(57)【要約】【課題】対象となる粒子の帯電量を変化させてしまうことなく、測定対象から粒子を分離・サンプリングすることが可能な技術を提供する。【解決手段】  トナー粒子９９が付着している測定対象物５０と測定部３との間に設けられたチャンバ２０内の圧力を減圧することにより、測定対象物５０からチャンバ２０内にトナー粒子９９を導入し、チャンバ２０内の減圧状態を解除した後、チャンバ２０と測定部３とを連通することにより、チャンバ２０内から測定部３にトナー粒子９９を案内する。【選択図】  図１
2006105930.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定部に一定速度の空気流を発生させるとともに、該空気流の方向と略直交する方向の電界を形成させて、該空気流により運ばれた粒子を捕集することにより、粒子の帯電量の分布測定を行う帯電量分布測定装置において、
粒子が付着している測定対象物と前記測定部との間に、該測定対象物に付着している粒子を該測定部に導く案内部が設けられ、
前記案内部は、
粒子が通される案内室と、
前記案内室内の圧力を減圧し、前記測定対象物から粒子を該案内室内に導入する減圧手段と、
前記減圧手段により粒子が前記案内室内に導入された後、該案内室内の減圧状態を解除する減圧解除手段と、
前記減圧解除手段により前記案内室内の減圧状態が解除された後、前記案内室と前記測定部とを連通させる連通手段と、
を備えることを特徴とする帯電量分布測定装置。
【請求項２】
前記案内室は、
前記減圧手段に連通される第１の開口部と、
前記案内室外に連通される第２の開口部と、
前記測定部に連通される第３の開口部と、
前記測定対象物から粒子を導入する第４の開口部と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の帯電量分布測定装置。
【請求項３】
前記第１の開口部と前記第３の開口部とは、前記第４の開口部と対向する位置関係をとること、または、前記第２の開口部と前記第３の開口部とは対向する位置関係をとること、のうち少なくともいずれかの関係を満たすことを特徴とする請求項２に記載の帯電量分布測定装置。
【請求項４】
前記減圧手段と前記減圧解除手段と前記連通手段とは、前記第１の開口部を開閉する第１の開閉手段と、前記第２の開口部を開閉する第２の開閉手段と、前記第３の開口部を開閉する第３の開閉手段と、を備え、
前記案内室内の圧力が減圧される場合には、前記第１の開閉手段は開状態にあり、かつ、前記第２の開閉手段及び前記第３の開閉手段は閉状態にあり、
前記案内室内の減圧状態が解除される場合には、前記第２の開閉手段は開状態にあり、かつ、前記第１の開閉手段及び前記第３の開閉手段は閉状態にあり、
前記案内室と前記測定部とが連通される場合には、前記第２の開閉手段及び前記第３の開閉手段は開状態にあり、かつ、前記第１の開閉手段は閉状態にあることを特徴とする請求項２または３に記載の帯電量分布測定装置。
【請求項５】
前記減圧手段と前記減圧解除手段と前記連通手段とは、
前記案内室内の圧力が減圧される場合には、前記第１の開閉手段を開状態とし、かつ、前記第２の開閉手段及び前記第３の開閉手段は閉状態とし、
前記案内室内の減圧状態が解除される場合には、前記第２の開閉手段を開状態とし、かつ、前記第１の開閉手段及び前記第３の開閉手段は閉状態とし、
前記案内室と前記測定部とが連通される場合には、前記第２の開閉手段及び前記第３の開閉手段を開状態とし、かつ、前記第１の開閉手段は閉状態となるように、
前記第１の開閉手段、前記第２の開閉手段及び前記第３の開閉手段を制御する制御手段を備えることを特徴とする請求項４に記載の帯電量分布測定装置。
【請求項６】
前記案内室は、
周面に少なくとも第５の開口部を有し、内部を通して粒子が案内される内側円筒状部材と、
前記内側円筒状部材の外周側に該内側円筒状部材に対して相対回転可能に設けられ、前記第５の開口部に開口可能な第６の開口部と、前記減圧手段に連通する連通口に開口可能な第７の開口部と、を周面に有する外側円筒状部材と、
前記内側円筒状部材または前記外側円筒状部材の非回転部位に設けられ、前記測定対象物から粒子を導入する第８の開口部と、
を備え、
前記案内室内の圧力が減圧される場合には、前記第７の開口部が前記連通口に開口し、かつ、前記第５の開口部と前記第６の開口部とは閉状態にあり、
