JP2001350164A

JP2001350164A - 可逆性画像表示媒体

Info

Publication number: JP2001350164A
Application number: JP2000173088A
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

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】書き換え可能、低エネルギーでコントラスト
に優れた画像を形成できる可逆性画像表示媒体を提供す
る。【解決手段】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１２１、１
２２と、該シートの間に形成された現像剤収容セル１２
４と、各セルに内包された乾式現像剤ＤＬとを有してお
り、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を含んでおり、
該２種類の現像粒子のうち少なくとも一方は、バインダ
ー樹脂に磁性体材料を含有させ、飽和磁化を２０ｅｍｕ
／ｇ〜５０ｅｍｕ／ｇとした磁性粒子であり、さらに、
少なくとも一方は体積固有抵抗値ρが１．０×１０¹⁰Ω
・ｃｍ〜１．０×１０¹⁴Ω・ｃｍである可逆性画像表示
媒体１２。

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表示できる。（４）高解像度で画像表示することが可能である。（５）画像を長期にわたり安定的に表示できる。

【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、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
含んでおり、該２種類の現像粒子のうち少なくとも一方
は、バインダー樹脂中に磁性体材料を含有させ、飽和磁
化を２０ｅｍｕ／ｇ〜５０ｅｍｕ／ｇとした磁性粒子で
ある、可逆性画像表示媒体。＜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、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
含んでおり、該２種類の現像粒子のうち少なくとも一方
は体積固有抵抗値ρが１．０×１０¹⁰Ω・ｃｍ〜１．０
×１０¹⁴Ω・ｃｍである可逆性画像表示媒体。

【０００９】第１、第２の可逆性画像表示媒体の上記特
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。

【００１０】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でも、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。

【００１１】磁性粒子を含む現像剤粒子を内包した媒体
の場合には、かかる画像形成にあたり、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、帯電性の
向上等を行える。

【００１２】前記いずれのタイプの可逆性画像表示媒体
においても、前記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。

【００１３】画像形成のための前記静電場の形成は、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。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】かくして今日の環境負荷低減に応えること
ができる。

【００１８】また、本発明に係るいずれの可逆性画像表
示媒体も、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。

【００１９】前記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。

【００２０】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。

【００２１】乾式現像粒子は、例えば電気泳動型画像表
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。

【００２２】また、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。

【００２３】また本発明に係る可逆性画像表示媒体によ
ると、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。

【００２４】また本発明に係る第１の可逆性画像表示媒
体では、それに内包された前記乾式現像剤を構成する、
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
現像粒子は、そのうち少なくとも一方が、バインダー樹
脂中に磁性体材料を含有し、飽和磁化を２０ｅｍｕ／ｇ
〜５０ｅｍｕ／ｇとした磁性粒子である。

【００２５】磁性粒子はその飽和磁化が２０ｅｍｕ／ｇ
未満であると、外部磁場により媒体内包現像粒子にかか
る磁気力が弱く、現像剤を効率よく攪拌できないので表
示される画像の濃度が低下しやすくなる。飽和磁化が５
０ｅｍｕ／ｇを超えてくると、外部磁場により媒体内包
現像剤を攪拌するときに、磁性粒子がクーロン力支配で
動きがたくなり、逆に磁気支配下におかれてしまい、外
部磁場に沿って磁性粒子が鎖状に整列し易くなって却っ
て現像剤攪拌効率が低下し、そのために画像濃度が低下
する。

【００２６】使用可能な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。

【００２７】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。

【００２８】可逆性画像表示媒体に内包される現像粒子
の帯電性は安定化させないと現像粒子にかかるクーロン
力が変動し、安定な画像濃度がえられない。

【００２９】この点本発明の第２の可逆性画像表示媒体
では、それに内包された前記乾式現像剤を構成する、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
像粒子は、少なくとも一方の体積固有抵抗値ρが１．０
×１０¹⁰Ω・ｃｍ〜１．０×１０¹⁴Ω・ｃｍであり、次
の利点がある。

