JP3487464B2

JP3487464B2 - ブローオフ装置

Info

Publication number: JP3487464B2
Application number: JP12386295A
Authority: JP
Inventors: 昇沢山
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1995-05-23
Filing date: 1995-05-23
Publication date: 2004-01-19
Anticipated expiration: 2019-01-19
Also published as: JPH08313487A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、２成分現像剤のトナー
濃度や、トナーの平均帯電量及び帯電量分布の測定に用
いられるブローオフ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】２成分現像剤のトナー濃度や、トナーの
平均帯電量、及びトナーの帯電量分布等を測定する方法
としては、以下のものが従来から知られている。ファラデーケージ法：ファラデーケージを用いた、最
も良く知られた簡易な測定方法であり、主に一成分現像
剤の帯電トナーの電荷量測定に用いられている。ブローオフ法：簡便で精度の高い測定法であり、トナ
ーとキャリアのような大きさの異なる粉体間の摩擦帯電
量の標準的な測定法となっており、装置構成や測定条件
に応じて次の３つに大別される。ａ）ジェット式ケージブローオフ。ｂ）低流速ケージブローオフ。ｃ）マグネット・ブローオフ。現像分離法：現像されたトナーの帯電量を測定する方
法である。トナー層表面電位測定法：現像されたトナー層の表面
電位から概略のトナー帯電量を求める方法である。静止気流法（ミリカン法）：外力として電界と重力と
を用いて、個別の帯電粒子の電荷量を求める最も一般的
な測定法である。層状気流法：トナーへの作用力の大きい、気流と電界
とを用いた測定法であり、次の２つのタイプがある。ａ）電界方向補集タイプ。電界方向にトナー補集部材を設けたタイプ。ｂ）気流方向補集タイプ。気流の移動方向にトナー補集部材を設けたタイプ。単振動気流法：音波による空気振動に追従して振動し
ながら下方に移動する帯電粒子に適当な電界を印加し、
この粒子の位相遅れと偏向量をレーザドップラー法によ
って測定することにより、粒子径と粒子帯電量とを同時
に求める測定法である。

【０００３】尚、これらの測定法に関しては、下記の文
献(１)〜(３)で詳しく解説されている。 (１)木村、”現像剤測定法(２)"、電子写真学会誌第30
巻第2号（1991)。 (２)中島、他、”新しいトナー電荷量測定法"、電子写
真学会誌第18巻第3号（1980）。 (３)田端、"軌跡の画像処理によるトナー粒子ｑ／ｍ−
分布測定装置”、JapanHardcopy '90 論文集、EP-1，P.
1。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】次に、上記従来の測定
法〜の長所／短所について述べる。ファラデーケージ法：長所：簡単。短所：ケージの中にトナーを入れる方法が難しく、二成
分現像剤のトナー濃度や帯電量測定には用いられない。
一成分トナーの帯電量測定や、現像されたトナーの測定
に用いられる。

【０００５】ブローオフ法：ａ）ジェット式ケージブローオフ。長所：簡単に平均帯電量の測定ができる。トナー濃度を
正確に測定できる。短所：現像剤によっては測定時にメッシュやケーシング
との接触で摩擦帯電し、実際より大きな（または小さ
な）結果を得る場合が有る。ブロー圧を変化させブロー
オフを繰り返すことにより、帯電量分布のデータを得る
ことも出来るが再現性に乏しい。ｂ）低流速ケージブローオフ。長所：簡単に平均帯電量の測定ができる(但し、大粒径
鉄キャリアの場合)。簡単に帯電量分布の測定ができる
(但し、大粒径鉄キャリアの場合)。短所：粒径５μｍで比帯電量が３０μＣ／ｇのトナーを
キャリアから分離するには１０ｍ／sec の風速が必要で
あるが、現在は軽量の（１００μｍ以下のフェライト）
キャリアを用いるのが主流であり、このような軽量のキ
ャリアは上記の風速で浮き上がってしまい、部分的な現
像剤の撹乱が発生し正確な帯電量分布が計れない。ま
た、低流速では完全にトナーを現像剤から吹き飛ばすこ
とができない。したがってトナー濃度の正確な値も得ら
れない。ｃ）マグネット・ブローオフ。長所：簡単に平均帯電量の測定ができる(但し、大粒径
鉄キャリアの場合)。短所：現在、鉄に比べて磁化の小さなフェライト（鉄の
飽和磁化は１９０Ａｍ²／ｋｇであるのに対し、フェラ
イト６０Ａｍ²／ｋｇ）キャリアを用いるのが主流であ
り、このような軽量のキャリアの中にはエアジェットで
吹き飛ぶものも混じっており、正確なトナー濃度やトナ
ー比帯電量が計れない。

