(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性液体中に着色剤を含む荷電粒子であるトナーが高濃度に分散された１００ｍＰａ・ｓ以上の高粘度液体現像剤用の電気特性測定用セルにおいて、電着電流セルであって、一方の電極にトナー層を形成し、トナー層に電界を印加してトナーの移動による電荷量を測定可能としてなることを特徴とする電気特性測定セル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高粘性液体中の荷電粒子の電気特性を測定可能な電気特性測定用セルとそれにより評価された液体現像剤に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
この種の電気特性測定用セルとして用いられる電着電流セルである、たとえばサイエンティスト社製のゼータ電位Ｐ１７０に示されるような泳動電着電流測定法による測定では、測定セル内に荷電粒子を一様に導入する。すなわち図１に示すように従来の電着電流セルは、直流電源１と微小電流計２に接続する電極３、３間に、荷電粒子であるトナー４を一様に分布させている。荷電粒子の移動度は電極３、３間距離により算出される。セル内の荷電粒子は一様に分布しており、荷電粒子の到達する電極３からの距離の関係は考慮されない。
【０００３】
したがって上述のような従来の電気特性測定用セルでは、電圧印加時の充填電流とトナーの移動が終了した後の定常電流の判別が難しい。またサンプリング時間の高速な微小電流計２とデータ解析が必要になり、ここから算出された移動度は大きな誤差を含むことになる。
【０００４】
本発明は上記従来の問題点にかんがみ、絶縁性液体中に着色剤を含む荷電粒子であるトナーが高濃度に分散された１００ｍＰａ・ｓ以上の高粘度液体現像剤の電荷量および移動度の測定の精度を簡便に行える電気特性測定用セルを提供することを目的とする。また、そのような測定装置を用い、絶縁性液体中に着色剤を含む荷電粒子であるトナーが高濃度に分散された１００ｍＰａ・ｓ以上の高粘度液体現像剤の測定を実施し、画像特性と重量あたりの電荷量Ｑ／ｍの関係を見いだすことにより良好な画像特性を得るための条件を見いだすことを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る電気特性測定セルは、上記目的を達成するために、絶縁性液体中に着色剤を含む荷電粒子であるトナーが高濃度に分散された１００ｍＰａ・ｓ以上の高粘度液体現像剤用の電気特性測定用セルにおいて、電着電流セルであって、一方の電極にトナー層を形成し、トナー層に電界を印加してトナーの移動による電荷量を測定可能としてなることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態及び実施例】
以下本発明の実施の形態及び実施例を図面を参照して説明する。なお以下では従来と共通する部分には共通する符号を付すにとどめ重複する説明は省略する。図２は本発明に係る電気特性測定用セルの一実施形態を示す断面図である。本実施形態の電流測定セルは、一方の電極３ａの一面にトナーを薄く塗布してトナー層５を形成し、他方の電極３ｂとの間をキャリア液４ａで満たして構成する。
【０００９】
本実施形態によるトナー移動電流測定セルの測定方法は、電極３ａ、３ｂの間をキャリア液４ａで満たした状態で電極３ａ、３ｂ間に電圧を印加したときに流れる電流を評価する。この装置では、電圧印加時に直ぐに電極３ｂにトナーが到着して電流として計測されることがない。すなわち電極３ｂにトナーが到着するまでの時間遅れがあるため、キャリア液４ｂに充填される際に生じる充填電流とトナー層５が移動する電流を判別し、区別することが可能になる。また、トナーの分布幅が小さいので電流ピークの幅を小さくすることができ、定常電流値との変極点を容易に見つけることが可能である。さらに高粘性トナーにおいても十分、定常電流値に至る時間を見つけ出すことが可能である。
【００１０】
以下、本発明の実施例を説明する。もちろんこれら実施例に本発明が制限されるものではない。
【００１１】
＜実施例１＞
