JPH0552901B2 - - Google Patents
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- JPH0552901B2 JPH0552901B2 JP59248680A JP24868084A JPH0552901B2 JP H0552901 B2 JPH0552901 B2 JP H0552901B2 JP 59248680 A JP59248680 A JP 59248680A JP 24868084 A JP24868084 A JP 24868084A JP H0552901 B2 JPH0552901 B2 JP H0552901B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/60—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrostatic variables, e.g. electrographic flaw testing
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Pathology (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、トナーの帯電特性を評価するための
方法及び装置にかんするもので、より詳細には、
電子写真用の二成分系現像剤のトナーの帯電特性
を簡便に且つ精度良く評価するための方法及び装
置に関する。
方法及び装置にかんするもので、より詳細には、
電子写真用の二成分系現像剤のトナーの帯電特性
を簡便に且つ精度良く評価するための方法及び装
置に関する。
従来の技術及び発明の技術的課題
電子写真法においては、感光層表面をコロナ放
電等により一様に帯電させた後、光学系を介して
画像露光を行い、画像に対応する電荷像を形成さ
せ、この電荷像と逆極性の電荷を有するトナーで
現像してトナー像を形成させる。
電等により一様に帯電させた後、光学系を介して
画像露光を行い、画像に対応する電荷像を形成さ
せ、この電荷像と逆極性の電荷を有するトナーで
現像してトナー像を形成させる。
この電荷像の現像には、磁性キヤリヤと顕電性
トナー粒子との混合物から成る二成分系現像剤が
最も普通に使用されている。現像に際して、キヤ
リヤと顕電性トナーとは混合され、互いに逆極性
の電荷に摩擦帯電されると共に、磁気ブラシの形
で感光層に摺擦され、顕電性トナーは電荷像にク
ーロン力で吸引されてトナー像を形成する。かく
して、現像剤の電子写真法への適性を評価する上
で、顕電性トナーの帯電特性を評価することが最
も重大なフアクターとなることが理解されよう。
トナー粒子との混合物から成る二成分系現像剤が
最も普通に使用されている。現像に際して、キヤ
リヤと顕電性トナーとは混合され、互いに逆極性
の電荷に摩擦帯電されると共に、磁気ブラシの形
で感光層に摺擦され、顕電性トナーは電荷像にク
ーロン力で吸引されてトナー像を形成する。かく
して、現像剤の電子写真法への適性を評価する上
で、顕電性トナーの帯電特性を評価することが最
も重大なフアクターとなることが理解されよう。
従来、トナーの帯電特性の評価方法及び装置と
して、二三のものが提案されているが、得られる
情報量が比較的少ない;操作及び装置が複雑であ
る;測定値に多大の誤差があり、信頼性に欠け
る;等の欠点を有している。例えば、特開昭57−
79958号公報には、対向平行電極板間に均一な層
流を形成し、この間にキヤリヤから分離したトナ
ーのみを供給し、下部に設置したフイルターでト
ナーを捕集する。トナーが付着したフイルターを
イメージアナライザーにて解析し、電荷量/粒径
の分布を測定する。この方法は、測定に先立つ
て、トナーとキヤリヤとを完全に分離することが
必要であると共に、系中の気流分布を一様にする
と共に、キヤリヤから分離後のトナーの流速をも
これに正確に合せる等の、操作上及び装置上難し
い問題を含んでいる。このため、得られる値は分
布の相対的比較は可能であるとしても、絶対値と
しての信用性に乏しいとい問題がある。
して、二三のものが提案されているが、得られる
情報量が比較的少ない;操作及び装置が複雑であ
る;測定値に多大の誤差があり、信頼性に欠け
る;等の欠点を有している。例えば、特開昭57−
79958号公報には、対向平行電極板間に均一な層
流を形成し、この間にキヤリヤから分離したトナ
ーのみを供給し、下部に設置したフイルターでト
