JPH11295367A - 粉粒体の摩擦帯電量測定装置 - Google Patents

粉粒体の摩擦帯電量測定装置

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JPH11295367A
JPH11295367A JP9760298A JP9760298A JPH11295367A JP H11295367 A JPH11295367 A JP H11295367A JP 9760298 A JP9760298 A JP 9760298A JP 9760298 A JP9760298 A JP 9760298A JP H11295367 A JPH11295367 A JP H11295367A
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JP
Japan
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faraday cage
powder
granular material
metal mesh
generating device
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Application number
JP9760298A
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English (en)
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Mitsunaga Saito
三長 斉藤
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は電子写真トナーなどの粉体の摩擦帯電
特性測定に適する帯電量測定装置に関し、帯電量測定装
置の測定において、粉粒体がファラデーケージ底部に堆
積して粉粒体の排出を妨げてしまうために測定誤差が生
じ、再現性が損なわれてしまう。これを防止して再現
性、精度の優れた帯電量測定装置を提供する。 【解決手段】ファラデーケージ内に設置された金属メッ
シュに振動を与える、振動発生装置を設け、振動を粉粒
体に与え回転させることで隠蔽された粉粒体をファラデ
ーケージの系外に効率よく排出することを特徴とする粉
粒体の摩擦帯電量測定装置。再現性に優れた誤差の少な
い帯電量測定装置を提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電子写真トナーなど
の粉体の摩擦帯電特性測定に適する帯電量測定装置に関
する。例えば、帯電粒子の帯電量を測定する装置におい
て、被測定粒子をファラデーケージのセルから効率よく
排出する機構が必要である。
【0002】
【従来の技術】従来、粉粒体の帯電量測定装置として特
公昭59−2864に代表される装置がある。図3にフ
ァラデーケージの断面図に示すようなファラデーケージ
に既知容量のコンデンサー41を接続し、コンデンサー
41両端の電位を電位計42で測定するものが知られて
いる。この帯電量測定装置ではファラデーケージ本体3
8の拡大口側に設置された粉体と粉体を分離する金網
4、及び狭小口側に設置され口径がファラデーケージ本
体の拡大口側の径の1/50〜1/2であり本体内に
0.1kg/cm2 〜3.0kg/cm2 の高圧気体を送気する
ノズル1で構成されている。この送気ノズルから高圧ガ
スを吹き込むと設置された金網のメッシュ径よりも小さ
な粉体7aはファラデーケージの外に排出され、ファラ
デーケージ内に残った粉体8の電荷量が測定される。フ
ァラデーケージ外へ排出された粉体7の電荷量と、ファ
ラデーケージ内に残った粉体8の電荷量は等しくかつ、
逆の極性を持っていると考えられるので、高圧気体とノ
ズルよりブローされた後の粉体の減少量と測定電荷量と
から粉体の単位重量当たりの電荷量が求められる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この装置は粉粒体の摩
擦帯電量の測定を非常に簡便に行えるが、ファラデーケ
ージ本体内に吹き込んだ高圧気体、及び吸引圧力の影響
で、分離される粉粒体(例えばトナー)が別の粉粒体の
下部に隠れてしまいこの粉粒体7aを確実に分離でき
ず、測定誤差を生じてしまうという欠点があった。本発
明は前記問題を解決し、帯電した粒子をファラデーケー
