(57)【要約】  【課題】持ち運び容易な軽量であって、簡単かつ高精度にドクタギャップを測定できるギャップ測定器を提案する。  【解決手段】円柱状の部材２２とそれに近接する部材２３との間隔を測定するために、下端に円柱状部材２２に当接する固定測定子が形成されるとともに、ギャップの測定方向と略垂直な測定基準面Ａが形成された固定体２と、下端に円柱状部材２２に近接する部材２３に当接する可動測定子が形成されるとともに、ギャップの測定方向と略垂直な測定基準面Ｂが形成された可動体３と、測定基準面Ａ，Ｂが接離自在であるとともに、固定体２に対して可動体３を互いに平行を保ったままで移動可能に保持する摺動ピン４,５等からなる摺動機構と、固定体２に保持されて、固定体２側の測定基準面Ａに対する可動体３側の測定基準面Ｂの離間量を測定するマイクロメータヘッド８を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円柱状の部材とその部材に近接する部材との間隔を測定するギャップ測定器であって、
下端に前記円柱状部材に当接する固定測定子が形成されるとともに、ギャップの測定方向と略垂直な測定基準面が形成された固定体と、
下端に前記円柱状部材に近接する部材に当接する可動測定子が形成されるとともに、ギャップの測定方向と略垂直な測定基準面が形成された可動体と、
前記両測定基準面が接離自在であるとともに、前記固定体に対して前記可動体を互いに平行を保ったままで移動可能に保持する摺動機構と、
前記固定体に保持されて、前記固定体側の測定基準面に対する前記可動体側の測定基準面の離間量を測定する測定具と、
を備えたことを特徴とするギャップ測定器。
【請求項２】
請求項１に記載のギャップ測定器において、
前記固定体の固定測定子部分に前記円柱状部材に当接する凹曲面を形成したことを特徴とするギャップ測定器。
【請求項３】
請求項２に記載のギャップ測定器において、
前記凹曲面は、その曲率半径を前記円柱状部材の半径と一致させるとともに、その凹曲面のギャップの測定方向線分への投影長を前記円柱状部材の半径と略同一にしたことを特徴とするギャップ測定器。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載のギャップ測定器において、
前記固定測定子を前記円柱状部材の軸方向の中間を切除して幅Ｗ1の間隔を形成するとともに、前記可動測定子の前記円柱状部材軸方向の幅Ｗ2を前記間隔よりも狭くして、前記固定測定子の間隔に前記可動測定子を挿抜可能にしたことを特徴とするギャップ測定器。
【請求項５】
請求項４に記載のギャップ測定器において、
前記間隔Ｗ1と前記幅Ｗ2の関係は、０.３mm≦Ｗ1−Ｗ2≦１mmであることを特徴とするギャップ測定器。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載のギャップ測定器において、
前記固定測定子の高さＨ1と前記可動測定子の高さＨ2との関係は、０.３mm≦Ｈ2−Ｈ1≦１mmであることを特徴とするギャップ測定器。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載のギャップ測定器において、
前記測定具としてマイクロメータヘッドを用いたことを特徴とするギャップ測定器。
【請求項８】
請求項７に記載のギャップ測定器において、
前記マイクロメータヘッドはラチェット機構付きであることを特徴とするギャップ測定器。
【請求項９】
請求項１乃至６のいずれかに記載のギャップ測定器において、
