JPWO2001050188A1 - 磁性体反転表示パネル - Google Patents

Abstract

本発明の磁性体反転表示パネルは、Ｓ極側表面の色とＮ極側表面の色とが異なる微小粒子状の磁性表示体と分散媒と増稠剤とを主成分とした降伏値を有する分散液を、透明な表示部材と裏面部材とで構成される収容体に封入した磁性体反転表示パネルにおいて、前記裏面部材は強磁性部材により構成された磁束集中部材を有し、前記磁束集中部材は、前記パネルの表面側に表示変更用磁石が近づいたときに、前記表示変更用磁石により生じる磁界を強め且つ前記磁界の方向が前記裏面部材に垂直となるように作用することを特徴とする。前記磁束集中部材により、磁性体反転表示パネルの表示、消去の鮮明性や表示のコントラストを改善することができる。

Description

技術分野
本発明は、表示用磁石により磁性表示体を反転して表示を形成し、表示を消去するには、同じ面から消去用磁石により前記表示を形成している磁性表示体を反転させて表示を消去する、磁性体反転表示パネルに関する。
背景技術
磁気を利用した表示パネルは、本出願人が出願した実公昭５８−５５４０６号公報、特公昭６２−５３３５９号公報等に記載されている。これらの公報には磁気泳動表示パネルが記載されている。前記磁気泳動表示パネルは、磁性粒子と分散媒と増稠剤および所望により着色材からなる塑性分散液体を２枚の基板間に封入したものである。
この磁気泳動表示パネルではパネル表面側から筆記用磁石を作用させてパネル表面側に前記磁性粒子を泳動させて表示を形成する。表示が不要となれば消去用磁石を前記パネルの裏面側から作用させてパネルの表示面側より前記磁性粒子を沈降させ表示を消去するものである。この磁気泳動表示パネルでは表示パネルの裏側に樹脂または金属等を配置したものが使用されるが、金属を使用する場合には、非磁性のアルミ板が使用されている。
強磁性の鉄板を使用すると、消去用磁石をパネルの裏面側から作用させたときに消去用磁石の磁束が鉄板により遮蔽され表示パネルの内部に封入した分散液中の磁性粒子を引き寄せる力が弱くなる。従って、磁気永動表示パネルの裏側には非磁性の材料が使用されるのである。
前記従来の磁気泳動表示パネルでは消去作業をパネルの裏面側からから行わなければならないので装置が複雑かつ、大型となる欠点があった。また、磁気泳動表示パネルでは、表示作業は表面側から行い、不要になった表示部分の消去作業は裏面側から行わなければならないので、作業性が悪く、特に不要な表示部分のみを消去するのは困難であった。
また、特公昭５９−３２７９６号公報には微小な磁性表示体を反転させて表示を行う磁性体反転表示パネルが提案されている。この磁性体反転表示パネルは残留磁気モーメントが０．２〜１０ｅｍｕ／ｇで、保持力が５００エルステッド以上の磁性粒子を分散した降伏値０．５Ｎ／ｍ^２以上の分散液を用いるものである。この磁性体反転表示パネルは、パネルの表示面側から筆記用磁石、または消去用磁石を作用させて表示と消去を行うことができる。
前記磁性体反転表示パネルにおいても、従来はパネルの裏面部材として磁性部材を使用していなかった。この理由は明らかではないが、次の理由（１），（２）が考えられる。
（１）磁気泳動表示パネルの裏面部材に磁性部材を使用すると、表示の消去性能が低下するという、既成の観念が有り、その既成の観念を十分検討することなく、磁気泳動表示パネルと同様に粒子状の磁性表示体を使用する磁性反転表示パネルにおいても、表示の消去性能に悪影響を及ぼすのではないかと漠然と思っていた。このため、磁性反転表示パネルにおいても、従来の磁気泳動表示パネルと同様に非磁性の裏面部材を使用していた。
（２）粒子状の磁性表示体を使用する磁気泳動表示パネルおよび磁性反転表示パネルにおいては、裏面部材に磁性部材を使用した場合、粒子状の磁性表示体が裏面部材の側に移動して凝集してしまうのではないかという懸念があった。
（前記従来技術の問題点）
前記特公昭５９−３２７９６号公報に記載された磁性体反転表示パネルは、パネルの表面側から筆記用磁石で磁性表示体を反転させて表示を行っても、また消去用磁石で消去を行ってもコントラストが小さく、鮮明さに欠ける問題があった。
