(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
書換可能表示シートを搬送する搬送手段と、搬送される前記書換可能表示シートの表面側に配置され、当該書換可能表示シートの透明シート表面に接触して画像を書き込む画像書き込み部材と、搬送される前記書換可能表示シートの裏面側に配置され、当該書換可能表示シートに接触して前記書換可能表示シートに電圧を印加する電圧印加部材と、を備えた画像形成装置に用いられる書換可能表示シートであって、
電圧が印加されることによって全面にわたって同じ電位となる、導電性を有する一枚の板によって構成された導電性基板と、
前記導電性基板と電気的に接続され、書換可能表示シートの縁部に前記搬送手段の搬送方向に延在して形成され、前記書換可能表示シートの画像書き込み中常に前記電圧印加部材に接触する電圧印加部と、
前記導電性基板の表面側と裏面側にそれぞれ設けられた透明シートと、
前記導電性基板と前記各透明シートとの間にそれぞれ設けられた表示層と、を備え、
前記画像形成装置の搬送手段によって搬送される際に、前記電圧印加部が前記画像形成装置の電圧印加部材に接触することにより、前記電圧印加部を介して前記導電性基板へ電圧が印加され、前記一枚の導電性基板と前記導電性基板の表面側又は裏面側の前記透明シートに接触する前記画像書き込み部材との間に形成される電界の作用により前記表示層に画像が書き込まれることを特徴とする書換可能表示シート。
【請求項２】
前記電圧印加部は、前記透明シートの４辺縁部のうち平行でない２辺縁部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の書換可能表示シート。
【請求項３】
前記導電性基板の電圧印加部に絶縁カバーを設け、前記絶縁カバーに前記電圧印加部まで達する溝または孔を形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の書換可能表示シート。
【請求項４】
前記表示層が、分散媒中に電気泳動粒子を分散してなる電気泳動層であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の書換可能表示シート。
【請求項５】
前記表示層が、帯電特性と色とが異なる少なくとも２つの表面を有する着色粒子を多数配列してなる着色粒子層であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の書換可能表示シート。
【請求項６】
電圧が印加されることによって全面にわたって同じ電位となる、導電性を有する一枚の板によって構成された導電性基板と、
前記導電性基板の表面側と裏面側にそれぞれ設けられた透明シートと、
前記導電性基板と前記各透明シートとの間にそれぞれ設けられた表示層と、
縁部に延在して設けられ、前記導電性基板と電気的に接続された電圧印加部と、を備えた書換可能表示シートに画像を書き込む画像形成装置であって、
前記書換可能表示シートを搬送する搬送手段と、
搬送される前記書換可能表示シートの表面側に配置され、当該書換可能表示シートの前記透明シート表面に接触して画像を書き込む画像書き込み部材と、
搬送される前記書換可能表示シートの裏面側に配置され、当該書換可能表示シートの前記電圧印加部に接触して前記導電性基板に電圧を印加する電圧印加部材と、を備え、
前記搬送手段によって前記書換可能表示シートを搬送する際に、前記書換可能表示シートの電圧印加部が前記電圧印加部材に画像書き込み中常に接触することにより、電圧印加部を介して導電性基板へ電圧が印加され、前記一枚の導電性基板と前記導電性基板の表面側又は裏面側の前記透明シートに接触する前記画像書き込み部材との間に形成される電界の作用により表示層に画像を書き込むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記画像書き込み部材が、前記書換可能表示シートの両側に配置されていることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記画像書き込み部材が、画像信号に応じて電圧が印加される多数の電極を有する記録ヘッドであることを特徴とする請求項６又は７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記画像書き込み部材が、表面に静電潜像を有する感光体であることを特徴とする請求項６又は７に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記電圧印加部材が、導電性ローラであることを