JPH08160807A - 磁気印写装置における磁気記録ヘッドおよび磁気潜像記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は磁気印写装置用の磁気記録ヘッド
と、この磁気記録ヘッドを用いて磁気記録媒体上に磁気
潜像を記録するための磁気潜像記録方法に関し、磁気記
録ヘッドのストライプ幅方向のエッジ近傍にても磁気潜
像の尖鋭さが確保され、かぶりの少ない画像情報が鮮明
に記録されるようにすることを目的とする。 【構成】 磁気記録ヘッド、好ましくは、水平型薄膜磁
気記録ヘッドのストライプ幅方向におけるエッジの近傍
のギャップ、またはギャップ端高さを、中央のギャップ
幅、またはギャップ端高さよりも狭くし、この構造の磁
気記録ヘッドを用いて磁気記録媒体上を走査する際に、
磁気記録ヘッドの主走査方向に記録する直線のエッジの
近傍を、この直線の中央の部分よりも強く磁化するよう
にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁気印写装置に用いられ
る磁気記録ヘッドと、この種の磁気記録ヘッドを有する
磁気印写装置における磁気記録媒体上に所定の画像信号
に対応する磁気潜像を磁気的に記録するための磁気潜像
記録方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】磁気印写装置は、磁気記録ヘッドを走査
して、回転する磁気記録ドラム上の磁気記録媒体に磁気
潜像を形成し、この磁気潜像から生ずるトナー吸引力に
より吸引された磁性トナーを紙に転写して所望の画像を
得るための画像記録装置である。

【０００３】図１２および図１３に、例えば、特公昭６
３−１６０６５号公報に開示されているような、一般に
用いられている磁気印写装置の構成を示す。さらに詳し
くいえば、図１２は、一般の磁気印写装置内の磁気記録
媒体や磁気記録ヘッド等の相互関係を概略的に示す図、
図１３は、図１２の磁気印写装置における磁気記録ヘッ
ドの副走査の様子を示す図である。

【０００４】図１２においては、表面にＣｏ−Ｎｉ−Ｐ
（コバルトニッケル・パーマロイ）の磁性メッキ、また
は同種の磁気記録媒体を有する磁気記録ドラム９が、例
えば時計方向に回転する。このときに、磁気記録ヘッド
（単に磁気ヘッドとよぶこともある）８により、磁気記
録ドラム９の磁気記録媒体上に所望の画像の磁気潜像が
形成される。この磁気記録ドラム９が回転して磁気潜像
が形成される方向は、磁気記録ヘッド８の主走査方向と
よばれる。

【０００５】通常、磁気記録ヘッド８は、１個または複
数個のヘッドから構成されている。この磁気記録ヘッド
８は、磁気記録ドラム９の軸方向（図１２の紙面の上か
ら下へ進む方向またはその逆に進む方向）に移動しなが
ら、磁気記録ドラム９の磁気記録媒体に対し螺旋状のス
トライプの軌跡を描くことにより磁気潜像を記録してい
く。磁気記録ヘッド８が移動する方向は、磁気記録ヘッ
ド８の副走査方向とよばれる。

【０００６】このような磁気記録ヘッド８の副走査は、
図１３に示すように、プーリ２０、２１およびワイヤ２
２により、磁気記録ヘッド８を内蔵した記録副走査台８
ａが矢印Ｒの方向に移動することによって行われる。こ
の場合、磁気記録ドラム９の軸には、ロータリエンコー
ダ２４が直結されている。このロータリエンコーダ２４
からの検出信号により、磁気記録ドラム９上での磁気記
録ヘッド８の現在位置が常に監視されている。さらに、
ロータリエンコーダ２４からの検出信号（例えば、イン
デックスパルス）は、制御回路３０に送られる。この制
御回路３０は、上記検出信号に基づいて制御信号を生成
し、この制御信号を用いて記録副走査台８ａおよび記録
副走査用パルスモータ２３の動作を制御する。

