JP3594511B2 - 磁気泳動型表示装置の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁界を作用させて表示装置内に封入した磁性粒子を磁気泳動させ、何らかの表示を行う磁気泳動型表示装置の製造方法の改良に係り、特に、カラー表示が可能な磁気泳動型表示装置の製造方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば特開昭５３−１２７０３２号公報、特開昭５２−３０１９６号公報、実開昭５５−２５９３４号公報に示す磁気泳動型モノクロ表示装置が従来から知られている。このような磁気泳動型モノクロ表示装置では、表面パネルシートおよび背面パネルシートの間の密封空間を多数のセルに分割し、各セル内に黒色磁性粒子および白色流体を含む分散液体を封入してある。表面パネルシートの外面に記録用磁気部材などを接触させて移動させることにより、そのペンが移動した軌跡に対応するセル中に封入してある分散液体中の黒色磁性粒子が、ペンの磁界作用により底部より表面パネルシート側に磁気泳動する。その結果、透明な表面パネルシートの外面には、白色流体と黒色磁性粒子とのコントラストの差異により何らかのモノクロ表示が行われる。
【０００３】
また、特公平８−７５３２号公報には、表面パネルシートの外面に良好なモノクロ画像表示を得るために、磁気泳動型モノクロ表示装置内に封入する分散液体中の黒色磁性粒子の諸条件が記載されている。
【０００４】
また最近では、実用新案登録第３０４７１７０号公報に示すように、複数色を表示することができる磁気泳動型カラー表示装置も提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の磁気泳動型表示装置においては、セル毎の境界部（バウンダリー部）での表示切れをなくし、白黒のコントラストまたはカラーコントラストの向上が求められている。
【０００６】
特に磁気泳動型カラー表示装置では、色の滲みがなく、色調が鮮明で、カラー表示画像の解像性を向上させることができる表示装置が求められている。
しかしながら、従来の磁気泳動型表示装置の製造方法では、磁性粒子を含む分散液体を各セル内に過不足なく注入する作業が困難であり、各セル毎に分散液体の過不足注入が生じるおそれがあり、それが原因で、セル毎の境界部（バウンダリー部）での表示切れや、白黒のコントラストまたはカラーコントラストの低下などが生じるおそれがあった。
【０００７】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、セル毎の境界部（バウンダリー部）での表示切れをなくし、コントラストの向上を図ることができる磁気泳動型表示装置の製造方法を提供することを第１の目的とする。
本発明の第２の目的は、セル毎の境界部（バウンダリー部）での表示切れをなくし、色の滲みがなく、色調が鮮明で、カラー表示画像の解像性を向上させることができる磁気泳動型カラー表示装置の製造方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上記第１目的を達成するために鋭意検討した結果、透明な表面パネルの凹部に装着してある仕切り部材のセル空間の内部に、磁性粒子を含有する分散液体を注入した後、仕切り部材のセル空間からはみ出た分散液体をスキージングすることで、セル毎の境界部（バウンダリー部）での表示切れをなくし、コントラストの向上を図ることができる磁気泳動型表示装置が得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００９】
また、本発明者等は、上記第２目的を達成するために鋭意検討した結果、透明な表面パネルの凹部に装着してある仕切り部材により仕切られたセルの内の選択された特定のセル以外のセルをマスキング部材によりマスキングし、選択された特定のセル内にのみ特定着色磁性粒子を含有する分散液体を注入した後、マスキング部材の上からスキージングを行い、その操作を各着色磁性粒子毎に行うことで、セル毎の境界部（バウンダリー部）での表示切れをなくし、色の滲みを解消し、色調の鮮明さとカラー表示画像の解像性とを向上させることができることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１０】
すなわち、本発明に係る磁気泳動型表示装置の製造方法は、
樹脂被覆された紙で構成されたハニカム構造体であって、多数のセル空間が形成してある仕切り部材を形成する工程と、
内面に凹部が形成してあるポリエチレンテレフタレートから成る透明な表面パネルシートの前記凹部に、前記仕切り部材を装着する工程と、
前記仕切り部材のセル空間の内部に、磁性粒子を含有する分散液体を注入する工程と、
前記仕切り部材のセル空間からはみ出た分散液体をスキージングする行程と、
前記セル空間の内部に充填された分散液体を密封するように、背面パネルシートの外周内面と、表面パネルシートの外周内面とを接合する工程とを有する。
【００１１】
本発明に係る磁気泳動型表示装置の製造方法は、
前記分散液体として、第１着色磁性粒子を含有する第１分散液体と、前記第１着色磁性粒子とは異なる着色が成された第２着色磁性粒子を含有する第２分散液体とを少なくとも準備する行程と、
前記仕切り部材により仕切られたセルの内の選択された特定のセル以外のセルを第１マスキング部材によりマスキングし、選択された特定のセル内にのみ前記第１分散液体を注入する行程と、
前記第１マスキング部材の上からスキージングを行う行程と、
前記第１マスキング部材を取り去り、前記第１分散液体が封入されていないセルの内の選択された特定のセル以外のセルを、第２マスキング部材によりマスキングし、第２マスキング部材によりマスキングされていない選択された特定のセル内にのみ前記第２分散液体を注入する行程と、
前記第２マスキング部材の上からスキージングを行う行程とをさらに有することが好ましい。
【００１２】
本発明において、マスキング部材としては、特に限定されず、マスキングテープ、マスキングシート、印刷用スクリーン、メタルマスクなどを用いることができる。マスキング部材の材質としては、特に限定されず、金属、合成樹脂、繊維質などが例示される。
【００１３】
また、本発明において、スキージングに用いるためのスキージング器具としては、特に限定されず、ゴムや合成樹脂で構成してある弾力性のあるスキージング用ブレード、金属製スキージングブレードなどを用いることができる。
【００１４】
また、スキージング器具のスキージング速度も、特に限定されないが、好ましくは１０〜３００ｍｍ／秒、さらに好ましくは３０〜１００ｍｍ／秒である。このようなスキージング速度において、良好なスキージング効果を得ることができる。
【００１５】
さらに、スキージングに際して、仕切り部材に対するスキージング器具の押圧力も特に限定されないが、好ましくは、１０〜２００ｇ／ｍｍ２ 、さらに好ましくは５０〜１５０ｇ／ｍｍ２ である。この押圧力が小さすぎると、スキージングの効果がなくなり、押圧力が大きすぎると、仕切り部材にダメージを与える傾向にある。
【００１６】
本発明に係る製造方法では、前記表面パネルシートをポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）で構成することが好ましい。表面パネルシートを、ポリエチレンテレフタレートで構成することで、塩化ビニルから成る表面パネルシートに比較し、廃棄処分が容易であり、地球環境にも優しい。また、表面パネルシートの材質を、ＰＥＴで構成することにより、パネル表示面でのコントラストが向上することが、本発明者等により見出された。
【００１７】
本発明において、前記仕切り部材としては、紙を樹脂で被覆した材質で構成してあることが好ましく、また、略正六角筒形状のセルを多数有するハニカム構造体であることが好ましい。仕切り部材として、樹脂被覆紙が好ましいのは、合成樹脂に比較して、紙は天然の素材であり、薄く形成することができ、しかも透過性がなく、表示面の画像消去時にセル空間底部に存在する磁性粒子の色を完全に隠蔽することができ、画像表示時のバウンダリー部での線の途切れも少ないからである。
【００１８】
本発明において、前記磁性粒子は、好ましくは５０〜２００μｍ、さらに好ましくは７５〜１５０μｍの平均粒子サイズを持つ。磁性粒子の平均粒子サイズが小さすぎると、背色である単一色流体（白色流体）が磁性粒子の影響で汚染され易くなり、また、画像表示の消去の際の磁気泳動の応答性が遅くなる傾向にある。また、磁性粒子の平均粒子サイズが大きすぎると、表示は可能であるものの、表示の解像性が劣化する傾向にある。
【００１９】
本発明において、磁性粒子に対する印加磁界が５００（Ｏｅ）の時の磁性粒子の磁化が、好ましくは２０．０ｅｍｕ／ｇ以上、さらに好ましくは２２．０ｍｕ／ｇである。磁性粒子は、前記記録用磁気部材または消去用磁気部材が有する低磁界の作用において磁気泳動が行われる磁化を持つ必要があり、上記範囲の磁化率を持つことで、磁性粒子は磁気泳動が十分に行われ、表示装置の表示面での表示および／または消去作用が向上する。
【００２０】
前記分散液体が、単一色流体中に着色磁性粒子を分散させた液体であり、前記単一色流体の粘度が、２５°Ｃにおいて、好ましくは２００〜８００ｃｐ、さらに好ましくは３００〜６００ｃｐである。単一色流体（白色流体）の粘度が低すぎると、パネル上面に表示された磁性粒子を保持することができない。また、単一色流体（白色流体）の粘度が高すぎると、磁性粒子の磁気泳動がスムーズに起こらなくなり、記録用磁気部材や消去用磁気部材の磁束密度を高くする必要がある。
【００２１】
前記単一色流体としては、磁性粒子の色に対して高コントラストを有する色であることが好ましく、特に限定されないが、白色流体であることが好ましい。
【００２２】
前記白色流体としては、特に限定されないが、イソパラフィンと、複数の白色調無機系酸化物の混合物とを少なくとも含むことが好ましく、
前記白色流体の全重量を１００重量％とし、前記白色流体中のイソパラフィンの重量％をＡとし、白色調無機系酸化物の混合物の重量％をＢとした場合に、重量比Ａ／Ｂが、１０≦Ａ／Ｂ≦２０の関係にあることが好ましい。
【００２３】
また、本発明の別の観点では、前記単一色流体が、分散媒（イソパラフィンに限らず、その他の分散媒をも含む）と、単一色調顔料（白色調無機系酸化物に限らず、その他の顔料、染料、着色剤などを含み、白色にも限定されない）とを少なくとも含み、
前記単一色流体の全重量を１００重量％とし、前記単一色流体中の分散媒の重量％をＡ’とし、単一色調顔料の重量％をＢ’とした場合に、重量比Ａ’／Ｂ’が、１０≦Ａ’／Ｂ’≦２０の関係にあることも好ましい。
【００２４】
この重量比Ａ／Ｂ（Ａ’／Ｂ’）が大きすぎると、白色流体（単一色流体）の白さ（単一色）が弱く、表示画像の消去時に、磁性粒子をパネル表示面から完全に消去することができず、パネル表示面が汚れて見える傾向にある。また、Ａ／Ｂ（Ａ’／Ｂ’）が小さすぎると、白色流体（単一色流体）の白さ（単一色）が磁性粒子の色調を隠蔽してしまい、鮮明な色調表示が得られない傾向にある。
【００２５】
本発明に係る磁気泳動型表示装置の製造方法では、
前記表面パネルシートの外面に沿って記録用磁気部材を配置し、
前記記録用磁気部材として、当該記録用磁気部材を前記表面パネルシートの外面に接触させた状態で、前記背面パネルシートの外面での実効磁束密度が１００〜５００Ｇａｕｓｓとなる程度の磁力を持つ磁気部材を用いることも好ましい。
【００２６】
また、前記背面パネルシートの外面に消去用磁気部材を配置し、
前記消去用磁気部材として、当該消去用磁気部材を前記背面パネルシートの外面に配置させた状態で、前記表面パネルシートの外面での実効磁束密度が３００〜１５００Ｇａｕｓｓとなる程度の磁力を持つ磁気部材を用いることも好ましい。
【００２７】
記録用磁気部材の磁力が小さすぎると、セル内での磁気泳動作用が弱いために、表示面でのカラー表示が困難である。また、記録用磁気部材の磁力が大きすぎると、磁界が強すぎるために、磁気泳動された磁性粒子がパネル表面に表示されたときに表示物の解像性を劣化させる傾向にある。
【００２８】
また、消去用磁気部材の磁力が小さすぎると、セル内での磁気泳動作用が弱く、パネル表示面側から磁性粒子を引き戻すことが困難になり、表示面での表示物の消去が困難になる傾向にある。また、消去用磁気部材の磁力が大きすぎると、磁界が強すぎるために、消去のために磁気泳動された磁性粒子が穂立ち現象としてパネル表示面の内面に残存するため、パネル表示面の表示をきれいに消去することができない傾向にある。
【００２９】
本発明において、記録用磁気部材の具体的形状は、特に限定されず、磁気ペン、あるいは磁気スタンプなどのあらゆる形状を採用することができる。
【００３０】
前記消去用磁気部材は、前記背面パネルシートの外面に沿って移動自在に配置してあることが好ましい。
【００３１】
本発明に係る磁気泳動型表示装置の製造方法では、前記第１分散液体および第２分散液体以外に、前記第１着色磁性粒子および第２着色磁性粒子とは異なる着色が成された第３着色磁性粒子を含有する第３分散液体を用いても良い。この場合において、第１〜第３着色磁性粒子の色は、相互に異なり、好ましくは三原色（赤、緑、青）の内のいずれかであることが好ましい。また、本発明に係る磁気泳動型表示装置の製造方法では、これらの第１〜第３着色磁性粒子以外に、それらとは異なる着色が成された磁性粒子を含む分散液体を用いてもよい。
【００３２】
また、本発明において、セル空間の厚さは、好ましくは０．８〜１．５ｍｍ、さらに好ましくは１．００〜１．４０ｍｍである。この厚みが小さすぎると、セル内における磁性粒子の色調を隠すための単一色流体の単一色色度（たとえば白色度）を調整するために、単一色流体中に単一色微粒子（たとえば白色微粒子）を多く含有する必要がでてくる。この結果、単一色流体の粘度が高くなり、磁性粒子の磁気泳動がスムーズに起こらなくなり、記録用磁気部材や消去用磁気部材の磁束密度を高くする必要がある。また、表示装置の表示面に表示された表示物の解像性や色調についても劣ってしまう傾向にある。
【００３３】
また、セル空間の厚みが大きすぎると、セル内で磁性粒子を十分に表面パネルシート側に磁気泳動させるためには、磁気泳動距離が長いことから、記録用磁気部材や消去用磁気部材の磁束密度を高くする必要がある。また、記録用または消去用磁気部材に装着される磁石もコスト的に高いものとなってしまう。また、表示装置の表示面に表示された表示物の解像性についても劣ってしまう傾向にある。
【００３４】
【作用】
本発明に係る磁気泳動型表示装置の製造法では、透明な表面パネルの凹部に装着してある仕切り部材のセル空間の内部に、磁性粒子を含有する分散液体を注入した後、仕切り部材のセル空間からはみ出た分散液体をスキージングすることで、各セル毎の分散液体の過不足がなくなり、その結果、セル毎の境界部（バウンダリー部）での表示切れをなくし、コントラストの向上を図ることができる。
【００３５】
また、本発明では、透明な表面パネルの凹部に装着してある仕切り部材により仕切られたセルの内の選択された特定のセル以外のセルをマスキング部材によりマスキングし、選択された特定のセル内にのみ特定着色磁性粒子を含有する分散液体を注入した後、マスキング部材の上からスキージングを行い、その操作を各着色磁性粒子毎に行うことで、各セル毎の分散液体の過不足がなくなり、その結果、セル毎の境界部（バウンダリー部）での表示切れをなくし、色の滲みを解消し、色調の鮮明さとカラー表示画像の解像性とを向上させることができる。
【００３６】
