(57)【要約】【課題】  高反射率、高コントラストを損なうことなく、鮮明なカラー表示可能な画像表示媒体、及び画像形成装置を提供する。【解決手段】  対向配置された一対の基板と、該一対の基板間の空隙に封入された少なくとも２種類以上の粒子からなる粒子群と、からなり、該２種類以上の粒子のうちの少なくとも１種類が正に、他の少なくとも１種類が負に帯電し得る性質を有し、かつ、前記正負に帯電し得る粒子が相互に異なる色である画像表示媒体であって、少なくとも１種類の粒子の色調が、（Ｌ*，ａ*，ｂ*）表色系においてＬ*３０以上、ａ*５５以上、ｂ*３０以上の赤系の色調を有する粒子であることを特徴とする画像表示媒体。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向配置された一対の基板と、該一対の基板間の空隙に封入された少なくとも２種類以上の粒子からなる粒子群と、からなり、該２種類以上の粒子のうちの少なくとも１種類が正に、他の少なくとも１種類が負に帯電し得る性質を有し、かつ、前記正負に帯電し得る粒子が相互に異なる色である画像表示媒体であって、少なくとも１種類の粒子の色調が、（Ｌ*，ａ*，ｂ*）表色系においてＬ*３０以上、ａ*５５以上、ｂ*３０以上の赤系の色調を有する粒子であることを特徴とする画像表示媒体。
【請求項２】
前記赤系の色調を有する粒子が、少なくともＣ．Ｉ．ピグメント・レッド１１２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド２５４、及びＣ．Ｉ．ピグメント・レッド２５５から選択されるいずれか１種以上を含有することを特徴とする請求項１に記載の画像表示媒体。
【請求項３】
前記正負に帯電し得る粒子の一方が、白色であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像表示媒体。
【請求項４】
前記白色である粒子が色材を含み、且つ前記色材が酸化チタンであることを特徴とする請求項３に記載の画像表示媒体。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像表示媒体に画像を形成する画像形成装置であって、前記一対の基板間に、画像に応じた電界を発生させる電界発生手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繰り返し書き換えが可能な画像表示媒体、及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、繰り返し書き換えが可能な画像表示媒体として、ＴｗｉｓｔｉｎｇＢａｌｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ（２色塗り分け粒子回転表示）（例えば、特許文献１参照。）、電気泳動（例えば、特許文献２〜４参照。）、磁気泳動（例えば、特許文献５参照。）、サーマルリライタブル媒体（例えば、特許文献６参照。）などの表示技術が提案されている。前記表示技術は、画像のメモリ性には優れるが、表示面を紙のような白色表示とすることができず、また、コントラストが低いという問題があった。
上記のような問題を解決するトナーを用いた表示技術として、導電性着色トナーと白色粒子を対向する電極基板間に封入し、非表示基板の電極内側表面に設けた電荷輸送層を介して導電性着色トナーへ電荷を注入し、電荷注入された導電性着色トナーが非表示基板に対向して位置する表示基板側へ、電極基板間の電界により移動し、導電性着色トナーが表示側の基板内側へ付着して導電性着色トナーと白色粒子とのコントラストにより画像表示する表示技術が提案されている（例えば、特許文献７及び８、非特許文献１等参照。）。
しかしながら、前記いずれの技術も十分満足できるコントラストではなかった。
【特許文献１】特開平１１−３１６３９７号公報
【特許文献２】特開昭５９−１７１９３０号公報
【特許文献３】特開２００３−１６１９６７号公報
【特許文献４】特開２００３−２４１２２９号公報
【特許文献５】特開平６−１１８８８２号公報
【特許文献６】特開２００１−１４６０７５号公報
【特許文献７】特開２００３−２４１２３０号公報
【特許文献８】特開２００３−５７６８８号公報
【非特許文献１】「ジャパン  ハードコピー（Ｊａｐａｎ  Ｈａｒｄｃｏｐｙ）論文集」、１９９９、ｐ，２４９−２５２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
画像表示媒体として、高反射率，高コントラストという特性が得られれば、ペーパーライクディスプレイへの応用以外にも，視認性に優れた大型掲示板，広告ボードとへの応用が考えられる。
一方、広告表示では，白黒のものと白と黒以外の色彩(カラー)を用いたものとが存在するが，やはり白黒のものより色彩を用いているものの方が人々に目に留まる場合が多い。色彩の人間心理に与える影響は大きく，特に赤い色は、見ると心理的な興奮と高揚感が生じ、精神の働きが活発化することが知られている。
この赤い色がもたらす色彩心理はさまざまなところで利用されている。例えば、販売店の広告，店内に掲示されてるPOPなどでは，通常のものは白地に黒文字であるが、目を引かせたい場合には白地に赤文字が多用される。また機械のスイッチや交通標識などにも赤い色が用いられることが多い。
従来、これらの表示技術については、白色粒子／黒色粒子を基本に開発が進められている。他方、そのカラー化については．カラーフィルターを用いることで一応の対応が可能であるが、カラーフィルターを用いることにより、反射率低下、乏しい色再現性といった問題が生じる。
本発明の目的は、高反射率、高コントラストを損なうことなく、鮮明なカラー表示可能な画像表示媒体、及び画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記実情に鑑み本発明者らは、鋭意研究を行ったところ、上記課題を解決しうることを見出し本発明を完成した。
即ち、本発明は下記の手段により達成されるものである。
【０００５】
＜１＞  対向配置された一対の基板と、該一対の基板間の空隙に封入された少なくとも２種類以上の粒子からなる粒子群と、からなり、該２種類以上の粒子のうちの少なくとも１種類が正に、他の少なくとも１種類が負に帯電し得る性質を有し、かつ、前記正負に帯電し得る粒子が相互に異なる色である画像表示媒体であって、少なくとも１種類の粒子の色調が、（Ｌ*，ａ*，ｂ*）表色系においてＬ*３０以上、ａ*５５以上、ｂ*３０以上の赤系の色調を有する粒子であることを特徴とする画像表示媒体。
【０００６】
＜２＞  前記赤系の色調を有する粒子が、少なくともＣ．Ｉ．ピグメント・レッド１１２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド２５４、及びＣ．Ｉ．ピグメント・レッド２５５から選択されるいずれか１種以上を含有することを特徴とする上記＜１＞に記載の画像表示媒体。
【０００７】
＜３＞  前記正負に帯電し得る粒子の一方が、白色であることを特徴とする上記＜１＞又は＜２＞に記載の画像表示媒体。
【０００８】
＜４＞  前記白色である粒子が色材を含み、且つ前記色材が酸化チタンであることを特徴とする上記＜３＞に記載の画像表示媒体。
【０００９】
＜５＞  上記＜１＞〜＜４＞のいずれか１項に記載の画像表示媒体に画像を形成する画像形成装置であって、前記一対の基板間に、画像に応じた電界を発生させる電界発生手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、高反射率を損なうことなく、鮮明なカラー表示可能な画像表示媒体、及び画像形成装置を提供することにある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の画像表示媒体は、対向配置された一対の基板と、該一対の基板間の空隙に封入された少なくとも２種類以上の粒子からなる粒子群と、からなり、該２種類以上の粒子のうちの少なくとも１種類が正に、他の少なくとも１種類が負に帯電し得る性質を有し、かつ、前記正負に帯電し得る粒子が相互に異なる色である画像表示媒体であって、少なくとも１種類の粒子の色調が、（Ｌ*，ａ*，ｂ*）表色系においてＬ*３０以上、ａ*５５以上、ｂ*３０以上の赤系の色調を有する粒子であることを特徴とする。
前記構成とすることにより、高反射率、高コントラストを損なうことなく、鮮明なカラー表示可能な画像表示媒体、及び画像形成装置を得ることができる。本表示技術は、画像表示媒体が全て固体で構成されており、赤と白の表示を原理的に１００％切り替えることができる点で優れている。
【００１２】
以下、本発明の画像表媒体、及び画像形成装置について詳細に説明する。
［本発明の作用機構］
まず、本発明の作用機構について説明する。
対向配置された一対の基板間の空隙に封入される少なくとも２種類以上の粒子は、所定量の割合で攪拌用の容器中に攪拌され混合される。この機械的な攪拌混合の過程で各粒子間および粒子と容器内壁との間で摩擦帯電がなされて、各粒子は帯電すると考えられる。
