(57)【要約】【課題】  画像表示媒体に形成された画像の書き換えを簡易な構成で容易に実行可能な画像書換装置を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明の画像書換装置１０によれば、画像表示媒体１２の表示基板４２及び背面基板４４の何れか一方または双方の表面各々を剥離帯電することにより、画像表示媒体１２内の帯電粒子群５２を移動させて、白色帯電粒子４８及び黒色帯電粒子５０の何れか一方を表示基板４２側へ選択的に移動させることができるので、簡易な構成で容易に画像表示媒体１２に表示された画像を書換え、または消去することができる。【選択図】        図１
2007017593.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方が透光性を有し、間隙を持って対向する一対の基板と、
前記基板間に封入され、前記基板間に形成された電界に応じて前記基板間を移動可能な色及び帯電特性の異なる複数種の帯電粒子群と、
を備えた画像表示媒体に画像を表示する画像書換装置であって、
前記基板の何れか一方または双方の基板表面を剥離帯電することによって、前記基板間に電界を形成するための帯電手段と、
を備えた画像書換装置。
【請求項２】
前記帯電手段は、シート状に構成される請求項１に記載の画像書換装置。
【請求項３】
前記帯電手段は、ロール状に形成される請求項１に記載の画像書換装置。
【請求項４】
前記帯電手段は、ペン状に形成される請求項１に記載の画像書換装置。
【請求項５】
前記一対の基板各々は、電極を有し、前記帯電粒子群は、前記一対の基板各々の対向する前記電極に印加された電圧により形成された電界に応じて前記基板間を移動可能に封入される請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の画像書換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像書換装置に係り、画像表示媒体の表示基板と背面基板との間に封入された帯電粒子を電界によって移動させる画像書換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、繰返し書換え可能な画像表示媒体（表示装置）として、粉体トナーなどの着色粒子を一対の基板間に封入した構成の画像表示媒体（例えば、特許文献１、及び特許文献２参照）が提案されている。
【０００３】
これらは、透明な表示基板と、これと間隙をもって対向する背面基板の間に、色及び帯電特性が異なる２種類の帯電粒子群を封入した構成となっており、２種類の帯電粒子群はそれぞれ相反する極性に帯電している。表示基板及び背面基板の各々は、電極を備えており、表示基板の電極と背面基板の電極各々に電圧を印可して基板間に電界を作用させることで、２種類の帯電粒子群が基板間を移動することにより表示濃度を変化させて表示を行っている。この画像表示媒体では、画像情報に応じて基板間に電圧を印加すれば、コントラストの高い鮮明な画像表示を行うことが可能である。
【０００４】
このような画像表示媒体において、画像表示媒体に表示された画像を消去するには、画像表示媒体全域に所定の色、例えば白色が表示されるように、画像表示媒体に設けられている電極に電圧を印可する方法が挙げられる。しかし、このような方法で画像を消去するには、画像表示媒体の全領域において帯電粒子を何れか一方の基板側に移動させるように電界を形成する必要があるため、画像表示媒体の消去のためには、画像を表示する場合に比べて高い駆動電圧を基板間に印可する必要があった。
【０００５】
特許文献３には、画像表示媒体に表示された画像を消去するための消去ヘッド（一対のドラム）を備えた電子ペーパー用プリンタが提案されている。この一対のドラム各々には複数の画素電極を備えた回路基板が設けられており、この画素電極に電圧を印加した状態で、一対のドラムにより画像表示媒体を搬送して、一対のドラム間に形成された電界中に画像表示媒体が設置された状態とすることによって、所定の色の帯電粒子を何れか一方の基板側へ移動させている。
【０００６】
しかし、特許文献３の技術においても、画像表示媒体に表示された画像を消去するためには、消去ヘッドとしての一対のドラム間に電圧を印加する必要があり、画像を表示する場合に比べて高い駆動電圧を基板間に印可する必要があった。
【０００７】
また、特許文献４には、画像表示媒体を構成する基板内に磁性粉を含む構成が開示されている。しかし、特許文献４の技術では、画像表示時には、画像情報に基づいた駆動電圧の基板間への印加により発生する静電引力が、帯電粒子と磁性粉を含む基板との間に働く磁性のクーロン引力より大きくなるように駆動電圧を印加する必要があるため、画像表示時に、磁性粉を含まない基板である場合に比べて大きい電圧値の駆動電力を印加する必要があった。
【特許文献１】特開２００１―０３３８３３号公報
【特許文献２】特開２００１―３１２２２５号公報
【特許文献３】特開２０００―５６３４２号公報
