JPH04215072A - １成分系トナー帯電量分布測定方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は１成分系トナー粒子の帯
電量分布の測定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子写真、静電記録、静電印刷等
の画像形成装置の普及に伴って、その用途も広範囲にわ
たり、画像への品質要求は厳しくなってきている。個々
で用いられるトナー粒子の特性、特に帯電量や粒径は最
終的な複写画像の画像濃度、鮮明度、かぶり等に大きく
影響する為に電子写真特性として重要な因子となってい
る。

【０００３】従来、帯電量の測定はブローオフ法がよく
知られているが、これだけでは電子写真特性の情報量と
しては不十分である。つまりトナー粒子１個の個々の帯
電量がどのようになっているかが電子写真特性としては
重要である。このようなトナーの帯電量分布を測定する
方法として、いくつかの提案が為されている。

【０００４】例えば、特開昭５７−７９９５８号公報に
定速気流中のトナー粒子を電界により偏向させ、一定時
間後の偏向量からトナーの帯電量分布を測定する方法が
提案されている。しかしながら、トナー粒子は場合によ
っては広い粒径分布を有しており、粒径との対応がわか
らなければ有効な帯電量分布とは言えない。

【０００５】このような問題を解決する方法として、特
開昭６１−２７７０７１号公報が提案されている。これ
は、定速気流、電界および振動波中のトナー粒子の偏向
度、振動位相より、トナー粒子の粒径に対応した帯電量
分布を求めるものである。これは、非常に有効な方法で
あるが、これらの測定法の最も重要な点は、現像系に近
い形でトナーの帯電量を測定することである。従って、
帯電トナーを現像剤からいかに現像系に近い形で分離し
、測定部へ搬送するかが重要となる。上記方法は、分離
された後の荷電粒子の測定を前提としているので、現像
との相関がとれない時がある。

【０００６】そこで、２成分系現像剤のキャリア粒子か
らトナー粒子を分離する方法として、特開昭５７−７９
９５８号公報、特開昭６３−２６３４７５号公報等では
、圧縮空気によりキャリア粒子からトナー粒子を分離す
る方法が提案されている。しかし、これらはキャリア粒
子のかげとなり圧縮空気が有効に効かないトナー粒子が
存在する為、キャリア粒子からすべてのトナー粒子を分
離することが難しく、すべてのトナー粒子の帯電量分布
を測定することは困難である。また、特開昭６０−８７
５８号公報では、現像容器の下方にメッシュを用いるこ
とによりトナー粒子をキャリア粒子から分離する方法が
提案されているが、この方法ではキャリア粒子を捕集す
る為にメッシュが細かくなっており、トナー粒子はメッ
シュを通り抜ける際にメッシュとの摩擦により再帯電を
生じ、正確な帯電量分布の測定が困難となる場合がある
。

【０００７】このような問題を解決する方法として、特
開昭６４−８０９６９号公報が提案されている。これは
、電界によりトナー粒子とキャリア粒子間のクーロン力
を弱め、この状態で空気流を吹き付けることでトナー粒
子をキャリア粒子から分離するものである。しかし、こ
の方法は最終的なトナー粒子の分離を空気流に頼る為、
すべてのトナー粒子を分離することが難しく、よって、
正しくトナー粒子の帯電量分布を測定することが困難な
場合が生じる。

