(57)【要約】【課題】  高精度化や小型化への対応が容易となり、隙間を形成する部品の表面状態や材質等に影響されることなく、隙間測定のばらつきを低減すると共に、維持管理が容易で低コストの隙間測定方法と隙間測定装置、及び、その隙間測定方法、又は、隙間測定装置で隙間距離を測定して画像を形成する画像形成装置を提供する。【解決手段】  測定する隙間（Ｇ）に測定部１を挿入して、挿入した上記測定部１に内封した充填材２を充填タンク３から充填吸出することにより、上記測定部１の端部の平板４を膨張収縮変形して隙間（Ｇ）を検知手段５で検知して隙間距離を測定する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
隙間距離を測定する隙間測定方法において、測定対象となる隙間に測定部を挿入して、挿入した測定部に内封した充填材を充填タンクから充填吸出することにより、上記測定部の一部を膨張収縮させて、該一部の両側面に配置した平板を隙間の両壁に当接させることにより、検知手段で隙間を検知して隙間距離を測定することを特徴とする隙間測定方法。
【請求項２】
請求項１に記載の隙間測定方法において、測定部に充填材を充填タンクから充填して測定部の一部を膨張させたときの上記充填タンクの内圧と上記充填タンクと同体積の比較タンクの内圧の圧力差を検出手段の差圧検知手段で検出して隙間距離を測定することを特徴とする隙間測定方法。
【請求項３】
請求項１に記載の隙間測定方法において、測定部に充填材を充填タンクから充填して測定部の一部膨張させたときの上記充填タンク内の上記充填材の体積を検出手段の体積検知手段で検出して隙間距離を測定することを特徴とする隙間測定方法。
【請求項４】
請求項１に記載の隙間測定方法おいて、前記平板は電極であり、前記測定部に充填材を充填タンクから充填して測定部の一部を膨張させたときの平板電極間の静電容量を検出手段の静電容量検知手段で検出して隙間距離を測定することを特徴とする隙間測定方法。
【請求項５】
隙間距離を測定する隙間測定装置において、測定する隙間に挿入する測定部と、上記測定部に充填する充填材を内封する充填タンクと、上記充填タンクから上記充填材の充填吸出により膨張収縮変形する上記測定部の一部に配置した平板と、隙間内における上記平板の移動により上記隙間を検知する検知手段とからなり隙間距離を測定することを特徴とする隙間測定装置。
【請求項６】
請求項５に記載の隙間測定装置において、測定する隙間は、０．３ｍｍ乃至０.５ｍｍであることを特徴とする隙間測定装置。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の隙間測定装置において、測定部は、シリコン護謨材からなることを特徴とする隙間測定装置。
【請求項８】
請求項５、６又は７に記載の隙間測定装置において、充填材は、気体であることを特徴とする隙間測定装置。
【請求項９】
請求項５、６又は７に記載の隙間測定装置において、充填材は、液体であることを特徴とする隙間測定装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の隙間測定装置において、充填材の液体は、タービンオイルであることを特徴とする隙間測定装置。
【請求項１１】
請求項５、６、７、８、９又は１０に記載の隙間測定装置において、平板は、外側面を保護する保護層からなることを特徴とする隙間測定装置。
【請求項１２】
請求項５、６、７、８、９又は１１に記載の隙間測定装置において、検知手段は、測定部に充填材を充填した膨張時の充填タンクの内圧と上記充填タンクと同体積の比較タンクの内圧との圧力差を検出する差圧検知手段であることを特徴とする隙間測定装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の隙間測定装置において、検知手段は、差圧検知手段の検出した圧力差を隙間の隙間距離に換算する圧力差演算部であることを特徴とする隙間測定装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の隙間測定装置において、検知手段は、圧力差演算部が圧力差を換算した隙間距離を表示手段に表示することを特徴とする隙間測定装置。
【請求項１５】
請求項５、６、７、９、１０又は１１に記載の隙間測定装置において、検知手段は、測定部に充填材を充填した膨張時の充填タンク内の上記充填材の体積を検出する体積検知手段であることを特徴とする隙間測定装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の隙間測定装置において、検知手段は、体積検知手段が検出した充填材の体積を隙間の隙間距離に換算する体積演算部を備えることを特徴とする隙間測定装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の隙間測定装置において、検知手段は、体積演算部の体積を換算した隙間距離を表示手段に表示することを特徴とする隙間測定装置。
【請求項１８】
請求項５、６、７、８又は１１に記載の隙間測定装置において、検知手段は、測定部に充填材を充填した膨張時の平板電極間の静電容量を検出する静電容量検知手段とからなることを特徴とする隙間測定装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載の隙間測定装置において、検知手段は、静電容量検知手段が検出した静電容量を隙間の隙間距離に換算する静電容量演算部を備えることを特徴とする隙間測定装置。
【請求項２０】