【０００７】また一方で、上記磁気記録ヘッド８をアレ
イ状に多数設けた場合、機械的に静止したままで、制御
回路等により電気的に副走査がなされる。ここで、再び
図１２に戻って磁気記録ドラム９に磁気潜像が形成され
た後の磁気印写装置の動作を説明する。磁気記録ドラム
９の磁気記録媒体上の磁気潜像は、現像装置１０内の磁
性トナー１１により現像され、転写ローラ１４によって
記録紙１２に転写される。さらに、この転写された磁気
潜像は、定着ローラ１６、１７を使用して熱または圧力
により定着される。このような記録紙１２への転写が完
了した後は、磁気記録ドラム９に残留している残留トナ
ーは、掃除ブラシ１８および掃除ブレード（クリーナ）
１３により除去される。消去ヘッド１５は、磁気記録ド
ラム９上の磁気潜像を消去するためのものであり、必要
に応じて設けられる。

【０００８】この種の磁気印写装置においては、ＳＮ比
の良好な高品質の画像を得るために、磁性トナーの静電
気によるクーロン力による影響が無視できる程度に充分
な強さを有する磁気力（磁化）を磁性トナーに与えるこ
とが必要である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年
は、ＯＡ機器等の普及に伴い、画像の品質向上の要求は
ますます高くなる傾向にある。このため、上記のような
画像を得るための磁気記録媒体上の磁気潜像に対し、高
記録密度化が要求されるようになってきた。この高記録
密度化に要求に応えるために、磁気記録ヘッド８の副走
査方向に対するストライプの幅の寸法をできる限り小さ
くすることが必要になってくる。すなわち、磁気潜像の
トラックの幅に合わせて、磁気記録ヘッド８のストライ
プの幅を相対的に小さくせざるを得なくなる。

【００１０】このような構成の磁気記録ヘッド８により
磁気潜像の記録を行う場合、磁気記録ヘッドから磁気記
録媒体に供給される磁気力が、磁性トナーのクーロン力
に対し相対的に弱くなる。この結果、磁気記録ヘッドの
ストライプの幅方向（副走査方向）のエッジの近傍で
は、磁気記録ヘッド８から供給される磁界の減少が顕著
になって磁気潜像の記録時に充分な磁気力が与えられ
ず、磁気記録ヘッドの幅方向のエッジの近傍でトナー吸
引力が低下するという問題が生じてくる。

【００１１】さらに、磁気潜像の高記録密度化の要求に
より、磁気記録ヘッドと磁気記録媒体との距離もできる
限り小さくすることが必要になってくる。このように磁
気記録ヘッドと磁気記録媒体との距離が近づいてくる
と、磁性トナーのクーロン力が急激に強くなるので、磁
気潜像によるトナー吸引力の低下はますます顕著にな
る。

【００１２】特に、磁気記録ヘッド８として、磁気潜像
の高記録密度化に有利な薄膜タイプの磁気記録ヘッドを
用いた場合、この薄膜タイプの磁気記録ヘッドの寸法が
他のタイプの磁気記録ヘッドの寸法よりも小さいため
に、上記の問題がより深刻になってくる。上記の問題に
対処するために、通常使用されているＮＲＺ（Non Retu
rn to Zero) 記録法の欠点を改善した磁気潜像形成方法
が提案されており、例えば、特公昭５５−３４４３１号
公報に示すように、既に特許化されている。この特公昭
５５−３４４３１号公報における磁気潜像形成方法の発
明の要旨を次に示す。

【００１３】(1) 黒画素に対しては、強力な磁化を与え
るために、主走査方向に対し、負の飽和磁化から正の飽
和磁化に磁化反転させる。 (2) 白画素に対しては、常に負の一定方向の飽和磁化を
与えることにより、均一な磁化消去を行う。 上記の特公昭５５−３４４３１号公報に記載されている
ような発明を応用した磁気印写装置は、コントラストが
高く、かつ、かぶりの少ない高品質の画像記録を実現す
ることができたために、現在実用化されている。

