JPH11212501A

JPH11212501A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH11212501A
Application number: JP1682498A
Authority: JP
Inventors: Tomoo Baba; 智夫馬場; Daisuke Tsuda; 大介津田; Tsunemasa Mita; 恒正三田
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1998-01-29
Filing date: 1998-01-29
Publication date: 1999-08-06

Abstract

(57)【要約】【課題】良好な画像を短時間で形成する。【解決手段】白黒の多数の２色回転球体粒子１を平面
状に回転可能に収容した発色シートの表面側及び裏面側
各々に複数のＩＴＯ電極４、４Ｎ、５、５Ｎを配置す
る。２色回転球体粒子１の黒色面を発色シートの表面側
に向ける際、黒色面を発色シートの表面側に向けるため
の負の電圧パルス７を印加する直前に、該電圧パルス７
の極性とは逆極性の正の電圧パルス９を印加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置に係
り、より詳しくは、各々２色に塗り分けられた複数の回
転体を用いて画像を形成する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、球体の半分を白色、もう半分
を黒色等の２色に塗り分け、そして電界内で相異なる表
面電荷を持った回転球体粒子を、シート状のシリコーン
樹脂等のエラストマー内に敷き詰め、これら２色回転球
体粒子の選択的回転により画像を形成するディスプレイ
装置が、例えば、米国特許第４，１４３，１０３号にお
いてゼロックス・コーポレーションにより公開されてい
る。この発明のなかで紹介されている、これら回転球体
粒子の駆動方法は、回転球体粒子を配置したシートを、
上下方向に並行に配置された電極間に配置し、これら電
極により発生する電界による駆動方法が示唆されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
２色回転球体粒子によるディスプレイにおいて、本発明
者等による実験において、従来の方法では精度よく２色
回転球体粒子が回転しないか、あるいは２色回転球体粒
子の応容速度が遅く、短時間に画像形成することができ
ないことが得られた。

【０００４】また、上記実験において、２色回転球体粒
子の、回転動作におけるそれぞれのスレッショルド特性
が均一であることから中間調表示ができないことが得ら
れた。

【０００５】更に、上記実験において、非選択状態にあ
る２色回転球体粒子がわずかに回転し、良好な画像が得
られないことが判明した。

【０００６】本発明は、上記事実に鑑み成されたもの
で、良好な画像を短時間で形成し、かつ濃度階調表示が
可能な画像形成装置を提案することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため本発
明は、各々第１の色の第１の面と該第１の色と異なる第
２の色の第２の面とを有すると共に該第１の面と該第２
の面とに大きさが異なる電荷又は磁荷を有する複数の回
転体と、前記複数の回転体を平面状に回転可能に収納す
るシートと、前記シート内に予め定められかつ画像を形
成する領域内に配置された複数の回転体に、該画像のデ
ータに基づいて、第１の面又は第２の面を前記シートの
表面に向かせるための電界又は磁界を選択的に印加する
印加手段と、を備えた画像形成装置であって、前記印加
手段は、前記領域内に配置された回転体の第１の面又は
第２の面をシート表面に向かせるのに、第１の面又は第
２の面をシートの表面に向かせるための第１の電界又は
磁界を印加する直前に、第１の電界又は磁界と逆極性の
第２の電界又は磁界を印加するようにしている。

【０００８】即ち、本発明に係る複数の回転体各々は、
第１の色の第１の面と該第１の色と異なる第２の色の第
２の面とを有すると共に該第１の面と該第２の面とに大
きさが異なる電荷又は磁荷を有する。なお、回転体の表
面を第１の色と第２の色とに塗り分けたり、回転体の素
材に色素を混ぜたり、素材自体の色により、第１の面と
第２の面を形成するようにしてもよい。複数の回転体は
シートに平面状に回転可能に収納される。なお、第１の
色及び第２の色は、単色でもよく複数色でもよい。

【０００９】印加手段は、シート内に予め定められかつ
画像を形成する領域内に配置された複数の回転体に、該
画像のデータに基づいて、第１の面又は第２の面をシー
トの表面に向かせるための電界又は磁界を選択的に印加
する。