本発明者等は前記磁性体反転表示パネルにおいて、表示コントラストを改善するための研究および実験を行っていたが、磁性体反転表示パネルの裏面部材に磁性板を使用したところ、前記表示コントラストが改善されることが分かった。
したがって、従来の磁性体反転表示パネルが不鮮明であったのは次の理由によるものと考えられる。すなわち、表面側より磁石を作用させて微小な磁性表示体を反転させる際、磁性表示体が全て表示面と平行になれば鮮明な表示となるが、中には表示面に対し垂直や斜めになるものも出てしまうため、混色が発生したりコントラストが弱くなったりしているためと考えられる。
したがって、前記磁性体反転表示パネルの裏面部材に強磁性材料を使用した場合、磁性体反転表示パネルの表面側に表示変更用磁石が近づいたときに、前記強磁性の裏面部材は、前記表示変更用磁石により磁性体反転表示パネル内部に形成される磁束を集中するとともに、磁束の向きをパネルに垂直にさせるように作用しているものと考えられる。
本発明は前述の問題点および検討結果に鑑み、磁性表示体を反転して表示を行う磁性体反転表示パネルの表示、消去の鮮明性や表示のコントラストを改善し、またコスト的にも廉価な磁性体反転表示パネルを提供することを目的とする。
発明の開示
本発明の磁性体反転表示パネルは、Ｓ極側表面の色とＮ極側表面の色とが異なる粒子状の磁性表示体と分散媒と増稠剤とを主成分とした降伏値を有する分散液を透明な表面部材と裏面部材とで構成される収容体に封入した、磁性体反転表示パネルにおいて、
前記裏面部材は強磁性の磁束集中部材を有し、前記磁束集中部材は、前記パネルの表面側に表示変更用磁石が近づいたときに、前記表示変更用磁石により生じる磁束を集中させ且つ前記磁束の方向が前記裏面部材に垂直となるように作用することを特徴とする。
前記磁束集中部材は、Ｆｅを主成分とする材料や、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉまたはその合金粒子を合成樹脂やゴムに混合成形させた材料等により形成した平板状または緻密な編み目状等の強磁性部材により構成することができる。
前記磁束集中部材は０．０５ｍｍ〜１．６ｍｍの厚さを有する構成とすることが好ましく、０．１ｍｍ〜１．０ｍｍの厚さとすることがより好ましい。
また、前記磁性体反転表示パネルの前記裏面部材の内面を、前記粒子状の磁性表示体のＳ極側表面またはＮ極側表面のいずれかの色とほぼ同じ色にすることができる。
また、前記磁性体反転表示パネルの前記粒子状の磁性表示体のＳ極側表面およびＮ極側表面の色は、一方を明色にして他方を暗色にするとともに、前記裏面部材の内面は前記明色より前記暗色に近い明度、又は前記暗色より前記明色に近い明度の色にすることができる。
前記本発明の磁性体反転表示パネルで表示または表示の消去を行う際に使用する筆記用磁石または消去用磁石は、先端がＮ極またはＳ極の丸棒状または矩形状の磁石を有する。このような磁石は、Ｎ極から出た磁力線は必ずＳ極に戻り、一つのループを形成するが、磁石の先端中央部と外側部分とでは磁力線のパネル表面に対する角度は同じではない。
本発明は、表示パネルの裏面に強磁性を有する磁束集中部材を配設しているのでＮ極またはＳ極の磁石を表示パネルの表面に接触させたときに、磁力線が表示パネルに垂直方向に集中する。このため、磁力線密度の高い磁束を得ることができる。従って、表示パネル内に封入された分散液中の磁性表示体は、前記強い磁束の中で受ける磁気力が強くなり、反転力も強くなる。また、磁性表示パネルの表面側に表示変更用磁石を近づけた場合表示変更用磁石の側面側の磁束が垂直方向に、より集中するようになるので磁性表示体の反転力が強くなる。したがって、磁性表示パネルの表示部と消去部との境部分が明確となるのでコントラストの改善が図れる。
本発明で用いる磁性表示体はＮ極表面とＳ極表面がそれぞれ異なる色を有する磁性体であり、この磁性表示体が磁気により反転して表示を形成するのである。例えば、筆記用磁石のＳ極をパネルの表示面に沿って移動させると磁性体のＮ極面がパネル表面に並びＮ極面の色になる。このＮ極面の色が表示された表示面に沿って消去用磁石のＮ極を移動させると、磁性表示体は反転するので表示面は磁性表示体のＳ極の色となる。再び筆記用磁石のＳ極を表示面に沿って移動させると磁性表示体が反転してＮ極面の表示が現れる。
