(57)【要約】      （修正有）【課題】長期にわたって繰返し表示しても画像濃度の変化が小さく、濃度均一性の変化が小さく、安定した濃度コントラストを得ることができ、駆動電圧も低い。【解決手段】  画像が表示される側の表示基板１４と、これに対向する非表示基板１６との間に、これら２つの基板の外周を封止するようにスペーサ２０４が設けられ、表示基板１４、非表示基板１６およびスペーサ２０４で仕切られた隙間に表示デバイス用粒子として黒色粒子１８及び白色粒子２０とが封入されている。表示基板１４及び非表示基板１６の対向面には、透明電極２０５が付されているが、非表示基板１６の対向面に設けられた透明電極２０５は接地されており、表示基板１４の対向面に設けられた透明電極２０５は電圧印加手段２０１と接続されている。表示デバイス用粒子１８、２０は、粒度分布の比が０．４を超え０．９未満の関係を満たす。【選択図】  図１
2005107432.tif 000002
【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、を含み、外部刺激により、前記２種類以上の粒子の少なくとも１種類が正に、他の少なくとも１種類が負に帯電しうる性質を有し、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において、
前記正負に帯電し得る粒子の粒度分布が、下式（１）を満たすことを特徴とする画像表示媒体。
・式（１）  ０．４＜Ｄｓ／Ｄｌ＜０．９
〔式（１）中、Ｄｓは、前記正負に帯電し得る粒子のうち、一方の極性に帯電している少なくとも１種類の粒子の粒度分布を表し、Ｄｌは、前記正負に帯電し得る粒子のうち、もう一方の極性に帯電している少なくとも１種類の粒子の粒度分布を表す。
但し、ＤｓおよびＤｌは、Ｄｓ＜Ｄｌなる関係を常に満たし、ＤｓあるいはＤｌとして表される粒度分布Ｄは、１０％体積径（ｄ１０ｖｏｌ）と９０％体積径（ｄ９０ｖｏｌ）との比（ｄ１０ｖｏｌ／ｄ９０ｖｏｌ）を意味する。また、１０％体積径（ｄ１０ｖｏｌ）および９０％体積径（ｄ９０ｖｏｌ）は、ｄ９０ｖｏｌ≦ｄ１０ｖｏｌなる関係を常に満たす。〕
【請求項２】
前記正負に帯電し得る粒子の少なくとも一方が、白色の色材を含む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】
前記色材が、酸化チタンであることを特徴とする請求項２に記載の画像表示媒体。
【請求項４】
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、を含み、外部刺激により、前記２種類以上の粒子の少なくとも１種類が正に、他の少なくとも１種類が負に帯電しうる性質を有し、かつ、前記正負に帯電し得る粒子が相互に異なる色であり、前記正負に帯電し得る粒子の粒度分布が、下式（２）を満たす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、画像情報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。
・式（２）  ０．４＜Ｄｓ／Ｄｌ＜０．９
〔式（２）中、Ｄｓは、前記正負に帯電し得る粒子のうち、一方の極性に帯電している少なくとも１種類の粒子の粒度分布を表し、Ｄｌは前記正負に帯電し得る粒子のうち、もう一方の極性に帯電している少なくとも１種類の粒子の粒度分布を表す。
但し、ＤｓおよびＤｌは、Ｄｓ＜Ｄｌなる関係を常に満たし、ＤｓあるいはＤｌとして表される粒度分布Ｄは、１０％体積径（ｄ１０ｖｏｌ）と９０％体積径（ｄ９０ｖｏｌ）との比（ｄ１０ｖｏｌ／ｄ９０ｖｏｌ）を意味する。また、１０％体積径（ｄ１０ｖｏｌ）および９０％体積径（ｄ９０ｖｏｌ）は、ｄ９０ｖｏｌ≦ｄ１０ｖｏｌなる関係を常に満たす。〕
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粒子を用いた、繰り返し書き換えが可能な画像表示媒体およ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、Ｔｗｉｓｔｉｎｇ  Ｂａｌｌ  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。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】
一方、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、電極が互いに対向するように配置された一対の電極付き基板間に、導電性着色トナーと白色粒子とを封入した画像表示媒体を用いて画像を表示する技術が提案されている（非特許文献１参照）。この技術では、以下のようなメカニズムで画像表示を行なう。まず、非表示基板の電極面側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することによって、電荷注入された導電性着色トナーが、電極間に発生する電界によって非表示基板に対向配置された表示基板側へと移動させる。この際、表示基板の内側（非表示基板と対向する面側）に付着した導電性着色トナーと、同一面上に存在する白色粒子とのコントラストにより画像が表示される。
【０００４】
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）との表示を原理的に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、非表示基板の電極面側に設けた電荷輸送層に接しない導電性着色トナーや、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する。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一対の基板間にランダムに存在するため、コントラストの低下を招くという問題があった。
【０００５】
一方、一対の基板と、前記一対の基板間に封入された色及び帯電特性が異なる複数種類の粒子群と、を含み、これら粒子が印加された電界により前記基板間を移動することが可能な画像表示媒体が提案されている（特許文献１参照）。この提案によれば高い白色度およびコントラストが得られる。
この技術で用いられる粒子の構成は、画像の繰り返し表示の初期において白色濃度、黒色濃度および濃度コントラストに優れるが、長期にわたって繰返し表示した際に、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。
【特許文献１】特願２０００−１６５１３８号公報
