JPH0460230B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0460230B2 JPH0460230B2 JP59119772A JP11977284A JPH0460230B2 JP H0460230 B2 JPH0460230 B2 JP H0460230B2 JP 59119772 A JP59119772 A JP 59119772A JP 11977284 A JP11977284 A JP 11977284A JP H0460230 B2 JPH0460230 B2 JP H0460230B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tuning fork
- voltage
- surface potential
- resistor
- electrode
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
被測定物の表面電位を非接触で検知する装置で
例えば複写機に用いられる感光体などの表面電位
を検知する装置に関するものである。
例えば複写機に用いられる感光体などの表面電位
を検知する装置に関するものである。
従来技術
音叉を使用した振動容量型表面電位センサーは
被測定物と出力たる電極との間に音叉を配置し、
その振動を介して静電容量の変化を電圧波形とし
て取り出し、被測定物の表面電位を検知するもの
である。
被測定物と出力たる電極との間に音叉を配置し、
その振動を介して静電容量の変化を電圧波形とし
て取り出し、被測定物の表面電位を検知するもの
である。
その原理図を第１図に示し説明する。０１は被
測定物でその表面電位V0を検出する。０２は電
極であり、被測定物０１との間に静電容量C1が
形成され、大地との間に静電容量C2が形成され
る。
測定物でその表面電位V0を検出する。０２は電
極であり、被測定物０１との間に静電容量C1が
形成され、大地との間に静電容量C2が形成され
る。
０３は接地された状態にある音叉であり、被測
定物０１と電極０２との間に配置され、振動する
ことにより電極０２と被測定物０１との間の静電
容量C1が変化し電極０２に波形の電圧が生じる。
定物０１と電極０２との間に配置され、振動する
ことにより電極０２と被測定物０１との間の静電
容量C1が変化し電極０２に波形の電圧が生じる。
０４はケーシングであり、電極０２が被測定物
０１に対向する位置に穴が開いている。
０１に対向する位置に穴が開いている。
いま音叉振動がない状態で静電容量C1とC2と
によつて分圧される電圧をそれぞれV1およびV2
とすると、誘起される電荷量は等しいので C1V1＝C2V2 ……(1) の式が成り立つ。
によつて分圧される電圧をそれぞれV1およびV2
とすると、誘起される電荷量は等しいので C1V1＝C2V2 ……(1) の式が成り立つ。
またV0＝V1＋V2であるので(1)式との間でV1を
消去し、整理すると、 V2＝C1／C1＋C2V0 ……(2) となり、このV2がすなわち電極０２の電圧を示
す。
消去し、整理すると、 V2＝C1／C1＋C2V0 ……(2) となり、このV2がすなわち電極０２の電圧を示
す。
音叉による振動があると静電容量C1が微小に
変化し、電極０２の電圧に波形が生じる。
変化し、電極０２の電圧に波形が生じる。
この電圧波形を増幅して測定することで表面電
位V0を検出する。
位V0を検出する。
しかるに電極０２の電圧波形の振幅はほぼ音叉
の振幅に比例するので音叉の振幅が固定されてい
ないと正確な表面電位V0を検出できない。
の振幅に比例するので音叉の振幅が固定されてい
ないと正確な表面電位V0を検出できない。
音叉の振幅は同音叉を駆動する駆動電圧によつ
て決定されるので安定した駆動電圧が音叉に供給
されないと、音叉の振幅に乱れを生じ、出力電圧
にも影響することになる。
て決定されるので安定した駆動電圧が音叉に供給
されないと、音叉の振幅に乱れを生じ、出力電圧
にも影響することになる。
従来は、音叉の振幅に考慮を払い、駆動電圧を
安定化させようとする試みはなされていなかつた
ので、正確な表面電位を検出するのに問題があつ