また、本発明では、以上のように、セル空間の厚み、磁性粒子の粒子サイズ、磁化特性、単一色流体（白色流体）の粘度や組成、および／または記録用磁気部材および消去用磁気部材の実効磁束密度などに、特定領域の規制を設けることにより、パネル表示面での表示、特にカラー表示が鮮明に成され、しかも、消去もきれいにできる磁気泳動型表示装置が得られる。
【００３７】
本発明に係る磁気泳動型表示装置の用途は、特に限定されず、幼児用玩具、教材、習字板、各種ゲーム用板、記録用掲示板、メモ板、黒板、ホワイトボード、広告板、携帯用メモ帳などとして広く利用することができる。本発明に係る磁気泳動型表示装置の設置場所も特に限定されず、工場、学校などの建物の内部に限定されず、駅のプラットホーム、改札口、工事現場などの屋外、あるいは水中などであっても良い。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
図１は本発明の１実施形態に係る磁気泳動型カラー表示装置の断面図、図２は磁気泳動型カラー表示装置の単位セルに対応する要部拡大断面図、図３は仕切り部材としてのハニカム構造体の斜視図、図４（Ａ）および（Ｂ）はハニカム構造体の製造過程を示す概略図、図５、図６（Ａ）〜（Ｄ）および図７は図１に示す磁気泳動型カラー表示装置の製造過程を示す要部断面図、図８（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の実施例における評価の基準を示す概略図である。
【００３９】
磁気永動型カラー表示装置
図１に示すように、本発明の１実施形態に係る磁気泳動型カラー表示装置２は、少なくとも磁気表示パネル２０と、記録用磁気部材としての記録用磁気ペン１６と、消去用磁気部材としての消去用磁気レバー１８とを有する。
【００４０】
磁気表示パネル２０は、表面パネルシート４と背面パネルシート６とを有し、これらシート４および６の外周は、相互に熱融着または接着してあり、それらのシート４および６の間に密封空間８を形成してある。密閉空間８には、仕切り部材としてのハニカム構造体１０が配置してある。図３に示すように、ハニカム構造体１０は、略正六角筒形状のセル空間１５を多数有する。図１に示すように、シート４および６で囲まれた各セル空間１５の内部には、第１着色磁性粒子１４ａを含む第１分散液体１２ａ、第２着色磁性粒子１４ｂを含む分散液体１２ｂ、および第３着色磁性粒子１４ｃを含む第３分散液体１２ｃのいずれかが封入してある。何れのセル空間１５に何れの分散液体１２ａ〜１２ｃを封入するかは、任意であるが、後述する方法により、表示面を構成する多数のセル空間１５を、たとえば三つのブロックに分け、各ブロック毎に、異なる分散液体１２ａ〜１２ｃを封入することが好ましい。各分散液体１２ａ、１２ｂまたは１２ｃが封入された各セル空間１５が、図２に示す単一の表示セル３０を構成する。
【００４１】
この磁気泳動型カラー表示装置２では、磁気ペン１６の先端を、表面パネルシート４の表面である表示面４ａ上に摺動させることで、磁気ペン１６が移動した軌跡に対応する表示セル３０内の着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃに磁界が作用し、着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃの磁気泳動がセル３０の内部で生じ、表示面４ａにカラー表示が行われる。表示面４ａにおける表示の消去については、磁気レバー１８を磁気表示パネル２０の底部で移動させ、磁気パネル２０の表示面４ａ上のカラー表示を消去する。
【００４２】
磁気ペン１６の先端には、永久磁石１７が保持してあり、磁気レバー１８にも、永久磁石１９が保持してある。磁気ペン１６は、磁気表示パネル２０とは連結しておらず、別部材として提供される。磁気レバー１８は、背面パネルシート６の外面に沿って移動自在に、磁気表示パネル２０に予め連結して配置される。磁気レバー１８の操作は、操作者の手により手動で行っても良いが、モータアクチュエータなどの駆動装置を磁気レバーに連結し、操作ボタンなどの操作により、自動的に行うこともできる。
【００４３】
なお、図１では図示省略してあるが、磁気表示パネル２０の外周および背面は、合成樹脂製ケーシングなどで覆われ保護してあることが好ましい。磁気レバー１８は、そのケーシングに対して移動自在に連結してあることが好ましい。そのケーシングには、開口部が形成してあり、磁気表示パネル２０の表示面４ａが露出するようになっている。
【００４４】
記録用磁気ペン１６の磁石１７は、当該磁気ペン１６の磁石１７を表面パネルシート４の外面に接触させた状態で、背面パネルシート６の外面での実効磁束密度が１００〜５００Ｇａｕｓｓとなる程度の磁力を持つ。また、消去用磁気レバー１８の磁石１９は、当該磁気レバー１８の磁石１９を背面パネルシート６の外面に配置させた状態で、表面パネルシート４の外面での実効磁束密度が３００〜１５００Ｇａｕｓｓとなる程度の磁力を持つ。
【００４５】
記録用磁気ペン１６の磁石１７の磁力が小さすぎると、セル３０内での磁気泳動作用が弱いために、表示面４ａでのカラー表示が困難である。また、記録用磁気ペン１６の磁石１７の磁力が大きすぎると、磁界が強すぎるために、磁気泳動された着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃがパネル表示面４ａに表示されたときにカラー表示物の解像性を劣化させる傾向にある。
【００４６】
また、消去用磁気レバー１８の磁石１９の磁力が小さすぎると、セル３０内での磁気泳動作用が弱く、パネル表示面４ａ側から着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃを引き戻すことが困難になり、表示面４ａでの表示物の消去が困難になる傾向にある。また、消去用磁気レバー１８の磁石１９の磁力が大きすぎると、磁界が強すぎるために、消去のために磁気泳動された着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃが穂立ち現象としてパネル表示面４ａの内面に残存するため、パネル表示面４ａの表示をきれいに消去することができない傾向にある。
【００４７】
磁石１７および１９の材質としては、特に限定されず、公知のものを用いればよい。たとえば、フェライト粉（マグネトプランバイト型フェライト）や金属粉（Ｎｄ，Ｓｍ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｎｉなどの単独もしくは合金）よりなる磁石、あるはこれらの材質にゴムや樹脂を加えて成形した磁石より選択すればよい。
【００４８】
本実施形態に係る表示装置２の磁気表示パネル２０では、表面パネルシート４は、透明シートで構成してあり、その外面が、パネル表示面４ａとなる。表面パネルシート４の材質は、本実施形態では、ポリエチレンテレフタレートで構成してある。ポリエチレンテレフタレートで構成された表面パネルシート４を有する磁気表示パネル２０は、廃棄処分が容易であり、自然環境にも優しい。また、表面パネルシート４をポリエチレンテレフタレートで構成することにより、表示面でのカラーコントラストが向上する。
【００４９】
表面パネルシート４の厚みは、特に限定されないが、好ましくは０．１０〜０．５０ｍｍ、さらに好ましくは０．１５〜０．２５ｍｍである。表面パネルシート４の厚みが小さすぎると、磁気ペン１６の摩擦に対する耐久性が低下する傾向にあり、厚みが大きすぎると、材料の無駄である。なお、表面パネルシート４は、多層シートであっても良い。
【００５０】
背面パネルシート６は、必ずしも透明である必要はなく、その材質は、特に限定されされないが、たとえば塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエステル、ポリエチレンなどの合成樹脂で構成されるが、好ましくはＰＥＴで構成される。背面パネルシート６の厚みは、特に限定されないが、好ましくは０．０５〜０．３０ｍｍ、さらに好ましくは０．１０〜０．２０ｍｍである。この背面パネルシート６の厚みが小さすぎると、耐久性が低下する傾向にあり、厚みが大きすぎると、材料の無駄である。この背面パネルシート６も、多層シートで構成しても良い。
【００５１】
図３に示すハニカム構造体１０は、耐水性を持つ特殊紙（樹脂で被覆された紙）で構成してある。ハニカム構造体１０における各セル空間１５の略正六角形状の横断面積は、特に限定されないが、好ましくは１．０〜５．０ｍｍ２ 、さらに好ましくは２．０〜３．０ｍｍ２ である。この横断面積が小さい程、微細な表示が可能になるが、あまりに小さいと、各セル３０における着色磁性粒子１４のスムーズな磁気泳動が困難になる傾向にあり、大きすぎる場合には、微細な表示が困難になる傾向にある。本実施形態において、このようなハニカム構造体１０を用いるのは、表示面４ａにおける表示物の解像度を高めることができる構造であり、且つ、強度的にも優れていることからである。また、このハニカム構造体１０を紙で構成することにより、磁気表示パネル２０の廃棄処分が容易となる。ハニカム構造体１０の製造方法については後述する。
【００５２】
ハニカム構造体１０の各セル空間１５を仕切る隔壁の厚みは、特に限定されないが、好ましくは０．０１〜０．５ｍｍ、さらに好ましくは０．０３〜０．１ｍｍである。この隔壁厚みは、表示面４ａでの表示物の途切れを無くす観点からは、薄いほど好ましいが、あまりに薄いと強度が低下する傾向にある。
【００５３】
このハニカム構造体１０の高さＨ（図３参照）が、図２に示す密封空間８（セル空間１５）の厚みＴに対応する。本実施形態では、この厚みＴは、０．８〜１．５ｍｍである。この厚みが小さすぎると、セル３０内における着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃの色調を隠すための白色流体の白色度を調整するために、白色流体中に白色微粒子を多く含有する必要がでてくる。この結果、白色流体の粘度が高くなり、着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃの磁気泳動がスムーズに起こらなくなり、磁気ペン１６や磁気レバー１８における磁石１７または１９の磁束密度を高くする必要がある。また、表示装置の表示面４ａに表示された表示物の解像性や色調についても悪影響を与える傾向にある。
【００５４】
また、セル空間Ｔの厚みが大きすぎると、セル３０内で着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃを十分に表面パネルシート４側または背面パネルシート６側に磁気泳動させるためには、磁気泳動距離が長いことから、磁気ペン１６や磁気レバー１８における磁石１７または１９の磁束密度を高くする必要がある。また、これらの磁石１７または１９もコスト的に高いものとなってしまう。
【００５５】
図２に示すように、各セル３０の内部に封入してある分散液体１２ａ〜１２ｃは、白色流体中に、それぞれ着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃが分散してある液体である。白色流体は、白色顔料（染料含む）と、分散媒とを少なくとも含んでいる。白色顔料としては、特に限定されず、たとえば酸化チタン、アルミナ、酸化亜鉛、シリカ、チタン酸バリウム、ジルコン酸バリウムなどが例示されるが、本実施形態では、酸化チタン（ＴｉＯ２ ）、アルミナ（Ａｌ２ Ｏ３ ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、シリカ（酸化珪素：ＳｉＯ２ ）などの白色調無機系酸化物が好ましく用いられる。また、分散媒としては、特に限定されず、水、グリコール類などの極性分散媒や、有機溶剤、油類などの非極性分散媒などが例示されるが、本実施形態では、好ましくはパラフィン類（特にイソパラフィン）が用いられる。
【００５６】
本実施形態では、白色流体の全重量を１００重量％とし、この白色流体中のイソパラフィンの重量％をＡとし、白色調無機系酸化物の混合物の重量％をＢとした場合に、重量比Ａ／Ｂが、１０≦Ａ／Ｂ≦２０の関係にある。
【００５７】
この重量比Ａ／Ｂが大きすぎると、白色流体の白さが弱く、表示画像の消去時に、着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃをパネル表示面４ａから完全に消去することができず、パネル表示面４ａが汚れて見える傾向にある。また、Ａ／Ｂが小さすぎると、白色流体の白さが着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃの色調を隠蔽してしまい、鮮明な色調表示が得られない傾向にある。
【００５８】
また、本実施形態では、この白色流体の粘度は、２５°Ｃにおいて、２００〜８００ｃｐである。白色流体の粘度が低すぎると、パネル上面に表示された磁性粒子を保持することができない。また、白色流体の粘度が高すぎると、着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃの磁気泳動がスムーズに起こらなくなり、記録用磁気ペン１６や消去用磁気レバー１８の磁石１７または１９の磁束密度を高くする必要がある。
【００５９】
本実施形態では、各分散液体１２ａ〜１２ｃ中に白色流体と共に含有される着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃとしては、相互に異なる着色が施されているものであれば特に限定されず、種々の着色微粒子を用いることができる。たとえば、着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃとしては、フェライト粉や金属粉などの磁性体の外周面を、合成樹脂や着色剤で被覆してある微粒子を用いることができる。
【００６０】
着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃ中の磁性体の材質は、着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃに対する印加磁界が５００（Ｏｅ）の時の着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃの磁化が２０．０ｅｍｕ／ｇ以上となるような材質から選択される。このような磁性体の材質としては、特に限定されず、黒色マグネタイト、二酸化クロム、フェライト（スピル型フェライト、マグネトプランバイト型フェライト）などの酸化物磁性材料や、コバルト、鉄、銅、ニッケル、またはこれらの合金などの金属磁性材料などが例示されるが、好ましくは金属磁性材料である。
【００６１】
着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃは、前記記録用磁気ペン１６または消去用磁気レバー１８が有する低磁界の作用において磁気泳動が行われる程度の磁化を持つ必要があり、上記範囲の磁化率を持つことで、着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃは磁気泳動が十分に行われ、表示装置の表示面４ａでの表示および／または消去作用が向上する。
【００６２】
