DE9418479U1 - Meßgerät zur Bestimmung der elektrostatischen Ladungseigenschaften von Pulvern - Google Patents
Meßgerät zur Bestimmung der elektrostatischen Ladungseigenschaften von PulvernInfo
- Publication number
- DE9418479U1 DE9418479U1 DE9418479U DE9418479U DE9418479U1 DE 9418479 U1 DE9418479 U1 DE 9418479U1 DE 9418479 U DE9418479 U DE 9418479U DE 9418479 U DE9418479 U DE 9418479U DE 9418479 U1 DE9418479 U1 DE 9418479U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- measuring
- electrode
- powder particles
- powder
- gas jet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims description 38
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 26
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 claims 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000003703 image analysis method Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/02—Investigating particle size or size distribution
- G01N15/0266—Investigating particle size or size distribution with electrical classification
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/60—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrostatic variables, e.g. electrographic flaw testing
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
- G01R29/24—Arrangements for measuring quantities of charge
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Description
R.H. Epping - Meßgerät elektrostatische Pulverladungen - 2 -
Die Erfindung betrifft eine Meßzelle zur schnellen Ermittlung der Menge der
elektrostatisch positiv, negativ und nicht geladenen Pulverteilchen einer Pulvermenge.
Die Analyse der elektrostatischen Parameter von Pulverteilchen ist von erheblicher
Bedeutung in der industriellen Anwendung. Insbesondere in der elektrographischen
Kopier- und der elektrostatischen Pulverlackiertechnik sind die elektrostatischen
Ladungseigenschaften der Pulver (im ersten Fall Toner genannt) ausschlaggebend für
die Güte der zu erstellenden Schichtstärke und -homogenität.
Es sind Meßgeräte entwickelt worden, die das Ladungs/Masse-Verhältnis jedes
einzelnen Pulverteilchens sowie die Ladungsverteilung in den einzelnen Durchmesserklassen
von Pulvern ermitteln (US-Patent 4,375,673; Literatur: R.H.Epping,
M.Mehlin, M.Münz, 'Standardized Measurements Methods for Analyzing
Electrostatically Charged Toners', SPIE, Vol. 1252, Hard Copy and Printing Technologies (1990), pp.123). Jedoch haben diese Verfahren den Nachteil, daß ein
erheblicher Meß-, Zeit- und Kostenaufwand betrieben werden muß, um zu reproduzierbaren Meßergebnissen zu gelangen.
Ein wesentlich vereinfachtes Verfahren ist in der US-Patentschrift 5,266,900 beschrieben
worden. Bei diesem vereinfachten Verfahren ist es möglich, die Menge der positiven und negativen Pulverteilchen getrennt zu bestimmen. Zu dem Zweck wird ein
Pulverteilchenstrahl geringer Luftgeschwindigkeit in ein homogenes elektrisches Feld
parallel zu den Feldlinien geführt. Auf der Meßelektrode schlagen sich dann die Pulverteilchen mit der entgegengesetzten Polarität der Elektrode nieder. Es entsteht
ein Streukreis, der von der Menge der niedergeschlagenen Pulverteilchen abhängt. Es
wird angegeben, daß die mittlere Ladungs/Durchmesser-Verteilung, getrennt für beide
Polaritäten, aus den Streukreisen der niedergeschlagenen Pulverteilchen ermittelt
werden kann. Eine Aussage über die Menge der nicht geladenen Pulverteilchen kann
nicht erfolgen. Überdies muß für jede Polarität eine Messung durchgeführt werden.
Dies verlängert nicht nur die Meßzeit, sondern führt auch zu Unsicherheiten in bezug
auf die abgeschiedene Menge. Denn kleine Schwankungen der äußeren Rahmenbedingungen können die Pulverteilchenkonzentration im Luftstrom verändern.
Erfindungsgemäß wird darum vorgeschlagen, zwei Meßelektroden, je eine für die
positiven und negativen Pulverteilchen, zu verwenden. Darüberhinaus soll der Luftstrom mit den Pulverteilchen zwischen den Meßelektroden hindurchgeführt werden.
