JPS63167279A - 静電電圧センサ - Google Patents

静電電圧センサ

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JPS63167279A
JPS63167279A JP62309357A JP30935787A JPS63167279A JP S63167279 A JPS63167279 A JP S63167279A JP 62309357 A JP62309357 A JP 62309357A JP 30935787 A JP30935787 A JP 30935787A JP S63167279 A JPS63167279 A JP S63167279A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は一般に電圧を検知する装置に関し、特に帯電表
面上の電圧を検知するための非接触型静電電圧センサに
関する。
（従来の技術と問題点） 電子写真式装置ではその実時間プロセス制御が、動作品
質の改善における望ましい目標である。制御すべき一つ
の重要なパラメータは帯電特性、特に電子写真式装置内
で帯電すべき受光体またはその他の表面上に置かれた電
荷のレベルである。これらの表面上に置かれた電荷のレ
ベルを制御するためには、受光体表面の電圧を連続的に
モニターし、測定電圧に基いて帯電系の出力を調整する
のが好ましい。静電力の差がトナー現像用の原動力とな
り、この差の最適な制御が静電電圧計及びそのような測
定装置を含む制御ループの行う役割である。つまり、静
電電圧計の考えられる用途として例えば、コロナ帯電装
置による受光体帯電の電圧測定と制御、受光体のプロセ
ス方向に沿った２点間でのダーク消失の測定、あるいは
標準テストパンチから最適現像用の設定現像器バイアス
までの除電電位の測定がある。実時間の電圧測定系は、
速い応答時間、広範囲の電圧測定、１％以内の精度と感
度、及び比較的小さいサイズを持ち、高電圧の放電によ
って生じる損傷を受けにくいことが望ましい。またかか
る系は、高コストだと小型・低価格の機種内における装
置の使用を妨げるため、比較的安価なことを必要とする
。
これまで、電圧を検知する主な方法では、帯電表面に隣
接して非接触容量型のピックアップを設け、このピック
アップがそれを最終的に電子写真式装置の制御系または
所望のディスプレイに信号を与える信号処理回路へと接
続する高インピーダンス装置と組合せて用いられていた
。高インピーダンス装置を必要とするのは、受光体等の
表面上の比較的高い電圧がセンサ内へと放電し、複写装
置及びセンサの動作特性に悪影響を及ぼす恐れを回避す
るためであることが理解されよう。
現在入手可能な静電電圧検知装置は主要部品として、制
御目的のためピックアップからの信号を有用な形に増巾
するトランジスタ増巾器を含む。
これらのトランジスタ増ｒｌＪ器は、電圧破壊を非常に
起こし易い。また、受光体を取り巻く環境はトランジス
タの使用にとって極めて苛酷である。何故なら、１００
０ボルト以上の電位が浮遊する紙の繊維、埃等を介して
不用意にセンサに印加され、トランジスタの回路を破壊
する恐れがあるからである。
電気光学的材料は、印加電圧に応じて光学的特性が変化
する。ヴアルドマニス（Ｖａ　ｌｄｍａｎ　ｉｓ）等の
米国特許第４，４４６，４２５号で実証されているよう
に、進行波型ボッケルセルを使えば、そのボッケルセル
を通過する光の変化を知ることによって、そこに印加さ
れている電気信号を測定できる。ニオブ酸リチウムまた
はタンクル酸リチウムから成るボッケルセルの結晶は、
印加電圧に応じて満足でき且つ検出可能な線形応答を与
えるが、電気光学的効果を起こすのに比較的高い電圧を
必要とし、また製造工程で正確な切断を必要とするので
作製が難しく、環境にも幾分左右される。液晶物質は、
かかる電気光学的材料に印加される電圧の変化に対して
、は＼′綿線形応答を与えることができる。
チャニン（ｃｈａｎｎｉｎ）の米国特許第３，９３４，
１９９号に記されているように、液晶内の光学的変化は
電圧の関数として観測し得る。同じく、ファーガソン（
