JPH02136881A - 記録装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、磁気現象を利用した複写機あるいはプリンタ
等の記録装置に関する。

（従来の技術） 従来、この種の記録装置はマグネトグラフィと呼ばれ、
例えば磁気ドラム等の磁気記録媒体上に形成された磁気
潜像を磁性トナーで現像し、このトナー像を被転写材と
しての用紙へ転写して最終画像を得るもので、１つの磁
気潜像に対し現像と転写を繰返し行うことにより多数部
の複製（マルチコピー）が高速で得られ、領域を限定し
て磁気潜像の消去や再形成を行うことが原理的に可能で
あるのでインテリジェント化やシステム化が容易であり
、また、磁気記録媒体として耐久性のあるものを選定す
ることにより高耐刷性を備えた記録装置が実現できると
言う利点を有する。

マグネトグラフィの実用的な例は小鍛治によって報告さ
れている（マグネトグラフィ、電子写真学会誌第２６巻
、第３号、１９８７年）。

この報告によれば、画像情報に応じた電気信号が磁気ヘ
ッドに印加されることによって、この磁気ヘッドに対向
して設けられたドラム状の磁気記録媒体（磁気ドラム）
上に磁気潜像が形成される。

次いで、磁気ＩＩ像は磁性トナーで現像されてトナー像
となる。この磁気ドラム上に形成されたトナー像は、転
写コロナ、チャージャ、あるいは電圧が印加されること
により、転写ローラによって供給された用紙に静電転写
され、次いで、熱定着器あるいは圧力定着器によって定
着されてハードコピーが得られるようになっている。一
方、転写後に磁気記録媒体上に残留している磁性トナー
はクリーニング装置により除去される。以降は、磁気潜
像の形成を行なうことなく、所望の枚数のコピーが得ら
れるまで現像、転写、定着、クリーニングのみが繰返さ
れ、Ａ４サイズで１００枚／分（２枚目以降）程度のコ
ピー速度が実現されている。なお、上記磁気潜像形成手
段としては、上述した磁気ヘッドによる方法の他に熱に
よる磁化の変化を利用したものもある。

しかしながら、上記のような従来の記録装置には、次の
ような問題があった。すなわち、上記マグネトグラフィ
による記録装置では、磁気記録媒体の性能にもよるが、
現像時に、磁気潜像が形成された磁気記録媒体に磁力に
より吸着される磁性トナーの量は必ずしも十分な量でな
く、また、磁気記録媒体上に得られたトナー像を静電転
写によって用紙へ転写する際の転写効率は８０％〜８５
％程度で、最終的に用紙上に得られた画像（トナー像）
の濃度は、電子写真方式の複写機等に比べてかなり低い
ものであった。

また、印刷機と同様に、同一原稿からの多数枚複写が高
速に行えるという利点を有するものの、用紙に転写され
たトナー像を定着するために大量の電力を消費するとい
う欠点を有していた。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、上記したような磁気記録媒体上に得られたト
ナー像を静電転写によって用紙へ転写するものは転写効
率が悪く、得られた画像濃度は電子写真方式の複写機等
に比べてかなり低いという欠点、および、用紙に転写さ
れたトナー像を定着するために大量の電力を消費すると
いう欠点を解消するためになされたもので、電子写真方
式の複写機と同等の高い濃度の画像が得られ、また印刷
機と同様に同一原稿から多数枚複写を行なう際の高速性
を維持しつつ、低消費電力を図ることができる記録装置
を提供すること目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の記録装置は、磁気記録媒体と、この磁気記録媒
体に磁気潜像を形成する磁気潜像形成手段と、この磁気
潜像形成手段によって前記磁気記録媒体上に形成された
磁気潜像を磁性トナーで現像する現像手段と、前記磁気
記録媒体に接離自在に設けられ、被転写材を前記磁気記
録媒体に押圧する押圧手段とを具備し、前記磁気記録媒
体の表面に沿って送込まれた被転写材を前記押圧手段に
より前記磁気記録媒体に押圧することにより、前記現像
手段によって前記磁気記録媒体上に形成された磁性トナ
ー像を被転写材へ転写して記録を行なうことを特徴とす
る。

