JP4185558B2 - 画像形成装置と画像形成方法及び記録媒体 - Google Patents

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱放電型印字ヘッドにより静電現像方式の記録媒体に選択的に電荷を付与して静電潜像を形成する画像形成装置と画像形成方法及びそれに用いる記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、（特許文献１）に示すように、電子写真方式とは別方式の静電潜像形成方式である、イオン照射方式が開発されてきている。
電子写真方式が一様帯電＋露光という２工程で、一様帯電した感光体上の露光した部分の電荷を逃がすことで、静電潜像担持体としての感光体上に静電潜像を形成するのに対し、イオン照射方式では、イオン生成可能な雰囲気中（大気中等）においては、放電電極からの電子の放出により発生するイオンの照射による選択的帯電（静電潜像形成帯電）のみで静電潜像担持体（絶縁体であれば良いので、必ずしも感光体である必要はない）上に静電潜像の形成を完了できるので、より簡素化された静電潜像形成方式である。
特に、（特許文献１）や（特許文献２）に示すような放電電極への選択的加熱で放電を行わせる加熱放電方式は、加熱の制御に５Ｖ駆動のような低耐電圧対応のドライバＩＣが使用できるので、放電の制御の観点からは最も優れた制御方式である。そのため、一般的にデジタルペーパと称される静電現像方式の記録媒体に非接触で書き込むには、現在考え得る最適な印字ヘッドである。
因に、現時点におけるデジタルペーパとしては、微小なボールを二色（例えば白黒）に色分けし、各色の電気特性の違いによりボールを回転して任意の一色を表示するツイストボール方式、微小なボール中に二色（例えば白黒）の微粉末を混入し、各色の微粉末が持つ電気特性の違いにより一色のみを浮上させて表示する電気泳動方式、液晶板あるいは微小な液晶ブロックの液晶シャッターを開閉して、シャッターを開けた部分の背景色を表示する液晶方式等がある。
【特許文献１】
特開２００３−３２６７５６号公報
【特許文献２】
特願２００４−０６９３５０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の技術においては、以下のような課題を有していた。
（１）（特許文献１）、（特許文献２）の加熱放電型印字ヘッドは、放電の制御が容易で静電現像方式の記録媒体に非接触で書き込むには最適なものであるが、画像の解像度を向上させるためには、放電電極を高密度に実装しなければならないが、放電電極及び発熱素子の形状や配置に対し、放電電極や発熱素子の形成技術上の制約があり、解像度、画像品質の限界があった。
（２）また、加熱放電型印字ヘッドと記録媒体を相対的に移動させながら書き込みを行うので、高画質化、カラー化を図るためには、加熱放電型印字ヘッドと記録媒体との位置合わせやイオン照射のタイミング等の制御に高い精度が要求され、条件によって高画質化、カラー化の対応が困難で、静電現像方式の記録媒体の普及における課題となっていた。
（３）さらに、加熱放電型印字ヘッドの放電電極と記録媒体との間で放電を発生させるために、放電電極に高電圧の放電制御電圧を印加していたので、放電電極と発熱部との間の絶縁性を確保するために絶縁膜を厚くする必要があり、その結果、発熱部から放電電極への熱伝達性が悪くなり、放電の発生効率が低下し加熱に要するエネルギーも増大して省エネルギー性に欠けるという課題を有していた。
以上のような観点から、放電電極に直接印加する電圧を低減して放電を効率的に発生させることができ、製造技術上の制約を受けることなく、簡便な制御で画像の解像度や品質を向上させることができ、高品質なカラー画像を形成することができる画像形成装置と画像形成方法及び記録媒体の開発が強く要望されていた。
【０００４】
本発明は上記要望に応えるもので、加熱放電型印字ヘッドの放電電極と記録媒体の対向電極との間で選択的に放電を発生させ、放電電極から放出された電子やイオンを記録面の所望の位置に確実に照射して電荷を付与することができ、静電潜像を形成することができる高品質で画像の信頼性に優れた画像形成装置の提供、記録媒体のカラー表示の色単位で選択的に加熱放電型印字ヘッドと記録媒体との間で放電を発生させ、確実に記録面に電荷を付与させることができ、制御が容易で高解像度で高品質な画像を形成することが可能な画像形成方法の提供、電荷が付与される記録面と反対側の面で選択的な接地又は電圧印加を行うことができ、記録面の所望の位置に確実に電子やイオンの電荷を付与することにより静電潜像を形成することができ、加熱放電型印字ヘッドとの細かな位置合わせが不要で生産性に優れ、カラー画像の高品質性に優れた記録媒体の提供を目的とする。
課題を解決するための手段
［０００５］
上記課題を解決するために本発明の画像形成装置と画像形成方法及び記録媒体は、以下の構成を有している。
本発明の請求項１に記載の画像形成装置は、電荷の作用により静電潜像が形成される記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、電子放出部位を有する放電電極と前記放電電極を選択的に加熱する加熱手段とを備えた加熱放電型印字ヘッドと、前記放電電極と前記加熱放電型印字ヘッドに記録面が対向して配置される前記記録媒体の前記記録面と反対側の面に形成された対向電極との間に放電制御電圧に相当する電位差を、前記加熱放電型印字ヘッド側と前記対向電極側に分配して設定し電界を形成する電位差設定部と、を有し、前記放電電極を前記加熱手段で温度制御することにより、前記電位差設定部で電位差が設定された前記放電電極と前記対向電極との間の放電の発生制御を行い、前記放電電極から放出させた電子やイオンを前記記録面に移動させて静電潜像を形成する構成を有している。
この構成により、以下のような作用を有する。
（１）電位差設定部により放電電極と対向電極との間に放電制御電圧に相当する電位差を、加熱放電型印字ヘッド側と対向電極側に分配して設定し電界を形成した状態で放電に備えることができ、高電圧となる放電制御電圧を直接制御する必要がなく、加熱手段により放電電極を選択的に加熱することで放電電極と対向電極との間で放電を発生させることができ、電界によって放電電極から放出させた電子やイオンを記録媒体側に移動させ、記録面に電荷を付与して静電潜像を形成することができる。
（２）放電電極と対向電極との間に放電制御電圧に相当する電位差を、加熱放電型印字ヘッド側と対向電極側に分配して設定し電界を形成する電位差設定部を有することにより、電位差設定部で対向電極側に放電制御電圧の一部を選択的に印加することができるので、加熱放電型印字ヘッドの放電電極に直接印加する電圧を低減することができ、放電電極と加熱手段の間を絶縁する絶縁膜を薄くして熱伝達性を向上させ、効率的に放電を発生させることができ省エネルギー性に優れる。
（３）電位差設定部により放電電極と対向電極との間の電位差が放電制御電圧と等しくなるように放電電極及び対向電極の各々に印加する電圧値を任意に設定することができるので、記録媒体の種類や特性等に応じて対向電極に印加する電圧値を最適に調整することができ汎用性に優れる。
［０００６］
ここで、放電制御電圧とは、その電位差だけでは加熱放電型印字ヘッドの放電電極と記録媒体の対向電極との間で放電は起こらないが、放電電極を加熱することにより放電が起こる電圧域を言う。また、ここでの放電とは放電電極から電子が放出されることを言う。放出された電子は、大気中においては酸素や窒素をイオン化し、それらを記録媒体の記録面に到達させる。
電位差設定部で放電電極と対向電極との間に放電制御電圧に相当する電位差を、加熱放電型印字ヘッド側と対向電極側に分配して設定し電界を形成すると共に、加熱手段で放電電極の加熱を行うことにより放電の発生を制御できるので、加熱手段による加熱箇所を選択することで容易に放電電極の任意の加熱位置近傍（電子放出部位）から選択的に電子を放出させて放電を発生させることができる。
［０００７］
放電電極は、例えば複数の電子放出部位の一端部を共通電極で接続して櫛型に形成したり、複数の電子放出部位の両端部を共通電極で接続して梯子型等に形成したりできるほか、長方形状や正方形状等の一枚の平板状に形成することができる（例えば、特開２００３−３２６７５６号、ＷＯ２００５／０５６２９７参照）。
