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Images
Landscapes
- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像表示媒体、特に書き換え可能（つまり画像形成、画像消去、一旦形成した画像の書き換えのいずれも可能）の可逆性画像表示媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日、コンピュータ、ワードプロセッサ等により作成した文章、図形等の表示はＣＲＴディスプレイ等のディスプレイで表示したり、プリンタで紙等の媒体に出力表示する等によりなされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ＣＲＴディスプレイ等のディスプレイによる画像表示では、ディスプレイに表示される画像は、紙等にプリンタ等によって表示された画像と比べると解像度が低く、鮮明、精細な画像を得るには限界がある。また、ディスプレイによる画像表示では比較的解像度が低いことや、ディスプレイからの発光により長時間の目視作業では眼が非常に疲れやすい。
【０００４】
この点、紙等の画像表示媒体に文字、図形等を表示する場合には、高解像度で鮮明に画像表示でき、画像を見るにあたってその画像は人目に優しい。
【０００５】
これらが原因で、コンピュータ、ワードプロセッサ等により作成した文章、図形等の表示は、その文章等が完成したものであるときは勿論のこと、その文章等が一時的に見読に供されれば足りるような場合や、ドラフト（原稿、草稿）のように未だ訂正が加えられる可能性のある段階にあるごとき場合でも、殆どの場合、紙等の媒体にプリンタ等によって出力表示される。
【０００６】
そして、画像表示された紙等の媒体は用済みとなったあとは廃棄されたり、焼却されたりし、多くの資源が消費されている。プリンタ等においてはトナー、インク、熱転写シート等の消耗品が多量に消費されている。さらに、新しい紙等の表示媒体、トナー、インク等を得るためにさらにそれらの資源、それらの製作エネルギーが必要となる。
【０００７】
そこで本発明は、次の利点を有する書き換え可能の可逆性画像表示媒体を提供することを課題とする。
（１）書き換え可能（つまり画像形成、画像消去、一旦形成した画像の書き換えのいずれも可能）であり、よって従来の画像表示に関係する紙等の画像表示媒体、現像剤、インク等の消耗品の使用を低減することができ、それだけ今日の環境負荷低減に応えることができる。
（２）低エネルギーで画像形成でき、それだけ今日の環境負荷低減に応えることができる。
（３）コントラストに優れた画像を形成できる。
（４）高解像度で画像表示することも可能である。
（５）画像表示、画像消去、画像の書き換えを円滑に行える。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は次の第１及び第２の各可逆性画像表示媒体を提供する。
＜第１の可逆性画像表示媒体＞
所定のギャップをおいて対向する、少なくとも一方が光透過性を有する２枚のシートと、
前記２枚のシートの間に形成された１又は２以上の現像剤収容セルと、
前記各セルに内包された乾式現像剤と、
を有しており、
前記乾式現像剤は、流動化剤として無機微粒子が添加されており、
該無機微粒子はＢＥＴ比表面積が１１０ m 2 ／ｇ〜２００ m 2 ／ｇの範囲にある
可逆性画像表示媒体。
【０００９】
この可逆性画像表示媒体における前記無機微粒子の添加は現像剤に添加されていてもよいが（換言すれば現像剤を一旦調製した上でその現像剤に添加されてもよいが）、少なくとも一種の現像粒子に添加されている方が望ましい（換言すれば少なくとも一種の現像粒子に予め添加されたうえで、その現像粒子を用いて現像剤が形成されている方が望ましい）。
＜第２の可逆性画像表示媒体＞
前記第１の可逆性画像表示媒体において、前記乾式現像剤が、前記セルに該セル容積に対して２０ｖｏｌ％〜５０ｖｏｌ％収容されている可逆性画像表示媒体。
【００１１】
本発明に係る第１、第２のいずれの可逆性画像表示媒体の場合も、代表例として現像粒子が形成しようとする画像に応じて印加される電界（静電場）により駆動されて画像が形成される電界駆動型の可逆性画像表示媒体を挙げることができる。
【００１２】
また電界駆動型可逆性画像表示媒体の例として、
ａ）電荷注入可能の現像粒子に電荷を注入し、この電荷注入された現像粒子を電界駆動する可逆性画像表示媒体や、
ｂ）現像剤が、互いに帯電極性の異なる、且つ、互いに光学的反射濃度の異なる２種類の摩擦帯電性を有する乾式現像粒子を含み、該２種類の現像粒子は画像に対応した静電場のもとでクーロン力を受けて前記画像の表示のための移動をするように相互摩擦帯電により互いに逆極性に帯電する粒子である可逆性画像表示媒体を挙げることができる。
【００１３】
本発明に係る可逆性画像表示媒体は、後者の摩擦帯電性乾式現像粒子を含む画像表示媒体であり、該画像表示媒体は、内包された現像粒子が摩擦帯電している状態で該現像粒子に対し表示しようとする画像に対応させて画素ごとに所定の静電場を形成することで、クーロン力にて該現像粒子を移動させて現像を行い、画像を表示することができる。セルに内包された現像粒子が摩擦帯電した状態を得るには、現像粒子をセルに内包するに先立って混合攪拌等により摩擦帯電させたのちセルに内包したり、現像粒子をセルに内包してから何らかのエネルギー付与によりセル内で混合攪拌して摩擦帯電させたり、或いはそれらの双方により摩擦帯電させればよい。
【００１４】
本発明に係る可逆性画像表示媒体は、画像形成のための電界乃至静電場の形成は、例えば可逆性画像表示媒体の２枚のシートのうち一方のシートの外表面に直接又は間接的に（例えば静電潜像担持体に形成した静電潜像を転写して）静電潜像を形成し、或いは該シート外表面に外部で形成した静電潜像を接触させ、該静電潜像に基づいて形成できる。静電場の形成はシート外表面への静電潜像の形成或いは接触と同時的になされても、その後になされてもよい。かかる静電場は、例えば静電潜像を形成するシートとは反対側のシートにバイアス電圧を印加したり、該反対側シートを接地するなどして該反対側シートを静電場形成のための所定電位に設定することで行える。
【００１５】
また、第１、第２のいずれの可逆静画像表示媒体も、電界形成のための電極を有していてもよい。例えば、可逆性画像表示媒体における光透過性を有する一方の前記シートに電極（好ましくは透明電極）を形成するとともに他方のシートにも該電極に対向する電極を形成してもよい。この場合には、該両電極間に電圧を印加して該両電極間に表示しようとする画像に対応させて画素ごとに所定の静電場を形成することで、クーロン力にて現像粒子を移動させて画像を表示することができる。画像を消去したり、書き換えたりすることもできる。或いはさらに例えば他方のシート内面の電極は画素ごとに形成された個別電極群からなっていてもよい。
【００１６】
本発明に係る可逆性画像表示媒体によると、一旦画像表示したあとでも異なる静電場を付与したり、交番電場を付与したり、磁性粒子が含まれているときには振動磁界を付与するするなどして画像を消去できるし、異なる静電場を付与することで一旦形成した画像を書き換えることもできる。
【００１７】
従って一旦画像表示された画像表示媒体を廃棄する必要はない。また、現像剤は前記セルに内包されており、消費されないし、外部からの現像剤の供給を要しない。これらにより従来における画像表示にまつわる紙等の画像表示媒体、現像剤等の消耗品の使用を大幅に低減することができる。
【００１８】
また、従来の電子写真方式の画像形成のようにトナーを紙等のシートに熱で溶かして定着するようなことが不要であり、従来のこの種の画像形成で必要とされる作像エネルギーの大半を節約できる。
【００１９】
かくして今日の環境負荷低減に応えることができる。
【００２０】
前記の摩擦帯電性乾式現像粒子を含む画像表示媒体の場合には、前記セルに内包される現像剤は、光学的反射濃度の異なる（別の言い方をすれば、「コントラストの異なる」或いは「色の異なる」）２種類の現像粒子を含んでおり、しかもその現像粒子は乾式の現像粒子であって一方の種類の現像粒子による他方の種類の現像粒子の隠蔽度が良好であるから、コントラスト良好に画像表示できる。
【００２１】
またさらに、セルに内包される現像剤は互いに帯電極性の異なる２種類の相互摩擦帯電可能の帯電性乾式現像粒子を含んでおり、画像表示にあたっては摩擦帯電により互いに逆極性に帯電した現像粒子がクーロン力をうけて移動するため、この点でもコントラスト良好に画像表示でき、また前回表示の残像が発生し難い。
【００２２】
従来知られている書き換え可能の電気泳動型ディスプレイやツイストボール型ディスプレイと比べてもコントラストをより高くできる。
【００２３】
またさらに、乾式現像粒子は、例えば既述の電気泳動型画像表示に用いる表示液における導電性トナーと比べると、液体を介在させないため沈降、擬集が発生し難く、この点でも画像表示のコントラストの低下が起こり難く、また長期にわたり安定した画像表示を行える。現像粒子の沈降、擬集が発生し難いから、前回表示の残像も生じ難い。さらに乾式現像粒子は液中の現像粒子と比べると、帯電性能の経時変化が少ないからこの点でも長期にわたり安定した画像表示を行える。
【００２４】
またさらに、各セルに内包された２種類の現像粒子が摩擦帯電により互いに逆極性に帯電している状態で該現像粒子に対し静電場を形成して画像表示を行うので、該粒子が移動しやすく、従ってそれだけ画像表示のための駆動電圧は低く済み、この点でも低エネルギーで画像表示できる。
【００２５】
また本発明に係る可逆性画像表示媒体は、従来のＣＲＴディスプレイ等による画像表示と比べると、高解像度で眼にやさしく画像表示できる。
【００２６】
また本発明に係る可逆性画像表示媒体では、それに内包された現像剤に流動化剤として現像粒子の粒子径より小径の無機微粒子が添加されており、該無機微粒子はＢＥＴ比表面積が１１０m2／ｇ〜２００m2／ｇの範囲にある。
【００２７】
これにより、現像剤の流動性が高められており、それだけ現像粒子の駆動を速く確実に行うことができ、従って画像表示、画像消去、画像の書き換えを円滑に行える。
【００２８】
既述のとおり流動化剤は少なくとも一種の現像粒子に予め添加してあってもよい。本発明に係る摩擦帯電性乾式現像粒子を含む画像表示媒体の場合、すなわち、現像剤が、互いに帯電極性の異なる、且つ、互いに光学的反射濃度の異なる２種類の摩擦帯電性を有する乾式現像粒子を含んでいる画像表示媒体の場合には、該２種類の現像粒子のうち少なくとも一方に予め流動化剤を添加しておいて、その流動化剤添加現像粒子ともう一種の現像粒子とを混合してもよい。該２種類の現像粒子として磁性粒子と非磁性粒子とを用いるときには、非磁性粒子に添加することが好ましい。
【００２９】
