JPH01121890A - 記録表示装置 - Google Patents

記録表示装置

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JPH01121890A
JPH01121890A JP27938787A JP27938787A JPH01121890A JP H01121890 A JPH01121890 A JP H01121890A JP 27938787 A JP27938787 A JP 27938787A JP 27938787 A JP27938787 A JP 27938787A JP H01121890 A JPH01121890 A JP H01121890A
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当麻 均
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電気的吸着力によって導電性着色微粉体を固定
し、これKよ少記録もしくは表示するようにした装置に
関する。
″〔従来の技術〕 従来から電気的表示装置としてCRT表示装置。
液晶表示装置、発光ダイオード表示装置、螢光表示装置
、プラズマ表示装置、エレクトロクロミック表示装置な
どがよく知られているが、大画面の表示が高度な技術を
要し困難であること、著しく高価であること、精細度が
低下すること、あるいは表示がちらつき視力の疲労が激
しいといった稽々の欠点を抱えている。
そこで、これらの表示装置にかわる新規な表示装置とし
ていくつかのものが提案されている。
たとえば光導電層を使用し露光と同時に導電性着色磁性
微粉体を電気的に吸着させて表示する装置(特願昭56
−197410号)とか、誘電体上にビン電極等で電気
潜像を形成しこれに絶縁性着色微粉体を電気的に吸着さ
せ表示する装置(実開昭57−55061号)とか、あ
るいは誘電体上にピン電極等で導電性着色磁性微粉体を
電気的に吸着させ表示する装置(特公昭51−4670
7号)、磁化容易スタイラスによシ導電性着色磁性微粉
体を磁気的な吸着力により表示する装置、などがそれで
ある。
上に挙げ念装置は原則的に高精細な表示が可能であるこ
と、大画面の表示が簡便かつ安価に可能であること、さ
らには着色微粉体による表示の点で表示画像にちらつき
がなく視力の疲労が比較的少ないこと、などの利点から
注目を集めるに至っている。
しかしその反面1表示装置として要求される高コントラ
スト、高寿命、低環境下での安定性、高信頼性などの点
で不十分なため、実用化されるには至っていない。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明の目的は、特公昭51−46707号公報等で知
られるいわゆるマグネスタイラスと呼ばれる画像形成法
に基づく、すなわち誘電体上にピン電極等で導電性着色
磁性微粉体を電気的に吸着させて表示する記録表示装置
において、高コントラストならびに優れた記録もしくは
表示特性を示す記録表示装置を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明は、
像保持部体と分割された複数の電極とを導電性着色微粉
体を介して隔離対向するように配設し、該像保持部体と
該電極間に電圧を印加して像保持部体に電気的に導電性
着色磁性微粉体を付着させる記録表示装置において、上
記像保持部体を少なくとも導電層と拡散反射層とで構成
し、該拡散反射層を結着性樹脂中に不溶性の微粒子を分
散させた構成とするとともに、該結着性樹脂のkI3i
−(a)と該微粒子の総量(B)をB/A<1.8とし
念ことを特徴とする。
本発明に適用される記録もしくは表示手段は、いわゆる
マグネスタイラスと呼ばれるものである。
すなわち、その原理は、第4図に示すように非磁性円筒
3内で円柱状の磁石2を回転させ、この非磁性円筒3上
を着色された導電性着色磁性微粉体1を搬送して、非磁
性円筒3上に軸方向に沿りて密に配列された針状記録電
極4上を通過させる。
しかして1表面側の記録層6と裏面側の導電層7とから
なる記録媒体5の導電層7と、記録電極4間に画像情報
にしたがりて電圧を印加し、それが印加された部分のみ
記録媒体5に導電性着色磁性微粉体を付着させて画像を
