(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧発生回路と、変換トランスと、複数の電位センサとを含む表面電位検出装置であって、
前記高圧発生回路は、交流電圧を整流して得た高電圧を前記複数の電位センサに共通に供給し、
前記変換トランスは、前記複数の電位センサにより共有された入力コイルと、前記複数の電位センサと同数の出力コイルとを含んでおり、
前記複数の電位センサのそれぞれは、互いに独立し、センサ部と、電位検出回路と、電圧変換回路とを含んでおり、
前記センサ部は、被測定体の電位に対応する検出信号を生成し、
前記電位検出回路は、前記入力コイルと前記出力コイルの１つとを含んで構成されたＤＣ／ＤＣコンバータを含み、
前記出力コイルは、前記被測定体の電位に対応するコモングランド電位が与えられたセンタータップを有しており、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記入力コイルを介して供給された入力電圧をスイッチングして得た電圧を、整流及び平滑して前記コモングランド電位を基準とする直流電圧を生成し、
前記電圧変換回路は、前記直流電圧と、前記センサ部から供給された前記検出信号とを用いて生成された電圧信号に基づいて、前記高電圧から前記コモングランド電位を生成し、
前記コモングランド電位は、前記電位検出回路にフィードバックされるとともに、表面電位検出信号として出力される
表面電位検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載された表面電位検出装置であって、
前記電位検出回路は、検波回路と、積分回路と、調整回路とを含み、
前記検波回路は、前記センサ部から供給された前記検出信号を検波して出力し、
前記調整回路は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの前記出力コイルの端子間の電圧を分圧することにより、前記コモングランド電位を調整して出力し、
前記積分回路は、前記調整回路から出力された信号と、前記検波回路から供給された信号とを用いて前記電圧信号を生成する
表面電位検出装置。
【請求項３】
請求項２に記載された表面電位検出装置であって、
前記検波回路、前記積分回路、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ、前記電圧変換回路、及び前記高圧発生回路は、回路基板に設けられており、
前記調整回路は、プローブに設けられ、前記回路基板から独立している、
表面電位検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面電位を非接触方式で検出する表面電位検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の表面電位検出装置は、例えば、複写機やレーザビームプリンタ等において、被測定体である感光ドラムの表面電位を検出する手段として用いられる。この種の表面電位検出装置は、特公平３−６４６７号公報等に開示されているように、検出電極と感光ドラムとの間の電界を、音叉で機械的に断続することにより、感光ドラムの表面電位に対応した交流信号を得る。そして、この交流信号をプリアンプで増幅するとともに、アイソレータを介して、検波回路に導き、機械的断続に同期した信号で、検波する。検波回路から出力された同期検波出力信号は、積分回路によって直流化される。積分回路によって得られた直流信号は、高電圧発生部に入力される。
【０００３】
高電圧発生部は、１次側回路から絶縁された高電圧を生成するための高圧トランスや、その他種々の高耐圧部品を含み、入力された直流信号に基づき、感光ドラム表面の電位と同じになるようなコモングランド電位を生成し、このコモングランド電位を積分回路にフィードバックする。このコモングランド電位は、１次側回路、接地電位、あるいは、フレーム接地電位に対してフローティングな関係にある。コモングランド電位は、減衰器やバッファ等を用いて処理され、表面電位検出信号として出力される。
