JP2885093B2 - 画像表示方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像表示方法に関し、特
に、電気信号化されたカラー画像情報を視認可能な顕画
像として表示する画像表示方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えばコンピュータ、ファクシミ
リ、スキャナ等のデータを表示する画像表示装置として
は、ＣＲＴ、液晶表示装置、プラズマ表示装置、ＬＥＤ
表示装置等のように可動部分がなく電気的手段のみによ
って作動する装置が知られている。

【０００３】また、ベルト状の感光体あるいは誘導体を
画像担持体として用い、これらの感光体あるいは誘電体
表面にトナー等の印材を先のデータに従って選択的に付
着させ、また場合によっては弱定着させて表示する画像
表示装置が提案され、また一部実用化されている。

【０００４】さらに、磁気特性を有する印材を含む画素
構成部材を用い、やはり先のデータに従って印材を選択
的に反転あるいは移動させることで表示させるようにし
た画像表示装置が提案されている。

【０００５】しかるに、機械的可動部分を伴わない電気
的手段のみにて作動する装置では、大画面の画像表示あ
るいは一時的な静止画像表示等の用途では高価となり、
メンテナンスにおいても手間がかかり、その設置にも時
間がかかるものであった。

【０００６】また、ベルト状感光体あるいは誘電体を用
いた画像表示装置あるいは磁気特性を有する印材を含む
画素構成部材を用いた画像表示装置では、比較的大画面
の画像表示または静止画像の表示はやりやすいものの、
カラー表示ができないか、あるいは表示面が暗いといっ
た欠点がある。

【０００７】加えて、感光体を用いると、表示時の耐光
性及びそれに伴う特性劣化、大画面化のときの製造コス
ト、特性均一化といった技術的欠点がある。

【０００８】そこでこれに対して、カラー画像の表示方
法として、画像が形成される像担持体に赤色、緑色、青
色等の微細なストライプ状またはモザイク状の色パター
ンを設け、これらの色パターンをトナーで適当にかく
し、カラー画像を表示する方法が特開昭５９−２２９５
７８号公報に開示されている。また、エレクトロミック
材またはサーモクロミック材を用いてカラー画像表示を
行うことが、特開昭６４−３３５３６号公報、特開昭６
４−５９３３８号公報、特開平２−２８６２５号公報に
開示されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開昭５９−２２９５７８号公報に記載された方法では、
画担持体上に電圧印加された各色パターンに対して固定
されて針状電極を対向させ、像担持体を精度よく移送さ
せることで静電像を形成し、トナーを付着させるように
しているために、像担持体上各色パターンと固定針状電
極の高精度な位置合わせが要求される。

【００１０】また、画担持体上に有する各色パターンの
作成においても電極と色パターンとの位置合わせあるい
は３色以上のときの各パターンへの各色の共通電極から
の引きまわし等困難かつ高価なものであった。

【００１１】エレクトロミック材またはサーモクロミッ
ク材を用いての表示装置提案では、特開昭６４−３３５
３６号公報では、表示材料層に画素に対応させて加熱用
電極と電流印加電極を設け、発消色を行うもので、電極
の形成に伴うコストアップ、制御の複雑性と信頼性への
疑問、さらに高密度化への難しさがあると共に、発色に
より表示を行うことで、コントラストを得づらい、また
夜間等暗場所での表示能力不足がある。

【００１２】同じく特開昭６４−５９３３８号公報にお
いても、画素に対応した加熱用と電流印加用電極の形成
が必要であり、かつ発消色により画像表示を行うため同
様の欠点がある。

【００１３】また、特開平２−２８６２５号公報にあっ
ては、サーモクロミック層に対して画像等信号入力機能
を有するサーマルヘッドと共に消去機能を有する冷却素
子が設けられており、それぞれの駆動回路部と合わせて
大変高価な構成のものである。また、同じく表示材料そ
のものの発消色によって表示を行おうとするもので、色
再現性、画像コントラスト、夜間表示等では課題の残る
ものである。

【００１４】本発明の目的は、カラー画像を暗所におい
ても鮮明に表示する低コストでシンプルな画像表示方法
を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の画像表示方法は、非透過性部分を有する規
則的繰り返し透光性カラーパターンが配設された可逆性
記録材料を有する板状透光性画像担持体を用い、画像情
報に従って選択的に可逆性記録材料に透光性の異なる部
分を形成させ、バックライトにより透光性画像担持体を
照射させることでカラー画像を表示させるものである。