櫛型や梯子型のように電子放出部位近傍に共通電極を設けることで、放電電極の放熱面積の拡大及び、熱容量の増大により、放電電極の冷却効果、加熱停止に対する応答性が向上し、また、抵抗値の低減により常に安定した電圧を印加できるので、放電の安定性等を更に向上させることができる。尚、平板状に形成した放電電極は、電子放出部位以外が共通電極となる。
特に、共通電極の幅を電子放出部位の幅より幅広に形成した場合、一時的に１００〜３００℃に加熱される放電電極の冷却効果が向上し、熱の籠りを防ぐことができるので、加熱のオフに迅速に応答して放電を停止でき、放電時間間隔を短縮して短時間で放電の有無を切替えることができ、記録速度の高速化を図ることができる。また、共通電極の抵抗値を引き下げることができ、共通電極で接続された各々の電子放出部位の間に生じる電位差を極力抑えることができるので、各々の電子放出部位における電子放出量のばらつきを低減でき、放電の安定性に優れる。
【０００８】
放電電極は、基板上に金、銀、銅、アルミニウム等の金属を蒸着、スパッタ、印刷、メッキなどで形成した後、必要に応じてエッチングして電子放出部位や共通電極をパターン形成するもの、ステンレス、銅、アルミニウム等の金属の少なくとも一部をエッチングや切削等により薄肉化した後、必要に応じてエッチングやレーザ加工等により放電電極をパターン形成するもの等が好適に用いられる。また、その他にカーボン等の導電材料を用いて放電電極を形成してもよい。
基板上に放電電極を形成する場合、基板の材質としては、表面に放電電極を形成することができると共に、加熱手段による加熱に耐える耐熱性を有するものであればよい。また、加熱手段で基板の裏面側から加熱を行う場合、加熱手段が発する熱を放電電極に伝達できる熱伝達性を有するものが好適に用いられる。具体的には、ガラスやポリイミド，アラミド，ポリエーテルイミド等の合成樹脂等が好適に用いられる。
【０００９】
放電電極を櫛型に形成する場合、各々の電子放出部位の形状は、略矩形状、台形状、半円形状、砲弾状あるいはこれらを組合せた形状等に形成することができる。また、電子放出部位の一部をさらにスリット等で分割したり、周縁部に凹凸部を形成したりすることで電子放出部位の縁周辺の周長を増加させることができる（例えば、ＷＯ２００５／０５６２９７参照）。放電電極は縁周辺からの電子放出量が多いので、縁周辺の周長を長くすることで、放電電極からの電子放出量を増加させて照射されるイオン量や発光強度を増加させることができ、放電制御電圧や加熱温度を低く設定することができ、省エネルギー性及び放電発生の効率性に優れる。また、放電制御電圧を低く設定できるので、放電電極の長寿命性にも優れる。
放電電極の端部を分割したり周縁部に凹凸部を形成したりする代りに、電子放出部位（加熱位置）の近傍に放電孔部を形成してもよい。これにより、放電孔部の縁周辺から電子を放出させることができ、放電電極の端部を分割するのと同様の作用を得ることができる。放電孔部の形状は、略円形、略楕円形、四角形や六角形等の多角形、星形など様々な形状に形成することができる。また、電子放出部位（加熱位置近傍）の１箇所当たりの放電孔部の数及び大きさは適宜選択して組合せることができる。尚、放電電極の凹凸部や放電孔部は前述のエッチングやレーザ加工等により形成することができる。
【００１０】
また、放電電極の内の少なくとも共通電極の表面には導電材層を形成してもよい。これにより、共通電極の抵抗値を更に引き下げることができ、各々の電子放出部位間に生じる電位差を確実に低減でき、放電の安定性に優れる。導電材層は放電電極よりも優れた導電性を有するものであればよく、銀ペーストのスクリーン印刷や銀メッキ等により容易に形成することができる。導電材層の厚みを増すことにより、共通電極の抵抗値を低減でき、放電の安定性を向上させることができる。
放電電極の厚さは材質にもよるが、金で形成する場合の厚さは０．１μｍ〜１００μｍが好ましい。放電電極の厚さが０．１μｍより薄くなるにつれ摩耗の影響を受け易く放電電極の寿命が短くなる傾向があり、１００μｍより厚くなるにつれ熱容量が増加し加熱のオン／オフに対する応答性が低下し易くなる傾向があり、いずれも好ましくない。放電電極の厚さを１００μｍ以下にすることで、加熱状態から急速に復帰させることができ、印字速度を高速化することができる。
【００１１】
放電電極を加熱する加熱手段としては、放電電極の任意の位置を選択的に加熱できるものであればよく、放電電極に密着して加熱するものでもよいし、放電電極から離間して加熱するものでもよい。
放電電極と密着させて加熱する加熱手段としては、従来の感熱式のファクシミリに使用されるサーマルプリントヘッドと同様の構成を好適に用いることができる。具体的には、発熱抵抗体と電気的に接続されたドライバＩＣで発熱抵抗体の発熱を制御するものである。
放電電極と離間して加熱する加熱手段としては、レーザ光を照射する方式や赤外線を照射する方式等を好適に用いることができる。レーザ光を照射する方式としては、レーザ照射部をシリアル走査させるもの等が好適に用いられる。
［００１２］
電位差設定部は加熱放電型印字ヘッドの放電電極と記録媒体の対向電極との間に放電制御電圧に相当する電位差を、加熱放電型印字ヘッド側と対向電極側に分配して設定できるものであればよく、記録媒体の対向電極に選択的な接地又は電圧印加を行うものが好適に用いられる。つまり、電位差設定部は、放電制御電圧に相当する電圧を全て放電電極のみに印加し、記録媒体の対向電極を選択的に接地するようにしてもよいし、放電制御電圧に相当する電圧の一部を放電電極に印加し、残りの電圧を記録媒体の対向電極に選択的に印加するようにしてもよい。尚、放電電極に直接印加する電圧が低電圧の場合、放電電極側でスイッチングを行ってもよい。
対向電極は、記録媒体の表示画素の行単位或いは列単位で選択できるものが好適に用いられるが、画素単位で選択できるものでもよい。具体的には記録媒体の画素の各行或いは各列に対応させて短冊状に形成したり、記録媒体の各画素に対応させてマトリックス状に形成したりできる。
［００１３］
この画像形成装置で使用する記録媒体は、電荷の作用により静電潜像が形成されるものであればよく、液晶方式、トナーディスプレイ方式、ツイストボール方式、電気泳動方式、粉体移動方式等が好適に用いられる。
これらは単色表示以外に、加法混色法における三原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を持つカラーフィルタや減法混色法における三原色（Ｙ，Ｍ，Ｃ）を持つ反射層と組み合わせたり、ツイストボールや微粒子を減法混色法における三原色（Ｙ，Ｍ，Ｃ）等に着色して色毎に配列したりしてカラー表示を行うことができる。また、１枚の記録媒体の中を複数のブロックに分割し、ブロック毎に異なる色を表示することもできる。
この記録媒体は、紙代わりの媒体として持ち運んだりして使用する以外に、画像形成装置に固定して広告などを表示する看板等の表示媒体として使用することもできる。
また、この画像形成装置は、紙代わりの媒体として持ち運んだりして使用する記録媒体に画像を形成する以外に、固定若しくは着脱自在に配設された記録媒体を表示媒体として画像を表示する画像表示装置としても使用することができる。
［００１４］
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置であって、前記電位差設定部が、前記放電電極に電圧を印加するヘッド側電圧印加部と、画像情報に基づいて前記対向電極に選択的な接地又は電圧印加を行う媒体側電圧制御部を備えている構成を有している。
この構成により、請求項１の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）電位差設定部が、放電電極に電圧を印加するヘッド側電圧印加部と、画像情報に基づいて対向電極に選択的な接地又は電圧印加を行う媒体側電圧制御部を備えていることにより、放電制御電圧を放電電極と対向電極に分配して印加することができるので、記録媒体の種類や特性等に応じて対向電極に印加する電圧値を調整することができ、放電電極側の負担を軽減して効率的に放電を発生させることができる。
［００１５］
ここで、ヘッド側電圧印加部は、予め設定した電圧を放電電極全体に印加すればよく高電圧を制御する必要はない。媒体側電圧制御部は、記録媒体の記録面と反対側の面に形成された対向電極に選択的な接地又は電圧印加を行うが、対向電極に電圧印加を行う場合も印加する電圧を低く設定することにより、対向電極を高密度に配置して高品質な画像を得ることができると共に、低耐電圧対応のドライバＩＣを使用することができ、制御が容易で生産性に優れる。