その後、混合された粒子は所定の体積充填率になるように前記一対の基板間の空隙に封入される。封入された粒子は、前記一対の基板間に印加される直流電圧の極性切替、あるいは交流電圧の印加により、電界に従って基板間を往復する（イニシャライズ工程）。
このイニシャライズ工程における過程においても、各粒子は粒子間および粒子と基板表面層との間で、衝突して摩擦帯電すると考えられる。また、このイニシャライズ工程により、所望の摩擦帯電量を得ることができる。
【００１３】
上記摩擦帯電により、前記粒子のうち少なくとも１種類が正に（以下、正に帯電する粒子を第１の粒子と称する。）、他の少なくとも１種類が負に（以下、負に帯電する粒子を第２の粒子と称する。）、それぞれ帯電し、第１の粒子と第２の粒子との間のクーロン引力により、粒子間付着し凝集しようとするが、基板間に印加された電界中で帯電した個々の粒子に及ぼす静電気力が、第１及び第２の粒子間のクーロン力や、粒子と基板の間の影像力（鏡像力）やファンデルワールス力に勝れば、第１及び第２の粒子は分離して、その帯電極性とは反対の極性の基板へ移動する。このため、画像信号に応じて電界を印加することにより第１の粒子ないし第２の粒子が電界に従って移動してそれぞれ異なる基板に付着すると考えられる。
【００１４】
なお、基板上に付着した帯電粒子は基板表面層との間に生じる影像力や、粒子と基板間のファンデルワールス力により基板に付着固定されると考えられる。
ここで、各粒子の帯電性が高い場合は、第１及び第２の粒子間の凝集力が高くなり分離し難くなる。さらに帯電性の高い粒子は基板表面との付着性が高くなり、電界を印加しても移動せず、基板表面に固定される確率が高まる。さらに帯電性の高い凝集粒子を分離した場合には局所的に放電が生じるおそれもあり、得られる帯電性が不安定になる。
反対に、粒子の帯電性が低い場合には、各粒子は外部電界による影響を受けにくいために、移動せず、ゆるく凝集した状態を保つ。
【００１５】
以上説明したことより、異なる極性の粒子を外部電界により分離移動するために、各粒子が適当な帯電量と、逆極性に帯電する粒子が少ないという摩擦帯電特性を持つことが重要であることがわかる。
【００１６】
次に、電界の極性を切替えて繰り返し粒子の移動を行った場合、粒子間の摩擦や粒子基板表面間の摩擦により、粒子の帯電性が増大して、粒子間凝集が発生したり、粒子が基板表面層に固着して分離できなくなる現象がみられることがある。このとき、画像むらを生じた粒子群の帯電量は高い値から低い値までブロードになっている。従って、初期の動作状態を保つには、粒子の帯電特性の変化が小さいことが重要であると考えられる。
【００１７】
また、帯電制御する手法として、粒子表面に無機酸化物微粒子や、樹脂微粒子等の微粒子を存在させて、制御する方法があるが、第１の粒子と第２の粒子との衝突や、こすれにより、前記微粒子の相手側粒子（第１の粒子または第２の粒子）への移行、および／または、透明電極基板への移行による帯電量の低下、粉体流動性の変化による表示コントラストの低下等の問題が引き起こされることがある。このような、第１の粒子や第２の粒子の表面と微粒子との位置関係の変化を回避することは、第１の粒子および第２の粒子の帯電性の維持や、流動性の維持に重要である。
なお、上記説明においては、正に帯電する第１の粒子と、負に帯電する第２の粒子とが、それぞれ１種類ずつであることを前提とした表現を用いたが、両者はそれぞれ１種類のみであっても２種類以上であっても問題なく、２種類以上の場合においても、上記と同様の作用機構により本発明の効果が発揮される。
なお、上記説明においては、正に帯電する第１の粒子と、負に帯電する第２の粒子とが、それぞれ１種類ずつであることを前提とした表現を用いたが、両者はそれぞれ１種類のみであっても２種類以上であっても問題なく、２種類以上の場合においても、上記と同様の作用機構により本発明の効果が発揮される。
【００１８】
［本発明における粒子の構成］
本発明における粒子（以下、「表示デバイス用粒子」ともいう。）は、２種類以上の粒子から構成され、正又は負に帯電し得る性質及び異なる色彩を有し、前記２種類以上の粒子のうちの少なくとも１種類の粒子の色調が（Ｌ*，ａ*，ｂ*）表色系においてＬ*３０以上、ａ*５５以上、ｂ*３０以上の赤系であることを特徴とする。
さらに、前記表示デバイス用粒子は、ポリマー微粒子、色材及び樹脂から構成される。また、必要に応じて帯電制御剤が含まれてもよく、色材が帯電制御剤を兼ねる構成であってもよい。
【００１９】
前記赤系の色調としては、ＣＩＥ１９６７Ｌ*ａ*ｂ*表色系（以下、（Ｌ*，ａ*，ｂ*）表色系という。）においてＬ*３０以上、ａ*５５以上、ｂ*３０以上であることが必要であるが、中でも、Ｌ*３０〜６０、ａ*５５〜８０、ｂ*３０〜８０であることが好ましく、Ｌ*３０〜５０、ａ*５５〜７５、ｂ*３０〜７５であることがより好ましい。
前記範囲とすることにより、本発明の画像表示媒体はより鮮やかな赤色を表示することができるものである。
【００２０】
（[表示デバイス用粒子の色の評価方法）
作製した粒子の色は以下のように行った。
粒径は10-20μｍの粒子をガラス基板ITO面に乗せ，その上にテサテープをかぶせ，粒子が一層になるように押した。その基板を赤色シートの上におき，テサテープの上から分光測色計Ｘ−Ｒｉｔｅ９６８にて測定し，ＣＩＥ１９６７Ｌ*ａ*ｂ*表色系で表した。
【００２１】
前記表示デバイス用粒子に内在させるポリマー微粒子としては、比較的比重の小さいことが好ましい。前記表示素子に比較的比重の小さいポリマー微粒子を内在させ、かつ、比重の大きい色材の含有量を低減させることで、表示デバイス用粒子全体の比重を低減させることができる。つまり、表示デバイス用粒子の中で、比重に対して最も影響を及ぼす色材の一部を、比重の小さいポリマー微粒子に置換することで、表示デバイス用粒子全体の比重を低減させることができる。
上記構成とすることにより、本発明における表示デバイス用粒子の比重は低減し、分子間の凝集性も低減することができる。更に、前記表示素子は、色材の含有量を低減させても、内在するポリマー微粒子の光散乱により光学的反射濃度を高く設定することが可能となる。
【００２２】
（ポリマー微粒子）
前記ポリマー微粒子としては、従来公知のポリマーを使用することができるが、併用する色材よりも比重の小さいものを使用することが好ましい。また、ポリマー微粒子自身が色彩を有する場合、併用する色材が有する色彩を考慮して、本発明の効果を損なわない範囲で、適宜、選択して使用することが好ましい。
【００２３】
ポリマー微粒子としては、例えば、ポリスチレン樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂、尿素ホリマリン樹脂、スチレン・アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ弗化ビニリデン樹脂等を挙げることができ、こららは単独でも複数組み合わせて使用することもできる。これらの樹脂は、架橋構造を有していることが好ましく、更に、併用する樹脂相よりも屈折率が高いものであることがより好ましい。
【００２４】
ポリマー微粒子の形状としては、特に限定されるものではなく、球形、不定形、偏平形など形状のものが使用でき、中でも、基板との接触性の観点から、球形であることが好ましい。
ポリマー微粒子の体積平均粒子径は、表示デバイス用粒子よりも小さいものであれば用いることができるが、１０μｍ以下であることが好ましく、５μｍ以下であることがより好ましい。また、その粒度分布はシャープなものが好ましく、単分散であることがより好ましい。
【００２５】
ポリマー微粒子は、より小さい比重の表示デバイス用粒子の作製及び白色表示の観点から、その一部又は全部が中空粒子からなることが好ましい。
前記中空粒子を用いる場合、光の散乱の観点から、その体積平均粒子径は、０．１〜１μｍであることが更に好ましく、０．２〜０．５μｍであることが特に好ましい。ここで、「中空粒子」とは、粒子内部に空隙を有するものを指す。空隙は１０〜９０％であることが好ましい。また、「中空粒子」は、中空のカプセル状態のものであっても、粒子の外壁が多孔質状態のものであってもよい。
また、前記中空のカプセル状態のものは外殻部の樹脂層と粒子内部の空気層との屈折率の差、外壁が多孔質状態のものは外壁と空洞との屈折率の差、によって起こる光の散乱を利用して白色度及び隠蔽性を向上させることができる。これらの理由により、白色の表示デバイス用粒子に内在させることが特に好ましい。
【００２６】
表示デバイス用粒子におけるポリマー微粒子の添加量は、表示デバイス用粒子全質量に対して、１〜４０質量％の範囲であることが好ましく、１〜２０質量％の範囲であることがより好ましい。ポリマー微粒子の添加量が１質量％より少ない場合には、ポリマー微粒子の添加による比重の低減の作用が現われずらい場合がある。また、ポリマー微粒子の添加量が４０質量％より多い場合は、表示デバイス用粒子の作製時の製造性（分散性等）が劣る場合がある。