前記測定具としてダイヤルゲージを用いたことを特徴とするギャップ測定器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ギャップ測定器に関し、詳しくは、現像スリーブとこれに対向して位置するドクタ板とのドクタギャップ等を測定するギャップ測定器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、円柱状の部品とそれに対向して配置される突起状の組み立て部品、例えば、プリンタ用現像ユニットの現像ローラとこの現像ローラを回転可能に担持するハウジングの突起部とのギャップを測定するギャップ測定方法として、特許文献１に記載のギャップ測定装置が知られている。これは、組み立て部品を分解することなく、かつ、組み立て部品を傷つけることなく、しかも、測定値のばらつきを低減できるギャップ測定装置を提供することを目的としている。その構成は、２個の組み立て部品間のギャップＧを測定するギャップ測定装置であって、ギャップＧに挿入されて２個の組み立て部品に接触される接触子板と、該接触子板に設けられて２個の組み立て部品への接触子板の接触を検知する接触検知センサと、接触子板を担持してギャップを横断する方向に駆動されるスライドベースと、２個の組み立て部品の一方への接触子板の接触に基づきスライドベースを駆動しかつ組み立て部品の他方への接触子板の接触に基づきスライドベースへの駆動を停止する駆動ユニットとを備え、スライドベースの移動量に基づきギャップ量を測定するものである。
【０００３】
また、他の測定装置として、図８に示される現像ユニット２１における現像スリーブ２２とドクタ板２３との間に形成されるドクタギャップの測定方法について説明する。図８は、従来技術のギャップ測定法を説明するための現像ユニット２１の断面図である。現像ユニット２１において、ドクタ板２３を現像ケース２４に取付け、現像スリーブ２２とドクタ板２３とでドクタギャップＧを形成した状態を示す。図９は、上記現像スリーブ２２とドクタ板２３とで形成されるドクタギャップＧの部分を拡大した拡大図である。
【０００４】
図１０は、図９のドクタギャップＧをスキマゲージにより測定する測定法を示す概略説明図である。この場合は、厚みｔ1のスキマゲージ２８がギャップＧを通過するか否かによりギャップＧを測定するものである。
【０００５】
図１１は、図９のドクタギャップＧをレーザ寸法測定機により測定する測定法を示す概略説明図である。この場合は、レーザ投光器２９ａより投光されたレーザ光Ｌが、ギャップＧを通過しレーザ受光器２９ｂに達したときの光束の幅によりギャップＧを測定するものである。
【０００６】
図１２は、図９のドクタギャップＧをＣＣＤカメラにより測定する測定法を示す概略説明図である。この場合は、ＣＣＤカメラ３０が撮像した画像からギャップＧを測定するものである。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−３２４３２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述した特許文献１に記載のギャップ測定装置は装置自体が大がかりとなり、使い勝手もよくないという欠点があった。
【０００９】
また、図１０のスキマゲージにより測定する測定法は、ゲージ２８として、各種の厚さのものを多数用意する必要があるとともに、測定に時間がかかり、量産で使用するには適さないという欠点がある。また、ゲージ２８の精度においても０.０１ｍｍが限度で精密測定には適していない。さらに、測定には作業者の感覚が要求されるため、測定誤差が発生するという欠点がある。
【００１０】
また、図１１のレーザ寸法測定機による測定法は、レーザ光が透過することが前提であるため、近年の現像装置においてはレーザ光の透過ができない場合が多い。たとえば、図１１における測定法で図８のドクタギャップＧを測定しようとすると、レーザ投光器２９ａより投光されたレーザ光Ｌは、現像ケース底面２４ａや攪拌軸２６、搬送スクリュ２７等がレーザ光を遮り、レーザ受光器２９ｂに達することができず、測定できないという問題がある。さらに、図１１のレーザ寸法測定機による測定法は、レーザ光が透過できる場合でも、レーザ寸法測定機を使用する装置は高価であり、装置も大きくなるという欠点がある。
【００１１】
また、図１２のＣＣＤカメラによる測定法は、図９に示されるように、現像スリーブ２２の軸心Ｏとドクタ板２３ａ上面とに落差Ｈがあるため、分解能を高めるために高倍率で画像処理したい場合、被写界深度の関係でピントが合わないという欠点がある。また、ピントを合わせるため倍率を下げると、分解能も低下して測定精度が低下するという欠点がある。さらに、ＣＣＤカメラは高価で複数箇所同時に測定する必要があるため、装置が大きくなり設置スペースが必要となるという欠点がある。