特徴とする請求項６から９のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記導電性ローラの少なくとも外周部が弾性材料で形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記電圧印加部材が、導電性ブラシであることを特徴とする請求項６から９のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば電気泳動現象を利用して画像を書換可能に表示する書換可能表示シートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電気泳動現象を利用した画像表示装置は、例えば特開平１０−６２８２４号、特開平１０−９０７３２号、特開平１０−１４９１１８号などに開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらに開示される画像表示装置やその他の公知の電気泳動表示装置はすべて片側面だけに画像を表示するものであり、それぞれ異なる画像を両面に表示できる電気泳動表示装置はこれまで存在しなかった。
【０００４】
そこで、本発明は、両面に画像を表示できる書換可能表示シート、および、その書換可能表示シートに画像を書き込むための画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明の書換可能表示シートは、書換可能表示シートを搬送する搬送手段と、搬送される前記書換可能表示シートの表面側に配置され、当該書換可能表示シートの透明シート表面に接触して画像を書き込む画像書き込み部材と、搬送される前記書換可能表示シートの裏面側に配置され、当該書換可能表示シートに接触して前記書換可能表示シートに電圧を印加する電圧印加部材と、を備えた画像形成装置に用いられる書換可能表示シートであって、電圧が印加されることによって全面にわたって同じ電位となる、導電性を有する一枚の板によって構成された導電性基板と、前記導電性基板と電気的に接続され、書換可能表示シートの縁部に前記搬送手段の搬送方向に延在して形成され、前記書換可能表示シートの画像書き込み中常に前記電圧印加部材に接触する電圧印加部と、  前記導電性基板の表面側と裏面側にそれぞれ設けられた透明シートと、前記導電性基板と前記各透明シートとの間にそれぞれ設けられた表示層と、を備え、前記画像形成装置の搬送手段によって搬送される際に、前記電圧印加部が前記画像形成装置の電圧印加部材に接触することにより、前記電圧印加部を介して前記導電性基板へ電圧が印加され、前記一枚の導電性基板と前記導電性基板の表面側又は裏面側の前記透明シートに接触する前記画像書き込み部材との間に形成される電界の作用により前記表示層に画像が書き込まれる。
【０００６】
前記電圧印加部は、前記透明シートの４辺縁部のうち平行でない２辺縁部に設けられていてもよい。
【０００７】
また、本発明の画像形成装置では、電圧が印加されることによって全面にわたって同じ電位となる、導電性を有する一枚の板によって構成された導電性基板と、前記導電性基板の表面側と裏面側にそれぞれ設けられた透明シートと、前記導電性基板と前記各透明シートとの間にそれぞれ設けられた表示層と、縁部に延在して設けられ、前記導電性基板と電気的に接続された電圧印加部と、を備えた書換可能表示シートに画像を書き込む画像形成装置であって、前記書換可能表示シートを搬送する搬送手段と、搬送される前記書換可能表示シートの表面側に配置され、当該書換可能表示シートの前記透明シート表面に接触して画像を書き込む画像書き込み部材と、搬送される前記書換可能表示シートの裏面側に配置され、当該書換可能表示シートの前記電圧印加部に接触して前記導電性基板に電圧を印加する電圧印加部材と、を備え、前記搬送手段によって前記書換可能表示シートを搬送する際に、前記書換可能表示シートの電圧印加部が前記電圧印加部材に画像書き込み中常に接触することにより、電圧印加部を介して導電性基板へ電圧が印加され、前記一枚の導電性基板と前記導電性基板の表面側又は裏面側の前記透明シートに接触する前記画像書き込み部材との間に形成される電界の作用により表示層に画像を書き込む。
【０００８】
前記画像書き込み部材が、前記書換可能表示シートの両側に配置されていることが好ましい。
【０００９】
前記画像書き込み部材が、画像信号に応じて電圧が印加される多数の電極を有する記録ヘッドであってもよい。
【００１０】
前記画像書き込み部材が、表面に静電潜像を有する感光体であってもよい。
【００１１】
前記電圧印加部材が、導電性ローラであってもよい。
