JPH1164260A

JPH1164260A - 粉体の集合体の電気抵抗評価方法及び評価装置

Info

Publication number: JPH1164260A
Application number: JP23101797A
Authority: JP
Inventors: Yasushige Nakamura; 安成中村; Tsuneo Watanuki; 恒夫綿貫; Norio Saruwatari; 紀男猿渡; Toru Takahashi; 徹高橋
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1997-08-27
Filing date: 1997-08-27
Publication date: 1999-03-05

Abstract

(57)【要約】【課題】電流リーク等を防止し、安定して粉体の集合
体の電気抵抗を評価することが可能な電気抵抗の評価方
法及び評価装置を提供する。【解決手段】コンデンサを充電する。導電性の粉体の
集合体を通してコンデンサを放電し、放電の様子を観測
する。放電の様子を観測する工程で得られた観測結果に
基づいて粉体の集合体の電気抵抗を評価する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粉体の集合体の電
気抵抗評価方法及び評価装置に関し、特に電子写真法に
用いる粉体現像剤もしくはキャリアの電気抵抗の評価に
適した電気抵抗評価方法及び評価装置に関する。

【０００２】電子写真の分野においては、粉体現像剤も
しくはキャリアの電気抵抗を評価することが不可欠であ
る。

【０００３】電子写真法として、米国特許第２２９７６
９１号公報に記載された方法が広く知られている。これ
は、一般に光導電性絶縁体（感光体ドラム等）を利用
し、コロナ放電等により光導電性絶縁体表面に一様な静
電荷を与え、様々な手段によりその表面に光像を結び、
静電潜像を形成する。この静電潜像を、トナーと呼ばれ
る微粉末を用いて現像可視化する。必要に応じて、紙等
にトナー画像を転写した後、加圧、加熱、溶剤蒸気や光
の照射等の手段により、トナー画像を定着させる。

【０００４】これらの静電潜像を現像するトナーとして
は、従来より天然または合成高分子物質よりなるバイン
ダ樹脂中にカーボンブラック等の着色剤を分散させたも
のを、１〜２０μｍ程度に粉砕した粒子が用いられてい
る。このようなトナーは、通常、トナー単体もしくは鉄
粉、ガラスビーズ等の担体物質（キャリア）と混合され
て用いられる。特に、高速現像を行う場合、鉄粉等の磁
性体粒子からなるキャリアをトナーに混合した２成分現
像剤を用いるのが一般的である。

【０００５】この現像剤は、現像装置内で混合攪拌され
ることにより摩擦帯電する。現像装置内のマグネットロ
ールが回転することにより磁性体粒子に混合されたトナ
ーが光導電性絶縁体の表面上の静電潜像部分に運ばれ
る。静電潜像に応じて、帯電したトナーのみが電気的吸
引力により光導電性絶縁体の表面に付着する。トナー濃
度が低下した２成分現像剤に新たなトナーが添加されて
一定のトナー濃度が維持される。

【０００６】光導電性絶縁体表面の静電潜像をトナーで
現像する方法として、例えば、反転現像法を用いること
ができる。光導電性絶縁体の表面をコロナ放電等により
均一に帯電させ、印字したい部分にレーザ光を照射す
る。レーザ光が照射された部分の電荷が消去される。

【０００７】現像剤にバイアス電位を与えて、静電潜像
の形成された光導電性絶縁体の表面に接触させる。現像
剤の電位と光導電性絶縁体表面の電位との電位差（現像
電位）により電気的吸引力が生じ、潜像に応じてトナー
を付着させることができる。

【０００８】しかしながら、実際の現像においては、現
像電位が完全に中和されるまで現像が進むことはない。
現像剤の電気抵抗が高く実効的な現像バイアスが低くな
るほど、トナーを光導電性絶縁体の表面に十分付着させ
ることが困難になる。すなわち、現像剤の電気抵抗が高
くなると、印字濃度が薄くなる。この傾向は、印字速度
が速く、光導電性絶縁体と現像剤との接触時間が短くな
るほど顕著になる。なお、印刷を繰り返すと、トナーフ
ィルミング等によりキャリアが劣化し、電気抵抗が増加
するため、印字濃度が薄くなる場合がある。

【０００９】一方、現像剤の電気抵抗が低すぎる場合に
は、トナーが光導電性絶縁体の表面に過剰に付着するた
め、印刷コストが高くなり、さらに文字のつぶれや定着
不良等の問題を起こしやすくなる。また、光導電性絶縁
体の絶縁破壊が起こる場合もある。