Ｆｅｒｇａｓｏｎ）の米国特許第３．６２７，４０８号
は、液晶に電場を加えると観測可能な効果を生じること
を実証している。シモニ（Ｓｉｍｏｎｉ）等の米国特許
第４．５７９，４２２号は、電圧印加下に置かれた液晶
の電気光学的な応答が非常に線形であることを教示して
いる。
ゼロックス・ディスクロージャ・ジャーナル（Ｘｅｒｏ
ｘ　Ｄｉｓｃｌｏｓｕｒｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ）　Ｖｏｌ
、　　２、隘６．１９７７年１１／１２月、９１頁に記
されているように、液晶物質を通じた光透過度の変化は
、帯電表面上における電圧の変化を求めるのに使うこと
ができる。しかしこの開示は、電気光学的効果が液晶物
質を通過する光ビーム上に電圧情報を付与するのに充分
な応答時間つまり有用な変調機構を与えられることを教
示していない。計算機、時計及び　゛「■ディスプレイ
等の大量消費技術で広く使われているため、液晶物質の
コストは非常に低い。さらに、液晶を具備したセルは受
光体から見て比較的高いインピーダンスを呈し、そこを
介した瞬間的な高電圧の放電によって比較的影響されな
い。
ナカダ等の米国特許第４．１１２，３６１号も、偏光フ
ィルタと透明な電極の間に挟持されてＤＡＰ　（整合機
のひずみ）効果を与えるネマチ・ツク液晶物質を備えた
液晶電圧計を示している。両電極間に電圧を印加し、液
晶セルの透過度の変化を知ることによって、アナログ電
圧計が得られる。
従って本発明の主な目的は、電圧変化に付する感度が高
く、広い範囲の値にわたって正確な電圧感度を与え、比
較的高いインピーダンスを持ら、厳しい条件下での電位
破壊に抵抗し得、しかも安価に製造できる帯電表面上の
電圧を検知するための静電電圧センサを提供することに
ある。
本発明の別の目的は、帯電表面と電気的に接触した液晶
セルと、セル内の電気光学的変化を検出して帯電表面の
電圧を求める装置とを含む前記の特性を備えた静電電圧
センサを提供することにある。
本発明の更に別の目的は、ドリフトを補償して較正し直
しの反復を回避した前記のような液晶電圧計の動作方法
を提供することにある。
（問題点を解決するための手段） 本発明によれば、帯電表面に電気的に結合され、印加電
圧によって変化する光透過度を有する液晶セル、該液晶
セルを通して光を差し向ける光源、及び液晶セルを通過
した光の強度変化を検出し、帯電表面上の電圧変化を表
す出力を与える光検出器を備え、帯電表面上の電圧を検
知するのに用いるのが特に好ましい電圧検知が提供され
る。液晶物質性の変化は帯電表面から液晶物質に印加さ
れる電圧と比例関係にあるので、センサの出力はセルに
印加される電圧に比例する。液晶セルは、帯電表面と容
量的に結合し得る。上記電圧検知センサ内の液晶セルは
、２つのガラス板間に保持されだ液晶物ｌτから成るの
が好ましい。３つのガラス板の各々の外側に偏光子が位
置し、液晶セルを通して差し向けられる光源からの光を
偏光し、また液晶セルを出た光を検光する。各ガラス板
の内側には、液晶セルを帯電表面に電気接続するための
透明導体が、ガラス板上のコーティングとして設けられ
る。液晶セルを横切る電圧の変化はセルの透過度の変化
として現れ、該透過度の変化は光源と光検出器との組合
せによって測定される。検出光の星が、液晶セルを横切
る電圧を表す信号を形成するのに使える。
本発明の別の特徴によれば、前測定バイアス電圧を液晶
セルに印加してセルを標ぐｖレベルに設定し、セルから
過渡的な偏光の影響を取り除くことができる。はっきり
理解されていないが、おそらく液晶の整合を行って電圧
が印加されたときに最大の測定可能な光学的変化を生じ
るのに使われる整合層中のイオン注入に原因して、時間
の経過につれ測定のドリフトが発生する。測定のドリフ
トは、液晶セルの電圧追従特性を変化させる。この変化
は液晶セルのＲＣ特性と関連している。そこでバイアス
電圧を液晶セルに印加し、電圧の変化に対する最大の応
答を与える状態へとセルの電気光学的応答を高める。動
作時には、液晶セルからバイアス電圧を取り除き、液晶
セルが帯電表面に電気的に接続されてその上の電圧を検
知する。所定の時間後、液晶セルは帯電表面との接続か
