CN115376779A - 磁性片、磁性书写系统以及消除方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供磁性片、磁性书写系统以及消除方法,该磁性片改善了描绘时或消除时的显示特性。本发明的磁性片(100)在上部片(110)与下部片(120)之间配置多个微胶囊(140)。微胶囊(140)填充有磁性体、非磁性体、防沉淀剂以及溶剂。消磁工具(400)包含静止的磁铁(420),在使消磁工具(400)在磁性片(100)上滑动时,来自磁铁(420)的磁力线作用于微胶囊(140),从而微胶囊(140)的表面附近的磁性粒子(142)进行旋转移动,描绘的文字等被消除。
Description
技术领域
本发明涉及用于使磁场产生作用从而描绘任意的文字、图形、符号等的磁性片或磁性面板,尤其涉及具有多个微胶囊的磁性片的结构。
背景技术
公开了在磁性片上移动、用于使磁场作用于磁性片从而描绘与移动轨迹对应的文字、图形、符号等的磁性笔(专利文献1),或者用于通过在磁性片上移动来消除描绘的文字、图形、符号的消磁工具(专利文献2)等。
关于磁性片,专利文献3公开了在非磁性体基板与保护层之间设置微胶囊层,使含有磁性粉和非磁性粉的大粒径的微胶囊和既不含有磁性粉也不含有非磁性粉的小粒径的微胶囊排列于微胶囊层内而得到的磁性显示器。大粒径的微胶囊组的粒子之间产生的空隙部由小粒径的微胶囊组填充,因此微胶囊的填充变得高密度,孔隙的产生得到抑制。而且,专利文献4公开了能够从表面进行消除的微胶囊磁泳动型的磁性片(或磁性面板)。微胶囊包含分散液、白色颜料、添加剂以及磁性粒子,微胶囊的平均粒径为50μm~650μm,具有两种以上磁性粒子不同的磁性粒子,由此能够从记录表面侧进行全部消除或部分消除。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特许第6179788号公报
专利文献2:日本特许第6213886号公报
专利文献3:日本特许第2850056号公报
专利文献4:日本特许第4089808号公报
发明内容
专利文献3、4公开的磁性片提高了微胶囊的填充密度,或者为了能够从记录面侧进行消除而调整了微胶囊的直径的大小等,这样的磁性片要求进一步改善描绘时的描绘速度或抑制消除时的残像的显示特性。
本发明解决这样的以往的课题,其目的在于提供描绘时或消除时的显示特性得到改善的磁性片。
用于解决课题的手段
本发明的磁性片在第一片与第二片之间配置有多个微胶囊,各微胶囊至少包含磁性体、非磁性体、防沉淀剂以及溶剂,其中,在使静止状态的磁铁沿水平方向在所述第一片的面上移动时,微胶囊内的磁性体响应于从所述第一片侧施加的磁力线而进行旋转移动,旋转移动后的磁性体静止于远离微胶囊的表面部分的位置。
在一个实施方式中,所述磁铁沿长度方向延伸时,S极和N极沿该长度方向延伸。在一个实施方式中,所述磁铁的S极与N极在水平方向上相邻。在一个实施方式中,所述磁铁的S极与N极在垂直方向上相邻。在一个实施方式中,所述磁铁包含S极与N极在水平方向上交替地相邻的多个磁铁,所述磁铁的滑动方向大致垂直于磁铁的S极和N极的排列方向。在一个实施方式中,所述磁性体利用所述防沉淀剂的触变特性保持静止状态。在一个实施方式中,所述磁性体利用残留磁力彼此吸引并静止。在一个实施方式中,在从所述第一片侧施加旋转的磁力线时,响应于该磁力线的所述磁性体沿与所述磁力线的旋转方向相反的方向进行旋转移动,向微胶囊的中心部附近聚集并静止。
本发明的磁性书写系统包含:上述记载的磁性片;消磁工具,其用于消除描绘于所述磁性片的文字、图形;以及磁性书写工具,其用于在所述磁性片上描绘文字、图形。
在本发明的磁性片的消除方法中,该磁性片在第一片与第二片之间配置有多个微胶囊,各微胶囊至少包含磁性体、非磁性体、防沉淀剂以及溶剂,其中,在使静止状态的磁铁沿水平方向在所述第一片的面上移动时,使微胶囊内的磁性体响应于从所述第一片侧施加的磁力线而进行旋转移动,使旋转移动后的磁性体在远离微胶囊的表面部分的位置静止。在一个实施方式中,在使静止状态的磁铁沿水平方向在所述第二片的面上移动时,使微胶囊内的磁性体响应于从所述第二片侧施加的磁力线而进行旋转移动,使旋转移动后的磁性体静止于远离微胶囊的表面部分的位置。在一个实施方式中,在从所述第一片侧施加旋转的磁力线时,响应于该磁力线的所述磁性体沿与所述磁力线的旋转方向相反的方向进行旋转移动,向微胶囊的中心部附近聚集并静止。