【特許文献４】特開２０００―１２７４７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記事実に鑑みて成されたものであり、画像表示媒体に形成された画像の書き換えを簡易な構成で容易に実行可能な画像書換装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の画像書換装置は、少なくとも一方が透光性を有し、間隙を持って対向する一対の基板と、前記基板間に封入され、前記基板間に形成された電界に応じて前記基板間を移動可能な色及び帯電特性の異なる複数種の帯電粒子群と、を備えた画像表示媒体に画像を表示する画像書換装置であって、前記基板の何れか一方または双方の基板表面を剥離帯電することによって、前記基板間に電界を形成するための帯電手段と、を備えている。
【００１０】
請求項１に記載の画像書換装置は、画像表示媒体の一対の基板の何れか一方または双方の基板表面を帯電手段によって剥離帯電することによって、基板間に電界を形成するので、形成された電界によって帯電粒子群の内の特定の色の帯電粒子群を一対の基板の何れか一方へ移動させるように電界を形成すれば、基板へ移動された帯電粒子群の色を画像表示媒体へ表示することができるので、画像表示媒体及び帯電手段に電圧を印加することなく、画像表示媒体に形成された画像の書き換えを簡易な構成で容易に実行することができる。
【００１１】
なお、帯電手段は、シート状、ロール状、またはペン状に構成することができる。
【００１２】
請求項５に示すように、画像表示媒体の一対の基板各々は、電極を有し、前記帯電粒子群は、前記一対の基板各々の対向する前記電極に印加された電圧により形成された電界に応じて前記基板間を移動可能に封入されることができる。このように、帯電粒子群は、一対の基板各々の対向する電極に印加された電圧により形成された電界に応じて基板間を移動することができるので、画像表示媒体に画像を表示する場合には、電極に印加された電圧により形成された電界に応じて帯電粒子群を移動させ、画像の消去を行う場合には、帯電手段によって帯電粒子群の内の特定の色の帯電粒子群を一対の基板の何れか一方へ移動させるように電界を形成すれば、画像表示媒体への画像表示及び表示された画像の消去等の用途に応じて、画像表示媒体に形成された画像の書き換えを簡易な構成で容易に実行することができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明の画像書換装置によれば、画像表示媒体の一対の基板の何れか一方または双方の基板表面を帯電手段によって剥離帯電することによって、基板間に電界を形成するので、形成された電界によって帯電粒子群の内の特定の色の帯電粒子群を一対の基板の何れか一方へ移動させるように電界を形成すれば、基板へ移動された帯電粒子群の色を画像表示媒体へ表示することができるので、画像表示媒体及び帯電手段に電圧を印加することなく、画像表示媒体に形成された画像の書き換えを簡易な構成で容易に実行することができる、という効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１５】
本発明の画像書換装置に係る実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１６】
本発明の画像書換装置１０の筐体２０内には、図１に示すように、画像表示媒体１２に表示されている画像を書換または消去するための帯電部材１８と、該帯電部材１８を回転駆動する図示しない駆動機構と、画像表示媒体１２が筐体２０に設けられた開口部２２を介して筐体２０内に挿入されたことを検知するためのセンサ２４と、制御部２６と、を含んで構成されている。
【００１７】
制御部２６は、センサ２４と信号授受可能に接続されると共に、駆動機構を駆動させるための駆動部に信号授受可能に接続されている。
【００１８】
画像表示媒体１２は、図２に示すように、視認側Ｘに設けられた透明な表示基板４２、表示基板４２と間隙をもって対向する背面基板４４、これらの基板間を所定間隔に保持するための間隙部材４６、及びこれらの基板間に封入された帯電粒子群５２により構成されている。
【００１９】
表示基板４２は、支持基板３０、複数のライン状のデータ電極３２、及び絶縁層３４が積層された構成となっている。この支持基板３０上には、複数のデータ電極３２が形成されている。
【００２０】
データ電極３２は、画像表示媒体１２に表示される表示画像の所定方向に隣接する複数画素列毎に設けられ、特に好ましくはこの所定方向の単位画素列に対応するように設けられている。
【００２１】
背面基板４４は、支持基板４０、複数のライン状の走査電極３８、及び絶縁層３６が積層された構成となっている。この支持基板４０上には、複数の走査電極３８が形成されている。
【００２２】
走査電極３８は、画像表示媒体１２に表示される表示画像の上記所定方向に直交する方向（以下、直交方向という）の隣接する複数画素列毎に設けられ、特に好ましくは、表示画像の直交方向の単位画素列に対応するように設けられている。
【００２３】
なお、データ電極３２と走査電極３８は、画像表示媒体１２を形成した際に、それぞれのライン状電極が交差するように対峙して配置されている。
【００２４】
間隙部材４６は、表示基板４２の透明性を損なわないように形成され、表示基板４２と背面基板４４との間隙を保持するためのものである。
【００２５】
