JP4135322B2 - 画像表示媒体、画像形成方法、画像形成装置、及びイニシャライズ装置 - Google Patents
画像表示媒体、画像形成方法、画像形成装置、及びイニシャライズ装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4135322B2 JP4135322B2 JP2001031555A JP2001031555A JP4135322B2 JP 4135322 B2 JP4135322 B2 JP 4135322B2 JP 2001031555 A JP2001031555 A JP 2001031555A JP 2001031555 A JP2001031555 A JP 2001031555A JP 4135322 B2 JP4135322 B2 JP 4135322B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- particles
- display medium
- image forming
- electrostatic latent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像表示媒体、画像形成方法、画像形成装置、及びイニシャライズ装置に係り、特に、繰り返し書き換えが可能な画像表示媒体、該画像表示媒体に画像を形成する画像形成方法、画像形成装置、及びイニシャライズ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、所謂電子ペーパーに画像を表示させる技術として、着色粒子の回転、電気泳動、サーマルリライタブル、液晶、エレクトロクロミー等の技術が知られている。このような技術の中で、トナーを用いて表示させる画像表示媒体として、導電性の着色トナーと白色粒子とを対向する表示基板と非表示基板との間に封入し、非表示基板の内側に電荷輸送層が、表示基板の内側にマトリックス電極が形成されたものがある。このような画像表示媒体は、電荷輸送層を介して導電性着色トナーへ電荷が注入され、電荷注入された導電性着色トナーがマトリックス電極により画像に応じて形成された基板間の電界に応じて移動して表示基板へ付着する。これにより、表示基板側に導電性着色トナーと白色粒子とのコントラストとしての画像が表示される。
【０００３】
また、繰り返し書き換えが可能な画像表示媒体として、電気泳動を応用した画像表示媒体が知られている。（川居：マイクロカプセルを用いた電気泳動ディスプレイの開発、日本画像学会、エレクトロニックイメージング研究会、ｐ31、1999）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、トナーを用いた画像表示媒体はマトリックス電極を用いているため、従来の像担持体上に形成された静電潜像をトナー現像し、記録用紙にトナー像を転写することにより画像を形成する複写機やプリンタ等の画像形成装置にそのまま用いることはできない。また、電気泳動を応用した画像表示媒体は、絶縁性液体の安全性の確保や高速応答が困難であるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決すべく成されたものであり、安全性及び高速応答性を満足すると共に、繰返し書換えが可能な画像表示媒体及び前記画像表示媒体に画像を形成することができると共に、記録用紙に画像を形成する複写機やプリンタと共用することが可能な画像形成方法、画像形成装置、及びイニシャライズ装置を提供することが目的である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、少なくとも一方が電荷輸送性を有する一対の基板と、前記電荷輸送性を有する基板に設けられ、電界強度によって抵抗値が変化する半導電性基材から成る異方導電性層と、外部から加えられる電界により移動可能に封入されると共に、色及び特性が異なる複数種類の粒子群と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
請求項１記載の発明によれば、画像表示媒体は、少なくとも一方が電荷輸送性を有する一対の基板の中に、外部から加えられる電界、例えば直流電圧や交流電圧が基板間に印加されることにより発生する電界により移動可能な粒子群が封入されている。これらの粒子群は、色及び特性が異なる複数種類の粒子群である。特性には、例えば導電性か絶縁性か、正に帯電するか負に帯電するか等であり、例えば、請求項２にも記載したように、粒子群のうち少なくとも１種類を導電性粒子とすることができる。ここで、基板は少なくとも一方が電荷輸送性を有しているため外部からの電荷注入若しくは摩擦帯電により粒子群を帯電させることができる。
【０００８】
従って、画像に応じて電界を加えることにより画像に応じて粒子群が移動し、粒子群の色のコントラストにより画像を表示させることができる。このように画像に応じて外部から電気信号が加えられることにより繰り返し画像を表示させることができる。なお、粒子群の色は少なくとも２種類あればよい。なお、粒子群に電荷輸送性を持たせても良い。
【０００９】
また、電荷輸送性を有する基板に異方導電性層を形成する。これにより、輸送される電荷が広がらないので、基板を厚くすることができる。
【００１０】
また、電荷輸送性を有する基板は、電荷輸送ポリマーとすることができる。ポリマーは自己支持性の樹脂のため、曲げや伸び等、外力に対して強い構造とすることができる。
【００１１】
また、前記基板の間に前記粒子よりも径が大きいスペーサ粒子を封入してもよい。これにより、基板と基板の間の距離を略一定に保つことができる。
【００１２】
また、請求項３記載の発明のように、前記基板の間が、所定形状に仕切られたセル構造となるようにしてもよい。これにより、基板と基板の間の距離を略一定に保つことができると共に、基板間に封入された粒子の部分的な偏りが抑えられ、より安定な画像表示を行うことができる。
【００１３】
また、請求項４記載の発明のように、導電性粒子が多色画像を形成する複数の各色毎に前記セルに封入されるようにしてもよい。例えば、セル毎に、導電性のイエローの粒子と白色の粒子、導電性のマゼンダの粒子と白色の粒子、導電性のシアンの粒子と白色の粒子を封入する。そして、各色毎に電界を発生させることによりカラー画像を形成することができる。
【００１４】
請求項８記載の発明は、前記請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の画像表示媒体に画像を形成する画像形成装置であって、潜像担持体と、前記潜像担持体上に画像に応じた静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記画像表示媒体が間に位置可能に前記潜像担持体と対向する位置に配置され、前記潜像担持体との間に電界を発生させるための対向電極と、を有することを特徴とする。
【００１５】
請求項８記載の発明によれば、静電潜像形成手段は、潜像担持体上に画像に応じた静電潜像を形成する。対向電極は、画像表示媒体が間に位置可能に潜像担持体と対向する位置に配置される。すなわち、静電潜像担持体上の静電潜像と対向電極との間に電界を発生させることができる。従って、発生した電界により基板間に封入された粒子群を画像に応じて移動させることができ、画像表示媒体に画像を形成することができる。
【００１６】
静電潜像形成手段は、前記潜像担持体上を画像に応じた光ビームで走査することにより前記潜像担持体上に画像に応じた潜像を形成するようにしてもよい。また、イオンを発生させるイオン発生手段により、発生したイオンを画像に応じて前記潜像担持体上に照射することにより前記潜像担持体上に画像に応じた静電潜像を形成するようにしてもよい。また、スタイラス電極に高電圧を印加して画像に応じた電荷を発生させることにより前記潜像担持体上に画像に応じた静電潜像を形成するようにしてもよい。
【００１７】
なお、静電潜像と対向電極との間に電界を発生させた後に、さらに画像表示媒体に絶縁層を介して電界を発生させるようにしてもよい。これにより、静電潜像担持体上の電荷による電荷注入が不十分なことにより粒子の移動が不十分な場合でも、粒子を十分に移動させることができ、高い画像濃度を得ることができる。
【００１８】
請求項９記載の発明は、前記対向電極は、バイアス電圧が印加されることを特徴としている。これにより、潜像担持体と対向電極との間に逆方向に電界を発生させることができる。従って、例えば対向電極側の基板に付着している粒子を潜像担持体側の基板に、潜像担持体側の基板に付着している粒子を対向電極側に移動させることができる。
【００１９】
請求項１０記載の発明は、前記導電性粒子を予め帯電させる帯電手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００２０】
請求項１０記載の発明によれば、帯電手段により導電性粒子を予め帯電させることにより十分に粒子を基板間で移動させることができ、安定して画像を表示することができる。
【００２１】
なお、帯電手段は、請求項１１にも記載したように、前記基板に直流電圧及び交流電圧の少なくとも一方を印加する。ここで、直流電圧を基板に印加した場合には、導電性粒子を一方の基板側に一様に付着させることができるため、対向電極にバイアスを印加する必要がない。また、交流電圧を印加した場合には、粒子を十分に帯電させることができる。
【００２２】
また、請求項１２にも記載したように、帯電手段は弾性体で構成され、前記画像表示媒体と密着した状態で前記基板に直流電圧及び交流電圧の少なくとも一方を印加するようにしてもよい。これにより、十分に電荷を基板の中に輸送させることができ、粒子を十分に帯電させることができる。
【００２３】
請求項１３記載の発明は、前記帯電手段による帯電が行われる前に、前記電荷輸送性を有する基板が接地されることを特徴とする。
【００２４】
請求項１３記載の発明によれば、帯電手段による帯電が行われる前に、前記電荷輸送性を有する基板を接地するので、粒子に過大な電荷が残っていた場合は、これを除去することができる。このため、粒子の過大帯電による基板表面への強い付着を回避し、粒子に安定した電荷を付与することができる。
【００２５】
請求項１４記載の発明は、画像が形成される媒体が前記画像表示媒体であるか画像記録媒体であるかを入力する入力手段と、前記入力手段による入力結果が前記画像記録媒体の場合に、前記静電潜像形成手段により形成された静電潜像をトナーにより現像する現像手段と、前記現像手段により現像されたトナー像を画像記録媒体に転写する転写手段と、前記画像記録媒体に転写されたトナー像を定着させる定着手段と、をさらに備えたことを特徴とする。
【００２６】
請求項１４記載の発明によれば、入力手段は、画像が形成される媒体が前記画像表示媒体であるか、画像記録媒体、すなわち通常の記録用紙であるかを入力するためのものであり、例えばキーボードやマウス等を用いることができる。ユーザはこの入力手段により媒体を選択することができる。また、入力手段は、請求項１５にも記載したように、画像が形成される媒体が前記画像表示媒体であるか画像記録媒体であるかを検出する媒体検出手段としてもよい。この場合、例えば媒体に光を照射し、反射した光の光量値から何れの媒体であるかを検出することができる。また、重量を検出することにより何れの媒体であるかを検出するようにしてもよい。
【００２７】
現像手段は、入力手段による入力結果が画像記録媒体の場合、すなわち、通常の記録用紙等の場合に、静電潜像形成手段により形成された静電潜像をトナーにより現像する。転写手段は、現像手段により現像されたトナー像を画像記録媒体に例えば電圧を印加することにより転写する。定着手段は、前記画像記録媒体に転写されたトナー像を、例えば熱定着や圧力定着により定着させる。
【００２８】
また、転写手段は、請求項１６にも記載したように、対向電極としてもよい。すなわち、画像表示媒体の画像形成と、画像記録媒体の画像形成を同一の転写手段により行うことができる。これにより、装置を簡単な構成にすることができると共に低コストとすることができる。
【００２９】
また、媒体が画像表示媒体の場合には、定着処理を行う必要はないため、請求項１７記載の発明のように、前記入力手段による入力結果が前記画像表示媒体の場合に、前記定着手段による定着処理を行わないようにしてもよい。これにより、熱等による画像表示媒体の劣化を防ぐことができる。
【００３０】
請求項１８記載の発明は、前記入力手段による入力結果が前記画像表示媒体の場合に、前記現像手段による現像を停止する現像停止手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００３１】
請求項１８記載の発明によれば、現像停止手段は、入力手段による入力結果が画像表示媒体の場合には、現像手段を動作させる必要はないため、現像を停止する。また、現像手段を動作可能な状態にしておくと、静電潜像担持体上のトナーが供給されてしまい、画像表示媒体にトナーが汚れてしまう場合がある。従って、現像手段による現像を停止することによりトナーが画像表示媒体に付着してしまうのを防ぐことができる。
【００３２】
また、現像停止手段は、現像手段を前記潜像担持体から離間させるようにしてもよい。これにより、トナーが静電潜像担持体に供給されるのを防ぐことができる。また、現像手段に含まれるトナー担持体の回転を停止させるようにしてもよい。また、現像手段に含まれるトナー担持体に前記静電潜像の電位と逆極性の電圧を印加するようにしてもよい。また、現像手段に含まれるトナー担持体へのトナーの供給を停止するようにしてもよい。
【００３３】
また、請求項１９にも記載したように、静電潜像形成手段と対向電極との間の距離を調節する調節手段をさらに備えるようにしてもよい。これにより、画像表示媒体と画像記録媒体とで厚みが異なる場合でも良好に画像形成を行うことができる。
【００３４】
また、請求項５にも記載したように、請求項１乃至請求項４の画像表示媒体において、１対の基板の間に電極層を設けることもできる。これにより両面表示が可能となる。このような両面に画像を形成することができる画像表示媒体は、請求項２０に記載したように、潜像担持体と、前記潜像担持体上に画像に応じた静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記電極層と接触するガイド電極と、を有する画像形成装置により画像形成することができる。
【００３５】
請求項２１記載の発明は、請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の画像表示媒体をイニシャライズすることを特徴としている。
【００３６】
請求項２１記載の発明によれば、画像形成を行う前に、画像表示媒体をイニシャライズ、例えば基板の間に封入された粒子を帯電させる。例えば、基板に直流電圧や交流電圧、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧等を印加する。直流電圧を基板に印加した場合には、導電性粒子を一方の基板側に一様に付着させることができる。また、交流電圧を印加した場合には、粒子を十分に帯電させることができる。さらに、交流電圧を印加した後に直流電圧を印加してもよい。これにより、十分に粒子を帯電させることができると共に、導電性粒子を一方の基板側に一様に付着させることができる。
【００３７】
また、請求項２２にも記載したように、前記粒子群が移動開始する帯電量以下に帯電するようにしてもよい。すなわち、静電潜像担持体上の静電潜像と対向電極との間に電界を発生させる前に、粒子が移動し始める帯電量に近い帯電量に予め粒子を帯電させておく。これにより、後工程の静電潜像担持体で注入する電荷が少なくても粒子を移動させることができる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
［第１の実施の形態］
以下、図面を参照して本発明の第１の実施の形態を詳細に説明する。
【００３９】
図１には、本実施の形態に係る画像表示媒体１０及び画像表示媒体１０に画像を形成するための画像形成装置１２が示されている。
【００４０】
画像表示媒体１０は、画像が表示される側の表示基板１４と該表示基板１４と対向する非表示基板１６との間に互いに色が異なる導電性の導電性粒子１８及び絶縁性の絶縁性粒子２０が封入された構成となっている。また、表示基板１４及び非表示基板１６は、正孔輸送物質又は電子輸送物質が含有された部材で構成され、正又は負の電荷を輸送する電荷輸送性を有している。なお、どちらか一方の基板に電荷輸送性を持たせるようにしてもよい。
【００４１】
ここで、正孔輸送物質としては、ヒドラゾン化合物やスチルベン化合物、ピラゾリン化合物、アリールアミン化合物等がある。基板にはこれらを含有した樹脂を用いることができる。また、電子輸送性物質としては、フルオレノン化合物、ジフェノキノン誘導体、ピラン化合物、酸化亜鉛等がある。基板にはこれらを含有した樹脂を用いることができる。
【００４２】
また、基板に電荷輸送性を有する自己支持性の樹脂を用いてもよい。これにより、曲げや伸び等、画像表示媒体１０に加わる外力に対して強い構造とすることができる。
【００４３】
このような電荷輸送性を有する自己支持性の樹脂としては、電荷輸送性ポリマーがある。例えば、ポリビニルカルバゾール、米国特許第４，８０６，４４３号に記載の特定のジヒドロキシアリールアミンとビスクロロホルメートとの重合によるポリカーボネート、米国特許第４，８０６，４４４号に記載の特定のジヒドロキシアリールアミンとホスゲンとの重合によるポリカーボネート、米国特許第４，８０１，５１７号に記載のビスヒドロキシアルキルアリールアミンとビスクロロホルメート或いはホスゲンとの重合によるポリカーボネート、米国特許第４，９３７，１６５号及び同第４，９５９，２８８号に記載の特定のジヒドロキシアリールアミン或いはビスヒドロキシアルキルアリールアミンとビスクロロホルメートとの重合によるポリカーボネート、或いはビスアシルハライドとの重合によるポリエステル、米国特許第５，０３４，２９６号に記載の特定のフルオレン骨格を有するアリールアミンのポリカーボネート、或いはポリエステル、米国特許第４，９８３，４８２号に記載のポリウレタン、特公昭５９−２８９０３号公報記載の特定のビススチリルビスアリールアミンを主鎖としたポリエステル、特開昭６１−２０９５３号公報、特開平１−１３４４５６号公報、特開平１−１３４４５７号公報、特開平１−１３４４６２号公報、特開平４−１３３０６５号公報、特開平４−１３３０６６号公報等に記載のヒドラゾン、トリアリールアミン等の電荷輸送性の置換基をペンダントとしたポリマー、“The Sixth International Congress on Advances in Non-impact Printing Technologies, 306, (1990)."により報告されたテトラアリールベンジジン骨格を有するポリマー、等があげられる。
【００４４】
また、例えば、特開平８−２５３５６８記載の一般式（Ｉ−１）または（Ｉ−２）で示される電荷輸送性ポリマーが使用できる［式中、Ｙは２価の炭化水素基を表し、Ｚは２価の炭化水素基を表し、Ａは、式（Ｉ−３）（ここで、Ｒ1 およびＲ2 は、それぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルコキシ基、置換アミノ基、またはハロゲン原子を表し、Ｘは置換または未置換の２価の芳香族基を表し、ｎは１〜５の整数を表し、ｋは０または１を表す）で示される基を表わし、ＢおよびＢ′は、それぞれ独立に基−Ｏ−（Ｙ−Ｏ）ｍ−Ｈまたは基−Ｏ−（Ｙ−Ｏ）ｍ−ＣＯ−Ｚ−ＣＯ−ＯＲ′（ここで、Ｒ′は水素原子、アルキル基、置換もしくは未置換のアリール基、置換もしくは未置換のアラルキル基を表し、Ｙは２価の炭化水素基を表し、Ｚは２価の炭化水素基を表し、ｍは１〜５の整数を表す）、ｍは１〜５の整数を表し、ｐは５〜５０００の整数を表す］。さらに、一般式（Ｉ−１）または（Ｉ−２）におけるＸが、構造式（II）または（III ）で示される電荷輸送性ポリマーが使用できる。
【００４５】
【化１】
【００４６】
また、導電性粒子１８は、基板との接触により電荷の移動を行なうことができるものである。このような粒子としては、例えば、カーボンブラック、ニッケル、銀、金、錫等の金属の粒子、又はこれらの材料を粒子表面に被覆したり、含有したりした粒子である。具体的には、ジビニルベンゼンを主成分とする架橋共重合体からなる微粒子の表面に無電界ニッケルメッキを行った真球状導電性粒子（積水化学工業製ミクロパールNI（商品名））、さらにその後、金置換メッキを施した真球状導電性粒子（積水化学工業（株）製ミクロパールAU（商品名））があげられる。また、熱硬化性フェノール樹脂を炭素化焼成して得られるアモルファスカーボンの真球状導電性粒子（ユニチカ（株）製ユニベックスＧＣＰ、H-Type（商品名）：体積固有抵抗≦10-2Ω・cm）、さらに金、銀などの金属を表面被覆した真球状導電性粒子（ユニチカ（株）製ユニベックスＧＣＰ（商品名）：体積固有抵抗≦10-4Ω・cm）、シリカ、アルミナの真球状酸化物微粒子の表面にAg及び酸化錫をコーティングした真球状導電性粒子（（株）アドマテックス製アドマファイン（商品名））、あるいはスチレン樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ガラスなど各種材料からなる母粒子の表面に導電性の微粉末を付着させたり、埋め込んだりした粒子があげられる。また、異なる色の粒子として、シアン、マゼンタ、イエロー、レッド、グリーン、ブルーなどの有色の粒子のほかに、白色あるいは黒色の無色の粒子も含む。白色あるいは黒色の粒子としては、ジビニルベンゼンを主成分とする架橋共重合体からなる真球状粒子（積水化学工業製ミクロパールＳＰ、ミクロパールＢＢ（商品名））、架橋ポリメチルメタクリレートの微粒子（積水化成品工業（株）製MBX-20ブラック、ホワイト（商品名））、ポリテトラフルオロエチレンの微粒子（ダイキン工業（株）製ルブロンＬ、Shamrock Technologies Inc.製 SST-２（商品名））、シリコーン樹脂微粒子（東芝シリコーン（株）製トスパール）があげられる。
【００４７】
なお、以下では、表示基板１４及び非表示基板１６は正の電荷を輸送する電荷輸送性を有するものとし、導電性粒子１８は黒色の粒子であり、絶縁性粒子２０は白色の粒子であるとして説明する。
【００４８】
画像形成装置１２は、静電潜像形成部２２、ドラム状の静電潜像担持体２４、対向電極２６、直流電圧電源２８等を備えている。
【００４９】
静電潜像形成部２２は、静電潜像担持体２４の上方に配置されている。静電潜像形成部２２は、画像表示媒体１０に記録すべき画像に応じた静電潜像を静電潜像担持体２４上に形成する。この静電潜像の形成は、例えば非画像部を正の電荷で帯電し、画像部を帯電しないようにすることで行う。
【００５０】
静電潜像担持体２４の導電性支持体２４Ａは接地されている。また、静電潜像担持体２４は、図中矢印Ａ向へ回転する。
【００５１】
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、静電潜像担持体２４と図中矢印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２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。また、対向電極２６は図１において矢印Ｃ方向に回転する。
【００５２】
次に、第１の実施の形態における作用を説明する。
【００５３】
静電潜像担持体２４が図中矢印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。
【００５４】
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。
【００５５】
そして、図３に示すように静電潜像担持体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と対向する部分に導電性粒子１８が付着していた場合には、静電潜像担持体２４上の正電荷（非画像部）３０は、表示基板１４を輸送され、導電性粒子１８が帯電される。
【００５６】
ここで、対向電極２６はバイアス電圧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、帯電された導電性粒子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側には白色の絶縁性粒子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。
【００５７】
一方、図４に示すように、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と対向する部分に導電性粒子１８が付着していた場合には、対向電極２６から供給される正電荷３０が非表示基板１６を輸送され、導電性粒子１８が帯電される。
【００５８】
ここで、対向電極２６はバイアス電圧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ＶLとなっている。このため、帯電された導電性粒子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側には黒色の導電性粒子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。
【００５９】
このようにして、画像に応じて導電性粒子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、導電性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、導電性粒子１８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。
【００６０】
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、導電性粒子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導電性粒子１８を移動させることができる。このため、導電性粒子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。さらに、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。
【００６１】
なお、画像表示媒体１０の少なくとも一方に、異方導電性の層を形成してもよい。画像表示媒体１０はシートとして取り扱われるため、ある程度の剛性（こわさ）が必要となる。基板の厚みを厚くして剛性を確保する方法もあるが、このように基板を厚くしてしまうと、図５に示したように、正電荷３０が基板を通過する際に面方向に広がってしまい、高解像度な画像を表示させることが難しくなる。これに対し異方導電性の層は、電荷の流れが一方向に制限されるため、厚みが厚くなっても電荷の広がりが発生せず、高解像度な画像を形成することができる。従って、画像表示媒体の対向する基板の少なくとも一方に適当な厚みの異方導電性層を形成することによって、解像度の低下を招くことなく画像表示媒体の剛性を確保することができる。
