JPS5931710B2 - 磁気力利用の表示装置セツト - Google Patents

磁気力利用の表示装置セツト

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JPS5931710B2
JPS5931710B2 JP52079715A JP7971577A JPS5931710B2 JP S5931710 B2 JPS5931710 B2 JP S5931710B2 JP 52079715 A JP52079715 A JP 52079715A JP 7971577 A JP7971577 A JP 7971577A JP S5931710 B2 JPS5931710 B2 JP S5931710B2
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【発明の詳細な説明】 本発明は、磁気により鮮明な記録表示および消去ができ
る磁気パネルと、この磁気パネルに磁界を作用させる磁
気手段とを組合せてなる磁気力利用の表示装置セットに
関するものである。
従来、このような表示装置セットとして、着色液体分散
媒中に磁性微粉末が分散された分散系に磁界を作用させ
ることにより、該分散系の色を変化させることを特徴と
する磁気パネルと、その磁界を作用させる磁気ペンが知
られている。
この表示装置セットは、染料または顔料で着色した分散
媒中に、分散媒と色の異なる磁性微粉末を分散させた分
散系に、磁気ペンの磁界を作用させて磁性微粉末を泳動
させることにより、泳動部分の磁性微粉末が分散媒に陰
ぺいされる程度を変えて分散系の色を変化させるもので
あるが、次のような大きな欠点がある。
すなわち、分散系を互いに向き合つた2枚の基板間に封
じこんで一方の基板上から磁気ペンで文字、模様を描い
て磁気力を作用させると分散系の磁性微粉末が磁極に吸
引されて、その通りの文字や模様が得られるが、磁性微
粉末の比重は分散媒の比重よりも極めて大きいので吸引
された磁性微粉末は時間と共にどんどん沈降するため長
時間その文字、模様を保持できない欠点がある。
また、磁気ペンにより磁気力を受けた磁性微粉末は、す
べて磁気ペンに吸引されるので、磁気ぺンから遠く離れ
て存在していた磁性微粉末まで吸い寄せられる結果とな
り、このために鮮明性に極めて欠けるぼけた文字、模様
しか得られない欠点もあつた。
磁性微粉末の沈降を防止するため、例えば磁性微粉末を
極く微細な粒子にするか、磁性微粉末に低比重の樹脂等
を多量コーテイングして磁性微粉末の見かけの比重を分
散媒の近くまで下げると、当然のことながら磁性微粉末
に働く磁気力が極度に減少するため、磁気ペンの磁極に
吸引され難くなり、したがつて濃い鮮明な文字、模様が
得られなくなるという致命的欠陥を生ずる。
また、反対側の基板面から磁気力を作用させて描かれて
いる文字、模様を消去する際も、磁性微粉末が反対面の
磁極に吸引され難いので、きれいに消去することができ
ず、このような記録と消去をくり返しているうちに磁性
微粉末が分散系中を懸濁している状態となつて黒ずんで
くるため、文字、模様の記録表示、消去ができ難くなる
という欠点も生ずるので、これまで実用性のある磁気パ
ネルは得られなかつた。
本発明は上記の諸欠点を完全に解決したすぐれた磁気力
利用の表示装置セツトを提供するものであり、(自)磁
性微粒子と分散媒と微粒子増稠剤と、所望により着色剤
とから成る降伏値5(!Yn?/Cd以上の塑性分散液
体を2枚の基板間に封入した磁気パネルと、(B)前記
塑性分散液体中の磁性微粒子に磁界を作用させる磁気手
段とを組合せてなる磁気力利用の表示装置セツトである
着色液体分散媒中に磁性微粉末を分散した分散系を使用
した磁気パネルは、前述したような致命的欠陥を有する
ものであるが、磁性微粒子または磁性微粒子と着色剤を
分散媒に分散した分散液体に微粒子増稠剤を添加して5
dyne/C77f以上の降伏値を有する塑性分散液体
