JPH05281879A

JPH05281879A - 磁気印刷方法及び磁気印刷装置

Info

Publication number: JPH05281879A
Application number: JP7730592A
Authority: JP
Inventors: Kunihiro Inoue; 邦弘井上; Yusuke Sakagami; 裕介坂上; Tetsuji Takahashi; 哲司高橋; Kazuo Honda; 和夫本田; Hiroyuki Ishikawa; 裕之石川; Kiyoshi Arai; 清荒井; Hiroaki Suzuki; 博明鈴木
Original assignee: Seiko Epson Corp; Sakata Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp; Sakata Inx Corp
Priority date: 1992-03-31
Filing date: 1992-03-31
Publication date: 1993-10-29

Abstract

(57)【要約】【目的】画像部分の光学濃度が高く、非画像部分の下
地汚れがなく、しかも画像部分の光学濃度に濃淡（印字
むら）が生じない高印字品質を得ることを可能にした磁
気印刷方法及び磁気印刷装置の提供。【構成】保磁力が２００エルステッド以上の磁性粉と
結着材とを必須成分とし、残留磁化が５emu/g 以上であ
り、好ましくは磁界配列され且つ消磁され、あるいは延
伸配向された磁気潜像現像トナー４２を磁性粉の保磁力
以上の表面磁界を有する着磁用ロール４３で着磁し、こ
の着磁された磁気潜像現像トナー９を用いて、磁気ドラ
ム１上の最大表面磁束密度が１００ないし８００ガウス
の磁気潜像を、最大表面磁束密度が１００ないし８００
ガウスのマグネットロール４１で現像すること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気記録式プリンタ、
複写機など磁気潜像現像における磁気印刷方法及び磁気
印刷装置に関し、詳しくは、画像部分の光学濃度が高
く、非画像部分の下地汚れが無く、しかも画像部分の光
学濃度に濃淡（印字むら）が生じない、高印字品質を得
ることを可能とするための改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータやＯＡ機器の発展に
伴い、大量の情報をハードコピーするための出力機器と
して、各種のプリンタ、複写機が市販されている。これ
らのプリンタや複写機については、高速性、高信頼性、
高耐久性、高画質、小型化、システム化等の強い要望が
ある。

【０００３】従来より、プリンタや複写機には電子写真
（静電記録）、感熱記録、磁気記録等、種々の方法があ
るが、そのうち磁気記録方法が高速化及び小型化が可能
であること、ドラムが長寿命であること、画質の安定性
に優れていること、メンテナンスコストが低いこと、等
の理由により見直されてきている。

【０００４】磁気記録における現像方法即ち、磁気潜像
現像方法の原理は特公昭５０−４０６２２号公報、特公
昭５７−４６７９５号公報等に記載されている通り周知
であり、一般には消磁、磁気潜像形成、現像、転写、定
着、クリーニングの各工程からなる。図１に示す装置構
成の概略図により各工程を説明する。（１）消磁工程：まず、磁気記録媒体を外周に有する回
転可能な磁気ドラム１に対して、永久磁石を有する消磁
器２によって、磁気記録媒体表面に磁束が生じない状態
を形成する。（２）磁気潜像形成工程：次に、磁気潜像形成器である
磁気ヘッド３を磁気ドラム１に近接させて、磁気ヘッド
３のギャップ部近傍から生じる磁束により、磁気記録媒
体に所望の磁気潜像を形成する。（３）現像工程：次に、現像装置４の回転可能なマグネ
ットロール４１の磁界により磁気潜像現像トナーを穂立
ち状態に形成した後、ドクターブレード１０等で適切な
高さに穂を規制し、磁気ドラム１上の磁気潜像に穂を近
接させて磁気力により付着させることにより現像する。（４）転写工程：次いで、紙等の転写材８に磁気潜像現
像トナーの画像を磁気ドラム１と転写ローラ５との圧力
によって転写する。（５）定着工程：転写後、定着装置６によって、転写材
８上の磁気潜像現像トナー画像を加熱（又は圧力、又は
溶剤）で定着し、ハードコピーである印刷物を得る。（６）クリーニング工程：転写工程で磁気ドラム１上に
残留した磁気潜像現像トナーをクリーニング装置７で除
去し、磁気ドラム１表面を清浄に維持した状態で、次の
印刷を待つ。

【０００５】上記説明から判るように、磁気潜像現像方
法は、今日一般に利用されている静電潜像現像方法と
は、画像形成方法において大きな差異がある。即ち、（ｉ）磁気潜像現像方法では、磁気記録媒体を有する磁
気ドラムに磁気潜像を形成し、磁気潜像現像トナーによ
り磁気ドラム上の磁気潜像を顕像化し、それを転写材に
転写し、転写された磁気潜像現像トナー画像を定着させ
てハードコピーを得るのに対し、（ii）静電潜像現像方法では、光導電体からなる感光体
（ドラム）の表面に静電潜像を形成し、帯電させた静電
潜像現像トナーを感光ドラム表面上の静電潜像に静電力
によって付着させて顕像化し、それを転写材に静電気で
転写させ、転写された静電潜像現像トナー画像を定着さ
せてハードコピーを得る。 (iii) 従って、両現像方法においては、潜像の形成手
段、トナーの潜像に対する付着手段、転写手段が著しく
相違する。（iv）そして静電潜像現像方法においては、感光ドラム
表面への画像形成に光学系を用いるため、装置が大型化
すること、感光ドラムの寿命が短いこと、等種々の問題
がある。

