JPH1164413A - Surface electrometer - Google Patents
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- JPH1164413A JPH1164413A JP9246026A JP24602697A JPH1164413A JP H1164413 A JPH1164413 A JP H1164413A JP 9246026 A JP9246026 A JP 9246026A JP 24602697 A JP24602697 A JP 24602697A JP H1164413 A JPH1164413 A JP H1164413A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は表面電位計に係わ
り、特に小型化することで一連のプロセス形成部への設
置を容易にし、かつ結露検出も行える表面電位計に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface voltmeter, and more particularly to a surface voltmeter which can be easily installed in a series of process forming sections by miniaturization and can also detect dew condensation.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図９に電子写真を用いた画像形成装置の
概略構成図を示す。図９において、一連の画像形成プロ
セスを説明する。まずコロナ帯電器１により感光体３が
帯電される。次に、露光器５により感光体３が露出され
る。その後、現像器７により電子化されたトナーが感光
体３に吸着される。転写部９では、給紙ローラ１１及び
待機ローラ１３により導入された転写紙１５にトナーが
転写される。そして、分離部１７で転写紙１１が感光体
３より離脱される。その後、転写紙１５は定着部１９に
送られ、ヒータ２１によりトナーが定着される。一方、
感光体３は除電２３で帯電を解かれる。そして、クリー
ニング部２５で感光体３上に付着したトナーをクリーニ
ングブレード２７により除去する。以降、同様の画像形
成プロセスを繰り返す。ここに、感光体３の感度の劣化
等による画質の変化を防ぐ為には、感光体３への帯電後
の帯電量を常時検知し、帯電量や現像バイアスの調整を
行う必要があった。この感光体３の帯電量を検知するた
め、従来、表面電位計が用いられている。図１０に従来
の表面電位計を示す。表面電位計１０は、検出電極３３
に交流変換して誘起される電荷量・電位を測定する装置
である。図１０において、図示しない感光体３と検出電
極３３の間に導電性部材３５ａ，３５ｂを配置する。導
電性部材３５ａ，３５ｂはコの字状に形成された音叉３
７の両端部に各々固定されている。音叉３７の所定箇所
には、音叉３７を周期的に振動させるための圧電セラミ
ックス３９ａ，３９ｂが固着されている。そして、圧電
セラミックス３９ａ，３９ｂを振動させるため、駆動回
路４１より圧電セラミックス３９ａ，３９ｂに電圧が印
加されるようになっている。外箱４３は、外部からの電
界を遮断するために設けられており、外箱４３の一部に
は所定面積の測定穴４５が開口されている。測定穴４５
の開口面積は、導電性部材３５ａ，３５ｂの振動によ
り、見かけ上変動するようになっている。検出電極３３
で検出された感光体３からの電界はプリアンプ４７で増
幅されるようになっている。2. Description of the Related Art FIG. 9 shows a schematic configuration diagram of an image forming apparatus using electrophotography. Referring to FIG. 9, a series of image forming processes will be described. First, the photoconductor 3 is charged by the corona charger 1. Next, the photoconductor 3 is exposed by the exposure device 5. Thereafter, the toner digitized by the developing device 7 is adsorbed on the photoconductor 3. In the transfer unit 9, the toner is transferred to the transfer paper 15 introduced by the paper feed roller 11 and the standby roller 13. Then, the transfer paper 11 is separated from the photoconductor 3 by the separation unit 17. Thereafter, the transfer paper 15 is sent to the fixing unit 19, and the toner is fixed by the heater 21. on the other hand,
The photoconductor 3 is released from the charge by the neutralization 23. Then, the toner adhered on the photoconductor 3 is removed by the cleaning blade 27 by the cleaning unit 25. Thereafter, the same image forming process is repeated. Here, in order to prevent a change in image quality due to deterioration of the sensitivity of the photosensitive member 3 or the like, it is necessary to constantly detect the charge amount after charging the photosensitive member 3 and adjust the charge amount and the developing bias. In order to detect the charge amount of the photoconductor 3, a surface voltmeter has been conventionally used. FIG. 10 shows a conventional surface electrometer. The surface voltmeter 10 includes a detection electrode 33
This device measures the amount of charge and potential induced by AC conversion. In FIG. 10, conductive members 35a and 35b are arranged between the photoconductor 3 (not shown) and the detection electrode 33. The conductive members 35a and 35b are formed in a U-shaped tuning fork 3.
7 are fixed to both ends. At predetermined positions of the tuning fork 37, piezoelectric ceramics 39a and 39b for periodically vibrating the tuning fork 37 are fixed. A voltage is applied to the piezoelectric ceramics 39a and 39b from the drive circuit 41 to vibrate the piezoelectric ceramics 39a and 39b. The outer box 43 is provided to block an external electric field, and a measurement hole 45 having a predetermined area is opened in a part of the outer box 43. Measurement hole 45
Has an apparent variation due to the vibration of the conductive members 35a and 35b. Detection electrode 33
The electric field from the photoreceptor 3 detected by the above is amplified by the preamplifier 47.