【０００８】これまで述べてきたトナー帯電量分布の測
定方法は、キャリア粒子とトナー粒子とからなる２成分
系現像剤について提案されており、１成分系トナーの帯
電量分布測定については触れられていない。また、これ
らの如く空気流を用いる方法では、１成分系トナーの帯
電量分布を正しく測定することは困難である。１成分系
トナーの帯電量分布測定は、２成分系現像剤の場合の如
きトナー粒子とキャリア粒子の分離という問題からは免
れるが、実際の電子写真システム等の中での現像時のト
ナー粒子の摩擦帯電と対応のとれる動的な帯電量分布を
測定する為には、２成分系現像剤の場合よりも大きな困
難がある。即ち、トナー粒子担持体上に薄層コートされ
た１成分系トナーを、トナー粒子担持体から分離する手
段として空気流等を用いる場合、薄層コートされたトナ
ー層はトナー粒子担持体上で吹き寄せられ、トナー粒子
担持体表面と再帯電を生ずる、あるいは不均一なトナー
コート層となり帯電量分布が変化してしまう等の不都合
が生じる上に、トナー粒子がトナー粒子担持体上から分
離するというよりはトナー粒子担持体上で滑ってしまい
、測定部にトナー粒子がうまく搬送されない場合がある
。

【０００９】このような空気流によるトナー粒子の分離
方法に対し、電界のみでトナー粒子を分離する方法が特
開昭６２−５８１７５号公報に提案されている。この方
法は絶縁体からなるスリーブの内部に埋め込められた２
電極間に交番電界を印加し、この交番電界により絶縁ス
リーブ表面に担持される２成分現像剤からトナー粒子を
分離し、測定部へ自由落下させ、トナー粒子の帯電量分
布を測定するものである。しかし、この方法においては
使用するスリーブが特殊なものであり、実際の画像形成
装置内に設置することが困難であるばかりでなく、印加
された交番電界が実質上スリーブ内部に発生することと
なり、分離されたトナー粒子は漏れた電界による力を受
けたもので、測定以前に帯電量分布の片寄ったトナー粒
子になる可能性がある。更に、すべてのトナー粒子を分
離する為にはより強い電界を必要とする為に、スリーブ
表面で沿面放電を生じてしまう可能性もある。

【００１０】また、特開昭６３−１３５８７４号公報で
は、トナー粒子担持ローラーの下方部を囲むように電極
を設け、この電極とトナー粒子担持ローラーの間に形成
される電界によって、２成分系現像剤からトナー粒子を
分離し、電界強度に対応する分離トナーの帯電量を測定
することでトナー粒子の帯電量分布を測定することが提
案されている。しかしながら、この方法ではトナー粒子
が磁性体を含有する磁性トナーの帯電量分布を正しく測
定することは困難である。すなわち、磁性トナー粒子は
静電的付着力に加えて磁気力によってトナー粒子担持ロ
ーラー上にコートされる為に、トナー粒子担持ローラー
内部の磁石ローラーの磁力の強弱によって、同じ電界の
中でもトナー粒子担持ローラーから分離されるトナー粒
子の帯電量が異なってしまい、電界とトナー粒子の帯電
量の対応が取れない。磁石ローラーを高速で回転させた
場合でも、トナー粒子担持ローラー上の磁性トナーのコ
ートは不均一になり、正しいトナー粒子の帯電量分布を
測定することは出来ない。更に、２成分系現像剤のトナ
ー粒子とキャリア粒子の帯電量分布を想定している為、
トナー規制部におけるトナー粒子担持体とトナー粒子と
の摩擦帯電、およびトナー粒子担持体上の薄層かつ均一
なトナーコートが重要となる、実際の画像形成装置等の
現像系における１成分系トナー粒子の摩擦帯電を測定す
るには不適当である。

【００１１】そこで本発明者らは、交流電圧の印加によ
って、トナー粒子担持体上に薄層コートされたトナー粒
子を測定部へ導入することで、実際の現像系に近い形で
トナー粒子の帯電量分布を測定する方法を先に提案して
いる。