いずれにしても一般的に言えば、流動化剤としては、電子写真方式の画像形成で用いる現像剤に一般的に添加される無機微粒子でよく、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。
【００３０】
特にシリカ、酸化アルミニウム、二酸化チタン、フッ化マグネシウム等の微粉末が好ましく、また流動化剤を単独或いは組み合わせて添加してもよい。
【００３１】
本発明で流動化剤として用いる無機微粒子はＢＥＴ比表面積が１１０ m 2 ／ｇ〜２００ m 2 ／ｇの範囲のものとする。ＢＥＴ比表面積がこの範囲を外れてくると、適当な流動性が得られず、十分な現像性が得られなくなる。この条件に適った流動化剤として次のものを例示できる。
【００３２】
すなわち、AEROSIL(アエロジル) 130、AEROSIL200、AEROSIL200V 、AEROSIL200CF、TT600 、 MOX170 、 COK84 、 R972 、 R974 、 R805（以上いずれも日本アエロジル社製）、タラノックス−５００（タルコ社製）、Ｈ２０００（ワッカー社製）等である。
【００３３】
本発明に係る第２の可逆性画像表示媒体では、乾式現像剤は、現像剤収容セルに該セル容積に対して２０ｖｏｌ％〜５０ｖｏｌ％収容されている。現像剤収容量をこの範囲に設定してあることで、画像表示に支障なく現像剤の流動性が高められており、それだけ現像粒子の駆動を速く確実に行うことができ、従って画像表示、画像消去、画像の書き換えを円滑に行える。
【００３４】
充填密度が２０％より少なくなってくると、セル内の空間が大きくなり、例えば白ベタ表示時において下層の着色（例えば黒色）粒子層が透けて見えるなど、コントラストの低下の原因となる。また、表示媒体を傾けたり振ったりした場合に、現像剤が偏り、画像品位の低下の原因となる。
【００３５】
一方、充填密度が大きくなるほど、セル内の空隙が減少し、現像粒子の移動抵抗が大きくなるため画像表示速度が低下する。特に、充填量が５０％を超えてくると、例えば画像表示時に白色粒子と着色（例えば黒色）粒子の層分離が完全に行われず、コントラスト低下の原因となる。従って、セルにおける現像剤の充填密度は２０ｖｏｌ％〜５０ｖｏｌ％程度が好ましく、表示速度などの面からは、２５ｖｏｌ％〜４０ｖｏｌ％程度がより好ましい。
【００３６】
本発明に係るクーロン力で現像粒子を駆動する電界駆動型の可逆性画像表示媒体においては、現像粒子の少なくとも一つを磁性粒子としてもよい。前記の摩擦帯電性乾式現像粒子を含む画像表示媒体においては、互いに帯電極性の異なる、且つ、互いに光学的反射濃度の異なる２種類の摩擦帯電性を有する乾式現像粒子のうち少なくとも一方は磁性粒子としてもよい。
【００３７】
このように磁性粒子を内包した画像表示媒体は、画像形成にあたり、磁場に媒体を通過させることで現像剤を攪拌でき、これにより媒体の初期化、画像形成のための現像剤の流動性惹起、摩擦帯電性乾式現像粒子を含む画像表示媒体においては帯電性の向上等が可能となる。
【００３８】
現像粒子に所望の磁性をもたせるには、例えば、磁性体粒子、磁性体粉末等の磁性体材料を現像粒子を構成するバインダー樹脂中に所定量分散させるとよい。
【００３９】
かかる磁性体材料としては、強磁性体や、それを含む合金、化合物等を例示できる。さらに言えば、
マグネタイト、ヘマタイト、フェライト等の鉄、
コバルト、ニッケル、マンガン等の合金や化合物、
その他の強磁性合金等、
従来から知られている磁性体材料を含め各種磁性体材料を使用できる。
【００４０】
磁性体材料の形状としては、粒状、針状、薄片状等種々の形状のなかから適宜選択採用できる。
【００４１】
現像粒子製造に採用できる材料を後ほどまとめて例示する。
【００４２】
なお前記の電気泳動型ディスプレイとは、２枚の基板をスペーサを介して間隔を開けて対向配置して密封空間を形成し、該空間に電気泳動能のある粒子をそれと色の異なる分散媒中に分散させた表示液を充填したもので、画像に応じた電界を付与して表示液中の粒子を泳動させることで、粒子の色若しくは分散媒の色で画像表示を行うものである。
【００４３】
またツイストボール型ディスプレイとは、例えばジリコン（ｇｙｒｉｃｏｎ）ベースの電子紙ディスプレイとして知られているもので、通常シート状で、例えば米国特許第４，１２６，８５４号及び米国特許第４，１４３，１０３号に開示されている媒体である。一方の半球面と他方の半球面とが異なる色を呈する２色球体が液体又は液状ワックス等で囲繞された状態で絶縁性保持媒質におけるキャビティに封入され、画像に応じた外部電界の付与により、該キャビティ内で２色球体がその電気的異方性に従って回転することで画像表示を行う。
【００４４】
本発明に係る第１、第２のいずれの可逆性画像表示媒体においても、２枚のシートのそれぞれは、厚さに比べて面積が大きく、面的に広がりのあるものを指し、合成樹脂、ガラス等種々の材料で形成することができ、柔軟性を有するもの、可撓性を有するもの、ガラス板のように可撓性に乏しいもの等のいずれでもよく、２枚のシートのうち少なくとも一方（画像観察側のシート）が画像を視認できるように光透過性を有していればよい。双方のシートが光透過性を有していてもよい。
【００４５】
また前記乾式現像剤の前記現像剤収容セル内での横方向の移動を抑制するための現像剤移動抑制部材を前記２枚のシート間に設けてもよい。当然のことながら、セルを形成している仕切り壁も現像剤の横方向の移動を抑制する。
【００４６】
また前記現像剤収容セルを形成している前記仕切り壁及び（又は）前記現像剤移動抑制部材が前記２枚のシート間ギャップを所定のギャップに維持するスペーサを兼ねていてもよい。２枚のシート間ギャップを所定のギャップに維持する専用のスペーサを仕切り壁や現像剤移動抑制部材とは別途に設けてもよい。
【００４７】
かかる現像剤移動抑制部材を設けることでセル内の現像粒子の偏りが抑制され、それだけ画像ムラの少ない高品質の画像を表示できる。またスペーサにより２枚のシート間ギャップが所定のものに維持されることで、画像ムラの少ない画像表示ができる。現像剤移動抑制部材の形状は柱状部材、壁状部材など任意である。
【００４８】
電極の有無に拘らず、可逆性画像表示媒体における現像剤収容セルの数、大きさ、形状、分布、配列（規則的、不規則）等については、画像表示できるのであれば特に制限はない。現像剤移動抑制部材や専用スペーサについても同様である。
【００４９】
仕切り壁、現像剤移動抑制部材、専用スペーサのそれぞれは、例えば２枚のシートの少なくとも一方に少なくとも一部を接着等にて接合固定したり、シートと成形等により一体的に形成することができる。しかし、仕切り壁、現像剤移動抑制部材、専用スペーサのそれぞれは、２枚のシートのうち一方又は双方に接着固定されたり、シートと一体的に形成されたりせず、２枚のシート間に、少なくとも一方のシートに対し動かないように配置されているだけでもよい。
【００５０】
現像剤収容セルの形状については、連続溝タイプ、独立タイプ等を挙げることかできる。
【００５１】
シート、セル仕切り壁、現像剤移動抑制部材、スペーサ等の材質は特に限定されない。しかし例えば媒体表面（シート表面）に画像表示のために静電潜像を形成する場合には、少なくとも該静電潜像を形成するシートについては絶縁性シートとする。反対側のシートについては、電極の有無に拘らず、絶縁性シートでも、そうでなくてもよい。絶縁性シートとする場合においてこれを接地電位としたり、これにバイアス電圧を印加する必要があるときには、その絶縁シートのままでもよいが、例えばシート外面に導電性膜を形成したり、反対側シート全体を導電性を有する材料や、導電性材料を含む材料で形成してもよい。このようにすると、容易に、該シートを接地して接地電位にしたり、該シートにバイアス電圧を印加できる。また、電極の有無に拘らず、反対側シートが絶縁性シートであってその外面に導電性膜を形成してある場合や、該反対側シートそれ自身が導電性シートであるときは、他からの電荷の遮蔽効果があり、画像表示した媒体を重ねるようなときでも、画像が崩れにくく、画像をそれだけ安定に保持することができる。
【００５２】
以下に現像粒子製造に採用できる材料を例示しておく。
・バインダー樹脂
通常結着剤として使用されるものであれば特に限定されない。電子写真用トナーに用いられる結着樹脂が代表例として挙げられる。
【００５３】
例えば、ポリスチレン系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリスルフォン系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、ウレタン樹脂、ウレア樹脂、フッ素系樹脂、シリコン系樹脂ならびにこれらの共重合体、ブロック重合体、グラフト重合体、及びポリマーブレンドなどを用いることができる。
【００５４】
ガラス転移点Ｔｇはかなり高くてもよく、場合によっては熱可塑性樹脂である必要はない。
・着色剤
着色剤としては、以下に示すような、有機又は無機の各種、各色の顔料、染料が使用可能である。
【００５５】
黒色顔料としては、カーボンブラック、酸化銅、二酸化マンガン、アニリンブラック、活性炭などがある。
【００５６】
黄色顔料としては、黄鉛、亜鉛黄、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、ミネラルファストイエロー、ニッケルチタンエロー、ネーブルスエロー、ナフトールエローＳ、バンザーイエローＧ、バンザーイエロー１０Ｇ、ベンジジンエローＧ、ベンジジンエローＧＲ、キノリンエローレーキ、パーマネントエローＮＣＧ、タートラジンレーキなどがある。
【００５７】
橙色顔料としては、赤色黄鉛、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダスレンブリリアントオレンジＲＫ、ベンジジンオレンジＧ、インダスレンブリリアントオレンジＧＫなどがある。
【００５８】
赤色顔料としては、ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀、カドミウム、パーマネントレッド４Ｒ、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウォッチングレッド、カルシウム塩、レーキレッドＤ、ブリリアントカーミン６Ｂ、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン３Ｂなどがある。
【００５９】
紫色顔料としては、マンガン紫、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキなどがある。
【００６０】
青色顔料としては、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダスレンブルーＢＣなどがある。
【００６１】
