JPH08122383A - 表面電位センサ - Google Patents
表面電位センサInfo
- Publication number
- JPH08122383A JPH08122383A JP6263361A JP26336194A JPH08122383A JP H08122383 A JPH08122383 A JP H08122383A JP 6263361 A JP6263361 A JP 6263361A JP 26336194 A JP26336194 A JP 26336194A JP H08122383 A JPH08122383 A JP H08122383A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- surface potential
- light
- potential sensor
- electro
- probe light
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- Pending
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- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】プローブ光として用いられる光の波長制約を除
いても、表面電位センサに照射されたプローブ光の一部
が感光体等の帯電体上に透過するのを防止して高感度な
表面電位の測定が可能な表面電位センサを得ること。 【構成】電気光学効果を有する材料の電界による屈折率
の変化を光によって検知することにより上記材料に作用
している表面電位を測定する表面電位センサ１におい
て、電気光学効果を検知するためのプロ−ブ光が測定対
象物２に照射されないようにするための光吸収膜１４
を、上記表面電位センサ１０の測定対象物２に近接対向
させる所定の面上に形成したことを特徴としている。こ
れにより、測定対象物２へのプローブ光の透過が完全に
遮断されることにより測定対象物２の表面電位の分布の
破壊が防止されて高感度な表面電位の測定が可能にな
る。
いても、表面電位センサに照射されたプローブ光の一部
が感光体等の帯電体上に透過するのを防止して高感度な
表面電位の測定が可能な表面電位センサを得ること。 【構成】電気光学効果を有する材料の電界による屈折率
の変化を光によって検知することにより上記材料に作用
している表面電位を測定する表面電位センサ１におい
て、電気光学効果を検知するためのプロ−ブ光が測定対
象物２に照射されないようにするための光吸収膜１４
を、上記表面電位センサ１０の測定対象物２に近接対向
させる所定の面上に形成したことを特徴としている。こ
れにより、測定対象物２へのプローブ光の透過が完全に
遮断されることにより測定対象物２の表面電位の分布の
破壊が防止されて高感度な表面電位の測定が可能にな
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、表面電位センサに関
し、特に、電子写真方式に用いられる感光体等の帯電体
の表面電位を測定するための表面電位センサに関する。
し、特に、電子写真方式に用いられる感光体等の帯電体
の表面電位を測定するための表面電位センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、画像形成方式の一つである電子
写真方式では、光導電性層を一様帯電し、露光あるいは
光書き込みによって光導電性層上で露光した部分の帯電
電荷を逃がすことにより静電潜像を形成するようになっ
ている。静電潜像は、これと逆極性に帯電しているトナ
−により可視像化され、転写紙に可視像が転写される。
電子写真方式による画像形成の基礎となるものは静電潜
像であり、この静電潜像の状態を判断することにより、
潜像形成に用いられる光導電性層の管理や画像形成プロ
セスの評価・解析を行なうことができる。殊に、近年、
要求されてきている高い分解能を有する高精細の画像を
得るためには静電潜像の帯電状態を、その表面電位の測
定によって判断することが重要であるとされている。
写真方式では、光導電性層を一様帯電し、露光あるいは
光書き込みによって光導電性層上で露光した部分の帯電
電荷を逃がすことにより静電潜像を形成するようになっ
ている。静電潜像は、これと逆極性に帯電しているトナ
−により可視像化され、転写紙に可視像が転写される。
電子写真方式による画像形成の基礎となるものは静電潜
像であり、この静電潜像の状態を判断することにより、
潜像形成に用いられる光導電性層の管理や画像形成プロ
セスの評価・解析を行なうことができる。殊に、近年、
要求されてきている高い分解能を有する高精細の画像を
得るためには静電潜像の帯電状態を、その表面電位の測
定によって判断することが重要であるとされている。
【０００３】従来、表面電位の測定手法としては、静電