【０００６】次に、磁気印刷装置に使用される磁気潜像
現像トナーであるが、従来の磁気潜像現像トナーは、結
着材として樹脂やワックス等を使用し、結着材の中に磁
性粉及び必要に応じて各種添加剤を分散させ、これを粉
砕した後に分級し、必要に応じて流動性向上剤や荷電調
整用外添剤を表面に付着させただけのものである。磁性
粉としては、マグネタイト（Ｆe₃Ｏ₄)、純鉄、ニッケル
等が適している。また、磁性粉の含有量は磁気潜像現像
トナー中、３０〜８０重量％程度が適当とされている。

【０００７】しかし、磁気潜像現像方法は、磁気ドラム
１表面近傍におけるマグネットロール４１の磁界と磁気
潜像の磁界とのバランスで現像を行うものである。従
い、従来の磁性粉を単に分散させただけの磁気潜像現像
トナーは、磁性粉が磁気的に方向性を持たない状態で分
散しているため、マグネットロールの磁界による磁力線
の多くがトナーから逃げてしまい、マグネットロールの
磁力線方向に沿って長い穂立ちを形成することが難し
い。そのため、磁気潜像の磁界とマグネットロールの磁
界とのバランスが取り難くなり、磁気潜像に対して忠実
で、非画像部分に下地汚れがなく且つ画像部分の光学濃
度が高いという、高印字品質を実現するには限界があっ
た。

【０００８】例えば、非画像部分の下地汚れをできるだ
け少なくしようとすると、画像部分の光学濃度が低くな
る傾向があり、逆に画像部分の光学濃度を高くしようと
すると、非画像部分の下地汚れが多くなる傾向があり、
両立が困難である。

【０００９】また、マグネットロール表面の磁束密度は
マグネットロールに磁極が交互に配置されているために
強弱があり、従って、磁気潜像現像トナーの穂立ち状態
にも高低ができ、これに対応して画像部分に形成される
磁気潜像現像トナーの薄い層の密度にも粗密ができ易い
等の不都合があった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した種々
の問題点を解決するためのものであり、その目的は、画
像部分の光学濃度が高く、非画像部分の下地汚れが無
く、しかも画像部分の光学濃度に濃淡（印字むら）が生
じない、高印字品質を得ることを可能とした磁気印刷方
法及び磁気印刷装置を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の磁気印刷方法
は、磁気記録媒体を有する磁気ドラムに磁気ヘッドで磁
気潜像を形成し、現像装置のマグネットロール上に磁気
潜像現像トナーを担持させ、この磁気潜像現像トナーで
磁気ドラム上の磁気潜像を顕像とし、この磁気潜像現像
トナーの像を転写材に転写し、転写した磁気潜像現像ト
ナーの像を定着させて現像を行う磁気印刷方法におい
て、磁気ドラム上の磁気潜像の最大表面磁束密度が１０
０ないし８００ガウスであり、マグネットロールの最大
表面磁束密度が１００ないし８００ガウスであり、結着
材と、保磁力が２００エルステッド以上である磁性粉と
を必須成分とし、更に、残留磁化が５emu/g 以上である
磁気潜像現像トナーを使用し、現像装置のマグネットロ
ールとは別の磁気印刷装置内に設置した着磁装置によ
り、磁気潜像現像トナーを磁性粉の保磁力以上の磁界で
着磁することを特徴とするものである。

【００１２】この場合、好ましくは、磁気潜像現像トナ
ーは溶融状態において磁性粉の保磁力の２倍以上の磁界
で着磁されると同時に磁性粉を配列され、冷却固化後に
消磁されたものであると良い。

【００１３】また好ましくは、磁気潜像現像トナーは、
溶融混練後の流動状態で機械的に延伸して磁性粉を配向
され、冷却固化後に粉砕、分級されたものであると良
い。

【００１４】一方、本発明の磁気印刷装置は、磁気記録
媒体を有する磁気ドラムに磁気ヘッドで磁気潜像を形成
し、現像装置のマグネットロール上に磁気潜像現像トナ
ーを担持させ、この磁気潜像現像トナーで磁気ドラム上
の磁気潜像を顕像とし、この磁気潜像現像トナーの像を
転写材に転写し、転写した磁気潜像現像トナーの像を定
着させて現像を行う磁気印刷装置において、磁気ドラム
上の磁気潜像の最大表面磁束密度が１００ないし８００
ガウスであり、マグネットロールの最大表面磁束密度が
１００ないし８００ガウスであり、磁気潜像現像トナー
が結着材と、保磁力が２００エルステッド以上である磁
性粉とを必須成分とするものであり、更に、磁気潜像現
像トナーの残留磁化が５emu/g 以上であること、及び磁
気潜像現像トナーの磁性粉の保磁力以上の磁界を表面に
発生して磁気潜像現像トナーを着磁させる着磁装置を、
マグネットロールとは別に現像装置に備えることを特徴
とするものである。

