JPS6259986A - 印刷装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は磁気記録媒体上の磁気潜像を磁性トナーで現像
し、記録紙に転写するマグネトグラフィ一方式の印刷装
置、いわゆる磁気プリンタに関する。更に詳細には、こ
れに用いられる磁気記録媒体の構成に関する。

［従来技術］ 従来の磁気プリンタにおいては、その主要構成部である
ヘッドは、例えば、第６図に示すように書き込み空隙６
１を有し、コイル６２を巻回した磁性体からなる閉磁路
構造の、記録用磁気ヘッドが用いられ、コイル６２の励
磁により書き込み空隙６１に生ずる書き込み磁界で書き
込み空隙に近接する磁気記録媒体（図示せず）を磁化す
るものである。

プリンタ装置は、第５図のように構成される。

ヘッドが高速で磁気記録媒体上を走査しつつ、コイルを
励磁することにより磁気潜像を形成する方法も知られて
いるが、同図の構成では、多数個のヘッドをライン状に
集積化してなるヘッドアレイ５１がこれに対向して回転
するドラム状の磁気記録媒体上に磁気潜像を形成し磁性
を有するトナー粉で現像する。

現像器５３は電子写真方式の印刷装置に於て周知の非磁
性スリーブが芯部に永久磁石を有してなり非磁性スリー
ブ上に形成される磁性トナー粉がスリーブと永久磁石の
片方または双方を回転させることにより、前述の磁気記
録媒体５２上を摺擦して磁気潜像を顕像化する。

更に、現像されたトナー像を有する磁気記録媒体５２と
記録紙５５を接触させ圧力ローラ５４で圧力を加えるこ
とにより記録紙上に像を転写し定着する。また転写をコ
ロトロンを用いて静電気力で行ない、熱定着、圧力定着
等で記録紙に定着することも行なわれている。

磁気記録媒体５２上の磁気潜像は、消去ヘッド５６によ
り消去される。

更に回転する永久磁石よりなるクリーナー５７において
磁気記録媒体上に残留するトナーを吸引除去し１サイク
ルを終了する。

［従来技術の問題点］ 従来の磁気プリンタでは、均質磁気記録媒体を用いるた
め、形成されるトナー像の画像品質が悪いという欠点を
有している。これを第７図を用いて説明する。第７図（
ａ）は、磁気記録媒体７０の断面図を模式的に示したも
のである。磁気記録媒体７０は、消去過程で矢印７１で
示す方向に一様に磁化されたとする。（消去過程で高周
波消磁等を施して消磁することもできる。この時、磁気
記録媒体は、一様に消磁状態にあり、残留磁化は存在し
ないが、この場合でも以下に述べる現象及び欠点は同様
である。） この状態で図中にＡで示す方向に磁気ヘッドと磁気記録
媒体が相対的に位置をかえながら磁気ヘッドを矢印７２
で示す方向に磁化する如く、励磁すると磁化された部分
のみ選択的に磁化が反転する。かかる磁化パターンが形
成された状態で磁気記録媒体上にあられれる漏れ磁界は
磁力線７３で表わすことができる。

次に現像器において磁気記録媒体上に磁性トナー粉が供
給されると、磁性ｌ・ナーは前述の磁力線に従って磁気
力をうける。磁気力は、磁界分布に起因し、磁力線の集
中した部分に向けて磁性トナーが吸引され移動する。そ
のためトナーは、斜線を施して示した領域７４に集中的
に付着する。すなわち、磁化方向の反転する部分（磁極
の存在する部分）に集中する。しかも磁性トナーは、磁
力線方向に並ぶことになるから形成されるドツトは、第
６図（ｂ）に模式的に示すように概放射状に拡りをもち
、縁部が明瞭でなくドツト品質が劣る。また、該ドツト
で形成される文字、図形は従って縁部かにじんだ状態と
なり、記録紙上の像は、コントラストの低い、鮮明さに
欠ける低品質なものとなる。