发明效果
根据本发明,能够利用从静止状态的磁铁施加的磁力线高精度地控制微胶囊的磁性粒子或磁性体的移动,因此与以往相比,能够改善描绘时或消除时的磁性片的显示特性。
附图说明
图1是对本发明的实施例的磁性片的概要进行说明的图。
图2是示意性地示出本实施例的描绘时的微胶囊的磁性粒子的状态的图。
图3是本实施例的描绘时的微胶囊的示意性的剖视图。
图4是本实施例的消除时的微胶囊的示意性的剖视图。
图5是对本实施例的消除时的作用于微胶囊的磁力线的强度的变化进行说明的图。
图6是对在本实施例的消除时的微胶囊内产生的涡流和回流进行说明的图。
图7是对磁力线较强地产生作用的范围A的微胶囊的动作进行说明的图。
图8是对磁力线中等地产生作用的范围B的微胶囊的动作进行说明的图。
图9是对磁力线较弱地产生作用的范围C的微胶囊的动作进行说明的图。
图10是对磁力线未产生作用的范围D的微胶囊的动作进行说明的图。
图11A是示出描绘于磁性片上的文字的一例的照片。
图11B是示出图11A的圆圈的范围的描绘后的磁性体的情形的放大照片。
图12A是示出磁性片在消除的过程中的图11A的圆圈的范围的磁性体的情形的放大照片,是与图5和图7的范围A的消除状态对应的照片。
图12B是示出磁性片在消除的过程中的图11A的圆圈的范围的磁性体的情形的放大照片,是与图5和图8的范围B的消除状态对应的照片。
图12C是示出磁性片在消除的过程中的图11A的圆圈的范围的磁性体的情形的放大照片,是与图5和图9的范围C的消除状态对应的照片。
图12D是示出磁性片在消除的过程中的图11A的圆圈的范围的磁性体的情形的放大照片,是与图5和图10的范围D的消除状态对应的照片。
图13示出了本发明的第二实施例的磁性书写系统,图13的(A)示出了将磁铁静止的消磁工具应用于磁性片的剖视图,图13的(B)是其立体图。
图14是示意性地示出从静止的磁铁生成的磁力线作用于微胶囊的例子的图。
在图15中,图15的(A)是示意性地示出利用磁性笔进行了描绘时的微胶囊内的磁性粒子和非磁性粒子的配置的图,图15的(B)~图15的(F)是示意性地示出使消磁工具滑动时的微胶囊内的磁性粒子和非磁性粒子的行为的图。
图16是例示出本发明的第二实施例的变形例的磁铁的图。
图17是例示出本发明的第二实施例的变形例的磁铁的图。
图18是例示出本发明的第二实施例的变形例的消磁工具和磁铁的图。
标号说明
100:磁性片;110:上部支承体(片);120:下部支承体(片);130:微胶囊层;140、140A、140B、140C:微胶囊;142、142A、142B、142C:磁性粒子;144、144A、144B、144C:非磁性粒子;200:磁性笔;202:磁铁;300:消磁工具;302:磁铁;400、400A:消磁工具;410:外壳;420、500、510、520、530、540、550、560:磁铁;430、432:磁性部件;440:消除区域;Y:滑动方向。
具体实施方式
接着,关于本发明的磁性片,利用磁性书写工具在磁性片的描绘面上移动时来自磁性书写工具的磁力线或磁场,显示与移动轨迹对应的文字、图形、图画等,在来自消磁工具的旋转的磁力线或磁场施加于磁性片的描绘面或背面时,消除所描绘的文字等。在本发明的实施例中参照的附图为了容易理解发明而强调各部分,应当注意与实际的产品的大小或形状不一定相同。
实施例
接着,参照附图对本发明的实施例进行说明。本发明的实施例的磁性片的平面形状没有特别限定,例如具有矩形状。矩形状的尺寸可以为50英寸以上,能够作为办公室或家庭的壁挂用的磁性显示系统或磁性书写系统来使用。在这样的磁性书写系统中,特征点为,实际上不需要用于在磁性片上描绘文字等或保持描绘的文字等的电力。而且,在消除描绘的文字等的情况下,也不一定需要电力,就算需要电力,也是用于使磁力线变化的极小的电力。进而在消除时也不会产生消除杂质或垃圾。因此,与通过使用需要电力的液晶面板的书写系统或利用记号笔进行描绘的电子黑板相比,磁性书写系统是非常经济,并且对有利于环境的设备。
