現像ギャップ長測定装置及び現像ギャップ長測定方法
【課題】現像剤担持体の表面に現像剤が存在し、磁気穂立ちを形成している状態においても、適切に現像ギャップ長を測定することが可能な現像ギャップ長測定装置及び現像ギャップ長測定方法を提供する。
【解決手段】現像ユニットの現像ギャップＧの上方に設置されたＸ線発生装置２０から現像ローラ２と現像ギャップＧと感光体ドラム１に対してＸ線を照射し、これらの物質を透過した透過Ｘ線を対向する図示しないシンチレータに照射される。透過Ｘ線を検出することによってシンチレータで発光した光は、微弱のためイメージインテンシファイヤー２１を用いて光を増幅させ、この増幅光は、更に対向するＣＣＤ等の撮像装置２２によって画像データとして取得し、この画像データから現像ギャップ長を測定する。
【解決手段】現像ユニットの現像ギャップＧの上方に設置されたＸ線発生装置２０から現像ローラ２と現像ギャップＧと感光体ドラム１に対してＸ線を照射し、これらの物質を透過した透過Ｘ線を対向する図示しないシンチレータに照射される。透過Ｘ線を検出することによってシンチレータで発光した光は、微弱のためイメージインテンシファイヤー２１を用いて光を増幅させ、この増幅光は、更に対向するＣＣＤ等の撮像装置２２によって画像データとして取得し、この画像データから現像ギャップ長を測定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像ギャップ長測定装置及び現像ギャップ長測定方法に関し、特に、現像剤担持体が担持している現像剤を当該潜像担持体に供給する現像ギャップ長を計測する現像ギャップ長測定装置及び現像ギャップ長測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複写機やプリンタ等の電子写真技術を用いた画像形成装置の小型化やパーソナル化の市場要求に伴って、画像形成装置内で使用される現像装置の小型化が図られている。また、こうした要求に伴って、トナーが無くなった時点で、現像装置ごと交換する使い捨てタイプの現像装置や、この現像装置の他に、原稿画像の静電潜像が形成される潜像担持体、及び潜像担持体上に残留したトナーを除去するクリーニング装置等が一体化された、いわゆるプロセスカートリッジも一般に広く用いられるようになってきている。
【０００３】
このような要求に伴って、現像剤粒子であるキャリア・トナーの小粒子径化・高線速化によって現像ギャップ長の最適値は狭くなる方向にあり、かつ、ますますその空間的精度や時間的変動に対する余裕度が厳しく要求されている。一般に、現像ギャップ長の空間的精度は、１０μｍ程度の誤差範囲であることが要求される。
【０００４】
現像ギャップ長測定の一般的な測定手段としては、シックネッスゲージを挿入して計測する手段や、半導体レーザーを用いた、いわゆる２次元走査三角測距式等がある。前者は一般に、現像剤担持体である現像ローラや潜像担持体である感光体ドラムの回転を静止させた状態で計測を行う必要があるが、後者は回転した状態で計測することができ、偏心周期を考慮した現像ギャップの計測を行うことが可能である。しかしながら、この後者の場合には、現像ローラ上に現像剤が存在しない状態で計測を行わなくてはならないという点が問題となる。その理由は、実際の画像形成時には、現像剤が現像ローラ上に汲みあがっており、現像ギャップ間で磁気穂立ちを形成している必要があるが、半導体レーザーでは波長が可視光域であるために、反射光がとらえられないためである。
【０００５】
この問題点を解決するために、現像ローラの両端部にそれぞれ光学的距離センサを設置し、現像剤が供給されない感光体ドラムの両側と現像ローラの両側で感光体ドラムの表面と現像ローラとの距離、正確には予め計測していた現像ギャップとの差異を計測することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−７２８８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記現像ローラの両端部にそれぞれ光学的距離センサを設置する技術では、画像形成時に測定は可能であるが、計測個所は現像ローラの端部であり、実際に画像形成を行っている領域、すなわち現像ローラの中央付近の現像ローラがトナーを供給している領域とは異なる個所であり、直接的な計測手法とは言いがたい。そのため、現像ローラや感光体ドラムが経年的に構造変形を生じさせた場合に、特に現像剤が充填されている状態では、現像ローラや感光体ドラムと現像剤との摩擦やその分布によって構造体の変形が生じやすく、現像剤がない状態で計測された挙動とは大きく異なるという問題点がある。
【０００７】
本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、現像剤担持体の表面に現像剤が存在し、磁気穂立ちを形成している状態においても、適切に現像ギャップ長を測定することが可能な現像ギャップ長測定装置及び現像ギャップ長測定方法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】
【０００８】
請求項１記載の発明は、表面に現像剤を担持する現像剤担持体と、画像を静電潜像として担持する潜像担持体と、前記現像剤担持体が担持している現像剤を前記潜像担持体に供給する現像ギャップ領域とに放射線を照射する放射線源と、前記現像剤担持体、潜像担持体及び現像ギャップ領域を透過した放射線を検出して前記現像剤担持体、現像ギャップ領域及び潜像担持体の画像を記録する画像記録手段と、を備えたことを特徴とする現像ギャップ長測定装置である。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の装置において、前記放射線は、Ｘ線であることを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の装置において、前記現像剤担持体は、回転駆動されることを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の装置において、前記画像記録手段は、前記透過放射線によって前記画像を形成するラインセンサまたはＣＣＤ、ＣＭＯＳ及びイメージングプレートのいずれかから構成される面センサを具備していることを特徴とする。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の装置において、前記現像剤担持体と潜像担持体は、それぞれ、現像ローラ及び感光体ドラムであり、前記現像ローラと感光体ドラムを保持する保持体と前記放射線源のいずれか一方を、前記現像ローラの回転軸方向に移動させる移動手段を備えていることを特徴とする。
【００１３】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の装置において、前記画像記録手段は、前記記録された画像を時系列に保存する記録装置と、保存された時系列の画像を画像演算する画像処理装置と、を備えていることを特徴とする。
