JPH08136504A - Friction electrification sequence determination method for powder - Google Patents
Friction electrification sequence determination method for powderInfo
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Abstract
(57)【要約】
【目的】トナー間の摩擦帯電列やキャリア間の摩擦帯電
列を的確に判定する。
【構成】同一のトナーに対して異なるキャリアを組み合
わせた現像剤で、トナー帯電量とトナー混合比(トナー
重量/キャリア重量)の関係を測定し、トナー混合比が
0における帯電量の値を求める。その値が大きいキャリ
アの仕事関数は大きく、摩擦帯電列が−側と判定でき
る。
【効果】色で区別できない粉体間の摩擦帯電列を決定で
きる。
(57) [Summary] [Purpose] To accurately determine the triboelectric charge train between toners and the triboelectric charge train between carriers. [Structure] With a developer in which the same toner is combined with different carriers, the relationship between the toner charge amount and the toner mixture ratio (toner weight / carrier weight) is measured, and the value of the charge amount when the toner mixture ratio is 0 is obtained. . The carrier having a large value has a large work function, and it can be determined that the triboelectric charge train is on the negative side. [Effect] It is possible to determine the triboelectrification series between powders that cannot be distinguished by color.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は粉体の摩擦帯電列の判定
方法に係り、特に電子写真用現像剤に用いられるトナー
やキャリアの摩擦帯電列の判定方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for determining a triboelectric charge train of powders, and more particularly to a method for determining a triboelectric charge train of toners and carriers used in electrophotographic developers.
【0002】[0002]
【従来の技術】摩擦帯電列の判定は、2種類の材料を直
接擦り合わせて、それぞれの材料の帯電極性を調べるこ
とによって行われる。例えば、AとBの材料を擦り合わ
せて、Aが正に、Bが負に帯電した場合は、AはBに対
して摩擦帯電列が+側にあると判定する。2. Description of the Related Art A triboelectrification train is judged by directly rubbing two kinds of materials and examining the charge polarity of each material. For example, when the materials A and B are rubbed together, and A is positively charged and B is negatively charged, A determines that the triboelectric charging train is on the + side with respect to B.
【0003】ところで、電子写真用現像剤に用いられる
トナーの摩擦帯電列を判定しようとする場合、色が異な
るトナーであれば、2種類のトナーの混合物を撹拌して
帯電させた後、その混合物を平行電極間にはさみ電極に
高電圧を印加して電気的に分離することによって、それ
ぞれの電極に付着したトナーの色と電極の電圧極性から
トナーの帯電極性を判定することができる。これによっ
て、色が異なるトナーの摩擦帯電列を判定することがで
きる。By the way, when trying to determine the triboelectrification sequence of toners used in electrophotographic developers, if the toners are different in color, a mixture of two toners is stirred and charged, and then the mixture is mixed. By applying a high voltage to the sandwiching electrodes between the parallel electrodes and electrically separating them, the charging polarity of the toner can be determined from the color of the toner attached to each electrode and the voltage polarity of the electrodes. This makes it possible to determine the triboelectric charge trains of toners of different colors.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、同じ色のトナ
ーでは色によってトナーを区別することができないた
め、従来の方法ではトナーの摩擦帯電列を判定すること
はできない。キャリアについては、その色はほとんど黒
に近い色であり、色による区別ができず、やはり摩擦帯
電列を判定することはできない。However, since the toners of the same color cannot be distinguished by the colors, it is impossible to determine the triboelectric charge train of the toners by the conventional method. As for the carrier, the color thereof is almost black and cannot be distinguished by color, and the triboelectrification series cannot be determined.
【0005】本発明は上記従来課題を解決すべくなされ
たものであり、その目的は、トナーやキャリアの摩擦帯
電列を的確に判定する方法を提供することにある。The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to provide a method for accurately determining the triboelectrification sequence of toner or carrier.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的は次の方法で達
成できる。The above object can be achieved by the following method.
【0007】(第1の方法)共通の第1の粉体に対し
て、相異なる第2の粉体Aと粉体Bをそれぞれ第1の粉
体との混合比T/C(第1の粉体の重量/第2の粉体の
重量)を異ならしめて混ぜ合わせた混合物を調合し、そ
れぞれの混合物の第1の粉体の帯電量Q/Mを測定し、
その帯電量Q/Mと混合比T/Cの関係から混合比T/
Cが0における帯電量Q/Mの値を求め、その値が大き
い方の混合物の第2の粉体の摩擦帯電列を−側、小さい
方の混合物の第2の粉体の摩擦帯電列を+側と判定す
る。(First Method) Mixing ratio T / C (first powder) of the second powder A and the powder B which are different from each other with respect to the common first powder (Weight of powder / weight of second powder) are mixed to prepare a mixture, and the charge amount Q / M of the first powder of each mixture is measured,
From the relationship between the charge amount Q / M and the mixing ratio T / C, the mixing ratio T /
The value of the charge amount Q / M when C is 0 is determined, and the triboelectrification sequence of the second powder of the mixture having the larger value is defined as the negative side, and the triboelectrification sequence of the second powder of the mixture having the smaller value is represented as the negative side. Determined as + side.