緑色顔料としては、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンＢ、マラカイトグリーンレーキ、ファイナルイエローグリーンＧなどがある。
【００６２】
白色顔料としては、亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛などがある。
【００６３】
体質顔料としては、バライト粉、炭酸バリウム、クレー、シリカ、ホワイトカーボン、タルク、アルミナホワイトなどがある。
【００６４】
また塩基性、酸性、分散、直接染料などの各種染料として、ニグロシン、メチレンブルー、ローズベンガル、キノリンイエロー、ウルトラマリンブルーなどがある。
【００６５】
これらの着色剤は、単独で或いは複数組合せて用いることができる。
【００６６】
特に白黒表示においては、黒色着色剤としてカーボンブラックが、白色着色剤として二酸化チタンが好ましい。
【００６７】
また、特に白色顔料を溶融結着樹脂（バインダー樹脂）と混練して、その混練物から現像粒子を得る場合、白色顔料の使用量は、十分な白色度を得るために、白色粒子の原料モノマー１００重量部に対して、１０重量部以上、好ましくは、２０重量部以上であることが望ましく、白色顔料の十分な分散性を確保するために、６０重量部以下、好ましくは５０重量部以下であることが望ましい。白色顔料が６０重量部を超えてくると、顔料と結着樹脂との結着性、顔料の分散性が悪化し、また白色顔料が１０重量部未満であると他の色の現像粒子の十分な隠蔽性が得られない。
【００６８】
また、黒色着色剤としてはカーボンブラックが好ましいが、現像粒子に磁性を持たせるような場合にはマグネタイト、フェライト等の磁性体粒子及び磁性体微粉末を着色剤として用いることもできる。
・荷電制御剤
荷電制御剤としては、現像粒子に摩擦帯電にて電荷を与えるものであれば特に制限はない。
【００６９】
正荷電制御剤としては例えば、ニグロシン染料、トリフェニルメタン系化合物、４級アンモニウム塩系化合物、ポリアミン樹脂、イミダゾール誘導体等が挙げられる。
【００７０】
負荷電制御剤としては例えば、サリチル酸金属錯体、含金属アゾ染料、含金（金属イオンや金属原子を含む）の油溶性染料、４級アンモニウム塩系化合物、カリックスアレン化合物、含ホウ素化合物（ベンジル酸ホウ素錯体）、ニトロイミダゾール誘導体等が挙げられる。
【００７１】
その他、超微粒子シリカ、超微粒子酸化チタン、超微粒子アルミナ等の金属酸化物、ピリジン等の含窒素環状化合物及びその誘導体や塩、各種有機顔料、弗素、塩素、窒素等を含んだ樹脂等も荷電制御剤として用いることができる。
・磁性体
既述のとおり。
・抵抗調整剤
抵抗調整剤としては、着色剤と同等なものもあり、薄片状、繊維状、粉末状等の各種形状の金属酸化物、グラファイト、カーボンブラック等を推奨できる。磁性粒子の場合には、磁性粉末の添加量でも抵抗調整が可能である。
【００７２】
次に現像粒子の製造例について説明する。
【００７３】
前記した様なバインダー樹脂のほか、磁性粉、着色剤、荷電制御剤、抵抗調整剤及びその他の添加剤等の中から必要なものを選択し、それらを所定量ずつ十分混合後、加圧ニーダや２軸混練装置等により加熱混練し、冷却後、ハンマーミル、カッターミル等により粗粉砕する。次いで、ジェットミル、オングミル等によりさらに微粉砕化した後、風力分級機等を用いて所定の平均粒径になるまで分級し、現像粒子を得る。
【００７４】
このようにして得られた、例えば異なる帯電極性、異なるコントラスト（光学的反射濃度）の粒子を、所定の割合で混合攪拌することにより、所定の帯電量を有する現像剤を調製することができ、摩擦帯電性乾式現像粒子を内包する電界駆動型の可逆性画像表示媒体の現像剤として採用できる。
【００７５】
このとき流動性向上剤等の第３成分（粒子）を添加、混合してもかまわないことは既述のとおりである。
【００７６】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００７７】
図１及び図２に乾式帯電粒子内包型の可逆性画像表示媒体の１例を示す。図１（Ａ）は可逆性画像表示媒体１２の画像表示前の断面図であり、図１（Ｂ）は画像表示時の１例の断面図である。図２は媒体１２の一部を切り欠いて示す平面図である。
【００７８】
図１及び図２に示す画像表示媒体１２は、全体が矩形の媒体であり、第１シート１２１、第２シート１２２及びこれら両シート間の隔壁１２３を含んでいる。第１シート１２１と隔壁１２３とは透明なポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を加熱型押し成形して一体的に形成されている。第２シート１２２も透明なＰＥＴシートであり、その外面には導電性膜としてアルミニウム蒸着層１３を形成してある。
【００７９】
隔壁１２３は媒体１２の縦方向辺と平行に延びる複数本の縦仕切り壁１２３ａからなり、各隣り合う縦仕切り壁の間に現像剤収容セル１２４が提供されている。各セル１２４には相互に摩擦帯電した白色現像粒子ＷＰ及び黒色現像粒子ＢＰを含む現像剤ＤＬが収容されている。
【００８０】
媒体１２の周縁部において両シート１２１、１２２はヒートシールされて封止部１２０とされている。封止部１２０のうち縦仕切り壁１２３ａの長手方向における両端部に連設されて各セルの両端部を封止している部分１２０ａはセル１２４を形成する仕切り壁を兼ねている。
【００８１】
各セルは密閉されており、該セルから現像剤ＤＬが漏れ出ることはない。
【００８２】
隔壁１２３（仕切り壁１２３ａ）は両シート１２１、１２２間を所定のギャップに維持するスペーサを兼ねている。
【００８３】
シート１２１は平均厚さ２５μｍである。各仕切り壁１２３ａは幅α＝２０μｍ、高さｈ＝１００μｍ、隣り合う仕切り壁間隔ｐｔ＝２００μｍである。現像剤ＤＬは両シート貼り合わせ前に各セル１２４に３０ｖｏｌ％の充填率で収容され、その後シート１２１上の縦仕切り壁１２３ａの上端面に光硬化性接着剤１２３ｂを薄く塗布し、その上から厚み３０μｍのアルミニウム蒸着シート１２２を密着させ、紫外線照射により該接着剤を硬化させ、さらに両シートの周縁部をヒートシールしてある。
【００８４】
前記セルにおける現像粒子及び現像剤の詳細は次のとおりである。
・白色現像粒子ＷＰ
熱可塑性ポリエステル樹脂（軟化点１２１℃、ガラス転移点６７℃）１００重量部と、酸化チタン（石原産業社製：ＣＲ−５０）４０重量部と、負荷電制御剤としてサリチル酸亜鉛錯体（オリエント化学社製：ボントロンＥ−８４）５重量部とをヘンシェルミキサーで十分に混合した後、２軸押し出し機で混練後冷却した。該混練物を粗粉砕し、その後ジェット粉砕機で粉砕し、風力分級して、体積平均粒径１０．３μｍの白色微粉末を得た。その後に疎水性シリカ微粒子（日本アエロジル社製：アエロジルＲ−９７２）０．３重量部を加え、ヘンシェルミキサーにより混合処理を行い次表１に示す白色現像粒子ＷＰ１を得た。
【００８５】
また、この白色現像粒子の製造において疎水性シリカ微粒子（日本アエロジル社製：アエロジルＲ−９７２）の添加に代えて、表３に示す流動化剤をそれぞれ０．３重量部を添加した白色現像粒子ＷＰ２〜６も調製した（表３参照）。
【００８６】
【表１】
・黒色現像粒子ＢＰ
スチレン−ｎブチルメタクリレート系樹脂（軟化点１３２℃、ガラス転移点６５℃）１００重量部と、カーボンブラック（ライオン油脂社製、ケッチェンブラックＥＣ）１２重量部と、シリカ（日本アエロジル社製 ♯２００）１．５重量部と、マグネタイト系磁性粉（Ｂ−ＢＬ−Ｐ チタン工業社製）２００重量部とをヘンシェルミキサーで充分混合した後、ベント二軸混練装置で混練した。
【００８８】
この混練物を冷却後フェザーミルで粗粉砕した後、ジェットミルで微粉砕し、これを風力分級機で分級して、次表２に示す体積平均粒径２６μｍの黒色磁性粒子ＢＰを得た。
【００８９】
【表２】
・現像剤ＤＬの調製
前記白色粒子ＷＰ１〜ＷＰ６のそれぞれ３０ｇと黒色粒子ＢＰの７０ｇとをポリエチレン製のボトルに入れ、ボールミル架台にて回転させて３０分間混合攪拌を行い６種類の現像剤を調製した。いずれの現像剤においても白色現像粒子ＷＰは負に、黒色現像粒子ＢＰは正に帯電していた。
【００９１】
図１の可逆性画像表示媒体１２において現像剤ＤＬとして、かかる６種類の現像剤のそれぞれを採用し、現像剤収容セルへの現像剤充填率をいずれも３０ｖｏｌ％とした実施例媒体１〜４（実施例媒体１、４は参考的実施例媒体）及び比較例媒体１、２を作製した。これらを表３に示す。
【００９２】
さらに、図１の可逆性画像表示媒体１２において現像剤ＤＬとして現像剤（白色粒子ＷＰ１＋黒色粒子ＢＰ）を用い、現像剤収容セルへの該現像剤充填率を種々変えた実施例媒体５〜９及び比較例媒体３、４を作製した。これらを表４に示す。
【００９３】
そして、各実施例媒体、比較例媒体について、図３に示す画像形成装置を用いて画像評価試験を行った。
【００９４】
図３に示す装置はイオンフローヘッドＨ１使用の画像形成装置である。
【００９５】
媒体搬送路の所定部位において該搬送路の上側にイオンフローヘッドＨ１が、下側にヘッドＨ１に対向する接地対向電極１が、ヘッドＨ１の上流側にタイミングローラ対２が、ヘッドＨ１の下流側において搬送路の下側に回転駆動される電極ローラ３が、そのさらに下流側に搬送ローラ対４が配置されている。電極ローラ３は接地されており、ローラ３から独立して回転駆動されるマグネットローラ５が内蔵されている。
【００９６】
イオンフローヘッドＨ１の詳細は図４に示してある。
【００９７】
イオンフローヘッドＨ１は、図４に拡大して示すように、コロナイオンを発生させるコロナイオン発生部ｃ２と、該発生部で発生するコロナイオンを媒体１２表面へ導くための書き込み電極ｅ２と、正（又は負）のコロナイオンを表示しようとする画像に応じて媒体１２表面の画素対応部分へ導くための電圧を書き込み電極ｅ２へ印加する書き込み電極制御回路ｆ２とを含んでいる。
【００９８】
コロナイオン発生部ｃ２はシールドケースｃ２１内にコロナワイヤｃ２２を張設し、このワイヤに高圧電源Ｐｃ２からプラス（又はマイナス）の電圧（例えば正又は負の４ｋＶ〜１０ｋＶ程度の電圧）を印加してコロナイオンを発生させるものである。コロナワイヤｃ２２としては、例えば６０μｍ〜１２０μｍ径の金メッキタングステン線を使用できる。
【００９９】
書き込み電極ｅ２は、媒体１２に向けられるシールドケースｃ２１の部分に臨設されており、上部電極ｅ２１と下部電極ｅ２２とからなり、それらの中央の透孔をコロナイオン流が通過できる。
【０１００】
電極制御回路ｆ２は、制御電源Ｐｃ２１、バイアス電源Ｐｃ２２及び制御部ｆ２１を含んでおり、制御部ｆ２１は、媒体１２へ向け導出しようとするイオンの極性に応じたイオン引出し電圧を電極ｅ２１、ｅ２２に印加できる。
【０１０１】
