JP4940578B2 - 着色剤、表示デバイス用粒子、画像表示媒体及び画像形成装置。 - Google Patents

着色剤、表示デバイス用粒子、画像表示媒体及び画像形成装置。 Download PDF

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Description

本発明は、着色剤及びそれを含む表示デバイス用粒子、画像表示媒体並びに画像形成装置に関する。
従来より、繰り返し書き換えが可能な画像表示媒体として、Ｔｗｉｓｔｉｎｇ Ｂａｌｌ Ｄｉｓｐｌａｙ（２色塗り分け粒子回転表示）、電気泳動、磁気泳動、サーマルリライタブル媒体、メモリ性を有する液晶などの表示技術が提案されている。前記表示技術は、画像のメモリ性には優れるが、表示面を紙のような白色表示とすることができず、コントラストが低いという問題があった。
一方、上記のような問題を解決するトナーを用いた表示技術として、導電性着色トナーと白色粒子とを対向する電極基板間に封入して、非表示基板の電極内側表面に設けた電荷輸送層を介して導電性着色トナーへ電荷を注入し、電荷注入された導電性着色トナーが非表示基板に対向して位置する表示基板側へ電極基板間の電界により移動し、導電性着色トナーが表示側の基板内側へ付着して導電性着色トナーと白色粒子とのコントラストにより画像表示する表示技術が提案されている（例えば、非特許文献１参照。）。
本表示技術は、画像表示媒体が全て固体で構成されており、白と黒（色）の表示を原理的に１００％切り替えることができる点で優れている。しかし、上記技術では、非表示基板の電極内側表面に設けた電荷輸送層に接しない導電性着色トナー、また、他の導電性着色トナーから孤立している導電性着色トナーが存在し、これらの導電性着色トナーは、電荷が注入されないために電界によって移動せずにランダムに基板内に存在するため、コントラストが低いという問題がある。
一対の基板と、印加された電界により前記基板間を移動可能に前記基板の間に封入されると共に、色及び帯電特性が異なる複数種類の表示粒子（表示デバイス用粒子）を含む粒子群と、を有する画像表示媒体が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
画像表示媒体をカラー化するために、表示デバイス用粒子中にカラー用の有機顔料、ならびに、無機顔料が使用されていた。
しかし、カラー有機顔料においては、光に対する安定性がなく、色が退色してしまう問題があった。また、表示デバイス用粒子が小径になるに従い、顔料の添加量を大幅に増量しないと所望の着色力が得られない欠点があった。無機顔料においては、着色力が小さく、表示デバイス用粒子への顔料の添加量を大幅に増量しないと所望の着色力が得られない欠点があった。また、高い彩度をだすために蛍光顔料を使用することもあったが、蛍光顔料の粒子径は大きく、所望の色調を出すためには顔料の小径化が望まれていたが、技術的な困難があった。
このように、表示デバイス用粒子には、高発色、彩度の高いカラー用粒子が切望されていた。また、光暴露における耐光性を求められていた。
特開２００１−３１２２２５号公報 Ｊａｐａｎ Ｈａｒｄｃｏｐｙ'９９ 論文集、ｐ２４９−２５２
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、高発色、高彩度であり、耐光性に優れる着色剤及びそれを用いた表示デバイス用粒子を提供することを目的とする。さらに本発明は、本発明の表示デバイス用粒子を用いた画像表示媒体及び画像形成装置を提供することを目的とする。
即ち、本発明は、
＜１＞ 粒子状基体と、前記粒子状基体に担持又は含有されたプラズモン発色能を有する粒子と、を含む着色剤である。
＜２＞ 前記プラズモン発色能を有する粒子が、金属コロイド粒子である＜１＞に記載の着色剤である。
＜３＞ 前記金属コロイド粒子が、金又は銀である＜２＞に記載の着色剤である。
＜４＞ 前記高分子化合物が、無機白色顔料を含む＜１＞に記載の着色剤である。
＜５＞ 前記無機白色顔料が、酸化チタン及びゼオライトから選択される少なくとも一種である＜４＞に記載の着色剤である。
＜６＞ 前記粒子状基体を覆う被覆層を有する＜１＞乃至＜５＞のいずれか１つに記載の着色剤である。
＜７＞ ＜１＞乃至＜６＞のいずれか１つに記載の着色剤と、樹脂と、を含む表示デバイス用粒子である。
＜８＞ 対向配置された一対の基板と、前記一対の基板間の空隙に封入された少なくとも２種類の表示粒子を含む粒子群と、を有し、前記表示粒子の少なくとも１種類が外部刺激により正に、他の少なくとも１種類が外部刺激により負に帯電し得る性質を示し、かつ、前記外部刺激により正又は負に帯電し得る表示粒子が相互に異なる色を示す画像表示媒体であって、前記表示粒子の少なくとも１種類が、＜７＞に記載の表示デバイス用粒子である画像表示媒体である。
＜９＞ 対向配置された一対の基板と、前記一対の基板間の空隙に封入された少なくとも２種類の表示粒子を含む粒子群と、を有し、前記表示粒子の少なくとも１種類が外部刺激により正に、他の少なくとも１種類が外部刺激により負に帯電し得る性質を示し、かつ、前記外部刺激により正又は負に帯電し得る表示粒子が相互に異なる色を示し、前記表示粒子の少なくとも１種類が＜７＞に記載の表示デバイス用粒子である画像表示媒体と、前記一対の基板間に、画像情報に応じた電界を発生させる電界発生手段と、を備えた画像形成装置である。
本発明によれば、高発色、高彩度であり、耐光性に優れる着色剤及びそれを用いた表示デバイス用粒子並びに本発明の表示デバイス用粒子を用いた画像表示媒体及び画像形成装置を提供することができる。
以下、本発明の着色剤、表示デバイス用粒子、画像表示媒体及び画像形成装置について詳細に説明する。
＜着色剤＞
本発明の着色剤は、粒子状基体と、前記粒子状基体に担持又は含有されたプラズモン発色能を有する粒子（以下、本発明においてプラズモン発色能を有する粒子を「プラズモン粒子」と称することがある。）と、を含むものである。
プラズモン粒子は、粒径が数ｎｍ〜数十ｎｍ程度のいわゆるナノ粒子と呼ばれる金属微粒子であり、彩度や光線透過率が高く、耐光性に優れる。しかし、微粒子であるが故にそのままでは取り扱いが難しい。本発明の着色剤は、プラズモン粒子を粒子状基体に担持又は含有させたものであり、プラズモン粒子の利点を生かした状態でその取り扱い性を向上させることができる。
本発明に係るプラズモン粒子は特に限定されるものではないが、中でも、着色性、安定性の観点からプラズモン発色機能を有する金属コロイド粒子であることが好ましい。以下、金属コロイド粒子を例に記載するがこれに限定されるものではない。
前記金属コロイド粒子の金属としては、貴金属又は銅等（以下、合わせて「金属」という。）が挙げられ、前記貴金属としては特に限定されず、例えば、金、銀、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、白金、および、これら金属の合金、たとえば、白金−金、白金−パラジウム等を挙げることができる。粒子径のサイズによりプラズモン粒子の色調が変化するため、1nm〜100nmの粒子径制御の容易性から、本発明においては特に、金又は銀が好ましい。
