電子ペーパーへの画像記録装置及び画像記録方法
【課題】電子ペーパーに記録される画像の画質を向上させる。
【解決手段】着色帯電粒子を有し該着色帯電粒子が厚み方向に移動することにより画像を表示する電子ペーパーを、その厚み方向に電界が発生している領域内に供給する。この厚み方向における電界は、静電潜像が担持された潜像担持体と電圧印加部材により形成される。潜像担持体上の最大電圧の絶対値Ｖ１、最小電圧の絶対値Ｖ２及び電圧印加部材に印加される電圧の絶対値Ｖ３の関係において、Ｖ１とＶ３の差の絶対値及びＶ２とＶ３の差の絶対値が、前記像担持体と前記対向部材の間の放電開始電圧未満とする。これにより、電子ペーパーに記録される画像の放電斑の発生を防止し良好な画像を形成することができる。
【解決手段】着色帯電粒子を有し該着色帯電粒子が厚み方向に移動することにより画像を表示する電子ペーパーを、その厚み方向に電界が発生している領域内に供給する。この厚み方向における電界は、静電潜像が担持された潜像担持体と電圧印加部材により形成される。潜像担持体上の最大電圧の絶対値Ｖ１、最小電圧の絶対値Ｖ２及び電圧印加部材に印加される電圧の絶対値Ｖ３の関係において、Ｖ１とＶ３の差の絶対値及びＶ２とＶ３の差の絶対値が、前記像担持体と前記対向部材の間の放電開始電圧未満とする。これにより、電子ペーパーに記録される画像の放電斑の発生を防止し良好な画像を形成することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子ペーパーへの画像記録装置及び画像記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
帯電された着色粒子の位置を制御することによって画像を表示する電子ペーパーに、電圧を印加することによって画像を記録する電子ペーパー画像記録装置がある（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２８８２９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような電子ペーパー画像記録装置により、電子ペーパーに画像を記録することができるが、電子ペーパーに記録される画像に黒ポチ又は白ポチ等のいわゆる放電斑が発生する場合がある。また、所定の電界が発生せずに画像記録不良が発生する場合がある。
そこで本発明は、電子ペーパーに記録される画像の放電斑の発生を防止し良好な画像を形成すること、又は電圧降下を防止して良好な画像を形成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための主たる発明は、
潜像を担持する像担持体と、
前記像担持体と対向する対向部材と、
着色帯電粒子を有し該着色帯電粒子が厚み方向に移動することにより画像を表示する電子ペーパーを、前記像担持体と前記対向部材との間に供給する供給部と、
前記対向部材に電圧を印加することにより、該間に前記厚み方向に沿う電界を発生させ、前記着色帯電粒子を前記厚み方向に移動させることにより前記電子ペーパーに前記潜像に対応する画像を表示させる電圧印加部と、
前記電圧の値を制御する電圧制御部と、
を有する電子ペーパーへの画像記録装置であって、
前記像担持体に形成された潜像の最大電位の絶対値Ｖ１と、
前記像担持体に形成された潜像の最小電位の絶対値Ｖ２と、
前記対向部材に印加された対向電圧の電位の絶対値Ｖ３と、
の関係は、
Ｖ１とＶ３の差の絶対値とＶ２とＶ３の差の絶対値が、前記電子ペーパーを介した状態における前記像担持体と前記対向部材の間の放電開始電圧よりも小さいこと、
を特徴とする電子ペーパーへの画像記録装置、である。
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】電子ペーパー１００の構成を模式的に示す断面図である。
【図２】画像部位及び非画像部位における着色帯電粒子の様子を示した模式図である。
【図３】電子ペーパーへの画像記録装置１の構成を示す概略図である。
【図４】電子ペーパーへの画像記録装置１の構成を示すブロック図である。
【図５】図５（ａ）は、電界発生後に着色帯電粒子が移動開始した状態を説明する図である。図５（ｂ）は、着色帯電粒子の凝集状態を説明する図である。図５（ｃ）は、着色帯電粒子の拡散移動状態を説明する図である。図５（ｄ）は、着色帯電粒子が凝集状態から脱した状態を説明する図である。図５（ｅ）は、着色帯電粒子の理想的な配置を示す図である。
【図６】図６（ａ）は、画像記録時に、対向ローラー５２に印加される電圧を示した図である。図６（ｂ）は、画像記録時に、対向ローラー５２に印加される電圧の他の例を示した図である。図６（ｃ）は、画像消去時に、対向ローラー５２に印加される電圧を示した図である。
【図７】他の画像記録装置の構成を示す概略図である。
【図８】他の画像記録装置の構成を示す概略図である。
【図９】対向ローラー５２に印加される電圧の他の例（正弦波）を示した図である。
【図１０】対向ローラー５２に印加される電圧の他の例（三角波）を示した図である。
【図１１】図１１（ａ）は、画像記録時に、対向ローラー５２に印加される電圧の他の例（階段波）を示した図である。図１１（ｂ）は、画像記録時に、対向ローラー５２に印加される電圧の他の例（階段波）を示した図である。
【図１２】画像記録時のＶ１、Ｖ２及びＶ３の関係の例示を示した図である。
【図１３】画像記録時のＶ１、Ｖ２及びＶ３の関係の例示を示した図である。
【図１４】画像記録時のＶ１、Ｖ２及びＶ３の関係の例示を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
即ち、潜像を担持する像担持体と、
前記像担持体と対向する対向部材と、
着色帯電粒子を有し該着色帯電粒子が厚み方向に移動することにより画像を表示する電子ペーパーを、前記像担持体と前記対向部材との間に供給する供給部と、
前記対向部材に電圧を印加することにより、該間に前記厚み方向に沿う電界を発生させ、前記着色帯電粒子を前記厚み方向に移動させることにより前記電子ペーパーに前記潜像に対応する画像を表示させる電圧印加部と、
前記電圧の値を制御する電圧制御部と、
を有する電子ペーパーへの画像記録装置であって、
前記像担持体に形成された潜像の最大電位の絶対値Ｖ１と、
前記像担持体に形成された潜像の最小電位の絶対値Ｖ２と、
前記対向部材に印加された対向電圧の電位の絶対値Ｖ３と、
の関係は、
Ｖ１とＶ３の差の絶対値とＶ２とＶ３の差の絶対値が、前記電子ペーパーを介した状態における前記像担持体と前記対向部材の間の放電開始電圧よりも小さいこと、
を特徴とする電子ペーパーへの画像記録装置、である。
このような電子ペーパーへの画像記録装置によれば、電子ペーパーに記録される画像の放電斑の発生を防止し良好な画像を形成することができる。
【０００８】
また、かかる電子ペーパーへの画像記録装置であって、
前記Ｖ１、前記Ｖ２及び前記Ｖ３は、関係式１の関係を有し、
前記Ｖ３は、所定の直流電圧に所定の交流電圧を重畳するように前記電圧制御部により制御されること、
を特徴とする電子ペーパーへの画像記録装置（関係式１：前記Ｖ１の絶対値＞前記Ｖ２の絶対値＞前記Ｖ３の絶対値）、としてもよい。
このような電子ペーパーへの画像記録装置によれば、電子ペーパーに記録される画像の画質をより向上させることができる。
【０００９】
また、かかる電子ペーパーへの画像記録装置の制御方法であって、
潜像を担持する像担持体と、
前記像担持体と対向する対向部材と、
着色帯電粒子を有し該着色帯電粒子が厚み方向に移動することにより画像を表示する電子ペーパーを、前記像担持体と前記対向部材との間に供給する供給部と、
前記対向部材に電圧を印加することにより、該間に前記厚み方向に沿う電界を発生させ、前記着色帯電粒子を前記厚み方向に移動させることにより前記電子ペーパーに前記潜像に対応する画像を表示させる電圧印加部と、
前記電圧の値を制御する電圧制御部と、
を有する電子ペーパーへの画像記録装置の制御方法であって、
前記電圧制御部により、
前記像担持体に形成された潜像の最大電位の絶対値Ｖ１と、
前記像担持体に形成された潜像の最小電位の絶対値Ｖ２と、
前記対向部材に印加された対向電圧の電位の絶対値Ｖ３と、
の関係が、
Ｖ１とＶ３の差の絶対値とＶ２とＶ３の差の絶対値が、前記電子ペーパーを介した状態における前記像担持体と前記対向部材の間の放電開始電圧よりも小さくなるように制御されること、
を特徴とする電子ペーパーへの画像記録装置の制御方法としてもよい。
このような電子ペーパーへの画像記録方法によれば、電子ペーパーに記録される画像の画質を向上させることができる。
【００１０】
＝＝＝第１実施形態＝＝＝
以下の第１実施形態では、電子ペーパー１００に画像を記録する画像記録装置１の構成例について説明する。
なお、本実施の形態に係る画像記録装置１は、電子ペーパー１００へ画像を記録する機能を備えた画像記録専用の装置として用いることができる。
まず、画像記録装置１の説明に先立って、電子ペーパー１００の構成について説明する。そして、これに引き続いて、画像記録装置１の構成について説明する。
【００１１】
＜＜＜電子ペーパー１００の構成例について＞＞＞
電子ペーパー１００の構成例について、図１及び図２を用いて説明する。図１は、電子ペーパー１００の構成を模式的に示す断面図である。図２は、画像部位及び非画像部位における着色帯電粒子の様子を示した模式図である。
【００１２】
電子ペーパー１００は、着色帯電粒子を有し、該着色帯電粒子が厚み方向に移動することにより画像を表示するものである。換言すれば、電子ペーパー１００は、着色された電気泳動粒子の電気泳動を利用して画像の表示を行う。
【００１３】
図１に示すように、本実施の形態に係る電子ペーパー１００は、表示層１０３と、表示層１０３の上面に設けられた上側絶縁層１４１と、表示層１０３の下面に設けられた下側絶縁層１４２と、封止部１０７と、を備えている。
【００１４】
電子ペーパー１００では、上側絶縁層１４１が表示面１２１を構成しており、上側絶縁層１４１を介して表示層１０３が視認されることにより、画像を認識することができるようになっている。また、電子ペーパー１００は、可撓性を有するもの、有さないもののいずれであってもよいが、本実施の形態に係る電子ペーパー１００は、可撓性を有している。
【００１５】
表示層１０３は、着色帯電粒子の一例としての正帯電白色粒子及び負帯電黒色粒子の収容部であるマイクロカプセル１３１とバインダー１３２とを有しており、複数のマイクロカプセル１３１がバインダー１３２で固定（保持）されることにより構成されている。また、複数のマイクロカプセル１３１は、上側絶縁層１４１と下側絶縁層１４２との間に、縦横に並列するように単層で（厚さ方向に重なることなく１個ずつ）配設されている。
【００１６】
各マイクロカプセル１３１は、殻体であるカプセル本体１３３を有しており、その内部（内部空間）には、電気泳動分散液が充填（封入）されている。カプセル本体１３３内に充填された電気泳動分散液は、正帯電白色粒子と負帯電黒色粒子とを液相分散媒に分散（懸濁）してなるものである。正帯電白色粒子及び負帯電黒色粒子の液相分散媒への分散については、ペイントシェーカー法、ボールミル法、メディアミル法、超音波分散法、攪拌分散法等のうちの１種または２種以上を組み合わせて行なうことができる。
【００１７】
正帯電白色粒子は、正に帯電する白色の電気泳動粒子であり、負帯電黒色粒子は、負に帯電する黒色の電気泳動粒子である。このように、正帯電白色粒子と負帯電黒色粒子とを用いることにより、電子ペーパー１００における白黒表示が可能となる。
なお、本実施の形態においては、負帯電黒色粒子の帯電量と比べて、正帯電白色粒子の帯電量が小さくなっている（正帯電白色粒子は微帯電している）。
【００１８】
正帯電白色粒子及び負帯電黒色粒子には、それぞれ、電荷を有するものであれば、いかなるものをも用いることができ、特に限定はされないが、顔料粒子、樹脂粒子またはこれらの複合粒子のうちの少なくとも１種が好適に使用される。
【００１９】
顔料粒子を構成する顔料としては、例えば、アニリンブラック、カーボンブラック、チタンブラック等の黒色顔料、酸化チタン、酸化アンチモン等の白色顔料等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。このうち、チタンブラックが負帯電黒色粒子として、酸化チタンが正帯電白色粒子として、好適に用いられる（本実施の形態においても、これらが用いられている）。
【００２０】
また、樹脂粒子を構成する樹脂材料としては、例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、尿素系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリスチレン、ポリエステル等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２１】
また、複合粒子としては、例えば、顔料粒子の表面を樹脂材料や他の顔料で被覆したもの、樹脂粒子の表面を顔料で被覆したもの、顔料と樹脂材料とを適当な組成比で混合した混合物で構成される粒子等が挙げられる。顔料粒子の表面を他の顔料で被覆した粒子としては、例えば、酸化チタン粒子の表面を、酸化珪素や酸化アルミニウムで被覆したものを例示することができる。
【００２２】
正帯電白色粒子及び負帯電黒色粒子については、液相分散媒中での分散性を考慮した場合、より小さいものが好適に用いられる。具体的には、その平均粒径が、１０〜５００ｎｍ程度であるのが好ましく、２０〜３００ｎｍ程度であるのがより好ましい。正帯電白色粒子及び負帯電黒色粒子の平均粒径を前記範囲とすることにより、正帯電白色粒子と負帯電黒色粒子の凝集や、正帯電白色粒子や負帯電黒色粒子の沈降を防止することができ、正帯電白色粒子及び負帯電黒色粒子を液相分散媒中に分散させた状態を維持することができる。
【００２３】
そして、このような正帯電白色粒子及び負帯電黒色粒子がマイクロカプセル１３１内で電子ペーパー１００の厚み方向に移動することにより、画像が表示されることとなる。
