JP2008033631A - 表示装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電子ペーパー技術を用いてセキュリティー面を考慮した表示装置及びこれを用いた画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像情報装置から受けた画像情報を表示する表示装置において、電力供給により画像情報を表示する表示部300と、情報及び電力供給を受けるために前記画像情報装置と接続可能な接続手段303と、を有し、前記表示部300は電力供給を受けて画像表示した後は電力供給を受けずに前記画像表示を維持することが可能な不揮発性表示手段301と、電力供給された時のみ画像表示を維持することが可能な揮発性表示手段302とを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は画像情報装置から受けた画像情報を表示する表示装置及びこれを備えた画像形成装置に関する。

従来、複合機やプリンタにおいて、大量印刷をするときは、まず最初に試しとして画像データをシート上にプリントし、印字体裁や印字位置を確認する方法が一般的に実施されている。

このとき、表示媒体に液晶パネルや可撓性を有する表示手段、例えば電子ペーパーがある。そして、所望の画像を簡単に確認する為に、画像データのデータ量に基づいてプリンタに出力するか、電子ペーパーに出力するかを切り換える画像出力システムが提案されている（特許文献１）。

さらに表示部に電子ペーパーを用いた技術で、印刷前の画像のプレビュー表示し、表示パネルを操作可能なタッチパネルとし、そのキーにて画像編集する画像表示システムが提案されている（特許文献２）。

特開２００３−１４０８５７号公報 特開２００５−２４２７９２号公報

しかし、上記電子ペーパーを用いた表示装置では、表示部に画像を書き換えて表示する場合には電力を必要とする。

このような表示装置として、表示部に表示されている画像の保持には電力を必要としない不揮発性の表示装置と、表示部に表示されている画像の保持には電力を必要する揮発性の表示装置がある。

不揮発性の表示装置は、外部の電波を電力に変え、同時に表示内容が外部から入力された場合に表示部に電力を供給し、データの処理を終って外部から電波がなくなると電力を遮断するという表示装置全体の処理で電力を制御する。一方、揮発性の表示装置は表示部に表示画像を送る為の記憶領域と画面に表示する画像を生成するための記憶領域が別で、生成した画像を表示画像を送る為の記憶領域に情報をコピーしていて、多くのメモリ容量や表示用の電源を必要とする。

上記不揮発性の表示装置、揮発性の表示装置ともに、表示装置部上、あるいはメモリー内に画像情報が残っていて他の第三者に対して、情報がに漏れるおそれがある。そのため、情報セキュリティー面で、暗号化や個人の認証手段等の対策が必要であった。

また、従来提案されている表示媒体としての電子ペーパー媒体は、重さ、薄さ、手軽さという面ではメリットはあるものの、表示画面の明るさ・コントラストやコストで改善の余地があった。

更に、操作パネルの文字表示（操作キーの種別表示）は、各国語仕向け対応に印刷された操作部ユニットや個別ラベルといったものが複数存在する。そのため、例え部品形状が同じでも複数のユニット（製品）の仕分けになり、部品や製品の工程管理や物流管理が煩雑となっている。

本発明は上記点に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、電子ペーパー技術を用いてセキュリティー面を考慮した表示装置及びこれを用いた画像形成装置を提供するものである。また、本発明の他の目的は、電子ペーパー技術を用いた取り扱いが容易な表示装置及びこれを備えた画像形成装置を提供するものである。

上記課題を解決するための本発明における代表的な手段は、画像情報装置から受けた画像情報を表示する表示装置において、電力供給により画像情報を表示する表示部と、情報及び電力供給を受けるために前記画像情報装置と接続可能な接続手段と、を有し、前記表示部は電力供給を受けて画像表示した後は電力供給を受けずに前記画像表示を維持することが可能な不揮発性表示手段と、電力供給された時のみ画像表示を維持することが可能な揮発性表示手段とを有することを特徴とする。

本発明にあっては表示部に不揮発性表示手段と揮発性表示手段とを有するために、画像データ情報の表示は揮発性表示手段に表示することによって表示装置に画像データを保持しないことで、セキュリティー性が高めることができる。また、残存させておきたい枠や背景や操作キー等の定形情報は不揮発性表示手段に表示することで、これらの電力消費を極力抑えることが可能である。

また、表示装置には、個別の画像情報を格納するデータメモリーや表示用バッテリー等を必要としないため、構成的にシンプルにすることが可能となる。

次に本発明の一実施形態に係る表示装置及びこれを用いた画像形成装置について、図面を参照して具体的に説明する。

〔第１実施形態〕
図１は第１実施形態に係る表示装置を備えた画像形成装置の断面模式説明図である。本実施形態の画像形成装置は、画像形成装置本体Ａに原稿送り装置Ｂが配置され、いわゆる画像処理装置として構成されている。