を作り、これを用いて磁気パネルを作ると、全くぼけが
ない鮮明でコントラストの高い文字、模様の表示ができ
て、その表示は長時間安定に保持することができ、かつ
消去する際は、汚れを残さずきれいにその表示を消し去
れる磁気パネルが得られることを見出したのである。
すなわち、本発明は微粒子増稠剤を使用することにより
5dyn1cd以上の降伏値を与えた磁性微粒子分散液
体を用いることを最大の特長とするものである。
本発明者は磁性微粒子を分散した分散液体において分散
液体中の比重の大きい磁性微粒子を特定の位置に安定に
保持し、一定以上の磁気力を受けた時に始めて磁性微粒
子を一挙に動かすためには、単に分散液の粘度を調整し
たり分散安定剤や保護コロイドなどを使用したり、分散
媒と磁性微粒子の比重を同じにしても良い結果は得られ
ないこと、かかる良好な性能は分散液のある降伏値の範
囲においてのみ得られることを見出し、更に研究の結果
、微粒子増稠剤で降伏値5dyne7/Cd以上に調整
した分散液において良好な結果が得られることを明らか
にしたのである。
この降伏値が5dyn9/Cdより小さい時は、不鮮明
な表示しか得られず、しかも磁性微粒子が急速に沈降す
るので誤読したり読めなかつたりするだけでなく経時後
は全く表示が消えてしまう。このような傾向は微粒子増
稠剤を添加しない降伏値0dyr1e/Cdの分散液体
を使用する時が最も甚だしく、微粒子増稠剤を添加して
降伏値が出始めると減少するが降伏値が51yne/C
d以上の分散液体にした時、始めて前述のような欠点の
ない好適な磁気パネルが得られる。
したがつて、本発明の塑性分散液体の降伏値は5小1ν
7d以上でなくてはならないのである。なお、本発明で
用いる[降伏値]とは、液体に応力を加えて、その液体
に流動(永久変形)を起こさせるに必要なその応力の限
界値(最低値)を指し、例えば縦軸を歪速度D、横軸を
応力Sとした第6図に示される液体の流動曲線において
:.A点で示される応力で表わされるものである。
本発明で用いる磁性微粒子は、黒色マグネタイト、γ−
ヘマタイト、二酸化クロム、フエライトなどの酸化物磁
性材料やコバルト、ニツケルなどの合金系の金属磁性材
料の微粒子やこれらの微粒子を造粒したものが使用でき
る。磁性微粒子の大きさは、直径10ミクロン以上がよ
い。直径10ミクロンより小さいと記録、消去に際して
、磁気手段による磁気力が働き難くなつてくるために、
磁性微粒子の泳動性が悪くなり、分散媒中を磁性微粒子
が懸濁している状態となつて磁気パネルが黒く汚れて見
えるようになる。なお、磁性微粒子の直径が10ミクロ
ンより小さくても分散液体中で磁性微粒子同志が凝集し
て見かけ上10ミクロン以上となつても好適な結果を与
えるようになる。磁性微粒子に樹脂溶液を練合し、これ
を乾燥した後粉砕するか、スプレーして乾燥するかなど
して、磁性微粒子同志を結合させて見かけ上、磁性微粒
子の大きさを一定の範囲の寸法にそろえて造粒すること
は泳動性と、表示の鮮明性を高めるので好ましい。ただ
し、造粒する場合に使用する樹脂の固型分量は磁性微粒
子の量に対して40重量パーセント以下であることが磁
気感応性の点から必要で、好ましくは30重量パーセン
ト以下であることが望ましく、このようにして作つた造
粒磁性微粒子も本発明では磁性微粒子と言う。分散媒は
水、グリコール類等の極性分散媒や、有機溶剤、油類等
の非極性分散媒のいずれでも用いることができる。
降伏値を出すために用いる微粒子増稠剤は、無水けい酸
、含水けい酸、含水けい酸カルシウム、含水けい酸アル
ミニウム、シリカ粉、けいそう土、有機ベントナイト等
の単独または混合物からなる微粉けい酸および微粉けい
酸塩、アルミナ、極微細炭酸カルシウム、軽微性炭酸カ
ルシウム、極微細活性化炭酸カルシウム、重質炭酸カル
シウム、含水塩基性炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、