【０００６】現像分離法：長所：トナーとキャリア径が近いものも測定可能。した
がって、小粒径フェライトキャリアでも測定可能。短所：現像する工程でトナーの帯電量が変化し正確な帯
電量が得られない。現像剤の中の全てのトナーを現像す
るのが困難なため、正確なトナー濃度の測定ができな
い。

【０００７】トナー層表面電位測定法：長所：トナーとキャリア径が近いものも測定可能。した
がって、小粒径フェライトキャリアでも測定可能。短所：現像する工程でトナーの帯電量が変化し正確な帯
電量が得られない。現像剤の中の全てのトナーを現像す
るのが困難なため、正確なトナー濃度の測定ができな
い。

【０００８】静止気流法（ミリカン法）：長所：トナー各々の粒径と比帯電量が測定できる。短所：トナーをフラスコの中に分離導入する構成が難し
い。トナー濃度の測定は実質的に不可能。測定に膨大な
時間がかかる(実質的に帯電量の分布の測定は不可能)。

【０００９】層状気流法：ａ）電界方向補集タイプ。長所：トナーの粒径と比帯電量が測定できる。補集後画
像解析装置を用いることができる。短所：トナーを測定平行平板電極の中に分離導入する構
成が難しい。トナー濃度の測定は実質的に不可能。サン
プリング量（カウント数）に限界が有る。測定に時間が
かかる。ｂ）気流方向補集タイプ。長所：トナーの粒径と比帯電量が測定できる。短所：トナーを装置の中に現像剤から分離導入する構成
が難しい。トナー濃度の測定は実質的に不可能。サンプ
リング量（カウント数）に限界が有る。測定に時間がか
かる。

【００１０】単振動気流法：長所：トナーの粒径と比帯電量が測定できる。サンプリ
ング量（カウント数）に限界がない。短所：トナーを装置の中に現像剤から分離導入する構成
が難しい。トナー濃度の測定は実質的に不可能。測定に
時間がかかる。

【００１１】以上のように、上記〜の測定法はそれ
ぞれ一長一短が有り、あらゆる要求を満たす測定法はな
い。したがって各測定法の長所を生かし、お互いに相補
う形で使用されているのが現状である。

【００１２】本発明は上記事情に鑑みなされたものであ
って、その目的とするところは、前述の測定法のうち特
にブローオフ法を用いて二成分現像剤のトナー濃度とト
ナーの平均帯電量及び帯電量分布を簡便に求めることの
できる装置を提供することにある。更に言えば、トナー
の帯電量分布に関しては精度を多少犠牲にしても簡便さ
を優先させた（装置そのものの簡略さ＝コストだけでな
く、毎回の測定時間を短くする）測定装置の提供に有
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載のブローオフ装置は、導電性の筒の上
下に導電性メッシュを張り該導電性の筒と導電性メッシ
ュが電気的に互いに導通し該メッシュの開口を除けば導
電性の筒と導電性メッシュの内部が閉空間をなしている
ブローオフセルと、このブローオフセルの導電性メッシ
ュが略水平になる状態で他から電気的に絶縁状態に支持
する手段とを有し、且つ、上記ブローオフセルの下方か
らエアを吸引する手段と、上記ブローオフセルの上方か
らエアを吹き付ける手段とを有し、且つ、上記エアを吹
き付ける手段は、上記導電性メッシュの一部にエアを吹
き付けるノズルを有し、そのエアを吹き付けるノズルと
導電性メッシュとが、互いの距離を維持したまま相対的
に移動でき、導電性メッシュ全体にエアを吹き付けるこ
とができることを特徴としている。

【００１４】請求項２記載のブローオフ装置は、請求項
１記載のブローオフ装置において、下方からのエア吸引
を開始し一定時間経過後に上方からのエアの吹き付けを
開始することを特徴としている。

【００１５】請求項３記載のブローオフ装置は、請求
項１記載のブローオフ装置において、ブローオフセルに
流入する電荷量あるいはブローオフセルから流出する電
荷量を検出する手段を有し、且つ、下方からのエアの吸
引圧を変更可能なことを特徴としている。

【００１６】請求項４記載のブローオフ装置は、請求
項１記載のブローオフ装置において、ブローオフセルに
流入する電荷量あるいはブローオフセルから流出する電
荷量を検出する手段を有し、且つ、上方からのエアの吹
き付け圧を変更可能なことを特徴としている。