さらに、表示パネルの裏面に強磁性を有する磁束集中部材を配置した場合、筆記用磁石および消去用磁石を作用させたとき、磁束が集中し、かつ表示面に対し垂直方向に作用するので、ほとんどの磁性表示体の磁極の配置方向が磁束の方向に沿う、すなわち表示面に対して磁極表面が平行に配置される傾向が強まるので、混色のないコントラストがはっきりした鮮明な表示となる。
磁束集中部材としては、Ｆｅを主成分とする材料、例えばカラー鋼板等が入手しやすいが、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉやその合金、又はそれらを合成樹脂やゴムに混入したもの等、強磁性を有するものならいずれも使用できる。この場合には、柔軟性のある磁束集中部材となり、表示パネルの使用状態に応じて表示面を平面のみならず曲面等に色々と容易に変化させることが可能となる。また、磁束集中部材そのものを分散液を保持する収容体の裏面部材とし使用することが可能である。
磁束集中部材の厚さは、０．０５ｍｍ〜１．６ｍｍが必要で、好ましくは０．１ｍｍ〜１．０ｍｍにすると効果的である。磁束集中部材の厚さが０．０５ｍｍに満たないと、磁性表示体の中に磁極表面が表示面に対し垂直や斜めになるものも出て、混色が発生したりコントラストがやや弱くなる傾向がある。１．６ｍｍを超えると重量が大きくなり、例えばパネルの大きさが９００ｍｍ×１８００ｍｍだと約２０Ｋｇとなってしまい、加工性、及び組立て性が悪くなる。また、材料コストも高くなるので結果的に製造単価が上がるということになってしまう。また、使用上で壁掛けタイプの場合には、ボードの吊金具や、壁に固着する引っ掛け金具の強度的問題も発生し、取付取外し等の作業に支障をきたすという問題が発生する。
また、収容体を透明に構成して、磁性表示体のＳ極側表面およびＮ極側表面の色の一方を明色で他方を暗色とした場合、前記磁束集中部材の前記表面部材側の面に前記明色より前記暗色に近い明度、又は前記暗色より前記明色に近い明度の色にすると、暗色の背景の中に明色の表示、又は明色の背景の中に暗色の表示をすることができる。このとき背景色が重畳作用で強調されるので、さらにコントラストがよりはっきりするようになって、表示がより鮮明となる。
なお、磁束集中部材は着色材を塗装したり、着色層をラミネートしたりして色を付けることができる。
発明を実施するための最良の形態
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例（実施例）を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
図１において、磁性体反転表示パネルＰは、樹脂製の４角形の枠Ｆにより外周縁を保持されている。磁性体反転表示パネルＰは、収容体１と前記収容体１の裏面に設けた磁束集中部材２とを有している。
前記収容体１は、透明な表面部材１ａと、シート状裏面部材１ｂと、前記両部材１ａ，１ｂ間の間隔を保持するハニカム構造のスペーサ１ｃとを有している。この実施例１では、磁束集中部材２とシート状裏面部材１ｂとにより磁性反転表示パネルＰの裏面部材Ｐｒが構成されている。なお、シート状裏面部材１ｂを省略して磁束集中部材２を収容体１の裏面部材として使用することが可能であり、その場合には部品点数の削減となる。
前記表面部材１ａは、板厚が０．１２５ｍｍのポリエステルフィルムである。スペーサ１ｃは、多セル構造物のハニカムにより構成されており、ポリエステル製で、形状は正六角形、セルサイズは３．０ｍｍ、高さは０．８ｍｍである。また、前記シート状裏面部材１ｂは、厚み０．０５ｍｍのポリエステルフィルムにより形成されており、その裏面に貼り合わせた磁束集中部材２は、厚み０．２７ｍｍの緑色の焼き付け塗装カラー鋼板（東洋鋼鈑株式会社製）により形成されている。尚、本実施例における収容体１は、表面部材１ａと裏面部材１ｂとの間の間隔をハニカム構造のスペーサー１ｃで形成したが、その他に表面部材１ａと裏面部材１ｂとの間の間隔にカプセルを有するもので収容体を形成させてもよい。分散液３は、分散媒と増稠剤とを主成分とする降伏値を有する塑性分散液４中に磁性表示体５を分散したものである。磁性表示体５は緑色に着色されたＳ極側表面と白色に着色されたＮ極側表面とを有しており、粒子径が６３〜２１２μｍの範囲のものを、分散液１００質量部に対し磁性表示体１５質量部の割合で配合し撹拌を行い、前記分散液４中に磁性表示体５を均一に分散させてある。