【００１２】
前記導電性ローラの少なくとも外周部が弾性材料で形成されていることが好ましい。
【００１３】
前記電圧印加部材が、導電性ブラシであることが好ましい。
【００１４】
【発明の効果】
本発明の書換可能表示シートでは、導電性基板の電圧印加部に第１の電圧を印加した状態で画像の書き込みを行う。画像の書き込みは、一方の透明シートの表面に例えば画像信号に応じて第２の電圧が印加される電極を接触もしくは近接させることで行う。前記電極に第２の電圧が印加されると、前記第１の電圧と第２の電圧との電位差によって、前記導電性基板と前記電極との間に電界が形成される。この電界の作用により一方の表示層に画像が書き込まれ、その結果、書換可能表示シートの一方の面に画像が表示される。
【００１５】
このように一方の面に画像が表示された書換可能表示シートの他方の面に画像を書き込む場合もまた、電圧印加部を介して導電性基板に第１の電圧を印加した状態で、例えば画像信号に応じて第２の電圧が印加される電極を他方の透明シートの表面に接触もしくは近接させ、導電性基板と電極との間に電界を形成することにより他方の表示層に画像の書き込みを行う。このように書換可能表示シートの他方に面に画像を書き込むときには、すでに画像が表示されている前記一方の面すなわち前記一方の透明シートの全面または一部に対して導電性基板と同電位の部材を接触させておけば、導電性基板と前記部材との間に電界が形成されることがなく、その結果、前記一方の表示層に書き込まれている画像が乱れることなくそのまま保持されることになる。
このように本発明の書換可能表示シートによれば、それぞれ異なる画像を両面に表示することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。第１実施形態の書換可能表示シートである電気泳動表示シート１０を図１，２に示す。図１は図２のＡ−Ａ断面図であり、図２は全体斜視図である。
この電気泳動表示シート１０は、例えば金属からなる導電性基板１２と、導電性基板１２の両面側にそれぞれ設けられた例えば樹脂フィルムからなる透明の第１および第２シート１４，１６と、導電性基板１２と各透明シート１４，１６との間にそれぞれ設けられた第１および第２の電気泳動層（表示層）１８，２０とを備えている。導電性基板１２の一端部は、各透明シート１４，１６からはみ出して露出しており、この部分が電圧印加部１２ａになっている。電圧印加部１２ａ以外の電気泳動表示シート１０の三辺縁部は、例えば樹脂フィルム片からなる側壁２２でそれぞれ塞がれている。これら側壁２２と導電性基板１２の電圧印加部１２ａとにより電気泳動層１８，２０の側部が封入されている。なお、電気泳動層１８，２０は、仕切壁により小室状またはカプセル状に区画または分割されていてもよい。
【００１７】
電気泳動層１８，２０は、例えば黒色に着色された絶縁性有機溶媒からなる分散媒２４と、この分散媒２４に分散された例えば白色顔料粒子からなる電気泳動粒子２６とで構成されている。電気泳動粒子２６は、正負のいずれかの極性に帯電した荷電粒子であり、ここでは負極性に帯電しているものとする。
【００１８】
以上の構成を有する電気泳動表示シート１０への画像の書き込みは、図３に示す画像形成装置３０を用いて行う。この画像形成装置３０は、搬送ローラ３２，３４により矢印Ｂ方向に搬送される電気泳動表示シート１０の透明シート１４または１６の表面に接触する記録ヘッド（書き込み部材）３６と、この記録ヘッド３６に対向配置され、搬送される電気泳動表示シート１０の裏面の透明シート１６または１４と電圧印加部１２ａとに接触する導電性ローラ（電圧印加部材）３８とを備えている。なお、電圧印加部材は、ローラ状のものに限らず、例えば金属板等からなる導電性板部材であってもよい。また、導電性ローラ３８は、電気泳動表示シート１０の搬送方向と直交する方向の幅と同等もしくはそれ以上の長さを有していてもよいし、または導電性基板１２の電圧印加部１２ａに電圧印加するのに必要十分なだけの長さを有していてもよい。さらに、導電性ローラ３８の配置位置は、必ずしも記録ヘッド３８に対向している必要はない。
【００１９】
記録ヘッド３６には、電気泳動表示シート１０と接触する先端部に、多数の針状電極（図示せず）がヘッド長手方向（図３において紙面に垂直方向）に沿って配列されている。この電極には、電源４０により画像信号に応じて例えば正極性の第２の電圧が印加されるようになっている。一方、導電性ローラ３８には、少なくとも画像書き込み時に、電源４２により例えば負極性の第１の電圧が印加されるようになっている。なお、導電性ローラ３８は、電気泳動表示シート１０の搬送速度と同じ周速度で矢印方向に回転させるのが好ましいが、必ずしも回転させなくてもよい。