【００１４】しかしながら、上記のような先願の発明を
もってしても、磁気記録ヘッドの副走査方向の磁化は、
磁気記録ヘッドのストライプの幅方向の磁界分布に対応
してなだらかに変化するため（後述の図２に示す）、磁
気記録媒体上に記録された磁気潜像の線のエッジの近傍
では、中央の部分に比べて線の尖鋭さが劣るという問題
が依然として残っている。

【００１５】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、磁気記録ヘッドのストライプの幅方向のエッジ
の近傍にても磁気潜像の尖鋭さが確保され、この磁気潜
像に対応してかぶりの少ない高品質の画像情報が磁気記
録媒体上に鮮明に記録されるような磁気印写装置用の磁
気記録ヘッドと、この種の磁気記録ヘッドを有する磁気
印写装置における磁気潜像記録方法とを提供することを
目的とするものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、磁気記録ヘッドにより磁気記録媒体上に画像信号に
対応する磁気潜像を形成し、この磁気潜像から生ずるト
ナー吸引力により吸引されたトナーを紙に転写して上記
画像信号に基づく画像を得るための磁気印写装置におい
て、本発明の磁気記録ヘッドが、この磁気記録ヘッドの
ストライプの幅方向におけるエッジの近傍のギャップ幅
を中央のギャップ幅よりも狭くするような構造になって
いる。

【００１７】また一方で、同様の磁気印写装置におい
て、本発明の磁気記録ヘッドが、この磁気記録ヘッドの
ストライプの幅方向におけるエッジの近傍のギャップ端
高さを中央のギャップ端高さよりも低くするような構造
になっている。さらに、本発明の磁気印写装置における
磁気潜像記録方法は、上記のいずれかの磁気記録ヘッド
により、磁気記録媒体上に画像信号に対応する磁気潜像
を形成し、ついで、磁性トナーにより磁気潜像を顕像化
して所望の画像を得るための磁気潜像記録方法であっ
て、上記のいずれかの磁気記録ヘッドで磁気記録媒体上
を走査する際に、この磁気記録ヘッドの主走査方向に記
録する直線のエッジの近傍を、この直線の中央の部分よ
りも強く磁化する工程を有する。

【００１８】

【作用】本発明によれば、磁気記録ヘッドの心臓部であ
る磁気コアの副走査方向におけるエッジの近傍のギャッ
プ幅、またはギャップ端高さを、磁気コアの中央の部分
よりも狭くしている。このようにすれば、磁気記録ヘッ
ドのストライプの幅方向のエッジ近傍を相対的に強く磁
化することができるので、磁気印写装置の磁気記録媒体
上で、エッジの部分にピークを有する磁気潜像が容易に
形成される。

【００１９】かくして、本発明では、磁気記録ヘッドの
ストライプの幅方向のエッジの近傍にてもシャープな磁
気潜像が記録されるので、この磁気潜像を磁気印写装置
に応用したときに、上記磁気潜像に対応してかぶりの少
ない高品質の画像を印刷することが可能になる。

【００２０】

【実施例】以下添付図面を用いて本発明の実施例および
それに関連する事項を詳細に説明する。図１は本発明の
原理を説明するための磁気潜像記録の磁化分布の状態を
示す図であり、図２は、図１との比較を行うために、従
来技術による磁気潜像記録の磁化分布の状態を示す図で
ある。

【００２１】まず初めに、図２においては、磁気記録ヘ
ッドの主走査方向であるｘ方向に１ラインのみ記録した
場合の磁気潜像の磁化分布の状態が図示されている。磁
気潜像の各部分における磁化は、矢印（→または←）に
より表されている。この矢印の向きおよび長さが、各部
分における磁化の方向および強さをそれぞれ示してい
る。なお、隣り合う矢印が同じ向きになっている場合、
この隣り合った領域が連続的に磁化されていることを意
味する。