請求項１９に記載の隙間測定装置において、検知手段は、静電容量演算部の静電容量を換算した隙間距離を表示手段に表示することを特徴とする隙間測定装置。
【請求項２１】
隙間を測定して画像を形成する画像形成装置において、被記録体に画像を形成する画像形成部の隙間を上記請求項１乃至２０の何れか一項に記載の隙間測定方法、又、隙間測定装置によって隙間距離を測定して画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２２】
請求項２１に記載の画像形成装置において、画像形成部は、電子写真方法でトナー画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２３】
請求項２２に記載の画像形成装置において、隙間は、トナー画像を形成して担持する像担持体と上記像担持体に形成された潜像を現像してトナー画像を形成する現像手段の現像ローラ間で形成される現像ギャップであることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、隙間測定方法と隙間測定装置、及び、その隙間測定方法、又は、隙間測定装置で隙間距離を測定して画像を形成する画像形成装置に関し、詳しくは、隙間距離を測定する隙間測定方法と隙間測定装置、及び、その隙間測定方法、又は、隙間測定装置で隙間距離を測定して画像を形成する印刷装置等のインクジェットプリンタや電子写真方法でトナー画像を形成する複写機、ファクシミリ装置、プリンタ、あるいはこれ等の複合機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、隙間測定方法と隙間測定装置、及び、その隙間測定方法、又は、隙間測定装置で隙間距離を測定して画像を形成する画像形成装置等において、レーザ式ゲージの光学式測定器を用いて、感光体ドラムと現像スリーブとの間隔の現像ギャップの隙間距離を測定する現像装置は公知である（特許文献１を参照）。
又、カメラを用いて、感光体ドラムと回転型現像装置との現像ギャップの隙間距離を測定する回転型現像装置を備えた画像形成装置の組み立て方法も公知である（特許文献２を参照）。
更に、渦電流方式を用いて、ロール形状のロールギャップの隙間距離を測定するロールギャップ検出装置およびロール端部形状も公知である（特許文献３を参照）。
一方、複写機、ファクシミリ装置、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置において、像担持体のドラム形状の感光体ドラムを均一に帯電させる帯電ローラ、光導電性を有し露光により潜像を形成する感光体ドラム、感光体ドラムに形成された潜像に現像トナーを付着させる為に搬送する現像ローラ、及び、現像材を封入するケース等で構成された現像手段がある。
この現像手段においては、画像品質へ影響を及ぼす重要な管理項目に、感光体ドラムと現像ローラとの隙間の現像ギャップがある。
図８乃至図１０は、従来の電子写真方式の画像形成装置１５０の画像形成部１５１における、従来の隙間測定装置１００によって、像担持体１５１ａのドラム形状の感光体ドラムと現像手段１５１ｂの現像ローラ１５１ｂ１の隙間の現像ギャップ（Ｇ）の隙間距離を測定する方法の事例である。
以前は、図８に図示するように、像担持体１５１ａと現像ローラ１５１ｂ１の間に、隙間測定装置１００の投光部１０１から受光部１０２へ光束１０３を透過させるレイアウトが採れた為、現像手段１５１ａのケース１５１ｂ２の上部、及び、下部に、光束１０３を透過させる入口１０４と出口１０５を設けて、隙間測定装置１００の光学式寸法測定器を用いて、透過してくる光束１０３の幅から、像担持体１５１ａと現像ローラ１５１ｂ１の隙間の現像ギャップ（Ｇ）の隙間距離を測定していた。
そこで、現像ギャップ（Ｇ）の隙間距離を測定後に、ケース１５１ｂ２の上下の入口１０４と出口１０５の投受光用の穴は、図示しないシール材で塞がれるようになっていた。
【０００３】
然し、図９に図示するように、近年、画像品質の向上要求に伴い、従来の電子写真方式の画像形成装置１５０の画像形成部１５１における、現像手段１５１ｂの高精度化、小型化が図られて、シール部材１５１ｂ３等により、像担持体１５１ａと現像ローラ１５１ｂ１の間に、光束１０３を透過させるスペースが確保することが出来なくなってきた。
従って、隙間測定装置１００の光学式寸法測定器を用いて、透過してくる光束１０３の幅から、像担持体１５１ａと現像ローラ１５１ｂ１の隙間の現像ギャップ（Ｇ）の隙間距離を測定することが出来ない状態になっている。
そこで、図１０に図示するように、従来の電子写真方式の画像形成装置１５０の画像形成部１５１における、現像手段１５１ｂのケース１５１ｂ２の上部に、像担持体１５１ａと現像ローラ１５１ｂ１の隙間の現像ギャップ（Ｇ）が見える位置に穴１０６を開けて、その部分を、隙間測定装置１００としてのＣＣＤカメラで撮影して、隙間測定装置１００としてのＣＣＤカメラのカメラ画像を画像処理することで、像担持体１５１ａと現像ローラ１５１ｂ１の隙間の現像ギャップ（Ｇ）の隙間距離を測定することが出来る事例である。
そして、測定後の現像手段１５１ｂ１のケース１５１ｂ２の上部の穴１０６は、図示しない透明シールで塞がれるようになっていた。
【０００４】
然し、隙間測定装置１００としてのＣＣＤカメラで撮影したカメラ画像を画像処理して、像担持体１５１ａと現像ローラ１５１ｂ１の隙間の現像ギャップ（Ｇ）の隙間距離を測定する場合、以下のような課題がある。
まず、光学系レイアウトや光源の影響を受け易い。