【０００３】次に、表面電位計の動作を説明する。感光
体３の表面電位を測定するため、測定穴４５と検出電極
３３の間に導電性部材３５ａ，３５ｂを配置する。そし
て、この導電性部材３５ａ，３５ｂを振動させるため、
圧電セラミックス３９ａ，３９ｂに駆動回路４１より所
定の電圧を印加する。圧電セラミックス３９ａ，３９ｂ
の振動は、音叉３７で増幅され、導電性部材３５ａ，３
５ｂを振動する。導電性部材３５ａ，３５ｂの振動は測
定穴４５の開口面積の一部を部分的に覆ったり、開放し
たりする動作を繰り返すことになる。開口面積の一部が
導電性部材３５ａ，３５ｂにより覆われたときには、感
光体３から到達する電界は導電性部材３５ａ，３５ｂで
覆われた分少なくなる。かかる導電性部材３５ａ，３５
ｂの周期的振動により、検出電極３３が実質的に電界を
受信可能な面積を変化させる。即ち、検出電極３３には
受信した電界の大きさに応じた交流信号が流れる。プリ
アンプ４７でこの交流信号を増幅する。そして、図示し
ない整流を行った後、図示しない直流メータにより感光
体３の静電気電圧を表示させるものである。Next, the operation of the surface voltmeter will be described. In order to measure the surface potential of the photoconductor 3, conductive members 35a and 35b are arranged between the measurement hole 45 and the detection electrode 33. Then, in order to vibrate the conductive members 35a and 35b,
A predetermined voltage is applied from the drive circuit 41 to the piezoelectric ceramics 39a and 39b. Piezoelectric ceramics 39a, 39b
Is amplified by the tuning fork 37 and the conductive members 35a, 35a
5b vibrates. The vibration of the conductive members 35a and 35b repeats the operation of partially covering or opening a part of the opening area of the measurement hole 45. When a part of the opening area is covered by the conductive members 35a and 35b, the electric field reaching from the photoreceptor 3 is reduced by the amount covered by the conductive members 35a and 35b. Such conductive members 35a, 35
Due to the periodic vibration b, the area where the detection electrode 33 can substantially receive the electric field is changed. That is, an AC signal corresponding to the magnitude of the received electric field flows through the detection electrode 33. The preamplifier 47 amplifies this AC signal. After performing rectification (not shown), the static electricity voltage of the photoconductor 3 is displayed by a DC meter (not shown).
【０００４】次に、かかる表面電位計の基本原理を説明
する。図１１に表面電位計の測定原理図を示す。図中、
εは検出電極３３と測定対象物４９との間の誘電率、Ｃ
は検出電極３３と測定対象物４９との間の容量、Ｃ1 は
対アース間容量、Ｒ1 は漏れ抵抗、Ｑは測定対象物４９
の電荷量、Ｖs は測定対象物４９の電位、Ｖp は検出電
極３３の電位、Ｖは検出される電位（Ｖ＝Ｖs −Ｖ
p ）、Ａは検出電極３３の面積、Ｌは検出電極３３と測
定対象物４９との距離である。電荷量Ｑと、容量Ｃ、電
位Ｖの間には数１の関係がある。Next, the basic principle of such a surface electrometer will be described. FIG. 11 shows a measurement principle diagram of the surface electrometer. In the figure,
ε is the dielectric constant between the detection electrode 33 and the object 49, C
Capacitance between the measuring object 49 and the detection electrode 33, C 1 is between pairs earth capacitance, R 1 is leakage resistance, Q is the measuring object 49
The amount of charge, V s is the potential of the measurement object 49, V p is the potential of the detecting electrode 33, the potential V is detected (V = V s -V
p ), A is the area of the detection electrode 33, and L is the distance between the detection electrode 33 and the measuring object 49. The relationship between the charge amount Q, the capacitance C, and the potential V is represented by Equation 1.
【０００５】[0005]
【数１】 また、容量Ｃは面積Ａ及び距離Ｌと数２の関係がある。(Equation 1) Further, the capacitance C has the relationship of the following formula 2 with the area A and the distance L.
【０００６】[0006]
【数２】 ここで、電流Ｉは数３のようになる。(Equation 2) Here, the current I is as shown in Expression 3.
【０００７】[0007]
【数３】 Ｃが一定の場合には数４となりＶの変化が測定される。(Equation 3) When C is constant, Equation 4 results and the change in V is measured.
【０００８】[0008]
【数４】 ここで、Ｖが一定の場合には数５のようになる。(Equation 4) Here, when V is constant, Equation 5 is obtained.
【０００９】[0009]
【数５】 以上の状態で距離Ｌが一定であり、検出電位面積Ａが変
化することより測定対象物４９の電位測定が可能とな
る。(Equation 5) In the above state, the distance L is constant and the detected potential area A changes, so that the potential measurement of the measuring object 49 can be performed.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の表面
電位計１０では導電性部材３５ａ，３５ｂ及び音叉３７
の形状が大きく、このため外箱４３も大きくなり、一連
のプロセス形成部への設置が容易でなかった。また、従
来の画像形成装置では、結露を検出することは別途設備
も必要となり高価にもなるため行われていなかった。結
露は、長時間、低温環境中において非導電状態で放置さ
れた画像形成装置を起動させる場合に生じやすい。図９
において、起動時には、定着器１９のヒータ２１からの
熱が感光体３等の熱容量の大きな部材にも到達する。そ
のとき、感光体３の熱容量の大きさから感光体３自体の
温度上昇に時間がかかるため、感光体３とその周辺には
温度差を生じている。従って、ヒータ２１で温められた
空気は、感光体３で急激に冷やされることになり、感光
体３の表面に結露が生じる。感光体３の表面に結露を生
じたとき、感光体３上に帯電・露光・現像・転写の一連
の画像形成プロセスを行うと、形成される画像が著しく
劣化するばかりでなく、転写紙１５の感光体３への貼り
付きが発生する。感光体３への転写紙１５の貼り付きを
放置した状態で画像形成プロセスを続行すると、転写紙
１５はクリーニング部２５に到達する。そして、クリー
ニングブレード２７により感光体３上の転写紙１５は引
き剥がされ、クリーニング部２５中に転写紙１５が進入
・停滞する。そのため、感光体３及びクリーニングブレ
ード２７等に大きなダメージを与える恐れがあった。従
って、感光体３上に結露が発生した時点で画像形成プロ
セスを停止する必要があった。本発明はこのような従来
の課題に鑑みてなされたもので、小型化することで一連
のプロセス形成部への設置を容易にし、かつ結露検出も
行える表面電位計を提供することを目的とする。In the conventional surface voltmeter 10, the conductive members 35a and 35b and the tuning fork 37 are used.
