JP3252604B2 - Magnetic particle ejection type image forming apparatus - Google Patents

Magnetic particle ejection type image forming apparatus

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JP3252604B2
JP3252604B2 JP13288594A JP13288594A JP3252604B2 JP 3252604 B2 JP3252604 B2 JP 3252604B2 JP 13288594 A JP13288594 A JP 13288594A JP 13288594 A JP13288594 A JP 13288594A JP 3252604 B2 JP3252604 B2 JP 3252604B2
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昇 伊藤
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、磁性粒子を噴射して画
像を作成する像形成装置に関する。詳しくは、磁性粒子
を磁界の変化に基づいて特定の方向に噴射して像を作成
する装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus for forming an image by ejecting magnetic particles. More specifically, the present invention relates to an apparatus that creates an image by ejecting magnetic particles in a specific direction based on a change in a magnetic field.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子写真方式の複写機やプリンタ等の画
像形成装置は、一般に、感光体上に形成されている静電
潜像に帯電したトナーを付着させて可視像化する現像方
式を採用している。この現像方式は、トナーとキャリア
とからなる2成分の現像剤を使用する2成分現像方式
と、トナーだけを使用する1成分現像方式に分けること
ができる。
2. Description of the Related Art Image forming apparatuses such as electrophotographic copying machines and printers generally employ a developing method in which a charged toner is attached to an electrostatic latent image formed on a photoreceptor to form a visible image. Has adopted. This developing method can be divided into a two-component developing method using a two-component developer composed of a toner and a carrier, and a one-component developing method using only a toner.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、2成分
現像方式は、トナーとキャリアとを均一に混合すると共
にキャリアとの接触によりトナーを均一に帯電させる混
合手段、トナーとキャリアの混合比率を一定に保つ混合
比制御手段、及び消費したトナー量に見合う量のトナー
を補給する補給手段などを必要とする。また、耐刷と共
にトナーの成分がキャリアに付着し蓄積されてトナーの
帯電能力及び現像能力が低下し、トナー飛散や地肌カブ
リ等を生じる。
However, in the two-component developing system, the mixing means for mixing the toner and the carrier uniformly and for uniformly charging the toner by contact with the carrier, and for keeping the mixing ratio of the toner and the carrier constant. It is necessary to provide a mixing ratio control unit for maintaining the toner and a replenishing unit for replenishing an amount of toner corresponding to the consumed toner amount. In addition, the toner components adhere to and accumulate on the carrier together with the printing endurance, and the charging ability and developing ability of the toner are reduced, causing toner scattering and background fog.

【0004】一方、1成分現像方式では、トナー搬送部
材による撹乱によってトナーを帯電したり、トナーを搬
送する回転スリーブにブレードを圧接し、この圧接部を
擦り抜けるときのストレスでトナーを帯電しているが、
帯電する時間が限られているので帯電不良を生じること
がある。また、ブレードを用いたものでは、ブレードの
摩耗により帯電能力が経時的に低下する。さらに、帯電
不良を補うためにトナーに工夫が必要で、そのためにト
ナーが高くなる。
On the other hand, in the one-component developing system, the toner is charged by disturbance by a toner conveying member, or a blade is pressed against a rotating sleeve that conveys the toner, and the toner is charged by stress generated when the blade is rubbed through the pressing portion. But
Since charging time is limited, poor charging may occur. Further, in the case of using a blade, the charging ability decreases with time due to wear of the blade. Further, in order to compensate for the charging failure, the toner needs to be devised, so that the toner becomes expensive.

【0005】このように、上述の現像方式はいずれもト
ナーを帯電する必要があり、また安定してトナーを帯電
するために、トナーやキャリアの材料設計や製造方法に
極めて高度な技術を必要とする。また、帯電は環境条件
により大きく左右されるため、保管環境や使用環境も著
しく制限を受ける。
[0005] As described above, all of the above-mentioned development methods require charging of the toner, and in order to stably charge the toner, extremely advanced techniques are required in the material design and manufacturing method of the toner and the carrier. I do. Further, since charging is greatly affected by environmental conditions, the storage environment and the use environment are also significantly restricted.

【0006】ところで、上記電子写真方式に代わるもの
として、近年、インクジェット方式、感熱方式が提案さ
れている。しかし、インクジェット方式は、高速対応性
に劣ると共に溶剤の排出という環境上の問題がある。ま
た、感熱方式は、特殊なインクリボンが無いと通常の用
紙には印字できないし、高速対応性の点で問題がある。
In recent years, an ink jet system and a thermal system have been proposed as alternatives to the electrophotographic system. However, the ink jet method is inferior in high-speed response and has an environmental problem of discharging a solvent. In addition, the thermal method cannot print on normal paper without a special ink ribbon, and has a problem in high-speed compatibility.

