JPH055663B2 - - Google Patents
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- JPH055663B2 JPH055663B2 JP21606882A JP21606882A JPH055663B2 JP H055663 B2 JPH055663 B2 JP H055663B2 JP 21606882 A JP21606882 A JP 21606882A JP 21606882 A JP21606882 A JP 21606882A JP H055663 B2 JPH055663 B2 JP H055663B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters 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
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
- B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
- B41J2/06—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by electric or magnetic field
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は磁気インクを使用し普通紙に直接記録
できるプリンタに関する。
できるプリンタに関する。
OA機器が普及し、その用途が多様化すること
によつて情報出力端末としてのプリンタにも、高
精細、高速であること、低価格であり、ランニン
グコストが安いこと、またメンテが容易なことが
要求されている。以上の要求を満たす記録方式と
して、インクジエツト記録方式、熱転写記録方
式、通電転写記録方式等があり、各所で開発研
究、商品化が進められている。しかし各方式共
に、一長一短があり、商品化に際して解決すべき
問題がある。インクジエツトは信頼性、特にノズ
ルの目詰まりに問題があり、熱転写においては感
熱ヘツドの立ち下りに時間がかかり、現行では、
くり返し周期2msec／dat程度が限界であること、
また熱転写、通電転写共にインクシートが比較的
コスト高につくこと、解像度に問題があること
が、商品の普及化の障害になつている。このう
ち、インクジエツト方式の欠点である目詰まりを
なくしたものとして、ノズルレスのマグネトフル
イドグラフイー方式がある。（昭和55年度画像電
子学会第８回全国大会予槁10）この方式は磁化し
たスタイラス先端に磁気インクを供給させ、メニ
スカスを形成させ、静電引力のスイツチングによ
りインクを飛翔させるものであるが、信号電圧が
数百ボルトと高いため、IC駆動は不可能である。
このため、ヘツドの実装が複雑となり、安価でコ
ンパクトなものをつくることは難しい。
によつて情報出力端末としてのプリンタにも、高
精細、高速であること、低価格であり、ランニン
グコストが安いこと、またメンテが容易なことが
要求されている。以上の要求を満たす記録方式と
して、インクジエツト記録方式、熱転写記録方
式、通電転写記録方式等があり、各所で開発研
究、商品化が進められている。しかし各方式共
に、一長一短があり、商品化に際して解決すべき
問題がある。インクジエツトは信頼性、特にノズ
ルの目詰まりに問題があり、熱転写においては感
熱ヘツドの立ち下りに時間がかかり、現行では、
くり返し周期2msec／dat程度が限界であること、
また熱転写、通電転写共にインクシートが比較的
コスト高につくこと、解像度に問題があること
が、商品の普及化の障害になつている。このう
ち、インクジエツト方式の欠点である目詰まりを
なくしたものとして、ノズルレスのマグネトフル
イドグラフイー方式がある。（昭和55年度画像電
子学会第８回全国大会予槁10）この方式は磁化し
たスタイラス先端に磁気インクを供給させ、メニ
スカスを形成させ、静電引力のスイツチングによ
りインクを飛翔させるものであるが、信号電圧が
数百ボルトと高いため、IC駆動は不可能である。
このため、ヘツドの実装が複雑となり、安価でコ
ンパクトなものをつくることは難しい。
本発明の目的は上記問題を解決し、複雑な構造
や高電圧印加を不用としながら高密度、高解像度
の記録を可能とする磁気インクを使用したプリン
