JP3928348B2

JP3928348B2 - Gap measurement method and gap adjustment method

Info

Publication number: JP3928348B2
Application number: JP2000343592A
Authority: JP
Inventors: 和範白藤; 剛和塩谷; 昌邦谷
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2000-11-10
Filing date: 2000-11-10
Publication date: 2007-06-13
Anticipated expiration: 2020-11-10
Also published as: JP2002148023A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロールと板状部材とを有する組立体の隙間計測および隙間調整に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタ・ファクシミリ・複写機等の電子写真プロセスを利用した画像形成装置は、用紙などに転写されたトナー像を、その用紙などに定着させる定着装置を備えている。
【０００３】
この定着装置は、熱源を有して回転する加熱ロールと、その加熱ロールを圧接して所定のニップ部を形成する加圧ロールないしは移動ベルトとを備え、未定着トナー像を担持した用紙などをニップ部を通過させることにより加熱と加圧を行い、トナーを溶融させることにより用紙などにトナーを浸透させて、トナー像を定着させる構成のものが多用されている。
【０００４】
ニップ部を通過した用紙は、ロールあるいはベルトに巻き付かずにスムーズに排出されるのが理想である。しかし、用紙が担持すているトナーの量は均一ではなく、用紙の種類や保存状態もまたまちであることから、定着が終了してニップ部を通過する用紙がロールに巻き付いて排出されることが多い。
【０００５】
そこで、巻き付いた用紙をロールの表面から剥離するため、ニップ部の下流、ロールに近接する位置に、剥離部材を設ける必要がある。
従来、剥離部材としては、ロールの回転軸方向の所々に剥離爪を設けるのが一般的である。しかし、ジャムが発生した時に爪がロールに突き刺さって、ロールを破壊したり、ロールを摩耗させてしまうという問題がある。そこで、これを解決する手段として、ロールとは非接触の板状部材を、ロールの回転軸と並行に設け用紙を剥離する技術が特開２０００−９８７９１号公報で開示されている。
【０００６】
この技術により、ロールの摩耗やジャムの発生を防止するには、板状部材をニップ部に近づければ近づけるほど効果が大きく、また、用紙が板状部材の内側に入りこむのを防止するには、板状部材とロールとの隙間を０．２ｍｍ〜０．４ｍｍ程度とする必要がある。さらに、ニップ部近傍の狭いところに板状部材を取付けることを考慮すれば板状部材の厚さを薄くする必要がある。
【０００７】
そこで、薄い板状部材を支持部材により支持し、その支持部材を定着装置の固定部材に複数箇所、ネジで固定する構成としている。このロールと板状部材との間の隙間はスペック上限のシムとスペック下限のシムとを準備し、固定部材に固定するネジトネジとの間にこれらのシムを挿入して隙間計測を行いながら、感覚的に隙間調整を行なっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ロールと板状部材との間の隙間を、スペック上限のシムと、スペック下限のシムを用いて計測し、感覚的に隙間調整を行う隙間調整方法では、隙間がスペック内に納まっているか否かの判断しかできない。そこで、隙間がスペックの上下限にわたってばらつき易く、板状部材を支持する支持部材を固定部材に取り付ける位置を動かすたびに隙間の再チエックが必要となる。また、板状部材は薄くて変形し易いうえ、ロールの表面には弾性体が被覆されているので、作業者による隙間計測や隙間調整にばらつきが生じ易い。さらに、運転時にはロールが加熱されて膨張するため隙間が変化する点を考慮する必要があるが、運転時の隙間確認は現状では困難である。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑み、組立体としてのロールと板状部材との間の隙間を、ロールが加熱された状態においても測定可能な隙間測定方法を提供するとともに、その測定方法により計測した計測値に基づいてロールと板状部材との間の隙間調整が可能な隙間調整方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の隙間調整方法は、ロールと、一辺が該ロールに近接して配置された板状部材とを有する組立体の、該ロールと該板状部材との間の隙間を計測する隙間計測方法において、被測定体に向けて光ビームを照射し、該光ビームの、該被測定体上の照射点からの反射光を捉えて該照射点までの距離を計測する変位センサを用意し、上記変位センサから出射した光ビームを、上記ロールと上記板状部材とが近接した所定の近接領域内に照射し、上記光ビームが上記一辺を横切る方向に移動するように上記変位センサを移動させながら、順次、該光ビームの照射点までの距離の計測を行い、上記照射点が前記ロールと上記板状部材の一方から他方に移るときの、計測された距離の差分に基いて、該ロールと該板状部材との間の隙間を求めることを特徴とする。
【００１１】
ここで、上記距離の差分に基いて前記隙間を求めるにあたり、上記距離の差分から、上記変位センサおよび上記組立体の幾何的な要因を補正して、上記隙間を求めることが好ましい。
【００１２】
また、上記板状部材は、上記ロールに近接した上記一辺を有する第１の板状部材と、該第１の板状部材を上記ロール側から支持する第２の板状部材とからなるとともに、該第２の板状部材の、上記第１の板状部材を支持する側の表面が、部分的に露出したものであって、上記変位センサを用いて、上記板状部材までの距離と、上記第２の板状部材の上記表面までの距離とを計測することにより該第１の板状部材の厚さを求め、上記距離の差分から上記幾何的な要因を補正して上記隙間を求めるにあたり、上記第１の板状部材の、実際に求めた厚さを上記幾何的要因の１つとして上記距離の差分を補正することが好ましい。
【００１３】
さらに、上記組立体に対し相対的に、上記変位センサの位置を上記一辺に沿う方向に移しては上記計測を繰り返すことにより、上記一辺に沿う複数点に関する上記隙間を求めることも好ましい。
【００１４】
また、上記組立体は、上記ロールを加熱する加熱手段を有するものであって、上記ロールが加熱された状態において上記計測を行なうことは好ましい態様である。
【００１５】
本発明の隙間調整方法は、ロールと、一辺が該ロールに近接して配置された板状部材と、該板状部材に、前記一辺と並行に配置された、該ロールと該板状部材との間の隙間を調整するための複数の調整ネジとを有する組立体の、該ロールと該板状部材との間の隙間を調整する隙間調整方法において、被測定体に向けて光ビームを照射し、該光ビームの、該被測定体上の照射点からの反射光を捉えて該照射点までの距離を計測する変位センサを用意し、上記変位センサから出射した光ビームを、上記ロールと上記板状部材とが近接した所定の近接領域内に照射し、上記光ビームが上記一辺を横切る方向に移動するように上記変位センサを移動させながら、順次、該光ビームの照射点までの距離の計測を行い、上記照射点が上記ロールと上記板状部材の一方から他方に移るときの、計測された距離の差分に基づいて、該ロールと該板状部材との間の隙間を求め、上記ロールと上記板状部材との間が所望の間隔となるように、この求めた隙間に基づいた量だけ上記調整ネジを回すことにより隙間調整を行なうことを特徴とする。
【００１６】
ここで、上記組立体に対し相対的に、上記変位センサの位置を上記一辺に沿う方向に移しては上記計測と上記隙間調整を繰り返すことが好ましい。
【００１７】
また、上記調整ネジを回すことにより隙間調整を行う隙間について上記計測を行なうことも好ましい。
【００１８】
さらに、上記組立体の、上記隙間調整を行う前の段階で上記ロールの軸方向中心部付近から交互に両端部へ上記計測および上記隙間調整を行なうことは好ましい態様である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００２０】
先ず、本発明の隙間測定方法における測定対象であり、また本発明の隙間調整方法における調整対象である、ロールと一辺がロールに近接して配置された板状部材とを有する組立体のロールと板状部材との間の隙間について説明する。
