(57)【要約】【課題】現像装置の形状によらず、ドクターギャップの幅を光学的に測定できる方法を提供する。【解決手段】筐体２１の内壁に再帰反射部材２６を設け、現像装置２０の外から発光手段５１によって再帰反射部材２６に向かって光を照射し、再帰反射部材２６で反射した光を光検出手段５２で検出してドクターギャップＧを測定する。ここで発光手段５１とドクターギャップＧとの光路途中にハーフミラー５３を設け、発光手段５１からハーフミラー５３を通して再帰反射部材２６に光を照射し、再帰反射部材２６で反射した光をハーフミラー５３で分離して光検出手段５２で検出するようにするのが好ましい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を表面に担持し回転搬送する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に対して所定の隙間を空けて対向配置され、前記現像剤担持体によって担持・搬送される現像剤の量を規制する規制部材と、筐体とを有する現像装置における前記隙間を測定する方法であって、
筐体の内壁に再帰反射部材を設け、
現像装置の外から発光手段によって前記再帰反射部材に向かって光を照射し、前記再帰反射部材で反射した光を光検出手段で検出して前記隙間を測定することを特徴とする隙間測定方法。
【請求項２】
前記再帰反射部材を、前記規制部材の先端から前記現像剤担持体の中心に向かう直線の、前記規制部材の先端と前記現像剤担持体の表面との直線部分に対して略垂直な直線上に設ける請求項１記載の隙間測定方法。
【請求項３】
前記発光手段と前記隙間との光路途中にハーフミラーを設け、前記発光手段から前記ハーフミラーを通して前記再帰反射部材に光を照射し、前記再帰反射部材で反射した光を前記ハーフミラーで分離して前記光検出手段で検出する請求項１又は２記載の隙間測定方法。
【請求項４】
現像剤を表面に担持し回転搬送する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に対して所定の隙間を空けて対向配置され、前記現像剤担持体によって担持・搬送される現像剤の量を規制する規制部材と、筐体とを有する現像装置において、
前記現像剤担持体と前記規制部材との隙間を測定するための再帰反射部材が筐体の内壁に設けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
前記再帰反射部材が、前記規制部材の先端から前記現像剤担持体の中心に向かう直線の、前記規制部材の先端と前記現像剤担持体の表面との直線部分に対して垂直な直線上に設けられてている請求項４記載の現像装置。
【請求項６】
前記再帰反射部材は、前記現像剤担持体の軸方向に所定間隔で少なくとも３つ設けられている請求項４又は５記載の現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置における現像剤担持体と規制部材と隙間を測定する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置における現像装置では、例えばトナーとキャリアとからなる現像剤を現像ローラの回転によって現像領域へ搬送し現像を行っている。現像剤を現像領域へ搬送する際、現像ローラ表面から離隔対向して設けられたドクターブレード（規制部材）によって現像領域へ搬送される現像剤の量を規制している。具体的には、現像ローラの表面とドクターブレードとの隙間（以下、ドクターギャップと記すことがある）を調整することで、現像領域へ搬送する現像剤の量を調整している。
【０００３】
このドクターギャップは、適正なトナー画像を得るための重要な条件であり、従来は、現像装置の組立て工程において、隙間ゲージを現像ローラとドクターブレードとの間に挟み込み、ドクターブレードを隙間ゲージに突き当てた状態で現像装置の筐体に取付け固定していた。そして、組立て後の検査では、適正値の下限の隙間ゲージがドクターギャップを通り、適正値の上限の隙間ゲージが通らない状態を確認して良品と判定していた。しかしながら、このような方法では装置の組立てと検査に多くの時間と労力を要し、生産効率が悪かった。
【０００４】
そこで、ドクターギャップの取付け及び検査の効率を高めるため、カメラによる画像認識やレーザ光の透過・反射光による隙間測定方法が種々検討された。例えば、特許文献１では、現像装置の外部からドクターギャップに平行光線を照射し、ドクターギャップを通過した光線を受光素子で受光してその出力値からドクターギャップの幅を検出する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平1-273071号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記提案の方法では、光源とドクターギャップと受光素子を一直線上に配置しなければならないため、現像装置の形状によってはドクターギャップを測定できない場合がある。
【０００７】
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、現像装置の形状によらず、ドクターギャップの幅を光学的に測定できる方法を提供することにある。
【０００８】