【００６２】
異方導電性の層としては、図６に示すように、絶縁性基材３２に径が一例として１０μｍから１００μｍの導電性のピン状部材３４を絶縁性基材３２の厚さ方向に独立に埋め込んだものを使用することができる。また、径が０.１μｍから１０μｍの導電性棒状フィラーを、磁力などを作用させて絶縁性基材の面に対して垂直に配置させたものなども使用することができる。これらによれば、電荷は異方導電性層の導電性部材を通って厚さ方向のみに流れるため、異方導電性層の厚さが厚くなっても電荷の移動時に広がりが発生するのを防ぐことができる。 また、異方導電性の層として、電界強度によって抵抗値が変化する半導電性基材を使用することもできる。これは、図７に示したように、低電界下では高抵抗であるが、高電界下では抵抗が著しく低下するものであり、例えば電界がない状態では電気抵抗率が１０14Ω・ｃｍ以上、１０5Ｖ／ｍから１０7Ｖ／ｍの電界下では電気抵抗率が１０4Ω・ｃｍ以下に変化させるものを使用することができる。これらの半導電性材料としては、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリイミド、テフロン等をベースとし、これに導電性微粒子を分散させて抵抗調整を行った材料を使用することができる。これらを使用すると、図８に示したように静電潜像が形成する電界パターンに応じて異方導電層３６の電気抵抗を変化させることができ、必要な部分だけ電気抵抗を低下させ、電荷を厚さ方向にのみ流すことができる。
【００６３】
また、画像表示媒体１０の表面に保護層を形成してもよい。画像表示媒体１０は、繰返し使用されるため表面に傷が付き易く、表面が傷付くと画像表示品質が低下するばかりでなく、これと接触する静電潜像担持体や、導電性ロール部材の表面を傷付ける恐れがある。保護層としては耐磨耗性が高く、電荷が厚さ方向に移動できる材料が使用できる。
【００６４】
保護層の電気抵抗は、電荷が画像表示媒体１０の面方向には広がらず、厚さ方向には必要十分に電荷が移動できることが望ましく、電気抵抗として１０10Ω・ｃｍから１０13Ω・ｃｍ程度が好ましい。これにより、画像表示媒体１０の耐磨耗性が向上し、傷がつきにくくなるため、繰返し使用回数を増大させることが可能になる。
【００６５】
なお、画像表示媒体１０の構成として、例えば図９に示すように、画像表示媒体１０の対向する基板の間をセル構造とし、各セル３７に粒子を封入するようにしてもよい。これにより、基板間に封入された粒子の部分的な偏りが抑えられ、より安定な画像表示を行うことができる。また、セル壁３９により対向する基板の間隙が一定に規制されるため、静電気力による画像表示をより安定に行うことができる。さらに、画像表示媒体１０に圧力が加わった際に、画像表示媒体１０がつぶれて封入された粒子がパッキングされ、静電気力による粒子の移動ができなくなることもなくなるため、それに起因する表示欠陥を防止することができる。
【００６６】
セル構造を有する画像表示媒体１０の形成は、少なくとも一方の基板をエッチング処理やレーザ加工、あるいは予め作製した型を使用し、プレス加工などによって、任意のサイズのセルパターンを形成した後、各セルに所望の粒子を入れ、その上から対向する基板を接着することで形成することができる。
【００６７】
また、対向する基板の間隙を規制するには、セル構造の他にも図１０に示したように、所望の間隙と同等の大きさのスペーサ粒子３８を封入し、これによって間隙を規制することもできる。この方法では、粒子の部分的な偏りを防ぐ作用はないが、セル構造を形成するよりも非常に簡単かつ安価に画像表示媒体１０を形成することができる。スペーサ粒子としては、表示画像に影響の少ない透明粒子を使用するのが好ましく、例えばガラス粒子や、ポリスチレンやポリエステルやアクリルなどの透明樹脂粒子等を使用することができる。
【００６８】
また、本実施の形態では、静電潜像担持体２４上の正電荷に帯電された部分を非画像部、帯電されていない部分を画像部とし、導電性粒子を黒色の粒子、絶縁性粒子を白色の粒子として説明したが、これに限らず、静電潜像担持体２４上の正電荷に帯電された部分を画像部、帯電されていない部分を非画像部とし、導電性粒子を白色の粒子、絶縁性粒子を黒色の粒子としてもよい。また、電荷輸送性でなく電子輸送性を有する基板を用いて画像表示媒体を構成したり、非表示基板１６を静電潜像担持体２４側に配置したりし、さらに静電潜像担持体２４上の画像部、非画像部の極性、粒子の極性を適宜組み合わせることにより画像形成を行なうようにしてもよい。
【００６９】
［第２の実施の形態］
次に、第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態で示した画像形成装置１２と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００７０】
図１５に示す画像形成装置１２では、静電潜像担持体２４及び対向電極２６は共に接地されている。また、これに伴い、画像表示媒体１０内の導電性粒子１８を帯電し、表示基板１４側に導電性粒子１８を一様に付着させるためのイニシャライザ４０を備えている。
【００７１】
図１１に示すイニシャライザ４０は、一対の導電性ロール部材４２、この導電性ロール部材４２に電圧を印加するための電源４４を備えている。導電性ロール部材４２Ａは図中矢印Ｄ方向へ、導電性ロール部材４２Ｂは図中矢印Ｅ方向へそれぞれ回転する。
【００７２】
電源４４は、例えば図１２に示すように、直流電圧を導電性ロール部材４２に印加する。図１２に示した例では、導電性ロール部材４２Ｂ側が正極となっている。このように構成されたイニシャライザ４０では、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方向に搬送され、導電性ロール部材４２Ａと導電性ロール部材４２Ｂとが対向する位置に搬送されると、電源４４により直流電圧の印加を開始する。
【００７３】
そして、図１２に示すように、印加された直流電圧により導電性ロール部材４２Ｂから供給される正電荷３０が電荷輸送性を有する非表示基板１６を輸送され、画像表示媒体１０に付着していた導電性粒子１８が帯電される。帯電された導電性粒子１８は、電位が低い表示基板１４側へ移動し、表示基板１４に付着する。また、導電性ロール部材４２Ａ側には負の電荷が発生するが、表示基板１４は負の電荷輸送性は有しないため、表示基板１４に付着した導電性粒子１８が負に帯電することはない。従って、表示基板１４に付着した導電性粒子１８は非表示基板１６側に移動することはない。また、もともと表示基板１４側に付着していた導電性粒子１８は、帯電されず表示基板１４側に付着されたままであり、非表示基板１６側に移動することはない。すなわち、導電性ロール部材４２に直流電圧を印加することにより、表示基板１４側に導電性粒子１８を一様に付着させることができる。
【００７４】
また、図１３に示すように、電源４４は、交流電圧を導電性ロール部材４２に印加するようにしてもよい。このように交流電圧を印加した場合は、図１３に示したように表示基板１４側に導電性粒子１８が付着していても、非表示基板１６側に導電性粒子１８が付着していても、導電性ロール部材４２から供給される正電荷３０が表示基板１４又は非表示基板１６を輸送され導電性粒子１８を帯電する。なお、画像表示媒体１０に交流電圧を印加する時間は、少なくとも印加する交流電圧の１周期よりも長い時間とすることが望ましい。このようにすることですべての導電性粒子１８を帯電させることができる。従って、これらを考慮して画像表示媒体１０がイニシャライザ４０を通過する時間、すなわち搬送速度及び交流電圧の周波数を決定する。
【００７５】
また、画像表示媒体１０に交流電圧を印加した後に直流電圧を印加するようにしてもよい。これにより、すべての導電性粒子１８を帯電させると共に、表示基板１４側に導電性粒子１８を一様に付着させることができる。
【００７６】
このように、直流電圧を印加することにより帯電する場合と交流電圧を印加することにより帯電する場合とがあるが、直流電圧を印加して帯電する場合は、粒子への電荷の付与が十分でない。このため、静電潜像の電界を利用した電荷注入により粒子を十分に帯電させることにより、基板間の移動が可能となるようにする。
【００７７】
また、交流電圧を印加することにより帯電する場合は、粒子への電荷の付与が十分に行うことができる。このため、静電潜像と対向電極との間の電界に従って粒子を移動させることができる。粒子が十分に帯電している場合は、電荷注入の速度よりも粒子の電界による移動速度の方が速いため、帯電された粒子の移動が支配的となる。
【００７８】
なお、イニシャライザ４０における電圧印加部材としては、導電性ロール部材４２を使用するものとして説明したが、この他にも画像表示媒体１０の電荷輸送性を有する基板を通して導電性粒子１８に電荷を移動させ、導電性粒子１８を帯電させることができるものであれば公知の電圧印加部材を使用することができる。例えば、接触型の電圧印加部材としては導電性ブラシ、非接触電圧印加部材としてはコロトロンやスタイラス電極などを使用することができる。
【００７９】
また、導電性ロール部材４２を使用する場合、導電性ロール部材４２から基板への電荷移動を確実かつ安定に行わせるためには、導電性ロール部材４２と画像表示媒体１０とを確実に密着させることが重要であり、導電性ロール部材４２が弾性を有していることがより望ましい。例えば、金属ロールに電気抵抗を１０6〜１０8Ωに制御したポリウレタンゴムを弾性層として被覆したものなどを使用することができる。
【００８０】
さらに、イニシャライザ４０による帯電に先だって、図１４に示すように、表示基板１４、非表示基板１６を除電部材４６で接地させることにより、導電性粒子１８及び表示基板１４、非表示基板１６に存在する過大な電荷を接地面に流すようにしてもよい。この工程により、粒子の過大帯電による基板表面への強い付着を回避し、粒子に安定した電荷を付与することが可能となる。
【００８１】
次に第２の実施の形態の作用について説明する。
【００８２】
なお、本実施の形態におけるイニシャライザ４０は、図１２に示したような直流電圧を導電性ロール部材４２に印加するものとする。また、交流電圧を印加した後に直流電圧を印加するものを使用してもよい。
【００８３】
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方向に搬送され、イニシャライザ４０の導電性ロール部材４２Ａと導電性ロール部材４２Ｂとが対向する位置に搬送されると、電源４４により直流電圧の印加を開始する。
【００８４】
そして、図１２に示すように、印加された直流電圧により導電性ロール部材４２Ｂから供給される正電荷３０が電荷輸送性を有する非表示基板１６を通り、画像表示媒体１０に付着していた導電性粒子１８が帯電される。帯電された導電性粒子１８は、電位が低い表示基板１４側へ移動し、表示基板１４に付着する。また、導電性ロール部材４２Ａ側には負の電荷が発生するが、表示基板１４は負の電荷輸送性は有しないため、表示基板１４に付着した導電性粒子１８が負に帯電することはない。従って、表示基板１４に付着した導電性粒子１８は非表示基板１６側に移動することはない。また、もともと表示基板１４側に付着していた導電性粒子１８は、帯電されず表示基板１４側に付着されたままであり、非表示基板１６側に移動することはない。従って、表示基板１４側に導電性粒子１８が一様に付着される。
【００８５】
次に、静電潜像担持体２４が図中矢印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。
【００８６】
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。
【００８７】
そして、図１６に示すように静電潜像担持体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と対向する部分に導電性粒子１８が付着していた場合には、静電潜像と対向電極との間に形成される電界により、先に帯電された導電性粒子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。
【００８８】
ここで、対向電極２６は接地されており、対向電極２６と対向する位置の静電潜像担持体２４の電位は図１７に示すようにＶHとなっている。このため、帯電された導電性粒子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側には白色の絶縁性粒子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。
【００８９】
なお、対向電極２６側には負の電荷が誘導されるが、非表示基板１６は負の電荷輸送性を有していないため、導電性粒子１８が負に帯電されることはなく、非表示基板１６に付着した導電性粒子１８が再び表示基板１４側に移動することはない。
【００９０】
また、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）は、この部分の電位は図１７に示すようにＶLとなり、電界が発生せず、もともと表示基板１４に付着していた導電性粒子１８は非表示基板１６側に移動することはない。
【００９１】
これにより、表示基板１４側には黒色の導電性粒子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。
【００９２】
このように、表示基板１４側から非表示基板１６側へしか導電性粒子１８を移動させることはできないが、イニシャライザ４０で予め表示基板１４側に導電性粒子１８を付着させておくので何ら問題はない。
【００９３】
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、導電性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、導電性粒子１８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。
【００９４】
［第３の実施の形態］
次に、第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態では、繰り返し使用可能な画像表示媒体１０に画像を形成することができると共に、通常の記録用紙に画像を形成することもできる画像形成装置について説明する。
【００９５】
図１８には、画像表示媒体１０及び通常の記録用紙のどちらにも画像を形成することができる画像形成装置１２が示されている。なお、第１の実施の形態で示した画像形成装置１２と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００９６】
図１８に示すように、画像形成装置１２は、現像装置５０、転写装置５２、クリーニング装置５４、定着装置５６、媒体検出センサ５８、及び制御部６０を備えている。
【００９７】
現像装置５０は、静電潜像形成部２２により静電潜像担持体２４上に形成された静電潜像をトナー現像する。トナー像の画像形成は電子写真で一般に用いられている方法を用いることができ、例えば、磁性一成分、非磁性一成分、二成分現像、また現像ロールは接触、非接触の何れの現像方法を用いてもよい。
【００９８】
転写手段５２は、直流電圧電源６２と接続されている。転写手段５２は、直流電圧電源６２により電圧が印加されることにより静電潜像担持体２４上に形成されたトナー像を画像記録媒体としての記録用紙６４に転写する。転写部材は、コロトロン、ロールなどの電界による転写を行なう部材であればいかなる物を用いてもよい。
【００９９】
また、記録用紙６４へのトナー像の転写、画像表示媒体１０への画像形成は共に電圧を印加することにより行うことから、転写装置５２を、図１９に示すように対向電極２６と共用してもよい。この場合は、直流電圧電源２８を、印加する電圧を制御できる電源とすればよい。
【０１００】
クリーニング装置５４は、転写後に静電潜像担持体２４上に残ったトナーを除去する。また、クリーニング部材については、ブラシ、ロール、ブレード等の部材を用いることができる。
【０１０１】
定着装置５６は、所定温度に加熱することができる一対の定着ローラ６６を備えている。この加熱された定着ローラ６６により記録用紙６４を挟持搬送することにより記録用紙６４上のトナー像を熱定着させることができる。また、ローラに限らずベルト状でもよく、熱定着に限らず圧力定着により定着させてもよい。
【０１０２】
また、画像形成装置１２は、図１８では図示は省略したが、図２０に示すように、媒体の搬送経路上で定着装置５６の手前に搬送経路切替部材６８が設けられている。この搬送経路切替部材６８は、制御部６０からの指示により、図中矢印Ｆ方向に回転され、媒体の搬送経路を変更する。搬送経路切替部材６８は、媒体が記録用紙６４の場合は制御部６０からの指示により図２０に示すように先端が上側に上がった位置とされる。これにより、記録用紙６４は定着装置５６の方向へ搬送される。一方、媒体が画像表示媒体１０の場合は、制御部６０からの指示により図中点線で示すように先端が下側に下がった位置とされる。これにより、画像表示媒体１０は定着装置５６を通過せず、上方へ搬送される。
【０１０３】
また、搬送経路切替部材６８を設けずに、図２１に示すように、定着装置５６を、記録用紙６４と非接触であり、かつ高速に加熱の切替が可能な一対の熱線７０を用いてもよい。これにより、搬送される媒体が記録用紙６４のときは熱線７０を加熱して定着処理を行い、画像表示媒体１０のときは熱線７０の加熱をオフする。これにより、同一の搬送経路で記録用紙６４及び画像表示媒体１０を処理することができる。また、熱線照射装置や誘導過熱装置を用いてもよい。
【０１０４】
また、現像装置５０は、図２２に示すように、図中矢印Ｇ方向へ制御部６０からの指示により移動可能となっており、静電潜像担持体２４から離間又は当接させることができるようになっている。これにより、記録用紙６４への画像形成を行った後に画像表示媒体１０の画像形成を行う場合においては、現像装置５０を静電潜像担持体５０から離間させることにより静電潜像担持体２４にトナーが供給されてしまうことがない。従って、画像表示媒体１０にトナーが付着するのを防ぐことができる。なお、現像装置５０全体を移動させるのではなく、図２３に示すように、現像ロール７０のみを移動させるようにしてもよい（図中点線の位置）。
【０１０５】
また、図２４に示すように、現像ロール７０の駆動を制御部６０からの指示により駆動装置７２によって停止させたり、図２５に示すように現像ロール７０を逆回転させ（図中矢印Ｈ方向）、せき止め部材７４によりトナーが現像ロールへ供給されるのを停止させたり、図２６に示すように、印加する電圧の極性を切りかえることができる電圧印加装置７６を用いて、現像ロール７０に静電潜像の電位と逆極性の電圧を印加したりすることによりトナーが静電潜像担持体２４に供給されるのを防ぐようにしてもよい。
【０１０６】
媒体検出センサ５８は、制御部６０と接続されている。媒体検出センサ５８は、例えば通過する媒体に所定の光（例えば赤外光）を照射することにより反射された光を検出し、該検出された反射光の光量を検出して制御部６０へ出力する。また、通過する媒体の重量を検出して制御部６０へ出力するようにしてもよい。
【０１０７】
制御部６０では、媒体検出センサ５８から出力された検出結果に基づいて画像を形成する媒体が画像表示媒体１０であるか記録用紙６４であるかの判断を行う。また、制御部６０は、媒体に応じて各部の制御パラメータを決定し、この制御パラメータに従って各部を制御する。この制御パラメータには、例えば画像形成パラメータ、電界発生パラメータ、現像装置５０を使用するか否か、定着装置５６を使用するか否か、媒体の搬送経路等が含まれる。
【０１０８】
次に、静電潜像形成部２２の構成について説明する。図２７に示すように、静電潜像形成部２２は、帯電装置８０、光ビーム走査装置８２を備えている。この場合、静電潜像担持体２４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などの導電性基体に光導電層を形成したもので、光導電層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。
【０１０９】
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。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。
【０１１０】
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。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）装置とする。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。
【０１１１】
また、静電潜像形成部２２の他の例として、図２８に示すようなイオン照射ヘッド２２を用いてもよい。この場合、静電潜像担持体２４としては導電性基体上に誘電体層を形成した誘電体ドラム２４を使用することができる。
【０１１２】
イオン照射ヘッド２２は、静電潜像担持体２４と離れた位置で生成した気中イオンを、画像情報にしたがって静電潜像担持体２４上に照射する。図２８に示すように、イオン照射ヘッド２２は、気中イオン発生部９２とイオン流制御部９４から成り、気中イオン発生部９２は、例えば図２８に示したように電極ワイヤ９６に高電圧を印加し、シールド部材９８との間でコロナ放電を起こさせることによって、気中イオンを発生させる。またイオン流制御部９４は、記録幅方向に所望の解像度に分割して設けられた制御電極１００と、気中イオン発生部で発生したイオンを誘電体ドラム表面へ照射する開口部１０２を有しており、制御電極１００への印加電圧極性により、発生したイオンの開口部１０２の通過を制御する。
【０１１３】
また、イオン流制御部９４は誘電体ドラム２４と対向して配置され、開口部１０２を通過したイオンはイオン照射ヘッド２２と誘電体ドラム２４との間に形成される電界にしたがって誘電体ドラム２４上に付着する。各制御電極１００には、画像情報に従って電圧が印加され、誘電体ドラム２４上に静電潜像が形成される。
【０１１４】
また、静電潜像形成部２２の他の例として、図２９に示すようなスタイラス電極２２を用いてもよい。この場合、静電潜像担持体２４としては導電性基体上に誘電体層を形成した誘電体ドラム２４を使用することができる。
【０１１５】
スタイラス電極２２は、針状の電極を所望の画像解像度が得られるように多数配列したものである。スタイラス電極２２は、図２９に示すように、針状電極１０４を誘電体ドラム２４に近接配置し、画像信号に従って誘電体ドラム２４の導電性基体との間に高電圧を印加すると、特に針状電極１０４の先端部に高い電界が作用し、ここでコロナ電荷が発生する。発生したコロナ電荷は、針状電極１０４と誘電体ドラム２４との間に形成される電界によって誘電体ドラム２４の表面に付着し、誘電体ドラム２４の表面を帯電する。これにより、誘電体ドラム２４上に静電潜像を形成することができる。
【０１１６】
次に、第３の実施の形態における作用として制御部６０で実行される制御ルーチンについて図３０を参照して説明する。
【０１１７】
図３０に示すステップ２００では、媒体検出センサ５８により媒体が検出されたか否かを判断する。媒体検出センサ５８は、例えば通過する媒体に所定の光（例えば赤外光）を照射することにより反射された光を検出し、該検出された反射光の光量を検出して制御部６０へ出力する。
【０１１８】
媒体が検出された場合にはステップ２００で肯定され、ステップ２０２で媒体検出センサ５８からの検出結果、すなわち反射光の光量値から搬送される媒体が画像表示媒体１０であるか記録用紙６４であるかを判断し、判断結果に応じて画像形成パラメータを決定する。この画像形成パラメータは、例えば電界発生パラメータ、現像装置の設定、搬送経路の設定、搬送速度、露光量等がある。
【０１１９】
電界発生パラメータは、例えば、各部における印加電圧値等であり、搬送される媒体が画像表示媒体１０の場合は、静電潜像形成部２２、現像装置５０、対向電極２６の各部における印加電圧値、搬送される媒体が記録用紙６４の場合は、静電潜像形成部２２、現像装置５０、転写装置５２、クリーニング装置５４の各部における印加電圧値等である。
【０１２０】
現像装置の設定は、例えば、搬送される媒体が画像表示媒体１０の場合には、例えば図２２に示すように現像装置５０を図中矢印Ｇ方向へ移動させ、静電潜像担持体２４から離間させるようにする。また、媒体が記録用紙６４の場合には、現像装置５０を図中矢印Ｇ方向へ移動させ、静電潜像担持体２４と当接させるようにする。
【０１２１】
搬送経路の設定は、搬送される媒体が画像表示媒体１０の場合には図２０に示すように搬送経路切替部材６８を図中矢印Ｆ方向へ回転させ、先端が下側に位置するようにする（図中点線の位置）。これにより、画像表示媒体１０は、画像形成後に定着装置５６を通過することなく上方へ搬送させることができる。また、搬送される媒体が記録用紙６４の場合には、搬送経路切替部材６８を図中矢印Ｆ方向へ回転させ、先端が上側に位置するようにする。これにより、記録用紙６４を定着装置５６側へ搬送させることができる。なお、この場合は定着ローラ６６の加熱温度等も設定する。
【０１２２】
そして、ステップ２０４で、画像形成処理を行う。すなわち、搬送される媒体が画像表示媒体１０の場合には、第１の実施の形態、第２の実施の形態で説明したように、静電潜像形成部２２を制御して静電潜像担持体２４上に静電潜像を形成させ、対抗電極２６にバイアス電圧を印加し、画像表示媒体１０に画像を形成させる。また、搬送される媒体が記録用紙６４の場合には、静電潜像形成部２２を制御して静電潜像担持体２４上に静電潜像を形成させ、現像装置５０によりトナー現像させる。そして、転写装置５２により記録用紙６４にトナー像を転写させ、定着装置５６により転写されたトナー像を定着させる。このようにして記録用紙６４上に画像が形成される。
【０１２３】
このように、媒体を自動的に検出し、検出した媒体に応じて画像形成処理を行うため、１つの装置で繰り返し使用可能な画像表示媒体１０及び記録用紙６４の画像形成を行うことができる。また、各媒体に応じて各種パラメータが設定され、これに応じて画像形成が行われるため、画質が劣化するようなこともない。
【０１２４】
また、本実施の形態では、媒体を自動的に検出し、検出した媒体に応じて画像形成する場合を例に説明したが、ユーザにより画像表示媒体であるか画像記録媒体であるかをキーボードやマウス等の入力装置により手動で入力させ、この入力結果に応じて画像形成パラメータの設定を切り替えて画像形成を行うようにしてもよい。
【０１２５】
［第４の実施の形態］
次に第４の実施の形態について説明する。第４の実施の形態では、画像表示媒体にカラー画像を形成する場合について説明する。
【０１２６】