【００２１】
図１は、剥離用の板状部材が取りつけられた定着装置の一実施例の外観図である。
【００２２】
図１に示す定着装置１は、内部に熱源を有する加熱ロール２と、加熱ロール２を加圧してニップ部を形成する加圧ロールからなる一対のロールを備える。加熱ロール２の回転軸は、フレームフロント３とフレームリヤ４とに支持され、フレームフロント３とフレームリヤ４は、加熱ロール２の上部に設けられたフレームアッパープレート５によって相互に並行となるようにに固定される。なお、加圧ロールは加熱ロールの下部に設けられている（隠れている）。また、加熱ロール２の回転軸と並行に、フレームフロント３とフレームリヤ４に支持されたシャフト６が設けられ、そのシャフト６は、フレームフロント３側に備えられ、シャフト６に結合されたニップレバー７を跳ね上げると回転する構造になっている。シャフト６の周囲三面には、シャフト６をコの字形に覆うサポートバッフル８がシャフト６と連動して回転可能な状態で設けられており、サポートバッフル８の下面には、剥離用の板状部材が取付けられている（隠れている）。剥離用の板状部材（隠れている）は、トナー像を定着した後の用紙が加熱ロールに巻きついたままの状態でニップ部を通過するときに、加熱ロールから用紙を剥離する。
【００２３】
図２は、図１に示した定着装置の断面図である。
【００２４】
図２に示す定着装置１は、内部に熱源９を有する加熱ロール２と、加圧ロール１０とからなる一対のロールを備え、加熱ロール２の回転軸と並行にシャフト６が設けられ、シャフト６の周囲三面にはシャフト６をコの字形に覆うサポートバッフル８が設けられている。板状部材１１とその支持部材１２とからなる剥離部材１３は、支持部材１２に設けられた複数のねじ穴に挿入された調整ネジ１５により、サポートバッフル８の下面に固定されている。シャフト６には突起のついたカムバッフル１６が取りつけられ、ニップレバー（図にはあらわれていない）を跳ね上げてシャフト６を回転すると、カムバッフル１６のカム突起によりサポートバッフル８が押し下げられ、サポートバッフル８に固定された板状部材１１も同時に押し下げられ、加熱ロール２と板状部材１１との間の隙間が広げられる。
【００２５】
加熱ロール２と板状部材１１との間の隙間は、支持部材１２の複数のネジ穴に挿入された調整用ネジ１５を回転することにより調整することができる。また、ジャムが発生して用紙が隙間に詰まったときは、ニップレバーにより加熱ロール２と板状部材１１との間の隙間を広げることにより、その詰まった用紙を取り除くことができる。
【００２６】
次に、本発明の隙間測定方法の実施形態について説明する。
【００２７】
図３は、本実施形態で用いる変位センサにより、ロールと一辺がロールに近接して配置された板状部材とを有する組立体の、ロールと板状部材との間の隙間を計測する原理図である。
【００２８】
図３に示す変位センサ２０は、測定点に光ビームを照射する発光素子２１と、照射点からの反射光を検知する受光素子２２と、反射光を集光するレンズ２３と、受光素子２２の検知結果から測定点までの距離を算出する演算手段とから構成されている。
発光素子２１から所定の水平角度で一定方向に光ビームを出射し、測定点ＡとＢに照射した反射光を受光素子で受光したときの受光点と、光ビームの出射点との間の距離から、光ビームの出射点から測定点Ａ、Ｂまでの距離を測定する。
【００２９】
ここで、発光素子２１には、半導体レーザーなどが用いられ、受光素子にはＰＳＤ（位置検出センサ）、ＣＣＤなどが用いられる。
【００３０】
図４は、被測定体であるロールと一辺がロールに近接して配置された板状部材とを有する組立体に、変位センサを配置する位置を示す図である。
【００３１】
図４において、内部に熱源９を有する加熱ロール２と、加圧ロール１０とからなる一対のロールを備える定着装置１が、ロール相互を接触させてニップ部２５を構成し、そのニップ部２５を、トナー像を担持した用紙が通過するとトナー像が加熱とともに加圧され、用紙に定着される構成になっている。剥離部材１３は、ニップ部２５を通過する際に加熱ロール２に巻付いたままになっている用紙を加熱ロール２から剥離させるためにニップ部２５に接近させ、一辺が加熱ロール２と微少間隙を保つようにして配置されている。変位センサ２０は、加熱された状態の加熱ロール２と剥離部材１３の一辺との間の微少間隙を測定するために用いられ、光ビームを出射する傾角を自在に調整できるとともに、変位センサ２０を水平面の上下Ｚ方向、および水平面の左右Ｘ方向に自由に移動させることができる。
【００３２】
図５は、図４に示したロールと一辺がロールに近接して配置された板状部材とを有する組立体に変位センサの配置位置を側面から示す図である。
【００３３】
図５において、光ビームが加熱ロール２と加圧ロール１０とからなる一対のロールを備える定着装置１の、板状部材１１の一辺２６を横切る方向に移動するように変位センサ２０を上下Ｚ方向に順次移動させながら、加熱ロール２と板状部材１１の一方が他方に移るときのその光ビーム２７の照射点までの距離を計測する。
【００３４】
図６は、変位センサを上下Ｚ方向に移動させながら順次計測した照射点までの距離と変位センサのＺ方向の位置をあらわす図である。
【００３５】
図６に示す、横軸は、変位センサで測定した照射点までの距離をあらわし、縦軸は、変位センサのＺ方向の位置をあらわす。
図５に示したように、変位センサ２０をＺ方向に上から下に順次移動させて、板状部材１１の扁平面上にある光ビームの照射点までの距離を計測すると、その距離は連続的に変化する。しかし、光ビームの照射点が加熱ロール２に近接する板状部材１１の一辺を横切って加熱ロール２表面に移動する瞬間に、計測される距離が急激に変化するので、この距離の差分に基いて、加熱ロール２と板状部材１１との間の隙間を求めることができる。
このように変位センサ２０を用いて光学的に求めた距離から加熱ロール２と板状部材１１との間の隙間がわかるので、ロールが加熱状態であっても容易に計測することができる。
【００３６】
図７は、変位センサで求めた距離の差分から、変位センサと組立体の幾何的な要因を補正して隙間を求める隙間計測方法を示す図である。
【００３７】
図７において、所定の半径Ｒを持つ加熱ロール２と板状部材１１が一定の隙間Ｘｍｍを隔てて設置されている。板状部材１１は、扁平体であり、変位センサ側を向いた面の下部側の一辺２６が、用紙などをロールから剥離する働きをする剥離作用辺である。この一辺２６と加熱ロール２の回転軸とを含む平面３０を考えたときに、この平面３０と水平面３１とが交わる角度α°、この水平面３１と板状部材１１の扁平な面の法線３２と交わる角度β°は、この組立体の幾何的要因として定まっている。また、光ビーム２７の傾角θ°は、板状部材１１の扁平面３３や加熱ロール２の表面などで干渉を受けないように調整される。
【００３８】
先ず、剥離用板状部材の厚みｔｍｍを求める。
加熱ロール２側から板状の支持部材１２によって支持されている板状部材１１の扁平面３３には孔３５が空いていて、板状の支持部材１２が部分的に露出しているので、変位センサから光ビーム２７をこの孔３５に照射して支持部材１２表面までの距離と、左右方向に照射点を移して板状部材１１の扁平面３３までの距離とを計測して差分を求めることにより厚みｔを求めることができる。
【００３９】
次に、光ビーム２７の照射点が板状部材１１の扁平面３３上を、下方に、剥離作用辺である下部側の一辺２６を横切るように順次移動させながら、照射点までの距離を計測し、照射点までの計測距離が急激に変化する地点を剥離作用辺と決定するとともに、急激に変化す前後の２地点の計測距離の差分（ｄ２-ｄ１）を求める。
【００４０】
この計測距離の差分（ｄ２-ｄ１）は、光ビーム２７の進行方向の距離であり、加熱ロール２と板状部材１１との隙間は、板状部材１１の加熱ロールを向いた面の下部側の辺３４と加熱ロール２との間の距離であるから、板状部材１１の厚さを含む組立体の幾何的な要因により、数式１により補正する。
【００４１】
なお、計測距離が急激に変化する剥離作用辺近傍は光ビームが散乱するので、距離の計測が困難となる場合がある。その場合は、剥離作用辺の上方に垂直距離Ｌ変位センサを移動し、板状部材１１の扁平面３３上における照射点までの距離ｄ３を計測し、さらに剥離作用辺の下方に垂直距離Ｌだけ変位センサを移動し、加熱ロール２表面の照射点までの距離ｄ４を計測し、求めた差分（ｄ４−ｄ３）から数式２により換算して差分（ｄ２−ｄ１）を求めることができる。
【００４２】
ただし、加熱ロールの曲率半径による影響が無視できるような範囲で垂直距離Ｌを決定する必要がある。
【００４３】
【数１】

