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JP2003029504A - Surface potential controller and image forming device - Google Patents

Surface potential controller and image forming device

Info

Publication number
JP2003029504A
JP2003029504A JP2001211420A JP2001211420A JP2003029504A JP 2003029504 A JP2003029504 A JP 2003029504A JP 2001211420 A JP2001211420 A JP 2001211420A JP 2001211420 A JP2001211420 A JP 2001211420A JP 2003029504 A JP2003029504 A JP 2003029504A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
potential
distance
circuit
control device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2001211420A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Urano
高志 浦野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TDK Corp filed Critical TDK Corp
Priority to JP2001211420A priority Critical patent/JP2003029504A/en
Publication of JP2003029504A publication Critical patent/JP2003029504A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)
  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surface potential controller which can hold the potential of a measured body at a specific value. SOLUTION: A surface potential sensor 1 includes a potential detection electrode 11 and a distance detection electrode 12. The potential detection electrode 11 outputs a potential distance signal s1 including a distance component corresponding to the distance to the measured body 40 and a potential component corresponding to the potential of the measured body 40. The distance detection electrode 12 outputs a distance signal s2 corresponding to the distance to the measured body 40. A signal processing part 20 removes the distance component from the potential distance signal s1 by using the distance signal s2, generates a potential signal corresponding to the potential Vs of the measured body 40, and inputs a control signal c1 corresponding to the potential signal to an electric charging device 81.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、表面電位制御装置
及び画像形成装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface potential control device and an image forming apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】複写機、レーザビームプリンタやファク
シミリ等の画像形成装置は、表面電位制御装置を含む。
表面電位制御装置は、被測定体である感光ドラムの表面
電位を制御する手段として用いられる。
2. Description of the Related Art Image forming apparatuses such as copying machines, laser beam printers and facsimiles include a surface potential control device.
The surface potential control device is used as a means for controlling the surface potential of the photosensitive drum which is the object to be measured.

【0003】表面電位制御装置は、検知電極と感光ドラ
ムとの間の電界を、例えば、音叉で機械的に断続するこ
とにより、感光ドラムの表面電位に対応した交流信号を
生成し、この交流信号を処理することにより、感光ドラ
ムの表面電位を検出する。そして、検出した結果に基づ
いて感光ドラムの表面電位を制御する。
The surface potential control device generates an AC signal corresponding to the surface potential of the photosensitive drum by mechanically interrupting the electric field between the detection electrode and the photosensitive drum by, for example, a tuning fork, and this AC signal. Is processed to detect the surface potential of the photosensitive drum. Then, the surface potential of the photosensitive drum is controlled based on the detected result.

【0004】このような表面電位制御装置は、検知電極
と感光ドラムとの距離が変動すると、表面電位の検出値
に誤差が生じる。このため、検知電極を高い精度で基準
位置に取付け、検知電極と感光ドラムとの距離が所定の
値になるようにする必要があり、組立の困難性を招く。
しかも、基準位置からの検知電極のずれを、長期にわた
ってゼロに維持することは、実際的に不可能であること
を考えると、事実上、検出誤差を回避することができな
い。そして、表面電位の検出値に誤差が生じた場合に
は、適切なフィードバック制御が可能な表面電位制御装
置を構成することができないという問題がある。
In such a surface potential control device, when the distance between the detection electrode and the photosensitive drum changes, an error occurs in the detected value of the surface potential. For this reason, it is necessary to attach the detection electrode to the reference position with high accuracy so that the distance between the detection electrode and the photosensitive drum becomes a predetermined value, which causes difficulty in assembly.
Moreover, considering that it is practically impossible to keep the displacement of the sensing electrode from the reference position at zero for a long period of time, it is practically impossible to avoid the detection error. Then, when an error occurs in the detected value of the surface potential, there is a problem that the surface potential control device capable of performing appropriate feedback control cannot be configured.

【0005】検知電極と感光ドラムとの間の距離変動に
伴う検出誤差を回避する手段として、特公平3−646
7号公報は、検知電極に高電圧をフィードバックするこ
とにより、検知電極と感光ドラムとの距離が変動した場
合でも、表面電位の検出値に誤差が生じないようにした
表面電位制御装置を開示している。
As a means for avoiding a detection error caused by a distance variation between the detection electrode and the photosensitive drum, Japanese Patent Publication No. 3-646.
No. 7 discloses a surface potential control device that feeds back a high voltage to the detection electrode so that an error does not occur in the detected value of the surface potential even when the distance between the detection electrode and the photosensitive drum changes. ing.

【0006】しかし、この表面電位制御装置は、高電圧
をフィードバックする必要があるため、回路構成が複雑
になるとともに、大型で高価な高耐電圧部品が必要にな
るという問題がある。
However, since this surface potential control device needs to feed back a high voltage, it has a problem that the circuit structure becomes complicated and a large and expensive high withstand voltage component is required.

【0007】また、米国特許第4797620号明細書
は、音叉の機械的振動の振幅を小さくすることにより、
検知電極と感光ドラムとの距離が変動した場合でも、表
面電位の検出値に誤差が生じないようにした表面電位制
御装置を開示している。
Further, US Pat. No. 4,977,620 discloses that by reducing the amplitude of mechanical vibration of a tuning fork,
Disclosed is a surface potential control device that prevents an error in the detected value of the surface potential even when the distance between the detection electrode and the photosensitive drum changes.

【0008】しかし、この表面電位制御装置では、音叉
の機械的振動の振幅を小さくしているので、検出感度が
低くなり、S/N比を大きくすることができないという
問題がある。
However, in this surface potential control device, since the amplitude of the mechanical vibration of the tuning fork is made small, there is a problem that the detection sensitivity becomes low and the S / N ratio cannot be made large.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、被測
定体との距離が変動した場合であっても、被測定体の電
位を正確に検出することができる表面電位制御装置を提
供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a surface potential control device capable of accurately detecting the potential of the measured object even when the distance to the measured object changes. That is.

【0010】本発明のもう一つの課題は、被測定体の電
位を高い感度で検出できる表面電位制御装置を提供する
ことである。
Another object of the present invention is to provide a surface potential control device capable of detecting the potential of an object to be measured with high sensitivity.

【0011】本発明の更にもう一つの課題は、適切なフ
ィードバック制御を加え、被測定体の電位を所定値に保
つことができる表面電位制御装置を提供することであ
る。
Still another object of the present invention is to provide a surface potential control device capable of maintaining the potential of the object to be measured at a predetermined value by applying appropriate feedback control.

【0012】本発明の更にもう一つの課題は、簡単な回
路構成を持つ表面電位制御装置を提供することである。
Still another object of the present invention is to provide a surface potential control device having a simple circuit structure.

【0013】本発明の更にもう一つの課題は、小型で、
軽量な表面電位制御装置を提供することである。
Yet another object of the present invention is to provide a small size,
An object of the present invention is to provide a lightweight surface potential control device.

【0014】本発明の更にもう一つの課題は、高耐圧部
品を使用しない安価な表面電位制御装置を提供すること
である。
Still another object of the present invention is to provide an inexpensive surface potential control device which does not use high breakdown voltage parts.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、本発明に係る表面電位制御装置は、帯電装置と、
表面電位検出センサと、信号処理部とを含む。前記帯電
装置は、入力された制御信号に対応する電気量を被測定
体に与える装置である。
In order to solve the above-mentioned problems, a surface potential control device according to the present invention comprises a charging device,
It includes a surface potential detection sensor and a signal processing unit. The charging device is a device that gives an object to be measured an amount of electricity corresponding to an input control signal.

【0016】前記表面電位検出センサは、電位検知電極
と、距離検知電極とを含む。前記電位検知電極は、前記
被測定体に容量結合する電極であり、前記被測定体との
距離に対応する距離成分と、前記被測定体の電位に対応
する電位成分とを含む電位距離信号を出力する。
The surface potential detecting sensor includes a potential detecting electrode and a distance detecting electrode. The potential detection electrode is an electrode capacitively coupled to the measured object, and a potential distance signal including a distance component corresponding to the distance to the measured object and a potential component corresponding to the potential of the measured object. Output.

【0017】前記距離検知電極は、前記被測定体に容量
結合する電極であり、前記被測定体との距離に対応する
距離信号を出力する。
The distance detection electrode is an electrode capacitively coupled to the object to be measured, and outputs a distance signal corresponding to the distance to the object to be measured.

【0018】前記信号処理部は、前記電位距離信号と前
記距離信号とが入力され、前記距離信号を用いて、前記
電位距離信号から前記距離成分を除去し、前記被測定体
の電位に対応する電位信号を生成し、前記電位信号に対
応する制御信号を前記帯電装置に入力する。
The signal processing unit receives the potential distance signal and the distance signal, removes the distance component from the potential distance signal using the distance signal, and corresponds to the potential of the object to be measured. A potential signal is generated, and a control signal corresponding to the potential signal is input to the charging device.

【0019】本発明に係る表面電位制御装置は、電位検
知電極と距離検知電極とを含む。電位検知電極からは、
被測定体との距離に対応する距離成分と被測定体の電位
に対応する電位成分とを含む電位距離信号が出力され
る。距離検知電極からは、被測定体との距離に対応する
距離信号が出力される。このため、表面電位制御装置と
前記被測定体との距離が変動した場合であっても、距離
信号を用いて、電位距離信号から距離成分を除去し、被
測定体の電位に対応する信号を生成できるので、被測定
体の電位を距離依存性を有することなく正確に検出する
ことができる。
The surface potential control device according to the present invention includes a potential detection electrode and a distance detection electrode. From the potential sensing electrode,
A potential distance signal including a distance component corresponding to the distance to the measured object and a potential component corresponding to the potential of the measured object is output. A distance signal corresponding to the distance to the object to be measured is output from the distance detection electrode. Therefore, even when the distance between the surface potential control device and the object to be measured changes, the distance signal is used to remove the distance component from the potential distance signal, and a signal corresponding to the potential of the object to be measured is obtained. Since it can be generated, the electric potential of the measured object can be accurately detected without having distance dependency.

【0020】また、本発明に係る表面電位制御装置は、
電位信号に対応する制御信号を帯電装置に入力している
ので、被測定体の電位に基づいて帯電装置を制御するこ
とができる。このため、被測定体の周囲の環境が変化し
て、被測定体の電位が変動した場合であっても、適切な
フィードバック制御を加え、被測定体の電位を所定値に
保つことができる。
Further, the surface potential control device according to the present invention is
Since the control signal corresponding to the potential signal is input to the charging device, the charging device can be controlled based on the potential of the measured object. Therefore, even when the environment around the object to be measured changes and the potential of the object to be measured fluctuates, appropriate feedback control can be added to maintain the potential of the object to be measured at a predetermined value.

【0021】また、本発明に係る表面電位制御装置は、
被測定体の電位を正確に検出することができるので、適
切なフィードバック制御を加え、被測定体の電位を所定
値に保つことができる。
Further, the surface potential control device according to the present invention is
Since the potential of the object to be measured can be accurately detected, appropriate feedback control can be added to maintain the potential of the object to be measured at a predetermined value.

【0022】しかも、上記構成によれば、高電圧をフィ
ードバックする必要がなくなるので、回路構成が簡単に
なるとともに、大型で高価な高耐電圧部品、例えば,高
圧発生用トランス、整流用の高耐圧ダイオード、整流用
の高耐圧コンデンサ、DC/DCコンバータ用高耐圧ト
ランスが不要になる。このため、本発明に係る表面電位
制御装置は、小型で安価な低耐圧部品、例えば、耐圧が
数十V程度の表面実装型部品を用いた簡単な回路で構成
することができ、表面電位制御装置が小型、軽量にな
り、安価になる。
Moreover, according to the above construction, since it is not necessary to feed back a high voltage, the circuit construction becomes simple, and large and expensive high withstand voltage parts such as a high voltage generating transformer and a high withstand voltage for rectification. The diode, high withstand voltage capacitor for rectification, and high withstand voltage transformer for DC / DC converter become unnecessary. Therefore, the surface potential control device according to the present invention can be configured with a simple circuit using a small and inexpensive low withstand voltage component, for example, a surface mount type component with a withstand voltage of about several tens of V. The device becomes smaller, lighter and cheaper.

【0023】また、本発明に係る表面電位制御装置は、
前記電位検知電極と前記被測定体との間の容量を大きな
振幅で振動させることができるので、検出感度が高くな
り、S/N比が大きくなる。
The surface potential control device according to the present invention is
Since the capacitance between the potential detection electrode and the object to be measured can be vibrated with a large amplitude, the detection sensitivity is increased and the S / N ratio is increased.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】図1は本発明に係る表面電位制御
装置を用いた画像形成装置の構成を概略的に示す図であ
る。図2は図1の部分拡大図である。本発明に係る画像
形成装置は、例えば、複写機、レーザビームプリンタや
ファクシミリ等である。
1 is a diagram schematically showing the structure of an image forming apparatus using a surface potential control device according to the present invention. FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG. The image forming apparatus according to the present invention is, for example, a copying machine, a laser beam printer, a facsimile, or the like.

