JPH0160429B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は磁性マルチスタイラス上に磁力によつ
て磁性流動体を隆起せしめ、隆起せしめた磁性流
動体にクーロン力を働かせて飛翔させ、記録面上
に印字を得る磁性流動体記録装置に関するもの
で、印字前の初期に、前記磁性マルチスタイラス
上に円滑に、しかも確実に磁性流動体を供給し、
印字の乱れやかすれのない画像を得ることができ
る磁性流動体記録装置を提供しようとするもので
ある。

第１図および第２図は従来の磁性流動体記録装
置の概略構成を示すものである。基板５上にはマ
ルチスタイラス１が取付けられており、マルチス
タイラス１上にはマルチスタイラス１を磁化する
ための隆起用磁石２が接着されている。隆起用磁
石２に対向して、スリツト磁石３が取付られてお
り、スリツト状の磁性流動体保持部Ａを形成して
いる。隆起用磁石２およびスリツト磁石３の下方
には磁性流動体保持容器４が取付けられており、
磁性流動体保持部Ａおよびドレイン１０以外の部
分は密封されている。保持容器４はドレイン１０
と連結したパイプ１１によつてポンプ１２を介し
て磁性流動体タンク１３と連結されている。ポン
プ１２によつて磁性流動体を押し上げて保持容器
４を満たし、さらには隆起用磁石２に磁性流動体
６を付着させた所でポンプを停止する。隆起用磁
石２とスリツト磁石３は同極を対向させて配置さ
れ、さらには対向面に磁性金属より成るシールド
板２′，３′をそれぞれ取付けてあるため、磁性流
動体保持部Ａ近傍には磁力線が集中しており、磁
性流動体が強力に付着し磁性流動体保持部Ａを密
封している。従つてポンプを停止しても、保持容
器４内に空気が流入することなくこの状態が維持
され、マルチスタイラス１の先端から磁性流動体
タンク１３内の磁性流動体液面までの落差Ｈに応
じた隆起７を形成することができる。マルチスタ
イラス１と制御電極８との間に電圧印加手段１４
によつて電圧を印加すると、隆起７の先端近傍に
クーロン力が働き、磁性流動体６は記録体９に向
かつて飛翔し、記録体９上に印字が得られるわけ
である。ところが、このような構成では印字前の
初期にポンプ１２によつて磁性流動体を押し上げ
て隆起用磁石２に磁性流動体を付着させる時に、
スリツト状の磁性流動体保持部Ａの下側の保持容
器４の内部の隆起用磁石２とスリツト磁石３とに
はさまれる箇所に気泡をはらんでしまい、ドレイ
ン１０から、磁性流動体保持部Ａまでの磁性流動
体の供給が阻害されてしまうという欠点があつ
た。

この欠点について、以下に図面を用いて説明す
る。ポンプ１２によつて磁性流動体タンク内の磁
性流動体を押し上げると、磁性流動体はパイプ１
１を通り、第３図ａに示されるごとく先ず最初に
磁性流動体保持容器４の底部より磁性流動体が満
たされてくる。第３図ｂに示されるように保持容
器４内の磁性流動体の液位がある程度まで上昇す
ると、隆起用磁石２やスリツト磁石３の磁力によ
つて磁性流動体が吸い上げられる。前述したごと
く、磁性流動体保持部Ａの近傍は非常に磁力が強
いため、隆起用磁石２およびスリツト磁石３の磁
力によつて吸い上げられた磁性流動体は即座に磁
性流動体保持部Ａに付着し、磁性流動体保持部Ａ
を密封してしまうようになり、保持容器４内に図
に示されるような気泡Ｂがたまる。保持容器４内
の磁性流動体の液位がさらに上昇すると、最初の
うちは磁性流動体保持部Ａの磁性流動体付着量も
少なく、密封力も弱いため、気泡Ｂが磁性流動体
保持部Ａより少しづつぬけながら磁性流動体が保
持容器４内に満たされて行くが、ある程度保持容
器４内に磁性流動体が満たされてしまうと、第３
図ｃに示されるように磁性流動体保持部Ａの磁性
流動体付着量が増大し、密封力も強くなり、ポン
プによつて圧力を加え、保持容器４内に強制的に
磁性流動体を供給しても、気泡Ｂは全く抜けなく
なつてしまう。