着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃに含まれる合成樹脂としては、公知のものを用いればよく、例えば、スチレン系、ポリエステル系、アクリル系、エポキシ系などから選択すればよい。また、着色剤としては、着色すべき色調に応じた無機系あるいは有機系の公知の顔料を用いればよく、例えば、着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃのいずれかを黒色とする場合には、カーボンブラックを用いる。また、着色磁性粒子１４ａを青色磁性粒子とし、着色磁性粒子１４ｂを緑色磁性粒子とし、着色磁性粒子１４ｃを赤色磁性粒子とする場合には、次のような着色剤を用いることが好ましい。すなわち、青色着色剤としては、Ｃｏ−Ｍｎ系の複合酸化物顔料、などの着色剤が好ましい。また、緑色着色剤としては、Ｃｏ−Ｍｎ系の複合酸化物顔料などの着色剤が好ましい。また、赤色着色剤としては、ヘマタイトなどの着色剤が好ましい。
【００６３】
なお、着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃにおける合成樹脂および／または着色剤は、磁性体粉を被覆する被覆層を構成することが好ましい。磁性体粉末が被覆層で被覆されていない場合には、摩滅に対する抵抗力が低下し、表示面の着色の原因となる傾向にある。また、着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃは、各分散液体１２ａ〜１２ｃ中において、ブロッキングしてはならないので、合成樹脂および／または着色剤の種類は、分散液体中で、軟化や膨潤などが生じないものが選択され、架橋剤（たとえばウレタン変性剤）などにより部分的に架橋された合成樹脂を用いることもできる。
【００６４】
本実施形態では、各着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃにおける磁性体と、合成樹脂および／または着色剤との重量比は、各粒子１４ａ〜１４ｃの色調などによっても異なるが、一般的には、６０〜９０重量％の磁性体と、１０〜４０重量％の合成樹脂および／または着色剤との重量比であることが好ましい。
【００６５】
本実施形態において、着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃの平均粒子サイズは、５０〜２００μｍである。このような着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃは、球形であっても、球形以外の異形であっても良く、従来からの一般的な製法によって得ることができる。例えば、先に示した合成樹脂および／または着色剤と磁性体とから成る組成物を溶融混合した後、粉砕し、風力分級して、５０〜２００μｍの着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃを得る。あるいは、同様な組成物を溶剤中で混合し、これを乾燥して、分級し、５０〜２００μｍの着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃを得る。着色磁性粒子の平均粒子サイズが小さすぎると、背色である白色流体が着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃの影響で汚染され易くなり、また、画像表示の消去の際の磁気泳動の応答性が遅くなる傾向にある。また、着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃの平均粒子サイズが大きすぎると、カラー表示は可能であるものの、カラー表示の解像性が劣化する傾向にある。
【００６６】
本実施形態では、セル３０毎に封入される分散液体１２ａ〜１２ｃ中における白色流体と着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃとの配合割合は、着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃの色調によっても異なるが、一般的には、８０〜９０重量％の白色流体と、１０〜２０重量％の着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃとの重量割合であることが好ましい。分散液体中における着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃの含有割合が低すぎると、着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃの量が少ないために、表示装置の表示面４ａでの表示物の解像性が劣ってしまう傾向にある。例えば、線や文字の太さが細くなり、途切れる事も生じる。また、着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃの含有割合が高すぎると、表示装置の表示面４ａにおける表示物の濃度は高くすることはできるものの、白色流体を汚染しやすくなるため、消去時の表示面４ａでの白色が弱くなる要因となり、カラーコントラストの低下の原因となる傾向にある。
【００６７】
磁気永動型カラー表示装置の製造方法
本実施形態に係る磁気泳動型カラー表示装置２を製造するには、まず、図５に示すように、内面側に凹部４ｂを持つ透明ＰＥＴから成る表面パネルシート４の凹部４ｂ内にハニカム構造体１０を収容する。本実施形態のハニカム構造体１０は、特殊紙で構成してあり、図４（Ａ）に示すように、装着前の状態では、一方向に収縮してあり、ハニカム予備成形ブロック１０ａとなっている。このハニカム予備成形ブロック１０ａの両端から引張力Ｆを作用させ、図４（Ｂ）に示すように、ブロック１０ａを広げ、各セル空間１５の目開きを行う。
【００６８】
たとえばブロック１０ａの状態では、一方向の長さＬ１が好ましくは３．０〜５．０ｃｍ、さらに好ましくは３．５〜４．５ｃｍであり、引き延ばし後の構造体１０の長さＬ２は、好ましくは４０〜６０ｃｍ、さらに好ましくは４５〜５８ｃｍとなる。また、引き延ばし後の構造体１０における各セル空間１５の目開き長Ｌ３は、好ましくは２．５〜５．０ｍｍ、さらに好ましくは２．８〜４．２ｍｍとなる。このような目開きを行うための引張力Ｆは、ハニカム構造体１０のサイズなどに応じて変化し、特に限定されないが、一例では、５０〜１００ｇｆ程度である。この引張力が小さすぎると、セル空間１５を良好に目開きすることができない傾向にあり、大きすぎると、ハニカム構造体１０を破損させてしまうおそれがある。
【００６９】
各セル空間１５における目開き長Ｌ３は、ハニカム構造体１０の長さＬ２と共に、時間の経過に従って縮む傾向にあるため、本実施形態では、引張力Ｆの解除後（たとえば数十秒後）に、ハニカム構造体１０に対して、固化剤をスプレー塗布する。固化剤としては、引き延ばされたハニカム構造体１０の形状の縮みを抑制することができる固化剤であれば特に限定されず、たとえば酢酸エチルに、スチレン−アクリル共重合体などのアクリル樹脂を溶解した溶液から成る固化剤が用いられる。固化剤中の酢酸エチルとアクリル樹脂との重量割合は、特に限定されず、酢酸エチルを８０〜９０重量％に対し、アクリル樹脂が１０〜２０重量％程度であることが好ましい。樹脂の含有割合を増やすことで、構造体１０の縮み抑制効果を高くすることが期待できるが、あまりに樹脂の含有割合を高くすると、スプレーによる噴霧塗布が困難になる傾向にある。
【００７０】
このようにしてセル空間１５が目開きされ、ハニカム構造体１０の縮みが抑制された状態で、ハニカム構造体１０を所定の大きさに切断し、図５に示すように、内面側に凹部４ｂを持つ表面パネルシート４の凹部４ｂ内に、切断されたハニカム構造体１０を収容して接着する。
【００７１】
その後、各セル空間１５の内部に、第１〜第３着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃのいずれかの磁性粒子を含む分散液体１２ａ、１２ｂまたは１２ｃを、所定の規則に従って、またはランダムに入れ分ける。所定の規則に従って入れ分けるためには、所定の着色毎のパターン開口が形成されたマスキングシートや型を用いる方法や、マスキングテープを用いる方法、スクリーン印刷を応用する方法などが例示されるが、本実施形態では、図６（Ａ）〜（Ｃ）に示すマスキングシート５０ａ〜５０ｃを用いる。
【００７２】
図６（Ａ）〜（Ｃ）に示すマスキングシート５０ａ〜５０ｃには、それぞれ、第１着色用開口部５２ａ、第２着色用開口部５２ｂおよび第３着色用開口部５２ｃが形成してある。これら開口部５２ａ〜５２ｃは、それぞれ重複しないようなパターンになっておりさえすれば、どのようなパターンであっても良く、ランダムパターン、規則パターン、絵柄パターン、模様パターン、キャラクター商品パターンなどであっても良い。
【００７３】
各マスキングシート５０ａ〜５０ｃは、本実施形態では、合成樹脂シートで構成してあり、その厚みｔ１（図５参照）は、好ましくは０．０５〜１．０ｍｍ、さらに好ましくは０．１〜０．２ｍｍである。この厚みｔ１が薄すぎると、後述するスキージングの際にシートが浮き上がり、マスキングとしての効果が少ない傾向にあり、厚みｔ１が厚すぎると、マスキングシート５０ａ〜５０ｃを剥がす際に、開口部５２ａ〜５２ｃに残存する分散液が、本来注入すべきでないセル空間に入り込むおそれがある。
【００７４】
マスキングシート５０ａ〜５０ｃは、図５に示すように、ハニカム構造体１０に対して位置決めされて設置される必要がある。しかも、後述するスキージングの際に、ハニカム構造体１０からずれないことが要求される。そこで、本実施形態では、マスキングシート５０ａ〜５０ｃの背面には、粘着層が形成してあることが好ましい。粘着層の粘着力は、後述するスキージングの際に、ハニカム構造体１０からずれず、且つ、マスキングシート５０ａ〜５０ｃをハニカム構造体１０から剥がす際に、ハニカム構造体にダメージを与えない程度に決定される。
【００７５】
なお、マスキングシート５０ａ〜５０ｃの背面に粘着層を形成する代わりに、多数の突起を形成しても良い。突起の突出高さは、好ましくは０．１〜０．５ｍｍであり、突起を形成することで、マスキングシートとハニカム構造体の密着度が上がるなどの理由から、スキージングの際に、マスキングシート５０ａ〜５０ｃがハニカム構造体１０に対してずれ難くなる。
【００７６】
本実施形態では、まず、開口部５２ａが形成してあるマスキングシート５０ａを、図５に示すハニカム構造体１０が収容された表面パネルシート４の内側に位置決めして載せる。次に、マスキングシート５０ａの開口部５２ａに相当するパターンに位置するブロック化された複数のセル空間１５の内部に、第１着色磁性粒子１４ａを含む第１分散液体１２ａを注入する。
【００７７】
注入に際しては、マスキングシート５０ａの開口部５２ａから分散液が多少はみ出す程度に注入する。その後、スキージング装置６０を用いて、マスキングシート５０ａの表面を、１回以上、好ましくは複数回スキージングする。
【００７８】
スキージング装置６０は、ゴム製ブレード６２を有する。ブレード６２は、移動体６４により保持してある。移動体６４は、レール６６に沿って移動可能になっており、その結果、ブレード６２の先端は、マスキングシート５０ａの全表面をスキージングすることが可能になっている。
【００７９】
次に、マスキングシート５０ａを外し、別パターンの開口部５２ｂが形成してあるマスキングシート５０ｂを、図４に示すハニカム構造体１０が収容された表面パネルシート４の内側に位置決めして載せる。次に、マスキングシート５０ｂの開口部５２ｂに相当するパターンに位置するブロック化された複数セル空間１５の内部に、第２着色磁性粒子１４ｂを含む第２分散液体１２ｂを注入し、前述と同様にしてスキージングする。
【００８０】
次に、マスキングシート５０ｂを外し、別パターンの開口部５２ｃが形成してあるマスキングシート５０ｃを、図４に示すハニカム構造体１０が収容された表面パネルシート４の内側に位置決めして載せる。次に、マスキングシート５０ｃの開口部５２ｃに相当するパターンに位置するブロック化された複数セル空間１５の内部に、第３着色磁性粒子１４ｃを含む第３分散液体１２ｃを注入し、前述と同様にしてスキージングする。
【００８１】
その後、マスキングシート５０ｃを外し、図７に示すように、接着剤４２が内面に塗布された背面パネルシート６を、ハニカム構造体１０の図示上の上面および表面パネルシート４の外周側内面に加圧して接着する。次に、高周波型ウェルダーを用い、表面パネルシート４の外周の一部４０を熱溶着して内部を完全に密封し、図１に示す磁気表示パネル２０が得られる。高周波型ウェルダーによる熱溶着の条件は、特に限定されないが、好ましくは８０〜１１０°Ｃ、さらに好ましくは９５〜１０５°Ｃの加熱温度で、好ましくは３〜７秒、さらに好ましくは４〜６秒である。加熱温度が低すぎると、ＰＥＴから成る表面パネルシート４の熱溶着が困難になる傾向にあり、温度が高すぎると、内部の分散液体１２ａ〜１２ｃに悪影響を与える傾向にある。なお、図１と図７とでは、磁気表示パネル２０の上下が逆に示してある。
【００８２】
このような方法により、図６（Ｄ）に示すように、表示面４ａの全体を所定パターンの三つのブロックに分け、各ブロックに位置するセル空間１５の内部に、それぞれ異なる色調の着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃを含有する分散液体１２ａ〜１２ｃを配した複数色表示可能な磁気泳動型カラー表示装置２を製造することができる。
【００８３】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
【００８４】
たとえば、図１に示す記録用磁気ペン１６としての記録用磁気部材は、磁気表示パネル２０から完全に分離することなく、紐などの手段で連結してあっても良い。また、記録用磁気ペン１６としての記録用磁気部材は、手動で移動させることなく、ＸＹプロッタなどで自動的に移動させることも可能である。
【００８５】
また、着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃの色調は、三原色に限らず、その他の色調であっても良い。また、着色磁性粒子の種類は、三種類に限らず、二種類、または四種類以上であっても良い。また、これら着色磁性粒子が分散される分散液体の背色となる単一色流体の色調は、白色に限らず、その他の色であっても良い。
【００８６】
さらに、上述した実施形態では、磁気泳動型カラー表示装置について説明したが、本発明は、磁気泳動型カラー表示装置に限定されず、白黒などのモノクロ式の磁気泳動型表示装置にも適用することが可能である。
【００８７】
【実施例】
以下、本発明を、さらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。なお、表中のｗｔ％は、重量％を示す。
【００８８】
パネル内封入物の作製
イソパラフィン、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化珪素およびアルミナを、下記の表１に示す組成で、所定に定量した後、ホモシサイザー攪拌機により、４０００ｒｐｍで５分間攪拌を行い、白色流動液（白色流動体）１〜７を得た。これら白色流動液１〜７の全重量％を１００重量％とし、白色流動液中のイソパラフィンの重量％をＡとし、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化珪素およびアルミナから成る白色酸化物混合体の重量％をＢとした場合に、Ａ／Ｂの比を表１に示す。また、各白色流動液（白色流動体）１〜７の温度２５°Ｃにおける粘度を、表１に示す。この粘度は、Ｂ型粘度計（東京計器製）を用い、各白色流動液を５００ｃｃセットして求めた。
【００８９】
【表１】
【００９０】
また、白色流動液１〜７とは別に、下記の表２に示す組成および磁化特性の着色磁性粉１〜７（図１および図２における着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃに対応する）を準備した。