［００１６］
本発明の請求項３に記載の画像形成方法は、放電電極を温度制御することにより前記放電電極から電子を放出させ放電の有無を制御する加熱放電型印字ヘッドを用いて、電荷の作用により静電潜像が形成される記録媒体に画像を形成する画像形成方法であって、前記放電電極と前記加熱放電型印字ヘッドに記録面が対向して配置される前記記録媒体の前記記録面と反対側の面に形成された対向電極との間に放電制御電圧に相当する電位差を、前記加熱放電型印字ヘッド側と前記対向電極側に分配して設定し電界を形成する電位差設定工程と、前記画像情報に基づいて前記放電電極を選択的に加熱する放電電極加熱工程と、を備えている構成を有している。
この構成により、以下のような作用を有する。
（１）電位差設定工程で放電電極と対向電極との間に放電制御電圧に相当する電位差を、加熱放電型印字ヘッド側と対向電極側に分配して設定し電界を形成することにより放電に備えることができ、放電電極加熱工程で画像情報に基づいて放電電極を選択的に加熱するだけで放電を発生させることができるので、高電圧の制御が不要で、容易に放電の発生を制御して記録媒体に静電潜像を形成することができる。
（２）電位差設定工程により放電電極と対向電極との間の電位差が放電制御電圧と等しくなるように放電電極及び対向電極の各々に印加する電圧値を任意に設定することができるので、記録媒体の種類や特性等に応じて対向電極に印加する電圧値を最適に調整することができ汎用性に優れる。
［００１７］
ここで、加熱放電型印字ヘッドは、電位差設定工程において放電電極と対向電極との間に放電制御電圧に相当する電位差を、加熱放電型印字ヘッド側と対向電極側に分配して設定すると共に、放電電極加熱工程において放電電極を選択的に加熱することにより放電の発生を制御できるので、電位差設定工程の後工程として放電電極加熱工程を行ってもよいし、電位差設定工程と放電電極加熱工程を同時に行ってもよい。
［００１８］
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の画像形成方法であって、前記電位差設定工程が、前記放電電極に電気的に接続されたヘッド側電圧印加部により前記放電電極に電圧を印加するヘッド側電圧印加工程と、前記対向電極に電気的に接続された媒体側電圧制御部により前記対向電極に接地又は電圧印加を行う媒体側電圧制御工程と、を備えている構成を有している。
この構成により、請求項３の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）電位差設定工程が、放電電極に電気的に接続されたヘッド側電圧印加部により放電電極に電圧を印加するヘッド側電圧印加工程と、対向電極に電気的に接続された媒体側電圧制御部により対向電極に接地又は電圧印加を行う媒体側電圧制御工程と、を有するので、ヘッド側電圧印加工程において放電電極全体に電圧を印加しておき媒体側電圧制御工程において画像情報に基づいて対向電極に接地又は電圧印加を行うことにより、放電電極と対向電極との間に選択的に放電制御電圧に相当する電位差を発生させ放電に備えることができる。
［００１９］
ここで、前述のようにヘッド側電圧印加部によって放電電極側に印加する電圧を放電制御電圧と同等か、放電制御電圧よりやや低めに設定しておけば、媒体側電圧制御部では対向電極を接地するか、放電制御電圧の不足分を補うだけの比較的、低電圧の電圧を制御して印加するだけで、選択的に放電制御電圧に相当する電位差を設定することができ、放電電極を加熱制御することにより、記録媒体の記録面上に確実に電子やイオンを照射して電荷を付与することができる。また、ヘッド側電圧印加部は放電電極全体への電圧印加を制御するので、放電電極側に印加する電圧が高電圧の場合でも、電圧印加の有無を容易に制御することができる。
尚、加熱放電型印字ヘッドは、放電電極と対向電極との間に放電制御電圧に相当する電位差を設定しただけでは放電は発生しないので、媒体側電圧制御工程の後工程として放電電極加熱工程を行ってもよいし、媒体側電圧制御工程と放電電極加熱工程を同時に行ってもよい。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の画像形成方法であって、前記媒体側電圧制御工程が、画像情報に基づいて選択的に行われる構成を有している。
この構成により、請求項４の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）媒体側電圧制御工程を放電電極加熱工程と同期させて行うことができるので、誤作動によって放電が発生することを防止でき、制御の信頼性、画像の高品質性に優れる。
ここで、媒体側電圧制御部で放電制御電圧の一部を対向電極に印加する場合、媒体側電圧制御工程を画像情報に基づいて選択的に行うことにより、不必要な電圧が印加されることがなく省エネルギー性に優れる。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の画像形成方法であって、前記媒体側電圧制御工程における前記対向電極の選択単位が、前記記録媒体の表示画素の画素単位、行単位、列単位の内のいずれか１つの単位である構成を有している。
この構成により、請求項５の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）媒体側電圧制御工程における対向電極の選択単位が、記録媒体の表示画素の画素単位である場合、加熱放電型印字ヘッドの解像度が記録媒体の解像度よりも粗い場合でも、選択された対向電極に対向する加熱放電型印字ヘッドの放電電極から電子を放出させて放電を発生させることができ、その電子やイオンを記録面の所望の位置に精度良く照射し、電荷を付与して静電潜像を形成することができ、画像の高品質性に優れる。
（２）媒体側電圧制御工程における対向電極の選択単位が、記録媒体の表示画素の行単位或いは列単位である場合、加熱放電型印字ヘッドの放電電極を対向電極と直交するように列方向或いは行方向に配置することにより、記録面上の両者が交差する（重なる）位置に確実に電子やイオンを照射させて静電潜像を形成することができ、画像の高品質性に優れる。
【００２２】
ここで、対向電極を表示画素の画素単位で形成する場合は、記録媒体の各画素に対応させてマトリックス状に形成すればよい。また、対向電極を表示画素の行単位或いは列単位で形成する場合は、記録媒体の画素の各行或いは各列に対応させて各行或いは各列に共通の短冊状に形成すればよい。特に、対向電極を行単位或いは列単位で分割して形成した場合は、対向電極の選択が容易で接地若しくは電圧印加の制御を簡便に行うことができ生産性に優れる。尚、対向電極の選択は、記録媒体の全面に対して同時に行ってもよいし、対向電極の選択範囲を幾つかのブロックに分割して加熱放電型印字ヘッドと対向する箇所の近傍を部分的に選択してもよい。
【００２３】
請求項７に記載の発明は、請求項５に記載の画像形成方法であって、前記媒体側電圧制御工程における前記対向電極の選択単位が、前記記録媒体のカラー表示の表示原色の色単位である構成を有している。
この構成により、請求項５の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）媒体側電圧制御工程における対向電極の選択単位が、記録媒体のカラー表示の表示原色の色単位であることにより、画像情報を色単位に分割して静電潜像を形成することができ、色ずれを確実に防止して高品質なカラー画像を得ることができる。
【００２４】
ここで、カラー表示の表示原色は二色以上であればよく、色の組合せも適宜、選択することができる。一つの画素を表示原色の色数に応じて複数のサブ画素に分割して各々の表示原色を縞模様状に繰り返し配置することでカラー化に対応できる。尚、カラー表示の表示原色が少なくとも加法混色法における三原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）又は減法混色法における三原色（Ｙ，Ｍ，Ｃ）を備えた場合、フルカラー表示を行うことができるが、必要に応じて黒色等の他の色を含めても良い。
対向電極は、縞模様状に配置された各々の表示原色に対応させて短冊状に形成することにより、簡便に色単位で選択することができる。
