JP2001188076A - 表面電位センサ及び電子写真現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】配線が擦れることによるショートや断線を防止
した、小型で信頼性の高い表面電位センサを提供する。 【解決手段】基体９は、振動部材支持部９１と、配線支
持部９４とを含む。検知電極１は、被測定電位面に対向
して配置される。振動部材２は、少なくとも一本のアー
ム２１と、圧電振動子２５とを含む。アーム２１は、弾
性体で構成される。振動部材２は固定部２２が振動部材
支持部９１に取り付けられ、圧電振動子２５の周期的振
動によってアーム２１を振動させて、検知電極１と被測
定電位面との間の静電結合を周期的に変化させる。配線
は、圧電振動子駆動用配線６１と、検知信号を出力する
信号用配線６２とを含み、配線の少なくとも一方が、弾
性接着材６５で記配線支持部９４に保持される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表面電位センサ及
びこの表面電位センサを組み込んだ電子写真現像装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真現像装置は、複写機やプリンタ
ー等の現像装置として、従来より実用に供せられている
が、昨今のカラー化の進展に伴い、事務機分野のみなら
ず、家庭用としても急速に普及しつつある。

【０００３】電子写真現像装置は、静電現象を利用した
現像装置であって、感光体上に帯電潜像を形成してトナ
ーを付着させ、このトナーを紙その他の媒体に転写して
可視像を得る現像方式である。高品位な可視像を得るた
めには、感光体の表面電位を高精度で制御することが重
要であり、このため、感光体の表面電位を非接触で検知
することが必要となる。このことは、電子写真現像装置
のカラー化に伴い、益々重要な課題となっている。更
に、カラー現像装置では、分解した色毎に感光体の表面
電位を検知することが必要である。このため、高速現像
を要求される装置には、各色毎の感光体に対応して、４
個のセンサが必要となり、センサの小型化がより一層強
く求められる。

【０００４】感光体の表面電位を非接触で検知する方法
として、被測定電位面に対向して検知電極を配置し、被
測定電位面と検知電極との対向面積、あるいは被測定電
位面と検知電極との間の距離を周期的に変化させて、検
知電極に誘導される電荷の周期的な変動を交流信号に変
換して出力する表面電位センサが知られている。

【０００５】実開平７−１８２７８号公報に開示された
表面電位センサはこのような表面電位センサであって、
被測定電位面と検知電極との対向面積、あるいは被測定
電位面と検知電極との間の距離を周期的に変化させるた
めに振動部材を用いる。振動部材は弾性金属板を用い、
二本のアームを備えた音叉型に形成され、二本のアーム
の基部寄りに圧電振動子を取り付け振動させる。

【０００６】対向面積を可変する方式では、振動端とな
る二本のアームの先端を被測定電位面と検知電極との間
に配置し、二本のアームの先端を被測定電位面と水平方
向に振動させて、被測定電位面と検知電極との対向面積
を周期的に変化させる。

【０００７】被測定電位面と検知電極との間の距離を可
変する方式では、二本のアームのうち一方のアームの先
端に検知電極を固定し、被測定電位面と垂直方向に振動
させて、被測定電位面と検知電極との間の距離を周期的
に変化させる。

【０００８】一般的にアームの振動周波数は７００Ｈ
ｚ、振幅はアームの先端で数１００μｍ程度であり、表
面電位センサの稼働中は常時振動している。

【０００９】アームに取り付けられた圧電振動子には、
電力供給用の駆動配線が、検知電極には検知出力取り出
し用の信号配線が接続される。これらの配線はアームの
振動を阻害しないように、極めて細い線材を用いて空中
配線されていた。

【００１０】このため、この種の従来の表面電位センサ
は、アームの振動により配線がアームや、振動部材を支
える基体あるいはケースと擦れることがあり、長期間の
使用により配線の被覆が剥がれてショートしたり、断線
するといった不具合が発生し、小型化の阻害要因ともな
っていた。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、配線
が擦れることによるショートや断線を防止した、小型で
信頼性の高い表面電位センサを提供することである。

【００１２】本発明のもう一つの課題は、配線の引き回
し作業が容易で、組立作業性のよい表面電位センサを提
供することである。

【００１３】本発明の更にもう一つの課題は、特性ばら
つきの少ない表面電位センサを提供することである。

【００１４】

【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センサは、基体と、振動部
材と、検知電極と、配線とを含む。

