JP4117010B1 - 記録媒体 - Google Patents

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Abstract

【課題】電荷の作用により画像の書き込みや消去が可能な媒体本体を挟むように媒体本体の両面に電極を形成する記録媒体において、下部電極又は上部電極の少なくともいずれか一方を媒体本体と離間させて配置することにより、下部電極又は上部電極に注入された電荷の作用によって、媒体本体と電荷が注入された下部電極又は上部電極との間で選択的に放電を発生させることができ、下部電極又は上部電極に選択的に注入された電荷が、隣接する電荷が注入されていない下部電極や上部電極に作用することがなく、クロストークの発生を確実に防止することができ、滲みのない高品質な画像を形成することができる画像品質の信頼性に優れた記録媒体の提供。
【解決手段】下部電極又は上部電極の少なくともいずれか一方と、媒体本体と、の間に配設され媒体本体と下部電極又は上部電極とを離間させたスペーサを備えている。
【選択図】図1

Description

本発明は、画像表示領域外の領域から電子やイオンを照射して電荷を注入することにより、画像表示領域での画像の書き込みや消去が行われる記録媒体に関する。
一般的にデジタルペーパと称される記録媒体として、微小なボールを二色(例えば白黒)に色分けし、各色毎の電気特性の違いによりボールを回転して任意の一色を表示するツイストボール方式、微小なボール中に二色(例えば白黒)の微粉末を混入し、各色の微粉末が持つ電気特性の違いにより一色のみを浮上させて表示する電気泳動方式、液晶板あるいは微小な液晶ブロックの液晶シャッターを開閉して、シャッターを開けた部分の背景色を表示する液晶方式等が開発されている。
また、これらの記録媒体には、表面に電子やイオンを照射して電荷を付与することにより非接触で静電潜像を形成できるので、様々なイオンフロー方式の印字ヘッドを用いた画像形成方法及び画像形成装置についても検討がなされている。
例えば、(特許文献1)には、「可視情報を繰り返し記録及び消去可能な可逆表示素子を有する可逆記録表示媒体と、可逆記録表示媒体に可視情報を記録する記録手段と、記録された可視情報を消去する消去手段とを備えた書換装置において、前記記録手段は、可逆記録表示媒体に静電荷像を形成する手段からなることを特徴とする可逆記録表示媒体の書換装置」が開示されている。
しかしながら、(特許文献1)の書換装置は、静電荷像を形成する手段としてコロナ放電等によるイオン流を制御して媒体に照射するものや、マルチスタイラスによる書き込み、マスクとコロトロンとの組合せによる方法等を用いているが、高画質化、カラー化を図るためには、記録媒体との位置合わせやイオン照射のタイミング等の制御に高い精度が要求され、高画質化、カラー化が困難であるという課題を有していた。また、記録媒体の表面にイオンを照射して静電荷像を形成しているため、静電気等の外乱によって画像の乱れが発生し易く、画像品質の信頼性に欠けるという課題を有していた。
次に、(特許文献2)には、「表示媒体と書き込み装置は少なくとも書き込み時には近接させられるように着脱が可能であり、しかも該書き込み装置は画像信号に応じて該表示媒体に電荷を付与させることができ、かつ該表示媒体との平面位置関係を相対的に変えうる機構を有するイオン銃アレイを具備していることを特徴とする書き込み装置」が開示されている。
しかしながら、(特許文献2)の書き込み装置は、イオン銃アレイと表示媒体との平面位置関係を相対的に変えながら、画像信号に応じて該表示媒体に電荷を付与させるものであるため、(特許文献1)と同様に高画質化、カラー化を図るためには、初期状態でのイオン銃アレイと表示媒体との位置合わせやイオン照射のタイミング等の制御に高い精度が要求され、高画質化、カラー化が困難であるという課題を有していた。
また、(特許文献1)、(特許文献2)の装置では、媒体とヘッドを相対的に移動させながら所望の位置に画像を書き込む必要があるため、駆動装置が複雑で取り扱い性に欠けるという課題を有していた。また、媒体とヘッドを相対的に移動させるため、ヘッドの汚れや媒体の傷或いは汚れが発生し易く、画像品質の信頼性に欠けるという課題を有していた。
さらに、記録媒体自体にTFT回路や制御用IC等を搭載したものも開発されてきているが、コストが高く量産性、信頼性に欠けると共に、サイズが大型化し、取り扱い性に欠けるという課題を有していた。
そこで、本願出願人はこれらの課題を解決するために、鋭意、検討を行い(特許文献3)を出願した。
(特許文献3)には、「電荷の作用により画像の書き込みや消去が行われる媒体本体と、媒体本体の下面に所定のパターンで形成された下部電極と、媒体本体の上面に所定のパターンで形成された上部電極と、下部電極又は上部電極に形成された電荷注入部と、上部電極又は下部電極に形成された電極端子と、を備え、電荷注入部に電子やイオンが照射され電荷が注入されることにより画像の書き込みや消去が行われることを特徴とする記録媒体。」が開示されている。
(特許文献3)は、電荷の作用により画像の書き込みや消去が可能な媒体本体を挟むように媒体本体の両面に電極を形成することにより、電子やイオンを照射して電荷を注入し、媒体本体の両面に形成された電極の任意の交差位置で選択的に電位差を生じさせ、画像の書き込みや消去を行うことができるので、電子やイオンの照射位置の位置合わせが不要で、高品質な画像を形成することができ、カラー化が容易であると共に、画像表示領域において電極が表面に露出せず、電極を保護することができ耐久性に優れ、画像形成後は無電源で画像を表示することができ省エネルギー性に優れ、環境の変化や冬場などの静電気等の影響によって画像が乱れることを防止できる画像品質の安定性に優れた記録媒体である。
特開2000−85175号公報 特開2000−231126号公報 PCT/JP2006/310013号
(特許文献3)の記録媒体においては、例えば、下部電極及び上部電極をそれぞれ短冊状に分割して形成し、媒体本体の両面に互いに直交するように配置した場合、下部電極と上部電極が交差する位置で、媒体本体に電荷を作用させることができ、任意の画像を表示させることができる。つまり、下部電極及び上部電極をそれぞれ短冊状に分割して形成することにより、任意の下部電極及び上部電極に選択的に電荷を注入してマトリックス駆動を行うものである。
しかしながら、媒体本体と下部電極及び上部電極が接触しているため、1つの下部電極或いは上部電極に選択的に電荷を注入した場合でも、その電荷が、隣接する下部電極或いは上部電極にも影響を及ぼし、クロストークが発生して画像が滲み、画像品質が低下してしまうという課題を有していた。
このようなクロストークの問題は、(特許文献3)の記録媒体に限らず、媒体本体に形成した下部電極と上部電極によってマトリックス駆動を行うものにおいて、共通の重大な課題であり、その改善が望まれていた。
本発明は上記課題を解決するもので、電荷の作用により画像の書き込みや消去が可能な媒体本体を挟むように媒体本体の両面に電極を形成する記録媒体において、下部電極又は上部電極の少なくともいずれか一方を媒体本体と離間させて配置することにより、下部電極又は上部電極に注入された電荷の作用によって、媒体本体と電荷が注入された下部電極又は上部電極との間で選択的に放電を発生させることができ、下部電極又は上部電極に選択的に注入された電荷が、隣接する電荷が注入されていない下部電極や上部電極に作用することがなく、クロストークの発生を確実に防止することができ、滲みのない高品質な画像を形成することができる画像品質の信頼性に優れた記録媒体の提供を目的とする。
上記課題を解決するために本発明の記録媒体は、以下の構成を有している。
本発明の請求項1に記載の記録媒体は、電荷の作用により画像の書き込みや消去が行われる媒体本体と、前記媒体本体の下面に所定のパターンで形成された下部電極と、前記媒体本体の上面に所定のパターンで形成された上部電極と、前記下部電極又は前記上部電極に形成された電荷注入部と、前記上部電極又は前記下部電極に形成された電極端子と、を備え、前記電荷注入部に電子やイオンが照射され電荷が注入されることにより画像の書き込みや消去が行われる記録媒体であって、前記下部電極又は前記上部電極の少なくともいずれか一方と、前記媒体本体と、の間に配設され前記媒体本体と前記下部電極又は前記上部電極とを離間させたスペーサを備えている構成を有している。
この構成により、以下のような作用を有する。
(1)電荷の作用により画像の書き込みや消去が行われる媒体本体の下面に所定のパターンで下部電極が形成され、上面に所定のパターンで上部電極が形成されると共に、下部電極又は上部電極の一方に電荷注入部が形成されているので、電子やイオンを照射可能な印字ヘッドなどを電荷注入部に対向させて配置し、電荷注入部に選択的に電子やイオンを照射して電荷を注入することにより、画像の書き込みや消去を行うことができ、印字ヘッドの位置決めや走査等が不要で画像形成の工程及び画像形成装置の機構を簡素化することができ取扱い性に優れる。
(2)媒体本体の両面に予め所定のパターンで形成された下部電極と上部電極が配設されているので、下部電極又は上部電極の一方に形成された電荷注入部から電荷を注入し、下部電極又は上部電極の他方に形成された電極端子への接地若しくは電圧印加を行うことにより、下部電極と上部電極が交差する位置に確実に電位差を発生させて画像を形成することができ、画像の位置ずれが発生することがなく、画像品質の信頼性に優れる。
(3)電荷注入部から注入される電荷と逆極性の電圧を電極端子に印加することにより、下部電極と上部電極が交差する位置で確実に媒体本体の表裏に電位差を発生させることができ、高品質な画像を形成することができる。
(4)媒体本体の表裏に電荷が溜まった状態で保持されるので、画像形成後は無電源で画像を表示することができ省エネルギー性に優れると共に、静電気等の影響によって画像が乱れることを防止でき画像品質の安定性に優れる。
(5)印字ヘッドと記録媒体を相対的に移動させる必要がないので、印字ヘッドの汚れや記録媒体の傷或いは汚れが発生し難く、画像品質の信頼性、記録媒体の耐久性に優れる。
(6)下部電極又は上部電極の少なくともいずれか一方と、媒体本体と、の間に配設され媒体本体と下部電極又は上部電極とを離間させたスペーサを備えているので、下部電極又は上部電極に注入された電荷の作用によって、媒体本体と電荷が注入された下部電極又は上部電極との間で選択的に放電を発生させることができ、下部電極又は上部電極に選択的に注入された電荷が、隣接する電荷が注入されていない下部電極や上部電極に作用することがなく、クロストークの発生を確実に防止することができ、滲みのない高品質な画像を形成することができ、画像品質の信頼性に優れる。
ここで、この記録媒体の媒体本体は、電荷の作用により画像が形成されるものであればよい。媒体本体に、透過型のネマティック液晶やスメクティック液晶等の液晶材料を用いた液晶方式或いは白色又は黒色を選択的に表示可能なツイストボール方式,電気泳動方式,粉体移動方式等の画像表示材料が封入されたものが好適に用いられる。
これらの媒体本体に、加法混色法における三原色(R,G,B)を持つカラーフィルタや減法混色法における三原色(Y,M,C)を持つカラー反射層を組み合わせることによりカラー表示を行うことができる。また、カラーフィルタ等を組み合わせる代わりに、減法混色法における三原色(Y,M,C)等に着色したツイストボールや微粒子等の画像表示材料を表示原色の色毎に配列してカラー表示を行うこともできる。また、1枚の媒体本体を複数の領域に分割し、領域毎に異なる色を表示するようにしてもよい。
