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JP4886496B2 - Surface potential measuring device - Google Patents
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JP4886496B2 - Surface potential measuring device - Google Patents

Surface potential measuring device

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JP4886496B2 JP2006335890A JP2006335890A JP4886496B2 JP 4886496 B2 JP4886496 B2 JP 4886496B2 JP 2006335890 A JP2006335890 A JP 2006335890A JP 2006335890 A JP2006335890 A JP 2006335890A JP 4886496 B2 JP4886496 B2 JP 4886496B2
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Description

本発明は、感光体等の表面電位を測定する測定技術に関する。   The present invention relates to a measurement technique for measuring a surface potential of a photoreceptor or the like.

感光体を用いた電子写真方式による画像形成装置では、使用環境に左右されることなく安定的に高画質を得るためには、感光体表面の帯電電位を常に目標電位に制御する必要がある。従来、感光体表面の帯電電位を目標電位に制御するために、感光体表面の電位を測定する表面電位測定装置が実現されている(特許文献1参照)。   In an electrophotographic image forming apparatus using a photoconductor, it is necessary to always control the charged potential on the surface of the photoconductor to a target potential in order to stably obtain high image quality regardless of the use environment. Conventionally, in order to control the charged potential on the surface of the photoreceptor to the target potential, a surface potential measuring device for measuring the potential on the surface of the photoreceptor has been realized (see Patent Document 1).

この種の表面電位測定装置では、一般に、測定用電極を内蔵した音叉型振動子を用いている。そして、測定時には、音叉型振動子を測定対象である感光体の近傍の所定の位置で振動させる。この際、音叉型振動子の振動により、測定対象と測定用電極との間の容量が変化し、その容量変化に応じた交流信号が測定用電極から得られる。   In general, this type of surface potential measuring apparatus uses a tuning fork vibrator incorporating a measurement electrode. At the time of measurement, the tuning fork vibrator is vibrated at a predetermined position near the photoconductor to be measured. At this time, the capacitance between the measurement object and the measurement electrode changes due to the vibration of the tuning fork vibrator, and an AC signal corresponding to the capacitance change is obtained from the measurement electrode.

測定用電極から得られた交流信号は、所定の検出回路で検出・増幅される。そして、検出された交流信号は所定の基準電位でクランプされた後に直流化される。次に、直流化された交流信号は当該基準電位と比較される。そして、その差分値に応じて上記検出回路の電源電圧を変化させることにより、直流化された交流信号が基準電圧と等しくなるように、即ち、差分が0となる様にフィードバック制御が行われる。この方法は、所謂ゼロメソッドと呼ばれている。   The AC signal obtained from the measurement electrode is detected and amplified by a predetermined detection circuit. The detected AC signal is clamped at a predetermined reference potential and then converted into a DC voltage. Next, the AC signal converted to DC is compared with the reference potential. Then, by changing the power supply voltage of the detection circuit in accordance with the difference value, feedback control is performed so that the AC signal converted to DC becomes equal to the reference voltage, that is, the difference becomes zero. This method is called a so-called zero method.

図10は、上記の動作を行う場合の表面電位測定装置の応答波形例を示している。図10(a)は、測定対象の電位を示している。図10(b)は、測定対象と測定用電極の間の容量変化に伴って測定用電極から得られる交流信号を示している。なお、図10(b)の交流信号は、実際には、所定の周波数帯域のみを抽出した後に更に増幅したものである。図10(c)は、表面電位測定装置の測定結果を示している。なお、図10(c)の測定結果は、実際には、前述の検出回路の電源電圧を変化させための可変電源回路の出力値を示している。   FIG. 10 shows an example of a response waveform of the surface potential measuring apparatus when the above operation is performed. FIG. 10A shows the potential to be measured. FIG. 10B shows an AC signal obtained from the measurement electrode as the capacitance changes between the measurement object and the measurement electrode. Note that the AC signal in FIG. 10B is actually amplified after extracting only a predetermined frequency band. FIG.10 (c) has shown the measurement result of the surface potential measuring apparatus. In addition, the measurement result of FIG.10 (c) has shown the output value of the variable power supply circuit for changing the power supply voltage of the above-mentioned detection circuit in fact.

すなわち、検出交流信号に応じて上記の可変電源回路の出力電圧を可変し、当該出力電圧が測定対象の電位に近付いていくことで、検出交流信号の信号量は減少していく。検出交流信号が「0」になった時点の可変電源回路の出力電圧が測定対象の電位となる。この場合、測定対象の電位を得るには、検出交流信号が「0」になるまで、すなわち応答時間が経過するまで待つ必要がある。
特開2004−61282
That is, by changing the output voltage of the variable power supply circuit in accordance with the detected AC signal, and the output voltage approaches the potential to be measured, the signal amount of the detected AC signal decreases. The output voltage of the variable power supply circuit when the detected AC signal becomes “0” becomes the potential to be measured. In this case, in order to obtain the potential of the measurement object, it is necessary to wait until the detected AC signal becomes “0”, that is, until the response time elapses.
JP-A-2004-61282

ところで、近年、画像形成装置では、画像形成プロセスの高速化が図られている。そのため、表面電位測定装置においても、画像形成プロセスの高速な動作に追随すべく、測定所要時間を短縮することが要望されている。   Incidentally, in recent years, in an image forming apparatus, an image forming process has been accelerated. Therefore, also in the surface potential measuring device, it is desired to reduce the time required for measurement in order to follow the high-speed operation of the image forming process.

表面電位測定装置では、音叉型振動子の共振周期及び測定回路のゲインにより応答時間、すなわち測定所要時間が決定される。そこで、表面電位測定装置の測定所要時間を短縮するために、共振周期の短い音叉型振動子を用いることが考えられる。   In the surface potential measuring device, the response time, that is, the required measurement time is determined by the resonance period of the tuning fork vibrator and the gain of the measurement circuit. Therefore, in order to shorten the time required for measurement by the surface potential measuring device, it is conceivable to use a tuning fork vibrator having a short resonance period.

しかし、この場合には、音叉型振動子の振動振幅を大きくすることが困難になり、測定精度が低下する。この問題に対処するため、測定回路のゲインを上げすぎると、動作が不安定になり、結局、測定精度が低下したままとなる。   However, in this case, it becomes difficult to increase the vibration amplitude of the tuning fork vibrator, and the measurement accuracy is lowered. In order to deal with this problem, if the gain of the measurement circuit is increased too much, the operation becomes unstable, and eventually the measurement accuracy remains lowered.

本発明は、このような背景の下になされたもので、その目的は、測定精度を低下させることなく、測定所要時間を短縮できるようにすることにある。   The present invention has been made under such a background, and an object thereof is to make it possible to shorten the time required for measurement without degrading measurement accuracy.

上記目的を達成するため、本発明に係る表面電位測定装置は、電位の測定対象に対向して設けられた測定用電極と、前記測定対象と前記測定用電極との間の容量の変動に応じて変動する当該測定用電極の電位を検出する検出回路と、前記検出回路により検出された検出電位と基準電位との差分を検出する差分検出手段と、前記検出回路の電源電圧をフィードバック制御するための可変電源手段と、前記差分検出手段により検出された差分に応じて前記可変電源手段の出力電圧を制御する第1の制御手段と、前記検出回路により検出された検出電位と前記可変電源手段の出力電圧に基づいて測定対象の電位を予測する予測手段と、前記可変電源手段の出力電圧が前記予測手段により予測された予測電位になるように前記可変電源手段の出力電圧を制御する第2の制御手段と、を有している。 In order to achieve the above object, a surface potential measuring device according to the present invention responds to fluctuations in capacitance between a measuring electrode provided opposite to a potential measuring object and the measuring object and the measuring electrode. Te a detection circuit for detecting the potential of the measuring electrodes varying, said a difference detecting means for detecting a difference between the detected potential and the reference potential, which is detected by the detection circuit, for feedback control of the power supply voltage of the detecting circuit variable and power source means, the first control means and, before Symbol detection voltage detected by the detection circuit and the variable power supply means for controlling the output voltage of the variable power supply means in response to a difference detected by said difference detecting means the prediction means for predicting the potential of the measurement object based on the output voltage, the output voltage of the variable power supply means so that the output voltage is predicted potential predicted by the predicting means of the variable power supply means Has a second control means for controlling, the.

本発明では、測定所要時間を短縮するために、予測電位に基づいてフィードバック制御量を大きくしており、回路ゲインの変更等は行っていない。従って、本発明によれば、測定精度を低下させることなく、測定所要時間を短縮することが可能となる。   In the present invention, in order to shorten the time required for measurement, the feedback control amount is increased based on the predicted potential, and the circuit gain is not changed. Therefore, according to the present invention, it is possible to shorten the time required for measurement without reducing the measurement accuracy.

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の第1,第2の実施の形態に係る表面電位測定装置を適用した画像形成装置の概略構成を示す図である。この画像形成装置は、電子写真方式のカラー画像形成装置として構成されている。   FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an image forming apparatus to which a surface potential measuring apparatus according to the first and second embodiments of the present invention is applied. This image forming apparatus is configured as an electrophotographic color image forming apparatus.

図1において、感光ドラム1001a〜1001dは、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)、K(ブラック)の各色の画像をそれぞれ担持するものである。これら感光ドラム1001a〜1001dは、帯電器1002a〜1002dにより、その表面が帯電される。この帯電器1002a〜1002dに対する帯電用の高電圧は、帯電用高圧基板1003a〜1003dにより供給される。   In FIG. 1, photosensitive drums 1001a to 1001d carry images of C (cyan), M (magenta), Y (yellow), and K (black), respectively. The surfaces of the photosensitive drums 1001a to 1001d are charged by the chargers 1002a to 1002d. The charging high voltage for the chargers 1002a to 1002d is supplied by the charging high voltage substrates 1003a to 1003d.