【００１５】前記基体は、振動部材支持部と、配線支持
部とを含む。前記振動部材は、少なくとも一本のアーム
と、圧電振動子とを含む。前記アームは、弾性で構成さ
れ、固定部と、振動端とを含む。前記固定部は前記振動
部材支持部に取り付けられている。前記圧電振動子は前
記アームに取りつけられている。

【００１６】前記検知電極は、前記振動端の振動動作と
関連付けられた表面電位検知端を構成している。

【００１７】上述した本発明に係る表面電位センサにお
いて、基体を構成する振動部材は、少なくとも一本のア
ームと、圧電振動子とを含み、圧電振動子はアームに取
りつけられている。アームは、弾性体で構成され、固定
部が基体の振動部材支持部に取り付けられ、基体によっ
て支持されている。このアームには圧電振動子が取りつ
けられているから、アームは圧電振動子の振動周波数で
励振される。

【００１８】アームは振動端を含んでおり、検知電極
は、振動端の振動動作と関連付けられた表面電位検知端
を構成している。具体的には、使用状態において、検知
電極は、被測定電位面と対向するように配置され、振動
端の振動動作により、被測定電位面と検知電極との間の
静電結合を周期的に変化させるように、振動端と関連付
けられている。これにより、検知電極は被測定電位面の
電位に比例した静電誘導を交番的に発生させる。従っ
て、検知電極の周期的な電位変化を検出することによ
り、被測定電位面の電位を検出することができる。

【００１９】上述した構成及び作用は、この種の表面電
位センサの一般的な構成及び作用である。本発明の表面
電位センサの特徴点は、上述した構成において、配線支
持部を含み、配線が配線支持部に沿って引き回され、弾
性接着材で前記配線支持部に保持されていることであ
る。

【００２０】この構成によれば、配線の配置位置が特定
され、特性ばらつきが少なく、配線の引き回し作業が容
易で、組立作業性のよい表面電位センサを得ることがで
きる。

【００２１】また、配線が振動部材の振動により、振動
部材あるいは基体等のその他の金属部分と擦れることに
よるショートや断線を防止し、小型で信頼性の高い表面
電位センサとすることができる。

【００２２】本発明は、更に対向面積可変型及び対向距
離可変型の表面電位センサにおける具体例についても開
示する。

【００２３】本発明の他の目的、構成及び利点について
は、添付図面を参照して、更に詳しく説明する。図面は
単なる例示に過ぎない。

【００２４】

【発明の実施の形態】図１は本発明の表面電位センサの
一実施例を示す分解斜視図、図２は図１に示した本発明
の表面電位センサの断面図、図３は図１に示した本発明
の表面電位センサの部分平面図である。図４は図３の４
ー４線に沿った断面図、図５は図１に示した本発明の表
面電位センサの底板部を除いた部分底面図、図６は図５
の６ー６線に沿った断面図である。この実施例では、対
向面積可変型として構成した表面電位センサについて説
明する。

【００２５】図示された表面電位センサは、検知電極１
と、振動部材２と、回路基板３と、中継基板４と、配線
６１、６２、６３と、シールドカバー７と、底板８と、
基体９とを含む。

【００２６】検知電極１は、方形の平面電極と三本の足
を含み、金属板材を打ち抜いて、足となる部分を直角に
折り曲げて構成され、回路基板３に取り付けられる。検
知電極１の足は本数を問わず、回路基板３に安定して取
り付けられればよく、また、足を用いず、回路基板３に
直接に取り付けたり、金属板材を用いず、回路基板３に
形成した導体パターンで構成してもよい。

【００２７】振動部材２は、二本のアーム２１と、固定
部２２と、チョッピング部２４とを含み、弾性金属板材
を打ち抜き、折り曲げて音叉型に構成され、更に、圧電
振動子２５を含んでいる。

【００２８】二本のアーム２１は、それぞれ基部側が固
定部２２と連続し、先端側が振動端とされ、振動端にチ
ョッピング部２４が形成されている。固定部２２は二個
の取り付け孔２３を有する。圧電振動子２５はその振動
方向をアーム２１の振動方向と合わせ、二本のアーム２
１のそれぞれ基部寄りに導電性接着材で貼着されてい
る。