対向電極により、カラー表示の表示原色の色単位で画像を形成することができるので、加熱放電型印字ヘッドの放電電極の実装密度が記録媒体のサブ画素の解像度よりも粗い場合でも、高品質なカラー画像を形成することができる。
【００２５】
本発明の請求項８に記載の記録媒体は、請求項３乃至７の内いずれか１項に記載の画像形成方法に用いる記録媒体であって、液晶材料を画像表示材料とした表示層と、複数の表示原色が縞模様状に配置されたカラーフィルタと、前記表示原色の色単位に分割されて配置された対向電極と、が積層されて形成されている構成を有している。
この構成により、以下のような作用を有する。
（１）液晶材料を画像表示材料とした表示層と、複数の表示原色が縞模様状に配置されたカラーフィルタを積層することにより、透過光によって簡便にカラー画像を表示することができ取扱い性に優れる。
（２）カラーフィルタの表示原色の色単位に分割されて配置された対向電極を有することにより、画像情報に基づいて選択された対向電極に対応する放電電極の電子放出部位から選択的に電子を放出させることができ、その電子やイオンを記録面の所望の位置に照射して電荷の作用で静電潜像を形成することができ、色ずれを確実に防止して高品質なカラー画像を得ることができる。
【００２６】
ここで、液晶材料としては透過型のネマティック液晶やスメクティック液晶等が好適に用いられる。
カラー表示の表示原色は二色以上であればよく、色の組合せも適宜、選択することができる。一つの画素を表示原色の数に応じて複数のサブ画素に分割し、各々のサブ画素に表示原色を縞模様状に配置することでカラー化に対応できる。
カラーフィルタは光を透過してカラー表示することができればよいので、表示層の裏面ではなく、表示層の上面に配置してもよいし、ＩＴＯ等の透明な対向電極の下面に配置してもよい。
対向電極は、縞模様状に配置された各々の表示原色に対応させて短冊状に形成することが好ましい。
記録媒体の裏面にバックライトとなるシート状のＥＬランプやＬＥＤランプ等を配設した場合、記録媒体単体で夜間などに高輝度の画面表示を行うことが可能な表示媒体として看板等に用いることができる。また、記録媒体と共にＥＬランプやＬＥＤランプ等のバックライトを組み込んだ画像表示装置は省電力で表示画面の輝度を保持することができ省エネルギー性、視認性に優れる。
【００２７】
本発明の請求項９に記載の記録媒体は、請求項３乃至７の内いずれか１項に記載の画像形成方法に用いる記録媒体であって、白色と黒色を選択的に表示可能なツイストボール方式，電気泳動方式，粉体移動方式の内のいずれか一種の方式の画像表示材料を用いた表示層と、複数の表示原色が縞模様状に配置されたカラーフィルタと、前記表示原色の色単位に分割されて配置された対向電極と、が積層されて形成されている構成を有している。
この構成により、以下のような作用を有する。
（１）白色と黒色を選択的に表示可能なツイストボール方式，電気泳動方式，粉体移動方式の内のいずれか一種の方式の画像表示材料を用いた表示層と、複数の表示原色が縞模様状に配置されたカラーフィルタを積層することにより、透過光によって簡便にカラー画像を表示することができ、取扱い性に優れる。
（２）カラーフィルタの表示原色の色単位に分割されて配置された対向電極を有することにより、画像情報に基づいて選択された対向電極に対応する放電電極の電子放出部位から選択的に電子を放出させることができ、その電子やイオンを記録面の所望の位置に照射して電荷の作用で静電潜像を形成することができ、色ずれを確実に防止して高品質なカラー画像を得ることができる。
ここで、カラーフィルタ及び対向電極については、請求項８と同様である。但し、カラーフィルタを透過した光を反射型の画像表示材料で反射させてカラー表示を行うので、常にカラーフィルタ側の面が画像を表示する面となる。
【００２８】
請求項１０に記載の発明は、請求項８又は９に記載の記録媒体であって、前記カラーフィルタに配置される前記表示原色が、少なくとも加法混色法における三原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を備えている構成を有している。
この構成により、請求項８又は９の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）カラーフィルタに配置される表示原色が、少なくとも加法混色法における三原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を有することにより、フルカラー表示を行うことができる。
ここで、フルカラー表示には少なくとも加法混色法における三原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）が必要であるが、必要に応じて黒色等の他の色を含めても良い。表示原色の色数が四色以上の場合も、各画素を表示原色の色数に合わせてサブ画素に分割すればよい。
【００２９】
本発明の請求項１１に記載の記録媒体は、請求項３乃至７の内いずれか１項に記載の画像形成方法に用いる記録媒体であって、白色と複数の表示原色の内のいずれか一色を選択的に表示可能なツイストボール方式，電気泳動方式，粉体移動方式の内のいずれか一種の方式の画像表示材料が、前記表示原色の色毎に縞模様状に配置された表示層と、前記表示原色の色単位に分割されて配置された対向電極と、が積層されて形成されている構成を有している。
この構成により、以下のような作用を有する。
（１）白色と複数の表示原色の内のいずれか一色を選択的に表示可能なツイストボール方式，電気泳動方式，粉体移動方式の内のいずれか一種の方式の画像表示材料が、表示原色の色毎に縞模様状に配置された表示層を有することにより、反射光によって簡便にカラー画像を表示することができ、取扱い性が容易で視認性に優れる。
（２）画像表示材料の表示原色の色単位に分割されて配置された対向電極を有することにより、画像情報に基づいて選択された対向電極に対応する放電電極の電子放出部位から選択的に電子を放出させることができ、その電子やイオンを記録面の所望の位置に照射して電荷の作用で静電潜像を形成することができ、色ずれを確実に防止して高品質なカラー画像を得ることができる。
【００３０】
ここで、カラー表示の表示原色は二色以上であればよく、色の組合せも適宜、選択することができる。一つの画素を表示原色の数に応じて複数のサブ画素に分割し、白色と各々の表示原色を有する画像表示材料を表示原色毎に縞模様状に配置することでカラー化に対応できる。
【００３１】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の記録媒体であって、前記画像表示材料の前記表示原色が、少なくとも減法混色法における三原色（Ｙ，Ｍ，Ｃ）を備えている構成を有している。
この構成により、請求項１１の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）画像表示材料の表示原色が、少なくとも減法混色法における三原色（Ｙ，Ｍ，Ｃ）を有することにより、フルカラー表示を行うことができる。
ここで、フルカラー表示には少なくとも減法混色法における三原色（Ｙ，Ｍ，Ｃ）が必要であるが、必要に応じて黒色等の他の色を含めても良い。表示原色の色数が四色以上の場合も、各画素を表示原色の色数に合わせてサブ画素に分割すればよい。
【００３２】
請求項１３に記載の発明は、請求項８乃至１２の内いずれか１項に記載の記録媒体であって、前記対向電極が、前記表示原色の各色の配置に対応して色毎に分割され縞模様状に形成された色分割電極と、同色の前記色分割電極同士を接続する色選択電極と、を備えている構成を有している。
この構成により、請求項８乃至１２の内いずれか１項の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）対向電極が、表示原色の各色の配置に対応して色毎に分割され縞模様状に形成された色分割電極と、同色の色分割電極同士を接続する色選択電極と、を有するので、色選択電極の接地若しくは電圧印加を行うことにより、複数の色分割電極の接地若しくは電圧印加を同時に行うことができ、簡便かつ確実に色単位での画像の形成を行うことができ取扱い性に優れる。
【００３３】
