２１が中立位置となった状態を示しており、このときには、５つの主スリット３１が全て開口スリット１９に対向した状態となっている。往復動方向Ｎ（Ｙ方向）の両端部に位置する主スリット３１の外側には、副スリット３２が１つずつ形成されており、それぞれの副スリット３２の形状は主スリット３１と同一である。５つの主スリット３１のうち往復動方向Ｎの両端部に位置する主スリット３１とそれぞれの副スリット３２との間のピッチＰは、図６（Ａ）に示すように、主スリット３１相互間のピッチＰと同一に設定されている。図６に示すように、可動シャッタ２１には、５つの主スリット３１と２つの副スリット３２とがそれぞれ同一の形状となって形成されており、これらの７つのスリット３１，３２は、固定シャッタ１５に形成された開口スリット１９と同一の形状となっている。これにより、可動シャッタ２１が往復動すると、副スリット３２は、開口スリット１９に対向する全開位置と、開口スリット１９と対向することなく開閉方向にずれて電界を遮蔽する遮断位置とに位置可能となる。
【００３７】
このように、往復動方向Ｎの両端部に位置する２つの主スリット３１の外側、つまり往復動方向Ｎの延長方向には、１つの副スリット３２が形成されている。そのため、可動シャッタ２１が、図２に示される中立位置から図２において左方向の往復動端に移動した後に、右方向の往復動端の位置まで移動し、さらに中立位置に戻るまでの１周期駆動される間には、可動シャッタ２１は固定シャッタ１５の５つの開口スリット１９を全開状態と遮断状態とにそれぞれ４回開閉駆動することになる。つまり可動シャッタ２１の駆動周波数の４倍の周波数で開口スリット１９の全開と遮断との開閉動作が行われることになる。
【００３８】
検出電極１４には電流検出回路が接続されており、帯電物体に開口窓１３を介して検出電極１４を対向させた状態のもとで、コイル２９ａ，２９ｂには例えば６００〜８００Ｈｚの交流を印加して可動シャッタ２１を往復振動させると、可動シャッタ２１が１往復する間の駆動周波数の４倍の周波数で固定シャッタ１５の開口スリット１９が開放されることになり、この周期で検出電極１４と帯電物体との間に電界の変化が形成され、検出電極１４には電荷が誘導される。
【００３９】
なお、上述のコイル２９ａ，２９ｂは、不図示の制御部に接続されていて、この制御部での制御に基づいて、コイル２９ａ，２９ｂへの通電が制御される。また、この制御部に検出電極１４が接続される構成としても良い。
【００４０】
＜２．電位測定装置１０Ａの動作について＞
図７は可動シャッタ２１の往復動によるスリットの開閉状態を示す開閉動作図である。図７（Ｃ）は可動シャッタ２１の中立状態を示し、中立状態においてはそれぞれの主スリット３１が開口スリット１９に対向することになり、可動シャッタ２１は全ての開口スリット１９を介して検出電極１４に電界を通過させる電界通過位置（すなわち全開状態［１］）となる。なお、図７（Ｃ）に示す全開状態［１］および全開状態［５］の可動シャッタ２１の位置は、請求項でいう第１の全開位置に対応する。
【００４１】
この状態のもとで、コイル２９に電力を供給して、可動シャッタ２１を、例えば図７において左方向に移動させる。すると、可動シャッタ２１は、図７（Ｂ）の遮断状態［２］を経て、図７（Ａ）の全開状態［３］の位置（左端部）の位置まで移動する。図７（Ｂ）に示す遮断状態［２］においては、固定シャッタ１５の開口スリット１９には可動シャッタ２１の主スリット３１と副スリット３２のいずれも対向することなく、可動シャッタ２１の遮蔽部が対向することになる。図７（Ａ）に示す全開状態［３］においては、５つの開口スリット１９は、４つの主スリット３１と、図７において右側の１つの副スリット３２に対向する。それによって、全ての開口スリット１９を介して検出電極１４に電界を通過させる全開状態となる。なお、図７（Ａ）に示す全開状態［３］の可動シャッタ２１の位置、および後述する図７（Ｅ）に示す全開状態［７］の可動シャッタ２１の位置は、請求項でいう第２の全開位置に対応する。
【００４２】
この後に、可動シャッタ２１は図７（Ａ）に示す全開状態［３］から遮断状態［４］を経て中立位置に戻った後（全開状態［５］に到達した後）に、図７（Ｄ）の遮断状態［６］を経て、図７（Ｅ）の全開状態［７］の位置（右端部）まで移動する。その後に遮断状態［８］を経て、再び中立位置（全開状態［１］）に戻ることになる。図７（Ｄ）に示す遮断状態においては、固定シャッタ１５の開口スリット１９には可動シャッタ２１の主スリット３１と副スリット３２のいずれも対向しておらず、可動シャッタ２１の遮蔽部が対向することになる。また、図７（Ｅ）に示す全開状態［７］においては、５つの開口スリット１９は、４つの主スリット３１と図７において左側の１つの副スリット３２に対向するので、全ての開口スリット１９を介して検出電極１４に電界を通過させる全開状態となる。
【００４３】
このように、可動シャッタ２１に複数の主スリット３１を並列に形成し、主スリット３１の列の外側、つまり可動シャッタ２１の移動方向両端の外側に副スリット３２を形成している。従って、可動シャッタ２１が中立位置から一方の往復動端位置へ移動し、再度中立位置に戻ってから他方の往復動端位置へ移動して中立位置に戻るまで、つまり図７（Ｃ）の全開状態［１］から、再びこの全開状態［１］に戻るまでに、可動シャッタ２１が１周期移動する間には、全開と遮断とをそれぞれ４回ずつ繰り返すことになる。つまり、可動シャッタ２１の駆動周波数の４倍の周波数で全開と遮断を繰り返すことになる。
【００４４】
例えば、可動シャッタ２１の本体部２５に、副スリット３２を設けることなく、主スリット３１を５つだけ設けた場合には、可動シャッタ２１が１往復する間に主スリット３１を介して開放される開口スリット１９の数は、図７（Ｃ）の中立位置では５つとなる。一方、図７（Ａ）の位置［３］および図７（Ｅ）の位置［７］においては４つの開口スリット１９が開放されることになる。したがって、開口するスリット数は、５つ、４つ、５つ、４つと変化することになる。すなわち、可動シャッタ２１が１往復する間に完全な全開状態となるのは、位置［１］と位置［５］の２回であり、検出電極１４に誘導される電荷が少なくなる。
【００４５】
これに対し、上述のように、５つの主スリット３１の両側に副スリット３２を設ける場合には、可動シャッタ２１が１往復する間に、開口スリット１９と対向する（開口する）スリット数は、位置［１］、位置［３］、位置［５］および位置［７］の４回とも、全開状態の５つとなり、検出電極１４に誘導される電荷が少なくなる、という不具合は生じない。したがって、より大きな電流が検出電極１４によって得られるので、副スリット３２を設けない場合に比して、より高い測定感度の電位測定装置１０Ａが得られる。
【００４６】
図示する電位測定装置１０Ａにおいては、可動シャッタ２１には２つの副スリット３２が設けられている。これに対し、２つの副スリット３２ではなく、１つのみの副スリット３２を設ける場合には、可動シャッタ２１が１往復する間において完全な全開状態となるのは、位置［１］と位置［５］以外には、位置［３］か、または位置［７］のいずれか１回であり合計３回となっている。
【００４７】
＜３．効果について＞
以上のような構成の電位測定装置１０Ａによると、可動シャッタ２１には、主スリット３１以外に副スリット３２が形成されているため、駆動手段の駆動によって可動シャッタ２１が１往復させられる間に、可動シャッタ２１は、位置［１］、位置［３］、位置［５］および位置［７］の合計４回の全開状態が実現される。従って、可動シャッタ２１の駆動周波数の４倍の周波数で全開と遮断を繰り返すことになり、４倍となる周波数の分だけ検出電極１４に誘導される電荷の変化量（電流）を大きくすることが可能となる。それにより、駆動周波数を高めなくても、検出電極１４の表面電位の測定感度を高めることが可能となる。
【００４８】
さらに、本実施の形態では、副スリット３２は、主スリット３１の往復動方向両端の外側に少なくとも１つずつ形成されている。それにより、図７（Ｃ）に示す中立状態から、図７において左右どちらの側に可動シャッタ２１が移動した場合でも、全ての開口スリット１９は、主スリット３１か、または副スリット３２と対向する状態を実現可能となり、中立状態から左右どちらに移動しても、全開状態を実現可能となる。
【００４９】
また、本実施の形態では、開口スリット１９を可動シャッタ２１の往復動方向に一定ピッチで固定シャッタ１５に複数形成し、主スリット３１を複数の開口スリット１９に対応させて可動シャッタ２１に複数形成している。このため、可動シャッタ２１の移動によって、全開状態と遮断状態を良好に実現可能となる。
【００５０】
さらに、本実施の形態では、可動シャッタ２１を固定シャッタ１５よりも検出電極１４に対して外側に設けている。従って、固定シャッタ１５は可動シャッタ２１よりも小さくすることが可能となり、固定シャッタ１５の剛性は可動シャッタ２１よりも高くすることが可能となる。従って、固定シャッタ１５における振動の影響を低減可能となる。
【００５１】
また、本実施の形態では、可動シャッタ２１は、固定端部２２と、アーム部２４と、本体部２５とを有し、この本体部２５が固定端部２２に支持されて往復動する構成となっている。このため、固定端部２２側を支点として本体部２５を往復動させることが可能となり、簡素な構成でありながら可動シャッタ２１の確実な開閉動作を実現可能となる。
【００５２】
さらに、本実施の形態では、駆動手段は、可動シャッタ２１に取り付けられるマグネット２７と、Ｕ字形状のヨーク２８と、このヨーク２８に巻き付けられるコイル２９ａ，２９ｂとを有している。このため、この駆動手段によって、可動シャッタ２１の往復動を良好に実現可能となる。
【００５３】
また、本実施の形態では、可動シャッタ２１には可撓性を有する板状のアーム部２４が２つ設けられている。それにより、主スリット３１と副スリット３２とが共に開口スリット１９に対して平行な状態を保ちながら往復動する。従って、可動シャッタ２１が円弧状に搖動する場合と比較すると、可動シャッタ２１の往復動の両端部（位置［３］と位置［７］）における開口面積を大きくすることが可能となる。なお、かかる可動シャッタ２１の往復動を考慮すると、開口スリット１９のＸ方向における長さよりも、主スリット３１および副スリット３２のＸ方向における長さを若干長くしても良い。このとき、可動シャッタ２１が位置［１］（位置［５］）、位置［３］および位置［７］のいずれに位置する場合であっても、主スリット３１および副スリット３２のうちＸ２側又はＸ１側に隣接する遮蔽部が、Ｚ方向において開口スリット１９と対向しない寸法に設定しても良い。
【００５４】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態に係る、電位測定装置１０Ｂについて、図面に基づいて説明する。なお、本実施の形態に係る電位測定装置１０Ｂにおいては、上述の第１の実施の形態における電位測定装置１０Ａと同様の構成については、同じ符号を付して説明するものとする。
【００５５】
＜１．電位測定装置１０Ｂの構成について＞