すなわち、詳細については後述するが、当該電子ペーパー１００における画像を表示させたい部位（つまり、黒画像部）においては、負帯電黒色粒子が前記厚み方向における上側絶縁層１４１（表示面１２１）側に、正帯電白色粒子が下側絶縁層１４２側に、それぞれ移動し（図２の左図参照）、画像を表示させたくない部位（つまり、白画像部（白背景部））においては、正帯電白色粒子が前記厚み方向における上側絶縁層１４１（表示面１２１）側に、負帯電黒色粒子が下側絶縁層１４２側に、それぞれ移動するように（図２の右図参照）、粒子の移動が制御されることにより、電子ペーパー１００における白黒表示が成される。そして、この粒子の移動制御は、前記画像記録装置１が、前記厚み方向に沿う電界を発生させ、前者の部位においては電界の向きが下向き（上側絶縁層１４１から下側絶縁層１４２へ向かう向き）となり（図２の左図参照）、後者の部位においては電界の向きが上向き（下側絶縁層１４２から上側絶縁層１４１へ向かう向き）となるように（図２の右図参照）、電界の向きを制御することによって実現されることとなる。
【００２４】
なお、正帯電白色粒子及び負帯電黒色粒子の比重は、それぞれ、液相分散媒の比重とほぼ等しくなるように設定されているのが好ましい。これにより、正帯電白色粒子及び負帯電黒色粒子は、電界の作用を受けた後においても、液相分散媒中において一定の位置に長時間滞留することができる。
【００２５】
バインダー１３２は、例えば、上側絶縁層１４１と下側絶縁層１４２とを接合する目的、上側絶縁層１４１と下側絶縁層１４２との間に各マイクロカプセル１３１を固定する目的等により供給される。このバインダー１３２には、上側絶縁層１４１、下側絶縁層１４２およびカプセル本体１３３との親和性（密着性）に優れ、かつ、絶縁性に優れる樹脂材料が好適に使用される。
【００２６】
表示層１０３を間に挟むように対向配置された上側絶縁層１４１及び下側絶縁層１４２は、それぞれ、絶縁性を有するシート状（平板状）の部材で構成されている。このような上側絶縁層１４１及び下側絶縁層１４２は、表示層１０３（マイクロカプセル１３１）を保護する機能を有している。
【００２７】
上側絶縁層１４１は、表示面１２１を構成するために光透過性を有するもの、すなわち、実質的に透明（無色透明、有色透明または半透明）とされる。これにより、表示面１２１側から、表示層１０３の状態（各マイクロカプセル１３１中の正帯電白色粒子及び負帯電黒色粒子の状態）、すなわち電子ペーパー１００に表示された画像（情報）を目視により認識することができる。一方、下側絶縁層１４２については、上側絶縁層１４１のような光透過性の有無は問わない（本実施の形態においては、下側絶縁層１４２は実質的に不透明となっている）。
【００２８】
封止部１０７は、電子ペーパー１００内への水分の浸入を防止して、電子ペーパー１００の表示性能の劣化を抑えるためのものである。封止部１０７は、上側絶縁層１４１と下側絶縁層１４２との間に、それらの縁部に沿うようにして設けられている。そして、この封止部１０７により、表示層１０３が気密的に封止されている。なお、この封止部１０７は必須の構成要素ではない。
【００２９】
＜＜＜画像記録装置１の構成例について＞＞＞
次に、画像記録装置１の構成例について、図３及び図４を用いて説明する。図３は、画像記録装置１の概略断面図である。図４は、画像記録装置１のブロック図である。
【００３０】
本実施の形態に係る画像記録装置１は、図３に示すように、潜像を担持する像担持体の一例としての感光体２０の回転方向に沿って、帯電ユニット３０、露光ユニット４０、電界生成ユニット５０（対向部材の一例としての対向ローラー５２）、を有し、さらに、供給部の一例としての搬送ユニット６０、及び、これらのユニット等を制御し画像記録装置１としての動作を司るコントローラー８０（図４参照）、を有している。
【００３１】
感光体２０は、金属製の円筒状の導電性基材と、その外周面に形成され静電気を保持するための樹脂製の感光層とを有している。この感光体２０は、中心軸を中心に回転可能であり、本実施の形態においては、図３中の矢印で示すように時計回りに回転する。
【００３２】
帯電ユニット３０は、感光体２０を帯電させるためのものである。この帯電ユニット３０は、帯電ローラー３１を有しており、本実施の形態においては、当該帯電ローラー３１が、感光体２０を、例えば、Ｖ１＝−５００ボルトに帯電させるようになっている。
【００３３】
露光ユニット４０は、レーザーを照射することによって帯電された感光体２０上に潜像を形成するものである。この露光ユニット４０は、半導体レーザー、ポリゴンミラー、Ｆ−θレンズ等を有しており、パーソナルコンピューター、ワードプロセッサー等の不図示のホストコンピューターから入力された画像信号に基づいて、変調されたレーザーを帯電された感光体２０上に照射する。本実施の形態においては、潜像の画像部及び非画像部（背景部）のうちの前者に相当する部分にレーザーが照射され（本項においては、電子ペーパー１００における前記黒画像部に対応する感光体２０上の部分を画像部と、前記白画像部（白背景部）に対応する感光体２０上の部分を非画像部（背景部）と、それぞれ呼んでいる）、当該部分の電位がＶ１＝−５００ボルトからＶ２＝−５０ボルトとなる（Ｖ２＝−５０ボルトの画像部とＶ１＝−５００ボルトの非画像部（背景部）とを有する潜像が得られる）。
【００３４】
電界生成ユニット５０は、電子ペーパー１００の厚み方向に電界を発生させて、当該電子ペーパー１００の正帯電白色粒子及び負帯電黒色粒子を厚み方向に移動させるためのものである。この電界生成ユニット５０は、対向ローラー５２と電圧印加部５４（図４参照）とを備えている。
【００３５】
対向ローラー５２は、感光体２０と対向する回転可能なローラーである。この対向ローラー５２は、電子ペーパー１００が感光体２０と当該対向ローラー５２との間に位置する際に、感光体２０と協働して電子ペーパー１００を挟んで圧接させつつ（換言すれば、感光体２０と対向ローラー５２とはニップ部にて電子ペーパー１００を挟んで圧接している）、感光体２０の回転に伴ってその回転方向（時計回り）とは反対方向（反時計回り）に回転する。対向ローラー５２の、電子ペーパー１００を介して感光体２０と接触する接触部分は、ゴム製である。
【００３６】
電圧印加部５４は、電子ペーパー１００が前記間に位置する際に、前記対向ローラー５２に電圧を印加する（すなわち、対向ローラー５２は、被電圧印加部としての機能を有する）。そして、このことにより、感光体２０と対向ローラー５２との間に電子ペーパー１００の厚み方向に沿う電界を発生させて、電子ペーパー１００の正帯電白色粒子及び負帯電黒色粒子を厚み方向に移動させる。
【００３７】
電圧印加部５４は、画像を記録するときと画像を消去するときとで互いに異なる電圧を印加する。すなわち、画像記録時には、正帯電白色粒子及び負帯電黒色粒子が移動して、前記潜像に対応する画像が電子ペーパー１００に表示されるように、また、画像消去時には、正帯電白色粒子及び負帯電黒色粒子が移動して、画像を表示した電子ペーパー１００の該画像が消去されるように、電圧を印加するが、具体的にどのような電圧を印加するかについては、後に詳述する。
【００３８】
搬送ユニット６０は、電子ペーパー１００を搬送するためのものである。この搬送ユニット６０は、ペーパーカセット６２と、ペーパーカセット６２の上部に位置する給紙ローラー６４と、給紙ローラー６４から見て、感光体２０側に位置する搬送ローラー６６と、不図示の排紙ローラーと、を有している。給紙ローラー６４は、ペーパーカセット６２に収容されている電子ペーパー１００を給紙するローラーである。搬送ローラー６６は、給紙ローラー６４によって給紙された電子ペーパー１００を感光体２０と対向ローラー５２との間に搬送するローラーである。排紙ローラーは、画像が表示又は消去された電子ペーパー１００を画像記録装置１から排出するローラーである。これらのローラーは、不図示のモーターにより駆動される。
【００３９】
コントローラー８０は、画像記録装置１の制御を行うための制御ユニット（制御部）である。図４に示すように、コントローラー８０は、インターフェイス部（Ｉ／Ｆ）８１と、ＣＰＵ８２と、メモリー８３と、ユニット制御回路８４と、を有する。なお、コントローラー８０は、対向ローラー５２に印加される電圧を制御する電圧制御部としても機能する。
【００４０】
インターフェイス部８１は、外部装置である前記ホストコンピューターと画像記録装置１との間でデータの送受信を行う。ＣＰＵ８２は、画像記録装置１全体の制御を行うための演算処理装置である。メモリー８３は、ＣＰＵ８２のプログラムを格納する領域や作業領域等を確保するためのものであり、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の記憶素子を有する。ＣＰＵ８２は、メモリー８３に格納されるプログラムに従って、ユニット制御回路８４を介して各ユニットを制御する。
【００４１】
＜＜＜正帯電白色粒子及び負帯電黒色粒子の凝集について＞＞＞
上述したように、電子ペーパー１００の厚み方向に沿う電界が発生すると、正帯電白色粒子及び負帯電黒色粒子がマイクロカプセル１３１内で移動することにより、画像が表示される。
その厚み方向に沿う電界を発生させるために、所定の直流電圧、又は所定の直流電圧に所定の交流電圧を重畳した電圧を対向ローラー５２に印加する。
【００４２】
ここで、電子ペーパー１００に黒画像が表示されているときに、対向ローラー５２に直流電圧を印加して、その電子ペーパー１００の厚み方向に沿う電界が上向きに発生した場合、当該電界の作用により、正帯電白色粒子が上方向に移動し、負帯電黒色粒子が下方向へ移動することによって（図５（ａ）参照）、白画像が表示される（図５（ｅ）参照）。この場合、感光体２０上の電位Ｖ１及びＶ２、対向ローラー５２に印加される電圧Ｖ３、とした場合、Ｖ３は所定の直流電圧のみか、又は所定の直流電圧に所定の交流電圧を印加した電圧とすることができる。
【００４３】
また、従来のように、単に所定の直流電圧のみを印加して画像記録を行った場合、対向ローラー５２の、電子ペーパー１００を介して感光体２０と接触する接触部分は、回転方向に対して連続的に距離が短くなる。そうすると、電子ペーパー１００を介した状態であっても、感光体２０の表面と対向ローラー５２の間の電位差、距離、温度、湿度、又は、電子ペーパーの材質若しくは厚み等の条件に応じて、コロナ放電現象又は火花放電現象が生じる場合がある。
【００４４】
仮に、コロナ放電現象が生じると、電子ペーパー１００が接触部分に搬送される前工程において、放電現象による過帯電現象が生じ、非画像部（背景部）に黒ポチが生じるという問題が生じる。
【００４５】
また、火花放電現象が生じると、電子ペーパー１００が接触部分に搬送される前工程において、放電現象による一時的な電圧降下が生じ、接触部分に存在し、画像記録が行われるべき部分で所定の電界が発生しないこととなるため、その部分（接触部分）に所定の画像が形成されないという問題が生じる。
【００４６】
これに対して、本発明のように、Ｖ１とＶ３との絶対値での電位差と、Ｖ２とＶ３との絶対値での電位差と、がそれぞれ電子ペーパー１００と対向ローラー５２の間の放電開始電圧よりも小さい場合は、上記２つの問題が全く生じないため、良好な画像記録を実現することができる。
【００４７】
なお、良好な画像記録が実現できる理由は、感光体２０の表面と対向ローラー５２の間の電位差、距離、温度、湿度、又は、電子ペーパーの材質若しくは厚み等の条件に応じて、放電開始電圧が一義的に決まるからである。この放電開始電圧は、いわゆるパッシェンの経験則（又はパッシェンの法則）に従うものである。
以下、この画像記録時の動作例を具体的に説明する。
【００４８】
＜＜＜画像記録時の動作例について＞＞＞
画像記録装置１の画像記録時の動作例について、図２及び図６（ａ）を用いて説明する。図６（ａ）は、画像を記録する際に対向ローラー５２に印加される電圧を示した図である。この対向ローラー５２に印加される電圧は、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧であり、この重畳した電圧の値は時間とともに変動する。
【００４９】
ここで、交流電圧とは、時間とともに周期的に大きさと向きが変化する電圧の意であり、波形の形状は問わない（例えば、正弦波、矩形波、三角波、鋸歯状波等のいずれをも含む概念である）。なお、本実施の形態においては、図６に示すような矩形波の重畳した電圧が印加される。また、重畳した電圧（矩形波）の周期は１０ｍｓｅｃである。
なお、画像記録時の画像記録装置１の各種動作は、主としてコントローラー８０により実現される。特に、本実施の形態においては、メモリー８３に格納されたプログラムをＣＰＵ８２が処理することにより実現される。そして、このプログラムは、以下に説明する各種の動作を行うためのコードから構成されている。
【００５０】
ホストコンピューターからの画像信号及び制御信号がインターフェイス部８１を介してコントローラー８０に入力されると、ユニット制御回路８４の制御により、感光体２０が回転する。なお、ペーパーカセット６２には、画像が未表示の電子ペーパー１００が収容されている。
【００５１】
感光体２０は、回転しながら、帯電位置において帯電ユニット３０により、順次Ｖ１＝−５００ボルトに帯電される。
感光体２０の帯電された領域は、感光体２０の回転に伴って露光位置に至り、露光ユニット４０によって、潜像が該領域に形成される。すなわち、該領域が潜像の画像部に相当する部分であれば当該領域にレーザーが照射される。この結果、Ｖ２＝−５０ボルトの画像部とＶ１＝−５００ボルトの非画像部（背景部）とを有する潜像が感光体２０上に形成される。
【００５２】
感光体２０上に形成された潜像は、感光体２０の回転に伴って、対向ローラー５２と対向する対向位置に至る。一方で、電子ペーパー１００が、搬送ユニット６０により、感光体２０（換言すれば、潜像）と対向ローラー５２との間に搬送され、該間に位置することとなる。そして、電子ペーパー１００が該間に位置する状態で、電圧印加部５４によって対向ローラー５２に電圧が印加され、該間に電子ペーパー１００の厚み方向に沿う電界が発生する。そして、このことにより、潜像に対応する画像が電子ペーパーに表示される。
【００５３】