【０００４】
この方式の最大の利点は、検出電極と、感光ドラムの表面との間の距離が変化しても、距離依存性が非常に少ない高精度な表面電位検出信号が得られることである。
【０００５】
ところで、最近、４本（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）の感光ドラムを用いた、高速なタンデムタイプの複写機やレーザビームプリンタ等の画像形成装置が提案され、実用に供されている。これらの画像形成装置は、表面電位検出装置で検出された感光ドラムの表面電位に基づいて、帯電器に所定の制御信号を与え、感光ドラムの表面電位が一定になるような制御をしている。したがって、これら４本の感光ドラムの表面電位の制御を適確に行うためには、４本の感光ドラムの表面電位を同時、かつ、連続的に検出し、この検出された表面電位に基づいて制御信号を生成する必要がある。そこで、従来は、４つの感光ドラムのそれぞれに対して、１つの表面電位検出装置を備える構成を採っていた。したがって、４つの感光ドラムを備える画像形成装置では、４つの表面電位検出装置が必要であった。
【０００６】
ところが、表面電位検出装置の高電圧発生部は、形状、質量、消費電力が大きい部品である高圧トランスや、一般に高価な部品である高耐圧部品を含む。このため、１つの画像形成装置に対して４つの表面電位検出装置を用いる場合には、高電圧発生部が４つ必要となり、４つの表面電位検出装置全体として、形状大型化、重量増加、消費電力の増加及びコストアップが著しくなるという問題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、形状大型化、重量増加、消費電力の増大、及び、コストアップを抑えることができる表面電位検出装置を提供することである。
【０００８】
本発明のもう１つの課題は、複数の被測定体の電位を同時、かつ、連続的に検出可能な表面電位検出装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するため、本発明に係る表面電位検出装置は、１つの高圧トランスと、複数の電位センサとを含む。高圧トランスは、１つの２次コイルに、１次コイルから絶縁された高電圧を生成する。複数の電位センサのそれぞれは、互いに独立し、センサ部と、電位検出回路と、電圧変換回路とを含んでいる。
【００１０】
センサ部は、被測定体の電位に対応する検出信号を生成する。電位検出回路は、被測定体の電位に対応するコモングランド電位と、センサ部から供給された検出信号とを用いて電圧信号を生成する。電圧変換回路は、高圧トランスから共通に供給された高電圧を、電圧信号により制御して、コモングランド電位を生成する。
【００１１】
コモングランド電位は、電位検出回路にフィードバックされるとともに、表面電位検出信号として出力される。
【００１２】
上述したように、本発明に係る表面電位検出装置において、高圧トランスは、１つの２次コイルに１次コイルから絶縁された高電圧を生成することができる。すなわち、２次コイルには、接地電位、あるいは、フレーム接地電位に対して絶縁された高電圧を生成することができる。
【００１３】
本発明に係る表面電位検出装置は、複数の電位センサを含み、それぞれが互いに独立している。このため、複数の被測定体の電位を同時、かつ、連続的に検出することができる。例えば、高速なタンデムタイプの複写機やレーザビームプリンタ等の画像形成装置において、４つの電位センサを４本（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）の感光ドラムに対応させ、その表面電位を、個別的に検出できる。また、搬送されるフィルムの帯電を検出する場合のように、極めて多数の電位センサを、分散配置して備える場合も、フィルムの異なる箇所において、その表面電位を個別的に検出することができる。
