JP4099214B2 - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、加熱放電型印字ヘッドにより静電現像方式の記録媒体に選択的に電荷を付与して画像を形成し、その画像を固定化して長期間に渡って表示させることができる画像形成装置と画像形成方法に関する。

近年、（特許文献１）に示すように、電子写真方式とは別方式の静電潜像形成方式である、イオン照射方式が開発されてきている。
電子写真方式が一様帯電＋露光という２工程で、一様帯電した感光体上の露光した部分の電荷を逃がすことで、静電潜像担持体としての感光体上に静電潜像を形成するのに対し、イオン照射方式では、イオン生成可能な雰囲気中（大気中等）においては、放電電極からの電子の放出により発生するイオンの照射による選択的帯電（静電潜像形成帯電）のみで静電潜像担持体（絶縁体であれば良いので、必ずしも感光体である必要はない）上に静電潜像の形成を完了できるので、より簡素化された静電潜像形成方式である。
また、（特許文献２）には、水平プリンタ対応型のイオン照射型印字ヘッドの具体的な形状及びそれを備えた画像形成装置が開示されている。
特に、（特許文献１）や（特許文献２）に示すように、放電電極に印加しただけでは放電が発生せず加熱することにより放電が発生する電圧（放電制御電圧）を印加した状態で、放電電極への選択的な加熱を行って放電を発生させる加熱放電方式は、加熱の制御に５Ｖ駆動のような低耐電圧対応のドライバＩＣが使用できるので、放電の制御の観点からは最も優れた制御方式である。そのため、一般的にデジタルペーパと称される静電現像方式の記録媒体に非接触で書き込むには、現在考え得る最適な印字ヘッドである。
因に、現時点におけるデジタルペーパとしては、微小なボールを二色（例えば白黒）に色分けし、各色の電気特性の違いによりボールを回転して任意の一色を表示するツイストボール方式、微小なボール中に二色（例えば白黒）の微粉末を混入し、各色の微粉末が持つ電気特性の違いにより一色のみを浮上させて表示する電気泳動方式、液晶板あるいは微小な液晶ブロックの液晶シャッターを開閉して、シャッターを開けた部分の背景色を表示する液晶方式等がある。
これらの静電現像方式の記録媒体は、電界によって画像を形成するため、帯電した人などが触れるとその電荷の作用により経時的に画像が書き換わってしまい画像を継続的に表示する際の画像品質の信頼性に欠け、短期間で画像の書き換えを行うものに用途が限定され、汎用性に欠けるという問題点を有していた。
この問題点を解決するために、例えば（特許文献３）には、「電界方向に泳動可能な荷電粒子と該荷電粒子を分散する分散媒とを封入してなるマイクロカプセルであって、該分散媒は、外部から付与されるエネルギーにより硬化する硬化性材料を有することを特徴とするマイクロカプセル。」が開示されている。
また、（特許文献４）には、「少なくとも、色調の異なる２種以上の着色粒子を含み、うち少なくとも１つが電荷を帯びた粒子である着色粒子と、光によって増粘または硬化する分散媒とを内包するマイクロカプセルを含む感光記録材料。」が開示されている。
特開２００３−３２６７５６号公報 特願２００４−０６９３５０号 特開２００３−２１５６４２号公報 特開２００３−３３０１７９公報

しかしながら、上記従来の技術においては、以下のような課題を有していた。
（１）（特許文献１）、（特許文献２）の画像形成装置は、加熱放電型印字ヘッドと記録媒体を相対的に移動させながら書き込みを行うので、高画質化、カラー化を図るためには、加熱放電型印字ヘッドと記録媒体との位置合わせやイオン照射のタイミング等の制御に高い精度が要求され、高画質化、カラー化が困難で、静電現像方式の記録媒体の普及における課題となっていた。
（２）（特許文献３）のマイクロカプセルは、外部から光または熱エネルギーを付与することにより硬化するが、このマイクロカプセルを用いた記録媒体に所望の画像を形成するためには、一対の電極部の一方を記録媒体の各画素に対応したマトリクス状の画素電極として形成しなければならず、これらを駆動するために各々の画素電極に対応させて薄膜トランジスタを配置する必要があるため、記録媒体としての生産性、低コスト性に欠けるという課題を有していた。
（３）（特許文献４）の感光記録材料は、光によって増粘または硬化するものであり、マイクロカプセルに内包する着色粒子の色に応じて、異なる波長に吸収スペクトルの極大値をもつ光重合開始剤等を含むことにより、光による書き込みでフルカラー画像を形成するものであるが、その記録方法は、所望のパターンに形成された光の透過を遮断するマスクを使用したり、画像信号を持ったＲ，Ｇ，ＢのＬＥＤで露光したりして、波長の異なる光を選択的に照射しなければならないため、光の照射範囲を画素単位で制御することが困難で色ずれが発生し易く、異なる色が隣接する領域で色が滲んだようになって、画像が不鮮明になるという課題を有していた。

本発明は上記課題を解決するもので、画像表示材料として電気泳動方式の感光記録材料を用いた記録媒体に対し、加熱放電型印字ヘッドによって色単位で画像を形成することができ、形成された画像を固定化して長期間に渡って表示させることができ、画像品質の信頼性に優れ、カラー画像の形成に必要な消耗品が記録媒体のみで構造を簡素化することができ、メンテナンスが容易で省資源性に優れる画像形成装置の提供、及び簡便な制御で記録媒体のカラー表示の色単位で画像を形成して色ずれの発生を確実に防止することができ、加熱放電型印字ヘッドや画像形成装置と記録媒体との細かな位置合わせを行うことなく高品質な画像を形成することが可能な生産性に優れた画像形成方法の提供を目的とする。

上記課題を解決するために本発明の画像形成装置及び画像形成方法は、以下の構成を有している。
本発明の請求項１に記載の画像形成装置は、光によって増粘又は硬化する分散媒の中に着色粒子を分散させた電気泳動方式の画像表示材料を用いた表示層を有する記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
電子放出部位を有する放電電極と前記放電電極を選択的に加熱する加熱手段とを備えた加熱放電型印字ヘッドと、前記加熱放電型印字ヘッドの前記放電電極と，前記加熱放電型印字ヘッドに記録面が対向して配置される前記記録媒体の前記記録面と反対側の面に形成された対向電極と，の両電極間に放電制御電圧に相当する電位差を任意に分配し電界を形成する電位差設定部と、前記記録媒体に光を照射して前記分散媒を増粘又は硬化させる光照射部と、を備えた構成を有している。
この構成により、以下のような作用を有する。
（１）電位差設定部により放電電極と対向電極との両電極間に放電制御電圧に相当する電位差を任意に分配し電界を形成した状態で放電に備えることができ、高電圧となる放電制御電圧を直接制御する必要がなく、加熱手段により放電電極を選択的に加熱することで放電電極と対向電極との間で放電を発生させることができ、電界によって放電電極から放出させた電子やイオンを記録媒体側に移動させ、記録面に電荷を付与して静電潜像を形成し、画像を表示することができる。
（２）放電電極と対向電極との両電極間に放電制御電圧に相当する電位差を任意に分配し電界を形成する電位差設定部を有することにより、電位差設定部で対向電極側に放電制御電圧の一部を選択的に印加することができるので、加熱放電型印字ヘッドの放電電極に直接印加する電圧を低減して、効率的に放電を発生させることができ省エネルギー性に優れる。
（３）電位差設定部により放電電極と対向電極との両電極間の電位差が放電制御電圧と等しくなるように放電電極及び対向電極の各々に印加する電圧値を任意に設定することができるので、記録媒体の種類や特性等に応じて対向電極に印加する電圧値を最適に調整することができ汎用性に優れる。
（４）光照射部で記録媒体に光を照射することにより、表示層の画像表示材料に含まれる分散媒を増粘又は硬化させることができ、記録媒体に形成された画像を固定化して経時変化のない耐久性に優れた画像を形成することができる。

ここで、放電制御電圧とは、その電位差だけでは加熱放電型印字ヘッドの放電電極と記録媒体の対向電極との間で放電は起こらないが、放電電極を加熱することにより放電が起こる電圧域を言う。また、ここでの放電とは放電電極から電子が放出されることを言う。放出された電子は、大気中においては酸素や窒素をイオン化し、それらを記録媒体の記録面に到達させる。
電位差設定部で放電電極と対向電極との間に放電制御電圧に相当する電位差を設定して電界を形成すると共に、加熱手段で放電電極の加熱を行うことにより放電の発生を制御できるので、加熱手段による加熱箇所を選択することで容易に放電電極の任意の加熱位置近傍（電子放出部位）から選択的に電子を放出させて放電を発生させることができる。