ジに残留させることなく、効率よく2種の粒子を分離で
きる事により、再現性に優れた誤差の少ない帯電量測定
装置を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】帯電した粉体をファラデ
ーケージのセルから効率よく排出する機構を提供するた
めに、ファラデーケージ内に設置された金網に振動を与
える、振動発生装置を設けたことを特徴とする。
【0005】ファラデーケージ内に設置された金網に振
動を与える、振動発生装置を設けたことで、大きい粉粒
体を弱く回転させ、底部に付着していた小さい粉粒体を
表面に露出させることで吹き飛ばすことができ、確実に
粉体をファラデーケージ外に排出することが可能であ
り、再現性に優れた誤差の少ない帯電量測定装置を提供
することができる。
【0006】
【発明の実施の形態】
【0007】
【実施例】図1は本発明の骨子である帯電量測定装置の
ファラデーケージ部の断面図である。図2は本装置全体
の概要図である。この図を参照し説明を行う。図中38
はファラデーケージセル全体、9は高圧エアー、1は高
圧エアーの導入孔、41はコンデンサー、42は電位
計、4は金属メッシュ、7はトナーなどの粉粒体、8は
キャリアなど金属メッシュ4の径よりも大きい粉体であ
る。2と3は二重構造をもつファラデーケージ本体のセ
ルである。また前記金属メッシュ4を振動させるための
振動振動発生装置50が設置される。
【0008】ファラデーケージ38は図2に示す装置の
中に組み込まれ使用される。帯電量測定装置は送気系、
補集系、測定系、制御系、から構成される。ファラデー
ケージ本体38をノズル1に接続し、他端はテフロンな
どの高絶縁体100を介して高圧気体源31を接続する
送気系は、減圧調整弁32,33、及び送気を開閉する
電磁弁34を備えた送気管35からなる。またファラデ
ーケージの底辺外方にはダストホール39、吸引機40
から成る補集系が配置されている。一方ファラデーケー
ジに蓄積される電荷を測定するためにコンデンサー4
1、電位計42及び記録装置43よりなる計測系が配置
してある。しかして上記送気系の電磁弁34、補集系の
吸引機40や、測定系の電位計42、及び記録装置43
をそれぞれ動作させる制御系は例えばタイマー45、こ
のタイマー45の指定する時間内通電するリレー46と
から成っている。図2において実線は高圧気体の配管を
示し、点線は電気配線を示す。
【0009】次に本発明の帯電量測定装置による測定方
法を説明する。高圧気体が高圧気体源31より供給さ
れ、送気系をなす減圧調整弁32,33を設けた送気管
35を通じて電磁弁34に至り、さらに送気管36、絶
縁体100を通じてノズル1に達しファラデーケージ本
体38に吹き込まれる。高圧気体の圧力は0.5kg/cm
2 である。送気管36の少なくとも一部にテフロン管の
様な高絶縁体100を使用することにより、ノズル1お
よびファラデーケージ本体38の対地絶縁が完全に保た
れている。同時に振動発生装置50を動作させて金属メ
ッシュ4の振動させる。振幅幅は1ミクロンで振幅周波
数は500Hzである。ファラデーケージ本体38から
吹き飛ばされた粉粒体はダストホール39を通して吸引
機40に補集される。同時にファラデーケージ内の粒体
の帯電量はコンデンサ41に充電され、充電電位は電位
計41で測定され、記録計43により記録される。
【0010】測定の開始はスイッチ44によりタイマー
45の指定する時間リレーが46が動作し、電磁弁34
を解放し、高圧気体の送気を開始する。同時にリレー4
6は吸引機も動作させ、ファラデーケージより放出され
る粉体の補集を開始する。さらにリレー46は電位計4
2、記録計43からなる測定系も動作させ、電位の測定
及び記録を行う。しかして、タイマー45の指定する時
間が経過すると電磁弁43は閉じ、吸引機40も停止し
て測定は終了する。この測定において本発明の骨子は、
帯電した粉体をファラデーケージのセルから効率よく排
出する機構を提供するために、ファラデーケージ内に設
置された金網に振動を与える、振動発生装置を設けたこ
とを特徴としている。具体的には、振動発生装置50
は、これを駆動するための回路と振動子からなり、圧電
素子などを用いることができる。振動子は金属メッシュ
4を振動するように配置される。金属メッシュ4に与え
られる振幅は0.1ミクロンから20ミクロンの範囲が
適当である。0.1ミクロンよりも振幅が小さい場合に
は粉粒体を移動、回転させることができず、小さい粉粒