前記案内室内の減圧状態が解除される場合には、前記第７の開口部が前記連通口に開口する開口状態は解除され、かつ、前記第７の開口部が前記案内室外部に開口し及び／または前記第５の開口部と前記第６の開口部とが開状態にあり、前記案内室の内部と外部とが連通され、
前記案内室と前記測定部とが連通される場合には、前記第７の開口部と前記連通口との開口状態は解除されたまま、前記第５の開口部と前記第６の開口部とが前記測定部に連通する連通口に開口することを特徴とする請求項１に記載の帯電量分布測定装置。
【請求項７】
前記減圧手段と前記減圧解除手段と前記連通手段とは、
前記案内室内の圧力が減圧される場合には、前記第７の開口部が前記連通口に開口し、かつ、前記第５の開口部と前記第６の開口部とは閉状態にあり、
前記案内室内の減圧状態が解除される場合には、前記第７の開口部が前記連通口に開口する開口状態は解除され、かつ、前記第７の開口部が前記案内室外部に開口し及び／または前記第５の開口部と前記第６の開口部とが開状態にあり、前記案内室の内部と外部とが連通され、
前記案内室と前記測定部とが連通される場合には、前記第７の開口部と前記連通口との開口状態は解除されたまま、前記第５の開口部と前記第６の開口部とが前記測定部に連通する連通口に開口するように、
前記内側円筒状部材と前記外側円筒状部材との少なくともいずれかを回転制御する制御手段を備えることを特徴とする請求項６に記載の帯電量分布測定装置。
【請求項８】
捕集した粒子の電荷と量とを定量的に解析する解析手段を備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の帯電量分布測定装置。
【請求項９】
測定部に一定速度の空気流を発生させるとともに、該空気流の方向と略直交する方向の電界を形成させて、該空気流により運ばれた粒子を捕集することにより、粒子の帯電量の分布測定を行う帯電量分布測定方法において、
粒子が付着している測定対象物と前記測定部との間に設けられた案内室内の圧力を減圧することにより、前記測定対象物から該案内室内に粒子を導入し、
前記案内室内の減圧状態を解除した後、該案内室と前記測定部とを連通することにより、該案内室内から該測定部に粒子を案内することを特徴とする帯電量分布測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粒子の帯電量分布を測定する帯電量分布測定装置及び帯電量分布測定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真装置の普及に伴って、その用途も広範囲にわたり、画像品位に対する要求も厳しくなってきている。
【０００３】
電子写真特性の中の帯電量は、最終的な画像濃度、鮮明度、かぶり等に大きく影響する為、電子写真特性として重要な因子になっている。特に、トナー粒子１個の帯電量については分布を持つことが知られている為、この帯電量分布がどのようになっているかを把握することは、電子写真特性を制御する上で重要なことである。
【０００４】
このようなトナー粒子の帯電量分布を測定する方法として、特許文献１に記載されているような、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粒子の帯電量分布を測定する、「チャージスペクトログラフ」と呼ばれる方法が提案されている。
【０００５】
従来の帯電量分布測定装置である「チャージスペクトログラフ」の構造概要を図６に示す。
【０００６】
図６において、９０１は被測定粒子であるトナーを収納する試料室で、ここでトナー粒子９９９は試料室９０１内の測定対象からエアブローにより剥離・採取される。９０２は円筒状ハウジング部の軸中心に配置されたトナー導入路で、ここを通過してトナー粒子が測定部９０３に導入される。測定部９０３は図６に示すように、測定部を構成する内径φ６５ｍｍの円筒状ハウジング９０９に対して、流量調節器９１１、整流器９１２、偏向電極９１３（９１３ａ，９１３ｂ）、捕集フィルタ９１５、及び、フィルタ固定部材９１６の各部材を配設し、捕集フィルタ９１５後方に配置された排気管９１７に接続された排気装置９１０により吸引することで、測定部９０３の円筒状ハウジング９０９内に気流を形成する。
【０００７】
ハウジング９０９内の気流は、外部から流量調節器９１１により流量を制限されつつメッシュスクリーンからなる整流器９１２を通る事によって、ほぼ平坦な流速分布を持った一様流として形成され、図の下方に向けた空気流が形成される。