【００２９】回路基板３及び中継基板４は例えばアルミ
ナ等の絶縁材料で構成されている。回路基板３は、一方
の面に、検知電極１を電気的、機械的に接続する導体パ
ターン３１を備え、他方の面に、インピーダンス変換回
路を構成する回路部品５が取り付けられる導体パターン
や印刷抵抗パターン、信号出力用導体ランド３２（図５
参照）、グランドパターン３３等を備え、更に、両面の
導体パターンを接続する貫通導体を備えている。インピ
ーダンス変換回路は電界効果トランジスタや抵抗等の回
路部品５、印刷抵抗パターン等で構成され、回路基板３
の他方の面の導体パターンに取り付けられ、貫通導体を
介して、回路基板３の一方の面の導体パターン３１と接
続されている。中継基板４は、圧電振動子駆動用配線６
１と外部接続用駆動配線６２の接続を中継する基板であ
って、両配線６２、６２を接続する導体パターン４１、
４１を備えている。

【００３０】配線は、圧電振動子駆動用配線６１と、外
部接続用駆動配線６２と、信号用配線６３とを含む。圧
電振動子駆動用配線６１は圧電振動子２５に駆動電力を
供給する配線であって、振動部材２の振動に対する負荷
とならないように、例えば１０μｍφ程度の極めて細い
ウレタン被覆線が用いられる。外部接続用駆動配線６２
は中継基板４を介して圧電振動子駆動用配線６１と接続
されるため、振動部材２の振動に対する負荷とならない
ので、例えば１ｍｍφ程度の比較的太い樹脂被覆線が用
いられる。信号用配線６３はセンサ出力信号をセンサ外
部に取り出すために設けられ、微弱なセンサ出力信号を
外部ノイズから保護するため、本実施例では直径２ｍｍ
程度のシールド線が用いられる。

【００３１】シールドカバー７はセンサ内部を保護し、
外部ノイズを遮断する機能を備え、測定個所を特定する
ための検知窓７１と、基体９に固定するための取り付け
片７２を備え、金属板材を打ち抜き、コ字状に折り曲げ
て形成される。

【００３２】底板８は同様に、センサ内部を保護し、外
部ノイズを遮断する機能を備え、金属板材を打ち抜いて
形成される。

【００３３】基体９は、回路基板支持部９１と、振動部
材支持部９２と、中継基板支持部９３と、シールドカバ
ー支持部９６と、配線挿通孔９５とを含む。基体９は、
振動部材を安定して動作させ、かつ、複雑な立体構造を
可能とするため、例えば亜鉛合金のダイキャストで形成
される。

【００３４】回路基板支持部９１は、センサ長手方向に
おいて、振動部材支持部９２の一方側に連続して形成さ
れた方形の枠体９１１と、枠体９１１の内側に形成され
た段差部９１２とを含んで構成されている。図におい
て、段差部９１２の上面で回路基板３を支持し、段差部
９１２の下部に形成される空間を回路部品５および信号
用配線６３等の収容部としてある。

【００３５】中継基板支持部９３は、センサ長手方向に
おいて、振動部材支持部９２の他方側に連続して形成さ
れた方形の枠体９３１と、図において、枠体９３１の内
側の上下方向中間に形成された仕切９３２とで構成さ
れ、仕切９３２の上面で中継基板４を支持し、仕切９３
２の下部に形成される空間を信号用配線６３の収容部９
３３としている（図５参照）。収容部９３３は収容部９
１３と連続して形成される。更に、収容部９３３は仕切
９３２の下部から突出した信号配線分離体９３４を備え
ている。

【００３６】振動部材支持部９２は、回路基板支持部９
１および中継基板支持部９３より上方に突出した台状に
形成され、上面に形成された平面でなる振動部材受け部
９２１と、平面から突出した二個の振動部材固定用突起
９２２とを含む。

【００３７】駆動用配線支持部９４は、振動部材支持部
９２のセンサ長手方向側面に形成された段差部９４１で
構成される。段差部９４１は、振動部材支持部９２側面
の圧電振動子側の端面を駆動用配線支持部始端９４２と
してセンサ長手方向に沿って形成される。駆動用配線支
持部始端９４２は振動部材２が振動部材支持部９２に取
り付けられたとき、その振動方向において、振動部材２
より外側に位置している。

【００３８】配線挿通孔９５は、センサ長手方向の中継
基板支持部９３側の端面に外部接続用駆動配線６２と信
号用配線６３に対し、それぞれ独立して設けられてい
る。センサ長手方向の回路基板支持部９１側の端面９１
４は枠体９１１の一部が大きく立ち上がって、シールド
カバー７が取り付けられたときセンサ端面を閉塞するよ
う構成されている。

【００３９】シールドカバー支持部９６は基体９の長手
方向の側面下部が膨出して形成された段部で構成され、
膨出部が一部切欠かれ、取り付け片挿通溝９６１が形成
されている。