カラー画像を形成するための画像表示媒体１０は、図３１に示すように、前述した図９に示したようなセル構造の画像表示媒体１０において、各セル３７にイエロー（６Ｙ）粒子１０６、マゼンタ（６Ｍ）粒子１０８、シアン（６Ｃ）１１０の着色粒子をそれぞれ予め定めた配置でセル３７に封入されている。この画像表示媒体１０を各色の画像信号に基づいて形成された静電潜像を胆持する静電潜像担持体２４と対向電極２６との間を搬送させ、各セル３７内の着色粒子が静電潜像の形成する電界に従って表示基板１４側へ移動する。なお、各セル３７共に白色粒子、又は黒色粒子が封入されていてもよい。ここでは、静電潜像担持体２４上の各色の画像信号からなる静電潜像の位置と、画像表示媒体１０の各色が内包されたセル３７の位置を一致させることが重要となる。また、着色粒子の色は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、黒（Ｋ）などを適宜加えて色再現域を調整するようにしてもよい。
【０１２７】
また、特に黒（K）は、上記の帯電粒子の電界による移動に替えて、磁性黒色粒子を各セル３７に他の着色粒子と共に封入し、画像信号に基づく磁気吸引力で表示基板１４側へ移動して黒色表示させるようにしてもよい。この時、画像信号に基づく磁気吸引力は、例えば磁気スタイラスで与えることができる。
【０１２８】
各セル３７内の各色粒子は、第１の実施の形態、第２の実施の形態で示した方法で同様に帯電することができる。すなわち画像形成を行う工程の前に帯電する方法と、静電潜像が形成する電界に従って電荷を注入する方法である。また、少なくとも電荷輸送材と着色剤を含む粒子を使用するようにしてもよい。電荷輸送材に無色透明な材料を選ぶことにより、帯電性の良さとカラーの発色性の良さを両立することができる。
【０１２９】
カラー画像の画像形成は、第３の実施の形態で示した処理と基本的に同じであるが、本実施の形態では、カラー画像信号に基づいて各色毎の静電潜像を静電潜像担持体２４上に１度に形成する。これにより、各色毎の静電潜像に従って画像表示媒体１０の各セルに封入された各色の粒子が表示基板１４側に移動する。これにより、１回の画像形成工程でカラー画像を形成することができる。
【０１３０】
ここで、例えばタンデム構成のカラープリンタでは、４つの感光体上に各色の画像を形成し、これを用紙上に4回重ねて転写するため、用紙上での各色の画素位置合わせが大きな問題となる。また、４サイクル１コピーの構成のカラープリンタでも、１つの感光体上に形成された各色の画像を、４回重ねて用紙上に転写するため、同様の問題がある。これに対して本発明では１回の画像形成工程で複数色の粒子を移動させてカラー画像を形成することができるため、画像表示媒体１０上のセル３７の画素位置と静電潜像の画素位置を１回合わせるだけでよく、より容易にかつ高速にカラー画像を形成することができる。
【０１３１】
［第５の実施の形態］
次に、第５の実施の形態について説明する。本実施の形態は、図１８に示すような、繰り返し使用可能な画像表示媒体１０、通常の記録用紙（普通紙）の両方に画像を形成することができる画像形成装置において、静電潜像担持体２４と対向電極２６とのギャップを可変にする（調節する）ことができる画像形成装置について説明する。なお、第３の実施の形態で示した画像形成装置１２と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１３２】
図３２には、図１８の紙面において左側から見た画像形成装置１２の概略構成を示した。図３２に示すように、ロール状の対向電極２６は、その軸２６Ａが軸受部１１に回転可能に支持されている。そして、対向電極２６及び静電潜像担持体２４が回転することにより画像表示媒体１０が対向電極２６と静電潜像担持体２４との間を挟まれながら搬送される。
【０１３３】
ところで、通常の紙の厚さは色々あるが、一般的な厚さは約７０μｍ程度であり、これに対して画像表示媒体１０の厚さは、約３００〜５００μｍとなっている。このため、両方とも適切に画像表示させるためには、静電潜像担持体２４及び対向電極２６に十分に密着して搬送させる必要がある。
【０１３４】
そこで、図３２に示す画像形成装置１２には、対向電極２６を図３２において矢印Ｊ方向へ移動させるためのカム１３が設けられている。
【０１３５】
カム１３は、対向電極２６を回転可能に支持する軸受部１１に設けられ、図示しない回転駆動部によって回転駆動される。これにより、軸受部１１、すなわち対向電極２６を矢印Ｊ方向へ移動させることができる。なお、図示しない回転駆動部は制御部６０により制御される。
【０１３６】
なお、対向電極２６の矢印Ｊ方向の移動距離Ｌは、例えば画像表示媒体１０の厚みと画像記録媒体としての記録用紙６４の厚みとの差とする。例えば、記録用紙６４の厚みを７０μｍ、画像表示媒体１０の厚みを４００μｍとした場合、移動距離Ｌは３３０μｍとする。
【０１３７】
制御部６０は、媒体検出センサ５８により画像表示媒体１０が検出された場合には、図示しない回転駆動部を制御してカム１３を回転させ、画像表示媒体１０が静電潜像担持体２４及び対向電極２６に十分に密着して搬送されるような予め定めた所定位置に移動させると共に、直流電圧電源２８により対向電極２６に印加されるバイアス電圧が予め定めた画像表示媒体１０用の電圧となるように直流電圧電源２８を制御する。
【０１３８】
また、制御部６０は、媒体検出センサ５８により記録用紙６４が検出された場合には、図示しない回転駆動部を制御してカム１３を回転させ、記録用紙６４が静電潜像担持体２４及び対向電極２６に十分に密着して搬送されるような予め定めた所定位置に移動させると共に、直流電圧電源２８により対向電極２６に印加されるバイアス電圧が予め定めた記録用紙６４用の電圧となるように直流電圧電源２８を制御する。
【０１３９】
このように、対向電極２６と静電潜像担持体２４との間の距離を可変にすることができ、搬送される媒体に応じて適切な位置に対向電極２６を移動させることができるため、媒体の種類に関わらず静電潜像担持体２４及び対向電極２６に媒体を十分に密着させて搬送することができる。従って、静電潜像担持体２４による電荷注入を確実に行うことができるため、粒子を十分に移動させることができ、媒体の種類に関わらず良好に画像形成を行うことができる。
【０１４０】
なお、媒体の厚みを検出する厚みセンサを設け、厚みセンサの検出結果に応じてカム１３を駆動させ、対向電極２６を適切な位置に移動させるようにしてもよい。
【０１４１】
また、図３３に示すように、カム３に代えてばね１５を用いてもよい。図３３に示すように、ばね１５は支持部材１７に収容されると共に軸受部１１に取り付けられており、図中矢印Ｊ方向へ伸縮可能となっている。通常、ばね１５は、その付勢力により静電潜像担持体２４を上側へ押圧した状態となっており、その強度は、記録用紙６４及び画像表示媒体１０の何れも静電潜像担持体２４及び対向電極２６に十分に密着させて搬送することができる強度となっている。
【０１４２】
このため、厚みの異なる記録用紙６４及び画像表示媒体１０の何れが搬送されても静電潜像担持体２４及び対向電極２６に十分に密着させて搬送することができる。
【０１４３】
なお、ばねに限らず、対向電極２６を図中矢印Ｊ方向へ移動させることができるものであれば他の部材でもよい。
【０１４４】
また、画像形成装置１２をプリンタ機能やＦＡＸ機能、コピー機能等の複数の機能を備えた装置に適用した場合、使用する機能に応じて媒体を自動的に選択するような構成としてもよい。例えば、ＦＡＸを受信した場合には、自動的に画像表示媒体１０に受信内容を記録するようにしてもよい。
【０１４５】
［第６の実施の形態］
次に、第６の実施の形態について説明する。本実施の形態では、静電潜像担持体２４により画像表示媒体１０に電荷が注入された後、画像表示媒体１０の電界を印加する形態について説明する。なお、第１の実施の形態で示した画像形成装置１２と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１４６】
図３４には、本実施の形態に係る画像形成装置１２の概略構成を示した。図３４に示すように、画像形成装置１２は、画像表示媒体１０の搬送方向（図中矢印Ｂ方向）下流側に画像表示媒体１０に電圧を印加するための電圧印加ロール１９Ａ、１９Ｂを備えている。
【０１４７】
電圧印加ロール１９Ａは接地され、電圧印加ロール１９Ｂは、直流電圧電源２１が接続されている。また、電圧印加ロール１９Ａ，１９Ｂの表面には絶縁膜５１が形成されている。このように電圧印加ロール１９が設けられているのは、静電潜像担持体２４による画像表示媒体１０への電荷注入が不十分で、粒子が十分に移動しない場合があるためである。
【０１４８】
このような画像形成装置１２では、画像表示媒体１０が図中矢印Ｂ方向へ搬送され、静電潜像担持体２４により画像に応じた電荷が画像表示媒体１０に注入された後、電圧印加ロール１９により所定電圧が絶縁膜を介して画像表示媒体１０に印加される。このように、静電潜像担持体２４による電荷注入の後、画像表示媒体１０に、電荷量が小さな粒子が移動可能な、十分に大きな電界を印加するため、静電潜像担持体２４による電荷注入が不十分なことにより粒子の移動が不十分な場合でも、粒子を十分に移動させることができ、高い画像濃度を得ることができる。
【０１４９】
［第７の実施の形態］
次に、第７の実施の形態について説明する。本実施の形態では、イニシャライザ４０の他の形態について説明する。なお、第２の実施の形態と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１５０】
図３５には、本実施の形態に係る画像形成装置１２及びイニシャライザ２３の概略構成を示した。イニシャライザ２３は、図３５に示すように、粒子を振動させるための振動発生装置２５を備えている。
【０１５１】
この振動発生装置２５は、例えば磁気プレートや超音波発生装置を用いることができ、磁気振動や超音波振動を発生させることにより粒子を摩擦帯電させる。
【０１５２】
例えば振動発生装置２５に磁気プレートを用いる場合には、例えば導電性粒子１８を磁性を帯びた粒子とする。そして、磁気プレートにより粒子を交番磁界で攪拌して粒子間摩擦や粒子と基板表面との摩擦を誘発して粒子を帯電させる。磁気プレートは、画像表示媒体１０の進行方向にしたがって磁極が次々に変化するものである。このため、磁気吸引される導電性粒子１８は磁極ごとに吸引離間を繰り返し、基板内を動き回り粒子同士が接触し、静電的な電荷が粒子に付与される。磁気プレートは磁性を示して粒子の磁気吸引を促すものであればいかなるものを用いても良く、例えば、磁気プレートの代わりにコイルを用いて画像表示媒体１０の通過時に電流を流すことにより電磁石の作用を用いて磁場を形成し、これにより摩擦帯電させるようにしてもよい。また、画像表示媒体１０が磁界を離れる位置で磁界の方向を一定にすることで、例えば導電性粒子１８を例えば表示基板１４側に付着させることができる。また、磁気プレートの一方の面（例えば表示基板１４側の面）を他方の面（例えば非表示基板１６側の面）より長くすることにより、一方の面（例えば表示基板１４側の面）に磁気吸引される導電性粒子１８を最終的に集めるようにしてもよい。
【０１５３】
このようなイニシャライザ２３では、粒子の帯電量が予め定めた閾値以下、例えば閾値の８０％程度の帯電量となるように振動を発生させる時間等を制御する。なお、予め定めた閾値とは、粒子が移動を開始する帯電量である。
【０１５４】
このように、イニシャライザ２３では、静電潜像担持体２４で潜像による電荷を注入する前に、粒子が移動し始める帯電量に近い帯電量に予め粒子を帯電させておく。
【０１５５】
これにより、静電潜像担持体２４では、注入する電荷が少なくても粒子を移動させることができる。例えば、イニシャライザ２３により粒子を閾値の８０％程度の帯電量に帯電させた場合には、静電潜像担持体２４では、閾値の２０％程度の帯電量で粒子を移動させることができる。従って、静電潜像担持体２４による粒子の帯電及び移動を一工程で行うことができる。
【０１５６】
なお、導電性粒子１８を負に帯電する粒子、絶縁性粒子２０を正に帯電する粒子とし、イニシャライザ２３で粒子を摩擦帯電させ、静電潜像担持体２４による潜像の正電荷の注入により導電性粒子１８を中和させて閾値以下の帯電量とし、その後、図３６に示すように、電圧印加ロール１９Ａ，１９Ｂにより画像表示媒体１０全体に電圧を印加することにより粒子を移動させて画像表示させてもよい。
【０１５７】
すなわち、この場合、まずイニシャライザ２３で導電性粒子１８が負に帯電されると共に絶縁性粒子２０が正に帯電され、導電性粒子１８が表示基板１４側に、絶縁性粒子２０が非表示基板１６側へ集められる。
【０１５８】
そして、静電潜像担持体２４上の潜像により正電荷（非画像部）が表示基板１４を介して注入され、負に帯電された導電性粒子１８は中和され、前記閾値以下の帯電量になる。次に、電圧印加ロール１９Ａ，１９Ｂに電圧が印加されることにより、電圧ロール１９Ｂから非表示基板１６を介して正電荷が注入される。これにより、閾値以下の帯電量で負に帯電している導電性粒子１８は非表示基板１６側へ移動し、正に帯電している絶縁性粒子２０は表示基板１４側へ移動する。
【０１５９】
このように、イニシャライザ２３により予め導電性粒子１８を表示基板１４側へ均一に付着させておくことにより、表示欠陥の少ない画像を形成することができる。
【０１６０】
［第８の実施の形態］
次に、第８の実施の形態について説明する。本実施の形態では、両面に画像を表示させることができる画像表示媒体の画像形成装置形態について説明する。なお、第１の上記実施の形態と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１６１】
図３７（Ａ）、（Ｂ）には、両面に画像を形成することができる画像表示媒体２９、３１がそれぞれ示されている。図３７（Ａ）に示すように、画像表示媒体２９は、表示基板１４Ａと電極層３３、電極層３３と表示基板１４Ｂとがそれぞれスペーサ３５を介して対向して配置されており、表示基板１４Ａと電極層３３との間、電極層３３と表示基板１４Ｂとの間にはそれぞれ導電性粒子１８及び絶縁性粒子２０が封入されている。また、図３７（Ｂ）に示すように、画像表示媒体３１は、同図（Ａ）に示した画像表示媒体２９において、電極層３３の両端を外側へ向けて突出させた構成である。
【０１６２】
図３８には、図３７（Ａ）に示す画像表示媒体２９の画像形成を行うための画像形成装置１２を示した。図３８に示す画像形成装置１２では、支持部材４１に支持されたガイド電極４３が設けられている。ガイド電極４３は、直流電圧電源２８に接続されている。画像表示媒体２９は、静電潜像担持体２４と搬送ローラ４５との間を搬送され、電極層３３がガイド電極４３と接触することにより直流電圧電源２８からの電圧が印加され、粒子の移動が行われる。
【０１６３】
なお、電極層３３は上記実施の形態における非表示基板１６に相当し、ガイド電極４３は上記実施の形態における対向電極２６に相当し、画像形成のプロセスは上記実施の形態と同様であるので説明は省略する。
【０１６４】
図３９には、図３７（Ｂ）に示す画像表示媒体３１の画像形成を行うための画像形成装置１２を示した。図３９に示す画像形成装置１２では、ガイド電極ロール４７が設けられている。ガイド電極ロール４５は、直流電圧電源２８に接続されている。画像表示媒体３１は、静電潜像担持体２４と搬送ローラ４５との間を挟持搬送されると共に、電極層３３がガイド電極ロール４７に挟持搬送されるため、直流電圧電源２８から電圧が印加され、粒子の移動が行われる。
【０１６５】
なお、電極層３３は上記実施の形態における非表示基板１６に相当し、ガイド電極ロール４７は上記実施の形態における対向電極２６に相当し、画像形成のプロセスは上記実施の形態と同様であるので説明は省略する。
【０１６６】
このように、両面に画像を表示させることができるため、表裏を気にすることなく使用することができる。
【０１６７】
［第９の実施の形態］
次に、第９の実施の形態について説明する。第９の実施の形態では、記録ヘッドにより電荷を注入して画像を表示させる形態について説明する。
【０１６８】
第９の実施形態に係る画像表示装置は、図４０に示すように、電子ペーパー１２０の画像データに対応する位置に電界を発生させる記録ヘッド１０１、電子ペーパー１２０に一様に電界を発生させるリフレッシュ電極１１２、図示しない電子ペーパー供給部から供給された電子ペーパー１２０を載置して搬送する搬送ベルト１１６、搬送ベルト１１６を移動させる搬送ローラ１１４、画像データに応じて記録ヘッド１０１１に電圧を印加し、画像データに応じた電界が電子ペーパー１２０に加えられるように印加電圧を制御する制御部１１８と、画像が表示された電子ペーパー１２０が載置される載置台１２２とを備えている。なお、図４０に示すように、記録ヘッド１０１と対向する位置に配置された搬送ローラ１１４は接地されている。
【０１６９】
図４１（Ａ）及び図４１（Ｂ）に示すように、記録ヘッド１０１１は、例えば、ゴムなどの弾性を有する材料から成る基板１３４と、断面が半楕円状で、直径が例えば１００μｍの外側に突出した略半球形の複数の電極１３２とから構成される。
【０１７０】
基板１３４は弾性を有するため、例えば、図４２に示すように電子ペーパー１２０の表面に凹凸があっても凹凸に合わせて変形する。そのため、電子ペーパー１２０との接触状態が常に良好となり、画像データを正確に反映した電界を電子ペーパー１２０に加えることができる。
【０１７１】
また、複数の電極１３２は、図４１（Ａ）に示すように、記録面１３０となる基板１３４の１つの面にマトリックス状に配置されている。すなわち、電子ペーパー１２０の幅方向(すなわち、主走査方向)に沿って所定間隔に１列に並べられた電極列を副走査方向に重ならないように複数列、例えば３列配置してマトリックス状としている。
【０１７２】
各電極３２には、図４１（Ｂ）に示すように、ＡＣ電源１２４ａとＤＣ電源１２４ｂとが接続制御部１２６を介して接続され、ＡＣバイアスにＤＣ電圧を重畳した電圧が印加される。
【０１７３】
接続制御部１２６は、一端が電極１３２に接続され、かつ、他端がＡＣ電源１２４ａに接続されたスイッチと、一旦が電極１３２に接続され、かつ、他端がＤＣ電源１２４ｂに接続されたスイッチからなる複数のスイッチ対で構成されている。
【０１７４】
このスイッチ対は制御部１１８によりオンオフ制御され、制御部１１８からの指示に基いて画像データに応じた位置の電極１３２のみに電圧が印加されるように、ＡＣ電源１２４ａ及びＤＣ電源１２４ｂと電極とを電気的に接続する。
【０１７５】
また、リフレッシュ電極１１２は、弾性材料から構成された一対の弾性ローラから成る。この弾性ローラは、ゴムにカーボンブラックを添加して直径が、例えば、２０ｃｍの円筒状に成形した２つの導電性のゴムローラから構成され、常時ＡＣ電源１２５ａ及びＤＣ電源１２５ｂに接続され、ＡＣバイアスにＤＣ電圧を重畳した電圧が印加されている。
【０１７６】
このリフレッシュ電極１１２は、搬送ベルト１１６上に載置された電子ペーパー１２０を搬送ベルト１１６と共に挟持した状態で回転されることにより、電子ペーパー１２０に対し、上述の記録ヘッド１０１が画像データに応じて電子ペーパー１２０に加える電界の方向と逆方向に一様な電界を加える。
【０１７７】
電子ペーパー１２０は、図４３に示すように、表示基板１４０と非表示基板１４２との間に２色の粒子１３６、１３８を封入して構成されている。表示基板１４０は、正孔輸送性フィルムより構成されており、そのような正孔輸送性フィルムとしては、例えば、ポリエチレン樹脂中に正孔輸送物質であるＮ−メチルカルバゾールジフェニルヒドラゾンを約４０重量％添加して均一に分散させた後、厚さ５０μｍ程度に成形したものや、ポリエチレン樹脂中に正孔輸送物質であるβ，β―ビス（メトキシフェニル）ビニルジフェニルヒドラゾンを約４０重量％添加して均一に分散させたものを電荷輸送性材料として厚さ５０μｍ程度に成形したものなどを使用できる。
【０１７８】
一方、非表示基板１４２は、上記の電荷輸送性フィルム１４１に厚さ５０μｍ程度の電極層１４４を形成した２層構造のフィルムより構成されている。非表示基板１４２に使用される電荷輸送性フィルムとしては、表示基板１４０と同様に、正孔を輸送する正孔輸送性フィルムを使用してもよいし、電子を輸送する電子輸送性フィルム及び正孔と電子とを輸送するフィルムを使用することもできる。
【０１７９】
また、表示基板１４０と非表示基板１４２との間には、スペーサ１４６が、例えば、約１００μｍの一定間隔毎に設けられており、このスペーサ１４６により、表示基板１４０と非表示基板１４２との距離が常に一定に保持されると共に、スペーサ１４６間にセルが形成されている。なお、このスペーサは、表示基板１４０及び非表示基板１４２の一方の基板に、例えば、スクリーン印刷により形成することができる。
【０１８０】
また、スペーサとして、図５４（Ａ），（Ｂ）に示すような網状のシートを両基板間に挟んでも良く、７０メッシュ、線径７０μｍ、開口率６５％の網状のシートにエッチングやレーザ加工などにより穴をあけたものなどを用いてもよい。
【０１８１】
表示基板１４０と非表示基板１４２との間のセルに封入された２色の粒子１３６、１３８のうち一方の粒子１３６は導電性の粒子であり、例えば、平均粒径２０μｍ、抵抗値１０-2Ω・ｃｍ程度のアモルファスカーボンよりなる黒色の真球状導電性粒子を使用できる。このアモルファスカーボンよりなる黒色の真球状導電性粒子は熱硬化性フェノール樹脂を炭素化焼成して得られる。
【０１８２】
なお、本明細書で述べる導電性の粒子とは、基板との接触により電荷の移動を行なうことができるものである。この機能を有する材料は、たとえば、カーボンブラック、ニッケル、銀、金、錫、などの金属の粒子、あるいはそれらの材料を粒子表面に被覆、あるいは含有した粒子である。
【０１８３】
具体的には、ジビニルベンゼンを主成分とする架橋共重合体からなる微粒子の表面に無電界ニッケルメッキを行った真球状導電性粒子（ミクロパールNI（商品名）；積水化学工業製）、さらにその後、金置換メッキを施した真球状導電性粒子（ミクロパールAU（商品名）；積水化学工業（株）製）があげられる。
【０１８４】
また、熱硬化性フェノール樹脂を炭素化焼成して得られるアモルファスカーボンの真球状導電性粒子（ユニベックスＧＣＰ、H-Type（商品名）；ユニチカ（株）製：体積固有抵抗≦10-2Ω・cm）、さらに金、銀などの金属を表面被覆した真球状導電性粒子（ユニベックスＧＣＰ導電性粒子（商品名）；ユニチカ（株）製：体積固有抵抗≦10-4Ω・cm）、シリカ、アルミナの真球状酸化物微粒子の表面にAg及び酸化錫をコーティングした真球状導電性粒子（アドマファイン（商品名）；（株）アドマテックス製）、あるいはスチレンやアクリルやフェノール樹脂やシリコーン樹脂やガラスなど各種材料からなる母粒子の表面に導電性の微粉末を付着させたり、埋め込んだりした粒子があげられる。
【０１８５】
また、２色の粒子のうち他方の粒子１３８は、隠蔽粒子としての役目を果たす絶縁性の白色粒子であり、例えば、粒径約２０μｍのジビニルベンゼンを主成分とする架橋共重合体からなる真球粒子を選択できる。
【０１８６】
第９の実施形態では、これら２種類の粒子１３６、１３８を同量混合し、表示基板と非表示基板との間に充填率約５０％で封入している。なお、黒色粒子よりも白色粒子が多くなるよう封入してもよく、混合割合は適宜調整できる。
【０１８７】
ここで、このような構成の画像表示装置により、上記構成の電子ペーパーに画像を形成する場合について説明する。
【０１８８】
第９の実施の形態の画像表示装置は、図４０に示すように、搬送ローラ１１４により搬送ベルト１１６が約１００ｍｍ／ｓｅｃの速度で連続的に駆動されており、図示しない電子ペーパー供給部から供給された電子ペーパー１２０が１枚ずつ順に搬送ベルト１１６上に載置され、後段のリフレッシュ電極１１２に向かって搬送されている。なお、図４４（Ａ）にリフレッシュ電極１１２及び記録ヘッド１０１が配置された部分の拡大図を、同図（Ｂ）に記録ヘッド１０１が配置された部分の拡大図を示す。
【０１８９】
リフレッシュ電極１１２は、搬送ベルト１１６により搬送されてきた電子ペーパー１２０の全面に電界を加える。なお、リフレッシュ電極１１２は、粒子の帯電劣化を防止すべく、十分な電荷が注入されるように電圧を印加する。これにより、表示基板１４０が負の電荷を帯び、非表示基板１４２から正の電荷が注入されて電子ペーパー１２０内部の全ての黒色の粒子１３６が正に帯電されて図４４に示すように表示基板１４０に引き付けられるので、電子ペーパー１２０の表示基板１４０は全面が黒くなる。
【０１９０】
リフレッシュ電極１１２の後段には、記録ヘッド１０１が設けられているため、記録ヘッド１０１がリフレッシュ電極１１２を通過した電子ペーパー１２０に対し、画像データに応じた位置に電界を加える。記録ヘッド１０１により、電界が加えられた領域の表示基板１４０は図４４（Ｂ）に示すように正の電荷を帯びるので、その部分に引き付けられていた正に帯電した黒色の粒子１３６が非表示基板１４２の方に移動する。したがって、表示基板１４０の黒色の粒子１３６が付着してない領域が白色となり、電子ペーパー１２０に黒と白とのコントラストによる画像が形成される。
【０１９１】
ところで、記録ヘッド１０１が印加した電圧によって注入された電荷により粒子が他方の基板側に移動するのには時間がかかる。このため、十分に電荷が注入され、粒子が移動しやすくなるようにするため、印加電圧を約２００Ｖ、印加時間を約１０ｍｓｅｃ以上とすることが好ましい。換言すれば、印加時間は、記録ヘッド１０１の幅（搬送方向の幅）をＡ、搬送ベルト１１６の移動速度をＢとした場合、Ａ／Ｂ＞１０（ｍｓｅｃ）となるようにする。前述したように、搬送ベルト１１６の移動速度Ｂが約１００ｍｍ／ｓｅｃの場合、記録ヘッド１０１の幅は約１ｍｍとなる。
【０１９２】
なお、電子ペーパー１２０を搬送しながら電圧を印加するのではなく、搬送ベルト１１６を停止させて電圧を印加するようにしてもよい。また、搬送ベルト１１６を停止させ、記録ヘッド１０１を搬送方向へ移動させながら電圧を印加するようにしてもよく、搬送ベルト１１６と記録ヘッド１０１を相対的に移動させながら電圧を印加するようにしてもよい。
【０１９３】
なお、画像データに応じた位置は、ここでは黒色の粒子１３６を表示基板１４０から離れさせてその位置を白くすることにより画像とするため、画素を形成しない位置である。もちろん、リフレッシュ電極により正の電荷を与えて黒色の粒子１３６を表示基板１４０から離れさせた状態で、記録ヘッド１０１により負の電荷を与えて黒色の粒子１３６を表示基板１４０に付着させて画像を表示する場合は、画像データに応じた位置とは画素を形成する位置である。
【０１９４】
また、電子ペーパー１２０の少なくとも一方に、異方導電性の層を形成してもよい。電子ペーパー１２０はシートとして取り扱われるため、ある程度の剛性（こわさ）が必要となる。基板の厚みを厚くして剛性を確保する方法もあるが、このように基板を厚くしてしまうと、図５５に示したように、正電荷１０３が基板を通過する際に面方向に広がってしまい、高解像度な画像を表示させることが難しくなる。これに対し異方導電性の層は、電荷の流れが一方向に制限されるため、厚みが厚くなっても電荷の広がりが発生せず、高解像度な画像を形成することができる。従って、画像表示媒体の対向する基板の少なくとも一方に適当な厚みの異方導電性層を形成することによって、解像度の低下を招くことなく画像表示媒体の剛性を確保することができる。