【００２２】さらに、図２における磁化は、磁気潜像の
線幅内（ストライプの幅方向の中央の部分）の黒領域で
は、ｘ方向に磁化反転を繰り返し、線幅外（ストライプ
の幅方向の両端の部分）の白領域では、負の方向へ一様
に飽和磁化が与えられている。このため、線幅外の領域
では、差し引きの磁界が発生しないので、直流消去がな
された状態になっている。この状態で、直線ＣＤ上の磁
化分布は、磁気記録ヘッドの副走査方向であるｙ方向に
なだらかな磁化分布を示す。

【００２３】これに対し、図１は、本発明の原理を示す
ものであり、ｘ方向の磁化分布に関しては、図２に示し
たような従来技術の磁気潜像記録の磁化分布と同じであ
る。すなわち、線幅外の白領域では、負の方向へ一様に
飽和磁化が与えられている。しかしながら、ｙ方向（直
線ＡＢ上）の磁化分布に関しては、図２に示すように、
線の境界付近でピークとなる磁化分布が与えられる。こ
のような磁化分布の効果により、磁気トナーは、磁化の
強さがピークとなるような黒領域および白領域の境界付
近において最も吸引され易くなる。それゆえに、ストラ
イプの幅方向のエッジの尖鋭さが実現される。

【００２４】さらに、線の中央の部分も磁化が零（０）
でないために、やはり磁気トナーが吸引される。したが
って、本発明により、エッジ近傍が尖鋭でかつ濃度むら
が少ない磁気潜像が、直線の形で記録される。次に、図
１の磁化分布を実現するための具体的な手法を説明す
る。磁気記録ヘッドの副走査方向のエッジ近傍でピーク
となる磁化分布を与えるためには、図１と同様の磁場出
力分布を有する磁気記録ヘッドが必要となる。このた
め、一つの例として、後述の図３および図４に示すよう
な形状の磁気記録ヘッドが提示されている。

【００２５】図３は本発明の磁気記録ヘッドの第１例を
示す側面図であり、図４は同磁気記録ヘッドの第１例を
示す平面図である。図３においては、磁気記録ヘッドの
心臓部である磁場出力部近傍の磁性体、すなわち磁気コ
ア１の断面が、この磁気コア１を励磁するためのコイル
２の断面と共に図示されている。この場合、磁気記録ヘ
ッドのギャップ幅ｇは一定である。

【００２６】これに対し、図４に示すように、磁気記録
ヘッドのストライプの幅ｓが副走査方向（ｙ方向）の記
録幅に相当する。図４において、記録面をｚ＝０の面と
した場合、エッジ側のギャップ端の高さを中心側よりも
寸法Ｇだけ小さくすることによって、中心側よりもエッ
ジ側の方で記録面の磁界を大きくすることができる。図
５は本発明の磁気記録ヘッドの第２例を示す側面図であ
り、図６は同磁気記録ヘッドの第２例を示す平面図であ
る。なお、これ以降、前述した構成要素と同様のものに
ついては、同一の参照番号を付して表すこととする。

【００２７】図５の磁気記録ヘッドの第２例において
は、前述の第１例の場合と異なり、磁気コア１のギャッ
プ端の高さは一定である。さらに、この第２例では、図
６に示すように、磁気コア１のギャップ幅を副走査方向
（ｙ方向）に変化させ、エッジ近傍のギャップ幅ｇ′を
中心側のギャップ幅Ｇ′よりも小さくしている。このよ
うな磁気コアの構造によって、中心側よりもエッジ側の
方に磁界を集中させることができるので、前述の第１例
の場合と同じように、中心側よりもエッジ側の方で記録
面の磁界を大きくすることができる。

【００２８】図７は本発明の水平型薄膜磁気記録ヘッド
の全体構成を示す平面図、図８は本発明の水平型薄膜磁
気記録ヘッドの主要部を拡大して示す平面図、そして、
図９は図８のＥ−Ｅ断面図である。これらの図７〜図９
では、磁気潜像の高記録密度化に有利な薄膜タイプの磁
気記録ヘッド（以後、薄膜磁気記録ヘッドと略記する）
において、エッジ近傍の磁場出力を増加させるための実
施例が図示されている。