【００１７】

【００１８】

【作用】本発明のブローオフ装置では、導電性の筒の上
下に導電性メッシュを張り該導電性の筒と導電性メッシ
ュが電気的に互いに導通し該メッシュの開口を除けば導
電性の筒と導電性メッシュの内部が閉空間をなしている
ブローオフセルと、このブローオフセルの導電性メッシ
ュが略水平になる状態で他から電気的に絶縁状態に支持
する手段とを有し、且つ、上記ブローオフセルの下方か
らエアを吸引する手段と、上記ブローオフセルの上方か
らエアを吹き付ける手段とを有し、且つ、上記エアを吹
き付ける手段は、上記導電性メッシュの一部にエアを吹
き付けるノズルを有し、そのエアを吹き付けるノズルと
導電性メッシュとが、互いの距離を維持したまま相対的
に移動でき、導電性メッシュ全体にエアを吹き付けるこ
とができることを特徴としており、上記ブローオフセル
内にトナーとキャリアとからなる二成分現像剤を入れ、
上記ブローオフセルの下方からエアを吸引し、且つ上記
ブローオフセルの上方からエアを吹き付けることによ
り、トナーとキャリアとを分離し、吸引手段によりトナ
ーのみをセル外に取り出すことができる。この時、エア
の吹き付けと吸引とが同時に行われているため、ブロー
オフセル内を気流が一方向に流れトナーを周囲にまき散
らすことがない。特に、下方からのエア吸引を開始し一
定時間経過後に上方からのエアの吹き付けを開始するよ
うにすれば、トナーの飛散が防止され確実にトナーを吸
引することができる。

【００１９】ブローオフセルの導電性メッシュの目は
トナーは通過できるが、キャリアは通過できない大きさ
となっており、エアブローによって分離した帯電トナー
は上述したように導電性メッシュの目を通過して吸引手
段により吸引されるが、キャリアはセル内に残る。従っ
て、吸引手段によって吸引したトナーの量、あるいはエ
アブロー後のキャリア重量を計測することにより、トナ
ー濃度が測定できる。また、ブローオフセルは、支持手
段により導電性メッシュが略水平になる状態で他から電
気的に絶縁状態に支持されているため、エアブロー後の
セル内のキャリアには、帯電トナーが持ち去ったと等量
で逆極性の電荷Ｑが残る。従って、エアブロー前後のブ
ローオフセルの電位の変化を測定すれば、これにブロー
オフセルとグランド間の静電容量を掛けることで、ブロ
ーでトナーによって持ち去られた電荷量ｑを知ることが
できる。そして、この電荷量ｑをエアブロー前後のブロ
ーオフセル（現像剤込み）の重量差で割ることでトナー
の比帯電量（の平均）ｑ／ｍが求まる。さらに、エアブ
ロー時の下方からのエアの吸引圧や上方からのエアの吹
き付け圧を、低い値から高い値へ徐々に大きくしながら
上記の測定を繰り返すことにより、トナーの帯電量分布
を測定することができる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。図１に本発明によるブローオフ装置の基本
構成の概念図を示す。図１において、符号１はブローオ
フセル２の導電性メッシュ２ｂが略水平になる状態で他
から電気的に絶縁状態に支持するためのホルダであり、
このホルダ１は樹脂等の絶縁体でできていて、円筒状胴
部１ｂの上に円形台状の保持部１ａを固定した形状をし
ており、ブローオフセル２が載置される円形台状の保持
部１ａの一部にはセル２とエレクトロメータ７を電気的
に接続するための触針が付いている。また図示しない
が、場合によってはホルダ１とセル２を被うシールド
（パンチメタル等）が設けられる。このホルダ１の保持
部１ａの中央部には円筒状胴部１ｂの中空部に連通する
開口が設けられており、円筒状胴部１ｂの他端側に連結
されたエア吸引装置３のホース部３ａを介してブローオ
フセル２の下方からエアを吸引できるようになってい
る。尚、エア吸引装置３には、エアクリーナーやその他
の排気（吸引）装置が利用でき、エア吸引装置の電源電
圧の可変手段、またはエアーバイパスを設けることによ
り吸引力（吸引圧）を変えられるようになっている。

【００２１】ブローオフセル２は、被測定試料である
二成分現像剤を入れる筒状の導電性容器２ａであり、該
導電性容器２ａの上下に所定の開口長さで所定の開口率
の導電性メッシュ（例えば、＃６３５メッシュ，開口２
０μｍ，開口率２５％）２ｂを張り、該導電性の筒２ａ
と導電性メッシュ２ｂが電気的に互いに導通し該メッシ
ュの開口を除けば導電性の筒と導電性メッシュの内部が
閉空間をなしているものであり、例えば、容積は約１ｃ
ｍ^３である。