｛画像形成装置の全体構成｝
画像形成装置の全体構成を画像形成動作とともに簡単に説明する。画像形成装置本体Ａの上部には原稿送り装置Ｂから送られる原稿を光学的に読み取り、デジタル信号に変換する読取部101が配置されている。この読取部101で読み取られた画像信号は、露光制御部102に送られる。

本実施形態の画像形成装置は電子写真方式により画像を形成するものである。すなわち、画像記録信号を入力すると、像担持体である感光体ドラム103が回転し、この感光体ドラム103に前記露光制御部102から画信号に応じた光照射をすることで静電潜像が形成され、現像部104によってトナー現像されてトナー像が形成される。

上記画像形成動作に同期して、画像形成装置本体Ａの下部に装着されたシートカセット105からシートが画像形成部へと搬送され、このシートに前記トナー像が転写され、定着部106において加熱定着された後に排出部107へと排出される。

上記画像形成装置本体Ａの上面には、記録画像のプレビュー等を表示する表示部が設けられている。

｛表示装置｝
次に前記画像形成装置（画像情報装置）から受けた画像情報を前記表示部に表示するための表示装置の構成について説明する。図２は表示装置の構成説明図及び［ａ−ａ］、［ｂ−ｂ］断面構成を示した図である。

図２に示すように、本実施形態の表示部300は中央に電力が供給された時のみ画像の表示を維持することが可能な揮発性表示手段302が配置されている。また、前記揮発性表示手段302の両側には電力供給を受けて画像表示した後は電力の供給を受けずに画像の表示を維持することが可能な不揮発性表示手段301が配置されている。

前記表示部300は接続手段303を介して装置本体から画像情報を受け取り、また装置本体の電源と接続されている。そして、前記不揮発性表示手段301には接続ケーブル回路306，307を介して情報信号が送られ、所望の像が表示される。同様に、揮発性表示手段302には接続ケーブル回路308を介して情報信号が送られ、所望の画像が表示される。なお、図２では、それぞれの領域を表し、詳細な回路パターンは省略している。

（不揮発性表示手段）
不揮発性表示手段301としては、例えば、電気泳動型表示デバイスを使用する。図３(a)は本実施形態で用いている電気泳動型表示デバイスの構造を模式的に示したものである。これを簡単に説明すると、電気泳動型デバイスは、図３(a)に示すように、帯電粒子432と絶縁性液体431からなる分散系433を外隔壁442を介して基板436，437間に挟持し、一組の電極438，439を配置したものである。

前記構成において、電極438，439間に電圧を印加すると、帯電粒子432を該粒子自身が持つ電荷とは逆極性の電極側に引き寄せることができる。ここで、絶縁性液体431と帯電粒子432とを互いに異なる色に着色しておくことにより、電極438，439に印加する電界の方向により表示を行うことができる。

即ち、基板436側を観察者側とした時、帯電粒子が観察者とは反対側に位置する電極437側に移動した場合には、図３(a)の右側のように、観察者には帯電粒子432の色は認識されず、絶縁性液体431の色が観察される。一方、電極438，439間に印加されている電界を逆にして帯電粒子432を電極38側に移動させた場合には、図３(a)の左側のように、観察者には電極438に付着した帯電粒子432の色が観察される。これにより、帯電粒子432と絶縁性液体431の色によって二色表示を行うことができる。

また、帯電粒子432を電極438（439）側に移動させた場合、定着層440（441）に帯電処理を施すように構成する。これにより、電極438（439）への印加電圧をオフ、または低減させた場合でも、帯電粒子432を定着層440（441）に付着させたままとすることができる。そのため、表示が変化しない状態での消費電力を低減できる。

図３(a)のような、電気泳動型表示デバイスは、外界からの光を帯電粒子または絶縁性液体で反射することにより表示を行なう、反射型表示装置である。これは、液晶表示装置に比べて画面を見る角度や反射光による画面上の文字の見づらさが少なく、視認性がよいという特徴がある。

また、電気泳動型表示デバイスはバックライトも不要であり、定着層で荷電粒子を各電極に引き寄せておくため、静止画像の表示を維持するのにわずかな電力しか必要としないため、低消費電力であるという特徴がある。更に、液晶表示装置に比べ、ガラス枠などが不要なため軽く、大画面にしてもコストが高くならないという特徴もある。

なお、本実施形態の表示部300で用いられる電気泳動型表示デバイスの構成は、図３の形態に限定されるものではない。例えば、図３(b)に示すような、分散系に電圧を印加する電極438，439が、表面が互いに垂直方向に配置された構成でもよい。尚、図中、434は遮光層である。

