專利名稱：圖像顯示媒介和圖像形成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像顯示媒介，其使用顆粒并且能夠反復(fù)顯示圖像；本發(fā)明還涉及一種圖像形成裝置。
背景技術(shù)：
迄今為止，顯示技術(shù)如扭轉(zhuǎn)球(Twisting Ball)顯示(通過用兩種不同顏色涂敷的顆粒的旋轉(zhuǎn)來顯示)、電泳、磁泳、可熱重寫顯示媒介和具有記憶性質(zhì)的液晶已經(jīng)被提出作為可重寫顯示媒介。然而，這些圖像顯示技術(shù)雖然在圖像記憶性質(zhì)方面卓越，但問題在于它們不能象普通紙一樣顯示白色并且對比度低。
一種顯示技術(shù)被提出作為一種使用調(diào)色劑的顯示技術(shù)，其中，在相對的電極基片之間的空間包含導(dǎo)電彩色調(diào)色劑和白色顆粒，并且通過布置非顯示基片的電極內(nèi)表面上的電荷傳輸層將電荷注入到導(dǎo)電彩色調(diào)色劑中，電極基片之間的電場引起注入電荷的導(dǎo)電彩色調(diào)色劑移向面對非顯示基片的顯示基片，導(dǎo)電彩色調(diào)色劑粘附在顯示基片的內(nèi)部，導(dǎo)電彩色調(diào)色劑和白色顆粒之間的對比度使得圖像能夠顯示，該顯示技術(shù)可以解決上述問題(Japan Hardcopy’99 Papers，pp.249-252)。該顯示技術(shù)的卓越之處在于整個圖像顯示媒介用固體物質(zhì)制成并且大體上能夠完全轉(zhuǎn)換白和黑(彩色)的顯示。然而，根據(jù)該技術(shù)，有一些導(dǎo)電彩色調(diào)色劑顆粒不能與布置在非顯示基片的電極內(nèi)表面上的電荷傳輸層相接觸，也有一些導(dǎo)電彩色調(diào)色劑顆粒其每一個顆粒遠離其它的導(dǎo)電彩色調(diào)色劑顆粒。電荷沒有注入到這些孤立的導(dǎo)電彩色調(diào)色劑顆粒中。因此，即使在其上施加電場，它們也不會移動。而且，它們在基片之間隨機存在。因此，密度對比度(density contrast)下降。
為了改善這些問題，一種圖像顯示媒介已經(jīng)被提出(日本專利申請公開(JP-A)No.2001-312225)，該圖像顯示媒介包括一對基片和包含在該對基片之間的空間中的多種顆粒，通過施加電場，這些顆粒可以在基片間移動，并且這些顆粒具有不同的顏色和帶電性。根據(jù)該提議，該圖像媒介可以描述為能夠獲得高的白度和密度對比度。
在圖像顯示媒介中，初期時，白色密度、黑色密度和密度對比度卓越。然而，當(dāng)經(jīng)歷長期的反復(fù)重寫時，圖像密度可能下降，其降低了密度對比度。而且，圖像的均勻性可能下降，其引起圖像無規(guī)則。此外，在長期使用過程中，發(fā)生透明基片的污染，這可能降低對比度、顯示光澤度和可見度。
認(rèn)真研究上述問題后，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，由于顆粒間摩擦帶電產(chǎn)生的電荷量的不穩(wěn)定性以及由于顆粒間碰撞和研磨粉碎的顆粒在透明顯示基片上的粘附都導(dǎo)致這些問題。
因此，需求一種圖像顯示媒介，即使在長期反復(fù)重寫之后其具有小的圖像密度改變和小的密度均勻性改變，并且能夠以穩(wěn)定的密度對比度顯示圖像，并且對于圖像形成裝置也有同樣的需求。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服這些問題，本發(fā)明的發(fā)明人以下面的方式進行了認(rèn)真的研究。
首先，當(dāng)準(zhǔn)備圖像顯示媒介時，將包含在一對基片之間的空間中的兩種顆粒，即可以帶負(fù)電或帶正電的第一種顆粒和與第一種顆粒極性相反的帶電的第二種顆粒以預(yù)定比例在混合容器中混合、攪動?？梢哉J(rèn)為在機械攪動和混合過程中，顆粒之間、顆粒與容器內(nèi)壁之間摩擦生電從而使得各顆粒帶電。此后，混合的顆粒被包含在該對基片之間的空間中使得顆粒總體積與該空間體積的比例是預(yù)定值。根據(jù)電場，基片之間的空間中包含的顆粒向一個基片或者另一個基片移動，該電場通過轉(zhuǎn)換施加在基片之間的直流電壓的極性或者施加交流電壓而產(chǎn)生(初始化過程)。
即使在處理中，可以認(rèn)為各顆粒間以及顆粒與基片表面間發(fā)生碰撞從而引起顆粒磨擦生電，基片表面意指面對另一個基片的基片表面(下文中，除非另外提到，否則基片表面意味著面對另一個基片的基片表面)。此時，第一種顆粒和第二種顆粒都帶電，因此具有不同的極性，第一種和第二種顆粒之間的庫侖引力起作用，使得第一種和第二種顆粒相互吸引。然而，兩種顆粒分離并且每種顆粒根據(jù)初始化過程結(jié)束時施加的電場方向粘附到預(yù)定的基片上。隨后，當(dāng)電場根據(jù)圖像信號施加到顆粒上時，根據(jù)所施加的電場，第一種和第二種顆粒分離、移動并各自粘附到不同的基片上。
也就是說，可以認(rèn)為由于外加電場而作用在各個帶電顆粒上的靜電力強于顆粒間的庫侖力、顆粒和基片表面間的象力、由于接觸勢差產(chǎn)生的力的任何力時，兩種顆粒分離、移動并各自粘附到不同的基片上。
那么，通過顆粒和基片表面間產(chǎn)生的象力以及顆粒和基片間的范德華吸引力使粘附到基片上的顆粒牢固地固定在基片上。
當(dāng)每個顆粒的帶電性能高時，顆粒間的粘合力變高。因此，很難將第一種和第二種顆粒分開。而且，具有較高帶電性能的顆粒趨向于緊緊粘附在基片表面。因此，即使當(dāng)施加電場來使這種顆粒向相反的基片移動時，這種顆?？赡懿灰苿硬⑼Ａ粼诨?。此外，可以認(rèn)為當(dāng)具有高帶電性的團粒被分開時，可能發(fā)生局部放電從而帶電性能變得不穩(wěn)定。同時，當(dāng)每個顆粒的帶電性能低且第一種和第二種顆粒的帶電性能只有很小的差別時，各個顆粒難以被外電場引起的靜電力分開從而保持松散的凝聚態(tài)。
因此，為了使外電場能夠分開具有不同極性的顆粒，各顆粒具有適當(dāng)?shù)膸щ娏亢湍Σ翈щ娞匦允呛苤匾?，其中，具有與顆粒必須具有的極性相反極性的帶電顆粒數(shù)少。
其次，當(dāng)在此圖像顯示媒介中反復(fù)轉(zhuǎn)換電場的極性以移動顆粒時，顆粒間的摩擦以及顆粒與基片表面間的摩擦增加了顆粒的帶電量。因此，顆粒可能凝聚或者可能緊緊粘附到基片表面層以至于它們難于分開，或者圖像可能不均勻。引起圖像不均勻的顆粒已經(jīng)被檢查出，并且已經(jīng)證實，顆粒間的碰撞破壞了一些顆粒、因此產(chǎn)生細顆粒并且細顆粒具有從高帶電量到低帶電量的寬的帶電量分布。從這個事實可以認(rèn)為，為了維持顆粒的初始操作狀態(tài)，顆粒帶電性能的變化小并且從基片表面移動和去除細顆粒是重要的。
控制顆粒帶電性能的方法之一是向每個顆粒的表面上外加無機氧化物細顆?；蛘邩渲姆椒?。然而，該方法中兩種顆粒間碰撞或者摩擦引起顆粒上的細顆粒移向另一種顆粒或者移向透明電極基片，這降低了兩種顆粒的帶電量。碰撞也改變了粉末的流動性，從而降低了顯示對比度。
為了阻止外加的細顆粒從這種顆粒表面脫落或者移動到其它顆粒和部件上，維持顆粒的帶電性能和流動性是很重要的。
