(57)【要約】【課題】二色の比率にばらつきがなく、かつ球形度及び粒径で粒子を分ける分級を行う必要がない、量産性に優れた回転粒子の製造方法を提供する。【解決手段】加熱溶融された、色及び帯電特性の異なる二種類の合成樹脂５ａ，５ｂを夫々押出し成形機１Ａ，１Ｂからノズル７に送り込み、該ノズル７から二種類の合成樹脂５ａ，５ｂが両側に略均等に接合された糸状長尺体９を吐出させ、次いで延伸して所定太さとした後、長さ方向と直交して粒状に切断し、次いで該粒状体１０を球形化手段により球形化した。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表裏で色が異なる多数の回転粒子の向きを電界により反転制御して表示を行う情報表示媒体に用いられる該回転粒子の製造方法であって、
加熱溶融された、色及び帯電特性の異なる二種類の合成樹脂を夫々押出し成形機からノズルに送り込み、該ノズルから二種類の合成樹脂が両側に略均等に接合された糸状長尺体を吐出させ、次いで延伸して所定太さとした後、長さ方向と直交するように切断して粒状体とすることを特徴とする情報表示媒体用回転粒子の製造方法。
【請求項２】
粒状体を球形化手段により球形化する工程を備えたことを特徴とする請求項１に記載した情報表示媒体用回転粒子の製造方法。
【請求項３】
球形化手段が、粒状体を高温のオイルバスに浸漬して球形化するものであることを特徴とする請求項２に記載した情報表示媒体用回転粒子の製造方法。
【請求項４】
延伸された糸状長尺体の太さが５〜１００μｍであることを特徴とする請求項１に記載した情報表示媒体用回転粒子の製造方法。
【請求項５】
ノズルから吐出される糸状長尺体が断面円形であることを特徴とする請求項１に記載した情報表示媒体用回転粒子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表裏で色が異なる多数の回転粒子の向きを電界により反転制御して表示を行う情報表示媒体に用いられる該回転粒子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、紙のように薄くて軽く、かつ可視情報を可逆的に書き換えて表示し得るデジタルペーパー（電子ペーパー）と称される新しい情報表示媒体の研究開発が盛んに行われている。このデジタルペーパーにあって、半球ずつ白色と黒色に色分けされた回転粒子を用いるツイストボール方式のデジタルペーパーＡは、図４に示すように、ツイストボールとしての多数の球形回転粒子ａが透明なシリコン樹脂をバインダとして基紙ｂ上にコーティングされた回転粒子層ｃを備えており、各球形回転粒子ａの回りに形成された球状のキャビティｄ内は誘電性液体で満たされている。各球形回転粒子ａの白色半球ｅには負電荷が帯電し、黒色半球ｆには正電荷が帯電しており、永久双極子が形成されている。この回転粒子層ｃの表面に、負電荷パターンを印可すると球形回転粒子ａが回転して正電荷を持つ黒色半球ｆが上を向くので回転粒子層ｃの表面からは黒色が視認され、回転粒子層ｃの表面に、正電荷パターンを印可すると球形回転粒子ａが回転して負電荷を持つ白色半球ｅが上を向くので回転粒子層ｃの表面からは白色が視認される。このように各球形回転粒子ａの向きを電界により反転制御して、情報の表示を行い、表示された情報を無電力で長時間保持することができるように構成されている。
【０００３】
尚、上記のような球形回転粒子ａに代えて、短円柱状の回転粒子を用いるもの（例えば特許文献４参照）も知られている。
【０００４】
従来、上述した球形回転粒子ａの製造方法としては、回転ディスクを用いる方法（例えば特許文献１，特許文献２参照）、二層構造の板状体または帯状体を粉砕する工程を備えた方法（例えば特許文献３参照）、ビーズの半分を蒸着により着色する方法等が知られている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−２２６８７５号公報
【特許文献２】
特開平１１−３１４２５８号公報
【特許文献３】
特開平１−２８２５８９号公報
【特許文献４】