【００１４】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の装置において、前記画像処理装置は、前記画像演算された結果から現像剤担持体または潜像担持体の偏心周期を計測する偏心周期計測手段を備えていることを特徴とする。
【００１５】
請求項８記載の発明は、請求項６又は７に記載の装置において、前記画像処理装置は、所定のしきい値を超えた現像ギャップ長が測定された場合に警告を表示する警告表示手段を備えたことを特徴とする。
【００１６】
請求項９記載の発明は、表面に現像剤を担持する現像剤担持体と、画像を静電潜像として担持する潜像担持体と、前記現像剤担持体が担持している現像剤を前記潜像担持体に供給する現像ギャップ領域とに放射線を照射する工程と、前記現像剤担持体、潜像担持体及び現像ギャップ領域を透過した放射線を検出して前記現像剤担持体と現像ギャップ領域と潜像担持体の画像を記録する工程と、前記画像から現像ギャップ長を測定する工程と、を備えたことを特徴とする現像ギャップ長測定方法である。
【００１７】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の方法において、前記測定する工程は、前記現像剤担持体を回転させながら現像ギャップ長を測定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、現像剤担持体の表面に現像剤が存在し、磁気穂立ちを形成している状態においても、適切に現像ギャップ長を測定することが可能な現像ギャップ長測定装置及び現像ギャップ長測定方法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】
【００１９】
以下に、本発明の実施形態に係る現像ギャップ長測定装置及び現像ギャップ長測定方法を、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な実施形態であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００２０】
先ず、本発明による現像ギャップ長測定装置を説明するに先立って、電子写真画像形成方法について説明する。
【００２１】
図１は、電子写真画像形成装置の現像ユニット部分の概略構成を示す図で、図２は図１のＬ方向から観察した場合の一部を切り欠いた平面図である。図中、１は、矢印方向に図示しない駆動モータ等の駆動手段によって回転される潜像担持体である感光体ドラム、２は、矢印方向に図示しない駆動モータ等の駆動手段に回転される現像剤担持体である現像ローラである。３は、現像ローラ２の回転軸４に取り付けられ、先端が感光体ドラム１の表面に当接して現像ローラ２の表面と感光体ドラム１との表面との間に一定の間隔ｈ（現像ギャップ）を形成するスリップリング、５は現像剤６を収納する現像剤容器、８は現像ローラ２の表面に担持された現像剤５の感光体ドラム１への現像剤５の供給量を規制するドクターブレードである。
【００２２】
電子写真画像形成方法の一つ、いわゆる２成分現像方式では、一般に、現像剤６は、キャリア（直径３０〜２００μｍの鉄粉）とトナー（直径約１０μｍの顔料等が分散された微小樹脂粉体）の２種が混合されて構成されている。混合体たる現像剤６は、一般に現像ローラ２の表層を覆いながら、現像ローラ２の内部に取り付けられた磁石等の磁界によって汲み上げられ、かつ磁界に沿って現像剤穂立ち７を磁極上に形成する。一般に現像剤穂立ち７は、現像ローラ２と感光体ドラム１の最近接距離（現像ギャップＧ）の領域において形成されている（図２参照）。
【００２３】
現像装置は、図１に示すように現像剤容器５内に、回転によって現像剤攪拌、搬送するトナー補給側攪拌スクリュー９、現像ローラ側攪拌スクリュー１０及び現像ローラ２を備え、これらの回転体は、図示しない駆動手段によってそれぞれ矢印方向に回転駆動される。トナー補給側攪拌スクリュー９を収納する第１の現像剤撹拌室14の容器５の外壁には、図示しない補給口を設けて図示しないトナー補給装置からトナーが供給される。トナー補給側攪拌スクリュー９は、トナー補給装置から補給されたトナーと現像剤容器５内の現像剤６（磁性粒子とトナーとを有する２成分現像剤）とを攪拌、搬送する。
【００２４】
また、第２の現像剤撹拌室１２の攪拌スクリュー１０は、現像剤容器５内の現像剤６を攪拌、搬送する。第１の現像剤攪拌室１１と第２の現像剤攪拌室１２は、仕切り板１３で仕切られており、両端部に現像剤６の受け渡す開口部１４がある。また、例えば補給トナーは、図示しない補給口を通じて第１の現像剤攪拌室１１の上方から落下させることで注入される。
【００２５】
現像ローラ２と感光体ドラム１との間にスリップリング３によって形成される現像ギャップＧには、現像ローラ２によって汲み上げられた現像剤６が、現像ローラ２の磁界に沿って穂立ち状態で存在し、感光体ドラム１上に形成された画像の静電潜像に供給される。そして、感光体ドラム１上の静電潜像に現像剤６が静電気的に付着して、静電潜像をトナー画像として顕像化している。
【００２６】
現像ローラ２表面と感光体ドラム１表面との離間距離である現像ギャップＧは、画質に大きく影響する。即ち、現像ギャップＧが広い（離間距離ｈが長い）場合には、感光体ドラム１上の潜像端部のトナー付着量が増加する、所謂「エッジ強調画像」が発生し、画質を低下させてしまう問題がある。
【００２７】
この現象を低減する方法の１つとして、現像ギャップＧを狭くする措置がよく用いられる。しかしながら、現像ギャップＧを狭くすると現像電界が大きくなるために現像ガンマが高くなる。この現像ガンマについては、高すぎると階調性が劣化し、低すぎると最大付着量が得られにくくなるので、当該現像ガンマは最適な範囲をもつように、現像ギャップ長ｈは設定される。現像ギャップ長ｈの最適値は、キャリア及びトナーの種類や線速によって異なるが、一般に１ｍｍ〜１００μｍである。このように、現像ギャップＧの制御は電子写真画像の現像品質に大きく関わる因子であり、正確な計測、制御が欠かせない。
【００２８】
現像ギャップＧの位置決めは、スリップリングという方式が用いられる。図２は、現像ローラ１の回転軸４に設置されたスリップリング３を感光体ドラム３に当接させて現像ギャップ長ｈを保持する機構である。現像剤６は、現像ローラ１の表層を覆うように存在しており、特に現像ギャップＧには、現像ローラ２内に設置された磁石の影響で、磁気穂立ち７を形成している。なお、現像ギャップＧの間隔（長さ）ｈは、上述のように、現像ローラ２や感光体ドラム１等の回転体の偏心等が存在するため、現像ギャップ長ｈには、時間変動の要素がある。
【００２９】
近年、現像剤粒子であるキャリア・トナーの小粒子径化・高線速化によって現像ギャップ長ｈの最適値は狭くなる方向にあり、かつ、ますますその空間的精度や時間的変動に対する余裕度が厳しく要求されている。一般に、現像ギャップ長ｈは、上述のスリップリング方式で１０μｍ程度の変動が生じ、その変動要因としては、現像ローラや感光体ドラム等の回転体の軸偏心や治具の構造変形、飛散トナーのスリップリングへの付着と考えられている。
【００３０】