【０００８】
又、偏向電極９１３ａ，９１３ｂは、ハウジング内部に空気流と直角な方向（図６の左右方向）の偏向電界Ｅを形成するため、相異なる電圧を印加するよう、電源９１４ａ，９１４ｂにそれぞれ接続されている。
【０００９】
トナー導入路９０２から導入されたトナー９９９はハウジング９０３内部に導かれ、空気流により図６の下方に運ばれる。運ばれたトナー粒子９９９は電極９１３により形成された偏向電界Ｅによりトナー導入路９０２の中心軸と直角方向側に軌道ｓの様に偏向され、トナー捕集フィルタ９１５上に落下・付着する。
【００１０】
この時のトナー粒子の偏向方向への変位量は、非特許文献１によれば、トナー粒子の大きさと電荷量の関数になっており、電界強度をＥ、トナー導入路９０２の先端から捕集フィルタ９１５までの距離をｌ、ハウジング内の空気流の速度をＶ、トナー粒子径をｄ、空
気密度をη、捕集フィルタ上でのトナー粒子の変位量をｘとすると、トナー粒子の持つ比電荷ｑ／ｄは、
ｑ／ｄ＝３πηＶｘ／ｌＥ
で表される。
【００１１】
例えば、トナー導入路９０２の先端から捕集フィルタ９１５までの距離を１３０ｍｍ、ハウジング内の空気流の速度を０．５ｍ／ｓｅｃ、トナー粒子径を１０μｍとした場合、電極９１３ａ，９１３ｂにそれぞれ±５００Ｖの電圧を印加することにより、φ６５ｍｍのフィルタ上に±５０μＣ／ｇ程度の電荷量を持ったトナー粒子の帯電量分布測定が可能となる。
【００１２】
この結果、捕集フィルタ９１５上には、トナー粒子の帯電量に応じて付着した濃淡からなる帯状のトナー分布が形成される。即ち、捕集フィルタ中心は帯電量零のトナーが付着する原点位置となり、捕集フィルタ９１５周辺部に近いほど（電界による変位量の大きいほど）帯電量の大きなトナーが付着している。又、同じ電荷量を持ったトナーは電界方向に沿って同じ位置に付着することになるので、付着したトナー量の分布（即ち濃淡分布）が、トナーの個数分布に相当する。
【００１３】
これら、捕集フィルタ上のトナー粒子の変位・個数分布は別途、画像解析装置によって測定・計算処理することにより、トナーの電荷量分布を求めることが可能となる。
【特許文献１】特開昭５７−７９９５８号公報
【特許文献２】特開平１−２６２５５４号公報
【非特許文献１】Ｒ．Ｂ．Ｌｅｗｉｓ他、“Ａ  ｃｈａｒｇｅ  ＳｐｅｃｔｒｏＧｒａｐｈ  ｆｏｒ  Ｘｅｒｏｇｒａｐｈｉｃ  Ｔｏｎｅｒ”、電子写真学会誌、１９８３年、第２２巻、第１号、ｐ．８５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上述したような図６に示すトナー帯電量分布測定装置においては、トナー粒子を測定対象より分離・サンプリングし、トナー導入路９０２を通してハウジング内に導くことが重要となる。即ち、トナー粒子は電荷を持っているために測定対象に対して静電的な鏡映力が働く為に強い付着力が発生しているので、これに対する外力を加えてトナー粒子を測定対象より分離・サンプリングする必要がある。
【００１５】
しかし、一様かつ安定した気流を維持しようとするとハウジング内の空気流の速度を０．５ｍ／ｓｅｃ程度としなければならない為に、トナー導入路９０２の吸い口部においては、弱い吸引力しか発生できず、この為、直接、測定対象より分離・サンプリングすることが出来ない。この為、従来のトナー帯電量分布測定装置においてはサンプリング手段として、ブローオフ法と呼ばれる方法を一般的に用いている。
【００１６】
これは、例えばトナーが静電的にコートされた現像ローラ等の測定対象に対して、高圧ガスを吹き付けることで、トナーのみを測定対象から分離・飛散させ、この飛散トナーをトナー帯電量分布測定装置のトナー導入路に導入するものである。ブローオフ法の場合、トナーを測定対象から分離する為には、ブロー圧が１ｋｇｆ／ｃｍ以上の吹き付け圧力が必要である。
【００１７】
ところが、上記図６に示すような従来のトナー帯電量分布測定装置においては、ブローオフ方を用いた場合、以下に示すような幾つかの課題が生じる。
【００１８】
課題の第１点は、対象となるトナーの帯電量を変化させてしまうことである。
【００１９】
ブローオフ法では高圧ガス流によりトナーを対象物表面から弾き飛ばすことで、トナーのみを測定対象から分離するものである。このため、特に対象物表面と接触しているトナー粒子に対しては、測定対象物表面に一度強く押し付けることになる。この結果、再度、トナー粒子と測定対象物が摩擦されてしまう為に、電荷の付与が行われて、見かけ上トナーの帯電量が増加あるいは減少させてしまい、正確な測定値が得られなくなってしまう。