【００１６】前記可逆性記録材料は可逆性感熱記録材料
である。

【００１７】前記可逆性記録材料は可逆性磁気記録材料
である。

【００１８】前記規則的繰り返し透光性カラーパターン
は、透光性を備えた少なくとも２つの色を有する。

【００１９】前記規則的繰り返し透光性カラーパターン
の非透光性部分がブラックマトリックスである。

【００２０】前記可逆性記録材料に透光性部と非透光性
部とを形成するに記録ヘッドを用いる。

【００２１】

【作用】規則的繰り返しカラーパターンに非透光性部分
を設けたため、可逆性記録材料に可逆変化を発生させる
規則的繰り返しカラーパターンの位置・サイズの精度を
高精度化する必要がなくなり、装置設計・コストを大幅
に簡素化・低減できる。可逆性記録材料を用いたこと
で、装置構成がシンプルとなり、低コスト化が図られ、
また機内汚れの心配もなくなり、信頼性も向上する。

【００２２】単純な構成とバックライトによる照射で、
暗い所でも鮮明なカラー画像表示ができる。

【００２３】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。 （第１の実施例）図１は、本実施例で用いられる透光性
画像担持体の構成を示す部分平面図である。図１は透光
性画像担持体１０の基材となるガラス基板１１上の表面
に形成されたパターンを示しており、透光性の微細な赤
色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂが規則的に繰り返し並べられ、こ
れらの各色の間には、ブラックの非透光性部分（ブラッ
クマトリックス）１２が形成されている。ここに示され
た規則的な繰り返しはモザイク型パターン配置である。

【００２４】図２は図１のＡ−Ａ’線に沿った透光性画
像担持体１０の断面構造を示す図である。

【００２５】図２を参照すると、透光性画像担持体１０
の基材となるガラス基板１１上に赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色
Ｂの薄層が規則的に繰り返し配列されており、各色の間
にはブラックマトリックス１２が介在されている。ま
た、各色の薄層ならびにブラックマトリックス１２上に
はオーバーコート層１３が形成されている。さらに、ガ
ラス基板１１上の繰り返しパターンが形成されている面
とは反対の面には加熱温度によって透光性が可逆的に変
化する可逆性記録材料層としての可逆性感熱記録材料層
１４と透明保護層１９が形成されている。

【００２６】ガラス基板１１上への繰り返しカラーパタ
ーンの製造法としては各種あり、大きく分けて有機材料
を着色層として利用する有機フィルタ、無機材料を用い
た無機フィルタ及びこれらの組み合わせによる複合フィ
ルタを使用する方法が知られている。

【００２７】有機フィルタを用いる製造法としては、染
色法、分散法、印刷法、電着法等があり、無機フィルタ
では多層干渉膜法が知られている。

【００２８】赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂの各色のサイズと
しては、例えば８０〜２００μｍであり、図１では８０
μｍ×１５０μｍの例を示している。また、各色間の間
隔は約３０〜５０μｍである。

【００２９】可逆性感熱記録材料層１４としては塩化ビ
ニル樹脂等の熱可塑性樹脂中にステアリン酸等の高級飽
和脂肪酸が分散された材料が使用され、また透明保護層
４２としては、１０μｍ厚以下のポリエチレン、ポリエ
チレンテレフタレート等の透光性樹脂が使用される。

【００３０】次に、このように構成された透光性画像担
持体を用いての画像表示方法を説明する。

【００３１】図３と図４は、本発明の画像表示方法の第
１の実施例を説明するための概略図である。また、図５
は、本実施例で使用される可逆性感熱記録材料の温度−
透光性（透過率）特性を示す図である。

【００３２】透光性画像担持体１０の可逆性感熱記録材
料層１４を、透明保護層１９上から非透光性部分を有す
る規則的繰り返し透光性カラーパターンの位置とサイズ
に合わせ画像データ１７に従って記録ヘッドコントロー
ラ１６によって制御される記録ヘッド１５によって所定
温度にて加熱すると、加熱された可逆性感熱記録材料層
１４の部分の透過率が変化する。