このように、現像ギャップ長の精度を高めるには、現像ギャップ長ｈを高精度で測定する必要があり、しかも、画像形成時の状態、すなわち、現像ギャップＧに現像剤６が存在する状態での現像ギャップ長ｈの測定が必要となる。そのため、検討の結果、現像ローラ２、感光体ドラム１、現像剤６が存在する現像ギャップＧに、Ｘ線等の放射線を照射すると、現像ローラ２、感光体ドラム１、現像剤６が存在する現像ギャップＧを透過する放射線量が異なることに着目し、この着目に基づき、さらに検討の結果、この透過放射線を検出してこれらの物体の画像を記録したときに、これらの物体間の境界を検知できることを究明した。
【００３１】
本発明は、この究明に基づきなされたものである。図３は、本発明の実施形態に係る現像ギャップ長測定装置の基本的な概略構成を示す図である。図３中、２０は、熱電子線をターゲットとなる重金属に当ててＸ線を発生させるＸ線発生装置、２１は、図示しないシンチレータで発光した光を増幅させるイメージインテンシファイヤー、２２はイメージインテンシファイヤー２２からの光を検出して画像データを形成する撮像装置、Ｓは、Ｘ線が照射されるサンプル領域で、本実施形態においては、現像ローラ２、現像ギャップＧ感光体ドラム１である。
【００３２】
本実施形態の現像ギャップ長測定装置においては、前述の図１で示す現像ユニットの現像ギャップＧの上方に設置されたＸ線発生装置２０から現像ローラ２と現像ギャップＧと感光体ドラム１に対してＸ線を照射し、これらの物質を透過した透過Ｘ線を対向する図示しないシンチレータに照射される。透過Ｘ線を検出することによってシンチレータで発光した光は、微弱のためイメージインテンシファイヤー２１を用いて光を増幅させ、この増幅光は、更に対向するＣＣＤ等の撮像装置２２によって画像データとして取得することができる。
【００３３】
ここで、透過領域にある現像ローラ２、感光体ドラム１は、円柱状であり、それぞれの断面の円の半径を４０ｍｍ、６０ｍｍとする。現像ギャップＧ内に形成される現像穂立ち７の、透過方向の距離ｘは約２ｍｍである。これらの値を用いてＸ線の透過率をそれぞれ計算する。この場合、現像ローラ２の主要材料はＳＵＳ（ステンレス鋼）である。現像剤６は、キャリアとトナーの混合物で、その混合比率は５０％とし、現像ギャップＧ内部における体積率は約１０％である。感光体ドラム１は、非常に薄いためその表層を無視するとほぼアルミニウム相当の金属材料である。Ｘ線の透過量Ｉは、次の（１）式から得られる。
【００３４】
Ｉ＝Ｉ0×ｅｘｐ（−μｘ） ・・・（１）
但し、Ｉ0：初期Ｘ線量、μ：線減弱係数、x：透過方向の長さである。
【００３５】
現像ギャップＧ付近の現像剤６が磁気穂立ち７を形成している領域の長さｘ(約２ｍｍ)での透過方向のＸ線の透過率を計算する。現像ローラ２及び感光体ドラム１の半径は現像ギャップ領域Ｇの長さに対して十分大きいので、透過距離は２ｍｍとして考えると、Ｘ線が気中を透過した場合を基準として、現像ローラ、現像剤領域（現像ギャップＧ領域）、感光体ドラム１の透過率を求めると、現像ローラ領域：０．５６、現像剤領域：０．９４、感光体ドラム：０．７７となり、３者の層構造は明確に分離できる。この透過率の差を撮像によって認識し、現像ギャップ長の計測を行う。
【００３６】
図４は、図３のＡ−Ａ線上で切断した現像ローラ２、現像ギャップＧ、感光体ドラム１の断面構造と、これらの部材の配置位置（Ｘ軸）関係を対応させて透過Ｘ線の透過濃度（透過率）を示しており、（Ａ）は、前述の断面構造を示し、（Ｂ）は前記配置位置関係を対応させた場合の透過Ｘ線の透過濃度の関係を示すグラフである。図４（Ｂ）におけるα及びβは、前述の（１）式を用いて算出された透過率で、これらの値を、それぞれ、現像ローラ２と現像ギャップＧとの界面を示す閾値（α）及び現像ギャップＧと感光体ドラム１との界面を示す閾値（β）として示している。また、曲線Ａは配置位置に関して測定された各物質に応じた透過Ｘ線濃度の関係を示している。
【００３７】
この図４の結果から、曲線Ａとα値との交点Ｐ１及び曲線Ａとβ値との交点Ｐ２との間隔ｄを求めることにより、所定のＹ軸位置（現像ローラ２の長手方向）における現像ギャップ長ｈを求めることができる。また、現像ローラ２及び感光体ドラム１を回転させ、同一Ｙ軸上で現像ギャップ長ｈを求めれば、現像ローラ２及び感光体ドラム１の回転軸の偏心に基づくギャップ長の変動も測定することが可能である。
【００３８】
なお、本実施形態においては、現像剤担持体として現像ローラ、潜像担持体として感光体ドラムの例について説明したが、これらの担持体は、ベルト等の他の形態であってもよい。
【００３９】
次に、より具体的な現像ギャップ長測定装置の実施形態について実施例に基づいて説明する。
【００４０】
〔実施例１〕
図５は、本発明に係る現像ギャップ長測定装置の一例を示している。現像ローラ２と感光体ドラム１は、所定の現像ギャップ長ｈを有して、例えば、プロセスユニットのような所定の関係で接続された状態で架台３３上に保持されている。Ｘ線管２０から照射されたＸ線は、対向するラインセンサ２３に入力される。ラインセンサとは、Ｘ線の線量に応じた信号強度を発するＣＭＯＳやＣＣＤをライン上に配置したものである。
【００４１】
ＣＭＯＳのサイズは、現像剤６が充填された現像剤容器５の内部に、回転する感光体ドラム１と現像ローラ２が収納されている。感光体ドラム１や現像ローラ２の駆動部や現像剤容器５等は、Ｘ線に対してほぼ１００％透過する厚みの薄いプラスチック等から構成されているために、ここでは省略している。Ｘ線は、前述の図３で示すように、現像ギャップＧを中心に、かつ、現像ローラ２及び感光体ドラム１の円柱の断面円の接線方向に平行に照射されるように、位置関係が決められている。
【００４２】
架台３３によって現像ローラ２及び感光体ドラム１は、これらの長軸方向（本図の矢印Ｂ方向）に移動可能に保持されており、その移動速度及び移動距離は、架台制御装置３２によってコンピュータ３０で制御されている。センサ２３の取り込み速度は、約１ｍｓであるので長軸方向の計測必要精度にもよるが、１ｍｍ間隔として長軸方向（図４のＹ軸方向）で現像ローラ２の全長３００ｍｍに必要なスキャン時間は約０．６秒である。
【００４３】
センサ２３に入力されたＸ線の強度データは、画像データとして画像入力装置３１によってコンピュータ３０に取り込まれる。Ｘ線は人体に有害なので、鉛板・ガラスによるＸ線防護箱３４によって隔離されている。
【００４４】
この構成によれば、前述のように、Ｘ線透過量によって現像ローラ２の領域、現像ギャップＧ領域及び感光体ドラム１の領域を認識できるので、現像ギャップ長を画像計測によって精度良く得ることができる。また、そのギャップ長は現像ローラ２の長軸方向に１次元分布データとして得ることが可能である。
【００４５】
図６は、画像入力装置３１からの画像信号を得てコンピュータ３０内で処理されるブロック図である。
【００４６】
画像入力装置３１は、ラインセンサ２３で検出された透過Ｘ線による画像情報を、磁気ディスク記録装置や半導体記録装置等からなる画像記録装置４０に入力する。画像記録装置４０では、この画像情報を時系列に記録する。時系列に記録された画像情報は、画像演算装置４１によって画像演算処理され、画像演算処理されたデータに基づいて現像ギャップ長計測手段４２によって、現像ギャップ長の時間的変動等が出力、記録される。