【００４４】
【数２】

【００４５】
次に本発明の隙間調整方法の実施形態について説明する。
【００４６】
図８は、定着装置に剥離部材とサポートバッフル（一部省略）を配置した図である。
【００４７】
図８に示す定着装置１は、内部に熱源９を有する加熱ロール２と、加熱ロール２を加圧してニップ部２５を形成する加圧ロール１０とを備え、トナー像を担持した用紙をニップ部２５に挟んで加熱するとともに加圧して用紙にトナー像を定着させる。定着後の用紙は、ロールに巻付いたままニップ部２５を通過することが多いので、ロールには、巻き付いた用紙などをロールから剥離する板状部材１１とその板状部材１１を支持する支持部材１２からなる剥離部材１３がロールの回転軸に並行に、ニップ部２５に近接し、ロールと一定の間隙を保持するように固定されている。剥離用の板状部材１１は、支持部材１２の５箇所に設けられた孔に調整用ネジ１５を挿入することによりサポートバッフル８（一部省略）の下面に固定され、サポートバッフル８（一部省略）は、加熱ロール２とともにフレーム（図示しない）に固定されている。
【００４８】
この剥離用の板状部材１１と加熱ロール２との間の隙間は調整用ネジ１５を回転することにより規定の範囲内となるよう調整することができる。
【００４９】
ここで、本実施形態においては、剥離用の板状部材１１は加熱ロール２側に取り付けられ、加熱ロール２に巻き付いた用紙などを剥離するために用いられるが、加圧ロール１０側に取り付けて、加圧ロール１０に巻き付いた用紙などを剥離するために用いても良い。また、支持部材１２に設けられた孔は複数箇所設けられていればよく、調整用ネジ１５の本数は、必ずしも５本でなくてよい。
【００５０】
本実施形態においては、先ず、図３から図７に基づいて説明した隙間測定方法と同様の方法を用いて隙間の測定を行う。
【００５１】
測定は、５箇所に設けられた調整用ネジ１５の直近の隙間のそれぞれについて行なうが、ロールは、運転時のように加熱された状態であっても構わない。
【００５２】
図の左方から１番目にある調整用ネジ１５直近の剥離作用辺の上方に光ビームの照射点がくるように変位センサを左右Ｘ方向に移動し、そこから、照射点が順次剥離作用辺を横切るように変位センサを上下Ｚ方向に移動し、照射点が板状部材１１の扁平面から加熱ロール２表面に移るときの、計測距離が急激に変化する地点を検出し、その距離の差分を求める。なお、その際、照射点が加熱ロール２表面に移ったときの照射点までの距離も計測する。
【００５３】
計測された距離の差分は、図７に示した、ロールと板状部材の幾何的な要因による補正を行なって、１番目にある調整用ネジ直近の隙間の計測値を求めることができる。
【００５４】
以後、変位センサをさらに左右Ｘ方向に移動させ、図の左方から２番目から５番目までの調整用ネジ１５の直近の隙間についても１番目の調整用ネジ１５の直近の隙間と同様にして計測する。
【００５５】
図９は、図８に示した剥離部材とサポートバッフル（一部省略）を正面から見た図である。
【００５６】
図９に示す剥離部材１３は、５箇所に設けられた調整用ネジ１５によりサポートバッフル８に固定されている。図中、剥離部材１３に沿って緩やかな弧を描いている２点鎖線３６は、加熱ロール表面のたわみをあらわしている。
【００５７】
加熱ロールは、一般に、表面の中央部が凹状または凸状をなすように緩やかな弧を描いており、図８において測定した加熱ロールまでの距離に基づいて、隙間調整の順序を決定することができる。
【００５８】
本実施形態においては、加熱ロールの中央部が凹状となっているので、加熱ロールに近接している調整用ネジ１５から先に、図の左方から３番目、２番目、４番目、１番目、５番目に配列されている調整用ネジ１５を順番に隙間調整する。
【００５９】
隙間調整は、例えば、０．５ｍｍピッチの規格ネジを用いる場合は、ネジを右に１回転させると０．５ｍｍ沈むので、隙間を０．５ｍｍ狭めることができる。
【００６０】
一般に、調整用ネジ１５直近の隙間の計測値をＸとし、所望の隙間をＹとすれば、計測した隙間Ｘと所望の隙間Ｙとの差を調整用ネジのピッチで除した数だけネジを回転することにより、調整用ネジ１５直近の隙間を所望の隙間とすることができる。
【００６１】
したがって、変位センサを用いる隙間測定方法によって計測した結果をパーソナルコンピュータ等を用いて演算処理して、調整するネジの順番と、回転すべき回転数を容易に求めることができるので、その演算結果を見て事後の確認をすることなく隙間調整を行うことができる。
【００６２】
この方法により、従来行われていた繰り返しの調整は回避することができるので、調整に要する時間を大幅に短縮することができる。また、感覚に頼らず、光学的計測によって隙間を測定するとともに、調整すべき隙間が定量的に明らかとなるので、調整作業の自動化が可能となる。
【００６３】
図１０および図１１は、調整用ねじの回転を手作業で行うための調整工具の一例である。
【００６４】
本実施形態の隙間調整方法は、あらかじめ全ての隙間を変位センサを用いて測定し、回転すべきネジの回転数を算出した後に全てのネジを一括して隙間調整を行なうこともできるし、また、各ネジごとに、変位センサを用いて隙間測定を行い、隙間の確認をしながら各ネジ毎に隙間調整を行なうこともできる。このため、隙間の確認をしながら各ネジ毎に隙間調整を行なう場合は、変位センサから出射される光ビームをさえぎることなく調整ネジを回転させることが可能な調整具を用いて行うことが望ましい。
【００６５】
図１０に示す調整工具４０は、先端４１が十字形になっており、十字穴付き調整ネジを回転させることができる。ネジに回転力を与える把手４２は回転軸４３に対して直角になっており、把手４２に加えた力はそそままトルクとなるので大きな回転力が必要な場合に有効ある。
【００６６】
図１１に示す調整工具４５は、図１０に示したものと同様に先端が十字形になっているが、調整ネジに回転力を与える把手４４は回転軸４３に対して鈍角になっている。
【００６７】
したがって、図１０に示した調整工具４０と較べて、トルクは減殺されるが、把手４４の先端と回転軸４３との間の長さｋ２が図１０に示した調整工具４０の把手４２の先端と回転軸４３との間の長さｋ１よりも短いので、その分変位センサの光ビームをさえぎることが少なくて済み、隙間の確認をしながら隙間を微調整する場合に有効である。
【００６８】
図１２は、本実施形態の隙間計測方法により計測した結果を示す。
【００６９】
図１２に示す横軸は、シムにより調整した隙間サンプルの値であり、縦軸はそのサンプルを本計測方法により計測した計測値を示す。繰り返し数はＮ＝１０である。
【００７０】
図から明らかなように、本計測は十分な計測繰り返し精度を有しており、標準偏差は０．００２ｍｍである。
【００７１】
図１３は、レーザ変位センサを用いる本実施形態の隙間調整方法により調整した後の隙間と、比較例として示す、シムにより調整した後の隙間との比較結果である。
【００７２】
図１３に示す横軸は、剥離用板状部材における調整ネジの配列順序を示し、縦軸は隙間の計測値を示す。
【００７３】
図中の○印は、レーザ変位センサの計測距離に基づいてネジの回転数を算出して調整した本実施形態における調整結果をあらわし、□印はシムを用いて繰り返し調整した調整結果をあらわす。
【００７４】
図から明らかなように、調整後の隙間の計測値は、変位センサを用いて調整した場合の方が全般的に隙間が狭い傾向にあるが、計測値の標準偏差σは０．０２９と０．０２８となり、計測値のばらつきはほぼ同程度となった。
【００７５】
なお、図中には表示していないが、隙間調整に要した時間は、シムを用いて繰り返し調整したときの時間は５分であったが、本実施形態による隙間調整方法により手動で調整したときの時間は、２分３０秒となり、調整に要する時間をこれまでの半分に短縮することができた。
【００７６】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の隙間測定方法によれば、測定点が加熱された状態であっても隙間を定量的に高精度に把握することが可能である。また、この測定方法によって計測した隙間計測値に基づいて、隙間を調整する個所毎にネジの回転数が決まるので、繰り返しの隙間確認をすることなく、高精度で、しかも短時間に隙間調整ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】剥離用の板状部材が取りつけられた定着装置の一実施例の外観図である。
【図２】図１に示した定着装置の断面図である。
【図３】実施形態で用いる変位センサにより、組立体のロールと板状部材との間の隙間を計測する原理図である。
【図４】組立体に変位センサを配置する位置を示す図である。
【図５】組立体に変位センサを配置する位置を側面から示す図である。
【図６】変位センサを上下Ｚ方向に移動させながら順次計測した照射点までの距離をあらわす図である。
【図７】変位センサで求めた距離の差分から、変位センサと組立体の幾何的な要因を補正して隙間を求める隙間計測方法を示す図である。
【図８】定着装置に剥離部材とサポートバッフル（一部省略）を配置した図である。
【図９】剥離部材とサポートバッフル（一部省略）を正面から見た図である。
【図１０】調整用ねじの回転を手作業で行うための調整工具の一例である。
【図１１】調整用ねじの回転を手作業で行うための調整工具の一例である。
【図１２】本実施形態の隙間計測方法により計測した結果を示す図である。
【図１３】レーザ変位センサを用いる本実施形態の隙間調整方法により調整した後の隙間と、比較例として示す、シムにより調整した後の隙間との比較結果である。
【符号の説明】
１定着装置
２加熱ロール
３フレームフロント
４フレームリア
５フレームアッパープレート
６シャフト
７ニップレバ
８サポートバッフル
９熱源
１０加圧ロール
１１板状部材
１２支持部材
１３剥離部材
１５調整ネジ
１６カムバッフル
２０変位センサ
２１発光素子
２２受光素子
２３レンズ
２５ニップ部
２６板状部材の一辺
２７光ビーム
３０一辺と加熱ロールの回転軸を含む平面
３１水平面
３２法線
３３扁平面
３４加熱ロールを向いた面の下部側の辺
３５孔
４０，４５調整工具
４１先端
４２，４４把手
４３回転軸[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to gap measurement and gap adjustment of an assembly having a roll and a plate-like member.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Image forming apparatuses using an electrophotographic process such as a printer, a facsimile machine, and a copying machine include a fixing device that fixes a toner image transferred onto a sheet or the like onto the sheet or the like.
[0003]
The fixing device includes a heating roll that rotates with a heat source, and a pressure roll or a moving belt that presses the heating roll to form a predetermined nip portion, and is used for paper that carries an unfixed toner image. A structure in which a toner image is fixed by heating and pressurizing by passing through the nip portion and melting the toner to infiltrate the toner into paper or the like is used.
[0004]
Ideally, the paper that has passed through the nip is smoothly discharged without being wound around a roll or a belt. However, the amount of toner carried on the paper is not uniform, and the type and storage state of the paper are also different, so that the paper that passes through the nip is wound around the roll and discharged after the fixing is completed. There are many.
[0005]
Therefore, in order to peel the wound paper from the surface of the roll, it is necessary to provide a peeling member at a position near the roll downstream of the nip portion.