さらに磁性流動体を強制的に供給すると、磁性
流動体は、隆起用磁石２と、スリツト磁石３の壁
面を伝わつて流れ、さらには、隆起用磁石２を伝
わつて、マルチスタイラス１上に磁性流動体が供
給され、第３図ｄに示されるように気泡Ｂを完全
に抜くことはできない。この様に、磁性流動体保
持部Ａの内側の隆起用磁石２とスリツト磁石３に
はさまれた部分に気泡がたまつた状態で、ポンプ
１２を停止し、高さＨに応じた所定の隆起７を形
成し印字を行なうと、磁性流動体保持部Ａの内側
では気泡の分だけ磁性流動体の流路が狭いため、
隆起７の先端からの磁性流動体の消費に対して、
ドレイン１０から磁性流動体保持部Ａまでの磁性
流動体の供給が追いつかなくなり、印字の乱れや
かすれを生じてしまう。

以上説明してきたごとく、従来の構成では磁性
流動体保持部Ａの内側に気泡がたまりやすく、ま
たこの気泡を完全に抜くことができず、この気泡
によつて磁性流動体のドレイン１０から磁性流動
体保持部Ａまでの供給、さらには隆起用磁石２か
らマルチスタイラス１上への円滑な供給が行なえ
ず、印字の乱れやかすれを生じてしまうという大
きな欠点があつた。

一般に磁性流動体は、磁束密度の大きい場所お
よび磁束密度の変化率の大きい所へ、より多量に
付着しようとする。第４図ａは磁束密度の距離に
対する変化率を一定にした場合の磁性流動体付着
量と磁束密度Ｈの関係を示したものである。また
第４図ｂは磁束密度を一定にした場合の磁性流動
体付着量と磁束密度の距離に対する変化率dH／
Dxの関係を示したグラフである。第４図に示さ
れるごとく、磁性流動体は磁束密度の大きい所
と、磁束密度の距離に対する変化率の大きい所に
より多量に付着するわけである。第５図は一般的
な磁力の磁力線分布と磁性流動体の付着の仕方を
示したものである。第５図ａとｂは、１個の磁石
２０の磁力線分布と磁性流動体の付着状態を、第
５図ｃとｄは１個の磁石２０にもう１つの他の磁
石２１を反撥する方向に同磁性どうしを対向させ
て密着させた場合の磁力線の分布状態と、磁性流
動体の付着状態を示したものである。第５図ａ，
ｂに示されるように、１個の磁石２０だけの場合
には、磁石１のエツジ部Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈに磁力線
が集中しているため、エツジ部Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈに
は、磁性流動体が多量に付着する。ところが、第
５図ｃ，ｄに示されるように磁石２０に磁石２１
を反撥する方向に同磁極どうしを密着させた場
合、密着させた側のエツジ部Ｆ，Ｈにはより磁力
線が集中し、磁束密度及び磁束密度の距離に対す
る変化率がより大きくなり、磁性流動体も磁石２
０単独の場合に比べより多量に付着するが、磁石
２１を密着させた側と反対側のエツジ部Ｅ，Ｇで
は、磁力線の集中が少なくなり、磁束密度及び磁
束密度の距離に対する変化率がより小さくなり、
磁石２０単独の場合に比べて、磁性流動体はほと
んど付着しなくなつてしまう。

本発明はこの点に着目してなされたもので、以
下その一実施例を説明する。

第６図は本発明の第一の実施例の概略構成を、
第７図ａ，ｂは本発明の第一の実施例の動作原理
をそれぞれ示す。

図において、基台５上にはマルチスタイラス１
が取付けられており、マルチスタイラス１上には
マルチスタイラス１を磁化するための隆起用磁石
２が接着されている。隆起用磁石２の下方には磁
性流動体保持容器４が取付けられており、一方隆
起用磁石２と対向するようにスリツト磁石３が取
付けられており、スリツト状の磁性流動体保持部
Ａを形成している。隆起用磁石２とスリツト磁石
３は同磁極どうしが対向するようになつており、
それぞれの対向面には従来と同様に磁性金属から
成るシールド板が取付けられている。磁性流動体
保持部Ａおよびドレイン１０以外の部分は密封さ
れており、保持容器４はドレイン１０と連結した
パイプ１１によつてポンプ１３を介して磁性流動
体タンク１３に連結されている。隆起用磁石近傍
には磁性流動体検出センサ１５が取付けられてお
り、スリツト磁石３には、ガイド板１６が取付け
られている。ガイド板１６に沿つて外部磁石１９
がスリツト磁石３に対向して離接自在に設けられ
ており、ガイド板１９の後方に取付けられたプラ
ンジヤー１７のシヤフト１７′と連結されている。
また外部磁石１９はスリツト磁石３に対して同磁
極（この場合にはＮ極）が対向するように配置さ
れている。磁性流動体検出センサ１５の検出信号
に応じてプランジヤー駆動回路１８が作動し、プ
ランジヤー１７が駆動するように構成されてい
る。

