光路変更部材を用いたプロセスカートリッジの間隔測定方法、及びその測定方法を用いて測定されるプロセスカートリッジ
【課題】簡単な操作でプロセスカートリッジの設計上に過大な制約を与えることのない、像担持体と現像剤担持体の間隔Ｄｓの測定方法、及びその測定方法を用いて測定されるプロセスカートリッジを提供すること。
【解決手段】少なくとも像担持体と現像剤担持体とを有するプロセスカートリッジに対し、前記像担持体と前記現像剤担持体との間隔を、発光素子と受光素子を用いて測定するプロセスカートリッジの間隔測定方法であって、前記発光素子から発せられる光の光路を光路変更部材により変更させ、且つ前記光を前記像担持体と前記現像剤担持体との間に通して前記間隔を測定することを特徴とするプロセスカートリッジの間隔測定方法。
【解決手段】少なくとも像担持体と現像剤担持体とを有するプロセスカートリッジに対し、前記像担持体と前記現像剤担持体との間隔を、発光素子と受光素子を用いて測定するプロセスカートリッジの間隔測定方法であって、前記発光素子から発せられる光の光路を光路変更部材により変更させ、且つ前記光を前記像担持体と前記現像剤担持体との間に通して前記間隔を測定することを特徴とするプロセスカートリッジの間隔測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真方式を用いた画像形成装置におけるプロセスカートリッジの間隔測定方法、及びその間隔測定方法を用いて測定したプロセスカートリッジに関する。更に詳しくは、像担持体と現像剤担持体の間隔を発光素子と受光素子を用いて測定するプロセスカートリッジの間隔測定方法、及びその間隔測定方法を用いて測定されるプロセスカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いた画像形成装置において、プロセスカートリッジと呼ばれるユニット構造の装置を画像形成装置に着脱自在に内蔵するタイプの画像形成装置が普及している。
【０００３】
ここでいうプロセスカートリッジとは、少なくとも、現像剤担持体を備えた現像装置と像担持体とを一体的に構成したユニットであるが、それに加えて、帯電装置やクリーニング装置等の複数のプロセス手段を一体的にユニット化したものもある。このプロセスカートリッジを定期的に交換することにより、消耗品の更新が容易になり、画像形成装置のメンテナンスを容易に行うことができる。
【０００４】
一方、電子写真方式を用いた画像形成装置の画質に対する要求品質は近年益々高くなっているが、画像濃度等の画質に大きな影響を与える要素として、像担持体と現像剤担持体の間隔（以下、単に間隔ともいう）Ｄｓがある。即ち、間隔Ｄｓが大きすぎれば現像時におけるトナーの現像剤担持体から像担持体への移動が困難となり、濃度ムラになる。反対に間隔Ｄｓが小さすぎると、キャリアとトナーの２成分現像剤では現像剤の詰まりが発生し、トナーのみの１成分現像剤では現像ローラから感光体へのリークが発生する。
【０００５】
この間隔Ｄｓの値を一定に設定するために従来種々の方法が試みられており、隙間ゲージを用いて直接的に間隔Ｄｓを測定する方法や、光ビームを用いてプロセスカートリッジに設けた透明な窓部を通して間隔Ｄｓを間接的に測定する方法が一般的であった。
【０００６】
然るに、隙間ゲージを用いて間隔Ｄｓを測定する方法では、周囲の部材に干渉しないように、かつ像担持体の表面に損傷を与えないように測定するという難しさがあり、光ビームを用いた方法では、窓部の汚染や損傷により測定が困難になるといった問題があった。
【０００７】
これらの問題に対し、プロセスカートリッジに窓部を設けることなく、光ビームを開放された空間に通すという構成により、プロセスカートリッジの像担持体と現像剤担持体の間隔を測定するという光学的測定方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
図７は、特許文献１に記載されたプロセスカートリッジ１００を示す断面図である。プロセスカートリッジ１００には、感光体ドラム１０、現像装置２０、クリーニング装置３０、及び帯電ローラ４０が枠体１００ｂにより保持されている。現像装置２０の感光体ドラム１０と対向する位置には現像ローラ２４が配設されている。
【０００９】
図７に示すプロセスカートリッジ１００は、感光体ドラム１０と現像ローラ２４の２つの円筒体の表面の間隔Ｄｓをプロセスカートリッジ１００の外部から見通せる位置に開口部３０ａ、３０ｂを設けるという構成を有している。
【００１０】
しかしながら、外部から間隔Ｄｓを見通せる位置に開口部３０ａ、３０ｂを設けるためには、感光体ドラム１０と現像ローラ２４との回転軸の２つの中心線を結んだ面に直角で、かつ２つの面の間隔の内側を通る範囲を光ビームの光路Ｋとして確保する必要がある。即ち、この範囲には部材を配設することができず、空間にしなければならないという制約が生じる。この制約は、近年の画像形成装置の小型化や多機能化等による多くの要求を満たす上で、プロセスカートリッジ及びその周辺を構成する部材の設計に対し、大きな制約となるものである。
【特許文献１】特開平５−３２３６９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、上記のような問題を解決し、間隔Ｄｓの測定を簡単な操作で容易に行うことができ、かつプロセスカートリッジ及びその周辺部材の設計上に過大な制約を与えることのない、測定方法及びプロセスカートリッジを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の目的は、下記の測定方法及びプロセスカートリッジを用いることにより達成することが出来る。
【００１３】
即ち、
１．少なくとも像担持体と現像剤担持体とを有するプロセスカートリッジに対し、前記像担持体と前記現像剤担持体との間隔を、発光素子と受光素子を用いて測定するプロセスカートリッジの間隔測定方法であって、前記発光素子から発せられる光の光路を光路変更部材により変更させ、且つ前記光を前記像担持体と前記現像剤担持体との間に通して前記間隔を測定することを特徴とするプロセスカートリッジの間隔測定方法、
及び、
２．１に記載のプロセスカートリッジの間隔測定方法により前記像担持体と前記現像剤担持体との間隔が測定されることを特徴とするプロセスカートリッジ、
である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る測定方法、及びその測定方法により測定されるプロセスカートリッジを用いることにより、簡単な操作で容易に測定でき、かつプロセスカートリッジの設計上に過大な制約を与えない、測定方法及びプロセスカートリッジを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明を図示の実施の形態に基づいて説明するが、本発明は前記実施の形態に限定されない。
【００１６】
図１は、本発明に係るプロセスカートリッジを装着する画像形成装置であるカラー画像形成装置の全体構成を示す概要図である。
【００１７】
図１に示すカラー画像形成装置は、プロセスカートリッジ１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｂｋと、ベルト形状の中間転写体である中間転写ベルト１６と、転写ローラ１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｂｋと、定着装置７０とを備えている。中間転写体１６のベルト材料としてはポリイミド等の樹脂が一般に使用されている。
【００１８】
プロセスカートリッジ１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｂｋは、矢印の時計方向に回転可能な像担持体としての感光体ドラム１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋをそれぞれ備えている。感光体ドラム１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋの周囲には、帯電器１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂｋ、露光装置１２Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｂｋがそれぞれ配置される。更に、各色の現像装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂｋ、及びクリーニング装置としての感光体クリーナ１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｂｋがそれぞれ配置される。