特開平１１−１７５００３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような回転ディスクを用いる方法にあっては、白黒の比率や粒径にばらつき多いという問題点があり、二層構造の板状体または帯状体を粉砕する工程を備えた方法にあっては、粉砕後に熱風処理による球形化を施し、次いで球形度及び粒径で粒子を分ける分級を行う必要があるため工程数が多くなるという問題点があり、また、ビーズの半分を蒸着により着色する方法にあっては、着色時にビーズを固定したり、非着色部分を覆ったりする必要があるため大量生産に向かないという問題点があった。
【０００７】
本発明は、二色の比率にばらつきがなく、かつ球形度及び粒径で粒子を分ける分級を行う必要がない、量産性に優れた回転粒子の製造に最適な製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、加熱溶融された、色及び帯電特性の異なる二種類の合成樹脂を夫々押出し成形機からノズルに送り込み、該ノズルから二種類の合成樹脂が両側に略均等に接合された糸状長尺体を吐出させ、次いで延伸して所定太さとした後、長さ方向と直交するように切断して粒状体とすることを特徴とする情報表示媒体用回転粒子の製造方法である。
【０００９】
かかる構成にあって、延伸して所定太さとした糸状長尺体を長さ方向と直交するように切断することにより、形状及び大きさが揃った粒状体が得られる。ところで、上述の各製造工程を経て製造される粒状体を、そのまま、特許文献４に開示されているような情報表示媒体用の回転粒子として用いることも可能である。ここで、糸状長尺体をノズルから吐出させる工程にあって、断面円形の吐出孔を備えたノズルを用いた場合には、延伸して切断する工程を経ることにより、短尺円柱状の粒状体を、断面矩形状の吐出孔を備えたノズルを用いた場合には、延伸して切断する工程を経ることにより、方体状の粒状体を夫々得ることができる。また、上記のように、ノズルから二種類の合成樹脂が両側に略均等に接合された糸状長尺体を吐出させ、次いで延伸することにより、非常に細い糸状長尺体を連続して安定的に得ることができる。
【００１０】
また、前記粒状体を球形化手段により球形化することにより、粒径及び二色の比率が揃った回転粒子（ツイストボール）を簡単に製造することができる。
【００１１】
上記球形化手段として、粒状体を高温のオイルバスに浸漬して球形化する構成が提案される。かかる構成にあっては、粒状体がオイルバス内で加熱されることにより、自己球形化して略完全な球体とすることができる。
【００１２】
また、延伸された糸状長尺体の太さを５〜１００μｍとする構成が提案される。かかる構成にあっては、延伸された糸状長尺体の太さにより、最終的に球形となるツイストボールの実用粒径を容易に設定することができる。
【００１３】
さらに、ノズルから吐出される糸状長尺体を断面円形とする構成が提案される。かかる構成にあっては、吐出後に延伸して極細化した糸状長尺体もその断面が円形となるため、その後の球形化を容易に行うことが可能となる。即ち、所定太さに延伸された糸状長尺体を、長さ方向と直交して粒状に切断した粒状体は、円柱状となるので、上述した高温のオイルバスに浸漬して加熱する等の球形化手段により該円柱状の粒状体の両端部を丸めれば球状化できるため、その加熱時間を短縮することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の第一実施例を、図１〜図３に基づいて説明する。
粉末またはペレット状のナイロン９０重量％からなる熱可塑性樹脂に対して、粉末状のカーボンブラック１０重量％を混合した混合物と、粉末またはペレット状のナイロン７０重量％からなる熱可塑性樹脂に対して、粉末状の酸化チタン３０重量％を混合した混合物とを、図１に示すように、一対の押出し成形機１Ａ，１Ｂのホッパー２ａ，２ｂに夫々装入し、シリンダー３ａ，３ｂ内でヒーター４，４により２７０°Ｃに加熱溶融することにより、黒色の合成樹脂５ａと白色の合成樹脂５ｂを生成する。ここで、ナイロン９０重量％に対して混合されたカーボンブラック１０重量％は、ナイロンを黒色に着色するだけでなく、その混合量によって帯電特性を制御するためのものであり、黒色の合成樹脂５ａには正電荷が帯電することとなる。