Conventionally, as a peeling member, it is common to provide peeling claws at places in the rotation axis direction of the roll. However, there is a problem that when a jam occurs, the nail sticks into the roll and breaks the roll or wears the roll. Therefore, as a means for solving this, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-98791 discloses a technique in which a plate-like member that is not in contact with the roll is provided in parallel with the rotation axis of the roll and the paper is peeled off.
[0006]
To prevent roll wear and jamming with this technology, the closer the plate-like member is to the nip, the greater the effect, and to prevent the paper from getting inside the plate-like member The gap between the plate member and the roll needs to be about 0.2 mm to 0.4 mm. Furthermore, if it is considered that the plate member is attached in a narrow area near the nip portion, it is necessary to reduce the thickness of the plate member.
[0007]
Therefore, the thin plate-like member is supported by the support member, and the support member is fixed to the fixing member of the fixing device with a plurality of positions with screws. The gap between this roll and the plate-shaped member is prepared by preparing a shim with the upper limit of the spec and a shim with the lower limit of the spec. The gap is adjusted.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the gap adjustment method that measures the gap between the roll and the plate-shaped member using the upper limit shim and the lower limit specification shim and adjusts the gap sensuously, is the gap within the specification? You can only judge whether or not. Therefore, the gap is likely to vary over the upper and lower limits of the specification, and the gap needs to be rechecked each time the position where the support member that supports the plate-like member is attached to the fixed member is moved. Further, since the plate-like member is thin and easily deformed, and the surface of the roll is covered with an elastic body, variations in gap measurement and gap adjustment by the operator are likely to occur. Furthermore, it is necessary to consider that the gap changes because the roll is heated and expands during operation, but it is currently difficult to check the gap during operation.
[0009]
In view of the above circumstances, the present invention provides a gap measuring method capable of measuring a gap between a roll as an assembly and a plate-like member even in a state where the roll is heated, and measured by the measuring method. An object of the present invention is to provide a gap adjustment method capable of adjusting a gap between a roll and a plate-like member based on a measured value.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The gap adjusting method of the present invention that achieves the above object provides a gap between the roll and the plate-like member of an assembly having a roll and a plate-like member arranged on one side close to the roll. Displacement sensor that irradiates a measurement object with a light beam and captures the reflected light from the irradiation point on the measurement object and measures the distance to the irradiation point in the gap measurement method for measurement And irradiating the light beam emitted from the displacement sensor in a predetermined proximity region where the roll and the plate-shaped member are close to each other, and the displacement so that the light beam moves in a direction crossing the one side. While moving the sensor, sequentially measure the distance to the irradiation point of the light beam, and based on the difference in the measured distance when the irradiation point moves from one of the roll and the plate member to the other. Between the roll and the plate member And obtaining between.
[0011]
Here, in obtaining the gap based on the difference in distance, it is preferable to obtain the gap by correcting geometric factors of the displacement sensor and the assembly from the difference in distance.
[0012]
In addition, the plate-like member includes a first plate-like member having the one side close to the roll and a second plate-like member that supports the first plate-like member from the roll side, The surface of the second plate member on the side supporting the first plate member is partially exposed, and using the displacement sensor, the distance to the plate member, The thickness of the first plate-like member is obtained by measuring the distance to the surface of the second plate-like member, and the gap is obtained by correcting the geometric factor from the difference in the distance. In this case, it is preferable to correct the difference in the distance by using the actually obtained thickness of the first plate member as one of the geometric factors.
[0013]
Furthermore, it is also preferable to obtain the gaps for a plurality of points along the one side by moving the position of the displacement sensor in the direction along the one side relative to the assembly and repeating the measurement.
[0014]
Moreover, the said assembly has a heating means which heats the said roll, Comprising: It is a preferable aspect to perform the said measurement in the state in which the said roll was heated.
[0015]
The gap adjusting method of the present invention includes a roll, a plate-like member arranged on one side close to the roll, and the roll and the plate-like member arranged on the plate-like member in parallel with the one side. In a gap adjustment method for adjusting a gap between the roll and the plate-like member of an assembly having a plurality of adjustment screws for adjusting a gap between the two, a light beam is irradiated toward a measured object A displacement sensor that captures the reflected light of the light beam from the irradiation point on the object to be measured and measures the distance to the irradiation point, and the light beam emitted from the displacement sensor is The distance to the irradiation point of the light beam is sequentially applied while moving the displacement sensor so that the light beam is irradiated in a predetermined proximity region close to the plate-like member and the light beam moves in a direction crossing the one side. The irradiation point is the roll and the plate shape Based on the difference between the measured distances when moving from one of the materials to the other, a gap between the roll and the plate-like member is obtained, and a desired gap between the roll and the plate-like member is obtained. Thus, the gap adjustment is performed by turning the adjustment screw by an amount based on the obtained gap.
