JPH0422884A - トナー帯電量分布測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 電子写真記録装置等に用いられるトナーのトナー帯電量
分布測定装置に関し、 トナー捕集部材の表面状態によらず、安定で精度良い測
定を可能とすることを目的とし、試料トナーを気流中に
搬送し、電界により前記トナーに帯電量に応じた静電力
を作用させてトナーを偏向し、偏向した該トナーをトナ
ー捕集部材に捕集し、該トナー捕集部材上のトナー量の
測定をトナーからの反射光もしくは透過光の量により行
なうトナー帯電量分布測定装置において、少なくとも２
組の光源と検出器を備え、その１組はトナー捕集部材上
のトナーからの反射光もしくは透過光を検出する位置に
、他の１組はトナー捕集部材からの反射光もしくは透過
光を検出する位置に配設するように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は電子写真記録装置等に用いられるトナーのトナ
ー帯電量分布測定装置に関する。

トナーの帯電量分布は、現像、転写等の電子写真プロセ
スに大きく影響を及ぼすため、その測定は重要な技術で
ある。

〔従来の技術〕

トナーの帯電量分布測定装置としては、「チャージスペ
クトログラフ」　：ゼロックス社（米国）、「ｑメータ
Ｊ：ＰＥ３社に（西独）、「イースパートアナライザ」
　コホソカワミクロン社（日本）等が実用的である。以
下に、それぞれの測定方式の概略を示す。

（１）チャージスペクトログラフの装置の概要を第１５
図に示す。被測定トナー１は、トナー導入ノズル４から
測定容器５へ導入される。測定容器５内部は層流をなす
気流６と、気流６の方向に対して直角方向に電界７が形
成されている。導入されたトナーは、気流６と電界７に
より偏向され、トナー導入ノズル４先端からトナー捕集
フィルり２までの距離βと、気流速度Ｖａより決まる一
定時間後に、トナー捕集フィルタ２にトラップされる。

このとき、トナー位置Ｘは、電界偏向によりトナー導入
ノズル４直下から、トナー粒径に対する帯電量に比例し
てずれる。トナー捕集フィルタ２上の各トナー位置Ｘを
、コンピュータで制御された画像解析装置で読み取るこ
とにより、トナーの帯電量分布を得る。

（２）ｑメータの装置の概要を第１６図に示す。被測定
トナー１は、層流をなす気流６と気流６の方向に対して
直角方向に形成された電界７により偏向され、電極３に
捕集される。電極３上のトナー位置がトナー粒径に対す
る帯電量に比例していることを利用して、トナーの帯電
分布を得る。トナー位置の測定は、透明粘着テープに電
極上のトナーを移し取り、画像解析装置により読み取る
ことにより行われる。

（３）また、イースパートアナライザは、図示しないが
、気流電界振動場中のトナーの運動状態（速度）をレー
ザドツプラー速度計を用いて測定し、各トナーの粒径、
帯電量を得るものである。

以上説明した内、イースパートアナライザは、レーザド
ツプラー速度計を使用するた約装置が高価になるばかり
か、トナー粒子側々の速度を測定するため、全体の帯電
量分布を得るためには多数のトナーについて測定を繰り
返さなければならず、測定時間が長くなるという問題が
あった。また、チャージスペクトログラフ、ｑメータに
おいても、画像解析装置を用いて、顕微鏡で拡大した微
小領域のトナー粒子の付着位置と量を求める操作を繰り
返して帯電量分布を得るたｔ１数十分の時間がかかる。

更に、画像解析装置は高価であるところから、帯電量分
布測定装置の構成を大掛かりにし価格上昇を招く。

これらの問題を解決するために、本発明者らは、トナー
付着位置と量の測定に光を利用し、光源と検出器を用い
て、反射光、或いは、透過光の減衰率によりトナー付着
位置と量を測定することにより、短時間での測定を可能
にし、価格の上昇を防ぐことができる帯電量分布測定装
置を考案した。

このトナー帯電量分布測定装置の模式図を第１７図から
第２０図に示す。

第１７図において、１０はトナー分離部で、被測定粒子
のトナーを保持し、トナー粒子を個々に分離する。１１
はトナー導入路で、ここを通りトナー粒子は測定部に導
入される。