【００４７】
また、現像ギャップ長計測手段４２によって計測された現像ギャップ長が一定の閾値γを超えた際には、警告装置４３によって警告を発することによって、不良装置の特定や、メンテナンスの機会を明確に知らせることが可能となる。
【００４８】
以上のように、本実施例による現像ギャップ長測定装置によって、透過Ｘ線を使用して、現像剤を含有した状態における現像ギャップ長を精度良く測定が可能となる。
【００４９】
〔実施例２〕
図７は、本発明の他の実施例に係る現像ギャップ長計測装置の概略構成を示す図で、前述の実施例１の現像ギャップ長計測装置と基本的には、同一であり、同一構成については、同一符号を付している。本実施例は、実施例１に対し、透過Ｘ線の検出手段としてライセンサ２３に代えてイメージインテンシファイヤー２１と面センサ２４を使用する点で相違する。
【００５０】
Ｘ線管２０から照射されたＸ線は対向する面センサ２３に入力される。面センサとは、Ｘ線の線量に応じた信号強度を発するＣＭＯＳやＣＣＤを面上に２次元配置したもの、もしくはイメージングプレートである。以下、図５と同様に、現像剤６が充填された現像器５内部に、回転する感光体ドラム１と現像ローラ２が収納されている。
【００５１】
駆動部やケース等はＸ線に対してほぼ１００％透過する厚みの薄いプラスチック等から構成されているために、ここでは図示しない。Ｘ線は現像ギャップＧを中心に、かつ、現像ローラの断面円の接線方向に平行に照射されるように、位置関係が決められている。照射されたＸ線は、現像ローラ２、現像ギャップＧ領域、感光体ドラム１を透過後、図示しないシンチレータ面に入射され、シンチレータからの発光はイメージインテンシファイヤー２１によって増幅される。
【００５２】
更に増幅光は面センサ２４に入力され、センサ２４に入力されたＸ線の強度データは画像データとして画像入力装置３１によってコンピュータ３０に取り込まれる。Ｘ線は人体に有害なので、鉛板・ガラスによるＸ線防護箱３４によって隔離されている。
【００５３】
この構成によれば、前述のように、Ｘ線透過量によって、現像ローラ２領域、現像ギャップＧ領域、感光体ドラム１領域を認識できるので、現像ギャップ長を画像計測によって得ることができる。
【００５４】
この場合に、面センサ２４の時間解像度は約１ｍｓであるため、１００Ｈｚ以上の界面の周期変動を捉えることができる。画像演算装置４１によって各界面の周期変動をＦＦＴ（高速フーリエ変換手段）を使用して現像ローラ２及び感光体ドラム１の偏心として計算することが可能である。
【００５５】
本実施例による現像ギャップ長測定装置を使用して、従来不可能であった現像剤６を充填した状態での現像ギャップ長を計測することができ、この測定結果を基に画像形成装置を調整することによって画質への悪影響を抑制できるという効果も得ることができる。
【００５６】
また、上記効果に加えて、現像ローラ及び感光体ドラムの偏心周期も計測できるという効果を得ることができる。
【００５７】
以上、本発明を好適な実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施形態に係る現像ギャップ長測定装置の被測定物となる一形態の現像ユニット部分の概略構成を示す図である。
【図２】図１のＬ方向から観察した場合の一部を切り欠いた平面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る現像ギャップ長測定装置の基本構成を説明する概略構成を示す図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線上で切断した断面図（Ａ）及び現像ローラ、現像ギャップ、感光体ドラムの配置関係を対応させた場合の透過Ｘ線の透過濃度との関係を示すグラフ（Ｂ）である。
【図５】本発明の実施例１に係る現像ギャップ長測定装置の概略構成を示す図である。
【図６】本発明の実施例１に係る現像ギャップ長測定装置に使用されるコンピュータの現像ギャップ長測定に関するブロック図である。
【図７】本発明の実施例２に係る現像ギャップ長測定装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１ 感光体ドラム
２ 現像ローラ
３ スリップリング
４ 回転軸
５ 現像剤容器
６ 現像剤
７ 現像剤穂立ち
８ ドクターブレード
９ トナー補給側攪拌スクリュー
１０ 現像ローラ側攪拌スクリュー
２０ Ｘ線管
２１ イメージインテンシファイヤー
２２ 撮像装置
２３ ラインセンサ
２４ 面センサ
３０ コンピュータ
３１ 画像入力装置
３２ 架台制御装置
３３ 架台
３４ Ｘ線防護箱
４０ 画像記録装置
４１ 画像演算装置
４２ 現像ギャップ長計測手段
４３ 警告装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像ギャップ長測定装置及び現像ギャップ長測定方法に関し、特に、現像剤担持体が担持している現像剤を当該潜像担持体に供給する現像ギャップ長を計測する現像ギャップ長測定装置及び現像ギャップ長測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複写機やプリンタ等の電子写真技術を用いた画像形成装置の小型化やパーソナル化の市場要求に伴って、画像形成装置内で使用される現像装置の小型化が図られている。また、こうした要求に伴って、トナーが無くなった時点で、現像装置ごと交換する使い捨てタイプの現像装置や、この現像装置の他に、原稿画像の静電潜像が形成される潜像担持体、及び潜像担持体上に残留したトナーを除去するクリーニング装置等が一体化された、いわゆるプロセスカートリッジも一般に広く用いられるようになってきている。
【０００３】
このような要求に伴って、現像剤粒子であるキャリア・トナーの小粒子径化・高線速化によって現像ギャップ長の最適値は狭くなる方向にあり、かつ、ますますその空間的精度や時間的変動に対する余裕度が厳しく要求されている。一般に、現像ギャップ長の空間的精度は、１０μｍ程度の誤差範囲であることが要求される。
【０００４】
現像ギャップ長測定の一般的な測定手段としては、シックネッスゲージを挿入して計測する手段や、半導体レーザーを用いた、いわゆる２次元走査三角測距式等がある。前者は一般に、現像剤担持体である現像ローラや潜像担持体である感光体ドラムの回転を静止させた状態で計測を行う必要があるが、後者は回転した状態で計測することができ、偏心周期を考慮した現像ギャップの計測を行うことが可能である。しかしながら、この後者の場合には、現像ローラ上に現像剤が存在しない状態で計測を行わなくてはならないという点が問題となる。その理由は、実際の画像形成時には、現像剤が現像ローラ上に汲みあがっており、現像ギャップ間で磁気穂立ちを形成している必要があるが、半導体レーザーでは波長が可視光域であるために、反射光がとらえられないためである。
【０００５】