【0008】(第2の方法)相異なる第1の粉体Aと第
1の粉体Bを、それぞれを混合比T/Cを異ならしめて
共通の第2の粉体と混ぜ合わせた混合物を調合し、混合
比T/Cと第1の粉体の帯電量Q/Mとの関係を測定
し、その測定値を下記式に最小二乗法などを用いてあて
はめ、Q/M(0)の値とLchの値を求め、Q/M
(0)÷Lchの値を計算し、その計算値が大きい方の混
合物の第1の粉体の摩擦帯電列を+側、小さい方の混合
物の第1の粉体の摩擦帯電列を−側と判定する。(Second Method) A mixture is prepared by mixing different first powder A and first powder B with a common second powder with different mixing ratios T / C. Then, the relationship between the mixing ratio T / C and the charge amount Q / M of the first powder is measured, and the measured value is applied to the following formula using the least square method or the like to obtain the value of Q / M (0). And Lch value, Q / M
The value of (0) ÷ Lch is calculated, and the triboelectrification series of the first powder of the mixture with the larger calculated value is the + side, and the triboelectrification series of the first powder of the mixture with the smaller value is the − side. To determine.
【0009】 Q/M=(Q/M(0))/(1+Lch・(T/c)) …(数1)Q / M = (Q / M (0)) / (1 + Lch · (T / c)) (Equation 1)
【0010】[0010]
【作用】上記手段によって、摩擦帯電列の判定が正確に
行える。特に電子写真装置の現像に用いるトナーの摩擦
帯電系列を明確に把握することに高精度の印刷が実現で
きる。By the above means, the triboelectric charge train can be accurately determined. In particular, high-accuracy printing can be realized by clearly ascertaining the triboelectric charging series of toner used in the development of an electrophotographic apparatus.
【0011】[0011]
【実施例】本発明の判定方法を用いて、摩擦帯電系列の
判定が正確に行えることを説明する。EXAMPLES It will be described that the determination method of the present invention can be used to accurately determine a triboelectrification series.
【0012】まず、帯電量Q/Mとトナー混合比T/C
(トナーの重量/キャリアの重量)の関係がどのように
決定されるかから説明し、そこから摩擦帯電列の判定が
行えることを説明する。First, the charge amount Q / M and the toner mixing ratio T / C
It will be described from how the relationship of (weight of toner / weight of carrier) is determined, and that the frictional charge sequence can be determined from there will be described.
【0013】m1(g)のトナーとm2(g)のキャリ
アが混合した現像剤を考える。トナー混合比T/Cは数
2で表される。Consider a developer in which m1 (g) toner and m2 (g) carrier are mixed. The toner mixing ratio T / C is expressed by the equation 2.
【0014】[0014]
【数2】 T/C=m1/m2 …(数2) トナーとキャリアの摩擦によってトナーが帯電する現象
を図1のモデルで説明する。図1のモデルは、トナーと
キャリアの仕事関数差と表面状態数で接触時に移動する
電子量が決定されるという帯電モデルである。仕事関数
は電子を真空中に放出させるための最小のエネルギーで
あり、図1ではW1やW2で示される。表面状態数は、単位
エネルギー幅の中にいくつの電子が存在しているか、ま
たは電子が入れる場所があるかを示し、図1ではN1やN2
で示される。トナーとキャリアの摩擦帯電は、トナーと
キャリアが接触したとき、仕事関数が小さい方から大き
い方へ電子が移動し、移動後の仕事関数差が0になると
ころで電子の移動が終了すると考えられている。このよ
うな考えは、図1のトナーとキャリアをそれぞれ水が入
った入れ物と考え、その入れ物の底をパイプでつなぐ
と、水位の高い方から低い方へ水が移動して、両方の入
れ物の水位が一致した時点で水の移動が終わることによ
く似ている。水は電子,入れ物の上端から水面までの距
離が仕事関数に対応している。## EQU00002 ## T / C = m1 / m2 (Equation 2) A phenomenon in which the toner is charged by friction between the toner and the carrier will be described with reference to the model of FIG. The model of FIG. 1 is a charging model in which the amount of electrons that move during contact is determined by the work function difference between toner and carrier and the number of surface states. The work function is the minimum energy for releasing electrons into a vacuum, and is shown by W1 and W2 in FIG. The number of surface states indicates how many electrons are present in the unit energy width or there are places where the electrons can enter. In Fig. 1, N1 and N2
Indicated by. Triboelectric charging between toner and carrier is considered to be such that when the toner and carrier come into contact with each other, electrons move from a smaller work function to a larger work function, and the movement of electrons ends when the work function difference after movement becomes zero. There is. The idea is that the toner and carrier in FIG. 1 are each considered as a container containing water, and if the bottom of the container is connected by a pipe, the water moves from the higher water level to the lower water level, and both containers are It is very similar to the movement of water ending when the water levels match. The work function of water is the distance from the top of the container to the water.
【0015】いま、図1のようにキャリアの仕事関数が
トナーの仕事関数より小さい場合は、キャリアからトナ
ーへ電子が移動する。その移動する電荷量Qは、前述の
モデルから計算でき数3のようになる。When the work function of the carrier is smaller than that of the toner as shown in FIG. 1, electrons move from the carrier to the toner. The amount Q of electric charges to be moved can be calculated from the above-mentioned model and becomes as shown in Formula 3.