【００１４】
本発明に係る表面電位検出装置において、センサ部は、被測定体の電位に対応する検出信号を生成することができる。
【００１５】
また、電位検出回路は、被測定体の電位に対応するコモングランド電位と、センサ部から供給された検出信号とを用いて電圧信号を生成することができる。電圧変換回路は、高圧トランスから供給された高電圧を、電圧信号を用いて制御して、コモングランド電位を生成することができる。そして、このコモングランド電位を表面電位検出信号として出力することができる。
【００１６】
したがって、例えば、被測定体の電位とほぼ等しい電位をコモングランド電位として用いることにより、センサ部と被測定体との間の距離に、ほとんど依存しない電位を生成することができ、この電位を表面電位検出信号として出力することにより、高精度な表面電位の検出が可能となる。また、この表面電位検出信号は、例えば、出力回路を介して減圧して出力することもできる。
【００１７】
また、本発明に係る表面電位検出装置においては、コモングランド電位が電位検出回路にフィードバックされるので、電位検出回路は、コモングランド電位を用いた処理を行うことができる。
【００１８】
また、本発明に係る表面電位検出装置においては、上述したように、高圧トランスが絶縁された高電圧を生成するので、電圧変換回路は、絶縁機能を有する必要がなく、供給された高電圧を所望の電圧値に変換して出力するだけでよい。したがって、電圧変換回路は、トランスを含まない簡単な構成の回路、例えば、チョッパ回路で構成することができるので、低コスト化を図ることができる。
【００１９】
また、本発明に係る表面電位検出装置においては、上述したように、高圧トランスが高電圧を生成するので、電圧変換回路は、昇圧をする必要がなく、供給された高電圧を所望の電圧値に変換して出力するだけでよい。したがって、電圧変換回路は、簡単な構成の降圧回路、例えば、ドロッパ回路とすることができるので、低コスト化を図ることができる。
【００２０】
本発明に係る表面電位検出装置において、電圧変換回路のそれぞれは、高圧トランスに備えられた１つの２次コイルから共通に高電圧が供給されるので、複数の被測定体を測定する場合であっても、高圧トランスは１つでよい。このため、形状大型化、重量増加、消費電力の増加及びコストアップを抑えることができる。
【００２１】
例えば被測定体である４本の感光ドラムに対して、４つの高圧トランスを備える必要があった従来技術と比較して、形状、重量、消費電力、及び、コストが著しく低減される。
【００２２】
また、高圧トランスを共通に用いることにより、絶縁された高電圧を発生させるための回路を簡素化することが可能となる。このため、これらの回路に用いられる耐高圧部品、例えば、スイッチング用トランジスタを減らすことができ、コストが著しく低減される。上記利点は、検出箇所が増えれば増える程、顕著になる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る表面電位検出装置を用いて、タンデム配置された４本の感光ドラムの表面電位を検出する場合の構成を概略的に示す図である。図において、被測定体である４本の感光ドラムＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋは、タンデムに配置されている。感光ドラムＣはシアン用であり、表面電位Ｖｃ＝−２００Ｖである。感光ドラムＭはマゼンタ用であり、表面電位Ｖｍ＝−４００Ｖである。感光ドラムＹはイエロー用であり、表面電位Ｖｙ＝−６００Ｖである。感光ドラムＫはブラック用であり、表面電位Ｖｋ＝−８００Ｖである。
【００２４】