即ち、隙間測定装置１００としてのＣＣＤカメラと対象物の距離、ＣＣＤカメラ角度、照明角度、照明光量のいずれかが変化すると、測定対象物からの光の反射具合が変化し、画像処理時のローラ端部の検出値がばらつき、像担持体１５１ａと現像ローラ１５１ｂ１の隙間の現像ギャップ（Ｇ）の測定自体が安定しない。
又、測定対象物である、像担持体１５１ａと現像ローラ１５１ｂ１の表面状態の影響も大きい。
測定対象物である像担持体１５１ａと現像ローラ１５１ｂ１の測定対象表面の光沢むらや表面粗さの違いにより、やはり、測定対象物である像担持体１５１ａと現像ローラ１５１ｂ１からの光の反射具合が変化し、カメラ画像の画像処理時の測定対象物である像担持体１５１ａと現像ローラ１５１ｂ１の端部の検出がばらつき、像担持体１５１ａと現像ローラ１５１ｂ１の隙間の現像ギャップ（Ｇ）の測定自体が安定しない。
上記の課題に対応し、像担持体１５１ａと現像ローラ１５１ｂ１の隙間の現像ギャップ（Ｇ）の隙間距離の安定した測定をする為には、測定機器の維持管理や部品の品質管理等の画像処理測定を実施する為の負担が、更に、大きくなっていた。
従って、従来の隙間測定方法と隙間測定装置、及び、その隙間測定方法、又は、隙間測定装置で隙間距離を測定して画像を形成する画像形成装置においては、現像手段等の高精度化や小型化に対応することが困難となり、隙間を形成する部品の光沢や粗さ等の表面状態、及び、材質に影響される等で測定値もばらつき、測定機器の維持管理や部品の品質管理等の画像処理測定を実施する為の負担が、更に、大きくなる等と言う不具合が生じていた。
【特許文献１】特開平５−２８９４８８号公報
【特許文献２】特開２００２−２１４９００公報
【特許文献３】特開平６−１０６２４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで本発明の課題は、このような問題点を解決するものである。即ち、高精度化や小型化への対応が容易になり、隙間を形成する部品の表面状態や材質等に影響されることなく、隙間測定のばらつきを低減すると共に、維持管理が容易で低コストの隙間測定方法と隙間測定装置、及び、その隙間測定方法、又は、隙間測定装置で隙間距離を測定して画像を形成する画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の本発明は、隙間距離を測定する隙間測定方法において、測定対象となる隙間に測定部を挿入して、挿入した測定部に内封した充填材を充填タンクから充填吸出することにより、上記測定部の一部を膨張収縮させて、該一部の両側面に配置した平板を隙間の両壁に当接させることにより、検知手段で隙間を検知して隙間距離を測定することを特徴とする。
又は、請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の隙間測定方法において、測定部に充填材を充填タンクから充填して膨張させたときの上記充填タンクの内圧と上記充填タンクと同体積の比較タンクの内圧の圧力差を検出手段５の差圧検知手段で検出して隙間距離を測定する隙間測定方法であることを主要な特徴とする。
又は、請求項３に記載の本発明は、請求項１に記載の隙間測定方法において、測定部に充填材を充填タンクから充填して膨張させたときの上記充填タンク内の上記充填材の体積を検出手段の体積検知手段で検出して隙間距離を測定する隙間測定方法であることを主要な特徴とする。
又は、請求項４に記載の本発明は、請求項１に記載の隙間測定方法おいて、測定部に充填材を充填タンクから充填して膨張させたときの平板電極間の静電容量を検出手段の静電容量検知手段で検出して隙間距離を測定する隙間測定方法であることを主要な特徴とする。
【０００７】
又は、請求項５に記載の本発明は、隙間距離を測定する隙間測定装置において、測定する隙間に挿入する測定部と、上記測定部に充填する充填材を内封する充填タンクと、上記充填タンクから上記充填材の充填吸出により膨張収縮変形する上記測定部の端部の平板と、上記平板の膨張収縮変形により上記隙間を検知する検知手段とからなり隙間距離を測定する隙間測定装置であることを最も主要な特徴とする。
又は、請求項６に記載の本発明は、請求項５に記載の隙間測定装置において、測定する隙間は、０．３ｍｍ乃至０．５ｍｍである隙間測定装置であることを主要な特徴とする。
又は、請求項７に記載の本発明は、請求項５又は６に記載の隙間測定装置において、測定部は、シリコン護謨材からなる隙間測定装置であることを主要な特徴とする。
又は、請求項８に記載の本発明は、請求項５、６又は７に記載の隙間測定装置において、充填材は、気体である隙間測定装置であることを主要な特徴とする。
又は、請求項９に記載の本発明は、請求項５、６又は７に記載の隙間測定装置において、充填材は、液体である隙間測定装置であることを主要な特徴とする。
又は、請求項１０に記載の本発明は、請求項９に記載の隙間測定装置において、充填材の液体は、タービンオイルである隙間測定装置であることを主要な特徴とする。
又は、請求項１１に記載の本発明は、請求項５、６、７、８、９又は１０に記載の隙間測定装置において、平板は、外側面を保護する保護層からなる隙間測定装置であることを主要な特徴とする。
又は、請求項１２に記載の本発明は、請求項５、６、７、８、９又は１１に記載の隙間測定装置において、検知手段は、測定部に充填材を充填した膨張時の充填タンクの内圧と上記充填タンクと同体積の比較タンクの内圧との圧力差を検出する差圧検知手段とからなる隙間測定装置であることを主要な特徴とする。