【0007】以上のように、今日まで提案されている方
式はそれぞれ問題を抱えていることから、高速対応が可
能で、環境等の外乱要因に強く、かつシンプルな構成の
像形成方式の開発が望まれていた。
As described above, each of the methods proposed to date has a problem, and therefore, it is necessary to develop an image forming method that can respond at high speed, is resistant to disturbances such as the environment, and has a simple configuration. Was desired.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明はかかる要請に基
づいてなされたもので、その磁性粒子噴射式像形成装置
は、表面に磁性粒子を保持するための磁性粒子担持体
と、該磁性粒子担持体の上記表面に移動磁界を形成し、
この磁界の移動に基づいて上記磁性粒子を移動させる第
1の磁界発生手段と、上記磁性粒子担持体の表面と非接
触で対向し、この対向部に上記移動磁界とは逆極性の磁
界を発生させて上記磁性粒子を飛翔させる第2の磁界発
生手段と、磁性材料からなり、飛翔した磁性粒子を保持
して搬送する像担持体と、を備えていることを特徴とす
るものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made based on such a demand. The magnetic particle jetting type image forming apparatus comprises: a magnetic particle carrier for holding magnetic particles on a surface; Forming a moving magnetic field on the surface of the carrier,
The first magnetic field generating means for moving the magnetic particles based on the movement of the magnetic field is opposed to the surface of the magnetic particle carrier in a non-contact manner, and generates a magnetic field having a polarity opposite to that of the moving magnetic field at the facing portion. And a second magnetic field generating means for causing the magnetic particles to fly, and an image carrier made of a magnetic material and holding and transporting the flying magnetic particles.

【0009】また、別の磁性粒子噴射式像形成装置は、
表面に磁性粒子を保持するための磁性粒子担持体と、該
磁性粒子担持体の上記表面に移動磁界を形成し、この磁
界の移動に基づいて上記磁性粒子を移動させる第1の磁
界発生手段と、上記磁性粒子担持体の表面と非接触で対
向し、この対向部に上記移動磁界とは逆極性の磁界を発
生させて上記磁性粒子を飛翔させる第2の磁界発生手段
と、磁性材料からなり、像保持部材を搬送すると共に該
像保持部材上に上記飛翔した磁性粒子を保持する像保持
部材担持体と、を備えている。なお、上記像形成装置
は、上記像保持部材に保持された磁性粒子を加熱して定
着させる加熱手段を備えていてもよい。
Another magnetic particle ejection type image forming apparatus includes:
A magnetic particle carrier for holding magnetic particles on the surface, a first magnetic field generating means for forming a moving magnetic field on the surface of the magnetic particle carrier, and moving the magnetic particles based on the movement of the magnetic field; A second magnetic field generating means for causing the magnetic particles to fly by generating a magnetic field having a polarity opposite to that of the moving magnetic field at the opposed portion in a non-contact manner with the surface of the magnetic particle carrier, and a magnetic material; And an image holding member carrier for conveying the image holding member and holding the flying magnetic particles on the image holding member. The image forming apparatus may include a heating unit that heats and fixes the magnetic particles held on the image holding member.

【0010】さらに、上記磁性粒子噴射式像形成装置で
は、保磁力が100〔Oe〕以上の磁性粒子を使用する
のが望ましい。
Further, in the magnetic particle jetting type image forming apparatus, it is desirable to use magnetic particles having a coercive force of 100 [Oe] or more.

【0011】[0011]

【作用】上記像形成装置によれば、第1の磁界発生手段
により磁性粒子担持体の表面に移動磁界が形成され、こ
の移動磁界により磁性粒子担持体の表面を磁性粒子が搬
送される。一方、第2の磁界発生手段は、磁性粒子担持
体と非接触で対向しており、その対向部には上記移動磁
界と逆極性の磁界が形成され、これら2つの磁界の間を
搬送される磁性粒子が飛翔する。そして、飛翔した磁性
粒子は、磁性材料からなる像担持体に保持されて次工程
に搬送される。
According to the image forming apparatus, a moving magnetic field is formed on the surface of the magnetic particle carrier by the first magnetic field generating means, and the moving magnetic field conveys the magnetic particles on the surface of the magnetic particle carrier. On the other hand, the second magnetic field generating means is opposed to the magnetic particle carrier in a non-contact manner, and a magnetic field having a polarity opposite to that of the moving magnetic field is formed in the facing portion, and is conveyed between these two magnetic fields. Magnetic particles fly. Then, the flying magnetic particles are held by an image carrier made of a magnetic material and transported to the next step.

【0012】また、別の像形成装置では、飛翔した磁性
粒子は、磁性材料からなる像保持部材担持体により搬送
される像保持部材に保持されて次工程に搬送される。な
お、加熱手段を備えたものでは、像保持部材に保持され
た磁性粒子が加熱されて定着される。
In another image forming apparatus, the flying magnetic particles are held by an image holding member carried by an image holding member carrier made of a magnetic material and carried to the next step. In the case of the apparatus having the heating means, the magnetic particles held by the image holding member are heated and fixed.

【0013】さらに、磁性粒子の保磁力が100〔O
e〕以上の場合、少量の磁性粉含有率で、十分な磁性粒
子の飛翔力が得られる。
Further, the coercive force of the magnetic particles is 100 [O
e) In the case described above, a sufficient flying force of the magnetic particles can be obtained with a small content of the magnetic powder.

