JP2001350162A

JP2001350162A - 可逆性画像表示媒体

Info

Publication number: JP2001350162A
Application number: JP2000173091A
Authority: JP
Inventors: Hidetoshi Miyamoto; 英稔宮本; Kisho Amarigome; 希晶余米; Masahiko Matsuura; 昌彦松浦; Hiroshi Mizuno; 博水野; Takaharu Kurita; 隆治栗田
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 2000-06-09
Filing date: 2000-06-09
Publication date: 2001-12-21
Anticipated expiration: 2020-06-09
Also published as: JP4062864B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】（１）書き換え可能（２）低エネルギーで画
像形成でき、（３）コントラストに優れ、（４）高解像
度である画像表示を得る。【解決手段】少なくとも一方が光透過性を有する２枚
のシート１２１、１２２と、該シートの間に形成された
現像剤収容セル１２４と、該各セルに内包された乾式現
像剤ＤＬとを有しており、乾式現像剤ＤＬは、流動化剤
として無機微粒子が添加されている可逆性画像表示媒
体。該無機微粒子はＢＥＴ比表面積が８０ｍ ²／ｇ〜３
００ｍ²／ｇの範囲にある。乾式現像剤ＤＬは、前記セ
ルに該セル容積に対して２０ｖｏｌ％〜５０ｖｏｌ％収
容されている。現像剤ＤＬは、互いに帯電極性の異な
る、且つ、互いに光学的反射濃度の異なる少なくとも２
種類の、摩擦帯電性を有する乾式現像粒子ＷＰ、ＢＰを
含んでいるものを例示できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像表示媒体、特に
書き換え可能（つまり画像形成、画像消去、一旦形成し
た画像の書き換えのいずれも可能）の可逆性画像表示媒
体に関する。

【０００２】

【従来の技術】今日、コンピュータ、ワードプロセッサ
等により作成した文章、図形等の表示はＣＲＴディスプ
レイ等のディスプレイで表示したり、プリンタで紙等の
媒体に出力表示する等によりなされている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ＣＲＴディス
プレイ等のディスプレイによる画像表示では、ディスプ
レイに表示される画像は、紙等にプリンタ等によって表
示された画像と比べると解像度が低く、鮮明、精細な画
像を得るには限界がある。また、ディスプレイによる画
像表示では比較的解像度が低いことや、ディスプレイか
らの発光により長時間の目視作業では眼が非常に疲れや
すい。

【０００４】この点、紙等の画像表示媒体に文字、図形
等を表示する場合には、高解像度で鮮明に画像表示で
き、画像を見るにあたってその画像は人目に優しい。

【０００５】これらが原因で、コンピュータ、ワードプ
ロセッサ等により作成した文章、図形等の表示は、その
文章等が完成したものであるときは勿論のこと、その文
章等が一時的に見読に供されれば足りるような場合や、
ドラフト（原稿、草稿）のように未だ訂正が加えられる
可能性のある段階にあるごとき場合でも、殆どの場合、
紙等の媒体にプリンタ等によって出力表示される。

【０００６】そして、画像表示された紙等の媒体は用済
みとなったあとは廃棄されたり、焼却されたりし、多く
の資源が消費されている。プリンタ等においてはトナ
ー、インク、熱転写シート等の消耗品が多量に消費され
ている。さらに、新しい紙等の表示媒体、トナー、イン
ク等を得るためにさらにそれらの資源、それらの製作エ
ネルギーが必要となる。

【０００７】そこで本発明は、次の利点を有する書き換
え可能の可逆性画像表示媒体を提供することを課題とす
る。（１）書き換え可能（つまり画像形成、画像消去、一旦
形成した画像の書き換えのいずれも可能）であり、よっ
て従来の画像表示に関係する紙等の画像表示媒体、現像
剤、インク等の消耗品の使用を低減することができ、そ
れだけ今日の環境負荷低減に応えることができる。（２）低エネルギーで画像形成でき、それだけ今日の環
境負荷低減に応えることができる。（３）コントラストに優れた画像を形成できる。（４）高解像度で画像表示することも可能である。（５）画像表示、画像消去、画像の書き換えを円滑に行
える。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は次の第１及び第
２の各可逆性画像表示媒体を提供する。＜第１の可逆性画像表示媒体＞所定のギャップをおいて
対向する、少なくとも一方が光透過性を有する２枚のシ
ートと、前記２枚のシートの間に形成された１又は２以
上の現像剤収容セルと、前記各セルに内包された乾式現
像剤と、を有しており、前記乾式現像剤は、流動化剤と
して無機微粒子が添加されており、該無機微粒子はＢＥ
Ｔ比表面積が８０m²／ｇ〜３００m²／ｇの範囲にある可
逆性画像表示媒体。

【０００９】この可逆性画像表示媒体における前記無機
微粒子の添加は現像剤に添加されていてもよいが（換言
すれば現像剤を一旦調製した上でその現像剤に添加され
てもよいが）、少なくとも一種の現像粒子に添加されて
いる方が望ましい（換言すれば少なくとも一種の現像粒
子に予め添加されたうえで、その現像粒子を用いて現像
剤が形成されている方が望ましい）。＜第２の可逆性画像表示媒体＞所定のギャップをおいて
対向する、少なくとも一方が光透過性を有する２枚のシ
ートと、前記２枚のシートの間に形成された１又は２以
上の現像剤収容セルと、前記各セルに内包された乾式現
像剤と、を有しており、前記乾式現像剤は、前記セルに
該セル容積に対して２０ｖｏｌ％〜５０ｖｏｌ％収容さ
れている可逆性画像表示媒体。

