Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JPH0460230B2 - - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JPH0460230B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0460230B2
JPH0460230B2 JP59119772A JP11977284A JPH0460230B2 JP H0460230 B2 JPH0460230 B2 JP H0460230B2 JP 59119772 A JP59119772 A JP 59119772A JP 11977284 A JP11977284 A JP 11977284A JP H0460230 B2 JPH0460230 B2 JP H0460230B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tuning fork
voltage
surface potential
resistor
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP59119772A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS60263868A (en
Inventor
Akihiko Sato
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP11977284A priority Critical patent/JPS60263868A/en
Publication of JPS60263868A publication Critical patent/JPS60263868A/en
Publication of JPH0460230B2 publication Critical patent/JPH0460230B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 被測定物の表面電位を非接触で検知する装置で
例えば複写機に用いられる感光体などの表面電位
を検知する装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a device for non-contact detection of the surface potential of an object to be measured, such as a device for detecting the surface potential of a photoreceptor used in a copying machine.

従来技術 音叉を使用した振動容量型表面電位センサーは
被測定物と出力たる電極との間に音叉を配置し、
その振動を介して静電容量の変化を電圧波形とし
て取り出し、被測定物の表面電位を検知するもの
である。
Conventional technology A vibrating capacitive surface potential sensor using a tuning fork places the tuning fork between the object to be measured and the output electrode.
The change in capacitance is extracted as a voltage waveform through the vibration, and the surface potential of the object to be measured is detected.

その原理図を第1図に示し説明する。01は被
測定物でその表面電位V0を検出する。02は電
極であり、被測定物01との間に静電容量C1
形成され、大地との間に静電容量C2が形成され
る。
The principle diagram is shown in FIG. 1 and will be explained. 01 is an object to be measured, and its surface potential V 0 is detected. 02 is an electrode, and a capacitance C 1 is formed between it and the object to be measured 01, and a capacitance C 2 is formed between it and the ground.

03は接地された状態にある音叉であり、被測
定物01と電極02との間に配置され、振動する
ことにより電極02と被測定物01との間の静電
容量C1が変化し電極02に波形の電圧が生じる。
03 is a tuning fork in a grounded state, which is placed between the object to be measured 01 and the electrode 02, and when it vibrates, the capacitance C 1 between the electrode 02 and the object to be measured 01 changes, and the electrode A waveform voltage is generated at 02.

04はケーシングであり、電極02が被測定物
01に対向する位置に穴が開いている。
04 is a casing, and has a hole at a position where the electrode 02 faces the object to be measured 01.

いま音叉振動がない状態で静電容量C1とC2
によつて分圧される電圧をそれぞれV1およびV2
とすると、誘起される電荷量は等しいので C1V1=C2V2 ……(1) の式が成り立つ。
The voltages divided by capacitances C 1 and C 2 in the absence of tuning fork vibration are V 1 and V 2 , respectively.
Then, since the amount of induced charge is equal, C 1 V 1 = C 2 V 2 ……(1) holds true.

またV0=V1+V2であるので(1)式との間でV1
消去し、整理すると、 V2=C1/C1+C2V0 ……(2) となり、このV2がすなわち電極02の電圧を示
す。
Also, since V 0 = V 1 + V 2 , eliminating V 1 from equation (1) and rearranging results in V 2 = C 1 / C 1 + C 2 V 0 ...(2), and this V 2 In other words, represents the voltage of electrode 02.

音叉による振動があると静電容量C1が微小に
変化し、電極02の電圧に波形が生じる。
When the tuning fork vibrates, the capacitance C 1 changes minutely, causing a waveform in the voltage of the electrode 02.

この電圧波形を増幅して測定することで表面電
位V0を検出する。
The surface potential V 0 is detected by amplifying and measuring this voltage waveform.

しかるに電極02の電圧波形の振幅はほぼ音叉
の振幅に比例するので音叉の振幅が固定されてい
ないと正確な表面電位V0を検出できない。
However, since the amplitude of the voltage waveform of the electrode 02 is approximately proportional to the amplitude of the tuning fork, accurate surface potential V 0 cannot be detected unless the amplitude of the tuning fork is fixed.

