JPH09304342A

JPH09304342A - 二成分系現像剤におけるトナー濃度及び帯電量測定装置

Info

Publication number: JPH09304342A
Application number: JP12469696A
Authority: JP
Inventors: Koji Honda; 浩二本田; Masanori Ishitani; 優典石谷
Original assignee: Mita Industrial Co Ltd
Current assignee: Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Priority date: 1996-05-20
Filing date: 1996-05-20
Publication date: 1997-11-28

Abstract

(57)【要約】【課題】トナー濃度と帯電量との同時測定が可能であ
り、しかも簡単な構造で、簡便に且つ高精度の測定が可
能となるトナー濃度及び帯電量の測定装置を提供する。【解決手段】下部にメッシュ及び上部乃至側壁に通気
口を有するユニットセルに二成分系現像剤を充填し、前
記メッシュを通して吸引することによりユニットセル内
に気流を発生させ、分離したトナーをメッシュを通して
ユニットセル外に排出し、排出前後の重量差よりトナー
濃度を、及び排出後の残電荷よりトナー帯電量を算出す
るトナー濃度及び帯電量の測定装置において、前記通気
口は、メッシュを通しての吸引により、ユニットセル内
に周方向の旋回流を形成し得るように設けられており、
該旋回流によって現像剤を攪拌しつつトナーを吸引分離
することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、二成分系現像剤に
おけるトナー濃度及び帯電量の測定装置に関するもの
で、より詳細には、構造が簡単であり、上記トナー濃度
及び帯電量の測定を同時に、しかも高精度で、更に簡単
な操作で行うことが可能な装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真複写やファクシミリの分野にお
いては、静電潜像を可視像化するために、二成分系現像
剤、即ち磁性キャリアと顕電性トナーとの混合物が広く
使用されている。

【０００３】二成分系現像剤を用いる磁気ブラシ現像法
では、磁性キャリアと顕電性トナーとが摩擦することに
より帯電が行われ、帯電された現像剤は磁気ブラシの形
で静電潜像を有する感光体等と摺擦し、トナーは静電潜
像に引き付けられ、一方キャリアは磁石を備えた現像ロ
ーラに残留して、現像操作が行われる。二成分系現像剤
におけるトナー濃度及び帯電量は、形成される画像の濃
度、画質及びカブリ等に重大な影響を与えるため、その
測定を精度よく、しかも簡単な操作で行うことは、電子
写真の分野では非常に重要な課題となっている。

【０００４】従来、トナー帯電量の測定としては、（１−１，ブローオフ法）：現像剤からガス圧によりト
ナーを分離し、残電荷を測定する方法、（１−２，現像電流法）：現像による電荷の移動を電流
として測定し、トナー粒子の帯電量を算出する方法、（１−３，電界移動法）：電界中のトナー移動速度を測
定し、トナー粒子の帯電量を算出する方法、（１−４，表面電位法）：現像したトナーの表面電位を
測定し、トナー粒子の帯電量を算出する方法、などが知られている。

【０００５】また、トナー濃度の測定法としては、（２−１，カーボンアナライザー法）：高温中で現像剤
から発生する二酸化炭素量を測定し、炭素量からトナー
量を算出する方法、（２−２，洗浄法）：現像剤中のトナーのみを洗浄除去
し、重量差よりトナー濃度を算出する方法、などが採用されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】然しながら、トナー帯
電量測定法の内、１−１のブローオフ法では、ガス圧に
よりキャリアが破壊され、このとき発生する電荷も測定
してしまうという問題があり、またトナー濃度が既知で
ある必要があるという不便もある。また、１−２の現像
電流法では、電流が微弱なため、ノイズ等が影響し、測
定が不安定であるという不都合がある。更に、上記１−
３の電界移動法では、トナー粒子を１個ずつ分離独立さ
せるのが難しく、また装置が非常に複雑で大型化すると
いう問題がある。更にまた、１−４の表面電位法では、
現像したトナーの層厚・距離の測定にあたって精度を出
すのが難しいという不具合がある。

【０００７】また、トナー濃度の測定方法においても、
前記２−１のカーボンアナライザー法では、換算式を作
成するために濃度既知の現像剤について予備試験が必要
である、キャリア表面に付着したスペントトナーも測っ
てしまう、装置が非常に大型化し、消耗品コスト及び測
定費用も高価になるという欠点がある。更に、２−２の
洗浄法では、測定に非常に手間と時間とがかかり、しか
も測定精度も出ないという問題がある。