【００１０】かかる第１、第２の可逆性画像表示媒体の
特徴を併せ有する可逆性画像表示媒体もまた本発明に係
る可逆性画像表示媒体である。

【００１１】本発明に係る第１、第２のいずれの可逆性
画像表示媒体の場合も、代表例として現像粒子が形成し
ようとする画像に応じて印加される電界（静電場）によ
り駆動されて画像が形成される電界駆動型の可逆性画像
表示媒体を挙げることができる。

【００１２】また電界駆動型可逆性画像表示媒体の例と
して、ａ）電荷注入可能の現像粒子に電荷を注入し、この電荷
注入された現像粒子を電界駆動する可逆性画像表示媒体
や、ｂ）現像剤が、互いに帯電極性の異なる、且つ、互いに
光学的反射濃度の異なる少なくとも２種類の、摩擦帯電
性を有する乾式現像粒子を含んでいる可逆性画像表示媒
体を挙げることができる。

【００１３】後者の摩擦帯電性乾式現像粒子を含む画像
表示媒体は、内包された現像粒子が摩擦帯電している状
態で該現像粒子に対し表示しようとする画像に対応させ
て画素ごとに所定の静電場を形成することで、クーロン
力にて該現像粒子を移動させて現像を行い、画像を表示
することができる。セルに内包された現像粒子が摩擦帯
電した状態を得るには、現像粒子をセルに内包するに先
立って混合攪拌等により摩擦帯電させたのちセルに内包
したり、現像粒子をセルに内包してから何らかのエネル
ギー付与によりセル内で混合攪拌して摩擦帯電させた
り、或いはそれらの双方により摩擦帯電させればよい。

【００１４】本発明に係る可逆性画像表示媒体は、画像
形成のための電界乃至静電場の形成は、例えば可逆性画
像表示媒体の２枚のシートのうち一方のシートの外表面
に直接又は間接的に（例えば静電潜像担持体に形成した
静電潜像を転写して）静電潜像を形成し、或いは該シー
ト外表面に外部で形成した静電潜像を接触させ、該静電
潜像に基づいて形成できる。静電場の形成はシート外表
面への静電潜像の形成或いは接触と同時的になされて
も、その後になされてもよい。かかる静電場は、例えば
静電潜像を形成するシートとは反対側のシートにバイア
ス電圧を印加したり、該反対側シートを接地するなどし
て該反対側シートを静電場形成のための所定電位に設定
することで行える。

【００１５】また、第１、第２のいずれの可逆静画像表
示媒体も、電界形成のための電極を有していてもよい。
例えば、可逆性画像表示媒体における光透過性を有する
一方の前記シートに電極（好ましくは透明電極）を形成
するとともに他方のシートにも該電極に対向する電極を
形成してもよい。この場合には、該両電極間に電圧を印
加して該両電極間に表示しようとする画像に対応させて
画素ごとに所定の静電場を形成することで、クーロン力
にて現像粒子を移動させて画像を表示することができ
る。画像を消去したり、書き換えたりすることもでき
る。或いはさらに例えば他方のシート内面の電極は画素
ごとに形成された個別電極群からなっていてもよい。

【００１６】本発明に係る可逆性画像表示媒体による
と、一旦画像表示したあとでも異なる静電場を付与した
り、交番電場を付与したり、磁性粒子が含まれていると
きには振動磁界を付与するするなどして画像を消去でき
るし、異なる静電場を付与することで一旦形成した画像
を書き換えることもできる。

【００１７】従って一旦画像表示された画像表示媒体を
廃棄する必要はない。また、現像剤は前記セルに内包さ
れており、消費されないし、外部からの現像剤の供給を
要しない。これらにより従来における画像表示にまつわ
る紙等の画像表示媒体、現像剤等の消耗品の使用を大幅
に低減することができる。

【００１８】また、従来の電子写真方式の画像形成のよ
うにトナーを紙等のシートに熱で溶かして定着するよう
なことが不要であり、従来のこの種の画像形成で必要と
される作像エネルギーの大半を節約できる。

【００１９】かくして今日の環境負荷低減に応えること
ができる。

【００２０】前記の摩擦帯電性乾式現像粒子を含む画像
表示媒体の場合には、前記セルに内包される現像剤は、
光学的反射濃度の異なる（別の言い方をすれば、「コン
トラストの異なる」或いは「色の異なる」）少なくとも
２種類の現像粒子を含んでおり、しかもその現像粒子は
乾式の現像粒子であって一方の種類の現像粒子による他
方の種類の現像粒子の隠蔽度が良好であるから、コント
ラスト良好に画像表示できる。

【００２１】またさらに、セルに内包される現像剤は互
いに帯電極性の異なる少なくとも２種類の相互摩擦帯電
可能の帯電性乾式現像粒子を含んでおり、画像表示にあ
たっては摩擦帯電により互いに逆極性に帯電した現像粒
子がクーロン力をうけて移動するため、この点でもコン
トラスト良好に画像表示でき、また前回表示の残像が発
生し難い。

【００２２】従来知られている書き換え可能の電気泳動
型ディスプレイやツイストボール型ディスプレイと比べ
てもコントラストをより高くできる。

【００２３】またさらに、乾式現像粒子は、例えば既述
の電気泳動型画像表示に用いる表示液における導電性ト
ナーと比べると、液体を介在させないため沈降、擬集が
発生し難く、この点でも画像表示のコントラストの低下
が起こり難く、また長期にわたり安定した画像表示を行
える。現像粒子の沈降、擬集が発生し難いから、前回表
示の残像も生じ難い。さらに乾式現像粒子は液中の現像
粒子と比べると、帯電性能の経時変化が少ないからこの
点でも長期にわたり安定した画像表示を行える。