更に別の問題点はＩ・ナーが磁気潜像の磁化極性の極性
反転部に集中するため大きい面積に一様にトナー付着が
できない点にある。大きい面積を、黒く現像しようとす
る場合には、磁化極性反転部が該面積内に微小間隔で一
様に分布する如く、磁気ヘッドを高周波で駆動する必要
がある。従って、高周波駆動に適したヘッド構造、駆動
回路及び高電圧で駆動することが必要となるため、一般
にヘッドコスト回路コストが高くなるとともにへζソド
のコイル及び回路部での発熱も大きくなる。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、これらの従来のマグネトグラフィ一方式の印
刷装置の問題点を解消するために行なわれたもので、そ
の目的は、高品質の印刷の可能な印刷装置を実現するこ
とである。

更に別の目的は、低コストの印刷装置を実現することで
ある。

［問題を解決するための手段］ 本発明におけるマグネトグラフィ一方式の印刷装置にお
いては、非磁性材を含めて、保磁力の異なる２種類以上
の物質を分散させてなる記録層を基材上に形成して磁気
記録媒体が構成される。

［作用］ 本発明の上記構成の磁気記録媒体を用いた印刷装置にお
いては、磁気ヘッドにおいて該媒体上の選択された領域
に磁界を印加した場合、記録層中に分散する磁性材の磁
気特性の不均一性のため残留磁化が上記面積内で一様で
なく、そのため形成される微小な磁化不均一領域の周辺
部にトナーが吸引されるため前記の磁界を印加された領
域に視覚的に、一様にトナーが付着し、この領域が一様
濃度（こ現像されて像形成が行なわれる。

［実施例］ 本発明の第一の実施例を第１図に示す。同図は磁気ヘッ
ド及び磁気記録媒体の構成を模式的に示す。媒体は、可
とう性フィルム状及びドラム状とも可能でフィルム状媒
体では、ポリエステルフィルムやポリイシド樹脂、ドラ
ム状媒体では、アルミやステンレスからなる、基材１０
の上に形成される記録層１１は、有機ポリマー等よりな
る非磁性媒質中にＣｒｏＬ、γ−Ｆｅρ）等の高保磁力
磁性微粒子１２を分散してなる。

次に、この磁気記録媒体への潜像形成について説明する
。上記構成の記録層内の磁性微粒子１２を予め消磁状態
として、この記録層に近接対向させて、記録用磁気ヘッ
ド１４を走査しつつ、コイル１５に通電し、励磁するこ
とにより選択された領域を磁化する。図中破線で囲まれ
た領域１３が磁界を印加した領域とすると、この領域内
に存在する磁性微粒子のみが磁化され、その保磁力のた
め残留磁化潜像が形成される。すなわち斜線で示す部分
の磁化が残留する。破線領域１３内の他の部分は、非磁
性であり残留磁化は存在しない、この潜像を磁性トナー
を用いて現像すると、先に従来技術の項で述べた如く、
磁化領域の周縁部にトナーが集中的に吸引されるため、
第１図における磁化された高保磁力磁性微粒子の周縁部
にトナーが付着することになる。

前記像形成原理から明らかなように、非磁性媒質中の高
保磁力磁性粒子は、ある程度の大きさを有し、適度に疎
に分散する必要がある。すなわち、磁性粒子が相互に分
離されない状態で高密度に分散され記録層が一様な磁性
層と見なされる場合は、磁化領域の周縁部で極の存在す
る領域のみにトナーが付着するため磁化領域内を一様に
現像することができない、一方、印刷像分解能の点から
粒子の大きさには上限が存在する０本実施例においては
プリンタに要求される分散能１ミリ当たり８画素〜１６
画素（２００〜４００　　ｄｏｔ／１ｎｃｈ）を満たす
こと、現像に用いられるトナー粒子径が５〜１０μｍで
あることから１０〜５０μｍの磁性粒子が相互に分離さ
れた状態で表面占有面積比３０〜７０％で分散させるこ
とが高画質形成上望ましい。