放電電極は、例えば複数の電子放出部位の一端部を共通電極で接続して櫛型に形成したり、複数の電子放出部位の両端部を共通電極で接続して梯子型等に形成したりできるほか、長方形状や正方形状等の一枚の平板状に形成することができる（例えば、特開２００３−３２６７５６号、WO２００５／０５６２９７参照）。
櫛型や梯子型のように電子放出部位近傍に共通電極を設けることで、放電電極の放熱面積の拡大及び、熱容量の増大により、放電電極の冷却効果、加熱停止に対する応答性が向上し、また、抵抗値の低減により常に安定した電圧を印加できるので、放電の安定性等を更に向上させることができる。尚、平板状に形成した放電電極は、電子放出部位以外が共通電極となる。
特に、共通電極の幅を電子放出部位の幅より幅広に形成した場合、一時的に１００〜３００℃に加熱される放電電極の冷却効果が向上し、熱の籠りを防ぐことができるので、加熱のオフに迅速に応答して放電を停止でき、放電時間間隔を短縮して短時間で放電の有無を切替えることができ、記録速度の高速化を図ることができる。また、共通電極の抵抗値を引き下げることができ、共通電極で接続された各々の電子放出部位の間に生じる電位差を極力抑えることができるので、各々の電子放出部位における電子放出量のばらつきを低減でき、放電の安定性に優れる。

放電電極は、基板上に金、銀、銅、アルミニウム等の金属を蒸着、スパッタ、印刷、メッキなどで形成した後、必要に応じてエッチングして電子放出部位や共通電極をパターン形成するもの、ステンレス、銅、アルミニウム等の金属の少なくとも一部をエッチングや切削等により薄肉化した後、必要に応じてエッチングやレーザ加工等により放電電極をパターン形成するもの等が好適に用いられる。また、その他にカーボン等の導電材料を用いて放電電極を形成してもよい。
基板上に放電電極を形成する場合、基板の材質としては、表面に放電電極を形成することができると共に、加熱手段による加熱に耐える耐熱性を有するものであればよい。また、加熱手段で基板の裏面側から加熱を行う場合、加熱手段が発する熱を放電電極に伝達できる熱伝達性を有するものが好適に用いられる。具体的には、ガラスやポリイミド，アラミド，ポリエーテルイミド等の合成樹脂等が好適に用いられる。

放電電極を櫛型に形成する場合、各々の電子放出部位の形状は、略矩形状、台形状、半円形状、砲弾状あるいはこれらを組合せた形状等に形成することができる。また、電子放出部位の一部をさらにスリット等で分割したり、周縁部に凹凸部を形成したりすることで電子放出部位の縁周辺の周長を増加させることができる（例えば、WO２００５／０５６２９７参照）。放電電極は縁周辺からの電子放出量が多いので、縁周辺の周長を長くすることで、放電電極からの電子放出量を増加させて照射されるイオン量や発光強度を増加させることができ、放電制御電圧や加熱温度を低く設定することができ、省エネルギー性及び放電発生の効率性に優れる。また、放電制御電圧を低く設定できるので、放電電極の長寿命性にも優れる。
放電電極の端部を分割したり周縁部に凹凸部を形成したりする代りに、電子放出部位（加熱位置）の近傍に放電孔部を形成してもよい。これにより、放電孔部の縁周辺から電子を放出させることができ、放電電極の端部を分割するのと同様の作用を得ることができる。放電孔部の形状は、略円形、略楕円形、四角形や六角形等の多角形、星形など様々な形状に形成することができる。また、電子放出部位（加熱位置近傍）の１箇所当たりの放電孔部の数及び大きさは適宜選択して組合せることができる。尚、放電電極の凹凸部や放電孔部は前述のエッチングやレーザ加工等により形成することができる。

また、放電電極の内の少なくとも共通電極の表面には導電材層を形成してもよい。これにより、共通電極の抵抗値を更に引き下げることができ、各々の電子放出部位間に生じる電位差を確実に低減でき、放電の安定性に優れる。導電材層は放電電極よりも優れた導電性を有するものであればよく、銀ペーストのスクリーン印刷や銀メッキ等により容易に形成することができる。導電材層の厚みを増すことにより、共通電極の抵抗値を低減でき、放電の安定性を向上させることができる。
放電電極の厚さは材質にもよるが、金で形成する場合の厚さは０．１μｍ〜１００μｍが好ましい。放電電極の厚さが０．１μｍより薄くなるにつれ摩耗の影響を受け易く放電電極の寿命が短くなる傾向があり、１００μｍより厚くなるにつれ熱容量が増加し加熱のオン／オフに対する応答性が低下し易くなる傾向があり、いずれも好ましくない。放電電極の厚さを１００μｍ以下にすることで、加熱状態から急速に復帰させることができ、印字速度を高速化することができる。

放電電極を加熱するための加熱手段としては、レーザ光照射部や赤外線照射部等からレーザ光や赤外線等を照射する方式等が好適に用いられる。レーザ光を照射する方式としては、従来の電子写真方式と同様のレーザスキャナユニットを用いることができ、レーザ照射部にポリゴンミラー又はガルバノミラーを組合せて放電電極に対してレーザ光のみをスキャンさせるもの、放電電極に対してレーザ照射部自体をシリアル走査させるもの等が好適に用いられる。また、レーザ光や赤外線を光ファイバーや集光レンズで集光して放電電極に照射してもよい。特に多本数の光ファイバーを高密度かつ高精度に配列した光ファイバーアレイを用いた場合、同時に複数の電子放出部位に対し、レーザ光や赤外線を選択的に照射することができ、高速記録が可能で生産性に優れる。
また、加熱手段として従来の感熱式のファクシミリに使用されるサーマルプリントヘッドと同様の構成を放電電極保護層と密着させて用いることもできる。具体的には、発熱抵抗体と電気的に接続されたドライバＩＣで発熱抵抗体の発熱を制御するものである。

この画像形成装置で用いる記録媒体の表示層には、電気泳動方式の画像表示材料が封入されている。電気泳動方式の画像表示材料は、例えば白色と黒色等の異なる色に着色された２種類の着色粒子により単色表示を行う以外に、加法混色法における三原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を持つカラーフィルタや減法混色法における三原色（Ｙ，Ｍ，Ｃ）を持つ反射層と組み合わせてカラー表示を行うことができる。また、カラーフィルタや反射層と組み合わせる代わりに、白色等の背景色を表示する着色粒子以外を減法混色法における三原色（Ｙ，Ｍ，Ｃ）等の表示原色に着色してカラー表示を行うこともできる。例えば白色と複数の表示原色の内のいずれか一色に着色された２種類の着色粒子を組み合わせて分散媒と共にマイクロカプセルや隔壁で仕切られた空間等に封入することにより、複数の表示原色を選択的に表示することができる。１つのマイクロカプセルや隔壁で仕切られた空間等に一緒に封入される２種類の着色粒子の内の少なくとも一方が正又は負の電荷を帯びた電気泳動粒子であれば、白色と黒色又は表示原色を選択的に表示することができる。２種類の着色粒子の内のいずれか一方のみを電荷を帯びた電気泳動粒子とする場合、他方を電気泳動粒子よりも粒径の小さな微粒子として分散させることにより、電気泳動粒子の移動を妨げることがなく、白色と黒色又は表示原色を選択的に表示することができる。２種類の着色粒子の一方が正電荷を帯び、他方が負電荷を帯びた電気泳動粒子である場合、それぞれの着色粒子を電荷によって確実に移動させることができ動作安定性に優れる。

表示原色の異なる着色粒子には、それぞれ異なる光によって増粘又は硬化する分散媒を組み合わせて使用することが好ましい。たとえば、このような分散媒として、感光波長領域の異なる、つまり異なる波長に吸収スペクトルの極大値をもつ光重合開始剤、または、光重合開始剤と波長増感剤の組み合わせを添加した重合性化合物が使用できる。着色粒子自身が色素増感作用をもっていてもよい。また、波長増感剤として、色素によって着色された分散媒の色を損なわないように、光照射時に色の消える消色性の色素を用いてもよい。
カラー表示の表示原色は二色以上であればよく、色の組合せも適宜、選択することができる。尚、カラー表示の表示原色が少なくとも減法混色法における三原色（Ｙ，Ｍ，Ｃ）を備えた場合、フルカラー表示を行うことができる。１枚の記録媒体の表示層を複数の領域に分割し、領域毎に異なる色を表示するようにしてもよい。

