JPS59177563A - 磁気記録体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は磁気体、更に詳しく言え（′ｆ、、梨＼・くタ
ーンを入力信号とし、該）くターンを＝気１言号ノくタ
ーンに変換するために好適ｆ、ｒ　ｍ気吉己録体（こ１
列する。

８Ｂ気記録法においては、磁性体（こ像状の磁イヒ形態
で磁気潜像を形成し１例え（了高分子位、Ｊｉｌ旨ｑコ
に磁性体微粒子を声有し、ａ界ζこよって力を受ける検
磁性着色粒子である磁性トナーなどζこよって現像し、
紙等へ静電的方法或１．’１８ま４ｆｌ気的方法で転写
し、熱、圧力等によっ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力
１．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（こ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（こ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−＼ラドに。

１面像信号に応じた記＠電流を流し、磁化して行うのが
通常の方法である。

このような磁気ヘッドを用いて、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、即ち記録ギャップを有する磁気記録
トランクを用意して磁気記録体の移動方向に従った記録
（主走食）と該方向に直交する方向へのドラパルス走査
（副走査）との両方を併用して磁気記録を行うのが鋒通
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−Ｎｊ！Ｉ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（まり多（の動作モードを含む精密で高価な、駆動＋
　’ｌＩｉ制御方法を必要としている。

このような走査磁気−＼ノド記録（こ対して、画像幅全
１１＠Ｇこ亘り磁気記録トラ、り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へ７ドアレイを用いて（ａ　’ｙ＝
ｓ記録体の移動（こ従っ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、このマルチ磁気へラドアレイでは２再現
画像の解像力を満たすために、１００μｍ程度以Ｆの細
いトラ、りを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、各トラックに対応するコ
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、隣接トランク間の４磁的干渉な
どの理由でかかるマルチ磁気−＼ラ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。即ち、本発明の目的は従来の磁気ヘッド
を用いる磁気記録法（こ較べて、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Ｉ
Ｉζこ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５本発明は熱イみ気記録法を利用するものであ
って、＠述のような磁気ヘッドＱこ於ける問題を改善す
ると同時（こ、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こおける磁気記録体の改良に関する
ものでもある。

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（こ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、Ｍ、　ＢＥＲＫＯＷＩ′ｒＺ　、Ｗ、Ｈ，Ｍ
ＥＩＫＬＥＪＯＨＮ著（こよる、米国雑誌ＩＥＥＥ　Ｔ
ＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮ　ＯＮＭＡＧＮＥＴＩ　Ｃ５、Ｍ
ＡＧ　−１１巻４号Ｃ１９７５）　Ｐ９９６〜ｐ　１０
１７　ｌこ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、そのキー−り一温度近傍まで温度上
昇させて、外部磁界印加の五で室温まで冷却後、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
であう一〇、加熱冷却のサイクルを利用せずに磁界だけ
で磁化する方法（こ較べて、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
ターンに変化し、磁気記録法に利用する場合１画像情報
を含むフラノンユ光やサーマルヘッド、レーザー光など
の熱パターン入力法が利用出来るのでイ１丑気ヘッドに
よる方法ζこ較べて、より簡単な磁気潜１家の形成がで
きる。

しかしながら熱残留磁化現象Ｇこおいては、熱と磁界を
同時に印加しなければならず、史に磁気ｆＩ！像を磁性
トナーによって良好（こ現像するには熱又は磁界の少な
くとも一万（こ周期的な変調を加えることによって磁気
潜像自体に変調を加えなくてはならないため（こ、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（こ提案されているように、記
録媒体を一方向前磁化し、次に逆方向のイ６界を印加し
ツー’）、熱パターンを印加する方法（こおいＣは。

装置自体の位＋を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Ｑこ、熱パターン
自体（こ（に４ｆｔｌい変調を加えな（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
ヘッドを用いる４Ｎこより、丈−マルヘッド発熱素子径
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、ンリノド潜像がベタ黒ではな（網点像状となっ
°Ｃしまう欠点を有している。一方、′＃願昭５５−１
０６１９２号に提案されているように、熱パターン印加
と同時に長尺の電磁ヘッ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・くターン印加手段と磁界印加手段とを極めて商い
精度で位置設定しなくてはならず、装置構成の複雑化は
避は得ないものである。

特願昭５６−３７８６５　　号に提案されている、磁気
記録体を基層上Ｑこ一様な磁化パターンで形成されたＷ
、ｌ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・くターンを印加することに
よって第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
上のイみ界と逆向きに打ち消す方向Ｏこあり２もれ４＋
Ｒ界が弱まり高６１度が得られないという欠点を有して
いる。