又は、請求項１３に記載の本発明は、請求項１２に記載の隙間測定装置において、検知手段は、差圧検知手段の検出した圧力差を隙間の隙間距離に換算する圧力差演算部とからなる隙間測定装置であることを主要な特徴とする。
又は、請求項１４に記載の本発明は、請求項１３に記載の隙間測定装置において、検知手段は、圧力差演算部が圧力差を換算した隙間距離を表示手段に表示する隙間測定装置であることを主要な特徴とする。
又は、請求項１５に記載の本発明は、請求項５、６、７、９、１０又は１１に記載の隙間測定装置において、検知手段は、測定部に充填材を充填した膨張時の充填タンク内の上記充填材の体積を検出する体積検知手段とからなる隙間測定装置であることを主要な特徴とする。
【０００８】
又は、請求項１６に記載の本発明は、請求項１５に記載の隙間測定装置において、検知手段は、体積検知手段が検出した充填材の体積を隙間の隙間距離に換算する体積演算部とからなるであることを主要な特徴とする隙間測定装置。
又は、請求項１７に記載の本発明は、請求項１６に記載の隙間測定装置において、検知手段は、体積演算部の体積を換算した隙間距離を表示手段に表示する隙間測定装置であることを主要な特徴とする。
又は、請求項１８に記載の本発明は、請求項５、６、７、８又は１１に記載の隙間測定装置において、検知手段は、測定部に充填材を充填タンクに充填した膨張時の平板電極間の静電容量を検出する静電容量検知手段とからなる隙間測定装置であることを主要な特徴とする。
又は、請求項１９に記載の本発明は、請求項１８に記載の隙間測定装置において、検知手段は、静電容量検知手段が検出した静電容量を隙間の隙間距離に換算する静電容量演算部とからなる隙間測定装置であることを主要な特徴とする。
又は、請求項２０に記載の本発明は、請求項１９に記載の隙間測定装置において、検知手段は、静電容量演算部の静電容量を換算した隙間距離を表示手段に表示する隙間測定装置であることを主要な特徴とする。
又は、請求項２１に記載の本発明は、隙間を測定して画像を形成する画像形成装置において、被記録体に画像を形成する画像形成部の隙間を上記請求項１乃至２０の何れか一項に記載の隙間測定方法、又、隙間測定装置によって隙間距離を測定して画像を形成する画像形成装置であることを最も主要な特徴とする。
又は、請求項２２に記載の本発明は、請求項２１に記載の画像形成装置において、画像形成部は、電子写真方法でトナー画像を形成する画像形成装置であることを主要な特徴とする。
又は、請求項２３に記載の本発明は、請求項２２に記載の画像形成装置において、隙間は、トナー画像を形成して担持する像担持体と上記像担持体に形成された潜像を現像してトナー画像を形成する現像手段の現像ローラ間で形成される現像ギャップである画像形成装置であることを主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、以下に説明するように構成されているので、請求項１の発明によれば、高精度化や小型化への対応が容易となり、隙間を形成する部品の表面状態や材質等に影響されることなく、隙間測定のばらつきを低減すると、共に、維持管理が容易で低コストの隙間測定方法を提供することが出来るようになった。
請求項２の発明によれば、高精度化や小型化への対応が容易となり、隙間を形成する部品の表面状態や材質等に影響されることなく、隙間測定のばらつきを低減すると、共に、維持管理が容易で低コストで、圧力差の検出による隙間測定方法を提供することが出来るようになった。
請求項３の発明によれば、比較タンクを省略することが出来るから小型化と省スペース化が図られ、高精度化や小型化への対応が容易となり、隙間を形成する部品の表面状態や材質等に影響されることなく、隙間測定のばらつきを低減すると、共に、維持管理が容易で低コストで、体積の検出による隙間測定方法を提供することが出来るようになった。
請求項４の発明によれば、比較タンクを省略することが出来るから小型化と省スペース化が図られ、高精度化や小型化への対応が容易となり、隙間を形成する部品の表面状態や材質等に影響されることなく、隙間測定のばらつきを低減すると、共に、更に、高精度な測定が図られ、維持管理が容易で低コストの、静電容量の検出による隙間測定方法を提供することが出来るようになった。
請求項５の発明によれば、高精度化や小型化への対応が容易となり、隙間を形成する部品の表面状態や材質等に影響されることなく、隙間測定のばらつきを低減すると、共に、維持管理が容易で低コストの隙間測定装置を提供することが出来るようになった。
【００１０】
請求項６の発明によれば、高精度化や小型化への対応が容易となり、隙間を形成する部品の表面状態や材質等に影響されることなく、隙間測定のばらつきを低減すると、共に、維持管理が容易で低コストの、測定する隙間が０．３ｍｍ乃至０．５ｍｍである隙間測定装置を提供することが出来るようになった。
請求項７の発明によれば、高精度化や小型化への対応が容易となり、隙間を形成する部品の表面状態や材質等に影響されることなく、隙間測定のばらつきを低減すると、共に、維持管理が容易で低コストの、測定部がシリコン護謨材である隙間測定装置を提供することが出来るようになった。
請求項８の発明によれば、高精度化や小型化への対応が容易となり、隙間を形成する部品の表面状態や材質等に影響されることなく、隙間測定のばらつきを低減すると、共に、維持管理が容易で低コストの、充填材が気体である隙間測定装置を提供することが出来るようになった。
請求項９の発明によれば、高精度化や小型化への対応が容易となり、隙間を形成する部品の表面状態や材質等に影響されることなく、隙間測定のばらつきを低減すると、共に、維持管理が容易で低コストの、充填材が液体である隙間測定装置を提供することが出来るようになった。
