JPS63263474A - 粒子の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】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば現像剤中のトナー粒子等の帯電量分布
を測定する帯電量分布測定装置に関するものである。

（従来技術） 例えば、電子写真複写機に用いられるトナー粒子の帯電
量は、感光体ドラム上の潜像へのトナー粒子の現像の良
否や現像効率に影響し、さらに、現像されたトナー粒子
の紙上への転写の良否や転写効率に影響する。従って、
このようなトナー粒子等の帯電量分布を測定するための
装置が従来から多く提案されている。

この種の装置としては、例えば特開昭５７−７９９５８
号公報に示されるようなものがある。この装置では、現
像剤から分離したトナー粒子を吸込管によって内部チャ
ンバ内へ導入し、この内部チャンバ内でトナー粒子を落
下させながら一様電界中を通過させ、水平に置かれたフ
ィルタ上に落下させるようにしており、このフィルタ上
へのトナー粒子の落下位置の拡がりを光学的に処理する
ことによって、上記電界中を通過したときのトナー粒子
の偏向量を求め、この偏向量から帯電量分布を測定する
ようにしている。

ところで、このような帯電量の測定の場合、その測定精
度の向上のためには、なるべく多くの粒子をフィルタ上
に落下させることが好ましいのであるが、過剰の粒子を
落すと、トナー粒子がフィルタ上で重なり合い、光学的
な解析が困難となってしまう。そこで、より多量の粒子
を落下させ、かつ、その帯電量分布の測定を可能にする
ことにより、測定精度の向上を図ることができる帯電量
装置が望まれていた。

（発明の目的） 本発明は上記要望に応え、電界中に粒子を落下させ、そ
の落下位置から求められる偏向量によって粒子の帯電量
分布を算出する装置において、より多くの粒子を落下さ
せ、かつ、その帯電量分布の算出を可能にすることによ
り、測定精度の向上を図ることができる粒子の帯電量分
布測定装置を提供することを目的とする。

（発明の構成） 本発明は、粒子を略鉛直方向に落下させる落下手段と、
この落下手段の下方に相対向して配置され、略水平平行
電界を形成する一対の電極板と、この電極板の下方に位
置し、落下した粒子を受ける粒子骨は部材とを備え、上
記落下手段によって上記電界中に粒子を落下させ、この
粒子の上記粒子骨は部材への着地位置から粒子の帯電量
分布を測定するようにした帯電量分布測定装置において
、上記両電極板を、水平面から所定角度傾斜する互いに
平行な上辺および下辺を有する形状に形成するとともに
、上記粒子骨は部材を、これら上辺および下辺と平行と
なるように同角度だけ傾斜させたものである。

このような構成において、電界中を落下した粒子は、所
定量偏向して粒子骨は部材上に落下するが、この粒子骨
は部材は水平面から所定角度傾斜しているため、水平に
置かれた状態に比べて粒子の落下位置の拡がりは大きく
なる。しかも、電極板はこの傾斜角度と同角度だけ傾斜
する上辺および下辺を有する形状となっているため、粒
子骨は部材が傾斜していても落下位置によってυｊ定条
件が変ることはない。

（実施例） 第１図は本発明に基づくトナー粒子の帯電量分布測定装
置を示している。同装置は、円筒状のハウジング１を有
しており、このハウジング１は、現像剤からトナー粒子
を分離する分離部２と、分離されたトナー粒子の帯電量
分布を測定する計測部３とからなっている。

分離部２は、現像剤を保持するマグネット４と、この現
像剤に圧縮エアを吹付けるエアニードル５とを備えてい
る。マグネット４は、トナーおよびキャリアからなる現
像剤を磁気的に吸着することにより保持している。上記
エアニードル５は、この保持された現像剤よりも下方に
位置し、現像剤に下方から圧縮エアを吹付けるようにな
っている。

この分離部２および上記計測部３の間にはロート（落下
手段）６を設けている。このロート６は、上方に大きく
開口する入口６ａと、下方に向けて僅かに開口する出口
６ｂとを有し、入口６ａから入ったトナー粒子を出口６
ｂから鉛直方向に落下させる形状となっている。また、
その内壁面には酸化錫被覆を施して接地しており、ロー
ト６内壁面との接触によるトナー粒子の帯電を防いでい
る。

そして、上記人口６ａが分離部２側に臨み、出口６ｂが
計測部３側に臨む状態で、仕切り板７によってハウジン
グ１内にロート６を支持しており、さらに、この仕切り
板７の直下方においてハウジング１の側壁に外部との連
通口１ａを設け、その下方に空気整流用フィルタ８を設
けている。

計測部３は、このロート６の下方に位置し、第２図にも
示されるように、一対の電極板９，９と、これら電極板
９．９の下方に位置するフィルタ（粒子骨は部材）１０
とを備えている。

電極板９．９は、それぞれ平行四辺形の形状を有してお
り、上辺９ａおよび下辺９ｃは水平面から所定角度θだ
け傾斜し、左右両辺９ｂ、９ｄは略鉛直方向に延びてい
る。これらの電極板９，９を相対向させて配置し、直流
電源Ｂを印加することによって水平平行電界を形成する
ようにしている。一方、フィルタ１０は、上記上辺９ａ
および下辺９Ｃと平行となるように、水平面から同角度
θだけ傾斜させた状態でハウジング１内に設けである。