【００２２】ホルダー１に保持されたブローオフセル２
の上方には、ブローオフセル２の上方からエアを吹き付
ける手段としてのエアブローワー４のノズル４ａが配置
されている。また、このエアブローワー４のノズル４ａ
の支持部（図示せず）には、ブローオフセル２のメッシ
ュ面に対してノズル４ａを回転（旋回）させエアージェ
ットがメッシュ面をスイープするようにするための回転
（旋回）機構４ｂと、ノズル４ａを上下に移動してノズ
ル４ａとセル２のメッシュ面との距離を変えることがで
きるようにする接離機構４ｃとが設けられており、上方
からのエアの吹き付け圧や吹き付け位置を変更できるよ
うになっている。

【００２３】尚、ホルダー１の円筒状胴部１ｂにはゴム
チューブ等を介して水銀マノメータ５が接続されてお
り、エア吸引力（圧）が測定できるようになっている。
また、エア吸引装置３の吸引力調整手段、エアブローワ
ー４、及びノズル４ａの移動機構（旋回、接離機構）は
コントローラ６により制御されるようになっている。

【００２４】図１に示す構成のブローオフ装置では、エ
ア吸引装置３による吸引圧を水銀マノメータ５を用いて
測定している。そして、コントローラ６により測定者が
手動で吸引圧のレベル調整やエアジェットを吹き付ける
強さをノズル４ａの高さを変えて調整している。また、
ノズル４ａはブローオフセル２のメッシュ上で旋回しエ
アジェットを満遍なくメッシュに吹き付けることができ
るようになっている。

【００２５】従って、上記ブローオフセル２内にトナー
とキャリアとからなる二成分現像剤の試料を入れ、エア
吸引装置３によりブローオフセル２の下方からエアを吸
引し、且つ上記ブローオフセル２の上方からエアブロー
ワー４のノズル４ａによってエアを吹き付けることによ
り、ブローオフセル２の上方から下方に向かう気流を生
じさせることができ、この気流によってトナーをキャリ
アから分離し、吸引圧によりトナーのみをセル２の導電
性メッシュ２ｂを介してセル外に取り出すことができ
る。この時、エアの吹き付けと吸引とが同時に行われて
いるため、ブローオフセル内を気流が一方向に流れトナ
ーを周囲にまき散らすことがない。

【００２６】ブローオフセル２の導電性メッシュ２ｂ
の目はトナーは通過できるが、キャリアは通過できない
大きさとなっており、エアブローによって分離した帯電
トナーは上述したように導電性メッシュ２ｂの目を通過
してエア吸引装置３により吸引されるが、キャリアはセ
ル内に残る。従って、吸引装置３によって吸引したトナ
ーの量、あるいはエアブロー後のセル内のキャリア重量
を計測することにより、トナー濃度が測定できる。ま
た、ブローオフセル２は、ホルダ１の保持部１ａにより
導電性メッシュ２ｂが略水平になる状態で他から電気的
に絶縁状態に支持されているため、エアブロー後のセル
内のキャリアには、帯電トナーが持ち去ったと等量で逆
極性の電荷Ｑが残る。従って、エアブロー前後のブロー
オフセル２に流入する電荷量あるいはブローオフセルか
ら流出する電荷量を測定する、すなわちエレクトロメー
タ７によりエアブロー前後のブローオフセル２の電位の
変化を測定すれば、これにブローオフセルとグランド間
の静電容量を掛けることで、ブローでトナーによって持
ち去られた電荷量ｑを知ることができる。そして、この
電荷量ｑをエアブロー前後のブローオフセル（現像剤込
み）の重量差で割ることでトナーの比帯電量（の平均）
ｑ／ｍを求めることができる。

【００２７】次に、図２は本発明の別の実施例を示すブ
ローオフ装置の斜視図、図３は図２に示すブローオフ装
置のブローオフセルの周囲の基本構成を示す断面図であ
る。図２，３に示す実施例では、Ｘ−Ｙテーブル８上に
密閉構造のＡｌ製のボックス９が載置されており、Ａｌ
ボックス９の上面に絶縁体（例えばＰＴＦＥ樹脂等）よ
りなる円筒状のホルダ１が固定されている。このＡｌボ
ックス９の上面には開口が設けられ、ホルダ１の中空部
と連通されている。また、Ａｌボックス９の一側面には
吸引口が設けられており、該吸引口にはエアクリーナ等
のエア吸引装置（図示せず）のホース３ａが接続されて
いる。尚、Ａｌボックス９、ホルダ１、セル２等は、四
方をシルード部材１１によって囲われている。

