JPS6033676B2 - 磁性流体記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、単一又は複数の磁性金属の記録電極上に磁力
によって磁性流体を保持、隆起させて、この隆起の先端
にクーロン力を働らかせて磁性流体を飛翻させ、記録面
上に印字を得る磁性流体記録装置に関するもので、磁性
流体の磁気濃縮を防止し、かつ貯蔵部から記録部への補
給を簡単な構成で行なおうとするものである。

従来、磁性流体を用いる記録装置として、特関昭５４一
２３５３４号公報、袴開昭５４−１３６３３０号公報等
が提案された装置であり、磁性流体を記録部に供給する
手段とし、特関昭５５一１００１６１号公報、特開昭５
５一１００１６２号公報等に示されるように、長い磁石
を使ったものが提案されている。

ところが、磁性流体は第１図に示すように磁場内におい
ては、マグネタィトが磁石の方に吸引されて、磁石に近
い部分の磁性流体のマグネタィト濃度が遠い部分よりも
若干高くなる傾向がある。

また第２図のように記録１とタンク２との間を長し、磁
石３で連結した場合には、磁石付近の濃縮した磁性流体
４は磁石によって磁化される度合いが大きくなり、強い
力で引かれるため上にのぼる余力を持ち重力に抗して矢
印Ａの向きに上ろうとする。一方、磁石から遠い部分の
磁性流体４は濃度が下るため磁石によって磁化される力
が弱くなりＹ重力に抗する力が弱くなり矢印Ｂのように
下ろうとする。このような変化が磁石３の全長に亘つて
生じると磁石３の上部に保持された磁性流体は時間と共
に増々濃縮され、下部は薄くなるという現象が生じる。
その結果、記録部の磁性流体４の濃度は当初の濃度より
もかなり濃縮される事になり、そのため磁性流体４の磁
化される度合いが強くなり、記録部１の隆起形状が所定
の形状から変化すると同時に粘性も高くなる。これによ
って記録時に磁性流体４が飛翻しにくくなると共に磁石
３上のインクの流動性が悪くなり、記録ができなくなる
こともあった。本発明はこのような磁性流体の供給上の
問題を解決して品質の高い記録が実現できる磁性流体記
録装置を提供するものである。

まず、第３図、第４図を参照しながら本発明に使用する
磁性流体記録装置の概略を述べる。

基板５には複数の記録電極６（第３図は断面図であり１
本のみ表示している）が配列されており、更に記録電極
６上には、記録電極６を磁化するための隆起用磁石７が
接着されている。磁化された記録電極６及び隆起用磁石
７上には適量の磁性流体８が磁力によって保持されてお
り、記録電極６上には第４図の正面図に示されるように
磁性流体８の隆起１１が形成される。記録電極６と制御
電極９との間に電圧印加手段１０によって電圧を印加す
ると、隆起１１の先端にクーロン力が働き磁性流体８は
記録体１２に向かって飛翻し、記録体１２上に印字を得
る。次に本発明の磁性流体記録装置について第５図、第
６図に示す実施例を参照しながら説明する。

第５図に要部の斜視図を、第６図に断面側面図を示すよ
うに隆起用磁石７に対向して磁石１７が配置されている
。

この磁石１７は磁性流体を保持するための保持容器１８
の内部に固着されている。両磁石で挟まれる閉口部１９
はスリット状になっており、０．０１〜２側の間隙を有
する。雨磁石で挟まれる空間部は保持容器１８の後端（
図面では右端）に向って広くなる構造を有している。保
持容器１８の後端部には単一又は複数のドレーソ２０が
設けられている。ドレーン２０と磁性流体の貯蔵部１３
との間には単一又は複数のパイプ１４が配置されている
。

