JP2001083553A - ２色素子を製作する装置 - Google Patents
２色素子を製作する装置Info
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- B05B3/001—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements incorporating means for heating or cooling, e.g. the material to be sprayed
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- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
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- B01J2/02—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic by dividing the liquid material into drops, e.g. by spraying, and solidifying the drops
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- B05B3/02—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements
- B05B3/10—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements discharging over substantially the whole periphery of the rotating member, i.e. the spraying being effected by centrifugal forces
- B05B3/1007—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements discharging over substantially the whole periphery of the rotating member, i.e. the spraying being effected by centrifugal forces characterised by the rotating member
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/02—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the intensity of light
- G02B26/026—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the intensity of light based on the rotation of particles under the influence of an external field, e.g. gyricons, twisting ball displays
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 ジャイリコン・ディスプレイに用いる２色素
子を製作するために使用する円板構造の表面に可硬化性
液体を供給する装置を提供する。 【解決手段】 本発明は、回転中心点Ｓｃを有する分離
部材１４は間隔を置いて対向配置された第１表面３４お
よび第２表面３６と、前記対向する両表面の両方に接触
している縁領域３８とを有している。対向する両表面間
の間隔は、回転中心点において最大で、回転中心点から
外側に向かって減少し、縁領域において最小になるよう
に、回転中心点より外側の距離によって変化する。実質
上環状のカップ２０を有し、環状カップ２０から第１お
よび第２表面３４、３６を越えて前記縁領域３８に向か
って液体材料を広げて前記縁領域の外側に液体材料の溜
めを形成し、前記溜めからリガメント（ひも）を形成す
る装置を備えている。
子を製作するために使用する円板構造の表面に可硬化性
液体を供給する装置を提供する。 【解決手段】 本発明は、回転中心点Ｓｃを有する分離
部材１４は間隔を置いて対向配置された第１表面３４お
よび第２表面３６と、前記対向する両表面の両方に接触
している縁領域３８とを有している。対向する両表面間
の間隔は、回転中心点において最大で、回転中心点から
外側に向かって減少し、縁領域において最小になるよう
に、回転中心点より外側の距離によって変化する。実質
上環状のカップ２０を有し、環状カップ２０から第１お
よび第２表面３４、３６を越えて前記縁領域３８に向か
って液体材料を広げて前記縁領域の外側に液体材料の溜
めを形成し、前記溜めからリガメント（ひも）を形成す
る装置を備えている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般的にはジャイリコ
ン・ディスプレイ(gyricon display)に使用される２色
素子(bichromal element)に関するものであり、より詳
細には２色素子を製作するため使用されるスピニング(s
pinning（紡糸）)円板構造の表面に可硬化性液を供給す
