JPH026065B2

JPH026065B2 -

Info

Publication number: JPH026065B2
Application number: JP60026432A
Authority: JP
Inventors: Tokuo Kokaji
Original assignee: Iwatsu Electric Co Ltd
Current assignee: Iwatsu Electric Co Ltd
Priority date: 1985-02-15
Filing date: 1985-02-15
Publication date: 1990-02-07
Also published as: US4654289A; DE3600175A1; GB8530726D0; GB2171056B; JPS61186977A; GB2171056A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は磁気印字装置の潜像記録現像方法に関
するものである。

〔従来の技術および発明が解決しようとする問題
点〕磁気印字装置の現像方法として弱磁界を印加す
る方法を先に提案した（特公昭55−17382、実願
昭54−18336参照）。この現像方法を有効に使用す
るには、記録媒体の磁化と現像磁界の関係をうま
く組合わせることが重要である。この関係を誤る
と分解能の低いプリントしが得られない。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記問題点を解消し高分解能プリント
を得るに有効な潜像記録現像方法を提供するもの
で、その手段は回転する記録媒体上の１ドツトの
黒画像領域には少なくとも２個の磁化転移領域を
有するような一方の向きの磁化パターンを形成
し、２ドツト以上の黒画像領域には前記一方の向
きの磁化パターンの他に少なくとも１個の他方の
向きの磁化パターンを形成し、前記記録媒体上の
白画像領域には前記黒領域の磁化パターンより長
い他方の向きの磁化パターンを形成すると共に、
該磁化パターンを、複数個の永久磁石を内部に固
定配置した回転するスリーブで磁性トナーを搬送
するようにした現像装置にて現像する磁気印字装
置において、前記記録媒体の近傍における磁界強
度が記録媒体上に形成された前記磁化パターンを
破壊しない程度の強さでかつ記録媒体の磁界が一
方の比較的強い極から他方の異極へと遷移するよ
うにし、かつ、前記磁界の向きを前記他方の向き
と同じ向きにして前記磁化パターンを前記磁性ト
ナーで現像する磁気印字装置における現像方法に
よつてなされる。

〔作用〕

上述のごときに現像方法は磁化パターンの発生
する磁界の向きと現像磁界の向きを特定すること
により高分解能のプリントを得ることができる。

〔実施例〕

以下本発明にかかる方法の実施例について図面
により詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例であり、記録ドラム
１が矢印１１の方向に移動し、記録ヘツド２によ
り記録ドラム１上に磁気潜像が記録される。磁気
潜像は現像機３により現像され、磁性トナー３１
が記録ドラム１に吸着される。次いで記録紙４が
給紙ローラ４１によりくり出されて、破線４３の
経路に沿い、矢印４４の方向に送られる。転写ロ
ーラ５により記録ドラム１上のトナーが紙に転写
され、次いで紙が矢印４５の方向に送られ、定着
ローラ６１，６２を通つてトナー像が定着され、
矢印４６の方向に排出される。転写残りのトナー
はクリーナブレード７１、吸引クリーナ７２によ
り記録ドラム１から排除される。次の潜像記録に
先立ち消去ヘツド８が働いて先の潜像を消去す
る。

第１図において現像機３は、矢印３４の方向に
回転するスリーブ３２とスリーブの中に固定され
た現像マグネツト３３とトナー高さ規制板３５と
ハウジング３６とトナー３７とから成る。現像マ
グネツト中、N₁、S₁、N₂、S₂は磁石を表わして
いる。

第２図はドラム１、消去ヘツド８、記録ヘツド
２、現像機３の関係を模型的に表わしたものであ
る。記録ドラム１は矢印１１の方向に移動する。
記録ドラム１の記録媒体１２はまず消去ヘツド８
により一方向に磁化される。消去ヘツド８は例え
ば永久磁石８１を軟磁性材のホルダ８２，８３で
はさみ、記録媒体１２に最近接する所につき合わ
せギヤツプ部８４がある。第２図の状態では突き
合わせギヤツプからは永久磁石８１のＮ極からＳ
極へ向かうように破線矢印８５に示す左向きの磁
界が発生し、近くを記録媒体１２が通過すると左
向き１０１に記録媒体を磁化する。消去ヘツド８
が作用しないときには突き合わせギヤツプ部８４
を記録媒体から遠ざける（実公昭56−3726参照）。
もちろん永久磁石型でなくて巻線型の消去ヘツド
を用いてもよい。