【００３３】ここでは、まず透光性画像担持体１０は、
全面にわたって低透過率になっているとして説明する。
図５で示されるように本実施例に使用される可逆性感熱
記録材料は、８３℃付近まで昇温させると透過率が増す
特性を有するため、記録ヘッドコントローラ１６により
制御された記録ヘッド１５が可逆性感熱記録材料を８３
℃付近まで加熱すると、透過率が増すことになる。加熱
する位置や範囲等は、記録ヘッドコントローラ１６へ入
力される画像データ１７によって、非透光性部分を有す
る規則的繰り返し透光性カラーパターンの位置・サイズ
ならびに記録ヘッド１５の移動速度に合わせて選択的に
定められる。なお、ここでは、Ｇ（グリーン）のパター
ン位置に相当する位置のみが透過率を増すようにしてい
る。このようにして、透過率の異なる部分が形成された
可逆性感熱記録材料を有する透光性画像担持体１０は、
次にガラス基板１１に対してカラーパターンを有する面
の側よりバックライトで照射される。

【００３４】バックライトとしては、各種あり、白熱電
球、ＬＥＤ、ＥＬ、蛍光ランプ、フラット蛍光ランプ等
が使用できる。

【００３５】図４では、蛍光ランプの中の冷陰極型ラン
プ２３を用いた例を示した。

【００３６】ここでは、透光性画像担持体１０の両端に
光源を配し、透明アクリル板を導光体２４とした構造の
ものを示した。導光体２４の周囲及び光源としての蛍光
ランプ２３は反射板２５で光が漏れないように覆われて
いる。より効果的かつ均一に照光するために、導光体２
４に拡散処理を実行することにあるいはフレネルプリズ
ム、多層薄板等を設けることも効果がある方法である。

【００３７】バックライトを透光性画像担持体１０の各
色パターンを有する面の側より照射するのは、図４から
も解るようにバックライト面とカラーパターン面をより
接近させることで、色パターン部を通過した光をバック
ライトとは逆の側から見たときに、加熱されずに低透過
率である可逆性感熱記録材料の部分に対応位置するカラ
ーパターン部分の通過光が極力見えないようにし、鮮明
な色再現をすることができるためである。

【００３８】このようにして、バックライトで照射され
た透光性画像担持体１０は、バックライトとは逆の側か
ら見たときに緑色パターンを通過した光のみが見られる
こととなり、それによって緑色が表示されることにな
る。表示後、表示画像を一時的に消去するには、単にバ
ックライトを消すのみでよい。また、新たに画像を形成
表示させるには、一つには、一度可逆性感熱記録材料層
１４の全面の透過率を低下させて、いわゆるリセットし
て再表示させる方法と、次画像データに従って記録ヘッ
ドコントローラ１６により記録ヘッド１５によって、前
画像表示時に可逆性感熱記録材料層１４に形成されてい
たパターンと異なる部分のみの透過率を変化させる方法
がある。これら両者どちらにしても、透過率の高い部分
を低透過率にするいわゆる可逆性を実行する部分がある
が、この場合、図５でわかるように、高透過率の部分に
対して１００℃近い加熱を行うと、一旦中レベルの透過
率となるが、その後低透過率となる特性をもっているた
め、記録ヘッド１５によって低透過率とすべき高透過率
となっている可逆性感熱記録材料部分に対して１００℃
近い加熱を行うことで、これを実行できる。

【００３９】このようにして、全面消去も含め、異なる
画像パターンの次なる画像表示が行われることになる。 （第２の実施例）第１の実施例で用いた透光性画像担持
体１０と同じ構成で、可逆性記録材料層として可逆性磁
気記録材料を用いた例で示す。

【００４０】可逆性磁気記録材料としては、マイクロカ
プセル化磁性材料が挙げられる。マイクロカプセル化磁
性材料は、フレーク状の１０μｍ以下程度の鉄、ニッケ
ル、鉄ニッケル、鉄ニッケルクロム等の金属粉をエチル
セルロース等に分散し、ゼラチン等で平均粒径４０〜８
０μｍのマイクロカプセル化し、ＰＶＡ（ポリビニルア
ルコール）中に混合して得られ、これを約３０μｍ厚み
にコートすることで可逆性磁気材料層になる。このマイ
クロカプセル化磁性材料の特性としては、マイクロカプ
セル中のフレーク状磁性材料が水平磁場と垂直磁場のそ
れぞれの磁場によって配向の向きを変化することによっ
て、入射光に対して透過・反射を示すことにある。すな
わち入射光に対して直角な方向にフレーク状磁性材料が
配向されると反射となり、平行な方向に配向されると透
過となる。水平磁場によって入射光に直角な方向の配向
に、また垂直磁場によって平行な方向の配向となる。そ
して、全面消去は、全面に水平磁場あるいは垂直磁場を
与えることで行える。

