JPH0139586B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は熱磁気記録方法に於ける磁気潜像消去
方法に関する。

磁気記録法においては、磁性体に像状の磁化形
態で磁気潜像を形成し、例えば高分子樹脂中に磁
性体微粒子を含有し、磁界によつて力を受ける検
磁性着色粒子である磁性トナーなどによつて現像
し、紙等へ静電的方法或いは磁気的方法で転写
し、熱、圧力等によつて定着して永久的画像とす
る。

磁気潜像担体である磁気記録体は、残留する磁
性トナーが除去されて、そのまま次の現像サイク
ルへ移行するか、あるいは磁気潜像を消磁して次
の新たな磁気潜像を形成させることにより同じプ
ロセスが繰り返される。

このような磁気記録法に於ける磁気潜像の形成
法として種々の方法が提案されている。それらの
なかで熱入力に対して磁気潜像を形成するいわゆ
る熱磁気記録法は潜像形成手段として安価な加熱
ヘツドアレイなどが使える点で優れたものであ
る。

前述の熱磁気記録法に於ける潜像形成法及び使
用される熱磁気記録法に関して本出願人は、熱磁
気記録、特に熱残留磁化法に於いて、見掛け上外
部バイアス磁界を必要とせず、かつ粉体粒子で顕
像化させた場合の像品質に優れる磁気記録法を提
案した（特願昭56―37865号参照）。

本発明は特に上記出願に記載された熱磁気記録
法に於いて好適に使用される磁気潜像の消去方法
に関するものである。

本発明を詳述するにあたり本出願人が先に提案
した熱磁気記録方法について簡単に説明する。

第１図は前記熱磁気記録法に用いられる記録体
並びに熱磁気記録を説明するための概略図であ
る。

記録体は第１図ａに図示されている如く非磁性
の基層１、予め全面的に磁化されているパターン
５を有する第１の磁性体層２、非磁性中間層３及
び第２の磁性体層４から成つている。非磁性中間
層３は、場合に依り省略する事ができ、又第２磁
性体層表面に保護層（図示せず）を設ける事がで
きる。

第１図ａは熱パターンを入力する以前の磁気記
録体における磁気的状態を例示している。すなわ
ち、第１の磁性体層２には、同図中５で示したよ
うな繰り返えしの磁化パターンが全面に亘つて設
けられている。この時、第１磁性体層２の磁化パ
ターン５から発生する磁束６が中間層３、第２磁
性体層４内に分布していると考えられる。しかし
この磁束による第２磁性体への作用磁界Ｈは第２
磁性体の例えば環境雰囲気の温度Ｔ等の熱パター
ン非印加時の温度T₀における抗磁界Hc（T₀）よ
りも小さくなるように定められる。従つて、第１
図ａの状態では磁気記録体の磁化状態として何ら
の画像情報を有さない。続いて、フラツシユ露光
やサーマルヘツドの接触、レーザー光スポツトの
照射等によつて、該磁気記録体の第２磁性体層４
に温度パターンを形成する。この時、高温状態を
仮りに温度T₂、低温状態を温度T₁であらわす
（T₀＜T₁＜T₂）。この時、第２磁性体層はその抗
磁界H_Cが温度と共に第２図ａに特徴的に例示さ
れるように変化する材料で構成する事により高温
部T₂のみが選択的に残留磁化を有するようにな
る。第２図ａは熱磁気効果の１つである抗磁界
H_Cの温度依存性を例示する図であり、図中T_Cは
一般にキユーリー温度と呼ばれる。

本発明における熱残留磁化現象は第２図ｂによ
つてより明解に説明される。すなわち、熱残留磁
化現象とは外部磁界Ｈ〔第２図ｂの横軸〕の印加
下で、初期温度T₂まで加熱されてから室温（＝
T₀＝T₁）まで冷却される時Mr（T₂）の熱残留磁
化を有する現象である。

従つて、第１図ｂからｃへの過程は第２図ｂに
より次のように説明できる。第２磁性体４には第
１磁性体から発生する磁界Ｈ〔第２図ｂ中に例示〕
が作用しているが、高温部T₂のみがT₂′，T₂″の
高温部からT₀に冷却されるので高温部の熱残留
磁化はMr（T₂）又はMr（T₂′）又はMr（T₂″）の
磁化状態となる一方、低温部T₁は、ほとんど残
留磁化を示さない〔Mr（T₁）〕。上記のような動
作によつて、見掛け上外部から磁界を印加する事
なく熱パターンに対応する磁気潜像が形成できる
事がわかる。

第２の磁性体層としては、すでに述べた熱残留
磁化現象を有する磁性体が使用される。この時、
熱残留磁化が比較的室温に近い高温領域であらわ
れる材料が好ましく、キユーリー温度が約130℃
付近にある分散塗布型CrO₂（二酸化クロム）磁性
体層や、希土類金属―遷移金属（Tb―Fe，Gd―
Feなど）の非晶質合金薄膜などが特に好ましい。