【非特許文献１】Ｊａｐａｎ  Ｈａｒｄｃｏｐｙ'９９  論文集、ｐ２４９−２５２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記問題点について本発明者らが鋭意検討した結果、これら問題点の原因は、粒子相互の摩擦帯電による、帯電量の不安定化が原因であることが判明した。
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、長期にわたって繰返し表示しても画像濃度の変化が小さく、濃度均一性の変化が小さく、安定した濃度コントラストを得ることができ、また、駆動電圧も低い画像表示媒体及びこれを用いた画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明者らは、画像表示媒体を作製する段階から、以下に説明するように鋭意検討した。
まず、画像表示媒体を作製する際には、一対の基板間に封入される少なくとも第１の粒子（画像表示媒体とした際に、一方の極性に帯電する粒子）および第２の粒子（画像表示媒体とした際に、もう一方の極性に帯電する粒子）からなる粒子は所定量の割合で攪拌用の容器中に混合され攪拌される。
この機械的な攪拌混合の過程で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一対の基板間に封入される。基板間に封入された粒子は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）。
【０００８】
この過程においても、各粒子は粒子間および粒子と基板表面（他方の基板と対向する面を意味する。なお、以下、特に説明が無い限り、基板表面とは他方の基板と対向する面を意味する）との間で、衝突して摩擦帯電すると考えられる。この時、第１の粒子と第２の粒子は異なる極性に帯電し、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で付着し凝集しようとするが、このイニシャライズ工程の最後に印加された電界の方向に従ってこの２種類の粒子は分離してそれぞれ一方の基板に付着する。次に、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分離・移動してそれぞれ異なる基板に付着する。
【０００９】
すなわち、外部から印加される電界により個々の荷電粒子に働く静電気力が、粒子間のクーロン力や粒子と基板表面と間の影像力や接触電位差による力よりも勝れば、２種類の粒子は分離してそれぞれ反対側の基板へ移動し付着するものと考えられる。
基板上に付着した帯電粒子は基板表面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るため、印加された電界に従って移動せずに基板表面に固定する確率が高まる。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と考えられる。
【００１０】
一方、粒子の帯電性が低く、２種類の粒子間にほとんど帯電性の差がない場合には、各粒子は外部電界による静電気力ではほとんど分離せずにゆるく凝集した状態を保つ。以上のことから、異なる極性の粒子が、外部電界により分離するためには、各種類の粒子が適当な帯電量と逆極性の帯電性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。
【００１１】
また、電界の極性を切替えて繰返し粒子の移動を行なった場合、粒子間の摩擦や粒子と基板表面との間の摩擦により、粒子の帯電性が増大して、粒子間の凝集が発生したり、粒子が基板表面に固着して分離できなくなり、画像むらの発生を招く場合がある。この画像むらを生じた粒子群の帯電量を調べたところ、その帯電量は高い値から低い値まで幅広く分布していることが確認された。このことから、粒子の初期の動作状態を維持し続けるためには、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。
【００１２】
なお、粒子の帯電特性を制御する手法として、粒子表面に無機酸化物微粒子、樹脂微粒子を外添する方法が挙げられる。しかし、この方法では、２種類の粒子の衝突、こすりにより、これら外添用微粒子の相手側粒子への移行、及び／又は、基板表面に設けられる電極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が引き起こされる。
このような粒子表面からの外添用微粒子の脱落や、他の粒子、部材への移着を回避するには、粒子の帯電性や、流動性の維持が重要である。本発明者らは、以上に説明したような知見も踏まえて、上記課題を達成するために、以下の本発明を見出した。
【００１３】
すなわち、本発明は、
＜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、を含み、外部刺激により、前記２種類以上の粒子の少なくとも１種類が正に、他の少なくとも１種類が負に帯電しうる性質を有し、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において、
前記正負に帯電し得る粒子の粒度分布が、下式（１）を満たすことを特徴とする画像表示媒体である。
・式（１）  ０．４＜Ｄｓ／Ｄｌ＜０．９
〔式（１）中、Ｄｓは、前記正負に帯電し得る粒子のうち、一方の極性に帯電している少なくとも１種類の粒子の粒度分布を表し、Ｄｌは前記正負に帯電し得る粒子のうち、もう一方の極性に帯電している少なくとも１種類の粒子の粒度分布を表す。
但し、ＤｓおよびＤｌは、Ｄｓ＜Ｄｌなる関係を常に満たし、ＤｓあるいはＤｌとして表される粒度分布Ｄは、１０％体積径（ｄ１０ｖｏｌ）と９０％体積径（ｄ９０ｖｏｌ）との比（ｄ１０ｖｏｌ／ｄ９０ｖｏｌ）を意味する。また、１０％体積径（ｄ１０ｖｏｌ）および９０％体積径（ｄ９０ｖｏｌ）は、ｄ９０ｖｏｌ≦ｄ１０ｖｏｌなる関係を常に満たす。〕
【００１４】
＜２＞  前記正負に帯電し得る粒子の少なくとも一方が、白色の色材を含むことを特徴とする＜１＞に記載の画像表示媒体である。
【００１５】
＜３＞  前記色材が、酸化チタンであることを特徴とする＜２＞に記載の画像表示媒体である。
【００１６】
＜４＞    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、を含み、外部刺激により、前記２種類以上の粒子の少なくとも１種類が正に、他の少なくとも１種類が負に帯電しうる性質を有し、かつ、前記正負に帯電し得る粒子が相互に異なる色であり、前記正負に帯電し得る粒子の粒度分布が、下式（２）を満たす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、画像情報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である。