图1的(A)、(B)示出了本发明的实施例的磁性书写系统10的概略剖面。磁性书写系统10具有磁性片100、磁性笔200以及消磁工具300。在描绘文字等时,使磁性笔200在磁性片100上移动,从而使来自磁性笔200所包含的磁铁202的磁力线施加于磁性片100。在使磁性笔200沿Y方向移动时,描绘出与其移动方向对应的线。而且,在消除描绘的文字等时,使消磁工具300在磁性片100上移动,并且使来自消磁工具300的旋转的磁力线施加于磁性片100。消磁工具300例如使磁铁302旋转,一边沿Y方向移动一边向磁性片100施加旋转的磁力线。
磁性片100构成为包含上部支承体(片)110、下部支承体(片)120以及形成于两支承体之间的微胶囊层130。上部支承体110和下部支承体120例如由透明的树脂制的片构成。上部支承体110提供磁性片的描绘面,下部支承体120保持微胶囊和粘接剂,并且提供磁性片的非描绘面,上部支承体110和下部支承体120为50μm~150μm的厚度。
微胶囊层130排列有多个微胶囊140,以上部支承体110与下部支承体120的间隔为大致300μm~500μm左右的方式调整微胶囊层130的厚度。微胶囊140为大致球状,其外径为50μm~500μm,优选为200μm~300μm。
微胶囊140在内部包含磁性体(例如,黑色的四氧化三铁(Fe3O4)的粒子和适量的铁氧体粒子)、非磁性体(例如,白色的氧化钛粒子)、高沸点溶剂、低沸点溶剂、去泡剂、防沉淀剂(例如,具有触变特性的微粉硅胶(aerosil))以及分散剂。触变特性具有一旦静止则粘性增加的特性。
为了响应于来自磁性笔或消磁工具的磁力线并准确地控制微胶囊内的磁性体的可动,确定微胶囊140所包含的上述含有物的混合比率满足以下特性。
A.描绘时
(1)用磁性笔描绘的线(黑色的磁性体)在描绘后也静止于该位置,黑色的磁性体需要尽可能地从非磁性体(白色的氧化钛粒子)分离。图2是从磁性片100的描绘面侧向下观察微胶囊140时的示意图。用磁性笔200进行描绘时,磁性粒子142沿来自磁性笔200的磁力线被吸引并静止。另外,磁性粒子142的高度方向的静止位置为微胶囊140的上部。
(2)在用磁性笔200进行描绘时,需要能够利用较弱的磁力线将磁性粒子142吸引在微胶囊140的内壁面。通过使磁性粒子142吸引在内壁面,能够形成清晰的描绘线。图3是示出将磁性笔200的磁力线施加于微胶囊140时的情形的示意性的剖视图。磁性笔200在由磁性材料构成的外壳204的端部收纳磁铁202,外壳204的端部形成有圆形状的开口206。来自磁铁202的被控制的磁力线经由开口206作用于微胶囊140。由此,磁性粒子142从非磁性粒子(例如,TiO2)144分离,被吸引在微胶囊140的上方的内壁面并静止。
(3)微胶囊140内的磁性粒子142需要敏感地响应来自外部的较弱的磁力线(可动)。被吸引在微胶囊140的内壁面的磁性粒子142在完成消除时向微胶囊140的中心部附近移动并以聚集的方式存在,因此容易响应于较弱的磁力线并可动。
B.消除时
(1)在利用消磁工具300消除所描绘的文字等时,需要磁性粒子142响应于来自外部的旋转的磁力线,施加使磁性粒子142在微胶囊140内沿与磁力线的旋转方向相反的方向旋转移动的磁力线。图4是向微胶囊施加旋转的磁力线时的示意性的剖视图。在使消磁工具300的磁铁302以旋转轴线C为中心沿顺时针方向Ra旋转,并且在磁性片100上水平移动时,微胶囊140内的磁性粒子142响应于旋转的磁力线,从而沿逆时针方向Rb旋转,通过该旋转,微胶囊140内的流体产生涡流,利用离心力导致的内压差产生朝向微胶囊140的中心部的回流。
(2)通过来自外部的旋转的磁力线而产生的涡流的强度需要与磁力线成比例。通过使消磁工具300在磁性片100的描绘面上平行移动,来自外部的旋转的磁力线作用于微胶囊内。在这种情况下,来自消磁工具300的磁力线的强度连续地以“强”、“中”、“弱”的方式进行变化。图5示意性地示出了该情形。如该图所示,消磁工具300的磁铁302以一定的旋转速度旋转,并且以速度V在磁性片100上移动。而且,磁铁302以距离H离开磁性片100的描绘面。距离H是来自磁铁302的磁力线适当地作用于磁性片100的大小。在使消磁工具300沿水平方向移动时,接近磁铁302的范围A是磁力线较强地产生作用的范围,比上述情况远离的范围B是磁力线中等地产生作用的范围,比上述情况更远离的范围C是磁力线较弱地产生作用的范围,比上述情况进一步远离的范围D是磁力线几乎不产生作用或磁性粒子在微胶囊140的中心部附近静止的范围。