【００２０】
続いて、前記画像形成装置３０による前記電気泳動表示シート１０への画像書き込みについて説明する。画像書き込み時、電気泳動表示シート１０は、搬送ローラ３２，３４により矢印Ｂ方向に搬送される。その際、導電性ローラ３８には、電源４２により例えば負極性の第１電圧が印加されている。この導電性ローラ３８は、搬送される電気泳動表示シート１０の導電性基板の１２の電圧印加部１２ａに接触している。したがって、画像書き込み時には、図４に示すように、電気泳動表示シート１０の全面にわたる導電性基板１２に負極性の第１電圧が印加されている。
【００２１】
一方、搬送される電気泳動表示シート１０の第１シート１４の表面には、記録ヘッド３６の先端が接触している。記録ヘッド３６の先端の電極には、電源４０により画像信号に応じて例えば正極性の第２電圧が印加される。第２の電圧が印加されたとき、第１の電圧との電位差によって記録ヘッド３６と導電性基板１２との間に電界が形成される。この電界の作用により、第１電気泳動層１８中に分散した負帯電の電気泳動粒子２６が記録ヘッド３６に引き付けられて第１シート１４上に集合する。この集合体は、電気泳動表示シート１０を第１シート１４側から見たとき、白色ドットを形成する。このように形成された白色ドットの多数の集合により第１シート１４側に画像が表示される。
【００２２】
第１シート１４側への画像書き込みが終了したら、電気泳動表示シート１０を裏返して再び画像形成装置３０に通し、第２シート側１６への画像書き込みを行う。電気泳動表示シート１０は、搬送ローラ３２，３４により搬送されて、記録ヘッド３６と導電性ローラ３８との間を再び通過する。このときもまた、導電性基板１２の電圧印加部１２ａが導電性ローラ３８に接触して、導電性基板１２にはシート全面にわたって例えば負極性の第１電圧が印加される。この状態で、第２シート１６表面に接触する記録ヘッド３６先端の電極には、電源４０により画像信号に応じて例えば正極性の第２電圧が印加される。第２の電圧が印加されたとき、第１の電圧との電位差によって記録ヘッド３６と導電性基板１２との間に電界が形成される。この電界の作用により、第２電気泳動層２０中に分散した負帯電の電気泳動粒子２６が記録ヘッド３６に引き付けられて第２シート１６上に集合する。この集合体は、電気泳動表示シート１０を第２シート１６側から見たとき、白色ドットを形成する。このように形成された白色ドットの多数の集合により第２シート１６側に画像が表示される。
【００２３】
一方、上記のようにして第２シート１６側への画像書き込みが行われているとき、導電性基板１２と導電性ローラ３８とは共に負極性の同電位状態にある。したがって、導電性基板１２と導電性ローラ３８との間には電界は形成されない。これにより、第１電気泳動層１８中の電気泳動粒子２６は電気泳動することなくそのままの状態で留まっている。その結果、先に書き込まれた第１シート１４側の画像は乱れることなく保持されることになる。
このように本実施形態の電気泳動表示シート１０によれば、両面に画像を同時に表示することができ、それぞれ異なる画像の両面表示も可能である。
【００２４】
次に、電気泳動表示シートおよび画像形成装置に関する各種変形例について説明する。
まず、前記電気泳動表示シート１０ではシートの一辺縁部だけから導電性基板１２の電圧印加部１２ａがはみ出して露出するように形成したが、図６に示すように導電性基板１２の電圧印加部１２ａがシートの４辺縁部のうち平行でない２辺縁部からはみ出して露出するように形成してもよいし、３辺縁部または４辺縁部からはみ出して露出するように形成してもよい。このように互いに平行でない少なくとも２辺縁部に電圧印加部１２ａを形成することで、画像形成装置１０内で電気泳動表示シートを縦または横のいずれの方向に搬送して画像形成を行う場合にも、導電性ローラ３８により導電性基板１２の電圧印加部１２ａに電圧を印加することができる。
【００２５】
また、前記電気泳動表示シート１０では導電性基板１２の電圧印加部１２ａを第１および第２シート１４，１６からはみ出して露出させたが、図７に示すように第１および第２シート１４，１６からはみ出すことなく導電性基板１２の端部を電気泳動表示シートの端面に露出させてもよい。この場合、導電性基板１２の端部に電圧を印加するための電圧印加部材３９は、導電性ブラシ、少なくとも外周部に弾性を有する導電性ローラ、弾性板状部材などで形成されてもよい。
【００２６】