以下この装置の動作について説明する。

当初、隆起用磁石２に磁性流動体を付着させ、
マルチスタイラス１上に所定の隆起７を形成する
前には、第７図ａに示されるようにスリツト磁石
３に外部磁石が同磁極どうしが反撥する方向に密
着しており、第５図において説明したごとく、ス
リツト磁石３のエツジ部Ｂの磁束密度及び磁束密
度の距離に対する変化率が非常に小さくなつてい
る。従つて、磁性流動体保持部Ａにおいても、磁
束密度及び磁束密度の距離に対する変化率が非常
に小さくなつてしまつている。磁性流動体タンク
１３内の磁性流をポンプ１２によつて押し上げる
と、パイプ１１を通り、保持容器４の底部より磁
性流動体が満たされてくる。第７図ｂに示される
ように保持容器４内の磁性流動体の液位がある程
度上昇し、磁起用磁石２やスリツト磁石３の磁力
によつてある程度磁性流動体が吸上げられるよう
になつても、前述したように、磁性流動体保持部
Ａの磁束密度及び磁束密度の距離に対する変化率
は非常に小さく、従つて第５図においても説明し
たごとく、磁性流動体保持部Ａには磁性流動体は
ほとんど付着せず、磁性流動体保持部Ａは密封さ
れない。従つて保持容器４内の磁性流動体の液位
をさらに上昇させても隆起用磁石２とスリツト磁
石３の間に気泡をはらむことなく、第７図ｃに示
されるように磁性流動体保持部Ａが完全に磁性流
動体で満たされる。磁性流動体センサ１５によつ
て磁性流動体が磁性流動体保持部Ａに充分付着し
ていることが検知されるとプランジヤー駆動回路
１８によつてプランジヤー１７が駆動されプラン
ジヤー１７のシヤフト１７′は矢印Ｃの方向に移
動し、外部磁石１９はスリツト磁石３から離れス
リツト磁石１９のエツジ部Ｂには磁力線が集中す
るようになり、従つて磁性流動体保持部Ａにも磁
力線が集中するようになり磁束密度および磁束密
度の距離に対する変化率が大きくなる。このよう
な状態になると磁性流動体保持部Ａには強力に磁
性流動体が付着するようになりポンプ１２を停止
しても磁性流動体保持部Ａは密封されており、保
持容器４内に空気が流入することなくこの状態が
継持され、第６図に示されるごとくマルチスタイ
ラス１の先端から磁性流動体タンク１３内の磁性
流動体液面までの落差Ｈに応じた隆起７を形成す
ることができる。第８図は本発明の第２の実施例
を示すものである。この実施例では外部磁石１９
の代りに電磁石１９′がスリツト磁石に密着して
取付けられており、磁性流動体センサ１５によつ
て磁性流動体が検出されていない時には電磁石駆
動回路１８′によつて電磁石１９′がスリツト磁石
と反撥する方向にスリツト磁石に密着している側
がスリツト磁石の密着面の磁極と同磁極になるよ
うに磁化されるようになつている。磁性流動体セ
ンサによつて磁性流動体が検出されると電磁石駆
動回路１８′は停止し電磁石１９′は磁力を失なう
ようになるため、第１の実施例と全く同様の動作
をし、全く同様の効果を得ることができる。