また、本発明の目的は、前記測定方法を可能とする現像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、現像剤を表面に担持し回転搬送する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に対して所定の隙間を空けて対向配置され、前記現像剤担持体によって担持・搬送される現像剤の量を規制する規制部材と、筐体とを有する現像装置における前記隙間を測定する方法であって、筐体の内壁に再帰反射部材を設け、現像装置の外から発光手段によって前記再帰反射部材に向かって光を照射し、前記再帰反射部材で反射した光を光検出手段で検出して前記隙間を測定することを特徴とする隙間測定方法が提供される。
【００１０】
ここで、前記再帰反射部材は、前記規制部材の先端から前記現像剤担持体の中心に向かう直線の、前記規制部材の先端と前記現像剤担持体の表面との直線部分に対して略垂直な直線上に設けるのが好ましい。
【００１１】
また、前記発光手段と前記隙間との光路途中にハーフミラーを設け、前記発光手段から前記ハーフミラーを通して前記再帰反射部材に光を照射し、前記再帰反射部材で反射した光を前記ハーフミラーで分離して前記光検出手段で検出するようにしてもよい。
【００１２】
そしてまた、本発明によれば、現像剤を表面に担持し回転搬送する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に対して所定の隙間を空けて対向配置され、前記現像剤担持体によって担持・搬送される現像剤の量を規制する規制部材と、筐体とを有し、前記現像剤担持体と前記規制部材との隙間を測定するための再帰反射部材が筐体の内壁に設けられている現像装置が提供される。
【００１３】
前記再帰反射部材は、前記規制部材の先端から前記現像剤担持体の中心に向かう直線の、前記規制部材の先端と前記現像剤担持体の表面との直線部分に対して垂直な直線上に設けるのが好ましい。
【００１４】
また、前記再帰反射部材は、前記現像剤担持体の軸方向に所定間隔で少なくとも３つ設けるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の測定方法によれば、現像装置の形状によらずドクターギャップの幅を光学的に測定することができる。
【００１６】
また、現像剤担持体を回転させながらドクターギャップを測定することもできるので、現像剤担持体の外径寸法のバラツキや偏芯なども検出でき、現像剤担持体を含めてドクターギャップの調整精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る現像装置の一例を示す構成断面図。
【図２】本発明に係る測定方法の一例を示す概説図。
【図３】再帰反射部材の反射性能に関する特性図。
【図４】ドクターギャップを測定する場合の光検出手段の構成図。
【図５】光検出手段による出力を示すグラフ。
【図６】本発明に係る現像装置の他の例を示す構成断面図。
【図７】本発明に係る現像装置のさらに他の例を示す構成断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【００１９】
図１に、本発明に係る現像装置２０の一例を示す概略構成図を示す。図１に示す現像装置は、感光体の表面に形成された静電潜像にトナーを供給し可視像化する回転自在の現像ローラ（現像剤担持体）２２と、トナーとキャリアとからなる現像剤を撹拌し現像ローラ２２に供給する２本の撹拌スクリュ２３，２４とを備える。そして、現像領域に搬送される現像剤の量を規制するドクターブレード（規制部材）２５が、現像ローラ２２の表面から所定間隔（ドクターギャップ）Ｇ隔てて筐体２１に取り付けられている。
【００２０】
感光体１１の表面に形成された静電潜像にトナーを付着させて現像する場合、現像ローラ２２と感光体１１とが対向する現像領域に搬送される、キャリアとトナーとからなる現像剤の量が、画像濃度や解像度に深く関係することが知られている。このために、現像領域に搬送される現像剤が適正量となるように、ドクターブレード２５と現像ローラ２２の表面とのドクターギャップＧが調整される。
【００２１】
ドクターギャップＧの設定値は画像形成装置の設計仕様やトナー性能によって適宜決定され、例えば、０．４ｍｍ±５０μｍといったように設定される。ドクターギャップＧは現像ローラ２２の外周方向及び軸方向のどの位置においても前記設定範囲内であることが求められる。このためには先ず、ドクターギャップＧを正確に測定することが重要である。
【００２２】
本発明に係るドクターギャップＧの測定方法の一例を図２に示す。ドクターブレード２５の先端から現像ローラ２２の中心とを結ぶ直線の、ドクターギャップＧ部分に対して略垂直な直線上であって、筐体２１の内壁に再帰反射部材２６を貼着し、現像装置の外部にレーザビーム等の直線光を出射する発光手段５１を設ける。そして、発光手段５１からドクターギャップＧに至る照射光の光路途中にハーフミラー５３を設け、ハーフミラー５３で反射した光を受光し得る位置に光検出手段５２を設ける。
【００２３】
発光手段５１から出射された光６１は、ハーフミラー５３を透過しドクターギャップＧを通過して再帰反射部材２６に到る。再帰反射部材２６は、入射した光を同じ方向に反射する特性を有し、発光手段５１から出射した光６１は再帰反射部材２６で発光手段５１の方向に反射される。その反射光６２はドクターギャップＧを通過した後、ハーフミラー５３によって反射されて光検出手段５２に入射する。光検出手段５２にはドクターギャップＧを通過した反射光６２だけが入射するので、光検出手段５２の光検出データからドクターギャップＧの幅を検知することができる。
【００２４】