請求項１０の発明によれば、高精度化や小型化への対応が容易となり、隙間を形成する部品の表面状態や材質等に影響されることなく、隙間測定のばらつきを低減すると、共に、維持管理が容易で低コストの、充填材がタービンオイルである隙間測定装置を提供することが出来るようになった。
【００１１】
請求項１１の発明によれば、耐久性に優れ、高精度化や小型化への対応が容易となり、隙間を形成する部品の表面状態や材質等に影響されることなく、隙間測定のばらつきを低減すると、共に、維持管理が容易で低コストの隙間測定装置を提供することが出来るようになった。
請求項１２の発明によれば、高精度化や小型化への対応が容易となり、隙間を形成する部品の表面状態や材質等に影響されることなく、隙間測定のばらつきを低減すると、共に、維持管理が容易で低コストの、圧力差の検出による隙間測定装置を提供することが出来るようになった。
請求項１３の発明によれば、高精度化や小型化への対応が容易となり、隙間を形成する部品の表面状態や材質等に影響されることなく、隙間測定のばらつきを低減すると、共に、維持管理が容易で低コストの、圧力差を検出して隙間距離に換算する隙間測定装置を提供することが出来るようになった。
請求項１４の発明によれば、高精度化や小型化への対応が容易となり、隙間を形成する部品の表面状態や材質等に影響されることなく、隙間測定のばらつきを低減すると、共に、維持管理が容易で低コストの、圧力差を検出して隙間距離に換算して表示する隙間測定装置を提供することが出来るようになった。
請求項１５の発明によれば、比較タンクを省略することが出来るから小型化と省スペース化が図られ、高精度化や小型化への対応が容易となり、隙間を形成する部品の表面状態や材質等に影響されることなく、隙間測定のばらつきを低減すると、共に、維持管理が容易で低コストの、体積の検出による隙間測定装置を提供することが出来るようになった。
請求項１６の発明によれば、比較タンクを省略することが出来るから小型化と省スペース化が図られ、高精度化や小型化への対応が容易となり、隙間を形成する部品の表面状態や材質等に影響されることなく、隙間測定のばらつきを低減すると、共に、維持管理が容易で低コストの、体積を検出して隙間距離に換算する隙間測定装置を提供することが出来るようになった。
【００１２】
請求項１７の発明によれば、比較タンクを省略することが出来るから小型化と省スペース化が図られ、高精度化や小型化への対応が容易となり、隙間を形成する部品の表面状態や材質等に影響されることなく、隙間測定のばらつきを低減すると、共に、維持管理が容易で低コストの、体積を検出して隙間距離に換算して表示する隙間測定装置を提供することが出来るようになった。
請求項１８の発明によれば、比較タンクを省略することが出来るから小型化と省スペース化が図られ、高精度化や小型化への対応が容易となり、隙間を形成する部品の表面状態や材質等に影響されることなく、隙間測定のばらつきを低減すると、共に、更に、高精度な測定が図られ、維持管理が容易で低コストの、静電容量の検出による隙間測定装置を提供することが出来るようになった。
請求項１９の発明によれば、比較タンクを省略することが出来るから小型化と省スペース化が図られ、高精度化や小型化への対応が容易となり、隙間を形成する部品の表面状態や材質等に影響されることなく、隙間測定のばらつきを低減すると、共に、更に、高精度な測定が図られ、維持管理が容易で低コストの、静電容量を検出して隙間距離に換算する隙間測定装置を提供することが出来るようになった。
請求項２０の発明によれば、比較タンクを省略することが出来るから小型化と省スペース化が図られ、高精度化や小型化への対応が容易となり、隙間を形成する部品の表面状態や材質等に影響されることなく、隙間測定のばらつきを低減すると、共に、更に、高精度な測定が図られ、維持管理が容易で低コストの、静電容量を検出して隙間距離に換算して表示する隙間測定装置を提供することが出来るようになった。
【００１３】
請求項２１の発明によれば、比較タンクを省略することが出来るから小型化と省スペース化が図られ、耐久性にも優れ、高精度化や小型化への対応が容易となり、隙間を形成する部品の表面状態や材質等に影響されることなく、隙間測定のばらつきを低減すると共に、更に、高精度な隙間測定が図られ、維持管理が容易で低コストで画像を形成する画像形成装置を提供することが出来るようになった。
請求項２２の発明によれば、比較タンクを省略することが出来るから小型化と省スペース化が図られ、耐久性にも優れ、高精度化や小型化への対応が容易となり、隙間を形成する部品の表面状態や材質等に影響されることなく、隙間測定のばらつきを低減すると共に、更に、高精度な隙間測定が図られ、維持管理が容易で低コストの、高速で高品質のトナー画像を形成する画像形成装置を提供することが出来るようになった。
請求項２３の発明によれば、比較タンクを省略することが出来るから小型化と省スペース化が図られ、耐久性にも優れ、高精度化や小型化への対応が容易となり、現像ギャップの隙間を形成する部品の表面状態や材質等に影響されることなく、現像ギャップの隙間測定のばらつきを低減すると共に、更に、高精度な現像ギャップの隙間測定が図られ、維持管理が容易で低コストの、高速で高品質のトナー画像を形成する画像形成装置を提供することが出来るようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明の実施の形態は、図面を参照して詳細に説明する。