帯電された感光ドラム1001a〜1001dに対して、露光装置1004a〜1004dにより各色の画像を反映した画像光が露光されると、その感光ドラム1001a〜1001dの表面に静電潜像が形成される。この際、露光装置1004a〜1004dの露光動作は、露光装置駆動基板1005a〜1005d上の駆動制御回路により制御される。   When image light reflecting each color image is exposed to the charged photosensitive drums 1001a to 1001d by the exposure devices 1004a to 1004d, electrostatic latent images are formed on the surfaces of the photosensitive drums 1001a to 1001d. At this time, the exposure operation of the exposure apparatuses 1004a to 1004d is controlled by a drive control circuit on the exposure apparatus drive substrates 1005a to 1005d.

感光ドラム1001a〜1001d上に形成された静電潜像は、現像器1006a〜1006dにより、可視のトナー画像として現像される。この現像処理は、高圧基板1007a〜1007dによって現像器1006a〜1006dに高電圧を印加することにより行われる。   The electrostatic latent images formed on the photosensitive drums 1001a to 1001d are developed as visible toner images by the developing devices 1006a to 1006d. This development processing is performed by applying a high voltage to the developing devices 1006a to 1006d by the high-voltage substrates 1007a to 1007d.

感光ドラム1001a〜1001d上のトナー画像は、一次転写装置1008a〜1008dにより、ベルト状の中間転写体1010に一次転写される。一次転写を行う際には、一次転写装置1008a〜1008dは、高電圧基板1009a〜1009dから供給される高電圧により帯電される。また、各色のトナー画像(単色画像)は、一次転写を行う過程で、中間転写体1010上で重ね合わされてフルカラー画像となる。さらに、一次転写を行う際には、中間転写体1010は、DCコントローラ1016により、時計周り方向に回動される。   The toner images on the photosensitive drums 1001a to 1001d are primarily transferred to a belt-like intermediate transfer member 1010 by primary transfer devices 1008a to 1008d. When performing primary transfer, the primary transfer devices 1008a to 1008d are charged by a high voltage supplied from the high voltage substrates 1009a to 1009d. In addition, the toner images (single color images) of the respective colors are superimposed on the intermediate transfer member 1010 in the process of performing the primary transfer to become a full color image. Further, when performing primary transfer, the intermediate transfer member 1010 is rotated clockwise by the DC controller 1016.

中間転写体1010に一次転写されたトナー画像は、中間転写体1010がさらに図の時計周り方向に回動していく過程で、ポスト帯電器1011によりその電荷が均一化される。そして、中間転写体1010上のトナー画像は、二次転写装置1012により、記録紙上に二次転写される。この二次転写処理は、二次転写用高圧基板1013により、二次転写装置1012に対して高電圧を印加することにより行われる。   The toner image primary-transferred to the intermediate transfer member 1010 is made uniform by the post charger 1011 in the process in which the intermediate transfer member 1010 further rotates in the clockwise direction in the drawing. The toner image on the intermediate transfer member 1010 is secondarily transferred onto the recording paper by the secondary transfer device 1012. This secondary transfer process is performed by applying a high voltage to the secondary transfer device 1012 by the secondary transfer high-pressure substrate 1013.

記録紙上に二次転写されたトナー画像は、定着器1014により、記録紙に対して定着される。   The toner image secondarily transferred onto the recording paper is fixed to the recording paper by the fixing device 1014.

この定着器1014は、加圧ローラと定着ローラを有しており、定着ローラはヒータを内蔵している。定着処理を行う際には、定着ローラ内のヒータは、ヒータ駆動基板1015上の駆動回路により温調される。   The fixing device 1014 has a pressure roller and a fixing roller, and the fixing roller has a built-in heater. When performing the fixing process, the temperature of the heater in the fixing roller is controlled by a drive circuit on the heater drive substrate 1015.

なお、DCコントローラ1016は、中間転写体1010の回動動作の他、感光ドラム1001a〜1001の回動動作、現像装置1006a〜1006dのトナー撹拌動作等を制御している。   The DC controller 1016 controls the rotation operation of the photosensitive drums 1001a to 1001, the toner stirring operation of the developing devices 1006a to 1006d, and the like in addition to the rotation operation of the intermediate transfer member 1010.

また、上記の一連の画像形成プロセスの制御は、メインコントローラ1017により行われる。   The series of image forming processes is controlled by the main controller 1017.

次に、図2を用いて画像形成プロセスをより詳細に説明する。図1では図示省略したが、図2に示したように、画像形成装置には、一次帯電グリッド1101a〜1101d及び表面電位測定装置1102a〜1102dが設けられている。なお、a〜dという添え字は、画像形成用のステーションがC、M、Y、Kの4色用に4ステーション存在する場合を考慮したものである。   Next, the image forming process will be described in more detail with reference to FIG. Although not shown in FIG. 1, as shown in FIG. 2, the image forming apparatus is provided with primary charging grids 1101a to 1101d and surface potential measuring devices 1102a to 1102d. The subscripts a to d are considered in consideration of the case where there are four image forming stations for four colors C, M, Y, and K.

一次帯電器1002a〜1002dと感光ドラム1001a〜1001dとの間には、一次帯電器1002a〜1002dと平行に一次帯電グリッド1101a〜1101dが配設されている。この一次帯電グリッド1101a〜1101dは、所定の電圧に調整可能な電極である。この一次帯電グリッド1101a〜1101dの電圧制御により、一次帯電器1002a〜1002dから感光ドラム1001a〜1001dに流れ込む電流量を調整して、感光ドラム1001a〜1001dの表面の帯電量を制御することができる。   Between the primary chargers 1002a to 1002d and the photosensitive drums 1001a to 1001d, primary charging grids 1101a to 1101d are arranged in parallel with the primary chargers 1002a to 1002d. The primary charging grids 1101a to 1101d are electrodes that can be adjusted to a predetermined voltage. By controlling the voltages of the primary charging grids 1101a to 1101d, the amount of current flowing from the primary chargers 1002a to 1002d into the photosensitive drums 1001a to 1001d can be adjusted to control the surface charge amount of the photosensitive drums 1001a to 1001d.

表面電位測定装置1102a〜1102dは、露光装置1004a〜1004dと現像装置1006a〜1006dとの間に、感光ドラム1001a〜1001dと対向するように配設されている。この表面電位測定装置1102a〜1102dは、感光ドラム1001a〜1001dの表面の帯電電位を測定して一次帯電グリッド1001a〜1001dを調整することで、画像濃度や画質の安定化を図るものである。   The surface potential measuring devices 1102a to 1102d are disposed between the exposure devices 1004a to 1004d and the developing devices 1006a to 1006d so as to face the photosensitive drums 1001a to 1001d. These surface potential measuring devices 1102a to 1102d are intended to stabilize the image density and image quality by measuring the surface charging potential of the photosensitive drums 1001a to 1001d and adjusting the primary charging grids 1001a to 1001d.

感光ドラム1001a〜1001dの表面の帯電電位の測定・調整処理は、或る画像の画像形成プロセスと次の画像の画像形成プロセスとの間(すなわち、紙間)に行うことにより、画像形成プロセスの速度を低下させないようにするのが望ましい。   The measurement / adjustment processing of the charged potential on the surfaces of the photosensitive drums 1001a to 1001d is performed between the image formation process of one image and the image formation process of the next image (that is, between sheets). It is desirable not to reduce the speed.

図3は、感光ドラム1001a〜1001dの帯電特性を示した図である。図3の帯電特性は、画像品位を決定する要因である感光ドラム1001a〜1001dの表面電位と、現像装置1004a〜1004dに印加される現像バイアス電位との関係を示している。   FIG. 3 is a diagram illustrating charging characteristics of the photosensitive drums 1001a to 1001d. The charging characteristics in FIG. 3 indicate the relationship between the surface potential of the photosensitive drums 1001a to 1001d, which is a factor that determines the image quality, and the developing bias potential applied to the developing devices 1004a to 1004d.

図3において、横軸は、一次帯電グリッド1101a〜1101dに設定された電位(グリッド電位)Vを示し、縦軸は、感光ドラム1001a〜1001dの表面電位(電位量)Vを示している。また、図3中の符号Vは、暗部電位、すなわち、感光ドラム1001a〜1001dの表面の帯電後の非露光時の電位を示している。また、符号Vは、明部電位、すなわち最大に露光した場合の感光ドラム1001a〜1001dの表面電位を示している。また、符号Vdcは、現像バイアス電位を示している。 3, the horizontal axis represents the primary charging grid 1101a~1101d the set potential (grid potential) V g, the vertical axis represents the surface potential (potential value) V of the photosensitive drum 1001A~1001d. The sign V D in FIG. 3, dark potential, that is, the potential at the time of non-exposure of the charged surface of the photosensitive drum 1001A~1001d. Reference sign VL indicates the bright portion potential, that is, the surface potential of the photosensitive drums 1001a to 1001d when the exposure is maximized. Reference sign V dc indicates a developing bias potential.