【００２７】
（色材）
本発明における２種類以上の粒子のうちの少なくとも１種類の粒子の色調が（Ｌ*，ａ*，ｂ*）表色系においてＬ*３０以上、ａ*５５以上、ｂ*３０以上の赤系であることから、粒子群のうち少なくとも１種類は赤系の色材を含有していることが必須である。
【００２８】
前記赤系の色調を有する粒子とするために用いられる色材としては、前記（Ｌ*，ａ*，ｂ*）表色系における前記範囲内であれば、特に限定されず用いることができる。
前記赤系の色材としては、染付けレーキ系顔料、アゾ系顔料（不溶性アゾ、縮合アゾ、アゾレーキ）、縮合多環系顔料（アントラキノン系、キナクリドン系、ペリレン系、ぺリノン系、インジゴ系、イソインドリノン系、ジケトピロロピロール系など）、無機酸化物系の染・顔料等が挙げられる。
具体的には、デュポンオイルレッド、ローズベンガル、ピグメント・レッド３８、ピグメント・レッド４８：１、ピグメント・レッド５３：１、ピグメント・レッド５７：１、ピグメント・レッド１１２、ピグメント・レッド１２２、ピグメント・レッド１４４、ピグメント・レッド１４９、ピグメント・レッド１６８、ピグメント・レッド１７０、ピグメント・レッド１７５、ピグメント・レッド１７７、ピグメント・レッド２４２、ピグメント・レッド２４７、ピグメント・レッド２５４、ピグメント・レッド２５５、ピグメント・オレンジ３６等が挙げられる。
前記赤系の色調が前記（Ｌ*，ａ*，ｂ*）表色系においてＬ*３０以上、ａ*５５以上、ｂ*３０以上の規定範囲内であれば、これらの色材は単一でも、複数併用してもよく、また、前記赤系の色材以外の黄色、オレンジの色材と併用してもよい。これらの中でも、少なくともピグメント・レッド１１２、ピグメント・レッド２５４、及びピグメント・レッド２５５から選択されるいずれか１種以上を含有することが鮮やかな赤色を表示する観点から好ましい。
【００２９】
本発明における２種類以上の粒子のうちの少なくとも一方、即ち、正負に帯電し得る粒子の一方が、白色であることが好ましい。言い換えれば、本発明における２種類以上の粒子の一方に、白色系の色材を含むことが好ましい。一方の粒子を白色にすることにより、他方の粒子の着色力、濃度コントラストを向上させることができる。
白色系の色材としては、ルチル型酸化チタン、アナターゼ型酸化チタン、亜鉛華、鉛白、硫化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化ジルコニウム等の白色顔料が挙げられる。中でも、酸化チタンが好ましく、ルチル型の酸化チタンが特に好ましい。
色材として酸化チタンを使用することにより、可視光の波長の範囲において、隠蔽力を高くでき、より一層濃度コントラストを向上させることができる。また、本発明における粒子の一方が白色であることに制限されるものではなく、黒色であることも可能である。この場合は例えば、黒色の文字と他の色の文字や記号を切替えて表示するときに特に有効である。
【００３０】
前記赤色、白色以外の粒子に含まれる色材としては、特に限定されず、本発明の効果を損なわない限り、いずれの色彩を用いることができ、フタロシアニン系、キナクリドン系、アゾ系、縮合系、不溶性レーキ顔料、無機酸化物系の染顔料を使用することができる。
具体的には、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラック、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー９７、Ｃ．ブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３等が代表的なものとして挙げられる。
【００３１】
色材の添加量は、色材の比重を１としたとき、表示デバイス用粒子全体に対して１〜６０質量％の範囲とすることが好ましく、５〜５０質量％の範囲とすることがより好ましい。
【００３２】
また色材として蓄光材料が用いることができる。蓄光材料とは、電灯や昼間の太陽光等を内部に蓄積し、暗闇で自ら発光可能な物質をいい、さまざまな樹脂などに混ぜて使用することができ、蓄光と発光を半永久的に繰り返すことのできる物質である。
前記蓄光材料としては、粒子状の蓄光顔料が好ましく、前記蓄光顔料としては、例えば、燐構成硫化亜鉛、硫化カルシウム、ヘキサ硫化亜鉛、硫化亜鉛・カドミウム等が挙げられ、この中でも燐光性硫化亜鉛が好ましい。
前記蓄光顔料の体積平均粒子径は、３μｍ以下が好ましく、より好ましくは１μｍ以下である。また、光を効果的に吸収（蓄光）させるため、前記蓄光顔料の体積平均粒子径は０．１μｍ以上が好ましい。
【００３３】
前記蓄光顔料は、蓄光顔料の樹脂への分散性向上などの目的で、表面処理剤により表面処理が施されていることが好ましい。
前記表面処理剤としては、各種カップリング剤または分散性向上剤などの公知の表面処理剤を用いることが可能である。前記表面処理剤の具体例としては、シラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミネート系カップリング剤、ジルコネート系カップリング剤等が挙げられる。
表面処理された蓄光材料を用いることにより、表示デバイス用粒子に蓄光顔料を均一に分散又は含有させることが可能となり、その結果として蓄光顔料の蓄光の効率の向上または、蓄光顔料の発光強度を向上させることができる。
本発明に係る蓄光物質の添加量は、表示デバイス用粒子全体に対して５〜４０質量％が好ましく、特に１０〜２０質量％が好ましい。
【００３４】
本発明における表示デバイス用粒子は、前記蓄光物質の発光を促進するために、補助剤として、銅、ビスマス等の金属微粒子を含有することができる。
【００３５】
（樹脂）
前記表示デバイス用粒子を構成する樹脂成分としては、ポリオレフィン、ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、塩化ビニル、ポリビニルブチラール、等のポリビニル系樹脂；塩化ビニルー酢酸ビニル共重合体；スチレンーアクリル酸共重合体；オルガノシロキサン結合からなるストレートシリコン樹脂、及びその変性；ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデンのようなフッ素樹脂；ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネート；アミノ樹脂；エポキシ樹脂等が挙げられる。また、これら樹脂は、架橋させていてもよい。更に、樹脂としては、従来の電子写真法に用いられるトナー用の主要成分として知られる公知の結着樹脂を、問題なく使用することができる。中でも、架橋成分を含んだ樹脂を用いることが好ましく、メタクリル系、又は、アクリル系樹脂が好ましく用いられる。前記樹脂は、単独で使用しても、また複数の樹脂を混合して使用してもよい。
【００３６】
本発明における表示デバイス用粒子は、前記成分のほかに、その他の添加剤を含有することが出来る。
（その他の添加剤）
（帯電調整剤）
本発明における表示デバイス用粒子には、必要に応じて、帯電性を制御するために、帯電制御剤を添加してもよい。帯電制御剤としては、電子写真用トナー材料に使用される公知のものが使用でき、例えば、セチルピリジルクロライド、Ｐ−５１、Ｐ−５３（オリエント化学工業社製）等の第４級アンモニウム塩、サリチル酸系金属錯体、フェノール系縮合物、テトラフェニル系化合物、また、酸化金属微粒子、又は、各種カップリング剤により、表面処理された酸化金属微粒子をあげることができる。
【００３７】
帯電制御剤としては、無色、低着色力、または、表示デバイス用粒子全体の色と同系色であることが望ましい。帯電制御剤の色が、無色、低着色力、または、表示デバイス用粒子全体の色と同系色（つまり、粒子に含まれる色材の色と同系色）であることにより、該帯電制御剤が含有される表示デバイス用粒子の色相への影響を低減することができる。ここで、「無色」とは、色彩を有しないこと、「低着色力」とは、帯電制御剤を含有する表示デバイス用粒子全体の色彩に与える影響が小さいこと、を意味する。また、「含まれる表示デバイス用粒子全体の色と同系色」とは、それ自身色相を有するものの、含まれる表示デバイス用粒子全体の色と同色ないし、近似した色相であり、結果として、含まれる表示デバイス用粒子全体の色彩に与える影響が小さいものであることを意味する。例えば、白色顔料を色材として含有する粒子において、白色の帯電制御剤は、「含まれる粒子全体の色と同系色」の範疇に含まれる。いずれにしても、帯電制御剤の色としては、「無色」、「低着色力」、「含まれる粒子全体の色と同系色」にかかわらず、それが含まれる表示デバイス用粒子の色が、所望の色となるようなものであればよい。
【００３８】
