JPH01169453A - 像保持部体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、着色粉末を電気的な吸着力を用い固定するこ
とにより表示することを目的とした表示方法の装置にお
ける像保持部体の改良に関する。

［従来の技術］ 表示装置として、特に電気的表示装置としては、ＣＲＴ
表示、液晶表示１発光ダイオード表示、蛍光表示、プラ
ズマ表示、電気泳動表示、エレクトロクロミック表示な
どが良く知られているが、大画面の表示が高度な技術を
要するので困難であるとか、著しく高価であるとか、あ
るいは表示の精細度が低下するとか、また表示がちらつ
くため視力の疲労が激しいなどの種々の欠点を有してい
る。

これらの表示装置に代る新規な表示装置として、いくつ
かの提案がされている。

■光導電層を用い露光と同時に導電性着色微粉体を電気
的に吸着させて表示する方法（特願昭５６−１９７４１
０号）。

■誘電体上にピン電極などで電気潜像を形成し、かかる
！熱潜像に絶縁性着色部粉体を電気的に吸着させて表示
する方法（実開昭５７−５５０６１号公報）。

■誘電体上にピン電極などで導電性着色微粉体を電気的
に吸着させて表示する方法（特公昭５１−４６７０７号
公報）。

■磁化容易スタイラスにより、着色磁性微粉体を磁気的
な吸着力により表示する方法。

これらいくつかの表示方法は、原則的に、高精細な表示
が可能なこと、また大画面の表示が簡便に安価に可能、
あるいは着色微粉体による表示の点で表示画像にちらつ
きがなく視力の疲労が比較的少ないことなどから注目さ
れるに至っている。

しかしながら１表示装置として要求される高コントラス
ト、高寿命、低環境依存で安定している高信頼性などの
点で不充分なために実用に至っていない。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、特公昭５１−４６７０７号公報などで知られ
る所謂マグネスタイラスと呼ばれる画像形成方法にもと
すき、すなわち誘電体上にピン電極などで導電性着色微
粉体を電気的に吸着させて表示する方法において、高コ
ントラストならびに優れた記録もしくは表示特性を達成
することを目的としている。

［問題点を解決する手段、作用］ 本発明は、像保持部体と分割された複数の電極を導電性
着色微粉体を介し隔離対向するように配設し、該像保持
部体と該電極間に電圧を印加し、像保持部体表面に電気
的に導電性着色微粉体を付着させる記録もしくは表示方
法において、像保持部体が少なくとも導電層上に結着性
樹脂中に微粒子が分散した拡散反射層を積層してなるこ
とを特徴とする像保持部体から構成される。

本発明に用いられる記録もしくは表示形成手段は、特公
昭５１−４６７０７号公報などで知られる所謂マグネス
タイラスと呼ばれる方式を採用している。すなわち、そ
の原理は、第１図に示すように、非磁性円筒３内で円柱
状の磁石２を回転させ、該非磁性円筒３上を着色された
導電性着色磁性微粉体１を搬送して、非磁性円筒３上に
軸方向に沿って密に配列された針状記録電極４上を通過
させる。しかして、導電性支持体７の表面に拡散反射層
６を有する像保持部体５と、記録電極４間に画像情報に
したがって電圧を印加し、電圧が印加された部分のみ記
録媒体５に導電性着色磁性微粉体１を付着させて画像を
形成するものである。

像保持部体５上の表示画像を除去するためにクリーニン
グ部材を設けることも可能である。

クリーニング部材としては、微粉体の除去に用いられる
ブレードクリーニング、ファークリーニング、吸引クリ
ーニング、磁気ブラシクリーニングなどが可能である。

クリーニング方式としては、記録媒体表面に誘起された
電荷を除去するようにクリーニング部材を通して記録媒
体上に誘起された電荷を電気的に除去する方法がより効
果的である。