【００１５】この場合、着磁装置としては、永久磁石を
用いたもの、電磁石を用いたものいずれでも良い。

【００１６】また、着磁装置の表面磁界の大きさは、好
ましくは、磁性粉の保磁力の２倍以上が良い。

【００１７】次に、本発明で使用する磁気潜像現像トナ
ーについて、詳しく説明する。まず、結着材としては、
従来から磁気潜像現像トナーに使用されている殆どのも
のを使用することができる。（１）具体的には、スチレン及びその置換体の単独重合
体及びそれらの共重合体樹脂、スチレンと（メタ）アク
リル酸エステルとの共重合体樹脂、スチレンと（メタ）
アクリル酸エステルと他のビニル系モノマーとの多元共
重合体樹脂、スチレンと他のビニル系モノマーとのスチ
レン系共重合体樹脂、及び、上記各樹脂の一部を架橋し
たものが使用できる。（２）更には、ポリメチルメタクリレート、ポリブチル
メタクリレート、ポリ酢酸ビニル、ポリエステル樹脂、
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂、ポ
リアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリウレタン樹
脂、シリコーン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリ
ビニルアルコール樹脂、ポリアクリル酸樹脂、フェノー
ル樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、石油樹脂、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体樹脂等が単独あるいは混合
して使用できる。（３）上記（１），（２）の各樹脂については、磁気潜
像現像トナーの定着方式に応じて、即ち熱定着、圧力定
着、熱圧定着により使用する樹脂を適宜選択する。そし
て、熱圧定着方式においては、スチレン系樹脂に低分子
量のポリオレフィン樹脂等を適宜併用すると良く、圧力
定着方式においては、ポリアミド樹脂、低分子量ポリオ
レフィン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、高
級脂肪酸、ポリエステル樹脂等を単独または混合して使
用すると良い。（４）上述した結着材は、磁気潜像現像トナー中、２０
ないし９０重量％の範囲で使用すると、良好な結果が得
られる。

【００１８】次に、磁性粉としては、強磁性の元素及び
これらの合金や化合物など、磁性材料として知られてい
る物質のうち、保磁力が２００エルステッド以上、好ま
しくは３００エルステッド以上、特に好ましくは４００
エルステッド以上のものであれば何でも良い。（１）上記磁性材料としては、マグネタイト、ヘマタイ
ト、フェライト等の鉄、コバルト、ニッケル、マンガン
等の合金や化合物；その他の強磁性合金；磁性酸化物な
どがある。（２）具体的には、保磁力及び残留磁化の高い磁性粉と
して、γ−Ｆe₂Ｏ₃、Ｆe₃Ｏ₄、Ｃｏ−ＦｅＯ₂、Ｃｒ
Ｏ₂、Ｆe₂Ｎ、Ｂａフェライト等があり、商品名として
は関東電化工業社製ＣＪ−３０００Ｂ（マグネタイ
ト）、Ｐferrox２２２８Ｈｃ（γ−フェライト）、Ｐfe
rrico ３５７０（Ｃｏ−γフェライト）等が例示でき
る。（３）これらの磁性粉は、平均粒径５μｍ以下、好まし
くは１μｍ以下の微粉末として磁気潜像現像トナー重量
の約１０ないし８０重量％、好ましくは３０ないし６０
重量％の割合で添加することにより良好な結果が得られ
る。

【００１９】次に、着色剤、各種添加剤、外添剤等につ
いて説明する。（１）着色剤としては、カーボンブラック、スピリット
ブラック、ニグロシン等の黒色染料、顔料を必要に応じ
て使用する。（２）また、従来から使用されている荷電調整剤、定着
補助剤等を適宜併用しても良い。（３）更に、磁気潜像現像トナーの流動性の改良、磁気
ドラム等への被膜形成防止等の目的のため、疎水性シリ
カ等の無機微粉末や、ポリフッ化ビニリデン等の有機微
粉末を適宜混合しても良い。

【００２０】磁気潜像現像トナーの粒径は、一般には２
〜１００μｍ程度であるが、好ましくは約５ないし４０
μｍ程度で用いると良い。

【００２１】磁気潜像現像トナーは、例えば、配合、前
混合、混練、冷却固化、粗砕、粉砕、分級といった順で
トナーを製造する。しかし、場合に応じて下記のように
する。即ち、結着材と磁性粉を充分予備混合（前混合）
し、混練後の溶融状態で磁性粉の保磁力の２倍以上、好
ましくは３倍以上の磁界を印加して、着磁と同時に磁性
粉を磁力線方向に配列（磁界配向）させ冷却固化後に一
旦消磁させ、これを粉砕、分級したもの、あるいは溶融
混練後の流動状態で機械的に延伸して磁性粉を配向（延
伸配向）させ、冷却固化後、粉砕、分級したものを使用
することが好ましい。このような磁界配列、延伸配向し
た磁気潜像現像トナーを本発明の磁気印刷方法及び磁気
印刷装置に適用することによって、優れた高印字品質を
得ることができる。

【００２２】上述の磁気潜像現像トナーを使用し、本発
明の着磁装置により着磁したトナーをスライドガラス上
に散在させて光学顕微鏡で観察したところ、磁気潜像現
像トナーどうしが互いの着磁による磁気吸引力で引き付
け合い、鎖状構造を形成しており、着磁されていること
が確認できた。