一方、ナイロン７０重量％対して混合された酸化チタン３０重量％は、ナイロンを白色に着色するだけでなく、その混合量によって帯電特性を制御するためのものであり、白色の合成樹脂５ｂには負電荷が帯電することとなる。これにより、加熱溶融された、色及び帯電特性の異なる二種類の合成樹脂５ａ，５ｂとなる。そして、この二種類の合成樹脂５ａ，５ｂをシリンダー３ａ，３ｂに内蔵されたスクリュー６ａ，６ｂの回転により、シリンダー３ａ，３ｂの先端から夫々ノズル７に順次送り込む。ここで該ノズル７は略Ｙ字形の合流通路を備えており、左右の供給孔７ａ，７ｂから夫々送り込まれた二種類の合成樹脂５ａ，５ｂを合流させて直径１ｍｍの単一の吐出孔８から吐出するようになっている。この時、二種類の合成樹脂５ａ，５ｂの各粘度に応じてノズル７の吐出孔８から吐出される二種類の合成樹脂５ａ，５ｂの量が同じとなるようにスクリュー６ａ，６ｂの回転速度を調整することにより、図２（イ）に示すように、二種類の合成樹脂５ａ，５ｂが両側に略均等に接合された断面円形で直径１ｍｍの糸状長尺体９を吐出させることができる。
【００１５】
次いで、吐出された糸状長尺体９を延伸して直径２７μｍの太さにする。ここで、この延伸加工は、吐出孔８から吐出される糸状長尺体９を、所定距離を隔てて配設したリール（図示省略）で巻き取ることによって行われ、該リールの巻き取り速度を調整することにより、糸状長尺体９を引張して所望の太さとすることができる。
【００１６】
次いで、上記のように直径２７μｍに極細化した糸状長尺体９を、図２（ロ）に示すように、長さ方向と直交して長さ２７μｍに切断し、短尺円柱状の粒状体１０とする。
【００１７】
ここで、得られた粒状体１０は、そのまま、特許文献４に開示されているような情報表示媒体用の回転粒子として用いることができる。
【００１８】
また、ツイストボールとして用いる場合には、次いで、前記粒状体１０を球形化手段により球形化する。この球形化手段は、、図３（イ）に示すように、ジメチルシリコンオイルを２３０°Ｃに加熱したオイルバス１１に粒状体１０を分散状態で浸漬し、５分間加熱処理することにより行い得る。これにより、粒状体１０は自己球形化し、図３（ロ）に示すように、直径３０μｍの略完全な球体となった球形回転粒子１２が得られる。
【００１９】
上記のように形成された球形回転粒子１２は、半球ずつ白色と黒色に色分けされており、その黒色半球１２ａと白色半球１２ｂの表面積比は略同一であり、かつ黒色半球１２ａと白色半球１２ｂの境界は非常に明瞭であった。また、黒色半球１２ａには正電荷が帯電し、白色半球１２ｂには負電荷が帯電しており、永久双極子が形成されていることが確認された。
【００２０】
そして、上記球形回転粒子１２を、図４に示すデジタルペーパーＡのツイストボールに用いたところ、反転応答性及び情報表示性に優れた性能を発揮することが認められた。
【００２１】
次に、本発明の第二実施例について説明する。
この実施例では、色及び帯電特性の異なる二種類の合成樹脂の材料として、粉末またはペレット状のナイロン９３重量％からなる熱可塑性樹脂に対して、粉末状のカーボンブラック７重量％を混合した混合物と、粉末またはペレット状のポリプロピレン９３重量％からなる熱可塑性樹脂に対して、粉末状の酸化チタン７重量％を混合した混合物とが用いられる。そして、この両混合物を、図１に示すように、一対の押出し成形機１Ａ，１Ｂのホッパー２ａ，２ｂに夫々装入し、シリンダー３ａ，３ｂ内でヒーター４，４により２７０°Ｃに加熱溶融することにより、黒色の合成樹脂５ａと白色の合成樹脂５ｂを生成する。
【００２２】
ここで、ナイロン９３重量％に対して混合されたカーボンブラック７重量％は、専らナイロンを黒色に着色するためだけのものであり、帯電特性はナイロン自体の材質が持つ帯電性によって制御され、黒色の合成樹脂５ａには正電荷が帯電することとなる。一方、ポリプロピレン９３重量％からなる熱可塑性樹脂に対して混合された酸化チタン７重量％は、専らポリプロピレンを白色に着色するためだけのものであり、帯電特性はポリプロピレン自体の材質が持つ帯電性によって制御され、白色の合成樹脂５ｂには負電荷が帯電することとなる。従って、この実施例では、着色顔料としてのカーボンブラックや酸化チタンの含有量を少なくすることができ、また、着色顔料に代えて同色の染料を用いることもできるので、低コスト化が可能となる。