図示された表面電位検出装置１は、高圧発生回路５３と、複数の電位センサ１０、２０、３０、４０とを含む。図示実施例は、タンデム配置された４本の感光ドラムＣ〜Ｋの表面電位を検出する場合を示しているので、電位センサ１０〜４０は４個であるが、その個数は被測定体の個数に応じて増減される。電位センサ１０〜４０のそれぞれは、感光ドラムＣ〜Ｋのそれぞれ毎に個別に備えられ、感光ドラムＣ〜Ｋの表面から、例えば、２．５ｍｍの距離をおいて、固定して配置されている。
【００２５】
高圧発生回路５３は、１つの高圧トランス５０を含む。高圧トランス５０の１次コイル５１は、接地端子、あるいはフレーム電位に接続され、電源端子Ｖｉｎから約２４Ｖの電圧が供給される。２次コイル５２は、１つであり、１次コイル５１から絶縁された高電圧Ｖｈを生成する。２次コイル５２に生成される高電圧Ｖｈは、例えば、−１０００Ｖである。この高圧トランス５０は、１つであって、４個の電位センサ１０〜４０に接続され、共用されている。
【００２６】
複数の電位センサ１０〜４０のそれぞれは、互いに独立している。電位センサ１０〜４０は、センサ部１１０、２１０、３１０、４１０と、電位検出回路１２０、２２０、３２０、４２０と、電圧変換回路１３０、２３０、３３０、４３０と、出力回路１４０、２４０、３４０、４４０とを含む。
【００２７】
センサ部１１０〜４１０は、４本の感光ドラムＣ〜Ｋに対向して配置され、感光ドラムＣ〜Ｋの電位Ｖｃ〜Ｖｋに対応する検出信号Ｓ１１、Ｓ２１、Ｓ３１、Ｓ４１を生成する。検出信号Ｓ１１〜Ｓ４１は、同軸ケーブル等を介して、電位検出回路１２０〜４２０に送られる。
【００２８】
電位検出回路１２０〜４２０は、感光ドラムＣ〜Ｋの電位Ｖｃ〜Ｖｋに対応するコモングランド電位Ｖｃｏｍ１、Ｖｃｏｍ２、Ｖｃｏｍ３、Ｖｃｏｍ４と、センサ部１１０〜４１０から供給された検出信号Ｓ１１〜Ｓ４１とを用いて電圧信号Ｓ１２、Ｓ２２、Ｓ３２、Ｓ４２を生成する。
【００２９】
電圧変換回路１３０〜４３０は、高圧トランス５０から共通に供給された高電圧Ｖｈを、電圧信号Ｓ１２〜Ｓ４２により制御して、コモングランド電位Ｖｃｏｍ１〜Ｖｃｏｍ４を生成する。
【００３０】
コモングランド電位Ｖｃｏｍ１〜Ｖｃｏｍ４は、電位検出回路１２０〜４２０にフィードバックされるとともに、出力回路１４０〜４４０を介して表面電位検出信号Ｖｏｕｔ１、Ｖｏｕｔ２、Ｖｏｕｔ３、Ｖｏｕｔ４として出力される。この出力回路１４０〜４４０は、コモングランド電位Ｖｃｏｍ１〜Ｖｃｏｍ４を減圧して出力する回路であり、省略することも可能である。
【００３１】
上述したように、本実施例に係る表面電位検出装置において、高圧トランス５０は、２次コイル５２に１次コイル５１から絶縁された高電圧Ｖｈを生成することができる。すなわち、２次コイル５２には、接地電位、あるいは、フレーム接地電位に対して絶縁された高電圧Ｖｈを生成することができる。
【００３２】
本実施例に係る表面電位検出装置は、複数の電位センサ１０〜４０を含み、それぞれが互いに独立している。このため、複数の被測定体を同時、かつ、連続的に検出することができる。例えば、図示実施例に示す如く、高速なタンデムタイプの複写機やレーザビームプリンタ等の画像形成装置において、４つの電位センサ１０〜４０を４本（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）の感光ドラムＣ〜Ｋに対応させ、その表面電位を、個別的に検出できる。また、搬送されるフィルムの帯電を検出する場合のように、極めて多数の電位センサを、分散配置して備える場合も、フィルムの異なる箇所において、その表面電位を個別的に検出することができる。
【００３３】
また、本実施例に係る表面電位検出装置において、センサ部１１０〜４１０は、被測定体の電位Ｖｃ〜Ｖｋに対応する検出信号Ｓ１１〜Ｓ４１を生成することができる。
【００３４】