【００１０】このように、現像剤の電気抵抗によって現
像特性が大きく変化するため、現像剤の電気抵抗を的確
に把握することが好ましい。

【００１１】

【従来の技術】一般的に、粉体の電気抵抗の評価方法と
して、相互に平行に対向配置された電極間に粉体の集合
体を挟み込んだサンドイッチセルに定電圧源または定電
流源を接続して電気抵抗を求める方法が知られている。
しかし、電気抵抗の比較的低い粉体の集合体の電気抵抗
を、高電界の下で測定しようとすると、絶縁性の弱い部
分が放電破壊される場合がある。または、発熱により粉
体の集合体の表面が変化する等の不具合を生ずる場合が
ある。このため、安定した評価が困難である。

【００１２】一方、１対の測定電極間に挟まれた粉体現
像剤もしくは粉体キャリアを、磁界により配向させて電
気抵抗を評価する方法が提案されている（特公平７−１
４０７６６号）。また、回転する金属ドラムの表面に粉
体現像剤もしくは粉体キャリアを保持し、実際の現像に
供される光導電性絶縁体を対向させて、搬送状態の粉体
現像剤もしくは粉体キャリアの電気抵抗を評価する方法
が提案されている。

【００１３】これらの提案は、粉体の集合体の電気抵抗
が一般に電界依存性を持ち、また粉体の搬送により接触
抵抗が変化する等の影響を考慮し、実際の現像処理に近
い状態で電気抵抗を評価しようとする試みである。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来方法では、
現像剤の電気抵抗が低くなると、あるいは電界強度が大
きくなると、電流のリーク、放電破壊、発熱等により正
確な評価ができなくなる。また、評価した電気抵抗と実
際の現像特性との間に、必ずしも良好な相関関係が得ら
れないのが一般的であった。

【００１５】本発明の目的は、電流リーク等を防止し、
安定して粉体の集合体の電気抵抗を評価することが可能
な電気抵抗の評価方法及び評価装置を提供することであ
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明の一観点による
と、導電性の粉体の集合体を通してコンデンサを放電
し、放電の様子を観測する工程と、前記放電の様子を観
測する工程で得られた観測結果に基づいて前記粉体の集
合体の電気抵抗を評価する工程とを有する粉体の集合体
の電気抵抗評価方法が提供される。

【００１７】コンデンサは、放電回路の時定数に応じて
放電する。放電回路に粉体の集合体が含まれるため、放
電回路の時定数は粉体の集合体の電気抵抗の関数にな
る。このため、放電の様子から時定数を特定し、粉体の
集合体の電気抵抗を求めることができる。

【００１８】本発明の他の観点によると、誘電体膜の表
面を帯電させる工程と、帯電した前記誘電体膜の表面の
一部に、導電性の粉体の集合体を接触させ、前記誘電体
膜の表面内において接触位置を移動させながら該誘電体
膜の表面に帯電した電荷を該粉体の集合体を通して放電
させる工程とを有する粉体の集合体の電気抵抗評価方法
が提供される。

【００１９】放電の様子は、粉体の集合体の電気抵抗に
依存して変わる。放電の様子を観測することにより、粉
体の集合体の電気抵抗を評価することができる。

【００２０】本発明の他の観点によると、粉体の集合体
を保持する表面を有する第１の電極と、前記第１の電極
の表面上に保持された粉体の集合体の表面の一部に接触
する第２の電極と、前記第１の電極、前記粉体の集合
体、及び前記第２の電極を通して放電電流が流れるよう
に接続されたコンデンサと、前記第１の電極、前記粉体
の集合体、及び前記第２の電極を含む前記コンデンサの
放電回路との開閉を交互に行うスイッチ手段と、前記放
電回路を通して前記コンデンサが放電する様子を観測す
るための観測手段とを有する粉体の集合体の電気抵抗評
価装置が提供される。

【００２１】コンデンサは、放電回路の時定数に応じて
放電する。放電回路に粉体の集合体が含まれるため、放
電回路の時定数は粉体の集合体の電気抵抗の関数にな
る。このため、放電の様子から時定数を特定し、粉体の
集合体の電気抵抗を求めることができる。