この問題点を解決するために、現像ローラの両端部にそれぞれ光学的距離センサを設置し、現像剤が供給されない感光体ドラムの両側と現像ローラの両側で感光体ドラムの表面と現像ローラとの距離、正確には予め計測していた現像ギャップとの差異を計測することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−７２８８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記現像ローラの両端部にそれぞれ光学的距離センサを設置する技術では、画像形成時に測定は可能であるが、計測個所は現像ローラの端部であり、実際に画像形成を行っている領域、すなわち現像ローラの中央付近の現像ローラがトナーを供給している領域とは異なる個所であり、直接的な計測手法とは言いがたい。そのため、現像ローラや感光体ドラムが経年的に構造変形を生じさせた場合に、特に現像剤が充填されている状態では、現像ローラや感光体ドラムと現像剤との摩擦やその分布によって構造体の変形が生じやすく、現像剤がない状態で計測された挙動とは大きく異なるという問題点がある。
【０００７】
本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、現像剤担持体の表面に現像剤が存在し、磁気穂立ちを形成している状態においても、適切に現像ギャップ長を測定することが可能な現像ギャップ長測定装置及び現像ギャップ長測定方法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】
【０００８】
請求項１記載の発明は、表面に現像剤を担持する現像剤担持体と、画像を静電潜像として担持する潜像担持体と、前記現像剤担持体が担持している現像剤を前記潜像担持体に供給する現像ギャップ領域とに放射線を照射する放射線源と、前記現像剤担持体、潜像担持体及び現像ギャップ領域を透過した放射線を検出して前記現像剤担持体、現像ギャップ領域及び潜像担持体の画像を記録する画像記録手段と、を備えたことを特徴とする現像ギャップ長測定装置である。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の装置において、前記放射線は、Ｘ線であることを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の装置において、前記現像剤担持体は、回転駆動されることを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の装置において、前記画像記録手段は、前記透過放射線によって前記画像を形成するラインセンサまたはＣＣＤ、ＣＭＯＳ及びイメージングプレートのいずれかから構成される面センサを具備していることを特徴とする。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の装置において、前記現像剤担持体と潜像担持体は、それぞれ、現像ローラ及び感光体ドラムであり、前記現像ローラと感光体ドラムを保持する保持体と前記放射線源のいずれか一方を、前記現像ローラの回転軸方向に移動させる移動手段を備えていることを特徴とする。
【００１３】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の装置において、前記画像記録手段は、前記記録された画像を時系列に保存する記録装置と、保存された時系列の画像を画像演算する画像処理装置と、を備えていることを特徴とする。
【００１４】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の装置において、前記画像処理装置は、前記画像演算された結果から現像剤担持体または潜像担持体の偏心周期を計測する偏心周期計測手段を備えていることを特徴とする。
【００１５】
請求項８記載の発明は、請求項６又は７に記載の装置において、前記画像処理装置は、所定のしきい値を超えた現像ギャップ長が測定された場合に警告を表示する警告表示手段を備えたことを特徴とする。
【００１６】
請求項９記載の発明は、表面に現像剤を担持する現像剤担持体と、画像を静電潜像として担持する潜像担持体と、前記現像剤担持体が担持している現像剤を前記潜像担持体に供給する現像ギャップ領域とに放射線を照射する工程と、前記現像剤担持体、潜像担持体及び現像ギャップ領域を透過した放射線を検出して前記現像剤担持体と現像ギャップ領域と潜像担持体の画像を記録する工程と、前記画像から現像ギャップ長を測定する工程と、を備えたことを特徴とする現像ギャップ長測定方法である。
【００１７】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の方法において、前記測定する工程は、前記現像剤担持体を回転させながら現像ギャップ長を測定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、現像剤担持体の表面に現像剤が存在し、磁気穂立ちを形成している状態においても、適切に現像ギャップ長を測定することが可能な現像ギャップ長測定装置及び現像ギャップ長測定方法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】
【００１９】
以下に、本発明の実施形態に係る現像ギャップ長測定装置及び現像ギャップ長測定方法を、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な実施形態であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００２０】
先ず、本発明による現像ギャップ長測定装置を説明するに先立って、電子写真画像形成方法について説明する。
【００２１】
図１は、電子写真画像形成装置の現像ユニット部分の概略構成を示す図で、図２は図１のＬ方向から観察した場合の一部を切り欠いた平面図である。図中、１は、矢印方向に図示しない駆動モータ等の駆動手段によって回転される潜像担持体である感光体ドラム、２は、矢印方向に図示しない駆動モータ等の駆動手段に回転される現像剤担持体である現像ローラである。３は、現像ローラ２の回転軸４に取り付けられ、先端が感光体ドラム１の表面に当接して現像ローラ２の表面と感光体ドラム１との表面との間に一定の間隔ｈ（現像ギャップ）を形成するスリップリング、５は現像剤６を収納する現像剤容器、８は現像ローラ２の表面に担持された現像剤５の感光体ドラム１への現像剤５の供給量を規制するドクターブレードである。
【００２２】
電子写真画像形成方法の一つ、いわゆる２成分現像方式では、一般に、現像剤６は、キャリア（直径３０〜２００μｍの鉄粉）とトナー（直径約１０μｍの顔料等が分散された微小樹脂粉体）の２種が混合されて構成されている。混合体たる現像剤６は、一般に現像ローラ２の表層を覆いながら、現像ローラ２の内部に取り付けられた磁石等の磁界によって汲み上げられ、かつ磁界に沿って現像剤穂立ち７を磁極上に形成する。一般に現像剤穂立ち７は、現像ローラ２と感光体ドラム１の最近接距離（現像ギャップＧ）の領域において形成されている（図２参照）。
【００２３】