【００２４】またさらに、各セルに内包された少なくと
も２種類の現像粒子が摩擦帯電により互いに逆極性に帯
電している状態で該現像粒子に対し静電場を形成して画
像表示を行うので、該粒子が移動しやすく、従ってそれ
だけ画像表示のための駆動電圧は低く済み、この点でも
低エネルギーで画像表示できる。

【００２５】また本発明に係る可逆性画像表示媒体は、
従来のＣＲＴディスプレイ等による画像表示と比べる
と、高解像度で眼にやさしく画像表示できる。

【００２６】また本発明に係る第１の可逆性画像表示媒
体では、それに内包された現像剤に流動化剤として無機
微粒子が添加されており、該無機微粒子はＢＥＴ比表面
積が８０m²／ｇ〜３００m²／ｇの範囲にある。

【００２７】これにより、現像剤の流動性が高められて
おり、それだけ現像粒子の駆動を速く確実に行うことが
でき、従って画像表示、画像消去、画像の書き換えを円
滑に行える。

【００２８】既述のとおり流動化剤は少なくとも一種の
現像粒子に予め添加してあってもよい。例えば前記の摩
擦帯電性乾式現像粒子を含む画像表示媒体の場合、すな
わち、現像剤が、互いに帯電極性の異なる、且つ、互い
に光学的反射濃度の異なる少なくとも２種類の、摩擦帯
電性を有する乾式現像粒子を含んでいる画像表示媒体の
場合には、該２種類の現像粒子のうち少なくとも一方に
予め流動化剤を添加しておいて、その流動化剤添加現像
粒子ともう一種の現像粒子とを混合してもよい。該２種
類の現像粒子として磁性粒子と非磁性粒子とを用いると
きには、非磁性粒子に添加することが好ましい。

【００２９】いずれにしても使用可能な流動化剤として
は、電子写真方式の画像形成で用いる現像剤に一般的に
添加される無機微粒子でよく、例えばシリカ、アルミ
ナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシ
ウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、
酸化亜鉛、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ
土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アン
チモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バ
リウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、
窒化ケイ素などを挙げることができる。

【００３０】特にシリカ、酸化アルミニウム、二酸化チ
タン、フッ化マグネシウム等の微粉末が好ましく、また
流動化剤を単独或いは組み合わせて添加してもよい。

【００３１】流動化剤として用いる無機微粒子はＢＥＴ
比表面積が８０m²／ｇ〜３００m²／ｇの範囲のものとす
る。ＢＥＴ比表面積がこの範囲を外れてくると、適当な
流動性が得られず、十分な現像性が得られなくなる。こ
の条件に適った流動化剤として次のものを例示できる。

【００３２】すなわち、AEROSIL(アエロシ゛ル) 130、AEROSIL
200、AEROSIL200V 、AEROSIL200CF、AEROSIL300、AEROS
IL300CF、TT600 、MOX80 、MOX170、COK84 、R202、R97
2、R974、R805、R812、Aluminum Oxide C（以上いずれ
も日本アエロジル社製）、タラノックス−５００（タル
コ社製）、Ｈ２０００（ワッカー社製）等である。

【００３３】本発明に係る第２の可逆性画像表示媒体で
は、乾式現像剤は、現像剤収容セルに該セル容積に対し
て２０ｖｏｌ％〜５０ｖｏｌ％収容されている。現像剤
収容量をこの範囲に設定してあることで、画像表示に支
障なく現像剤の流動性が高められており、それだけ現像
粒子の駆動を速く確実に行うことができ、従って画像表
示、画像消去、画像の書き換えを円滑に行える。

【００３４】充填密度が２０％より少なくなってくる
と、セル内の空間が大きくなり、例えば白ベタ表示時に
おいて下層の着色（例えば黒色）粒子層が透けて見える
など、コントラストの低下の原因となる。また、表示媒
体を傾けたり振ったりした場合に、現像剤が偏り、画像
品位の低下の原因となる。

【００３５】一方、充填密度が大きくなるほど、セル内
の空隙が減少し、現像粒子の移動抵抗が大きくなるため
画像表示速度が低下する。特に、充填量が５０％を超え
てくると、例えば画像表示時に白色粒子と着色（例えば
黒色）粒子の層分離が完全に行われず、コントラスト低
下の原因となる。従って、セルにおける現像剤の充填密
度は２０ｖｏｌ％〜５０ｖｏｌ％程度が好ましく、表示
速度などの面からは、２５ｖｏｌ％〜４０ｖｏｌ％程度
がより好ましい。

【００３６】本発明に係る可逆性画像表示媒体、特にク
ーロン力で現像粒子を駆動する電界駆動型の可逆性画像
表示媒体においては、現像粒子の少なくとも一つを磁性
粒子としてもよい。例えば前記の摩擦帯電性乾式現像粒
子を含む画像表示媒体においては、互いに帯電極性の異
なる、且つ、互いに光学的反射濃度の異なる少なくとも
２種類の、摩擦帯電性を有する乾式現像粒子のうち少な
くとも一方は磁性粒子としてもよい。

【００３７】このように磁性粒子を内包した画像表示媒
体は、画像形成にあたり、磁場に媒体を通過させること
で現像剤を攪拌でき、これにより媒体の初期化、画像形
成のための現像剤の流動性惹起、摩擦帯電性乾式現像粒
子を含む画像表示媒体においては帯電性の向上等が可能
となる。