誘導による誘導電流を表面電位計により検出する方法
や、電子ビ−ムを用いる方法が知られている。上記各手
法において、前者の方法では、上記した高精細の画像を
対象とできるほど分解能が高くなく、また後者の方法で
は、ビ−ムにより光導電性層上の静電潜像を破壊してし
まう危険があったり、空気中での測定ができないために
測定環境が限定されてしまったり、さらには、暗減衰が
比較的高い有機材料からなる光導電性層に対しては測定
が困難であるという問題があった。
誘導による誘導電流を表面電位計により検出する方法
や、電子ビ−ムを用いる方法が知られている。上記各手
法において、前者の方法では、上記した高精細の画像を
対象とできるほど分解能が高くなく、また後者の方法で
は、ビ−ムにより光導電性層上の静電潜像を破壊してし
まう危険があったり、空気中での測定ができないために
測定環境が限定されてしまったり、さらには、暗減衰が
比較的高い有機材料からなる光導電性層に対しては測定
が困難であるという問題があった。
【０００４】そこで、電気光学効果を表面電位センサに
反映させ、電気光学結晶が有するポッケルス効果を利用
して表面電位を測定する方法が提案されている。ポッケ
ルス効果とは、電気光学結晶に電界が作用すると、その
電界の強度に応じて屈折率が変化する特性をいう。従っ
て、ポッケルス効果により生じた電気光学結晶内での屈
折率の変化（リタ−デイション（固有偏光間の位相差）
の変化）を光の強度によって検知することにより、表面
電位の分布を、高い分解能で測定することができる。
反映させ、電気光学結晶が有するポッケルス効果を利用
して表面電位を測定する方法が提案されている。ポッケ
ルス効果とは、電気光学結晶に電界が作用すると、その
電界の強度に応じて屈折率が変化する特性をいう。従っ
て、ポッケルス効果により生じた電気光学結晶内での屈
折率の変化（リタ−デイション（固有偏光間の位相差）
の変化）を光の強度によって検知することにより、表面
電位の分布を、高い分解能で測定することができる。
【０００５】ポッケルス効果を利用した表面電位センサ
を用いた表面電位測定装置の一例としては、特開平５ー
３０７０５７号公報に記載されたものがある。上記公報
に記載された表面電位センサにおける要部を図４に示
す。図４は、上記公報に記載された装置の要部を示して
おり、同図において、装置は、感光体上の光導電性層等
の帯電体２に近接対向して配置される表面電位センサ１
を備え、この表面電位センサ１は次のような構成を備え
ている。表面電位センサ１は、電気光学結晶材料１Ａを
挾んで帯電体２に対向する側に位置する一方の面に誘電
体反射面１Ｂが設けられ、誘電体反射面１Ｂの反対側に
位置する他方の面に透明導電膜１Ｃが設けられている。
電気光学結晶材料１Ａの点群および結晶方位を適当に選
択することにより、帯電体２に対して垂直な電界成分の
みを検出してポッケルス効果を生じるように構成されて
いる。電気光学結晶材料１Ａの種類としては、ＫＤＰ、
ＡＤＰ、ＢＳＯ、ＬｉＮｂＯ3、ＺｎＴｅ等がある。
を用いた表面電位測定装置の一例としては、特開平５ー
３０７０５７号公報に記載されたものがある。上記公報
に記載された表面電位センサにおける要部を図４に示
す。図４は、上記公報に記載された装置の要部を示して
おり、同図において、装置は、感光体上の光導電性層等
の帯電体２に近接対向して配置される表面電位センサ１
を備え、この表面電位センサ１は次のような構成を備え
ている。表面電位センサ１は、電気光学結晶材料１Ａを
挾んで帯電体２に対向する側に位置する一方の面に誘電
体反射面１Ｂが設けられ、誘電体反射面１Ｂの反対側に
位置する他方の面に透明導電膜１Ｃが設けられている。
電気光学結晶材料１Ａの点群および結晶方位を適当に選
択することにより、帯電体２に対して垂直な電界成分の
みを検出してポッケルス効果を生じるように構成されて
いる。電気光学結晶材料１Ａの種類としては、ＫＤＰ、
ＡＤＰ、ＢＳＯ、ＬｉＮｂＯ3、ＺｎＴｅ等がある。
【０００６】上記の構成からなる表面電位センサ１は、
光源からのプロ−ブ光（Ｐ）に対し、電気光学結晶１Ａ
に作用する帯電体２からの電位分布に対応した偏光状態
の変化（リタ−デイションの変化）を生じさせることが
できる。従って、表面電位センサ１から反射された光
を、例えば、偏光ビ−ムスプリッタ等の検光子３に導
き、偏光状態の変化を光強度の変化に変換し、受光素子
４を用いて表面電位を光強度の信号として観測すること
ができる。図４において、符号５は、表面電位センサ１
の電界形成用電圧を透明導電膜１Ｃに印加するための電
源である。
光源からのプロ−ブ光（Ｐ）に対し、電気光学結晶１Ａ
に作用する帯電体２からの電位分布に対応した偏光状態
の変化（リタ−デイションの変化）を生じさせることが
できる。従って、表面電位センサ１から反射された光
を、例えば、偏光ビ−ムスプリッタ等の検光子３に導
き、偏光状態の変化を光強度の変化に変換し、受光素子
４を用いて表面電位を光強度の信号として観測すること