具体的には、図６（ａ）に示すように、電圧印加部５４は、対向ローラー５２に、画像部における電位及び非画像部における電位のうち小さい方（本実施の形態においてはＶ１（−５００）ボルト）以上で、大きい方（本実施の形態においてはＶ２（−５０）ボルト）以下の範囲内でその値が変動する電圧を印加する。つまり、図６（ａ）に示す電圧を対向ローラー５２に印加する場合、対向ローラー５２に印加される電圧の値は、時間経過に伴ってＶ１とＶ２との間の範囲内で変動する。
【００５４】
期間Ｔ１において、潜像の画像部が前記対向位置に位置する際に、当該印加が成されると、感光体２０側（上側）がＶ２＝−５０ボルト（Ｖ２ボルト）、対向ローラー５２側（下側）がＶ３＝−４００ボルトとなるため、図２の左図に示したように、下向き（電子ペーパー１００の上側絶縁層１４１から下側絶縁層１４２へ向かう向き）の電界が発生する。そして、当該電界の作用により、電子ペーパー１００内の負帯電黒色粒子が上側絶縁層１４１（表示面１２１）側に、正帯電白色粒子が下側絶縁層１４２側に、それぞれ移動する。
【００５５】
次に、期間Ｔ２では、潜像の当該画像部が前記対向位置に引き続き存在し、当該印加が成されると、感光体２０側（上側）がＶ２＝−５０ボルト（Ｖ２ボルト）、対向ローラー５２側（下側）がＶ３＝−１５０ボルトとなるため、図２の左図に示したように、下向き（電子ペーパー１００の上側絶縁層１４１から下側絶縁層１４２へ向かう向き）の電界が発生する。そして、当該電界の作用により、電子ペーパー１００内の負帯電黒色粒子が上側絶縁層１４１（表示面１２１）側に、正帯電白色粒子が下側絶縁層１４２側に、それぞれ移動する。
【００５６】
ここで、潜像の当該画像部について、期間Ｔ１における電界と期間Ｔ２における電界とを比較すると、電界の方向は共に同一方向であり、期間Ｔ１における電界の大きさは期間Ｔ２よりも大きい。つまり、期間Ｔ２は期間Ｔ１に比べて電界が弱まることになる。そうすると、期間Ｔ２では、期間Ｔ１で上方向へ移動していた負帯電黒色粒子の動きが鈍くなり、負帯電黒色粒子は他の粒子との粒子間斥力の影響を受けるようになる。同様に、正帯電白色粒子も粒子間斥力の影響も受けながら下側へ移動するようになる。このため、各粒子は拡散しながら移動することになる。したがって、正帯電白色粒子及び負帯電黒色粒子の凝集状態が緩和されることになる。
【００５７】
このように、潜像の当該画像部が前記対向位置に存在する短時間に、電界の強弱が周期的に繰り返されることにより、本来なら下方向へ移動するはずの正帯電白色粒子が上方向へ移動してきた負帯電黒色粒子群に取り囲まれて抜け出せなくなってしまう状態が解消される。その結果、正帯電白色粒子のみが下方向へ移動し、負帯電黒色粒子のみが上方向へ移動することになるため、電子ペーパー１００の前記間に位置する部位には、白部分が混在しない鮮明な黒画像が表示されることになる（当該部位が、黒画像部となる）。
【００５８】
一方、期間Ｔ１において、潜像の非画像部が前記対向位置に位置する際に、当該印加が成されると、感光体２０側（上側）がＶ０＝−５００ボルト（Ｖ１ボルト）、対向ローラー５２側（下側）がＶ３＝−４００ボルトとなるため、図２の右図に示したように、上向き（電子ペーパー１００の下側絶縁層１４２から上側絶縁層１４１へ向かう向き）の電界が発生する。そして、当該電界の作用により、電子ペーパー１００内の正帯電白色粒子が上側絶縁層１４１（表示面１２１）側に、負帯電黒色粒子が下側絶縁層１４２側に、それぞれ移動する。
【００５９】
次に、期間Ｔ２では、潜像の当該非画像部が前記対向位置に引き続き存在し、当該印加が成されると、感光体２０側（上側）がＶ０＝−５００ボルト（Ｖ１ボルト）、対向ローラー５２側（下側）がＶ３＝−１５０ボルトとなるため、図２の右図に示したように、上向き（電子ペーパー１００の下側絶縁層１４２から上側絶縁層１４１へ向かう向き）の電界が発生する。そして、当該電界の作用により、電子ペーパー１００内の正帯電白色粒子が上側絶縁層１４１（表示面１２１）側に、負帯電黒色粒子が下側絶縁層１４２側に、それぞれ移動する。
【００６０】
ここで、潜像の当該非画像部について、期間Ｔ１における電界と期間Ｔ２における電界とを比較すると、電界の方向は共に同一方向であるが、期間Ｔ１における電界の大きさは期間Ｔ２よりも小さい。つまり、期間Ｔ２では期間Ｔ１に比べて電界が強くなる。そうすると、期間Ｔ２において、期間Ｔ１では電界が弱いために凝集状態から抜け出すことができた負帯電黒色粒子が、他の粒子との粒子間斥力の影響を受けることなく下方向へ移動するようになる。同様に、正帯電白色粒子群も負帯電黒色粒子を取り囲むことなく上方向へ移動するようになる。
【００６１】
このように、潜像の当該非画像部が前記対向位置に存在する短時間に、電界の強弱が周期的に繰り返されることにより、本来なら下方向へ移動するはずの負帯電黒色粒子が上方向へ移動してきた正帯電白色粒子群に取り囲まれて抜け出せなくなってしまう状態が解消される。その結果、負帯電黒色粒子のみが下方向へ移動し、正帯電白色粒子のみが上方向へ移動することになるため、電子ペーパー１００の前記間に位置する部位には、黒部分が混在しない鮮明な白画像が表示されることになる（当該部位が、白画像部（白背景部）となる）。
【００６２】
従って、潜像の画像部が前記対向位置に位置する際には電子ペーパー１００に黒画像が表示され、非画像部が前記対向位置に位置する際には、電子ペーパー１００に白画像が表示されることとなるため、画像部及び非画像部を有する潜像が電子ペーパー１００に転写（コピー）されることとなる。
【００６３】
以上のとおり、本実施の形態においては、電圧印加部５４が、対向ローラー５２に電圧を印加することにより、感光体２０と対向ローラー５２との間に厚み方向に沿う電界を発生させ、着色帯電粒子を厚み方向に移動させることにより電子ペーパー１００に潜像に対応する画像を表示させる。すなわち、コントローラー８０（電圧制御部）は、対向ローラー５２に印加される電圧の値が時間とともに変動するように前記電圧を制御する。そして、このことにより、コントローラー８０は、感光体２０の画像部と対向ローラー５２との間に発生する電界の大きさを制御することにより、電子ペーパー１００に潜像に対応する白黒画像を表示させる。
【００６４】
そして、上述した画像を表示させるための動作は継続して実行される。すなわち、電子ペーパー１００は搬送ユニット６０により搬送されて、電子ペーパー１００の互いに異なる部位が、前記間（ニップ部）に順次送り込まれる。その一方で、潜像が形成された感光体２０の互いに異なる部位が、感光体２０の回転により、前記間（前記対向位置）に順次送り込まれる。そして、当該間において、電子ペーパー１００の前記部位に、潜像に対応する画像が順次表示される（電子ペーパー１００に潜像が順次転写される）。
画像表示（転写）が完了した電子ペーパー１００は、排紙ローラーによって、画像記録装置１から排出される。
【００６５】
＝＝＝第２実施形態＝＝＝
以下の第２実施形態では、すでに詳述した構成の電子ペーパー１００に画像を記録する画像記録装置１の他の形態について説明する。
なお、本実施の形態に係る画像記録装置１の構成は、第１実施形態にて詳述した画像記録装置１の構成と同様である。
また、本実施の形態に係る画像記録装置１は、第１実施形態と同様に、画像記録専用装置又は画像記録消去装置として用いることができる。
【００６６】
すでに説明したとおり、電子ペーパー１００のマイクロカプセル内の粒子が凝集状態になると（図５（ｂ）参照）、白画像が表示されるべき部位に黒部分が混ざり、鮮明な白画像が表示されなくなってしまう。
【００６７】
このような画質の低下を解消するため、画像記録時において、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を電圧印加部５４が対向ローラー５２に印加し、コントローラー８０がこの電圧を制御することによって、電子ペーパー１００の厚み方向に沿って発生する電界を一時的に消滅させる（図６（ｂ）参照。詳細は後述する）。これにより、図５（ｂ）に示す凝集状態から図５（ｃ）に示すような粒子の凝集が緩和された状態となり、図５（ｄ）に示すように凝集状態から粒子が抜け出した状態となった後、図５（ｅ）に示す理想的な粒子の配置とすることが可能になるため、画像記録時に画質を向上させることができる。
以下、この画像記録時の動作例を具体的に説明する。
【００６８】
＜＜＜画像記録時の動作例について＞＞＞
本実施形態における画像記録装置１の画像記録時の動作例について、図２及び図６（ｂ）を用いて説明する。図６（ｂ）は、画像を記録する際に対向ローラー５２に印加される電圧を示した図である。この対向ローラー５２に印加される電圧は、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧であり、この重畳した電圧の値は時間とともに変動する。
【００６９】
ここで、交流電圧とは、時間とともに周期的に大きさと向きが変化する電圧の意であり、波形の形状は問わない（例えば、正弦波、矩形波、三角波、鋸歯状波等のいずれをも含む概念である）。なお、本実施の形態においては、図６に示すような矩形波の重畳した電圧が印加される。また、重畳した電圧（矩形波）の周期は１０ｍｓｅｃである。
【００７０】
なお、画像記録時の画像記録装置１の各種動作は、主としてコントローラー８０により実現される。特に、本実施の形態においては、メモリー８３に格納されたプログラムをＣＰＵ８２が処理することにより実現される。そして、このプログラムは、以下に説明する各種の動作を行うためのコードから構成されている。
【００７１】
ホストコンピューターからの画像信号及び制御信号がインターフェイス部８１を介してコントローラー８０に入力されると、ユニット制御回路８４の制御により、感光体２０が回転する。なお、ペーパーカセット６２には、画像が未表示の電子ペーパー１００が収容されている。
【００７２】
感光体２０は、回転しながら、帯電位置において帯電ユニット３０により、順次Ｖ１＝−５００ボルトに帯電される。
感光体２０の帯電された領域は、感光体２０の回転に伴って露光位置に至り、露光ユニット４０によって、潜像が該領域に形成される。すなわち、該領域が潜像の画像部に相当する部分であれば当該領域にレーザーが照射される。この結果、Ｖ２＝−５０ボルトの画像部とＶ１＝−５００ボルトの非画像部（背景部）とを有する潜像が感光体２０上に形成される。
【００７３】
感光体２０上に形成された潜像は、感光体２０の回転に伴って、対向ローラー５２と対向する対向位置に至る。一方で、電子ペーパー１００が、搬送ユニット６０により、感光体２０（換言すれば、潜像）と対向ローラー５２との間に搬送され、該間に位置することとなる。そして、電子ペーパー１００が該間に位置する状態で、電圧印加部５４によって対向ローラー５２に電圧が印加され、該間に電子ペーパー１００の厚み方向に沿う電界が発生する。そして、このことにより、潜像に対応する画像が電子ペーパーに表示される。
【００７４】
具体的には、図６（ｂ）に示すように、電圧印加部５４は、対向ローラー５２に、画像部における電位及び非画像部における電位のうち小さい方（本実施の形態においてはＶ１（−５００）ボルト）以上で、大きい方（本実施の形態においてはＶ２（−５０）ボルト）以下の範囲内でその値が変動する電圧であって、その値がＶ１又はＶ２となるような電圧を印加する。
つまり、図６（ｂ）に示す電圧を対向ローラー５２に印加する場合、対向ローラー５２と感光体２０との間に発生する電界を周期的にゼロにするような電圧が対向ローラー５２に印加される。
【００７５】
期間Ｔ１において、潜像の画像部が前記対向位置に位置する際に、当該印加が成されると、感光体２０側（上側）がＶ２＝−５０ボルト（Ｖ２ボルト）、対向ローラー５２側（下側）がＶ３＝−５００ボルトとなるため、図２の左図に示したように、下向き（電子ペーパー１００の上側絶縁層１４１から下側絶縁層１４２へ向かう向き）の電界が発生する。そして、当該電界の作用により、電子ペーパー１００内の負帯電黒色粒子が上側絶縁層１４１（表示面１２１）側に、正帯電白色粒子が下側絶縁層１４２側に、それぞれ移動する。
【００７６】
次に、期間Ｔ２では、潜像の当該画像部が前記対向位置に引き続き存在し、当該印加が成されると、感光体２０側（上側）がＶ２＝−５０ボルト（Ｖ２ボルト）、対向ローラー５２側（下側）もＶ３＝−５０ボルトとなるため、電界は発生しない（電界ゼロ）。よって、電子ペーパー１００内の負帯電黒色粒子も正帯電白色粒子も、当該電界の影響を受けることがないため、各方向への移動が中断される。
【００７７】
ここで、潜像の当該画像部について、期間Ｔ１における電界と期間Ｔ２における電界とを比較すると、期間Ｔ１では電界が発生するが、期間Ｔ２においては電界が発生しない。つまり、期間Ｔ２では期間Ｔ１の電界が消滅することになる。そうすると、期間Ｔ２において、期間Ｔ１で上方向へ移動していた負帯電黒色粒子の動きに勢いがなくなり、負帯電黒色粒子は他の粒子との粒子間斥力の影響を受けるようになる。同様に、正帯電白色粒子も粒子間斥力の影響も受けるようになり、下方向への移動を中断するようになる。このため、各粒子はより拡散しながら移動することになる。したがって、正帯電白色粒子及び負帯電黒色粒子の凝集状態が緩和されることになる。
【００７８】
このように、潜像の当該画像部が前記対向位置に存在する短時間に、電界の有無が周期的に繰り返されることにより、本来なら下方向へ移動するはずの正帯電白色粒子が上方向へ移動してきた負帯電黒色粒子群に取り囲まれて抜け出せなくなってしまう状態が解消される。その結果、正帯電白色粒子のみが下方向へ移動し、負帯電黒色粒子のみが上方向へ移動することになるため、電子ペーパー１００の前記間に位置する部位には、白部分が混在しない鮮明な黒画像が表示されることになる（当該部位が、黒画像部となる）。
【００７９】
図６（ｂ）に示す電圧を対向ローラー５２に印加することは、電界の大きさを小さくすることによって電界を弱めるどころか、電界の大きさをゼロにすることによって電界を完全に消滅させることができるため、取り囲まれていた粒子がより簡単に脱出することができるようになる。したがって、図６（ａ）に示す電圧を印加することと比べると、取り囲まれて抜け出せなくなってしまう状態を解消させる効果は顕著なものとなる。