再帰反射部材２６からの反射光６２を検出することによりドクターギャップＧの幅を検知する方法について説明する。再帰反射部材２６は、前述のように、入射した光を同じ方向に反射する特性を有するが、厳密に見ると、入射光の方向と異なる方向に反射する光が一部発生する。図３に、乱反射角度と反射光量との関係を示す。反射角度０°は入射光の方向に反射する光量であり、入射光の方向に対して角度０．３°ズレて反射する光量は乱反射角度０°の約半分程度生じる。また、入射光の方向に対して角度０．８°ズレて反射する光量は乱反射角度０°の約２０％程度生じる。
【００２５】
そこで、このような再帰反射部材２６の反射特性を考慮し、次に示すような検出データの補正を行ってドクターギャップＧの幅を検出精度を高めることが推奨される。すなわち、図４に示すように、ドクターギャップＧの設定幅と同じ幅のスリットを形成した検定板７１用い、発光手段５１から出射された光を、スリットを通過させて再帰反射部材２６で反射させ光検出手段５２で検出する。なお、図２では、発光手段５１からの出射光６１と反射光６２とをハーフミラー５３を用いて分離していたが、ここでは説明を簡易にするために略している。
【００２６】
再帰反射部材２６で反射して検定板７１のスリット７２を再度通過した反射光を光検出手段５２で受光し電気信号に変換すると、図５に示すような電気信号の出力分布となる。図５は、横軸を検出位置とし、縦軸を出力として、光検出手段５２による各検出位置の出力値を示したものである。図４におけるＡ線とＢ線との間の領域は乱反射角度０°の反射光を多く含む領域であり出力値は高くなる一方、外側の領域７２ａ及び領域７２ｂに相当する領域は、乱反射光のみの受光領域であり出力値は小さくなる。
【００２７】
検定板７１のスリット７２の幅は既知であるので、スリット７２の幅の実寸法を図５に当てはめ、スリット７２の幅に相当する間隔の両端での出力が等しくなる位置を求める。そして、その出力値Ｐを閾値とし、出力値がＰ以上を示す領域をドクターギャップＧの幅と判断する。
【００２８】
なお、ドクターギャップＧの許容誤差を５０μｍ程度以下とするには、光検出手段５２として用いるＣＣＤセンサなどの検出素子を６００ｄｐｉ以上のものにする必要がある。
【００２９】
また、光検出手段５２の出力分布からドクターギャップＧの幅を導き出す際、出力分布の波形からドクターギャップＧの幅を導き出してもよい。例えば、検定板７１を用いて測定した出力分布から出力ピーク値を特定し、この出力ピーク値に対する閾値の比を算出して、算出した比以上を有する領域をドクターギャップＧの幅とする。
【００３０】
ドクターギャップＧは現像ローラ２２軸方向に細長い隙間であるため、再帰反射部材２６もそれに対応して細長い形状とし、ドクターギャップＧと対向するように軸方向全体にわたって貼着してもよいし、軸方向に所定間隔で複数箇所貼着してもよい。ドクターギャップＧは軸方向全体にわたって一定であることが求められるので、ドクターギャップＧの測定は、少なくとも軸方向中央部及び両端部の３箇所を測定するのが望ましい。したがって、再帰反射部材２６を軸方向の複数個所設ける場合には、少なくとも軸方向中央部及び両端部の３箇所に設けるのが望ましい。また、発光手段５１、光検出手段５２、ハーフミラー５３から構成される検査装置を複数準備して、軸方向のドクターギャップＧを同時に測定を行ってもよいし、１台の検査装置で現像装置を相対移動させてドクターギャップＧを測定してもよい。
【００３１】
本発明で使用する再帰反射部材は、従来公知のものを用いることができ。例えば、微細なガラスビーズやプリズムを表面に多数保持する構成のものが挙げられる。また。その形態は、例えば、テープ状やフィルム状、シート状などいずれの形態であってもよい。
【００３２】
現像装置の組立て工程及び検査工程において、ドクターブレード２５を取付け及び調整する場合には、ドクターブレード２５を微小移動させることのできる治具で保持し、前述の測定方法でドクターギャップＧを測定しながら、ドクターブレード２５を適正な位置に移動させた後、ネジなどの固定部材で筐体２１に固定する。
【００３３】
図６に、本発明に係る現像装置の他の実施形態を示す。この図に示す現像装置では、再帰反射部材２６を、発光手段からの光出射方向に対して略垂直になるように筐体２１の内壁に貼着している。また、図７に示す現像装置では、再帰反射部材２６を筐体２１の内壁に湾曲状に貼着している。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明の測定方法によれば、現像装置の形状によらずドクターギャップの幅を光学的に測定することができる。また、現像剤担持体を回転させながらドクターギャップを測定することもできるので、現像剤担持体の外径寸法のバラツキや偏芯なども検出でき、現像剤担持体を含めてドクターギャップの調整精度を向上させることができる。
【符号の説明】
【００３５】
Ｇ    ドクターギャップ（隙間）
２０    現像装置
２１    筐体
２２    現像ローラ（現像剤担持体）
２５    ドクターブレード（規制部材）
２６    再帰反射部材
５１    発光手段
５２    光検出手段
５３    ハーフミラー
【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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【図７】
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