【００１０】ここで、回転体に電界又は磁界を印加する
と、電界又は磁界の向きに応じた方向に回転体が回転す
る。よって、画像データに基づいて、複数の回転体に、
第１の面又は第２の面を前記シートの表面に向かせるた
めの電界又は磁界を選択的に印加すると、複数の回転体
を用いて画像を形成することができる。

【００１１】そして、本発明では、印加手段は、前記領
域内に配置された回転体の前記第１の面又は第２の面を
シート表面に向かせるのに、第１の面又は第２の面をシ
ートの表面に向かせるための第１の電界又は磁界を印加
する直前に、第１の電界又は磁界と逆極性の第２の電界
又は磁界を印加するようにしている。

【００１２】即ち、本発明者等は、多数の実験の結果、
回転体の所定面をシート表面に向かせるのに、所定面を
シートの表面に向かせるための電界等を印加する直前
に、該電界等と逆極性の電界等を印加すると、回転体の
所定面がシート表面に、早い速度でかつ精度よく、向く
ことを発見して、本発明に想到したものである。

【００１３】このように、上記領域内に配置された回転
体の前記第１の面又は第２の面をシート表面に向かせる
のに、第１の面又は第２の面をシートの表面に向かせる
ための第１の電界又は磁界を印加する直前に、第１の電
界又は磁界と逆極性の第２の電界又は磁界を印加するの
で、コントラストの良い画像を短時間で形成することが
できる。

【００１４】ここで、印加手段を、シートの画像を形成
する予め定められた領域の前記シート表面側で所定方向
に配置された複数の第１の電極と、前記シートの画像を
形成する予め定められた領域の前記シート裏面側で、所
定方向と交差する方向に配置された複数の第２の電極
と、前記領域内に配置された回転体の前記第１の面をシ
ート表面に向かせるのに、該回転体に対応する第１の電
極及び第２の電極に、第１の面をシートの表面に向かせ
るための第１の電圧を印加する直前に、第１の電圧と逆
極性の第２の電圧を印加する電圧印加手段と、により構
成してもよい。

【００１５】なお、複数の第１の電極と複数の第２の電
極とによりマクリクス構造となる。また、第１の電極
を、長手方向が所定方向の電極板としたり、所定方向に
複数の電極が配置された電極列としてもよい。第２の電
極を、長手方向が所定方向と交差する方向の電極板とし
たり、所定方向と交差する方向に複数の電極が配置され
た電極列としてもよい。

【００１６】第２の発明に係る画像形成装置は、各々第
１の色の第１の面と該第１の色と異なる第２の色の第２
の面とを有すると共に該第１の面と該第２の面とに大き
さが異なる電荷又は磁荷を有する複数の回転体と、前記
複数の回転体を平面状に回転可能に収納するシートと、
前記シート内に予め定められかつ画像を形成する領域内
に配置された複数の回転体に、該画像のデータに基づい
て、第１の面又は第２の面を前記シートの表面に向かせ
るための電界又は磁界を選択的に印加する印加手段と、
を備えている。

【００１７】そして、本第２の発明では、上記領域内に
配置された複数の回転体は回転開始するための電界又は
磁界が異なる複数の回転体群に分けられると共に、各回
転体群に属する回転体は領域内に渡って配置する。

【００１８】この場合、印加手段は、前記領域内に配置
された回転体の前記第１の面をシート表面に向かせるの
に、第１の面をシートの表面に向かせるための第１の電
界又は磁界を印加する直前に、第１の電界又は磁界と逆
極性の第２の電界又は磁界を印加すると共に、前記デー
タに基づいて、第２の電界又は磁界の大きさと第２の電
界又は磁界を印加する時間との少なくとも一方を制御す
るようにしてもよい。

