(57)【要約】【課題】繰返し書き換えたときに、画像濃度が低下して濃度コントラストが低下せず、さらに、画像の均一性が低下して画像むらを生じたりしない表示デバイス用粒子を提供すること。また、駆動電圧を低く設定できると共に、外部からの衝撃及び長時間の静置よっても長期に渡って安定な表示画像を確保することのできる画像表示媒体、及びそれを用いた画像形成装置を提供すること。【解決手段】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と黒色粒子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。これらの黒色粒子１８及び白色粒子２０として、１００℃〜２４０℃での重量減少率が０．３％以下である表示デバイス用粒子を使用する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正又は負に帯電し得る性質、及び、色彩を有する表示デバイス用粒子において、
１００℃〜２４０℃での重量減少率が０．３％以下であることを特徴とする表示デバイス用粒子。
【請求項２】
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種類以上の粒子が、そ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彩を有する画像表示媒体であって、
前記正負に帯電し得る双方の粒子郡が、１００℃〜２４０℃での重量減少率が０．３％以下であることを特徴とする表示デバイス用粒子であることを特徴とする画像表示媒体。
【請求項３】
対向配置された一対の基板と、前記一対の基板間の空隙に封入された少なくとも２種類以上の表示粒子からなる粒子群と、からなり、前記２種類以上の表示粒子の少なくとも１種類が外部刺激により正に、他の少なくとも１種類が外部刺激により負に帯電し得る性質を有し、かつ、前記外部刺激により正又は負に帯電し得る表示粒子が相互に異なる色彩を有する画像表示媒体と、
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と、
を備えたことを特徴とする画像表示装置であって、
前記正負に帯電し得る双方の粒子郡が、１００℃〜２４０℃での重量減少率が０．３％以下であることを特徴とする表示デバイス用粒子であることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、繰り返し書き換えが可能な画像表示媒体、及びそれ用いられる表示デバイス用粒子、並びに画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
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）、電気泳動、磁気泳動、サーマルリライタブル媒体、メモリ性を有する液晶などの表示技術が提案されている（例えば、特開平０１−１８８２６９号）。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、コントラストが低いという問題があった。
【０００３】
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（Ｊａｐａｎ  Ｈａｒｄｃｏｐｙ  ’９９  論文集、ｐ２４９−２５２、特開平０１−０３４２００号公報、特開平０１−０３４２０２号公報等）。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、白と黒（色）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。しかし、上記技術では、非表示基板の電極内側表面に設けた電荷輸送層に接しない導電性着色トナー、また、他の導電性着色トナーから孤立している導電性着色トナーが存在し、これらの導電性着色トナーは、電荷が注入されないために電界によって移動せずにランダムに基板内に存在するため、濃度コントラストが低くなってしまうという問題がある。
【０００４】
【特許文献１】
特開平０１−１８８２６９号
【特許文献２】
特開平０１−０３４２００号公報
【特許文献３】
特開平０１−０３４２０２号公報等
【非特許文献１】
Ｊａｐａｎ  Ｈａｒｄｃｏｐｙ  ’９９  論文集、ｐ２４９−２５２
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような問題を改善する目的で、特願２００１−３７８８４４には、一対の基板と、印加された電界により前記基板間を移動可能に前記基板の間に封入されると共に、色彩及び帯電特性が異なる複数種類の粒子群と、を含む画像表示媒体が提案されている。この提案によれば、高い白色度と濃度コントラストが得られる。
【０００６】
しかしながら、この提案によれば高い白色度とコントラストが得られる。この提案の粒子の構成は初期において白色濃度、黒色濃度及び濃度コントラストに優れるが、繰返し書き換えたときに、画像濃度が低下して濃度コントラストが低下したり、画像の均一性が低下して画像むらを生じたりすることがあった。
【０００７】
従って、本発明は、前記従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明の目的は、繰返し書き換えたときに、画像濃度が低下して濃度コントラストが低下せず、さらに、画像の均一性が低下して画像むらを生じたりしない表示デバイス用粒子を提供することである。また、本発明の他の目的は、駆動電圧を低く設定できると共に、外部からの衝撃及び長時間の静置よっても長期に渡って安定な表示画像を確保することのできる画像表示媒体、及びそれを用いた画像形成装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、本発明は、
（１）  正又は負に帯電し得る性質、及び、色彩を有する表示デバイス用粒子において、
１００℃〜２４０℃での重量減少率が０．３％以下であることを特徴とする表示デバイス用粒子。
【０００９】
（２）  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種類以上の粒子が、そ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彩を有する画像表示媒体であって、
前記正負に帯電し得る双方の粒子郡が、１００℃〜２４０℃での重量減少率が０．３％以下であることを特徴とする表示デバイス用粒子であることを特徴とする画像表示媒体。
【００１０】
（３）  対向配置された一対の基板と、前記一対の基板間の空隙に封入された少なくとも２種類以上の表示粒子からなる粒子群と、からなり、前記２種類以上の表示粒子の少なくとも１種類が外部刺激により正に、他の少なくとも１種類が外部刺激により負に帯電し得る性質を有し、かつ、前記外部刺激により正又は負に帯電し得る表示粒子が相互に異なる色彩を有する画像表示媒体と、