【０００８】従って、本発明の目的は、従来法の上記欠
点が解消され、トナー濃度と帯電量との同時測定が可能
であり、しかも簡単な構造で、簡便に且つ高精度の測定
が可能となるトナー濃度及び帯電量の測定装置を提供す
るにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、下部に
メッシュ及び上部乃至側壁に通気口を有するユニットセ
ルに二成分系現像剤を充填し、前記メッシュを通して吸
引することによりユニットセル内に気流を発生させ、分
離したトナーをメッシュを通してユニットセル外に排出
し、排出前後の重量差よりトナー濃度を、及び排出後の
残電荷よりトナー帯電量を算出するトナー濃度及び帯電
量の測定装置において、前記通気口は、メッシュを通し
ての吸引により、ユニットセル内に周方向の旋回流を形
成し得るように設けられており、該旋回流によって現像
剤を攪拌しつつトナーを吸引分離することを特徴とする
トナー濃度及び帯電量の測定装置が提供される。

【００１０】本発明によればまた、内部に二成分系現像
剤収容部を備え且つ下部にメッシュを備えた測定用ユニ
ットセルと、該ユニットセルを収容保持するハウジング
とから成るトナー濃度及び帯電量測定用ユニットであっ
て、前記ハウジングは、前記ユニットセル収容室と、該
収容室の下方に位置し且つこれと連通している吸引室と
を備え、ユニットセル収容室の下部には、電極を兼ねる
リング状のユニットセル支持台がハウジング壁とは電気
的に絶縁して設けられており、前記ユニットセルは、前
記ユニットセル支持台上に保持された状態において、前
記吸引室からのメッシュを通しての吸引により、ユニッ
トセル内に周方向の旋回流を形成し得るような通気口が
設けられており、該旋回流によって、ユニットセル内の
現像剤中のトナーがメッシュを通ってユニットセル外に
排出されることを特徴とするトナー濃度及び帯電量測定
用ユニットが提供される。

【００１１】本発明の測定装置乃至測定用ユニットにお
いて、ユニットセル及び支持台は仕事関数の差が０．６
０ｅＶ以下の金属素材、最も好適には同じ金属素材で形
成されていることが望ましい。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の測定原理を説明するため
の図１において、ユニットセル１は、おおまかに言っ
て、円筒状側壁２と、上蓋３と、メッシュ４とから構成
されている。図１から明らかな通り、円筒状側壁２の下
端には、外方に突出したフランジ９が形成されており、
このフランジ９を利用して、ネジ６により、メッシュ４
が固定されている。円筒状側壁２内には、実質上ストレ
ートな現像剤収容空間５が形成されており、この現像剤
収容空間５の下端は、上記のメッシュ４で閉じられてい
る。また上蓋３は、円筒状側壁２の上端に開閉可能に設
けられており、現像剤収容空間５への現像剤の出し入れ
が可能となっている。現像剤は、キャリア１０とトナー
１１との混合物であり、メッシュ４が有するメッシュ開
口は、キャリア１０は通過できないが、トナー１１は通
過し得るような大きさを有するものである。また、円筒
状側壁２の上部外周には、ユニットセル１の持ち運びを
容易にするために、把持部（リング）７が設けられてい
る。上蓋３には、後述するメッシュ４の下方からの吸引
によってユニットセル１内に気流が形成されるように、
通気口１５が設けられており、この通気口１５には粉末
飛散防止用のメッシュ１６が設けられている。ユニット
セル１は電荷量の測定が可能であるように、導電性材
料、特に金属で形成されており、メッシュ４、１６も同
じ材料で形成されている。

【００１３】ユニットセル１の現像剤収容空間５に現像
剤を充填し、上蓋３を閉めた後、メッシュ４の下方から
吸引を行う。本発明においては、上蓋３の通気口１５
は、メッシュ４の下方からの吸引によって、現像剤収容
空間５内に周方向の旋回流が形成されるように設ける。
即ち、現像剤収容空間５に流入する気流１７は、下向き
の渦流となって、円筒状側壁２の器壁に沿って周方向に
旋回しながら、下方のメッシュ４を通過する。従って、
現像剤収容空間５内に充填された現像剤は、このような
渦流１７によって十分に攪拌され、現像剤中のキャリア
１０とトナー１１との分離が行われ、分離されたトナー
１１は気流１７にのせられて、メッシュ４を通ってユニ
ットセル１の外部に排出される。この操作を一定時間続
行することにより、キャリヤ１０とトナー１１の分離が
有効に行われる。即ち、このような旋回流（渦流）の形
成により、側壁２の器壁近傍に存在している或いは器壁
に付着している現像剤乃至トナーについても攪拌、分離
が有効に行われるため、極めて精度の高い測定が可能と
なるものである。

【００１４】トナーの分離・排出に応じて、ユニットセ
ル１にはキャリア１０の電荷が発生（残留）し、この残
留電荷はトナーの電荷と絶対値が等しいから、下記式
（１）：によりトナー帯電量（μｃ／ｇ）が測定される。

【００１５】また、この時の重量差を測定すると、下記
式（２）：からトナー濃度［％］が測定される。

【００１６】尚、吸い取ったトナー重量［ｇ］は、下記
式（３）：吸い取ったトナー重量［ｇ］＝投入現像剤重量［ｇ］−残留現像剤重量［ｇ］ …（３）で表わされる。

【００１７】本発明においては、ユニットセルの吸気に
よる旋回流（渦流）を利用して現像剤のキャリアとトナ
ーとの分離を行うものであるが、このような旋回流を有
効に形成するためには、図２及び図３に示すように通気
口１５を形成するのが好ましい。図２は、上蓋３の平断
面図であり、図３は、図２の通気口１５を拡大して示す
側断面図である。

【００１８】即ち、図２に示す様に、複数個の通気口１
５を、軸対称に且つ螺旋状に形成するのがよい。複数の
通気口１５を軸対称に、特に同一円周線上に配置するこ
とによって、現像剤収容空間５内にデッドスペースを形
成することなく、気流を導入することができ、また螺旋
状とすることにより、よどみのない旋回流を形成するこ
とができるからである。また図２において、通気口１５
の数は２個で示されているが、現像剤の攪拌及びトナー
１１の分離を行うに十分な量の旋回流が形成される限
り、その数は任意である。一般的には、通気口１５の開
口面積の総和Ｓ1が、現像剤収容空間５の底面積Ｓ2
（メッシュ４の有効面積）に対して6.３乃至１4.１％と
なるように、通気口１５の数及び大きさを設定するのが
よい。通気口１５の開口面積が必要以上に大きくなる
と、通気口１５を通過する気流に旋回流を形成するに十
分な線速を付与することができず、結局、周方向旋回流
が有効に形成されず、現像剤の攪拌及びトナーの分離を
均一且つ十分に行うことが困難となる傾向があり、また
あまり小さいと、ユニットセル内に流入する気体流量が
小さすぎて、やはり現像剤の攪拌及びトナー分離が不十
分となる傾向がある。また図２において、円筒状側壁２
の内径（Ｄ，メッシュ４の有効内径に相当）と、通気口
１５と円筒状側壁２との間隔（ｄ）とは、ｄ／Ｄが0.２
５以下の範囲にあるのが好ましい。通気口１５が円筒状
側壁２からあまり離れた位置に形成されていると、通気
口１５からの気流が軸方向への層流となりやすいからで
ある。

【００１９】また、図３に示す如く、通気口１５の内側
（現像剤収容空間５側）には、先端が上蓋３の内面とほ
ぼ平行に延びている羽根１８を形成しておくことが好適
である。この羽根１８が案内となって、周方向の旋回流
が形成されるからである。勿論、この羽根１８は、各通
気口１５から流入する気流が、同一方向の旋回流を形成
するように、同一方向を指向しているものである。この
ような羽根１８は、上蓋３の通気口１５を形成する部分
を、羽根１８の根元となる部分を残して切断し、プレス
することにより容易に形成することができる。

