JP2008304545A - 液体画像表示装置およびその表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】空気以外の流体、特に液体を用いて文字や記号などの画像を画像表示部２２に表示する。
【解決手段】画像表示部２２に表示すべき画像に基づいて、液滴吐出部３２_１〜３２_Ｎの各々から視認可能な導電性液体２６の液滴２８を透明な絶縁性液体２４中に吐出させ、その導電性液体２６の液滴２８によって画像表示部２２に画像を形成させる。これにより、空気以外の流体、特に、導電性液体２６の液滴２８により画像表示部２２に画像を表示させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、液体画像表示装置およびその表示方法に関し、詳しくは、液体を用いて画像を表示する液体画像表示装置およびその表示方法に関する。

従来、水（流体）を張った水槽と、水槽の下部に配置された複数の吐出口と、複数の吐出口から各々に空気を吐出させるための複数の電磁弁と、を備え、複数の電磁弁を各々に開閉させることにより複数の吐出口から各々に発生する気泡（流体）によって図形を表示する表示装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平９−３１１６５４号公報

一般に、液体画像表示装置では、文字や記号などの画像をより適正に表示すること、例えば、空気（気泡）以外の流体を用いて画像を表示することなどが課題とされる。

本発明の液体画像表示装置およびその表示方法は、空気以外の流体、特に液体を用いて画像を表示することを主目的とする。

本発明の液体画像表示装置およびその表示方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の液体画像表示装置は、
液体を用いて画像を表示する液体画像表示装置であって、
透明性を有する第１の液体が充填され該第１の液体とは比重が異なると共に該第１の液体とは混合および溶解せず且つ該第１の液体中で視認可能で帯電または帯磁可能な第２の液体の液滴による画像を表示する画像表示部，該画像表示部の上部または下部に配置されて前記第２の液体を貯留する貯留部，該貯留部に貯留されている前記第２の液体を液滴の列として前記画像表示部の前記第１の液体中に吐出可能な複数の液滴吐出手段，を有する液体画像表示装置本体と、
前記複数の液滴吐出手段から各々に吐出される前記第２の液体の液滴によって前記画像表示部に画像が形成されるよう前記複数の液滴吐出手段からの前記第２の液体の液滴の吐出を制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の液体画像表示装置では、透明性を有する第１の液体が充填され第１の液体とは比重が異なると共に第１の液体とは混合および溶解せず且つ第１の液体中で視認可能で帯電または帯磁可能な第２の液体の液滴による画像を表示する画像表示部の第１の液体中に第２の液体を液滴の列として吐出可能な複数の液滴吐出手段から各々に吐出される第２の液体の液滴によって画像表示部に画像が形成されるよう複数の液滴吐出手段からの第２の液体の液滴の吐出を制御する。したがって、空気以外の流体、特に液体を用いて画像表示部に画像を表示させることができる。ここで、「画像」には、文字や記号などが含まれる。

こうした本発明の液体画像表示装置において、前記液体画像表示装置本体は、前記画像表示部に電場を作用させる電場作用手段を有するものであり、前記第２の液体は、帯電可能な液体であり、前記複数の液滴吐出手段は、前記貯留部に貯留されている前記第２の液体を帯電させる帯電手段を有する手段であり、前記制御手段は、前記第２の液体の液滴の吐出の制御に加えて、前記電場作用手段による電場の作用により前記第２の液体の液滴の少なくとも一部の移動速度が調整されるよう前記電場作用手段を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、帯電している状態で複数の液滴吐出手段から各々に吐出された第２の液体の液滴の少なくとも一部の移動速度を電場作用手段による電場の作用により調整することができる。ここで、移動速度を調整することには、速度を調整して移動させることに加えて、移動速度を値０にすること、即ち、位置を固定することが含まれる。

この電場作用手段による電場の作用により第２の液体の液滴の移動速度を調整する態様の本発明の液体画像表示装置において、前記第１の液体は、絶縁性を有する液体であり、前記第２の液体は、導電性を有する液体であり、前記帯電手段は、正または負の極性の電圧を印加して前記第２の液体を帯電させる手段であり、前記電場作用手段は、１以上の電極と、該１以上の電極に前記第２の液体の帯電の極性とは反対の極性の電圧である反対極性電圧を印加可能な電圧印加手段と、を有する手段であり、前記制御手段は、前記１以上の電極への前記反対極性電圧の印加により前記第２の液体の液滴の少なくとも一部の移動速度が調整されるよう前記電圧印加手段を制御する手段であるものとすることもできる。

この電場作用手段が１以上の電極と電圧印加手段とを有する態様の本発明の液体画像表示装置において、前記１以上の電極は、前記画像表示部の壁面に配置されてなり、前記制御手段は、前記１以上の電極への前記反対極性電圧の印加の継続による電場の作用により前記第２の液体の液滴の少なくとも一部の位置が固定されるよう前記電圧印加手段を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、第２の液体の液滴の少なくとも一部を固定することができる。