また、電位検出回路１２０〜４２０は、被測定体の電位Ｖｃ〜Ｖｋに対応するコモングランド電位Ｖｃｏｍ１〜Ｖｃｏｍ４と、センサ部１１０〜４１０から供給された検出信号Ｓ１１〜Ｓ４１とを用いて電圧信号Ｓ１２〜Ｓ４２を生成することができる。電圧変換回路１３０〜４３０は、高圧トランス５０から供給された高電圧Ｖｈを、電圧信号Ｓ１２〜Ｓ４２を用いて制御して、コモングランド電位Ｖｃｏｍ１〜Ｖｃｏｍ４を生成することができる。
【００３５】
したがって、例えば、被測定体の電位とほぼ等しい電位をコモングランド電位Ｖｃｏｍ１〜Ｖｃｏｍ４として用いることにより、センサ部１１０〜４１０と被測定体との間の距離に、ほとんど依存しない電位を生成することができ、この電位を表面電位検出信号Ｖｏｕｔ１〜Ｖｏｕｔ４として出力することにより、高精度な表面電位の検出が可能となる。また、表面電位検出信号Ｖｏｕｔ１〜Ｖｏｕｔ４は、例えば、出力回路を介して減圧して出力することもできる。
【００３６】
また、本発明に係る表面電位検出装置においては、コモングランド電位Ｖｃｏｍ１〜Ｖｃｏｍ４が電位検出回路１３０〜４３０にフィードバックされるので、電位検出回路１３０〜４３０は、コモングランド電位Ｖｃｏｍ１〜Ｖｃｏｍ４を用いた処理を行うことができる。
【００３７】
また、本実施例に係る表面電位検出装置においては、上述したように、高圧トランス５０が絶縁された高電圧Ｖｈを生成するので、電圧変換回路１３０〜４３０は、絶縁機能を有する必要がなく、供給された高電圧Ｖｈを所望の電圧値に変換して出力するだけでよい。したがって、電圧変換回路１３０〜４３０は、トランスを含まない簡単な構成の回路、例えば、チョッパ回路で構成することができるので、低コスト化を図ることができる。
【００３８】
また、本実施例に係る表面電位検出装置においては、上述したように、高圧トランス５０が高電圧Ｖｈを生成するので、電圧変換回路１３０〜４３０は、昇圧をする必要がなく、供給された高電圧Ｖｈを所望の電圧値に変換して出力するだけでよい。したがって、電圧変換回路１３０〜４３０は、簡単な構成の降圧回路、例えば、ドロッパ回路とすることができるので、低コスト化を図ることができる。
【００３９】
本実施例に係る表面電位検出装置において、電圧変換回路１３０〜４３０は、高圧トランス５０から共通に高電圧Ｖｈが供給されるので、高圧トランス５０を複数設ける必要はない。しかも、１つの高圧トランス５０を備えるだけでよいので、複数の被測定体を測定する場合であっても、高圧トランス５０が増加することがない。このため、形状大型化、重量増加、消費電力の増加及びコストアップを抑えることができる。
【００４０】
例えば被測定体である４本の感光ドラムＣ〜Ｋに対して、高圧トランス５０を含む高電圧発生部を４つ備える必要があった従来技術と比較して、形状、重量、消費電力、及び、コストが著しく低減される。
【００４１】
また、高圧トランス５０を共通に用いることにより、絶縁された高電圧を発生させるための回路を簡素化することが可能となる。このため、これらの回路に用いられる耐高圧部品、例えば、スイッチング用トランジスタを減らすことができ、コストが著しく低減される。そして、検出箇所が増えれば、上記利点は、更に顕著になる。
【００４２】
次に、図２乃至図６を用いて、図１に示した表面電位検出装置の構成を更に具体的に説明する。図２は、図１に示した表面電位検出装置のセンサ部及び電位検出回路について、更に具体的に示すブロック図である。図において、センサ部１１０〜４１０のそれぞれは、検出電極１１１と、チョッパ１１２と、プリアンプ１１３とを含む。電位検出回路１２０〜４２０のそれぞれは、増幅回路１２１と、検波回路１２２と、積分回路１２３と、調整回路１２４と、駆動回路１２５と、ＤＣ／ＤＣコンバータ３４とを含む。
【００４３】
センサ部１１０〜４１０の検出電極１１１、チョッパ１１２、プリアンプ１１３、及び調整回路１２４は、それぞれプローブ６１、６２、６３、６４に設けられている。センサ部１１０〜４１０の増幅回路１２１、検波回路１２２、積分回路１２３、駆動回路１２５、及びＤＣ／ＤＣコンバータ３４は、電圧変換回路１３０〜４３０及び高圧発生回路５３と共に、回路基板７０に設けられている。