図８は、第２の実施の形態に係る電位測定装置１０Ｂの構成を示す斜視図である。また、図９は、第２の実施の形態に係る電位測定装置１０Ｂの構成を示す平面図である。ただし、これら図８および図９においては、要点を分かり易くする関係上、カバー１２および台板１１等を省略した構成が示されている。
【００５６】
本実施の形態においては、第１の実施の形態における固定シャッタ１５は存在しなく、代わりに２つの可動シャッタ２１Ａ，２１Ｂを有する構成となっている。以下、その詳細について説明する。
【００５７】
図８に示すように、２つの可動シャッタ２１Ａ，２１Ｂの他端側（Ｘ２側）には、それぞれ台板１１に固定される固定端部２２Ａ，２２Ｂが設けられていて、それぞれの固定端部２２Ａ，２２Ｂの両側には脚片２３Ａ１，２３Ａ２，２３Ｂ１，２３Ｂ２が一体に設けられ、この脚片２３Ａ１，２３Ａ２，２３Ｂ１，２３Ｂ２が台板１１の取付孔に挿入されることにより、可動シャッタ２１の固定端部２２Ａ，２２Ｂは台板１１に取り付けられている。
【００５８】
また、固定端部２２Ａ，２２Ｂのそれぞれの脚片２３Ａ１，２３Ａ２，２３Ｂ１，２３Ｂ２のうち、可動シャッタ２１Ａと可動シャッタ２１Ｂとで対向する側（内側）の脚片２３Ａ２，２３Ｂ２には、台板１１の長手方向（Ｘ方向）の一端側（Ｘ１側）に向かって延びるアーム部２４Ａ，２４Ｂが一体に設けられている。ここで、アーム部２４Ａ，２４Ｂのうち、脚片２３Ａ２，２３Ｂ２側の付け根の部分には、バネ部２４０Ａ，２４０Ｂが設けられている。バネ部２４０Ａ，２４０Ｂは、アーム部２４Ａ，２４Ｂの中で最も細い部分であり、薄板状の部分となっている。そして、このバネ部２４０Ａ，２４０Ｂは、アーム部２４Ａ，２４Ｂの中で板バネとして機能する部分であり、弾性的に撓み変形する部分となっている。
【００５９】
また、アーム部２４Ａ，２４Ｂには、バネ部２４０Ａ，２４０Ｂに連続して本体部２４１Ａ，２４１Ｂが設けられている。この本体部２４１Ａ，２４１Ｂは、図８および図９に示すように、内側立設部２４２Ａ，２４２Ｂと、上面部２４３Ａ，２４３Ｂと、外側立設部２４４Ａ，２４４Ｂと、端壁２４５Ａ，２４５Ｂとを有している。これらのうち、内側立設部２４２Ａ，２４２Ｂは、バネ部２４０Ａ，２４０Ｂと連続する板状の部分である。また、上面部２４３Ａ，２４３Ｂは、内側立設部２４２Ａ，２４２Ｂに対して垂直を為していると共にＸＹ平面に平行となる部分であり、内側立設部２４２Ａ，２４２Ｂから外側に向かって延伸している。また、外側立設部２４４Ａ，２４４Ｂは、上面部２４３Ａ，２４３Ｂにおいて中心線Ｌから離間する側の縁部（外側の縁部）から下方側（Ｚ２側）に向かって延伸する部分である。また、端壁２４５Ａ，２４５Ｂは、上面部２４３Ａ，２４３Ｂにおいて一端側（Ｘ１側）の縁部から下方側（Ｚ２側）に向かって延伸する部分である。
【００６０】
上面部２４３Ａ，２４３Ｂの一端側（Ｘ１側）には、シャッタ本体部２４６Ａ，２４６Ｂが設けられている。シャッタ本体部２４６Ａ，２４６Ｂは、可動シャッタ２１Ａおよび可動シャッタ２１Ｂのぞれぞれにおいてシャッタとして機能する部分であり、そのために上面部２４３Ａ，２４３Ｂの中で最も幅広に形成されている部分である。このシャッタ本体部２４６Ａ，２４６Ｂには、スリットが形成されているが、このスリットは、上述の第１の実施の形態で述べたスリットのうち（１）開口スリット１９に対応する場合と、（２）主スリット３１と副スリット３２に対応する場合、のいずれかとなっている。
【００６１】
なお、以下の説明においては、可動シャッタ２１Ａに主スリット３１と副スリット３２が形成されているものとし、可動シャッタ２１Ｂには開口スリット１９が形成されているものとして説明する。このとき、開口スリット１９が形成されている可動シャッタ２１Ｂは請求項でいう第１のシャッタに対応し、主スリット３１と副スリット３２とが形成されている可動シャッタ２１Ａは請求項でいう第２のシャッタに対応する。しかしながら、可動シャッタ２１Ｂに主スリット３１と副スリット３２が形成されていて、可動シャッタ２１Ａには開口スリット１９が形成されているものとしても良い。その場合には、可動シャッタ２１Ａが請求項でいう第１のシャッタに対応し、可動シャッタ２１Ｂが請求項でいう第２のシャッタに対応する。
【００６２】
ここで、本実施の形態においても、可動シャッタ２１Ａに設けられている主スリット３１と副スリット３２の個数と、可動シャッタ２１Ｂに設けられている開口スリット１９の関係とは、上述の第１の実施の形態におけるものと同様である。従って、図７と類似する図１０に示す全開状態および遮断状態が実現可能となっている。ただし、図７においては、一方のシャッタ（固定シャッタ１５）が固定されて移動せずに可動シャッタ２１のみが移動するのに対して、本実施の形態では図１０に示すように、可動シャッタ２１Ａと可動シャッタ２１Ｂのいずれもが移動する、という点で相違している。
【００６３】
ただし、図７および図１０のいずれにおいても、一方のシャッタから見ると他方のシャッタは相対的に移動しているように見える、という点では共通している。なお、図１０においては、各位置での全開状態および遮断状態は、基本的に第１の実施の形態における各位置の場合と同様であるため、詳細についての説明は省略する。
【００６４】
また、本実施の形態では、端壁２４５には、バックヨーク２４７Ａ，２４７Ｂを介してマグネット２７（マグネット２７Ａ，２７Ｂ）が取り付けられている。また、上述の第１の実施の形態と同様に、台板１１の一端側（Ｘ１側）には、Ｅ字形状のヨーク２８Ａが取り付けられている。さらに、このヨーク２８Ａにはボビン２８１を介してコイル２９ａ，２９ｂが巻き付けられている。
【００６５】
なお、マグネット２７Ａおよびマグネット２７Ｂのうちのいずれか一方は、請求項でいう第１の磁性体に対応する。また、マグネット２７Ａおよびマグネット２７Ｂのうちのいずれか他方は、請求項でいう第２の磁性体に対応する。
【００６６】
ここで、ヨーク２８Ａは、２つのマグネット２７に対応して、Ｅ字形状に設けられている。すなわち、本実施の形態では、２つ可動シャッタ２１Ａ，２１Ｂを同時に駆動させるものである。そのため、ヨーク２８Ａには、駆動の際のコイル２９ａ，２９ｂへの通電による２つの磁束を良好に導くべく、中脚部２８２を有するＥ字形状に形成されている。この中脚部２８２のうちＸ２側の端面は、マグネット２７Ａおよびマグネット２７Ｂと対向可能な共通磁極面２８ｃとなっている。なお、上述の第１の実施の形態と同様に、マグネット２７とコイル２９ａ，２９ｂとは、駆動手段を構成する。
【００６７】
なお、ヨーク２８Ａのうちコイル２９ａが配置される側の端面（マグネット２７Ａと対向する側の端面）である磁極面２８ａは、請求項でいう第１の磁極面に対応する。また、ヨーク２８Ｂのうちコイル２９ｂが配置される側の端面（マグネット２７Ｂと対向する側の端面）である磁極面２８ｂは、請求項でいう第２の磁極面に対応する。ただし、磁極面２８ｂを第１の磁極面に対応するものとし、磁極面２８ａを第２の磁極面に対応するものとしても良い。
【００６８】
＜２．電位測定装置１０Ｂの動作について＞
以上のような構成の電位測定装置１０Ｂにおいては、図１０に示すように、可動シャッタ２１Ａと可動シャッタ２１Ｂとは、共に移動可能となっている。そして、この移動においても、図１０（Ｃ）に示すような、中立状態における電界通過位置（全開状態［１］）から図１０（Ｂ）の遮断状態［２］を経て、図１０（Ａ）の全開状態［３］の位置（左端部）の位置まで、可動シャッタ２１Ａ，２１Ｂが共に移動する。
【００６９】
その後に、可動シャッタ２１Ａ，２１Ｂは共に、図１０（Ａ）に示す全開状態［３］から遮断状態［４］を経て中立位置に戻った後（全開状態［５］に到達した後）に、図１０（Ｄ）の遮断状態［６］を経て、図１０（Ｅ）の全開状態［７］の位置（右端部）まで移動する。その後に図１０（Ｄ）の遮断状態［８］を経て、再び図１０（Ｃ）の中立位置（全開状態［１］）に戻ることになる。なお、図１０（Ｃ）に示す全開状態［１］および全開状態［５］の可動シャッタ２１Ａ，２１Ｂの位置は、請求項でいう第１の全開位置に対応する。また、図１０（Ａ）に示す全開状態［３］の可動シャッタ２１Ａ，２１Ｂの位置、および図１０（Ｅ）に示す全開状態［７］の可動シャッタ２１Ａ，２１Ｂの位置は、請求項でいう第２の全開位置に対応する。
【００７０】
＜３．効果について＞
本実施の形態の電位測定装置１０Ｂにおいても、可動シャッタ２１Ａに５つの主スリット３１の両側に副スリット３２を設ける場合には、可動シャッタ２１が１往復する間に、開口スリット１９と対向する（開口する）スリット数は、図１０（Ｃ）の位置［１］、図１０（Ａ）の位置［３］、図１０（Ａ）の位置［５］および図１０（Ｅ）の位置［７］の４回とも、全開状態の５つとなり、検出電極１４に誘導される電荷が少なくなる、という不具合は生じない。したがって、より大きな電流が検出電極１４によって得られるので、副スリット３２を設けない場合に比して、より高い測定感度の電位測定装置が得られる。
【００７１】
また、本実施の形態においては、可動シャッタ２１Ａと可動シャッタ２１Ｂの双方が同時に逆方向に移動するものとなっている。ここで、可動シャッタ２１Ａ，２１Ｂにおいては、可動シャッタ２１Ａが外側（可動シャッタ２１Ｂから離間する側）に向かって移動するときには可動シャッタ２１Ｂも外側（可動シャッタ２１Ａから離間する側）に向かって移動し、可動シャッタ２１Ａが内側（可動シャッタ２１Ｂに近接する側）に向かって移動するときには可動シャッタ２１Ｂも内側（可動シャッタ２１Ａに近接する側）に向かって移動する。従って、可動シャッタ２１Ａと可動シャッタ２１Ｂは、互いに振動を打ち消し合うように移動するので、電位測定装置１０Ｂにおいて発生する振動を低減可能となる。また、振動の低減によって、電位測定装置１０Ｂの駆動時に発生する騒音を低減することが可能となる。
【００７２】
また、本実施の形態の電位測定装置１０Ｂにおいては、可動シャッタ２１Ａと可動シャッタ２１Ｂは、共に同時に駆動させられる。そのため、それぞれの可動シャッタ２１Ａ，２１Ｂのストロークを、第１の実施の形態における可動シャッタ２１の半分程度とすることが可能となる。また、このようなストロークの低減により、電位測定装置１０Ｂにおいて発生する振動を低減することも可能となる。
【００７３】
＜変形例＞
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明はこれ以外にも種々変形可能となっている。以下、それについて述べる。
【００７４】
上述の第１の実施の形態においては、固定シャッタ１５に形成される開口スリット１９の数は、本実施の形態においては、５つ形成されているものが図示されているが、１つでも２つでも３つでも良く、さらにそれ以外の任意の個数とすることができる。ここで、開口スリット１９の個数がいくつであっても、可動シャッタ２１には、開口スリット１９の数に対応した数の主スリット３１が形成される。具体的には、可動シャッタ２１にはその往復動方向端の主スリット３１の外側に副スリット３２が形成されることになり、開口スリット１９の個数をＮとすると、主スリット３１がＮ個形成され、副スリット３２が２個形成されることになる。