・式（２）  ０．４＜Ｄｓ／Ｄｌ＜０．９
〔式（２）中、Ｄｓは、前記正負に帯電し得る粒子のうち、一方の極性に帯電している少なくとも１種類の粒子の粒度分布を表し、Ｄｌは前記正負に帯電し得る粒子のうち、もう一方の極性に帯電している少なくとも１種類の粒子の粒度分布を表す。
但し、ＤｓおよびＤｌは、Ｄｓ＜Ｄｌなる関係を常に満たし、ＤｓあるいはＤｌとして表される粒度分布Ｄは、１０％体積径（ｄ１０ｖｏｌ）と９０％体積径（ｄ９０ｖｏｌ）との比（ｄ１０ｖｏｌ／ｄ９０ｖｏｌ）を意味する。また、１０％体積径（ｄ１０ｖｏｌ）および９０％体積径（ｄ９０ｖｏｌ）は、ｄ９０ｖｏｌ≦ｄ１０ｖｏｌなる関係を常に満たす。〕
【発明の効果】
【００１７】
以上に説明したように本発明によれば、長期にわたって繰返し表示しても画像濃度の変化が小さく、濃度均一性の変化が小さく、安定した濃度コントラストを得ることができ、また、駆動電圧も低い画像表示媒体及びこれを用いた画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
＜画像表示媒体＞
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（以下、「表示デバイス用粒子」と称す場合がある）と、を含み、外部刺激により、前記２種類以上の粒子の少なくとも１種類が正に、他の少なくとも１種類が負に帯電しうる性質を有し、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において、前記正負に帯電し得る粒子の粒度分布が、下式（３）を満たすことを特徴とする。
・式（３）  ０．４＜Ｄｓ／Ｄｌ＜０．９
【００１９】
ここで、式（３）中、Ｄｓは、前記正負に帯電し得る粒子のうち、一方の極性に帯電している少なくとも１種類の粒子の粒度分布を表し、Ｄｌは前記正負に帯電し得る粒子のうち、もう一方の極性に帯電している少なくとも１種類の粒子の粒度分布を表す。
但し、ＤｓおよびＤｌは、Ｄｓ＜Ｄｌなる関係を常に満たし、ＤｓあるいはＤｌとして表される粒度分布Ｄは、１０％体積径（ｄ１０ｖｏｌ）と９０％体積径（ｄ９０ｖｏｌ）との比（ｄ１０ｖｏｌ／ｄ９０ｖｏｌ）を意味する。また、１０％体積径（ｄ１０ｖｏｌ）および９０％体積径（ｄ９０ｖｏｌ）は、ｄ９０ｖｏｌ≦ｄ１０ｖｏｌなる関係を常に満たす。
【００２０】
なお、粒度分布Ｄは、以下に説明する手順にて求めたものである。まず、各測定チャネル（粒度測定チャネル）毎の体積径に換算された粒子数をベックマン・コールター社製のマルチサイザーＩＩを用いて測定した。次に、各チャネルごとに体積径に換算された粒子数を、各チャネルの体積径に換算された粒子数を全測定チャネルで積算した全積算個数で割ることにより、各チャネル毎の体積径を百分率として規格化した値を求めた。次に、この規格化された値を用いて、大きいチャネル（大きい粒径）側から粒子数を積算した際に、全個数の１０％に達した時点の体積径を１０％体積径とし、全個数の９０％に達した時点の体積径を９０％体積径として求めた。最後に、得られた１０％体積径および９０％体積径の値から粒度分布Ｄを求めた。
【００２１】
なお、本発明の画像表示媒体においては、一方の極性に帯電している粒子（以下、「第１の粒子」と称す場合がある）と、もう一方の極性に帯電している粒子（以下、「第２の粒子」と称す場合がある）とは色が異なるため、第１の粒子からなる画像部位と第２の粒子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。
【００２２】
また、第１の粒子と第２の粒子との粒度分布を異なるものとしているため、電圧印加により基板間に電界を発生させた際に、相対的に粒径の大きい粗大粒子が、対極（一方の基板から他方の基板）へとスムーズに移動し易い。これは、この外部刺激により帯電された粗大粒子が、他の粒子と比べて体積に対する表面積が小さく、故に、粒子表面の電荷密度が小さいためである。
さらにこの粗大粒子は対極側に衝突し、この際の衝突により、対極側に存在する粒子をはじき飛ばすことにより、連続的なクラウド現象が発生するトリガーとなる。これにより、基板と粒子と間の付着力を低減させることができるため、低電位での表示が可能である。このため、基板間に封入された粒子の応答速度を向上させることができ、また、粒子同士の衝突エネルギーを軽減できることから、粒子表面のダメージが抑制され、繰り返し表示した際の経時的な濃度コントラストの劣化を抑制することができる。
【００２３】
すなわち、本発明の画像表示媒体は、長期にわたって繰返し表示しても画像濃度の変化が小さく、濃度均一性の変化が小さく、安定した濃度コントラストを得ることができ、また、駆動電圧も小さくすることができる。
【００２４】
なお、従来の画像表示媒体においては、画像を表示する際の定常的な状態における粒子の流動性を重視していたため、粒子の粒度分布は単分散を目指す方向で、より狭い方向に調整される傾向にあり、また、２種類の粒子の粒度分布の比（Ｄｓ／Ｄｌ）は、ほぼ１前後であった。このような場合、定常的な状態における粒子の流動性は良好で、帯電分布も均一である。
【００２５】
しかしながら、粒子を上述したような粒度分布や粒度分布比とした場合では、画像表示媒体に電界を印加して、画像を表示し始めようとする初期状態においては、粒子の帯電分布が均一であるために、相対的により小さい電界で動き易い粒子が実質的に存在し得ず、駆動電圧が高くなる傾向にあるものと考えられる。加えて、画像表示に際して、基板表面に粒子を密に配列させた場合でも、粒度が比較的揃っているために、粒子間に空隙が発生しやすく、それゆえ特に白の反射濃度を大きくすることが困難である。
一方、本発明の画像表示媒体においては、相対的により小さい電界で動き易い粒子、すなわち粗大粒子が存在するために、初期状態において、この粗大粒子がトリガーとなって、連鎖的に他の粒子の移動を促すことができる。加えて、画像表示に際して、基板表面に粒子を密に配列した場合でも、その粒度が比較的ばらついているために、粗大な粒子の間の空隙を微小な粒子が埋める形となり空隙が発生しにくくなるために、特に白の反射濃度を大きくすることが容易である。
【００２６】
なお、粒度分布の比Ｄｓ／Ｄｌは、０．４を超え０．９未満であることが必要であるが、０．４２〜０．８３の範囲内であることが好ましく、０．４５〜０．８０の範囲内であることがより好ましい。