【００８０】
一方、期間Ｔ１において、潜像の非画像部が前記対向位置に位置する際に、当該印加が成されると、感光体２０側（上側）がＶ０＝−５００ボルト（Ｖ１ボルト）、対向ローラー５２側（下側）もＶ３＝−５００ボルトとなるため、電界は発生しない。
【００８１】
次に、期間Ｔ２では、潜像の当該非画像部が前記対向位置に引き続き存在し、当該印加が成されると、感光体２０側（上側）がＶ０＝−５００ボルト（Ｖ１ボルト）、対向ローラー５２側（下側）がＶ３＝−５０ボルトとなるため、図２の右図に示したように、上向き（電子ペーパー１００の下側絶縁層１４２から上側絶縁層１４１へ向かう向き）の電界が発生する。そして、当該電界の作用により、電子ペーパー１００内の正帯電白色粒子が上側絶縁層１４１（表示面１２１）側に、負帯電黒色粒子が下側絶縁層１４２側に、それぞれ移動する。
【００８２】
ここで、潜像の当該非画像部について、期間Ｔ１における電界と期間Ｔ２における電界とを比較すると、期間Ｔ１では電界が発生しないが、期間Ｔ２においては電界が発生する。つまり、期間Ｔ２では期間Ｔ１に比べて電界が強くなる。そうすると、期間Ｔ２において、期間Ｔ１で電界が消滅したことにより凝集状態から抜け出すことのできた負帯電黒色粒子が、他の粒子との粒子間斥力の影響を受けることなく下方向へ移動するようになる。同様に、正帯電白色粒子群も負帯電黒色粒子を取り囲むことなく上方向へ移動するようになる。
【００８３】
このように、潜像の当該非画像部が前記対向位置に存在する短時間に、電界の有無が周期的に繰り返されることにより、本来なら下方向へ移動するはずの負帯電黒色粒子が上方向へ移動してきた正帯電白色粒子群に取り囲まれて抜け出せなくなってしまう状態が解消される。その結果、負帯電黒色粒子のみが下方向へ移動し、正帯電白色粒子のみが上方向へ移動することになるため、電子ペーパー１００の前記間に位置する部位には、黒部分が混在しない鮮明な白画像が表示されることになる（当該部位が、白画像部（白背景部）となる）。
【００８４】
従って、潜像の画像部が前記対向位置に位置する際には、電子ペーパー１００は黒画像を表示し、非画像部が前記対向位置に位置する際には、電子ペーパー１００は白画像を表示することとなるため、画像部及び非画像部を有する潜像が電子ペーパー１００に転写（コピー）されることとなる。
【００８５】
以上のとおり、本実施の形態においては、電圧印加部５４が、対向ローラー５２に電圧を印加することにより、感光体２０と対向ローラー５２との間に厚み方向に沿う電界を発生させ、着色帯電粒子を厚み方向に移動させることにより電子ペーパー１００に潜像に対応する画像を表示させる。すなわち、コントローラー８０（電圧制御部）は、対向ローラー５２に印加される電圧の値が時間とともに変動するように前記電圧を制御する。そして、このことにより、コントローラー８０は、感光体の画像部と対向ローラー５２との間に発生する電界の有無を制御することにより、電子ペーパー１００に潜像に対応する白黒画像を表示させる。
【００８６】
そして、上述した画像を表示させるための動作は継続して実行される。すなわち、電子ペーパー１００は搬送ユニット６０により搬送されて、電子ペーパー１００の互いに異なる部位が、前記間（ニップ部）に順次送り込まれる。その一方で、潜像が形成された感光体２０の互いに異なる部位が、感光体２０の回転により、前記間（前記対向位置）に順次送り込まれる。そして、当該間において、電子ペーパー１００の前記部位に、潜像に対応する画像が順次表示される（電子ペーパー１００に潜像が順次転写される）。
画像表示（転写）が完了した電子ペーパー１００は、排紙ローラーによって、画像記録装置１から排出される。
【００８７】
＝＝＝第３実施形態＝＝＝
第１及び第２実施形態にかかる画像記録装置１は、電子ペーパー１００へ画像を記録する機能のみならず、電子ペーパー１００の画像を消去する機能も備えることができる。以下、具体的に説明する。
【００８８】
図１２から図１４について、表１を用いて説明する。これらはすべて本発明を満たす良好なＶ１、Ｖ２及びＶ３の関係を示す。なお、ＶａはＶ１とＶ３との絶対値での電位差、ＶｂはＶ２とＶ３との絶対値での電位差を示す。Ｖｔｈは放電開始電圧を示す。表１から分かる通り、下記の６パターンの場合すべて本発明の条件を満たす。
【００８９】
【表１】
【００９０】
また、表１には記載していないが、表１でいうＶａとＶｂのいずれもがＶｔｈを超えた場合は上記２つの問題（コロナ放電又は火花放電による課題）が生じる。
さらに、これらの問題は、いずれも放電現象に起因するものであるから、本発明に係る装置においては、装置内の温度及び湿度の情報を装置内の計測器を用いて測定し、それに基づいてＶ１、Ｖ２及びＶ３を調整するようにしても良い。具体的には、Ｖ１とＶ３の差が小さくなると、画像濃度が低くなる傾向にある。このような場合は、電子ペーパー１００の搬送速度を通常よりも遅くすることで対応することができる。また、図７や図８のように、電子ペーパー１００に対して複数回画像記録を行うことで対応してもよい。
【００９１】
＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
本実施形態は、主として電子ペーパーへの画像記録装置について記載されるが、電子ペーパーへの画像記録方法等の開示も含まれる。また、本実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。
【００９２】
＜電子ペーパー＞
上記の実施形態においては、着色帯電粒子として正帯電白色粒子と負帯電黒色粒子を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。
例えば、白色粒子が負帯電粒子であり、黒色粒子が正帯電粒子であってもよい。また、色については、白色、黒色に限定されるものではなく、双方の色が異なっていればどのような色であってもよい。例えば、赤色、青色、緑色などの有彩色や、金色、銀色等の金属光沢色から目的に合わせて適宜選択することができる。また、二色の粒子のうちの片方のみが帯電していて他方が帯電していない（無帯電である）場合（例えば、白色粒子が無帯電であるため、着色帯電粒子としては負帯電黒色粒子のみが存在する場合）であってもよく、このような場合にも本発明を適用できる。
【００９３】
また、上記実施の形態においては、電子ペーパー１００の上側絶縁層１４１が光透過性を有する（実質的に透明である）一方で、下側絶縁層１４２は光透過性を有さない（実質的に不透明である）こととしたが、これに限定されるものではない。例えば、上側絶縁層１４１と下側絶縁層１４２の双方が光透過性を有する（実質的に透明である）こととしてもよく、この場合には、上側絶縁層１４１と下側絶縁層１４２のいずれをも表示面１２１とすることが可能となる。
【００９４】
また、上側絶縁層１４１と下側絶縁層１４２は、絶縁層でなくても用いることができる。具体的には、上側絶縁層１４１を、光透過性を示す樹脂をバインダーとして導電性微粒子を独立分散させた層とすることができる。光透明性を示す樹脂として、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、フッ素樹脂、セルロース樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アルキド樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂の単独、もしくは２種以上のポリマーアロイ等が例示される。一方、導電性微粒子としては、酸化亜鉛、酸化錫、酸化アンチモン、酸化チタン、硫化バリウム、酸化アルミニウム、チタン酸ストロンチウム、酸化マグネシウムのそれぞれにアンチモン、インジウム、カーボン等をドーピングして導電化処理したもの、また、銅、アルミニウム、ニッケル、ステンレス、鉄等の金属粒子や金属繊維、その他、カーボンブラック、炭化ケイ素、酸化ケイ素、窒化ケイ素、炭素繊維、過塩素酸塩等が例示される。これらを混合して、全体として光透明性が担保できればよい。
【００９５】
さらに、上側絶縁層１４１は導電性高分子材料から形成しても良い。導電性高分子材料としては、例えばポリアセチレン、ポリ−ｐ−フェニレン、ポリ−ｐ−フェニレンスルフィド、ポリピロール、ポリチェニレン、ポリアニリンの単独またはこれらの導電性高分子材料にＡｓＦ5、Ｉ2、ＢＦ4等をドーピングしたもの等が例示される。
【００９６】
さらに、下側絶縁層１４２についても上側絶縁層１４１と同様の構成としてもよい。この場合、後述する画像記録装置１においては、画像記録装置１における感光体２０の表面に当接する当接面を上側絶縁層１４１又は下側絶縁層１４２のいずれとしても使用することが可能となる。
【００９７】
＜画像記録装置＞
上記の実施形態の画像記録装置１は、感光体２０、帯電ユニット３０、露光ユニット４０、電界生成ユニット５０をそれぞれ１つずつ備える構成としたが、これに限定されるものではない。
【００９８】
たとえば、図７に示すように、各ユニットをそれぞれ２つずつ備える構成にしてもよい。すなわち、第一の感光体２０ａと、第一の帯電ユニット３０ａ、第一の露光ユニット４０ａ、第一の電界生成ユニット５０ａを用いて、画像を表示した（消去対象の画像が表示されている）電子ペーパー１００について画像消去を行う。その後、搬送ユニット６０により、画像消去後の電子ペーパー１００を第二の感光体２０ｂと第二の対向ローラー５２ｂとの間に搬送し、第二の感光体２０ｂと、第二の帯電ユニット３０ｂ、第二の露光ユニット４０ｂ、第二の電界生成ユニット５０ｂを用いて、画像消去後の電子ペーパー１００について新たな画像を記録するようにしてもよい。これにより、画像消去と画像記録の処理を連続して行うことができる。
【００９９】
また、図８に示すように、電子ペーパー１００が循環するように構成してもよい。すなわち、１回目に、画像を表示した（消去対象の画像が表示されている）電子ペーパー１００について画像消去を行う。その後、搬送ユニット６０により、画像消去後の電子ペーパー１００を矢印Ｑの方向へ搬送して、感光体２０と対向ローラー５２との間に再び移動させる。そして、２回目に、画像消去後の電子ペーパー１００について新たな画像を記録し、その画像記録後の電子ペーパー１００を矢印Ｐ方向へ排出するようにしてもよい。
【０１００】
さらに、電子ペーパー１００に画像を記録する機能と画像を消去する機能との双方を備えた画像記録消去装置として用いる場合、操作部の一例としての液晶パネルを設け、操作者の操作入力に応じて画像記録モードと画像消去モードを切り替える構成にしてもよい。
【０１０１】
＜対向ローラー５２に印加される電圧波形＞
上記の実施形態に係る画像記録装置１においては、図６に示した矩形波の電圧が対向ローラー５２に印加されることとしたが、これに限定されるものではない。例えば、図６（ａ）、図６（ｂ）、図６（ｃ）のそれぞれに代えて、図９（ａ）、図９（ｂ）、図９（ｃ）に示すような正弦波が印加されることとしてもよい。また、図１０（ａ）、図１０（ｂ）、図１０（ｃ）に示すような三角波が印加されることとしてもよい。また、図１１に示すような階段波の電圧が印加されることとしてもよい。なお、便宜上、図６のうち、図６（ａ）について、代用可能な階段波の第１例を図１１（ａ）に示し、第２例を図１１（ｂ）に示す。
【符号の説明】
【０１０２】
１ 画像記録装置、２０ 感光体、３０ 帯電ユニット、３０ａ 帯電ローラー、４０ 露光ユニット、５０ 電界生成ユニット、５２ 対向ローラー、５４ 電圧印加部、６０ 搬送ユニット、６２ ペーパーカセット、６４ 給紙ローラー、６６ 搬送ローラー、８０ コントローラー（電圧制御部）、８１ インターフェイス部、８２ ＣＰＵ、８３ メモリー、８４ ユニット制御回路、１００ 電子ペーパー、１０３ 表示層、１０７ 封止部、１２１ 表示面、１３１ マイクロカプセル、１３２ バインダー、１３３ カプセル本体、１４１ 上側絶縁層、１４２ 下側絶縁層。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子ペーパーへの画像記録装置及び画像記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
帯電された着色粒子の位置を制御することによって画像を表示する電子ペーパーに、電圧を印加することによって画像を記録する電子ペーパー画像記録装置がある（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２８８２９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような電子ペーパー画像記録装置により、電子ペーパーに画像を記録することができるが、電子ペーパーに記録される画像に黒ポチ又は白ポチ等のいわゆる放電斑が発生する場合がある。また、所定の電界が発生せずに画像記録不良が発生する場合がある。
そこで本発明は、電子ペーパーに記録される画像の放電斑の発生を防止し良好な画像を形成すること、又は電圧降下を防止して良好な画像を形成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための主たる発明は、
潜像を担持する像担持体と、
前記像担持体と対向する対向部材と、
着色帯電粒子を有し該着色帯電粒子が厚み方向に移動することにより画像を表示する電子ペーパーを、前記像担持体と前記対向部材との間に供給する供給部と、
前記対向部材に電圧を印加することにより、該間に前記厚み方向に沿う電界を発生させ、前記着色帯電粒子を前記厚み方向に移動させることにより前記電子ペーパーに前記潜像に対応する画像を表示させる電圧印加部と、
前記電圧の値を制御する電圧制御部と、
を有する電子ペーパーへの画像記録装置であって、
前記像担持体に形成された潜像の最大電位の絶対値Ｖ１と、
前記像担持体に形成された潜像の最小電位の絶対値Ｖ２と、
前記対向部材に印加された対向電圧の電位の絶対値Ｖ３と、
の関係は、
Ｖ１とＶ３の差の絶対値とＶ２とＶ３の差の絶対値が、前記電子ペーパーを介した状態における前記像担持体と前記対向部材の間の放電開始電圧よりも小さいこと、
を特徴とする電子ペーパーへの画像記録装置、である。