【００２９】図７の全体構成図に示すように、薄膜磁気
記録ヘッドでは、磁気コアの周囲に線状のコイルを巻く
代わりに、コア磁性膜７の下層部に薄膜コイル４を形成
している。この薄膜コイル４は、例えば、各層が１５タ
ーンずつの２層に形成される（ただし、図７〜図９で
は、説明を簡単にするために、一つの層の一部のみを図
示することとする）。この薄膜コイル４の両端部には、
接続用端子４ａ、４ｂがそれぞれ形成されており、これ
らの接続用端子４ａ、４ｂを介して外部の電流源等から
薄膜コイル４へ所定の電流を供給することにより、コア
磁性膜７のギャップ６（図９）から磁場が出力される。

【００３０】従来の薄膜磁気記録ヘッドは、構造的にい
って、記録部がヘッドの先端に位置する垂直型磁気記録
ヘッドと、記録部が平面上に設けられた水平型磁気記録
ヘッドに大別される。後者の水平型薄膜磁気記録ヘッド
は、コアの平面形状をすべてホトリソグラフィ法で製作
することができるので、ストライプ方向にコア（コア磁
性膜）の形状を容易に変化させることが可能である。す
なわち、図８に示すように、コアの対に関し、中央部の
ギャップ幅Ｇ″に対してエッジ近傍のギャップ幅ｇ″を
相対的に小さくすることにより、磁界をエッジ近傍に集
中させることができる。

【００３１】図９においては、図８のＥ−Ｅに沿って得
られる断面図が示されている。この断面図から明らかな
ように、図９の水平型薄膜磁気記録ヘッドの構造は、従
来の水平型薄膜磁気記録ヘッドの構造と概ね同じであ
る。したがって、その製作方法に関しても、基本的に従
来と同じ製作プロセスにより製作可能である。さらに詳
しく説明すると、本発明の水平型薄膜磁気記録ヘッドを
製作する場合、まず初めに、磁性基板３上に薄膜コイル
４の導体をスパッタまたはメッキ法で形成する。その
後、ホトレジストや無機ガラス等の電気的かつ磁気的な
絶縁膜５をスパッタまたは塗布法で形成する。さらに、
ギャップ６を無機材料または有機材料で形成した後、パ
ーマロイやアモルファス合金等のコア磁性膜７をスパッ
タまたはメッキ法で形成する。最後に、コア磁性膜７の
表面を研磨して電極形成を行うことにより、ヘッドチッ
プが完成する。

【００３２】したがって、ここでは、従来の工程に何ら
支障をきたすことなく、本発明の水平型薄膜磁気記録ヘ
ッドを製作することができる。すなわち、本発明の水平
型薄膜磁気記録ヘッドは、公知の薄膜製作プロセスによ
り容易に実現することが可能である。図１０は本発明の
磁気記録ヘッドの磁場解析結果を示すグラフであり、図
１１は従来の磁気記録ヘッドの磁場解析結果を示すグラ
フである。

【００３３】図１０においては、本発明の磁気記録ヘッ
ド（例えば、本発明の薄膜磁気記録ヘッド）の構造に関
し、ヘッドのシミュレーションによる解析結果が示され
ている。さらに、ここでは、ｙ＝０における主走査方向
の磁場分布（実際は、磁束密度Ｂｘの分布）と、ｘ＝０
における副走査方向の磁場分布（磁束密度Ｂｘの分布）
が、代表的に図示されている。図１０より、磁気記録ヘ
ッドの副走査方向のエッジの近傍で磁場の出力を増加さ
せ得ることが証明されている。

【００３４】図１０と図１１とを比較すれば明らかなよ
うに、本発明の手法により、磁気記録ヘッドの副走査方
向であるｙ方向の磁場分布の裾がだれることなく、エッ
ジ近傍に磁場を集中させることが可能になることがわか
る。なお、このシミュレーションの結果は、下記の表１
に示すようなコア磁性膜等の磁性材料および配置のパラ
メータ値を用い、かつ、市販の磁場解析ソフトを利用し
て計算した結果である。