【００２３】着磁した磁気潜像現像トナーは、その磁性
粉の保磁力が２００エルステッド以上であり、磁気潜像
現像トナー自身の残留磁化が５emu/g 以上、好ましくは
１０emu/g 以上、特に好ましくは２０emu/g 以上である
ことから、磁気潜像を現像する際に最大表面磁束密度を
１００ないし８００ガウスの範囲としたマグネットロー
ルを有する磁気ブラシ現像装置を用いることによって、
充分な長い穂立ちを形成でき、画像部分の光学濃度が均
一で高く、同じく画像部分のエッジがシャープであり、
非画像部分の下地汚れが認められない高品質な画像を得
ることができた。なお、磁気ドラム上の磁気潜像の最大
表面磁束密度は、マグネットロールの表面磁束密度と、
現像ギャップ（磁気ドラムとマグネットロール間のギャ
ップ）と、磁気潜像現像トナーの残留磁化とにより適正
な条件が決まるが、上述した条件の場合は、１００ない
し８００ガウスの範囲で高品質な画像を得ることができ
る。より詳しく述べると、磁気ドラム上に形成された磁
気潜像の最大表面磁束密度が１００ガウス未満では、磁
気潜像現像トナーに対する磁気吸引力が小さくなるた
め、磁気ドラム上で保持されずマグネットロールの磁界
で取り去られ、画像濃度が低下してしまう傾向にある。
逆に、磁気潜像の最大表面磁束密度が８００ガウスを超
えると、磁気ドラムに磁気潜像現像トナーが多く付着す
るため、この後の工程である転写、定着において、画像
部分の周辺まで磁気潜像現像トナーが広がってしまう傾
向にある。特に定着工程では、熱エネルギーで磁気潜像
現像トナーを溶融する熱定着方式が多く採用されるか
ら、この場合には溶融した磁気潜像現像トナーが画像周
辺部に移動して記録紙に浸透してしまう傾向にある。い
ずれにしても、画像品質を確保するためには、磁気ドラ
ム上の磁気潜像の最大表面磁束密度が適切な範囲になく
てはならない。

【００２４】磁性粉の保磁力が２００エルステッドより
小さい磁気潜像現像トナー、及び、残留磁化が５emu/g
より小さい磁気潜像現像トナーの場合は、着磁の効果が
認められず穂立ちが短いため、良好な画像品質が得られ
ない。

【００２５】また、マグネットロールの最大表面磁束密
度が１００ガウスより小さいと、磁気潜像現像トナーが
予め着磁されていても充分な穂立ちが形成できず、トナ
ーの飛散、下地汚れ、濃度むら等が発生する。一方、マ
グネットロールの最大表面磁束密度が８００ガウスより
大きいと、画像濃度が極めて低下し、現像がうまく行わ
れない。

【００２６】ここで、本発明の磁気印刷装置で磁気潜像
現像を行う場合、磁気潜像現像トナーは静電気の影響を
なくすため、一般には体積固有抵抗が１０¹⁴Ωcm以下、
好ましくは１０⁸Ωcm以下であるのが良い。もちろん、
転写方法等の制限がある場合は、１０¹⁴Ωcm以上のもの
でも磁気潜像現像を行うことが不可能ではない。

【００２７】

【作用】上記本発明の磁気印刷方法及び磁気印刷装置を
適用することにより、即ち保磁力が２００エルステッド
以上の磁性粉と結着材とを必須成分とする残留磁化が５
emu/g 以上であり、好ましくは磁気配列または延伸配向
された磁気潜像現像トナーを磁気印刷装置内の着磁装置
により磁性粉の保磁力以上、好ましくは２倍以上の磁界
で着磁し、この着磁された磁気潜像現像トナーを用い
て、磁気ドラム上の最大表面磁束密度が１００ないし８
００ガウスの磁気潜像を、最大表面磁束密度が１００な
いし８００ガウスのマグネットロールで現像することに
より、画像部分の光学濃度が高く、非画像部分の下地汚
れがなく、しかも、画像部分の光学濃度に濃淡が生じな
く、従って、磁気潜像に対して忠実な現像である高印字
品質を得ることができる。

【００２８】ところで、特開昭５４−１５８９３１号公
報には、本発明の磁気印刷装置とは異なる静電潜像現像
方法に用いるための、着磁された静電潜像現像トナーが
開示されている。しかし、この特開昭５４−１５８９３
１号公報の現像トナーは、静電潜像現像に用いるもので
あり、良好な現像を行うために、静電潜像現像トナーを
強力に攪拌して充分な帯電を保持できるように、保磁力
の大きな静電潜像現像トナーを開示している。従って、
本発明とは現像方法自体が全く異なっている。

【００２９】また、特公昭６２−４８８２７号公報に
は、磁気潜像現像に使用するための、着磁された磁気潜
像現像トナーが開示されている。しかし、特公昭６２−
４８８２７号公報では、光書込による磁気潜像形成方法
を対象としているため、本発明の磁気ヘッドを用いた潜
像形成方法による磁気印刷方法及び装置とは、磁気潜像
の強さ（表面磁束密度）に大きな差異があり、マグネッ
トロールに磁気潜像現像トナーを担持させて現像を行う
本発明には適用できず、充分な現像を行うことができな
い。従って、特公昭６２−４８８２７号公報の現像トナ
ーは、本発明とは磁気潜像現像といっても磁気潜像の形
成方法が異なるため、現像に及ぼす作用効果も異なる。

【００３０】更に、磁界配列が施された現像トナーとし
ては、特開昭５３−１０７３３８号公報、特開昭５４−
８５３６号公報あるいは特公昭５６−２９２６６号公報
に開示された静電潜像現像トナーがある。しかし、これ
らはいずれも、本発明の対象とする磁気印刷方法及び磁
気印刷装置とは異なる、静電潜像現像方法に用いるもの
であり、また、画像形成における現像処理過程時と転写
処理過程時において、静電潜像現像トナーの磁気抵抗を
磁界配列で調整することを目的としているものである。
従って、上記各公報の静電潜像現像トナーは、本発明と
は現像方法自体が異なる上、磁界配列の目的及び作用効
果を異にしたものである。

【００３１】更に、特公昭６０−１５２７０号公報に
は、静電潜像の現像や磁気潜像の現像に使用される、磁
化された磁性トナーが開示されている。しかし、この磁
性トナーの目的とするところは、トナーの搬送性及び耐
凝集性の改善に関するものであり、静電潜像現像につい
ては詳しい説明が開示されているものの、磁気潜像現像
については、単に「磁気記録に使用しても問題ない」と
の記載があるだけである。従って、上記特公昭６０ー１
５２７０号公報には、磁気記録方式において磁化された
現象トナーを用いることによって高印字品質を得るとい
う本発明の目的については、何らの記載も示唆もないの
で、結局、本発明とは目的を異にするものであるといえ
る。