ナーを捕集する。トナーが付着したフイルターを
イメージアナライザーにて解析し、電荷量/粒径
の分布を測定する。この方法は、測定に先立つ
て、トナーとキヤリヤとを完全に分離することが
必要であると共に、系中の気流分布を一様にする
と共に、キヤリヤから分離後のトナーの流速をも
これに正確に合せる等の、操作上及び装置上難し
い問題を含んでいる。このため、得られる値は分
布の相対的比較は可能であるとしても、絶対値と
しての信用性に乏しいとい問題がある。
また、対向電極間にトナー粒子単独或いはトナ
ーとキヤリヤとの混合物を落下させ、極板に付着
したトナー重量から帯電特性を評価することも従
来提案されているが、この方法では測定試料中に
小粒径キヤリヤ存在すると、これが極板に付着し
てデータに多大の誤差を与えるという問題があ
り、また重量計測によるデータのみであるため、
得られる情報量が少ないとい問題がある。
ーとキヤリヤとの混合物を落下させ、極板に付着
したトナー重量から帯電特性を評価することも従
来提案されているが、この方法では測定試料中に
小粒径キヤリヤ存在すると、これが極板に付着し
てデータに多大の誤差を与えるという問題があ
り、また重量計測によるデータのみであるため、
得られる情報量が少ないとい問題がある。
発明の目的
従つて、本発明の目的は、電子写真用の二成分
系現像剤中のトナーの帯電特性を簡便な手法によ
り、精度良く且つ再現性をもつて評価し得る方法
及び装置を提供するにある。
系現像剤中のトナーの帯電特性を簡便な手法によ
り、精度良く且つ再現性をもつて評価し得る方法
及び装置を提供するにある。
本発明の他の目的は、二成分系現像剤を面倒な
分離操作に付することなく測定に供することがで
き、しかもトナー粒子の帯電特性のみを選択的に
評価し得る方法及び装置を提供するにある。
分離操作に付することなく測定に供することがで
き、しかもトナー粒子の帯電特性のみを選択的に
評価し得る方法及び装置を提供するにある。
本発明の更に他の目的は、トナー粒子の逆極性
帯電や帯電分布を簡便に評価し得る方法及び装置
を提供するにある。
帯電や帯電分布を簡便に評価し得る方法及び装置
を提供するにある。
発明の構成
本発明によれば、平行な対向電極板間の垂直通
路内に下向きの気流を形成すると共に、対向電極
板に電圧を印加し、キヤリヤと顕電性トナーとの
混合物から成る現像剤を前記垂直通路内に供給
し、該気流の流速をトナー粒子が電極板に付着す
るが、キヤリヤ粒子が電極板に付着しない範囲内
のものとし、電極板に付着したトナーパターン
を、直接或いは転写した後、付着位置と反射濃度
又は透過濃度との関係で評価することを特徴とす
るトナー帯電特性の評価方法が提供される。
路内に下向きの気流を形成すると共に、対向電極
板に電圧を印加し、キヤリヤと顕電性トナーとの
混合物から成る現像剤を前記垂直通路内に供給
し、該気流の流速をトナー粒子が電極板に付着す
るが、キヤリヤ粒子が電極板に付着しない範囲内
のものとし、電極板に付着したトナーパターン
を、直接或いは転写した後、付着位置と反射濃度
又は透過濃度との関係で評価することを特徴とす
るトナー帯電特性の評価方法が提供される。
本発明によればまた、2枚の電極板を平行に垂
直方向に且つ着脱自在に支持する支持機構、平行
対向電極板間に形成される垂直通路、該垂直通路
の上端に設けられた、キヤリヤと顕電性トナーと
の混合物から成る現像剤の供給機構、該垂直通路
の下端に接続された吸気機構、垂直通路内の気流
の流速を、トナー粒子が電極板に付着するが、キ
ヤリヤ粒子が電極板に付着しない範囲内に調節す
るための流速調整機構、及び対向電極間にトナー
捕集電界を形成させるための電源から成ることを
特徴とするトナー帯電特性の評価装置が提供され
る。
直方向に且つ着脱自在に支持する支持機構、平行
対向電極板間に形成される垂直通路、該垂直通路
の上端に設けられた、キヤリヤと顕電性トナーと
の混合物から成る現像剤の供給機構、該垂直通路
の下端に接続された吸気機構、垂直通路内の気流
の流速を、トナー粒子が電極板に付着するが、キ
ヤリヤ粒子が電極板に付着しない範囲内に調節す
るための流速調整機構、及び対向電極間にトナー
捕集電界を形成させるための電源から成ることを
特徴とするトナー帯電特性の評価装置が提供され
る。
発明の好適態様
本発明を、添付図面に示す具体例に基づき、以
下に詳細に説明する。
下に詳細に説明する。
装 置
本発明の装置の全体の配置を示す第1図、第2
図において、2枚の電極板1及び2を平行に且つ