【0016】[0016]
【数3】 (Equation 3)
【0017】ここで、N1とN2はトナーとキャリアの表面
状態数、W1とW2はトナーとキャリアの仕事関数であり、
またeは電子電荷の絶対値である。この式は、培風館
刊,A.R.ブライス著,三宅彰・瀬川渡=共訳「高分子
の電気的性質」の177ページに記載されている。Here, N1 and N2 are the surface state numbers of the toner and the carrier, W1 and W2 are the work functions of the toner and the carrier,
Further, e is the absolute value of the electronic charge. This formula is described on page 177 of "Baifukan," by AR Bryce, Akira Miyake and Wataru Segawa, jointly translated "Electrical Properties of Polymers".
【0018】トナーの単位重量当たりの電荷量Q/M
は、Qをm1で割ることによって得られ、数4のように
なる。Amount of charge Q / M per unit weight of toner
Is obtained by dividing Q by m1 and becomes as shown in Equation 4.
【0019】[0019]
【数4】 [Equation 4]
【0020】次に、T/Cとの関係式を導く。トナーと
キャリアの単位重量当たりの表面状態数をn1,n2と
すると、重量m1,m2と表面状態数N1,N2の間には次
の関係がある。Next, a relational expression with T / C will be derived. Assuming that the number of surface states per unit weight of toner and carrier is n1 and n2, the following relationships exist between the weights m1 and m2 and the number of surface states N1 and N2.
【0021】[0021]
【数5】 N1=n1×m1 …(数5)[Equation 5] N1 = n1 × m1 (Equation 5)
【0022】[0022]
【数6】 N2=n2×m2 …(数6) 数2,数5,数6から、[Equation 6] N2 = n2 × m2 (Equation 6) From Equations 2, 5, and 6,
【0023】[0023]
【数7】 N1/N2=(n1/n2)×T/C …(数7) となる。数4からm1を消去し、さらに数7の関係式を
用いると、[Equation 7] N1 / N2 = (n1 / n2) × T / C (Equation 7) Eliminating m1 from Equation 4 and using the relational expression of Equation 7,
【0024】[0024]
【数8】 (Equation 8)
【0025】となる。数8の分子をQ/M(0),分子
のn1/n2をLchとおく。[0025] The numerator of Equation 8 is Q / M (0), and n1 / n2 of the numerator is Lch.
【0026】[0026]
【数9】 Q/M(0)=e×n1(W2−W1) …(数9)[Equation 9] Q / M (0) = e × n1 (W2-W1) (Equation 9)
【0027】[0027]
【数10】 Lch=n1/n2 …(数10) すると、数8は、[Equation 10] Lch = n1 / n2 (Equation 10) Then, Equation 8 becomes
【0028】[0028]
【数11】 [Equation 11]
【0029】となる。これがトナーの帯電量Q/Mとト
ナー混合比T/Cの関係を表す式である。この数11か
ら、Q/M(0)はトナー混合比T/C=0に外挿した
Q/Mの値であることが分かる。It becomes This is an equation representing the relationship between the toner charge amount Q / M and the toner mixture ratio T / C. From this equation 11, it is understood that Q / M (0) is the value of Q / M extrapolated to the toner mixing ratio T / C = 0.
【0030】種々なトナーとキャリアの組み合わせで、
トナー混合比T/Cが異なる現像剤を調合し、その帯電
量Q/Mをブローオフ法等で測定した。その測定結果に
最小二乗法を適用して数11のQ/M(0)とLch を求
めた結果、数11で計算されるQ/Mと実測値との差は
10%以内であった。これは、Q/Mの測定バラツキを
考慮すればよく一致している。したがって、Q/MとT
/Cの関係は数11で示されることが分かった。With various combinations of toner and carrier,
Developers having different toner mixing ratios T / C were prepared, and the charge amount Q / M thereof was measured by a blow-off method or the like. The least squares method was applied to the measurement result to obtain Q / M (0) and Lch in Eq. 11, and as a result, the difference between the Q / M calculated in Eq. 11 and the measured value was within 10%. This is in good agreement when the measurement variation of Q / M is taken into consideration. Therefore, Q / M and T
It has been found that the relationship of / C is expressed by Equation 11.
【0031】以上で帯電量Q/Mとトナー混合比T/C
の関係がどのように決定されるかの説明を終わる。次
に、この式を基にして摩擦帯電列の判定を行う方法を考
案したので、それを説明する。As described above, the charge amount Q / M and the toner mixing ratio T / C
The explanation of how the relationship is determined is finished. Next, a method for determining the triboelectric charge train based on this equation was devised, which will be described.
【0032】まず、第1の方法について説明する。First, the first method will be described.
【0033】数9について考えると、この式には、キャ
リアに関してはその仕事関数W2が影響するだけである。
そこで、同じトナーに対して、仕事関数が異なるキャリ
アC1,C2を調合した場合のQ/M(0)を考える。
キャリアC1の仕事関数をWc1,キャリアC2の仕事
関数をWc2とすると、それぞれのキャリアとトナーを
調合した現像剤のQ/MとT/Cの関係を調べ、最小二
乗法を適用するか、直接測定値から外挿するなどして数
11のQ/M(0)を求めると、それは次のように表さ
れる。トナーの仕事関数はW1,単位重量当たりの表面状
態数はn1とする。Considering Equation 9, this expression is only affected by its work function W2 with respect to the carrier.
Therefore, consider Q / M (0) when carriers C1 and C2 having different work functions are mixed with the same toner.