タを提供する点にある。
や高電圧印加を不用としながら高密度、高解像度
の記録を可能とする磁気インクを使用したプリン
タを提供する点にある。
本発明による熱磁気スイツチプリンタの装置の
模式図を第１図に示す。図中、１０１は対向電
極、１０２は磁性スタイラスで、対向電極、磁性
スタイラス間には直流電圧がバイアスとして印加
されている。１０３は永久磁石、１０４は発熱体
で、発熱体は画信号に応じてスタイラスをキユー
リー温度付近まで加熱する。１０５はヨーク、１
０６は磁束バイパスとしての磁性体、１０７は磁
気インク、１０８は記録紙である。磁気インクは
スタイラスが加熱されると、対向電極方向に飛翔
し、スタイラスと間隔を隔てて設置された記録紙
上にドツト形成する。またヨークは、永久磁石か
らの洩れ磁束を減らすものであり、バイパスとし
ての磁性体は、スタイラス加熱時と非加熱時の、
スタイラス先端の磁束密度のSN比を上げるため
に設けられたものである。
模式図を第１図に示す。図中、１０１は対向電
極、１０２は磁性スタイラスで、対向電極、磁性
スタイラス間には直流電圧がバイアスとして印加
されている。１０３は永久磁石、１０４は発熱体
で、発熱体は画信号に応じてスタイラスをキユー
リー温度付近まで加熱する。１０５はヨーク、１
０６は磁束バイパスとしての磁性体、１０７は磁
気インク、１０８は記録紙である。磁気インクは
スタイラスが加熱されると、対向電極方向に飛翔
し、スタイラスと間隔を隔てて設置された記録紙
上にドツト形成する。またヨークは、永久磁石か
らの洩れ磁束を減らすものであり、バイパスとし
ての磁性体は、スタイラス加熱時と非加熱時の、
スタイラス先端の磁束密度のSN比を上げるため
に設けられたものである。
次にインク飛翔のメカニズムを第１図におけ
る、磁気インクに作用する各種の力を基に説明す
る。第２図はその力を示したものである。図中、
FCは対向電極方向に働く静電引力、FMは磁石方
向に働く磁気力、FSはスタイラスへの付着力（主
に表面張力）であり、FC，FMは次式で表わされ
る。
る、磁気インクに作用する各種の力を基に説明す
る。第２図はその力を示したものである。図中、
FCは対向電極方向に働く静電引力、FMは磁石方
向に働く磁気力、FSはスタイラスへの付着力（主
に表面張力）であり、FC，FMは次式で表わされ
る。
FC＝ｑ・Ｅ
FM＝Ｖ・Ｍ・dH／dl
（式中、ｑは磁気インク滴の電荷、Ｅは電界強
度、Ｖは該インク滴の体積、Ｍは磁化の強さ、
dH／dlは磁場勾配を表わす） 非加熱時にはFC＜FM＋FSであり、スタイラス
に付着しているが、加熱時には前式中、Ｍ・
dH／dlが減少し、FC＞FM＋FSとなりインクは電
界方向にひかれ、飛翔する。インク飛翔の原理は
以上述べた通りであるが、プリンタ完成体にする
場合のポイントを次に掲げる。
度、Ｖは該インク滴の体積、Ｍは磁化の強さ、
dH／dlは磁場勾配を表わす） 非加熱時にはFC＜FM＋FSであり、スタイラス
に付着しているが、加熱時には前式中、Ｍ・
dH／dlが減少し、FC＞FM＋FSとなりインクは電
界方向にひかれ、飛翔する。インク飛翔の原理は
以上述べた通りであるが、プリンタ完成体にする
場合のポイントを次に掲げる。
１ 電圧変動、対向電極−スタイラス間距離の変
動に対して、マージンを広くとるために、加熱
時と非加熱時の磁気力のSN比を大きくとる。
動に対して、マージンを広くとるために、加熱
時と非加熱時の磁気力のSN比を大きくとる。
２ 磁気インクの飛翔速度を上げるため、加熱時
における静電引力と磁気力の差を大きくとる。
における静電引力と磁気力の差を大きくとる。
３ スタイラスヘツドを熱応答性の良い構造にす
る。
る。
以上の点について検討を加え、ヘツドの構造を
工夫することで、問題を解決することができた。
工夫することで、問題を解決することができた。
まず上述ポイント１，２については、磁束バイ
パスとしての磁性体（第１図中、１０６）を設け
ることで、改良することができた。その考え方を
第３図を用いて説明する。図において、ａはスタ
イラス非加熱時における、ｂはスタイラス加熱時
における、永久磁石から発する磁力線のスタイラ
ス先端への集中の様子をモデル化したものであ
る。２０１は磁性スタイラス、２０２は、磁束バ
イパスとしての磁性体、２０３は永久磁石、２０
４は磁力線を表わす。スタイラス加熱時には、磁
力線はバイパスにひかれ、加熱時と非加熱時のス
タイラス先端での磁束密度のSN比は大きくとれ
る。しかし、この磁束バイパスとしての磁性体の
透磁率は、磁性スタイラスの透磁率より大きすぎ
ないことが望ましい。大きすぎるとスタイラス非
加熱時においても、磁力線の多くが磁性体にひか
れ、スタイラス先端での磁束密度がとれなくなる
からである。また、加熱時と非加熱時でのスタイ
ラス先端の磁束密度の差をとるか、あるいは比を
とるかで、磁石とスタイラス、及び磁性体の形状
及び設定位置を変えることで、差及び比をある程
度任意にコントロールできる。
パスとしての磁性体（第１図中、１０６）を設け
ることで、改良することができた。その考え方を
第３図を用いて説明する。図において、ａはスタ
イラス非加熱時における、ｂはスタイラス加熱時
における、永久磁石から発する磁力線のスタイラ
ス先端への集中の様子をモデル化したものであ
る。２０１は磁性スタイラス、２０２は、磁束バ
イパスとしての磁性体、２０３は永久磁石、２０
４は磁力線を表わす。スタイラス加熱時には、磁
力線はバイパスにひかれ、加熱時と非加熱時のス
タイラス先端での磁束密度のSN比は大きくとれ
る。しかし、この磁束バイパスとしての磁性体の
透磁率は、磁性スタイラスの透磁率より大きすぎ
ないことが望ましい。大きすぎるとスタイラス非
加熱時においても、磁力線の多くが磁性体にひか
れ、スタイラス先端での磁束密度がとれなくなる
からである。また、加熱時と非加熱時でのスタイ
ラス先端の磁束密度の差をとるか、あるいは比を
とるかで、磁石とスタイラス、及び磁性体の形状
及び設定位置を変えることで、差及び比をある程
度任意にコントロールできる。
次に上述ポイント３については、スタイラスの
熱容量を小さくするためにスタイラスを小型化
し、また放熱基板を設けることで、熱応答性を改
善することができた。
熱容量を小さくするためにスタイラスを小型化
し、また放熱基板を設けることで、熱応答性を改
善することができた。
以上、上述ポイント１，２，３についての改善
点を述べた。これらを踏まえ、十分実用的な磁気
インクプリンタを作ることができた。以下に実施
例を掲げて詳しく説明する。
点を述べた。これらを踏まえ、十分実用的な磁気
インクプリンタを作ることができた。以下に実施
例を掲げて詳しく説明する。
実施例
マルチスタイラス化したヘツドで磁性スタイラ
ス（第３図の２０１に対応するもの）を間隔を置
いて設け、それぞれの磁性スタイラス間に磁性ス
タイラスから後方に位置するように磁性体（第３
図の２０２に相当するもの）を設け、さらにその
後方に永久磁石（第３図の２０３に対応するも
の）を設けたヘツドを持つ磁気インクプリンタで
実験した。この磁性スタイラスは、第４図のよう
な熱−磁気特性を持つキユリー温度60℃のMn−
Zn系フエライトを用いた。磁気インクは、マグ
ネタイトのコロイド粒子をオレイン酸で被覆し、
ケロシン溶媒中に分散させた磁気流体に染料を添
加したものを用いた。第５図は磁気インクの磁気
特性を示したものである。スタイラス対向電極間
距離を400μmに設定し、直流電圧800Vを印加し、
印加電力20W／mmの発熱体で室温−60℃の温度ス
イツチをおこなつたところ、繰り返し周期1msec
で磁気インクが断続的に飛翔した。
ス（第３図の２０１に対応するもの）を間隔を置
いて設け、それぞれの磁性スタイラス間に磁性ス
タイラスから後方に位置するように磁性体（第３
図の２０２に相当するもの）を設け、さらにその
後方に永久磁石（第３図の２０３に対応するも
の）を設けたヘツドを持つ磁気インクプリンタで
実験した。この磁性スタイラスは、第４図のよう
な熱−磁気特性を持つキユリー温度60℃のMn−
Zn系フエライトを用いた。磁気インクは、マグ
ネタイトのコロイド粒子をオレイン酸で被覆し、
ケロシン溶媒中に分散させた磁気流体に染料を添
加したものを用いた。第５図は磁気インクの磁気
特性を示したものである。スタイラス対向電極間
距離を400μmに設定し、直流電圧800Vを印加し、
印加電力20W／mmの発熱体で室温−60℃の温度ス
イツチをおこなつたところ、繰り返し周期1msec
で磁気インクが断続的に飛翔した。
以上述べた本発明の磁気インクプリンタによれ
ば、記録信号に対応して熱を印加すればよく、高
圧印加が不用であり、かつ印刷ヘツドの構造を簡
単にできる。また、磁束バイパスとしての磁性体
うを使用し磁気インクを飛翔させるものであるた
め、極めて高密度、高解像度の印刷を行なうこと
ができる。
ば、記録信号に対応して熱を印加すればよく、高