【００１２】この方法は従来の方法に比して、１成分系
トナー、特に磁性トナーの帯電量分布を正しく測定する
上で、優れた方法であるが、しかしながら特に大きな帯
電量を有する帯電トナー粒子が存在する時、対向電極に
該帯電トナー粒子がわずかであるが付着する場合が生ず
る。１成分系トナーの現像特性を考える場合、このよう
な少量でも、帯電量の大きな帯電トナー粒子についての
知見を得ることは非常に重要である。よって、特に帯電
トナー粒子をトナー粒子担持体から剥離するのに、放電
開始電界を越えるような電界を生じせしめねばならない
ような帯電量の大きな帯電トナー粒子が存在する場合に
ついても、高精度に１成分系トナーの帯電量分布を測定
することが強く望まれている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のごとき
問題点を解決するものである。すなわち、実際の電子写
真システム等の画像形成装置における現像系に近い形で
、帯電した１成分系トナーの帯電量分布を高精度に測定
することである。また、トナー粒子担持体上の薄層かつ
均一なトナーコート層を保ちつつ、帯電トナー粒子の再
帯電を防止し、トナー粒子担持体上のすべての帯電トナ
ー粒子の帯電量分布を測定することである。更に、磁性
トナー粒子の帯電量分布を現像系に近い形でより正しく
測定することである。

【００１４】更に、特に帯電量が大きく、トナー粒子担
持体から剥離する為に高電圧を要する帯電トナー粒子が
存在する場合でも、高精度にすべての帯電トナー粒子の
帯電量分布を測定することである。

【００１５】更に、トナー粒子担持体上で、粉体凝集力
の強い磁性トナーや、粒径の小さな帯電トナー粒子につ
いても、凝集をほぐした状態で高精度に測定するもので
ある。

【００１６】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、前記
目的を達成するために、１成分系トナーのみを担持する
トナー粒子担持体と、該トナー粒子担持体に対向する対
向電極との間に矩形波からなる交番電界を生じせしめる
ことにより、該トナー粒子担持体より該帯電トナー粒子
を剥離せしめる１成分系トナー帯電量分布測定方法を提
供するものである。

【００１７】以下、更に詳しく本発明を説明すると、本
発明における１成分系トナーとは、磁性体を含有する磁
性１成分トナーでもよいし、キャリアを用いない非磁性
１成分トナーでもよく、また、実際の現像領域へのキャ
リアの侵入が阻止されているトナー粒子とキャリアから
なる疑似１成分トナーでもよい。これらのトナーをトナ
ー粒子担持体上に薄層コートして現像を行なう画像形成
装置において、実際の現像系に近い形の時のトナー粒子
の帯電量分布を正しく測定する為には、従来の２成分系
トナーの帯電量分布とは異なった手段が必要である。１
成分系トナーの摩擦帯電は、トナーに用いられる樹脂等
の材料の選択および配合比、各種添加剤、粒度分布等の
トナー自体の特性によるばかりではなく、帯電付与機構
、トナー層厚規制の条件等の画像形成プロセス中のプロ
セス条件によって、２成分系トナーに比べ大きく影響を
受ける。

【００１８】本発明者らの検討によれば、１成分系トナ
ーの帯電量分布を正しく測定する為には、トナー粒子担
持体から帯電トナー粒子を剥離あるいは飛翔させるまで
の間、トナー粒子担持体上のトナーコート層を、規制部
材によって薄層かつ均一にし、その状態で保つことが重
要である。その理由として、トナー粒子とキャリアとの
十分な撹拌の後、ほぼ飽和した帯電量を持って現像部へ
搬送される２成分系トナーとは異なり、１成分系トナー
の摩擦帯電は、必ずしもトナー粒子の飽和帯電量に達す
るまでの十分なものではないことが挙げられる。すなわ
ち、１成分系トナーの摩擦帯電は、多くの場合規制部材
における１成分系トナーとトナー粒子担持体等との摩擦
帯電に頼っている為、規制部材での１成分系トナーとト
ナー粒子担持体との摩擦帯電が、必ずしも帯電トナー粒
子の飽和帯電量に達するまでの十分なものではなく、薄
層のトナーコート層が形成されてからトナー粒子担持体
から帯電トナー粒子が剥離されるまでの間に、薄層のト
ナーコート層に乱れを生ずると、１成分系トナーの帯電
量分布が変化してしまう。つまり薄層のトナーコート層
の乱れは、帯電トナー粒子とトナー粒子担持体との間で
再帯電を生じせしめ、１成分系トナーの帯電量分布を変
化させてしまう。更には、トナーコート層厚が局所的に
変化することで、トナー粒子担持体が帯電トナー粒子を
保持する力が変化し、剥離されないトナー粒子ができた
り、トナー粒子の測定部への導入が困難になる不都合を
招く。