この記録媒体は、前述のように放電電極と対向電極との間に放電制御電圧に相当する電位差を設定しておき、放電電極を選択的に加熱することにより放電を発生させ、画像を形成することができる。よって、電位差設定部では、放電制御電圧に相当する電圧を全て放電電極側に印加し、対向電極を接地するようにしてもよいし、放電制御電圧に相当する電圧を放電電極と対向電極側に分配して印加するようにしてもよい。
尚、対向電極への接地や電圧印加は選択的に行ってもよい。記録媒体の全面に渡って共通の対向電極を形成する代わりに、対向電極を記録媒体の表示画素の各行或いは各列に対応させて短冊状に形成した場合、対向電極の選択制御が容易で選択的な接地や電圧印加を簡便に行うことができる。
この対向電極及び／又は放電電極を記録媒体の表示原色の配置に対応させて分割して形成した場合、対向電極及び／又は放電電極を記録媒体の表示原色の色単位で選択して接地や電圧印加を行うことができるので、画像情報を色単位に分割して画像を形成することができ、特にカラー画像では色ずれを確実に防止して高品質な画像を得ることができる。

光照射部により照射する光は、表示層に封入された画像表示材料の分散媒を増粘又は硬化させることができるものであればよく、分散媒の種類に応じて適宜、選択することができる。可視光線以外に、赤外線や紫外線等を用いてもよい。光照射部による光の照射は、全ての画像を形成した後にまとめて行ってもよいし、画像の形成が終了した領域から順次行うようにしてもよい。
また、画像の形成を色単位で行う場合には、各色での記録が終了する都度、光の照射を行ってもよい。この場合には、カラーフィルタや反射層或いは着色粒子の表示原色に対応して異なる種類の分散媒を封入した画像表示材料を用いることが好ましい。分散媒の種類に応じて光照射部により照射する光の種類や波長を変更することにより、画像を色単位で固定化して色ずれの発生を確実に防止できるためである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置であって、前記記録媒体を初期化する復元器を備えた構成を有している。
この構成により、請求項１の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）保存状態或いは記録媒体の着脱作業などにおいて、表示層に不要な画像が形成された場合でも、復元器によって記録媒体の表示層を初期化してから画像を形成することができるので、画像品質の信頼性に優れる。
ここで、復元器は記録媒体の種類に応じて、適宜、選択することができる。帯電により画像の消去が可能な記録媒体であれば、帯電ローラや帯電ブラシ等で表示層を一様に帯電させることにより初期化を行うことができる。例えば、白色の着色粒子が負電荷を帯びた電気泳動粒子であれば、記録媒体の表示面側を正電荷で帯電させることにより、白色の着色粒子を記録媒体の表示面側に移動させて表示層を白紙化することができる。また、表示原色に着色された着色粒子が正電荷を帯びた電気泳動粒子であれば、記録媒体の表示面と反対側の面を負電荷で帯電させることにより、表示原色の着色粒子を表示面と反対側の面に移動させて表示層を白紙化することができる。
尚、熱や磁気により初期化する記録媒体であれば、復元器としてヒートローラやマグネットローラ等を好適に用いることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置であって、前記電位差設定部が、前記放電電極に電圧を印加するヘッド側電圧印加部と、画像情報に基づいて前記対向電極に選択的な接地又は電圧印加を行う媒体側電圧制御部と、を備えた構成を有している。
この構成により、請求項１又は２の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）記録媒体の全面に渡って共通の対向電極を形成する代わりに、対向電極を記録媒体の表示画素の各行或いは各列に対応させて短冊状に形成した場合、対向電極の選択制御が容易で選択的な接地や電圧印加を簡便に行うことができる。対向電極を記録媒体の表示原色の配置に対応させて分割して形成した場合、対向電極を記録媒体の表示原色の色単位で選択して接地や電圧印加を行うことができるので、画像情報を色単位に分割して画像を形成することができ、特にカラー画像では色ずれを確実に防止して高品質な画像を得ることができる。
（２）電位差設定部が、放電電極に電圧を印加するヘッド側電圧印加部と、画像情報に基づいて対向電極に接地又は電圧印加を行う媒体側電圧制御部を備えていることにより、放電制御電圧に相当する電位差を放電電極と対向電極に分配して印加することができるので、記録媒体の種類や特性等に応じて対向電極に印加する電圧値を調整することができ、放電電極側の負担を軽減して効率的に放電を発生させることができる。

ここで、ヘッド側電圧印加部は、予め設定した電圧を放電電極全体に印加すればよく高電圧を制御する必要はない。媒体側電圧制御部は、記録媒体の記録面と反対側の面に形成された対向電極に選択的な接地又は電圧印加を行うが、対向電極に電圧印加を行う場合も印加する電圧を低く設定することにより、対向電極を高密度に配置して高品質な画像を得ることができると共に、低耐電圧対応のドライバＩＣを使用することができ、制御が容易で取り扱い性に優れる。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の内いずれか１項に記載の画像形成装置であって、前記光照射部が、前記表示原色に対応して波長の異なる光を照射する光源部を備えた構成を有している。
この構成により、請求項１乃至３の内いずれか１項の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）光照射部が、表示原色に対応して波長の異なる光を照射する光源部を有することにより、一画素内に複数の異なる表示原色を表示する画像表示材料が配置されている場合でも、表示原色に対応して波長の異なる光で増粘又は硬化する分散媒を表示原色の色単位で選択的に増粘又は硬化させて画像を固定化することができるので、画像情報を確実に色単位に分割して画像を形成することができ、色ずれが発生することがなく、高品質なカラー画像を得ることができる。
（２）光照射部により、カラー表示の表示原色の色単位（サブ画素単位）で画像を固定化することができるので、加熱放電型印字ヘッドの放電電極の実装密度が記録媒体のサブ画素の解像度よりも粗い場合でも、高品質なカラー画像を形成することができる。

ここで、加熱放電型印字ヘッドの放電電極の実装密度が記録媒体のサブ画素の解像度よりも粗い場合や、対向電極が表示媒体の全面に渡って共通の長方形状や正方形状等の一枚の平板状に形成されている場合などは、画像形成時に画像情報を色単位に分割して画像を形成しようとしても、放電電極の電子放出部位から放出される電子やイオンが、サブ画素よりも広い範囲に照射される。その結果、隣接する異なる表示原色を表示する領域まで帯電してしまい色ずれが発生した状態の画像が形成されることとなる。そこで、光照射部から本来、表示すべき表示原色に対応した画像表示材料に含まれる分散媒のみを選択的に増粘又は硬化させる波長の光を光源部から照射することにより、選択された色のみを固定化することができる。その他の部分は復元器により再度、初期化することが可能なので、画像情報を確実に色単位に分割して画像を形成することができ、高品質なカラー画像を得ることができる。

光照射部の光源部として、ハロゲンランプ、ヘリウムキセノンランプ、水銀キセノンランプ、メタルハロゲンランプ、蛍光灯、発光ダイオード、半導体レーザなどを用いることができ、カラーフィルタや干渉フィルタ等を併用することにより、光の波長や光量を調整することができる。光照射部は、波長の異なる光を照射する複数の光源部を備えてもよいし、１つの光源部で波長の切り替えを行ってもよい。
光源部から照射する波長の異なる光としては、Ｒ，Ｇ，Ｂの三原色などが好適に用いられる。これらの光を記録媒体に照射すると、それぞれの光に感受性をもつ分散媒が、増粘または硬化する。重合性化合物を利用した系では、重合性化合物の重合反応が開始し、その内包物が増粘または硬化する。
光によって増粘または硬化する分散媒としては、光照射によって、構造、形態変化などの物理的変化、または化学反応、物理化学結合などの化学的変化により、増粘、ゲル化または硬化する材料が挙げられる。例として、重合性化合物、および、重合性化合物と高分子化合物との混合物、重合性化合物とその他溶媒との混合物などが挙げられる。誘電率を調整するために、分散煤よりも誘電率が高く、電気泳動粒子と反応しない添加剤を使用することもできる。分散媒は塩基性染料、油溶性染料、分散染料等で着色してもよい。

光重合開始剤としては、光ラジカル重合用光重合開始剤、光カチオン重合用光重合開始剤などが挙げられる。また、光重合開始剤の波長を調整するため、光重合開始剤と共に、光源部の特定波長を吸収する波長増感剤を用いることができる。波長増感用の色素と分散媒の着色用の色素は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。また、色素によって着色された分散媒の色を損なわないように、光重合開始剤と組み合わせて用いる増感色素として、光照射時に色の消える消色性の色素を用いることが好ましい。
また、着色粒子（電気泳動粒子）の表面電荷量の制御や分散性を高めることを目的として、界面活性剤や保護コロイド剤などの種々の補助成分を適宜選択して使用することも可能である。