【０１９５】
異方導電性の層としては、図５６に示すように、絶縁性基材１０５に径が一例として１０μｍから１００μｍの導電性のピン状部材１０４を絶縁性基材１０５の厚さ方向に独立に埋め込んだものを使用することができる。また、径が０.１μｍから１０μｍの導電性棒状フィラーを、磁力などを作用させて絶縁性基材の面に対して垂直に配置させたものなども使用することができる。これらによれば、電荷は異方導電性層の導電性部材を通って厚さ方向のみに流れるため、異方導電性層の厚さが厚くなっても電荷の移動時に広がりが発生するのを防ぐことができる。
【０１９６】
また、異方導電性の層として、電界強度によって抵抗値が変化する半導電性基材を使用することもできる。これは、図５７に示したように、低電界下では高抵抗であるが、高電界下では抵抗が著しく低下するものであり、例えば電界がない状態では電気抵抗率が１０14Ω・ｃｍ以上、１０5Ｖ／ｍから１０7Ｖ／ｍの電界下では電気抵抗率が１０4Ω・ｃｍ以下に変化させるものを使用することができる。これらの半導電性材料としては、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリイミド、テフロン等をベースとし、これに導電性微粒子を分散させて抵抗調整を行った材料を使用することができる。これらを使用すると、図５８に示したように静電潜像が形成する電界パターンに応じて異方導電層１０９の電気抵抗を変化させることができ、必要な部分だけ電気抵抗を低下させ、電荷を厚さ方向にのみ流すことができる。
【０１９７】
画像が形成された電子ペーパー１２０は、記録ヘッド１０１の後段に設けられた載置台１２２に載置される。この載置台１２２には次々と画像を表示された電子ペーパー１２０が載置される。
【０１９８】
得られた画像はコントラストの良い高精細なものとなり、また、同じ電子ペーパー１２０を約１０００回程度繰り返し用いて画像を形成させたが、全ての回で電子ペーパー１２０に形成した画像の乱れや電子ペーパー１２０の表示不良などの問題は発生しなかったため、本第９の実施の形態で使用した電子ペーパー１２０は寿命が長く、かつ、画像表示性能の高い電子ペーパー１２０であることがわかる。
【０１９９】
なお、第９の実施形態では、表示基板１４０及び非表示基板１４２に使用する電荷輸送性フィルムの１例として、ポリエチレン樹脂中にＮ−メチルカルバゾールジフェニルヒドラゾンを分散させて正孔輸送性を持たせた正孔輸送性フィルム及びポリエチレン樹脂中にβ，β―ビス（メトキシフェニル）ビニルジフェニルヒドラゾンを分散させて正孔輸送性を持たせた正孔輸送性フィルムを挙げたが、その他の電荷輸送性フィルムとして、例えば、樹脂中にヒドラゾン化合物やスチルベン化合物、ピラゾリン化合物、アリールアミン化合物などを分散した正孔輸送性フィルムや、樹脂中にフルオレノン化合物、ジフェノキノン誘導体、ピラン化合物、酸化亜鉛などを分散した電子輸送性フィルム、または、電荷輸送能を持った自己支持性の樹脂等が使用できる。なお、電荷輸送能を持った自己支持性の樹脂を用いることにより、曲げ、伸びなどの画像表示媒体に加わる外力に強い構造をとることができ、より一層好ましい。
【０２００】
そのような電荷輸送能を持った自己支持性の樹脂としては第９の実施の形態で説明した電荷輸送性ポリマーを用いることができる。
【０２０１】
なお、第９の実施形態では、記録ヘッド１０１の各電極１３２にＡＣバイアスにＤＣ電圧を重畳した電圧を印加する構成としたが、図４５に示すように、ＤＣ電源２４ｂのみを接続しＤＣ電圧のみを印加するように構成することもできる。
【０２０２】
なお、図４６に示すように、黒色の導電性粒子１３６の代わりにイエロー(Ｙ)に着色された導電性粒子１３３が封入された第１のセル１５０と、黒色の導電性粒子１３６の代わりにマゼンタ（Ｍ）に着色された導電性粒子１３５が封入された第２のセル１５２と、黒色の導電性粒子１３６の代わりにシアン（Ｃ）に着色された導電性粒子１３７が封入された第３のセル１５４とを一組としたユニット１４８を多数形成した構成の電子ペーパーとすることによりカラー画像を表示することも可能である。
【０２０３】
また、第９の実施の形態の変形例として、リフレッシュ電極１１２が設けられていない構成としても電子ペーパーには画像が形成されるので、リフレッシュ電極１１２を有していない構成とすることもできる。また、記録ヘッド１０１と対向して設けれらる搬送ローラ１１４を金属製のローラとすることにより、この金属製のローラが電極となるので、リフレッシュ電極１１２の代わりに金属製のローラを有する構成とすることもできる。
【０２０４】
また、搬送ベルト１１６を導電性とし、記録ヘッド１０１と対向する接地された搬送ローラ１１４を介して搬送ベルト１１６を接地するようにしてもよい。この場合、図５９に示すように、常時ＡＣ電源１２５ａ及びＤＣ電源１２５ｂは記録ヘッド１０１が設けられている側のリフレッシュ電極１１２に接続し、該リフレッシュ電極１１２にバイアス電圧を印加する。
【０２０５】
［第１０の実施の形態］
第１０の実施の形態の画像形成装置は、第９の実施の形態の画像形成装置の応用例であり、箱状のハウジング１２８内に、記録ヘッド１０１、リフレッシュ電極１１２、駆動ローラ１１５ａ、従動ローラ１１５ｂ、電子ペーパー１２１及び制御部１１８が設けられている。
【０２０６】
ハウジング１２８の側面部分には、開口部１２８ａが形成されており、この開口部１２８ａが内部の電子ペーパー２１を表示する画像表示部となっている。ハウジング１２８内の電子ペーパー１２１は無端ベルト状に形成されており、例えば、幅２２０ｍｍ、長さ６５０ｍｍの電子ペーパーの端部を接着することにより形成できる。
【０２０７】
また、第１０の実施の形態の電子ペーパー２１は、上記第９の実施の形態と同様の構造であるので、詳細な説明は省略するが、本第１０の実施の形態では、表示基板１４０と非表示基板１４２との間に封入された２色の粒子１３６、１３８の混合割合を、黒色の粒子１３６：白色の粒子１３８＝２：１としている点が上記第９の実施の形態と異なっている。
このような無端ベルト状の電子ペーパー１２１は、駆動ローラ１１５ａと従動ローラ１１５ｂとにより回動され、開口部に露出する部分が異なるように制御される。駆動ローラ１１５ａは駆動モータＭにより回動され、駆動モータＭは制御部１１８により駆動が制御されている。
【０２０８】
制御部１１８は、記録ヘッド１０１による１画面分の画像の記録中の電子ペーパーの移動速度が記録に適した速度となるように駆動モータＭの駆動による駆動ローラ１１５ａの回動速度を制御している。
【０２０９】
例えば、記録ヘッド１０１による記録が連続的に行われる場合（すなわち、画像表示装置が次々と画像を表示するように設定されている場合）は駆動ローラ１１５ａは一定の回動速度に制御される。また、記録ヘッド１０１が記録した画像を直ちに見れるように画像表示装置が設定されている場合は、駆動ローラ１１５ａは、記録ヘッド１０１が１画面分の画像の記録を終了すると、回動速度が速くなるように制御され、画像表示部に記録した画像が表示されると画像表示部に表示された画像が移動しないように回動が停止される。
【０２１０】
なお、電子ペーパー１２１に画像を表示させる原理などその他の構成は、上述の第９の実施の形態と同様であるので、説明は省略する。
【０２１１】
このような構成の画像表示装置を用い、電子ペーパー１２１の移動速度を、例えば、１００ｍｍ／ｓｅｃとして画像表示を行ったところ、得られた画像はコントラストの良い高精細なものとなった。
【０２１２】
また、同じ電子ペーパー１２０を約１０００回程度繰り返し用いて画像を形成させたが、電子ペーパー１２０の伸びや、たるみ等が発生せず、かつ、全ての回で形成した画像の乱れや表示不良などの問題は発生しなかった。したがって、本第１０の実施の形態の画像表示装置は、画像表示寿命が長く、かつ、画像表示性能の高い画像表示装置であることがわかる。
【０２１３】
なお、上述した第９の実施の形態及び第１０の実施の形態において、記録ヘッド１０１の記録面１３０における各電極１３２の配置は図４１（Ａ）に示す配置に限らず、図４７（Ａ）及び図４７（Ｂ）に示すように、１列としてもよい、また、電極の形状も、断面略楕円状の半球状に限らず、図４７（Ｂ）〜図４７（Ｄ）に示すように、断面略楕円状の矩形状としてもよい。
【０２１４】
［第１１の実施の形態］
第１１の実施形態に係る画像表示装置は、図４９に示すように、画像を表示する表示部１６０と、画像データに基いて表示部１６０に画像を表示させるコントローラ１６２とから構成されている。
【０２１５】
表示部１６０は、図５０に示すように、表示基板１７０と非表示基板１７２との間に、２色の粒子１７４、１３８を封入した構成である。
【０２１６】
表示基板１７０は、図５０に示すように、ガラス基板１５８上に複数のＩＴＯ画素電極を設けた構成であり、例えば、１００μｍ×１００μｍのサイズのＩＴＯ画素電極を約１０μｍ間隔で配列させた構造のものが使用できる。また、非表示基板１７２は、図５１に示すように、ガラス基板上にＩＴＯ電極を全面に形成した構成であり、このＩＴＯ電極は接地されている。
【０２１７】
なお、表示基板１７０と非表示基板１７２との間には、図示しないスペーサが形成されており、このスペーサにより、表示基板１７０と非表示基板１７２との距離が常に一定に保持されると共にセルが形成されている。
【０２１８】
表示基板１７０と非表示基板１７２との間に封入された２色の粒子１７４、１３８のうちの一方の粒子１７４は、導電性の着色粒子の表面に正孔輸送層１７８を形成したものである。本第１１の実施の形態では、一方の粒子１７４として、例えば、平均粒径約１０μｍの抵抗値１０-2Ω・ｃｍ程度のアモルファスカーボンよりなる黒色の真球状導電性粒子の表面に、ポリカーボネートに正孔輸送物質であるＮ−メチルカルバゾールジフェニルヒドラゾンを約４０重量％添加して均一に分散させたものを正孔輸送層１７８として３μｍ程度の厚さにコートしたものを使用している。
【０２１９】
なお、導電性粒子及び正孔輸送層を形成する電荷輸送性材料としては、上記第９の実施の形態で説明したものと同様のものを使用できるので説明は省略する。
【０２２０】
また、２色の粒子のうち他方の粒子１３８は、隠蔽粒子としての役目を果たす絶縁性の白色粒子であり、本第１１の実施の形態では、上記第９の実施の形態で説明したものと同様のものを使用している。
【０２２１】
本第１１の実施の形態では、これら２種類の粒子１７４、１３８を、黒色の粒子１７４：白色の粒子１３８＝１：２となるように混合し、表示基板１７０と非表示基板との間に充填率約５０％で封入している。なお、混合割合は適宜調整できる。
【０２２２】
また、表示基板１７０の各画素電極１５６は各々配線１６４によりコントローラ１６２と接続されている。コントローラ１６２は、画像データに応じた位置の画素に電圧を印加して表示部１６０に画像データに応じた電界の分布を生じさせる。
【０２２３】
すなわち、電圧が印加された画素電極１５６は、図５０に示すように、正の電荷を帯びるので、その部分から黒色の粒子１７４に正電荷が注入される。そのため、電圧が印加された画素電極１５６から黒色の粒子１７４が遠ざかり、電圧が印加されていない画素電極１５６にのみ黒色の粒子１７４が付着した状態となる。したがって、表示基板１７０の黒色の粒子１７４が付着してない領域が白色となり、黒と白とのコントラストによる画像が形成される。
【０２２４】
なお、画像データに応じた位置とは、ここでは黒色の粒子１７４を表示基板１７０から離れさせてその位置を白くすることにより画像とするため、画素を形成しない位置である。もちろん、画素電極１５６が負の電荷を帯びるように、電圧を印加すれば、電圧が印加された画素電極１５６に黒色の粒子１７４が付着することとなるので、画像データに応じた位置とは画素を形成する位置である。
【０２２５】
なお、第１１の実施の形態では、各画素電極と接続する配線１６４を、図５１に示すように、画素電極の上層に設けた透明な絶縁層１６６内に埋め込んで、埋め込み配線としているので、電極間距離が短く、緻密な画像が表示可能となっている。なお、この配線１６４は、例えば、パイロックス(商品名；DuPont社製）、インパイロックス(商品名；DuPont社製）、ＬＳシリーズ(商品名；田中貴金属インターナショナル社製）等の透明な導電性材料を分散させた抵抗体より構成されており、スイッチングの際に放電などが発生してショートするなどの不都合が生じることを防止している。
【０２２６】
画像表示装置で表示された画像はコントラストの良い高精細なものとなり、また、書き換え間隔を、例えば、２０Ｈｚで画像を繰り返し表示させても、形成した画像に乱れや表示不良などの問題は発生しなかった。そのため、本第１１の実施の形態の画像表示装置は寿命が長く、かつ、画像表示性能の高い画像表示装置であることがわかる。
【０２２７】
また、２色の粒子のうち他方の粒子１３８として、粒径１０μｍ、抵抗値１０-2Ω・ｃｍのアモルファスカーボンの真球状導電性粒子の表面に、白色に着色したポリカーボネート中に電子輸送物質であるフルオレノン化合物を約４０重量％添加して均一に分散させたものを電子輸送層１７９として３μｍ程度の厚さにコートしたものを使用することもできる。
【０２２８】
この場合、図５２に示すように、黒色の粒子７４が付着していない領域に白色の粒子１７６が付着するので、より一層コントラストが高く、見易い画像が長期にわたって得られる。
【０２２９】
なお、上述の図４６と同様に、表示部１６０を、イエロー(Ｙ)に着色された導電性粒子１３３が封入された第１のセルと、マゼンタ（Ｍ）に着色された導電性粒子１３５が封入された第２のセルと、シアン（Ｃ）に着色された導電性粒子１３７が封入された第３のセルとを一組としたユニットを多数形成した構成としてカラー画像を表示することも可能である。
【０２３０】
また、上述した第９の実施の形態、第１０の実施の形態及び第１１の実施の形態では説明のため、黒色の粒子と白色の粒子を封入した場合について述べたが白と黒に限定されるものではなく、異なる２色の粒子であればよい。
【０２３１】
異なる色の粒子としては、シアン、マゼンタ、イエロー、レッド、グリーン、ブルーなどの有色の粒子のほかに、白色あるいは黒色の無色の粒子も含む。白色あるいは黒色の粒子としては、ジビニルベンゼンを主成分とする架橋共重合体からなる真球状粒子（ミクロパールＳＰ（商品名）；積水化学工業製、ミクロパールＢＢ（商品名）；積水化学工業製）、架橋ポリメチルメタクリレートの微粒子（MBX-20ブラック（商品名）；積水化学工業製、MBX-20ホワイト（商品名）；積水化学工業製）、ポリテトラフルオロエチレンの微粒子（ルブロンＬ（商品名）；ダイキン工業（株）製、SST-２（商品名）；Shamrock Technologies Inc.製）、シリコーン樹脂微粒子（トスパール（商品名）；東芝シリコーン（株）製）があげられる。
【０２３２】
なお、上述した第９の実施の形態、第１０の実施の形態及び第１１の実施の形態では、表示媒体として紙等に代替できるような電子ペーパーを使用する場合について説明したが、本発明の表示媒体は、このような電子ペーパーに限らず、例えば、広告看板や、ディスプレイ等のように書き換え可能な表示媒体全般に応用できる。
【０２３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、外部から加えられる電界により、電荷輸送性を有する一対の基板の中に封入された粒子群を画像に応じて移動させて画像形成するので、繰り返し書き換えが可能となり、かつ安全性、応答性に優れる、という効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１の実施の形態における画像形成装置の概略構成図である。
【図２】 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。
【図３】 画像形成装置の一部拡大図である。
【図４】 画像形成装置の一部拡大図である。
【図５】 異方導電層を説明するための図である。
【図６】 異方導電層を説明するための図である。
【図７】 異方導電層の電界強度と電気抵抗値との関係を示す線図である。
【図８】 異方導電層を説明するための図である。
【図９】 画像表示媒体の一例を示す図である。
【図１０】 画像表示媒体の一例を示す図である。
【図１１】 イニシャライザの概略構成図である。
【図１２】 イニシャライザの一部拡大図である。
【図１３】 イニシャライザの一部拡大図である。
【図１４】 除電部材を示す図である。
【図１５】 第２の実施の形態における画像形成装置の概略構成図である。
【図１６】 画像形成装置の一部拡大図である。
【図１７】 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。
【図１８】 第３の実施の形態における画像形成装置の概略構成図である。
【図１９】 第３の実施の形態における画像形成装置の変形例である。
【図２０】 定着装置及び搬送経路切替部材の概略構成図である。
【図２１】 定着手段を示す図である。
【図２２】 現像装置の概略構成図である。
【図２３】 現像装置の他の例を示す図である。
【図２４】 現像装置を他の例を示す図である。
【図２５】 現像装置を他の例を示す図である。
【図２６】 現像装置を他の例を示す図である。
【図２７】 静電潜像形成部を示す図である。
【図２８】 イオン照射ヘッドの概略構成図である。
【図２９】 スタイラス電極の概略構成図である。
【図３０】 制御部において実行される制御ルーチンのフローチャートである。
【図３１】 カラー画像を表示可能な画像表示媒体を示す図である。
【図３２】 第５の実施の形態における画像形成装置の概略構成図である。
【図３３】 第５の実施の形態における画像形成装置の概略構成図である。
【図３４】 第６の実施の形態における画像形成装置の概略構成図である。
【図３５】 第７の実施の形態における画像形成装置の概略構成図である。
【図３６】 第７の実施の形態における画像形成装置の概略構成図である。
【図３７】 第８の実施の形態における画像表示媒体の断面図である。
【図３８】 第８の実施の形態における画像形成装置の概略構成図である。
【図３９】 第８の実施の形態における画像形成装置の概略構成図である。
【図４０】 第９の実施の形態の画像形成装置の概略構成を示す説明図である。
【図４１】 (Ａ)は図１に示した記録ヘッドの記録面の電極の配置を示す上面図であり、（Ｂ）は記録ヘッド接続する電源について説明する概略図である。
【図４２】 記録ヘッドが電子ペーパーの凸部に沿って変形する様子を説明する説明図である。
【図４３】 電子ペーパーの構造を説明する概略構成図である。
【図４４】 記録ヘッドによって電子ペーパー内に生じた電界による電子ペーパー内の粒子の動きを説明する説明図である。
【図４５】 記録ヘッド接続する別の電源について説明する概略図である。
【図４６】 カラー画像を表示する電子ペーパーの概略構成図である。
【図４７】 記録ヘッドの記録面の電極の別の配置例を示す上面図である。
【図４８】 本発明の第１０の実施の形態の画像形成装置の概略構成を示す説明図である。
【図４９】 本発明の第１１の実施の形態の画像形成装置の概略構成を示す説明図である。
【図５０】 図９で示した画像形成装置の表示部の構成を示す概略構成図である。
【図５１】 図１１で示した電極部の概略構成図である。
【図５２】 図９で示した画像形成装置の表示部の別の構成を示す概略構成図である。
【図５３】 従来の電子ペーパの概略構成図である。
【図５４】 スペーサの一例を示す図である。
【図５５】 異方導電層について説明するための図である。
【図５６】 異方導電層について説明するための図である。
【図５７】 異方導電層の電界強度と電気抵抗値との関係を示す線図である。
【図５８】 異方導電層について説明するための図である。
【図５９】 本発明の第９の実施の形態の画像形成装置の他の例を示す説明図である。
【符号の説明】
１０ 画像表示媒体
１２ 画像形成装置
１４ 表示基板
１６ 非表示基板
１８ 導電性粒子
２０ 絶縁性粒子
２２ 静電潜像形成部
２４ 静電潜像担持体
２６ 対向電極
３７ セル
３８ スペーサ粒子
５０ 現像装置
５２ 転写装置
５６ 定着装置
５８ 媒体検出センサ
８０ 帯電装置
８２ 光ビーム走査装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像表示媒体、画像形成方法、画像形成装置、及びイニシャライズ装置に係り、特に、繰り返し書き換えが可能な画像表示媒体、該画像表示媒体に画像を形成する画像形成方法、画像形成装置、及びイニシャライズ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、所謂電子ペーパーに画像を表示させる技術として、着色粒子の回転、電気泳動、サーマルリライタブル、液晶、エレクトロクロミー等の技術が知られている。このような技術の中で、トナーを用いて表示させる画像表示媒体として、導電性の着色トナーと白色粒子とを対向する表示基板と非表示基板との間に封入し、非表示基板の内側に電荷輸送層が、表示基板の内側にマトリックス電極が形成されたものがある。このような画像表示媒体は、電荷輸送層を介して導電性着色トナーへ電荷が注入され、電荷注入された導電性着色トナーがマトリックス電極により画像に応じて形成された基板間の電界に応じて移動して表示基板へ付着する。これにより、表示基板側に導電性着色トナーと白色粒子とのコントラストとしての画像が表示される。
【０００３】
また、繰り返し書き換えが可能な画像表示媒体として、電気泳動を応用した画像表示媒体が知られている。（川居：マイクロカプセルを用いた電気泳動ディスプレイの開発、日本画像学会、エレクトロニックイメージング研究会、ｐ31、1999）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、トナーを用いた画像表示媒体はマトリックス電極を用いているため、従来の像担持体上に形成された静電潜像をトナー現像し、記録用紙にトナー像を転写することにより画像を形成する複写機やプリンタ等の画像形成装置にそのまま用いることはできない。また、電気泳動を応用した画像表示媒体は、絶縁性液体の安全性の確保や高速応答が困難であるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決すべく成されたものであり、安全性及び高速応答性を満足すると共に、繰返し書換えが可能な画像表示媒体及び前記画像表示媒体に画像を形成することができると共に、記録用紙に画像を形成する複写機やプリンタと共用することが可能な画像形成方法、画像形成装置、及びイニシャライズ装置を提供することが目的である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、少なくとも一方が電荷輸送性を有する一対の基板と、前記電荷輸送性を有する基板に設けられ、電界強度によって抵抗値が変化する半導電性基材から成る異方導電性層と、外部から加えられる電界により移動可能に封入されると共に、色及び特性が異なる複数種類の粒子群と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
請求項１記載の発明によれば、画像表示媒体は、少なくとも一方が電荷輸送性を有する一対の基板の中に、外部から加えられる電界、例えば直流電圧や交流電圧が基板間に印加されることにより発生する電界により移動可能な粒子群が封入されている。これらの粒子群は、色及び特性が異なる複数種類の粒子群である。特性には、例えば導電性か絶縁性か、正に帯電するか負に帯電するか等であり、例えば、請求項２にも記載したように、粒子群のうち少なくとも１種類を導電性粒子とすることができる。ここで、基板は少なくとも一方が電荷輸送性を有しているため外部からの電荷注入若しくは摩擦帯電により粒子群を帯電させることができる。
【０００８】
従って、画像に応じて電界を加えることにより画像に応じて粒子群が移動し、粒子群の色のコントラストにより画像を表示させることができる。このように画像に応じて外部から電気信号が加えられることにより繰り返し画像を表示させることができる。なお、粒子群の色は少なくとも２種類あればよい。なお、粒子群に電荷輸送性を持たせても良い。
【０００９】
また、電荷輸送性を有する基板に異方導電性層を形成する。これにより、輸送される電荷が広がらないので、基板を厚くすることができる。
【００１０】
また、電荷輸送性を有する基板は、電荷輸送ポリマーとすることができる。ポリマーは自己支持性の樹脂のため、曲げや伸び等、外力に対して強い構造とすることができる。
【００１１】
また、前記基板の間に前記粒子よりも径が大きいスペーサ粒子を封入してもよい。これにより、基板と基板の間の距離を略一定に保つことができる。
【００１２】
また、請求項３記載の発明のように、前記基板の間が、所定形状に仕切られたセル構造となるようにしてもよい。これにより、基板と基板の間の距離を略一定に保つことができると共に、基板間に封入された粒子の部分的な偏りが抑えられ、より安定な画像表示を行うことができる。
【００１３】
また、請求項４記載の発明のように、導電性粒子が多色画像を形成する複数の各色毎に前記セルに封入されるようにしてもよい。例えば、セル毎に、導電性のイエローの粒子と白色の粒子、導電性のマゼンダの粒子と白色の粒子、導電性のシアンの粒子と白色の粒子を封入する。そして、各色毎に電界を発生させることによりカラー画像を形成することができる。
【００１４】
請求項８記載の発明は、前記請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の画像表示媒体に画像を形成する画像形成装置であって、潜像担持体と、前記潜像担持体上に画像に応じた静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記画像表示媒体が間に位置可能に前記潜像担持体と対向する位置に配置され、前記潜像担持体との間に電界を発生させるための対向電極と、を有することを特徴とする。
【００１５】
請求項８記載の発明によれば、静電潜像形成手段は、潜像担持体上に画像に応じた静電潜像を形成する。対向電極は、画像表示媒体が間に位置可能に潜像担持体と対向する位置に配置される。すなわち、静電潜像担持体上の静電潜像と対向電極との間に電界を発生させることができる。従って、発生した電界により基板間に封入された粒子群を画像に応じて移動させることができ、画像表示媒体に画像を形成することができる。
【００１６】
静電潜像形成手段は、前記潜像担持体上を画像に応じた光ビームで走査することにより前記潜像担持体上に画像に応じた潜像を形成するようにしてもよい。また、イオンを発生させるイオン発生手段により、発生したイオンを画像に応じて前記潜像担持体上に照射することにより前記潜像担持体上に画像に応じた静電潜像を形成するようにしてもよい。また、スタイラス電極に高電圧を印加して画像に応じた電荷を発生させることにより前記潜像担持体上に画像に応じた静電潜像を形成するようにしてもよい。