【００７５】
したがって、固定シャッタ１５に１つの開口スリット１９を形成した場合には、可動シャッタ２１に１つの主スリット３１と、２つの副スリット３２との３つのスリットが形成されることになる。ただし、図示するように、複数の主スリット３１を可動シャッタ２１に形成すると、各主スリット３１のピッチＰを小さくして主スリット３１全体で電界通過面積を広くすることができる。その上、上述のようにピッチＰが小さい場合には、可動シャッタ２１の移動ストロークも小さくて済む。
【００７６】
また、上述の第１の実施の形態においては、図２に示すように、固定シャッタ１５に開口スリット１９が形成され、可動シャッタ２１に主スリット３１と副スリット３２を形成したものが示されている。しかしながら、図１１に示す電位測定装置１０Ｃのように、固定シャッタ１５に主スリット３１と副スリット３２とを形成し、可動シャッタ２１に開口スリット１９を形成しても良い。なお、図１１においては、開口スリット１９、主スリット３１および副スリット３２に関する符号は図２のものを援用している。図１１に示す電位測定装置１０Ｃにおいては、固定シャッタ１５に５つの主スリット３１と２つの副スリット３２が形成され、かつ可動シャッタ２１に５つの開口スリット１９が形成されている。このように構成しても、第１の実施の形態における電位測定装置１０Ａと同様の全開状態および遮断状態を実現できる。
【００７７】
ここで、図１１に示す電位測定装置１０Ｃにおいては、開口スリット１９が形成されている可動シャッタ２１は請求項でいう第１のシャッタに対応すると共に、主スリット３１および副スリット３２が形成されている固定シャッタ１５は請求項でいう第２のシャッタに対応する。
【００７８】
また、上述の第１の実施の形態においては、さらに図１２に示すような構成とすることもできる。つまり、図１２に示す電位測定装置１０Ｄのように、カバー１２に開口スリット１９を形成し、可動シャッタ２１に主スリット３１と副スリット３２を形成し、固定シャッタ１５を省略する構成としても良い。なお、図１２においても、開口スリット１９、主スリット３１および副スリット３２に関する符号は図２のものを援用している。図１２に示す電位測定装置１０Ｄでは、カバー１２に５つの開口スリット１９が形成され、可動シャッタ２１に５つの主スリット３１と２つの副スリット３２が形成されている。このように構成しても、第１の実施の形態における電位測定装置１０Ａと同様の全開状態および遮断状態を実現できる。
【００７９】
なお、図１２に示す電位測定装置１０Ｄにおいては、開口スリット１９が形成されているカバー１２は請求項でいう第１のシャッタに対応すると共に、主スリット３１および副スリット３２が形成されている可動シャッタ２１は請求項でいう第２のシャッタに対応する。
【００８０】
また、図１２の構成をさらに変更し、図１３に示すような構成としても良い。つまり、図１３に示す電位測定装置１０Ｅのように、カバー１２に主スリット３１と副スリット３２とを形成し、可動シャッタ２１に開口スリット１９を形成し、固定シャッタ１５を省略する構成としても良い。なお、図１３においても、開口スリット１９、主スリット３１および副スリット３２に関する符号は図２のものを援用している。図１３に示す電位測定装置１０Ｅでは、可動シャッタ２１に５つの開口スリット１９が形成され、カバー１２に５つの主スリット３１と２つの副スリット３２が形成されている。このように構成しても、第１の実施の形態における電位測定装置１０Ａと同様の全開状態および遮断状態を実現できる。
【００８１】
なお、図１３に示す電位測定装置１０Ｅにおいては、開口スリット１９が形成されている可動シャッタ２１は請求項でいう第１のシャッタに対応すると共に、主スリット３１および副スリット３２が形成されているカバー１２は請求項でいう第２のシャッタに対応する。
【００８２】
また、上述の第１および第２の実施の形態における可動シャッタ２１には、主スリット３１の外側に１つずつ副スリット３２が形成されているが、２つずつ副スリット３２を形成するようにしても良い。２つずつ副スリット３２を形成すると、可動シャッタ２１は固定シャッタ１５の開口スリット１９の全開状態と遮断状態とをそれぞれ８回線り返すことになる。つまり可動シャッタ２１の駆動周波数の８倍の周波数で全閉状態と遮断状態との開閉動作が行われることになる。ただし、スリット相互間のピッチが図示する場合と同様であれば、可動シャッタ２１の往復動ストロークは図示する場合よりも大きくなる。
【００８３】
また、上述の第２の実施の形態の電位測定装置１０Ｂにおいては、図９に示すように、アーム部２４Ａ，２４Ｂのうち、脚片２３Ａ２，２３Ｂ２側の付け根の部分には、バネ部２４０Ａ，２４０Ｂが設けられている。しかしながら、図９の構成をさらに変更し、図１４に示すような構成としても良い。図１４に示す電位測定装置１０Ｆでは、可動シャッタ２１Ａに対して２つのバネ部（バネ部２３９Ａとバネ部２４０Ａ）が設けられている。同様に、図１４に示す電位測定装置１０Ｆでは、可動シャッタ２１Ｂに対して２つのバネ部（バネ部２３９Ｂとバネ部２４０Ｂ）が設けられている。なお、脚片２３Ａ１の付け根部分にはバネ部２３９Ａが設けられていて、脚片２３Ａ２の付け根部分にはバネ部２４０Ａが設けられている。また、脚片２３Ｂ１の付け根部分にはバネ部２３９Ｂが設けられていて、脚片２３Ｂ２の付け根部分にはバネ部２４０Ｂが設けられている。
【００８４】
ここで、第２の実施の形態の電位測定装置１０Ｂでは、可動シャッタ２１Ａ，２１Ｂにはそれぞれバネ部２４０Ａ，２４０Ｂが一つずつ設けられているので、可動シャッタ２１Ａ，２１Ｂはバネ部２４０Ａ，２４０Ｂを中心に円弧を描くように動く。それに対して、図１４に示す構成では、可動シャッタ２１Ａに２つのバネ部（バネ部２３９Ａとバネ部２４０Ａ）が存在すると共に、可動シャッタ２１Ｂにも２つのバネ部（バネ部２３９Ｂとバネ部２４０Ｂ）が存在する。それにより、可動シャッタ２１Ａ，２１Ｂは、相互に平行状態を保ったまま動く。従って、図１０（Ａ）や図１０（Ｅ）の状態にあっても、開口スリット１９と主スリット３１および副スリット３２は平行であるので、図１０（Ｃ）の状態と同じ開口面積を確保できる。なお、図１４に示す電位測定装置１０Ｆにおいては、開口スリット１９が形成されている可動シャッタ２１Ｂは請求項でいう第１のシャッタに対応すると共に、主スリット３１および副スリット３２が形成されている可動シャッタ２１Ａは請求項でいう第２のシャッタに対応する。
【００８５】
本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、可動シャッタ２１を往復動するための駆動手段としては、ヨーク２８とこれに巻き付けられるコイル２９ａ，２９ｂとを有するソレノイドを用いたものが示されているが、所定の周期で可動シャッタ２１を往復動させることができるものであれば、どのようなものを用いても良い。そのようなものとしては、たとえば圧電素子を駆動手段として使用するものが挙げられる。
【００８６】
また、上述の各実施の形態、および図１１〜図１４の変形例においては、可動側（可動シャッタ２１，２１Ａ，２１Ｂ）にマグネット（マグネット２７，２７Ａ，２７Ｂ）を設け、台板１１またはそれ以外の固定部位に固定されたコイル（コイル２９ａ，２９ｂ）で駆動しているものについて開示している。しかしながら、可動側（可動シャッタ２１，２１Ａ，２１Ｂ）にコイルを設け固定部位にマグネットを設けて駆動しても良い。
【符号の説明】
【００８７】
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ…電位測定装置
１１…台板
１２…カバー
１３…開口窓
１４…検出電極
１５…固定シャッタ
１６…本体部
１７…側壁部
１８…端壁部
１９…開口スリット
２１，２１Ａ，２１Ｂ…可動シャッタ
２２，２２Ａ，２２Ｂ…固定端部
２３，２３Ａ１，２３Ａ２，２３Ｂ１，２３Ｂ２…脚片
２４，２４Ａ，２４Ｂ…アーム部
２５…本体部
２６…端壁
２７，２７Ａ，２７Ｂ…マグネット（磁性体に対応）
２８，２８Ａ…ヨーク
２８ａ，２８ｂ…磁極面
２８ｃ…共通磁極面
２９，２９ａ，２９ｂ…コイル
３１…主スリット
３２…副スリット
２３９Ａ，２３９Ｂ，２４０，２４０Ａ，２４０Ｂ…バネ部
２４１，２４１Ａ，２４１Ｂ…本体部
２４２，２４２Ａ，２４２Ｂ…内側立設部
２４３，２４３Ａ，２４３Ｂ…上面部
２４４，２４４Ａ，２４４Ｂ…外側立設部
２４５，２４５Ａ，２４５Ｂ…端壁
２４６，２４６Ａ，２４６Ｂ…シャッタ本体部
２４７…バックヨーク
２８１…ボビン
２８２…中脚部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電物体の表面電位を非接触で測定する電位測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電荷が帯電した帯電物体の表面電位を測定するために、測定素子を帯電物体に接触させることなく、非接触式とした電位測定装置が使用されている。非接触式の電位測定装置は帯電物体に対して離れた状態で対向して配置される検出電極を有している。さらに、この電位測定装置においては、検出電極と帯電物体との間には、帯電物体からの電界を通過させる開口部（すなわちスリット）が形成されたシールド部材としての固定シャッタと、固定シャッタのスリットを開閉する可動シャッタとが配置されており、それぞれのシャッタは導電性材料により形成されている。
【０００３】
可動シャッタにより固定シャッタのスリットを開閉させて、帯電物体と検出電極との間に形成される電界により検出電極に電荷が誘導される状態と電界を遮断して電荷が誘導されない状態とに切り換えるようにすると、検出電極を含む検出回路には誘導される電荷の変化により電流が流れることになる。この電流は、帯電物体の表面電位に対応するので、検出された電流から帯電物体の表面電位が測定されることになる。
【０００４】
ところで、上述のような非接触式の電位測定装置としては、以下のようなタイプのものがある。まず、特許文献１には、測定すべき帯電物体に応じて測定分解能や感度を調節するために、固定シャッタの開口部（すなわちアパーチャ）の開口面積を変化させるようにしたタイプの電位測定装置が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２、３には、複写機の感光ドラムの表面電位を測定するための電位測定装置であり、可動シャッタや振動子を検出電極に沿って周期的に圧電素子等により振動させて往復動するようにしたタイプの電位測定装置が開示されている。一方、特許文献４には、扇形のスリット窓が形成された固定シールドと、扇形の検知窓が形成された回転式シャッタとを有し、回転式シャッタを回転させることにより、スリット窓と検知窓との位置関係から固定シールドと回転シャッタとにより形成される開口部の開口面積を変化させるようにした電位測定装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭５４−１０７７８１号公報