例えば記録媒体表面に磁石を隣接して配し、表示に用い
た導電性着色磁性微粉体を介在させ接地させる方法など
である。

かかる記録もしくは表示形成手段において、従来像保持
部体はコントラストを高めるために、■光反射面を凹凸
にし乱反射させる方法。

ただし凹部に導電性着色磁性微粉体が捕捉されコントラ
ストの低下を招くので望ましくない。

■また特公昭５１−４６７０７号公報で公開されている
ようなアルミニウムの陽極酸化膜を用いる方法。

かかる方法においては、陽極融化時にクラックが発生す
ることから電圧リークが発生しやすいこと、表面が凹凸
になり導電性着色微粉体が凹部に捕捉されコントラスト
が低下しやすいこと、陽極酸化膜の白色度が低くコント
ラストが十分にとれないこと、環境が変動したとき電圧
のリークが多くおこり記録もしくは表示の濃度が低下し
コントラストが十分とれないなどの欠点を有している。

以上の点から、本発明では、像保持部体として少なくと
も導電層上に結着性樹脂中に微粒子が分散した拡散反射
層を積層することにより、従来欠点とされていたいくつ
かの点を著しく改良した。

すなわち、■拡散反射層を結着性樹脂を成分として構成
することにより、表面の均一性を上昇し、また、内部の
クラックなどを取り除くことにより凹凸面によるトナー
の捕捉の軽減と電圧のリークを防止したこと、■結着性
樹脂中に微粒子が分散することにより、かかる界面での
屈折率差からの界面反射により著しく白色度が上昇しコ
ントラストが向上した、などである。

本発明における拡散反射層は１例えば非相溶性のポリマ
ーを混合して成膜する方法とか、不溶性の微粒子を連続
層中に分散する方法などである。

不溶性の微粒子としては、酸化チタン、酸化マグネシウ
ム、酸化カルシウム、酸化バリウムなどの金属酸化物、
硫酸バリウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウムなど
の硫酸金属塩、炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸
カルシウムなどの炭酸金属塩もしくは熱可塑性樹脂の微
粉粒体あるいは硬化性樹脂の硬化微粒粉体なとである。

なお、微粒子としてはこれらに限定されることはない。

結着性樹脂としては、熱可塑性樹脂としてポリエステル
、アクリル樹脂、ポリオレフィン、ポリアセタール、ポ
リアミド、ポリスチレン、含ハロゲン系樹脂、ケイ素樹
脂、ポリエーテル、ポリカーボネート、酢酸ビニル樹脂
、ｍｓ素系樹脂およびそれらの各種共重合体など、熱硬
化性樹脂としてフェノール樹脂、キシレン樹脂、石油樹
脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、
アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、フラン
樹脂などの単体もしくは共重合体もしくは混合体などが
用いられる。

記録もしくは表示形成手段において拡散反射層とは、正
反射光以外の反射光成分を形成する反射特性を有するも
のである。

拡散反射層の拡散反射性は、正反射光成分の強度と非正
反射光成分の強度の割合で規定され、非正反射光成分が
多いほど拡散反射性が優れたものとなる。

表示装置において、コントラストの視野角依存性はが少
ないことが望ましいので、非正反射光成分を大きくする
必要がある。すなわち、拡散反射性が優れたものが望ま
れる。

拡散反射性の規定はいくつかの方法があるが、本発明で
はその簡便性および実用性からマクベス濃度計あるいは
同機部品などで得られる反射濃度から、以下にもとずき
白色度として規定した。

白色度＝（（１，４４−反射濃度）／ （１，４４＋０．０４）ＩＸ１００ 白色度１００：反射濃度≦０．０４（パネルテストでほ
ぼ全員が純白と表現） 白色度　０　：反射濃度≧１．４４（パネルテストでほ
ぼ全員が黒と表現また コントラストが全くとれない 状態） かかる白色度の定義にもとずくと、記録もしくは表示の
コントラストは、像保持部体としての白色度と記録もし
くは表示部の白色度の差分と規定できる。したがって像
保持部体の白色度が低下することは必然的にコントラス
トが低下することになり、記録もしくは表示として不十
分となる。