Assuming that the work function of the carrier C1 is Wc1 and the work function of the carrier C2 is Wc2, the relationship between Q / M and T / C of the developer prepared by mixing the carrier and the toner is investigated, and the least squares method is applied or When Q / M (0) of the equation 11 is obtained by extrapolation from the measured value, it is expressed as follows. The work function of the toner is W1, and the number of surface states per unit weight is n1.
【0034】[0034]
【数12】 Q/M(0)c1=e×n1(Wc1−W1) …(数12)[Equation 12] Q / M (0) c1 = e × n1 (Wc1-W1) (Equation 12)
【0035】[0035]
【数13】 Q/M(0)c2=e×n1(Wc2−W1) …(数13) 数12と数13の差をとると次のようになる。[Equation 13] Q / M (0) c2 = e × n1 (Wc2-W1) (Equation 13) When the difference between Equation 12 and Equation 13 is taken, it becomes as follows.
【0036】[0036]
【数14】 Q/M(0)c1−Q/M(0)c2=e×n1(Wc1−Wc2)…(数14) 数14をみると、eは電子電荷の絶対値で正値、n1も
トナー単位重量当たりの表面状態数であるから正値であ
る。したがって、左辺のQ/M(0)の差はキャリアC
1とC2の仕事関数の差に比例していることが分かる。
この左辺のQ/M(0)の値は、それぞれのキャリアを共
通のトナーと組み合わせ、トナー混合比T/Cが異なる
現像剤を調合してその帯電量Q/Mをブローオフ法等で
測定して得られた結果を、最小二乗法を適用して数11
にあてはめたり、直接測定値から外挿するなどして求め
ることができる。したがって、数14の左辺のQ/M
(0)の大小関係が分かるので、右辺の仕事関数の大小関
係も分かることになる。ところで、前述したが、2種類
の材料を摩擦帯電させたとき、仕事関数が小さい方は正
に帯電し、仕事関数が大きい方は負に帯電する。したが
って、仕事関数の小さい方は摩擦帯電列は+側、仕事関
数が大きい方は摩擦帯電列は−側となる。[Equation 14] Q / M (0) c1−Q / M (0) c2 = e × n1 (Wc1−Wc2) (Equation 14) Looking at Equation 14, e is an absolute value of the electronic charge, and a positive value, Since n1 is also the number of surface states per unit weight of toner, it is a positive value. Therefore, the difference of Q / M (0) on the left side is carrier C
It can be seen that it is proportional to the difference between the work functions of 1 and C2.
The value of Q / M (0) on the left side is obtained by combining each carrier with a common toner, preparing developers with different toner mixing ratios T / C, and measuring the charge amount Q / M by the blow-off method or the like. The result obtained by applying the least squares method to the equation 11
It can be found by fitting it or extrapolating directly from the measured value. Therefore, Q / M on the left side of Equation 14
Since the magnitude relationship of (0) is known, the magnitude relationship of the work functions on the right side is also known. By the way, as described above, when two types of materials are frictionally charged, one having a small work function is positively charged and one having a large work function is negatively charged. Therefore, the triboelectrification train has a plus side when the work function is small, and the triboelectrification train is the minus side when the work function is large.
【0037】以上に述べた方法によって、キャリアの仕
事関数の大小関係、すなわち摩擦帯電列を判定できる。By the method described above, it is possible to determine the magnitude relationship of the work functions of carriers, that is, the triboelectric charge train.
【0038】次にトナーの摩擦帯電列の判定方法につい
て説明する。これは、前述した方法で、トナーとキャリ
アの立場を入れ替えて考えればよい。すなわち、帯電量
はキャリアの帯電量Q/Mcを考え、混合比はキャリア
混合比C/Tを考えるのである。そして、前述の方法と
同様に、キャリア混合比C/T=0に外挿したQ/Mc
(0)を求める。仕事関数がWt1 のトナー1と仕事関数
がWt2 のトナー2を、仕事関数がW2で単位重量当たりの
表面状態数がn2のキャリアと組み合わせた場合を考え
る。前述の場合と同様にして、Next, a method of determining the triboelectric charge train of toner will be described. This can be considered by switching the positions of the toner and the carrier by the method described above. That is, the charge amount considers the charge amount Q / Mc of the carrier, and the mixing ratio considers the carrier mixing ratio C / T. Then, as in the above method, Q / Mc extrapolated to the carrier mixing ratio C / T = 0.
Calculate (0). Consider a case where Toner 1 having a work function Wt1 and Toner 2 having a work function Wt2 are combined with a carrier having a work function W2 and the number of surface states per unit weight is n2. Similar to the above case,
【0039】[0039]
【数15】 Q/Mc(0)t1−Q/Mc(0)t2=e×n2(Wt1−Wt2) …(数15) となる。数15の左辺は測定値から求めることができる
ので、右辺の仕事関数の大小関係が分かり、トナーの摩
擦帯電列を判定することができる。なお、キャリア混合
比C/T=0は、トナー混合比T/Cが無限大、すなわ
ち、一般的に使われている現像剤中のトナー重量を表す
トナー濃度Tcでは100%に対応する。したがって、
この方法では、Q/MとTcの関係を実測によって調
べ、Tc=100%に外挿したときのキャリアの帯電量
Q/Mcの値を得るようにしてもよい。[Equation 15] Q / Mc (0) t1−Q / Mc (0) t2 = e × n2 (Wt1−Wt2) (Equation 15) Since the left side of Expression 15 can be obtained from the measured value, the magnitude relation of the work functions on the right side can be known, and the triboelectric charge train of toner can be determined. The carrier mixture ratio C / T = 0 corresponds to 100% in the toner mixture ratio T / C, that is, the toner concentration Tc representing the weight of the toner in the commonly used developer is infinite. Therefore,
In this method, the relationship between Q / M and Tc may be examined by actual measurement, and the value of the charge amount Q / Mc of the carrier when extrapolated to Tc = 100% may be obtained.
