(57)【要約】【課題】  最適な画像書き込み条件で、予定通りの品質で画像を書き込むことができる画像表示装置（電子ペーパー）と画像書き込み装置（電子ペーパー書き込み装置）を提供することにある。【解決手段】  電子ペーパー１０内部に圧力又は電圧を検知するワイヤレスのセンサを設ける。そして、制御部４０は発信部１１１からそのセンサに電波を発信する。センサ０は電波を受信すると圧力又は電圧の影響を受けたを弾性表面波を電波信号として受信部１１２に送信する。制御部４０は受信部１１２が受信した電波信号を元に電子ペーパー１０内部の圧力又は電圧を解析し、コネクタ部５０を制御する。そして最適な画像書き込み条件で画像書き込みを行う。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極からなる電極部と、
前記電極に接触して設けられ、外部から所定の電波信号が供給されると、それをエネルギー源として、前記電極部に外部から加えられる圧力又は電圧の少なくともいずれか一方を反映する属性を有した電波信号を生成して出力するワイヤレス測定手段と
を具備し、
外部から画像が照射されると共に前記電極部において電圧が印加されることにより、画像が記録されることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記ワイヤレス測定手段は、電波を受信して機械振動を発生させる励振部と、
前記励振部が発生した機械振動が伝達されて弾性表面波を発生するとともに、前記弾性表面波の属性が圧力又は電圧の少なくともいずれか一方によって変化する振動媒体部と、
前記弾性表面波を電気信号に変換して電波信号として出力する送信部と
を具備することを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の画像表示装置に画像を書き込む画像書き込み装置であって、
前記画像表示装置に画像を照射する画像照射部と、
前記画像照射部が前記画像表示装置に画像を照射する際、前記電極部に接触して電圧を印加する電圧印加部と、
前記ワイヤレス測定手段に電波信号を出力する送信手段と、
前記ワイヤレス測定手段から出力される電波信号を受信し、この受信した電波信号に基づいて前記電極が前記電圧印加部によって加えられる圧力又は電圧の少なくともいずれか一方を検出する受信手段と、
前記受信手段が検出した検出結果が許容範囲内であるかを判別する判別手段と、
前記判別手段が判別した結果を元に前記電圧印加部の前記電極部に対する押圧力を制御する制御手段と
を具備することを特徴とする画像書き込み装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記押圧力を増加させた後の前記判別手段の判別結果が許容範囲外である場合には、さらに前記押圧力を増加させる処理を繰り返し行うことを特徴とする請求項３記載の画像書き込み装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記押圧力を増加させた後の前記判別手段の判別結果が許容範囲外である場合には、前記電圧印加部による前記電極部への電圧印加処理を前記判別手段の判別結果が許容範囲内になるまで繰り返し行うことを特徴とする請求項３記載の画像書き込み装置。
【請求項６】
表示手段を備え、前記制御手段は、前記繰り返しを所定回数行っても前記許容範囲内にならない場合は、前記表示手段に警告を表示することを特徴とする請求項４または５記載の画像書き込み装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置及び画像書き込み装置に係り、特に書き換え可能な画像表示装置と、書き換え可能な画像表示装置に画像書き込みを行う画像書き込み装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子情報の増加に伴い、電子情報を記録する紙の消費も増加している。しかし、一旦情報が記録された紙は捨てられるのが大半である。そのため、森林破壊、環境破壊の観点から紙の消費削減が切望され、紙に替わる記録媒体として、書き換え可能な画像表示装置（例えば電子ペーパー）が使われるようになった。電子ペーパーは一万回以上の書き換えが可能である。電子ペーパーへの画像の書き込みは、画像書き込み装置（例えば電子ペーパー書き込み装置）から画像を照射し、電圧を印加することにより行われる。しかし、このような電子ペーパーは電圧の印加の仕方により、画像の書き込みに変化が生じる。