下部電極及び上部電極のパターンは、表示する画像の種類に応じて適宜、選択することができる。表示画像が、予め決められた文字や数字などの場合は、下部電極又は上部電極のいずれか一方を文字や数字を構成するセグメント単位に分割して形成し、他方は画像表示領域に共通の平板電極とすればよい。また、下部電極及び上部電極をそれぞれ短冊状に分割して形成し、媒体本体の両面に互いに直交するように配置した場合、下部電極と上部電極が交差する位置を選択して任意の画像を表示させることができる。
電荷注入部は、下部電極及び上部電極の端部や途中に形成することができ、媒体本体の画像表示領域内、画像表示領域外のいずれに配置してもよい。電荷注入部を画像表示領域内に配置する場合は、下部電極及び上部電極の一部が電荷注入部となる。また、電荷注入部を画像表示領域外に配置する場合は、下部電極及び上部電極の端部や途中から延設して形成することができる。特に、下部電極又は上部電極がセグメント単位で形成されている際には、セグメント単位で形成された下部電極又は上部電極と電荷注入部の間を接続する接続部(延設部)を細線で形成する。これにより、画像表示領域内に形成される接続部が画像表示の妨げとなることはなく、所定の文字や数字を確実に表示することができる。
スペーサは、媒体本体と下部電極或いは上部電極との間の隙間を略一定に保って下部電極或いは上部電極を保持することができるものであればよく、フォトレジスト等により形成することができる。スペーサは媒体本体と下部電極或いは上部電極の間を各画素に対応するマトリックス状の放電空間に分割するように配置してもよいし、複数の画素を行単位又は列単位の放電空間に分割するように配置してもよい。尚、媒体本体と下部電極或いは上部電極との間の隙間は10μm〜200μmが好ましい。隙間が10μmより狭くなるにつれ、放電空間を確保することができず、クロストークの改善効果が低下し易くなる傾向があり、200μmより広くなるにつれ、放電の発生効率が低下し、下部電極或いは上部電極に注入する電荷量を増大させる必要があり、省エネルギー性が低下し易くなる傾向があり、いずれも好ましくない。
下部電極及び上部電極の外表面に電極保護層を形成することにより、下部電極及び上部電極を保護することができ、隣接する電極が導通することを防止できる。
電極保護層の材質としては、ガラスやアラミド、ポリイミド、PET、ポリアミド等の合成樹脂等が好適に用いられる。それらの板材やシートに先に下部電極や上部電極をスクリーン印刷、蒸着、スパッタ、エッチング等により形成した後、媒体本体を両側から挟むか、下層から順次積層してこの記録媒体を形成することができる。
尚、電極保護層が、1012Ω・cm〜1014Ω・cmの抵抗値を有する場合には、電極保護層で覆われた下部電極や上部電極にも電荷を注入することができるので、画像表示領域外に露出させて電荷注入部を形成する必要はない。
下部電極又は上部電極のいずれか一方の配置に対応させて、カラーフィルタやカラー反射層若しくは着色されたツイストボールや微粒子の表示原色を縞状に配置することにより、色ずれのない高品質なカラー画像を得ることができる。
電極端子を媒体本体の画像表示領域外の領域に配置することにより、電極端子を画像形成装置などのコネクタに挿通することができ、簡便に電極端子を介して下部電極又は上部電極との導通を取ることができ、下部電極又は上部電極への選択的な接地や電圧印加を確実に行うことができ取り扱い性に優れる。
尚、この記録媒体に画像を形成するための印字ヘッドは、電荷注入部に対して選択的に電子又はイオンを照射することができるものであればよく、ワイヤ電極や針電極等に高電圧を印加してコロナ放電を発生させるもの、電極を加熱して熱電子を放出させるもの、電極に印加する電圧と電極の温度を制御して電子やイオンを照射する加熱放電型印字ヘッド(例えば特開2003−326756号やWO2005/056297号)等を用いることができる。
また、SED(表面電界ディスプレイ)に使用される電子放出デバイスや、FED(電界放出型ディスプレイ)に使用される電子放出デバイス、電子放出部にカーボンナノチューブを使用したカーボンナノチューブFEDも用いることができる。これらの場合、アノード電極の電圧が高ければ、真空中でなくとも放出された電子及びイオン化された物質により電荷注入部に電荷を注入できる。このとき、電荷注入部がアノード電極として働くが、アノード電圧は媒体本体を介して反対側の面に形成された電極に印加される。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の記録媒体であって、前記電極端子に接続され前記下部電極又は前記上部電極への接地又は電圧印加を制御する媒体側電圧制御用ICを備えた構成を有している。
この構成により、請求項1の作用に加え、以下のような作用を有する。
(1)電極端子に接続され下部電極又は上部電極への接地又は電圧印加を制御する媒体側電圧制御用ICを備えることにより、画像データに基づいて選択的に下部電極又は上部電極への接地又は電圧印加を行うことができ、電荷注入部への電荷の注入と下部電極又は上部電極への接地又は電圧印加のタイミングを容易に同期させることができ取り扱い性に優れる。
ここで、媒体側電圧制御用ICは、画像データに基づいて選択的に下部電極又は上部電極への接地又は電圧印加を行うことができるものであればよい。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の記録媒体であって、前記電荷注入部が、前記媒体本体の画像表示領域外の領域に配設されている構成を有している。
この構成により、請求項1又は2の作用に加え、以下のような作用を有する。
(1)電荷注入部が、媒体本体の画像表示領域外の領域に配設されていることにより、画像表示領域外の領域から電荷を注入して画像の書き込みや消去を行うことができ、媒体本体の画像表示領域を有効に利用することができる。
ここで、画像の書き込みや消去を行うための印字ヘッドなどを画像表示領域外の領域に配置することができるので、常に画像表示領域全体で画像を表示することができ、記録媒体を画像表示装置の表示部として好適に用いることができる。
本発明の請求項4に記載の記録媒体は、電荷の作用により画像の書き込みや消去が行われる媒体本体と、前記媒体本体の下面に所定のパターンで形成された下部電極と、前記媒体本体の上面に所定のパターンで形成された上部電極と、前記下部電極及び前記上部電極のそれぞれに少なくとも1以上形成された電荷注入部と、を備え、前記下部電極に接続された電荷注入部と前記上部電極に接続された電荷注入部にそれぞれ逆極性のイオンが照射され電荷が注入されることにより画像の書き込みや消去が行われる記録媒体であって、前記下部電極又は前記上部電極の少なくともいずれか一方と、前記媒体本体と、の間に配設され前記媒体本体と前記下部電極又は前記上部電極とを離間させたスペーサを備えている構成を有している。
この構成により、請求項1の(4)乃至(6)の作用に加え、以下のような作用を有する。
(1)電荷の作用により画像の書き込みや消去が行われる媒体本体の下面に所定のパターンで下部電極が形成され、上面に所定のパターンで上部電極が形成されると共に、下部電極及び上部電極のそれぞれに1以上の電荷注入部が形成されているので、負又は正のイオンを照射可能な印字ヘッドなどを電荷注入部に対向させて配置し、下部電極に接続された電荷注入部と上部電極に接続された電荷注入部にそれぞれ選択的に逆極性のイオンを照射して電荷を注入することにより、画像の書き込みや消去を行うことができ、印字ヘッドの位置決めや走査等が不要で画像形成の工程を簡素化することができ生産性に優れる。
(2)媒体本体の両面に予め所定のパターンで形成された下部電極と上部電極が配設されているので、下部電極及び上部電極のそれぞれに1以上形成された電荷注入部から逆極性の電荷を注入することにより、下部電極と上部電極が交差する位置に確実に電位差を発生させて画像を形成することができ、画像の位置ずれが発生することがなく、画像品質の信頼性に優れる。
ここで、この記録媒体は、下部電極及び上部電極の両方に電荷注入部が形成され、電極端子が形成されていない点以外は請求項1と同様である。
下部電極及び上部電極のそれぞれに1以上ずつ接続された電荷注入部の取り出し位置は任意に選択することができる。下部電極及び上部電極のそれぞれに1つずつ電荷注入部を設ける場合は、2つの電荷注入部を媒体本体の一辺側に直列又は並列に並べて配置したり、直交する二辺側や対向する二辺側に1つずつ配置したりできる。
下部電極及び上部電極の両端側にそれぞれ電荷注入部を設けた場合、合計4つの電荷注入部は、媒体本体の一辺乃至四辺のいずれか1箇所以上に任意の組合せで配置することができる。例えば、一辺に1つずつ配置してもよいし、直交する二辺や対向する二辺に2つずつ直列又は並列に並べて配置してもよい。特に、一辺に1つずつ配置した場合、放熱性に優れ好ましい。
尚、下部電極及び上部電極に2つずつの電荷注入部を設けた場合、下部電極及び上部電極のそれぞれについていずれか1つの電荷注入部を選択して電荷を注入することができるので、記録媒体の向きを気にせずに使用することができ、取扱い性、汎用性に優れる。
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の記録媒体であって、前記電荷注入部が、前記媒体本体の画像表示領域外の領域に配設されている構成を有している。
この構成により、請求項4の作用に加え、以下のような作用を有する。
(1)電荷注入部が、媒体本体の画像表示領域外の領域に配設されていることにより、媒体本体の画像表示領域を有効に利用することができ、画像の書き込みや消去の工程を全て画像表示領域外から行うことができ、画像形成装置の構造を簡素化することができ、取り扱い性に優れる。
請求項6に記載の発明は、請求項4に記載の記録媒体であって、前記下部電極に接続された少なくとも1以上の電荷注入部と、前記上部電極に接続された少なくとも1以上の電荷注入部が、前記媒体本体の外周側の一辺乃至四辺の少なくとも1箇所以上に直列又は並列に配置されている構成を有している。
この構成により、請求項4の作用に加え、以下のような作用を有する。
(1)下部電極に接続された少なくとも1以上の電荷注入部と、上部電極に接続された少なくとも1以上の電荷注入部が、媒体本体の外周側の一辺乃至四辺の少なくとも1箇所以上に直列又は並列に配置されているので、各々の電荷注入部に電荷の注入を行う印字ヘッドなどを電荷注入部の配置に合わせて媒体本体の外周側にまとめて直列や並列に並べて配置することができ、画像形成装置のコンパクト化を図ることができる。
請求項7に記載の発明は、請求項3又は5に記載の記録媒体であって、前記下部電極又は前記上部電極の少なくとも一方に対応する電子放出部位を有し前記電荷注入部に対向して配置された放電電極と、前記放電電極に接続された放電制御電圧入力用端子と、を備えた構成を有している。
この構成により、請求項3又は5の作用に加え、以下のような作用を有する。