【００１９】このように本発明は、複数の回転体は回転
開始するための電界又は磁界が異なる複数の回転体群に
分けられると共に、各回転体群に属する回転体を領域内
に渡って配置している。また、領域内に配置された回転
体の第１の面又は第２の面をシート表面に向かせるの
に、第１の面又は第２の面をシートの表面に向かせるた
めの第１の電界又は磁界を印加する直前に、第１の電界
又は磁界と逆極性の第２の電界又は磁界を印加するが、
この際、画像のデータに基づいて、第２の電界又は磁界
の大きさと第２の電界又は磁界を印加する時間との少な
くとも一方を制御している。よって、制御された第２の
電界又は磁界の大きさと第２の電界又は磁界を印加する
時間との少なくとも一方に応じた回転体群の回転体が回
転する。従って、中間調表示をすることができる。

【００２０】なお、印加手段は、前記領域に画像を形成
した後、前記領域に他の画像を上書き形成する場合の第
２の電界又は磁界の大きさと第２の電界又は磁界を印加
する時間との少なくとも一方は、該画像を形成するとき
の値と異なるようにしてもよい。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照して詳細に説明する。

【００２２】最初に、本実施の形態における画像形成装
置の概要を説明する。図１〜図３に、黒色の第１の面と
白色の第２の面とを有すると共に該第１の面と該第２の
面とが電界内で異なる表面電荷を持つ２色回転球体粒子
を用いた場合の、基本動作を示す。

【００２３】図１（Ａ）は、走査電極の上面図であり、
図１（Ｂ）は、走査電極を左側に配置した断面図であ
り、選択状態にある２色回転球体粒子の、白色から黒色
に１８０°回転させるときの状態を示した図である。図
２は、上記動作状態における走査電極への印加電圧パル
ス形状と選択画素でのデータ電極への印加電圧パルス形
状を示した図である。図３は、同観察条件での黒色から
白色に１８０°回転させる時の状態を示した図である。

【００２４】図１に示すように、無色透明なエラストマ
ー２は、キャビティー３内に２色回転球体粒子１を回転
可能に保持する。なお、キャビティー３内には、２色回
転球体粒子１が自由に動くために形成された液が満たさ
れている。これらを、上部走査電極４、４Ｎと、下部デ
ータ電極５、５Ｎとの間に配置させ、単純マトリクス構
成としている。

【００２５】この単純マトリクス構成での、走査電極４
に印加する、パルス電圧波形と、それによる２色回転球
体粒子の動作を、選択画素である斜線部６を使って説明
する。２色回転球体粒子１は、上部走査電極４と下部デ
ータ電極５との間に発生する電界により動作する。２色
回転球体粒子１が回転するのに必要な電界は、走査電極
４に印加される電圧パルス７と下部データ電極５に印加
されるデータ電圧８間で発生するものであり、この電界
が２色回転球体粒子の回転動作に於けるスレッショルド
電圧を越えると回転を始める。

【００２６】本実施の形態は、この走査電極の電圧パル
ス７を印加する直前に、それぞれの２色回転球体粒子の
スレッショルド特性に応じた逆極性の電圧パルス９を印
加することによって、２色回転球体粒子１が十分に１８
０°回転するようにするものである。このように、それ
ぞれの２色回転球体粒子の回転動作に適した逆極性の電
圧パルス９を印加することによって、２色回転球体粒子
１は速やかに１８０°回転し、符号１Ｎに示す状態とな
り、上部走査電極側からこの動きを観察すると、良好に
白色から黒色に反転することとなる。

【００２７】このときの下部データ電極に印加される電
圧パルスと、上部走査電極に印加する電圧パルスと、の
タイミングを、第２を参照して説明する。斜線部６の選
択画素における下部データ電極へ印加するパルス１０
は、走査電極への逆極性電圧パルス印加期間１１におい
てはＬｏｗ出力とし、走査電極への駆動電圧パルス印加
期間１２においてのみＨｉ出力とする。このように下部
データ電極へ印加するパルスの期間を、駆動電圧パルス
印加期間のみとすることにより、逆極性印加パルスの効
果の実効を有らしめている。以上のパルス印加により、
全ての上部走査電極に順次この走査電圧パルスを印加す
ることにより、良好な画像を短時間に得ることができ
る。そして、回転した２色回転球体粒子は図に示すよう
に、キャビティ内壁に接触することでその状態を保持す
ることとなり、よって書き込まれた画像は、現在の位置
を保持するメモリー性を有するものとなる。