And the outer box 43 also became large, and it was not easy to install it in a series of process forming sections. Further, in the conventional image forming apparatus, the detection of dew condensation has not been performed because of the necessity of additional equipment and high cost. Condensation is likely to occur when the image forming apparatus left in a non-conductive state in a low-temperature environment for a long time is started. FIG.
At the time of startup, the heat from the heater 21 of the fixing device 19 reaches a member having a large heat capacity such as the photoconductor 3. At that time, since it takes time to raise the temperature of the photoconductor 3 itself due to the heat capacity of the photoconductor 3, a temperature difference occurs between the photoconductor 3 and the periphery thereof. Therefore, the air heated by the heater 21 is rapidly cooled by the photoconductor 3, and dew condensation occurs on the surface of the photoconductor 3. When dew condensation occurs on the surface of the photoconductor 3, if a series of image forming processes of charging, exposure, development, and transfer are performed on the photoconductor 3, the formed image not only deteriorates remarkably, but also the transfer paper 15 Sticking to the photoconductor 3 occurs. When the image forming process is continued with the transfer paper 15 stuck on the photoconductor 3, the transfer paper 15 reaches the cleaning unit 25. Then, the transfer paper 15 on the photoconductor 3 is peeled off by the cleaning blade 27, and the transfer paper 15 enters and stays in the cleaning unit 25. For this reason, there is a possibility that the photoconductor 3 and the cleaning blade 27 may be significantly damaged. Therefore, it is necessary to stop the image forming process when dew condensation occurs on the photoconductor 3. The present invention has been made in view of such a conventional problem, and has as its object to provide a surface voltmeter that can be easily installed in a series of process forming units by miniaturization and that can also detect dew condensation. .
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】このため本発明は、所定
量に帯電された測定対象物と、該測定対象物から発生す
る電界の内所定面積に相当する電界のみを通過させる電
界制限手段と、該電界制限手段より通過した電界を検出
する検出電極と、該検出電極と前記測定対象物の間に配
設され、所定の周期振動により前記所定面積若しくは該
所定面積より狭く設定した電界の通過面積を周期的に変
動させるため導電性薄膜電極を表面及び／又は裏面に配
設した水晶振動子と、該水晶振動子の導電性薄膜電極に
前記所定の周期振動を与えるため所定電圧を印加する駆
動回路と、前記検出電極で検出された電界を基に前記測
定対象物の帯電量若しくは静電気電圧を演算する演算部
を備えて構成した。測定対象物は、所定量に帯電されて
いる。従って、所定の静電気電圧を持ち、電界を発生し
ている。電界制限手段では、この測定対象物から発生す
る電界の内、所定面積に相当する電界のみを通過させ
る。検出電極では、電界制限手段より通過した電界を検
出する。水晶振動子は、表面及び／又は裏面に導電性薄
膜電極が施されている。導電性薄膜電極で覆われた面部
は電界を通過させない。従って、導電性薄膜電極は水晶
振動子の表面及び裏面の双方に施してもよいが、表面又
は裏面の一方のみに施してもよい。また、複数の水晶振
動子を重ね合わせ、その表面及び／又は裏面に導電性薄
膜電極を施してもよい。水晶振動子は、検出電極と測定
対象物の間に配設され、所定の周期で振動している。水
晶振動子を振動することにより、導電性薄膜電極が所定
面積中の一部面積を覆ったり、また開放したりする動作
を周期的に繰り返す。導電性薄膜電極は静止時に定常的
に所定面積を狭める形で覆っておくことも可能である。
この場合、狭められた境界を中心に周期振動することに
なる。このことにより、所定面積若しくは所定面積より
狭く設定した電界の通過面積を周期的に変動させること
が出来る。水晶振動子に所定の周期振動を与えるため、
駆動回路より導電性薄膜電極に所定電圧を印加する。演
算部では、検出電極で検出された電界を基に、測定対象
物の帯電量若しくは静電気電圧を演算する。以上によ
り、導電性薄膜電極を施した水晶振動子を用いたことに
より、振動部材が水晶振動子のみで構成されるため、従
来より表面電位計を小型化することが出来る。Therefore, the present invention provides an object to be measured charged to a predetermined amount, and an electric field limiting means for passing only an electric field corresponding to a predetermined area of the electric field generated from the object to be measured. A detection electrode for detecting an electric field passed by the electric field limiting means; and a passage of an electric field set between the detection electrode and the object to be measured, the electric field being set to be smaller than the predetermined area by a predetermined periodic vibration. A quartz oscillator having a conductive thin film electrode disposed on the front surface and / or the back surface for periodically changing the area, and a predetermined voltage for applying the predetermined periodic vibration to the conductive thin film electrode of the quartz oscillator is applied. A drive circuit; and a calculation unit configured to calculate a charge amount or an electrostatic voltage of the measurement target based on the electric field detected by the detection electrode. The measurement object is charged to a predetermined amount. Therefore, it has a predetermined electrostatic voltage and generates an electric field. In the electric field limiting means, only the electric field corresponding to a predetermined area out of the electric field generated from the object to be measured is passed. The detection electrode detects an electric field passed by the electric field limiting means. The crystal unit is provided with a conductive thin-film electrode on the front surface and / or the back surface. The surface portion covered with the conductive thin film electrode does not allow an electric field to pass. Therefore, the conductive thin-film electrode may be applied to both the front surface and the back surface of the crystal unit, or may be applied to only one of the front surface and the back surface. Further, a plurality of quartz oscillators may be overlapped, and a conductive thin film electrode may be provided on the front surface and / or the back surface. The crystal oscillator is disposed between the detection electrode and the object to be measured, and vibrates at a predetermined cycle. By vibrating the quartz oscillator, the operation of the conductive thin film electrode covering a part of a predetermined area or opening the conductive thin film electrode is periodically repeated. It is also possible to cover the conductive thin-film electrode in such a manner that a predetermined area is constantly reduced at rest.