かかる記録もしくは表示方法においては、従来白色度が
不十分、コントラストが必要に達していなかったが１本
発明において少なくとも導電層上に結着性樹脂中に微粒
子が分散した拡散反射層を積層することにより白色度が
６０％を達成でき。

十分なコントラストを得ることができるようになった・ 一方、拡散反射層は電気的に十分に高抵抗な電気抵抗を
有する層で容易に導通状態にないこと、もしくは電気的
な帯電時に実質的な電位を生じ、十分なコントラストを
生ずるように機能するような暦である。

したがって像保持部体として機能せらるべ゛き状態、使
用条件に依存してくる要素も若干あるが、本発明の主旨
である高コントラストを目的とすると、すなわち帯電後
１００ｍ５ｅｃ以上で初期帯電電位の５０％塁上を維持
する必要があるので拡散反射層の固有電気抵抗２１０１
２０ｃｍ以上となる。より高コントラストを目的とする
と初期帯電電位の９０％以上を維持する必要があるので
拡散反射層の固有電気抵抗２１０１３００ｍ以上が望ま
しい。

本発明にもとずく記録もしくは表示方法において、その
表示特性は帯電層に生ずる電荷量に比例することから、
表示を形成する導電性着色磁性微粉体の着色度にも若干
関係するが、原則的には、帯電層の膜厚をｔ、表示を形
成するときに印加する電圧をＶとすると、十分なコント
ラストを得るには、　　Ｖ＞１５（Ｖ／ＩＬｍ）Ｘｔ（
ｐｍ）となる。

さらにコントラストを得るためには、 ■≧２０　（Ｖ／ＩＬｍ）Ｘｔ　（ｐｍ）が望ましいこ
とになる。

駆動回路とのマツチングを考慮すると電圧１００ｖ程度
以下は比較的出力しやすいので、印加電圧１００Ｖ以下
を考慮すると拡散反射層の膜厚としては７ＩＬｍ以下、
望ましくは５ｐｍ以下が実用的である。

また、導電層と拡散反射層の剥離を防止するために、中
間に接着性を高めるための中間層を設けても本発明の効
果を減少させることはなかった。

導電層とは、電気的に十分に低抵抗な電気抵抗を有する
層で容易に導通状態にある、もしくは電気的な帯電時に
実質的な電位を生じないように機能するような層である
。

したがって導電層として機能せらるべき状態、使用条件
に依存してくる要素も若干あるが１本発明の主旨である
高コントラストを目的とすると、導電層に生ずる浮遊電
位はコントラスト低下の原因となるので、すなわち帯電
後１００ｍ５ｅｃ以下で初期帯電電位の１７１０以下に
減衰すれば十分な導通状態と言えるので、導電層の固有
電気抵抗≧１０１２Ωｃｍとなる。

より高速な画像表示を目的とすると帯電後１ｍ５ｅｃ以
下で初期帯電電位の１／１０以下に減衰することが要求
されてくるので、導電層の固有電気抵抗≦１０】００ｃ
ｍが望ましい。

導電層を形成する材質は、アルミニウム、鉄、金、スズ
、亜鉛などの導電性金属、カーボン、酸化スズ、酸化イ
ンジウム、酸化アンチモンなどの導電性無機系化合物の
単体もしくは複合体あるいはポリマーなとの連続層中に
該導電性材質を粉末にして分散したものなどである。