【００９１】
【表２】
【００９２】
表２において、黒色磁性粉１は、７０重量％のＦｅを主成分とする磁性体を、３０重量％のカーボンから成る着色剤およびスチレン−アクリル樹脂から成る合成樹脂で被覆した磁性体粒子であり、その平均粒子サイズおよび磁化特性は表２に示される。
【００９３】
青色磁性粉２は、８５重量％のＦｅを主成分とする磁性体を、１５重量％のＣｏ−Ｍｎ系複合酸化物から成る着色剤およびポリエステル樹脂から成る合成樹脂で被覆した磁性体粒子であり、その平均粒子サイズおよび磁化特性は表２に示される。
【００９４】
赤色磁性粉３は、８５重量％のＦｅを主成分とする磁性体を、１５重量％のヘマタイトから成る着色剤およびスチレン−アクリル樹脂から成る合成樹脂で被覆した磁性体粒子であり、その平均粒子サイズおよび磁化特性は表２に示される。
【００９５】
緑色磁性粉４は、８０重量％のＦｅを主成分とする磁性体を、２０重量％のＣｏ−Ｍｎ系複合酸化物から成る着色剤およびポリエステル樹脂から成る合成樹脂で被覆した磁性体粒子であり、その平均粒子サイズおよび磁化特性は表２に示される。
【００９６】
黒色磁性粉５は、６０重量％のＦｅを主成分とする磁性体を、４０重量％のカーボンから成る着色剤およびポリエステル樹脂から成る合成樹脂で被覆した磁性体粒子であり、その平均粒子サイズおよび磁化特性は表２に示される。
【００９７】
黒色磁性粉６は、７５重量％のＦｅを主成分とする磁性体を、２５重量％のカーボンから成る着色剤およびスチレン−アクリル樹脂から成る合成樹脂で被覆した磁性体粒子であり、その平均粒子サイズおよび磁化特性は表２に示される。
【００９８】
赤色磁性粉７は、６５重量％のマグネタイトから成る磁性体を、３５重量％のヘマタイトから成る着色剤およびポリエステル樹脂から成る合成樹脂で被覆した磁性体粒子であり、その平均粒子サイズおよび磁化特性は表２に示される。なお、着色磁性粉１〜７の平均粒径の測定は、メッシュ番号＃８３〜＃３２５の各篩に着色磁性粉を載せて振動させ、各篩上に残った着色磁性粉量を求め、重量割合から、平均粒子径を算出することにより行った。
【００９９】
次に、表１において準備した白色流動液１〜７を、複数の別容器に移して、表２に示す組成および磁化特性の着色磁性粉１〜７をそれぞれ加え、攪拌機を用い、３００ｒｐｍで１分間攪拌し、パネル内封入物としての分散液体を得た。分散液体中の着色磁性粉の添加量は、８０〜９０重量％の白色流動液１〜７に対し、１０〜２０重量％の着色磁性粉１〜７である。白色流動液と磁性粉との組合せは、下記の表３に示される。
【０１００】
【表３】
【０１０１】
磁気表示パネルの作製
図１に示す表面パネルシート４として、厚み０．２０ｍｍの透明なＰＥＴシートを準備し、背面パネルシート６として、厚み０．１０ｍｍの透明なＰＥＴシートを準備し、表３におけるパネル試料１〜１５のためのパネルシートとして用いた。なお、表３に示すパネル試料１６のみに関しては、図１に示す表面パネルシート４として、厚み０．２０ｍｍの透明な塩化ビニルシートを用い、背面パネルシート６として、厚み０．１０ｍｍの透明な塩化ビニルシートを用いた。また、図３に示すハニカム構造体１０としては、特殊紙製ハニカム構造体を準備し、表３におけるパネル試料１〜１６のためのハニカム構造体として用いた。
【０１０２】
ハニカム構造体１０は、図４（Ａ）に示すように、装着前の状態では、一方向に収縮してあり、ハニカム予備成形ブロック１０ａとなっている。このハニカム予備成形ブロック１０ａの両端から引張力Ｆ＝９４ｇｆを作用させ、図４（Ｂ）に示すように、ブロック１０ａを広げ、各セル空間１５の目開きを行った。
【０１０３】
ブロック１０ａの状態では、一方向の長さＬ１が４．５ｃｍであったが、引き延ばし後の構造体１０の長さＬ２は、５７．６ｃｍとなった。また、引き延ばし直後の構造体１０における各セル空間１５の目開き長Ｌ３は、４．２ｍｍであり、引張力Ｆの解除直後３０秒後の目開き長Ｌ３は、３．０ｍｍであった。その状態で、ハニカム構造体１０に対して、固化剤をスプレー塗布した。用いられた固化剤は、８０重量％の酢酸エチルに、２０重量％のスチレン−アクリル共重合体を溶解した溶液であった。
【０１０４】
このようにしてセル空間１５が目開きされ、ハニカム構造体１０の縮みが抑制された状態で、ハニカム構造体１０を所定の大きさに切断し、図５に示すように、内面側に凹部４ｂを持つ表面パネルシート４の凹部４ｂ内に、切断されたハニカム構造体１０を接着した。接着に際しては、酢酸ビニル系接着剤を用いた。
【０１０５】
この状態において、ハニカム構造体１０における各セル空間１５の横断面積は、３．０ｍｍ２ であり、各セル空間１５を仕切る隔壁の厚みは、０．０５ｍｍであった。また、ハニカム構造体１０としては、種々の高さＨ（図３参照）を持つものを準備した。この高さＨは、図２に示すセル空間１５の厚みＴに対応し、上記の表３に示すように、種々の厚さ（表３では、パネル厚さに対応する）のものを準備した。
【０１０６】
図５に示すように、ハニカム構造体１０の下端面を、表面パネルシート４の内面に接着した後、各セル空間１５の内部に、パネル内封入物の作製工程で得られた各封入物を攪拌しながら注入した。封入物の注入に際しては、表３に示す各パネル試料１〜１６（パネル試料５を除く）において、二色以上の多色表示が可能となるように、同一のパネル試料に対して、二種類以上の着色磁性粉を封入した。この封入に際しては、粘着面を持つマスキングテープ（ＮＩＴＴＯ ＴＡＰＥ（１８ｍｍ））を用い、表示面を所定のブロックに分割し、各ブロック毎に、異なる着色磁性粉を含む白色流動液を注入し、その後、ゴム製ブレードを用いて手動によりスキージングを複数回行った。なお、パネル試料５については、単一種類の磁性粉１を含む白色流動液を封入した。
【０１０７】
その後、図４に示すように、酢酸ビニル系接着剤を塗った背面パネルシート６を加圧しながら表面パネルシート４の外周内面およびハニカム構造体１０の他端面に貼り合わせ、外周部４０を、高周波型ウェルダーを用い、１００°Ｃの加熱温度で５秒間加熱して熱溶着し、内部を完全に密封し、表３に示すパネル試料１〜１６（図１に示す磁気表示パネル２０に対応する）を得た。
【０１０８】
得られた磁気パネル１〜１６について、以下の測定および評価を行った。結果を下記の表４に示す。
測定は、次のようにして行った。
【０１０９】
測定
ａ．着色磁性粉試料の磁化の測定は、振動試料型磁力計（東英工業製の製品番号ＶＳＭ−３型）を用いて、着色磁性粉試料をホルダーにセットして、印加する磁界を５００（Ｏｅ）として測定を行った。
【０１１０】
ｂ．磁気表示パネルにおける記録用磁気ペンに用いる磁石の実効磁束密度の測定は、表３に示すように、所定のセル空間の厚み（パネル厚さ）を持つ磁気表示パネル１〜１６を用い、パネルの表示面に、磁気ペンのペン先を当て、磁気表示パネルの背面パネルシートの外面での磁束密度を、ハンディタイプの磁力計（（株）エーデーエス社製の製品番号ＦＳ−５型）により求めた。同様に、消去用磁気アームに用いる磁石の実効磁束密度の測定は、表３に示すように、所定のセル空間の厚みを持つ磁気表示パネル１〜１５を用い、背面パネルシートの外面に、消去用磁石を当て、磁気表示パネルの表面パネルシートの外面での磁束密度を、ハンディタイプの磁力計（（株）エーデーエス社製の製品番号ＦＳ−５型）により求めた。
【０１１１】
ｃ．反射率の測定
磁気表示パネルの表示面における反射率の測定は、反射率計（東京電色製の製品番号ＲＥＦＬＥＣＴＭＥＴＥＲ／ＴＣ−６ＭＣ型）を用いて、磁気表示パネルの表示面上の表示画像に直接反射率計を当てて測定した。磁気表示パネルの表示面に、白色を表示させた場合（図２に示す着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃが背面パネルシート６の内面に近接している状態）について、反射率を求めた。白色表示の場合には、反射率が高いほど好ましい。結果を下記の表４に示す。
【０１１２】
ｄ．表示物の解像性
表示面における表示物の解像性は、目視により確認した。図８（Ａ）に示す文字のぼやけ方について観察した。下記の表４における表示物の解像性の評価において、○は、１０回の繰り返し試験でも、文字のぼやけなどが観察されなかったことを示し、×は、１０回の繰り返し試験において、５回以上、文字のぼやけが観察されたことを示す。
【０１１３】
ｅ．セル毎のバウンダリー部（境界部）での表示物の途切れ
磁気表示パネルでのセル毎のバウンダリー部（境界部）での表示物の途切れは、目視により確認した。下記の表４におけるセル毎の境界部での途切れの評価において、○は、１０回の繰り返し試験でも、図８（Ｃ）に示すように、セル毎の境界部での途切れが観察されなかったことを示し、×は、１０回の繰り返し試験において、５回以上、図８（Ｂ）に示すセル毎の境界部での途切れが観察されたことを示す。
【０１１４】
ｆ．パネル表示面での表示の際の複数色の鮮明さ
パネル表示面での表示の際の複数色の鮮明さは、目視により確認した。色調の鮮明さや色の滲みについて観察した。
【０１１５】
下記の表４における複数色の鮮明さの評価において、○は、１０回の繰り返し試験でも、色調が鮮明で、色の滲みが観察されなかったことを示し、×は、１０回の繰り返し試験において、５回以上、色調の不鮮明または色の滲みが観察されたことを示す。
【０１１６】
【表４】
【０１１７】
以上の全ての表から理解されるように、本発明の好ましい数値範囲から外れた磁気泳動型カラー表示装置に比較し、本発明の好ましい数値範囲内の磁気泳動型カラー表示装置は、セル毎の境界部（バウンダリー部）での表示切れをなくし、色の滲みがなく、色調が鮮明で、カラー表示画像の解像性を向上させることができる。
【０１１８】
また、表４に示すように、表面パネルシートおよび背面パネルシートの材質として、ＰＥＴを用いるか塩化ビニルシートを用いるか以外は、全て同じ条件のパネル試料１とパネル試料１６とを比較することで、ＰＥＴを用いたパネル試料１の方が、パネル白色反射率が向上することが判明した。パネル白色反射率が向上することで、カラー表示におけるコントラストの向上が期待できる。
【０１１９】
スキージングの効果
次に、スキージングによる効果を確認するために、スキージングを行わない以外は、前記パネル試料１と同様にしてパネル試料１７を作製した。パネル試料１７には、分散液体の充填に際し、各セル毎の充填バラツキが観察された。
【０１２０】
パネル試料１とパネル試料１７について、複数色の鮮明さ、表示物の解像性、セル毎のバウンダリー部での表示切れ、および画像消去時のパネル白色反射率を試験した結果を表５に示す。
【０１２１】
【表５】
【０１２２】
表５に示すように、パネル試料１７に比較し、パネル試料１は、消去時の白色度が高く、表示も良好であり、解像性も良いことが確認できた。
【０１２３】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、透明な表面パネルの凹部に装着してある仕切り部材のセル空間の内部に、磁性粒子を含有する分散液体を注入した後、仕切り部材のセル空間からはみ出た分散液体をスキージングすることで、各セル毎の分散液体の過不足がなくなり、その結果、セル毎の境界部（バウンダリー部）での表示切れをなくし、コントラストの向上を図ることができる。
【０１２４】
また、本発明では、透明な表面パネルの凹部に装着してある仕切り部材により仕切られたセルの内の選択された特定のセル以外のセルをマスキング部材によりマスキングし、選択された特定のセル内にのみ特定着色磁性粒子を含有する分散液体を注入した後、マスキング部材の上からスキージングを行い、その操作を各着色磁性粒子毎に行うことで、各セル毎の分散液体の過不足がなくなり、その結果、セル毎の境界部（バウンダリー部）での表示切れをなくし、色の滲みを解消し、色調の鮮明さとカラー表示画像の解像性とを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の１実施形態に係る磁気泳動型カラー表示装置の断面図である。
【図２】図２は磁気泳動型カラー表示装置の単位セルに対応する要部拡大断面図である。
【図３】図３は仕切り部材としてのハニカム構造体の斜視図である。
【図４】図４（Ａ）および（Ｂ）はハニカム構造体の製造過程を示す概略図である。
【図５】図５は図１に示す磁気泳動型カラー表示装置の製造過程を示す要部断面図である。
【図６】図６（Ａ）〜（Ｄ）は図１に示す磁気泳動型カラー表示装置の製造過程を示す要部断面図である。
【図７】図７は図１に示す磁気泳動型カラー表示装置の製造過程を示す要部断面図である。
【図８】図８（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の実施例における評価の基準を示す概略図である。
【符号の説明】
２… 磁気泳動型カラー表示装置
４… 表面パネルシート
４ａ… 表示面
６… 背面パネルシート
８… 密封空間
１０… ハニカム構造体（仕切り部材）
１２ａ〜１２ｃ… 分散液体
１４ａ〜１４ｃ… 着色磁性粒子
１５… セル空間
１６… 記録用磁気ペン（記録用磁気部材）
１７… 磁石
１８… 消去用磁気アーム（消去用磁気部材）
１９… 磁石
２０… 磁気表示パネル
３０… セル
５０ａ〜５０ｃ… マスキングシート
５２ａ〜５２ｃ… 着色用開口部
６０… スキージング装置
６２… ブレード
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁界を作用させて表示装置内に封入した磁性粒子を磁気泳動させ、何らかの表示を行う磁気泳動型表示装置の製造方法の改良に係り、特に、カラー表示が可能な磁気泳動型表示装置の製造方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば特開昭５３−１２７０３２号公報、特開昭５２−３０１９６号公報、実開昭５５−２５９３４号公報に示す磁気泳動型モノクロ表示装置が従来から知られている。このような磁気泳動型モノクロ表示装置では、表面パネルシートおよび背面パネルシートの間の密封空間を多数のセルに分割し、各セル内に黒色磁性粒子および白色流体を含む分散液体を封入してある。表面パネルシートの外面に記録用磁気部材などを接触させて移動させることにより、そのペンが移動した軌跡に対応するセル中に封入してある分散液体中の黒色磁性粒子が、ペンの磁界作用により底部より表面パネルシート側に磁気泳動する。その結果、透明な表面パネルシートの外面には、白色流体と黒色磁性粒子とのコントラストの差異により何らかのモノクロ表示が行われる。
【０００３】
また、特公平８−７５３２号公報には、表面パネルシートの外面に良好なモノクロ画像表示を得るために、磁気泳動型モノクロ表示装置内に封入する分散液体中の黒色磁性粒子の諸条件が記載されている。
【０００４】
また最近では、実用新案登録第３０４７１７０号公報に示すように、複数色を表示することができる磁気泳動型カラー表示装置も提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の磁気泳動型表示装置においては、セル毎の境界部（バウンダリー部）での表示切れをなくし、白黒のコントラストまたはカラーコントラストの向上が求められている。
【０００６】
特に磁気泳動型カラー表示装置では、色の滲みがなく、色調が鮮明で、カラー表示画像の解像性を向上させることができる表示装置が求められている。
しかしながら、従来の磁気泳動型表示装置の製造方法では、磁性粒子を含む分散液体を各セル内に過不足なく注入する作業が困難であり、各セル毎に分散液体の過不足注入が生じるおそれがあり、それが原因で、セル毎の境界部（バウンダリー部）での表示切れや、白黒のコントラストまたはカラーコントラストの低下などが生じるおそれがあった。