ここで、色選択電極を長手方向に複数に分割して形成した場合、複数の色分割電極を幾つかのブロックに分けて選択することができ、装置内で画像を形成するブロック単位で電圧印加を行うことができるので、記録媒体を搬送させながら画像を形成する場合でも、記録媒体の装置外にはみ出した部分の色選択電極及び色分割電極に電圧が印加されるのを防止でき信頼性に優れる。
【発明の効果】
【００３４】
以上のように、本発明の画像形成装置と画像形成方法及び記録媒体によれば、以下のような有利な効果が得られる。
請求項１に記載の発明によれば、以下のような効果を有する。
（１）電位差設定部で記録媒体の対向電極側に放電制御電圧の一部を選択的に印加することができるので、加熱放電型印字ヘッドの放電電極に直接印加する電圧を低減して、効率的に放電を発生させることができる省エネルギー性に優れた画像形成装置を提供することができる。
（２）電位差設定部により放電電極と対向電極との間の電位差が放電制御電圧と等しくなるように放電電極及び対向電極の各々に印加する電圧値を任意に設定することができ、記録媒体の種類や特性等に応じて対向電極に印加する電圧値を最適に調整することができる汎用性に優れた画像形成装置を提供することができる。
［００３５］
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）電位差設定部のヘッド側電圧印加部と媒体側電圧制御部により、放電制御電圧を放電電極と対向電極に分配して印加することができるので、記録媒体の種類や特性等に応じて対向電極に印加する電圧値を調整することができ、放電電極側の負担を軽減して効率的に放電を発生させることができる汎用性に優れた画像形成装置を提供することができる。
［００３６］
請求項３に記載の発明によれば、以下のような効果を有する。
（１）電位差設定工程において放電電極と対向電極との間に放電制御電圧に相当する電位差を、加熱放電型印字ヘッド側と対向電極側に分配して設定し電界を形成した状態で、放電電極加熱工程において画像情報に基づいて放電電極を選択的に加熱するだけで放電を発生させることができ、高電圧の制御が不要で、放電の発生制御が容易で生産性に優れた画像形成方法を提供することができる。
（２）電位差設定工程により放電電極と対向電極との間の電位差が放電制御電圧と等しくなるように放電電極及び対向電極の各々に印加する電圧値を任意に設定することができ、記録媒体の種類や特性等に応じて対向電極に印加する電圧値を最適に調整することができる汎用性に優れた画像形成方法を提供することができる。
［００３７］
請求項４に記載の発明によれば、請求項３の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）電位差設定工程において、ヘッド側電圧印加工程で放電電極全体に電圧を印加した状態で、媒体側電圧制御工程で画像情報に基づいて対向電極に接地又は電圧印加を行うことにより、放電電極と対向電極との間に選択的に放電制御電圧に相当する電位差を発生させ放電に備えることができる電圧の制御が容易で生産性に優れた画像形成方法を提供することができる。
【００３８】
請求項５に記載の発明によれば、請求項４の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）媒体側電圧制御工程を画像情報に基づいて放電電極加熱工程と同期させて選択的に行うことができ、誤作動によって放電が発生することを防止できる制御の信頼性、画像の高品質性に優れた画像形成方法を提供することができる。
【００３９】
請求項６に記載の発明によれば、請求項５の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）媒体側電圧制御工程において、対向電極への接地又は電圧印加の有無を記録媒体の表示画素の画素単位若しくは行単位或いは列単位で選択することにより、加熱放電型印字ヘッドの放電電極から発生させた電子やイオンを記録面の所望の位置に精度良く照射して静電潜像を形成することができる画像の高品質性に優れた画像形成方法を提供することができる。
【００４０】
請求項７に記載の発明によれば、請求項５の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）媒体側電圧制御工程において、対向電極への接地又は電圧印加の有無を記録媒体のカラー表示の表示原色の色単位で選択することにより、画像情報を色単位に分割して静電潜像を形成することができ、色ずれを確実に防止して高品質なカラー画像を得ることができる制御が容易で画像の高品質性に優れた画像形成方法を提供することができる。
【００４１】
請求項８に記載の発明によれば、以下のような効果を有する。
（１）カラーフィルタの表示原色の色単位に分割されて配置された対向電極と放電電極との間で画像情報に基づいて色単位で選択的に任意の電子放出部位から電子を放出させて電子やイオンの電荷で静電潜像を形成することができ、色ずれを確実に防止して高品質なカラー画像を得ることができる信頼性に優れた記録媒体を提供することができる。
請求項９に記載の発明によれば、請求項８と同様な効果を有する。
【００４２】
請求項１０に記載の発明によれば、請求項８又は９の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）カラーフィルタに配置される表示原色が、少なくとも加法混色法における三原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を有することにより、フルカラー表示を行うことができる高品質で視認性に優れた記録媒体を提供することができる。
【００４３】
請求項１１に記載の発明によれば、以下のような効果を有する。
（１）画像表示材料の表示原色の色単位に分割されて配置された対向電極と放電電極との間で画像情報に基づいて色単位で選択的に任意の電子放出部位から電子を放出させて電子やイオンの電荷で静電潜像を形成することができ、色ずれを確実に防止して高品質なカラー画像を得ることができる信頼性に優れた記録媒体を提供することができる。
【００４４】
請求項１２に記載の発明によれば、請求項１１の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）画像表示材料の表示原色が、少なくとも減法混色法における三原色（Ｙ，Ｍ，Ｃ）を有することにより、フルカラー表示を行うことができる高品質で信頼性に優れた記録媒体を提供することができる。
【００４５】
請求項１３に記載の発明によれば、請求項８乃至１２の内いずれか１項の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）対向電極が、表示原色の各色の配置に対応して色毎に分割され縞模様状に形成された色分割電極と、同色の色分割電極同士を接続する色選択電極と、を有するので、色選択電極を選択して接地若しくは電圧印加を行うだけで、複数の色分割電極の接地若しくは電圧印加を同時に行うことができ、簡便かつ確実に色単位での画像の形成を行うことができる取扱い性に優れた記録媒体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】実施の形態１における画像形成装置を示す要部模式断面図
【図２】実施の形態１における画像形成方法に用いる記録媒体を示す要部断面模式斜視図
【図３】実施の形態１における画像形成方法に用いる記録媒体の対向電極を示す平面図
【図４】実施の形態１における画像形成方法に用いる記録媒体の要部分解斜視図
【図５】実施の形態２における記録媒体を示す要部断面模式斜視図
【図６】実施の形態２における記録媒体の対向電極を示す平面図
【図７】実施の形態３における記録媒体を示す要部断面模式斜視図
【符号の説明】
【００４７】
１ 画像形成装置
２ 加熱放電型印字ヘッド
３ 放熱板
４ 基板
５ 加熱手段
６ 電極
６ａ 発熱抵抗体
７ 絶縁膜
８ 放電電極
９ 電子放出部位
１０ 電位差設定部
１１ ヘッド側電圧印加部
１２ 媒体側電圧制御部
２０，３０，４０ 記録媒体
２０ａ，３０ａ，４０ａ 記録面
２１ 基板
２２，３２ 対向電極
２２ａ，３２ａ 色分割電極
２２ｂ，３２ｂ 色選択電極
２２ｃ 絶縁膜
２２ｄ 接続用開口部
２３，３３ カラーフィルタ
２４，３４，４４ 表示層
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１における画像形成装置と画像形成方法及び記録媒体について、以下図面を参照しながら説明する。