【００３８】現像粒子に所望の磁性をもたせるには、例
えば、磁性体粒子、磁性体粉末等の磁性体材料を現像粒
子を構成するバインダー樹脂中に所定量分散させるとよ
い。

【００３９】かかる磁性体材料としては、強磁性体や、
それを含む合金、化合物等を例示できる。さらに言え
ば、マグネタイト、ヘマタイト、フェライト等の鉄、コ
バルト、ニッケル、マンガン等の合金や化合物、その他
の強磁性合金等、従来から知られている磁性体材料を含
め各種磁性体材料を使用できる。

【００４０】磁性体材料の形状としては、粒状、針状、
薄片状等種々の形状のなかから適宜選択採用できる。

【００４１】現像粒子製造に採用できる材料を後ほどま
とめて例示する。

【００４２】なお前記の電気泳動型ディスプレイとは、
２枚の基板をスペーサを介して間隔を開けて対向配置し
て密封空間を形成し、該空間に電気泳動能のある粒子を
それと色の異なる分散媒中に分散させた表示液を充填し
たもので、画像に応じた電界を付与して表示液中の粒子
を泳動させることで、粒子の色若しくは分散媒の色で画
像表示を行うものである。

【００４３】またツイストボール型ディスプレイとは、
例えばジリコン（ｇｙｒｉｃｏｎ）ベースの電子紙ディ
スプレイとして知られているもので、通常シート状で、
例えば米国特許第４，１２６，８５４号及び米国特許第
４，１４３，１０３号に開示されている媒体である。一
方の半球面と他方の半球面とが異なる色を呈する２色球
体が液体又は液状ワックス等で囲繞された状態で絶縁性
保持媒質におけるキャビティに封入され、画像に応じた
外部電界の付与により、該キャビティ内で２色球体がそ
の電気的異方性に従って回転することで画像表示を行
う。

【００４４】本発明に係る第１、第２のいずれの可逆性
画像表示媒体においても、２枚のシートのそれぞれは、
厚さに比べて面積が大きく、面的に広がりのあるものを
指し、合成樹脂、ガラス等種々の材料で形成することが
でき、柔軟性を有するもの、可撓性を有するもの、ガラ
ス板のように可撓性に乏しいもの等のいずれでもよく、
２枚のシートのうち少なくとも一方（画像観察側のシー
ト）が画像を視認できるように光透過性を有していれば
よい。双方のシートが光透過性を有していてもよい。

【００４５】また前記乾式現像剤の前記現像剤収容セル
内での横方向の移動を抑制するための現像剤移動抑制部
材を前記２枚のシート間に設けてもよい。当然のことな
がら、セルを形成している仕切り壁も現像剤の横方向の
移動を抑制する。

【００４６】また前記現像剤収容セルを形成している前
記仕切り壁及び（又は）前記現像剤移動抑制部材が前記
２枚のシート間ギャップを所定のギャップに維持するス
ペーサを兼ねていてもよい。２枚のシート間ギャップを
所定のギャップに維持する専用のスペーサを仕切り壁や
現像剤移動抑制部材とは別途に設けてもよい。

【００４７】かかる現像剤移動抑制部材を設けることで
セル内の現像粒子の偏りが抑制され、それだけ画像ムラ
の少ない高品質の画像を表示できる。またスペーサによ
り２枚のシート間ギャップが所定のものに維持されるこ
とで、画像ムラの少ない画像表示ができる。現像剤移動
抑制部材の形状は柱状部材、壁状部材など任意である。

【００４８】電極の有無に拘らず、可逆性画像表示媒体
における現像剤収容セルの数、大きさ、形状、分布、配
列（規則的、不規則）等については、画像表示できるの
であれば特に制限はない。現像剤移動抑制部材や専用ス
ペーサについても同様である。

【００４９】仕切り壁、現像剤移動抑制部材、専用スペ
ーサのそれぞれは、例えば２枚のシートの少なくとも一
方に少なくとも一部を接着等にて接合固定したり、シー
トと成形等により一体的に形成することができる。しか
し、仕切り壁、現像剤移動抑制部材、専用スペーサのそ
れぞれは、２枚のシートのうち一方又は双方に接着固定
されたり、シートと一体的に形成されたりせず、２枚の
シート間に、少なくとも一方のシートに対し動かないよ
うに配置されているだけでもよい。

【００５０】現像剤収容セルの形状については、連続溝
タイプ、独立タイプ等を挙げることかできる。

【００５１】シート、セル仕切り壁、現像剤移動抑制部
材、スペーサ等の材質は特に限定されない。しかし例え
ば媒体表面（シート表面）に画像表示のために静電潜像
を形成する場合には、少なくとも該静電潜像を形成する
シートについては絶縁性シートとする。反対側のシート
については、電極の有無に拘らず、絶縁性シートでも、
そうでなくてもよい。絶縁性シートとする場合において
これを接地電位としたり、これにバイアス電圧を印加す
る必要があるときには、その絶縁シートのままでもよい
が、例えばシート外面に導電性膜を形成したり、反対側
シート全体を導電性を有する材料や、導電性材料を含む
材料で形成してもよい。このようにすると、容易に、該
シートを接地して接地電位にしたり、該シートにバイア
ス電圧を印加できる。また、電極の有無に拘らず、反対
側シートが絶縁性シートであってその外面に導電性膜を
形成してある場合や、該反対側シートそれ自身が導電性
シートであるときは、他からの電荷の遮蔽効果があり、
画像表示した媒体を重ねるようなときでも、画像が崩れ
にくく、画像をそれだけ安定に保持することができる。

【００５２】以下に現像粒子製造に採用できる材料を例
示しておく。・バインダー樹脂通常結着剤として使用されるものであれば特に限定され
ない。電子写真用トナーに用いられる結着樹脂が代表例
として挙げられる。