形成するものである。
記録媒体上の表示画像を除去するために、クリーニング
部材を設けることも可能で、微粉体の除去に用いられる
ブレードクリーニング、ファークリーニング、吸引クリ
ーニング、磁気ブラシクリーニングなどを設けることが
できる。クリーニング方式としては、記録媒体表面に誘
起された電荷を除去するようにクリーニング部材を通し
て記録媒体上に誘起された電荷を電気的に除去する方法
が、よシ効果的であシ、たとえば記録媒体表面に磁石を
隣接して配し表示に用いた導電性着色磁性微粉体を介在
させ接地させる方法が有効である。
かかる記録表示手段において、像保持部体はコントラス
トを高めるために次のような方法が考えられる。
■ 光反射面を凹凸にし乱反射させる方法。
■ アルミニウムの陽極酸化膜を用いる方法(特公昭5
1−46707号公報に開示)。
しかし■の方法では、凹部に導電性着色磁性微粉体が捕
捉されコントラストの低下を招くので、好ましくない。
また■の方法では陽極酸化時にクラックが発生すること
から電圧リークが生じ易いこと、表面が凹凸になシ■の
方法と同じような弊害が生じること、陽極酸化膜の白色
度が低くコントラストが十分にとれないこと、環境が変
動したとき電圧リークが多発し記録もしくは表示の濃度
が低下しコントラストが十分にとれないこと、々どの問
題点が出てくる。
そこで本発明者らが鋭意研究した結果、像保持部体を少
なくとも導電層と拡散反射層との積層体とし、かつ拡散
反射層を結着性樹脂中に有機または無機質の微粒子が分
散した構成とすることによりて、上述した問題点を解決
することができた。
すなわち、拡散反射層は片方の成分として結着性樹脂を
用いているため、表面の均一性が向上し、また内部のク
ラック等を除去できるため凹凸面による導電性着色磁性
微粉体の捕捉の軽減が計られ、電圧のリークが防止でき
る。また結着性樹脂中に微粒子が分散しているから、か
かる界面での屈折率差からの界面反射によシ著しく白色
度が向上し。
コントラストが向上する。
しかし、拡散反射層の構成成分の割合には一定の条件が
存在することも明らかにされた。
すなわち、拡散反射層中の不溶性微粒子の割合が多くな
ると、微粒子間が樹脂連続相で完全に充填されず、微粒
子間に空隙が生じることになる。
像保持部体を繰シ返し使用するうちに、この空隙が導電
性着色磁性微粉体で充填され、その結果、拡散反射層表
面で光が吸収されて白色度が低下し、記録もしくは表示
におけるコントラストの低下の原因となる。
このような不都合を解消するため、本発明者らが拡散反
射層における結着性樹脂の重量(A)と不溶性微粒子の
重量(B)の比率いの関係を検討したところ、第5図に
みられるような結果が得られた。
なお、不溶性微粒子の粒径によシ個々の空隙の大きさは
異なるが、総空隙量としては著しい差は認められなかっ
た。
本来、拡散反射層の空隙防止を目的としたものであるか
ら、空隙率で規定されるべきものであるが、前述の点か
ら組成比で代用できることが分った。
第5図に基づくと、B/A比が1.8以上のところで、
繰シ返し使用時における拡散反射層への導電性着色磁性
微粉体の同着によって、著しく白色度が低下することが
明らかである。
拡散反射層はたとえば非相溶性ポリマーを混合し成膜す
る方法とか、不溶性の微粒子を結着性樹脂中に分散させ
る方法によりて形成できる。
不溶性微粒子は、無機質あるいは有機質の材料から広く
選択でき、たとえば酸化チタン、酸化マグネシウム、酸
化ノ櫂す、ラム、酸化カルシウム等の金属酸化物、硫酸
バリウム、硫酸マグネシウム等の硫酸金属塩、炭酸バリ
ウム、炭酸マグネシウム。
炭酸カルシウム等の炭酸金属塩、あるいは硬化性樹脂の
、微粒子などである。
また結着性樹脂としては、たとえば−リエステル、アク
リル樹脂、ポリオレフィン、プリアセタール、ポリアミ
ド、ポリスチレン、含ハロゲン系樹脂、ケイ素樹脂、ポ
リエーテル、Iリカーボネート、酢酸ビニル樹脂、繊維
素系樹脂、およびこれらの共重合体で代表される熱可塑
性樹脂、あるいはフェノール樹脂、キシレン樹脂、石油
樹脂、エリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル
、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フ