ら遮断され、再び選定されたバイアス電圧へと充電され
る。この時点で、液晶セルは第１のバイアス電圧と等し
いが反対極性の電圧にバイアスされる。
充電後、液晶セルは次の動作のため帯電表面との接続状
態に戻される。センサの動作が継続している間、かかる
２極性の充電が繰り返される。液晶の２極性充電は、ベ
ルゴロド（Ｂｅ　Ｉｇｏｒｏｄ）の米国特許第４，２７
９．４７４号に示されているように、可変の光学密度を
有する眼鏡などの液晶セル装置で光学的応答時間を維持
する点に関連して知られている。
本発明の更に別の特徴によれば、第２の標準液晶セルが
設けられ、標準電圧に電気的に結合される。帯電表面に
接続された液晶セルから得られる帯電表面からの信号が
、標準液晶セルが得られる標準信号と比較される。これ
により、電圧測定装置の継続動作に伴うドリフトを補正
信号に基づいて除去でき、連続的な絶対的較正が維持さ
れる。
本発明の利点は、電子写真式装置内の状態によって比較
的左右されず、受光体から見たとき高いインピーダンス
を有し、高電圧の電気放電による損傷を受は難い非常に
安価な装置が得られることにある。上記したバイアス印
加装置が液晶セルの動作を、極めて応答の高い電圧追従
状態に維持する。装置の電圧追従特性が時間の経過につ
れて減衰すると、前記の装置がその減衰を補償する。
上記及びその他の目的と利点は、添付の図面を参照した
以下の説明から明かとなろう。
（実施例） 本発明を好ましい実施例について説明することを目的し
、本発明を限定するものでない図面を参照すれば、第１
図は本発明で用いるのに適する液晶セルを示す。液晶セ
ル１０は、２つのガラス板１２と１４間に挟持された液
晶物質１１から成るのが好ましい。液晶物質を横切って
電圧をかけるための透明電極１６と１８が、例えばイン
ジウム・スズ酸化物等の透明導体のコーティングを備え
たガラス板１２と１４の各々の内面に設けられる。
透明導体の内側すなわち液晶物質との隣接側面に、透明
電極上のコーティングとして整合層２０と２２が設けら
れる。ガラス板または基板の外側すなわちガラス板の液
晶物質とは反対側面において、光学的偏光層２４と２６
が偏光板、あるいはガラス板１２と１４上の偏光コーテ
ィングとして形成される。これらの偏光層を設けるのは
、セルを通過する光で電気光学的に誘起した相の変化を
強度の変化に変換するためである。本発明の好ましい実
施例において、セルの液晶物質は各種の異なる材料とし
得るが、一般に望ましい材料はツイストネマチックかコ
レステリックネマチックまたはスメクチック相の転移、
あるいは整合層のひずみ（ＤＡＰ）効果を有するもので
ある。こうした効果は、セルを横切る電圧変化に対して
比較的遠い応答時間を有するものとして選ばれた。電圧
応答時間は遅くなるが、単純な散乱効果等その他の観測
可能な効果を使うこともできる。高インピーダンスであ
ることも望ましく、満足し得る材料は１０１０〜１０１
４Ωの範囲の抵抗率を有する。望ましいセルの容量は約
ｓｏｐ　ｒとし得る。
液晶セルの電極１８は標準電圧またはアースに接続され
る。他方の電極１６は容量型ピックアップ２７を介して
、電子写真式装置の受光体表面等、測定すべき信号電圧
■３，９に接続される。容量型ピックアップと１０００
間の電気結合を可能とする位置とかかる電気結合を阻止
する位置との間で制御可能に駆動される機械的駆動シャ
ッター２８を設けることによって、Ｖ　ｓｉｇは液晶セ
ル１ｏとの接続から遮断可能とし得る。シャッター２８
は、標準電圧またはアースＶ　ｒａｔに保持される。遮
断状態では、容量型ピックアップ２７がシャッター２８
上の信号Ｖ　ｒａｔだけを拾う。電極１６は別の電圧源
Ｖ　Ｃｈｌｌｒ９１１にも直接接続可能で、後で詳述す
るように液晶セルをバイアス電圧に帯電可能とする。上
記の実施例は帯電表面への容量性結合を有するビソクア
フプを用いているが、受光体への接続点と標準電圧との
間で切換可能な抵抗性結合も発明の範囲内に含まれる。
第２図は、本発明で用いるのに適した好ましい回路を示
す。発光ダイオード（ＬＥＤ）または小型電極等の光源
３０が、液晶セル１０の各層を通して光を差し向けるよ
うに配置されている。例えばフォトトランジスタやＬＤ