【００２０】
課題の第２点は、高圧ガス流によりトナー帯電量分布測定装置の測定部９０３内の気流を乱れさせることである。
【００２１】
一般に、ブローオフ法を用いて高圧ガス流によりトナーを対象物表面から弾き飛ばす場合、トナーは高圧ガス流に乗って飛散する。このため、トナーのみを測定対象から分離し、トナー導入路に導入する場合、同時に高圧ガス流もトナー導入路に導かれてしまう。この高圧ガス流は、トナー帯電量分布測定装置の測定部内の気流の流速よりも速くなってしまう為に、測定部内で乱流を発生させてしまい、トナー粒子が測定部内で飛散して捕集フィルタ上に付着することになるので、変更位置が不正確になり、正確なトナー帯電量が測定出来なくなってしまう。
【００２２】
このようなブローオフ法の課題に対して、図７に示すような特許文献２に示された、ガスダンパを用いてトナー導入路の吸い口部において強い吸引力を発生させて、直接、測定対象より引き剥がして分離・サンプリングする方法が提案されている。
【００２３】
この提案された方式では、図７に示すように、測定対象部とトナー導入路との間に容積が可変でかつ変化量が調整可能な分離トナー及びトナー分離に用いたブローガスを蓄える機能を有するガスダンパ１０４０を設けている。
【００２４】
しかしながらこの方法では、測定対象部１０５０からトナー１０９９を引き剥がす事が可能になるが、測定に際して必ずガスダンパ１０４０の膨張・圧縮という変形を行わせなければならず、その結果、ある程度の時間、ガスダンパ１０４０内部で滞留させられ、かつ、ガスダンパ内壁１０４２の変形に追従してガスダンパ１０４０内を動き回ることになる。この為、吸引された分離トナー１０９９がガスダンパ内壁１０４２及びトナー１０９９で接触・衝突してしまい摩擦帯電現象を生じてしまう。この結果、分離トナーの帯電量が増加あるいは減少させてしまい、本来の測定値が得られなくなってしまう。
【００２５】
さらに、トナー導入路がガスダンパ１０４０部と直結している為に、ガスダンパ１０４０の膨張時にトナー導入路１００２に負圧が加わることになる。この結果、トナー導入路１００２とハウジング１００３内に圧力差が生じ、ハウジング部に形成された一様流を乱してトナー飛散させてしまうことになるので、正確な測定が出来なくなってしまう。
【００２６】
本発明は上記したような事情に鑑みてなされたものであり、対象となる粒子の帯電量を変化させてしまうことなく、測定対象から粒子を分離・サンプリングすることが可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
上記目的を達成するために本発明にあっては、
測定部に一定速度の空気流を発生させるとともに、該空気流の方向と略直交する方向の電界を形成させて、該空気流により運ばれた粒子を捕集することにより、粒子の帯電量の分布測定を行う帯電量分布測定装置において、
粒子が付着している測定対象物と前記測定部との間に、該測定対象物に付着している粒子を該測定部に導く案内部が設けられ、
前記案内部は、
粒子が通される案内室と、
前記案内室内の圧力を減圧し、前記測定対象物から粒子を該案内室内に導入する減圧手段と、
前記減圧手段により粒子が前記案内室内に導入された後、該案内室内の減圧状態を解除する減圧解除手段と、
前記減圧解除手段により前記案内室内の減圧状態が解除された後、前記案内室と前記測定部とを連通させる連通手段と、
を備えることを特徴とする。
【００２８】
また、測定部に一定速度の空気流を発生させるとともに、該空気流の方向と略直交する方向の電界を形成させて、該空気流により運ばれた粒子を捕集することにより、粒子の帯電量の分布測定を行う帯電量分布測定方法において、
粒子が付着している測定対象物と前記測定部との間に設けられた案内室内の圧力を減圧することにより、前記測定対象物から該案内室内に粒子を導入し、
前記案内室内の減圧状態を解除した後、該案内室と前記測定部とを連通することにより、該案内室内から該測定部に粒子を案内することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、対象となる粒子の帯電量を変化させてしまうことなく、測定対象から粒子を分離・サンプリングすることが可能な技術を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