現像装置は、図１に示すように現像剤容器５内に、回転によって現像剤攪拌、搬送するトナー補給側攪拌スクリュー９、現像ローラ側攪拌スクリュー１０及び現像ローラ２を備え、これらの回転体は、図示しない駆動手段によってそれぞれ矢印方向に回転駆動される。トナー補給側攪拌スクリュー９を収納する第１の現像剤撹拌室14の容器５の外壁には、図示しない補給口を設けて図示しないトナー補給装置からトナーが供給される。トナー補給側攪拌スクリュー９は、トナー補給装置から補給されたトナーと現像剤容器５内の現像剤６（磁性粒子とトナーとを有する２成分現像剤）とを攪拌、搬送する。
【００２４】
また、第２の現像剤撹拌室１２の攪拌スクリュー１０は、現像剤容器５内の現像剤６を攪拌、搬送する。第１の現像剤攪拌室１１と第２の現像剤攪拌室１２は、仕切り板１３で仕切られており、両端部に現像剤６の受け渡す開口部１４がある。また、例えば補給トナーは、図示しない補給口を通じて第１の現像剤攪拌室１１の上方から落下させることで注入される。
【００２５】
現像ローラ２と感光体ドラム１との間にスリップリング３によって形成される現像ギャップＧには、現像ローラ２によって汲み上げられた現像剤６が、現像ローラ２の磁界に沿って穂立ち状態で存在し、感光体ドラム１上に形成された画像の静電潜像に供給される。そして、感光体ドラム１上の静電潜像に現像剤６が静電気的に付着して、静電潜像をトナー画像として顕像化している。
【００２６】
現像ローラ２表面と感光体ドラム１表面との離間距離である現像ギャップＧは、画質に大きく影響する。即ち、現像ギャップＧが広い（離間距離ｈが長い）場合には、感光体ドラム１上の潜像端部のトナー付着量が増加する、所謂「エッジ強調画像」が発生し、画質を低下させてしまう問題がある。
【００２７】
この現象を低減する方法の１つとして、現像ギャップＧを狭くする措置がよく用いられる。しかしながら、現像ギャップＧを狭くすると現像電界が大きくなるために現像ガンマが高くなる。この現像ガンマについては、高すぎると階調性が劣化し、低すぎると最大付着量が得られにくくなるので、当該現像ガンマは最適な範囲をもつように、現像ギャップ長ｈは設定される。現像ギャップ長ｈの最適値は、キャリア及びトナーの種類や線速によって異なるが、一般に１ｍｍ〜１００μｍである。このように、現像ギャップＧの制御は電子写真画像の現像品質に大きく関わる因子であり、正確な計測、制御が欠かせない。
【００２８】
現像ギャップＧの位置決めは、スリップリングという方式が用いられる。図２は、現像ローラ１の回転軸４に設置されたスリップリング３を感光体ドラム３に当接させて現像ギャップ長ｈを保持する機構である。現像剤６は、現像ローラ１の表層を覆うように存在しており、特に現像ギャップＧには、現像ローラ２内に設置された磁石の影響で、磁気穂立ち７を形成している。なお、現像ギャップＧの間隔（長さ）ｈは、上述のように、現像ローラ２や感光体ドラム１等の回転体の偏心等が存在するため、現像ギャップ長ｈには、時間変動の要素がある。
【００２９】
近年、現像剤粒子であるキャリア・トナーの小粒子径化・高線速化によって現像ギャップ長ｈの最適値は狭くなる方向にあり、かつ、ますますその空間的精度や時間的変動に対する余裕度が厳しく要求されている。一般に、現像ギャップ長ｈは、上述のスリップリング方式で１０μｍ程度の変動が生じ、その変動要因としては、現像ローラや感光体ドラム等の回転体の軸偏心や治具の構造変形、飛散トナーのスリップリングへの付着と考えられている。
【００３０】
このように、現像ギャップ長の精度を高めるには、現像ギャップ長ｈを高精度で測定する必要があり、しかも、画像形成時の状態、すなわち、現像ギャップＧに現像剤６が存在する状態での現像ギャップ長ｈの測定が必要となる。そのため、検討の結果、現像ローラ２、感光体ドラム１、現像剤６が存在する現像ギャップＧに、Ｘ線等の放射線を照射すると、現像ローラ２、感光体ドラム１、現像剤６が存在する現像ギャップＧを透過する放射線量が異なることに着目し、この着目に基づき、さらに検討の結果、この透過放射線を検出してこれらの物体の画像を記録したときに、これらの物体間の境界を検知できることを究明した。
【００３１】
本発明は、この究明に基づきなされたものである。図３は、本発明の実施形態に係る現像ギャップ長測定装置の基本的な概略構成を示す図である。図３中、２０は、熱電子線をターゲットとなる重金属に当ててＸ線を発生させるＸ線発生装置、２１は、図示しないシンチレータで発光した光を増幅させるイメージインテンシファイヤー、２２はイメージインテンシファイヤー２２からの光を検出して画像データを形成する撮像装置、Ｓは、Ｘ線が照射されるサンプル領域で、本実施形態においては、現像ローラ２、現像ギャップＧ感光体ドラム１である。
【００３２】
本実施形態の現像ギャップ長測定装置においては、前述の図１で示す現像ユニットの現像ギャップＧの上方に設置されたＸ線発生装置２０から現像ローラ２と現像ギャップＧと感光体ドラム１に対してＸ線を照射し、これらの物質を透過した透過Ｘ線を対向する図示しないシンチレータに照射される。透過Ｘ線を検出することによってシンチレータで発光した光は、微弱のためイメージインテンシファイヤー２１を用いて光を増幅させ、この増幅光は、更に対向するＣＣＤ等の撮像装置２２によって画像データとして取得することができる。
【００３３】
ここで、透過領域にある現像ローラ２、感光体ドラム１は、円柱状であり、それぞれの断面の円の半径を４０ｍｍ、６０ｍｍとする。現像ギャップＧ内に形成される現像穂立ち７の、透過方向の距離ｘは約２ｍｍである。これらの値を用いてＸ線の透過率をそれぞれ計算する。この場合、現像ローラ２の主要材料はＳＵＳ（ステンレス鋼）である。現像剤６は、キャリアとトナーの混合物で、その混合比率は５０％とし、現像ギャップＧ内部における体積率は約１０％である。感光体ドラム１は、非常に薄いためその表層を無視するとほぼアルミニウム相当の金属材料である。Ｘ線の透過量Ｉは、次の（１）式から得られる。
【００３４】
Ｉ＝Ｉ0×ｅｘｐ（−μｘ） ・・・（１）
但し、Ｉ0：初期Ｘ線量、μ：線減弱係数、x：透過方向の長さである。
【００３５】
現像ギャップＧ付近の現像剤６が磁気穂立ち７を形成している領域の長さｘ(約２ｍｍ)での透過方向のＸ線の透過率を計算する。現像ローラ２及び感光体ドラム１の半径は現像ギャップ領域Ｇの長さに対して十分大きいので、透過距離は２ｍｍとして考えると、Ｘ線が気中を透過した場合を基準として、現像ローラ、現像剤領域（現像ギャップＧ領域）、感光体ドラム１の透過率を求めると、現像ローラ領域：０．５６、現像剤領域：０．９４、感光体ドラム：０．７７となり、３者の層構造は明確に分離できる。この透過率の差を撮像によって認識し、現像ギャップ長の計測を行う。
【００３６】
図４は、図３のＡ−Ａ線上で切断した現像ローラ２、現像ギャップＧ、感光体ドラム１の断面構造と、これらの部材の配置位置（Ｘ軸）関係を対応させて透過Ｘ線の透過濃度（透過率）を示しており、（Ａ）は、前述の断面構造を示し、（Ｂ）は前記配置位置関係を対応させた場合の透過Ｘ線の透過濃度の関係を示すグラフである。図４（Ｂ）におけるα及びβは、前述の（１）式を用いて算出された透過率で、これらの値を、それぞれ、現像ローラ２と現像ギャップＧとの界面を示す閾値（α）及び現像ギャップＧと感光体ドラム１との界面を示す閾値（β）として示している。また、曲線Ａは配置位置に関して測定された各物質に応じた透過Ｘ線濃度の関係を示している。