そこで、特許文献１には、試験的に電子ペーパーへの書き込みを行い、書き込んだ画像の濃度を検査することにより、画像を書き込む画像書き込み条件が適切であるかどうかを判断し、制御を行う技術が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１９５７７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、電子ペーパーの書き込み可能回数が一万回以上と、非常に多数回であるとはいえ、書き込み可能回数に限度があるため、試験的に書き込みを行えば、その回数分書き換え回数が加算される。そのため、画像を書き込むことができる回数が減少する。また、書き込み装置に設定した画像書き込み条件と、電子ペーパーが書き込み装置から実際に受ける条件に、差が生じたとしても、特許文献１においては、一度試験的に画像の書き込みを行わなければ、そのような差を検知することができない。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、最適な画像書き込み条件で、予定通りの品質で画像を書き込むことができる画像表示装置（電子ペーパー）と画像書き込み装置（電子ペーパー書き込み装置）を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、電極からなる電極部と、前記電極に接触して設けられ、外部から所定の電波信号が供給されると、それをエネルギー源として、前記電極部に外部から加えられる圧力又は電圧の少なくともいずれか一方を反映する属性を有した電波信号を生成して出力するワイヤレス測定手段とを具備し、外部から画像が照射されると共に前記電極部において電圧が印加されることにより、画像が記録される画像表示装置を提供する。
【０００７】
この画像表示装置によれば、画像が照射される際、外部から電極部に加えられた圧力又は電圧の少なくともいずれか一方を検知するワイヤレス測定手段によって、外部から加えられる圧力又は電圧が最適であるか否かを検知することができる。
【０００８】
また、本発明の好ましい態様においては、前記ワイヤレス測定手段は、電波を受信して機械振動を発生させる励振部と、前記励振部が発生した機械振動が伝達されて弾性表面波を発生するとともに、前記弾性表面波の属性が圧力又は電圧の少なくともいずれか一方によって変化する振動媒体部と、前記弾性表面波を電気信号に変換して電波信号として出力する送信部とを具備するようにしてもよい。
【０００９】
また、本発明は、請求項１または２記載の画像表示装置に画像を書き込む画像書き込み装置であって、前記画像表示装置に画像を照射する画像照射部と、前記画像照射部が前記画像表示装置に画像を照射する際、前記電極部に接触して電圧を印加する電圧印加部と、前記ワイヤレス測定手段に電波信号を出力する送信手段と、前記ワイヤレス測定手段から出力される電波信号を受信し、この受信した電波信号に基づいて前記電極が前記電圧印加部によって加えられる圧力又は電圧の少なくともいずれか一方を検出する受信手段と、前記受信手段が検出した検出結果が許容範囲内であるかを判別する判別手段と、前記判別手段が判別した結果を元に前記電圧印加部の前記電極部に対する押圧力を制御する制御手段とを具備する画像書き込み装置を提供する。
【００１０】
この画像書き込み装置によれば、前記画像表示装置に画像を照射し、電圧を印可する際、電圧印加部によって画像表示装置に加える圧力または電圧が許容範囲内であるか否かを判別し、その判別結果を元に画像書き込みを制御する。従って、最適な条件で、画像表示装置への画像書き込みを行うことができる。
【００１１】
また、本発明の好ましい態様においては、前記制御手段は、前記押圧力を増加させた後の前記判別手段の判別結果が許容範囲外である場合には、さらに前記押圧力を増加させる処理を繰り返し行うようにしてもよい。他、前記判別手段の判別結果が許容範囲外である場合には、判別結果が許容範囲内になるまで繰り返し電圧印加処理を行うようにしてもよい。このようにすれば、一度押圧力を増加させた状態では判別手段の判別結果が許容範囲内にならない場合であっても、押圧力の増加または、押圧し直しをすることにより、許容範囲内になる場合があるため好ましい。