ここでは制御部ｆ２１の指示のもとに、上部電極ｅ２１に正電圧を、下部電極ｅ２１に負電圧を印加すると、正コロナイオンを媒体へ導くことができる（図４（Ａ））。上部電極ｅ２１に負電圧を、下部電極ｅ２１に正電圧を印加すると、正コロナイオンを閉じ込めておくことができる（図４（Ｂ））。
【０１０２】
また書き込み電極ｅ２に対向させて対向電極（ここでは接地電極）１を設ける。
【０１０３】
かくして電界駆動型の媒体１２をタイミングローラ対２から書き込みのタイミングで送り出し、ヘッドＨ１に対し相対的に移動させつつ、且つ、表示しようとする画像に応じて、制御部ｆ２１の指示のもとに、媒体１２表面の複数の画素対応部分のうち表示しようとする画像に応じた所定の画素対応部分については図４（Ａ）に示すように正コロナイオンを導き、他の画素については図４（Ｂ）に示すようにイオンの流出を阻止する。
【０１０４】
このようにして画像を書き込める。
【０１０５】
かかる画像形成装置により、画像部（ブラック）の潜像電位が−４００Ｖ、背景部（白色部）の潜像電位が＋４００Ｖとなるように媒体１２表面に静電潜像を形成し、且つ、マグネットローラ５で現像粒子を攪拌して画像形成するようにして、各可逆性画像表示媒体１２について、２ｃｍ×２ｃｍサイズのソリッド（ブラック）画像の書き込み、消去を繰り返した。
【０１０６】
このようにいずれの可逆性画像表示媒体についても、書き換え可能（つまり画像形成、画像消去、一旦形成した画像の書き換えのいずれも可能）であり、よって従来の画像表示に関係する紙等の画像表示媒体、現像剤、インク等の消耗品の使用を低減することができ、それだけ今日の環境負荷低減に応えることができ、さらに、低エネルギーで画像形成でき、それだけ今日の環境負荷低減に応えることができることが分かる。
【０１０７】
また、各実施例媒体、比較例媒体についてのかかる画像形成においては、１０回ソリッド部のブラック／ホワイト反転を繰り返したのちの、ソリッド部の反射濃度（ブラック反射濃度Ｂ）と背景部（白色部）の反射濃度（ホワイト反射濃度Ｗ）を測定し、画像濃度比（反射濃度比）（Ｂ／Ｗ）を求めた。
【０１０８】
画像評価結果についても表３、４に示す。Ｂ／Ｗ比が５．０以上６．０未満を良好「○」、６．０以上を非常に良好「◎」とした。Ｂ／Ｗ比が５．０未満は不良「×」とした。
【０１０９】
なお、ソリッド部、白色部の各反射濃度の測定は、反射濃度計（コニカ社製：Ｓａｋｕｒａ ＤＥＮＳＩＴＯＭＥＴＥＲ ＰＤＡ−６５）を用いて行った。
【０１１０】
現像粒子の平均粒径は、コールターマルチサイザー（コールター社製）を用い、２８０μｍのアパチャーチューブで粒径別相対重量分布を測定して求めた。
【０１１１】
【表３】
【表４】
表３から分かるように、ＢＥＴの比表面積が比較例１のように小さすぎる場合、比較例２のように大きすぎる場合のいずれについても、現像粒子の十分な流動性が得られず、白ベタ部に黒色粒子も付着していることが観測され、そのため十分な画像コントラストが得られなかった。
【０１１４】
また表４から分かるように、比較例３のように現像剤の充填密度が小さすぎると、白ベタ部では下層の黒色粒子層が見え、白ベタ部の反射濃度が増加し、黒ベタ部では下層の白色粒子層が観測され、画像濃度が低下した。
【０１１５】
一方、比較例４のように現像剤の充填密度が大きくなると、現像時の粒子の移動抵抗が大きくなり、白ベタ部では黒色粒子が、黒ベタ部では白色粒子がそれぞれ同時に現像され、コントラストの低下を招くことが明らかになった。
【０１１６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によると、次の利点を有する書き換え可能の可逆性画像表示媒体を提供することができる。
（１）書き換え可能（つまり画像形成、画像消去、一旦形成した画像の書き換えのいずれも可能）であり、よって従来の画像表示に関係する紙等の画像表示媒体、現像剤、インク等の消耗品の使用を低減することができ、それだけ今日の環境負荷低減に応えることができる。
（２）低エネルギーで画像形成でき、それだけ今日の環境負荷低減に応えることができる。
（３）コントラストに優れた画像を形成できる。
（４）高解像度で画像表示することも可能である。
（５）画像表示、画像消去、画像の書き換えを円滑に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る可逆性画像表示媒体例を示す図であり、図（Ａ）は画像表示前の断面図であり、図（Ｂ）は画像表示時の１例の断面図である。
【図２】図１に示す画像表示媒体の、一部を切り欠いて示す平面図である。
【図３】画像評価実験に使用した画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図４】図３の装置におけるイオンフローヘッドを拡大して示す図であり、図（Ａ）はイオンフロー状態を、図（Ｂ）はイオンフロー停止状態を示している。
【符号の説明】
１２ 可逆性画像表示媒体
１２１、１２１ シート
１２３ 隔壁
１２３ａ 縦仕切り壁
１３ アルミニウム蒸着層
１２４ 現像剤収容セル
１２０ 封止部
１２３ｂ 光硬化性接着剤
ＤＬ 現像剤
ＷＰ 白色現像粒子
ＢＰ 黒色現像粒子
α 仕切り壁１２３ａの幅
ｈ 仕切り壁１２３ａの高さ
ｐｔ 仕切り壁間隔
Ｈ１ イオンフローヘッド
１ 対向電極
２ タイミングローラ対
３ 電極ローラ
４ 搬送ローラ対
５ マグネットローラ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image display medium, and more particularly to a reversible image display medium that is rewritable (that is, image formation, image erasure, and rewriting of a once formed image are possible).
[0002]
[Prior art]
Today, sentences, graphics, and the like created by a computer, a word processor, and the like are displayed on a display such as a CRT display or output and displayed on a medium such as paper by a printer.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, when displaying an image on a display such as a CRT display, an image displayed on the display has a lower resolution than an image displayed on a paper or the like by a printer or the like, and there is a limit in obtaining a clear and fine image. In addition, the resolution of the image displayed on the display is relatively low, and the eyes are very tired when viewing for a long time due to light emission from the display.
[0004]
In this regard, when characters, graphics, and the like are displayed on an image display medium such as paper, the image can be clearly displayed with high resolution, and the image is easy to see when viewing the image.
[0005]
For these reasons, it is sufficient to display texts, graphics, etc. created by a computer, word processor, etc., as long as the texts are temporarily completed, as well as when the texts are completed. Even in such a case, or in a stage where there is a possibility that correction may still be made, such as a draft (original, draft), in most cases, the output is displayed on a medium such as paper by a printer or the like.
[0006]
Then, after the image-displayed medium such as paper is used up, it is discarded or incinerated, and many resources are consumed. In printers and the like, a large amount of consumables such as toner, ink, and thermal transfer sheets are consumed. Furthermore, in order to obtain a display medium such as new paper, toner, ink, etc., those resources and their production energy are required.
[0007]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a rewritable reversible image display medium having the following advantages.
(1) Rewritable (that is, image formation, image erasure, and rewriting of once formed images are possible), and therefore consumables such as image display media such as paper, developer, and ink related to conventional image display. Can be reduced, and it can respond to today's environmental load reduction.