また、電場作用手段が１以上の電極と電圧印加手段とを有する態様の本発明の液体画像表示装置において、前記１以上の電極は、鉛直方向に並設された複数の電極であり、前記電圧印加手段は、該複数の電極の少なくとも一部に前記反対極性電圧を印加可能な手段であるものとすることもできる。この場合、前記複数の電極は、水平方向に延びた形状で鉛直方向に並設されてなるものとすることもできる。この場合、前記複数の電極は、水平方向に延びた櫛歯が互いに非接触で噛み合うよう配置された二つの櫛歯状の電極であるものとすることもできるし、水平方向に延びた櫛歯が互いに非接触で噛み合うよう配置された二つの櫛歯状の導電体と、該二つの櫛歯状の導電体の櫛歯の各々に取り付けられた複数の平板の導電体と、からなるものとすることもできる。これらの場合、二つの櫛歯状の電極や導電体の少なくとも一方に継続して反対極性電圧を印加することにより、第２の液体の液滴の位置を固定することができ、二つの櫛歯状の電極や導電体に交互に反対極性電圧を印加することにより、第２の液体の液滴の少なくとも一部を速度を調整しながら移動させることができる。

さらに、電場作用手段が１以上の電極と電圧印加手段とを有する態様の本発明の液体画像表示装置において、前記１以上の電極は、透明に形成されてなるものとすることもできる。

あるいは、電場作用手段による電場の作用により第２の液体の液滴の移動速度を調整する態様の本発明の液体画像表示装置において、前記複数の液滴吐出手段は、前記貯留部に形成された複数の液滴吐出部と、該複数の液滴吐出部の各々の吐出口および内部の少なくとも一部に各々の電場を作用させる複数の吐出電場作用手段と、を有する手段であり、前記制御手段は、前記複数の吐出電場作用手段による各々の電場の作用により前記複数の液滴吐出部から各々に前記第２の液体の液滴が吐出されるよう前記吐出電場作用手段を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、複数の液滴吐出部の各々の吐出口や内部の少なくとも一部への吐出電場作用手段による各々の電場の作用により、複数の液滴吐出部から各々に第２の液体の液滴を吐出させることができる。

加えて、本発明の液体画像表示装置において、前記液体画像表示装置本体は、前記画像表示部に磁場を作用させる磁場作用手段を有するものであり、前記第２の液体は、帯磁可能な液体であり、 前記複数の液滴吐出手段は、前記貯留部に貯留されている前記第２の液体を帯磁させる帯磁手段を有する手段であり、前記制御手段は、前記磁場作用手段による磁場の作用により前記第２の液体の液滴の少なくとも一部の移動速度が調整されるよう前記磁場作用手段を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、帯磁している状態で複数の液滴吐出手段から各々に吐出された第２の液体の液滴の少なくとも一部の移動速度を磁場作用手段による磁場の作用により調整することができる。ここで、移動速度を調整することには、移動速度を値０にすること、即ち、位置を固定することが含まれる。

また、本発明の液体画像表示装置において、前記第１の液体は、互いに比重と粘性のうち少なくとも一方が異なる複数の液体からなるものとすることもできる。

本発明の液体画像表示装置の表示方法は、
透明性を有する第１の液体が充填され該第１の液体とは比重が異なると共に該第１の液体とは混合および溶解せず且つ該第１の液体中で視認可能で帯電または帯磁可能な第２の液体の液滴による画像を表示する画像表示部，該画像表示部の上部または下部に配置されて前記第２の液体を貯留する貯留部，該貯留部に貯留されている前記第２の液体を液滴の列として前記画像表示部の前記第１の液体中に吐出可能な複数の液滴吐出手段，を有する液体画像表示装置本体を備える液体画像表示装置の表示方法であって、
前記複数の液滴吐出手段から各々に吐出される前記第２の液体の液滴によって前記画像表示部に画像が形成されるよう前記複数の液滴吐出手段の各々からの前記第２の液体の液滴の吐出を制御する、
ことを特徴とする。

この本発明の液体画像表示装置の表示方法では、透明性を有する第１の液体が充填され第１の液体とは比重が異なると共に第１の液体とは混合および溶解せず且つ第１の液体中で視認可能で帯電または帯磁可能な第２の液体の液滴による画像を表示する画像表示部の第１の液体中に第２の液体を液滴の列として吐出可能な複数の液滴吐出手段から各々に吐出される第２の液体の液滴によって画像表示部に画像が形成されるよう複数の液滴吐出手段からの第２の液体の液滴の吐出を制御する。したがって、空気以外の流体、特に液体を用いて画像表示部に画像を表示させることができる。ここで、「画像」には、文字や記号などが含まれる。

