JP2007271770A - Developing device and manufacturing method for developing device, and doctor gap measuring method - Google Patents
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Description
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に組み込まれる現像装置に関し、特にドクタギャップを測定し、その測定結果に基づいてドクタを位置調整して固定する現像装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a developing device incorporated in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, or a facsimile, and more particularly to a method of manufacturing a developing device that measures a doctor gap and adjusts and fixes a doctor based on the measurement result.
画像形成装置は、光導電性を有する感光ローラの表面上に形成された静電潜像を、現像ローラによって搬送された現像トナーにより、顕像化する。現像トナーは、カラー化が容易なことから、トナーと磁性キャリャアによって構成されるニ成分現像剤が広く用いられている。現像剤は、現像装置内で攪拌・混合されて摩擦帯電され、この静電電荷によってトナーを磁性キャリャア表面に静電的に付着させる。このようにしてトナーを付着させた磁性キャリャアは、内部に複数の磁石を配置した現像スリーブ表面に磁石の磁力により引きつけられて、現像スリーブの回転とともに搬送される。
現像スリーブが感光スリーブに近接する位置には、主磁石が現像スリーブ内部に配置されている。現像スリーブ上を搬送された現像剤は、主磁石の磁力線に沿って、磁気ブラシを形成する。この磁気ブラシは、感光ローラの静電潜像にトナーを転位させ現像を行う。
現像スリーブによって現像剤を搬送する場合、感光ローラと対向する現像領域へ搬送される現像剤量を調整するために、現像スリーブの外周面に所定の間隔(以下、ドクタギャップという)を開けてドクタを配置する。このようにドクタギャップは、現像剤量を決定し、印刷濃度、解像度など画質を決定するものであるから、厳密に調整する必要がある。
このため、特許文献1は、白熱ランプ、発光ダイオード、レーザ素子よりドクタギャップに平行光線を照射して、その透過光を受光素子で受光してドクタギャップの幅を検出する技術を開示している。
A main magnet is disposed inside the developing sleeve at a position where the developing sleeve is close to the photosensitive sleeve. The developer conveyed on the developing sleeve forms a magnetic brush along the magnetic field lines of the main magnet. This magnetic brush performs development by transferring toner to the electrostatic latent image of the photosensitive roller.
When the developer is transported by the developing sleeve, in order to adjust the amount of the developer transported to the developing area facing the photosensitive roller, a predetermined interval (hereinafter referred to as a doctor gap) is opened on the outer peripheral surface of the developing sleeve. Place. As described above, the doctor gap determines the amount of the developer and determines the image quality such as the print density and the resolution. Therefore, it is necessary to strictly adjust the doctor gap.
For this reason, Patent Document 1 discloses a technique for irradiating a doctor gap with parallel light from an incandescent lamp, a light emitting diode, and a laser element, and receiving the transmitted light with a light receiving element to detect the width of the doctor gap. .
上記特許文献1によれば、ドクタギャップを光学的に測定することができる。しかしながら、一般的に現像剤容器は、現像剤を収納し、現像剤が飛散しないようにほぼ密閉構造になっている。そのため、ドクタギャップを測定する光を投入する光源、受光する受光素子を配置する場所は限定される。特許文献1では、現像剤投入口と、ドクタギャップと、現像ローラと感光ローラが対向する開口を直線的に結ぶ線上に、発光素子と、受光素子を配している。
このように発光素子と受光素子を配置する場所は限定され、現像剤投入口と、ドクタギャップと、現像ローラと感光ローラが対向する開口を直線的に結ぶことができない場合は、特許文献1の技術を使用することができない。
本発明は、上記のような課題に鑑みて、ドクタギャップを通る光線上に発光素子と受光素子を配置し、光学的にドクタギャップを測定することができるドクタギャップ測定方法を提供し、その測定結果に基づいてドクタの位置調整をする現像装置の製造方法およびその製造方法に用いることができる現像装置を提供するものである。
According to Patent Document 1, the doctor gap can be measured optically. However, the developer container generally contains a developer and has a substantially sealed structure so that the developer does not scatter. Therefore, the place where the light source for receiving the light for measuring the doctor gap and the light receiving element for receiving the light are arranged are limited. In Patent Document 1, a light emitting element and a light receiving element are arranged on a line that linearly connects a developer inlet, a doctor gap, and an opening where the developing roller and the photosensitive roller face each other.