【実施例１】
【００３１】
以下に、本発明の実施例１について説明する。
【００３２】
本実施例においては、測定対象物５０と、粒子導入手段としてのトナー導入路４との間に、測定対象物５０に付着している粒子をトナー導入路４を介して測定部（帯電量分布測定装置本体）３に案内する案内室としてのチャンバ２０を有する案内部としてのチャンバ部２を設けるものであり、さらに、チャンバ部２に設けられた開閉手段の開閉を切り替えることによりチャンバ２０内の圧力を変更させて、測定部３に粒子を導入して粒子の帯電量分布を測定するものである。
【００３３】
図１は、本発明の実施例１に係る帯電量分布測定装置１の概略断面図である。
【００３４】
図１に示すように、トナーなどの粒子が付着している測定対象物５０とトナー導入路４との間には、測定対象物５０に付着しているトナー粒子９９をトナー導入路４を介して測定部３に案内するチャンバ２０を有するチャンバ部２が設けられている。チャンバ２０には、４つの開口部（第１の開口部２４、第２の開口部２５、第３の開口部２６、第４の開口部（吸引ノズル部）２７）が設けられている。
【００３５】
第１の開口部２４は、第１の開閉手段としての第１のバルブ２１を介して減圧手段としての排気装置２８に接続されており、排気装置２８は２００ｍｍ／Ｈｇ（２００×１．３×１０２Ｐａ）の圧力で吸引動作可能に設けられている。
【００３６】
第２の開口部２５は第２の開閉手段としての第２のバルブ２２を介して配管に接続されており、この配管を通じて外気圧部に開放されている。第３の開口部２６は第３の開閉手段としての第３のバルブ２３を介して測定部３のトナー導入路４に接続されている。又、第４の開口部２７は、チャンバ２０において、測定対象物５０に向けられた方向に常時開放状態で設けられている。
【００３７】
ここで、本実施例においては、第１の開口部２４と第３の開口部２６とは、第４の開口部２７に対向する位置関係をとり、第２の開口部２５と第３の開口部２６とは対向する位置関係をとるように設けられているが、前記したいずれかの位置関係を少なくともとるものであればよい。また、これらのバルブは、不図示の制御手段により開閉制御されるものである。
【００３８】
測定部３内には、トナー粒子９９の帯電量分布を測定するための円筒状ハウジング９が設けられている。そして、トナー導入路４は、円筒状ハウジング９の軸中心に配置されており、トナー導入路４を通過してトナー粒子９９が測定部３の円筒状ハウジング９に導入される。
【００３９】
測定部３は、図１に示すように、帯電量分布測定装置本体を構成する内径φ６５ｍｍの円筒状ハウジング９に対して、流量調節器１１、整流器１２、偏向電極１３ａ，１３ｂ、捕集フィルタ１５、及び、フィルタ固定部材１６の各部材を配設してある。
【００４０】
捕集フィルタ１５後方には排気管１７が接続されており、この排気管に接続された排気装置１８により吸引することで、測定部３の円筒状ハウジング９内に空気流を形成する。
【００４１】
円筒状ハウジング９内に対しては、大部分は流量調節器１１を通して外気を取り込む。この時、流量調節器１１により吸引される流量を制限されつつメッシュスクリーンからなる整流器１２を通る事によって、円筒状ハウジング９内にほぼ平坦な流速分布を持った一様流が形成され、図１の下方に向けた空気流が形成される。又、この時に形成された空気流により、円筒状ハウジング９の軸中心に配置されたトナー導入路４からも外気を取り込む。
【００４２】
又、偏向電極１３ａ，１３ｂは円筒状ハウジング９内に空気流と略直交する方向（図１の左右方向）の偏向電界Ｅを形成するために、電源１４ａ，１４ｂに接続されて、それぞれ＋５００Ｖ，−５００Ｖの電圧が印加される。
【００４３】
トナー導入路４から導入されたトナー粒子９９は、円筒状ハウジング９内部に導かれ、空気流により図１の下方に運ばれる。運ばれたトナー粒子９９は電極１３ａ，１３ｂにより形成された偏向電界Ｅによりトナー導入路４の中心軸と略直交する方向側に、図に示す軌道ｓの様に偏向され、捕集フィルタ１５上に落下・付着する。
【００４４】