【００２０】また本発明において、上述した旋回流を有
効に形成するためには、通気口１５とメッシュ４との間
隔（高さＨ）と、現像剤収容空間５の底部内径（メッシ
ュ４の有効内径）Ｄとの比（Ｈ／Ｄ）が0.５乃至1.２５
の範囲にあるのが好適である。この値が、上記範囲より
も大きいと、気流が垂直方向の層流となり易く、十分な
旋回流が形成されないばかりか、現像剤がメッシュ４に
引き付けられてしまい、攪拌効果も低下してしまう傾向
がある。また上記範囲よりも小さいと、やはり気流に十
分な線速が与えられず、旋回流の形成が不十分となり易
い。さらに、図１では、円筒状側壁２が実質上ストレー
ト形状で示されているが、これを下方にいくにしたがっ
て先細状となるようなテーパー形状（即ちロート形状）
とすることによって旋回流（渦流）による攪拌、分離効
果を高めることもできる。

【００２１】以上の例では、旋回流を形成するための通
気口１５を上蓋３に形成した態様を示したが、かかる通
気口１５は、円筒状側壁２に設けることもできる。この
場合には、デッドスペースが形成されないように、可及
的に上方に通気口１５を設けることが好ましく、例えば
図１において、円筒状側壁２の把持部７の上側となる部
分に通気口１５を設けることが好ましい。また円筒状側
壁２に通気口１５を設ける場合においても、通気口１５
の複数個を、軸対称で配置することが、周方向の旋回流
を形成する上で好ましく、さらには、図３で示したよう
な羽根１８を通気口１５に設けておくことが好ましい。
このような羽根１８を設けた例を図４に示す。図４は、
円筒状側壁２に設けられた通気口１５を拡大して示す側
断面図であり、この図に示されている様に、通気口１５
の現像剤収容空間５側に羽根１８が設けられている。即
ち、この羽根１８は、図３の例と同様、気流の案内とし
て作用するものであり、周方向の旋回流が形成されるよ
うに、内方を指向している。

【００２２】本発明の測定装置では、以上説明したとお
り、周方向の旋回流を形成し得る通気口を備えたユニッ
トセルを用いることにより、単一の操作で、トナー濃度
Ｔ／Ｄと帯電量Ｑ／Ｍとの同時測定が可能であり、トナ
ー濃度や組成が未知の現像剤から濃度及び帯電量の両方
を精度よく、測定できるという利点がある。

【００２３】図５は、トナー濃度（Ｔ／Ｄ）既知の二成
分系現像剤について、公知のカーボンアナライザー法
（▲）及び本発明の測定装置を用いての吸引法（□）で
トナー濃度を測定した結果（詳細は後述する例参照）を
示している。図５によると、サンプル濃度通りのトナー
濃度値が得られており、高精度であることがわかる。装
置及び操作の簡単さの点では、実用的に本発明が優れて
いることがわかる。

【００２４】図６は、トナー濃度（Ｔ／Ｄ）既知の二成
分系現像剤について、公知のブローオフ法（▲）及び本
発明の測定装置を用いての吸引法（□）で帯電量を測定
した結果（詳細は後述する例参照）を示している。図６
では、トナー濃度変化に対する帯電量変化が、ブローオ
フ法と本発明の測定装置を用いた方法とでは全く逆の傾
向を示しているが、トナー濃度の低下がトナー帯電量の
増加を示していることからみて本発明の方が正しい傾向
を示していると考えられる。

【００２５】ブローオフ法と本発明の測定装置を用いた
方法とは、トナーの分離に気流を利用するという点では
軌を一にしているが、ブローオフ法では用いるガス圧が
かなり高く、キャリア破壊が生じていることが確認され
ている。このキャリア破壊のために、剤によってはプラ
スまたはマイナスに余分な帯電が生じていると考えられ
る。これに対して、本発明では吸引を利用し、ブローオ
フ法の様にキャリヤ破壊を生じせしめるようなガス圧を
適用することなく、周方向旋回流（渦流）の発生によ
り、トナー分離が完全に行うものである。事実、電子顕
微鏡観察によっても、キャリア破壊が生じていないこと
が確認されている。

【００２６】本発明の測定装置においては、吸引室の上
部に中空のユニットセル支持台を気密にしかも電気絶縁
状態で設け、この支持台上にユニットセルを着脱自在に
支持させる。この構成により、ユニットセル内への現像
剤の充填及び取り出し操作が容易に行われるばかりでは
なく、ユニットセルごと重量の測定も可能となり、ユニ
ットセルを支持台に載せるだけで吸引操作や電荷の測定
も可能となる。

