JP3332348B2 - 磁気表示パネルの製造方法 - Google Patents
磁気表示パネルの製造方法Info
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Description
供される磁気表示パネルの製造方法であって、コアブロ
ックとこれを両側から密封する部材の材料を特殊なもの
とすることにより、従来とは全く異なる手法で製造する
磁気表示パネルの製造方法に関する。
画用基板とこれに対向する面材との間に多数の六角形の
セルを有するハニカムコアを密封し、上記各セル内に磁
性粒子を含む塑性分散液体を封入した磁気画板が知られ
ている。
せることにより、分散液体に磁界を作用させ、底部に沈
潜した磁性粒子を描画面に浮上させて分散媒と磁性粒子
とのコントラストの差で描画面に絵や文字を表示し、ま
たコア収納体の下で磁石等を配した字消し棒を動かすこ
とにより、浮上した磁性粒子を再び沈降させて絵や文字
を消去するものである。
粒子を含む塑性分散液体を封入することは、ハニカムコ
アの両側開口端面を基板と面材とに接着することにより
行なっていた。具体的には、基板、面材、ハニカムコア
をともに塩化ビニルで構成し、その熱可塑性を利用し
て、ハニカムコアを軟化点まで加熱した上で、ハニカム
コアの各セルの開口端面を溶融(圧潰)して基板と面材
を接着する方法と、面材の裏側に接着剤を塗布し、接着
剤を乾燥させた後に面板をハニカムコアの開口端面に押
圧して加熱し、溶融した接着剤によって面材をハニカム
コアに接着させる方法とが考えられる。
ずれの方法でも、加熱温度が高すぎるとハニカムコア自
体が軟化してその剛性が劣化するので、描画面も変形し
てしまう。描画用基板や面材自体はまた、その加熱温度
によっても変形しやすい。これに対し、加熱温度が低い
と接着不良が生じやすい。
が損なわれるだけでなく、磁気ペンも円滑に滑らないか
ら、描きにくくて操作性が悪い。また、描画基板とハニ
カムコアとの接着部分に不良があると、接着不良部分で
隣り合うセルが互いに連通してしまう。こうなると、図
8(a) のように、セル20中に封入された塑性分散液体
21が変形した基材22と隔壁23との間の連通部分か
ら漏れて隣り合うセル20に流れ込む現象が生じる。と
ころで、ハニカムコア内に塑性分散液体21を注ぎ入れ
るときに空気の一部が混入して液中で気泡24となって
残る。大きな気泡は撹拌中に破裂して大気中に放散され
るが、塑性分散液体自体は乳液状であるから、微小な気
泡24は分散液体中に取り込まれたまま残留してしま
う。隣り合うセルの隔壁23が破れた状態で磁気表示パ
ネルを使用すると、磁気ペンを両セル20に沿って摺動
させたときに変化した筆圧により、あるいは磁気表示パ
ネルを水平方向に動かすことによって隣り合うセル20
内部の塑性分散液体21が出入りするようになり、同図
(b) のように両セル20内の塑性分散液体21中に存在
する微小な気泡24が流れの中でぶつかりあって集合す
るから段々と大きくなる。気泡が成長して大きくなる
と、塑性分散液体の上方に浮き上って基材22の裏側に
付着する。このような状態になると、磁気ペンでこすっ
て磁性粒子25を浮上させようとしても、気泡24が邪
魔になって磁性粒子25は基材22の裏側まで浮上する
ことはできない。このため磁性粒子25は描画面から視
認できないか、あるいは視認しにくくなってしまい、表
示された描線が不鮮明になってしまう。
に精度を要求されるから、製造が非常に面倒であった。
ルは、使用済みとなり廃棄されて低温で焼却されると、
有毒なダイオキシンが発生し、その研究は現在進められ
ている状況であるが、環境ホルモンと疑いのある物質に
なるといわれている。特に安全を要求される幼児用の磁
気表示パネルには、使用時の安全だけでなく、使用後の
処分に対しても安全のための対策がより厳しく求められ
ている。
容易にして製造効率を上げることができるとともに、廃
棄後も環境を汚染せず、健康にも害のない安全な処分を