本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)考慮了上述發(fā)現(xiàn)，并已經(jīng)作出以下發(fā)明來實現(xiàn)上面的要求。
本發(fā)明的第一方面提供圖像顯示媒介，其包括一對相互面對布置的基片，第一種和第二種顆粒包含在該對基片之間的空間中，其中，由于外部激勵第一種顆粒可以帶正電或負(fù)電，并具有一種顏色和一種顆粒尺寸分布，在這種顆粒尺寸分布中，至少一個峰出現(xiàn)在第一種顆粒中的最常見的顆粒直徑(最頻顆粒直徑)的較粗一側(cè)，并且第二種顆粒不帶電或者由于外部激勵可能帶有與第一種顆粒極性相反的電并具有另一種顏色。
本發(fā)明的第二方面提供了一種圖像形成裝置，其包括圖像顯示媒介和電場發(fā)生器，該電場發(fā)生器用于根據(jù)要顯示的圖像在基片對之間產(chǎn)生電場。
本發(fā)明可以提供圖像顯示媒介，即使在長期反復(fù)重寫之后，其在圖像密度和密度均勻性方面具有小的變化并能夠以穩(wěn)定的密度對比度顯示圖像，并且本發(fā)明可以提供一種包含該顯示媒介的圖像顯示裝置。


根據(jù)下面各圖，將詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，其中圖1是說明常規(guī)顆粒和用于本發(fā)明的顆粒(特定顆粒)的顆粒尺寸分布圖；圖2是說明根據(jù)本發(fā)明的圖像形成裝置的一個實施例(第一實施方案)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是說明根據(jù)本發(fā)明的圖像形成裝置的另一個實施例(第二實施方案)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是說明圖像形成部分(圖像顯示媒介10)的一個實施例的截面示意圖，該截面示意圖是通過沿著圖3中所示圖像形成裝置12的一個任意平面切割得到的；圖5是圖像形成部分(圖像顯示媒介10)的另一個實施例的截面示意圖，該截面示意圖是通過沿著圖3中所示圖像形成裝置12的一個任意平面切割得到的；圖6是圖像形成部分(圖像顯示媒介10)的另一實施例的截面示意圖，該截面示意圖是通過沿著圖3中所示圖像形成裝置12的一個任意平面切割得到的；圖7是本發(fā)明圖像形成裝置的另一實施例(第三實施方案)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8A-8C是印刷電極的電極圖案示意圖；圖9是印刷電極的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10是本發(fā)明圖像形成裝置的另一個實施例(第四實施方案)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖11是靜電潛像支持部件與反電極的電壓圖。
具體實施例方式
下面將詳述本發(fā)明。
<圖像顯示媒介>
本發(fā)明的圖像顯示媒介包括一對相互間面對的基片，第一和第二種顆粒包含在該對基片之間的空間中。其中由于外部激勵，第一種顆?？梢詭д娀蜇?fù)電并具有一種顏色，其顆粒尺寸分布在第一種顆粒的最常見的尺寸的較粗一側(cè)至少出現(xiàn)一個峰；第二種顆粒不帶電，或者由于外部激勵其帶電與第一種顆粒極性相反，并且其具有另一種顏色。
首先，解釋本發(fā)明中在圖像顯示媒介中用作顯示顆粒的第一和第二種顆粒。
必要的是，本發(fā)明的圖像顯示媒介具有第一種顆粒(在下文中，在一些情況下，稱作“特定顆?！?，該顆粒尺寸分布在第一種顆粒中的最常見的顆粒直徑的較粗一側(cè)(直徑或大于最常見的顆粒直徑的直徑)至少出現(xiàn)一個峰。在下文中，在本發(fā)明的圖像顯示媒介中，第一和第二種顆粒通常被稱為“顯示顆?！?。
特定顆粒的顆粒尺寸分布可以使用測量裝置如Beckman Coulter，Inc.生產(chǎn)的Multisizer II來測量。根據(jù)顆粒尺寸分布，可以得到特定顆粒的最常見的顆粒直徑。最常見的顆粒直徑可能根據(jù)體積或數(shù)量用統(tǒng)計學(xué)獲得。
特定顆粒的顆粒尺寸分布在最常見的顆粒直徑的較粗一側(cè)有至少一個峰。下面將參考圖1來解釋該峰。
圖1是說明常規(guī)顆粒和特定顆粒的尺寸分布的圖。
如圖1所示，特定顆粒的顆粒尺寸分布在其最常見的顆粒直徑一側(cè)有一個峰。也就是在圖1中由實線和規(guī)則虛線所示的顆粒尺寸分布曲線中，在最常見的顆粒直徑的較粗一側(cè)至少出現(xiàn)一個突出點(峰)。本發(fā)明中所用的顆粒1的顆粒尺寸分布在其最常見的顆粒直徑的較粗一側(cè)有一個突出點，本發(fā)明中所用的顆粒2的顆粒尺寸分布在大于其最常見的顆粒直徑的直徑處有兩個突出點。
根據(jù)體積或數(shù)量用統(tǒng)計學(xué)得到最常見的顆粒直徑和最常見的顆粒直徑較粗一側(cè)的突出點(峰)。
在圖1的顆粒尺寸分布曲線中，峰清楚的顯示為突出點，然而本發(fā)明中的峰清楚突起是不必要的。例如，當(dāng)顆粒尺寸分布曲線具有梯形形狀時，如在最常見的顆粒直徑的較粗一側(cè)的所謂肩部，梯形可以視為峰。
與特定顆粒不同，圖1中所示的常規(guī)顆粒具有類似正態(tài)分布的顆粒尺寸分布曲線，因此該分布沒有突出部分，也沒有最常見的顆粒直徑峰或者沒有梯狀部分。
下文將說明本發(fā)明中最常見的顆粒直徑的峰高和最常見的顆粒直徑(突起點)較粗一側(cè)的峰高之間的優(yōu)選關(guān)系。
如圖1所示，此處說明的峰高表示為頻率(百分比)，該峰高表示具有峰的頂點對應(yīng)的顆粒直徑的顆粒數(shù)與所測量顆?？倲?shù)的比例。當(dāng)顆粒尺寸分布曲線基于根據(jù)體積的統(tǒng)計時，此峰高以體積百分比表示；當(dāng)顆粒尺寸分布曲線基于根據(jù)數(shù)量的統(tǒng)計時，此峰高以數(shù)量百分比表示。
最常見的顆粒直徑的較粗一側(cè)的峰高(B)與最常見的顆粒直徑的峰高(A)的比值，即(B)/(A)，優(yōu)選滿足如下關(guān)系0.01＜(B)/(A)＜1。該比值更優(yōu)選滿足如下關(guān)系0.01＜(B)/(A)＜0.3。
當(dāng)比值(B)/(A)為0.01或更小時，顆粒直徑大于最常見的顆粒直徑的顆粒數(shù)少，并且施加電場時電壓向更高的一側(cè)移動，難于保證穩(wěn)定的圖像維持性。
同時，當(dāng)比值(B)/(A)不小于1時，圖像顯示粗糙，得到差的圖像質(zhì)量。
在優(yōu)選關(guān)系中，當(dāng)峰在大于最常見的顆粒直徑的直徑處出現(xiàn)時，峰高(B)是指這些峰的峰高之和。
下文將說明本發(fā)明中最常見的顆粒直徑和直徑大于最常見的顆粒直徑并且在該處出現(xiàn)峰的顆粒直徑之間的優(yōu)選關(guān)系。
有峰出現(xiàn)的、直徑大于最常見的顆粒直徑的顆粒直徑(D)與最常見的顆粒直徑(C)的比值，即(D)/(C)，優(yōu)選滿足如下關(guān)系1＜(D)/(C)＜3。該比值更優(yōu)選滿足如下關(guān)系1.2＜(D)/(C)＜2。
