JPH0616059B2 - 表面電位計 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は表面電位計に係り、さらに詳しくは複写機等の
感光体表面等被測定体の電位を測定する表面電位計に関
するものである。

従来技術 一般に電子写真機などに使用される光導電物質を使用し
た感光体は、経時変化等による感度シフトが生じ易い。
そこでこの感度シフトを補償するために感光体表面電位
を制御する手段を付加して表面電位を常時一定範囲内に
制定しておく方法が知られている。

このためには感光体表面の電位を測定する表面電位計が
用いられている。

表面電位計としては、被測定体とそれに対向して配置さ
れた電位測定電極との間に生じる電界を断続的に遮蔽す
ることにより、被測定体表面と測定電極の差電圧に比例
した振幅を持つ交流信号を測定電極に誘起させ、これに
より表面電位を知る構造のものが提案されている。

このような表面電位計は、電位測定電極回路及び測定電
極と被測定体との間を断続的に遮蔽するチョップ手段か
ら構成されており、両者は外部電界、ノイズを防止する
ための金属製のシールドによって覆われている。

この金属製のシールドには、感光体の被測定部に対して
対向して配置された電位測定用の測定窓が形成されてお
り、この測定窓を通して感光体の電位が測定される。

チョップ手段としては直流モータを使用するものも提案
されているが、小型で、簡単に作成できるという面から
圧電素子を使用したものが提案されている。

このような圧電素子を用いた構造の表面電位計において
は、外部電界及びノイズは前述したシールドにより抑制
できるが、被測定体の表面電位に対応して測定電極から
得られた電位新は非常に微小なため、圧電素子を駆動す
る信号が電位信号に重畳してしまうという欠点があっ
た。

また、前述したチョップ手段は取付け用の基板とは独立
に作成され、組立て時において基板に対しねじなどによ
り固定した後、リード線部分を半田付けするため、その
作業は極めて面倒で煩雑であるなどの欠点があった。

目 的 本発明は以上のような従来の欠点を除去するために成さ
れたもので、チョップ手段の駆動信号の影響を受けるこ
となく、正確に被測定体の電位を測定することが可能な
表面電位計を提供することを目的としている。

さらに本発明は組立て工程を簡略化できる表面電位計を
提供することを目的としている。

実施例 以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細を説明
する。

第１図〜第４図は本発明の一実施例を説明するもので、
各図中符号１で示すものは外部シールド筺体で、プリン
ト基板４に対してねじ１ａによって固定されている。

この外部シールド筺体１の内側には内部シールド筺体２
が配置されており、この内側に測定電極３が配置されて
いる。

一方、符号５で示すものは全体としてＵ字型の音叉の形
状をしたチョップ手段を構成する振動子で、この振動子
５の折曲部側の上下には圧電素子６，６が固定されてい
る。

この振動子５は符号７で示す取付基板側に固定されてい
る。

振動子５の自由端側は、第２図及び第３図に拡大して示
すように垂直な平面内に含まれる平面部５ａが形成され
ており、この平板部５ａが測定電極３の前面側に対して
平行な状態で配置される。

振動子５の基端側にはピン５ｂが突設されている。

このピン５ｂは、第３図に示すように取付基板７側に嵌
合された後、第２図に示すように下方に向って折り曲げ
られ、取付基板７の下端から下方に突出している。

また、取付基板７にはリードピン８，９が埋め込まれて
おり、前記ピン５ｂと同様に下方に向って折り曲げられ
ている。このリードピン８，９と圧電素子６，６との間
がそれぞれリード線で接続される。そしてリードピン
８，９はプンリト基板４のパターン側に接続される。

また、外部シールド筺体１もねじ１ａによってプリント
基板４のアースパターン側に接触した状態で取付けられ
る。さらに、外部シールド筺体１の被測定側と対応した
位置には窓１ｂが形成されている。

なお、第４図に符号１０で示すものはＦＥＴ（電界効果
型トランジスタ）で、増幅回路の一部を構成している。

以上のような構造のものと電位測定を行なうには、圧電
素子６，６に第２図において上下方向に電圧を印加する
と、圧電素子６は面方向の歪みを発生する。

この歪みにより振動子５の二又状の各辺は第２図におい
て上下方向の振動を生じる。

振動子５自体は前述したようにアースされており、測定
電極３の直前において第４図に矢印で示すように振動子
が振動すると、窓１ｂを通して測定電極３に加わる電界
の総面積が変動し、振動子５の振動周波数と同じ周波数
で、図示していない被測定体と測定電極３との間の電位
差に比例した振幅を持つ交流信号が測定電極３側に誘起
される。