た。
安定化させようとする試みはなされていなかつた
ので、正確な表面電位を検出するのに問題があつ
た。
発明が解決しようとする問題点
本発明はこのような欠点を解消し、その解決し
ようとする問題点は音叉の振幅を一定にするため
その駆動電圧を安定化させる処にある。
ようとする問題点は音叉の振幅を一定にするため
その駆動電圧を安定化させる処にある。
問題点を解決するための手段および作用
音叉を利用した振動容量型表面電位センサーに
おいて、該音叉の振動を電気信号に変換しその信
号を該音叉に帰還して該音叉を振動させる音叉駆
動回路中に駆動電圧の出力振幅を一定に安定化さ
せる安定化手段を備えた表面電位センサーであ
る。
おいて、該音叉の振動を電気信号に変換しその信
号を該音叉に帰還して該音叉を振動させる音叉駆
動回路中に駆動電圧の出力振幅を一定に安定化さ
せる安定化手段を備えた表面電位センサーであ
る。
実施例
以下第２図ないし第５図に図示した本発明の一
実施例について説明する。
実施例について説明する。
本実施例は複写機の感光体の表面電位を検知す
るために用いられるものである。
るために用いられるものである。
感光体の表面は光導電材料が真空蒸着されて薄
膜を形成しており、暗所で電荷を表面に保持す
る。
膜を形成しており、暗所で電荷を表面に保持す
る。
この電荷により形成された表面電位によつてト
ナーの付着の程度が決まり、最終的に複写画像に
影響してくるので、最良の画像を得るためにはそ
の表面電位を検知して制御を行う必要があり、そ
のため、表面電位センサーが用いられる。
ナーの付着の程度が決まり、最終的に複写画像に
影響してくるので、最良の画像を得るためにはそ
の表面電位を検知して制御を行う必要があり、そ
のため、表面電位センサーが用いられる。
第２図は表面電位センサーの外観図である。
１はケーシングで、その頂面の一部に感光体の
表面電位を検知する部分である穴２がある。
表面電位を検知する部分である穴２がある。
ケーシング１の内部は音叉および電極等が入つ
ており、電極は前記穴２の開口部に位置して備え
られている。
ており、電極は前記穴２の開口部に位置して備え
られている。
第３図および第４図は本実施例の回路を示す図
であり、第３図が音叉駆動回路、第４図が表面電
位検知回路である。
であり、第３図が音叉駆動回路、第４図が表面電
位検知回路である。
第３図において、３が音叉であり、音叉の両片
側面に接されたセラミツクの圧電素子４の動きに
よつて一定の固有振動数で振動する。
側面に接されたセラミツクの圧電素子４の動きに
よつて一定の固有振動数で振動する。
一方の圧電素子には抵抗５とコンデンサ６から
なるローパスフイルタが接続され、さらに抵抗７
を介してオペアンプ８の反転入力端子に接続され
ており、同オペアンプ８の出力は前記音叉３の他
方の圧電素子に帰還されるようになつている。
なるローパスフイルタが接続され、さらに抵抗７
を介してオペアンプ８の反転入力端子に接続され
ており、同オペアンプ８の出力は前記音叉３の他
方の圧電素子に帰還されるようになつている。
またオペアンプ８の出力は抵抗９および対向す
るツエナーダイオード１０，１１の並列回路を介
して負帰還され、増幅回路を構成している。
るツエナーダイオード１０，１１の並列回路を介
して負帰還され、増幅回路を構成している。
同増幅回路からの出力を音叉、フイルタを介し
て帰還させることにより音叉３は固有振動数で共
振する。
て帰還させることにより音叉３は固有振動数で共
振する。
ここで増幅回路において従来は帰還抵抗９に並
列に挿入したツエナーダイオード１０，１１がな
かつた。
列に挿入したツエナーダイオード１０，１１がな
かつた。
該ツエナーダイオード１０，１１はオペアンプ
８の出力電圧の振幅を一定にするリミツタであ
り、第５図にオペアンプ８の出力電圧の波形を示
し、説明する。
８の出力電圧の振幅を一定にするリミツタであ
り、第５図にオペアンプ８の出力電圧の波形を示
し、説明する。
同図において、実線がリミツタを挿入した場合
の電圧波形であり、破線はリミツタを用いない従
来の波形を示す。
の電圧波形であり、破線はリミツタを用いない従
来の波形を示す。