當(dāng)比值(D)/(C)為1或更小時，頂部為最常見的顆粒直徑的峰與頂部為大于最常見的顆粒直徑的顆粒直徑的峰可能相互交疊，并且不能得到本發(fā)明要求的特定顆粒的顆粒尺寸分布。
而且，當(dāng)比值(D)/(C)不小于3時，顆粒尺寸變得太大，顯示粗糙的圖像，得到差的圖像質(zhì)量。
在優(yōu)選關(guān)系中，當(dāng)峰在直徑大于最常見的顆粒直徑處出現(xiàn)時，顆粒直徑(D)是指有峰之一出現(xiàn)的最大顆粒直徑。
制備具有如此顆粒尺寸分布的特定顆粒的方法的實例包括以適當(dāng)?shù)幕旌媳然旌暇哂胁煌w粒尺寸分布的兩種或多種顆粒的方法。
在混合具有不同顆粒尺寸分布的兩種或多種顆粒的方法中，所用顆粒是那些可以帶正電或負(fù)電以及具有一種期望的純色或多種顏色的顆粒。例如，該顆粒可以是在常規(guī)圖像顯示媒介中使用的各種顆粒。
用于混合顆粒的裝置可以是具有旋轉(zhuǎn)刀片的裝置如TM混合機(由Mitsui MiningCompany，Limited制造)、其中有容器旋轉(zhuǎn)的V-混合機(可以從Irie Shokai獲得)、或者W型混合機SCM系列中的任一種(由Seishin Enterprise Co.，Ltd.制造)。然而，不特別限定混合裝置。
由于它們具有上述的特定顆粒尺寸分布，本發(fā)明的特定顆粒具有較粗的顆粒。
當(dāng)此種特定顆粒應(yīng)用在圖像顯示裝置中時，在施加交流偏壓進行圖像重寫時，除了粗顆粒之外的顆粒易于平穩(wěn)地移向與粗顆粒粘附的電極相對的電極(從一個基片到另一基片)。這是因為粗顆粒相比于其它顆粒具有較小的表面與體積的比值，因此當(dāng)通過外部激勵帶電時，在其顆粒表面具有較小的電荷密度。粗顆粒與相對的電極碰撞，同時撞擊在相對的電極上存在的顆粒，使其離開，這引發(fā)持續(xù)云狀現(xiàn)象的產(chǎn)生。
由此可以降低基片和顆粒間的粘附，因此圖像可以在低壓下顯示。因此能夠提高包含在基片之間的空間中的顆粒的響應(yīng)速度。而且，由于可以降低顆粒間碰撞能，顆粒表面能夠避免被損壞。此外，即使當(dāng)反復(fù)重寫時，能夠抑制一段時間后密度對比度的退化。此外，粗顆粒和基片間的碰撞將外來物及粘附在基片上的細粒從基片上移走，這可以明顯改善反復(fù)重寫時的清晰度。
第二種顆粒也可以具有上述的顆粒尺寸分布，該顆粒尺寸分布至少有一個峰出現(xiàn)在第二種顆粒中的最常見的顆粒直徑的較粗一側(cè)。然而，第二種顆粒有可能不具有這種顆粒尺寸分布。在這種情況時，優(yōu)選特定顆粒優(yōu)選具有比第二種顆粒更大的比重，從而更加增強特定顆粒的作用。
在本發(fā)明的圖像顯示媒介中，由于第一和第二種顆粒具有不同顏色，可以在第一種顆粒的至少一個圖像部分和第二種顆粒的至少一個圖像部分之間得到密度對比度。
如上所述，即使在長期反復(fù)重寫時，本發(fā)明的圖像顯示媒介在圖像密度、圖像均勻性方面可以具有小的變化。圖像顯示媒介能夠具有穩(wěn)定的密度對比度，可以在小的驅(qū)動電壓下操作。
上述說明中，描述了一種實施方案，其中，只有第一種顆?？梢詭д娀蜇?fù)電，第二種顆粒不帶電或者可以帶與第一種顆粒極性相反的電荷。然而，可以進一步使用與第一種顆粒相似的顆粒和/或與第二種顆粒相似的顆粒。即使在這種情況下，由于本發(fā)明的圖像顯示媒介具有第一種顆粒，本發(fā)明的效果能夠通過類似上面的工作機理被體現(xiàn)出來。
而且，在本發(fā)明的顯示顆粒中，優(yōu)選第二種顆粒也具有其中至少一個峰出現(xiàn)在第二種顆粒中的最常見的顆粒直徑的較粗一側(cè)的顆粒尺寸分布。然而，通常已知的顆?？赡芎妥鳛榈诙N顆粒的特定顆粒一起使用。
在本發(fā)明的圖像顯示媒介中，第一或第二種顆粒優(yōu)選是白色的。換言之，第一或第二種顆粒優(yōu)選含有白色著色劑。當(dāng)?shù)谝换虻诙N顆粒是白色時，可以提高第二或第一種顆粒的著色強度以及密度對比度。使第一或第二種顆粒成為白色的白色著色劑優(yōu)選氧化鈦。當(dāng)使用氧化鈦作為著色劑時，遮蓋力能夠被提高，因此在可見光的波長范圍內(nèi)可以更加提高密度對比度。白色著色劑特別優(yōu)選金紅石型氧化鈦。
此外，當(dāng)白色顆粒是具有如上所述的寬顆粒尺寸分布的特定顆粒時，基片表面能夠避免被顆粒掩蓋，并且遮蓋力能更加提高，因此對比度可以進一步提高。
顯示顆粒的組成本發(fā)明中所用的顯示顆粒(包括特定顆粒)用著色的細顆粒(著色劑)、電荷控制劑和樹脂制成。
下文將說明本發(fā)明中顯示顆粒的各個組分著色劑本發(fā)明中用作顯示顆粒組分之一的著色劑可以是碳黑、鈦黑、磁粉、其它無機黑色顏料、有機黑色顏料；白色顏料如金紅石型氧化鈦、銳鈦礦型氧化鈦、氧化鋅、鉛白、硫化鋅、氧化鋁、二氧化硅或氧化鋯；或具有彩色的著色劑如酞菁染料、喹吖啶、偶氮、縮合物、不溶的色淀顏料、或無機氧化物染料或顏料。
更具體地，典型實例包括苯胺藍、Chalcooil藍、鉻黃、群青色、杜邦油紅(DupontOil Red)、喹啉黃、亞甲藍氯化物、酞菁藍、孔雀綠草酸鹽、燈黑、孟加拉玫瑰紅(RoseBengal)、C.I.顏料紅48:1、C.I.顏料紅122、C.I.顏料紅57:1、C.I.顏料黃97、C.藍15:1、C.I.顏料藍15:3。
假定著色劑的比重視為1，顆粒中著色劑的加入量約1-約60重量％，優(yōu)選約5-約30重量％。
電荷控制劑為了控制其帶電性，本發(fā)明的顯示顆粒包括電荷控制劑。
對于電荷控制劑，可以使用已知的、用于電子照像調(diào)色劑的電荷控制劑。其實例包括十六烷基吡啶基氯化物、季銨鹽如P-51和P-53(由Orient Chemical Industries，Ltd.制造)，金屬水楊酸鹽配合物、酚縮合物、四苯基化合物、杯芳烴化合物、金屬氧化物細顆粒、和其表面用任何耦合劑處理過的金屬氧化物細顆粒。作為電荷控制劑，優(yōu)選無色或低著色強度的電荷控制劑。其在顆粒中的加入量優(yōu)選約0.1-約10質(zhì)量％，更優(yōu)選約0.5-約5質(zhì)量％。
電阻控制劑若有必要，本發(fā)明的顯示顆?？梢赃M一步包括電阻控制劑。
對于電阻控制劑，可以使用電阻值為1×106Ωcm或更低的無機細顆粒。其實例包括氧化錫、氧化鈦、氧化鋅、氧化鐵、用任何導(dǎo)電物質(zhì)涂敷的細顆粒(例如，氧化錫涂敷的氧化鈦)。電阻控制劑優(yōu)選是無色或具有低著色強度的電阻控制劑。其在顆粒中的加入量優(yōu)選是不能改變或難以改變被著色劑著色的顯示顆粒顏色的范圍，具體為約0.1-約10質(zhì)量％。
樹脂本發(fā)明顯示顆粒的樹脂的實例包括聚烯烴；聚苯乙烯；聚乙烯基樹脂如丙烯酸樹脂、甲基丙酸烯樹脂、聚丙烯腈、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚乙烯醇縮丁醛；共聚物如氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸共聚物、以及苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物；具有有機-硅氧烷鍵的直鏈有機硅氧烷樹脂及其改性樹脂；氟化樹脂如聚四氟乙烯、聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯；聚酯；聚氨酯；聚碳酸酯；氨基樹脂；和環(huán)氧樹脂。