本発明の請求項５に記載の画像形成方法は、電子放出部位を有する放電電極と，前記放電電極を選択的に加熱する加熱手段とを備えた加熱放電型印字ヘッドを用いて、光によって増粘又は硬化する分散媒の中に着色粒子を分散させた電気泳動方式の画像表示材料を用いた表示層を有する記録媒体に画像を形成する画像形成方法であって、
前記加熱放電型印字ヘッドの前記放電電極と，前記加熱放電型印字ヘッドに記録面が対向して配置される前記記録媒体の前記記録面と反対側の面に形成された対向電極と，の両電極間に放電制御電圧に相当する電位差を任意に分配し電界を形成する電位差設定工程と、画像情報に基づいて前記放電電極を選択的に加熱する放電電極加熱工程と、前記記録媒体に光を照射して前記分散媒を増粘又は硬化させる光照射工程と、を備えた構成を有している。
この構成により、以下のような作用を有する。
（１）電位差設定工程で放電電極と対向電極との両電極間に放電制御電圧に相当する電位差を任意に分配し電界を形成することにより放電に備えることができ、放電電極加熱工程で画像情報に基づいて放電電極を選択的に加熱するだけで放電を発生させることができるので、高電圧の制御が不要で、容易に放電の発生を制御して記録媒体に静電潜像を形成し、画像を表示することができる。
（２）電位差設定工程により放電電極と対向電極との間の電位差が放電制御電圧と等しくなるように放電電極及び対向電極の各々に印加する電圧値を任意に設定することができるので、記録媒体の種類や特性等に応じて対向電極に印加する電圧値を最適に調整することができ汎用性に優れる。
（３）光照射工程により記録媒体に光を照射するだけで、記録媒体に形成された画像を固定化することができ、環境の変化や静電気等の影響を受け難く、経時的な変化が発生しない画像品質の安定性に優れた画像を簡便に形成することができる。

ここで、加熱放電型印字ヘッドは、電位差設定工程において放電電極と対向電極との間に放電制御電圧に相当する電位差を設定すると共に、放電電極加熱工程において放電電極を選択的に加熱することにより放電の発生を制御できるので、電位差設定工程の後工程として放電電極加熱工程を行ってもよいし、電位差設定工程と放電電極加熱工程を同時に行ってもよい。
記録媒体の画像表示材料が、表示原色の色毎に縞模様状に配置されている場合は、対向電極を縞模様状に配置された画像表示材料に対応させて短冊状に形成することが好ましい。これにより、対向電極を色単位で簡便に選択することができ、選択された対向電極に対応する放電電極の電子放出部位から選択的に電子を放出させ、その電子やイオンを記録媒体の記録面の所望の位置に照射して、色ずれのない高品質なカラー画像を得ることができる。このとき、画像の形成過程で色ずれが発生しないので、光照射工程による光の照射は、全ての画像を形成した後にまとめて行うことができる。そのため、記録媒体の分散媒や光源部の種類が１種類で済み、画像形成に要する工数を低減することができる。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の画像形成方法であって、前記電位差設定工程が、前記放電電極に電気的に接続されたヘッド側電圧印加部により前記放電電極に電圧を印加するヘッド側電圧印加工程と、前記対向電極に電気的に接続された媒体側電圧制御部により前記媒体電極に接地又は電圧印加を行う媒体側電圧制御工程と、を備えた構成を有している。
この構成により、請求項５の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）電位差設定工程が、放電電極に電気的に接続されたヘッド側電圧印加部により放電電極に電圧を印加するヘッド側電圧印加工程と、対向電極に電気的に接続された媒体側電圧制御部により対向電極に接地又は電圧印加を行う媒体側電圧制御工程と、を有するので、ヘッド側電圧印加工程において放電電極全体に電圧を印加しておき、媒体側電圧制御工程において対向電極の接地又は電圧印加を行うことにより、放電電極と対向電極との間に選択的に放電制御電圧に相当する電位差を発生させ放電に備えることができる。

ここで、前述のようにヘッド側電圧印加部によって放電電極側に印加する電圧を放電制御電圧と同等か、放電制御電圧よりやや低めに設定しておけば、媒体側電圧制御部では対向電極を接地するか、放電制御電圧の不足分を補うだけの比較的、低電圧の電圧を制御して印加するだけで、選択的に放電制御電圧に相当する電位差を設定することができ、放電電極を加熱制御することにより、記録媒体の記録面上に確実に電子やイオンを照射して電荷を付与することができる。また、ヘッド側電圧印加部は放電電極全体への電圧印加を制御するので、放電電極側に印加する電圧が高電圧の場合でも、電圧印加の有無を容易に制御することができる。
尚、加熱放電型印字ヘッドは、放電電極と対向電極との間に放電制御電圧に相当する電位差を設定しただけでは放電は発生しないので、媒体側電圧制御工程の後工程として放電電極加熱工程を行ってもよいし、媒体側電圧制御工程と放電電極加熱工程を同時に行ってもよい。

請求項７に記載の発明は、請求項５又は６に記載の画像形成方法であって、前記電位差設定工程と前記放電電極加熱工程と前記光照射工程が、前記記録媒体のカラー表示の表示原色の色毎に繰り返し行われ、前記光照射工程で前記記録媒体に照射する光の波長が、前記表示原色の色毎に異なる構成を有している。
この構成により、請求項５又は６の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）電位差設定工程、放電電極加熱工程、光照射工程を記録媒体のカラー表示の表示原色の色毎に繰り返し行うことにより、画像情報を色単位に分割して画像を形成することができ、色ずれの発生を防ぐことができると共に、形成された画像を固定化して経時変化のない高品質で信頼性に優れたカラー画像を得ることができる。
（２）光照射工程により、表示原色の色に対応して異なる波長の光を記録媒体に照射することができるので、放電電極加熱工程において色単位の画像が形成される度に、その後工程として光照射工程を行うことにより、色単位で形成される画像を順次、固定化することができ、色ずれの発生を効果的に防止することができる。

ここで、電位差設定工程、放電電極加熱工程、光照射工程は、カラー表示の表示原色の数だけ繰り返し行われる。光照射工程において、所望の表示原色を表示する画像表示材料のみを選択的に固定化することにより、放電電極加熱工程で画像を形成する段階では、電子やイオンの照射位置に対して高い精度が要求されないので、対向電極を色単位に分割して形成する必要がなく、媒体側電圧制御工程を簡素化することができる。対向電極を表示媒体の全面に渡って共通の長方形状や正方形状等の一枚の平板状とすることができるので、記録媒体の表示層と対向電極との細かな位置合わせも不要となる。この場合、対向電極を記録媒体側に設けず、装置側に設けることもできる。例えば、記録媒体を載置する平板状の記録媒体載置部の表面に対向電極を形成することにより、記録媒体の裏面と対向電極を確実に接触させることができ、加熱放電型印字ヘッド又は記録媒体載置部を水平移動させながら画像を形成することができる。

請求項８に記載の発明は、請求項６又は７に記載の画像形成方法であって、前記媒体側電圧制御工程が、画像情報に基づいて選択的に行われる構成を有している。
この構成により、請求項６又は７の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）媒体側電圧制御工程を放電電極加熱工程と同期させて行うことができるので、誤作動によって放電が発生することを防止でき、制御の信頼性、画像の高品質性に優れる。
ここで、媒体側電圧制御部で放電制御電圧の一部を対向電極に印加する場合、媒体側電圧制御工程を画像情報に基づいて選択的に行うことにより、不必要な電圧が印加されることがなく省エネルギー性に優れる。

請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の画像形成方法であって、前記媒体側電圧制御工程における前記媒体電極の選択単位が、前記記録媒体のカラー表示の表示原色の色単位である構成を有している。
この構成により、請求項８の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）媒体側電圧制御工程における対向電極の選択単位が、記録媒体のカラー表示の表示原色の色単位であることにより、画像情報を色単位に分割して静電潜像を形成することができ、色ずれを確実に防止して高品質なカラー画像を得ることができる。

ここで、請求項５で説明したように、対向電極を縞模様状に配置された各々の表示原色に対応させて短冊状に形成することにより、簡便に色単位で選択することができる。対向電極により、カラー表示の表示原色の色単位で画像を形成することができるので、加熱放電型印字ヘッドの放電電極の実装密度が記録媒体のサブ画素の解像度よりも粗い場合でも、高品質なカラー画像を形成することができる。

請求項１０に記載の発明は、請求項５乃至９の内いずれか１項に記載の画像形成方法であって、前記電位差設定工程の前工程として前記記録媒体を初期化する初期化工程を備えた構成を有している。
この構成により、請求項５乃至９の内いずれか１項の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）電位差設定工程の前工程として記録媒体を初期化する初期化工程を有することにより、画像形成前に確実に記録媒体の表示層を初期化してから画像を形成することができるので、画像品質の信頼性に優れる。
（２）電位差設定工程、放電電極加熱工程、光照射工程を記録媒体のカラー表示の表示原色の色毎に繰り返し行う際に、電位差設定工程の前工程として初期化工程を行うことにより、不要な表示画像を消去することができ、色ずれの発生を確実に防ぐことができ画像品質の信頼性に優れる。
ここで、初期化には請求項２で説明したものと同様の復元器が好適に用いられる。

以上のように、本発明の画像形成装置及び画像形成方法によれば、以下のような有利な効果が得られる。
請求項１に記載の発明によれば、以下のような効果を有する。
（１）光照射部によって記録媒体に光を照射するだけで簡便に画像を固定化することができ、記録媒体に経時変化のない耐久性に優れた画像を形成することが可能な画像品質の信頼性に優れた画像形成装置を提供することができる。
（２）電位差設定部のヘッド側電圧印加部と媒体側電圧制御部により、放電制御電圧を放電電極と対向電極に分配して印加することができるので、記録媒体の種類や特性等に応じて対向電極に印加する電圧値を調整することができ、放電電極側の負担を軽減して効率的に放電を発生させることができる汎用性に優れた画像形成装置を提供することができる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）記録媒体の保管や取り扱いの過程などで表示層に不要な表示画像が形成された場合でも、復元器によって確実に消去することができ、高品質な画像を形成することができる信頼性に優れた画像形成装置を提供することができる。

請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）記録媒体の全面に渡って共通の対向電極を形成する代わりに、対向電極を記録媒体の表示画素の各行或いは各列に対応させて短冊状に形成した場合、対向電極の選択制御が容易で選択的な接地や電圧印加を簡便に行うことができる。対向電極を記録媒体の表示原色の配置に対応させて分割して形成した場合、対向電極を記録媒体の表示原色の色単位で選択して接地や電圧印加を行うことができるので、画像情報を色単位に分割して画像を形成することができ、特にカラー画像では色ずれを確実に防止して高品質な画像を得ることができる。
（２）電位差設定部のヘッド側電圧印加部と媒体側電圧制御部により、放電制御電圧に相当する電位差を放電電極と対向電極に分配して印加することができるので、記録媒体の種類や特性等に応じて対向電極に印加する電圧値を調整することができ、放電電極側の負担を軽減して効率的に放電を発生させることができる汎用性に優れた画像形成装置を提供することができる。

請求項４に記載の発明によれば、請求項１乃至３の内いずれか１項の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）光照射部が、表示原色に対応して波長の異なる光を照射する複数の光源部を有することにより、一画素内に複数の異なる表示原色を表示する画像表示材料が配置されている場合でも、表示原色に対応して波長の異なる光で増粘又は硬化する分散媒を表示原色の色単位で選択的に増粘又は硬化させて画像を固定化することができるので、画像情報を確実に色単位に分割して画像を形成することができ、色ずれが発生することがなく、カラー画像の高品質性に優れた画像形成装置を提供することができる。
（２）光照射部により、カラー表示の表示原色の色単位（サブ画素単位）で画像を固定化することができるので、加熱放電型印字ヘッドの放電電極の実装密度が記録媒体のサブ画素の解像度よりも粗い場合でも、高品質なカラー画像を形成することができる汎用性、生産性に優れた画像形成装置を提供することができる。

請求項５に記載の発明によれば、以下のような効果を有する。
（１）電位差設定工程で放電電極と対向電極との間に放電制御電圧に相当する電位差を設定して電界を形成し、放電電極加熱工程で画像情報に基づいて放電電極を選択的に加熱するだけで放電を発生させて画像を形成することができ、光照射工程により記録媒体に光を照射するだけで、記録媒体に形成された画像を固定化することができ、環境の変化や静電気等の影響を受け難く、経時的な変化が発生しない画像品質の安定性に優れた画像を簡便に形成することができる生産性、信頼性に優れた画像形成方法を提供することができる。
（２）電位差設定工程において、ヘッド側電圧印加工程で放電電極全体に電圧を印加した状態で、媒体側電圧制御工程で対向電極に接地又は電圧印加を行うことにより、放電電極と対向電極との間に選択的に放電制御電圧に相当する電位差を発生させ放電に備えることができる電圧の制御が容易で生産性に優れた画像形成方法を提供することができる。

請求項６に記載の発明によれば、請求項５の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）電位差設定工程において、ヘッド側電圧印加工程で放電電極全体に電圧を印加した状態で、媒体側電圧制御工程で対向電極に接地又は電圧印加を行うことにより、放電電極と対向電極との間に選択的に放電制御電圧に相当する電位差を発生させ放電に備えることができる電圧の制御が容易で生産性に優れた画像形成方法を提供することができる。

請求項７に記載の発明によれば、請求項５又は６の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）電位差設定工程、放電電極加熱工程、光照射工程を記録媒体のカラー表示の表示原色の色毎に繰り返し行うことにより、画像情報を色単位に分割して画像を形成することができ、色ずれの発生を防ぐことができると共に、形成された画像を固定化して経時変化のない高品質で信頼性に優れたカラー画像を得ることができる生産性、信頼性に優れた画像形成方法を提供することができる。
（２）放電電極加熱工程において色単位の画像が形成される度に、その後工程として表示原色の色に対応して異なる波長の光を記録媒体に照射する光照射工程を行うことにより、色単位で形成される画像を順次、固定化することができ、色ずれの発生を効果的に防止することができる制御が容易で信頼性に優れた画像形成方法を提供することができる。

請求項８に記載の発明によれば、請求項６又は７の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）媒体側電圧制御工程を放電電極加熱工程と同期させて行うことにより、誤作動によって放電が発生することを防止できる制御の信頼性、画像の高品質性に優れた画像形成方法を提供することができる。

請求項９に記載の発明によれば、請求項８の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）媒体側電圧制御工程において、対向電極への接地又は電圧印加の有無を記録媒体のカラー表示の表示原色の色単位で選択することにより、画像情報を色単位に分割して静電潜像を形成することができ、色ずれを確実に防止して高品質なカラー画像を得ることができる制御が容易で画像の高品質性に優れた画像形成方法を提供することができる。

請求項１０に記載の発明によれば、請求項５乃至９の内いずれか１項の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）電位差設定工程、放電電極加熱工程、光照射工程を記録媒体のカラー表示の表示原色の色毎に繰り返し行う際に、電位差設定工程の前工程として初期化工程を行うことにより、不要な表示画像を消去することができ、色ずれの発生を確実に防ぐことができる画像品質の信頼性に優れた画像形成方法を提供することができる。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１における画像形成装置及びそれを用いた画像形成方法について、以下図面を参照しながら説明する。
図１は実施の形態１における画像形成装置の構成を示す要部模式図である。
図１中、１は本発明の実施の形態１における画像形成装置、２は画像形成装置１の加熱放電型印字ヘッド、３は記録媒体２０に光を照射する光照射部、３ａ，３ｂ，３ｃはそれぞれ記録媒体２０のカラー表示の表示原色（Ｙ，Ｍ，Ｃ）に対応して波長の異なる光を照射する光照射部３の複数の光源部、４は記録媒体２０を初期化する帯電ローラを用いた復元器、５ａ，５ｂはそれぞれ加熱放電型印字ヘッド２及び復元器４に対向配置され記録媒体２０を搬送する搬送ローラである。

次に、実施の形態１における画像形成装置の加熱放電型印字ヘッド及び記録媒体について詳細を説明する。
図２（ａ）は実施の形態１における画像形成装置の加熱放電型印字ヘッド及び記録媒体を示す要部模式断面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ部拡大模式図である。
図２（ａ）中、１０はセラミック等で形成され後述する加熱手段１１や放電電極１３が積層された基板、１１は後述する放電電極１３を選択的に加熱する加熱放電型印字ヘッド２の加熱手段、１１ａは所定のピッチで基板１０に並設された加熱手段１１の発熱抵抗体、１１ｂは各々の発熱抵抗体１１ａに電気的に接続されその発熱を制御する加熱手段１１のドライバＩＣ、１２は発熱抵抗体１１ａに覆設され加熱手段１１と後述する放電電極１３を絶縁する絶縁膜、１３は略矩形状の平板状に形成された加熱放電型印字ヘッド２の放電電極、１３ａは発熱抵抗体１１ａで加熱されることにより電子が放出される放電電極１３の電子放出部位、１４は放電電極１３と加熱放電型印字ヘッド２に記録面２０ａが対向して配置される記録媒体２０の記録面２０ａと反対側の面に形成された対向電極２２との間に放電制御電圧に相当する電位差を設定して電界を形成する電位差設定部、１５は放電電極１３に電圧を印加する電位差設定部１４のヘッド側電圧印加部、１６は画像情報に基づいて対向電極２２に選択的な電圧印加を行う電位差設定部１４の媒体側電圧制御部、２０は電荷の作用により静電潜像が形成される記録媒体、２０ａは電荷が付与される記録媒体２０の記録面、２１は記録媒体２０の基板、２２は基板２１上のほぼ全面に渡って共通の略矩形状に形成された記録媒体２０の平板状の対向電極、２３は感光記録材料を画像表示材料とした記録媒体２０の表示層である。
尚、図２（ａ）においては、説明の都合上、発熱抵抗体１１ａに通電するための電極を省略した。