【００１９】
プロセスカートリッジ１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｂｋは、中間転写ベルト１６に対して４つ並列に配置されているが、例えば、プロセスカートリッジ１００Ｂｋ、１００Ｙ、１００Ｃ、１００Ｍといった、画像形成方法に合わせた順序に適宜設定される。
【００２０】
中間転写ベルト１６は、バックアップローラ３１、支持ローラ３２によって、矢印の反時計方向に感光体ドラム１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋと同じ周速度をもって回転可能な構成となっている。また、中間転写ベルト１６は、バックアップローラ３１と支持ローラ３２との中間に位置するその一部が感光体ドラム１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋとそれぞれ接するように配置されている。ベルト用クリーニング装置５０は中間転写ベルト１６に当接する位置に備えられている。支持ローラ３２はテンションローラの役割を担い、中間転写ベルト１６面方向に移動可能に配置され、中間転写ベルト１６のテンションを調節することができる。
【００２１】
転写ローラ１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｂｋは、中間転写ベルト１６の内側であって、中間転写ベルト１６と感光体ドラム１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋとが接している部分に対向する位置にそれぞれ配置される。また、転写ローラ１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｂｋは、感光体ドラム１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋと対向する位置で、中間転写ベルト１６にトナー画像を転写する一次転写部（ニップ部）を形成している。
【００２２】
二次転写ローラ３３は、中間転写ベルト１６のトナー像が担持される表面側に、中間転写ベルト１６を介し二次転写ローラ３３と対向して配置されている。この中間転写ベルト１６を介したバックアップローラ３１と二次転写ローラ３３とで二次転写部（ニップ部）を形成している。
【００２３】
定着装置７０は、記録材Ｐが上記二次転写部を通過した後に搬送できるように配置されている。
【００２４】
図１に示す画像形成装置のプロセスカートリッジ１００Ｙにおいては、感光体ドラム１０Ｙを回転駆動させている。これと連動して帯電器１１Ｙが駆動し、感光体ドラム１０Ｙの表面を所定の極性・電位に一様に帯電させる。表面が一様に帯電された感光体ドラム１０Ｙは、次に、露光装置１２Ｙによって像様に露光され、その表面に静電潜像が形成される。
【００２５】
続いて前記静電潜像は、イエロー現像装置１３Ｙによって現像され、感光体ドラム１０Ｙの表面にトナー画像が形成される。
【００２６】
このトナー画像は、感光体ドラム１０Ｙと中間転写ベルト１６との一次転写部（ニップ部）を通過すると同時に、転写ローラ１７Ｙから印加される転写バイアスにより形成される電界により、中間転写ベルト１６の外周面に順次、一次転写される。
【００２７】
この後、感光体ドラム１０Ｙ上に残存したトナーは、感光体クリーナ１５Ｙによって清掃・除去される。そして、感光体ドラム１０Ｙは、次の転写サイクルに供される。
【００２８】
以上の転写サイクルは、プロセスカートリッジ１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｂｋでも同様に行われ、第２色のトナー像、第３色のトナー像、第４色のトナー像が順次形成され中間転写ベルト１６上に重ね合わせられて、フルカラートナー像が形成される。
【００２９】
中間転写ベルト１６に転写されたフルカラートナー像は、転写ベルト１６の回転でバックアップローラ３１が設置された二次転写部（ニップ部）に到る。
【００３０】
記録材Ｐは、二次転写部の中間転写ベルト１６とバックアップローラ３１との間に所定のタイミングで給送される。バックアップローラ３１及び二次転写ローラ３３による圧接搬送と中間転写ベルト１６の回転により、前記中間転写ベルト１６に担持されたトナー像が記録材Ｐ上に転写される。
【００３１】
トナー像が転写された記録材Ｐは、定着装置７０に搬送され、加圧／加熱処理でトナー像を定着する。尚、転写の終了した中間転写ベルト１６は、二次転写部の下流に設けたベルト用クリーニング装置５０で残留トナーの除去が行われて次の転写に備える。
【００３２】
本実施の形態においては、４つのプロセスカートリッジ１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｂｋはそれぞれ単独に、画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジとして構成している。即ち、プロセスカートリッジ１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｂｋの着脱により、感光体ドラム１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋ、帯電器１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂｋ、露光装置１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｂｋ、現像装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂｋ、及び感光体クリーナ１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｂｋが同時に着脱される。
【００３３】
図２は、本発明に係るプロセスカートリッジの第１の実施形態について、その構成と、間隔Ｄｓを測定するための測定方法とを説明するための断面図である。第１の実施形態におけるプロセスカートリッジ１００には、１成分現像剤が用いられている。
【００３４】
始めに、第１の実施形態におけるプロセスカートリッジ１００の構成について説明する。
【００３５】
プロセスカートリッジ１００は、像担持体としての感光体ドラム１０、帯電器１１、現像装置１３、及び感光体クリーナ１５等からなる。
【００３６】
プロセスカートリッジ１００の骨格は、感光体クリーナ１５のハウジングを兼ねたクリーナー・ドラム枠体１０１と、現像装置１３のハウジングである現像枠体１０２とからなる。帯電器１１はクリーナー・ドラム枠体１０１に保持される。
【００３７】
感光体ドラム１０は回転軸１０ａを介してクリーナー・ドラム枠体１０１に回転自在に保持される。
【００３８】
また、感光体クリーナ１５のクリーナー・ドラム枠体１０１にはクリーニングブレード１５１を保持するブレード保持部材１５２が配設される。
【００３９】
クリーニングブレード１５１は弾性を有するウレタン樹脂等からなり、感光体ドラム１０に圧接する位置に配設され、感光体ドラム１０上の一次転写後に残るトナーを除去する。クリーニングブレード１５１を保持するブレード保持部材１５２は、金属等の材料で形成され、クリーナー・ドラム枠体１０１に配設される。
【００４０】
クリーナー・ドラム枠体１０１と現像枠体１０２との取り付けは、例えば取付治具等を用いて正確に位置出しして行われる。本実施の形態では、クリーナー・ドラム枠体１０１と現像枠体１０２とを別体としたが、同一枠体による一体構成としても良い。
【００４１】
次に、現像装置１３について、図２を用いて説明する。現像装置１３は、トナーのみから構成される一成分系現像剤を用い、感光体ドラム１０の表面にトナーを供給することにより現像を行う装置である。
【００４２】
現像装置１３は、ハウジングとしての現像枠体１０２、現像剤担持体としての現像ローラ１３１、規制ブレード１３４、ブレード保持具１３５、供給ローラ１３６、及び回転体１３７を有する。
【００４３】
現像ローラ１３１は、現像枠体１０２に保持され、例えば、導電性の円柱基体と、基体の外周にシリコーンゴム等の硬度の高い物質を用いて形成した弾性層等により形成される。規制ブレード１３４は先端が現像ローラ１３１に圧接する位置に取り付けられ、現像ローラ１３１上のトナーの付着量を規制する。