【００４０】このように構成された基体９には、検知電
極１と回路部品５が取り付けられた回路基板３と、中継
基板４と、振動部材２と、配線６１、６２、６３と、シ
ールドカバー７と、底板８とが取り付けられる。

【００４１】検知電極１と回路部品５が取り付けられた
回路基板３は、回路部品５が収容部９１３に収容される
ように、検知電極１を上側にして段差部９１２に載置さ
れ、接着材で段差部９１２に接着され基体９に固定され
る。

【００４２】中継基板４は導体パターン４１を上側にし
て仕切９３２上に載置され、接着材で基体９に固定され
る。

【００４３】振動部材２はチョッピング部２４が検知電
極１の上面と対向するようにその固定部２２を振動部材
受け部９２１に配置し、固定部２２に設けられた取り付
け孔２３に突起９２２をはめ込み、突起９２２をかしめ
る等の手段により取り付けられる。振動部材２の取り付
けは、かしめ以外にねじ止めや接着により行ってもよい
が、かしめによれば、ねじや接着材等の補助部材が不要
であり、また、作業性も良く、更に、経時的なねじのゆ
るみや、接着材の劣化に起因するセンサ特性の変動を防
止できる。

【００４４】圧電振動子駆動用配線６１は、一端が圧電
振動子に接続され、中間部が振動部材支持部９２側面に
設けられた配線支持部９４に沿って引き回され、他端が
中継基板４に形成された導体パターン４１の一端にはん
だ付けされる。圧電振動子駆動用配線６１の一端と配線
支持部始端９４２との間の配線は、圧電振動子駆動用配
線６１の一端と配線支持部始端９４２とを結ぶ直線に略
沿い、かつ、振動部材２が振動したときテンションが加
わらないように配線される。

【００４５】外部接続用駆動配線６２は、一端が中継基
板４に形成された導体パターン４１の他端にはんだ付け
され、基体９に設けられた配線挿通孔９５を介して外部
に導出される。

【００４６】信号用配線６３は、基体９に設けられた配
線挿通孔９５を介してセンサ外部から基体９の下部に設
けられた収容部９１３、９３３（図５参照）に導かれ、
収容部９３３において芯線部６３１とシールド被覆線部
６３２とが分離され、信号線分離体９３４の一方側に芯
線部６３１が配置され、他方側にシールド被覆線部６３
２が配置される。芯線部６３１の先端は被覆が剥がさ
れ、回路基板３の部品取り付け面側に形成された信号用
導体ランド３２にはんだ付けされる。シールド被覆線部
６３２はその先端が回路基板３の部品取り付け面側に形
成されたグランドパターン３３にはんだ付けされる。

【００４７】上述の配線において、圧電振動子駆動用配
線６１は、その中間部が本発明の特徴である弾性接着材
６５により、駆動用配線支持部９４に弾性をもって保持
される。弾性接着材６５の種類は特に限定されないが、
シリコーン系の絶縁性接着材が通常用いられる。

【００４８】更に、本実施例では圧電振動子駆動用配線
６１の他端および外部接続用駆動配線６２の一端も同様
の弾性接着材６５により、中継基板４上面に弾性をもっ
て保持される。このように、外部接続用駆動配線６２を
中継基板４に接着すれば、電子写真現像装置へのセンサ
取り付け作業時や、その他のセンサ取り扱い中に外部接
続用駆動配線６２に加わるテンションによる断線事故を
低減できる。

【００４９】信号用配線６３はそのシールド被覆線部６
３２が弾性導電性接着材６６により、基体９に弾性をも
って固定されるとともに、電気的に接続される。更に、
シールド被覆線部６３２がはんだ付けされたグランドパ
ターン３３も、弾性導電性接着材６６により基体９に弾
性をもって固定されるとともに、電気的に接続される。
このため、シールド被覆線部６３２と、グランドパター
ン３３と、基体９とが同電位とされる。弾性導電性接着
材は接着材中に銀等の良導電性フィラーが混入され、粘
度が２０Ｋ〜２５Ｋ（ＣＰＳ）程度に調整されたもの
で、種類は特に限定されないが、例えば、米国エポキシ
・テクノロジー社製のエポテック（商標）がフレキシブ
ル性、硬化時の残留応力吸収特性の面で適している。