特に記録もしくは表示としてのコントラストを高めるに
は、導電層としては光吸収性が少なく光反射性に優れた
ものが望ましい。

なお、本発明を限定する条件ではないが、導電性着色微
粉体は、主にバインダー、導電性粉体、磁性体および必
要であれば着色剤としての各種染料、顔料から構成され
る。

バインダーとしては、熱可塑性樹脂としてポリエステル
、アクリル樹脂、ポリオレフィン、ポリアセタール、ポ
リアミド、ポリスチレン、含ハロゲン系樹脂、ケイ素樹
脂、ポリエーテル、ポリカーボネート、酢酸ビニル樹脂
、繊維素系樹脂、エポキシ樹脂およびそれらの各種共重
合体など、必要であれば、熱硬化性樹脂としてフェノー
ル樹脂、キシレン樹脂、石油樹脂、ユリア樹脂、メラミ
ン樹脂、不飽和ポリエステル、アルキッド樹脂、エポキ
シ樹脂、シリコン樹脂、フラン樹脂などの単体もしくは
共重合体もしくは混合体などを１５〜６０ｗｔ％用いる
。

また導電性粉体としては、導電性カーボン、各種導電性
金属の微粉末、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウム、
酸化アンチモンなどの導電性金属酸化物粉末などを２〜
３０ｗｔ％用いる。

また磁性体としては、Ｆｅ３Ｏ４などの磁性粉末を２０
〜８０ｗｔ％用いる。

必要であれば着色剤として、各種フタロシアニン、マラ
カイトグリーンなどの染料、顔料を５〜２０ｗｔ％用い
る。

これら構成成分をｌＯＯ〜３００℃程度に加熱し、均一
混合の後、冷却し、微粉末に粉砕する。

必要であれば、分級などにより不必要な粒径の粉末を取
り除き、導電性着色微粉体として使用する。平均粒径は
５〜２０　ｐｍの粒度で、固有電気抵抗、は導電性着色
磁性微粉体収納容器内で印加電圧１００Ｖ以下で１０３
Ωｃｍから１０９Ωｃｍであった・ 記録もしくは表示方法のプロセス条件としては、回転磁
極としては６極から５０極構成程度で５００〜２．００
０ガウスの強度のものを回転数３ＯＯ〜７．００Ｏｒｐ
ｍ程度で回転して用いた。

非磁性円筒としてはアルミニウム、ステンレスなどの非
磁性金属もしくはプラスチックおよび各種無機酸化物な
どの単体もしくは複合体による成形品である。非磁性円
筒は回転しても、また回転しない状態で使用してもよい
。

記録電極としては、電極幅０．１〜ｉｎｍで電極間幅０
．１〜１ｍｍで電圧としてｌＯ〜１００Ｖの印加電圧を
用いた。

像保持部体の移動速度は５０〜７００　ｍｍ／ｓｅｃで
電極との距離は５０〜５００ＩＬｍに設定した。

第４図に像保持部体の構成を示す、符号３０は支持体で
ある。

第４−１図は導電性支持体７．拡散反射層６の２層構成
、第４−２図は支持体３０、導電層７ａ、拡散反射層の
３層構成の例である。

本発明にもとすく記録もしくは表示方法を応用した記録
、表示装置を第２図により具体的に説明すれば、符号像
保持部体５は無端ベルト状に形成された導電性支持体７
および拡散反射層６から構成される。

像保持部体５は無端でないベルト状でもよい。

上下に対向配置された１対のローラー１１．１１゛に掛
回されており、該像保持部体５は表示部１８において背
板１６およびローラー１１．１１゛により平面状に、か
つ、移動可能に支持されている。

この像保持部体５は１画像形成時に矢印方向に駆動され
る。

像保持部体５の循環路の最下方の位置、すなわち、ロー
ラー１１’と対向する位置には該像保持部体５に表示物
質としての導電性着色磁性微粉体ｌを表示情報にしたが
って付着させ１表示を形成する手段１７が配設されてい
る。　符号９は導電性着色磁性微粉体１を収納する容器
である。