（作用） 本発明は、磁気記録媒体上に形成された磁気潜像を磁性
トナーにより現像し、これを被転写伺に転写して定着す
るに際し、磁気記録媒体上に得られたトナー像に被転写
材を重ね、この被転写材を裏側から押圧手段で押圧する
ことにより、被転写材の繊維内に磁性トナーを擦込んで
転写を行うと同時に定着するようにしたものである。こ
れにより、９５％以上の極めて高い転写効率が得られ、
磁気記録媒体上に得られたトナー像のトナー密度が若干
低くても、転写効率が高いために高い濃度の画像が得ら
れ、また転写と定着とを同時に行えるので記録工程がよ
り簡単化されて高速記録を行なうことができ、また、熱
定着を行っていないので、大幅な低消費電力化が図れる
ものとなっている。

（実施例） 以下、本発明の一実施例につき図面を参照しる。図にお
いて、磁気ドラム１は、アルミニウム（１）　）等から
なるドラム基体２と、このドラム基体２の表面に設けら
れた磁気記録媒体３とから成り、図示矢印方向に回転す
るようになっている。

この磁気記録媒体３は、メツキあるいはスパッタリング
等の手段により形成されたＣｏ−Ｎ１−Ｐ。

ＣｒＯ２、Ｃｏ　　Ｐ等の金属磁性膜、またはγ−Ｆｅ
２Ｏ３等を樹脂バインダーに分散して塗布した塗布膜で
構成され、保磁力の高い硬磁性体である。また、この磁
気記録媒体３の表面に非磁性のＮｉ、硬質Ｃｒ等の保護
膜を施すことにより、層寿命が長いものとすることがで
きる。

上記磁気ドラム１の周囲には、磁気潜像を形成するため
の磁気ヘッド４、磁気潜像を磁性トナーＴで現像するた
めの現像装置７、現像されたトナー像を被転写材として
の用紙Ｐへ転写すると同時に定着するプレス・ローラ２
０、転写後に磁気ドラム１上に残留した磁性トナーＴを
クリーニングするクリーニング装置２３、磁気ドラム１
上の磁気潜像を消去する消去ヘッド２５が順次配設され
ている。

磁気ヘッド（磁気潜像形成手段）４は、長手方向記録用
のもので、コアラと、このコア５に巻付けられ、画像情
報に応じた電気信号Ｗが印加されるコイル６、および上
記コア５により形成される前面ギャップｇ１からなり、
この前面ギャップｇ１の近傍では、画像情報に応じたモ
レ磁界が発生するようになっている。このモレ磁界によ
る磁化パターンは、磁気ドラム１の移動方向に沿って、
磁気記録媒体３の面内に形成される。また、この磁気ヘ
ッド４は、１４本／　ｍｍの密度で磁気ドラム１の軸方
向に並べられたフルラインのマルチヘッドとなっている
。

磁性トナーＴが収納された現像装置（現像手段）７は、
図示矢印方向へ回転する非磁性のスリーブ１７、スリー
ブ１７の内部に固定された（回転しない）マグネット・
ロール１８、および、スリーブ１７上に所定のギャップ
を有して固着され、磁性トナーＴの量を規制するドクタ
ー・ブレード１つにより構成されてる。上記マグネット
・ロール１８は、その極が発生する磁界が磁気ドラム１
上に形成された磁気潜像を破壊しないように、Ｎ極とＳ
極との中間が現像位置（磁気ドラム１に近接する位置）
に一致するように配置されている。

上記磁性トナーＴの、磁性材としては、残留磁化が小さ
いもの、例えば、マグネタイト（Ｆｅ２０３）等を３０
〜７０重量％だけ含有させたしのが好適である。一方、
バインダー用の樹脂としては、常温で、圧力による定着
性が良好なものであることが必要で、離型性に優れ、し
かも塑性変形を容易に起こすもの、例えば、カルナバワ
ックス、モンタンワックス、パラフィンワックス、ポリ
エチレンワックス、アミドワックスなどのワックス類、
エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸
系共重合体、低分子量ポリプロピレンその他の比較的低
分子量の樹脂が良い。

また、電子写真用の磁性トナーや、従来のマグネトグラ
フィ用の磁性トナーでは、現像時、あるいは転写時に静
電引力を使用する必要から磁性トナーの帯電性あるいは
電気抵抗を調整する調整剤を含有させているが、本発明
に使用される磁性トナーＴには、これらを含有させる必
要がない。本発明の記録装置では現像および転写とも、
静電引力を用いないからである。

プレス・ローラ（押圧手段）２０は、芯金２２と、この
芯金２２の外周面に設けられたプレス材２１と、このプ
レス・ローラ２０を支持するばね部材４０により構成さ
れる。上記プレス材２１としては硬質ゴム、あるいは応
力吸収性のある熱可塑性プラスチック等が適している。