【００５０】上述の構成は、本実施例の表面電位センサ
の温度変化に対する長期間の信頼性を高める。すなわ
ち、本実施例において、回路基板３はアルミナで形成さ
れ、基体９は亜鉛合金のダイキャストで形成される。ア
ルミナの線膨張係数は５×１０ ^-6／℃程度、ダイキャス
トに用いられる亜鉛合金のそれは３×１０^-5／℃程度で
あり、両者間には６倍程度の相違がある。

【００５１】回路基板３及び基体９は周囲の温度変動に
応じて収縮、膨張を繰り返すが、弾性導電性接着材６６
は線膨張係数の相違を吸収し、長期間にわたって回路基
板３のグランドパターン３３と、シールド被覆線部６３
２と、基体９との電気的接続を維持する。

【００５２】検知電極１、回路基板３、中継基板４、振
動部材２および配線６１、６２、６３とが取り付けられ
た基体９は、その上面側からシールドカバー７がかぶせ
られ、シールドカバー７の検知窓７１と検知電極１とが
対向するように、シールドカバー７の縁辺７３をシール
ドカバー支持部９６で支持し、下面側からは、収容部９
１３、９３３を閉塞するように底板８が取り付けられ
る。

【００５３】基体９とシールドカバー７と底板８とは、
シールドカバー７の縁辺７３から下方に突出した取り付
け片７２を取り付け片挿通溝９６１に挿通して底板面で
折り曲げることにより一体化される。これにより、基体
９とシールドカバー７と底板８とは、回路基板３のグラ
ンドパターン３３及びシールド被覆線部６３２とを含
み、電気的に同電位に接続される。

【００５４】このように構成された表面電位センサは、
シールドカバー７の検知窓７１を被測定電位面に向けて
取り付けることにより、検知電極１が振動部材２のチョ
ッピング部２４を介して被測定電位面に対向して配置さ
れる。外部接続用駆動配線６２から中継基板４および圧
電振動子駆動用配線６１を介して駆動電力が供給される
と圧電振動子２５が振動する。圧電振動子２５の振動に
より、振動部材２の二本のアーム２１が振動して振動端
に設けられたチョッピング部２４を被測定電位面と水平
方向に振動させる。

【００５５】チョッピング部２４は被測定電位面と検知
電極１との間の電気力線をチョッピングするとともに、
被測定電位面と検知電極１との対向面積を周期的に変化
させ、被測定電位面と検知電極１との間の静電結合を周
期的に変化させる。検知電極１は被測定電位面の電位に
比例した静電誘導を交番的に発生させる。インピーダン
ス変換回路は検知電極１で検知した交流信号をインピー
ダンス変換して信号用配線６３を介して出力する。

【００５６】本実施例の表面電位センサは、被測定電位
面の表面電位を検出するにあたり、振動部材２の二本の
アーム２１が振動する。二本のアーム２１の基部側には
圧電振動子２５が貼着されている。圧電振動子２５には
一端が圧電振動子２５に接続された圧電振動子駆動用配
線６１を介して駆動電力が供給される。圧電振動子駆動
用配線６１は振動部材２の振動に対する負荷とならない
ように１０μｍφ程度の極めて細いウレタン被覆線が用
いられ、その一端が圧電振動子２５に接続され、中間部
が振動部材支持部９２側面に設けられた駆動用配線支持
部９４に沿って引き回され、他端が中継基板４に形成さ
れた導体パターン４１の一端にはんだ付けされる。

【００５７】更に、圧電振動子駆動用配線６１は、その
中間部が弾性接着材６５により、配線支持部９４に弾性
をもって保持されている。このため、本実施例の表面電
位センサは圧電振動子駆動用配線６１の引き回しにあた
って、引き回し位置が特定されるので、作業性が良く、
特性のばらつきを少なくすることができる。また、圧電
振動子駆動用配線６１は極めて細い絶縁被覆線が用いら
れ、振動部材支持部９２側面に形成された配線支持部９
４に弾性をもって保持されるため、振動部材２の振動に
対する負荷とならず、振動部材２の振動により、圧電振
動子駆動用配線６１と振動部材２あるいはシールドカバ
ー７や基体９等のその他の金属部分と擦れ合い、絶縁被
覆が削り取られ短絡状態に至ったり、断線することがな
い。更に、シールドカバー７を組み付ける際にも配線を
噛んでしまったり、傷つけることが無く、この点でも短
絡や断線を防止でき、従来のような空中配線と比較し小
型化が可能となる。この様に、本実施例の表面電位セン
サは製造時の作業性が良く、特性のばらつきも少なく、
信頼性が高い。