【００１２】
さらに、表示手段を備え、前記制御手段は、前記押圧力を所定回数変更しても前記許容範囲内にならない場合は、前記表示手段に警告を表示するようにしてもよい。このようにすることで、ユーザに異常を報知することができるので好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明に係る電子ペーパー及び電子ペーパーに画像を書き込む電子ペーパー書き込み装置について詳細に説明する。
[第１実施形態]
（１）電子ペーパーの構造
図１（ａ）は本実施形態に係る電子ペーパー１０の構成を示した図である。
電子ペーパー１０は透明基板１１、透明電極１２、材料層１３が積層されて構成されている。さらに、材料層１３の上には透明電極１４、透明基板１５が積層されている。また、透明電極１２、透明電極１４に接するように電極部１９が構成されている。さらに電極部１９の下面に圧力センサ２０が設けられている。また、電子ペーパー１０は封止材６０、６０’によって全体をカバーするように構成されている。
【００１４】
透明電極１２、透明電極１４を上から見た図を図１（ｂ）に示す。図に示すように、透明電極１２、透明電極１４には、電極部１９を構成している電極１９ａ、電極１９ｂがそれぞれ設けられている。これらの電極を重ねた状態を図１（ｃ）に示す。図１（ｃ）においては、便宜上、透明電極１２、透明電極１４を少しずらして示しているが、実際はそれぞれの端部を揃えた状態で積層されている。また、電極１９ａと電極１９ｂは絶縁状態となるように構成されている。なお、透明電極１２と透明電極１４との間には材料層１３が差し挟まれた構成になっている。
【００１５】
電子ペーパー１０のＡ―Ａ’断面図を図２に示す。なお、図２においては、封止材６０、６０’は省略して図示している。
図２に示すように電子ペーパー１０（封止材６０、６０’を除いた部分）は、前述のように下から透明基板１１、透明電極１２、材料層１３が積層されて構成されている。また、材料層１３の上には透明電極１４，透明基板１５が積層されて構成されている。材料層１３は光導電層１６、光吸収層１７、そして表示素子層１８が積層されて構成されている。
【００１６】
透明基板としては、ガラス製又はプラスチック製の公知の透明基板を適宜使用することができ、プリエチレンテレフタレート等のポリエステルフィルム系のフィルムのフレキシブル基板を用いることもできる。なお透明基板の厚さは１００μｍから５００μｍ程度が好適である。また、透明電極としては、ＩＴＯ（Indium-Tin-Oxide）電極が好適である。
【００１７】
光導電層１６は、例えば、電荷輸送製材料からなる電荷輸送層（ＣＴＬ）の上層側と下層側との両方に電荷発生層（ＣＧＬ）を設けたデュアルＣＧＬ構造の有機光導電体より構成されるのが好ましい。また、光導電層１６は、少なくとも電荷発生層、電荷輸送層、電荷発生層の各層をこの順に積層して構成されている場合は、表示素子層１８への交流電圧の印加が可能になり、表示素子層として汎用的な液晶材料を用いることができるため望ましい。また、表示素子層１８は、マイクロカプセル化したコレステリック液晶等で構成される。本実施形態においては、コレステリック液晶を用いた場合について説明する。
【００１８】
（２）画像が書き込まれる仕組み
電子ペーパー１０に画像が書き込まれる仕組みは次のようになっている。
図３（ａ）は電子ペーパー１０の画素毎に、画像に対応した光が照射された状態を示した図である。図３（ａ）に示すように、画素毎に光を照射した状態で電子ペーパー１０全体に電圧を印可することで、表示素子層１８のコレステリック液晶の配向が変化する。
【００１９】
図３（ｂ）は電子ペーパー１０の等価回路である。図示のように、表示素子層１８（コレステリック液晶）は抵抗成分ＲＬＣと静電容量成分ＣＬＣの並列回路によって表され、光導電層１６は抵抗成分ＲＯＰＣと静電容量ＣＯＰＣの並列回路によって表される。電子ペーパー１０に画像が書き込まれる際は、図３（ａ）に示すように電子ペーパー１０の下方から画像に対応した光が照射される。この状態で透明電極１２，１４間に電極部１９を介して電圧（パルス電圧）が印加されると、光導電層１６の各画素に対応する部分には、画像に応じた（照射光量に応じた）インピーダンス変化が生じる。すなわち、等価回路で言えば、光導電層１６の抵抗成分ＲＯＰＣの値が画素毎の照射光量に応じて変わり、これにより、光導電層１６と表示素子層１８（コレステリック液晶）の分圧比が変化する。
