JPS6075842A - 画像表示装置 - 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、例えば電子田算機や画像読取り装置から演算
出力ないしは読取り出力される電気画像情報、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
れた画像情報等を視認できる画像として再現表示する或
い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等として付層される画像表示（
ディスプレイ）装置に関する。

更に詳しくは、表示画像として、適切な像担持体面上に
前述した各種情報信号の入力に対応したトナー画像を作
成し、画像表示を行う装置の像担持体の改良に関するも
のである。

従来、画像表示装置として、例えばＣＲＴディスプレイ
装置や液晶ディスプレイ装置等が一般に広く使用されて
いるが、これらのディスプレイ装置は解像性２表示画面
の大きさ、或いは視認性において、必ずしも十分とは云
えない。

例えば最近のオフィスオートメーション機器の発展を見
ると、ワードプロセッサー、マイクロフィルム検索、お
よび光デイスクメモリー等のモニタに要求される表示画
面は高精細な静止画敞であり、ＣＲＴや液晶はフリッカ
−或いは目視角度依存性の為に適正とは云いｌｌＴ［ｉ
い。

本発ＩＪＪは、特に高品位な静止画像を表示するのに適
した装置として、表示画面上にトナー画像を緑り返し形
成する方法をａ案するものである。具体的には光導電体
層を有する像担持体を用い露光と同時にトナー像を形成
する方法（特願昭５６−１９７４１０号）が挙げられる
。

上記の方法による表示画像が通常の電子写真。

静電印刷および磁気印刷よりも高画質である事は、転写
工程を含まない点から容易に理ＷＣ出来よう○又更に、
先述した汎用ディスプレイ装置ＮのＣＲＴや液晶に比較
しても、印刷並みの画質が得られる事から、’ｌηに静
止１両表示に優ｉしていると云える。

また、上記した様に光導電体を利用］−て像担持体面に
トナー像を形成し、画像表示する表示装置において、像
担持体は光導電体層上にトナーによる汚染や傷の発生な
どによる画質低下を防ぐ事また表示面の色調を調整する
事などを目的とした表面層を積層することができる。し
かし、後で詳述するが像担持体はベルトとして繰り返し
使用されるため、この様な積層構造の像担持体の問題点
とし７て、光導電体層と表面層の接着不良のため表面層
が剥離してしまったり、表面層を塗工によって形成する
際に、光導電層が溶媒に侵されたり、あるいはＣｄＳな
どの粒子が結着樹脂中に分散さｉしている光導電層など
では表面が粗面であるため表面層を形成しても充分な平
滑性が得られないなどの欠点を有していた。

本発明の目的は、以上に示しだような問題点を解消し、
高精細且つ高信頼性の画像表示装置を提供する事にある
。又、別な目的は表示面上にトナー画像を作成して表示
する装置に適用する、高安定性、高耐久性の像担持体を
提供する事にある。

本発明のかかる目的は、光導電体層と表面層の間に中間
層を設けた像担持体によって達成される。

本発明の像担持体の特性および効果について以下に詳述
する。トナー像を利用した画像表示装置の一例として、
光導電層を像担持体に用いた方式を第１図に示す○ 第１図は上記方式の画像表示装置の一例の極く概略構造
を示す縦断側面図である。１は縦型の装置外装箱、２は
その外装箱の正面板面に犬きく開口形成した表示画像覗
き窓で、一般にガラス板等の透明板３が張設される。

４は外装箱内の上部と下部とに並行に横設した駆動プー
リ（又はローラ）５と従動ブー１八同）６間に張設した
無端ベルト型の感光体（像担持体、以下単にベルトと略
記する）である。該ベルトは例えば第２図示のように合
成樹脂シート或いはフィルムなど透明で且っ抗張性に富
む強靭なベースシート材４１の外面に金属−や金属酸化
物（酸化インジウム、酸化錫、酸化クロム）を薄く蒸着
して透明導電層４２を形成してなるものを透明導電性基
体層４３とし、その導電層４２面に光導電体層４４を塗
布法・蒸着法折、で積層形成したもので、ベルト４の外
周面が光導電体層面である。そして該ベルｉ・４は駆動
プーリ５の回転によシ矢示方向に回転、飛動され、ベル
ト４の張り側外面が表示画像覗き窓２部を下から上へ移
動通過する。