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と、
を備えたことを特徴とする画像表示装置であって、
前記正負に帯電し得る双方の粒子郡が、１００℃〜２４０℃での重量減少率が０．３％以下であることを特徴とする表示デバイス用粒子であることを特徴とする画像形成装置。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の表示デバイス用粒子及びそれを用いた画像表示媒体、並びに画像形成装置について詳細に説明する。
【００１２】
［本発明の表示デバイス用粒子の構成］
本発明の表示デバイス用粒子は、１００℃〜２４０℃での重量減少率が、０．３％以下であることを特徴としている。本発明の表示デバイス用粒子は、画像表示媒体に前記正負に帯電し得る粒子が相互に異なる色彩のものが用いられるが、この色が異なることで、正に帯電し得る粒子群からなる画像部位と、負に帯電し得る粒子群からなる画像部位と、の間に濃度コントラストが得られる。このため、粒子の１００℃〜２４０℃での重量減少率が０．３％以下とすることで、その粒子と基板との吸着性を適度に高めることができ、繰返し書き換えたときに、画像濃度が低下して濃度コントラストが低下せず、さらに、画像の均一性が低下して画像むらの発生が防止される。
【００１３】
なお、表示デバイス用粒子は、通常、複数色の粒子を組合せて用いるため、本発明においては、重量減少率は、これら粒子郡全体のものを示す。
【００１４】
本発明の表示デバイス用粒子は、１００℃〜２４０℃での重量減少率が、０．３％以下であるが、０．２５％以下であることが好ましく、より好ましくは０．２％以下が好ましい。この重量減少率が０．３％を超えると、粒子と基板との吸着性が高くなってしまう。
【００１５】
ここで、１００℃〜２４０℃での重量減少率は、熱重量分析装置で測定された値である。
【００１６】
本発明の表示デバイス用粒子を、１００℃〜２４０℃での重量減少率が、０．３％以下とするには、例えば、作製した粒子を十分に洗浄する等の方法が挙げられる。
【００１７】
このような重量減少率を制御するための粒子を洗浄する方法としては、水又は有機溶媒中で分散させて攪拌する方法が望ましい。この水又は有機溶媒の使用量は、粒子質量の１０倍量以上で攪拌して洗浄することが望ましい。攪拌する道具としては、マグネチックスターラー、スリーワンモーター、ボールミルなどが挙げられる。攪拌時間は、１時間以上が好ましく、２時間以上が最も望ましい。有機溶媒としては、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコールなどアルコール類などが挙げられる。一定時間洗浄してろ過後、乾燥解砕させて粒子を取り出す。乾燥する方法としては、真空乾燥法、凍結乾燥法などが挙げられる。乾燥温度は、４０℃以上、強いて言えば６５℃が望ましい。また乾燥時間は、３時間以上が望ましい。
【００１８】
このように粒子を十分洗浄すると、粒子の中から不純物が抽出されることとなるため、重量減少率が減少すると考えられる。
【００１９】
その他、本発明の表示デバイス用粒子を、１００℃〜２４０℃での重量減少率が、０．３％以下とするには、水等の溶媒に本粒子を分散させた分散液を加熱して真空に引いて溶媒を沸騰させて不純物を抽出する方法などの方法が挙げられる。
【００２０】
本発明の表示デバイス用粒子は、少なくとも、色材及び樹脂を含んで構成され、必要に応じて帯電制御剤やポリマー微粒子が含まれてもよく、色材が帯電制御剤を兼ねる構成であってもよい。
【００２１】
（色材）
色材としては、以下のものが挙げられる。
黒色系の色材としては、カーボンブラック、チタンブラック、磁性粉、オイルブラック、等有機、無機系の染・顔料系の黒色材が挙げられる。
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顔料が挙げられる。
【００２２】
その他、有彩色の色材としては、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、デユポンオイルレッド、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、ローズベンガル、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５７：１、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好適に挙げられる。
これらの染顔料は、必要に応じて、分散性改良のための表面処理等が施されてもいてもよい。
【００２３】
有彩色の特定顔料としては、カラーフィルター用の顔料などがあり、４００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲に極大の吸収波長を持つ青色顔料、５００ｎｍ〜６００ｎｍの範囲に極大の吸収波長を持つ緑色顔料、及び６００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲に極大の吸収波長を持つ赤色顔料などが挙げられる。より具体的には、青色顔料の例としては、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５（１５：３、１５：４、１５：６など）、２１、２２、６０、６４など、緑色顔料の例としては、Ｃ．Ｉ．ピグメント・グリーン７、１０、３６、４７など、赤色顔料の例としては、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド９、９７、１２２、１２３、１４４、１４９、１６６、１６８、１７７、１８０、１９２、２１５、２１６、２２４などが挙げられる。
【００２４】
この特定顔料は、マスターバッチ顔料として用いられることが好ましい。ここで、マスターバッチとは、色材配合の経済性、色材の分散及び均一性の向上、更には、射出、押し出し成形、計量等の容易性などを改善することを目的として考え出された、最終成形物（本発明では、表示デバイス用粒子）に対する予備的混合物であり、原料樹脂に所望の色彩を有する顔料を高濃度（通常、５〜５０質量％）で混合、混練し、ペレット状（又はフレーク状、板状）に加工されたものを指す。
【００２５】
マスターバッチ顔料に用いられる原料樹脂としては、例えば、スチレン、メチルスチレン、クロロスチレン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、アクリル酸、メタクリル酸、２−ビニルピリジン等のラジカル重合性単量体のホモ重合体及び共重合体、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。
【００２６】