【００５８】本実施例では、圧電振動子駆動用配線６１
の一端と配線支持部始端９４２との間の配線は、圧電振
動子駆動用配線６１の一端と配線支持部始端９４２とを
結ぶ直線に略沿い、かつ、振動部材２が振動したときテ
ンションが加わらないように配線される。この構成は、
上述の振動部材２の振動に起因するショートや断線の発
生を更に確実に防止する。

【００５９】また更に、配線支持部始端９４２に振動部
材方向に傾斜するテーパ部や面取り部を形成すれば、配
線支持部始端９４２における配線の周囲が確実に弾性接
着材６５で囲まれ、この部分での断線発生の防止効果高
めることができる。

【００６０】図６は本発明の表面電位センサの別の実施
例に用いる基体９の断面図である。本実施例に用いる基
体９は、駆動用配線支持部９４が溝状に形成されている
点を除き、前述の実施例と同様である。

【００６１】駆動用配線支持部９４はセンサ長手方向に
沿って振動部材支持部９２の側面に設けられ、振動部材
支持部９２本体側面と、その本体側面から立ち上がった
側壁９４４とで囲まれた、断面Ｕ字状の溝９４３で構成
されている。弾性接着材６５はこの溝９４３を埋めるよ
うに注入される。

【００６２】このため、前述の実施例と較べ、配線の引
き回し位置及び弾性接着材の注入位置がより正確に特定
でき、弾性接着材６５の量も少量とすることができる。

【００６３】図７は本発明の表面電位センサの更に別の
実施例を示す要部斜視図である。図７は検知電極１と、
振動部材２と、振動部材支持部９２と、配線６１、６４
と、弾性接着材６５とを示している。

【００６４】本実施例の表面電位センサは対向距離可変
型として構成されている。

【００６５】振動部材支持部９２は前述の実施例と同様
亜鉛合金のダイキャストで台状に形成され、センサ長手
方向と直交する端面が振動部材受け部９２１とされてい
る。振動部材受け部９２１は平面に形成されるととも
に、振動部材固定用の二個の突起９２２を含む。

【００６６】振動部材２は、前述の実施例と同様二本の
アーム２１と、二個の取り付け孔２３を有する固定部２
２とを含み、恒弾性金属板材で音叉型に構成され、更
に、圧電振動子２５を含んでいる。二本のアーム２１は
固定部２２寄りに圧電振動子２５が貼着され、先端側が
振動端となる。振動端には、チョッピング部が形成され
ず、代わりに一方のアーム２１の振動端に検知電極１が
貼着され、検知電極１に極細の信号用配線６４が接続さ
れている。

【００６７】信号用配線６４は振動する検知電極１に接
続されるため、振動に対する負荷とならないように、圧
電振動子駆動用配線６１と同様例えば１０μｍφ程度の
極めて細いウレタン被覆線が用いられる。

【００６８】振動部材２は固定部２２の二個の取り付け
孔２３に振動部材固定用の二個の突起９２２を挿入し、
突起をかしめることにより振動部材支持部９２に取り付
けられる。

【００６９】振動部材２は、必ずしも音叉型に構成する
必要はなく、一本のアーム２１と、アーム２１に連続し
た固定部２２と、アーム２１の固定部２２寄りに貼着さ
れた圧電振動子２５とを含み、アーム２１の振動端に検
知電極１を貼着し、検知電極１を被測定電位面と対向し
て配置し、検知電極１を被測定電位面と垂直方向に振動
させてもよい。また、前述の実施例に示した対向面積可
変型の表面電位センサであっても、一本のアーム２１で
構成することが可能である。

【００７０】配線支持部は駆動用配線支持部９４と極細
の信号用配線支持部９７とを含み、それぞれ別の面に形
成されている。それぞれの面は振動部材２より側方に膨
出した位置に形成されている。駆動用配線支持部９４
は、図において、振動部材支持部９２上面に形成された
溝９４３で構成される。溝９４３は、二本のアーム２１
の延長線上の内側で、振動部材支持部９２上面の圧電振
動子側端部を配線支持部始端９４２としてセンサ長手方
向に沿って形成されている。極細の信号用配線支持部９
７は、センサ長手方向の振動部材支持部９２側面に形成
された溝９４３で構成される。溝９４３は、振動部材支
持部９２側面の検知電極側端部を配線支持部始端９４２
としてセンサ長手方向に沿って形成されている。