【００３２】

【実施例】以下、本発明の磁気印刷方法及び磁気印刷装
置の実施例を図面に基づいて説明する。

【００３３】〔装置構成例〕図１から図５を参照して、
本発明の磁気印刷装置の例を説明する。図１は装置の断
面構造を示し、磁気潜像形成器である磁気ヘッド３が磁
気ドラム１との相対移動により磁気ドラム１上の磁気記
録媒体に磁気潜像を形成する。磁気潜像を形成された磁
気ドラム１は回転移動し、現像装置４まで移動すると、
着磁された磁気潜像現像トナー９が磁気潜像に吸着す
る。この現像装置４は未着磁の磁気潜像現像トナー４２
を着磁する着磁用ロール４３を備えている。以下、現像
装置４の機構を説明する。

【００３４】現像装置４にはトナーホッパ内で着磁前の
磁気潜像現像トナー４２を磁気吸収する着磁用ロール４
３がある。この着磁用ロール４３はその表面磁界の大き
さが５００ガウス以上、好ましくは１０００ガウス以上
のものである。この場合、未着磁の磁気潜像現像トナー
４２に含有される磁性粉の保磁力は２００エルステッド
以上ではあるが、最大では通常５００エルステッド以下
であるため、着磁用ロール４３の磁界によって未着磁の
磁気潜像現像トナー４２が確実に着磁される。そこで、
着磁用ロール４３は磁気潜像現像トナー４２を吸引した
まま回転し、ブレード４４によりかき落されたものが着
磁された磁気潜像現像トナー９となる。

【００３５】この磁気潜像現像トナー９は、マグネット
ロール４１に吸引され、ドクターブレード１０で長さ規
制されて磁気ブラシを形成し、このまま搬送されて磁気
ドラム１上の磁気潜像に接触、吸着して現像工程が終了
する。

【００３６】現像工程が終了した磁気ドラム１は更に回
転移動し、転写工程にはいる。転写工程では、転写ロー
ラ５が加圧し、転写材８に磁気潜像現像トナー９が磁気
ドラム１から移行される。移行されたトナー９は転写材
８に定着装置６で定着される。一方、転写工程が終了し
た磁気ドラム１は、回転移動を続け、残留トナーをクリ
ーニング装置７でかきおとし、消磁器２で磁気潜像を消
去する。これにより印刷工程が終了するが、同一の印刷
物を得る場合には磁気潜像を消去せず、再度直接現像工
程から開始することで可能になる。

【００３７】図２、図３を参照して現像工程を説明す
る。図２は、着磁用ロール４３で着磁された磁気潜像現
像トナー９による現像工程における作用効果を説明する
ための原理図である。

【００３８】図２において、磁気ドラム１は、主にアル
ミニウム等でできたドラム１１と記録媒体に形成された
磁気潜像１２からなる。現像工程では、磁気潜像１２に
対してマグネットロール４１が適当な現像ギャップだけ
離れて配置される。マグネットロール４１は、主にスリ
ーブ４１１とマグネット４１２から成り、各々が独立に
回転可能である。磁気潜像現像トナー９が現像装置４の
中で供給され、マグネットロール４１の表面にくると、
磁気潜像現像トナー９同志がマグネット４１２の磁束に
沿って連なり穂立ち状態を形成する。マグネット４１２
のＮ極からでた磁束は両隣のＳ極に向かって分かれてい
る。磁極の中心付近は磁束密度が高い為、磁気潜像現像
トナーの穂立ちも多く、マグネットロール４１のほぼ半
径方向に伸びている。磁極の間では磁束密度も低い為、
磁気潜像現像トナー９の穂立ちも少なく、マグネットロ
ール４１のほぼ円周方向に伸びている。

【００３９】磁気潜像現像トナー９は、着磁用ロール４
３により着磁されている為、磁化方向に異方性を持って
いると同時に磁気的なエネルギーを持っており、穂立ち
状態を形成した時に異方性のある方向が磁束の方向に沿
う為、磁気潜像現像トナー９同士の磁気的吸引力がより
強固になる。以上のことから、マグネットロール４１上
にできる磁気潜像現像トナー９の穂立ちは、着磁用ロー
ル４３が無い従来のそれに比べ切れ難くなっている。

【００４０】一方、磁気潜像１２から漏れる磁束の密度
は、隣接する磁気潜像間の境界部が最も高く、磁気潜像
１２の中央部が最も低い。現象のメカニズムは、先ず磁
気潜像現像トナー９の穂立ち先端部が磁気潜像１２に近
接する。次に、磁気密度の高い磁気潜像間の境界部に吸
引されるものの、磁気潜像現像トナー９同士の磁気吸引
力が強い為、穂立ちは切れずに連なったままになる。磁
気ドラム１とマグネットロール４１は相対運動をしてお
り、磁気潜像１２の他方の境界部の磁気的力で吸引さ
れ、磁気潜像現像トナー９同士の磁気的力より優ると穂
立ちは切れてしまい、磁気潜像１２上に磁気潜像現像ト
ナー９の薄層が形成されることになる。従来の未着磁の
磁気潜像現像トナーに比べ、磁気潜像現像トナー９の連
なった状態における磁気抵抗が小さく、磁気潜像１２か
らの漏れ磁束が有効に作用し、磁気潜像現像トナー９の
薄層が強固に形成され、中抜け等が起きにくく飛び散り
が少ない。更に、非画像部分で磁気潜像現像トナー９の
連なりが切れにくく、下地汚れが生じ難い。

