JPH0422878A - 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】 ［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。

［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ために
電子写真特性として重要な因子となっている。

従来、帯電量の測定はブローオフ法がよ（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ｔ是案がなされているが、いまだ十分とは言え
ない。

さらに近年、２成分現像方法に変わってｊ成分現像方法
が多く使われるようになってきた６　１成分現像方法は
現像機が非常に小さくできるため特に小型の機械に適し
ているが、現像機の改良などにより毎分８０枚くらいの
高速機械にも使われるようになってきている。しかしな
がら、１成分トナーの帯電量、特に帯電量分布はいまだ
十分は解析できておらずこれらを解析することによりさ
らなるレベルアップが可能だと考えられる。特に絶縁性
１成分現像方法は、トナーが、トナー担持体表面に薄く
コートされるためさらにトナー粒子の分離が難しくなっ
ている。すなわち、例えば分離する手段として空気流を
用いた場合、薄層コートされたトナー層はトナー担持体
上で吹き寄せられるため、トナー担持体表面と再１！：
電を生じる、あるいは不均一なトナーコート層となり帯
電量分布か変化してしまうなどの不都合か生じる。さら
にトナー粒子が、トナー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。

このような、空気流によるトナー粒子の分離方法にたい
し、電界のみて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ＩＦ電量分布を測定
するものである。

しかし、この方法に使用するスリーブは特殊なものであ
り、実際に現像に寄与するトナー粒子の帯電量分布をは
かっているとは言えない。

以上のように、絶縁性１成分現像法におけるｌ−ナー粒
子の−ＩＦ電量分布の測定方法は、いまだ確立されてい
ない。

そこで本発明者らは、１成分系トナーのＩＦ　’！ａ量
分布測定において、導電部材を有するトナー粒子相持体
上に薄層コートされた１成分系トナー粒子を、トナー粒
子担持体と該トナー粒子担持体に対向する電極との間に
生ずる電界によって剥離せしめ、電界及び空気流により
帯電量分布測定部に搬送することを特徴とするトナー帯
電量分布測定方法を提案した。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記方法においては、該対向電極に該ト
ナー粒子が付着する場合があり帯電量分布測定に不具合
が生じる場合があった。

また、１成分系トナーの摩擦帯Ｎ量は、トナー粒子担持
体との摩擦帯電機構に依存する部分が強いということが
一般によく知られているが、従来の測定方法は、実際の
系に用いられる摩擦帯電機構とは異なる方法で１成分系
トナーの摩擦帯電を行っているため、測定帯電量と実際
の系において現像に供される帯電トナーの帯電量との対
応をとる必要があった。

本発明は上述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成分系トナー粒子の
帯電量分布を高精度に測定することである。また、トナ
ー担持体上の薄層かつ均一なトナーコート層を保ちつつ
、トナー粒子担持体上のすべてのトナー粒子の帯電量分
布を測定することである。さらに、磁性トナー粒子の帯
電量分布を現像系に近い形で正しく測定することである
。

［課題を解決するための手段及び作用］本発明は、１成
分系トナー粒子の帯電量測定において、トナー粒子担持
体と該トナー粒子担持体に対向する電極との間に生ずる
電界によって剥離せしめ、電界及び空気流により測定部
に搬送する１成分系トナー帯電量分布測定方法において
、該トナー粒子担持体上に該１成分系トナー粒子を薄層
にコートし、かつ、上記対向電極の近傍の帯電トナーに
働（搬送力を、該電界による搬送力に比し、該空気流の
搬送力を主力とする事により、該対向電極への帯電トナ
ーの付着を防止し、帯電量分布の効率及び精度をあげる
ことを可能としたｌ成分系トナー帯電量分布測定方法で
ある。

［実施例］ 以下１本発明を図面にもとづいて実施例により詳細に説
明する。

実施例１ 第１図は、本発明に関わる１成分系トナー帯電量分布測
定方法の概略模式図である。図中りは、１成分系トナー
１を規制部材４により規制し帯電させる装置である。こ
こで２は（矢印方向に回転可能な）トナー担持体であり
、５は磁極である。

ここで用いた１成分系トナーは、磁性体を含有する絶縁
性１成分磁性トナーである。トナー担持体上のトナー１
を拡大した図が第６図である。これかられかるように磁
性体を含有する１成分磁性トナーは、トナー担持体上で
磁界に沿って穂上の凝集体６１を形成する。図中Ａは、
帯電トナー粒子７をトナー担持体２より電界により剥離
するための帯電トナー剥離部分、図中Ｂは、帯電トナー
を測定部に搬送するための帯電トナー搬送部分、図中Ｃ
は、帯電トナーの粒径と帯電量を測定する帯電量分布測
定部分である。

トナー担持体２と該対向電極３との間に電源６により印
加された電圧により電界を生じさせる。

したがって、トナー担持体２上に担持されたトナー中の
帯電トナー粒子７には電界と同方向の力が働く、従って
、茶電トナー粒子７の帯電極性にあわせて所定の電圧を
印加することにより、トナー担持体２より、帯電トナー
粒子７をｉｌＪ　ＩＩすることが可能となる。