なお磁性流動体検出センサとしては、たとえば
第９図に示されるような、電流検出型のセンサを
用いることができる。以下に、その具体的な実施
例を示す。２本の電極２２は所定の間隔をおいて
対向させており、２本の電極２２間には抵抗Ｒを
介して電源２３によつて電圧が印加されている。
第６図ａに示されるように磁性流動体が電極１８
に付着していない時には、電極２２間の抵抗は無
限大であり、抵抗Ｒ両端の電圧Vsは0Vである。
ところが第９図ｂに示されるように磁性流動体６
が電極２２の先端に付着し、電極２２間を橋絡す
るようになると、磁性流動体は10⁶〜10¹⁰Ωcm程度
の導電性を有するため、抵抗Ｒの両端には電源２
３の電圧と、電極２２間に付着した磁性流動体の
抵抗及び抵抗Ｒに応じた電圧Vsが生じるように
なる。この抵抗Ｒの両端の電圧Vsを磁性流動体
の検出信号として用いることができるわけであ
る。

以上説明してきたごとく本発明によれば磁性流
動体保持容器内に気泡をはらむことなく磁性流動
体保持部に磁性流動体を付着させることができ、
従つてポンプを停止してマルチスタイラス先端か
ら磁性流動体タンク内の磁性流動体液面までの落
差に応じた隆起を形成し印字を行なつた場合、ド
レインから磁性流動体保持部までの供給が阻害さ
れることがなく、品質の高い印字を安定して得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の磁性流動体記録装置を示す側面
図、第２図は同要部正面図、第３図ａ〜ｄは同動
作説明図、第４図ａ，ｂはそれぞれ磁性流動体付
着量と磁束密度および磁束密度変化率の関係を示
す図、第５図ａ，ｂ，ｃ，ｄは本発明の原理説明
図、第６図は本発明の一実施例における磁性流動
体記録装置の側面図、第７図ａ〜ｄは同動作説明
図、第８図は本発明の他の実施例の側面図、第９
図ａ，ｂは磁性流動体センサの動作説明図であ
る。 １……マルチスタイラス、２……隆起用磁石、
２′……隆起用磁石シールド板、３……スリツト
磁石、３′……スリツト磁石シールド板、４……
磁性流動体保持容器、５……基台、６……磁性流
動体、７……隆起、８……制御電極、９……記録
体、１０……ドレイン、１１……パイプ、１２…
…ポンプ、１３……磁性流動体タンク、１４……
電圧印加手段、１５……磁性流動体センサ、１６
……ガイド板、１７……プランジヤー、１８……
プランジヤー駆動回路、１８′……電磁石駆動回
路、１９……外部磁石、１９′……電磁石、２０，
２１……磁石。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 記録面に対向して設けた磁性マルチスタイラ
   ス記録電極と、前記記録電極上の先端先傍に当接
   させて設けられ、前記記録電極上に磁性流動体を
   隆起させる隆起用磁石と、前記隆起用磁石との間
   にスリツト状の磁性流動体保持部を形成するよう
   に、前記隆起用磁石に対向させて設けた磁性体よ
   り成るスリツト構成部材を有するヘツド部を備え
   るとともに、前記ヘツド部の下方に設けた磁性流
   動体貯蔵部と、前記スリツト状の磁性流動体保持
   部と前記磁性流動体貯蔵部とを連結する管路と、
   前記磁性流動体貯蔵部内の磁性流動体を前記管路
   を通して前記スリツト状の磁性流動体保持部まで
   供給する供給手段とを有し、前記ヘツド部の近傍
   に前記スリツト状の磁性流動体保持部の磁束密度
   又は磁束密度の距離に対する変化率の少くともい
   ずれかを減少させる磁束分布変化手段を設け、少
   なくとも前記スリツト状の磁性流動体保持部に磁
   性流動体が付着していない場合に前記磁束分布変
   化手段を駆動して、前記スリツト状の磁性流動体
   保持部の磁束密度又は磁束密度の距離に対する変
   化率の少くともいずれかを減少させるように構成
   したことを特徴とした磁性流動体記録装置。 ２ 特許請求の範囲第１項において、ヘツド部の
   近傍に設けた磁束分布変化手段を、前記ヘツド部
   に離接自在に設けた外部磁石と前記外部磁石を前
   記ヘツド部から離接する外部磁石離接手段とによ
   つて構成したことを特徴とする磁性流動体記録装
   置。 ３ 特許請求の範囲第１項において、ヘツド部の
   近傍に設けた磁束分布変化手段が電磁石であるこ
   とを特徴とする磁性流動体記録装置。