Thus, the place where the light emitting element and the light receiving element are arranged is limited, and when the developer inlet, the doctor gap, and the opening where the developing roller and the photosensitive roller face each other cannot be linearly connected, Patent Document 1 The technology cannot be used.
In view of the above-described problems, the present invention provides a doctor gap measurement method capable of optically measuring a doctor gap by arranging a light emitting element and a light receiving element on a light beam passing through the doctor gap, and the measurement. The present invention provides a developing device manufacturing method that adjusts the position of a doctor based on the results, and a developing device that can be used in the manufacturing method.
本発明の現像装置は、現像容器と、前記現像容器内に取り付けた現像ローラと、前記現像ローラと対向する位置に取り付けたドクタと、前記現像容器が感光ローラと対向する部分に形成した現像用開口と、前記現像ローラとドクタの間に形成されるドクタギャップと、前記現像用開口を結ぶ光路上の現像容器に形成した測定用開口とを備えるものである。これにより、ドクタギャップを光学的に測定することができる。
本発明において、前記測定用開口は、前記ドクタギャップの長さ方向に複数形成するとよい。これにより、ドクタギャップを平行に形成することができる。
更に、本発明は前記光線上の途中に反射鏡を配置するとよい。これにより、光路を折り曲げて任意の位置に測定用開口を形成することができる。
The developing device according to the present invention includes a developing container, a developing roller attached in the developing container, a doctor attached in a position facing the developing roller, and a developing container formed in a portion where the developing container faces the photosensitive roller. An opening, a doctor gap formed between the developing roller and the doctor, and a measurement opening formed in a developing container on an optical path connecting the developing opening are provided. Thereby, the doctor gap can be measured optically.
In the present invention, a plurality of the measurement openings may be formed in the length direction of the doctor gap. Thereby, a doctor gap can be formed in parallel.
Further, in the present invention, a reflecting mirror is preferably arranged in the middle of the light beam. As a result, the measurement path can be formed at an arbitrary position by bending the optical path.
また本発明のドクタギャップ測定方法は、現像容器内に現像ローラとドクタを取り付ける取付工程と、前記現像ローラとドクタの間に形成されるドクタギャップと、前記現像容器が感光ローラと対向する部分に形成した現像用開口を結ぶ光路上の現像容器に測定用開口を形成する測定用開口形成工程と、前記光路上の一方の端に光源、他方の端に受光器を配置する測定準備工程と、前記受光器の検出出力により、前記ドクタギャップを測定する測定工程とを備えるものである。これにより、ドクタギャップを光学的に測定することができる。
本発明は、前記光源としてレーザ光源を使用し、レーザ光を前記ドクタギャップの幅方向に走査するとよい。これにより、高精度にドクタギャップを測定することができる。
本発明は、前記測定工程は、現像ローラを回転させて複数回測定するとよい。これにより、表面にローレット加工などが施された現像ローラも正確にドクタギャップを測定することができる。
更に本発明は、別の観点によれば、現像装置の製造方法であって、上記のようにしてドクタギャップを測定した後、前記測定結果に基づいてドクタギャップを調整する調整工程と、前記調整された位置にドクタを固定する固定工程と、前記測定用開口を封止する封止工程とを備えるものである。これにより、本発明によれば、ドクタギャップが高精度に調整された現像装置を得ることができる。
The doctor gap measuring method of the present invention includes a mounting step of attaching the developing roller and the doctor in the developing container, a doctor gap formed between the developing roller and the doctor, and a portion where the developing container faces the photosensitive roller. A measurement opening forming step for forming a measurement opening in a developing container on an optical path connecting the formed development openings, a measurement preparation step for arranging a light source at one end on the optical path, and a photoreceiver at the other end, And a measuring step of measuring the doctor gap based on the detection output of the light receiver. Thereby, the doctor gap can be measured optically.
In the present invention, a laser light source may be used as the light source, and laser light may be scanned in the width direction of the doctor gap. Thereby, the doctor gap can be measured with high accuracy.
In the present invention, the measurement step may be performed a plurality of times by rotating the developing roller. Thereby, the developing roller whose surface is knurled can also measure the doctor gap accurately.
Further, according to another aspect of the present invention, there is provided a developing device manufacturing method, wherein after the doctor gap is measured as described above, the adjustment step of adjusting the doctor gap based on the measurement result, and the adjustment A fixing step of fixing the doctor at the position, and a sealing step of sealing the measurement opening. Thus, according to the present invention, it is possible to obtain a developing device in which the doctor gap is adjusted with high accuracy.
本発明の現像装置は、現像ローラとドクタが形成するドクタギャップと、現像用開口を結ぶ光線上の現像容器に形成した測定用開口を備えるので、光学的にドクタギャップを測定することができる。従って、ドクタギャップの絶対値を高精度に測定することができる。また本発明によれば、ドクタギャップを平行に形成することができる。また任意の位置に測定用開口を形成することができる。更に表面にローレット加工などが施された現像ローラも正確にドクタギャップを測定することができる。これらの結果、本発明によれば高速、高性能の現像装置を実現することができる。 Since the developing device of the present invention includes the doctor gap formed by the developing roller and the doctor and the measurement opening formed in the developing container on the light beam connecting the developing opening, the doctor gap can be measured optically. Therefore, the absolute value of the doctor gap can be measured with high accuracy. Moreover, according to this invention, a doctor gap can be formed in parallel. Moreover, the measurement opening can be formed at an arbitrary position. Further, the developing roller whose surface is knurled can also measure the doctor gap accurately. As a result, according to the present invention, a high-speed and high-performance developing device can be realized.
図1は本発明の現像装置の断面図を示す。現像装置は、下ケース1と、上ケース2と、ドクタカバー3により現像容器4が形成される。更にドクタカバー3は、ドクタ取付板5とカバー6とからなる。この現像容器4は、外周面に光導電体を有する感光ローラ7と対向する部分に現像用開口8が形成され、この現像用開口8に一部が露出し、感光ローラ7と現像ギャップだけ離れて、上ケース2に現像ローラ9を軸止する。このように現像ギャップだけ離れて現像ローラ9を配置することにより、感光ローラの外周面に形成した静電潜像を現像ローラ9が搬送した現像剤により現像する。現像ローラ9は内部に非回転に半径方向に配置した複数の磁極10と、その外周に非磁性材料よりなる円筒状の現像スリーブ11を配置した構造である。
前記ドクタ取付板5は、例えばアルミニュウムの押し出し材により形成され、その内部は空洞になっている。そのため冷却効果が得られる。ドクタ取付板5に、例えばステンレスよりなるドクタ12が、本発明の測定結果に基づいて位置調整ができるようにネジ13により固定される。ドクタ12は、アルミニュウム合金、真鍮のような非磁性体材料により製作してもよい。ドクタ12をドクタ取付板5に取り付け、さらにカバー6を取り付けたドクタカバー3が、下ケース3の所定位置に組み付けられる。下ケース3には、更に搬送バトル14、攪拌ローラ15が回転軸16、17に取り付けられる。この他に現像装置はトナーを補給するための開口、トナーを攪拌するアジテータやトナー残量センサを備える。
FIG. 1 shows a cross-sectional view of the developing device of the present invention. In the developing device, a developing
The
本発明において、現像ローラ9とドクタ12が対向する部分に形成されるドクタギャップAと、感光ローラ対向用開口6を結ぶ直線上の下ケース1に、測定用開口18を形成する。測定用開口18は例えば直径5〜2mm程度の大きさ、好ましくは4mmの円形開口である。あるいは正方形、長方形の開口である。この測定用開口18は、ドクタギャップAの長さ方向に複数個形成される。例えばドクタギャップAの長さ方向の中央、左側端部と右側端部の3つ形成する。あるいは左側と右側に2つ形成する。測定完了後は、ネジ19によって封止できるように測定用開口18の内壁にネジきりしておく。あるいは雌ネジを測定用開口18に取り付けておく。
In the present invention, the
本発明の現像装置は以上のような構成であり、ドクタギャップを測定する場合、先ず、上ケース2に現像ローラ7を取り付ける。また下ケース3にドクタ12を取り付けたドクタ取付板5を取り付ける。従って、この段階ではカバー6は取り付けられておらず、ネジ13が露出している状態である。この上ケース2と下ケース3を組み合わせて一体化させる。また下ケース3には搬送バトル14、攪拌ローラ15が取り付けられていない状態である。
The developing device of the present invention is configured as described above. When measuring the doctor gap, first, the developing
その後、図2に示すように、発光素子21と受光素子22が現像装置の大きさ以上の間隔を開けて配置した測定台23に、現像装置を載置する。このとき、発光素子21と受光素子22を結ぶ直線と、現像装置の現像用開口8とドクタギャップAと測定用開口18を結ぶ直線が一致するように現像装置を載置し、仮止めする。
本発明の光学的測定装置は、図3に示すようにレーザ素子のような発光素子21より発射されたレーザ光線Bを用いる。レーザ光線Bは、回転するポリゴンミラー24に照射されて、その反射光がシリンドリカルレンズ25により幅Cの範囲で走査する光線にされ、測定用開口18、ドクタギャップA、現像用開口8を通り、レンズ26を通して受光素子22に達する。光線の走査幅Cは、ドクタギャップAの幅方向より大きい範囲で走査するようにポリゴンミラー23の角度、レーザ光線Bの照射方向、レンズ24の屈折率が決定される。