第１８図にトナー分離部の構成を示す。トナー分離部１
０は現像剤保持手段として、二成分現像剤用磁気ブラシ
現像ローラ１２を用いている。１３は被測定現像剤で、
磁性粒子であるキャリア１３ａとトナ−１３ｂの混合体
である。現像剤１３は、マグネットローラ１２ａの磁力
によって磁気ブラシ現像ローラ１２上に保持されている
。現像剤１３は、マグネットローラ１２ａまたはスリー
ブ１２ｂまたはその両方の回転によって、図中矢印方向
に搬送される。この時、現像剤の搬送量は、ドクターブ
レード１４によって規整される。

キャリア１３ａからのトナー１３ｂの分離は、不揮発性
ガスのブローで行う。具体的には窒素ガスを用いている
。１５はブローノズルで、窒素供給ユニット１６より窒
素が送られ、ブローノズル１５から窒素ガスを噴射する
。この時の噴射圧力によって、トナー１３ａはキャリア
１３ｂから分離される。個々に分離された被測定トナー
１７はトナー導入路１１を通り測定部に導入される。

第１７図に戻り１８は測定装置を構成するハウジングで
円筒形をしている。１９は、ハウジング１８内に空気流
を発生させる空気吸気装置である。ハウジング１８内の
空気流は、ナイロンのメツシュスクリーン２０、直線気
流形成器２１を通ることによって、はぼ平坦な流速分布
で且つ気流方向の揃った空気流となって、図の下方に流
れる。

２２２及び２２ｂは偏向用の側壁電極で、ノ＼ウジング
１８内に電界が形成されるように、相異なる電圧が電源
２３ａ及び２３ｂより与えられている。被測定トナー１
７は、空気流によって搬送され電極２２ａ２２ｂの形成
する電界Ｅによって偏向される。２４は、偏向されたト
ナー粒子を捕集するフィルタからなるトナー捕集部材で
ある。２５は、トナー捕集部材２４の支持部材である。

この装置において、被測定トナー１７は、トナー分離部
１０において個々に分離され、トナー導入路１１を通っ
てハウジング１８の内部に導かれ、空気流により下方に
運ばれる。電極２２ａ、２２ｂにより形成される電界Ｅ
によって、トナー導入管１１の中心軸と直角方向（電界
の方向）に偏向され、トナー捕集部材２４上に付着する
。

第１９図に、トナー捕集部材２４にトナーが付着してで
きたトナーパターン２６を示す。図において、左右が電
界の方向で、トナー捕集部材２４の中心が原点で帯電量
零のトナーが付着する。トナー捕集部材２４０周辺部に
近いほど帯電量の大きいトナーが付着している。そして
、トナーがたくさん付着している部分が、はぼ平均帯電
量に相当する。

トナー捕集部材２４上において、電界方向のトナー変位
量はトナー粒子の大きさ及び電荷の関数になっている。

文献（Ｒ，Ｂ、　Ｌｅｗｉｓ他：　”Ａ　Ｃ）ＩＡＲＧ
ＥＳＰＥＣＴＲＯＧＲＡＰ）ｌ　ＦＯＲＸＥＲＯＧＲＡ
ＰＨＩＣＴＯＮＥＲ−、電子写真学会誌箱２２巻第１号
ｐ、　８５　（１９８３＞によれば、電界をＥ、）ナー
導入路１１の先端からトナー捕集部材２４までの距離を
！、空気流速度をＶａ、トナー変位をＸ、トナー粒子径
をｄとすると、トナー粒子の持つ電荷量は、 ただしη：生空気粘度 で得られる。

第２０図の読取装置では、トナー捕集部材２４上に捕集
したトナー粒子の像２６から変位量Ｘとトナー付着量を
測定し、第２１図に示すようなトナー帯電量分布を求め
ている。

第２０図中２７はトナー捕集部材２４上のトナー像２６
の光学濃度ＯＤを測定する濃度測定部であり、−定光量
をトナー像２６に照射する発光部２８と、トナー像２６
よりの反射光を受ける受光部２９から構成されている。

発光部２８には蛍光灯・ＬＥＤ等、受光部にはホトトラ
ンジスタ・ホトマル等が使用される。

光学濃度ＯＤはトナー像に照射される光量とトナー像か
ら反射する光量から、以下の式で定義される。

○Ｄ＝−１ｏｇ、。（反射光量／入射光量）単位面積当
たりのトナー付着量と光学濃度０Ｄ（１，２以下では）
との間には比例関係がある。そのため、光学濃度を測定
することによってトナー付着量を求めることができる。