【００３５】

【表１】

【００３６】上記の記述により、本発明による磁気記録
ヘッドと、この種の磁気記録ヘッドを用いた磁気記録方
法が、優れた利点を有することが実証された。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
磁気記録ヘッドの副走査方向におけるエッジの近傍のギ
ャップ幅、またはギャップ端高さを、磁気コアの中央の
部分よりも狭くすることにより、上記エッジの近傍を相
対的に強く磁化することができるので、磁気印写装置の
磁気記録媒体上で、エッジの部分にピークを有する磁気
潜像が容易に形成される。この結果、磁気記録ヘッドの
ストライプの幅方向のエッジの近傍にてもシャープな磁
気潜像が記録されるので、この磁気潜像に対応してかぶ
りの少ない高品質の画像を印刷することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理を説明するための磁気潜像記録の
磁化分布の状態を示す図である。

【図２】従来技術による磁気潜像記録の磁化分布の状態
を示す図である。

【図３】本発明の磁気記録ヘッドの第１例を示す側面図
である。

【図４】本発明の磁気記録ヘッドの第１例を示す平面図
である。

【図５】本発明の磁気記録ヘッドの第２例を示す側面図
である。

【図６】本発明の磁気記録ヘッドの第２例を示す平面図
である。

【図７】本発明の水平型薄膜磁気記録ヘッドの全体構成
を示す平面図である。

【図８】本発明の水平型薄膜磁気記録ヘッドの主要部を
拡大して示す平面図である。

【図９】図８のＥ−Ｅ断面図である。

【図１０】本発明の磁気記録ヘッドの磁場解析結果を示
すグラフである。

【図１１】従来の磁気記録ヘッドの磁場解析結果を示す
グラフである。

【図１２】一般の磁気印写装置の概略図である。

【図１３】図１２の磁気印写装置における磁気記録ヘッ
ドの副走査の様子を示す図である。

【符号の説明】

１…磁気コア ２…コイル ３…磁性基板 ４…薄膜コイル ５…絶縁膜 ６…ギャップ ７…コア磁性膜 ８…磁気記録ヘッド ９…磁気記録ドラム １０…現像装置 １１…磁性トナー １２…記録用紙 １３…掃除ブレード １４…転写ローラ １５…消去ヘッド １６、１７…定着ローラ １８…掃除ブラシ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気記録媒体上に画像信号に対応する磁
   気潜像を形成し、該磁気潜像から生ずるトナー吸引力に
   より吸引されたトナーを紙に転写して前記画像信号に基
   づく画像を得るための磁気印写装置において、前記磁気
   潜像を形成するための磁気記録ヘッドが、該磁気記録ヘ
   ッドのストライプの幅方向におけるエッジの近傍のギャ
   ップ幅を中央のギャップ幅よりも狭くすることを特徴と
   する、磁気印写装置における磁気記録ヘッド。
2. 【請求項２】 磁気記録媒体上に画像信号に対応する磁
   気潜像を形成し、該磁気潜像から生ずるトナー吸引力に
   より吸引された磁性トナーを紙に転写して前記画像信号
   に基づく画像を得るための磁気印写装置において、前記
   磁気潜像を形成するための磁気記録ヘッドが、該磁気記
   録ヘッドのストライプの幅方向におけるエッジの近傍の
   ギャップ端高さを中央のギャップ端高さよりも低くする
   ことを特徴とする、磁気印写装置における磁気記録ヘッ
   ド。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の磁気記録ヘッド
   により、磁気記録媒体上に画像信号に対応する磁気潜像
   を形成し、ついで、前記磁性トナーにより前記磁気潜像
   を顕像化して前記画像を得るための磁気印写装置におけ
   る磁気潜像記録方法であって、前記磁気記録ヘッドで前
   記記録媒体上を走査する際に、該磁気記録ヘッドの主走
   査方向に記録する直線のエッジの近傍を、該直線の中央
   の部分よりも強く磁化することを特徴とする磁気潜像記
   録方法。