(1)下部電極又は上部電極の少なくとも一方に対応する電子放出部位を有し電荷注入部に対向して配置された放電電極を有するので、放電電極に放電制御電圧を印加し、加熱手段により放電電極を選択的に加熱することにより、放電電極から電荷注入部に対して電子やイオンを照射することができ、電荷を注入することができる。
(2)下部電極又は上部電極の少なくとも一方に対応する電子放出部位を有する放電電極が、予め電荷注入部に対向して媒体本体と一体に形成されているので、画像形成装置には加熱手段のみを設ければよく、画像形成装置の小型化、機構の簡素化を図ることができ、取扱い性に優れる。
(3)放電電極に接続された放電制御電圧入力用端子を有するので、画像形成装置から放電電極に対して簡便に放電制御電圧を印加することができ、取扱い性に優れる。
ここで、放電制御電圧とは、その電位差だけでは放電電極と電荷注入部との間で放電は起こらないが、放電電極を加熱することにより放電が起こる電圧域を言う。また、ここでの放電とは放電電極から電子が放出されることを言う。放電電極と電荷注入部が離間して形成された放電空間が、大気等のイオン生成可能な雰囲気である場合には、放出された電子が酸素や窒素をイオン化し、それらを媒体本体の電荷注入部に到達させることができ、多量のイオンで効率的に電荷を注入することができる。
放電電極に印加する放電制御電圧としては様々な波形を選択することができ、三角波、矩形波、台形波、sin波等を単独で或いは組合せて用いたり、さらにこれらに直流電圧や交流電圧を重畳したりできる。例えば、放電制御電圧印加工程において、放電電極に交流電圧のみを印加すると正負のイオンが生成される。そこで、負のイオンのみを選別するには交流電圧に負の直流電圧を重畳し、正のイオンのみを選別するには交流電圧に正の直流電圧を重畳したものを放電電極に印加する。
放電電極と電荷注入部との間にスペーサを配設することにより、電荷注入部と放電電極の間に放電空間を形成することができる。スペーサは、電荷注入部と放電電極との間の隙間を略一定に保って放電電極を保持することができるものであればよく、フォトレジスト等により形成することができる。スペーサは電荷注入部と放電電極の間に1つの共通な放電空間を形成するように電荷注入部の外周に配置してもよいし、電荷注入部と放電電極の間を下部電極又は上部電極のパターンに対応させて複数の放電空間に分割するように配置してもよい。
下部電極又は上部電極の一方のみに電荷注入部及び放電電極が形成され、他方に電極端子が形成されている場合、放電電極からの電荷の注入と共に電極端子への接地又は電圧印加を行うが、電極端子に印加する電圧の極性を放電電極に印加する放電制御電圧の極性と逆極性にすることで、下部電極と上部電極が交差する(重なる)位置に確実に電位差を発生させて画像を形成することができる。
下部電極及び上部電極の両方に電荷注入部及び放電電極が形成されている場合、各々の放電電極に印加する放電制御電圧を互いに逆極性の電荷を発生させる電圧にすることで、一方の放電電極からは正イオン、他方の放電電極からは負イオンが照射されるので、下部電極と上部電極に逆極性の電荷を注入することができ、下部電極と上部電極が交差する(重なる)位置に確実に電位差を発生させて画像を形成することができる。
放電電極を加熱するための加熱手段としては、レーザ光を照射する方式や赤外線を照射する方式等が好適に用いられる。レーザ光を照射する方式としては、従来の電子写真方式と同様のレーザスキャナユニットを用いることができ、レーザ照射部にポリゴンミラー又はガルバノミラーを組合せて放電電極に対してレーザ光のみをスキャンさせるもの、放電電極に対してレーザ照射部自体をシリアル走査させるもの等が好適に用いられる。また、レーザ光や赤外線を光ファイバーや集光レンズで集光して放電電極に照射してもよい。特に多本数の光ファイバーを高密度かつ高精度に配列した光ファイバーアレイを用いた場合、同時に複数の電子放出部位に対し、レーザ光や赤外線を選択的に照射することができ、高速記録が可能である。
請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の記録媒体であって、前記放電電極に覆設された放電電極保護層と、前記放電電極保護層に前記電子放出部位に対応して配設された放電電極加熱部と、を備えた構成を有している。
この構成により、請求項7の作用に加え、以下のような作用を有する。
(1)放電電極に覆設された放電電極保護層を有するので、電圧が印加される放電電極と放電電極加熱部とを確実に絶縁することができると共に、放電電極加熱部と放電電極保護層を密着させて放電電極加熱部の発する熱を効率的に放電電極に伝達することができ、放電電極加熱部に対応する任意の電子放出部位を選択的に加熱して放電を発生させることができる。
(2)放電電極と共に放電電極を選択的に加熱するための放電電極加熱部が、媒体本体と一体に形成されているので、電子やイオンの照射位置精度を向上させることができ、高精細な画像を形成することができる。
(3)媒体本体が放電電極加熱部を有するので、画像形成装置には加熱手段を設ける必要がなく、画像形成装置の小型化、機構の簡素化を図ることができ、取扱い性に優れる。
ここで、放電電極保護層の材質としては、絶縁性及び放電電極加熱部による加熱に耐える耐熱性を有すると共に、放電電極加熱部が発する熱を放電電極に伝達できる熱伝達性を有するものが好適に用いられる。具体的には、ガラスやポリイミド,芳香族ポリアミド,ポリフェニレンオキシド,ポリベンズイミダゾール,ボリフェニルキノキサリン,ポリアリレート,ポリエーテルイミド,ポリエーテルスルフォン,ポリフェニレンサルファイド,ポリエーテルエーテルケトン,アラミド等の合成樹脂等が好適に用いられる。
また、放電電極加熱部としては、TaSiO2、RuO2等で形成された発熱抵抗体が好適に用いられる。尚、放電電極加熱部に加熱部保護層を覆設することにより、放電電極加熱部の破損を確実に防止することができると共に、放電電極加熱部に直接、手が触れることを防止でき、取り扱い性、安全性に優れる。加熱部保護層の材質としては、前述の放電電極保護層と同様のものが好適に用いられる。
請求項9に記載の発明は、請求項8に記載の記録媒体であって、前記放電電極加熱部に接続され前記放電電極加熱部による前記放電電極の加熱を制御する加熱制御用ICを備えた構成を有している。
この構成により、請求項8の作用に加え、以下のような作用を有する。
(1)放電電極加熱部に接続され放電電極加熱部による放電電極の加熱を制御する加熱制御用ICを備えることにより、画像データに基づいて選択的に放電電極の任意の電子放出部位を加熱することができ、取り扱い性に優れる。
ここで、加熱制御用ICは、画像データに基づいて選択的に放電電極の加熱を行うことができるものであればよい。
請求項10に記載の発明は、請求項3又は5に記載の記録媒体であって、前記電荷注入部の表面に形成された抵抗層を備えた構成を有している。
この構成により、請求項3又は5の作用に加え、以下のような作用を有する。
(1)電荷注入部の表面に抵抗層を形成することにより、上部電極や下部電極の汚れの付着や劣化を防止でき、電荷注入部の劣化を防止して耐久性を向上させることができる。
ここで、抵抗層の膜厚を10μm〜100μmとして抵抗値を1012Ω・cm〜1014Ω・cm程度とすることにより、電荷注入部を抵抗層で覆った状態でも、選択的に上部電極や下部電極の任意の位置への電荷の注入を確実に行うことができる。
請求項11に記載の発明は、請求項1乃至10の内いずれか1項に記載の記録媒体であって、前記媒体本体に積層された媒体加熱層を備えた構成を有している。
この構成により、請求項1乃至10の内いずれか1項の作用に加え、以下のような作用を有する。
(1)媒体本体に積層された媒体加熱層を有することにより、媒体本体に封入された画像表示材料が、加熱により画像が消去するタイプのものである場合に、画像形成装置にヒータなどの特別な画像消去手段を設けることなく、簡便かつ確実に画像を消去することができ、画像形成装置の機構を簡素化することができ取扱い性に優れる。
ここで、媒体加熱層としては、チタン酸バリウム等を主成分とするPTC(POSITIVE TEMPERATURE COEFFICIENT:正温度係数)抵抗体などの発熱抵抗体と、その発熱抵抗体に電力を供給するための電力供給用電極を有するものが好適に用いられる。
電力供給用電極の形状や配置は適宜、選択することができるが、電力供給用電極を櫛形に形成し互い違いに対向配置した場合、電力供給用電極が形成された領域を満遍なく発熱させることができ、発熱温度の均一性に優れる。
また、PTC抵抗体を用いた場合、サーミスター等の温度検知素子や温度制御回路を設ける必要がなく、簡便に消去に必要な所定温度に制御できる。尚、PTC抵抗体以外の温度制御回路を設けるような発熱抵抗体を用いることもできる。
請求項12に記載の発明は、請求項1乃至11の内いずれか1項に記載の記録媒体であって、前記下部電極と、前記上部電極と、の間を短絡する電極短絡部を備えた構成を有している。
この構成により、請求項1乃至11の内いずれか1項の作用に加え、以下のような作用を有する。
(1)媒体本体の両面にそれぞれ形成された下部電極と上部電極との間を短絡する電極短絡部を有することにより、媒体本体に封入された画像表示材料が、上下の電極の電位差が保持された状態でのみ画像が表示されるタイプのものである場合に、電極短絡部で下部電極と上部電極を短絡させるだけで簡便かつ確実に短時間で画像を消去することができ、画像形成装置に特別な画像消去手段を設ける必要がなく、画像形成装置の機構を簡素化することができ取扱い性に優れる。
ここで、一部の液晶材料方式や粉体移動方式等のように、上下の電極に電圧が印加された状態でのみ画像が保持されるタイプの画像表示材料を用いた記録媒体では、電荷の注入により、画像表示部分の上下の電極に電荷が保持された状態になっている。このため、電極短絡部で、必要に応じて下部電極と上部電極との間を短絡させることにより、画像を消去することができる。例えば、電極短絡部としては、共通の短絡用電極への接触の有無を機械的に切り替えるもの等が好適に用いられる。
請求項13に記載の発明は、請求項1乃至12の内いずれか1項に記載の記録媒体であって、前記下部電極及び前記上部電極に覆設された電極保護層と、前記電極保護層に覆設された画像保護層と、を備えた構成を有している。
この構成により、請求項1乃至12の内いずれか1項の作用に加え、以下のような作用を有する。
(1)下部電極及び上部電極に覆設された電極保護層と、電極保護層に覆設された画像保護層とを有することにより、媒体本体の少なくとも画像表示領域を両面から画像保護層で挟むことができ、画像形成後に外部から電荷の作用を受け難く、形成された画像に乱れが発生することを防止して長期に渡って表示画像を維持することが可能で画像品質の安定性に優れる。
ここで、画像保護層としては、静電気などの外部からの電荷の作用を遮断して画像の乱れを防止できるものであればよく、105Ω・cmより低い抵抗値を有する抵抗層やITOなどの透明な電極などが好適に用いられる。画像保護層をITOなどの透明な電極で形成する場合は、さらにその表面を保護膜で覆ってもよい。
媒体本体の画像表示領域に直接、イオンを照射して電荷を注入するものでは、媒体本体の表面を画像保護層で覆うと、画像を形成することができなくなるが、画像表示領域外の領域から電荷を注入するものでは、画像保護層とは無関係に確実に下部電極や上部電極から電荷を注入して媒体本体の表裏に電位差を発生させて画像を形成することができる。