帯電制御剤の添加量としては、好ましくは０．１質量％〜１０質量％、より好ましくは０．５〜５質量％である。また、帯電制御剤の表示デバイス用粒子中における分散単位の大きさとしては、体積平均粒子径で、５μｍ以下のものが好適に用いられ、１μｍ以下のものであることが好ましい。また、表示デバイス用粒子中において樹脂と相溶状態で存在していてもよい。
【００３９】
なお、本発明における粒子（２種類以上の粒子）においては、そのうち少なくとも１種類が、正に、他の少なくとも１種類が負に帯電し得る性質を有するように調整する必要があるが、異なる種類の粒子が衝突したり、摩擦されたりすることで帯電するときには、両者の帯電列の位置関係により、一方が正に、他方が負にそれぞれ帯電する。このため、例えば、帯電制御剤を適宜選択することにより、この帯電列の位置を適切に調整することができる。
【００４０】
（抵抗調整剤）
本発明における表示デバイス用粒子には、さらに抵抗調整剤が含有されることが好ましい。抵抗調整剤を使用することにより、粒子相互間の電荷交換を早くすることが可能となり、装置の早期安定化を達成することが可能となる。ここで抵抗調整剤とは、導電性の微粉末のことを意味し、特に電荷交換や、電荷の漏洩を適度に生じる導電性の微粉末であることが好ましい。抵抗調整剤を共存させることにより、長期にわたる粒子間摩擦や、粒子−基板表面間摩擦による粒子の荷電量の増大、いわゆるチャージアップを回避することが可能となる。
抵抗調整剤としては、体積抵抗率が１×１０6Ωｃｍ以下、好ましくは、１×１０4Ωｃｍ以下の無機微粉末が好適に挙げられる。具体的には、酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄、各種導電性酸化物でコートされた微粒子（例えば、酸化スズコートされた酸化チタン）等などが挙げられる。抵抗調製剤としては、無色、低着色力、または、表示デバイス用粒子全体の色と同系色のものであることが好ましい。これらの用語の意義については、帯電制御剤の項で説明したものと同様である。
抵抗調整剤の添加量としては、着色粒子の色を妨げない範囲であれば問題無く、０．１質量％〜１０質量％程度が好ましい。
【００４１】
（粒度）
本発明における表示デバイス用粒子の粒度としては、例えば、赤色粒子と白色粒子の粒子径、及び分布をほぼ同等にすることで、いわゆる２成分現像剤のような大粒径粒子が小粒径粒子に囲まれるという付着状態が回避されるので、高い白色濃度および赤色濃度が得られる。粒度の変動係数が、１５％以下程度が好ましく、１０％以下がより好ましく、特に好ましくは、単分散がよい。小粒径粒子は大粒径粒子の周囲に付着して大きな粒子本来の色濃度を下げることがある。
また、コントラストは赤白粒子の混合比によっても変化し、同系色でない異なる色でコントラストをつけたい場合は、表示デバイス用粒子（２つの粒子）の表面積が同等になる程度の混合比率が望ましい。これから大きくずれると比率の多い粒子の色が強くなることがある。また、同色で濃い色調の表示と淡い色調の表示でコントラストを付けたい場合や、２種類の着色粒子が混合して作り出す色で表示したい場合はこの限りではない。
【００４２】
（粒径）
本発明における表示デバイス用粒子の粒径としては、特に限定されるものではないが、良好な画像を得るためには、体積平均粒子径が、１〜１００μｍ程度が好ましく、３〜３０μｍ程度がより好ましい。
これらの粒度分布はシャープなものがよく、より好ましくは、単分散であることが好ましい。
【００４３】
［本発明における表示デバイス用粒子の製造方法］
本発明における表示デバイス用粒子の製造方法は、懸濁重合、乳化重合、分散重合などの球状粒子を製造する湿式製法や、従来の不定形粒子を製造する粉砕分級法等が挙げられる。また、粒子の形状を揃える為に、熱処理を施すことも好適に行うことができる。
【００４４】
また、粒度分布を揃える方法として、分級操作により、調整することができる。例えば、各種振動篩、超音波篩、空気式篩、及び湿式篩、遠心力の原理を使用したローター回転式分級機、風力分級機等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらは、単独、または、多数組み合わせることにより、所望の粒度分布に調整できる。特に精密に調整する場合は、湿式篩を使用するのが好ましい。
【００４５】
また、粒子形状を制御する方法（形状係数を制御する方法）としては、次に示す方法等が好適に挙げられる。
例えば、特開平１０−１０７７５号公報［０００７］〜［００２０］記載の溶媒にポリマーを溶解し、着色剤を混合し、無機分散剤の存在下で水系媒体中に分散し粒子化させる。所謂、懸濁重合法において、モノマーと相溶性のある（溶媒と相溶性のない、もしくは、少ない）重合性のない有機溶媒を添加し、懸濁重合をおこない、粒子を作製、取り出し、乾燥させる工程で、有機溶媒を除去させる乾燥方法を適宜選択する方法が好適に挙げられる。
この粒子の乾燥方法としては、凍結乾燥法が好適に挙げられる。この凍結乾燥法においては、−１０℃ないし−２００℃（好ましくは、−３０℃ないし−１８０℃）の範囲で行うことが好ましい。また、凍結乾燥法は、一般に圧力４０Ｐａ以下程度で行うが、特に１３Ｐａ以下で行うことが好ましい。
【００４６】
ここで、有機溶媒としては、酢酸メチル、酢酸プロピル等のエステル系溶剤、ジエチルエーテル等のエーテル系溶剤、メチルエチルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤、トルエン、シクロヘキサン等の炭化水素系溶剤、ジクロロメタン、クロロホルム、トリクロロエチレン等のハロゲン化炭化水素系溶剤等が挙げられる。
これらの溶媒は、ポリマーを溶解できることが好ましく、また、水に溶解する割合が０〜３０重量％程度であるものが好ましい。また、工業化を行うに当たり、安全性、コスト及び生産性をも考慮すると、シクロヘキサンが特に好ましい。
【００４７】
また、特開２０００−２９２９７１号公報［００１０］〜［００２８］記載の小粒子を凝集させ、合一させ、所望の粒子径に増大させる方法、また、従来公知な溶融混練、粉砕、分級法などで得られた粒子に機械的な衝撃力（例えば、ハイブリダイザー（奈良機械製作所）、オングミル（ホソカワミクロン）、θコンポ−ザー（徳寿工作所）等）を加える方法や、加熱させる方法等でも粒子形状を制御させることができる。
【００４８】
[本発明における画像表示媒体の構成]
本発明の画像表示媒体は、対向配置された一対の基板と、該一対の基板間の空隙に封入された少なくとも２種類以上の粒子からなる粒子群と、からなり、該２種類以上の粒子のうちの少なくとも１種類が正に、他の少なくとも１種類が負に帯電し得る性質を有し、かつ、前記正負に帯電し得る粒子が相互に異なる色である画像表示媒体であって、前記正負に帯電し得る粒子（２種類以上の粒子）の少なくとも１種類の粒子が本発明における表示デバイス用粒子からなるものである。
【００４９】
（２種類以上の粒子からなる粒子群）
本発明における２種類以上の粒子からなる粒子群は、そのうちの少なくとも１種類（第１の粒子）が正に、他の少なくとも１種類（第２の粒子）が負に帯電し得る性質を有し、かつ、前記正負に帯電し得る粒子が相互に異なる色彩を有することを特徴とする。
【００５０】
本発明の画像表示媒体においては、第１の粒子及び第２の粒子の少なくとも一方の粒子が、（Ｌ*，ａ*，ｂ*）表色系においてＬ*３０以上、ａ*５５以上、ｂ*３０以上の赤系の色調を有する粒子とすることにより、上記課題を解決している。
即ち、本発明の画像表示媒体は、第１の粒子及び第２の粒子の少なくとも一方の粒子として、前記赤系の色調を有する本発明における表示デバイス用粒子を用いることで、高反射率、高コントラストを損なうことなく、鮮明なカラー表示可能な媒体とすることができる。
従って、本発明の画像表示媒体は、高反射率、高コントラストにできると共に、鮮明なカラーの表示画像を確保することが可能となる。なお、上記説明においては、正に帯電する第１の粒子と、負に帯電する第２の粒子とが、それぞれ１種類ずつであることを前提とした表現を用いたが、両者はそれぞれ１種類のみであっても２種類以上であっても問題なく、２種類以上の場合においても、そのうち一種が本発明の表示デバイス用粒子で構成されていれば、上記と同様の作用機構により本発明の効果が発揮される。
【００５１】
以下、本発明の画像表示媒体において、第１の粒子及び第２の粒子、つまり正負に帯電し得る双方の粒子の総称を「表示粒子」と称することとする。かかる表示粒子は、双方が共に上記本発明における表示デバイス用粒子で構成されていることが好ましいが、以下の示すようにポリマー微粒子を内在していない従来公知の粒子を併用することもできる。併用可能な従来公知の粒子としては、少なくとも、色材及び樹脂から構成されるおり、色材及び樹脂は上記本発明の表示デバイス用粒子と同様のものを用いることができる。また、必要に応じて帯電制御剤が含まれてもよく、色材が帯電制御剤を兼ねる構成であってもよいことも同様である。
【００５２】