次に記録ヘツド２により画像信号に応じた磁気
潜像が記録される。ヘツド２はコア２１、コイル
２２、突き合わせギヤツプ部２３から成り、突き
合わせギヤツプ部２３から外部に発生する記録磁
界の向きはコイル２２に流されるパルス電流２４
の極性により、消去ヘツドの発生する磁界８５と
同じ向きの２５であつたり、逆向きの２６であつ
たりする。ここで逆向きの記録磁界２６が発生す
ると、記録媒体１２は右向き１０２に磁化され
る。左向きの磁化パターン１０１と右向きの磁化
パターンの境目に磁化転写領域１０３が形成され
る。

次に現像機３の所では、記録媒体１２に近い磁
石３５と３６とにより比較的弱い左向きの磁界３
７がある。ここでこの磁界３７により助けられて
磁性トナー３１が所望の部分に吸着される。

次に現像磁界３７、一方の記録磁界２５、消去
磁界８５が同じ向きであり、他方の記録磁界２６
が逆向きである理由を説明する。第３図Ａに示す
画像信号に対して記録される磁化パターンをＢの
ようにする。このように記録する潜像記録回路の
例を第４図に、そのタイミングチヤートを第５図
に示す。画像信号を今、黒１ドツト、白１ドツ
ト、黒２ドツト、白２ドツト、黒１ドツト、白…
…と時系列的に変わる場合を例にとる。記録クロ
ツクは１ドツトにつき例えば１周期となるように
対応させる（第５図Ａ，Ｂ）。画像信号と記録ク
ロツクとがナンドゲートＧ１（第４図）で論理和
がとられる。両者のアンドが成立してＧ１の出力
が論理０（ローレベル）となると、ゲートＧ３の
出力が論理１（ハイレベル）となり駆動トランジ
スタＱ１がオンとなる。ゲートＧ４の出力は論理
０（ローレベル）となり駆動トランジスタＱ２は
オフとなる。ナンドゲートＧ１の出力論理０がイ
ンバータＧ２の出力を論理１（ハイレベル）とし、
ゲートＧ５の出力を論理０（ローレベル）として
Ｑ３をオフにし、ゲートＧ６の出力を論理１（ハ
イレベル）としてＱ４をオンにする。すると電流
は電源＋ＥからＱ１、抵抗Ｒ１、コイルＬ２２、
Ｑ４を通つてクランドへと流れる。このとき、ヘ
ツドのつき合わせギヤツプ部２３からは２６に示
す向きに磁界が発生し、記録媒体１２上には磁化
パターン１０２ａ（第５図Ｄ）が記録される。次
に両者のアンドが不成立のときは、ゲートＧ１の
出力は論理１（ハイ）となり、先の場合と逆に、
トランジスタＱ２とＱ３がオンになり、Ｑ１とＱ
４がオフになつて、記録電流は逆転して、＋Ｅ、
Ｑ３、Ｒ２、Ｌ、Ｑ２、グランドと流れる。この
ときヘツド２の突き合せギヤツプ部２３から発生
する磁界の向きは矢印２５に示したようになり、
記録媒体１２には磁化パターン１０１ａ又は１０
１ｂが記録される。最初の黒１ドツトに対してこ
のように記録磁界の向きが変わると、磁化転移領
域１０３ａ，１０３ｂができる。同様にして第５
図に示すように順次磁化パターンが形成されてい
く。ここで黒の領域では右向きの磁化パターン１
０２ａが少なくとも１個あり、２ドツト以上の黒
の領域では右向きの磁化パターン１０２と左向き
の磁化パターン１０１とが交互に形成されるこ
と、白の領域では左向きの磁化パターン１０１の
みであること、黒の領域の中に形成される左向き
の磁化パターンの単位長は白の領域の中で形成さ
れる左向きの磁化パターンより有意に短いことに
注意されたい。

第３図に戻り、この状態で磁化転移領域からは
空中に磁界が生じて、磁性トナーを吸引する。第
３図Ｂに示すように転移領域１０３ａと１０３ｂ
とからは１１０ａに示す向きの磁界が発生する。
転移領域１０３ａと１０３ｂとからは１１０ｂに
示す向きの磁界が発生する。ここで第３図Ｃに示
すように現像磁界３７の存在の下に現像するとど
うなるかを説明する。磁化パターンによる空中発
生磁界１１０ａと現像機マグネツト３５，３６に
よる現像磁界３７とは同じ向きであるからベクト
ル的に加算されて、磁性トナーを転移領域１０３
ｂから１０３ａへとつなぐ力を強化する。その結
果転移領域１０３ａから１０３ｂ間は容易にトナ
ー３１ａが吸着される。第３図Ｄに示したトナー
３１ａは転移領域１０３ａと１０３ｂ間よりやや
はみ出しているが、転移領域は実際幅を持つてい
ることと、トナー粒子の大きさは10〜20μｍの大
きさであるから、はみ出している方が実モデルに
近い。