【００３０】すなわち、可逆性画像表示媒体に内包され
る乾式現像粒子を本発明媒体のように摩擦帯電により帯
電可能の粒子とすると、粒子の電気抵抗（換言すれば導
電性）によってその帯電性が大きく変化し、画像表示を
繰り返すうちに画像コントラストや画像反射濃度の変化
が起こりやすくなるところ、本発明に係る第２の媒体で
は、かかる現像粒子の体積固有抵抗値を前記の範囲に制
御することで、繰り返し画像表示等の場合における画像
コントラストや画像反射濃度の変化が起こりにくくな
り、それだけ一層長期にわたり高品質の画像を繰り返し
表示できる。

【００３１】前記の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は、その両方とも体積固有
抵抗値ρが１．０×１０¹⁰Ω・ｃｍ未満であると、現像
粒子の電気的絶縁性が低くて帯電レベルを維持できなく
なる。そのため、低抵抗現像粒子が静電場で動きにくく
なり、画像濃度が出にくくなる。また、画像形成後もク
ーロン力が作用し難く、画像の保存安定性が悪化する。

【００３２】また両方とも体積固有抵抗値ρが１．０×
１０¹⁴Ω・ｃｍを超えてくると、摩擦帯電により現像粒
子の帯電量が大きくなりすぎるため、画像濃度が出にく
くなる。また、帯電量が大きくなりすぎるため、画像形
成後非常に強いクーロン力が作用して、画像消去処理し
ても残像が生じ易くなる。

【００３３】これらにより、繰り返し画像形成消去時に
おいて画像濃度が変動し易くなる。

【００３４】現像粒子の電気抵抗を制御する方法として
は、抵抗調整剤を粒子を構成するバインダー中へ分散さ
せて抵抗調整する例を挙げることができる。また、粒子
表面に抵抗調整剤を強固に付着させてもよい（例えば、
ＮＰＫ社製サフュージョンシステムで熱風処理すること
により粒子表面に抵抗調整剤微粒子を固着させることが
できる。）。

【００３５】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。

【００３６】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。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】第１、第２のいずれの可逆静画像表示媒体
においても、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の内面に電極（好ましくは透明電
極）を形成するとともに他方のシートの内面に該電極に
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。

【００４０】また、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。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】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。

【００４９】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。

【００５０】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。

【００５１】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。

【００５２】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。

【００５３】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。

【００５４】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。

【００５５】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。

【００５６】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。

【００５７】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。

【００５８】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。

【００５９】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。

【００６０】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。

【００６１】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。

【００６２】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。

【００６３】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。

【００６４】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。

【００６５】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。

【００６６】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。

【００６７】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。・抵抗調整剤既述のとおり。

【００６８】次に現像粒子の製造例について説明する。

【００６９】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。

【００７０】このようにして得られた異なる帯電極性、
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る。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。・かかる流動化剤について流動性向上剤としては、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。

【００７１】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。

【００７２】

【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。

【００７３】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。

【００７４】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。

【００７５】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。

【００７６】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。

【００７７】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。

【００７８】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。

【００７９】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
４ｖｏｌ％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。

【００８０】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Ｗ
Ｐを得た。なお、白色粒子の体積固有抵抗値ρは１×１
０¹⁵Ω・ｃｍであった。

【００８１】

【表１】

【００８２】・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、次表２に
示す量のカーボンブラック（ライオン油脂社製，ケッチ
ェンブラックＥＣ）と、次表２に示す量のシリカ（日本
アエロジル社製♯２００）と、次表２に示す量のマグネ
タイト系磁性粉（ＲＢ−ＢＬ−Ｐチタン工業社製）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。

【００８３】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、表２に示すように、体積平均粒径略２５μｍ
〜２６μｍの黒色粒子ＢＰ１〜ＢＰ１１を得た。

【００８４】

【表２】

【００８５】・現像剤ＤＬの調製前記白色粒子ＷＰの３０ｇと黒色粒子ＢＰ１〜ＢＰ１１
のそれぞれ７０ｇの組み合わせで、白色粒子ＷＰと黒色
粒子ＢＰ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１１種類の
現像剤を調製した。なお、各現像剤において白色現像粒
子ＷＰは負に、黒色現像粒子ＢＰは正に帯電していた。

【００８６】図１の可逆性画像表示媒体１２における現
像剤ＤＬとして、かかる現像剤のそれぞれを採用し、実
施例媒体１〜３及び比較例媒体１、２、さらに実施例媒
体４〜７及び比較例媒体３〜５を作製した。これらを表
３、表４に示す。

【００８７】各実施例媒体及び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。

【００８８】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。

【００８９】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。

【００９０】イオンフローヘッドＨ１の詳細は図４に示
してある。

【００９１】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。

【００９２】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。

【００９３】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。

【００９４】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。

【００９５】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））。

【００９６】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。

【００９７】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。

【００９８】このようにして画像を書き込める。

【００９９】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。

【０１００】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。

【０１０１】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、初期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）の初期反
射濃度（ホワイト反射濃度Ｗ）を測定し、初期画像濃度
比（反射濃度比）（Ｂ／Ｗ）を求めた。

【０１０２】また、１００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ブラックソッリド部の反
射濃度Ｂを測定し、初期のブラックソリッド部の反射濃
度との変化Δを求めた。

【０１０３】画像評価結果についても表３、表４に示
す。表３においてはＢ／Ｗ比が５．０以上の場合を良好
「○」とし、５．０未満の場合を不良「×」とした。表
４においては反射濃度１．２以上、且つ、反射濃度変化
Δが０．２未満を良好「○」とし、反射濃度が１．２未
満又は反射濃度変化Δ０．２以上を不良「×」とした。

【０１０４】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：ＳａｋｕｒａＤＥＮＳ
ＩＴＯＭＥＴＥＲＰＤＡ−６５）を用いて行った。

【０１０５】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。

【０１０６】現像剤の静的抵抗値（体積固有抵抗値）ρ
〔Ω・ｃｍ〕は、試料を金属製の円形電極上に厚さ１ｍ
ｍ、直径５０ｍｍとなるようにセットし、質量１ｋｇ、
直径２０ｍｍの電極、内径３８ｍｍ、外径４２ｍｍのガ
ード電極を載せ、５００Ｖの直流電圧印加時の１分後の
電流値を読み取り、試料の静的抵抗値（体積固有抵抗
値）に換算した。なお、同様の測定原理で測定されるの
であれば、この測定方法以外の測定方法を採用すること
もできる。

【０１０７】磁性現像粒子の飽和磁化σｓ〔ｅｍｕ／
ｇ〕は、直流磁化特性自動記録装置（ＴＹＰＥ−３２５
７横河北辰電機社製）を用いて測定した。

【０１０８】

【表３】

【０１０９】

【表４】

【０１１０】表３から分かるように、磁性現像粒子の飽
和磁化が２０ｅｍｕ未満でも、５０ｅｍｕ／ｇより大き
くても十分な画像コントラストが得られない。

【０１１１】また表４から分かるように、白黒現像粒子
のうち少なくとも一方の体積固有抵抗値ρが１．０×１
０¹⁰Ω・ｃｍ〜１．０×１０¹⁴Ω・ｃｍでないと、長期
にわたり画像濃度を安定させることができない。

【０１１２】

【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）画像を長期にわたり安定的に表示できる。

【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） 2H005 AA02 AA25 AA29 DA01 EA01 EA02 EA10 5C094 AA05 AA06 AA22 AA37 BA09 BA74 BA76 BA82 BA84 BA93 CA19 EB02 EC04 FB12 FB16

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、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おり、該２種類の
現像粒子のうち少なくとも一方は、バインダー樹脂に磁
性体材料を含有させ、飽和磁化を２０ｅｍｕ／ｇ〜５０
ｅｍｕ／ｇとした磁性粒子である、ことを特徴とする可逆性画像表示媒体。
【請求項２】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、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おり、該２種類の
現像粒子のうち少なくとも一方は体積固有抵抗値ρが
１．０×１０¹⁰Ω・ｃｍ〜１．０×１０¹⁴Ω・ｃｍであ
る、ことを特徴とする可逆性画像表示媒体。
【請求項３】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、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おり、該２種類の
現像粒子のうち少なくとも一方は、バインダー樹脂に磁
性体材料を含有させ、飽和磁化を２０ｅｍｕ／ｇ〜５０
ｅｍｕ／ｇとした磁性粒子であり、さらに、該２種類の現像粒子のうち少なくとも一方は体
積固有抵抗値ρが１．０×１０¹⁰Ω・ｃｍ〜１．０×１
０¹⁴Ω・ｃｍである、ことを特徴とする可逆性画像表示媒体。