本發(fā)明顯示顆粒的樹脂可以是已知作為常規(guī)電子照相調(diào)色劑的主要成份之一的粘結(jié)劑樹脂的任一種。
這些可以單獨使用或者多種樹脂可以混合并使用。此外，可以使用通過交聯(lián)這些樹脂得到的那些。其中，可以優(yōu)選使用含有交聯(lián)組分的樹脂。
其它添加劑此外，除上述組分之外的添加劑可以在不影響色調(diào)的范圍使用。作為這些添加劑之一，例如，可以使用顆粒直徑小于顯示顆粒以降低本發(fā)明顯示顆粒比重的聚合物細顆粒。作為聚合物細顆粒的聚合物，可以使用已知的聚合物。然而，可以優(yōu)選使用其比重低于與聚合物一起使用的有色細顆粒的比重的聚合物。此外，當(dāng)聚合物細顆粒本身有顏色時，優(yōu)選考慮包含在顯示顆粒中的有色細粒的顏色來適當(dāng)選擇聚合物細顆粒。
聚合物細顆粒的材料的具體例子包括但不限于聚苯乙烯樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯樹脂、尿素-甲醛樹脂、苯乙烯-丙烯酸酯樹脂、聚乙烯樹脂和聚偏二氟乙烯樹脂。這些可以單獨或組合使用。這些樹脂優(yōu)選具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)，并優(yōu)選折射率高于顯示顆粒中包含的樹脂的折射率。
聚合物細顆?？梢允乔蛐?、不規(guī)則形狀和平板形狀，然而，優(yōu)選具有球形。
不限制聚合物細顆粒的體積平均顆粒直徑，只要其小于顯示顆粒就行。然而，體積平均顆粒直徑優(yōu)選約10微米或更小，更優(yōu)選約5微米或更小。另外，顆粒尺寸分布優(yōu)選較窄，更優(yōu)選為單分散的。
此外，從制備低比重顯示顆粒的角度來看，部分或全部聚合物細顆粒優(yōu)選是空心顆粒。不限制這種空心顆粒的體積平均顆粒直徑，只要其小于顯示顆粒。然而，優(yōu)選約10微米或更小，更優(yōu)選約5微米或更小。具體說，空心顆粒的體積平均顆粒直徑更優(yōu)選約0.1至約1微米，從光散射的角度來看，特別優(yōu)選為約0.2至約0.5微米。
“空心顆?！笔侵改切﹥?nèi)部有孔隙的顆粒。孔隙百分比優(yōu)選約10-約90％。“空心顆?！笨梢允强招哪覡顟B(tài)的顆?；蛘吣切┩獗诙嗫椎念w粒。
此外，由于在空心顆粒中光散射對于改進白度和遮蓋力是有用的，特別優(yōu)選白色顯示顆粒內(nèi)部包括孔隙，所述光散射是由于作為外殼部分的樹脂層的折射率與具有空心囊形式的顆粒的內(nèi)部空氣層的折射率的差異而在界面引起的，或者是由于外壁折射率與其外壁多孔的顆粒的孔隙的折射率之間的差異而在界面引起的。
在本發(fā)明的顯示顆粒中，聚合物細顆粒(空心顆粒)的加入量優(yōu)選為顯示顆?？偭康募s1至約40質(zhì)量％，更優(yōu)選為約1至約20質(zhì)量％。
制造顯示顆粒的方法本發(fā)明的顯示顆粒可以通過濕法如懸浮聚合、乳液聚合或分散體聚合進行制造，或可以通過常規(guī)的粉碎和分級法進行制造。通過濕法制造得到的顆粒具有球形，通過粉碎和分級法得到的顆粒具有不規(guī)則形狀。
為了安排球形顆粒或者根據(jù)這些方法得到的不規(guī)則顆粒的形狀，可以進行這些顆粒的熱處理。
作為安排顆粒尺寸分布的方法，可以使用在濕制造法中調(diào)節(jié)粒化條件的方法或者其中分級所得顆粒的方法。
當(dāng)調(diào)節(jié)濕制造法中的粒化條件時，可以在水相中分散其中分散了顯示顆粒材料的油相時調(diào)節(jié)攪拌速度。而且，當(dāng)使用表面活性劑時，調(diào)節(jié)其濃度，從而可以調(diào)節(jié)顆粒的顆粒尺寸分布。
分級顆粒的方法的實例包括但不限于使用例如各種振動篩、超聲篩、空氣篩和濕篩的方法和利用離心力和風(fēng)力分級原理的旋轉(zhuǎn)型分級器。這些可以單獨使用或組合使用從而能按照要求調(diào)節(jié)顆粒尺寸分布。具體說，當(dāng)進行精確調(diào)節(jié)時，優(yōu)選使用濕篩。當(dāng)使用分級器時，如旋轉(zhuǎn)型分級器，通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，超細顆粒和/粗顆粒能夠選擇性的從要分級的顆粒中去除。優(yōu)選可以使用尼龍篩，由于其具有窄尺寸分布的孔，可以提供高產(chǎn)率。
顯示顆粒的體積平均直徑一般不限定。然而，為了獲得良好的圖像，優(yōu)選約0.1至約30微米，更優(yōu)選約2至約20微米，還更優(yōu)選約2至約15微米。
顯示顆粒優(yōu)選具有接近球形的形狀。當(dāng)顯示顆粒幾乎為球形時，顆?；就ㄟ^點接觸而相互接觸，而且顆粒和基片也基本通過點接觸而相互接觸。因此，基于范德華力的顆粒間粘附、顆粒與基片之間的粘附減小。因此，可以認(rèn)為，即使當(dāng)基片表面由電介質(zhì)制成時，由于電場作用，帶電顆粒仍可以在基片間平穩(wěn)移動。
基片下文，說明本發(fā)明圖像顯示媒介的基片。
在本發(fā)明的圖像顯示媒介中，使用一對相互面對的基片，并且顯示顆粒包含在該對基片之間的空間中。
當(dāng)使用電場作為外部激勵來調(diào)節(jié)帶正電或負(fù)電的顆粒的帶電狀態(tài)時，使用導(dǎo)電的板狀體(導(dǎo)電基片)作為基片。在這種情況下，為了使得到的媒介作為圖像顯示媒介，至少基片之一必須是透明導(dǎo)電基片。在此情況下，在圖像顯示媒介中布置了透明導(dǎo)電基片的那一面成為圖像顯示表面。
導(dǎo)電基片可以是基片本身導(dǎo)電或者使絕緣支撐物表面導(dǎo)電。而且，導(dǎo)電基片可以是晶體或無定形的。對于自身導(dǎo)電的導(dǎo)電基片材料，可以使用金屬如鋁、不銹鋼、鎳、鉻及其合金，以及半導(dǎo)體如Si、GaAs、GaP、GaN、SiC和ZnO。
作為絕緣基片的材料，可以使用聚合物膜、玻璃、石英和陶瓷。對絕緣支撐物的導(dǎo)電處理，可以通過在支撐物上使用蒸鍍、濺射或者離子鍍沉積薄膜來進行，所述薄膜由例如作為自身導(dǎo)電的導(dǎo)電基片的具體實例的金、銀和銅的任一種制成。
作為導(dǎo)電透明基片，使用透明電極在絕緣透明支撐物的一個表面上形成的導(dǎo)電基片或者自身導(dǎo)電的透明支持物。作為自身導(dǎo)電的透明支撐物的材料，可以使用透明導(dǎo)電材料如ITO(銦-錫氧化物)、氧化鋅、氧化錫、氧化鉛、氧化銦或者碘化銅。
作為絕緣透明支撐物的材料，可以使用透明無機材料如玻璃、石英、藍寶石、MgO、LiF或CaF2，以及透明有機樹脂板或膜如氟化樹脂、聚酯、聚碳酸酯、聚乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯或環(huán)氧樹脂，以及光導(dǎo)纖維或SELFOC光學(xué)板。