【００２８】図３は、図１とは逆に、黒から白に２色回
転球体粒子を１８０°回転させる時の、上部走査電極に
印加する電圧パルスについて説明している。図３の斜線
部１３では、２色回転球体粒子１４は上部走査電極１５
側から観察すると黒色面（第１の面）が見えている。こ
の状態では電圧パルス１６を印加することで、２色回転
球体粒子１４は反転するが、ここで、図１と同様にそれ
ぞれの２色回転球体粒子の回転動作に適した、逆極性電
圧パルス１７を電圧パルス１６の直前に印加すること
で、より良好に回転し、符号１４Ｎに示す状態となる。
また、このときの斜線部１３の選択画素での下部データ
電極に印加される電圧パルスは、図１とは逆に出力Ｌｏ
ｗとなる。

【００２９】図１と図３の異なる点は、走査電極に印加
する電圧パルスの極性である。つまり、２色回転球体粒
子の初期状態が、走査電極から見て白色か黒色かによっ
て、走査電極に印加する電圧パルスの極性を変える必要
がある。また、描き込まれた画像はメモリー性を有する
ため、白色面（第２の面）から黒色面あるいは黒色面か
ら白色面に回転させるには、それぞれの状態において回
転動作開始電圧以上の電圧を印加する必要がある。さら
に、２色回転球体粒子の回転動作におけるスレッショル
ド特性は、その直径や材料に含まれる電荷制御材によっ
て変化するため、１８０°回転するにはそれらに応じた
逆極性印加パルス電圧値を設定する必要がある。

【００３０】以下、更に詳細に説明する。本実施の形態
に係る画像形成装置は、単純マトリクス電極による６４
０×４８０ドット（このドット数に限定されない）の画
像形成領域を有する。

【００３１】図４に示すように、画像形成装置は、各々
表面が白と黒との２色に塗り分けられ、かつ、直径約１
００μｍの複数の２色回転球体粒子２８と、複数の２色
回転球体粒子２８を平面状に回転可能に収納する発色シ
ート２７と、発色シート２７を覆うように、発色シート
２７の表面側に、所定方向（紙面左右方向）に垂直な方
向に各々０．４ｍｍピッチで配置され、かつ、長手方向
が所定方向の長方形の４８０個のＩＴＯ電極を配置した
透明なＲｏｗガラス基板２０と、発色シート２７を覆う
ように、発色シート２７の裏面側に、所定方向に各々
０．４ｍｍピッチで配置され、かつ、長手方向が所定方
向に垂直な方向の長方形の６４０個のＩＴＯ電極を配置
した透明なＣｏｌｕｍｎガラス基板２４と、を備えてい
る。

【００３２】また、画像形成装置は、４８０個のＲｏｗ
駆動ＩＣ群１９を備えた上部走査電圧出力回路基板（以
下、Ｒｏｗ駆動回路という）１８、Ｒｏｗ駆動ＩＣ群１
９とＲｏｗガラス基板１８上の４８０個のＩＴＯ電極と
を接続するＲｏｗフレキシブル基板２１と、を備えてい
る。なお、具体的には、Ｒｏｗ駆動回路１８のＲｏｗ駆
動ＩＣ群１９からは、４８０個の出力線が、Ｒｏｗフレ
キシブル基板１９を介して、Ｒｏｗガラス基板２０上の
ＩＴＯ電極各々に接続されている。なお、Ｒｏｗ駆動回
路１８およびＲｏｗガラス基板２０上のＩＴＯ電極とＲ
ｏｗフレキシブル基板２１とは、異方性導電シートによ
り接続される。