クリーニング装置２３は、ゴムあるいは金属からなるブ
レード２４の先端を磁気ドラム１に押圧し、転写後に磁
気ドラム１上に残留する磁性トナーＴを掻落とす装置で
ある。

消去ヘッド２５は、コア２６、このコア２６に巻付けら
れて電源Ｅより直流電圧が印加されるコイル２７、およ
びコア２６で構成される前面ギャップｇ２とからなり、
この前面ギャップｇ２の近傍では直流のモレ磁界が発生
して、磁気ドラム１の移動方向に沿って、磁気記録媒体
３の面内で、一方向のみの磁化が行われ、既に形成され
ている磁気潜像が消去されるようになっている。また、
この消去ヘッド２５は、磁気ドラム１の争一方向に、画
像有効幅をカバーできる単一のトラック幅を有するもの
である。

また、給紙系は次のように構成される。すなわち、４１
は、被転写材である用紙Ｐを収納するものであり、この
給紙カセット４１に収納された用紙Ｐは、給紙ローラ２
８により１枚づつ取出されるようになっている。この給
紙ローラ２８により取出された用紙Ｐは、搬送ローラ対
２９により搬送され、給紙ガイド３０により案内されて
、磁気ドラム１とプレス・ローラ２ｏとの接触部に形成
される転写部４２に導かれるようになっている。

次に、上記のような構成において動作、すなわち記録工
程について説明する。

先ず、消去ヘッド２５が磁気ドラム１に近接するように
移動されることにより、磁気ドラム１の磁気記録媒体３
上に形成されている磁気潜像が消去されるとともに、磁
気記録媒体３の面方向の一方向（第２図に示す矢印Ｂ方
向）に磁化される。

次いで、磁気ヘッド４が磁気ドラム１に近接するように
移動されるとともに、画像情報に応じた電気信号Ｗが印
加されることにより、上記消去ヘッド２５で一方向に磁
化されている磁気記録媒体３の磁化方向が部分的に反転
され、磁気潜像が形成される。かかる消去および磁化動
作を磁気ドラムの１周分につき繰返した後、消去ヘッド
２５および磁気ヘッド４は磁気ドラム１から離間される
。

以上が磁気潜像形成工程である。つづいて、印刷工程が
行われる。印刷工程は、現像工程、転写・定着工程およ
びクリーニング工程から成り、所望の印刷枚数が終わる
まで、この印刷工程は順次連続的にくり返される。

第２図は磁気ドラム１上の磁気潜像に磁性トナーＴが付
着（現像）する状態を模式的に示すものである。同図に
おいて、消去ヘッド２５によって一方向（図示矢印Ｂ方
向）に磁化された磁気記録媒体３に、磁気ヘッド４によ
って部分的に磁化方向を反転（図示矢印Ｃ方向）させた
磁化を行うことにより磁気潜像が形成される。すなわち
、磁気記録媒体３中に磁化反転部Ｍが生じ、この磁化反
転部Ｍからモレ磁束５０が発生し、隣の磁化反転部Ｍと
の間にループを形成する。そして、現像時は、磁性トナ
ーＴがモレ磁束５０のループに沿って、磁気記録媒体３
上に付着することにより現像される。上記磁化反転部Ｍ
間の距離ｇは、磁気ドラム１の移動速度（周速）と記録
周波数とによって決定されるものである。この距離ｇの
設定は、磁性トナーＴを均一に付着させるのに重要な距
離で、通常は、磁性トナーＴの粒径の数倍に設定される
。また、同図において、磁化反転部Ｍのない部分は当然
の如く磁性トナーＴが付着しない非画像部である。

以上のようにして、磁気ドラム１上に得られたトナー像
Ｉｔは、給紙カセット４１から給紙ローラ２８によって
取出され、上記トナー像Ｉｔの移動に同期して用紙ガイ
ド３０に案内されつつ搬送ａ−ラ対２９により搬送され
てきた用紙Ｐが、磁気ドラム１とプレス・ローラ２ｏと
で形成される転写部４２まで至り、この転写部４２にお
いてプレス・ローラ２０によって押圧されることにより
順次転写・定着される。

