JPS59229578A - カラ−画像表示方法 - Google Patents

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】 本発明は画像表示方法、特に複数の色が規則的に繰返し
分布している像担持体（表示板）面に非透光性微粒子を
付着させて画像形成し表示する方式のカラー画像表示方
法に関するものである。

従来、例えば電子計算機や画像読取シ装置から演算出力
ないしは読取シ出力される電気画像情報とか、ソフトコ
ピーとして磁気テープやマイクロフィルムに蓄積記憶さ
れた画像情報等を目視できる画像として再現表示する画
像表示装置、或は複写機、オフィスオートメーション装
置など画像形成関係機器に画像モニタ用として付属され
る画像表示装置としては、ＣＲＴ、液晶表示装置・プラ
ズマ表示装置等の如く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主に用いられる。しかしながらこ
れらの画像表示装置は、いずれも解像度が低く、高画像
密度の文書等の表示には適しない。

又、これらの装置は、蓄積管等の特殊なものを除き、表
示部での蓄積機能がないので同一画像の表示を続ける場
合には大容量のメモリーを用意して継続して読み出しを
行なわなければならず、また画像のちらつき等によシ目
が疲労し易い等の欠点がある。

上記欠点を除く目的で、ノ・−トコピーの作成に用いら
れる画像形成手段を画像表示装置に用いる試みがある。

その１例として、繰シ返し使用可能な感熱発色体を用い
る方法がある。しかしこの方法は記録速度が遅く、全画
面の表示に時間がかかる事やカラー表示が困難である等
の欠点がある。

他の例としては電子写真記法を用いる方法がある。

しかし、この方法でカラー表示を行う為には各色毎に画
像を形成し、それらを重ね合わせる方式とたるため装置
が複雑となる欠点がある。

このような方法とは異るカラー画像表示方法として以下
の如き方式のものがある。すなわち像担持体に赤、緑、
青の三色の微細なストライプ状またはモザイク状の色ノ
４ターンを設けておき、これら色／ｆターンをトナー（
非透光性微粒子）で適当にかくすことによシカラー像を
つくる方法である。

この方法では、赤を表示するときは緑及び青の部分にト
ナーを付着させてこれら部分をトナーでかくシ、緑を表
示するときは同様にして赤、青の部分を、また青を表示
するときは同様にして赤、緑の部分をそれぞれトナーで
かくずようにする。更に種々の他の色を表示するときに
は、同様にして、−色の部分のみをトナーでかくシ、又
は半分程度かくず等の組合せを行う。この方法において
、上記のような具合にトナーを像担持体上に付着させる
には、例えば多数の針状電極のアレイを赤、緑。

青の部分毎に１本の針状電極が対向するように配設し、
これらに適当に電圧を印加しつり像担持体を移動して像
担持体に静電像を形成した後、トナーで現像する等の手
段が用いられる。

しかし、この方式の画像表示方法では、カラー画像を正
確に形成するためにはトナーの付着位置を選択する機構
、例えば上記針状電極アレイ七像担持体との相対的位置
をきわめて高い精度で合わせなければならない。例えば
前述の様に配設された針状電極のプレイを用いる場合、
これと像担持体の相対的位置合せは針状電極のピッチの
少くとも棒ないし１／４以下の精度とする必要がある。

これは、針状電極のピッチを１／１６ｍとすると、１’
／３２−ないし１／６４■以下の位置合せ精度が必要で
あることになシ、そのような精度で相対的位置合せを行
うことはきわめて困難である。電極のピッチを粗くすれ
ば位置合せは容易であるが、それではきわめて粗い実用
性の乏しい画像しか得る事ができない。

像担持体の送シ方向の相対的位置合せに関しても同様の
問題がある。

本発明は針状電極アレイと像担持体との相対的位置を高
精度に合せなくても、正確に形成されたカラー画像を得
ることのできるこの種のカラー画像表示方法を提供する
ことを目的としている。