【００２３】
そして、上記のように生成された、加熱溶融状態の黒色の合成樹脂５ａと白色の合成樹脂５ｂとを押出し成形機１Ａ，１Ｂからノズル７に順次送り込み、次いで第一実施例で説明した各工程を経て球形回転粒子１２（図３（ロ）参照）を形成する。そして、該球形回転粒子１２を、図４に示すデジタルペーパーＡのツイストボールに用いたところ、この球形回転粒子１２にあっても、反転応答性及び情報表示性に優れた性能を発揮することが認められた。
【００２４】
尚、上記各実施例では、黒色半球１２ａと白色半球１２ｂとにより白黒二色に色分けされた球形回転粒子１２を形成する場合について説明したが、黒色の顔料または染料に代えて、例えばイエロー，マゼンダ，シアン等の顔料または染料を用いることにより、白黒二色の組合せ以外の異なる色の組合せからなる球形回転粒子１２を形成することも可能である。
【００２５】
また、三台の押出し成形機から色が異なる三種類の合成樹脂をノズルに送り込み、該ノズルから三種類の合成樹脂が周方向に略１／３ずつ接合された糸状長尺体を吐出させて、第一実施例で説明した各工程を経て球状化することにより、三色に色分けされた球形回転粒子を形成することも可能である。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は、上述したように、加熱溶融された、色及び帯電特性の異なる二種類の合成樹脂を夫々押出し成形機からノズルに送り込み、該ノズルから二種類の合成樹脂が両側に略均等に接合された糸状長尺体を吐出させ、次いで延伸して所定太さとした後、長さ方向と直交するように切断して粒状体とするものであるから、形状及び大きさが揃った粒状体が得られる。また、上記のように、ノズルから二種類の合成樹脂が両側に略均等に接合された糸状長尺体を吐出させ、次いで延伸することにより、直径５〜１００μｍの非常に細い糸状長尺体を連続して安定的に得ることができる。
【００２７】
また、前記粒状体を球形化手段により球形化することにより、粒径及び二色の比率が揃った回転粒子としてのツイストボールを簡単に製造することができる。これにより、球形度及び粒径で粒子を分ける分級を行う必要がなく、さらにワンラインでの生産も可能であるため、量産性に優れ、低コストでの生産が可能となる。
【００２８】
上記球形化手段として、粒状体を高温のオイルバスに浸漬して球形化する手段を用いることにより、粒状体がオイルバス内で加熱されることによって自己球形化して簡単に略完全な球体とすることができる。
【００２９】
また、延伸された糸状長尺体の太さを５〜１００μｍとすることにより、延伸された糸状長尺体の太さによって、最終的に球形となるツイストボールの実用粒径を容易に設定することができる。
【００３０】
さらに、ノズルから吐出される糸状長尺体を断面円形とすることにより、吐出後に延伸して極細化した糸状長尺体もその断面が円形となるため、その後の球形化を容易に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】二台の押出し成形機１Ａ，１Ｂから加熱溶融した合成樹脂５ａ，５ｂをノズル７に送り込み、該ノズル７から吐出される糸状長尺体９を延伸する工程を示す説明図である。
【図２】（イ）はノズル７から吐出された糸状長尺体９の横断面図、（ロ）は糸状長尺体９の切断工程を示す説明図である。
【図３】（イ）は粒状体１０の球状化手段を示す説明図、（ロ）は製造された球形回転粒子１２の外観図である。
【図４】ツイストボール方式のデジタルペーパーの構造を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１Ａ，１Ｂ　押出し成形機
５ａ，５ｂ　合成樹脂
７　ノズル
９　糸状長尺体
１０　粒状体
１１　オイルバス
１２　球形回転粒子（ツイストボール）
【図１】
2004144799.tif 000003
【図２】
2004144799.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004144799.tif 000006