図１と図２において、隙間距離を測定する隙間測定装置０は、測定する隙間（Ｇ）に挿入する測定部１と、測定部１に充填する充填材２を内封する充填タンク３と、上記充填タンク３から充填材２の充填吸出により膨張収縮変形する測定部１の端部の平板４と、平板４の膨張収縮変形により隙間（Ｇ）を検知する検知手段５の差圧検知手段５ａと、から成る。差圧検知手段５ａは、測定部１に充填材２を充填した膨張時の上記充填タンク３の内圧と上記充填タン３と同体積の比較タンク６の内圧との圧力差を検出する。測定する隙間（Ｇ）に測定部１を挿入して、挿入した測定部１に内封した充填材２を上記充填タンク３から充填吸出することにより、測定部１の端部の平板４を膨張収縮変形して、測定部１に充填材２を充填した膨張時の上記充填タンク３の内圧と上記充填タン３と同体積の上記比較タンク６の内圧との圧力差を検出する方法で隙間距離を測定するから、高精度化や小型化への対応が容易となり、隙間（Ｇ）を形成する測定対象とする像担持体５１ａのドラム形状の感光体ドラムと上記現像手段５１ｂの上記現像ローラ５１ｂ１等の部品の表面状態や材質等に影響されることなく、隙間測定のばらつきを低減すると、共に、維持管理が容易で低コストである。
まず、画像形成装置５０の電子写真方法でトナー画像を形成する画像形成部５１において、充填材２の気体の空気を充填する前の膨張していない測定部１を、測定対象とする像担持体５１ａのドラム形状の感光体ドラムと現像ローラ５１ｂ１の隙間の現像ギャップ（Ｇ）に挿入する（図１を参照）。
このときの上記充填材タンク３と同体積の上記比較タンク６との圧力差が無くなる様に調整しておく。
次に、測定対象とする像担持体５１ａと現像ローラ５１ｂ１の両側（隙間の両側壁）に、測定部１の膨張部に設けた両平板４の平面が触れるまで、充填材２の気体の空気を測定部１に充填する。
測定部１は、例えば充填タンク３からの充填材供給路を除けば密閉された空間を備えるとともに、互いに対向配置された平板４を備え、内圧の上昇によって膨張することによって両平板４を支持した下部が膨張して、両平板４が隙間を塞ぐ方向に移動するように構成されている。
測定部１への充填材２の気体の空気の充填が完了した時点で、上記比較タンク６と上記充填タンク３の圧力差を微小圧力計５ａ１を用いて測定し、差圧ΔＰとする。
事前に、充填前の上記充填タンク３内の容積、平板４の面積、及び、厚みを測定しておく。
【００１５】
一定温度下における圧力Ｐと体積Ｖは、ＰＶ＝一定の関係にある為、充填材２の気体の空気の充填による差圧から測定部１の充填された充填材２の気体の空気の体積量Ｖを算出し、測定部１の充填材２の体積（Ｖ）＝平板４の面積（Ｓ）×平板４ギャップ（Ｇ）より、測定部１の平板４の隙間（Ｇ）を隙間距離に換算する。
求めた平板４の隙間（Ｇ）に測定部１の平板４の厚みを加える事で、測定対象とする像担持体５１ａと現像ローラ５１ｂ１の現像ギャップの隙間（Ｇ）の隙間距離を圧力差演算部５ｄで算出して、測定対象とする像担持体５１ａと現像ローラ５１ｂ１の現像ギャップの隙間（Ｇ）の算出した隙間距離を表示手段５ｇに表示する事が出来る（図２を参照）。
隙間測定装置０における、測定対象とする像担持体５１ａと現像ローラ５１ｂ１の現像ギャップ（Ｇ）の隙間距離は、９．３ｍｍ乃至０．５ｍｍである。
従って、測定部１の平板４の大きさはφ３、厚み０．１ｍｍとし、外側の面には保護用に１０μｍ程の樹脂によるコーテイングを施した保護層４ｂが形成されて耐久性にも優れている。
又、測定部１の膨張する部分の部材はシリコン護謨材を用いている。
尚、充填材２として、気体の空気を用いているが、液体を用いても可である。
従って、耐久性にも優れて、高精度化や小型化への対応が容易となり、隙間（Ｇ）を形成する測定対象とする像担持体５１ａと現像ローラ５１ｂ１等の部品の表面状態や材質等に影響されることなく、隙間測定のばらつきを低減すると、共に、維持管理が容易で低コストの隙間距離を測定する隙間測定方法、及び、上記隙間測定装置０を提供することが出来るようになった。
【００１６】
図３と図４において、隙間距離を測定する隙間測定装置０は、測定する隙間（Ｇ）に挿入する測定部１と、測定部１に充填する充填材２の低粘度のタービンオイルを内封する上記充填タンク３と、上記充填タンク３から充填材２の充填吸出により膨張収縮変形する測定部１の端部の平板４と、平板４の膨張収縮変形により隙間（Ｇ）を検知する上記検知手段５の測定部１に充填材２の低粘度のタービンオイルを充填した膨張時の上記充填タンク３内の充填材２の低粘度のタービンオイルの体積を検出する体積検知手段５ｂとからなり、測定部１に充填材２の低粘度のタービンオイルを上記充填タンク３から充填して膨張させたときの上記充填タンク３内の充填材２の低粘度のタービンオイルの体積を体積検知手段５ｂで検出して隙間距離を測定するから、比較タンク６を省略することが出来るから小型化と省スペース化が図られ、高精度化や小型化への対応が容易となり、隙間（Ｇ）を形成する測定対象とする像担持体５１ａと現像ローラ５１ｂ１等の部品の表面状態や材質等に影響されることなく、隙間測定のばらつきを低減すると、共に、維持管理が容易で低コストである。
まず、充填材２の低粘度のタービンオイルを充填する前の膨張していない測定部１を、測定対象とする像担持体５１ａと現像ローラ５１ｂ１の現像ギャップの隙間（Ｇ）に挿入する。
このときの上記充填タンク３内の充填材２である低粘度のタービンオイルの液量を液面高さで把握して、充填前液面高さをｈ１とする。