本発明のカラー画像表示方法の特徴は、少くとも二つの
色の規則的繰返しパターンを表面に現わしている絶縁性
層と該各色のパターンに夫々対応した配列で埋設され且
つ該各色について独立系統の電極群とを含む積層物よシ
なる像担持体を用い、該像担持体をアレイ状配置の各々
が電気的に独立した多数の針状電極群に近接対向させ、
画像信号に従って上記針状電極群のうちの選択された針
状電極と像担持体中の上記電極群のうちの選択された系
統の電極群との間に電圧を印加して画像信号に対応した
静電像を像担持体表面に形成し、該形成された静電像に
対応して非透光性トナ、−を像担持体表面に付着させる
ことにある。

本発明の理解のために、先ず、本発明の方法を実施する
画像表示装置を第１図に例示し、その構成および作動を
概括的に述べる。１は像担持体であって無端ベルト状に
構成されておシ、複数のロー２２に掛けられて矢印方向
に移動せしめられる。

像担持体１の構造は後に詳述するが、赤、緑、青の三色
に着色された繰返し色パターンを表面に有し、内部には
該色パターンに対応する三系統の電極ｚ４ターンが埋め
込まれている。画像を像担持体１上に形成し表示するに
は、像担持体１内の電極／４’ターンに後述の如く電圧
を与えつつ、像担持体に近接対向するアレイ状配置の従
来、静電記録分野で広く用いられている多数の針状電極
３に画像信号に応じて電圧を印加して像担持体１上に静
電像を形成し、この静電像に対応して現像器４にてトナ
ーを像担持体１の表面に付着させて上記色パターンを部
分的に選択的にトナーでかくすことによりカラー画像を
像担持体１上に形成し、この形成されたカラー画像を像
担持体１の移動によシ表示部りに持ち来たして表示に供
する。表示後不要になった画像は像担持体を再び移動さ
せることによシフリーニング装置５で消去され、その後
、像担持体１は再び上述のサイクルに従って再使用され
る。第１図に示した全装置は図示されていないケースで
囲まれ、その窓を通して表示部りが見えるようになって
いる。

第２図は本発明の画像表示方法に用いる像担持体（第１
図におけるベルト１）の構造を例示した部分断面図であ
りて、絶縁性材料製の基本Ｂ上に第１系統の電極群ｇｘ
　　ｌＥｌ　　、・・・、第２系統の電極群Ｅ！　、Ｅ
、、・・・、および第３系統の電極群Ｅ３　　＊　Ｅｇ
　　＋・・・が交互繰返しツクターンとして配列され、
電極群Ｅｔ　　＋　Ｅｌ　　＋・・・Ｅｌは赤色の絶縁
体ＣＩ　　＋Ｃ１＊・・・で、電極群Ｅ、、Ｅ、、・・
・は緑色の絶縁体Ｃ２＋　Ｃ！　　＋・・・で、また電
極群Ｅ、ｇ。

・・・は青色の絶縁体ｃ３　、Ｃ３、・・・で覆われて
いる。

従って、これら各色の絶縁体は上記電極ツクターンと対
応する交互繰返し色／４’ターンをなしている。

第３図は上記電極／臂ターンの平面図であって、各電極
群は画像域外において系統別に夫々共通の導体Ｆ１　＃
Ｆ、およびＦｓに接続されている。図中、■は第２系統
および第３系統電極群の引出し部を互に絶縁するために
両者の間に介在させた絶縁膜である。

着色絶縁体Ｃ１・・・＋Ｃ２・・・Ｉｃ３・・・からな
る層の表面は更に薄い無色透明の絶縁層で覆ってもよく
、そうすることは表面平坦性の向上および着色層の保護
に役立つ。また上記の例では電極／ＩＰターンを直線状
・櫛歯状としたが、ジグザグ状にしてもよく、また針状
電極アレイ（第１図中の３）に対して平行、直角または
斜めに配列してよい。良好な画像を得るためには該電極
パターンのピッチは細かいことが望ましく、針状電極ア
レイ（第１図中の３）の電極ピッチよシ細かいことが望
ましい。

また像担持体は、第２図、第３図に示したものの代シに
、赤、緑、青の三色に着色した絶縁材料で被覆した細い
金属線（これが電極となる）を絶縁基体上に密に交互に
配列し、これを無色透明の絶縁層で覆ったものでもよい
。いずれの場合にも、絶縁体の層の厚さは数μないし十
数μ程度の薄いものであることが望ましい。

像担持体に埋め込まれた。第１系統、第２系統および第
３系統の電極群は夫々摺動電極またはリード線を介して
外部の電圧印加回路に接続される。

像担持体中の電極群への電圧印加回路を第４図に模式的
に示す。

前記の構成を有する像担持体を用いて本発明に基づきカ
ラー画像を形成する方法の実施例を以下に説明する。第
１図に示す如く、像担持体はクリーニングされた後、針
状電極アレイ３に近接対向するよう移動される。この針
状電極アレイを構成する多数の針状電極は所要の解像度
に相当するピッチで配列されておシ、また、前述のよう
に像担持体１内の電極ｔ！ターンは上記針状電極３のピ
ッチと等しいか又はそれよシ細かいピッチで配列されて
いる。

今、例えば赤色を表示したい場合には、像担持体１内の
三系統の電極群のうち緑色ノ９ターンＣ２゜Ｃ，・・・
に対応する第２系統電極群Ｅ２＋Ｅ２・・・のみに＋３
００Ｖの電位を与え、他の第１および第３系統電極群ｇ
ｉ、ｒ！・・・ｓ　ｇ３１　Ｆｇ・・・にはＯＶの電位
を与える。同時に、針状電極アレイ３を構成する個々の
針状電極のうち、赤色を表示すべきか否かを表わす画像
信号に従って選択された針状電極に一３００Ｖ、その他
の針状電極にはＯＶの電位を与える。

そうすると、＋３００Ｖの電位を与えられた第２系統電
極群ｇ、、ｇ、・・・のうち−３００ｖの電位を与えら
れた針状電極に最も近い電極Ｅ２と該針状電極との間に
は６００ｖの電位差を持つ強い電界が生じ、放電を生じ
て該電極Ｅ！直上の緑色絶縁体Ｃ２の部位においてのみ
像担持体の表面に負の静電像が形成されるが、これ以外
の像担持体の部位には静電像は生じない。

次いで上記と同様のプロセスを、青色パｐ−ｙＣｓ、Ｃ
３・・・に対応する第３系統電極群Ｅ３．Ｅ３・・・に
ついて行えば、青色絶縁体Ｃ３の部位における像担持体
の表面に負の静電像が形成される。以上の結果、赤色パ
ターンを除く緑色ノやターンおよび青色ｉｅターンの部
位において画像信号に応じた負の静電像が形成される。

以上の如く三色のうちの表示したい色以外の色ツヤター
ンの部位に静電像を形成するプロセスを赤。

緑、青の三色について順次高速度で行うことによシ、画
像信号に対応した像担持体の三色パターンの夫々の部位
に如上の静電像が形成される。

このように静電像の形成された像担持体を現像器４にお
いて正に帯電した非透光性トナー（黒色トナー）で現像
すれば、像担持体表面の夫々の部位について表示したい
色以外の色は付着したトナーでかくされて、表示したい
色のみが露出する結果、カラー画像が形成される。像担
持体の移動によシこのカラー画像を表示部に持ち来たし
て看者に対し表示の用い供し、表示後不要となったカラ
ー画像はクリーニング装置５で消去されることは前述し
た通シでちる。

現像に際しては公知の二成分現像剤、−成分現像剤、ま
たは液体現像剤を用いる方式等、いずれの現像方式を採
用してもよい０ なお前記実施例の他に、像担持体内の電極群への電位印
加および針状電極への電位印加を前記実施例の場合とは
逆にして、画像信号に従って選択された針状電極と、そ
れに最も近い位置にある像担持体の表示したい色のパタ
ーンに対応する電極との間にのみ強電界を発生させて表
示したい色の部位においてだけ像担持体面上に静電像を
形成し、公知技術に基づき現像剤の種類、その帯電極性
、現像器電位等を適切に選定することによシ、トナーを
上記静電像の形成された部位には付着させず、静電像の
形成されなかった部位には付着させるようにして所望の
カラー画像を得る実施例も可能である。

現像時に像担持体の電極には三系統夫々の電圧が印加さ
れているが、これは高速度で規則的に繰シ返えされてい
るため、現像に悪影響を与えること社ない。

なお、従来知られているように、現像時に像担持体と現
像器の間に交流電圧を付加的に印加すると現像特性に好
ましい効果をあたえる場合もある。

例えば液体現像剤による現像方式では現像中に像担持体
と現像器電極の間に交流を印加すると、現像電極へのト
ナーの付着が防止され地力ブリを防止し、濃度が高い画
像を得ることができる事が知られている。