マスターバッチ顔料の製造方法を以下に示す。まず、上記特定顔料と上記原料樹脂とを、有機溶媒中に粉砕分散させ、顔料分散液を調製する。ここで、粉砕分散処理には、サンドミル、ボールミル、アトライタ等の媒体攪拌ミルが使用される。また、粉砕分散処理は、バッチ式及び連続式のいずれの方式によって行ってもよい。その後、この顔料分散液から有機媒媒を除去し、次いで、粉砕を行って、原料樹脂中に特定顔料が均一に分散したマスターバッチ顔料を製造する。
このようにして得られたマスターバッチ顔料を用いて、本発明の表示デバイス用粒子を製造する場合には、マスターバッチ顔料をモノマー中に添加し、分散させて用いる。
【００２７】
色材として、帯電制御剤を兼ねるものの構造としては、電子吸引基あるいは電子供与基をもつもの、金属錯体等のものが挙げられる。その具体例としては、Ｃ．Ｉ．ピグメント・バイオレット１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・バイオレット３、Ｃ．Ｉ．ピグメント・バイオレット２３、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブラック１等が挙げられる。
【００２８】
色材の添加量は、色材の比重を１としたとき、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。
【００２９】
また、色材が特定顔料である場合、色材の比重を１としたとき、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、５〜３０質量％の範囲とすることがより好ましい。
【００３０】
（樹脂）
樹脂としては、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。これらは単独で使用してもよいし、複数の樹脂を混合して使用しても良い。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。特に、架橋成分を含んだ樹脂を用いることが好ましい。
【００３１】
（その他の添加剤）
本発明の表示デバイス用粒子には、必要に応じて、粒子の比重を低減させるために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。
【００３２】
これにより、本発明の表示デバイス用粒子は、比重が低減されると共に、分子間の凝集性も低減することができ、更に、内在するポリマー微粒子の光散乱により、色材の含有量を低減させても、光学的反射濃度を高く設定することが可能である。
【００３３】
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低いものを使用することが好ましく、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、適宜、選択して使用することが好ましい。更に、併用する樹脂としては、後述するものを使用することができるが、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。
【００３４】
ポリマー微粒子としては、具体的には、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単独又は複数組み合わせて使用することができるが、これらに限定されるものではない。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。
【００３５】
ポリマー微粒子は、球形、不定形、偏平形などの形状を有するものを使用することができるが、球形であることがより好ましい。
【００３６】
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、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。
【００３７】
更に、より小さい比重の表示デバイス用粒子を作製する観点から、ポリマー微粒子の一部又は全部が、中空粒子からなることが好ましい。かかる中空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。特に、中空粒子の場合、光の散乱の観点から、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。
【００３８】
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。
【００３９】
また、中空粒子は、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界面における屈折率の差、外壁が多孔質状態のものは外壁と空洞の間の屈折率の差、によって起こる光の散乱を利用して白色度を上げること、及び隠蔽性を高めることができるため、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。
【００４０】
また、ポリマー微粒子の添加量は、表示デバイス用粒子全体に対して、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％より多い場合には、好ましい形態の表示デバイス用粒子を作製する際における分散性等の製造性が劣る場合がある。
【００４１】
本発明の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、カリックスアレン化合物、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挙げることができる。
【００４２】
帯電制御剤としては、無色、低着色力、又は、含まれる粒子全体の色と同系色であることが望ましい。無色、低着色力、又は、含まれる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）の帯電制御剤を使用することにより、選択される粒子の色相へのインパクトを、低減することができる。
【００４３】
ここで、「無色」とは、色彩を有しないことを意味し、「低着色力」とは、含まれる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し、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、それが含まれる粒子の色が、所望の色となるようなものであればよい。
【００４４】
帯電制御剤の添加量は、好ましくは０．１〜１０質量％、より好ましくは０．５〜５質量％がよい。また、帯電制御剤の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、粒子中において相溶状態で存在していてもよい。
【００４５】
本発明の表示デバイス用粒子には、更に、抵抗調整剤が添加されることが好ましい。抵抗調整剤を添加することにより、粒子相互間の電荷交換を早くすることが可能となり、表示画像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。
【００４６】