垂直方向に、しかも着脱自在に支持するための支
持機構3及び4が設けられている。この具体例に
おいて、支持機構3及び4は、支持台乃至はレー
ル5の上にスライド可能に設けられており、例え
ば、引張りスプリングのような弾性機構6により
互いに一定の圧力を与えられており、電極板1,
2の間に挿入されるスペーサー部材(図示せず)
により極間距離が一定の値に保たれるようになつ
ている。尚、この具体例においては、支持機構3
(4)は切欠部7を有していて、こを切欠部7に電極
板1(2)が着脱自在に嵌込まれている。
図において、2枚の電極板1及び2を平行に且つ
垂直方向に、しかも着脱自在に支持するための支
持機構3及び4が設けられている。この具体例に
おいて、支持機構3及び4は、支持台乃至はレー
ル5の上にスライド可能に設けられており、例え
ば、引張りスプリングのような弾性機構6により
互いに一定の圧力を与えられており、電極板1,
2の間に挿入されるスペーサー部材(図示せず)
により極間距離が一定の値に保たれるようになつ
ている。尚、この具体例においては、支持機構3
(4)は切欠部7を有していて、こを切欠部7に電極
板1(2)が着脱自在に嵌込まれている。
電極板1(2)としては、任意の金属板電極も使用
されるが、平面性に優れていること、クリーニン
グ性に優れていること及び光線透過性があること
等の見地から、導電処理ガラス電極板、特にネサ
(NESA)ガラスが有利に使用される。一方の電
極板1は線8を介して直流電源9のプラス側端子
に、他方の電極板2は線10を介して電源9のマ
イナス側端子に接続される。
されるが、平面性に優れていること、クリーニン
グ性に優れていること及び光線透過性があること
等の見地から、導電処理ガラス電極板、特にネサ
(NESA)ガラスが有利に使用される。一方の電
極板1は線8を介して直流電源9のプラス側端子
に、他方の電極板2は線10を介して電源9のマ
イナス側端子に接続される。
対向電極板1,2の間に垂直通路11が形成さ
れる。この垂直通路11の上端12は開口してお
り、この開口部に、以下に述べる現像剤供給機構
13,14が設けられる。この具体例において、
現像剤供給機構は下端が垂直通路上端12より若
干下に開口しいるホツパー13と、ホツパーの上
端開口部に下端が位置している振動シユート14
とから成つている。振動シユート14内に、少量
に二成分系現像剤15を載せ、シユート14に微
細な振動を与えることにより、現像剤15はほぼ
定量的にホツパー13を経て垂直通路11内に供
給される。
れる。この垂直通路11の上端12は開口してお
り、この開口部に、以下に述べる現像剤供給機構
13,14が設けられる。この具体例において、
現像剤供給機構は下端が垂直通路上端12より若
干下に開口しいるホツパー13と、ホツパーの上
端開口部に下端が位置している振動シユート14
とから成つている。振動シユート14内に、少量
に二成分系現像剤15を載せ、シユート14に微
細な振動を与えることにより、現像剤15はほぼ
定量的にホツパー13を経て垂直通路11内に供
給される。
垂直通路11の下端には吸気口16が設けら
れ、例えば可撓性吸気管17を介して、フアン等
の吸気機構18に接続される。この吸気管17の
途中には例えば流量調節弁の如き流量調節機構1
9が設けられ、更に必要に応じ流量計20が設け
られる。フアン18の排気側には必要により集塵
バツグ21を設けることができる。
れ、例えば可撓性吸気管17を介して、フアン等
の吸気機構18に接続される。この吸気管17の
途中には例えば流量調節弁の如き流量調節機構1
9が設けられ、更に必要に応じ流量計20が設け
られる。フアン18の排気側には必要により集塵
バツグ21を設けることができる。
また、電源9は定電圧電源でもよいが、電圧可
変機構22と電圧計23とを備えたものでもよ
い。
変機構22と電圧計23とを備えたものでもよ
い。
測定法及び原理
トナー帯電特性の評価に際して、先ず電源9を
作動させ、平行対向電極板1及び2に適当な値の
直流電圧を印加する。また吸気機構18を作動さ
せ、流量調節弁19により垂直通路11内の気流
の流速を一定値に調節する。供給シユート14
に、キヤリヤとトナーとの混合物から成る現像剤
15を載せ、シユート14を振動させてホツパー
13を介して垂直通路11内に現像剤15を落下
させる。
作動させ、平行対向電極板1及び2に適当な値の
直流電圧を印加する。また吸気機構18を作動さ
せ、流量調節弁19により垂直通路11内の気流