【００２２】本発明の他の観点によると、粉体の集合体
を薄層状に保持する円筒状の外周面を有し、中心軸のま
わりに自転可能な第１の電極と、前記第１の電極の円筒
状の表面の母線に平行な軸を中心軸とする円筒状の表面
を有する第２の電極と、前記第２の電極の円筒状の表面
を覆うように配置され、外周面の一部が前記第１の電極
の表面上に保持された粉体の集合体に接する誘電体膜
と、前記誘電体膜の表面を帯電させるための帯電手段
と、前記誘電体膜の表面に帯電した電荷が前記粉体の集
合体を通して放電する電流を測定するための電流計とを
有する粉体の集合体の電気抵抗評価装置が提供される。

【００２３】放電電流は、粉体の集合体の電気抵抗に依
存して変わる。放電電流を測定することにより、粉体の
集合体の電気抵抗を評価することができる。

【００２４】本発明の他の観点によると、粉体の集合体
を薄層状に保持する円筒状の外周面を有し、中心軸のま
わりに自転可能な第１の電極と、前記第１の電極の円筒
状の表面の母線に平行な軸を中心軸とする円筒状の表面
を有する第２の電極と、前記第２の電極の円筒状の表面
を覆うように配置され、外周面の一部が前記第１の電極
の表面上に保持された粉体の集合体に接する誘電体膜
と、前記誘電体膜の表面を帯電させるための帯電手段
と、前記粉体の集合体を通して放電した後の前記誘電体
膜の帯電量を測定するための帯電量測定手段とを有する
粉体の集合体の電気抵抗評価装置が提供される。

【００２５】帯電量の減少量は、粉体の集合体の電気抵
抗に依存して変わる。放電後の帯電量を測定することに
より、粉体の集合体の電気抵抗を評価することができ
る。

【００２６】

【発明の実施の形態】図１を参照して、本発明の実施例
による粉体の集合体の電気抵抗の評価方法について説明
する。

【００２７】図１（Ａ）は、電気抵抗を評価するための
等価回路図を示す。相互に平行に対向配置された１対の
電極１と２との間に粉体の集合体３が保持されている。
電極１は、コンデンサ４の一方の電極に接続され、電極
２は、電流計７及びスイッチ手段６を介してコンデンサ
４の他方の電極に接続されている。スイッチ手段６によ
り、コンデンサ４、電流計７、電極２、粉体の集合体
３、及び電極１からなる放電回路Ｃ₁が開閉される。

【００２８】直流電源５とスイッチ手段６により、コン
デンサ４の充電回路が構成される。スイッチ手段６は、
この充電回路Ｃ₂を開閉する。スイッチ手段６により、
放電回路Ｃ₁と充電回路Ｃ₂が、交互に閉成される。コ
ンデンサ４の両電極間の電圧が、電圧計８により測定さ
れる。

【００２９】図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示すコンデン
サ４の両電極間の電圧波形、及び放電回路Ｃ₁を流れる
電流波形を示す。時刻（−Ｔ₁）においてスイッチ手段
６により充電回路Ｃ₂を閉成する。コンデンサ４が電圧
Ｖ₀まで充電される。充電回路Ｃ₂の時定数が非常に小
さいため、ほぼ瞬時に充電が終了する。

【００３０】時刻Ｔ₀（時間の原点）において、スイッ
チ手段６を動作させ、充電回路Ｃ₂を開放して放電回路
Ｃ₁を閉成する。コンデンサ４が粉体の集合体３を通し
て放電し、その両端の電圧が放電回路Ｃ₁の時定数に従
って低下する。コンデンサ４の両端の電圧ｖ（ｔ）は、

【００３１】

【数１】ｖ（ｔ）＝Ｖ₀ｅｘｐ（−ｔ／ＲＣ） …（１）と表される。ここで、Ｒは粉体の集合体３の電気抵抗、
Ｃはコンデンサ４の静電容量を示す。

【００３２】図１（Ｂ）の電圧波形から時定数ＲＣを求
め、電気抵抗Ｒを算出することができる。電気抵抗Ｒか
ら粉体の集合体３の体積抵抗率ρを求めることができ
る。なお、電気抵抗Ｒが電界依存性を示す場合には、図
１（Ｂ）の電圧波形の接線の傾き、すなわち式（１）の
時間微分から電気抵抗Ｒを求めることができる。

【００３３】時刻Ｔ₂において、再び放電回路Ｃ₁を開
放し、充電回路Ｃ₂を閉成すると、コンデンサ４が電圧
Ｖ₀まで充電される。以降、同じ周期でこの充放電動作
を繰り返す。