(2) It is possible to form an image with low energy, and it can respond to today's environmental load reduction.
(3) An image having excellent contrast can be formed.
(4) It is also possible to display an image with high resolution.
(5) Image display, image erasure, and image rewriting can be performed smoothly.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides the following first and second reversible image display media.
<First Reversible Image Display Medium>
Two sheets facing each other with a predetermined gap, at least one of which is light transmissive,
One or more developer containing cells formed between the two sheets;
A dry developer contained in each cell;
Have
The dry developer has inorganic fine particles added as a fluidizing agent,
The inorganic fine particles have a BET specific surface area.110 m 2 / G-200 m 2 / GIs in the range
Reversible image display medium.
[0009]
The addition of the inorganic fine particles in the reversible image display medium may be added to the developer (in other words, the developer may be once prepared and then added to the developer), but at least one kind It is preferable that the developer is added to the developer particles (in other words, it is preferable that the developer is added to at least one kind of developer particles and then the developer is formed using the developer particles).
<Second Reversible Image Display Medium>
In the first reversible image display medium,The dry developerButA reversible image display medium in which 20 vol% to 50 vol% of the cell volume is accommodated in the cell.
[0011]
In either of the first and second reversible image display media according to the present invention, as a representative example, an image is formed by being driven by an electric field (electrostatic field) applied in accordance with an image to be formed by developer particles. Electric field driven reversible image display medium.
[0012]
As an example of an electric field driven reversible image display medium,
a) a reversible image display medium that injects electric charge into charge-injectable developer particles, and electric-drives the charge-injected developer particles;
b) The developer includes two types of dry developing particles having different triboelectric charging properties having different charging polarities and different optical reflection densities, and the two developing particles have an electrostatic field corresponding to an image. And received the Coulomb forceFor display of the imageMoveTheThus, a reversible image display medium that is particles that are charged in opposite polarities by mutual frictional charging can be mentioned.
[0013]
The reversible image display medium according to the present invention includes:Image display medium containing the latter triboelectrically chargeable dry developing particlesThe image display medium isBy forming a predetermined electrostatic field for each pixel corresponding to an image to be displayed on the developing particles in a state where the enveloping particles are frictionally charged, the developing particles are moved by Coulomb force. The image can be developed and displayed. In order to obtain a state in which the developer particles contained in the cell are triboelectrically charged, the developer particles are triboelectrically charged by mixing and stirring prior to inclusion in the cell and then encapsulated in the cell, or the developer particles are contained in the cell. Therefore, the mixture may be mixed and stirred in the cell by applying some energy to be triboelectrically charged, or both of them may be triboelectrically charged.
[0014]
In the reversible image display medium according to the present invention, the formation of an electric field or electrostatic field for image formation is performed, for example, directly or indirectly on the outer surface of one of the two sheets of the reversible image display medium ( For example, an electrostatic latent image formed on an electrostatic latent image carrier is transferred to form an electrostatic latent image, or an externally formed electrostatic latent image is brought into contact with the outer surface of the sheet, and then the electrostatic latent image is formed. Can be formed based on The electrostatic field may be formed simultaneously with or after the formation or contact of the electrostatic latent image on the outer surface of the sheet. Such an electrostatic field is, for example, a predetermined voltage for forming an electrostatic field by applying a bias voltage to the sheet opposite to the sheet on which the electrostatic latent image is formed or by grounding the opposite sheet. This can be done by setting the potential.