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としての液体画像表示装置２０の外観を示す外観図であり、図２は、実施例の液体画像表示装置２０の構成の概略を示す構成図であり、図３は、実施例の液体画像表示装置２０が備える本体２１の一部の構成の概略を示す構成図である。なお、図１では、見易さを考慮して液体画像表示装置２０が備える直流電源３４や吐出電極用スイッチ３８₁〜３８_N，壁面電極用スイッチ４２，制御ユニット４４の図示を省略した。本発明の液体画像表示装置２０は、本体２１として、透明で絶縁性を有する液体（例えば絶縁オイルなど、以下、絶縁性液体という）２４が充填され絶縁性液体２４より比重が大きくて絶縁性液体２４とは混合および溶解せず且つ絶縁性液体２４中で視認可能で導電性を有する液体（例えば着色された水など、以下、導電性液体という）２６の液滴２８による画像を表示する画像表示部２２と、画像表示部２２の上部に配置されて導電性液体２６を貯留する貯留部３０と、貯留部３０の下部に水平方向にＮ個（Ｎは２以上の整数，図１および図２中「ｉ」は１以上且つＮ以下の整数）形成された液滴吐出部３２₁〜３２_Nと、貯留部３０に貯留されている導電性液体２６に負極が接続された直流電源３４と、貯留部３０側から見て液滴吐出部３２₁〜３２_Nの各々の吐出口の先にそれぞれペアで配置された電極（以下、吐出電極という）３６_1a，３６_1b〜３６_Na，３６_Nbと、吐出電極３６_1a，３６_1b〜３６_Na，３６_Nbをペア毎に直流電源３４の正極に接続したり切り離したりする吐出電極用スイッチ３８₁〜３８_Nと、画像表示部２２の壁面に配置された透明な電極（例えばＩＴＯ（酸化インジウム・スズ）など、以下、壁面電極という）４０と、壁面電極４０を直流電源３４の正極に接続したり切り離したりする壁面電極用スイッチ４２と、を備えると共に、吐出電極用スイッチ３８₁〜３８_Nや壁面電極用スイッチ４２の各々のスイッチングを制御する制御ユニット４４と、画像表示部２２の下部に堆積している導電性液体２６を流路５０を介して貯留部３０に供給するポンプ５２と、を備える。ここで、画像表示部２２は、透明なガラスやプラスチックにより形成された容器と、その内部の空間即ち絶縁性液体２４が充填されている部分と、をいう。また、実施例では、図１中手前側（図２中左側）から画像表示部２２を見る人に文字や記号を含む画像を表示するものとした。さらに、実施例では、液滴吐出部３２₁〜３２_Nと吐出電極３６_1a，３６_1b〜３６_Na，３６_Nbと吐出電極用スイッチ３８₁〜３８_Nとは、吐出電極の添え字ａ，ｂの部分以外については対応するものに同一の数字（１〜Ｎ）を付した。そして、吐出電極３６_1a，３６_1b〜３６_Na，３６_Nbの添え字ａ，ｂの部分は、ペアの一方と他方とを意味する。なお、図示を省略したが、実施例では、吐出電極３６_1a，３６_1b〜３６_Na，３６_Nbの各ペアと壁面電極４０とのうち直流電源３４から切り離されたペアの吐出電極や壁面電極４０について電位を値０にする回路を備えるものとした。

液滴吐出部３２₁〜３２_Nは、いずれも、貯留部３０側から見て直線的に延びた中空の円筒状に形成され、導電性液体２６に作用する重力に比して表面張力の方が大きくなる形状に形成されている。したがって、そのままでは、液滴吐出部３２₁〜３２_Nの各々から導電性液体２６の液滴２８は吐出されない。制御ユニット４４は、図示しないＣＰＵやＲＡＭ，ＲＯＭなどを備え、ＲＯＭに記憶された、画像表示部２２に表示すべき画像に基づいて吐出電極用スイッチ３８₁〜３８_Nのスイッチングを制御すると共に壁面電極用スイッチ４２のスイッチングを制御する。なお、画像については、ＲＯＭに記憶されているものに限られず、ユーザが作成した画像を用いるものとするなど、如何なるものとしてもよい。

こうして構成された実施例の液体画像表示装置２０では、吐出電極３６_1a，３６_1b〜３６_Na，３６_Nbをペア毎にそれぞれ直流電源３４の正極に接続する即ち吐出電極３６_1a，３６_1b〜３６_Na，３６_Nbのペア毎にそれぞれ正の所定電圧を印加すると、液滴吐出部３２₁〜３２_Nのうち正の所定電圧を印加した吐出電極に対応する液滴吐出部の吐出口や内部に電場が作用し、吐出電極３６_1a，３６_1b〜３６_Na，３６_Nbをペア毎にそれぞれ直流電源３４の正極から切り離すと、切り離した吐出電極のペアの電位が値０になる。また、壁面電極４０を直流電源３４の正極に接続する即ち壁面電極４０に正の所定電圧を印加すると、画像表示部２２に電場が作用し、壁面電極４０を直流電源３４の正極から切り離すと、壁面電極４０の電位が値０になる。