することができる磁気表示パネルの製造方法を提供する
ことをその課題とする。
め、本発明に係る磁気表示パネルの製造方法は、以下の
工程から成ることを特徴とする。 (a)オレフィン系の合成樹脂製コア収納体の周縁部を
高くして内側に凹部を形成し、この凹部の上端周縁部を
鍔状に形成し、凹部内に多数の独立したセルを有すると
ともに上記凹部の高さよりも低い紙製のコアブロックを
配置し、このコアブロックと上記凹部とを接着剤で接着
すること (b)その後、上記コア収納体に磁性粒子を含む塑性分
散液体を充填し、その際、コアブロックが塑性分散液体
の液面よりも下になるように充填すること (c) さらに、上記コア収納体を覆うオレフィン系の合成
樹脂製面板の上記コア収納体と接する面に接着剤を塗布
し、これをコアブロックの開口面に接着して塑性分散液
体を各セル内に封入すること
あるいは紫外線硬化型接着剤とするのが好ましい。
あるのが好ましい。
に接着するにあたっては、適宜の手段によって面板をコ
アブロックの開口面に押し付けながらこの開口面に沿っ
て移動させて接着させるか、あるいは適宜の押圧手段に
よって面板をコアブロックの開口面に押し付けて接着さ
せるようにするのがよい。
ルの断面を示すもので、この磁気表示パネルAは面板1
とコア収納体2との間に多数のセル3を有するハニカム
コア(コアブロック)4を密封し、ハニカムコア4の各
セル3の内部に磁性粒子を含む塑性分散液体5を封入し
たものである。
の先端を描画面(コア収納体2の表面)に接触させ、あ
るいは面板1の裏側に摺動自在に配置された磁石等を配
した字消し棒(図示せず)を左右に動かすことにより、
塑性分散液体5に磁界を作用させて磁性粒子を描画面に
浮上させ又は描画面から離反するように沈降させて描画
面に絵や文字を表示し又は消去させることができる。
図2、図3によって説明する。
ように、コア収納体2とコアブロック(ハニカムコア
4)と組成分散液体5と面板1とから構成されており、
これらの構成部材について順次説明する。
ン系合成樹脂、例えばPET(ポリエチレンテレフタレ
ート)などのポリエチレン系合成樹脂あるいはポリプロ
ピレンなどのポリプロピレン系合成樹脂から構成し、図
3(a) のように、コア収納体2の周縁部2aを高くして
内側に凹部6を形成しておく。このような形状は通常の
バキューム成形によって得ることができる。なお、コア
収納体2の厚み(高さ)はハニカムコア4と関係するの
で、後述する。
有するハニカム構造の耐水・耐油性の紙製部材で、この
ようなハニカムコア4は、例えば図4(a) に示すよう
に、多数の帯状紙片7のそれぞれの表裏面に交互に一定
の間隔をおいて接着剤8を塗布し、これらを同図(b) の
ように同じ大きさの2枚の紙片9の間に挟んで重合し、
加熱、押圧等によって重合した帯状紙片7、9を接着し
た後、全体を同図(c) のように紙片の正背方向に引き出
して展張させることによって得ることができる。
紙シート10のそれぞれの描画面に交互に一定の間隔を
おいて接着剤11を帯状に塗布し、これらを同じ大きさ
の2枚の紙シート12の間に挟んで重合し、加熱、押圧
等によって重合した紙シート10、12を接着した後、
同図(b) のように接着剤の塗布方向と直交する方向に所
定の幅で線Pのように切断し、切断したものを上述と同
じ要領で正背方向に引き出して展張させることによって
も得ることができる。もちろん、他の構成であってもよ
い。
常はその最大幅が2.0 mm〜8.0 mmの円に内接する程度と
し、ハニカムコア4の厚みは0.5 mm〜5.0 mmにするのが
好ましい。最大幅が2.0 mm以下のものを紙で形成するの
は技術的に困難であるほか、幼児用の描画に精細なもの
は不要であり、8.0 mm以上のものではセル3が大きくな
りすぎてセル3内の全ての磁性粒子の上昇、沈降をコン
トロールすることが難しく、描画にムラが生じるおそれ
がある。また、ハニカムコア4の厚みが0.5 mmよりも小