る新規な方法および装置を提供する。
ン・ディスプレイ(gyricon display)に使用される２色
素子(bichromal element)に関するものであり、より詳
細には２色素子を製作するため使用されるスピニング(s
pinning（紡糸）)円板構造の表面に可硬化性液を供給す
る新規な方法および装置を提供する。
【０００２】
【従来の技術】電子ペーパとして知られるジャイリコン
・シート材料はこの分野では知られている。米国特許第
４，１２６，８５４号（１９７８年１１月２１日出願、
発明の名称“Twisting Ball Panel Display”）は、２
色の球形素子を含んでいるジャイリコン・シート材料を
どのように製作し、使用するかについて説明している。
基本的に、上記米国特許第４，１２６，８５４号は、多
くの紙の属性を備えた薄い透明なシートを開示してい
る。すなわち、シートは軽量で、可撓性があり、周囲光
の中で容易に読み取ることができ、また表示された情報
を最新にする必要があるまで、表示された情報を長期間
保持する。
・シート材料はこの分野では知られている。米国特許第
４，１２６，８５４号（１９７８年１１月２１日出願、
発明の名称“Twisting Ball Panel Display”）は、２
色の球形素子を含んでいるジャイリコン・シート材料を
どのように製作し、使用するかについて説明している。
基本的に、上記米国特許第４，１２６，８５４号は、多
くの紙の属性を備えた薄い透明なシートを開示してい
る。すなわち、シートは軽量で、可撓性があり、周囲光
の中で容易に読み取ることができ、また表示された情報
を最新にする必要があるまで、表示された情報を長期間
保持する。
【０００３】シートは、実質上半球形に着色された２色
球形素子が大量に入っている弾性受容材料を含んでい
る。各半球は、黒と白、赤と白、あるいは所望する色の
別の組合せなど、違う色に着色されている。各球形素子
は、さらに、誘電液内の自分の実質上球形の空洞の中に
入っている。シート材料を横切って電界が置かれると、
球形素子が回転して電界と一直線に並ぶ。従って、素子
を回転させて、どちらかの着色半球を表示することもで
きるし、あるいは２つの半球の部分を表示することもで
きる。
球形素子が大量に入っている弾性受容材料を含んでい
る。各半球は、黒と白、赤と白、あるいは所望する色の
別の組合せなど、違う色に着色されている。各球形素子
は、さらに、誘電液内の自分の実質上球形の空洞の中に
入っている。シート材料を横切って電界が置かれると、
球形素子が回転して電界と一直線に並ぶ。従って、素子
を回転させて、どちらかの着色半球を表示することもで
きるし、あるいは２つの半球の部分を表示することもで
きる。
【０００４】米国特許第５，８２５，５２９号（１９９
８年１０月２０日出願、発明の名称“Gyricon Display
With No Elastomer Substrate”）は、ジャイリコン材
料の別の実施例を開示している。上記米国特許第５，８
２５，５２９号に記載されているように、球形素子は安
定な配列で、たとえば亀甲形に詰め込まれた単一層で、
誘電液の中に直接にぎっしり詰め込まれる。そのあと、
誘電液内の球形素子は２つの保持部材の間にはさまれて
封入される。動作中、この実施例は上に述べたように作
用する。
８年１０月２０日出願、発明の名称“Gyricon Display
With No Elastomer Substrate”）は、ジャイリコン材
料の別の実施例を開示している。上記米国特許第５，８
２５，５２９号に記載されているように、球形素子は安
定な配列で、たとえば亀甲形に詰め込まれた単一層で、
誘電液の中に直接にぎっしり詰め込まれる。そのあと、
誘電液内の球形素子は２つの保持部材の間にはさまれて
封入される。動作中、この実施例は上に述べたように作
用する。
【０００５】ヨーロッパ特許公告ＥＰ ０ ９４２ ４
０５ Ａ２号（１９９９年９月１５日公告、発明の名称
“Charge Retention Islands For Electric Paper And
Applications Thereof”）は、ジャイリコン・シート材
料のさらに別の実施例を開示している。上記ヨーロッパ
特許公告ＥＰ ０ ９４２ ４０５ Ａ２号は、米国特
許第４，１２６，８５４号に記載されているシート材料
に事実上類似したシート材料を開示している。しかし、
上記ヨーロッパ特許公告ＥＰ ０ ９４２ ４０５ Ａ
２号は、幾つかの異なる２色素子の集団を使用して、グ
レースケール、ハイライトカラー、および加法フルカラ
ーを提供している。異なる２色素子の集団はアドレス可
能なサブ画素領域に置かれている。
０５ Ａ２号（１９９９年９月１５日公告、発明の名称
“Charge Retention Islands For Electric Paper And
Applications Thereof”）は、ジャイリコン・シート材
料のさらに別の実施例を開示している。上記ヨーロッパ
特許公告ＥＰ ０ ９４２ ４０５ Ａ２号は、米国特
許第４，１２６，８５４号に記載されているシート材料
に事実上類似したシート材料を開示している。しかし、
上記ヨーロッパ特許公告ＥＰ ０ ９４２ ４０５ Ａ
２号は、幾つかの異なる２色素子の集団を使用して、グ
レースケール、ハイライトカラー、および加法フルカラ
ーを提供している。異なる２色素子の集団はアドレス可
能なサブ画素領域に置かれている。
【０００６】米国特許第６，０５５，０９１号（発明の