帯電粒子群５２は、互いに帯電特性及び色の異なる着色帯電粒子を含んで構成されている。本実施の形態では、帯電粒子群５２は、説明を簡略化するために、帯電特性の異なる白色帯電粒子４８及び黒色帯電粒子５０により構成されているものとして説明する。なお、白色帯電粒子４８及び黒色帯電粒子５０は、互いに帯電特性の異なる粒子群であって、具体的には、互いに逆極性（一方が正、他方が負に帯電）となるように帯電されて封入されている。また、黒色帯電粒子５０は予め正極に帯電され、白色帯電粒子４８は予め負極に帯電されているものとして説明する。
【００２６】
画像表示媒体１２のデータ電極３２及び走査電極３８は、コネクタ２８を介して電圧印加部１５へ信号授受可能に接続されている。
【００２７】
電圧印加部１５から、画像表示媒体１２の表示基板４２と背面基板４４の一方の電極（例えば、走査電極３８）が低電位、他方の電極（例えば、データ電極３２）が高電位となるように駆動電圧が印可されると、クーロン力等によって帯電粒子群５２の内の正に帯電している黒色帯電粒子５０が低電位の電極（すなわち走査電極３８）側へ移動し、負に帯電している白色帯電粒子４８が高電位の電極（すなわちデータ電極３２）側へ移動する。この場合、図１の視認方向Ｘ側から視認されたときの画像表示媒体１２の色は、表示基板４２側に移動している粒子の色、すなわち白色に見える。
【００２８】
このデータ電極３２と走査電極３８との間の電位差を反転させれば、可逆的に画像表示媒体１２の色を変化させることができる。帯電粒子群５２の色は、詳細は後述するが、随意に選択可能であり、一方を白色とし、他方を黒色とする２種類の帯電粒子とすると、白色と黒色の２色の可逆表示が可能である。粒子の色は、組成を選択することによって任意に選定可能である。
【００２９】
なお、表示基板４２及び背面基板４４が本発明の基板に相当し、白色帯電粒子４８及び黒色帯電粒子５０（帯電粒子群５２）が本発明の帯電粒子群に相当する。また、画像表示媒体１２が本発明の画像表示媒体に相当し、データ電極３２及び走査電極３８各々が、本発明の電極に相当する。
【００３０】
図３には、本実施の形態に係る画像書換装置１０の電気的な構成をブロック図として示した。
【００３１】
画像表示媒体１２は、表示基板４２に形成されたデータ電極３２と、背面基板４４に形成された走査電極３８とが互いに交差するように配置された単純マトリクス駆動方式の構成となっている。なお、図示は省略するが、データ電極３２及び走査電極３８は、各々画像表示に必要な縦横画素数に対応した本数の電極が各基板に形成されている。
【００３２】
電圧印加部１５は、データ電極駆動回路１５Ｅ、走査電極駆動回路１５Ｂ、外部電源１５Ａ、及び画像情報入力部１５Ｄを含んで構成されている。データ電極３２は、データ電極駆動回路１５Ｅに接続されている。走査電極３８は、走査電極駆動回路１５Ｂに接続されている。走査電極駆動回路１５Ｂ及びデータ電極駆動回路１５Ｅはシーケンサ１５Ｃと外部電源１５Ａに接続されている。シーケンサ１５Ｃは、外部装置とデータ授受可能に無線または有線により接続された画像情報入力部１５Ｄから入力された画像情報に応じて、データ電極駆動回路１５Ｅ及び走査電極駆動回路１５Ｂに信号を出力する。
【００３３】
このような画像書換装置１０では、シーケンサ１５Ｃから走査電極３８毎の画像書込信号（走査信号）が走査電極駆動回路１５Ｂに送られ、走査電極駆動回路１５Ｂから走査電極３８に駆動電圧が順次印加される。同時に走査電極３８に順次印加される駆動電圧の印加と同期して、駆動電圧が印加される走査電極３８に対応した画像書込信号がシーケンサ１５Ｃからデータ電極駆動回路１５Ｅへ送られる。データ電極駆動回路１５Ｅは、画像情報に応じた駆動電圧をデータ電極３２に一斉に印加する。なお、走査電極３８に印加する駆動電圧の走査方向は、矢印Ｚ方向とする。以降同様に、走査方向Ｚに順次駆動電圧を印加することによって、所望の画像を画像表示媒体１２に表示することができる。
【００３４】
なお、本実施の形態では、説明の簡略化のために６×６の単純マトリックス構成とし、表示基板４２の６つのデータ電極３２をそれぞれ３２1、３２2、３２3、３２4、３２5、及び３２6とし、背面基板４４の走査電極３８をそれぞれ３８1、３８2、３８3、３８4、３８5、及び３８6とした。実際には、画像表示に必要な縦横画素数に対応した本数の電極が各基板（表示基板４２及び背面基板４４各々）に形成されることはいうまでもない。また、本実施の形態では、表示基板４２のライン状の電極がデータ電極３２であり、背面基板４４のライン状の電極が走査電極３８を形成するように構成したが、これとは逆に表示基板４２に走査電極を設け、背面基板４４にデータ電極を設けた構成であってもよい。
【００３５】
なお、画像表示媒体１２は、図２及び図３に示すように、コネクタ２８を介して電圧印加部１５に対して着脱可能に設けられており、コネクタ２８を介して電圧印加部１５に接続されることによって、電圧印加部１５から画像情報に応じた駆動電圧がデータ電極３２及び走査電極３８へ選択的に印可されて、形成された電界によって帯電粒子群５２が移動されて、画像表示媒体１２へ画像が表示される。
【００３６】