【0014】[0014]

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例に
ついて説明する。図1は磁性粒子噴射式像形成装置1の
第1実施例を示し、全体を符号2で示す磁性粒子噴射装
置は、非磁性材からなるハウジング3を備えており、こ
のハウジング3には円筒状のスリーブ収容部4と、その
上方に位置するトナー収容部5と、スリーブ収容部4の
底部から側方に向かって伸び、先端に開口部を有するノ
ズル6が形成されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows a first embodiment of a magnetic particle jetting type image forming apparatus 1. The magnetic particle jetting apparatus generally designated by reference numeral 2 has a housing 3 made of a non-magnetic material. , A toner container 5 located above the sleeve container 4, and a nozzle 6 extending laterally from the bottom of the sleeve container 4 and having an opening at the end.

【0015】上記スリーブ収容部4には、磁性粒子担持
体である円筒状のアルミニウム製スリーブ7が収容され
ており、トナー収容部4を構成している壁から突出した
規制部8がスリーブ7の上部外周面に所定間隔を隔てて
対向させてある。また、トナー収容部4には、磁性粉等
を含有した合成樹脂からなる磁性粒子9すなわち磁性ト
ナーが収容されている。
The sleeve accommodating portion 4 accommodates a cylindrical aluminum sleeve 7 which is a magnetic particle carrier, and a regulating portion 8 projecting from a wall constituting the toner accommodating portion 4 is provided on the sleeve 7. It is opposed to the upper outer peripheral surface at a predetermined interval. The toner container 4 contains magnetic particles 9 made of synthetic resin containing magnetic powder or the like, that is, magnetic toner.

【0016】上記スリーブ7の内部には、第1の磁界発
生手段であるマグネットローラ10が収容されている。
このマグネットローラ10は、磁性材料からなる本体の
外周部に複数の磁極(本実施例では8つの磁極:N1,
S1,N2,S2,N3,S3,N4,S4)が、周方
向に等間隔にかつN極とS極を交互に位置させて形成さ
れている。以下、マグネットローラ10に設けた磁極を
「移動磁極」という。上記マグネットローラ10は、ス
リーブ7の内部に回動自在に配置されてモータ11に駆
動連結されており、このモータ11の駆動に基づいて矢
印a方向に回転すると、スリーブ7の周囲に移動磁界を
形成する。
Inside the sleeve 7, a magnet roller 10 as first magnetic field generating means is accommodated.
The magnet roller 10 includes a plurality of magnetic poles (eight magnetic poles: N1,
S1, N2, S2, N3, S3, N4, and S4) are formed at equal intervals in the circumferential direction and alternately arranged with N poles and S poles. Hereinafter, the magnetic poles provided on the magnet roller 10 are referred to as “moving magnetic poles”. The magnet roller 10 is rotatably disposed inside the sleeve 7 and is drivingly connected to a motor 11. When the magnet roller 10 rotates in the direction of arrow a based on the driving of the motor 11, a moving magnetic field is generated around the sleeve 7. Form.

【0017】上記ハウジング3の下方には第2の磁界発
生装置である磁性粒子噴射制御部12が設けてある。こ
の噴射制御部12は、図2に示すように、多数の磁性針
13を備えている。これら磁性針13はスリーブ7の軸
方向に所定間隔ごとに配置され、それらの先端部がスリ
ーブ7の底部に対向させてある。また、磁性針13には
それぞれコイル14が巻回され、スイッチ15を介して
交流電源16に接続されており、画像情報出力装置17
から出力される信号に基づいて各スイッチ15が開閉さ
れるようになっている。上記交流電源16の周波数は、
磁性針13とスリーブ7が対向する飛翔領域18を通過
する移動磁極とは逆の極性に磁性針13のハウジング対
向部が励磁されるように調整されている。以下、磁性針
13に生じる磁極を「励磁極」という。
Below the housing 3, there is provided a magnetic particle ejection control unit 12, which is a second magnetic field generator. As shown in FIG. 2, the injection control unit 12 includes a number of magnetic needles 13. These magnetic needles 13 are arranged at predetermined intervals in the axial direction of the sleeve 7, and their tips are opposed to the bottom of the sleeve 7. A coil 14 is wound around each of the magnetic needles 13 and connected to an AC power supply 16 via a switch 15.
Each switch 15 is opened and closed based on a signal output from. The frequency of the AC power supply 16 is
The magnetic needle 13 and the sleeve 7 are adjusted so that the opposite part of the housing of the magnetic needle 13 is excited to have a polarity opposite to that of the moving magnetic pole passing through the flying area 18 facing the sleeve 7. Hereinafter, the magnetic pole generated in the magnetic needle 13 is referred to as “excitation pole”.