そこで、本発明は、持ち運び容易な軽量であって、簡単かつ高精度にドクタギャップ等のギャップを測定することのできるギャップ測定器を提案することを目的とした。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、円柱状の部材とその部材に近接する部材との間隔を測定するギャップ測定器であって、下端に前記円柱状部材に当接する固定測定子が形成されるとともに、ギャップの測定方向と略垂直な測定基準面が形成された固定体と、下端に前記円柱状部材に近接する部材に当接する可動測定子が形成されるとともに、ギャップの測定方向と略垂直な測定基準面が形成された可動体と、前記両測定基準面が接離自在であるとともに、前記固定体に対して前記可動体を互いに平行を保ったままで移動可能に保持する摺動機構と、前記固定体に保持されて、前記固定体側の測定基準面に対する前記可動体側の測定基準面の離間量を測定する測定具を備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１に記載のギャップ測定器において、前記固定体の固定測定子部分に前記円柱状部材に当接する凹曲面を形成したことを特徴とする。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項２に記載のギャップ測定器において、前記凹曲面は、その曲率半径を前記円柱状部材の半径と一致させるとともに、その凹曲面のギャップの測定方向線分への投影長を前記円柱状部材の半径と略同一にしたことを特徴とする。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載のギャップ測定器において、前記固定測定子を前記円柱状部材の軸方向の中間を切除して幅Ｗ1の間隔を形成するとともに、前記可動測定子の前記円柱状部材軸方向の幅Ｗ2を前記間隔よりも狭くして、前記固定測定子の間隔に前記可動測定子を挿抜可能にしたことを特徴とする。
【００１６】
請求項５の発明は、請求項４に記載のギャップ測定器において、前記間隔Ｗ1と前記幅Ｗ2の関係は、０.３mm≦Ｗ1−Ｗ2≦１mmであることを特徴とする。
【００１７】
請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載のギャップ測定器において、前記固定測定子の高さＨ1と前記可動測定子の高さＨ2との関係は、０.３mm≦Ｈ2−Ｈ1≦１mmであることを特徴とする。
【００１８】
請求項７の発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載のギャップ測定器において、前記測定具としてマイクロメータヘッドを用いたことを特徴とする。
【００１９】
請求項８の発明は、請求項７に記載のギャップ測定器において、前記マイクロメータヘッドはラチェット機構付きであることを特徴とする。
【００２０】
請求項９の発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載のギャップ測定器において、前記測定具としてダイヤルゲージを用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
以上述べたように本発明のギャップ測定器によれば、軽量であって持ち運びが容易になるとともに、簡単かつ高精度にドクタギャップ等のギャップを測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図に基づいて本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明のギャップ測定器の第１の実施形態を示し、測定具としてのマイクロメータヘッドを取付けた測定状態を示す縦断面図である。また、図２は図１のギャップ測定器を構成する固定体の正面図および縦断面図であり、同じく図３は図１のギャップ測定器を構成する可動体の正面図および側面図である。