次に、こうして構成された実施例の液体画像表示装置２０における画像表示部２２への画像表示について説明する。まず、液滴吐出部３２₁〜３２_Nの各々からの導電性液体２６の液滴２８の吐出について説明する。図４は、任意の液滴吐出部３２_i（１≦ｉ≦Ｎ）から導電性液体２６の液滴２８が吐出される様子の一例について説明する説明図である。まず、本体２１の貯留部３０に貯留されている導電性液体２６は、直流電源３４の負極に接続されている。図４に示すように、吐出電極３６_ia，３６_ibの電位が値０のときには（時刻ｔ１）、導電性液体２６の液滴２８は液滴吐出部３２_iから吐出されない。この状態で吐出電極３６_ia，３６_ibに正の所定電圧を印加すると（時刻ｔ２）、液滴吐出部３２_iの吐出口や内部に作用する電場により（吐出電極３６_ia，３６_ibと導電性液体２６との間に生じるクーロン力により）、導電性液体２６の液面が吐出電極３６_ia，３６_ib側に引き寄せられる。そして、導電性液体２６の重力と導電性液体２６に作用するクーロン力との和が液滴吐出部３２_iの表面張力より大きくなったときに、導電性液体２６の液滴２８が液滴吐出部３２_iから吐出される。その後に、吐出電極３６_ia，３６_ibの電位が値０になると（時刻ｔ４）、導電性液体２６の液滴２８は、その比重が絶縁性液体２４の比重よりも大きいため、画像表示部２２の絶縁性液体２４中を下降していく。このように、液滴吐出部３２₁〜３２_Nについて、画像表示部２２に表示すべき画像に基づいて、吐出電極３６_1a，３６_1b〜３６_Na，３６_Nbのペア毎に正の所定電圧を印加したり電位を値０にしたりすることにより、液滴吐出部３２₁〜３２_Nの各々から同時または異なるタイミングで導電性液体２６の液滴２８を絶縁性液体２４中に吐出させるから、電磁弁に比して簡易で小型化を図ることが可能な構成で導電性液体２６の液滴２８を絶縁性液体２４中に吐出させることができる。そして、下降していく導電性液体２６の液滴２８により画像表示部２２に画像を形成させることができる。しかも、実施例では、壁面電極４０として透明なものを用いるものとしたから、図１中手前側（図２中左側）から画像表示部２２を見る人だけでなく、図１中奥側（図２中右側）から画像表示部２２を見る人にも、裏側から見る画像になるが、画像を表示することができる。

こうして液滴吐出部３２₁〜３２_Nから各々に吐出された導電性液体２６の液滴２８が下降している最中に壁面電極４０に正の所定電圧を印加すると、画像表示部２２に作用する電場により（壁面電極４０と導電性液体２６の液滴２８との間に生じるクーロン力により）、導電性液体２６の液滴２８は、壁面電極４０側に引き寄せられて停止する。導電性液体２６の液滴２８が壁面電極４０に引き寄せられて停止している様子の一例を図５に示す。このようにして、画像表示部２２に形成される画像を固定することができる。例えば、図１では、「ＡＢＣ」の文字を固定することができる。また、その後に壁面電極４０の電位を値０にすると、導電性液体２６の液滴２８は再び下降する。したがって、壁面電極４０に正の所定電圧を印加したり電位を値０にしたりすることにより、導電性液体２６の液滴２８を速度を調整して下降させることができる。これにより、画像表示部２２に形成される画像を速度を調整して下降させることができる。

以上説明した実施例の液体画像表示装置２０によれば、画像表示部２２に表示すべき画像に基づいて液滴吐出部３２₁〜３２_Nから各々に導電性液体２６の液滴２８を絶縁性液体２４中に吐出させて画像表示部２２に画像を形成させるから、空気以外の流体、特に、導電性液体２６の液滴２８により画像表示部２２に画像を表示させることができる。しかも、直流電源３４の負極に接続されていた導電性液体２６の液滴２８が絶縁性液体２４中を下降している最中に壁面電極４０に正の所定電圧を印加することにより、画像表示部２２に形成される画像を固定することができる。

実施例の液体画像表示装置２０では、図１および図２に例示したように、壁面電極４０として、１つの平板電極を用いるものとしたが、鉛直方向に並設された複数の平板電極を用いるものとしてもよい。鉛直方向に並設された複数の平板電極を用いる場合、複数の平板電極は、水平方向に延びた形状で鉛直方向に並設されてなるものとしてもよいし、それ以外の形状で鉛直方向に並設されてなるものとしてもよい。以下、これらについて説明する。