【0018】続いて、全体を符号19で示す像担持装置
は円筒状の像担持ドラム20を備えている。この像担持
ドラム20は、図3に示すように、アルミニウム等の非
磁性材からなる円筒体21の外周部を磁性材料22で被
覆したものや、磁性材料からなる円筒体が用いられ、ノ
ズル6の開口部と所定間隔を置いて配置され、モータ2
3の駆動に基づいて矢印b方向に回転駆動するようにし
てある。上記磁性材料としては、MO・Fe23、MO
・FeO・Fe23(MO:2価の金属イオンで、M
n,Ni,Cu,Zn,Mgなど)で表されるフェライ
トや、FeO・Fe23、Fe23で表されるマグネタ
イト、又は鉄が好適に用いられる。
Subsequently, the image bearing device generally designated by reference numeral 19 has a cylindrical image bearing drum 20. As shown in FIG. 3, the image bearing drum 20 is formed of a cylindrical body 21 made of a non-magnetic material such as aluminum, the outer peripheral portion of which is coated with a magnetic material 22, or a cylindrical body made of a magnetic material. The motor 2 is disposed at a predetermined distance from the opening of the motor 2.
The driving is performed in the direction of arrow b based on the driving of No. 3. As the magnetic material, MO.Fe 2 O 3 , MO
・ FeO.Fe 2 O 3 (MO: divalent metal ion, M
n, Ni, Cu, Zn, ferrite or represented by Mg, etc.), magnetite represented by FeO · Fe 2 O 3, Fe 2 O 3, or iron is preferably used.

【0019】以上の構成からなる像形成装置1では、モ
ータ11の駆動に基づいてマグネットローラ10が矢印
a方向に回転する。これにより、スリーブ7の外周部に
は磁極N1〜S4の移動に基づいて移動磁界が形成さ
れ、この磁界の移動によりトナー収容部5においてスリ
ーブ7の近傍に位置する磁性粒子9が矢印a’方向に搬
送される。また、磁性粒子9は規制部8で一定量に規制
された後、スリーブ7と磁性針13が対向する領域18
に搬送される。
In the image forming apparatus 1 having the above configuration, the magnet roller 10 rotates in the direction of the arrow a based on the driving of the motor 11. As a result, a moving magnetic field is formed on the outer peripheral portion of the sleeve 7 based on the movement of the magnetic poles N1 to S4, and the movement of the magnetic field causes the magnetic particles 9 located near the sleeve 7 in the toner container 5 to move in the direction of arrow a '. Transported to After the magnetic particles 9 are regulated to a certain amount by the regulating section 8, the area 18 where the sleeve 7 and the magnetic needle 13 face each other is controlled.
Transported to

【0020】噴射制御部12は、画像情報出力装置17
からの信号に基づいてスイッチ15がそれぞ開閉され、
領域18を通過するマグネットローラ10の移動磁極と
逆極性の励磁極が磁性針13の先端に形成される。その
結果、移動磁極と、これと異なる極性に磁化された磁性
針13との間の領域18を通過する磁性粒子9にはノズ
ル6の開口部に向かう飛翔力が付与され、この飛翔力に
よって飛翔した磁性粒子9がノズル6から噴射され、磁
性粒子9の残留磁力により像担持ドラム20上に保持さ
れる。なお、磁性粒子9の噴射現象については後に詳述
する。そして、像担持ドラム20に保持された磁性粒子
は、この像担持ドラム20の回転と共に矢印b方向に搬
送され、図示しない転写手段により像担持部材例えば用
紙やフィルムシートなどに転写される。また、転写され
た磁性粒子は加熱されて像担持部材に定着される。
The injection control unit 12 includes an image information output device 17
Switches 15 are respectively opened and closed based on signals from
An exciting pole having a polarity opposite to that of the moving magnetic pole of the magnet roller 10 passing through the region 18 is formed at the tip of the magnetic needle 13. As a result, the magnetic particles 9 passing through the region 18 between the moving magnetic pole and the magnetic needle 13 magnetized to a polarity different from the moving magnetic pole are given a flying force toward the opening of the nozzle 6, and the flying force is applied by the flying force. The magnetic particles 9 ejected from the nozzle 6 are held on the image bearing drum 20 by the residual magnetic force of the magnetic particles 9. The ejection phenomenon of the magnetic particles 9 will be described later in detail. Then, the magnetic particles held on the image bearing drum 20 are conveyed in the direction of arrow b with the rotation of the image bearing drum 20, and are transferred to an image bearing member such as a sheet or a film sheet by a transfer unit (not shown). The transferred magnetic particles are heated and fixed to the image bearing member.

【0021】なお、上記実施例では、像担持ドラム20
の外周部で直接磁性粒子を保持するものとしたが、図4
に示すように、上記像担持ドラムに代えてこれと同一の
材料からなる搬送ドラム24を設け、この搬送ドラム2
4の外周に支持されている像保持部材25すなわち用紙
等に、磁性粒子9をその残留磁力に基づいて保持させ、
ヒータ26を有する加熱定着手段(例えば加熱ローラ2
7)によって磁性粒子9を像保持部材25に定着するよ
うにしてもよい。
In the above embodiment, the image bearing drum 20
The magnetic particles are directly held at the outer peripheral portion of FIG.
As shown in FIG. 2, a transport drum 24 made of the same material as that of the image bearing drum is provided in place of the image bearing drum.
4, the magnetic particles 9 are held on the image holding member 25 supported on the outer periphery of the sheet 4, that is, paper, based on the residual magnetic force.
Heat fixing means having a heater 26 (for example, heat roller 2
7), the magnetic particles 9 may be fixed to the image holding member 25.