【００１９】そこで、本発明においては、トナー粒子担
持体上の薄層トナーコート層を乱さないで、帯電トナー
粒子をトナー粒子担持体から帯電量分布測定部に導入す
る手段として、トナー粒子担持体と対向電極間に矩形波
からなる交番電界を印加した。交番電界を印加すること
で、通常のトナー帯電極性とは逆の極性を示す帯電トナ
ー粒子中のいわゆる反転成分をも、トナー粒子担持体か
ら剥離あるいは飛翔せしめ、トナー帯電量分布データー
にこれらを加えることが可能となる。更に、磁性トナー
の場合には交番電界により生ずる揺動により、帯電トナ
ー粒子間の磁気的凝集をほぐす効果が期待でき、帯電ト
ナー粒子個々の帯電量を正しく測定することができる。

【００２０】更に、生じせしめる交番電界が矩形波から
なることで、電界の実効値を上げ高帯電量の帯電トナー
粒子までも帯電量測定が可能となる。本発明に必要とさ
れる交番電界は、トナー粒子担持体上から帯電トナー粒
子を剥離するに足る強さが必要とされるが、印加できる
電界の上限はトナー粒子担持体と対向電極との距離によ
って決められる。すなわち、印加すべき電界の下限は、
帯電トナー粒子がトナー粒子担持体に保持されようとす
る力よりも、電界によって帯電トナー粒子が受ける力が
大きくなるように定める必要がある。又、帯電トナー粒
子が内部に磁性体を有する磁性トナーの場合、トナー粒
子担持体が内部に磁石を有しており、この磁気力を帯電
トナー粒子とトナー粒子担持体間の鏡映力、ファンデル
ワールス力等の分散力に加えたものが分離電界を決定す
る目安となる。電界の上限は、前述の距離によって一義
的に決まる。すなわち、本方法を空気中で用いる場合、
印加電界を安定して得る為には、パッシェンの法則によ
って規定される電界以下に押える必要がある。この法則
で決められる電界よりも強い電界が印加されると、電極
間で火花放電が起こるために、パッシェンの法則によっ
て示される放電開始電界よりも１０％程度低く押えてお
く必要があり、この値を越えない範囲で最大の電界を印
加すればよい。

【００２１】次に印加する交番電界の周波数について述
べると、一度この交番電界によって分離された帯電トナ
ー粒子は、対向電極からの鏡映力及び測定部に取り込ま
れる前に逆方向成分の交番電界とトナー粒子担持体から
の鏡映力によって引き戻されなければ、測定系に取り込
まれる。少なくとも印加する交番電界の周波数は、トナ
ー粒子担持体からの鏡映力を十分考慮して定める必要が
あり、この鏡映力以外に磁界による引き戻し力をもつ場
合は、十分な時間、同極性の電界が印加されていること
が好ましい。これら引き戻し力に比較して短時間で電界
が交番した場合、帯電トナー粒子は、トナー粒子担持体
表面付近で振動することとなる。

【００２２】一般に帯電した粒子は、ある分布を有して
種々の大きさの帯電量を有している。図４（ａ）の正弦
波で表現される交番電界では、トナー粒子担持体から対
向電極に向う電界が増加すると、一般に粒径の大きな粒
子あるいは帯電量の小さな粒子等、トナー粒子担持体か
らの拘束力の小さな帯電トナー粒子が初期に分離し、電
界が強まるに従って、拘束力の大きな帯電トナー粒子が
分離されることとなる。すなわち、帯電トナー粒子個々
の帯電量によって、トナー粒子担持体から剥離される電
界が異なり、帯電量の大きな帯電トナー粒子をトナー粒
子担持体から剥離する為には効率が悪い。