【特許文献２】特開２００６−２１４７６４号公報
【特許文献３】特開２００７−５１８８５号公報
【特許文献４】特開２００７−２１８６９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２、３に示すような可動シャッタや振動子を振動させて往復動させるタイプのものでは、その往復動させることによって、開口部を開閉して検出電極に電界を通過させる通過状態と電界の通過を遮断させる遮断状態とに切り換えている。ここで、このタイプのものでは、通常は、可動シャッタや振動子が一往復すると、開口部を１回開閉させることになる。
【０００８】
ところで、非接触式の電位測定装置においては、可動シャッタや振動子により開口部を開閉する速度を高めるようにすると、検出電極に誘導される電荷の変化量（つまり電流）を大きくすることができるので、表面電位の測定感度を高めることができる。しかしながら、電位測定装置を大型化することなく、可動シャッタの駆動周波数を大きくすることには限度がある。そのため、可動シャッタを往復振動させるようにしたタイプの電位測定装置においては、検出感度を高めることが困難となっている。
【０００９】
本発明は上記の事情にもとづきなされたもので、その目的とするところは、測定感度を向上させることが可能な非接触式の電位測定装置を提供しよう、とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の第１の観点によると、帯電物体の表面電位を非接触で測定する電位測定装置であって、帯電物体に対向して配置される検出電極と、開口スリットが形成され検出電極を覆う第１のシャッタと、開口スリットに対向する全開位置と開口スリットからずれる遮断位置とに移動可能な主スリットと、開口スリットに対向する全開位置と開口スリットからずれる遮断位置とに移動可能な副スリットを主スリットに隣接して少なくとも１つ有する第２のシャッタと、を有し、第１のシャッタと第２のシャッタとの間での相対的な移動により、全開位置には、開口スリットに主スリットのみが対向して帯電物体と検出電極との間に電界を通過させる第１の全開位置と、開口スリットに主スリットと副スリットが対向して帯電物体と検出電極との間に電界を通過させる第２の全開位置とが存在する、ことを特徴とする電位測定装置が提供される。
【００１１】
また、上述の発明において、開口スリットを第１シャッタに一定ピッチで複数形成し、主スリットと副スリットとは、複数の開口スリットに対応させて第２のシャッタに形成されている構成とすることができる。
【００１２】
また、上述の発明において、第１のシャッタおよび第２のシャッタのうちのいずれか一方である可動シャッタを全開位置と遮断位置とに移動させる駆動手段が設けられている構成とすることができる。
【００１３】
また、上述の発明において、第１のシャッタおよび第２のシャッタの両方を全開位置と遮断位置とに移動させる駆動手段が設けられている構成とすることができる。
【００１４】
また、上述の発明において、可動シャッタは第２のシャッタであり、この第２のシャッタは、固定端部と、当該固定端部から延びるアーム部と、当該アーム部の先端に設けられ主スリットと副スリットとが設けられた本体部とを有し、当該本体部が固定端部に支持されて往復動する構成とすることができる。
【００１５】
また、上述の発明において、可動シャッタは第１のシャッタであり、この第１のシャッタは、固定端部と、当該固定端部から延びるアーム部と、当該アーム部の先端に設けられ開口スリットが設けられた本体部とを有し、当該本体部が固定端部に支持されて往復動する構成とすることができる。
【００１６】
また、上述の発明において、駆動手段は、可動シャッタに取り付けられる磁性体と、可動シャッタが一方側の往復動端位置となったときに磁性体に対向する磁極面および可動シャッタが他方側の往復動端位置となったときに磁性体に対向する磁極面を有するＵ字形状のヨークと、当該ヨークの両端側にそれぞれ巻き付けられる一対のコイルとを有する構成とすることができる。
【００１７】
また、上述の発明において、駆動手段は、第１のシャッタに取り付けられる第１の磁性体と、第２のシャッタに取り付けられる第２の磁性体と、第１の磁極面、第２の磁極面および共通磁極面を有するＥ字形状のヨークと、ヨークのうち第１の磁極面が存在する一方の端部側および第２の磁極面が存在する他方の端部側にそれぞれ巻き付けられる一対のコイルと、を有し、第１の磁極面は、第１のシャッタが一方側の往復移動端位置となったときに第１の磁性体に対向し、第２の磁極面は、第２のシャッタが他方側の往復移動端位置となったときに第２の磁性体に対向し、共通磁極面は、第１のシャッタが他方側の往復移動端位置となったときに第１の磁性体に対向し、かつ第２のシャッタが一方側の往復移動端位置となったときに第１の磁性体と並んで第２の磁性体に対向する構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によると、電位測定装置における測定感度を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る電位測定装置の構成を示す平面図である。
【図２】図１の電位測定装置の正面断面図であり、図１における矢示２−２線で切断した状態を示す図である。
【図３】図１の電位測定装置の側面断面図であり、図１における矢示３−３線で切断した状態を示す図である。
【図４】図１の電位測定装置において、カバーを取り除いた状態を示す平面図である。
【図５】図１の電位測定装置において、カバーを取り除いた状態を示す側面図である。
【図６】図１の電位測定装置のうち、（Ａ）は可動シャッタの本体部を示す平面図であり、（Ｂ）は固定シャッタの本体部を示す平面図である。
【図７】図１の電位測定装置において、可動シャッタが往復動したときの開口スリットに対する主スリットおよび副スリットの位置関係を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る電位測定装置の構成を示す図であり、カバーおよび台板を取り除いた状態を示す斜視図である。
【図９】第２の実施の形態に係る電位測定装置の構成を示す図であり、カバーおよび台板を取り除いた状態を示す平面図である。
【図１０】図８の電位測定装置において、一対の可動シャッタが往復動したときの開口スリットに対する主スリットおよび副スリットの位置関係を示す図である。
【図１１】第１の実施の形態の変形例に係り、固定シャッタに主スリットおよび副スリットが形成され、可動シャッタに開口スリットが形成された構成を示す正面断面図である。
【図１２】第１の実施の形態の変形例に係り、カバーに開口スリットが形成され、可動シャッタに主スリットおよび副スリットが形成された構成を示す正面断面図である。
【図１３】第１の実施の形態の変形例に係り、カバーに主スリットおよび副スリットが形成され、可動シャッタに開口スリットが形成された構成を示す正面断面図である。
【図１４】第１の実施の形態の変形例に係り、それぞれの可動シャッタに対して２つのバネ部が設けられている構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態に係る電位測定装置１０Ａについて、図面に基づいて説明する。
【００２１】
＜１．電位測定装置１０Ａの構成について＞
図１に示すように、電位測定装置１０Ａは、一方向（図１ではＸ方向）に長い長方形状に設けられている。この電位測定装置１０Ａは、図２および図３に示すように、長方形の台板１１を有している。台板１１にはカバー１２が取り付けられており、カバー１２と台板１１とによりほぼ直方体形状のケース体が形成される。カバー１２には、その長手方向（Ｘ方向）において、中央よりも一端側（Ｘ１側）の部位に矩形の開口窓１３が形成されている。開口窓１３は、図１に示すように、後述する主スリット３１が全て外部に露出する（外部から視認可能となる）ように、カバー１２を切り欠いて形成されている。なお、帯電物体の表面電位を測定するときには、帯電物体に開口窓１３が対向するように電位測定装置１０Ａが配置される。
【００２２】
また、台板１１には検出電極１４が取り付けられている。検出電極１４は、フランジ部１４ａが台板１１に固定され、さらにフランジ部１４ａから立脚部１４ｂが台板１１に略垂直をなしていて、さらに立脚部１４ｂの突出端部から電極部１４ｃが台板１１と平行をなして設けられている。そして、この電極部１４ｃは、開口窓１３に対向させて取り付けられている。なお、検出電極１４は、検出回路（図示省略）を構成する要素の一つであり、この検出電極１４のうちの少なくとも電極部１４ｃは、帯電物体との間で電界を形成可能としている。
【００２３】
また、台板１１には、検出電極１４を覆うように、導電性材料からなる固定シャッタ１５が取り付けられている。この固定シャッタ１５は、その本体部１６が検出電極１４の電極部１４ｃに対して平行に設けられているが、当該本体部１６は略長方形状に設けられている。また、固定シャッタ１５には、本体部１６に対してそれぞれ直角に折り曲げられている側壁部１７と端壁部１８とが、本体部１６と一体的に設けられている。図２に示すように、側壁部１７の先端部を台板１１に形成された取付孔に挿入することにより、固定シャッタ１５は台板１１に取り付けられている。
【００２４】
また、固定シャッタ１５の本体部１６には、図６（Ｂ）に示すように、カバー１２の長手方向（Ｘ方向）に延びる開口スリット１９が形成されている。図６（Ｂ）に示す構成では、開口スリット１９は、本体部１６の幅方向（Ｙ方向）に沿って、一定のピッチＰを隔てて５つ形成されている。なお、ここでいう幅方向（Ｙ方向）とは、カバー１２の長手方向（Ｘ方向）に対して直交する方向を指す。また、後述するＺ方向とは、上述のＸ方向およびＹ方向に対して直交する方向を指す。
【００２５】
図４および図５に示すように、台板１１には可動シャッタ２１が設けられている。この可動シャッタ２１は、固定シャッタ１５を覆うように、台板１１に設けられている。すなわち、可動シャッタ２１は、固定シャッタ１５の外側に設けられている。この可動シャッタ２１は、後述するスリット３１，３２が固定シャッタ１５の開口スリット１９に対して全開位置と遮断位置とで位置合わせされることにより、帯電物体と検出電極１４（電極部１４ｃ）との間で形成される電界に変化を与えることを可能としている。
【００２６】
なお、本明細書においては、「全開位置」とは、開口スリット１９の長手方向（Ｘ方向）における中心線（図示省略）と、後述するスリット３１，３２の長手方向（Ｘ方向）における中心線（図示省略）とが、共に図２他のＺ方向において同じ線上に位置する場合を指す。ただし、開口スリット１９およびスリット３１，３２を形成する際の位置的な精度等を加味すると、開口スリット１９の中心線と、スリット３１，３２の中心線とがＺ方向において同じ線上から若干ずれても、帯電物体と検出電極１４（電極部１４ｃ）との間で形成される電界が「全開位置」に対応すると見なせる場合には、上述の若干ずれる場合も「全開位置」に含まれるものとする。