【００４４】
現像ローラ１３１を押圧する位置に配設される供給ローラ１３６は、図示しないモータにより現像ローラ１３１と同一方向（図中反時計回り方向）に回転駆動する。供給ローラ１３６は、導電性の円柱基体と基体の外周にウレタンフォームなどで形成された発泡層等により形成される。
【００４５】
現像枠体１０２の内部には現像剤を攪拌する回転体１３７が設けられ、回転体１３７には、フィルム状の搬送羽根が取付けられており、回転体１３７の矢印方向への回転により現像剤を搬送する。搬送羽根により搬送された現像剤は、現像枠体１０２の内部を２つに隔てる隔壁１０２ｂに設けられた開口部（参照符号なし）を介して供給ローラ１３６に供給される。
【００４６】
画像形成時には現像ローラ１３１が矢印方向に回転駆動するとともに供給ローラ１３６の回転により現像剤が現像ローラ１３１上に供給される。現像ローラ１３１上に供給された現像剤は、規制ブレード１３４により薄層化された後、感光体ドラム１０との対向領域に搬送され、感光体ドラム１０上の静電潜像の現像に供される。現像に使用されなかった現像剤は、現像ローラ１３１の回転に伴って、供給ローラ１３６により現像ローラ１３１から掻き取られ回収される。
【００４７】
図３は、本発明に係るプロセスカートリッジの第２の実施形態についての構成と、間隔Ｄｓを測定するための測定方法とを説明するための断面図である。第２の実施形態におけるプロセスカートリッジ１００には、２成分現像剤が用いられている。
【００４８】
第２の実施形態におけるプロセスカートリッジ１００の構成は、第１の実施形態におけるプロセスカートリッジ１００の構成と類似しており、同一の機能及び構成を有する部材には同一の符番を付しているため説明は省略し、異なる構成を有する部位についてのみ説明する。
【００４９】
第２の実施形態におけるプロセスカートリッジ１００の構成が第１の実施形態におけるプロセスカートリッジ１００の構成と異なっている主な点は、現像剤を撹拌するローラと、現像ローラ１３１へ供給するローラの構成が異なる点である。即ち、第１の実施形態では、回転体１３７、供給ローラ１３６によりトナーを撹拌、搬送して、現像ローラ１３１へと供給する。これに対し、第２の実施形態では、２つの撹拌ローラ１３８、１３９により２成分現像剤を撹拌、搬送して、現像ローラ１３１へと供給するもので、この撹拌ローラ１３８、１３９は樹脂又は金属の材料によりスクリュー状に形成された形状を有している。
【００５０】
更に、第１の実施形態では規制ブレード１３４が現像ローラ１３１に一定の圧力で接触しているが、第２の実施形態では規制ブレード１３４の先端と現像ローラ１３１表面との間が所定の間隔に保たれている。
【００５１】
次に、本発明に係るプロセスカートリッジ１００の第１又は第２の実施形態に対する、感光体ドラム１０と現像ローラの間隔Ｄｓを測定するための測定方法について説明する。
【００５２】
感光体ドラム１０と現像ローラ１３１の間隔Ｄｓは、図示しない公知の長穴とねじ、又はスペーサとねじ等を用いた構成により寸法調整可能に構成されている。
【００５３】
図２又は図３において、ＣＦは感光体ドラム１０の中心軸１０ａと現像ローラ１３１の中心軸１３１ａを結んで形成される平面を示す。
【００５４】
本発明に係る第１の光路変更部材としての第１のミラーＭ１、及び本発明に係る第２の光路変更部材としての第２のミラーＭ２の２つのミラーは、本実施の形態においては、後述するＤｓ測定治具に装着されている。
【００５５】
光路Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３は、本発明に係る発光素子Ｈｋから発光され、受光素子Ｈｓにより受光されるまでの光ビームの光路である。発光素子Ｈｋは例えばレーザ光等を光ビームとして発光する素子である。
【００５６】
トナー飛散防止用ダクト９０は、内部に交換可能なフィルタを収納し、図示しない連通口と吸引口とを備えたダクトである。トナー飛散防止用ダクト９０の連通口に図示しないファンモータに連結する連結用ダクトを連結させ、吸引口より現像装置１３から飛散するトナーを吸引する。
【００５７】
第１のミラーＭ１は、発光素子Ｈｋから発光される光ビームの光路Ｋ１上に配設され、光ビームを反射して光路Ｋ２を形成する。同様に、第２のミラーＭ２は、第１のミラーＭ１により反射されて形成される光路Ｋ２上に配設され、光ビームを反射して光路Ｋ３を形成する。
【００５８】
光路Ｋ２は、平面ＣＦに直角に交叉し、感光体ドラム１０と現像ローラとの間隔Ｄｓの一部を通る平面上に形成される。
【００５９】
光路Ｋ１、Ｋ３は、光路Ｋ２を基準として、感光体ドラム１０、現像ローラ１３１、クリーナー・ドラム枠体１０１、現像枠体１０２、ブレード保持具１３５、帯電器１１、及びトナー飛散防止用ダクト９０等、光路の障害となる部材を避けた位置に形成される。発光素子Ｈｋ、受光素子Ｈｓ、及びミラーＭ１、Ｍ２は、光路Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３に対応する位置に配設される。
【００６０】
間隔Ｄｓの測定精度を適正に確保するため、ミラーＭ１、Ｍ２の面精度（直径１０ｍｍに対する面精度）を０．２４μｍ以下とする必要があるが、精度を上げるためには望ましくは０．１０μｍ以下としたい。また、製造技術上０．０２μｍ未満の面精度のミラーを製作することは困難であるため、本発明に用いる光路変更部材の面精度は０．０２μｍ以上、０．２４μｍ以下とする。
【００６１】
本実施の形態においては、間隔Ｄｓの測定に下記の機材を用いている。
【００６２】
１．発光素子Ｈｋ及び受光素子Ｈｓ：高速・高精度デジタル寸法測定器（キーエンス社製、ＬＥＤ方式、型式ＬＳ−７０３０Ｍ）
２．ミラーＭ１、Ｍ２：フェムト低分散ミラー（シグマ光機株式会社製、品番：ＦＬＭ１−１２．７Ｃ０５−８００）
なお、本実施の形態では光路変更部材としてミラーを用いたが、ミラーをプリズムに置き換えても本発明の適用が可能である。
【００６３】
また、本実施の形態では２つの光路変更部材を用いた構成としているが、光路変更部材を１つ又は３つ以上としても本発明を適用することができる。
【００６４】
本発明に係る光路変更部材を用いて感光体ドラムと現像ローラの間隔Ｄｓの測定を行うことにより、隙間ゲージの使用や透明な窓部の形成を必要としない。また、感光体ドラムと現像ローラの間隔Ｄｓをプロセスカートリッジの外部から通しで見通せる開口部を確保する必要がないため、プロセスカートリッジの設計上の自由度が高い。
【００６５】
図４は、本発明に係る第１又は第２の実施形態としてのプロセスカートリッジにおける感光体ドラムと現像ローラの間隔Ｄｓを測定する際のＤｓ測定治具の一実施形態の構成を示す概略図である。
【００６６】
Ｄｓ測定治具Ｊは、発光素子取付部Ｊａと、受光素子取付部Ｊｂと、第１のミラー取付部Ｊｃと、第２のミラー取付部Ｊｄとを有する。発光素子取付部Ｊａには発光素子Ｈｋ、受光素子取付部Ｊｂには受光素子Ｈｓ、第１のミラー取付部Ｊｃには第１のミラーＭ１、第２のミラー取付部Ｊｄには第２のミラーＭ２、がそれぞれ装着される。
【００６７】
間隔Ｄｓの測定は、感光体ドラム１０と現像ローラ１３１とを仮止めしたプロセスカートリッジ１００をＤｓ測定治具Ｊに装着して行われる。
【００６８】
なお、本実施の形態では、Ｄｓ測定治具Ｊに発光素子Ｈｋ、受光素子Ｈｓ、第１のミラーＭ１、第２のミラーＭ２、及びプロセスカートリッジ１００を装着したが、発光素子Ｈｋ及び受光素子ＨｓはＤｓ測定治具Ｊに装着せずに別置きとしても良い。
【００６９】
本発明に係る測定治具を用いることにより、間隔Ｄｓの測定を簡単な操作で正確に行うことができる。
【００７０】
図５は、本発明に係る第１又は第２の実施形態としてのプロセスカートリッジにおける感光体ドラムと現像ローラの間隔Ｄｓを測定する手順を示すフローチャートである。
【００７１】
以下、図４及び図５を用いて間隔Ｄｓを測定する手順について説明する。
【００７２】
始めに、測定するプロセスカートリッジ１００に対し、感光体ドラム１０と現像ローラ１３１との少なくともどちらか一方を仮止め状態にする（ステップＳ１）。仮止め状態としたプロセスカートリッジ１００をＤｓ測定治具Ｊに装着する（ステップＳ２）。
【００７３】
次に、発光素子Ｈｋを発光させて間隔Ｄｓを測定する（ステップＳ３）。測定した間隔Ｄｓが基準値の範囲に入っているかどうかを確認する（ステップＳ４）。
【００７４】