【００２０】
（２―１）コレステリック液晶について
次に表示素子層１８に用いられているコレステリック液晶の特性について詳細に説明する。
コレステリック液晶は螺旋階段のような分子構造になっており、電圧を印加しない状態もしくは低い電圧では、螺旋ピッチに応じて外光を反射するプレーナ配向、あるいは光を透過するフォーカルコニック配向になる。そして印加する電圧を増加していくと、光を透過するフォーカルコニック配向になる。この状態で電圧の印加を中止しても、コレステリック液晶はフォーカルコニック配向を維持する。また表示素子層１８を透過した光は、光吸収層１７によって吸収されるため黒表示となる。一方、更に高い電圧を印加すると、光の透過性が高いホメオトロピック配向になり、その時点で電圧の印加を中止すると、プレーナ配向に戻る。この状態では、外光を反射するため白表示となる。つまり、電圧印加後のコレステリック液晶は電圧の印加によってプレーナ配向と、フォーカルコニック配向の２つの配向状態になり、画像の表示／非表示が実現される。
【００２１】
（３）電子ペーパー書き込み装置の構造
図４は電子ペーパー１０に画像を書き込む電子ペーパー書き込み装置３０の概略図を示す。電子ペーパー１０は電子ペーパー書き込み装置３０に密着させて載置するのだが、説明をわかりやすくするために便宜上離間させて表示している。図４に示すように、電子ペーパー書き込み装置３０は、制御部４０、電子ペーパー１０に画像を照射する画像照射部３２を備えている。
【００２２】
画像照射部３２は制御部４０から入力された画像データに応じた光のパターンを生成し、生成した光のパターン光を電子ペーパー１０に照射する。画像照射部３２は、例えば、液晶表示デバイス、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）やＦＥＤ（Field Emission Display）、蛍光表示素子、プラズマ発光素子、エレクトロ・ルミネッセンス発光素子、ＬＥＤ発光素子などを２次元的に配列した自発光型のディスプレイなどによって構成される。
【００２３】
また、電子ペーパー書き込み装置３０は駆動パルス電圧生成部３６、コネクタ部５０を備えている。駆動パルス電圧生成部３６は制御部４０に接続されており、制御部４０から入力された駆動波出力のためのトリガ信号（駆動信号）を検知して駆動パルス電圧を生成し、コネクタ部５０を介して電子ペーパー１０の透明電極１２、１４に駆動パルス電圧を印加する。
【００２４】
ここで、コネクタ部５０について、より詳細に説明する。コネクタ部５０の構成図を図５（ａ）に示す。図に示すように、コネクタ部５０は駆動部５２、支持部５４から構成されている。また、駆動部５２の下面には電圧印加部５６が設けられている。駆動部５２は任意の駆動機構５８によって上下するように構成されている。図５（ｂ）に示すように、駆動部５２と支持部５４の間に電子ペーパー１０が挿入されると、電極部１９と電圧印加部５６が接触状態になる。そして、電圧印加部５６を介して駆動パルス電圧生成部３６から印加された電圧が電極部１９に印加される。なお、図５（ｂ）に示した位置に電子ペーパー１０が設置された状態は、図４で示した画像照射部３２上に電子ペーパー１０が設置された状態に相当する。
【００２５】
また、電子ペーパー書き込み装置３０は発信部１１１、受信部１１２を備えている。発信部１１１、受信部１１２はそれぞれ制御部４０に接続されており、発信部１１１は制御部４０から電波発信信号を受信すると、圧力センサ２０に向けて電波信号を発信する。また、受信部１１２は圧力センサ２０から電波信号を受信すると、制御部４０にその電波信号を含む電波受信信号を送信する。また、電子ペーパー書き込み装置３０は表示部３８を備えており、制御部４０の制御により、ユーザへの警告等を表示する。
【００２６】
制御部４０は、インターフェース等の入出力部４１、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４２、ＲＯＭ（Read Only Memory）４３、ＲＡＭ（Random Access Memory）４４等を具備して構成されている。ＣＰＵ４２は入出力部４１を介して、各部への制御を行う。ＲＯＭ４３には、電子ペーパー書き込み装置３０を制御するプログラムを始め、圧力センサ２０が検知した結果に基づいて圧力を算出する演算機能等を実行するためのプログラムが記憶されている。ＲＡＭ４４は、前記プログラムを実行する際のワークエリアとして利用される。