【０００７】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、セル毎の境界部（バウンダリー部）での表示切れをなくし、コントラストの向上を図ることができる磁気泳動型表示装置の製造方法を提供することを第１の目的とする。
本発明の第２の目的は、セル毎の境界部（バウンダリー部）での表示切れをなくし、色の滲みがなく、色調が鮮明で、カラー表示画像の解像性を向上させることができる磁気泳動型カラー表示装置の製造方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上記第１目的を達成するために鋭意検討した結果、透明な表面パネルの凹部に装着してある仕切り部材のセル空間の内部に、磁性粒子を含有する分散液体を注入した後、仕切り部材のセル空間からはみ出た分散液体をスキージングすることで、セル毎の境界部（バウンダリー部）での表示切れをなくし、コントラストの向上を図ることができる磁気泳動型表示装置が得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００９】
また、本発明者等は、上記第２目的を達成するために鋭意検討した結果、透明な表面パネルの凹部に装着してある仕切り部材により仕切られたセルの内の選択された特定のセル以外のセルをマスキング部材によりマスキングし、選択された特定のセル内にのみ特定着色磁性粒子を含有する分散液体を注入した後、マスキング部材の上からスキージングを行い、その操作を各着色磁性粒子毎に行うことで、セル毎の境界部（バウンダリー部）での表示切れをなくし、色の滲みを解消し、色調の鮮明さとカラー表示画像の解像性とを向上させることができることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１０】
すなわち、本発明に係る磁気泳動型表示装置の製造方法は、
樹脂被覆された紙で構成されたハニカム構造体であって、多数のセル空間が形成してある仕切り部材を形成する工程と、
内面に凹部が形成してあるポリエチレンテレフタレートから成る透明な表面パネルシートの前記凹部に、前記仕切り部材を装着する工程と、
前記仕切り部材のセル空間の内部に、磁性粒子を含有する分散液体を注入する工程と、
前記仕切り部材のセル空間からはみ出た分散液体をスキージングする行程と、
前記セル空間の内部に充填された分散液体を密封するように、背面パネルシートの外周内面と、表面パネルシートの外周内面とを接合する工程とを有する。
【００１１】
本発明に係る磁気泳動型表示装置の製造方法は、
前記分散液体として、第１着色磁性粒子を含有する第１分散液体と、前記第１着色磁性粒子とは異なる着色が成された第２着色磁性粒子を含有する第２分散液体とを少なくとも準備する行程と、
前記仕切り部材により仕切られたセルの内の選択された特定のセル以外のセルを第１マスキング部材によりマスキングし、選択された特定のセル内にのみ前記第１分散液体を注入する行程と、
前記第１マスキング部材の上からスキージングを行う行程と、
前記第１マスキング部材を取り去り、前記第１分散液体が封入されていないセルの内の選択された特定のセル以外のセルを、第２マスキング部材によりマスキングし、第２マスキング部材によりマスキングされていない選択された特定のセル内にのみ前記第２分散液体を注入する行程と、
前記第２マスキング部材の上からスキージングを行う行程とをさらに有することが好ましい。
【００１２】
本発明において、マスキング部材としては、特に限定されず、マスキングテープ、マスキングシート、印刷用スクリーン、メタルマスクなどを用いることができる。マスキング部材の材質としては、特に限定されず、金属、合成樹脂、繊維質などが例示される。
【００１３】
また、本発明において、スキージングに用いるためのスキージング器具としては、特に限定されず、ゴムや合成樹脂で構成してある弾力性のあるスキージング用ブレード、金属製スキージングブレードなどを用いることができる。
【００１４】
また、スキージング器具のスキージング速度も、特に限定されないが、好ましくは１０〜３００ｍｍ／秒、さらに好ましくは３０〜１００ｍｍ／秒である。このようなスキージング速度において、良好なスキージング効果を得ることができる。
【００１５】
さらに、スキージングに際して、仕切り部材に対するスキージング器具の押圧力も特に限定されないが、好ましくは、１０〜２００ｇ／ｍｍ２ 、さらに好ましくは５０〜１５０ｇ／ｍｍ２ である。この押圧力が小さすぎると、スキージングの効果がなくなり、押圧力が大きすぎると、仕切り部材にダメージを与える傾向にある。
【００１６】
本発明に係る製造方法では、前記表面パネルシートをポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）で構成することが好ましい。表面パネルシートを、ポリエチレンテレフタレートで構成することで、塩化ビニルから成る表面パネルシートに比較し、廃棄処分が容易であり、地球環境にも優しい。また、表面パネルシートの材質を、ＰＥＴで構成することにより、パネル表示面でのコントラストが向上することが、本発明者等により見出された。
【００１７】
本発明において、前記仕切り部材としては、紙を樹脂で被覆した材質で構成してあることが好ましく、また、略正六角筒形状のセルを多数有するハニカム構造体であることが好ましい。仕切り部材として、樹脂被覆紙が好ましいのは、合成樹脂に比較して、紙は天然の素材であり、薄く形成することができ、しかも透過性がなく、表示面の画像消去時にセル空間底部に存在する磁性粒子の色を完全に隠蔽することができ、画像表示時のバウンダリー部での線の途切れも少ないからである。
【００１８】
本発明において、前記磁性粒子は、好ましくは５０〜２００μｍ、さらに好ましくは７５〜１５０μｍの平均粒子サイズを持つ。磁性粒子の平均粒子サイズが小さすぎると、背色である単一色流体（白色流体）が磁性粒子の影響で汚染され易くなり、また、画像表示の消去の際の磁気泳動の応答性が遅くなる傾向にある。また、磁性粒子の平均粒子サイズが大きすぎると、表示は可能であるものの、表示の解像性が劣化する傾向にある。
【００１９】
本発明において、磁性粒子に対する印加磁界が５００（Ｏｅ）の時の磁性粒子の磁化が、好ましくは２０．０ｅｍｕ／ｇ以上、さらに好ましくは２２．０ｍｕ／ｇである。磁性粒子は、前記記録用磁気部材または消去用磁気部材が有する低磁界の作用において磁気泳動が行われる磁化を持つ必要があり、上記範囲の磁化率を持つことで、磁性粒子は磁気泳動が十分に行われ、表示装置の表示面での表示および／または消去作用が向上する。
【００２０】
前記分散液体が、単一色流体中に着色磁性粒子を分散させた液体であり、前記単一色流体の粘度が、２５°Ｃにおいて、好ましくは２００〜８００ｃｐ、さらに好ましくは３００〜６００ｃｐである。単一色流体（白色流体）の粘度が低すぎると、パネル上面に表示された磁性粒子を保持することができない。また、単一色流体（白色流体）の粘度が高すぎると、磁性粒子の磁気泳動がスムーズに起こらなくなり、記録用磁気部材や消去用磁気部材の磁束密度を高くする必要がある。
【００２１】
前記単一色流体としては、磁性粒子の色に対して高コントラストを有する色であることが好ましく、特に限定されないが、白色流体であることが好ましい。
【００２２】
前記白色流体としては、特に限定されないが、イソパラフィンと、複数の白色調無機系酸化物の混合物とを少なくとも含むことが好ましく、
前記白色流体の全重量を１００重量％とし、前記白色流体中のイソパラフィンの重量％をＡとし、白色調無機系酸化物の混合物の重量％をＢとした場合に、重量比Ａ／Ｂが、１０≦Ａ／Ｂ≦２０の関係にあることが好ましい。
【００２３】
また、本発明の別の観点では、前記単一色流体が、分散媒（イソパラフィンに限らず、その他の分散媒をも含む）と、単一色調顔料（白色調無機系酸化物に限らず、その他の顔料、染料、着色剤などを含み、白色にも限定されない）とを少なくとも含み、
前記単一色流体の全重量を１００重量％とし、前記単一色流体中の分散媒の重量％をＡ’とし、単一色調顔料の重量％をＢ’とした場合に、重量比Ａ’／Ｂ’が、１０≦Ａ’／Ｂ’≦２０の関係にあることも好ましい。
【００２４】
この重量比Ａ／Ｂ（Ａ’／Ｂ’）が大きすぎると、白色流体（単一色流体）の白さ（単一色）が弱く、表示画像の消去時に、磁性粒子をパネル表示面から完全に消去することができず、パネル表示面が汚れて見える傾向にある。また、Ａ／Ｂ（Ａ’／Ｂ’）が小さすぎると、白色流体（単一色流体）の白さ（単一色）が磁性粒子の色調を隠蔽してしまい、鮮明な色調表示が得られない傾向にある。
【００２５】
本発明に係る磁気泳動型表示装置の製造方法では、
前記表面パネルシートの外面に沿って記録用磁気部材を配置し、
前記記録用磁気部材として、当該記録用磁気部材を前記表面パネルシートの外面に接触させた状態で、前記背面パネルシートの外面での実効磁束密度が１００〜５００Ｇａｕｓｓとなる程度の磁力を持つ磁気部材を用いることも好ましい。
【００２６】
また、前記背面パネルシートの外面に消去用磁気部材を配置し、
前記消去用磁気部材として、当該消去用磁気部材を前記背面パネルシートの外面に配置させた状態で、前記表面パネルシートの外面での実効磁束密度が３００〜１５００Ｇａｕｓｓとなる程度の磁力を持つ磁気部材を用いることも好ましい。
【００２７】
記録用磁気部材の磁力が小さすぎると、セル内での磁気泳動作用が弱いために、表示面でのカラー表示が困難である。また、記録用磁気部材の磁力が大きすぎると、磁界が強すぎるために、磁気泳動された磁性粒子がパネル表面に表示されたときに表示物の解像性を劣化させる傾向にある。
【００２８】
また、消去用磁気部材の磁力が小さすぎると、セル内での磁気泳動作用が弱く、パネル表示面側から磁性粒子を引き戻すことが困難になり、表示面での表示物の消去が困難になる傾向にある。また、消去用磁気部材の磁力が大きすぎると、磁界が強すぎるために、消去のために磁気泳動された磁性粒子が穂立ち現象としてパネル表示面の内面に残存するため、パネル表示面の表示をきれいに消去することができない傾向にある。
【００２９】
本発明において、記録用磁気部材の具体的形状は、特に限定されず、磁気ペン、あるいは磁気スタンプなどのあらゆる形状を採用することができる。
【００３０】
前記消去用磁気部材は、前記背面パネルシートの外面に沿って移動自在に配置してあることが好ましい。
【００３１】
本発明に係る磁気泳動型表示装置の製造方法では、前記第１分散液体および第２分散液体以外に、前記第１着色磁性粒子および第２着色磁性粒子とは異なる着色が成された第３着色磁性粒子を含有する第３分散液体を用いても良い。この場合において、第１〜第３着色磁性粒子の色は、相互に異なり、好ましくは三原色（赤、緑、青）の内のいずれかであることが好ましい。また、本発明に係る磁気泳動型表示装置の製造方法では、これらの第１〜第３着色磁性粒子以外に、それらとは異なる着色が成された磁性粒子を含む分散液体を用いてもよい。
【００３２】
また、本発明において、セル空間の厚さは、好ましくは０．８〜１．５ｍｍ、さらに好ましくは１．００〜１．４０ｍｍである。この厚みが小さすぎると、セル内における磁性粒子の色調を隠すための単一色流体の単一色色度（たとえば白色度）を調整するために、単一色流体中に単一色微粒子（たとえば白色微粒子）を多く含有する必要がでてくる。この結果、単一色流体の粘度が高くなり、磁性粒子の磁気泳動がスムーズに起こらなくなり、記録用磁気部材や消去用磁気部材の磁束密度を高くする必要がある。また、表示装置の表示面に表示された表示物の解像性や色調についても劣ってしまう傾向にある。
【００３３】
また、セル空間の厚みが大きすぎると、セル内で磁性粒子を十分に表面パネルシート側に磁気泳動させるためには、磁気泳動距離が長いことから、記録用磁気部材や消去用磁気部材の磁束密度を高くする必要がある。また、記録用または消去用磁気部材に装着される磁石もコスト的に高いものとなってしまう。また、表示装置の表示面に表示された表示物の解像性についても劣ってしまう傾向にある。
【００３４】
【作用】
本発明に係る磁気泳動型表示装置の製造法では、透明な表面パネルの凹部に装着してある仕切り部材のセル空間の内部に、磁性粒子を含有する分散液体を注入した後、仕切り部材のセル空間からはみ出た分散液体をスキージングすることで、各セル毎の分散液体の過不足がなくなり、その結果、セル毎の境界部（バウンダリー部）での表示切れをなくし、コントラストの向上を図ることができる。
【００３５】
また、本発明では、透明な表面パネルの凹部に装着してある仕切り部材により仕切られたセルの内の選択された特定のセル以外のセルをマスキング部材によりマスキングし、選択された特定のセル内にのみ特定着色磁性粒子を含有する分散液体を注入した後、マスキング部材の上からスキージングを行い、その操作を各着色磁性粒子毎に行うことで、各セル毎の分散液体の過不足がなくなり、その結果、セル毎の境界部（バウンダリー部）での表示切れをなくし、色の滲みを解消し、色調の鮮明さとカラー表示画像の解像性とを向上させることができる。
【００３６】
また、本発明では、以上のように、セル空間の厚み、磁性粒子の粒子サイズ、磁化特性、単一色流体（白色流体）の粘度や組成、および／または記録用磁気部材および消去用磁気部材の実効磁束密度などに、特定領域の規制を設けることにより、パネル表示面での表示、特にカラー表示が鮮明に成され、しかも、消去もきれいにできる磁気泳動型表示装置が得られる。
【００３７】
本発明に係る磁気泳動型表示装置の用途は、特に限定されず、幼児用玩具、教材、習字板、各種ゲーム用板、記録用掲示板、メモ板、黒板、ホワイトボード、広告板、携帯用メモ帳などとして広く利用することができる。本発明に係る磁気泳動型表示装置の設置場所も特に限定されず、工場、学校などの建物の内部に限定されず、駅のプラットホーム、改札口、工事現場などの屋外、あるいは水中などであっても良い。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
図１は本発明の１実施形態に係る磁気泳動型カラー表示装置の断面図、図２は磁気泳動型カラー表示装置の単位セルに対応する要部拡大断面図、図３は仕切り部材としてのハニカム構造体の斜視図、図４（Ａ）および（Ｂ）はハニカム構造体の製造過程を示す概略図、図５、図６（Ａ）〜（Ｄ）および図７は図１に示す磁気泳動型カラー表示装置の製造過程を示す要部断面図、図８（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の実施例における評価の基準を示す概略図である。
【００３９】
磁気永動型カラー表示装置
図１に示すように、本発明の１実施形態に係る磁気泳動型カラー表示装置２は、少なくとも磁気表示パネル２０と、記録用磁気部材としての記録用磁気ペン１６と、消去用磁気部材としての消去用磁気レバー１８とを有する。
【００４０】
磁気表示パネル２０は、表面パネルシート４と背面パネルシート６とを有し、これらシート４および６の外周は、相互に熱融着または接着してあり、それらのシート４および６の間に密封空間８を形成してある。密閉空間８には、仕切り部材としてのハニカム構造体１０が配置してある。図３に示すように、ハニカム構造体１０は、略正六角筒形状のセル空間１５を多数有する。図１に示すように、シート４および６で囲まれた各セル空間１５の内部には、第１着色磁性粒子１４ａを含む第１分散液体１２ａ、第２着色磁性粒子１４ｂを含む分散液体１２ｂ、および第３着色磁性粒子１４ｃを含む第３分散液体１２ｃのいずれかが封入してある。何れのセル空間１５に何れの分散液体１２ａ〜１２ｃを封入するかは、任意であるが、後述する方法により、表示面を構成する多数のセル空間１５を、たとえば三つのブロックに分け、各ブロック毎に、異なる分散液体１２ａ〜１２ｃを封入することが好ましい。各分散液体１２ａ、１２ｂまたは１２ｃが封入された各セル空間１５が、図２に示す単一の表示セル３０を構成する。