Es entsteht ein turbulenter Luftstrombereich. Dieser kann jedoch so eng gehalten
werden, daß eine Beschichtung der Meßelektroden mit herumwirbelnden, falsch geladenen Pulverteilchen nicht erfolgen kann.
Auf die Führung des Luftstromes muß deshalb besonderer Wert gelegt werden. Vorzugsweise
verwendet man eine Diopter-Einrichtung, wie sie für eine einfache Lichtstrahlbündelung
Verwendung findet. Sie besteht aus einem innen hohlen Zylinder, bei dem an den Stirnseiten zwei im allgemeinen gleich große Löcher von ca. 0,2 bis 5,0
mm Durchmesser zentrisch angeordnet sind. Die Luft durchströmt diese Anordnung, die in einer Basisplatte eingesetzt ist. Die elektrisch aufgeladenen Pulverteilchen in
der Luft werden dann von den Meßelektroden aufgefangen. Über einen Filter wird die
R.H. Epping - Meßgerät elektrostatische Pulverladungen - 3 -
Luft wieder aus der Meßkammer geleitet.
Kontakte der Pulverteilchen mit den Kanten der Diopter-Einrichtung können zu
elektrostatischen Umladungen der Teilchen führen. Deshalb ist die Kontaktfläche gering zu halten. Es können auch dünnschichtige Überzüge aus dem gleichen Material
wie das Pulver auf die Kontaktflächen der Diopter-Einrichtung gebracht werden. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit einer Umladung verringert, wenn die Oberfläche
der Pulverteilchen die gleiche triboeiektrische Eigenschaft hat wie der Lacküberzug.
Darüberhinaus sind die Kanten der Öffnungen so zu gestalten, daß keine elektrischen
Entladungen an den durchtretenden Pulverteilchen auftreten können.
Die Anordnung der Meßelektroden kann planparalle! erfolgen. Der Luftstrahl verläuft
dann mittig zwischen den Elektroden. Die Basisplatte Platte mit der Diopter-Einrichtung
ist vorzugsweise geerdet, im allgemeinen befinden sich die Meßelektroden auf entgegesetzt gleich hohem Potential.
Um die Meßkammer jedoch klein zu halten, hat sich eine Elektrodenanordnung
bewährt, bei der der Abstand der Meßelektroden zueinander auf der Seite der Diopter-Einrichtung
um ca. drei- bis fünfmal größer ist als zur Filterseite hin.
Bei planer Fläche der Meßelektroden kann eine Glasplatte auf die Meßelektrodenfläche montiert werden. Das hat den Vorteil, daß die Pulverteilchen auf
die Glasplatte treffen und anschließend im Meßmikroskop direkt in bezug auf Durchmesser- und örtliche Verteilung ausgemessen werden können.
Dabei kann in an sich bekannter Weise mittels eines Bildanalyseverfahrens über
kreuzweise angeordnete Schrittmotore die gesamte Glaselektrodenfläche abgetastet
werden. Somit lassen sich Durchmesserverteilungen mit Pulverteilchenmengen von über 1 Million Teilchen auswerten. Diese Mengen sind wichtig für gesicherte
statistische Ausssagen.
Die Erfindung wird durch die Abbildung beispielsweise dargestellt:
Die Meßzelle umschließt einen abgeschlossenen, zylindrischen oder mehreckigen Luftoder
Gasraum als Kammer 1, dessen Umhüllung aus einer oberen elektrisch isolierenden Platte 2, den elektrisch isolierenden Seitenplatten 3, 4, (den hier nicht
gezeichneten vorderen und hinteren Seitenplatten beziehungsweise der zylindrischen
Seitenfläche) und der unteren, elektrisch leitfähigen Basisplatte 5 besteht.