【００２８】ホルダ１の上面部にはブローオフセル２
が保持されており、ブローオフセル２は、被測定試料で
ある二成分現像剤を入れる筒状の導電性容器であり、該
筒状導電性容器２ａの上下に所定の開口長さで所定の開
口率の導電性メッシュ（例えば、＃６３５メッシュ，開
口２０μｍ，開口率２５％）２ｂを張り、該導電性容器
２ａと導電性メッシュ２ｂが電気的に互いに導通し該メ
ッシュの開口を除けば導電性容器２ａと導電性メッシュ
２ｂの内部が閉空間をなしているものである。また、ホ
ルダ１の上面部には、ブローオフセル２とエレクトロメ
ータ７を電気的に接続するための接触指が三箇所に設け
られており、エレクトロメータ７によりブローオフセル
２の電位を計測することができる。また、ホルダ１の側
壁には小径の孔が穿設されており、該孔には硬質のゴム
チューブが接続されおり、該ゴムチューブの他端側は電
子式のマノメータ（図示せず）に接続されている。従っ
て、ブローオフセル下方の吸引圧が電子式のマノメータ
により計測される。このマノメータの検出信号を例えば
図１に示したようなコントローラにフィードバックする
ことにより、エア吸引装置による吸引圧の自動制御を行
うことができる。すなわち、エア吸引装置の電源部にス
ライダック等の可変電源を用い、マノメータの検出信号
に応じてコントローラで可変電源を制御すれば吸引圧の
制御が可能となる。

【００２９】ホルダー１に保持されたブローオフセル２
の上方には、ブローオフセル２の上方からエアを吹き付
ける手段としてのエアブローワーのノズル４ａが配置さ
れている。尚、図ではノズル部分のみを図示しており、
このノズル４ａはゴムチューブを介してエアブローワー
に接続されているがエアブローワーの図示は省略してい
る。このエアジェット吹き付け用のノズル４ａは該ノズ
ルを上下に移動するための接離機構１０に支持されてお
り、ブローオフセル２のメッシュ面との間隔を変えられ
るようになっている。また、ホルダ１が固定されたＡｌ
ボックス９のベース部はＸ−Ｙテーブル上に載置されて
いるため、鉛直にエアジェットを吹き付けるノズル４ａ
に対して水平方向にブローオフセル２を相対運動するこ
とができる。尚、ノズル４ａの接離機構１０や、Ｘ−Ｙ
テーブルの移動機構はコントローラ（図示せず）によっ
て自動制御することができる。

【００３０】次に、図２，３に示す構成のブローオフ装
置を用いた測定時の動作例について説明する。（動作例１）図４はブローオフ装置の動作例を示すタイ
ミングチャートである。図４において、ｔ₀〜ｔ₁₀の動
作は次の通りである。ｔ₀ ：スタートボタン”ＯＮ”（ノズルがホームポジシ
ョンから降下・エア吸引開始、動作中コントローラのイ
ンジケータ点灯）。ｔ₁ ：ノズル設定高さｈ₃に到着。ｔ₂ ：エアブロー"ＯＮ"(３sec：エア吸引安定所要時間
に応じて変更可能)。ｔ₃ ：Ｘ−Ｙテーブル渦巻き運動Ａ→Ｂ開始（ｔ₂と同
時でも可）。ｔ₄ ：Ｘ−Ｙテーブル渦巻き運動Ａ→Ｂ終了。ｔ₅ ：ノズル再降下開始。ｔ₆ ：ノズル設定高さｈ₅に到着。ｔ₇ ：Ｘ−Ｙテーブル渦巻き運動Ｂ→Ａ開始（ｔ₆と同
時でも可）。ｔ₈ ：Ｘ−Ｙテーブル渦巻き運動Ｂ→Ａ終了。ｔ₉ ：ノズル上昇開始、エアブロー・エア吸引”ＯＦ
Ｆ”。ｔ₁₀：ノズルがホームポジションに到着、動作中インジ
ケータ消灯。尚、上記の動作例でエアーノズルの高さｈ₃，ｈ₅は予め
設定された値である。

【００３１】さて、本動作例では、ｔ₀でスタートボタ
ンを押したと同時にエアの吸引を開始する。また、ノズ
ルが所定の高さに向かって移動を開始する。次に、ｔ₁
でノズルは所定の高さｈ₃に達するがエアブローは行わ
れない。そして、ｔ₂（エア吸引圧が所定の値に達した
後）でエアブローを開始する。すなわち、この動作例で
は、ブローオフセルの下方からのエア吸引を開始し一定
時間経過後に上方からのエアの吹き付けを開始するもの
である（請求項２）。

【００３２】トナー濃度が高い現像剤を試料として吸引
とエアブローを同時に行った場合は、現像剤の表面にト
ナーが多く存在する状態でエアが吹き付けられることに
なるが、一般に吸引より吹き付けがより早く立ち上が
り、場合によっては吹き付けられたエアが現像剤層で跳
ね返されてトナーを舞き上げることがある。これは機械
装置の周囲を汚すだけでなく、計測作業を行う人の健康
を阻害することも考えられる。従って、本動作例のよう
に、吸引側を先にスタートさせ、吸引圧が十分高くなり
吸引のみで収集できるトナーは現像剤から取り去った状
態でブローを開始することで、トナーが飛散するのを防
ぐことができる。