音叉の振幅は同音叉を駆動する駆動電圧によつ
て決定されるので安定した駆動電圧が音叉に供給
されないと、音叉の振幅に乱れを生じ、出力電圧
にも影響することになる。
Since the amplitude of the tuning fork is determined by the driving voltage that drives the tuning fork, if a stable driving voltage is not supplied to the tuning fork, the amplitude of the tuning fork will be disturbed and the output voltage will also be affected.

従来は、音叉の振幅に考慮を払い、駆動電圧を
安定化させようとする試みはなされていなかつた
ので、正確な表面電位を検出するのに問題があつ
た。
Conventionally, no attempt has been made to stabilize the drive voltage by taking into account the amplitude of the tuning fork, which has caused problems in accurately detecting the surface potential.

発明が解決しようとする問題点 本発明はこのような欠点を解消し、その解決し
ようとする問題点は音叉の振幅を一定にするため
その駆動電圧を安定化させる処にある。
Problems to be Solved by the Invention The present invention solves these drawbacks, and the problem to be solved lies in stabilizing the driving voltage to keep the amplitude of the tuning fork constant.

問題点を解決するための手段および作用 音叉を利用した振動容量型表面電位センサーに
おいて、該音叉の振動を電気信号に変換しその信
号を該音叉に帰還して該音叉を振動させる音叉駆
動回路中に駆動電圧の出力振幅を一定に安定化さ
せる安定化手段を備えた表面電位センサーであ
る。
Means and Action for Solving Problems In a vibrating capacitive surface potential sensor using a tuning fork, a tuning fork driving circuit that converts the vibration of the tuning fork into an electrical signal and returns the signal to the tuning fork to vibrate the tuning fork is provided. This is a surface potential sensor equipped with a stabilizing means that stabilizes the output amplitude of the drive voltage to a constant value.

実施例 以下第2図ないし第5図に図示した本発明の一
実施例について説明する。
Embodiment An embodiment of the present invention illustrated in FIGS. 2 to 5 will be described below.

本実施例は複写機の感光体の表面電位を検知す
るために用いられるものである。
This embodiment is used to detect the surface potential of a photoreceptor in a copying machine.

感光体の表面は光導電材料が真空蒸着されて薄
膜を形成しており、暗所で電荷を表面に保持す
る。
A photoconductive material is vacuum-deposited on the surface of the photoreceptor to form a thin film that retains charge on the surface in the dark.

この電荷により形成された表面電位によつてト
ナーの付着の程度が決まり、最終的に複写画像に
影響してくるので、最良の画像を得るためにはそ
の表面電位を検知して制御を行う必要があり、そ
のため、表面電位センサーが用いられる。
The surface potential formed by this charge determines the degree of toner adhesion and ultimately affects the copied image, so in order to obtain the best image, it is necessary to detect and control the surface potential. Therefore, surface potential sensors are used.

第2図は表面電位センサーの外観図である。 FIG. 2 is an external view of the surface potential sensor.

1はケーシングで、その頂面の一部に感光体の
表面電位を検知する部分である穴2がある。
Reference numeral 1 denotes a casing, and a hole 2, which is a part for detecting the surface potential of the photoreceptor, is provided in a part of the top surface of the casing.

ケーシング1の内部は音叉および電極等が入つ
ており、電極は前記穴2の開口部に位置して備え
られている。
A tuning fork, an electrode, etc. are contained inside the casing 1, and the electrode is located at the opening of the hole 2.

第3図および第4図は本実施例の回路を示す図
であり、第3図が音叉駆動回路、第4図が表面電
位検知回路である。
3 and 4 are diagrams showing the circuits of this embodiment, in which FIG. 3 shows a tuning fork drive circuit, and FIG. 4 shows a surface potential detection circuit.

第3図において、3が音叉であり、音叉の両片
側面に接されたセラミツクの圧電素子4の動きに
よつて一定の固有振動数で振動する。
In FIG. 3, 3 is a tuning fork, which vibrates at a constant natural frequency due to the movement of ceramic piezoelectric elements 4 that are in contact with both sides of the tuning fork.