本発明に用いられるプラズモン粒子の製造方法は特に限定されるものではないが、例えば、バルク金属を小さくしてナノ粒子を得る物理的方法、金属塩や金属錯体などの前駆体から金属原子（０価）を取り出して、それらを凝集させてナノ粒子を得る化学的方法がある。具体的には、物理的方法として、アトマイズ法、ガス中蒸発法、スパッタリング法、レーザーアビュレーション法、湿式法では、金属イオンもしくは金属錯体などの前駆体を溶液に導入し、まず金属錯体の熱分解もしくは、金属イオンの還元を行うことにより、金属粒子を得る。金属イオンを還元するための還元剤としてはアルコール、ポリオール、アルデヒド、クエン酸、およびその塩、アスコルビン酸およびその塩、ヒドラジン、水素、ジボラン、水素化ホウ素金属塩、水素化ホウ素アルキル４級アンモニウム塩、アルコールアミン類、リンなどがある。
また、レーザーアビュレーション法によるプラズモン粒子の製造方法は、パルスレーザーを使用し、ビーカーの底に沈めた金属インゴットにレーザーを照射し、水中に金属原子、金属クラスターを放出させる方法である。
プラズモン粒子の体積平均粒径としては、１〜１００ｎｍであることが好ましく、５〜５０ｎｍであることが特に好ましい。
また、プラズモン粒子は、その金属の種類や形状、体積平均粒径により、様々な色に発色させることができる。そのため、金属の種類や、形状、体積平均粒径を制御したプラズモン粒子を用いることにより、ＲＧＢ発色を含む様々な色相を得ることができる。
ＲＧＢ方式のＲ、Ｇ、Ｂそれぞれの色を呈するための金属コロイド粒子の体積平均粒径としては、用いる金属や、粒子の調製条件、形状等に依存するため、特に限定することができないが、例えば、金コロイド粒子の場合、体積平均粒径は大きくなるに従って、Ｒ発色、Ｇ発色、Ｂ発色を呈する傾向にある。
本発明において平均粒径の測定方法は、粒子群を透過型電子顕微鏡で観察し、画像解析法により、円相当径を算出し、平均粒径を求めるものである。
本発明に用いられる粒子状基体は、プラズモン粒子を担持又は含有することのできるものであれば特に限定されるものではないが、例えば、無機化合物又は高分子化合物を用いることができる。無機化合物の具体例としては、酸化チタン、ゼオライト、ガラス、シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化スズ、酸化亜鉛、等が挙げられ、これらの中でも白色度、熱的安定性に優れる酸化チタン、シリカ及びゼオライトから選択される少なくとも一種であることが好ましい。
高分子化合物粒子の具体例としては、各種ポリエステル樹脂粒子、ポリエーテルスルフォン樹脂粒子、活性炭素繊維、架橋ポリメタクリル酸メチル微粒子、ウレタン樹脂粒子、架橋スチレン樹脂微粒子等が挙げられる。これらの中でも、熱的安定性に優れるポリエーテルスルフォン樹脂粒子 、架橋ポリメタクリル酸メチル微粒子、ウレタン樹脂粒子、架橋スチレン樹脂微粒子が好ましい。
粒子状基体にプラズモン粒子を容易に担持又は含有させるために、粒子状基体は細孔を有することが好ましい。細孔を有する粒子状基体は、いわゆるナノポーラス材料と呼ばれる微細なポーラス（穴）を無数に有する材料であり、本発明に用いることができるナノポーラス材料としては、多孔質ガラス、活性炭素繊維、ナノポーラスシリコン、超細孔ゼオライト、ナノポーラス有機樹脂、ナノポーラス酸化チタン、フラーレン等を挙げることができる。これら細孔を有する粒子状基体の合成方法は各種提案されており種々の製法を適宜選択することができる。
細孔の大きさとしては、１０００ｎｍ以下が好ましく、１００ｎｍ以下がさらに好ましく、８０ｎｍ以下が特に好ましい。
次に、本発明の着色剤の製造方法を、細孔を有する粒子状基体を用いた場合を例に説明する。
プラズモン粒子の分散されている分散液中に細孔を有する粒子状基体を分散させ、撹拌しながら分散液の溶媒を徐々に蒸発・乾燥させて細孔中にプラズモン粒子を担持させる。さらに、子粒子と母粒子とを混合し、摩擦熱により、複合粒子化させる方法により粒子状基体同士を擦りつけて細孔にプラズモン粒子を押し込むようにしてもよい。このようにして本発明の着色剤を得ることができる。
また、溶媒中における化学的な方法で、プラズモン粒子（金属コロイド）を作成する手段において、ポリマー微粒子の存在下において、該プラズモン粒子をこのポリマー微粒子表面に析出、もしくは、担持させ、その後、乾燥し、顔料とする方法で作成することができる。
この場合に用いられる溶媒としては、溶媒沸点の比較的低いものが選択され、たとえば、メタノール、エタノール、アセトン、テトラヒドロフラン、トルエン、塩化メチレン、アセトニトリル、等が挙げられる。
また、乾燥したプラズモン粒子と粒子状基体とを混合し、ハイブリダイザ−、オングミル、ニーダー等を用いて機械的な衝撃によりプラズモン粒子を細孔中に押し込むようにしてもよい。
粒子状基体として高分子化合物を用いる場合、該高分子化合物が無機白色顔料を含むことが好ましい。これにより白色粒子の隠蔽性が向上し、より、表示コントラストの高い画像表示が得られる。
無機白色顔料の具体例としては、例えば、酸化チタン、ゼオライト、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等が挙げられるが、酸化チタン及びゼオライトは熱的に安定で製造条件を広くすることができることから、無機白色材料として酸化チタン及びゼオライトから選択される少なくとも一種を用いることが好ましい。
粒子状基体として無機白色材料を含む高分子化合物を用いる場合の、本発明の着色剤の製造方法は以下の通りである。無機白色顔料を熱可塑性樹脂と熱溶融混合し、冷却させた後、粉砕し、微粒子化させる方法、無機白色顔料を有機溶媒と樹脂を予め溶解させた液中に分散させたのち、溶媒を除去、乾燥、粉砕し、微粒子化させる方法、無機顔料とモノマーを分散混合させたのち、該モノマーに対し、貧溶媒中に分散させ、熱、あるいは、光等で、重合させる乳化重合法などで作られる製法等がある。
本発明の着色剤の体積平均粒径は、０．１〜２０μｍが好ましく、１〜１０μｍがさらに好ましく、１〜５μｍが特に好ましい。
本発明の着色剤は、粒子状基体を覆う被覆層を有していてもよい。被覆層を有することにより、プラズモン粒子の粒子状基体からの脱落を防止することができる。
被覆層を構成する材料としては、例えば、ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂等の樹脂類、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤などの各種カップリング剤をあげることができる。
シランカップリング剤としては、ビニルトリメトキシシラン、γ―メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、チタネートカップリング剤としては、イソプロピルトリステアロイルチタネート、イソプロピルメタクリルイソステアロイルチタネート等をあげることができる。