【００４４】
図３は、図１に示した表面電位検出装置の高圧発生回路を含む部分について、更に具体的に示す回路図である。図において、高圧発生回路５３は、高圧トランス５０と、トランジスタＱ２、Ｑ３と、コンデンサＣ３、Ｃ７と、インダクタＬ１と、ダイオードＤ４とを含む。
【００４５】
高圧発生回路５３は、トランジスタＱ２、Ｑ３のスイッチング動作によって、一次コイル５１を励磁するとともに、一次コイル５１と誘導結合された補助巻線Ｎｂ２を介して、トランジスタＱ２、Ｑ３のベースに帰還信号を供給する。トランジスタＱ２、Ｑ３は上述した帰還信号と、コンデンサＣ３及びインダクタＬ１を含むＬＣ共振回路の共振現象により、自励発振動作を継続する。
【００４６】
２次コイル５２には、発振動作に伴って生じた交流電圧がコンデンサＣ７、ダイオードＤ４を介して整流され、高電圧Ｖｈが生成される。この高電圧Ｖｈは、電圧変換回路１３０〜４３０に供給される。
【００４７】
図４は図１に示した表面電位検出装置のセンサ部及び電位検出回路を含む部分について、更に具体的に示す回路図である。図１に示した４個の電位センサ１０〜４０のそれぞれは、同様の構成になるので、ここでは、電位センサ１０について、代表的に説明する。
【００４８】
電位センサ１０のセンサ部１１０は、検出電極１１１と、チョッパ１１２と、プリアンプ１１３とを含む。
【００４９】
チョッパ１１２は、感光ドラムＣと、検出電極１１１との間の電界を周期的にチョッピングする。その具体的構造は既に知られている。例えば、チョッパ１１２は、音叉１６１の自由端側に圧電振動子１６２、１６３、及び金属片１１４を取付けて構成される。このチョッパ１１２は、金属片１１４が感光ドラムＣ（図２参照）の表面と検出電極１１１との間に配置されるように備えられる。
【００５０】
圧電振動子１６２は、所定の周波数の駆動信号が与えられ、音叉１６１を所定の周波数で励振する。音叉１６１の励振により、金属片１１４が振動すると、感光ドラムＣと検出電極１１１との間の静電容量が、無励振時の静電容量Ｃｏを中心に、略正弦波状に増減し、それに対応して、交流信号が出力される。また、音叉１６１の励振は、圧電振動子１６３によって検出される。
【００５１】
プリアンプ１１３は、検出電極１１１から出力された交流信号のインピーダンスを、ローインピーダンスに変換する回路である。更に具体的には、プリアンプ１１３は、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）で構成された増幅素子Ｑ０、ゲート抵抗Ｒ１及びソース抵抗Ｒ２を含み、増幅素子Ｑ０を構成するＦＥＴのソースが、抵抗Ｒ２を通して、コモングランド電位Ｖｃｏｍ１に接続されている。コモングランド電位Ｖｃｏｍ１は、フレーム接地ＧＮＤから浮いて（フローティング）いる。
【００５２】
検出電極１１１に現れた交流信号は、増幅素子Ｑ０のゲートに加えられ、増幅素子Ｑ０が動作すると、増幅素子Ｑ０の入力側で見たハイインピーダンス信号が、ローインピーダンス信号にインピーダンス変換され、増幅素子Ｑ０のドレインＤに検出信号Ｓ１１が現れる。プリアンプ１１３から出力された検出信号Ｓ１１は、増幅回路１２１に供給される。
【００５３】
駆動回路１２５は、オペアンプＩＣ５、抵抗Ｒ１８、Ｒ１７、Ｒ１６及びコンデンサＣ１２を含み、圧電振動子１６２に駆動信号を与え、圧電振動子１６３から出力された信号を検出する。オペアンプＩＣ５は、この圧電振動子１６３から出力された信号により、正帰還がかけられ、次の駆動信号を圧電振動子１６２に印加する。この動作の繰り返しにより、音叉１６１が特定の周波数（例えば６８０Ｈｚ）で振動を継続する。
【００５４】