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】電子ペーパー１００の構成を模式的に示す断面図である。
【図２】画像部位及び非画像部位における着色帯電粒子の様子を示した模式図である。
【図３】電子ペーパーへの画像記録装置１の構成を示す概略図である。
【図４】電子ペーパーへの画像記録装置１の構成を示すブロック図である。
【図５】図５（ａ）は、電界発生後に着色帯電粒子が移動開始した状態を説明する図である。図５（ｂ）は、着色帯電粒子の凝集状態を説明する図である。図５（ｃ）は、着色帯電粒子の拡散移動状態を説明する図である。図５（ｄ）は、着色帯電粒子が凝集状態から脱した状態を説明する図である。図５（ｅ）は、着色帯電粒子の理想的な配置を示す図である。
【図６】図６（ａ）は、画像記録時に、対向ローラー５２に印加される電圧を示した図である。図６（ｂ）は、画像記録時に、対向ローラー５２に印加される電圧の他の例を示した図である。図６（ｃ）は、画像消去時に、対向ローラー５２に印加される電圧を示した図である。
【図７】他の画像記録装置の構成を示す概略図である。
【図８】他の画像記録装置の構成を示す概略図である。
【図９】対向ローラー５２に印加される電圧の他の例（正弦波）を示した図である。
【図１０】対向ローラー５２に印加される電圧の他の例（三角波）を示した図である。
【図１１】図１１（ａ）は、画像記録時に、対向ローラー５２に印加される電圧の他の例（階段波）を示した図である。図１１（ｂ）は、画像記録時に、対向ローラー５２に印加される電圧の他の例（階段波）を示した図である。
【図１２】画像記録時のＶ１、Ｖ２及びＶ３の関係の例示を示した図である。
【図１３】画像記録時のＶ１、Ｖ２及びＶ３の関係の例示を示した図である。
【図１４】画像記録時のＶ１、Ｖ２及びＶ３の関係の例示を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
即ち、潜像を担持する像担持体と、
前記像担持体と対向する対向部材と、
着色帯電粒子を有し該着色帯電粒子が厚み方向に移動することにより画像を表示する電子ペーパーを、前記像担持体と前記対向部材との間に供給する供給部と、
前記対向部材に電圧を印加することにより、該間に前記厚み方向に沿う電界を発生させ、前記着色帯電粒子を前記厚み方向に移動させることにより前記電子ペーパーに前記潜像に対応する画像を表示させる電圧印加部と、
前記電圧の値を制御する電圧制御部と、
を有する電子ペーパーへの画像記録装置であって、
前記像担持体に形成された潜像の最大電位の絶対値Ｖ１と、
前記像担持体に形成された潜像の最小電位の絶対値Ｖ２と、
前記対向部材に印加された対向電圧の電位の絶対値Ｖ３と、
の関係は、
Ｖ１とＶ３の差の絶対値とＶ２とＶ３の差の絶対値が、前記電子ペーパーを介した状態における前記像担持体と前記対向部材の間の放電開始電圧よりも小さいこと、
を特徴とする電子ペーパーへの画像記録装置、である。
このような電子ペーパーへの画像記録装置によれば、電子ペーパーに記録される画像の放電斑の発生を防止し良好な画像を形成することができる。
【０００８】
また、かかる電子ペーパーへの画像記録装置であって、
前記Ｖ１、前記Ｖ２及び前記Ｖ３は、関係式１の関係を有し、
前記Ｖ３は、所定の直流電圧に所定の交流電圧を重畳するように前記電圧制御部により制御されること、
を特徴とする電子ペーパーへの画像記録装置（関係式１：前記Ｖ１の絶対値＞前記Ｖ２の絶対値＞前記Ｖ３の絶対値）、としてもよい。
このような電子ペーパーへの画像記録装置によれば、電子ペーパーに記録される画像の画質をより向上させることができる。
【０００９】
また、かかる電子ペーパーへの画像記録装置の制御方法であって、
潜像を担持する像担持体と、
前記像担持体と対向する対向部材と、
着色帯電粒子を有し該着色帯電粒子が厚み方向に移動することにより画像を表示する電子ペーパーを、前記像担持体と前記対向部材との間に供給する供給部と、
前記対向部材に電圧を印加することにより、該間に前記厚み方向に沿う電界を発生させ、前記着色帯電粒子を前記厚み方向に移動させることにより前記電子ペーパーに前記潜像に対応する画像を表示させる電圧印加部と、
前記電圧の値を制御する電圧制御部と、
を有する電子ペーパーへの画像記録装置の制御方法であって、
前記電圧制御部により、
前記像担持体に形成された潜像の最大電位の絶対値Ｖ１と、
前記像担持体に形成された潜像の最小電位の絶対値Ｖ２と、
前記対向部材に印加された対向電圧の電位の絶対値Ｖ３と、
の関係が、
Ｖ１とＶ３の差の絶対値とＶ２とＶ３の差の絶対値が、前記電子ペーパーを介した状態における前記像担持体と前記対向部材の間の放電開始電圧よりも小さくなるように制御されること、
を特徴とする電子ペーパーへの画像記録装置の制御方法としてもよい。
このような電子ペーパーへの画像記録方法によれば、電子ペーパーに記録される画像の画質を向上させることができる。
【００１０】
＝＝＝第１実施形態＝＝＝
以下の第１実施形態では、電子ペーパー１００に画像を記録する画像記録装置１の構成例について説明する。
なお、本実施の形態に係る画像記録装置１は、電子ペーパー１００へ画像を記録する機能を備えた画像記録専用の装置として用いることができる。
まず、画像記録装置１の説明に先立って、電子ペーパー１００の構成について説明する。そして、これに引き続いて、画像記録装置１の構成について説明する。
【００１１】
＜＜＜電子ペーパー１００の構成例について＞＞＞
電子ペーパー１００の構成例について、図１及び図２を用いて説明する。図１は、電子ペーパー１００の構成を模式的に示す断面図である。図２は、画像部位及び非画像部位における着色帯電粒子の様子を示した模式図である。
【００１２】
電子ペーパー１００は、着色帯電粒子を有し、該着色帯電粒子が厚み方向に移動することにより画像を表示するものである。換言すれば、電子ペーパー１００は、着色された電気泳動粒子の電気泳動を利用して画像の表示を行う。
【００１３】
図１に示すように、本実施の形態に係る電子ペーパー１００は、表示層１０３と、表示層１０３の上面に設けられた上側絶縁層１４１と、表示層１０３の下面に設けられた下側絶縁層１４２と、封止部１０７と、を備えている。
【００１４】
電子ペーパー１００では、上側絶縁層１４１が表示面１２１を構成しており、上側絶縁層１４１を介して表示層１０３が視認されることにより、画像を認識することができるようになっている。また、電子ペーパー１００は、可撓性を有するもの、有さないもののいずれであってもよいが、本実施の形態に係る電子ペーパー１００は、可撓性を有している。
【００１５】
表示層１０３は、着色帯電粒子の一例としての正帯電白色粒子及び負帯電黒色粒子の収容部であるマイクロカプセル１３１とバインダー１３２とを有しており、複数のマイクロカプセル１３１がバインダー１３２で固定（保持）されることにより構成されている。また、複数のマイクロカプセル１３１は、上側絶縁層１４１と下側絶縁層１４２との間に、縦横に並列するように単層で（厚さ方向に重なることなく１個ずつ）配設されている。
【００１６】
各マイクロカプセル１３１は、殻体であるカプセル本体１３３を有しており、その内部（内部空間）には、電気泳動分散液が充填（封入）されている。カプセル本体１３３内に充填された電気泳動分散液は、正帯電白色粒子と負帯電黒色粒子とを液相分散媒に分散（懸濁）してなるものである。正帯電白色粒子及び負帯電黒色粒子の液相分散媒への分散については、ペイントシェーカー法、ボールミル法、メディアミル法、超音波分散法、攪拌分散法等のうちの１種または２種以上を組み合わせて行なうことができる。
【００１７】
正帯電白色粒子は、正に帯電する白色の電気泳動粒子であり、負帯電黒色粒子は、負に帯電する黒色の電気泳動粒子である。このように、正帯電白色粒子と負帯電黒色粒子とを用いることにより、電子ペーパー１００における白黒表示が可能となる。
なお、本実施の形態においては、負帯電黒色粒子の帯電量と比べて、正帯電白色粒子の帯電量が小さくなっている（正帯電白色粒子は微帯電している）。
【００１８】
正帯電白色粒子及び負帯電黒色粒子には、それぞれ、電荷を有するものであれば、いかなるものをも用いることができ、特に限定はされないが、顔料粒子、樹脂粒子またはこれらの複合粒子のうちの少なくとも１種が好適に使用される。
【００１９】
顔料粒子を構成する顔料としては、例えば、アニリンブラック、カーボンブラック、チタンブラック等の黒色顔料、酸化チタン、酸化アンチモン等の白色顔料等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。このうち、チタンブラックが負帯電黒色粒子として、酸化チタンが正帯電白色粒子として、好適に用いられる（本実施の形態においても、これらが用いられている）。
【００２０】
また、樹脂粒子を構成する樹脂材料としては、例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、尿素系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリスチレン、ポリエステル等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２１】
また、複合粒子としては、例えば、顔料粒子の表面を樹脂材料や他の顔料で被覆したもの、樹脂粒子の表面を顔料で被覆したもの、顔料と樹脂材料とを適当な組成比で混合した混合物で構成される粒子等が挙げられる。顔料粒子の表面を他の顔料で被覆した粒子としては、例えば、酸化チタン粒子の表面を、酸化珪素や酸化アルミニウムで被覆したものを例示することができる。
【００２２】
正帯電白色粒子及び負帯電黒色粒子については、液相分散媒中での分散性を考慮した場合、より小さいものが好適に用いられる。具体的には、その平均粒径が、１０〜５００ｎｍ程度であるのが好ましく、２０〜３００ｎｍ程度であるのがより好ましい。正帯電白色粒子及び負帯電黒色粒子の平均粒径を前記範囲とすることにより、正帯電白色粒子と負帯電黒色粒子の凝集や、正帯電白色粒子や負帯電黒色粒子の沈降を防止することができ、正帯電白色粒子及び負帯電黒色粒子を液相分散媒中に分散させた状態を維持することができる。
【００２３】
そして、このような正帯電白色粒子及び負帯電黒色粒子がマイクロカプセル１３１内で電子ペーパー１００の厚み方向に移動することにより、画像が表示されることとなる。
すなわち、詳細については後述するが、当該電子ペーパー１００における画像を表示させたい部位（つまり、黒画像部）においては、負帯電黒色粒子が前記厚み方向における上側絶縁層１４１（表示面１２１）側に、正帯電白色粒子が下側絶縁層１４２側に、それぞれ移動し（図２の左図参照）、画像を表示させたくない部位（つまり、白画像部（白背景部））においては、正帯電白色粒子が前記厚み方向における上側絶縁層１４１（表示面１２１）側に、負帯電黒色粒子が下側絶縁層１４２側に、それぞれ移動するように（図２の右図参照）、粒子の移動が制御されることにより、電子ペーパー１００における白黒表示が成される。そして、この粒子の移動制御は、前記画像記録装置１が、前記厚み方向に沿う電界を発生させ、前者の部位においては電界の向きが下向き（上側絶縁層１４１から下側絶縁層１４２へ向かう向き）となり（図２の左図参照）、後者の部位においては電界の向きが上向き（下側絶縁層１４２から上側絶縁層１４１へ向かう向き）となるように（図２の右図参照）、電界の向きを制御することによって実現されることとなる。
【００２４】
なお、正帯電白色粒子及び負帯電黒色粒子の比重は、それぞれ、液相分散媒の比重とほぼ等しくなるように設定されているのが好ましい。これにより、正帯電白色粒子及び負帯電黒色粒子は、電界の作用を受けた後においても、液相分散媒中において一定の位置に長時間滞留することができる。
【００２５】
バインダー１３２は、例えば、上側絶縁層１４１と下側絶縁層１４２とを接合する目的、上側絶縁層１４１と下側絶縁層１４２との間に各マイクロカプセル１３１を固定する目的等により供給される。このバインダー１３２には、上側絶縁層１４１、下側絶縁層１４２およびカプセル本体１３３との親和性（密着性）に優れ、かつ、絶縁性に優れる樹脂材料が好適に使用される。
【００２６】
表示層１０３を間に挟むように対向配置された上側絶縁層１４１及び下側絶縁層１４２は、それぞれ、絶縁性を有するシート状（平板状）の部材で構成されている。このような上側絶縁層１４１及び下側絶縁層１４２は、表示層１０３（マイクロカプセル１３１）を保護する機能を有している。
【００２７】
上側絶縁層１４１は、表示面１２１を構成するために光透過性を有するもの、すなわち、実質的に透明（無色透明、有色透明または半透明）とされる。これにより、表示面１２１側から、表示層１０３の状態（各マイクロカプセル１３１中の正帯電白色粒子及び負帯電黒色粒子の状態）、すなわち電子ペーパー１００に表示された画像（情報）を目視により認識することができる。一方、下側絶縁層１４２については、上側絶縁層１４１のような光透過性の有無は問わない（本実施の形態においては、下側絶縁層１４２は実質的に不透明となっている）。
【００２８】
封止部１０７は、電子ペーパー１００内への水分の浸入を防止して、電子ペーパー１００の表示性能の劣化を抑えるためのものである。封止部１０７は、上側絶縁層１４１と下側絶縁層１４２との間に、それらの縁部に沿うようにして設けられている。そして、この封止部１０７により、表示層１０３が気密的に封止されている。なお、この封止部１０７は必須の構成要素ではない。
【００２９】
＜＜＜画像記録装置１の構成例について＞＞＞
次に、画像記録装置１の構成例について、図３及び図４を用いて説明する。図３は、画像記録装置１の概略断面図である。図４は、画像記録装置１のブロック図である。
【００３０】
本実施の形態に係る画像記録装置１は、図３に示すように、潜像を担持する像担持体の一例としての感光体２０の回転方向に沿って、帯電ユニット３０、露光ユニット４０、電界生成ユニット５０（対向部材の一例としての対向ローラー５２）、を有し、さらに、供給部の一例としての搬送ユニット６０、及び、これらのユニット等を制御し画像記録装置１としての動作を司るコントローラー８０（図４参照）、を有している。