[0015]
Further, both the first and second reversible still image display media may have an electrode for forming an electric field. For example, an electrode (preferably a transparent electrode) may be formed on one of the sheets having light permeability in the reversible image display medium, and an electrode facing the electrode may be formed on the other sheet. In this case, a voltage is applied between the electrodes to form a predetermined electrostatic field for each pixel corresponding to the image to be displayed between the electrodes, thereby moving the developer particles by Coulomb force. Image can be displayed. You can also erase or rewrite images. Alternatively, for example, the electrode on the inner surface of the other sheet may be composed of an individual electrode group formed for each pixel.
[0016]
According to the reversible image display medium according to the present invention, a different electrostatic field is applied even after an image is displayed once, an alternating electric field is applied, or an oscillating magnetic field is applied when magnetic particles are included. The image can be erased, and the image once formed can be rewritten by applying a different electrostatic field.
[0017]
Therefore, it is not necessary to discard the image display medium once displayed. Further, the developer is contained in the cell and is not consumed, and it is not necessary to supply the developer from the outside. As a result, the use of conventional image display media such as paper and image consumables such as developer can be greatly reduced.
[0018]
In addition, it is not necessary to melt and fix toner on a sheet of paper or the like as in conventional electrophotographic image formation, and the image forming energy required for this type of conventional image formation is not required. You can save most.
[0019]
Thus, today's environmental burden can be reduced.
[0020]
In the case of the image display medium including the triboelectrically-chargeable dry developing particles, the developer contained in the cell has different optical reflection density (in other words, “different contrast” or “color”). Different ")2 typesIn addition, the developed particles are dry-type developed particles, and the concealment degree of the other type of developed particles by one type of developed particles is good, so that an image can be displayed with good contrast.
[0021]
Furthermore, the developers contained in the cells have different charging polarities.2 typesIn other words, it is possible to display images with good contrast in this respect, because the developer particles charged in opposite polarities due to frictional charging move with the Coulomb force. In addition, the afterimage of the previous display is unlikely to occur.
[0022]
The contrast can be made higher than that of a conventionally known rewritable electrophoretic display or twist ball display.
[0023]
In addition, the dry developing particles, for example, are less likely to cause sedimentation and false collection than the conductive toner in the display liquid used for the electrophoretic image display described above. Is less likely to occur, and stable image display can be performed over a long period of time. Since the settling and pseudo-collection of the developing particles are difficult to occur, the afterimage of the previous display is also difficult to occur. Further, since the dry developing particles have less change with time in the charging performance as compared with the developing particles in the liquid, stable image display can be performed for a long time also in this respect.
[0024]
Furthermore, it was included in each cell.2 typesIn the state in which the developing particles are charged with opposite polarities due to frictional charging, an electrostatic field is formed on the developing particles to display an image, so that the particles move easily, and accordingly, a driving voltage for displaying an image accordingly. Can be displayed at low energy.
[0025]
Further, the reversible image display medium according to the present invention can display an image with high resolution and gentle to the eyes as compared with image display by a conventional CRT display or the like.
[0026]
In the reversible image display medium according to the present invention, the developer contained therein is used as a fluidizing agent.Smaller than the particle size of the developed particlesInorganic fine particles are added, and the inorganic fine particles have a BET specific surface area of 110 m.2/ G-200m2/ G.
[0027]
As a result, the fluidity of the developer is enhanced, and the developer particles can be driven quickly and reliably, and accordingly, image display, image erasure, and image rewriting can be performed smoothly.
[0028]
As described above, the fluidizing agent may be added in advance to at least one kind of developing particles.According to the present inventionIn the case of an image display medium containing triboelectrically-charged dry developing particles, that is, the developers have different charging polarities and different optical reflection densities.Two kinds of maIn the case of an image display medium containing dry developing particles having triboelectric charging properties, a fluidizing agent is added in advance to at least one of the two types of developing particles, Another type of developing particles may be mixed. When magnetic particles and nonmagnetic particles are used as the two kinds of developing particles, it is preferable to add them to the nonmagnetic particles.
[0029]
In any caseGenerally speaking,The fluidizing agent may be inorganic fine particles generally added to a developer used in electrophotographic image formation. For example, silica, alumina, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, titanic acid. Strontium, zinc oxide, silica sand, clay, mica, wollastonite, diatomaceous earth, chromium oxide, cerium oxide, bengara, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, nitriding Silicon etc. can be mentioned.
[0030]
In particular, fine powders such as silica, aluminum oxide, titanium dioxide, and magnesium fluoride are preferable, and a fluidizing agent may be added alone or in combination.
[0031]
In the present inventionInorganic fine particles used as a fluidizing agent have a BET specific surface area.110 m 2 / G-200 m 2 / GOf the range. If the BET specific surface area is out of this range, appropriate fluidity cannot be obtained, and sufficient developability cannot be obtained. The following can be illustrated as a fluidizing agent suitable for these conditions.
[0032]
That is, AEROSIL (Aerosil) 130, AEROSIL200, AEROSIL200V, AEROSIL200CF,TT600 , MOX170 , COK84 , R972 , R974 , R805(All are manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.), Taranox-500 (manufactured by Tarco), H2000 (manufactured by Wacker), and the like.
[0033]
In the second reversible image display medium according to the present invention, the dry developer is accommodated in the developer accommodating cell by 20 vol% to 50 vol% with respect to the cell volume. By setting the developer storage amount within this range, the flowability of the developer is improved without hindering the image display, and the developer particles can be driven quickly and reliably. Easily erase and rewrite images.
[0034]
When the packing density is less than 20%, the space in the cell is increased, and this causes a decrease in contrast, for example, when a white solid color display (for example, black) particle layer is seen through. In addition, when the display medium is tilted or shaken, the developer is biased, causing a reduction in image quality.
[0035]
On the other hand, as the packing density increases, the voids in the cell decrease and the movement resistance of the developing particles increases, so that the image display speed decreases. In particular, when the filling amount exceeds 50%, for example, white particles and colored (for example, black) particles are not completely separated at the time of image display, which causes a decrease in contrast. Accordingly, the developer packing density in the cell is preferably about 20 vol% to 50 vol%, and more preferably about 25 vol% to 40 vol% in terms of display speed and the like.
[0036]
The present inventionRuIn the electric field drive type reversible image display medium in which the developer particles are driven by a lon force, at least one of the developer particles may be a magnetic particle.. in frontIn the image display medium including the triboelectrically chargeable dry developing particles described above, the charging polarities are different from each other and the optical reflection densities are different from each other.Two kinds of maAt least one of the dry developing particles having triboelectric charging properties may be magnetic particles.
[0037]
Thus, the image display medium including the magnetic particles can stir the developer by passing the medium through a magnetic field in image formation, thereby initializing the medium and inducing fluidity of the developer for image formation. In an image display medium including frictionally chargeable dry developing particles, chargeability can be improved.
[0038]
In order to give the developer particles desired magnetism, for example, a predetermined amount of a magnetic material such as magnetic particles or magnetic powder may be dispersed in the binder resin constituting the developer particles.
[0039]
Examples of such a magnetic material include a ferromagnetic material, an alloy containing the same, a compound, and the like. In addition,
Iron such as magnetite, hematite, ferrite,
Alloys and compounds such as cobalt, nickel, manganese,
Other ferromagnetic alloys, etc.
Various magnetic materials including conventionally known magnetic materials can be used.
[0040]
The shape of the magnetic material can be appropriately selected and employed from various shapes such as granular, needle-like, and flake-like shapes.
[0041]
Examples of materials that can be used for developing particle production will be described later.
[0042]
The electrophoretic display means that two substrates are arranged opposite each other with a spacer therebetween to form a sealed space, and particles having electrophoretic ability are dispersed in a dispersion medium having a different color from the space. The display liquid dispersed in the liquid is filled, and an image is displayed with the color of the particles or the color of the dispersion medium by applying an electric field according to the image and causing the particles in the display liquid to migrate.
[0043]
The twist ball type display is known as, for example, a gyricon-based electronic paper display and is usually in the form of a sheet, for example, US Pat. No. 4,126,854 and US Pat. No. 4,143,103. Is the medium disclosed in this issue. A two-color sphere in which one hemisphere and the other hemisphere have different colors are enclosed in a cavity in an insulating holding medium in a state surrounded by a liquid or liquid wax, and by applying an external electric field according to an image, An image is displayed by rotating the two-colored sphere in the cavity according to the electrical anisotropy.
[0044]
In each of the first and second reversible image display media according to the present invention, each of the two sheets has a large area compared to the thickness and has a surface spread. It can be formed of various materials such as glass, and may be any of a flexible material, a flexible material, a poorly flexible material such as a glass plate, and at least one of the two sheets. It is only necessary that the (sheet on the image observation side) has light transmittance so that the image can be visually recognized. Both sheets may have optical transparency.
[0045]
Further, a developer movement suppressing member for suppressing the lateral movement of the dry developer in the developer containing cell may be provided between the two sheets. As a matter of course, the partition walls forming the cells also suppress the lateral movement of the developer.