【００１７】
なお、静電潜像と対向電極との間に電界を発生させた後に、さらに画像表示媒体に絶縁層を介して電界を発生させるようにしてもよい。これにより、静電潜像担持体上の電荷による電荷注入が不十分なことにより粒子の移動が不十分な場合でも、粒子を十分に移動させることができ、高い画像濃度を得ることができる。
【００１８】
請求項９記載の発明は、前記対向電極は、バイアス電圧が印加されることを特徴としている。これにより、潜像担持体と対向電極との間に逆方向に電界を発生させることができる。従って、例えば対向電極側の基板に付着している粒子を潜像担持体側の基板に、潜像担持体側の基板に付着している粒子を対向電極側に移動させることができる。
【００１９】
請求項１０記載の発明は、前記導電性粒子を予め帯電させる帯電手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００２０】
請求項１０記載の発明によれば、帯電手段により導電性粒子を予め帯電させることにより十分に粒子を基板間で移動させることができ、安定して画像を表示することができる。
【００２１】
なお、帯電手段は、請求項１１にも記載したように、前記基板に直流電圧及び交流電圧の少なくとも一方を印加する。ここで、直流電圧を基板に印加した場合には、導電性粒子を一方の基板側に一様に付着させることができるため、対向電極にバイアスを印加する必要がない。また、交流電圧を印加した場合には、粒子を十分に帯電させることができる。
【００２２】
また、請求項１２にも記載したように、帯電手段は弾性体で構成され、前記画像表示媒体と密着した状態で前記基板に直流電圧及び交流電圧の少なくとも一方を印加するようにしてもよい。これにより、十分に電荷を基板の中に輸送させることができ、粒子を十分に帯電させることができる。
【００２３】
請求項１３記載の発明は、前記帯電手段による帯電が行われる前に、前記電荷輸送性を有する基板が接地されることを特徴とする。
【００２４】
請求項１３記載の発明によれば、帯電手段による帯電が行われる前に、前記電荷輸送性を有する基板を接地するので、粒子に過大な電荷が残っていた場合は、これを除去することができる。このため、粒子の過大帯電による基板表面への強い付着を回避し、粒子に安定した電荷を付与することができる。
【００２５】
請求項１４記載の発明は、画像が形成される媒体が前記画像表示媒体であるか画像記録媒体であるかを入力する入力手段と、前記入力手段による入力結果が前記画像記録媒体の場合に、前記静電潜像形成手段により形成された静電潜像をトナーにより現像する現像手段と、前記現像手段により現像されたトナー像を画像記録媒体に転写する転写手段と、前記画像記録媒体に転写されたトナー像を定着させる定着手段と、をさらに備えたことを特徴とする。
【００２６】
請求項１４記載の発明によれば、入力手段は、画像が形成される媒体が前記画像表示媒体であるか、画像記録媒体、すなわち通常の記録用紙であるかを入力するためのものであり、例えばキーボードやマウス等を用いることができる。ユーザはこの入力手段により媒体を選択することができる。また、入力手段は、請求項１５にも記載したように、画像が形成される媒体が前記画像表示媒体であるか画像記録媒体であるかを検出する媒体検出手段としてもよい。この場合、例えば媒体に光を照射し、反射した光の光量値から何れの媒体であるかを検出することができる。また、重量を検出することにより何れの媒体であるかを検出するようにしてもよい。
【００２７】
現像手段は、入力手段による入力結果が画像記録媒体の場合、すなわち、通常の記録用紙等の場合に、静電潜像形成手段により形成された静電潜像をトナーにより現像する。転写手段は、現像手段により現像されたトナー像を画像記録媒体に例えば電圧を印加することにより転写する。定着手段は、前記画像記録媒体に転写されたトナー像を、例えば熱定着や圧力定着により定着させる。
【００２８】
また、転写手段は、請求項１６にも記載したように、対向電極としてもよい。すなわち、画像表示媒体の画像形成と、画像記録媒体の画像形成を同一の転写手段により行うことができる。これにより、装置を簡単な構成にすることができると共に低コストとすることができる。
【００２９】
また、媒体が画像表示媒体の場合には、定着処理を行う必要はないため、請求項１７記載の発明のように、前記入力手段による入力結果が前記画像表示媒体の場合に、前記定着手段による定着処理を行わないようにしてもよい。これにより、熱等による画像表示媒体の劣化を防ぐことができる。
【００３０】
請求項１８記載の発明は、前記入力手段による入力結果が前記画像表示媒体の場合に、前記現像手段による現像を停止する現像停止手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００３１】
請求項１８記載の発明によれば、現像停止手段は、入力手段による入力結果が画像表示媒体の場合には、現像手段を動作させる必要はないため、現像を停止する。また、現像手段を動作可能な状態にしておくと、静電潜像担持体上のトナーが供給されてしまい、画像表示媒体にトナーが汚れてしまう場合がある。従って、現像手段による現像を停止することによりトナーが画像表示媒体に付着してしまうのを防ぐことができる。
【００３２】
また、現像停止手段は、現像手段を前記潜像担持体から離間させるようにしてもよい。これにより、トナーが静電潜像担持体に供給されるのを防ぐことができる。また、現像手段に含まれるトナー担持体の回転を停止させるようにしてもよい。また、現像手段に含まれるトナー担持体に前記静電潜像の電位と逆極性の電圧を印加するようにしてもよい。また、現像手段に含まれるトナー担持体へのトナーの供給を停止するようにしてもよい。
【００３３】
また、請求項１９にも記載したように、静電潜像形成手段と対向電極との間の距離を調節する調節手段をさらに備えるようにしてもよい。これにより、画像表示媒体と画像記録媒体とで厚みが異なる場合でも良好に画像形成を行うことができる。
【００３４】
また、請求項５にも記載したように、請求項１乃至請求項４の画像表示媒体において、１対の基板の間に電極層を設けることもできる。これにより両面表示が可能となる。このような両面に画像を形成することができる画像表示媒体は、請求項２０に記載したように、潜像担持体と、前記潜像担持体上に画像に応じた静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記電極層と接触するガイド電極と、を有する画像形成装置により画像形成することができる。
【００３５】
請求項２１記載の発明は、請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の画像表示媒体をイニシャライズすることを特徴としている。
【００３６】
請求項２１記載の発明によれば、画像形成を行う前に、画像表示媒体をイニシャライズ、例えば基板の間に封入された粒子を帯電させる。例えば、基板に直流電圧や交流電圧、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧等を印加する。直流電圧を基板に印加した場合には、導電性粒子を一方の基板側に一様に付着させることができる。また、交流電圧を印加した場合には、粒子を十分に帯電させることができる。さらに、交流電圧を印加した後に直流電圧を印加してもよい。これにより、十分に粒子を帯電させることができると共に、導電性粒子を一方の基板側に一様に付着させることができる。
【００３７】
また、請求項２２にも記載したように、前記粒子群が移動開始する帯電量以下に帯電するようにしてもよい。すなわち、静電潜像担持体上の静電潜像と対向電極との間に電界を発生させる前に、粒子が移動し始める帯電量に近い帯電量に予め粒子を帯電させておく。これにより、後工程の静電潜像担持体で注入する電荷が少なくても粒子を移動させることができる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
［第１の実施の形態］
以下、図面を参照して本発明の第１の実施の形態を詳細に説明する。
【００３９】
図１には、本実施の形態に係る画像表示媒体１０及び画像表示媒体１０に画像を形成するための画像形成装置１２が示されている。
【００４０】
画像表示媒体１０は、画像が表示される側の表示基板１４と該表示基板１４と対向する非表示基板１６との間に互いに色が異なる導電性の導電性粒子１８及び絶縁性の絶縁性粒子２０が封入された構成となっている。また、表示基板１４及び非表示基板１６は、正孔輸送物質又は電子輸送物質が含有された部材で構成され、正又は負の電荷を輸送する電荷輸送性を有している。なお、どちらか一方の基板に電荷輸送性を持たせるようにしてもよい。
【００４１】
ここで、正孔輸送物質としては、ヒドラゾン化合物やスチルベン化合物、ピラゾリン化合物、アリールアミン化合物等がある。基板にはこれらを含有した樹脂を用いることができる。また、電子輸送性物質としては、フルオレノン化合物、ジフェノキノン誘導体、ピラン化合物、酸化亜鉛等がある。基板にはこれらを含有した樹脂を用いることができる。
【００４２】
また、基板に電荷輸送性を有する自己支持性の樹脂を用いてもよい。これにより、曲げや伸び等、画像表示媒体１０に加わる外力に対して強い構造とすることができる。
【００４３】
このような電荷輸送性を有する自己支持性の樹脂としては、電荷輸送性ポリマーがある。例えば、ポリビニルカルバゾール、米国特許第４，８０６，４４３号に記載の特定のジヒドロキシアリールアミンとビスクロロホルメートとの重合によるポリカーボネート、米国特許第４，８０６，４４４号に記載の特定のジヒドロキシアリールアミンとホスゲンとの重合によるポリカーボネート、米国特許第４，８０１，５１７号に記載のビスヒドロキシアルキルアリールアミンとビスクロロホルメート或いはホスゲンとの重合によるポリカーボネート、米国特許第４，９３７，１６５号及び同第４，９５９，２８８号に記載の特定のジヒドロキシアリールアミン或いはビスヒドロキシアルキルアリールアミンとビスクロロホルメートとの重合によるポリカーボネート、或いはビスアシルハライドとの重合によるポリエステル、米国特許第５，０３４，２９６号に記載の特定のフルオレン骨格を有するアリールアミンのポリカーボネート、或いはポリエステル、米国特許第４，９８３，４８２号に記載のポリウレタン、特公昭５９−２８９０３号公報記載の特定のビススチリルビスアリールアミンを主鎖としたポリエステル、特開昭６１−２０９５３号公報、特開平１−１３４４５６号公報、特開平１−１３４４５７号公報、特開平１−１３４４６２号公報、特開平４−１３３０６５号公報、特開平４−１３３０６６号公報等に記載のヒドラゾン、トリアリールアミン等の電荷輸送性の置換基をペンダントとしたポリマー、“The Sixth International Congress on Advances in Non-impact Printing Technologies, 306, (1990)."により報告されたテトラアリールベンジジン骨格を有するポリマー、等があげられる。
【００４４】
また、例えば、特開平８−２５３５６８記載の一般式（Ｉ−１）または（Ｉ−２）で示される電荷輸送性ポリマーが使用できる［式中、Ｙは２価の炭化水素基を表し、Ｚは２価の炭化水素基を表し、Ａは、式（Ｉ−３）（ここで、Ｒ1 およびＲ2 は、それぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルコキシ基、置換アミノ基、またはハロゲン原子を表し、Ｘは置換または未置換の２価の芳香族基を表し、ｎは１〜５の整数を表し、ｋは０または１を表す）で示される基を表わし、ＢおよびＢ′は、それぞれ独立に基−Ｏ−（Ｙ−Ｏ）ｍ−Ｈまたは基−Ｏ−（Ｙ−Ｏ）ｍ−ＣＯ−Ｚ−ＣＯ−ＯＲ′（ここで、Ｒ′は水素原子、アルキル基、置換もしくは未置換のアリール基、置換もしくは未置換のアラルキル基を表し、Ｙは２価の炭化水素基を表し、Ｚは２価の炭化水素基を表し、ｍは１〜５の整数を表す）、ｍは１〜５の整数を表し、ｐは５〜５０００の整数を表す］。さらに、一般式（Ｉ−１）または（Ｉ−２）におけるＸが、構造式（II）または（III ）で示される電荷輸送性ポリマーが使用できる。
【００４５】
【化１】
また、導電性粒子１８は、基板との接触により電荷の移動を行なうことができるものである。このような粒子としては、例えば、カーボンブラック、ニッケル、銀、金、錫等の金属の粒子、又はこれらの材料を粒子表面に被覆したり、含有したりした粒子である。具体的には、ジビニルベンゼンを主成分とする架橋共重合体からなる微粒子の表面に無電界ニッケルメッキを行った真球状導電性粒子（積水化学工業製ミクロパールNI（商品名））、さらにその後、金置換メッキを施した真球状導電性粒子（積水化学工業（株）製ミクロパールAU（商品名））があげられる。また、熱硬化性フェノール樹脂を炭素化焼成して得られるアモルファスカーボンの真球状導電性粒子（ユニチカ（株）製ユニベックスＧＣＰ、H-Type（商品名）：体積固有抵抗≦10-2Ω・cm）、さらに金、銀などの金属を表面被覆した真球状導電性粒子（ユニチカ（株）製ユニベックスＧＣＰ（商品名）：体積固有抵抗≦10-4Ω・cm）、シリカ、アルミナの真球状酸化物微粒子の表面にAg及び酸化錫をコーティングした真球状導電性粒子（（株）アドマテックス製アドマファイン（商品名））、あるいはスチレン樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ガラスなど各種材料からなる母粒子の表面に導電性の微粉末を付着させたり、埋め込んだりした粒子があげられる。また、異なる色の粒子として、シアン、マゼンタ、イエロー、レッド、グリーン、ブルーなどの有色の粒子のほかに、白色あるいは黒色の無色の粒子も含む。白色あるいは黒色の粒子としては、ジビニルベンゼンを主成分とする架橋共重合体からなる真球状粒子（積水化学工業製ミクロパールＳＰ、ミクロパールＢＢ（商品名））、架橋ポリメチルメタクリレートの微粒子（積水化成品工業（株）製MBX-20ブラック、ホワイト（商品名））、ポリテトラフルオロエチレンの微粒子（ダイキン工業（株）製ルブロンＬ、Shamrock Technologies Inc.製 SST-２（商品名））、シリコーン樹脂微粒子（東芝シリコーン（株）製トスパール）があげられる。
【００４７】
なお、以下では、表示基板１４及び非表示基板１６は正の電荷を輸送する電荷輸送性を有するものとし、導電性粒子１８は黒色の粒子であり、絶縁性粒子２０は白色の粒子であるとして説明する。
【００４８】
画像形成装置１２は、静電潜像形成部２２、ドラム状の静電潜像担持体２４、対向電極２６、直流電圧電源２８等を備えている。
【００４９】
静電潜像形成部２２は、静電潜像担持体２４の上方に配置されている。静電潜像形成部２２は、画像表示媒体１０に記録すべき画像に応じた静電潜像を静電潜像担持体２４上に形成する。この静電潜像の形成は、例えば非画像部を正の電荷で帯電し、画像部を帯電しないようにすることで行う。
【００５０】
静電潜像担持体２４の導電性支持体２４Ａは接地されている。また、静電潜像担持体２４は、図中矢印Ａ向へ回転する。
【００５１】
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、静電潜像担持体２４と図中矢印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２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。また、対向電極２６は図１において矢印Ｃ方向に回転する。
【００５２】
次に、第１の実施の形態における作用を説明する。
【００５３】
静電潜像担持体２４が図中矢印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。
【００５４】
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。
【００５５】
そして、図３に示すように静電潜像担持体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と対向する部分に導電性粒子１８が付着していた場合には、静電潜像担持体２４上の正電荷（非画像部）３０は、表示基板１４を輸送され、導電性粒子１８が帯電される。
【００５６】
ここで、対向電極２６はバイアス電圧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、帯電された導電性粒子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側には白色の絶縁性粒子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。
【００５７】
一方、図４に示すように、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と対向する部分に導電性粒子１８が付着していた場合には、対向電極２６から供給される正電荷３０が非表示基板１６を輸送され、導電性粒子１８が帯電される。
【００５８】
ここで、対向電極２６はバイアス電圧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ＶLとなっている。このため、帯電された導電性粒子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側には黒色の導電性粒子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。
【００５９】
このようにして、画像に応じて導電性粒子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、導電性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、導電性粒子１８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。
【００６０】
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、導電性粒子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導電性粒子１８を移動させることができる。このため、導電性粒子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。さらに、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。
【００６１】
なお、画像表示媒体１０の少なくとも一方に、異方導電性の層を形成してもよい。画像表示媒体１０はシートとして取り扱われるため、ある程度の剛性（こわさ）が必要となる。基板の厚みを厚くして剛性を確保する方法もあるが、このように基板を厚くしてしまうと、図５に示したように、正電荷３０が基板を通過する際に面方向に広がってしまい、高解像度な画像を表示させることが難しくなる。これに対し異方導電性の層は、電荷の流れが一方向に制限されるため、厚みが厚くなっても電荷の広がりが発生せず、高解像度な画像を形成することができる。従って、画像表示媒体の対向する基板の少なくとも一方に適当な厚みの異方導電性層を形成することによって、解像度の低下を招くことなく画像表示媒体の剛性を確保することができる。
【００６２】
異方導電性の層としては、図６に示すように、絶縁性基材３２に径が一例として１０μｍから１００μｍの導電性のピン状部材３４を絶縁性基材３２の厚さ方向に独立に埋め込んだものを使用することができる。また、径が０.１μｍから１０μｍの導電性棒状フィラーを、磁力などを作用させて絶縁性基材の面に対して垂直に配置させたものなども使用することができる。これらによれば、電荷は異方導電性層の導電性部材を通って厚さ方向のみに流れるため、異方導電性層の厚さが厚くなっても電荷の移動時に広がりが発生するのを防ぐことができる。 また、異方導電性の層として、電界強度によって抵抗値が変化する半導電性基材を使用することもできる。これは、図７に示したように、低電界下では高抵抗であるが、高電界下では抵抗が著しく低下するものであり、例えば電界がない状態では電気抵抗率が１０14Ω・ｃｍ以上、１０5Ｖ／ｍから１０7Ｖ／ｍの電界下では電気抵抗率が１０4Ω・ｃｍ以下に変化させるものを使用することができる。これらの半導電性材料としては、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリイミド、テフロン等をベースとし、これに導電性微粒子を分散させて抵抗調整を行った材料を使用することができる。これらを使用すると、図８に示したように静電潜像が形成する電界パターンに応じて異方導電層３６の電気抵抗を変化させることができ、必要な部分だけ電気抵抗を低下させ、電荷を厚さ方向にのみ流すことができる。
【００６３】
また、画像表示媒体１０の表面に保護層を形成してもよい。画像表示媒体１０は、繰返し使用されるため表面に傷が付き易く、表面が傷付くと画像表示品質が低下するばかりでなく、これと接触する静電潜像担持体や、導電性ロール部材の表面を傷付ける恐れがある。保護層としては耐磨耗性が高く、電荷が厚さ方向に移動できる材料が使用できる。
【００６４】
保護層の電気抵抗は、電荷が画像表示媒体１０の面方向には広がらず、厚さ方向には必要十分に電荷が移動できることが望ましく、電気抵抗として１０10Ω・ｃｍから１０13Ω・ｃｍ程度が好ましい。これにより、画像表示媒体１０の耐磨耗性が向上し、傷がつきにくくなるため、繰返し使用回数を増大させることが可能になる。
【００６５】
なお、画像表示媒体１０の構成として、例えば図９に示すように、画像表示媒体１０の対向する基板の間をセル構造とし、各セル３７に粒子を封入するようにしてもよい。これにより、基板間に封入された粒子の部分的な偏りが抑えられ、より安定な画像表示を行うことができる。また、セル壁３９により対向する基板の間隙が一定に規制されるため、静電気力による画像表示をより安定に行うことができる。さらに、画像表示媒体１０に圧力が加わった際に、画像表示媒体１０がつぶれて封入された粒子がパッキングされ、静電気力による粒子の移動ができなくなることもなくなるため、それに起因する表示欠陥を防止することができる。
【００６６】
セル構造を有する画像表示媒体１０の形成は、少なくとも一方の基板をエッチング処理やレーザ加工、あるいは予め作製した型を使用し、プレス加工などによって、任意のサイズのセルパターンを形成した後、各セルに所望の粒子を入れ、その上から対向する基板を接着することで形成することができる。
【００６７】
また、対向する基板の間隙を規制するには、セル構造の他にも図１０に示したように、所望の間隙と同等の大きさのスペーサ粒子３８を封入し、これによって間隙を規制することもできる。この方法では、粒子の部分的な偏りを防ぐ作用はないが、セル構造を形成するよりも非常に簡単かつ安価に画像表示媒体１０を形成することができる。スペーサ粒子としては、表示画像に影響の少ない透明粒子を使用するのが好ましく、例えばガラス粒子や、ポリスチレンやポリエステルやアクリルなどの透明樹脂粒子等を使用することができる。
【００６８】
また、本実施の形態では、静電潜像担持体２４上の正電荷に帯電された部分を非画像部、帯電されていない部分を画像部とし、導電性粒子を黒色の粒子、絶縁性粒子を白色の粒子として説明したが、これに限らず、静電潜像担持体２４上の正電荷に帯電された部分を画像部、帯電されていない部分を非画像部とし、導電性粒子を白色の粒子、絶縁性粒子を黒色の粒子としてもよい。また、電荷輸送性でなく電子輸送性を有する基板を用いて画像表示媒体を構成したり、非表示基板１６を静電潜像担持体２４側に配置したりし、さらに静電潜像担持体２４上の画像部、非画像部の極性、粒子の極性を適宜組み合わせることにより画像形成を行なうようにしてもよい。
【００６９】
［第２の実施の形態］
次に、第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態で示した画像形成装置１２と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００７０】
図１５に示す画像形成装置１２では、静電潜像担持体２４及び対向電極２６は共に接地されている。また、これに伴い、画像表示媒体１０内の導電性粒子１８を帯電し、表示基板１４側に導電性粒子１８を一様に付着させるためのイニシャライザ４０を備えている。
【００７１】
図１１に示すイニシャライザ４０は、一対の導電性ロール部材４２、この導電性ロール部材４２に電圧を印加するための電源４４を備えている。導電性ロール部材４２Ａは図中矢印Ｄ方向へ、導電性ロール部材４２Ｂは図中矢印Ｅ方向へそれぞれ回転する。
【００７２】
電源４４は、例えば図１２に示すように、直流電圧を導電性ロール部材４２に印加する。図１２に示した例では、導電性ロール部材４２Ｂ側が正極となっている。このように構成されたイニシャライザ４０では、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方向に搬送され、導電性ロール部材４２Ａと導電性ロール部材４２Ｂとが対向する位置に搬送されると、電源４４により直流電圧の印加を開始する。
【００７３】
そして、図１２に示すように、印加された直流電圧により導電性ロール部材４２Ｂから供給される正電荷３０が電荷輸送性を有する非表示基板１６を輸送され、画像表示媒体１０に付着していた導電性粒子１８が帯電される。帯電された導電性粒子１８は、電位が低い表示基板１４側へ移動し、表示基板１４に付着する。また、導電性ロール部材４２Ａ側には負の電荷が発生するが、表示基板１４は負の電荷輸送性は有しないため、表示基板１４に付着した導電性粒子１８が負に帯電することはない。従って、表示基板１４に付着した導電性粒子１８は非表示基板１６側に移動することはない。また、もともと表示基板１４側に付着していた導電性粒子１８は、帯電されず表示基板１４側に付着されたままであり、非表示基板１６側に移動することはない。すなわち、導電性ロール部材４２に直流電圧を印加することにより、表示基板１４側に導電性粒子１８を一様に付着させることができる。
【００７４】
また、図１３に示すように、電源４４は、交流電圧を導電性ロール部材４２に印加するようにしてもよい。このように交流電圧を印加した場合は、図１３に示したように表示基板１４側に導電性粒子１８が付着していても、非表示基板１６側に導電性粒子１８が付着していても、導電性ロール部材４２から供給される正電荷３０が表示基板１４又は非表示基板１６を輸送され導電性粒子１８を帯電する。なお、画像表示媒体１０に交流電圧を印加する時間は、少なくとも印加する交流電圧の１周期よりも長い時間とすることが望ましい。このようにすることですべての導電性粒子１８を帯電させることができる。従って、これらを考慮して画像表示媒体１０がイニシャライザ４０を通過する時間、すなわち搬送速度及び交流電圧の周波数を決定する。