次に、記録媒体の表示層の詳細について説明する。
図２（ｂ）中、２３ａは表示層２３の上面に覆設された表面基板、２４は表示層２３に封入されたマイクロカプセル、２４ａはマイナスに帯電してマイクロカプセル２４に封入された白色の着色粒子、２４ｂはプラスに帯電してマイクロカプセル２４に封入されたＹ色の着色粒子、２４ｃはプラスに帯電してマイクロカプセル２４に封入されたＭ色の着色粒子、２４ｄはプラスに帯電してマイクロカプセル２４に封入されたＣ色の着色粒子、２４ｅはマイクロカプセル２４に封入され光によって増粘又は硬化する分散媒である。
図２（ｂ）において、記録媒体２０の表示層２３の中で、点線で区切られた領域が一画素に相当する。一画素は３つのサブ画素で構成され、それぞれのサブ画素に白色の着色粒子２４ａとカラー表示の表示原色となる減法混色法における三原色（Ｙ，Ｍ，Ｃ）の内のいずれか一色の着色粒子２４ｂ，２４ｃ，２４ｄが封入されたマイクロカプセル２４が色毎に配置されている。
着色粒子２４ｂ，２４ｃ，２４ｄがそれぞれ封入された表示原色の異なるマイクロカプセル２４には、それぞれ異なる光によって増粘又は硬化する分散媒２４ｅを使用した。たとえば、このような分散媒２４ｅとして、異なる波長に吸収スペクトルの極大値をもつ光重合開始剤、または、光重合開始剤と波長増感剤の組み合わせを添加した重合性化合物が好適に用いられる。これにより、図１で説明した波長の異なる光を照射する複数の光源部３ａ，３ｂ，３ｃと組み合わせて記録媒体２０に形成された画像を色単位で固定化することができる。

以上のように構成された画像形成装置の動作に基づいて画像形成方法を説明する。
図３は実施の形態１における画像形成装置を用いた画像形成方法の光照射工程を示す要部模式断面図であり、図４は実施の形態１における画像形成装置を用いた画像形成方法の初期化工程を示す要部模式断面図である。
まず、記録媒体２０が白紙化されていない場合、初期化工程において、復元器４で記録媒体２０を画像形成時と逆極性のプラスに一様帯電させる（図１参照）。これにより、全てのマイクロカプセル２４で、マイナスの電荷を帯びた白色の着色粒子２４ａが記録面２０ａ側に移動し、記録媒体２０の表示層２３を白紙化する。
次に、図２（ａ）に示すように、電位差設定工程のヘッド側電圧印加工程において、電位差設定部１４のヘッド側電圧印加部１５により加熱放電型印字ヘッド２の放電電極１３に放電制御電圧よりも低い電圧を印加する。
また、電位差設定工程の媒体側電圧制御工程において、電位差設定部１４の媒体側電圧制御部１６により放電電極１３と対向電極２２との間の電位差が放電制御電圧と等しくなるように残りの電圧を記録媒体２０の対向電極２２に印加する。

続いて、放電電極加熱工程において、例えば図２（ａ）中の３つの画素の内の左端の画素にＹ色の記録を行う場合、左端の画素に対応する位置にある発熱抵抗体１１ａを発熱させ放電電極１３を選択的に加熱する。これにより、発熱抵抗体１１ａにより加熱された放電電極１３の電子放出部位１３ａにおいて電子が放出され放電が発生する。記録媒体２０の記録面２０ａの内の選択された左端の画素全体に、放電に伴って発生した電子やイオンが照射される。
この段階では、図２（ｂ）に示すように、Ｙ色の記録を行う左端の画素内にある３つのマイクロカプセル２４で、プラスの電荷を帯びた着色粒子２４ｂ，２４ｃ，２４ｄが記録面２０ａ側に移動し、全ての表示原色（Ｙ，Ｍ，Ｃ）が表示される。尚、放電電極１３の内、発熱抵抗体１１ａにより加熱されていない部分の電子放出部位１３ａからは電子は放出されず放電は発生しないので、他の画素は白色表示のままである。

次に、光照射工程において、記録媒体２０を光照射部３（図１参照）側へ移動させ、図３に示すように、記録を行うＹ色の着色粒子２４ｂと共にマイクロカプセル２４に封入された分散媒２４ｅを増粘又は硬化させる波長の光を光源部３ａから照射する。これにより、Ｙ色の着色粒子２４ｂを内包するマイクロカプセル２４に封入された分散媒２４ｅが全て増粘又は硬化する。
さらに、初期化工程に戻って、図４に示すように、復元器４によって記録媒体２０を画像形成時と逆極性のプラスに一様帯電させる。これにより、Ｙ色の記録を行う左端の画素内にあるＭ色，Ｃ色の着色粒子２４ｃ，２４ｄを含むマイクロカプセル２４で、マイナスの電荷を帯びた白色の着色粒子２４ａが記録面２０ａ側に移動し、Ｙ色による記録画像のみが表示されて、続くＭ色又はＣ色の記録に備えることができる。
以上のように、初期化工程、電位差設定工程、放電電極加熱工程、光照射工程を表示原色（Ｙ，Ｍ，Ｃ）の色単位で繰り返すことにより、色ずれのないカラー画像を形成することができる。

本実施の形態においては、ヘッド側電圧印加工程において、放電制御電圧に相当する電圧を放電電極１３と記録媒体２０の対向電極２２に分配して印加したが、ヘッド側電圧印加工程において、放電制御電圧に相当する電圧を全て放電電極１３のみに印加し、媒体側電圧制御工程において、記録媒体２０の対向電極２２を接地するようにしてもよい。尚、電位差設定工程におけるヘッド側電圧印加工程と媒体側電圧制御工程は、どちらの工程を先に行ってもよい。
また、記録面２０ａと反対側の面に対向電極２２を形成した記録媒体２０を用いる代わりに、同様の対向電極２２を画像形成装置１側に設け、記録媒体２０の記録面２０ａと反対側の面に接触又は近接させるようにしてもよい。この場合、搬送ローラ５ａ，５ｂの代わりに平板状の記録媒体載置部に記録媒体２０を載置して記録媒体載置部を水平移動させることが好ましい。記録媒体載置部の表面に帯電制御電極を形成することにより、記録媒体２０の裏面と帯電制御電極を確実に接触させることができるためである。

本実施の形態では、着色粒子２４ａ〜２４ｄ及び分散媒２４ｅがマイクロカプセル２４に封入された表示層２３を有する記録媒体２０を用いたが、これに限定されるものではなく、表示層２３に電気泳動方式の画像表示材料を用いたものであればよい。例えば、着色粒子２４ａ〜２４ｄ及び分散媒２４ｅは、マイクロカプセル２４の代わりに、隔壁等で仕切られた空間内に封入してもよい。
また、本実施の形態では、図２乃至４に示したように、三原色（Ｙ，Ｍ，Ｃ）に着色されたそれぞれの着色粒子２４ｂ，２４ｃ，２４ｄが封入されたマイクロカプセル２４を繰り返し順番に配置したが、画素毎の色の配置はランダムでも構わない。これは、本実施の形態の画像形成方法では、放電電極加熱工程による画像の形成を画素単位で行った後に、光照射工程による画像の固定化を色単位で行っているので、画素内のどの位置にどの表示原色が配置されていても、表示される画像に違いがないためである。