請求項14に記載の発明は、請求項13に記載の記録媒体であって、前記両面の画像保護層を電気的に接続した導通部を備えている構成を有している。
この構成により、請求項13の作用に加え、以下のような作用を有する。
(1)両面の画像保護層を導通部で電気的に接続することにより、いずれか一方の画像保護層が高電位になることを防いで画像の乱れが発生することを確実に防止できる。
請求項15に記載の発明は、請求項1乃至14の内いずれか1項に記載の記録媒体であって、前記下部電極又は前記上部電極が、前記媒体本体の行方向に短冊状に分割されて形成され、前記上部電極又は前記下部電極が、前記媒体本体の列方向に短冊状に分割されて形成されている構成を有している。
この構成により、請求項1乃至14の内いずれか1項の作用に加え、以下のような作用を有する。
(1)下部電極及び上部電極をそれぞれ短冊状に分割して形成し、媒体本体の両面に互いに直交するようにマトリックス状に配置することにより、下部電極と上部電極が交差する位置を選択して任意の画像を表示させることができ汎用性に優れる。
請求項16に記載の発明は、請求項1乃至14の内いずれか1項に記載の記録媒体であって、前記下部電極又は前記上部電極のいずれか一方が、表示画像のセグメント単位に分割されて形成されている構成を有している。
この構成により、請求項1乃至14の内いずれか1項の作用に加え、以下のような作用を有する。
(1)下部電極又は上部電極をセグメント単位に分割して形成することにより、下部電極又は上部電極をセグメント単位で選択して予め決められた文字や数字などを簡便に表示させることができ、制御が容易で取り扱い性に優れる。
請求項17に記載の発明は、請求項1乃至16の内いずれか1項に記載の記録媒体であって、前記下部電極又は前記上部電極の少なくともいずれか一方が透明に形成され、前記媒体本体にカラーフィルタ又はカラー反射層が積層されている構成を有している。
この構成により、請求項1乃至16の内いずれか1項の作用に加え、以下のような作用を有する。
(1)下部電極又は上部電極の少なくともいずれか一方が透明に形成され、媒体本体にカラーフィルタ又はカラー反射層が積層されていることにより、媒体本体に封入される画像表示材料に着色する必要がなく生産性に優れ、透明な下部電極又は上部電極が形成された面を表示面としてカラー画像を表示することができる。
ここで、カラーフィルタやカラー反射層の表示原色は、下部電極又は上部電極のいずれか一方の配置(パターン形状)に対応させて配置することができる。これにより、色ずれのない高品質なカラー画像を得ることができる。
カラー表示の表示原色は二色以上であればよく、色の組合せも適宜、選択することができる。
尚、カラー表示の表示原色が少なくとも加法混色法における三原色(R,G,B)若しくは減法混色法における三原色(Y,M,C)を備えた場合、フルカラー表示を行うことができるが、必要に応じて黒色等の他の色を含めても良い。
一画素は表示原色一色当たりの基本表示単位を表すものとする。例えば、記録媒体が加法混色法における三原色(R,G,B)でフルカラー表示を行うものである場合は、各色について一画素ずつの合計三画素がカラー表示の基本単位となる。
また、加法混色法における三原色(R,G,B)のそれぞれの色に着色された単色のカラーフィルタを有する記録媒体を三層に重ねることによってもフルカラー表示を行うことができる。この記録媒体は、画像表示領域外の領域から電荷を注入することにより、画像の書き込みや消去を行うことができるので、各色を表示可能な記録媒体を密着させて一体化することが可能であり、取り扱い性に優れる。このとき、各色に対応した記録媒体の電荷注入部の取り出し位置が重ならないように配置することにより、簡便かつ確実に画像の書き込みや消去を行うことができる。
請求項18に記載の発明は、請求項15に記載の記録媒体であって、複数の表示原色の内のいずれか一色を選択的に表示可能な画像表示材料が、前記媒体本体に前記表示原色の色毎に縞模様状に配置された構成を有している。
この構成により、請求項15の作用に加え、以下のような作用を有する。
(1)複数の表示原色の内のいずれか一色を選択的に表示可能な画像表示材料が、媒体本体に表示原色の色毎に縞模様状に配置されているので、反射光によって簡便にカラー画像を表示することができ、生産性、取扱い性に優れる。
ここで、表示原色の縞模様状の配置が、短冊状に分割して形成された下部電極及び上部電極のいずれか一方に対応していれば、色ずれのないカラー表示を行うことができる。
画像表示材料としては、反射型のものであればよく、ツイストボール方式,電気泳動方式,粉体移動方式等のものが好適に用いられる。これらの画像表示材料のツイストボールや微粒子を白色又は複数の表示原色の内のいずれか一色を選択的に表示できるように着色することにより、カラー表示を行うことができる。カラー表示の表示原色は二色以上であればよく、色の組合せも適宜、選択することができる。各々の画素にそれぞれの表示原色に対応した画像表示材料を色毎に縞模様状に配置することでカラー化に対応できる。尚、カラー表示の表示原色が少なくとも減法混色法における三原色(Y,M,C)を備えた場合、フルカラー表示を行うことができるが、必要に応じて黒色等の他の色を含めても良い。
以上のように、本発明の記録媒体によれば、以下のような有利な効果が得られる。
請求項1に記載の発明によれば、以下のような効果を有する。
(1)電荷の作用により画像の書き込みや消去が行われる媒体本体の両面に予め所定のパターンで下部電極と上部電極が配設されているので、下部電極又は上部電極の一方に形成された電荷注入部から電荷を注入し、下部電極又は上部電極の他方に形成された電極端子への接地若しくは電圧印加を行うことにより、下部電極と上部電極が交差する位置に確実に電位差を発生させて画像を形成することができ、画像の位置ずれが発生することがない画像品質の信頼性に優れた記録媒体を提供することができる。
(2)下部電極又は上部電極の少なくともいずれか一方と、媒体本体と、の間が、スペーサによって離間しているので、下部電極又は上部電極に注入された電荷の作用によって、媒体本体と電荷が注入された下部電極又は上部電極との間で選択的に放電を発生させることができ、下部電極又は上部電極に選択的に注入された電荷が、隣接する電荷が注入されていない下部電極や上部電極に作用することがなく、クロストークの発生を確実に防止することができ、滲みのない高品質な画像を形成することができる画像品質の信頼性に優れた記録媒体を提供することができる。
請求項2に記載の発明によれば、請求項1の効果に加え、以下のような効果を有する。
(1)電極端子に接続された媒体側電圧制御用ICにより、画像データに基づいて選択的に下部電極又は上部電極への接地又は電圧印加を行うことができ、電荷注入部への電荷の注入と下部電極又は上部電極への接地又は電圧印加のタイミングを容易に同期させて高品質な画像を形成することができる取り扱い性に優れた記録媒体を提供することができる。
請求項3に記載の発明によれば、請求項1又は2の効果に加え、以下のような効果を有する。
(1)画像表示領域外の領域から電荷を注入して画像の書き込みや消去を行うことができ、媒体本体の画像表示領域を有効に利用することができる取り扱い性に優れた記録媒体を提供することができる。
請求項4に記載の発明によれば、請求項1の(2)の効果に加え、以下のような効果を有する。
(1)電荷の作用により画像の書き込みや消去が行われる媒体本体の両面に予め所定のパターンで下部電極と上部電極が配設されているので、印字ヘッドの位置決めや走査等を行うことなく、下部電極及び上部電極のそれぞれに1以上形成された電荷注入部から逆極性の電荷を注入することができ、下部電極と上部電極が交差する位置に確実に電位差を発生させて位置ずれのない高品質な画像を形成することができる画像品質の信頼性に優れた記録媒体を提供することができる。
請求項5に記載の発明によれば、請求項4の効果に加え、以下のような効果を有する。
(1)画像の書き込みや消去の工程を全て画像表示領域外の電荷注入部から行うことができるので、画像形成装置の構造を簡素化することができ、媒体本体の画像表示領域を有効に利用することができる取り扱い性に優れた記録媒体を提供することができる。
請求項6に記載の発明によれば、請求項4の効果に加え、以下のような効果を有する。
(1)下部電極及び上部電極のそれぞれに1以上形成された電荷注入部が、媒体本体の外周側の一辺乃至四辺の少なくとも1箇所以上に直列又は並列に配置されているので、媒体本体の外周側にまとめて直列や並列に並べて配置した印字ヘッドから電荷注入部に電荷の注入を行うことができ、画像形成装置のコンパクト化を図ることができる取り扱い性に優れた記録媒体を提供することができる。
請求項7に記載の発明によれば、請求項3又は5の効果に加え、以下のような効果を有する。
(1)下部電極又は上部電極の少なくとも一方に対応する電子放出部位を有する放電電極が、予め電荷注入部に対向して媒体本体と一体に形成されているので、放電電極に放電制御電圧を印加し、加熱手段により放電電極を選択的に加熱するだけで、位置合わせ等を行うことなく、確実に放電電極から電荷注入部に対して電子やイオンを照射して電荷を注入し、高品質な画像を形成することができる信頼性、取扱い性に優れた記録媒体を提供することができる。
請求項8に記載の発明によれば、請求項7の効果に加え、以下のような効果を有する。
(1)放電電極と共に放電電極を選択的に加熱するための放電電極加熱部が、媒体本体と一体に形成されているので、電子やイオンの照射位置精度を向上させることができ、画像品質の信頼性に優れると共に、画像形成装置に加熱手段を設ける必要がなく、画像形成装置の小型化、機構の簡素化を図ることができる取扱い性に優れた記録媒体を提供することができる。
請求項9に記載の発明によれば、請求項8の効果に加え、以下のような効果を有する。
(1)放電電極加熱部に接続された加熱制御用ICにより、画像データに基づいて選択的に放電電極の任意の電子放出部位を加熱することができ、加熱のタイミングを容易に制御して高品質な画像を形成することができる取り扱い性に優れた記録媒体を提供することができる。
請求項10に記載の発明によれば、請求項3又は5の効果に加え、以下のような効果を有する。
(1)電荷注入部の表面に形成した抵抗層により、上部電極や下部電極の汚れの付着や劣化を防止できる耐久性に優れた記録媒体を提供することができる。
請求項11に記載の発明によれば、請求項1乃至10の内いずれか1項の効果に加え、以下のような効果を有する。
(1)加熱により画像が消去するタイプの画像表示材料が封入された媒体本体を、媒体本体に積層された媒体加熱層で加熱することができ、画像形成装置にヒータなどの特別な画像消去手段を設けることなく、簡便かつ確実に画像を消去することができ、画像形成装置の機構を簡素化することができる取扱い性に優れた記録媒体を提供することができる。
請求項12に記載の発明によれば、請求項1乃至11の内いずれか1項の効果に加え、以下のような効果を有する。
(1)媒体本体に封入された画像表示材料が、上下の電極に電荷が保持された状態でのみ画像を表示するタイプのものである場合に、媒体本体の両面にそれぞれ形成された下部電極と上部電極との間を電極短絡部で短絡させるだけで簡便かつ確実に短時間で画像を消去することができ、画像形成装置に特別な画像消去手段を設ける必要がなく、画像形成装置の機構を簡素化することができる取扱い性に優れた記録媒体を提供することができる。