受光部２９からの光学濃度レベル信号はアナログ−デジ
タル変換器３Ｄでデジタル信号に変換されてコンピュー
タ３１に入力される。

変位量Ｘはトナー捕集部材２４を乗せた移動ステ−ジ３
２の移動距離から求めることができる。移動ステージ３
２の移動距離は、ステージコントローラ３３より得られ
る。コンピュータ３１では、得られたトナー付着量と変
位量より計算処理によってトナーの帯電量分布を求める
。

なお、上記読取装置では、トナーパターン２６の光学濃
度よりトナー付着量を求める方式を採用している。しか
し、読取方式として他に、光学顕微鏡と画像解析製蓋を
用いて、トナーの付着面積を求める方式等がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の帯電量分布測定装置に使用するトナー捕集部
材には、表面の局所的凹凸や歪み、更には、表面の局所
的な反射率変化等が存在するた袷、測定結果に誤差を生
じるという問題があった。

また上記帯電量分布測定装置では、トナー付着位置をパ
ルスステージの走査における機械的な位置から検出して
いるために、トナー捕集部材の移動ステージへの取付は
具合によって、取付は位置が変動し、測定結果に誤差が
発生するという問題があった。さらに走査精度の要求さ
れる移動ステージは、高価でしかも重量が重く装置の大
型化を招くという問題もあった。

また上記従来例に示したように、トナー帯電量分布測定
装置を用いて最終的に得られる情報は、第２１図に示す
トナー帯電量分布データ（グラフ）である。このデータ
からは、トナーの平均帯電量、帯電量分布の広がり（ば
らつき）、画像品位に最も影響する零付近の低帯電トナ
ーの量、及び必要な極性と逆に帯電した逆帯電トナーの
量等の定量的な情報を得ることができる。

ところで、トナー帯電量分布を求める過程でできるトナ
ー捕集部材２４上のトナーパターン２６は、トナー帯電
量分布データと対応している。このため、定性的ではあ
るが、このトナーパターンから上記した必要な情報をえ
ることができる。特に、数種類の現像剤のトナー帯電量
分布を比較する場合には、トナー捕集部材２４の上にで
きたトナーパターン２６で比較することができる。

例えば、トナーの平均帯電量の大小は原点から最もトナ
ー付着量の多い部分までの距離、帯電量分布の広がり（
ばらつき）はトナーパターンの全長、逆帯電トナーの量
は原点より逆方向に延びたトナーパターンの長さで比較
できる。また、平均帯電量のみ必要な場合には、原点か
らピーク部分までの距離を求めて計算することもできる
。以上のように、必要な情報によっては、読取装置を用
いずにトナーパターンより直接情報を得ることができる
。

しかし、上記した原点から距離、トナーパターンの全長
等の長さ情報を得るために、トナーパターンに定規を当
てる等の手間が必要であるという問題がある。

本発明は上記従来の問題点に鑑み、トナー捕集部材の表
面状態によらず、安定で精度良い測定が可能な帯電量分
布測定装置の提供することを第１の目的とする。

また本発明は、トナー捕集部材のパルスステージへの取
付は具合の影響を受けずに、精度の高いトナー付着位置
の検出が可能で、安定で精度良い測定が可能な帯電量分
布測定装置の提供することを第２の目的とする。

また本発明はトナーパターンから直接情報を得る場合に
定規を当てる等の手間を要しない帯電量分布装置を提供
することを第３の目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために本発明のトナー帯電量分布測
定装置では、第１の目的については、試料トナーを気流
中に搬送し、電界により前記トナーに帯電量に応じた静
電力を作用させてトナーを偏向し、偏向した該トナーを
トナー捕集部材に捕集し、該トナー捕集部材上のトナー
量の測定をトナーからの反射光もしくは透過光の量によ
り行うトナー帯電量分布測定装置において、少なくとも
２組の光源４０ａ、４０ｂと検出器４１ａ、４１ｂを備
え、その１組はトナー捕集部材４３上のトナー４４から
の反射光もしくは透過光を検出する位置に、他の１組は
トナー捕集部材４３からの反射光もしくは透過光を検出
する位置に配設したことを特徴とする。