また、電気泳動型表示デバイスの構成は、図３(c)に示すような、マイクロカプセルに分散系を充填した構成でもよい。この構成においては、マイクロカプセルの被膜435に帯電処理を施すことによって、該被膜をこの構成における定着層とすることができる。尚、この時、帯電粒子432の定着面はマイクロカプセル被膜435の内壁である。

さらに、電気泳動型表示デバイスの構成は、図３(d)に示すように、電極438，439が絶縁層443を介して同一基板上に配置され、帯電粒子432が基板表面に平行に移動する構成でもよい。この場合、絶縁層443表面に定着層440を形成する。

図３(a)や図３(b)(c)(d)は白黒などの２色表示を行うものもあるが、カラーの表示を行う場合には、図３(b)の構成のものを２層重ねることにより、白黒赤の３色表示を行うこともできる。この場合、下層は黒／白表示であり、上層は赤／透明表示となり、上層が透明の部分（図３(b)の右側の状態）のみ、下層の黒白表示が反射光により見える構成となっている。

（揮発性表示手段）
揮発性表示手段302としては、例えば有機ＥＬ表示装置を使用する。一般的な有機ＥＬ表示装置は、通常、基板／第一電極／有機物層／第二電極の構成を有する。有機物層は、少なくとも有機材料からなる発光層を含むが、素子特性向上のためにさらに複数の電荷輸送層を含むものが多い。このような有機ＥＬ装置に、電圧を印加すると、発光層に一方の電極から電子が注入されるとともに、他方の電極からホールが注入され、電子とホールの再結合により励起された有機分子が基底状態に緩和するときに発光が得られる。有機ＥＬ表示装置は、発光層全体から発光が得られるので、面状発光素子となり、素子の第一電極側又は第二電極側を通して光を取り出すことになる。

図４は本実施形態で用いた有機ＥＬ層の部分断面構造をを模式的に示したものである。この有機ＥＬ層は、トップエミッション型の有機ＥＬ装置である。図４において、501は放熱用基板（光射出面と反対側の面に設けられた基板）、503は反射陽極（第１電極）、504は正孔注入／輸送層、505は発光層、506はバンク、507は透明陰極（第２電極）である。また、508は封止用接着材、509は封止用基板、511は電源手段を示している。

放熱用基板501には、必要に応じてＴＦＴやＴＦＤ等のスイッチング素子が形成される。放熱用基板501には、熱伝導率が高く放熱性の良い薄いガラスを用いることができ、その画素領域にＡｌ／ＩＴＯから反射陽極503が成膜・パターニングされて形成されている。また、放熱用基板501上には、各画素領域（正孔注入／輸送層504および発光層505）を隔てるバンク（隔壁）506が形成されている。

反射陽極503上には、有機層である正孔注入／輸送層504および発光層505が順次積層されて形成されている。正孔注入／輸送層504と発光層505は、有機高分子材料をインクジェット法で塗布して形成することができる。なお、正孔注入／輸送層504および発光層505を、低分子有機材料を蒸着して形成することにしてもよい。

正孔注入／輸送層504の材料としては、例えば、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)等のポリチオフェン誘導体とポリスチレンスルホン酸(PSS)等の混合物の有機材料を用いることができる。また、発光層505の材料としては、例えば、フルオレン系高分子誘導体、（ポリ）パラフェニレンビニレン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリチオフェン誘導体、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素等の有機材料を用いることができる。

また、発光層505およびバンク506上の全面にはＩＴＯからなる透明陰極507が形成されている。透明陰極507上の全面には、封止用接着材508が形成されている。この封止用接着材508上には、透明な封止用基板509が積層されている。具体的には、透明陰極507上の全面に、熱硬化樹脂または紫外線硬化樹脂からなる封止用接着材508を塗布する。そして、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガス雰囲気下で封止用基板509を重ねた後、加熱または紫外線照射して、封止用接着材508を硬化させて、封止用基板509を接合する。

上記構成の有機ＥＬ表示装置において、電源手段511により反射陽極503と透明陰極507間に交流電圧を印加して交流駆動を行う。これにより、発光層505に透明陰極207から電子が注入されるとともに、反射陽極503から正孔注入／輸送層504を介してホールが注入され、電子とホールの再結合により励起された有機分子が基底状態に緩和するときに発光が得られる。この発光光が封止用基板509側（光射出面側）から射出される。また、カラー表示させる場合には、発行層を各色の分設ければ（重ねて）よい。