【００７５】
また、画像表示媒体１０に交流電圧を印加した後に直流電圧を印加するようにしてもよい。これにより、すべての導電性粒子１８を帯電させると共に、表示基板１４側に導電性粒子１８を一様に付着させることができる。
【００７６】
このように、直流電圧を印加することにより帯電する場合と交流電圧を印加することにより帯電する場合とがあるが、直流電圧を印加して帯電する場合は、粒子への電荷の付与が十分でない。このため、静電潜像の電界を利用した電荷注入により粒子を十分に帯電させることにより、基板間の移動が可能となるようにする。
【００７７】
また、交流電圧を印加することにより帯電する場合は、粒子への電荷の付与が十分に行うことができる。このため、静電潜像と対向電極との間の電界に従って粒子を移動させることができる。粒子が十分に帯電している場合は、電荷注入の速度よりも粒子の電界による移動速度の方が速いため、帯電された粒子の移動が支配的となる。
【００７８】
なお、イニシャライザ４０における電圧印加部材としては、導電性ロール部材４２を使用するものとして説明したが、この他にも画像表示媒体１０の電荷輸送性を有する基板を通して導電性粒子１８に電荷を移動させ、導電性粒子１８を帯電させることができるものであれば公知の電圧印加部材を使用することができる。例えば、接触型の電圧印加部材としては導電性ブラシ、非接触電圧印加部材としてはコロトロンやスタイラス電極などを使用することができる。
【００７９】
また、導電性ロール部材４２を使用する場合、導電性ロール部材４２から基板への電荷移動を確実かつ安定に行わせるためには、導電性ロール部材４２と画像表示媒体１０とを確実に密着させることが重要であり、導電性ロール部材４２が弾性を有していることがより望ましい。例えば、金属ロールに電気抵抗を１０6〜１０8Ωに制御したポリウレタンゴムを弾性層として被覆したものなどを使用することができる。
【００８０】
さらに、イニシャライザ４０による帯電に先だって、図１４に示すように、表示基板１４、非表示基板１６を除電部材４６で接地させることにより、導電性粒子１８及び表示基板１４、非表示基板１６に存在する過大な電荷を接地面に流すようにしてもよい。この工程により、粒子の過大帯電による基板表面への強い付着を回避し、粒子に安定した電荷を付与することが可能となる。
【００８１】
次に第２の実施の形態の作用について説明する。
【００８２】
なお、本実施の形態におけるイニシャライザ４０は、図１２に示したような直流電圧を導電性ロール部材４２に印加するものとする。また、交流電圧を印加した後に直流電圧を印加するものを使用してもよい。
【００８３】
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方向に搬送され、イニシャライザ４０の導電性ロール部材４２Ａと導電性ロール部材４２Ｂとが対向する位置に搬送されると、電源４４により直流電圧の印加を開始する。
【００８４】
そして、図１２に示すように、印加された直流電圧により導電性ロール部材４２Ｂから供給される正電荷３０が電荷輸送性を有する非表示基板１６を通り、画像表示媒体１０に付着していた導電性粒子１８が帯電される。帯電された導電性粒子１８は、電位が低い表示基板１４側へ移動し、表示基板１４に付着する。また、導電性ロール部材４２Ａ側には負の電荷が発生するが、表示基板１４は負の電荷輸送性は有しないため、表示基板１４に付着した導電性粒子１８が負に帯電することはない。従って、表示基板１４に付着した導電性粒子１８は非表示基板１６側に移動することはない。また、もともと表示基板１４側に付着していた導電性粒子１８は、帯電されず表示基板１４側に付着されたままであり、非表示基板１６側に移動することはない。従って、表示基板１４側に導電性粒子１８が一様に付着される。
【００８５】
次に、静電潜像担持体２４が図中矢印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。
【００８６】
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。
【００８７】
そして、図１６に示すように静電潜像担持体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と対向する部分に導電性粒子１８が付着していた場合には、静電潜像と対向電極との間に形成される電界により、先に帯電された導電性粒子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。
【００８８】
ここで、対向電極２６は接地されており、対向電極２６と対向する位置の静電潜像担持体２４の電位は図１７に示すようにＶHとなっている。このため、帯電された導電性粒子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側には白色の絶縁性粒子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。
【００８９】
なお、対向電極２６側には負の電荷が誘導されるが、非表示基板１６は負の電荷輸送性を有していないため、導電性粒子１８が負に帯電されることはなく、非表示基板１６に付着した導電性粒子１８が再び表示基板１４側に移動することはない。
【００９０】
また、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）は、この部分の電位は図１７に示すようにＶLとなり、電界が発生せず、もともと表示基板１４に付着していた導電性粒子１８は非表示基板１６側に移動することはない。
【００９１】
これにより、表示基板１４側には黒色の導電性粒子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。
【００９２】
このように、表示基板１４側から非表示基板１６側へしか導電性粒子１８を移動させることはできないが、イニシャライザ４０で予め表示基板１４側に導電性粒子１８を付着させておくので何ら問題はない。
【００９３】
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、導電性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、導電性粒子１８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。
【００９４】
［第３の実施の形態］
次に、第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態では、繰り返し使用可能な画像表示媒体１０に画像を形成することができると共に、通常の記録用紙に画像を形成することもできる画像形成装置について説明する。
【００９５】
図１８には、画像表示媒体１０及び通常の記録用紙のどちらにも画像を形成することができる画像形成装置１２が示されている。なお、第１の実施の形態で示した画像形成装置１２と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００９６】
図１８に示すように、画像形成装置１２は、現像装置５０、転写装置５２、クリーニング装置５４、定着装置５６、媒体検出センサ５８、及び制御部６０を備えている。
【００９７】
現像装置５０は、静電潜像形成部２２により静電潜像担持体２４上に形成された静電潜像をトナー現像する。トナー像の画像形成は電子写真で一般に用いられている方法を用いることができ、例えば、磁性一成分、非磁性一成分、二成分現像、また現像ロールは接触、非接触の何れの現像方法を用いてもよい。
【００９８】
転写手段５２は、直流電圧電源６２と接続されている。転写手段５２は、直流電圧電源６２により電圧が印加されることにより静電潜像担持体２４上に形成されたトナー像を画像記録媒体としての記録用紙６４に転写する。転写部材は、コロトロン、ロールなどの電界による転写を行なう部材であればいかなる物を用いてもよい。
【００９９】
また、記録用紙６４へのトナー像の転写、画像表示媒体１０への画像形成は共に電圧を印加することにより行うことから、転写装置５２を、図１９に示すように対向電極２６と共用してもよい。この場合は、直流電圧電源２８を、印加する電圧を制御できる電源とすればよい。
【０１００】
クリーニング装置５４は、転写後に静電潜像担持体２４上に残ったトナーを除去する。また、クリーニング部材については、ブラシ、ロール、ブレード等の部材を用いることができる。
【０１０１】
定着装置５６は、所定温度に加熱することができる一対の定着ローラ６６を備えている。この加熱された定着ローラ６６により記録用紙６４を挟持搬送することにより記録用紙６４上のトナー像を熱定着させることができる。また、ローラに限らずベルト状でもよく、熱定着に限らず圧力定着により定着させてもよい。
【０１０２】
また、画像形成装置１２は、図１８では図示は省略したが、図２０に示すように、媒体の搬送経路上で定着装置５６の手前に搬送経路切替部材６８が設けられている。この搬送経路切替部材６８は、制御部６０からの指示により、図中矢印Ｆ方向に回転され、媒体の搬送経路を変更する。搬送経路切替部材６８は、媒体が記録用紙６４の場合は制御部６０からの指示により図２０に示すように先端が上側に上がった位置とされる。これにより、記録用紙６４は定着装置５６の方向へ搬送される。一方、媒体が画像表示媒体１０の場合は、制御部６０からの指示により図中点線で示すように先端が下側に下がった位置とされる。これにより、画像表示媒体１０は定着装置５６を通過せず、上方へ搬送される。
【０１０３】
また、搬送経路切替部材６８を設けずに、図２１に示すように、定着装置５６を、記録用紙６４と非接触であり、かつ高速に加熱の切替が可能な一対の熱線７０を用いてもよい。これにより、搬送される媒体が記録用紙６４のときは熱線７０を加熱して定着処理を行い、画像表示媒体１０のときは熱線７０の加熱をオフする。これにより、同一の搬送経路で記録用紙６４及び画像表示媒体１０を処理することができる。また、熱線照射装置や誘導過熱装置を用いてもよい。
【０１０４】
また、現像装置５０は、図２２に示すように、図中矢印Ｇ方向へ制御部６０からの指示により移動可能となっており、静電潜像担持体２４から離間又は当接させることができるようになっている。これにより、記録用紙６４への画像形成を行った後に画像表示媒体１０の画像形成を行う場合においては、現像装置５０を静電潜像担持体５０から離間させることにより静電潜像担持体２４にトナーが供給されてしまうことがない。従って、画像表示媒体１０にトナーが付着するのを防ぐことができる。なお、現像装置５０全体を移動させるのではなく、図２３に示すように、現像ロール７０のみを移動させるようにしてもよい（図中点線の位置）。
【０１０５】
また、図２４に示すように、現像ロール７０の駆動を制御部６０からの指示により駆動装置７２によって停止させたり、図２５に示すように現像ロール７０を逆回転させ（図中矢印Ｈ方向）、せき止め部材７４によりトナーが現像ロールへ供給されるのを停止させたり、図２６に示すように、印加する電圧の極性を切りかえることができる電圧印加装置７６を用いて、現像ロール７０に静電潜像の電位と逆極性の電圧を印加したりすることによりトナーが静電潜像担持体２４に供給されるのを防ぐようにしてもよい。
【０１０６】
媒体検出センサ５８は、制御部６０と接続されている。媒体検出センサ５８は、例えば通過する媒体に所定の光（例えば赤外光）を照射することにより反射された光を検出し、該検出された反射光の光量を検出して制御部６０へ出力する。また、通過する媒体の重量を検出して制御部６０へ出力するようにしてもよい。
【０１０７】
制御部６０では、媒体検出センサ５８から出力された検出結果に基づいて画像を形成する媒体が画像表示媒体１０であるか記録用紙６４であるかの判断を行う。また、制御部６０は、媒体に応じて各部の制御パラメータを決定し、この制御パラメータに従って各部を制御する。この制御パラメータには、例えば画像形成パラメータ、電界発生パラメータ、現像装置５０を使用するか否か、定着装置５６を使用するか否か、媒体の搬送経路等が含まれる。
【０１０８】
次に、静電潜像形成部２２の構成について説明する。図２７に示すように、静電潜像形成部２２は、帯電装置８０、光ビーム走査装置８２を備えている。この場合、静電潜像担持体２４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などの導電性基体に光導電層を形成したもので、光導電層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。
【０１０９】
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。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。
【０１１０】
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。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）装置とする。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。
【０１１１】
また、静電潜像形成部２２の他の例として、図２８に示すようなイオン照射ヘッド２２を用いてもよい。この場合、静電潜像担持体２４としては導電性基体上に誘電体層を形成した誘電体ドラム２４を使用することができる。
【０１１２】
イオン照射ヘッド２２は、静電潜像担持体２４と離れた位置で生成した気中イオンを、画像情報にしたがって静電潜像担持体２４上に照射する。図２８に示すように、イオン照射ヘッド２２は、気中イオン発生部９２とイオン流制御部９４から成り、気中イオン発生部９２は、例えば図２８に示したように電極ワイヤ９６に高電圧を印加し、シールド部材９８との間でコロナ放電を起こさせることによって、気中イオンを発生させる。またイオン流制御部９４は、記録幅方向に所望の解像度に分割して設けられた制御電極１００と、気中イオン発生部で発生したイオンを誘電体ドラム表面へ照射する開口部１０２を有しており、制御電極１００への印加電圧極性により、発生したイオンの開口部１０２の通過を制御する。
【０１１３】
また、イオン流制御部９４は誘電体ドラム２４と対向して配置され、開口部１０２を通過したイオンはイオン照射ヘッド２２と誘電体ドラム２４との間に形成される電界にしたがって誘電体ドラム２４上に付着する。各制御電極１００には、画像情報に従って電圧が印加され、誘電体ドラム２４上に静電潜像が形成される。
【０１１４】
また、静電潜像形成部２２の他の例として、図２９に示すようなスタイラス電極２２を用いてもよい。この場合、静電潜像担持体２４としては導電性基体上に誘電体層を形成した誘電体ドラム２４を使用することができる。
【０１１５】
スタイラス電極２２は、針状の電極を所望の画像解像度が得られるように多数配列したものである。スタイラス電極２２は、図２９に示すように、針状電極１０４を誘電体ドラム２４に近接配置し、画像信号に従って誘電体ドラム２４の導電性基体との間に高電圧を印加すると、特に針状電極１０４の先端部に高い電界が作用し、ここでコロナ電荷が発生する。発生したコロナ電荷は、針状電極１０４と誘電体ドラム２４との間に形成される電界によって誘電体ドラム２４の表面に付着し、誘電体ドラム２４の表面を帯電する。これにより、誘電体ドラム２４上に静電潜像を形成することができる。
【０１１６】
次に、第３の実施の形態における作用として制御部６０で実行される制御ルーチンについて図３０を参照して説明する。
【０１１７】
図３０に示すステップ２００では、媒体検出センサ５８により媒体が検出されたか否かを判断する。媒体検出センサ５８は、例えば通過する媒体に所定の光（例えば赤外光）を照射することにより反射された光を検出し、該検出された反射光の光量を検出して制御部６０へ出力する。
【０１１８】
媒体が検出された場合にはステップ２００で肯定され、ステップ２０２で媒体検出センサ５８からの検出結果、すなわち反射光の光量値から搬送される媒体が画像表示媒体１０であるか記録用紙６４であるかを判断し、判断結果に応じて画像形成パラメータを決定する。この画像形成パラメータは、例えば電界発生パラメータ、現像装置の設定、搬送経路の設定、搬送速度、露光量等がある。
【０１１９】
電界発生パラメータは、例えば、各部における印加電圧値等であり、搬送される媒体が画像表示媒体１０の場合は、静電潜像形成部２２、現像装置５０、対向電極２６の各部における印加電圧値、搬送される媒体が記録用紙６４の場合は、静電潜像形成部２２、現像装置５０、転写装置５２、クリーニング装置５４の各部における印加電圧値等である。
【０１２０】
現像装置の設定は、例えば、搬送される媒体が画像表示媒体１０の場合には、例えば図２２に示すように現像装置５０を図中矢印Ｇ方向へ移動させ、静電潜像担持体２４から離間させるようにする。また、媒体が記録用紙６４の場合には、現像装置５０を図中矢印Ｇ方向へ移動させ、静電潜像担持体２４と当接させるようにする。
【０１２１】
搬送経路の設定は、搬送される媒体が画像表示媒体１０の場合には図２０に示すように搬送経路切替部材６８を図中矢印Ｆ方向へ回転させ、先端が下側に位置するようにする（図中点線の位置）。これにより、画像表示媒体１０は、画像形成後に定着装置５６を通過することなく上方へ搬送させることができる。また、搬送される媒体が記録用紙６４の場合には、搬送経路切替部材６８を図中矢印Ｆ方向へ回転させ、先端が上側に位置するようにする。これにより、記録用紙６４を定着装置５６側へ搬送させることができる。なお、この場合は定着ローラ６６の加熱温度等も設定する。
【０１２２】
そして、ステップ２０４で、画像形成処理を行う。すなわち、搬送される媒体が画像表示媒体１０の場合には、第１の実施の形態、第２の実施の形態で説明したように、静電潜像形成部２２を制御して静電潜像担持体２４上に静電潜像を形成させ、対抗電極２６にバイアス電圧を印加し、画像表示媒体１０に画像を形成させる。また、搬送される媒体が記録用紙６４の場合には、静電潜像形成部２２を制御して静電潜像担持体２４上に静電潜像を形成させ、現像装置５０によりトナー現像させる。そして、転写装置５２により記録用紙６４にトナー像を転写させ、定着装置５６により転写されたトナー像を定着させる。このようにして記録用紙６４上に画像が形成される。
【０１２３】
このように、媒体を自動的に検出し、検出した媒体に応じて画像形成処理を行うため、１つの装置で繰り返し使用可能な画像表示媒体１０及び記録用紙６４の画像形成を行うことができる。また、各媒体に応じて各種パラメータが設定され、これに応じて画像形成が行われるため、画質が劣化するようなこともない。
【０１２４】
また、本実施の形態では、媒体を自動的に検出し、検出した媒体に応じて画像形成する場合を例に説明したが、ユーザにより画像表示媒体であるか画像記録媒体であるかをキーボードやマウス等の入力装置により手動で入力させ、この入力結果に応じて画像形成パラメータの設定を切り替えて画像形成を行うようにしてもよい。
【０１２５】
［第４の実施の形態］
次に第４の実施の形態について説明する。第４の実施の形態では、画像表示媒体にカラー画像を形成する場合について説明する。
【０１２６】
カラー画像を形成するための画像表示媒体１０は、図３１に示すように、前述した図９に示したようなセル構造の画像表示媒体１０において、各セル３７にイエロー（６Ｙ）粒子１０６、マゼンタ（６Ｍ）粒子１０８、シアン（６Ｃ）１１０の着色粒子をそれぞれ予め定めた配置でセル３７に封入されている。この画像表示媒体１０を各色の画像信号に基づいて形成された静電潜像を胆持する静電潜像担持体２４と対向電極２６との間を搬送させ、各セル３７内の着色粒子が静電潜像の形成する電界に従って表示基板１４側へ移動する。なお、各セル３７共に白色粒子、又は黒色粒子が封入されていてもよい。ここでは、静電潜像担持体２４上の各色の画像信号からなる静電潜像の位置と、画像表示媒体１０の各色が内包されたセル３７の位置を一致させることが重要となる。また、着色粒子の色は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、黒（Ｋ）などを適宜加えて色再現域を調整するようにしてもよい。
【０１２７】
また、特に黒（K）は、上記の帯電粒子の電界による移動に替えて、磁性黒色粒子を各セル３７に他の着色粒子と共に封入し、画像信号に基づく磁気吸引力で表示基板１４側へ移動して黒色表示させるようにしてもよい。この時、画像信号に基づく磁気吸引力は、例えば磁気スタイラスで与えることができる。
【０１２８】
各セル３７内の各色粒子は、第１の実施の形態、第２の実施の形態で示した方法で同様に帯電することができる。すなわち画像形成を行う工程の前に帯電する方法と、静電潜像が形成する電界に従って電荷を注入する方法である。また、少なくとも電荷輸送材と着色剤を含む粒子を使用するようにしてもよい。電荷輸送材に無色透明な材料を選ぶことにより、帯電性の良さとカラーの発色性の良さを両立することができる。
【０１２９】
カラー画像の画像形成は、第３の実施の形態で示した処理と基本的に同じであるが、本実施の形態では、カラー画像信号に基づいて各色毎の静電潜像を静電潜像担持体２４上に１度に形成する。これにより、各色毎の静電潜像に従って画像表示媒体１０の各セルに封入された各色の粒子が表示基板１４側に移動する。これにより、１回の画像形成工程でカラー画像を形成することができる。
【０１３０】
ここで、例えばタンデム構成のカラープリンタでは、４つの感光体上に各色の画像を形成し、これを用紙上に4回重ねて転写するため、用紙上での各色の画素位置合わせが大きな問題となる。また、４サイクル１コピーの構成のカラープリンタでも、１つの感光体上に形成された各色の画像を、４回重ねて用紙上に転写するため、同様の問題がある。これに対して本発明では１回の画像形成工程で複数色の粒子を移動させてカラー画像を形成することができるため、画像表示媒体１０上のセル３７の画素位置と静電潜像の画素位置を１回合わせるだけでよく、より容易にかつ高速にカラー画像を形成することができる。
【０１３１】
［第５の実施の形態］
次に、第５の実施の形態について説明する。本実施の形態は、図１８に示すような、繰り返し使用可能な画像表示媒体１０、通常の記録用紙（普通紙）の両方に画像を形成することができる画像形成装置において、静電潜像担持体２４と対向電極２６とのギャップを可変にする（調節する）ことができる画像形成装置について説明する。なお、第３の実施の形態で示した画像形成装置１２と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１３２】
図３２には、図１８の紙面において左側から見た画像形成装置１２の概略構成を示した。図３２に示すように、ロール状の対向電極２６は、その軸２６Ａが軸受部１１に回転可能に支持されている。そして、対向電極２６及び静電潜像担持体２４が回転することにより画像表示媒体１０が対向電極２６と静電潜像担持体２４との間を挟まれながら搬送される。
【０１３３】
ところで、通常の紙の厚さは色々あるが、一般的な厚さは約７０μｍ程度であり、これに対して画像表示媒体１０の厚さは、約３００〜５００μｍとなっている。このため、両方とも適切に画像表示させるためには、静電潜像担持体２４及び対向電極２６に十分に密着して搬送させる必要がある。
【０１３４】
そこで、図３２に示す画像形成装置１２には、対向電極２６を図３２において矢印Ｊ方向へ移動させるためのカム１３が設けられている。
【０１３５】
カム１３は、対向電極２６を回転可能に支持する軸受部１１に設けられ、図示しない回転駆動部によって回転駆動される。これにより、軸受部１１、すなわち対向電極２６を矢印Ｊ方向へ移動させることができる。なお、図示しない回転駆動部は制御部６０により制御される。
【０１３６】
なお、対向電極２６の矢印Ｊ方向の移動距離Ｌは、例えば画像表示媒体１０の厚みと画像記録媒体としての記録用紙６４の厚みとの差とする。例えば、記録用紙６４の厚みを７０μｍ、画像表示媒体１０の厚みを４００μｍとした場合、移動距離Ｌは３３０μｍとする。
【０１３７】
制御部６０は、媒体検出センサ５８により画像表示媒体１０が検出された場合には、図示しない回転駆動部を制御してカム１３を回転させ、画像表示媒体１０が静電潜像担持体２４及び対向電極２６に十分に密着して搬送されるような予め定めた所定位置に移動させると共に、直流電圧電源２８により対向電極２６に印加されるバイアス電圧が予め定めた画像表示媒体１０用の電圧となるように直流電圧電源２８を制御する。
【０１３８】
また、制御部６０は、媒体検出センサ５８により記録用紙６４が検出された場合には、図示しない回転駆動部を制御してカム１３を回転させ、記録用紙６４が静電潜像担持体２４及び対向電極２６に十分に密着して搬送されるような予め定めた所定位置に移動させると共に、直流電圧電源２８により対向電極２６に印加されるバイアス電圧が予め定めた記録用紙６４用の電圧となるように直流電圧電源２８を制御する。
【０１３９】
このように、対向電極２６と静電潜像担持体２４との間の距離を可変にすることができ、搬送される媒体に応じて適切な位置に対向電極２６を移動させることができるため、媒体の種類に関わらず静電潜像担持体２４及び対向電極２６に媒体を十分に密着させて搬送することができる。従って、静電潜像担持体２４による電荷注入を確実に行うことができるため、粒子を十分に移動させることができ、媒体の種類に関わらず良好に画像形成を行うことができる。
【０１４０】
なお、媒体の厚みを検出する厚みセンサを設け、厚みセンサの検出結果に応じてカム１３を駆動させ、対向電極２６を適切な位置に移動させるようにしてもよい。
【０１４１】
また、図３３に示すように、カム３に代えてばね１５を用いてもよい。図３３に示すように、ばね１５は支持部材１７に収容されると共に軸受部１１に取り付けられており、図中矢印Ｊ方向へ伸縮可能となっている。通常、ばね１５は、その付勢力により静電潜像担持体２４を上側へ押圧した状態となっており、その強度は、記録用紙６４及び画像表示媒体１０の何れも静電潜像担持体２４及び対向電極２６に十分に密着させて搬送することができる強度となっている。
【０１４２】
このため、厚みの異なる記録用紙６４及び画像表示媒体１０の何れが搬送されても静電潜像担持体２４及び対向電極２６に十分に密着させて搬送することができる。
【０１４３】
なお、ばねに限らず、対向電極２６を図中矢印Ｊ方向へ移動させることができるものであれば他の部材でもよい。
【０１４４】
また、画像形成装置１２をプリンタ機能やＦＡＸ機能、コピー機能等の複数の機能を備えた装置に適用した場合、使用する機能に応じて媒体を自動的に選択するような構成としてもよい。例えば、ＦＡＸを受信した場合には、自動的に画像表示媒体１０に受信内容を記録するようにしてもよい。
【０１４５】
［第６の実施の形態］