(3)在磁力线较强地产生作用的范围A,描绘的磁性粒子为被吸引在微胶囊140的内壁面并静止的状态。磁性粒子停止时,通过防沉淀剂的触变特性,粘性增加,并且通过磁性粒子的残留磁性,磁性粒子的可动性减少,从而保持静止位置。为了进行消除,需要施加较大的力,该较大的力解除保持磁性粒子的静止状态的力。即,需要对在静止状态的磁性粒子施加较强的磁力线,从而使磁性粒子开始旋转。
较强的磁力线产生作用时,通过磁性粒子的旋转而产生较强的涡流,因此在描绘后静止的磁性粒子分解并作为几个~几十个磁性粒子的聚集块在微胶囊140内开始旋转。磁性粒子通过较强的磁力线而聚集,但通过在微胶囊内产生的涡流分解成多个聚集块。图6例示出了施加旋转的磁力线时的微胶囊140内的涡流P1、P2、P3、P4。图6的(A)是示意性地示出从横向方向或水平方向观察微胶囊140的剖面时的涡流的图,图6的(B)是示意性地示出在图6的(A)的剖面产生的回流的图,图6的(C)是示意性地示出从与图6的(A)相差90度的方向观察微胶囊140时的涡流的图。
如图6的(A)所示,磁性粒子沿与旋转的磁力线相反的方向旋转移动,这成为原动力,从而在微胶囊140内产生流体的涡流P1、P2、P3、P4。在磁性粒子以通过微胶囊140的中心的水平轴线HC为中心旋转时,在微胶囊内产生的涡流带来的离心力在中心部侧非常弱或不产生作用,在端部侧变大。即,涡流P1、P2、P3、P4带来的离心力F1、F2、F3、F4满足F1>F2>F3>F4的关系。通过该涡流P1、P2、P3、P4的离心力F1、F2、F3、F4的内压差,如图6的(B)所示,产生从周缘朝向中心部附近的回流Q1、Q2、Q3、Q4。因此,磁性粒子的聚集块容易向中心部聚集,在施加适当的磁力线的强度和旋转速度时,磁性粒子通过回流向中心部附近聚集的现象显著。
描绘后的静止状态的范围A(图5)的磁性粒子通过旋转的较强的磁力线的作用而聚集,但涡流带来的力较强,因此磁性粒子利用溶剂的粘性的反作用力或摩擦力分解为几十个聚集块,分解的多个聚集块沿微胶囊的涡流和回流剧烈地旋转。而且,未受磁力线的影响的非磁性体利用涡流的离心力分散于微胶囊140的内壁面。图7示意性地示出了该情形。
在磁力线中等地产生作用的范围B(图5)中,涡流变慢,因此在范围A的时候分解为几十个的聚集块在磁力线的作用下变大,其数量减少,这样的聚集块在涡流和朝向中心的回流的作用下在微胶囊内旋转,由此容易与溶剂所包含的非磁性粒子分离,从而容易可动。图8示意性地示出了该情形。
在磁力线较弱地产生作用的范围C(图5)中,聚集块通过朝向微胶囊140的中心的回流开始向中心部聚集。在微胶囊的中心部,涡流和回流变弱,通过触变特性而粘性增加,因此磁性粒子在中心部聚集并停止时,容易保持在中心部。图9示意性地示出了该情形。
在范围A至范围C中,非磁性体(氧化钛粒子)与涡流和回流一起旋转,从而与磁性粒子分离,均匀地分布于微胶囊140的内壁并静止于该内壁。在磁力线不产生作用的范围D中,磁性粒子142静止于微胶囊140的中心部附近。而且,在磁性粒子142有残留磁力产生作用,因此磁性粒子彼此吸引,从而促进磁性粒子142在中心部附近静止。在图10示出该情形。这样消除完成。
使用本实施例的磁性片的磁性书写系统具有如下特征。
磁性片100包含上下的透明膜(或片)110、120以及夹在在上下的透明膜之间的微胶囊层130,微胶囊层130包含多个微胶囊140和将多个微胶囊140结合起来的粘接剂,各微胶囊140填充有响应于来自外部的磁力线的磁性体或磁性粒子。微胶囊内的磁性粒子的移动响应于在描绘时和消除时产生作用的磁力线从而被高精度地控制。
在使用这样的磁性片的情况下,描绘能够从磁性片的两面110、120的任意一方进行,消除也能够通过磁性片的两面110、120的任意一方进行。而且,通过适量的防沉淀剂和残留磁力效果,能够保持描绘后的黑色(对比度),通过根据磁力线的强度,使微胶囊内的磁性粒子连续地/阶段性地反应的特性,随时间的变化较少。进而通过改善微胶囊内的成分的可动,能够利用具有控制磁力线而得到的清晰的磁力线的磁性笔得到清晰的描绘线。在消除后,磁性体的聚集块存在于微胶囊的中心部附近,因此从磁性片的上下的任意一面均能够响应于微弱的磁力线。
作为非磁性体的氧化钛粒子(白)利用涡流而旋转,直至接近静止状态,因此均匀地分布于微胶囊内壁。其结果,作为折射率较大(比金刚石大)的特性,良好地反射外部光,因此与以往的消除方法,即从片的背面使条状(N/S)的磁铁接触来消除的情况相比,磁性片的白色得到改善。
