CH641409A5 - Verfahren und vorrichtung zur magnetofluiden aufzeichnung von informationen. - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur magnetofluiden aufzeichnung von informationen. Download PDF

Info

Publication number
CH641409A5
CH641409A5 CH784378A CH784378A CH641409A5 CH 641409 A5 CH641409 A5 CH 641409A5 CH 784378 A CH784378 A CH 784378A CH 784378 A CH784378 A CH 784378A CH 641409 A5 CH641409 A5 CH 641409A5
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
magnetic
recording
magnetofluid
force
material carrier
Prior art date
Application number
CH784378A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobuo Sonoda
Wataru Shimotsuma
Yoshio Kishimoto
Yoichi Sekine
Original Assignee
Matsushita Electric Ind Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP52088712A external-priority patent/JPS5919819B2/ja
Priority claimed from JP52150214A external-priority patent/JPS5835870B2/ja
Priority claimed from JP15323477A external-priority patent/JPS5833820B2/ja
Priority claimed from JP15323577A external-priority patent/JPS5485031A/ja
Priority claimed from JP15323377A external-priority patent/JPS5833819B2/ja
Priority claimed from JP4398378A external-priority patent/JPS6054189B2/ja
Priority claimed from JP4398178A external-priority patent/JPS6054188B2/ja
Priority claimed from JP4398278A external-priority patent/JPS54136331A/ja
Application filed by Matsushita Electric Ind Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Ind Co Ltd
Publication of CH641409A5 publication Critical patent/CH641409A5/de

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D15/00Component parts of recorders for measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01D15/16Recording elements transferring recording material, e.g. ink, to the recording surface
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/06Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by electric or magnetic field
    • B41J2/065Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by electric or magnetic field involving the preliminary making of ink protuberances
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G19/00Processes using magnetic patterns; Apparatus therefor, i.e. magnetography
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S101/00Printing
    • Y10S101/37Printing employing electrostatic force