【００３３】更に、画像形成装置は、Ｃｏｌｕｍｎ駆動
ＩＣ群２３を備えた下部データ電圧出力回路（以下Ｃｏ
ｌｕｍｎ駆動回路）２２と、Ｃｏｌｕｍｎ駆動ＩＣ群２
３とＣｏｌｕｍｎガラス基板２４上の６４０個のＩＴＯ
電極とを接続するＣｏｌｕｍｎフレキシブル基板２５
と、を備えている。なお、具体的には、Ｃｏｌｕｍｎ駆
動回路２２のＣｏｌｕｍｎ駆動ＩＣ群２３からは、６４
０個の出力線が、Ｃｏｌｕｍｎフレキシブル基板２５を
介して、Ｃｏｌｕｍｎガラス基板２４上のＩＴＯ電極各
々に接続されている。Ｃｏｌｕｍｎ駆動回路２２および
Ｃｏｌｕｍｎガラス基板２４上のＩＴＯ電極とＣｏｌｕ
ｍｎフレキシブル基板２５とは、異方性導電シートによ
り接続される。

【００３４】Ｒｏｗガラス基板２０とＣｏｌｕｍｎガラ
ス基板２４とは、封止材２６を介して発色シート２７を
挟んで接着されている。

【００３５】発色シート２７内には、２色回転球体粒子
２８よりわずかに直径の大きなキャビティ２９が形成さ
れており、このキャビティ内には液体３０、たとえばエ
クソン社のアイソパーＬが満たされており、この液体中
に２色回転球体粒子２８が配置され、この２色回転球体
粒子２８が自由に動くことができるようになっている。
このキャビティ２９を伴った２色回転球体粒子３１が、
厚さ約２５０μｍのシリコーンゴム３１中に密に配置さ
れている。

【００３６】次に、本実施の形態の作用を説明する。図
５を参照して、二値画像での表示方法を、装置表示部の
一部、５×５ドットのマトリクス３２により説明する。

【００３７】本画像形成装置はＲｏｗＩＴＯ電極に順次
書き込み電圧３３を印加し、それに応じてＣｏｌｕｍｎ
電極にデータ電圧３４を印加する線順次走査により画像
を形成する。図５においては、全画面をいったん白色に
した後、選択された黒部、例えば３５を形成することに
より千鳥画像を形成する。この状態を図６を使って更に
詳しく説明する。本画像表示装置は、Ｒｏｗ電極への走
査電圧印加により、いったん発色シートの全面を、符号
３６に示すように、白色とする。この発色シートの一部
の顕微鏡図３８を見ると、２色回転球体粒子はすべて白
色側を、発色シートの表面側に向けている。この状態か
ら、２色回転球体粒子が十分に回転するような逆極性印
加パルス電圧に設定し、図５に示すように順次Ｒｏｗ電
極およびＣｏｌｕｍｎ電極で電圧を印加すると、発色シ
ートは千鳥画像３９を表示する。この千鳥画像を形成し
た発色シートの一部４０の顕微鏡図４１を観察すると、
符号４２に示すように、選択画素の２色回転球体粒子は
１８０°回転し黒色を向けた状態となっており、また、
符号４３に示すように、非選択画素の２色回転球体粒子
は白色のままとなっている。このとき、符号４１に示す
ように、選択画素と非選択画素間に位置する２色回転球
体粒子は、９０°の回転にとどまり、白色と黒色の良好
な画素分離に寄与することとなる。

【００３８】図７に、本実施の形態に係る駆動方法にお
ける、駆動電圧パルス印加の直前に印加する逆極性電圧
パルスの効果を示す。本実験においては、前述の画像形
成方法と同じように、全面を白色としてから選択画素の
み黒色とした。図７における発色シート内の２色回転球
体粒子は、それぞれの回転動作におけるスレッショルド
特性を変化させるために、図８に示すように、複数の直
径の異なる粒子を混ぜている。図７の横軸に、は２色
回転球体粒子の動作電圧パルスのみを印加したとき、
は動作電圧の半分の電圧の逆極性電圧パルスを直前に印
加したとき、は逆極性電圧を動作電圧と等しくしたと
き、は逆極性電圧を動作電圧の１．５倍をしたとき、
が逆極性電圧を動作電圧の２倍とし、縦軸にそれぞれ
の波形パルスを一回印加したときの、非選択画素（白色
状態）と、選択画素（黒色状態）の、両者の反射率を表
示している。符号４５Ｎ、４６Ｎ、４７Ｎ、４８Ｎ、４
９Ｎに示すように、逆極性電圧パルスの大きさに応じ
て、白色から黒色への変化量が異なることとなる。ま
た、符号４５〜４９に示すように、２色回転球体粒子を
回転させるのに必要なパルス電圧を印加したとしても、
非選択部（白色部）の反射率は変化しない。