【0025】図1、図2において、本実施例に係る画像
形成装置は、PPC(PlainPaper Cop
y)法による複写機であり、本発明に係る表面電位制御
装置を含む。被測定体40は、例えば、感光体ドラムで
ある。被測定体40の表面は被測定面Sであり、被測定
体40の表面電位はVsである。
1 and 2, the image forming apparatus according to the present embodiment is a PPC (Plain Paper Cop).
y) A copying machine according to the method, including the surface potential control device according to the present invention. The measured object 40 is, for example, a photosensitive drum. The surface of the measured object 40 is the measured surface S, and the surface potential of the measured object 40 is Vs.

【0026】本実施例に係る表面電位制御装置10は、
表面電位検出センサ1と、温度検出センサTh1と、信
号処理部20と、帯電装置81とを含む。
The surface potential control device 10 according to this embodiment is
The surface potential detection sensor 1, the temperature detection sensor Th1, the signal processing unit 20, and the charging device 81 are included.

【0027】表面電位検出センサ1は、電位検知電極1
1と、距離検知電極12と、第1のシールドケース13
と、第2のシールドケース14と、絶縁体400とを含
む。第1のシールドケース13は、第1の検知窓15を
含む。第2のシールドケース14は、第2の検知窓16
を含む。
The surface potential detecting sensor 1 is a potential detecting electrode 1
1, the distance detection electrode 12, and the first shield case 13
And a second shield case 14 and an insulator 400. The first shield case 13 includes a first detection window 15. The second shield case 14 has a second detection window 16
including.

【0028】電位検知電極11は、被測定面Sに容量結
合する電極であり、被測定面Sの表面電位Vsを、非接
触状態で測定すべく、被測定面Sと対向して配置されて
いる。この電位検知電極11は、第1のシールドケース
13の内部に収納され、第1の検知窓15に対応して設
けられている。
The potential detecting electrode 11 is an electrode capacitively coupled to the surface S to be measured, and is arranged so as to face the surface S to be measured so as to measure the surface potential Vs of the surface S to be measured in a non-contact state. There is. The potential detection electrode 11 is housed inside the first shield case 13 and provided corresponding to the first detection window 15.

【0029】距離検知電極12は、被測定面Sに容量結
合する電極であり、被測定面Sとの距離を、非接触状態
で測定すべく、被測定面Sと対向して配置されている。
この距離検知電極12は、第2のシールドケース14の
内部に収納され、第2の検知窓16に対応して設けられ
ている。
The distance detection electrode 12 is an electrode capacitively coupled to the surface S to be measured, and is arranged so as to face the surface S to be measured so as to measure the distance to the surface S to be measured in a non-contact state. .
The distance detection electrode 12 is housed inside the second shield case 14 and provided corresponding to the second detection window 16.

【0030】第1のシールドケース13及び第2のシー
ルドケース14は、絶縁体400により、互いに電気的
に絶縁され、かつ、機械的に結合されている。
The first shield case 13 and the second shield case 14 are electrically insulated from each other and mechanically coupled by an insulator 400.

【0031】そして、電位検知電極11は、被測定面S
との距離に対応する距離成分と、被測定面Sの電位Vs
に対応する電位成分とを含む電位距離信号s1を出力す
る。距離検知電極12は、被測定面Sとの距離に対応す
る距離信号s2を出力する。
The potential detecting electrode 11 is connected to the surface S to be measured.
And the potential Vs of the surface S to be measured S corresponding to the distance between
And a potential distance signal s1 including a potential component corresponding to. The distance detection electrode 12 outputs a distance signal s2 corresponding to the distance to the surface S to be measured.

【0032】温度検出センサTh1は、例えば、サーミ
スタであり、被測定面Sに対向して配置されている。温
度検出センサTh1は、被測定面Sの温度に対応する温
度信号tmp1を出力する。
The temperature detection sensor Th1 is, for example, a thermistor, and is arranged so as to face the surface S to be measured. The temperature detection sensor Th1 outputs a temperature signal tmp1 corresponding to the temperature of the surface S to be measured.

【0033】信号処理部20は、電位距離信号s1と距
離信号s2とが入力され、距離信号s2を用いて、電位
距離信号s1から距離成分を除去し、被測定面Sの電位
Vsに対応する電位信号を生成する。また、温度信号t
mp1が入力される。そして、電位信号及び温度信号t
mp1に対応する制御信号c1を帯電装置81に入力す
る。この信号処理部20は、例えば、その一部または全
部をコンピュータで構成してもよいし、受動回路素子、
能動回路素子を用いた専用回路で構成してもよい。
The signal processing unit 20 receives the potential distance signal s1 and the distance signal s2, removes the distance component from the potential distance signal s1 using the distance signal s2, and corresponds to the potential Vs of the surface S to be measured. Generate a potential signal. Also, the temperature signal t
mp1 is input. Then, the potential signal and the temperature signal t
The control signal c1 corresponding to mp1 is input to the charging device 81. The signal processing unit 20 may be, for example, partly or entirely configured by a computer, or may be a passive circuit element,
It may be configured by a dedicated circuit using an active circuit element.

【0034】帯電装置81は、入力された制御信号c1
に対応する電気量を被測定面Sに与える装置であり、帯
電器811と、高圧発生部812とを含む。帯電器81
1は、例えば、直径50〜100μmのタングステンワ
イヤをAl等の金属でシールドした構造のコロトロン
や、メッシュ状に配置したグリッド電極にバイアス電圧
を印加する構造のスコトロン等である。高圧発生部81
2は、例えば、PWM制御高圧電源等である。
The charging device 81 receives the input control signal c1.
Is a device that applies an amount of electricity corresponding to the measured surface S to the measured surface S, and includes a charger 811 and a high voltage generator 812. Charger 81
Reference numeral 1 is, for example, a corotron having a structure in which a tungsten wire having a diameter of 50 to 100 μm is shielded by a metal such as Al, and a scotron having a structure in which a bias voltage is applied to grid electrodes arranged in a mesh shape. High voltage generator 81
2 is, for example, a PWM control high-voltage power supply or the like.

【0035】高圧発生部812は、制御信号c1に応じ
たパルス幅で動作し、制御信号c1に応じた高電圧を出
力する。帯電器812は、被測定面Sに対向して配置さ
れ、高圧発生部812から出力された高電圧に対応した
電気量をコロナ放電により、被測定面Sに与える。
The high voltage generator 812 operates with a pulse width according to the control signal c1 and outputs a high voltage according to the control signal c1. The charger 812 is arranged so as to face the surface S to be measured, and gives an electric quantity corresponding to the high voltage output from the high voltage generator 812 to the surface S to be measured by corona discharge.

【0036】露光器821は、被測定面Sに光を照射し
て、被測定面Sの画像部以外の部分の電荷を除去する。
これにより、画像部に電荷を残した、いわゆる静電潜像
が形成される。この静電潜像は不可視像である。
The exposure device 821 irradiates the surface S to be measured with light, and removes electric charges from the portion other than the image portion of the surface S to be measured.
As a result, a so-called electrostatic latent image is formed in which an electric charge remains in the image area. This electrostatic latent image is an invisible image.

【0037】現像器822は、画像部の電荷と逆極性に
帯電した着色した粒子(以下、トナーと称す)を静電潜
像に付着させて、トナー像を形成する。トナー像は可視
像である。
The developing unit 822 attaches colored particles (hereinafter, referred to as toner) charged with a polarity opposite to the charge of the image portion to the electrostatic latent image to form a toner image. The toner image is a visible image.

【0038】転写器824は、トナー像に記録紙823
を重ね合わせ、記録紙823の裏側からトナーと逆極性
の電荷を与え、静電力によりトナー像を記録紙823に
転写する。記録紙823はF1方向に送られる。定着器
825は、記録紙823に熱と圧力を加える。これによ
り、トナー像が永久像として記録紙823に定着する。
The transfer device 824 applies a toner image to the recording paper 823.
Are superposed on each other, a charge having a polarity opposite to that of the toner is applied from the back side of the recording paper 823, and the toner image is transferred to the recording paper 823 by electrostatic force. The recording paper 823 is sent in the F1 direction. The fixing device 825 applies heat and pressure to the recording paper 823. As a result, the toner image is fixed on the recording paper 823 as a permanent image.

【0039】除電器826は、光を照射して、被測定面
Sに残った帯電電荷を除去する。クリーナ827は、被
測定面Sに残ったトナーを除去する。
The static eliminator 826 irradiates light to remove the charged electric charge remaining on the surface S to be measured. The cleaner 827 removes the toner remaining on the surface S to be measured.

【0040】本実施例に係る表面電位制御装置は、電位
検知電極11からは、電位検知電極11と被測定面Sと
の距離に対応する距離成分と、被測定面Sの電位Vsに
対応する電位成分とを含む電位距離信号s1が出力され
る。距離検知電極12からは、距離検知電極12と被測
定面Sとの距離に対応する距離信号s2が出力される。
The surface potential control device according to this embodiment corresponds to the distance component from the potential detecting electrode 11 corresponding to the distance between the potential detecting electrode 11 and the surface S to be measured and the potential Vs of the surface S to be measured. The potential distance signal s1 including the potential component is output. The distance detection electrode 12 outputs a distance signal s2 corresponding to the distance between the distance detection electrode 12 and the surface S to be measured.

【0041】信号処理部20は、表面電位検出センサ1
から電位距離信号s1と距離信号s2とが入力される。
信号処理部20は、距離信号s2を用いて、電位距離信
号s1から距離成分を除去し、被測定面Sの電位Vsに
対応する電位信号を生成する。
The signal processing unit 20 includes the surface potential detecting sensor 1
Then, the potential distance signal s1 and the distance signal s2 are input.
The signal processing unit 20 uses the distance signal s2 to remove the distance component from the potential distance signal s1 and generate a potential signal corresponding to the potential Vs of the surface S to be measured.

【0042】したがって、電位検知電極11と被測定面
Sとの距離が変動した場合であっても、距離信号s2を
用いて、電位距離信号s1から距離成分を除去し、被測
定面Sの電位Vsに対応する電位信号を生成できるの
で、被測定面Sの電位Vsを距離依存性を有することな
く正確に検出することができる。
Therefore, even if the distance between the potential detection electrode 11 and the surface S to be measured changes, the distance signal s2 is used to remove the distance component from the potential distance signal s1 to obtain the potential of the surface S to be measured. Since the potential signal corresponding to Vs can be generated, the potential Vs of the surface S to be measured can be accurately detected without having distance dependency.

【0043】また、本発明に係る表面電位制御装置は、
電位信号に対応する制御信号c1を帯電装置81に入力
しているので、被測定面Sの電位Vsに基づいて帯電装
置81を制御することができる。このため、被測定面S
の周囲の環境が変化して、被測定面Sの電位Vsが変動
した場合であっても、適切なフィードバック制御を加
え、被測定面Sの電位Vsを所定値に保つことができ
る。そして、被測定面Sの電位Vsを所定値に保つこと
により、複写機の画像品質を安定させることができる。
The surface potential control device according to the present invention is
Since the control signal c1 corresponding to the potential signal is input to the charging device 81, the charging device 81 can be controlled based on the potential Vs of the surface S to be measured. Therefore, the measured surface S
Even when the surrounding environment changes and the potential Vs of the surface S to be measured fluctuates, appropriate feedback control can be applied to maintain the potential Vs of the surface S to be measured at a predetermined value. Then, by keeping the potential Vs of the surface S to be measured at a predetermined value, the image quality of the copying machine can be stabilized.

【0044】また、本発明に係る表面電位制御装置は、
被測定面Sの電位Vsを正確に検出することができるの
で、適切なフィードバック制御を加え、被測定面Sの電
位Vsを所定値に保つことができる。
The surface potential control device according to the present invention is
Since the potential Vs of the measured surface S can be accurately detected, appropriate feedback control can be applied to keep the potential Vs of the measured surface S at a predetermined value.

【0045】また、本発明に係る表面電位制御装置は、
温度信号tmp1に対応する制御信号c1を帯電装置8
1に入力しているので、被測定面Sの温度に基づいて帯
電装置81を制御することができる。このため、被測定
面Sの周囲の環境が変化して、被測定面Sの温度が変動
した場合であっても、適切なフィードバック制御を加
え、被測定面Sの電位Vsを所定値に保つことができ
る。
Further, the surface potential control device according to the present invention is
The charging device 8 receives the control signal c1 corresponding to the temperature signal tmp1.
Since 1 is input, the charging device 81 can be controlled based on the temperature of the surface S to be measured. Therefore, even when the environment around the surface S to be measured changes and the temperature of the surface S to be measured changes, appropriate feedback control is added to maintain the potential Vs of the surface S to be measured at a predetermined value. be able to.

【0046】しかも、上記構成によれば、高電圧をフィ
ードバックする必要がなくなるので、回路構成が簡単に
なるとともに、大型で高価な高耐電圧部品、例えば,高
圧発生用トランス、整流用の高耐圧ダイオード、整流用
の高耐圧コンデンサ、DC/DCコンバータ用高耐圧ト
ランスが不要になる。このため、本実施例に係る表面電
位制御装置は、小型で安価な低耐圧部品、例えば、耐圧
が数十V程度の表面実装型部品を用いた簡単な回路で構
成することができ、表面電位制御装置が小型、軽量にな
り、安価になる。
Moreover, according to the above construction, since it is not necessary to feed back a high voltage, the circuit construction becomes simple and large and expensive high withstand voltage parts such as a high voltage generating transformer and a high withstand voltage for rectification. The diode, high withstand voltage capacitor for rectification, and high withstand voltage transformer for DC / DC converter become unnecessary. Therefore, the surface potential control device according to the present embodiment can be configured with a simple circuit using a small and inexpensive low withstand voltage component, for example, a surface mount type component with a withstand voltage of about several tens of V. The control device becomes smaller, lighter and cheaper.

【0047】また、本実施例に係る表面電位制御装置
は、電位検知電極11と被測定面Sとの間の容量を大き
な振幅で振動させることができるので、検出感度が高く
なり、S/N比が大きくなる。
Further, since the surface potential control device according to this embodiment can vibrate the capacitance between the potential detection electrode 11 and the surface S to be measured with a large amplitude, the detection sensitivity is increased and the S / N ratio is increased. The ratio becomes large.

【0048】また、本実施例に係る表面電位制御装置
は、電位検知電極11が収納された第1のシールドケー
ス13と、距離検知電極12が収納された第2のシール
ドケース14とを機械的に結合してあるので、距離検知
電極12と被測定面Sとの相対距離が電位検知電極11
と被測定面Sとの相対距離と同時に変化する。したがっ
て、距離検知電極12で得られた距離信号s2と、電位
検知電極11で得られた電位距離信号s1の距離成分と
は同じ距離を示すことになる。このため、電位距離信号
s1の距離成分を距離信号s2によって除去し、被測定
面Sの電位Vsを距離依存性を有することなく正確に検
出することができる。
Further, the surface potential control device according to the present embodiment mechanically includes the first shield case 13 in which the potential detection electrode 11 is housed and the second shield case 14 in which the distance detection electrode 12 is housed. Therefore, the relative distance between the distance detection electrode 12 and the surface S to be measured is determined by the potential detection electrode 11
And the surface S to be measured change at the same time. Therefore, the distance signal s2 obtained by the distance detection electrode 12 and the distance component of the potential distance signal s1 obtained by the potential detection electrode 11 show the same distance. Therefore, the distance component of the potential distance signal s1 can be removed by the distance signal s2, and the potential Vs of the surface S to be measured can be accurately detected without having distance dependency.

【0049】また、本発明に係る表面電位制御装置は、
第1のシールドケース13と第2のシールドケース14
とが電気的に絶縁されているので、第1のシールドケー
ス13と第2のシールドケース14とを別々の電位に接
地することができる。このため、第1のシールドケース
13に収納された電位検知電極11と、第2のシールド
ケース14に収納された距離検知電極12との相互干渉
を回避し、被測定面Sの電位Vsを正確に検出すること
ができる。
Further, the surface potential control device according to the present invention is
First shield case 13 and second shield case 14
Since and are electrically insulated, the first shield case 13 and the second shield case 14 can be grounded to different potentials. Therefore, mutual interference between the potential detection electrode 11 housed in the first shield case 13 and the distance detection electrode 12 housed in the second shield case 14 is avoided, and the potential Vs of the surface S to be measured is accurately measured. Can be detected.

【0050】また、本発明に係る表面電位制御装置は、
電位検知電極11が第1のシールドケース13に収納さ
れ、距離検知電極12が第2のシールドケース14に収
納されているので、電位検知電極11及び距離検知電極
12がノイズの影響を受けにくくなり、S/N比が大き
くなる。
The surface potential control device according to the present invention is
Since the potential detection electrode 11 is stored in the first shield case 13 and the distance detection electrode 12 is stored in the second shield case 14, the potential detection electrode 11 and the distance detection electrode 12 are less susceptible to noise. , The S / N ratio becomes large.

【0051】また、本実施例に係る表面電位制御装置に
おいて、第1のシールドケース13及び第2のシールド
ケース14は、金属平板で構成してもよいし、高周波の
電波が進入しない程度に細かい金属メッシュで構成して
もよい。また、電位検知電極11及び距離検知電極12
の形状は任意であり、板状、線状、円形状、矩形状な
ど、多様な態様を採用し得る。更に、電位検知電極11
及び距離検知電極12の構造についても、それが、所定
の要求特性を満たすものである限り、特に限定はない。
例えば、電位検知電極11は、チョッパ型のものであっ
てもよいし、電子回路的手法により結合容量を変化させ
るものであってもよい。更に、被測定面Sは、一般に
は、感光体ドラムの表面であるが、帯電した絶縁フィル
ム等の表面であることもある。帯電した絶縁フィルムの
電位を測定する場合には、接触状態で用い得る。また、
被測定面Sの周囲の湿度等に対応する信号を信号処理部
20に入力し、湿度等の情報に基づく制御を行ってもよ
い。また、表面電位検出センサ1及び信号処理部20
は、別々に構成してもよいし、信号処理部20の一部又
は全部を表面電位検出センサ1の内部に設けてもよい。
Further, in the surface potential control device according to the present embodiment, the first shield case 13 and the second shield case 14 may be made of metal flat plates, or they are fine enough to prevent high frequency radio waves from entering. You may comprise with a metal mesh. Further, the potential detection electrode 11 and the distance detection electrode 12
The shape is arbitrary, and various modes such as a plate shape, a linear shape, a circular shape, and a rectangular shape can be adopted. Furthermore, the potential detection electrode 11
Also, the structure of the distance detection electrode 12 is not particularly limited as long as it satisfies predetermined required characteristics.
For example, the potential detection electrode 11 may be of a chopper type, or may be of a type that changes the coupling capacitance by an electronic circuit method. Further, the measured surface S is generally the surface of the photosensitive drum, but it may be the surface of a charged insulating film or the like. When measuring the electric potential of the charged insulating film, it can be used in a contact state. Also,
A signal corresponding to the humidity around the surface S to be measured or the like may be input to the signal processing unit 20 to perform control based on information such as the humidity. In addition, the surface potential detection sensor 1 and the signal processing unit 20
May be separately configured, or part or all of the signal processing unit 20 may be provided inside the surface potential detection sensor 1.

【0052】図3は図1に示した表面電位制御装置の一
部の構成を更に具体的に示すブロック図、図4は図3に
示した表面電位制御装置の一部の構成を更に具体的に示
すブロック図、図5は図4に示した表面電位制御装置の
一部の構成を更に具体的に示す回路図である。
FIG. 3 is a block diagram more specifically showing a part of the structure of the surface potential control device shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a more specific view of a part of the structure of the surface potential control device shown in FIG. 5 is a circuit diagram more specifically showing a part of the structure of the surface potential control device shown in FIG.

【0053】図3、図4において、信号処理部20は、
アナログ処理部202と、切換器203と、A/D変換
器204と、デジタル処理部205と、D/A変換器2
08とを含む。
In FIG. 3 and FIG. 4, the signal processing unit 20 is
The analog processing unit 202, the switching unit 203, the A / D converter 204, the digital processing unit 205, and the D / A converter 2
08 and.

【0054】アナログ処理部202は、受動回路素子、
能動回路素子を用いて構成した専用回路からなる。デジ
タル処理部205は、例えば、コンピュータからなり、
入力された信号をデジタル処理する。
The analog processing unit 202 is a passive circuit element,
It consists of a dedicated circuit configured using active circuit elements. The digital processing unit 205 includes, for example, a computer,
Digitally processes the input signal.

【0055】図4において、アナログ処理部202は、
電位検出部21と、距離検出部24とを含む。電位検出
部21は、インピーダンス変換回路211と、第1の増
幅器212と、第1の整流平滑回路213と、第1のレ
ベルシフト回路214と、変調信号発生回路215と、
メカニカルチョッパ216とを含む。距離検出部24
は、信号発生器221と、非反転増幅回路222と、第
2の増幅器223と、第2の整流平滑回路224と、減
算回路225と、第2のレベルシフト回路226とを含
む。
In FIG. 4, the analog processing unit 202 is
The potential detection unit 21 and the distance detection unit 24 are included. The potential detection unit 21 includes an impedance conversion circuit 211, a first amplifier 212, a first rectifying / smoothing circuit 213, a first level shift circuit 214, a modulation signal generating circuit 215, and
And a mechanical chopper 216. Distance detector 24
Includes a signal generator 221, a non-inverting amplifier circuit 222, a second amplifier 223, a second rectifying / smoothing circuit 224, a subtracting circuit 225, and a second level shift circuit 226.

【0056】図5に示す信号発生器221は、オペアン
プA1と、抵抗R1、R2と、信号源VGとを含む。信
号源VGの一端は接地電位である第1基準電位GND1
に接地されている。オペアンプA1は、非反転入力端子
が接地されている。オペアンプA1の反転入力端子は、
抵抗R1を介して信号源VGの他端に接続されるととも
に、抵抗R2を介して出力端子に接続されている。オペ
アンプA1の出力端子は、信号発生器221の出力端子
となる。
The signal generator 221 shown in FIG. 5 includes an operational amplifier A1, resistors R1 and R2, and a signal source VG. One end of the signal source VG has a first reference potential GND1 which is a ground potential.
Grounded to. The operational amplifier A1 has a non-inverting input terminal grounded. The inverting input terminal of operational amplifier A1 is
It is connected to the other end of the signal source VG via the resistor R1 and is also connected to the output terminal via the resistor R2. The output terminal of the operational amplifier A1 becomes the output terminal of the signal generator 221.

【0057】非反転増幅回路222は、オペアンプA2
と、抵抗R3とを含む。オペアンプA2の反転入力端子
は、距離検知電極12に接続されるとともに、抵抗R3
を介して出力端子に接続されている。オペアンプA2の
非反転入力端子は信号発生器221の出力端子に接続さ
れている。オペアンプA2の出力端子は、非反転増幅回
路222の出力端子となる。
The non-inverting amplifier circuit 222 includes an operational amplifier A2
And a resistor R3. The inverting input terminal of the operational amplifier A2 is connected to the distance detection electrode 12, and the resistance R3
Is connected to the output terminal via. The non-inverting input terminal of the operational amplifier A2 is connected to the output terminal of the signal generator 221. The output terminal of the operational amplifier A2 becomes the output terminal of the non-inverting amplifier circuit 222.

【0058】回路を構成する電子部品であるインピーダ
ンス変換回路211、第1の増幅器212、第1の整流
平滑回路213、第1のレベルシフト回路214、変調
信号発生回路215、信号発生器221、非反転増幅回
路222、第2の増幅器223、第2の整流平滑回路2
24、減算回路225、第2のレベルシフト回路226
は、回路基板19の片面に搭載されている。
An impedance conversion circuit 211, a first amplifier 212, a first rectifying / smoothing circuit 213, a first level shift circuit 214, a modulation signal generating circuit 215, a signal generator 221, which are electronic components constituting the circuit, Inversion amplifier circuit 222, second amplifier 223, second rectifying and smoothing circuit 2
24, subtraction circuit 225, second level shift circuit 226
Are mounted on one side of the circuit board 19.

【0059】そして、インピーダンス変換回路211、
第1の増幅器212、第1の整流平滑回路213、第1
のレベルシフト回路214、変調信号発生回路215、
信号発生器221、第2の整流平滑回路224、減算回
路225、第2のレベルシフト回路226は、第1のシ
ールドケース13に収納され、非反転増幅回路222、
第2の増幅器223は、第2のシールドケース14に収
納されている。
Then, the impedance conversion circuit 211,
The first amplifier 212, the first rectifying and smoothing circuit 213, the first
Level shift circuit 214, modulation signal generation circuit 215,
The signal generator 221, the second rectifying and smoothing circuit 224, the subtraction circuit 225, and the second level shift circuit 226 are housed in the first shield case 13, and the non-inverting amplifier circuit 222,
The second amplifier 223 is housed in the second shield case 14.

【0060】本実施例においては、被測定面Sは直流高
圧電源VDCに接続され、被測定面Sの表面電位Vsは、
第1基準電位GND1に対して、例えば、0Vから−1
000Vまで変化する。
In the present embodiment, the surface S to be measured is connected to the DC high voltage power supply V DC, and the surface potential Vs of the surface S to be measured is
For example, from 0 V to −1 with respect to the first reference potential GND1.
Change up to 000V.