前述の表示形成手段にもとすき、原稿読取装置１５から
得られた情報は、記憶装置１４を介して記録制御部１３
により記録電極４に電気信号として印加される。

なお１本表示装置に筆記表示機能、読取機能、プリント
機能を付設することで第３図のような装置も可能となる
。

表示すべき画像情報は、［稿読取装置１５から入力され
、符号化複合化回路部２８および記憶装置１４を介して
、または直接符号化複合化回路部２８から記録制御部１
３によって記録電極４に電気信号として印加される。

また像保持部体５の外周側には、無端ベルト状に形成さ
れ、透明かつフェルトベンなどによる筆記および消去が
可能な筆記媒体２０が配設されており、該筆記媒体２０
は、ローラー１９．１９“、１９”に循環移動可能に掛
回されている。

またこの筆記媒体２０は、表示部１８においてローラー
１９．１９°により平面状に支持されている。

また、ローラー１１の近傍には、像保持部体５上の画像
および筆記媒体２０の裏面に付着した導電性着色磁性微
粉体を除去するためのクリーニング部材１２．１２’が
設けられている。

このクリーニング部材１２．１２′は１円筒部材の外周
に磁気吸引力によって形成されたトナーの穂立ちを、回
転するブラシ状に移動させ、トナーの除去を行なうもの
である。

さらに、ローラー１９゛の下側には、筆記媒体２０上に
筆記された画像を消去する消去部材２１が配設されてい
る。

さらに、像保持部体５の裏側には、像保持部体５および
筆記媒体２０上の画像を読取る手段２２が配設されてい
る。

すなわち、像保持部体５と筆記媒体２０の最近接位置で
ある読取位置には、前記５．２０上の画像を照明する反
射笠２３付きのランプ２４と像保持部体５および筆記媒
体２０からの反射光像をレンズ２５を介して光変換素子
２６に入射させるミラー２７が配設されている。

上記像保持部体５および筆記媒体２０の画像は、光変換
素子２６によって読取られ、符号化複合化回路部２８を
介して直接または記憶装置１４を介してプリンタ２９に
記録される。

さらに、第３図中、Ａは像保持部体上の画像、Ａ′は筆
記媒体上の記録像、Ｃは読取位置での像保持部体上の画
像、Ｃｏは読取位置での筆記媒体上の記録像、文、交゛
はそれぞれの移送速度を示すものである。

これら具体例は単なる１例であり、本発明は、これによ
って限定されることはない、［実施例］実施例１ テレフタール酸とエチレングリコールの縮重合体である
ポリエステル３０重量部に平均粒子径０　、５　ｇｍの
酸化チタン粉末６０重量部を２００℃で熔融分散したも
のをＴ型ダイからフィルム状に押出し５０ｇｍ厚のアル
ミニウムホイルの片面に熱ラミネートし、膜厚５ｇｍの
白色フィルムを設け、像保持部体とした。

比較例１ ５０ｇｍ厚のアルミニウムシートをシュウ酸７ｗｔ％の
水溶液（温度３０°Ｃ）に浸漬し、電圧５０ｖの直流電
圧（電流密度ＩＡ／ｄｍ２）を２０分間印加し、陽極醇
化処理により膜厚１０ＩＬｍのアルマイト層を設け、像
保持部体とした。

「結果」 第２図に例示した表示装置で表示機能を比較した。

使用した導電性着色磁性微粉体は、ビスフェノールＡ型
エポキシ樹脂３０部、導電性カーボン１０部、Ｆｅ３Ｏ
４粉末６０部からなる平均粒径１０ｇｍで固有電気抵抗
１０６Ωｃｍ（１００Ｖ印加）であった。

また回転磁極は、１６極構成、９００ガウス、外径３６
φのものを像保持部体の移動方向と逆方向の回転で回転
数２．２０Ｏｒｐｍで用いた。

非磁性円筒は肉厚１ｍｍの外径４０φのもので像保持部
体と対向する位置に電極幅０．５ｍｍ、電極間幅０．２
５ｍｍの間隔でエツチング処理により電極を設けた２　
００　ｇｍ厚のポリイミドフィルムを非磁性円筒外表面
に接着した。