ここで、図１に示すように、帯電部材１８は、一対の帯電ロール１４及び帯電ロール１６を含んで構成されている。これらの帯電ロール１４及び帯電ロール１６は、各々円筒状に構成され、各々回転軸５６及び回転軸５８を回転中心として回転自在に筐体２０によって支持されている。これらの帯電ロール１４及び帯電ロール１６は、各々の回転軸５６及び回転軸５８が互いに平行で、且つ、帯電ロール１４の外周面と帯電ロール１６の外周面とが所定距離離間するように設けられている。なお、本実施の形態では、帯電ロール１４は画像表示媒体１２の表示基板４２側に設けられ、帯電ロール１６は、画像表示媒体１２の背面基板４４側に設けられているものとして説明するが、このような形態に限られるものではない。
【００３７】
帯電ロール１４と帯電ロール１６との間隙は、画像表示媒体１２を、画像表示媒体１２の表示基板４２と背面基板４４との積層方向に挟持搬送可能であり、且つ帯電ロール１４と帯電ロール１６により十分な圧力を加えつつ教示搬送可能となるように予め定められている。なお、開口部２２の画像表示媒体１２の表示基板４２と背面基板４４との積層方向の間隔は、画像表示媒体１２の該積層方向の長さより大きければよい。
【００３８】
（帯電粒子）
本実施の形態で使用可能な帯電粒子群５２としては、クーロン力によって基板間を移動可能な粒子であればよいが、特に、帯電性に優れ、球形における比重の小さい粒子が好適に用いられる。帯電粒子群５２を正または負に帯電させる方法は、特に限定されないが、コロナ放電法電極注入法、摩擦法などの粒子を帯電する方法が用いられる。
【００３９】
帯電粒子群５２は、帯電性能が満たされればよく、例えば、樹脂、荷電制御剤、着色剤、無機添加剤などから、あるいは着色剤単独で形成することができる。具体的には、ガラスビーズ、アルミナ、酸化チタン等の絶縁性の金属酸化物粒子や、熱可塑性若しくは熱硬化性樹脂粒子、これらの樹脂粒子の表面に着色剤を固定したもの、熱可塑性若しくは熱硬化性樹脂中に絶縁性の着色剤を含有する粒子等が挙げられる。
【００４０】
帯電粒子群５２の製造に使用される熱可塑性樹脂としては、スチレン、クロロスチレン等のスチレン類、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソプレン等のモノオレフィン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類の単独重合体あるいは共重合体を例示することができる。
【００４１】
また、帯電粒子群５２の製造に使用される熱硬化性樹脂としては、ジビニルベンゼンを主成分とする架橋共重合体や架橋ポリメチルメタクリレート等の架橋樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂等を挙げることができる。特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィンワックス等を挙げることができる。
【００４２】
着色剤としては、有機若しくは無機の顔料や、油溶性染料等を使用することができ、マグネタイト、フェライト等の磁性紛、カーボンブラック、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、フタロシアニン銅系シアン色材、アゾ系イエロー色材、アゾ系マゼンタ色材、キナクリドン系マゼンタ色材、レッド色材、グリーン色材、ブルー色材等の公知の着色剤を挙げることができる。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、デュポンオイルレッド、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．Ｉ．ピグメント・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。また、空気を内包した多孔質のスポンジ状粒子や中空粒子は白色帯電粒子４８として使用できる。これらは２種類の粒子の色調が異なるように選択される。
【００４３】
帯電粒子群５２の形状は特に限定されないが、帯電粒子群５２と表示基板４２及び背面基板４４への物理的な付着力が小さく、粒子の流動性が良好な球状粒子が好ましい。球状の粒子を形成するには、懸濁重合、乳化重合、分散重合等が使用できる。
【００４４】
帯電粒子群５２の体積平均一次粒径は、一般的には、１〜１０００μｍであり、好ましくは５〜５０μｍであるが、これに限定されない。高いコントラストを得るには、２種類の帯電粒子群５２の粒子径をほぼ同じにすることが好ましい。このようにすると、大きい粒子が小さい粒子に囲まれ、大きい粒子本来の色濃度が低下するという事態が回避される。帯電粒子群５２の体積平均一次粒径が１μｍより小さいと、帯電粒子群５２の電荷密度が大きすぎて、電極や基板への鏡像力が強すぎ、電界を反転させたときの追随性が悪くなる。反対に帯電粒子群５２が１０００μｍより大きいと、追随性はよいが、メモリ性に劣る。
【００４５】
帯電粒子群５２の表面には、必要に応じて外添剤を付着させてもよい。外添剤を付着させることによって、帯電粒子群５２の帯電特性を制御したり、流動性を向上させることができる。外添剤の色は、帯電粒子群５２の色に影響を与えないように白か透明であることが好ましい。
【００４６】