図3に示したように、明部電位Vは、暗部電位Vの増大に従って上昇する傾向を有している。現像バイアス電位Vdcは、画像形成しない部分の地かぶり量の許容値で決定される。この地かぶりは、現像装置1006a〜1006d中に例外的に存在する帯電量の異なるトナー(例えば、例外的に帯電量が高いトナー)が、明部電位Vに対して現像するのに十分な電位をもってしまうことで発生する。従って、現像バイアス電位Vdcは、例外的なトナーによる地かぶりが発生しないように、暗部電位Vに対して、例外的なトナーをやや引き付けるレベルに設定される。また、例外的なトナーを引き付けないための現像バイアス電位Vdcと暗部電位Vの差の電位をかぶり取り電位Vbackと称する。このかぶり取り電位Vbackは、通常100〜200V程度に設定される。 As shown in FIG. 3, the light portion potential V L tends to increase as the dark portion potential V D increases. The developing bias potential V dc is determined by an allowable value of the ground cover amount in a portion where no image is formed. This ground fog is sufficient for the toners having different charge amounts (for example, toner having an exceptionally high charge amount) existing in the developing devices 1006a to 1006d to develop with respect to the light portion potential V D. Generated by having a potential. Therefore, the developing bias potential V dc is set to a level that slightly attracts the exceptional toner with respect to the dark portion potential V D so that the ground fogging by the exceptional toner does not occur. Further, a potential difference between the developing bias potential V dc and the dark portion potential V D for preventing the exceptional toner from being attracted is referred to as a fog removal potential V back . This fog removal potential V back is normally set to about 100 to 200V.

以上のようにして決定された現像バイアス電位Vdcと明部電位Vとの間のコントラスト電位Vcontによって、明暗の階調(コントラスト)表現が行われることになる。画像階調を保つために、紙間において暗部電位V及び明部電位Vの値を表面電位測定装置1102a〜1102dにより測定する。表面電位測定装置1102a〜1102dの応答時間の必要条件は、画像形成プロセスの速度、紙間距離により導き出すことができる。なお、紙間距離とは、先行する記録紙の後端と後続する記録紙の先端との距離に相当する。すなわち、画像形成プロセスの速度をvPS、紙間距離をLblankとすると、紙間距離Lblankに相当する距離を感光ドラムが回転するのに要する時間に相当する紙間時間tblankは概略として、 Bright and dark gradation (contrast) is expressed by the contrast potential V cont between the development bias potential V dc and the bright portion potential VL determined as described above. In order to maintain the image gradation, the dark potential V D and the bright potential V L are measured by the surface potential measuring devices 1102a to 1102d between the sheets. The necessary conditions for the response times of the surface potential measuring devices 1102a to 1102d can be derived from the speed of the image forming process and the distance between sheets. The inter-paper distance corresponds to the distance between the trailing edge of the preceding recording sheet and the leading edge of the succeeding recording sheet. That is, the speed of the image forming process v PS, the inter-paper distance is L blank, sheet interval L blank sheet interval a distance corresponding to the photosensitive drum corresponding to the time required for rotation to the time t blank as schematically ,

Figure 0004886496
と表すことができる。
Figure 0004886496
It can be expressed as.

例えば、画像形成プロセスの速度500[mm/s]、紙間距離25[mm]とすれば、紙間時間は50[ms]である。従って、表面電位測定装置1102a〜1102dは、この紙間時間50[ms]以内で応答せねばならない。つまり、表面電位測定装置1102a〜1102dの応答時間、すなわち測定所要時間は、最低でも50[ms]以下でなくてはならない。   For example, if the speed of the image forming process is 500 [mm / s] and the distance between papers is 25 [mm], the time between papers is 50 [ms]. Accordingly, the surface potential measuring devices 1102a to 1102d must respond within this paper interval time of 50 [ms]. That is, the response time of the surface potential measuring devices 1102a to 1102d, that is, the time required for measurement must be at least 50 [ms] or less.

この場合、最大露光時の明部電位Vは、理論的には紙の後端が通過した直後に変更を開始することができるので、紙間時間50[ms]以内の応答という条件を満たす。しかし、非露光時の暗部電位Vは、紙の後端部の余白部分が通過した後に、露光時の電位から非露光時の暗部電位Vに戻るまで多少の応答時間を要する。この応答時間は7.5[ms]であるものとする。この場合、紙の両端を考慮すると、表面電位測定装置1102a〜1102dの応答時間としては、35[ms]以内にする必要がある。なお、上記の応答時間は、測定電位が完全に安定するまでの所要時間を指し、半導体などの応答時間のように出力の10%−90%で規定した時間を指すものではない。 In this case, since the bright portion potential V L at the maximum exposure can theoretically start changing immediately after the trailing edge of the paper passes, the condition of response within the paper interval time of 50 [ms] is satisfied. . However, the dark potential V D at the time of non-exposure, after the margin portion of the rear end portion of the paper has passed, takes some response time from the potential at the time of exposure to return to the dark potential V D at the time of non-exposure. This response time is assumed to be 7.5 [ms]. In this case, considering both ends of the paper, the response time of the surface potential measuring devices 1102a to 1102d needs to be within 35 [ms]. Note that the above response time indicates a time required until the measured potential is completely stabilized, and does not indicate a time defined by 10% to 90% of the output like the response time of a semiconductor or the like.

[第1の実施の形態]
図4は、第1の実施の形態に係る表面電位測定装置1102a〜1102dの概略構成を示すブロック図である。なお、第2の実施の形態に係る表面電位測定装置の構成も図4と同様である。この表面電位測定装置1102a〜1102dは、上記の測定所要時間を満足するように構成されている。
[First Embodiment]
FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of the surface potential measuring devices 1102a to 1102d according to the first embodiment. The configuration of the surface potential measuring apparatus according to the second embodiment is the same as that shown in FIG. The surface potential measuring devices 1102a to 1102d are configured to satisfy the above measurement required time.

図4において、駆動部101は、駆動側の圧電素子102aに駆動信号を印加することにより、音叉型振動子103を振動させる。そして、駆動部101は、検出側の圧電素子102bからの検出信号、すなわち音叉型振動子103の振動状況に応じて駆動側の圧電素子102aに印加する駆動周波数を制御することにより、音叉型振動子103をその共振周波数で振動させる。   In FIG. 4, the drive unit 101 vibrates the tuning fork vibrator 103 by applying a drive signal to the piezoelectric element 102a on the drive side. The drive unit 101 controls the tuning fork type vibration by controlling the drive frequency applied to the drive side piezoelectric element 102a according to the detection signal from the detection side piezoelectric element 102b, that is, the vibration state of the tuning fork type vibrator 103. The child 103 is vibrated at the resonance frequency.

タイミング回路104は、駆動部101における駆動信号の所定のタイミングでタイミング信号を生成している。タイミング回路104は、生成したタイミング信号を後述のクランプ回路112、ピーク検出部111、演算部114に供給する。   The timing circuit 104 generates a timing signal at a predetermined timing of the drive signal in the drive unit 101. The timing circuit 104 supplies the generated timing signal to a clamp circuit 112, a peak detection unit 111, and a calculation unit 114, which will be described later.

音叉型振動子103が振動すると、測定対象105と測定用電極106の間を音叉型振動子103が遮る位置や量が変化する。その結果、測定対象105と測定用電極106の間の容量に変化が生じ、すなわち電位差が生じ、測定対象105と測定用電極106の間の電位差に応じた交流信号が測定用電極106から得られる。また、音叉型振動子103の振動状況は検出側の圧電素子102bにより検出される。なお、ここでは、測定対象105は、感光ドラム1001a〜1001dの表面の帯電電位である。   When the tuning fork vibrator 103 vibrates, the position and amount of the tuning fork vibrator 103 blocking between the measurement object 105 and the measurement electrode 106 change. As a result, a change occurs in the capacitance between the measurement target 105 and the measurement electrode 106, that is, a potential difference is generated, and an AC signal corresponding to the potential difference between the measurement target 105 and the measurement electrode 106 is obtained from the measurement electrode 106. . Further, the vibration state of the tuning fork vibrator 103 is detected by the piezoelectric element 102b on the detection side. Here, the measurement target 105 is the charged potential of the surfaces of the photosensitive drums 1001a to 1001d.

測定用電極106から得られた交流信号は、検出回路107より検出されて電圧増幅された後に、バンドパスフィルタ109に出力される。このバンドパスフィルタ109は、上記の交流信号の中から所定の周波数成分を抽出することにより、ノイズ成分を除去する。ノイズ除去がなされた交流信号は、増幅回路110により増幅されてクランプ回路112とピーク検出部111に供給される。   The AC signal obtained from the measurement electrode 106 is detected by the detection circuit 107 and voltage amplified, and then output to the band pass filter 109. The band pass filter 109 removes a noise component by extracting a predetermined frequency component from the AC signal. The AC signal from which noise has been removed is amplified by the amplifier circuit 110 and supplied to the clamp circuit 112 and the peak detector 111.

クランプ回路112には、上記の交流信号の他に、タイミング回路104からのタイミング信号、基準電位生成部113からの基準電位が供給される。そこで、クランプ回路112は、当該交流信号を当該タイミング信号に基いて当該基準電位にクランプする。また、ピーク検出部111は、ノイズ除去がなされた交流信号のピーク値をタイミング信号に基づいて検出し、そのピーク値を演算部114に供給する。   In addition to the AC signal, the clamp circuit 112 is supplied with a timing signal from the timing circuit 104 and a reference potential from the reference potential generator 113. Therefore, the clamp circuit 112 clamps the AC signal to the reference potential based on the timing signal. The peak detector 111 detects the peak value of the AC signal from which noise has been removed based on the timing signal, and supplies the peak value to the calculator 114.