【0040】次に第2の方法について説明する。Next, the second method will be described.
【0041】トナー混合比T/Cが異なる現像剤を調合
して、帯電量Q/Mを測定し、最小二乗法を適用して数
11のQ/M(0)とLchを求められることを示した。
すると、それによって、任意のT/CにおけるQ/Mが
計算できることが分かる。そこで、数11の分母のLch
×T/C が1より十分大きくなるような場合のQ/M
を求めてみると、By preparing developers having different toner mixture ratios T / C, measuring the charge amount Q / M, and applying the least squares method, it is possible to obtain Q / M (0) and Lch in Eq. Indicated.
Then it can be seen that the Q / M at any T / C can be calculated. Then, Lch of the denominator of equation 11
Q / M when × T / C is sufficiently larger than 1
When asked for
【0042】[0042]
【数16】 [Equation 16]
【0043】となる。数9と数10の関係式からQ/M
(0)とLch をもとの内容にもどすと、It becomes From the relational expressions of Equations 9 and 10, Q / M
If (0) and Lch are returned to the original contents,
【0044】[0044]
【数17】 [Equation 17]
【0045】となる。仕事関数がWAのトナーAと仕事関
数がWAのトナーBを、単位重量当たりの表面状態数がn
2で仕事関数がW2のキャリアと組み合わせたとき、それ
ぞれのトナーのQ/Mは、It becomes A toner having a work function of WA and a toner B having a work function of WA have surface states n per unit weight.
When combined with a carrier with a work function of W2 in 2, the Q / M of each toner is
【0046】[0046]
【数18】 (Equation 18)
【0047】[0047]
【数19】 [Formula 19]
【0048】となる。数18と数19の差をとると、Is as follows. Taking the difference between Equation 18 and Equation 19,
【0049】[0049]
【数20】 (Equation 20)
【0050】となる。数20は、仕事関数の順序が数1
4とは逆になっているが、数14と同様にQ/Mの差が
仕事関数の差に比例することを示している。また、この
数20は、It becomes In the formula 20, the work function order is the formula 1.
Although it is the reverse of 4, it shows that the difference in Q / M is proportional to the difference in work function, as in the case of Equation 14. Also, this number 20 is
【0051】[0051]
【数21】 Q/MA(0)=e×nA(W2−WA) …(数21)[Equation 21] Q / MA (0) = e × nA (W2-WA) (Equation 21)
【0052】[0052]
【数22】 LchA=nA/n2 …(数22)[Equation 22] LchA = nA / n2 (Equation 22)
【0053】[0053]
【数23】 Q/MB(0)=e×nB(W2−WB) …(数23)[Equation 23] Q / MB (0) = e × nB (W2-WB) (Equation 23)
【0054】[0054]
【数24】 LchB=nB/n2 …(数24) を用いて書き直すと、[Equation 24] When rewritten using LchB = nB / n2 (Equation 24),
【0055】[0055]
【数25】 (Equation 25)
【0056】となる。数25でT/Cは正値であるか
ら、左辺のQ/Mの差は、右辺の分子の第1項と第2項
の差に比例する。ゆえに、摩擦帯電列の判定は、右辺の
Q/M÷Lchの値に着目すればよい。また、数20と数
25から、It becomes Since T / C is a positive value in Equation 25, the difference in Q / M on the left side is proportional to the difference between the first and second terms in the numerator on the right side. Therefore, to determine the triboelectric charge train, attention should be paid to the value of Q / M ÷ Lch on the right side. Also, from equations 20 and 25,
【0057】[0057]
【数26】 Q/MA(0)÷LchA−Q/MB(0)÷LchB=e×n2(WB−WA) …(数26) が得られる。これから、左辺のQ/M÷Lch の値が大き
い方が、右辺の仕事関数は小さく、摩擦帯電列は+側で
あることが分かる。第1の方法と同様に、仕事関数の大
小が分かるので摩擦帯電列を判定することができる。[Equation 26] Q / MA (0) ÷ LchA−Q / MB (0) ÷ LchB = e × n2 (WB−WA) (Equation 26) From this, it can be seen that the larger the value of Q / M ÷ Lch on the left side, the smaller the work function on the right side, and the triboelectrification train is on the + side. Similar to the first method, the size of the work function is known, so that the triboelectric charge train can be determined.
【0058】以下、本発明の実際の実測結果について説
明する。The actual measurement results of the present invention will be described below.
【0059】(第1の実施例)キャリアの摩擦帯電列の
判定の実施例について説明する。(First Embodiment) An example of determining the frictional charge train of the carrier will be described.
【0060】判定に使用したトナーおよびキャリアは次
の通りである。The toner and carrier used for the judgment are as follows.