測定した間隔Ｄｓが基準値の範囲に入っていない（ステップＳ４否定）ときはステップＳ７に進み、感光体ドラム１０又は現像ローラ１３１の取付位置をずらして間隔Ｄｓの調整を行う（ステップＳ７）。次いで、ステップＳ３に戻って再度間隔Ｄｓの測定を行い、測定した間隔Ｄｓが基準値の範囲に入っていない（ステップＳ４否定）間はステップＳ７、ステップＳ３、及びステップＳ４の工程を繰り返す。
【００７５】
測定した間隔Ｄｓが基準値の範囲内である（ステップＳ４肯定）ときはステップＳ５に進み、仮止め状態の感光体ドラム１０又は現像ローラ１３１を本締めにして間隔Ｄｓを固定する（ステップＳ５）。測定を終えたプロセスカートリッジ１００をＤｓ測定治具Ｊから取り外す（ステップＳ６）。
【００７６】
なお、本実施の形態においては、感光体ドラム１０又は現像ローラ１３１の仮止め、間隔調整、及び本締めの各作業を、間隔Ｄｓの測定時にＤｓ測定治具Ｊにプロセスカートリッジ１００を装着したまま行っているが、作業時に取り外す手順としても良い。即ち、間隔Ｄｓの測定時のみにプロセスカートリッジ１００をＤｓ測定治具Ｊに装着し、測定終了後にプロセスカートリッジ１００を取り外し、測定結果に基づいて間隔Ｄｓを調整して本締めの作業を行うという手順である。
【００７７】
本発明の第１又は第２の実施形態に係るプロセスカートリッジ１００を用いて間隔Ｄｓの測定作業を行うことにより、間隔Ｄｓの調整を正確且つ容易に行うことができる。
【００７８】
本発明に係るプロセスカートリッジの第３の実施形態として、光路変更部材を直接プロセスカートリッジ内に配設するという構成を有するプロセスカートリッジ１００がある。
【００７９】
このプロセスカートリッジ１００の構成は、図２又は図３で説明した第１又は第２の実施形態としてのプロセスカートリッジ１００の構成と類似しており、同一の機能及び構成を有する部材には同一の符番を付しているため説明は省略し、異なる構成についてのみ説明する。
【００８０】
第３のプロセスカートリッジ１００が第１又は第２のプロセスカートリッジ１００と異なる点は、図２又は図３に示すミラーＭ１、Ｍ２が測定治具Ｊに配設されているのに対し、第３のプロセスカートリッジ１００ではプロセスカートリッジ１００内に配設されている点である。発光素子Ｈｋ及び受光素子Ｈｓは図示しない専用の取付治具によって保持される。
その他の構成は第１又は第２のプロセスカートリッジ１００と同一であるため、説明は省略する。
【００８１】
図６は、本発明に係る第２の実施形態としてのプロセスカートリッジにおける感光体ドラムと現像ローラの間隔Ｄｓを測定する手順を示すフローチャートである。
【００８２】
以下、図６を用いて間隔Ｄｓを測定する手順について説明する。
【００８３】
始めに、測定するプロセスカートリッジ１００に対し、感光体ドラム１０と現像ローラ１３１との少なくともどちらか一方を仮止め状態にする（ステップＳ１１）。仮止め状態としたプロセスカートリッジ１００に発光素子Ｈｋ及び受光素子Ｈｓの取付治具を装着する（ステップＳ１２）。
【００８４】
次に、発光素子Ｈｋを発光させて間隔Ｄｓを測定する（ステップＳ１３）。測定した間隔Ｄｓが基準値の範囲に入っているかどうかを確認する（ステップＳ１４）。
【００８５】
測定した間隔Ｄｓが基準値の範囲に入っていない（ステップＳ１４否定）ときはステップＳ１７に進み、感光体ドラム１０又は現像ローラ１３１の取付位置をずらして間隔Ｄｓの調整を行う（ステップＳ１７）。次いで、ステップＳ１３に戻って再度間隔Ｄｓの測定を行い、測定した間隔Ｄｓが基準値の範囲に入っていない（ステップＳ１４否定）間はステップＳ１４、ステップＳ１７、及びステップＳ１３の工程を繰り返す。
【００８６】
測定した間隔Ｄｓが基準値の範囲内である（ステップＳ１４肯定）ときはステップＳ１５に進み、仮止め状態の感光体ドラム１０又は現像ローラ１３１を本締めにして間隔Ｄｓを固定する（ステップＳ１５）。
【００８７】
最後に、発光素子Ｈｋ及び受光素子Ｈｓの取付治具を取り外す（ステップＳ１６）。
【００８８】
なお、本実施の形態においては、測定終了後も光路変更部材をそのままプロセスカートリッジ内に残す構成としているが、測定終了後に光路変更部材を取り外す構成としても良い。
【００８９】
第３の実施形態に係るプロセスカートリッジ１００を用いることにより、第１及び第２の実施形態のような光路変更部材を内蔵する複雑な測定治具を用いる必要が無くなる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明に係るプロセスカートリッジを装着する画像形成装置であるカラー画像形成装置の全体構成を示す概要図である。
【図２】本発明に係るプロセスカートリッジの第１の実施形態について、その構成と、間隔Ｄｓを測定するための測定方法とを説明するための断面図である。
【図３】本発明に係るプロセスカートリッジの第２の実施形態について、その構成と、間隔Ｄｓを測定するための測定方法とを説明するための断面図である。
【図４】本発明に係る第１又は第２の実施形態としてのプロセスカートリッジにおける感光体ドラムと現像ローラの間隔Ｄｓを測定する際の測定治具について説明するための概略図である。
【図５】本発明に係る第１又は第２の実施形態としてのプロセスカートリッジにおける感光体ドラムと現像ローラの間隔Ｄｓを測定する手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明に係る第３の実施形態としてのプロセスカートリッジにおける感光体ドラムと現像ローラの間隔Ｄｓを測定する手順を示すフローチャートである。
【図７】特許文献１に記載されたプロセスカートリッジ１００を示す断面図である。
【符号の説明】
【００９１】
１０ 感光体ドラム（像担持体）
１３、２０ 現像装置
１５ 感光体クリーナ（クリーニング装置）
２４、１３１ 現像ローラ（現像剤担持体）
３０ クリーニング装置
１００ プロセスカートリッジ
Ｄｓ 間隔（像担持体と現像剤担持体の間隔）
Ｈｋ 発光素子
Ｈｓ 受光素子
Ｊ Ｄｓ測定治具
Ｋ、Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３ 光路
Ｍ１ 第１のミラー（第１の光路変更部材）
Ｍ２ 第２のミラー（第２の光路変更部材）
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真方式を用いた画像形成装置におけるプロセスカートリッジの間隔測定方法、及びその間隔測定方法を用いて測定したプロセスカートリッジに関する。更に詳しくは、像担持体と現像剤担持体の間隔を発光素子と受光素子を用いて測定するプロセスカートリッジの間隔測定方法、及びその間隔測定方法を用いて測定されるプロセスカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いた画像形成装置において、プロセスカートリッジと呼ばれるユニット構造の装置を画像形成装置に着脱自在に内蔵するタイプの画像形成装置が普及している。
【０００３】
ここでいうプロセスカートリッジとは、少なくとも、現像剤担持体を備えた現像装置と像担持体とを一体的に構成したユニットであるが、それに加えて、帯電装置やクリーニング装置等の複数のプロセス手段を一体的にユニット化したものもある。このプロセスカートリッジを定期的に交換することにより、消耗品の更新が容易になり、画像形成装置のメンテナンスを容易に行うことができる。
【０００４】
一方、電子写真方式を用いた画像形成装置の画質に対する要求品質は近年益々高くなっているが、画像濃度等の画質に大きな影響を与える要素として、像担持体と現像剤担持体の間隔（以下、単に間隔ともいう）Ｄｓがある。即ち、間隔Ｄｓが大きすぎれば現像時におけるトナーの現像剤担持体から像担持体への移動が困難となり、濃度ムラになる。反対に間隔Ｄｓが小さすぎると、キャリアとトナーの２成分現像剤では現像剤の詰まりが発生し、トナーのみの１成分現像剤では現像ローラから感光体へのリークが発生する。
【０００５】
この間隔Ｄｓの値を一定に設定するために従来種々の方法が試みられており、隙間ゲージを用いて直接的に間隔Ｄｓを測定する方法や、光ビームを用いてプロセスカートリッジに設けた透明な窓部を通して間隔Ｄｓを間接的に測定する方法が一般的であった。
【０００６】
然るに、隙間ゲージを用いて間隔Ｄｓを測定する方法では、周囲の部材に干渉しないように、かつ像担持体の表面に損傷を与えないように測定するという難しさがあり、光ビームを用いた方法では、窓部の汚染や損傷により測定が困難になるといった問題があった。