粒度分布の比Ｄｓ／Ｄｌが０．９を超える場合には、相対的により小さい電界で容易に移動し始めるトリガーとなる粒子が実質的に存在しなくなるために駆動電圧が高くなる。また、粒子同士の衝突エネルギーが増加するために、粒子表面のダメージが増加し、結果として繰り返し表示した際の経時的な濃度コントラストの劣化を促進してしまう。一方、粒度分布の比Ｄｓ／Ｄｌが０．４を未満の場合には、定常的な状態における粒子の流動性が悪くなるためにためにコントラストが低下する。
【００２７】
また、本発明の画像表示媒体は、正負に帯電し得る粒子の少なくとも一方が、白色の色材を含むことが好ましい。すなわち、正負に帯電し得る粒子の一方が、少なくともどちらか一方の粒子を白色にすることで、他方の粒子の着色力や、濃度コントラストを向上することができる。
また、当該白色の粒子は、色材を含み、該色材が、酸化チタンであることが望ましい。色材に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、より一層のコントラストを向上できる。特に白粒子の粒度分布を、他のもう一方の粒子の粒度分布よりも広いものとすることにより、表示基板面への粒子の埋まりが改善され、さらに隠蔽性が向上し、更なるコントラスト向上が図れる。なお、酸化チタンの種類としては、ルチル型やアナターゼ型のような種類が知られているが、好ましくは、ルチル型が良い。
【００２８】
−表示デバイス用粒子の構成材料−
次に、表示デバイス用粒子の構成材料について以下に説明する。本発明の画像表示媒体に用いられる表示デバイス用粒子は、少なくとも、着色剤（色材）、および、樹脂を少なくとも含むものである。
着色剤としては、カーボンブラック、チタンブラック、磁性粉、その他、有機、無機系の黒色材、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、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。
【００２９】
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、等を代表的なものとして例示することができる。
着色剤の添加量は、着色剤の比重を１としたとき、１〜６０重量％の範囲内であることが好ましく、５〜３０重量％の範囲内であることが好ましい。
【００３０】
また、必要に応じて、帯電性を制御するために、表示デバイス用粒子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、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。また、帯電制御剤としては、無色のもの、或いは、着色力の低いものが好ましい。添加量は、０．１〜１０重量％の範囲内であることが好ましく、０．５〜５重量％の範囲内がより好ましい。
【００３１】
さらに、必要に応じて、抵抗調整剤を添加してもよい。抵抗調整剤としては、抵抗値が１×１０6Ωｃｍ以下の無機微粉末を用いることができ、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）などを挙げることができる。また、抵抗調整剤は、無色のもの、或いは、着色力の低いものが好ましい。添加量は、色材により着色された表示デバイス用粒子の色を妨げない範囲であることが好ましく、具体的には、０．１重量％〜１０重量％の範囲内が好ましい。
【００３２】
また、表示デバイス用粒子を構成する樹脂としては、ポリオレフィン、ポリスチレン、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、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；スチレン−メタクリル酸共重合体等の共重合樹脂、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、及びその変性樹脂；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。
【００３３】
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。また、これら樹脂を架橋させたものを用いてもよい。さらに表示デバイス用粒子には、従来の電子写真用トナーの主成分として知られている公知の結着樹脂を問題なく用いることができる。特に架橋成分を含んだ樹脂を用いることが好ましい。
【００３４】
更に、上述した帯電制御剤等以外のその他の添加剤も、色相に影響のない範囲で用いることができる。このような添加剤としては、表示デバイス用粒子の直径よりも小さい有機ポリマー微粒子を挙げることができる。この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には、表示デバイス用粒子に含まれ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、表示デバイス用粒子に含まれる樹脂としては、上述した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。
【００３５】
ポリマー微粒子を構成する材料としては、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、表示デバイス用粒子に含まれる樹脂よりも屈折率が高いものであることがより好ましい。
【００３６】
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。
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特に限定されないが、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特に限定されないが、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の範囲内であることが更に好ましく、０．２〜０．５μｍの範囲内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。空隙率は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。
【００３８】
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。
【００３９】
本発明の画像表示媒体に用いられる表示デバイス用粒子において、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％の範囲内であることが好ましく、１〜２０質量％の範囲内であることがより好ましい。