In der oberen Platte 2 befindet sich zentrisch ein Durchgangsloch 6 mit einem Filter 7
zum Auffangen der elektrostatisch nicht geladenen Pulverteilchen. In die untere
Basisplatte 5 ist zentrisch eine elektrisch leitfähige Diopter-Einrichtung 8 mit dem
Pulvereintrittsloch 9 und dem Pulveraustrittsloch 10 eingesetzt.
Innerhalb der Kammer 1 sind auf der Platte 2 zwei Metallelektroden 11 und 12,
vorzugsweise symmetrisch zur zentrischen Achse des ein- und austretenden Luftstromes,
montiert. Diese Elektroden sind mit einer Gleichspannungsquelle verbunden. Letztere liefert vorzugsweise eine Hochspannung von einigen 1000 Volt beider PoIa-
R.H. Epping - Meßgerät elektrostatische Pulverladungen -A-
ritäten. Die Basisplatte 5 befindet sich im allgemeinen auf Erdpotential.
Es können zwei dünne Glasplatten 13 und 14 vor die vorzugsweise planen Elektrodenauffangflächen
15 und 16 austauschbar gebracht werden. Die auf die Glasplatten
treffenden Pulverteilchen können in einem Meßmikroskop ausgewertet werden.
Der Abstand der Metallelektroden 11 und 12 muß so gewählt werden, daß keine
elektrischen Überschläge gegenseitig und zur Basisplatte 5 erfolgen können. Die
gegenseitige Ausrichtung der Elektrodenauffangfiächen 15 und 16 ist vorzugsweise
wie in der Abbildung dargestellt um 10 - 45 Grad in bezug auf den Luftstrom geneigt.
Der durch die Zelle mittels der Absaugeinrichtung geführte Luftstrom darf nicht zu
starken Turbulenzen in der Meßzelle führen. Luftströme bis maximal 200 ml/min haben
sich bei Diopter-Öffnungen von 3 mm Durchmesser als geeignet erwiesen. Dabei betrug der Abstand von der Basisplatte 5 bis zum Filter 5 cm. Besonders geeignet sind
Luftströme von 40-120 ml/min.
Claims (4)
1. Vorrichtung zur Bestimmung von Charakteristiken der elektrischen Aufladung von
Pulverteilchen, welche aufweist:
eine Meßzelle mit einer gasdichten Kammer mit zwei Öffnungen, von denen die eine
den Gasstrahl mit Pulverteilchen in die Meßzelle einläßt und die zweite den Gasstrahl
aus der Meßzelle herausläßt;
eine in der Meßzelle angeordnete Elektrodeneinrichtung für positive und negative
Polarität.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei
zumindest ein Teil der Elektrodeneinrichtung durchsichtiges Material aufweist, und
femer
ein Photomikroskop vorgesehen ist, das das auf der Elektrode niedergeschlagene
Pulver erfaßt und auswertet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei
die Eintrittsplatte für den Gasstrahl aus einem elektrisch leitfähigen Materia! besteht
und eine Diopter-Einrichtung mit Eingangs- und Ausgangsblende für den Gasstrahl aufweist;
die Blendenstruktur so behandelt ist, daß keine oder möglichst geringe
Ladungsübertragungen zwischen den Pulverteilchen und der Diopter-Einrichtung auftreten.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei
transparente Platten auf den Elektrodenfiächen der Elektrodeneinrichtung
austauschbar angebracht sind.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9418479U DE9418479U1 (de) | 1994-11-20 | 1994-11-20 | Meßgerät zur Bestimmung der elektrostatischen Ladungseigenschaften von Pulvern |
DE19542413A DE19542413C2 (de) | 1994-11-20 | 1995-11-14 | Meßgerät zur Bestimmung der elektrostatischen Ladungseigenschaften von Pulvern |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9418479U DE9418479U1 (de) | 1994-11-20 | 1994-11-20 | Meßgerät zur Bestimmung der elektrostatischen Ladungseigenschaften von Pulvern |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE9418479U1 true DE9418479U1 (de) | 1995-01-12 |
Family
ID=6916293