【００２７】ユニットセル及び支持台を、仕事関数の差
が０．６０ｅＶ以下の金属素材、特に同一の金属素材で
形成することにより電荷量を精度よく測定することが可
能となる。

【００２８】

【実施例】本発明の測定装置の全体の配置の一例を示す
図７において、この装置は、測定用ユニット（装置本
体）２０、本体コントロール部２１、吸引ポンプ２２、
電荷量計２３及び天秤２４から成っている。

【００２９】測定用ユニット２０の詳細な構造を示す図
８において、このユニット２０の下部には例えばステン
レススチール（ＳＵＳ）から形成された台３０が設けら
れ、台３０上に同じくステンレススチールから形成され
たハウジング（シールドケース）３１が設けられてい
る。このハウジング３１内に、上部に開口した吸引室３
２が設けられ、この吸引室３２はホース３３を介して前
述した吸引ポンプ２２に接続されている。また、この吸
引室３２には気圧センサー３４が配置されており、その
検出信号はケーブル３５により前述した本体コントロー
ル部２１に供給されるようになっている。吸引室３２の
上部には、ユニットセル収容室３６が設けられ、この収
容室３６と吸引室３２との境界部には、電極も兼ねるユ
ニットセル支持台３７が設けられている。支持台３７は
やはりステンレススチールで形成されていて、電気絶縁
性材料（樹脂）で形成された埋込みボルト３８によりハ
ウジング３１に固定されている。また、支持台３７とハ
ウジング３１の内壁面との間には、リング状の電気絶縁
材（シリコーンゴム）３９が嵌込まれていて、支持台３
７は気密状態で且つ電気絶縁状態でユニット２０に設け
られている。支持台３７は、内部配線４０、コネクター
４１及びケーブル４２を介して、前述した電荷量計２３
に接続されている。ユニットセル収容室３６の上部に
は、ヒンジ４３を介して蓋４４が開閉可能に設けられ、
この蓋４４には埃よけ（４００mesh）４５を備えた通気
口４６が設けられている。

【００３０】図７に戻って、本体コントロール部２１の
操作パネル部には、電源スイッチ５０、スタートボタン
５１、ストップボタン５２、吸引力調節つまみ５３、デ
ジタル気圧計５４及びタイマー５５が設けられている。

【００３１】スタートボタン５１及びストップボタン５
２は、吸引ポンプ２２を駆動して測定を開始し、且つ吸
引ポンプ２２を停止して測定を終了させるものである。
タイマー５５は、測定時間を設定し設定された測定時間
でポンプ２２を停止させるものである。

【００３２】吸引力調節つまみ５３は、吸引ポンプ２２
に供給する電力をトライアックによりコントロールする
ためのものである。一方、デジタル気圧計５４は気圧セ
ンサー３４（図８）により検出される気圧を表示するも
のであり、吸引力調節つまみ５３を回動させることによ
り、吸引室３２（図８）内の圧力を任意の値に設定する
ことができる。

【００３３】吸引ポンプ２２は、吸引室３２（図８）の
気圧を所定の圧力に減圧すると共に排出されるトナー粒
子を捕集するためのもので、真空度が３００乃至１２０
０ｍｍ水柱で風量が０．０１乃至１．００ｍ³ ／毎分で
且つトナー捕集用紙パックを備えたものが好適に使用さ
れる。本実施例で用いたポンプは、トナー用掃除機、よ
り具体的には（株）日立製作所製ＣＶ−ＴＮ９５であ
る。

【００３４】電荷量計２３は、支持台電極３７を介して
残留キャリアの電荷、従ってトナーの電荷を測定するた
めのものであり、測定レンジが最大２０μＣである電荷
量計が使用される。本実施例で用いた電荷量計は（株）
アドバンテスト製デジタルエレクトロメータＴＲ８６５
２及びクーロンレンジエクステンダーＲ１２６０１（測
定レンジの拡張時のみ必要）である。

【００３５】天秤２４は、ユニットセル１ごと現像剤或
いは残留キャリアの重量を測定するものであって、吸引
されるトナー量が約0.０１乃至0.０５ｇ程度の微量であ
るので、少数点以下４桁以上の精度を有するものであ
る。本実施例では読取限定0.１ｍｇの（株）島津製作所
製上ざら電子天秤ＡＥＧ−３２０を使用した。

【００３６】トナー濃度及び帯電量の測定に当って、測
定条件は、キャリアの種類、トナーの種類及び両者の組
合せによってもかなり相違するので一概に規定できない
が、標準的な条件として、吸引圧力は−６ｋＰａ乃至−
１３ｋＰａ、吸引時間は２０乃至６０秒、現像剤サンプ
ル量は0.４乃至1.０ｇの範囲が適当である。また、メッ
シュ部の面積は３乃至２０ｃｍ²及び現像剤収容部の容
積は６乃至７０ｃｍ³が適当である。更に、メッシュ４
の開口度は４００メッシュ（タイラー標準）が適してい
る。即ち、減圧の程度が小さすぎたり或いは時間が短か
いと、トナーとキャリアの分離が不完全でトナー濃度Ｔ
／Ｄが低くでたり或いは帯電量Ｑ／Ｍがバラついたりす
る傾向があり、逆に減圧の程度が高すぎたり或いは時間
が長すぎたりすと、キャリアの一部が剥れてＴ／Ｄが高
く出たり、セル内で余分な帯電を生じてＱ／Ｍが変動す
る傾向がある。勿論、壊れやすいキャリアや分離しにく
いトナーを含有する現像剤については、減圧の程度や時
間を変化させて最適範囲を設定すべきことは言うまでも
ない。現像剤のサンプル量は、上記範囲よりも多いと装
置内でのトナー飛散が多くなり、一方、上記範囲よりも
少ないとトナー量が微小となって精度が低下するので好
ましくない。

【００３７】本実施例では、測定を次の手順で行った。１．ユニットセル重量を計量する。 …Ａ［ｇ］２．ユニットセルにサンプルを入れる。３．サンプルを入れたユニットセル重量を計量する。 …Ｂ［ｇ］４．ユニットセルを装置にセットする。５．電荷量計のホールドを解除し、ゼロリセットする。６．スタートボタンを押して吸引を開始する。７．停止したら、電荷量計をホールドし、値を読みとる。 …Ｃ［μＣ] ８．ユニットセル重量を計量する。 …Ｄ［ｇ］９．ユニットセルを掃除する。

【００３８】計算

【００３９】また、ユニットセルとしては、内径Ｄ（メ
ッシュ有効内径に相当）及び高さＨが３０ｍｍの円筒状
側壁（ステンレススチール製）に４００メッシュステン
レススチール製のメッシュを図１に示す様に装着し、こ
れに、位置や大きさの異なる２個の通気口を備えた種々
のステンレン製上蓋（通気口の基本的な位置及び構造を
図２及び図３に示す通りであり、該通気口はステンレス
製メッシュでカバーされている）が取り付けられたもの
を使用した。用いたユニットセルのＳ１／Ｓ２（％）及
びｄ／Ｄの値は表１に示した。これらのユニットセルに
ついて、キャリアとトナーの吸引分離を試みた実験結果
を表１に示す。尚、測定条件としては、吸引圧力−９ｋ
Ｐａ、吸引時間３０秒、サンプル現像剤量0.４〜１ｇと
した。表１中、○はトナーとキャリアが完全に分離した
もの、×は未分離のトナーがキャリアに残留したものを
示す。

【００４０】

【表１】

【００４１】また、上記で用いたステンレス製の円筒状
側壁の代わりに、同じ大きさの透明アクリル樹脂製円筒
状側壁を使用し、これに、上記で用いた各上蓋を装着
し、現像剤を充填しないで、−９ｋＰａの圧力で吸引を
行い、線香の煙を流して気流の観察を行った。表１の実
験で、トナーとキャリアの完全分離が確認された上蓋を
用いたものでは、渦流が観察されたが、そうでないもの
は、渦流はほとんど観察されなかった。

【００４２】また、三田工業株式会社製電子写真複写機
ＤＣ−２５５６用現像剤を使用し、トナー及び磁性キャ
リアを正確に計量して、ボールミル処理を行い、トナー
濃度が２乃至５％の二成分系現像剤を調製し、Ｓ1 ／Ｓ
2 ＝5.８％、ｄ／Ｄ＝0.125の上蓋が装着されたユニッ
トセルを用い、表１の実験と同じ測定条件でトナー濃度
及び帯電量を測定した。比較のため、公知のカーボンア
ナライザー法によるトナー濃度の測定及びブローオフ法
によるトナー帯電量の測定も行った。得られた結果を図
５及び図６に示す。