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、例えば、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、又は、含まれる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、帯電制御剤のところ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、０．１〜１０質量％程度が好ましい。
【００４７】
本発明の表示デバイス用粒子の粒子径としては、一概には言えないが、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程度がより好ましく、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。
【００４８】
（表示デバイス用粒子の製造方法）
本発明の表示デバイス用粒子は、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。
【００４９】
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、又は、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。
【００５０】
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公報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。この乾燥方法としては凍結乾燥法が好適に挙げられ、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、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。
【００５１】
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質量％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。
【００５２】
また、特開２０００−２９２９７１公報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ができる。
【００５３】
［本発明の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種類以上の粒子が、そ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彩を有する画像表示媒体であって、前記正負に帯電し得る双方の粒子郡が、上記本発明の表示デバイス用粒子であることを特徴とする。上記本発明の表示デバイス用粒子を用いることで、駆動電圧を低く設定できると共に、外部からの衝撃及び長時間の静置よっても長期に渡って安定な表示画像を確保することのできる。
【００５４】
（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。
【００５５】
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の比重を低減させることで、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、比重を低減させた本発明の表示デバイス用粒子を用いることで、粒子間の凝集性及び基板との剥離性を低減させ、安定した表示画像を保持させることができる。従って、本発明の画像表示媒体は、駆動電圧を低く設定できると共に、外部からの衝撃及び長時間の静置よっても長期に渡って安定な表示画像を確保することが可能となる。
【００５６】
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。
【００５７】
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の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、以下の示すように従来公知の粒子を併用することもできる。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。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。
【００６４】
表示粒子の粒度としては、例えば、白色粒子と黒色粒子の粒子径、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、高い白色濃度及び黒色濃度が得られる。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。
【００６５】
（基板）
基板は、対向配置された一対のものであり、該一対の基板間の空隙には前記表示粒子が封入される。本発明において、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な透明導電性基板であることが必要となる。その際は、当該透明導電性基板が表示基板となる。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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、又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。
【００６９】
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又は板状体、更にまた、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。
【００７０】
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。
【００７１】
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、及び帯電列、更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、及び、粒子との摩擦帯電の差が小さいものが選択される。
【００７２】
［本発明の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。
【００７３】
−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と黒色粒子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。
【００７４】