図１は実施の形態１における画像形成装置を示す要部模式断面図である。
図１中、１は本発明の実施の形態１における画像形成装置、２は画像形成装置１の加熱放電型印字ヘッド、３はアルミニウム等の材質で形成した加熱放電型印字ヘッド２の放熱板、４はセラミック等で形成され後述する加熱手段５や放電電極８が積層され放熱板３に配設された基板、５はドライバＩＣ（図示せず）により後述する発熱抵抗体６ａの発熱を制御する加熱放電型印字ヘッド２の加熱手段、６は所定のピッチで並設された加熱手段５の電極、６ａは電極６に電気的に接続されて形成された加熱手段５の発熱抵抗体、７は基板４に覆設され加熱手段５と放電電極８を絶縁する絶縁膜、８は略矩形状の平板状に形成された加熱放電型印字ヘッド２の放電電極、９は発熱抵抗体６ａで加熱されることにより電子が放出される放電電極８の電子放出部位、１０は放電電極８と加熱放電型印字ヘッド２に記録面２０ａが対向して配置される記録媒体２０の記録面２０ａと反対側の面に形成された対向電極２２との間に放電制御電圧に相当する電位差を設定して電界を形成する電位差設定部、１１は放電電極８に電圧を印加する電位差設定部１０のヘッド側電圧印加部、１２は画像情報に基づいて対向電極２２に選択的な接地を行う電位差設定部１０の媒体側電圧制御部、２０は電荷の作用により静電潜像が形成される記録媒体、２０ａは電荷が付与される記録媒体２０の記録面、２２ａは記録媒体２０の表示原色の各色の配置に対応して色毎に分割され縞模様状に形成された対向電極２２の色分割電極、２２ｂは同色の色分割電極２２ａ同士を接続する対向電極２２の色選択電極、２３は加法混色法における三原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）が縞模様状に配置された記録媒体２０のカラーフィルタである。
【００４９】
電極６及び放電電極８は、金、銀、銅、アルミニウム等の金属を蒸着、スパッタ、印刷、メッキなどで形成した後、必要に応じてエッチングしてパターン形成した。また、発熱抵抗体６は、ＴａＳｉＯ₂、ＲｕＯ₂等で形成した。
電位差設定部１０で放電電極８と対向電極２２との間に放電制御電圧に相当する電位差を設定して電界を形成すると共に、加熱手段５で加熱を行うことにより放電の発生を制御できるので、加熱手段５によって加熱箇所を選択することで容易に任意の電子放出部位９から選択的に電子を放出させることができる。
本実施の形態では、複数の電子放出部位９を有する放電電極８を長方形状の一枚の平板状に形成したが、例えば複数の電子放出部位９の一端部を共通電極で接続して櫛型に形成したり、複数の電子放出部位９の両端部を共通電極で接続して梯子型等に形成したりしてもよい（例えば、ＷＯ２００５／０５６２９７参照）。
また、加熱手段５として発熱抵抗体６ａを用いる代わりに、放電電極８から離間してレーザ光を照射する方式や赤外線を照射する方式等を用いてもよい。放電電極８を挟んで記録媒体２０に対向するように配置することにより、放電電極８を外部から選択的に加熱することができる。
対向電極２２の色分割電極２２ａは、記録媒体２０のカラーフィルタ２３の表示原色の各列に合わせて短冊状に形成し、媒体側電圧制御部１２のスイッチングにより記録媒体２０の表示原色の各色に対応する位置を選択的に接地できるようにした。
【００５０】
以上のように構成された画像形成装置の動作に基づいて画像形成方法を説明する。
まず、電位差設定工程のヘッド側電圧印加工程において、ヘッド側電圧印加部１１により加熱放電型印字ヘッド２の放電電極８に放電制御電圧を印加する。
続いて、電位差設定工程の媒体側電圧制御工程において、媒体側電圧制御部１２により記録媒体２０のカラー表示の表示原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の色単位で対向電極２２を選択し、色選択電極２２ｂで接続された同色の色分割電極２２ａを同時に接地する（図１ではＧを選択）。
次に、放電電極加熱工程において、選択された色（Ｇ）を表示すべき画素（左端）に対応する位置にある発熱抵抗体６ａを発熱させ放電電極８を選択的に加熱する。これにより、発熱抵抗体６ａにより加熱された放電電極８の電子放出部位９において電子が放出され放電が発生する。このとき、一画素の内の選択された色（Ｇ）に対応した色分割電極２２ａのみが接地されているので、放電に伴って発生した電子やイオンを選択された色（Ｇ）に対応したサブ画素の位置に確実に照射することができ、その電荷の作用により静電潜像を形成することができる。尚、放電電極８の内、発熱抵抗体６ａにより加熱されていない部分の電子放出部位９からは電子は放出されず放電は発生しない。
以上の動作を表示原色の色単位で繰り返し、カラー画像を形成する。
【００５１】
加熱放電型印字ヘッド２側で画素の位置を選択し、媒体側電圧制御部１２側で一画素中の表示原色（サブ画素）を選択するので、加熱放電型印字ヘッド２の発熱抵抗体６ａの実装密度が記録媒体２０のサブ画素の解像度よりも粗い場合でも、高品質なカラー画像を形成することができる。
尚、本実施の形態においては、媒体側電圧制御工程の後工程として放電電極加熱工程を行ったが、媒体側電圧制御工程と放電電極加熱工程を同時に行ってもよい。
また、ヘッド側電圧印加工程において、ヘッド側電圧印加部１１で放電制御電圧に相当する電圧を全て放電電極８のみに印加し、媒体側電圧制御工程において、媒体側電圧制御部１２で記録媒体２０の対向電極２２を選択的に接地する代わりに、ヘッド側電圧印加工程において、放電制御電圧に相当する電圧の一部を記録媒体２０の対向電極２２に選択的に印加し、残りの電圧を放電電極８に印加するようにしてもよい。
さらに、記録媒体２０の記録面２０ａと反対側の面に対向電極２２を形成する代わりに、同様の対向電極２２を画像形成装置１側に設け、記録媒体２０の記録面２０ａと反対側の面に接触又は近接させるようにしてもよい。
【００５２】
次に、実施の形態１における画像形成方法に用いる記録媒体の詳細について説明する。
図２は実施の形態１における画像形成方法に用いる記録媒体を示す要部断面模式斜視図であり、図３は実施の形態１における画像形成方法に用いる記録媒体の対向電極を示す平面図であり、図４は実施の形態１における画像形成方法に用いる記録媒体の要部分解斜視図である。
図２中、２１はＰＥＴ等のフィルム状の合成樹脂やガラス等で形成された記録媒体２０の基板、２２はＩＴＯ等で形成され加熱放電型印字ヘッド２の放電電極８と対向する記録媒体２０の対向電極、２３は記録媒体２０のカラーフィルタ、２４はネマティック液晶やスメクティック液晶等のシャッター機能を有する液晶材料を画像表示材料とした記録媒体２０の表示層である。
【００５３】
次に、記録媒体２０の対向電極２２及びカラーフィルタ２３の詳細について説明する。
図３及び図４中、２２ａはカラーフィルタ２３に記録媒体２０の搬送方向と平行に縞模様状に繰り返し配置された４色の表示原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｂｋ）に対応して配置された対向電極２２の色分割電極、２２ｂは同色の色分割電極２２ａ同士を接続して色分割電極２２ａを色単位で選択するための対向電極２２の色選択電極、２２ｃは色分割電極２２ａにアラミドやポリイミド等の合成樹脂をコーティングして形成した絶縁膜、は同色の色分割電極２２ａ同士を色選択電極２２ｂで接続するための絶縁膜２２ｃの接続用開口部である。
【００５４】
以上のように構成された記録媒体の使用方法について説明する。
記録媒体２０はカラーフィルタ２３を有することにより、透過光を利用してカラー画像の表示を行うことができる。
記録媒体２０の裏面にバックライトとなるシート状のＥＬランプやＬＥＤランプ等を配設した場合、記録媒体２０単体で夜間などに高輝度の画面表示を行うことが可能な表示媒体として看板等に用いることができる。また、記録媒体２０と共にＥＬランプやＬＥＤランプ等のバックライトを組み込んだ画像表示装置は省電力で表示画面の輝度を保持することができ省エネルギー性、視認性に優れる。
カラーフィルタ２３は光を透過してカラー表示することができればよいので、基板２１の下面又は表示層２４の上面に配置してもよいし、対向電極２２と入れ替えて配置してもよい。
本実施の形態では、カラーフィルタ２３を用いて透過光によるカラー表示を行う構成としたが、カラーフィルタ２３の代わりに、少なくとも減法混色法における三原色（Ｙ，Ｍ，Ｃ）を持つ反射層を設けて反射光によるカラー表示を行う構成としてもよい。