次に、上記充填タンク３内の充填材２である低粘度のタービンオイルを測定部１に送り込み、測定対象とする像担持体５１ａと現像ローラ５１ｂ１の両側に、測定部１の端部の平板４の平面が触れるまで、充填材２である低粘度のタービンオイルを測定部１に充填する。
このときの上記充填タンク３内の充填材２である低粘度のタービンオイル液面の高さをｈ２とする。
このときの充填材２である低粘度のタービンオイル液面の変化量を検出し、測定部１の充填された充填材２である低粘度のタービンオイルの積変化量Ｖを算出し、  測定部１の充填材２である低粘度のタービンオイルの体積（Ｖ）＝平板４の面積（Ｓ）×平板４ギャップ（Ｇ）より、測定部１の平板４のギャップを隙間距離に換算する。
【００１７】
平板４の面積、及び、厚みを事前に測定しておく事により、測定部１の平板４の隙間（Ｇ）を求める事ができる。
求めた平板４の隙間（Ｇ）に測定部１の平板４の厚みを加える事で、測定対象とする像担持体５１ａと現像ローラ５１ｂ１の現像ギャップの隙間（Ｇ）の隙間距離を体積演算部５ｅで算出して、測定対象とする像担持体５１ａと現像ローラ５１ｂ１の現像ギャップの隙間（Ｇ）の算出した隙間距離を上記表示手段５ｇに表示する事が出来る（図４を参照）。
上記隙間測定装置０における、測定部１の平板４の大きさはφ３、厚み０．１ｍｍとし、外側の面には保護用に１０μｍ程の樹脂によるコーテイングを施した上記保護層４ｂが形成されて耐久性にも優れている。
従って、上記比較タンク６を省略することが出来るから小型化と省スペース化が図られ、耐久性にも優れて、高精度化や小型化への対応が容易となり、隙間（Ｇ）を形成する測定対象とする像担持体５１ａと現像ローラ５１ｂ１等の部品の表面状態や材質等に影響されることなく、隙間測定のばらつきを低減すると共に、維持管理が容易で低コストの隙間距離を測定する隙間測定方法、及び、上記隙間測定装置０を提供することが出来るようになった。
【００１８】
図５と図６において、隙間距離を測定する上記隙間測定装置０は、測定する隙間（Ｇ）に挿入する測定部１と、測定部１に充填する充填材２の気体の空気を内封する上記充填タンク３と、上記充填タンク３から充填材２の気体の空気により膨張収縮変形する測定部１の端部（両側部）に設けた平板４（比較的硬質材料）と、平板４の膨張収縮変形により隙間（Ｇ）を検知する上記検知手段５の測定部１に充填材２を上記充填タンク３に充填した膨張時の平板電極４ａ間の静電容量を検出する静電容量検知手段５ｃと発信・受信回路５ｃ１からなり、測定部１に充填材２の気体の空気を上記充填タンク３から充填して膨張させたときの上記平板電極４ａ間の静電容量を上記検出手段５の上記静電容量検知手段５ｃと上記発信・受信回路５ｃ１で検出して隙間距離を測定するから、上記比較タンク６を省略することが出来るから小型化と省スペース化が図られ、高精度化や小型化への対応が容易となり、隙間（Ｇ）を形成する測定対象とする像担持体５１ａと現像ローラ５１ｂ１等の部品の表面状態や材質等に影響されることなく、隙間測定のばらつきを低減すると共に、更に、高精度な測定が図られ、維持管理が容易で低コストである。
上記平板電極４ａは、測定部１の平板４の部分が金属製電極となっていて、上記平板電極４ａの片側が発振側で、他方は受信側である。
測定対象とする像担持体５１ａと現像ローラ５１ｂ１の現像ギャップの隙間（Ｇ）へ測定部１を挿入し、測定対象とする像担持体５１ａと現像ローラ５１ｂ１の両側に、測定部１下部の膨張部の両側面に設けた平板４の平面が触れるまで、充填材２の気体の空気を充填する。
ここで、平板４の発信側の上記平板電極４ａから電気信号を発信し、充填材２の気体の空気を通して、平板４の受信側の上記平板電極４ａから電気信号を受信する。
【００１９】
このとき、受信した電気信号の振幅及び位相差から、平板４の上記平板電極４ａ間の静電容量Ｃを求める事が出来る。
Ｉ＝Ｃ×（ｄｖ／ｄｔ）の関係より、静電容量Ｃを求める。
ここで、Ｉ：電流  ｄｖ／ｄｔ：時間当りの振幅変化。
また、上記平板電極４ａの面積Ｓ、充填材２の気体の空気の誘電率εを、事前に把握しておく事により、Ｃ＝（ε×Ｓ）／ｄより、距離ｄを求める事が出来る。
これに、平板４の上記平板電極４ａの厚みを加える事により、測定対象とする像担持体５１ａと現像ローラ５１ｂ１の現像ギャップの隙間（Ｇ）の隙間距離を静電容量演算部５ｆで算出して、測定対象とする像担持体５１ａと現像ローラ５１ｂ１の現像ギャップの隙間（Ｇ）の算出した隙間距離を上記表示手段５ｇに表示する事が出来る（図６を参照）。
上記隙間測定装置０における、平板電極４ａの大きさはφ３、厚み０．１ｍｍとし、外側の面には保護用に１０μｍ程の樹脂によるコーテイングを施した上記保護層４ｂが形成されて耐久性にも優れている。尚、充填材２の気体の空気の誘電率：ε＝１．０００５８６≒１．００として扱っている。
又、上記隙間測定装置０では、測定対象とする像担持体５１ａと現像ローラ５１ｂ１の現像ギャップの円筒形状物の隙間（Ｇ）を測定しているが、円筒形状と平面形状、或いは、平面形状同士のギャップの測定にも展開することが出来る。
従って、上記比較タンク６を省略することが出来るから小型化と省スペース化が図られ、耐久性にも優れて、高精度化や小型化への対応が容易となり、隙間（Ｇ）を形成する測定対象とする像担持体５１ａと現像ローラ５１ｂ１等の部品の表面状態や材質等に影響されることなく、隙間測定のばらつきを低減すると共に、更に、高精度な測定が図られ、維持管理が容易で低コストの隙間距離を測定する隙間測定方法、及び、上記隙間測定装置０を提供することが出来るようになった。
【００２０】