ができる。図４において、符号５は、表面電位センサ１
の電界形成用電圧を透明導電膜１Ｃに印加するための電
源である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】電気光学効果を利用し
た表面電位センサでは、図４に示した電気光学結晶を用
いた例に限らずプロ−ブ光を反射させるための誘電体反
射膜を備えている。この反射膜は、反射率が１００％で
あることが理想であるが、実際には、この反射率を得る
ことは不可能であり、僅かな透過光が存在する。この透
過光は、例えば、感光体上の光導電性層表面に達し、そ
の表面での電荷分布を破壊してしまう虞れがある。この
問題を解決するため、従来では、プロ−ブ光の波長を、
光導電性層の感度に影響を及ぼさない領域のものを選択
する方法が提案されている。しかし、一般的にこのよう
な波長は、１μｍ以上の長波長領域に達するため、電気
光学効果を検出する場合の限界波長に近くなることが原
因して正確な測定感度を得ることができない。
た表面電位センサでは、図４に示した電気光学結晶を用
いた例に限らずプロ−ブ光を反射させるための誘電体反
射膜を備えている。この反射膜は、反射率が１００％で
あることが理想であるが、実際には、この反射率を得る
ことは不可能であり、僅かな透過光が存在する。この透
過光は、例えば、感光体上の光導電性層表面に達し、そ
の表面での電荷分布を破壊してしまう虞れがある。この
問題を解決するため、従来では、プロ−ブ光の波長を、
光導電性層の感度に影響を及ぼさない領域のものを選択
する方法が提案されている。しかし、一般的にこのよう
な波長は、１μｍ以上の長波長領域に達するため、電気
光学効果を検出する場合の限界波長に近くなることが原
因して正確な測定感度を得ることができない。
【０００８】本発明の目的は、プローブ光として用いら
れる光の波長制約を除いても、表面電位センサに照射さ
れたプローブ光の一部が感光体等の帯電体上に透過する
のを防止して帯電体上での表面電位の分布を破壊しない
で高感度な表面電位の測定が可能な表面電位センサを得
ることにある。
れる光の波長制約を除いても、表面電位センサに照射さ
れたプローブ光の一部が感光体等の帯電体上に透過する
のを防止して帯電体上での表面電位の分布を破壊しない
で高感度な表面電位の測定が可能な表面電位センサを得
ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明は、電気光学効果を有する材料の電界による
屈折率の変化を光によって検知することにより上記材料
に作用している表面電位を測定する表面電位センサにお
いて、電気光学効果を検知するためのプロ−ブ光が測定
対象物に照射されないようにするための光吸収膜を、上
記表面電位センサの測定対象物に近接対向させる所定の
面上に形成したことを特徴としている。
め、本発明は、電気光学効果を有する材料の電界による
屈折率の変化を光によって検知することにより上記材料
に作用している表面電位を測定する表面電位センサにお
いて、電気光学効果を検知するためのプロ−ブ光が測定
対象物に照射されないようにするための光吸収膜を、上
記表面電位センサの測定対象物に近接対向させる所定の
面上に形成したことを特徴としている。
【００１０】
【作用】本発明では、感光体上の光導電性層等の帯電体
に向け透過しようとするプローブ光の一部は、光吸収膜
により吸収される。
に向け透過しようとするプローブ光の一部は、光吸収膜
により吸収される。
【００１１】
【実施例】以下、図示実施例により、本発明の詳細を説
明する。図１は、本発明の実施例を示す表面電位センサ
の要部断面図であり、この要部は図４に示した表面電位
測定装置に用いられるものを示している。同図におい
て、表面電位センサ１０は、電気光学結晶材料１１をは
さんで、感光体等の帯電体（便宜上、図４に示した符号
２を用いる）に対向する側の面に誘電体反射膜１２が配
置され、誘電体反射膜１２と反対側の面に透明導電膜１
３が配置されている。誘電体反射膜１２における帯電体
２と対向する側の表面には、光吸収膜１４が設けられて
いる。光吸収膜１４は、誘電体反射膜１２から透過する
プローブ光を吸収するためのものであり、誘電体反射膜
１２から波長光を吸収できる色素を塗装型可剥性プラス
チックス（例えば、プラスティコート（商品名））に混
ぜ合わせたものを薄層化して構成されている。
明する。図１は、本発明の実施例を示す表面電位センサ
の要部断面図であり、この要部は図４に示した表面電位
測定装置に用いられるものを示している。同図におい
て、表面電位センサ１０は、電気光学結晶材料１１をは
さんで、感光体等の帯電体（便宜上、図４に示した符号
２を用いる）に対向する側の面に誘電体反射膜１２が配
置され、誘電体反射膜１２と反対側の面に透明導電膜１
３が配置されている。誘電体反射膜１２における帯電体
２と対向する側の表面には、光吸収膜１４が設けられて
いる。光吸収膜１４は、誘電体反射膜１２から透過する