【００２３】
図１において、ギャップ測定器１は、固定体２と、固定体２の左側に相対して配置された可動体３と、固定体２と可動体３を接離自在に保持する上下２本の摺動ピン４,５と、摺動ピン４,５の右端に嵌着された止め輪６,７と、固定体２に取り付けられたマイクロメータヘッド８とから構成されている。摺動ピン４,５は、左端に大径のフランジが形成され、右端には止め輪６,７を嵌着するための溝が刻設されている。なお、図１において、ギャップ測定器１は、現像スリーブ２２とドクタ板２３とで形成されるドクタギャップＧを測定している状態である。
【００２４】
固定体２は、図２に示されるように、幅寸法がＷであって、下端に現像スリーブ２２に当接する凹曲面からなる当接面が形成されるとともに、その下端部の幅方向中間が切除されて、厚みｔの固定測定子２ａ,２ｂが左右に形成されている。凹曲面からなる当接面は、現像スリーブ２２の直径がＤであるため、曲率半径をＤ／２とすることが好ましい。さらに、固定体２の現像スリーブ２２への当接面は、現像スリーブ２２の円周の略４分の１すなわち９０度の円周角であることが好ましい。図２（ｂ）では、その当接面の水平線（ギャップＧの測定方向線分）への投影長がＤ／２であることを寸法表示している。
【００２５】
なお、固定測定子２ａ,２ｂの厚みｔは、現像スリーブ２２とドクタ板２３で形成されるギャップＧより薄い寸法である。また、固定測定子２ａ,２ｂの間隔はＷ1であり、高さはＨ1である。固定体２には、摺動ピン４,５を出没自在に嵌合するための透孔２ｃ,２ｄが厚さ方向に穿設され、その中間にマイクロメータヘッド８を取り付けるための段部２ｅが形成され、その中央部に取り付け用の透孔２ｆが穿設されている。段部２ｅが形成された側の面が、可動体３に接離自在に当接される測定基準面Ａとなる。摺動ピン４,５、透孔２ｃ,２ｄにより摺動機構が構成される。
【００２６】
同様に、可動体３は、図３に示されるように、幅寸法がＷであって、下端にドクタ板２３に当接する当接面が形成され、その下端部の両側が切除されて狭くなり、さらに片面が切除されて厚みｔの可動測定子３ａが形成されている。この厚みｔは、現像スリーブ２２とドクタ板２３で形成されるギャップＧより薄い寸法である。また、可動測定子３ａの幅はＷ2であり、高さはＨ2である。可動体３には、摺動ピン４,５を圧入または接着により嵌合・固着するための透孔３ｂ,３ｃが厚さ方向に穿設されている。可動測定子３ａが形成されている側の面が、固定体２に接離自在に当接される測定基準面Ｂとなる。
【００２７】
ここで、固定測定子２ａ,２ｂの間隔Ｗ1と、可動測定子３ａの幅Ｗ2との関係は、０.３mm≦Ｗ1−Ｗ2≦１mmである。同様に、固定測定子２ａ,２ｂの高さＨ1と、可動測定子３ａの高さＨ2との関係は、０.３mm≦Ｈ2−Ｈ1≦１mmである。また、摺動ピン４,５のフランジ部から止め輪取り付け溝までの首下長さは、固定体２と可動体３を合算した厚さよりも大きくすることで、固定体２に対する可動体３の接離動作を可能にすることができる。
【００２８】
このように構成されたギャップ測定器１は、図１に示されるように、固定体２の測定基準面Ａに、可動体３の測定基準面Ｂを密着させた状態で、可動測定子３ａと固定測定子２ａ,２ｂが一列状態となる。この状態で、それら測定子部分を、現像スリーブ２２とドクタ板２３で形成されるギャップＧに挿入し、固定体２側を保持したまま、マイクロメータヘッド８のスピンドルを押し出すことにより、固定測定子２ａ,２ｂと可動測定子３ａがギャップＧの両端に当接する。この状態でのマイクロメータヘッド８の読み取り値から、ギャップＧを測定することができる。
【００２９】
図４は、本発明のギャップ測定器の第２の実施形態を示し、測定具としてのダイヤルゲージを取付けた測定状態を示す縦断面図である。この実施形態は、ギャップ測定器９に取り付ける測定機器としてダイヤルゲージ１３を用い、可動体１１は第１の実施形態の可動体３と同一構造であり、固定体１０の可動体１１に対向して動作する部分の構造は第１の実施形態の固定体２と同一構造であるので、同一部分の説明は省略し、異なる部分について説明する。固定体１０の上方へ延設した部分の右側面に、断面Ｌ型の取り付け具１２をビス止めし、取り付け具１２の下部に、ダイヤルゲージ１３のスリーブ部１３ａを保持させたものである。