本発明の画像表示媒体において、表示粒子の一方は、白色であることことが好ましく、言い換えれば、表示粒子の一方に、白色系の色材を含むことが好ましい。一方の粒子を白色にすることにより、他方の粒子の着色力、濃度コントラストを向上することができる。この時、一方の粒子を白色にするための白色系の色材としては、酸化チタンが好ましい。色材として酸化チタンを使用することにより、可視光の波長の範囲において、隠蔽力を高くでき、より、一層濃度コントラストを向上させることができる。白色系の色材として、特にこのましくは、ルチル型の酸化チタンである。
【００５３】
本発明に用いられる酸化チタンは、異なる粒子径を有する２種類以上のものを併用することが好ましい。酸化チタンは、一般的に、分散性が悪く、分散性を向上させても、径が大きいものは、比重が重い分、２次、３次凝集の発生が早く、分散安定性が悪く、隠蔽力を十分発揮できないという場合があった。一方、粒子径の小さいものは、光の散乱を十分起こすことができず、やはり隠蔽力が小さいという場合があった。従って、平均粒子径の異なる２種類以上の酸化チタンを併用することにより、分散安定性及び隠蔽性の向上の両立をなすことが可能となった。
【００５４】
使用可能な酸化チタンの一次粒子径は、好ましくは、少なくとも１種類は、光学的に隠蔽性の高い粒子径である、０．１μｍ〜１．０μｍであるものがよく、他方の酸化チタンの一次粒子径は、０．１μｍ未満のものが好ましい。また、粒子径の小さい酸化チタンには、表面処理を実施してもよい。表面処理剤としては、白色度に影響を与えない範囲で、各種カップリング剤、有機物を溶媒で溶解させたものが使用できる。
【００５５】
ここで、酸化チタンを含有する白色の表示粒子は他の色材を有する表示粒子に比べて特に比重が大きいため、当該表示粒子として上述の本発明の表示デバイス用粒子を用いることは特に好ましい。また、かかる表示デバイス用粒子に内在するポリマー微粒子を中空粒子にすることで、白色度も高まるため、より高いコントラストを期待することもできる。なお、本発明は、表示粒子の一方が白色であることに制限されるものではない。例えば、表示粒子の一方が黒色であることも可能である。この場合は、例えば、黒色の文字と他の色の文字や記号を切替えて表示するときに特に有効である。
【００５６】
また、表示粒子においては、そのうち一方が正に、他方が負に帯電し得る性質を有するように調整する必要があるが、異なる種類の粒子が衝突したり、摩擦されたりすることで帯電するときには、両者の帯電列の位置関係により、一方が正に、他方が負にそれぞれ帯電する。このため、例えば、上述した帯電制御剤を適宜選択することにより、この帯電列の位置を適切に調整することができる。
【００５７】
表示粒子の粒度としては、例えば、赤色粒子と白色粒子の粒子径、及び分布をほぼ同等にすることで、いわゆる２成分現像剤のような大粒子径粒子が小粒子径粒子に囲まれるという付着状態が回避されるので、高い白色濃度及び赤色濃度が得られる。表示粒子の粒度の変動係数が、１５％以下程度が好ましく、特に好ましくは、単分散がよい。小粒子径粒子は大粒子径粒子の周囲に付着して大きな粒子本来の色濃度を下げることがある。また、コントラストは白黒粒子の混合比によっても変化することがある。表示粒子の表面積が同等になる程度の混合比率が望ましい。これから大きくずれると比率の多い粒子の色が強くなることがる。但し、同色で濃い色調の表示と淡い色調の表示でコントラストを付けたい場合や、２種類の着色粒子が混合して作り出す色で表示したい場合はこの限りではない。
【００５８】
［本発明における基板の構成］
基板とは、導電性を有する板状体（導電性基板）であり、画像表示媒体としての機能を持たせるためには、一対の基板のうち少なくとも一方が透明導電性基板であることが必要となる。このとき、当該透明導電性基板が表示基板となる。
【００５９】
導電性基板としては、基板自体が導電性であっても、絶縁性の支持体表面を導電化処理したものであってもよく、また、結晶であるか非晶質であるかは問わない。基板自体が導電性である導電性基板としては、アルミニウム、ステンレススチール、ニッケル、クロム等の金属及びその合金結晶、Ｓｉ，ＧａＡｓ，ＧａＰ，ＧａＮ，ＳｉＣ，ＺｎＯなどの半導体を挙げることができる。
絶縁性の支持体としては、高分子フィルム、ガラス、石英、セラミック等を挙げることができる。絶縁性の支持体の導電化処理は、上記基板自体が導電性である導電性基板の具体例で挙げた金属又は金、銀、銅等を、蒸着法、スパッター法、イオンプレーティング法などにより成膜して行うことができる。透明導電性基板としては、絶縁性の透明支持体の片面に透明電極が形成された導電性基板、またはそれ自体導電性を有する透明支持体が用いられる。それ自体導電性を有する透明支持体としては、ＩＴＯ、酸化亜鉛、酸化錫、酸化鉛、酸化インジウム、ヨウ化銅等の透明導電性材料を挙げることができる。
絶縁性の透明支持体としては、ガラス、石英、サファイア、ＭｇＯ，ＬｉＦ，ＣａＦ２等の透明な無機材料、また、弗素樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、エポキシ等の透明な有機樹脂のフィルムまたは板状体、さらにまた、オプチカルファイバー、セルフォック光学プレート等が使用できる。
上記透明支持体の片面に設ける透明電極としては、ＩＴＯ、酸化亜鉛、酸化錫、酸化鉛、酸化インジウム、ヨウ化銅等の透明導電性材料を用い、蒸着、イオンプレーティング、スパッタリング等の方法により形成したもの、あるいはＡｌ，Ｎｉ，Ａｕ等の金属を蒸着やスパッタリングにより半透明になる程度に薄く形成したものが用いられる。
これら基板において、対向する側の表面は、前記粒子の帯電極性に影響を及ぼすので、適切な表面状態の保護層を設けることも好ましい態様である。保護層は、主に基板への接着性、透明性、および帯電列、さらには低表面汚染性の観点から選択することができる。具体的な保護層の材料としては、例えばポリカーボネート樹脂、ビニルシリコーン樹脂、フッ素基含有樹脂等を挙げることができる。樹脂の選択は、使用する粒子の主モノマーの構成、および、粒子との摩擦帯電の差が小さいものが選択される。
【００６０】
[本発明における画像形成装置の実施の形態]
以下、図面を参照して本発明の画像表示媒体を用いた、本発明の画像形成装置の実施の形態について詳細に説明する。なお、同様の機能を有すものは全図面通して同じ符号を付し、その説明を省略する場合がある。
【００６１】
−第１実施形態−
図１には、本実施の形態に係る画像表示媒体及び画像表示媒体に画像を形成するための画像形成装置が示されている。
第１の実施の形態に係る画像形成装置１２は、図１に示すように電圧印加手段２０１を備えている。画像表示媒体１０は、画像が表示される側の表示基板１４と該表示基板１４と対向する非表示基板１６との間に、スペーサ２０４と赤色粒子１８及び白色粒子２０とが封入された構成となっている。表示基板１４及び非表示基板１６には、後述するように透明電極２０５が付されているが、非表示基板１６の透明電極２０５は接地されており、表示基板１４の透明電極２０５は電圧印加手段２０１と接続されている。
【００６２】
次に、画像表示媒体１０の詳細について説明する。
画像表示媒体１０の外側を構成する表示基板１４及び非表示基板１６には、例えば、５０×５０×１．１ｍｍの透明電極ＩＴＯ付き７０５９ガラス基板を使用する。ガラス基板の粒子と接する内側表面２０６はポリカーボネート樹脂（ＰＣ−Ｚ）で厚さ５μｍでコートされている。４０×４０×０．３ｍｍのシリコンゴムプレート２０４の中央部を１５×１５ｍｍの正方形に切り抜いて空間を形成し、このシリコンゴムプレートを非表示基板１６上に設置する。
例えば、体積平均粒子径２０μｍの酸化チタン含有の球状白色微粒子２０と、例えば、体積平均粒子径２０μｍの赤色微粒子１８と、を質量比２対１の割合で混合し、この混合粒子約１５ｍｇを前記シリコンゴムプレートの正方形に切り抜いた空間にスクリーンを通して振るい落とす。
その後、このシリコンゴムプレートに表示基板１４を密着させ、両基板間をダブルクリップで加圧保持して、シリコンゴムプレートと両基板とを密着させ、画像表示媒体１０を形成する。
【００６３】
−第２実施形態−
以下、図面を参照して本発明の第２実施形態を詳細に説明する。
図２には、本実施の形態に係る単純マトリックスを用いた画像表示媒体１０に画像を形成するための画像形成装置１２が示されている。電極４０３Ａｎ及び４０４Ｂｎ（ｎは正数）を単純マトリックス構造にし、電極４０３Ａｎ、４０４Ｂｎによって挟まれた空間に帯電性の異なる複数の粒子群を封入し、波形発生装置４０２Ｂ及び電源４０２Ａにより構成された電界発生装置４０２、或いは波形発生装置４０５Ｂ及び電源４０５Ａにより構成された電界発生装置４０５により、各電極４０３Ａｎ、４０４Ｂｎに電位を発生させ、シーケンサ４０６によって電極の電位駆動タイミングを制御して、各電極の電圧の駆動を制御し、片方の面の電極４０３Ａ１〜Ａｎには１行単位で粒子が駆動できる電界を付与し、他方の面の電極Ｂ１〜Ｂｎには画像情報に応じた電界を面内同時に付与させることができる。
【００６４】
図３、図４、図５に図２の任意の面での画像形成部の断面を示す。粒子は、電極面或いは基板面に接触しており、基板の少なくとも一方の面は透明で粒子の色を外部から透過してみることができるものである。電極４０３Ａ、４０４Ｂは、図３、図４に示すように基板に埋めこまれて一体化しても、図５のように基板と分離した形態をとってもよい。上記装置に適宜電界の設定を行なうことにより、単純マトリックス駆動による表示が可能になる。なお、粒子は電界に対して移動のしきい値を持つものであれば駆動は可能であり、粒子の色、帯電極性、帯電量、などの制限を受けるものではない。
【００６５】
−第３実施形態−
以下、図面を参照して本発明の第３実施形態を詳細に説明する。第３実施形態は印字電極を用いる画像形成装置である。図６及び図７（Ａ）に示すように、印字電極１１は、基板１３と、直径が例えば、１００μｍの複数の電極１５とから構成される。画像形成装置１２は、印字電極１１、対向電極２６、電源２８等を備えている。また、複数の電極１５は、図７（Ａ）に示すように、表示基板１４の片側の面に画像表示媒体１０の搬送方向（図中矢印Ｂ方向）と略直交する方向（すなわち、主走査方向）に沿って画像の解像度に応じて所定間隔に１列に並べられている。電極１５は、図７（Ｂ）に示すように正方形でもよいし、図７（Ｃ）に示すようにマトリックス状に配置されていてもよい。
各電極１５には、図８に示すように、ＡＣ電源１７ＡとＤＣ電源１７Ｂとが接続制御部１９を介して接続されている。接続制御部１９は、一端が電極１５に接続され、かつ、他端がＡＣ電源１７Ａに接続されたスイッチ２１Ａと、一旦が電極１５に接続され、かつ、他端がＤＣ電源１７Ｂに接続されたスイッチ２１Ｂからなる複数のスイッチで構成されている。このスイッチは制御部６０によりオンオフ制御され、ＡＣ電源１７Ａ及びＤＣ電源１７Ｂと電極１５とを電気的に接続する。これにより、交流電圧や直流電圧、又は交流電圧と直流電圧とを重畳した電圧を印加することができる。
【００６６】
次に、第３の実施の形態における作用を説明する。
まず、画像表示媒体１０が図示しない搬送手段により図中矢印Ｂ方向へ搬送され、印字電極１１と対向電極２６との間に搬送されると、制御部６０は、接続制御部１９に指示して全てのスイッチ２１Ａをオンさせる。これにより、すべての電極１５にＡＣ電源１７Ａから交流電圧が印加される。ここで画像表示媒体は、電極を持たない一対の基板内の空間に２種類以上の粒子群が封入された媒体である。
【００６７】
交流電圧が電極１５に印加されると、画像表示媒体１０内の赤色粒子１８及び白色粒子２０が表示基板１４と非表示基板１６との間を往復運動する。これにより、粒子同士の摩擦や粒子と基板との摩擦により赤色粒子１８及び白色粒子２０は摩擦帯電され、例えば、赤色粒子１８がプラスに帯電され、白色粒子２０は帯電されないか、又はマイナスに帯電される。なお、以下では、白色粒子２０はマイナスに帯電されるものとして説明する。そして、制御部６０は、接続制御部１９に指示して画像データに応じた位置の電極１５に対応するスイッチ１７Ｂのみをオンさせ、画像データに応じた位置の電極１５に直流電圧を印加させる。例えば、非画像部に直流電圧を印加し、画像部には直流電圧を印加しないようにする。これにより、電極１５に直流電圧が印加されていた場合、図６に示すように印字電極１１が表示基板１４と対向する部分にあったプラスに帯電された赤色粒子１８は、電界の作用により非表示基板１６側へ移動する。また、非表示基板１６側にあったマイナスに帯電された白色粒子２０は電界の作用により表示基板１４側へ移動する。従って、表示基板１４側には白色粒子２０のみが現れるため、非画像部に対応する部分に画像は表示されない。
【００６８】
一方、電極１５に直流電圧が印加されていない場合、印字電極１１が表示基板１４と対向する部分にあったプラスに帯電された赤色粒子１８は、電界の作用に表示基板１４側にそのまま維持される。また、非表示基板１６側にあったプラスに帯電された赤色粒子１８は電界の作用により表示基板１４側へ移動する。従って、表示基板１４側には赤色粒子１８のみが現れるため、画像部に対応する部分に画像が表示される。これにより、表示基板１４側には赤色粒子１８のみが現れるため、画像部に対応する部分に画像が表示される。
【００６９】
このようにして、画像に応じて赤色粒子１８及び白色粒子２０が移動し、表示基板１４側に画像が表示される。なお、白色粒子２０が帯電されていない場合、赤色粒子１８のみが電界の影響を受けて移動する。画像が表示されない部位での赤色粒子１８は非表示基板１６に移動し、表示基板１４側からは白色粒子２０によって隠蔽されるため画像の表示は可能である。また、画像表示媒体１０の基板間に発生していた電界が消失した後も、粒子固有の付着力により表示された画像は維持される。また、これらの粒子は、基板間に電界が発生すれば再び移動することができるため、画像形成装置１２により繰り返し画像を表示させることができる。
このように、空気を媒体として帯電した粒子を電界により移動させるため、安全性が高い。また、空気は粘性抵抗が低いため、高速応答性を満足させることもできる。
【００７０】
−第４実施形態−
以下、図面を参照して本発明の第４実施形態を詳細に説明する。
第４の実施形態は静電潜像担時体を用いる画像形成装置である。図９には、第４実施形態における画像形成装置１２が示されている。画像形成装置１２は、静電潜像形成部２２、ドラム状の静電潜像担持体２４、対向電極２６、直流電圧電源２８等を備えている。
【００７１】
静電潜像形成部２２は、帯電装置８０、光ビーム走査装置８２を備えている。この場合、静電潜像担持体２４は、感光体ドラム２４を使用することができる。感光体ドラム２４は、ドラム状にしたアルミニウムやＳＵＳなどの導電性基体２４Ａに光導電層２４Ｂを形成したもので、光導電層としては公知の種々の材料を使用することができる。例えば、α−Ｓｉ、α−Ｓｅ、Ａｓ2Ｓｅ3などの無機光導電性材料や、ＰＶＫ／ＴＮＦなどの有機光導電性材料を用いることができ、これらはプラズマＣＶＤや蒸着法やディッピング法などにより形成することができる。また必要に応じて電荷輸送層やオーバーコート層等を形成してもよい。
【００７２】
帯電装置８０は、静電潜像担持体２４の表面を所望の電位に一様に帯電する。帯電装置８０は、感光体ドラム２４の表面を任意の電位に帯電させられるものであればよく、本実施の形態では電極ワイヤに高電圧を印加し、静電潜像担持体２４との間でコロナ放電を発生させて、感光体ドラム２４の表面を一様に帯電するコロトロンを使用したものとする。この他にも、導電性のロール部材、ブラシやフィルム部材等を感光体ドラム２４に接触させ、これに電圧を印加して感光体ドラム表面を帯電するものなど、公知の種々の帯電器を使用することができる。
【００７３】
光ビーム走査装置８２は、帯電された静電潜像担持体２４の表面を画像信号に基づいて微小スポット光を照射し、静電潜像担持体２４上に静電潜像を形成する。光ビーム走査装置８２は、画像情報にしたがって感光体ドラム２４表面に光ビームを照射し、一様に帯電された感光体ドラム２４上に静電潜像を形成するものであればよく、本実施の形態ではポリゴンミラー８４、折り返しミラー８６、図示しない光源やレンズ等を備えた結像光学系により、所定のスポット径に調整されたレーザビームを画像信号に応じてオンオフさせながらポリゴンミラー８４によって感光体ドラム２４の表面を光走査させるＲＯＳ（ＲａｓｔｅｒＯｕｔｐｕｔＳｃａｎｎｅｒ）装置とする。この他にもＬＥＤを所望の解像度に応じて並べたＬＥＤヘッド等を使用してもよい。なお、静電潜像担持体２４の導電性基体２４Ａは接地されている。また、静電潜像担持体２４は、図中矢印Ａ方向へ回転する。
【００７４】
対向電極２６は、例えば、弾性を有した導電性ロール部材で構成されている。これにより、画像表示媒体１０とより密着させることができる。また、対向電極２６は、静電潜像担持体２４と図中矢印Ｂ方向へ図示しない搬送手段により搬送される画像表示媒体１０を挟んで対向した位置に配置されている。対向電極２６は、直流電圧電源２８が接続されている。対向電極２６は、この直流電圧電源２８によりバイアス電圧ＶＢが印加される。この印加するバイアス電圧ＶBは、例えば、図１０に示すように、静電潜像担持体２４上の正の電荷が帯電した部分の電位をＶH、帯電されていない部分の電位をＶLとした場合、両者の中間の電位となるような電圧とする。また、対向電極２６は矢印Ｃ方向に回転する。
【００７５】
次に、第４実施形態における作用を説明する。
静電潜像担持体２４が図９において矢印Ａ方向に回転開始されると、静電潜像形成部２２により静電潜像担持体２４上に静電潜像が形成される。一方、画像表示媒体１０は、図示しない搬送手段により図中矢印Ｂ方向へ搬送され、静電潜像担持体２４と対向電極２６との間に搬送される。