また第２の目的については、上記トナー帯電量分布測定
装置において、トナー捕集部材４３上に反射光もしくは
透過光の異なる目盛からなる基準位置表示部材５０を備
えたことを特徴とする。

さらに第３の目的については、試料トナーを気流中に搬
送し、電界により前記トナーに帯電量に応じた静電力を
作用させてトナーを偏向し、偏向した該トナーをトナー
捕集部材に捕集し、該トナー捕集部材上のトナー像から
トナー付着量を検知し、該トナー付着量からトナー粒子
の帯電量分布を求めるトナー帯電量分布測定装置におい
て、前記トナー捕集部材４３に目盛４３ａをつけたこと
を特徴とする。

〔作　用〕

第１図に、本発明の請求項１に対応するトナー帯電量分
布測定装置のトナー付着量測定部の原理説明図を示す。

図中、４０ａ、４０ｂは光源、４１ａ。

４１ｂは検出器、４２は移動ステージ、４３はトナー捕
集部材、４４は付着トナー、４５はアンプ、４６．４７
はインターフェイス、４８はコンピュータ、４９は移動
ステージ制御部、である。

移動ステージ４２上に保持されたトナー捕集部材４３は
、コンピュータ４８からの指示により一定距離ずつ移動
し、付着トナー４４のパターンに沿って走査される。ト
ナーの付着位置は、前記移動ステージ４２の位置から求
めることができる。トナー付着量は、光源４０ａにより
付着トナー４４を照射し、その反射光を検出器４１ａに
より測定した反射光量と、光源４０ｂと検出器４１ｂに
より測定したトナー捕集部材４３表面の反射光量との比
（減衰率）から求めることができる。付着量の測定を前
述した移動ステージ４２による走査の各点で行うことに
より、帯電量に対するトナー量の関係、すなわち、帯電
量分布が得られる。

第２図に、本発明の請求項２に対応するトナー帯電量分
布測定装置のトナー付着量測定部の原理説明図を示す。

図中、４０ａ、４０ｂは光源、４１ａ。

４１ｂは検出器、４２は移動ステージ、４３はトナー補
集部材、４４は付着トナー、４５はアンプ、４６・４７
はインターフェイス、４８はコンピュータ、４９は移動
ステージ制御部、５０は基準位置表示部材、である。

移動ステージ４２上に保持されたトナー捕集部材４３は
、コンピュータ４８からの指示により一定距離ずつ移動
し、付着トナー４４のパターンに沿って走査される。ト
ナーの付着位置は、前記基準位置表示部材５０上の目盛
を、光源４０ｂと検出器４１ｂによって検出することに
より求することができる。トナー付着量は、光源４０ａ
により付着トナー４４を照射し、その反射光を検出器４
１ａにより測定した反射光量とトナー捕集部材４３表面
の反射光量との比（減衰率）から求めることができる。

付着量の測定を前述した基準位置表示部材５０上の目盛
からの検出信号に同期して走査の各点で行うことにより
、帯電量に対するトナー量の関係、すなわち、帯電量分
布が得られる。

第３図に本発明の請求項３に対応するトナー帯電量分布
測定装置の原理説明図を示す。図中４３はトナー捕集部
材、４３ａは目盛である。

あらかじめトナー捕集部材４３に長さ、帯電量等に相当
する目盛４３ａを設けてお（ことにより２．捕集したト
ナーのパターンより必要な長さ情報、帯電量情報が得ら
れる。

〔実施例〕

第４１！ｌ、第５図、第６図は、本発明の第１の実施例
を示すもので、第４図は、気流と電界により、トナー粒
子に帯電量に応じた偏向を与え、トナー捕集部材上に捕
集する部分。第５図は、第４図によりトナーパターンが
形成されたトナー捕集部材から、付着量と偏向量を読み
取り帯電量分布をもとめる部分であり、本実施例が適用
された部分である。第６図は、トナーパターン及びトナ
ー捕集部材と光源、検出器の位置関係を表した図である
。

第４図の気流と電界により偏向したトナーをトナー捕集
部材に捕集する部分は第１７図と同様であるので説明は
省略する。

第５図において、５１ａ　、５１ｂ　、５２ａ　、５２
ｂは赤外発光ダイオード（ＬＢＤ）　、５３　ａ　＝　
５３　ｂは赤外光を検出するフォトダイオード、４２は
移動ステージ、４３はトナー捕集部材、４４は付着トナ
ー、４５ａ。