通过微胶囊的特有的响应特性,从外部产生作用的旋转的磁力线的条件根据下述要素来决定。
1.磁力线的强度:磁力线过强时,涡流和回流变大,磁性粒子继续旋转,无法在微胶囊的中心部附近聚集,从而消除不完全。
2.磁力线的转速:磁力线的转速变得过快时,磁性粒子无法响应于旋转的磁力线,无法适当地旋转移动,无法在微胶囊的中心部附近聚集,从而消除不完全。
3.与磁性片的面的距离:磁力线的强度是关于与磁性片的面的距离的函数。
4.磁力线的移动速度:磁力线的移动速度过快时,磁性粒子无法响应于移动速度,无法进行图5所示的范围A~D的行为,从而消除不完全。
微胶囊为球体,微胶囊响应于磁力线的范围(矢量)为360度。通过由涡流而产生的离心力,朝向中心部附近产生回流的流动,从而四氧化三铁一边聚集一边向中心部聚集。
微胶囊内的磁性体具有在磁场之中发生磁化,并沿磁力线聚集的特性。在本例中使用的磁性体是四氧化三铁,如果没有磁场,聚集的力不产生作用。因此,为了辅助聚集力,优选适量添加与四氧化三铁相比具有导磁力和残留磁力特性的铁氧体,从而补足四氧化三铁的聚集力。铁氧体在磁力线消失后,在短时间内保持残留磁力,从而四氧化三铁容易聚集。
需要充分考虑微胶囊内的磁性体与非磁性体与溶剂的容量比,磁性体(黑)较多时,在消除时向微胶囊内的中心部移动,但能透过微胶囊的表面看到,因此白色的明亮度降低而呈现灰色。而且,磁性体较少时,描绘时的黑色变少,描绘线变浅,从而对比度降低。磁性体和非磁性体的容量比相对于溶剂较大时,可动性降低。
示出本实施例的微胶囊所包含的材料的配合例的一例。
磁性体:四氧化三铁粒子(黑色)和适量的铁氧体粒子由0.1μm~0.3μm的小粒子(1.0重量%~1.5重量%)和2μm~3μm的中粒子(1.0重量%~1.5重量%)的组合构成。或者,由团簇化为1μm~3μm左右的大小的磁性粒子(1.0重量%~1.5重量%)构成。团簇化的磁性粒子例如是使0.1μm~0.3μm的粒子凝固而得到的。
非磁性体:氧化钛(白)粉体为0.2μm~0.3μm的粒子(11.0重量%~13.0重量%)。或者是,团簇化为0.8μm~1.0μm左右的大小的非磁性粒子(11.0重量%~13.0重量%)。
高沸点溶剂:邻苯二甲酸二丁酯(38.0重量%~41.0重量%)
低沸点溶剂:三烯(40.0重量%~44.0重量%)
去泡剂(适量)
防沉淀剂:微粉硅胶(0.3重量%~0.5重量%)
分散剂(适量)
考虑磁性片的分辨率、制造工艺的难易度和成本方面,微胶囊的外径为30μm~1,100μm。而且,根据需要,包含用于在上下的透明膜110、120之间支承微胶囊的粘接剂。
磁性体和非磁性体的可动性和分离性是用于提高对比度或消除时和描绘时的性能的重要的特性。通过在磁性体混合尺寸不同的粒子,磁性体的可动性提高,对比度也提高。
为了提高可动性,优选对磁性粒子进行团簇加工。团簇加工是将多个磁性粒子球状化为一定的大小的加工。对磁性粒子进行团簇加工,适量混合这些块,使磁性粒子与团簇化的磁性粒子混合存在,从而使用提高了可动性的磁性粒子作为(黑)。块是使几十个磁性粒子集合而得到的球状的块,因此可动性提高。而且,也可以混合多个尺寸的团簇化的磁性粒子。
进而,优选对非磁性粒子进行团簇加工,适量混合这些块,从而使用提高了可动性的非磁性粒子作为(白)。团簇为球形,其大小能够控制。对非磁性粒子进行团簇加工,适量混合这些块,使非磁性粒子与团簇化的非磁性粒子混合,从而作为提高了可动性的非磁性粒子使用。通过使非磁性粒子团簇化,非磁性粒子难以在描绘时沿磁力线吸引于微胶囊的内壁并进入静止的磁性体的间隙,防止了磁性粒子的对比度的降低,并且容易响应于旋转的磁力线。
图11A至图12D示出了观察实际的微胶囊内的磁性粒子而得到的照片。图11A示出了描绘于磁性片上的文字的一例,并观察用圆圈示出的范围的磁性粒子。图11B是示出描绘后的图11A的圆圈的范围的磁性体的情形的放大照片,可知磁性粒子被吸引于微胶囊内的上侧并静止于此。
图12A是示出向磁性片施加旋转的磁场时的消除过程中的旋转的磁性粒子的聚集块的、图11A的圆圈的范围的磁性体的情形的放大照片,其与图5和图7的范围A的消除状态对应。图12B是与图5和图8的范围B的消除状态对应的放大照片,图12C是与图5和图9的范围C的消除状态对应的放大照片,图12D是与图5和图10的范围D的消除状态对应的放大照片。由图12A至图12D可知,随着消除的进行,磁性体进入微胶囊的中心部附近,最终微胶囊变成干净的白色,从而可知消除完成。