さいと磁性粒子がセル3の底部に沈潜した状態で面板1
の外部から透視できてしまい、また5.0 mmよりも大きい
と磁気ペンや磁石等を配した字消し棒の磁力を必要以上
に大きくしなければならないからである。そして、上記
コア収納体2の凹部6の上端部は図3(b) のようにハニ
カムコア4の上端部よりも差d分(後述)だけ高くなる
ように形成されている。
れている。面板1の表面を描画面とする場合は、こちら
を透明にする。
の間にハニカムコア4を以下に示す要領で密封するとと
もに、磁性粒子を含む塑性分散液体5をハニカムコア4
の各セル3中に封入する。
コア収納体2の凹部6に収納配置して接着する。この場
合、接着剤13を凹部6の底面に塗布してからその表面
にハニカムコア4を押圧すればよい。コア収納体2とハ
ニカムコア4とを接着する接着剤13としては、オレフ
ィン系合成樹脂と紙とを接着するのに適合するものを使
用することができる。変性オレフィン系ホットメルト接
着剤などのように熱硬化型の接着剤でもよく、常温で硬
化する接着剤でもよい。変形防止の点からいえば、熱硬
化型接着剤を使用すると描画面を構成するコア収納体2
が熱のために歪む可能性があるから、常温硬化型のもの
の方が好ましい。
の凹部6内に十分に撹拌した塑性分散液体5を充填す
る。塑性分散液体5としては、磁気ペンの先端を描画面
に接触させ、あるいは字消し棒を動かすことにより、分
散液体5に磁界を作用させて磁性粒子を描画面に浮上さ
せ又は描画面から離反するように沈潜させて描画面に絵
や文字を表示し又は消去させることができるものであれ
ばよい。このような塑性分散液体5としては、分散媒に
磁性粒子、微粒子増稠剤及び着色剤を配合したものが知
られている。
類等の極性分散媒、有機溶剤、油類等の非極性分散媒な
どが挙げられる。磁性粒子としては、黒色マグネタイ
ト、γ−ヘマタイト、二酸化クロム、フェライトなどの
酸化物磁性材料や鉄、コバルト、ニッケル等の合金系の
金属性磁性材料の粒子等を用いればよい。微粒子増稠剤
としては、例えば、無水けい酸、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、けい藻土、カ
オリン、クレー、ベンナイト、等の単独又は混合物から
なる微粉けい酸塩、アルミナ、極微細炭酸カルシウム、
極微細活性炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、含水
塩基性炭酸マグネシウム、硫酸バリウム等が知られてお
り、さらに、着色剤としては、白色顔料や染料などがあ
る。
の方がハニカムコア4の上面部(開口面)よりも高いの
で、コア収納体2の凹部6内に磁性粒子を含む塑性分散
液体5を充填したとき、図3(c) のように、上記塑性分
散液体5の液面はハニカムコア4の上面を越えて凹部6
の上端部の高さまで達する。
定する。まず、面板1の裏面に接着剤を塗布する。接着
剤は面板1の変形を防止するため、常温で硬化するもの
が好ましく、エポキシ樹脂系接着剤又は紫外線の照射に
よって硬化する変性アクリル樹脂系接着剤が適する。い
ずれを使うかは、後述のように接着作業を短時間で行な
うか長時間で行なうかによって対応すればよい。
導体とエビクロルヒドリンとの反応にによって得られる
エビービスタイプのほか、グリジルエステルタイプ、フ
ェノールボラックタイプなどいろいろな種類があるが、
いずれも分子中に2個以上のオキシラン環(エポキシ
基)を持つオリゴマーのことである。室温で硬化するの
は、例えばエポキシ−ポリアミドやエポキシ樹脂とポリ
メルカプタン系硬化剤を組み合わせた速硬化エポキシな
どの2液性のものが多いが、最近は1液性の変性エポキ
シも開発されてきている。水中硬化エポキシとしてエポ
キシ−変性ポリアミンなども使用することができる。エ
ポキシ樹脂はまた、ほとんど全ての被着材に対して接着
性がよく、一般に揮発性の溶剤を含まないから、硬化後
ほとんど収縮せず、肉やせがない、プラスチックなどに