４５ｂはアンプ、４６．４７はインターフェイス、４８
はコンピュータ、４９は移動ステージ制御部、５４は赤
外ＬＥＤ用電源、５５はデータ処理回路、５６はトナー
付着量測定部、５７はトナー捕集部材反射量測定部であ
る。

赤外発光ダイオード５１ａ、５１ｂ、５２ａ、５２ｂに
は、発光波長９４０ｎｍにピークを持つＧａＡｓ赤外発
光ダイオード（浜松ホトニクス■製）を用いた。また、
赤外光を検出するフォトダイオード５３ａ５３ｂとして
は、分光感度９４０ｎｍにピーク感度を持つシリコンフ
ォトダイオード（浜松ホトニクス■製）を用いた。赤外
発光ダイオード５１ａ、５２ａとフォトダイオード５３
ａにより、トナー付着量測定部５６を構成する。赤外発
光ダイオード５１ａ、５２ａは各々トナー捕集部材４３
から４５°の角度に保持しである。フォトダイオード５
３ａはトナー捕集部材４３に直角の位置に保持してあり
、赤外発光ダイオード５１ａ１５２ａからの照射光が、
トナー捕集部材４３上の付着トナー４４により反射した
反射光を検出する。同様に、赤外発光ダイオード５１　
ｂ　、　５２　ｂフォトダイオード５３ｂにより、トナ
ー捕集部材反射量測定部５７を構成しである。赤外発光
ダイオード５１ｂ・５２ｂからの照射光が、トナー捕集
部材４３表面により反射した反射光をフォトダイオード
５３ｂにより検出する。トナー付着量測定部５６とトナ
ー捕集部材反射量測定部５７は、第６図に示した位置関
係に配設してあり、各々、トナー付着量測定部５６はト
ナーパターン４４ａ上を、トナー捕集部材反射量測定部
５７はトナーパターン４４ａ近傍のトナー捕集部材４３
上を走査する。

測定に際しては、トナー捕集部材反射量測定部５７によ
り標準反射赤外光量（ＶＯ）を測定する。同時に、トナ
ー付着量測定部５６によりトナーによる反射光量（ｖａ
ｕＬ）を測定する。測測定値はデータ処理回路５５に入
力され、減衰率（ｖ、ｕｔ／Ｖａ）が計算される。減衰
率は、インターフェイス４６を介してコンピュータ４８
に入力され、減衰率からトナー捕集部材４３上の付着ト
ナー量を求める。測定結果の一例として、第７図にトナ
ー付着量と減衰率（ｖ、ｕｔ／Ｖｏ）の関係を示す。こ
の関係を基に、減衰率からトナー付着量を求めることが
できる。この付着量の測定を、移動ステージ４２により
トナー捕集部材４３を微小距離（本実施例では１００Ｊ
＝＝　）移動し、繰り返すことにより、各帯電量に対す
るトナー量が得られ、トナー帯電量分布が求めることが
できた。得られた帯電量分布を、第８図に示す。

本実施例では、光源として赤外光を使用したが、キセノ
ンランプ等による可視光が使用可能なことはもちろんで
ある。また、トナーパターンは第４図に示したトナーを
気流方向から導入する方式により作成したが、トナーを
気流横から導入する方式（従来例第１６図）の装置のト
ナーパターン測定用に適用できることはもちろんである
。さらに本実施例ではトナー量の測定にトナーからの反
射光を用いたが、透過光を用いても同様に測定すること
ができる。

本実施例によれば、少なくとも２組の光源と検出器を近
接して、１組は捕集部材上の付着トナーからの反射光も
しくは透過光を検出する位置に、他は捕集部材からの反
射光もしくは透過光を検出する位置に配設することによ
り、両者の検出結果からトナー付着量を求めることがで
きるので、トナー捕集部材の表面状態によらず、安定で
精度良い測定が可能な帯電量分布測定装置が実現できる
。

次に第２の実施例を第４図、第９図、第１０図により説
明する。第４図の気流と電界によりトナー粒子に帯電量
に応じた偏向を与え、トナー捕集部材上に捕集する部分
は前実施例と同様である。また第９図はトナーパターン
が形成されたトナー捕集部材から帯電量分布をもとめる
部分であり、その構成は基準位置表示部材５０を移動ス
テージ上に設けたこと以外は前実施例と同様である。第
１０図は、トナー捕集部材を上面から見た図で、トナー
パターン及びトナー捕集部材と光源、検出器、基準位置
表示部材の位置関係を表している。