Thereafter, as shown in FIG. 2, the developing device is placed on a measuring table 23 in which the
The optical measurement apparatus of the present invention uses a laser beam B emitted from a
本発明の光学的測定装置は、レーザ光線Bをドクタギャップの幅方向に走査して、受光素22が受光した期間によりドクタギャップの幅の大きさを測定する。図4(a)はレーザ光の走査パルスを示し、図4(b)は受光素子の受光パルスを示す。ドクタギャップが大きい場合は、受光素子22の受光期間tが長くなり、ドクタギャップが小さい場合は受光素子22の受光期間tが短くなる。このように受光期間tと発光素子21の発光タイミングsの位相差により、ドクタギャップを検出するので、受光出力をデジタル処理することができる。また受光期間または位相のずれにより、ドクタギャップの上側または下側のどちらが、どれくらい変形しているか検知することができ、より高精度にドクタギャップを検出することができる。またドクタギャップを形成しているドクタまたは現像ローラのどちらが、どれくらい調整すればよいか分かる。ドクタギャップは画像形成装置または現像装置の仕様に対応して調整し、例えば0.01〜0.5mm、好ましくは0.1〜0.2mmに調整する。
ドクタギャップの調整は以上のようにして行なわれる。本発明の場合、測定用開口18は複数個形成されているので、各測定用開口18について順次ドクタギャップの測定、調整を実施してもかまわないが、複数の測定用開口18について、発光素子21と受光素子22を結ぶ直線と、各現像用開口8とドクタギャップAと測定用開口18を結ぶ直線が一致するよう測定台23に現像装置を載置し、ドクタギャップの測定、調整を実施する方がドクタギャップの平行性も調整できるので、好ましい。
上記説明は、レーザ光線を用いたが、白熱ランプ、発光ダイオード、レーザ素子を光源として、ドクタギャップ幅より幅広い光線束を形成し、これをドクタギャップに照射して、受光素子の受光量によってドクタギャップ幅を検出することも可能である。
The optical measurement apparatus of the present invention scans the laser beam B in the width direction of the doctor gap, and measures the width of the doctor gap according to the period in which the
The doctor gap is adjusted as described above. In the present invention, since a plurality of
In the above description, a laser beam is used. An incandescent lamp, a light emitting diode, and a laser element are used as a light source. A beam bundle wider than the doctor gap width is formed, and this is irradiated onto the doctor gap. It is also possible to detect the gap width.
このような光学的測定をドクタギャップの中央、左側端部、右側端部の3箇所について行う。あるいは左側と右側の2箇所を測定する。またこの測定の際に、現像ローラ9の表面に格子状またはアヤメ状ローレット溝(図示しない)が施されている場合があるので、現像ローラ9を30°〜90°、好ましくは60°回転させて複数回ドクタギャップ測定を実施する。ローレット溝は、溝深さが5〜30μm、溝幅が10〜100μm、ローレットピッチが50〜500μmである。ローレット溝は、像ローラ9にトナー層を形成し、ドクタ12により薄層化されるとき、トナーの凝集体がほぐされて現像ローラ9の表面に均一に広げる役目をする。この結果、現像ローラ9の表面に良好なトナー薄層が形成され、現像時に均一なトナー像を得ることができる。
このように現像ローラを回転させて複数回測定することにより、ローレット加工が施されていない箇所でドクタギャップを測定することができる。そして、中央、左側端部、右側端部の3箇所あるいは左側と右側の2箇所の測定結果に基づいて、ドクタ12の位置調整を行い、調整された位置にドクタ12をネジ13により固定する。これにより、現像ローラ9の偏芯の影響をなくして、画像濃度、解像度など画質を良好にするように、平行なドクタギャップを形成することができる。
Such an optical measurement is performed at the center, left end, and right end of the doctor gap. Alternatively, two points on the left side and the right side are measured. In this measurement, since the surface of the developing
Thus, by rotating the developing roller and measuring a plurality of times, the doctor gap can be measured at a place where the knurling is not performed. The position of the
以上のようにして、ドクタギャップAを調整した後、測定用開口18にネジ19をねじ込み封止する。または樹脂、あるいは接着剤を充填して固化することによって封止してもよい。測定用開口18を封止するネジ19あるいは樹脂、接着剤は、トナーの流れを乱さないよう現像容器内壁に凹凸を形成しないようにする。その後、下ケース1と上ケース2を分離して、下ケース1に搬送バトル14、攪拌ローラ15その他部品を取付け、そして再度下ケース1と上ケース2、カバー6を組み合わせ、現像装置を完成する。
After adjusting the doctor gap A as described above, the screw 19 is screwed into the