【００３４】図１（Ｂ）の電流波形に示すように、充電
期間中は放電回路Ｃ₁に電流が流れず、放電期間中は徐
々に減少する電流が流れる。この放電電流ｉ（ｔ）は、

【００３５】

【数２】ｉ（ｔ）＝（Ｖ₀／Ｒ）ｅｘｐ（−ｔ／ＲＣ） …（２）と表される。ここで、粉体の集合体の電気抵抗Ｒは、電
界に依存しないと仮定した。放電電流の平均値Ｉは、

【００３６】

【数３】

【００３７】となる。式（２）と（３）から、

【００３８】

【数４】

【００３９】が得られる。平均電流Ｉを測定することに
より、式（５）から粉体の集合体３の抵抗Ｒを求めるこ
とができる。粉体の集合体３の厚さをｄ、電極２または
１との接触面積をＳとすると、粉体の集合体３の体積抵
抗率ρは、

【００４０】

【数５】ρ＝ＲＳ／ｄ …（６）により算出することができる。

【００４１】なお、粉体の集合体３が磁性粉を含む場
合、電極１と２との対向面を相互に異なる極性に帯磁さ
せ、粉体を磁気により配向させてもよい。

【００４２】図２（Ａ）は、実施例による電気抵抗評価
装置の一構成例を示す。円筒状の外周面を有する中空の
第１の電極１０の内部空洞内に、磁石１２が配置されて
いる。第１の電極１０は、非磁性材料により形成され
る。磁石１２は、第１の電極１０の外周面の円周方向に
沿ってＳ極とＮ極が交互に現れる構成とされている。第
１の電極１０の外周面上に、粉体の集合体１１が薄層状
に保持されている。粉体の集合体１１は磁性粉を含み、
この磁性粉が磁石１２に吸引されることにより、第１の
電極１０の外周面上に配向して保持される。第１の電極
１０は、電流計１３を介して接地されている。

【００４３】薄層状に保持された粉体の集合体１１の外
周面の一部に、第２の電極２０が接触している。第１の
電極１０と磁石１２とを、その中心軸の回りに相対的に
回転させると、粉体が第１の電極１０の外周面に対して
その円周方向に搬送される。この搬送により、粉体が第
２の電極２０に対して移動する。なお、第１の電極１０
を固定して磁石１２のみを回転させてもよいし、逆に磁
石１２を固定して第１の電極１０のみを回転させてもよ
いし、両方を相互に異なる角速度で、もしくは反対向き
に回転させてもよい。

【００４４】第２の電極２０は、スイッチ手段２１及び
コンデンサ２２を介して接地されている。電流計１３、
第１の電極１０、粉体の集合体１１、電極２０、スイッ
チ手段２１、及びコンデンサ２２により放電回路Ｃ₃が
形成される。スイッチ手段２１は、放電回路Ｃ₃の開閉
を行う。

【００４５】コンデンサ２２の非接地側の電極が、スイ
ッチ手段２１及び直流電源３１を介して接地されてい
る。コンデンサ２２、スイッチ手段２１、及び直流電源
３１により充電回路Ｃ₄が構成される。なお、充電を補
助するための補助コンデンサ３２が、直流電源３１に並
列に接続されている。スイッチ手段２１は、充電回路Ｃ
₄の開閉を行う。

【００４６】スイッチ手段２１としては、例えばサンユ
ー工業株式会社製のフォトモスリレーＵＭＯ７４２３を
用いることができる。ダイオード２３、２４は、このリ
レーに内蔵された保護用ダイオードである。

【００４７】スイッチ手段２１は、充電回路Ｃ₄と放電
回路Ｃ₃とを、一定の周期で交互に閉成する。コンデン
サ２２の静電容量の好適な範囲は、１００ｐＦ〜１μＦ
であり、コンデンサ３２の静電容量の好適な範囲は、コ
ンデンサ２２の静電容量の２〜２０００００倍である。
また、スイッチ手段２１による切換周波数の好適な範囲
は５０Ｈｚ〜１００ｋＨｚである。また、充電回路Ｃ₄
の閉成時間と放電回路Ｃ₃の閉成時間との比の好適な範
囲は、１：９から９：１である。