In this case, periodic oscillation is performed around the narrowed boundary. As a result, the passage area of the electric field set to a predetermined area or smaller than the predetermined area can be periodically changed. In order to give a predetermined periodic vibration to the crystal unit,
A predetermined voltage is applied from the drive circuit to the conductive thin-film electrode. The calculation unit calculates the charge amount or the electrostatic voltage of the measurement target based on the electric field detected by the detection electrode. As described above, the use of the crystal resonator provided with the conductive thin-film electrode allows the vibrating member to be composed of only the crystal resonator, so that the surface voltmeter can be made smaller than before.
【００１２】また、本発明は、前記電界制限手段は、少
なくとも前記検出電極及び前記水晶振動子を内部に備え
た外部からの電界を遮断する遮蔽箱であり、前記検出電
極が前記測定対象物と対する前記遮蔽箱の一部分を電界
を通過させるため前記所定面積分開口したことを特徴と
する。電界制限手段は外部からの電界を遮断する遮蔽箱
で構成する。遮蔽箱には、検出電極及び水晶振動子の他
に駆動回路や演算部を内部に納めることも可能である
が、より一層表面電位計を小型化するため、検出電極及
び水晶振動子のみを内部に納めるようにしてもよい。遮
蔽箱は、検出電極が測定対象物と対する遮蔽箱の一部分
を、電界を通過させるため所定面積分開口する。Further, in the present invention, the electric field limiting means is a shielding box provided with at least the detection electrode and the quartz oscillator for blocking an external electric field, wherein the detection electrode is connected to the object to be measured. A part of the shielding box is opened by the predetermined area to allow an electric field to pass therethrough. The electric field limiting means is constituted by a shielding box that blocks an external electric field. In the shielding box, in addition to the detection electrode and the quartz oscillator, it is possible to house a drive circuit and a calculation unit inside.However, in order to further reduce the size of the surface voltmeter, only the detection electrode and the quartz oscillator are inside. You may put in. The shielding box is opened by a predetermined area in order to allow an electric field to pass through a part of the shielding box where the detection electrode and the measurement object are opposed.
【００１３】更に、本発明は、前記測定対象物は電荷を
帯電させた感光体であり、前記電界制限手段は、前記感
光体に電荷を帯電させるコロナ帯電器と前記感光体に光
を照射する露光器の間で前記感光体に近接して配設した
ことを特徴とする。測定対象物は電荷を帯電させた感光
体である。電界制限手段は、感光体に電荷を帯電させる
コロナ帯電器と感光体に光を照射する露光器の間で感光
体に近接して配設する。感光体は使用頻度や劣化等の原
因により、帯電量が変動する。この変動は画質の変化を
招くため、帯電量を常時検知し、帯電量や現像バイアス
の調整を行う必要がある。この帯電量を効率良く検知す
るには、コロナ帯電器により感光体が帯電された直後で
帯電量を検知するのが望ましい。また、現像バイアスの
調整を精度良く行うためには、露光器に至る前の帯電量
を検知するのが望ましい。従って、電界制限手段は、コ
ロナ帯電器と露光器の間に配設する。電界制限手段は、
感光体から所定距離隔てて配設することも可能である。
しかし、感光体の帯電量を精度良く検知するには、所定
面積に入る電界の密度が高いことがより望ましい。従っ
て、電界制限手段は感光体に近接して配設する。表面電
位計は導電性薄膜電極を配設した水晶振動子を用いたこ
とにより小型化されているため、かかる狭い領域にも配
設することが可能である。Further, according to the present invention, the object to be measured is a photosensitive member charged with electric charge, and the electric field limiting means irradiates light to the photosensitive member with a corona charger for charging the photosensitive member. It is characterized in that it is arranged close to the photoreceptor between exposure units. The measurement object is a photoconductor charged with electric charge. The electric field limiting means is disposed close to the photoconductor between a corona charger for charging the photoconductor and an exposure device for irradiating the photoconductor with light. The charge amount of the photoreceptor fluctuates due to factors such as frequency of use and deterioration. Since this fluctuation causes a change in image quality, it is necessary to constantly detect the charge amount and adjust the charge amount and the developing bias. To detect the charge amount efficiently, it is desirable to detect the charge amount immediately after the photoconductor is charged by the corona charger. In order to accurately adjust the developing bias, it is desirable to detect the charge amount before reaching the exposure device. Therefore, the electric field limiting means is provided between the corona charger and the exposure device. The electric field limiting means is
It is also possible to dispose the photoconductor at a predetermined distance from the photoconductor.