前記符号１〜５で示された要素により前記磁性体反転表示パネルＰが構成されている。
前記磁性体反転表示パネルＰは、表面部材１ａの片面に前記ハニカム構造のスペーサ１ｃを接着した状態で、ハニカムのセルの開放面側から分散液３を充填し、その後、前記スペーサ１ｃの開放面側にシート状裏面部材１ｂおよび磁束集中部材（平板状裏面部材）２を順次接着して製造される。２本実施例では９００ｍｍ×１８００ｍｍサイズの磁性体反転表示パネルＰを製造した。
この磁性体反転表示パネルＰの表面側にＮ極の消去用磁石を接触させ、ハニカムセル内の２色に塗り分けられた磁性表示体を表面側に片寄せて粒子どうしが一部重なりつつ整列するように並べながら緑色の表示面を磁性体反転表示パネルＰ全面に形成させた。次に、この表示面に対し、表面のポリエステルフィルムの上からＳ極の筆記用磁石で筆記操作を行ったところ、緑色の表示面にＳ極の磁石が通過した部位だけに白色でコントラストのある鮮明な表示を得ることができた。
次に、この白色に筆記された部分を消去させるため、再びＮ極の消去用磁石を用いて白色の表示部分を上から走査させたところ白色面を表面に向けていた磁性表示体が反転配向し、再び緑色の背景色である表示面に戻すことができた。
（実施例２〜８）
表１は実施例１と同じ収容体１（図１参照）の裏面に異なる磁束集中部材を配置して構成した磁性体反転表示パネルの表示性能と操作性の評価結果を示す表である

実施例１と同じ収容体１（図１参照）の裏面に、表１のようなそれぞれ板厚の異なる緑色の鋼板（圧延鋼箔；東洋鋼鈑株式会社製）により形成した磁束集中部材２を貼り合わせたものと、緑色の焼き付け塗装カラー鋼板（東洋鋼鈑株式会社製）により形成した磁束集中部材２を貼り合わせたものとで同様な表示と消去をしたところ表１に示す結果を得た。緑色の背景色である表示面中にＳ極の筆記用磁石を走査過させた部位だけに白色でコントラストのある鮮明な表示を得ることができた。再びＮ極の消去用磁石を用いて白色の表示部分を上から操作したところ白色面を表面に向けていた磁性表示体が反転し、再び全面が緑色の表示面を鮮明に戻すことができた。
（比較例１〜３）
比較例１は磁束集中部材２無しで、比較例２は厚さ０．０２５ｍｍの緑色の電解鉄箔（七つ星株式会社製）を、比較例３は厚さ１．７ｍｍの鋼板の表面を緑色に塗装した磁束集中部材２を実施例１と同じ収容体１の裏面に貼り合わせて、同様な表示と消去をしたところ前記表１に示す結果を得た。
比較例１、２については、実表示面の緑色の中に反転しきらない白色の磁性表示体が残ったり、また、白色の記録部分にも緑色の磁性表示体が目に付き、全体としてコントラストが弱く、鮮明な印象が失われた表示になってしまった。また比較例３は、コントラスト及び鮮明な表示等で問題ないものが得られたが、鋼板を所望の寸法に加工する際や、収容体１（図１参照）に貼り付けたりする際に作業性に問題があり、また一人で磁性体反転表示パネルＰを壁に掛けることが出来なかった。
なお、上記の実施例及び比較例における磁性体反転表示パネルについての評価結果は前記表１に示す。
表１には、前記実施例と比較例で製作した磁性体反転表示パネルＰに関する特性を評価し、その結果が示されている。
１．鮮明性についての特性評価は、下記の評価規準で行った。
（方法）
ａ．表示
筆記用磁石として、異方性フェライト焼結磁石（径２ｍｍ、高さ４ｍｍ：高さ方向に着磁）を使用して、磁石のＳ極面を磁気反転表示パネル表面に接触させ、速度４００ｍｍ／ｓで移動させ緑色の表示部分を白色に反転させて、その反転部分を目視にて観察した。
ｂ．消去
消去用磁石として、異方性フェライト焼結磁石（長さ１５０ｍｍ、高さ１０ｍｍ、厚さ２ｍｍ：高さ方向に着磁）を使用して、磁石のＮ極面を表示パネルの表面に接触させ、速度４００ｍｍ／ｓで移動させ白色の表示部分を緑色に反転させて、その反転部分を目視にて観察した。
（評価規準）
ａ．表示
○　：　緑色の磁性表示体が白色に均一に反転し鮮明である。