【００４１】
この磁気泳動型カラー表示装置２では、磁気ペン１６の先端を、表面パネルシート４の表面である表示面４ａ上に摺動させることで、磁気ペン１６が移動した軌跡に対応する表示セル３０内の着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃに磁界が作用し、着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃの磁気泳動がセル３０の内部で生じ、表示面４ａにカラー表示が行われる。表示面４ａにおける表示の消去については、磁気レバー１８を磁気表示パネル２０の底部で移動させ、磁気パネル２０の表示面４ａ上のカラー表示を消去する。
【００４２】
磁気ペン１６の先端には、永久磁石１７が保持してあり、磁気レバー１８にも、永久磁石１９が保持してある。磁気ペン１６は、磁気表示パネル２０とは連結しておらず、別部材として提供される。磁気レバー１８は、背面パネルシート６の外面に沿って移動自在に、磁気表示パネル２０に予め連結して配置される。磁気レバー１８の操作は、操作者の手により手動で行っても良いが、モータアクチュエータなどの駆動装置を磁気レバーに連結し、操作ボタンなどの操作により、自動的に行うこともできる。
【００４３】
なお、図１では図示省略してあるが、磁気表示パネル２０の外周および背面は、合成樹脂製ケーシングなどで覆われ保護してあることが好ましい。磁気レバー１８は、そのケーシングに対して移動自在に連結してあることが好ましい。そのケーシングには、開口部が形成してあり、磁気表示パネル２０の表示面４ａが露出するようになっている。
【００４４】
記録用磁気ペン１６の磁石１７は、当該磁気ペン１６の磁石１７を表面パネルシート４の外面に接触させた状態で、背面パネルシート６の外面での実効磁束密度が１００〜５００Ｇａｕｓｓとなる程度の磁力を持つ。また、消去用磁気レバー１８の磁石１９は、当該磁気レバー１８の磁石１９を背面パネルシート６の外面に配置させた状態で、表面パネルシート４の外面での実効磁束密度が３００〜１５００Ｇａｕｓｓとなる程度の磁力を持つ。
【００４５】
記録用磁気ペン１６の磁石１７の磁力が小さすぎると、セル３０内での磁気泳動作用が弱いために、表示面４ａでのカラー表示が困難である。また、記録用磁気ペン１６の磁石１７の磁力が大きすぎると、磁界が強すぎるために、磁気泳動された着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃがパネル表示面４ａに表示されたときにカラー表示物の解像性を劣化させる傾向にある。
【００４６】
また、消去用磁気レバー１８の磁石１９の磁力が小さすぎると、セル３０内での磁気泳動作用が弱く、パネル表示面４ａ側から着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃを引き戻すことが困難になり、表示面４ａでの表示物の消去が困難になる傾向にある。また、消去用磁気レバー１８の磁石１９の磁力が大きすぎると、磁界が強すぎるために、消去のために磁気泳動された着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃが穂立ち現象としてパネル表示面４ａの内面に残存するため、パネル表示面４ａの表示をきれいに消去することができない傾向にある。
【００４７】
磁石１７および１９の材質としては、特に限定されず、公知のものを用いればよい。たとえば、フェライト粉（マグネトプランバイト型フェライト）や金属粉（Ｎｄ，Ｓｍ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｎｉなどの単独もしくは合金）よりなる磁石、あるはこれらの材質にゴムや樹脂を加えて成形した磁石より選択すればよい。
【００４８】
本実施形態に係る表示装置２の磁気表示パネル２０では、表面パネルシート４は、透明シートで構成してあり、その外面が、パネル表示面４ａとなる。表面パネルシート４の材質は、本実施形態では、ポリエチレンテレフタレートで構成してある。ポリエチレンテレフタレートで構成された表面パネルシート４を有する磁気表示パネル２０は、廃棄処分が容易であり、自然環境にも優しい。また、表面パネルシート４をポリエチレンテレフタレートで構成することにより、表示面でのカラーコントラストが向上する。
【００４９】
表面パネルシート４の厚みは、特に限定されないが、好ましくは０．１０〜０．５０ｍｍ、さらに好ましくは０．１５〜０．２５ｍｍである。表面パネルシート４の厚みが小さすぎると、磁気ペン１６の摩擦に対する耐久性が低下する傾向にあり、厚みが大きすぎると、材料の無駄である。なお、表面パネルシート４は、多層シートであっても良い。
【００５０】
背面パネルシート６は、必ずしも透明である必要はなく、その材質は、特に限定されされないが、たとえば塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエステル、ポリエチレンなどの合成樹脂で構成されるが、好ましくはＰＥＴで構成される。背面パネルシート６の厚みは、特に限定されないが、好ましくは０．０５〜０．３０ｍｍ、さらに好ましくは０．１０〜０．２０ｍｍである。この背面パネルシート６の厚みが小さすぎると、耐久性が低下する傾向にあり、厚みが大きすぎると、材料の無駄である。この背面パネルシート６も、多層シートで構成しても良い。
【００５１】
図３に示すハニカム構造体１０は、耐水性を持つ特殊紙（樹脂で被覆された紙）で構成してある。ハニカム構造体１０における各セル空間１５の略正六角形状の横断面積は、特に限定されないが、好ましくは１．０〜５．０ｍｍ２ 、さらに好ましくは２．０〜３．０ｍｍ２ である。この横断面積が小さい程、微細な表示が可能になるが、あまりに小さいと、各セル３０における着色磁性粒子１４のスムーズな磁気泳動が困難になる傾向にあり、大きすぎる場合には、微細な表示が困難になる傾向にある。本実施形態において、このようなハニカム構造体１０を用いるのは、表示面４ａにおける表示物の解像度を高めることができる構造であり、且つ、強度的にも優れていることからである。また、このハニカム構造体１０を紙で構成することにより、磁気表示パネル２０の廃棄処分が容易となる。ハニカム構造体１０の製造方法については後述する。
【００５２】
ハニカム構造体１０の各セル空間１５を仕切る隔壁の厚みは、特に限定されないが、好ましくは０．０１〜０．５ｍｍ、さらに好ましくは０．０３〜０．１ｍｍである。この隔壁厚みは、表示面４ａでの表示物の途切れを無くす観点からは、薄いほど好ましいが、あまりに薄いと強度が低下する傾向にある。
【００５３】
このハニカム構造体１０の高さＨ（図３参照）が、図２に示す密封空間８（セル空間１５）の厚みＴに対応する。本実施形態では、この厚みＴは、０．８〜１．５ｍｍである。この厚みが小さすぎると、セル３０内における着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃの色調を隠すための白色流体の白色度を調整するために、白色流体中に白色微粒子を多く含有する必要がでてくる。この結果、白色流体の粘度が高くなり、着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃの磁気泳動がスムーズに起こらなくなり、磁気ペン１６や磁気レバー１８における磁石１７または１９の磁束密度を高くする必要がある。また、表示装置の表示面４ａに表示された表示物の解像性や色調についても悪影響を与える傾向にある。
【００５４】
また、セル空間Ｔの厚みが大きすぎると、セル３０内で着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃを十分に表面パネルシート４側または背面パネルシート６側に磁気泳動させるためには、磁気泳動距離が長いことから、磁気ペン１６や磁気レバー１８における磁石１７または１９の磁束密度を高くする必要がある。また、これらの磁石１７または１９もコスト的に高いものとなってしまう。
【００５５】
図２に示すように、各セル３０の内部に封入してある分散液体１２ａ〜１２ｃは、白色流体中に、それぞれ着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃが分散してある液体である。白色流体は、白色顔料（染料含む）と、分散媒とを少なくとも含んでいる。白色顔料としては、特に限定されず、たとえば酸化チタン、アルミナ、酸化亜鉛、シリカ、チタン酸バリウム、ジルコン酸バリウムなどが例示されるが、本実施形態では、酸化チタン（ＴｉＯ２ ）、アルミナ（Ａｌ２ Ｏ３ ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、シリカ（酸化珪素：ＳｉＯ２ ）などの白色調無機系酸化物が好ましく用いられる。また、分散媒としては、特に限定されず、水、グリコール類などの極性分散媒や、有機溶剤、油類などの非極性分散媒などが例示されるが、本実施形態では、好ましくはパラフィン類（特にイソパラフィン）が用いられる。
【００５６】
本実施形態では、白色流体の全重量を１００重量％とし、この白色流体中のイソパラフィンの重量％をＡとし、白色調無機系酸化物の混合物の重量％をＢとした場合に、重量比Ａ／Ｂが、１０≦Ａ／Ｂ≦２０の関係にある。
【００５７】
この重量比Ａ／Ｂが大きすぎると、白色流体の白さが弱く、表示画像の消去時に、着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃをパネル表示面４ａから完全に消去することができず、パネル表示面４ａが汚れて見える傾向にある。また、Ａ／Ｂが小さすぎると、白色流体の白さが着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃの色調を隠蔽してしまい、鮮明な色調表示が得られない傾向にある。
【００５８】
また、本実施形態では、この白色流体の粘度は、２５°Ｃにおいて、２００〜８００ｃｐである。白色流体の粘度が低すぎると、パネル上面に表示された磁性粒子を保持することができない。また、白色流体の粘度が高すぎると、着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃの磁気泳動がスムーズに起こらなくなり、記録用磁気ペン１６や消去用磁気レバー１８の磁石１７または１９の磁束密度を高くする必要がある。
【００５９】
本実施形態では、各分散液体１２ａ〜１２ｃ中に白色流体と共に含有される着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃとしては、相互に異なる着色が施されているものであれば特に限定されず、種々の着色微粒子を用いることができる。たとえば、着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃとしては、フェライト粉や金属粉などの磁性体の外周面を、合成樹脂や着色剤で被覆してある微粒子を用いることができる。
【００６０】
着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃ中の磁性体の材質は、着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃに対する印加磁界が５００（Ｏｅ）の時の着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃの磁化が２０．０ｅｍｕ／ｇ以上となるような材質から選択される。このような磁性体の材質としては、特に限定されず、黒色マグネタイト、二酸化クロム、フェライト（スピル型フェライト、マグネトプランバイト型フェライト）などの酸化物磁性材料や、コバルト、鉄、銅、ニッケル、またはこれらの合金などの金属磁性材料などが例示されるが、好ましくは金属磁性材料である。
【００６１】
着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃは、前記記録用磁気ペン１６または消去用磁気レバー１８が有する低磁界の作用において磁気泳動が行われる程度の磁化を持つ必要があり、上記範囲の磁化率を持つことで、着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃは磁気泳動が十分に行われ、表示装置の表示面４ａでの表示および／または消去作用が向上する。
【００６２】
着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃに含まれる合成樹脂としては、公知のものを用いればよく、例えば、スチレン系、ポリエステル系、アクリル系、エポキシ系などから選択すればよい。また、着色剤としては、着色すべき色調に応じた無機系あるいは有機系の公知の顔料を用いればよく、例えば、着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃのいずれかを黒色とする場合には、カーボンブラックを用いる。また、着色磁性粒子１４ａを青色磁性粒子とし、着色磁性粒子１４ｂを緑色磁性粒子とし、着色磁性粒子１４ｃを赤色磁性粒子とする場合には、次のような着色剤を用いることが好ましい。すなわち、青色着色剤としては、Ｃｏ−Ｍｎ系の複合酸化物顔料、などの着色剤が好ましい。また、緑色着色剤としては、Ｃｏ−Ｍｎ系の複合酸化物顔料などの着色剤が好ましい。また、赤色着色剤としては、ヘマタイトなどの着色剤が好ましい。
【００６３】
なお、着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃにおける合成樹脂および／または着色剤は、磁性体粉を被覆する被覆層を構成することが好ましい。磁性体粉末が被覆層で被覆されていない場合には、摩滅に対する抵抗力が低下し、表示面の着色の原因となる傾向にある。また、着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃは、各分散液体１２ａ〜１２ｃ中において、ブロッキングしてはならないので、合成樹脂および／または着色剤の種類は、分散液体中で、軟化や膨潤などが生じないものが選択され、架橋剤（たとえばウレタン変性剤）などにより部分的に架橋された合成樹脂を用いることもできる。
【００６４】
本実施形態では、各着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃにおける磁性体と、合成樹脂および／または着色剤との重量比は、各粒子１４ａ〜１４ｃの色調などによっても異なるが、一般的には、６０〜９０重量％の磁性体と、１０〜４０重量％の合成樹脂および／または着色剤との重量比であることが好ましい。
【００６５】