【0022】また、図5に示すように、搬送ドラム24
の内部にヒータ28を設け、これにより像保持部材25
に保持されたトナーを直ぐに加熱してこれに定着するよ
うにしてもよい。さらに、図6に示すように、搬送ドラ
ム24の内周部に発熱抵抗層29を設け、これに電気を
印加して保持されているトナーを加熱定着するようにし
てもよい。このようにすれば、別途定着器を設ける必要
が無くなり、像形成装置の小型化が図られる。
Further, as shown in FIG.
The heater 28 is provided in the inside of the
May be heated immediately to fix the toner. Further, as shown in FIG. 6, a heating resistor layer 29 may be provided on the inner peripheral portion of the transport drum 24, and electricity may be applied to the heating resistor layer 29 to heat and fix the held toner. By doing so, it is not necessary to provide a separate fixing device, and the size of the image forming apparatus can be reduced.

【0023】磁性粒子9の噴射現象を詳細に説明する。
図7〜10に示すように、スリーブ7上を搬送される磁
性粒子9は繋がってチェーンすなわち磁気ブラシ30を
構成しており、各磁性粒子9の移動磁極側にはこれと逆
極性の磁極が励磁され、反対側には移動磁極と同極性の
磁極が励磁されており、全体として磁気ブラシ根元部分
が移動磁極と逆極性に磁化され、先端部分が移動磁極と
同極性に磁化される。したがって、マグネットロール1
0の回転に基づいて移動磁極が矢印a方向に移動する
と、個々の磁性粒子に回転力が作用して、磁気ブラシ根
元部分の磁性粒子は移動磁極の移動と共に矢印a方向に
引かれるが、磁気ブラシ先端部分の磁性粒子は回転方向
に関して上流側の移動磁極に引かれるので、磁気ブラシ
30は当該上流側の移動磁極に向かって倒れ込み、その
結果、磁気ブラシ30は上下反転しながらマグネットロ
ール10の回転方向とは逆の方向に移動する。
The injection phenomenon of the magnetic particles 9 will be described in detail.
As shown in FIGS. 7 to 10, the magnetic particles 9 conveyed on the sleeve 7 are connected to form a chain, that is, a magnetic brush 30, and a magnetic pole of the opposite polarity is provided on the moving magnetic pole side of each magnetic particle 9. The magnetic pole having the same polarity as the moving magnetic pole is excited on the opposite side, so that the root portion of the magnetic brush is magnetized in the opposite polarity to the moving magnetic pole as a whole, and the tip portion is magnetized in the same polarity as the moving magnetic pole. Therefore, the magnet roll 1
When the moving magnetic pole moves in the direction of arrow a based on the rotation of 0, a rotating force acts on each magnetic particle, and the magnetic particles at the root of the magnetic brush are pulled in the direction of arrow a with the movement of the moving magnetic pole. Since the magnetic particles at the tip of the brush are attracted to the moving magnetic pole on the upstream side with respect to the rotation direction, the magnetic brush 30 falls down toward the moving magnetic pole on the upstream side. It moves in the direction opposite to the direction of rotation.

【0024】そして、磁性針13に磁極が対向し、この
磁性針13の先端部が移動磁極と逆極性に磁化されてい
る状態では、磁気ブラシ先端部分の磁性粒子は励磁極
(S)に引かれて移動が拘束されるが、磁気ブラシ根元
部分の磁性粒子は移動磁極N2に引かれる。その結果、
磁気ブラシ30には全体的に移動磁極N2の移動方向の
力を受ける。また、磁気ブラシ根元部分の磁性粒子9は
移動磁極N2に拘束され、先端部分の磁性粒子は磁性針
先端部の励磁極(S)に拘束される。しかし、磁気ブラ
シ30の中間部分の磁性粒子9’は、それぞれの移動磁
極N2、励磁極(S)から受ける磁気拘束力が小さく、
逆にこれらの磁極から受ける反発力が大きいので、上記
移動磁極N2の移動方向の力によって接線方向(矢印c
方向)に飛翔する。
When the magnetic pole faces the magnetic needle 13 and the tip of the magnetic needle 13 is magnetized in the opposite polarity to the moving magnetic pole, the magnetic particles at the tip of the magnetic brush are attracted to the excitation pole (S). The magnetic particles at the root of the magnetic brush are attracted to the moving magnetic pole N2. as a result,
The magnetic brush 30 receives a force in the moving direction of the moving magnetic pole N2 as a whole. The magnetic particles 9 at the root of the magnetic brush are restricted by the moving magnetic pole N2, and the magnetic particles at the distal end are restricted by the excitation pole (S) at the distal end of the magnetic needle. However, the magnetic particles 9 'in the middle part of the magnetic brush 30 have small magnetic restraining forces received from the moving magnetic pole N2 and the exciting pole (S).
On the contrary, since the repulsive force received from these magnetic poles is large, the tangential direction (arrow c)
In the direction).