作為布置在透明支持物一個表面上的透明電極，可以使用根據(jù)諸如蒸氣沉積、離子鍍和濺射的方法用透明導(dǎo)電材料如ITO、氧化鋅、氧化錫、氧化鉛、氧化銦或碘化銅制成的那些，或者其中利用蒸氣沉積和濺射薄膜沉積諸如Al、Ni或Au的金屬使得所得薄膜變得透明的那些。
面向相對基片的基片表面(下文，在一些情況下，稱為“相對表面”)可能影響顯示顆粒的帶電極性。因此，具有適當(dāng)表面狀態(tài)的保護層可以優(yōu)選置于相對表面上。
保護層主要可以從顯示顆粒在基片相對表面的粘附、摩擦電序、基片的透明度、抑制相對表面污染的角度來選擇。作為保護層的具體材料，可以使用如聚碳酸酯樹脂、乙烯基硅氧烷樹脂或者含氟樹脂。在選擇樹脂時，選擇在樹脂的摩擦生電與顯示顆粒表面的材料或顯示顆粒的摩擦生電之間差異小的樹脂。
<圖像形成裝置>
本發(fā)明的圖像形成裝置在本發(fā)明的圖像顯示媒介上形成圖像，并且在本發(fā)明的圖像顯示媒介的基片對之間包括根據(jù)圖像信息產(chǎn)生電場的電場發(fā)生器。
下文，將參照

使用本發(fā)明圖像顯示媒介的本發(fā)明圖像形成裝置的實施方案。下文，對于具有相似功能的元件在所有附圖中給出相同的附圖標(biāo)記并省略其解釋。第一實施方案圖2是本發(fā)明圖像形成裝置的一個實施例(第一實施方案)的示意性構(gòu)造圖。
如圖2所示，根據(jù)第一實施方案的圖像形成裝置12具有電壓施加單元201作為電場發(fā)生器。圖像顯示媒介10具有在其上顯示圖像的顯示基片14、面對顯示基片14的非顯示基片16、置于顯示基片14和非顯示基片16之間并密封了兩個基片之間的周邊的間隔裝置204、作為顯示顆粒并包含在由顯示基片14、非顯示基片16和間隔裝置204限定的空間中的黑色顆粒18和白色顆粒20。如后所述，透明電極205置于顯示基片14和非顯示基片16的每一個相對表面上。置于非顯示基片16的相對表面的透明電極205是接地的，置于顯示基片14的相對表面的透明電極205與電壓施加單元201電連接。
在下一部分，說明圖像顯示媒介10的細節(jié)，也就是各元件的具體實例。
作為圖像顯示媒介10的顯示基片14和非顯示基片16，例如可以使用尺寸為50毫米×50毫米×1.1毫米并且在相對表面上有ITO透明電極作為透明電極205的7059玻璃基片。由聚碳酸酯樹脂206制成的層(由聚碳酸酯樹脂(PC-Z)制成的5微米厚的層)置于透明電極205的每一表面上，該透明電極205置于顯示基片14和非顯示基片16的相對表面上。
作為間隔裝置204，可以使用40毫米×40毫米×0.3毫米硅樹脂橡膠板，在其中心部分有一15毫米×15毫米的正方形切口部分(開口)。
當(dāng)制備圖像顯示媒介10時，硅樹脂橡膠板置于非顯示基片16的相對表面上。隨后，將顯示顆粒如由氧化鈦制成、具有20微米體積平均顆粒直徑的球形白色顆粒20和含碳的、具有20微米體積平均顆粒直徑的黑色顆粒18以3∶2的質(zhì)量比混合。約15毫克混合顆粒通過篩子篩到置于非顯示基片16相對表面上的硅樹脂橡膠板的正方形切口部分中。此后，顯示基片14的相對表面與硅樹脂橡膠板緊密接觸。當(dāng)雙層夾(double clip)壓住基片時，兩個基片通過雙層夾都被固定在這種狀態(tài)。因此，硅樹脂橡膠板以及兩個基片相互間緊密接觸，于是制備了圖像顯示媒介10。
在圖2和下面所示的附圖的說明中，如上所述，顯示顆粒18和20中的任一個或者兩者是特定顆粒。
第二實施方案下文，將參照附圖詳細說明本發(fā)明的第二實施方案。
圖3是本發(fā)明的圖像形成裝置的另一個實施例(第二實施方案)的示意性構(gòu)造圖，并示出了通過使用簡單的矩陣驅(qū)動方法在圖像顯示媒介10中形成圖像的圖像形成裝置。
在垂直和水平方向控制電壓的電極403An和404Bn(n是整數(shù))排列在包括多種不同帶電性質(zhì)的顯示顆粒(未示出)的圖像顯示媒介10的平面方向上，因此形成簡單的矩陣結(jié)構(gòu)。電場發(fā)生器405具有波形發(fā)生器405B和電源405A，并且電極403An電連接到電源405A。另一個電場發(fā)生器402具有波形發(fā)生器402B和電源402A，電極404Bn與電源402A電連接。此外，電極404Bn，電源405A和電極403An電連接到序列器406。
當(dāng)圖像被顯示時，電場發(fā)生器402或者電場發(fā)生器405在相應(yīng)電極403An或者404Bn產(chǎn)生電壓，并且序列器406控制每個電極的電壓驅(qū)動定時，以控制在每個電極上的電壓驅(qū)動，從而可以使顯示顆粒移動的電場依次施加到顯示基片14或非顯示基片16之一上的電極403A1至403An中的期望電極上，并且根據(jù)圖像信息，將一個電場施加到或者多個電場同時施加到的兩基片中另一個基片上的電極404B1至404Bn中的至少一個電極上。
圖4至圖6中每一個都是通過沿著任意線垂直切割圖3所示的圖像形成裝置12的圖像顯示媒介10所得到的圖像形成部分(圖像顯示介質(zhì))的示意截面圖的一個實例的圖。
顯示顆粒18和20與電極表面或者基片表面接觸。顯示基片14是透明的，顯示顆粒18和20的顏色可以透過顯示基片14顯示。如圖4所示，電極403A和404B可以分別嵌入并與基片14和16結(jié)合在一起，使得電極403A和404B暴露于內(nèi)部空氣。作為可替換方案，如圖5所示，電極403A和404B可以分別埋在基片14和16的內(nèi)部，因此與基片14和16結(jié)合在一起。作為可替換方案，如圖6所示，電極403A和403B可以分別與顯示基片14和非顯示基片16以一定間隔分開，使得電極403A和403B分別面對顯示基片14和非顯示基片16的外表面。
當(dāng)電場相對于圖像形成裝置12充分設(shè)定時，可以實現(xiàn)根據(jù)簡單矩陣驅(qū)動的顯示。只要顯示顆粒18和20具有閾值并且當(dāng)對其施加超過閾值的電場時它們移動，就可以使它們移動。只要滿足上面的要求，對顯示顆粒18和20的顏色、電極性、帶電量沒有限制。
第三實施方案下文，將參照附圖描述本發(fā)明的第三實施方案。圖7是本發(fā)明圖像形成裝置的另一實施例(第三實施方案)的示意性結(jié)構(gòu)圖，特別示出具有印刷電極的圖像形成裝置。
圖7示出的圖像形成裝置12包括印刷電極11和與印刷電極11相對并接地的反電極26。
圖像顯示媒介10可以在印刷電極11和反電極26之間的箭頭B的方向上移動。圖像顯示媒介10包括一對基片(顯示基片14和非顯示基片16)和包含在基片之間的空間中的顯示顆粒18和20。圖像顯示媒介在箭頭B的方向上移動使得非顯示基片16被置于反電極26的附近或者與反電極26接觸，并且顯示基片14的一部分被置于印刷電極11的附近。
印刷電極11包括基片13和置于基片13表面上的電極15，基片13的表面面對顯示基片14，印刷基片電連接到電源(未示出)。
下一部分，將說明置于印刷電極11表面上的電極15的安排和形狀，印刷電極11的表面面對顯示基片14。圖8A至8C是置于印刷電極11上的電極15的安排實施例的示意圖，其中該實施例是從圖7示出的印刷電極11的顯示基片側(cè)觀察的，電極15置于該印刷電極11上。
