JPH0246940B2 - Jikikirokutai - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は磁気記録体、更に詳しく言えば、熱パ
ターンを入力信号とし、該パターンを磁気信号パ
ターンに変換するために好適な磁気記録体に関す
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象
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、このまま次の現象サイク
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おける磁気潜像形成は
磁気記録体近くに設けられた磁気ヘツドに、画像
信号に応じた記録電流を流し、磁化して行うのが
通常の方法である。

このような磁気ヘツドを用いて、磁気記録体に
画像幅全幅に亘る磁気潜像を形成するには、単数
或いは複数の磁化のための印字部、即ち記録ギヤ
ツプを有する磁気記録トラツクを用意して磁気記
録体の移動方向に従つた記録（主走査）と該方向
に直交する方向へのトラバース走査（副走査）と
の両方を併用して磁気記録を行うのが普通であ
る。

この方法によれば、副走査の間隔を一定に保つ
ための精密な駆動、制御方法を必要としたり、走
査時間を短縮するために磁気記録体を高速で動か
したり、また現像、転写等の像形成のために低速
で動かしたりする等、やはり多くの動作モードを
含む精密で高価な駆動、制御方法を必要としてい
る。

このような走査磁気ヘツド記録に対して、画像
幅全幅に亘り磁気記録トラツクが再現画像の必要
解像力を満たすように密に用意されている、いわ
ゆるマルチ磁気ヘツドアレイを用いて磁気記録体
の移動に従つて一画素列ずつ記録する方法も提案
されている。

しかしながら、このマルチ磁気ヘツドアレイで
は、再現画像の解像力を満たすために100μｍ程
度以下の細いトラツクを100μｍ程度の間隔で設
ける事が必要である。

しかも記録電流軽減のために、各トラツクに対
応するコイルは複数巻にする必要がある。このよ
うな微細で複雑な装備を必要とする他、隣接トラ
ツク間の電磁的干渉などの理由でかかるマルチ磁
気ヘツドアレイの実現は困難であるとされてい
る。

本発明は、従来技術の上記欠点を改善するため
になされたものである。

すなわち、本発明の目的は従来の磁気ヘツドを
用いる磁気記録法に較べて、簡易で、高速動作の
出来る磁気記録体を提供する事にある。

本発明の磁気記録体では磁気潜像パターンを形
成する際に画像或いは画像信号に対応する熱パタ
ーンを利用するものである。

すなわち、本発明は熱磁気記録法を利用するも
のであつて、前術のような磁気ヘツドに於ける問
題を改善すると同時に、従来提案されている熱磁
気記録法を利用した磁気複写装置における磁気記
録体の改良に関するものである。

本発明を詳述するにあたり、まず本発明を構成
する基本的な要素である熱磁気記録法について簡
単に説明する。

熱による磁化パターン形成の原理的技術として
は、たとえばA.MBERKOWITZ、Ｗ、Ｈ、
MEIKLEJOHN著による、米国雑誌IEEE
TRANSACTION ONMAGNETICS、MAG−
11巻４号（1975）P996〜P1017に記載されている
熱残留磁化現象があげられる。

これは強磁性体を、そのキユーリー温度近傍ま
で温度上昇させて、外部磁界印加の下で室温まで
冷却後、外部磁界を消去すると残留磁化が現われ
る現象を利用するものであつて、加熱冷却のサイ
クルを利用せずに磁界だけで磁化する方に較べ
て、小さな外部磁界で飽和残留磁化に近い残留磁
化が得られる方法である。

この熱残留磁化現象を利用して熱パターンを磁
気潜像パターンに変換し、磁気記録法に利用する
場合、画像情報を含むフラツシユ光やサーマルヘ
ツド、レーザー光などの熱パターン入力法が利用
出来るので磁気ヘツドによる方法に較べて、より
簡単な磁気潜像の形成ができる。

しかしながら熱残留磁化法においては、熱と磁
界を同時に印加しなければならず、更に磁気潜像
を磁性トナー等によつて良好に現像するには熱又
は磁界の少なくとも一方に、周期的な変調を加え
る事によつて、磁気潜像自体に変調を加えなくて
はならないために、装置が複雑になるという欠点
を有していた。すなわち、特願昭55−139411号に
提案されているように、記録媒体を一方向前磁化
し、次に逆方向の磁界を印加しつつつ、熱パター
ンを印加する方法においては、装置自体の位置精
度はあまり必要とされない反面、磁気潜像の変調
が熱パターンであるために、熱パターン自体に更
に細い変調を加えなくては良好な現像を行うこと
ができない。