【0025】上記磁性粒子噴射式像形成装置に用いる磁
性粒子について説明する。この像形成装置では、磁性粒
子の飛翔力は、移動磁極と誘導磁極から受ける反発力に
影響され、反発力が大きくなれば磁性粒子の飛翔速度す
なわち像の形成速度が向上する。また、この反発力を大
きくするには、磁性粒子に含まれる磁性粉の保磁力(す
なわち、磁性体のヒステリシス曲線で、磁化がゼロにな
る磁場の強さ)を大きくすればよい。
The magnetic particles used in the magnetic particle jetting type image forming apparatus will be described. In this image forming apparatus, the flying force of the magnetic particles is affected by the repulsive force received from the moving magnetic pole and the induction magnetic pole. When the repulsive force is increased, the flying speed of the magnetic particles, that is, the image forming speed is improved. In order to increase the repulsive force, the coercive force of the magnetic powder contained in the magnetic particles (that is, the strength of the magnetic field at which the magnetization becomes zero in the hysteresis curve of the magnetic substance) may be increased.

【0026】以下、適正な磁性粉の保磁力を求めるため
に実験を行った。実験1では、1,000〔Oe〕の磁
場において、保磁力Hc:150〔Oe〕、飽和磁化σ
m:60〔emu/g〕、粒径60μmのキュービック
型マグネタイトを、数平均分子量Mn:8,000、重
量平均分子量Mw:100,000のスチレン−アクリ
ル系樹脂100重量部に対して、30重量部の割合でミ
キサー混合し、押出機で溶融混練した。また、混練物を
冷却し、ジェットミルで微粉砕後、気流式分級機で微粉
砕物を分級し、平均粒径12μmの磁性トナーを作成し
た。このトナーを上記像形成装置のハウジング内に収容
して像を作成したところ、トナーはノズル内を速やかに
かつ直線状に飛翔し、良好な画像が得られた。また、紙
に対するトナーの定着性も良かった。
In the following, an experiment was conducted to determine an appropriate coercive force of the magnetic powder. In Experiment 1, in a magnetic field of 1,000 [Oe], coercive force Hc: 150 [Oe], saturation magnetization σ
A cubic magnetite having m: 60 [emu / g] and a particle diameter of 60 µm was added to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of a styrene-acrylic resin having a number average molecular weight Mn of 8,000 and a weight average molecular weight Mw of 100,000. Parts and then melt-kneaded with an extruder. Further, the kneaded material was cooled, finely pulverized by a jet mill, and then classified by an airflow classifier to prepare a magnetic toner having an average particle diameter of 12 μm. When the toner was accommodated in the housing of the image forming apparatus to form an image, the toner quickly and linearly flowed in the nozzle, and a good image was obtained. Further, the fixing property of the toner to paper was also good.

【0027】比較例として、保磁力Hc:30〔Oe〕
のマグネタイトを使用して同一の像を作成した。その他
の条件は実験1と同一にした。その結果、飛翔したトナ
ーの数は実験1のときよりも少なくかつ飛翔力も弱く、
実験1で作成した画像よりも濃度が薄く、画像が乱れ、
トナーの落下による汚れが目立った。
As a comparative example, coercive force Hc: 30 [Oe]
Identical images were made using the magnetite. Other conditions were the same as in Experiment 1. As a result, the number of flying toners was smaller than in Experiment 1, and the flying power was weaker.
The density is lower than the image created in Experiment 1, the image is disturbed,
Dirt due to toner drop was conspicuous.

【0028】また、別の比較例として、保磁力Hc:3
0〔Oe〕のマグネタイトを用い、磁性粉量を200重
量部としてトナーを作成し、これを用いて作成したトナ
ー像を160℃、40Kgの圧力で紙に定着したとこ
ろ、トナーの定着強度が弱く脱落した。
As another comparative example, the coercive force Hc: 3
A toner was prepared using 0 [Oe] magnetite with a magnetic powder amount of 200 parts by weight, and a toner image formed using the toner was fixed on paper at 160 ° C. and a pressure of 40 Kg. I dropped out.

【0029】実験2として、保磁力Hc:100〔O
e〕のマグネタイトを使用して同一の像を作成した。そ
の他の条件は実験1と同一にした。その結果、実験1と
同様に良好な結果が得られた。
In Experiment 2, the coercive force Hc: 100 [O
e) An identical image was made using the magnetite. Other conditions were the same as in Experiment 1. As a result, good results were obtained as in Experiment 1.

【0030】実験3として、保磁力Hc:250〔O
e〕のマグネタイトを使用して同一の像を作成した。な
お、樹脂に対するマグネタイトの混合率は20重量部と
し、その他の条件は実験1と同一にした。その結果、実
験1と同様に良好な結果が得られた。
In Experiment 3, a coercive force Hc: 250 [O
e) An identical image was made using the magnetite. The mixing ratio of magnetite to resin was 20 parts by weight, and other conditions were the same as in Experiment 1. As a result, good results were obtained as in Experiment 1.