同電圧波形はリミツタを用いない時には電源か
らオペアンプ８に供給される電圧Vccの振幅を示
していたので電源からの供給電圧が変化するとそ
のままオペアンプの出力電圧の振幅の変化として
現われ、さらに前記したように音叉３の振幅の変
化となつた。
らオペアンプ８に供給される電圧Vccの振幅を示
していたので電源からの供給電圧が変化するとそ
のままオペアンプの出力電圧の振幅の変化として
現われ、さらに前記したように音叉３の振幅の変
化となつた。
しかしリミツタを用いた場合は、電源電圧が変
化したとしても、ツエナーダイオードが有する一
定のツエナー電圧Vz内に出力電圧が限定される
のでその振幅は安定化する。
化したとしても、ツエナーダイオードが有する一
定のツエナー電圧Vz内に出力電圧が限定される
のでその振幅は安定化する。
したがつて音叉３の振動も電源電圧の変化に関
係なく常に一定の振幅を示すようになる。
係なく常に一定の振幅を示すようになる。
次に表面電位検知回について第４図に基づいて
説明する。
説明する。
１２が電極であり、同電極の高抵抗１３に現わ
れる電圧（前記V2）が入力インピーダンスの大
きい電界効果トランジスタFET１４のゲーに入
力される。
れる電圧（前記V2）が入力インピーダンスの大
きい電界効果トランジスタFET１４のゲーに入
力される。
FET１４のドレイン端子は抵抗１５を介して
電源に接続され、ソース端子は抵抗１６を介して
接地されるとともにコンデンサ１７および接地さ
れた抵抗１８を介してオペアンプ１９の非反転入
力端子に接続されている。
電源に接続され、ソース端子は抵抗１６を介して
接地されるとともにコンデンサ１７および接地さ
れた抵抗１８を介してオペアンプ１９の非反転入
力端子に接続されている。
オペアンプ１９の反転入力端子は同オペアンプ
１９の出力端子と帰還抵抗２０および可変抵抗２
１を介して接続されるとともに、コンデンサ２
２、抵抗２３を介して接地された増幅回路を構成
している。
１９の出力端子と帰還抵抗２０および可変抵抗２
１を介して接続されるとともに、コンデンサ２
２、抵抗２３を介して接地された増幅回路を構成
している。
オペアンプ１９の出力コンデンサ２４を介して
整流平滑回路２５に入力され、直流電圧として出
力される。
整流平滑回路２５に入力され、直流電圧として出
力される。
以上のような回路構成のもとで、電極１２に現
われる電圧は音叉による振動により電圧波形を示
し、それを高入力インピーダンスであるFET１
４で受けて増幅し、さらにFET１４の出力電圧
をコンデンサ１７を介して次段の増幅回路で増幅
し、そして次の整流平滑回路により直流電圧に変
換して出力する。
われる電圧は音叉による振動により電圧波形を示
し、それを高入力インピーダンスであるFET１
４で受けて増幅し、さらにFET１４の出力電圧
をコンデンサ１７を介して次段の増幅回路で増幅
し、そして次の整流平滑回路により直流電圧に変
換して出力する。
したがつて被測定物の表面電位V0は前記(2)式
に示す関係および音叉による振動により電極１２
に電圧波形として現われ、さらに増幅、整流およ
び平滑されて直流電圧として出力され、検出され
ることになる。
に示す関係および音叉による振動により電極１２
に電圧波形として現われ、さらに増幅、整流およ
び平滑されて直流電圧として出力され、検出され
ることになる。
音叉の駆動回路に駆動電圧安定化のためのリミ
ツタを挿入したことから音叉の振幅が電源電圧の
変動に影響されずに安定化するので電極０２に現
われる電圧波形も電源電圧に関係なく安定化し、
正確な表面電位を検出することができる。
ツタを挿入したことから音叉の振幅が電源電圧の
変動に影響されずに安定化するので電極０２に現
われる電圧波形も電源電圧に関係なく安定化し、
正確な表面電位を検出することができる。
挿入したりリミツタには２個のツエナーダイオ
ードを用い、簡単で、かつコストもかかわらない
で済むものである。
ードを用い、簡単で、かつコストもかかわらない
で済むものである。
なお音叉を振動させるのに電圧素子を用いたが
電磁コイルを使用するものでもよい。
電磁コイルを使用するものでもよい。
発明の効果
このように本発明は、音叉を駆動する回路中に