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Thin Magnetic Films (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur ma-
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
3
641409
gnetofluiden Aufzeichnung von Informationen sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Allgemein bekannte erfolgversprechende Verfahren zur Aufzeichnung eines Bildes auf glattem Papier umfassen einen Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorgang mit einer Düse zur Erzeugung des Tintenstrahles und einen Teilchenübertragungsvorgang, bei dem magnetisches Pulver und ein magnetisches Drehfeld und ein elektrisches Feld Anwendung finden. Im letztgenannten Vorgang, wie erinUSPS3914771 offenbar ist, wird das magnetische Pulver durch ein magnetisches Drehfeld gegen einen Aufzeichnungspunkt bewegt und das vordere Ende der durch die magnetische Kraft gebildeten Pulverkette wird mit dem Aufzeichnungspapier in Berührung gebracht, so dass das einzelne vordere Ende durch das elektrische Feld auf das Papier übertragen wird, worauf ein Heizvorgang und ein Fixiervorgang folgt. Das erstgenannte Verfahren hat andererseits verschiedene Verbesserungen erfahren und jetzt einen Punkt erreicht, wo ein magnetofluides Material zur Anwendung kommt.
Nachstehend werden wohlbekannte herkömmliche Verfahren zur Aufzeichnung eines Buchstabens oder eines Bildes durch die Verwendung des magnetofluiden Materials beschrieben. Eine davon ist in der japanischen Patentschrift Nr. 17 746/74 beschrieben, bei der ein Magnet einer magnetischen Tintenoberfläche gegenüberstehend angeordnet ist, die ein auf einem Trägermedium gleichförmig angebrachtes magnetofluides Material trägt, so dass die Tinte durch magnetische Kraft auf das Aufzeichnungspapier fliegt. Ein weiteres Verfahren, das in der japanischen Patentschrift Nr. 15 419/76 offenbart ist, verwendet ein magnetisches Wechselfeld, um magnetische Tinte in einer Düse zum Schwingen zu bringen, um das Fliegen der Tinte durch das elektrische oder magnetische Feld zu erleichtern. Gemäss einem weiteren in der japanischen Patentschrift Nummer 48 141/74 offenbarten Verfahren, wird die magnetische Tinte mit einer zur Polarität eines Transportmagnetpoles zum elektromagnetischen Transport der magnetischen Tinte umgekehrten Polarität magnetisiert, wodurch eine genaue Aufzeichnung sichergestellt wird. Es gibt auch ein Verfahren, bei dem von der Düse wegfliegende magnetische Tinte direkt durch ein magnetisches Feld gesteuert ist, wie in der US-PS 3 510 878 obbenbart.
Die vorerwähnten herkömmlichen Verfahren haben den Nachteil, dass es schwierig ist, ein Bild hoher Qualität stabil aufzuzeichnen. Insbesondere ist bei einem Verfahren mit Verwendung von magnetischem Pulver wesentlich, dass der Rauschabstand verringert wird, was aber eine verminderte Qualität des aufgezeichneten Bildes zur Folge hat. Beim Verfahren mit Verwendung von Tinte ist es wichtig, dass das vordere Ende der wichtigsten Düse eine so kleine Öffnung aufweist, dass diese oft durch Fremdstoffe in der Tinte oder äusseren Staub oder durch eingetrocknete Tinte verklebt wird. Dadurch ist es unmöglich, eine stabile Aufzeichnung zu erhalten. Ausserdem ist es prinzipiell schwierig, ein kompaktes vieldüsiges System aufzubauen oder die einzelnen Düsen zu steuern. Das Verfahren, bei dem ein magnetofluides Material durch magnetische Kraft zum Wegfliegen von einer gleichmässigen Oberfläche gebracht wird, verlangt eine grosse Energiemenge. Diese Energie ist zu gross, um die Tinte zweckmässig zu befördern. Durch die resultierende übermässig hohe Fluggeschwindigkeit wird das Fluid zerstäubt, was eine geringe Auflösung und ein Bild niedriger Qualität zur Folge hat.
Die Erfindung sieht zur stabilen Erzeung eines Bildes hoher Qualität das im Patentanspruch 1 definierte Verfahren vor.
Der Ausdruck «hohe Qualität» meint eine hohe Auflösung und einen hohen Rauschabstand und der Ausdruck
«stabil» meint im wesentlichen mit herkömmlichen Mitteln. Weiterhin meint «eine hohe Auflösung» nicht nur eine mechanisch hochdichte Abtastung, sondern z.B. auch die Bildung des vorgewölbten Teils mit hoher Dichte, vorzugsweise durch elektronische Abtastung durch einen Vielfach-Schreibstift.
Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung, auf die bezüglich aller nicht im Text beschriebenen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Es zeigt:
Fig. la, 1b das Arbeitsprinzip der Erfindung darstellende Diagramme,
Fig. 2a bis 2e und 2a' Mittel zum Vorwölben des magnetofluiden Materials,
Fig. 3 bis 6 die Anordnung der wesentlichen Bauteile zur Durchführung des erfindungsgemässen Aufzeichnungsverfahrens,
Fig. 7a, 7b, 7c Darstellungen über den Einfluss der Form der Steuerelektrode auf den Flugweg des magnetofluiden Materials,
Fig. 8 eine Anordnung der wesentlichen Vorrichtungsteile bei einer Ausführungsform mit Steuerelektrode,
Fig. 9 Flugansprechcharakteristiken von magnetoflui-dem Material,
Fig. 10a, l'Ob Darstellungen von Wellenformen der an die Elektrode angelegten Spannungen,
Fig. IIa, IIb Darstellungen von Formen vorgewölbten magnetofluiden Materials,
Fig. 12 Flugansprechcharakteristiken von magnetoflui-dem Material,
Fig. 13a, 13b, 13c Darstellungen der Verteilung magnetischer Kraftlinien,
Fig. 14a, 14b, 14c Darstellungen der Formen des magnetofluiden Materials, das durch magnetische Kraftlinien gemäss Fig. 13a bis 13c vorgewölbt ist,
Fig. 15 eine Anordnung der wesentlichen Teile einer Ausführungsform nach der Erfindung,
Fig. 16 bis 20 Anordnungen und vorgewölbte Formen des magnetofluiden Materials im Falle der Verwendung eines Vielfach-Schreibstiftkopfes im Rahmen der Erfindung,
Fig. 21a, 21b Anordnungen bezogen auf das Verfahren zur Vorwölbung des magnetofluiden Materials durch ein dynamisches magnetisches Feld in Verbindung mit einem Viel-fach-Schreibstiftkopf,
Fig. 22a, 22b Darstellungen des Magnetlinienverlaufes in der Ausführungsform nach den Fig. 21a und 21b,
Fig. 23 eine Darstellung zur Erläuterung des Vorganges der Nachlieferung von magnetofluidem Material,
Fig. 24 eine Aufzeichnungsvorrichtung, bei der ein Viel-fach-Schreibstiftkopf im Matrixbetrieb betrieben wird,
Fig. 25 eine Anordnung des Vielfach-Schreibstiftkopfes, und
Fig. 26 eine Darstellung der wesentlichen Elemente zur Durchführung eines Aufzeichnungsverfahrens, das die Wanderung des magnetofluiden Materials in Flüssigkeit benützt.
In Fig. 1, die das Prinzip der erfindungsgemässen Aufzeichnung darstellt, zeigt 1 einen Aufzeichnungsträger, auf den ein durch coulomb'sche oder magnetische Kraft bewegtes magnetofluides Material fest aufbringbar ist. Mit 1' ist die Aufzeichnungsoberfläche bezeichnet. Ein Träger 2, auf den das magnetofluide Material 3 aufgebracht ist, ist im Abstand der Aufzeichnungsoberfläche gegenüberstehend angeordnet. 2' zeigt die Grenzfläche zwischen dem magnetofluiden Material 3 und dem Träger 2, die der Auf-zeichnungsoberfläche 1' gegenübersteht; Mit 4 sind magnetische Kraftlinien des bei dieser Anordnung verwendeten magnetischen Feldes bezeichnet. Eines der Merkmale der s
io
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
641409
4
Erfindung liegt darin, dass durch die Verwendung eines magnetofluiden Materials 3 durch die magnetische Kraft längs der magnetischen Kraftlinien 4 ein vorgewölbter Teil 5 des magnetischen Materials auf dem Träger 2 ausgebildet ist.
Es sei angenommen, dass ein magnetisches Feld oder ein elektrisches Feld zwischen dem Aufzeichnungsträger 1 und dem magnetofluiden Material 3 angelegt ist. Der am vorderen Ende des vorgewölbten Teils 5 vorhandene Anteil magnetofluiden Materials wird durch coulomb'sche oder magnetische Kraft in ein Teilchen 6 oder einen Strahl 6' verwandelt und gegen die Aufzeichnungsoberfläche hin bewegt. Wenn es die Aufzeichnungsoberfläche erreicht, wie der mit 7 bezeichnete Tropfen zeigt, wird ein Bild gemäss der angelegten coulomb'schen oder magnetischen Kraft auf der Aufzeichnungsoberfläche erzeugt. Ob das magnetofluide Material, wie in Fig. la gezeigt, Teilchenform oder wie in Fig. lb gezeigt, Strahlform annimmt, hängt von der Art des magnetofluiden Materials sowie vom Medium ab, das in dem Raum vorhanden ist, durch den das magnetofluide Material hindurchtritt. Das Medium, durch das sich das magnetofluide Material hindurchbewegt, kann in der Form von Luft oder einer Flüssigkeit vorliegen. Die Bewegung des magnetofluiden Materials in Luft wird nachstehend «Fliegen» genannt und die in einer Flüsigkeit «Wanderung». Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich in erster Linie auf das Fliegen, d.h. die Bewegung des magnetofluiden Materials in der Luft.
Am bemerkenswertesten an der Erfindung ist, dass magnetofluides Material, solange die magnetischen Kraftlinien 4 erzeugt werden, sofort nachgeliefert und der vor einer Aufzeichnung bestehende Zustand sofort wiederhergestellt wird, selbst wenn der vorgewölbte Teil 5 durch den Aufzeichnungsvorgang aufgebraucht wurde. Diese Eigenschaft der selbsttätigen Nachlieferung des magnetofluiden Materials beseitigt die Notwendigkeit einer herkömmlichen Düse mit einer kleinen Düsenöffnung und vereinfacht so den Aufbau des Aufzeichnungsteils. Ausserdem kann keinerlei Verstopfen durch Schmutz oder Staub vorkommen.
Ausführungsformen der Erfindung werden nun in näheren Einzelheiten beschrieben. Es ist wesentlich, dass der Aufzeichnungsträger 1 in Fig. 1 eine Aufzeichnungsoberfläche aufweist, jedoch muss das Aufzeichnungsmedium selbst nicht notwendig aus einem leitenden oder magnetischen Material bestehen. Wenn ein isolierendes oder nichtmagnetisches Material wie Papier, Plastikfolie oder Gewebe Verwendung findet, wird beispielsweise die Aufzeichnung dadurch erreicht, dass je nach Fall eine Elektrode oder ein Magnetpol aus Metall oder ähnlichem Material auf der Rückseite eines isolierenden oder nichtmagnetischen Materials angebracht wird. Im Falle, dass das Aufzeichnungsmedium ein Übertragungsmedium für die Herstellung von Kopien ist, ist es nützlich, wenn die Aufzeichnungsoberfläche glatt und so gegen Eindringen des magnetofluiden Materials beständig ist. Der Träger 2 in Fig. 1 für das magnetofluide Material kann unabhängig von seiner Form oder Substanz au& einem magnetischen Material, einem nichtmagnetischen Material, einem Leiter wie einem Metall oder einer Legierung, einem Nichtleiter wie Glas, Keramik, Papier oder einer porösen Ausführung davon hergestellt sein. Ausserdem braucht die Grenzfläche 2' des Trägers 2 nicht notwendig parallel zur Aufzeichnungsoberfläche zu liegen, sondern kann eine unebene Form aufweisen. Das magnetofluide Material 3 besteht beispielsweise aus Magnetit (Fe304), y-Ferrit (Fe203), Eisenpulver oder einem anderem magnetischen Material oder einem Material, das irgendeinen dieser Bestandteile enthält, falls es sich wie ein magnetisches Material verhält. Im Falle, dass das Fliegen des magnetofluiden Materials durch coulomb'sche Kraft bewirkt ist, findet vorzugsweise ein magnetofluides Material mit hoher elektrischer Leitfähigkeit Verwendung, auf das eektrische Ladungen leicht aufbringbar sind. Ein derartiges 5 magnetofluides Material kann in Form einer Mischung magnetischer Teilchen und Flüssigkeit, feinem Pulver oder Aerosol vorliegen. Zwar ist feines Pulver in der Fluidität anderen Materialien unterlegen, doch weist es keine Oberflächenspannung auf, so dass das Fliegen von Teilchen bei io einer verhältnismässig niedrigen Spannung möglich ist.
Um diesen Vorteil optimal ausnutzen, besteht ein als magnetofluides Material verwendetes Pulver vorteilhaft aus kugelförmigen Teilchen zur Verbesserung der Fluidität. Kugelförmige Pulverteilchen sollten eine möglichst glatte 15 Oberfläche aufweisen. Die Fluidität drückt sich durch den Gleitwinkel aus, der bei der betrachtenden Ausführungsform kleiner als 30° sein sollte, um die Fähigkeit der selbsttätigen Nachlieferung sicherzustellen, wie später erwähnt wird. Ein Gleitwinkel zwischen 30 und 40° ist auch zulässig, 20 ergibt jedoch keine stabile Aufzeichnung. Bei einem Winkel von mehr als 40° ist die Fähigkeit der selbsttätigen Nachlieferung unzureichend, was dazu führt, dass ohne das Anlegen von Hilfsenergie wie etwa Vibrationen, ein für die Aufzeichnung ausreichendes Vorwölben nicht erzielt werden 25 kann.
Im Fall, dass als magnetofluides Material eine Mischung magnetischer Teilchen mit Flüssigkeit oder ein Aerosol Verwendung findet, sorgt die hohe Fluidität des magnetofluiden Materials für eine rasche selbsttätige Nachlieferung, 30 was zu einer sehr hohen Ansprechgeschwindigkeit für die Aufzeichnung führt. Wird ferner als Aufzeichnungsmedium Faserpapier oder Gewebe verwendet, fördert die Kapillarität das Eindringen des magnetofluiden Materials in das Aufzeichnungsmedium, was den Vorgang des Fixierens völ-35 lig überflüssig macht.
Es gibt eine Anzahl von Faktoren, die die Fähigkeit der selbsttätigen Nachlieferung des magnetofluiden Materials beeinflussen, d.h. seine Fluidität in einem vorgegebenen magnetischen Feld. Unter diesen Faktoren haben die nach-40 stehend genannten einen besonders hohen Stellenwert beim erfindungsgemässen Aufzeichnungsverfahren. Das magnetofluide Material besitzt eine umso höhere Fähigkeit der selbsttätigen Nachlieferung, je stärker seine Sättigungsmagnetisierung ist. Mit anderen Worten: das magnetofluide Mate-45 rial ist umso besser, je höher seine magnetische Permeabilität und Sättigungsmagnetisierung ist. Bei Verwendung eines magnetofluiden Materials von der Art einer Flüssigkeit ist seine Fähigkeit zur selbsttätigen Nachlieferung umso grösser, je höher die Netzfähigkeit des magnetofluiden so Materials bezüglich des Trägermediums ist oder je kleiner die Grenzflächenspannung oder je kleiner die Viskosität oder Dichtezahl ist. Wenn das magnetofluide Material in Form feinen Pulvers sorliegt, ist die Fähigkeit zur selbsttätigen Nachlieferung umso grösser je kleiner sein- Gleit-55 winkel, seine Dichtezahl oder seine Teilchengrösse ist. Die mit der Fähigkeit zur selbststätigen Nachlieferung verbundenen Faktoren sind auch eng mit der Fähigkeit des Fliegens des magnetofluiden Materials verbunden, so dass das magnetofluide Material eine umso grössere Fähigkeit zum 60 Fliegen aufweist, je höher seine Fähigkeit zur selbsttätigen Nachlieferung ist.
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf Fig. 2a bis 2e und 2a' der Vorgang bei der Ausbildung des vorgewölbten wulstförmigen Teils des magnetofluiden Materials durch 65 magnetische Kraft beschrieben. In der Zeichnung ist mit 4 stellvertretend das magnetische Kraftlinienfeld und mit 5 der vorgewölbte Teil des magnetofluiden Materials bezeichnet. Wie aus den Fig. 2a bis 2e und 2a' ersichtlich ist,
5
641409
wird der vorgewölbte Teil 5 des magnetofluiden Materials dadurch erhalten, dass die magnetischen Kraftlinien 4 derart ausgerichtet sind, dass sie die Oberfläche des magnetofluiden Materials senkrecht oder im wesentlichen senkrecht schneiden. Bei einem Verfahren, das in Fig. 2a und Fig. 2a' gezeigt ist, ist ein Magnet 8 nur auf der einen Seite des magnetofluiden Materials angeordnet, wobei der Magnet entweder ein Permamentmagnet oder Elektromagnet sein kann und natürlich seine Polarität ohne Belang ist. In Fig. 2b ist eine Anordnung gezeigt, bei der die Magnete sowohl über als auch unter dem magnetofluiden Material angeordnet sind, wobei die Wirkung der Magnete dadurch verbessert ist, dass sie mit entgegengesetzter Polarität angeordnet sind. Die Fig. 2c, d und e zeigen Anordnungen, in denen ein Träger 9 vom magnetofluiden Material umgeben ist, wobei in Fig. 2c und 2d die Oberfläche des Trägers bei Fehlen des magnetischen Feldes in das magnetofluide Material hineinragt und in Fig. 2e die Oberfläche des Trägers praktisch vollständig vom magnetofluiden Material umgeben ist.
Wenn der Träger 9 ein Magnet ist, liefert er die magnetischen Kraftlinien 4, die ihrerseits einen vorgewölbten Teil 5 erzeugen^ wie in Fig. 2e dargestellt ist. Wenn der Träger 9 aus einem magnetischen Material hoher Permeabilität besteht, wie etwa Eisen, verursacht das Anlegen eines magnetischen Feldes gemäss Fig. 2a und 2b die Ausbildung magnetischer Kraftlinien 4 zur Erzeugung des vorgewölbten Teils. Wenn der Träger 9 aus einem nichtmagnetischen Material besteht und das magnetofluide Material eine Flüssigkeit ist, wird der Magnet seitlich des erwünschten vorgewölbten Teils 5 angebracht. Die Form und Grösse des vorgewölbten Teils hängt von der Stärke der magnetischen Kraft oder der Grösse des Trägers 9 ab. Bei passender Auswahl dieser Faktoren ist es möglich, einen Aufzeichnungspunkt der gewünschten Grösse auf der Aufzeichnungsoberfläche zu bilden.
Eine erste Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist in Fig. 3 gezeigt. Das Bezugszeichen 3 bezeichnet das magnetofluide Material, das in diesem Fall aus von Matsumoto Yushi Co. Ltd. hergestelltem Marpoma-gne FN-40 besteht, das einen spezifischen Widerstand von lO'Ohm . cm, eine Viskosität von 0,04 Pa.s (40 Cps), eine Sättigungsmagnetisierung von 400 Gauss aufweist und Paraffin als Dispersionsmedium verwendet. Das Bezugszeichen 10 bezeichnet eine stiftförmige Aufzeichnungselektrode (Magnetpol), bestehend aus einem Eisendraht von 0,2 mm Durchmesser. Dieser dient dazu, das magnetofluide Material zu tragen und in seiner Längsrichtung vorwärts wandern zu lassen. Das Bezugszeichen 11 bezeichnet eine Metalltrommel und das Bezugszeichen 12 einen Aufzeichnungsträger, der aus einem 80 (xm dicken Papier besteht. Mit 13 ist ein mit dem magnetofluiden Material getränkter Filz bezeichnet. Et ist eine Gleichstromquelle für den Elektromagneten. Nach Schliessen des Schalters S wölbt sich das magnetofluide Material am vorderen Ende der Aufzeichnungselektrode vor, wie in Fig. 3 dargestellt. Die Aufzeichnungselektrode ist in einem Abstand von 0,8 mm vom Aufzeichnungspapier entfernt angebracht. E2 ist eine Gleichstromvorspannungsquelle mit 1,4 KV. Bei geschlossenem Schalter S dreht sich die Trommel derart, dass die Vorschubgeschwindigkeit 0,5 m/Sek. und die Auflösung 8 Linien pro mm beträgt. Von der Bildsignalquelle Vf ist ein Bildsignal von 700 V und 18 kHz angelegt. Das hat zur Folge, dass ein dem Signal entsprechendes schwarzes Bild stabil erzeugt wird. Das so erzeugte Bild hat eine Linienbreite von ungefähr 0,1 mm und weist einerseits eine hohe Auflösung auf und ist andererseits gänzlich frei von Untergrundverunreinigungen. Durch Erhöhen der magnetischen Kraft des Elektromagneten in einem ähnlichen Aufzeichnungs-
prozess kann ein Bild mit einer Linienbreite von ungefähr 0,2 mm und höherem Kontrast aufgezeichnet werden. Ein ähnliches Ergebnis erhält man durch Ersetzung des Elektromagneten durch einen kleinen Permanentmagneten. In jedem Fall wird eine stabile Aufzeichnung erzielt, selbst wenn die Vorrichtung mehrere Tage lang nicht benutzt wird.
Aus der vorangehenden Beschreibung ist ersichtlich, dass das erfindungsgemässe Verfahren zur Aufzeichnung eines Bildes in der Lage ist, einen fortwährend stabilen Aufzeichnungsvorgang sicherzustellen ohne irgenwelche besondere Massnahmen wie etwa das Ableiten nicht verwendeter Tinte oder das Eintauchen des Vorderendes einer Düse in den Tintentank, wie dies bei herkömmlichen Vorrichtungen notwendig ist. Dieser Vorteil folgt aus der Tatsache, dass die Ursache der Vorwölbung unverändert bleibt, und stets das vorderste Material des vorgewölbten Teils zuerst verwendet wird, selbst wenn ein flüchtiges magnetofluides Material zur Anwendung kommt. Jeglicher anhaftender Staub beeinflusst nur den äussersten Bereich der Vorwölbung, so dass die Arbeitsbedingungen stets stabil gehalten sind.
Anstelle der in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform angewendeten coulomb'schen Kraft zum fliegenden Bewegen des magnetofluiden Materials kann eine magnetische Kraft, eine Luftströmung oder ein anderer mechanischer Antrieb Verwendung finden, obgleich die Anwendung der coulomb'schen Kraft die Durchführung des Viel-fach-Schreibstift-Verfahrens leichter gestaltet als die Verwendung magnetischer Kraft, Luftströmung oder eines anderen mechanischen Antriebes.
Aus der vorstehenden Beschreibung ist weiter ersichtlich, dass die Erfindung auch die Nachteile des Standes der Bildverkleinerungstechnik vermeidet und einen hohen industriellen Wert hat, da ein Bild hoher Qualität erzielbar ist. Die Vorteile sind in Aufzeichnungsgeräten einschliesslich Fassimilereproduktion, Druckern, Rekordern und Kopierern erzielbar, so dass das erfindungsgemässe Verfahren in weiten Gebieten anwendbar ist.
In der oben beschriebenen ersten Ausführungsform ist die Kraftwirkung zur Bewegung des magnetofluiden Materials mit dem Bildsignal verknüpft. Durch Verknüpfung der Mittel zur Bereitstellung des magnetofluiden Materials entsprechend dem Bildsignal wird jedoch ein ähnlich aufgezeichnetes Bild erhalten. Die Spannung des Bildsignals ist niedrig. Bei dem in Fig. 4 gezeigten Aufbau ist die magnetische Kraft der stiftförmigen Aufzeichnungselektrode 10 durch das Bildsignal Vf gesteuert, um dadurch das Vorwölben des magnetofluiden Materials 3 zu steuern. Durch ein mittels der Spannungsquelle E3 erzeugtes elektrostatisches Feld wird der durch das Bildsignal gesteuerte vorgewölbte Teil des magnetofluiden Materials zum Fliegen gegen das Aufzeichnungsmedium gebracht, wobei die Aufzeichnung entsteht. In diesem Fall dreht sich die Metalltrommel 11 derart, dass der Vorschub 0,5 m/Sek. beträgt, während die Auflösung 8 Zeilen pro mm beträgt. Das im voraus anzulegende elektrostatische Feld liefert die Spannungsquelle E3 2 kV, während das Bildsignal Vf von 50 V und 100 Hz angelegt ist mit dem Ergebnis, dass ein schwarzes Bild hoher Qualität stabil erzeugt wird. Das auf diese Weise erhaltene Bild hat eine mindestens so hohe Auflösung und einen mindestens so hohen Kontrast wie das nach der ersten Ausführungsform 1 erzeugte Bild. Durch Steigerung der Grösse und der Windungszahl der auf die stiftförmige Aufzeichnungselektrode aufgesetzten Spule ist die Aufzeichnung eines Bildes ähnlich hoher Qualität sogar bei einer reduzierten Signalspannung von ungefähr 30 V möglich. Daraus ist ersichtlich, dass bei der vorliegenden zweiten Ausführungsform keine Notwendigkeit für ein Bildsignal hoher Spannung besteht. Ausserdem ist ein stabilerer Auf5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
641409
6
zeichnungsvorgang möglich als bei der ersten Ausführungsform. Das ist durch die Tatsache begründet, dass die blosse Gegenwart des elektrostatischen Feldes nicht genügt, das magnetofluide Material vorzuwölben, wogegen das Vorliegen eines Signals einen vorgewölbten Teil auf der stiftför-migen Elektrode erzeugt, der zum Fliegen erforderlich ist. Bei der ersten Ausführungsform ist im Gegensatz dazu das magnetofluide Material unabhängig von der Gegenwart oder Abwesenheit des Signals vorgewölbt, was den Nachteil hat, dass das magnetofluide Material der Gefahr ausgesetzt ist, bereits durch eine Rauschstörspannung oder Vibrationen bewegt zu werden.
Anstelle der in den beiden obigen Ausführungsformen verwendeten Verfahrensweisen, bei denen ein Bildsignal mit einem Mittel zur Steuerung der magnetischen Kraft oder einem Mittel zur Steuerung der Antriebskraft verknüpft ist, um Vorwölbung zur Erzeugung eines Bildes zu bewirken, ist es möglich, ein abgestuftes Bild zu erzeugen, indem das Bildsignal mit beiden Mitteln verknüpft wird.
Eine derartige Verfahrens variante ist in Fig. 5 gezeigt. Der in der Zeichnung dargestellte Elektromagnet 14 wird mit einer Spannung von 5 V bis 100 V entsprechend der Bilddichte angespeist, wobei die auf der Aufzeichnungselek-trode 10 vorgewölbte Menge des magnetofluiden Materials verändert wird. Bei einer 1,7 kV betragenden Gleichspannungs-Vorspannung wird ein Bildsignal von 200 bis 800 V in Übereinstimmung mit der Bilddichte angelegt. Auf diese Weise kann ein klares Bild, das sieben Schwarzabstufungen aufweist, erzeugt werden.
Wie aus dem Obigen ersichtlich ist, wird die magnetische Kraft zur Vorwölbung des magnetofluiden Materials in Übereinstimmung mit der Bilddichte verändert, während gleichzeitig die an die Aufzeichnungselektrode angelegte Spannung verändert wird, wodurch ein klares und stabiles Bild mit Abstufungen erzeugt wird1. Das weist darauf hin, dass die Menge des durch Fliegen bewegten magnetofluiden Materials nicht nur von der Grösse der bewegenden Kraft wie etwa der coulomb'schen Kraft abhängt, sondern auch von der Menge des vorgewölbten magnetofluiden Materials auf der Aufzeichnungselektrode.
Obgleich in der vorangehenden Ausführungsform die coulomb'sche Kraft infolge des elektrostatischen Feldes als die Antriebskraft verwendet wird, ist es auch möglich, die magnetische Kraft für den Antrieb zu verwenden. Mit einer Anordnung nach Fig. 6, wo die Anspeisung des Elektromagneten 15 durch die Stromversorgung E5 erfolgt und ein Bildsignal Vf von 50 V angelegt wird, kann ein Bild hoher Qualität erzeugt werden. In diesem Fall bezeichnet das Bezugszeichen 11 eine Trommel aus Polyvinylchlorid. Die Erregerspannung für den Elektromagneten 15 beträgt ungefähr 80 V. Im Gegensatz zu den vorangehenden Ausführungsformen ist bei dieser Ausführungsform keine Hochspannungsquelle erforderlich. Falls das Bildsignal ein gepulstes Gleichspannungssignal ist, muss jedoch die Polartät auf der Seite des Elektromagneten 15, die der Oberfläche der Aufzeichnungselektrode gegenübersteht, umgekehrt zur letzteren sein.
Auch in diesem Fall ist kein im voraus angelegtes elektrostatisches Feld erforderlich. Wenn die magnetische Kraft der Aufzeichnungselektrode 10 stark genug ist, ist der Aufzeichnungsvorgang dann möglich, wenn man anstelle der Trommel aus Polyvinylchlorid 11 eine solche aus ferroma-gnetischem Material wie beim Magnetkern des Elektromagneten 15 vorsieht. Anders ausgedrückt ist eine Aufzeichnung möglich, wenn die magnetische Kraft der Aufzeichnungselektrode 11 ausreichend ist, selbst wenn die Stromversorgung E5 abgeschaltet ist.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen wird die coulomb'sche Kraft als Kraft zur Bewegung des magnetofluiden Materials verwendet. Es ist auch möglich, eine Steuerelektrode anzuwenden, wie sie beim herkömmlichen Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorgang verwendet wird.
In den Fig. 7a bis 7c ist der Flugweg des magnetofluiden Materials in Abhängigkeit von der Form der Steuerelektrode gezeigt. Das Bezugszeichen 10 zeigt eine stiftförmige Aufzeichnungselektrode und das Bezugszeichen 3 ein magnetofluides Material, das am vorderen Ende der stift-förmigen Aufzeichnungselektrode durch magnetische Kraft des Magneten 16 vorgewölbt ist. Das Bezugszeichen 17 zeigt eine aus einer dünnen Metallplatte bestehende Steuerelektrode, die ausserhalb der magnetischen Kraftlinien, die durch das vordere Ende des vorgewölbten Teils hindurchtreten, angeordnet ist. Das Bezugszeichen 18 zeigt das Anfzeich-nungspapier und das Bezugszeichen 19 einen aus einer Eisenplatte bestehenden Träger für das Papier. Mit 20 ist der Flugweg des magnetofluiden Materials bezeichnet. In Fig. 7a ist eine Kupferplatte 17 der Dicke von 0,5 mm mit einer Ausnehmung von 1 bis 2 mm Durchmesser als Steuerelektrode parallel zur Aufzeichnungsfläche angeordnet. In Fig. 7b ist ein Paar von in einem Abstand von 1 bis 2 mm voneinander entfernten Kupferplatten 17 als eine Steuerelektrode in der gleichen Ebene parallel zur Aufzeichnungsfläche angeordnet. In Fig. 7c ist eine der beiden in Fig. 7b verwendeten Kupferplatten 17 entfernt. Das vordere Ende der Aufzeichnungselektrode 10 ist ungefähr 1 mm von der Steuerelektrode 17 entfernt und es ist eine Spannung von 2 kV angelegt. Selbst wenn die Steuerelektrode 17 und das Aufzeichnungsmedium 5 mm voneinander entfernt sind, wird ein Bildpunkt durch das auf das Aufzeichnungsmedium fliegende magnetofluide Material gebildet. Wie oben erklärt, wird der Flugweg des magnetofluiden Materials durch eine Vektorsumme der magnetischen und der elektrischen Kraftlinien gebildet, weshalb die Form der Steuerelektrode einerseits nicht kritisch, und andererseits der zulässige Verschiebungsbereich gross ist.
Eine Darstellung einer weiteren Ausführungsform geht aus Fig. 8 hervor. 10 bezeichnet eine stiftförmige Aufzeichnungselektrode, die aus einer Nähnadel mit 0,5 mm Durchmesser besteht. Das Bezugszeichen 3 zeigt ein magnetofluides Material, das Bezugszeichen 13 einen mit dem magnetofluiden Material getränkten Filz und das Bezugszeichen 21 einen Elektromagneten zur Versorgung des vorderen Endes der Aufzeichnungselektrode mit genau so viel magnetoflui-dem Material wie vom Filz aufgenommen wird. Das Bezugszeichen 17 zeigt eine aus einer Kupferplatte von 0,4 mm Dicke mit einer Ausnehmung von 1,5 mm Durchmesser bestehende Steuerelektrode, die 1 mm von der Aufzeichnungselektrode entfernt ist, so dass das magnetofluide Material durch die Ausnehmung fliegt. Das Bezugszeichen 11 zeigt eine 1 mm von der Steuerelektrode entfernte Metalltrommel. Das Bezugszeichen 12 zeigt einen Aufzeichnungsträger mit einem mit Papier umschlungenen Zylinder. Mit E6, E7 bzw. E8 sind Gleichstromversorgungen von 20 V, 1,8 kV bzw. 200 V bezeichnet. Bei Drehung des Zylinders für einen Vorschub von 0,5 m/Sek. wird ein Bildsignal Vf von 600 V angelegt, was zur Folge hat, dass ein klares schwarzes Bild entsprechend dem Signal stabil auf dem Aufzeichnungspapier erzeugt wird. Sodann wird der Zylinder um 2 mm von der Steuerelektrode entfernt und der Aufzeichnungsvorgang wird in ähnlicher Weise wiederholt. Dabei wird fast dasselbe Ergebnis als beim vorhergehenden Aufzeichnungsversuch erhalten.
Bei der betrachtenden Ausführungsform wird das magnetofluide Material durch die magnetische Kraft an der Aufzeichnungseiektrode, welche der Aufzeichnungsober5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
7
641409
fläche gegenübersteht, vorgewölbt, so dass der vorgewölbte Teil durch coulomb'sche Kraft gegen die Aufzeichnungs-oberfläche fliegt. Durch Einsetzen einer Steuerelektrode zwischen die Aufzeichnungsoberfläche und die Aufzeichnungselektrode wird verhindert, dass das Aufzeichnungspapier das magnetofluide Material berührt. Ausserdem ist die den Zwischenraum zwischen der Steuerelektrode und dem Aufzeichnungsträger betreffende Beschränkung abgeschwächt, so dass auf diese Weise die Anforderung einer hohen mechanischen Genauigkeit beseitigt ist, was zur Folge hat, dass das Bild stabil und getreu zum Bildsignal aufgezeichnet wird. Gleichzeitig kann bei Aufrechterhaltung der gleichen Aufzeichnungsspannung der Aufzeichnungsträger weiter von der Aufzeichnungselektrode entfernt werden, was bedeutet, dass die Bildsignalspannung verringert werden kann. Auch ist angesichts der Tatsache, dass der Flugweg des magnetofluiden Materials mit der Vektorsumme der magnetischen und der elektrischen Kraftlinien verknüpft ist, eine genaue Ausrichtung der Steuerelktrode auf das vordere Ende des magnetofluiden Materials im Gegensatz zum herkömmlichen Tintenstrahlaufzeichnungsvorgang nicht erforderlich. Das Ergebnis ist eine grössere Freiheit bei der Wahl der Form der Aufzeichnungselektrode. Ausserdem ist die Steuerelektrode mit einem Schlitz, wie in Fig. 7b gezeigt, besonders vorteilhaft bei Anwendung des Vielfach-Schreibstift-Systems, bei dem eine Vielzahl von Aufzeichnungselektroden verwendet werden. Bei einer derartigen Anwendung ist ein Vielfach-Matrix-Betrieb zwischen einer Anzahl geschlitzter Steuerelektroden und dem Vielfach-Schreibstift in Matrixverdrahtung möglich.
In den oben beschriebenen Aufzeichnungsvorgängen ist die Vorwölbung des magnetofluiden Materials auf der Aufzeichnungselektrode wesentlich. Die Ansprechcharakteristiken des vorgewölbten Teils des magnetofluiden Materials für das Fliegen ergeben sich aus seiner Form. Anders ausgedrückt: seine Ansprechfähigkeit für das Fliegen ist in dem Fall, wo der durch die magnetische Kraft vorgewölbte Teil viel magnetofluides Material enthält, gering, während er andererseits gut anspricht, wenn eine kleine Menge magnetofluides Material vorhanden ist. Diese Ansprechempfindlichkeit für das Fliegen ist auch von der angelegten Spannung oder der Dauer der Spannungsbeaufschlagung anter gewissen Bedingungen abhängig. Wenn die Ansprechempfindlichkeit für das Fliegen gering ist, d.h. die Menge des vorgewölbten magnetofluiden Materials gross ist, kann das magnetofluide Material nicht zum Fliegen gebracht werden, ohne dass die angelegte Spannung oder die Dauer der Spannungsbeaufschlagung erhöht wird. Die für das Fliegen des magnetofluiden Materials erforderliche Spannung hat unter vorbestimmten Bedingungen einen spezifischen Schwellenwert. Die Dauer der Spannungsbeaufschlagung ergibt sich nach Festlegung der Spannungsschwelle.
Wie weiter in Fig. 9 dargestellt ist, ändert sich der Ansprechpunkt auch mit der angelegten Spannung. Unter der Annahme, dass eine Rechteckwelle oder Rechteckwellenimpulse an das vorgewölbte magnetofluide Material, dessen Menge konstant gehalten ist, angelegt ist/sind, so verkürzt eine Erhöhung der Impulsspannung die Dauer der erforderlichen Spannungsbeaufschlagung, d.h. die erforderliche Impulsbreite zum Auslösen des Fliegens des magnetofluiden Materials. Auf diese Weise wird mit der Erhöhung der angelegten Spannung das Ansprechen für das Fliegen verbessert. Die Abszisse in der Zeichnung stellt die Dauer der Spannungsanlegung dar und die Ordinate die angelegte Spannung, wobei die Kurven a, b, c in der angegebenen Reihenfolge mit einer ansteigenden Menge magnetofluiden Materials verbunden sind. Der tiefste Punkt jeder dieser Kurven oder Sättigungspunkt stellt den Schwellenwert der zum Fliegen des magnetofluiden Materials erforderlichen Spannung dar. Das Flugansprechen kann durch Erhöhung der angelegten Spannung verbessert werden oder durch Verminderung der Menge des vorgewölbten magnetofluiden Materials. Wenn jedoch die angelegte Spannung zu sehr erhöht wird, wird das magnetofluide Material beim Fliegen in unerwünschter Weise zerstreut oder zerstäubt. Wenn andererseits die Menge des magnetofluiden Materials vermindert wird, vermindert sich die Bilddichte in ungünstiger Weise.
Deswegen wird als Bildsignalspannung (einschliesslich der Vorspannung) eine über dem Schwellenwert der Flugspannung liegende Spannung angelegt und eine Hilfsspannung von kurzer Dauer für das Fliegen wird dem ansteigenden Ast des Bildsignals überlagert, so dass dadurch das Flugansprechen unter Vermeidung der oben erwähnten Nachteile verbessert ist. Tatsächlich wird ein Signal der in Fig. 10a gezeigten Wellenform der Spannung angewendet. Die Vorspannung ist eine Gleichspannung, die unter dem Schwellenwert liegt und die Spannung aus der Überlagerung durch das Bildsignal ist höher als der Schwellenwert. Das Bildsignal in der Form einer Impulsfolge gemäss Fig. 10b verhält sich in ähnlicher Weise. Die Hilfsspannung kurzer Dauer für das Fliegen ist umso wirkungsvoller je höher sie ist. Eine befriedigende Wirkung wird selbst dann erhalten, wenn die Summe aus der Vorspannung, dem Bildsignal und der Hilfsspannung für das Fliegen tiefer liegt als gemäss den Kurven in Fig. 9. Auch ist ein Impulssignal (Kurve b' in Fig. 9 )mit vielen überschwingenden Komponenten, das nach Durchgang einer Quadrat- oder Rechteckwelle durch einen Differentiationsschaltkreis mit hoher Ableitung (leak) erhalten wird, verwendbar. In diesem Fall enthält jedoch die Spannung längs der Ordinate keine Hilfsspannung für das Fliegen. Die Kurve b' in Fig. 9 ist seitlich versetzbar durch Auswahl der Hilfsspannung für das Fliegen oder der Dauer ihrer Anwendung. Der Effekt einer derartigen Hilfsspannung für das Fliegen ist aus der nachfolgend beschriebenen Ausführungsform ersichtlich.
Bei gleichem Aufbau wie in Fig. 8 wird die Vorschubgeschwindigkeit zum Zwecke ähnlicher Aufzeichnung auf 1,5 m/Sek. verändert. (In diesem Fall wird die Bildsignal-breite auf ein Drittel verkürzt). Demzufolge ist das Fliegen gegenüber dem Auftreten des Signals beträchtlich verzögert. Während des Dünnstrich-Teiles, wo die Dauer des Bildsignals kurz ist, kommt das magnetofluide Material nicht zum Fliegen. Als Folge der Überlagerung einer Hilfsimpulsspan-nung für das Fliegen von 600 V, 50 [iSek. über den ansteigenden Ast des Bildsignals zum Zwecke ähnlicher Aufzeichnung wird ein klares, dem Bildsignal entsprechendes Bild aufgezeichnet. Wenn die Hilfsspannung für das Fliegen auf 1 kV zur Aufzeichnung erhöht wird, wird andererseits ein Ansprechen auf das Bildsignal selbst bei einer Vorschubgeschwindigkeit von 2m/Sek. erhalten.
Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, dass das magnetofluide Material auf der der Aufzeichnungsoberfläche gegenüberstehenden Elektrode durch Verwendung magnetischer Kraft vorgewölbt ist, so dass das vorgewölbte Material durch coulomb'sche Kraft auf die Aufzeichnungsoberfläche gelangt. Bei der Anlegung der Hilfsspannung für das Fügen im ansteigenden Ast des Bildsignals wird die Bildsignalspannung vermindert mit dem Ergebnis, dass ein stabiles Bild' mit hoher Aufzeichnungsdichte bei hoher Geschwindigkeit aufgezeichnet wird, ohne dass im wesentlichen irgendeine Zerstäubung des magnetofluiden Materials auftritt.
Es wurde bereits erklärt, dass ein Vorteil des erfindungsgemässen Aufzeichnungsverfahrens die selbsttätige Nachlieferung von magnetofluidem Material ist. Nach Wegfliegen
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
641409
8
des vorgewölbten Teils des magnetofluiden Materials und seinem Verbrauch zur Aufzeichnung wird es durch magnetische Kraft nachgeliefert, so dass die ursprüngliche vorgewölbte Form wieder hergestellt wird. Die Zeit, in welcher der vorgewölbte Teil in der ursprünglichen Form wieder hergestellt wird, ist einer der Faktoren, welche das Ansprechen zum Aufzeichnen oder die Aufzeichnungsgeschwindigkeit, beeinflussen. Ein anderer Faktor, der die Aufzeichnungsgeschwindigkeit beeinflusst, ist die Menge des magnetofluiden Materials des vorgewölbten Teils oder streng gesagt, der Radius der vorderen Enden des vorgewölbten Teils.
Die Geschwindgkeit der Wiederherstellung des vorgewölbten Teils kann durch die beschriebene Kombination und Anordnung der Magnetpole wesentlich verbessert werden, insbesondere durch Anpassung des Radius am vorderen Ende des vorgewölbten magnetofluiden Materials an die Bedingungen für Hochgeschwindigkeitsaufzeichnung.
In den ersten vorbeschriebenen Ausführungsformen beinhalten die Mittel zur Vorwölbung des magnetofluiden Materials ersichtlich nur einen Magnetpol. Die Form des magnetofluiden Materials, das durch magnetische Kraft vorgewölbt wird, ist in den Fig. IIa und IIb gezeigt. Dort wird gezeigt, dass die Form des vorgewölbten Teils des magnetofluiden Materials mit der relativen Lage der Quelle 13 des magnetofluiden Materials veränderlich ist. In Fig. IIa ist der Fall dargestellt, wo die Masse des magnetofluiden Materials in einem beträchtlichen Abstand vom vorderen Ende des Magnetpols 10 angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform ist das vordere Ende der Wölbung, wo die Dichte der magnetischen Kraftlinien am höchsten ist, von sphärischer Form und es ist ein dünner Hals zwischen dem vorderen Ende und der Quelle magnetofluiden Materials ausgebildet. Liegt die Masse des magnetofluiden Materials näher am vorderen Ende des Magnetpoles 10, wie in Fig. IIb gezeigt, so verschwindet der dünne Hals, so dass der vorgewölbte Teil die Form eines sanft ansteigenden Hügels annimmt. Vergleicht man den Krümmungsradius der vorderen Enden der vorgewölbten Teile in den Fig. IIa und IIb miteinander, so stellt man fest, dass der Krümmungsradius in Fig. IIb grösser ist als derjenige in Fig. 1 la. Es wurde bereits erklärt, dass die Aufzeichnungsgeschwindigkeit von der Geschwindigkeit der Wiederherstellung der Form der Vorwölbung und dem Krümmungsradius des vorderen Endes des vorgewölbten Teils abhängig ist. Wenn der Krümmungsradius am vorderen Ende des vorgewölbten Teiles verändert ist und das magnetofluide Material des vorgewölbten Teils durch coulomb'sche Kraft aus einem Rechteckimpuls fliegt, wird beispielsweise das in Fig. 12 dargestellte Spannungs-Dauer-Diagramm erhalten. In diesem Diagramm zeigt die Abszisse die Dauer der Spannungsanlegung, d.h. die Zeit, die erforderlich ist, damit das magnetofluide Material zu fliegen beginnt, während die Ordinate die angelegte Spannung proportional zur coulomb'schen Kraft darstellt. In Fig. 12 sind die Kurven a, b bzw. c vom Krümmungsradius am vorderen Ende des vorgewölbten Teiles in absteigender Reihenfolge abhängig. Das Diagramm zeigt, dass das magnetofluide Material umso leichter zum Fliegen kommt, je kleiner der Krümmungsradius des vorderen Endes am vorgewölbten Teil ist. Die Geschwindigkeit der Wiederherstellung der vorgewölbten Form ist andererseits durch die Intensität der auf die Masse magnetofluiden Materials wirkenden magnetischen Kraft bestimmt. Wenn, diese magnetische Kraft schwach ist, wird der in Fig. IIa dargestellte Hals gebildet und die sich ergebende langsame Wiederherstellung und die verminderte Menge des fliegenden magnetofluiden Materials verursacht verdünnte Aufzeichnung oder Schleierbildung. Wenn im Gegensatz dazu die die Masse magnetofluiden Materials beeinflussende magnetische Kraft zu stark ist, wird der Krümmungsradius des vorderen Endes des vorgewölbten Teiles wie in Fig. IIb gezeigt vergrössert. Die Flugzeit des magnetofluiden Materials reduziert sich auf das durch die angelegte Signalspannung gegebene Mass. Wie oben erklärt, ist es zur Anpassung an die Hochgeschwindigkeitsaufzeichnung einerseits erforderlich, dass der Krümmungsradius des vorderen Endes des vorgewölbten Teiles klein ist. Andererseits muss die Geschwindigkeit der Wiederherstellung gross sein. Die blosse Erhöhung der magnetischen Kraft oder Änderung der Lage der Masse magnetofluiden Materials ist für Hochgeschwindigkeitsaufzeichnung nicht genügend.
Es wurde vorgeschlagen einen gesonderten Magnetpol in der Nachbarschaft der das vorgewölbte magnetofluide Material tragenden Poloberfläche anzubringen, um die oben erwähnten Schwierigkeiten zu vermeiden. Auf diese Weise konnte der Krümmungsradius des vorderen Endes des vorgewölbten Teils vermindert und die Geschwindigkeit der Wiederherstellung verbessert werden. Die Fig. 13a bis 13c zeigen Beispiele für die Verteilung der magnetischen Kraftlinien. Die Fig. 13a und 13c zeigen den Fall, bei dem ein magnetischer Pol entgegengesetzter Polarität in der Nähe der Oberfläche des das vorgewölbte magnetofluide Material tragenden Magnetpoles angebracht ist, und Fig. 13b zeigt eine Verteilung der magnetischen Kraftlinien, bei der ein magnetischer Pol derselben Polarität in der Nähe angeordnet ist. Das Bezugszeichen 10 zeigt einen dünnen.Draht aus magnetischem Material, das Bezugszeichen 22 einen Leiter, das Bezugszeichen 23 eine Gleichstromversorgung, das Bezugszeichen 24 magnetische Kraftlinien und die Bezugszeichen 25 und 26 kleine Permanentmagnetstücke. Wie aus den Fig. 13a bis 13c ersichtlich ist, werden die magnetischen Kraftlinien, die aus der Oberfläche des das vorgewölbte magnetofluide Material tragenden Magnetpoles austreten, durch die gesondert vorgesehenen Magnetpole derart beeinflusst, dass sie in der Form eines Kraters konzentriert sind. Ein ähnlicher Effekt wird natürlich erreicht,
wenn die in den Fig. 13a bis 13c angegebenen Polaritäten umgekehrt sind. Obgleich die Permanentmagnete in den Fig. 13a und 13b die Form eines Parallelepipedes aufweisen, kann wahlweise jede gewünschte Form verwendet werden. Wie oben festgestellt, kann die Form, Grösse, Lage und Polarität des Magneten nach Bedarf gestaltet werden und mindestens ein Teil der magnetischen Kraftlinien, die von der Oberfläche eines Magnetpoles austreten, wird durch Einwirkung eines gesonderten Magnetpoles in eine sphärische Form transformiert. Das durch in den Fig. 13a bis 13c gezeigte magnetische Kraft geformte vorgewölbte magnetofluide Material ist in den Fig. 14a bis 14c dargestellt. Wie aus diesen Figuren ersichtlich ist, bewirkt ein vom Hauptmagnetpol verschiedener zusätzlicher Magnetpol, dass der Halsteil am vorgewölbten Teil beseitigt wird und somit ein vorgewölbter Teil mit einem kleineren Krümmungsradius an seinem vorderen Ende erzeugt wird. Im Falle von Fig. 14b wird zwar derselbe Effekt hervorgerufen wie in Fig. 14a. Wenn jedoch der kleine Magnet zu nahe am vorgewölbten Teil des magnetofluiden Materials angebracht ist, haftet das magnetofluide Material in unerwünschter Weise am Magneten, so dass es unmöglich ist, die gewünschte Form des vorgewölbten Teiles zu erzeugen. Deshalb muss die Lage des Magneten geeignet eingestellt werden. In den Fällen von Fig. 14a bis 14c muss andererseits der Abstand zwischen Magnetpolen entgegengesetzter Polarität, die einander beeinflussen, speziell eingestellt werden, um die vorgewölbte Form aufrechtzuerhalten, wie ise in der Zeichnung gezeigt ist. Wenn der Abstand zu breit ist, wird der vorge5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
9
641409
wölbte Teil in ungünstiger Weise, wie in Fig. IIa dargestellt, mit dem Hals ausgebildet.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung wird nun anhand der Fig. 15 beschrieben. In Fig. 15 bezeichnet das Bezugszeichen 27 eine Magnetplatte der Grösse von 2 mm X 2 mm und der Dicke von einem mm, die in seitlicher Richtung der Figur magnetisiert ist. Durch den mittleren Teil dieser Magnetplatte 27 ist eine stiftförmige Aufzeichnungselektrode 10 durchgeschoben und mit der Quelle magnetofluiden Materials 13 in Berührung gebracht, welche an einem Punkt 1,5 mm vom vorderen Ende der Elektrode 10 entfernt vorhanden ist. Das Bezugszeichen. 28 zeigt einen Elektromagneten und E9, Ei0 und En sind Gleichstromquellen. Bei diesem Aufbau wird nach Anlegung eines Bildsignals unter derselben Bedingung wie früher anhand der Fig. 8 beschrieben, ein klares Bild, das frei von Ungleich-mässigkeiten oder verdünnten Teilen ist, bei der Hochgeschwindigkeitsaufzeichnung mit der Vorschubgeschwindigkeit von 1,5 m/Sek. erhalten. Beim Aufbau nach Fig. 8, bei dem keine Magnetplatte vorhanden ist und die Flüssigkeitsquelle 13 näher am vorderen Ende der Aufzeichnungselektrode angebracht ist, beträgt andererseits die Grenze für die Vorschubgeschwind'igkeit bei der Erzeugung eines klaren Bildes 0,5 m/Sek., und die Hochgeschwindigkeitsauf" Zeichnung jenseits dieser Grenze ist von verzögertem Flie-. gen des magnetofluiden Materials oder ungleichmässiger , Aufzeichnungsdichte begleitet. Ausserdem kann der kürzere Teil des Bildsignals das magnetofluide Material nicht zum Fliegen bringen, was einen Aufzeichnungsfehler zur Folge hat.
Im folgenden wird der Grund erklärt, warum die nahe dem vorderen Ende der Aufzeichnungselektrode angebrachte kleine Magnetplatte, wie in der Ausführungsform nach Fig. 15 vorhanden, eine besonders vorteilhafte Wirkung für den Vielfach-Schreibstift-Kopf mit einer Vielzahl von Aufzeichnungselektroden ergibt. Die Gestaltung des Vielfach-Schreibstift-Kopfes und die vorgewölbte Form des magnetofluiden Materials in Abwesenheit des kleinen Magneten ist in Fig. 16 und 17 gezeigt. In Fig. 16 und 17 bezeichnet das Bezugszeichen 29 Drähte aus Eisen-Kobalt-Nickellegierung der Grösse 0,2 mm X 0,2 mm und einer Länge von 18 mm. Derartige Legierungsstücke sind in einer Anzahl von mehr als 100 in Intervallen von 0,2 mm angebracht. Das Bezugszeichen 30 zeigt einen mit dem magnetofluiden Material getränkten Filz, der in einer Entfernung von 1 mm vom vorderen Ende angebracht ist. Das Bezugszeichen 31 zeigt Magnetplatten von 5 oder 6 Schichten zur Steigerung der magnetischen Kraft. Ein Leitungsdraht ist mit jedem Draht 29 verbunden, so dass eine Spannung an jeden getrennt anlegbar ist, um auf diese Weise einen Vielfach-Schreibstift-Kopf zur Aufzeichnung zu bilden. Jeder vorgewölbte Teil 32 aus dem magnetofluiden Material des Kopfes nimmt die Form an, wie sie in Fig. 17a oder 17b gezeigt ist. Die Form in Fig. 17a kommt nur dann zustande, wenn die Menge des vorgewölbten magnetofluiden Materials begrenzt ist. Wenn eine grössere Menge magnetofluiden Materials dem vorderen Ende zugeführt ist, sind die vorgewölbten Teile aus magnetofluidem Material zu einem Streifen miteinander verbunden, wie in Fig. 17b dargestellt ist, was zur Folge hat, dass die vorgewölbten Teile, d.h. die fliegenden Punkte nicht getrennt werden können, was es unmöglich macht, ein Bild aufzuzeichnen. Die vorgewölbte Form in Fig. 17a hat einen Hals und ist daher, wie schon erwähnt, bei der Wiederherstellung langsam. Ausserdem verursacht bei einer derartigen Konfiguration eine äussere Kraft, wie etwa eine Vibration, dass die benachbarten vorgewölbten Teile einander gemäss Fig. 17 berühren.
Eine Ausführungsform der Erfindung, bei der ein kleiner Magnet in der Nachbarschaft des vorderen Endes der Aufzeichnungselektrode in Verbindung mit dem Vielfach-Schreibstift-Kopf vorgesehen ist, ist in Fig. 18 gezeigt. Das Bezugszeichen 33 zeigt eine Magnetplatte aus Gummi, Plastik oder eine in dünnen Schichten aufgeteilte Legierung, welche Platte durch ein Bindemittel in einer Entfernung von 1 mm vom vorderen Ende des Drahtes aus Eisen-Kobalt-Nickel-Legierung befestigt ist, so dass die Möglichkeit besteht, das magnetofluide Material in der der magnetischen Kraft der Magnetplatte entsprechenden Menge nachzuliefern. Fig. 18 zeigt den Zustand, bei dem die Magnetplatte 33 in doppelter Hinsicht als Träger für das magnetofluide Material und als eine Flüssigkeitsquelle wirkt. Wie in den Fig. 19a und 19b gezeigt ist, werden die vorgewölbten Teile durch den Vielfach-Schreibstift-Kopf gebildet. Der jedem Schreibstift eigene vorgewölbte Teil ist ohne jeden Hals ausgebildet. Fig. 19b zeigt eine Flüssigkeitsquelle 30, die angrenzend an den Magneten 33 in Fig. 18 angebracht ist. Diese Konstruktion ist äusseren Kräften wie Vibrationen gegenüber unempfindlich und angrenzende vorgewölbte Teile können nicht miteinander in Verbindung kommen, so dass es stets möglich ist, vorgewölbte Teile zu identifizieren.
Es gibt viele weitere Möglichkeiten der Anordnung der magnetischen Pole auf dem Vielfach-Schreibstift-Kopf. Beispielsweise ist bei der Ausführungsform der Fig. 18, bei der die Magnete 33 auf beiden Seiten des Vielfach-Schreibstifts befestigt sind, einer der Magnete entfernt und das magnetofluide Material ist vorgewölbt. In diesem Fall ist ein nach Art eines Berges geformter vorgewölbter Teil gebildet, bei dem eine Seite fehlt, ohne dass irgendeine Verbindung mit einem angrenzenden vorgewölbten Teil besteht, so dass eine stabile Form erhalten ist. Eine noch weitere Ausführungsform der Erfindung, die bei gleichem Effekt höchst einfach in ihrem Aufbau ist, ist in Fig. 20 gezeigt. Das Bezugszeichen 35 zeigt ein dünnes Band einer magnetischen Schicht, das in einer Richtung senkrecht zur Blattebene magnetisiert ist und in der Umgebung des Vielfach-Schreibstiftes durch ein Bindemittel in der gezeigten Polarität befestigt ist. Dieser Magnet hält Flüssigkeit fest und arbeitet als Flüssigkeitsquelle.