被覆層は、例えば、被覆層構成材料を溶解した溶液中にプラズモン粒子を担持又は含有した粒子状基体を分散し、スプレーコートし、乾燥することにより形成することができる。また、被覆層構成材料を溶解した溶液中にプラズモン粒子を担持又は含有した粒子状基体を分散し、被覆層構成材料を吸着させた後に溶媒を蒸発・乾燥させることにより形成することができる。
＜表示デバイス用粒子＞
本発明の表示デバイス用粒子は、本発明の着色剤と、樹脂と、を含み、必要に
応じて帯電制御剤等その他の成分を含んでいてもよい。
本発明の表示デバイス用粒子を構成する樹脂としては、ポリオレフィン、ポリスチレン、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、塩化ビニル、ポリビニルブチラール等のポリビニル系樹脂；塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体；スチレン−アクリル酸共重合体；スチレン−メタクリル酸共重合体等の共重合樹脂、オルガノシロキサン結合からなるストレートシリコン樹脂、及びその変性樹脂；ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデンのようなフッ素樹脂；ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネート；アミノ樹脂；エポキシ樹脂等が挙げられる。
また、本発明の表示デバイス用粒子を構成する樹脂として、従来の電子写真用トナーの主成分として知られている公知の結着樹脂も問題なく用いることができる。
これらは単独で使用してもよいし、複数の樹脂を混合して使用してもよい。また、これら樹脂を架橋させたものを用いてもよい。中でも、特に、架橋成分を含んだ樹脂を用いることが好ましい。
本発明の表示デバイス用粒子には、帯電性を制御するために、帯電制御剤を添加することができる。
帯電制御剤としては、電子写真用トナー材料に使用される公知のものが使用でき、例えば、セチルピリジルクロライド、Ｐ−５１、Ｐ−５３（オリエント化学工業社製）等の第４級アンモニウム塩、サリチル酸系金属錯体、フェノール系縮合物、テトラフェニル系化合物、カリックスアレン化合物、また、酸化金属微粒子、又は、各種カップリング剤により表面処理された酸化金属微粒子を挙げることができる。また、帯電制御剤としては、無色のもの、或いは、着色力の低いものが好ましい。添加量は、０．１〜１０質量％の範囲内であることが好ましく、０．５〜５質量％の範囲内がより好ましい。
更に、本発明の表示デバイス用粒子には、必要に応じて、抵抗調整剤を添加してもよい。
抵抗調整剤としては、抵抗値が１×１０6Ωｃｍ以下の無機微粉末を用いることができ、例えば、酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄、各種導電性酸化物でコートされた微粒子（例えば、酸化スズコートされた酸化チタン等）などを挙げることができる。また、抵抗調整剤は、無色のもの、或いは、着色力の低いものが好ましい。添加量は、上記の着色微粒子により着色された表示デバイス用粒子の色を妨げない範囲であることが好ましく、具体的には、０．１質量％〜１０質量％の範囲内が好ましい。
本発明の表示デバイス用粒子には、本発明の着色剤以外のその他の着色剤を添加することもできる。その他の着色剤の具体例としては、例えば、コバルトバイオレット、マンガニーズバイオレット、コバルトブルー、ウルトラマリン、セルリアンブルー、プルシャンブルー、マンガニーズブルー、ビリジャン、クロムオキサイトグリーン、コバルトグリーン、テールベルト、アースグリーン、カドミウムイエロー、イエローオーカー、ニッケルチタンイエロー、ビスマスバナジウムイエロー、クロムイエロー、カドミウムオレンジ、鉛丹、クロムバーミリオン、バーミリオン、酸化鉄赤、シエナ土、アンバー土、バンダイクブラウン、アイボリーブラック、ピーチブラック、ランプブラック、マルスブラック、複合酸化物ブラック、チタニウムホワイト、シルバーホワイト、ジンクホワイト、セラミックホワイト等が挙げられる。
また、その他の有彩色の着色剤として好適な顔料としては、アニリンブルー、カルコイルブルー、デユポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーンオキサレート、ローズベンガル、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー９７、Ｃ．ブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３等を代表的なものとして例示することができる。
これらその他の着色剤の添加量は、プラズモン発色を妨げない範囲で使用することができる。１〜５質量％が好ましい。
更に、上述した各成分以外のその他の添加剤も、表示デバイス用粒子の色相に影響のない範囲で用いることができる。このような添加剤としては、例えは、表示デバイス用粒子の比重を低減するためのものとして、表示デバイス用粒子の直径よりも小さいポリマー微粒子を挙げることができる。このポリマー微粒子としては、従来公知のポリマーを使用することができるが、併用する着色剤よりも比重の低いものを使用することが好ましく、また、ポリマー微粒子自身が色彩を有する場合には、表示デバイス用粒子に含まれる着色剤が有する色彩を考慮して、適宜、選択して使用することが好ましい。
ポリマー微粒子を構成する材料としては、具体的には、例えば、ポリスチレン樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂、尿素ホリマリン樹脂、スチレン・アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ弗化ビニリデン樹脂等を単独又は複数組み合わせて使用することができるが、これらに限定されるものではない。これらの樹脂は、架橋構造を有していることが好ましく、更に、表示デバイス用粒子に含まれる樹脂よりも屈折率が高いものであることがより好ましい。
ポリマー微粒子は、球形、不定形、偏平形などの形状を有するものを使用することができるが、球形であることがより好ましい。
ポリマー微粒子の体積平均粒径は、表示デバイス用粒子よりも小さいものであれば特に限定されないが、１０μｍ以下であることが好ましく、５μｍ以下であることがより好ましい。また、粒度分布はシャープなものがよく、より好ましくは、単分散であることが好ましい。
更に、より小さい比重の表示デバイス用粒子を作製する観点から、ポリマー微粒子の一部又は全部が、中空粒子からなることが好ましい。かかる中空粒子の体積平均粒径は、表示デバイス用粒子よりも小さいものであれば特に限定されないが、１０μｍ以下であることが好ましく、５μｍ以下であることがより好ましい。特に、中空粒子の場合、光の散乱の観点から、体積平均粒径は、０．１〜１μｍの範囲内であることが更に好ましく、０．２〜０．５μｍの範囲内であることが特に好ましい。