【０００７】
これらの問題に対し、プロセスカートリッジに窓部を設けることなく、光ビームを開放された空間に通すという構成により、プロセスカートリッジの像担持体と現像剤担持体の間隔を測定するという光学的測定方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
図７は、特許文献１に記載されたプロセスカートリッジ１００を示す断面図である。プロセスカートリッジ１００には、感光体ドラム１０、現像装置２０、クリーニング装置３０、及び帯電ローラ４０が枠体１００ｂにより保持されている。現像装置２０の感光体ドラム１０と対向する位置には現像ローラ２４が配設されている。
【０００９】
図７に示すプロセスカートリッジ１００は、感光体ドラム１０と現像ローラ２４の２つの円筒体の表面の間隔Ｄｓをプロセスカートリッジ１００の外部から見通せる位置に開口部３０ａ、３０ｂを設けるという構成を有している。
【００１０】
しかしながら、外部から間隔Ｄｓを見通せる位置に開口部３０ａ、３０ｂを設けるためには、感光体ドラム１０と現像ローラ２４との回転軸の２つの中心線を結んだ面に直角で、かつ２つの面の間隔の内側を通る範囲を光ビームの光路Ｋとして確保する必要がある。即ち、この範囲には部材を配設することができず、空間にしなければならないという制約が生じる。この制約は、近年の画像形成装置の小型化や多機能化等による多くの要求を満たす上で、プロセスカートリッジ及びその周辺を構成する部材の設計に対し、大きな制約となるものである。
【特許文献１】特開平５−３２３６９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、上記のような問題を解決し、間隔Ｄｓの測定を簡単な操作で容易に行うことができ、かつプロセスカートリッジ及びその周辺部材の設計上に過大な制約を与えることのない、測定方法及びプロセスカートリッジを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の目的は、下記の測定方法及びプロセスカートリッジを用いることにより達成することが出来る。
【００１３】
即ち、
１．少なくとも像担持体と現像剤担持体とを有するプロセスカートリッジに対し、前記像担持体と前記現像剤担持体との間隔を、発光素子と受光素子を用いて測定するプロセスカートリッジの間隔測定方法であって、前記発光素子から発せられる光の光路を光路変更部材により変更させ、且つ前記光を前記像担持体と前記現像剤担持体との間に通して前記間隔を測定することを特徴とするプロセスカートリッジの間隔測定方法、
及び、
２．１に記載のプロセスカートリッジの間隔測定方法により前記像担持体と前記現像剤担持体との間隔が測定されることを特徴とするプロセスカートリッジ、
である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る測定方法、及びその測定方法により測定されるプロセスカートリッジを用いることにより、簡単な操作で容易に測定でき、かつプロセスカートリッジの設計上に過大な制約を与えない、測定方法及びプロセスカートリッジを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明を図示の実施の形態に基づいて説明するが、本発明は前記実施の形態に限定されない。
【００１６】
図１は、本発明に係るプロセスカートリッジを装着する画像形成装置であるカラー画像形成装置の全体構成を示す概要図である。
【００１７】
図１に示すカラー画像形成装置は、プロセスカートリッジ１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｂｋと、ベルト形状の中間転写体である中間転写ベルト１６と、転写ローラ１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｂｋと、定着装置７０とを備えている。中間転写体１６のベルト材料としてはポリイミド等の樹脂が一般に使用されている。
【００１８】
プロセスカートリッジ１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｂｋは、矢印の時計方向に回転可能な像担持体としての感光体ドラム１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋをそれぞれ備えている。感光体ドラム１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋの周囲には、帯電器１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂｋ、露光装置１２Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｂｋがそれぞれ配置される。更に、各色の現像装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂｋ、及びクリーニング装置としての感光体クリーナ１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｂｋがそれぞれ配置される。
【００１９】
プロセスカートリッジ１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｂｋは、中間転写ベルト１６に対して４つ並列に配置されているが、例えば、プロセスカートリッジ１００Ｂｋ、１００Ｙ、１００Ｃ、１００Ｍといった、画像形成方法に合わせた順序に適宜設定される。
【００２０】
中間転写ベルト１６は、バックアップローラ３１、支持ローラ３２によって、矢印の反時計方向に感光体ドラム１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋと同じ周速度をもって回転可能な構成となっている。また、中間転写ベルト１６は、バックアップローラ３１と支持ローラ３２との中間に位置するその一部が感光体ドラム１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋとそれぞれ接するように配置されている。ベルト用クリーニング装置５０は中間転写ベルト１６に当接する位置に備えられている。支持ローラ３２はテンションローラの役割を担い、中間転写ベルト１６面方向に移動可能に配置され、中間転写ベルト１６のテンションを調節することができる。
【００２１】
転写ローラ１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｂｋは、中間転写ベルト１６の内側であって、中間転写ベルト１６と感光体ドラム１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋとが接している部分に対向する位置にそれぞれ配置される。また、転写ローラ１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｂｋは、感光体ドラム１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋと対向する位置で、中間転写ベルト１６にトナー画像を転写する一次転写部（ニップ部）を形成している。
【００２２】
二次転写ローラ３３は、中間転写ベルト１６のトナー像が担持される表面側に、中間転写ベルト１６を介し二次転写ローラ３３と対向して配置されている。この中間転写ベルト１６を介したバックアップローラ３１と二次転写ローラ３３とで二次転写部（ニップ部）を形成している。
【００２３】
定着装置７０は、記録材Ｐが上記二次転写部を通過した後に搬送できるように配置されている。
【００２４】
図１に示す画像形成装置のプロセスカートリッジ１００Ｙにおいては、感光体ドラム１０Ｙを回転駆動させている。これと連動して帯電器１１Ｙが駆動し、感光体ドラム１０Ｙの表面を所定の極性・電位に一様に帯電させる。表面が一様に帯電された感光体ドラム１０Ｙは、次に、露光装置１２Ｙによって像様に露光され、その表面に静電潜像が形成される。
【００２５】
続いて前記静電潜像は、イエロー現像装置１３Ｙによって現像され、感光体ドラム１０Ｙの表面にトナー画像が形成される。
【００２６】
このトナー画像は、感光体ドラム１０Ｙと中間転写ベルト１６との一次転写部（ニップ部）を通過すると同時に、転写ローラ１７Ｙから印加される転写バイアスにより形成される電界により、中間転写ベルト１６の外周面に順次、一次転写される。