ベンチジンィエロ一などが挙げられ、これらの微粒子増
稠剤を単独または併用できる。
使用量は分散媒や増稠剤の種類により多少変わるが大体
極性分散媒に対しては2%以上、非極性分散媒に対して
は0.5%以上の添加により5dyneCd以上の降伏
値を与えることができる。着色剤は、塑性分散液体に隠
ぺい性と色調を与えるためのもので、白色顔料、その他
の染料または顔料を使用することができる。塑性分散液
体に対し10%以下、好ましくは3%以下の着色剤の添
加により塑性分散液体と磁性微粒子とのコントラストを
高めることができ、その結果表示が鮮明に読めるように
なるので好適である。着色剤の量が多すぎると磁性微粉
末による表示が不鮮明になつて良くない。なお、微粒子
増稠剤自体が十分に隠ぺい性をもち、磁性微粒子とコン
トラストのある色調を有しているときは着色剤を別途に
添加する必要はない。塑性分散液体を封入する磁気パネ
ルの2枚の基板は、その間隔0.3〜20mm好ましく
は0.5〜2.0中の範囲がよい。
この範囲であるとコントラストの高い鮮明な表示が得ら
れ、かつきれいに消去できる。この場合、塑性分散液体
中の磁性微粒子の使用量は分散媒100部に対して20
部以上でなければならない。これ以下では、一方の基板
上から磁気手段で文字や模様を記録したとき、磁気ペン
によつて基板側に吸引された磁性微粒子が磁気手段で描
いた軌跡をすき間なくぎつしりとうめるだけの量に足り
ないので、表示が不連続で線切れの状態になつて非常に
劣つた磁気パネルしか得られない。2枚の基板の、記録
して得た表示を読みとる方の基板は透明のものが望まし
く、用途によつては半透明状のものも使用でき、各種の
プラスチツクスやガラスが用いられ、他方の面の基板は
必らずしも透明であることは不要であり、各種のプラス
チツクスやガラスや金属などを用いうる。
これらのプラスチツクスやガラスは着色してあつてもな
くても良い。また、2枚の基板間に封入した塑性分散液
体が流れ出さないようにすることが必要である。このた
めに、例えば2枚の基板間の周囲をセキ板で止めたり接
着剤でふさいだり、融着したりする。また、貫通した個
々の独立したセルを有する板の片面に基板を貼つた後、
各セル中に塑性分散液体を封入し、その後他面に基板を
貼つて磁気パネルを作るか、または貫通はしていないが
個々の独立したセルを有する板の各セル中に塑性分散液
体を封入した後、基板を貼つて磁気パネルを作ると、多
セル板を用いないときとくらべて更にコントラストが高
くて鮮明な表示が得られるようになりどんな取扱いを受
けても、長時間経時しても非常に安定したものとなる。
この場合のセルの形状は円でも多角形でも良いが、各セ
ルを個別に分けている隔壁は薄い程連続性のある良好な
表示が得られ、好ましくは0.5m7!L厚以下である
ことが望ましい。このようなセルを、例えば7セグメン
トまたはドツトマトリツクス状に配置することにより、
または所望の文字や図形パターン状に配置することによ
り、絵素部分を有する磁気パネルが作れる。磁気手段は
、永久磁石または電磁石よりなる磁気ペン、磁気ヘツド
、表面に永久磁石による図形、文字を設けた印字具、図
形、文字状に孔を穿設し、かつ磁気シールド効果をもつ
た磁性体シートと、前記孔を介して磁界を作用させる磁
石との組合せ、ワイヤー先端に磁石を有するドツトマト
リツクスワイヤ装置などが挙げられる。
これらの表示装置セツトは、幼児玩具、教材、習字、各
種ゲーム、告知板セツト、または液体インキを用いない
で記録し水に対して全く安定な記録消去システムである
ことを利用した水中記録表示セツトとして広く応用する
ことができる。
次に、本発明を図面について説明する。第1図の表示装
置セツトは、0.1關厚の透明なポリエステルフイルム
の表面基板1と裏面基板2とを1.3中の間隔で配置し
、その間に塑性分散液体3を入れ、周囲をセキ板4で封
じ込んで磁気パネル5を形成し、これに先端に永久磁石
6を設けた磁気ペン7を組合せたものである。このよう
にした磁気パネル5の裏面基板2の表面を、永久磁石ま
たは電磁石の消去用磁石で走査し、塑性分散液体3に磁
界を作用させ裏面基板2側に磁性微粒子を引き付けてお
いた後、永久磁石6を表面基板1の表面にあてて磁気ペ
ン7を移動させると、裏面基板2側に引き付けられてい
た塑性分散液体3中の磁性微粒子が磁気ペン7により吸
着されて表面基板1側に移動するので塑性分散液体3に
コントラストを生じ表示が形成される。前記操作をくり
返すことにより磁気パネル5への記録表示、消去は何度
でも行なうことができる。なお、磁気ペン7の永久磁石
6は可撓性磁石を含む。この可撓性磁石を筆の穂先の形
状に成型するか、またはシートにして筒状に丸め、その
先端を表面基板1の表面に押し当てると毛筆の筆跡と同
様な筆跡を得る磁気ペンとすることができる。第2図の
表示装置セツトは、磁気パネル8に磁気ヘツド9を組合
せたもので、磁気パネル8は裏面基板10と、それに独
立したセルを形作る隔壁11とが一体になつている点が
磁気パネル5と異なる。
このようにして組合せた磁気パネル8と磁気ヘツド9は
前記実施例と同様に操作すると表示が形成される。第3
図の表示装置セツトは、磁気パネル12と、表面に永久
磁石13による図形、文字を設けた印字具14を組合せ
たものである。
磁気パネル12は表面基板1と裏面基板2との間におの
おのが独立した4mm平方のセルを貫通した1.3mm
厚の多セル板15を設けた点が磁気パネル5,8と異な
る。このようにして作つた磁気パネル12に、磁気パネ
ル5,8と同様にして操作して裏面基板2側に磁性微粒
子を引き付けておいた後、印字具14の永久磁石13を
表面基板1表面に押し当てると、裏面基板2側に引きつ
けられていた塑性分散液体3中の磁性微粒子が永久磁石
13に吸着表面基板1側に移動し、永久磁石13に対応
した図形、文字の表示が形成される。第4図の表示装置
セツトは、磁気パネル1と、図形、文字状に孔16を穿
設し、かつ磁気シールド効果をもつた磁性体シート17
と、平板状の永久磁石18とを組合せたものである。
磁気パネル1の裏面基板2側に磁性微粒子を引き付けて
おいた後、磁性体シート17を表面基板1の表面に置き
、次いで永久磁石18を磁性体シート17の孔16に押
し当てると、裏面基板2側に引き付けられていた塑性分
散液体3中の磁性微粒子が永久磁石18に吸着されて表
面基板1側に移動し、図形、文字状の孔16に対応する
表示が形成される。この場合、永久磁石18の代りに電
磁石を用いることもできる。第5図の表示装置セツトは
、磁気パネル19とドツトマトリツクスワイヤ装置20
とを組合せたものである。
磁気パネル19は裏面基板21の周縁部を表面基板1に
接着し、表面基板1と裏面基板21との間に多セル板1
5を設けた点が、磁気パネル5,8,12と異なる。ド
ツトマトリツクスワイヤ装置20は、先端に永久磁石2
2を有する複数のワイヤ23と、永久磁石22をドツト
マトリツクス状に配置し、かつワイヤ23を出没自在に
保持するヘツド24と、ワイヤ23の出没を個別に制御
する制御部25とからなる。このようにして作つた磁気
パネル19の表面基板1を永久磁石または電磁石の消去
磁石で走査して、塑性分散液体3に磁界を作用させ、表
面基板1側に磁性微粒子を引き付けておいた後、ドツト
マトリツクスワイヤ装置20のワイヤ23を所望の文字
、図形状に突出させてワイヤ23の磁石22を裏面基板
21に押し当てると表面基板1側に引き付けられていた
塑性分散液体3中の磁性微粒子が磁石22に吸着されて
裏面基板2側に移動するので、塑性分散液体にコントラ
ストを生じ表示が形成される。次に、本発明の塑性分散
液体の配合例を示す。
配合例 1アイソパ一M(米国、エツソ化学社製のイソ
パラフイン溶剤)98部、アエロジル200(日本エア
ロジル(株)製の微粉末けい酸)1.25部、およびタ
ィペークCR−50(石原産業(株)製の酸化チタン)
1部をT.K.ホモミキサ(特殊機化工業(株)製の湿
式分散機)で練合し、白色の液体となした。
トダカラ一KN−320(戸田工業(株)製のマグネタ
イ(へ)40部とエポトートYD−017(東部化成(
株)製の固形エポキシ樹脂)の40%メチルエチルケト
ン溶液25部を練合し、これを乾燥、粉砕分散して10
0〜325メツシユの黒色の磁性微粒子30部を得た。
この磁性微粒子を前記白色の液体に混合分散して塑性分
散液体を得た。配合例 2アエロジル200を1.5部
用いる以外は配合例1と全く同じようにした。
配合例 3 アエロジル200を1.75部用いる以外は、配合例1
と全く同じようにした。
配合例 4 アエロジル200を2.0部用いる以外は、配合例1と
全く同じようにした。
配合例 5 アエロジル200を4.0部用いる以外は実施例1と全
く同じようにした。
配合例 6 アイソパM85部とベンチジンイエロ一15部をT.K
.ホモミキサで練合した後、これに配合例1で使用した
と同じ磁性微粒子30部を混合分散して塑性分散液体を
得た。
配合例 7 ミネラルスピリツト100部、シルネツクスP52(水
沢化学工業(株)製の微粉末ケイ酸)6部、タイペーク
CR−50(石原産業(株)製の酸化チタン)1部をT
.K.ホモミキサで練合して白色の液体を得た。
次に、MRM−400(戸田工業(株)製のγヘマタイ
ト)24部とゴーセノールGM一14(日本合成化学工
業(株)製のポリビニルアルコール)の20%水溶液3
0部を三本ロールで練合し、乾燥、粉砕を行い、100
〜250メツシユの褐色の磁性微粒子23部を得た。こ
の磁性微粒子を前記の白色の液体に混合、分散して塑性
分散液体を得た。配合例 8 ミネラルスピリツト100部、アルミニウムオキサイド
C(日本アエロジル(株)製の酸化アルミ)3部、タイ
ペークR−550(石原産業(株)製の酸化チタン)1
部、セイカフアーストエロ一2200(大日精化工業(
株)製の黄色顔料)0.1部をT.K.ホモミキサで練
合した後、これに実施例1で使用したと同じ磁性微粒子
30部を混合分散して塑性分散液体を得た。
配合例 9 トルエン100部、エスベン((株)豊順洋行製の有機
ベントナイト)3部、タイペークCR−501部、Al
lOレツド(大日精化工業(株)製の赤色顔料)0.2
部をT.K.ホモミキサで練合した後、これに100〜
325メツシユのステンレス粉40部を混合分散して塑
性分散液体を得た。
配合例 10水50部、エチレングリコール50部、ア
エロジル20010部、タイペークイエロ一TY一50
(石原産業(株)製の黄色顔料)2.5部を容器内で攪
拌棒を用いよく練合して黄色の液体を得た。
次にMRMB−450(戸田工業(株)製のマグネタイ
ト)30部とアクリペツトK−001(三菱レイヨン(
株)製のメタクリル樹脂)の20%トルエン溶液40部
を三本ロールで練合し、乾燥、粉砕して100〜250
メツシユの黒色磁性微粒子25部を得た。この磁性微粒
子を前記の黄色液体に混合、分散して塑性分散液体を得
た。配合例 11 水100部、アエロジル20010部、タイペークR−
5501部を容器内で攪拌棒により練合して白色の液体
を得た。
次にステンレス粉(100〜325メツシユ)36部、
タィペークR−5509部、AllOレツド3部にエポ
トートYD−014(東部化成(株)製の固型エポキシ
樹脂)の40%メチルエチルケトン溶液15部を練合し
、乾燥、粉砕して100〜325メツシユの赤色磁性微
粒子35部を得た。この磁性微粒子を前記の白色液体に
混合、分散して塑性分散液体を得た。配合例 12 アイソパ一MlOO部、軽質炭酸カルシウム14部、タ
イペークCR−501部をT.K.ホモミキサで練合し
た後、これに配合例1で使用したと同じ磁性微粒子30
部を混合、分散して、塑性分散液体を得た。
次に、以上の配合例により塑性分散液体を調整した磁気
パネルと、磁気手段とを組合せた試験結果を次表に示す
なお、磁気手段としては磁気ペンを用いた。各試験項目
は次のようにして試験を行なつた。
(1)分散液の降伏値本発明において降伏値の測定はブ
ルツクフイールド型BL粘度計(東京計器(株)製)に
よる直接法で行ないその方法は次のようである。
粘度計のローターを塑性分散液体中に浸漬し、口ーター
を回転させずに塑性分散液体のみをローターの周りを0
.2r.m.p.の非常におそい速度で回転させるとロ
ーターのバネもねじれてローターと塑性分散液体とが一
諸に回転するが、ローターが或る角度までねじれると遂
に塑性分散液体とローター間ですベリが起こり始める。
この時のローターのねじれ角目盛を測定し、このねじれ
角目盛とローターのバネのねじれ常数およびローターの
形状、面積から降伏値を換算する。その換算式は次のよ
うである。但し、θは測定したローターのねじれ角目盛
である。
(2)表示の鮮明性 JISC25O2MPB38O相当の永久磁石(寸法2
.0×2.0×3mm、着磁方向3n方向)を用いて、
記録速度25(V7l/ Secで記録した時の表示を
目視観察する。
(3)表示とバツクグランドとのコントラストパネル全
体の色(バツクグランド)と(2)の表示の鮮明性と同
様な方法で記録した表示との明度差を目視観察する。
(4)表示の保持性 パネルに充分な磁界を作用させて記録を行ない、静止状
態で放置しておき一定時間後に磁性粒子の沈降度合を目
視観察する。
同様に記録したパネルに振動(毎秒1回、振幅200m
?n)を手で加えた時の磁性粒子の沈降度合を目視観察
する。(5)磁性粒子の泳動性 パネルに作用させる磁界を変化させて記録した表示の濃
度(泳動してきた磁性粒子の量)を目視観察する。
以上の結果から明らかなように5φMw’Cd以上の降
伏値を有する分散液体を封入して作つた本発明の磁気パ
ネルと磁気ペンは、いずれの試験項目でもすぐれた性能
を示し、極めて有用なものであつた。
なお、前記B型粘度計による直接法により測定した、配
合例6〜12の塑性分散液体の降伏値( Dyne/C
wL)を次表に示す。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第5図は本発明の磁気力利用の表示装置セツト
の各実施例を示す説明図である。 第6図は磁気パネルの降伏値を説明する歪速度と応力の
関係図である。3・・・・・・塑性分散液体、5,8,
12,19・・・・・・磁気パネル、7,14,IT,
18,20・・・・・・印字手段。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 (A)磁性微粒子と分散媒と微粒子増稠剤と、所望
    により着色剤とからなる降伏値5dyne/cm^2以
    上の塑性分散液体を2枚の基板間に封入した磁気パネル
    と、(B)前記塑性分散液体中の磁性微粒子に磁界を作
    用させる磁気手段とを組合せてなる磁気力利用の表示装
    置セット。 2 磁気手段が、磁気ペンである特許請求の範囲第1項
    記載の磁気力利用の表示装置セット。 3 磁気手段が、磁気ヘッドである特許請求の範囲第1
    項記載の磁気力利用の表示装置セット。 4 磁気手段が、表面に永久磁石による図形、文字を設
    けた印字具である特許請求の範囲第1項記載の磁気力利
    用の表示装置セット。 5 磁気手段が、図形、文字状に孔を穿設し、かつ磁気
    シールド効果をもつた磁性体シートと、永久磁石とから
    なる特許請求の範囲第1項記載の磁気力利用の表示装置
    セット。 6 磁気手段が、ワイヤー先端に磁石を有するドットマ
    トリックスワイヤ装置である特許請求の範囲第1項記載
    の磁気力利用の表示装置セット。
JP52079715A 1977-07-04 1977-07-04 磁気力利用の表示装置セツト Expired JPS5931710B2 (ja)

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