【００２７】
また、本明細書においては、「遮断位置」とは、開口スリット１９の長手方向（Ｘ方向）における中心線と、後述する２つの主スリット３１の間に存在する遮蔽部（符号省略）の長手方向（Ｘ方向）における中心線または主スリット３１と副スリット３２の間に存在する遮蔽部（符号省略）の長手方向（Ｘ方向）における中心線（図示省略）とが、図２他のＺ方向において同じ線上に位置する状態を指す。ただし、開口スリット１９およびスリット３１，３２を形成する際の位置的な精度等を加味すると、開口スリット１９の中心線と、上述の遮蔽部の中心線とがＺ方向において同じ線上から若干ずれても、帯電物体と検出電極１４（電極部１４ｃ）との間で形成される電界が「遮断位置」に対応すると見なせる場合には、上述の若干ずれる場合も「遮断位置」に含まれるものとする。
【００２８】
また、上述の固定シャッタ１５は請求項でいう第１のシャッタに対応すると共に、可動シャッタ２１は請求項でいう第２のシャッタに対応する。
【００２９】
上述の可動シャッタ２１は、導電性を有する材料により形成され、開閉方向（Ｙ方向）に往復動自在となっている。また、可動シャッタ２１は台板１１に固定される固定端部２２を有し、固定端部２２の両側には脚片２３が一体に設けられている。脚片２３を台板１１に形成された取付孔に挿入されることにより、可動シャッタ２１の固定端部２２は台板１１に取り付けられるようになっている。
【００３０】
なお、可動シャッタ２１は、固定シャッタ１５に対して外側に取り付けられているが、可動シャッタ２１を固定シャッタ１５の内側（すなわち固定シャッタ１５と検出電極１４との間）に配置するようにしても良い。
【００３１】
固定端部２２のそれぞれの脚片２３には、台板１１の長手方向（Ｘ方向）の一端側（Ｘ１側）に向かって延びるアーム部２４が一体に設けられている。図４に示すように、本実施の形態においては、所定の間隔を隔てた状態で２つのアーム部２４が設けられていて、それらアーム部２４は、可撓性の板状部材から構成されている。このアーム部２４の先端には、本体部２５が一体に設けられている。図２および図３に示すように、検出電極１４を覆うようにその外側に固定シャッタ１５の本体部１６が配置され、その外側に可動シャッタ２１の本体部２５が配置されている。さらに、本体部２５は、開口窓１３を介して外部に露出されている。可動シャッタ２１は、本体部２５が矢印Ｎで示すように開閉方向（この方向はＹ方向に対応し、台板１１および開口スリット１９の幅方向）に往復動することにより、開口スリット１９を開閉する。
【００３２】
なお、固定シャッタ１５のうちの少なくとも本体部１６は接地されていると共に、可動シャッタ２１のうちの少なくとも本体部２５も接地されている。
【００３３】
可動シャッタ２１を開閉駆動するために、図３および図４に示すように、本体部２５に一体に設けられた端壁２６には、磁性体としてのマグネット２７が取り付けられている。台板１１の一端側（Ｘ１側）には図４に実線と破線で示すようにＵ字形状のヨーク２８が取り付けられており、ヨーク２８には、ボビン２８１を介して一対のコイル２９ａ，２９ｂが巻き付けられている。コイル２９ａ，２９ｂは、不図示の電源ユニットに接続されており、電源ユニットからコイル２９ａ，２９ｂのそれぞれに、Ｘ方向においてコイル２９ａ，２９ｂの中にあるそれぞれのヨークに互いに逆向きの磁界を形成させる向きの交流電流が印加される。それにより、マグネット２７が一方の磁極面２８ａに対向する位置と、他方の磁極面２８ｂに対向する位置との間を移動する。このように、ヨーク２８に巻き付けられたコイル２９ａ，２９ｂとマグネット２７とにより可動シャッタ２１を往復動方向Ｎに開閉駆動させる駆動手段が形成されている。
【００３４】
可動シャッタ２１の本体部２５には、図６（Ａ）に示されるように、固定シャッタ１５に形成された５つの開口スリット１９に対応させて、５つの主スリット３１が形成されている。それぞれの主スリット３１は、開口スリット１９に沿う方向（Ｘ方向）に延びている。隣り合う主スリット３１の相互間は、往復動方向Ｎに一定のピッチＰとなっており、このピッチＰは開口スリット１９のピッチＰと同一となっている。
【００３５】
可動シャッタ２１が往復振動すると、主スリット３１は、上述の全開位置と遮断位置との間で、Ｙ方向における位置を切り替えることを可能としている。
【００３６】
図２は、可動シャッタ２１が中立位置となった状態を示しており、このときには、５つの主スリット３１が全て開口スリット１９に対向した状態となっている。往復動方向Ｎ（Ｙ方向）の両端部に位置する主スリット３１の外側には、副スリット３２が１つずつ形成されており、それぞれの副スリット３２の形状は主スリット３１と同一である。５つの主スリット３１のうち往復動方向Ｎの両端部に位置する主スリット３１とそれぞれの副スリット３２との間のピッチＰは、図６（Ａ）に示すように、主スリット３１相互間のピッチＰと同一に設定されている。図６に示すように、可動シャッタ２１には、５つの主スリット３１と２つの副スリット３２とがそれぞれ同一の形状となって形成されており、これらの７つのスリット３１，３２は、固定シャッタ１５に形成された開口スリット１９と同一の形状となっている。これにより、可動シャッタ２１が往復動すると、副スリット３２は、開口スリット１９に対向する全開位置と、開口スリット１９と対向することなく開閉方向にずれて電界を遮蔽する遮断位置とに位置可能となる。
【００３７】
このように、往復動方向Ｎの両端部に位置する２つの主スリット３１の外側、つまり往復動方向Ｎの延長方向には、１つの副スリット３２が形成されている。そのため、可動シャッタ２１が、図２に示される中立位置から図２において左方向の往復動端に移動した後に、右方向の往復動端の位置まで移動し、さらに中立位置に戻るまでの１周期駆動される間には、可動シャッタ２１は固定シャッタ１５の５つの開口スリット１９を全開状態と遮断状態とにそれぞれ４回開閉駆動することになる。つまり可動シャッタ２１の駆動周波数の４倍の周波数で開口スリット１９の全開と遮断との開閉動作が行われることになる。
【００３８】
検出電極１４には電流検出回路が接続されており、帯電物体に開口窓１３を介して検出電極１４を対向させた状態のもとで、コイル２９ａ，２９ｂには例えば６００〜８００Ｈｚの交流を印加して可動シャッタ２１を往復振動させると、可動シャッタ２１が１往復する間の駆動周波数の４倍の周波数で固定シャッタ１５の開口スリット１９が開放されることになり、この周期で検出電極１４と帯電物体との間に電界の変化が形成され、検出電極１４には電荷が誘導される。
【００３９】
なお、上述のコイル２９ａ，２９ｂは、不図示の制御部に接続されていて、この制御部での制御に基づいて、コイル２９ａ，２９ｂへの通電が制御される。また、この制御部に検出電極１４が接続される構成としても良い。
【００４０】
＜２．電位測定装置１０Ａの動作について＞
図７は可動シャッタ２１の往復動によるスリットの開閉状態を示す開閉動作図である。図７（Ｃ）は可動シャッタ２１の中立状態を示し、中立状態においてはそれぞれの主スリット３１が開口スリット１９に対向することになり、可動シャッタ２１は全ての開口スリット１９を介して検出電極１４に電界を通過させる電界通過位置（すなわち全開状態［１］）となる。なお、図７（Ｃ）に示す全開状態［１］および全開状態［５］の可動シャッタ２１の位置は、請求項でいう第１の全開位置に対応する。
【００４１】
この状態のもとで、コイル２９に電力を供給して、可動シャッタ２１を、例えば図７において左方向に移動させる。すると、可動シャッタ２１は、図７（Ｂ）の遮断状態［２］を経て、図７（Ａ）の全開状態［３］の位置（左端部）の位置まで移動する。図７（Ｂ）に示す遮断状態［２］においては、固定シャッタ１５の開口スリット１９には可動シャッタ２１の主スリット３１と副スリット３２のいずれも対向することなく、可動シャッタ２１の遮蔽部が対向することになる。図７（Ａ）に示す全開状態［３］においては、５つの開口スリット１９は、４つの主スリット３１と、図７において右側の１つの副スリット３２に対向する。それによって、全ての開口スリット１９を介して検出電極１４に電界を通過させる全開状態となる。なお、図７（Ａ）に示す全開状態［３］の可動シャッタ２１の位置、および後述する図７（Ｅ）に示す全開状態［７］の可動シャッタ２１の位置は、請求項でいう第２の全開位置に対応する。
【００４２】
この後に、可動シャッタ２１は図７（Ａ）に示す全開状態［３］から遮断状態［４］を経て中立位置に戻った後（全開状態［５］に到達した後）に、図７（Ｄ）の遮断状態［６］を経て、図７（Ｅ）の全開状態［７］の位置（右端部）まで移動する。その後に遮断状態［８］を経て、再び中立位置（全開状態［１］）に戻ることになる。図７（Ｄ）に示す遮断状態においては、固定シャッタ１５の開口スリット１９には可動シャッタ２１の主スリット３１と副スリット３２のいずれも対向しておらず、可動シャッタ２１の遮蔽部が対向することになる。また、図７（Ｅ）に示す全開状態［７］においては、５つの開口スリット１９は、４つの主スリット３１と図７において左側の１つの副スリット３２に対向するので、全ての開口スリット１９を介して検出電極１４に電界を通過させる全開状態となる。
【００４３】
このように、可動シャッタ２１に複数の主スリット３１を並列に形成し、主スリット３１の列の外側、つまり可動シャッタ２１の移動方向両端の外側に副スリット３２を形成している。従って、可動シャッタ２１が中立位置から一方の往復動端位置へ移動し、再度中立位置に戻ってから他方の往復動端位置へ移動して中立位置に戻るまで、つまり図７（Ｃ）の全開状態［１］から、再びこの全開状態［１］に戻るまでに、可動シャッタ２１が１周期移動する間には、全開と遮断とをそれぞれ４回ずつ繰り返すことになる。つまり、可動シャッタ２１の駆動周波数の４倍の周波数で全開と遮断を繰り返すことになる。
【００４４】
例えば、可動シャッタ２１の本体部２５に、副スリット３２を設けることなく、主スリット３１を５つだけ設けた場合には、可動シャッタ２１が１往復する間に主スリット３１を介して開放される開口スリット１９の数は、図７（Ｃ）の中立位置では５つとなる。一方、図７（Ａ）の位置［３］および図７（Ｅ）の位置［７］においては４つの開口スリット１９が開放されることになる。したがって、開口するスリット数は、５つ、４つ、５つ、４つと変化することになる。すなわち、可動シャッタ２１が１往復する間に完全な全開状態となるのは、位置［１］と位置［５］の２回であり、検出電極１４に誘導される電荷が少なくなる。
【００４５】
これに対し、上述のように、５つの主スリット３１の両側に副スリット３２を設ける場合には、可動シャッタ２１が１往復する間に、開口スリット１９と対向する（開口する）スリット数は、位置［１］、位置［３］、位置［５］および位置［７］の４回とも、全開状態の５つとなり、検出電極１４に誘導される電荷が少なくなる、という不具合は生じない。したがって、より大きな電流が検出電極１４によって得られるので、副スリット３２を設けない場合に比して、より高い測定感度の電位測定装置１０Ａが得られる。