【００４０】
表示デバイス用粒子の製法としては、懸濁重合、乳化重合、分散重合などで作製される湿式製法による球状粒子や、従来の粉砕分級法による不定形粒子、もしくは、これらの製法により得られた粒子の形状を揃える為に、熱処理をほどこしたもの等を挙げることができる。
粒度分布を揃える方法としては、上述の湿式製法における造粒条件を調整したり、一旦得られた粒子を分級操作する方法が挙げられる。
湿式製法における造粒条件を調整する場合には、水相中に、表示デバイス用粒子を構成する材料を分散させた油相を分散させた際の攪拌速度を調整したり、界面活性剤を利用する場合にはその濃度を調整する等により粒子の粒度分布を制御することができる。
【００４１】
また、粒子を分級操作する方法としては、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、風力分級機等を利用する方法を挙げることができるが、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。なお、分級機を用いる場合には、例えば、回転式分級機では、回転数を制御することにより、分級前の粒子から選択的に微紛側／粗紛側の成分を除去することができる。また、篩としては、目開きの分布が狭く、高い収量を得ることができる点でナイロン篩を用いることが好ましい。
【００４２】
表示デバイス用粒子の体積平均粒子径としては、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、０．１〜３０μｍ程度の範囲内が好ましく、２〜２０μｍの範囲内がより好ましく、２〜１５μｍの範囲内が更に好ましい。
【００４３】
表示デバイス用粒子の形状としては、真球にちかいものであることが望ましい。真球に近い粒子とすれば、粒子相互間の接触は、ほぼ点接触となり、また、粒子と基板表面との接触もほぼ点接触となり、粒子相互間および粒子と基板表面とのファンデルワールス力に基つく付着力が小さくなる。従って、基板表面が誘導体であっても、電界により帯電粒子が基板内を円滑に移動できると考えられる。
【００４４】
−基板−
本発明の画像表示媒体において、基板は、対向配置された一対の基板が用いられ、この一対の基板間の空隙には表示デバイス用粒子が封入される。
なお、外部刺激として電界を用いて正または負に帯電し得る粒子の帯電状態を制御する場合には、基板として導電性を有する板状体（導電性基板）が用いられる。この場合、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。なお、この際、画像表示媒体の透明導電性基板が設けられた側が画像表示面となる。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、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。
【００４８】
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、更には、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。
【００４９】
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、或いは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。
【００５０】
なお、基板同士が対向する側の表面（以下、「対向面」と略す場合がある）は、表示デバイス用粒子の帯電極性に影響を及ぼす場合がある。このため、対向面には適切な表面状態の保護層を設けることも好ましい。
この保護層は、主に基板対向面への表示デバイス用粒子の接着性及び帯電列や、基板の透明性、更には、対向面表面の汚染防止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、使用する表示デバイス用粒子の表面を構成する材料や、表示デバイス用粒子との摩擦帯電の差が小さいものが選択される。
【００５１】
＜画像形成装置＞
本発明の画像形成装置は、上述した本発明の画像表示媒体に画像を形成する画像形成装置であり、本発明の画像表示媒体を構成する一対の基板間に、画像情報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。
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を通して同じ符号を付し、その説明を省略する場合がある。
【００５２】
−第１実施形態−
図１は、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。
第１の実施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、これに対向する非表示基板１６との間に、これら２つの基板の外周を封止するようにスペーサ２０４が設けられ、表示基板１４、非表示基板１６およびスペーサ２０４で仕切られた隙間に表示デバイス用粒子として黒色粒子１８及び白色粒子２０とが封入されている。表示基板１４及び非表示基板１６の対向面には、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の対向面に設けられた透明電極２０５は接地されており、表示基板１４の対向面に設けられた透明電極２０５は電圧印加手段２０１と接続されている。
【００５３】
次に、画像表示媒体１０の詳細について個々の構成を具体例を挙げて説明する。
画像表示媒体１０を構成する表示基板１４及び非表示基板１６には、例えば、サイズが５０×５０×１．１ｍｍで、対向面に透明電極２０５としてＩＴＯ透明電極が設けられた７０５９ガラス基板を使用することができる。表示基板１４及び非表示基板１６の対向面に設けられた透明電極２０５の表面にはポリカーボネート樹脂層２０６（厚さ５μｍのポリカーボネート樹脂（ＰＣ−Ｚ）からなる層）が設けられている。
スペーサ２０４としては、４０×４０×０．３ｍｍのシリコンゴムプレートの中央部を１５×１５ｍｍの正方形に切り抜いて空間を形成したものを利用することができる。
【００５４】
画像表示媒体１０の作製に際してはこのシリコンゴムプレートを非表示基板１６の対向面側上に設置する。次に、表示デバイス用粒子として、例えば、体積平均粒子径２０μｍの酸化チタン含有の球状白色粒子２０と、体積平均粒子径２０μｍのカーボン含有球状黒色粒子１８、とを質量比３対２の割合で混合し、この混合粒子約１５ｍｇを非表示基板１６の対向面側上に設置されたシリコンゴムプレートの正方形に切り抜かれた部分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の対向面側を密着させ、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。