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のカーボン含有球状黒色微粒子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。
【００７５】
−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。
【００７６】
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、電極面ある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。
【００７７】
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。
【００７８】
−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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
交流電圧が電極１５に印加されると、画像表示媒体１０内の黒色粒子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黒色粒子１８及び白色粒子２０は摩擦帯電され、例えば黒色粒子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。
【００８３】
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黒色粒子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。
【００８４】
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黒色粒子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黒色粒子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側には黒色粒子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側には黒色粒子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。
【００８５】
このようにして、画像に応じて黒色粒子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、黒色粒子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黒色粒子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。
【００８６】
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。
【００８７】
−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。
【００８８】
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。たとえば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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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と対向する部分に黒色粒子１８が付着していた場合には、正に帯電している黒色粒子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。
【００９４】
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と対向する部分に黒色粒子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、帯電された黒色粒子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側には黒色粒子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。
【００９５】
このようにして、画像に応じて黒色粒子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、黒色粒子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。
【００９６】
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、黒色粒子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黒色粒子１８を移動させることができる。このため、黒色粒子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。
【００９７】
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黒、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。
【００９８】
【実施例】
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及び黒色粒子（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［本発明の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。
【００９９】
（白色粒子１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（白色顔料）                            ・・・３０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（中空粒子）                          ・・・５質量部
（一次粒子径０．３μｍ、ＳＸ８６６（Ａ）：ＪＳＲ製）
・帯電制御剤                                          ・・・１質量部
（ＳＢＴ−５−００１６：オリエント化学工業製）
【０１００】
−分散液Ｂの調製−
下記下記組成を混合し、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
【０１０１】
−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                                            ・・・７．０ｇ