次に、第６の実施の形態について説明する。本実施の形態では、静電潜像担持体２４により画像表示媒体１０に電荷が注入された後、画像表示媒体１０の電界を印加する形態について説明する。なお、第１の実施の形態で示した画像形成装置１２と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１４６】
図３４には、本実施の形態に係る画像形成装置１２の概略構成を示した。図３４に示すように、画像形成装置１２は、画像表示媒体１０の搬送方向（図中矢印Ｂ方向）下流側に画像表示媒体１０に電圧を印加するための電圧印加ロール１９Ａ、１９Ｂを備えている。
【０１４７】
電圧印加ロール１９Ａは接地され、電圧印加ロール１９Ｂは、直流電圧電源２１が接続されている。また、電圧印加ロール１９Ａ，１９Ｂの表面には絶縁膜５１が形成されている。このように電圧印加ロール１９が設けられているのは、静電潜像担持体２４による画像表示媒体１０への電荷注入が不十分で、粒子が十分に移動しない場合があるためである。
【０１４８】
このような画像形成装置１２では、画像表示媒体１０が図中矢印Ｂ方向へ搬送され、静電潜像担持体２４により画像に応じた電荷が画像表示媒体１０に注入された後、電圧印加ロール１９により所定電圧が絶縁膜を介して画像表示媒体１０に印加される。このように、静電潜像担持体２４による電荷注入の後、画像表示媒体１０に、電荷量が小さな粒子が移動可能な、十分に大きな電界を印加するため、静電潜像担持体２４による電荷注入が不十分なことにより粒子の移動が不十分な場合でも、粒子を十分に移動させることができ、高い画像濃度を得ることができる。
【０１４９】
［第７の実施の形態］
次に、第７の実施の形態について説明する。本実施の形態では、イニシャライザ４０の他の形態について説明する。なお、第２の実施の形態と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１５０】
図３５には、本実施の形態に係る画像形成装置１２及びイニシャライザ２３の概略構成を示した。イニシャライザ２３は、図３５に示すように、粒子を振動させるための振動発生装置２５を備えている。
【０１５１】
この振動発生装置２５は、例えば磁気プレートや超音波発生装置を用いることができ、磁気振動や超音波振動を発生させることにより粒子を摩擦帯電させる。
【０１５２】
例えば振動発生装置２５に磁気プレートを用いる場合には、例えば導電性粒子１８を磁性を帯びた粒子とする。そして、磁気プレートにより粒子を交番磁界で攪拌して粒子間摩擦や粒子と基板表面との摩擦を誘発して粒子を帯電させる。磁気プレートは、画像表示媒体１０の進行方向にしたがって磁極が次々に変化するものである。このため、磁気吸引される導電性粒子１８は磁極ごとに吸引離間を繰り返し、基板内を動き回り粒子同士が接触し、静電的な電荷が粒子に付与される。磁気プレートは磁性を示して粒子の磁気吸引を促すものであればいかなるものを用いても良く、例えば、磁気プレートの代わりにコイルを用いて画像表示媒体１０の通過時に電流を流すことにより電磁石の作用を用いて磁場を形成し、これにより摩擦帯電させるようにしてもよい。また、画像表示媒体１０が磁界を離れる位置で磁界の方向を一定にすることで、例えば導電性粒子１８を例えば表示基板１４側に付着させることができる。また、磁気プレートの一方の面（例えば表示基板１４側の面）を他方の面（例えば非表示基板１６側の面）より長くすることにより、一方の面（例えば表示基板１４側の面）に磁気吸引される導電性粒子１８を最終的に集めるようにしてもよい。
【０１５３】
このようなイニシャライザ２３では、粒子の帯電量が予め定めた閾値以下、例えば閾値の８０％程度の帯電量となるように振動を発生させる時間等を制御する。なお、予め定めた閾値とは、粒子が移動を開始する帯電量である。
【０１５４】
このように、イニシャライザ２３では、静電潜像担持体２４で潜像による電荷を注入する前に、粒子が移動し始める帯電量に近い帯電量に予め粒子を帯電させておく。
【０１５５】
これにより、静電潜像担持体２４では、注入する電荷が少なくても粒子を移動させることができる。例えば、イニシャライザ２３により粒子を閾値の８０％程度の帯電量に帯電させた場合には、静電潜像担持体２４では、閾値の２０％程度の帯電量で粒子を移動させることができる。従って、静電潜像担持体２４による粒子の帯電及び移動を一工程で行うことができる。
【０１５６】
なお、導電性粒子１８を負に帯電する粒子、絶縁性粒子２０を正に帯電する粒子とし、イニシャライザ２３で粒子を摩擦帯電させ、静電潜像担持体２４による潜像の正電荷の注入により導電性粒子１８を中和させて閾値以下の帯電量とし、その後、図３６に示すように、電圧印加ロール１９Ａ，１９Ｂにより画像表示媒体１０全体に電圧を印加することにより粒子を移動させて画像表示させてもよい。
【０１５７】
すなわち、この場合、まずイニシャライザ２３で導電性粒子１８が負に帯電されると共に絶縁性粒子２０が正に帯電され、導電性粒子１８が表示基板１４側に、絶縁性粒子２０が非表示基板１６側へ集められる。
【０１５８】
そして、静電潜像担持体２４上の潜像により正電荷（非画像部）が表示基板１４を介して注入され、負に帯電された導電性粒子１８は中和され、前記閾値以下の帯電量になる。次に、電圧印加ロール１９Ａ，１９Ｂに電圧が印加されることにより、電圧ロール１９Ｂから非表示基板１６を介して正電荷が注入される。これにより、閾値以下の帯電量で負に帯電している導電性粒子１８は非表示基板１６側へ移動し、正に帯電している絶縁性粒子２０は表示基板１４側へ移動する。
【０１５９】
このように、イニシャライザ２３により予め導電性粒子１８を表示基板１４側へ均一に付着させておくことにより、表示欠陥の少ない画像を形成することができる。
【０１６０】
［第８の実施の形態］
次に、第８の実施の形態について説明する。本実施の形態では、両面に画像を表示させることができる画像表示媒体の画像形成装置形態について説明する。なお、第１の上記実施の形態と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１６１】
図３７（Ａ）、（Ｂ）には、両面に画像を形成することができる画像表示媒体２９、３１がそれぞれ示されている。図３７（Ａ）に示すように、画像表示媒体２９は、表示基板１４Ａと電極層３３、電極層３３と表示基板１４Ｂとがそれぞれスペーサ３５を介して対向して配置されており、表示基板１４Ａと電極層３３との間、電極層３３と表示基板１４Ｂとの間にはそれぞれ導電性粒子１８及び絶縁性粒子２０が封入されている。また、図３７（Ｂ）に示すように、画像表示媒体３１は、同図（Ａ）に示した画像表示媒体２９において、電極層３３の両端を外側へ向けて突出させた構成である。
【０１６２】
図３８には、図３７（Ａ）に示す画像表示媒体２９の画像形成を行うための画像形成装置１２を示した。図３８に示す画像形成装置１２では、支持部材４１に支持されたガイド電極４３が設けられている。ガイド電極４３は、直流電圧電源２８に接続されている。画像表示媒体２９は、静電潜像担持体２４と搬送ローラ４５との間を搬送され、電極層３３がガイド電極４３と接触することにより直流電圧電源２８からの電圧が印加され、粒子の移動が行われる。
【０１６３】
なお、電極層３３は上記実施の形態における非表示基板１６に相当し、ガイド電極４３は上記実施の形態における対向電極２６に相当し、画像形成のプロセスは上記実施の形態と同様であるので説明は省略する。
【０１６４】
図３９には、図３７（Ｂ）に示す画像表示媒体３１の画像形成を行うための画像形成装置１２を示した。図３９に示す画像形成装置１２では、ガイド電極ロール４７が設けられている。ガイド電極ロール４５は、直流電圧電源２８に接続されている。画像表示媒体３１は、静電潜像担持体２４と搬送ローラ４５との間を挟持搬送されると共に、電極層３３がガイド電極ロール４７に挟持搬送されるため、直流電圧電源２８から電圧が印加され、粒子の移動が行われる。
【０１６５】
なお、電極層３３は上記実施の形態における非表示基板１６に相当し、ガイド電極ロール４７は上記実施の形態における対向電極２６に相当し、画像形成のプロセスは上記実施の形態と同様であるので説明は省略する。
【０１６６】
このように、両面に画像を表示させることができるため、表裏を気にすることなく使用することができる。
【０１６７】
［第９の実施の形態］
次に、第９の実施の形態について説明する。第９の実施の形態では、記録ヘッドにより電荷を注入して画像を表示させる形態について説明する。
【０１６８】
第９の実施形態に係る画像表示装置は、図４０に示すように、電子ペーパー１２０の画像データに対応する位置に電界を発生させる記録ヘッド１０１、電子ペーパー１２０に一様に電界を発生させるリフレッシュ電極１１２、図示しない電子ペーパー供給部から供給された電子ペーパー１２０を載置して搬送する搬送ベルト１１６、搬送ベルト１１６を移動させる搬送ローラ１１４、画像データに応じて記録ヘッド１０１１に電圧を印加し、画像データに応じた電界が電子ペーパー１２０に加えられるように印加電圧を制御する制御部１１８と、画像が表示された電子ペーパー１２０が載置される載置台１２２とを備えている。なお、図４０に示すように、記録ヘッド１０１と対向する位置に配置された搬送ローラ１１４は接地されている。
【０１６９】
図４１（Ａ）及び図４１（Ｂ）に示すように、記録ヘッド１０１１は、例えば、ゴムなどの弾性を有する材料から成る基板１３４と、断面が半楕円状で、直径が例えば１００μｍの外側に突出した略半球形の複数の電極１３２とから構成される。
【０１７０】
基板１３４は弾性を有するため、例えば、図４２に示すように電子ペーパー１２０の表面に凹凸があっても凹凸に合わせて変形する。そのため、電子ペーパー１２０との接触状態が常に良好となり、画像データを正確に反映した電界を電子ペーパー１２０に加えることができる。
【０１７１】
また、複数の電極１３２は、図４１（Ａ）に示すように、記録面１３０となる基板１３４の１つの面にマトリックス状に配置されている。すなわち、電子ペーパー１２０の幅方向(すなわち、主走査方向)に沿って所定間隔に１列に並べられた電極列を副走査方向に重ならないように複数列、例えば３列配置してマトリックス状としている。
【０１７２】
各電極３２には、図４１（Ｂ）に示すように、ＡＣ電源１２４ａとＤＣ電源１２４ｂとが接続制御部１２６を介して接続され、ＡＣバイアスにＤＣ電圧を重畳した電圧が印加される。
【０１７３】
接続制御部１２６は、一端が電極１３２に接続され、かつ、他端がＡＣ電源１２４ａに接続されたスイッチと、一旦が電極１３２に接続され、かつ、他端がＤＣ電源１２４ｂに接続されたスイッチからなる複数のスイッチ対で構成されている。
【０１７４】
このスイッチ対は制御部１１８によりオンオフ制御され、制御部１１８からの指示に基いて画像データに応じた位置の電極１３２のみに電圧が印加されるように、ＡＣ電源１２４ａ及びＤＣ電源１２４ｂと電極とを電気的に接続する。
【０１７５】
また、リフレッシュ電極１１２は、弾性材料から構成された一対の弾性ローラから成る。この弾性ローラは、ゴムにカーボンブラックを添加して直径が、例えば、２０ｃｍの円筒状に成形した２つの導電性のゴムローラから構成され、常時ＡＣ電源１２５ａ及びＤＣ電源１２５ｂに接続され、ＡＣバイアスにＤＣ電圧を重畳した電圧が印加されている。
【０１７６】
このリフレッシュ電極１１２は、搬送ベルト１１６上に載置された電子ペーパー１２０を搬送ベルト１１６と共に挟持した状態で回転されることにより、電子ペーパー１２０に対し、上述の記録ヘッド１０１が画像データに応じて電子ペーパー１２０に加える電界の方向と逆方向に一様な電界を加える。
【０１７７】
電子ペーパー１２０は、図４３に示すように、表示基板１４０と非表示基板１４２との間に２色の粒子１３６、１３８を封入して構成されている。表示基板１４０は、正孔輸送性フィルムより構成されており、そのような正孔輸送性フィルムとしては、例えば、ポリエチレン樹脂中に正孔輸送物質であるＮ−メチルカルバゾールジフェニルヒドラゾンを約４０重量％添加して均一に分散させた後、厚さ５０μｍ程度に成形したものや、ポリエチレン樹脂中に正孔輸送物質であるβ，β―ビス（メトキシフェニル）ビニルジフェニルヒドラゾンを約４０重量％添加して均一に分散させたものを電荷輸送性材料として厚さ５０μｍ程度に成形したものなどを使用できる。
【０１７８】
一方、非表示基板１４２は、上記の電荷輸送性フィルム１４１に厚さ５０μｍ程度の電極層１４４を形成した２層構造のフィルムより構成されている。非表示基板１４２に使用される電荷輸送性フィルムとしては、表示基板１４０と同様に、正孔を輸送する正孔輸送性フィルムを使用してもよいし、電子を輸送する電子輸送性フィルム及び正孔と電子とを輸送するフィルムを使用することもできる。
【０１７９】
また、表示基板１４０と非表示基板１４２との間には、スペーサ１４６が、例えば、約１００μｍの一定間隔毎に設けられており、このスペーサ１４６により、表示基板１４０と非表示基板１４２との距離が常に一定に保持されると共に、スペーサ１４６間にセルが形成されている。なお、このスペーサは、表示基板１４０及び非表示基板１４２の一方の基板に、例えば、スクリーン印刷により形成することができる。
【０１８０】
また、スペーサとして、図５４（Ａ），（Ｂ）に示すような網状のシートを両基板間に挟んでも良く、７０メッシュ、線径７０μｍ、開口率６５％の網状のシートにエッチングやレーザ加工などにより穴をあけたものなどを用いてもよい。
【０１８１】
表示基板１４０と非表示基板１４２との間のセルに封入された２色の粒子１３６、１３８のうち一方の粒子１３６は導電性の粒子であり、例えば、平均粒径２０μｍ、抵抗値１０-2Ω・ｃｍ程度のアモルファスカーボンよりなる黒色の真球状導電性粒子を使用できる。このアモルファスカーボンよりなる黒色の真球状導電性粒子は熱硬化性フェノール樹脂を炭素化焼成して得られる。
【０１８２】
なお、本明細書で述べる導電性の粒子とは、基板との接触により電荷の移動を行なうことができるものである。この機能を有する材料は、たとえば、カーボンブラック、ニッケル、銀、金、錫、などの金属の粒子、あるいはそれらの材料を粒子表面に被覆、あるいは含有した粒子である。
【０１８３】
具体的には、ジビニルベンゼンを主成分とする架橋共重合体からなる微粒子の表面に無電界ニッケルメッキを行った真球状導電性粒子（ミクロパールNI（商品名）；積水化学工業製）、さらにその後、金置換メッキを施した真球状導電性粒子（ミクロパールAU（商品名）；積水化学工業（株）製）があげられる。
【０１８４】
また、熱硬化性フェノール樹脂を炭素化焼成して得られるアモルファスカーボンの真球状導電性粒子（ユニベックスＧＣＰ、H-Type（商品名）；ユニチカ（株）製：体積固有抵抗≦10-2Ω・cm）、さらに金、銀などの金属を表面被覆した真球状導電性粒子（ユニベックスＧＣＰ導電性粒子（商品名）；ユニチカ（株）製：体積固有抵抗≦10-4Ω・cm）、シリカ、アルミナの真球状酸化物微粒子の表面にAg及び酸化錫をコーティングした真球状導電性粒子（アドマファイン（商品名）；（株）アドマテックス製）、あるいはスチレンやアクリルやフェノール樹脂やシリコーン樹脂やガラスなど各種材料からなる母粒子の表面に導電性の微粉末を付着させたり、埋め込んだりした粒子があげられる。
【０１８５】
また、２色の粒子のうち他方の粒子１３８は、隠蔽粒子としての役目を果たす絶縁性の白色粒子であり、例えば、粒径約２０μｍのジビニルベンゼンを主成分とする架橋共重合体からなる真球粒子を選択できる。
【０１８６】
第９の実施形態では、これら２種類の粒子１３６、１３８を同量混合し、表示基板と非表示基板との間に充填率約５０％で封入している。なお、黒色粒子よりも白色粒子が多くなるよう封入してもよく、混合割合は適宜調整できる。
【０１８７】
ここで、このような構成の画像表示装置により、上記構成の電子ペーパーに画像を形成する場合について説明する。
【０１８８】
第９の実施の形態の画像表示装置は、図４０に示すように、搬送ローラ１１４により搬送ベルト１１６が約１００ｍｍ／ｓｅｃの速度で連続的に駆動されており、図示しない電子ペーパー供給部から供給された電子ペーパー１２０が１枚ずつ順に搬送ベルト１１６上に載置され、後段のリフレッシュ電極１１２に向かって搬送されている。なお、図４４（Ａ）にリフレッシュ電極１１２及び記録ヘッド１０１が配置された部分の拡大図を、同図（Ｂ）に記録ヘッド１０１が配置された部分の拡大図を示す。
【０１８９】
リフレッシュ電極１１２は、搬送ベルト１１６により搬送されてきた電子ペーパー１２０の全面に電界を加える。なお、リフレッシュ電極１１２は、粒子の帯電劣化を防止すべく、十分な電荷が注入されるように電圧を印加する。これにより、表示基板１４０が負の電荷を帯び、非表示基板１４２から正の電荷が注入されて電子ペーパー１２０内部の全ての黒色の粒子１３６が正に帯電されて図４４に示すように表示基板１４０に引き付けられるので、電子ペーパー１２０の表示基板１４０は全面が黒くなる。
【０１９０】
リフレッシュ電極１１２の後段には、記録ヘッド１０１が設けられているため、記録ヘッド１０１がリフレッシュ電極１１２を通過した電子ペーパー１２０に対し、画像データに応じた位置に電界を加える。記録ヘッド１０１により、電界が加えられた領域の表示基板１４０は図４４（Ｂ）に示すように正の電荷を帯びるので、その部分に引き付けられていた正に帯電した黒色の粒子１３６が非表示基板１４２の方に移動する。したがって、表示基板１４０の黒色の粒子１３６が付着してない領域が白色となり、電子ペーパー１２０に黒と白とのコントラストによる画像が形成される。
【０１９１】
ところで、記録ヘッド１０１が印加した電圧によって注入された電荷により粒子が他方の基板側に移動するのには時間がかかる。このため、十分に電荷が注入され、粒子が移動しやすくなるようにするため、印加電圧を約２００Ｖ、印加時間を約１０ｍｓｅｃ以上とすることが好ましい。換言すれば、印加時間は、記録ヘッド１０１の幅（搬送方向の幅）をＡ、搬送ベルト１１６の移動速度をＢとした場合、Ａ／Ｂ＞１０（ｍｓｅｃ）となるようにする。前述したように、搬送ベルト１１６の移動速度Ｂが約１００ｍｍ／ｓｅｃの場合、記録ヘッド１０１の幅は約１ｍｍとなる。
【０１９２】
なお、電子ペーパー１２０を搬送しながら電圧を印加するのではなく、搬送ベルト１１６を停止させて電圧を印加するようにしてもよい。また、搬送ベルト１１６を停止させ、記録ヘッド１０１を搬送方向へ移動させながら電圧を印加するようにしてもよく、搬送ベルト１１６と記録ヘッド１０１を相対的に移動させながら電圧を印加するようにしてもよい。
【０１９３】
なお、画像データに応じた位置は、ここでは黒色の粒子１３６を表示基板１４０から離れさせてその位置を白くすることにより画像とするため、画素を形成しない位置である。もちろん、リフレッシュ電極により正の電荷を与えて黒色の粒子１３６を表示基板１４０から離れさせた状態で、記録ヘッド１０１により負の電荷を与えて黒色の粒子１３６を表示基板１４０に付着させて画像を表示する場合は、画像データに応じた位置とは画素を形成する位置である。
【０１９４】
また、電子ペーパー１２０の少なくとも一方に、異方導電性の層を形成してもよい。電子ペーパー１２０はシートとして取り扱われるため、ある程度の剛性（こわさ）が必要となる。基板の厚みを厚くして剛性を確保する方法もあるが、このように基板を厚くしてしまうと、図５５に示したように、正電荷１０３が基板を通過する際に面方向に広がってしまい、高解像度な画像を表示させることが難しくなる。これに対し異方導電性の層は、電荷の流れが一方向に制限されるため、厚みが厚くなっても電荷の広がりが発生せず、高解像度な画像を形成することができる。従って、画像表示媒体の対向する基板の少なくとも一方に適当な厚みの異方導電性層を形成することによって、解像度の低下を招くことなく画像表示媒体の剛性を確保することができる。
【０１９５】
異方導電性の層としては、図５６に示すように、絶縁性基材１０５に径が一例として１０μｍから１００μｍの導電性のピン状部材１０４を絶縁性基材１０５の厚さ方向に独立に埋め込んだものを使用することができる。また、径が０.１μｍから１０μｍの導電性棒状フィラーを、磁力などを作用させて絶縁性基材の面に対して垂直に配置させたものなども使用することができる。これらによれば、電荷は異方導電性層の導電性部材を通って厚さ方向のみに流れるため、異方導電性層の厚さが厚くなっても電荷の移動時に広がりが発生するのを防ぐことができる。
【０１９６】
また、異方導電性の層として、電界強度によって抵抗値が変化する半導電性基材を使用することもできる。これは、図５７に示したように、低電界下では高抵抗であるが、高電界下では抵抗が著しく低下するものであり、例えば電界がない状態では電気抵抗率が１０14Ω・ｃｍ以上、１０5Ｖ／ｍから１０7Ｖ／ｍの電界下では電気抵抗率が１０4Ω・ｃｍ以下に変化させるものを使用することができる。これらの半導電性材料としては、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリイミド、テフロン等をベースとし、これに導電性微粒子を分散させて抵抗調整を行った材料を使用することができる。これらを使用すると、図５８に示したように静電潜像が形成する電界パターンに応じて異方導電層１０９の電気抵抗を変化させることができ、必要な部分だけ電気抵抗を低下させ、電荷を厚さ方向にのみ流すことができる。
【０１９７】
画像が形成された電子ペーパー１２０は、記録ヘッド１０１の後段に設けられた載置台１２２に載置される。この載置台１２２には次々と画像を表示された電子ペーパー１２０が載置される。
【０１９８】
得られた画像はコントラストの良い高精細なものとなり、また、同じ電子ペーパー１２０を約１０００回程度繰り返し用いて画像を形成させたが、全ての回で電子ペーパー１２０に形成した画像の乱れや電子ペーパー１２０の表示不良などの問題は発生しなかったため、本第９の実施の形態で使用した電子ペーパー１２０は寿命が長く、かつ、画像表示性能の高い電子ペーパー１２０であることがわかる。
【０１９９】
なお、第９の実施形態では、表示基板１４０及び非表示基板１４２に使用する電荷輸送性フィルムの１例として、ポリエチレン樹脂中にＮ−メチルカルバゾールジフェニルヒドラゾンを分散させて正孔輸送性を持たせた正孔輸送性フィルム及びポリエチレン樹脂中にβ，β―ビス（メトキシフェニル）ビニルジフェニルヒドラゾンを分散させて正孔輸送性を持たせた正孔輸送性フィルムを挙げたが、その他の電荷輸送性フィルムとして、例えば、樹脂中にヒドラゾン化合物やスチルベン化合物、ピラゾリン化合物、アリールアミン化合物などを分散した正孔輸送性フィルムや、樹脂中にフルオレノン化合物、ジフェノキノン誘導体、ピラン化合物、酸化亜鉛などを分散した電子輸送性フィルム、または、電荷輸送能を持った自己支持性の樹脂等が使用できる。なお、電荷輸送能を持った自己支持性の樹脂を用いることにより、曲げ、伸びなどの画像表示媒体に加わる外力に強い構造をとることができ、より一層好ましい。
【０２００】
そのような電荷輸送能を持った自己支持性の樹脂としては第９の実施の形態で説明した電荷輸送性ポリマーを用いることができる。
【０２０１】
なお、第９の実施形態では、記録ヘッド１０１の各電極１３２にＡＣバイアスにＤＣ電圧を重畳した電圧を印加する構成としたが、図４５に示すように、ＤＣ電源２４ｂのみを接続しＤＣ電圧のみを印加するように構成することもできる。
【０２０２】
なお、図４６に示すように、黒色の導電性粒子１３６の代わりにイエロー(Ｙ)に着色された導電性粒子１３３が封入された第１のセル１５０と、黒色の導電性粒子１３６の代わりにマゼンタ（Ｍ）に着色された導電性粒子１３５が封入された第２のセル１５２と、黒色の導電性粒子１３６の代わりにシアン（Ｃ）に着色された導電性粒子１３７が封入された第３のセル１５４とを一組としたユニット１４８を多数形成した構成の電子ペーパーとすることによりカラー画像を表示することも可能である。
【０２０３】
また、第９の実施の形態の変形例として、リフレッシュ電極１１２が設けられていない構成としても電子ペーパーには画像が形成されるので、リフレッシュ電極１１２を有していない構成とすることもできる。また、記録ヘッド１０１と対向して設けれらる搬送ローラ１１４を金属製のローラとすることにより、この金属製のローラが電極となるので、リフレッシュ電極１１２の代わりに金属製のローラを有する構成とすることもできる。
【０２０４】
また、搬送ベルト１１６を導電性とし、記録ヘッド１０１と対向する接地された搬送ローラ１１４を介して搬送ベルト１１６を接地するようにしてもよい。この場合、図５９に示すように、常時ＡＣ電源１２５ａ及びＤＣ電源１２５ｂは記録ヘッド１０１が設けられている側のリフレッシュ電極１１２に接続し、該リフレッシュ電極１１２にバイアス電圧を印加する。
【０２０５】
［第１０の実施の形態］
第１０の実施の形態の画像形成装置は、第９の実施の形態の画像形成装置の応用例であり、箱状のハウジング１２８内に、記録ヘッド１０１、リフレッシュ電極１１２、駆動ローラ１１５ａ、従動ローラ１１５ｂ、電子ペーパー１２１及び制御部１１８が設けられている。
【０２０６】
ハウジング１２８の側面部分には、開口部１２８ａが形成されており、この開口部１２８ａが内部の電子ペーパー２１を表示する画像表示部となっている。ハウジング１２８内の電子ペーパー１２１は無端ベルト状に形成されており、例えば、幅２２０ｍｍ、長さ６５０ｍｍの電子ペーパーの端部を接着することにより形成できる。
【０２０７】
また、第１０の実施の形態の電子ペーパー２１は、上記第９の実施の形態と同様の構造であるので、詳細な説明は省略するが、本第１０の実施の形態では、表示基板１４０と非表示基板１４２との間に封入された２色の粒子１３６、１３８の混合割合を、黒色の粒子１３６：白色の粒子１３８＝２：１としている点が上記第９の実施の形態と異なっている。
このような無端ベルト状の電子ペーパー１２１は、駆動ローラ１１５ａと従動ローラ１１５ｂとにより回動され、開口部に露出する部分が異なるように制御される。駆動ローラ１１５ａは駆動モータＭにより回動され、駆動モータＭは制御部１１８により駆動が制御されている。
【０２０８】
制御部１１８は、記録ヘッド１０１による１画面分の画像の記録中の電子ペーパーの移動速度が記録に適した速度となるように駆動モータＭの駆動による駆動ローラ１１５ａの回動速度を制御している。
【０２０９】
例えば、記録ヘッド１０１による記録が連続的に行われる場合（すなわち、画像表示装置が次々と画像を表示するように設定されている場合）は駆動ローラ１１５ａは一定の回動速度に制御される。また、記録ヘッド１０１が記録した画像を直ちに見れるように画像表示装置が設定されている場合は、駆動ローラ１１５ａは、記録ヘッド１０１が１画面分の画像の記録を終了すると、回動速度が速くなるように制御され、画像表示部に記録した画像が表示されると画像表示部に表示された画像が移動しないように回動が停止される。
【０２１０】
なお、電子ペーパー１２１に画像を表示させる原理などその他の構成は、上述の第９の実施の形態と同様であるので、説明は省略する。
【０２１１】
このような構成の画像表示装置を用い、電子ペーパー１２１の移動速度を、例えば、１００ｍｍ／ｓｅｃとして画像表示を行ったところ、得られた画像はコントラストの良い高精細なものとなった。