捕集フィルタ１５上には、トナー粒子の帯電量に応じて付着した濃淡からなる帯状のトナー分布が形成される。即ち、捕集フィルタ１５の中心は帯電量零のトナー粒子が付着する原点位置となり、捕集フィルタ１５周辺部に近いほど（電界による変位量の大きいほど）帯電量の大きなトナー粒子が付着している。又、同じ電荷量を持ったトナー粒子は電界方向に沿って同じ位置に付着することになるので、付着したトナー粒子量の分布（即ち、濃淡分布）が、トナー粒子の個数分布に相当する。これら捕集フィルタ１５上のトナー粒子の変位・個数分布は別途、画像解析装置（解析手段）によって測定・計算処理することにより、トナー粒子の電荷量分布を求めることが可能となる。
【００４５】
次に、本実施例の特徴である、チャンバ部２の動作を図２に基づいて説明する。図２（
ａ）は３つのバルブのうち第１のバルブ２１のみが開放状態にある図、同図（ｂ）は第２のバルブ２２のみが開放状態にある図、同図（ｃ）は第２のバルブ２２及び第３のバルブ２３が開放状態にある図を示している。
【００４６】
動作開始前の状態は、チャンバ２０内部が汚染されない様に、チャンバ２０に接続された各バルブ２１，２２，２３は全て閉鎖状態になっている。測定対象物５０からトナー粒子９９を吸引する時には、トナー粒子が付着している測定対象物５０に向けてチャンバ部２の吸引ノズル部２７を近接配置する。この状態で、まず、図２（ａ）に示すように各バルブを第１の開口部２４のみが、一定の時間Ｔ１だけ、開状態になるように制御する。
【００４７】
具体的には、第１のバルブ２１を開放状態に、第２，第３のバルブ２２，２３を閉鎖状態にする。これにより、チャンバ２０内は負圧になっている排気装置２８によって圧力を下げられて減圧状態となり、この圧力低下を補うように吸引ノズル部２７から外気を吸引する。この外気を吸引する気流に伴い、測定対象物５０に付着しているトナー粒子９９をチャンバ２０内部に引き込む。
【００４８】
一定時間Ｔ１経過後、図２（ｂ）に示すように、第１のバルブ２１を閉鎖状態にすると同時に、第２のバルブ２２を開放状態にする。これにより、第２の開口部２５を経由してチャンバ２０内に外気が吸引されるので、チャンバ２０においては減圧状態が解除されて、再び外気圧（大気圧）状態に戻される。
【００４９】
次に、第２のバルブ２２を開放した直後に、今度は図２（ｃ）に示すように第３のバルブ２３を開放する。これにより、外気圧に戻されたチャンバ２０から、通常の帯電量測定装置と同様にして、円筒状ハウジング９内に形成された空気流に吸引されて、チャンバ２０内に吸引されたトナー粒子９９が測定部３内に送り込まれ、通常の帯電量分布測定が行われる。
【００５０】
ここで、第１〜第４の開口部２４〜２７や、第１〜第３のバルブ２１〜２３や、不図示の制御手段は、排気装置２８とともに減圧手段を構成し、また、減圧解除手段や連通手段を構成している。
【００５１】
このバルブの切り替え動作を繰り返すことにより、測定対象物から充分な量のトナー粒子を吸引して、トナー粒子の帯電量分布を測定することが出来る。
【００５２】
本実施例においては、チャンバ２０内を負圧（減圧）状態から外気圧（大気圧）状態に切り替える時には、先に第２のバルブ２２を開放状態にすることで外気圧部に接続されるので、第３のバルブ２３に接続されたトナー導入路４には負圧が加わることなく、チャンバ２０内のトナー粒子を円筒状ハウジング９内に送り込むことが出来る。
【００５３】
このため、円筒状ハウジング９内に形成された略平坦な流速分布を持った空気流を乱すことなく、トナー粒子の帯電量分布の測定を行うことができ、測定精度を向上させることが可能となる。
【００５４】
又、バルブの切り替えは短時間で行うことができるので、チャンバ２０内にトナー粒子が滞留している時間を極めて短時間に調整することが出来る。
【００５５】
これにより、チャンバ２０内に吸引されたトナー粒子がチャンバ２０内壁に接触・衝突してしまうことや、吸引されたトナー粒子同士がチャンバ２０内で接触・衝突してしまうことを抑制することができるので、より正確な帯電量測定を行うことが可能となる。
【００５６】
このように、本実施例によれば、トナー粒子の帯電量を変化させてしまうことなく、測定対象物に対して静電的に強く付着しているトナー粒子を吸引分離可能とし、トナー粒子の帯電量をより正確に測定することが可能となる。
【００５７】
なお、第１〜第３のバルブ２１〜２３の開閉は、不図示の制御手段により開閉制御されるものであるが、これに限るものではない。例えば、手動によりバルブが切り替えられるものであってもよい。
【実施例２】
【００５８】
以下に、本発明の実施例２について説明する。
【００５９】
本実施例においては、開口部を設けた案内室としてのチャンバ３０を回転可能とし、チャンバ３０の回転により開口部を開閉させることによって、チャンバ３０内の圧力を変更させ、測定部３に粒子を導入して粒子の帯電量分布を測定するものである。
【００６０】
図３は、本発明の実施例２に係る帯電量分布測定装置１０を示す概略断面図である。図４は、本発明の実施例２に係る帯電量分布測定装置１０に適用されるチャンバ３０を示す概略図である。なお、実施例１と同様の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００６１】
本実施例において、チャンバ３０は図３，４において左右２つの円筒状部品、すなわち、外側円筒状部材としての右チャンバ３１と、内側円筒状部材としての左チャンバ３２とを重ね合わせた構成をしており、右側から左チャンバ３２に被せるように配置された右チャンバ３１の円筒部側壁には２種類の開口部３３，３５（第７の開口部，第６の開口部）が、互い違いになるように配置されている。
【００６２】
このうち、開口部３３には排気装置２８に繋げられた連通口としての排気管２９が接続されている。又、右チャンバ３１には不図示の駆動装置（制御手段）が接続されており、一定の速度で図３，４において符号Ａで示す方向（手前から奥方向）に回転するように設けられている。
【００６３】
一方、右チャンバ３１に覆われるように配置される図３，４において左側の左チャンバ３２は、図３，４に示すように、円筒部の軸方向の長さが右チャンバ３１よりも短くなっており、重ね合わせてチャンバ３０を形成しているときには隙間が出来るようになっている。この隙間により、開口部３３は、左チャンバ３２の回転動作に関係なく排気管２９に開口することが出来るもので、すなわち、右チャンバ３１の回転動作のみによって、排気装置２８に通じる排気管２９とチャンバ３０内との間が開閉（連通）可能となっている。
【００６４】
又、左チャンバ３２の円筒部側壁には、右チャンバ３１と重ね合わされた場合に、右チャンバ３１側壁の開口部３５に対応する位置に開口部３６（第５の開口部）が設けられている。さらに、開口部３６は測定部３のトナー導入路４に開口可能に設けられている。ここで、開口部３６は、測定部３のトナー導入路４よりも大きい径に設定されるとよい。
【００６５】
左チャンバ３２の端部周囲には、封止シール部材３７が配設され、左右のチャンバが重ね合わせてチャンバ３０を形成しているときに空気の漏れが生じないように構成されている。ここで、右チャンバ３１と左チャンバ３２とは、それぞれ一端が開口し他端が閉じている有底状の円筒状部材により構成されており、それぞれの開口が合うように重ね合わされて、容器状に案内室を形成するように構成されている。そして、左チャンバ３２の非回転部位となる底部分に吸引ノズル部２７（第８の開口部）が設けられている。
【００６６】
次に、本実施例の特徴である、案内部としてのチャンバ部２の動作を図５（ａ），（ｂ）に基づいて説明する。図５（ａ）は右チャンバ３１の開口部３３と排気装置２８に接続された排気管２９との位置が合った（開口部３３が排気管２９に開口している）状態を示す図、同図（ｂ）は開口部３３と排気管２９との位置がずれた（開口部３３は排気管２９に開口していない）状態を示す図である。
【００６７】
測定動作の開始時、まず、不図示の駆動装置により、右チャンバ３１が回転するとともに、排気装置２８が作動する。
【００６８】
測定対象物５０からトナー粒子９９を吸引する場合には、トナー粒子９９が付着している測定対象物５０に向けてチャンバ３０の吸引ノズル部２７を近接配置する。
【００６９】
この時、図５（ａ）に示すように、右チャンバ３１の開口部３３が排気装置２８に接続された排気管２９に開口し、チャンバ３０内の排気が行われる。この時、右チャンバ３１の開口部３５と左チャンバ３２の開口部３６とは、ずれた位置関係にあるので、測定対象物５０に向けられたチャンバ３０の吸引ノズル部２７から外気を吸引する。この外気を吸引する気流に伴い、測定対象物５０に付着しているトナー粒子９９をチャンバ３０内部に引き込む。
【００７０】
さらに、右チャンバ３１が回転を続けると、まず図５（ｂ）に示すように右チャンバ３１の開口部３３と排気装置２８に接続された排気管２９との位置がずれて、チャンバ３０内から排気が行われなくなり、吸引ノズル部２７からのトナー吸引も停止する。そして、右チャンバ３１側壁の開口部３５と左チャンバ３２側壁の開口部３６との位置が合うようになる。これにより、チャンバ３０内に外気が取り込まれ、チャンバ３０内が大気圧に戻る。