【００３９】また、これらの状態変化の様子を図８に示
す顕微鏡図を使って説明する。図８では、図７のの状
懸との状態とについてのみ説明している。本実験に使
用した発色シートは直径の大きなものから順に５０、５
１、５２、５３の大きさの２色回転球体粒子が配置され
ている。この発色シートに対して、図７のパルス電圧
を印加すると、それぞれの粒径の回転球体粒子は５０
Ｎ、５１Ｎ、５２Ｎ、５３Ｎとなる。つまり、粒径の小
さな回転球体粒子５３のみ黒色に反転し５３Ｎの状態と
なる。次に粒径の小さな回転球体粒子５２においては、
製造上の若干のばらつきによって回転動作電圧が異なる
ことから、回転しない５２Ｎとわずかに回転する５４が
認められた。

【００４０】また、図７のパルス電圧を印加すると、
それぞれの粒径の回転球体粒子は５０ＮＮ、５１ＮＮ、
５２ＮＮ、５３ＮＮとなり、粒径にかかわらず１８０°
回転し、黒色面を向けることとなる。つまり、例えば、
図５に示した千鳥画像を、図７の走査電圧パルスで表
示させると、図９に示すように白色／黒色の千鳥画像と
ならず、白色／灰色の中間調濃度による千鳥画像とな
る。

【００４１】ここで、従来技術、つまり逆極性パルスを
印加しないときの同様の実験を行った時の結果を図１０
に示す。この実験では、選択画素の濃度を変化させるの
に、印加パルス電圧の値を、、、、の順序で
大きくなるように変化させている。これらの電圧は、
は図７のと同様で、選択された画素（黒色部）が、図
７と同様の値を示すように調製している。また、図７の
実験と同様に、発色シート全面をまず白色とし、選択さ
れた画素のみ黒色に変化させた。それぞれの印加パルス
電圧での非選択画素（白色部）選択画素（黒色部）の反
射率を求めると、非選択画素（白色部）における反射率
は、符号５５、５６、５７、５８、５９に示すように、
反射率が低下してしまう。これは、発色シート内に配置
された、それぞれの粒径の、２色回転球体粒子の回転動
作におけるスレッショルド特性がばらついているためで
ある。即ち、選択画素への印加パルス電圧が、非選択画
素に影響し、その大きさに応じて、非選択画素におい
て、黒色面が発色シートの表面を向くためである。この
ように、中間調濃度を得るために、それぞれの２色回転
球体粒子の回転動作におけるスレッショルド特性を変化
させたとしても、本実施の形態の印加電圧パルスを用い
ない場合、白部の反射率が低下してしまい、図５に示し
た千島画像を表示させると、図１１に示すようにコント
ラストの低い、画像晶質の低い画像しか得られないこと
になる。

【００４２】以上説明したように画像形成装置の変形例
に係る、中間調表示する画像形成装置を図１２に示す。
本画像表示装置は、前述した発色シートで構成された６
４０×４８０ドットの画像表示部６０、コントロール部
６１および信号入力部６２を備えている。画像表示部６
０上には信号入力部６２から入力される信号に応じてア
ルファベット文字６３やカタカナ文字６４等の文字画像
が表示される。また中間調表示としては、逆極性パルス
電圧の値を変えて、画面順次走査を繰り返すことによ
り、最も濃い黒色６５から淡い黒色６６、６７、６８ま
でを表示することができる。この状態を、図１３を参照
して、順に説明する。同一濃度である文字画像６３と最
も濃い黒色部６５が描き込まれている状懸、図１３
（Ａ）に対し、図１３（Ｂ）にて文字画像６３と同一濃
度の文字が像６４が描き込まれる。さらに図１３（Ｃ）
にて先に描き込まれた文字画像６３および最も濃い黒色
６５と濃度の異なる画像６７を描き込み、これら動作を
続けることによって、第１２図に示す画像を形成するこ
ととなる。このとき、本画像表示装置はメモリー性を有
することから、例えば最も濃い黒色６５を描き込んだ後
に、最も淡い黒色６８を描き込んだとしても、先に描き
込んだ最も濃い黒色画像６５は、消えることなく保持さ
れている。つまり、本画像出力装置によれば、初めに描
き込んだ画像に対し、同一濃度あるいは異なる濃度で後
から別の画像を描き込むことが可能となる。また、先に
描き込まれた画像は、白色描き込みにより消去されない
かぎり保持されるわけであるから、追加描き込みされる
画像の信号のみで描き込むことができ、よって描き込み
電力を低減することもできる。さらに、これら描き込ま
れた画像は、図３に示す白色描き込み方法により、部分
釣に消去し、書き換えることも可能である。