また、前記電気泳動表示シート１０では導電性基板１２の電圧印加部１２ａを完全に露出させたが、このように露出させると電圧印加部１２ａに対する偶発的な電圧印加（例えば摩擦帯電や帯電物との接触など）により既に表示されている画像が乱れてしまう可能性がある。そこで、導電性基板１２への不用意な電圧印加が起こらないよう保護してそのような事態を防止するため、図８，９に示すように、導電性基板１２の電圧印加部１２ａに例えば樹脂またはゴムからなる絶縁カバー１３を設け、この絶縁カバー１３に電圧印加部１２ａまで達する細い溝１３ａや小さい孔（長孔でも可）１３ｂを形成してもよい。このようにした場合、導電性基板１２に電圧を印加するための電圧印加部材を導電性ブラシまたは少なくとも外周部が弾性材料からなる導電性ローラで構成するのが好ましい。これにより、絶縁カバー１３の溝１３ａや孔１３ｂに、ブラシの先端や押圧により変形したローラ外周部が入り込んで電圧印加部１２ａに接触することで、導電性基板１２への電圧印加が可能になる。
【００２７】
続いて、画像形成装置の変形例について説明する。前記画像形成装置３０では、画像書き込み部材として、画像信号に応じて電圧が印加される記録ヘッド３６を用いたが、図１０に示すように、表面に静電潜像を有する感光体５０を画像書き込み部材として用いてもよい。静電潜像は、感光体５０の表面を帯電器５２で均一帯電させた後、画像信号に応じて露光装置５４で露光することにより形成される。なお、静電潜像を現像するための現像器５６を備えていれば、電気泳動表示シート専用ではなく普通紙等にも対応可能な画像形成装置となる。
【００２８】
また、前記画像形成装置３０では、画像書き込み部材である記録ヘッド３６を電気泳動表示シート１０の一方の側に設けたが、図１１に示すように、２つの記録ヘッド３６，３７を電気泳動表示シート１０の両側に設けてもよい。記録ヘッド３７には、電源４１により画像信号に応じて電圧が印加される。これにより、電気泳動表示シート１０の両面への同時画像書き込みが可能になる。なお、記録ヘッド３６，３７の位置は、必ずしも対向している必要はなく、シート搬送方向（矢印Ｂ方向）にずれていてもよい。また、記録ヘッド３６，３７に代えて、感光体を電気泳動シート１０の両側にそれぞれ配置してもよい。
【００２９】
なお、上記においては電気泳動表示シートおよびそれを用いた画像形成装置について説明したが、本発明は、電気泳動層に代えて、図１２に示すように、帯電特性と色とが異なる少なくとも２つの表面を有する着色粒子１３を多数配列してなる着色粒子層１９，２１を表示層としてそれぞれ設けた、いわゆるツイストボール方式の書換可能表示シート１１にも適用可能である。このツイストボール方式の書換可能表示シート１１でもまた、２つの着色粒子層１９，２１の間に導電性基板１２を設けてあるため、前記電気泳動表示シート１０の場合と同様に、各着色粒子層１９，２１に画像信号に応じてそれぞれ電界をかけて着色粒子１３を選択的に回転させることにより画像を書き込むことができ、画像の両面表示が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の電気泳動表示シートの断面図であり、図２のＡ−Ａ線断面を示す。
【図２】電気泳動表示シートの全体斜視図。
【図３】画像形成装置の概略構成図。
【図４】画像書き込み時の状態を示す記録ヘッド先端近傍の拡大図。
【図５】画像書き込み時の状態を示す記録ヘッド先端近傍の拡大図。
【図６】電気泳動表示シートの変形例を示す全体斜視図。
【図７】電気泳動表示シートの別の変形例を示す断面図。
【図８】電気泳動表示シートのさらに別の変形例を示す部分断面斜視図。
【図９】電気泳動表示シートのまたさらに別の変形例を示す部分断面斜視図。
【図１０】画像形成装置の変形例の概略構成図。
【図１１】画像形成装置の別の変形例の概略構成図。
【図１２】ツイストボール方式の書換可能表示シートの断面図。
【符号の説明】
１０…電気泳動表示シート、１２…導電性基板、１２ａ…電圧印加部、１４，１６…第１および第２の透明シート、１８，２０…第１および第２の電気泳動層、２２…側壁、２４…分散媒、２６…電気泳動粒子。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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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【図１１】
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【図１２】
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