[0046]
Further, the partition wall forming the developer containing cell and / or the developer movement suppressing member may also serve as a spacer for maintaining the gap between the two sheets at a predetermined gap. A dedicated spacer for maintaining the gap between the two sheets at a predetermined gap may be provided separately from the partition wall and the developer movement suppressing member.
[0047]
By providing such a developer movement suppressing member, unevenness of the developing particles in the cell is suppressed, and a high-quality image with less image unevenness can be displayed. Further, since the gap between the two sheets is maintained at a predetermined value by the spacer, it is possible to display an image with little image unevenness. The shape of the developer movement suppressing member is arbitrary such as a columnar member or a wall member.
[0048]
Regardless of the presence or absence of electrodes, the number, size, shape, distribution, arrangement (regular, irregular), etc. of the developer containing cells in the reversible image display medium are not particularly limited as long as the image can be displayed. The same applies to the developer movement suppressing member and the dedicated spacer.
[0049]
Each of the partition wall, the developer movement suppressing member, and the dedicated spacer can be integrally formed by, for example, bonding and fixing at least a part to at least one of the two sheets by bonding or the like, or by forming the sheet and the like. . However, each of the partition wall, the developer movement suppressing member, and the dedicated spacer is not bonded and fixed to one or both of the two sheets, or formed integrally with the sheet, and between the two sheets, It may be arranged so as not to move with respect to at least one sheet.
[0050]
Examples of the shape of the developer containing cell include a continuous groove type and an independent type.
[0051]
The material of the sheet, cell partition wall, developer movement suppressing member, spacer, etc. is not particularly limited. However, for example, when an electrostatic latent image is formed on the medium surface (sheet surface) for image display, at least the sheet on which the electrostatic latent image is formed is an insulating sheet. The sheet on the opposite side may or may not be an insulating sheet with or without electrodes. In the case where an insulating sheet is used, when it is necessary to apply a bias voltage to the ground potential, the insulating sheet may be left as it is. For example, a conductive film may be formed on the outer surface of the sheet, or the opposite sheet. The whole may be formed of a conductive material or a material containing a conductive material. In this way, the sheet can be easily grounded to the ground potential, or a bias voltage can be applied to the sheet. In addition, when the opposite side sheet is an insulating sheet and a conductive film is formed on its outer surface, regardless of the presence or absence of electrodes, or when the opposite side sheet itself is a conductive sheet, Therefore, even when the image-displayed media are stacked, the image is not easily collapsed, and the image can be held stably.
[0052]
Examples of materials that can be used for developing particle production are given below.
・ Binder resin
If it is normally used as a binder, it will not specifically limit. A typical example is a binder resin used in an electrophotographic toner.
[0053]
For example, polystyrene resin, poly (meth) acrylic resin, polyolefin resin, polyamide resin, polycarbonate resin, polyether resin, polysulfone resin, polyester resin, epoxy resin, urea resin, urethane resin, urea Resins, fluorine-based resins, silicon-based resins, copolymers thereof, block polymers, graft polymers, polymer blends, and the like can be used.
[0054]
The glass transition point Tg may be quite high and in some cases need not be a thermoplastic resin.
・ Coloring agent
As the colorant, various organic or inorganic pigments and dyes as shown below can be used.
[0055]
Examples of black pigments include carbon black, copper oxide, manganese dioxide, aniline black, and activated carbon.
[0056]
Yellow pigments include yellow lead, zinc yellow, cadmium yellow, yellow iron oxide, mineral fast yellow, nickel titanium yellow, navel yellow, naphthol yellow S, banza yellow G, banza yellow 10G, benzidine yellow G, benzidine yellow GR, There are quinoline ero lakes, permanent ero NCGs, tartarine rakes, etc.
[0057]
Examples of the orange pigment include red yellow lead, molybdenum orange, permanent orange GTR, pyrazolone orange, Vulcan orange, indanthrene brilliant orange RK, benzidine orange G, and indanthrene brilliant orange GK.
[0058]
Examples of red pigments include bengara, cadmium red, red lead, mercury sulfide, cadmium, permanent red 4R, risol red, pyrazolone red, watching red, calcium salt, lake red D, brilliant carmine 6B, eosin lake, rhodamine lake B, alizarin. Rake, Brilliant Carmine 3B, etc.
[0059]
Examples of purple pigments include manganese purple, fast violet B, and methyl violet lake.
[0060]
Examples of blue pigments include bitumen, cobalt blue, alkali blue lake, Victoria blue lake, phthalocyanine blue, metal-free phthalocyanine blue, phthalocyanine blue partially chlorinated, first sky blue, and induslen blue BC.
[0061]
Examples of the green pigment include chrome green, chromium oxide, pigment green B, malachite green lake, final yellow green G, and the like.
[0062]
Examples of white pigments include zinc white, titanium oxide, antimony white, and zinc sulfide.
[0063]
Examples of extender pigments include barite powder, barium carbonate, clay, silica, white carbon, talc, and alumina white.
[0064]
Various dyes such as basic, acidic, disperse, and direct dyes include nigrosine, methylene blue, rose bengal, quinoline yellow, and ultramarine blue.
[0065]
These colorants can be used alone or in combination.
[0066]
Particularly in black and white display, carbon black is preferred as the black colorant and titanium dioxide is preferred as the white colorant.
[0067]
In particular, when a white pigment is kneaded with a melt binder resin (binder resin) to obtain developed particles from the kneaded product, the amount of white pigment used is a raw material monomer for white particles in order to obtain sufficient whiteness. 10 parts by weight or more, preferably 20 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight. In order to ensure sufficient dispersibility of the white pigment, 60 parts by weight or less, preferably 50 parts by weight or less. It is desirable to be. When the white pigment exceeds 60 parts by weight, the binding property between the pigment and the binder resin and the dispersibility of the pigment deteriorate, and when the white pigment is less than 10 parts by weight, sufficient development particles of other colors can be obtained. Cannot be concealed.
[0068]
Carbon black is preferable as the black colorant. However, in the case where the developing particles are made magnetic, magnetic particles such as magnetite and ferrite and magnetic fine powders can be used as the colorant.
・ Charge control agent
The charge control agent is not particularly limited as long as it gives a charge to the developing particles by frictional charging.
[0069]
Examples of the positive charge control agent include nigrosine dyes, triphenylmethane compounds, quaternary ammonium salt compounds, polyamine resins, imidazole derivatives, and the like.
[0070]
Examples of negative charge control agents include salicylic acid metal complexes, metal-containing azo dyes, metal-containing oil-soluble dyes (including metal ions and metal atoms), quaternary ammonium salt compounds, calixarene compounds, boron-containing compounds (benzylic acid). Boron complex), nitroimidazole derivatives and the like.
[0071]
In addition, metal oxides such as ultrafine silica, ultrafine titanium oxide, ultrafine alumina, nitrogen-containing cyclic compounds such as pyridine and derivatives and salts thereof, various organic pigments, resins containing fluorine, chlorine, nitrogen, etc. are also charged. It can be used as a control agent.
・ Magnetic material
As already mentioned.
・ Resistance regulator
As the resistance adjusting agent, there are those equivalent to the colorant, and metal oxides such as flakes, fibers and powders, graphite, carbon black and the like can be recommended. In the case of magnetic particles, the resistance can be adjusted by adding the magnetic powder.
[0072]
Next, a production example of developing particles will be described.
[0073]
Binder resin as described aboveBesides,Select necessary powders from magnetic powder, colorant, charge control agent, resistance adjuster, and other additives, mix them in a specified amount and heat knead them with a pressure kneader or twin-screw kneader. After cooling, coarsely pulverize with a hammer mill, cutter mill, or the like. Next, after further finely pulverizing with a jet mill, ang mill, etc., classification is performed using an air classifier or the like until a predetermined average particle diameter is obtained, whereby developer particles are obtained.
[0074]
A developer having a predetermined charge amount can be prepared by mixing and stirring particles obtained in this way, for example, particles having different charge polarities and different contrasts (optical reflection densities) at a predetermined ratio. It can be employed as a developer for an electric field driven reversible image display medium containing frictionally chargeable dry developing particles.
[0075]
At this time, as described above, the third component (particles) such as a fluidity improver may be added and mixed.
[0076]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0077]
FIG. 1 and FIG. 2 show an example of a dry charged particle inclusion type reversible image display medium. FIG. 1A is a cross-sectional view of the reversible
[0078]
The
[0079]
The
[0080]
Both
[0081]
Each cell is sealed, and the developer DL does not leak from the cell.
[0082]
The partition wall 123 (
[0083]
The
[0084]
Details of the developing particles and the developer in the cell are as follows.