【００４１】次に、磁気潜像現像トナー９の一例につい
て、図３を参照して説明する。図３の磁気潜像現像トナ
ー９は、磁気潜像現像トナーの溶融状態に於いて磁性粉
の保磁力の２倍以上の磁界を印加して磁界配列し、冷却
固化後に消磁されたもの、あるいは、溶融混練後の流動
状態で延伸配向させ、冷却固化後に、粉砕、分級したも
のである。このように磁界配列、または延伸配向し、且
つ着磁用ロール４３で着磁された磁気潜像現像トナー９
は、強い磁気異方性を有することにより、より大きな帯
磁性を示す。よって、本発明において画像部分の光学濃
度が高く、非画像部分の下地汚れがなく、しかも画像部
分の光学濃度に濃淡が生じない高品質の画像が得られ
る。９２は結着材である。

【００４２】なお、説明を明確にするため、本発明にお
いては、（ｉ）トナーの溶融（流動）状態において磁界
を印加して、磁性粉の分布に方向性をもたせたものを配
列と表現し、（ii）トナーの溶融（流動）状態において
機械的に延伸して、磁性粉の分布に方向性をもたせたも
のを配列と表現している。図３の模式図では、配列の場
合も配向の場合も同じように示しているが、磁界を印加
した配列の方が延伸配向に比べ、磁性粉が列状に分布す
る傾向にあることが予想される。

【００４３】ここで、磁気潜像の形成方法としては、図
４（ａ）に示す水平（面内）磁気記録方法、図４（ｂ）
に示す垂直磁気記録方法いずれでも良い。水平磁気記録
の場合は、例えば磁気ドラム１にはアルミニウムドラム
１１上に、磁気記録媒体１３としてＮｉ−Ｐ層１４、Ｃ
ｏ−Ｎｉ−Ｐ層１５及びＮｉ−Ｐ層１６が形成される。
垂直磁気記録の場合は、例えば磁気ドラム１にはアルミ
ニウムドラム１１上に、磁気記録媒体１３として、Ｎｉ
−Ｐ層１７、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐ層１８、Ｆｅ層１９が形成
される。図４中、３１はコア、３２はコイル、３３は磁
路を示す。

【００４４】次に、着磁用ロール４３としては、図５
（ａ）〜（ｄ）に示すもの等、種々のものが考えられ
る。図５（ａ）に示す着磁用ロール４３は、ロール自体
が円筒状永久磁石となったものであり、図５（ｂ）に示
す着磁用ロール４３は、金属円筒４３１の内部に永久磁
石４３２を配置したものであり、いずれの場合も永久磁
石の材質としては、フェライト，アルニコ，コバルト−
鉄系、Ｐｒ−Ｆｅ系、Ｓｍ−Ｃｏ系、Ｎｄ−Ｆｅ系等種
々使用できる。一方、図５（ｃ）に示す着磁用ロール４
３は、金属円筒４３３の内部に電磁石４３４を配置し、
金属円筒４３３と電磁石４３４を共に回転させるように
構成したものである。図５（ｄ）に示す着磁用ロール４
３は、金属円筒４３５の内部に電磁石４３６を配置し、
金属円筒４３５のみを回転させ、電磁石４３６は固定し
た構造のものである。なお、４３７はコイル、４３８は
ヨークを示す。

【００４５】以下、本発明を実施例とその比較例により
具体的に説明する。但し、これ等は本発明を何等限定す
るものではない。

【００４６】〔実施例１〕スチレンブチルアクリレート
共重合体（商品名：ハイマーＵＮＩ−３０００Ｗ、三洋
化成社製）３４重量部；低分子量ポリプロピレンワック
ス（商品名：ビスコール５５０Ｐ、三洋化成社製）２重
量部；カーボン（商品名：ケッチェンブラックＥＣ、ケ
ッチェンブラックインターナショナル社製）４重量部；
磁性粉（商品名：ＣＪ−３０００Ｂ、関東電化工業社
製、保磁力４２０エルステッド）６０重量部を、スーパ
ーミキサーで充分予備混合し、二軸押し出し機により溶
融混練した。冷却固化後、ジェット粉砕機により微粉砕
し、風力分級機で分級し、５〜２０μｍ（平均粒子径１
０μｍ）の微粉末とした。尚、流動性向上剤として、疎
水性シリカ（アエロジルＲ９７２）を０．３重量％添加
した。得られた磁気潜像現像トナーを表面磁界が２００
０エルステッドの着磁用ロール４３で着磁処理を行い磁
気潜像現像トナー＃１を得た。この磁気潜像現像トナー
＃１の保磁力は３５０エルステッド、残留磁化は２０em
u/g であった。この磁気潜像現像トナー＃１を用いて現
像を行った。〔現像条件〕（１）磁気潜像の条件記録媒体：Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐ、保磁力６００エルステッ
ド、厚さ２μｍ磁気ヘッド：水平記録型リング状コア、ギャップ長１０
μｍスペーシング：記録媒体の保護層を含め１μｍ（２）現像の条件着磁用ロール：表面磁界２０００エルステッドマグネットロール：最大表面磁束密度２００ガウス、８
極スリーブ回転数：２５０rpm マグネット回転数：２００rpm 現像ギャップ：０．５５mm ドクターブレードギャップ：０．５０mm 〔評価〕上記現像条件での評価の結果、表１に示す如
く、画像部の光学濃度が高く、画像部のエッジがシャー
プであり、非画像部の下地汚れが認められない高品質な
画像が得られた。但し、画像評価値Ａ〜Ｅは下記の通り
とする。Ａ：画像濃度が高く、画像部のエッジがシャープであ
り、非画像部の汚れがない高品質な画像Ｂ：画像濃度が高く、非画像部の汚れが少ない良好な画
像Ｃ：問題のない良い画像Ｄ：画像濃度が低く、非画像部の汚れが多い画像Ｅ：画像濃度が極めて低く、非画像部の汚れが多い貧弱
な画像〔保磁力及び残留磁化の測定〕振動試料型磁化測定器
（東英工業（株）製、型格ＶＳＭ−３）を用い、±５０
００エルステッドの磁界で測定した。