【0061】 トナーA ポリエステル樹脂,負帯電,青色 キャリアa バインダー型,バインダー樹脂:ポリスチレン,アクリ
ルコーティング キャリアb バインダー型,バインダー樹脂:ポリスチレン,コーテ
ィング処理無し キャリアc バインダー型,バインダー樹脂:ポリエステル、コーテ
ィング処理無し トナーAとキャリアa,b,cをそれぞれ組み合わせ、
トナー混合比が異なる現像剤を調合し、帯電量Q/Mと
トナー混合比T/Cの関係を調べた。Toner A Polyester resin, negatively charged, blue Carrier a Binder type, binder resin: polystyrene, acrylic coating Carrier b Binder type, binder resin: polystyrene, no coating treatment Carrier c Binder type, binder resin: polyester, no coating treatment Toner A and carriers a, b and c are respectively combined,
Developers having different toner mixing ratios were prepared, and the relationship between the charge amount Q / M and the toner mixing ratio T / C was investigated.
【0062】表1にその結果を示す。The results are shown in Table 1.
【0063】[0063]
【表1】 [Table 1]
【0064】表1から、Q/M(0)の値は、大きい方
から、キャリアc,キャリアb,キャリアaとなってお
り、前述した説明から、仕事関数の大きさは、大きい方
から、キャリアc,キャリアb,キャリアaの順にな
る。したがって、摩擦帯電列は、−側から順に、キャリ
アc,キャリアb,キャリアaと判定できる。ところ
で、キャリアa,b,cの表面材質について摩擦帯電列
を静電気ハンドブック(静電気学会や高分子学会が編
集)で調べると、−側から順に、ポリエステル,ポリス
チレン,アクリルの順となっている。これは、本実施例
の判定結果と一致している。したがって、本発明の摩擦
帯電列判定方法でキャリアの摩擦帯電列が判定できるこ
とが示された。From Table 1, the values of Q / M (0) are, from the larger value, carrier c, carrier b, and carrier a. From the above description, the work function magnitude is larger. The order is carrier c, carrier b, carrier a. Therefore, the triboelectric charge train can be determined to be the carrier c, the carrier b, and the carrier a in order from the negative side. By the way, when the triboelectrification series of the surface materials of the carriers a, b, and c are examined in the Electrostatics Handbook (edited by the Institute of Electrostatics and the Society of Polymer Science), the order is from negative side to polyester, polystyrene, and acrylic. This is consistent with the determination result of this embodiment. Therefore, it was shown that the frictional charge train determination method of the present invention can determine the frictional charge train of the carrier.
【0065】(第2の実施例)トナーの摩擦帯電列の判
定の実施例について説明する。(Second Embodiment) An embodiment for determining the triboelectric charge train of toner will be described.
【0066】判定に使用したトナーおよびキャリアは次
の通りである。The toner and carrier used for the judgment are as follows.
【0067】 トナーA ポリエステル樹脂,負帯電,青色 トナーB ポリエステル樹脂,負帯電,黒色 トナーC ポリエステル樹脂,負帯電,赤色 キャリアa バインダー型,バインダー樹脂:ポリスチレン、アクリ
ルコーティング トナーA,B,Cとキャリアaをそれぞれ組み合わせ、
トナー混合比が異なる現像剤を調合し、キャリアの帯電
量Q/Mcとキャリア混合比C/Tの関係を調べた。Toner A polyester resin, negatively charged, blue toner B polyester resin, negatively charged, black toner C polyester resin, negatively charged, red carrier a binder type, binder resin: polystyrene, acrylic coating toner A, B, C and carrier combining a,
Developers having different toner mixing ratios were prepared, and the relationship between the carrier charge amount Q / Mc and the carrier mixing ratio C / T was investigated.
【0068】表2にその結果を示す。なお、トナーA,
B,Cはキャリアaとの組み合わせでは、全て負に帯電
する。The results are shown in Table 2. Toner A,
When B and C are combined with the carrier a, they are all negatively charged.
【0069】[0069]
【表2】 [Table 2]
【0070】表2から、Q/Mc(0)の値は、大きい
方から、トナーA,トナーB,トナーCとなっており、
前述した説明から、仕事関数の大きさは、大きい方か
ら、トナーA,トナーB,トナーCの順になる。したが
って、摩擦帯電列は、−側から順に、トナーA,トナー
B,トナーCと判定できる。ところで、トナーA,B,
Cはそれぞれ色が異なるので、直接トナーを混ぜ合わせ
て摩擦帯電させて、それぞれの帯電極性から摩擦帯電列
を決定することができる。そこで、以下に示す手順でト
ナーA,B,Cの摩擦帯電列を決定した。From Table 2, the values of Q / Mc (0) are the toner A, the toner B, and the toner C from the largest value.
From the above description, the magnitude of the work function is in the order of toner A, toner B, and toner C from the largest. Therefore, the triboelectric charge train can be determined as toner A, toner B, and toner C in order from the negative side. By the way, toner A, B,
Since C has a different color, it is possible to determine the triboelectrification series from the respective charging polarities by directly mixing the toners and triboelectrifying them. Therefore, the triboelectric charging series of the toners A, B, and C was determined by the following procedure.