このようにして熱磁気的に形成された磁気潜像
は電子写真用一成分磁性トナーとして知られる検
磁性の微粉によつて顕像化される。顕像化を含む
適当な処理をした後、磁気潜像を消去して新たな
熱磁気記録が可能となる。この磁気潜像の消去動
作に於いては、第１磁性体層の全面的な磁化パタ
ーンは保存され、第２磁性体層に形成された磁化
パターンのみが選択的に消磁されねばならない。
例えば先に出願した様に磁気ヘツドから発生する
磁界がヘツド表面から離れるに従い急激に減衰す
る事を利用し、交流高周波電源が付勢された長尺
のトラツク幅を有する消去用磁気ヘツドを使う事
が考えられる。

しかしながら、本発明者等の研究によれば、か
かる交流消去法により第２磁性体層に形成された
磁化パターンのみを選択的に消磁する方法を採用
するときには、第１磁性体層と第２磁性体層との
間隔、第１磁性体層の磁化の強さ、第１磁性体層
の繰返し磁化パターンの周期、交流消去用磁気ヘ
ツドのギヤツプ長さ、消去電流、周波数等の因子
の相互作用により、第１磁性体層に形成された磁
化パターンから生じた第２磁性体層へ分布する磁
界（信号磁界）に交流消去用磁気ヘツドから発生
する交流磁界がバイアス磁界として作用し、その
結果として第２磁性体に望ましくない磁気複写の
生じることが判明した。

このように高周波交流磁界を用いて第２磁性体
層の磁化パターンのみを選択的に消磁する方法に
おいては、前記のような各種の因子の適切な決定
が重要なこととなり、目的とする第２磁性体層の
みの選択的消磁を可能とする上記各因子の許容数
値範囲を外れると望ましくない磁気複写を生じ所
期の目的を達成する事が不可能となる欠点が有
る。前記各因子の許容数値範囲は非常に狭く、所
期の目的を実現させるためには高度の設計技術と
信頼性技術を要し、ひいては装置の高価格化を招
くという欠点がある。

本発明の目的は従来の磁気ヘツドによる磁気潜
像交流消去法に代わる簡単かつ低価格の磁気潜像
消去方法を提供することである。

上記の本発明の目的は、基層上に周期的磁化パ
ターンの形成された第１磁性体層と、像状に加熱
されることにより前記第１磁性体層の磁化パター
ンから発生する磁界で磁気潜像が形成される第２
磁性体層とを設けてなる磁気記録媒体に対する磁
気潜像消去方法において、該第２磁性体層に形成
された磁気潜像を直流磁界下で一方向着磁して磁
化方向の変化を消失させることを特徴とする磁気
潜像消去方法により達成することができる。

以下図面に従つて本発明を詳細に説明する。

第３図は本発明方法に用いる消磁装置としての
直流磁気ヘツドである。この直流磁気ヘツドにお
いてヨーク９は高透磁率を有する軟質磁性材料で
構成され、消去用のもれ磁界を発生するギヤツプ
ｇを適当に選ぶことにより、すでに説明してきた
磁気記録体の表層側、すなわち第２磁性体層のみ
が選択的に見掛上消去される。ここで見掛上消去
と表現した理由を以下に述べる。直流磁気ヘツド
のギヤツプｇからのもれ磁界が第２磁性体層の
H_C（抗磁力）より大きい場合、消去すべき第２磁
性体層の磁化パターンは勿論、第２磁性体層の全
面に亘りその面内において一方向に磁化が揃うこ
とになる。この一方向磁化は読み取り用磁気ヘツ
ドでは検知不能であり、更にトナーによる現像も
不能である。（通常の磁性トナーによる現像は正、
逆二方向の磁場の所にトナーが感応して現像が行
われる）。したがつて第２磁性体層はその面内に
おいて一様に一方向に磁化されてはいても見掛上
消去されていることになり、換言すれば第２磁性
体層の選択的一方向着磁されたことになる。

更に詳細に第４図、第５図によつて説明する。
第４図において曲線１１は第２磁性体層の磁化曲
線、曲線１５は第１磁性体層の磁化曲線の一部、
曲線１２は第１磁性体層に形成された繰返し磁化
パターンから発生し第２磁性体層に分布する磁
界、直線１３は直流磁気ヘツドのギヤツプからも
れて第２磁性体層に及ぶ磁界、曲線１４は曲線１
２で表わした磁界と直線１３で表わした磁界との
合成磁界H_AC+DCであり、これは第２磁性体層に分
布する全磁界を示す。すなわち第２磁性体層に存
在する磁化パターンのみを選択的に消去（一方向
着磁）するために直流磁気ヘツドに直流電流を流
したときに第２磁性体層に生じる磁界としての直
線１３で表わした磁界と、第１磁性体層から常に
第２磁性体層へもれる磁界との和が曲線１４の磁
界H_AC+DCである。