Ｒ等の光検出器３２が、液晶セルの光源と反対側に設け
られ、液晶セルを通過した光を検出する。受光体上の変
化する電圧が、液晶セルＩＯの光透過特性に変化を生じ
る。光透過特性は、液晶セルを通過する光の強度を変化
させる。
光検出器３２は検出光の強度に基づ（出力信号を生じ、
検出光の強度を示す信号を増巾器３４に差し向け、増巾
器３４が静電電圧計または電子写真式装置内の制御ルー
プ等の出力装置によって使われるのに適するように増巾
する。比較的低い選択周波数範囲（例えば１０〜１００
Ｈｚ）内の信号を分離し、リーク電流によって生じ液晶
セル１０を通過する変化の遅い透過を取り除く目的のた
め、帯域フィルタ３６が任意に設けられる。上記信号は
、信号のピーク値を保持して出力するサンプル及びホー
ルド（Ｓ／Ｈ）回路３８によって周期的にサンプリング
される。サンプル及びホールド回路３８からの出力が、
出力装置によって使われる■５．９に比例したアナログ
信号を与える。
別の実施例では、光検出器または増１１１器からの信号
を一定時間の間累積する積分器によって、あるいは光検
出器または増巾器からの信号を直接デジタル化すること
によって出力を得ることもできる。
本発明によれば、液晶セル１０は、液晶セルの時間経過
に伴う電圧応答特性の変化によって生じる測定のドリフ
トを回避する装置を備えている。
電子写真式装置の制御系から成るのが好ましい外部タイ
ミング源４０が、前記した電圧検知装置の動作を制御す
るための周期的タイミング信号を内部タイミング装置４
２に差し向ける。外部タイミング源からのタイミング信
号を受信すると、内部タイミング装置４２がシャッター
制御装置４４に信号を与えて、シャッター２８を周期的
に閉じる。
シャッター２８の閉動作は液晶セル１ｏをＶ　、　Ｈ。
から分離し、セルをＶ、、ｏｆに結合する。これと同時
に、リレー４６が内部タイミング装置４２によって付勢
され、Ｖ　Ｃｈｌｌ、、９１１を液晶セル１０に接続す
る。Ｖ　ｅｈＭｒ９Ｇの何れかの極性を必要に応じ及び
第３図の充電方式に基きリレー４６を介してセルへ交互
に接続するのに、フリップ／フロップスイッチ４９また
はその他のスイッチング装置が使われる。
第３図に示すように、セル１０に印加されるＶ　ｅｈｍ
ｒ９゜は２極性の周期パルスで、液晶セルに加えられて
それを再充電する。印加パルスは比較的短い時間とし得
、約５〜２０ｍ５ｅｃの範囲が望ましく、約１０〜２０
ボルトの大きさを有する。一つの実働実施例では、約１
３ｍ５ｅｃのパルス巾と１４．８ボルトのパルス振巾が
好ましいと認められた。上記限定範囲内の信号も、比較
的短い時間で液晶セルが選択バイアスレベルの電圧へ充
分に充電されるので、使用する液晶セルに関して満足し
得ることが認められている。バイアス電圧のレベルは、
帯電表面から印加される電圧による光透過性の変化が比
較的大きくなる状態に液晶セルを置くように選ばれる。
一実施例において、この値は液晶セルの飽和電圧には＼
°等しかった。選択された液晶セルを妥当な１更間バイ
アス状態に駆動可能な、その他広い範囲の電圧パルスの
振巾及び巾も使用し得る。パルスは広い選択範囲の時間
間隔で規則正しく反復でき、好ましい実施例では、上記
した２極性電圧パルス信号の場合、各間隔２〜４秒のパ
ルスで液晶セルの電圧追従特性を充分に維持し得ること
が認められた。液晶セルを横切る電圧の印加は、液晶物
質を偏光状態に駆動する効果を持つと考えられる。時間
の経過につれ、液晶セルのＲＣ特性が緩和し、セル内結
晶の漸欠的な減極が生じる。この結果、電圧測定の感度
が次第に低下する。約１０　”ｏｈｍ−ｃｍの抵抗率と
約５０ｐｆのセル容量を持つ液晶セルの場合、ＲＣ緩和
時間は約６秒と見込まれる。好ましい実施例で限定され
るパルスの印加間隔が、顕著な緩和による影響が測定パ
ラメータへ及ぶ前に、液晶セルの再充電を可能とする。
しかしパルス振１１及びパルス４１の広い範囲と同じく
、それ以外のかなり短いまたは長い間隔も発明の範囲内
に充分大る。
再び第２図を参照すると、内部タイミング装置４２はタ
イミング信号を時間遅延回路５０を介してサンプル及び
ホールド回路３８にも差し向け、サンプル及びホールド