【０２１２】
また、同じ電子ペーパー１２０を約１０００回程度繰り返し用いて画像を形成させたが、電子ペーパー１２０の伸びや、たるみ等が発生せず、かつ、全ての回で形成した画像の乱れや表示不良などの問題は発生しなかった。したがって、本第１０の実施の形態の画像表示装置は、画像表示寿命が長く、かつ、画像表示性能の高い画像表示装置であることがわかる。
【０２１３】
なお、上述した第９の実施の形態及び第１０の実施の形態において、記録ヘッド１０１の記録面１３０における各電極１３２の配置は図４１（Ａ）に示す配置に限らず、図４７（Ａ）及び図４７（Ｂ）に示すように、１列としてもよい、また、電極の形状も、断面略楕円状の半球状に限らず、図４７（Ｂ）〜図４７（Ｄ）に示すように、断面略楕円状の矩形状としてもよい。
【０２１４】
［第１１の実施の形態］
第１１の実施形態に係る画像表示装置は、図４９に示すように、画像を表示する表示部１６０と、画像データに基いて表示部１６０に画像を表示させるコントローラ１６２とから構成されている。
【０２１５】
表示部１６０は、図５０に示すように、表示基板１７０と非表示基板１７２との間に、２色の粒子１７４、１３８を封入した構成である。
【０２１６】
表示基板１７０は、図５０に示すように、ガラス基板１５８上に複数のＩＴＯ画素電極を設けた構成であり、例えば、１００μｍ×１００μｍのサイズのＩＴＯ画素電極を約１０μｍ間隔で配列させた構造のものが使用できる。また、非表示基板１７２は、図５１に示すように、ガラス基板上にＩＴＯ電極を全面に形成した構成であり、このＩＴＯ電極は接地されている。
【０２１７】
なお、表示基板１７０と非表示基板１７２との間には、図示しないスペーサが形成されており、このスペーサにより、表示基板１７０と非表示基板１７２との距離が常に一定に保持されると共にセルが形成されている。
【０２１８】
表示基板１７０と非表示基板１７２との間に封入された２色の粒子１７４、１３８のうちの一方の粒子１７４は、導電性の着色粒子の表面に正孔輸送層１７８を形成したものである。本第１１の実施の形態では、一方の粒子１７４として、例えば、平均粒径約１０μｍの抵抗値１０-2Ω・ｃｍ程度のアモルファスカーボンよりなる黒色の真球状導電性粒子の表面に、ポリカーボネートに正孔輸送物質であるＮ−メチルカルバゾールジフェニルヒドラゾンを約４０重量％添加して均一に分散させたものを正孔輸送層１７８として３μｍ程度の厚さにコートしたものを使用している。
【０２１９】
なお、導電性粒子及び正孔輸送層を形成する電荷輸送性材料としては、上記第９の実施の形態で説明したものと同様のものを使用できるので説明は省略する。
【０２２０】
また、２色の粒子のうち他方の粒子１３８は、隠蔽粒子としての役目を果たす絶縁性の白色粒子であり、本第１１の実施の形態では、上記第９の実施の形態で説明したものと同様のものを使用している。
【０２２１】
本第１１の実施の形態では、これら２種類の粒子１７４、１３８を、黒色の粒子１７４：白色の粒子１３８＝１：２となるように混合し、表示基板１７０と非表示基板との間に充填率約５０％で封入している。なお、混合割合は適宜調整できる。
【０２２２】
また、表示基板１７０の各画素電極１５６は各々配線１６４によりコントローラ１６２と接続されている。コントローラ１６２は、画像データに応じた位置の画素に電圧を印加して表示部１６０に画像データに応じた電界の分布を生じさせる。
【０２２３】
すなわち、電圧が印加された画素電極１５６は、図５０に示すように、正の電荷を帯びるので、その部分から黒色の粒子１７４に正電荷が注入される。そのため、電圧が印加された画素電極１５６から黒色の粒子１７４が遠ざかり、電圧が印加されていない画素電極１５６にのみ黒色の粒子１７４が付着した状態となる。したがって、表示基板１７０の黒色の粒子１７４が付着してない領域が白色となり、黒と白とのコントラストによる画像が形成される。
【０２２４】
なお、画像データに応じた位置とは、ここでは黒色の粒子１７４を表示基板１７０から離れさせてその位置を白くすることにより画像とするため、画素を形成しない位置である。もちろん、画素電極１５６が負の電荷を帯びるように、電圧を印加すれば、電圧が印加された画素電極１５６に黒色の粒子１７４が付着することとなるので、画像データに応じた位置とは画素を形成する位置である。
【０２２５】
なお、第１１の実施の形態では、各画素電極と接続する配線１６４を、図５１に示すように、画素電極の上層に設けた透明な絶縁層１６６内に埋め込んで、埋め込み配線としているので、電極間距離が短く、緻密な画像が表示可能となっている。なお、この配線１６４は、例えば、パイロックス(商品名；DuPont社製）、インパイロックス(商品名；DuPont社製）、ＬＳシリーズ(商品名；田中貴金属インターナショナル社製）等の透明な導電性材料を分散させた抵抗体より構成されており、スイッチングの際に放電などが発生してショートするなどの不都合が生じることを防止している。
【０２２６】
画像表示装置で表示された画像はコントラストの良い高精細なものとなり、また、書き換え間隔を、例えば、２０Ｈｚで画像を繰り返し表示させても、形成した画像に乱れや表示不良などの問題は発生しなかった。そのため、本第１１の実施の形態の画像表示装置は寿命が長く、かつ、画像表示性能の高い画像表示装置であることがわかる。
【０２２７】
また、２色の粒子のうち他方の粒子１３８として、粒径１０μｍ、抵抗値１０-2Ω・ｃｍのアモルファスカーボンの真球状導電性粒子の表面に、白色に着色したポリカーボネート中に電子輸送物質であるフルオレノン化合物を約４０重量％添加して均一に分散させたものを電子輸送層１７９として３μｍ程度の厚さにコートしたものを使用することもできる。
【０２２８】
この場合、図５２に示すように、黒色の粒子７４が付着していない領域に白色の粒子１７６が付着するので、より一層コントラストが高く、見易い画像が長期にわたって得られる。
【０２２９】
なお、上述の図４６と同様に、表示部１６０を、イエロー(Ｙ)に着色された導電性粒子１３３が封入された第１のセルと、マゼンタ（Ｍ）に着色された導電性粒子１３５が封入された第２のセルと、シアン（Ｃ）に着色された導電性粒子１３７が封入された第３のセルとを一組としたユニットを多数形成した構成としてカラー画像を表示することも可能である。
【０２３０】
また、上述した第９の実施の形態、第１０の実施の形態及び第１１の実施の形態では説明のため、黒色の粒子と白色の粒子を封入した場合について述べたが白と黒に限定されるものではなく、異なる２色の粒子であればよい。
【０２３１】
異なる色の粒子としては、シアン、マゼンタ、イエロー、レッド、グリーン、ブルーなどの有色の粒子のほかに、白色あるいは黒色の無色の粒子も含む。白色あるいは黒色の粒子としては、ジビニルベンゼンを主成分とする架橋共重合体からなる真球状粒子（ミクロパールＳＰ（商品名）；積水化学工業製、ミクロパールＢＢ（商品名）；積水化学工業製）、架橋ポリメチルメタクリレートの微粒子（MBX-20ブラック（商品名）；積水化学工業製、MBX-20ホワイト（商品名）；積水化学工業製）、ポリテトラフルオロエチレンの微粒子（ルブロンＬ（商品名）；ダイキン工業（株）製、SST-２（商品名）；Shamrock Technologies Inc.製）、シリコーン樹脂微粒子（トスパール（商品名）；東芝シリコーン（株）製）があげられる。
【０２３２】
なお、上述した第９の実施の形態、第１０の実施の形態及び第１１の実施の形態では、表示媒体として紙等に代替できるような電子ペーパーを使用する場合について説明したが、本発明の表示媒体は、このような電子ペーパーに限らず、例えば、広告看板や、ディスプレイ等のように書き換え可能な表示媒体全般に応用できる。
【０２３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、外部から加えられる電界により、電荷輸送性を有する一対の基板の中に封入された粒子群を画像に応じて移動させて画像形成するので、繰り返し書き換えが可能となり、かつ安全性、応答性に優れる、という効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１の実施の形態における画像形成装置の概略構成図である。
【図２】 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。
【図３】 画像形成装置の一部拡大図である。
【図４】 画像形成装置の一部拡大図である。
【図５】 異方導電層を説明するための図である。
【図６】 異方導電層を説明するための図である。
【図７】 異方導電層の電界強度と電気抵抗値との関係を示す線図である。
【図８】 異方導電層を説明するための図である。
【図９】 画像表示媒体の一例を示す図である。
【図１０】 画像表示媒体の一例を示す図である。
【図１１】 イニシャライザの概略構成図である。
【図１２】 イニシャライザの一部拡大図である。
【図１３】 イニシャライザの一部拡大図である。
【図１４】 除電部材を示す図である。
【図１５】 第２の実施の形態における画像形成装置の概略構成図である。
【図１６】 画像形成装置の一部拡大図である。
【図１７】 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。
【図１８】 第３の実施の形態における画像形成装置の概略構成図である。
【図１９】 第３の実施の形態における画像形成装置の変形例である。
【図２０】 定着装置及び搬送経路切替部材の概略構成図である。
【図２１】 定着手段を示す図である。
【図２２】 現像装置の概略構成図である。
【図２３】 現像装置の他の例を示す図である。
【図２４】 現像装置を他の例を示す図である。
【図２５】 現像装置を他の例を示す図である。
【図２６】 現像装置を他の例を示す図である。
【図２７】 静電潜像形成部を示す図である。
【図２８】 イオン照射ヘッドの概略構成図である。
【図２９】 スタイラス電極の概略構成図である。
【図３０】 制御部において実行される制御ルーチンのフローチャートである。
【図３１】 カラー画像を表示可能な画像表示媒体を示す図である。
【図３２】 第５の実施の形態における画像形成装置の概略構成図である。
【図３３】 第５の実施の形態における画像形成装置の概略構成図である。
【図３４】 第６の実施の形態における画像形成装置の概略構成図である。
【図３５】 第７の実施の形態における画像形成装置の概略構成図である。
【図３６】 第７の実施の形態における画像形成装置の概略構成図である。
【図３７】 第８の実施の形態における画像表示媒体の断面図である。
【図３８】 第８の実施の形態における画像形成装置の概略構成図である。
【図３９】 第８の実施の形態における画像形成装置の概略構成図である。
【図４０】 第９の実施の形態の画像形成装置の概略構成を示す説明図である。
【図４１】 (Ａ)は図１に示した記録ヘッドの記録面の電極の配置を示す上面図であり、（Ｂ）は記録ヘッド接続する電源について説明する概略図である。
【図４２】 記録ヘッドが電子ペーパーの凸部に沿って変形する様子を説明する説明図である。
【図４３】 電子ペーパーの構造を説明する概略構成図である。
【図４４】 記録ヘッドによって電子ペーパー内に生じた電界による電子ペーパー内の粒子の動きを説明する説明図である。
【図４５】 記録ヘッド接続する別の電源について説明する概略図である。
【図４６】 カラー画像を表示する電子ペーパーの概略構成図である。
【図４７】 記録ヘッドの記録面の電極の別の配置例を示す上面図である。
【図４８】 本発明の第１０の実施の形態の画像形成装置の概略構成を示す説明図である。
【図４９】 本発明の第１１の実施の形態の画像形成装置の概略構成を示す説明図である。
【図５０】 図９で示した画像形成装置の表示部の構成を示す概略構成図である。
【図５１】 図１１で示した電極部の概略構成図である。
【図５２】 図９で示した画像形成装置の表示部の別の構成を示す概略構成図である。
【図５３】 従来の電子ペーパの概略構成図である。
【図５４】 スペーサの一例を示す図である。
【図５５】 異方導電層について説明するための図である。
【図５６】 異方導電層について説明するための図である。
【図５７】 異方導電層の電界強度と電気抵抗値との関係を示す線図である。
【図５８】 異方導電層について説明するための図である。
【図５９】 本発明の第９の実施の形態の画像形成装置の他の例を示す説明図である。
【符号の説明】
１０ 画像表示媒体
１２ 画像形成装置
１４ 表示基板
１６ 非表示基板
１８ 導電性粒子
２０ 絶縁性粒子
２２ 静電潜像形成部
２４ 静電潜像担持体
２６ 対向電極
３７ セル
３８ スペーサ粒子
５０ 現像装置
５２ 転写装置
５６ 定着装置
５８ 媒体検出センサ
８０ 帯電装置
８２ 光ビーム走査装置
Claims (22)
- 少なくとも一方が電荷輸送性を有する一対の基板と、
前記電荷輸送性を有する基板に設けられ、電界強度によって抵抗値が変化する半導電性基材から成る異方導電性層と、
外部から加えられる電界により移動可能に封入されると共に、色及び特性が異なる複数種類の粒子群と、
を含む画像表示媒体。 - 前記粒子群のうち少なくとも１種類が導電性粒子であることを特徴とする請求項１記載の画像表示媒体。
- 前記基板の間が、所定形状に仕切られたセル構造となっていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像表示媒体。
- 前記導電性粒子が多色画像を形成する複数の各色毎に前記セルに封入されたことを特徴とする請求項３記載の画像表示媒体。
- 前記１対の基板の間に電極層が設けられたことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の画像表示媒体。
- 前記請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の画像表示媒体に画像を形成する画像形成方法であって、
潜像担持体上に画像に応じた静電潜像を形成し、
前記画像表示媒体が間に位置可能に前記潜像担持体と対向する位置に配置された対向電極と前記潜像担持体との間に電界を発生させることにより前記画像表示媒体に画像を形成する画像形成方法。 - 前記電界を発生させた後に、さらに前記画像表示媒体に絶縁層を介して電界を発生させることを特徴とする請求項６記載の画像形成方法。
- 前記請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の画像表示媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
潜像担持体と、
前記潜像担持体上に画像に応じた静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
前記画像表示媒体が間に位置可能に前記潜像担持体と対向する位置に配置され、前記潜像担持体との間に電界を発生させるための対向電極と、
を有する画像形成装置。 - 前記対向電極はバイアス電圧が印加されることを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
- 前記導電性粒子を予め帯電させる帯電手段をさらに備えたことを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の画像形成装置。
- 前記帯電手段は、前記基板に直流電圧及び交流電圧の少なくとも一方を印加することを特徴とする請求項１０記載の画像形成装置。
- 前記帯電手段は弾性体で構成され、前記画像表示媒体と密着した状態で前記基板に直流電圧及び交流電圧の少なくとも一方を印加することを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の画像形成装置。
- 前記帯電手段による帯電が行われる前に、前記電荷輸送性を有する基板が接地されることを特徴とする請求項１０乃至請求項１２の何れか１項に記載の画像形成装置。
- 画像が形成される媒体が前記画像表示媒体であるか画像記録媒体であるかを入力するための入力手段と、
前記入力手段による入力結果が前記画像記録媒体の場合に、前記静電潜像形成手段により形成された静電潜像をトナーにより現像する現像手段と、
前記現像手段により現像されたトナー像を画像記録媒体に転写する転写手段と、
前記画像記録媒体に転写されたトナー像を定着させる定着手段と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項８乃至請求項１３の何れか１項に記載の画像形成装置。 - 前記入力手段は、画像が形成される媒体が前記画像表示媒体であるか画像記録媒体であるかを検出するための媒体検出手段であることを特徴とする請求項１４記載の画像形成装置。
- 前記転写手段は、前記対向電極であることを特徴とする請求項１４又は請求項１５に記載の画像形成装置。
- 前記入力手段による入力結果が前記画像表示媒体の場合に、前記定着手段による定着処理を行わないことを特徴とする請求項１４乃至請求項１６の何れか１項に記載の画像形成装置。
- 前記入力手段による入力結果が前記画像表示媒体の場合に、前記現像手段による現像を停止する現像停止手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１４乃至請求項１７の何れか１項に記載の画像形成装置。
- 前記静電潜像形成手段と前記対向電極との間の距離を調節する調節手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１４乃至請求項１８の何れか１項に記載の画像形成装置。
- 前記請求項５に記載の画像表示媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
潜像担持体と、
前記潜像担持体上に画像に応じた静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
前記電極層と接触するガイド電極と、
を有する画像形成装置。 - 前記請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の画像表示媒体をイニシャライズするイニシャライズ装置。
- 前記粒子群が移動開始する帯電量以下に帯電することを特徴とする請求項２１記載のイニシャライズ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001031555A JP4135322B2 (ja) | 2001-02-07 | 2001-02-07 | 画像表示媒体、画像形成方法、画像形成装置、及びイニシャライズ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001031555A JP4135322B2 (ja) | 2001-02-07 | 2001-02-07 | 画像表示媒体、画像形成方法、画像形成装置、及びイニシャライズ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002236300A JP2002236300A (ja) | 2002-08-23 |
| JP4135322B2 true JP4135322B2 (ja) | 2008-08-20 |
Family
ID=18895627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001031555A Expired - Fee Related JP4135322B2 (ja) | 2001-02-07 | 2001-02-07 | 画像表示媒体、画像形成方法、画像形成装置、及びイニシャライズ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4135322B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003027764A1 (fr) * | 2001-09-19 | 2003-04-03 | Bridgestone Corporation | Particules et dispositif d'affichage d'images |
| US6831771B2 (en) * | 2003-01-08 | 2004-12-14 | Sipix Imaging Inc. | Electronic whiteboard using electrophoretic display |
| WO2005098525A1 (ja) * | 2004-04-09 | 2005-10-20 | Bridgestone Corporation | 表示媒体用粒子及びそれを用いた情報表示用パネル、情報表示装置 |
| CN100432816C (zh) * | 2004-04-09 | 2008-11-12 | 株式会社普利司通 | 显示介质粒子和使用其的信息显示板、信息显示装置 |
| JP4613519B2 (ja) * | 2004-05-31 | 2011-01-19 | ブラザー工業株式会社 | 電気泳動表示装置 |
| JP2007175945A (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Kobayashi Kirokushi Co Ltd | リライタブルプリンタ |
| JP5540851B2 (ja) * | 2009-06-04 | 2014-07-02 | セイコーエプソン株式会社 | 表示装置および表示シート |
| JP5516173B2 (ja) * | 2009-10-14 | 2014-06-11 | セイコーエプソン株式会社 | 表示シート、表示装置および電子機器 |
| JP2015018209A (ja) | 2013-04-12 | 2015-01-29 | 株式会社リコー | 記録媒体、画像記録装置、画像記録セット |
| CN114167699A (zh) * | 2021-09-30 | 2022-03-11 | 广州翼飞数字科技有限公司 | 一种图像显示激发装置及图像显示系统 |
-
2001
- 2001-02-07 JP JP2001031555A patent/JP4135322B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002236300A (ja) | 2002-08-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3675241B2 (ja) | 画像表示媒体、画像形成方法、画像形成装置、及びイニシャライズ装置 | |
| JP4126851B2 (ja) | 画像表示媒体、画像形成方法、及び画像形成装置 | |
| US4545669A (en) | Low voltage electrophotography with simultaneous photoreceptor charging, exposure and development | |
| US5946534A (en) | Apparatus and method for non-interactive electrophotographic development | |
| JP4135322B2 (ja) | 画像表示媒体、画像形成方法、画像形成装置、及びイニシャライズ装置 | |
| JP2003326756A (ja) | イオン発生装置 | |
| US5890041A (en) | Apparatus and method for non-interactive electrophotographic development | |
| JP2004021175A (ja) | 帯電装置及び画像形成装置 | |
| JP3636633B2 (ja) | 画像形成装置 | |
| JP4985507B2 (ja) | 画像形成装置、画像形成方法、及び画像表示媒体 | |
| JPH08190258A (ja) | 画像形成装置 | |
| JPH0594102A (ja) | 記録装置 | |
| US5557372A (en) | Contact charger and image forming apparatus provided with same | |
| US7356291B2 (en) | Developing unit, image forming apparatus method that supplies inverse transfer preventing agent with inverse polarity | |
| JPH09311572A (ja) | 画像形成装置、及び画像形成装置の制御方法 | |
| JPH112927A (ja) | 画像形成装置及び両面画像形成方法 | |
| JP2006301495A (ja) | 画像形成装置 | |
| JP4901449B2 (ja) | 画像形成装置 | |
| JP2010128163A (ja) | 現像ユニットおよび画像形成装置 | |
| JPH07146603A (ja) | 像形成装置 | |
| JPH06230692A (ja) | 転写装置及びこれを利用する画像形成装置 | |
| JPH09230646A (ja) | 画像形成装置および画像形成方法 | |
| JP3099143B2 (ja) | カラー画像形成装置 | |
| JPH08272198A (ja) | 画像形成装置 | |
| JPH086382A (ja) | 現像装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040907 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080122 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080319 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080513 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080526 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110613 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110613 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120613 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130613 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140613 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |