JPS5896572A - 磁性インク記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、磁化された針電極の先端に磁性インクを付着
せしめ隆起を形成し、これに画信号に対応して電界を加
え、針電極先端の磁性インクの隆起から磁性インクを記
録面に飛翔させて画像又は文字等の記録を行う磁性イン
ク記録装置に関するものであり、針電極への磁性インク
供給性能が良く、記録密度の変化に対しても濃度等の画
像品質が変化することなく記録が行える磁性インク記録
装置を提供することを目的とする。

インクジェット記録装置においてノズル式などに比べて
マルチ化が容易、目詰りがない、メンテナンスが簡易等
の利点を有する磁性インク記録方式が近年提案されてい
る。この方式は磁化された針電極の先端に磁性インクを
付着させ隆起を形成して、これに画信号に対応して電界
を加えて針電極先端の磁性インクの隆起から磁性インク
を記録面に飛翔させて画像、文字の記録を行う方式であ
る。

以下、第１図、第２図、第３図を用いて従来の磁性イン
ク記録装置の例として複数本の針電極を用いた装置を説
明する。

第１図は、従来の磁性インク記録装置の概略構成図、第
２図は、同装置の記録ヘッド先端における磁性インク挙
動説明図、そして第３図は、同装置の記録ヘッド先端に
おける磁性インク供給の説明図である。

第１図において、１は、絶縁体の基板２に等ピッチで配
列した磁性体の針電極、３は針電極１を磁化し、針電極
１の先端に磁性インク４を付着させて隆起を形成せしめ
る板状の隆起磁石であって、図の様に磁化され、一方の
磁極面を針電極１に接着しである。

隆起磁石３は、針電極１の先端側の端面を針電−極側の
磁極面に対して鋭角にし、かつこの鋭角部の先端を針電
極の先端付近に位置せしめている。

これは、針電極の先端に所定の磁性インク４の隆起を形
成するためである。

６は、インク溜６から磁性インク今を隆起磁石３まで供
給する供給磁石である。この供給磁石６からなる供給手
段は、他の手段例えばポンプ等であってもかまわない。

尚、供給磁石６から針電極１への磁性インク４の供給は
隆起磁石３がその斜面部１１（以下鋭角面と呼ぶ）で行
う。

７は、記録紙８の走行ガイドを兼ねた対向電極で磁性イ
ンク４の隆起と記録紙８との間を所定距離に定めている
。この距離は約０．１　ｍｍｘｏ、６ｍｍである。

９は、針電極１と対向電極７との間に電圧を印加するだ
めの電源であシ、スイッチ１ｏで操作する。

次に記録を行う場合の動作であるが、・記録紙８を図中
矢印方向に走行させ、画信号に対応せしめて、スイッチ
１ｏを入り切シさせる。記録時は（スイッチ１ｏは入り
）電源９による電界が記録紙８の表面と磁性インク４の
隆起表面との間に形成され、この電界クーロン力によっ
て磁性インク４が磁性インク隆起から記録紙８へと飛翔
して記録が行われる。

ところで、記録画像の品質であるが、これは、針電極１
先端の磁性インク４の隆起形状でほぼ決定される。以下
、第２図にて、隆起形状と画像品質の関係について説明
する。

針電極１先端の磁性インク４の隆起形状は、隆起磁石３
への磁性インク４の付着量で制御され、この付着量の制
御は、第１図に示すインク溜６のインク液面と針電極１
先端の段差Ｈで行う。具体的にはインク溜６を駆動源（
図示せず）によって上下移動させてインク溜６内のイン
ク液面の高さを制御する。

Ｈを定めだあとは、インク溜６内のインク液面は、一定
としインク消費に無関係にＨが一定になる様制御する。

第２図において（−１は隆起磁石３への磁性インク４の
付着量が過多の場合、（ｂ）は付着量が適切な場合、（
Ｃ）は付着量が過少の場合の針電極１、及び隆起磁石３
の先端部を示している。

磁性インク４の隆起形状を簡単のため（ｂ）に示す様に
隆起の山と谷の段差εで表わすと、（−）の場合は、ε
が小さく隣接する隆起同志の区別がつきにくく、隆起の
先端半径も大きいので、磁性インク４は飛翔しにくく、
飛翔しても大粒の磁性インク４が飛翔するので画像とし
ては、記録抜けや、ボタ飛びノイズを含んだ低品質のも
のになり易い。

この時の隆起磁石３の斜面部１１にも十分な厚みの磁性
インク４が付着している。

（Ｃ）の場合は、（、）とは全く逆に付着量が少なすぎ
て、εは大きすぎ、かつ磁性インク隆起の先端半径も小
さすぎて、飛翔する磁性インクドツトが小さく、どの針
電極からも磁性インク４が飛翔し易い状態であり、記録
しない針電極からも飛翔するという尾引きノイズが発生
し、画像としては低濃度でノイズの多い低品質のものに
なる。この時、隆起磁石３の胴面部１１の磁性インク厚
は非常に薄いＯ （ｂ）は、体）と（Ｃ）の中間であって、ε、及び隆起
の先端半径は適切な値になっている。具体的には、針電
極の材質、径、配列ピッチを各々鉄−ニッケル合金線、
６０μｍ、１２６μｍ（８本／ｍｍ　）とし隆起磁石３
の磁化、針電極１の先端からの位置を約２００ガウス＋
　０．２〜０．５　ｍｍとした時、εは約３０〜４０．
ｃＢｌｌ、隆起の先端半径は約４６μｍ前後である。

さて、実際に記録を行なう場合には、（ｂ）の状態に調
整して行なう訳であるが、従来の装置においては、記録
上の問題点として副走査方向（記録紙走行方向）の記録
密度の変化に隆起磁石３から針電極１への磁性インク供
給が十分に対応できないという欠点があった。

つまり、副走査方向に断続的に記録を行なう場合と、連
続して記録する場合とで記録濃度が変ったり、又ひどい
時はどちらかの場合で正常な記録が困難になるという現
象である。

具体的には、副走査方向に断続記録を行なうのに第２図
（ｂ）の状態に調整したとすると、連続記録の場合は隆
起磁石３から針電極１への磁性インク４の供給能力が追
いつかず、断続記録の場合に比べて、各隆起から１ドツ
ト当シの磁性インク４の飛翔量が少なく記録濃度が薄く
なる。

この原因は、隆起磁石３への磁性インク４の付着量で磁
性インク隆起形状を制御しているため、同時に隆起磁石
３の鋭角面１１の磁性インク付着量も変化して、隆起磁
石３から針電極１への磁性インク供給能力をも制御して
いることにある。

この磁性インク供給能力は、斜面部１１の磁力によって
左右されるものである。つまり、磁性インクの隆起形状
の制御と隆起磁石３から針電極１への磁性インク供給量
の制御とを独立してできないためである。

第２図（ｂ）に示す　磁性インク隆起形状は、所定の大
きさの記録ドツトを得るには適切であるが、隆起磁石３
の鋭角面１１の磁性インク付着量は連続記録には、（の
供給能力から言って不十分なのである。

以上の説明をグラフ化すると第３図の様になる。

第３図は、副走査方向の記録密度と隆起磁石３から針電
極１への磁性インク供給量の関係を示すものである。図
中■は、実際に必要な磁性インク４の供給量を示す曲線
、■は、第２図（ｂ）の状態に調整した時の隆起磁石３
から針電極１への磁性インク４の供給能力を示す線であ
る。図かられかる様に連続記録のように記録密度が高い
時、つまシ磁性インク４の消費量が多い時は■の線は、
■の曲線以下になり供給不足となる。

よって図中■は、図中■の位置にあるようにすることが
必要である。

本発明は、以上説明した様な従来の磁性インク記録装置
の欠点を改善し、磁性インクの隆起形状を最適形状にし
た状態で、かつ隆起磁石３から針電極１への磁性インク
供給能力を連続記録にも十分対応できる様にした磁性イ
ンク記録装置を提供するものである。

以下、本発明の一実施例を第４図、第５図を用いて詳細
に説明する。

第４図は、本発明の一実施例の磁性インク記録装置の記
録ヘッド先端の拡大斜視図、第６図は、本発明の別の実
施例の磁性インク記録装置の記録ヘッド先端の拡大斜視
図である。

第４図及び第５図に示す実施例の磁性インク記録装置は
共に基本的な全体構成、及び記録原理等は、第１図、第
２図で示した従来の磁性インク記録装置と同じであるの
でこれらの説明は省略する。

先ず第４図の実施例について説明する。

第４図において、１は絶縁体の基板２上に所定ピッチで
配列させた磁性体の針電極であわ、針電極１の先端は基
板２の端面と同一面に面しである。

３は、針電極１を磁化し、針電極１の先端に磁性インク
４を付着させ、隆起を形成せしめる隆起磁石であり、図
に示す様な磁極を有し、一方の磁極面を針電極列に接着
しである、 更に隆起磁石３は、その針電極１の先端側の端面が、針
電極１側の磁極（図ではＮ極）面に対して鋭角を成して
鋭角面１１となっている。そして〜この鋭角面１１上に
は、針電極１の各々に対応し〉ト所定の深さの溝１３を
形成している。溝１３は針電極１側の磁極面から針電極
１と反対側の磁極面（図中Ｓ極面）までつながっておシ
、その深さは、間溝１３内では、一定でなくとも構わな
い。

また溝１３の幅は少なくとも針電極１の径より広くしで
ある。更に、溝１３の断面形状は図の様な四角溝だけに
限らず丸溝等の他の形状でも構わない。

隆起磁石３の接着位置は、第１図に示す従来の装置と同
様、針電極１の先端への磁性インク４の付着量、及び隆
起形状を適切に行える様、その鋭角面１１の先端を針電
極１の先端付近にしである。

尚、１２は、従来の磁性インク記録装置においてもある
ものであるが、磁性インク４の針電極１の先端への付着
及び隆起形成を補助する役割をもつ補助的な溝である。

以上、述べた様に隆起磁石３の鋭角面１１に針電極１の
各々に対応せしめた溝１３を形成したことによシー隆起
磁石３から針電極１の先端への磁゛性インク４の供給は
以下の様になる。

まず、従来の装置と同様に隆起磁石３の鋭角面１１に磁
性インク４が付着し、溝１３内にその毛細管現象によっ
て磁性インク４が保持される。

次に、溝１３の稜は、鋭角面１１よシ磁力が強くなるの
でこの部分にはよシ強固に磁性インク４が付着する。隆
起磁石３から針電極１先端への磁性インク４の供給は、
鋭角面１１の溝１３の稜部では、その磁力によって、更
に溝１３内は、その毛細管力で行なわれる。

溝１３内に保持された磁性インク４は毛細管現象による
ものなので、隆起磁石３の磁力によシ付着した磁性イン
ク４とは独立しているものであって、第１図で示した液
位Ｈを変化させても、溝１３内の保持量は変化しない。

よって、従来の装置の場合に比べて、隆起磁石３から針
電極１への磁性インク供給能力は、鋭角面１１の磁力に
よるものに加えて、溝１３０毛細管力、そして溝１３の
稜部の磁力があるので、非常に良くなり連続記録を行、
なっても十分対応できるものである。

づ１シ、第３図における■の線の供給能力が得られる。

したがって、液位Ｈを針電極１の先端の磁性インク隆起
形状を最適になる様調節しておくだけで、副走査方向の
記録密度の変化に無関係に、連続記録でも十分な磁性イ
ンク４の供給が行えるので、記録密度が高くなった時に
低濃度になることもなく、シかも磁性インク隆起形状を
常に最適に保つため、ノイズ飛翔も発生し難く、濃度及
びＳ／Ｎが安定な良質の画像記録が行なえる。

次に、第６図を用いて別の実施例について説明する。第
５図において、１は針電極、２は縁縁物の基台、３は隆
起磁石、１２は第４図で示した補助的な溝である。

針電極１の先端と基台２の端面との関係、隆起磁石の接
着位置は第４図に示した実施例と同じ、また、隆起磁石
３の形状は第１図に示した従来の台形断面を有する隆起
磁石と同じで−ある。

１５は、非磁性、絶縁物の糸状の物質であって、例えば
、非常に細いナイロン糸などである。これは、基台２の
端面から隆起磁石３のＳ極の磁極面まで延在しておシ、
１本の針電極１の両側に配して、隆起磁石３の鋭角面１
１上に針電極１の各々に対応した溝１６を形成している
。

この糸状物質１６の配列は、基台２上に針電極１、隆起
磁石３の順に接着した後、補助的な溝１２内にその一部
を入れる様にして、順次、記録ヘッドに巻付けることに
よって行い、その後、糸状物質１６を補助的な溝１２、
及び隆起磁石３に接着して、基台２の端面を研削して図
の様な状態に仕上げる。

この構成は、上記の方法でつくるので非常に簡単につく
ることができる。

隣り合う糸状物質１６，２本によって、隆起磁石３の鋭
角面１１上に針電極１の各々に対応した溝１６が形成で
きるので、この溝１６の毛細管力による磁性インク４の
保持及び供給が新たに行なえるので、第４図で説明した
実施例の場合と同様な効果が得られる。

尚、糸状物質１６の径は、少なくとも針電極１の径よ奴
太く、かつ太くとも針電極１間の隙間より細い径にしで
ある。

以上、説明したように本発明によれば、隆起磁石の鋭角
面上に針電極の各々に対応した溝を形成したので、その
溝の毛細管力によって、隆起磁石から針電極への磁性イ
ンク供給能力が向上し、副走査方向の記録密度の変化に
無関係に、安定した濃度で８／Ｎの高い画像記録を行な
うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の磁性インク記録装置の概略構成図、第
２図は同装置の記録ヘッド先端における磁性インク挙動
説明図、第３図は同装置の記録ヘッド先端における磁性
インク供給の説明図、第４図は本発明の一実施例である
磁性インク記録装置の記録ヘッド先端の拡大斜視図、第
６図は本発明の別の実施例である磁性インク記録装置の
記録ヘッド先端の拡大斜視図である。 １・・・・・・針電極、２・・・・・・基台、３・・・
・・・隆起磁石、４・・・・・・磁性インク、１１・・
・・・・鋭角面、１２・・・・・・補助溝、１３．１６
・・・・・・溝、１６・・・・・・糸状物質。 第１１ Ａ２５１Ｉ Ｃαン ？ 第３図 シＪ刺１−８ｆｉ罰を喪 第４１！Ｉ ／’？ １１１５図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録面に対向せしめた磁性体からなる複数の針電
   極と、一方の磁極面を前記針電極に当接させ、前記一方
   の磁極面に対して少なくとも１つの鋭角面を前記針電極
   の先端近傍に位置させ前記針電極を磁化し、磁性インク
   を前記針電極の先端に付着、隆起せしめる隆起磁石と、
   前記隆起磁石に磁性インクを供給する供給手段と、前記
   針電極の先端に付着、隆起した磁性インクを画信号に対
   応させて記録面上に飛翔せしめる駆動手段とを備え、前
   記隆起磁石の鋭角面上に前記針電極の各々に対応させて
   、概略前記針電極軸方向に溝を設けたことを特徴とする
   磁性インク記録装置。
2. （２）溝は前記隆起磁石の鋭角面上から直接堀った溝で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁性
   インク記録装置。
3. （３）前記隆起磁石の鋭角面上の溝を、前記針電極間に
   位置せしめかつ前記針電極の配列ピッチで前記隆起磁石
   に巻付けた糸状の非磁性、絶縁体の物質で形成したこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁性インク記
   録装置。