【００５３】例えば、ポリスチレン系樹脂、ポリ（メ
タ）アクリル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミ
ド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエーテル系樹
脂、ポリスルフォン系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポ
キシ樹脂、尿素樹脂、ウレタン樹脂、ウレア樹脂、フッ
素系樹脂、シリコン系樹脂ならびにこれらの共重合体、
ブロック重合体、グラフト重合体、及びポリマーブレン
ドなどを用いることができる。

【００５４】ガラス転移点Ｔｇはかなり高くてもよく、
場合によっては熱可塑性樹脂である必要はない。・着色剤着色剤としては、以下に示すような、有機又は無機の各
種、各色の顔料、染料が使用可能である。

【００５５】黒色顔料としては、カーボンブラック、酸
化銅、二酸化マンガン、アニリンブラック、活性炭など
がある。

【００５６】黄色顔料としては、黄鉛、亜鉛黄、カドミ
ウムイエロー、黄色酸化鉄、ミネラルファストイエロ
ー、ニッケルチタンエロー、ネーブルスエロー、ナフト
ールエローＳ、バンザーイエローＧ、バンザーイエロー
１０Ｇ、ベンジジンエローＧ、ベンジジンエローＧＲ、
キノリンエローレーキ、パーマネントエローＮＣＧ、タ
ートラジンレーキなどがある。

【００５７】橙色顔料としては、赤色黄鉛、モリブデン
オレンジ、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオ
レンジ、バルカンオレンジ、インダスレンブリリアント
オレンジＲＫ、ベンジジンオレンジＧ、インダスレンブ
リリアントオレンジＧＫなどがある。

【００５８】赤色顔料としては、ベンガラ、カドミウム
レッド、鉛丹、硫化水銀、カドミウム、パーマネントレ
ッド４Ｒ、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウォッ
チングレッド、カルシウム塩、レーキレッドＤ、ブリリ
アントカーミン６Ｂ、エオシンレーキ、ローダミンレー
キＢ、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン３Ｂな
どがある。

【００５９】紫色顔料としては、マンガン紫、ファスト
バイオレットＢ、メチルバイオレットレーキなどがあ
る。

【００６０】青色顔料としては、紺青、コバルトブル
ー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、
フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、
フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイ
ブルー、インダスレンブルーＢＣなどがある。

【００６１】緑色顔料としては、クロムグリーン、酸化
クロム、ピグメントグリーンＢ、マラカイトグリーンレ
ーキ、ファイナルイエローグリーンＧなどがある。

【００６２】白色顔料としては、亜鉛華、酸化チタン、
アンチモン白、硫化亜鉛などがある。

【００６３】体質顔料としては、バライト粉、炭酸バリ
ウム、クレー、シリカ、ホワイトカーボン、タルク、ア
ルミナホワイトなどがある。

【００６４】また塩基性、酸性、分散、直接染料などの
各種染料として、ニグロシン、メチレンブルー、ローズ
ベンガル、キノリンイエロー、ウルトラマリンブルーな
どがある。

【００６５】これらの着色剤は、単独で或いは複数組合
せて用いることができる。

【００６６】特に白黒表示においては、黒色着色剤とし
てカーボンブラックが、白色着色剤として二酸化チタン
が好ましい。

【００６７】また、特に白色顔料を溶融結着樹脂（バイ
ンダー樹脂）と混練して、その混練物から現像粒子を得
る場合、白色顔料の使用量は、十分な白色度を得るため
に、白色粒子の原料モノマー１００重量部に対して、１
０重量部以上、好ましくは、２０重量部以上であること
が望ましく、白色顔料の十分な分散性を確保するため
に、６０重量部以下、好ましくは５０重量部以下である
ことが望ましい。白色顔料が６０重量部を超えてくる
と、顔料と結着樹脂との結着性、顔料の分散性が悪化
し、また白色顔料が１０重量部未満であると他の色の現
像粒子の十分な隠蔽性が得られない。

【００６８】また、黒色着色剤としてはカーボンブラッ
クが好ましいが、現像粒子に磁性を持たせるような場合
にはマグネタイト、フェライト等の磁性体粒子及び磁性
体微粉末を着色剤として用いることもできる。・荷電制御剤荷電制御剤としては、現像粒子に摩擦帯電にて電荷を与
えるものであれば特に制限はない。

【００６９】正荷電制御剤としては例えば、ニグロシン
染料、トリフェニルメタン系化合物、４級アンモニウム
塩系化合物、ポリアミン樹脂、イミダゾール誘導体等が
挙げられる。

【００７０】負荷電制御剤としては例えば、サリチル酸
金属錯体、含金属アゾ染料、含金（金属イオンや金属原
子を含む）の油溶性染料、４級アンモニウム塩系化合
物、カリックスアレン化合物、含ホウ素化合物（ベンジ
ル酸ホウ素錯体）、ニトロイミダゾール誘導体等が挙げ
られる。

【００７１】その他、超微粒子シリカ、超微粒子酸化チ
タン、超微粒子アルミナ等の金属酸化物、ピリジン等の
含窒素環状化合物及びその誘導体や塩、各種有機顔料、
弗素、塩素、窒素等を含んだ樹脂等も荷電制御剤として
用いることができる。・磁性体既述のとおり。・抵抗調整剤抵抗調整剤としては、着色剤と同等なものもあり、薄片
状、繊維状、粉末状等の各種形状の金属酸化物、グラフ
ァイト、カーボンブラック等を推奨できる。磁性粒子の
場合には、磁性粉末の添加量でも抵抗調整が可能であ
る。