Wie oben erklärt, kann ein zusätzlicher Magnetpol in der Nachbarschaft des vorderen Endes des Magnetpoles für die Aufzeichnung vorgesehen sein, und durch Ausnutzung der magnetischen Kraft, die durch einen derartigen zusätzlichen Magneten gebildet ist, wird das magnetofluide Material auf der Oberfläche des Magnetpoles vorgewölbt. Auf diese Weise wird einerseits der Krümmungsradius des vorderen Enden des vorgewölbten Teiles vermindert und andererseits wird der vorgewölbte Teil schneller in seiner Form wieder hergestellt, was ein stabiles und mit hoher Qualität aufgezeichnetes Bild zur Folge hat. Auch ist im Falle einer Beteiligung einer Vielzahl von vorgewölbten Teilen, die nahe beieinander angeordnet sind, verhindert, dass angrenzende vorgewölbte Teile miteinander in Verbindung kommen; sie werden stets getrennt gehalten. Daher spricht jeder vorgewölbte Teil unabhängig auf das Bildsignal an, so das ein Bild mittels einer Vielzahl dicht nebeneinander liegender Punkte bei höherer Geschwindigkeit aufgezeichnet wird.
Bei den meisten oben beschriebenen Aufzeichnungsweisen wirkt ein statisches Magnetfeld auf das magnetofluide Material ein, um dieses vorzuwölben. Es ist ein alternatives Aufzeichnungsverfahren möglich, bei dem ein dynamisches magnetisches Feld zur Erzeugung der magnetischen Kraft verwendet wird, um das magnetofluide Material vorzuwölben. Bei diesem Vorgehen wird das Fliegen des magnetofluiden Materials weiter erleichtert, was zu einem klareren aufgezeichneten Bild führt. Das Verfahren,
5
10
IS
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
641409
10
das ein derartiges dynamisches Magnetfeld verwendet, wird nachstehend beschrieben.
Das dynamische Magnetfeld dient bei dieser Erfindung hauptsächlich dazu, die vorgewölbte Form des magnetofluiden Materials periodisch zu ändern, oder die Nachlieferung von Flüssigkeit zu erleichtern. Das Magnetfeld wird dadurch erhalten, dass der Elektromagnet durch Impulse oder Wechselstromsignale erregt wird. Auch wird die Aufzeichnung klarer, wenn das dynamische Magnetfeld mit dem Bildsignal synchronisiert wird. Das mit dem Bildsignal synchronisierte dynamische Magnetfeld bewirkt, dass das magnetofluide Material durch die Wirkung des dynamischen Magnetfeldes in dem Augenblick vorgewölbt wird, in welchem die Aufzeichnung durch das Bildsignal stattfindet. Die Frequenz des dynamischen Magnetfelds kann ein ganzzahliges Vielfaches der Bildsignalerregung sein. Durch Verwendung eines derartigen dynamischen Magnetfeldes wird das Bild leichter und klarer aufgezeichnet. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass durch den Betrieb eines Aufzeichnungssteuerschaltkreises auf der Basis eines Matrix-Betriebssystems zwischen dem Signal zum Vorwölben und dem Schreibstiftsignal die Vielfach-Schreibstift-Aufzeichnung in hohem Masse erleichtert werden kann.
Diese Ausführungsform ist in den Fig. 21a und 21b dargestellt. Fig. 21a ist eine Draufsicht und Fig. 21b eine Seitenansicht. Das Bezugszeichen 8 bezeichnet einen Magneten, Bezugszeichen 36 einen Vielfach-Schreibstift-Kopf aus einer Eisen-Kobalt-Nickel-Legierung, und Bezugszeichen 37 einen Elektromagneten zur Erzeugung eines dynamischen Magnetfeldes, der an einem 1 mm vom vorderen Ende des Vielfach-Schreibstift-Kopfes entfernten Punkt rechtwinklig dazu angeordnet ist. Das Bezugszeichen 38 bezeichnet eine hintere Elektrode oder einen hinteren Magnetpol und Bezugszeichen 39 einen Eingangsanschluss zur Verbindung einer Stromversorgung zur Aussteuerung des Elektromagneten 37. In diesem Aufbau ist bei Anbringung des magnetofluiden Materials 3 an der Schnittstelle des Vielfach-Schreibstift-Kopfes und des Elektromagneten das Vorwölben des magnetofluiden Materials an dem vorderen Ende des Vielfach-Schreibstift-Kopfes durch das vom Elektromagneten 37 erzeugte dynamische Magnetfeld gesteuert. Diese Tatsache wird unter Bezugnahme auf den in Fig. 22a und 22b gezeigten magnetischen Kreis erklärt. Während der Elektromagnet nicht arbeitet, fliessen die magnetischen Kraftlinien in dem magnetisierten Aufzeichnungsschreibstift in Richtung des Kerns des Elektromagneten hoher magnetischer Permeabilität und zeichnen auf diese Weise das magnetische Kraftlinienbild, wie es in Fig. 22a gezeigt ist.
Auch in dem Fall, bei dem die magnetischen Polaritäten des Aufzeichnungsschreibstifts 36 und des Elektromagneten 37 an ihrer Schnittstelle entgegengesetzt zueinander sind, werden gleiche magnetische Kraftlinien ausgebildet wie in Fig. 22a. In jedem dieser Fälle wird an der Schnittstelle viel magnetofluides Material angelagert, so dass kein magnetofluides Material an dem vorderen Ende des Aufzeichnungsschreibstiftes 36 vorgewölbt ist. Wenn andererseits an den Eingangsanschluss 39 eine Spannung angelegt wird, so dass die magnetischen Polaritäten des Aufzeichnungsschreibstiftes 36 und des Elektromagneten 37 an ihrer Schnittstelle die gleichen sind, werden die magnetischen Kraftlinien wie in Fig. 22b gezeigt ausgebildet, was zur Folge hat, dass das magnetofluide Material am vorderen Ende des Aufzeichnungsschreibstifts 36 stark vorgewölbt ist. Daher liefert die Stromversorgung 39 einen Spulenstrom in einer solchen Richtung, dass die magnetischen Polaritäten des Aufzeichnungsschreibstiftes 36 und des Elektromagneten 37 an ihrer Schnittstelle identisch sind. Durch Ein-Aus-Steuerung dieses Spulenstromes (Erzeugung magnetischer Impulse) oder durch Analogsteuerung wird ein dynamisches Magnetfeld erzeugt. Ein ähnliches dynamisches Magnetfeld zur Verwendung bei der Erfindung kann durch eine Wechselstromaussteuerung der Stromversorgung 39 erzeugt werden. Bei dem in Fig. 21 gezeigten Verfahren wechselt das magnetofluide Material zwischen Vorwölbung und Abtragung zur synchronen Schwingung mit dem dynamischen Magnetfeld des Elektromagneten zur Zeit der Aufzeichnung. Während des Vorwölbens des magnetofluiden Materials fliegt oder wandert es im Ansprechen auf das synchrone Bildsignal und bildet auf diese Weise das aufzuzeichnende Bild.
Wenn ferner eine Versorgungsleitung 40 zur Nachlieferung des magnetofluiden Materials in dem Magnetkern des das dynamische Magnetfeld ausbildenden Elektromagneten 37 vorgesehen ist, so wird das magnetofluide Material leicht von1 der Quelle des magnetofluiden Materials 41 nachgeliefert, so dass dadurch die Nachlieferung im Einklang mit dem Wechsel im dynamischen Magnetfeld erleichtert ist.
Eine derartige Situation ist in Fig. 23 dargestellt. Wenn das magnetofluide Material in flüssiger Form vorliegt, kann die Menge der Nachlieferung dadurch stabilisiert werden, dass ein poröses Material wie etwa Filz, Schwamm oder poröses Glas in dem Versorgungsweg vorgesehen wird. Das oben beschriebene Verfahren zur Steuerung der Vorwölbung mittels eines dynamischen Magnetfeldes kann mit dem Verfahren zur Steuerung des Vorwölbens mittels eines kleinen Magneten, der wie anhand der Fig. 15 erwähnt in der Nachbarschaft des vorderen Endes der Aufzeichnungselektrode vorgesehen ist, kombiniert werden, so dass zwischen dem Signal des dynamischen Magnetfeldes und dem an die Aufzeichnungselektrode angelegten Signal eine Matrix gebildet wird, so dass es möglich ist, Matrixbetriebs-Aufzeichnung unter Verwendung des Vielfach-Kopfes durchzuführen. Eine derartige Ausführungsform wird in der nachstehenden Ausführungsform erklärt.
Wie in Fig. 24 dargestellt ist, enthält diese Ausführungsform einen 448-Vielfach-Schreibstift 42, bestehend aus 80 [i Nickeldrähten, die in einer Dichte von 6 Drähten pro mm angeordnet sind, einem Permanentmagnet 43 und einen Führungsmagnet 44. Das magnetofluide Material wird aus dem Tank 45 dadurch nachgeliefert, dass von- seiner Fähigkeit des Haftens an der Oberfläche des Führungsmagneten 44 Gebrauch gemacht wird. Der Kern, der in 14 Blöcke unterteilt ist, ist mit Spulen zur Bildung eines Elektromagneten 46 umwickelt, um ein dynamisches Magnetfeld zu liefern. Der Vielfach-Schreibstift ist matrixverdrahtet und es sind Anschlussdrähte herausgeführt und mit der Anschlussstelle 47 verbunden. In gleicher Weise sind auch Anschlussdrähte vom Elektromagneten herausgeführt und mit der Anschlussstelle 48 verbunden. Die Antriebswalze 49 für diese Vorrichtung, die an die Metallwalze 50 angedrückt ist, ist mit einer Geschwindigkeit von 8,7 mm/Sek. angetrieben und es ist eine Vorspannung von 1,2 kV, eine Signalspannung von 800 V und ein Bildsignal mit einer Pulsbreite von 300 |xSek., 50 Hz zwischen dem Vielfach-Kopf und der Metallwalze angelegt. Ein damit synchrones Wechselspan-nungshalbwellensignal von 80 V ist an den Elektromagneten angelegt. Auf diese Weise auf dem Aufzeichnungspapier 51 ein klares Bild erzeugt. Anders ausgedrückt hat das betrachtete Aufzeichnungsverfahren die Eigenschaft, dass das magnetofluide Material nur bei gleichzeitiger Anlegung des Bildsignals und des Signals für das dynamische Magnetfeld an die Aufzeichnungselektrode fliegt. Der Vielfach-Schreibstift-Kopf ist wie in Fig. 25 dargestellt ausgebildet. Der Führungsmagnet 44 bildet im Zusammenwirken mit dem Permanentmagneten 43 einen kleinen bergartig geformten vorgewölbten Teil in der Form von sechs Vorwölbungen pro mm entsprechend den Aufzeichnungselektroden und
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
11
641409
dient auch als ein Versorgungsweg für das magnetofluide Material.
In der vorstehenden Beschreibung ist die Bewegung magnetofluiden Materials als das Fliegen in der Luft beschränkt. Bewegung kann jedoch auch in einem Medium von flüssiger Form stattfinden, wobei in diesem Fall die Bewegung des magnetofluiden Materials Wanderung genannt wird.
In der Fig. 26 ist das magnetofluide Material 3, wie dargestellt, durch die magnetische Kraft des stiftförmigen Magnetpols 53 vorgewölbt. Diese magnetofluide Material kann entweder in der Form fester Teilchen oder einer Flüssigkeit vorliegen. Falls das magnetofluide Material in flüssiger Form vorliegt, muss jedoch das Flüssigmedium 52 die Eigenschaft haben, mit dem magnetofluiden Material schwer mischbar zu sein. Wenn das magnetofluide Material durch coulomb'sche Kraft zur Wanderung gebracht wird, ist die für das Wandern erforderliche Spannung umso geringer, je höher die Dielektrizitätskonstante des Flüssigmediums 52 ist, so dass auf diese Weise der Aufzeichnungsvorgang er-leichert ist.
Der stiftförmige Magnetpol 53 kann aus einem nadeiförmigen Magneten bestehen oder einem Magneten, der mit einer Nadel aus einem ferromagnetischen Material in Berührung steht, wie etwa Eisen, Nickel oder ähnliches. Das Bezugszeichen 54 zeigt eine an der Rückseite des Aufzeichnungsmediums 1 angewendete hintere Elektrode oder einen hinteren Magnetpol, die einen entgegengesetzten Pol zum Wandern des magnetofluiden Materials von dem vorgewölbten Teil auf dem stiftförmigen Magnetpol 53 weg darstellen. Auf diese Weise kann das magnetofluide Material entweder magnetisch oder elektrisch zum Wandern gebracht werden, obgleich das Wandern leichter zu steuern ist wenn die von einem elektrischen Teil herrührende coulomb'sche 5 Kraft benützt wird. In diesem Fall arbeitet der stiftförmige Magnetpol auch als Elektrode zur Lieferung eines elektrischen Signals.
Es wird noch eine weitere Ausführungsform beschrieben. In einem Behälter 55 der Paraffin als Flüssigmedium io 52 enthält, ist ein einen stiftförmigen Magnetpol 53 mit einer Magnetnadel aufweisendes Epoxydsubstrat 56 angeordnet und ein magnetofluides Material ist darauf angebracht. Wie ausserdem in Fig. 26 gezeigt ist, ist der ein Aufzeichnungspapier darstellende Aufzeichnungsträger 1 und 15 eine hintere Elektrode in dem Flüssigmedium angebracht. Das vordere Ende des stiftförmigen Magnetpols befindet sich in einem Abstand von 3 mm vom Aufzeichnungspapier und es ist ein Bildsignal von 500 V, 50 Hz zwischen der hinteren Elektrode und dem stiftförmigen Magnetpol an-20 gelegt, wodurch die Bildung eines klaren Bildes auf dem Aufzeichnungspapier erreicht wird.
Angesichts der Tatsache, dass Wanderung im magnetofluiden Material flüssiger Form benützt wird, kann ein kla-2s res von Untergrundschleiern freies Bild bei einer Spannung erzielt werden, die im Vergleich zu der für das Fliegen in der Luft erforderlichen Spannung niedrig ist.
Das Flüssigmedium ist vorzugsweise farblos bzw. transparent, was jedoch nicht notwendig ist, wenn es keine Affi-30 nität zur Oberfläche des Aufzeichnungsmediums aufweist.
v
8 Blätter Zeichnungen