如圖8A所示，電極15是圓形的，以預(yù)定的間隔在印刷電極11的表面沿一個方向放置，該方向基本與圖像顯示媒介10的移動方向(圖7所示的箭頭B的方向)正交并且是主要的掃描方向，所述間隔取決于期望的圖像分辨率。電極15可以是如圖8B所示的正方形，或者可以以矩陣狀態(tài)布置，如圖8C所示。
下面，將說明印刷電極的細節(jié)。圖9是印刷電極的示意結(jié)構(gòu)圖。
如圖9所示，交流電源17A和直流電源17B通過連接控制器19電連接到電極15。連接控制器19包括多對開關(guān)。每對開關(guān)都有開關(guān)21A，其一端電連接到相應(yīng)電極15，另一端電連接到交流電源17A；開關(guān)21B，其一端電連接到電極15，另一端電連接到直流電源17B。
控制器60電連接到開關(guān)21A和21B，合上或斷開它們以打開或閉合在交流電源17A、直流電源17B、電極15之間形成的電路。因此，交流電壓、直流電壓或其中交流電壓和直流電壓相互疊加的電壓可以施加到電極15。
隨后，將說明第三實施方案的操作。
首先，當(dāng)圖像顯示媒介10在圖7所示箭頭B的方向上由移動單元(未示出)移動時。當(dāng)圖像顯示媒介到達印刷電極11和反電極26之間的空間時，控制器60指示連接控制器19打開所有的開關(guān)21A。因此，交流電源17A對電極15的每一個施加交流電壓。
此處，圖像顯示媒介10有兩種或者多種包含在不具有電極的一對基片之間的空間中的顯示顆粒。
當(dāng)交流電壓施加到電極15時，在圖像顯示媒介10中的黑色顆粒18和白色顆粒20在顯示基片14和非顯示基片16之間往復(fù)運動。因此，顯示顆粒間、顯示顆粒與基片間相互摩擦，黑色顆粒18和白色顆粒20中至少一種摩擦帶電。例如，黑色顆粒18帶正電，而白色顆粒20不帶電或帶負(fù)電。下文，將說明白色顆粒20帶負(fù)電的實施方案。
控制器60指示連接控制器19只打開至少一個電連接到電極15之一的開關(guān)17B，其中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)圖像信息向電極15之一上施加電壓。因此直流電壓施加到該電極15上。例如，直流電壓施加到非圖像部分，但是直流電壓沒有施加到圖像部分。
下文，將描述一個實施方案，在該實施方案中，直流電壓施加到非圖像部分，但沒有施加到圖像部分，白色顆粒用于表示非圖像部分。當(dāng)直流電壓施加到電極15上時，電場在顯示基片14的面向電極15的部分與非顯示基片16的面向顯示基片14的部分之間起作用，因此帶正電的黑色顆粒移向非顯示基片16，且?guī)ж?fù)電的白色顆粒20移向顯示基片14，如圖7所示。因此，只有白色顆粒20置于顯示基片14的面向電極15的部分之上，該部分成為非圖像部分。
同時，當(dāng)直流電壓不施加到電極15，且只有交流電壓施加到電極15上時，由于電場的影響，存在于顯示基片14的面向電極15的部分之上的帶正電黑色顆粒18仍留在那里。此外，存在于非顯示基片16之上或附近的帶正電黑色顆粒18由于電場的影響移向顯示基片14。因此，只有黑色顆粒18置于顯示基片14面向電極15的部分上，該部分成為圖像部分。
因此，黑色顆粒18和白色顆粒20根據(jù)圖像信息移動，從而在顯示基片14上顯示圖像。當(dāng)白色顆粒20不帶電時，電場只引起黑色顆粒18移動。在顯示基片14的應(yīng)當(dāng)變成非圖像部分的部分上的黑色顆粒18移向非顯示基片16并且被白色顆粒所掩蓋。因此，在非圖像部分，從顯示基片14一側(cè)不能看見黑色。因此，能夠顯示圖像。此外，即使作用在圖像顯示媒介10的基片間的電場消失后，由于顯示顆粒固有的粘附性，顯示圖像仍能保持。當(dāng)電場再次作用于基片間時，這些顯示顆?？梢栽俅我苿?。因此圖像能夠在圖像形成裝置12上反復(fù)顯示。
因此，電場引起帶電顯示顆粒移動，并且空氣和顯示顆粒一起被包含在圖像顯示媒介10中作為內(nèi)部介質(zhì)。因此，圖像顯示媒介10和圖像形成裝置12是高度安全的。此外，由于空氣具有低粘滯阻力，圖像顯示媒介10和圖像形成裝置12能夠以高速度響應(yīng)。
第四實施方案以下，將參照

本發(fā)明第四實施方案的細節(jié)。圖10是本發(fā)明圖像形成裝置的另一實施例(第四實施方案)的示意性結(jié)構(gòu)圖，示出了以靜電潛像支持元件作為發(fā)生器的圖像形成裝置。
圖12所示的圖像形成裝置12包括作為其主要組件的靜電潛像支持元件24，其是一個轉(zhuǎn)鼓，能夠在箭頭A的方向旋轉(zhuǎn)；反電極26，其是一個轉(zhuǎn)鼓，與靜電潛像支持元件24相對，并且可以在箭頭C方向旋轉(zhuǎn)；圖像顯示媒介10，其具有一對基片，顯示顆粒包含在該對基片之間的空間中；充電單元80；光束掃描器82。圖像顯示媒介10能夠在介于靜電潛像支持元件24和反電極26之間的箭頭B方向移動。
充電單元80置于靜電潛像支持元件附近，以使靜電潛像支持元件24置于充電單元80和反電極26之間。光束掃描器82在箭頭A方向置于的充電單元80的下游，以使在靜電潛像支持元件24表面上形成靜電潛像。靜電潛像形成部分22由這三個元件組成。
對于靜電潛像支持元件24，可以使用感光鼓24。感光鼓24具有導(dǎo)電基片24A和置于導(dǎo)電基片24A外表面上的光電導(dǎo)基片24B，該導(dǎo)電基片24A是一個轉(zhuǎn)鼓，由鋁或SUS制成。光電導(dǎo)層24B可以由任何已知材料制成。例如，無機光電導(dǎo)材料如α-Si、α-Se、As2Se3以及有機光電導(dǎo)材料如PVK/TNF可以原樣使用。光電導(dǎo)層24B能夠通過使用等離子體CVD法、蒸鍍法和浸漬法來制備。若需要，感光鼓24還可以具有電荷傳輸層、和/或外覆蓋層。導(dǎo)電基片24A接地。
為了使表面具有期望的電勢，充電單元80均勻地使靜電潛像支持元件24的表面充電。只要其能夠使感光鼓24的表面充電使得表面具有任意電勢，充電裝置80可以是任何一種。在本實施方案中，通過對電極線施加高電壓在電極線和靜電潛像支持元件24之間產(chǎn)生電暈放電并且感光鼓24表面均勻充電的電暈管被用作充電單元80。然而，可以使用各種已知充電裝置如那些包括導(dǎo)電輥元件、電刷或者與感光鼓24接觸的、向其施加電壓使得感光鼓24表面帶電的膜元件。
光束掃描器82根據(jù)圖像信息將細光(thin light)照射在靜電潛像支持元件24的表面上，使得在靜電潛像支持元件24上形成非常小的光斑。因此，在靜電潛像支持元件24上形成靜電潛像。光束掃描器82可以為任意一種，只要其能夠根據(jù)圖像信息將光束照射在感光鼓24的表面上，因此在均勻帶電的感光鼓24上形成靜電潛像。在本實施方案中，光柵輸出掃描器(ROS)單元被用作光束掃描器82。該ROS單元其中包括具有多棱鏡84、反射鏡(return mirror)86、光源和透鏡(這些在圖中未示出)并通過間歇照射激光束在感光鼓24表面上掃描光束的光學(xué)圖像形成系統(tǒng)，根據(jù)圖像信息，激光束的直徑被調(diào)節(jié)到預(yù)定的光斑直徑。然而，其內(nèi)部根據(jù)期望分辨率安排發(fā)光二級管的發(fā)光二級管頭可以用作光束掃描器82。