熱パターン入力としてサーマルヘツドを用いる
事により、サーマルヘツド発熱素子径に対応する
波長の変調を行い得るが、記録された１ドツト内
では変調を加えられないためにドツトの重ね打ち
ができず、ソリツト潜像がベタ黒ではなく網点像
状となつてしまう欠点を有している。

一方、特願昭55−106192号に提案されているよ
うに、熱パターン印加と同時に長尺の磁気ヘツド
等により磁界を印加して潜像を形成する方法にお
いては潜像内の希望する波長への変調は印加磁界
を変調する事により容易に行なわれる反面、熱パ
ターン印加手段と磁界印加手段とを極めて高い精
度で位置設定しなくてはならず、装置構成の複雑
化は避け得ないものである。又特願昭56−37865
号に提案されている、磁気記録体を基層上に一様
な磁化パターンが形成された第１磁性体層と磁化
可能な第２磁性体層とを設けた積層構造とし、第
２層側から熱パターンを印加する事によつて第２
層に所望する熱残留磁化パターンを形成する磁気
記録方法は、磁化変調を簡易な機構で行ないうる
方法であるが、この方法においては、熱残留磁化
を形成した際に、第１層の一様パターン磁化の第
２層上にもれだした磁界が、第２層に形成された
熱残留磁化パターンの形成する第２層上の磁界と
逆向きに打ち消す方向にあり、もれ磁界が弱まり
高濃度が得られないと言う欠点を有している。

本発明はかかる欠点に鑑み成されたものであつ
て、簡易な機構で良好な画像が得られる磁気潜像
を形成することのできる磁気記録体を提供するも
のであり、見掛け上外部から磁界を印加すること
なく熱パターンを入力するだけで、簡易に磁気潜
像を形成し、もつて高画質の現像線を形成するこ
とのできる磁気記録体を提供するものである。

本発明における磁気記録体は、予め全面に亘り
一様な磁化パターンで磁化されている１層又は２
層以上からなる磁化しうる第１の磁性体層と、磁
化されてはいないが、予め磁性体層中の磁性粒子
の長軸の方向を一方に配向させた１層又は２層以
上からなる磁化しうる第２の磁性体層とからなる
ことを特徴とし、熱パターンの磁気潜像パターン
への変換を行なつた後、検磁性の現像剤などによ
り該磁気潜像パターンを顕像化し、続いてこの顕
像を紙などへ転写する過程を含むプロセスにより
記録を行うものである。

以下図面を参照しながら、本発明を詳細に説明
する。

第１図ａ，ｂは従来の磁気記録体例を示したも
のである。１は基層、２は磁化パターンの形成さ
れた第１磁性体層、４は予め磁化されていない第
２磁性体層である。第１図ａは前加熱をほどこす
以前の磁気記録体における磁気的状態を例示して
おり、第１の磁性体層２には図中６に示す様に繰
り返し磁化パターンが全面に亘つて設けられてい
る。

第１図ｂは全面前加熱をほどこした後の磁気記
録体の磁気的状態を示している。第２磁性体層４
は第１の磁性体層２の磁化６とは逆向きの熱残留
磁化１１を有する様になる。

ここで、磁気記録体上の磁界は、熱残留磁化１
１から発生する磁束９によつて形成されるが、磁
化１１とは逆向きの磁化６によつて発生する磁束
６によつてかなり弱められてししう。そのために
磁性トナーを吸引付着せしめる磁気力は不十分な
ものとなつてしまう。

次に第２図ａ〜ｄは本発明による磁気潜像担体
の構造を示すものであるである。ａでは非磁性の
基層１上に、予め全面に亘り一様な磁化パターン
で磁化されている磁性体層２が設けられている。
３は非磁性の中間層であり、その上に予め磁化さ
れていない第２の磁性体層４が設けられている。
ｂは中間層３を設けない本発明の磁気記録体の別
な実施例を示すものである。

同様にｃは、第１図ａに対し表面保護層５を設
けた例を示し、ｄはｂに対して表面保護層５を設
けた例を示す。

第２図ａ〜ｄに於いて、第２の磁性体層４は予
め磁性体粒子の長軸の方向の膜方向に垂直に配向
させたものであり、その様な構造を有する磁気記
録体を用いることによつて、見掛け上外部磁界を
印加することなく、熱パターンのみによつて良好
な磁気潜像を形成することが可能である。

以下、第２図ａの構造を有する磁気記録体を例
に挙げて、第４図ａ〜ｃにより磁気潜像の形成法
を説明する。

磁気記録体は第３図ａに示すように第１の磁性
体層２は予め磁化され、第２の磁性体層４は磁化
されていないが、磁性粒子の長軸が膜方向に垂直
配向している。

第４図ａは熱パターンを入力する以前の磁気的
状態を例示したものである。すなわち、第１の磁
性体層２には、同図中６で示したような繰返しの
磁化パターンが全面に亘つて設けられている。