【００４１】なお、より大きな透過・反射特性を得るた
めに、フレーク状金属粉表面にＡｌとＡｇの蒸着をする
ことも有効である。透明保護層としてはＰＶＡを用い
る。

【００４２】次に、このような特性を有する可逆性磁気
記録材料層を有する透光性画像担持体を用いての画像表
示方法を説明する。なお、可逆性磁気記録材料層は全面
水平磁場にて、入射光に直角な方向に配向されていると
する。

【００４３】図３で示す構成と同じような構成の記録ヘ
ッド系にて透明保護層上から可逆性磁場記録材料に対し
て非透光性部分を有する規則的繰り返し透光性カラーパ
ターンの位置とサイズに合わせて垂直磁場が選択的に与
えられる。この場合、記録ヘッドとしては、もちろん磁
気記録ヘッドである。また、必要に応じて磁気記録ヘッ
ドに対して透光性画像担持体を介して対向ヘッドを有し
てもかまわない。このようにして垂直磁場が与えられた
可逆性磁気記録材料の部分は、内部のフレーク状金属粉
が入射光に対して平行な配向となるためバックライト等
の入射光により対向配設しているカラーパターンの色を
表現可能となる。

【００４４】ここでは、Ｒ（レッド）のパターン位置以
外に相当する位置に垂直磁場を与えており、図６は、こ
のようにして直角配向及び平行配向が選択的に形成され
た可逆性磁気記録材料層１４’を有する透光性画像担持
体をバックライトにて照射し、カラー画像表示を行って
いる様子を示している。バックライトとしては、粉末蛍
光体を分散した誘電体層に高電界を印加し発光する白色
ＥＬ１８を用い、ガラス基板１１に対して可逆性磁気記
録材料を有する面の側に配設している。これは第１の実
施例の場合と異なり、可逆性磁気記録材料が反射特性を
有するものであるからである。

【００４５】図６ではＲ（レッド）の部分はバックライ
ト光が通過しないため、Ｇ（グリ−ン）とＢ（ブルー）
のパターンをバックライト光が通過することとなってシ
アン色が表現されることになる。

【００４６】表示後、表示画像の消去を含む変更には、
全面に対して水平磁場を記録ヘッド等により与えること
で全面消去が、また前画像と次画像において、配向方向
が異なると指定される部分の可逆性磁気記録材料の部分
のみに前の配向を変化させる磁場を与えることで次画像
表示への変更が可能である。

【００４７】さて、以上第１及び第２の実施例について
述べてきたが、本発明に用いられる透光性画像担持体１
０の規則的繰り返しカラーパターンの各色の配置は、さ
きに示したモザイク型パターン配置の他に、それぞれ図
７、図８、図９に示すように、トライアングル型、スト
ライプ型、４画素配置型等でもかまわない。さらに、カ
ラーパターンと非透光性のブラッックマトリックス部の
形成には、図２に示したものの他にも、図１０に示すよ
うに透光性基板上に各色を重ね合わせ、３色重ね合わせ
部分が非透光性部となるようにする方法もある。この場
合カラーパターン製造法としては印刷法が適している。
またさらに、透光性基板としてはガラス基板の他にＰＥ
Ｔ等の耐候性のある透光性樹脂を用いてもかまわない。

【００４８】また、第１の実施例では透過率を２レベ
ル、すなわち透過と遮光の場合のみで表示する例を示し
たが、特に感熱材料では、加熱温度によって透過率を多
段レベルに変化可能であり、より階調のあるカラー画像
表示も可能である。

【００４９】さらに、第２の実施例では、昼間にはバッ
クライトを用いず、バックライトを用いることでカラー
表示する画像とは補色の反転カラーの画像を表示するこ
とも可能で、これは記録ヘッドによる選択磁場付与を逆
転させることで、バックライト用電力を有しない低ラン
ニングコストの昼間表示、外部照明型表示にもなり得
る。

