JP5256688B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

電圧を印加した媒体に画像を示す光を照射することにより、媒体上に画像の形成を行い、また媒体上に形成された画像を消去する技術がある。そのような光による画像形成技術を開示する文献として、例えば特許文献１がある。
国際公開第２００４／０６８２３０号パンフレット

本発明の目的は、光により媒体に画像の形成および消去を行う場合において、複数の媒体を束の状態で載置可能であり、画像が形成または消去される様子をユーザが快適に視認可能とする手段を提供することである。

上述した目的を達成するために、本発明は、第１の態様として、液晶層と、光の照射により抵抗値が変化する特性を有する光電導体層と、前記液晶層および前記光電導体層を挟み対向する位置に配置された一対の電極層とを有し、画像を示す光の照射を受け当該光が示す画像を形成可能な媒体であって、前記一対の電極層の少なくとも一方は複数のストライプ状のサブ電極層に分割されている媒体を保持する保持部と、前記保持部に保持された前記媒体の前記複数のサブ電極層の長手方向に沿ったライン状に、前記媒体に対し、前記媒体を挟み前記保持部と対向する位置から画像を示す光を照射する照射部と、前記照射部が照射するライン状の光の長手方向を横切る一の方向および当該一の方向と反対の他の方向に、前記保持部に保持された前記媒体の表面に沿って前記照射部を搬送する搬送部と、前記照射部により照射される光が前記保持部に保持された前記媒体の前記複数のサブ電極層のうちの一のサブ電極層に接する光電導体層を照射している間、当該一のサブ電極層と当該一のサブ電極層に対向する位置に配置された電極層との間に電圧を印加する給電部と、前記照射部により照射される光が前記保持部に保持された前記媒体の前記複数のサブ電極層のうちの一のサブ電極層に接する光電導体層を照射している間、当該一のサブ電極層に接する光電導体層を外部の光から遮る遮光部とを備える画像形成装置を提供する。

また、本発明は、第２の態様として、上記第１の態様の画像形成装置であって、前記給電部は、前記搬送部により前記照射部が前記一の方向および前記他の方向のいずれの方向に搬送されているかに応じて、印加する電圧の大きさを異ならせる画像形成装置を提供する。

また、本発明は、第３の態様として、上記第１または２の態様の画像形成装置であって、前記照射部は、前記搬送部により前記照射部が前記一の方向に搬送されている間は、一様に所定の強さの光を照射し、前記搬送部により前記照射部が前記他の方向に搬送されている間は、画像を示すライン状の光を照射する画像形成装置を提供する。

また、本発明は、第４の態様として、上記第３の態様の画像形成装置であって、前記給電部は、前記搬送部により前記照射部が前記一の方向に搬送されている間は一の極性の直流電圧を印加し、前記搬送部により前記照射部が前記他の方向に搬送されている間は前記一の極性と異なる極性の直流電圧を印加する画像形成装置を提供する。

また、本発明は、第５の態様として、上記第３または４の態様の画像形成装置であって、前記照射部は、照射する光の絞りの程度を変更可能であり、前記搬送部により前記照射部が前記一の方向に搬送されている間は、前記搬送部により前記照射部が前記他の方向に搬送されている間と比べ、絞りの程度が低い光を照射する画像形成装置を提供する。

上記第１の態様によれば、媒体からみてユーザの位置が照射部と同じ側となるため、複数の媒体を保持部に保持させた場合においても、ユーザは画像が形成または消去される様子を視認することができ、かつ画像の形成または消去の間に媒体は保持部に保持され移動しないため、媒体の移動に伴う視認性の低下を招くこともない。

上記第２の態様によれば、画像の形成と、媒体に形成されている画像の消去との各々のために異なる照射部および給電部、またはそれらに代わる構造を設ける必要がないため、画像形成装置を簡易化および小型化することができる。

上記第３の態様によれば、照射部が一の方向に搬送される間に媒体に形成されている画像の消去が行われ、照射部が他の方向に搬送される間に媒体に画像の形成が行われる。

上記第４の態様によれば、画像の消去および形成のいずれの際にも同じ極性の電圧が媒体に印加される場合と比較し、液晶の劣化が低減される。

上記第５の態様によれば、照射部が媒体に形成されている画像の消去を行う際に絞りの程度が低い光が広範囲に照射されるため、むらの少ない画像の消去が行われる。

（１）実施形態
以下に、本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明の実施形態にかかる画像形成装置１の外観図である。ただし、図１において、画像形成装置１には画像の形成が行われる面形状の媒体２が複数、束の状態で載置されている。画像形成装置１は、筐体１１と光照射バー１２とを備えている。筐体１１は、媒体２を複数、束の状態で載置可能なくぼみ領域（保持部）を備えており、媒体２は画像形成置１に保持されている。更に、筐体１１が備えるくぼみ領域の底面は載置された媒体２を押し上げるように、例えばバネにより常に上方に加圧する構造となっている。