第９図において、５１ａ　＝　５１　ｂ　、５２ａ　、
５２ｂは赤外発光ダイオード（ＬＥＤ）　、５３　ａ　
、　５３　ｂは赤外光を検出するフォトダイオード、４
２は移動ステージ、４３はトナー捕集部材、４４は付着
トナー、４５ａ。

４５ｂはアンプ、４６　ａ　、４６　ｂ　・４７はイン
ターフェイス、４８はコンピュータ、４９は移動ステー
ジ制御部、５４は赤外ＬＥＤ用電源、５０は基準位置表
示部材、５６はトナー付着量測定部、５８は基準位置検
出部である。

赤外発光ダイオード５１ａ　１５１ｂ　、５２ａ　、５
２ｂｌ：は、発光波長９４０ｎｍにピークを持つＧａＡ
ｓ赤外発光ダイオード（浜松ホトニクス■製）を用いた
。また、赤外光を検出するフォトダイオード５３ａ。

５３ｂとしては、分光感度９４０１ｍにピーク感度を持
つシリコンフォトダイオード（浜松ホトニクス■製）を
用いた。赤外発光ダイオード５１ａ＝５２ａとフォトダ
イオード５３ａにより、トナー付着量測定部５６を構成
する。赤外発光ダイオード５１ａ１５２ａは各々トナー
捕集部材４３から４５°の角度に保持しである。フォト
ダイオード５３ａはトナー捕集部材４３に直角の位置に
保持してあり、赤外発光ダイオード５１ａ１５２ａから
の照射光が、トナー捕集部材４３上の付着トナー４４に
より反射した反射光を検出する。同様に、赤外発光ダイ
オード５１　ｂ　、　５２　ｂ、フォトダイオード５３
ｂにより、基準位置検出９５８を構成しである。赤外発
光ダイオード５１ｂ、５２ｂからの照射光が、基準位置
表示部材５０の目盛で反射した反射光をフォトダイオー
ド５３ｂにより検出する。トナー付着量測定部５６と基
準位置検出部５８は、第１０図に示した位置関係に配設
してあり、各々、トナー付着量測定部５６はトナーパタ
ーン４４ａ上を、基準位置検８部５８は基準位置表示部
材５０上を走査する。

測定に際しては、トナー付着量測定部５６によりトナー
による反射光量（ｖ、ｕｔ）を測定し、予め測定してお
いたトナー捕集部材のみの反射光量（ＶＯ）から減衰率
（Ｖｏｕ、／Ｖｏ）が計算される。減衰率は、インター
フェイス４６ａを介してコンピュータ４８に入力され、
減衰率からトナー捕集部材４３上の付着トナー量を求め
る。測定結果の一例として、第１１図にトナー付着量と
減衰率（ｖｏｕｔ／ν。）の関係を示す。この関係を基
に、減衰率からトナー付着量を求めることができる。

この付着量の測定を、移動ステージ４２によりトナー捕
集部材４３を走査しながら、基準位置検出部５８からイ
ンターフェイス４６ｂを介してコンピュータ４８に人力
される目盛検出信号に同期して繰り返すことにより、各
帯電量に対するトナー量が得られ、トナー帯電量分布が
求めることができた。得られた帯電量分布を、第１２図
に示す。

第１３図は、第２の実施例の他の応用例を示したもので
、トナー付着位置検出用の目盛を基準位置表示部材５０
上に設ける代わりに、トナー捕集部材上に直接印刷など
により設けたものである。

本実施例では、光源として赤外光を使用したが、キセノ
ンランプ等による可視光が使用可能なことはもちろんで
ある。また、トナーパターンは第４図に示したトナーを
気流方向から導入する方式により作成したが、トナーを
気流横から導入する方式（従来例第１６図）の装置のト
ナーパターン測定用に適用できることはもちろんである
。さらに本実施例ではトナー量の測定にトナーからの反
射光を用いたが、透過光を用いても同様に測定すること
ができる。