在上述第一实施例中,示出了使消磁工具的磁铁旋转从而进行消除的例子,但在第二实施例中,使磁性书写工具的磁铁静止从而进行消除。
图13的(A)、图13的(B)示出了将第二实施例的消磁工具应用于磁性片的例子,图13的(A)是磁性片和消磁工具的概略剖视图,图13的(B)是其立体图。第二实施例的消磁工具400例如具有矩形状的外壳410,在外壳410的内部空间内收纳有静止的磁铁420。外壳410由能够透过磁力线(或磁场)的材料(例如,塑料等)构成。在一个实施方式中,为了使消磁工具400的滑动变得容易,外壳410的底面为大致平坦,也可以在外壳410的底面安装使滑动顺畅的部件。而且,在其他实施方式中,也可以是底面形成有开口,从而磁铁420的一部分或全部露出。
收纳于外壳410内的磁铁420例如具有矩形状,其底面从磁性片100的上部片110离开一定的距离h。该距离h以对磁性片100的消除施加适当的磁场的方式适当地选择。由磁铁420生成的磁场隔着外壳410的底面作用于磁性片100的微胶囊140。如图13的(B)所示,用户使消磁工具400在磁性片100上滑动,从而消除描绘于滑动的区域的文字等。Y表示滑动方向,440表示消除范围。
图14示意性地示出来自磁铁420的磁力线作用于微胶囊的状态的剖视图。磁铁420的N极与上部片110对置,并从上部片110离开距离h,N极的上方形成有S极。从N极朝向S极生成磁力线F,以该磁力线F隔着上部片110适当地作用于微胶囊140的方式控制磁场。具体而言,调整磁铁420的大小、形状、到微胶囊的距离h等参数。
通过优化这些参数的调整,在使消磁工具400在磁性片100上滑动时,与第一实施例时相同,使与旋转的磁力线同等的磁力线F的变化作用于微胶囊140,从而使微胶囊140内的磁性粒子旋转移动。
图15的(A)是示意性地示出描绘时的微胶囊内的磁性粒子的图,图15的(B)~图15的(F)是示意性地示出使消磁工具400沿Y方向滑动时利用在微胶囊内产生作用的磁力线而移动的磁性粒子的图。
在利用磁性笔200进行描绘时,如图15的(A)所示,磁性粒子142以凝固的状态静止于微胶囊140的表面附近。钛粒子等非磁性粒子144静止于磁性粒子142的下方。从这样的描绘状态使消磁工具400沿Y方向滑动,从而进行消除。
使磁铁420沿Y方向开始移动,如图15的(B)所示,在磁铁420到达磁力线F1开始影响微胶囊140的位置时,微胶囊140内的磁性粒子142的凝固的块开始分解,成为作为磁性粒子142的组的集合体。
在磁铁420沿Y方向移动时,微胶囊140内的磁性粒子142沿与其相同的方向移动。如图15的(C)所示,磁铁420接近微胶囊140时,与磁力线F1时相比,磁力线F2变化为接近垂直方向,响应于该磁力线的变化,磁性粒子142以沿磁力线F2的方式,并且沿与磁铁420的移动方向相同的方向在微胶囊140内旋转移动。这时,磁性粒子142被磁力线磁化从而容易聚集,并通过磁力线的作用在微胶囊内的表面附近产生细微的磁性粒子142与非磁性粒子144的替换。
如图15的(D)所示,磁铁420来到微胶囊140的大致正上方时,垂直的磁力线F3作用于微胶囊140,磁性粒子142以仿照磁力线F3的方式沿垂直方向排列。这时,磁性粒子142被磁化,因此通过向中心方向聚集的力产生作用,在微胶囊140的表面附近进一步促进与非磁性粒子(钛粒子)144的替换。
接着,如图15的(E)所示,磁铁420稍微通过微胶囊140时,磁力线F4开始向与磁铁420的移动方向相反的方向倾斜,磁性粒子142以仿照该磁力线F4的方式旋转移动。这时,非磁性粒子144向微胶囊内的表面移动,磁性粒子142一边聚集一边与非磁性粒子144替换,并向微胶囊140的内部(中心方向)移动。
接着,磁铁420通过微胶囊140,在磁力线到达能够对微胶囊140产生作用的极限的位置时,如图15的(F)所示,磁力线F5非常沿水平方向倾斜,磁性粒子142以沿磁力线F5的方式旋转移动,并向微胶囊140的内部(中心方向)移动,从而在微胶囊内的表面附近可靠地产生磁性粒子142与非磁性粒子144的替换。进而磁铁420沿Y方向移动时,磁铁420的磁力线已经不对微胶囊产生作用,利用磁力线F5旋转移动的磁性粒子142静止于微胶囊140的中心部附近,并在此聚集,从而磁性粒子142的聚集块被非磁性粒子144包围。非磁性粒子144存在于微胶囊140的表面附近,因此在从上方观察微胶囊140时,从微胶囊的上部看不到磁性粒子142,大致观察到非磁性粒子144的白色,从而能够实现消除。