【００４８】図２（Ａ）に示す電気抵抗評価装置は、図
１（Ａ）に示す回路と等価である。なお、図２（Ａ）に
示す場合には、第２の電極２０に対して粉体が移動する
ため、固定した対向電極の間に粉体の集合体を挟む場合
に比べて、より実際の現像処理に近い状態で電気抵抗を
評価することができる。

【００４９】図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に示す電気抵抗
評価装置の第１及び第２の電極１０及び２０の他の構成
例を示す。図２（Ａ）の場合には、第２の電極２０が固
定されていたが、図２（Ｂ）では、固定電極２０の代わ
りに回転する円筒状の第２の電極２０Ａが設けられてい
る。その他の構成は、図２（Ａ）の場合と同様である。
円筒状の第２の電極２０Ａの中心軸は、第１の電極１０
の外周面の母線に平行であり、第２の電極２０Ａの外周
面の一部が粉体の集合体１１の表面の一部に接触する。

【００５０】実際の電子写真装置においては、第１の電
極１０が現像ローラに相当し、第２の電極２０Ａが感光
体ドラムに相当する。第２の電極を円筒状にして回転さ
せながら放電電流を流すことにより、実際の現像処理に
より近い状態で電気抵抗を評価することができる。

【００５１】図３は、図２（Ａ）に示す電気抵抗評価装
置を用いて、富士通製のＦ６７２２Ｄプリンタ装置用現
像剤の電気抵抗を評価した結果を示す。横軸は放電時間
比率（図１（Ｂ）におけるＴ₂／（Ｔ₁＋Ｔ₂）に相
当）を表し、縦軸は現像剤の動的電気抵抗率を単位Ωｃ
ｍで表す。ここで、「動的」とは、粉体が第１の電極１
０の外周面上を搬送されるために第２の電極２０に接触
する粉体が常時変わることを意味する。動的電気抵抗率
は、式（５）及び（６）から算出した。なお、図２
（Ａ）に示すコンデンサ２２及び３２の静電容量を、そ
れぞれ２００００ｐＦ及び１μＦとし、スイッチング周
期を１ｋＨｚ、電源電圧を１００Ｖとした。また、第１
の電極１０の外周面の線速度を２００ｍｍ／ｓ、第１の
電極１０と第２の電極２０との間のギャップを５００μ
ｍとした。このときの現像剤（粉体の集合体）１１と第
２の電極２０との接触面積は２２．５ｃｍ×０．４ｃｍ
であった。

【００５２】コンデンサ２２の両端の電圧変化をオシロ
スコープで観測したところ、電流リーク等による電圧波
形の乱れは観測されなかった。放電時間比率が少なくな
るに従って電気抵抗率が減少するのは、現像剤の電気抵
抗が電界強度に依存するためである。放電時間比率と電
気抵抗率との関係を外挿して求まる放電時間比率が０の
ときの電気抵抗率は、現像剤に直流電源３１の電圧１０
０Ｖを印加したとき、すなわち電界強度２０００Ｖ／ｃ
ｍのときの電気抵抗に相当する。このときの現像剤の体
積抵抗率は、図３から約３×１０⁷Ωｃｍと求まる。

【００５３】次に、図２に示す直流電源３１の電圧を５
０Ｖ、すなわち電界強度を１０００Ｖ／ｃｍとして同様
の評価を行った。電源電圧が１００Ｖの場合と同様に電
流リーク等は観測されず、良好な評価を行うことができ
た。このときの、現像剤の体積抵抗率は、約８×１０⁷
Ωｃｍであった。なお、電界強度１０００Ｖ／ｃｍは、
実際の現像処理における条件にほぼ等しい。

【００５４】なお、図２（Ｂ）に示す電気抵抗評価装置
を用い、第２の電極２０Ａの外周面の線速度を５０ｍｍ
／ｓとして同様の評価をおこなったところ、図２（Ａ）
の場合と同様の安定した評価が可能であった。

【００５５】上記実施例の効果を確認するために、図２
（Ａ）に示す第１の電極１０と第２の電極２０との間、
及び図２（Ｂ）に示す第１の電極１０と第２の電極２０
Ａとの間に直接直流電源を接続して電気抵抗を測定し
た。電界強度が１００Ｖ／ｃｍ程度のときは測定可能で
あったが、電界強度を１０００Ｖ／ｃｍとすると電流が
急激に増加し不安定になった。電流波形をオシロスコー
プで観測したところ、電流リークに対応したピーク波形
が多数観測され、安定した評価ができていないことが判
明した。