【００３０】
この第２の実施形態のギャップ測定器９により、ギャップＧを測定するには、固定体１０の測定基準面Ａに、可動体１１の測定基準面Ｂを密着させた状態で、可動測定子と固定測定子部分を、現像スリーブ２２とドクタ板２３で形成されるギャップＧに挿入する。次に、固定体１０側を保持したまま、ダイヤルゲージ１３のプローブ１３ｂの測定圧により可動体１１が前進して、固定測定子と可動測定子がギャップＧの両端に当接することで、ギャップＧを、ダイヤルゲージ１３の読み取り値から測定することができる。
【００３１】
図５は、本発明のギャップ測定器の第３の実施形態を示し、測定具としてラチェット付きのマイクロメータヘッドを取付けた測定状態を示す縦断面図である。この実施形態は、ギャップ測定器１４に取り付ける測定機器としてラチェット付きのマイクロメータヘッド１８を用い、可動体１６は第１の実施形態の可動体３と同一構造であり、固定体１５の可動体１６に対向して動作する部分の構造は第１の実施形態の固定体２と同一構造であるので、同一部分の説明は省略し、異なる部分について説明する。固定体１５の上方へ延設した部分の右側面に、断面Ｌ型の取り付け具１７をビス止めし、取り付け具１７の下部に、マイクロメータヘッド１８の先端部を保持させたものである。
【００３２】
この第３の実施形態のギャップ測定器１４により、ギャップＧを測定するには、固定体１５の測定基準面Ａに、可動体１６の測定基準面Ｂを密着させた状態で、可動測定子と固定測定子部分を、現像スリーブ２２とドクタ板２３で形成されるギャップＧに挿入する。次に、固定体１５側を保持したまま、ラチェット付きのマイクロメータヘッド１８のノブ１８ａを測定者が摘んで回転することにより、内蔵されたラチェット機構が作動して、スピンドルが定圧で押し出されて、固定測定子と可動測定子がギャップＧの両端に当接することで、ギャップＧを、マイクロメータヘッド１８の読み取り値から測定することができる。この場合は、ラチェット付きのマイクロメータヘッド１８であるため、毎回、スピンドルが定圧で押し出されるため、測定者が代わっても、同一精度で測定することが可能になる。
【００３３】
次に、上述した各実施形態のギャップ測定器１，９，１４を校正する際に使用するマスタ治具について説明する。図６はそのマスタ治具の構造を示す縦断面図であり、図７はギャップ測定器の校正中の状態を示す縦断面図である。これらの図において、マスタ治具は、マスタベース３１の上に、円柱形状のマスタ基準バー３２が設置され、マスタ基準バー３２の中心を通る水平線の左側延長上に、マスタ基準板３３が、水平方向摺動自在に載置されている。それにより、マスタ基準板３３の右端とマスタ基準バー３２との間に、ギャップＧが、その間隔を調整自在に再現可能となる。マスタ基準板３３の左端には、ギャップＧを調整するためのマイクロメータヘッド３４がマスタベース３１の上に保持されている。
【００３４】
この状態で、マイクロメータヘッド３４のスピンドルを前進させて、マスタ基準板３３の右端をマスタ基準バー３２に当接させた状態のギャップＧが０であるときの、マイクロメータヘッド３４の値を読み取り記録する。それにより、この値を基準として、校正用の任意のギャップＧを再現することが可能となる。次に、先の読み取り値を基準とした校正用として、固定測定子２ａ,２ｂおよび可動測定子３ａの厚みｔよりも大きい適当な値のギャップＧを、マスタ基準板３３の右端とマスタ基準バー３２との間に再現する。
【００３５】
次に、図７に示すように、マスタ基準板３３の右端とマスタ基準バー３２との間に形成されているギャップＧに、例えば、ギャップ測定器１の固定測定子２ａ,２ｂおよび可動測定子３ａを挿入してから、マイクロメータヘッド８のスピンドルを前進させて、再現されたギャップＧを読み取り、その読み取り値と、マイクロメータヘッド３４によって算出されたギャップＧとを比較して校正をすることができる。