ここで、「中空粒子」とは、粒子内部に空隙を有するものをいう。空隙率は１０〜９０％であることが好ましい。また、「中空粒子」は、中空のカプセル状態のものであっても、粒子の外壁が多孔質状態のものであってもよい。
また、中空のカプセル状態の中空粒子は外殻部の樹脂層と粒子内部の空気層との界面における屈折率の差によって、外壁が多孔質状態の中空粒子は外壁と空洞との間の屈折率の差によって起こる光の散乱を利用して白色度を上げること及び隠蔽性を高めることがができるため、白色の表示デバイス用粒子に内在させることが特に好ましい。
本発明の表示デバイス用粒子において、ポリマー微粒子（中空粒子）の添加量は、表示デバイス用粒子全体に対して、１〜４０質量％の範囲内であることが好ましく、１〜２０質量％の範囲内であることがより好ましい。
本発明の表示デバイス用粒子は、懸濁重合、乳化重合、分散重合などの湿式製法により製造されてもよいし、従来の粉砕分級法により製造されてもよい。湿式製法により得られた粒子は球状粒子となり、粉砕分級法により得られた粒子は不定形粒子となる。
また、これらの製法により得られた球状粒子や不定形粒子の形状を揃えるために、熱処理を施してもよい。
粒度分布を揃える方法としては、上述の湿式製法における造粒条件を調整したり、一旦得られた粒子を分級操作する方法が挙げられる。
湿式製法における造粒条件を調整する場合には、水相中に、表示デバイス用粒子を構成する材料を分散させた油相を分散させた際の攪拌速度を調整したり、界面活性剤を利用する場合にはその濃度を調整する等により粒子の粒度分布を制御することができる。
また、粒子を分級操作する方法としては、例えば、各種振動篩、超音波篩、空気式篩、及び湿式篩、遠心力の原理を使用したローター回転式分級機、風力分級機等を利用する方法を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。これらを単独で、又は多数組み合わせて用いることにより、表示デバイス用粒子を所望の粒度分布に調整できる。特に精密に調整する場合は、湿式篩を使用するのが好ましい。なお、分級機を用いる場合には、例えば、回転式分級機では、回転数を制御することにより、分級前の粒子から選択的に微紛側／粗紛側の成分を除去することができる。また、篩としては、目開きの分布が狭く、高い収量を得ることができる点でナイロン篩を用いることが好ましい。
表示デバイス用粒子の体積平均粒径としては、一概には言えないが、良好な画像を得るためには、体積平均粒径が、０．１〜３０μｍ程度の範囲内が好ましく、２〜２０μｍの範囲内がより好ましく、２〜１５μｍの範囲内が更に好ましい。
本発明の表示デバイス用粒子の形状としては、真球にちかいものであることが望ましい。真球に近い粒子とすれば、粒子相互間の接触は、ほぼ点接触となり、また、表示粒子と基板の内側表面との接触もほぼ点接触となり、粒子相互間および表示粒子と基板内側表面とのファンデルワールス力に基づく付着力が小さくなる。従って、基板内側表面が誘導体であっても、電界により帯電粒子が基板内を円滑に移動できると考えられる。具体的には、表示デバイス用粒子の形状係数ＳＦ１が１００〜１４０であることが好ましく、１００〜１２０であることがさらに好ましく、１００〜１１０であることが特に好ましい。
なお、本発明において形状係数ＳＦ１とは下記式で定義される値をいう。
ＳＦ１＝１００×π×ＭＬ2／４Ａ
上記式において、ＳＦ１は形状係数を、ＭＬは粒子の絶対最大長を、Ａは粒子の投影面積を表す。ＭＬ及びＡは、例えば、ルーゼックス画像解析装置（株式会社ニレコ製、ＦＴ）を用いて計測可能である。
本発明の表示デバイス用粒子は、本発明の着色剤を含むため耐光性に優れる。
なお、本発明の表示デバイス用粒子以外の表示粒子も、上述と同様の方法で製造可能である。
＜画像表示媒体＞
本発明の画像表示媒体は、対向配置された一対の基板と、前記一対の基板間の空隙に封入された少なくとも２種類の表示粒子を含む粒子群と、を有し、前記表示粒子の少なくとも１種類が外部刺激により正に、他の少なくとも１種類が外部刺激により負に帯電し得る性質を示し、かつ、前記外部刺激により正又は負に帯電し得る表示粒子が相互に異なる色を示す画像表示媒体であって、前記表示粒子の少なくとも１種類が、本発明の表示デバイス用粒子を用いるものである。
本発明の画像表示媒体においては、正に帯電している粒子（以下、「第１の粒子」と称す場合がある。）と、負に帯電している粒子（以下、「第２の粒子」と称す場合がある。）と、が互いに色彩が異なるため、第１の粒子からなる画像部位と第２の粒子からなる画像部位との間に濃度コントラストが得られる。また、本発明の画像表示媒体においては、第１の粒子及び第２の粒子の少なくとも一方の粒子として本発明の表示デバイス用粒子が用いられるため、耐光性に優れ、その結果として長期間における屋外での使用に耐えうる画像表示媒体を提供できる。
本発明の画像表示媒体において、表示粒子の一方は、白色であることことが好ましく、言い換えれば、表示粒子の一方に、白色系の色材を含むことが好ましい。一方の粒子を白色にすることにより、他方の粒子の着色力、濃度コントラストを向上することができる。この時、一方の粒子を白色にするための白色系の色材としては、酸化チタンが好ましい。色材として酸化チタンを使用することにより、可視光の波長の範囲において、隠蔽力を高くでき、より、一層濃度コントラストを向上させることができる。白色系の色材として、特に好ましくは、ルチル型の酸化チタンである。
以下に、本発明の画像表示媒体を構成する基板について説明する。
本発明の画像表示媒体では、対向配置された一対の基板が用いられ、この一対の基板間の空隙には表示粒子が封入される。
なお、外部刺激として電界を用いて正または負に帯電し得る表示粒子の帯電状態を制御する場合には、基板として導電性を有する板状体（導電性基板）が用いられる。この場合、画像表示媒体としての機能を持たせるためには、一対の基板のうち少なくとも一方が透明な透明導電性基板であることが必要となる。なお、この際、画像表示媒体の透明導電性基板が設けられた側が画像表示面となる。
導電性基板としては、基板自体が導電性であっても、絶縁性の支持体表面を導電化処理したものであってもよく、また、結晶であるか非晶質であるかは問わない。基板自体が導電性である導電性基板としては、アルミニウム、ステンレススチール、ニッケル、クロム等の金属及びその合金結晶、Ｓｉ、ＧａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＮ、ＳｉＣ、ＺｎＯなどの半導体を挙げることができる。
絶縁性の支持体としては、高分子フィルム、ガラス、石英、セラミック等を挙げることができる。絶縁性の支持体の導電化処理は、上記基板自体が導電性である導電性基板の具体例で挙げた金属又は金、銀、銅等を、蒸着法、スパッター法、イオンプレーティング法などにより成膜して行うことができる。