【００７２】次に現像粒子の製造例について説明する。

【００７３】前記した様なバインダー樹脂、磁性粉、着
色剤、荷電制御剤、抵抗調整剤及びその他の添加剤等の
中から必要なものを選択し、それらを所定量ずつ十分混
合後、加圧ニーダや２軸混練装置等により加熱混練し、
冷却後、ハンマーミル、カッターミル等により粗粉砕す
る。次いで、ジェットミル、オングミル等によりさらに
微粉砕化した後、風力分級機等を用いて所定の平均粒径
になるまで分級し、現像粒子を得る。

【００７４】このようにして得られた、例えば異なる帯
電極性、異なるコントラスト（光学的反射濃度）の粒子
を、所定の割合で混合攪拌することにより、所定の帯電
量を有する現像剤を調製することができ、摩擦帯電性乾
式現像粒子を内包する電界駆動型の可逆性画像表示媒体
の現像剤として採用できる。

【００７５】このとき流動性向上剤等の第３成分（粒
子）を添加、混合してもかまわないことは既述のとおり
である。

【００７６】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態について
図面を参照して説明する。

【００７７】図１及び図２に乾式帯電粒子内包型の可逆
性画像表示媒体の１例を示す。図１（Ａ）は可逆性画像
表示媒体１２の画像表示前の断面図であり、図１（Ｂ）
は画像表示時の１例の断面図である。図２は媒体１２の
一部を切り欠いて示す平面図である。

【００７８】図１及び図２に示す画像表示媒体１２は、
全体が矩形の媒体であり、第１シート１２１、第２シー
ト１２２及びこれら両シート間の隔壁１２３を含んでい
る。第１シート１２１と隔壁１２３とは透明なポリエチ
レンテレフタレート（ＰＥＴ）を加熱型押し成形して一
体的に形成されている。第２シート１２２も透明なＰＥ
Ｔシートであり、その外面には導電性膜としてアルミニ
ウム蒸着層１３を形成してある。

【００７９】隔壁１２３は媒体１２の縦方向辺と平行に
延びる複数本の縦仕切り壁１２３ａからなり、各隣り合
う縦仕切り壁の間に現像剤収容セル１２４が提供されて
いる。各セル１２４には相互に摩擦帯電した白色現像粒
子ＷＰ及び黒色現像粒子ＢＰを含む現像剤ＤＬが収容さ
れている。

【００８０】媒体１２の周縁部において両シート１２
１、１２２はヒートシールされて封止部１２０とされて
いる。封止部１２０のうち縦仕切り壁１２３ａの長手方
向における両端部に連設されて各セルの両端部を封止し
ている部分１２０ａはセル１２４を形成する仕切り壁を
兼ねている。

【００８１】各セルは密閉されており、該セルから現像
剤ＤＬが漏れ出ることはない。

【００８２】隔壁１２３（仕切り壁１２３ａ）は両シー
ト１２１、１２２間を所定のギャップに維持するスペー
サを兼ねている。

【００８３】シート１２１は平均厚さ２５μｍである。
各仕切り壁１２３ａは幅α＝２０μｍ、高さｈ＝１００
μｍ、隣り合う仕切り壁間隔ｐｔ＝２００μｍである。
現像剤ＤＬは両シート貼り合わせ前に各セル１２４に３
０ｖｏｌ％の充填率で収容され、その後シート１２１上
の縦仕切り壁１２３ａの上端面に光硬化性接着剤１２３
ｂを薄く塗布し、その上から厚み３０μｍのアルミニウ
ム蒸着シート１２２を密着させ、紫外線照射により該接
着剤を硬化させ、さらに両シートの周縁部をヒートシー
ルしてある。

【００８４】前記セルにおける現像粒子及び現像剤の詳
細は次のとおりである。・白色現像粒子ＷＰ熱可塑性ポリエステル樹脂（軟化点１２１℃、ガラス転
移点６７℃）１００重量部と、酸化チタン（石原産業社
製：ＣＲ−５０）４０重量部と、負荷電制御剤としてサ
リチル酸亜鉛錯体（オリエント化学社製：ボントロンＥ
−８４）５重量部とをヘンシェルミキサーで十分に混合
した後、２軸押し出し機で混練後冷却した。該混練物を
粗粉砕し、その後ジェット粉砕機で粉砕し、風力分級し
て、体積平均粒径１０．３μｍの白色微粉末を得た。そ
の後に疎水性シリカ微粒子（日本アエロジル社製：アエ
ロジルＲ−９７２）０．３重量部を加え、ヘンシェルミ
キサーにより混合処理を行い次表１に示す白色現像粒子
ＷＰ１を得た。

【００８５】また、この白色現像粒子の製造において疎
水性シリカ微粒子（日本アエロジル社製：アエロジルＲ
−９７２）の添加に代えて、表３に示す流動化剤をそれ
ぞれ０．３重量部を添加した白色現像粒子ＷＰ２〜６も
調製した（表３参照）。

【００８６】

【表１】

【００８７】・黒色現像粒子ＢＰスチレン−ｎブチルメタクリレート系樹脂（軟化点１３
２℃、ガラス転移点６５℃）１００重量部と、カーボン
ブラック（ライオン油脂社製、ケッチェンブラックＥ
Ｃ）１２重量部と、シリカ（日本アエロジル社製 ♯２
００）１．５重量部と、マグネタイト系磁性粉（Ｂ−Ｂ
Ｌ−Ｐチタン工業社製）２００重量部とをヘンシェル
ミキサーで充分混合した後、ベント二軸混練装置で混練
した。

【００８８】この混練物を冷却後フェザーミルで粗粉砕
した後、ジェットミルで微粉砕し、これを風力分級機で
分級して、次表２に示す体積平均粒径２６μｍの黒色磁
性粒子ＢＰを得た。