安定化手段を設ける簡単な構成で、音叉の駆動電
圧を一定に安定化して電源電圧の変動に対してそ
の影を受けずに正確に表面電位を検出することが
できる。
安定化手段を設ける簡単な構成で、音叉の駆動電
圧を一定に安定化して電源電圧の変動に対してそ
の影を受けずに正確に表面電位を検出することが
できる。
第１図は表面電位センサーの原理を説明するた
めの原理図、第２図は本発明に係る実施例の表面
電位センサーの外観図、第３図および第４図は実
施例の回路を示す図、第５図は音叉駆動電圧の出
力波形を示す図である。 ０１……被測定物、０２……電極、０３……音
叉、０４……ケーシング、１……ケーシング、２
……穴、３……音叉、４……圧電素子、５……抵
抗、６……コンデンサ、７……抵抗、８……オペ
アンプ、９……抵抗、１０，１１……ツエナーダ
イオード、１２……電極、１３……抵抗、１４…
…FET、１５，１６……抵抗、１７……コンデ
ンサ、１８……抵抗、１９……オペアンプ、２０
……抵抗、２１……可変抵抗、２２……コンデン
サ、２３……抵抗、２４……コンデンサ、２５…
…整流平滑回路。
めの原理図、第２図は本発明に係る実施例の表面
電位センサーの外観図、第３図および第４図は実
施例の回路を示す図、第５図は音叉駆動電圧の出
力波形を示す図である。 ０１……被測定物、０２……電極、０３……音
叉、０４……ケーシング、１……ケーシング、２
……穴、３……音叉、４……圧電素子、５……抵
抗、６……コンデンサ、７……抵抗、８……オペ
アンプ、９……抵抗、１０，１１……ツエナーダ
イオード、１２……電極、１３……抵抗、１４…
…FET、１５，１６……抵抗、１７……コンデ
ンサ、１８……抵抗、１９……オペアンプ、２０
……抵抗、２１……可変抵抗、２２……コンデン
サ、２３……抵抗、２４……コンデンサ、２５…
…整流平滑回路。
Claims (1)
- １ 音叉を利用した振動容量型表面電位センサー
において、該音叉の振動を電気信号に変換しその
信号を該音叉に帰還して該音叉を振動させる音叉
駆動回路中に駆動電圧の出力振幅を一定に安定化
させる安定化手段を備えたことを特徴とする表面
電位センサー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11977284A JPS60263868A (ja) | 1984-06-13 | 1984-06-13 | 表面電位センサ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11977284A JPS60263868A (ja) | 1984-06-13 | 1984-06-13 | 表面電位センサ− |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60263868A JPS60263868A (ja) | 1985-12-27 |
| JPH0460230B2 true JPH0460230B2 (ja) | 1992-09-25 |
Family
ID=14769823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11977284A Granted JPS60263868A (ja) | 1984-06-13 | 1984-06-13 | 表面電位センサ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60263868A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5915864A (ja) * | 1982-07-16 | 1984-01-26 | Murata Mfg Co Ltd | 表面電位検出装置 |
-
1984
- 1984-06-13 JP JP11977284A patent/JPS60263868A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60263868A (ja) | 1985-12-27 |
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