透明導電性基板としては、絶縁性の透明支持体の片面に透明電極が形成された導電性基板、又はそれ自体導電性を有する透明支持体が用いられる。それ自体導電性を有する透明支持体としては、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、酸化亜鉛、酸化錫、酸化鉛、酸化インジウム、ヨウ化銅等の透明導電性材料を挙げることができる。
絶縁性の透明支持体としては、ガラス、石英、サファイア、ＭｇＯ、ＬｉＦ、ＣａＦ2等の透明な無機材料、また、弗素樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、エポキシ等の透明な有機樹脂のフィルム又は板状体、更には、オプチカルファイバー、セルフォック光学プレート等が使用できる。
上記透明支持体の片面に設ける透明電極としては、ＩＴＯ、酸化亜鉛、酸化錫、酸化鉛、酸化インジウム、ヨウ化銅等の透明導電性材料を用い、蒸着、イオンプレーティング、スパッタリング等の方法により形成したもの、或いはＡｌ、Ｎｉ、Ａｕ等の金属を蒸着やスパッタリングにより半透明になる程度に薄く形成したものが用いられる。
なお、基板同士が対向する側の表面（以下、「対向面」と略す場合がある）は、表示粒子の帯電極性に影響を及ぼす場合がある。このため、対向面には適切な表面状態の保護層を設けることも好ましい。
この保護層は、主に基板対向面への表示粒子の接着性及び帯電列や、基板の透明性、更には、対向面表面の汚染防止の観点から選択することができる。具体的な保護層の材料としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ビニルシリコーン樹脂、フッ素基含有樹脂等を挙げることができる。樹脂の選択は、使用する表示粒子の表面を構成する材料や、表示粒子との摩擦帯電の差が小さいものが選択される。
＜画像形成装置＞
本発明の画像形成装置は、上述した本発明の画像表示媒体と、該表示媒体に係る一対の基板間に、画像情報に応じた電界を発生させる電界発生手段と、を備えたものである。
以下、図面を参照して本発明の画像表示媒体を用いた、本発明の画像形成装置の実施の形態について詳細に説明する。なお、同様の機能を有すものは全図面を通して同じ符号を付し、その説明を省略する場合がある。
−第１実施形態−
図１は、本発明の画像形成装置の一例（第１の実施形態）を示す概略構成図である。
第１の実施形態に係る画像形成装置１２は、図１に示すように電圧印加手段２０１を備えている。画像表示媒体１０は、画像が表示される側の表示基板１４と、これに対向する非表示基板１６との間に、これら２つの基板の外周を封止するようにスペーサ２０４が設けられ、表示基板１４、非表示基板１６およびスペーサ２０４で仕切られた隙間に表示粒子として赤色粒子１８及び白色粒子２０が封入されている。表示基板１４及び非表示基板１６の対向面には、後述するように透明電極２０５が付されているが、非表示基板１６の対向面に設けられた透明電極２０５は接地されており、表示基板１４の対向面に設けられた透明電極２０５は電圧印加手段２０１と接続されている。
次に、画像表示媒体１０の詳細について個々の構成を具体例を挙げて説明する。
画像表示媒体１０を構成する表示基板１４及び非表示基板１６には、例えば、サイズが５０×５０×１．１ｍｍで、対向面に透明電極２０５としてＩＴＯ透明電極が設けられた７０５９ガラス基板を使用することができる。表示基板１４及び非表示基板１６の対向面に設けられた透明電極２０５の表面にはポリカーボネート樹脂層２０６（厚さ５μｍのポリカーボネート樹脂（ＰＣ−Ｚ）からなる層）が設けられている。
スペーサ２０４としては、４０×４０×０．３ｍｍのシリコンゴムプレートの中央部を１５×１５ｍｍの正方形に切り抜いて空間を形成したものを利用することができる。
画像表示媒体１０の作製に際してはこのシリコンゴムプレートを非表示基板１６の対向面側上に設置する。次に、表示粒子として、例えば、体積平均粒径２０μｍの酸化チタン含有の球状白色粒子２０と、体積平均粒径２０μｍの本発明の着色剤を含有する赤色粒子１８、とを質量比３対２の割合で混合し、この混合粒子約１５ｍｇを非表示基板１６の対向面側上に設置されたシリコンゴムプレートの正方形に切り抜かれた部分にスクリーンを通して振るい落とす。その後、このシリコンゴムプレートに表示基板１４の対向面側を密着させ、両基板間をダブルクリップで加圧保持して、シリコンゴムプレートと両基板とを密着させ、画像表示媒体１０を形成する。
なお、赤色粒子１８として本発明の表示デバイス用粒子が用いられる。
−第２実施形態−
以下、図面を参照して本発明の第２実施形態を詳細に説明する。
図２は、本発明の画像形成装置の他の例（第２の実施形態）を示す概略構成図であり、単純マトリックスを用いた画像表示媒体１０に画像を形成するための画像形成装置１２について示したものである。
帯電性の異なる複数の（不図示の）表示粒子群が封入された画像表示媒体１０の平面方向には、縦および横方向の電圧を制御する電極４０３Ａｎ及び４０４Ｂｎ（ｎは正数）が単純マトリックス構造となるように配置されている。電極４０３Ａｎは、波形発生装置４０２Ｂ及び電源４０２Ａにより構成された電界発生装置４０２の電源４０２Ａに接続されており、電極４０４Ｂｎは、波形発生装置４０５Ｂ及び電源４０５Ａにより構成された電界発生装置４０５の電源４０５Ａに接続されている。また、電極４０４Ｂｎ、電源４０５Ａ、電極４０３Ａｎはシーケンサー４０６に接続されている。
画像の表示に際しては、電界発生装置４０２、或いは、電界発生装置４０５により、各電極４０３Ａｎ、４０４Ｂｎに電位を発生させ、シーケンサ４０６によって電極の電位駆動タイミングを制御して、各電極の電圧の駆動を制御し、片方の面の電極４０３Ａ１〜Ａｎには１行単位で表示粒子が駆動できる電界を付与し、他方の面の電極４０４Ｂ１〜Ｂｎには画像情報に応じた電界を面内同時に付与させることができる。
図３〜図５は、図２に示す画像形成装置１２の任意の面での画像形成部（画像表示媒体１０）の模式断面図の例を示したものである。
表示粒子１８、２０は、電極面あるいは基板面に接触しており、基板１４または基板１６の少なくとも一方の面は透明で表示粒子１８，２０の色を外部から透過してみることができるものである。電極４０３Ａ，４０４Ｂは、図３に示すように、基板１４および１６が向き合う面側に埋めこまれて一体化していてもよく、図４に示すように基板１４、１６の内部に埋めこまれて一体化してもよく、図５のように表示基板１４および非表示基板１６が向き合う面と反対側の面から少し離れた位置に、表示基板１４および非表示基板１６と分離して設けられてもよい。
画像形成装置１２に適宜電界の設定を行なうことにより、単純マトリックス駆動による表示が可能になる。なお、表示粒子１８、２０は電界に対して移動のしきい値を持つものであれば駆動は可能であり、表示粒子１８、２０の色、帯電極性、帯電量、などの制限を受けるものではない。
−第３実施形態−