【００４３】

【発明の効果】本発明の測定装置によれば、単一の吸引
操作で、短時間の内に、トナー濃度と帯電量の同時測定
が可能であるという利点が得られる。また、トナー濃度
及び帯電量を、簡単な手段で、しかも精度よく測定で
き、装置コスト及びランニングコストも安価であるとい
う利点も得られる。更に、換算式を必要としないので濃
度や組成等が全く未知の現像剤のトナー濃度を測定すべ
き、しかも濃度値はスペントトナーによって影響されな
いという効果がある。また更に、吸引による旋回流（渦
流）を利用するためキャリア破壊することなくトナー分
離が有効に行われるため、正確なトナー帯電量の測定が
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の測定原理を説明するための説明図であ
り、ユニットセルの構造を示す断面図である。

【図２】図１に示された上蓋の平断面図である。

【図３】図２に示されている通気口を拡大して示す側断
面図である。

【図４】ユニットセルの円筒状側壁に通気口を設けた態
様において、その通気口を拡大して示す側断面図であ
る。

【図５】トナー濃度（Ｔ／Ｄ）既知の二成分系現像剤に
ついて、公知のカーボンアナライザー法（▲）及び本発
明の測定装置を用いての吸引法（□）でトナー濃度を測
定した結果を示すグラフである。

【図６】トナー濃度（Ｔ／Ｄ）が既知の二成分系現像剤
について、公知のブローオフ法及び本発明の測定装置を
用いて吸引法で帯電量を測定した結果を示すグラフであ
る。

【図７】本発明の測定装置の全体を示す配置図である。

【図８】本発明の測定装置に用いる測定用ユニットの詳
細を示す断面図である。

【符号の説明】

１：ユニットセル２：円筒状側壁３：上蓋４：メッシュ１５：通気口１７：気流１８：羽根２０：測定用ユ
ニット２１：本体コントロール部２２：吸引ポン
プ２３：電荷量計２４：天秤３０：台（ステンレススチール製）３１：ハウジン
グ３２：吸引室３４：気圧セン
サー３６：ユニットセル収容室３７：ユニット
セル支持台

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下部にメッシュ及び上部乃至側壁に通気
口を有するユニットセルに二成分系現像剤を充填し、前
記メッシュを通して吸引することによりユニットセル内
に気流を発生させ、分離したトナーをメッシュを通して
ユニットセル外に排出し、排出前後の重量差よりトナー
濃度を、及び排出後の残電荷よりトナー帯電量を算出す
るトナー濃度及び帯電量の測定装置において、前記通気口は、メッシュを通しての吸引により、ユニッ
トセル内に周方向の旋回流を形成し得るように設けられ
ており、該旋回流によって現像剤を攪拌しつつトナーを
吸引分離することを特徴とするトナー濃度及び帯電量の
測定装置。
【請求項２】前記通気口が、ユニットセルの蓋部に軸
対称に複数個設けられている請求項１記載の測定装置。
【請求項３】前記通気口が、ユニットセルの側壁部に
軸対称に複数個設けられている請求項１記載の測定装
置。
【請求項４】内部に二成分系現像剤収容部を備え且つ
下部にメッシュを備えた測定用ユニットセルと、該ユニ
ットセルを収容保持するハウジングとから成るトナー濃
度及び帯電量測定用ユニットであって、前記ハウジングは、前記ユニットセル収容室と、該収容
室の下方に位置し且つこれと連通している吸引室とを備
え、ユニットセル収容室の下部には、電極を兼ねるリン
グ状のユニットセル支持台がハウジング壁とは電気的に
絶縁して設けられており、前記ユニットセルは、前記ユニットセル支持台上に保持
された状態において、前記吸引室からのメッシュを通し
ての吸引により、ユニットセル内に周方向の旋回流を形
成し得るような通気口が設けられており、該旋回流によ
って、ユニットセル内の現像剤中のトナーがメッシュを
通ってユニットセル外に排出されることを特徴とするト
ナー濃度及び帯電量測定用ユニット。