請求項13に記載の発明によれば、請求項1乃至12の内いずれか1項の効果に加え、以下のような効果を有する。
(1)媒体本体の少なくとも画像表示領域を両面から画像保護層で挟むことにより、外部から電荷の作用を受けることがなく、形成された画像に経時的に乱れが発生することを防止することができ、長期に渡って表示画像を維持することが可能な画像品質の安定性に優れた記録媒体を提供することができる。
請求項14に記載の発明によれば、請求項13の効果に加え、以下のような効果を有する。
(1)両面の画像保護層が導通部で電気的に接続されていることにより、いずれか一方の画像保護層が高電位になることがなく、画像の乱れが発生することを確実に防止できる画像品質の安定性に優れた記録媒体を提供することができる。
請求項15に記載の発明によれば、請求項1乃至14の内いずれか1項の効果に加え、以下のような効果を有する。
(1)下部電極及び上部電極が、媒体本体の両面に互いに直交するようにマトリックス状に配置されることにより、下部電極と上部電極が交差する位置を選択して任意の画像を表示させることができる汎用性に優れた記録媒体を提供することができる。
請求項16に記載の発明によれば、請求項1乃至14の内いずれか1項の効果に加え、以下のような効果を有する。
(1)セグメント単位に分割して形成された下部電極又は上部電極を選択して電荷を注入するだけで、予め決められた文字や数字などを簡便に表示させることができる制御が容易で取り扱い性に優れた記録媒体を提供することができる。
請求項17に記載の発明によれば、請求項1乃至16の内いずれか1項の効果に加え、以下のような効果を有する。
(1)媒体本体にカラーフィルタ又はカラー反射層が積層されていることにより、媒体本体に封入される画像表示材料に着色する必要がなく生産性に優れ、透明な下部電極又は上部電極が形成された面を表示面としてカラー画像を表示することができる取扱い性に優れた記録媒体を提供することができる。
請求項18に記載の発明によれば、請求項15の効果に加え、以下のような効果を有する。
(1)着色された画像表示材料を媒体本体に封入することにより、カラーフィルタなどを用いることなく、反射光を利用して簡便にカラー画像を表示することができる構造が簡素で生産性、取扱い性に優れた記録媒体を提供することができる。
(実施の形態1)
本発明の実施の形態1における記録媒体について、以下図面を参照しながら説明する。
図1は実施の形態1における記録媒体を示す部分破断模式斜視図である。
図1中、1は本発明の実施の形態1における記録媒体、2は白色と減法混色法における三原色(Y,M,C)の表示原色の内のいずれか一色を選択的に表示可能な電気泳動方式の画像表示材料2aが表示原色の色毎に縞模様状に配置されて封入された媒体本体、3は媒体本体2の表示原色の各色に対応させて行方向に分割されて短冊状に形成され媒体本体2の下面側に配設された記録媒体1のITO等の透明な下部電極、3aは媒体本体2の画像表示領域外の領域で下部電極3の端部に一体に形成された電荷注入部、3Aはフォトレジスト等により形成され各々の下部電極3と媒体本体2との間を行単位に分割するように配設されて媒体本体2と下部電極3とを離間させたスペーサ、3Bは媒体本体2と下部電極3との間に形成された放電空間、4は媒体本体2の上面に列方向に分割されて短冊状に形成され下部電極3と直交するように配設された記録媒体1の上部電極、4aは媒体本体2の画像表示領域外の領域で上部電極4の端部に一体に形成された記録媒体1の電極端子、5a,5bはガラス、アラミド、ポリイミド、PET、ポリアミド等の合成樹脂等の材質で形成され下部電極3及び上部電極4に覆設された記録媒体1の電極保護層、6は電極端子4aに接続され上部電極4への電圧印加を制御する記録媒体1の媒体側電圧制御用ICである。
尚、図1では、説明の都合上、記録媒体1の一部として3行分の下部電極3及び4列分の上部電極4のみを示している。
図2は実施の形態1における記録媒体の媒体本体を示す模式平面図である。
図2に示すように、媒体本体2には白色と減法混色法における三原色(Y,M,C)の表示原色の内のいずれか一色を選択的に表示可能な電気泳動方式の画像表示材料2aが表示原色の色毎に縞模様状に配置されて封入されている。
下部電極3を透明電極とすることにより、下部電極3が形成された媒体本体2の下面側を表示面として、反射光による画像表示を行うことができる。
尚、1行の下部電極3と1列の上部電極4が交差する位置の表示原色の1色分が、記録媒体1の一画素(基本表示単位)に相当し、3行の下部電極3と1列の上部電極4が交差する位置の表示原色の三原色(Y,M,C)分が、記録媒体1のカラー表示の基本単位となる。
本実施の形態では、下部電極3の1行当たりに画像表示材料2aを2行ずつ配置したが、画像表示材料2aの配置はこれに限定されるものではなく、1行当たりに配置する画像表示材料2aの数は任意に選択することができる。
以上のように構成された実施の形態1における記録媒体を用いた画像形成方法について説明する。
図3は実施の形態1における記録媒体を示す模式平面図であり、図4は実施の形態1における記録媒体を用いた画像形成方法を示す要部模式断面図である。
図3において、下部電極3と上部電極4が重なり合っている領域wが、媒体本体2の画像表示領域である。
尚、図4においては、図3における記録媒体1のA−O−A線の断面を同一面上に展開して示している。
図4中、15は実施の形態1における記録媒体1を用いて画像を形成する画像形成装置、16は記録媒体1を載置して保持する画像形成装置15の媒体載置部、20は電荷注入部3aに対して選択的に電子やイオンを照射して電荷を注入する画像形成装置15の印字ヘッド、21は媒体側電圧制御用IC6を介して上部電極4へ印字ヘッド20から注入される電荷と逆極性の電圧印加を行う画像形成装置15の媒体側電圧制御部である。
尚、印字ヘッド20は、選択的に電子やイオンを照射できるものであればよく、ワイヤ電極や針電極等に高電圧を印加してコロナ放電を発生させるもの、電極を加熱して熱電子を放出させるもの、放電電極に印加する電圧と放電電極の温度を制御して電子やイオンを照射する加熱放電型印字ヘッド(例えば特開2003−326756号やWO2005/056297)、SED(表面電界ディスプレイ)に使用される電子放出デバイス、FED(電界放出型ディスプレイ)に使用される電子放出デバイス、電子放出部にカーボンナノチューブを使用したカーボンナノチューブFED等を用いることができる。
電荷注入工程において、印字ヘッド20から選択された電荷注入部3aへ電子や負イオンを照射し、負電荷を注入すると共に、媒体側電圧制御工程において、媒体側電圧制御部21から選択された電極端子4aに正電圧を印加する。
電荷注入工程と媒体側電圧制御工程が、同期して行われることにより、選択された電荷注入部3aに接続された下部電極3と、選択された電極端子4aに接続された上部電極4が交差する位置で、下部電極3と上部電極4の間に電位差が発生する。この電位差により、下部電極3から放電が発生し、媒体本体2の裏面に電子やイオンが照射され電荷が付与される。その結果、媒体本体2の表裏に電位差が生じ、その電位差に従って画像表示材料2aが移動して画像が形成される。
記録媒体1と印字ヘッド20を相対的に移動させることなく、電荷注入部3aから電荷を注入して画像の形成を行うことができるので、記録媒体1は画像形成装置15の媒体載置部16上に載置するだけでよく、媒体載置部16及び印字ヘッド20の移動機構が不要で、画像形成装置15の機構を簡素化してコンパクト化することができる。
本実施の形態では、電荷注入工程において、下部電極3側に負電荷を注入し、媒体側電圧制御工程において、上部電極4側に正電圧を印加したが、下部電極3側に正電荷を注入し、媒体側電圧制御工程において、上部電極4側に負電圧を印加してもよい。また、媒体側電圧制御工程においては、電荷注入工程で注入される電荷と逆極性の電圧を印加する代わりに、接地を行ってもよい。
尚、画像の1行中に表示する画素数に応じて、電荷注入工程により注入する電荷の量を変化させることにより、濃淡斑のない画像を表示することができ、画像品質の信頼性に優れる。
また、画像データの濃度に応じて、画素毎に電荷注入工程により注入する電荷の量を変化させることにより、画像表示材料2aの移動量を変化させて階調記録を行うことができ、画像の高品質性に優れる。
本実施の形態では、下部電極3を行方向に分割し、上部電極4を列方向に分割してマトリックス状に配置したが、下部電極3を列方向に分割し、上部電極4を行方向に分割してもよい。尚、下部電極3及び上部電極4のパターンは、本実施の形態に限定されるものではなく、表示する画像の種類に応じて適宜、選択することができる。表示する画像が、予め決められた文字や数字などの場合は、表示面側の下部電極3を文字や数字を構成するセグメント単位に分割して形成し、上部電極4は画像表示領域wに共通の平板電極とすればよい。
また、本実施の形態では、媒体本体2の裏面側にスペーサ3Aを配置し、媒体本体2と下部電極3との間を離間させたが、下部電極3又は上部電極4の少なくともいずれか一方を媒体本体2と離間させればよく、スペーサは媒体本体2の表裏のいずれか一方、若しくは両方に形成することができる。
実施の形態1の記録媒体は以上のように構成されているので以下の作用を有する。
(1)電荷の作用により画像の書き込みや消去が行われる画像表示領域wを有する媒体本体2の下面に行方向に分割された複数の下部電極3が配設され、上面に列方向に分割された複数の上部電極4が配設されると共に、媒体本体2の画像表示領域w外の領域で各々の下部電極3の端部に電荷注入部3aが形成されているので、電子やイオンを照射可能な印字ヘッド20を電荷注入部3aに対向させて配置し、電荷注入部3aに選択的に電子やイオンを照射して電荷を注入することにより、画像表示領域wでの画像の書き込みや消去を行うことができ、印字ヘッド20の位置決めや走査等が不要で画像形成の工程及び画像形成装置15の機構を簡素化することができ取扱い性に優れる。
(2)下部電極3と媒体本体2との間に配設され、媒体本体2と下部電極3とを離間させたスペーサ3Aを備えているので、下部電極3に注入された電荷の作用によって、媒体本体2と電荷が注入された下部電極3との間で選択的に放電を発生させることができ、下部電極3に選択的に注入された電荷が、隣接する電荷が注入されていない下部電極3に作用することがなく、クロストークの発生を確実に防止することができ、滲みのない高品質な画像を形成することができ、画像品質の信頼性に優れる。
(3)媒体本体2の両面に予め下部電極3と上部電極4がマトリックス状に配設されているので、下部電極3の端部に形成された電荷注入部3aから電荷を注入し、上部電極4の端部に形成された電極端子4aへの電圧印加を行うことにより、下部電極3と上部電極4が交差する任意の位置に確実に電位差を発生させて画像を形成することができ、画像の位置ずれが発生することがなく、画像品質の信頼性に優れる。
(4)電荷注入部3aから注入される電荷と逆極性の電圧を電極端子4aに印加することにより、下部電極3と上部電極4が交差する位置で確実に媒体本体2の表裏に電位差を発生させることができ、高品質な画像を形成することができる。