一方の圧電素子には抵抗5とコンデンサ6から
なるローパスフイルタが接続され、さらに抵抗7
を介してオペアンプ8の反転入力端子に接続され
ており、同オペアンプ8の出力は前記音叉3の他
方の圧電素子に帰還されるようになつている。
A low-pass filter consisting of a resistor 5 and a capacitor 6 is connected to one piezoelectric element, and a resistor 7
The output of the operational amplifier 8 is fed back to the other piezoelectric element of the tuning fork 3.

またオペアンプ8の出力は抵抗9および対向す
るツエナーダイオード10,11の並列回路を介
して負帰還され、増幅回路を構成している。
Further, the output of the operational amplifier 8 is negatively fed back via a resistor 9 and a parallel circuit of opposing Zener diodes 10 and 11, forming an amplifier circuit.

同増幅回路からの出力を音叉、フイルタを介し
て帰還させることにより音叉3は固有振動数で共
振する。
By feeding back the output from the amplifier circuit through the tuning fork and filter, the tuning fork 3 resonates at its natural frequency.

ここで増幅回路において従来は帰還抵抗9に並
列に挿入したツエナーダイオード10,11がな
かつた。
Here, the Zener diodes 10 and 11 inserted in parallel with the feedback resistor 9 were not conventionally provided in the amplifier circuit.

該ツエナーダイオード10,11はオペアンプ
8の出力電圧の振幅を一定にするリミツタであ
り、第5図にオペアンプ8の出力電圧の波形を示
し、説明する。
The Zener diodes 10 and 11 are limiters that keep the amplitude of the output voltage of the operational amplifier 8 constant, and the waveform of the output voltage of the operational amplifier 8 is shown in FIG. 5 and will be explained.

同図において、実線がリミツタを挿入した場合
の電圧波形であり、破線はリミツタを用いない従
来の波形を示す。
In the figure, the solid line shows the voltage waveform when a limiter is inserted, and the broken line shows the conventional waveform without the limiter.

同電圧波形はリミツタを用いない時には電源か
らオペアンプ8に供給される電圧Vccの振幅を示
していたので電源からの供給電圧が変化するとそ
のままオペアンプの出力電圧の振幅の変化として
現われ、さらに前記したように音叉3の振幅の変
化となつた。
The same voltage waveform shows the amplitude of the voltage Vcc supplied from the power supply to the operational amplifier 8 when the limiter is not used, so when the supply voltage from the power supply changes, it directly appears as a change in the amplitude of the output voltage of the operational amplifier, and as described above, This resulted in a change in the amplitude of tuning fork 3.

しかしリミツタを用いた場合は、電源電圧が変
化したとしても、ツエナーダイオードが有する一
定のツエナー電圧Vz内に出力電圧が限定される
のでその振幅は安定化する。
However, when a limiter is used, even if the power supply voltage changes, the output voltage is limited to a constant Zener voltage Vz of the Zener diode, so its amplitude is stabilized.

したがつて音叉3の振動も電源電圧の変化に関
係なく常に一定の振幅を示すようになる。
Therefore, the vibration of the tuning fork 3 always exhibits a constant amplitude regardless of changes in the power supply voltage.

次に表面電位検知回について第4図に基づいて
説明する。
Next, the surface potential detection circuit will be explained based on FIG. 4.

12が電極であり、同電極の高抵抗13に現わ
れる電圧(前記V2)が入力インピーダンスの大
きい電界効果トランジスタFET14のゲーに入
力される。
Reference numeral 12 denotes an electrode, and the voltage (V 2 ) appearing across the high resistance 13 of the electrode is input to the gate of the field effect transistor FET 14 having a large input impedance.

FET14のドレイン端子は抵抗15を介して
電源に接続され、ソース端子は抵抗16を介して
接地されるとともにコンデンサ17および接地さ
れた抵抗18を介してオペアンプ19の非反転入
力端子に接続されている。
The drain terminal of the FET 14 is connected to the power supply via a resistor 15, and the source terminal is grounded via a resistor 16 and connected to a non-inverting input terminal of an operational amplifier 19 via a capacitor 17 and a grounded resistor 18. .