増幅回路１２１は、オペアンプＩＣ６、抵抗Ｒ８７、Ｒ８９、コンデンサＣ１０を含み、検出信号Ｓ１１を増幅する。増幅回路１２１によって増幅された信号は、検波回路１２２に供給される。
【００５５】
検波回路１２２はオペアンプＩＣ３、抵抗Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ８６及びスイッチ素子を構成するＦＥＴ（電界効果トランジスタ）Ｑ５を含む。検波回路１２２は、駆動回路１２５から、抵抗Ｒ８６を介して、ＦＥＴＱ５のゲートに供給される駆動信号に基づき、増幅回路１２１から供給される信号を同期検波する。同期検波された信号は、積分回路１２３に供給される。
【００５６】
積分回路１２３はオペアンプＩＣ２、コンデンサＣ６、ダイオードＤ３を含み、調整回路１２４から供給された信号と、検波回路１２２から供給された信号とを用いて直流の電圧信号Ｓ１２を生成する。
【００５７】
電圧変換回路１３０は、高圧トランス５０から共通に供給された高電圧Ｖｈ（図３参照）を、電圧信号Ｓ１２により制御して、コモングランド電位Ｖｃｏｍ１を生成する。コモングランド電位Ｖｃｏｍ１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３４（図５参照）及び調整回路１２４を介して積分回路１２３にフィードバックされる。これにより、コモングランド電位Ｖｃｏｍ１が、感光ドラムＣの電位Ｖｃとほぼ等しくなるような帰還制御が加わる。
【００５８】
出力回路１４０はオペアンプＩＣ７、抵抗Ｒ４１、Ｒ４２を含み、入力されたコモングランド電位Ｖｃｏｍ１を減圧し、表面電位検出信号Ｖｏｕｔ１として出力する。例えば、出力回路１４０は、コモングランド電位Ｖｃｏｍ１を１／２００程度に減圧して出力することが好ましい。
【００５９】
図５は図２に示した表面電位検出装置の調整回路及びＤＣ／ＤＣコンバータを含む部分について、更に具体的に示す回路図である。図６は図５に示したトランスの一実施例を示す断面図である。図において、ＤＣ／ＤＣコンバータ３４は、１つの変換トランスＴ１を含む。
【００６０】
変換トランスＴ１は、１つの入力コイルＮｐ１と、複数の出力コイルＮｓ１、Ｎｓ２、Ｎｓ３、Ｎｓ４と、補助巻線Ｎｂ１とを含む。図６に示すように、この変換トランスＴ１は、入力コイルＮｐ１、出力コイルＮｓ１〜Ｎｓ４、及び補助巻線Ｎｂ１が一体化されている。出力コイルＮｓ１〜Ｎｓ４のそれぞれは、センタータップを含み、入力コイルＮｐ１から絶縁されている。出力コイルＮｓ１〜Ｎｓ４のセンタータップは、コモングランド電位Ｖｃｏｍ１〜Ｖｃｏｍ４のそれぞれに接続されている。
【００６１】
調整回路１２４は、抵抗Ｒ９０、Ｒ９１、Ｒ９２を含む。抵抗Ｒ９０の一端は、出力コイルＮｓ１〜Ｎｓ４の一端に接続されている。抵抗Ｒ９０の他端は、抵抗Ｒ９１の一端に接続されるとともに、積分回路１２３に接続されている。抵抗Ｒ９１の他端は、抵抗Ｒ９２の一端に接続され、抵抗Ｒ９２の他端は、出力コイルＮｓ１〜Ｎｓ４の他端に接続されている。
【００６２】
電位センサ１０〜４０の調整回路１２４、及び出力コイルＮｓ１〜Ｎｓ４は、同様の構成になるので、ここでは、電位センサ１０について、代表的に説明するＤＣ／ＤＣコンバータ３４は、変換トランスＴ１の入力コイルＮｐ１を通して供給された入力電圧Ｖｉｎをスイッチング素子Ｑ１によってスイッチングする。補助巻線Ｎｂ１は、トランジスタＱ１に帰還信号を供給する。変換トランスＴ１の出力コイルＮｓ１は、スイッチング動作に伴って生じる電圧を、ダイオードＤ１、Ｄ２によって整流するとともに、コンデンサＣ４、Ｃ５によって平滑する。そして、出力コイルＮｓ１の一端には、コモングランド電位Ｖｃｏｍ１を基準として、正の電位を有する直流電圧＋Ｖｃｃが生成され、出力コイルＮｓ１の他端には、コモングランド電位Ｖｃｏｍ１を基準として、負の電位を有する直流電圧−Ｖｃｃが生成される。この直流電圧＋Ｖｃｃ及び−Ｖｃｃは、調整回路１２４や、電位センサ１０に含まれるオペアンプ等に供給される。