名称“Twisting-Cylinder Display”）は、回転２色素
子を使用するさらに別の実施例を開示している。この米
国特許第６，０５５，０９１号には、実質上円柱形の素
子を使用しているディスプレイが開示されている。前に
説明した実施例と同様に、円柱形素子は誘電液の中に存
在し、電界を加えることによってそれらの向きを変える
ことができる。
名称“Twisting-Cylinder Display”）は、回転２色素
子を使用するさらに別の実施例を開示している。この米
国特許第６，０５５，０９１号には、実質上円柱形の素
子を使用しているディスプレイが開示されている。前に
説明した実施例と同様に、円柱形素子は誘電液の中に存
在し、電界を加えることによってそれらの向きを変える
ことができる。
【０００７】各実施例に共通していることは、すべてが
回転２色素子を使用していることである。この分野にお
いては、２色素子を製作する方法は多く知られている。
例えば、最初に単色素子を作り、そのあと真空蒸発室に
おいて或る方向から塗装することができる。米国特許第
５，２６２，０９８号（１９９３年１１月１６日発行、
発明の名称“Method And Apparatus For Fabricating B
ichromal Balls For ATwisting Ball Display”）はス
ピニング（紡糸）円板技術を用いる方法を開示してい
る。基本的には、スピニング円板のそれぞれの表面に可
硬化性液体が供給される。２つの可硬化性液体は円板の
縁で出会って２色のリガメント（ligament（ひも)）を
形成し、その２色リガメントは円板から放出される。２
色リガメントの末端は滴に細分化して、２色球が形成さ
れる。米国特許第６，０５５，０９１号に記載されてい
るこの方法の変形は、高粘度の可硬化性液体を使用して
２色円柱を生成している。
回転２色素子を使用していることである。この分野にお
いては、２色素子を製作する方法は多く知られている。
例えば、最初に単色素子を作り、そのあと真空蒸発室に
おいて或る方向から塗装することができる。米国特許第
５，２６２，０９８号（１９９３年１１月１６日発行、
発明の名称“Method And Apparatus For Fabricating B
ichromal Balls For ATwisting Ball Display”）はス
ピニング（紡糸）円板技術を用いる方法を開示してい
る。基本的には、スピニング円板のそれぞれの表面に可
硬化性液体が供給される。２つの可硬化性液体は円板の
縁で出会って２色のリガメント（ligament（ひも)）を
形成し、その２色リガメントは円板から放出される。２
色リガメントの末端は滴に細分化して、２色球が形成さ
れる。米国特許第６，０５５，０９１号に記載されてい
るこの方法の変形は、高粘度の可硬化性液体を使用して
２色円柱を生成している。
【０００８】２つのケースでは、対向する表面のそれぞ
れに１つの液体、２つの異なる可硬化性液体を回転円板
へ供給しなければならない。上記米国特許第５，２６
２，０９８号は、２つの液体計量部材と、その間に支持
された回転可能な円板を有する回転式小出し装置を使用
する供給機構を開示している。下部液体計量部材は、モ
ータに取り付けることができ、モータによって回転でき
るスピンドル部分と、液体を受け取るための中央ボアを
もつ結合用延長部と、半径方向に伸びて上向きに或る角
度をなす多数の液体供給ポートと、円形溜めと、薄い液
体層をスピニング円板の下表面へ分配する円形計量リッ
プを備えている。上部液体計量部材は、結合用延長部を
取り囲み、締付けナットによって所定の位置に固定され
ている。上部液体計量部材は、半径方向に伸びて下向き
に或る角度をなす多数の液体供給ポートと通じている内
部溝を含んでおり、前記内部溝は円形溜めと薄い液体層
を円板の上表面へ分配する円形計量リップと通じてい
る。回転しき小出し装置の上に、２つの液体を対応する
円板の表面へ分配する定置型液体分配装置が配置されて
いる。
れに１つの液体、２つの異なる可硬化性液体を回転円板
へ供給しなければならない。上記米国特許第５，２６
２，０９８号は、２つの液体計量部材と、その間に支持
された回転可能な円板を有する回転式小出し装置を使用
する供給機構を開示している。下部液体計量部材は、モ
ータに取り付けることができ、モータによって回転でき
るスピンドル部分と、液体を受け取るための中央ボアを
もつ結合用延長部と、半径方向に伸びて上向きに或る角
度をなす多数の液体供給ポートと、円形溜めと、薄い液
体層をスピニング円板の下表面へ分配する円形計量リッ
プを備えている。上部液体計量部材は、結合用延長部を
取り囲み、締付けナットによって所定の位置に固定され
ている。上部液体計量部材は、半径方向に伸びて下向き
に或る角度をなす多数の液体供給ポートと通じている内
部溝を含んでおり、前記内部溝は円形溜めと薄い液体層
を円板の上表面へ分配する円形計量リップと通じてい
る。回転しき小出し装置の上に、２つの液体を対応する
円板の表面へ分配する定置型液体分配装置が配置されて
いる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上記供給機構は長い使
用期間の間まったく申し分なく２つの液体を対応する円
板の表面へ分配するが、システムが目詰まりする傾向が
あり、液体を対応する円板の表面へ正しく分配するのを
妨げる。本発明は長い期間使用した時の目詰まりを減ら
すように改良した装置および使用方法を提供する。本発