【００８９】

【表２】

【００９０】・現像剤ＤＬの調製前記白色粒子ＷＰ１〜ＷＰ６のそれぞれ３０ｇと黒色粒
子ＢＰの７０ｇとをポリエチレン製のボトルに入れ、ボ
ールミル架台にて回転させて３０分間混合攪拌を行い６
種類の現像剤を調製した。いずれの現像剤においても白
色現像粒子ＷＰは負に、黒色現像粒子ＢＰは正に帯電し
ていた。

【００９１】図１の可逆性画像表示媒体１２において現
像剤ＤＬとして、かかる６種類の現像剤のそれぞれを採
用し、現像剤収容セルへの現像剤充填率をいずれも３０
ｖｏｌ％とした実施例媒体１〜４及び比較例媒体１、２
を作製した。これらを表３に示す。

【００９２】さらに、図１の可逆性画像表示媒体１２に
おいて現像剤ＤＬとして現像剤（白色粒子ＷＰ１＋黒色
粒子ＢＰ）を用い、現像剤収容セルへの該現像剤充填率
を種々変えた実施例媒体５〜９及び比較例媒体３、４を
作製した。これらを表４に示す。

【００９３】そして、各実施例媒体、比較例媒体につい
て、図３に示す画像形成装置を用いて画像評価試験を行
った。

【００９４】図３に示す装置はイオンフローヘッドＨ１
使用の画像形成装置である。

【００９５】媒体搬送路の所定部位において該搬送路の
上側にイオンフローヘッドＨ１が、下側にヘッドＨ１に
対向する接地対向電極１が、ヘッドＨ１の上流側にタイ
ミングローラ対２が、ヘッドＨ１の下流側において搬送
路の下側に回転駆動される電極ローラ３が、そのさらに
下流側に搬送ローラ対４が配置されている。電極ローラ
３は接地されており、ローラ３から独立して回転駆動さ
れるマグネットローラ５が内蔵されている。

【００９６】イオンフローヘッドＨ１の詳細は図４に示
してある。

【００９７】イオンフローヘッドＨ１は、図４に拡大し
て示すように、コロナイオンを発生させるコロナイオン
発生部ｃ２と、該発生部で発生するコロナイオンを媒体
１２表面へ導くための書き込み電極ｅ２と、正（又は
負）のコロナイオンを表示しようとする画像に応じて媒
体１２表面の画素対応部分へ導くための電圧を書き込み
電極ｅ２へ印加する書き込み電極制御回路ｆ２とを含ん
でいる。

【００９８】コロナイオン発生部ｃ２はシールドケース
ｃ２１内にコロナワイヤｃ２２を張設し、このワイヤに
高圧電源Ｐｃ２からプラス（又はマイナス）の電圧（例
えば正又は負の４ｋＶ〜１０ｋＶ程度の電圧）を印加し
てコロナイオンを発生させるものである。コロナワイヤ
ｃ２２としては、例えば６０μｍ〜１２０μｍ径の金メ
ッキタングステン線を使用できる。

【００９９】書き込み電極ｅ２は、媒体１２に向けられ
るシールドケースｃ２１の部分に臨設されており、上部
電極ｅ２１と下部電極ｅ２２とからなり、それらの中央
の透孔をコロナイオン流が通過できる。

【０１００】電極制御回路ｆ２は、制御電源Ｐｃ２１、
バイアス電源Ｐｃ２２及び制御部ｆ２１を含んでおり、
制御部ｆ２１は、媒体１２へ向け導出しようとするイオ
ンの極性に応じたイオン引出し電圧を電極ｅ２１、ｅ２
２に印加できる。

【０１０１】ここでは制御部ｆ２１の指示のもとに、上
部電極ｅ２１に正電圧を、下部電極ｅ２１に負電圧を印
加すると、正コロナイオンを媒体へ導くことができる
（図４（Ａ））。上部電極ｅ２１に負電圧を、下部電極
ｅ２１に正電圧を印加すると、正コロナイオンを閉じ込
めておくことができる（図４（Ｂ））。

【０１０２】また書き込み電極ｅ２に対向させて対向電
極（ここでは接地電極）１を設ける。

【０１０３】かくして電界駆動型の媒体１２をタイミン
グローラ対２から書き込みのタイミングで送り出し、ヘ
ッドＨ１に対し相対的に移動させつつ、且つ、表示しよ
うとする画像に応じて、制御部ｆ２１の指示のもとに、
媒体１２表面の複数の画素対応部分のうち表示しようと
する画像に応じた所定の画素対応部分については図４
（Ａ）に示すように正コロナイオンを導き、他の画素に
ついては図４（Ｂ）に示すようにイオンの流出を阻止す
る。

【０１０４】このようにして画像を書き込める。

【０１０５】かかる画像形成装置により、画像部（ブラ
ック）の潜像電位が−４００Ｖ、背景部（白色部）の潜
像電位が＋４００Ｖとなるように媒体１２表面に静電潜
像を形成し、且つ、マグネットローラ５で現像粒子を攪
拌して画像形成するようにして、各可逆性画像表示媒体
１２について、２ｃｍ×２ｃｍサイズのソリッド（ブラ
ック）画像の書き込み、消去を繰り返した。

【０１０６】このようにいずれの可逆性画像表示媒体に
ついても、書き換え可能（つまり画像形成、画像消去、
一旦形成した画像の書き換えのいずれも可能）であり、
よって従来の画像表示に関係する紙等の画像表示媒体、
現像剤、インク等の消耗品の使用を低減することがで
き、それだけ今日の環境負荷低減に応えることができ、
さらに、低エネルギーで画像形成でき、それだけ今日の
環境負荷低減に応えることができることが分かる。