以下、図面を参照して本発明の第３実施形態を詳細に説明する。図６は本発明の画像形成装置の他の例（第３の実施形態）を示す概略構成図であり、具体的には印字電極を用いた画像形成装置について示したものである。
図６に示す画像形成装置１２は、印字電極１１と、印字電極１１に対向配置されアースに接続された対向電極２６から構成されている。
印字電極１１と対向電極２６との間は画像表示媒体１０が矢印Ｂ方向に搬送可能である。画像表示媒体１０は一対の基板（表示基板１４および非表示基板１６）、この基板間に封入された表示粒子１８，２０から構成され、矢印Ｂ方向への搬送に際しては、非表示基板１６側が対向電極２６と近接ないし接触し、表示基板側が、印字電極１１に近接するように搬送される。
なお、印字電極１１は、基板１３と、基板１３の表示基板１４側に設けられた電極１５とからなり、印字電極１１は不図示の電源に接続されている。
次に、印字電極１１の表示基板１４側に設けられた電極１５の配置や形状について説明する。図７は、印字電極に設けられた電極パターンの例について示す模式図であり、図６において、印字電極１１の電極１５が設けられた面を、非表示基板１６側から表示基板１４方向へと見た場合について示したものである。
電極１５は、図７（Ａ）に示すように、表示基板１４の片側の面に画像表示媒体１０の搬送方向（図中矢印Ｂ方向）に対して略直交する方向（すなわち、主走査方向）に沿って画像の解像度に応じて所定間隔に１列に並べられている。電極１５は、図７（Ｂ）に示すように正方形でもよいし、図７（Ｃ）に示すようにマトリックス状に配置されていてもよい。
次に、印字電極の詳細について説明する。図８は、印字電極の概略構成図について示したものである。
各電極１５には、図８に示すように、ＡＣ電源１７ＡとＤＣ電源１７Ｂとが接続制御部１９を介して接続されている。接続制御部１９は、一端が電極１５に接続され、かつ、他端がＡＣ電源１７Ａに接続されたスイッチ２１Ａと、一旦が電極１５に接続され、かつ、他端がＤＣ電源１７Ｂに接続されたスイッチ２１Ｂからなる複数のスイッチで構成されている。
このスイッチ２１Ａ、２１Ｂは制御部６０によりオンオフ制御され、ＡＣ電源１７Ａ及びＤＣ電源１７Ｂと電極１５とを電気的に接続する。これにより、交流電圧や直流電圧、又は交流電圧と直流電圧とを重畳した電圧を印加することができる。
次に、第３の実施形態における作用を説明する。
まず、画像表示媒体１０が図示しない搬送手段により図中矢印Ｂ方向へ搬送され、印字電極１１と対向電極２６との間に搬送されると、制御部６０は、接続制御部１９に指示して全てのスイッチ２１Ａをオンさせる。これにより、すべての電極１５にＡＣ電源１７Ａから交流電圧が印加される。
ここで画像表示媒体１０は、電極を持たない一対の基板内の空間に２種類以上の表示粒子群が封入された媒体である。
交流電圧が電極１５に印加されると、画像表示媒体１０内の赤色粒子１８及び白色粒子２０が表示基板１４と非表示基板１６との間を往復運動する。これにより、表示粒子同士の摩擦や表示粒子と基板との摩擦により赤色粒子１８及び白色粒子２０は摩擦帯電され、例えば、赤色粒子１８がプラスに帯電され、白色粒子２０は帯電されないか、又はマイナスに帯電される。なお、以下では、白色粒子２０はマイナスに帯電されるものとして説明する。
そして、制御部６０は、接続制御部１９に指示して画像データに応じた位置の電極１５に対応するスイッチ２１Ｂのみをオンさせ、画像データに応じた位置の電極１５に直流電圧を印加させる。例えば、非画像部に直流電圧を印加し、画像部には直流電圧を印加しないようにする。
これにより、電極１５に直流電圧が印加されていた場合、図６に示すように印字電極１１が表示基板１４と対向する部分にあったプラスに帯電された赤色粒子１８は、電界の作用により非表示基板１６側へ移動する。また、非表示基板１６側にあったマイナスに帯電された白色粒子２０は電界の作用により表示基板１４側へ移動する。従って、表示基板１４側には白色粒子２０のみが現れるため、非画像部に対応する部分に画像は表示されない。
一方、電極１５に直流電圧が印加されていない場合、印字電極１１が表示基板１４と対向する部分にあったプラスに帯電された赤色粒子１８は、電界の作用に表示基板１４側にそのまま維持される。また、非表示基板１６側にあったプラスに帯電された赤色粒子１８は電界の作用により表示基板１４側へ移動する。従って、表示基板１４側には赤色粒子１８のみが現れるため、画像部に対応する部分に画像が表示される。
これにより、表示基板１４側には赤色粒子１８のみが現れるため、画像部に対応する部分に画像が表示される。
このようにして、画像に応じて赤色粒子１８及び白色粒子２０が移動し、表示基板１４側に画像が表示される。なお、白色粒子２０が帯電されていない場合、赤色粒子１８のみが電界の影響を受けて移動する。画像が表示されない部位での赤色粒子１８は非表示基板１６に移動し、表示基板１４側からは白色粒子２０によって隠蔽されるため画像の表示は可能である。また、画像表示媒体１０の基板間に発生していた電界が消失した後も、表示粒子固有の付着力により表示された画像は維持される。また、これらの表示粒子は、基板間に電界が発生すれば再び移動することができるため、画像形成装置１２により繰り返し画像を表示させることができる。
このように、空気を媒体として帯電した表示粒子を電界により移動させるため、安全性が高い。また、空気は粘性抵抗が低いため、高速応答性を満足させることもできる。
−第４実施形態−
以下、図面を参照して本発明の第４実施形態を詳細に説明する。図９は本発明の画像形成装置の他の例（第４の実施形態）を示す概略構成図であり、静電潜像担時体を用いる画像形成装置について示したものである。
図９に示す画像形成装置１２は、矢印Ａ方向に回転可能なドラム状の静電潜像担持体２４と、これに対向配置された矢印Ｃ方向に回転可能なドラム状の対向電極２６とから主に構成されており、静電潜像担持体２４と、対向電極２６との間を矢印Ｂ方向に一対の基板間に表示粒子を封入した画像表示媒体１０が挿通可能である。
静電潜像担持体２４の周囲には、対向電極２６が設けられた側のほぼ反対側に、静電潜像担持体２４に近接するように帯電装置８０が配置されており、帯電装置８０の矢印Ａ方向側の静電潜像担持体２４表面に静電潜像が形成可能なように光ビーム走査装置８２が配置されており、これら３つの部材により静電潜像形成部２２が構成されている。
静電潜像担持体２４としては、感光体ドラム２４を使用することができる。感光体ドラム２４は、ドラム状にしたアルミニウムやＳＵＳなどの導電性基体２４Ａの外周側に光導電層２４Ｂを形成したもので、光導電層２４Ｂとしては公知の種々の材料を使用することができる。たとえばα−Ｓｉ、α−Ｓｅ、Ａｓ2Ｓｅ3などの無機光導電性材料や、ＰＶＫ／ＴＮＦなどの有機光導電性材料を用いることができ、これらはプラズマＣＶＤや蒸着法やディッピング法などにより形成することができる。また必要に応じて電荷輸送層やオーバーコート層等を形成してもよい。また、導電性基体２４Ａは接地されている。