実施の形態１の画像形成装置は以上のように構成されているので以下の作用を有する。
（１）電位差設定部１４により放電電極１３と対向電極２２との間に放電制御電圧に相当する電位差を設定して電界を形成した状態で放電に備えることができ、高電圧となる放電制御電圧を直接制御する必要がなく、加熱手段１１により放電電極１３を選択的に加熱することで放電電極１３と対向電極２２との間で放電を発生させることができ、電界によって放電電極１３から放出させた電子やイオンを記録媒体２０側に移動させ、記録面２０ａに電荷を付与して静電潜像を形成し、画像を表示することができる。
（２）放電電極１３と対向電極２２との間に放電制御電圧に相当する電位差を設定して電界を形成する電位差設定部１４を有することにより、電位差設定部１４で対向電極２２側に放電制御電圧の一部を選択的に印加することができるので、加熱放電型印字ヘッド２の放電電極１３に直接印加する電圧を低減して、効率的に放電を発生させることができ省エネルギー性に優れる。
（３）電位差設定部１４により放電電極１３と対向電極２２との間の電位差が放電制御電圧と等しくなるように放電電極１３及び対向電極２２の各々に印加する電圧値を任意に設定することができるので、記録媒体２０の種類や特性等に応じて対向電極２２に印加する電圧値を最適に調整することができ汎用性に優れる。
（４）光照射部３で記録媒体２０に光を照射することにより、表示層２３のマイクロカプセル２４に内包された分散媒２４ｅを増粘又は硬化させることができ、記録媒体２０に形成された画像を固定化して経時変化のない耐久性に優れた画像を形成することができる。
（５）復元器４によって画像形成時と逆極性の電荷で記録媒体２０を帯電させることにより、白色の着色粒子２４ａを記録媒体２０の表示面２０ａ側に移動させることができ、記録媒体２０の表示層２３を白紙化して初期化することができる。
（６）光照射部３が、表示原色に対応して波長の異なる光を照射する複数の光源部３ａ，３ｂ，３ｃを有することにより、一画素内に異なる表示原色を表示する複数のマイクロカプセル２４が配置されている場合でも、マイクロカプセル２４に封入された分散媒２４ｅを表示原色の色単位で選択的に増粘又は硬化させて画像を固定化することができるので、画像情報を確実に色単位に分割して画像を形成することができ、色ずれが発生することがなく、高品質なカラー画像を得ることができる。
（７）光照射部３により、カラー表示の表示原色の色単位（サブ画素単位）で画像を固定化することができるので、加熱放電型印字ヘッド２の放電電極１３の実装密度が記録媒体２０のサブ画素の解像度よりも粗い場合でも、高品質なカラー画像を形成することができる。

実施の形態１の画像形成方法は以上のように構成されているので、以下の作用を有する。
（１）電位差設定工程で放電電極１３と対向電極２２との間に放電制御電圧に相当する電位差を設定して電界を形成することにより放電に備えることができ、放電電極加熱工程で画像情報に基づいて放電電極１３を選択的に加熱するだけで放電を発生させることができるので、高電圧の制御が不要で、容易に放電の発生を制御して記録媒体２０に静電潜像を形成し、画像を表示することができる。
（２）電位差設定工程が、放電電極１３に電気的に接続されたヘッド側電圧印加部１５により放電電極１３に電圧を印加するヘッド側電圧印加工程と、対向電極２２に電気的に接続された媒体側電圧制御部１６により対向電極２２に電圧印加を行う媒体側電圧制御工程と、を有するので、ヘッド側電圧印加工程において放電電極１４全体に電圧を印加しておき、媒体側電圧制御工程において対向電極２２に電圧印加を行うことにより、放電電極１３と対向電極２２との間に選択的に放電制御電圧に相当する電位差を発生させ放電に備えることができる。
（３）電位差設定工程、放電電極加熱工程、光照射工程を記録媒体２０のカラー表示の表示原色の色毎に繰り返し行うことにより、画像情報を色単位に分割して画像を形成することができ、色ずれの発生を防ぐことができると共に、形成された画像を固定化して経時変化のない高品質で信頼性に優れたカラー画像を得ることができる。
（４）光照射工程により、表示原色の色に対応して異なる波長の光を記録媒体２０に照射することができるので、放電電極加熱工程において色単位の画像が形成される度に、その後工程として光照射工程を行うことにより、色単位で形成される画像を順次、固定化することができ、色ずれの発生を効果的に防止することができる。
（５）媒体側電圧制御工程を放電電極加熱工程と同期させて行うことができるので、誤作動によって放電が発生することを防止でき、制御の信頼性、画像の高品質性に優れる。
（６）電位差設定工程の前工程として記録媒体２０の記録面２０ａに記録に用いる電荷と逆極性の電荷を付与する初期化工程を有することにより、画像形成前に確実に記録媒体２０の表示層２３を白紙化して初期化することができ、画像品質の信頼性に優れる。
（７）電位差設定工程、放電電極加熱工程、光照射工程を記録媒体２０のカラー表示の表示原色の色毎に繰り返し行う際に、電位差設定工程の前工程として初期化工程を行うことにより、不要な表示画像を白紙化することができ、色ずれの発生を確実に防ぐことができ画像品質の信頼性に優れる。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２における画像形成装置及びそれを用いた画像形成方法について、以下図面を参照しながら説明する。
図５は実施の形態２における画像形成装置の加熱放電型印字ヘッド及び記録媒体を示す要部模式断面図であり、図６は図５のＢ部拡大模式図である。尚、実施の形態１と同様のものには同一の符号を付して説明を省略する。
図５において、実施の形態２における画像形成装置１ａが実施の形態１と異なるのは、電位差設定部１４のヘッド側電圧印加部１５により、放電制御電圧に相当する電圧を全て加熱放電型印字ヘッド２の放電電極１３のみに印加し、電位差設定部１４の媒体側電圧制御部１６ａにより、記録媒体３０の対向電極３２に対して選択的な接地を行っている点である。
また、実施の形態２における画像形成装置１ａで用いる記録媒体３０が実施の形態１で用いた記録媒体２０と異なるのは、対向電極３２が、記録媒体３０のカラー表示の表示原色（Ｙ，Ｍ，Ｃ）の各色の配置に対応して色毎に分割され縞模様状に形成された色分割電極３２ａと、同色の色分割電極３２ａ同士を接続する色選択電極３２ｂと、を有する点である。

以上のように構成された画像形成装置の動作に基づいて画像形成方法を説明する。
図７は実施の形態２における画像形成装置を用いた画像形成方法の光照射工程を示す要部模式断面図である。
まず、記録媒体３０が白紙化されていない場合、初期化工程において、実施の形態１と同様に、復元器４で記録媒体３０を画像形成時と逆極性のプラスに一様帯電させる（図１参照）。これにより、全てのマイクロカプセル２４で、マイナスの電荷を帯びた白色の着色粒子２４ａが記録面３０ａ側に移動し、記録媒体３０の表示層２３を白紙化する。
次に、図５に示すように、電位差設定工程のヘッド側電圧印加工程において、電位差設定部１４のヘッド側電圧印加部１５により加熱放電型印字ヘッド２の放電電極１３に放電制御電圧に相当する電圧を印加する。
また、電位差設定工程の媒体側電圧制御工程において、電位差設定部１４の媒体側電圧制御部１６により対向電極３２の色選択電極３２ｂで接続された同色の色分割電極３２ａを同時に接地する（図５ではＹを選択）。

続いて、放電電極加熱工程において、例えば図５中の３つの画素の内の左端の画素にＹ色の記録を行う場合、左端の画素に対応する位置にある発熱抵抗体１１ａを発熱させ放電電極１３の左端を選択的に加熱する。このとき、選択されたＹ色に対応した色分割電極３２ａのみが接地されているので、発熱抵抗体１１ａで加熱された放電電極１３の左端の電子放出部位１３ａとＹ色に対応した左端の色分割電極３２ａ間のみで放電が発生し、接地されていないＭ色，Ｃ色に対応した色分割電極３２ａと放電電極１３との間では放電は発生しない。これにより、左端のＹ色上のサブ画素の位置には、放電に伴って発生した電子やイオンの電荷の作用により、静電潜像が形成されるが、Ｍ色，Ｃ色上には静電潜像は形成されない。また、放電電極１３の内、発熱抵抗体１１ａにより加熱されていない部分と、それに対向する色分割電極３２ａとの間でも放電は発生しない。
対向電極３２が色単位で選択可能に形成されていることにより、放電電極加熱工程で画像を形成する段階で色ずれが発生しないので、電位差設定工程と放電電極加熱工程を表示原色の色単位で繰り返して、図６に示すような任意のカラー画像を形成することができる。

最後に、図７に示すように、光照射工程において、記録媒体３０の全面にマイクロカプセル２４に封入された分散媒２４ｅを増粘又は硬化させる光を光照射部３ｄから照射する。これにより、記録媒体３０の表示層２３中の全てのマイクロカプセル２４に封入された分散媒２４ｅが増粘又は硬化する。
全ての表示原色に対応したマイクロカプセル２４の分散媒２４ｅを同時に増粘又は硬化させるので、光照射部３ｄから照射する光の種類も分散媒２４ｅの種類も１種類でよい。