ここで、対向電極２６は図１０に示すようなバイアス電圧ＶBが印加されており、対向電極２６と対向する位置の静電潜像担持体２４の電位はＶHとなっている。このため、静電潜像担持体２４の表示基板１４と対向する部分が正の電荷で帯電されていた場合（非画像部）で、かつ表示基板１４の静電潜像担持体２４と対向する部分に赤色粒子１８が付着していた場合には、正に帯電している赤色粒子１８は、表示基板１４側から非表示基板１６側へ移動し、非表示基板１６に付着する。
これにより、表示基板１４側には白色粒子２０のみが現れるため、非画像部に対応する部分に画像は表示されない。
一方、静電潜像担持体２４の表示基板１４と対向する部分が正の電荷で帯電されていない場合（画像部）で、かつ非表示基板１６の対向電極２６と対向する部分に赤色粒子１８が付着していた場合には、対向電極２６と対向する位置の静電潜像担持体２４の電位はＶLとなっているので、帯電された赤色粒子１８は、非表示基板１６側から表示基板１４側へ移動し、表示基板１４に付着する。これにより、表示基板１４側には赤色粒子１８のみが現れるため、画像部に対応する部分に画像が表示される。
このようにして、画像に応じて赤色粒子１８が移動し、表示基板１４側に画像が表示される。なお、画像表示媒体１０の基板間に発生していた電界が消失した後も、粒子固有の付着力及び粒子と基板間の鏡像力により表示された画像は維持される。また、赤色粒子１８及び白色粒子２０は、基板間に電界が発生すれば再び移動することができるため、画像形成装置１２により繰り返し画像を表示させることができる。
このように、対向電極２６にバイアス電圧が印加されているため、赤色粒子１８が表示基板１４、非表示基板１６の何れの基板に付着している場合であっても赤色粒子１８を移動させることができる。このため、赤色粒子１８を予め一方の基板側に付着させておく必要がない。また、コントラスト及び尖鋭度の高い画像を形成することができる。更に、空気を媒体として帯電した粒子を電界により移動させるため、安全性が高い。また、空気は粘性抵抗が低いため、高速応答性を満足させることもできる。
以上、図面を参照して本発明の画像表示媒体を用いた、本発明の画像形成装置の実施の形態について説明したが、上記表示粒子を用いる以外、これら実施の形態に限定されるわけではなく、所望に応じた構成とすることができる。また、粒子の色の組合せを赤、白としたが、この組合せに限定されるわけではなく、色彩を有する粒子を、必要に応じて、適宜選択することができる。
【実施例】
【００７６】
以下、本発明を、実施例を挙げて更に具体的に説明する。ただし、これら各実施例は、本発明を制限するものではない。なお、以下の実施例及び比較例においては、既述の［本発明の画像形成装置の実施の形態］の項で説明した第１の実施の形態に係る画像表示媒体ないし画像形成装置（図１の構成の画像表示媒体ないし画像形成装置）を用い、白色粒子２０及び赤色粒子（又は青色粒子）１８の構成を変えることにより、本発明の効果を確認することとした。このとき、各部材の大きさ、材質等も既述の［本発明における画像形成装置の実施の形態］の項で説明したものと同様とした。
【００７７】
（白色粒子の作製）
−分散液Ａの調製−
下記組成を混合し、１０ｍｍΦのジルコニアボールにてボールミル粉砕を２０時間実施して分散液Ａを調製した。
＜組成＞
・メタクリル酸シクロヘキシル                          ・・・６４質量部
・酸化チタン１（白色顔料）                            ・・・２５質量部
（一次粒子径０．３μｍ、タイペークＣＲ６３；石原産業製）
・ポリマー微粒子                                      ・・・１０質量部
（一次粒子径０．３μｍ、ＳＸ８６６（Ａ）；ＪＳＲ製）
・帯電制御剤                                            ・・・１質量部
（ＣＯＰＹ    ＣＨＡＲＧＥ    ＰＳＹ    ＶＰ２０３８；クラリアントジャパン製）
【００７８】
−分散液Ｂの調製−
下記組成を混合し、分散液Ａと同様にボールミルにて微粉砕して分散液Ｂを調製した。
＜組成＞
・炭酸カルシウム                                      ・・・４０質量部
・水                                                  ・・・６０質量部
【００７９】
−混合液Ｃの調製−
下記組成を混合し、超音波機で脱気を１０分間行い、ついで乳化機で攪拌して混合液Ｃを調製した。
＜組成＞
・分散液Ｂ                                              ・・・８．５ｇ
・２０％食塩水                                            ・・・５０ｇ
分散液Ａ３５ｇとジビニルベンゼン１ｇと、重合開始剤ＡＩＢＮ０．３５ｇとを秤量して充分混合し、超音波機で脱気を１０分行った。この混合液を上記混合液Ｃの中に入れ、乳化機で乳化を実施した。次に、この乳化液を瓶に入れ、シリコーン詮をし、注射針を使用し、減圧脱気を充分行い、窒素ガスで封入する。次に、７０℃で１０時間反応させ粒子を得た。得られた微粒子粉をイオン交換水中に分散させ、塩酸水で炭酸カルシウムを分解させ、ろ過を行った。その後、充分な蒸留水で洗浄し、目開き：２０μｍ、２５μｍのナイロン篩にかけ、粒度を揃えた。これを乾燥させ、平均粒子径２２μｍの白色粒子−１（本発明の表示デバイス用粒子）を得た。
【００８０】
（赤色粒子−１の作製）
−分散Ｄの調製−
下記組成を混合し、１０ｍｍΦのジルコニアボールにてボールミル粉砕を２０時間実施して分散液Ｄを調製した。
＜組成＞
・メチルメタクリレート                            ・・・９２．５質量部
・ジエチルアミノエチルメタクリレート                ・・・０．５質量部
・Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １７７（赤色顔料）            ・・・６質量部
（クロモファインレッド６６０５Ｔ；大日精化工業株式会社製）
・帯電制御剤                                            ・・・１質量部
（ＣＯＰＹ  ＣＨＡＲＧＥ  ＰＳＹ  ＶＰ２０３８；クラリアントジャパン株式会社製）
【００８１】
−分散液Ｅの調製−
下記下記組成を混合し、分散液Ｄと同様にボールミルにて微粉砕して分散液Ｅを調製した。
＜組成＞
・炭酸カルシウム                                      ・・・４０質量部
・水                                                  ・・・６０質量部
【００８２】
−混合液Ｃの調製−
下記組成を混合し、超音波機で脱気を１０分間行い、ついで乳化機で攪拌して混合液Ｃを調製した。
＜組成＞
・分散液Ｅ                                            ・・・２７．２ｇ
・２０％食塩水                                            ・・・６８ｇ
【００８３】
分散液Ｄ（６０  ｇ），エチレングリコールジメタクリレート１．７ｇと、重合開始剤Ｖ−６０１（ジメチル−２，２'−アゾビス（２−メチルプロピオネート））（０．３５  ｇ）とを秤量して充分混合し、超音波機で脱気を１０分行った。この混合液を上記混合液Ｃの中に入れ、乳化機で乳化を実施した。次に、この乳化液を瓶に入れ、２０％食塩水を５０ｇ加えてシリコーン詮をし、注射針を使用し、減圧脱気を充分行い、窒素ガスで封入する。次に、７０℃で１７時間反応させ粒子を得た。得られた微粒子粉をイオン交換水中に分散させ、塩酸水で炭酸カルシウムを分解させ、ろ過を行った。その後、充分な蒸留水で洗浄し、目開きが２０μｍおよび１０μｍのナイロン篩にかけ、粒度を揃えた。これを乾燥させ、平均粒子径１５．１μｍの赤色粒子−１（本発明の表示デバイス用粒子）を得た。
【００８４】
（赤色粒子−２の作製）
分散液Ｄの代わりをに、下記分散液Ｄ’を用いた以外は、上記の赤色粒子−１の作製と同様にして、赤色粒子−２（本発明の表示デバイス用粒子）を作製した。得られた赤色粒子−２の平均粒子径は１４．３μｍであった。
【００８５】
−分散液Ｄ’の調製−
下記組成を混合し、１０ｍｍΦのジルコニアボールにてボールミル粉砕を２０時間実施して分散液Ｄ’を調製した。
＜組成＞
・メチルメタクリレート                            ・・・９２．５質量部
・ジエチルアミノエチルメタクリレート                ・・・０．５質量部
・Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １７７（赤色顔料）            ・・・３質量部
（クロモファインレッド６６０５Ｔ；大日精化工業株式会社製）