【0071】(手順1)キャリアaと組み合わせて、2
種類のトナーをそれぞれ12重量部ずつ含んだトナー濃
度過剰の現像剤を調合する。(Procedure 1) In combination with carrier a, 2
A developer having an excessive toner concentration containing 12 parts by weight of each type of toner is prepared.
【0072】(手順2)図2に示す装置の上部電極2お
よび下部電極3の間に手順1で調合した現像剤1を入
れ、磁気撹拌機5で現像剤1に撹乱を与えながら、上部
電極2に+電圧を+電源6からまたは−電圧を−電源7
からを印加し、上部電極2にトナーを付着させる。な
お、上部電極2と下部電極3の間は絶縁材4にて所定の
間隔をあけて支持されている。(Procedure 2) The developer 1 prepared in the procedure 1 is put between the upper electrode 2 and the lower electrode 3 of the apparatus shown in FIG. 2, and the developer 1 is disturbed by the magnetic stirrer 5 while the upper electrode 2 is being disturbed. 2 + voltage from + power source 6 or-voltage to-power source 7
To apply toner to the upper electrode 2. The upper electrode 2 and the lower electrode 3 are supported by an insulating material 4 with a predetermined gap.
【0073】(手順3)摩擦帯電列は、上部電極2に付
着したトナーに色を調べ、上部電極2に+電圧を印加し
た場合に付着した色のトナーが−側、上部電極2に−電
圧を印加した場合に付着した色のトナーが+側と決定で
きる。(Procedure 3) In the triboelectric series, the color of the toner adhered to the upper electrode 2 is checked, and when the + voltage is applied to the upper electrode 2, the toner of the adhered color is the − side and the − voltage is applied to the upper electrode 2. It is possible to determine that the toner of the color adhered when is applied to the + side.
【0074】なお、この摩擦帯電列の決定でキャリアを
用いるのは、2種類のトナーの混合性をよくするためで
ある。また、ここで用いるキャリアに対しては、トナー
A,B,Cは全て負に帯電するが、トナー濃度が過剰で
あるので、正帯電するトナーはキャリアとの摩擦ではな
く、トナーとの摩擦によって生じたと考えられる。The reason why the carrier is used in the determination of the triboelectrification series is to improve the mixing property of the two types of toner. Further, the toners A, B, and C are all negatively charged with respect to the carrier used here, but since the toner density is excessive, the positively charged toner is not rubbed with the carrier but rubbed with the toner. It is thought to have occurred.
【0075】以上の手順で、トナーA,B,Cの帯電極
性を調べた結果、トナーAはトナーBに対して負に帯電
し、トナーBはトナーCに対して負に帯電することが分
かった。したがって、摩擦帯電列は、−側から順に、ト
ナーA,トナーB,トナーCの順となる。これは、前述
の判定結果と同じである。したがって、本発明の摩擦帯
電列判定方法でトナーの摩擦帯電列が判定できることが
示された。As a result of examining the charging polarities of the toners A, B, and C in the above procedure, it is found that the toner A is negatively charged with respect to the toner B and the toner B is negatively charged with respect to the toner C. It was Therefore, the triboelectric charging sequence is toner A, toner B, and toner C in order from the negative side. This is the same as the above determination result. Therefore, it was shown that the triboelectric charge series determination method of the present invention can determine the triboelectric charge series of toner.
【0076】(実施例3)トナーの摩擦帯電列の判定の
別の実施例について説明する。(Embodiment 3) Another embodiment of determination of the triboelectric charge train of toner will be described.
【0077】判定に使用したトナーおよびキャリアは第
2の実施例と同じである。表2に示した帯電量の測定結
果を数1にあてはめてQ/M(0)とLch を求め、Q/M
(0)÷Lchを計算した結果を示す。The toner and carrier used for the determination are the same as those in the second embodiment. Apply the measurement result of the charge amount shown in Table 2 to Equation 1 to find Q / M (0) and Lch, and calculate Q / M
(0) shows the result of calculating Lch.
【0078】[0078]
【表3】 [Table 3]
【0079】表3から、Q/M(0)÷Lchの値は、大
きい方から、トナーC,トナーB,トナーAとなってお
り、前述した説明から、仕事関数の大きさは、大きい方
から、トナーA,トナーB,トナーCの順になる。した
がって、摩擦帯電列は、−側から順に、トナーA,トナ
ーB,トナーCと判定できる。ところで、トナーA,
B,Cの摩擦帯電列は、前述の第2の実施例で直接トナ
ーを混ぜ合わせて決定した結果、−側から順に、トナー
A,トナーB,トナーCの順となっている。これは、本
実施例の判定結果と一致している。したがって、本発明
の摩擦帯電列判定方法でトナーの摩擦帯電列が判定でき
ることが示された。From Table 3, the values of Q / M (0) ÷ Lch are toner C, toner B, and toner A from the larger value. From the above description, the work function has the larger value. From toner A to toner B to toner C in this order. Therefore, the triboelectric charge train can be determined as toner A, toner B, and toner C in order from the negative side. By the way, Toner A,
The triboelectric charge trains of B and C are determined by directly mixing the toners in the second embodiment described above, and as a result, the toner A, the toner B, and the toner C are in order from the negative side. This is consistent with the determination result of this embodiment. Therefore, it was shown that the triboelectric charge series determination method of the present invention can determine the triboelectric charge series of toner.