帯電装置８０は、静電潜像担持体２４の表面を所望の電位に一様に帯電するものである。帯電装置８０は、感光体ドラム２４の表面を任意の電位に帯電させられるものであればよく、本実施の形態では電極ワイヤに高電圧を印加し、静電潜像担持体２４との間でコロナ放電を発生させて、感光体ドラム２４の表面を一様に帯電するコロトロンを使用したものとする。この他にも、導電性のロール部材、ブラシやフィルム部材等を感光体ドラム２４に接触させ、これに電圧を印加して感光体ドラム表面を帯電するものなど、公知の種々の帯電器を使用することができる。
光ビーム走査装置８２は、帯電された静電潜像担持体２４の表面を画像信号に基づいて微小スポット光を照射し、静電潜像担持体２４上に静電潜像を形成するものである。光ビーム走査装置８２は、画像情報にしたがって感光体ドラム２４表面に光ビームを照射し、一様に帯電された感光体ドラム２４上に静電潜像を形成するものであればよく、本実施の形態では光ビーム走査装置８２内に設けられたポリゴンミラー８４、折り返しミラー８６、図示しない光源やレンズ等を備えた結像光学系により、所定のスポット径に調整されたレーザビームを画像信号に応じてオンオフさせながらポリゴンミラー８４によって感光体ドラム２４の表面を光走査させるＲＯＳ（ＲａｓｔｅｒＯｕｔｐｕｔＳｃａｎｎｅｒ）装置である。この他にもＬＥＤを所望の解像度に応じて並べたＬＥＤヘッド等を使用してもよい。
対向電極２６は、例えば弾性を有した導電性ロール部材で構成されている。これにより、画像表示媒体１０とより密着させることができる。また、対向電極２６は、図中矢印Ｂ方向へ図示しない搬送手段により搬送される画像表示媒体１０を挟んで静電潜像担持体２４と対向した位置に配置されている。対向電極２６は、直流電圧電源２８が接続されている。対向電極２６は、この直流電圧電源２８によりバイアス電圧ＶBが印加される。この印加するバイアス電圧ＶBは、例えば図１０に示すように、静電潜像担持体２４上の正の電荷が帯電した部分の電位をＶH、帯電されていない部分の電位をＶLとした場合、両者の中間の電位となるような電圧とする。
次に、第４実施形態における作用を説明する。
静電潜像担持体２４が図９において矢印Ａ方向に回転開始されると、静電潜像形成部２２により静電潜像担持体２４上に静電潜像が形成される。一方、画像表示媒体１０は、図示しない搬送手段により図中矢印Ｂ方向へ搬送され、静電潜像担持体２４と対向電極２６との間に搬送される。
ここで、対向電極２６は図１０に示すようなバイアス電圧ＶBが印加されており、対向電極２６と対向する位置の静電潜像担持体２４の電位はＶHとなっている。このため、静電潜像担持体２４の表示基板１４と対向する部分が正の電荷で帯電されていた場合（非画像部）で、かつ表示基板１４の静電潜像担持体２４と対向する部分に赤色粒子１８が付着していた場合には、正に帯電している赤色粒子１８は、表示基板１４側から非表示基板１６側へ移動し、非表示基板１６に付着する。これにより、表示基板１４側には白色粒子２０のみが現れるため、非画像部に対応する部分に画像は表示されない。
一方、静電潜像担持体２４の表示基板１４と対向する部分が正の電荷で帯電されていない場合（画像部）で、かつ非表示基板１６の対向電極２６と対向する部分に赤色粒子１８が付着していた場合には、対向電極２６と対向する位置の静電潜像担持体２４の電位はＶLとなっているので、帯電された赤色粒子１８は、非表示基板１６側から表示基板１４側へ移動し、表示基板１４に付着する。これにより、表示基板１４側には赤色粒子１８のみが現れるため、画像部に対応する部分に画像が表示される。
このようにして、画像に応じて赤色粒子１８が移動し、表示基板１４側に画像が表示される。なお、画像表示媒体１０の基板間に発生していた電界が消失した後も、粒子固有の付着力及び粒子と基板間の鏡像力により表示された画像は維持される。また、赤色粒子１８及び白色粒子２０は、基板間に電界が発生すれば再び移動することができるため、画像形成装置１２により繰り返し画像を表示させることができる。
このように、対向電極２６にバイアス電圧が印加されているため、赤色粒子１８が表示基板１４、非表示基板１６の何れの基板に付着している場合であっても赤色粒子１８を移動させることができる。このため、赤色粒子１８を予め一方の基板側に付着させておく必要がない。また、コントラスト及び尖鋭度の高い画像を形成することができる。更に、空気を媒体として帯電した粒子を電界により移動させるため、安全性が高い。また、空気は粘性抵抗が低いため、高速応答性を満足させることもできる。
以上、図面を参照して本発明の画像表示媒体を用いた、本発明の画像形成装置の実施形態について説明したが、本発明の画像形成装置は、これら実施形態に限定されるわけではなく、所望に応じた構成とすることができる。また、表示粒子の色の組合せを赤、白としたが、この組合せに限定されるわけではなく、所望色彩を有する表示粒子を、必要に応じて適宜選択することができる。
以下、本発明を、実施例を挙げて更に具体的に説明する。ただし、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、以下の実施例及び比較例においては、既述した第１の実施形態に係る画像表示媒体及び画像形成装置（図１に示す画像表示媒体及び画像形成装置）を用いた。このとき、各部材の大きさ、材質等も既述したものと同様とした。
＜赤色着色剤の作成＞
１％塩化金酸１質量部、イオン交換水８０質量部をビーカーにとり、混合攪拌し、６０℃に加温する。これに、１％クエン酸４質量部、１％タンニン酸６質量部を混合したものをすばやく、添加する。色が赤色になった後、約８分間加熱処理をする。
この方法で合成した金ナノ粒子を透過型電子顕微鏡で観察、更に画像解析装置で、粒子径を測定したところ、直径９nmの赤色の金粒子であった。
次に、この混合溶媒をゆっくり乾燥し、赤色の粉体を得た。
この赤色金粒子３質量部、アクリル樹脂微粒子（SX8703(A)-01：JSR社製）９７質量部を混合し、オングミル（ホソカワミクロン社製）を使用し、周速１００ｍ／ｓｅｃで、処理時間１０分実施し、赤色着色剤を得た。
（白粒子−１の作製）
−分散液Ａ１の調製−
下記成分を混合し、１０ｍｍΦのジルコニアボールにてボールミル粉砕を２０時間実施して分散液Ａ１を調製した。
＜組成＞
メタクリル酸シクロヘキシル： ６１質量部
酸化チタン１（白色顔料）： ３５質量部
（一次粒子径０．３μｍ、タイペークＣＲ６３：石原産業社製）
中空粒子（一次粒子径：０．３μｍ）： ３質量部
（ＳＸ８６６（Ａ）：ＪＳＲ社製）
帯電制御剤（ＳＢＴ−５−００１６（：オリエント工業社製）： １質量部
−炭カル分散液Ｂの調製−
下記成分を混合し、上記と同様にボールミルにて微粉砕して炭カル分散液Ｂを調製した。
＜組成＞
炭酸カルシウム： ４０質量部
水： ６０質量部
−混合液Ｃの調製−
下記成分を混合し、超音波機で脱気を１０分間おこない、ついで乳化機で攪拌して混合液Ｃを調製した。
＜組成＞
炭カル分散液Ｂ： ８．５ｇ
２０％食塩水： ５０ｇ