【００５０】バックライトとして、蛍光ランプ、ＥＬの
例を示したが、特にこれに限定されるものではなく、前
にも述べたように白熱電灯、ＬＥＤ等でもかまわない。

【００５１】各実施例では、色パターンとして赤色、緑
色、青色の３色としたが、これは所望の他の色であって
もよし、また任意の２色であってもよく、さらには４
色、５色等の多色パターンにしてもよい。しかるに、先
の３色を用いることでフルカラー画像が表現できる利点
がある。可逆性感熱記録材料としては先の実施例で挙げ
た低高分子複合型のものの以外にも、高分子液晶型やポ
リマーブレンド型等でもかまわない。

【００５２】可逆性磁場記録材料としては、マイクロカ
プセル化磁性材料に限定されるものでなく、磁性材を均
一分散コートしたものでもかまわない。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、下記の
ような効果がある。 （１）規則的繰り返しカラーパターンに非透光性部分を
設けたため、可逆性記録材料に可逆変化を発生させる規
則的繰り返しカラーパターンの位置・サイズの精度を高
精度化する必要がなくなり、装置設計・コストを大幅に
簡素・低減できる。 （２）可逆性記録材料を用いたことで、装置構成がシン
プルとなり、低コスト化が図れ、また機内汚れの心配も
なくなり、信頼性も向上する。 （３）消耗品がなく、低ランニングコストが実現でき
る。 （４）透光性画像担持体の製造においても、非透光性部
分を設けたことで位置精度を大幅に低減でき、低コスト
化となる。 （５）単純な構成とバックライトによる照射で、暗い所
でも鮮明なカラー画像表示ができる。 （６）小画面から大画面まで容易に実現可能である。 （７）一度画像形成を行うと、改めて画像位置のための
プロセスが必要でなく、またエネルギーを必要とせず、
長時間画像表示ができ、バックライトのオン／オフのみ
で一時画像表示中断も容易にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例で使用される透光性画像担持体の一例を
示す平面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ’線に沿って切断し、矢印の方向
に見た透光性画像担持体の断面図である。

【図３】本発明の第１の実施例を説明するための図で、
記録ヘッドを用いて選択的に熱付与する工程を示す図で
ある。

【図４】本発明の第１の実施例を説明するための図で、
透光性画像担持体にバックライトを照射する工程を示す
図である。

【図５】本発明の第１の実施例に用いられる透光性画像
担持体を構成する可逆性感熱記録材料の温度と透過率の
関係を示す図である。

【図６】本発明の第２の実施例を説明するための図で、
透光性画像担持体にバックライトを照射する工程を示す
図である。

【図７】透光性画像担持体（トライアングル型）の平面
図である。

【図８】透光性画像担持体（ストライプ型）の平面図で
ある。

【図９】透光性画像担持体（画素配置型）の平面図であ
る。

【図１０】透光性画像担持体の他の実施例を示す断面図
である。

【符号の説明】

１０ 透光性画像担持体 １１ ガラス基板 １２，１２’ ブラックマトリックス １３ オーバーコート層 １４ 可逆性感熱記録材料層 １４’ 可逆性磁気記録材料層 １５ 記録ヘッド １６ 記録ヘッドコントローラ １７ 画像データ １８ 白色ＥＬ １９ 透明保護層 ２３ 蛍光ランプ（冷陰極型） ２４ 導光体 ２５ 反射板

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非透過性部分を有する規則的繰り返し透
   光性カラーパターンが配設された可逆性記録材料を有す
   る板状透光性画像担持体を用い、画像情報に従って選択
   的に前記可逆性記録材料に透光性の異なる部分を形成さ
   せ、バックライトにより前記透光性画像担持体を照射さ
   せることでカラー画像を表示させる画像表示方法。
2. 【請求項２】 前記可逆性記録材料が可逆性感熱記録材
   料である請求項１記載の画像表示方法。
3. 【請求項３】 前記可逆性記録材料が可逆性磁気記録材
   料である請求項１記載の画像表示方法。
4. 【請求項４】 前記規則的繰り返し透光性カラーパター
   ンは、透光性を備えた少なくとも２つの色を有する請求
   項１から３のいずれか１項記載の画像表示方法。
5. 【請求項５】 前記規則的繰り返し透光性カラーパター
   ンの非透光性部分がブラックマトリックスである請求項
   １から４のいずれか１項記載の画像表示方法。
6. 【請求項６】 前記可逆性記録材料に透光性部と非透光
   性部とを形成するに記録ヘッドを用いる請求項１から５
   のいずれか１項記載の画像表示方法。