【００４６】
図示する電位測定装置１０Ａにおいては、可動シャッタ２１には２つの副スリット３２が設けられている。これに対し、２つの副スリット３２ではなく、１つのみの副スリット３２を設ける場合には、可動シャッタ２１が１往復する間において完全な全開状態となるのは、位置［１］と位置［５］以外には、位置［３］か、または位置［７］のいずれか１回であり合計３回となっている。
【００４７】
＜３．効果について＞
以上のような構成の電位測定装置１０Ａによると、可動シャッタ２１には、主スリット３１以外に副スリット３２が形成されているため、駆動手段の駆動によって可動シャッタ２１が１往復させられる間に、可動シャッタ２１は、位置［１］、位置［３］、位置［５］および位置［７］の合計４回の全開状態が実現される。従って、可動シャッタ２１の駆動周波数の４倍の周波数で全開と遮断を繰り返すことになり、４倍となる周波数の分だけ検出電極１４に誘導される電荷の変化量（電流）を大きくすることが可能となる。それにより、駆動周波数を高めなくても、検出電極１４の表面電位の測定感度を高めることが可能となる。
【００４８】
さらに、本実施の形態では、副スリット３２は、主スリット３１の往復動方向両端の外側に少なくとも１つずつ形成されている。それにより、図７（Ｃ）に示す中立状態から、図７において左右どちらの側に可動シャッタ２１が移動した場合でも、全ての開口スリット１９は、主スリット３１か、または副スリット３２と対向する状態を実現可能となり、中立状態から左右どちらに移動しても、全開状態を実現可能となる。
【００４９】
また、本実施の形態では、開口スリット１９を可動シャッタ２１の往復動方向に一定ピッチで固定シャッタ１５に複数形成し、主スリット３１を複数の開口スリット１９に対応させて可動シャッタ２１に複数形成している。このため、可動シャッタ２１の移動によって、全開状態と遮断状態を良好に実現可能となる。
【００５０】
さらに、本実施の形態では、可動シャッタ２１を固定シャッタ１５よりも検出電極１４に対して外側に設けている。従って、固定シャッタ１５は可動シャッタ２１よりも小さくすることが可能となり、固定シャッタ１５の剛性は可動シャッタ２１よりも高くすることが可能となる。従って、固定シャッタ１５における振動の影響を低減可能となる。
【００５１】
また、本実施の形態では、可動シャッタ２１は、固定端部２２と、アーム部２４と、本体部２５とを有し、この本体部２５が固定端部２２に支持されて往復動する構成となっている。このため、固定端部２２側を支点として本体部２５を往復動させることが可能となり、簡素な構成でありながら可動シャッタ２１の確実な開閉動作を実現可能となる。
【００５２】
さらに、本実施の形態では、駆動手段は、可動シャッタ２１に取り付けられるマグネット２７と、Ｕ字形状のヨーク２８と、このヨーク２８に巻き付けられるコイル２９ａ，２９ｂとを有している。このため、この駆動手段によって、可動シャッタ２１の往復動を良好に実現可能となる。
【００５３】
また、本実施の形態では、可動シャッタ２１には可撓性を有する板状のアーム部２４が２つ設けられている。それにより、主スリット３１と副スリット３２とが共に開口スリット１９に対して平行な状態を保ちながら往復動する。従って、可動シャッタ２１が円弧状に搖動する場合と比較すると、可動シャッタ２１の往復動の両端部（位置［３］と位置［７］）における開口面積を大きくすることが可能となる。なお、かかる可動シャッタ２１の往復動を考慮すると、開口スリット１９のＸ方向における長さよりも、主スリット３１および副スリット３２のＸ方向における長さを若干長くしても良い。このとき、可動シャッタ２１が位置［１］（位置［５］）、位置［３］および位置［７］のいずれに位置する場合であっても、主スリット３１および副スリット３２のうちＸ２側又はＸ１側に隣接する遮蔽部が、Ｚ方向において開口スリット１９と対向しない寸法に設定しても良い。
【００５４】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態に係る、電位測定装置１０Ｂについて、図面に基づいて説明する。なお、本実施の形態に係る電位測定装置１０Ｂにおいては、上述の第１の実施の形態における電位測定装置１０Ａと同様の構成については、同じ符号を付して説明するものとする。
【００５５】
＜１．電位測定装置１０Ｂの構成について＞
図８は、第２の実施の形態に係る電位測定装置１０Ｂの構成を示す斜視図である。また、図９は、第２の実施の形態に係る電位測定装置１０Ｂの構成を示す平面図である。ただし、これら図８および図９においては、要点を分かり易くする関係上、カバー１２および台板１１等を省略した構成が示されている。
【００５６】
本実施の形態においては、第１の実施の形態における固定シャッタ１５は存在しなく、代わりに２つの可動シャッタ２１Ａ，２１Ｂを有する構成となっている。以下、その詳細について説明する。
【００５７】
図８に示すように、２つの可動シャッタ２１Ａ，２１Ｂの他端側（Ｘ２側）には、それぞれ台板１１に固定される固定端部２２Ａ，２２Ｂが設けられていて、それぞれの固定端部２２Ａ，２２Ｂの両側には脚片２３Ａ１，２３Ａ２，２３Ｂ１，２３Ｂ２が一体に設けられ、この脚片２３Ａ１，２３Ａ２，２３Ｂ１，２３Ｂ２が台板１１の取付孔に挿入されることにより、可動シャッタ２１の固定端部２２Ａ，２２Ｂは台板１１に取り付けられている。
【００５８】
また、固定端部２２Ａ，２２Ｂのそれぞれの脚片２３Ａ１，２３Ａ２，２３Ｂ１，２３Ｂ２のうち、可動シャッタ２１Ａと可動シャッタ２１Ｂとで対向する側（内側）の脚片２３Ａ２，２３Ｂ２には、台板１１の長手方向（Ｘ方向）の一端側（Ｘ１側）に向かって延びるアーム部２４Ａ，２４Ｂが一体に設けられている。ここで、アーム部２４Ａ，２４Ｂのうち、脚片２３Ａ２，２３Ｂ２側の付け根の部分には、バネ部２４０Ａ，２４０Ｂが設けられている。バネ部２４０Ａ，２４０Ｂは、アーム部２４Ａ，２４Ｂの中で最も細い部分であり、薄板状の部分となっている。そして、このバネ部２４０Ａ，２４０Ｂは、アーム部２４Ａ，２４Ｂの中で板バネとして機能する部分であり、弾性的に撓み変形する部分となっている。
【００５９】
また、アーム部２４Ａ，２４Ｂには、バネ部２４０Ａ，２４０Ｂに連続して本体部２４１Ａ，２４１Ｂが設けられている。この本体部２４１Ａ，２４１Ｂは、図８および図９に示すように、内側立設部２４２Ａ，２４２Ｂと、上面部２４３Ａ，２４３Ｂと、外側立設部２４４Ａ，２４４Ｂと、端壁２４５Ａ，２４５Ｂとを有している。これらのうち、内側立設部２４２Ａ，２４２Ｂは、バネ部２４０Ａ，２４０Ｂと連続する板状の部分である。また、上面部２４３Ａ，２４３Ｂは、内側立設部２４２Ａ，２４２Ｂに対して垂直を為していると共にＸＹ平面に平行となる部分であり、内側立設部２４２Ａ，２４２Ｂから外側に向かって延伸している。また、外側立設部２４４Ａ，２４４Ｂは、上面部２４３Ａ，２４３Ｂにおいて中心線Ｌから離間する側の縁部（外側の縁部）から下方側（Ｚ２側）に向かって延伸する部分である。また、端壁２４５Ａ，２４５Ｂは、上面部２４３Ａ，２４３Ｂにおいて一端側（Ｘ１側）の縁部から下方側（Ｚ２側）に向かって延伸する部分である。
【００６０】
上面部２４３Ａ，２４３Ｂの一端側（Ｘ１側）には、シャッタ本体部２４６Ａ，２４６Ｂが設けられている。シャッタ本体部２４６Ａ，２４６Ｂは、可動シャッタ２１Ａおよび可動シャッタ２１Ｂのぞれぞれにおいてシャッタとして機能する部分であり、そのために上面部２４３Ａ，２４３Ｂの中で最も幅広に形成されている部分である。このシャッタ本体部２４６Ａ，２４６Ｂには、スリットが形成されているが、このスリットは、上述の第１の実施の形態で述べたスリットのうち（１）開口スリット１９に対応する場合と、（２）主スリット３１と副スリット３２に対応する場合、のいずれかとなっている。
【００６１】
なお、以下の説明においては、可動シャッタ２１Ａに主スリット３１と副スリット３２が形成されているものとし、可動シャッタ２１Ｂには開口スリット１９が形成されているものとして説明する。このとき、開口スリット１９が形成されている可動シャッタ２１Ｂは請求項でいう第１のシャッタに対応し、主スリット３１と副スリット３２とが形成されている可動シャッタ２１Ａは請求項でいう第２のシャッタに対応する。しかしながら、可動シャッタ２１Ｂに主スリット３１と副スリット３２が形成されていて、可動シャッタ２１Ａには開口スリット１９が形成されているものとしても良い。その場合には、可動シャッタ２１Ａが請求項でいう第１のシャッタに対応し、可動シャッタ２１Ｂが請求項でいう第２のシャッタに対応する。
【００６２】
ここで、本実施の形態においても、可動シャッタ２１Ａに設けられている主スリット３１と副スリット３２の個数と、可動シャッタ２１Ｂに設けられている開口スリット１９の関係とは、上述の第１の実施の形態におけるものと同様である。従って、図７と類似する図１０に示す全開状態および遮断状態が実現可能となっている。ただし、図７においては、一方のシャッタ（固定シャッタ１５）が固定されて移動せずに可動シャッタ２１のみが移動するのに対して、本実施の形態では図１０に示すように、可動シャッタ２１Ａと可動シャッタ２１Ｂのいずれもが移動する、という点で相違している。
【００６３】
ただし、図７および図１０のいずれにおいても、一方のシャッタから見ると他方のシャッタは相対的に移動しているように見える、という点では共通している。なお、図１０においては、各位置での全開状態および遮断状態は、基本的に第１の実施の形態における各位置の場合と同様であるため、詳細についての説明は省略する。
【００６４】
また、本実施の形態では、端壁２４５には、バックヨーク２４７Ａ，２４７Ｂを介してマグネット２７（マグネット２７Ａ，２７Ｂ）が取り付けられている。また、上述の第１の実施の形態と同様に、台板１１の一端側（Ｘ１側）には、Ｅ字形状のヨーク２８Ａが取り付けられている。さらに、このヨーク２８Ａにはボビン２８１を介してコイル２９ａ，２９ｂが巻き付けられている。
【００６５】
なお、マグネット２７Ａおよびマグネット２７Ｂのうちのいずれか一方は、請求項でいう第１の磁性体に対応する。また、マグネット２７Ａおよびマグネット２７Ｂのうちのいずれか他方は、請求項でいう第２の磁性体に対応する。
【００６６】
ここで、ヨーク２８Ａは、２つのマグネット２７に対応して、Ｅ字形状に設けられている。すなわち、本実施の形態では、２つ可動シャッタ２１Ａ，２１Ｂを同時に駆動させるものである。そのため、ヨーク２８Ａには、駆動の際のコイル２９ａ，２９ｂへの通電による２つの磁束を良好に導くべく、中脚部２８２を有するＥ字形状に形成されている。この中脚部２８２のうちＸ２側の端面は、マグネット２７Ａおよびマグネット２７Ｂと対向可能な共通磁極面２８ｃとなっている。なお、上述の第１の実施の形態と同様に、マグネット２７とコイル２９ａ，２９ｂとは、駆動手段を構成する。
【００６７】