(5)媒体本体2の画像表示領域w外の領域で上部電極4の端部に形成された電極端子4aを有するので、電極端子4aを画像形成装置15などのコネクタに挿通することにより、簡便に電極端子4aを介して上部電極4との導通を取ることができ、上部電極4への選択的な電圧印加を確実に行うことができ取り扱い性に優れる。
(6)電極端子4aに接続され上部電極4への電圧印加を制御する媒体側電圧制御用IC6を備えることにより、画像データに基づいて選択的に上部電極4への電圧印加を行うことができ、電荷注入部3aへの電荷の注入と上部電極4への電圧印加のタイミングを容易に同期させることができ取り扱い性に優れる。
(7)媒体本体2の表裏に電荷が溜まった状態で保持されるので、画像形成後は無電源で画像を表示することができ省エネルギー性に優れる。
(8)複数の表示原色の内のいずれか一色を選択的に表示可能な画像表示材料2aが、媒体本体2に表示原色の色毎に縞模様状に配置されているので、反射光によって簡便にカラー画像を表示することができ、生産性、取扱い性に優れる。
(9)印字ヘッド20と記録媒体1を相対的に移動させる必要がないので、印字ヘッド20の汚れや記録媒体1の傷或いは汚れが発生し難く、画像品質の信頼性、記録媒体1の耐久性に優れる。
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2における記録媒体について、以下図面を参照しながら説明する。尚、実施の形態1と同様のものには同一の符号を付して説明を省略する。
図5は実施の形態2における記録媒体を用いた画像形成方法を示す要部模式断面図である。
図5において、実施の形態2における記録媒体1aが、実施の形態1と異なるのは、電極端子4aの代わりに、上部電極4の端部に電荷注入部4bが形成されている点である。
また、実施の形態2における記録媒体を用いた画像形成方法が、実施の形態1と異なるのは、画像形成装置15aが媒体側電圧制御部21の代わりにもう1つの印字ヘッド20aを備えており、媒体側電圧制御用IC6を介して上部電極4へ電圧印加を行う代わりに、電荷注入部4bと離間して対向配置された印字ヘッド20aから、電荷注入部4bに対して選択的に正イオンを照射して電荷を注入している点である。
電荷注入工程において、2箇所の電荷注入部3a,4bにそれぞれ逆極性の電荷が注入されることにより、選択された電荷注入部3aに接続された下部電極3と、選択された電荷注入部4bに接続された上部電極4が交差する位置で放電が発生し、媒体本体2の表裏に生じた電位差に従って画像表示材料2aが移動して画像が形成される。
実施の形態2の記録媒体は以上のように構成されているので、実施の形態1の(2),(6)乃至(8)と同様の作用に加え、以下の作用を有する。
(1)電荷の作用により画像の書き込みや消去が行われる画像表示領域wを有する媒体本体2の下面に行方向に分割された下部電極3が配設され、上面に列方向に分割された上部電極4が配設されると共に、媒体本体2の画像表示領域w外の領域で下部電極3及び上部電極4の端部にそれぞれ電荷注入部3a,4bが形成されているので、負又は正のイオンを照射可能な印字ヘッド20,20aを各々の電荷注入部3a,4bに対向させて配置し、各々の電荷注入部3a,4bに選択的に逆極性のイオンを照射して電荷を注入することにより、画像表示領域wでの画像の書き込みや消去を行うことができ、印字ヘッド20,20aの位置決めや走査等が不要で画像形成の工程及び画像形成装置15の機構を簡素化することができ生産性に優れる。
(2)媒体本体2の両面に予め下部電極3と上部電極4がマトリックス状に配設されているので、下部電極3及び上部電極4の端部にそれぞれ形成された2箇所の電荷注入部3a,4bから逆極性の電荷を注入することにより、下部電極3と上部電極4が交差する位置に確実に電位差を発生させて画像を形成することができ、画像の位置ずれが発生することがなく、画像品質の信頼性に優れる。
(実施の形態3)
本発明の実施の形態3における記録媒体について、以下図面を参照しながら説明する。尚、実施の形態1又は2と同様のものには同一の符号を付して説明を省略する。
図6は実施の形態3における記録媒体を用いた画像形成方法を示す要部模式断面図である。
図6において、実施の形態3における記録媒体1bが、実施の形態1と異なるのは、フォトレジスト等により全ての電荷注入部3aの外周を囲むように電荷注入部3a及び電極保護層5aの上面に突設されたスペーサ7と、電荷注入部3aと後述する放電電極8との間に形成された放電空間7aと、スペーサ7上に架設され電荷注入部3aに離間して対向配置された放電電極8と、放電電極8に接続された放電制御電圧入力用端子9を備えている点である。
スペーサ7は、電荷注入部3aと放電電極8との間の隙間を略一定に保って放電電極8を保持することができるものであればよい。スペーサ7は、複数の電荷注入部3aと放電電極8の間に1つの共通な放電空間7aを形成するように配置する代わりに、各々の電荷注入部3aと放電電極8の間を行単位の放電空間7aに分割するように配置してもよい。
本実施の形態では、各々の電荷注入部3aに対応した複数の電子放出部位を有する放電電極8を長方形状の一枚の平板状に形成したが、例えば複数の電子放出部位の一端部を共通電極で接続して櫛型に形成したり、複数の電子放出部位の両端部を共通電極で接続して梯子型等に形成したりできる(例えば、WO2005/056297号参照)。尚、長方形状や正方形状等の平板状に形成した放電電極8は、電子放出部位以外が共通電極となる。
実施の形態3における記録媒体を用いた画像形成方法が、実施の形態1と異なるのは、電荷注入工程が、画像形成装置15bの放電制御電圧印加部25により放電制御電圧入力用端子9を介して放電電極8に放電制御電圧を印加する放電制御電圧印加工程と、画像形成装置15bの加熱手段30により放電電極8の電子放出部位を選択的に加熱する放電電極加熱工程と、画像形成装置15bの媒体側電圧制御部21から選択された電極端子4aに正電圧を印加する媒体側電圧制御工程と、を備えている点である。
放電制御電圧印加工程により、放電電極8に放電制御電圧が印加された状態で、放電電極加熱工程により、選択された電荷注入部3aに対応する放電電極8の電子放出部位を加熱することにより、電荷注入部3aと放電電極8との間で放電が発生し、電子放出部位から放出された電子が、放電空間7a中の酸素や窒素をイオン化し、それらを電荷注入部3aに到達させることができ、多量のイオンで効率的に電荷を注入することができる。
放電電極加熱工程と媒体側電圧制御工程が、同期して行われることにより、選択された電荷注入部3aに接続された下部電極3と、選択された電極端子4aに接続された上部電極4が交差する位置で放電が発生し、媒体本体2の表裏で生じた電位差に従って画像表示材料2aが移動して画像が形成される。
加熱手段30としては、レーザ光を照射する方式や赤外線を照射する方式を用いた。レーザ光を照射する方式としては、具体的には従来の電子写真方式と同様のレーザスキャナユニットを用いた。本実施の形態では、レーザ照射部にポリゴンミラー又はガルバノミラーを組合せて放電電極8に対してレーザ光のみをスキャンさせるものを用いたが、放電電極8に対してレーザ照射部自体をシリアル走査させるものも同様に用いることができる。また、レーザ光や赤外線を光ファイバーや集光レンズで集光して放電電極8に照射してもよい。特に多本数の光ファイバーを高密度かつ高精度に配列した光ファイバーアレイを用いた場合、同時に複数の電子放出部位に対し、レーザ光や赤外線を選択的に照射することができ、高速記録が可能となる。
尚、放電電極8の加熱手段30側にカーボン等を含有する黒色の塗料を塗布したり、クロムを蒸着したりして熱吸収層を形成した場合、加熱手段30から照射される熱を確実に吸収して放電電極8に伝達することができ、放電電極8の加熱の効率性に優れる。
放電電極8の表面に電極保護層5a,5bと同様の材質で形成された放電電極保護層を覆設した場合、放電電極8を保護して破損を防止することができ、放電電極8の耐久性に優れる。また、その他の加熱手段として、接触型のサーマルヘッドを使用してもよい。その場合は、ラインヘッドでもよいし、シリアルヘッドをスキャンさせてもよい。
実施の形態3の記録媒体は以上のように構成されているので、実施の形態1の(2),(6),(7)の作用に加え、以下の作用を有する。
(1)下部電極3に対応する電子放出部位を有し電荷注入部3aに対向して配置された放電電極8を有するので、放電電極8に放電制御電圧を印加し、画像形成装置15bの加熱手段30により放電電極8を選択的に加熱することにより、放電電極8から電荷注入部3aに対して電子やイオンを照射することができ、電荷を注入することができる。
(2)下部電極3に対応する電子放出部位を有する放電電極8が、予め電荷注入部3aに対向して媒体本体2と一体に形成されているので、画像形成装置15bには加熱手段30のみを設ければよく、画像形成装置15bの小型化、機構の簡素化を図ることができ、取扱い性に優れる。
(3)放電電極8に接続された放電制御電圧入力用端子9を有するので、画像形成装置15bから放電電極8に対して簡便に放電制御電圧を印加することができ、取扱い性に優れる。
(実施の形態4)
本発明の実施の形態4における記録媒体について、以下図面を参照しながら説明する。尚、実施の形態1乃至3と同様のものには同一の符号を付して説明を省略する。
図7は実施の形態4における記録媒体を用いた画像形成方法を示す要部模式断面図である。
図7において、実施の形態4における記録媒体1cが、実施の形態3と異なるのは、上部電極4の端部に形成された電荷注入部4b側にも、電荷注入部3a側と同様に、スペーサ7、放電空間7a、放電電極8、放電制御電圧入力用端子9を備えている点である。
実施の形態4における記録媒体を用いた画像形成方法が、実施の形態3と異なるのは、電荷注入工程が、画像形成装置15cの放電制御電圧印加部25,25aにより放電制御電圧入力用端子9を介して2箇所の放電電極8にそれぞれ放電制御電圧を印加する放電制御電圧印加工程と、画像形成装置15cの加熱手段30,30aにより2箇所の放電電極8の電子放出部位をそれぞれ選択的に加熱する放電電極加熱工程と、を有し、放電制御電圧印加工程で2箇所の放電電極8にそれぞれ印加される放電制御電圧の極性が互いに逆極性である点である。尚、加熱手段30aは、加熱手段30と同様のものである。
放電制御電圧印加工程により、2箇所の放電電極8に互いに逆極性の放電制御電圧が印加された状態で、放電電極加熱工程により、選択された電荷注入部3a,4bに対応する放電電極8の電子放出部位をそれぞれ加熱することにより、電荷注入部3aと放電電極8との間及び電荷注入部4bと放電電極8との間でそれぞれ放電が発生し、電荷注入部3aに対しては、負の放電制御電圧が印加された放電電極8から負イオンが照射され、電荷注入部4bに対しては、正の放電制御電圧が印加された放電電極8から正イオンが照射される。
放電電極加熱工程が、2箇所の放電電極8の間で同期して行われることにより、選択された電荷注入部3aに接続された下部電極3と、選択された電荷注入部4bに接続された上部電極4が交差する位置で放電が発生し、媒体本体2の表裏に生じた電位差に従って画像表示材料2aが移動して画像が形成される。
実施の形態4の記録媒体は以上のように構成されているので、実施の形態1の(2),(6),(7)の作用に加え、以下の作用を有する。