【００３３】（動作例２）図５はブローオフ装置の別の
動作例を示すタイミングチャートである。この動作例
は、ノズル位置はホームポジションに固定し、エアの吸
引圧をＰ₁〜Ｐ₅の５段階（ステップ１〜５）に変化させ
て同じ動作を繰返し行った場合の例であり、図５におい
て、ｔ₀〜ｔ₇の動作は次の通りである。ｔ₀ ：スタート／リスタートボタン”ＯＮ”（エア吸引
開始、動作中コントローラのインジケータ点灯）。ｔ₁ ：エア吸引安定（約３sec）後、エア吸引装置の可
変電源のスライダック駆動”ＯＮ”（昇圧）。ｔ₂ ：エア吸引圧のマノメータによる計測値が設定値に
一致した時、スライダック駆動”ＯＦＦ”（設定圧でエ
ア吸引）。ｔ₃ ：Ｘ−Ｙテーブル渦巻き運動Ａ→Ｂ開始（ｔ₂と同
時でも可）。ｔ₄ ：Ｘ−Ｙテーブル渦巻き運動Ａ→Ｂ終了。ｔ₅ ：Ｘ−Ｙテーブル渦巻き運動Ｂ→Ａ開始（ｔ₄と同
時でも可）。ｔ₆ ：Ｘ−Ｙテーブル渦巻き運動Ｂ→Ａ終了。ｔ₇ ：エア吸引”ＯＦＦ”、動作中インジケータ消灯。

【００３４】尚、上記動作例で、設定圧力Ｐ_i(ｉ＝１〜
５）はコントローラの操作パネルで設定（変更）可能で
ある。また、図５では簡単のため３回目の動作（設定圧
Ｐ₃）を実線で表し、エア吸引圧が所定の値に達する時
刻ｔ₂及び、エア吸引を停止する時刻ｔ₇のみを記入して
いる。また、ノズルは動かないが、Ｘ−Ｙテーブルは動
く場合の例を表している。しかし、これらの動作は本発
明に必須ではない。すなわち、Ｘ−Ｙテーブルは試料に
微振動を与える目的で動かす場合もあれば、次の図６の
例に示すように静的な状態で吸引のみを行う場合もあ
る。

【００３５】図６にＸ−Ｙテーブルが動かない場合のタ
イミングチャートを示す。この例では、ノズル及びＸ−
Ｙテーブルを固定して、エアの吸引圧を図５と同様にＰ
₁〜Ｐ₅の５段階（ステップ１〜５）に変化させて同じ動
作を繰返し行った場合の例である。図６において、ｔ₀
〜ｔ₃の動作は次の通りである。ｔ₀ ：スタート／リスタートボタン”ＯＮ”（エア吸引
開始、動作中コントローラのインジケータ点灯）。ｔ₁ ：エア吸引安定（約３sec）後、エア吸引装置の可
変電源のスライダック駆動”ＯＮ”（昇圧）。ｔ₂ ：エア吸引圧のマノメータによる計測値が設定値に
一致した時、スライダック駆動”ＯＦＦ”（設定圧でエ
ア吸引）。ｔ₃ ：所定時間経過後（例えばｔ₃−ｔ₂＝１０sec）、
エア吸引”ＯＦＦ”、動作中インジケータ消灯。

【００３６】図５あるいは図６に示す動作例は、エア吸
引圧を変更可能とした例（請求項３）であるが、本実施
例ではエア吸引装置（バキュウムクリーナー等）の駆動
電圧を変化させて吸引圧を変えている。しかし、これに
限らず、圧力調整弁を吸気路に設けて調整するようにし
ても良い。

【００３７】さて、本動作例では、吸引圧の弱い時は帯
電量の少ないトナーのみが吸引でき、吸引圧を上げるに
従ってより高い帯電量のトナーを吸引することができ
る。従って、吸引圧の低い所で吸引できたトナーの重量
を計り、且つその時の電荷の流失（または流入）量をエ
レクトロメータで計ることにより、現像剤中のトナーの
帯電量分布を概略して知ることができる。

【００３８】（動作例３）図７はブローオフ装置のさら
に別の動作例を示すタイミングチャートである。この動
作例は、エア吸引圧は一定とし、ノズル高さをｈ₁〜ｈ₅
と変化させてエア吹き付け圧を５段階に変化させて同じ
動作を繰返し行った場合の例である（請求項４）。図７
において、ｔ₀〜ｔ₁₁の動作は次の通りである。ｔ₀ ：スタートボタン”ＯＮ”（ノズルがホームポジシ
ョンから降下・エア吸引開始、動作中コントローラのイ
ンジケータ点灯）。ｔ₁ ：ノズル設定高さｈ_i（ｉ＝１〜５）に到着。ｔ₂ ：エアブロー"ＯＮ"(３sec：エア吸引安定所要時間
に応じて変更可能)。ｔ₃ ：Ｘ−Ｙテーブル渦巻き運動Ａ→Ｂ開始（ｔ₂と同
時でも可）。ｔ₄ ：Ｘ−Ｙテーブル渦巻き運動Ａ→Ｂ終了。ｔ₇ ：Ｘ−Ｙテーブル渦巻き運動Ｂ→Ａ開始（ｔ₄と同
時でも可）。ｔ₈ ：Ｘ−Ｙテーブル渦巻き運動Ｂ→Ａ終了。エアブロ
ー”ＯＦＦ”、エア吸引装置のスライダック駆動（減
圧）開始。ｔ₉ ：ノズル上昇開始、エア吸引”ＯＦＦ”。ｔ₁₀：ノズルがホームポジションに到着。ｔ₁₁：スライダック出力電圧０Ｖ位置で停止、動作中イ
ンジケータ消灯。

【００３９】本動作例では、ｔ₀ でスタートボタンを押
したと同時にエアの吸引を開始する。また、ノズルが所
定の高さに向かって移動を開始する。そして、ｔ₁ でノ
ズルは所定の高さに達するが、エアブローしない。そし
て、ｔ₂ （エア吸引圧が所定の値に達した後）でエアブ
ローが開始される。尚、本動作例ではノズル高さをｈ₁
〜ｈ₅と変え、エア吹き付け圧を変化させているが、ｈ_i
（ｉ＝１〜５）はコントローラの操作パネルで設定（変
更）可能である。また、ノズルの高さを変える代わり
に、ノズルへのエア供給路に圧力調整弁を用いて吹き付
け圧を直接調整しても良い。

【００４０】さて、本動作例では、ブロー圧の弱い時は
帯電量の少ないトナーのみが吹き飛ばされ、ブロー圧を
上げるに従ってより高い帯電量のトナーを吹き飛ばすこ
とができる。従って、所定のブロー圧で吹き飛ばし吸引
できたトナーの重量を計り、且つその時の電荷の流失
（または流入）量を、ブロー圧の低い所（ｈ₁）から徐
々にブロー圧を上げながら（〜ｈ₅）繰返しエレクトロ
メータで計ることにより、現像剤中のトナーの帯電量分
布を概略して知ることができる。

【００４１】（動作例４）次に、図２，３の構成のブローオフ装置を用い、Ｘ−Ｙ
テーブル８を移動して、ブローオフセル２に張ったメッ
シュ表面全体に略一定量のエアが吹き付けられるように
ブローオフセル２とノズル４ａの相対位置を変化させる
場合の動作例として、図８にブローオフセルに対するノ
ズルのＸＹ平面での軌跡（相対位置）を示す。

【００４２】図８において、Ａ点（０，１６）は渦運動
の開始点でＢ点（１６，０）が終点である。ブローオフ
セルのメッシュ面の直径をφ２５とすると、Ａ点（０，
１６）はメッシュ面の外側に在る。一般に圧搾ガスをタ
ンクに蓄え、弁の開閉でエアブローを制御する装置で
は、エアブローを開始した直後の流速は安定時の流速よ
り大きい。つまり突出現象がある。従って、設定圧はこ
のＡ点で開始するようにしている。このようにすること
で、エアの突出によりブローオフされるトナーの帯電量
が場所により変化するのを防ぐことができる。

【００４３】ノズル４ａとＸ−Ｙテーブル８の相対運動
の線速度は一定であり、軌跡間の距離はほぼ一定であ
る。また、戻り：中心から外側へ向かう時の軌跡は、往
き：外側から中心へ向かう時の軌跡のほぼ中心を通る。
前述の図４，５，７のタイミングチャートで内巻きとし
たのは往きの外側から中心へ向かう時の動きを表し、外
巻きとしたのは戻りの中心から外側へ向かう時の動きを
表している。更に、位置ＡからＢへの動きのみでなく、
位置ＢからＡへの動きもある。この位置ＢからＡへは図
８の軌跡をＹ＝Ｘの直線で鏡面反転した軌跡に従って移
動する。尚、本実施例ではＸ−Ｙテーブルを用いてブロ
ーオフセルを動かしているが、図１の構成例で述べたよ
うに、ノズルの方を旋回機構で動かしても良い。