電極への印加電圧は４０Ｖである。

該条件下で像保持部体を２２０ｍｍ／Ｓｅｃの速度で移
送した。結果を示す。

像保持部体の白色度　　８５　　　４０表示 コントラスト　　　　　８５　　　２５表示部白色度　
　　　　０　　　　１０非表示部白色度　　　８５　　
　３５ 比較例１は表面アラサが粗いため全面に粉体が付着し、
また記録層の固有電気抵抗が低いため電圧がリークし、
濃度が十分に出ないため、また白色度が低いことも相持
ってコントラストが著しく低いものであった。

実施例２ １００ｇｍ厚のポリエステル表面に８０ＯＡの膜厚でア
ルミニウムを蒸着し、該アルミニウム上に以下の構成の
塗料を膜厚４ルｍに設け、像保持部体とした。平均粒子
径１．ＯＩＬｍの硫酸バリウム粉末６０部と熱硬化性フ
ェノール樹脂３０部をメチルエチルケトン８１０部と共
にボールミルで１０時間分取し、分散平均粒子径１．２
ｐｍの調合液をリバースロールコータ−で塗布し、１４
０℃、５分加熱した。

実施例３ 実施例２において硫酸バリウムに代えて平均粒子径０．
８ｇｍの炭酸カルシウムを用いた。

「結果」 像保持部体の白色度　　７０　　　８０表示 コントラスト　　　　　７０　　　８０表示部白色度　
　　　　００ 非表示部白色度　　　７０　　　８０ 以上の実施例で見られるように、優れたコントラストお
よび記録もしくは表示特性が得られる。

［発明の効果］ 本発明は、記録もしくは表示において高いコントラスト
と優れた記録もしくは表示特性を達成できるという顕著
な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は記録１表示部式の１例、第２図は記録、表示装
置の１例、第３図は表示、書込み、読み取り装置の１例
、第４図は像保持部体の構成を示し、第４−１図は２層
構成、第４−２図は３層構成を示す断面図である。 符号１は導電性着色磁性微粉体、２は回転磁石、３は非
磁性円筒、４は針状記録電極、５は像保持部体、６は拡
散反射層、７は導電性支持体、８は透明板、９は導電性
着色磁性微粉体収納容器。 １０は装置枠組、１１．１１°はローラー１２．１２゛
はクリーニング部材、１３は記録制御部。 １４は記憶装置、１５は原稿読取装置、１６は背板、１
７は画像形成手段、１８は表示部、１９．１９°、１９
°゛はローラー、２０は筆記媒体、２１は消去部材、２
２は読取手段、２３は反射笠、２４はランプ、２５はレ
ンズ、２６は光電変換素子、２７はミラー、２８は符号
化複合化回路部、２９はプリンタ、３０は支持体、３１
は装置枠組、Ａは像保持部体上の画像、Ａ′は筆記媒体
上の記録像、Ｃは読取位置での像保持部体上の画像、Ｃ
゛は読取位置での筆記媒体上の記録像、見、文°はそれ
ぞれの移送速度である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）像保持部体と分割された複数の電極を導電性着色
   微粉体を介し隔離対向するように配設し、該像保持部体
   と該電極間に電圧を印加し、像保持部体表面に電気的に
   導電性着色微粉体を付着させる記録もしくは表示方法に
   おいて、像保持部体が少なくとも導電層上に結着性樹脂
   中に微粒子が分散した拡散反射層を積層してなることを
   特徴とする像保持部体。
2. （２）像保持部体の白色度が６０％以上である特許請求
   の範囲第１項記載の像保持部体。（３）像保持部体を構
   成する拡散反射層の固有電気抵抗が１０＾１＾２Ωｃｍ
   以上である特許請求の範囲第１項記載の像保持部体。