【００４７】

【表１】

【００４８】〔実施例２，３〕磁性粉としてＣＪ−３０
００Ｂに変えて、Pferrox ２２２８Ｈｃ（関東電化工業
社扱い、保磁力３４０エルステッド）、Pferrico３５７
０（関東電化工業社扱い、保磁力６２０エルステッド）
とした他は実施例１と同様に現像し、磁気潜像現像トナ
ー＃２，＃３を評価した。その結果、表１に示す如く、
画像部の光学濃度が高く非画像部の下地汚れが認められ
ない高品質な画像が得られた。〔実施例４，５，６〕実施例１の結着材（樹脂）を６４
重量部、磁性粉を３０重量部とした他は実施例１〜３と
同様にした磁気潜像現像トナー＃４〜＃６で現像し評価
した。その結果、表１に示す如く、良好な画像が得られ
た。〔実施例７〜１２〕実施例１〜６において、表面磁界が
１０００エルステッドの着磁用ロール４３で磁界を印加
し着磁した場合の評価を表１に示す。〔実施例１３，１４〕実施例１，２において、表面磁界
が５００エルステッドの着磁用ロール４３で磁界を印加
し着磁した場合の評価を表１に示す。

【００４９】上記各実施例に対し、比較例として、着磁
用ロール４３がなく、着磁処理を行なわずに現像した。〔比較例１〜６〕実施例１〜６において、着磁処理を行
わなかった場合の比較トナー＃１〜＃６を用いた場合の
評価結果を表１に示す。

【００５０】〔比較例７，８〕磁性粉としてＣＪ−３０
００Ｂに変えて、ＫＢＣ−１００（関東電化工業社製、
保磁力８０エルステッド）、ＫＢＩ−２０Ｖ（関東電化
工業社製、保磁力１７０エルステッド）とした他は実施
例１と同様に着磁処理した比較トナー＃７，＃８で現像
し評価した。その評価結果を表２に示す。〔比較例９，１０〕磁性粉としてＣＪ−３０００Ｂに変
えて、ＫＢＣ−１００（関東電化工業社製、保磁力８０
エルステッド）、ＫＢＩ−２０Ｖ（関東電化工業社製、
保磁力１７０エルステッド）とした他は実施例４と同様
にし、比較例７，８の磁性粉量を半分にしたものの、比
較トナー＃９，＃１０を評価した。その評価結果を表２
に示す。

【００５１】

【表２】

【００５２】〔実施例１５，１６，１７〕実施例１で得
た磁気潜像現像トナー＃１をマグネットロールの最大表
面磁束密度を１００ガウス、４００ガウス、８００ガウ
スとして評価した。その評価の結果、表３に示す如く、
良好な画像が得られた。〔比較例１１，１２〕実施例１で得た磁気潜像現像トナ
ー＃１をマグネットロールの最大表面磁束密度を５０ガ
ウス、９００ガウスとして評価した。その結果、表３に
示す如く、最大表面磁束密度５０ガウスでは、磁気潜像
現像トナーの飛散、穂立ち不良、下地汚れ、温度ムラが
発生し、最大表面磁束密度９００ガウスでは、画像濃度
の低い結果となった。

【００５３】

【表３】

【００５４】次に、着磁だけでなく、配列させた磁気潜
像現像トナーに対する評価について記載する。但し、現
像条件、測定方法、評価方法は、前記の実施例１と同様
な方法であった。

【００５５】〔実施例１８〜２１〕実施例７，８及び１
０，１１と同じ材料を使用し、スーパーミキサーで充分
混合し、二軸押し出し機により溶融混練後、溶融状態で
１０００エルステッドの磁界中（内径３８mm、長さ１０
０mm、３２４ターン、２８Ａ）を通して印加し着磁、配
列を行い、冷却固化した。これを従来周知の方法で消磁
した後、ジェット粉砕機により微粉砕し、風力分級機で
分級し、５〜２０μｍ（平均粒子径１０μｍ）の微粉末
とした。尚、流動性向上剤として、疎水性シリカ（アエ
ロジルＲ９７２）を０．３重量％添加した。得られた磁
気潜像現像トナーを表面磁界が１０００エルステッドの
着磁用ロール４３で着磁処理を行い磁気潜像現像トナー
＃１８〜＃２１を得た。実施例１８〜２１で得た磁気潜
像現像トナーについて、実施例１と同様に画像評価を行
った。この評価の結果、表には示さないが、高品質の画
像が得られた。