回路リセット／起動装置５２に信号を与えることによっ
てサンプル及びホールド回路を制御７１１する。つまり
、液晶セル１０が電圧追従バイアス状態へ周期的に充電
されるのに従い、サンプル及びホールド回路３８はリセ
ットされ、新たな出力電圧信号の取得を開始するように
起動される。
本発明の別の特徴によれば、２つのセルセンサを含む装
置が設けられ、測定値の既知標準値との比較を行い、液
晶セルのＰＣｌ３和に伴うドリフトの差引きを可能とす
る。第４図を参照すれば、２つの液晶セル１００と１０
２が設けられている。
第１の液晶セル１００は、前述した単一セルの実施例に
おける構成と同じく、容量性結合１０４を介して信号源
■６．９へ電気的に接合される。同様の第２の液晶セル
１０２は、容量性結合１０６を介して標準電圧Ｖ９．へ
電気的に接続される。つまり、第２セル１０２の透過度
は、帯電電圧１８号に応答せず、液晶セルの特性変化に
基いてのみ変化する。好ましい実施例における両液晶セ
ルは、同じＲＣ緩和時間が得られるように、抵抗率と容
量においてできる限り厳密に一致される。
両液晶セルの動作は、前述した実施例での動作と同じで
ある。光源１０８と１１０からの光が、各セル１００と
１０２を通過するように差し向けられる。それぞれの液
晶セルを通過した光を検出した結果各検出器１１２と１
１４から得られる信号が増巾器１１６と１１８に導がれ
、信号を選択出力装置に適した形へ変換する。こうして
得られた両信号が差動増巾器１２０で比較され、信号成
分についてＶ３，９からＶ　ｒｅｆが差し引かれる。こ
こで、信号成分Ｖ１゜、は■３□９と共通で、液晶セル
の特性の固有な変化によって生じたものである。
差動増巾器１２０の出力に現われる信号は、単一セルの
場合と同様に処理される。つまり、出力信号は帯域フィ
ルタ１２２によって任意に濾波され、そのピーク値がサ
ンプル及びホールド回路１２４によって検出且つ保持さ
れ、出力へと導かれる。
前述したように、本発明の別の実施例として、光検出器
からの出力信号をデジタル化することもできる。
第４図を引続き参照すれば、ダブルセルの場合には装置
の電圧追従特性を維持するため、両方の液晶セル１００
と１０２を充電する必要がある。
そこで、外部タイミング源１３０からの信号が内部タイ
ミング源１３２を駆動する。内部タイミング源１３２が
シャッター制御装置１３４を駆動してシャッター１３５
を閉じ、液晶セル１ｏＯをＶ　ｓ　ｉ　９から分離して
Ｖ　ｒｍｆに結合する。同時に、リレー１３６と１３７
が付勢されＶ　ｃｈａ□０を液晶セル１００と１０２へ
それぞれ接続する。フリップフロップスイッチ１３８が
、Ｖ　（ｈｌｌ＋’９＠の何れかの極性の各セルに対す
る接続をそれぞれリレー１３６と１３７を介して、必要
に応じ及び第３図の充電方式に基づき交互に可能とする
。また内部タイミング源１３２は時間遅延回路１４０を
介し、サンプル及びホールド起動装置１４２によってサ
ンプル及びホールド回路１２４の起動とリセットを駆動
する。時間遅延回路１４０で補正された内部タイミング
信号は、出力信号の別の一部として出力装置に差し向け
られる。
以上、本発明を好ましい実施例を参照して説明した。図
面と共に上記の明細を読み理解したところで、多くの変
更が考えられるのは自明である。
前記の実施例は例示に過ぎず、特許請求の範囲に含まれ
る教示に基づき各種の代替、変更、変形または改良が当
業者によって可能であろう。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明で用いるのに適した構成を有する、拡大
率が一定でない液晶セルの幾分概略化した図；第２図は
本発明を具備した回路の概略図；第３図は本発明の一態
様で用いるのに適した電圧波形を示す電圧波形図；及び
第４図は本発明の別の特徴を具備した別の回路の概略図
である。 １０；１００，１０２・・・・・・液晶セル（ｉ００゜
１０２；第１、第２セル）、 １１・・・・・・電気光学的材料（液晶物質）、１２．
１４・・・・・・第１、第２絶縁（ガラス）支持部材、 １６．１８・・・・・・第１、第２透明電極、２０．２
２・・・・・・第１、第２整合層、２４．２６・・・・
・・第１、第２偏光手段、２７；１０４，１０６・・・