【００２３】すなわちより効率よくトナー粒子を捕集す
る為には、徐々に変化する電界よりも図４（ｂ）に示す
ごとく、正弦波電界における実効値の等しい矩形波電界
を印加する方が、強い電界が印加される時間がより多く
取れることとなり、捕集できる帯電トナー粒子の数が増
加することとなる。

【００２４】但し、この場合、印加する矩形波のＰ−Ｐ
値が正弦波の２の平方根分の１しか取れないが、正弦波
に比べ帯電トナー粒子の加速電界が初期から高いので、
分離した帯電トナー粒子の速度が短時間で上がり、対向
電極へ速く達し、正弦波より捕集が速やかに行なわれる
。

【００２５】さらに、この矩形波による交番電界は、実
効値を正弦波のそれと等しくすると、Ｐ−Ｐ値に余裕が
生じ、正弦波のＰ−Ｐ値に近づけるには２の平方根倍迄
Ｐ−Ｐ値が増加できる。

【００２６】この場合、帯電トナー粒子にかかる電界力
は正弦波の最大値が半周期の間印加されることとなり、
対向電極に到達する帯電トナー粒子の速度がより増加し
、正極性，負極性を合せた帯電トナー粒子の捕集力は最
大のものが得られることとなる。又、Ｐ−Ｐ値は先に述
べた放電開始電界を越えない範囲で設定することは言う
までもない。

【００２７】本発明におけるトナー粒子担持体と対向電
極とは、トナー粒子担持体上の薄層トナーコート層を乱
さないために非接触でなければならず、少なくともトナ
ー粒子担持体の対向電極と対向している部分のトナーコ
ート層厚よりも離れていることが必要である。

【００２８】１成分系トナーの薄層トナーコート層厚は
、一般にトナー単層の場合から、１成分磁性トナーをト
ナー粒子担持体から磁気力によって保持する場合の数１
００μｍ程度の間である。しかし、トナー粒子担持体上
の薄層トナーコート層と対向電極との距離が著しく小さ
い場合には、交流電圧を対向電極に印加した時に、放電
等により対向電極から帯電トナー粒子への帯電付与を行
なわれてしまい、１成分系トナーの帯電量分布を変化さ
せてしまう。従って、トナー粒子担持体と対向電極との
距離は１００〜１０００μｍであることが好ましい。 この距離が１０００μｍより大きいと、トナー粒子担持
体から帯電トナー粒子を飛翔、あるいは剥離せしめるた
めに高い交流電圧を印加せねばならなくなる。また１０
０μｍより小さい場合には、この間隔を一定に保持し、
印加される電圧によって生ずる電界を一様に保つことが
困難となる。

【００２９】本発明におけるトナー粒子担持体としては
、薄層のトナーコート層を形成するための規制部材を有
する。他に帯電付与部、トナーホッパー等を有していて
もよく、規制部材が帯電付与部を兼ねる構成であっても
よい。実際の画像形成装置の現像系とよりよい対応をと
るためには、画像形成装置内の現像器等をそのまま用い
ることも可能である。

【００３０】トナー粒子担持体は対向電極との距離が実
質的に変化しなければ、回転もしくは移動させてもよい
。

【００３１】また、帯電量分布測定部としては、公知の
もので、帯電トナー粒子の粒径と帯電量が測定できれば
よく、好ましくはトナー粒子の粒径とその粒子の帯電量
の対応がとれるものがよい。例えば、レーザードップラ
ー法を用い、空気振動中の慣性による振動の位相遅れか
ら粒径を求めると同時に、平行電極間に印加された電界
と帯電トナー粒子の粒径・帯電量による電界方向の偏移
度から帯電量を求める方法、空気気流中の帯電トナー粒
子の相対落下速度を利用するレーザードップラー法を用
いて粒径を求め、同時にその粒径と印加電界および電界
方向への偏移度から帯電量を求める方法等がある。