明の上記以外の利点は、以下の説明を読み進むにつれて
明かになるであろう。
用期間の間まったく申し分なく２つの液体を対応する円
板の表面へ分配するが、システムが目詰まりする傾向が
あり、液体を対応する円板の表面へ正しく分配するのを
妨げる。本発明は長い期間使用した時の目詰まりを減ら
すように改良した装置および使用方法を提供する。本発
明の上記以外の利点は、以下の説明を読み進むにつれて
明かになるであろう。
【００１０】
【課題を解決するための手段】簡潔に述べると、本発明
は、回転中心点を有する分離部材を備えた２色素子を製
作する装置を提供する。分離部材は間隔をおいて対向配
置された第１表面および第２表面と、前記対向する表面
の両方に接触している縁領域とを有している。対向する
両表面間の間隔は、回転中心点において最大で、回転中
心点から外側に向かって減少し、縁領域において最小に
なるように、回転中心点より外側の距離によって変化し
ている。さらに、対向する各表面は、回転中心点から間
隔をおいて回転中心点を実質上取り囲んでいる実質上環
状のカップを有している。２色素子を製作する装置は、
さらに、第１表面および第２表面の環状カップの中に異
なる色の第１および第２可硬化性液体を小出しする装置
と、第１および第２表面にある環状カップ内の液体材料
を実質上均一に広げ、環状カップから第１および第２表
面を越えて前記縁領域に向かって液体材料を広げて前記
縁領域の外側に液体材料の溜めを形成し、前記溜めから
リガメント（ひも）を形成する装置を備えている。
は、回転中心点を有する分離部材を備えた２色素子を製
作する装置を提供する。分離部材は間隔をおいて対向配
置された第１表面および第２表面と、前記対向する表面
の両方に接触している縁領域とを有している。対向する
両表面間の間隔は、回転中心点において最大で、回転中
心点から外側に向かって減少し、縁領域において最小に
なるように、回転中心点より外側の距離によって変化し
ている。さらに、対向する各表面は、回転中心点から間
隔をおいて回転中心点を実質上取り囲んでいる実質上環
状のカップを有している。２色素子を製作する装置は、
さらに、第１表面および第２表面の環状カップの中に異
なる色の第１および第２可硬化性液体を小出しする装置
と、第１および第２表面にある環状カップ内の液体材料
を実質上均一に広げ、環状カップから第１および第２表
面を越えて前記縁領域に向かって液体材料を広げて前記
縁領域の外側に液体材料の溜めを形成し、前記溜めから
リガメント（ひも）を形成する装置を備えている。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は、スピナー１０の側面図を
示す。分離部材１４は回転軸１２に取り付けられてい
る。回転軸１２は、任意の適当な駆動モータ（図示せ
ず）で駆動することができる。分離部材１４は対称形
で、回転軸１２に近くにより厚い本体１６の部分を有
し、しだいに絞られて、より薄い先端１８の部分になっ
ている。本体１６の厚さは、本体厚さｔ1として、先端
の厚さは先端厚さｔ2として示してある。分離部材１４
は２つの対向する表面３４、３６を有し、両表面は縁領
域３８と接触している。対向する各表面３４、３６に
は、深さdと幅ｗをもつ環状カップ２０が設けられてい
る。環状カップ２０の中に液体供給ノズル２８、３０か
ら液体が供給される。各表面３４、３６に隣接して、し
かしそれらから間隔をおいて１個づつ、２個の回転シュ
ラウド２４が回転シュラウド支持部材２６によって分離
部材１４に取り付けられている。回転シュラウド２４の
ほかに、各回転シュラウドの外側に１個づつ、２個の定
置シュラウド２２がある。定置シュラウド２２の外側に
あるのは、２個の加熱源３２である。
示す。分離部材１４は回転軸１２に取り付けられてい
る。回転軸１２は、任意の適当な駆動モータ（図示せ
ず）で駆動することができる。分離部材１４は対称形
で、回転軸１２に近くにより厚い本体１６の部分を有
し、しだいに絞られて、より薄い先端１８の部分になっ
ている。本体１６の厚さは、本体厚さｔ1として、先端
の厚さは先端厚さｔ2として示してある。分離部材１４
は２つの対向する表面３４、３６を有し、両表面は縁領
域３８と接触している。対向する各表面３４、３６に
は、深さdと幅ｗをもつ環状カップ２０が設けられてい
る。環状カップ２０の中に液体供給ノズル２８、３０か
ら液体が供給される。各表面３４、３６に隣接して、し
かしそれらから間隔をおいて１個づつ、２個の回転シュ
ラウド２４が回転シュラウド支持部材２６によって分離
部材１４に取り付けられている。回転シュラウド２４の
ほかに、各回転シュラウドの外側に１個づつ、２個の定
置シュラウド２２がある。定置シュラウド２２の外側に
あるのは、２個の加熱源３２である。
【００１２】単なる説明の目的で、図２と図３は、回転
軸を通る中心線Ｃ上で切断したスピナー１０の半分のみ
を示す。図２と図３は、スピナー１０の動作の特徴を示
す。可硬化性液体材料４０、４２の２つの流れは液体供
給ノズル２８、３０を通して小出しされる。図２に示す
ように、ノズルの端は可硬化性液体材料４０、４２を各
表面３４、３６上の対応する環状カップ２０に送り込
む。可硬化性液体材料４０、４２はカップ２０の中に広
がり、そのあとカップの外へ流れ出し、分離部材１４の
表面３４、３６の上に流れ始める。可硬化性液体材料４
０、４２はそのあと表面３４、３６の端まで流れ、縁３
８を越えて、そこに液体材料の外部溜めを形成する。各