光照射バー１２は、筐体１１に媒体２が載置された状態において、媒体２を挟んで筐体１１と対向する位置に配置されている。光照射バー１２は、筐体１１に載置された媒体２に対向する面に、ライン状に並んだ複数のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）とＬＥＤから照射される光を集光しつつ媒体２に向けて透過させるレンズを有するＬＥＤアレイ１２１を備えている。なお、光照射バー１２はＬＥＤアレイ１２１に代えてライン状に並んだ半導体レーザやレーザＲＯＳ（Ｒａｓｔｅｒ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｃａｎｎｅｒ）等を有していてもよい。以下の説明において、光照射バー１２の長手方向、すなわち図１の両矢印Ａの方向を「主方向」と呼び、主方向を横切る方向、すなわち図１の両矢印Ｂの方向を「副方向」と呼ぶ。

また、光照射バー１２は、筐体１１に載置された媒体２に対向する面に、端子１２２および端子１２３を有している。端子１２２および端子１２３の位置は、ＬＥＤアレイ１２１のＬＥＤが形成するラインの延長線と、筐体１１に載置された媒体２の副方向に伸びる２辺の各々とが交わる位置のやや内側である。

媒体２と接触する光照射バー１２は光を透過しない素材で構成されており、筐体１１に載置された媒体２のうち光照射バー１２に覆われた部分を外部の光から遮断することができる。光照射バー１２の副方向の長さは２Ｌである。

図２は、媒体２の構造を示した図である。媒体２は液晶層２１と、ラミネート層２３を挟んで液晶層２１に接する光電導体層２２とを、平板な電極２４および電極２５で挟み込んだ構造を有している。なお、電極２４は液晶層２１側に、また電極２５は光電導体層２２側に、各々配置されている。

液晶層２１は、コレステリック液晶を内包する多数のマイクロカプセル２１１と、液晶層２１においてマイクロカプセル２１１を保持するバインダ２１２とから構成されている。媒体２はこのように液晶をマイクロカプセル２１１に内包する形で保持しているため、媒体２が歪められても液晶の分子配向が乱れにくく、形成された画像が歪みにくい。なお、バインダ２１２は例えばポリマー層である。光電導体層２２は、光の照射を受けると抵抗値が変化する特性を有する電導体、例えば光の照射により抵抗値が低下する有機光電導体の層である。電極２４および電極２５のうち、少なくとも液晶層２１側に配置される電極２４は透明電極である。従って、図２の矢印Ｃの方向に液晶層２１に対し光の照射が可能であるとともに、矢印Ｃの方向にユーザが画像の形成および消去を視認することができる。

電極２４および電極２５の外側には、さらに基板２６および基板２７が各々配置されており、媒体２の形状を維持している。基板２６および基板２７のうち、少なくとも液晶層２１側に配置される基板２６は透明である。基板２６および基板２７は、例えばＰＥＴ（ＰｏｌｙＥｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）基板である。また、光電導体層２２と電極２５の間には光を透過しない黒色層２８が設けられている。液晶層２１を透過した光は黒色層２８に吸収されるため、媒体２のうち液晶層２１が光を透過する部分はユーザにとって黒く見える。これに対し、液晶層２１が光を反射する部分はユーザにとって液晶の反射光の色（以下、白色であるものとする）に見える。なお、電極２５が透明電極である場合、黒色層２８は電極２５と基板２７の間に配置されてもよい。さらに、基板２７が透明である場合、黒色層２８は基板２７の外側に配置されてもよい。

図１を参照しつつ、電極２４および電極２５の構造をさらに説明する。電極２４は、光照射バー１２の長手方向に沿ったストライプ状の複数のサブ電極２４１に分割されており、サブ電極２４１の各々は互いに電気的に絶縁されている。なお、以下の説明において、複数のサブ電極２４１を各々区別する必要がある場合、サブ電極２４１−１、サブ電極２４１−２、・・・サブ電極２４１−ｎ（ｎはサブ電極２４１の総数）のように呼ぶ。サブ電極２４１の各々は、図１において媒体２上の破線で区切られた長方形の位置に、左から順にサブ電極２４１−１、サブ電極２４１−２、・・・サブ電極２４１−ｎのように配置されている。なお、サブ電極２４１の副方向の長さはＬである。

電極２５は、電極２４と異なり、複数のサブ電極に分割されず媒体２の面全体を覆っている。なお、電極２５が電極２４と同様に複数のサブ電極に分割される構成としてもよい。ただし、その場合、互いに対向するサブ電極は同形、同サイズである必要がある。また、電極２５が複数のサブ電極に分割される構成とし、電極２４が媒体２の面全体を覆う構成としてもよい。