磁化パターンによる空中発生磁界１１０ｂと現
像磁界３７とは向きが逆であるから、ベクトル的
に加算すると磁性トナーを転移領域１０３ｂから
１０３ｃにつなぐ力は弱くなる。前述の如く両領
域間距離は先の磁化パターン１０２ａに示す距離
よりも長いから、元々転移領域１０３ｂから１０
３ｃにトナーをつなぐ力は弱いのであるが、現像
磁界３７の分だけ更に弱められた結果、第３図Ｄ
に示す如くトナーは吸着されなくなつてしまい、
白い画像を実現する。

次に黒が２ドツトあるが、右向きの磁化パター
ン１０２ｂ，１０２ｃから空中に発生する磁界１
１０ｃ，１１０ｅは先の１１０ａと同様に考える
ことができるので、トナー３１ｂ，３１ｄを強く
吸着する。磁化パターン１０１ｃにより発生する
磁界１１０ｄの向きは白の部分の１１０ｂと同じ
向きであるから、現像磁界３７によりトナー吸引
力は弱められる。しかし転移領域１０３ｄと１０
３ｅ間の距離は、転移領域１０３ｂ，１０３ｃ間
の距離にくらべてはるかに短いので、元々トナー
吸引力は大きい。現像磁界３７により弱められて
もトナーの吸着量が減る程度にとどまり（第３図
Ｄに示す）、白い画像にはならない。しかし若干
淡くはなる。

このトナー像が記録紙４７に転写・定着される
とＥのようにトナー像が広がる。黒ドツトを表わ
す記録電流のパルス幅は第５図Ｃに示すように画
像信号によりかなり狭かつたが、最終的なプリン
トではほぼ１ドツト分まで広がる。またトナー３
１ｃはトナー３１ｂや３１ｄより少なかつたが、
転写・定着により平均化されてしまい、目視上問
題にならない。

次に第１図、第２図において現像磁石３５，３
６の極性を逆にして、逆向きの現像磁界とした場
合に分解能が劣る理由を説明する。これを第３図
Ｆに現像磁界、３８として示す。まず最初の黒
を実現するための磁化パターン１０２ａがつくる
空中発生磁界１１０ａと現像磁界３８とは向きが
逆であるから、この部分のトナー吸引力は弱めら
れる。この場合先に１１０ｄで説明したのと同
様、転移領域１０３ａ，１０３ｂ間距離は短いの
でトナー吸引力は強いから、逆向きの現像磁界で
弱められてもトナーは若干減るにとどまる（第３
図Ｇのトナー３１ｆ）。次に白を実現するための
磁化パターン１０１ｂがつくる空中発生磁界１１
０ｂと現像磁界３８とは向きが同じであるため、
この部分のトナー吸引力が強められて、第３図Ｇ
のトナー３１ｇに示すようにトナーを吸着してし
まう。次に黒を表わす磁化パターン１０２ｂ，１
０２ｃについては磁化パターン１０２ａと同様、
若干トナー吸着量は減る。この黒領域の中の磁化
パターン１０１ｃがつくる空中磁界は現像磁界３
８と向きが同じであるからトナー吸引力が強めら
れ、多量のトナー３１ｉを吸着する。次の白２ド
ツトの磁化パターン１０１ｄがつくる空中発生磁
界１１０ｆも強められるが距離が長いため吸着力
は弱く、現像磁界に助けられて少しトナーを吸着
して灰色を形成する。第３図Ｇではきわめて分解
能の低い画像が形成されたことになる。