プローブ光を吸収するためのものであり、誘電体反射膜
１２から波長光を吸収できる色素を塗装型可剥性プラス
チックス（例えば、プラスティコート（商品名））に混
ぜ合わせたものを薄層化して構成されている。
【００１２】図１に示す実施例は、交流の表面電位を観
測する場合の構成であり、この場合には、電気光学結晶
材料１１と透明導電膜１３とは直接重畳されている。こ
のような構成によれば、レーザビーム等を用いたプロー
ブ光Ｐが表面電位センサ１０内に向け出射されると、プ
ローブ光Ｐは、出射時の偏光に対し、誘電体反射膜１２
に作用する帯電体の表面電位の変化に応じて反射する偏
光が屈折し、図４に示した偏光ビームスプリッタ（検光
子）３により受光素子４（図４参照）に導かれて光強度
の変化を信号として観測することができる。誘電体反射
膜１２に到達したプローブ光Ｐは、その一部が誘電体反
射膜１２を透過するが、透過したプローブ光Ｐは、光吸
収膜１４により吸収される。従って、帯電体２へのプロ
ーブ光Ｐの透過が阻止され、帯電体２上での表面電位の
分布状態を破壊することがない。
測する場合の構成であり、この場合には、電気光学結晶
材料１１と透明導電膜１３とは直接重畳されている。こ
のような構成によれば、レーザビーム等を用いたプロー
ブ光Ｐが表面電位センサ１０内に向け出射されると、プ
ローブ光Ｐは、出射時の偏光に対し、誘電体反射膜１２
に作用する帯電体の表面電位の変化に応じて反射する偏
光が屈折し、図４に示した偏光ビームスプリッタ（検光
子）３により受光素子４（図４参照）に導かれて光強度
の変化を信号として観測することができる。誘電体反射
膜１２に到達したプローブ光Ｐは、その一部が誘電体反
射膜１２を透過するが、透過したプローブ光Ｐは、光吸
収膜１４により吸収される。従って、帯電体２へのプロ
ーブ光Ｐの透過が阻止され、帯電体２上での表面電位の
分布状態を破壊することがない。
【００１３】本実施例によれば、帯電体２に対向して配
置されている誘電体反射膜１２から透過するプローブ光
Ｐを光吸収膜１４を設けるという簡単な構成により防止
することができる。しかも、光吸収膜１４は、吸収すべ
き光の波長にあわせたものを選択することにより、用い
られるプロ−ブ光の種類に応じて表面電位の測定が可能
になる。
置されている誘電体反射膜１２から透過するプローブ光
Ｐを光吸収膜１４を設けるという簡単な構成により防止
することができる。しかも、光吸収膜１４は、吸収すべ
き光の波長にあわせたものを選択することにより、用い
られるプロ−ブ光の種類に応じて表面電位の測定が可能
になる。
【００１４】次に、上記表面電位センサの要部変形例を
説明する。図２は、図１に示した表面電位センサに用い
られる素子１０により直流の表面電位を観測する場合の
構成を示している。直流電圧を印加して電気光学結晶材
料１１に電界を設定する場合には、透明導電膜１３と電
気光学結晶材料１１との間に絶縁膜１６を配置する。こ
れによって、電気光学結晶材料１１と絶縁膜１６との境
界面に帯電電荷を誘起させて漏洩電流の発生を防止する
ことができるので、設定すべき電界強度を維持すること
が可能になる。
説明する。図２は、図１に示した表面電位センサに用い
られる素子１０により直流の表面電位を観測する場合の
構成を示している。直流電圧を印加して電気光学結晶材
料１１に電界を設定する場合には、透明導電膜１３と電
気光学結晶材料１１との間に絶縁膜１６を配置する。こ
れによって、電気光学結晶材料１１と絶縁膜１６との境
界面に帯電電荷を誘起させて漏洩電流の発生を防止する
ことができるので、設定すべき電界強度を維持すること
が可能になる。
【００１５】図１および図２に示した構成では、光吸収
膜１４の形状として、素子１０への装着が簡単に行なえ
るように、断面形状がキャップ状に形成されており、素
子１０を組み立てる際に、誘電体反射膜１２側から嵌め
込むことができるようになっている。また、このような
形状にした場合には、素子１０の近傍に位置する感光体
等の帯電体２の表面電位測定面の近傍への光の漏れを防
止することができる。
膜１４の形状として、素子１０への装着が簡単に行なえ
るように、断面形状がキャップ状に形成されており、素
子１０を組み立てる際に、誘電体反射膜１２側から嵌め
込むことができるようになっている。また、このような
形状にした場合には、素子１０の近傍に位置する感光体
等の帯電体２の表面電位測定面の近傍への光の漏れを防
止することができる。
【００１６】光吸収膜１４は、誘電体反射膜１２による
空間分解能が特に要求されない場合、図３に示すよう
に、表面にアルミニウム等の金属膜１７をコーティング
して光の吸収と反射とを同時に行なわせるようにするこ
とも可能である。
空間分解能が特に要求されない場合、図３に示すよう
に、表面にアルミニウム等の金属膜１７をコーティング
して光の吸収と反射とを同時に行なわせるようにするこ
とも可能である。