△　：　緑色の磁性表示体が白色に均一に反転せず鮮明でない。
×　：　磁性表示体が白色に疎らに反転し混合色となる。
ｂ．消去
○　：　白色の磁性表示体が緑色に均一に反転し鮮明である。
△　：　白色の磁性表示体が緑色に均一に反転せず鮮明でない。
×　：　磁性表示体が緑色に疎らに反転し混合色となる。
２．操作性についての特性評価は、下記の評価規準で行った。
（方法）
板厚の異なる磁束集中部材を表示パネル面の裏側に貼り付けて、壁掛けタイプ用の磁性体反転表示パネルを作製し、一人で壁に固着した引っ掛け金具に吊金具を取付取外しを行った場合の作業性を調べた。
（評価規準）
○　：　取付取外しが簡単であった。
△　：　取付取外しが困難であった。
×　：　取付取外しが出来なかった。
前記表１の結果に示すように、本発明の磁性体反転表示パネルＰは表示と消去が鮮明であり、表示のコントラストも大きく、かつ表示の維持性も良好である優れた効果を奏することが分かる。また、強磁性材料の磁束集中部材を有する裏面部材を設けた磁性体反転表示パネルＰは、特別の組み立て作業工程を追加することなく、通常の組み立て作業により製造することができる。
産業上の利用可能性
前記本発明の磁性体反転表示パネルの用途の一例としては、ホーロー・ホワイトボードと同様に会社、病院、学校等の会議・講義用ボードとして使用出来る。ボードのサイズは、３００ｍｍ×４５０ｍｍ、４５０ｍｍ×６００ｍｍ、６００ｍｍ×９００ｍｍ、９００ｍｍ×１２００ｍｍ、９００ｍｍ×１８００ｍｍと種々のものがある。これらのボードは、壁掛けタイプやイーゼル取付けタイプとして使用状態に即して市場に提供されている。
尚、上述した用途に限定されるものではなく、本発明の磁性体反転表示パネルは知育用玩具の表示パネルとしても使用出来る。このような用途の場合には、対象年齢が低年齢層（１．５歳から６歳）のため、取扱う際には表示パネルが極力軽い方が良い。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明の実施例の磁性体反転表示パネルの説明図である。

Claims (7)

1. Ｓ極側表面の色とＮ極側表面の色とが異なる粒子状の磁性表示体と分散媒と増稠剤とを主成分とした降伏値を有する分散液を透明な表面部材と裏面部材とで構成される収容体に封入した磁性体反転表示パネルにおいて、
   前記裏面部材は強磁性磁束集中部材を有し、前記磁束集中部材は、前記パネルの表面側に表示変更用磁石が近づいたときに、前記表示変更用磁石により生じる磁束を集中させ且つ前記磁束の方向が前記裏面部材に垂直となるように作用することを特徴とする前記磁性体反転表示パネル。
2. 前記磁束集中部材が、Ｆｅを主成分とする材料よりなることを特徴とする、請求項１に記載された磁性体反転表示パネル。
3. 前記磁束集中部材が、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉやその合金粒子を合成樹脂やゴムに混合成形させた材料よりなることを特徴とする、請求項１に記載された磁性体反転表示パネル。
4. 前記磁束集中部材は０．０５ｍｍ〜１．６ｍｍの厚さを有することを特徴とする、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載された磁性体反転表示パネル。
5. 前記磁束集中部材は、好ましくは０．１ｍｍ〜１．０ｍｍの厚さを有することを特徴とする、請求項１または請求項３に記載された磁性体反転表示パネル。
6. 前記裏面部材の内面が前記粒子状の磁性表示体のＳ極側表面またはＮ極側表面のいずれかの色とほぼ同じ色である請求項１ないし５のいずれかに記載された磁性体反転表示パネル。
7. 前記粒子状の磁性表示体のＳ極側表面およびＮ極側表面の色は一方が明色で他方が暗色であり、前記裏面部材の内面は前記明色より前記暗色に近い明度、又は前記暗色より前記明色に近い明度の色であることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれかに記載された磁性体反転表示パネル。

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