本発明はかかる欠点に鑑み成されたものであって簡易な
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、見掛は上外部
から磁界を印加することす（、熱パターンを入力ｒるだ
けで簡易ζこ磁気潜像を形成し、もって高画質の現像像
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
る。

本発明におけるイ丑気記録体は、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
予め磁性体層中の個性粒子の長袖の方向を無秩序に配列
させである１層又は２層以上からなる磁化しうる第２の
磁性体層を含む磁気記録体（こ、画像情報を含む熱パタ
ーンを入力し、予め磁化されていない１）脅又は２層以
上からなる第２の磁化しうる磁性体層とから７よること
を特徴とし、熱パターンの磁気潜像パターンへの変換を
行なった後、倹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、絖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、本発明の詳細な説明する。

第１図（ａ）、　（ｂ）は従来の磁気記録体の１＋１１
を示したものである。■は基層、２はｉｆヒバターンの
形成された第１４み性体層、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、
＠ｌの磁性体層２には図中６（こ示す様Ｑこ繰り返し磁
化パターンが全面に亘って設けられている。

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ゝ磁性体層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１１から発生す
る磁束９によって形成されるが、磁化１１とは逆向きの
磁化６によって発生する磁束１０によってかなり弱めら
れてしまう。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ってしまう。

次（こ第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。（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４層性体層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（こ（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）ｌこおいで第２の磁性体層は予め
磁性粒子を無秩序ζこ配列させたものであり、このよう
な構造を有する磁気記録体を用いることｌこよって、見
掛は上外部磁界を印加することなく、熱パターンのみ（
こよって良好な磁気潜像を形成することが可能である。

以■、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）　ｌこより磁気潜像の形成
法を説明する。

磁気記録体は第３図Ｃａ）に示丈よう（こ、第１磁性体
層は予め磁化され、第２磁性体層４は予め磁化されてお
らず磁性粒子が無秩序に配列している。第４図（ａ）は
熱ノくターンを人力する以前θ〕磁気記録体ζこおける
磁気的状態を例示したも０）である。すなわち、第１の
磁性体層２には、同図中６で示したような繰り返しの磁
化・くターンが全面に亘って設けられている。前述のよ
う（こ第２の磁性体層４中の磁性粒子は無秩序に配列し
ている。従ってこの時、ｆｆ１ｌｉ性体層２の磁化６か
ら発生する（磁束７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？ま第２磁性体４の例えば環境雰囲
気の温度上等の梨５パターン非印加時の温度Ｔ。にお、
ける抗磁界Ｈｃ（Ｔｏ）よりも小さくなるように定めら
れる。

従って、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Ｇ１゜統Ｇ）で、フラッ
ジ−露光やサーマルへ、ドの接触。

レーザー光スボ、トの照射等によって、該磁気記録体の
第２磁性体層４に温度ノ（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
れす（Ｔｏ≦Ｔ、＜Ｔ、、）。

この時、第２磁性体層４はその抗磁界Ｈ６が温度と共ζ
こ、第グ図（、）に特徴的に例示されるように変化する
桐材で構成する事をこより、高温部Ｔ２のみが選択的Ｑ
こ残留磁化を有するようになる。

つまり第２磁性体４には第１磁性体２から発生する磁界
Ｈ〔第ｆ図（ｂ）〕が作用しているが、高温部Ｔ２のみ
が１２或いはＴ２１．Ｔ２〃の高温度からＴｏに冷却さ
れるので熱残留磁化Ｍｒ　（Ｔ２　）又はＭｒ　（Ｔ２
’　）又はＭｒ　（Ｔ２″）の磁化核シなる一方。

低温部Ｔ、はほとんど残留磁化を示さない［Ｍｒ（’ｒ
、））。この時第２磁性体層４は磁性粒子の長軸の方向
は無秩序Ｏこ配列しているので、第２磁性体層４の磁化
パターン１３は第４図（ｃ）４こ示すようζこ、第１磁
性体層２の磁化６の作り出す磁束の向きに残留磁化を有
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３１図（ｂ）に示したパターンになる。

この時、第２磁性体層４上の磁界は、第２磁性体の磁化
１３の形成するもれ磁束１２と第１磁性体層２の磁化６
から発生するもれ磁束１０の相であり、共に同じ向きで
あるため強い磁界が形成されることになる。つまりイ丑
性トナーを吸引付着せしめるのに十分な磁気力を有する
ことが可能である。従って高濃度の現像像を得る事が可
能である。