図では、磁性粒子形状を円板状で表わしているが、これ
に限定されることなく、例えば、磁気情報記録用媒体に
おいて周知の如く針状粒子を分散させれば、反磁場が減
少することがら現像もれ磁界が強くトナー像の高濃度化
が図れる。しかも針状磁性粒子は、微小であってしかも
分散状態にあるため、トナー像品質がそのために劣化す
ることはない。この場合針状粒子長辺長が２０〜１００
μｍが望ましい。

第二の実施例を第２図に示す。本実施例では、第１の磁
性材Ａ（図中２１で示す）中に第２の磁性材Ｂ（図中２
２で示す）を分散させてなる。両者は、いわゆる、硬質
磁性材料がらなり、前者の保磁率をＨｃａ、後者をＨｃ
ｂとすると、ＩＨｃａｌ＞１Ｈｃｂｌ を満たし、また両者の残留磁束密度は概ね一致させる。

この関係は、模式的に第３図にヒステリシスループをも
って示す。

まず消去過程において、両者を第２図の矢印２４で示す
方向に飽和状態まで磁化する。この状態は、反磁界を無
視すれば第３図Ｐの状態で示される。次に磁気ヘッド１
４を破線で示された領域２３を磁化する如く励磁する。

この磁界は、第３図でＨｒで示される如く ＩＨｃａｌ＞１Ｈｒｌ＞１Ｈｃｂｌ の値に設定することにより、領域２３内では分散する磁
性材料Ｂのみが励磁磁界に従って磁化される。これを磁
性トナーで現像することにより、先に従来技術の項で述
べたと同様に磁性微粒子Ｂの周縁部にトナーが付着し視
覚的には磁化領域２３内に均一にトナーが付着する。

分散粒子の大きさ、形状、分散比等は第１の実施例と同
様であって、それぞれ適正な範囲が存在する。

本実施例においては、磁気潜像の消去を永久磁石等で一
方向に磁界を与えることによって行なう、保磁力の異な
る磁性材料Ａ、Ｂは、例えば、Ａとして　Ｃｏ　−ｒ　
−Ｆ　ｅ、０゜Ｂとして　ｒ−Ｆｅ２Ｏ。

を用いることができ、Ｂは粒径を長辺１μｍ以下の微小
粒子として、Ａの粒子を疎に分散させ、結着剤を用いて
塗布して形成される。

これらの第１の実施例、第２の実施例で述べた磁気記録
媒体を用いた印刷装置の全体の構成は、第５図に示した
従来技術のものが用いられる。ただし、第１の実施例の
場合は、磁気潜像消去は漸減する交流磁場を印加して、
残留磁化を消去する如く行ない、第２の実施例の場合は
、永久磁石によって媒体を一方向に飽和磁化することに
よって行なう点が異なる。

これらの構成の磁気記録媒体を用いた印刷装置において
は、微小な磁化が媒体中に一様に分布し、これをトナー
によって現像するため磁力線に沿って並ぶトナー列も微
小で視認されず形成されるドツト内には、トナーが一様
に付着し、ドツト内は一様な濃度を有し、輪郭も明瞭で
ある。従ってこのドツトから形成される文字、図形もに
じみがなく高コントラストの鮮明な像が得られる。

また、書き込みヘッドで一方向に磁化する如く、磁界を
加えた領域は内部に磁化反転部を有することになり、該
領域は一様な濃度に現像される。

従って書き込みヘッドは、高周波駆動する必要がなく、
そのため磁気ヘッドを構成する素材の選択の巾が広がり
低コスト化が図れるとともに、その駆動回路、電源とも
低コスト化が可能になりヘッドにおける発熱も小さい。