【００２７】
この後、感光体ドラム１０Ｙ上に残存したトナーは、感光体クリーナ１５Ｙによって清掃・除去される。そして、感光体ドラム１０Ｙは、次の転写サイクルに供される。
【００２８】
以上の転写サイクルは、プロセスカートリッジ１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｂｋでも同様に行われ、第２色のトナー像、第３色のトナー像、第４色のトナー像が順次形成され中間転写ベルト１６上に重ね合わせられて、フルカラートナー像が形成される。
【００２９】
中間転写ベルト１６に転写されたフルカラートナー像は、転写ベルト１６の回転でバックアップローラ３１が設置された二次転写部（ニップ部）に到る。
【００３０】
記録材Ｐは、二次転写部の中間転写ベルト１６とバックアップローラ３１との間に所定のタイミングで給送される。バックアップローラ３１及び二次転写ローラ３３による圧接搬送と中間転写ベルト１６の回転により、前記中間転写ベルト１６に担持されたトナー像が記録材Ｐ上に転写される。
【００３１】
トナー像が転写された記録材Ｐは、定着装置７０に搬送され、加圧／加熱処理でトナー像を定着する。尚、転写の終了した中間転写ベルト１６は、二次転写部の下流に設けたベルト用クリーニング装置５０で残留トナーの除去が行われて次の転写に備える。
【００３２】
本実施の形態においては、４つのプロセスカートリッジ１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｂｋはそれぞれ単独に、画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジとして構成している。即ち、プロセスカートリッジ１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｂｋの着脱により、感光体ドラム１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋ、帯電器１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂｋ、露光装置１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｂｋ、現像装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂｋ、及び感光体クリーナ１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｂｋが同時に着脱される。
【００３３】
図２は、本発明に係るプロセスカートリッジの第１の実施形態について、その構成と、間隔Ｄｓを測定するための測定方法とを説明するための断面図である。第１の実施形態におけるプロセスカートリッジ１００には、１成分現像剤が用いられている。
【００３４】
始めに、第１の実施形態におけるプロセスカートリッジ１００の構成について説明する。
【００３５】
プロセスカートリッジ１００は、像担持体としての感光体ドラム１０、帯電器１１、現像装置１３、及び感光体クリーナ１５等からなる。
【００３６】
プロセスカートリッジ１００の骨格は、感光体クリーナ１５のハウジングを兼ねたクリーナー・ドラム枠体１０１と、現像装置１３のハウジングである現像枠体１０２とからなる。帯電器１１はクリーナー・ドラム枠体１０１に保持される。
【００３７】
感光体ドラム１０は回転軸１０ａを介してクリーナー・ドラム枠体１０１に回転自在に保持される。
【００３８】
また、感光体クリーナ１５のクリーナー・ドラム枠体１０１にはクリーニングブレード１５１を保持するブレード保持部材１５２が配設される。
【００３９】
クリーニングブレード１５１は弾性を有するウレタン樹脂等からなり、感光体ドラム１０に圧接する位置に配設され、感光体ドラム１０上の一次転写後に残るトナーを除去する。クリーニングブレード１５１を保持するブレード保持部材１５２は、金属等の材料で形成され、クリーナー・ドラム枠体１０１に配設される。
【００４０】
クリーナー・ドラム枠体１０１と現像枠体１０２との取り付けは、例えば取付治具等を用いて正確に位置出しして行われる。本実施の形態では、クリーナー・ドラム枠体１０１と現像枠体１０２とを別体としたが、同一枠体による一体構成としても良い。
【００４１】
次に、現像装置１３について、図２を用いて説明する。現像装置１３は、トナーのみから構成される一成分系現像剤を用い、感光体ドラム１０の表面にトナーを供給することにより現像を行う装置である。
【００４２】
現像装置１３は、ハウジングとしての現像枠体１０２、現像剤担持体としての現像ローラ１３１、規制ブレード１３４、ブレード保持具１３５、供給ローラ１３６、及び回転体１３７を有する。
【００４３】
現像ローラ１３１は、現像枠体１０２に保持され、例えば、導電性の円柱基体と、基体の外周にシリコーンゴム等の硬度の高い物質を用いて形成した弾性層等により形成される。規制ブレード１３４は先端が現像ローラ１３１に圧接する位置に取り付けられ、現像ローラ１３１上のトナーの付着量を規制する。
【００４４】
現像ローラ１３１を押圧する位置に配設される供給ローラ１３６は、図示しないモータにより現像ローラ１３１と同一方向（図中反時計回り方向）に回転駆動する。供給ローラ１３６は、導電性の円柱基体と基体の外周にウレタンフォームなどで形成された発泡層等により形成される。
【００４５】
現像枠体１０２の内部には現像剤を攪拌する回転体１３７が設けられ、回転体１３７には、フィルム状の搬送羽根が取付けられており、回転体１３７の矢印方向への回転により現像剤を搬送する。搬送羽根により搬送された現像剤は、現像枠体１０２の内部を２つに隔てる隔壁１０２ｂに設けられた開口部（参照符号なし）を介して供給ローラ１３６に供給される。
【００４６】
画像形成時には現像ローラ１３１が矢印方向に回転駆動するとともに供給ローラ１３６の回転により現像剤が現像ローラ１３１上に供給される。現像ローラ１３１上に供給された現像剤は、規制ブレード１３４により薄層化された後、感光体ドラム１０との対向領域に搬送され、感光体ドラム１０上の静電潜像の現像に供される。現像に使用されなかった現像剤は、現像ローラ１３１の回転に伴って、供給ローラ１３６により現像ローラ１３１から掻き取られ回収される。
【００４７】
図３は、本発明に係るプロセスカートリッジの第２の実施形態についての構成と、間隔Ｄｓを測定するための測定方法とを説明するための断面図である。第２の実施形態におけるプロセスカートリッジ１００には、２成分現像剤が用いられている。
【００４８】
第２の実施形態におけるプロセスカートリッジ１００の構成は、第１の実施形態におけるプロセスカートリッジ１００の構成と類似しており、同一の機能及び構成を有する部材には同一の符番を付しているため説明は省略し、異なる構成を有する部位についてのみ説明する。
【００４９】
第２の実施形態におけるプロセスカートリッジ１００の構成が第１の実施形態におけるプロセスカートリッジ１００の構成と異なっている主な点は、現像剤を撹拌するローラと、現像ローラ１３１へ供給するローラの構成が異なる点である。即ち、第１の実施形態では、回転体１３７、供給ローラ１３６によりトナーを撹拌、搬送して、現像ローラ１３１へと供給する。これに対し、第２の実施形態では、２つの撹拌ローラ１３８、１３９により２成分現像剤を撹拌、搬送して、現像ローラ１３１へと供給するもので、この撹拌ローラ１３８、１３９は樹脂又は金属の材料によりスクリュー状に形成された形状を有している。
【００５０】
更に、第１の実施形態では規制ブレード１３４が現像ローラ１３１に一定の圧力で接触しているが、第２の実施形態では規制ブレード１３４の先端と現像ローラ１３１表面との間が所定の間隔に保たれている。
【００５１】
次に、本発明に係るプロセスカートリッジ１００の第１又は第２の実施形態に対する、感光体ドラム１０と現像ローラの間隔Ｄｓを測定するための測定方法について説明する。
【００５２】
感光体ドラム１０と現像ローラ１３１の間隔Ｄｓは、図示しない公知の長穴とねじ、又はスペーサとねじ等を用いた構成により寸法調整可能に構成されている。
【００５３】
図２又は図３において、ＣＦは感光体ドラム１０の中心軸１０ａと現像ローラ１３１の中心軸１３１ａを結んで形成される平面を示す。
【００５４】
本発明に係る第１の光路変更部材としての第１のミラーＭ１、及び本発明に係る第２の光路変更部材としての第２のミラーＭ２の２つのミラーは、本実施の形態においては、後述するＤｓ測定治具に装着されている。