外添剤としては、酸化ケイ素（シリカ）、酸化チタン、アルミナのような金属酸化物等の無機微粒子が用いられる。微粒子の帯電性、流動性、及び環境依存性等を調整するために、これらをカップリング剤やシリコーンオイルで表面処理することができる。
【００４７】
カップリング剤には、アミノシラン系カップリング剤、アミノチタン系カップリング剤、ニトリル系カップリング剤等の正帯電性のものと、窒素原子を含まない（窒素以外の原子で構成される）シラン系カップリング剤、チタン系カップリング剤、エポキシシランカップリング剤、アクリルシランカップリング剤等の負帯電性のものがある。同様に、シリコーンオイルには、アミノ変性シリコーンオイル等の正帯電性のものと、ジメチルシリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、α−メチルスルホン変性シリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、クロルフェニルシリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル等の負帯電性のものが挙げられる。これらは、外添剤の所望の抵抗に応じて選択される。
【００４８】
このような外添剤の中で、よく知られている疎水性シリカや疎水性酸化チタンが好ましく、特に特開平１０−３１７７記載のＴｉＯ（ＯＨ）2と、シランカップリング剤のようなシラン化合物との反応で得られるチタン化合物が好適である。シラン化合物としてはクロロシラン、アルコキシシラン、シラザン、特殊シリル化剤のいずれのタイプを使用することも可能である。このチタン化合物は、湿式工程の中で作製されるＴｉＯ（ＯＨ）2にシラン化合物あるいはシリコーンオイルを反応、乾燥させて作製される。数百度という焼成工程を通らないため、Ｔｉ同士の強い結合が形成されず、凝集が全くなく、微粒子はほぼ一次粒子の状態である。さらに、ＴｉＯ（ＯＨ）2にシラン化合物あるいはシリコーンオイルを直接反応させるため、シラン化合物やシリコーンオイルの処理量を多くすることができて、シラン化合物の処理量等を調整することにより帯電特性を制御でき、且つ付与できる帯電能も従来の酸化チタンのそれより顕著に改善することができる。
【００４９】
外添剤の体積平均一次粒径は、一般的には５〜１００ｎｍであり、好ましくは１０〜５０ｎｍであるが、これに限定されない。
【００５０】
外添剤と帯電粒子群５２の配合比は粒子の粒径と外添剤の粒径の兼ね合いから適宜調整される。外添剤の添加量が多すぎると帯電粒子群５２表面から外添剤の一部が遊離し、これが他方の粒子の表面に付着して、所望の帯電特性が得られなくなることがある。一般的には、外添剤の量は、帯電粒子１００質量部に対して、０．０１〜３質量部、より好ましくは０．０５〜１質量部である。
【００５１】
所望の帯電特性が得られるように、組み合わせる帯電粒子群５２の組成、粒子の混合比率、外添剤の有無、外添剤の組成等を選択する。
【００５２】
外添剤は、２種類の粒子の一方にのみ添加してもよいし、両方の帯電粒子群５２に添加してもよい。両方の粒子に外添剤を添加する場合は異なる極性の外添剤を使用することが好ましい。また、両方の粒子の表面に外添剤を添加する場合は、帯電粒子群５２表面に外添剤を衝撃力で打込んだり、帯電粒子群５２表面を加熱して外添剤を粒子表面に強固に固着することが望ましい。これにより、外添剤が帯電粒子群５２から遊離し、異極性の外添剤が強固に凝集して、電界で解離させることが困難な外添剤の凝集体を形成することが防止され、ひいては画質劣化が防止される。
【００５３】
コントラストは、２種類の帯電粒子群５２の一次平均体積粒径に依存する他、これらの帯電粒子群５２の混合比にも依存する。高いコントラストを得るには、２種類の帯電粒子群５２の表面積が同じくらいになるように混合比率を決定することが望ましい。このような比率から大きくずれると比率の多い粒子の色が強調される。但し、２種類の帯電粒子群５２の色調を同系色の濃い色調と淡い色調にする場合や、２種類の帯電粒子群５２が混合して作り出す色を画像に利用する場合はこの限りではない。
【００５４】
（表示基板・背面基板・ライン状電極）
次に、本実施の形態の表示基板４２及び背面基板４４各々として使用可能な基板としては、光透過性の基板を用いることができ、ガラス、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリイミド、ＰＥＳ（ポリエーテルスルホン）等の基板が用いられる。フレキシブル基板が得られること、成形が容易なこと、コストの点などから光透過性のプラスチック基板を用いることが有利である。なお、表示基板４２は光を透過する必要があるので、上記各材料のうち透明のものを使用する。
【００５５】