(1)電荷の作用により画像の書き込みや消去が行われる画像表示領域wを有する媒体本体2の下面に行方向に分割された下部電極3が配設され、上面に列方向に分割された上部電極4が配設されると共に、媒体本体2の画像表示領域w外の領域で下部電極3及び上部電極4の端部にそれぞれ電荷注入部3a,4bが形成され、下部電極3及び上部電極4のそれぞれに対応する電子放出部位を有し電荷注入部3a,4bに対向して配置された放電電極8を有するので、各々の放電電極8に互いに逆極性の放電制御電圧を印加し、加熱手段30,30aにより各々の放電電極8を選択的に加熱することにより、各々の放電電極8から電荷注入部3a,4bに対して、選択的に逆極性のイオンを照射して電荷を注入することができ、画像表示領域wでの画像の書き込みや消去を行うことができる。
(2)媒体本体2の両面に予め下部電極3と上部電極4がマトリックス状に配設されているので、下部電極3及び上部電極4の端部にそれぞれ形成された2箇所の電荷注入部3a,4bから逆極性の電荷を注入することにより、下部電極3と上部電極4が交差する位置に確実に電位差を発生させて画像を形成することができ、画像の位置ずれが発生することがなく、画像品質の信頼性に優れる。
(3)下部電極3及び上部電極4にそれぞれ対応する電子放出部位を有する放電電極8が、予め電荷注入部3a,4bに対向して媒体本体2と一体に形成されているので、画像形成装置15cには加熱手段30,30aのみを設ければよく、画像形成装置15cの小型化、機構の簡素化を図ることができ、取扱い性に優れる。
(4)各々の放電電極8に接続された放電制御電圧入力用端子9を有するので、画像形成装置15cから各々の放電電極8に対して簡便に放電制御電圧を印加することができ、取扱い性に優れる。
(実施の形態5)
本発明の実施の形態5における記録媒体について、以下図面を参照しながら説明する。尚、実施の形態1乃至4と同様のものには同一の符号を付して説明を省略する。
図8は実施の形態5における記録媒体を用いた画像形成方法を示す要部模式断面図である。
図8において、実施の形態5における記録媒体1dが、実施の形態3と異なるのは、放電電極8に覆設された放電電極保護層10と、放電電極保護層10に放電電極8の電子放出部位に対応して配設された放電電極加熱部11と、放電電極加熱部11に覆設された加熱部保護層11aと、を備えている点である。
放電電極保護層10の材質としては、絶縁性及び放電電極加熱部11による加熱に耐える耐熱性を有すると共に、放電電極加熱部11が発する熱を放電電極8に伝達できる熱伝達性を有するものが好適に用いられる。具体的には、ガラスやポリイミド,芳香族ポリアミド,ポリフェニレンオキシド,ポリベンズイミダゾール,ボリフェニルキノキサリン,ポリアリレート,ポリエーテルイミド,ポリエーテルスルフォン,ポリフェニレンサルファイド,ポリエーテルエーテルケトン,アラミド等の合成樹脂等を用いた。
また、放電電極加熱部11としては、TaSiO2、RuO2等で形成された発熱抵抗体を用いた。尚、加熱部保護層11aの材質は、放電電極保護層10と同様である。
実施の形態5における記録媒体を用いた画像形成方法が、実施の形態3と異なるのは、画像形成装置15dが加熱手段30を備えておらず、電荷注入工程の放電電極加熱工程が、加熱手段30の代わりに、媒体本体2に一体に形成された放電電極加熱部11によって行われる点である。
実施の形態5の記録媒体は以上のように構成されているので、実施の形態1と同様の作用に加え、以下の作用を有する。
(1)放電電極8に覆設された放電電極保護層10を有するので、電圧が印加される放電電極8と放電電極加熱部11とを確実に絶縁することができると共に、放電電極加熱部11と放電電極保護層10を密着させて放電電極加熱部11の発する熱を効率的に放電電極8に伝達することができ、放電電極加熱部11に対応する任意の電子放出部位を選択的に加熱して放電を発生させることができる。
(2)放電電極8と共に放電電極8を選択的に加熱するための放電電極加熱部11が、媒体本体2と一体に形成されているので、電子やイオンの照射位置精度を向上させることができ、高精細な画像を形成することができる。
(3)媒体本体2が放電電極加熱部11を有するので、画像形成装置15dには加熱手段30を設ける必要がなく、画像形成装置15dの小型化、機構の簡素化を図ることができ、取扱い性に優れる。
(4)放電電極加熱部11に加熱部保護層11aが覆設されていることにより、放電電極加熱部11の破損を確実に防止することができると共に、放電電極加熱部11に直接、手が触れることを防止でき、取り扱い性、安全性に優れる。
(実施の形態6)
本発明の実施の形態6における記録媒体について、以下図面を参照しながら説明する。尚、実施の形態1乃至5と同様のものには同一の符号を付して説明を省略する。
図9は実施の形態6における記録媒体を用いた画像形成方法を示す要部模式断面図である。
図9において、実施の形態6における記録媒体1eが、実施の形態4と異なるのは、上部電極4の端部に形成された電荷注入部4b側にも、電荷注入部3a側と同様に、放電電極8に覆設された放電電極保護層10と、放電電極保護層10に放電電極8の電子放出部位に対応して配設された放電電極加熱部11を備えている点である。
実施の形態6における記録媒体を用いた画像形成方法が、実施の形態4と異なるのは、画像形成装置15eが加熱手段30,30aを備えておらず、電荷注入工程の放電電極加熱工程が、加熱手段30,30aの代わりに、媒体本体2に一体に形成された放電電極加熱部11によって行われる点である。
実施の形態6の記録媒体は以上のように構成されているので、実施の形態4の(2),(4)及び実施の形態5と同様の作用を有する。
尚、実施の形態1乃至6において、媒体本体2の画像表示材料2aとしてマイクロカプセル型の電気泳動方式を用いたものを説明したが、マイクロカプセル型に限らず、水平型や垂直型の電気泳動方式も用いることができる。
また、画像表示材料2aとして電気泳動方式以外にも、複数の表示原色の内のいずれか一色を選択的に表示可能なツイストボール方式,粉体移動方式等の画像表示材料も用いることができる。
さらに、透過型のネマティック液晶やスメクティック液晶等の液晶材料を用いた液晶方式或いは白色又は黒色を選択的に表示可能なツイストボール方式,粉体移動方式等の画像表示材料も用いることができる。その場合、カラーフィルタやカラー反射層と組み合わせることにより、カラー表示を行うことができる。
尚、実施の形態1乃至6の記録媒体1〜1eでは、媒体本体2の表裏に電荷が溜まった状態で保持されるので、電界をかけた状態でのみ配列方向が変化する液晶材料を画像表示材料として用いた場合でも、無電限で画像を表示することができ、画像表示材料の選択の幅を広げることができる。
(実施の形態7)
本発明の実施の形態7における記録媒体について、以下図面を参照しながら説明する。尚、実施の形態2と同様のものには同一の符号を付して説明を省略する。
図10(a)は実施の形態7における記録媒体を示す要部模式平面図であり、図10(b)は図10(a)のB−B線矢視模式断面図であり、図11は図10(a)のC−C線矢視模式断面図ある。
図10及び図11において、実施の形態7における記録媒体1fが、実施の形態2と異なるのは、媒体本体2に表示原色で着色されたカラー表示可能な画像表示材料2aを封入する代わりに、透過型のネマティック液晶やスメクティック液晶等の液晶材料を用いた液晶方式或いは白色又は黒色を選択的に表示可能なツイストボール方式,電気泳動方式,粉体移動方式等の白黒表示可能な画像表示材料を封入し、加法混色法における三原色(R,G,B)が縞模様状に配置されたカラーフィルタ2bを組み合わせた点と、電荷注入部3aの表面に抵抗層3bが形成されている点と、上部電極4の端部から直交するように略L字型の電荷注入部4bを延設して形成し、下部電極3に延設されて形成された電荷注入部3aと共に媒体本体1fの一辺側に並ぶように配置した点と、電極保護層5a,5bの表面に画像保護層12a,12bが覆設され、それらが導通部12cで電気的に接続されている点である。
抵抗層3bの膜厚を10μm〜100μmとして抵抗を1012Ω・cm〜1014Ω・cm程度とすることにより、電荷注入部3aを抵抗層3bで覆った状態でも、印字ヘッド20から電子やイオンを照射して電荷を注入することができることがわかった。この抵抗層3bは電荷注入部4bの表面にも同様に形成することができる。
画像保護層12a,12bには、ITOで形成した透明な電極を保護膜で覆ったものを用い、それらを導通部12cで接続することにより、いずれか一方の画像保護層12a,12bが高電位になることを防いだ。画像表示領域w外の領域にある電荷注入部3a,4bから電荷を注入できるので、画像保護層12a,12bがあっても画像を形成することができる。
尚、画像保護層12a,12bは、静電気などの外部からの電荷の作用を遮断して画像の乱れを防止できるものであればよいので、105Ω・cmより低い抵抗値を有する抵抗層で形成してもよい。
実施の形態7における記録媒体を用いた画像形成方法は、実施の形態2と同様であるので、説明を省略する。
尚、実施の形態7の記録媒体1fには、電荷注入部3a,4bに対向させて放電電極8を設けて実施の形態3,4と同様の構成とすることや、さらに放電電極加熱部11を設けて実施の形態5,6と同様の構成とすることも可能である。
また、抵抗層3bは実施の形態1乃至6の記録媒体1〜1eの電荷注入部3aや電荷注入部4bの表面にも同様に形成することができ、画像保護層12a,12b及び導通部12cも実施の形態1乃至6の記録媒体1〜1eに設けることができる。
実施の形態7の記録媒体は以上のように構成されているので、実施の形態2と同様の作用に加え、以下の作用を有する。
(1)下部電極3及び上部電極4の端部にそれぞれ形成された2箇所の電荷注入部3a,4bが、媒体本体2の一辺側に並んで配置されているので、電荷注入部3a,4bに電荷の注入を行う印字ヘッド20,20aを一列に並べて配置することができ、画像形成装置のコンパクト化を図ることができる。
(2)電荷注入部3aの表面に形成された抵抗層3bにより、電荷注入部3aへの汚れの付着や劣化を防止して耐久性を向上させることができる。
(3)下部電極3が透明に形成され、媒体本体2にカラーフィルタ2bが積層されていることにより、媒体本体2に封入される画像表示材料に着色する必要がなく生産性に優れ、透明な下部電極3が形成された面を表示面としてカラー画像を表示することができる。
(実施の形態8)
本発明の実施の形態8における記録媒体について、以下図面を参照しながら説明する。尚、実施の形態2と同様のものには同一の符号を付して説明を省略する。
図12(a)は実施の形態8における記録媒体を示す要部模式平面図であり、図12(b)は図12(a)のD−D線矢視模式断面図であり、図12(c)は図12(a)のE−E線矢視模式断面図である。
図12において、実施の形態8における記録媒体1gが、実施の形態2と異なるのは、各々の上部電極4から直交するように形成された電荷注入部4bが、下部電極3に延設されて形成された電荷注入部3aと対向する側の辺に配置されている点である。
尚、図11中、13は上部電極4に覆設された絶縁膜、13aは各々の上部電極4と電荷注入部4bを接続部4cを介して接続するために絶縁膜13に形成された接続用開口部である。
実施の形態7の記録媒体1fに比べて画像表示領域w外の領域が狭く、記録媒体1g自体をコンパクト化することができ、取り扱い性に優れる。