【００３７】
この図４の結果から、曲線Ａとα値との交点Ｐ１及び曲線Ａとβ値との交点Ｐ２との間隔ｄを求めることにより、所定のＹ軸位置（現像ローラ２の長手方向）における現像ギャップ長ｈを求めることができる。また、現像ローラ２及び感光体ドラム１を回転させ、同一Ｙ軸上で現像ギャップ長ｈを求めれば、現像ローラ２及び感光体ドラム１の回転軸の偏心に基づくギャップ長の変動も測定することが可能である。
【００３８】
なお、本実施形態においては、現像剤担持体として現像ローラ、潜像担持体として感光体ドラムの例について説明したが、これらの担持体は、ベルト等の他の形態であってもよい。
【００３９】
次に、より具体的な現像ギャップ長測定装置の実施形態について実施例に基づいて説明する。
【００４０】
〔実施例１〕
図５は、本発明に係る現像ギャップ長測定装置の一例を示している。現像ローラ２と感光体ドラム１は、所定の現像ギャップ長ｈを有して、例えば、プロセスユニットのような所定の関係で接続された状態で架台３３上に保持されている。Ｘ線管２０から照射されたＸ線は、対向するラインセンサ２３に入力される。ラインセンサとは、Ｘ線の線量に応じた信号強度を発するＣＭＯＳやＣＣＤをライン上に配置したものである。
【００４１】
ＣＭＯＳのサイズは、現像剤６が充填された現像剤容器５の内部に、回転する感光体ドラム１と現像ローラ２が収納されている。感光体ドラム１や現像ローラ２の駆動部や現像剤容器５等は、Ｘ線に対してほぼ１００％透過する厚みの薄いプラスチック等から構成されているために、ここでは省略している。Ｘ線は、前述の図３で示すように、現像ギャップＧを中心に、かつ、現像ローラ２及び感光体ドラム１の円柱の断面円の接線方向に平行に照射されるように、位置関係が決められている。
【００４２】
架台３３によって現像ローラ２及び感光体ドラム１は、これらの長軸方向（本図の矢印Ｂ方向）に移動可能に保持されており、その移動速度及び移動距離は、架台制御装置３２によってコンピュータ３０で制御されている。センサ２３の取り込み速度は、約１ｍｓであるので長軸方向の計測必要精度にもよるが、１ｍｍ間隔として長軸方向（図４のＹ軸方向）で現像ローラ２の全長３００ｍｍに必要なスキャン時間は約０．６秒である。
【００４３】
センサ２３に入力されたＸ線の強度データは、画像データとして画像入力装置３１によってコンピュータ３０に取り込まれる。Ｘ線は人体に有害なので、鉛板・ガラスによるＸ線防護箱３４によって隔離されている。
【００４４】
この構成によれば、前述のように、Ｘ線透過量によって現像ローラ２の領域、現像ギャップＧ領域及び感光体ドラム１の領域を認識できるので、現像ギャップ長を画像計測によって精度良く得ることができる。また、そのギャップ長は現像ローラ２の長軸方向に１次元分布データとして得ることが可能である。
【００４５】
図６は、画像入力装置３１からの画像信号を得てコンピュータ３０内で処理されるブロック図である。
【００４６】
画像入力装置３１は、ラインセンサ２３で検出された透過Ｘ線による画像情報を、磁気ディスク記録装置や半導体記録装置等からなる画像記録装置４０に入力する。画像記録装置４０では、この画像情報を時系列に記録する。時系列に記録された画像情報は、画像演算装置４１によって画像演算処理され、画像演算処理されたデータに基づいて現像ギャップ長計測手段４２によって、現像ギャップ長の時間的変動等が出力、記録される。
【００４７】
また、現像ギャップ長計測手段４２によって計測された現像ギャップ長が一定の閾値γを超えた際には、警告装置４３によって警告を発することによって、不良装置の特定や、メンテナンスの機会を明確に知らせることが可能となる。
【００４８】
以上のように、本実施例による現像ギャップ長測定装置によって、透過Ｘ線を使用して、現像剤を含有した状態における現像ギャップ長を精度良く測定が可能となる。
【００４９】
〔実施例２〕
図７は、本発明の他の実施例に係る現像ギャップ長計測装置の概略構成を示す図で、前述の実施例１の現像ギャップ長計測装置と基本的には、同一であり、同一構成については、同一符号を付している。本実施例は、実施例１に対し、透過Ｘ線の検出手段としてライセンサ２３に代えてイメージインテンシファイヤー２１と面センサ２４を使用する点で相違する。
【００５０】
Ｘ線管２０から照射されたＸ線は対向する面センサ２３に入力される。面センサとは、Ｘ線の線量に応じた信号強度を発するＣＭＯＳやＣＣＤを面上に２次元配置したもの、もしくはイメージングプレートである。以下、図５と同様に、現像剤６が充填された現像器５内部に、回転する感光体ドラム１と現像ローラ２が収納されている。
【００５１】
駆動部やケース等はＸ線に対してほぼ１００％透過する厚みの薄いプラスチック等から構成されているために、ここでは図示しない。Ｘ線は現像ギャップＧを中心に、かつ、現像ローラの断面円の接線方向に平行に照射されるように、位置関係が決められている。照射されたＸ線は、現像ローラ２、現像ギャップＧ領域、感光体ドラム１を透過後、図示しないシンチレータ面に入射され、シンチレータからの発光はイメージインテンシファイヤー２１によって増幅される。
【００５２】
更に増幅光は面センサ２４に入力され、センサ２４に入力されたＸ線の強度データは画像データとして画像入力装置３１によってコンピュータ３０に取り込まれる。Ｘ線は人体に有害なので、鉛板・ガラスによるＸ線防護箱３４によって隔離されている。
【００５３】
この構成によれば、前述のように、Ｘ線透過量によって、現像ローラ２領域、現像ギャップＧ領域、感光体ドラム１領域を認識できるので、現像ギャップ長を画像計測によって得ることができる。
【００５４】
この場合に、面センサ２４の時間解像度は約１ｍｓであるため、１００Ｈｚ以上の界面の周期変動を捉えることができる。画像演算装置４１によって各界面の周期変動をＦＦＴ（高速フーリエ変換手段）を使用して現像ローラ２及び感光体ドラム１の偏心として計算することが可能である。
【００５５】
本実施例による現像ギャップ長測定装置を使用して、従来不可能であった現像剤６を充填した状態での現像ギャップ長を計測することができ、この測定結果を基に画像形成装置を調整することによって画質への悪影響を抑制できるという効果も得ることができる。
【００５６】
また、上記効果に加えて、現像ローラ及び感光体ドラムの偏心周期も計測できるという効果を得ることができる。
【００５７】
以上、本発明を好適な実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施形態に係る現像ギャップ長測定装置の被測定物となる一形態の現像ユニット部分の概略構成を示す図である。
【図２】図１のＬ方向から観察した場合の一部を切り欠いた平面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る現像ギャップ長測定装置の基本構成を説明する概略構成を示す図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線上で切断した断面図（Ａ）及び現像ローラ、現像ギャップ、感光体ドラムの配置関係を対応させた場合の透過Ｘ線の透過濃度との関係を示すグラフ（Ｂ）である。