液体材料の小出し速度を制御することによって、可硬化
性液体材料４０、４２が縁領域３８に達する時の流量を
実質上等しくすることが可能であり、従って溜めは実質
上等しい量の各可硬化性液体材料４０、４２を含むこと
ができる。可硬化性液体材料４０、４２は相互に付着す
るが混ざらないので、溜めは各可硬化性液体材料４０、
４２の並んだ部分を有することに留意されたい。もし可
硬化性液体材料４０，４２の流量が実質上等しくなけれ
ば、それでも溜めは形成されるであろうが、実質上等し
い量の各可硬化性液体材料４０、４２を有していないで
あろう。得られた２色素子は各可硬化性液体材料のほぼ
半球の部分を持っておらず、一方の液体材料が半球より
大きい部分を構成し、他方の液体材料が半球より小さい
部分を構成しているであろう。縁３８から離れて受容流
体（空気）の中に流れる液体の流量が十分に大きい時、
図３に示すように、自由ジェット４４が形成される。
軸を通る中心線Ｃ上で切断したスピナー１０の半分のみ
を示す。図２と図３は、スピナー１０の動作の特徴を示
す。可硬化性液体材料４０、４２の２つの流れは液体供
給ノズル２８、３０を通して小出しされる。図２に示す
ように、ノズルの端は可硬化性液体材料４０、４２を各
表面３４、３６上の対応する環状カップ２０に送り込
む。可硬化性液体材料４０、４２はカップ２０の中に広
がり、そのあとカップの外へ流れ出し、分離部材１４の
表面３４、３６の上に流れ始める。可硬化性液体材料４
０、４２はそのあと表面３４、３６の端まで流れ、縁３
８を越えて、そこに液体材料の外部溜めを形成する。各
液体材料の小出し速度を制御することによって、可硬化
性液体材料４０、４２が縁領域３８に達する時の流量を
実質上等しくすることが可能であり、従って溜めは実質
上等しい量の各可硬化性液体材料４０、４２を含むこと
ができる。可硬化性液体材料４０、４２は相互に付着す
るが混ざらないので、溜めは各可硬化性液体材料４０、
４２の並んだ部分を有することに留意されたい。もし可
硬化性液体材料４０，４２の流量が実質上等しくなけれ
ば、それでも溜めは形成されるであろうが、実質上等し
い量の各可硬化性液体材料４０、４２を有していないで
あろう。得られた２色素子は各可硬化性液体材料のほぼ
半球の部分を持っておらず、一方の液体材料が半球より
大きい部分を構成し、他方の液体材料が半球より小さい
部分を構成しているであろう。縁３８から離れて受容流
体（空気）の中に流れる液体の流量が十分に大きい時、
図３に示すように、自由ジェット４４が形成される。
【００１３】各ジェット４４は、図４に示すように、そ
の始端では溜めによって供給される液体のリガメント
（ligament（ひも)）を構成し、その末端では並んだ実
質上２色の球に細分化する。実質上２色の球は、それぞ
れ飛行を続けると、硬化し、重力の影響で落下し、最後
に集められる。
の始端では溜めによって供給される液体のリガメント
（ligament（ひも)）を構成し、その末端では並んだ実
質上２色の球に細分化する。実質上２色の球は、それぞ
れ飛行を続けると、硬化し、重力の影響で落下し、最後
に集められる。
【００１４】約２６００〜３０００ｒｐｍで回転してい
る、厚さ約２０ミル、直径３インチの円板状の分離部材
１４は、直径約４ミルの実質上２色の球をうまく生成す
ることが判った。より低い回転速度では、より大きな球
が生成されるのに対し、より高い回転速度では、より小
さい球が生成される。高過ぎる回転速度では、各液体は
四角い縁の所で対応する表面から離れて一緒に流れない
結果、より小さい白と黒の単色の球が生じることに留意
されたい。もちろん、より高速度において２つの液体が
一緒に流れることができるように、四角い縁を適当に修
正すること、例えば縁を丸くしたり、縁を先細にするこ
とは知られている。
る、厚さ約２０ミル、直径３インチの円板状の分離部材
１４は、直径約４ミルの実質上２色の球をうまく生成す
ることが判った。より低い回転速度では、より大きな球
が生成されるのに対し、より高い回転速度では、より小
さい球が生成される。高過ぎる回転速度では、各液体は
四角い縁の所で対応する表面から離れて一緒に流れない
結果、より小さい白と黒の単色の球が生じることに留意
されたい。もちろん、より高速度において２つの液体が
一緒に流れることができるように、四角い縁を適当に修
正すること、例えば縁を丸くしたり、縁を先細にするこ
とは知られている。
【００１５】分離部材１４の縁を越えて流れる液体は、
不均一な直径のリングの形をした外部溜めを形成する傾
向がある。このリングは分離部材１４と同じ速度で移動
し、表面張力に抗して作用する遠心力によって生じる
「テイラー不安定(Taylor instabilities)」として知ら
れる円周突起を有する。最初に、液体が溜めを形成する
と、突起すなわちリガメント（ligament（ひも)）が形
成される。より多くの液体材料が溜めに供給されると、
各リガメントがとがり始めて、最後にリガメントに付着
している液体の大きな滴を解放するであろう。最終的
に、大きな滴は細分化して、より小さい滴が後に続く。
そのあと比較的安定した定常状態が存在し、液体が溜め
とリガメントに供給され、リガメントの末端から実質上
均一な滴が受容流体の中に放出される。分離部材１４か
ら尾を引くスピニング（紡糸）「リガメント」のこの慣
性構造は表面張力によって一緒に保たれており、さら
に、リガメントの末端を不安定にし、細分化して滴にす
る。分離部材１４の円周は正規である必要はない。実際