【００３６】
また、他の方法として、固定体２の測定基準面Ａに、可動体３の測定基準面Ｂを密着させた状態で、可動測定子３ａと固定測定子２ａ，２ｂが一列状態となったときのそれらの厚みｔをマイクロメータヘッド３４の読み取り値から算出して記録しておくと、実際のギャップＧの測定の際は、マイクロメータヘッド８の読み取り値に、その記録しておいた厚みｔを加算することで、ギャップＧを算出することができる。
【００３７】
また、上述したマスタ治具の他の使用方法として、例えば、ギャップ測定器１で実際のギャップＧを測定した後、そのときのマイクロメータヘッド８の読み取り値に基づいて、ギャップ測定器１の固定測定子２ａ,２ｂおよび可動測定子３ａの位置を再現する。次に、ギャップ測定器１の固定測定子２ａ,２ｂおよび可動測定子３ａを、図６のギャップＧ部分にセットし、マスタ基準板３３の左側からマイクロメータヘッド３４を右方向へ前進させて、マスタ基準板３３の右端をギャップ測定器１の可動測定子３ａに当接させ、そのときの、マイクロメータヘッド３４の読み取り値から、測定対象のギャップＧの値を算出することも可能である。なお、他のギャップ測定器９，１４の場合についても、上述した手順と全く同一の手順で校正が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、現像スリーブとこれに対向して位置するドクタ板とのドクタギャップを測定する以外にも、円柱状曲面と他の突起部を有する部品との間隔を測定する場合に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明のギャップ測定器の第１の実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１のギャップ測定器を構成する固定体の正面図および縦断面図である。
【図３】図１のギャップ測定器を構成する可動体の正面図および側面図である。
【図４】本発明のギャップ測定器の第２の実施形態を示す縦断面図である。
【図５】本発明のギャップ測定器の第３の実施形態を示す縦断面図である。
【図６】本発明のギャップ測定器の校正に用いるマスタ治具の構造を示す縦断面図である。
【図７】図６のマスタ治具のギャップ測定器の使用中の状態を示す縦断面図である。
【図８】本発明のギャップ測定器が測定対象とする現像ユニットに形成されるドクタギャップの説明図である。
【図９】図８のドクタギャップＧの部分を拡大した拡大図である。
【図１０】図９のドクタギャップＧをスキマゲージにより測定する測定法を示す概略説明図である。
【図１１】図９のドクタギャップＧをレーザ寸法測定機により測定する測定法を示す概略説明図である。
【図１２】図９のドクタギャップＧをＣＣＤカメラにより測定する測定法を示す概略説明図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  ギャップ測定器
２  固定体
２ａ,２ｂ  固定測定子
２ｃ,２ｄ  透孔
２ｅ  段部
２ｆ  透孔
３  可動体
３ａ  可動測定子
３ｂ,３ｃ  透孔
４,５  摺動ピン
６,７  止め輪
８  マイクロメータヘッド
９  ギャップ測定器
１０  固定体
１１  可動体
１２  取り付け具
１３  ダイヤルゲージ
１３ａ  スリーブ部
１３ｂ  プローブ
１４  ギャップ測定器
１５  固定体
１６  可動体
１７  取り付け具
１８  ラチェット付きのマイクロメータヘッド
１８ａ  ノブ
２２  現像スリーブ
２３  ドクタ板
３１  マスタベース
３２  マスタ基準バー
３３  マスタ基準板
３４  マイクロメータヘッド
Ａ  測定基準面
Ｂ  測定基準面
Ｇ  ドクタギャップ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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