体が大きい粉粒体の陰に隠れたままになってしまい粉粒
体を分離することができない。また振幅幅が20ミクロ
ンよりも大きいと粉粒体同士、粉粒体と金属メッシュ4
やファラデーケージの壁面と再接触摩擦帯電を起こして
しまうデータの信頼性がなくなる。振動周波数は10H
z以上の周波数であればよい。なお振動周波数が10H
zより小さいとトナーを移動、回転させる力を発生する
ことができない。なお振幅幅、振動周波数は金属メッシ
ュ4の中央部で測定した値とする。また振動子を動作さ
せるタイミングであるがブローと同時に行っても良い
し、間欠的に振動子を動作させても良い。粉粒体同士
や、粉粒体とファラデーケージとの接触摩擦帯電を極力
少なくするため振動時間は短い方が良い。金属メッシュ
4に超音波による振動を与えると金属メッシュ4に強く
付着している大きい粉粒体が転がり、下部に隠れていた
粒径の小さい粉粒体に高圧エアーがぶつかることができ
るようになりこれによって小さい粉粒体をファラデーケ
ージの外側に排出することを促進できる。振幅の方向は
縦方向でも横方向でも良い。
【0011】
【発明の効果】帯電した粉体をファラデーケージのセル
から効率よく排出する機構を提供することを目的とし、
ファラデーケージ内に設置された金網に振動を与える、
振動発生装置を設けたことにより、粉粒体の摩擦帯電量
測粉粒体を効率よくファラデーケージの系外に排出させ
ることで、再現性、精度を向上させることが可能になっ
た。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る帯電量測定装置の既略図。
【図2】 図1のシステム図。
【図3】 従来の帯電量測定装置の既略図。
【符号の説明】
1…高圧エアー導入孔ノズル 2…ファラデーケージセル 3…ファラデーケージセル 4…金属メッシュ 7…粉粒体 例えばトナー 7a…粉粒体8に妨害されて排出されない粉粒体 例え
ばトナー 8…粉粒体 例えばキャリア 9…高圧エアー 31…高圧気体源 32…減圧調整弁 33…減圧調整弁 34…電磁弁 35…送気管 38…ファラデーケージ全体を示す 39…ダストホール 40…吸引機 41…コンデンサ 42…電位計 43…記録装置 45…タイマー 46…リレー 50…振動発生装置 100…高絶縁体

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】高圧気体の圧力を調整するための圧力調整
    器、及び高圧気体の流れを開閉する電磁弁を備え、かつ
    電気絶縁的にファラデーケージのノズルに接続する送気
    系と、ファラデーケージの金網外方に設けられ、金網を
    通過放出させた粉体を補集する補集器よりなる補集系
    と、ファラデーケージで発生する電荷量を測定するため
    のコンデンサー、電位計及び記録装置から成る測定系
    と、測定された時間前記電磁弁、吸引系及び測定系をそ
    れぞれ動作させる制御系とを具備して成り、 前記、ファラデーケージ内に設置された金網に振動を与
    える、振動発生装置を設けたことを特徴とする粉粒体の
    摩擦帯電量測定装置。
JP9760298A 1998-04-09 1998-04-09 粉粒体の摩擦帯電量測定装置 Pending JPH11295367A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011185771A (ja) * 2010-03-09 2011-09-22 U-Tec Corp 粉体電荷量測定装置
CN110568274A (zh) * 2018-06-06 2019-12-13 中国石油化工股份有限公司 一种管道粉体静电监测装置
CN110568278A (zh) * 2018-06-06 2019-12-13 中国石油化工股份有限公司 一种管道粉体静电在线监测装置
WO2023061176A1 (zh) * 2021-10-12 2023-04-20 南京理工大学 一种粉体静电积累量测试设备及测试方法

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CN110568274A (zh) * 2018-06-06 2019-12-13 中国石油化工股份有限公司 一种管道粉体静电监测装置
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