なお、ヨーク２８Ａのうちコイル２９ａが配置される側の端面（マグネット２７Ａと対向する側の端面）である磁極面２８ａは、請求項でいう第１の磁極面に対応する。また、ヨーク２８Ｂのうちコイル２９ｂが配置される側の端面（マグネット２７Ｂと対向する側の端面）である磁極面２８ｂは、請求項でいう第２の磁極面に対応する。ただし、磁極面２８ｂを第１の磁極面に対応するものとし、磁極面２８ａを第２の磁極面に対応するものとしても良い。
【００６８】
＜２．電位測定装置１０Ｂの動作について＞
以上のような構成の電位測定装置１０Ｂにおいては、図１０に示すように、可動シャッタ２１Ａと可動シャッタ２１Ｂとは、共に移動可能となっている。そして、この移動においても、図１０（Ｃ）に示すような、中立状態における電界通過位置（全開状態［１］）から図１０（Ｂ）の遮断状態［２］を経て、図１０（Ａ）の全開状態［３］の位置（左端部）の位置まで、可動シャッタ２１Ａ，２１Ｂが共に移動する。
【００６９】
その後に、可動シャッタ２１Ａ，２１Ｂは共に、図１０（Ａ）に示す全開状態［３］から遮断状態［４］を経て中立位置に戻った後（全開状態［５］に到達した後）に、図１０（Ｄ）の遮断状態［６］を経て、図１０（Ｅ）の全開状態［７］の位置（右端部）まで移動する。その後に図１０（Ｄ）の遮断状態［８］を経て、再び図１０（Ｃ）の中立位置（全開状態［１］）に戻ることになる。なお、図１０（Ｃ）に示す全開状態［１］および全開状態［５］の可動シャッタ２１Ａ，２１Ｂの位置は、請求項でいう第１の全開位置に対応する。また、図１０（Ａ）に示す全開状態［３］の可動シャッタ２１Ａ，２１Ｂの位置、および図１０（Ｅ）に示す全開状態［７］の可動シャッタ２１Ａ，２１Ｂの位置は、請求項でいう第２の全開位置に対応する。
【００７０】
＜３．効果について＞
本実施の形態の電位測定装置１０Ｂにおいても、可動シャッタ２１Ａに５つの主スリット３１の両側に副スリット３２を設ける場合には、可動シャッタ２１が１往復する間に、開口スリット１９と対向する（開口する）スリット数は、図１０（Ｃ）の位置［１］、図１０（Ａ）の位置［３］、図１０（Ａ）の位置［５］および図１０（Ｅ）の位置［７］の４回とも、全開状態の５つとなり、検出電極１４に誘導される電荷が少なくなる、という不具合は生じない。したがって、より大きな電流が検出電極１４によって得られるので、副スリット３２を設けない場合に比して、より高い測定感度の電位測定装置が得られる。
【００７１】
また、本実施の形態においては、可動シャッタ２１Ａと可動シャッタ２１Ｂの双方が同時に逆方向に移動するものとなっている。ここで、可動シャッタ２１Ａ，２１Ｂにおいては、可動シャッタ２１Ａが外側（可動シャッタ２１Ｂから離間する側）に向かって移動するときには可動シャッタ２１Ｂも外側（可動シャッタ２１Ａから離間する側）に向かって移動し、可動シャッタ２１Ａが内側（可動シャッタ２１Ｂに近接する側）に向かって移動するときには可動シャッタ２１Ｂも内側（可動シャッタ２１Ａに近接する側）に向かって移動する。従って、可動シャッタ２１Ａと可動シャッタ２１Ｂは、互いに振動を打ち消し合うように移動するので、電位測定装置１０Ｂにおいて発生する振動を低減可能となる。また、振動の低減によって、電位測定装置１０Ｂの駆動時に発生する騒音を低減することが可能となる。
【００７２】
また、本実施の形態の電位測定装置１０Ｂにおいては、可動シャッタ２１Ａと可動シャッタ２１Ｂは、共に同時に駆動させられる。そのため、それぞれの可動シャッタ２１Ａ，２１Ｂのストロークを、第１の実施の形態における可動シャッタ２１の半分程度とすることが可能となる。また、このようなストロークの低減により、電位測定装置１０Ｂにおいて発生する振動を低減することも可能となる。
【００７３】
＜変形例＞
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明はこれ以外にも種々変形可能となっている。以下、それについて述べる。
【００７４】
上述の第１の実施の形態においては、固定シャッタ１５に形成される開口スリット１９の数は、本実施の形態においては、５つ形成されているものが図示されているが、１つでも２つでも３つでも良く、さらにそれ以外の任意の個数とすることができる。ここで、開口スリット１９の個数がいくつであっても、可動シャッタ２１には、開口スリット１９の数に対応した数の主スリット３１が形成される。具体的には、可動シャッタ２１にはその往復動方向端の主スリット３１の外側に副スリット３２が形成されることになり、開口スリット１９の個数をＮとすると、主スリット３１がＮ個形成され、副スリット３２が２個形成されることになる。
【００７５】
したがって、固定シャッタ１５に１つの開口スリット１９を形成した場合には、可動シャッタ２１に１つの主スリット３１と、２つの副スリット３２との３つのスリットが形成されることになる。ただし、図示するように、複数の主スリット３１を可動シャッタ２１に形成すると、各主スリット３１のピッチＰを小さくして主スリット３１全体で電界通過面積を広くすることができる。その上、上述のようにピッチＰが小さい場合には、可動シャッタ２１の移動ストロークも小さくて済む。
【００７６】
また、上述の第１の実施の形態においては、図２に示すように、固定シャッタ１５に開口スリット１９が形成され、可動シャッタ２１に主スリット３１と副スリット３２を形成したものが示されている。しかしながら、図１１に示す電位測定装置１０Ｃのように、固定シャッタ１５に主スリット３１と副スリット３２とを形成し、可動シャッタ２１に開口スリット１９を形成しても良い。なお、図１１においては、開口スリット１９、主スリット３１および副スリット３２に関する符号は図２のものを援用している。図１１に示す電位測定装置１０Ｃにおいては、固定シャッタ１５に５つの主スリット３１と２つの副スリット３２が形成され、かつ可動シャッタ２１に５つの開口スリット１９が形成されている。このように構成しても、第１の実施の形態における電位測定装置１０Ａと同様の全開状態および遮断状態を実現できる。
【００７７】
ここで、図１１に示す電位測定装置１０Ｃにおいては、開口スリット１９が形成されている可動シャッタ２１は請求項でいう第１のシャッタに対応すると共に、主スリット３１および副スリット３２が形成されている固定シャッタ１５は請求項でいう第２のシャッタに対応する。
【００７８】
また、上述の第１の実施の形態においては、さらに図１２に示すような構成とすることもできる。つまり、図１２に示す電位測定装置１０Ｄのように、カバー１２に開口スリット１９を形成し、可動シャッタ２１に主スリット３１と副スリット３２を形成し、固定シャッタ１５を省略する構成としても良い。なお、図１２においても、開口スリット１９、主スリット３１および副スリット３２に関する符号は図２のものを援用している。図１２に示す電位測定装置１０Ｄでは、カバー１２に５つの開口スリット１９が形成され、可動シャッタ２１に５つの主スリット３１と２つの副スリット３２が形成されている。このように構成しても、第１の実施の形態における電位測定装置１０Ａと同様の全開状態および遮断状態を実現できる。
【００７９】
なお、図１２に示す電位測定装置１０Ｄにおいては、開口スリット１９が形成されているカバー１２は請求項でいう第１のシャッタに対応すると共に、主スリット３１および副スリット３２が形成されている可動シャッタ２１は請求項でいう第２のシャッタに対応する。
【００８０】
また、図１２の構成をさらに変更し、図１３に示すような構成としても良い。つまり、図１３に示す電位測定装置１０Ｅのように、カバー１２に主スリット３１と副スリット３２とを形成し、可動シャッタ２１に開口スリット１９を形成し、固定シャッタ１５を省略する構成としても良い。なお、図１３においても、開口スリット１９、主スリット３１および副スリット３２に関する符号は図２のものを援用している。図１３に示す電位測定装置１０Ｅでは、可動シャッタ２１に５つの開口スリット１９が形成され、カバー１２に５つの主スリット３１と２つの副スリット３２が形成されている。このように構成しても、第１の実施の形態における電位測定装置１０Ａと同様の全開状態および遮断状態を実現できる。
【００８１】
なお、図１３に示す電位測定装置１０Ｅにおいては、開口スリット１９が形成されている可動シャッタ２１は請求項でいう第１のシャッタに対応すると共に、主スリット３１および副スリット３２が形成されているカバー１２は請求項でいう第２のシャッタに対応する。
【００８２】
また、上述の第１および第２の実施の形態における可動シャッタ２１には、主スリット３１の外側に１つずつ副スリット３２が形成されているが、２つずつ副スリット３２を形成するようにしても良い。２つずつ副スリット３２を形成すると、可動シャッタ２１は固定シャッタ１５の開口スリット１９の全開状態と遮断状態とをそれぞれ８回線り返すことになる。つまり可動シャッタ２１の駆動周波数の８倍の周波数で全閉状態と遮断状態との開閉動作が行われることになる。ただし、スリット相互間のピッチが図示する場合と同様であれば、可動シャッタ２１の往復動ストロークは図示する場合よりも大きくなる。
【００８３】
また、上述の第２の実施の形態の電位測定装置１０Ｂにおいては、図９に示すように、アーム部２４Ａ，２４Ｂのうち、脚片２３Ａ２，２３Ｂ２側の付け根の部分には、バネ部２４０Ａ，２４０Ｂが設けられている。しかしながら、図９の構成をさらに変更し、図１４に示すような構成としても良い。図１４に示す電位測定装置１０Ｆでは、可動シャッタ２１Ａに対して２つのバネ部（バネ部２３９Ａとバネ部２４０Ａ）が設けられている。同様に、図１４に示す電位測定装置１０Ｆでは、可動シャッタ２１Ｂに対して２つのバネ部（バネ部２３９Ｂとバネ部２４０Ｂ）が設けられている。なお、脚片２３Ａ１の付け根部分にはバネ部２３９Ａが設けられていて、脚片２３Ａ２の付け根部分にはバネ部２４０Ａが設けられている。また、脚片２３Ｂ１の付け根部分にはバネ部２３９Ｂが設けられていて、脚片２３Ｂ２の付け根部分にはバネ部２４０Ｂが設けられている。
【００８４】
ここで、第２の実施の形態の電位測定装置１０Ｂでは、可動シャッタ２１Ａ，２１Ｂにはそれぞれバネ部２４０Ａ，２４０Ｂが一つずつ設けられているので、可動シャッタ２１Ａ，２１Ｂはバネ部２４０Ａ，２４０Ｂを中心に円弧を描くように動く。それに対して、図１４に示す構成では、可動シャッタ２１Ａに２つのバネ部（バネ部２３９Ａとバネ部２４０Ａ）が存在すると共に、可動シャッタ２１Ｂにも２つのバネ部（バネ部２３９Ｂとバネ部２４０Ｂ）が存在する。それにより、可動シャッタ２１Ａ，２１Ｂは、相互に平行状態を保ったまま動く。従って、図１０（Ａ）や図１０（Ｅ）の状態にあっても、開口スリット１９と主スリット３１および副スリット３２は平行であるので、図１０（Ｃ）の状態と同じ開口面積を確保できる。なお、図１４に示す電位測定装置１０Ｆにおいては、開口スリット１９が形成されている可動シャッタ２１Ｂは請求項でいう第１のシャッタに対応すると共に、主スリット３１および副スリット３２が形成されている可動シャッタ２１Ａは請求項でいう第２のシャッタに対応する。
【００８５】