【００３１】
感光体２０は、金属製の円筒状の導電性基材と、その外周面に形成され静電気を保持するための樹脂製の感光層とを有している。この感光体２０は、中心軸を中心に回転可能であり、本実施の形態においては、図３中の矢印で示すように時計回りに回転する。
【００３２】
帯電ユニット３０は、感光体２０を帯電させるためのものである。この帯電ユニット３０は、帯電ローラー３１を有しており、本実施の形態においては、当該帯電ローラー３１が、感光体２０を、例えば、Ｖ１＝−５００ボルトに帯電させるようになっている。
【００３３】
露光ユニット４０は、レーザーを照射することによって帯電された感光体２０上に潜像を形成するものである。この露光ユニット４０は、半導体レーザー、ポリゴンミラー、Ｆ−θレンズ等を有しており、パーソナルコンピューター、ワードプロセッサー等の不図示のホストコンピューターから入力された画像信号に基づいて、変調されたレーザーを帯電された感光体２０上に照射する。本実施の形態においては、潜像の画像部及び非画像部（背景部）のうちの前者に相当する部分にレーザーが照射され（本項においては、電子ペーパー１００における前記黒画像部に対応する感光体２０上の部分を画像部と、前記白画像部（白背景部）に対応する感光体２０上の部分を非画像部（背景部）と、それぞれ呼んでいる）、当該部分の電位がＶ１＝−５００ボルトからＶ２＝−５０ボルトとなる（Ｖ２＝−５０ボルトの画像部とＶ１＝−５００ボルトの非画像部（背景部）とを有する潜像が得られる）。
【００３４】
電界生成ユニット５０は、電子ペーパー１００の厚み方向に電界を発生させて、当該電子ペーパー１００の正帯電白色粒子及び負帯電黒色粒子を厚み方向に移動させるためのものである。この電界生成ユニット５０は、対向ローラー５２と電圧印加部５４（図４参照）とを備えている。
【００３５】
対向ローラー５２は、感光体２０と対向する回転可能なローラーである。この対向ローラー５２は、電子ペーパー１００が感光体２０と当該対向ローラー５２との間に位置する際に、感光体２０と協働して電子ペーパー１００を挟んで圧接させつつ（換言すれば、感光体２０と対向ローラー５２とはニップ部にて電子ペーパー１００を挟んで圧接している）、感光体２０の回転に伴ってその回転方向（時計回り）とは反対方向（反時計回り）に回転する。対向ローラー５２の、電子ペーパー１００を介して感光体２０と接触する接触部分は、ゴム製である。
【００３６】
電圧印加部５４は、電子ペーパー１００が前記間に位置する際に、前記対向ローラー５２に電圧を印加する（すなわち、対向ローラー５２は、被電圧印加部としての機能を有する）。そして、このことにより、感光体２０と対向ローラー５２との間に電子ペーパー１００の厚み方向に沿う電界を発生させて、電子ペーパー１００の正帯電白色粒子及び負帯電黒色粒子を厚み方向に移動させる。
【００３７】
電圧印加部５４は、画像を記録するときと画像を消去するときとで互いに異なる電圧を印加する。すなわち、画像記録時には、正帯電白色粒子及び負帯電黒色粒子が移動して、前記潜像に対応する画像が電子ペーパー１００に表示されるように、また、画像消去時には、正帯電白色粒子及び負帯電黒色粒子が移動して、画像を表示した電子ペーパー１００の該画像が消去されるように、電圧を印加するが、具体的にどのような電圧を印加するかについては、後に詳述する。
【００３８】
搬送ユニット６０は、電子ペーパー１００を搬送するためのものである。この搬送ユニット６０は、ペーパーカセット６２と、ペーパーカセット６２の上部に位置する給紙ローラー６４と、給紙ローラー６４から見て、感光体２０側に位置する搬送ローラー６６と、不図示の排紙ローラーと、を有している。給紙ローラー６４は、ペーパーカセット６２に収容されている電子ペーパー１００を給紙するローラーである。搬送ローラー６６は、給紙ローラー６４によって給紙された電子ペーパー１００を感光体２０と対向ローラー５２との間に搬送するローラーである。排紙ローラーは、画像が表示又は消去された電子ペーパー１００を画像記録装置１から排出するローラーである。これらのローラーは、不図示のモーターにより駆動される。
【００３９】
コントローラー８０は、画像記録装置１の制御を行うための制御ユニット（制御部）である。図４に示すように、コントローラー８０は、インターフェイス部（Ｉ／Ｆ）８１と、ＣＰＵ８２と、メモリー８３と、ユニット制御回路８４と、を有する。なお、コントローラー８０は、対向ローラー５２に印加される電圧を制御する電圧制御部としても機能する。
【００４０】
インターフェイス部８１は、外部装置である前記ホストコンピューターと画像記録装置１との間でデータの送受信を行う。ＣＰＵ８２は、画像記録装置１全体の制御を行うための演算処理装置である。メモリー８３は、ＣＰＵ８２のプログラムを格納する領域や作業領域等を確保するためのものであり、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の記憶素子を有する。ＣＰＵ８２は、メモリー８３に格納されるプログラムに従って、ユニット制御回路８４を介して各ユニットを制御する。
【００４１】
＜＜＜正帯電白色粒子及び負帯電黒色粒子の凝集について＞＞＞
上述したように、電子ペーパー１００の厚み方向に沿う電界が発生すると、正帯電白色粒子及び負帯電黒色粒子がマイクロカプセル１３１内で移動することにより、画像が表示される。
その厚み方向に沿う電界を発生させるために、所定の直流電圧、又は所定の直流電圧に所定の交流電圧を重畳した電圧を対向ローラー５２に印加する。
【００４２】
ここで、電子ペーパー１００に黒画像が表示されているときに、対向ローラー５２に直流電圧を印加して、その電子ペーパー１００の厚み方向に沿う電界が上向きに発生した場合、当該電界の作用により、正帯電白色粒子が上方向に移動し、負帯電黒色粒子が下方向へ移動することによって（図５（ａ）参照）、白画像が表示される（図５（ｅ）参照）。この場合、感光体２０上の電位Ｖ１及びＶ２、対向ローラー５２に印加される電圧Ｖ３、とした場合、Ｖ３は所定の直流電圧のみか、又は所定の直流電圧に所定の交流電圧を印加した電圧とすることができる。
【００４３】
また、従来のように、単に所定の直流電圧のみを印加して画像記録を行った場合、対向ローラー５２の、電子ペーパー１００を介して感光体２０と接触する接触部分は、回転方向に対して連続的に距離が短くなる。そうすると、電子ペーパー１００を介した状態であっても、感光体２０の表面と対向ローラー５２の間の電位差、距離、温度、湿度、又は、電子ペーパーの材質若しくは厚み等の条件に応じて、コロナ放電現象又は火花放電現象が生じる場合がある。
【００４４】
仮に、コロナ放電現象が生じると、電子ペーパー１００が接触部分に搬送される前工程において、放電現象による過帯電現象が生じ、非画像部（背景部）に黒ポチが生じるという問題が生じる。
【００４５】
また、火花放電現象が生じると、電子ペーパー１００が接触部分に搬送される前工程において、放電現象による一時的な電圧降下が生じ、接触部分に存在し、画像記録が行われるべき部分で所定の電界が発生しないこととなるため、その部分（接触部分）に所定の画像が形成されないという問題が生じる。
【００４６】
これに対して、本発明のように、Ｖ１とＶ３との絶対値での電位差と、Ｖ２とＶ３との絶対値での電位差と、がそれぞれ電子ペーパー１００と対向ローラー５２の間の放電開始電圧よりも小さい場合は、上記２つの問題が全く生じないため、良好な画像記録を実現することができる。
【００４７】
なお、良好な画像記録が実現できる理由は、感光体２０の表面と対向ローラー５２の間の電位差、距離、温度、湿度、又は、電子ペーパーの材質若しくは厚み等の条件に応じて、放電開始電圧が一義的に決まるからである。この放電開始電圧は、いわゆるパッシェンの経験則（又はパッシェンの法則）に従うものである。
以下、この画像記録時の動作例を具体的に説明する。
【００４８】
＜＜＜画像記録時の動作例について＞＞＞
画像記録装置１の画像記録時の動作例について、図２及び図６（ａ）を用いて説明する。図６（ａ）は、画像を記録する際に対向ローラー５２に印加される電圧を示した図である。この対向ローラー５２に印加される電圧は、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧であり、この重畳した電圧の値は時間とともに変動する。
【００４９】
ここで、交流電圧とは、時間とともに周期的に大きさと向きが変化する電圧の意であり、波形の形状は問わない（例えば、正弦波、矩形波、三角波、鋸歯状波等のいずれをも含む概念である）。なお、本実施の形態においては、図６に示すような矩形波の重畳した電圧が印加される。また、重畳した電圧（矩形波）の周期は１０ｍｓｅｃである。
なお、画像記録時の画像記録装置１の各種動作は、主としてコントローラー８０により実現される。特に、本実施の形態においては、メモリー８３に格納されたプログラムをＣＰＵ８２が処理することにより実現される。そして、このプログラムは、以下に説明する各種の動作を行うためのコードから構成されている。
【００５０】
ホストコンピューターからの画像信号及び制御信号がインターフェイス部８１を介してコントローラー８０に入力されると、ユニット制御回路８４の制御により、感光体２０が回転する。なお、ペーパーカセット６２には、画像が未表示の電子ペーパー１００が収容されている。
【００５１】
感光体２０は、回転しながら、帯電位置において帯電ユニット３０により、順次Ｖ１＝−５００ボルトに帯電される。
感光体２０の帯電された領域は、感光体２０の回転に伴って露光位置に至り、露光ユニット４０によって、潜像が該領域に形成される。すなわち、該領域が潜像の画像部に相当する部分であれば当該領域にレーザーが照射される。この結果、Ｖ２＝−５０ボルトの画像部とＶ１＝−５００ボルトの非画像部（背景部）とを有する潜像が感光体２０上に形成される。
【００５２】
感光体２０上に形成された潜像は、感光体２０の回転に伴って、対向ローラー５２と対向する対向位置に至る。一方で、電子ペーパー１００が、搬送ユニット６０により、感光体２０（換言すれば、潜像）と対向ローラー５２との間に搬送され、該間に位置することとなる。そして、電子ペーパー１００が該間に位置する状態で、電圧印加部５４によって対向ローラー５２に電圧が印加され、該間に電子ペーパー１００の厚み方向に沿う電界が発生する。そして、このことにより、潜像に対応する画像が電子ペーパーに表示される。
【００５３】
具体的には、図６（ａ）に示すように、電圧印加部５４は、対向ローラー５２に、画像部における電位及び非画像部における電位のうち小さい方（本実施の形態においてはＶ１（−５００）ボルト）以上で、大きい方（本実施の形態においてはＶ２（−５０）ボルト）以下の範囲内でその値が変動する電圧を印加する。つまり、図６（ａ）に示す電圧を対向ローラー５２に印加する場合、対向ローラー５２に印加される電圧の値は、時間経過に伴ってＶ１とＶ２との間の範囲内で変動する。
【００５４】
期間Ｔ１において、潜像の画像部が前記対向位置に位置する際に、当該印加が成されると、感光体２０側（上側）がＶ２＝−５０ボルト（Ｖ２ボルト）、対向ローラー５２側（下側）がＶ３＝−４００ボルトとなるため、図２の左図に示したように、下向き（電子ペーパー１００の上側絶縁層１４１から下側絶縁層１４２へ向かう向き）の電界が発生する。そして、当該電界の作用により、電子ペーパー１００内の負帯電黒色粒子が上側絶縁層１４１（表示面１２１）側に、正帯電白色粒子が下側絶縁層１４２側に、それぞれ移動する。
【００５５】
次に、期間Ｔ２では、潜像の当該画像部が前記対向位置に引き続き存在し、当該印加が成されると、感光体２０側（上側）がＶ２＝−５０ボルト（Ｖ２ボルト）、対向ローラー５２側（下側）がＶ３＝−１５０ボルトとなるため、図２の左図に示したように、下向き（電子ペーパー１００の上側絶縁層１４１から下側絶縁層１４２へ向かう向き）の電界が発生する。そして、当該電界の作用により、電子ペーパー１００内の負帯電黒色粒子が上側絶縁層１４１（表示面１２１）側に、正帯電白色粒子が下側絶縁層１４２側に、それぞれ移動する。
【００５６】
ここで、潜像の当該画像部について、期間Ｔ１における電界と期間Ｔ２における電界とを比較すると、電界の方向は共に同一方向であり、期間Ｔ１における電界の大きさは期間Ｔ２よりも大きい。つまり、期間Ｔ２は期間Ｔ１に比べて電界が弱まることになる。そうすると、期間Ｔ２では、期間Ｔ１で上方向へ移動していた負帯電黒色粒子の動きが鈍くなり、負帯電黒色粒子は他の粒子との粒子間斥力の影響を受けるようになる。同様に、正帯電白色粒子も粒子間斥力の影響も受けながら下側へ移動するようになる。このため、各粒子は拡散しながら移動することになる。したがって、正帯電白色粒子及び負帯電黒色粒子の凝集状態が緩和されることになる。
【００５７】
このように、潜像の当該画像部が前記対向位置に存在する短時間に、電界の強弱が周期的に繰り返されることにより、本来なら下方向へ移動するはずの正帯電白色粒子が上方向へ移動してきた負帯電黒色粒子群に取り囲まれて抜け出せなくなってしまう状態が解消される。その結果、正帯電白色粒子のみが下方向へ移動し、負帯電黒色粒子のみが上方向へ移動することになるため、電子ペーパー１００の前記間に位置する部位には、白部分が混在しない鮮明な黒画像が表示されることになる（当該部位が、黒画像部となる）。
【００５８】
一方、期間Ｔ１において、潜像の非画像部が前記対向位置に位置する際に、当該印加が成されると、感光体２０側（上側）がＶ０＝−５００ボルト（Ｖ１ボルト）、対向ローラー５２側（下側）がＶ３＝−４００ボルトとなるため、図２の右図に示したように、上向き（電子ペーパー１００の下側絶縁層１４２から上側絶縁層１４１へ向かう向き）の電界が発生する。そして、当該電界の作用により、電子ペーパー１００内の正帯電白色粒子が上側絶縁層１４１（表示面１２１）側に、負帯電黒色粒子が下側絶縁層１４２側に、それぞれ移動する。
【００５９】