ラン樹脂などの単体もしくは共重合体で代表される熱硬
化性樹脂があシ、これらは混合して用いることもできる
本発明で言う拡散反射層の「拡散反射」とは。
正反射光以外の反射光成分を形成する反射特性を有する
もので、正反射光成分の強度と非反射光成分の強度の割
合で規定され、非反射光成分の多い場合はど拡散反射性
が優れたものとなる。
記録表示装置ではコントラストの視野角依存性が少ない
とと、つtB拡散反射性が優れたものが要求されるので
、非反射光成分を大きくする必要がある。
拡散反射性の規定はいくつかの方法があるが、本発明で
はその簡便性および実用性の点からマクベス濃度計ある
いは同機能品等で得られる反射濃度から、以下に基づき
白色度として規定した。
白色度=l:(1−44−反射濃度)/(1,44+0
.44 ))X100白色度100:反射濃度<0.0
4(−9ネルテストでほぼ全員が純白と表現) 白色度0:反射濃度≧1.44(パネルテストでほぼ全
員が黒と表現。またコントラストが全くとれない状態。
) このような白色度の定義に基づくと、記録もしくは表示
のコントラストは像保持部体としての白色度と記録また
は表示部の白色度の差分と規定できる。したがって像保
持部体の白色度が低下することは必然的にコントラスト
が低下することになシ、記録もしくは表示として不十分
となってくる。
かかる記録もしくは表示方法ではこれまで白色度が不十
分で必要なコントラストが得られなかったが1本発明に
おいては拡散反射層が結着性樹脂とそれに分散した微粒
子とから構成されるため60%以上の白色度が得られ、
十分なコントラストが得られるようになった。
一方、拡散反射層は十分な電気抵抗を有する層で容易に
導通状態にはならないこと、もしくは帯電時に実質的な
電位を生じ、十分なコントラストを生じるように機能す
る層である。したがりて像保持部体として機能せられる
べき状態は使用条件に依存してくる要素も若干あるが、
本発明のように高コントラストを目的とすると、帯電後
100m sec以上で初期帯電電圧の50%以上を維
持する必要があるので拡散反射層の固有電気抵抗は10
12Ω・ω以上となる。よシ高いコントラストを目指し
た場合は拡散反射層の固有電気抵抗は1013Ω・儒以
上が望ましい。
本発明の記録表示装置においてその表示特性は帯電層に
生ずる電荷量に比例するので、表示を形成する導電性着
色磁性微粉体の着色度にも若干関係するが、原則的には
帯電層の膜厚をt1表示を形成するときに印加する電圧
をVとすれば、十分なコントラストを得るには ■≧15(V/μm)xt(μm) となる。
さらに高いコントラストを得る九めには■≧20(V/
μm)xt(μm) が望ましいことになる。
駆動回路とのマツチングを考慮すると、電圧100V程
度以下では比較的出方し易いので、帯電時の膜厚として
は7μm以下、望ましくは5μm以下が実用的である。
また研究によれば導電層と拡散反射層の剥離を防止する
ため中間に接着性を高める中間層を設けても、本発明の
効果が損なわれることはないことが分った。
本発明における導電層とは、十分小さい電気抵抗を有す
る層で容易に導通状態にある、言い換えれば帯電時に実
質的表電位を生じないように機能するような層である。
したがって導電層として機能せられるべき状態は使用条
件に依存してくる要素も若干あるが、本発明のように高
コントラストを目指す場合は、導電層に生じる浮遊電位
はコントラスト低下の原因となるので、つまシ帯電後1
00m5ec以下で初期帯電電位の1/10以下に減衰
すれば十分な導通状態と言えるので、導電層の固有電気
抵抗は1012Ω・副となる。よシ高速な画像表示を目
的とする場合は帯電後1maee以下で初期帯電電位の
1710以下に減衰することが要求されてくるので、導
電層の固有電気抵抗は10 Ω・m以下が望ましい。
導電層を形成する材質は、アルミニウム、鉄、金、錫、
亜鉛等の導電性金属、カーボン、酸化錫。
酸化インジウム、酸化アンチモン等の導電性無機系化合
物、の単体もしくは複合体、あるいはポリマー等の連続
相中に上記導電性物質を粉末にして分散せしめたもので
あシ、特に記録もしくは表示としてのコントラストを高
めるためには、導′!を層としては光吸収性が少なく、