次に、分散液Ａ１：３５ｇとジメタクリル酸エチレングリコール１ｇ、重合開始剤ＡＩＢＮ：０．３５ｇを秤量した後、充分混合し、超音波機で脱気を2分おこなった。これを前記混合液Ｃに加え、乳化機で乳化を実施した。次にこの乳化液をビンにいれ、シリコーン詮をし、注射針を使用し、減圧脱気を充分行い、窒素ガスで封入した。この状態で６５℃で１５時間反応させ粒子を作製した。得られた微粒子粉をイオン交換水中に分散させ、塩酸水で炭酸カルシウムを分解させ、ろ過を行った。その後充分な蒸留水で洗浄し、未分級の白粒子を得た。ついで、目開き：10μｍ、15μｍのナイロン篩にかけ、粒度を揃えた。これを乾燥させ、体積平均粒子径13μｍの白粒子を得た。
（赤粒子−１の作製）
白粒子と同様に下記成分を混合し、１０ｍｍΦのジルコニアボールにてボールミル粉砕を２０時間実施して分散液A2を調製した。
メタクリル酸メチルモノマー： 89質量部
メタクリル酸ジエチルアミノエチルモノマー： 0.3質量部
上記赤色着色剤： 10質量部
分散液Ａ１の代わりに分散液Ａ２を用いた以外は上述の白粒子−１の作製の場合と同様にして赤粒子未分級品を作製した。粒度調整は、目開き：10μｍ、15μｍのナイロン篩にかけ、粒度を揃えた。これを乾燥させ、平均粒子径13μｍの赤粒子−１を得た。このときの粒度分布d10vol/d90volは、1.2であった。
（赤粒子−2の作製）
白粒子と同様に下記成分を混合し、１０ｍｍΦのジルコニアボールにてボールミル粉砕を２０時間実施して分散液A3を調製した。
メタクリル酸メチルモノマー： 89質量部
メタクリル酸ジエチルアミノエチルモノマー： 0.3質量部
キナクリドン赤顔料（クロモファインレッド６８２０（大日精化工業製）： ６質量部
分散液Ａ１の代わりに分散液Ａ3を用いた以外は上述の白粒子−１の作製の場合と同様にして赤粒子未分級品を作製した。粒度調整は、目開き：10μｍ、15μｍのナイロン篩にかけ、粒度を揃えた。これを乾燥させ、平均粒子径13μｍの赤粒子−２を得た。このときの粒度分布d10vol/d90volは、1.2であった。
［実施例１］
表示粒子１８、２０として、白粒子-1と赤粒子−１とを、それぞれ白粒子：赤粒子の配合比率（質量比）を6：5となるように混合した所定量の粒子混合物を用いて、第１の実施の形態に係る画像表示媒体及び画像形成装置を作製した。
［比較例］
表示粒子１８、２０として、白粒子-1と赤粒子−２とを、それぞれ白粒子：赤粒子の配合比率（質量比）を6：5となるように混合した所定量の粒子混合物を用いて、第１の実施の形態に係る画像表示媒体及び画像形成装置を作製した。
次に、電極間に２００Vの電界を印可させ、赤粒子を電極側に移動させ、赤画像を表示させた。この赤粒子―１を使用したものと、赤粒子―２を使用した画像を比較し、官能評価したところ、赤粒子―１を用いた画像は、彩度が高く、鮮やかな赤色を呈していた。一方、赤粒子―２を用いた画像は、着色力が小さく、全体的に、淡い赤色を呈していた。また、これら画像に紫外線を１００時間照射させたところ、赤粒子―１を用いた画像の劣化は、ほとんどなく、赤粒子―２を用いた画像は、初期に比べ、更に、濃度低下がみられた。
この結果から、本発明の表示デバイス用粒子を用いることにより、高い着色力と、優れた耐光性とを実現できることがわかる。
本発明の画像形成装置の一例（第１の実施形態）を示す概略構成図である。 本発明の画像形成装置の他の例（第２の実施形態）を示す概略構成図である。 図２に示す画像形成装置１２の任意の面での画像形成部（画像表示媒体１０）の模式断面図の一例を示したものである。 図２に示す画像形成装置１２の任意の面での画像形成部（画像表示媒体１０）の模式断面図の他の例を示したものである。 図２に示す画像形成装置１２の任意の面での画像形成部（画像表示媒体１０）の模式断面図の他の例を示したものである。 本発明の画像形成装置の他の例（第３の実施形態）を示す概略構成図である。 印字電極の電極のパターンを示す模式図である。 印字電極の概略構成図である。 本発明の画像形成装置の他の例（第４の実施形態）を示す概略構成図である。 静電潜像担持体及び対向電極における電位を示す図である。
符号の説明
１０ 画像表示媒体
１１ 印字電極
１２ 画像形成装置
１３ 基板
１４ （表示）基板
１５ 電極
１６ （非表示）基板
１７Ａ ＡＣ電源
１７Ｂ ＤＣ電源
１８，２０ 表示粒子
１９ 接続制御部
２２ 静電潜像形成部
２４ 静電潜像担持体（感光体ドラム）
２４Ａ 導電性基体
２４Ｂ 光導電層
２６ 対向電極
２８ 直流電圧電源
６０ 制御部
８０ 帯電装置
８２ 光ビーム走査装置
８４ ポリゴンミラー
８６ 折り返しミラー
２０４ スペーサ
２０５ 透明電極
２０６ ポリカーボネート層
４０２ 電界発生装置
４０２Ａ 電源
４０２Ｂ 波形発生装置
４０３ 電極Ａｎ
４０４ 電極Ｂｎ
４０５ 電界発生装置
４０５Ａ 電源
４０５Ｂ 波形発生装置
４０６ シーケンサー

Claims (9)

  1. 高分子化合物である粒子状基体と、前記粒子状基体に担持又は含有されたプラズモン発色能を有する粒子と、を含む着色剤。
  2. 前記プラズモン発色能を有する粒子が、金属コロイド粒子である請求項１に記載の着色剤。
  3. 前記金属コロイド粒子が、金又は銀である請求項２に記載の着色剤。
  4. 前記高分子化合物が、無機白色顔料を含む請求項１に記載の着色剤。
  5. 前記無機白色顔料が、酸化チタン及びゼオライトから選択される少なくとも一種である請求項４に記載の着色剤。
  6. 前記粒子状基体を覆う被覆層を有する請求項１乃至５のいずれか１項に記載の着色剤。
  7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の着色剤と、樹脂と、を含む表示デバイス用粒子。
  8. 対向配置された一対の基板と、前記一対の基板間の空隙に封入された少なくとも２種類の表示粒子を含む粒子群と、を有し、前記表示粒子の少なくとも１種類が外部刺激により正に、他の少なくとも１種類が外部刺激により負に帯電し得る性質を示し、かつ、前記外部刺激により正又は負に帯電し得る表示粒子が相互に異なる色を示す画像表示媒体であって、
    前記表示粒子の少なくとも１種類が、請求項７に記載の表示デバイス用粒子である画像表示媒体。
  9. 対向配置された一対の基板と、前記一対の基板間の空隙に封入された少なくとも２種類の表示粒子を含む粒子群と、を有し、前記表示粒子の少なくとも１種類が外部刺激により正に、他の少なくとも１種類が外部刺激により負に帯電し得る性質を示し、かつ、前記外部刺激により正又は負に帯電し得る表示粒子が相互に異なる色を示し、前記表示粒子の少なくとも１種類が請求項７に記載の表示デバイス用粒子である画像表示媒体と、
    前記一対の基板間に、画像情報に応じた電界を発生させる電界発生手段と、
    を備えた画像形成装置。
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