図７において、隙間を測定して画像を形成する上記画像形成装置５０は、被記録体（Ｐ）に画像を形成する上記画像形成部５１の隙間（Ｇ）を上記請求項１乃至２０の何れか一項に記載の隙間測定方法、又、上記隙間測定装置０によって隙間距離を測定して画像を形成するから、小型化と省スペース化が図られ、耐久性にも優れ、高精度化や小型化への対応が容易となり、隙間（Ｇ）を形成する測定対象とする像担持体５１ａと現像ローラ５１ｂ１等の部品の表面状態や材質等に影響されることなく、隙間測定のばらつきを低減すると共に、更に、高精度な隙間測定が図られ、維持管理が容易で低コストで画像を形成する。
上記画像形成部５１は、測定対象とする像担持体５１ａと現像ローラ５１ｂ１の現像ギャップの隙間（Ｇ）等を上記隙間測定装置０、又は、測定方法で測定して、電子写真方法で高速で高品質のトナー画像を形成する。
上記画像形成装置５０の電子写真方法でトナー画像を形成する複写機は、上部には、原稿（Ｏ）の原稿画像を読み取る原稿画像読取部５２が配置されている。
他方、下部には、上記画像形成部５１を載置して被記録体（Ｐ）の記録用紙を供給する給紙装置５３が配置されている。
上記原稿画像読取部５２で読み取る原稿（０）の原稿画像の画像データでトナー画像を形成する電子写真方法による、潜像形成手段５１ｃのレーザーダイオードを発光させることにより、帯電手段５１ｄで均一に帯電された像担持体５１ａに潜像を形成する。
上記潜像形成手段５１ｃのレーザーダイオードを発光させて形成した静電潜像を現像ローラ５１ｂ１で顕像化してトナー画像を形成する。
現像ローラ５１ｂ１で顕像化したトナー画像は、転写手段５１ｅで、上記給紙装置５３から搬送されて来る被記録体（Ｐ）の記録用紙に転写して記録される。
上記転写手段５１ｅで被記録体（Ｐ）の記録用紙に転写して記録されたトナー画像は、定着手段５１ｆにて加熱と加圧した後に、被記録体（Ｐ）の記録用紙は排紙ローラ５１ｇによって排紙トレイ５１ｈに排紙されて収納される。
他方、像担持体５１ａ表面は、被記録体（Ｐ）の記録用紙にトナー画像を転写した後に、像担持体５１ａの上記表面５１ａに付着した残留トナーを、クリーニング手段５１ｉによって掻き落とされてクリーニングされて、次工程の画像形成に備えるようになっている。
従って、小型化と省スペース化が図られ、耐久性にも優れ、高精度化や小型化への対応が容易となり、隙間（Ｇ）を形成する測定対象とする像担持体５１ａと現像ローラ５１ｂ１等の部品の表面状態や材質等に影響されることなく、隙間測定のばらつきを低減すると共に、更に、高精度な隙間測定が図られ、維持管理が容易で低コストで、高速で高品質の画像を形成する上記画像形成装置５０を提供することが出来るようになった。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態例を示す隙間測定方法と隙間測定装置を説明する説明図である。
【図２】本発明の実施の形態例を示す隙間測定方法と隙間測定装置の主要部の状態を説明する説明図である。
【図３】本発明の他の実施の形態例を示す隙間測定方法と隙間測定装置を説明する説明図である。
【図４】本発明の実施の形態例を示す隙間測定方法と隙間測定装置の主要部の状態を説明する説明図である。
【図５】本発明の他の実施の形態例を示す隙間測定方法と隙間測定装置を説明する説明図である。
【図６】本発明の実施の形態例を示す隙間測定方法と隙間測定装置の主要部の状態を説明する説明図である。
【図７】本発明の実施の形態例を示す隙間測定方法、又は、隙間測定装置で隙間距離を測定して画像を形成する画像形成装置を説明する説明図である。
【図８】従来の隙間測定方法と隙間測定装置を説明する説明図である。
【図９】従来の隙間測定方法と隙間測定装置の主要部の状態を説明する説明図である。
【図１０】従来の他の隙間測定方法と隙間測定装置を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００２２】
０  隙間測定装置、１  測定部、２  充填材、３  充填タンク、４  平板、４ａ  平板電極、４ｂ  保護層、５  検知手段、５ａ  差圧検知手段、５ａ１  微小圧力計、５ｂ  体積検知手段、５ｃ  静電容量検知手段、５ｃ１  発信・受信回路、５ｄ  圧力差演算部、５ｅ  体積演算部、５ｆ  静電容量演算部、５ｇ  表示手段、６  比較タンク、５０  画像形成装置、５１  画像形成部、５１ａ  像担持体、５１ｂ  現像手段、５１ｂ１  現像ローラ、５１ｃ  潜像形成手段、５１ｄ  帯電手段、５１ｅ  転写手段、５１ｆ  定着手段、５１ｇ  排紙ローラ、５１ｈ  排紙トレイ、５１ｉ  クリーニング手段、５２  原稿画像読取部、５３  給紙装置、１００  隙間測定装置、１０１  投光部、１０２  受光部、１０３  光束、１０４  入口、１０５  出口、１０６  穴、１５０  画像形成装置、１５１  画像形成部、１５１ａ  像担持体、１５１ｂ  現像手段、１５１ｂ１  現像ローラ、１５１ｂ２  ケース、１５１ｂ３  シール部材
【図１】
2005188993.tif 000003
【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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【図７】
2005188993.tif 000009
【図８】
2005188993.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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