【００４４】さて、本動作例では、あるステップのス
イープ期間ではブローオフセルの上面のメッシュ面に向
けて略一定量のエアジェットを吹き付けることができ
る。その結果、試料現像剤層の中を流速と流量が略一定
の空気が流れ、試料現像剤全体から概略等しい（キャリ
アに対する）吸着力のトナーを引きはがすことができ
る。従ってトナーの平均帯電量や帯電量分布の測定を確
実に行うことができる。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば比
較的簡単な構成で二成分現像剤のトナー濃度とトナーの
平均帯電量及び帯電量分布を簡便に求めることのできる
ブローオフ装置を提供することができる。しかも、本発
明によるブローオフ装置では、ブローオフセルの下方か
らエアを吸引する手段と、ブローオフセルの上方からエ
アを吹き付ける手段とを備えているため、気流がブロー
オフセル内を一方向に流れ、トナーを周囲にまき散らす
ことがなく、また、ブローオフセルのメッシュを通過し
たトナーを吸引手段側で確実に収集することができる。
また、請求項２のように、吸引側を先にスタートさせ、
吸引圧が十分高くなり吸引のみで収集できるトナーを現
像剤から取り去った状態でブローを開始することで、ト
ナーが飛散するのを防ぐことができる。

【００４６】さらに、ブローオフセルに流入する電荷
量あるいはブローオフセルから流出する電荷量を測定す
る手段を設け、請求項３のようにエアの吸引圧を変更可
能とする、あるいは請求項４のようにエアの吹き付け圧
を変更可能とすることにより、トナーの帯電量分布の概
略を簡便に測定することができる。また、ブローオフセ
ルに張ったメッシュ表面全体に略一定量のエアが吹き付
けられるようにブローオフセルとノズルの相対位置を変
化させる手段を有することにより、試料現像剤層の中を
流速と流量が略一定の空気が流れ、試料現像剤全体から
略等しい（キャリアに対する）吸着力のトナーを引きは
がすことができ、トナーの平均帯電量や帯電量分布の測
定を確実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すブローオフ装置の基本
構成の概念図である。

【図２】本発明の別の実施例を示すブローオフ装置の斜
視図である。

【図３】図２に示すブローオフ装置のブローオフセルの
周囲の基本構成を示す断面図である。

【図４】本発明によるブローオフ装置の動作例を示すタ
イミングチャートである。

【図５】本発明によるブローオフ装置の別の動作例を示
すタイミングチャートである。

【図６】本発明によるブローオフ装置のさらに別の動作
例を示すタイミングチャートである。

【図７】本発明によるブローオフ装置のさらに別の動作
例を示すタイミングチャートである。

【図８】本発明によるブローオフ装置の動作例の説明図
であって、ブローオフセルに対するノズルのＸＹ平面で
の軌跡（相対位置）を示す図である。

【符号の説明】

１：ホルダ２：ブローオフセル２ａ：導電性容器２ｂ：導電性メッシュ３：エア吸引装置３ａ：エア吸引ホース４：エアブローワー４ａ：ノズル５：水銀マノメータ６：コントローラ７：エレクトロメータ８：Ｘ−Ｙテーブル９：Ａｌボックス１０：ノズルの接離機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01N 27/60 G01R 29/24

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性の筒の上下に導電性メッシュを張り
該導電性の筒と導電性メッシュが電気的に互いに導通し
該メッシュの開口を除けば導電性の筒と導電性メッシュ
の内部が閉空間をなしているブローオフセルと、このブ
ローオフセルの導電性メッシュが略水平になる状態で他
から電気的に絶縁状態に支持する手段とを有し、且つ、
上記ブローオフセルの下方からエアを吸引する手段と、
上記ブローオフセルの上方からエアを吹き付ける手段と
を有し、且つ、上記エアを吹き付ける手段は、上記導電
性メッシュの一部にエアを吹き付けるノズルを有し、そ
のエアを吹き付けるノズルと導電性メッシュとが、互い
の距離を維持したまま相対的に移動でき、導電性メッシ
ュ全体にエアを吹き付けることができることを特徴とす
るブローオフ装置。
【請求項２】請求項１記載のブローオフ装置において、
下方からのエア吸引を開始し一定時間経過後に上方から
のエアの吹き付けを開始することを特徴とするブローオ
フ装置。
【請求項３】請求項１記載のブローオフ装置において、
ブローオフセルに流入する電荷量あるいはブローオフセ
ルから流出する電荷量を検出する手段を有し、且つ、下
方からのエアの吸引圧を変更可能なことを特徴とするブ
ローオフ装置。
【請求項４】請求項１記載のブローオフ装置において、
ブローオフセルに流入する電荷量あるいはブローオフセ
ルから流出する電荷量を検出する手段を有し、且つ、上
方からのエアの吹き付け圧を変更可能なことを特徴とす
るブローオフ装置。