揮発性表示手段として有機ＥＬを使用すると、自発光の面状表示デバイスで高輝度発光が可能であるので、画像確認の作業性が向上する効果もある。

なお、本実施形態では、不揮発性表示手段として電気泳動型表示デバイスを使用し、揮発性表示手段として有機ＥＬを使用した例を示した。しかし、それぞれ他の方式でも良く、例えば、粒子回転方式・磁気泳動方式の表示デバイスや強誘電液晶方式のデバイス等でも良い。

（表示部の画像表示）
図５は本実施形態の画像形成装置に前述した表示装置を設けた状態説明図である。画像形成装置本体Ａの上面に、前述した表示部300が配置されている。なお、画像形成装置本体Ａの上面の表示部300を取り付けた部分には、前述の表示装置に設けられた接続手段303に対応した位置に同様の接続回路が設けられ（不図示）、装置本体側からの画像データや操作キー・枠等の表示画面像の情報が送られる。

本実施形態では表示装置と画像形成装置本体間の情報の伝達に非接触のアンテナ（コイル状）方式を用いている。なお、アンテナ（無線）方式を用いると、端末の消費電力の点で不利になってしまうという問題はある。しかし、交信する距離を非常に短く限定すれば、その送信出力は小さくてすみ、更に電力伝送も可能である。また、接触式の電極と異なりアンテナ方式を用いると、汚れによる接触不良や、電極自体の磨耗による通電不良等の問題がなくなる効果がある。

アンテナ方式の構成は、具体的には、表示装置と画像形成装置本体共にコイルが設けられ、そして、コイル同士を近接させることで、例えば電磁誘導や電磁結合方式を使って表示装置に対するデータ通信及び給電を行うことができる。また、送信にマイクロ波方式を使用すれば、表示装置と装置本体共にコイルの電極間距離は若干離れていても交信が可能になるため、近接面積拡大及び距離縮小を厳密に考慮する必要なく、伝送を行うこともできる。

上記のように、画像情報や電力供給を非接触通信であるアンテナの接続手段で行うことにより、接続ケーブル・コネクター・端子等が不要で、表示装置の配置の自由度がアップする。更には、表示装置の取外し（取り付けも）を容易に行うことが可能となる。

ここで、本実施形態の表示部の画像表示について説明する。本実施形態の表示装置は前述したように不揮発性と揮発性の表示手段により表示部が構成されている。そして、例えば図６に示すように、画像データ情報等の個別に送られる情報は電力が供給された時のみ画像の表示を維持することが可能な揮発性表示手段302を使用して表示する。一方、枠や操作キー、背景等の定形情報の絵表示は、電力の供給を受けずに画像の表示を維持することが可能な不揮発性表示手段301を使用して表示している。

図７は出力する画像データのプレビューを表示した状態を例示している。この場合も、画像データは揮発性表示手段302に表示し、操作キー等の一般表示は不揮発性表示手段301に表示している。

つまり、画像データ情報の表示は揮発性表示手段のため、表示装置側にはデータメモリーが無く画像データは表示装置側には保持されない。このため、セキュリティー面において安全である。

また、残存させておきたい枠や背景や操作キー等の絵情報は不揮発性表示手段のため、電力の供給が切断されても装置上に表示を残しておくことが可能である。

さらに、表示装置側には、画像情報や駆動電源は接続手段のみを形成しただけで、画像のデータメモリーや表示用バッテリーや画像処理回路や種々のデータ保存セキュリティ手段が無い。このため、構成的にシンプルで、信頼性が向上し、しかも安価に提供することが可能となる。

さらに、前記不揮発性表示手段301を個別仕様に変更するのが、常に変化する画像情報と切り離して、個々の限定された情報のみを取り扱うため、制御システム上簡単で容易である。そして、従来の操作パネルの文字表示（操作キーの種別表示）のように、各国語仕向け対応に印刷された操作部ユニットや個別ラベルといったものが表示システムプログラムの切替で可能となる。このため、複数存在したユニット（製品）が一本化して、部品や製品の工程管理や物流管理が簡単になる。また、公官庁・製造・金融・保険やＳＯＨＯ・コンビニ向けという業種別・使用者別のキー表示・配列といったユーザー先での詳細な個別仕様変更も、この不揮発性表示手段301の表示システムプログラムのみの変更や追加で、実現可能となる効果もある。

さらに、本実施形態の表示部300は有機ＥＬ等を用いることで可撓性を有している。このために、表示部300を曲面形状にすることが可能である。従って、操作キーの形状に合わせて凹凸を形成することが可能である。また、原稿を押える圧着板の上面部分等の外装面にも形状を合わせることが可能となる。