【0061】電位検知電極11と被測定面Sとの距離は
L1であり、その静電容量がC1となる。距離検知電極
12と被測定面Sとの距離L2は、距離L1と同じ値に
設定されており、その静電容量がC2となる。
The distance between the potential detection electrode 11 and the surface S to be measured is L1 and its electrostatic capacitance is C1. The distance L2 between the distance detection electrode 12 and the surface S to be measured is set to the same value as the distance L1, and the capacitance thereof is C2.

【0062】図6、図7は、図4に示した表面電位制御
装置10の動作波形図である。以下、図3、図4、図
6、図7を参照して、表面電位制御装置10の動作を説
明する。まず、表面電位制御装置10の静電容量C2
は、誘電率をε0とし、実効面積をS2とすると、 C2=ε0*S2/L2 となる。ここで、距離検知電極12と被測定面Sとの間
には空気のみが存在するので、誘電率ε0は一定であ
り、実効面積S2も一定である。そのため、静電容量C
2は、距離L2の変化のみに依存し、静電容量C2は、
距離L2の逆数に比例する。静電容量C2が距離L2の
変化に依存して変化するので、距離検知電極12から出
力される信号は、被測定面Sとの距離L2に対応する距
離信号s2となる。
6 and 7 are operation waveform diagrams of the surface potential control device 10 shown in FIG. Hereinafter, the operation of the surface potential control device 10 will be described with reference to FIGS. 3, 4, 6, and 7. First, the electrostatic capacitance C2 of the surface potential control device 10
Is C2 = ε 0 * S2 / L2, where ε 0 is the permittivity and S2 is the effective area. Since only air exists between the distance detection electrode 12 and the surface S to be measured, the permittivity ε 0 is constant and the effective area S2 is also constant. Therefore, the capacitance C
2 depends only on the change of the distance L2, and the capacitance C2 is
It is proportional to the reciprocal of the distance L2. Since the capacitance C2 changes depending on the change in the distance L2, the signal output from the distance detection electrode 12 becomes the distance signal s2 corresponding to the distance L2 with the surface S to be measured.

【0063】信号発生器221は、信号源VGから入力
された信号を、オペアンプA1で反転増幅し、信号s2
1を出力する。信号s21を図6(a)に示す。信号s
21は、周期と振幅が一定のAC信号であり、例えば、
周波数が10kHzの正弦波とすることができる。
The signal generator 221 inverts and amplifies the signal input from the signal source VG by the operational amplifier A1, and outputs the signal s2.
1 is output. The signal s21 is shown in FIG. Signal s
21 is an AC signal with a constant cycle and amplitude, for example,
It can be a sine wave with a frequency of 10 kHz.

【0064】非反転増幅回路222は、信号発生器22
1から入力された信号s21を増幅して出力する。信号
s21の周波数をfとすると、距離検知電極12と被測
定面Sとの間のインピーダンスXcは、 Xc=1/(2πf*C2) となり、非反転増幅回路222の増幅率は(Xc+R
3)/Xcとなる。この非反転増幅回路222の出力端
子から出力される電圧Voutは、信号s21の振幅を
Vmとすると、 Vout={(Xc+R3)/Xc}*Vm と表せる。
The non-inverting amplifier circuit 222 includes the signal generator 22.
The signal s21 input from 1 is amplified and output. When the frequency of the signal s21 is f, the impedance Xc between the distance detection electrode 12 and the surface S to be measured is Xc = 1 / (2πf * C2), and the amplification factor of the non-inverting amplifier circuit 222 is (Xc + R
3) / Xc. The voltage Vout output from the output terminal of the non-inverting amplifier circuit 222 can be expressed as Vout = {(Xc + R3) / Xc} * Vm when the amplitude of the signal s21 is Vm.

【0065】信号s21の振幅Vm、周波数fは一定で
あるから、 Vout={(Xc+R3)/Xc}*Vm =(1+R3/Xc)*Vm =(1+R3*2πf*C2)*Vm =(1+R3*2πf*ε0*S2/L2)*Vm となり、電圧Voutは、距離L2の変化のみに依存し
て変化するAC信号となる。
Since the amplitude Vm and frequency f of the signal s21 are constant, Vout = {(Xc + R3) / Xc} * Vm = (1 + R3 / Xc) * Vm = (1 + R3 * 2πf * C2) * Vm = (1 + R3 *) 2πf * ε 0 * S2 / L2) * Vm, and the voltage Vout becomes an AC signal that changes depending only on the change in the distance L2.

【0066】第2の増幅器223、第2の整流平滑回路
224、減算回路225、第2のシールドケース14
は、信号s21と同じ電位の第2基準電位GND2に接
地されている。第2の増幅器223は、非反転増幅回路
222から入力されたAC信号を交流増幅して信号s2
2を出力する。信号s22を図6(b)に示す。
The second amplifier 223, the second rectifying / smoothing circuit 224, the subtracting circuit 225, and the second shield case 14
Is grounded to the second reference potential GND2 having the same potential as the signal s21. The second amplifier 223 AC-amplifies the AC signal input from the non-inverting amplifier circuit 222 to generate a signal s2.
2 is output. The signal s22 is shown in FIG.

【0067】第2の整流平滑回路224は、信号s22
を整流平滑して信号s23を出力する。信号s23を図
6(c)に示す。この第2の整流平滑回路224は、第
2基準電位GND2に接地されているため、第2基準電
位GND2を基準にして、信号s22を整流し、平滑す
る。
The second rectifying / smoothing circuit 224 outputs the signal s22.
Is rectified and smoothed to output a signal s23. The signal s23 is shown in FIG. Since the second rectifying / smoothing circuit 224 is grounded to the second reference potential GND2, it rectifies and smoothes the signal s22 with the second reference potential GND2 as a reference.

【0068】減算回路225は、信号s23から信号s
21を減算して出力する。この減算回路225から出力
される信号は、直流の信号となる。
The subtraction circuit 225 outputs the signals s23 to s
21 is subtracted and output. The signal output from the subtraction circuit 225 is a DC signal.

【0069】第2のレベルシフト回路226は、減算回
路225から入力された信号のレベルを調整して、信号
Vbを切換器203に出力する。信号Vbを図6(d)
に示す。
The second level shift circuit 226 adjusts the level of the signal input from the subtraction circuit 225 and outputs the signal Vb to the switch 203. The signal Vb is shown in FIG.
Shown in.

【0070】第2のレベルシフト回路226は、可変抵
抗を用いてゲインを調整可能にした非反転増幅回路等を
用いて構成してもよい。場合によっては、省略すること
も可能である。
The second level shift circuit 226 may be constructed by using a non-inverting amplifier circuit whose gain can be adjusted by using a variable resistor. In some cases, it can be omitted.

【0071】一方、第1のシールドケース13は、接地
電位である第1基準電位GND1に接地されている。電
位検出部21の変調信号発生回路215は、一定の周波
数の信号、例えば、700Hzの信号を出力する。メカ
ニカルチョッパ216は、変調信号発生回路215から
入力された信号の周波数で、被測定面Sと電位検知電極
11との間に挿入される。メカニカルチョッパ216が
挿入されると、被測定面Sと電位検知電極11との間の
誘電率がΔε0だけ変化し、静電容量C1がΔC1だけ
変化する。
On the other hand, the first shield case 13 is grounded to the first reference potential GND1 which is the ground potential. The modulation signal generation circuit 215 of the potential detection unit 21 outputs a signal having a constant frequency, for example, a 700 Hz signal. The mechanical chopper 216 is inserted between the measured surface S and the potential detection electrode 11 at the frequency of the signal input from the modulation signal generation circuit 215. When the mechanical chopper 216 is inserted, the dielectric constant between the surface S to be measured and the potential detection electrode 11 changes by Δε 0 , and the capacitance C1 changes by ΔC1.

【0072】電位検知電極11に発生する電荷ΔQは、
実効面積をS1とし、被測定面Sと電位検知電極11と
の間の電位差をV1とすると、 ΔQ=(Δε0S1/L1)*V1 =ΔC1*V1 と表せる。したがって、電位検知電極11に誘起される
変調電流iは、 i=ΔQ/Δt =(Δε0S1/L1)*V1/Δt =ΔC1*V1/Δt と表せる。変調電流iは、電位検知電極11と被測定面
Sとの距離に対応する距離成分L1と、被測定面の電位
に対応する電位成分V1とを含む。そして、電位検知電
極11は、変調電流iを電位距離信号s1として出力す
る。
The charge ΔQ generated in the potential detecting electrode 11 is
When the effective area is S1 and the potential difference between the surface S to be measured and the potential detection electrode 11 is V1, ΔQ = (Δε 0 S1 / L1) * V1 = ΔC1 * V1 can be expressed. Therefore, the modulation current i induced in the potential detection electrode 11 can be expressed as i = ΔQ / Δt = (Δε 0 S1 / L1) * V1 / Δt = ΔC1 * V1 / Δt. The modulation current i includes a distance component L1 corresponding to the distance between the potential detection electrode 11 and the surface S to be measured, and a potential component V1 corresponding to the potential of the surface to be measured. Then, the potential detection electrode 11 outputs the modulation current i as the potential distance signal s1.

【0073】インピーダンス変換回路211は、電位検
知電極11から入力された電位距離信号s1を電圧信号
に変換すると同時に、ハイ・インピーダンスをロー・イ
ンピーダンスに変換し、扱い易い信号にして出力する。
The impedance conversion circuit 211 converts the potential distance signal s1 input from the potential detection electrode 11 into a voltage signal, and at the same time, converts the high impedance into a low impedance and outputs it as a signal that is easy to handle.

【0074】第1の増幅器212は、インピーダンス変
換回路211から入力された信号をAC増幅して信号s
11を出力する。信号s11を図7(a)に示す。信号
s11は、変調信号発生回路215から出力される信号
と同一の周波数、例えば、700Hzの略正弦波信号と
なる。
The first amplifier 212 AC-amplifies the signal input from the impedance conversion circuit 211 and outputs the signal s.
11 is output. The signal s11 is shown in FIG. The signal s11 is a substantially sine wave signal having the same frequency as the signal output from the modulation signal generation circuit 215, for example, 700 Hz.

【0075】第1の整流平滑回路213は、信号s11
をDC信号に変換して、被測定面Sの電位Vsに対応す
る成分と変位信号に比例する成分とが乗算された信号を
出力する。
The first rectifying / smoothing circuit 213 outputs the signal s11.
Is converted into a DC signal, and a signal obtained by multiplying the component corresponding to the potential Vs of the surface S to be measured by the component proportional to the displacement signal is output.

【0076】第1のレベルシフト回路214は、第1の
整流平滑回路213から入力された信号のDCレベルを
調整して、電位変位信号Vaを切換器203に出力す
る。電位変位信号Vaを図7(b)に示す。
The first level shift circuit 214 adjusts the DC level of the signal input from the first rectifying / smoothing circuit 213 and outputs the potential displacement signal Va to the switch 203. The potential displacement signal Va is shown in FIG. 7 (b).

【0077】第1のレベルシフト回路214は、第2の
レベルシフト回路226と同様の非反転増幅回路を用い
て構成することができる。場合によっては、省略するこ
とも可能である。
The first level shift circuit 214 can be constructed by using a non-inverting amplifier circuit similar to the second level shift circuit 226. In some cases, it can be omitted.

【0078】温度検出センサTh1は、被測定面Sの温
度に対応する温度信号tmp1を切換器203に出力す
る。切換器203は、切換手段sw1、sw2、sw3
を含み、切換手段sw1を介して電位変位信号VaをA
/D変換器204に入力し、切換手段sw2を介して信
号VbをA/D変換器204に入力し、切換手段sw3
を介して温度信号tmp1をA/D変換器204に入力
する。
The temperature detection sensor Th1 outputs a temperature signal tmp1 corresponding to the temperature of the surface S to be measured to the switch 203. The switch 203 includes switching means sw1, sw2, sw3.
Of the electric potential displacement signal Va via the switching means sw1.
The signal Vb is input to the A / D converter 204, the signal Vb is input to the A / D converter 204 via the switching means sw2, and the switching means sw3 is input.
The temperature signal tmp1 is input to the A / D converter 204 via.

【0079】図8は、デジタル処理を示すフロチャート
図である。以下、図3、図8を参照して、デジタル処理
部205における処理動作を説明する。
FIG. 8 is a flowchart showing the digital processing. The processing operation in the digital processing unit 205 will be described below with reference to FIGS. 3 and 8.

【0080】初期設定では、デジタル処理部205のR
OMに基準電圧Vrefを記憶させる。この基準電圧V
refは、距離検知電極12が基準位置にあるとき、レ
ベルシフト回路226から出力される信号と同じ値であ
る。切換手段sw1、sw2、sw3はOFFにする。
そして、所定の時間間隔、例えば、20msで以下の処
理を繰り返す。
In the initial setting, R of the digital processing unit 205 is set.
The reference voltage Vref is stored in the OM. This reference voltage V
ref is the same value as the signal output from the level shift circuit 226 when the distance detection electrode 12 is at the reference position. The switching means sw1, sw2, sw3 are turned off.
Then, the following processing is repeated at a predetermined time interval, for example, 20 ms.

【0081】まず、切換手段sw1をONにして、アナ
ログの電位変位信号VaをA/D変換器204に入力
し、デジタルの電位変位信号Vaをデジタル処理部20
5のRAMに記憶させる。
First, the switching means sw1 is turned on, the analog potential displacement signal Va is input to the A / D converter 204, and the digital potential displacement signal Va is input to the digital processing section 20.
5 RAM to store.

【0082】次に、切換手段sw1をOFF、切換手段
sw2をONにして、アナログの信号VbをA/D変換
器204に入力し、デジタルの信号Vbをデジタル処理
部205のRAMに記憶させる。
Next, the switching means sw1 is turned off and the switching means sw2 is turned on to input the analog signal Vb to the A / D converter 204 and store the digital signal Vb in the RAM of the digital processing section 205.

【0083】次に、切換手段sw2をOFF、切換手段
sw3をONにして、アナログの温度信号tmp1をA
/D変換器204に入力し、デジタルの温度信号tmp
1をデジタル処理部205のRAMに記憶させる。そし
て、切換手段sw3をOFFにする。
Next, the switching means sw2 is turned off and the switching means sw3 is turned on to set the analog temperature signal tmp1 to A.
Input to the A / D converter 204, and the digital temperature signal tmp
1 is stored in the RAM of the digital processing unit 205. Then, the switching means sw3 is turned off.

【0084】デジタル処理部205においては、信号V
bを基準電圧Vref信号で除算して、変位信号Vcを
生成する。この変位信号Vcは、基準位置からの変位に
対応する信号となる。
In the digital processing section 205, the signal V
b is divided by the reference voltage Vref signal to generate the displacement signal Vc. This displacement signal Vc becomes a signal corresponding to the displacement from the reference position.

【0085】そして、電位変位信号Vaから変位信号V
cを除算して、電位信号を生成する。この電位信号は、
被測定面Sの表面電位Vsに対応する信号となる。
From the potential displacement signal Va to the displacement signal V
c is divided to generate a potential signal. This potential signal is
The signal corresponds to the surface potential Vs of the surface S to be measured.

【0086】そして、電位信号、温度信号tmp1に対
応する制御信号c1を生成する。D/A変換器208
は、デジタルの制御信号c1をアナログの制御信号c1
に変換して帯電装置81に出力する。
Then, the control signal c1 corresponding to the potential signal and the temperature signal tmp1 is generated. D / A converter 208
Is the digital control signal c1 and the analog control signal c1
And is output to the charging device 81.

【0087】次に、表面電位制御装置10と被測定面S
との距離が変動した場合に、電位検知電極11と被測定
面Sとの距離L1に対応する距離成分を除去して出力す
る方法について説明する。図9に、被測定面Sの表面電
位Vsと信号Vbとの関係を示し、図10に、被測定面
Sの表面電位Vsと電位変位信号Vaとの関係を示す。
Next, the surface potential control device 10 and the surface to be measured S
A method for removing and outputting the distance component corresponding to the distance L1 between the potential detection electrode 11 and the surface S to be measured when the distance between and changes will be described. FIG. 9 shows the relationship between the surface potential Vs of the measured surface S and the signal Vb, and FIG. 10 shows the relationship between the surface potential Vs of the measured surface S and the potential displacement signal Va.

【0088】図9、図10に示すように、信号Vbは表
面電位Vsには依存せず、距離L2に依存する。電位変
位信号Vaは、表面電位Vsに比例し、かつ、距離L1
に依存する。
As shown in FIGS. 9 and 10, the signal Vb does not depend on the surface potential Vs but on the distance L2. The potential displacement signal Va is proportional to the surface potential Vs and the distance L1
Depends on.

【0089】本実施例においては、被測定面Sと電位検
知電極11との距離L1が、被測定面Sと距離検知電極
12との距離L2と同一であるため、距離L1(=L
2)が変化したとき静電容量C1、C2は同じ割合だけ
変化する。そのため、距離L1が変動したときの信号V
bの変化量は、電位変位信号Vaの変化量に比例する。
In the present embodiment, the distance L1 between the surface S to be measured and the potential detection electrode 11 is the same as the distance L2 between the surface S to be measured and the distance detection electrode 12, so the distance L1 (= L
When 2) changes, the electrostatic capacitances C1 and C2 change by the same ratio. Therefore, the signal V when the distance L1 changes
The change amount of b is proportional to the change amount of the potential displacement signal Va.

【0090】したがって、距離L1=x1、x2である
とき、電位変位信号Va=Va(x1)、Va(x
2)、信号Vb=Vb(x1)、Vb(x2)とする
と、 Va(x1)/Va(x2)=Vb(x1)/Vb(x
2) と表せる。ここで、x1を基準位置、Vb(x1)を基
準電圧(Vref)と定めれば、 Va(x1)=Va(x2)/(Vb(x2)/Vref) =Va(x2)/Vc となる。
Therefore, when the distances L1 = x1 and x2, the potential displacement signals Va = Va (x1) and Va (x
2) and signals Vb = Vb (x1) and Vb (x2), Va (x1) / Va (x2) = Vb (x1) / Vb (x
2) can be expressed as Here, if x1 is defined as the reference position and Vb (x1) is defined as the reference voltage (Vref), then Va (x1) = Va (x2) / (Vb (x2) / Vref) = Va (x2) / Vc .

【0091】表面電位制御装置10においては、距離L
1が基準位置(x1)から変動したx2にあるとき、V
a(x2)、Vb(x2)が検出される。したがって、
Va(x2)、Vb(x2)を上式に代入すれば、被測
定面Sの電位Vsを距離依存性を有することなく正確に
検出することができる。
In the surface potential control device 10, the distance L
When 1 is at x2 which is displaced from the reference position (x1), V
a (x2) and Vb (x2) are detected. Therefore,
By substituting Va (x2) and Vb (x2) into the above equation, the potential Vs of the surface S to be measured can be accurately detected without having distance dependency.

【0092】このように表面電位制御装置10の信号処
理部20は、電位変位信号Vaから変位信号Vc=Vb
/Vrefを除算することにより、電位検知電極11と
被測定面Sとの距離L1に対応する成分を除去すること
ができ、被測定面Sの表面電位Vsに対応する電位信号
を生成することができる。
As described above, the signal processing unit 20 of the surface potential control device 10 changes the potential displacement signal Va to the displacement signal Vc = Vb.
By dividing / Vref, the component corresponding to the distance L1 between the potential detection electrode 11 and the surface S to be measured can be removed, and a potential signal corresponding to the surface potential Vs of the surface S to be measured can be generated. it can.

【0093】図11に、表面電位Vsの検出結果を示
す。図11は、基準位置(x1)を3mmとし、距離L
1が基準位置から変動した場合の表面電位Vsの検出結
果を示す図である。図11において、本実施例に係る表
面電位制御装置10により検出した電位信号を実線で示
し、従来の高圧フィードバック型の電位検出装置により
検出した結果を一点鎖線で示す。
FIG. 11 shows the detection result of the surface potential Vs. In FIG. 11, the reference position (x1) is 3 mm, and the distance L is
It is a figure which shows the detection result of the surface electric potential Vs when 1 changes from the reference position. In FIG. 11, the potential signal detected by the surface potential control device 10 according to the present embodiment is shown by a solid line, and the result detected by the conventional high voltage feedback type potential detection device is shown by a dashed line.

【0094】図11に示すように、本発明に係る表面電
位制御装置10は、被測定面Sと電位検知電極11との
距離L1が変動した場合であっても、被測定面Sの電位
Vsを距離依存性を有することなく正確に検出すること
ができる。
As shown in FIG. 11, the surface potential control device 10 according to the present invention allows the potential Vs of the surface S to be measured even when the distance L1 between the surface S to be measured and the potential detection electrode 11 changes. Can be accurately detected without having distance dependency.

【0095】また、本実施例に係る表面電位制御装置
は、信号処理部20の一部がデジタル処理部205を含
むので、その分だけ受動回路素子や能動回路素子を減ら
すことができる。このため、表面電位制御装置の小型化
と、低コスト化を図ることができる。
Further, in the surface potential control device according to the present embodiment, part of the signal processing unit 20 includes the digital processing unit 205, so that the number of passive circuit elements and active circuit elements can be reduced accordingly. Therefore, the surface potential control device can be downsized and the cost can be reduced.

【0096】特に、複写機、レーザビームプリンタやフ
ァクシミリ等に内蔵されているRAM及びROMを使用
して、デジタル処理部205を構成した場合には、大幅
な小型化と、低コスト化を図ることができる。
In particular, when the digital processing unit 205 is configured by using the RAM and ROM built in the copying machine, the laser beam printer, the facsimile, etc., the size and cost can be greatly reduced. You can

【0097】また、本実施例に係る表面電位制御装置
は、デジタル処理部205を含むので、デジタル処理部
205のRAMを書き換えるだけで、表面電位制御装置
の設定を変更することができるので、汎用性のある表面
電位制御装置を構成することができる。
Further, since the surface potential control device according to this embodiment includes the digital processing unit 205, the setting of the surface potential control device can be changed only by rewriting the RAM of the digital processing unit 205. It is possible to configure a surface potential control device having properties.

【0098】また、本実施例に係る表面電位制御装置
は、インピーダンスが高い部分である電位検知電極1
1、インピーダンス変換回路211、第1の増幅器21
2が第1のシールドケース13に収納され、インピーダ
ンスが高い部分である距離検知電極12、非反転増幅回
路222、第2の増幅器223が第2のシールドケース
14に収納され、第1のシールドケース13が第1基準
電位GND1に接地され、第2のシールドケース14が
第2基準電位GND2に接地されている。このため、イ
ンピーダンスが高い部分がノイズの影響を受けにくくな
るので、S/N比が大きくなる。
Further, the surface potential control device according to the present embodiment has the potential detection electrode 1 which is a portion having a high impedance.
1, impedance conversion circuit 211, first amplifier 21
2 is housed in the first shield case 13, the distance detection electrode 12, which is a high impedance portion, the non-inverting amplifier circuit 222, and the second amplifier 223 are housed in the second shield case 14, and the first shield case 13 is grounded to the first reference potential GND1 and the second shield case 14 is grounded to the second reference potential GND2. For this reason, the portion with high impedance is less likely to be affected by noise, and the S / N ratio is increased.

【0099】また、本実施例に係る表面電位制御装置
は、回路基板19の片面にのみ電子部品が搭載され、回
路パターンが形成されている。このため、回路基板19
を第1のシールドケース13及び第2のシールドケース
14に配置する際に、第1のシールドケース13及び第
2のシールドケース14と、回路基板19の他面との間
を絶縁する必要がなくなるので、製造が容易になる。
Further, in the surface potential control device according to the present embodiment, electronic components are mounted only on one surface of the circuit board 19 and a circuit pattern is formed. Therefore, the circuit board 19
When arranging the first shield case 13 and the second shield case 14 on each other, it is not necessary to insulate the first shield case 13 and the second shield case 14 from the other surface of the circuit board 19. Therefore, manufacturing becomes easy.

【0100】また、本発明に係る表面電位制御装置にお
いて、インピーダンスが低い部分である第1の整流平滑
回路213、第1のレベルシフト回路214、変調信号
発生回路215、信号発生器221、第2の整流平滑回
路224、減算回路225、第2のレベルシフト回路2
26は、第1のシールドケース13に収納されていなく
てもよく、第1のシールドケース13及び第2のシール
ドケース14の外部に設けてもよい。
Further, in the surface potential control device according to the present invention, the first rectifying / smoothing circuit 213, the first level shift circuit 214, the modulation signal generating circuit 215, the signal generator 221, and the second portion, which are low impedance parts, are provided. Rectifying and smoothing circuit 224, subtraction circuit 225, second level shift circuit 2
26 may not be housed in the first shield case 13 and may be provided outside the first shield case 13 and the second shield case 14.

【0101】また、本発明に係る表面電位制御装置にお
いて、距離検知電極12と被測定面Sとの距離L2は、
電位検知電極11と被測定面Sとの距離L1と異なった
値でもよい。但し、実施例に示したように、これらの距
離が同じ値である場合には、信号処理が容易になる。
In the surface potential control device according to the present invention, the distance L2 between the distance detecting electrode 12 and the surface S to be measured is
The value may be different from the distance L1 between the potential detection electrode 11 and the surface S to be measured. However, as shown in the embodiment, when these distances have the same value, signal processing becomes easy.