上記の剥離された帯電トナー粒子７は、上記電界による
力により該対向電極３方向に飛翔する。

該対向電極３の近傍では、空気流発生装置１０により発
生させられた矢印方向の空気流が存在する。

従って、上記電極３の近傍に飛翔してきたｆ　ＮＮナナ
−子７は、上記空気流により搬送され、測定部Ｃの導入
部へと運ばれていく。

本発明においては、対向電極３の近傍の空気流の流路断
面積を細くすることにより、流速をあげる構成としてい
るために、対向電極３近傍付近に飛翔してきたトナーを
、電極に付着させずに上記空気流にのせることが可能と
なっている。従って上記電界により、上記電極３近傍に
飛翔してきた帯電トナー粒子７を、上記搬送過程により
測定部Ｃへと導入することができる。

測定部Ｃへと搬送されてぎた帯電トナー粒子７は、測定
装置８により所定の物理量が測定され、演算部９により
該物理量が帯電量と粒径に変換される。

従って、複数個の一？ｔ！：電トナー粒子７を上記過程
により測定することにより、粒径に対する一ＩＩＦ電量
分布を得ることができる。

第２図は、上記測定装置の一例を示したものであり、レ
ーザードツプラー法を用いた、帯電量と粒径を測定する
方法である。図中の２１ａ、　２１ｂは、振動電極であ
り、２２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
め大きな粒体はと基準の振動から遅れて振動する。また
、上記電極に電圧を加えると、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：ｌ
ＩＦ電量が求められる。

本発明においては、レーザー発生装置２３とレーザー受
光装置２４とを配し、レーザードツプラー法を用いるこ
とにより、：ｌｆ！−電トナー粒子７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
量を第１図中の演算部９で演算することにより、帯電ト
ナー粒子７の粒径と一１ｌ！：電量を得ている。

また、測定方法は第２図の如くには限らず、例えば第３
図の如くでもよい。

すなわち、レーザー発生装置２３から、レーサーを発生
し、発生レーザーを窓２５を通してレーサー受光装置２
４に入れ、帯電トナー粒子７の空気流方向の速度を、レ
ーザー］・ツブク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
求めることがてきる。従って、上記レーザードツプラー
法により、帯電トナー粒子７の相対落下速度を求め、演
算部９により演算することにより、帯電トナー粒子７の
粒径を得ることができる。

また、よく知られているように、検圧電極３１に１１：
電トナー粒子７により話起される電荷を、電荷測定装置
３２て測定することにより、帯電トナー粒子７の＊　Ｎ
　Ｒを測定することかできる。

実施例２ 未発明は、上記方法に限るものではなく、例えば第４図
に示すように、対向電極３の近傍に空気流の流路４２と
空気流噴射装置４１を配し、対向電極３近傍の空気流の
流速をあげ、対向電極３近傍に存在する１１：ｔ　トナ
ー粒子７を搬送する力の主力を、空気流による力とする
方法でもよい。

実施例３ また、例えば第５図に示すように対向電極３に対して空
気流の噴射角が垂直にならないように、空気流噴射装置
４１を配することにより、対向電極３近傍の空気流の流
速をあげ、対向Ｎ４ｆｘ３近傍に存在する帯電トナー粒
子７を搬送するための力の主力を空気流による力とする
方法でもよい。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明によれば対向電極へのトナ
ー付着を防止することが可能となり、より高効率、高精
度の帯電量分布測定を行うことができるようになった。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の概略模式図、第２図及び第３図は本発
明に用いた測定部の概略図、第４図、第５図は本発明の
実施例の概略模式図、第６図は１〜ナ一担持体上のトナ
ーの説明図である。 １：１成分系トナー　　２：トナー担持体３：対向電極
　　　　　４：規制部材 ５：磁極　　　　　　　６：電源 ７：帯電トナー粒子　　８：測定装置 ９：演算部　　　　　　１０．空気流発生装置２１ａ、
　２１ｂ　：振！ＩＪ　Ｎ極　　２２．振動発生装置２
３・レーザー発生装置　２４；レーザー受光装置２５・
窓　　　　　　　　３１．検出電極３２：電荷測定装置 ４１、４１’　　・空気流噴射装置 ４２：空気流の流路　　　５１＋凝集体ｒ−−〜′−−
−、 第１図 第５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）１成分系トナー粒子の帯電量測定において、トナ
   ー粒子担持体と該トナー粒子担持体に対向する電極との
   間に生ずる電界によって剥離せしめ、電界及び空気流に
   より測定部に搬送する１成分系トナー帯電量分布測定方
   法において、該トナー粒子担持体上に該１成分系トナー
   粒子を薄層にコートし、かつ、該対向電極近傍の帯電ト
   ナーに働く搬送力が、上記電界による搬送力に比し、上
   記空気流による搬送力に、より強く依存していることを
   特徴とする１成分系帯電量分布測定方法。
2. （２）請求項（１）記載の帯電量分布測定方法において
   、該対向電極が該空気流入口近傍に配されることを特徴
   とする１成分系トナー帯電量分布測定方法。