【００４３】以上説明したように、２色回転球体粒子を
シート状に配置した発色層を、単純マトリクス電極によ
り駆動する画像表示装置において、良好に２色回転球体
粒子を回転させることが可能となり、逆極性電圧パルス
の値を制御することにより中間濃度を表示することも可
能となり、このパルス電圧印加により、２色回転球体粒
子の回転が早くなることから、画像表示時間を短縮する
ことが可能となる。

【００４４】また、従来、良好なコントラストを持った
画像を得るために、回転動作時のスレッショルド特性を
均一になるように、同じ大きさの２色回転球体粒子を選
別し、これにより発色シートを作成していたが、本発明
の画像形成方法を使用することにより、この２色回転球
体粒子を選別する必要がなくなり、よって製造コストを
低減することもできる。

【００４５】以上説明した例では、２色回転球体粒子の
表面に電荷を帯電すると共に２色回転球体粒子を回転さ
せるのに、電界又はイオン粒子を利用しているが、本発
明はこれに限定されず、２色回転球体粒子の少なくとも
表面を磁性体とすると共に、画像形成領域の各画素毎に
対応して、発色シートの裏面にコイルを配置し、コイル
に流れる電流の向きを代えることによる磁力を利用し
て、２色回転球体粒子を回転させるようにしてもよい。

【００４６】また、前述した２色回転球体粒子は、２色
回転球体粒の表面を黒色と白色とに塗り分けるようにし
ているが、本発明はこれに限定されず、２色回転球体粒
の素材に色素を混ぜたり、素材自体の色により、第１の
面と第２の面を形成するようにしてもよい。なお、２色
回転球体粒子は黒色及び白色の回転球体粒子に限定され
ず、他の色の回転球体粒子を採用してもよい。なお、第
１の面の第１の色及び第２の面の第２の色は、単色でも
複数色でもよい。

【００４７】なお、前述した例では２色回転球体を用い
た例を説明したが、本発明はこれに限定されず、円柱形
状の回転体を用いてもよい。

【００４８】更に、前述した例では、中間調表示するた
めに、大きさの違う複数の２色回転球体を用いている
が、本発明はこれに限定されず、質量が違う複数の２色
回転球体を用いているようにしてもよく、発色シートの
表面側所定区間毎に、ＩＴＯ電極の配置間隔を徐々に長
くし、所定区間毎に電圧を印加するＩＴＯ電極の個数を
制御するようにしてもよい。

【００４９】なお、前述した例では、中間調表示するた
めに、逆極性の電圧パルスを大きさ（振幅）を制御して
いるが、本発明はこれに限定されず、逆極性の電圧パル
スを印加する時間を制御してもよい。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、画像を形
成する領域内に配置された回転体の前記第１の面又は第
２の面をシート表面に向かせるのに、第１の面又は第２
の面をシートの表面に向かせるための第１の電界又は磁
界を印加する直前に、第１の電圧又は磁界と逆極性の第
２の電圧又は磁界を印加するので、コントラストの良い
画像を短時間で形成することができる、という効果を有
する。

【００５１】本発明は、第２の電界又は磁界の大きさと
第２の電界又は磁界を印加する時間との少なくとも一方
を制御することにより、制御された第２の電界又は磁界
の大きさと第２の電界又は磁界を印加する時間との少な
くとも一方に応じた回転体群の回転体を回転させるの
で、中間調表示をすることができる、という効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態に係る画像形成装置による２色回
転球体粒子を白色面から黒色面に回転させるときの走査
電極への電圧印加パルスの形状を示した図である。