[0016]
Here, it is preferable that the measurement and the gap adjustment be repeated by moving the position of the displacement sensor in the direction along the one side relative to the assembly.
[0017]
It is also preferable to perform the above measurement for the gap for adjusting the gap by turning the adjusting screw.
[0018]
Furthermore, it is a preferable aspect that the measurement and the gap adjustment are alternately performed from the vicinity of the central portion in the axial direction of the roll to both ends before the gap adjustment of the assembly.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
[0020]
First, a roll of an assembly having a roll and a plate-like member arranged on one side close to the roll, which is a measurement target in the gap measurement method of the present invention and is an adjustment target in the gap adjustment method of the present invention; The gap between the plate member will be described.
[0021]
FIG. 1 is an external view of an embodiment of a fixing device to which a peeling plate-like member is attached.
[0022]
A fixing device 1 shown in FIG. 1 includes a pair of rolls including a heating roll 2 having a heat source therein and a pressure roll that pressurizes the heating roll 2 to form a nip portion. The rotating shaft of the heating roll 2 is supported by the frame front 3 and the frame rear 4, and the frame front 3 and the frame rear 4 are parallel to each other by a frame upper plate 5 provided on the upper part of the heating roll 2. Fixed to. The pressure roll is provided (hidden) below the heating roll. A shaft 6 supported by the frame front 3 and the frame rear 4 is provided in parallel with the rotation axis of the heating roll 2, and the shaft 6 is provided on the frame front 3 side and is connected to the shaft 6. It is structured to rotate when it is flipped up. Support baffles 8 that cover the shaft 6 in a U-shape are provided on the three surfaces around the shaft 6 so as to be rotatable in conjunction with the shaft 6. A plate member for peeling is provided on the lower surface of the support baffle 8. Is installed (hidden). The peeling plate-like member (hidden) peels off the paper from the heating roll when the paper after fixing the toner image passes through the nip portion while being wound around the heating roll.
[0023]
FIG. 2 is a cross-sectional view of the fixing device shown in FIG.
[0024]
A fixing device 1 shown in FIG. 2 includes a pair of rolls including a heating roll 2 having a heat source 9 inside and a pressure roll 10, and a shaft 6 is provided in parallel with the rotation axis of the heating roll 2. A support baffle 8 that covers the shaft 6 in a U-shape is provided on three surfaces around the periphery. The peeling member 13 composed of the plate member 11 and the support member 12 is fixed to the lower surface of the support baffle 8 by adjusting screws 15 inserted into a plurality of screw holes provided in the support member 12. A cam baffle 16 with a projection is attached to the shaft 6, and when the shaft 6 is rotated by flipping up a nip lever (not shown in the figure), the support baffle 8 is pushed down by the cam projection of the cam baffle 16, The fixed plate-like member 11 is also pushed down simultaneously, and the gap between the heating roll 2 and the plate-like member 11 is widened.
[0025]
The gap between the heating roll 2 and the plate-like member 11 can be adjusted by rotating adjusting screws 15 inserted into the plurality of screw holes of the support member 12. Further, when a jam occurs and the paper is jammed in the gap, the jammed paper can be removed by widening the gap between the heating roll 2 and the plate-like member 11 by the nip lever.
[0026]
Next, an embodiment of the gap measuring method of the present invention will be described.
[0027]
FIG. 3 is a principle diagram for measuring a gap between a roll and a plate-like member of an assembly having a roll and a plate-like member arranged on one side close to the roll by the displacement sensor used in the present embodiment. It is.
[0028]
The displacement sensor 20 shown in FIG. 3 includes a light emitting element 21 that irradiates a measurement point with a light beam, a light receiving element 22 that detects reflected light from the irradiation point, a lens 23 that collects the reflected light, and a light receiving element 22. It is comprised from the calculating means which calculates the distance to a measurement point from a detection result.
The distance between the light receiving point when the light beam is emitted from the light emitting element 21 in a predetermined direction at a predetermined horizontal angle, and the reflected light applied to the measurement points A and B is received by the light receiving element, and the light beam emitting point. To the distance from the light beam emission point to the measurement points A and B.
[0029]
Here, a semiconductor laser or the like is used for the light emitting element 21, and a PSD (position detection sensor), a CCD, or the like is used for the light receiving element.
[0030]
FIG. 4 is a diagram showing a position at which the displacement sensor is arranged in an assembly having a roll as a measurement object and a plate-like member arranged on one side close to the roll.
[0031]