本実施形態において、着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃの平均粒子サイズは、５０〜２００μｍである。このような着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃは、球形であっても、球形以外の異形であっても良く、従来からの一般的な製法によって得ることができる。例えば、先に示した合成樹脂および／または着色剤と磁性体とから成る組成物を溶融混合した後、粉砕し、風力分級して、５０〜２００μｍの着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃを得る。あるいは、同様な組成物を溶剤中で混合し、これを乾燥して、分級し、５０〜２００μｍの着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃを得る。着色磁性粒子の平均粒子サイズが小さすぎると、背色である白色流体が着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃの影響で汚染され易くなり、また、画像表示の消去の際の磁気泳動の応答性が遅くなる傾向にある。また、着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃの平均粒子サイズが大きすぎると、カラー表示は可能であるものの、カラー表示の解像性が劣化する傾向にある。
【００６６】
本実施形態では、セル３０毎に封入される分散液体１２ａ〜１２ｃ中における白色流体と着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃとの配合割合は、着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃの色調によっても異なるが、一般的には、８０〜９０重量％の白色流体と、１０〜２０重量％の着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃとの重量割合であることが好ましい。分散液体中における着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃの含有割合が低すぎると、着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃの量が少ないために、表示装置の表示面４ａでの表示物の解像性が劣ってしまう傾向にある。例えば、線や文字の太さが細くなり、途切れる事も生じる。また、着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃの含有割合が高すぎると、表示装置の表示面４ａにおける表示物の濃度は高くすることはできるものの、白色流体を汚染しやすくなるため、消去時の表示面４ａでの白色が弱くなる要因となり、カラーコントラストの低下の原因となる傾向にある。
【００６７】
磁気永動型カラー表示装置の製造方法
本実施形態に係る磁気泳動型カラー表示装置２を製造するには、まず、図５に示すように、内面側に凹部４ｂを持つ透明ＰＥＴから成る表面パネルシート４の凹部４ｂ内にハニカム構造体１０を収容する。本実施形態のハニカム構造体１０は、特殊紙で構成してあり、図４（Ａ）に示すように、装着前の状態では、一方向に収縮してあり、ハニカム予備成形ブロック１０ａとなっている。このハニカム予備成形ブロック１０ａの両端から引張力Ｆを作用させ、図４（Ｂ）に示すように、ブロック１０ａを広げ、各セル空間１５の目開きを行う。
【００６８】
たとえばブロック１０ａの状態では、一方向の長さＬ１が好ましくは３．０〜５．０ｃｍ、さらに好ましくは３．５〜４．５ｃｍであり、引き延ばし後の構造体１０の長さＬ２は、好ましくは４０〜６０ｃｍ、さらに好ましくは４５〜５８ｃｍとなる。また、引き延ばし後の構造体１０における各セル空間１５の目開き長Ｌ３は、好ましくは２．５〜５．０ｍｍ、さらに好ましくは２．８〜４．２ｍｍとなる。このような目開きを行うための引張力Ｆは、ハニカム構造体１０のサイズなどに応じて変化し、特に限定されないが、一例では、５０〜１００ｇｆ程度である。この引張力が小さすぎると、セル空間１５を良好に目開きすることができない傾向にあり、大きすぎると、ハニカム構造体１０を破損させてしまうおそれがある。
【００６９】
各セル空間１５における目開き長Ｌ３は、ハニカム構造体１０の長さＬ２と共に、時間の経過に従って縮む傾向にあるため、本実施形態では、引張力Ｆの解除後（たとえば数十秒後）に、ハニカム構造体１０に対して、固化剤をスプレー塗布する。固化剤としては、引き延ばされたハニカム構造体１０の形状の縮みを抑制することができる固化剤であれば特に限定されず、たとえば酢酸エチルに、スチレン−アクリル共重合体などのアクリル樹脂を溶解した溶液から成る固化剤が用いられる。固化剤中の酢酸エチルとアクリル樹脂との重量割合は、特に限定されず、酢酸エチルを８０〜９０重量％に対し、アクリル樹脂が１０〜２０重量％程度であることが好ましい。樹脂の含有割合を増やすことで、構造体１０の縮み抑制効果を高くすることが期待できるが、あまりに樹脂の含有割合を高くすると、スプレーによる噴霧塗布が困難になる傾向にある。
【００７０】
このようにしてセル空間１５が目開きされ、ハニカム構造体１０の縮みが抑制された状態で、ハニカム構造体１０を所定の大きさに切断し、図５に示すように、内面側に凹部４ｂを持つ表面パネルシート４の凹部４ｂ内に、切断されたハニカム構造体１０を収容して接着する。
【００７１】
その後、各セル空間１５の内部に、第１〜第３着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃのいずれかの磁性粒子を含む分散液体１２ａ、１２ｂまたは１２ｃを、所定の規則に従って、またはランダムに入れ分ける。所定の規則に従って入れ分けるためには、所定の着色毎のパターン開口が形成されたマスキングシートや型を用いる方法や、マスキングテープを用いる方法、スクリーン印刷を応用する方法などが例示されるが、本実施形態では、図６（Ａ）〜（Ｃ）に示すマスキングシート５０ａ〜５０ｃを用いる。
【００７２】
図６（Ａ）〜（Ｃ）に示すマスキングシート５０ａ〜５０ｃには、それぞれ、第１着色用開口部５２ａ、第２着色用開口部５２ｂおよび第３着色用開口部５２ｃが形成してある。これら開口部５２ａ〜５２ｃは、それぞれ重複しないようなパターンになっておりさえすれば、どのようなパターンであっても良く、ランダムパターン、規則パターン、絵柄パターン、模様パターン、キャラクター商品パターンなどであっても良い。
【００７３】
各マスキングシート５０ａ〜５０ｃは、本実施形態では、合成樹脂シートで構成してあり、その厚みｔ１（図５参照）は、好ましくは０．０５〜１．０ｍｍ、さらに好ましくは０．１〜０．２ｍｍである。この厚みｔ１が薄すぎると、後述するスキージングの際にシートが浮き上がり、マスキングとしての効果が少ない傾向にあり、厚みｔ１が厚すぎると、マスキングシート５０ａ〜５０ｃを剥がす際に、開口部５２ａ〜５２ｃに残存する分散液が、本来注入すべきでないセル空間に入り込むおそれがある。
【００７４】
マスキングシート５０ａ〜５０ｃは、図５に示すように、ハニカム構造体１０に対して位置決めされて設置される必要がある。しかも、後述するスキージングの際に、ハニカム構造体１０からずれないことが要求される。そこで、本実施形態では、マスキングシート５０ａ〜５０ｃの背面には、粘着層が形成してあることが好ましい。粘着層の粘着力は、後述するスキージングの際に、ハニカム構造体１０からずれず、且つ、マスキングシート５０ａ〜５０ｃをハニカム構造体１０から剥がす際に、ハニカム構造体にダメージを与えない程度に決定される。
【００７５】
なお、マスキングシート５０ａ〜５０ｃの背面に粘着層を形成する代わりに、多数の突起を形成しても良い。突起の突出高さは、好ましくは０．１〜０．５ｍｍであり、突起を形成することで、マスキングシートとハニカム構造体の密着度が上がるなどの理由から、スキージングの際に、マスキングシート５０ａ〜５０ｃがハニカム構造体１０に対してずれ難くなる。
【００７６】
本実施形態では、まず、開口部５２ａが形成してあるマスキングシート５０ａを、図５に示すハニカム構造体１０が収容された表面パネルシート４の内側に位置決めして載せる。次に、マスキングシート５０ａの開口部５２ａに相当するパターンに位置するブロック化された複数のセル空間１５の内部に、第１着色磁性粒子１４ａを含む第１分散液体１２ａを注入する。
【００７７】
注入に際しては、マスキングシート５０ａの開口部５２ａから分散液が多少はみ出す程度に注入する。その後、スキージング装置６０を用いて、マスキングシート５０ａの表面を、１回以上、好ましくは複数回スキージングする。
【００７８】
スキージング装置６０は、ゴム製ブレード６２を有する。ブレード６２は、移動体６４により保持してある。移動体６４は、レール６６に沿って移動可能になっており、その結果、ブレード６２の先端は、マスキングシート５０ａの全表面をスキージングすることが可能になっている。
【００７９】
次に、マスキングシート５０ａを外し、別パターンの開口部５２ｂが形成してあるマスキングシート５０ｂを、図４に示すハニカム構造体１０が収容された表面パネルシート４の内側に位置決めして載せる。次に、マスキングシート５０ｂの開口部５２ｂに相当するパターンに位置するブロック化された複数セル空間１５の内部に、第２着色磁性粒子１４ｂを含む第２分散液体１２ｂを注入し、前述と同様にしてスキージングする。
【００８０】
次に、マスキングシート５０ｂを外し、別パターンの開口部５２ｃが形成してあるマスキングシート５０ｃを、図４に示すハニカム構造体１０が収容された表面パネルシート４の内側に位置決めして載せる。次に、マスキングシート５０ｃの開口部５２ｃに相当するパターンに位置するブロック化された複数セル空間１５の内部に、第３着色磁性粒子１４ｃを含む第３分散液体１２ｃを注入し、前述と同様にしてスキージングする。
【００８１】
その後、マスキングシート５０ｃを外し、図７に示すように、接着剤４２が内面に塗布された背面パネルシート６を、ハニカム構造体１０の図示上の上面および表面パネルシート４の外周側内面に加圧して接着する。次に、高周波型ウェルダーを用い、表面パネルシート４の外周の一部４０を熱溶着して内部を完全に密封し、図１に示す磁気表示パネル２０が得られる。高周波型ウェルダーによる熱溶着の条件は、特に限定されないが、好ましくは８０〜１１０°Ｃ、さらに好ましくは９５〜１０５°Ｃの加熱温度で、好ましくは３〜７秒、さらに好ましくは４〜６秒である。加熱温度が低すぎると、ＰＥＴから成る表面パネルシート４の熱溶着が困難になる傾向にあり、温度が高すぎると、内部の分散液体１２ａ〜１２ｃに悪影響を与える傾向にある。なお、図１と図７とでは、磁気表示パネル２０の上下が逆に示してある。
【００８２】
このような方法により、図６（Ｄ）に示すように、表示面４ａの全体を所定パターンの三つのブロックに分け、各ブロックに位置するセル空間１５の内部に、それぞれ異なる色調の着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃを含有する分散液体１２ａ〜１２ｃを配した複数色表示可能な磁気泳動型カラー表示装置２を製造することができる。
【００８３】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
【００８４】
たとえば、図１に示す記録用磁気ペン１６としての記録用磁気部材は、磁気表示パネル２０から完全に分離することなく、紐などの手段で連結してあっても良い。また、記録用磁気ペン１６としての記録用磁気部材は、手動で移動させることなく、ＸＹプロッタなどで自動的に移動させることも可能である。
【００８５】
また、着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃの色調は、三原色に限らず、その他の色調であっても良い。また、着色磁性粒子の種類は、三種類に限らず、二種類、または四種類以上であっても良い。また、これら着色磁性粒子が分散される分散液体の背色となる単一色流体の色調は、白色に限らず、その他の色であっても良い。
【００８６】
さらに、上述した実施形態では、磁気泳動型カラー表示装置について説明したが、本発明は、磁気泳動型カラー表示装置に限定されず、白黒などのモノクロ式の磁気泳動型表示装置にも適用することが可能である。
【００８７】
【実施例】
以下、本発明を、さらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。なお、表中のｗｔ％は、重量％を示す。
【００８８】
パネル内封入物の作製
イソパラフィン、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化珪素およびアルミナを、下記の表１に示す組成で、所定に定量した後、ホモシサイザー攪拌機により、４０００ｒｐｍで５分間攪拌を行い、白色流動液（白色流動体）１〜７を得た。これら白色流動液１〜７の全重量％を１００重量％とし、白色流動液中のイソパラフィンの重量％をＡとし、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化珪素およびアルミナから成る白色酸化物混合体の重量％をＢとした場合に、Ａ／Ｂの比を表１に示す。また、各白色流動液（白色流動体）１〜７の温度２５°Ｃにおける粘度を、表１に示す。この粘度は、Ｂ型粘度計（東京計器製）を用い、各白色流動液を５００ｃｃセットして求めた。
【００８９】
【表１】
また、白色流動液１〜７とは別に、下記の表２に示す組成および磁化特性の着色磁性粉１〜７（図１および図２における着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃに対応する）を準備した。
【００９１】
【表２】
表２において、黒色磁性粉１は、７０重量％のＦｅを主成分とする磁性体を、３０重量％のカーボンから成る着色剤およびスチレン−アクリル樹脂から成る合成樹脂で被覆した磁性体粒子であり、その平均粒子サイズおよび磁化特性は表２に示される。
【００９３】
青色磁性粉２は、８５重量％のＦｅを主成分とする磁性体を、１５重量％のＣｏ−Ｍｎ系複合酸化物から成る着色剤およびポリエステル樹脂から成る合成樹脂で被覆した磁性体粒子であり、その平均粒子サイズおよび磁化特性は表２に示される。
【００９４】
赤色磁性粉３は、８５重量％のＦｅを主成分とする磁性体を、１５重量％のヘマタイトから成る着色剤およびスチレン−アクリル樹脂から成る合成樹脂で被覆した磁性体粒子であり、その平均粒子サイズおよび磁化特性は表２に示される。
【００９５】
緑色磁性粉４は、８０重量％のＦｅを主成分とする磁性体を、２０重量％のＣｏ−Ｍｎ系複合酸化物から成る着色剤およびポリエステル樹脂から成る合成樹脂で被覆した磁性体粒子であり、その平均粒子サイズおよび磁化特性は表２に示される。
【００９６】
黒色磁性粉５は、６０重量％のＦｅを主成分とする磁性体を、４０重量％のカーボンから成る着色剤およびポリエステル樹脂から成る合成樹脂で被覆した磁性体粒子であり、その平均粒子サイズおよび磁化特性は表２に示される。
【００９７】
黒色磁性粉６は、７５重量％のＦｅを主成分とする磁性体を、２５重量％のカーボンから成る着色剤およびスチレン−アクリル樹脂から成る合成樹脂で被覆した磁性体粒子であり、その平均粒子サイズおよび磁化特性は表２に示される。
【００９８】
赤色磁性粉７は、６５重量％のマグネタイトから成る磁性体を、３５重量％のヘマタイトから成る着色剤およびポリエステル樹脂から成る合成樹脂で被覆した磁性体粒子であり、その平均粒子サイズおよび磁化特性は表２に示される。なお、着色磁性粉１〜７の平均粒径の測定は、メッシュ番号＃８３〜＃３２５の各篩に着色磁性粉を載せて振動させ、各篩上に残った着色磁性粉量を求め、重量割合から、平均粒子径を算出することにより行った。
【００９９】