【００５５】
実施の形態１の画像形成装置は以上のように構成されているので、以下の作用を有する。
（１）電位差設定部１０により放電電極８と対向電極２２との間に放電制御電圧に相当する電位差を設定して電界を形成した状態で放電に備えることができ、高電圧となる放電制御電圧を直接制御する必要がなく、加熱手段５の発熱抵抗体６ａにより放電電極８を選択的に加熱することで放電電極８と対向電極２２との間で放電を発生させることができ、電界によって放電電極８の電子放出部位９から放出させた電子やイオンを記録媒体２０側に移動させ、記録面２０ａに電荷を付与して静電潜像を形成することができる。
（２）電位差設定部１０が、放電電極８に電圧を印加するヘッド側電圧印加部１１と、画像情報に基づいて対向電極２２に選択的な接地を行う媒体側電圧制御部１２を備えているので、ヘッド側電圧印加部１１に放電制御電圧を印加し、媒体側電圧制御部１２で対向電極２２を選択的に接地するだけで放電電極８と対向電極２２との間に放電制御電圧に相当する電位差を設定することができる。
（３）放電電極８と対向電極２２との間に放電制御電圧に相当する電位差を設定して電界を形成する電位差設定部１０を有するので、対向電極２２側に放電制御電圧の一部を選択的に印加した場合、加熱放電型印字ヘッド２の放電電極８に直接印加する電圧を低減することができ、放電電極８と加熱手段５の間を絶縁する絶縁膜７を薄くして熱伝達性を向上させ、効率的に放電を発生させることができ省エネルギー性に優れる。
（４）電位差設定部１０により放電電極８と対向電極２２との間の電位差が放電制御電圧と等しくなるように放電電極８及び対向電極２２の各々に印加する電圧値を任意に設定することにより、記録媒体２０の種類や特性等に応じて対向電極２２に印加する電圧値を最適に調整することができ汎用性に優れる。
【００５６】
実施の形態１の画像形成方法は以上のように構成されているので、以下の作用を有する。
（１）電位差設定工程で放電電極８と対向電極２２との間に放電制御電圧に相当する電位差を設定して電界を形成することにより放電に備えることができ、放電電極加熱工程で画像情報に基づいて放電電極８を選択的に加熱するだけで放電を発生させることができるので、高電圧の制御が不要で、容易に放電の発生を制御して記録媒体２０に静電潜像を形成することができる。
（２）電位差設定工程により放電電極８と対向電極２２との間の電位差が放電制御電圧と等しくなるように放電電極８及び対向電極２２の各々に印加する電圧値を任意に設定することができるので、記録媒体２０の種類や特性等に応じて対向電極２２に印加する電圧値を最適に調整することができ汎用性に優れる。
（３）電位差設定工程が、放電電極８に電気的に接続されたヘッド側電圧印加部１１により放電電極８に電圧を印加するヘッド側電圧印加工程と、対向電極２２に電気的に接続された媒体側電圧制御部１２により対向電極２２に接地を行う媒体側電圧制御工程と、を有するので、ヘッド側電圧印加工程において放電電極８全体に放電制御電圧を印加しておき、媒体側電圧制御工程において画像情報に基づいて対向電極２２を接地することにより、放電電極８と対向電極２２との間に選択的に放電制御電圧に相当する電位差を発生させ放電に備えることができる。
（４）媒体側電圧制御工程と放電電極加熱工程を同期させて行った場合、誤作動によって放電が発生することを防止でき、制御の信頼性、画像の高品質性に優れる。
（５）対向電極２２の選択単位が、記録媒体２０の表示画素の列単位であるので、加熱放電型印字ヘッド２の放電電極８を対向電極２２と直交するように列方向に配置することにより、記録面２０ａ上の発熱抵抗体６ａで選択的に加熱された電子放出部位９と対向電極２２が重なる位置のみに確実に電子やイオンを照射させて静電潜像を形成することができ、画像の高品質性に優れる。
（６）媒体側電圧制御工程における対向電極２２の選択単位が、記録媒体２０のカラー表示の表示原色の色単位であることにより、画像情報を色単位に分割して静電潜像を形成することができ、色ずれを確実に防止して高品質なカラー画像を得ることができる。
【００５７】
実施の形態１の画像形成方法に用いる記録媒体は以上のように構成されているので、以下の作用を有する。
（１）透過型の液晶材料を画像表示材料とした表示層２４と、複数の表示原色が縞模様状に配置されたカラーフィルタ２３を積層することにより、透過光によって簡便にカラー画像を表示することができ、取扱い性に優れる。
（２）カラーフィルタ２３の表示原色の色単位に分割されて配置された対向電極２２を有することにより、画像情報に基づいて選択された対向電極２２に対応する放電電極８の電子放出部位９から選択的に電子を放出させることができ、その電子やイオンを記録面２０ａの所望の位置に照射して電荷の作用で静電潜像を形成することができ、色ずれを確実に防止して高品質なカラー画像を得ることができる。
（３）カラーフィルタ２３に配置される表示原色が、少なくとも加法混色法における三原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を有することにより、フルカラー表示を行うことができる。
（４）対向電極２２が、表示原色の各色の配置に対応して色毎に分割され縞模様状に形成された色分割電極２２ａと、同色の色分割電極２２ａ同士を接続する色選択電極２２ｂと、を有するので、色選択電極２２ｂの接地を行うことにより、複数の色分割電極２２ａの接地を同時に行うことができ、簡便かつ確実に色単位での画像の形成を行うことができ取扱い性に優れる。
【００５８】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２における記録媒体について、以下図面を参照しながら説明する。
図５は実施の形態２における記録媒体を示す要部断面模式斜視図であり、図６は実施の形態２における記録媒体の対向電極を示す平面図である。尚、実施の形態１と同様のものには同一の符号を付して説明を省略する。
図５及び図６において、実施の形態２における記録媒体が実施の形態１と異なるのは、対向電極３２の色分割電極３２ａが、カラーフィルタ３３に記録媒体３０の搬送方向と直交方向に縞模様状に繰り返し配置された４色の表示原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｂｋ）に対応して配置されている点と、同色の色分割電極３２ａを接続する色選択電極３２ｂが、長手方向に複数に分割されて形成されている点と、表示層３４が、白色と黒色を選択的に表示可能なツイストボール方式，電気泳動方式，粉体移動方式の内のいずれか一種の方式の画像表示材料を用いた反射型である点である。
【００５９】
以上のように構成された記録媒体３０は実施の形態１で説明した画像形成装置及び画像形成方法によって画像を形成することができる。
尚、記録媒体３０の使用方法が実施の形態１と異なるのは、上面の記録面３０ａと反対側の面にカラー画像が表示される点である。
カラーフィルタ３２は光を透過してカラー表示することができればよいので、基板２１の下面又は対向電極３２と入れ替えて配置してもよい。また、カラーフィルタ３２を表示層３４の上面に配置して記録面３０ａ側にカラー表示するようにしてもよい。
【００６０】
実施の形態２の記録媒体は以上のように構成されているので、以下の作用を有する。
（１）白色と黒色を選択的に表示可能なツイストボール方式，電気泳動方式，粉体移動方式の内のいずれか一種の方式の画像表示材料を用いた表示層３４と、複数の表示原色が縞模様状に配置されたカラーフィルタ３３を積層することにより、透過光によって簡便にカラー画像を表示することができ、取扱い性に優れる。
（２）カラーフィルタ３３に配置される表示原色が、少なくとも加法混色法における三原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を有することにより、フルカラー表示を行うことができる。
（３）カラーフィルタの表示原色の色単位に分割されて配置された対向電極３２を有することにより、画像情報に基づいて選択された対向電極３２に対応する放電電極８の電子放出部位９から選択的に電子を放出させることができ、その電子やイオンを記録面３０ａの所望の位置に照射して電荷の作用で静電潜像を形成することができ、色ずれを確実に防止して高品質なカラー画像を得ることができる。