【００５６】図１及び図２に示すように、コンデンサの
充放電を繰り返し、放電の様子を観測して電気抵抗を求
めることにより、実際の現像処理における電界強度とほ
ぼ等しい電界強度での電気抵抗を、安定して評価するこ
とができる。

【００５７】図４は、評価された現像剤の電気抵抗率と
印字濃度との関係を示す。横軸は電気抵抗率を単位Ωｃ
ｍで表し、縦軸は印字濃度を表す。なお、印字濃度は、
富士通製Ｆ６７２２Ｄプリンタ装置を用いて印字した文
字を、コニカデンシトメータＰＤＡ−６５により測定し
て得た。図中の記号□は、図２（Ａ）に示す電気抵抗評
価装置を用いて評価した場合に対応する。なお、記号◇
は、図２（Ｂ）の第１の電極１０と第２の電極２０Ａと
の間に直接直流電源を接続して電気抵抗を評価した場合
に対応し、記号○は、相互に対向する固定した平板電極
間に現像剤を挟んで、両電極間に直接直流電源を接続し
て電気抵抗を評価した場合に対応する。

【００５８】評価に用いた現像剤は、種々の電気抵抗を
有するキャリアに富士通製Ｆ６７２２Ｄプリンタ用トナ
ーを、トナー濃度が４．５重量％となるように混合した
ものである。キャリアのコア剤としてマグネタイトを用
い、コート剤としてフッ化ビニリデン、スチレン、シリ
コーン樹脂にカーボンブラックを含有させ、カーボンブ
ラックの含有量を変更したものを用いた。

【００５９】図４に示すように、実施例による図２
（Ａ）の電気抵抗評価装置を用いた場合には、電気抵抗
率と印字濃度が強い相関関係を示している。これに対
し、現像剤に直流電源から直接電流を流す方法で電気抵
抗を求めた場合には、測定された電気抵抗率と印字濃度
とが、ほとんど相関関係示さない。実施例による方法で
現像剤の電気抵抗を評価することにより、現像剤の良否
を評価することが可能になる。

【００６０】図５は、他の実施例による電気抵抗評価装
置の概略図を示す。この電気抵抗評価装置は、第１の電
極１０、粉体の集合体１１、磁石１２、及び電流計１３
を含み、その構成は図２（Ａ）に示す電気抵抗評価装置
の場合と同様である。例えば、第１の電極１０が自転
し、磁石１２が固定されている。

【００６１】円筒状の外周面を有する第２の電極４０の
外周面上に、アモルファスシリコン膜４１が形成されて
いる。第２の電極４０の中心軸は、第１の電極１０の外
周面の母線と平行に配置され、アモルファスシリコン膜
４１の表面の一部が粉体の集合体１１の表面に接触す
る。第２の電極４０は接地されている。第１の電極１０
及び第２の電極４０は、それぞれ図５において反時計回
り及び時計回りに自転する。第１の電極１０は実際の現
像装置における現像ローラに相当し、第２の電極４０と
アモルファスシリコン膜４１は感光体ドラムに相当す
る。

【００６２】アモルファスシリコン膜４１の表面が、コ
ロナ帯電器４２により帯電される。第２の電極４０が回
転して帯電した部分が粉体の集合体１１に接触すると、
粉体の集合体１１を通して接地側へ放電電流が流れる。
この電流を測定することにより、粉体の集合体１１の電
気抵抗を評価することができる。

【００６３】アモルファスシリコン膜４１の表面と第１
の電極１０の外周面との間隔を１ｍｍ、アモルファスシ
リコン膜４１の帯電電位を２００Ｖとし、富士通製Ｆ６
７２２Ｄプリンタ装置用現像剤（粉体の集合体１１に相
当）の電気抵抗を評価した。トナーがアモルファスシリ
コン膜４１に付着しない条件で測定を行ったところ、電
流値が１１０±１０μＡの範囲で安定し、良好な評価が
可能であった。

【００６４】なお、放電電流を測定する代わりに、アモ
ルファスシリコン膜４１の表面の放電前の帯電量を表面
電位計４３で測定し、放電後の帯電量を表面電位計４４
で測定してもよい。帯電量の減少分は、放電電流により
失われた電荷量に相当するため、帯電量の減少分から粉
体の集合体１１の電気抵抗を評価することができる。な
お、コロナ帯電器４２により、ほぼ一定の帯電量を得る
ことができる場合には、表面電位計４３は必ずしも必要
ではない。