次に、表１において準備した白色流動液１〜７を、複数の別容器に移して、表２に示す組成および磁化特性の着色磁性粉１〜７をそれぞれ加え、攪拌機を用い、３００ｒｐｍで１分間攪拌し、パネル内封入物としての分散液体を得た。分散液体中の着色磁性粉の添加量は、８０〜９０重量％の白色流動液１〜７に対し、１０〜２０重量％の着色磁性粉１〜７である。白色流動液と磁性粉との組合せは、下記の表３に示される。
【０１００】
【表３】
磁気表示パネルの作製
図１に示す表面パネルシート４として、厚み０．２０ｍｍの透明なＰＥＴシートを準備し、背面パネルシート６として、厚み０．１０ｍｍの透明なＰＥＴシートを準備し、表３におけるパネル試料１〜１５のためのパネルシートとして用いた。なお、表３に示すパネル試料１６のみに関しては、図１に示す表面パネルシート４として、厚み０．２０ｍｍの透明な塩化ビニルシートを用い、背面パネルシート６として、厚み０．１０ｍｍの透明な塩化ビニルシートを用いた。また、図３に示すハニカム構造体１０としては、特殊紙製ハニカム構造体を準備し、表３におけるパネル試料１〜１６のためのハニカム構造体として用いた。
【０１０２】
ハニカム構造体１０は、図４（Ａ）に示すように、装着前の状態では、一方向に収縮してあり、ハニカム予備成形ブロック１０ａとなっている。このハニカム予備成形ブロック１０ａの両端から引張力Ｆ＝９４ｇｆを作用させ、図４（Ｂ）に示すように、ブロック１０ａを広げ、各セル空間１５の目開きを行った。
【０１０３】
ブロック１０ａの状態では、一方向の長さＬ１が４．５ｃｍであったが、引き延ばし後の構造体１０の長さＬ２は、５７．６ｃｍとなった。また、引き延ばし直後の構造体１０における各セル空間１５の目開き長Ｌ３は、４．２ｍｍであり、引張力Ｆの解除直後３０秒後の目開き長Ｌ３は、３．０ｍｍであった。その状態で、ハニカム構造体１０に対して、固化剤をスプレー塗布した。用いられた固化剤は、８０重量％の酢酸エチルに、２０重量％のスチレン−アクリル共重合体を溶解した溶液であった。
【０１０４】
このようにしてセル空間１５が目開きされ、ハニカム構造体１０の縮みが抑制された状態で、ハニカム構造体１０を所定の大きさに切断し、図５に示すように、内面側に凹部４ｂを持つ表面パネルシート４の凹部４ｂ内に、切断されたハニカム構造体１０を接着した。接着に際しては、酢酸ビニル系接着剤を用いた。
【０１０５】
この状態において、ハニカム構造体１０における各セル空間１５の横断面積は、３．０ｍｍ２ であり、各セル空間１５を仕切る隔壁の厚みは、０．０５ｍｍであった。また、ハニカム構造体１０としては、種々の高さＨ（図３参照）を持つものを準備した。この高さＨは、図２に示すセル空間１５の厚みＴに対応し、上記の表３に示すように、種々の厚さ（表３では、パネル厚さに対応する）のものを準備した。
【０１０６】
図５に示すように、ハニカム構造体１０の下端面を、表面パネルシート４の内面に接着した後、各セル空間１５の内部に、パネル内封入物の作製工程で得られた各封入物を攪拌しながら注入した。封入物の注入に際しては、表３に示す各パネル試料１〜１６（パネル試料５を除く）において、二色以上の多色表示が可能となるように、同一のパネル試料に対して、二種類以上の着色磁性粉を封入した。この封入に際しては、粘着面を持つマスキングテープ（ＮＩＴＴＯ ＴＡＰＥ（１８ｍｍ））を用い、表示面を所定のブロックに分割し、各ブロック毎に、異なる着色磁性粉を含む白色流動液を注入し、その後、ゴム製ブレードを用いて手動によりスキージングを複数回行った。なお、パネル試料５については、単一種類の磁性粉１を含む白色流動液を封入した。
【０１０７】
その後、図４に示すように、酢酸ビニル系接着剤を塗った背面パネルシート６を加圧しながら表面パネルシート４の外周内面およびハニカム構造体１０の他端面に貼り合わせ、外周部４０を、高周波型ウェルダーを用い、１００°Ｃの加熱温度で５秒間加熱して熱溶着し、内部を完全に密封し、表３に示すパネル試料１〜１６（図１に示す磁気表示パネル２０に対応する）を得た。
【０１０８】
得られた磁気パネル１〜１６について、以下の測定および評価を行った。結果を下記の表４に示す。
測定は、次のようにして行った。
【０１０９】
測定
ａ．着色磁性粉試料の磁化の測定は、振動試料型磁力計（東英工業製の製品番号ＶＳＭ−３型）を用いて、着色磁性粉試料をホルダーにセットして、印加する磁界を５００（Ｏｅ）として測定を行った。
【０１１０】
ｂ．磁気表示パネルにおける記録用磁気ペンに用いる磁石の実効磁束密度の測定は、表３に示すように、所定のセル空間の厚み（パネル厚さ）を持つ磁気表示パネル１〜１６を用い、パネルの表示面に、磁気ペンのペン先を当て、磁気表示パネルの背面パネルシートの外面での磁束密度を、ハンディタイプの磁力計（（株）エーデーエス社製の製品番号ＦＳ−５型）により求めた。同様に、消去用磁気アームに用いる磁石の実効磁束密度の測定は、表３に示すように、所定のセル空間の厚みを持つ磁気表示パネル１〜１５を用い、背面パネルシートの外面に、消去用磁石を当て、磁気表示パネルの表面パネルシートの外面での磁束密度を、ハンディタイプの磁力計（（株）エーデーエス社製の製品番号ＦＳ−５型）により求めた。
【０１１１】
ｃ．反射率の測定
磁気表示パネルの表示面における反射率の測定は、反射率計（東京電色製の製品番号ＲＥＦＬＥＣＴＭＥＴＥＲ／ＴＣ−６ＭＣ型）を用いて、磁気表示パネルの表示面上の表示画像に直接反射率計を当てて測定した。磁気表示パネルの表示面に、白色を表示させた場合（図２に示す着色磁性粒子１４ａ〜１４ｃが背面パネルシート６の内面に近接している状態）について、反射率を求めた。白色表示の場合には、反射率が高いほど好ましい。結果を下記の表４に示す。
【０１１２】
ｄ．表示物の解像性
表示面における表示物の解像性は、目視により確認した。図８（Ａ）に示す文字のぼやけ方について観察した。下記の表４における表示物の解像性の評価において、○は、１０回の繰り返し試験でも、文字のぼやけなどが観察されなかったことを示し、×は、１０回の繰り返し試験において、５回以上、文字のぼやけが観察されたことを示す。
【０１１３】
ｅ．セル毎のバウンダリー部（境界部）での表示物の途切れ
磁気表示パネルでのセル毎のバウンダリー部（境界部）での表示物の途切れは、目視により確認した。下記の表４におけるセル毎の境界部での途切れの評価において、○は、１０回の繰り返し試験でも、図８（Ｃ）に示すように、セル毎の境界部での途切れが観察されなかったことを示し、×は、１０回の繰り返し試験において、５回以上、図８（Ｂ）に示すセル毎の境界部での途切れが観察されたことを示す。
【０１１４】
ｆ．パネル表示面での表示の際の複数色の鮮明さ
パネル表示面での表示の際の複数色の鮮明さは、目視により確認した。色調の鮮明さや色の滲みについて観察した。
【０１１５】
下記の表４における複数色の鮮明さの評価において、○は、１０回の繰り返し試験でも、色調が鮮明で、色の滲みが観察されなかったことを示し、×は、１０回の繰り返し試験において、５回以上、色調の不鮮明または色の滲みが観察されたことを示す。
【０１１６】
【表４】
以上の全ての表から理解されるように、本発明の好ましい数値範囲から外れた磁気泳動型カラー表示装置に比較し、本発明の好ましい数値範囲内の磁気泳動型カラー表示装置は、セル毎の境界部（バウンダリー部）での表示切れをなくし、色の滲みがなく、色調が鮮明で、カラー表示画像の解像性を向上させることができる。
【０１１８】
また、表４に示すように、表面パネルシートおよび背面パネルシートの材質として、ＰＥＴを用いるか塩化ビニルシートを用いるか以外は、全て同じ条件のパネル試料１とパネル試料１６とを比較することで、ＰＥＴを用いたパネル試料１の方が、パネル白色反射率が向上することが判明した。パネル白色反射率が向上することで、カラー表示におけるコントラストの向上が期待できる。
【０１１９】
スキージングの効果
次に、スキージングによる効果を確認するために、スキージングを行わない以外は、前記パネル試料１と同様にしてパネル試料１７を作製した。パネル試料１７には、分散液体の充填に際し、各セル毎の充填バラツキが観察された。
【０１２０】
パネル試料１とパネル試料１７について、複数色の鮮明さ、表示物の解像性、セル毎のバウンダリー部での表示切れ、および画像消去時のパネル白色反射率を試験した結果を表５に示す。
【０１２１】
【表５】
表５に示すように、パネル試料１７に比較し、パネル試料１は、消去時の白色度が高く、表示も良好であり、解像性も良いことが確認できた。
【０１２３】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、透明な表面パネルの凹部に装着してある仕切り部材のセル空間の内部に、磁性粒子を含有する分散液体を注入した後、仕切り部材のセル空間からはみ出た分散液体をスキージングすることで、各セル毎の分散液体の過不足がなくなり、その結果、セル毎の境界部（バウンダリー部）での表示切れをなくし、コントラストの向上を図ることができる。
【０１２４】
また、本発明では、透明な表面パネルの凹部に装着してある仕切り部材により仕切られたセルの内の選択された特定のセル以外のセルをマスキング部材によりマスキングし、選択された特定のセル内にのみ特定着色磁性粒子を含有する分散液体を注入した後、マスキング部材の上からスキージングを行い、その操作を各着色磁性粒子毎に行うことで、各セル毎の分散液体の過不足がなくなり、その結果、セル毎の境界部（バウンダリー部）での表示切れをなくし、色の滲みを解消し、色調の鮮明さとカラー表示画像の解像性とを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の１実施形態に係る磁気泳動型カラー表示装置の断面図である。
【図２】図２は磁気泳動型カラー表示装置の単位セルに対応する要部拡大断面図である。
【図３】図３は仕切り部材としてのハニカム構造体の斜視図である。
【図４】図４（Ａ）および（Ｂ）はハニカム構造体の製造過程を示す概略図である。
【図５】図５は図１に示す磁気泳動型カラー表示装置の製造過程を示す要部断面図である。
【図６】図６（Ａ）〜（Ｄ）は図１に示す磁気泳動型カラー表示装置の製造過程を示す要部断面図である。
【図７】図７は図１に示す磁気泳動型カラー表示装置の製造過程を示す要部断面図である。
【図８】図８（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の実施例における評価の基準を示す概略図である。
【符号の説明】
２… 磁気泳動型カラー表示装置
４… 表面パネルシート
４ａ… 表示面
６… 背面パネルシート
８… 密封空間
１０… ハニカム構造体（仕切り部材）
１２ａ〜１２ｃ… 分散液体
１４ａ〜１４ｃ… 着色磁性粒子
１５… セル空間
１６… 記録用磁気ペン（記録用磁気部材）
１７… 磁石
１８… 消去用磁気アーム（消去用磁気部材）
１９… 磁石
２０… 磁気表示パネル
３０… セル
５０ａ〜５０ｃ… マスキングシート
５２ａ〜５２ｃ… 着色用開口部
６０… スキージング装置
６２… ブレード
Claims (11)
- 樹脂被覆された紙で構成されたハニカム構造体であって、多数のセル空間が形成してある仕切り部材を形成する工程と、
内面に凹部が形成してあるポリエチレンテレフタレートから成る透明な表面パネルシートの前記凹部に、前記仕切り部材を装着する工程と、
前記仕切り部材のセル空間の内部に、磁性粒子を含有する分散液体を注入する工程と、
前記仕切り部材のセル空間からはみ出た分散液体をスキージングする行程と、
前記セル空間の内部に充填された分散液体を密封するように、背面パネルシートの外周内面と、表面パネルシートの外周内面とを接合する工程とを有する
磁気泳動型表示装置の製造方法。 - 前記ハニカム構造体を収縮させた状態で提供し、
収縮してある前記ハニカム構造体を引き延ばして各セル空間を開く工程と、
開かれたセル空間の状態で、前記ハニカム構造体に固化剤を塗布する工程と、
固化剤が塗布されたハニカム構造体を、前記表面パネルシートの前記凹部に装着する工程とをさらに有する請求項１に記載の磁気泳動型表示装置の製造方法。 - 前記分散液体として、第１着色磁性粒子を含有する第１分散液体と、前記第１着色磁性粒子とは異なる着色が成された第２着色磁性粒子を含有する第２分散液体とを少なくとも準備する行程と、
前記仕切り部材により仕切られたセルの内の選択された特定のセル以外のセルを第１マスキング部材によりマスキングし、選択された特定のセル内にのみ前記第１分散液体を注入する行程と、
前記第１マスキング部材の上からスキージングを行う行程と、
前記第１マスキング部材を取り去り、前記第１分散液体が封入されていないセルの内の選択された特定のセル以外のセルを、第２マスキング部材によりマスキングし、第２マスキング部材によりマスキングされていない選択された特定のセル内にのみ前記第２分散液体を注入する行程と、
前記第２マスキング部材の上からスキージングを行う行程とをさらに有する請求項１または２に記載の磁気泳動型表示装置の製造方法。 - 前記セル空間の厚みを、０．８〜１．５ｍｍに設定することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の磁気泳動型表示装置の製造方法。
- 前記磁性粒子として、５０〜２００μｍの平均粒子サイズを持ち、しかも、磁性粒子に対する印加磁界が５００（Ｏｅ）の時の磁性粒子の磁化が２０．０ｅｍｕ／ｇ以上の特性を有する磁性粒子を用いることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の磁気泳動型表示装置の製造方法。
- 前記分散液体として、単一色流体中に着色磁性粒子を分散させた液体を用い、前記単一色流体の粘度が、２５°Ｃにおいて、２００〜８００ｃｐであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の磁気泳動型表示装置の製造方法。
- 前記単一色流体として、白色流体を用いることを特徴とする請求項６に記載の磁気泳動型表示装置の製造方法。
- 前記白色流体は、イソパラフィンと、複数の白色調無機系酸化物の混合物とを少なくとも含み、
前記白色流体の全重量を１００重量％とし、前記白色流体中のイソパラフィンの重量％をＡとし、白色調無機系酸化物の混合物の重量％をＢとした場合に、重量比Ａ／Ｂが、１０≦Ａ／Ｂ≦２０の関係にあることを特徴とする請求項７に記載の磁気泳動型表示装置の製造方法。 - 前記単一色流体が、分散媒と、単一色調顔料とを少なくとも含み、
前記単一色流体の全重量を１００重量％とし、前記単一色流体中の分散媒の重量％をＡ’とし、前記単一色流体中の単一色調顔料の重量％をＢ’とした場合に、重量比Ａ’／Ｂ’が、１０≦Ａ’／Ｂ’≦２０の関係にあることを特徴とする請求項７に記載の磁気泳動型表示装置の製造方法。 - 前記表面パネルシートの外面に沿って記録用磁気部材を配置し、
前記記録用磁気部材として、当該記録用磁気部材を前記表面パネルシートの外面に接触させた状態で、前記背面パネルシートの外面での磁実効束密度が１００〜５００Ｇａｕｓｓとなる程度の磁力を持つ磁気部材を用いることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の磁気泳動型表示装置の製造方法。 - 前記背面パネルシートの外面に消去用磁気部材を配置し、
前記消去用磁気部材として、当該消去用磁気部材を前記背面パネルシートの外面に配置させた状態で、前記表面パネルシートの外面での磁実効束密度が３００〜１５００Ｇａｕｓｓとなる程度の磁力を持つ磁気部材を用いることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の磁気泳動型表示装置の製造方法。
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