また、本発明におけるデータ電極３２及び走査電極３８の材料としては、例えば、金属、合金、金属酸化物、導電性化合物、又はこれらの混合物が好適に挙げられる。具体的には、アンチモンやフッ素等をドープした酸化錫（ＡＴＯ、ＦＴＯ）、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化亜鉛インジウム（ＩＺＯ）等の導電性金属酸化物、金、銀、クロム、ニッケル等の金属、さらにこれらの金属と導電性金属酸化物との混合物又は積層物、ヨウ化銅、硫化銅などの無機導電性物質、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロールなどの有機導電性材料、及びこれらとＩＴＯとの積層物などが挙げられる。この中で好ましいのは、導電性金属酸化物であり、特に、生産性、高導電性、透明性等の点からはＩＴＯが好ましい。なお、表示基板４２に設けられるデータ電極３２としては、光透過性の材料を用いるようにすればよい。これらは単層膜、混合膜あるいは複合膜として使用でき、蒸着法、スパッタリング法、塗布法等で形成できる。なお、走査電極３８及びデータ電極３２は、従来の液晶表示素子あるいはプリント基板のエッチング等、従来公知の手段により、所望のパターン、例えば、マトリックス状等に形成することができる。
【００５６】
なお、走査電極３８及びデータ電極３２は、各々表示基板４２及び背面基板４４各々内に埋め込んでもよく、この場合、表示基板４２及び背面基板４４各々の材料が誘電体層の役割を兼ね、帯電粒子群５２の帯電特性や流動性に影響を及ぼすことがあるので、帯電粒子群５２の組成等に応じて適宜選択する必要がある。
【００５７】
絶縁層３４及び絶縁層３６としては、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスチレン、ポリイミド、エポキシ、ポリイソシアネート、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリブタジエン、ポリメチルメタクリレート、共重合ナイロン、紫外線硬化アクリル樹脂、フッ素樹脂、及びＳｉＮ等を用いることができる。絶縁層３４及び絶縁層３６は、帯電粒子群５２の帯電特性や流動性に影響を及ぼすので、帯電粒子群５２の組成等に応じて適宜選択される。
【００５８】
間隙部材４６としては、表示基板４２の透明性を損なわないアクリルなどの透明樹脂等を用いることができ、エンボス加工や熱プレス射出成形、フォトリソグラフィ法やスクリーン印刷等を用いて所定形状に作製することができる。なお、間隙部材４６として、ストライプ状の複数の間隙部材を用いても良い。また、各図では、説明の簡単のため、間隙部材４６の幅を模式的に大きい割合で描いているが、間隙部材４６の幅は、間隙部材４６が表示基板４２と背面基板４４とを保持できる強度であれば、その幅や格子の形状には特に限定されず、いかなるものを用いてもよい。ただし、間隙部材４６の幅が狭い程、表示に寄与する帯電粒子群５２の露出面積の割合を大きくでき、表示コントラストを向上させることができる。
【００５９】
表示基板４２と背面基板４４との間隙は、帯電粒子群５２が移動可能であり、且つ帯電粒子群５２の移動によるコントラストを維持出来ればよいが、通常、１０〜５０００μｍ、好ましくは、３０〜５００μｍに調整される。帯電粒子群５２の画像表示媒体１２内への充填量は、表示基板４２と背面基板４４間の空間体積に対して。１０〜８０％、好ましくは１０〜７０％を占める体積となるように充填することが好ましい。
【００６０】
以上のように作成した画像表示媒体１２を、図２及び図３に示すように、コネクタ２８を介して電圧印加部１５に接続し、表示基板４２のデータ電極３２を電圧印加部１５のデータ電極駆動回路１５Ｅに、背面基板４４の走査電極３８を電圧印加部１５の走査電極駆動回路１５Ｂに、各々信号授受可能に接続した状態で、電圧印加部１５から画像情報に応じた駆動電圧がデータ電極３２及び走査電極３８へ選択的に印加されることによって、駆動電圧が印加されたデータ電極３２と、駆動電圧が印加された走査電極３８との対峙する領域に形成された電界によって、該領域内の帯電粒子群５２の白色帯電粒子４８及び黒色帯電粒子５０の何れか一方が表示基板４２側へ、他方が背面基板４４側へ移動されることにより、画像表示媒体１２に該画像情報に応じた画像が表示される。
【００６１】
ここで、画像書換装置１０の制御部２６は、センサ２４から画像表示媒体１２の開口部２２への挿入検知を示す信号が入力されると、図示を省略した駆動機構を制御して、画像表示媒体１２を開口部２２から開口部２３方向（図１中矢印Ａ方向）へ挟持搬送するように、帯電ロール１４及び帯電ロール１６各々を回転軸５６及び回転軸５８を中心に回転駆動するように制御する。
【００６２】
画像書換装置１０の帯電ロール１４は、画像表示媒体１２が帯電ロール１４及び帯電ロール１６に挟持されて、画像表示媒体１２の表示基板４２の表面が帯電ロール１４の表面に圧接された後に剥離されるときに、表示基板４２の表面を剥離帯電可能な材料によって構成されている。同様に、帯電ロール１６は、画像表示媒体１２が帯電ロール１４及び帯電ロール１６に挟持されて、画像表示媒体１２の背面基板４４の表面が帯電ロール１６の表面に圧接された後に剥離されるときに、背面基板４４の表面を剥離帯電可能な材料によって構成されている。
【００６３】
すなわち、帯電ロール１４は、画像表示媒体１２を挟持搬送することによって、表示基板４２の基板表面、すなわち支持基板３０表面を剥離帯電させることによって、画像表示媒体１２内に封入されている所定の帯電特性の帯電粒子（例えば、負に帯電された白色帯電粒子４８）を、表示基板４２側または背面基板側４４の何れか一方へ移動させる。
【００６４】