次に、期間Ｔ２では、潜像の当該非画像部が前記対向位置に引き続き存在し、当該印加が成されると、感光体２０側（上側）がＶ０＝−５００ボルト（Ｖ１ボルト）、対向ローラー５２側（下側）がＶ３＝−１５０ボルトとなるため、図２の右図に示したように、上向き（電子ペーパー１００の下側絶縁層１４２から上側絶縁層１４１へ向かう向き）の電界が発生する。そして、当該電界の作用により、電子ペーパー１００内の正帯電白色粒子が上側絶縁層１４１（表示面１２１）側に、負帯電黒色粒子が下側絶縁層１４２側に、それぞれ移動する。
【００６０】
ここで、潜像の当該非画像部について、期間Ｔ１における電界と期間Ｔ２における電界とを比較すると、電界の方向は共に同一方向であるが、期間Ｔ１における電界の大きさは期間Ｔ２よりも小さい。つまり、期間Ｔ２では期間Ｔ１に比べて電界が強くなる。そうすると、期間Ｔ２において、期間Ｔ１では電界が弱いために凝集状態から抜け出すことができた負帯電黒色粒子が、他の粒子との粒子間斥力の影響を受けることなく下方向へ移動するようになる。同様に、正帯電白色粒子群も負帯電黒色粒子を取り囲むことなく上方向へ移動するようになる。
【００６１】
このように、潜像の当該非画像部が前記対向位置に存在する短時間に、電界の強弱が周期的に繰り返されることにより、本来なら下方向へ移動するはずの負帯電黒色粒子が上方向へ移動してきた正帯電白色粒子群に取り囲まれて抜け出せなくなってしまう状態が解消される。その結果、負帯電黒色粒子のみが下方向へ移動し、正帯電白色粒子のみが上方向へ移動することになるため、電子ペーパー１００の前記間に位置する部位には、黒部分が混在しない鮮明な白画像が表示されることになる（当該部位が、白画像部（白背景部）となる）。
【００６２】
従って、潜像の画像部が前記対向位置に位置する際には電子ペーパー１００に黒画像が表示され、非画像部が前記対向位置に位置する際には、電子ペーパー１００に白画像が表示されることとなるため、画像部及び非画像部を有する潜像が電子ペーパー１００に転写（コピー）されることとなる。
【００６３】
以上のとおり、本実施の形態においては、電圧印加部５４が、対向ローラー５２に電圧を印加することにより、感光体２０と対向ローラー５２との間に厚み方向に沿う電界を発生させ、着色帯電粒子を厚み方向に移動させることにより電子ペーパー１００に潜像に対応する画像を表示させる。すなわち、コントローラー８０（電圧制御部）は、対向ローラー５２に印加される電圧の値が時間とともに変動するように前記電圧を制御する。そして、このことにより、コントローラー８０は、感光体２０の画像部と対向ローラー５２との間に発生する電界の大きさを制御することにより、電子ペーパー１００に潜像に対応する白黒画像を表示させる。
【００６４】
そして、上述した画像を表示させるための動作は継続して実行される。すなわち、電子ペーパー１００は搬送ユニット６０により搬送されて、電子ペーパー１００の互いに異なる部位が、前記間（ニップ部）に順次送り込まれる。その一方で、潜像が形成された感光体２０の互いに異なる部位が、感光体２０の回転により、前記間（前記対向位置）に順次送り込まれる。そして、当該間において、電子ペーパー１００の前記部位に、潜像に対応する画像が順次表示される（電子ペーパー１００に潜像が順次転写される）。
画像表示（転写）が完了した電子ペーパー１００は、排紙ローラーによって、画像記録装置１から排出される。
【００６５】
＝＝＝第２実施形態＝＝＝
以下の第２実施形態では、すでに詳述した構成の電子ペーパー１００に画像を記録する画像記録装置１の他の形態について説明する。
なお、本実施の形態に係る画像記録装置１の構成は、第１実施形態にて詳述した画像記録装置１の構成と同様である。
また、本実施の形態に係る画像記録装置１は、第１実施形態と同様に、画像記録専用装置又は画像記録消去装置として用いることができる。
【００６６】
すでに説明したとおり、電子ペーパー１００のマイクロカプセル内の粒子が凝集状態になると（図５（ｂ）参照）、白画像が表示されるべき部位に黒部分が混ざり、鮮明な白画像が表示されなくなってしまう。
【００６７】
このような画質の低下を解消するため、画像記録時において、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を電圧印加部５４が対向ローラー５２に印加し、コントローラー８０がこの電圧を制御することによって、電子ペーパー１００の厚み方向に沿って発生する電界を一時的に消滅させる（図６（ｂ）参照。詳細は後述する）。これにより、図５（ｂ）に示す凝集状態から図５（ｃ）に示すような粒子の凝集が緩和された状態となり、図５（ｄ）に示すように凝集状態から粒子が抜け出した状態となった後、図５（ｅ）に示す理想的な粒子の配置とすることが可能になるため、画像記録時に画質を向上させることができる。
以下、この画像記録時の動作例を具体的に説明する。
【００６８】
＜＜＜画像記録時の動作例について＞＞＞
本実施形態における画像記録装置１の画像記録時の動作例について、図２及び図６（ｂ）を用いて説明する。図６（ｂ）は、画像を記録する際に対向ローラー５２に印加される電圧を示した図である。この対向ローラー５２に印加される電圧は、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧であり、この重畳した電圧の値は時間とともに変動する。
【００６９】
ここで、交流電圧とは、時間とともに周期的に大きさと向きが変化する電圧の意であり、波形の形状は問わない（例えば、正弦波、矩形波、三角波、鋸歯状波等のいずれをも含む概念である）。なお、本実施の形態においては、図６に示すような矩形波の重畳した電圧が印加される。また、重畳した電圧（矩形波）の周期は１０ｍｓｅｃである。
【００７０】
なお、画像記録時の画像記録装置１の各種動作は、主としてコントローラー８０により実現される。特に、本実施の形態においては、メモリー８３に格納されたプログラムをＣＰＵ８２が処理することにより実現される。そして、このプログラムは、以下に説明する各種の動作を行うためのコードから構成されている。
【００７１】
ホストコンピューターからの画像信号及び制御信号がインターフェイス部８１を介してコントローラー８０に入力されると、ユニット制御回路８４の制御により、感光体２０が回転する。なお、ペーパーカセット６２には、画像が未表示の電子ペーパー１００が収容されている。
【００７２】
感光体２０は、回転しながら、帯電位置において帯電ユニット３０により、順次Ｖ１＝−５００ボルトに帯電される。
感光体２０の帯電された領域は、感光体２０の回転に伴って露光位置に至り、露光ユニット４０によって、潜像が該領域に形成される。すなわち、該領域が潜像の画像部に相当する部分であれば当該領域にレーザーが照射される。この結果、Ｖ２＝−５０ボルトの画像部とＶ１＝−５００ボルトの非画像部（背景部）とを有する潜像が感光体２０上に形成される。
【００７３】
感光体２０上に形成された潜像は、感光体２０の回転に伴って、対向ローラー５２と対向する対向位置に至る。一方で、電子ペーパー１００が、搬送ユニット６０により、感光体２０（換言すれば、潜像）と対向ローラー５２との間に搬送され、該間に位置することとなる。そして、電子ペーパー１００が該間に位置する状態で、電圧印加部５４によって対向ローラー５２に電圧が印加され、該間に電子ペーパー１００の厚み方向に沿う電界が発生する。そして、このことにより、潜像に対応する画像が電子ペーパーに表示される。
【００７４】
具体的には、図６（ｂ）に示すように、電圧印加部５４は、対向ローラー５２に、画像部における電位及び非画像部における電位のうち小さい方（本実施の形態においてはＶ１（−５００）ボルト）以上で、大きい方（本実施の形態においてはＶ２（−５０）ボルト）以下の範囲内でその値が変動する電圧であって、その値がＶ１又はＶ２となるような電圧を印加する。
つまり、図６（ｂ）に示す電圧を対向ローラー５２に印加する場合、対向ローラー５２と感光体２０との間に発生する電界を周期的にゼロにするような電圧が対向ローラー５２に印加される。
【００７５】
期間Ｔ１において、潜像の画像部が前記対向位置に位置する際に、当該印加が成されると、感光体２０側（上側）がＶ２＝−５０ボルト（Ｖ２ボルト）、対向ローラー５２側（下側）がＶ３＝−５００ボルトとなるため、図２の左図に示したように、下向き（電子ペーパー１００の上側絶縁層１４１から下側絶縁層１４２へ向かう向き）の電界が発生する。そして、当該電界の作用により、電子ペーパー１００内の負帯電黒色粒子が上側絶縁層１４１（表示面１２１）側に、正帯電白色粒子が下側絶縁層１４２側に、それぞれ移動する。
【００７６】
次に、期間Ｔ２では、潜像の当該画像部が前記対向位置に引き続き存在し、当該印加が成されると、感光体２０側（上側）がＶ２＝−５０ボルト（Ｖ２ボルト）、対向ローラー５２側（下側）もＶ３＝−５０ボルトとなるため、電界は発生しない（電界ゼロ）。よって、電子ペーパー１００内の負帯電黒色粒子も正帯電白色粒子も、当該電界の影響を受けることがないため、各方向への移動が中断される。
【００７７】
ここで、潜像の当該画像部について、期間Ｔ１における電界と期間Ｔ２における電界とを比較すると、期間Ｔ１では電界が発生するが、期間Ｔ２においては電界が発生しない。つまり、期間Ｔ２では期間Ｔ１の電界が消滅することになる。そうすると、期間Ｔ２において、期間Ｔ１で上方向へ移動していた負帯電黒色粒子の動きに勢いがなくなり、負帯電黒色粒子は他の粒子との粒子間斥力の影響を受けるようになる。同様に、正帯電白色粒子も粒子間斥力の影響も受けるようになり、下方向への移動を中断するようになる。このため、各粒子はより拡散しながら移動することになる。したがって、正帯電白色粒子及び負帯電黒色粒子の凝集状態が緩和されることになる。
【００７８】
このように、潜像の当該画像部が前記対向位置に存在する短時間に、電界の有無が周期的に繰り返されることにより、本来なら下方向へ移動するはずの正帯電白色粒子が上方向へ移動してきた負帯電黒色粒子群に取り囲まれて抜け出せなくなってしまう状態が解消される。その結果、正帯電白色粒子のみが下方向へ移動し、負帯電黒色粒子のみが上方向へ移動することになるため、電子ペーパー１００の前記間に位置する部位には、白部分が混在しない鮮明な黒画像が表示されることになる（当該部位が、黒画像部となる）。
【００７９】
図６（ｂ）に示す電圧を対向ローラー５２に印加することは、電界の大きさを小さくすることによって電界を弱めるどころか、電界の大きさをゼロにすることによって電界を完全に消滅させることができるため、取り囲まれていた粒子がより簡単に脱出することができるようになる。したがって、図６（ａ）に示す電圧を印加することと比べると、取り囲まれて抜け出せなくなってしまう状態を解消させる効果は顕著なものとなる。
【００８０】
一方、期間Ｔ１において、潜像の非画像部が前記対向位置に位置する際に、当該印加が成されると、感光体２０側（上側）がＶ０＝−５００ボルト（Ｖ１ボルト）、対向ローラー５２側（下側）もＶ３＝−５００ボルトとなるため、電界は発生しない。
【００８１】
次に、期間Ｔ２では、潜像の当該非画像部が前記対向位置に引き続き存在し、当該印加が成されると、感光体２０側（上側）がＶ０＝−５００ボルト（Ｖ１ボルト）、対向ローラー５２側（下側）がＶ３＝−５０ボルトとなるため、図２の右図に示したように、上向き（電子ペーパー１００の下側絶縁層１４２から上側絶縁層１４１へ向かう向き）の電界が発生する。そして、当該電界の作用により、電子ペーパー１００内の正帯電白色粒子が上側絶縁層１４１（表示面１２１）側に、負帯電黒色粒子が下側絶縁層１４２側に、それぞれ移動する。
【００８２】
ここで、潜像の当該非画像部について、期間Ｔ１における電界と期間Ｔ２における電界とを比較すると、期間Ｔ１では電界が発生しないが、期間Ｔ２においては電界が発生する。つまり、期間Ｔ２では期間Ｔ１に比べて電界が強くなる。そうすると、期間Ｔ２において、期間Ｔ１で電界が消滅したことにより凝集状態から抜け出すことのできた負帯電黒色粒子が、他の粒子との粒子間斥力の影響を受けることなく下方向へ移動するようになる。同様に、正帯電白色粒子群も負帯電黒色粒子を取り囲むことなく上方向へ移動するようになる。
【００８３】
このように、潜像の当該非画像部が前記対向位置に存在する短時間に、電界の有無が周期的に繰り返されることにより、本来なら下方向へ移動するはずの負帯電黒色粒子が上方向へ移動してきた正帯電白色粒子群に取り囲まれて抜け出せなくなってしまう状態が解消される。その結果、負帯電黒色粒子のみが下方向へ移動し、正帯電白色粒子のみが上方向へ移動することになるため、電子ペーパー１００の前記間に位置する部位には、黒部分が混在しない鮮明な白画像が表示されることになる（当該部位が、白画像部（白背景部）となる）。
【００８４】
従って、潜像の画像部が前記対向位置に位置する際には、電子ペーパー１００は黒画像を表示し、非画像部が前記対向位置に位置する際には、電子ペーパー１００は白画像を表示することとなるため、画像部及び非画像部を有する潜像が電子ペーパー１００に転写（コピー）されることとなる。
【００８５】
以上のとおり、本実施の形態においては、電圧印加部５４が、対向ローラー５２に電圧を印加することにより、感光体２０と対向ローラー５２との間に厚み方向に沿う電界を発生させ、着色帯電粒子を厚み方向に移動させることにより電子ペーパー１００に潜像に対応する画像を表示させる。すなわち、コントローラー８０（電圧制御部）は、対向ローラー５２に印加される電圧の値が時間とともに変動するように前記電圧を制御する。そして、このことにより、コントローラー８０は、感光体の画像部と対向ローラー５２との間に発生する電界の有無を制御することにより、電子ペーパー１００に潜像に対応する白黒画像を表示させる。
【００８６】
そして、上述した画像を表示させるための動作は継続して実行される。すなわち、電子ペーパー１００は搬送ユニット６０により搬送されて、電子ペーパー１００の互いに異なる部位が、前記間（ニップ部）に順次送り込まれる。その一方で、潜像が形成された感光体２０の互いに異なる部位が、感光体２０の回転により、前記間（前記対向位置）に順次送り込まれる。そして、当該間において、電子ペーパー１００の前記部位に、潜像に対応する画像が順次表示される（電子ペーパー１００に潜像が順次転写される）。
画像表示（転写）が完了した電子ペーパー１００は、排紙ローラーによって、画像記録装置１から排出される。
【００８７】