【００６５】図５では、第２の電極４０の外周面上にア
モルファスシリコン膜４１を形成した場合を示したが、
アモルファスシリコン膜４１の代わりに他の誘電体膜を
形成してもよい。

【００６６】図６は、図５に示す電気抵抗評価装置を用
いて現像剤の評価を行った結果を示す。横軸は図５の電
流計１３により測定された電流値を単位μＡで表し、縦
軸は印字濃度を表す。なお、印字濃度の評価方法は図４
で行った評価方法と同様である。測定電流値と印字濃度
が強い相関関係を示していることがわかる。このため、
図５に示す電気抵抗評価装置を用いて放電電流を測定す
ることにより、現像剤の良否を評価することが可能であ
る。

【００６７】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
粉体の集合体を通してコンデンサを放電させ、放電の様
子を観測することにより、粉体の集合体の電気抵抗を評
価することができる。また、誘電体の表面を帯電させ、
粉体の集合体を通して帯電電荷を放電させ、放電の様子
を観測することにより、粉体の集合体の電気抵抗を評価
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による電気抵抗評価装置の等価
回路図、及び等価回路の電圧、電流波形を示すグラフで
ある。

【図２】本発明の実施例による電気抵抗評価装置の一構
成例を示す概略図、及び他の構成例を示す概略図であ
る。

【図３】図２（Ａ）に示す電気抵抗評価装置の一構成例
により評価した電気抵抗率を放電時間比率の関数として
示すグラフである。

【図４】図２（Ａ）に示す電気抵抗評価装置の一構成例
により評価した電気抵抗率と印字濃度との関係を、従来
の方法で評価した電気抵抗率と印字濃度との関係と対比
して示すグラフである。