In FIG. 4, a fixing device 1 including a pair of rolls including a heating roll 2 having a heat source 9 inside and a pressure roll 10 forms a nip portion 25 by bringing the rolls into contact with each other. When the paper carrying the toner image passes, the toner image is pressurized with heating and fixed on the paper. The peeling member 13 is brought close to the nip portion 25 in order to peel the paper that has been wound around the heating roll 2 when passing through the nip portion 25 from the heating roll 2, and one side is slightly spaced from the heating roll 2. Is arranged to keep. The displacement sensor 20 is used for measuring a minute gap between the heated heating roll 2 in a heated state and one side of the peeling member 13, and can freely adjust the tilt angle at which the light beam is emitted. It can be freely moved in the vertical Z direction on the horizontal plane and in the horizontal X direction on the horizontal plane.
[0032]
FIG. 5 is a diagram showing the position of the displacement sensor as viewed from the side in an assembly having the roll shown in FIG. 4 and a plate-like member arranged on one side close to the roll.
[0033]
In FIG. 5, the displacement sensor 20 is moved in the vertical Z direction so that the light beam moves in a direction crossing one side 26 of the plate-like member 11 of the fixing device 1 having a pair of rolls including the heating roll 2 and the pressure roll 10. , The distance to the irradiation point of the light beam 27 when one of the heating roll 2 and the plate-like member 11 moves to the other is measured.
[0034]
FIG. 6 is a diagram showing the distance to the irradiation point measured sequentially while moving the displacement sensor in the vertical Z direction and the position of the displacement sensor in the Z direction.
[0035]
The horizontal axis shown in FIG. 6 represents the distance to the irradiation point measured by the displacement sensor, and the vertical axis represents the position of the displacement sensor in the Z direction.
As shown in FIG. 5, when the displacement sensor 20 is sequentially moved from top to bottom in the Z direction and the distance to the irradiation point of the light beam on the flat surface of the plate-like member 11 is measured, the distance is continuous. Changes. However, at the moment when the irradiation point of the light beam moves to the surface of the heating roll 2 across one side of the plate-like member 11 close to the heating roll 2, the measured distance changes abruptly. And the clearance gap between the heating roll 2 and the plate-shaped member 11 can be calculated | required.
Thus, since the gap between the heating roll 2 and the plate-like member 11 is known from the distance obtained optically using the displacement sensor 20, even if the roll is in a heated state, it can be easily measured.
[0036]
FIG. 7 is a diagram illustrating a gap measurement method for obtaining a gap by correcting a geometric factor between the displacement sensor and the assembly from a difference in distance obtained by the displacement sensor.
[0037]
In FIG. 7, the heating roll 2 having a predetermined radius R and the plate member 11 are installed with a certain gap Xmm therebetween. The plate-like member 11 is a flat body, and one side 26 on the lower side of the surface facing the displacement sensor side is a peeling action side that works to peel off paper or the like from the roll. When a plane 30 including the one side 26 and the rotation axis of the heating roll 2 is considered, an angle α ° at which the plane 30 and the horizontal plane 31 intersect, and a normal 32 of the flat surface of the horizontal plane 31 and the plate-like member 11. The angle β ° intersecting with is determined as a geometric factor of the assembly. Further, the inclination angle θ ° of the light beam 27 is adjusted so as not to be interfered with by the flat surface 33 of the plate-like member 11 or the surface of the heating roll 2.
[0038]
First, the thickness tmm of the peeling plate member is obtained.
Since the flat surface 33 of the plate-like member 11 supported by the plate-like support member 12 from the heating roll 2 side has a hole 35 and the plate-like support member 12 is partially exposed, the displacement A difference is obtained by irradiating the hole 35 with the light beam 27 from the sensor and measuring the distance to the surface of the support member 12 and the distance to the flat surface 33 of the plate member 11 by moving the irradiation point in the left-right direction. Thus, the thickness t can be obtained.
[0039]
Next, the distance to the irradiation point is measured while sequentially moving the irradiation point of the light beam 27 on the flat surface 33 of the plate-like member 11 downward and across the lower side 26 that is the peeling action side. Then, the point where the measurement distance to the irradiation point changes abruptly is determined as the peeling action side, and the difference (d2-d1) between the two measurement points before and after the abrupt change is obtained.
[0040]
The difference (d2−d1) in the measurement distance is the distance in the traveling direction of the light beam 27, and the gap between the heating roll 2 and the plate-like member 11 is the lower side of the surface of the plate-like member 11 facing the heating roll. Since the distance between the side 34 and the heating roll 2 is corrected by the mathematical formula 1, it is corrected by the geometric factor of the assembly including the thickness of the plate-like member 11.
[0041]
In addition, since the light beam is scattered in the vicinity of the peeling action side where the measurement distance changes abruptly, it may be difficult to measure the distance. In that case, the vertical distance L displacement sensor is moved above the peeling action side, the distance d3 to the irradiation point on the flat surface 33 of the plate-like member 11 is measured, and the vertical distance L is further below the peeling action side. The displacement sensor is moved, the distance d4 to the irradiation point on the surface of the heating roll 2 is measured, and the difference (d2-d1) can be obtained by converting from the obtained difference (d4-d3) by Equation 2.
[0042]
However, it is necessary to determine the vertical distance L in such a range that the influence of the curvature radius of the heating roll can be ignored.
[0043]
[Expression 1]

[0044]
[Expression 2]

[0045]
Next, an embodiment of the gap adjustment method of the present invention will be described.
[0046]
FIG. 8 is a diagram in which a peeling member and a support baffle (partially omitted) are arranged in the fixing device.
[0047]
A fixing device 1 shown in FIG. 8 includes a heating roll 2 having a heat source 9 therein, and a pressure roll 10 that pressurizes the heating roll 2 to form a nip portion 25, and a sheet carrying a toner image is fed to the nip portion. The toner image is fixed on the paper by heating and pressing between 25 and 25. Since the sheet after fixing often passes through the nip portion 25 while being wound around the roll, the roll has a plate-like member 11 that peels the wound paper or the like from the roll and a support that supports the plate-like member 11. The peeling member 13 made of the member 12 is fixed so as to be close to the nip portion 25 in parallel with the rotation axis of the roll and to maintain a certain gap with the roll. The peeling plate-like member 11 is fixed to the lower surface of the support baffle 8 (partially omitted) by inserting adjustment screws 15 into holes provided at five locations of the support member 12, and the support baffle 8 (partially omitted). (Not shown) is fixed to a frame (not shown) together with the heating roll 2.
[0048]
The gap between the peeling plate member 11 and the heating roll 2 can be adjusted to be within a specified range by rotating the adjusting screw 15.
[0049]
Here, in this embodiment, the peeling plate-like member 11 is attached to the heating roll 2 side and is used to peel off the paper wound around the heating roll 2, but attached to the pressure roll 10 side. Alternatively, it may be used to peel off the paper wound around the pressure roll 10. Moreover, the hole provided in the support member 12 should just be provided in multiple places, and the number of the screws 15 for adjustment does not necessarily need to be five.
[0050]
In the present embodiment, first, the gap is measured using a method similar to the gap measuring method described with reference to FIGS.
[0051]
The measurement is performed for each of the gaps closest to the adjustment screw 15 provided at five locations, but the roll may be in a heated state as in operation.
[0052]
The displacement sensor is moved in the left and right X directions so that the irradiation point of the light beam is positioned above the peeling action side closest to the adjustment screw 15 that is the first from the left in the figure, and from there, the irradiation points are sequentially peeled off. The displacement sensor is moved in the up and down Z direction so as to cross, and the point at which the measurement distance changes abruptly when the irradiation point moves from the flat surface of the plate-like member 11 to the surface of the heating roll 2 is detected. Ask for. At that time, the distance to the irradiation point when the irradiation point moves to the surface of the heating roll 2 is also measured.
[0053]
The difference between the measured distances can be corrected by the geometric factor between the roll and the plate-like member shown in FIG. 7 to obtain the measured value of the gap closest to the first adjustment screw.
[0054]
Thereafter, the displacement sensor is further moved in the left-right X direction, and the gaps closest to the second to fifth adjustment screws 15 from the left in the figure are the same as the gaps closest to the first adjustment screw 15. measure.
[0055]
FIG. 9 is a front view of the peeling member and the support baffle (partially omitted) shown in FIG.
[0056]
The peeling member 13 shown in FIG. 9 is fixed to the support baffle 8 by adjusting screws 15 provided at five locations. In the drawing, a two-dot chain line 36 that draws a gentle arc along the peeling member 13 represents the deflection of the surface of the heating roll.
[0057]
The heating roll generally draws a gentle arc so that the center of the surface is concave or convex, and the order of gap adjustment can be determined based on the distance to the heating roll measured in FIG. it can.
[0058]
In the present embodiment, since the central portion of the heating roll is concave, the adjustment screw 15 that is close to the heating roll is the third, second, fourth, first from the left in the figure. The clearance adjustment is performed in order for the adjustment screws 15 arranged in the fifth order.
[0059]
For example, when a standard screw with a pitch of 0.5 mm is used, the gap adjustment sinks 0.5 mm when the screw is rotated once to the right, so that the gap can be narrowed by 0.5 mm.
[0060]
In general, if the measured value of the gap closest to the adjustment screw 15 is X and the desired gap is Y, the number of screws is divided by the difference between the measured gap X and the desired gap Y by the pitch of the adjustment screw. By rotating, the gap in the immediate vicinity of the adjustment screw 15 can be made a desired gap.
[0061]
Therefore, it is possible to easily calculate the order of screws to be adjusted and the number of rotations to be rotated by computing the results measured by the gap measuring method using the displacement sensor using a personal computer or the like. Clearance adjustment can be performed without confirmation after the fact.
[0062]
By this method, it is possible to avoid the repeated adjustment that has been conventionally performed, and therefore, the time required for the adjustment can be greatly shortened. In addition, the gap is measured by optical measurement without depending on the sense, and the gap to be adjusted is clarified quantitatively, so that the adjustment work can be automated.
[0063]
10 and 11 show an example of an adjustment tool for manually rotating the adjustment screw.
[0064]
The gap adjustment method of the present embodiment can measure all gaps in advance using a displacement sensor, calculate the number of rotations of the screw to be rotated, and then adjust the gap for all the screws at once. It is also possible to measure the gap using a displacement sensor for each screw and adjust the gap for each screw while checking the gap. Therefore, when adjusting the gap for each screw while checking the gap, it is preferable to use an adjustment tool that can rotate the adjustment screw without blocking the light beam emitted from the displacement sensor. .
[0065]
The adjustment tool 40 shown in FIG. 10 has a tip 41 in a cross shape, and can rotate an adjustment screw with a cross hole. The handle 42 for applying a rotational force to the screw is perpendicular to the rotation shaft 43, and the force applied to the handle 42 becomes the torque as it is, which is effective when a large rotational force is required.
[0066]
The adjustment tool 45 shown in FIG. 11 has a cruciform tip as in the case shown in FIG. 10, but the handle 44 that applies a rotational force to the adjustment screw has an obtuse angle with respect to the rotation shaft 43.
[0067]
Therefore, the torque is reduced as compared with the adjustment tool 40 shown in FIG. 10, but the length k2 between the tip of the handle 44 and the rotating shaft 43 is the tip of the handle 42 of the adjustment tool 40 shown in FIG. Is shorter than the length k1 between the rotating shaft 43 and the rotating shaft 43, and therefore, it is less necessary to block the light beam of the displacement sensor, and this is effective when finely adjusting the gap while checking the gap.
[0068]
FIG. 12 shows the results measured by the gap measurement method of the present embodiment.
[0069]
The horizontal axis shown in FIG. 12 is the value of the gap sample adjusted by the shim, and the vertical axis shows the measurement value obtained by measuring the sample by this measurement method. The number of repetitions is N = 10.
[0070]
As is apparent from the figure, this measurement has sufficient measurement repeatability, and the standard deviation is 0.002 mm.
[0071]
FIG. 13 shows a comparison result between the gap after adjustment by the gap adjustment method of the present embodiment using the laser displacement sensor and the gap after adjustment by the shim shown as a comparative example.
[0072]
The horizontal axis shown in FIG. 13 shows the arrangement order of the adjusting screws in the peeling plate member, and the vertical axis shows the measured value of the gap.
[0073]
The circles in the figure indicate the adjustment results in the present embodiment that are adjusted by calculating the number of rotations of the screw based on the measurement distance of the laser displacement sensor, and the squares indicate the adjustment results that are repeatedly adjusted using shims.
[0074]
As is clear from the figure, the measured value of the gap after adjustment tends to be narrower when adjusted using a displacement sensor, but the standard deviation σ of the measured value is 0.029 and 0. .028, and the variations in the measured values were almost the same.
[0075]
Although not shown in the figure, the time required for the gap adjustment was 5 minutes when it was repeatedly adjusted using a shim, but it was manually adjusted by the gap adjustment method according to this embodiment. The time was 2 minutes and 30 seconds, and the time required for adjustment could be reduced to half of the conventional time.
[0076]
【The invention's effect】
As described above, according to the gap measuring method of the present invention, it is possible to quantitatively grasp the gap quantitatively even when the measurement point is heated. In addition, since the number of screw rotations is determined for each location where the gap is adjusted based on the gap measurement value measured by this measurement method, the gap adjustment can be performed with high accuracy and in a short time without repeated gap confirmation. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external view of an embodiment of a fixing device to which a peeling plate-like member is attached.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the fixing device shown in FIG.
FIG. 3 is a principle diagram for measuring a gap between a roll of an assembly and a plate member by a displacement sensor used in the embodiment.
FIG. 4 is a diagram showing a position where a displacement sensor is arranged in the assembly.
FIG. 5 is a diagram showing a position at which a displacement sensor is arranged in the assembly from the side.
FIG. 6 is a diagram showing a distance to an irradiation point measured sequentially while moving a displacement sensor in the vertical Z direction.
FIG. 7 is a diagram illustrating a gap measurement method for obtaining a gap by correcting a geometric factor between the displacement sensor and the assembly from a difference in distance obtained by the displacement sensor.
FIG. 8 is a diagram in which a peeling member and a support baffle (partially omitted) are arranged in the fixing device.
FIG. 9 is a front view of a peeling member and a support baffle (partially omitted).
FIG. 10 is an example of an adjustment tool for manually rotating the adjustment screw.
FIG. 11 is an example of an adjustment tool for manually rotating the adjustment screw.
FIG. 12 is a diagram showing a result of measurement by the gap measurement method of the present embodiment.
FIG. 13 is a comparison result between a gap after adjustment by the gap adjustment method of the present embodiment using a laser displacement sensor and a gap after adjustment by a shim shown as a comparative example.
[Explanation of symbols]
1 Fixing device
2 Heating roll
3 Frame front
4 Frame rear
5 Frame upper plate
6 Shaft
7 Nip Lever
8 Support baffle
9 Heat source
10 Pressure roll
11 Plate member
12 Support members
13 Peeling member
15 Adjustment screw
16 Come baffle
20 Displacement sensor
21 Light emitting device
22 Light receiving element
23 Lens
25 Nip part
26 One side of plate-like member
27 Light Beam
30 A plane including one side and the rotation axis of the heating roll
31 horizontal plane
32 Normal
33 flat surface
34 Lower side of the surface facing the heating roll
35 holes
40, 45 Adjustment tool
41 Tip
42,44 handle
43 Rotating shaft