这样,在微胶囊140上使一个磁铁420沿Y方向移动时,通过磁力线的变化,微胶囊140内的磁性粒子142大致旋转移动3/4圈。而且,磁性粒子142在旋转移动的同时被磁化,从而容易聚集,并从微胶囊140的内表面向中心方向移动,产生与非磁性粒子144的替换。如果使磁铁420沿Y方向反复移动数次,其与第一实施例时的使磁铁旋转并进行消除的情况相同。
接着,对第二实施例的变形例进行说明。图16的(A)示出了消磁工具400的磁铁500,图16的(B)示出了利用磁铁500的消除动作。磁铁500沿水平方向具备三个包含一对S极和N极的单个磁铁500A、500B、500C。这时,以各磁铁500A、500B、500C的S极与N极交替的方式配置。
在使磁铁500沿Y方向滑动而进行消除时,来自三个磁铁500A、500B、500C的磁力线连续地作用于微胶囊140。在最初的磁铁500A通过微胶囊140上时,如图15的(B)~图15的(F)所示,磁性粒子142大致旋转移动3/4圈,在下一个磁铁500B通过微胶囊上时,静止于图15的(F)的位置的磁性粒子142还未成为聚集块,因此容易响应于下一个磁铁500B的磁力线F1从而能够旋转移动。在磁铁500B通过微胶囊140之后,下一个磁铁500C的磁力线作用于微胶囊,磁性粒子反复进行图15的(B)~图15的(F)的旋转移动。其结果,通过三个磁铁500A、500B、500C在微胶囊140上移动,微胶囊140内的磁性粒子142大致进行接近三圈的旋转移动。
通过这样使多个磁铁沿Y方向移动,连续变化的磁力线作用于微胶囊140,相应地使微胶囊140内的磁性粒子142连续地旋转移动,从而增加磁性粒子的旋转移动的圈数,能够可靠地进行磁性粒子142与非磁性粒子144的替换,从而提高消除性。这样的连续的旋转移动进一步使因微胶囊140内的磁性粒子等的特性的偏差而无法响应于一圈磁力线的磁性粒子产生反应,从而能够提高消除性。进而,连续地旋转移动使微胶囊140内产生涡流,通过涡流导致的离心力的内压差来产生回流,从而磁性粒子容易向中心部聚集。
接着,对第二实施例的另一个变形例进行说明。图17示出了关于该变形例的磁铁。图17的(A)所示的磁铁510具有产生相对较强的磁力线的磁铁510A和产生相对较弱的磁力线的磁铁510B。磁铁510A例如是结合三个磁铁而得到的,磁铁510B是结合尺寸比磁铁510A小的三个磁铁而得到的。磁铁510以离开磁性片100的上部片110适当的距离h的方式收纳于消磁工具400的外壳内。
从利用磁性笔的描绘起经过了时间时,磁性粒子的凝固块的动作变差(即,难以实现消除)。在这种情况下,使最初产生较强的磁力线的磁铁510A作用于微胶囊140,由此使磁性粒子的聚集块分解,接着,使产生适当的磁力线的磁铁510B作用于微胶囊140来进行消除。
图17的(B)所示的磁铁520具有产生较强的磁力线的磁铁520A和在磁铁520A两侧产生相对较弱的磁力线的磁铁520B、520C。图17的(A)的磁铁510需要以使磁铁510A先产生作用的方式使磁铁510滑动,但通过如图17的(B)那样在两侧配置磁铁520B、520C,能够在利用磁铁520A分解磁性粒子的聚集块之后,必然使适当的磁力线的磁铁520B、520C的任意一个产生作用。因此,能够使磁铁520沿任意的方向滑动来进行消除。
在图17的(C)中,使磁铁与磁性片之间的距离不同,实际上调整作用于微胶囊的磁力线的强度。磁铁530包含离开距离h1的磁铁530A、离开距离h2的磁铁530B以及离开距离h3的磁铁530C。磁铁530A、530B、530C为相同尺寸的磁铁,但通过满足h1<h2<h3的关系,来自磁铁530A的磁力线最强地作用于微胶囊140,来自磁铁530C的磁力线最弱地作用于微胶囊140。这样除了通过磁铁的尺寸来调整磁力线作用于微胶囊的大小,还能够通过与微胶囊的距离来调整磁力线作用于微胶囊的大小。