図5は、駆動信号、タイミング信号、増幅回路110の出力信号、基準電位、クランプ回路112の出力の関係を示している。   FIG. 5 shows the relationship between the drive signal, the timing signal, the output signal of the amplifier circuit 110, the reference potential, and the output of the clamp circuit 112.

図5(a)は、圧電素子102aに供給する駆動信号を示している。図5(b)は、測定用電極106の電位よりも測定対象105の電位の方が高い場合の増幅回路110の出力信号を示している。図5(b)は、測定用電極106の電位よりも測定対象105の電位の方が低い場合の増幅回路110の出力信号を示している。図5(a),(b),(b)に示したように、増幅回路110の出力信号のピークタイミングは、駆動信号の立ち上がり、立ち下がりと同期している。 FIG. 5A shows a drive signal supplied to the piezoelectric element 102a. FIG. 5B 1 shows an output signal of the amplifier circuit 110 when the potential of the measurement target 105 is higher than the potential of the measurement electrode 106. FIG. 5B 2 shows the output signal of the amplifier circuit 110 when the potential of the measurement target 105 is lower than the potential of the measurement electrode 106. FIG. 5 (a), in synchronization with (b 1), as shown in (b 2), the peak timing of the output signal of the amplifier circuit 110, the rise of the drive signal, the fall.

図5(c)は、タイミング回路104からクランプ回路112に供給されるタイミング信号を示している。このタイミング信号は、駆動信号の立ち下がりと同期した信号となっている。図5(d)は、基準電位生成部113からクランプ回路112に供給される基準電位を示している。図5(e)は、測定用電極106の電位よりも測定対象105の電位の方が高い場合のクランプ回路112の出力信号を示している。図5(d)は、基準電位生成部113からクランプ回路112に供給される基準電位を示している。図5(e)は、測定用電極106の電位よりも測定対象105の電位の方が低い場合のクランプ回路112の出力信号を示している。図5(d),(e),(e)に示したように、クランプ回路112の出力信号は、タイミング信号に同期して基準電位にクランプされている。 FIG. 5C shows a timing signal supplied from the timing circuit 104 to the clamp circuit 112. This timing signal is a signal synchronized with the fall of the drive signal. FIG. 5D shows a reference potential supplied from the reference potential generation unit 113 to the clamp circuit 112. FIG. 5 (e 1 ) shows an output signal of the clamp circuit 112 when the potential of the measurement target 105 is higher than the potential of the measurement electrode 106. FIG. 5D shows a reference potential supplied from the reference potential generation unit 113 to the clamp circuit 112. FIG. 5E 2 shows an output signal of the clamp circuit 112 when the potential of the measurement target 105 is lower than the potential of the measurement electrode 106. Figure 5 (d), (e 1 ), as shown in (e 2), the output signal of the clamp circuit 112 is clamped to the reference potential in synchronism with the timing signal.

積分回路115は、クランプ回路112の出力信号を積分することにより、上記のノイズ除去に係る交流信号を可及的に直流化している。この積分回路115の出力値は、測定用電極106の電位よりも測定対象105電位の方が高い場合は、基準電位よりも大きくなる。この場合、積分回路115の出力値は、測定用電極106と測定対象105の電位差が大きければ大きいほど大きくなる。また、積分回路115の出力値は、測定用電極106の電位よりも測定対象105の電位の方が低い場合は、基準電位よりも小さくなる。この場合、積分回路115の出力値は、測定用電極106と測定対象105の電位差が大きければ大きいほど小さくなる。換言すれば、積分回路115の出力値と基準電位との差分が「0」になった場合に、測定用電極106の電位が測定対象105の電位を示すこととなる。   The integrating circuit 115 integrates the output signal of the clamp circuit 112 to convert the alternating current signal related to noise removal into direct current as much as possible. The output value of the integration circuit 115 is larger than the reference potential when the potential of the measurement target 105 is higher than the potential of the measurement electrode 106. In this case, the output value of the integration circuit 115 increases as the potential difference between the measurement electrode 106 and the measurement target 105 increases. Further, the output value of the integrating circuit 115 is smaller than the reference potential when the potential of the measuring object 105 is lower than the potential of the measuring electrode 106. In this case, the output value of the integration circuit 115 decreases as the potential difference between the measurement electrode 106 and the measurement target 105 increases. In other words, when the difference between the output value of the integration circuit 115 and the reference potential is “0”, the potential of the measurement electrode 106 indicates the potential of the measurement target 105.

誤差増幅回路116は、積分回路115の出力値と基準電位との差分信号を出力する。誤差増幅回路116の出力信号は、積分回路115の出力値が基準電位よりも大きい場合に上昇する。一方、積分回路115の出力値が基準電位よりも小さい場合は、誤差増幅回路116の出力信号は下降する。   The error amplifier circuit 116 outputs a difference signal between the output value of the integration circuit 115 and the reference potential. The output signal of the error amplification circuit 116 rises when the output value of the integration circuit 115 is larger than the reference potential. On the other hand, when the output value of the integrating circuit 115 is smaller than the reference potential, the output signal of the error amplifying circuit 116 falls.

可変電源回路117は、誤差増幅回路116の出力値に対応したローレベルの電源電圧(VFL)を検出回路107に出力する。そして、積分回路115の出力値が常に基準電位と等しくなるように即ち、測定対象105と測定用電極106の間の電位差が0になるようなフィードバック制御が行われる。このフィードバック制御により、検出回路107の検出抵抗Rに流れる電流が「0」となり、この状態では可変電源回路117の出力値が測定対象105の電圧を示すこととなる。なお、可変電源回路117の出力値は、分圧回路118により所定の分圧比で分圧されて出力される。すなわち、分圧回路118は、測定対象の電位の分圧比に相当する電位を出力する。この分圧は、ADC等を介してデジタルで取り込めるようにするために行われる。 The variable power supply circuit 117 outputs a low-level power supply voltage (VFL) corresponding to the output value of the error amplification circuit 116 to the detection circuit 107. Then, feedback control is performed so that the output value of the integration circuit 115 is always equal to the reference potential, that is, the potential difference between the measurement target 105 and the measurement electrode 106 becomes zero. By this feedback control, the current flowing through the detection resistor RS of the detection circuit 107 becomes “0”, and in this state, the output value of the variable power supply circuit 117 indicates the voltage of the measurement target 105. The output value of the variable power supply circuit 117 is divided by the voltage dividing circuit 118 at a predetermined voltage dividing ratio and output. That is, the voltage dividing circuit 118 outputs a potential corresponding to the voltage division ratio of the potential to be measured. This partial pressure is performed so that it can be digitally captured via an ADC or the like.

演算部114は、上記のタイミング信号に応じて、ピーク検出部111で検出された交流信号のピーク値と可変電源回路117の出力電圧値を分圧回路118で分圧した値を、それぞれ2度取り込む。次に、演算部114は、それら取り込んだ値に基づいて測定対象105の電位を予測する。そして、演算部114は、可変電源回路117の出力電圧が予測した電位になるように、割り込み制御により可変電源回路117を制御する。この割り込み制御は、可変電源回路117の出力電圧値が予測電位となった時点で解除される。厳密には、誤差増幅回路116の出力が予測電位に対応する値になった時点で割り込み制御が解除される。   In accordance with the timing signal, the calculation unit 114 performs twice the peak value of the AC signal detected by the peak detection unit 111 and the value obtained by dividing the output voltage value of the variable power supply circuit 117 by the voltage dividing circuit 118 twice. take in. Next, the calculation unit 114 predicts the potential of the measurement target 105 based on the acquired values. Then, the calculation unit 114 controls the variable power supply circuit 117 by interrupt control so that the output voltage of the variable power supply circuit 117 becomes the predicted potential. This interrupt control is released when the output voltage value of the variable power supply circuit 117 reaches the predicted potential. Strictly speaking, interrupt control is canceled when the output of the error amplification circuit 116 reaches a value corresponding to the predicted potential.

すなわち、可変電源回路117によるフィードバック制御には、誤差増幅回路116の出力に基づく通常制御と、演算部114にて演算された予測電位に基づく割込み制御が存在する。そして、測定開始後に2パルス分のタイミング信号が出力されるまでの間は、通常のフィードバック制御が行われる。この2パルス分のタイミング信号が出力された後は、測定対象105の電位を演算により予測し、その予測電位に基づくフィードバック制御が割込みにより行われる。この予測電位に基づくフィードバック制御では、通常のフィードバック制御に比べてフィードバック制御量が大きくなり、積分回路115の出力が基準電位に近付いてく速度が速くなる。   That is, the feedback control by the variable power supply circuit 117 includes normal control based on the output of the error amplifier circuit 116 and interrupt control based on the predicted potential calculated by the calculation unit 114. Then, normal feedback control is performed until a timing signal for two pulses is output after the measurement is started. After the timing signals for the two pulses are output, the potential of the measurement target 105 is predicted by calculation, and feedback control based on the predicted potential is performed by interruption. In the feedback control based on the predicted potential, the feedback control amount is larger than in normal feedback control, and the speed at which the output of the integrating circuit 115 approaches the reference potential is increased.