＝＝＝第３実施形態＝＝＝
第１及び第２実施形態にかかる画像記録装置１は、電子ペーパー１００へ画像を記録する機能のみならず、電子ペーパー１００の画像を消去する機能も備えることができる。以下、具体的に説明する。
【００８８】
図１２から図１４について、表１を用いて説明する。これらはすべて本発明を満たす良好なＶ１、Ｖ２及びＶ３の関係を示す。なお、ＶａはＶ１とＶ３との絶対値での電位差、ＶｂはＶ２とＶ３との絶対値での電位差を示す。Ｖｔｈは放電開始電圧を示す。表１から分かる通り、下記の６パターンの場合すべて本発明の条件を満たす。
【００８９】
【表１】
【００９０】
また、表１には記載していないが、表１でいうＶａとＶｂのいずれもがＶｔｈを超えた場合は上記２つの問題（コロナ放電又は火花放電による課題）が生じる。
さらに、これらの問題は、いずれも放電現象に起因するものであるから、本発明に係る装置においては、装置内の温度及び湿度の情報を装置内の計測器を用いて測定し、それに基づいてＶ１、Ｖ２及びＶ３を調整するようにしても良い。具体的には、Ｖ１とＶ３の差が小さくなると、画像濃度が低くなる傾向にある。このような場合は、電子ペーパー１００の搬送速度を通常よりも遅くすることで対応することができる。また、図７や図８のように、電子ペーパー１００に対して複数回画像記録を行うことで対応してもよい。
【００９１】
＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
本実施形態は、主として電子ペーパーへの画像記録装置について記載されるが、電子ペーパーへの画像記録方法等の開示も含まれる。また、本実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。
【００９２】
＜電子ペーパー＞
上記の実施形態においては、着色帯電粒子として正帯電白色粒子と負帯電黒色粒子を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。
例えば、白色粒子が負帯電粒子であり、黒色粒子が正帯電粒子であってもよい。また、色については、白色、黒色に限定されるものではなく、双方の色が異なっていればどのような色であってもよい。例えば、赤色、青色、緑色などの有彩色や、金色、銀色等の金属光沢色から目的に合わせて適宜選択することができる。また、二色の粒子のうちの片方のみが帯電していて他方が帯電していない（無帯電である）場合（例えば、白色粒子が無帯電であるため、着色帯電粒子としては負帯電黒色粒子のみが存在する場合）であってもよく、このような場合にも本発明を適用できる。
【００９３】
また、上記実施の形態においては、電子ペーパー１００の上側絶縁層１４１が光透過性を有する（実質的に透明である）一方で、下側絶縁層１４２は光透過性を有さない（実質的に不透明である）こととしたが、これに限定されるものではない。例えば、上側絶縁層１４１と下側絶縁層１４２の双方が光透過性を有する（実質的に透明である）こととしてもよく、この場合には、上側絶縁層１４１と下側絶縁層１４２のいずれをも表示面１２１とすることが可能となる。
【００９４】
また、上側絶縁層１４１と下側絶縁層１４２は、絶縁層でなくても用いることができる。具体的には、上側絶縁層１４１を、光透過性を示す樹脂をバインダーとして導電性微粒子を独立分散させた層とすることができる。光透明性を示す樹脂として、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、フッ素樹脂、セルロース樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アルキド樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂の単独、もしくは２種以上のポリマーアロイ等が例示される。一方、導電性微粒子としては、酸化亜鉛、酸化錫、酸化アンチモン、酸化チタン、硫化バリウム、酸化アルミニウム、チタン酸ストロンチウム、酸化マグネシウムのそれぞれにアンチモン、インジウム、カーボン等をドーピングして導電化処理したもの、また、銅、アルミニウム、ニッケル、ステンレス、鉄等の金属粒子や金属繊維、その他、カーボンブラック、炭化ケイ素、酸化ケイ素、窒化ケイ素、炭素繊維、過塩素酸塩等が例示される。これらを混合して、全体として光透明性が担保できればよい。
【００９５】
さらに、上側絶縁層１４１は導電性高分子材料から形成しても良い。導電性高分子材料としては、例えばポリアセチレン、ポリ−ｐ−フェニレン、ポリ−ｐ−フェニレンスルフィド、ポリピロール、ポリチェニレン、ポリアニリンの単独またはこれらの導電性高分子材料にＡｓＦ5、Ｉ2、ＢＦ4等をドーピングしたもの等が例示される。
【００９６】
さらに、下側絶縁層１４２についても上側絶縁層１４１と同様の構成としてもよい。この場合、後述する画像記録装置１においては、画像記録装置１における感光体２０の表面に当接する当接面を上側絶縁層１４１又は下側絶縁層１４２のいずれとしても使用することが可能となる。
【００９７】
＜画像記録装置＞
上記の実施形態の画像記録装置１は、感光体２０、帯電ユニット３０、露光ユニット４０、電界生成ユニット５０をそれぞれ１つずつ備える構成としたが、これに限定されるものではない。
【００９８】
たとえば、図７に示すように、各ユニットをそれぞれ２つずつ備える構成にしてもよい。すなわち、第一の感光体２０ａと、第一の帯電ユニット３０ａ、第一の露光ユニット４０ａ、第一の電界生成ユニット５０ａを用いて、画像を表示した（消去対象の画像が表示されている）電子ペーパー１００について画像消去を行う。その後、搬送ユニット６０により、画像消去後の電子ペーパー１００を第二の感光体２０ｂと第二の対向ローラー５２ｂとの間に搬送し、第二の感光体２０ｂと、第二の帯電ユニット３０ｂ、第二の露光ユニット４０ｂ、第二の電界生成ユニット５０ｂを用いて、画像消去後の電子ペーパー１００について新たな画像を記録するようにしてもよい。これにより、画像消去と画像記録の処理を連続して行うことができる。
【００９９】
また、図８に示すように、電子ペーパー１００が循環するように構成してもよい。すなわち、１回目に、画像を表示した（消去対象の画像が表示されている）電子ペーパー１００について画像消去を行う。その後、搬送ユニット６０により、画像消去後の電子ペーパー１００を矢印Ｑの方向へ搬送して、感光体２０と対向ローラー５２との間に再び移動させる。そして、２回目に、画像消去後の電子ペーパー１００について新たな画像を記録し、その画像記録後の電子ペーパー１００を矢印Ｐ方向へ排出するようにしてもよい。
【０１００】
さらに、電子ペーパー１００に画像を記録する機能と画像を消去する機能との双方を備えた画像記録消去装置として用いる場合、操作部の一例としての液晶パネルを設け、操作者の操作入力に応じて画像記録モードと画像消去モードを切り替える構成にしてもよい。
【０１０１】
＜対向ローラー５２に印加される電圧波形＞
上記の実施形態に係る画像記録装置１においては、図６に示した矩形波の電圧が対向ローラー５２に印加されることとしたが、これに限定されるものではない。例えば、図６（ａ）、図６（ｂ）、図６（ｃ）のそれぞれに代えて、図９（ａ）、図９（ｂ）、図９（ｃ）に示すような正弦波が印加されることとしてもよい。また、図１０（ａ）、図１０（ｂ）、図１０（ｃ）に示すような三角波が印加されることとしてもよい。また、図１１に示すような階段波の電圧が印加されることとしてもよい。なお、便宜上、図６のうち、図６（ａ）について、代用可能な階段波の第１例を図１１（ａ）に示し、第２例を図１１（ｂ）に示す。
【符号の説明】
【０１０２】
１ 画像記録装置、２０ 感光体、３０ 帯電ユニット、３０ａ 帯電ローラー、４０ 露光ユニット、５０ 電界生成ユニット、５２ 対向ローラー、５４ 電圧印加部、６０ 搬送ユニット、６２ ペーパーカセット、６４ 給紙ローラー、６６ 搬送ローラー、８０ コントローラー（電圧制御部）、８１ インターフェイス部、８２ ＣＰＵ、８３ メモリー、８４ ユニット制御回路、１００ 電子ペーパー、１０３ 表示層、１０７ 封止部、１２１ 表示面、１３１ マイクロカプセル、１３２ バインダー、１３３ カプセル本体、１４１ 上側絶縁層、１４２ 下側絶縁層。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像を担持する像担持体と、
前記像担持体と対向する対向部材と、
着色帯電粒子を有し該着色帯電粒子が厚み方向に移動することにより画像を表示する電子ペーパーを、前記像担持体と前記対向部材との間に供給する供給部と、
前記対向部材に電圧を印加することにより、該間に前記厚み方向に沿う電界を発生させ、前記着色帯電粒子を前記厚み方向に移動させることにより前記電子ペーパーに前記潜像に対応する画像を表示させる電圧印加部と、
前記電圧の値を制御する電圧制御部と、
を有する電子ペーパーへの画像記録装置であって、
前記像担持体に形成された潜像の最大電位の絶対値Ｖ１と、
前記像担持体に形成された潜像の最小電位の絶対値Ｖ２と、
前記対向部材に印加された対向電圧の電位の絶対値Ｖ３と、
の関係は、
Ｖ１とＶ３の差の絶対値とＶ２とＶ３の差の絶対値が、前記電子ペーパーを介した状態における前記像担持体と前記対向部材の間の放電開始電圧よりも小さいこと、
を特徴とする電子ペーパーへの画像記録装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電子ペーパーへの画像記録装置において、
前記Ｖ１、前記Ｖ２及び前記Ｖ３は、関係式１の関係を有し、
前記Ｖ３は、所定の直流電圧に所定の交流電圧を重畳するように前記電圧制御部により制御されること、
を特徴とする電子ペーパーへの画像記録装置。
関係式１：前記Ｖ１の絶対値＞前記Ｖ２の絶対値＞前記Ｖ３の絶対値
【請求項３】
潜像を担持する像担持体と、
前記像担持体と対向する対向部材と、
着色帯電粒子を有し該着色帯電粒子が厚み方向に移動することにより画像を表示する電子ペーパーを、前記像担持体と前記対向部材との間に供給する供給部と、
前記対向部材に電圧を印加することにより、該間に前記厚み方向に沿う電界を発生させ、前記着色帯電粒子を前記厚み方向に移動させることにより前記電子ペーパーに前記潜像に対応する画像を表示させる電圧印加部と、
前記電圧の値を制御する電圧制御部と、
を有する電子ペーパーへの画像記録装置の制御方法であって、
前記電圧制御部により、
前記像担持体に形成された潜像の最大電位の絶対値Ｖ１と、
前記像担持体に形成された潜像の最小電位の絶対値Ｖ２と、
前記対向部材に印加された対向電圧の電位の絶対値Ｖ３と、
の関係が、
Ｖ１とＶ３の差の絶対値とＶ２とＶ３の差の絶対値が、前記電子ペーパーを介した状態における前記像担持体と前記対向部材の間の放電開始電圧よりも小さくなるように制御されること、
を特徴とする電子ペーパーへの画像記録装置の制御方法。
【請求項１】
潜像を担持する像担持体と、
前記像担持体と対向する対向部材と、
着色帯電粒子を有し該着色帯電粒子が厚み方向に移動することにより画像を表示する電子ペーパーを、前記像担持体と前記対向部材との間に供給する供給部と、
前記対向部材に電圧を印加することにより、該間に前記厚み方向に沿う電界を発生させ、前記着色帯電粒子を前記厚み方向に移動させることにより前記電子ペーパーに前記潜像に対応する画像を表示させる電圧印加部と、
前記電圧の値を制御する電圧制御部と、
を有する電子ペーパーへの画像記録装置であって、
前記像担持体に形成された潜像の最大電位の絶対値Ｖ１と、
前記像担持体に形成された潜像の最小電位の絶対値Ｖ２と、
前記対向部材に印加された対向電圧の電位の絶対値Ｖ３と、
の関係は、
Ｖ１とＶ３の差の絶対値とＶ２とＶ３の差の絶対値が、前記電子ペーパーを介した状態における前記像担持体と前記対向部材の間の放電開始電圧よりも小さいこと、
を特徴とする電子ペーパーへの画像記録装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電子ペーパーへの画像記録装置において、
前記Ｖ１、前記Ｖ２及び前記Ｖ３は、関係式１の関係を有し、
前記Ｖ３は、所定の直流電圧に所定の交流電圧を重畳するように前記電圧制御部により制御されること、
を特徴とする電子ペーパーへの画像記録装置。
関係式１：前記Ｖ１の絶対値＞前記Ｖ２の絶対値＞前記Ｖ３の絶対値
【請求項３】
潜像を担持する像担持体と、
前記像担持体と対向する対向部材と、
着色帯電粒子を有し該着色帯電粒子が厚み方向に移動することにより画像を表示する電子ペーパーを、前記像担持体と前記対向部材との間に供給する供給部と、
前記対向部材に電圧を印加することにより、該間に前記厚み方向に沿う電界を発生させ、前記着色帯電粒子を前記厚み方向に移動させることにより前記電子ペーパーに前記潜像に対応する画像を表示させる電圧印加部と、
前記電圧の値を制御する電圧制御部と、
を有する電子ペーパーへの画像記録装置の制御方法であって、
前記電圧制御部により、
前記像担持体に形成された潜像の最大電位の絶対値Ｖ１と、
前記像担持体に形成された潜像の最小電位の絶対値Ｖ２と、
前記対向部材に印加された対向電圧の電位の絶対値Ｖ３と、
の関係が、
Ｖ１とＶ３の差の絶対値とＶ２とＶ３の差の絶対値が、前記電子ペーパーを介した状態における前記像担持体と前記対向部材の間の放電開始電圧よりも小さくなるように制御されること、
を特徴とする電子ペーパーへの画像記録装置の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１１−２１５４６１（Ｐ２０１１−２１５４６１Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８４９１８（Ｐ２０１０−８４９１８）
【出願日】平成２２年４月１日（２０１０．４．１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月１日（２０１０．４．１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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