【０１０７】また、各実施例媒体、比較例媒体について
のかかる画像形成においては、１０回ソリッド部のブラ
ック／ホワイト反転を繰り返したのちの、ソリッド部の
反射濃度（ブラック反射濃度Ｂ）と背景部（白色部）の
反射濃度（ホワイト反射濃度Ｗ）を測定し、画像濃度比
（反射濃度比）（Ｂ／Ｗ）を求めた。

【０１０８】画像評価結果についても表３、４に示す。
Ｂ／Ｗ比が５．０以上６．０未満を良好「○」、６．０
以上を非常に良好「◎」とした。Ｂ／Ｗ比が５．０未満
は不良「×」とした。

【０１０９】なお、ソリッド部、白色部の各反射濃度の
測定は、反射濃度計（コニカ社製：ＳａｋｕｒａＤＥ
ＮＳＩＴＯＭＥＴＥＲＰＤＡ−６５）を用いて行っ
た。

【０１１０】現像粒子の平均粒径は、コールターマルチ
サイザー（コールター社製）を用い、２８０μｍのアパ
チャーチューブで粒径別相対重量分布を測定して求め
た。

【０１１１】

【表３】

【０１１２】

【表４】

【０１１３】表３から分かるように、ＢＥＴの比表面積
が比較例１のように小さすぎる場合、比較例２のように
大きすぎる場合のいずれについても、現像粒子の十分な
流動性が得られず、白ベタ部に黒色粒子も付着している
ことが観測され、そのため十分な画像コントラストが得
られなかった。

【０１１４】また表４から分かるように、比較例３のよ
うに現像剤の充填密度が小さすぎると、白ベタ部では下
層の黒色粒子層が見え、白ベタ部の反射濃度が増加し、
黒ベタ部では下層の白色粒子層が観測され、画像濃度が
低下した。

【０１１５】一方、比較例４のように現像剤の充填密度
が大きくなると、現像時の粒子の移動抵抗が大きくな
り、白ベタ部では黒色粒子が、黒ベタ部では白色粒子が
それぞれ同時に現像され、コントラストの低下を招くこ
とが明らかになった。

【０１１６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によると、次
の利点を有する書き換え可能の可逆性画像表示媒体を提
供することができる。（１）書き換え可能（つまり画像形成、画像消去、一旦
形成した画像の書き換えのいずれも可能）であり、よっ
て従来の画像表示に関係する紙等の画像表示媒体、現像
剤、インク等の消耗品の使用を低減することができ、そ
れだけ今日の環境負荷低減に応えることができる。（２）低エネルギーで画像形成でき、それだけ今日の環
境負荷低減に応えることができる。（３）コントラストに優れた画像を形成できる。（４）高解像度で画像表示することも可能である。（５）画像表示、画像消去、画像の書き換えを円滑に行
える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る可逆性画像表示媒体例を示す図で
あり、図（Ａ）は画像表示前の断面図であり、図（Ｂ）
は画像表示時の１例の断面図である。

【図２】図１に示す画像表示媒体の、一部を切り欠いて
示す平面図である。

【図３】画像評価実験に使用した画像形成装置の概略構
成を示す図である。

【図４】図３の装置におけるイオンフローヘッドを拡大
して示す図であり、図（Ａ）はイオンフロー状態を、図
（Ｂ）はイオンフロー停止状態を示している。

【符号の説明】

１２可逆性画像表示媒体１２１、１２１シート１２３隔壁１２３ａ縦仕切り壁１３アルミニウム蒸着層１２４現像剤収容セル１２０封止部１２３ｂ光硬化性接着剤ＤＬ現像剤ＷＰ白色現像粒子ＢＰ黒色現像粒子 α 仕切り壁１２３ａの幅ｈ仕切り壁１２３ａの高さｐｔ仕切り壁間隔Ｈ１イオンフローヘッド１対向電極２タイミングローラ対３電極ローラ４搬送ローラ対５マグネットローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松浦昌彦大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタ株式会社内 (72)発明者水野博大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタ株式会社内 (72)発明者栗田隆治大阪府大阪狭山市狭山５−2232−３−２− 1116 Ｆターム(参考） 5C094 AA56 AA60 BA74 BA75 BA76 BA84 GA03 GA10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定のギャップをおいて対向する、少なく
とも一方が光透過性を有する２枚のシートと、前記２枚のシートの間に形成された１又は２以上の現像
剤収容セルと、前記各セルに内包された乾式現像剤と、を有しており、前記乾式現像剤は、流動化剤として無機微粒子が添加さ
れており、該無機微粒子はＢＥＴ比表面積が８０m²／ｇ〜３００m²
／ｇの範囲にあることを特徴とする可逆性画像表示媒
体。
【請求項２】前記無機微粒子は少なくとも一種の現像粒
子に添加されている請求項１記載の可逆性画像表示媒
体。
【請求項３】前記乾式現像剤は、前記セルに該セル容積
に対して２０ｖｏｌ％〜５０ｖｏｌ％収容されている請
求項１又は２記載の可逆性画像表示媒体。
【請求項４】所定のギャップをおいて対向する、少なく
とも一方が光透過性を有する２枚のシートと、前記２枚のシートの間に形成された１又は２以上の現像
剤収容セルと、前記各セルに内包された乾式現像剤と、を有しており、前記乾式現像剤は、前記セルに該セル容積に対して２０
ｖｏｌ％〜５０ｖｏｌ％収容されている、ことを特徴とする可逆性画像表示媒体。
【請求項５】前記現像剤は、互いに帯電極性の異なる、
且つ、互いに光学的反射濃度の異なる少なくとも２種類
の、摩擦帯電性を有する乾式現像粒子を含んでいる請求
項１から４のいずれかに記載の可逆性画像表示媒体。