前者の場合、即ち、複数の平板電極が水平方向に延びた形状で鉛直方向に並設されてなる場合、例えば、図６に例示するように、水平方向に延びた櫛歯が互いに非接触で噛み合うように配置された二つの櫛歯状の壁面電極１４０ａ，１４０ｂを用いるものとしてもよいし、図７に例示するように、水平方向に延びた櫛歯が互いに非接触で噛み合うように配置された二つの櫛歯状の導電体２４０ａ，２４０ｂと、二つの櫛歯状の導電体２４０ａ，２４０ｂの櫛歯の各々に複数取り付けられた所定形状（例えば、正方形や円形など）の平板導電体２４０ｃと、からなるいわゆるランド型の壁面電極２４０を用いるものとしてもよい。なお、見易さを考慮して、図６では二つの櫛歯状の壁面電極１４０ａ，１４０ｂにハッチングを付し、図７では導電体２４０ａ，２４０ｂにハッチングを付した。ここで、図６では、二つの櫛歯状の壁面電極１４０ａ，１４０ｂの他に、信号出力回路１４２と、信号出力回路１４２に入力端子が接続されると共に櫛歯状の壁面電極１４０ａに出力端子が接続され入力端子にオン信号が入力されたときに櫛歯状の壁面電極１４０ａに正の所定電圧を印加すると共に入力端子にオフ信号が入力されたときに櫛歯状の壁面電極１４０ａに負の所定電圧を印加する電圧アンプ１４４と、信号出力回路１４２に入力端子が接続されると共に櫛歯状の壁面電極１４０ｂに出力端子が接続され入力端子にオン信号が入力されたときに櫛歯状の壁面電極１４０ｂに負の所定電圧を印加すると共に入力端子にオフ信号が入力されたときに櫛歯状の壁面電極１４０ｂに正の所定電圧を印加する電圧アンプ１４６と、を備える。したがって、信号出力回路１４２からの出力（オン信号またはオフ信号）を所定時間毎に切り替えることにより、二つの櫛歯状の壁面電極１４０ａ，１４０ｂに交互に正の所定電圧または負の所定電圧が印加されることになる。図８は、このときの導電性液体２６の液滴２８の様子の一例を示す説明図である。図８に示すように、信号出力回路１４２からの出力を切り替えることにより（時刻ｔ５〜ｔ７）、二つの櫛歯状の壁面電極１４０ａ，１４０ｂのうち導電性液体２６の液滴２８を引き寄せる電極が切り替わり、導電性液体２６の液滴２８は、図８中の櫛歯の一段に相当する距離ずつ下降していく。即ち、信号出力回路１４２からのオンオフ信号の切替のタイミングを調整することにより導電性液体２６の液滴２８を速度を調整して下降させることができる。これにより、画像表示部２２に形成される画像を速度を調整して下降させることができる。そして、信号出力回路１４２からの出力をオン信号またはオフ信号で保持することにより（図８中時刻ｔ８ではオン信号で保持）、導電性液体２６の液滴２８の位置を固定することができる。これにより、画像表示部２２に形成される画像を固定することができる。なお、電圧アンプ１４４，１４６は、信号出力回路１４２からの信号に基づいて櫛歯状の壁面電極１４０ａ，１４０ｂに正の所定電圧または負の所定電圧を印加するものとしたが、信号出力回路１４２からの信号に基づいて櫛歯状の壁面電極１４０ａ，１４０ｂに正の所定電圧を印加するか電位を値０にするものとしてもよい。

次に、いわゆるランド型の壁面電極２４０を用いる場合について図７を用いて説明する。図７では、二つの櫛歯状の導電体２４０ａ，２４０ｂと複数の平板導電体２４０ｃとからなるランド型の壁面電極２４０の他に、図６の信号出力回路１４２と同様の信号出力回路２４２と、信号出力回路２４２に入力端子が接続されると共に櫛歯状の導電体２４０ａに出力端子が接続され図６の電圧アンプ１４４と同様に機能する電圧アンプ２４４と、信号出力回路２４２に入力端子が接続されると共に櫛歯状の導電体２４０ｂに出力端子が接続され図６の電圧アンプ１４６と同様に機能する電圧アンプ２４６と、を備える。したがって、信号出力回路２４２からの出力（オン信号またはオフ信号）を切り替えるタイミングを調整することにより導電性液体２６の液滴２８を速度を調整して下降させることができ、信号出力回路２４２からの出力をオン信号またはオフ信号で保持することにより、導電性液体２６の液滴２８の位置を固定することができる。また、こうしたランド型の壁面電極２４０を形成する二つの櫛歯状の導電体２４０ａ，２４０ｂに交互に正の電圧を印加することにより、導電性液体２６の液滴２８は、下降しながらランド型の壁面電極２４０の水平方向の中央に寄っていくと考えられる。この様子の一例を図９に示す。

次に、後者の場合、即ち、複数の電極が、水平方向に延びた形状以外の形状で鉛直方向に並設されてなる場合について説明する。この場合、例えば、図１０に例示するように、鉛直方向にＮ１個，水平方向にＮ２の所定形状（例えば、正方形や円形など）の壁面電極３４０_1,1〜３４０_N1,N2と、壁面電極３４０_1,1〜３４０_N1,N2の各々を直流電源３４の正極に接続したり切り離したりする壁面電極用スイッチ３４２_1,1〜３４２_N1,N2と、を備えるものとしてもよい。図１０では、任意の壁面電極３４０_j,k（１≦ｊ≦Ｎ１，１≦ｋ≦Ｎ２）と、壁面電極３４０_j,kを直流電源３４の正極に接続したり切り離したりする壁面電極用スイッチ３４２_j,kと、について部分拡大図として示した。なお、実施例と同様に、図示を省略したが、壁面電極３４０_1,1〜３４０_N1,N2のうち直流電源３４から切り離された壁面電極について電位を値０にする回路を備えるものとした。この場合、壁面電極３４０_1,1〜３４０_N1,N2の全てに継続して正の所定電圧を印加することにより、実施例と同様に、導電性液体２６の液滴２８を固定することができ、画像表示部２２に形成される画像を固定することができる。また、導電性液体２６の液滴２８の下降に応じて壁面電極３４０_1,1〜３４０_N1,N2に正の所定電圧を印加したり電位を値０にしたりすることにより、導電性液体２６の液滴２８を速度を調整して下降させることができ、画像表示部２２に形成される画像を速度を調整して下降させることができる。さらに、壁面電極３４０_1,1〜３４０_N1,N2のうち水平方向の所定範囲（例えば、１〜ｋの範囲）の壁面電極にだけ正の所定電圧を継続して印加することにより、絶縁性液体２４中を下降する導電性液体２６の液滴２８のうちその所定範囲の液滴２８だけ固定することができる。例えば、図１では、「ＡＢＣ」の文字のうち「Ａ」だけを固定したり、「ＡＢ」を固定したりすることができる。