前述のように第２の磁性体層４中の磁性粒子の
長軸の方向は、磁化パターン６方向とは垂直な方
向（α）に予め配向している。従つてこの時、第
１の磁性体層２の磁化６から発生する磁束７が中
間層３、第２の磁性体層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の磁性体層
への作用磁界Ｈは第２の磁性体層４の例えば環境
雰囲気の温度下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４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の磁性体層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の磁性体層４ははその抗磁界Hc
が温度と共に、第５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。

つまり第２磁性体層４には、第１磁性体層２か
ら発生する磁界Ｈ〔第５図ｂ〕が作用しているが、
高温部T₂のみがT₂或いはT′₂，T″₂の高温度から
T₀に冷却されるので熱残留磁化Mr（T₂）又はMr
（T′₂）又はMr（T″₂）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）〕。この時、第２磁性体層４は、第１磁性体
層２の磁化の向きに対して垂直な方向に磁性粒子
を予め配向させてあるので、第２磁性体層４の磁
化パターン８は、第４図ｃで示す向き（β）に残
留磁化を有するようになる。つまり第３図ａに示
したパターンから第３図ｂに示すパターンにな
る。このために第２磁性体層４上にもれ出る磁界
は主として第２磁性体の磁化８の形成するもれ磁
束１２と第１磁性体層の磁化６から発生するもれ
磁束１０の和であり、共に同じ向きである為、強
い磁界が形成される。従つてもれ磁界は、従来法
と違つて弱まる事はなく、むしろ強まる事にな
り、検磁性の現像剤は容易に付着し、もつて高濃
度の現像像を形成する事が可能となる。

本発明における磁気記録体としては、前述のよ
うに第２図ａ〜ｄに例したような構成のものが考
えられるが、この記録体の製造例を説明する。

基層上に第１磁性体層２を塗布するか又は貼合
することにより設け、第１磁性体層２を一様に磁
化しておく。別に第２磁性体層４の薄膜を用意す
るが、必要に応じこの薄膜には保護層あるいは非
磁性中間層を積層しても良い。この薄膜を第１磁
性体層に貼合せて記録体とする。

次に記録体の各層について更に詳しく説明す
る。

まず第１磁性体層は、熱パターンの入力に対し
て第２磁性体層へ作用する磁界発生源として動作
する。その為に第１磁性体層には、全面的に磁化
パターンが形成されており、磁気的変調が少なく
とも面内の一方向に一定の単位で繰返されている
事が必要である。

又第１磁性体層の材料としては、任意の磁化し
うる強磁性材料を使用する事が出来る。特に好ま
しいのは熱安定性の良いものであつてキユーリー
温度が200℃以上のものである。例えば鉄などの
微粒子を高分子樹脂中に分散した所謂メタルテー
プや、γ−Fe₂O₃粒子が高分子樹脂中に分散され
た酸化鉄テープ、メツキなどで作成されるCo−
Ni−Ｐ合金磁性薄膜などがある。

次に第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表
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、希土類金属一遷移金属（Tb−Fe、Gd
−Feなど）の非晶質合金薄膜などが特に好まし
い。

又磁化性体層中の磁性粒子は、長軸の方向が、
前述した第１磁性体層中の磁化パターンの向きと
垂直な向きに配向されている。この場合には磁性
薄膜形成時、又は磁性塗布時において、第１磁性
体に第２磁性体を積層、或いは貼合せた時点で、
第１磁性体層の磁化パターンとは垂直な向きに磁
性粒子が配向出来る向きの一様磁界中で磁性薄膜
形成、或いは磁性層の塗布等を行ない、一様磁界
中で、乾燥等の手段を用いて、磁性薄膜、或いは
磁性層を固定化すれば良い。この際磁性粒子の配
向比、すなわち水平方向に対する垂直方向の残留
磁化の比が1.2以上、好しくは1.5以上となるよう
に配向させる。

磁気記録体の構成としては以上に説明してきた
ような、第１、第２の磁性体層の他に、非磁性の
中間層〔第２図ａ及びｃ〕や表面の保護層〔第２
図ｃ及びｄ〕を設ける事も出来る。

非磁性の中間層３は、その磁気記録体を使用し
た磁気記録装置において、消磁動作を行なう際
に、第２磁性体層の磁化パターンのみを非磁化の
状態に消磁する選択的消磁動作を容易に行なう機
能を有する。つまり、非磁性の中間層３は第１磁
性体と第２磁性体とを距離的にに遠ざける事によ
り、選択的消磁をより確実なものとすることがで
きるのである。