また破線１３′で表わしたのは第１磁性体層へ
直流磁気ヘツドの直流磁界が及ぼす磁界を示して
いる。そしてこの磁界は第１磁性体層のH_CS（抗
磁力）より弱いため第１磁性体層に予め形成され
ている磁化パターンに影響を及ぼすことはない。

このとき選択的に磁気潜像を消去（一方向着
磁）したい第２磁性体層の磁化パターンの挙動を
模式化した図が第５図である。磁化パターンの或
る部分の残留磁化をIr₁とすると、このIr₁は磁界
H_AC+DCの印加により曲線１６の軌跡をたどり
H_AC+DCに対応する磁化を得、次いで直流磁気ヘツ
ドからのもれ磁界が０になると曲線１８の軌跡を
たどりIr₁′の残留磁化を得る。

一方Ir₂という残留磁化を持つている部分は同
様に曲線１７の軌跡と曲線１８の軌跡をたどり
（Ir₂′）の残留磁化を得ることになる。

以上の説明によつて、第２磁性体層のみの選択
的磁気潜像消去（一方向着磁）が理解できるであ
ろうが、ここで肝要なことは H_CS≦H_AC+DC＜H_CM であることである。（H_CSは第２磁性体層のH_C（抗
磁力）、H_CMは第１磁性体層のH_C（抗磁力））。

もしH_CS＞H_AC+DCとなれば第２磁性体層の一方
向着磁は不可能であり、またH_AC+DC≧H_CMとなれ
ば第１磁性体層の磁化パターンまで一方向着磁さ
れる場合があり、特に第１磁性体層２と第２磁性
体層４との間の中間層３が無い場合に問題となる
（第１図参照）。

以上に直流磁気ヘツドによる第２磁性体層の選
択的磁気潜像消去（一方向着磁）について述べて
きたがこの選択的動作のために選ばれる直流磁気
ヘツドのギヤツプｇとしては、第２磁性体層の厚
さをl₃〔μm〕とすると ｇ〔μm〕≦40l₃ 好ましくは0.1μm＜l₃＜100μmに対して ｇ〔μm〕≦1000μm となるように選択される。もし、第２磁性体層の
上に非磁性の表面保護層を設ける場合には、表面
保護層の厚みl₄を上式l₃に加算して式を読みかえ
ればよい。

前述した非磁性の中間層は第１磁性体層と第２
磁性体層とを距離的に遠ざける事によつて前記の
選択的磁気潜像消去（一方向着磁）をより確実に
することができる。

なお、第１磁性体層及び第２磁性体層のみを用
い、第１磁性体層から発生する磁界が距離と共に
急激に減衰し、0.1〜100μ厚の第２磁性体層を越
えた地点で生ずるもれ磁界が現像に必要な磁界
（H_D）を越えない様に構成されている場合には、
必ずしもこの中間層を設ける必要がない。好まし
い中間層の厚みは1μm乃至100μm、特に好ましく
は5μm〜50μmである。

以下に実施例をあげて本発明を説明する。実施
例においてはCrO₂テープを磁気記録材料として
使用したが、適当なキユリー点を有するその他の
任意の形状の磁性体を使用することができること
は勿論である。

実施例 １ 一様消磁の例 第３図に示した構成の直流磁気ヘツドを作るた
めに、Fe―Si―Al合金のヨーク９にトラツク巾
（ヘツド長手方向の巾）300mm、ギヤツプｇを10μ
とし、直径0.02mmのホルマール銅線を使用し300
回の巻線１０を施した。

磁化パターンとして１波長が50μmの正弦波磁
化を飽和に近い状態に予めね様に全面に施した市
販のCrO₂テープ（磁性層厚さ：4μm）に上記の
直流磁気ヘツドを密接させ、磁気ヘツドに10mA
の直流電流を通じつつ磁気ヘツドとCrO₂テープ
との相対速度を60mm／秒で移行させたことろ、一
方向着磁による磁気潜像の完全な消去が行われ
た。