・・・ピックアップ手段、３０；１０８，１１０・・・
・・・光源、３２；１１２，１１４・・・・・・光検出
手段、４６．１３６，１３９；４９，１３８・・・・・
・充電手段（４６，１３６，１３９；りン一、４９．１
３８；フリップ／フロップスイッチ）、１２０・・・・
・・比較手段（差動増巾器）、Ｐ／Ｒ・・・・・・帯電
表面。 ＶＣＨＡＲＧＥ ｇ　　　　ト ＦＩＧ　３

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、帯電表面上の電圧を検知する電圧センサにおいて： 帯電表面に電気的に結合され、該帯電表面上の電圧を表
    す信号を得るピックアップ手段；前記ピックアップ手段
    に電気的に結合され、前記帯電表面上の電圧に比例した
    電圧を両端に発生する高インピーダンスの電気光学的材
    料；前記電気光学的材料を通して光ビームを差し向ける
    光源； 前記電気光学的材料を通過する前に前記光ビームを偏光
    する手段； 前記電気光学的材料を通過した前記光ビームを、光検出
    手段による検出前に偏光する手段を備え； 前記光検出手段が、前記電気光学的材料を通過した光の
    強度を検出し、それに比例した信号を発生することを特
    徴とする電圧センサ。 ２、前記電気光学的材料がネマチック相液晶から成る特
    許請求の範囲第１項記載の電圧センサ。 ３、前記電気光学的材料が整合相液晶から成る特許請求
    の範囲第１項記載の電圧センサ。 ４、前記電気光学的材料がコレスチック相液晶から成る
    特許請求の範囲第１項記載の電圧センサ。 ５、前記電気光学的材料がスメクチック相液晶から成る
    特許請求の範囲第１項記載の電圧センサ。 ６、帯電表面上の電圧を検知する電圧センサにおいて； 帯電表面に容量的に結合されたピックアップコンデンサ
    ； 第１の偏光手段、前記ピックアップコンデンサに電気接
    続される第１の透明電極部材、及び第１の整合手段を支
    持する第１の絶縁支持部材：第２の偏光手段、前記ピッ
    クアップコンデンサに電気接続される第２の透明電極部
    材、及び第２の整合手段を支持する第２の絶縁支持部材
    ；及び前記第１及び第２の絶縁し支持手段の間に保持さ
    れた電気光学的に応答する液晶物質を含む液晶セル；を
    含む液晶セル； 前記液晶セルを通して光を差し向ける光源；及び 前記液晶セルを通して差し向けられた光を検出し、検出
    された光強度を表す出力信号を発生する光検出器を備え
    たことを特徴とする電圧センサ。 ７、帯電表面上の電圧レベルを検知する方法において； 帯電表面上の電圧に比例した電圧信号を液晶セルに与え
    、該液晶セルの電気光学的特性を変化させる段階； 前記液晶セルを通して光を差し向ける段階；前記液晶セ
    ルを通過する前に前記光を偏光する段階； 前記液晶セルを通過した前記光を検光する段階； 前記液晶セルを出て検光された光の強度を検出する段階
    ；及び 前記検出された光の強度を表す出力信号を与える段階；
    を含む方法。 ８、帯電表面上の電圧を検知する電圧センサにおいて； 高インピーダンスの電気光学的材料から成る第１及び第
    ２の液晶セル； 前記第１の液晶セルが測定すべき電圧を有する帯電表面
    に電気的に接続されていること；前記第２の液晶セルが
    標準電圧に電気的に接続されていること； 前記第１及び第２の液晶セルがそれぞれ、各液晶セルを
    通して光を差し向ける光源と、各液晶セルを通過した光
    を検光し、該検出された光の強度を表す検出出力信号を
    与える光検出器とを備えていること；及び 前記それぞれの光検出器からの検出光信号を比較し、そ
    の結果を示す比較信号を前記帯電表面上の電圧を表す補
    正出力信号として与える比較手段を備えたことを特徴と
    する電圧センサ。 ９、帯電表面上の電圧を検知する電圧センサにおいて； 帯電表面に電気的に結合されたピックアップ；前記ピッ
    クアップに電気的に接続され、ピックアップからの信号
    に対する電気光学的応答を有する液晶セル； 前記液晶セルを通して光を差し向ける光源：前記液晶セ
    ルを通過した光の強度を検出し、検出された光強度を表
    す出力を与え、前記液晶セルを通過した光中に電気光学
    的に誘起され、前記帯電表面上の電圧を表す変化が検出
    される光検出器；及び 一連の電圧パルスを前記液晶セルに制御可能に差し向け
    、前記液晶セルを選択されたバイアス状態へ周期的に充
    電する充電手段を備えたことを特徴とする電圧センサ。 １０、前記電圧パルスが交互の極性を有する一連のパル
    スから成る特許請求の範囲第９項記載の電圧センサ。 １１、前記パルスの巾が５〜２０ミリ秒の範囲である特
    許請求の範囲第１０項記載の電圧センサ。 １２、前記一連の電圧パルスが約２〜４秒の範囲の間隔
    を有する２極性パルスのパルス列からなる特許請求の範
    囲第１０項記載の電圧センサ。 １３、前記電圧パルスが約１０〜２０ボルトの範囲の振
    幅を有する特許請求の範囲第９項記載の電圧センサ。 １４、帯電表面上の電圧を検知する電圧センサにおいて
    ； 高インピーダンスの電気光学的材料から成る第１及び第
    ２の液晶セル； 前記第１の液晶セルが、測定すべき電圧を有する帯電表
    面に電気的に接続されていること；前記第２の液晶セル
    が、標準電圧に電気的に接続されていること； 前記第１及び第２の液晶セルがそれぞれ、各液晶セルを
    通して光を差し向ける光源と、各液晶セルを通過した光
    を検光し、該検出された光の強度を表す検出出力信号を
    与える光検出器とを備えていること； 前記それぞれの光検出器からの検出光信号を比較し、そ
    の結果を表す比較信号を補正出力信号として与える比較
    手段；及び 一連の電圧パルスを前記液晶セルに制御可能に差し向け
    、前記液晶セルを選択されたバイアス状態へ周期的に充
    電する充電手段を備えたことを特徴とする電圧センサ。 １５、前記電圧パルスが交互の極性を有する一連のパル
    スから成る特許請求の範囲第１４項記載の電圧センサ。 １６、前記パレスの巾が５〜２０ミリ秒の範囲である特
    許請求の範囲第１５項記載の電圧センサ。 １７、前記一連の電圧パルスが約２〜４秒の範囲の間隔
    を有する２極性パルスのパルス列からなる特許請求の範
    囲第１４項記載の電圧センサ。 １８、前記電圧パルスが約１０〜２０ボルトの範囲の振
    幅を有する特許請求の範囲第１４項記載の電圧センサ。 １９、帯電表面上の電圧を検知する電圧センサを動作す
    るため、該電圧センサが、電子写真式装置内の帯電表面
    に電気的に結合されたピックアップと、前記ピックアッ
    プに電気的に結合され、前記帯電表面上の電圧に比例し
    た電圧を両端に発生する高インピーダンスの電気光学的
    材料と、前記電気光学的材料内に電気光学的変化が生ぜ
    しめられることと、前記電気光学的材料を通して光を差
    し向ける光源；及び前記電気光学的材料を通過した光の
    強度を検出し、それに比例した信号を発生する光検出手
    段を備えた電圧センサ動作方法において、 （ａ）前記ピックアップを前記帯電表面との電気結合か
    ら遮断し、標準電圧を前記ピックアップに印加する段階
    ： （ｂ）前記電気光学的材料を選択された極性の所定の電
    圧レベルにバイアスする段階； （ｃ）前記バイアス電圧を前記電気光学的材料から取り
    除き、前記標準電圧を前記ピックアップから取り除く段
    階； （ｄ）前記ピックアップを前記帯電表面に結合する段階
    ； （ｅ）前記電気光学的材料の透過度を選定された期間の
    間サンプリングする段階； （ｆ）前記ピックアップを前記帯電表面との電気結合か
    ら遮断し、標準電圧を前記ピックアップに印加する段階
    ； （ｇ）前記電気光学的材料を前記と反対極性の所定の電
    圧レベルにバイアスする段階； （ｈ）前記バイアス電圧を前記高インピーダンスの電気
    光学的材料から取り除き、前記標準電圧を前記ピックア
    ップから取り除く段階； （ｉ）前記ピックアップを前記帯電表面に結合する段階