同様に、帯電ロール１６は、画像表示媒体１２を挟持搬送することによって、背面基板４４の支持基板４０表面を剥離帯電し、画像表示媒体１２内に封入されている所定の帯電特性の帯電粒子群（例えば、正に帯電された黒色帯電粒子５０）を、背面基板４４側または表示基板側４２の何れか一方へ移動させる。
【００６５】
なお、帯電ロール１４及び帯電ロール１６によって画像表示媒体１２を挟持搬送するときに、画像表示媒体１２の表面にかかる圧力は、０．１ＭＰａ〜１ＭＰａの範囲であることが好ましい。０．１ＭＰａより低圧力であると、画像表示媒体１２の表面に剥離帯電を発生させることが困難となり、１ＭＰａより高圧力であると、画像表示媒体１２の劣化を引き起こすおそれがある。
【００６６】
画像表示媒体１２が画像書換装置１０に挟持され搬送される前に、データ電極３２とコネクタ２８ａ、及び走査電極３８とコネクタ２８ｂは、各々非接触状態とし、データ電極３２及び走査電極３８はフロート状態にあることが好ましい。電極をフロート状態にすることで、剥離帯電により発生した電荷がコネクタ２８ａ及びコネクタ２８ｂを通して流出することを防止できる。電荷の損失を抑え、基板間に発生する電界の損失を抑える効果がある。
【００６７】
帯電ロール１４及び帯電ロール１６としては、シリコーン、アルミニウム、ゴム、ＰＥＴ、ＰＰ、ＰＥＳ、ＰＣ、アクリル、ウレタン等を用いることができる。
【００６８】
帯電ロール１４及び帯電ロール１６の材料は、予め表示基板４２の支持基板３０表面及び背面基板４４の支持基板４０表面に圧接されて剥離されるときに、表示基板４２の支持基板３０表面と帯電ロール１４の表面、及び背面基板４４の支持基板４０表面と帯電ロール１６の表面各々の二つの物質間で電子の移動が起こり、支持基板３０の表面及び支持基板４０の表面各々に電荷が発生した帯電状態（剥離帯電された状態）となり、且つ支持基板３０表面及び支持基板４０表面各々が剥離帯電されることにより表示基板４２と背面基板４４との間に白色帯電粒子４８及び黒色帯電粒子５０が各々異なる基板側へ移動するような電界が生じるように、画像表示媒体１２の表示基板４２及び背面基板４４の積層状態や材質等に応じて選択される。
【００６９】
なお、帯電ロール１４及び帯電ロール１６は、最外面、すなわち表面の材料が、上記条件を満たすように、画像表示媒体１２の表示基板４２及び背面基板４４の積層状態や材質等に応じて選択されればよい。
【００７０】
次に、画像書換装置１０によって画像表示媒体１２の全面に白色を表示するとき、及び黒色を表示するとき各々における、画像表示媒体１２の積層状態及び材質と、帯電部材１８の材質との関係の一例を示す。
【００７１】
画像表示媒体１２が以下の構成である場合に、帯電ロール１４及び帯電ロール１６各々の少なくとも表面の材質として、シリコーンが選択されたときには、画像表示媒体１２の表示基板４２側に負に帯電されている白色帯電粒子４８が移動され、背面基板４４側に正に帯電されている黒色帯電粒子５０が移動される。
【００７２】
この場合の画像表示媒体１２の構成は、表示基板４２の支持基板３０がポリプロピレンにより構成され、データ電極３２がＩＴＯにより構成され、絶縁層３４がポリエーテルスルホン樹脂及びＳｉＮにより構成される。間隙部材４６としては、アクリルが用いられる。背面基板４４の支持基板４０は、ポリプロピレンにより構成され、走査電極３８は銅により構成され、絶縁層３６は、ガラスエポキシ樹脂により構成される。なお、黒色帯電粒子５０には、積水化成品工業（株）製テクポリマーＭＢＸ−ブラックが用いられ、白色帯電粒子４８には、積水化成品工業（株）製テクポリマーＭＢＸ−ホワイトが用いられる。
【００７３】
このような構成の画像表示媒体１２を、表面の材質がシリコーンとなるように構成された帯電ロール１４及び帯電ロール１６によって挟持搬送されるように、画像書換装置１０の開口部２２へ挿入すると、帯電ロール１４と帯電ロール１６によって画像表示媒体１２が搬送方向（図１矢印Ａ方向）へ搬送され、帯電ロール１４によって表示基板４２の支持基板３０の表面が剥離帯電されると共に、帯電ロール１６によって背面基板４４の支持部材４０の表面が剥離帯電される事により、表示基板４２と背面基板４４との間に電界が形成されて表示基板４２側へ白色帯電粒子４８が移動し、背面基板４４側へ黒色帯電粒子５０が移動する。
【００７４】
このため、画像表示媒体１２の全面を画像表示媒体１２へ駆動電圧を印加することなく、また帯電ロール１４及び帯電ロール１６へ電圧を印加することなく、画像表示媒体１２表面の剥離帯電によって、簡易な構成で容易に画像表示媒体１２の全面に白色を表示することができる。
【００７５】
すなわち、画像表示媒体１２の全面を白色とすることによって、画像表示媒体１２に表示されている画像を消去するものとすると、本発明の画像書換装置１０によって、簡易な構成で容易に画像表示媒体１２に表示された画像を消去することができる。
【００７６】
また、画像表示媒体１２が以下の構成である場合に、帯電ロール１４の少なくとも表面の材質として、アルミニウムまたはシリコーンが選択され、帯電ロール１６の少なくとも表面の材質としてアルミニウムが選択されたときには、画像表示媒体１２の表示基板４２側に正に帯電されている黒色帯電粒子５０が移動され、背面基板４４側に負に帯電されている白色帯電粒子４８が移動される。