光反射性に優れたものが望ましい。
次に、導電性着色微粉体は本発明を限定する条件ではな
いが、これは主としてバインダー、導電性粉体、磁性体
、さらに必要忙応じて着色剤としての各種染料および顔
料から構成されるものである。
そのバインダーとしては、先述した結着性樹脂が用いら
れ、一般に15〜60重!−%使用される。
また導電性粉体どしては、導電性カーde7、各種導電
性金属の微粉末、酸化亜鉛、酸化錫、酸化インジウム、
酸化アンチモン等の導電性酸化物の微粉末が用いられ一
般に2〜303i量%使用される。
また磁性体としては、酸化第2鉄等が20〜80重i%
使用される。
さらに必要に応じて用いられる着色剤は各種フタロシア
ン、マラカイトグリーンを始めとする染料や顔料が15
〜20を量%の範囲で用いられる。
上に挙げた各構成成分を100〜300’C程度に加熱
し、均一に混合してから冷却し微粉末に粉砕するか、さ
らに必要に応じ2分級等によシネ必要な粒径の粉末を取
除ければ、目的とする導電性着色磁性微粉体を得ること
ができる。
これは一般に5〜20μm程度の平均粒径をもち、固有
電気抵抗は導電性着色微粉体収納容器内において印加電
圧100v以下で1030・備から1090・備の範囲
のものが使用される。
一方、本発明の記録表示装置の一般的なプロセス条件を
紹介すると、まず回転磁極としては6極から50極構成
程度で500〜2000ガウス穆度のものを回転数30
0〜7000rpm程度で回転して用いる。非磁性円筒
としてはアルミニウムやステンレスなどの非磁性金属、
もしくはグラスチックや各種無機酸化物等の単体もしく
は複合体の、成形品が用いられ、これは回転しても回転
しない状態で用いてもよい。記録電極としては電極幅0
.1〜1瓢、電極間隔0.1〜1 ttmで電圧10〜
100vの印加電圧が用いられる。記録媒体の移動速度
は50〜700m1sec、電極との距離は50〜50
0μm程度に設定される。
本発明における像保持部体のモデルの構成を図で示すと
、第3図のようになる。
すなわち同図(−f)は導電性支持体7の片面に拡散反
射層6が積層された構造を示し、1fc同図(ロ)は、
支持体30の片面に導電層7を介して拡散反射層6が積
層された構造を示す。
実施例 以下、実施例と比較例を挙げて本発明をさらに具体的に
説明する。
実施例1 第1図に示す記録表示装置を製作した。
5は無端ベルト状に形成された像保持部体で、導電性支
持体7および拡散反射う6から構成されている。なお、
像保持部体5は無端で々いベルト状でもよい。像保持部
体5は上下に対向配置された1対のローラ11 、11
’に掛回されておシ、表示部18において背板16およ
びローラ11 、11’により平面かつ移動可能に支持
されていて、画像形成時には矢印方向に駆動される。像
保持部体5の循環路の最下方の位置、すなわちローラ1
1′と対向する位置には、像保持部体5に表示物質とし
ての導電性着色磁性微粉体1を表示情報にし念がって付
着させ、表示を形成する手段17が配設されている。な
お、導電性着色磁性微粉体1は容器9に収納されている
前記の表示形成手段17にもとづき原稿読取装置15か
ら得られた情報は、記憶装置14を介し記録制御部13
によシ記録電極4に電気信号として印加される。なお、
8は透明板、12はクリーニング部材、18は表示部を
示している。
テレフタル酸とエチレングリコールの縮重合体であるポ
リエステル樹脂30重量部に対し平均粒径0.5μmの
酸化チタンの微粒子30重量部を200℃で熔融分散せ
しめ、この分散物をT型ダイからフィルム状に押出して
厚み50μmのアルミニウムフォイルの片面に熱ラミネ
ートし、膜厚5μの白色フィルムを設けて、像保持部体
を製造し之。
このようにして製造した像保持部体を第1図に示す装置
に装着して、表示機能を調べた。なお。
使用した導電性着色磁性微粉体はビスフェノールA型エ
ポキシ樹脂30重量部、導電性カーゲン10重量部、第
2酸化鉄60重量部から構成され、平均粒径10μ、固
有電気抵抗10Ω・cm (100V印加)である。
また回転磁極は16極構成900ガウム、外径36φの
ものを像保持部体の移動方向と逆方向の回転で回転数2
20 Orpmである。非磁性円筒は肉厚1m、外径4
0φのもので、像保持部体と対向する位置に電極幅0.