    ； （ｊ）前記電気光学的材料の透過度を選定された期間の
    間サンプリングする段階；及び （ｋ）前記段階（ａ）〜（ｊ）を繰り返す段階；を含む
    ことを特徴とする方法。 ２０、電子写真式装置内の帯電表面上の電圧を検知する
    電圧センサを動作するため、該電圧センサが、電子写真
    式装置内の帯電表面に電気的に結合されたピックアップ
    と、前記ピックアップが電気的に結合され、前記帯電表
    面上の電圧に比例した電圧を両端に発生し、内部に電気
    光学的変化が生ぜしめられる液晶セルと、前記液晶セル
    を通して光を差し向ける光源と、前記液晶セルを通過し
    た光の強度を検出し、それに比例した信号を発生する光
    検出手段を備えている、電圧センサの動作方法において
    ； （ａ）前記ピックアップを前記帯電表面との電気結合か
    ら遮断し、標準電圧を前記ピックアップに印加する段階
    ； （ｂ）前記液晶セルを選択された極性の所定の電圧レベ
    ルにバイアスする段階； （ｃ）前記バイアス電圧を前記液晶セルから取り除き、
    前記標準電圧を前記ピックアップから取り除く段階； （ｄ）前記ピックアップを前記帯電表面に結合する段階
    ； （ｅ）前記液晶セルの透過度を選定された期間の間サン
    プリングする段階； （ｆ）前記ピックアップを前記帯電表面との電気結合か
    ら遮断し、標準電圧を前記ピックアップに印加する段階
    ； （ｇ）前記液晶セルを前記と反対極性の所定の電圧レベ
    ルにバイアスする段階； （ｈ）前記バイアス電圧を前記液晶セルから取り除き、
    前記標準電圧を前記ピックアップから取り除く段階； （ｉ）前記ピックアップを前記帯電表面に結合する段階
    ； （ｊ）前記液晶セルの透過度を選定された期間の間サン
    プリングする段階；及び （ｋ）電子写真式装置の動作中前記段階（ａ）〜（ｊ）
    を繰り返す段階を含むことを特徴とする方法。 ２１、帯電表面上の電圧を検知する電圧センサを動作す
    る方法で、該電圧センサが、帯電表面に電気的に結合さ
    れたピックアップ；前記ピックアップに電気的に結合さ
    れた第１の液晶セルで、前記帯電表面上の電圧に比例し
    た電圧が前記液晶セルを横切って発生され、該第１の液
    晶セル内に電気光学的変化が生ぜしめられる；標準電圧
    は電気的に結合された第２の液晶セル；及び前記各々の
    液晶セルが、通過光の強度に比例した信号を発生する光
    検出器によって検出されるようにそれぞれの液晶セルを
    通して光を差し向け成す光源を有する；を備えたものに
    おいて：（ａ）前記ピックアップを前記帯電表面との電
    気結合から遮断し、標準電圧を前記ピックアップに印加
    する段階； （ｂ）前記両液晶セルを選択された極性の所定の電圧レ
    ベルにバイアスする段階； （ｃ）前記バイアス電圧を前記両液晶セルから取り除き
    、前記標準電圧を前記ピックアップから取り除く段階； （ｄ）前記ピックアップを前記帯電表面に結合する段階
    ； （ｅ）前記両液晶セルの透過度を選定された期間の間サ
    ンプリングする段階； （ｆ）前記各光検出器の出力を比較して、補正出力信号
    を得る段階； （ｇ）前記ピックアップを前記帯電表面との電気結合か
    ら遮断し、標準電圧を前記ピックアップに印加する段階
    ； （ｈ）前記両液晶セルを前記と反対極性の所定の電圧レ
    ベルにバイアスする段階； （ｉ）前記バイアス電圧を前記両液晶セルから取り除き
    、前記標準電圧を前記ピックアップから取り除く段階； （ｊ）前記ピックアップを前記帯電表面に結合する段階
    ； （ｋ）前記液晶セルの透過度を選定された期間の間サン
    プリングする段階； （ｌ）前記各光検出器の出力を比較して、補正出力信号
    を得る段階；及び （ｍ）電子写真式装置の動作中前記段階（ａ）〜（ｌ）
    を繰り返す段階；を含む方法。
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