対して溶剤による白化、ひび割れなどがなく接着でき
る、耐薬品性、耐湿性などに優れているなどの特長があ
る。
で固定しておくが、圧締は接触圧程度でよく、一般には
室温で〜24時間放置して硬化が完了する。硬化時間を
短くする場合は、60〜100°Cで30〜60分間加
熱すれば硬化する。したがって、接着作業を長時間で行
なう場合に適している。
ギーを吸収して光重合反応を起こし硬化するもので、ラ
ジカル重合型であり、不飽和ポリエステル、ポリエステ
ルアクリレート、ウレタンアクリレート、シリコーンア
クリレート、エポキシアクリレートなどのオリゴマー、
モノマーと、ベンゾインエーテル系、ベンゾフェノン
系、アセトフェノン系、チオキサントン系の光重合開始
材が主成分であり、これに種々の添加剤を添加したもの
である。他に、ラジカル付加形のポリエチレンチオール
を主成分としたもの、カオチン重合形のエポキシ樹脂/
光分解性オニウム塩を主成分としたものなどがある。通
常は被接着材の合わせ面には紫外線は届かないが、面板
1は透明なオレフィン系樹脂材から構成され、紫外線を
透過するから、問題はない。
射により秒単位で硬化するので、ラインの自動化、スピ
ード化ができる、1液性で混合の必要がない、熱硬化に
比してエネルギー効率が高いなどの特長があり、可撓
性、密着力、耐薬品性など種々の物性を有した硬化物が
得られる。したがって、接着作業を短時間で行なう場合
に適している。
を塗布した後、図3(d) のように面板1をコア収納体2
上に重合し、さらに同図(e) のように適宜の丸棒状、板
状等の押圧手段15によって面板1をハニカムコア4の
開口面に押し当てながらこの開口面に沿ってゆっくりと
摺動させる。押圧手段15は転動させるように構成して
もよい。これにより、面板1はハニカムコア4の上面に
接着される。その後、面板1の上の余分な塑性分散液体
5を排除すればハニカムコア4の各セル3内には塑性分
散液体5が封入される。
ければならないので、接着剤は紫外線硬化型接着剤を使
用するのが好ましい。
6をハニカムコア4の開口面に押圧固定して接着するよ
うにしてもよい。この場合は、接着作業は短時間で行な
う必要はないので、接着剤は紫外線硬化型接着剤より
も、エポキシ樹脂系接着剤を使用する方が望ましい。エ
ポキシ樹脂系接着剤を使用するときは、押圧手段16に
よって面板1をハニカムコア4に押圧固定するにあた
り、圧締は接触圧程度でよいので、作業は簡単である。
なお、面板1も平板状ではなく、予め凹部6とハニカム
コア4の上端部との段差に応じて皿状に形成しておいて
もよい。
とハニカムコア4の上端部との差dが小さいときは、コ
ア収納体2に塑性分散液体5を充填した後、円筒状等に
形成された適宜の擦り切り手段(図示せず)によって面
板1をハニカムコア4に押し当てながら図3(e) と同じ
要領でハニカムコア4の開口面に沿って比較的速い速度
で摺動又は転動により移動させることができる。これに
より、ハニカムコア4の上面を越えた余分な塑性分散液
体5は粉体の擦り切りと同じ効果で凹部6から排除さ
れ、同時に面板1はハニカムコア4の開口面に押圧され
て接着され、塑性分散液体5はハニカムコア4のセル3
内に充填される。面板1は擦り切り動作により余分な塑
性分散液体5を押し除けながらハニカムコア4の上端に
接着されるから、外部の空気は排除される分散液体5が
邪魔して面板1とハニカムコア4との間に進入すること
ができない。したがって、空気はハニカムコア4の内部
に入ることがないので、ハニカムコア4の各セル3には
塑性分散液体5のみが封入される。
体5の封入は確実であるが、擦り切り手段によれば作業
を迅速に行なうことができる。
分散液体5は、ハニカムコア4に面板1が接着されると
きに空気が入り込まないようにするためのものである
が、その反面、ハニカムコア4には充填されることのな
い余分な液であり、この余分な液量が大きすぎると、擦
り切り時の擦り切り手段の移動に対する抵抗も大きくな