オペアンプ19の反転入力端子は同オペアンプ
19の出力端子と帰還抵抗20および可変抵抗2
1を介して接続されるとともに、コンデンサ2
2、抵抗23を介して接地された増幅回路を構成
している。
The inverting input terminal of the operational amplifier 19 is connected to the output terminal of the operational amplifier 19, the feedback resistor 20, and the variable resistor 2.
1 and connected via capacitor 2
2. It constitutes an amplifier circuit that is grounded via a resistor 23.

オペアンプ19の出力コンデンサ24を介して
整流平滑回路25に入力され、直流電圧として出
力される。
The voltage is input to the rectifying and smoothing circuit 25 via the output capacitor 24 of the operational amplifier 19, and output as a DC voltage.

以上のような回路構成のもとで、電極12に現
われる電圧は音叉による振動により電圧波形を示
し、それを高入力インピーダンスであるFET1
4で受けて増幅し、さらにFET14の出力電圧
をコンデンサ17を介して次段の増幅回路で増幅
し、そして次の整流平滑回路により直流電圧に変
換して出力する。
Under the above circuit configuration, the voltage appearing on the electrode 12 exhibits a voltage waveform due to the vibration caused by the tuning fork, and the voltage waveform is transmitted to the FET 1 which has a high input impedance.
The output voltage of the FET 14 is further amplified by the next stage amplifier circuit via the capacitor 17, and then converted into a DC voltage by the next rectifying and smoothing circuit and output.

したがつて被測定物の表面電位V0は前記(2)式
に示す関係および音叉による振動により電極12
に電圧波形として現われ、さらに増幅、整流およ
び平滑されて直流電圧として出力され、検出され
ることになる。
Therefore, the surface potential V 0 of the object to be measured is determined by the relationship shown in equation (2) above and the vibration caused by the tuning fork.
The DC voltage appears as a voltage waveform, is further amplified, rectified, and smoothed, and is output as a DC voltage, which is then detected.

音叉の駆動回路に駆動電圧安定化のためのリミ
ツタを挿入したことから音叉の振幅が電源電圧の
変動に影響されずに安定化するので電極02に現
われる電圧波形も電源電圧に関係なく安定化し、
正確な表面電位を検出することができる。
By inserting a limiter to stabilize the drive voltage in the tuning fork drive circuit, the amplitude of the tuning fork is stabilized without being affected by fluctuations in the power supply voltage, so the voltage waveform appearing at electrode 02 is also stabilized regardless of the power supply voltage.
Accurate surface potential can be detected.

挿入したりリミツタには2個のツエナーダイオ
ードを用い、簡単で、かつコストもかかわらない
で済むものである。
Two Zener diodes are used for the insertion and limiter, which is simple and inexpensive.

なお音叉を振動させるのに電圧素子を用いたが
電磁コイルを使用するものでもよい。
Although a voltage element is used to vibrate the tuning fork, an electromagnetic coil may also be used.