これに対し従来の交流消磁法は、消磁条件の設
定がむつかしく、ノイズ等の余分の磁化現象の存
在が見られ、磁気潜像の完全な消去ができなかつ
た。

実施例 ２ 画像様消磁 磁気潜像担体並びに消磁装置を含む磁気記録装
置の一例を第６図に示す。基層（アルミドラム）
１、市販の10μm厚のCrO₂テープからなる磁化パ
ターンとして１波長が50μの正弦波磁化を飽和に
近い状態に予め一様に全面に施した第１磁性体層
２、10μm厚のポリイミドからなる非磁性中間層
３。および予め磁化されていない10μm厚の酸化
クロムを樹脂に分散したものからなる第２磁性体
層４で構成した回転する磁気記録体に、サーマル
ヘツドアレイ１９により画像信号に対応する熱パ
ターンが印加される。印加された熱パターンに対
応する磁気潜像パターンが第２磁性体層４に形成
され、磁気記録体の移動により現像装置２０の動
作下におかれる。現像装置２０は、例えば酸化鉄
などの磁性微粒子を高分子樹脂中に分散した現像
剤微粉２１を磁気潜像へ向けて供給して付着させ
るためのものであり、適当な磁極を有する永久磁
石２２を内部に配置させ現像剤を搬送するための
外側円筒２３が矢印Ｂの方向へ回転しているいわ
ゆる磁気ブラシ現像装置の例が示されている。顕
像化されたパターンは紙などの転写部材２４に接
触され、300Vの静電バイアス２６が印加された
電極ロール２５により静電転写される。転写され
ずに残つた現像剤は、例えばブラシロール２７な
ど適当な清掃部材により清掃される。読いて実施
例１で使用した直流磁気ヘツド８に10mAの直流
電流を通じたところ直流磁気ヘツドで磁気潜像消
去（一方向着磁）した部分は現像されず、良好な
消去がおこなわれた。また、一度消去された部分
は加熱ヘツドアレイ１９により繰返し熱磁気記録
することができた。

実施例 ３ 実施例１および実施例２で使用した第３図の直
流磁気ヘツドの代わりに第７図に示す構成の永久
磁気ヘツドを用いた。永久磁石はバリウム・フエ
ライトで作られ、磁極の表面磁束密度は1000ガウ
スであつた。ヨークは実施例１および実施例２で
使用した直流磁気ヘツドに使用したものを同じ
Fe―Si―Al合金よりなり、永久磁石とヨークと
を適当な接着剤で密着し、ギヤツプは20μmとし
た。

上記構成の永久磁石ヘツドを用い実施例２と同
様に磁気潜像の消去（一方向着磁）を行つたとこ
ろ、消去した部分には現像がされず良好な消去が
おこなわれた。

また、一度消去された部分は加熱ヘツドアレイ
にて繰返し熱磁気記録することができた。

以上詳述したように、本発明によれば、熱磁気
記録法、特に基層上に周期的磁化パターンが形成
される第１磁性体層と熱磁化可能な第２磁性体層
とを設けてなる磁気記録体を使用する方法におい
て、第２磁性体層に形成された磁気潜像のみを選
択的に消去（一方向着磁）する事が容易に達成さ
れ、交流磁気ヘツドを用いた場合に生じ易い磁気
複写の心配がない。

なお、本発明で用いる第一磁性体層の着磁はあ
らかじめ着磁された第一の磁性体層の上に第二の
磁性体層を張り合せるか、または第一の磁性体層
及び第二の磁性体層を張合せた後第一の磁性体層
を着磁する何れの方法によつても行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ〜ｃは磁気潜像形成の原理を示す図で
あり、第２図ａ及びｂは第２磁性体層における熱
磁気効果を説明するためのグラフであり、第３図
は磁気潜像消去用直流磁気ヘツドの構成を表わす
図であり、第４図は第２磁性体層へ分布する磁界
を模式的に示した図であり、第５図は、直流磁界
により第２磁性体層のみが選択的に一方向に着磁
される原理を示す図であり、第６図は本発明の一
実施例を説明するための図であり、第７図は直流
磁界を第２磁性体層に与えるための永久磁石ヘツ
ドの構成を示す図である。 図中符号、１…基層、２…第１磁性体層、３…
中間層、４…第２磁性体層、５，７…磁化パター
ン、６…磁束、８…磁気潜像消去用直流磁気ヘツ
ド、９，３０…ヨーク、１０…巻線、１９…加熱
ヘツドアレイ、２０…現像装置、２１…現像剤、
２２…磁石ロール、２３…現像剤搬送用円筒、２
４…転写部材、２５…転写用電極ロール、２６…
転写用バイアス、２７…清掃用ブラシロール、２
８…永久磁石ヘツド、２９…永久磁石。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 基層上に周期的磁化パターンの形成された第
   １磁性体層と、像状に加熱されることにより前記
   第１磁性体層の磁化パターンから発生する磁界で
   磁気潜像が形成される第２磁性体層とを設けてな
   る磁気記録媒体に対する磁気潜像消去方法におい
   て、該第２磁性体層に形成された磁気潜像を直流
   磁界下で一方向着磁して磁化方向の変化を消失さ
   せることを特徴とする磁気潜像消去方法。