１０は上記回動ベルトの張シ側ベルト部分とゆるみ側ベ
ルト部分の間の空間内に配設した光ビームスキャニング
方式の光像露ブＣ装買で１半導体レーザ（或いはガスレ
ーザ）・ポリゴンミラー・ｆθレンズ等からなる。そし
て図に省略した画像読取り装置・電子計Ω機等から時系
列電気デジタル画素信号Ｓの人力を受け、その信号に対
応して変調されたレーザビームＬを従動プーリ６方向に
発振する。その発振されたビームｔｉｔ途中ミラー１１
により張りｌｌｌベルトの従動プーリ６寄りの裏面部位
Ａに向かって（ｉ向され、スリット板１２のスリン）１
２ａを通してそのベルト裏面部分Ａをベルト幅方向に走
査露光する。このレーザビームＬのベルト幅方向走査を
主走査とし、べ７レト４の移動を幅走査としてベルト４
の裏面に対して順次に）Ｙ；　ｉｃ’Ｊ露光がなされる
。

１３は上記レーザビーム走査露光を受けるベルト裏面部
位Ａに対応するベルト表」り位置に配設した現像装置、
１４は張りｌｌｌベルトの裏面側で露光部位Ａのベルト
移動方向下流側部位に配設した全面光照射用ランプであ
る。

図示例の現像装置１３は現像剤収ｄ箱１５と、その箱１
５内に横設し左側路半周面を箱内から外部に露出させた
ステンレススチール・アルミニウム等の非磁性体性の回
転現像スリーブ１６と、そのスリーブ１６内に挿入内蔵
させたマグネットローラ１７と、スリーブ外面に対する
現像剤塗布グレード１８と、箱１５内に収容した現像剤
（導電性磁性トナー）Ｔとからなる。箱１５内の導電性
磁性トナーＴは回転現像スリーブ１６近傍部のトナーが
スリーブ内部のマグネットローラ１７の磁界に引かれて
磁気膜Ｍ層としてスリーブ外周面に保持されてスリーブ
と共に回動し、途中ブレード１８でその層厚が規制され
て整層化され、そのトナー整層面がスリーブの回動でベ
ルト義面光像乃′）光部位Ａに対応するベルト表面部に
接触通過する。

ベルト４側の導電層４２と現像スリーブ１６間には直流
バイアスを印加させてあシ、Ｅはその電源を示す。

而して画像表示はベルト４及び現像装置１３のｆｆｉ動
かをさり、た状態においてベルト４の裏面側の露光部位
Ａに光像ｒケ光が開始されると後述の原理によりベルト
表面側に現像スリーブ１６側の導電性トナーが選択的に
旬着して露光像に対応したトナー像が形成される。トナ
ー画像の形成されたベルト表面は画像覗き窓２の範囲内
に回動位置して一旦停止する。これにより窓２部に画像
表示がなさｉしる。所定の一定時間経過後、又はベルト
再回動釦操作でベルト４は再回動し次の表示画像が窓２
部に移行し、ベルトの一時停止・画像表示がなされる。

この繰り返しにより画像の順次表示がなされる。

画像表示が終了しその後のベルト回動で再び現像装置１
３部位に至ったベルト表面の表示済みトナー画像は現像
装置の現像」［でクリーニング作用でベルト表面から除
去されて′ＬＡ像装置側へ回収される。トナー画像の除
去されたベルト表面には引続いて露光部位Ａにおけるう
°ｃ像露光パターンに対応したトナー画（１ｙがｌ１ｌ
ｉ’ｉ次に形成さｆＬそのトナー画像がベルト４の回動
に伴ない表示窓２部へ移行する。

全…工光照射用ランプ１４は光像露光部位Ａを通過して
表面側にトナー画像の形成されたベルト裏面側を幅方向
一様に光照射することにょシベルト４の光導電体４４内
部の電気的状態を各部−株化させるために配設したもの
である。

上記のベルト表面に対するトナー画像の形成は無帯電で
、光像露光と同時になされるもので、第３図と第４図に
よりその原理を説明する。尚、ここでは説明の便宜上、
ベルト４の光層：電体層４４はＮ型であり、又、導電層
４２には負、現像スリーブ１Ｇには正のバイアスを印加
したものとする。

ベルト裏面の光像露光部位Ａにおいて露光明部（Ａ（Ｌ
）、第３図）の光は透明基体層４３を透過して光４電体
層４４に入射する。光入射を受けた光２５電体層４４部
分は”Ｉｊ：子−正孔対が発生しそのうちの電子ｅがベ
ルト導電層−負、現像スリーブ正のバイアスに引かれて
光導電体層４４の表面側へ向って移動する。これに伴な
い、ベルト裏面の光像露光部位Ａ０に対応するベルト表
面部位に接触通過する現像スリーブ１Ｇ側のトナ一層表
１１°ｊ部の導′：’Ｑ：　’Ｈ↓トツー−に上記移動
した電子ｅと対向電荷となる正電荷が誘起される。

そしてその電子ｅと正電荷ｄｈ起トナー間のクーロン力
でその正電荷誘起トナーか現像スリーブ１６」りからベ
ルト表面側へ伺着（Ｔａ）する。そのイ」着トナー（Ｔ
ａ）の正電荷幻、その後短時間のうちに光導電体層４４
０表面部の電子ｅと中和して消滅する。

一方、露光暗部（Ａ（１））、第４図）ではベルト４の
導電層４２と現像スリーブ１６間のバイアスと、導電層
４２と現像スリーブ１６側の導電性トナ一層間のキャパ
シタンスにより導電層部分と導電性トナ一層の表層トナ
ーに夫々正・負の電荷が誘起されるものの、これらの間
に作用するクーロン力は弱くそのためベルト４の表面に
対するトナーの付着はほとんど生じない。

従ってベルト４の光導７ａ体層４４面のイｔｆ電処理な
しで光像露光と同時的に光像り、τ光の露光明部に対応
する光導電体層表面部分のみに選択的にトナーが付着（
Ｔａ）してトナー画像の形成がなされるものでちる。

又、表示を終えて現像装置１３部へ回動してきたトナー
画像は現（３４スリーブ１６側の保持トナ一層による摺
擦を受けることにより容易にベルト表面から除去されて
スリーブの保持トナ一層内に取り込まれて回収され、ト
リー−両像の形成に繰り返し使用される。

上記のように表示画像を光導電体を利用した像担持体面
にトナー像として形成して画像表示する方式のものは例
えばＣＲＴディスプレイ装置や液晶利用のディスプレイ
装置７よりも解仰性がよい、静止画像でちらつきがない
ので、又、液晶ディスプレイのように角度依存性も小さ
いことから画像が見易く１疲れが少ない、表示画像の必
要なものについてはベルト面に形成されたトナー像を複
写紙面に転写する機構を付加することにより容易にハー
ドコピーを得ることができる等の利点を有する。特に上
記例のように無イ１テ電・露光同時トナー画像形成方式
で、且つ現像とクリーニングを兼用させたものは装置構
成が極めて簡単なものとなり実用性に富むものである。

尚、光像露光装置１０として−、上記例のレーザビーム
スキャニング方式の他にもＬＥＤアレイ装置Ｎ−液晶・
ＰＬＺＴや白色光等を選択的に透過させる各種シャッタ
アレイ等も利用できる。

１だ、Ｘ線を利用した露光装置であってもよい。

この場合はベルト４の基体層４３は可視光透過性でなく
ともＸ線透過性であｉｔばよい。

本発明による像担持体は第５図に示す構成のものであり
、透明ベースシート材４１の外面に透明導電層４２を形
成して透明導電性基体層４３とし、透明導電層４２面上
に光導電体層４５゜中間層４６２表面層４７を順次稍層
することにより得られるものである。中間層４６はポリ
アミド、ポリビニールアルコール、ポリウレタン。

エホキシ樹脂、カゼイン、メチルセルロース。

二Ｉ・ロセルロース、フェノール樹脂、アイオノマー樹
脂、エチレン−アクリル酸共重合体、メタクリル酸エス
テル−メタクリル酸共重合体などによって形成すること
ができる。また電気抵抗を調整するために酸化チタン　
（４ｊ２化亜鉛や酸化錫などを含有することもできる。

中間層の膜厚は０．１μ〜２０μ、好ましくは１μ〜１
０μが適当である。

また、表面層４７は酸化チタン、酸化亜鉛や酸化錫など
の白色顔料や適当な白色染料を適当なバインダ、例えば
ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、フ
ェノール樹脂、ボリアばドｉＪＩ脂などに分散させて得
た分散液を中間層の上に塗布することによって形成する
ことができる。

詳細は実施例において述べるが、本発ＩＪによる画像表
示装置におい−Ｃ１ＩＬ５！担持体は光１１、電体層と
表面層の間に中間層を設けるというＫｎ成をとることに
より、充分な平滑性をもつ表面層を塗工できることおよ
び図１に示した表示装置によって繰り返し使用しても亀
裂や剥離が発生しないことが判明した。

次に、本発明を実施例に従って説明する。

（実施例１） 次に示す工程により、つい゛Ｔ電性像ＪＵ持ベルトを作
製した。

本実施例での像担持ベルトは三層措成からなり、即ち透
明導電性ベースフィルム上に光導電体層、中間層および
表面層を順次塗工して成る。

透明導電性ベースフィルムは、ダイセル化学工業（Ｉ’
ｌ）製、商品名ＣＥＬＥＣ−ｉ（ト）Ｃを用いた。光導
電性塗工液、中間層塗工液および表面層塗工液は以下の
調整を行ってイリた。

１）光導電体層塗工液 Ｃｕ及びＩｎをドープして半導体レーザー（８２０ｎｍ
　）に感度を有すＣｄＳ粉体１００重量部及び平均分子
用１０，０００のポリブチルメタクリレ−１・７重量部
をメチルエチルケトンで分散液とし、ロールミルで混練
して塗工液とした０２）中間層塗工液 ’ｒｉｏ２Ｍ料３７．５重量部、エチレンーアクリル酸
共重合体水溶液（製鉄化学工業■製、商品名ザイクセン
ーＡ、固形分濃度２５ｗｔＸ）１５０５０重量水３６重
量部、エタノール２７３）表面層塗工液 Ｔｉｅ、顔料３０重量部、アルキッド変性シリコーン（
信越化学工業曲製、ＫＲ−２０１）２０重量部にキシレ
ンを加えて固形分比１５重量パーセントの溶液を調整し
た。この溶液をサンドミル分散機（２０００ｒｐｍ）で
３０時間分散して塗工液を作製した。

中間層および表面層塗工液のＴｉＯ□顔料は画像表示面
の白色度を増すためと表面層の電気抵抗を調整する目的
で添加した。

こうして調整した塗工液を前記透明導電性ベースフィル
ム上に、先ず光導電体層を乾燥膜厚７０ミクロンとし、
次いで中間層を乾燥膜厚２ミクロン、さらに表面層を乾
燥膜厚１０ミクロンとなる様に各々ロールコータ−で塗
布して像担持ベルトを得た。この像担持ベルトの表面は
塗工ムラのない良好な面であった。

こうして得た像担持ベルトを第１図に示す画像表示装置
に懸架駆動して画イ条表示を繰り返し行なった。

この時使用したトナーはポリメチルメタクリレ−１・樹
脂４０重量部とマグネタイト６０重量＋’Ｇμを溶融混
線後粉砕し且つ熱気流中で表面に導？１７．　ｌｉｔ〕
カーボン微粉末を付着させた導電性磁性トナーであった
。

この結果、１万回の計７！り返し使用においても表面の
変化は認められなかった。

（比較例１） 実施例１で用いた中間層を除いたほかは実施例１と同様
の方法で像担持ベルトを得た。

この像担持ベルトは表面層塗工後の表面が、ゆず肌状に
なっていた。さらにこのベルトを実施例１と同様に繰り
返し画像表示を行なった所、約５００回の繰り返し回数
で、ゆず肌の微少突起部分が多数に剥離しており、望寸
しいものではなかった。

（実施例２） 実施例１で用いた中間層・を下記塗工液にょシ乾燥膜厚
２ミクロンの中間層にした以外は実施例１と同様の方法
により像担持ベルトを得だ。

（中間層塗工液） アイオノマー樹脂水分散液（三井石油化学工業■製、ケ
ミパールＳ−１００）ｌ水：エタノール＝６：４で希釈
して塗工液とした。（液粘度４．５センチボイズ） との像担持ベルトハ塗エムラがなく、１万回の繰シ返し
使用においても表面欠陥は発生しなかった。

（実施例３〜６） 実施例１で作製した先立電体層上に、第１表に示す中間
層と表面ＪＡＭを実Ｍｌｉ例１と同様の方法で作製した
。

第１表 これらの像担持ベルトはいずｉＬも塗工ムラのない良好
な表面を形成し、また１万回の繰り区し使用においても
表１１″１１欠陥は発生しながっプζ○（比較例２〜５
） 実施例３〜６で用いた中間層を除いたほかは各々の実施
例と同様にして１′５！担持ベルトを作成した。各像４
旦持ベルトの表面状ｋｕと縁り返し使用における変化を
第２表に示す。いずれも望ましいものではなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図は表示装置の一例の極く概略の構成図で、第２図
はその現像装置１１部分の拡大断面図で、第３図は露光
明部部分の像形成原理を示す模式図で、第４図は露光暗
部部分の像形成原理を示す模式図である。第５図１−１
：像相持体の断面図である。 ！１￥許出願人　八゛ヤノン株式会社 敬Ｊ腹−３

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 繰シ返して使用する像担持体を内蔵した画像表示装置で
   あって、該像担持体表面上に信号情報に対応したトナー
   像を直接形成し、画像を表示する装置に於て、上記像担
   持体が透明導電性基体上に光導電体層を設け、さらに核
   光導几体層上に中間層と表面層を順次積層した構造であ
   るものを用いることを特徴とする画像表示装置。