【００５５】
光路Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３は、本発明に係る発光素子Ｈｋから発光され、受光素子Ｈｓにより受光されるまでの光ビームの光路である。発光素子Ｈｋは例えばレーザ光等を光ビームとして発光する素子である。
【００５６】
トナー飛散防止用ダクト９０は、内部に交換可能なフィルタを収納し、図示しない連通口と吸引口とを備えたダクトである。トナー飛散防止用ダクト９０の連通口に図示しないファンモータに連結する連結用ダクトを連結させ、吸引口より現像装置１３から飛散するトナーを吸引する。
【００５７】
第１のミラーＭ１は、発光素子Ｈｋから発光される光ビームの光路Ｋ１上に配設され、光ビームを反射して光路Ｋ２を形成する。同様に、第２のミラーＭ２は、第１のミラーＭ１により反射されて形成される光路Ｋ２上に配設され、光ビームを反射して光路Ｋ３を形成する。
【００５８】
光路Ｋ２は、平面ＣＦに直角に交叉し、感光体ドラム１０と現像ローラとの間隔Ｄｓの一部を通る平面上に形成される。
【００５９】
光路Ｋ１、Ｋ３は、光路Ｋ２を基準として、感光体ドラム１０、現像ローラ１３１、クリーナー・ドラム枠体１０１、現像枠体１０２、ブレード保持具１３５、帯電器１１、及びトナー飛散防止用ダクト９０等、光路の障害となる部材を避けた位置に形成される。発光素子Ｈｋ、受光素子Ｈｓ、及びミラーＭ１、Ｍ２は、光路Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３に対応する位置に配設される。
【００６０】
間隔Ｄｓの測定精度を適正に確保するため、ミラーＭ１、Ｍ２の面精度（直径１０ｍｍに対する面精度）を０．２４μｍ以下とする必要があるが、精度を上げるためには望ましくは０．１０μｍ以下としたい。また、製造技術上０．０２μｍ未満の面精度のミラーを製作することは困難であるため、本発明に用いる光路変更部材の面精度は０．０２μｍ以上、０．２４μｍ以下とする。
【００６１】
本実施の形態においては、間隔Ｄｓの測定に下記の機材を用いている。
【００６２】
１．発光素子Ｈｋ及び受光素子Ｈｓ：高速・高精度デジタル寸法測定器（キーエンス社製、ＬＥＤ方式、型式ＬＳ−７０３０Ｍ）
２．ミラーＭ１、Ｍ２：フェムト低分散ミラー（シグマ光機株式会社製、品番：ＦＬＭ１−１２．７Ｃ０５−８００）
なお、本実施の形態では光路変更部材としてミラーを用いたが、ミラーをプリズムに置き換えても本発明の適用が可能である。
【００６３】
また、本実施の形態では２つの光路変更部材を用いた構成としているが、光路変更部材を１つ又は３つ以上としても本発明を適用することができる。
【００６４】
本発明に係る光路変更部材を用いて感光体ドラムと現像ローラの間隔Ｄｓの測定を行うことにより、隙間ゲージの使用や透明な窓部の形成を必要としない。また、感光体ドラムと現像ローラの間隔Ｄｓをプロセスカートリッジの外部から通しで見通せる開口部を確保する必要がないため、プロセスカートリッジの設計上の自由度が高い。
【００６５】
図４は、本発明に係る第１又は第２の実施形態としてのプロセスカートリッジにおける感光体ドラムと現像ローラの間隔Ｄｓを測定する際のＤｓ測定治具の一実施形態の構成を示す概略図である。
【００６６】
Ｄｓ測定治具Ｊは、発光素子取付部Ｊａと、受光素子取付部Ｊｂと、第１のミラー取付部Ｊｃと、第２のミラー取付部Ｊｄとを有する。発光素子取付部Ｊａには発光素子Ｈｋ、受光素子取付部Ｊｂには受光素子Ｈｓ、第１のミラー取付部Ｊｃには第１のミラーＭ１、第２のミラー取付部Ｊｄには第２のミラーＭ２、がそれぞれ装着される。
【００６７】
間隔Ｄｓの測定は、感光体ドラム１０と現像ローラ１３１とを仮止めしたプロセスカートリッジ１００をＤｓ測定治具Ｊに装着して行われる。
【００６８】
なお、本実施の形態では、Ｄｓ測定治具Ｊに発光素子Ｈｋ、受光素子Ｈｓ、第１のミラーＭ１、第２のミラーＭ２、及びプロセスカートリッジ１００を装着したが、発光素子Ｈｋ及び受光素子ＨｓはＤｓ測定治具Ｊに装着せずに別置きとしても良い。
【００６９】
本発明に係る測定治具を用いることにより、間隔Ｄｓの測定を簡単な操作で正確に行うことができる。
【００７０】
図５は、本発明に係る第１又は第２の実施形態としてのプロセスカートリッジにおける感光体ドラムと現像ローラの間隔Ｄｓを測定する手順を示すフローチャートである。
【００７１】
以下、図４及び図５を用いて間隔Ｄｓを測定する手順について説明する。
【００７２】
始めに、測定するプロセスカートリッジ１００に対し、感光体ドラム１０と現像ローラ１３１との少なくともどちらか一方を仮止め状態にする（ステップＳ１）。仮止め状態としたプロセスカートリッジ１００をＤｓ測定治具Ｊに装着する（ステップＳ２）。
【００７３】
次に、発光素子Ｈｋを発光させて間隔Ｄｓを測定する（ステップＳ３）。測定した間隔Ｄｓが基準値の範囲に入っているかどうかを確認する（ステップＳ４）。
【００７４】
測定した間隔Ｄｓが基準値の範囲に入っていない（ステップＳ４否定）ときはステップＳ７に進み、感光体ドラム１０又は現像ローラ１３１の取付位置をずらして間隔Ｄｓの調整を行う（ステップＳ７）。次いで、ステップＳ３に戻って再度間隔Ｄｓの測定を行い、測定した間隔Ｄｓが基準値の範囲に入っていない（ステップＳ４否定）間はステップＳ７、ステップＳ３、及びステップＳ４の工程を繰り返す。
【００７５】
測定した間隔Ｄｓが基準値の範囲内である（ステップＳ４肯定）ときはステップＳ５に進み、仮止め状態の感光体ドラム１０又は現像ローラ１３１を本締めにして間隔Ｄｓを固定する（ステップＳ５）。測定を終えたプロセスカートリッジ１００をＤｓ測定治具Ｊから取り外す（ステップＳ６）。
【００７６】
なお、本実施の形態においては、感光体ドラム１０又は現像ローラ１３１の仮止め、間隔調整、及び本締めの各作業を、間隔Ｄｓの測定時にＤｓ測定治具Ｊにプロセスカートリッジ１００を装着したまま行っているが、作業時に取り外す手順としても良い。即ち、間隔Ｄｓの測定時のみにプロセスカートリッジ１００をＤｓ測定治具Ｊに装着し、測定終了後にプロセスカートリッジ１００を取り外し、測定結果に基づいて間隔Ｄｓを調整して本締めの作業を行うという手順である。
【００７７】
本発明の第１又は第２の実施形態に係るプロセスカートリッジ１００を用いて間隔Ｄｓの測定作業を行うことにより、間隔Ｄｓの調整を正確且つ容易に行うことができる。
【００７８】
本発明に係るプロセスカートリッジの第３の実施形態として、光路変更部材を直接プロセスカートリッジ内に配設するという構成を有するプロセスカートリッジ１００がある。
【００７９】
このプロセスカートリッジ１００の構成は、図２又は図３で説明した第１又は第２の実施形態としてのプロセスカートリッジ１００の構成と類似しており、同一の機能及び構成を有する部材には同一の符番を付しているため説明は省略し、異なる構成についてのみ説明する。
【００８０】
第３のプロセスカートリッジ１００が第１又は第２のプロセスカートリッジ１００と異なる点は、図２又は図３に示すミラーＭ１、Ｍ２が測定治具Ｊに配設されているのに対し、第３のプロセスカートリッジ１００ではプロセスカートリッジ１００内に配設されている点である。発光素子Ｈｋ及び受光素子Ｈｓは図示しない専用の取付治具によって保持される。
その他の構成は第１又は第２のプロセスカートリッジ１００と同一であるため、説明は省略する。
【００８１】
図６は、本発明に係る第２の実施形態としてのプロセスカートリッジにおける感光体ドラムと現像ローラの間隔Ｄｓを測定する手順を示すフローチャートである。
【００８２】
以下、図６を用いて間隔Ｄｓを測定する手順について説明する。
【００８３】
始めに、測定するプロセスカートリッジ１００に対し、感光体ドラム１０と現像ローラ１３１との少なくともどちらか一方を仮止め状態にする（ステップＳ１１）。仮止め状態としたプロセスカートリッジ１００に発光素子Ｈｋ及び受光素子Ｈｓの取付治具を装着する（ステップＳ１２）。
【００８４】
次に、発光素子Ｈｋを発光させて間隔Ｄｓを測定する（ステップＳ１３）。測定した間隔Ｄｓが基準値の範囲に入っているかどうかを確認する（ステップＳ１４）。
【００８５】
測定した間隔Ｄｓが基準値の範囲に入っていない（ステップＳ１４否定）ときはステップＳ１７に進み、感光体ドラム１０又は現像ローラ１３１の取付位置をずらして間隔Ｄｓの調整を行う（ステップＳ１７）。次いで、ステップＳ１３に戻って再度間隔Ｄｓの測定を行い、測定した間隔Ｄｓが基準値の範囲に入っていない（ステップＳ１４否定）間はステップＳ１４、ステップＳ１７、及びステップＳ１３の工程を繰り返す。