の流速を一定値に調節する。供給シユート14
に、キヤリヤとトナーとの混合物から成る現像剤
15を載せ、シユート14を振動させてホツパー
13を介して垂直通路11内に現像剤15を落下
させる。
現像剤15は垂直通路11を流下する気流の作
用と重力との影響により加速されると共に、対向
電極板1及び2間で電界の作用を受ける。
用と重力との影響により加速されると共に、対向
電極板1及び2間で電界の作用を受ける。
本発明においては、垂直通路11内の気流の流
速を、トナー粒子が電極板1(2)に付着するが、キ
ヤリヤ粒子が電極板1(2)に付着しないように選
ぶ。
速を、トナー粒子が電極板1(2)に付着するが、キ
ヤリヤ粒子が電極板1(2)に付着しないように選
ぶ。
本発明の測定原理を説明するための第3図にお
いて、電極板1,2間にトナー25及びキヤリヤ
26が存在し、トナーの座標をx、y及びキヤリ
ヤの座標をX、Yとする。帯電したトナー25及
びキヤリヤ26の各粒子間に働く力をW、トナー
の質量及び電荷を夫々m、qとし、キヤリヤの質
量及び電荷を夫々M、Qとし、電界の強さをE及
び電気の流速をνp粒子の運動による抵抗は空気と
の相対速度に比例すると仮定し、この抵抗の比例
定数をAとすると、トナー粒子については、下記
式 mdνx/dt=qE−W−Aνx ……(1) mdνy/dt=mg−A(νy−νp) ……(2) の運動方程式が与えられる。
いて、電極板1,2間にトナー25及びキヤリヤ
26が存在し、トナーの座標をx、y及びキヤリ
ヤの座標をX、Yとする。帯電したトナー25及
びキヤリヤ26の各粒子間に働く力をW、トナー
の質量及び電荷を夫々m、qとし、キヤリヤの質
量及び電荷を夫々M、Qとし、電界の強さをE及
び電気の流速をνp粒子の運動による抵抗は空気と
の相対速度に比例すると仮定し、この抵抗の比例
定数をAとすると、トナー粒子については、下記
式 mdνx/dt=qE−W−Aνx ……(1) mdνy/dt=mg−A(νy−νp) ……(2) の運動方程式が与えられる。
これを、t=0でx=y=0、νx=νy=0の条
件で解くと、下記式の解が得られる。
件で解くと、下記式の解が得られる。
y=(mg+Aνp/qE−W)x ……(3)
粒子の落下始点(x=y=0)と電極までの距
離をdとすると、電荷qのトナー粒子は、式 y=(mg+Aνp/qE−W)d ……(4) の位置で電極に捕獲される。
離をdとすると、電荷qのトナー粒子は、式 y=(mg+Aνp/qE−W)d ……(4) の位置で電極に捕獲される。
かくして、第4図に示す通り、トナー粒子の電
荷に分布(q)があれば、捕獲位置も分布h(q)す
る。
荷に分布(q)があれば、捕獲位置も分布h(q)す
る。
キヤリヤに対しても同様な関係が成立ち、落下
始点と他の電極までの距離をDとして下記式が得
られる。
始点と他の電極までの距離をDとして下記式が得
られる。
Y=(Mg+Aνp/QE−W)D ……(5)
電極の長さをlとすると、キヤリヤが電極に捕
獲されす、トナーが捕獲される条件は下記式 (Mg+Aνp/QE−W)D>l>(mg+Aνp/qE−W
)d ……(6) となる。
獲されす、トナーが捕獲される条件は下記式 (Mg+Aνp/QE−W)D>l>(mg+Aνp/qE−W
)d ……(6) となる。
二成分系現像剤におけるキヤリヤーとしては、
鉄粉キヤリヤフエライトキヤリヤーが使用されて
おり、これらは比重が4乃至8と大きく、且つ粒
径も20乃至100μと大であるのに対して、一方顕
電性トナーとしては定着用樹脂に少量の顔料或い
は更に電荷制御剤を配合した粒子が使用されてお
り、このトナー粒子は0.8乃至1.5で、粒径が5乃
至20μと小である。
鉄粉キヤリヤフエライトキヤリヤーが使用されて
おり、これらは比重が4乃至8と大きく、且つ粒
径も20乃至100μと大であるのに対して、一方顕
電性トナーとしては定着用樹脂に少量の顔料或い
は更に電荷制御剤を配合した粒子が使用されてお
り、このトナー粒子は0.8乃至1.5で、粒径が5乃
至20μと小である。
かくして、キヤリヤ粒子に比してトナー粒子は
短距離の落下で電極板に捕獲される。また、空気
の流速νpを大きくすると、電極への付着位置がト
ナー及びキヤリヤ共に下に下がるので、トナーが
電極板に付着するが、キヤリヤが電極板に付着し
ないようにすることができる。
短距離の落下で電極板に捕獲される。また、空気
の流速νpを大きくすると、電極への付着位置がト
ナー及びキヤリヤ共に下に下がるので、トナーが