そして、予測電位に基づくフィードバック制御により可変電源回路117の出力電圧が予測電位に達した後に、通常のフィードバック制御に戻る。この通常のフィードバック制御により、積分回路115の出力は、更に基準電位に近付いてく。そして、積分回路115の出力と基準電位との差分が「0」になった時点では、測定用電極106の電位と測定対象105の電位とが等しくなり、その結果、検出抵抗Rに流れる電流が「0」となる。この状態では、可変電源回路117の出力値が測定対象105の電圧を示すこととなる。 Then, after the output voltage of the variable power supply circuit 117 reaches the predicted potential by feedback control based on the predicted potential, the normal feedback control is resumed. By this normal feedback control, the output of the integration circuit 115 further approaches the reference potential. When the difference between the output of the integrating circuit 115 and the reference potential becomes “0”, the potential of the measurement electrode 106 and the potential of the measurement target 105 become equal, and as a result, the current flowing through the detection resistor R S. Becomes “0”. In this state, the output value of the variable power supply circuit 117 indicates the voltage of the measurement target 105.

次に、表面電位測定装置1102a〜1102dの動作の流れを、図6に基づいて説明する。   Next, the flow of operations of the surface potential measuring devices 1102a to 1102d will be described with reference to FIG.

なお、図6は回路の動作に係る流れを示したものであるため、図6の各ステップは、厳密な時系列に沿ったものではない(後述の図8も同様)。   Since FIG. 6 shows a flow related to the operation of the circuit, each step in FIG. 6 does not follow a strict time series (the same applies to FIG. 8 described later).

表面電位測定装置1102a〜1102dは、メインコントローラ1017(図1参照)から測定開始信号を受け取ると、駆動部101による駆動制御により音叉型駆動子103を振動させる(ステップS601)。タイミング回路104は、駆動部101による駆動制御に応じて、タイミング信号を生成し、クランプ回路112、ピーク検出部111、演算部114に供給する(ステップS602)。   Upon receiving the measurement start signal from the main controller 1017 (see FIG. 1), the surface potential measuring devices 1102a to 1102d vibrate the tuning fork type driver 103 by drive control by the drive unit 101 (step S601). The timing circuit 104 generates a timing signal according to the drive control by the drive unit 101, and supplies the timing signal to the clamp circuit 112, the peak detection unit 111, and the calculation unit 114 (step S602).

また、音叉型駆動子103の振動により測定対象105と測定用電極106の間の容量が変化し、その容量変化に応じた交流信号が測定用電極106から出力される。なお、ここでは、測定対象105は、図2に示したように、感光ドラム1001a〜1001dの表面電位である。測定用電極106から出力された交流信号は、検出回路107により検出される(ステップS603)。この検出された交流信号は、BPF(バンドパスフィルタ)109によりノイズ成分が除去され、さらに増幅回路110により増幅される。ピーク検出部111は、増幅回路110にて増幅された交流信号のピーク値(Vppx)を検出する。演算部114は、そのピーク値(Vppx:x=1,2)を測定対象105電位の予測演算に備えて、当該演算部114に内蔵されたメモリ(図示省略)に格納する(ステップS604)。この場合、演算部114は、測定開始から最初の2つのタイミング信号に基づいて得られたピーク値(Vpp1,Vpp2)だけを格納する。   Further, the capacitance between the measurement object 105 and the measurement electrode 106 is changed by the vibration of the tuning fork type driver 103, and an AC signal corresponding to the capacitance change is output from the measurement electrode 106. Here, the measurement object 105 is the surface potential of the photosensitive drums 1001a to 1001d as shown in FIG. The AC signal output from the measurement electrode 106 is detected by the detection circuit 107 (step S603). The detected AC signal has a noise component removed by a BPF (band pass filter) 109 and further amplified by an amplifier circuit 110. Peak detector 111 detects the peak value (Vppx) of the AC signal amplified by amplifier circuit 110. The calculation unit 114 stores the peak value (Vppx: x = 1, 2) in a memory (not shown) built in the calculation unit 114 in preparation for the prediction calculation of the potential of the measurement target 105 (step S604). In this case, the calculation unit 114 stores only the peak values (Vpp1, Vpp2) obtained based on the first two timing signals from the start of measurement.

また、前述のように、増幅回路110にて増幅された交流信号は、クランプ回路112、積分回路115を介して誤差増幅回路116に出力される。そして、誤差増幅回路116は、入力された交流信号と基準電位との誤差に応じた値を可変電源回路117に出力する。可変電源回路117は、誤差増幅回路116からの値に応じた電圧を出力する。この可変電源回路117の出力電圧は、分圧回路118により分圧されて、測定対象105の現時点での検出電位に対応する電位(Vox)として出力される(ステップS605)。この際、演算部114は、測定対象105電位の予測演算に備えて、その分圧値(Vox:x=1,2)を当該演算部114に内蔵されたメモリ(図示省略)に格納する(ステップS606)。この場合、演算部114は、測定開始から最初の2つのタイミング信号に基づいて得られた分圧値(Vo1,Vo2)だけを格納する。   As described above, the AC signal amplified by the amplification circuit 110 is output to the error amplification circuit 116 via the clamp circuit 112 and the integration circuit 115. Then, the error amplifier circuit 116 outputs a value corresponding to the error between the input AC signal and the reference potential to the variable power supply circuit 117. The variable power supply circuit 117 outputs a voltage corresponding to the value from the error amplifier circuit 116. The output voltage of the variable power supply circuit 117 is divided by the voltage dividing circuit 118, and is output as a potential (Vox) corresponding to the current detection potential of the measurement target 105 (step S605). At this time, the calculation unit 114 stores the partial pressure value (Vox: x = 1, 2) in a memory (not shown) built in the calculation unit 114 in preparation for the prediction calculation of the potential of the measurement target 105 ( Step S606). In this case, the calculation unit 114 stores only the partial pressure values (Vo1, Vo2) obtained based on the first two timing signals from the start of measurement.

クランプ回路112によりクランプされ、さらに積分回路115により積分された交流信号は、誤差増幅回路116により、基準電位と比較される(ステップS607)。この比較の結果、交流信号と基準電位の誤差が「0」でない場合は(ステップS608)、メインコントローラ1017は、タイミング信号の出力回数、すなわち測定対象105の電位の検出回数が2回目であるか否かを判別する(ステップS609)。その結果、2回目ではなく1回目又は3回目以上であれば、メインコントローラ1017は、通常通り、誤差増幅回路116の出力に基づいて可変電源回路117の出力電圧を変化させる。   The AC signal clamped by the clamp circuit 112 and further integrated by the integration circuit 115 is compared with a reference potential by the error amplification circuit 116 (step S607). As a result of the comparison, if the error between the AC signal and the reference potential is not “0” (step S608), the main controller 1017 determines whether the timing signal output count, that is, the potential detection count of the measurement target 105 is the second count. It is determined whether or not (step S609). As a result, if it is not the second time but the first time or the third time or more, the main controller 1017 changes the output voltage of the variable power supply circuit 117 based on the output of the error amplifier circuit 116 as usual.

一方、測定対象105の電位の検出回数が2回目であれば、メインコントローラ1017は、演算部114により、メモリに格納した4つの値を用いて測定対象105の電位を予測させる(ステップS611)。そして、メインコントローラ1017は、割り込み制御により、可変電源回路117の出力電圧が演算部114にて予測された電位となるように制御する(ステップS610)。   On the other hand, if the number of detections of the potential of the measurement target 105 is the second time, the main controller 1017 causes the calculation unit 114 to predict the potential of the measurement target 105 using the four values stored in the memory (step S611). Then, the main controller 1017 controls the output voltage of the variable power supply circuit 117 to be the potential predicted by the calculation unit 114 by interrupt control (step S610).

交流信号と基準電位の誤差が「0」である場合は(ステップS608)、メインコントローラ1017は、その時点での可変電源回路117の出力電圧(厳密には、分圧回路118の出力電圧)を測定結果として出力し(ステップS612)、測定を終了する。   When the error between the AC signal and the reference potential is “0” (step S608), the main controller 1017 outputs the output voltage of the variable power supply circuit 117 (strictly, the output voltage of the voltage dividing circuit 118) at that time. The measurement result is output (step S612), and the measurement is terminated.

図7は、上記の測定動作における応答波形例を示している。図7(a)は、測定対象105、すなわち感光ドラム1001a〜1001dの表面の帯電電位を示している。図7(b)は、測定開始指令信号を示している。この図では測定開始指令信号は、正論理に係るものであり、Highレベルが指令有りの状態となっているが、負論理による測定開始指令信号を用いても良い。図7(c)は、測定対象105と測定電極106の間の容量変化により検出抵抗Rsに流れる交流電流を増幅回路110で増幅した検出交流信号を示している。図7(d)は、表面電位測定装置にて測定した測定開始から2回分のタイミングパルスが出力され感光ドラム1001a〜1001dの表面電位、すなわち、可変電源回路117の出力電圧を示している。   FIG. 7 shows an example of a response waveform in the above measurement operation. FIG. 7A shows the charged potential of the surface of the measurement object 105, that is, the photosensitive drums 1001a to 1001d. FIG. 7B shows a measurement start command signal. In this figure, the measurement start command signal is related to positive logic and the High level is in a commanded state, but a measurement start command signal based on negative logic may be used. FIG. 7C shows a detected AC signal obtained by amplifying the AC current flowing through the detection resistor Rs by the amplifier circuit 110 due to a change in capacitance between the measurement target 105 and the measurement electrode 106. FIG. 7D shows the surface potential of the photosensitive drums 1001a to 1001d, that is, the output voltage of the variable power supply circuit 117, by outputting two timing pulses from the start of measurement measured by the surface potential measuring device.