一方、貯蔵部１３には磁性流体８が一定量貯蔵されてお
り、その液面１５は液位一定化装置（図示せず）により
常に一定に保たれている。パイプ１４の中途には押し上
げポンプ１６が設けてある。パイプ１４及び保持容器１
８内には磁性流体８が満たされており、隆起用磁石７と
磁石１７にもその磁力によって図示のように磁性流体８
が付着する。隆起用磁石７と磁石１７とは同磁極が向か
い合っており、両磁石のＮ極を出た磁力線は開○部１９
で集中するための磁力が強く、磁性流体８が強い力で保
持されており、外部から負圧状態の保持容器１８内に空
気が流入するのを防いでいる。隆起用磁石７に付着する
磁性流体８の量は隆起用磁石７と液位１５との間の落差
日によって決まり、又、隆起は隆起用磁石７に付着した
磁性流体８の量によって決まるので、所定の隆起を得る
ためには落差日を適正な値にする必要がある。

上記開○部１１の間隙は、広すぎると磁気の集中が悪く
なりこの開□部を通って空気が入りやすくなり、狭すぎ
ると磁性流体の流動が悪くなるので適当な値が必要であ
るが、上記の０．０１〜２肌適当である。次に本実施例
の装置の動作を説明する。

始めに、パイプ１４及び保持容器１８内に磁性流体８を
満たしてやる場合には、ポンプ１６を作動させて、貯蔵
部１３の磁性流体を吸い上げ、更に隆起用磁石７に磁性
流体８を第６図のように付着させた所でポンプ１６を停
止させる。ポンプ１６が停止して磁性流体を押し上げる
力がなくなっても、関口部１９付近には磁性流体８が磁
力によって強く付着しているため、保持容器１８及びパ
イプ１４内に空気が流入する事がなく、この状態が保持
される。装置が印字を行ない、磁性流体８が消費される
と隆起用磁石７に付着している磁性流体が減少する。

すると、磁性流体８の付着量と落差日との均衡が破れ、
付着量を元に戻そうとする力が働き、保持容器１８内の
磁性流体８が閉口部１９を通って隆起用磁石７上に速や
かに移動し、付着量が元に戻った所で移動は停止する。
この時、空気の流入がないため、保持容器１８から出た
磁性流体８を補うべく貯蔵部１３から磁性流体８がパイ
プ１４を通って移動する。本実施例の構成でも、隆起用
磁石７上において磁性流体の濃縮は生じるが、この場合
は隆起用磁石７の上下方向の長さが短かいため濃縮の度
合いが小さく、印字への影響はほとんどないものである
。

第６図の例では、磁性流体を満たすのに、ポンプを使っ
て吸い上げたが、貯蔵液面に圧力を加えたり、液位１５
を上げて落差日を小さくする事によっても、又、隆起用
磁石７上に予め多量の磁性流体を流してやる等の事によ
っても同様の効果が得られるものである。

本発明によれば、磁性流体供給のために動力を使うのは
、始動時のポンプ１６のみで、あとは無動力で磁性流体
８を吸い上げるため、記録中に供給のための特別の動力
を必要とせず、供給に用いる部材として磁石１７と保持
容器１８とパイプ１４という安価な材料しか必要としな
いという利点を有すると共に、磁石１７を設けた事によ
って空気の流入に対して十分安定な装置にする事ができ
るものである。

第６図の例では両磁石を直接対向させたが、第７図のよ
うに両磁石のＮ極表面部に透磁率の高いシールド板２１
，２２を密着して固着しておけば、両磁石で挟まれる空
間部には磁力線が出ず、従ってこの部分で磁性流体が磁
力によって濃縮する事はなく、更に濃縮防止効果を得ら
れるものである。

このときシールド板はどちらかの磁石にのみ固着させて
いても同様の効果がある。又、この場合、両磁石にシー
ルド板がある時は両シールド板間が、片方にシールド板
がある時はシールド板と対向する磁石面の間の寸法が０
．０１〜２側となるようにする。又、第５図、第６図に
示した実施例では両磁石は同極を対向させたが、第８図
のように磁極のスピンが略直角になるように配置しても
開□部１９において磁力線の集中がみられ同様の密封効
果を有するものである。

この場合、隆起用磁石７のＮ極側に透磁率の高いシール
ルド板が固着されていても（図示せず）同様の効果があ
る。第８図で隆起用磁石７のＮ極面にシールド板を固着
した場合も、関口部１ １の間隙は０．０１〜２側が適
当である。さらに磁石の形状と配置に関する他の実施例
について説明する。