本発明の他の実施形態では、図5に示すように、ドクタギャップAと、現像用開口8と、測定用開口18を結ぶ光線上に反射ミラー27を配置する。これによって、測定用開口18を形成する箇所を、所望の位置に変更することができる。例えば、図5に示すように搬送バトル14と攪拌ローラ15の間の位置に支持柱28を立て、その先端に反射ミラー27を取り付け、光路を上ケース2の方向に折り曲げることができる。上ケース2は現像装置が組み立てられる前は、部品が存在しないので、測定用開口18aを開けることが容易である。反射ミラー27を設置する場所、角度は上記箇所に限らず、上記光線上の任意の位置に設置してもよい。また2箇所以上に反射ミラーを設置して光線を2回以上折り曲げても構わない。
反射ミラー27を使用してドクタギャップを測定し、ドクタ12をネジ13により固定した後、下ケース1と上ケース2を分離して、下ケース1に搬送ローラ14、攪拌ローラ15その他部品を取付ける。この際に、支持柱28と反射ミラー27を現像容器の内部に邪魔にならない箇所、例えば攪拌ローラ15の上部のデベロッパー仕切り板29の付近に収納する。そして再度下ケース1と上ケース2を組み合わせ、現像装置を完成する。
In another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 5, a reflecting mirror 27 is disposed on a light beam connecting the doctor gap A, the developing
After measuring the doctor gap using the reflection mirror 27 and fixing the
1 下ケース
2 上ケース
3 ドクタカバー
4 現像容器
5 ドクタ取付板
7 感光ローラ
8 現像用開口
9 現像ローラ
12 ドクタ
13 ネジ
18 測定用開口
19 ネジ
21 発光素子
22 受光素子
23 測定台
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (7)
前記現像容器内に取り付けた現像ローラと、
前記現像ローラと対向する位置に取り付けたドクタと、
前記現像容器が感光ローラと対向する部分に形成した現像用開口と、
前記現像ローラとドクタの間に形成されるドクタギャップと、前記現像用開口を結ぶ光路上の現像容器に形成した測定用開口と
を備えることを特徴とする現像装置。 A developer container;
A developing roller mounted in the developing container;
A doctor attached at a position facing the developing roller;
A developing opening formed in a portion where the developing container faces the photosensitive roller;
A developing apparatus comprising: a doctor gap formed between the developing roller and a doctor; and a measurement opening formed in a developing container on an optical path connecting the developing openings.
前記現像ローラとドクタの間に形成されるドクタギャップと、前記現像容器が感光ローラと対向する部分に形成した現像用開口を結ぶ光路上の現像容器に測定用開口を形成する測定用開口形成工程と、
前記光路上の一方の端に光源、他方の端に受光器を配置する測定準備工程と、
前記受光器の検出出力により、前記ドクタギャップを測定する測定工程と
を備えるドクタギャップ測定方法。 An attaching process for attaching the developing roller and the doctor in the developing container;
A measurement opening forming step for forming a measurement opening in a developing container on an optical path connecting a doctor gap formed between the developing roller and the doctor and a developing opening formed in a portion where the developing container faces the photosensitive roller. When,
A measurement preparation step of arranging a light source at one end on the optical path and a light receiver at the other end;
A doctor gap measuring method comprising: a measuring step of measuring the doctor gap based on a detection output of the light receiver.
前記測定結果に基づいてドクタギャップを調整する調整工程と、
前記調整された位置にドクタを固定する固定工程と、
前記測定用開口を封止する封止工程と
を備えることを特徴とする現像装置の製造方法。 After carrying out the measurement method according to any one of claims 4 to 6,
An adjustment step of adjusting the doctor gap based on the measurement result;
A fixing step of fixing the doctor in the adjusted position;
And a sealing process for sealing the measurement opening.
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