【００３２】以上のことから、本発明の矩形波の交番電
界を印加する１成分系トナー帯電量分布測定方法を実施
することにより、以下のような作用がある。 （１）電界の実効値を上げることができるため、高帯電
量の帯電トナー粒子や、帯電量分布に極端な片寄りを有
している帯電トナー粒子をトナー粒子担持体より剥離す
ることができる。 （２）強電界の印加時間が長くとれるため、帯電トナー
粒子の捕集量が増加できる。 （３）印加初期から高加速電界が得られるため、剥離し
た帯電トナー粒子の移動速度を上げることができる。

【００３３】

【実施例】以下、実施例に基づいて、本発明を説明する
が、下記実施例は何ら本発明を限定するものではない。

【００３４】実施例１ 図１は本発明に係わる帯電量分布測定方法の概略模式図
である。

【００３５】１成分系トナー１をトナー粒子担持体２上
で規制部材３により、薄層コートせしめ、トナー粒子担
持体２と対向電極４との間に、交流電源１０より印加さ
れた所定の電圧により電界を生じせしめる。これにより
トナー粒子担持体２上の帯電トナー粒子１ａは帯電極性
の正負にかかわらずトナー粒子担持体２から薄層のトナ
ーコート層１ｂを乱すことなく剥離されるようになる。 印加された交流電圧によって生じせしめられた電界が弱
すぎる場合は、帯電量の小さな帯電トナー粒子１ａある
いは帯電量が極めて大きくトナー粒子担持体２上への鏡
映力が強い帯電トナー粒子１ａをトナー粒子担持体２か
ら剥離することができない。

【００３６】逆に印加された交流によって生じせしめら
れる電界が強すぎる場合には、対向電極４に対向する部
分のトナーコート層１ｂだけではなく、その周囲の部分
まで帯電トナー粒子１ａが、一斉にトナー粒子担持体２
から剥離され、多くの帯電トナー粒子１ａが、短時間に
測定部２１へ取り込まれるために、粒径・帯電量の測定
が正確に行なわれなくなる。また対向電極４もしくはト
ナー粒子担持体２からの帯電トナー粒子１ａへの帯電付
与が行なわれ、帯電トナー粒子１ａの帯電量が変化して
しまうことが考えられる。従って、印加される交流電圧
は電極４と対向する薄層トナーコート層１ｂとの間に生
ずる電界が１×１０３〜１×１０５Ｖ／ｃｍとなるよう
に印加することが好ましい。

【００３７】また、印加する交流電圧を徐々に高めてゆ
き、飛翔あるいは剥離しやすい帯電トナー粒子１ａ、す
なわち単位重量当りの帯電量の大きな帯電トナー粒子１
ａから徐々に測定部２１へ取り込まれるようにするのも
好ましい形態の１つである。

【００３８】図１では、トナー粒子担持体２をふりこ運
動させることでトナー粒子担持体２に従動して回転する
規制部材３によって、１成分系トナー１がトナー粒子担
持体２上に供給、担持される。この時同時に１成分系ト
ナー１をくみ上げ、トナー粒子担持体２へ供給する規制
部材３によって１成分系トナー１に摩擦帯電による帯電
付与が行なわれる。

【００３９】トナー粒子担持体２と対向電極４を一定距
離において、その間に正弦波からなる交流電界を生じせ
しめると，図７（ａ）のようなトナー帯電量分布を得た
。同様に先の正弦波とＰ−Ｐ値の等しい矩形波からなる
交番電界を生じせしめたところ、図７（ｂ）のようなト
ナー帯電量分布が得られ、矩形波を印加した場合には、
正弦波を印加した場合よりも、帯電量の大きな帯電トナ
ー粒子１ａまで測定可能となっていることがわかる。

