新しい粉体シミュレーション法の開発

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11650787
• Research Institution: DOSHISHA UNIVERSITY
• Principal Investigator: 日高 重助 同志社大学, 工学部, 教授 (80104602)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 下坂 厚子 同志社大学, 工学部, 講師
• Keywords: 粒子要素法 / 電磁場 / 電子写真システム / 現像挙動 / 磁気ブラシ / 紛体オートマン / オートマンルール / Smoothed Particle要素法

Research Abstract

「粒子要素法」電磁場における粒子群流動挙動のシミュレーション;2成分電子写真システムにおける磁気ブラシの形成挙動と現像特性に関するシミュレーション法を明らかにした.2成分電子写真システムにおける磁気ブラシの特性は高画質画像を得るために極めて重要で,目的の磁気ブラシを得るためには磁気ブラシの特性と磁場ならびにキャリアー粒子特性の関係を明らかにしなければならない.そこで磁気ブラシ形状のキャラクタリゼーションをフーリエ解析とフラクタル解析を用いて行い,粒子要素法シミュレーションにより希望の形状を有する磁気ブラシの形成のための磁場と粒子特性の関係を検討した.つぎに,キャリアーとトナー粒子から成る2成分現像剤の現像挙動のシミュレーションに成功した.現像場はマグネットロールからの磁場とキャリアー粒子が作る磁場ならびに静電潜像とバイアス電圧による電場が重畳する場で,それら刻々変化する電磁場内をトナー粒子が運動して静電潜像を現像する.これら複雑に変化する場でのキャリアーとトナー粒子群のシミュレーションを行い,各種装置特性ならびにバイアス電圧の大きさと波形が現像特性に与える影響を明らかにした.「新しい粉体シミュレーション法の提案」粉体オートマトンルールをさらに発展させ,粉体重力流動,振動流動場を正確に表現するルール作りを行った.Smoothed Particle要素法により,粉体振動挙動のシミュレーションを行うために粉体の状態方程式を導き,振動流動のシミュレーション法を提案した.

Research Products

• [Publications] 石川 敏, 下坂厚子, 白川善幸, 日高重助: "試験用ふるいの分離特性に及ぼす目開き分布の影響"化学工学論文集. 28巻, 1号. 82-87 (2002)
• [Publications] N.Katsura, A.Shimosaka, Y.Shirakawa, J.Hidaka: "Simulation for Flow Behavior of Vibrating Granular Materials Using Cellular Automata"Powders and Grains 2001. 525-528 (2001)
• [Publications] J.Hidaka, Y.Sasaki, A.Shimosaka, Y.Shirakawa: "Simulation of Flow Behavior of Two-component Developer in Electro-photographic System"Advanced Powder Techonology. (To be Published). (2002)
• [Publications] 日高重助: "紛体シュミレーションによる造粒,成形ならびに焼結プロセスの設計"化学工学. 65巻, 11号. 611-615 (2001)