【００６３】
調整回路１２４は、抵抗Ｒ９０の一端と抵抗Ｒ９２の他端との間に、出力コイルＮｓ１の端子間の電圧が入力され、分圧された電圧が抵抗Ｒ９０の他端から出力される。このため、抵抗Ｒ９０、Ｒ９１、Ｒ９２を所定の抵抗値に設定することにより、出力コイルＮｓ１のセンタータップに入力されたコモングランド電位Ｖｃｏｍ１を調整して出力することができる。したがって、センサ部１１０の周辺がプラスまたはマイナスに帯電した場合であっても、積分回路１２３から出力される電圧信号Ｓ１２にオフセット電圧が生じるという問題が生じない。
【００６４】
また、調整回路１２４は、プローブ６１に設けられ（図４参照）、回路基板７０から独立している。このため、プローブ６１のみの調整で、オフセット電圧の調整が可能となり、調整作業が容易になる。
【００６５】
また、本実施例に係る表面電位検出装置において、ＤＣ／ＤＣコンバータ３４は、１つの変換トランスＴ１のみからなるので、１次側回路に用いるスイッチング用トランジスタＱ１及びその他の部品が１セットで済む。このため、部品点数を抑えることができ、コストの増大を抑えることができる。
【００６６】
また、本実施例に係る表面電位検出装置において、ＤＣ／ＤＣコンバータ３４は、１つの変換トランスＴ１のみからなるので、複数の被測定体の表面電位を測定する場合であっても、トランスの数が増加することがない。このため、トランスの増加を抑えることができるので、形状、重量、及び、コストの増大を抑えることができる。
【００６７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、次のような効果を得ることができる。
（ａ）形状大型化、重量増加、消費電力の増加及びコストアップを抑えることができる表面電位検出装置を提供することができる。
（ｂ）複数の被測定体の電位を同時、かつ、連続的に検出可能な表面電位検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る表面電位検出装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】図１に示した表面電位検出装置のセンサ部及び電位検出回路について、更に具体的に示すブロック図である。
【図３】図１に示した表面電位検出装置の高圧発生回路を含む部分について、更に具体的に示す回路図である。
【図４】図１に示した表面電位検出装置のセンサ部及び電位検出回路を含む部分について、更に具体的に示す回路図である。
【図５】図２に示した表面電位検出装置の調整回路を含む部分について、更に具体的に示す回路図である。
【図６】図５に示したトランスの一実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
１                              表面電位検出装置
５０                            高圧トランス
５１                            １次コイル
５２                            ２次コイル
１０、２０、３０、４０          電位センサ
１１０、２１０、３１０、４１０  センサ部
１２０、２２０、３２０、４２０  電位検出回路
１３０、２３０、３３０、４３０  電圧変換回路
Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ                  感光ドラムＣ〜Ｋ
Ｖｈ                            高電圧
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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