図7(c)に示したように、測定開始から最初の2つの検出交流信号のピーク値(Vpp1、Vpp2)が得られるまでの間は、通常の誤差増幅回路116の出力に基づくフィードバック制御が行われる。換言すれば、1回目と2回目のフィードバック制御では、通常通りに誤差増幅回路116の出力に基づいて可変電源回路117の出力電圧を変化させる。従って、この期間の応答時間は、従来と同様である。   As shown in FIG. 7C, feedback control based on the output of the normal error amplifier circuit 116 is performed until the peak values (Vpp1, Vpp2) of the first two detected AC signals are obtained from the start of measurement. Done. In other words, in the first and second feedback control, the output voltage of the variable power supply circuit 117 is changed based on the output of the error amplifier circuit 116 as usual. Therefore, the response time in this period is the same as the conventional one.

そして、上記の最初の2つの検出交流信号のピーク値に基づいて、感光ドラム1001a〜1001dの表面電位が予測される。そして、3回目以降のフィードバック制御は、この予測電位に基づいて行われる。この場合、予測電位は、後述するように、誤差増幅回路116の出力値よりも小さくなる。従って、予測電位に基づく3回目以降のフィードバック制御では、可変電源回路117の出力電圧の変化の度合(フィードバック制御量)が大きくなるので、測定結果が測定対象の実際の電位に急速に近付き、通常のフィードバック制御よりも応答時間が短縮される(図7(d)参照)。   Based on the peak values of the first two detection AC signals, the surface potentials of the photosensitive drums 1001a to 1001d are predicted. The third and subsequent feedback control is performed based on the predicted potential. In this case, the predicted potential is smaller than the output value of the error amplifier circuit 116, as will be described later. Therefore, in the third and subsequent feedback control based on the predicted potential, the degree of change in the output voltage of the variable power supply circuit 117 (feedback control amount) increases, so that the measurement result rapidly approaches the actual potential of the measurement target, The response time is shorter than the feedback control (see FIG. 7D).

なお、前述のように、誤差増幅回路116の出力値が予測電位に対応する値になった時点で、通常のフィードバック制御に切替えられる。   As described above, when the output value of the error amplifying circuit 116 becomes a value corresponding to the predicted potential, switching to normal feedback control is performed.

次に、予測電位の計算方法を説明する。検出回路107からの検出交流信号は、測定用電極106と測定対象105の距離及び音叉型振動子103の劣化や環境変化等によりその振幅が経時変化する。従って、この検出交流信号の振幅を変数αとする。また、検出回路107からの検出交流信号を増幅回路110で増幅した出力をVppとし、現在の分圧回路118の出力をV、分圧比をβとする。また、測定対象105の電位をVxとする。この場合、次の関係式が成り立つ。 Next, a method for calculating the predicted potential will be described. The amplitude of the detection AC signal from the detection circuit 107 changes over time due to the distance between the measurement electrode 106 and the measurement target 105, the deterioration of the tuning fork vibrator 103, the environmental change, and the like. Accordingly, the amplitude of the detected AC signal is defined as a variable α. Further, the output obtained by amplifying the detection AC signal from the detection circuit 107 by the amplifier circuit 110 is Vpp, the output of the current voltage dividing circuit 118 is V O , and the voltage dividing ratio is β. Further, the potential of the measuring object 105 is Vx. In this case, the following relational expression holds.

Figure 0004886496
また、検出交流信号の増幅後の1番目と2番目のピーク値をそれぞれVPP1及びVPP2とし、その時点での可変電源の出力値をそれぞれVO1及びVO2とする。この場合、VPP1及びVPP2は、上記の数式2より、
Figure 0004886496
Further, the first and second peak values after amplification of the detected AC signal are V PP1 and V PP2 , respectively, and the output values of the variable power supply at that time are V O1 and V O2 , respectively. In this case, V PP1 and V PP2 are obtained from Equation 2 above.

Figure 0004886496
となる。ここで、分圧回路118の分圧比βは、既知の値であり、定数として扱うことができる。また、検出交流信号の振幅αは、次式で計算することができる。
Figure 0004886496
It becomes. Here, the voltage dividing ratio β of the voltage dividing circuit 118 is a known value and can be treated as a constant. The amplitude α of the detected AC signal can be calculated by the following equation.

Figure 0004886496

測定対象105の電位Vxは、数式4で計算した検出交流信号の振幅αを用いて、
Figure 0004886496

The potential Vx of the measurement target 105 is obtained by using the amplitude α of the detected alternating current signal calculated by Equation 4.

Figure 0004886496
と予測することができる。
Figure 0004886496
Can be predicted.

演算部114は、このような演算により測定対象105の電位を予測する。そして、演算部114は、メインコントローラ1017の制御の下に、割り込み制御で可変電源回路117の出力電圧を予測電位V点まで持っていく。これにより、通常のフィードバック制御の場合よりもフィードバック制御量が大きくなり、表面電位測定装置1102a〜1102dの応答速度が速くなる。 The calculation unit 114 predicts the potential of the measurement target 105 by such calculation. The arithmetic unit 114 under the control of the main controller 1017, bring the output voltage of the variable power supply circuit 117 to the prediction potential V X point in the interrupt control. Thereby, the feedback control amount becomes larger than in the case of normal feedback control, and the response speed of the surface potential measuring devices 1102a to 1102d is increased.

また、この割り込みによるフィードバック制御の後に通常のフィードバック制御に戻すことで、十分な測定精度を確保することもできる。   Moreover, sufficient measurement accuracy can be ensured by returning to the normal feedback control after the feedback control by this interruption.

例えば、音叉型振動子103の周波数を500Hzとし、可変電源回路117の応答速度が4msであるものとする。この場合、表面電位測定装置1102a〜1102dの応答速度は、(500Hzの2周期分:タイミング信号の2パルス分)+(4ms)+(500Hzの約1周期分:フィードバック制御後の装置動作の安定所要時間)で、約10msになる。これに対し、従来の応答速度は、数10ms〜100ms程度である。従って、可変電源回路117の応答速度にもよるが、本実施の形態では、従来よりも測定所要時間を短縮することができることは間違いが無い。   For example, it is assumed that the frequency of the tuning fork vibrator 103 is 500 Hz and the response speed of the variable power supply circuit 117 is 4 ms. In this case, the response speed of the surface potential measuring devices 1102a to 1102d is (500 Hz for two cycles: two timing signal pulses) + (4 ms) + (about 500 Hz for about one cycle: stability of the device operation after feedback control. The required time) is about 10 ms. On the other hand, the conventional response speed is about several tens of ms to 100 ms. Therefore, although it depends on the response speed of the variable power supply circuit 117, in this embodiment, there is no doubt that the time required for measurement can be shortened as compared with the prior art.

[第2の実施の形態]
第1の実施の形態では、測定対象105の電位の予測を1回だけ行っていた。これに対し、第2の実施の形態では、電位の予測を複数回行っている。すなわち、第2の実施の形態は、予測電位に基づく検出回路107の電源電圧のフィードバック制御を、複数回行っている点で、第1の実施の形態と相違する。
[Second Embodiment]
In the first embodiment, the potential of the measurement target 105 is predicted only once. On the other hand, in the second embodiment, the potential is predicted a plurality of times. That is, the second embodiment is different from the first embodiment in that feedback control of the power supply voltage of the detection circuit 107 based on the predicted potential is performed a plurality of times.

この第2の実施の形態では、演算部114は、増幅回路110の出力のピーク値と可変電源回路117の出力電圧値を分圧回路118で分圧した値について、それぞれ最新の2回分の値を、順次、メモリに更新記録していく。ここで、最新の2回分の値とは、最新の2回のタイミング信号に基づいて得られる値をいう。   In the second embodiment, the calculation unit 114 uses the latest two values for the peak value of the output of the amplifier circuit 110 and the value obtained by dividing the output voltage value of the variable power supply circuit 117 by the voltage dividing circuit 118. Are sequentially updated and recorded in the memory. Here, the latest two values are values obtained based on the latest two timing signals.

そして、演算部114は、最新の2回分のピーク値と分圧値に基づいて、測定対象105の電位を予測する。さらに、演算部114は、可変電源回路117の出力電圧が予測電位になるように、割り込み制御により可変電源回路117を制御する。   Then, the calculation unit 114 predicts the potential of the measurement target 105 based on the latest two peak values and partial pressure values. Furthermore, the arithmetic unit 114 controls the variable power supply circuit 117 by interrupt control so that the output voltage of the variable power supply circuit 117 becomes the predicted potential.

演算部114は、このような予測電位に基づく可変電源回路117の出力制御を、メインコントローラ1017の制御の下に繰り返す。そして、メインコントローラ1017は、ピーク値が所定値以下になった際の可変電源回路117の出力電圧を、測定対象105の電位として確定する。   The calculation unit 114 repeats the output control of the variable power supply circuit 117 based on such a predicted potential under the control of the main controller 1017. Then, the main controller 1017 determines the output voltage of the variable power supply circuit 117 when the peak value becomes a predetermined value or less as the potential of the measurement target 105.

次に、第2の実施の形態における表面電位測定装置1102a〜1102dの動作の流れを、図8に基づいて説明する。なお、図8では、図6と同様の処理については、同一のステップ番号を付している。   Next, the flow of operation of the surface potential measuring devices 1102a to 1102d in the second embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 8, the same steps as those in FIG. 6 are given the same step numbers.

表面電位測定装置1102a〜1102dは、メインコントローラ1017(図1参照)から測定開始信号を受け取ると、駆動部101による駆動制御により音叉型駆動子103を振動させる(ステップS601)。タイミング回路104は、駆動部101による駆動制御に応じて、タイミング信号を生成し、クランプ回路112、ピーク検出部111、演算部114に供給する(ステップS602)。   Upon receiving the measurement start signal from the main controller 1017 (see FIG. 1), the surface potential measuring devices 1102a to 1102d vibrate the tuning fork type driver 103 by drive control by the drive unit 101 (step S601). The timing circuit 104 generates a timing signal according to the drive control by the drive unit 101, and supplies the timing signal to the clamp circuit 112, the peak detection unit 111, and the calculation unit 114 (step S602).