【００７１】各配線は、一端が圧電振動子または検知電
極１に接続され、中間部が各配線支持部９４、９７の溝
９４３に配置されて引き回される。各配線支持部の溝９
４３は弾性接着材６５が注入され、弾性をもって配線を
保持する。

【００７２】各配線の一端と配線支持部始端９４２との
間の配線は、配線の一端と配線支持部始端９４２とを結
ぶ直線に略沿い、かつ、振動部材２が振動したときテン
ションが加わらないように配線される。

【００７３】このように構成された本実施例の表面電位
センサは、検知電極１を被測定電位面と対向して配置
し、検知電極１を被測定電位面と垂直方向に振動させ
る。本実施例の表面電位センサは、配線が配線支持部９
４、９７に配置され、弾性接着材６５により弾性をもっ
て保持されるため、前述の実施例と同様の効果を有す
る。

【００７４】以上の実施例に示した表面電位センサは電
子写真現像装置の感光ドラム表面の電位を検出するセン
サとして用いることもできるし、フィルムやその他の媒
体の表面の電位を検出するセンサとしても用いることが
できる。

【００７５】図８は本発明の表面電位センサを用いた電
子写真現像装置の感光ドラム周辺の概念図である。

【００７６】感光ドラムＡの周辺には、帯電器Ｂ、表面
電位センサＣ、露光器Ｄ、トナータンクＥ、回転ローラ
ーＦ、及び、可視像が転写される紙等の媒体Ｇを含む。
感光ドラムＡは、矢印方向に回転する。表面電位センサ
Ｃは被測定電位面である感光ドラムＡの表面に対向して
配置される。帯電器Ｂは高電圧発生器Ｈから高電圧が印
加され、コロナ放電によって、感光ドラムＡの表面を一
様に帯電する。露光器Ｄは写真像に従い感光ドラムＡの
表面を露光する。感光ドラムＡの表面は露光した部分が
導電性となり、その露光量に応じて電荷が消失し写真像
に対応した帯電潜像が形成される。感光ドラムＡはトナ
ータンクＥからトナーの供給を受け、帯電潜像にトナー
が付着する。

【００７７】付着したトナーは、回転ローラーＦによ
り、感光ドラムＡに密着して移送される紙その他の媒体
Ｇに可視像として転写される。

【００７８】上述の転写サイクルで、表面電位センサＣ
は適時感光ドラムＡの表面電位を検知し、その出力を信
号処理装置Ｊを介して制御装置Ｋに送出する。

【００７９】カラーのタンデムタイプ電子写真現像装置
の場合、表面電位センサＣは少なくとも４個用いられ、
それぞれの特性を揃える必要がある。本発明の表面電位
センサは小型に構成でき、特性のばらつきを低減できる
ため、カラーの電子写真現像装置に用いて好適である。

【００８０】また、電子写真現像装置は、その稼働時に
表面電位センサの周囲温度が５０℃から６０℃程度迄上
昇する。従って、電子写真現像装置の稼働、停止に伴い
表面電位センサは温度サイクルが加えられる。図１〜図
６に示した実施例の表面電位センサは温度変動に対する
信頼性が高い。このため、上述の実施例の表面電位セン
サは温度変動が頻繁に発生する複写機やプリンターに用
いて好適である。

【００８１】以上、好ましい実施例を参照して本発明の
内容を詳細に説明したが、本発明はこれらに限定される
ものではなく、当業者であれば、その基本的技術思想及
び教示に基づき、種々の変形例を想到できることは自明
である。

【００８２】

【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）配線が擦れることによるショートや断線を防止し
た、小型で信頼性の高い表面電位センサを提供すること
ができる。 （ｂ）配線の引き回し作業が容易で、組立作業性のよい
表面電位センサを提供することができる。 （ｃ）特性ばらつきの少ない表面電位センサを提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の表面電位センサの一実施例を示す分解
斜視図である。

【図２】図１に示した本発明の表面電位センサの断面図
である。

【図３】図１に示した本発明の表面電位センサの部分平
面図である。

【図４】図３に示した本発明の表面電位センサの４ー４
線断面図である。

【図５】図１に示した本発明の表面電位センサの底板部
を除いた部分底面図である。

【図６】本発明の表面電位センサの別の実施例に用いる
基体の断面図である。

【図７】本発明の表面電位センサの更に別の実施例を示
す要部斜視図である。

【図８】本発明の表面電位センサを用いた電子写真現像
装置の感光ドラム周辺の概念図である。

【符号の説明】

１ 検知電極 ２ 振動部材 ２１ アーム ２２ 固定部 ２５ 圧電振動子 ６１、６２、６３、６４ 配線 ６５ 弾性接着材 ９ 基体 ９２ 振動部材支持部 ９４ 配線支持部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 隆 東京都中央区日本橋１丁目13番１号 ティ ーディーケイ株式会社内 Ｆターム(参考） 2H027 DA02 DE05 DE10 EA01 EC06 EC09 ZA09