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE9418479U Expired - Lifetime DE9418479U1 (de) | 1994-11-20 | 1994-11-20 | Meßgerät zur Bestimmung der elektrostatischen Ladungseigenschaften von Pulvern |
DE19542413A Expired - Fee Related DE19542413C2 (de) | 1994-11-20 | 1995-11-14 | Meßgerät zur Bestimmung der elektrostatischen Ladungseigenschaften von Pulvern |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19542413A Expired - Fee Related DE19542413C2 (de) | 1994-11-20 | 1995-11-14 | Meßgerät zur Bestimmung der elektrostatischen Ladungseigenschaften von Pulvern |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (2) | DE9418479U1 (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006042589A1 (de) * | 2006-09-11 | 2008-04-03 | OCé PRINTING SYSTEMS GMBH | Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln unterschiedlicher Eigenschaften von Tonern |
CN106950438B (zh) * | 2017-04-28 | 2023-06-02 | 中国科学院地球化学研究所 | 非接触式空间粒子带电检测装置及方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4375673A (en) * | 1980-09-15 | 1983-03-01 | Xerox Corporation | Charge spectrograph |
US5266900A (en) * | 1990-09-21 | 1993-11-30 | Epping Gmbh | Method and apparatus for determining electrical charge characteristics of toner materials |
-
1994
- 1994-11-20 DE DE9418479U patent/DE9418479U1/de not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-11-14 DE DE19542413A patent/DE19542413C2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19542413C2 (de) | 1997-09-04 |
DE19542413A1 (de) | 1996-05-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5464581A (en) | Flow cytometer | |
DE60111524T2 (de) | Nanodosimeter auf einzelionendetektierung basierend | |
DE60209967T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Teilchengrössenverteilung atmosphärischer Aerosolpartikel | |
DE19846656A1 (de) | Teilchenladegerät und Verfahren zum Laden von Teilchen | |
US4375673A (en) | Charge spectrograph | |
DE3043814A1 (de) | Teilchenerfassungsvorrichtung und -verfahren | |
DE3937547A1 (de) | Plasma-massenspektrometer | |
DE3000195C2 (de) | ||
DE69834865T2 (de) | Magnetischer Toner für die Entwicklung elektrostatischer Bilder, Verfahren zur Herstellung, seine Anwendung in einem Bildherstellungsverfahren und Prozesscassette | |
DE2140563C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung elektrostatischer Bildelemente | |
DE2308586C3 (de) | Verfahren und Einrichtung zum Messen der Tonerkonzentration im Entwickler eines elektrophotographischen Kopiergerätes | |
CH666135A5 (de) | Brandmelder. | |
Kousaka et al. | Bipolar charging of ultrafine aerosol particles | |
DE2308587A1 (de) | Einrichtung und verfahren zum messen der tonerkonzentration im entwickler eines xerographischen kopiergeraetes | |
Dépée et al. | Laboratory study of the collection efficiency of submicron aerosol particles by cloud droplets–Part II: Influence of electric charges | |
DE9418479U1 (de) | Meßgerät zur Bestimmung der elektrostatischen Ladungseigenschaften von Pulvern | |
AT137611B (de) | Einrichtung zum Abbilden von Gegenständen. | |
EP1156320B1 (de) | Verfahren zum dynamischen Nachweis der Anzahldichte und Grösse von nanometrischen Partikeln in Gasen | |
Walsh et al. | A flow ultramicroscope for particle counting and size distribution analysis | |
Chow et al. | Charges on droplets produced by atomization of solutions | |
Hochrainer | Measurement methods for electric charges on aerosols | |
Saunders | Electrostatic Precipitator for Measuring Particle-size Distribution in Aerosols | |
DE3036013C2 (de) | ||
Wiegand et al. | An electrical conductivity based method of determining the particle deposition rate in air–liquid interface devices | |
DE3806589A1 (de) | Bilderzeugungsvorrichtung |