Claims

In a gap measuring method of measuring a gap between the roll and the plate-like member of an assembly having a roll and a plate-like member arranged on one side close to the roll,
The plate-like member includes a first plate-like member having the one side close to the roll, and a second plate-like member that supports the first plate-like member from the roll side. The surface of the plate-like member of 2 that supports the first plate-like member is partially exposed,
A step of providing a displacement sensor irradiating a light beam toward the object to be measured, the light beam, capture the reflected light from the irradiation point on該被measuring body measures the distance to the irradiation point,
Using the displacement sensor, the thickness of the first plate member is obtained by measuring the distance to the first plate member and the distance to the surface of the second plate member. Steps ,
The light beam emitted from the displacement sensor is irradiated into a predetermined proximity region where the roll and the plate-shaped member are close to each other, and the displacement sensor is moved so that the light beam moves in a direction crossing the one side. while sequentially performing a measurement of the distance to the irradiation point of the light beam,
Based on the difference between the measured distances when the irradiation point moves from one of the roll and the plate-like member to the other, the thickness of the first plate-like member actually obtained is determined as a geometric factor. comprising as one, the corrected geometric factors of the displacement sensor and the assembly clearance measuring method characterized by comprising the steps of: determining a gap between the roll and the plate-like member.

2. The gaps for a plurality of points along the one side are obtained by moving the position of the displacement sensor in a direction along the one side relative to the assembly and repeating the measurement. 1. The gap measuring method according to 1.

The assembly, be one having a heating means for heating the roll, the gap measurement method according to claim 1, characterized by performing the measurement in a state in which the roll is heated.

In order to adjust a gap between the roll and the plate-like member arranged in parallel to the one side on the roll, a plate-like member arranged on one side close to the roll, and the plate-like member In the gap adjustment method for adjusting the gap between the roll and the plate-like member of the assembly having a plurality of adjustment screws,
The plate-like member includes a first plate-like member having the one side close to the roll, and a second plate-like member that supports the first plate-like member from the roll side. The surface of the plate-like member of 2 that supports the first plate-like member is partially exposed,
Providing a displacement sensor for irradiating a measurement object with a light beam, capturing reflected light from the irradiation point on the measurement object and measuring the distance to the irradiation point ;
Using the displacement sensor, the thickness of the first plate member is obtained by measuring the distance to the first plate member and the distance to the surface of the second plate member. Steps ,
The light beam emitted from the displacement sensor is irradiated into a predetermined proximity region where the roll and the plate-shaped member are close to each other, and the displacement sensor is moved so that the light beam moves in a direction crossing the one side. While sequentially measuring the distance to the irradiation point of the light beam,
Based on the difference between the measured distances when the irradiation point moves from one of the roll and the plate-like member to the other, the thickness of the first plate-like member actually obtained is determined as a geometric factor. Correcting the geometrical factors of the displacement sensor and the assembly, including as one, to determine a spacing between the roll and the plate member;
As between the plate member and the roll is the desired spacing, clearance you; and a step of performing gap adjustment by turning the volume only the adjusting screw based on the obtained gap Adjustment method.

The gap adjustment method according to claim 4, wherein the measurement and the gap adjustment are repeated by moving the position of the displacement sensor in a direction along the one side relative to the assembly.

The gap adjustment method according to claim 4 , wherein the measurement is performed for a gap that is adjusted by turning the adjustment screw .

The clearance adjustment method according to claim 4 , wherein the measurement and the clearance adjustment are alternately performed from the vicinity of the central portion in the axial direction of the roll to both ends before the clearance adjustment of the assembly.