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基体と、振動部材と、検知電極と、配線
   とを含む表面電位センサであって、 前記基体は、振動部材支持部と、配線支持部とを含み、 前記振動部材は、少なくとも一本のアームと、圧電振動
   子とを含み、前記アームは弾性体で構成され固定部と振
   動端とを含み、前記固定部は前記振動部材支持部に取り
   付けられており、 前記圧電振動子は、前記アームに取りつけられており、 前記検知電極は、前記振動端の振動動作と関連付けられ
   た表面電位検知端を構成しており、 前記配線は、前記圧電振動子駆動用配線と、検知信号を
   出力する信号用配線とを含み、前記配線の少なくとも一
   方が、弾性接着材で前記配線支持部に保持されている表
   面電位センサ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載された表面電位センサで
   あって、 前記検知電極は、前記振動端に固定されており、 前記信号用配線は、その一端が前記検知電極に接続され
   て前記配線支持部に沿って引き回され、弾性接着材で前
   記配線支持部に保持されている表面電位センサ。
3. 【請求項３】 請求項２に記載された表面電位センサで
   あって、 前記配線支持部は前記振動部材の振動方向に対して外側
   に位置し、 前記信号用配線は、その一端と前記配線支持部との間
   が、前記信号用配線の一端と前記配線支持部とを結ぶ直
   線に沿い、かつ、振動によるテンションが加わらないよ
   うに配線されている表面電位センサ。
4. 【請求項４】 請求項１に記載された表面電位センサで
   あって、 前記基体に固定された回路基板を含み、前記回路基板は
   表面に導体パターンを有し、 前記検知電極は、前記回路基板の表面に形成された前記
   導体パターンに電気的に接続して固定され、 前記振動部材は、二本のアームが固定部に連続して形成
   された音叉形振動部材であって、チョッピング部を含
   み、 前記チョッピング部は前記二本のアームの振動端に設け
   られ、前記検知電極の前面に配置されており、 前記圧電振動子駆動用配線は、弾性接着材で前記配線支
   持部に保持されている表面電位センサ。
5. 【請求項５】 請求項４に記載された表面電位センサで
   あって、 前記回路基板はアルミナで構成され、表面及び裏面に形
   成された導体パターンと、表面及び裏面の導体パターン
   を接続する貫通導体とを含み、 前記信号用配線はシールド線で構成され、芯線の一端が
   前記回路基板の裏面に形成された導体パターンに接続さ
   れて、前記貫通導体を介して前記検知電極に導通し、シ
   ールド被覆線部の一端が前記回路基板の裏面に形成され
   たグランドパターンに接続され、 前記基体は亜鉛ダイキャストで構成され、前記基体に前
   記グランドパターン及びシールド被覆線部が弾性導電性
   接着材で接着されている表面電位センサ。
6. 【請求項６】 請求項４または５の何れかに記載された
   表面電位センサであって、 前記基体は底面側に少なくとも配線を収容する収容部を
   備え、前記収容部に配線分離体が設けられている表面電
   位センサ。
7. 【請求項７】 請求項４ないし６の何れかに記載された
   表面電位センサであって、 前記配線支持部はその始端が前記振動部材の振動方向に
   対して外側に位置し、 前記圧電振動子駆動用配線は、その一端が圧電振動子に
   接続され、その一端と前記配線支持部との間が、前記圧
   電振動子駆動用配線の一端と前記配線支持部とを結ぶ直
   線に沿い、かつ、振動によるテンションが加わらないよ
   うに配線されている表面電位センサ。
8. 【請求項８】 請求項１ないし７の何れかに記載された
   表面電位センサであって、 前記基体はダイキャスト製であって、前記配線支持部が
   溝状に形成されている表面電位センサ。
9. 【請求項９】 請求項１ないし８の何れかに記載された
   表面電位センサであって、 電子写真現像装置の感光ドラム表面の電位を検出する表
   面電位センサ。
10. 【請求項１０】 表面電位センサを含む電子写真現像装
    置であって、 前記表面電位センサは、請求項９に記載されたものでな
    る電子写真現像装置。