次に第４図に第３の実施例を示す０本図は、画像形成原
理を模式図をもって示したもので、磁気記録媒体４１は
第１の実施例で述べたと同様に非磁性媒質４３中に高保
磁力磁性粒子４２を分散させて構成され、矢印５２の方
向に送られる。消去ヘッド４４において矢印５２の方向
に磁気記録媒体を一様に磁化する如く磁界が印加され、
磁気潜像の消去を行なう。次に発熱素子をライン状に集
積化してなる書き込みヘッド４５に選択的に通電するこ
とにより磁気記録媒体４１の所望の部分をキュリ一温度
まで加熱する。加熱された部分４６は、消磁状態になり
磁化は消失する。現像器５１において、磁性トナーで上
記磁気記録媒体を摺擦すると、非加熱部分において磁化
された高保磁力磁性粒子の周縁部の発生する磁界で、磁
性トナーが吸着しトナー像４７が形成され、これを記録
紙４８とともに圧力ローラ４９を通すことにより、記録
紙上に像が形成定着される。磁気記録媒体４１は、クリ
ーナ５０で残留トナーを除去されて１サイクルを終了す
る。

本構成の印刷装置では、先の実施例とは異なり、像形成
をサーマルヘッドで熱的におこなうためライン状の集積
型ヘッドが磁気ヘッドを集積化するよりも、容易に構成
できるという利点も有する、すなわち、ライン状に集積
された磁気ヘッドは、個々に巻線を施す必要があり、製
造上の制約から磁気特性のすぐれたヘッドを製造するこ
とは困難であったが、サーマルヘッドでは、フォトリソ
技術で高精度、高密度でラインヘッドが製造でき、しか
も駆動は、低電圧をもって容易に高効率にできる。

［発明の効果］ 以上述べてきたように、本発明の印刷装置においては、
保磁力の異なる磁性粒子同志、又は、非磁性材と高保磁
力磁性材とを分散させて、磁気記録媒体が形成される。

そのため従来技術においては、外部から印加される磁化
磁界を切り換えることによって形成していた磁極形成を
媒体内のネ均−性によって行なうため、外部からは一定
の磁界を加えることによって、微小均一な磁極形成が可
能となる。そのため一様な書き込み磁界の印加された部
分は、一様にトナーを吸着する。また、書き込み磁界は
、高周波に極性を反転する必要がなく、また、熱的な潜
像形成も容易に行なうことができる。従って、得られる
画像は、−緑濃度で、コントラストが高く鮮明となる。

従って、高品質の印刷装置が実現できる。更に、低コス
トの印刷装置が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１の実施例を示す磁気記録媒体の
構成図。第２図は、同じく本発明の第２の実施例を示す
磁気記録媒体の構成図、第３図は、第２の実施例の磁性
材料の特性を示す図。第４図は、本発明の第３の実施例
を示す印刷装置の構成図、第５図は、従来の磁気プリン
タの構成図。 第６図は、従来の磁気プリンタのヘッドを示す斜視図、
第７図は、磁気記録媒体上の潜像の現像状態を説明する
図。 １０．２０．４１．５２．７０ ・・・磁気記録媒体又は同基材 １１・・・非磁性媒質 １２・・・高保磁力磁性粒子 １４・・・磁気ヘッド ２１・・・高保磁力磁性媒質 ２２・・・高保磁力磁性粒子 ４５・・・サーマルヘッド 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）磁気記録媒体上の磁気潜像を磁性トナーで現像し、
   該トナー像を記録紙に転写する印刷装置において前記磁
   気記録媒体が非磁性材からなる媒質中に高保磁力磁性材
   を分離された状態で分散させて構成されていることを特
   徴とする印刷装置。 ２）磁気記録媒体上の磁気潜像を磁性トナーで現像し、
   該トナー像を記録紙に転写する印刷装置において、前記
   磁気記録媒体が保磁力の異なる複数の磁性材料を分離さ
   れた状態で分散させて構成されていることを特徴とする
   印刷装置。