【００４０】また本発明におけるトナー粒子担持体２、
規制部材３としては上記例に限定されるものではない。

【００４１】すなわちトナー粒子担持体２は、導電部材
を有していてもよいし、形状は平板状，円筒状に限らず
ベルト状のものでもよく、長手方向に対向電極４との距
離が一定に保たれるような形状であればよい。また、ト
ナー粒子担持体２の表面は凹凸を有していてもよいし、
表面が樹脂あるいは無機材料でコートされたものであっ
てもよい。

【００４２】規制部材３はトナー粒子担持体２上の薄層
かつ均一なトナーコート層１ｂが形成できるような構成
、もしくは設定条件であればよい。規制部材３として、
ローラーを用いる場合には、接触あるいは非接触どちら
でもよく、回転方向もトナー粒子担持体２の移動方向に
対して順回転、逆回転のどちらでもよい。また、弾性を
有していてもよい。更に規制部材３としては、ローラー
に限らずブレード等でもよく、その弾性の有無、接触あ
るいは非接触，材質，設定位置等において限定を受ける
ものではない。

【００４３】測定部２１へ取り込まれた帯電トナー粒子
１ａは、測定装置により所定の物理量が測定され、演算
部２２により該物理量が、帯電量と粒径に変換される。

【００４４】従って、複数個の帯電トナー粒子１ａを上
記過程により測定することにより、粒径に対する帯電量
分布を得ることができる。

【００４５】次に、上記、測定装置の一例を示す。図２
は、レーザードップラー法を用いた帯電量と粒径を測定
する方法である。図中の２１１ａ，２１１ｂは振動電極
であり、２１２は振動発生装置である。よく知られてい
るように、一定振動している空気場に存在する微小粒体
は、空気振動に追従して振動する。このとき粒体の慣性
のため、大きな粒体ほど基準の振動から遅れて振動する
。また、上記振動電極２１１ａ，２１１ｂに電圧を加え
ると、粒体はその粒径と帯電量と印加された電圧による
電界とにより、電界方向に偏移する。従って、粒体の空
気振動に対する振動の位相遅れと、電界による偏移度を
測定すると、粒体の粒径と帯電量が求められる。

【００４６】本発明においてはレーザー発生部２１３と
レーザー受光部２１４とを配し、レーザードップラー法
を用いることにより、帯電トナー粒子１ａの空気振動に
対する位相遅れと、電界による偏移速度を測定し、この
測定量を図１中の演算部２２で演算することにより、帯
電トナー粒子１ａの粒径と帯電量を得ている。

【００４７】また、測定方法は、図２の如くには限らず
、例えば図３の如くでもよい。

【００４８】すなわち、レーザー発生部２１３からレー
ザーを発生し、発生レーザーを窓２１７を通してレーザ
ー受光部２１４に入れ、帯電トナー粒子１ａの空気流方
向の速度を、レーザードップラー法により測定する。よ
く知られているように、空気流中を落下している微小粒
体の空気流に対する相対落下速度を測定することにより
、粒体の径を求めることができる。従って、上記レーザ
ードップラー法により、帯電トナー粒子１ａの相対落下
速度を求め、演算装置２２ａにより演算することにより
、帯電トナー粒子１ａの粒径を得ることができる。

【００４９】また、よく知られているように、検出電極
２１８に、帯電トナー粒子１ａにより誘起される電荷を
、電荷測定装置２２ｂで測定することにより、帯電トナ
ー粒子１ａの帯電量を測定することができる。

【００５０】実施例２ 図５は、磁性１成分系トナーの帯電量分布測定方法の例
である。実施例１同様に、まず、正弦波からなる電界を
生じせしめたが、トナー粒子担持体２の対向電極４に対
向する部分に、剥離しきれない帯電トナー粒子１ａが残
っていた。次に図４（ｄ）に示すように、大きさが等し
く、上記正弦波と実効値的に等しくなるように正負の直
流電圧を時系列に切り換えた矩形波からなる交番電界を
同様に生じせしめたところ、すべての帯電トナー粒子１
ａがトナー粒子担持体２より剥離され、測定部２１へ取
り込まれた。