【００１７】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、感光体
等の帯電体に向け透過しようとするプローブ光の一部
は、光吸収膜により吸収されるので、透過するプローブ
光の存在をなくすことができる。従って、感光体等のよ
うに、光導電性層の表面電位の分布が一部の透過光によ
っても破壊されてしまう危険がある帯電体を対象として
も、透過光による表面電位の分布を破壊することなく高
感度な表面電位の測定が可能になる。
等の帯電体に向け透過しようとするプローブ光の一部
は、光吸収膜により吸収されるので、透過するプローブ
光の存在をなくすことができる。従って、感光体等のよ
うに、光導電性層の表面電位の分布が一部の透過光によ
っても破壊されてしまう危険がある帯電体を対象として
も、透過光による表面電位の分布を破壊することなく高
感度な表面電位の測定が可能になる。
【図１】本発明の実施例である表面電位センサの要部を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図２】図１に示した表面電位センサの要部の変形例を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図３】図１に示した表面電位センサの要部の他の変形
例を示す断面図である。
例を示す断面図である。
【図４】表面電位測定装置の一例を示す模式図であ
る。。
る。。
１ 表面電位センサ ２ 測定対象物である帯電体 ４ 受光素子 １０ 表面電位センサ １１ 電気光学効果を有する電気光学結晶材料 １２ 誘電体反射膜 １３ 透明導電膜 １４ 光吸収膜 １６ 絶縁膜 １７ 金属膜
Claims (1)
- 【請求項１】電気光学効果を有する材料の電界による屈
折率の変化を光によって検知することにより上記材料に
作用している表面電位を測定する表面電位センサにおい
て、 電気光学効果を検知するためのプロ−ブ光が測定対象物
に照射されないようにするための光吸収膜を、上記表面
電位センサの測定対象物に近接対向させる所定の面上に
形成したことを特徴とする表面電位センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6263361A JPH08122383A (ja) | 1994-10-27 | 1994-10-27 | 表面電位センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6263361A JPH08122383A (ja) | 1994-10-27 | 1994-10-27 | 表面電位センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08122383A true JPH08122383A (ja) | 1996-05-17 |
Family
ID=17388426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6263361A Pending JPH08122383A (ja) | 1994-10-27 | 1994-10-27 | 表面電位センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08122383A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001066337A (ja) * | 1999-08-27 | 2001-03-16 | Sony Corp | 電界／磁界分布可視化装置 |
| JP2007064835A (ja) * | 2005-08-31 | 2007-03-15 | Ricoh Co Ltd | 表面電位評価装置 |
| JP2007170949A (ja) * | 2005-12-21 | 2007-07-05 | Ricoh Co Ltd | 表面電位分布測定方法、表面電位分布測定装置、潜像担持体及び画像形成装置 |
-
1994
- 1994-10-27 JP JP6263361A patent/JPH08122383A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001066337A (ja) * | 1999-08-27 | 2001-03-16 | Sony Corp | 電界／磁界分布可視化装置 |
| JP2007064835A (ja) * | 2005-08-31 | 2007-03-15 | Ricoh Co Ltd | 表面電位評価装置 |
| JP2007170949A (ja) * | 2005-12-21 | 2007-07-05 | Ricoh Co Ltd | 表面電位分布測定方法、表面電位分布測定装置、潜像担持体及び画像形成装置 |
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