るほか、擦り切り手段によって押されるときの波の力が
ハニカムコア4の形を変形させる要素になる。このた
め、擦り切り手段の移動速度を抑えなければならないの
で、作業を迅速に行なうことができない。したがって、
上述のようにハニカムコア4と凹部6の上端部の寸法差
dは小さい方が好ましい。最適値は0.01mm程度である
が、実用に適する値としては0.1 mm以下にするのが好ま
しい。もちろん、上記寸法差dが0mmの場合は除く。0
mmよりも大きいことが必要である。
0mm 程度であり、厚みが0.5mm よりも小さいと磁性粒子
がセル3の底部に沈潜した状態で面板1の外部から透視
できてしまい、また5.0mm よりも大きいと磁気ペンや字
消し棒の磁力を必要以上に大きくしなければならない。
上記数値の中でも厚みが0.5 mm 〜1.5 mm 程度のとき
が、これらの条件を最もよくクリアできた。また、以上
のことからして、収納体2の凹部6の高さは、ハニカム
コア4の厚みに上記寸法差dを加えた分となる。
し大き目にしておく方が好ましい。それは、上記周縁部
2aが面板1の周縁部とののり代でもあるためコア収納
体2と面板1との接着強度が高くなる、磁気画板用枠体
などの表示手段に組み付ける際に、表示手段との間に余
分なガタ付きが生じないので位置合わせがしやすい、表
示手段に固定するための穴あけ加工等の取り付け手段が
容易に設けられるなどの理由による。
に限定されない。例えば、図6に示されるように、コア
収納体2の周縁部2aを斜めに形成してもよい。
密封されるコアブロックは、セル3がハニカム状のハニ
カムコア4に限定されない。例えば、セル3が図7(a)
に示されるような方形状のものであってもよく、また同
図(b) に示されるように波形が交互に連続するような形
状であってもよい。さらには、同図(c) に示されるよう
に、ダイヤ形状であってもよい。
体2・面板1とは接着剤によって接着するものであり、
加熱温度を細かく管理する必要がなく、温度管理が容易
になるから製造効率を上げることができる。
コア収納体2及び面板1との接着性がよい。このため、
コア収納体2及び面板1とハニカムコア4とは強固に接
着される。したがって、塑性分散液体5は各セル3内に
確実に封入され、幼児が磁気ペンで突いたり叩いたりす
る程度の衝撃に対しても十分に耐えられるとともに、常
にクリアな描線を描くことができる。
び面板1はそれぞれ分子組成に塩素を含まないオレフィ
ン系合成樹脂から成り、上記ハニカムコア4は紙から構
成されている。したがって、磁気表示パネルAが不要に
なって廃棄された後に焼却処分されても、ダイオキシン
のような有害物質を発生することがなく、安全に処分す
ることができる。
磁気表示パネルA自体も、従来のものにはなかった特長
が得られる。
面を叩いたり突いたりするようなことがある。この場
合、磁気ペンの衝撃はコア収納体2とハニカムコア4と
が受けるが、ハニカムコア4は比較的柔軟な紙製であ
り、衝撃を受けたときにクッションとなる効果があるの
で、上記衝撃はハニカムコア4の変形によって吸収さ
れ、衝撃力が一点に集中することはないので、コア収納
体2に穴があく可能性は小さい。また、変形はコア収納
体2の一部が曲面状に曲がるものであって、従来のよう
に角度をなして曲がる変形ではないから、変形後もコア
収納体2やハニカムコア4は原形に復帰しやすい。そし
て、衝撃が加えられた後にコア収納体2は固有の弾性に
よって元の平面形状に復元するが、この復元力に助けら
れてハニカムコア4の変形部分も原形状に戻りやすい。
ックとコア収納体・面板とは接着剤によって接着するも
のであり、加熱温度を細かく管理する必要がなく、温度
管理が容易になるから製造効率を上げることができる。
板とコアブロックとを接着する接着剤は、コアブロック
の開口端面の繊維に浸透する。このため、面板とコアブ
ロックとは強固に接着される。したがって、塑性分散液
体は各セル内に確実に封入され、幼児が磁気ペンで突い
たり叩いたりする程度の衝撃に対しても十分に耐えられ