本実施例によれば、少なくとも２組の光源と検出器を、
１組は捕集部材上の付着トナーからの反射光もしくは透
過光を検出する位置に、他は捕集部材上の基準位置表示
部材からの反射光もしくは透過光を検出する位置に配設
し、基準位置表示部材からの反射光もしくは透過光の検
出信号に同期して、前記トナー捕集部材上に捕集したト
ナーからの反射光もしくは透過光を検出することにより
、パルスステージへのトナー捕集部材の取付は精度の影
響を受けずに、精度の高いトナー付着位置を検出が可能
になる。これにより安定で精度良い測定が可能な帯電量
分布測定装置を実現できた。

次に第１４図により本発明の第３の実施例を説明する。

第１４図（ａ）は第４図の装置によりトナーを捕集する
トナー捕集部材４３上に長さ目盛６０を設けた例である
。本実施例では、直径１６０ｍｍのハウジング９を用い
ているため、トナー捕集部材４３も直径１６０胴のガラ
ス繊維製のエアフィルタを使用している。図に示す目盛
り６０の単位はｃｍである。

図において、左右が電界の方向で、帯電トナーの偏向方
向である。このたｔ、後に読取装置によって帯電量分布
グラフ（９ｉＪ２１図）を求めることを考慮して、トナ
ーパターンが形成される中心部分からずれた部分に目盛
り６０を設けた。なお、中心の最も長い線と捕集部材４
３の周辺部の目印６１は、原点を現していて帯電量零の
トナーがこの部分に捕集される。また、目印６１は、捕
集部材４３を測定装置（ハウジング１８）にセットする
際の目印としても用いる。

本実施例によれば、複数のトナー帯電量分布を比較する
際、読取装置によって帯電量分布グラフを求めることな
く、トナー帯電量分布のばらつき即ちトナーパターンの
全長、逆帯電トナーの量即ち原点から逆方向のトナーパ
ターンの長さ等を容易に比較することができる。

第１４図（ｂ）は、トナー捕集部材４３上に帯電量に相
当する目盛６２を設けた例を示す。（ａ）図と同様に、
直径１６０ｍｍのガラス繊維製のトナー捕集部材４３上
に目盛６２を設けている。目盛６２の単位はｆＣ／−で
ある。

図の目盛６２は等間隔ではなく、中心が細かく周辺部は
どあらくなっている。これは偏向電界を形成する電極が
有限中であるたｔ、偏向電界が歪んでいるからである。

図に示す目盛の条件は、気流速度Ｖａ＝　０．５９ｍ／
ｓ　、）ナーの落下距離β＝０、１０２ｍ、空気の粘度
η＝　１．８２３Ｘ１０−５Ｐａ−ｓ　　（温度２３℃
の場合）、電極電圧Ｖ−±２０００　Ｖ　、電極巾６０
ｍｍ、電極間距離１４０証であり、トナーの偏向距離Ｘ
とトナー帯電量ｑ／ｄの関係はハウジング１８内の電界
計算によって末的ることができる。

また、図の場合は電極電圧Ｖ−±２０００　Ｖの場合で
あるが、通常のトナーでは電極電圧を±５００〜±３０
００　Ｖにすることで測定できる。このため、目盛を設
けたトナー捕集部材は、電極電圧がｉ５［１０Ｖ、±１
０００　Ｖ　、±１５００　Ｖ　、±２０００　Ｖ、±
２５００　Ｖ、±３０００　Ｖの場合のものを用意した
。

本実施例によれば、読取装置によって帯電量分布グラフ
を求めることなく、平均の帯電量を容易に求めることが
できる。更に、（ａ）図の場合と同様に、複数のトナー
帯電量分布を比較する際、トナー帯電量分布のばらつき
、逆帯電トナーの量等を容易に比較することができる。

第１４図（Ｃ）は保護テープ６３上に目盛を設けた例で
ある。一般に、トナーパターンが形成されたトナー捕集
部材４３は、他の現像剤との比較のために保存される。

このため、トナーパターンが乱れないように保護する目
的で、透明な粘着テープ６３を捕集部材４３に貼りつげ
ている。本実施例では、この保護テープ６３上に目盛６
４を設けたものである。