圧印加が不用であり、かつ印刷ヘツドの構造を簡
単にできる。また、磁束バイパスとしての磁性体
うを使用し磁気インクを飛翔させるものであるた
め、極めて高密度、高解像度の印刷を行なうこと
ができる。
第１図は本発明の磁気インクプリンタの構成を
示す図。第２図は本発明の磁気インクプリンタの
磁気インクに働く各種力を示した図。第３図ａ，
ｂはそれぞれ本発明の磁気インクプリンタのスタ
イラス非加熱時および加熱時における永久磁石か
ら発する磁力線の発生、集中の様子をモデル化し
た図。第４図は本発明の磁気インクプリンタの磁
性スタイラスの熱−磁気特性を示す図。第５図は
本発明の磁気インクプリンタの磁気特性を示す
図。 １０１……対向電極、１０２……磁性スタイラ
ス、１０３……永久磁石、１０４……発熱体、１
０５……ヨーク、１０６……磁性体、１０７……
磁性インク、１０８……記録紙、２０１……磁性
スタイラス、２０２……磁性体、２０３……永久
磁石、２０４……磁力線、FC……静電引力、Fn
……磁気力、FS……スタイラス付着力。
示す図。第２図は本発明の磁気インクプリンタの
磁気インクに働く各種力を示した図。第３図ａ，
ｂはそれぞれ本発明の磁気インクプリンタのスタ
イラス非加熱時および加熱時における永久磁石か
ら発する磁力線の発生、集中の様子をモデル化し
た図。第４図は本発明の磁気インクプリンタの磁
性スタイラスの熱−磁気特性を示す図。第５図は
本発明の磁気インクプリンタの磁気特性を示す
図。 １０１……対向電極、１０２……磁性スタイラ
ス、１０３……永久磁石、１０４……発熱体、１
０５……ヨーク、１０６……磁性体、１０７……
磁性インク、１０８……記録紙、２０１……磁性
スタイラス、２０２……磁性体、２０３……永久
磁石、２０４……磁力線、FC……静電引力、Fn
……磁気力、FS……スタイラス付着力。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 磁気インクを使用したプリンタにおいて、 被記録体と、前記被記録体と間隙をもつて設置
された前記磁気インクを搭載保持する磁気インク
保持手段と、前記磁気インク保持手段より前記被
記録体と反対方向に設置され前記磁気インク保持
手段の前記インクに磁気力を印加する磁気力発生
手段と、磁性体を用いて構成される前記磁気イン
ク保持手段と前記磁気発生手段との間に設置され
前記画信号による前記磁気インク保持手段の加熱
または非加熱によつて前記磁気発生手段より発す
る磁束の自己の方向への発散または前記磁気イン
ク保持手段への集束をさせ前記磁気インクの飛翔
を制御する前記磁性体 とを備えたことを特徴とする磁気インクプリン
タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21606882A JPS59104951A (ja) | 1982-12-09 | 1982-12-09 | 磁気インクプリンタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21606882A JPS59104951A (ja) | 1982-12-09 | 1982-12-09 | 磁気インクプリンタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59104951A JPS59104951A (ja) | 1984-06-18 |
| JPH055663B2 true JPH055663B2 (ja) | 1993-01-22 |
Family
ID=16682762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21606882A Granted JPS59104951A (ja) | 1982-12-09 | 1982-12-09 | 磁気インクプリンタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59104951A (ja) |
-
1982
- 1982-12-09 JP JP21606882A patent/JPS59104951A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59104951A (ja) | 1984-06-18 |
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