However, in order to accurately detect the charge amount of the photoconductor, it is more desirable that the density of the electric field entering a predetermined area is high. Therefore, the electric field limiting means is disposed close to the photoconductor. Since the surface voltmeter is miniaturized by using a quartz resonator provided with a conductive thin film electrode, it can be disposed even in such a narrow area.
【００１４】更に、本発明は、前記水晶振動子の振動数
を予め定めた設定周波数と比較し、設定周波数以下のと
きに結露警報及び／又は制御信号を発することを特徴と
する。結露が発生し、水晶振動子に結露が付着すると、
水晶振動子の振動数が小さくなる。従って、このときの
水晶振動子の振動数を抽出する。水晶振動子の振動数
は、駆動回路等からパルス的に抽出可能である。この水
晶振動子の振動数を予め定めた設定周波数と比較し、設
定周波数以下のときに結露警報及び／又は制御信号を発
する。このことにより、表面電位計としての機能の他
に、結露センサとしての機能も併せ持たせることが出来
る。回路的な追加のみで構成出来るため、省スペース、
省コストである。また、画像形成装置に適用した場合に
は、転写紙の紙詰まりや感光体等の損傷を防ぐことが出
来る。Further, the present invention is characterized in that the frequency of the quartz oscillator is compared with a predetermined set frequency, and a dew condensation warning and / or a control signal is issued when the frequency is lower than the set frequency. If condensation forms on the crystal unit,
The frequency of the crystal oscillator becomes smaller. Therefore, the frequency of the crystal unit at this time is extracted. The frequency of the crystal oscillator can be extracted in a pulsed manner from a drive circuit or the like. The frequency of the crystal oscillator is compared with a predetermined set frequency, and when the frequency is equal to or lower than the set frequency, a dew condensation warning and / or a control signal is issued. Thus, in addition to the function as a surface electrometer, the function as a condensation sensor can be provided. Because it can be configured only by adding a circuit, space saving,
Cost saving. Further, when the present invention is applied to an image forming apparatus, it is possible to prevent a paper jam of a transfer sheet and damage to a photosensitive member.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１に本発明の第１実施形態である
表面電位計２０の構成図を示す。尚、図９、図１０と同
一要素のものについては同一符号を付して説明は省略す
る。図１において、測定穴４５と検出電極３３の間にコ
の字状に形成された水晶振動子５１が配設されている。
水晶振動子５１の表面及び裏面には導電性薄膜電極５３
ａ、５３ｂが施されている。導電性薄膜電極５３ａ、５
３ｂはそれぞれ駆動回路５５のプラス極とマイナス極に
回路的に接続されている。導電性薄膜電極５３ａ、５３
ｂは一定の面積を有している。図２に示すように、測定
穴４５、検出電極３３及び導電性薄膜電極５３ａ、５３
ｂは各々平行に配設されている。そして、導電性薄膜電
極５３ａ、５３ｂの一部は、測定穴４５を通る電界の通
過面積を狭めるように設定されている。なお、表面電位
計２０は図３に示すように、画像形成装置に適用された
場合には、コロナ帯電器１と露光器５の間で感光体３に
近接して配設される。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a configuration diagram of a surface voltmeter 20 according to a first embodiment of the present invention. 9 and 10 are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. In FIG. 1, a U-shaped quartz oscillator 51 is disposed between the measurement hole 45 and the detection electrode 33.
A conductive thin film electrode 53 is provided on the front and back surfaces of the quartz oscillator 51.
a, 53b. Conductive thin film electrodes 53a, 5
Reference numeral 3b denotes a circuit connected to the positive and negative poles of the drive circuit 55, respectively. Conductive thin film electrodes 53a, 53
b has a certain area. As shown in FIG. 2, the measurement hole 45, the detection electrode 33, and the conductive thin film electrodes 53a, 53
b are respectively arranged in parallel. Further, a part of the conductive thin film electrodes 53a and 53b is set so as to reduce a passing area of an electric field passing through the measurement hole 45. When the surface voltmeter 20 is applied to an image forming apparatus as shown in FIG. 3, the surface voltmeter 20 is disposed between the corona charger 1 and the exposing unit 5 and close to the photoconductor 3.