（４）色選択電極３２ｂを長手方向に複数に分割して形成することにより、複数の色分割電極３２ａを幾つかのブロックに分けて選択することができ、装置内で画像を形成するブロック単位で放電電極８と色分割電極３２ａとの間に選択的に電位差を発生させることができるので、記録媒体３０を搬送させながら画像を形成する場合でも、記録媒体３０の装置外にはみ出した部分の色選択電極３２ｂ及び色分割電極３２ａに電圧が印加されるのを防止でき信頼性に優れる。
【００６１】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３における記録媒体について、以下図面を参照しながら説明する。
図７は実施の形態３における記録媒体を示す要部断面模式斜視図である。尚、実施の形態１又は２と同様のものには同一の符号を付して説明を省略する。
図７において、実施の形態３における記録媒体が実施の形態２と異なるのは、記録媒体４０にカラーフィルタ３３を設ける代わりに、表示層４４に白色と４色の表示原色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ）の内のいずれか一色を選択的に表示可能なツイストボール方式，電気泳動方式，粉体移動方式の内のいずれか一種の方式の画像表示材料を表示原色の色毎に縞模様状に配置した点である。
以上のように構成された記録媒体４０の使用方法は実施の形態２と同様である。
記録媒体４０は表示層４４の反射型の画像表示材料が着色されていることにより、反射光を利用してカラー表示を行うことができる。
【００６２】
実施の形態３の記録媒体は以上のように構成されているので、以下の作用を有する。
（１）白色と複数の表示原色の内のいずれか一色を選択的に表示可能なツイストボール方式，電気泳動方式，粉体移動方式の内のいずれか一種の方式の画像表示材料が、表示原色の色毎に縞模様状に配置された表示層４４を有することにより、反射光によって簡便にカラー画像を表示することができ、視認性、取扱い性に優れる。
（２）画像表示材料の表示原色の色単位に分割されて配置された帯電制御電極３２を有することにより、画像情報に基づいて色単位で選択的に電子やイオンを表示層４４の記録面４０ａに照射して静電潜像を形成することができ、色ずれを確実に防止して高品質なカラー画像を得ることができる。
（３）画像表示材料の表示原色が、少なくとも減法混色法における三原色（Ｙ，Ｍ，Ｃ）を有することにより、フルカラー表示を行うことができる高品質で生産性に優れた記録媒体を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、加熱放電型印字ヘッドの放電電極と記録媒体の対向電極との間で選択的に放電を発生させ、放電電極から放出された電子やイオンを記録面の所望の位置に確実に照射して電荷を付与することができ、静電潜像を形成することができる高品質で画像の信頼性に優れた画像形成装置の提供、記録媒体のカラー表示の色単位で選択的に加熱放電型印字ヘッドと記録媒体との間で放電を発生させ、確実に記録面に電荷を付与させることができ、制御が容易で高解像度で高品質な画像を形成することが可能な画像形成方法の提供、電荷が付与される記録面と反対側の面で選択的な接地又は電圧印加を行うことができ、記録面の所望の位置に確実に電子やイオンの電荷を付与することにより静電潜像を形成することができ、加熱放電型印字ヘッドとの細かな位置合わせが不要で生産性に優れ、カラー画像の高品質性に優れた記録媒体の提供を行って、静電現像方式の記録媒体の普及を図ることができる。

Claims (13)

1. 電荷の作用により静電潜像が形成される記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
   電子放出部を有する放電電極と前記放電電極を選択的に加熱する加熱手段とを備えた加熱放電型印字ヘッドと、前記放電電極と前記加熱放電型印字ヘッドに記録面が対向して配置される前記記録媒体の前記記録面と反対側の面に形成された対向電極との間に放電制御電圧に相当する電位差を、前記加熱放電型印字ヘッド側と前記対向電極側に分配して設定し電界を形成する電位差設定部と、を有し、前記放電電極を前記加熱手段で温度制御することにより、前記電位差設定部で電位差が設定された前記放電電極と前記対向電極との間の放電の発生制御を行い、前記放電電極から放出させた電子やイオンを前記記録面に移動させて静電潜像を形成することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記電位差設定部が、前記放電電極に電圧を印加するヘッド側電圧印加部と、画像情報に基づいて前記対向電極に選択的な接地又は電圧印加を行う媒体側電圧制御部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 放電電極を温度制御することにより前記放電電極から電子を放出させ放電の有無を制御する加熱放電型印字ヘッドを用いて、電荷の作用により静電潜像が形成される記録媒体に画像を形成する画像形成方法であって、
   前記放電電極と前記加熱放電型印字ヘッドに記録面が対向して配置される前記記録媒体の前記記録面と反対側の面に形成された対向電極との間に放電制御電圧に相当する電位差を、前記加熱放電型印字ヘッド側と前記対向電極側に分配して設定し電界を形成する電位差設定工程と、前記画像情報に基づいて前記放電電極を選択的に加熱する放電電極加熱工程と、を有することを特徴とする画像形成方法。
4. 前記電位差設定工程が、前記放電電極に電気的に接続されたヘッド側電圧印加部により前記放電電極に電圧を印加するヘッド側電圧印加工程と、前記対向電極に電気的に接続された媒体側電圧制御部により前記対向電極に接地又は電圧印加を行う媒体側電圧制御工程と、を有することを特徴とする請求項３に記載の画像形成方法。
5. 前記媒体側電圧制御工程が、画像情報に基づいて選択的に行われることを特徴とする請求項４に記載の画像形成方法。
6. 前記媒体側電圧制御工程における前記対向電極の選択単位が、前記記録媒体の表示画素の画素単位、行単位、列単位の内のいずれか１つの単位であることを特徴とする請求項５に記載の画像形成方法。
7. 前記媒体側電圧制御工程における前記対向電極の選択単位が、前記記録媒体のカラー表示の表示原色の色単位であることを特徴とする請求項５に記載の画像形成方法。
8. 請求項３乃至７の内いずれか１項に記載の画像形成方法に用いる記録媒体であって、
   液晶材料を画像表示材料とした表示層と、複数の表示原色が縞模様状に配置されたカラーフィルタと、前記表示原色の色単位に分割されて配置された対向電極と、が積層されて形成されたことを特徴とする記録媒体。
9. 請求項３乃至７の内いずれか１項に記載の画像形成方法に用いる記録媒体であって、
   白色と黒色を選択的に表示可能なツイストボール方式，電気泳動方式，粉体移動方式の内のいずれか一種の方式の画像表示材料を用いた表示層と、複数の表示原色が縞模様状に配置されたカラーフィルタと、前記表示原色の色単位に分割されて配置された対向電極と、が積層されて形成されたことを特徴とする記録媒体。
10. 前記カラーフィルタに配置される前記表示原色が、少なくとも加法混色法における三原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を有することを特徴とする請求項８又は９に記載の記録媒体。
11. 請求項３乃至７の内いずれか１項に記載の画像形成方法に用いる記録媒体であって、
    白色と複数の表示原色の内のいずれか一色を選択的に表示可能なツイストボール方式，電気泳動方式，粉体移動方式の内のいずれか一種の方式の画像表示材料が、前記表示原色の色毎に縞模様状に配置された表示層と、前記表示原色の色単位に分割されて配置された対向電極と、が積層されて形成されたことを特徴とする記録媒体。
12. 前記画像表示材料の前記表示原色が、少なくとも減法混色法における三原色（Ｙ，Ｍ，Ｃ）を有することを特徴とする請求項１１に記載の記録媒体。
13. 前記対向電極が、前記表示原色の各色の配置に対応して色毎に分割され縞模様状に形成された色分割電極と、同色の前記色分割電極同士を接続する色選択電極と、を有することを特徴とする請求項８乃至１２の内いずれか１項に記載の記録媒体。

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