【0102】図12は、本発明に係る表面電位制御装置
の別の実施例を示すブロック図である。図12において
は、図4に現れた構成部分と同一の構成部分について
は、同一の参照符号を付してある。
FIG. 12 is a block diagram showing another embodiment of the surface potential control device according to the present invention. In FIG. 12, the same components as those shown in FIG. 4 are designated by the same reference numerals.

【0103】図12に示す表面電位制御装置のアナログ
処理部202は、電位検出部31と、距離検出部24と
を含む。電位検出部31は、インピーダンス変換回路2
11と、第1の増幅器212と、第1の整流平滑回路2
13と、第1のレベルシフト回路214と、変調信号発
生回路215と、静止電極317と、インピーダンス発
生器318とを含む。被測定面Sと電位検知電極11と
は、静止電極317を介して対向し、静電容量C1を構
成しているインピーダンス発生器318と静止電極31
7とは、第1のシールドケース13に収納されている。
静止電極317は、導電性材料、例えば、金属材料によ
り構成することができる。
The analog processing section 202 of the surface potential control device shown in FIG. 12 includes a potential detecting section 31 and a distance detecting section 24. The potential detecting unit 31 includes the impedance conversion circuit 2
11, the first amplifier 212, and the first rectifying and smoothing circuit 2
13, a first level shift circuit 214, a modulation signal generation circuit 215, a stationary electrode 317, and an impedance generator 318. The surface S to be measured and the potential detection electrode 11 are opposed to each other via the stationary electrode 317, and the impedance generator 318 and the stationary electrode 31 that constitute the electrostatic capacitance C1.
7 is housed in the first shield case 13.
The stationary electrode 317 can be made of a conductive material, for example, a metal material.

【0104】インピーダンス発生器318の一端は静止
電極317に電気的に接続されており、他端は第1のシ
ールドケース13に電気的に接続されている。
One end of the impedance generator 318 is electrically connected to the stationary electrode 317, and the other end is electrically connected to the first shield case 13.

【0105】変調信号発生回路215は、一定の周波数
の信号、例えば、700Hzの信号を出力する。
The modulation signal generation circuit 215 outputs a signal having a constant frequency, for example, a 700 Hz signal.

【0106】インピーダンス発生器318は、変調信号
発生回路215から入力された信号の周波数で、静止電
極317のインピーダンスを周期的に変化させる。この
静止電極317のインピーダンスは、例えば、周波数7
00Hzの正弦波状に変化する。
The impedance generator 318 periodically changes the impedance of the stationary electrode 317 at the frequency of the signal input from the modulation signal generation circuit 215. The impedance of the stationary electrode 317 has, for example, a frequency of 7
It changes to a sine wave of 00 Hz.

【0107】静止電極317のインピーダンスが変化す
ると、静電容量C1が変化し、電位検知電極11から電
位距離信号s1が出力される。この動作は、基本的に
は、図1〜図11を参照して説明した表面電位制御装置
の動作と異なることはない。
When the impedance of the stationary electrode 317 changes, the electrostatic capacitance C1 changes, and the potential detecting electrode 11 outputs the potential distance signal s1. This operation is basically the same as the operation of the surface potential control device described with reference to FIGS. 1 to 11.

【0108】図13は図2に示した表面電位制御装置の
更に具体的な実施例を示す分解斜視図、図14は図13
に示した表面電位制御装置の断面図、図15は図13に
示した表面電位制御装置の一部の構成を更に具体的に示
す斜視図である。
FIG. 13 is an exploded perspective view showing a more specific embodiment of the surface potential control device shown in FIG. 2, and FIG. 14 is FIG.
FIG. 15 is a cross-sectional view of the surface potential control device shown in FIG. 15, and FIG. 15 is a perspective view showing the structure of part of the surface potential control device shown in FIG. 13 more specifically.

【0109】図13、図14において、信号処理部20
は、表面電位検出センサ1の内部に設けられている。表
面電位検出センサ1は、電位検知電極11と、距離検知
電極12と、第1のシールドケース13と、第2のシー
ルドケース14と、回路基板19と、絶縁体400とを
含む。信号処理部20は、回路を構成する電子部品(図
示せず)と、図15に示すメカニカルチョッパ216と
を含む。メカニカルチョッパ216は、音叉部を構成す
べく、対向して配置された2つの脚に貼付けられた圧電
素子217、218を含む。
13 and 14, the signal processing section 20
Are provided inside the surface potential detection sensor 1. The surface potential detection sensor 1 includes a potential detection electrode 11, a distance detection electrode 12, a first shield case 13, a second shield case 14, a circuit board 19, and an insulator 400. The signal processing unit 20 includes an electronic component (not shown) forming a circuit and a mechanical chopper 216 shown in FIG. The mechanical chopper 216 includes piezoelectric elements 217 and 218 attached to two legs arranged to face each other to form a tuning fork portion.

【0110】第1のシールドケース13は、金属平板で
構成された第1の上蓋131と、第1の下蓋132とか
らなり、第1の検知窓15と、第1の切欠き17とを含
む。第2のシールドケース14は、金属平板で構成され
た第2の上蓋141と第2の下蓋142とからなり、第
2の検知窓16と、第2の切欠き18とを含む。回路基
板19は、1枚の基板でなる。この回路基板19は、第
1の基板部191と、第2の基板部192と、連結部1
93とを含み、連結部193が第1の基板部191と第
2の基板部192とを連結している。
The first shield case 13 is composed of a first upper lid 131 and a first lower lid 132 each made of a flat metal plate, and has a first detection window 15 and a first notch 17. Including. The second shield case 14 is composed of a second upper lid 141 and a second lower lid 142 made of a metal flat plate, and includes a second detection window 16 and a second notch 18. The circuit board 19 is a single board. The circuit board 19 includes a first board portion 191, a second board portion 192, and a connecting portion 1.
And 93, the connecting portion 193 connects the first substrate portion 191 and the second substrate portion 192.

【0111】第1の検知窓15は、第1のシールドケー
ス13の側面134に形成され、第2の検知窓16は、
第2のシールドケース14の側面144に形成され、第
1の検知窓15及び第2の検知窓16は、同一面側に形
成されている。電位検知電極11は、第1の検知窓15
に対応して設けられ、距離検知電極12は、第2の検知
窓16に対応して設けられている。メカニカルチョッパ
216は、電位検知電極11と第1の検知窓15との間
に設けられている。
The first detection window 15 is formed on the side surface 134 of the first shield case 13, and the second detection window 16 is
It is formed on the side surface 144 of the second shield case 14, and the first detection window 15 and the second detection window 16 are formed on the same surface side. The potential detection electrode 11 has a first detection window 15
And the distance detection electrode 12 is provided corresponding to the second detection window 16. The mechanical chopper 216 is provided between the potential detection electrode 11 and the first detection window 15.

【0112】第1のシールドケース13及び第2のシー
ルドケース14は、絶縁体400を介して、第1のシー
ルドケース13の側面133と、第2のシールドケース
14の側面143とが対向するように配置されている。
第1の切欠き17は、側面133における側面134か
ら遠い側に設けられている。第2の切欠き18は側面1
43における側面144から遠い側に設けられている。
The first shield case 13 and the second shield case 14 are arranged so that the side surface 133 of the first shield case 13 and the side surface 143 of the second shield case 14 face each other with the insulator 400 in between. It is located in.
The first notch 17 is provided on the side of the side surface 133 farther from the side surface 134. The second notch 18 is the side surface 1.
It is provided on the side farther from the side surface 144 in 43.

【0113】回路基板19は、片面にのみ、回路を構成
する電子部品が搭載され、回路パターンが形成されてい
る。回路基板19は、第1の切欠き17と第2の切欠き
18とをまたいで設けられ、第1の下蓋132の開口面
には、第1の基板部191が配置されている。第2の下
蓋142の開口面には、第2の基板部192が配置され
ている。連結部193は、第1の切欠き17と第2の切
欠き18とに対応して配置されている。
The circuit board 19 is provided with electronic components constituting a circuit and has a circuit pattern formed on only one surface thereof. The circuit board 19 is provided so as to straddle the first notch 17 and the second notch 18, and the first board portion 191 is arranged on the opening surface of the first lower lid 132. The second substrate portion 192 is arranged on the opening surface of the second lower lid 142. The connecting portion 193 is arranged corresponding to the first cutout 17 and the second cutout 18.

【0114】第1のシールドケース13は、第1の上蓋
131の開口面と第1の下蓋132の開口面とが向合う
ように重合わされている。第2のシールドケース14
は、第2の上蓋141の開口面と第2の下蓋142の開
口面とが向合うように重合わされている。電位検知電極
11、メカニカルチョッパ216及び第1の基板部19
1は、第1のシールドケース13の内部に収納され、距
離検知電極12及び第2の基板部192は、第2のシー
ルドケース14の内部に収納されている。
The first shield case 13 is overlapped so that the opening surface of the first upper lid 131 and the opening surface of the first lower lid 132 face each other. Second shield case 14
Are overlapped so that the opening surface of the second upper lid 141 and the opening surface of the second lower lid 142 face each other. The potential detection electrode 11, the mechanical chopper 216, and the first substrate unit 19
1 is housed inside the first shield case 13, and the distance detection electrode 12 and the second substrate portion 192 are housed inside the second shield case 14.

【0115】本実施例に係る表面電位制御装置は、回路
基板19が第1のシールドケース13と第2のシールド
ケース14との間隔を保持しているので、両者を電気的
に絶縁しつつ、機械的に結合することができる。
In the surface potential control device according to this embodiment, the circuit board 19 holds the space between the first shield case 13 and the second shield case 14, so that they are electrically insulated from each other. It can be mechanically coupled.

【0116】また、本実施例に係る表面電位制御装置
は、側面133と側面143との間に絶縁体400が設
けられているので、外部から与えられた応力により回路
基板19が撓んだ場合でも、第1のシールドケース13
と第2のシールドケース14とが接触することがなく、
両者の絶縁を確実に保つことができる。
Further, in the surface potential control device according to this embodiment, since the insulator 400 is provided between the side surface 133 and the side surface 143, when the circuit board 19 bends due to the stress applied from the outside. But the first shield case 13
And the second shield case 14 do not come into contact with each other,
The insulation between the two can be reliably maintained.

【0117】また、本実施例に係る表面電位制御装置
は、切欠き17、18が設けられているので、第1のシ
ールドケース13及び第2のシールドケース14を回路
基板19に、容易に位置決めすることができる。
Since the surface potential control device according to this embodiment is provided with the notches 17 and 18, the first shield case 13 and the second shield case 14 can be easily positioned on the circuit board 19. can do.

【0118】また、本実施例に係る表面電位制御装置
は、切欠き17、18が検知窓15、16から遠い部分
に設けられているので、ノイズの影響を受けにくくな
り、S/N比が大きくなる。
Further, in the surface potential control device according to the present embodiment, since the notches 17 and 18 are provided at the portions far from the detection windows 15 and 16, the influence of noise is reduced and the S / N ratio is reduced. growing.

【0119】また、本実施例に係る表面電位制御装置
は、回路基板19の連結部193を小さくすることによ
り、切欠き17、18を小さくすることができる。この
ため、切欠き17、18から電波が進入しにくくなるの
で、ノイズの影響を受けにくくなり、S/N比が大きく
なる。
Further, in the surface potential control device according to this embodiment, the notches 17 and 18 can be made smaller by making the connecting portion 193 of the circuit board 19 smaller. For this reason, it becomes difficult for radio waves to enter through the notches 17 and 18, so that it is less susceptible to noise and the S / N ratio increases.

【0120】また、本実施例に係る表面電位制御装置
は、回路を構成する電子部品が同一の回路基板に搭載さ
れているので、回路基板に電子部品を搭載する作業が容
易になる。
Further, in the surface potential control device according to the present embodiment, since the electronic components forming the circuit are mounted on the same circuit board, the work of mounting the electronic components on the circuit board becomes easy.

【0121】また、本実施例に係る表面電位制御装置
は、回路を構成する電子部品が同一の回路基板に搭載さ
れているので、回路パターンによる配線が可能となり、
コネクタや、ワイヤを用いる必要がなくなる。このた
め、部品点数を減らすことができ、低コスト化を図るこ
とができる。また、コネクタや、ワイヤを用いる必要が
なくなるので、線路から生じるノイズを低減することが
でき、S/N比が大きくなる。
Further, in the surface potential control device according to the present embodiment, since the electronic components constituting the circuit are mounted on the same circuit board, wiring by the circuit pattern becomes possible,
There is no need to use connectors or wires. Therefore, the number of parts can be reduced, and the cost can be reduced. Further, since it is not necessary to use a connector or a wire, noise generated from the line can be reduced and the S / N ratio becomes large.