【００１６】次に動作を説明する。図１において、図示
しない測定対象物４９は帯電されており、電界を放出し
ている。測定穴４５は、所定面積を有しており、この所
定面積に相当する電界のみを通過させる。水晶振動子５
１に施された導電性薄膜電極５３ａ、５３ｂにより、こ
の通過した電界の一部が遮られる。この所定面積を通過
した電界が遮られるときの様子を図２に示す。即ち、導
電性薄膜電極５３ａ、５３ｂの一部が、所定面積を狭め
るように測定穴４５を通過した電界の一部を遮る役割を
している。遮られずに通過した電界は検出電極３３に至
り、プリアンプ４７で増幅後、図示しない演算部５７で
測定対象物４９の帯電量若しくは静電気電圧が演算され
る。駆動回路５５は、水晶振動子５１を図４に示したよ
うに振動させるため、所定電圧を印加する。振動は、水
晶振動子５１の両端部５１ａ、５１ｂが同時に開き、ま
た同時に閉じるという動作を繰り返す。振動により、電
界の通過面積が振動に同期して変動する。この面積変動
により、帯電量等が演算可能になる。また、上述したよ
うに、導電性薄膜電極５３ａ、５３ｂにより、電界の通
過面積を測定穴４５の所定面積より狭めてもよいが、コ
の字形状の水晶振動子５１の内側を測定穴４５の開口に
合わせることも可能である。この場合には、水晶振動子
５１が静止している際の電界の通過面積は測定穴４５の
所定面積に等しくなる。Next, the operation will be described. In FIG. 1, a measurement target 49 (not shown) is charged and emits an electric field. The measurement hole 45 has a predetermined area, and allows only an electric field corresponding to the predetermined area to pass therethrough. Crystal oscillator 5
A part of the passed electric field is blocked by the conductive thin-film electrodes 53a and 53b applied to 1. FIG. 2 shows a state where the electric field passing through the predetermined area is blocked. That is, a part of the conductive thin film electrodes 53a and 53b plays a role of blocking a part of the electric field that has passed through the measurement hole 45 so as to reduce a predetermined area. The electric field that has passed unobstructed reaches the detection electrode 33, and is amplified by the preamplifier 47, and thereafter, the calculation unit 57 (not shown) calculates the charge amount or the electrostatic voltage of the measurement target 49. The drive circuit 55 applies a predetermined voltage to vibrate the crystal unit 51 as shown in FIG. The vibration is repeated such that both ends 51a and 51b of the crystal unit 51 are simultaneously opened and closed simultaneously. Due to the vibration, the passage area of the electric field fluctuates in synchronization with the vibration. Due to this area variation, the charge amount and the like can be calculated. Also, as described above, the conductive film electrodes 53a and 53b may be used to reduce the electric field passage area to be smaller than the predetermined area of the measurement hole 45. It is also possible to match the opening. In this case, the passage area of the electric field when the crystal unit 51 is stationary is equal to a predetermined area of the measurement hole 45.
【００１７】なお、図３に示すように、表面電位計２０
は帯電量や現像バイアスの調整を効率良く行うため、コ
ロナ帯電器１と露光器５の間で感光体３に近接して配設
する。感光体３に近接させるのは、感光体３が円筒状の
ドラムであり、この円筒からの電界を高密度に検出する
必要があるからである。測定対象物４９の表面電位計２
０と対する面が平面である場合には、均等に電界を生じ
ているため、所定距離離隔して設置することも可能であ
る。Note that, as shown in FIG.
In order to efficiently adjust the charge amount and the developing bias, the photoconductor 3 is disposed between the corona charger 1 and the exposure device 5 in close proximity to the photoconductor 3. The reason why the photoconductor 3 is brought close to the photoconductor 3 is that the photoconductor 3 is a cylindrical drum, and it is necessary to detect the electric field from this cylinder at a high density. Surface potentiometer 2 for measuring object 49
When the surface facing 0 is a flat surface, an electric field is generated evenly, and therefore, it can be installed at a predetermined distance.
【００１８】次に本発明の第２実施形態について説明す
る。図５に本発明の第２実施形態である表面電位計６０
の構成図を示す。尚、図１と同一要素のものについては
同一符号を付して説明は省略する。表面電位計６０は、
水晶振動子として、ＧＴカット水晶を用いた水晶振動子
６１を使用する。水晶振動子６１の表面には導電性薄膜
電極６３ａが施され、また裏面には導電性薄膜電極６３
ｂが施されている。水晶振動子６１には、図６（Ａ）に
示すように、幅Ｗ方向の振動（主振）の主振モードと、
図６（Ｂ）に示すように、長さＬ方向の振動（副振）の
副振モードが存在する。水晶振動子６１は、図７に示す
ようにその振動する方向に測定穴４５の所定面積を通過
した電界が一部遮られるように設定する。例えば、主振
モードの振動を図の上下方向に利用するには、幅Ｗ方向
を図の上下方向に一致させる。測定穴４５を通過した電
界が、水晶振動子６１の一部により遮られるようにする
ため、水晶振動子６１は予め、測定穴４５の上端側にか
かるように設定している。図７の例では、水晶振動子６
１の面積の下半分が測定穴４５の上端側に重ならずに、
測定穴４５を通過してきた電界を遮っている。この場
合、水晶振動子６１の主振モードの振動により、電界の
通過面積が振動に同期して変動する。Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 shows a surface voltmeter 60 according to a second embodiment of the present invention.
FIG. The same elements as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The surface electrometer 60
A quartz oscillator 61 using GT cut quartz is used as the quartz oscillator. A conductive thin film electrode 63a is provided on the front surface of the crystal unit 61, and the conductive thin film electrode 63a is provided on the back surface.
b is given. As shown in FIG. 6A, the crystal oscillator 61 has a main vibration mode of vibration (main vibration) in the width W direction,
As shown in FIG. 6B, there is a sub vibration mode of vibration (sub vibration) in the length L direction. As shown in FIG. 7, the crystal oscillator 61 is set so that an electric field passing through a predetermined area of the measurement hole 45 in a direction in which the crystal oscillator 61 vibrates is partially blocked. For example, in order to use the vibration in the main vibration mode in the vertical direction in the figure, the width W direction is made to coincide with the vertical direction in the figure. In order that the electric field passing through the measurement hole 45 is blocked by a part of the crystal oscillator 61, the crystal oscillator 61 is set in advance so as to cover the upper end side of the measurement hole 45. In the example of FIG.
The lower half of the area 1 does not overlap the upper end of the measurement hole 45,
The electric field passing through the measurement hole 45 is blocked. In this case, the passage area of the electric field fluctuates in synchronization with the vibration due to the vibration of the crystal resonator 61 in the main vibration mode.