に、円周歯付き構造は、「テイラー不安定」とその結果
生じるリガメントを各歯に一致する位置に置くであろ
う。これは、リガメント構造を仕立てること、および実
質上２色の球のサイズについて一定の追加制御を可能に
する。
不均一な直径のリングの形をした外部溜めを形成する傾
向がある。このリングは分離部材１４と同じ速度で移動
し、表面張力に抗して作用する遠心力によって生じる
「テイラー不安定(Taylor instabilities)」として知ら
れる円周突起を有する。最初に、液体が溜めを形成する
と、突起すなわちリガメント（ligament（ひも)）が形
成される。より多くの液体材料が溜めに供給されると、
各リガメントがとがり始めて、最後にリガメントに付着
している液体の大きな滴を解放するであろう。最終的
に、大きな滴は細分化して、より小さい滴が後に続く。
そのあと比較的安定した定常状態が存在し、液体が溜め
とリガメントに供給され、リガメントの末端から実質上
均一な滴が受容流体の中に放出される。分離部材１４か
ら尾を引くスピニング（紡糸）「リガメント」のこの慣
性構造は表面張力によって一緒に保たれており、さら
に、リガメントの末端を不安定にし、細分化して滴にす
る。分離部材１４の円周は正規である必要はない。実際
に、円周歯付き構造は、「テイラー不安定」とその結果
生じるリガメントを各歯に一致する位置に置くであろ
う。これは、リガメント構造を仕立てること、および実
質上２色の球のサイズについて一定の追加制御を可能に
する。
【００１６】上に述べたように、最初に、可硬化性液体
４２、４４は、各表面３４、３６に対応付けられた、分
離部材１４の本体１６にある環状カップ２０の中に堆積
される。本体１６の厚さｔ1は環状カップ２０を十分に
収容できるものでなければならない。各環状カップ２０
は、可硬化性液体材料が環状カップから、分離部材１４
の表面に沿って流れ出し始める前に、環状カップの周囲
に均一に広がることができるように、適当な量の可硬化
性液体材料を受け入れる十分な幅wと深さｄを有してい
るであろう。しかし、もし分離部材１４の全体が本体厚
さｔ1を有していれば、可硬化性液体の流れが合体して
可硬化性液体材料３４、３６の並んだ流れを含んでいる
液体溜めになるには、縁３８が厚過ぎるであろう。従っ
て、可硬化性液体材料３４、３６の２つの流れが確実に
合体して溜めを形成する程度に小さい厚さｔ2をもつ先
端１８の部分まで、分離部材１４を先細にしなければな
らない。約２６００〜３０００ｒｐｍで回転する直径３
インチの円板状分離部材１４の場合、先端厚さｔ2は約
３０ミル未満が望ましい。分離部材をより高速で回転さ
せる場合には、先端厚さｔ2はより小さいことが望まし
い。しかし、分離部材をより遅い速度で回転させる場合
には、より大きな先端厚さｔ2が許容されるであろう。
図示した分離部材の精密な形状とサイズは単なる例示の
ためである。多くの滑らかな先細曲線を使用できるこ
と、および２つの可硬化性液体の流れが合体して溜めを
形成することができるように、分離部材の縁の厚さが十
分に小さい限り、先端の精密なサイズを変更してもよい
ことは理解されるであろう。例えば、本体１６は半径方
向外側に延びる先端１８までかなり急激に先細になって
いるとして示してある。しかし、非常に短い先端につな
がる大きく減少する曲線で、本体１６を先端１８まで先
細にすることもできるであろう。
４２、４４は、各表面３４、３６に対応付けられた、分
離部材１４の本体１６にある環状カップ２０の中に堆積
される。本体１６の厚さｔ1は環状カップ２０を十分に
収容できるものでなければならない。各環状カップ２０
は、可硬化性液体材料が環状カップから、分離部材１４
の表面に沿って流れ出し始める前に、環状カップの周囲
に均一に広がることができるように、適当な量の可硬化
性液体材料を受け入れる十分な幅wと深さｄを有してい
るであろう。しかし、もし分離部材１４の全体が本体厚
さｔ1を有していれば、可硬化性液体の流れが合体して
可硬化性液体材料３４、３６の並んだ流れを含んでいる
液体溜めになるには、縁３８が厚過ぎるであろう。従っ
て、可硬化性液体材料３４、３６の２つの流れが確実に
合体して溜めを形成する程度に小さい厚さｔ2をもつ先
端１８の部分まで、分離部材１４を先細にしなければな
らない。約２６００〜３０００ｒｐｍで回転する直径３
インチの円板状分離部材１４の場合、先端厚さｔ2は約
３０ミル未満が望ましい。分離部材をより高速で回転さ
せる場合には、先端厚さｔ2はより小さいことが望まし
い。しかし、分離部材をより遅い速度で回転させる場合
には、より大きな先端厚さｔ2が許容されるであろう。
図示した分離部材の精密な形状とサイズは単なる例示の
ためである。多くの滑らかな先細曲線を使用できるこ
と、および２つの可硬化性液体の流れが合体して溜めを
形成することができるように、分離部材の縁の厚さが十
分に小さい限り、先端の精密なサイズを変更してもよい
ことは理解されるであろう。例えば、本体１６は半径方
向外側に延びる先端１８までかなり急激に先細になって
いるとして示してある。しかし、非常に短い先端につな
がる大きく減少する曲線で、本体１６を先端１８まで先
細にすることもできるであろう。
【００１７】可硬化性液体は加熱溶融状態で分離部材へ
分配することができる。例えば、顔料で着色したカルナ
バ・ワックスを使用する場合には、ワックスを約１２０
℃の温度で分配すべきである。これは、可硬化性液体が
自由に流れることができるように、かつ早期に、すなわ