また、音叉型駆動子103の振動により測定対象105と測定用電極106の間の容量が変化し、その容量変化に応じた交流信号が測定用電極106から出力される。なお、ここでは、測定対象105は、図2に示したように、感光ドラム1001a〜1001dの表面電位である。測定用電極106から出力された交流信号は、検出回路107により検出される(ステップS603)。この検出された交流信号は、BPF(バンドパスフィルタ)109によりノイズ成分が除去され、さらに増幅回路110により増幅される。ピーク検出部111は、増幅回路110にて増幅された交流信号のピーク値(Vppx)を検出する。演算部114は、測定対象105の電位の予測演算に備えて、そのピーク値(Vppx:x=1,2,3、…)を当該演算部114に内蔵されたメモリ(図示省略)に格納する(ステップS604)。この場合、演算部114は、最新の2つのタイミング信号に基づいて得られた2つのピーク値だけを順次保存していき、他のピーク値は消去する。   Further, the capacitance between the measurement object 105 and the measurement electrode 106 is changed by the vibration of the tuning fork type driver 103, and an AC signal corresponding to the capacitance change is output from the measurement electrode 106. Here, the measurement object 105 is the surface potential of the photosensitive drums 1001a to 1001d as shown in FIG. The AC signal output from the measurement electrode 106 is detected by the detection circuit 107 (step S603). The detected AC signal has a noise component removed by a BPF (band pass filter) 109 and further amplified by an amplifier circuit 110. Peak detector 111 detects the peak value (Vppx) of the AC signal amplified by amplifier circuit 110. The calculation unit 114 stores the peak value (Vppx: x = 1, 2, 3,...) In a memory (not shown) built in the calculation unit 114 in preparation for the prediction calculation of the potential of the measurement target 105. (Step S604). In this case, the calculation unit 114 sequentially stores only two peak values obtained based on the latest two timing signals, and deletes the other peak values.

また、前述のように、増幅回路110にて増幅された交流信号は、クランプ回路112、積分回路115を介して誤差増幅回路116に出力される。そして、誤差増幅回路116は、入力された交流信号と基準電位との誤差に応じた値を可変電源回路117に出力する。可変電源回路117は、誤差増幅回路116からの値に応じた電圧を出力する。この可変電源回路117の出力電圧は、分圧回路118により分圧されて、測定対象105の現時点での検出電位に対応する電位(Vox)として出力される(ステップS605)。この際、演算部114は、測定対象105の電位の予測演算に備えて、その分圧値(Vox:x=1,2,3,…)を当該演算部114に内蔵されたメモリ(図示省略)に格納する(ステップS606)。この場合、演算部114は、最新の2つのタイミング信号に基づいて得られた2つの分圧値だけを順次保存していき、他の分圧値は消去する。   As described above, the AC signal amplified by the amplification circuit 110 is output to the error amplification circuit 116 via the clamp circuit 112 and the integration circuit 115. Then, the error amplifier circuit 116 outputs a value corresponding to the error between the input AC signal and the reference potential to the variable power supply circuit 117. The variable power supply circuit 117 outputs a voltage corresponding to the value from the error amplifier circuit 116. The output voltage of the variable power supply circuit 117 is divided by the voltage dividing circuit 118, and is output as a potential (Vox) corresponding to the current detection potential of the measurement target 105 (step S605). At this time, the calculation unit 114 prepares for the prediction calculation of the potential of the measurement target 105, and a memory (not shown) in which the partial pressure value (Vox: x = 1, 2, 3,...) Is built in the calculation unit 114. (Step S606). In this case, the calculation unit 114 sequentially stores only two partial pressure values obtained based on the latest two timing signals, and deletes the other partial pressure values.

クランプ回路112によりクランプされ、さらに積分回路115により積分された交流信号は、誤差増幅回路116により、基準電位と比較される(ステップS607)。そして、メインコントローラ1017は、測定対象105の電位の検出回数、すなわちフィードバック制御回数が測定開始から2回目以上であるか否かを判別する(ステップS801)。その結果、フィードバック制御回数が2回未満であれば、メインコントローラ1017は、ステップS607での比較の結果、交流信号と基準電位との差が「0」であるか否かを判別する(ステップS608)。   The AC signal clamped by the clamp circuit 112 and further integrated by the integration circuit 115 is compared with a reference potential by the error amplification circuit 116 (step S607). Then, the main controller 1017 determines whether or not the number of detections of the potential of the measurement target 105, that is, the number of feedback control operations is the second or more from the start of measurement (step S801). As a result, if the number of times of feedback control is less than 2, the main controller 1017 determines whether or not the difference between the AC signal and the reference potential is “0” as a result of the comparison in step S607 (step S608). ).

その結果、交流信号と基準電位との差が「0」でなければ、メインコントローラ1017は、その差に応じた誤差増幅回路116の出力に基づいて可変電源回路117の出力を可変するように制御する(ステップS610)。一方、交流信号と基準電位との差が「0」であれば、メインコントローラ1017は、その時点での可変電源回路117の出力電圧(厳密には、分圧回路118の出力電圧)を測定結果として出力し(ステップS612)、測定を終了する。   As a result, if the difference between the AC signal and the reference potential is not “0”, the main controller 1017 performs control so as to vary the output of the variable power supply circuit 117 based on the output of the error amplification circuit 116 corresponding to the difference. (Step S610). On the other hand, if the difference between the AC signal and the reference potential is “0”, the main controller 1017 measures the output voltage (strictly speaking, the output voltage of the voltage dividing circuit 118) of the variable power supply circuit 117 at that time. (Step S612) and the measurement is terminated.

ステップS801にて、フィードバック制御回数が2回以上であると判別された場合は、メインコントローラ1017は、最新のピーク値が所定値以下になったか否かを判別する(ステップS802)。その結果、最新のピーク値が所定値以下になっていなければ、メインコントローラ1017は、演算部114により、メモリに格納した4つの値を用いて測定対象105の電位を予測させる(ステップS611)。そして、メインコントローラ1017は、可変電源回路117の出力電圧が演算部114にて予測された電位となるように制御する(ステップS610)。   If it is determined in step S801 that the number of times of feedback control is two or more, the main controller 1017 determines whether or not the latest peak value has become a predetermined value or less (step S802). As a result, if the latest peak value is not less than or equal to the predetermined value, the main controller 1017 causes the calculation unit 114 to predict the potential of the measurement target 105 using the four values stored in the memory (step S611). Then, the main controller 1017 performs control so that the output voltage of the variable power supply circuit 117 becomes the potential predicted by the calculation unit 114 (step S610).

一方、最新のピーク値が所定値以下になった場合は、メインコントローラ1017は、ステップS612に進み、その時点での可変電源回路117の出力電圧(厳密には、分圧回路118の出力電圧)を測定結果として出力し、測定を終了する。   On the other hand, when the latest peak value is equal to or lower than the predetermined value, the main controller 1017 proceeds to step S612, and the output voltage of the variable power supply circuit 117 at that time (strictly, the output voltage of the voltage dividing circuit 118). Is output as a measurement result, and the measurement is terminated.

図9は、上記の第2の実施の形態での測定動作における応答波形例を示している。図9(a)は、測定対象105、すなわち感光ドラム1001a〜1001dの表面の帯電電位を示している。図9(b)は、測定開始指定信号を示している。この図では測定開始指令信号は、正論理に係るものであり、Highレベルが指令有りの状態となっているが、負論理による測定開始指令信号を用いても良い。図9(c)は、測定対象105と測定電極106の間の容量変化により検出抵抗Rsに流れる交流電流を増幅回路110で増幅した検出交流信号を示している。なお、図9(c)の示したVPP1,VPP2,・・・VPPnは、ピーク値である。 FIG. 9 shows an example of a response waveform in the measurement operation in the second embodiment. FIG. 9A shows the charging potential of the surface of the measurement object 105, that is, the photosensitive drums 1001a to 1001d. FIG. 9B shows a measurement start designation signal. In this figure, the measurement start command signal is related to positive logic and the High level is in a commanded state, but a measurement start command signal based on negative logic may be used. FIG. 9C shows a detected AC signal obtained by amplifying the AC current flowing through the detection resistor Rs by the amplifier circuit 110 due to the capacitance change between the measurement target 105 and the measurement electrode 106. Note that V PP1 , V PP2 ,... V PPn shown in FIG.

図9(d)は、表面電位測定装置にて測定した測定開始から2回分のタイミングパルスが出力され感光ドラム1001a〜1001dの表面電位、すなわち、可変電源回路117の出力電圧を示している。   FIG. 9D shows the surface potential of the photosensitive drums 1001a to 10001d, that is, the output voltage of the variable power supply circuit 117, from which two timing pulses are output from the measurement start measured by the surface potential measuring device.