【図５】本発明の実施例１に係る現像ギャップ長測定装置の概略構成を示す図である。
【図６】本発明の実施例１に係る現像ギャップ長測定装置に使用されるコンピュータの現像ギャップ長測定に関するブロック図である。
【図７】本発明の実施例２に係る現像ギャップ長測定装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１ 感光体ドラム
２ 現像ローラ
３ スリップリング
４ 回転軸
５ 現像剤容器
６ 現像剤
７ 現像剤穂立ち
８ ドクターブレード
９ トナー補給側攪拌スクリュー
１０ 現像ローラ側攪拌スクリュー
２０ Ｘ線管
２１ イメージインテンシファイヤー
２２ 撮像装置
２３ ラインセンサ
２４ 面センサ
３０ コンピュータ
３１ 画像入力装置
３２ 架台制御装置
３３ 架台
３４ Ｘ線防護箱
４０ 画像記録装置
４１ 画像演算装置
４２ 現像ギャップ長計測手段
４３ 警告装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に現像剤を担持する現像剤担持体と、画像を静電潜像として担持する潜像担持体と、前記現像剤担持体が担持している現像剤を前記潜像担持体に供給する現像ギャップ領域とに放射線を照射する放射線源と、
前記現像剤担持体、潜像担持体及び現像ギャップ領域を透過した放射線を検出して前記現像剤担持体、現像ギャップ領域及び潜像担持体の画像を記録する画像記録手段と、を備えたことを特徴とする現像ギャップ長測定装置。
【請求項２】
前記放射線は、Ｘ線であることを特徴とする請求項１記載の現像ギャップ長測定装置。
【請求項３】
前記現像剤担持体は、回転駆動されることを特徴とする請求項１記載の現像ギャップ長測定装置。
【請求項４】
前記画像記録手段は、前記透過放射線によって前記画像を形成するラインセンサまたはＣＣＤ、ＣＭＯＳ及びイメージングプレートのいずれかから構成される面センサを具備していることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の現像ギャップ長測定装置。
【請求項５】
前記現像剤担持体と潜像担持体は、それぞれ、現像ローラ及び感光体ドラムであり、
前記現像ローラと感光体ドラムを保持する保持体と前記放射線源のいずれか一方を、前記現像ローラの回転軸方向に移動させる移動手段を備えていることを特徴とする請求項４記載の現像ギャップ長測定装置。
【請求項６】
前記画像記録手段は、前記記録された画像を時系列に保存する記録装置と、保存された時系列の画像を画像演算する画像処理装置と、を備えていることを特徴とする請求項５記載の現像ギャップ長測定装置。
【請求項７】
前記画像処理装置は、前記画像演算された結果から現像剤担持体または潜像担持体の偏心周期を計測する偏心周期計測手段を備えていることを特徴とする請求項６記載の現像ギャップ長測定装置。
【請求項８】
前記画像処理装置は、所定のしきい値を超えた現像ギャップ長が測定された場合に警告を表示する警告表示手段を備えたことを特徴とする請求項６又は７に記載の現像ギャップ長測定装置。
【請求項９】
表面に現像剤を担持する現像剤担持体と、画像を静電潜像として担持する潜像担持体と、前記現像剤担持体が担持している現像剤を前記潜像担持体に供給する現像ギャップ領域とに放射線を照射する工程と、
前記現像剤担持体、潜像担持体及び現像ギャップ領域を透過した放射線を検出して前記現像剤担持体と現像ギャップ領域と潜像担持体の画像を記録する工程と、
前記画像から現像ギャップ長を測定する工程と、を備えたことを特徴とする現像ギャップ長測定方法。
【請求項１０】
前記測定する工程は、前記現像剤担持体を回転させながら現像ギャップ長を測定することを特徴とする請求項９記載の現像ギャップ長測定方法。
【請求項１】
表面に現像剤を担持する現像剤担持体と、画像を静電潜像として担持する潜像担持体と、前記現像剤担持体が担持している現像剤を前記潜像担持体に供給する現像ギャップ領域とに放射線を照射する放射線源と、
前記現像剤担持体、潜像担持体及び現像ギャップ領域を透過した放射線を検出して前記現像剤担持体、現像ギャップ領域及び潜像担持体の画像を記録する画像記録手段と、を備えたことを特徴とする現像ギャップ長測定装置。
【請求項２】
前記放射線は、Ｘ線であることを特徴とする請求項１記載の現像ギャップ長測定装置。
【請求項３】
前記現像剤担持体は、回転駆動されることを特徴とする請求項１記載の現像ギャップ長測定装置。
【請求項４】
前記画像記録手段は、前記透過放射線によって前記画像を形成するラインセンサまたはＣＣＤ、ＣＭＯＳ及びイメージングプレートのいずれかから構成される面センサを具備していることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の現像ギャップ長測定装置。
【請求項５】
前記現像剤担持体と潜像担持体は、それぞれ、現像ローラ及び感光体ドラムであり、
前記現像ローラと感光体ドラムを保持する保持体と前記放射線源のいずれか一方を、前記現像ローラの回転軸方向に移動させる移動手段を備えていることを特徴とする請求項４記載の現像ギャップ長測定装置。
【請求項６】
前記画像記録手段は、前記記録された画像を時系列に保存する記録装置と、保存された時系列の画像を画像演算する画像処理装置と、を備えていることを特徴とする請求項５記載の現像ギャップ長測定装置。
【請求項７】
前記画像処理装置は、前記画像演算された結果から現像剤担持体または潜像担持体の偏心周期を計測する偏心周期計測手段を備えていることを特徴とする請求項６記載の現像ギャップ長測定装置。
【請求項８】
前記画像処理装置は、所定のしきい値を超えた現像ギャップ長が測定された場合に警告を表示する警告表示手段を備えたことを特徴とする請求項６又は７に記載の現像ギャップ長測定装置。
【請求項９】
表面に現像剤を担持する現像剤担持体と、画像を静電潜像として担持する潜像担持体と、前記現像剤担持体が担持している現像剤を前記潜像担持体に供給する現像ギャップ領域とに放射線を照射する工程と、
前記現像剤担持体、潜像担持体及び現像ギャップ領域を透過した放射線を検出して前記現像剤担持体と現像ギャップ領域と潜像担持体の画像を記録する工程と、
前記画像から現像ギャップ長を測定する工程と、を備えたことを特徴とする現像ギャップ長測定方法。
【請求項１０】
前記測定する工程は、前記現像剤担持体を回転させながら現像ギャップ長を測定することを特徴とする請求項９記載の現像ギャップ長測定方法。
【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２００８−１６５０６４（Ｐ２００８−１６５０６４Ａ）
【公開日】平成２０年７月１７日（２００８．７．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３５６４１０（Ｐ２００６−３５６４１０）
【出願日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月１７日（２００８．７．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]