そして、前記タッチ式の操作キーで構成した操作指示手段が表示装置上に設けられているため、画像のプレビュー像を見ながら容易に編集作業ができる。さらに、キー操作による画像変化がキー操作から視線を動かさないで確認できるので、編集の作業性を向上させることができる。

また、表示装置にタッチパネル回路を積層させれば、表示装置をタブレットのように扱うことができ、さらに、画像編集が簡単にできる効果もある。

〔第２実施形態〕
次に第２実施形態に係る装置について図８を参照して説明する。なお、本実施形態の装置の基本構成は前述した実施形態と同一であるため重複する説明は省略し、ここでは本実施形態の特徴となる構成について説明する。また、前述した実施形態と同一機能を有する部材には同一符号を付す。

この実施形態の表示装置は、図８における[ｃ-ｃ]、[ｄ-ｄ]断面図に示すように、不揮発性表示手段301と揮発性表示手段302とは、表示部の表示面に対して平面的な位置、あるいは厚さ（高さ）的な位置で異なる位置に配置されている。このため、表示装置の中央部分に揮発性表示手段302により画像表示し、その周囲に不揮発性表示手段301により枠や操作キーの表示や操作手順といった表示が分離して表現することが可能である。これにより、操作キーや枠情報を画像データに邪魔されずにカスタマイズすることができるようになっている。

なお、本実施形態では不揮発性表示手段301と揮発性表示手段302を厚さ（高さ）方向に積層して配置しているが、この場合は、画像表示と重ねて背景表示ができる。そして、不揮発性表示手段301として自発光タイプの、例えば有機ＥＬを用いる。一方、不揮発性表示手段301として反射タイプの、例えば電気泳動型表示デバイスを使用する。これにより、画像データと背景色のコントラスト差がアップし、画像情報をより際立たせて表現でき、データの視認性が向上する。さらに、画像に重ねて操作処理メッセージや案内表示することも可能で、より細かな案内・わかりやすい案内が実現できる。

なお、前述した実施形態においては、表示装置を画像形成装置に用いた例を示したが、この表示装置は他の機器の表示部に用いることも当然可能である。

表示装置を有する情報処理装置の構成を示す縦断側面図である。 表示部の構成図である。 電気泳動型表示デバイスの構造である。 電気泳動型表示デバイスの他例の構造である。 電気泳動型表示デバイスの他例の構造である。 電気泳動型表示デバイスの他例の構造である。 有機ＥＬ層の部分断面構造を示す図である。 画像形成装置に表示装置を取り付けた状態の図である。 操作キー表示モードである。 画像データのプレビューの表示である。 他の実施形態に係る表示装置の構成図である。

符号の説明

Ａ …画像形成装置本体
Ｂ …原稿送り装置
101 …読取部
102 …露光制御部
103 …感光体ドラム
104 …現像部
105 …シートカセット
106 …定着部
107 …排出部
300 …表示部
301 …不揮発性表示手段
302 …揮発性表示手段
303 …接続手段
306，307，308 …接続ケーブル回路
431 …絶縁性液体
432 …帯電粒子
433 …分散系
434 …遮光層
436，437 …基板
438，439 …電極
440，441 …定着層
442 …外隔壁
501 …放熱用基板
503 …反射陽極
504 …正孔注入／輸送層
505 …発光層
506 …バンク
507 …透明陰極
508 …封止用接着材
509 …封止用基板
511 …電源手段
701 …画像データ情報
702 …表示画像

Claims (7)

1. 画像情報装置から受けた画像情報を表示する表示装置において、
   電力供給により画像情報を表示する表示部と、
   情報及び電力供給を受けるために前記画像情報装置と接続可能な接続手段と、
   を有し、
   前記表示部は電力供給を受けて画像表示した後は電力供給を受けずに前記画像表示を維持することが可能な不揮発性表示手段と、電力供給された時のみ画像表示を維持することが可能な揮発性表示手段とを有することを特徴とする表示装置。
2. 前記不揮発性表示手段には定形情報を表示し、前記揮発性表示手段には個別に送られる情報を表示することを特徴とする請求項１記載の表示装置。
3. 前記接続手段は前記画像情報装置と非接触通信により前記画像情報及び電力供給を受けることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の表示装置。
4. 前記不揮発性表示手段と前記揮発性表示手段とは、表示部の表示面に対して異なる位置に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の表示装置。
5. 前記表示部には前記画像情報装置を操作するための操作指示手段が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の表示装置。
6. 前記表示部は可撓性を有することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の表示装置。
7. 画信号に応じてシートに画像を形成する画像形成装置において、
   請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の表示装置を有することを特徴とする画像形成装置。

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