【0031】実験4では、保磁力Hc:400〔O
e〕、飽和磁化σm:55〔emu/g〕、長軸径0.
6μmの針状マグネタイトを、上記樹脂100重量部に
対して、15重量部の割合で混合して磁性トナーを作成
し、この磁性トナーを用いて同一の像を作成したとこ
ろ、良好な画像が得られた。
In Experiment 4, the coercive force Hc: 400 [O
e], saturation magnetization σm: 55 [emu / g], major axis diameter of 0.
A 6 μm acicular magnetite was mixed at a ratio of 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin to form a magnetic toner, and the same image was formed using this magnetic toner. Was done.

【0032】以上のことから、磁性粒子に含まれる磁性
粉は、保磁力Hcが100〔Oe〕以上、好ましくは2
00〔Oe〕以上であれば、磁性粉組成率が20重量%
以下でも十分なトナーの飛翔力が得られ、また定着性の
よい画像が得られる。また、磁性粉組成率が20重量%
以上では、トナーの溶融粘性を大きくすることなく、飛
翔力の向上が可能である。
From the above, the magnetic powder contained in the magnetic particles has a coercive force Hc of 100 [Oe] or more, preferably 2 [Oe].
If it is not less than 00 [Oe], the composition ratio of the magnetic powder is 20% by weight.
Even below, sufficient flying power of the toner can be obtained, and an image having good fixability can be obtained. The composition ratio of the magnetic powder is 20% by weight.
As described above, the flying power can be improved without increasing the melt viscosity of the toner.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
かかる磁性粒子噴射式像形成装置によれば、以下の利点
がある。すなわち、 (a)磁界の作用によって磁性粒子を噴射するので、粒
子表面に電気的な力で付着している後処理剤が粒子から
離脱することがなく、粒子の荷電性、流動性を適正に維
持できる。 (b)磁界の強さは湿度や温度などの環境条件に左右さ
れることがないので、環境が変化しても安定して粒子を
噴射できる。 (c)粒子を噴射させるために電界を形成する必要がな
いので、高電圧を使用する必要がない。 (d)粒子飛翔時、磁性部材と移動磁界との間で粒子が
撹乱されるため、粒子に荷電粒子を使用する場合、粒子
を均一に荷電することができる。また、この荷電によっ
て粒子の分散が更に促進される。 (e)飛翔した磁性粒子は、この磁性粒子の保磁力によ
って磁性材料からなる像担持対の表面に確実に磁気的に
保持されて像が形成される。 (f)磁性材料からなる像保持部材担持体により像保持
部材を搬送するものでは、飛翔した磁性粒子の保磁力と
像保持部材担持体との磁力によって像保持部材の表面に
確実に磁性粒子が保持される。 (h)像保持部材担持体に加熱手段を有するものでは、
像保持部材に保持された磁性粒子を即座に加熱して定着
できるので別途定着装置が不要となり、装置の小型化が
図られる。 (i)磁性粒子の保磁力を100〔Oe〕以上とするこ
とにより、少量の磁性粉含有率で十分な磁性粒子の飛翔
力が得られる。また、磁性粒子の溶融粘性を大幅に増大
させることもないので、定着強度も大きい。
As is apparent from the above description, the magnetic particle ejection type image forming apparatus according to the present invention has the following advantages. (A) Since the magnetic particles are ejected by the action of the magnetic field, the post-treatment agent adhered to the particle surface by electric force does not separate from the particles, and the chargeability and fluidity of the particles are properly adjusted. Can be maintained. (B) Since the strength of the magnetic field is not affected by environmental conditions such as humidity and temperature, the particles can be stably ejected even if the environment changes. (C) There is no need to use a high voltage because no electric field needs to be formed to eject the particles. (D) Since the particles are disturbed between the magnetic member and the moving magnetic field during the flight of the particles, when charged particles are used as the particles, the particles can be uniformly charged. In addition, the charge further promotes the dispersion of the particles. (E) The flying magnetic particles are reliably magnetically held on the surface of the image bearing pair made of a magnetic material by the coercive force of the magnetic particles, and an image is formed. (F) In the case where the image holding member is transported by the image holding member carrier made of a magnetic material, the magnetic particles are surely deposited on the surface of the image holding member by the coercive force of the flying magnetic particles and the magnetic force of the image holding member carrier. Will be retained. (H) When the image holding member carrier has heating means,
Since the magnetic particles held by the image holding member can be immediately heated and fixed, a separate fixing device is not required, and the size of the device can be reduced. (I) By setting the coercive force of the magnetic particles to 100 [Oe] or more, a sufficient flying force of the magnetic particles can be obtained with a small content of the magnetic powder. Further, since the melt viscosity of the magnetic particles is not greatly increased, the fixing strength is high.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 磁性粒子噴射式像形成装置の第1実施例を示
す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of a magnetic particle ejection type image forming apparatus.

【図2】 磁性粒子噴射装置の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a magnetic particle ejecting apparatus.

【図3】 像担持ドラムの断面図である。FIG. 3 is a sectional view of an image bearing drum.

【図4】 磁性粒子の噴射原理を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating the principle of ejecting magnetic particles.

【図5】 図4に続く磁性粒子の噴射原理を説明する図
である。
FIG. 5 is a diagram illustrating the principle of ejecting magnetic particles following FIG. 4;

【図6】 図5に続く磁性粒子の噴射原理を説明する図
である。
FIG. 6 is a view for explaining the principle of ejecting magnetic particles following FIG. 5;

【図7】 図4〜6と共に磁性粒子の噴射原理を説明す
る図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating the principle of ejecting magnetic particles together with FIGS.

【図8】 磁性粒子噴射式像形成装置の第2実施例を示
す断面図である。
FIG. 8 is a sectional view showing a second embodiment of the magnetic particle ejection type image forming apparatus.

【図9】 磁性粒子噴射式像形成装置の第3実施例を示
す断面図である。
FIG. 9 is a sectional view showing a third embodiment of the magnetic particle ejection type image forming apparatus.

【図10】 ヒータを備えた搬送ドラムの断面図であ
る。
FIG. 10 is a cross-sectional view of a transport drum provided with a heater.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…磁性粒子噴射式像形成装置、2…磁性粒子噴射装
置、6…ノズル、7…スリーブ、8…規制部、9…磁性
粒子、10…マグネットローラ、12…噴射制御部、1
9…像担持装置、20…像担持ドラム、24…搬送ドラ
ム、25…像保持ベルト、26…ヒータ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Magnetic particle ejection type image forming apparatus, 2 ... Magnetic particle ejection apparatus, 6 ... Nozzle, 7 ... Sleeve, 8 ... Regulator, 9 ... Magnetic particles, 10 ... Magnet roller, 12 ... Ejection controller, 1
9: image carrying device, 20: image carrying drum, 24: transport drum, 25: image holding belt, 26: heater.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−45922(JP,A) 特開 昭59−93478(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/385 ────────────────────────────────────────────────── (5) References JP-A-53-45922 (JP, A) JP-A-59-93478 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B41J 2/385

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 表面に磁性粒子を保持するための磁性粒
子担持体と、該磁性粒子担持体の上記表面に移動磁界を
形成し、この磁界の移動に基づいて上記磁性粒子を移動
させる第1の磁界発生手段と、上記磁性粒子担持体の表
面と非接触で対向し、この対向部に上記移動磁界とは逆
極性の磁界を発生させて上記磁性粒子を飛翔させる第2
の磁界発生手段と、磁性材料からなり、飛翔した磁性粒
子を保持して搬送する像担持体と、を備えたことを特徴
とする磁性粒子噴射式像形成装置。
1. A magnetic particle carrier for holding magnetic particles on a surface, and a first magnetic field that forms a moving magnetic field on the surface of the magnetic particle carrier and moves the magnetic particles based on the movement of the magnetic field. And a second magnetic field generating means for generating a magnetic field having a polarity opposite to that of the moving magnetic field at the facing portion so as to fly the magnetic particles.
A magnetic particle ejection type image forming apparatus comprising: a magnetic field generating means; and an image carrier made of a magnetic material and holding and transporting the flying magnetic particles.
【請求項2】 表面に磁性粒子を保持するための磁性粒
子担持体と、該磁性粒子担持体の上記表面に移動磁界を
形成し、この磁界の移動に基づいて上記磁性粒子を移動
させる第1の磁界発生手段と、上記磁性粒子担持体の表
面と非接触で対向し、この対向部に上記移動磁界とは逆
極性の磁界を発生させて上記磁性粒子を飛翔させる第2
の磁界発生手段と、磁性材料からなり、像保持部材を搬
送すると共に該像保持部材上に上記飛翔した磁性粒子を
保持する像保持部材担持体と、を備えたことを特徴とす
る磁性粒子噴射式像形成装置。
2. A magnetic particle carrier for holding magnetic particles on a surface thereof, and a first magnetic field that forms a moving magnetic field on the surface of the magnetic particle carrier and moves the magnetic particles based on the movement of the magnetic field. And a second magnetic field generating means for generating a magnetic field having a polarity opposite to that of the moving magnetic field at the facing portion so as to fly the magnetic particles.
A magnetic field generating means, and an image holding member carrier made of a magnetic material, which carries the image holding member and holds the flying magnetic particles on the image holding member. Image forming apparatus.
【請求項3】 上記像保持部材に保持された磁性粒子を
加熱して定着させる加熱手段を備えていることを特徴と
する請求項2の磁性粒子噴射式像形成装置。
3. The image forming apparatus according to claim 2, further comprising heating means for heating and fixing the magnetic particles held by the image holding member.
【請求項4】 上記磁性粒子の保磁力が100〔Oe〕
以上であることを特徴とする請求項1から3のいずれか
の磁性粒子噴射式像形成装置。
4. The coercive force of the magnetic particles is 100 [Oe].
4. A magnetic particle ejection type image forming apparatus according to claim 1, wherein:
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