なお、図１および以下に示す図面の説明において、表示デバイス用粒子１８、２０は、既述したように、粒度分布の比（Ｄｓ／Ｄｌ）が０．４を超え０．９未満の関係を満たすものである。
【００５５】
−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は、本発明の画像形成装置の他の例（第２の実施形態）を示す概略構成図であり、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について示したものである。
帯電性の異なる複数の（不図示の）表示デバイス用粒子群が封入された画像表示媒体１０の平面方向には、縦および横方向の電圧を制御する電極４０３Ａｎ及び４０４Ｂｎ（ｎは正数）が単純マトリックス構造となるように配置されている。電極４０３Ａｎ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の電源４０５Ａに接続されており、電極４０４Ｂｎは、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の電源４０２Ａに接続されている。また、電極４０４Ｂｎ、電源４０５Ａ、電極４０３Ａｎはシーケンサー４０６に接続されている。
【００５６】
画像の表示に際しては、電界発生装置４０２、或いは、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行単位で表示デバイス用粒子が駆動できる電界を付与し、他方の面の電極４０４Ｂ１〜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。
【００５７】
図３〜図５は、図２に示す画像形成装置１２の任意の面での画像形成部（画像表示媒体１０）の模式断面図の例を示したものである。
表示デバイス用粒子１８、２０は、電極面あるいは基板面に接触しており、基板１４または基板１６の少なくとも一方の面は透明で表示デバイス用粒子１８，２０の色を外部から透過して見ることができるものである。電極４０３Ａ，４０４Ｂは、図３に示すように、基板１４および１６が向き合う面側に埋めこまれて一体化していてもよく、図４に示すように基板１４、１６の内部に埋めこまれて一体化してもよく、図５のように表示基板１４および非表示基板１６が向き合う面と反対側の面から少し離れた位置に、表示基板１４および非表示基板１６と分離して設けられてもよい。
【００５８】
画像形成装置１２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、表示デバイス用粒子１８、２０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、表示デバイス用粒子１８、２０の色、帯電極性、帯電量、などの制限を受けるものではない。
【００５９】
−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。図６は本発明の画像形成装置の他の例（第３の実施形態）を示す概略構成図であり、具体的には印字電極を用いた画像形成装置について示したものである。
図６に示す画像形成装置１２は、印字電極１１と、この印字電極１１に対向配置されアースに接続された対向電極２６から構成されている。
印字電極１１と対向電極２６との間は画像表示媒体１０が矢印Ｂ方向に搬送可能である。画像表示媒体１０は一対の基板（表示基板１４および非表示基板１６）、この基板間に封入された表示デバイス用粒子１８，２０から構成され、矢印Ｂ方向への搬送に際しては、非表示基板１６側が対向電極２６と近接ないし接触し、表示基板側が、印字電極１１に近接するように搬送される。
なお、印字電極１１は、基板１３と、基板１３の表示基板１４側に設けられた電極１５とからなり、印字電極１１は不図示の電源に接続されている。
【００６０】
次に、印字電極１１の表示基板１４側に設けられた電極１５の配置や形状について説明する。図７は、印字電極に設けられた電極パターンの例について示す模式図であり、図６において、印字電極１１の電極１５が設けられた面を、非表示基板１６側から表示基板１４方向へと見た場合について示したものである。
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）に対して略直交する方向（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。
【００６１】
次に、印字電極の詳細について説明する。図８は、印字電極の概略構成図について示したものである。
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。
【００６２】
このスイッチ２１Ａ、２１Ｂ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。
【００６３】
次に、第３の実施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１０は、電極を持たない一対の基板内の空間に２種類以上の表示デバイス用粒子群が封入された媒体である。
【００６４】
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、表示デバイス用粒子同士の摩擦や表示デバイス用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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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、表示デバイス用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、これらの表示デバイス用粒子は、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。
【００６９】
このように、空気を媒体として帯電した表示デバイス用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。図９は本発明の画像形成装置の他の例（第４の実施形態）を示す概略構成図であり、静電潜像担時体を用いる画像形成装置について示したものである。