【００８６】
測定した間隔Ｄｓが基準値の範囲内である（ステップＳ１４肯定）ときはステップＳ１５に進み、仮止め状態の感光体ドラム１０又は現像ローラ１３１を本締めにして間隔Ｄｓを固定する（ステップＳ１５）。
【００８７】
最後に、発光素子Ｈｋ及び受光素子Ｈｓの取付治具を取り外す（ステップＳ１６）。
【００８８】
なお、本実施の形態においては、測定終了後も光路変更部材をそのままプロセスカートリッジ内に残す構成としているが、測定終了後に光路変更部材を取り外す構成としても良い。
【００８９】
第３の実施形態に係るプロセスカートリッジ１００を用いることにより、第１及び第２の実施形態のような光路変更部材を内蔵する複雑な測定治具を用いる必要が無くなる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明に係るプロセスカートリッジを装着する画像形成装置であるカラー画像形成装置の全体構成を示す概要図である。
【図２】本発明に係るプロセスカートリッジの第１の実施形態について、その構成と、間隔Ｄｓを測定するための測定方法とを説明するための断面図である。
【図３】本発明に係るプロセスカートリッジの第２の実施形態について、その構成と、間隔Ｄｓを測定するための測定方法とを説明するための断面図である。
【図４】本発明に係る第１又は第２の実施形態としてのプロセスカートリッジにおける感光体ドラムと現像ローラの間隔Ｄｓを測定する際の測定治具について説明するための概略図である。
【図５】本発明に係る第１又は第２の実施形態としてのプロセスカートリッジにおける感光体ドラムと現像ローラの間隔Ｄｓを測定する手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明に係る第３の実施形態としてのプロセスカートリッジにおける感光体ドラムと現像ローラの間隔Ｄｓを測定する手順を示すフローチャートである。
【図７】特許文献１に記載されたプロセスカートリッジ１００を示す断面図である。
【符号の説明】
【００９１】
１０ 感光体ドラム（像担持体）
１３、２０ 現像装置
１５ 感光体クリーナ（クリーニング装置）
２４、１３１ 現像ローラ（現像剤担持体）
３０ クリーニング装置
１００ プロセスカートリッジ
Ｄｓ 間隔（像担持体と現像剤担持体の間隔）
Ｈｋ 発光素子
Ｈｓ 受光素子
Ｊ Ｄｓ測定治具
Ｋ、Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３ 光路
Ｍ１ 第１のミラー（第１の光路変更部材）
Ｍ２ 第２のミラー（第２の光路変更部材）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも像担持体と現像剤担持体とを有するプロセスカートリッジに対し、前記像担持体と前記現像剤担持体との間隔を、発光素子と受光素子を用いて測定するプロセスカートリッジの間隔測定方法であって、
前記発光素子から発せられる光の光路を光路変更部材により変更させ、且つ前記光を前記像担持体と前記現像剤担持体との間に通して前記間隔を測定することを特徴とするプロセスカートリッジの間隔測定方法。
【請求項２】
複数の前記光路変更部材を用いて前記間隔を測定することを特徴とする請求項１に記載のプロセスカートリッジの間隔測定方法。
【請求項３】
前記プロセスカートリッジ及び前記光路変更部材を装着した測定治具を用いて前記間隔を測定することを特徴とする請求項１又は２に記載のプロセスカートリッジの間隔測定方法。
【請求項４】
前記プロセスカートリッジ及び前記光路変更部材を装着した前記測定治具に、前記発光素子及び前記受光素子を装着して前記間隔を測定することを特徴とする請求項３に記載のプロセスカートリッジの間隔測定方法。
【請求項５】
前記光路変更部材がミラー又はプリズムであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジの間隔測定方法。
【請求項６】
前記ミラー又は前記プリズムは、面精度が０．０２μｍ以上、０．２４μｍ以下の反射面を有することを特徴とする請求項５に記載のプロセスカートリッジの間隔測定方法。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジの間隔測定方法により前記像担持体と前記現像剤担持体との間隔が測定されることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項８】
請求項１又は２に記載のプロセスカートリッジの間隔測定方法に記載された前記光路変更部材を内蔵することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項９】
前記光路変更部材がミラー又はプリズムであることを特徴とする請求項８に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１０】
前記ミラー又は前記プリズムは、面精度が０．０２μｍ以上、０．２４μｍ以下の反射面を有することを特徴とする請求項９に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１】
少なくとも像担持体と現像剤担持体とを有するプロセスカートリッジに対し、前記像担持体と前記現像剤担持体との間隔を、発光素子と受光素子を用いて測定するプロセスカートリッジの間隔測定方法であって、
前記発光素子から発せられる光の光路を光路変更部材により変更させ、且つ前記光を前記像担持体と前記現像剤担持体との間に通して前記間隔を測定することを特徴とするプロセスカートリッジの間隔測定方法。
【請求項２】
複数の前記光路変更部材を用いて前記間隔を測定することを特徴とする請求項１に記載のプロセスカートリッジの間隔測定方法。
【請求項３】
前記プロセスカートリッジ及び前記光路変更部材を装着した測定治具を用いて前記間隔を測定することを特徴とする請求項１又は２に記載のプロセスカートリッジの間隔測定方法。
【請求項４】
前記プロセスカートリッジ及び前記光路変更部材を装着した前記測定治具に、前記発光素子及び前記受光素子を装着して前記間隔を測定することを特徴とする請求項３に記載のプロセスカートリッジの間隔測定方法。
【請求項５】
前記光路変更部材がミラー又はプリズムであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジの間隔測定方法。
【請求項６】
前記ミラー又は前記プリズムは、面精度が０．０２μｍ以上、０．２４μｍ以下の反射面を有することを特徴とする請求項５に記載のプロセスカートリッジの間隔測定方法。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジの間隔測定方法により前記像担持体と前記現像剤担持体との間隔が測定されることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項８】
請求項１又は２に記載のプロセスカートリッジの間隔測定方法に記載された前記光路変更部材を内蔵することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項９】
前記光路変更部材がミラー又はプリズムであることを特徴とする請求項８に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１０】
前記ミラー又は前記プリズムは、面精度が０．０２μｍ以上、０．２４μｍ以下の反射面を有することを特徴とする請求項９に記載のプロセスカートリッジ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−５３３１１（Ｐ２００９−５３３１１Ａ）
【公開日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２１８１７４（Ｐ２００７−２１８１７４）
【出願日】平成１９年８月２４日（２００７．８．２４）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月２４日（２００７．８．２４）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
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