実施例の液体画像表示装置２０では、吐出電極３６_1a，３６_1b〜３６_Na，３６_Nbや壁面電極４０について、共通の直流電源３４の正極に接続可能なものとしたが、それぞれ異なる直流電源に接続可能なものとしてもよい。

実施例の液体画像表示装置２０では、導電性液体２６に直流電源３４の負極を接続すると共に吐出電極３６_1a，３６_1b〜３６_Na，３６_Nbや壁面電極４０を各々に直流電源３４の正極に接続するものとしたが、導電性液体２６に直流電源３４の正極を接続すると共に吐出電極３６_1a，３６_1b〜３６_Na，３６_Nbや壁面電極４０を各々に直流電源３４の負極に接続するものとしてもよい。

実施例の液体画像表示装置２０では、図１〜図３に例示したように、画像表示部２２に、一種類の絶縁性液体２４を充填するものとしたが、互いに比重や粘性が異なる複数の絶縁性液体を充填するものとしてもよい。例えば、図１１の変形例の液体画像表示装置４２０の本体４２１に例示するように、画像表示部４２２に、導電性液体２６より小さい比重Ｓ１で絶縁性を有する絶縁性液体４２４ａと絶縁性液体４２４ａの比重Ｓ１より小さい比重Ｓ２で絶縁性を有する絶縁性液体４２４ｂとを充填するものとしてもよい。なお、図１１のうち実施例の液体画像表示装置２０と同一の構成については同一の符号を付した。この場合、図１１に例示するように、画像表示部４２２において、絶縁性液体４２４ａが比較的下側，絶縁性液体４２４ｂが比較的上側にある状態で液滴吐出部３２₁〜３２_Nの各々から導電性液体２６の液滴２８を吐出させると、吐出された液滴２８は、絶縁性液体４２４ｂ中では比較的大きな速度をもって下降し、その後、絶縁性液体４２４ａ中では絶縁性液体４２４ｂ中に比して小さい速度をもって下降する。したがって、絶縁性液体４２４ａ中で、絶縁性液体４２４ｂ中に比して鉛直方向の液滴２８同士の間隔を小さくすることができる。この変形例では、画像表示部４２２に、比重Ｓ１の絶縁性液体４２４ａと比重Ｓ２の絶縁性液体４２４ｂとを用いるものとしたが、これに代えてまたは加えて、絶縁性液体４２４ａについて、粘性が絶縁性液体４２４ｂの粘性よりも大きいものを用いるものとしてもよい。絶縁性液体４２４ａとして、絶縁性液体４２４ｂより比重および粘性が大きいものを用いる場合、液滴２８は、絶縁性液体４２４ａ中で、絶縁性液体４２４ｂ中に比してより小さい速度をもって下降することになるから、絶縁性液体４２４ａ中での鉛直方向の液滴２８同士の間隔をより小さくすることができる。

実施例の液体画像表示装置２０では、画像表示部２２の壁面に配置された壁面電極４０を備えるものとしたが、これに代えてまたは加えて、画像表示部２２の上部や下部に電極を備えるものとしてもよい。例えば、画像表示部２２の下部に電極を備える場合、下部の電極に正の所定電圧を印加することにより、液滴吐出部３２₁〜３２_Nから各々に吐出された導電性液体２６の液滴２８を下方に引き寄せる、即ち液滴２８をより大きな速度で下降させることができる。

実施例の液体画像表示装置２０では、壁面電極４０について、透明のものを用いるものとしたが、透明ではないものを用いるものとしてもよい。また、壁面電極４０を備えないものとしてもよい。即ち、液滴吐出部３２₁〜３２_Nから各々に吐出される導電性液体２６の液滴２８を画像表示部２２に固定したり液滴２８を速度を調整して下降させたりしないものとしてもよい。

実施例の液体画像表示装置２０では、液滴吐出部３２₁〜３２_Nの各々の吐出口や内部に電場を作用させるものとして、直流電源３４と、吐出電極３６_1a，３６_1b〜３６_Na，３６_Nbと、吐出電極３６_1a，３６_1b〜３６_Na，３６_Nbをペア毎に直流電源３４の正極に接続したり切り離したりする吐出電極用スイッチ３８₁〜３８_Nと、を備えるものとしたが、液滴吐出部３２₁〜３２_Nの各々の吐出口や内部に各々の電場を作用させることができて液滴吐出部３２₁〜３２_Nから各々に導電性液体２６の液滴２８を吐出できるものであれば如何なるものとしても構わない。また、液滴吐出部３２₁〜３２_Nから各々に導電性液体２６の液滴２８を吐出できるものであれば、他の手法により、例えば、電磁バルブの開閉などにより液滴吐出部３２₁〜３２_Nから各々に導電性液体２６の液滴２８を吐出させるものとしてもよい。

実施例の液体画像表示装置２０では、視認可能で導電性を有する液体としての導電性液体２６を用いるものとしたが、視認可能で帯電可能であれば、即ち、帯電している状態で液滴吐出部３２₁〜３２_Nから各々に吐出されるものであれば、導電性を有するものに限られない。