第９図は磁性流体保持容器が第二の磁石１７の形状を変
形させる事により、隆起用磁石７と第二の磁石１７とで
保持容器部分を構成したものである。第１０図に示す実
施例は、保持容器１８′自身が先端に開□部を有し、後
端ほど広がって後端部にドレーンを有する形状であり、
隆起用磁石７と磁石１７とはそれぞれ保持容器１８′の
先端部外部に設けられている。

第１１図の実施例は第５図の構成を基本として隆起用磁
石７、磁石１７がそれぞれ複数個の磁石を固着した構成
となっているものである。又、第１２図、第１３図の実
施例は保持容器１８″を磁化されやすい材料を用い、そ
の先端部において隆起用磁石７との距離を十分小さく（
０．０１〜２肌）となして関口部１９を形成した構造を
有している。

このとき保持容器１８″が隆起用磁石７のいずれかの磁
極に一端が接しているかによって図示のような磁極分布
となる。これらの実施例においても前記第５図、第６図
に示したものとほぼ同様の効果を得られるものである。
以上の実施例ではスタィラスを横向きにしているが、ス
タィラスが上向き、あるいはその中間の位置になるよう
にしても全く同様の効果があるものである。

以上のように本発明の磁性流体記録装置によれば、磁石
、パイプ、容器という安価な部材を用いて、従来磁性流
体供給上の問題となっていた磁気濃縮を防止できるうえ
に、供給のために特別の動力を必要としない供給装置を
提供する事ができ、産業上の効果が大きいものである。

図面の簡単な説明第１図は磁石に付着した磁性流体の状
態とその濃度分布を示す説明図、第２図は磁石供給路を
用いた場合に生じる磁気濃縮を示す説明図、第３図は本
発明に用いる記録部の概略を示す断面側面図、第４図は
本発明に用いる記録部の概略を示す平面図、第５図は本
発明の一実施例の要部斜視図、第６図は第５図の実施例
の断面側面図、第７図ないし第１３図はそれぞれ他の実
施例の要部を示す断面側面図である。

６……記録電極、４・・・・・・隆起用磁石、８・・・
・・・磁性流体、１３・・・・・・貯蔵部、１４・・・
・・・パイプ、１７・・・・・・磁石、１８・・・・・
・保持容器、１９・・・・・・関口部。

第１図第２図 第３図 第４図 第５図 第７図 第８図 第９図 第６図 第１０図 第１１図 第１２図 第１３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 記録面に対向して設けた単一又は複数の磁性体より
   なる記録電極と、前記記録電極の先端近傍に当接して設
   け、その磁力によつて前記記録電極を磁化させる単一又
   は複数の隆起用磁石とを有し、前記記録電極に磁性流体
   を配する事により前記記録電極先端に磁性流体を隆起さ
   せ、画信号に応じて磁性流体を隆起した先端から記録面
   に飛翔もしくは泳動させて画像を得る磁性流体記録装置
   に於いて、磁極を有する２個の磁性部材と、前記２個の
   磁性部材に挾まれるスリツト状の開口部と、前記２個の
   磁性部材を含み磁性流体を保持するための磁性流体保持
   部と、前記記録電極の下方に設けた磁性流体貯蔵部と、
   前記磁性流体保持部と前記磁性流体貯蔵部とを結ぶ単一
   又は複数のパイプとを有し、前記開口部を前記隆起用磁
   石の近傍に配置し、前記開口部、前記磁性流体保持部、
   前記パイプとに磁性流体を満たした事を特徴とする磁性
   流体記録装置。 ２ 前記隆起用磁石が前記２個の磁性部材のうち少くと
   も１個を兼ねている事を特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の磁性流体記録装置。 ３ 前記２個の磁性部材のうち両方もしくは片方が磁石
   から成る事を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁
   性流体記録装置。 ４ 前記２個の磁性部材のうち両方もしくは片方が磁石
   と、透磁率の高い部材との複合体である事を特徴とする
   特許請求の範囲第１項または第２項記載の磁性流体記録
   装置。