【００５６】〔実施例２２〕ポリアミド樹脂（商品名：
ポリマイドＳ−４０Ｅ、三洋化成社製）４０重量部、磁
性粉（商品名：ＣＪ−３０００Ｂ、関東電化工業社製、
保磁力４２０エルステッド）６０重量部をスーパーミキ
サーで十分予備混合し、二軸押し出し機（混練物排出口
１０mm）により溶融混練後、流動状態で混練物を糸状に
巻取った。この糸状混練物とスチールボールをＶ型ブレ
ンダーに投入し、粗砕後、目開き２mmメッシュを通過さ
せて線径２mmの針状混練物を得た。これをジェット粉砕
機により微粉砕し、風力分級機で分級し、１０〜４０μ
ｍ（平均粒子径２０μｍ）の微粉末とした。流動性向上
剤として疏水性シリカ（アエロジルＲ９７２）を０．２
重量部添加し、延伸配向したトナー＃２２を得た。この
トナー＃２２の保磁力は３５０エルステッド、残留磁化
は２０emu/g であった。この磁気潜像現像トナー＃２２
について、実施例１と同様に着磁用ロール４３で着磁
し、画像評価を行った。この結果、表には示さないが、
高品質の画像が得られた。

【００５７】

【発明の効果】本発明によれば、画像部分の光学濃度が
高く、非画像部分の下地汚れがなく、更に、画像部分に
濃淡（印字むら）が少ない、磁気潜像に忠実な高印字品
質の画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】磁気印刷装置の構成例を示す図。

【図２】本発明の磁気印刷装置による現像工程に於ける
作用効果を説明するための原理を示す図。

【図３】磁気潜像現像トナーの断面の例を示す模式図。

【図４】磁気潜像形成用磁気ヘッドと磁気ドラムの例を
示す図。

【図５】着磁用ロールの例を示す図。

【符号の説明】

１磁気ドラム２消磁器３磁気ヘッド４現像装置５転写ローラ６定着装置７クリーニング装置８転写材９着磁された磁気潜像現像トナー１０ドクターブレード１１ドラム１２磁気潜像１３磁気記録媒体４１マグネットロール４２着磁前の磁気潜像現像トナー４３着磁用ロール４４ブレード９１磁性粉９２結着材４１１スリーブ４１２マグネット４３２永久磁石４３４電磁石４３６電磁石

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高橋哲司長野県諏訪市大和３丁目３番５号セイコーエプソン株式会社内 (72)発明者本田和夫大阪府大阪市西区江戸堀１丁目23番37号サカタインクス株式会社内 (72)発明者石川裕之大阪府大阪市西区江戸堀１丁目23番37号サカタインクス株式会社内 (72)発明者荒井清大阪府大阪市西区江戸堀１丁目23番37号サカタインクス株式会社内 (72)発明者鈴木博明大阪府大阪市西区江戸堀１丁目23番37号サカタインクス株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気記録媒体を有する磁気ドラムに磁気
ヘッドで磁気潜像を形成し、現像装置のマグネットロー
ル上に磁気潜像現像トナーを担持させ、この磁気潜像現
像トナーで磁気ドラム上の磁気潜像を顕像とし、この磁
気潜像現像トナーの像を転写材に転写し、転写した磁気
潜像現像トナーの像を定着させて現像を行う磁気印刷方
法において、磁気ドラム上の磁気潜像の最大表面磁束密
度が１００ないし８００ガウスであり、マグネットロー
ルの最大表面磁束密度が１００ないし８００ガウスであ
り、結着材と、保磁力が２００エルステッド以上である
磁性粉とを必須成分とし、更に、残留磁化が５emu/g 以
上である磁気潜像現像トナーを使用し、現像装置のマグ
ネットロールとは別の磁気印刷装置内に設置した着磁装
置により、磁気潜像現像トナーを磁性粉の保磁力以上の
磁界で着磁することを特徴とする磁気印刷方法。
【請求項２】磁気潜像現像トナーは、溶融状態におい
て磁性粉の保磁力の２倍以上の磁界で着磁されると同時
に磁性粉を配列され、冷却固化後に消磁されたものであ
ることを特徴とする請求項１記載の磁気印刷方法。
【請求項３】磁気潜像現像トナーは、溶融混練後の流
動状態で機械的に延伸して磁性粉を配向され、冷却固化
後に粉砕、分級されたものであることを特徴とする請求
項１記載の磁気印刷方法。
【請求項４】磁気記録媒体を有する磁気ドラムに磁気
ヘッドで磁気潜像を形成し、現像装置のマグネットロー
ル上に磁気潜像現像トナーを担持させ、この磁気潜像現
像トナーで磁気ドラム上の磁気潜像を顕像とし、この磁
気潜像現像トナーの像を転写材に転写し、転写した磁気
潜像現像トナーの像を定着させて現像を行う磁気印刷装
置において、磁気ドラム上の磁気潜像の最大表面磁束密
度が１００ないし８００ガウスであり、マグネットロー
ルの最大表面磁束密度が１００ないし８００ガウスであ
り、磁気潜像現像トナーが結着材と、保磁力が２００エ
ルステッド以上である磁性粉とを必須成分とするもので
あり、更に、磁気潜像現像トナーの残留磁化が５emu/g
以上であること、及び磁気潜像現像トナーの磁性粉の保
磁力以上の磁界を表面に発生して磁気潜像現像トナーを
着磁させる着磁装置を、マグネットロールとは別に現像
装置に備えることを特徴とする磁気印刷装置。
【請求項５】着磁装置が永久磁石を有することを特徴
とする請求項４記載の磁気印刷装置。
【請求項６】着磁装置が電磁石を有することを特徴と
する請求項４記載の磁気印刷装置。
【請求項７】着磁装置の表面磁界が磁性粉の保磁力の
２倍以上であることを特徴とする請求項４記載の磁気印
刷装置。