【００７７】
画像表示媒体１２の構成は、表示基板４２の支持基板３０がガラスにより構成され、データ電極３２がＩＴＯにより構成され、絶縁層３４がポリカーボネートにより構成される。間隙部材４６としては、アクリルが用いられる。背面基板４４としては、ガラスエポキシ樹脂に走査電極３８として銅を用いて構成される。なお、黒色帯電粒子５０には、積水化成品工業（株）製テクポリマーＭＢＸ−ブラックを用い、白色帯電粒子４８には、積水化成品工業（株）製テクポリマーＭＢＸ−ホワイトを用いる。
【００７８】
このような構成の画像表示媒体１２を、帯電ロール１４及び帯電ロール１６によって挟持搬送されるように、画像書換装置１０の開口部２２へ挿入すると、帯電ロール１４と帯電ロール１６によって画像表示媒体１２が搬送方向（図１矢印Ａ方向）へ搬送され、帯電ロール１４によって表示基板４２の支持基板３０の表面が剥離帯電されると共に、帯電ロール１６によって背面基板４４の支持部材４０の表面が剥離帯電される事により、表示基板４２と背面基板４４との間に電界が形成されて表示基板４２側へ黒色帯電粒子５０が移動し、背面基板４４側へ白色帯電粒子４８が移動する。
【００７９】
具体的には、図４に示すように、帯電ロール１４と支持基板３０とが剥離されるときに、帯電ロール１４表面が負極に帯電し、支持基板３０表面が正極に帯電する。これによって、表示基板４２の背面基板４４との対向面が支持基板３０表面と逆極性（負極）に帯電されるので、正極に帯電された黒色帯電粒子５０が表示基板４２側へ移動する。
【００８０】
このため、画像表示媒体１２の全面を画像表示媒体１２へ駆動電圧を印加することなく、また帯電ロール１４及び帯電ロール１６へ電圧を印加することなく、剥離帯電によって、簡易な構成で容易に画像表示媒体１２の全面に黒色を表示することができる。
【００８１】
すなわち、画像表示媒体１２の全面を黒色とすることによって、画像表示媒体１２に表示されている画像を消去するものとすると、本発明の画像書換装置１０によって、簡易な構成で容易に画像表示媒体１２に表示された画像を消去することができる。
【００８２】
なお、上記実施の形態では、帯電ロール１４及び帯電ロール１６各々によって、画像表示媒体１２の表示基板４２及び背面基板４４各々の表面を剥離帯電する場合を説明したが、帯電ロール１４及び帯電ロール１６の何れか一方によって、表示基板４２及び背面基板４４の何れか一方のみを剥離帯電するようにしてもよい。
【００８３】
以上説明したように、本発明の画像書換装置１０によれば、画像表示媒体１２の表示基板４２及び背面基板４４の何れか一方または双方の表面各々を剥離帯電することにより、画像表示媒体１２内の帯電粒子群５２を移動させて、白色帯電粒子４８及び黒色帯電粒子５０の何れか一方を表示基板４２側へ選択的に移動させることができるので、簡易な構成で容易に画像表示媒体１２に表示された画像を書換えまたは消去することができる。
【００８４】
なお、本実施の形態では、帯電部材１８は、ロール状である場合を説明したが、シート状またはペン状であってもよい。帯電部材１８をペン状にすれば、画像表示媒体１２の表示基板４２側全面ではなく、一部領域に選択的に白色帯電粒子４８及び黒色帯電粒子５０の何れか一方を移動させることができるので、ユーザの任意の画像を画像表示媒体１２上に形成することができる。
【００８５】
なお、帯電部材１８の材料は、帯電部材１８の形状がシート状あるいはペン状である場合についても、予め表示基板４２の支持基板３０表面及び背面基板４４の支持基板４０表面に圧接されて剥離されるときに、表示基板４２の支持基板３０表面と帯電ロール１４の表面、及び背面基板４４の支持基板４０表面と帯電ロール１６の表面各々の二つの物質間で電子の移動が起こり、支持基板３０の表面または支持基板４０の表面各々に電荷が発生した帯電状態（剥離帯電された状態）となり、且つ支持基板３０表面及び支持基板４０表面各々が剥離帯電されることにより表示基板４２と背面基板４４との間に白色帯電粒子４８及び黒色帯電粒子５０が各々異なる基板側へ移動するような電界が生じるように、画像表示媒体１２の表示基板４２及び背面基板４４の積層状態や材質等に応じて選択されるようにすればよい。
【００８６】
なお、上記実施の形態では、画像表示媒体１２は、単純マトリクス駆動方式であるものとして説明したが、アクティブマトリックス駆動方式により駆動される場合にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の画像書換装置を示す模式図である。
【図２】画像表示媒体を示す模式図である。
【図３】画像表示媒体と画像表示媒体に電圧を印加する電圧印加部各々の電気的構成を示す模式図である。
【図４】剥離帯電を示す模式図である。
【符号の説明】
【００８８】
１０  画像書換装置
１２  画像表示媒体
１８  帯電部材
３２  ライン状電極
３８  ライン状電極
４２  表示基板
４４  背面基板
５２  帯電粒子群
【図１】
2007017593.tif 000003
【図２】
2007017593.tif 000004
【図３】
2007017593.tif 000005
【図４】
2007017593.tif 000006