反電極26舉例來說是導(dǎo)電彈性輥元件。因此，其可以與圖像顯示媒介10緊密接觸。此外，布置反電極26使得由移動單元(未示出)在圖10所示的箭頭B方向移動的圖像顯示媒介10置于反電極26和靜電潛像支持元件24之間。直流電壓電源28電連接到反電極26。直流電壓電源28向反電極26施加偏壓VB。例如，如圖11所示，假定靜電潛像支持元件24的帶正電部分的電壓是VH并且不帶電部分的電壓是VL，施加的偏壓VB設(shè)置為介于兩電壓VH和VL之間的中間電壓。
在下一部分，將說明第四實施方案的操作。
當(dāng)靜電潛像支持元件24在圖10中的箭頭A方向上開始旋轉(zhuǎn)時，靜電潛像形成部分22在靜電潛像支持元件24上形成靜電潛像。同時，圖像顯示媒介10由移動單元(未示出)在圖10所示的箭頭B方向上移動并且置于靜電潛像支持元件24和反電極26之間。
此處，將如圖11所示的偏壓VB施加到反電極26上，靜電潛像支持元件24的面向反電極26的部分的電壓為VH。當(dāng)黑色顆粒18已經(jīng)粘附到顯示基片14的面向靜電潛像支持元件24部分并且之后靜電潛像支持元件24的面向顯示基片14的部分帶正電時，帶正電的黑色顆粒18從顯示基片14移向非顯示基片16并粘附到非顯示基片16上。因此，只有白色顆粒20通過顯示基片14面向靜電潛像支持元件的部分顯示出來，該部分作為非圖像部分。
同時，當(dāng)黑色顆粒18已經(jīng)粘附到非顯示基片16的面向反電極26的部分上并且之后靜電潛像支持元件24的面向顯示基片14的部分不帶正電時，靜電潛像支持元件24的面向反電極26的部分的電壓為VL，因此帶電黑色顆粒18從非顯示基片16移向顯示基片14并粘附到顯示基片14上。因此，只有黑色顆粒20通過顯示基片14面向靜電潛像支持元件的部分顯示出來，該部分作為圖像部分。
因此，黑色顆粒18根據(jù)將要形成的圖像移動，因而圖像顯示在顯示基片14上。即使作用于圖像顯示媒介10的基片間的電場消失，由于顯示顆粒本身固有的粘附性以及顆粒和基片間的象力，顯示圖像可以保持。當(dāng)電場再次作用于基片間時，黑色顯示顆粒18和白色顯示顆粒20可以再次移動。因此，圖像可以重復(fù)顯示在圖像形成裝置12上。
如上所述，由于偏壓施加到反電極26上。因此，黑色顆粒18可以在兩種情況下移動黑色顆粒18已經(jīng)粘附到顯示基片14上的情況和黑色顆粒18已經(jīng)粘附到非顯示基片16上的情況。因此，沒有必要提前將黑色顆粒18粘附到一個基片上。此外，能夠形成高對比度、清晰的圖像。另外，電場引起帶電顆粒移動，空氣與顯示顆粒一起包含在圖像顯示媒介10中作為內(nèi)部介質(zhì)。因此，圖像顯示媒介10和圖像形成裝置12是高度安全的。此外，由于空氣具有低粘滯阻力，圖像顯示媒介10和圖像形成裝置12能夠以高速度響應(yīng)。
如上所述，已經(jīng)參照附圖對具有本發(fā)明圖像顯示媒介的本發(fā)明圖像形成裝置的實施方案進行了說明。然而，本發(fā)明的圖像形成裝置不局限于這些實施方案，能夠根據(jù)需要具有其它任何結(jié)構(gòu)。此外，已經(jīng)說明了顯示顆粒顏色為黑色和白色的實施方案，然而可以適當(dāng)選擇具有期望顏色的顯示顆粒。
實施例下面將參照實施例說明本發(fā)明。然而，本發(fā)明不局限于實施例。在下面的實施例和比較例中，使用第一實施方案的圖像顯示媒介和圖像形成裝置(圖2所示的圖像顯示媒介和圖像形成裝置)。各元件的尺寸和材料與上述一致。
白色顆粒1的制造分散液A1的制備以下組分用球磨機混合和研磨20小時，球磨機中包括直徑10mm的氧化鋯球，從而制備分散液A1。
組成甲基丙烯酸環(huán)己酯以質(zhì)量計61份氧化鈦(白色顏料)以質(zhì)量計35份(Ishihara Sangyo Co.，Ltd.生產(chǎn)的二氧化鈦CR63，一次顆粒直徑0.3微米)空心顆粒以質(zhì)量計3份(JSR Corporation生產(chǎn)的SX866(A)，一次顆粒直徑0.3微米)電荷調(diào)節(jié)劑以質(zhì)量計1份(Orient Chemical Industries，Ltd.生產(chǎn)的SBT-5-0016)碳酸鈣分散液B的準(zhǔn)備組成碳酸鈣以質(zhì)量計40份水以質(zhì)量計60份混合液體C的準(zhǔn)備混合下面的組合物，使用超聲裝置脫氣10分鐘，使用乳化器攪拌，從而制備混合液體C。
組成碳酸鈣分散液B8.5克20％鹽水50克隨后，稱量35克分散液體A1、1克二甲基丙烯酸乙二醇酯、和0.35克聚合引發(fā)劑AIBN，充分混合，使用超聲裝置脫氣2分鐘。將產(chǎn)物加入到混合液C中，然后使用乳化器攪拌所得物。在下一部分中，將所得到的乳液加入瓶中，使用硅樹脂塞子密封該瓶，使用注射器針頭在減壓下除氣，并將氮氣引入該瓶中。在此狀態(tài)下，瓶中組分在65℃反應(yīng)15小時，從而制備了顆粒。將所得的細顆粒粉末分散在去離子水中，以制備分散液，其中碳酸鈣被鹽酸水溶液分解，并且過濾所得的分散液。此后，使用足量蒸餾水清洗所得顆粒，然后得到未分級的白色顆粒。在下一部分，使用孔尺寸為10微米的尼龍篩篩分一些顆粒，其余使用孔尺寸為15微米的尼龍篩篩分以得到具有期望顆粒直徑范圍的顆粒。將所篩分的部分組合，然后干燥所得顆粒，由此得到體積平均直徑為13微米的白色顆粒1。
白色顆粒2的制備以與白色顆粒1的制備相同的方式制備未分級白色顆粒。然后，使用15微米孔尺寸的尼龍篩篩分一部分顆粒，其余顆粒使用20微米孔尺寸的尼龍篩篩分以得到具有期望顆粒直徑范圍的顆粒。將所篩分的部分組合，然后干燥所得顆粒，由此得到體積平均直徑為17微米的白色顆粒2。
白色顆粒3的制備以與白色顆粒1的制備相同的方式來制備未分級白色顆粒。然后，使用20微米孔尺寸的尼龍篩篩分一部分顆粒，其余顆粒使用26微米孔尺寸的尼龍篩篩分，以得到具有期望顆粒直徑范圍的顆粒。將所篩分的部分組合，然后干燥所得顆粒，由此得到體積平均直徑為23微米的白色顆粒3。
黑色顆粒1的制備以與白色顆粒1的制備相同的方式來制備黑色顆粒1，除了使用具有下面組成的分散液A2來替代分散液A1。黑色顆粒1的體積平均直徑是13微米。
分散液A2的組成甲基丙烯酸甲酯單體以質(zhì)量計89份甲基丙烯酸二乙基氨基乙基酯單體以質(zhì)量計1份Microris黑(Ciba Specialties Chemicals Inc.生產(chǎn))以質(zhì)量計10份實施例1首先，使用V型攪拌機以5∶1的質(zhì)量比混合白色顆粒1和白色顆粒2，以制備混合白色顆粒A。
混合用作顯示顆粒18和20的混合白色顆粒A和黑色顆粒1，使得白色顆粒與黑色顆粒的混合比為6∶5。然后，制備包括所制備的兩種顯示顆粒的第一實施方案的圖像顯示媒介和圖像顯示裝置。
當(dāng)100伏的直流電壓施加到透明電極205上時，由于電場的作用，帶負(fù)電的、粘附到非顯示基片16上的部分白色顆粒20開始向顯示基片14移動。當(dāng)施加200伏的直流電壓時，許多白色顆粒20向顯示基片14移動并且獲得幾乎飽和的顯示密度(下文中，使顯示密度飽和的電壓被稱為“驅(qū)動電壓”)。此時，帶正電的黑色顆粒18向非顯示基片16移動，由此顯示黑白圖像。此后，即使當(dāng)施加到透明電極205的電壓為0伏時，顯示基片上的顆粒也不移動，黑白圖像的顯示密度不變。