【００５１】実施例３ 図６もまた、磁性１成分系トナーの帯電量分布測定の例
であるが、図５よりもトナー粒子担持体２表面の対向電
極４に対向する部分における磁力が強く働き、該部分で
帯電トナー粒子１ａが、トナー粒子担持体２より磁気的
に拘束される力は、実施例２より著しく大きくなってい
る。ここで、正弦波からなる電界を実施例１と同様に生
じせしめ、徐々にその電界を強めていった。しかしなが
ら、すべての帯電トナー粒子１ａを剥離しきれずに、対
向電極４からトナー粒子担持体２へのリークを生じた。 同様に、矩形波からなる電界を徐々に強めていった。す
ると、正弦波でリークを生ずる直前のＰ−Ｐ値よりも低
いＰ−Ｐ値で、トナー粒子担持体２より帯電トナー粒子
１ａがすべて剥離された。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は従来困難
であった１成分系トナーの帯電量分布の測定を、トナー
粒子担持体と対向電極の間に交番電界を生じせしめ、帯
電トナー粒子をトナー粒子担持体から剥離あるいは飛翔
せしめ、測定部へ取り込むことで可能とするものである
。

【００５３】また本発明は、トナー粒子担持体上の１成
分系トナー粒子の薄層トナーコート層を乱すことなく、
１成分系トナーの帯電量分布を正しく測定する方法を提
供するものである。

【００５４】更に本発明は、従来、特に困難であったト
ナー粒子担持体上に薄層コートされた１成分系磁性トナ
ーの帯電量分布を測定する方法も提供するものである。

【００５５】更に本発明は、１成分系トナーの帯電量分
布を実際の画像形成装置等の現像系に近い形で測定する
ことを可能とする帯電量分布測定方法を提供するもので
ある。

【００５６】更に本発明は、帯電量が大きな帯電トナー
粒子をも、効率的にトナー粒子担持体より剥離せしめ、
帯電量分布測定をより短時間で正確に測定することを可
能とするものである。更に本発明は、矩形波からなる交
番電界を用いて、電界の実効値を上げることで、帯電量
分布に特に片寄りを有している１成分系トナー、あるい
は、特に帯電量の大きな帯電トナー粒子等、どのような
１成分系トナーでも、すべての帯電トナー粒子をトナー
粒子担持体より剥離することができ、測定部に取り込む
ことで、１成分系トナー帯電量分布をより高精度に、か
つより効率的に測定することを可能とするものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の概略模式図である。

【図２】本発明に用いた測定部の概略模式図である。

【図３】本発明に用いた測定部の概略模式図である。

【図４】本発明における交番電界の概略図である。

【図５】本発明の別の実施例の概略模式図である。

【図６】本発明の別の実施例の概略模式図である。

【符号の説明】

１　　１成分系トナー １ａ　　帯電トナー粒子 １ｂ　　トナーコート層 ２　　トナー粒子担持体 ３　　規制部材 ４　　対向電極 ５　　トナー粒子導入路 ６　　磁石 １０　　交流電源 ２１　　測定部 ２２　　演算部 ２２ａ　　演算装置 ２２ｂ　　電荷測定装置 ２１２ａ　　振動電極板 ２１２ｂ　　振動電極板 ２１２　　振動発生装置 ２１３　　レーザー発生部 ２１４　　レーザー受光部 ２１７　　窓 ２１８　　検出電極

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　１成分系トナーのみを担持するトナー
   粒子担持体と、該トナー粒子担持体に対向する対向電極
   との間に矩形波からなる交番電界を生じせしめることに
   より、該トナー粒子担持体より該帯電トナー粒子を剥離
   せしめることを特徴とする１成分系トナー帯電量分布測
   定方法。