演算部114は、測定開始から最新の2つのピーク値と最新の2つの分圧値を保持し、次のピーク値が得られるまでに、その最新の2つのピーク値と最新の2つの分圧値に基づいて感光ドラム1001a〜1001dの表面の帯電電位を予測する。すなわち、演算部114は、最初はVPP1とVPP2を用いて電位予測を行い、次にVPP2とVPP3を用いて電位予測を行い、n回目ではVPPnとVPPn+1を用いて電位予測を行う。そして、メインコントローラ1017は、可変電源回路117の出力電圧が演算部114にて予測された電位となるように制御する。 The calculation unit 114 holds the latest two peak values and the latest two partial pressure values from the start of measurement, and until the next peak value is obtained, the latest two peak values and the latest two partial pressures. Based on the value, the charged potential of the surface of the photosensitive drums 1001a to 1001d is predicted. That is, the calculation unit 114 first performs potential prediction using V PP1 and V PP2 , then performs potential prediction using V PP2 and V PP3, and uses the V PPn and V PPn + 1 to predict potential in the nth time. I do. Then, the main controller 1017 performs control so that the output voltage of the variable power supply circuit 117 becomes the potential predicted by the calculation unit 114.

このような制御を繰り返すと、測定用電極106の電位が測定対象105の電位へ近付いていき、検出交流信号のピーク値が下がっていく。そこで、メインコントローラ1017は、このピーク値が所定値以下になった際の可変電源回路117の出力電圧を、最終的な測定結果として確定する。   When such control is repeated, the potential of the measurement electrode 106 approaches the potential of the measurement target 105, and the peak value of the detected AC signal decreases. Therefore, the main controller 1017 determines the output voltage of the variable power supply circuit 117 when the peak value becomes a predetermined value or less as a final measurement result.

この制御によれば、音叉型振動子103の周波数をfとすると、測定応答時間tは次の式で表される。 According to this control, if the frequency of the tuning fork vibrator 103 is f C , the measurement response time t R is expressed by the following equation.

Figure 0004886496
予測電位の算出方法は、第1の実施の形態と同様である。
Figure 0004886496
The calculation method of the predicted potential is the same as that in the first embodiment.

このような第2の実施の形態においても、第1の実施の形態と同様に、測定所要時間を従来よりも大幅に短縮することができる。   In such a second embodiment as well, as in the first embodiment, the time required for measurement can be greatly shortened compared to the prior art.

なお、本発明は、上記の第1,第2の実施の形態に限定されることなく、例えば、検出交流信号のピーク値の代わりに、検出交流信号の実効値、すなわち増幅回路110、誤差増幅回路116の出力信号等の実効値を用いて予測電位を算出することも可能である。   The present invention is not limited to the first and second embodiments described above. For example, instead of the peak value of the detected AC signal, the effective value of the detected AC signal, that is, the amplifier circuit 110, the error amplification, and the like. It is also possible to calculate the predicted potential using an effective value such as an output signal of the circuit 116.

また、本発明は、第2の実施の形態のように、複数回の予測電位に基づくフィードバック制御により検出交流信号のピーク値が所定値以下になった時点で測定結果を確定するという形態に限定されることはない。すなわち、複数回の予測電位に基づくフィードバック制御を行った後に、誤差増幅回路の出力に基づく通常のフィードバック制御に戻り、誤差が「0」になった時点で測定結果を確定させることも可能である。   Further, the present invention is limited to a mode in which the measurement result is determined when the peak value of the detected AC signal becomes a predetermined value or less by feedback control based on a plurality of predicted potentials, as in the second embodiment. It will never be done. In other words, after performing feedback control based on a plurality of predicted potentials, it is possible to return to normal feedback control based on the output of the error amplification circuit, and to confirm the measurement result when the error becomes “0”. .

本発明の第1,第2の実施の形態に係る表面電位測定装置を適用した画像形成装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the image forming apparatus to which the surface potential measuring apparatus which concerns on the 1st, 2nd embodiment of this invention is applied. 前記画像形成装置での前記表面電位測定装置の配備位置を示す図である。It is a figure which shows the deployment position of the said surface potential measuring apparatus in the said image forming apparatus. 前記画像形成装置の一次帯電器のグリッド電位と感光ドラムの表面電位との関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between a grid potential of a primary charger of the image forming apparatus and a surface potential of a photosensitive drum. 第1,第2の実施の形態に係る表面電位測定装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the surface potential measuring apparatus which concerns on 1st, 2nd embodiment. 図4の表面電位測定装置の各部の出力信号等を示す図である。It is a figure which shows the output signal etc. of each part of the surface potential measuring apparatus of FIG. 第1の実施の形態に係る表面電位測定装置の測定動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the measurement operation | movement of the surface potential measuring apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施の形態に係る表面電位測定装置の測定時の応答を示す図である。It is a figure which shows the response at the time of the measurement of the surface potential measuring apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第2の実施の形態に係る表面電位測定装置の測定動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the measurement operation | movement of the surface potential measuring apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施の形態に係る表面電位測定装置の測定時の応答を示す図である。It is a figure which shows the response at the time of the measurement of the surface potential measuring apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 従来の表面電位測定装置の測定時の応答を示す図である。It is a figure which shows the response at the time of the measurement of the conventional surface potential measuring apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

101…音叉型振動子の駆動部
103…音叉型振動子
104…タイミング回路
105…測定対象
106…測定用電極
107…検出回路
111…ピーク検出部
113…基準電位生成回路
114…演算部
116…誤差増幅回路
117…可変電源回路
1001a〜1001d…感光ドラム
1102a〜1102d…表面電位測定装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... Tuning fork type vibrator drive unit 103 ... Tuning fork type vibrator 104 ... Timing circuit 105 ... Measurement object 106 ... Measurement electrode 107 ... Detection circuit 111 ... Peak detection unit 113 ... Reference potential generation circuit 114 ... Calculation unit 116 ... Error Amplifier circuit 117... Variable power supply circuits 1001 a to 1001 d... Photosensitive drums 1102 a to 1102 d.

Claims (7)

電位の測定対象に対向して設けられた測定用電極と、
前記測定対象と前記測定用電極との間の容量の変動に応じて変動する当該測定用電極の電位を検出する検出回路と、
前記検出回路により検出された検出電位と基準電位との差分を検出する差分検出手段と、
前記検出回路の電源電圧をフィードバック制御するための可変電源手段と、
前記差分検出手段により検出された差分に応じて前記可変電源手段の出力電圧を制御する第1の制御手段と、
前記検出回路により検出された検出電位と前記可変電源手段の出力電圧に基づいて測定対象の電位を予測する予測手段と、
前記可変電源手段の出力電圧が前記予測手段により予測された予測電位になるように前記可変電源手段の出力電圧を制御する第2の制御手段と、
を有することを特徴とする表面電位測定装置。
A measuring electrode provided opposite to a potential measurement object;
A detection circuit that detects a potential of the measurement electrode that varies in accordance with a variation in capacitance between the measurement object and the measurement electrode;
A difference detecting means for detecting a difference between the detected potential and the reference potential, which is detected by the detection circuit,
Variable power supply means for feedback control of the power supply voltage of the detection circuit;
First control means for controlling the output voltage of the variable power supply means according to the difference detected by the difference detection means;
Prediction means for predicting the potential of the measurement object based on the detection potential detected by the detection circuit and the output voltage of the variable power supply means;
And second control means for controlling the output voltage of the variable power supply means so as to predict the potential predicted by the output voltage said predicting means of the variable power supply means,
A surface potential measuring device comprising:
タイミング信号生成手段を有し、前記予測手段は、測定開始後の1番目と2番目のタイミング信号に基づいて得られる前記検出電位と前記出力電圧に基づいて測定対象の電位を1回予測することを特徴とする請求項1に記載の表面電位測定装置。   Timing signal generation means, and the prediction means predicts the potential of the measurement object once based on the detection potential and the output voltage obtained based on the first and second timing signals after the start of measurement. The surface potential measuring device according to claim 1. 前記第1の制御手段は、測定開始後の1番目と2番目のタイミング信号、及び前記差分検出手段にて検出された差分が前記予測電位に対応する値になった後のタイミング信号に応じて、前記可変電源手段の出力電圧を制御することを特徴とする請求項2に記載の表面電位測定装置。 It said first control means, in response to the measurement start first and second timing signal after, and timing signal after the detected difference in the difference detecting means becomes a value corresponding to the predicted potential 3. The surface potential measuring apparatus according to claim 2, wherein an output voltage of the variable power source means is controlled. タイミング信号生成手段を有し、前記予測手段は、最新の2つのタイミング信号に基づいて得られる前記検出電位と前記出力電圧に基づいて測定対象の電位を複数回予測することを特徴とする請求項1に記載の表面電位測定装置。   A timing signal generation unit is provided, and the prediction unit predicts the potential of the measurement object a plurality of times based on the detection potential obtained based on the latest two timing signals and the output voltage. 2. The surface potential measuring apparatus according to 1. 前記第1の制御手段は、測定開始後の1番目と2番目のタイミング信号に応じて前記可変電源手段の出力電圧を制御することを特徴とする請求項4に記載の表面電位測定装置。   5. The surface potential measuring apparatus according to claim 4, wherein the first control means controls the output voltage of the variable power supply means according to the first and second timing signals after the start of measurement. 前記検出電位は交流信号として検出され、前記差分検出手段は、当該交流信号のピーク値と基準電位との差分を検出することを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載の表面電位測定装置。 The detection potential is detected as an AC signal, said difference detecting means, the surface potential measurement according to any one of claims 1 to 5, characterized in that detecting the difference between the peak value and the reference potential of the AC signal apparatus. 前記検出電位は交流信号として検出され、前記差分検出手段は、当該交流信号の実行値と基準電位との差分を検出することを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載の表面電位測定装置。 The detection potential is detected as an AC signal, said difference detecting means, the surface potential measurement according to any one of claims 1 to 5, characterized in that detecting the difference between the actual values and the reference potential of the AC signal apparatus.
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