実施例の液体画像表示装置２０では、導電性液体２６として、絶縁性液体２４よりも比重が大きいものを用いるものとしたが、絶縁性液体２４よりも比重が小さいものを用いるものとしてもよい。この場合、貯留部３０や液滴吐出部３２₁〜３２_N，吐出電極３６_1a，３６_1b〜３６_Na，３６_Nbなどを画像表示部２２の下部に配置して、液滴吐出部３２₁〜３２_Nから各々に吐出されて絶縁性液体２４中を上昇する導電性液体２６の液滴２８により画像表示部２２に画像を形成させることができる。

実施例の液体画像表示装置２０では、導電性液体２６を用いて画像表示部２２に画像を形成させるものとしたが、これに代えて、帯磁可能な液体を用いて画像表示部２２に画像を形成させるものとしてもよい。こうすれば、帯磁可能液体を用いて画像表示部２２に画像を表示させることができる。この場合、貯留部３０に貯留されているまたは液滴吐出部３２₁〜３２_Nの各々の内部の帯磁可能な液体（以下、帯磁可能液体という）を帯磁させる帯磁装置や、画像表示部２２に磁場を作用させる磁場作用装置を備え、帯磁装置により帯磁させた状態で液滴吐出部３２₁〜３２_Nから各々に吐出された帯磁可能液体の液滴の移動速度が調整されるよう、即ち、帯磁可能液体の液滴の位置が固定されたり調整された速度で下降するよう磁場作用装置から画像表示部２２に磁場を作用させるものとしてもよい。こうすれば、画像表示部２２に形成される画像を固定したり調整した速度で下降させたりすることができる。

実施例の液体画像表示装置２０では、画像表示部２２について、透明なものを用いるものとしたが、少なくとも画像を表示すべき一面（例えば、図１中、画像表示部２２の手前側の面）が透明であれば、他の面（例えば、図１中、画像表示部２２の奥側の面）は透明でないものとしてもよい。

実施例や変形例では、図１中手前側（図２中左側）から画像表示部２２を見る人に画像を表示するものとしたが、実施例や変形例の液体画像表示装置を複数用いて、それらを所定方向から見る人に対して重畳するように配置して液体画像表示装置５２０を形成するものとしてもよい。実施例の液体画像表示装置２０を複数用いた場合の液体画像表示装置５２０の一例を図１２に示す。この場合、図示するように、立体画像を表示することができる。なお、図１２では、見易さを考慮して、液滴吐出部３２₁〜３２_Nや吐出電極３６_1a，３６_1b〜３６_Na，３６_Nb，壁面電極４０などの図示を省略した。

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、液体画像表示装置の製造産業などに利用可能である。

本発明の一実施例としての液体画像表示装置２０の外観を示す外観図である。 液体画像表示装置２０の構成の概略を示す構成図である。 液体画像表示装置２０が備える本体２１の一部の構成の概略を示す構成図である。 任意の液滴吐出部３２_iから導電性液体２６の液滴２８が吐出される様子の一例について説明する説明図である。 導電性液体２６の液滴２８が壁面電極４０に引き寄せられて停止している様子の一例を示す説明図である。 変形例の二つの櫛歯状の壁面電極１４０ａ、１４０ｂの一例を示す構成図である。 変形例のランド型の壁面電極２４０の一例を示す構成図である。 二つの櫛歯状の壁面電極１４０ａ，１４０ｂに交互に正の所定電圧を印加したときの導電性液体２６の液滴２８の様子の一例を示す説明図である。 二つの櫛歯状の導電体２４０ａ，２４０ｂに交互に正の所定電圧を印加したときの導電性液体２６の液滴２８の様子の一例を示す説明図である。 変形例の壁面電極３４０_1,1〜３４０_N1,N2の一例を示す構成図である。 変形例の液体画像表示装置４２０の構成の概略を示す構成図である。 変形例の液体画像表示装置５２０の構成の概略を示す斜視図である。

符号の説明

２０，４２０，５２０ 液体画像表示装置、２１，４２１ 本体、２２，４２２ 画像表示部、２４，４２４ａ，４２４ｂ 絶縁性液体、２６ 導電性液体、２８ 液滴、３０ 貯留部、３２₁〜３２_N，３２_i 液滴吐出部、３４ 直流電源、３６_1a，３６_1b〜３６_Na，３６_Nb，３６_ia，３６_ib 吐出電極、３８₁〜３８_N，３８_i 吐出電極用スイッチ、４０ 壁面電極、４２ 壁面電極用スイッチ、４４ 制御ユニット、５０ 流路、５２ ポンプ、１４０ａ，１４０ｂ 櫛歯状の壁面電極、１４２，２４２ 信号出力回路、１４４，１４６，２４４，２４６ 電圧アンプ、２４０ ランド型の壁面電極、２４０ａ，２４０ｂ 櫛歯状の導電体、２４０ｃ 平板導電体、３４０_1,1〜３４０_N1,N2，３４０_j,k 壁面電極、３４２_1,1〜３４２_N1,N2，３４２_j,k 壁面電極用スイッチ。