5 瓢、電極間隔0.25mの間隔でエツチング処理に
よシミ極を設けた厚み200μmのポリイミドフィルム
を、非磁性円筒外表面に接着した。電極への印加電圧は
40Vである。
このような条件下で像保持部体を220 mm/see
の速度で移送して、表示機能を調べた。その結果を表1
に示す。
実施例2 ポリエステル30重量部、酸化チタン微粒子54重量部
として拡散反射層を形成したことを除いて実施例1と同
様にして像保持部体を製造し、以後同様にして表示機能
を調べた。表1にその結果を示す。
比較例1 ポリエステル30重量部、酸化チタン微粒子60重量部
を用いて拡散反射層を形成し次ことを除いて、実施例1
と同様にして像保持部体を製造し、以後同様にして表示
機能を調べた。結果を表1に示す。
比較例2 ポリエステル30重量部、酸化チタン微粒子90重量部
を用いて拡散反射層を形成し念ことを除いて、実施例1
と同様にして像保持部体を裂遺し、以後同様にして表示
機能を調べた。結果を表1に示す。
比較例3 ポリエステル30重量部、酸化チタン微粒子120重量
部を用いて拡散反射層を形成したことを除いて、実施例
1と同様にして像保持部体を製造し、以後、同様にして
表示機能を調べ念。結果を表1に示す。
比較例4 厚み50μmのアルミニウムフォイルを修酸濃度7重量
%の水溶液(温度30℃)に浸漬し、電圧SOVの直流
電圧(電流密度IA/dm”)を20分間印加し、陽極
酸化処理によシ膜厚10μmのアルマイト層を設けて、
像保持部体とした。これを用いて実施例1と同様にして
表示機能を調べた結果を、表1に示す。
実施例3 厚み100μmのポリエステルフィルムの表面に800
Xの膜厚でアルミニウムを蒸着し、下記の塗工によ#)
塗料を厚み4μmに塗布し、像保持部体とした。
塗工:平均粒子径1.0μmの硫酸バリウム粉末54重
量部と熱硬化性フェノール樹脂30 ii 全部をメチ
ルエチルケトン810重量部とともにボールミルで10
時間分散せしめ、分散平均粒子径1.2μmの調合液を
リバースロシルコータで塗布し、140℃、5分間加熱
した。
像保持部体の表示機能を表2に示す。
実施例4 実施例3において硫酸バリウムの代わりに平均粒子径0
.8μの炭酸カルシウムを用いたことを除き、実施例3
と同様にして像保持部体を製造し、その表示機能を調べ
た。結果を表2に示す。
表  2 実施例−93実施例−4 像保持部体の白色度  70      82固有電気
抵抗    4×10 Ωα  3X1014表面アラ
サ     1.1μm      0.9コントラス
ト(初期)   70        82非表示部白
色度  70      82表示部白色度  OO 繰シ返し後コントラスト   65        6
4非表示部白色度  65      64表示部白色
度  10       0以上の実施例で明らかなよ
うに、本発明によれば優れ九コントラストと記録もしく
は表示特性と繰シ返し特性を得ることができる。
本発明は前記実施例に限定されず、要旨を変えない範囲
で種々変形して実施することが可能である。たとえばそ
の−例として、第1図に示す記録表示装置に筆記表示機
能、読取機能、プリント機能を付設することによって、
第2図に示す記録表示装置を製作することができる。
表示すべき画像情報は、原稿読取装置15から入力され
、符号化復合化回路28および記憶装置14を介して又
は直接に符号化復合化回路28から記録制御部13によ
って記録電極4に電気信号として印加される。また上記
記録媒体1の外周側には、無端ベルト状に形成され透明
かつフェルトペン等による筆記および消去が可能な筆記
媒体20が配設されておシ、この筆記媒体20はローラ