本実施例は以上のように構成されているため、窓１ｂを
通って電界が外部シールド筺体内に入り、測定電極に到
達するが、外部シールオ筺体１はプリント基板４のアー
スパターンと接触しているため、外部シールド筺体１内
の他の部分に影響を及ぼすことがない。

さらに、内部シールド筺体２が測定電極３及びＦＥＴ１
０を含めた回路側を覆っているため、測定電極３に誘起
された交流電位信号が微小過ぎても、圧電素子駆動信号
の電位信号への重畳は抑制できる。

また、振動子５は取付基板７に取付けられており、取付
基板７側からはピン５ｂ、リードピン８，９が突出して
いるため、これらのピンを利用してプリント基板４側へ
取付基板７を取付け、他の回路部品であるトラジスタや
抵抗等もプリント基板４側に搭載し、さらに、リードピ
ン８，９と圧電素子６との間のリード線を張架した状態
で半田槽に通せば、１回の作業で、各部のプリント基板
への機械的な固定と、プリントパターンへの接続及びリ
ード線の半田付け作業が終了する。

このようにして圧電素子の駆動信号が測定信号と重畳せ
ず、組立て作業が極めて容易な表面電位計を得ることが
できる。

ところで、取付基板７を第３図に符号Ａ−Ａで示す線上
で２つの分割して７ａ，７ｂの各部に分け、ピン５ｂや
リードピン８，９を基板の７ａの部分に取付けて折り曲
げた後、取付基ばの７ｂの部分を７ａ側に接着するよう
にすれば、それぞれのピンの取付け作業はさらに簡略化
できる。

ところで、上述した実施例にあっては１個の表面電位計
のみが取付けられるプリント基板１枚ずつを用いた例を
示したが、プリント基板を複数個の表面電位計に相当す
る分だけ連続させて設け、このプリント基板上に複数組
分の表面電位計の部品を搭載し、半田付けを終了後、プ
リント基板を個々に切断して分割してもよい。このよう
な構成を採用すれば、組立て工程はさらに簡略化され
る。

上述したような構造のプリント基板は切断を容易にする
ため切断部を予めミシン目やＶ字状の溝を形成しておく
とよい。

効 果 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、チョ
ップ手段の駆動信号から測定電極及び増幅回路を遮蔽し
ているため、外乱に敏感な測定電極及び回路部分をチョ
ップ手段の駆動信号の影響外におくことができ、駆動信
号の電位測定信号への重畳を防止することができる。

また、測定電極，チョップ手段，増幅手段及び第２のシ
ールド部材を同一基板上に構成したことにより、半田付
けの必要な部品はプリント基板の所定位置に搭載した状
態で半田槽を通すまけで半田付けすることができ、表面
電位計の組立工程を著しく簡略化できる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を説明するもので、第１図は一部
縦断面正面図、第２図はチョップ手段の正面図、第３図
はチョップ手段の平面図、第４図は平面的に見た概略構
成図である。 １……外部シールド筺体 ２……内部シールオ筺体 ３……測定電極、４……プリント基板 ５……振動子、６……圧電素子 ７……取付基板、８，９……リードピン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 一義 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 吉原 邦男 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 松井 俊明 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭55−144557（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−96254（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被測定体からの電気力線を受ける測定電極
   と、 前記被測定体と前記測定電極の間で前記電気力線を周期
   的に遮蔽するチョップ手段と、 前記測定電極に誘起された信号を増幅する増幅手段と、 前記測定電極に対向した開口部を有し、外部の電界から
   前記測定電極をシールドするための第１のシールド部材
   と、 前記第１のシールド部材の内側に設けられ、前記測定電
   極及び前記増幅手段を前記チョップ手段の駆動信号から
   のシールドする第２のシールド部材と、 を有し、 前記測定電極，前記チョップ手段，前記増幅手段及び前
   記第２のシールド部材を同一基板上に構成したことを特
   徴とする表面電位計。