・ White developer particles WP
100 parts by weight of thermoplastic polyester resin (softening
[0085]
In addition, instead of adding hydrophobic silica fine particles (Aerosil R-972, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) in the production of the white developer particles, white developer particles added with 0.3 parts by weight of a fluidizing agent shown in Table 3 respectively. WP2-6 were also prepared (see Table 3).
[0086]
[Table 1]
・ Black developer particles BP
100 parts by weight of a styrene-n-butylmethacrylate resin (softening point 132 ° C., glass transition point 65 ° C.), 12 parts by weight of carbon black (manufactured by Lion Oil & Fats Co., Ltd., Ketjen Black EC), silica (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., # 200) ) 1.5 parts by weight and 200 parts by weight of magnetite-based magnetic powder (B-BL-P Titanium Industry Co., Ltd.) were sufficiently mixed with a Henschel mixer and then kneaded with a bent biaxial kneader.
[0088]
The kneaded product was cooled, coarsely pulverized with a feather mill, then finely pulverized with a jet mill, and classified with an air classifier to obtain black magnetic particles BP having a volume average particle size of 26 μm shown in Table 2 below.
[0089]
[Table 2]
-Preparation of developer DL
30 g of each of the white particles WP1 to WP6 and 70 g of the black particles BP were put in a polyethylene bottle, rotated on a ball mill frame, and mixed and stirred for 30 minutes to prepare six types of developers. In any developer, the white developer particles WP are negatively charged and the black developer particles BP are positively charged.
[0091]
In the reversible
[0092]
Further, in the reversible
[0093]
Then, an image evaluation test was performed on each example medium and comparative example medium using the image forming apparatus shown in FIG.
[0094]
The apparatus shown in FIG. 3 is an image forming apparatus using an ion flow head H1.
[0095]
In a predetermined part of the medium conveyance path, the ion flow head H1 is above the conveyance path, the
[0096]
Details of the ion flow head H1 are shown in FIG.
[0097]
As shown in an enlarged view in FIG. 4, the ion flow head H1 includes a corona ion generating part c2 for generating corona ions, a writing electrode e2 for guiding the corona ions generated at the generating part to the surface of the medium 12, and a positive electrode. And a write electrode control circuit f2 that applies a voltage to the write electrode e2 to guide the corona ion of (or negative) to the pixel corresponding portion on the surface of the medium 12 in accordance with an image to be displayed.
[0098]
The corona ion generation unit c2 extends a corona wire c22 in the shield case c21, and applies a positive (or negative) voltage (for example, a positive or negative voltage of about 4 kV to 10 kV) to the wire from the high voltage power source Pc2. It generates corona ions. As the corona wire c22, for example, a gold-plated tungsten wire having a diameter of 60 μm to 120 μm can be used.
[0099]
The write electrode e2 is provided adjacent to the portion of the shield case c21 directed to the medium 12, and includes an upper electrode e21 and a lower electrode e22, and a corona ion flow can pass through the central through hole thereof.
[0100]
The electrode control circuit f2 includes a control power source Pc21, a bias power source Pc22, and a control unit f21. The control unit f21 applies an ion extraction voltage to the electrodes e21 and e22 according to the polarity of ions to be derived toward the medium 12. Can be applied.
[0101]
Here, when a positive voltage is applied to the upper electrode e21 and a negative voltage is applied to the lower electrode e21 under the instruction of the control unit f21, positive corona ions can be guided to the medium (FIG. 4A). When a negative voltage is applied to the upper electrode e21 and a positive voltage is applied to the lower electrode e21, positive corona ions can be confined (FIG. 4B).
[0102]
Further, a counter electrode (here, a ground electrode) 1 is provided so as to face the write electrode e2.
[0103]
Thus, the electric field
[0104]
In this way, an image can be written.
[0105]
With this image forming apparatus, an electrostatic latent image is formed on the surface of the medium 12 so that the latent image potential of the image portion (black) is −400 V, and the latent image potential of the background portion (white portion) is +400 V, and the magnet The developer particles were agitated by the
[0106]
As described above, any reversible image display medium can be rewritten (that is, any of image formation, image erasure, and rewriting of a once formed image is possible), and thus image display such as paper related to conventional image display is possible. It can reduce the use of consumables such as media, developer, ink, etc., and can respond to today's environmental load reduction. Furthermore, it can form images with low energy and can respond to today's environmental load reduction. I understand that I can do it.
[0107]
Further, in such image formation for each example medium and comparative example medium, the solid portion reflection density (black reflection density B) and the background portion (white portion) after the black / white inversion of the solid portion was repeated 10 times. ) Was measured to determine the image density ratio (reflection density ratio) (B / W).
[0108]
The image evaluation results are also shown in Tables 3 and 4. A B / W ratio of 5.0 or more and less than 6.0 was evaluated as “good”, and 6.0 or more as “good”. A B / W ratio of less than 5.0 was defined as a defective “x”.
[0109]
In addition, the measurement of each reflection density of a solid part and a white part was performed using the reflection densitometer (Konica company make: Sakura DENSITOMETER PDA-65).
[0110]
The average particle size of the developed particles was determined by measuring the relative weight distribution by particle size using a Coulter Multisizer (manufactured by Coulter Inc.) with an aperture tube of 280 μm.
[0111]
[Table 3]
[Table 4]
As can be seen from Table 3, when the specific surface area of BET is too small as in Comparative Example 1 or when it is too large as in Comparative Example 2, sufficient fluidity of the developed particles cannot be obtained, It was observed that black particles were also attached to the area, so that a sufficient image contrast could not be obtained.
[0114]
Further, as can be seen from Table 4, when the developer packing density is too small as in Comparative Example 3, the black particle layer in the lower layer is seen in the white solid part, the reflection density of the white solid part is increased, and in the black solid part The lower white particle layer was observed, and the image density decreased.
[0115]
On the other hand, when the developer packing density is increased as in Comparative Example 4, the movement resistance of the particles during development increases, and black particles are developed at the white solid portion and white particles are developed at the black solid portion at the same time. It became clear that it caused a decline.
[0116]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a rewritable reversible image display medium having the following advantages can be provided.
(1) Rewritable (that is, image formation, image erasure, and rewriting of once formed images are possible), and therefore consumables such as image display media such as paper, developer, and ink related to conventional image display. Can be reduced, and it can respond to today's environmental load reduction.
(2) It is possible to form an image with low energy, and it can respond to today's environmental load reduction.
(3) An image having excellent contrast can be formed.
(4) It is also possible to display an image with high resolution.
(5) Image display, image erasure, and image rewriting can be performed smoothly.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a reversible image display medium according to the present invention, in which FIG. (A) is a cross-sectional view before image display, and FIG. .
FIG. 2 is a plan view showing the image display medium shown in FIG.
FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus used in an image evaluation experiment.
4 is an enlarged view of an ion flow head in the apparatus of FIG. 3, in which FIG. (A) shows an ion flow state and FIG. (B) shows an ion flow stop state.
[Explanation of symbols]
12 Reversible image display medium
121, 121 sheets
123 Bulkhead
123a Vertical partition wall
13 Aluminum deposition layer
124 Developer storage cell
120 Sealing part
123b Photo-curable adhesive
DL developer
WP White developer particles
BP Black developer particles
α Width of
h Height of
pt partition wall spacing
H1 ion flow head
1 Counter electrode
2 Timing roller pair
3 Electrode roller
4 Conveying roller pair
5 Magnet roller
Claims (3)
前記２枚のシートの間に形成された１又は２以上の現像剤収容セルと、
前記各セルに内包された乾式現像剤と、
を有しており、
前記乾式現像剤は、それぞれが樹脂を含んでおり、互いに帯電極性の異なる、且つ、互いに光学的反射濃度の異なる２種類の摩擦帯電性を有する乾式現像粒子を含み、流動化剤として該乾式現像粒子より粒子径が小さい無機微粒子が添加されており、
前記２種類の現像粒子は画像に対応した静電場のもとでクーロン力を受けて前記画像の表示のための移動をするように相互摩擦帯電により互いに逆極性に帯電する粒子であり、 前記無機微粒子はＢＥＴ比表面積が１１０ｍ2 ／ｇ〜２００ｍ2 ／ｇの範囲にある
ことを特徴とする可逆性画像表示媒体。Two sheets facing each other with a predetermined gap, at least one of which is light transmissive,
One or more developer containing cells formed between the two sheets;
A dry developer contained in each cell;
Have
The dry developer, each includes a resin, different charging polarities, and includes a dry developer particles having two different triboelectric chargeability of optical reflection density to each other, wherein the drying type developing as a fluidizing agent Inorganic fine particles with a particle size smaller than the particles are added,
The two kinds of developing particles are particles that are charged to opposite polarities by mutual frictional charging so as to move for the display of the image under Coulomb force under an electrostatic field corresponding to the image, reversible image display medium particles, characterized in that the BET specific surface area in the range of 110m 2 / g~200m 2 / g.
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