本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、可動シャッタ２１を往復動するための駆動手段としては、ヨーク２８とこれに巻き付けられるコイル２９ａ，２９ｂとを有するソレノイドを用いたものが示されているが、所定の周期で可動シャッタ２１を往復動させることができるものであれば、どのようなものを用いても良い。そのようなものとしては、たとえば圧電素子を駆動手段として使用するものが挙げられる。
【００８６】
また、上述の各実施の形態、および図１１〜図１４の変形例においては、可動側（可動シャッタ２１，２１Ａ，２１Ｂ）にマグネット（マグネット２７，２７Ａ，２７Ｂ）を設け、台板１１またはそれ以外の固定部位に固定されたコイル（コイル２９ａ，２９ｂ）で駆動しているものについて開示している。しかしながら、可動側（可動シャッタ２１，２１Ａ，２１Ｂ）にコイルを設け固定部位にマグネットを設けて駆動しても良い。
【符号の説明】
【００８７】
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ…電位測定装置
１１…台板
１２…カバー
１３…開口窓
１４…検出電極
１５…固定シャッタ
１６…本体部
１７…側壁部
１８…端壁部
１９…開口スリット
２１，２１Ａ，２１Ｂ…可動シャッタ
２２，２２Ａ，２２Ｂ…固定端部
２３，２３Ａ１，２３Ａ２，２３Ｂ１，２３Ｂ２…脚片
２４，２４Ａ，２４Ｂ…アーム部
２５…本体部
２６…端壁
２７，２７Ａ，２７Ｂ…マグネット（磁性体に対応）
２８，２８Ａ…ヨーク
２８ａ，２８ｂ…磁極面
２８ｃ…共通磁極面
２９，２９ａ，２９ｂ…コイル
３１…主スリット
３２…副スリット
２３９Ａ，２３９Ｂ，２４０，２４０Ａ，２４０Ｂ…バネ部
２４１，２４１Ａ，２４１Ｂ…本体部
２４２，２４２Ａ，２４２Ｂ…内側立設部
２４３，２４３Ａ，２４３Ｂ…上面部
２４４，２４４Ａ，２４４Ｂ…外側立設部
２４５，２４５Ａ，２４５Ｂ…端壁
２４６，２４６Ａ，２４６Ｂ…シャッタ本体部
２４７…バックヨーク
２８１…ボビン
２８２…中脚部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯電物体の表面電位を非接触で測定する電位測定装置であって、
前記帯電物体に対向して配置される検出電極と、
開口スリットが形成され前記検出電極を覆う第１のシャッタと、
前記開口スリットに対向する全開位置と前記開口スリットからずれる遮断位置とに移動可能な主スリットと、前記開口スリットに対向する全開位置と前記開口スリットからずれる遮断位置とに移動可能な副スリットを前記主スリットに隣接して少なくとも１つ有する第２のシャッタと、
を有し、
前記第１のシャッタと前記第２のシャッタとの間での相対的な移動により、前記全開位置には、前記開口スリットに前記主スリットのみが対向して前記帯電物体と前記検出電極との間に電界を通過させる第１の全開位置と、前記開口スリットに前記主スリットと前記副スリットが対向して前記帯電物体と前記検出電極との間に電界を通過させる第２の全開位置とが存在する、
ことを特徴とする電位測定装置。
【請求項２】
請求項１記載の電位測定装置であって、
前記開口スリットを前記第１シャッタに一定ピッチで複数形成し、
前記主スリットと前記副スリットとは、複数の前記開口スリットに対応させて前記第２のシャッタに形成されている、
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記載の電位測定装置であって、
前記第１のシャッタおよび前記第２のシャッタのうちのいずれか一方である可動シャッタを前記全開位置と前記遮断位置とに移動させる駆動手段が設けられている、
ことを特徴とする電位測定装置。
【請求項４】
請求項１または２記載の電位測定装置であって、
前記第１のシャッタおよび前記第２のシャッタの両方を前記全開位置と前記遮断位置とに移動させる駆動手段が設けられている、
ことを特徴とする電位測定装置。
【請求項５】
請求項３記載の電位測定装置であって、
前記可動シャッタは第２のシャッタであり、この第２のシャッタは、固定端部と、当該固定端部から延びるアーム部と、当該アーム部の先端に設けられ前記主スリットと前記副スリットとが設けられた本体部とを有し、当該本体部が前記固定端部に支持されて往復動する、
ことを特徴とする電位測定装置。
【請求項６】
請求項３記載の電位測定装置であって、
前記可動シャッタは第１のシャッタであり、この第１のシャッタは、固定端部と、当該固定端部から延びるアーム部と、当該アーム部の先端に設けられ前記開口スリットが設けられた本体部とを有し、当該本体部が前記固定端部に支持されて往復動する、
ことを特徴とする電位測定装置。
【請求項７】
請求項３、５または６記載の電位測定装置であって、
前記駆動手段は、前記可動シャッタに取り付けられる磁性体と、前記可動シャッタが一方側の往復動端位置となったときに前記磁性体に対向する磁極面および前記可動シャッタが他方側の往復動端位置となったときに前記磁性体に対向する磁極面を有するＵ字形状のヨークと、当該ヨークの両端側にそれぞれ巻き付けられる一対のコイルとを有する、
ことを特徴とする電位測定装置。
【請求項８】
請求項４記載の電位測定装置であって、
前記駆動手段は、
前記第１のシャッタに取り付けられる第１の磁性体と、
前記第２のシャッタに取り付けられる第２の磁性体と、
第１の磁極面、第２の磁極面および共通磁極面を有するＥ字形状のヨークと、
前記ヨークのうち前記第１の磁極面が存在する一方の端部側および前記第２の磁極面が存在する他方の端部側にそれぞれ巻き付けられる一対のコイルと、
を有し、
前記第１の磁極面は、前記第１のシャッタが一方側の往復移動端位置となったときに前記第１の磁性体に対向し、
前記第２の磁極面は、前記第２のシャッタが他方側の往復移動端位置となったときに前記第２の磁性体に対向し、
前記共通磁極面は、前記第１のシャッタが他方側の往復移動端位置となったときに前記第１の磁性体に対向し、かつ前記第２のシャッタが一方側の往復移動端位置となったときに前記第１の磁性体と並んで前記第２の磁性体に対向する、
ことを特徴とする電位測定装置。
【請求項１】
帯電物体の表面電位を非接触で測定する電位測定装置であって、
前記帯電物体に対向して配置される検出電極と、
開口スリットが形成され前記検出電極を覆う第１のシャッタと、
前記開口スリットに対向する全開位置と前記開口スリットからずれる遮断位置とに移動可能な主スリットと、前記開口スリットに対向する全開位置と前記開口スリットからずれる遮断位置とに移動可能な副スリットを前記主スリットに隣接して少なくとも１つ有する第２のシャッタと、
を有し、
前記第１のシャッタと前記第２のシャッタとの間での相対的な移動により、前記全開位置には、前記開口スリットに前記主スリットのみが対向して前記帯電物体と前記検出電極との間に電界を通過させる第１の全開位置と、前記開口スリットに前記主スリットと前記副スリットが対向して前記帯電物体と前記検出電極との間に電界を通過させる第２の全開位置とが存在する、
ことを特徴とする電位測定装置。
【請求項２】
請求項１記載の電位測定装置であって、
前記開口スリットを前記第１シャッタに一定ピッチで複数形成し、
前記主スリットと前記副スリットとは、複数の前記開口スリットに対応させて前記第２のシャッタに形成されている、
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記載の電位測定装置であって、
前記第１のシャッタおよび前記第２のシャッタのうちのいずれか一方である可動シャッタを前記全開位置と前記遮断位置とに移動させる駆動手段が設けられている、
ことを特徴とする電位測定装置。
【請求項４】
請求項１または２記載の電位測定装置であって、
前記第１のシャッタおよび前記第２のシャッタの両方を前記全開位置と前記遮断位置とに移動させる駆動手段が設けられている、
ことを特徴とする電位測定装置。
【請求項５】
請求項３記載の電位測定装置であって、
前記可動シャッタは第２のシャッタであり、この第２のシャッタは、固定端部と、当該固定端部から延びるアーム部と、当該アーム部の先端に設けられ前記主スリットと前記副スリットとが設けられた本体部とを有し、当該本体部が前記固定端部に支持されて往復動する、
ことを特徴とする電位測定装置。
【請求項６】
請求項３記載の電位測定装置であって、
前記可動シャッタは第１のシャッタであり、この第１のシャッタは、固定端部と、当該固定端部から延びるアーム部と、当該アーム部の先端に設けられ前記開口スリットが設けられた本体部とを有し、当該本体部が前記固定端部に支持されて往復動する、
ことを特徴とする電位測定装置。
【請求項７】
請求項３、５または６記載の電位測定装置であって、
前記駆動手段は、前記可動シャッタに取り付けられる磁性体と、前記可動シャッタが一方側の往復動端位置となったときに前記磁性体に対向する磁極面および前記可動シャッタが他方側の往復動端位置となったときに前記磁性体に対向する磁極面を有するＵ字形状のヨークと、当該ヨークの両端側にそれぞれ巻き付けられる一対のコイルとを有する、
ことを特徴とする電位測定装置。
【請求項８】
請求項４記載の電位測定装置であって、
前記駆動手段は、
前記第１のシャッタに取り付けられる第１の磁性体と、
前記第２のシャッタに取り付けられる第２の磁性体と、
第１の磁極面、第２の磁極面および共通磁極面を有するＥ字形状のヨークと、
前記ヨークのうち前記第１の磁極面が存在する一方の端部側および前記第２の磁極面が存在する他方の端部側にそれぞれ巻き付けられる一対のコイルと、
を有し、
前記第１の磁極面は、前記第１のシャッタが一方側の往復移動端位置となったときに前記第１の磁性体に対向し、
前記第２の磁極面は、前記第２のシャッタが他方側の往復移動端位置となったときに前記第２の磁性体に対向し、
前記共通磁極面は、前記第１のシャッタが他方側の往復移動端位置となったときに前記第１の磁性体に対向し、かつ前記第２のシャッタが一方側の往復移動端位置となったときに前記第１の磁性体と並んで前記第２の磁性体に対向する、
ことを特徴とする電位測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−２４２０９４（Ｐ２０１２−２４２０９４Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０９０５９（Ｐ２０１１−１０９０５９）
【出願日】平成２３年５月１６日（２０１１．５．１６）
【出願人】（０００１４５６１１）株式会社コガネイ (142)
【出願人】（５９１２４９６００）株式会社太陽光機 (1)
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１６日（２０１１．５．１６）
【出願人】（０００１４５６１１）株式会社コガネイ (142)
【出願人】（５９１２４９６００）株式会社太陽光機 (1)
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