乾式２成分現像剤による現像方式では交流を印加する事
により現像剤中のキャリア粒子間で絶縁破壊がおこり、
現像剤の見かけの抵抗が低下し、エツジ効果が少くなシ
、地力ブリが少く濃度が高く、均一な画像が得られる事
が知られている。

導電性磁性トナーによる現像方式では、交流を印加する
事によシ、トナーの見かけ抵抗が低下し比較的高抵抗の
トナーを用いても十分な濃度の現像画像が得られる事が
知られている◎ 絶縁性磁性−成分現像剤を用い、現像剤を現像剤担持体
に塗布し、これを像担持体に対向させて非接触に保ちつ
つ現像する方式においては現像剤担持体と像担持体の間
に交流電圧を印加して現像剤を現像剤担持体と像担持体
の間で往復運動させる事によシ、階調性とシャープネス
のすぐれた画像を得る事ができる事が知られている。

以上の様に各種の現像方式において現像部において、像
担持体と、現像器電極の間に交流電圧を印加する事によ
ってよシ良好な画像を得る事ができる本発明の方法で印
加される電圧は、像担持体の微小な部分ごとに異るため
、一様な交流電圧を印加した場合とは若干様子がちがう
が各々の微小部分について見れば、現像器と像担持体の
間に交流電圧が印加される結果となり、前述のごとき効
果が達せられる。

なお、針状電極群３と現像器４の間隔を広くしておき、
静電像が形成された後像担持体内の電極を全て一様な電
位にしてその後現像を開始するようにしてもよい。また
像担持体の電極群をある程度高い抵抗を有するもので構
成し、針状電極近傍及び現像部近傍に摺動電極を設けて
、針状電極近傍では像担持体の三系統電極群夫々に高速
度で繰返し電圧を印加し、現像部近傍では一様な電位に
するようにしてもよい。

前述の実施例では像担持体の有する色パターンはフルカ
ラー即ち赤、緑、青の三色としたがこれは所望によシ他
の色であってもよいし、また、任意の二色であってもよ
く、さらには四色、五色等の多色パターンにする事もで
きる。しかし、前述の例のごとく赤、緑、青の三色・臂
ターンの場合にはディザ法等の手法によルハーフトーン
を表現する事で全ての色を表現する事ができる利点があ
る。

赤、緑、青の三色ノリーンの場合にはトナーとして黒色
トナーを用いるが、他の色のパターンの場合は他の色の
トナーを用いてもよい。

本発明によれば、−色の不透明な黒やその他暗い色、又
はその他の不透明な色トナーを用いてカラー画像の形成
・表示をすることができる。しかも本発明によれば、選
択された針状電極と選択された像担持体内の電極群との
間に電圧を印加することによシ、たとえ両者間の相対位
置が合っていなくても、選択された所要の色ノ４ターン
の部位にのみ静電像形成に十分な強い電界を生せしめる
ことができるので、針状電極と像担持体との相対位置を
従来はど高精度に合致せしめる必要なしに、正確に各色
を出したカラー画像を形成・表示することができる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施に用いられる画像表示装置を例示
した斜視図、第２図は本発明に用いる像担持体の一実施
例の部分断面図、第３図は第２図の電極パターンの平面
図、第４図は像担持体への電圧印加回路の模式図である
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少くとも二つの色の規則的繰返しパターンを表面に有し
   ている絶縁性層ど該各色のパターンに夫夫対応した配列
   で埋設され且つ該各色について独立系統の電極群とを含
   む積層物よシなる像担持体を用い、該像担持体をアレイ
   状配置の電気的に独立した多数の針状電極群に近接対向
   させ、画像信号に従って上記針状電極群のうちの選択さ
   れた針状電極と像担持体中の上記電極群のうちの選択さ
   れた系統の電極群との間に電圧を印加して画像信号に対
   応した静電像を像担持体表面に形成し、該形成された静
   電像に対応して非透光性トナーを像担持体表面に付着さ
   せることを特徴とするカラー画像表示方法。