ここで簡単な数値モデルを想像してみる。この
数値はモデル化のためにのみ用いるものであり厳
密さを欠くことをおことわりしておく。例えば短
い距離を持つ転移領域間の磁界１１０ａ，１１０
ｃ，１１０ｄ，１１０ｅは夫々トナー粒子100個
吸着する力を持ち、長い距離を持つ転移領域間の
磁界１１０ｂはトナー30個を吸着する力を持ち、
更に長い１１０ｆはトナー10個を吸着する力を持
つと仮定する。現像磁界はトナー30個分加減する
力を持つと仮定する。すると第３図Ｃ，Ｄの場合
で１１０ａ，１１０ｃ，１１０ｅの領域は100＋
30＝130個分のトナー吸引力を有し、１１０ｄの
領域は100−30＝70個分のトナー吸引力を有し、
トナーを吸引して黒画像を形成する。１１０ｂの
領域は30−30＝０、１１０ｆの領域は10−30＜０
となりトナー吸引力はないので、白画像を形成す
る。他方Ｆ，Ｇの場合、１１０ａ，１１０ｃ，１
１０ｅの領域は100−30＝70個分のトナー吸引力、
110dの領域は100＋30＝130個分のトナー吸引力
を有し、黒画像を形成する。１１０ｂの領域は30
＋30＝60、１１０ｆの領域は10−130＝40と白を
形成すべき領域までトナー吸引力が強められて黒
又は灰色の画像を形成する。こうして第３図Ｇで
はきわめて分解能の低いプリントが得られること
になる。

現像磁界を逆転させた場合を説明したが、現像
磁界をそのままにして、消去磁界と記録磁界を逆
転させても全く同様である。

白画像を形成するための磁化パターン１０１を
充分長くとれば現像磁界の力だけを加えても元の
力があまりにも弱いのでトナーは実際に吸着され
ない。高分解能のプリントを得るのに本発明は特
に重要である。実験によれば例えば200ドツト／
インチの画像を第３図Ｃ，Ｄではシヤープに分解
することができたが、第３図Ｆ，Ｇでは実現でき
なかつた。

記録ヘツド２のコイル２２に正負いずれかの電
流を常に流す記録方法を採つた場合、消去ヘツド
は必ずしも必要ない。しかしドラムの全面一挙に
消したい場合や、消去ヘツドであるかじめ一方向
に記録しておき、記録ヘツド２では一方向にのみ
パルス電流を流す場合など消去ヘツドは必要であ
り、上述のような磁界の向きにしておくことが望
ましい。

第６図は上述のような潜像記録現像方法におい
て、画像の良好なプリントを得ることができる現
像機の磁界分布の一例である。磁界はスリーブ３
２の外周で測定したもので接線方向と法線方向の
両方を示してある。スリーブ３２とドラム１間の
好ましい間隙は１〜４mmであり、更に好ましくは
1.5〜３mmである。また記録ドラム１の周速はス
リーブ３２の周速よりも速くしてある。画像形成
にはこの速度差の効果も若干加わつていると考え
られる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば記録の磁化
パターンの発生する磁界と現像磁界との相互作用
により、高分解能のプリントが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示す図、第２図は
第１図における記録ドラムおよびその周辺の相互
的関係を直線モデルにて示した図、第３図は本発
明にかかる方法による記録現像における画像信
号、磁化パターン、現像磁界等の相互関係を示す
図、第４図は本発明にかかる方法における潜像記
録回路の接続図、第５図は第４図の回路の動作を
説明するためのタイムチヤート、第６図は本発明
にかかる方法における現像機の磁界分布の一例、
をそれぞれ示す。１……磁気ドラム、２……記録ヘツド、３……
現像機、８……消去ヘツド、１２……記録媒体、
２１……ヘツドコア、２２……コイル、２３……
突合せギヤツプ部、２５，２６……記録磁界、３
５，３６……磁石、３７……現像磁界、８１……
永久磁界、８２，８３……ホルダ、８４……突合
せギヤツプ部、８５……消去磁界。

Claims

【特許請求の範囲】

１回転する記録媒体上の１ドツトの黒画像領域
には少なくとも２個の磁化転移領域を有するよう
な一方の向きの磁化パターンを形成し、２ドツト
以上の黒画像領域には前記一方の向きの磁化パタ
ーンの他に少なくとも１個の他方の向きの磁化パ
ターンを形成し、前記記録媒体上の白画像領域に
は前記黒領域の磁化パターンより長い他方の向き
の磁化パターンを形成すると共に、該磁化パター
ンを、複数個の永久磁石を内部に固定配置した回
転するスリーブで磁性トナーを搬送するようにし
た現像装置にて現像する磁気印字装置において、
前記記録媒体の近傍における磁界強度が記録媒体
上に形成された前記磁化パターンを破壊しない程
度の強さでかつ記録媒体の磁界が一方の比較的強
い極から他方の異極へと遷移するようにし、か
つ、前記磁界の向きを前記他方の向きと同じ向き
にして前記磁化パターンを前記磁性トナーで現像
することを特徴とする磁気印写装置における潜像
記録現像方法。