尚、本実施の形態においては、媒体側電圧制御工程の後工程として放電電極加熱工程を行ったが、媒体側電圧制御工程と放電電極加熱工程を同時に行ってもよい。
また、ヘッド側電圧印加工程において、ヘッド側電圧印加部１５で放電制御電圧に相当する電圧を全て放電電極１３のみに印加し、媒体側電圧制御工程において、媒体側電圧制御部１６ａで記録媒体３０の対向電極３２を選択的に接地する代わりに、ヘッド側電圧印加工程において、放電制御電圧の一部を記録媒体３０の対向電極３２に選択的に印加するようにしてもよい。
本実施の形態では、白色の着色粒子２４ａと三原色（Ｙ，Ｍ，Ｃ）に着色された着色粒子２４ｂ，２４ｃ，２４ｄを用いてカラー表示を行う記録媒体３０を用いたが、着色された着色粒子２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの代わりに、加法混色法における三原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を持つカラーフィルタや減法混色法における三原色（Ｙ，Ｍ，Ｃ）を持つ反射層と組み合わせてカラー表示を行う記録媒体を用いることもできる。この場合の画像形成方法は実施の形態２と同様であるので説明を省略する。

実施の形態２の画像形成装置は以上のように構成されているので、実施の形態１で得られる作用に加え、以下の作用を有する。
（１）帯電制御電極３２が、記録媒体３０のカラー表示の表示原色の色単位に分割されて形成されているので、画像情報を色単位に分割して静電潜像を形成することができ、色ずれを確実に防止して高品質なカラー画像を得ることができる。

実施の形態２の画像形成方法は以上のように構成されているので、実施の形態１で得られる作用に加え、以下の作用を有する。
（１）電位差設定工程が、放電電極１３に電気的に接続されたヘッド側電圧印加部１５により放電電極１３に電圧を印加するヘッド側電圧印加工程と、対向電極３２に電気的に接続された媒体側電圧制御部１６ａにより対向電極２２の接地を行う媒体側電圧制御工程と、を有するので、ヘッド側電圧印加工程において放電電極１３全体に電圧を印加しておき、媒体側電圧制御工程において対向電極２２の接地を選択的に行うことにより、放電電極１３と対向電極２２との間に選択的に放電制御電圧に相当する電位差を発生させ放電に備えることができる。
（２）媒体側電圧制御工程における対向電極２２の選択単位が、記録媒体３０のカラー表示の表示原色の色単位であることにより、画像情報を色単位に分割して色ずれを確実に防止することができるので、色単位で画像を形成する都度、光照射工程や初期化工程により画像を固定化する必要がなく、カラー画像の形成に要する工数を低減することができる。
（３）画像の形成が全て終了した後に、光照射工程により記録媒体３０に光照射部３ｄから光を照射するだけで、記録媒体３０に形成された画像を固定化することができ、環境の変化や静電気等の影響を受け難く、経時的な変化が発生しない画像品質の安定性に優れた画像を簡便に形成することができる。

本発明は、画像表示材料として電気泳動方式の感光記録材料を用いた記録媒体に対し、加熱放電型印字ヘッドによって色単位で画像を形成することができ、形成された画像を固定化して長期間に渡って表示させることができ、画像品質の信頼性に優れ、カラー画像の形成に必要な消耗品が記録媒体のみで構造を簡素化することができ、メンテナンスが容易で省資源性に優れる画像形成装置の提供、及び簡便な制御で記録媒体のカラー表示の色単位で画像を形成して色ずれの発生を確実に防止することができ、加熱放電型印字ヘッドや画像形成装置と記録媒体との細かな位置合わせを行うことなく高品質な画像を形成することが可能な生産性に優れた画像形成方法の提供を行って、静電現像方式の記録媒体をパスポート、免許証、身分証明書等の幅広い用途に使用することを実現する。

実施の形態１における画像形成装置の構成を示す要部模式図 （ａ）実施の形態１における画像形成装置の加熱放電型印字ヘッド及び記録媒体を示す要部模式断面図（ｂ）図２（ａ）のＡ部拡大模式図 実施の形態１における画像形成装置を用いた画像形成方法の光照射工程を示す要部模式断面図 実施の形態１における画像形成装置を用いた画像形成方法の初期化工程を示す要部模式断面図 実施の形態２における画像形成装置の加熱放電型印字ヘッド及び記録媒体を示す要部模式断面図 図５のＢ部拡大模式図 実施の形態２における画像形成装置を用いた画像形成方法の光照射工程を示す要部模式断面図

符号の説明

１，１ａ 画像形成装置
２ 加熱放電型印字ヘッド
３，３ｄ 光照射部
３ａ，３ｂ，３ｃ 光源部
４ 復元器
５ａ，５ｂ 搬送ローラ
１０ 基板
１１ 加熱手段
１１ａ 発熱抵抗体
１１ｂ ドライバＩＣ
１２ 絶縁膜
１３ 放電電極
１３ａ 電子放出部位
１４ 電位差設定部
１５ ヘッド側電圧印加部
１６ 媒体側電圧制御部
２０，３０ 記録媒体
２０ａ，３０ａ 記録面
２１ 基板
２２，３２ 対向電極
２３ 表示層
２３ａ 表面基板
２４ マイクロカプセル
２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ 着色粒子
２４ｅ 分散媒
３２ａ 色分割電極
３２ｂ 色選択電極

Claims (10)

1. 光によって増粘又は硬化する分散媒の中に着色粒子を分散させた電気泳動方式の画像表示材料を用いた表示層を有する記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
   電子放出部位を有する放電電極と前記放電電極を選択的に加熱する加熱手段とを備えた加熱放電型印字ヘッドと、前記加熱放電型印字ヘッドの前記放電電極と，前記加熱放電型印字ヘッドに記録面が対向して配置される前記記録媒体の前記記録面と反対側の面に形成された対向電極と，の両電極間に放電制御電圧に相当する電位差を任意に分配し電界を形成する電位差設定部と、前記記録媒体に光を照射して前記分散媒を増粘又は硬化させる光照射部と、を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記記録媒体を初期化する復元器を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記電位差設定部が、前記放電電極に電圧を印加するヘッド側電圧印加部と、画像情報に基づいて前記対向電極に選択的な接地又は電圧印加を行う媒体側電圧制御部と、を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記光照射部が、前記表示原色に対応して波長の異なる光を照射する光源部を有することを特徴とする請求項１乃至３の内いずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 電子放出部位を有する放電電極と，前記放電電極を選択的に加熱する加熱手段とを備えた加熱放電型印字ヘッドを用いて、光によって増粘又は硬化する分散媒の中に着色粒子を分散させた電気泳動方式の画像表示材料を用いた表示層を有する記録媒体に画像を形成する画像形成方法であって、
   前記加熱放電型印字ヘッドの前記放電電極と，前記加熱放電型印字ヘッドに記録面が対向して配置される前記記録媒体の前記記録面と反対側の面に形成された対向電極と，の両電極間に放電制御電圧に相当する電位差を任意に分配し電界を形成する電位差設定工程と、画像情報に基づいて前記放電電極を選択的に加熱する放電電極加熱工程と、前記記録媒体に光を照射して前記分散媒を増粘又は硬化させる光照射工程と、を有することを特徴とする画像形成方法。
6. 前記電位差設定工程が、前記放電電極に電気的に接続されたヘッド側電圧印加部により前記放電電極に電圧を印加するヘッド側電圧印加工程と、前記対向電極に電気的に接続された媒体側電圧制御部により前記媒体電極に接地又は電圧印加を行う媒体側電圧制御工程と、を有することを特徴とする請求項５に記載の画像形成方法。
7. 前記電位差設定工程と前記放電電極加熱工程と前記光照射工程が、前記記録媒体のカラー表示の表示原色の色毎に繰り返し行われ、前記光照射工程で前記記録媒体に照射する光の波長が、前記表示原色の色毎に異なることを特徴とする請求項５又は６に記載の画像形成方法。
8. 前記媒体側電圧制御工程が、画像情報に基づいて選択的に行われることを特徴とする請求項６又は７に記載の画像形成方法。
9. 前記媒体側電圧制御工程における前記媒体電極の選択単位が、前記記録媒体のカラー表示の表示原色の色単位であることを特徴とする請求項８に記載の画像形成方法。
10. 前記電位差設定工程の前工程として前記記録媒体を初期化する初期化工程を有することを特徴とする請求項５乃至９の内いずれか１項に記載の画像形成方法。

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