・帯電制御剤                                            ・・・１質量部
（ＣＯＰＹ    ＣＨＡＲＧＥ    ＰＳＹ    ＶＰ２０３８；クラリアントジャパン株式会社製）
【００８６】
（赤色粒子−３の作製）
分散液Ｄの代わりをに、下記分散液Ｆを用いた以外は、上記の赤色粒子−１の作製と同様にして、赤色粒子−３（本発明の表示デバイス用粒子）を作製した。得られた赤色粒子−３の平均粒子径は１４．２μｍであった。
＜組成＞
−分散液Ｆの調製−
・メチルメタクリレート                            ・・・９２．５質量部
・ジエチルアミノエチルメタクリレート                ・・・０．５質量部
・Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １１２（赤色顔料）            ・・・３質量部
（ＰＥＲＭＡＮＥＮＴ  ＲＥＤ  ＦＧＲ  ０２；クラリアントジャパン株式会社製）
・帯電制御剤                                            ・・・１質量部
（ＣＯＰＹ  ＣＨＡＲＧＥ  ＰＳＹ  ＶＰ２０３８；クラリアントジャパン株式会社製）
【００８７】
（赤色粒子−４の作製）
分散液Ｄの代わりをに、下記分散液Ｇを用いた以外は、上記の赤色粒子−１の作製と同様にして、赤色粒子−４（本発明の表示デバイス用粒子）を作製した。得られた赤色粒子−４の平均粒子径は１５．６μｍであった。
＜組成＞
−分散液Ｇの調製−
・メチルメタクリレート                            ・・・９２．５質量部
・ジエチルアミノエチルメタクリレート                ・・・０．５質量部
・Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １７０（赤色顔料）            ・・・３質量部
（ＮＯＶＯＰＥＲＭ  ＲＥＤ  ＦＲ３Ｋ−７０；クラリアントジャパン株式会社製）
・帯電制御剤                                            ・・・１質量部
（ＣＯＰＹ  ＣＨＡＲＧＥ  ＰＳＹ  ＶＰ２０３８；クラリアントジャパン株式会社製）
【００８８】
（赤色粒子−５の作製）
分散液Ｄの代わりをに、下記分散液Ｈを用いた以外は、上記の赤色粒子−１の作製と同様にして、赤色粒子−５（本発明の表示デバイス用粒子）を作製した。得られた赤色粒子−５の平均粒子径は１９．６μｍであった。
＜組成＞
−分散液Ｈの調製−
・メチルメタクリレート                            ・・・９２．５質量部
・ジエチルアミノエチルメタクリレート                ・・・０．５質量部
・Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ２５４（赤色顔料）            ・・・３質量部
（大日精化工業株式会社製）
・帯電制御剤                                            ・・・１質量部
（ＣＯＰＹ  ＣＨＡＲＧＥ  ＰＳＹ  ＶＰ２０３８；クラリアントジャパン株式会社製）
【００８９】
（赤色粒子−６の作製）
分散液Ｄの代わりをに、下記分散液Ｉを用いた以外は、上記の赤色粒子−１の作製と同様にして、赤色粒子−６（本発明の表示デバイス用粒子）を作製した。得られた赤色粒子−６の平均粒子径は１４．７μｍであった。
＜組成＞
−分散液Ｉの調製−
・メチルメタクリレート                            ・・・９２．５質量部
・ジエチルアミノエチルメタクリレート                ・・・０．５質量部
・Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ２５５（赤色顔料）        ・・・３．５質量部
（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社）
・帯電制御剤                                        ・・・０．５質量部
（ＣＯＰＹ    ＣＨＡＲＧＥ    ＰＳＹ    ＶＰ２０３８；クラリアントジャパン株式会社製）
【００９０】
（表示デバイス用粒子の色の評価）
作製した赤色粒子１〜６の色の評価を下記の方法で行った。評価結果を表１に示す。
前記赤色粒子１〜６（10-20μｍ）粒子をガラス基板ITO面に乗せ，その上にテサテープをかぶせ，粒子が一層になるように押した。その基板を赤色シートの上におき，テサテープの上から分光測色計Ｘ−Ｒｉｔｅ９６８にて測定し，ＣＩＥ１９６７Ｌ*ａ*ｂ*表色系で表した。
【００９１】
【表１】
2006267747.tif 000002
【００９２】
上記表１の結果から、（Ｌ*，ａ*，ｂ*）表色系において、Ｌ*３０以上，ａ*５５以上，ｂ*３０以上という条件を満たす色調を有する赤色粒子３〜６は、鮮やかな赤系の色を呈していた。一方、前記範囲を満たさない赤色粒子１〜２は彩度が低く，くすんだ赤色であった．
【００９３】
＜実施例１〜４、比較例１〜２＞
下記表２に示すように、上記で得られた白色粒子−１と赤色粒子−１〜６とを組み合せた２組の表示デバイス用粒子を混合したセット（表示粒子１〜６）を作製した。
この表示粒子１〜６を用い、図１に示す前述の第１の実施の形態に係る画像表示媒体および画像表示媒体に画像を形成するための画像形成装置における対向配置された基板（表示基板１４、非表示基板１６）間の空隙に封入し、比較例１〜２、実施例１〜４の画像表示媒体および画像形成装置を作製した。このとき、白色粒子と赤色粒子との配合比率（重量比率）としては、白色粒子：赤色粒子＝５：４となるようにした。
【００９４】
（評価）
得られた画像表示媒体及び画像形成装置について、以下の評価を行った。
上記のようにして得られた表示粒子を用いて作製した画像形成装置の赤色表示時の鮮やかについて以下のようにして評価した。
上記画像表示媒体１０の表示基板１４の透明電極に直流電圧２８０Ｖを印加すると、負極性に帯電された白色粒子２０は非表示基板１６側へ移動し，非表示基板１６側にあった正極性に帯電された赤色粒子２０の一部が電界の作用により表示基板１４側へ移動し初め、最終的には多くの赤色粒子１８が移動して表示濃度はほぼ飽和に達する。
−官能評価−
前記で得られた画像形成装置の赤色表示時の鮮やかさについて、１０人が目視による官能試験を行い下記の標記基準により評価した。官能評価の結果を下記表２に示す。
＜評価基準＞
１・・・非常に暗い、２・・・暗い、３・・・普通、４・・・鮮やか、５・・・非常に鮮やか
【００９５】
【表２】
2006267747.tif 000003
【００９６】
上記表２から明らかな通り、赤色粒子−３〜５を用いて作製した画像形成装置の官能評価は，「非常に鮮やか」と優れており、一方、赤色粒子−１〜２の評価結果は「非常に暗い」もしくは「暗い」と評価が低かった。ＣＩＥ１９６７Ｌ*ａ*ｂ*表色系で規定した色調することにより鮮やかな赤色を表示する画像表示媒体、画像形成装置を得ることが出来ることが分かった。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の画像形成装置の一例（第１の実施形態）を示す概略構成図である。
【図２】本発明の画像形成装置の別の一例（第２の実施形態）を示す画像形成装置の概略構成図である。
【図３】本発明の画像表示媒体の一例を示す断面図である。
【図４】本発明の画像表示媒体の別の一例を示す断面図である。
【図５】本発明の画像表示媒体の更に別の一例を示す断面図である。
【図６】本発明の画像形成装置の別の一例（第３の実施形態）を示す概略構成図である。
【図７】印字電極の電極のパターンを示す模式図である。
【図８】印字電極の概略構成図である。
【図９】本発明の画像形成装置の別の一例（第４の実施形態）を示す概略構成図である。
【図１０】静電潜像担持体及び対向電極における電位を示す図である。
【符号の説明】
【００９８】
１０  画像表示媒体
１１  印字電極
１２  画像形成装置
１４  表示基板
１６  非表示基板
１８  赤色粒子（表示デバイス用粒子）
２０  白色粒子（表示デバイス用粒子）
２２  静電潜像形成部
２４  静電潜像担持体
【図１】
2006267747.tif 000004
【図２】
2006267747.tif 000005
【図３】
2006267747.tif 000006
【図４】
2006267747.tif 000007
【図５】
2006267747.tif 000008
【図６】
2006267747.tif 000009
【図７】
2006267747.tif 000010
【図８】
2006267747.tif 000011
【図９】
2006267747.tif 000012
【図１０】
2006267747.tif 000013