【００１９】次に本発明の第３実施形態について説明す
る。図８に本発明の第３実施形態である表面電位計８０
の構成図を示す。尚、図１と同一要素のものについては
同一符号を付して説明は省略する。本発明の第３実施形
態は、表面電位計に配設された水晶振動子を用いて、結
露が発生したことを検出可能とするものである。図８に
おいて、駆動回路５５は周波数カウンタ回路７１と接続
されている。周波数カウンタ回路７１では、水晶振動子
５１の振動数が計測されるようになっている。図示しな
い比較回路７３では、この周波数カウンタ回路７１で計
測した水晶振動子５１の振動数を、予め定めた設定周波
数と比較するようになっている。Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 8 shows a surface voltmeter 80 according to a third embodiment of the present invention.
FIG. The same elements as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In the third embodiment of the present invention, it is possible to detect the occurrence of dew condensation using a quartz oscillator disposed on a surface voltmeter. 8, the drive circuit 55 is connected to the frequency counter circuit 71. The frequency counter circuit 71 measures the frequency of the crystal oscillator 51. In a comparison circuit 73 (not shown), the frequency of the crystal oscillator 51 measured by the frequency counter circuit 71 is compared with a predetermined set frequency.
【００２０】次に動作を説明する。画像形成装置の起動
時等に結露が発生する。結露が水晶振動子５１に付着す
ると、水晶振動子５１の振動数が小さくなる。そこで、
周波数カウンタ回路７１で、水晶振動子５１の振動数を
計測する。そして、比較回路７３で水晶振動子５１の振
動数を予め定めた設定周波数と比較し、設定周波数以下
のときに結露警報又は制御信号を発する。制御信号によ
り、画像形成装置を停止するようにすれば、転写紙１５
の紙詰まりや感光体３等の損傷を防ぐことが出来る。以
上により、表面電位計としての機能の他に、僅かの回路
的な追加のみで結露センサとしての機能も併せ持たせる
ことが出来る。従って、この表面電位計８０を画像形成
装置に適用した場合には、省スペース、省コストで帯電
量や現像バイアスの調整が可能となる他、結露による画
像形成装置の損傷を防ぐことが出来る。表面電位計８０
は前述したように、コロナ帯電器１と露光器５の間で感
光体３に近接して配設されるため、感光体３付近での結
露を検出し易くすることが出来る。なお、本発明の第３
実施形態は水晶振動子５１を例に説明したが、水晶振動
子６１でも同様に適用される（図示略）。Next, the operation will be described. Dew condensation occurs when the image forming apparatus is started. When the condensation adheres to the crystal unit 51, the frequency of the crystal unit 51 decreases. Therefore,
The frequency counter circuit 71 measures the frequency of the crystal unit 51. The comparison circuit 73 compares the frequency of the crystal unit 51 with a predetermined set frequency, and issues a dew condensation warning or a control signal when the frequency is equal to or lower than the set frequency. If the image forming apparatus is stopped by a control signal, the transfer paper 15
Paper jam and damage to the photoconductor 3 and the like can be prevented. As described above, in addition to the function as the surface electrometer, the function as the dew condensation sensor can be provided with only a slight circuit addition. Therefore, when the surface voltmeter 80 is applied to an image forming apparatus, the charge amount and the developing bias can be adjusted with a small space and cost, and the image forming apparatus can be prevented from being damaged due to dew condensation. Surface electrometer 80
As described above, is disposed between the corona charger 1 and the exposing device 5 in the vicinity of the photoconductor 3, so that dew condensation near the photoconductor 3 can be easily detected. In addition, the third of the present invention
Although the embodiment has been described by taking the crystal unit 51 as an example, the same applies to the crystal unit 61 (not shown).
【００２１】[0021]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、導
電性薄膜電極を表面及び／又は裏面に配設した水晶振動
子を周期的に振動させることで、電界の通過面積を周期
的に変動させるように構成したので、振動部材が水晶振
動子のみとなり、従来より表面電位計を小型化すること
が出来る。また、水晶振動子の振動数から結露の発生を
判定可能としたため、表面電位計としての機能の他に、
結露センサとしての機能も併せ持たせることが出来る。
また、表面電位計を画像形成装置に適用した場合には、
転写紙の紙詰まりや感光体等の損傷を防ぐことが出来
る。As described above, according to the present invention, the passing area of the electric field is periodically increased by periodically vibrating the quartz oscillator having the conductive thin film electrode disposed on the front surface and / or the rear surface. Since it is configured to be varied, the vibrating member is only a quartz oscillator, and the surface electrometer can be made smaller than before. In addition, since the occurrence of dew condensation can be determined from the frequency of the crystal unit, in addition to the function as a surface electrometer,
It can also have a function as a condensation sensor.
When the surface voltmeter is applied to an image forming apparatus,
Paper jam of the transfer paper and damage to the photoconductor can be prevented.
【００２２】[0022]
【図１】 本発明の第１実施形態である表面電位計の構
成図FIG. 1 is a configuration diagram of a surface voltmeter according to a first embodiment of the present invention.
【図２】 測定対象物、測定穴、検出電極及び導電性薄
膜電極の関係を示す図FIG. 2 is a diagram showing a relationship among a measurement object, a measurement hole, a detection electrode, and a conductive thin film electrode.
【図３】 表面電位計を画像形成装置に適用した具体例FIG. 3 is a specific example in which a surface electrometer is applied to an image forming apparatus.
【図４】 水晶振動子の振動の様子を示す図FIG. 4 is a diagram showing a state of vibration of a crystal resonator.