媒体２の副方向に伸びる２辺に沿った縁部には、ライン状の端子２４１１−１〜端子２４１１−ｎと、端子２５１１が各々設けられている。サブ電極２４１−１〜端子２４１１−ｎの各々は、光照射バー１２の端子１２２が筐体１１に載置された媒体２に接触した際に、端子２４１１−１〜端子２４１１−ｎの各々を介して、端子１２２に接続された給電部１６（図示略）と通電するようになっている。また、電極２５は、光照射バー１２の端子１２３が筐体１１に載置された媒体２に接触した際に、端子２５１１を介して、端子１２３に接続された給電部１６と通電するようになっている。

画像形成装置１の構成の説明を続ける。筐体１１の内部には、光照射バー１２のＬＥＤアレイ１２１が有する複数のＬＥＤの各々の端子に選択的に電圧を印加し発光を行わせる駆動部１３（図示略）と、光照射バー１２を副方向に搬送する搬送部１４（図示略）と、駆動部１３および搬送部１４を制御する制御部１５（図示略）と、端子１２２および端子１２３に接続され端子１２２および端子１２３を介して電極２４と電極２５の間に直流電圧を印加する給電部１６が設けられている。

制御部１５はＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の外部のデータ処理装置から画像データを受信し、受信した画像データに従い駆動部１３を制御することにより、ＬＥＤアレイ１２１が有する複数のＬＥＤの各々から選択的に光の照射を行わせるとともに、搬送部１４を制御することにより、光照射バー１２を定速で図１の右端位置から矢印Ｂ２の方向に移動させる。

また、制御部１５はＰＣ等から画像の消去命令を受信すると、駆動部１３を制御することにより、ＬＥＤアレイ１２１が有する複数のＬＥＤの各々から一様な所定の強さの光の照射を行わせるとともに、搬送部１４を制御することにより、光照射バー１２を定速で図１の左端位置から矢印Ｂ１の方向に移動させる。

光照射バー１２の移動に伴い、光照射バー１２の端子１２２が端子２４１１−ｎ〜端子２４１１−１へと順次接触する結果、端子１２２が接触している端子２４１１に接続されているサブ電極２４１と電極２５との間に給電部１６により直流電圧が印加される。ここで、給電部１６によりサブ電極２４１と電極２５との間に印加される直流電圧の極性は、光照射バー１２が図１の右端位置から矢印Ｂ２の方向に移動する間は正であり、光照射バー１２が図１の左端位置から矢印Ｂ１の方向に移動する間は負である。なお、これらの極性は正負が逆であってもよい。

画像形成装置１において、光照射バー１２が搬送される方向に応じて給電部１６が印加する直流電圧の極性を変更するのは、同じ極性の直流電圧を印加し続けるとコレステリック液晶の劣化が速く進行する、という問題を低減するためである。従って、コレステリック液晶の劣化を考慮しないのであれば、給電部１６が光照射バー１２が搬送される方向にかかわらず同じ極性の直流電圧を印加するように構成してもよい。また、給電部１６により印加される電圧は直流電圧に限られず、交流電圧であってもよい。

給電部１６によりサブ電極２４１と電極２５との間に印加される直流電圧の大きさは、光照射バー１２が図１の右端位置から矢印Ｂ２の方向に移動する間は画像形成電圧（後述）であり、光照射バー１２が図１の左端位置から矢印Ｂ１の方向に移動する間は画像形成電圧より高いリセット電圧（後述）である。なお、電圧の印加が行われているサブ電極２４１に接する位置の光電導体層２２は、その印加の行われている間は常に光照射バー１２に覆われることになり、外部の光に暴露されない。

上記のような構成を備える画像形成装置１により媒体２に画像が形成される仕組みを以下に説明する。図３は電極２４と電極２５との間に印加する電圧と、電極２４と電極２５との間に挟まれるマイクロカプセル２１１に内包されているコレステリック液晶の電場方向の入射光に関する反射率との関係を示したグラフである。

コレステリック液晶は、印加される電圧に応じて、液晶のダイレクタが描く螺旋の軸が電場方向とほぼ平行となり入射光の反射率が高い配向状態であるプレーナ配向（以下、「Ｐ配向」と呼ぶ）、螺旋の軸が電場方向とほぼ垂直となり入射光の反射率が低い配向状態であるフォーカルコニック配向（以下、「Ｆ配向」と呼ぶ）、ダイレクタが電場方向に揃った配向状態であるホメオトロピック配向（以下、「Ｈ配向」と呼ぶ）の３つの配向状態をとる。これらの配向状態のうち、Ｐ配向およびＦ配向は電圧を切っても安定であり、すなわちメモリ性を有する。なお、Ｈ配向は不安定であり、電圧を急速に落とすとＰ配向に、また電圧を緩やかに落とすとＦ配向に移行した後、安定になる。

図３（ａ）はマイクロカプセル２１１内のコレステリック液晶が、電極２４と電極２５の間に電圧を印加しない状態でＰ配向である場合に、電極２４と電極２５の間に電圧を印加した後に電圧を急速に落とした場合の、印加する電圧と電圧を落とした後のコレステリック液晶の反射率との関係を示している。図３（ａ）において、破線のグラフは光電導体層２２に対する光の照射がない場合の電圧と反射率の関係を示し、実線のグラフは光電導体層２２に対し所定の強さの光が照射されている場合の電圧と反射率の関係を示している。

光の照射がない場合、電圧の上昇に伴い、Ｐ配向のコレステリック液晶は電圧Ｖ_１ｕ付近を閾値電圧としてＦ配向に移行する。その後、Ｆ配向のコレステリック液晶は電圧Ｖ_２ｕ付近を閾値電圧としてＨ配向に移行する。光の照射がある場合、電圧の上昇に伴うコレステリック液晶の配向状態の変化は光の照射がない場合と同様であるが、Ｐ配向からＦ配向に移行する閾値電圧およびＦ配向からＨ配向に移行する閾値電圧が光の照射がない場合と比較して低い。すなわち、それらの閾値電圧はそれぞれ電圧Ｖ_１ｅ（ただし、Ｖ_１ｅ＜Ｖ_１ｕ）および電圧Ｖ_２ｅ（ただし、Ｖ_２ｅ＜Ｖ_２ｕ）となる。これは、電極２４と電極２５の間の電圧は一定であるが、光の照射により光電導体層２２の抵抗値が低下する結果、液晶層２１に含まれるコレステリック液晶にかかる電圧が上昇するためである。

図３（ｂ）はマイクロカプセル２１１内のコレステリック液晶が、電極２４と電極２５の間に電圧を印加しない状態でＦ配向である場合に、電極２４と電極２５の間に電圧を印加した後に電圧を急速に落とした場合の、印加する電圧と電圧を落とした後のコレステリック液晶の反射率との関係を示している。図３（ｂ）において、破線のグラフは光電導体層２２に対する光の照射がない場合の電圧と反射率の関係を示し、実線のグラフは光電導体層２２に対し所定の強さの光が照射されている場合の電圧と反射率の関係を示している。

図３（ｂ）に示すように、電圧がゼロの状態でＦ配向であるコレステリック液晶は、電圧がＦ配向からＨ配向に移行する閾値電圧である電圧Ｖ_２ｕ（光の照射がない場合）または電圧Ｖ_２ｅ（光の照射がある場合）の付近に至るまでＦ配向を維持し、その後、Ｈ配向に移行する。光の照射がある場合の閾値電圧が光の照射がない場合の閾値電圧より低い点はＰ配向の状態から電圧を上昇させた場合と同様である。

媒体２に電圧Ｖ_ｒ（ただし、Ｖ_２ｅ＜Ｖ_ｒ）を印加した状態で一様に光を照射した後に短時間で電圧を落とすと、媒体２のコレステリック液晶は全てＰ配向に移行して安定になる。従って、ユーザにとって媒体２は全面が白く見える。以下、この状態を媒体２の「リセット状態」と呼ぶ。電圧Ｖ_ｒが先に述べたリセット電圧である。なお、リセット電圧がＶ_２ｕより高い場合、光の照射を行う必要はないが、リセット電圧は安全性や電力消費量の観点から低い方が望ましいため、媒体２をリセット状態にする際に光の照射を行う意義がある。

リセット状態の媒体２に電圧Ｖ_ｗ（ただし、Ｖ_１ｅ＜Ｖ_ｗ＜Ｖ_１ｕ）を印加した状態で光を照射した後に電圧を切ると、媒体２のコレステリック液晶はＦ配向に移行して安定になる。一方、媒体２に電圧Ｖ_ｗを印加した状態で光を照射せずに電圧を切ると、媒体２のコレステリック液晶はＰ配向を維持したままである。従って、ユーザにとって電圧の印加の間に光の照射された部分は黒く見え、光の照射がされなかった部分は白く見え、結果として媒体２上に白黒の画像が形成されることになる。電圧Ｖ_ｗが先に述べた画像形成電圧である。

以上のような理由で、リセット状態の媒体２に画像形成電圧を印加しつつ選択的な光の照射を行うことで画像の形成が行われ、画像の形成された媒体２にリセット電圧を印加しつつ一様な光の照射を行うことで画像の消去が行われる。画像形成装置１においては、上述した構成を備えるため、光照射バー１２が図１の左端から矢印Ｂ１の方向に移動する間に画像の消去が行われ、光照射バー１２が図１の右端から矢印Ｂ２の方向に移動する間に画像の消去が行われる。

なお、リセット電圧および画像形成電圧は上述したものに限られない。例えば、Ｖ_２ｕ以上であるリセット電圧を印加した状態で一様に光を照射した後に短時間で電圧を落とすと、媒体２のコレステリック液晶は全てＰ配向に移行して安定になる。このように全面を白くした後、Ｖ_２ｅ＜Ｖ_ｒ＜Ｖ_２ｕである画像形成電圧Ｖ_ｒを印加しつつ選択的な光を媒体２に照射する。光の照射された部分のコレステリック液晶はＨ配向に移行し、その後Ｐ配向に移行して安定となり白く見える。一方、光の照射されなかった部分のコレステリック液晶はＦ配向になり黒く見える。このように媒体２に画像を形成するようにしてもよい。

画像形成装置１においては、上述したように、筐体１１に載置された媒体２からみてユーザと同じ側から光照射バー１２が媒体２に対し光を照射することにより、画像の形成および消去が行われる。そのため、ユーザは画像の形成および消去の様子を容易に視認することができる。また、画像形成装置１の筐体１１には複数の媒体２を束の状態で載置可能であり、最上位に位置する媒体２に対し画像の形成および消去が行われる。従って、複数の媒体２を束の状態で筐体１１に載置した場合であっても１枚の媒体２を載置した場合と同様に、ユーザは画像の形成および消去の様子を容易に視認することができる。さらに、画像形成装置１においては媒体２に対する画像の消去および形成が行われる間、媒体２は筐体１１に載置され移動しない。従って、媒体２の移動により画像の消去および形成の視認が妨げられることもない。

また、画像形成装置１においては、上述したように、光照射バー１２が矢印Ｂ１の方向に移動する間に画像の消去を行い、矢印Ｂ２の方向に移動する間に画像の形成を行う。従来技術によれば、光の照射を行う照射部と媒体との相対位置が変更するように照射部または媒体のいずれかを移動させつつ、画像の消去と形成が同時並行的に行われる。そのような従来技術にかかる画像形成装置と比較した場合、本願実施形態にかかる画像形成装置１は以下に述べる優れた点を備えている。

図４は、従来技術にかかる画像形成装置の光照射バー９２が媒体２に形成された古い画像を消去しつつ新しい画像の形成を行う様子を示した図である。光照射バー９２は新しい画像を形成するために画像を示す光を選択的に照射するＬＥＤアレイ９２１に加え、古い画像を消去し媒体２をリセットするためのＬＥＤアレイ９２２を有している。リセット用のＬＥＤアレイ９２２はＬＥＤアレイ９２１と比較し広範囲に光を照射することができる。ただし、ＬＥＤアレイ９２２はＬＥＤアレイ９２１が有する集光用のレンズを有しておらず、媒体２に照射される単位面積当たりの光の強さはＬＥＤアレイ９２１のものと比べ弱い。光照射バー９２は矢印Ｂ１の方向に速度ｖで移動する。なお、光照射バー９２にはサブ電極２４１と電極２５の間に電圧を印加するための端子は設けられておらず、サブ電極２４１の各々と電極２５は給電部に直接接続され電圧の印加を受ける。

以下、図４の矢印Ｂ１を先頭方向、矢印Ｂ１と反対の方向を末尾方向とする。図４（ａ）はＬＥＤアレイ９２２の先頭方向の端部が、サブ電極２４１−１の末尾方向の端部の位置に到達した状態を示している。図４（ａ）の時点ではサブ電極２４１−１の領域が外部の光に暴露されているため、画像の消去、すなわちリセットは開始できない。

図４（ｂ）はＬＥＤアレイ９２２の先頭方向の端部がサブ電極２４１−１の先頭方向の端部の位置に到達した状態を示している。図４（ｂ）の時点で、サブ電極２４１−１の領域の全面が光照射バー９２により遮光されるため、サブ電極２４１−１と電極２５の間にリセット電圧の印加が開始され、同時にＬＥＤアレイ９２２による光の照射が開始される。

ＬＥＤアレイ９２２の光はＬＥＤアレイ９２１の光と比べ弱いため、サブ電極２４１−１の領域が十分にリセットされるためには、リセットタイムｔ_ｒだけサブ電極２４１−１の領域へのリセット電圧の印加と光の照射が継続される必要がある。そのため、ＬＥＤアレイ９２２の矢印Ｂ１の方向の長さは少なくとも、サブ電極２４１の長さＬにｖ×ｔ_ｒを加えた長さ、すなわち（Ｌ＋ｖ×ｔ_ｒ）である必要がある。

図４（ｃ）はＬＥＤアレイ９２２の末尾方向の端部がサブ電極２４１−１の末尾方向の端部の位置に到達した状態を示している。図４（ｃ）の時点でサブ電極２４１−１の領域のリセットが完了するため、サブ電極２４１−１と電極２５の間へのリセット電圧の印加とＬＥＤアレイ９２２による光の照射が終了する。

図４（ｃ）の時点でサブ電極２４１−１の領域のリセットが完了するが、リセットの完了から画像形成の開始までにはコレステリック液晶の配向状態が安定になるまでのインターバルｔ_ｉを置かなければならない。そのため、ＬＥＤアレイ９２１はＬＥＤアレイ９２２の末尾方向の端部から少なくとも距離ｖ×ｔ_ｉだけ末尾方向に離れた位置に配置される必要がある。

図４（ｄ）はＬＥＤアレイ９２２の先頭方向の端部がサブ電極２４１−２の先頭方向の端部の位置に到達した状態を示している。図４（ｅ）の時点で、サブ電極２４１−２の領域の全面が光照射バー９２により遮光されるため、サブ電極２４１−２と電極２５の間にリセット電圧の印加が開始され、同時にＬＥＤアレイ９２２による光の照射が開始される。

図４（ｅ）はＬＥＤアレイ９２２の末尾方向の端部がサブ電極２４１−２の末尾方向の端部の位置に到達した状態を示している。図４（ｅ）の時点でサブ電極２４１−２の領域のリセットが完了するため、サブ電極２４１−２と電極２５の間へのリセット電圧の印加とＬＥＤアレイ９２２による光の照射が終了する。

図４（ｆ）はＬＥＤアレイ９２１がサブ電極２４１−１の末尾方向の端部の位置に到達した状態を示している。図４（ｆ）の時点でサブ電極２４１−１と電極２５の間に画像形成電圧の印加が開始され、同時にＬＥＤアレイ９２１による画像を示す選択的な光の照射が開始される。

図４（ｇ）はＬＥＤアレイ９２２の先頭方向の端部がサブ電極２４１−３の先頭方向の端部の位置に到達した状態を示している。図４（ｇ）の時点で、サブ電極２４１−３の領域の全面が光照射バー９２により遮光されるため、サブ電極２４１−３と電極２５の間にリセット電圧の印加が開始され、同時にＬＥＤアレイ９２２による光の照射が開始される。なお、この時点ではサブ電極２４１−１と電極２５の間への画像形成電圧の印加とＬＥＤアレイ９２１による光の照射は継続されている。

図４（ｈ）はＬＥＤアレイ９２２の末尾方向の端部がサブ電極２４１−３の末尾方向の端部の位置に到達した状態を示している。図４（ｈ）の時点でサブ電極２４１−３の領域のリセットが完了するため、サブ電極２４１−３と電極２５の間へのリセット電圧の印加とＬＥＤアレイ９２２による光の照射が終了する。なお、この時点ではサブ電極２４１−１と電極２５の間への画像形成電圧の印加とＬＥＤアレイ９２１による光の照射は継続されている。

図４（ｉ）はＬＥＤアレイ９２１がサブ電極２４１−１の先頭方向の端部の位置に到達した状態を示している。図４（ｉ）の時点でサブ電極２４１−１の領域への画像形成が完了するため、サブ電極２４１−１と電極２５の間への画像形成電圧の印加が終了する。同時に、ＬＥＤアレイ９２１はサブ電極２４１−２の末尾方向の端部に到達するため、サブ電極２４１−２と電極２５の間に画像形成電圧の印加が開始される。なお、ＬＥＤアレイ９２１による光の照射は継続される。以降、図４を参照しつつ上述した動作が後続のサブ電極２４１の領域に関し繰り返される。

なお、サブ電極２４１−１の領域への画像形成が完了するまでの間、サブ電極２４１−１の領域は光照射バー９２により外部の光から遮光される必要がある。従って、光照射バー１２の末尾方向の端部はＬＥＤアレイ９２１の位置から、少なくとも長さＬだけ離れている必要がある。従って、光照射バー９２の矢印Ｂ１方向の長さは、少なくとも（２Ｌ＋ｖ×ｔ_ｒ＋ｖ×ｔ_ｉ）である必要がある。

図５は、従来技術にかかる画像形成装置において、図４（ａ）の時点を開始時点とした場合の、時間とサブ電極２４１−１〜サブ電極２４１−３に印加される電圧との関係を示したグラフである。図５（ａ）〜（ｃ）が各々、サブ電極２４１−１〜サブ電極２４１−３に対応している。図５に示されるように、あるサブ電極２４１にリセット電圧が印加されている間に他のサブ電極２４１に画像形成電圧の印加が行われる。従って、従来技術にかかる画像形成装置においては、異なるサブ電極２４１（とそれに対向する電極２５）に対し同時に異なる電圧を印加する必要がある。そのため、画像形成装置は、リセット用の給電部と画像形成用の給電部を備えるか、１つの給電部から供給される電圧を異なる電圧に変圧し異なる電極対に同時に印加するための回路を設ける必要がある。また、本実施形態のように１つの給電部により給電部１６が直流電圧を印加し、リセット時と画像形成時でその極性を入れ替えるようにするためには、従来技術による場合、さらに複雑な回路構成を要する。

これに対し、本願実施形態にかかる画像形成装置１においては、光照射バー１２が図１の矢印Ｂ１の方向に移動する間に媒体２のリセットが行われ、光照射バー１２が図１の矢印Ｂ２の方向に移動する間に媒体２への画像形成が行われるため、リセットと画像形成が同時に行われることはない。従って、１つの給電部１６によりリセット時にはリセット電圧の印加を行い、画像形成時には画像形成電圧の印加を行うことができるため、画像形成装置１にリセット用と画像形成用の異なる給電部１６を設けたり、それに代わる回路等を設ける必要がない。

また、画像形成装置１では、ヘッドの搬送時にリセットを行っている。従来技術の画像形成装置においては、この画像形成時にヘッド搬送時間とは別にリセット時間が必要であるが、画像形成装置１においては画像形成時におけるリセット時間が不要であり、画像形成に要する時間を短縮できる。さらに、画像形成装置１においては、光照射バー１２の副方向の長さは遮光のみを考慮すると２Ｌあればよい。これに対して、従来技術における光照射バー９２の長さは、前述した通り少なくとも（２Ｌ＋ｖ×ｔ_ｒ＋ｖ×ｔ_ｉ）だけ必要である。すなわち、従来技術と比較し、画像形成装置１の光照射バー１２は副方向の長さを（ｖ×ｔ_ｒ＋ｖ×ｔ_ｉ）だけ短くすることができる。また、左記の効果はインターバルを設定した場合であるが、インターバル時間を零にしても、光照射バー１２の副方向の長さを（ｖ×ｔ_ｒ）だけ短くすることができる。これにより、遮光部材による可読性の向上（影で見えない部分が減少する）や搬送部の小型化が実現できる。

図６は、画像形成装置１の光照射バー１２が媒体２に形成された古い画像を消去した後、新しい画像の形成を行う様子を示した図である。図６（ａ）は光照射バー１２の先頭方向の端部が、サブ電極２４１−１の末尾方向の端部の位置に到達した状態を示している。図６（ａ）の時点ではサブ電極２４１−１の領域が外部の光に暴露されているため、画像の消去は開始できない。

図６（ｂ）はＬＥＤアレイ１２１がサブ電極２４１−１の末尾方向の端部の位置に到達した状態を示している。図６（ｂ）の時点で、サブ電極２４１−１の領域の全面が光照射バー１２により遮光されるため、サブ電極２４１−１と電極２５の間にリセット電圧の印加が開始され、同時にＬＥＤアレイ９２１による光の照射が開始される。

図６（ｃ）はＬＥＤアレイ１２１がサブ電極２４１−１の先頭方向の端部の位置に到達した状態を示している。図６（ｃ）の時点でサブ電極２４１−１の領域のリセットが完了するため、サブ電極２４１−１と電極２５の間へのリセット電圧の印加が終了する。また、図６（ｃ）の時点でＬＥＤアレイ１２１がサブ電極２４１−１の末尾方向の端部の位置に到達するので、サブ電極２４１−１と電極２５の間にリセット電圧の印加が開始される。なお、ＬＥＤアレイ１２１による光の照射は継続される。その後、後続のサブ電極２４１に関し、上述のリセットの処理が繰り返される（図６（ｄ）および（ｅ））。

図６（ｆ）は、ＬＥＤアレイ１２１が全てのサブ電極２４１に関しリセットを完了した後、画像形成を行いながら矢印Ｂ２の方向に搬送され、サブ電極２４１−３の先頭方向の端部の位置まで戻ってきた状態を示している。図６（ｆ）の時点で、サブ電極２４１−３と電極２５の間に画像形成電圧の印加が開始される。ＬＥＤアレイ１２１はそれまで行ってきた画像を示す光の照射を継続する。

図６（ｇ）はＬＥＤアレイ１２１がサブ電極２４１−３の末尾方向の端部、サブ電極２４１−２の先頭方向の端部に到達した状態を示している。図６（ｇ）の時点で、サブ電極２４１−３と電極２５の間に画像形成電圧の印加が終了し、サブ電極２４１−２と電極２５の間に画像形成電圧の印加が開始される。ＬＥＤアレイ１２１はそれまで行ってきた画像を示す光の照射を継続する。その後、後続のサブ電極２４１に関し、上述の画像形成の処理が繰り返される（図６（ｈ）および（ｉ））。

図７は、画像形成装置１において、図６（ａ）の時点を開始時点とした場合の、時間とサブ電極２４１−１〜サブ電極２４１−３に印加される電圧との関係を示したグラフである。図７（ａ）〜（ｃ）が各々、サブ電極２４１−１〜サブ電極２４１−３に対応している。図７に示されるように、画像形成装置１においては、あるサブ電極２４１にリセット電圧が印加されている間に他のサブ電極２４１に画像形成電圧の印加が行われることはない。従って、１つの給電部１６をリセット用と画像形成用に使い分けることに何らの困難も伴わない。なお、画像形成装置１における光照射バー１２の副方向の長さが２Ｌでよいことは、図６からも明らかである。

（２）変形例
上述した実施形態を例えば以下のように変形してもよい。変形例において、画像形成装置１は、ＬＥＤアレイ１２１が有するレンズの絞りの程度を制御部１５の制御のもとで変更する機構を備えている。変形例の画像形成装置１は、光照射バー１２を図１の矢印Ｂ１の方向に搬送する間、矢印Ｂ２の方向に搬送する間と比較し、ＬＥＤアレイ１２１のレンズの絞りの程度を低くする。その結果、リセット時には画像形成時と比較し、媒体２のより広い範囲に同時に光の照射が行われる。従って、画像形成時と同じ絞りの程度によってリセットが行われる場合と比較し、よりむらの少ないリセット状態の媒体２が得られる。

本発明の実施形態にかかる画像形成装置の外観図である。 本発明の実施形態にかかる画像形成装置が画像形成を行う媒体の構造を示した図である。 本発明の実施形態にかかる画像形成装置が画像形成を行う媒体に含まれるコレステリック液晶の特性を示したグラフである。 従来技術にかかる画像形成装置の動作を説明するための図である。 従来技術にかかる画像形成装置の動作を説明するための図である。 本発明の実施形態にかかる画像形成装置の動作を説明するための図である。 本発明の実施形態にかかる画像形成装置の動作を説明するための図である。

符号の説明

１…画像形成装置、２…媒体、１１…筐体、１２…光照射バー、１３…駆動部、１４…搬送部、１５…制御部、１６…給電部、２１…液晶層、２２…光電導体層、２３…ラミネート層、２４…電極、２５…電極、２６…基板、２７…基板、２８…黒色層、９２…光照射バー、１２１…ＬＥＤアレイ、１２２…端子、１２３…端子、２１１…マイクロカプセル、２１２…バインダ、２４１…サブ電極、９２１…ＬＥＤアレイ、９２２…ＬＥＤアレイ、２４１１…端子、２５１１…端子。

Claims (4)

1. 液晶層と、光の照射により抵抗値が変化する特性を有する光電導体層と、前記液晶層および前記光電導体層を挟み対向する位置に配置された一対の電極層とを有し、画像を示す光の照射を受け当該光が示す画像を形成可能な媒体であって、前記一対の電極層の少なくとも一方は複数のストライプ状のサブ電極層に分割されている媒体を保持する保持部と、
   前記保持部に保持された前記媒体の前記複数のサブ電極層の長手方向に沿ったライン状に、前記媒体に対し、前記媒体を挟み前記保持部と対向する位置から画像を示す光を照射する照射部と、
   前記照射部が照射するライン状の光の長手方向を横切る一の方向および当該一の方向と反対の他の方向に、前記保持部に保持された前記媒体の表面に沿って前記照射部を搬送する搬送部と、
   前記照射部により照射される光が前記保持部に保持された前記媒体の前記複数のサブ電極層のうちの一のサブ電極層に接する光電導体層を照射している間、当該一のサブ電極層と当該一のサブ電極層に対向する位置に配置された電極層との間に電圧を印加する給電部と、
   前記照射部により照射される光が前記保持部に保持された前記媒体の前記複数のサブ電極層のうちの一のサブ電極層に接する光電導体層を照射している間、当該一のサブ電極層に接する光電導体層を外部の光から遮る遮光部とを備え、
   前記照射部は、前記搬送部により前記照射部が前記一の方向に搬送されている間は、一様に所定の強さの光を照射し、前記搬送部により前記照射部が前記他の方向に搬送されている間は、画像を示す光を照射し、
   前記給電部は、前記搬送部により前記照射部が前記一の方向および前記他の方向のいずれの方向に搬送されているかに応じて、印加する電圧の大きさを異ならせる
   画像形成装置。
2. 前記給電部は、前記搬送部により前記照射部が前記一の方向に搬送されている間は一の極性の直流電圧を印加し、前記搬送部により前記照射部が前記他の方向に搬送されている間は前記一の極性と異なる極性の直流電圧を印加する
   請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記照射部は、照射する光の絞りの程度を変更可能であり、前記搬送部により前記照射部が前記一の方向に搬送されている間は、前記搬送部により前記照射部が前記他の方向に搬送されている間と比べ、絞りの程度が低い光を照射する
   請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記遮光部は、前記保持部により保持された前記媒体と対向する面に前記照射部を備え、
   前記照射部は、前記媒体のユーザにより視認される面に前記光を照射する
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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