さらに、ハウジング１の下部には例えば空気ポンプ等の
吸引装置１１を連結している。この吸引装置１１によっ
て、ハウジング１の外部から上記連通口１ａおよび整流
用フィルタ８を通って計測部３へ流れる主空気流を形成
するとともに、ロート６の下端口より空気を吸引するこ
とにより、トナーをロート６内に吸引する空気流をロー
ト６上方に形成するようにしている。

このような装置において、マグネット４上に保持された
現像剤にその下方からエアニードル５で圧縮エアを吹付
けることにより、マグネット４１；磁気的に吸着されて
いるキャリアを残して軽量のトナーのみが第１図に示さ
れるように上方に吹き上げられ飛散する。このように飛
散１したトナーは一旦上方に舞い上がるが、すぐに自然
落下を始め、吸引装置１１によって形成されたロート６
上方の空気流によって入口６ａからロート６内に吸引さ
れる。そして、このロート６内でトナー粒子は中央に集
められ、出口６ｂから下方に落下する。

このようにして計測部３に導入され−たトナー粒子は、
吸引装置１１によって形成された気流に乗って鉛直方向
に落下し、電極板９，９間に導かれる。これらの電極板
９．９により形成された水平平行電界中で、トナー粒子
はその帯電量に応じた水平方向のクーロン力Ｈ（第１図
）を受け、フィルタ１０上に着地する。このように、ト
ナー粒子は水平方向の力Ｈと垂直方向の重力Ｖを受けな
がら落下するため、フィルタ１０上にはそれぞれの質量
、電荷量に対応した位置にトナー粒子が分散するが、こ
のフィルタ１０は上述のように水平面から角度θだけ傾
斜しているため、このフィルタ１０上にトナー粒子によ
って形成される落下区域の広がりは、フィルタ１０が水
平な場合に比べ、上記電界と垂直な方向に関し１／ｃｏ
ｓθ倍だけ大きい。しかも、電極板９．９の一組の対辺
９ａ。

９ｃが上記角度θと同角度だけ傾斜しているため、トナ
ー粒子がいずれの位置に落下しても、このトナー粒子が
電界内に入ってからフィルタ１０上に着地するまでの鉛
直距離は変らない。このようにして形成されたトナー粒
子の落下区域から、その画像処理を行うことによってト
ナー粒子の帯電量分布を算出する。

以上のような装置によれば、落下したトナー粒子のフィ
ルタ１０上への広がりは、フィルタ１０が水平な構造に
比べ１　／　ｃｏｓθ倍だけ大きいので、フィルタ１０
上でのトナー粒子の集中度は小さくなり、トナー粒子同
士が重なり合う確率も小さくなる。従って、従来装置に
比べ、落下させることによって測定することが可能なト
ナー粒子の量はより大きなものとなる。しかも、電極板
９，９が上記のような平行四辺形状に形成されているた
め、トナー粒子の落下位置によって測定条件が変ること
もなく、正確な帯電量の分布測定を行うことができる。

なお、本発明は、トナー粒子の測定装置に限るものでは
なく、上記ロート６と同様の落下手段を設けることによ
り、様々な粒子の帯電量分布が測定できるものである。

また、上記実施例においてトナー粒子の拡がりが電極板
９の面積に比べ小さくて、電極板９の縁部によって形成
される電界がトナー粒子の落下に影響しない場合には、
この電極板９における左右両辺９ｂ、９ｄは必ずしも略
鉛直方向で平行に形成する必要はない。

（発明の効果） 以上のように本発明は、電界を形成する一対の電極板を
、水平面から所定角度傾斜する互・いに平行な上辺およ
び下辺を有する形状に形成するとともに、落下′した粒
子を受ける粒子受は部材を、上記上辺および下辺と平行
となるように同角度だけ傾斜させたものであるので、落
下した粒子の粒子受は部材上での広がりは、粒子受は部
材が水平な従来構造に比べ大きく、トナー粒子同士が重
なり合う確率も小さくなる。従って、従来装置に比べ、
より多くの粒子を落下させてその帯電量分布を測定する
ことが可能となり、これによって、測定精度の向上を果
すことができる効果がある。しかも、両電極板が上記形
状に形成されているため、トナ−粒子が電界内に入って
から粒子受は部材に着地するまでの鉛直距離は、その落
下位置によって変ることがなく、従って測定条件も変る
こともない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるトナー粒子の帯電量
分布測定装置の断面図、第２図は同測定　−装置に設け
られた電極板およびフィルタの側面図である。 ６・・・ロート（落下手段）、９・・・電極板、９ａ・
・・電極板の上辺、９ｃ・・・電極板の下辺、１０・・
・フィルタ（粒子受は部材）、θ・・・フィルタの傾斜
角度。 特許出願人　　　　　三田工業　株式会社代　理　人　
　　　　弁理士　　小谷　悦司同　　　　　　　弁理士
　　長１）　正向　　　　　　　弁理士　　収容　康夫
第　　１　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、粒子を略鉛直方向に落下させる落下手段と、この落
   下手段の下方に相対向して配置され、略水平平行電界を
   形成する一対の電極板と、この電極板の下方に位置し、
   落下した粒子を受ける粒子受け部材とを備え、上記落下
   手段によって上記電界中に粒子を落下させ、この粒子の
   上記粒子受け部材への着地位置から粒子の帯電量分布を
   測定するようにした帯電量分布測定装置において、上記
   両電極板を、水平面から所定角度傾斜する互いに平行な
   上辺および下辺を有する形状に形成するとともに、上記
   粒子受け部材を、これら上辺および下辺と平行となるよ
   うに同角度だけ傾斜させたことを特徴とする粒子の帯電
   量分布測定装置。