・２０％食塩水                                          ・・・５０ｇ
【０１０２】
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：１０μｍ、１５μｍ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１３μｍの白色粒子−１（本発明の表示デバイス用粒子）を得た。
【０１０３】
（黒色粒子１の作製）
分散液Ａの代わりに、下記分散液を用いた以外は、上記の白色粒子−１の作製と同様にして、黒色粒子１を作製した。得られた黒色粒子１を、粒子の質量に対して１０倍量のメタノールで攪拌時間２ｈ洗浄し、その後、温度６５℃で１２０分乾燥した。得られた黒色粒子１の平均粒子径は１３．５μｍであった。
【０１０４】
−分散液の調製−
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を調製した。
＜組成＞
・メチルメタクリレート                              ・・・８８．２質量部
・ジエチルアミノエチルメタクリレート                  ・・・０．８質量部
・マイクロリスブラック                                  ・・・１０質量部
（チバスペシャリティケミカルズ製）
・帯電制御剤                                            ・・・１重量部
（ＣＯＰＹ  ＣＨＡＲＧＥ  ＰＳＹ  ＶＰ２０３８：クラリアントジャパン製）
【０１０５】
（黒色粒子２の作製）
得られた黒色粒子を、粒子の質量に対して１０倍量のメタノールで攪拌時間１ｈ洗浄し、その後、温度６５℃で１２０分乾燥した以外は、黒色粒子１と同様にして黒色粒子２を作製した。
【０１０６】
（黒色粒子３の作製）
得られた黒色粒子を、粒子の質量に対して１０倍量のメタノールで攪拌時間３０分洗浄し、その後、温度６５℃で１２０分乾燥した以外は、黒色粒子１と同様にして黒色粒子３を作製した。
【０１０７】
（黒色粒子４の作製）
上記黒色粒子３を、さらに、粒子の質量に対して１０倍量のメタノールで、攪拌時間２ｈ洗浄し、その後、温度６５℃で１２０分乾燥した以外は、黒色粒子１と同様にして黒色粒子４を作製した。
【０１０８】
（黒色粒子５の作製）
得られた黒色粒子を、粒子の質量に対して１０倍量のメタノールで、攪拌時間２ｈ洗浄し、その後、温度６５℃で３０分乾燥した以外は、黒色粒子１と同様にして黒色粒子５を作製した。
【０１０９】
＜実施例１〜３、比較例１、２＞
表１に従って白色粒子、黒色粒子をそれぞれ混合し、表示デバイス用粒子を作製した。この表示デバイス用粒子を、それぞれ、先の実施形態で説明した第１の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、実施例１〜３及び比較例１、２の画像表示媒体とした。このとき、白色粒子と、黒色粒子と、の配合比率（個数基準）としては、白色粒子：黒色粒子＝２：１となるようにした。
【０１１０】
（評価）
得られた画像表示媒体及び画像形成装置について、以下に示す評価を行った。この評価結果を、白色粒子及び黒色粒子の表示デバイス用粒子全体の１００℃〜２４０℃における重量減少率（％）と共に表１に示す。
【０１１１】
−駆動電圧−
白色粒子２０と黒色粒子（又は色粒子）１８とを質量比２：１で混合した二粒子の所定量を封入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１００Ｖを印加すると、非表示基板１６側にあった負極性に帯電された白色粒子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、直流電圧（駆動電圧）を印加すると表示基板１４側へ多くの白色粒子２０が移動して表示濃度はほぼ飽和する。この時、正極性に帯電された黒色粒子１８は非表示基板１６側へ移動する。このあと、電圧を０Ｖとしても、表示基板上の粒子は移動せず、表示濃度に変化はなかった。このとき印加する直流電圧を駆動電圧とし、この駆動電圧を表１に示す。
【０１１２】
ここで、画像の官能評価方法は、電圧の極性切替えの前後それぞれの画像において、２０ｍｍ×２０ｍｍのパッチ内の５ヶ所を濃度測定計Ｘ−Ｒｉｔｅ４０４で測定して、その５ヶ所の反射濃度の平均値を画像毎に算出した。このときの、コントラストは以下の式で算出する。コンラストが８．０以上であれば、画像は良好であると判定した。
・コントラスト＝黒平均反射濃度／白平均反射濃度
【０１１３】
【表１】
2004287280.tif 000003
【０１１４】
表１の結果から、表示デバイス用粒子全体の重量減少率が低ければ、画像濃度が良好であることがわかった。また、重量減少率が高いものは、繰り返して表示できないことも観察された。このように、均一な画像濃度で良好なコントラスト共に、良好な反射濃度の色が表示できることがわかる。
【０１１５】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、繰返し書き換えたときに、画像濃度が低下して濃度コントラストが低下せず、さらに、画像の均一性が低下して画像むらを生じたりしない表示デバイス用粒子を提供することができる。また、駆動電圧を低く設定できると共に、外部からの衝撃及び長時間の静置よっても長期に渡って安定な表示画像を確保することのできる画像表示媒体、及びそれを用いた画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態における画像形成装置の概略構成図である。
【図２】第２の実施の形態における画像形成装置の概略構成図である。
【図３】画像表示媒体の他の例を示す図である。
【図４】画像表示媒体の他の例を示す図である。
【図５】画像表示媒体の他の例を示す図である。
【図６】第３の実施の形態における画像形成装置の概略構成図である。
【図７】印字電極の電極のパターンを示す図である。
【図８】印字電極の概略構成図である。
【図９】第４の実施の形態における画像形成装置の概略構成図である。
【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】
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    黒色粒子（又は青色粒子）
２０    白色粒子
２２    静電潜像形成部
２４    静電潜像担持体
【図１】
2004287280.tif 000004
【図２】
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【図３】
2004287280.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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