Claims (20)

  1. 641409
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleuder- oder Wanderantriebskraft eine coulomb' sehe Kraft ist.
    2
    PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur magnetofluiden Aufzeichnung von Informationen auf einem Aufzeichnungsträger (1), gekennzeichnet durch
    — das Aufbringen eines magnetofluiden Materials (3) auf einem Materialträger (2, 9, 10) der für die Abtsrahluung eines konzentrierten Magnetfeldes (4) gestaltet ist und der Oberfläche (1') des Aufzeichnungsträgers (1) gegenüberliegt,
    — das Anlegen einer Magnetkraft durch mindestens das konzentrierte Magnetfeld (4) des Materialträgers (2, 9, 10) an das magnetofluide Material (3) zur Erzeugung einer Aufwölbung (5) aus diesem Material auf dem Materialträger (2, 9, 10) in Richtung auf die Aufzeichnungsoberfläche (1'), wobei die Spitze der Aufwölbung (5) und die Aufzeichnungsoberfläche (1') voneinander distanziert sind,
    — das Anlegen einer elektrischen, magnetischen oder mechanischen Schleuder- oder Wanderantriebskraft zwischen den Materialträger (2, 9, 10) und der Aufzeichnungsoberfläche (1') zum Herauslösen von magnetoflui-dem Material (3) aus der genannten Aufwölbung (5),
    und
    — das Aufzeichnen einer bildlichen Darstellung durch Variieren von dem genannten Magnetfeld und/oder der Schleuder- bzw. Wanderantriebskraft in Abhängigkeit eines Bildaufzeichnungssignals.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die coulomb'sche Kraft durch ein zwischen den Materialträger (2) und die Aufzeichnungsoberfläche (1') angelegtes elektrisches Feld erzeugt wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die coulomb'sche Kraft durch ein zwischen den Materialträger (2) und einer Steuerelektrode (17) nächst der Aufzeichnungsoberfläche (1') angelegtes elektrisches Feld erzeugt wird.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleuder- oder Wanderantriebskraft eine zusätzliche magnetische Kraft umfasst.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche magnetische Kraft nicht zur Erzeugung der genannten Aufwölbung (5) beiträgt.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche magnetische Kraft durch einen hinter der Aufzeichnungsoberfläche (1') angeordneten Magneten (15) erzeugt wird (Fig. 6).
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die die Aufwölbung (5) des magnetofluiden Materials (3) bewirkende Magnetkraft durch einen in der Nähe der Oberfläche des Materialträgers (2) angeordneten Magneten (33) geliefert wird.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Materialträgers (2) aus magnetischem Material besteht.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das die Aufwölbung (5) des magnetofluiden Materials (3) bewirkende Magnetfeld die Summe aus einem von der Oberfläche des Materialträgers (2) ausgehenden ersten Magnetfeld und einem in der Nähe der Oberfläche des Materialträgers (2) angeordneten Magneten ausgehenden zweiten Magnetfeld ist.
  11. 11. Verfahren nach Anspruch 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass dem aufsteigenden Ast des Bildaufzeichnungssignals ein zusätzliches Signal überlagert wird.
  12. 12. Verfahren nach Anspruch 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, das die die Aufwölbung (5) des magnetofluiden Materials (3) bewirkende Magnetkraft von einem dynamischen Magnetfeld erzeugt wird.
  13. 13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetofluide Material (3) in der Luft vorgewölbt und bewegt wird.
  14. 14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufwölben und Bewegen des magnetofluiden Materials (3) ein Wandern dieses Materials in. einem flüssigen Dielektrikum ist, das nicht mit dem magnetofluiden Material (3) vermischbar ist.
  15. 15. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Magnet, der sich von einer Quelle magnetofluiden Materials gegen, die Oberfläche des Materialträgers (2) hin erstreckt, wobei dieser Magnet das magnetofluide Material (3) von der genannten Quelle zur Oberfläche des Materialträgers (2) bewegt, welche der Aufzeichnungsoberfläche gegenüberliegt.
  16. 16. Verfahren nach Anspruch 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Materialträgers (2) einen magnetischen Schreibstift aufweist.
  17. 17. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäss Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Trägerorgan für einen Aufzeichnungsträger (1), einen Materialträger zum Emittieren eines konzentrierten Magnetfeldes und mindestens einen über die Oberfläche des Materialträgers herausràgenden magnetischen Schreibstift, wobei die Oberfläche des Materialträgers der Aufzeichnungsoberfläche (1') des Aufzeichnungsträgers (1) gegenüberliegt und der magnetische Schreibstift gegen die Aufzeichnungsoberfläche (1') gerichtet ist, einem nächst dem Materialträger und einer Quelle magnetofluiden Materials angeordneten Magneten zur Zufuhr des magnetofluiden Materials an den magnetischen Schreibstift zur Ausbildung einer Aufwölbung (5) aus magnetofluidem Material nächst einer gegen die Aufzeichnungsoberfläche (1') gerichteten Spitze des magnetischen Schreibstiftes, wobei die Aufwölbung (5) aus magnetofluidem Material zumindest durch das vom magnetischen Schreibstift ausgehenden konzentrierten Magnetfeld gebildet und von der Aufzeichnungsoberfläche (1') distanziert ist und Mittel zur Erzeugung einer elektrischen, magnetischen oder mechanischen Antriebskraft am magnetischen Schreibstift, welche in Abhängigkeit von einem Aufzeichnungssignal das Wegschleudern oder Abwandern von magnetofluidem Material aus der Aufwölbung (5) gegen die Auf-zeichnungsoberfläche (1') bewirken.
  18. 18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Erzeugung der Antriebskraft ein zwischen einer Steuerelektrode (17) und dem magnetischen Schreibstift bestehendes elektrisches Feld ist.
  19. 19. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialträger eine Anordnung aus einer Anzahl in. mehrere Gruppen aufgeteilte magnetischer Schreibstifte trägt, wobei die Schreibstifte jeder Gruppe zusammengeschaltet sind, und dass eine Anzahl zwischen der Aufzeichnungsoberfläche und der Oberfläche des Materialträgers angeordnete Steuerelektroden angeordnet sind, die sich mit Ausnahme der äussersten Schreibstifte der Anordnung zwischen den Zentren von jeweils benachbarten magnetischen Schreibstiften befinden.
  20. 20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass jede Steuerelektrode mindestens eine zwischen dem magnetischen Schreibstift und der Aufzeichnungsoberfläche befindliche Ausnehmung aufweist.
CH784378A 1977-07-22 1978-07-20 Verfahren und vorrichtung zur magnetofluiden aufzeichnung von informationen. CH641409A5 (de)