上記実施形態の測定装置を用い、下記の条件で測定を行った。
印加電圧：１０ｋＶ
電極間距離：１ｍｍ
電極面積：４ｃｍ２
キャリア液：シリコーンオイルＳＨ３４４  （２．５ｃＳｔ）
トナー塗布方法：バーコータ（塗布厚８μｍ）
ここでは、トナーは高電荷量の高分子処理カーボンブラックを樹脂に分散させ、固形分の重量パーセント、１０ｗｔ％程度のサンプルを用いた。トナー層を形成するほうの電極は用意に取り外しができる構造になっており、上記高粘性トナーをバーコーターにより塗布、測定装置に電極をセットする。この時、トナー塗布の重量を計測しておく。次に、トナーの溶媒をセル内に導入する。この時条件によっては粘性の異なる同材料により、トナー層の移動速度を調節することも可能である。そして電圧を電極に供給し、電界を印加してトナーの移動による電流値を計測する。当然、電界の向きはトナーの帯電電位により、どちらの方向にも印加することができる。
【００１２】
典型的な測定の結果の例を図３に示すが、図示のような典型な波形となり、電荷量Ｑは時間τａからτｂまでの電流値を、定常電流Ｉｓを除いて積分し算出する。最初のピークは前述の説明の充填電流である。また、変極点τｂもトナー層の分布幅を狭くしていることにより、移動電流のピーク値が大きくなり特別な解析を行わなくても見つけることができる。
【００１３】
上記の条件で電極に到達した荷電粒子の質量ｍから電荷量Ｑ／ｍを計算すると、１０μＣ／ｇ程度の値となった。同様に、従来の電着電流セルにおいても、高速サンプリング電流計とτｂにあたる時間をデータ解析により見つけ出し計算した値と同じであった。
【００１４】
＜実施例２＞
上記の測定装置を用いて着色剤からなる荷電粒子を液体に分散させた液体現像剤を測定して電荷量はＱ／ｍを算出した。また上記の方法により、帯電制御剤などで修飾し質量あたりの電荷量Ｑ／ｍの異なる液体現像剤を作成した。ここでの作成条件は、シリコーンオイル０。１Ｓｔ中に、着色剤を含む固形分の重量パーセントは２０ｗｔ％とした。Ｑ／ｍの測定条件は以下に示す通りである。
測定サンプル：高絶縁性液体中に分散した着色剤含有樹脂
電極間距離：１ｍｍ
印加電圧：８ｋＶ
電極面積：４ｃｍ２
そして電子写真プロセスを用いた画像形成装置により画像特性を比較した結果を下記表１に示す。
【表１】
0004132638.tif 000002
この表からわかるように電荷量Ｑ／ｍが１０μＣ／ｇ以上の現像剤において画像濃度が高く、地肌汚れが小さい。
【００１５】
また上記表１中の高粘性現像剤ａ−４の電界依存性の測定結果を図４に示す。この図からわかるように、ある電界においてＱ／ｍが急峻に変化し閾値を有する現像剤であった。この特性を持った現像剤は、ある電界を超えないと移動しない現像剤であり、最適な電界を設定すると２値的な振る舞いをするため安定な現像を実施することが可能である。
【００１６】
【発明の効果】
請求項１に係る電気特性測定用セルは、以上説明してきたように、キャリア液に充填される際に生じる充填電流とトナー層が移動する電流を判別し、区別することが可能になり、トナーの分布幅を小さくしたことから電流ピークの幅を小さくすることができ、定常電流値との変極点を容易に見つけることが可能で、高粘性トナーにおいても十分に定常電流値に至る時間を見つけ出すことが可能となり、従来の方式に比較して特別なデータ解析を必要としないで簡便かつ正確な電荷量と荷電粒子の移動量を同時に測定、算出できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の電着電流セルを示す図である。
【図２】本発明に係る電気特性測定用セルの一実施形態を示す断面図である。
【図３】図２の実施形態装置による測定結果を示す図である。
【図４】表１中の高粘性現像剤ａ−４の電界依存性の測定結果を示す図である。
【符号の説明】
１  直流電源
２  微小電流計
３、３ａ、３ｂ  電極
４  トナー
４ａ  キャリア液
５  トナー層
【図１】
0004132638.tif 000003
【図２】
0004132638.tif 000004
【図３】
0004132638.tif 000005
【図４】
0004132638.tif 000006