ちリガメントが凝固するのを防ぐ程度に長く、硬化しな
いようにするためである。早期冷却を防ぐために、分離
部材１４の近くに加熱源３２が配置されている。幾つか
の形式の加熱源３２が適している。例えば、誘導ヒー
タ、放射シュラウドヒータ、または分離部材１４を取り
囲んでいるクラムシェル型加熱構造はすべて使用でき
る。分離部材１４を加熱することは可硬化性液体の早期
硬化を防ぐ上で重要であるが、加熱は分離部材１４を直
接取り囲んでいる領域に限定すべきであること、すなわ
ち球の硬化が遅れたり、妨げられるかもしれないことに
留意しなければならない。
分配することができる。例えば、顔料で着色したカルナ
バ・ワックスを使用する場合には、ワックスを約１２０
℃の温度で分配すべきである。これは、可硬化性液体が
自由に流れることができるように、かつ早期に、すなわ
ちリガメントが凝固するのを防ぐ程度に長く、硬化しな
いようにするためである。早期冷却を防ぐために、分離
部材１４の近くに加熱源３２が配置されている。幾つか
の形式の加熱源３２が適している。例えば、誘導ヒー
タ、放射シュラウドヒータ、または分離部材１４を取り
囲んでいるクラムシェル型加熱構造はすべて使用でき
る。分離部材１４を加熱することは可硬化性液体の早期
硬化を防ぐ上で重要であるが、加熱は分離部材１４を直
接取り囲んでいる領域に限定すべきであること、すなわ
ち球の硬化が遅れたり、妨げられるかもしれないことに
留意しなければならない。
【００１８】リガメントのらせん状の動きのために、実
質上半球から成る２色の球の歩留まりが著しく低下する
ことがある。この問題は、円板に近い空気がリガメント
と異なる速度で動いているので、円板の縁における風の
抵抗の効果によって生じる差動空気流と空気の乱れが原
因であると考えられる。さらに、この領域では、空気が
乱れることがある。定置シュラウド２２と回転シュラウ
ド２４はこの問題を防止し、歩留まりの大幅な増加をも
たらす。回転シュラウド２４は、分離部材１４の表面か
ら狭い間隔をおいて配置され、かつ分離部材１４の半径
方向外側に延びているように、回転シュラウド支持部材
２６によって分離部材１４に取り付けられている。これ
は、回転シュラウド間の空気をスピンニング分離部材１
４と一緒に一団として動かして、リガメントおよび実質
上２色の球と一緒に動く比較的静穏な空気を提供する。
これらの素子の実験的寸法の例は、次の通りである。直
径３インチの１０ミルの分離部材１４は、９０ミルの間
隔をおいて配置された直径５インチのシュラウド円板を
有している。すなわち、各シュラウド円板は分離部材１
４の対応する表面から約３５ミルの間隔を置いて配置さ
れている。しかし、シュラウド円板を２５０ミルの間隔
をおいて配置した時も、すなわち各シュラウド円板を分
離部材１４の対応する表面から約１１０ミルの間隔を置
いて配置した時も、満足できる結果が得られた。
質上半球から成る２色の球の歩留まりが著しく低下する
ことがある。この問題は、円板に近い空気がリガメント
と異なる速度で動いているので、円板の縁における風の
抵抗の効果によって生じる差動空気流と空気の乱れが原
因であると考えられる。さらに、この領域では、空気が
乱れることがある。定置シュラウド２２と回転シュラウ
ド２４はこの問題を防止し、歩留まりの大幅な増加をも
たらす。回転シュラウド２４は、分離部材１４の表面か
ら狭い間隔をおいて配置され、かつ分離部材１４の半径
方向外側に延びているように、回転シュラウド支持部材
２６によって分離部材１４に取り付けられている。これ
は、回転シュラウド間の空気をスピンニング分離部材１
４と一緒に一団として動かして、リガメントおよび実質
上２色の球と一緒に動く比較的静穏な空気を提供する。
これらの素子の実験的寸法の例は、次の通りである。直
径３インチの１０ミルの分離部材１４は、９０ミルの間
隔をおいて配置された直径５インチのシュラウド円板を
有している。すなわち、各シュラウド円板は分離部材１
４の対応する表面から約３５ミルの間隔を置いて配置さ
れている。しかし、シュラウド円板を２５０ミルの間隔
をおいて配置した時も、すなわち各シュラウド円板を分
離部材１４の対応する表面から約１１０ミルの間隔を置
いて配置した時も、満足できる結果が得られた。
【００１９】液体材料は早期に凝固させるべきでないと
述べたが、そのほかに、実質上２色の球は形成後できる
だけ速やかに凝固させるべきであることを理解された
い。実質上２色の球を冷却ゾーンに通すことによって冷
却を速めることができる。これは、実質上２色の球が形
成後短い時間冷たい液体窒素蒸気の中を通るように、液
体窒素の入っているトレーをスピニング分離部材１４の
下に置くことによって実験的に達成した。これは適切な
場所における硬化を保証する。
述べたが、そのほかに、実質上２色の球は形成後できる
だけ速やかに凝固させるべきであることを理解された
い。実質上２色の球を冷却ゾーンに通すことによって冷
却を速めることができる。これは、実質上２色の球が形
成後短い時間冷たい液体窒素蒸気の中を通るように、液
体窒素の入っているトレーをスピニング分離部材１４の
下に置くことによって実験的に達成した。これは適切な
場所における硬化を保証する。
【００２０】しかし、代替用途においては、２色の円柱
を生成するために、高粘度の可硬化性液体が使用され
る。高粘度の可硬化性液体を使用した場合には、図５に
示すような結果が得られる。高粘度の可硬化性液体によ
って形成されたリガメント４６は滴に細分化しないが、
その場で硬化して実質上円柱形の２色フィラメントを形