又、この中間層３は第２磁性体層４から加えら
れる熱パターンを第１磁性体層、基層へ拡散する
のを防ぐ熱ブロツキング層としても動作する。

使用する材料としてはポリイミド、ポリアリレ
ートなどの高分子樹脂フフルムの他、マイラーな
ども用いられる。

表面保護層は機械的耐久性、耐熱性に優れた高
分子樹脂材料からなる層が好適であり、ポリイミ
ド、ポリアリレート、ポリエーテルスルホンなど
が特に好ましい。

本発明の記録体では、更に前記の中間層及び保
護層以外の層を設けることもできる。すなわち、 (a) 第１磁性体層と第２磁性体層との間に耐熱層
を設けて前記したように熱パターンの拡散を防
止する。

(b) 第１磁性体層と第２磁性体層の間、又は第２
磁性体層の上に弾性層を設けて、加熱ヘツド等
と記録体との接触を一定に保つ。

(c) 第１磁性体層と第２磁性体層の間に非導電性
層（低抵抗層或いは絶縁性層）を設けて、現象
性或いは転写性を改良する。

(d) 接着性を各層の間に設ける。

なお、第１あるいは第２磁性体層はそれぞれ
が必ずしも単一の磁性体層である必要はなく、
複数の層で構成し、第１磁性体層あるいは第２
磁性体層として用いても良い。

以上述べてきた本発明の磁気記録体並びに消磁
方法を含む磁気記録装置の実施例（第６図）につ
いて次に説明する。

基層（アルミ製ドラム）１、市販の10μｍ厚の
メタル磁気テープからなり、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、予め磁化
されてはいないが予め第１磁性体層に形成された
磁化とは垂直な向きの一様磁界中で、酸化クロム
を樹脂に分散したものを塗布、乾燥させる事によ
り磁性粒子の長軸方向を配向させてある10μｍ厚
の第２磁性体層４で構成された回転する磁気記録
体に、サーマルヘツドアレイ１４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１５の動作下におかれる。
現像装置１５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１６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、第６図では適当な磁極を有する永久磁石１
７を内部に配置させ現像剤を搬送するための外側
円筒１８が矢印１３の方向へ回転している、いわ
ゆる磁気ブラシ現象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１９
に接触され、300Vの静電バイアス２１が印加さ
れた電極ロール２０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２２など、適当な清掃部材により清掃された
後、磁気潜像が不要ならば、消磁装置（交流、
100KHz）２３により消磁される。

この様に構成された装置において画像形成を行
なつたところ、画像濃度1.4以上を有する極めて
良質なカブリの無い画像を得る事が出来た。

以上述べたように、本発明による磁気記録体に
よれば、簡易な機構で印加熱パターンに対応し、
且つパターン内に磁気的変調を有し、極めて良好
な現像を行い得る磁気潜像を得る事ができ、又潜
像による磁界の弱まりもなく高濃度、高品位な現
像像を得る事ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の磁気記録体例の断面図、第２図
ａ〜ｄは各々本発明の磁気記録体例の断面図、第
３図ａ及びｂは本発明の磁気記録体の磁性体層の
熱パターン形成前の状態及び熱パターン形成後の
状態を示し、第４図ａ〜ｃは、本発明の磁気記録
体による磁気潜像形成法の説明図、第５図ａ及び
ｂは、第２磁性体層における熱磁気効果を示すグ
ラフ、第６図は、本発明の記録体を用いた磁気記
録装置例の概要図である。 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……表面
保護層；６……第１磁性体層の磁化パターン；７
……磁束；８……第２磁性体層の磁化パターン；
９……第２磁性体層のもれ磁束；１０……第１磁
性体層のもれ磁束；１１……第２磁性体の磁化パ
ターン；１２……第２磁性体層のもれ磁束；１４
……サーマルヘツドアレイ；１５……現像装置；
１６……現像剤；１７……磁石ロール；１８……
現像剤搬送用円筒；１９……転写部材；２０……
転写用電極ロール；２１……転写用バイアス；２
２……清掃用ブラシロール；２３……消磁装置；
α……第２磁性体層の配向方向；β……第２磁性
体層の磁化方向；Ａ，Ｂ……回転方向。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 基層上に、一様な磁化パターンが形成された
   第一磁性体層と磁性粒子を含有する磁化可能な第
   二磁性体層とを有し、第二磁性体層の磁性粒子が
   膜厚方向に垂直に配向していることを特徴とする
   磁気記録体。