【００２７】
また、制御部４０は、パーソナル・コンピュータ等の外部機器と接続されており、外部から入力された画像データを元に画像照射部３２を制御し、画像照射を行い、電子ペーパー１０に画像書き込みを行う。また、制御部４０は記憶部４５を備えている。記憶部４５には、受信部１１２から受信した電波信号の周波数の変化分から圧力を算出するためのテーブル（または演算式）が記憶されている。
【００２８】
また、記憶部４５には制御情報ＩＮＦ４５ａが格納されている。制御情報ＩＮＦ４５ａには、電子ペーパー１０に画像を書き込むに際して、コネクタ部５０が電子ペーパー１０に加える最適な圧力である既定値が設定されている。つまり、制御部４０がコネクタ部５０を介して電子ペーパー１０に電圧を印加する際、コネクタ部５０と電子ペーパー１０の接触状態が悪いと電子ペーパー１０への電通が悪くなる。そこで、電子ペーパー１０に電圧を印加する際、コネクタ部５０が電子ペーパー１０に加える圧力が制御情報ＩＮＦ４５ａに設定された圧力値よりも低い場合は、さらに圧力を加えるようにコネクタ部５０に制御データを送信する。このとき、コネクタ部５０によって電子ペーパー１０に加えられる圧力は圧力センサ２０によって検知される。
【００２９】
（４）圧力センサ
（４−１）圧力センサの構造
次に圧力センサ２０について説明する。
図６は圧力センサ２０の構成を示している。圧力センサ２０は、基台となるＳｉ基板２１と、該Ｓｉ基板２１上に酸化膜２１Ａを介して形成され、弾性表面波（ＳＡＷ：Surface Acoustic Wave）が伝播する誘電体薄膜２２と、一対の櫛型電極（ＩＤＴ：Inter-digital Transducer）２３Ａ，２３Ｂと、この一対の櫛型電極２３Ａ，２３Ｂの一方にインピーダンスマッチング部２５Ａ，２５Ｂを介して接続され、発信部１１１、受信部１１２との間で電波の授受を行う送受信部としてのアンテナ２４Ａ，２４Ｂと、一対の櫛型電極２３Ａ，２３Ｂの他方に接続されたグランド２６Ａ，２６Ｂと、Ｓｉ基板２１の裏面に形成され、グランド２６Ａ，２６Ｂにスルーホール（図示しない）を介して接続されたグランド電極７とを具備して構成されている。また、圧力センサ２０は誘電体薄膜２２上に重圧部２７を有している。
【００３０】
また、Ｓｉ基板２１の裏面側には異方性エッチングにより５４．７５度のテーパ面をなして凹部が形成されており、この底の部分が脆弱部となって重圧部２７を介して加えられる外部からの圧力に反応するダイヤフラム２１Ｂとなる。図面では、酸化膜２１Ａは便宜上厚く描写しているが、実際にはＳｉ基板２１と誘電体薄膜２２との間での絶縁を確保できる厚さであればよい。
【００３１】
ここで、圧力センサ２０では、図６に示した誘電体薄膜２２の材料にＬｉＴａＯ３を使用する。このＬｉＴａＯ３の結晶は、弾性表面波の伝搬速度が圧力変化に対して敏感に変化する材質である。また、その温度係数は約１８．０×１０−６／℃であり、ＬｉＮｂＯ３の結晶に対して温度係数は約１／４と小さく１０℃の温度変化に対してＳＡＷの変化率は０．００５％程度にしかならないため、周囲の温度変化にはあまり影響されずに、圧力変化をセンシングすることができる。
【００３２】
ダイヤフラム２１Ｂ上には酸化膜２１Ａを介して誘電体薄膜２２が配置されるため、このダイヤフラム２１Ｂに外部から重圧部２７を介して例えば2barの圧力が加わると、ダイヤフラム２１Ｂが変形し、櫛型電極２３Ａ，２３Ｂの電極間の幅を変えると共に、ＳＡＷの速度が変化して中心周波数ｆ０に対して周波数を０．２％程度変化させる。また、測定対象物の温度変化が著しい場合、温度センサとの併用で補正することも可能となる。
以上のように、この圧力センサ２０は、中心周波数ｆ０に対して約０．２％程度周波数が変化することが検知されている。
【００３３】
また、櫛型電極２３Ａ，２３Ｂの形状及び大きさは、外部の発信部から送信される電波の中心周波数ｆ０に合わしたＢＰＦとして機能させるため、受信部により受信した電波の強度は、周波数の変化によりシフトされることになる。このワイヤレスセンサでは、圧力変化に応じて受信部における受信信号の強度が線形的に変化する圧力センサを実現する。