【0122】また、実施例に示すように、電位検知電極
11と距離検知電極12との距離は、小さくすることが
好ましい。電位検知電極11と距離検知電極12との距
離が小さい場合には、電位検知電極11と被測定面Sと
の間の相対距離と、距離検知電極12と被測定面Sとの
間の相対距離との差が小さくなるので、検出精度が高く
なる。
Further, as shown in the embodiment, it is preferable that the distance between the potential detecting electrode 11 and the distance detecting electrode 12 is small. When the distance between the potential detection electrode 11 and the distance detection electrode 12 is small, the relative distance between the potential detection electrode 11 and the surface S to be measured and the relative distance between the distance detection electrode 12 and the surface S to be measured. Since the difference between and is small, the detection accuracy is high.

【0123】図16は、本発明に係る表面電位制御装置
の更に別の実施例を示す部分断面拡大図であり、距離検
知電極と第2のシールドケースとを拡大した図である。
図16においては、図1〜図15に現れた構成部分と同
一の構成部分については、同一の参照符号を付してあ
る。
FIG. 16 is an enlarged partial cross-sectional view showing still another embodiment of the surface potential control device according to the present invention, which is an enlarged view of the distance detection electrode and the second shield case.
In FIG. 16, the same components as those shown in FIGS. 1 to 15 are designated by the same reference numerals.

【0124】図16に示す表面電位制御装置は、図1〜
図15に示した構成に加えて、誘電体510を含む。誘
電体510は、第2のシールドケース14の内側及び外
側から第2の検知窓16を塞いで設けられている。距離
検知電極12は、誘電体510の表面に形成され、誘電
体510と一体化されている。誘電体510は、有機
系、無機系、複合系のいずれであってもよい。
The surface potential control device shown in FIG.
In addition to the configuration shown in FIG. 15, a dielectric 510 is included. The dielectric 510 is provided so as to close the second detection window 16 from the inside and the outside of the second shield case 14. The distance detection electrode 12 is formed on the surface of the dielectric 510 and is integrated with the dielectric 510. The dielectric 510 may be organic, inorganic, or composite.

【0125】本実施例に係る表面電位制御装置は、誘電
体510が第2の検知窓16を塞いでいるので、第2の
シールドケース14の内部を塵や湿度等から保護するこ
とができる。
In the surface potential control device according to this embodiment, since the dielectric 510 blocks the second detection window 16, the inside of the second shield case 14 can be protected from dust and humidity.

【0126】また、本実施例に係る表面電位制御装置
は、距離検知電極12と被測定面Sとの間に誘電体51
0が設けられている。このため、距離検知電極12と被
測定面Sとの間の誘電率が大きくなり、検出精度が向上
する。
Further, in the surface potential control device according to this embodiment, the dielectric 51 is provided between the distance detection electrode 12 and the surface S to be measured.
0 is provided. Therefore, the dielectric constant between the distance detection electrode 12 and the surface S to be measured is increased, and the detection accuracy is improved.

【0127】また、本実施例に係る表面電位制御装置
は、第2の検知窓16に備えられた誘電体510の表面
に距離検知電極12を形成しているので、距離検知電極
12の取付けが容易になる。
Further, in the surface potential control device according to the present embodiment, since the distance detection electrode 12 is formed on the surface of the dielectric 510 provided in the second detection window 16, the distance detection electrode 12 can be attached. It will be easier.

【0128】また、本実施例に係る表面電位制御装置
は、第2の検知窓16に備えられた誘電体510の表面
に距離検知電極12を形成しているので、距離検知電極
12の取付け精度にばらつきが生じにくくなり、検出精
度が向上する。
Further, in the surface potential control device according to the present embodiment, since the distance detection electrode 12 is formed on the surface of the dielectric 510 provided in the second detection window 16, the mounting accuracy of the distance detection electrode 12 is high. Is less likely to occur, and the detection accuracy is improved.

【0129】図17は、本発明に係る表面電位制御装置
の更に別の実施例を示す部分断面拡大図であり、距離検
知電極と第2のシールドケースとを拡大した図である。
図17においては、図16に現れた構成部分と同一の構
成部分については、同一の参照符号を付してある。
FIG. 17 is an enlarged partial sectional view showing still another embodiment of the surface potential control device according to the present invention, which is an enlarged view of the distance detection electrode and the second shield case.
In FIG. 17, the same components as those shown in FIG. 16 are designated by the same reference numerals.

【0130】図17に示す表面電位制御装置は、図16
に示した誘電体510に替えて誘電体520を含む。誘
電体520は、第2のシールドケース14の内側から検
知窓16を塞いで設けられている。そして、距離検知電
極12は、誘電体520の表面に形成され、誘電体52
0と一体化されている。
The surface potential control device shown in FIG.
A dielectric 520 is included instead of the dielectric 510 shown in FIG. The dielectric 520 is provided so as to close the detection window 16 from the inside of the second shield case 14. Then, the distance detection electrode 12 is formed on the surface of the dielectric 520, and the dielectric 52
It is integrated with 0.

【0131】本実施例に係る表面電位制御装置は、図1
6に示した表面電位制御装置と同様の構成を有するた
め、同様の作用効果を奏することができる。
The surface potential control device according to this embodiment is shown in FIG.
Since it has the same configuration as the surface potential control device shown in FIG. 6, it is possible to obtain the same operational effect.

【0132】図18は本発明に係る表面電位制御装置の
更に別の実施例を示す分解斜視図である。図19は、図
18に示した表面電位制御装置の断面図である。
FIG. 18 is an exploded perspective view showing still another embodiment of the surface potential control device according to the present invention. FIG. 19 is a sectional view of the surface potential control device shown in FIG.

【0133】図18、及び図19において、図1〜図1
5に現れた構成部分と同一の構成部分については、同一
の参照符号を付してある。図18、図19に示す表面電
位制御装置は、図1〜図15に示した構成に加えて、絶
縁基板60とねじ70と金属部材80とを含む。図18
においては、図示の都合上、第1の上蓋131を省略し
てある。
18 and 19, FIGS.
The same reference numerals are attached to the same components as those shown in FIG. The surface potential control device shown in FIGS. 18 and 19 includes an insulating substrate 60, a screw 70, and a metal member 80 in addition to the configuration shown in FIGS. FIG.
In FIG. 1, the first upper lid 131 is omitted for convenience of illustration.

【0134】絶縁基板60は、剛性の高い基板であり、
一方面にエンボス61が形成されている。第1の下蓋1
32、第2の下蓋142には、エンボス61に対応する
穴が形成されている。回路基板19には、ねじ70に対
応する穴が形成されている。
The insulating substrate 60 is a highly rigid substrate,
An emboss 61 is formed on one surface. First lower lid 1
32, a hole corresponding to the emboss 61 is formed in the second lower lid 142. A hole corresponding to the screw 70 is formed in the circuit board 19.

【0135】そして、本実施例に係る表面電位制御装置
は、第1の下蓋132、第2の下蓋142に形成された
穴とエンボス61とが対応するように、第1の下蓋13
2及び第2の下蓋142が絶縁基板60に搭載され、接
着剤等で固定されている。回路基板19は、エンボス6
1の上に搭載され、エンボス61にはめ込まれたねじ7
0で固定される。
In the surface potential control device according to this embodiment, the first lower lid 13 is formed so that the holes formed in the first lower lid 132 and the second lower lid 142 correspond to the emboss 61.
The second and second lower lids 142 are mounted on the insulating substrate 60 and fixed with an adhesive or the like. The circuit board 19 is embossed 6
Screw 7 mounted on 1 and fitted in emboss 61
It is fixed at 0.

【0136】メカニカルチョッパ216は、金属部材8
0を介して第1の下蓋132に固定され、第1の下蓋1
32と電気的に接続される。そして、第1の下蓋132
及び第2の下蓋142に、第1の上蓋131及び第2の
上蓋141が重合わされる。
The mechanical chopper 216 has a metal member 8
Fixed to the first lower lid 132 via the
It is electrically connected to 32. Then, the first lower lid 132
The first upper lid 131 and the second upper lid 141 are superposed on the second lower lid 142.

【0137】本実施例に係る表面電位制御装置は、回路
基板19がエンボス61を介して第1の下蓋132及び
第2の下蓋142に搭載されているので、回路基板19
の両面に回路を構成する電子部品を搭載し、回路パター
ンを形成することができる。
In the surface potential control device according to the present embodiment, the circuit board 19 is mounted on the first lower lid 132 and the second lower lid 142 via the emboss 61, so that the circuit board 19 is mounted.
It is possible to form a circuit pattern by mounting electronic components that form a circuit on both surfaces of.

【0138】また、本実施例に係る表面電位制御装置
は、絶縁基板60が剛性を有するため、外部から応力が
加えられた場合であっても、表面電位制御装置が撓むこ
とがない。
Further, in the surface potential control device according to this embodiment, since the insulating substrate 60 has rigidity, the surface potential control device does not bend even when external stress is applied.

【0139】[0139]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、次
のような効果を得ることができる。 (a)被測定体との距離が変動した場合であっても、被
測定体の電位を正確に検出することができる表面電位制
御装置を提供することができる。 (b)被測定体の電位を高い感度で検出できる表面電位
制御装置を提供することができる。 (c)適切なフィードバック制御を加え、被測定体の電
位を所定値に保つことができる。 (d)簡単な回路構成を持つ表面電位制御装置を提供す
ることができる。 (e)小型で、軽量な表面電位制御装置を提供すること
ができる。 (f)高耐圧部品を使用しない安価な表面電位制御装置
を提供することができる。
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained. (A) It is possible to provide a surface potential control device that can accurately detect the potential of the measured object even when the distance to the measured object changes. (B) It is possible to provide a surface potential control device that can detect the potential of a measured object with high sensitivity. (C) Appropriate feedback control can be added to maintain the potential of the measured object at a predetermined value. (D) It is possible to provide a surface potential control device having a simple circuit configuration. (E) It is possible to provide a small and lightweight surface potential control device. (F) It is possible to provide an inexpensive surface potential control device that does not use high voltage components.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る表面電位制御装置を用いた画像形
成装置の構成を概略的に示す図である。
FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of an image forming apparatus using a surface potential control device according to the present invention.

【図2】図1の部分拡大図である。FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG.

【図3】図1に示した表面電位制御装置の一部の構成を
更に具体的に示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram more specifically showing a partial configuration of the surface potential control device shown in FIG. 1.

【図4】図3に示した表面電位制御装置の一部の構成を
更に具体的に示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram more specifically showing a partial configuration of the surface potential control device shown in FIG.

【図5】図4に示した表面電位制御装置の一部の構成を
更に具体的に示す回路図である。
5 is a circuit diagram more specifically showing a partial configuration of the surface potential control device shown in FIG.

【図6】本発明に係る表面電位制御装置の動作波形を示
す図である。
FIG. 6 is a diagram showing operation waveforms of the surface potential control device according to the present invention.

【図7】本発明に係る表面電位制御装置の動作波形を示
す別の図である。
FIG. 7 is another diagram showing operation waveforms of the surface potential control device according to the present invention.

【図8】デジタル処理を示すフロチャート図である。FIG. 8 is a flowchart showing digital processing.

【図9】本発明に係る表面電位制御装置の表面電位Vs
と信号Vbとの関係を示す図である。
FIG. 9 is a surface potential Vs of the surface potential control device according to the present invention.
It is a figure which shows the relationship between V and signal Vb.

【図10】本発明に係る表面電位制御装置の表面電位V
sと電位変位信号Vaとの関係を示す図である。
FIG. 10 is a surface potential V of the surface potential control device according to the present invention.
It is a figure which shows the relationship between s and the electric potential displacement signal Va.

【図11】本発明に係る表面電位制御装置の表面電位V
sの検出結果を示す図である。
FIG. 11 is a surface potential V of the surface potential control device according to the present invention.
It is a figure which shows the detection result of s.

【図12】本発明に係る表面電位制御装置の別の実施例
を示すブロック図である。
FIG. 12 is a block diagram showing another embodiment of the surface potential control device according to the present invention.

【図13】図1に示した表面電位制御装置の更に具体的
な実施例を示す分解斜視図である。
13 is an exploded perspective view showing a more specific example of the surface potential control device shown in FIG.

【図14】図13に示した表面電位制御装置の断面図で
ある。
14 is a cross-sectional view of the surface potential control device shown in FIG.

【図15】図13に示した表面電位制御装置の一部の構
成を更に具体的に示す斜視図である。
FIG. 15 is a perspective view showing the structure of a part of the surface potential control device shown in FIG. 13 more specifically.

【図16】本発明に係る表面電位制御装置の更に別の実
施例を示す部分断面拡大図である。
FIG. 16 is a partial cross-sectional enlarged view showing still another embodiment of the surface potential control device according to the present invention.

【図17】本発明に係る表面電位制御装置の更に別の実
施例を示す部分断面拡大図である。
FIG. 17 is an enlarged partial sectional view showing still another embodiment of the surface potential control device according to the present invention.