【図５】 本発明の第２実施形態である表面電位計の構
成図FIG. 5 is a configuration diagram of a surface voltmeter according to a second embodiment of the present invention.
【図６】 水晶振動子の振動の様子を示す図FIG. 6 is a diagram showing a state of vibration of a crystal resonator.
【図７】 測定対象物、測定穴、検出電極及び導電性薄
膜電極の関係を示す図FIG. 7 is a diagram showing a relationship among a measurement object, a measurement hole, a detection electrode, and a conductive thin film electrode.
【図８】 本発明の第３実施形態である表面電位計の構
成図FIG. 8 is a configuration diagram of a surface voltmeter according to a third embodiment of the present invention.
【図９】 電子写真を用いた画像形成装置の概略構成図FIG. 9 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus using electrophotography.
【図１０】 従来の表面電位計の構成図FIG. 10 is a configuration diagram of a conventional surface electrometer.
【図１１】 表面電位計の測定原理を示す図FIG. 11 is a diagram showing a measurement principle of a surface electrometer.
１ コロナ帯電器 ３ 感光体 ５ 露光器 １０、２０、６０、８０ 表面電位計 ３３ 検出電極 ４３ 外箱 ４５ 測定穴 ４９ 測定対象物 ５１、６１ 水晶振動子 ５３ａ、５３ｂ、６３ａ、６３ｂ 導電性薄膜電極 ５５ 駆動回路 ７１ 周波数カウンタ回路 ７３ 比較回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Corona charger 3 Photoreceptor 5 Exposure device 10, 20, 60, 80 Surface electrometer 33 Detection electrode 43 Outer box 45 Measurement hole 49 Measurement object 51, 61 Quartz resonator 53a, 53b, 63a, 63b Conductive thin film electrode 55 drive circuit 71 frequency counter circuit 73 comparison circuit
Claims (4)
定対象物から発生する電界の内所定面積に相当する電界
のみを通過させる電界制限手段と、該電界制限手段より
通過した電界を検出する検出電極と、該検出電極と前記
測定対象物の間に配設され、所定の周期振動により前記
所定面積若しくは該所定面積より狭く設定した電界の通
過面積を周期的に変動させるため導電性薄膜電極を表面
及び／又は裏面に配設した水晶振動子と、該水晶振動子
の導電性薄膜電極に前記所定の周期振動を与えるため所
定電圧を印加する駆動回路と、前記検出電極で検出され
た電界を基に前記測定対象物の帯電量若しくは静電気電
圧を演算する演算部を備えたことを特徴とする表面電位
計。An object charged with a predetermined amount, an electric field limiting means for passing only an electric field corresponding to a predetermined area of an electric field generated from the measuring object, and an electric field passing through the electric field limiting means. A detecting electrode, which is disposed between the detecting electrode and the object to be measured, and which is electrically conductive for periodically changing a predetermined area or a passing area of an electric field set to be smaller than the predetermined area by a predetermined periodic vibration; A quartz oscillator having a thin film electrode disposed on the front surface and / or the back surface, a driving circuit for applying a predetermined voltage to apply the predetermined periodic vibration to the conductive thin film electrode of the quartz oscillator, A surface voltmeter comprising a calculation unit for calculating a charge amount or an electrostatic voltage of the object to be measured based on the applied electric field.
出電極及び前記水晶振動子を内部に備えた外部からの電
界を遮断する遮蔽箱であり、前記検出電極が前記測定対
象物と対する前記遮蔽箱の一部分を電界を通過させるた
め前記所定面積分開口したことを特徴とする請求項１記
載の表面電位計。2. The electric field limiting means is a shielding box provided with at least the detection electrode and the quartz oscillator for blocking an electric field from the outside, wherein the detection electrode is provided in the shielding box with respect to the object to be measured. 2. A surface voltmeter according to claim 1, wherein a part of the surface voltmeter is opened by the predetermined area to allow an electric field to pass.
体であり、前記電界制限手段は、前記感光体に電荷を帯
電させるコロナ帯電器と前記感光体に光を照射する露光
器の間で前記感光体に近接して配設したことを特徴とす
る請求項２記載の表面電位計。3. The object to be measured is a photoconductor charged with an electric charge, and the electric field limiting means is provided between a corona charger for charging the photoconductor and an exposure device for irradiating the photoconductor with light. 3. The surface voltmeter according to claim 2, wherein the surface voltmeter is disposed close to the photoconductor.
定周波数と比較し、設定周波数以下のときに結露警報及
び／又は制御信号を発することを特徴とする請求項１、
２又は３記載の表面電位計。4. The apparatus according to claim 1, wherein a frequency of the crystal oscillator is compared with a predetermined frequency, and a dew condensation warning and / or a control signal is issued when the frequency is lower than the predetermined frequency.
The surface electrometer according to 2 or 3.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9246026A JPH1164413A (en) | 1997-08-27 | 1997-08-27 | Surface electrometer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9246026A JPH1164413A (en) | 1997-08-27 | 1997-08-27 | Surface electrometer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1164413A true JPH1164413A (en) | 1999-03-05 |
Family
ID=17142354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9246026A Pending JPH1164413A (en) | 1997-08-27 | 1997-08-27 | Surface electrometer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1164413A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013190351A (en) * | 2012-03-14 | 2013-09-26 | Hioki Ee Corp | Charged body detection device and charged body detection method |
-
1997
- 1997-08-27 JP JP9246026A patent/JPH1164413A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013190351A (en) * | 2012-03-14 | 2013-09-26 | Hioki Ee Corp | Charged body detection device and charged body detection method |
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