るとともに、常にクリアな描線を描くことができる。
板はそれぞれオレフィン系合成樹脂から成り、上記コア
ブロックは紙から構成されている。したがって、本発明
に係る製造方法によって製造された磁気表示パネルを廃
棄した後に焼却処分しても、ダイオキシンのような有害
物質を発生することがないから、環境を汚染したり健康
を害することがなく、安全に処分することができる。よ
って、幼児の描画用に供される磁気表示パネルとしては
最適である。
填するときは、鍔状周縁部まで充填すればよい。コアブ
ロックの高さは凹部の高さよりも低いので、コアブロッ
クが塑性分散液体の液面よりも下になるように充填する
ことができる。したがって、塑性分散液体をコアブロッ
ク内に確実に封入することができる。しかも、鍔状周縁
部が面板の周縁部とののり代でもあるため、コア収納体
と面板との接着強度が高くなる、磁気画板用枠体などの
表示手段に組み付ける際に、表示手段との間に余分なガ
タ付きが生じないので位置合わせがしやすい、表示手段
に固定するための穴あけ加工等の取り付け手段が容易に
設けられるなどの効果が得られる。
温硬化型接着剤であるから、コア収納体を加熱する必要
がないので、コア収納体自体が変形することがない。し
たがって、描画時の磁気ペンの滑りが滑らかとなり、商
品としての完成度が高い。
外線硬化型であるから、秒単位で硬化するので、接着作
業を迅速に行なうことができる。
クはハニカムコアであるから、最も製造が安定して強度
も高いものが得られる。
ブロックの開口面に接着するにあたっては、適宜の手段
によって面板をコアブロックの開口面に押し付けながら
この開口面に沿って移動させて接着させるので、接着作
業を迅速におこなうことができる。
ブロックの開口面に接着するにあたり、適宜の押圧手段
によって面板をコアブロックの開口面に押し付けて接着
させるものであるから、塑性分散液中で確実に面板をコ
アブロックに接着させることができるとともに、面板の
周縁部を変形させることなく接着させることができるの
で、面板の表面をより平面に近くなるように形成するこ
とができる。
斜視図
パネルの製造方法の説明図
明図
様説明図
合の気泡の成長態様説明図
Claims (6)
- 【請求項1】 以下の工程から成ることを特徴とする磁
気表示パネルの製造方法。 (a)オレフィン系の合成樹脂製コア収納体の周縁部を
高くして内側に凹部を形成し、この凹部の上端周縁部を
鍔状に形成し、凹部内に多数の独立したセルを有すると
ともに上記凹部の高さよりも低い紙製のコアブロックを
配置し、このコアブロックと上記凹部とを接着剤で接着
すること (b)その後、上記コア収納体に磁性粒子を含む塑性分
散液体を充填し、その際、コアブロックが塑性分散液体
の液面よりも下になるように充填すること (c)さらに、上記コア収納体を覆うオレフィン系の合
成樹脂製面板の上記コア収納体と接する面に接着剤を塗
布し、これをコアブロックの開口面に接着して塑性分散
液体を各セル内に封入するとともに、上記面板を上記鍔
状周縁部に接着すること - 【請求項2】 前記接着剤が室温硬化型接着剤である請
求項1記載の磁気表示パネルの製造方法。 - 【請求項3】 前記接着剤が紫外線硬化型接着剤である
請求項1記載の磁気表示パネルの製造方法。 - 【請求項4】 前記コアブロックがハニカムコアである
請求項1記載の磁気表示パネルの製造方法。 - 【請求項5】 前記面板をコアブロックの開口面に接着
するにあたり、適宜の手段によって面板をコアブロック
の開口面に押し付けながらこの開口面に沿って移動させ
て接着させる請求項1記載の磁気表示パネルの製造方
法。 - 【請求項6】 前記面板をコアブロックの開口面に接着
するにあたり、適宜の押圧手段によって面板をコアブロ
ックの開口面に押し付けて接着させる請求項1記載の磁
気表示パネルの製造方法。
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