【0080】[0080]
【発明の効果】以上、本発明によれば、トナーおよびキ
ャリアの摩擦帯電列を的確に判定することが可能とな
る。これによって、直接摩擦帯電させる方法では摩擦帯
電の極性を確認することができない同じ色のトナーやキ
ャリアの摩擦帯電列を判定することができる。なお、こ
れはトナーやキャリアに限定されずに、粉体に広く適用
できる。As described above, according to the present invention, it is possible to accurately determine the triboelectric charge train of the toner and the carrier. As a result, it is possible to determine the triboelectrification series of toners and carriers of the same color, which cannot be confirmed by the triboelectrification method. It should be noted that this is not limited to toner and carrier, but can be widely applied to powder.
【図1】摩擦帯電のモデル図。FIG. 1 is a model diagram of triboelectric charging.
【図2】トナーの帯電極性を確認する装置の構成図。FIG. 2 is a configuration diagram of an apparatus for confirming the charge polarity of toner.
1…現像剤、2…上部電極、3…下部電極、4…絶縁
材、5…磁気撹拌機、6…+電源、7…−電源。1 ... Developer, 2 ... upper electrode, 3 ... lower electrode, 4 ... insulating material, 5 ... magnetic stirrer, 6 ... + power supply, 7 ...- power supply.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03G 9/08 9/10 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location G03G 9/08 9/10
Claims (2)
る粉体Aと粉体Bをそれぞれ第1の粉体との混合比T/
C(第1の粉体の重量/第2の粉体の重量)を異ならし
めて混ぜ合わせた混合物を調合し、それぞれの混合物の
第1の粉体の帯電量Q/Mを測定し、その帯電量Q/M
と混合比T/Cの関係から混合比T/Cが0における帯
電量Q/Mの値を求め、その値が大きい方の混合物の第
2の粉体の摩擦帯電列を−側、小さい方の混合物の第2
の粉体の摩擦帯電列を+側と判定することを特徴とする
粉体の摩擦帯電列判定方法。1. A mixing ratio T / T of a powder A and a powder B which are different from each other in a second powder with respect to a common first powder.
C (the weight of the first powder / the weight of the second powder) is mixed to prepare a mixture, and the charge amount Q / M of the first powder of each mixture is measured, and the charge is calculated. Quantity Q / M
And the mixing ratio T / C, the value of the charge amount Q / M when the mixing ratio T / C is 0 is obtained, and the triboelectrification series of the second powder of the mixture having the larger value is the negative side Second of the mixture of
The method for determining the frictional charge sequence of powder is characterized in that the frictional charge sequence of the powder is determined to be + side.
れを混合比T/C(第1の粉体の重量/第2の粉体の重
量)を異ならしめて共通の第2の粉体と混ぜ合わせた混
合物を調合し、混合比T/Cと第1の粉体の帯電量Q/
Mとの関係を測定し、その測定値を数1に最小二乗法な
どを用いてあてはめ、Q/M(0)の値とLchの値を
求めて、Q/M(0)÷Lch の値を計算し、その計算値
が大きい方の混合物の第1の粉体の摩擦帯電列を+側、
小さい方の混合物の第1の粉体の摩擦帯電列を−側と判
定することを特徴とする粉体の摩擦帯電列判定方法。 【数1】 2. A common second powder A and powder B having different mixing ratios T / C (weight of the first powder / weight of the second powder). The mixture is mixed with the powder of No. 1, and the mixing ratio T / C and the charge amount of the first powder Q /
Measure the relationship with M, apply the measured value to Equation 1 using the method of least squares, etc., find the value of Q / M (0) and the value of Lch, and calculate the value of Q / M (0) ÷ Lch Is calculated, and the triboelectrification series of the first powder of the mixture having the larger calculated value is set to the + side,
A method for determining a triboelectrification series of powders, characterized in that the triboelectrification series of the first powder of the smaller mixture is judged to be the-side. [Equation 1]
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6276233A JPH08136504A (en) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | Friction electrification sequence determination method for powder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6276233A JPH08136504A (en) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | Friction electrification sequence determination method for powder |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08136504A true JPH08136504A (en) | 1996-05-31 |
Family
ID=17566557
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6276233A Withdrawn JPH08136504A (en) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | Friction electrification sequence determination method for powder |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08136504A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6369269B2 (en) * | 1996-05-29 | 2002-04-09 | Mitsui Chemicals, Inc. | Thiol and sulfur-containing O-(meth)acrylate compounds and use thereof |
JP2006047446A (en) * | 2004-08-02 | 2006-02-16 | Ricoh Printing Systems Ltd | Electrophotographic developer, developing apparatus and image forming apparatus |
JP2006343155A (en) * | 2005-06-07 | 2006-12-21 | Canon Inc | Particle behavior analysis device and method, program, and storage medium |
-
1994
- 1994-11-10 JP JP6276233A patent/JPH08136504A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6369269B2 (en) * | 1996-05-29 | 2002-04-09 | Mitsui Chemicals, Inc. | Thiol and sulfur-containing O-(meth)acrylate compounds and use thereof |
JP2006047446A (en) * | 2004-08-02 | 2006-02-16 | Ricoh Printing Systems Ltd | Electrophotographic developer, developing apparatus and image forming apparatus |
JP2006343155A (en) * | 2005-06-07 | 2006-12-21 | Canon Inc | Particle behavior analysis device and method, program, and storage medium |
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---|---|---|---|
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