Applications Claiming Priority (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP52088712A JPS5919819B2 (ja) 1977-07-22 1977-07-22 画像記録方法
JP52150214A JPS5835870B2 (ja) 1977-12-13 1977-12-13 画像記録方法
JP15323477A JPS5833820B2 (ja) 1977-12-19 1977-12-19 磁性インク飛翔記録装置
JP15323577A JPS5485031A (en) 1977-12-19 1977-12-19 Magnetic ink flying recorder
JP15323377A JPS5833819B2 (ja) 1977-12-19 1977-12-19 磁性インク飛翔記録装置
JP4398378A JPS6054189B2 (ja) 1978-04-13 1978-04-13 画像形成方法
JP4398178A JPS6054188B2 (ja) 1978-04-13 1978-04-13 画像形成方法
JP4398278A JPS54136331A (en) 1978-04-13 1978-04-13 Image recorder

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH641409A5 true CH641409A5 (de) 1984-02-29

Family

ID=27572311

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH784378A CH641409A5 (de) 1977-07-22 1978-07-20 Verfahren und vorrichtung zur magnetofluiden aufzeichnung von informationen.

Country Status (9)

Country Link
US (1) US4315267A (de)
AU (1) AU507188B2 (de)
CA (1) CA1109920A (de)
CH (1) CH641409A5 (de)
DE (1) DE2831797A1 (de)
FR (1) FR2397944A1 (de)
GB (1) GB2001284B (de)
IT (1) IT1156877B (de)
NL (1) NL178949C (de)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4258371A (en) * 1978-11-20 1981-03-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Image recording apparatus
AU521471B2 (en) * 1979-10-24 1982-04-01 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Magnet-fluidic recording apparatus
JPS5738163A (en) * 1980-08-18 1982-03-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd Image recording method and apparatus therefor
US4396925A (en) * 1980-09-18 1983-08-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Electroosmotic ink printer
JPS6033676B2 (ja) * 1980-12-19 1985-08-03 松下電器産業株式会社 磁性流体記録装置
US4481520A (en) * 1982-02-03 1984-11-06 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Electroosmotic ink printer head
US4525727A (en) * 1982-02-17 1985-06-25 Matsushita Electric Industrial Company, Limited Electroosmotic ink printer
US4571597A (en) * 1983-04-21 1986-02-18 Burroughs Corp. Electrostatic ink jet system with potential barrier aperture
JPS59229345A (ja) * 1983-05-24 1984-12-22 Fuji Xerox Co Ltd 画像記録装置
US4599629A (en) * 1983-06-10 1986-07-08 Tokyo Electric Co., Ltd. Magnetic ink dot printer with means for controlling print density
GB8408260D0 (en) * 1984-03-30 1984-05-10 Ici Plc Printer
JPH0652459B2 (ja) * 1989-11-30 1994-07-06 株式会社精工舎 磁気記録装置
US5045865A (en) * 1989-12-21 1991-09-03 Xerox Corporation Magnetically and electrostatically assisted thermal transfer printing processes
AU2874900A (en) 1999-02-09 2000-08-29 Source Technologies, Inc. Acicular particle ink formulation for an inkjet printer system
US7007842B2 (en) * 2004-07-19 2006-03-07 Richard Hawkins Method and apparatus for ink-based electronic voting
US7204581B2 (en) * 2004-10-06 2007-04-17 Palo Alto Research Center, Incorporated Magnetic actuator using ferrofluid slug
US7337964B2 (en) * 2004-11-08 2008-03-04 Richard Hawkins Method and apparatus for ink-based electronic voting
WO2012095998A1 (en) * 2011-01-12 2012-07-19 Empire Technology Development Llc Methods and apparatus for dyeing material

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2925312A (en) * 1955-09-12 1960-02-16 Hans E Hollmann Magnetic and electric ink oscillograph
FR1223700A (fr) * 1958-05-16 1960-06-20 Teletype Corp Procédé et appareil de production d'un enregistrement imprimé au moyen d'un jet d'encre
BE577784A (de) * 1958-05-16
US3341859A (en) * 1964-08-19 1967-09-12 Dick Co Ab Ink jet printer
US3477368A (en) * 1967-10-24 1969-11-11 Itt Printing apparatus employing magnetic transfer band in which image impressions can be made
US3510878A (en) * 1968-04-02 1970-05-05 Vibrac Corp Oscillographic writing system
DE2148282A1 (de) * 1970-12-03 1972-06-08 Mishima Kosan Co Ltd Tintenschreiber für magnetische Tinte
US3787879A (en) * 1970-12-03 1974-01-22 Mishima Kosan Co Ltd Magnetic ink recording system
JPS5115419B1 (de) * 1970-12-14 1976-05-17
DE2105373B2 (de) * 1971-02-05 1972-12-28 Olympia Werke Ag, 2940 Wilhelmshaven Vorrichtung zur erzeugung eines sichtbaren druckbildes durch uebertragen von tintentroepfchen
US3914771A (en) * 1973-11-14 1975-10-21 Minnesota Mining & Mfg Electrographic recording process and apparatus employing synchronized recording pulses
FR2319148A1 (fr) * 1975-07-21 1977-02-18 Sublistatic Holding Sa Procede d'impression et supports ainsi imprimes

Also Published As

Publication number Publication date
IT7850426A0 (it) 1978-07-21
NL178949C (nl) 1986-06-16
AU507188B2 (en) 1980-02-07
NL7807801A (nl) 1979-01-24
FR2397944A1 (fr) 1979-02-16
AU3807278A (en) 1980-02-07
FR2397944B1 (de) 1984-05-04
CA1109920A (en) 1981-09-29
NL178949B (nl) 1986-01-16
DE2831797C2 (de) 1987-12-03
IT1156877B (it) 1987-02-04
GB2001284A (en) 1979-01-31
US4315267A (en) 1982-02-09
DE2831797A1 (de) 1979-02-08
GB2001284B (en) 1982-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CH641409A5 (de) Verfahren und vorrichtung zur magnetofluiden aufzeichnung von informationen.
DE2842538C2 (de)
DE3411948C2 (de)
DE3638019C2 (de) Farbstrahldrucker mit vorhangartiger, elektrischer Feldstärke
DE2655417C2 (de) Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät
DE2165149C2 (de) Elektrostatische Druckvorrichtung
DE2140563C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung elektrostatischer Bildelemente
DE2425679B2 (de) Vorrichtung zum Erzeugen und selektiven Ablenken von Flüssigkeitströpfchen
DE1487808A1 (de) Verfahren und Anordnung zur sichtbaren Aufzeichnung eines sich aendernden elektrischen Signals auf eine sich bewegende Aufzeichnungsflaeche
DE2445257A1 (de) Tintenstrahldrucker
DE2552952C3 (de) Vorrichtung zum Erzeugen von Tröpfchen in einem Tintenstrahldrucker
DE2223628A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum elektroionischen Drucken
DE1804873A1 (de) Druckwerk mit latenter Zwischenaufzeichnung der abzudruckenden Information
DE1498264B2 (de) Aufz ei chnungs gerä t
DE3234893C2 (de)
DE2755489A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur elektrostatischen uebertragung
DE1187816B (de) Vorrichtung zum Herstellen von Aufzeichnungen auf einer Schreibflaeche durch elektrostatisch gesteuertes Aufspritzen von Tinte aus einer Duese
DE2715103C2 (de) Magnet-Druckkopf einer Druckvorrichtung
DE1807306A1 (de) Elektrostatischer Fluessigkeitsschreiber
DE1537562C (de)
DE2733878A1 (de) Elektropulskopiervorrichtung
DE69210655T2 (de) Elektrostatisches Druckgerät und Verfahren
DE2756813A1 (de) Druckverfahren und -vorrichtung
DE1549843B2 (de) Vorrichtung zur elektrostatischen aufzeichnung von informationen
DE1537562B2 (de) Verfahren und vorrichtung zur erzeugung eines tintenstrahls zur aufzeichnung von informationen

Legal Events

Date Code Title Description
PL Patent ceased