図９に示す画像形成装置１２は、矢印Ａ方向に回転可能なドラム状の静電潜像担持体２４と、これに対向配置された矢印Ｃ方向に回転可能なドラム状の対向電極２６とから主に構成されており、静電潜像担持体２４と、対向電極２６との間を矢印Ｂ方向に一対の基板間に表示デバイス用粒子を封入した画像表示媒体１０が挿通可能である。
【００７１】
静電潜像担持体２４の周囲には、対向電極２６が設けられた側のほぼ反対側に、静電潜像担持体２４に近接するように帯電装置８０が配置されており、帯電装置８０の矢印Ａ方向側の静電潜像担持体２４表面に静電潜像が形成可能なように光ビーム走査装置８２が配置されており、これら３つの部材により静電潜像形成部２２が構成されている。
【００７２】
静電潜像担持体２４としては、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の外周側に光導電層２４Ｂを形成したもので、光導電層２４Ｂ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。また、導電性基体２４Ａは接地されている。
【００７３】
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ものである。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。
【００７４】
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ものである。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、本実施の形態では光ビーム走査装置８２内に設けられたポリゴンミラー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）装置である。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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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形態について説明したが、本発明の画像形成装置は、これら実施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、表示デバイス用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、所望色彩を有する表示デバイス用粒子を、必要に応じて、適宜選択することができる。
【実施例】
【００８２】
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、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、以下の実施例及び比較例においては、既述した第１の実施形態に係る画像表示媒体および画像形成装置（図１に示す画像表示媒体および画像形成装置）を用いた。このとき、各部材の大きさ、材質等も既述した場合と同様とした。
【００８３】
（白粒子−１の作製）
−分散液Ａ１の調製−
下記成分を混合し、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Ａ１を調製した。
＜組成＞
・メタクリル酸シクロヘキシル：６１質量部
・酸化チタン１（白色顔料）：３５質量部
（一次粒子径：０．３μｍ、タイペークＣＲ６３：石原産業社製）
・中空粒子（一次粒子径：０．３μｍ）：３質量部
（ＳＸ８６６（Ａ）：ＪＳＲ社製）
・帯電制御剤（ＳＢＴ−５−００１６：オリエント工業社製）：１質量部
【００８４】
−炭カル分散液Ｂの調製−
下記成分を混合し、上記と同様にボールミルにて微粉砕して炭カル分散液Ｂを調製した。
＜組成＞
・炭酸カルシウム：４０質量部
・水：６０質量部
【００８５】
−混合液Ｃの調製−
下記成分を混合し、超音波機で脱気を１０分間おこない、ついで乳化機で攪拌して混合液Ｃを調製した。
＜組成＞
・炭カル分散液Ｂ：８．５ｇ
・２０％食塩水：５０ｇ
【００８６】
次に、分散液Ａ１：３５ｇ、ジメタクリル酸エチレングリコール１ｇ、および、重合開始剤ＡＩＢＮ：０．３５ｇを秤量した後、充分混合し、超音波機で脱気を２分おこなった。これを前記混合液Ｃに加え、乳化機で乳化を実施した。次にこの乳化液をビンにいれてシリコーン詮をし、注射針を使用して減圧脱気を充分行い、窒素ガスで封入した。この状態で６５℃で１５時間反応させ粒子を作製した。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、未分級の白粒子を得た。ついで、目開き：１０μｍ、２０μｍ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１５μｍの白粒子−１を得た。このときの粒度分布ｄ１０ｖｏｌ／ｄ９０ｖｏｌは、１．５であった。
【００８７】
（白粒子−２の作製）
上記白粒子−１の未分級品を、目開き：５μｍ、２０μｍ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の白粒子−２を得た。このときの粒度分布ｄ１０ｖｏｌ／ｄ９０ｖｏｌは、２．０であった。
【００８８】
（白粒子−３の作製）
上記白粒子−１の未分級品を、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の白粒子−３を得た。このときの粒度分布ｄ１０ｖｏｌ／ｄ９０ｖｏｌは、１．３であった。
【００８９】
（白粒子−４の作製）
上記白粒子−１の未分級品を、目開き：４０μｍ、５μｍ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の白粒子−４を得た。このときの粒度分布ｄ１０ｖｏｌ／ｄ９０ｖｏｌは、２．７であった。
【００９０】
（白粒子−５の作製）
上記白粒子−１の未分級品を、目開き：４５μｍ、５μｍ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１２μｍの白粒子−５を得た。このときの粒度分布ｄ１０ｖｏｌ／ｄ９０ｖｏｌは、２．９であった。
【００９１】
（黒粒子−１の作製）
下記成分を混合し、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Ａ２を調製した。
・メタクリル酸メチルモノマー：８９質量部
・メタクリル酸ジエチルアミノエチルモノマー：１質量部
・マイクロリスブラック（チバスペシャリティケミカルズ製）：１０質量部