電極板に付着するが、キヤリヤが電極板に付着し
ないようにすることができる。
操作条件
本発明において、他の操作条件は上述した本発
明の精神が満足されるように適宜定め得る。
明の精神が満足されるように適宜定め得る。
例えば、通常の電子写真被写機に使用される現
像剤の帯電量分布を測定する場合は、電極間距離
を0.5乃至1cm程度にして100乃至1000Vの電圧を
印加して測定する。また二成分現像剤のキヤリヤ
が電極板に付着しないようにするには50乃至100
/分の空気流量を電極間部分で形成するように
すればよい。10-6乃至10-5coulomb/gの平均帯
電量を持つトナー粒子は落下始点から大体1乃至
30cmの位置に付着する。
像剤の帯電量分布を測定する場合は、電極間距離
を0.5乃至1cm程度にして100乃至1000Vの電圧を
印加して測定する。また二成分現像剤のキヤリヤ
が電極板に付着しないようにするには50乃至100
/分の空気流量を電極間部分で形成するように
すればよい。10-6乃至10-5coulomb/gの平均帯
電量を持つトナー粒子は落下始点から大体1乃至
30cmの位置に付着する。
第1図、第2図は本発明の装置の全体の配置を
示す概略説明図、第3図は本発明の評価方法の原
理を説明するための説明図、第4図はトナー電荷
量の分布とトナー付着位置の分布との関係を示す
線図である。
示す概略説明図、第3図は本発明の評価方法の原
理を説明するための説明図、第4図はトナー電荷
量の分布とトナー付着位置の分布との関係を示す
線図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 平行な対向電極板間の垂直通路内に下向きの
気流を形成すると共に、対向電極板に電圧を印加
し、 キヤリヤと顕電性トナーとの混合物から成る現
像剤を前記垂直通路内に供給し、 該気流の流速をトナー粒子が電極板に付着する
が、キヤリヤ粒子が電極板に付着しない範囲内の
ものとし、 電極板に付着したトナーパターンを、直接或い
は転写した後、付着位置と反射濃度又は透過濃度
との関係で評価することを特徴とするトナー帯電
特性の評価方法。 2 2枚の電極板を平行に垂直方向に且つ着脱自
在に支持機構、 平行対向電極板間に形成される垂直通路、 該垂直通路の上端に設けられた、キヤリヤと顕
電性トナーとの混合物から成る現像剤の供給機
構、 該垂直通路の下端に接続された吸気機構、垂直
通路内の気流の流速を、トナー粒子が電極板に付
着するが、キヤリヤ粒子が電極板に付着しない範
囲内に調節するための流速調節機構、及び対向電
極間にトナー捕集電界を形成させるための電源か
ら成ることを特徴とするトナー帯電特性の評価装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59248680A JPS61128154A (ja) | 1984-11-27 | 1984-11-27 | トナ−帯電特性の評価方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59248680A JPS61128154A (ja) | 1984-11-27 | 1984-11-27 | トナ−帯電特性の評価方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61128154A JPS61128154A (ja) | 1986-06-16 |
| JPH0552901B2 true JPH0552901B2 (ja) | 1993-08-06 |
Family
ID=17181733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59248680A Granted JPS61128154A (ja) | 1984-11-27 | 1984-11-27 | トナ−帯電特性の評価方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61128154A (ja) |
-
1984
- 1984-11-27 JP JP59248680A patent/JPS61128154A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61128154A (ja) | 1986-06-16 |
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