実施の形態8における記録媒体を用いた画像形成方法は、実施の形態2と同様であるので、説明を省略する。
尚、実施の形態8の記録媒体1gには、電荷注入部3a,4bに対向させて放電電極8を設けて実施の形態3,4と同様の構成とすることや、さらに放電電極加熱部11を設けて実施の形態5,6と同様の構成とすることも可能である。
実施の形態8の記録媒体は以上のように構成されているので、実施の形態2と同様の作用に加え、以下の作用を有する。
(1)下部電極3に接続された電荷注入部3aと、上部電極4に接続された電荷注入部4bが、媒体本体2の外周側の対向する二辺に対称に配置されているので、記録媒体1fの裏表を気にすることなく使用することができ、取り扱い性に優れる。
(実施の形態9)
本発明の実施の形態9における記録媒体について、以下図面を参照しながら説明する。尚、実施の形態2と同様のものには同一の符号を付して説明を省略する。
図13(a)は実施の形態9における記録媒体を示す要部模式平面図であり、図13(b)は図13(a)のF−F線矢視模式断面図であり、図13(c)は図13(a)のG−G線矢視模式断面図である。
図13において、実施の形態9における記録媒体1hが、実施の形態2と異なるのは、下部電極3及び上部電極4のそれぞれの両端に電荷注入部3a及び電荷注入部4bが形成されている点と、電極保護層5a側にPTC抵抗体で形成された媒体加熱層14が積層され、媒体加熱層14(PTC抵抗体)に電力を供給するための電力供給用電極14aが形成されている点である。
次に、媒体加熱層について説明する。
図14は媒体加熱層を示す要部模式平面図である。
媒体本体2に封入された画像表示材料が、加熱により画像が消去するタイプのものである場合に、図14に示すように、電力供給用電極14aに通電するだけで簡便かつ確実に画像を消去することができる。電力供給用電極14aのパターンは、媒体加熱層14に通電して発熱させることができればよいので、本実施の形態に限定されるものではなく、その形状や配置は適宜、選択することができる。
尚、画像表示材料が、加熱により画像が消去するタイプのものではない場合は、下部電極3aと上部電極4bとの間を電極短絡部(図示せず)で短絡させるだけで、短時間で画像を消去することができる。
実施の形態9における記録媒体を用いた画像形成方法は、下部電極3及び上部電極4のそれぞれについて、いずれか1つの電荷注入部3a,4bを選択して電荷を注入する以外は実施の形態2と同様であるので、説明を省略する。
下部電極3a及び上部電極4bの両端部にそれぞれ電荷注入部3a,4bが形成されているので、記録媒体1hの向きを気にせずに使用することができ、取扱い性、汎用性に優れる。
尚、実施の形態9の記録媒体1hには、電荷注入部3a,4bに対向させて放電電極8を設けて実施の形態3,4と同様の構成とすることや、さらに放電電極加熱部11を設けて実施の形態5,6と同様の構成とすることも可能である。
実施の形態9の記録媒体は以上のように構成されているので、実施の形態2と同様の作用に加え、以下の作用を有する。
(1)下部電極3の両端部に接続された2つの電荷注入部3aと、上部電極4の両端部に接続された2つの電荷注入部4bが、媒体本体2の外周側の四辺に1箇所ずつ配置されているので、各々の電荷注入部3a,4bに電荷の注入を行う印字ヘッド20などを電荷注入部3a,4bの配置に合わせて媒体本体2の外周側に配置することができ、放熱性に優れる。
(2)媒体本体2に積層された媒体加熱層14を有することにより、媒体本体2に封入された画像表示材料が、加熱により画像が消去するタイプのものである場合に、画像形成装置にヒータなどの特別な画像消去手段を設けることなく、電力供給用電極14aに通電するだけで簡便かつ確実に画像を消去することができ、画像形成装置の機構を簡素化することができ取扱い性に優れる。
本発明は上記課題を解決するもので、電荷の作用により画像の書き込みや消去が可能な媒体本体を挟むように媒体本体の両面に電極を形成する記録媒体において、下部電極又は上部電極の少なくともいずれか一方を媒体本体と離間させて配置することにより、下部電極又は上部電極に注入された電荷の作用によって、媒体本体と電荷が注入された下部電極又は上部電極との間で選択的に放電を発生させることができ、下部電極又は上部電極に選択的に注入された電荷が、隣接する電荷が注入されていない下部電極や上部電極に作用することがなく、クロストークの発生を確実に防止することができ、滲みのない高品質な画像を形成することができる画像品質の信頼性に優れた記録媒体の提供を行って、静電現像方式の記録媒体の普及を図ることができる。
実施の形態1における記録媒体を示す部分破断模式斜視図 実施の形態1における記録媒体の媒体本体を示す模式平面図 実施の形態1における記録媒体を示す模式平面図 実施の形態1における記録媒体を用いた画像形成方法を示す要部模式断面図 実施の形態2における記録媒体を用いた画像形成方法を示す要部模式断面図 実施の形態3における記録媒体を用いた画像形成方法を示す要部模式断面図 実施の形態4における記録媒体を用いた画像形成方法を示す要部模式断面図 実施の形態5における記録媒体を用いた画像形成方法を示す要部模式断面図 実施の形態6における記録媒体を用いた画像形成方法を示す要部模式断面図 (a)実施の形態7における記録媒体を示す要部模式平面図(b)図10(a)のB−B線矢視模式断面図 図10(a)のC−C線矢視模式断面図 (a)実施の形態8における記録媒体を示す要部模式平面図(b)図12(a)のD−D線矢視模式断面図(c)図12(a)のE−E線矢視模式断面図 (a)実施の形態9における記録媒体を示す要部模式平面図(b)図13(a)のF−F線矢視模式断面図(c)図13(a)のG−G線矢視模式断面図 媒体加熱層を示す要部模式平面図
符号の説明
1,1a,1b,1c,1d,1e,1f,1g,1h 記録媒体
2 媒体本体
2a 画像表示材料
2b カラーフィルタ
3 下部電極
3a,4b 電荷注入部
3b 抵抗層
3A スペーサ
3B 放電空間
4 上部電極
4a 電極端子
4c 接続部
5a,5b 電極保護層
6 媒体側電圧制御用IC
7 スペーサ
7a 放電空間
8 放電電極
9 放電制御電圧入力用端子
10 放電電極保護層
11 放電電極加熱部
11a 加熱部保護層
12a,12b 画像保護層
12c 導通部
13 絶縁膜
13a 接続用開口部
14 媒体加熱層
14a 電力供給用電極
15,15a,15b,15c,15d,15e 画像形成装置
16 媒体載置部
20,20a 印字ヘッド
21 媒体側電圧制御部
25,25a 放電制御電圧印加部
30,30a 加熱手段

Claims (18)

  1. 電荷の作用により画像の書き込みや消去が行われる媒体本体と、前記媒体本体の下面に所定のパターンで形成された下部電極と、前記媒体本体の上面に所定のパターンで形成された上部電極と、前記下部電極又は前記上部電極に形成された電荷注入部と、前記上部電極又は前記下部電極に形成された電極端子と、を備え、前記電荷注入部に電子やイオンが照射され電荷が注入されることにより画像の書き込みや消去が行われる記録媒体であって、前記下部電極又は前記上部電極の少なくともいずれか一方と、前記媒体本体と、の間に配設され前記媒体本体と前記下部電極又は前記上部電極とを離間させたスペーサを備えたことを特徴とする記録媒体。
  2. 前記電極端子に接続され前記下部電極又は前記上部電極への接地又は電圧印加を制御する媒体側電圧制御用ICを備えたことを特徴とする請求項1に記載の記録媒体。
  3. 前記電荷注入部が、前記媒体本体の画像表示領域外の領域に配設されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の記録媒体。
  4. 電荷の作用により画像の書き込みや消去が行われる媒体本体と、前記媒体本体の下面に所定のパターンで形成された下部電極と、前記媒体本体の上面に所定のパターンで形成された上部電極と、前記下部電極及び前記上部電極のそれぞれに少なくとも1以上形成された電荷注入部と、を備え、前記下部電極に接続された電荷注入部と前記上部電極に接続された電荷注入部にそれぞれ逆極性のイオンが照射され電荷が注入されることにより画像の書き込みや消去が行われる記録媒体であって、前記下部電極又は前記上部電極の少なくともいずれか一方と、前記媒体本体と、の間に配設され前記媒体本体と前記下部電極又は前記上部電極とを離間させたスペーサを備えたことを特徴とする記録媒体。
  5. 前記電荷注入部が、前記媒体本体の画像表示領域外の領域に配設されていることを特徴とする請求項4に記載の記録媒体。
  6. 前記下部電極に接続された少なくとも1以上の電荷注入部と、前記上部電極に接続された少なくとも1以上の電荷注入部が、前記媒体本体の外周側の一辺乃至四辺の少なくとも1箇所以上に直列又は並列に配置されていることを特徴とする請求項4に記載の記録媒体。
  7. 前記下部電極又は前記上部電極の少なくとも一方に対応する電子放出部位を有し前記電荷注入部に対向して配置された放電電極と、前記放電電極に接続された放電制御電圧入力用端子と、を備えたことを特徴とする請求項3又は5に記載の記録媒体。
  8. 前記放電電極に覆設された放電電極保護層と、前記放電電極保護層に前記電子放出部位に対応して配設された放電電極加熱部と、を備えたことを特徴とする請求項7に記載の記録媒体。
  9. 前記放電電極加熱部に接続され前記放電電極加熱部による前記放電電極の加熱を制御する加熱制御用ICを備えたことを特徴とする請求項8に記載の記録媒体。
  10. 前記電荷注入部の表面に形成された抵抗層を備えたことを特徴とする請求項3又は5に記載の記録媒体。
  11. 前記媒体本体に積層された媒体加熱層を備えていることを特徴とする請求項1乃至10の内いずれか1項に記載の記録媒体。
  12. 前記下部電極と、前記上部電極と、の間を短絡する電極短絡部を備えたことを特徴とする請求項1乃至11の内いずれか1項に記載の記録媒体。
  13. 前記下部電極及び前記上部電極に覆設された電極保護層と、前記電極保護層に覆設された画像保護層と、を備えたことを特徴とする請求項1乃至12の内いずれか1項に記載の記録媒体。
  14. 前記両面の画像保護層を電気的に接続した導通部を備えたことを特徴とする請求項13に記載の記録媒体。
  15. 前記下部電極又は前記上部電極が、前記媒体本体の行方向に短冊状に分割されて形成され、前記上部電極又は前記下部電極が、前記媒体本体の列方向に短冊状に分割されて形成されていることを特徴とする請求項1乃至14の内いずれか1項に記載の記録媒体。
  16. 前記下部電極又は前記上部電極のいずれか一方が、表示画像のセグメント単位に分割されて形成されていることを特徴とする請求項1乃至14の内いずれか1項に記載の記録媒体。
  17. 前記下部電極又は前記上部電極の少なくともいずれか一方が透明に形成され、前記媒体本体にカラーフィルタ又はカラー反射層が積層されていることを特徴とする請求項1乃至16の内いずれか1項に記載の記録媒体。
  18. 複数の表示原色の内のいずれか一色を選択的に表示可能な画像表示材料が、前記媒体本体に前記表示原色の色毎に縞模様状に配置されたことを特徴とする請求項15に記載の記録媒体。
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