Claims (12)

1. 液体を用いて画像を表示する液体画像表示装置であって、
   透明性を有する第１の液体が充填され該第１の液体とは比重が異なると共に該第１の液体とは混合および溶解せず且つ該第１の液体中で視認可能で帯電または帯磁可能な第２の液体の液滴による画像を表示する画像表示部，該画像表示部の上部または下部に配置されて前記第２の液体を貯留する貯留部，該貯留部に貯留されている前記第２の液体を液滴の列として前記画像表示部の前記第１の液体中に吐出可能な複数の液滴吐出手段，を有する液体画像表示装置本体と、
   前記複数の液滴吐出手段から各々に吐出される前記第２の液体の液滴によって前記画像表示部に画像が形成されるよう前記複数の液滴吐出手段の各々からの前記第２の液体の液滴の吐出を制御する制御手段と、
   を備える液体画像表示装置。
2. 請求項１記載の液体画像表示装置であって、
   前記液体画像表示装置本体は、前記画像表示部に電場を作用させる電場作用手段を有するものであり、
   前記第２の液体は、帯電可能な液体であり、
   前記複数の液滴吐出手段は、前記貯留部に貯留されている前記第２の液体を帯電させる帯電手段を有する手段であり、
   前記制御手段は、前記第２の液体の液滴の吐出の制御に加えて、前記電場作用手段による電場の作用により前記第２の液体の液滴の少なくとも一部の移動速度が調整されるよう前記電場作用手段を制御する手段である
   液体画像表示装置。
3. 請求項２記載の液体画像表示装置であって、
   前記第１の液体は、絶縁性を有する液体であり、
   前記第２の液体は、導電性を有する液体であり、
   前記帯電手段は、正または負の極性の電圧を印加して前記第２の液体を帯電させる手段であり、
   前記電場作用手段は、１以上の電極と、該１以上の電極に前記第２の液体の帯電の極性とは反対の極性の電圧である反対極性電圧を印加可能な電圧印加手段と、を有する手段であり、
   前記制御手段は、前記１以上の電極への前記反対極性電圧の印加により前記第２の液体の液滴の少なくとも一部の移動速度が調整されるよう前記電圧印加手段を制御する手段である
   液体画像表示装置。
4. 請求項３記載の液体画像表示装置であって、
   前記１以上の電極は、前記画像表示部の壁面に配置されてなり、
   前記制御手段は、前記１以上の電極への前記反対極性電圧の印加の継続による電場の作用により前記第２の液体の液滴の少なくとも一部の位置が固定されるよう前記電圧印加手段を制御する手段である
   液体画像表示装置。
5. 請求項３記載の液体画像表示装置であって、
   前記１以上の電極は、鉛直方向に並設された複数の電極であり、
   前記電圧印加手段は、該複数の電極の少なくとも一部に前記反対極性電圧を印加可能な手段である
   液体画像表示装置。
6. 前記複数の電極は、水平方向に延びた形状で鉛直方向に並設されてなる請求項５記載の液体画像表示装置。
7. 前記複数の電極は、水平方向に延びた櫛歯が互いに非接触で噛み合うよう配置された二つの櫛歯状の電極である請求項６記載の液体画像表示装置。
8. 前記複数の電極は、水平方向に延びた櫛歯が互いに非接触で噛み合うよう配置された二つの櫛歯状の導電体と、該二つの櫛歯状の導電体の櫛歯の各々に取り付けられた複数の平板の導電体と、からなる請求項６記載の液体画像表示装置。
9. 前記１以上の電極は、透明に形成されてなる請求項３ないし８いずれか記載の液体画像表示装置。
10. 前記第１の液体は、互いに比重と粘性のうち少なくとも一方が異なる複数の液体からなる請求項１ないし９いずれか記載の液体画像表示装置。
11. 請求項１記載の液体画像表示装置であって、
    前記液体画像表示装置本体は、前記画像表示部に磁場を作用させる磁場作用手段を有するものであり、
    前記第２の液体は、帯磁可能な液体であり、
    前記複数の液滴吐出手段は、前記貯留部に貯留されている前記第２の液体を帯磁させる帯磁手段を有する手段であり、
    前記制御手段は、前記磁場作用手段による磁場の作用により前記第２の液体の液滴の少なくとも一部の移動速度が調整されるよう前記磁場作用手段を制御する手段である
    液体画像表示装置。
12. 透明性を有する第１の液体が充填され該第１の液体とは比重が異なると共に該第１の液体とは混合および溶解せず且つ該第１の液体中で視認可能で帯電または帯磁可能な第２の液体の液滴による画像を表示する画像表示部，該画像表示部の上部または下部に配置されて前記第２の液体を貯留する貯留部，該貯留部に貯留されている前記第２の液体を液滴の列として前記画像表示部の前記第１の液体中に吐出可能な複数の液滴吐出手段，を有する液体画像表示装置本体を備える液体画像表示装置の表示方法であって、
    前記複数の液滴吐出手段から各々に吐出される前記第２の液体の液滴によって前記画像表示部に画像が形成されるよう前記複数の液滴吐出手段の各々からの前記第２の液体の液滴の吐出を制御する、
    ことを特徴とする液体画像表示装置の表示方法。

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