【００７１】
さらに、開口部３６とトナー導入路４との位置も合うようになり、これによって、外気圧に戻されたチャンバ３０内から通常の帯電量測定装置と同様にして、トナー粒子が測定部３に送り込まれ、通常の帯電量分布測定が行われる。この動作を繰り返すことにより、測定対象物から充分な量のトナー粒子を吸引して帯電量分布測定を行うことが出来る。
【００７２】
ここで、開口部３３，３５，３６や、吸引ノズル部２７や、不図示の駆動装置（制御手段）は、排気装置２８とともに減圧手段を構成し、また、減圧解除手段や連通手段を構成している。
【００７３】
本実施例においては、チャンバ３０の回転動作を行うことで開口部の開閉タイミングを制御しているので、トナー導入路４には負圧が加わることなく、チャンバ３０内のトナー粒子を円筒状ハウジング９内に送り込むことが出来る。
【００７４】
このため、円筒状ハウジング９内に形成された略平坦な流速分布を持った空気流を乱すことなく、トナー粒子の帯電量分布の測定を行うことができ、測定精度を向上させることが可能となる。
【００７５】
又、バルブの切り替えはチャンバ３０の回転速度により行われるので、回転速度を調整することで、チャンバ３０内に吸引されたトナー粒子がチャンバ３０の内壁に接触・衝突してしまうことや、吸引されたトナー粒子同士がチャンバ３０内で接触・衝突してしまうことを抑制することができるので、回転動作のみの簡略化された構成でも、より正確な帯電量測定を行うことが可能となる。
【００７６】
このように、本実施例によれば、トナー粒子の帯電量を変化させてしまうことなく、測
定対象物に対して静電的に強く付着しているトナー粒子を吸引分離可能とし、トナー粒子の帯電量をより正確に測定することが可能となる。
【００７７】
なお、本実施例においては、チャンバ３０の回転動作は、不図示の駆動装置により一定の速度で回転するように制御されるものであるが、これに限るものではない。例えば、チャンバ３０内の排気を行う場合、右チャンバ３１を回転させ、右チャンバ３１の開口部３３が排気管２９に開口した位置で右チャンバ３１を停止させるものであってもよい。また、手動によりチャンバを回転させるものであってもよい。
【００７８】
また、本実施例においては、右チャンバ３１と左チャンバ３２とは、隙間が出来るように重ね合わせるものであるが、これに限るものではなく、開口部３３に開口可能な開口を左チャンバ３２に設けるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の実施例１に係る帯電量分布測定装置を示す概略図である。
【図２】本発明の実施例１に係る帯電量分布測定装置における動作状態を示す概略図である。
【図３】本発明の実施例２に係る帯電量分布測定装置を示す概略図である。
【図４】本発明の実施例２に係る帯電量分布測定装置のチャンバを示す概略図である。
【図５】本発明の実施例２に係る帯電量分布測定装置における動作状態を示す概略図である。
【図６】従来の帯電量分布測定装置を示す概略図である。
【図７】従来の帯電量分布測定装置を示す概略図である。
【符号の説明】
【００８０】
１，１０  帯電量分布測定装置
２  チャンバ部
３  測定部（帯電量分布測定装置本体）
４  トナー導入路（管）
９  円筒状ハウジング
２０  チャンバ
２１  第１のバルブ
２２  第２のバルブ
２３  第３のバルブ
２４  第１の開口部
２５  第２の開口部
２６  第３の開口部
２７  第４の開口部（吸引ノズル部）
２８  排気装置
２９  排気管
３０  チャンバ
３１  右チャンバ
３２  左チャンバ
３３，３５，３６  開口部
３７  封止シール部材
５０  測定対象物
９９  トナー粒子
Ｅ  偏向電界
ｓ  ハウジング内のトナー粒子の軌道
【図１】
2006105930.tif 000003
【図２】
2006105930.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2006105930.tif 000007
【図６】
2006105930.tif 000008
【図７】
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