第３図は、トナー像Ｉｔがプレス・ローラ２゜によって
用紙Ｐ上へ転写、定着される様子を模式的に示す図であ
る。同図において、磁気ドラム１上に形成されたトナー
像Ｉｔは磁気ドラム１とプレス・ローラ２０とで形成さ
れる転写部４２まで移動し、同期して供給された用紙Ｐ
が重ねられるとともに、この用紙Ｐの裏面から、プレス
・ローラ２０で回転しながら押圧されることによって、
磁気ドラム１上のトナー像Ｉｔは、用紙Ｐの繊維内へす
り込まれるように転写さ乳、そして同時に用紙Ｐに定着
されて画像１ｍとなる。

上記プレス・ローラ２ｏのプレス材２１は比較的トナー
が付着しに＜＜、応力吸収性に優れたポリエステル樹脂
、ポリプロピレン樹脂、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂等
の熱可塑性樹脂が好適である。また、この転写において
、磁気ドラム１上に用紙Ｐが接しない時、すなわち、−
の用紙Ｐが給送されてから次の用紙Ｐが給送されるまで
の間等は、プレス・ローラ２０は、磁気ドラム１から離
間されるように制御される。

第４図は、本発明によるプレス・ローラ２０の圧力（線
圧力）と転写効率の関係を示したものである。すなわち
、プレス・ローラ２０の圧力が５ｋｇ　ｆ　／　ｃｍで
８０％以上の転写効率が得られ、１０ｋｇ　ｆ　／　ａ
ｍで、９５％以上の転写効率が得られることを示してい
る。

尚、本発明の記録装置に用いられる磁気ドラム１は、電
子写真装置等に用いられる感光体ドラムに比べて、非常
に硬く、そのため、プレス・ローラ２０によるキズの発
生は全くと言っていいほど生じないものである。

以上説明したように、磁気記録媒体３上に形成された磁
気潜像を磁性トナーＴにより現像し、これを用紙Ｐに転
写して定着する際し、磁気記録媒体′３上に得られたト
ナー像に、同期をとって送り込まれた用紙Ｐを重ね、こ
の用紙Ｐを、その裏側からプレス・ローラ２０で磁気記
録媒体３に押圧することにより、用紙Ｐの繊維内に磁性
トナーＴを擦込んで転写を行なうと同時に定着するよう
にしたので、静電転写に比べて極めて高い転写効率が得
られ、高い濃度の画像が得られるものとなっている。ま
た、転写と定着を同時に行なうので、記録工程が簡単に
なり、高速記録を行なうことができるとともに、熱定着
を行なわないので、定着装置の加熱用の電力が不要とな
り、低消費電力化を図ることができるものとなっている
。

なお、上記実施例では磁気記録媒体３の面方向に磁気潜
像を形成する場合について説明したが、厚み方向に磁気
潜像を形成する垂直記録方式でも同様に適用できるもの
であり、この場合も上記実施例と同様の効果を奏する。

また、上記実施例では磁化手段として磁気ヘッドを用い
る方式について説明したが、−様外部磁場と熱とを同時
に加える熱磁気記録方式であってもよく、この場合も上
記実施例と同様の効果を奏する。

ところで、本発明は、磁気潜像を磁性トナーで現像して
、被転写材へ転写する、いわゆるマグネトグラフィ方式
の記録装置、全てに適用され得ることは言うまでもない
。

［発明の効果］ 上述したように、本発明によれば、電子写真方式の複写
機と同等の高い濃度の画像が得られ、また印刷機と同様
に同一原稿から多数枚複写を行なう際の高速性を維持し
つつ、低消費電力を図ることができる記録装置を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明の実施例を示し、第１図は記録装置の概略
構成を示す図、第２図は磁気潜像に磁性トナーが付着す
る状態を説明するための図、第３図は転写の動作を説明
するための図、第４図は、転写の圧力と転写効率との関
係を示すグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 磁気記録媒体と、 この磁気記録媒体に磁気潜像を形成する磁気潜像形成手
   段と、 この磁気潜像形成手段によって前記磁気記録媒体上に形
   成された磁気潜像を磁性トナーで現像する現像手段と、 前記磁気記録媒体に接離自在に設けられ、被転写材を前
   記磁気記録媒体に押圧する押圧手段とを具備し、 前記磁気記録媒体の表面に沿って送込まれた被転写材を
   前記押圧手段により前記磁気記録媒体に押圧することに
   より、前記現像手段によって前記磁気記録媒体上に形成
   された磁性トナー像を被転写材へ転写して記録を行なう
   ことを特徴とする記録装置。