本実施例においても、上記した（ａ）図及び（ｂ）図に
示した実施例と同様の効果を得ることができる。

本実施例によれば、目盛付きのトナー捕集部材を使用す
ることによって、長さ情報、帯電量情報が、トナー捕集
部材上のトナーパターンより容易に得られる。このため
、複数の現像剤の帯電特性の比較が容易になった。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、本発明によれば、電子写真記録装置
等に用いられるトナーの帯電量分布を安定で精度良く測
定することができ、電子写真の現像・転写等のプロセス
の合理化に寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は請求項１に対応するトナー帯電量分布測定装置
の原理説明図、 第２図は請求項２に対応するトナー帯電量分布測定装置
の原理説明図、 第３図は請求項３に対応するトナー帯電量分布測定装置
の原理説明図、 第４図は本発明の実施例のトナー帯電量分布測定装置の
トナー捕集部分を示す図、 第５図は本発明の第１の実施例を示す図、第６図は第５
図におけるトナー付着量測定部とトナー捕集部材反射量
測定部との関係位置を示す図、 第７図は第１の実施例におけるトナー付着量と減衰率測
定結果の１例を示す図、 第８図は第１の実施例におけるトナー帯電量分布の測定
例を示す図、 第９図は本発明の第２の実施例を示す図、第１０図は第
９図におけるトナー付着量測定部と基準位置検出部との
関係位置を示す図、第１１図は第２図の実施例における
トナー付着量と減衰率測定結果の１例を示す図、 第１２図は第２の実施例におけるトナー帯電量分布の測
定例を示す図、 第１３図は第２の実施例の応用例を示す図、第１４図は
本発明の第３の実施例を示す図、第１５図は従来のトナ
ー帯電量分布測定装置の１例のチャージスペクトログラ
フの概要を示す図、第１６図は従来のトナー帯電量分布
測定装置の１例のｑメータの概要を示す図、 第１７図は従来のトナー帯電量分布測定装置の構成を示
す図、 第１８図は従来のトナー帯電量分布測定装置のトナー分
離部の構成を示す図、 第１９図はトナー捕集部材上のトナーパターンを示す図
、 第２０図は従来のトナー帯電量分布測定装置の読取装置
の構成を示す図、 第２１図は第２０図の読取装置で得られたトナー帯電量
分布グラフを示す図である。 図において、 ４０ａ、４０ｂは光源、 ４１ａ、４１ｂは検出器、 ４２は移動ステージ、 ４３はトナー捕集部材、 ４４は付着トナー ４５．４５ａ　、４５ｂはアンプ、 ４６＝　４６ａ　、４６ｂ　、４７はインターフェイス
、４８はコンピュータ、 ４９は移動ステージ制御部、 ５０は基準位置表示部材、 ５１ａ　、５１ｂ　−５２ａ　、５２ｂは赤外発光ダイ
オード、５３ａ、５３ｂはフォトダイオード、 ５４は赤外ＬＥＤ用電源、 ５５はデータ処理回路、 ５６はトナー付着量測定部、 ５７はトナー捕集部材反射量測定部、 ５８は基準位置検出部、 ６０．６２．６４は目盛、 ６１は目印、 ６３は保護テープ を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、試料トナーを気流中に搬送し、電界により前記トナ
   ーに帯電量に応じた静電力を作用させてトナーを偏向し
   、偏向した該トナーをトナー捕集部材に捕集し、該トナ
   ー捕集部材上のトナー量の測定をトナーからの反射光も
   しくは透過光の量により行なうトナー帯電量分布測定装
   置において、少なくとも２組の光源（４０ａ、４０ｂ）
   と検出器（４１ａ、４１ｂ）を備え、その１組はトナー
   捕集部材（４３）上のトナー（４４）からの反射光もし
   くは透過光を検出する位置に、他の１組はトナー捕集部
   材（４３）からの反射光もしくは透過光を検出する位置
   に配設したことを特徴とするトナー帯電量分布測定装置
   。 ２、請求項１記載のトナー帯電量分布測定装置において
   、トナー捕集部材（４３）上に反射光もしくは透過光の
   異なる目盛からなる基準位置表示部材（５０）を備えた
   ことを特徴とするトナー帯電量分布測定装置。 ３、試料トナーを気流中に搬送し、電界により前記トナ
   ーに帯電量に応じた静電力を作用させてトナーを偏向し
   、偏向した該トナーをトナー捕集部材に捕集し、該トナ
   ー捕集部材上のトナー像からトナー付着量を検出し、該
   トナー付着量からトナー粒子の帯電量分布を求めるトナ
   ー帯電量分布測定装置において、 前記トナー捕集部材（４３）に目盛（４３ａ）を設けた
   ことを特徴とするトナー帯電量分布測定装置。