在反復(fù)重寫時圖像密度的評價為了評價一段時間后圖像質(zhì)量的穩(wěn)定性，測量了在下面所述的反復(fù)顯示之前得到的圖像的反射密度。然后，測量了已經(jīng)完成在下面的驅(qū)動條件A且然后在下面的驅(qū)動條件B下反復(fù)顯示時得到的圖像的反射密度。結(jié)果表示在表1中。反射密度測量并且評價如下。
(1)驅(qū)動條件A施加在顯示基片14和非顯示基片16之間的電壓的極性被轉(zhuǎn)換的時間間隔是1秒。
所施加的電壓設(shè)為驅(qū)動電壓。
極性轉(zhuǎn)換重復(fù)1600次。
(2)驅(qū)動條件B施加在顯示基片14和非顯示基片16之間的電壓的極性被轉(zhuǎn)換的時間間隔是0.1秒。
所施加的電壓設(shè)為驅(qū)動電壓。
極性轉(zhuǎn)換重復(fù)15000次。
反射密度使用Macbeth密度計(RD914)測量每個圖像的黑色部分和白色部分的反射密度，得到黑色部分和白色部分之間的密度差。評價標(biāo)準(zhǔn)如下。標(biāo)記A和B表明圖像幾乎沒有問題。
標(biāo)記A表明黑色部分和白色部分之間的密度差是0.8或更大。
標(biāo)記B表明黑色部分和白色部分之間的密度差不小于0.7且小于0.8。
標(biāo)記C表明黑色部分和白色部分之間的密度差小于0.7。
實施例2使用V型攪拌器(得自Irie Shokai Company)以質(zhì)量比6∶1混合白色顆粒1和白色顆粒2，以制備混合白色顆粒B。
混合用作顯示顆粒18和20的混合白色顆粒B和黑色顆粒1，使得白色顆粒與黑色顆粒的混合比(質(zhì)量比)為6∶5。然后，制備包括所制備的兩種顯示顆粒的第一實施方案的圖像顯示媒介和圖像顯示裝置。隨后，用與實施例1相同方式來評價它們。結(jié)果如表1所示。
實施例3使用V型攪拌器(得自Irie Shokai Company)以質(zhì)量比8∶2∶1混合白色顆粒1、白色顆粒2、白色顆粒3，以制備混合白色顆粒C。
混合用于顯示顆粒18和20的混合白色顆粒C和黑色顆粒1，使得白色顆粒與黑色顆粒的混合比(質(zhì)量比)為6∶5。然后，制備包括兩種所制備的顯示顆粒的第一實施方案的圖像顯示媒介和圖像顯示裝置。隨后，用與實施例1相同的方式來評價它們。結(jié)果如表1所示。
比較例1混合白色顆粒1和黑色顆粒1，使得白色顆粒和黑色顆粒的混合比為6∶5。然后，比較例1的圖像顯示媒介和圖像顯示裝置與實施例1的圖像顯示媒介和圖像顯示裝置相同，除了圖像顯示媒介和圖像顯示裝置包括上面描寫的混合顆粒代替實施例1所用的兩種顯示顆粒。隨后，以與實施例1相同的方式評價它們。結(jié)果示于表1。
表1

從表1中明顯看出，在比較例1中，顯示圖像的反射密度隨著時間延長變壞。長時間反復(fù)顯示之后，不能顯示良好的圖像。
同時，在實施例1至3中，顯示圖像的反射密度經(jīng)歷一段時間后沒有惡化。即使長時間反復(fù)顯示之后，也能夠顯示良好的圖像。
權(quán)利要求
1.一種圖像顯示媒介，其包含一對基片，該對基片相互面對布置，第一和第二種顆粒包含在該對基片之間的空間中，其中第一種顆粒由于外部激勵可以帶正電或負(fù)電并具有一種顏色和顆粒尺寸分布，其中，在第一種顆粒中的最常見的顆粒直徑的較粗一側(cè)存在至少一個峰；第二種顆粒不帶電或由于外部激勵帶電使得其與第一種顆粒極性相反，其具有另一種顏色。
2.如權(quán)利要求1所述的圖像顯示媒介，其中通過混合兩種或多種具有不同顆粒尺寸分布的顆粒來得到第一種顆粒。
3.如權(quán)利要求1所述的圖像顯示媒介，其中第二種顆粒不具有在第二種顆粒中的最常見的顆粒直徑的較粗一側(cè)存在至少一個峰的顆粒尺寸分布，第一種顆粒的比重大于第二種顆粒。
4.如權(quán)利要求2所述的圖像顯示媒介，其中第二種顆粒不具有在第二種顆粒中的最常見的顆粒直徑的較粗一側(cè)存在至少一個峰的顆粒尺寸分布，所述第一種顆粒的比重大于第二種顆粒。
5.如權(quán)利要求1所述的圖像顯示媒介，其中所述第一或第二種顆粒是白色的。
6.如權(quán)利要求2所述的圖像顯示媒介，其中所述第一或第二種顆粒是白色的。
7.如權(quán)利要求3所述的圖像顯示媒介，其中所述第一或第二種顆粒是白色的。
8.如權(quán)利要求4所述的圖像顯示媒介，其中所述第一或第二種顆粒是白色的。
9.如權(quán)利要求5所述的圖像顯示媒介，其中白色顆粒含有著色劑，該著色劑是氧化鈦。
10.如權(quán)利要求6所述的圖像顯示媒介，其中白色顆粒含有著色劑，該著色劑是氧化鈦。
11.如權(quán)利要求7所述的圖像顯示媒介，其中白色顆粒含有著色劑，該著色劑是氧化鈦。
12.如權(quán)利要求8所述的圖像顯示媒介，其中白色顆粒含有著色劑，該著色劑是氧化鈦。
13.一種圖像形成裝置，包括圖像顯示媒介，該圖像顯示媒介包括一對相互面對放置的基片，第一和第二種顆粒包含在該對基片之間的空間中，其中第一種顆粒由于外部激勵可以帶正電或負(fù)電并具有一種顏色，其顆粒尺寸分布在第一種顆粒中的最常見的顆粒直徑的較粗一側(cè)存在至少一個峰，第二種顆粒不帶電或由于外部激勵帶電使得其與第一種顆粒極性相反，并具有另一種顏色；和電場發(fā)生器，該電場發(fā)生器根據(jù)要顯示的圖像在該對基片之間產(chǎn)生電場。
14.如權(quán)利要求13所述的圖像形成裝置，其中通過混合兩種或多種具有不同顆粒尺寸分布的顆粒來得到第一種顆粒。
15.如權(quán)利要求13所述的圖像形成裝置，其中第二種顆粒不具有在第二種顆粒中的最常見的顆粒直徑的較粗一側(cè)存在至少一個峰的顆粒尺寸分布，第一種顆粒的比重大于第二種顆粒。
16.如權(quán)利要求14所述的圖像形成裝置，其中第二種顆粒不具有在第二種顆粒中的最常見的顆粒直徑的較粗一側(cè)存在至少一個峰的顆粒尺寸分布，第一種顆粒的比重大于第二種顆粒。
17.如權(quán)利要求13所述的圖像形成裝置，其中第一或第二種顆粒是白色的。
18.如權(quán)利要求14所述的圖像形成裝置，其中第一或第二種顆粒是白色的。
19.如權(quán)利要求15所述的圖像形成裝置，其中第一或第二種顆粒是白色的。
20.如權(quán)利要求18所述的圖像形成裝置，其中白色顆粒含有著色劑，該著色劑是氧化鈦。
全文摘要
本發(fā)明提供一種圖像顯示媒介，其包括一對相互面對布置的基片，以及包含在該對基片之間的空間中的第一和第二種顆粒，其中第一種顆粒由于外部激勵可以帶正電或負(fù)電并具有一種顏色，其顆粒尺寸分布在第一種顆粒最常見的顆粒直徑的較粗一側(cè)存在至少一個峰，第二種顆粒不帶電或由于外部激勵帶電使得其與第一種顆粒極性相反，具有另一種顏色本發(fā)明還提供一種包含圖像顯示媒介和電場發(fā)生器的圖像形成裝置，該電場發(fā)生器根據(jù)要顯示的圖像在該對基片之間產(chǎn)生電場。
文檔編號G09F9/37GK1637467SQ200410077850
公開日2005年7月13日 申請日期2004年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月9日
發(fā)明者山本保夫, 曾山秀彥, 平岡智 申請人:富士施樂株式會社