本発明における磁気記録体としては、前述のようＱこ渠
２図（、）〜（ｄ）に例示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（。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
性体へ作用する磁界発生源として動作する。その為（こ
第１磁性体層には、全曲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〕※
の材料としては、任意の磁ｆヒしうる強磁性祠科を使用
する事が出来る。特に好ましいのは熱安定性の良いもの
であってキー−り一温度が２００　’Ｃ以上のものであ
る。例えば鉄などの微粒子を高分子１ｔ４　ｉ１Ｗ中に
分散した。所謂メタルテープや、γ−Ｆｅ２０３粒子が
高分子樹脂中に分散された酸化鉄テープ、メッキなどで
作成されるＧｏ　−Ｎ１−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ｆ
ヒ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、キー　ＩＪ一温度が約１３０°Ｃ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−Ｆ
ｅなと）の非晶質合金薄膜などが特に好ましい。

又磁性体層中の磁性粒子は全く無秩序な方向に予め配向
せしめられていなければならない。

この場合（こおいては無磁界中で、磁性薄膜形成或いは
磁性層の塗布を行う事により達成せしめられる。無論こ
の場合（こおいても、前記手段Ｑこよらな（とも他の方
法で磁性粒子の長軸方向を配向させても良い。

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ζこ消磁する選択的消
磁動作を容易（こ行う機能を有する。つまり、非磁性の
中間層３は第１磁性体（！：第２磁性体とを距離的（こ
遠ざける事により１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俤性体層、基層へ拡散するのを防ぐ熱プロソ
キンダ層としても動作する。

使用する材料としてはポリイミド、ボリアリレートなど
の高分子圀脂フィルムの池、マイラーなども用いられる
。

表面保護層は機械的耐久性、耐熱性に曖れた高分子樹脂
材料からなる層か好適であり、ポリイミド、ボリアリレ
ート、ポリエーテルスルボンなどが％１こ好ましい。

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＠２磁性体層との間に耐熱層を設
けて前記したよう（こ熱パターンの拡散を防止する。

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

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

（ｄ）　　接着層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（。

複数の層で構成し、　第１ａ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（こ消磁方法を
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（アルミ吠ドラム）１．市販の１０μｍ厚のメタル
磁気テープからなり、ａ化パターンとして１波長が５０
μの正弦波磁化を飽和に近い状態に予め一様（こ全面（
こ施した第１磁性体層２゜１０／ｊｍ厚のポリイミドか
らなる非磁性中間層３゜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無
秩序に配向させである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、サーマルへラドアレイ
１４により画像信号（こ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（こ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１
例えば阪ｆヒ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１７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？ｌ′Ｂ気ブラシ現像装置のψ１１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拐１９（・こ接
触され、３００　Ｖの静′心バイアス２Ｊが印加された
電極ロール２０により静電転写される。

転写されずに残った現像剤は１列えばプラノロール２２
Ｔよど、適当な清掃部材（こより清掃された後、磁気潜
像が不要ならば、消磁装置ｆｔ　（交流、１００ＫＨｚ
）　２３ζこより消磁される。

この様（こ構成された装置において画像形成を行ったと
ころ１画像類度１４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（こ１本発明によるイｉＨ気記録体によ
れば簡易な機構で印加熱パターン（こ対応し。

且つパターン内をこ磁気的変調を有し、極めて良好な現
像を行い得る磁気潜像を得る事が出き、又潜像Ｏこよる
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（、）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１象形成法の説明図、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５本発明の記録体を用いた磁気記録装置例の
ａ製図である。 図中符号。 ｌ・・・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；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；１３・・・第２磁性体層
の８１化パターン；１４・・・サーマルへラドアレイ；
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・・・転写用成極ロール；２１・・・転写
用バイアス；２２・・・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。 （ほか３名） ＄　　１　　図 第　　２　　囚 第　　３　　図 第　　４　　図 第　　５　　図 （ｂ） ＠　　６　　図 １Δ 手続補正書 昭ＩＬＩ　５　Ｂ　４．＋７月／ロ １　事件の表示 ｕｒ（Ｒ１５８年持ｒ「願ｔｔｒ　　５１ｓ６９　＋；
２　発明の名称 （■蝕りい己録１本 ３　補正をする者 事件との関係　特許出願人 名称　　（５４９’）　　１４τ士ゼロックス（木式公
イ土昭和５８イＩ　６　月　８１１（発送１”ｌ　ｌ　
１ｉ４（和５８イ（６月２８目う６　補正により増加す
る発明の数　　Ｄ２）財１ｔｆｕ令バ小ロ代木ｎ【１θ
、ラリ１１クイ由Ｊトづ−ゐ。 ＠　　１　　図 に 第二二丁−２７−二−丁四〇−−二

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基層上に、一様な磁化ノくターン７Ｊｓｊ杉成された第
   １磁性体層とイみ性粒子を含有する磁イヒ町會ヒな第２
   磁性体層とを有し、第２磁性体ｊ帝の磁性粒子が無秩序
   に配列していることを特徴と−４−る磁気記録体。