【図５】本発明の他の実施例による電気抵抗評価装置の
概略図である。

【図６】図５に示す電気抵抗評価装置を用いて測定した
放電電流と印字濃度との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１、２電極３、１１粉体の集合体４、２２コンデンサ５、３１直流電源６、２１スイッチ手段７、１３電流計８電圧計１０第１の電極１２磁石２０、２０Ａ、４０第２の電極２３、２４ダイオード３２補助コンデンサ４１アモルファスシリコン膜４２コロナ帯電器４３、４４表面電位計Ｃ₁、Ｃ₃ 放電回路Ｃ₂、Ｃ₄ 充電回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者猿渡紀男神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者高橋徹神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性の粉体の集合体を通してコンデン
サを放電し、放電の様子を観測する工程と、前記放電の様子を観測する工程で得られた観測結果に基
づいて前記粉体の集合体の電気抵抗を評価する工程とを
有する粉体の集合体の電気抵抗評価方法。
【請求項２】前記放電の様子を観測する工程を繰り返
し実施し、前記電気抵抗を評価する工程が、前記粉体の集合体を流
れる電流の時間平均を求める工程を含む請求項１に記載
の粉体の集合体の電気抵抗評価方法。
【請求項３】前記粉体の集合体が磁性粉を含み、前記放電の様子を観測する工程において、前記粉体の集
合体を２枚の電極の間に挟み、磁力により配向させた状
態で、該粉体の集合体に前記コンデンサの放電電流を流
す請求項１または２に記載の粉体の集合体の電気抵抗評
価方法。
【請求項４】前記放電の様子を観測する工程におい
て、円筒状の外周面を有する第１の電極の該外周面上
に、前記粉体の集合体を薄層状に付着させ、前記粉体の
集合体の外周面の一部に第２の電極を接触させ、該粉体
を前記第１の電極の外周面に対して円周方向に搬送しな
がら、前記第１の電極と第２の電極を通して前記粉体の
集合体に前記コンデンサの放電電流を流す請求項１また
は２に記載の粉体の集合体の電気抵抗評価方法。
【請求項５】前記粉体の集合体が磁性粉を含み、前記
第１の電極が非磁性材料からなる中空の円筒状形状を有
し、前記放電の様子を観測する工程において、前記第１の電
極の中空の空洞内に磁石を配置し、該磁石と前記第１の
電極とを相対的に移動させて、前記粉体を前記第１の電
極の外周面に対して円周方向に搬送する請求項４に記載
の粉体の集合体の電気抵抗評価方法。
【請求項６】前記第２の電極が円筒状の外周面を有
し、その中心軸が前記第１の電極の円筒状の外周面の母
線に平行に配置されており、前記放電の様子を観測する工程において、前記第２の電
極を、その中心軸の回りに回転させながら前記粉体の集
合体に前記コンデンサの放電電流を流す請求項４または
５に記載の粉体の集合体の電気抵抗評価方法。
【請求項７】誘電体膜の表面を帯電させる工程と、帯電した前記誘電体膜の表面の一部に、導電性の粉体の
集合体を接触させ、前記誘電体膜の表面内において接触
位置を移動させながら該誘電体膜の表面に帯電した電荷
を該粉体の集合体を通して放電させる工程とを有する粉
体の集合体の電気抵抗評価方法。
【請求項８】前記放電させる工程が、さらに、放電電
流を観測する工程を含む請求項７に記載の粉体の集合体
の電気抵抗評価方法。
【請求項９】前記放電させる工程の後、さらに、放電
後の前記誘電体膜の表面の帯電量を測定する工程を有す
る請求項７に記載の粉体の集合体の電気抵抗評価方法。
【請求項１０】前記帯電させる工程の後、放電させる
工程の前に、さらに、前記誘電体膜の表面の帯電量を測
定する工程を含む請求項９に記載の粉体の集合体の電気
抵抗評価方法。
【請求項１１】粉体の集合体を保持する表面を有する
第１の電極と、前記第１の電極の表面上に保持された粉体の集合体の表
面の一部に接触する第２の電極と、前記第１の電極、前記粉体の集合体、及び前記第２の電
極を通して放電電流が流れるように接続されたコンデン
サと、前記第１の電極、前記粉体の集合体、及び前記第２の電
極を含む前記コンデンサの放電回路との開閉を交互に行
うスイッチ手段と、前記放電回路を通して前記コンデンサが放電する様子を
観測するための観測手段とを有する粉体の集合体の電気
抵抗評価装置。
【請求項１２】前記観測手段が、前記放電回路を流れ
る放電電流を測定する請求項１１に記載の粉体の集合体
の電気抵抗評価装置。
【請求項１３】前記観測手段が、前記コンデンサの両
端の電圧を測定する請求項１１に記載の粉体の集合体の
電気抵抗評価装置。
【請求項１４】前記第１の電極が、前記粉体の集合体
を薄層状に保持する円筒状の表面を有し、さらに、前記第１の電極の表面上に保持された前記粉体
を、前記第２の電極に対して相対的に移動させる移動手
段を有する請求項１１〜１３のいずれかに記載の粉体の
集合体の電気抵抗評価装置。
【請求項１５】前記第２の電極が、前記第１の電極の
円筒状の表面の母線に平行な軸を中心軸とする円筒状の
表面を有し、その中心軸の回りに自転することができる
請求項１４に記載の粉体の集合体の電気抵抗評価装置。
【請求項１６】粉体の集合体を薄層状に保持する円筒
状の外周面を有し、中心軸のまわりに自転可能な第１の
電極と、前記第１の電極の円筒状の表面の母線に平行な軸を中心
軸とする円筒状の表面を有する第２の電極と、前記第２の電極の円筒状の表面を覆うように配置され、
外周面の一部が前記第１の電極の表面上に保持された粉
体の集合体に接する誘電体膜と、前記誘電体膜の表面を帯電させるための帯電手段と、前記誘電体膜の表面に帯電した電荷が前記粉体の集合体
を通して放電する電流を測定するための電流計とを有す
る粉体の集合体の電気抵抗評価装置。
【請求項１７】粉体の集合体を薄層状に保持する円筒
状の外周面を有し、中心軸のまわりに自転可能な第１の
電極と、前記第１の電極の円筒状の表面の母線に平行な軸を中心
軸とする円筒状の表面を有する第２の電極と、前記第２の電極の円筒状の表面を覆うように配置され、
外周面の一部が前記第１の電極の表面上に保持された粉
体の集合体に接する誘電体膜と、前記誘電体膜の表面を帯電させるための帯電手段と、前記粉体の集合体を通して放電した後の前記誘電体膜の
帯電量を測定するための帯電量測定手段とを有する粉体
の集合体の電気抵抗評価装置。
【請求項１８】さらに、前記帯電手段により帯電した
前記誘電体膜の帯電量を測定するための他の帯電量測定
手段を有する請求項１７に記載の粉体の集合体の電気抵
抗評価装置。