成する。そのあと、フィラメントを整列させて、実質上
２色の円柱に切り分けることができる。
を生成するために、高粘度の可硬化性液体が使用され
る。高粘度の可硬化性液体を使用した場合には、図５に
示すような結果が得られる。高粘度の可硬化性液体によ
って形成されたリガメント４６は滴に細分化しないが、
その場で硬化して実質上円柱形の２色フィラメントを形
成する。そのあと、フィラメントを整列させて、実質上
２色の円柱に切り分けることができる。
【図１】本発明に係るスピナーの側面図である。
【図２】スピナーへの可硬化性液体材料の分配を示す、
図１に示したスピナーの半分の拡大図である。
図１に示したスピナーの半分の拡大図である。
【図３】スピナーを使用する方法を詳しく示す、図１に
示したスピナーの半分の拡大図である。
示したスピナーの半分の拡大図である。
【図４】球の形成を示す、図１に示したスピナーの縁領
域の拡大図である。
域の拡大図である。
【図５】微細な２色円柱の形成を示す、図１に示したス
ピナーの平面図である。
ピナーの平面図である。
C 中心線 Ｓｃ 分離部材の回転中心点 ｔ1 分離部材の本体部分の厚さ ｔ2 同先端部分の厚さ ｄ 環状カップの深さ ｗ 環状カップの幅 １０ スピナー １２ 中空回転軸 １４ 分離部材 １６ 本体部分 １８ 先端部分 ２０ 環状カップ ２２ 定置シュラウド ２４ 回転シュラウド ２６ 回転シュラウド支持部材 ２８、３０ 液体供給ノズル ３２ 加熱源 ３４、３６ 分離部材の表面 ３８ 縁領域 ４０、４２ 可硬化性液体 ４４ 自由ジェット ４６ 高粘度の可硬化性液体によって形成されたリガメ
ント
ント
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Claims (1)
- 【請求項１】 ２色素子を製作する装置であって、 ａ） 回転中心点を有し、間隔をおいて対向配置された
第１表面および第２表面と、前記対向する両表面の両方
に接触している縁領域とを有する分離部材であって、前
記対向する両表面間の間隔が、回転中心点において最大
で、回転中心点から外側に向かって減少し、縁領域にお
いて最小になるように、回転中心点から外側の距離によ
って変化しており、各表面が、回転中心点から間隔をお
いて回転中心点を実質上取り囲んでいる実質上環状のカ
ップを有している分離部材と、 ｂ） 前記第１表面および第２表面の環状カップの中に
異なる色の第１可硬化性液体および第２可硬化性液体を
分配しする装置と、 ｃ） 前記第１表面および第２表面にある環状カップ内
の液体材料を実質上均一に広げ、環状カップから第１お
よび第２表面を越えて前記縁領域に向かって液体材料を
広げて前記縁領域の外側に液体材料の溜めを形成し、前
記溜めからリガメント（ひも）を形成する装置とを備え
ていることを特徴とする、２色素子を製作する装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/360088 | 1999-07-23 | ||
| US09/360,088 US6485280B1 (en) | 1999-07-23 | 1999-07-23 | Methods and apparatus for fabricating bichromal elements |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001083553A true JP2001083553A (ja) | 2001-03-30 |
| JP4672114B2 JP4672114B2 (ja) | 2011-04-20 |
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ID=23416536
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000214073A Expired - Fee Related JP4672114B2 (ja) | 1999-07-23 | 2000-07-14 | ２色素子を製作する装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6485280B1 (ja) |
| EP (1) | EP1070544B1 (ja) |
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| AU2003218406A1 (en) * | 2002-03-25 | 2003-10-13 | Gyricon Media, Inc. | Continuous combined pigmented wax compounding and bichromal sphere fabrication process |
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2000
- 2000-07-14 DE DE60025417T patent/DE60025417T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-07-14 JP JP2000214073A patent/JP4672114B2/ja not_active Expired - Fee Related
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