発明の効果 このように本発明は、音叉を駆動する回路中に
安定化手段を設ける簡単な構成で、音叉の駆動電
圧を一定に安定化して電源電圧の変動に対してそ
の影を受けずに正確に表面電位を検出することが
できる。
Effects of the Invention As described above, the present invention has a simple configuration in which a stabilizing means is provided in the circuit that drives the tuning fork, and the driving voltage of the tuning fork can be stabilized at a constant level without being affected by fluctuations in the power supply voltage. Surface potential can be detected accurately.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は表面電位センサーの原理を説明するた
めの原理図、第2図は本発明に係る実施例の表面
電位センサーの外観図、第3図および第4図は実
施例の回路を示す図、第5図は音叉駆動電圧の出
力波形を示す図である。 01……被測定物、02……電極、03……音
叉、04……ケーシング、1……ケーシング、2
……穴、3……音叉、4……圧電素子、5……抵
抗、6……コンデンサ、7……抵抗、8……オペ
アンプ、9……抵抗、10,11……ツエナーダ
イオード、12……電極、13……抵抗、14…
…FET、15,16……抵抗、17……コンデ
ンサ、18……抵抗、19……オペアンプ、20
……抵抗、21……可変抵抗、22……コンデン
サ、23……抵抗、24……コンデンサ、25…
…整流平滑回路。
Fig. 1 is a principle diagram for explaining the principle of a surface potential sensor, Fig. 2 is an external view of a surface potential sensor according to an embodiment of the present invention, and Figs. 3 and 4 are diagrams showing a circuit of an embodiment. , FIG. 5 is a diagram showing the output waveform of the tuning fork driving voltage. 01...Object to be measured, 02...Electrode, 03...Tuning fork, 04...Casing, 1...Casing, 2
... Hole, 3 ... Tuning fork, 4 ... Piezoelectric element, 5 ... Resistor, 6 ... Capacitor, 7 ... Resistor, 8 ... Operational amplifier, 9 ... Resistor, 10, 11 ... Zener diode, 12 ... ...Electrode, 13...Resistance, 14...
...FET, 15, 16... Resistor, 17... Capacitor, 18... Resistor, 19... Operational amplifier, 20
...Resistor, 21...Variable resistor, 22...Capacitor, 23...Resistor, 24...Capacitor, 25...
... Rectifier smoothing circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 音叉を利用した振動容量型表面電位センサー
において、該音叉の振動を電気信号に変換しその
信号を該音叉に帰還して該音叉を振動させる音叉
駆動回路中に駆動電圧の出力振幅を一定に安定化
させる安定化手段を備えたことを特徴とする表面
電位センサー。
1. In a vibrating capacitive surface potential sensor using a tuning fork, the output amplitude of the drive voltage is kept constant in the tuning fork drive circuit that converts the vibration of the tuning fork into an electrical signal and returns that signal to the tuning fork to vibrate the tuning fork. A surface potential sensor comprising a stabilizing means for stabilizing the surface potential.
JP11977284A 1984-06-13 1984-06-13 Surface potential sensor Granted JPS60263868A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11977284A JPS60263868A (en) 1984-06-13 1984-06-13 Surface potential sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11977284A JPS60263868A (en) 1984-06-13 1984-06-13 Surface potential sensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60263868A JPS60263868A (en) 1985-12-27
JPH0460230B2 true JPH0460230B2 (en) 1992-09-25

Family

ID=14769823

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11977284A Granted JPS60263868A (en) 1984-06-13 1984-06-13 Surface potential sensor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60263868A (en)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5915864A (en) * 1982-07-16 1984-01-26 Murata Mfg Co Ltd Apparatus for detecting surface potential

Also Published As

Publication number Publication date
JPS60263868A (en) 1985-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4797620A (en) High voltage electrostatic surface potential monitoring system using low voltage A.C. feedback
US3379972A (en) Non-contacting displacement gauge having a feedback means for controlling the vibration amplitude of the probe
US4625176A (en) Electrostatic probe
US4147981A (en) Electrostatic voltmeter probe positioned on the outside of a housing and vibrated by a piezoelectric transducer within the housing
US4149119A (en) Combined AC-DC electrometer with AC feedback for drift compensation
US4267511A (en) Surface potentiometer
JPH0460230B2 (en)
JPH0428058Y2 (en)
US6316942B1 (en) Electrical potential sensor
US5310425A (en) Toner concentration detector for a two-component developer
JPS6029673A (en) Surface potential sensor
JPH07306081A (en) Particle detector
JPS5919871A (en) potential sensor
US3522528A (en) Noncontacting capacitance distance gauge having a servosystem and a position sensor
JPH0452765Y2 (en)
JPH01107278A (en) Toner concentration detecting device
JP4252170B2 (en) Magnetic field detector
JPH11237424A (en) Electric potential sensor
SU1679342A1 (en) Capacitance moisture meter
JPS5825382Y2 (en) Magnetic toner detection device
JPH11237423A (en) Potential sensor
JPH0810799Y2 (en) Current sensor
JPH0516523B2 (en)
JPS6256985B2 (en)
JP2000065877A (en) Electric potential sensor