接着,对第二实施例的另一个变形例进行说明。图18的(A)、图18的(B)是例示在外壳内收纳磁性部件的消磁工具400A的剖视图。图18的(A)例示出了平板状的磁性部件430,图18的(B)例示出了弯曲的板状的磁性部件432。磁性部件430、432由能够透过磁场的材料构成,控制从磁铁420产生的磁场。磁性部件430、432配置于磁铁420的下方,控制由磁铁420生成的磁力线的方向和强度。另外,磁性部件430、432构成为板状,但除此之外,例如也可以为网状或层叠结构。
进而,收纳于消磁工具400内的磁铁可以如图18的(C)所示,是N极与S极配置为水平的磁铁540,也可以如图18的(D)、图18的(E)所示,是圆柱状的磁铁550、560。
进而在上述实施例中,使消磁工具400在磁性片100的上部片110上滑动从而进行消除,但也可以使消磁工具400在磁性片100的下部片110上滑动从而进行消除。在这种情况下,来自消磁工具400的磁力线隔着下部片120使微胶囊140的表面附近(上部片侧)的磁性粒子旋转移动,并使旋转移动后的磁性粒子静止于远离表面附近的位置。
以上,对本发明的优选的实施方式进行了详细叙述,但本发明不限定于特定的实施方式,能够在权利要求书记载的本发明的主旨的范围内进行各种变形和变更。
Claims (14)
1.一种磁性片,其在第一片与第二片之间配置有多个微胶囊,各微胶囊至少包含磁性体、非磁性体、防沉淀剂以及溶剂,其中,
在使静止状态的磁铁沿水平方向在所述第一片的面上移动时,微胶囊内的磁性体响应于从所述第一片侧施加的磁力线而进行旋转移动,旋转移动后的磁性体静止于远离微胶囊的表面部分的位置。
2.根据权利要求1所述的磁性片,其中,
所述磁铁沿长度方向延伸时,S极和N极沿该长度方向延伸。
3.根据权利要求2所述的磁性片,其中,
所述磁铁的S极与N极在水平方向上相邻。
4.根据权利要求2所述的磁性片,其中,
所述磁铁的S极与N极在垂直方向上相邻。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的磁性片,其中,
所述磁铁包含多个将S极和N极作为一对的单个磁铁,一方的单个磁铁的S极与另一方的单个磁铁的N极接触。
6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的磁性片,其中,
所述磁铁包含:
第一磁铁,其产生相对较强的磁力线;以及
第二磁铁,其产生相对较弱的磁力线。
7.根据权利要求1至5中的任意一项所述的磁性片,其中,
所述磁铁包含:
第一磁铁,其以第一距离离开所述第一片的面;以及
第二磁铁,其以大于第一距离的第二距离离开所述第一片的面。
8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的磁性片,其中,
在从所述第一片侧或所述第二片侧施加旋转的磁力线时,响应于该磁力线的所述磁性体沿与所述磁力线的旋转方向相反的方向进行旋转移动,向微胶囊的中心部附近聚集并静止。
9.根据权利要求1所述的磁性片,其中,
微胶囊内混合存在有非磁性粒子和对该非磁性粒子进行团簇化而得到的非磁性粒子。
10.根据权利要求1或9所述的磁性片,其中,
微胶囊内混合存在有磁性粒子和对该磁性粒子进行团簇化而得到的磁性粒子。
11.一种磁性书写系统,其包含:
权利要求1至10中的任意一项所述的磁性片;
消磁工具,其用于消除描绘于所述磁性片的文字、图形;以及
磁性书写工具,其用于在所述磁性片上描绘文字、图形。
12.一种消除方法,该消除方法是磁性片的消除方法,该磁性片在第一片与第二片之间配置有多个微胶囊,各微胶囊至少包含磁性体、非磁性体、防沉淀剂以及溶剂,其中,
在使静止状态的磁铁沿水平方向在所述第一片的面上移动时,使微胶囊内的磁性体响应于从所述第一片侧施加的磁力线而进行旋转移动,使旋转移动后的磁性体静止于远离微胶囊的表面部分的位置。
13.根据权利要求12所述的消除方法,其中,
在使静止状态的磁铁沿水平方向在所述第二片的面上移动时,使微胶囊内的磁性体响应于从所述第二片侧施加的磁力线而进行旋转移动,使旋转移动后的磁性体静止于远离微胶囊的表面部分的位置。
14.根据权利要求12或13所述的消除方法,其中,
在从所述第一片侧施加旋转的磁力线时,响应于该磁力线的所述磁性体沿与所述磁力线的旋转方向相反的方向进行旋转移动,向微胶囊的中心部附近聚集并静止。
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