【図２】図１の画像における斜線部での上部走査電極に
印加するパルス電圧と下部データ電極に印加するパルス
電圧とのタイミングを示した図である。

【図３】２色回転球体粒子を黒色面から白色面に回転さ
せるときの走査電極への電圧印加パルスの形状を示した
図である。

【図４】画像表示装置の概略図である。

【図５】本実施の形態に係る電圧パルスを印加したとき
の千鳥表示画像を示した図である。

【図６】本実施の形態に係る電圧パルスを印加したとき
の表示画像の一部の拡大図と、電圧パルス印加前後での
２色回転球体粒子の動作を示した図である。

【図７】本実施の形態に係る電圧パルス印加における、
逆極性パルス電圧の値による濃度変化を示した図であ
る。

【図８】異なる濃度を描き込んだときの、２色回転球体
粒子の動作状態を示した図である。

【図９】中間濃度を発色するように逆極性パルス電圧を
印加したときの千鳥表示画像を示した図である。

【図１０】従来技術により千鳥画像を表示させたときの
白色部と黒色部での反射率を示した図である。

【図１１】従来技術により千鳥画像を表示させた時の、
その画像を示した図である。

【図１２】変形例に係る画像形成装置の概略図である。

【図１３】追加画像を描き込む状態を示した図である。

【符号の説明】

１回転球体粒子２エラストマー３キャビティ４上部走査電極５下部データ電極７パルス電圧。８データ電圧。９逆極性電圧パルス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】各々第１の色の第１の面と該第１の色と
異なる第２の色の第２の面とを有すると共に該第１の面
と該第２の面とに大きさが異なる電荷又は磁荷を有する
複数の回転体と、前記複数の回転体を平面状に回転可能に収納するシート
と、前記シート内に予め定められかつ画像を形成する領域内
に配置された複数の回転体に、該画像のデータに基づい
て、第１の面又は第２の面を前記シートの表面に向かせ
るための電界又は磁界を選択的に印加する印加手段と、を備えた画像形成装置であって、前記印加手段は、前記領域内に配置された回転体の前記
第１の面又は第２の面をシート表面に向かせるのに、第
１の面又は第２の面をシートの表面に向かせるための第
１の電界又は磁界を印加する直前に、第１の電界又は磁
界と逆極性の第２の電界又は磁界を印加する画像形成装
置。
【請求項２】各々第１の色の第１の面と該第１の色と
異なる第２の色の第２の面とを有すると共に該第１の面
と該第２の面とに大きさが異なる電荷又は磁荷を有する
複数の回転体と、前記複数の回転体を平面状に回転可能に収納するシート
と、前記シート内に予め定められかつ画像を形成する領域内
に配置された複数の回転体に、該画像のデータに基づい
て、第１の面又は第２の面を前記シートの表面に向かせ
るための電界又は磁界を選択的に印加する印加手段と、を備えた画像形成装置であって、前記領域内に配置された複数の回転体は回転開始するた
めの電界又は磁界が異なる複数の回転体群に分けられる
と共に、各回転体群に属する回転体は前記領域内に渡っ
て配置されている画像形成装置。
【請求項３】前記印加手段は、前記領域内に配置され
た回転体の前記第１の面又は第２の面をシート表面に向
かせるのに、第１の面又は第２の面をシートの表面に向
かせるための第１の電界又は磁界を印加する直前に、第
１の電界又は磁界と逆極性の第２の電界又は磁界を印加
すると共に、前記データに基づいて、第２の電界又は磁
界の大きさと第２の電界又は磁界を印加する時間との少
なくとも一方を制御することを特徴とする請求項２記載
の画像形成装置。
【請求項４】前記印加手段は、前記領域に画像を形成
した後、前記領域に他の画像を上書き形成する場合の第
２の電界又は磁界の大きさと第２の電界又は磁界を印加
する時間との少なくとも一方は、該画像を形成するとき
の値と異なる請求項３記載の画像形成装置。