19,19’、19’に循環移動可能に掛回され。
表示部においてローラ19 、19’により平面状に支
持されている。またローラ11の近傍には、記録媒体5
上の画像および筆記媒体20の裏面に付着した導電性着
色磁性微粉体を除去するためのクリーニング部材12 
、12’が設けられている。このクリーニング部材12
 、12’は円筒部材の外周に磁気吸引力によって形成
されたトナーの穏立ちを、回転するブラシ状に移動させ
、導電性着色磁性微粉体の除去を行なうものである。さ
らにローラ19/の下側には、筆記媒体20上に筆記さ
れた画像を消去する消去部材21が配設されている。
さらに、記録媒体5の裏側には、記録媒体5および筆記
媒体20上の画像を読取る手段22が配設されている。
すなわち、記録媒体5と筆記媒体20の最近接位置であ
る読取位置には、両媒体5゜20上の画像を照明する反
射笠23付きのランデ24と、両媒体5,20からの反
射光像をレンズ25を介して光電変換素子26に入射さ
せるミラー27が配設されている。上記記録媒体5およ
び筆記媒体20の画像は、光電変換素子26によって読
取られ、符号化復合化回路28を介して直接または記憶
装置14を介してプリンタ29に記録される。
〔発明の効果〕
本発明によれば、高コントラストならびに優れた記録も
しくは表示特性を示す記録表示装置を提供することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は本発明のそれぞれ異なる実施例を
示す読取表示装置の縦断面図である。第3図は本発明の
読取表示装置に装着される像保持部体のモデルの断面図
である。第4図は本発明に適用される記録もしくは表示
手段の原理を示すものである。第5図は上記傷保持部体
の構成と白色度の関係を示す線図である。 1・・・導電性着色磁性微粉体、2・・・磁石、3・・
・非磁性円筒、4・・・針状記録電極、5・・・記録媒
体、51・・・像保持部体、6・・・記録層、6&・・
・拡散反射層、7,7a・・・導電層、11 、11’
・・・ローラ、12・・・クリ−ニング部材、13・・
・記録制御部、14・・・記憶装置、15・・・原稿読
取装置、16・・・背板、17−・画像形成手段、19
.19’、、19“・・・ローラ、20・・・筆記媒体
、21・・・消去部材、22・・・画像読取手段、24
・・・ランプ、25・・・レンズ、26・・・光電変換
素子、27・・・ミラー、28・・・符号化復合化回路
、29・・・プリンタ。 出g人代理人 弁理士 山 下 穣 平第2図 第3図 (イ) c口)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)像保持部体と分割された複数の電極とを導電性着
    色磁性微粉体を介して隔離対向するように配設し、該像
    保持部体と該電極間に電圧を印加して像保持部体に電気
    的に導電性着色磁性微粉体を付着させる記録もしくは表
    示装置において、上記像保持部体を少なくとも導電層と
    拡散反射層とで構成し、該拡散反射層を結着性樹脂中に
    不溶性の微粒子を分散させた構成とするとともに、該結
    着性樹脂の総量(A)と該微粒子の総量(B)をB/A
    ≦1.8としたことを特徴とする記録表示装置。
  2. (2)前記像保持部体の白色度が60%以上である特許
    請求の範囲第(1)項記載の記録表示装置。
  3. (3)前記拡散反射層の固有電気抵抗が10^1^2Ω
    ・cm以上である特許請求の範囲第(1)項記載の記録
    表示装置。
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