JPH11149265A

JPH11149265A - 磁気泳動表示パネル

Info

Publication number: JPH11149265A
Application number: JP10074942A
Authority: JP
Inventors: Yoshiro Yamazaki; 芳郎山崎
Original assignee: Takara Co Ltd
Current assignee: Takara Co Ltd
Priority date: 1997-09-12
Filing date: 1998-03-09
Publication date: 1999-06-02
Anticipated expiration: 2018-03-09
Also published as: JP3382532B2

Abstract

(57)【要約】【課題】磁力に対する応答性がよく、かつ着色性もよ
く、さらに着色剤の色も損なわれない磁性粒子を用いた
磁気泳動表示パネルの提供にある。【解決手段】２枚の基板１２ａ、１２ｂ間を多セル構
造に形成し、これらセル１６内に、表面にカラー着色を
施した異形のステンレス鋼粒子からなる磁性粒子１８
と、分散媒と、背景部分を構成する着色剤と、所望によ
り増稠剤とからなる分散流体２０を封入した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気泳動表示パネ
ルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、２枚の基板（パネル）間を多
セル構造に形成し、これらのセル内にマグネタイトやフ
ェライト等からなる磁性粒子と、分散媒と、背景を構成
する着色剤と、所望により増稠剤とからなる分散流体を
封入した磁気泳動表示パネルが知られている。

【０００３】この磁気泳動表示パネルは、表側の基板面
を磁気ペンでなぞると、磁気ペンの磁気力により吸引さ
れた磁性粒子が、裏側の基板のところから泳動して表側
基板まで達し、分散流体と磁性粒子とのコントラストの
差で黒白表示が形成されるようにしたものである。

【０００４】図１に、従来から用いられている磁気泳動
表示パネル１０の一部分を示す。なお、（ａ）は断面
図、（ｂ）は平面図である。図に示すように、この磁気
泳動表示パネル１０は、対向する２つの非磁性のパネル
１２ａ、１２ｂとを有しており、パネル１２ａは目視側
でパネル１２ｂは非目視側である。これらパネル１２
ａ、１２ｂの間には多数の隔壁１４が設けられており、
これら隔壁１４とパネル１２ａ、１２ｂとにより多数の
ハネカム型のセル１６が形成されている。通常、パネル
１２ａは厚さ０．２〜０．３ｍｍ、隔壁１４の高さは
０．５〜１．５ｍｍ、パネル１２ｂは０．１ｍｍ、セル
１６の最大幅は４ｍｍ程度である。

【０００５】このセル１６の内部には、磁性粒子１８
と、分散媒と、背景部分を構成する着色剤と、所望によ
り増稠剤とからなる分散流体２０が封入されており、目
視側のパネル１２ａの表面を磁気ペン２２でなぞると、
磁性粒子１８が吸引されて泳動しパネル１２ａ裏面まで
到達し、背景を構成する着色剤と磁性粒子との色の差で
パネル１２ａの面に、磁気ペン２２でなぞった文字等が
表示される。一般に、磁性粒子１８は地色が黒色又は暗
褐色なので、背景を構成する着色料を白色にして黒白表
示を行うようにしている。

【０００６】次に、一旦表示した文字等を消去するに
は、非目視側のパネル１２ｂの背面に配置している消去
用磁石２４をパネル１２ｂの面に沿ってスライドさせ
る。すると、パネル１２ａの裏面に引きつけられていた
磁性粒子１８は、今度はパネル１２ｂのところに泳動し
ていき、パネル１２ａ側から見ると、分散流体２０の色
のみが見え、文字等の表示が消去されたことになる。な
お、パネル１２ａは、表示のないときに、目視側から磁
性粒子１８の色が透けて見えないように不透明な例えば
白色等の光拡散板が使用されている。

【０００７】近年、上記黒白表示に加えてカラー表示の
要求が増大しており、上記材質の磁性粒子に顔料等を電
着、蒸着あるいはスプレーしてカラー着色を施し、カラ
ー表示を行わせるようにしたものも有る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記磁性粒
子を使用した場合、これら磁性材料は黒色から暗褐色で
あるため、黒白表示を得るには適しているが、着色して
も着色剤の色が損なわれ、カラー表示には好適とはいえ
ない。また、一般に、これらの磁性粒子として、球状の
ものを用いているので、着色性が十分とはいえず、また
着色剤が剥がれやすく、さらに磁力に対する応答性も必
ずしも十分ではない。さらに、上記のような黒白表示の
ものによって、幼児に文字や数字等を覚えさせようとす
ると、飽きやすい幼児は別の遊びに興味が移ってしまい
非常に能率が悪く、幼児を引き付ける魅力に欠ける。

【０００９】本発明は、磁力に対する応答性がよく、か
つ着色性もよく、さらに着色剤の色も損なわれない磁性
粒子を用いた磁気泳動表示パネルの提供を、その目的と
している。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述課題を解決するため
に、本発明は、次のような手段を採用した。請求項１に
記載の磁気泳動表示パネルは、２枚の基板間を多セル構
造に形成し、これらセル内に、表面にカラー着色を施し
た異形のステンレス鋼粒子からなる磁性粒子と、分散媒
と、背景部分を構成する着色剤と、所望により増稠剤と
からなる分散流体を封入したことを特徴としている。

【００１１】請求項２に記載の磁気泳動表示パネルは、
請求項１に記載の発明において、多セル構造は、ハネカ
ム型であることを特徴としている。

【００１２】請求項３に記載の磁気泳動表示パネルは、
請求項１に記載の発明において、多セル構造は、マイク
ロカプセル型であることを特徴としている。

【００１３】

【作用】上述のように構成すると、磁気泳動表示パネル
の磁気ペンに対する応答性が向上する。これは、異形磁
性粒子の表面積が多いことに起因するものといえる。ま
た、磁性粒子が異形であるため、カラー塗料の着色性が
よく、且つ使用に基づく塗料の剥離が少ないので、経時
劣化が少ないというメリットがあると共に、地色の薄い
ステンレス鋼粒子を用いているので、フェライトやマグ
ネタイトに比べてカラー塗料本来の色を視認させること
ができ、鮮やかなカラー表示を行うことができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
について、図面を参照して説明する。なお、従来の技術
の項で説明した部材と同一又は同等のものには同一符号
を付して説明する。

【００１５】本発明に係る磁気泳動表示パネル１０の外
観は、図１に示した従来のものと同じなので、図１を参
照して説明する。図に示すように、この磁気泳動表示パ
ネル１０も、従来のものと同じく対向する２つの非磁性
のパネル１２ａ、１２ｂとを有しており、パネル１２ａ
は目視側でパネル１２ｂは非目視側である。これらパネ
ル１２ａ、１２ｂの間には多数の隔壁１４が設けられて
おり、これら隔壁１４とパネル１２ａ、１２ｂとにより
多数のハネカム型のセル１６が形成されている。

【００１６】セル１６の内部には、磁性粒子１８と、分
散媒と、背景部分を構成する着色剤と、所望により増稠
剤とからなる分散流体２０が封入されており、目視側の
パネル１２ａの表面を磁気ペン２２でなぞると、磁性粒
子１８が吸引されて泳動しパネル１２ａ裏面まで到達
し、背景を表示する着色剤と磁性粒子１８との色の差で
パネル１２ａの面に、磁気ペン２２でなぞった文字等が
表示される。

【００１７】次に、ここで用いられている磁性粒子１８
について説明する。磁性粒子１８は、ステンレス鋼粒子
であり、その成分は、カーボンＣ・・・・０．０３％以下、シリコンＳｉ・・・１．５％以下、マンガンＭｎ・・・０．３％以下、リンＰ・・・・・・０．０４％以下硫黄Ｓ・・・・・・０．０３％以下、ニッケルＮｉ・・・０．６％以下クロムＣｒ・・・・１１．５〜１３．５％鉄Ｆｅ・・・・・・残

【００１８】その形状は、図２の断面図で示すように、
異形である。ここで、異形とは、粒子の形状が、例えば
球状とか略直方体等のような特定の形状に統一されてお
らず、それぞれの粒子が異なる形状であるものをいう。
また、表面が複雑な凹凸面で形成されていることが好ま
しい。

【００１９】また、粒子の寸法は、長径側で計測して、
３０〜１００μｍの範囲に分布しており、平均粒度は７
０〜７５μｍとなっている。

【００２０】磁性粒子１８は、上述の成分からなるステ
ンレス鋼によって形成されるているのであるが、粒子を
異形にするため、製造は水アトマイズ法によって製造さ
れている。なお、水アトマイズ法とは、溶融した鋼に高
圧水を噴射して粉末化する方法である。この方法で製造
された粒子の寸法分布の範囲が広いので、上記のような
範囲を定めるのに、篩にかけて他の部分を除いている。

【００２１】次に、この磁性粒子１８のカラー着色につ
いて説明する。塗料としては、アクリル系の樹脂塗料を
用いる。ポリウレタン系、エポキシ系、塩化ビニール系
でもよいがアクリル系の方が剥離しにくい点で優れてお
り、光沢がよく、耐水耐油性もよい。

【００２２】次に、塗料に混入させる顔料について説明
する。顔料は、青色、黄色、緑色、赤色の４色について
実施した。青色顔料：メラミン・トルエンスルホンアミド樹脂の微
粒子に蛍光染料で着色したもの、耐溶剤性がよく色は鮮
明である。黄色顔料：クロムイエロー（ＰｂＣｒＯ４）、クロム亜
鉛を主体とした無機顔料、着色力、隠蔽力が大きい。緑色顔料：酸化クロム（Ｃｒ２Ｏ３）、無機顔料で科学
薬品に対して安定性大である。赤色顔料：アゾ系有機顔料。なお、溶剤としてはアセトン、トルオールを使用した。

【００２３】磁性粒子１８への着色は、スプレードライ
ヤー工法により行い、乾燥温度は１３０±２℃、乾燥時
間は３秒間である。なお、前処理は行っていない。これ
により、磁性粒子１８の表面に厚さ２０〜３０μｍの着
色被膜を形成したものが認められた。なお、上記顔料に
換えて、群青、アニリンブルー、デュポンオイルレッ
ド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタ
ロシアニンブルー、フタロシアニングリーン等の顔料や
染料を用いることもできる。

【００２４】上記のようにして製造された磁性粒子１８
は、材質がステンレス鋼であるので、飽和磁化がフェラ
イト等に比べ１０％程度低くなるが、この点は磁気ペン
の磁力を２０％高めることで対応することができる。ス
テンレス鋼なので、地色が薄く、白銀色の隠蔽膜等で覆
わなくても、着色剤色を本来の色を損なわずに表示させ
ることができる。また、磁性粒子１８は異形であるた
め、球形に比べて対磁感度がよく、且つ塗料の付着性も
よく、また錆びにくいので、使用に基づく塗料の剥離が
少なく、経時劣化が少ないという利点がある。

【００２５】また、磁性粒子１８を上記のように着色す
ることで、対熱特性が向上し、従来のものでは、−２０
℃になると磁性粒子が団子状に固まってしまうのに対
し、本実施形態例における磁性粒子１８の場合にはその
ような現象は見られない。

【００２６】次に、本発明の第２の実施形態について、
図面を参照して説明する。なお、第１の実施形態で説明
した部材と同一又は同等のものは同一符号を付す。

【００２７】第２の実施形態に係る磁気泳動表示パネル
３０は、図３に示すように、対向する２つの非磁性のパ
ネル１２ａ、１２ｂを有しており、パネル１２ａは目視
側でパネル１２ｂは非目視側である。これらパネル１２
ａ、１２ｂの間には球状のマイクロカプセル２６が多数
収納されており、このマイクロカプセル２６によって多
セル構造が形成されている。マイクロカプセル２６の内
部には、第１の実施形態においてハネカム型のセル１６
内に封入したのと同じもの、すなわち、着色されたステ
ンレス鋼からなる異形の磁性粒子１８と、分散媒と、背
景部分を構成する着色剤と、所望により増稠剤とからな
る分散流体２０が封入されている。

【００２８】マイクロカプセル２６は、磁性粒子１８
と、分散媒と、背景部分を構成する着色剤と、所望によ
り増稠剤とからなる分散流体２０と、この分散流体２０
を覆うポリマー等の殻物質で構成されている。この殻物
質として用いられている樹脂には、一般にアクリル系樹
脂、メタクリル系樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステ
ル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ
樹脂等があり、内部が見えるように透明なもので、単独
あるいは混合して使用される。

【００２９】マイクロカプセル２６の製造方法は、ポリ
マー溶液に分散させた芯物質となる分散流体２０の周り
に、ポリマーの濃厚層を分離させる相分離法、ポリマー
溶液中の芯物質の周りにポリマーの硬化試験薬等により
ポリマーを硬化させる液中硬化被覆法、芯物質を分散さ
せたエマルジョンの内あるいは外相のいずれか一方から
モノマーや重合触媒を供給し、芯物質の表面をポリマー
で覆うインシチュー重合法等がある。特に、相分離法、
インシチュー重合法によれば、粒径が揃い、磁性粒子１
８の移動が容易なマイクロカプセル２６を製造すること
ができる。

【００３０】このように形成された磁気泳動表示パネル
３０の目視側のパネル１２ａの表面を磁気ペン２２でな
ぞると、磁性粒子１８が吸引されてマイクロカプセル２
６内を泳動し、パネル１２ａ側のマイクロカプセル２６
裏面まで到達して、背景を表示する着色剤と磁性粒子１
８との色の差でパネル１２ａの面に、磁気ペン２２でな
ぞった文字等が表示される。なお、パネル１２ａは、表
示のないときに、目視側から磁性粒子１８の色が透けて
見えないように不透明な例えば白色等の光拡散板が使用
されている。

【００３１】次に、一旦表示した文字等を消去するに
は、非目視側のパネル１２ｂの背面に配置している消去
用磁石２４をパネル１２ｂの面に沿ってスライドさせ
る。すると、パネル１２ａ側のマイクロカプセル２６の
裏面に引きつけられていた磁性粒子１８は、今度はパネ
ル１２ｂの方向にマイクロカプセル２６内を泳動し、パ
ネル１２ｂ側のマイクロカプセル２６裏面に到達し、パ
ネル１２ａ側から見ると、分散流体２０の色のみが見
え、文字等の表示が消去されたことになる。

【００３２】次に、幼児用カラーお絵描き玩具１に応用
した場合の外観を図４に平面図として示す。この幼児用
カラーお絵描き玩具１は、略四角形のプラスチック材か
らなる枠体２を有しており、該枠体の２の中央部に、磁
気泳動表示パネル１０が嵌め込まれている。また、枠体
２の下側には、水平方向にスリット３が設けられてお
り、該スリット３を利用して摺動自在に構成された棒状
の永久磁石２４が配置されている。永久磁石２４を摺動
させるための把手２４ａは枠体２の表側に配置されてお
り、棒状（物差し状）の永久磁石２４は把手２４ａと繋
がった状態で磁気泳動表示パネル１０の背面に近接して
いて、把手２４ａを左右に摺動させると、永久磁石２４
が磁気泳動表示パネル１０の背面を摺動する。

【００３３】磁気泳動表示パネル１０の形状や、セル１
６の内部構造あるいは使用する磁性粒子の素材、形状、
大きさ、着色態様、製法等は図１に示したものと同じで
ある。上記セル１６は、予め所望の領域に分けて、さら
に領域毎に異なる色に着色された磁性粒子を含む分散流
体が封入されているが、その点については後述する。な
お、異なる色とは、濃淡に差がある同色を含み、かつ黒
色をも含む概念である。したがって、目視側のパネル１
２ａの表面を磁気ペン２２でなぞると、磁性粒子１８が
吸引されて泳動しパネル１２ａ裏面まで到達し、背景を
表示する着色剤と磁性粒子１８との色の差でパネル１２
ａの面に、磁気ペン２２なぞった文字等が表示される。

【００３４】次に、一旦表示した文字等を消去するに
は、非目視側のパネル１２ｂの背面に配置している消去
用磁石２４をパネル１２ｂの面に沿ってスライドさせ
る。すると、パネル１２ａの裏面に引きつけられていた
磁性粒子１８は、今度はパネル１２ｂのところに泳動し
ていき、パネル１２ａ側から見ると、分散流体２０の色
のみが見え、文字等の表示が消去されたことになる。

【００３５】次に、上記のようにして製造された青色、
赤色、緑色、黄色に着色された磁性粒子１８のセルへの
封入方法であるが、先ず、パネル１２ａ、１２ｂ間に形
成された多数のセル１６を、図４に示すように、予め所
望の領域４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ・・・）に分け
て、この分けた領域毎にそれぞれ青色、赤色、緑色、黄
色の異なる色の磁性粒子１８を封入する。

【００３６】例えば、領域４ａには赤色に着色された磁
性粒子１８を含む分散流体２０を封入し、領域４ｂには
青色に着色された磁性粒子１８を含む分散流体２０を封
入し、領域４ｃには緑色に着色された磁性粒子１８を含
む分散流体２０を封入し、さらに領域４ｄには黄色に着
色された磁性粒子１８を含む分散流体２０を封入すると
いう具合に、予め定めた所望の形状の領域に、１色の磁
性粒子１８のみが混入された分散流体を封入する。な
お、領域を構成するセル１６の数は１〜２００程度の範
囲で適宜定め、領域の形状はそれぞれが異なるほうが好
ましい。

【００３７】このように、パネル１２ａ、１２ｂ間に形
成した多数のセル１６を、予め所望の領域４（４ａ、４
ｂ、４ｃ、４ｄ・・・）に分けて、この分けた領域毎に
それぞれ青色、赤色、緑色、黄色と異なる色の磁性粒子
１８を封入したので、目視側パネル１２ａの表面に、ペ
ン先の磁石部分の径が１〜１．３ｍｍの通常の磁性ペン
２２で１本の直線を描くと幅２ｍｍ程度の線が描ける
が、これだけでその軌跡に沿って領域が変わる毎に青
色、赤色、緑色、黄色と異なる色に着色された磁性粒子
１８が引き寄せられて、図５に示すように、カラフルな
表示となる。

【００３８】当然、文字や絵についても同様で、図６に
は磁性ペン２２でひらがなの「ま」と磁性スタンプによ
る接触でＵＦＯの絵を表示した状態が示されている。上
述のように、この幼児用カラーお絵描き玩具は、文字、
数字、記号等が色鮮やかに多色表示されるので、幼児を
進んで勉強に励ませることができるとともに、その領域
は、通常、見ることができないため、その結果は幼児に
とって意外なものとなるので飽きさせないことになる。
すなわち、知育玩具として活用することができる。ま
た、多色の表示が容易なため、色彩識別が出来始めた幼
児や、色彩に興味を持ち始めた幼児に適した知育玩具で
あり、その色彩感覚や美的才能を育てることできる。

【００３９】なお、上記の実施形態では、カラーとし
て、青色、赤色、緑色、黄色を用いたが、黒色やその他
の色を用いることも当然可能であり、また濃淡差のある
もの、例えば黒色と灰色、真紅と桃色等は異色として用
いる。

【００４０】なお、異なる色に着色された磁性粒子を封
入する領域の形成態様は、図１に示されるような例に限
定されない。例えば、図７(a) (b) に示されるように、
各領域２８ａ、２８ｂ、２８ｃ・・・等によって縦（又
は横）のストライプ、斜めのストライプを形成するよう
にしてもよく、あるいは同図(c) に示されるように、各
領域２８ａ、２８ｂ、２８ｃ・・・等によって画面を複
数に分割されるように形成してもよい。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
２枚の基板間を多セル構造に形成し、これらセル内に磁
性粒子と、分散媒と、背景部分を構成する着色剤と、所
望により増稠剤とからなる分散流体を封入した磁気泳動
表示パネルにおいて、前記磁性粒子として、表面にカラ
ー着色を施した異形のステンレス鋼粒子を用いたので、
フェライトやマグネタイトに比べて地色が薄くカラー塗
料本来の色を視認させることができ、鮮やかなカラー表
示を行うことができる。また、磁性粒子が異形であるた
め、磁石に対する応答性がよく、かつカラー塗料の付着
性もよく、さらに錆びにくいので使用による塗料の剥離
が少なく、経時劣化を軽減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来から使用されており、且つ本発明における
第１の実施形態でもある磁気泳動表示パネルの一部を示
し、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。

【図２】カラー着色された異形の磁性粒子の断面図であ
る。

【図３】本発明の第２の実施形態を断面図で示したもの
である。

【図４】本考案に係る幼児用カラーお絵描き玩具の第１
の実施形態の平面図である。

【図５】磁気ペンで、１本の線を描いた図である。

【図６】磁気ペンでひらがなの「ま」を、磁気スタンプ
でＵＦＯの絵をスタンプした状態を表示する図である。

【図７】(a) (b) (c) はそれぞれ幼児用カラーお絵描き
玩具の第２の実施形態の平面図である。

【符号の説明】

１０磁気泳動表示パネル１２ａ目視側パネル１２ｂ非目視側パネル１４隔壁１６セル１８磁性粒子２０分散流体２２磁気ペン２４永久磁石２６マイクロカプセル３０磁気泳動表示パネル

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【手続補正書】

【提出日】平成１０年４月１６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】明細書

【発明の名称】磁気泳動表示パネル

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【０００２】

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記磁性粒
子を使用した場合、これら磁性材料は黒色から暗褐色で
あるため、黒白表示を得るには適しているが、着色して
も着色剤の色が損なわれ、カラー表示には好適とはいえ
ない。また、一般に、これらの磁性粒子として、球状の
ものを用いているので、着色性が十分とはいえず、また
着色剤が剥がれやすく、さらに磁力に対する応答性も必
ずしも十分ではない。

【００１０】

【００１３】

【００１４】

【００２３】磁性粒子１８への着色は、スプレードライ
ヤー工法により行い、乾燥温度は１３０±２℃、乾燥時
間は３秒間である。なお、前処理は行っていない。これ
により、磁性粒子１８の表面に厚さ２０〜３０μｍの着
色被膜を形成した。なお、上記顔料に換えて、群青、ア
ニリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロ
ー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、
フタロシアニングリーン等の顔料や染料を用いることも
できる。

【００３２】

【図面の簡単な説明】

【符号の説明】１０磁気泳動表示パネル１２ａ目視側パネル１２ｂ非目視側パネル１４隔壁１６セル１８磁性粒子２０分散流体２２磁気ペン２４永久磁石２６マクロカプセル３０磁気泳動表示パネル

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】削除

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】削除

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】削除

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】削除

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２枚の基板間を多セル構造に形成し、こ
れらセル内に、表面にカラー着色を施した異形のステン
レス鋼粒子からなる磁性粒子と、分散媒と、背景部分を
構成する着色剤と、所望により増稠剤とからなる分散流
体を封入したことを特徴とする磁気泳動表示パネル。
【請求項２】前記多セル構造は、ハネカム型であるこ
とを特徴とする請求項１に記載の磁気泳動表示パネル。
【請求項３】前記多セル構造は、マイクロカプセル型
であることを特徴とする請求項１に記載の磁気泳動表示
パネル。