【図18】本発明に係る表面電位制御装置の更に別の実
施例を示す分解斜視図である。
FIG. 18 is an exploded perspective view showing still another embodiment of the surface potential control device according to the present invention.

【図19】図18に示した表面電位制御装置の断面図で
ある。
FIG. 19 is a cross-sectional view of the surface potential control device shown in FIG.

【符号の説明】 10 表面電位制御装置 1 表面電位検出センサ Th1 温度検出センサ 20 信号処理部 11 電位検知電極 12 距離検知電極 13 第1のシールドケース 14 第2のシールドケース 400 絶縁体 40 被測定体 s1 電位距離信号 s2 距離信号[Explanation of symbols] 10 Surface potential control device 1 Surface potential detection sensor Th1 temperature detection sensor 20 Signal processing unit 11 Potential detection electrode 12 Distance detection electrode 13 First shield case 14 Second shield case 400 insulator 40 Object to be measured s1 potential distance signal s2 distance signal

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 帯電装置と、表面電位検出センサと、信
号処理部とを含む表面電位制御装置であって、 前記帯電装置は、入力された制御信号に対応する電気量
を被測定体に与える装置であり、 前記表面電位検出センサは、電位検知電極と、距離検知
電極とを含み、 前記電位検知電極は、前記被測定体に容量結合する電極
であり、前記被測定体との距離に対応する距離成分と、
前記被測定体の電位に対応する電位成分とを含む電位距
離信号を出力し、 前記距離検知電極は、前記被測定体に容量結合する電極
であり、前記被測定体との距離に対応する距離信号を出
力し、 前記信号処理部は、 前記電位距離信号と前記距離信号とが入力され、前記距
離信号を用いて、前記電位距離信号から前記距離成分を
除去し、前記被測定体の電位に対応する電位信号を生成
し、 前記電位信号に対応する制御信号を前記帯電装置に入力
する表面電位制御装置。
1. A surface potential control device including a charging device, a surface potential detection sensor, and a signal processing unit, wherein the charging device applies a quantity of electricity corresponding to an input control signal to an object to be measured. A device, wherein the surface potential detection sensor includes a potential detection electrode and a distance detection electrode, the potential detection electrode is an electrode capacitively coupled to the object to be measured, and corresponds to a distance to the object to be measured. Distance component to
A potential distance signal including a potential component corresponding to the potential of the measured object is output, and the distance detection electrode is an electrode capacitively coupled to the measured object, and a distance corresponding to the distance to the measured object. Outputs a signal, the signal processing unit, the potential distance signal and the distance signal is input, using the distance signal, removes the distance component from the potential distance signal, to the potential of the measured object. A surface potential control device that generates a corresponding potential signal and inputs a control signal corresponding to the potential signal to the charging device.
【請求項2】 請求項1に記載された表面電位制御装置
であって、 前記帯電装置は、帯電器と、高圧発生部とを含み、 前記高圧発生部は、前記制御信号に応じた高電圧を出力
し、 前記帯電器は、前記高電圧が入力され、前記高電圧に対
応した電気量を被測定体に与える表面電位制御装置。
2. The surface potential control device according to claim 1, wherein the charging device includes a charger and a high voltage generator, and the high voltage generator has a high voltage according to the control signal. The high voltage is input to the charger, and the surface potential control device applies an amount of electricity corresponding to the high voltage to the object to be measured.
【請求項3】 請求項1又は2に記載された表面電位制
御装置であって、 前記信号処理部は、デジタル処理部を含み、 前記デジタル処理部は、入力された信号をデジタル処理
する表面電位制御装置。
3. The surface potential control device according to claim 1, wherein the signal processing unit includes a digital processing unit, and the digital processing unit digitally processes an input signal. Control device.
【請求項4】 請求項3に記載された表面電位制御装置
であって、 前記信号処理部は、更に、アナログ処理部を含み、 前記アナログ処理部は、電位検出部と、距離検出部とを
含み、 前記電位検出部は、前記電位距離信号をアナログ処理し
て出力し、 前記距離検出部は、前記距離信号をアナログ処理して出
力し、 前記デジタル処理部は、 前記距離検出部から出力された信号を基準電圧信号で除
算して、基準位置からの変位に対応する変位信号を生成
し、 前記電位検出部から出力された信号を前記変位信号で除
算して、前記電位信号を生成する表面電位制御装置。
4. The surface potential control device according to claim 3, wherein the signal processing unit further includes an analog processing unit, and the analog processing unit includes a potential detection unit and a distance detection unit. Including, the potential detection unit performs analog processing of the potential distance signal and outputs, the distance detection unit performs analog processing of the distance signal and outputs, and the digital processing unit outputs from the distance detection unit. The signal that is generated by dividing the signal obtained by the reference voltage signal to generate a displacement signal corresponding to the displacement from the reference position, and the signal output from the potential detection unit is divided by the displacement signal to generate the potential signal. Electric potential control device.
【請求項5】 請求項4に記載された表面電位制御装置
であって、 前記電位検出部は、前記被測定体の電位に対応する成分
と、前記変位信号に比例する成分とが乗算された電位変
位信号を出力し、 前記距離検出部は、信号発生器と、非反転増幅回路と、
第2の増幅器と、第2の整流平滑回路と、減算回路と、
第2のレベルシフト回路とを含み、 前記信号発生器は、一定の周波数の信号を出力し、 前記非反転増幅回路は、前記信号発生器から入力された
信号を前記距離信号に基づく増幅率で増幅して出力し、 前記第2の増幅器は、前記非反転増幅回路から入力され
た信号を交流増幅して出力し、 前記第2の整流平滑回路は、前記第2の増幅器から入力
された信号を整流平滑して出力し、 前記減算回路は、前記第2の整流平滑回路から入力され
た信号から前記信号発生器から入力された信号を減算し
て出力し、 前記第2のレベルシフト回路は、前記減算回路から入力
された信号のレベルを調整して出力し、 前記デジタル処理部は、前記第2のレベルシフト回路か
ら入力された信号を基準電圧信号で除算して、前記変位
信号を生成する表面電位制御装置。
5. The surface potential control device according to claim 4, wherein the potential detection unit multiplies a component corresponding to the potential of the measured object by a component proportional to the displacement signal. Outputting a potential displacement signal, the distance detection unit, a signal generator, a non-inverting amplifier circuit,
A second amplifier, a second rectifying and smoothing circuit, a subtracting circuit,
A second level shift circuit, the signal generator outputs a signal having a constant frequency, and the non-inverting amplifier circuit converts the signal input from the signal generator with an amplification factor based on the distance signal. Amplify and output, the second amplifier AC-amplifies and outputs the signal input from the non-inverting amplifier circuit, and the second rectifying and smoothing circuit outputs the signal input from the second amplifier. And subtracting the signal input from the signal generator from the signal input from the second rectifying and smoothing circuit, and outputting the subtraction circuit. Adjusting the level of the signal input from the subtraction circuit and outputting the adjusted signal, the digital processing unit dividing the signal input from the second level shift circuit by a reference voltage signal to generate the displacement signal. Surface potential control device Place
【請求項6】 請求項5に記載された表面電位制御装置
であって、 前記電位検出部は、インピーダンス変換回路と、第1の
増幅器と、第1の整流平滑回路と、第1のレベルシフト
回路と、変調信号発生回路と、メカニカルチョッパとを
含み、 前記変調信号発生回路は、一定の周波数の信号を出力
し、 前記メカニカルチョッパは、前記変調信号発生回路から
入力された信号の周波数で、前記被測定体と前記電位検
知電極との間の静電容量を変化させ、 前記インピーダンス変換回路は、前記電位距離信号を電
圧信号に変換して出力し、 前記第1の増幅器は、前記インピーダンス変換回路から
入力された信号をAC増幅して出力し、 前記第1の整流平滑回路は、前記第1の増幅器から入力
されたAC信号をDC信号に変換して出力し、 前記第1のレベルシフト回路は、前記第1の整流平滑回
路から入力された信号のDCレベルを調整して、前記電
位変位信号を出力する表面電位制御装置。
6. The surface potential control device according to claim 5, wherein the potential detection unit includes an impedance conversion circuit, a first amplifier, a first rectifying / smoothing circuit, and a first level shift circuit. A circuit, a modulation signal generation circuit, and a mechanical chopper, the modulation signal generation circuit outputs a signal of a constant frequency, the mechanical chopper, at the frequency of the signal input from the modulation signal generation circuit, The capacitance between the device under test and the potential detection electrode is changed, the impedance conversion circuit converts the potential distance signal into a voltage signal and outputs the voltage signal, and the first amplifier converts the impedance conversion signal. A signal input from the circuit is AC-amplified and output, and the first rectifying / smoothing circuit converts the AC signal input from the first amplifier into a DC signal and outputs the DC signal. The level shift circuit, the first by adjusting the DC level of the input signal from the rectifying and smoothing circuit, the surface potential control device for outputting a potential displacement signal.
【請求項7】 請求項5に記載された表面電位制御装置
であって、 前記電位検出部は、インピーダンス変換回路と、第1の
増幅器と、第1の整流平滑回路と、第1のレベルシフト
回路と、変調信号発生回路と、シールドケースと、静止
電極と、インピーダンス発生器とを含み、 前記シールドケースは、検知窓を含み、前記電位検知電
極と、前記インピーダンス変換回路と、前記第1の増幅
器と、前記第1の整流平滑回路と、前記第1のレベルシ
フト回路と、前記変調信号発生回路と、前記インピーダ
ンス発生器と前記静止電極とを覆っており、 前記検知窓は、前記静止電極と前記被測定体との間に設
けられ、 前記静止電極は、前記被測定体と前記電位検知電極との
間に配置され、 前記変調信号発生回路は、一定の周波数の信号を出力
し、 前記インピーダンス発生器は、前記変調信号発生回路か
ら入力された信号の周波数で、前記静止電極のインピー
ダンスを変化させ、 前記インピーダンス変換回路は、前記電位距離信号を電
圧信号に変換して出力し、 前記第1の増幅器は、前記インピーダンス変換回路から
入力された信号をAC増幅して出力し、 前記第1の整流平滑回路は、前記第1の増幅器から入力
されたAC信号をDC信号に変換して出力し、 前記第1のレベルシフト回路は、前記第1の整流平滑回
路から入力された信号のDCレベルを調整して、前記電
位変位信号を出力する表面電位制御装置。
7. The surface potential control device according to claim 5, wherein the potential detection unit includes an impedance conversion circuit, a first amplifier, a first rectifying / smoothing circuit, and a first level shift circuit. A circuit, a modulation signal generation circuit, a shield case, a stationary electrode, and an impedance generator, the shield case includes a detection window, the potential detection electrode, the impedance conversion circuit, and the first An amplifier, the first rectifying / smoothing circuit, the first level shift circuit, the modulation signal generating circuit, the impedance generator and the stationary electrode are covered, and the detection window is the stationary electrode. And the measurement object, the stationary electrode is disposed between the measurement object and the potential detection electrode, the modulation signal generation circuit outputs a signal of a constant frequency, The impedance generator changes the impedance of the stationary electrode at the frequency of the signal input from the modulation signal generation circuit, the impedance conversion circuit converts the potential distance signal into a voltage signal and outputs the voltage signal, The first amplifier AC-amplifies and outputs the signal input from the impedance conversion circuit, and the first rectifying / smoothing circuit converts the AC signal input from the first amplifier into a DC signal. The surface potential control device that outputs the potential displacement signal, wherein the first level shift circuit adjusts the DC level of the signal input from the first rectifying and smoothing circuit and outputs the potential displacement signal.
【請求項8】 請求項1乃至7の何れかに記載された表
面電位制御装置であって、 前記電位検知電極と前記被測定体との距離、及び、前記
距離検知電極と前記被測定体との距離が同一である表面
電位制御装置。
8. The surface potential control device according to claim 1, wherein the distance between the potential detection electrode and the object to be measured, and the distance detection electrode and the object to be measured. The surface potential control device having the same distance.
【請求項9】 表面電位制御装置と、被測定体を含む画
像形成装置であって、 前記表面電位制御装置は、請求項1乃至8の何れかに記
載されたものでなり、 前記被測定体は、感光体ドラムである画像形成装置。
9. An image forming apparatus including a surface potential control device and an object to be measured, wherein the surface potential control device is the device described in any one of claims 1 to 8. Is an image forming apparatus that is a photosensitive drum.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006138931A (en) * 2004-11-10 2006-06-01 Ricoh Co Ltd Surface potential reading method for photoreceptor and photoreceptor characteristic evaluation equipment
JP2010156682A (en) * 2008-12-04 2010-07-15 Kinki Univ Potential measuring instrument for live object and measurement method using the same
JP2010262316A (en) * 2010-08-23 2010-11-18 Ricoh Co Ltd Image forming apparatus
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