【００９２】
次に、分散液Ａ１の代わりに分散液Ａ２を用いた以外は上述の白粒子−１の作製の場合と同様にして黒粒子未分級品を作製した。次に、この黒粒子未分級品を、目開き：１０μｍ、１５μｍのナイロン篩にかけ、粒度を揃えた。最後に、分級処理後の黒粒子を乾燥させ、平均粒子径１３μｍの黒粒子−１を得た。このときの粒度分布ｄ１０ｖｏｌ／ｄ９０ｖｏｌは、１．２であった。
【００９３】
（黒粒子−２の作製）
黒粒子−１の未分級品を目開き：１２μｍ、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１４μｍの黒粒子−２を得た。このときの粒度分布ｄ１０ｖｏｌ／ｄ９０ｖｏｌは、１．１であった。
【００９４】
（実施例１）
表示デバイス用粒子１８、２０として、白粒子−３と、黒粒子−２とを、それぞれ白粒子：黒粒子の配合比率（質量比）を６：５となるように混合した所定量の粒子混合物を用いて、第１の実施の形態に係る画像表示媒体及び画像形成装置を作製した。
【００９５】
次に、透明電極２０５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２００Ｖ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した（以下、表示濃度が飽和する電圧を「駆動電圧」と略す）。この時、正極性に帯電された黒色粒子１８は非表示基板１６側へ移動して白黒画像表示がされた。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、白黒画像の表示濃度に変化はなかった。
【００９６】
また、繰り返し表示前後の画質（反射濃度）の経時的な安定性を評価するために、以下の駆動条件Ａにより繰り返し表示を行なった後、さらに駆動条件Ｂによる繰り返し表示を行なった。結果を表１に示す。なお、反射濃度は以下に示すように測定・評価した。
【００９７】
（１）駆動条件Ａ
・表示基板１４−非表示基板１６間の電圧の極性切り替え間隔：１秒
・印加電圧：駆動電圧に設定
・極性切り替え：１６００サイクル
（２）駆動条件Ｂ
・表示基板１４−非表示基板１６間の電圧の極性切り替え間隔：０．１秒
・印加電圧：駆動電圧に設定
・極性切り替え：１００００サイクル
【００９８】
−反射濃度−
反射濃度は、マクベス濃度計（ＲＤ９１４）により測定し、黒濃度と白濃度との差を求めた。評価基準は以下の通りである。
○：黒濃度と白濃度との差が０．８以上
△：黒濃度と白濃度との差が０．７以上〜０．８未満
×：黒濃度と白濃度との差が０．７未満
【００９９】
（実施例２）
表示デバイス用粒子１８、２０として、白粒子−１と、黒粒子−１とを、それぞれ白粒子：黒粒子の配合比率（質量比）を６：５となるように混合した所定量の粒子混合物を用いて、第１の実施の形態に係る画像表示媒体及び画像形成装置を作製した。次に、実施例１と同様にして評価を行なった。結果を表１に示す。
【０１００】
（実施例３〜５、比較例１〜２）
実施例３〜５および比較例１〜２については、白粒子と黒粒子との組合せを表１に示す組合せとしたことを除いて、第１の実施の形態に係る画像表示媒体及び画像形成装置を作製し実施例１と同様に評価を行った。結果を表１に示す。
【０１０１】
【表１】
2005107432.tif 000003
【０１０２】
表１から示す結果からわかるように実施例では、表示画像の反射濃度の経時劣化は少なく、長期の繰り返し表示を行なった後でも良好な画像を得ることができた。一方、比較例１では、表示画像の反射濃度が経時的に劣化し、長期の繰り返し表示を行なった後では良好な画質の画像を得ることができなかった。また、実施例よりも駆動電圧が高く、消費電力が多くなるものであった。比較例２では、駆動電力は低かったものの、表示画像の反射濃度が経時的に劣化し、長期の繰り返し表示を行った後では良好な画質の画像を得ることができないものであった。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【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他の例（第２の実施形態）を示す概略構成図である。
【図３】図２に示す画像形成装置１２の任意の面での画像形成部（画像表示媒体１０）の模式断面図の一例を示したものである。
【図４】図２に示す画像形成装置１２の任意の面での画像形成部（画像表示媒体１０）の模式断面図の他の例を示したものである。
【図５】図２に示す画像形成装置１２の任意の面での画像形成部（画像表示媒体１０）の模式断面図の他の例を示したものである。
【図６】本発明の画像形成装置の他の例（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他の例（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】
【０１０４】
１０        画像表示媒体
１１        印字電極
１２        画像形成装置
１３        印字電極１１の表示基板１４側の面
１４        表示基板
１５        電極
１６        非表示基板
１７Ａ      ＡＣ電源
１７Ｂ      ＤＣ電源
１８        表示デバイス用粒子（黒色粒子）
１９        接続制御部
２０        表示デバイス用粒子（白色粒子）
２２        静電潜像形成部
２４        静電潜像担持体（感光体ドラム）
２４Ａ      導電性基体
２４Ｂ      光導電層
２６        対向電極
２８        直流電圧電源
６０        制御部
８０        帯電装置
８２        光ビーム走査装置
８４        ポリゴンミラー
８６        折り返しミラー
２０４      スペーサ
２０５      透明電極
２０６      ポリカーボネート層
４０２      電界発生装置
４０２Ａ    電源
４０２Ｂ    波形発生装置
４０３      電極Ａｎ
４０４      電極Ｂｎ
４０５      電界発生装置
４０５Ａ    電源
４０５Ｂ    波形発生装置
４０６      シーケンサー
【図１】
2005107432.tif 000004
【図２】
2005107432.tif 000005
【図３】
2005107432.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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