なお、この圧力センサ２０では、基板に凹部を形成して底部をダイヤフラムとしているが、酸化膜２１Ａのみでダイヤフラム２１Ｂとしてもよく。外部から加わる圧力が誘電体薄膜２２に直接的或いは間接的に作用する形状であればよい。
【００３４】
（４−２）圧力センサの測定動作
次に、基本的な測定動作について説明する。なお、図６（ａ）に示す圧力センサ２０の平面図において、便宜上、信号が図面向かって左側から右側に移動するものとするが、実際には信号の流れには方向性がある訳ではない。
【００３５】
この圧力センサ２０は、発信部１１１との間、受信部１１２との間で電波信号の授受を行う。発信部１１１から送信される電波信号はアンテナ２４Ａで受信され、この信号により櫛型電極２３Ａが誘電体薄膜２２を励振して機械振動を発生させる。この機械振動は、誘電体薄膜２２表面に弾性表面波を発生させる。この弾性表面波は、櫛型電極２３Ａから櫛型電極２３Ｂに向けて移動し、櫛型電極２３Ｂに到達した弾性表面波は、櫛型電極２３Ｂで電気信号に変換されてアンテナ２４Ｂを経由して送信される。受信部１１２は、圧力センサ２０からの電波信号を受信する。
【００３６】
誘電体薄膜２２の表面に発生する弾性表面波は、この誘電体薄膜２２に加わった圧力の変化によって、振幅、位相差、周波数等（属性）が変化する。この弾性表面波を受信した受信部１１２は、この電波信号を電気信号に変換して制御部４０に伝送する。制御部４０では、この電気信号を解析することにより、圧力センサ２０が受ける圧力を計測することが可能となる。
【００３７】
なお、圧力センサ２０は本発明のワイヤレス測定手段に相当する。また、アンテナ２４Ａ及び櫛型電極２３Ａは励振部に相当し、誘電体薄膜２２は振動媒体部に相当し、櫛型電極２３Ｂ及びアンテナ２４Ｂは送信部に相当する。またコネクタ部５０は電圧印加部に相当し、制御部４０は受信手段、判別手段及び制御手段に相当する。
【００３８】
（５）第１実施形態の動作
次に図４、図５及び図７に基づき、第１実施形態の動作について説明する。
電子ペーパー１０が画像照射部３２上にセットされ、図示されない操作部によりユーザが画像書き込み指示を行うと、制御部４０は図７に示す処理ルーチンを起動する。
まず、制御部４０はコネクタ部５０の駆動部５２を下降させる（ステップＳＡ２）。このときコネクタ部５０と電子ペーパー１０は図５（ｂ）に示した配置になっている。次に制御部４０は発信部１１１から電波信号を送信する（ステップＳＡ４）。これにより、圧力センサ２０はコネクタ部５０から受ける圧力に対応した周波数を有する電波を生成して出力する。そして圧力センサ２０から送信された電波を受信部１１２が受信し、受信部１１２から制御部４０に受信信号が出力されると（ステップＳＡ６；ＹＥＳ）、制御部４０は記憶部４５に記憶されたテーブルから圧力センサ２０によって計測された圧力を求める（ステップＳＡ８）。求めた圧力が規定値よりも高かった場合（ステップＳＡ１０；ＹＥＳ）、つまり、電子ペーパー１０に電圧を印加するのに、コネクタ部５０と電子ペーパー１０が十分な接触状態である場合、制御部４０は画像照射を開始する（ステップＳＡ１２）。そして、駆動パルス電圧を印加して、画像書き込みを行い（ステップＳＡ１４）、画像照射を終了する（ステップＳＡ１５）。
【００３９】
ステップＳＡ１０において、求めた圧力が規定値よりも低かった場合（ステップＳＡ１０；ＮＯ）、制御部４０は駆動部５２をさらに下降する（ステップＳＡ１６）。つまり、コネクタ部５０と電子ペーパー１０の接触状態が十分ではないと、コネクタ部５０によって印加した電圧が電子ペーパー１０に伝達されない。そのため、制御部４０は駆動部５２をさらに下降することで、コネクタ部５０と電子ペーパー１０の接触状態が良好になるように制御する。そして、駆動部５２を下降したことで、実際コネクタ部５０と電子ペーパー１０の接触状態が良好になったかを確認するために再び、電子ペーパー１０がコネクタ部５０から受ける圧力を検知するために、制御部４０は圧力センサ２０に発信部１１１から電波信号を送信する（ステップＳＡ１８）。そして、受信部１１２が圧力センサ２０から送信された電波を受信し、制御部４０に受信信号が出力されると（ステップＳＡ２０；ＹＥＳ）、前述のステップＳＡ８と同様に、記憶部４５に記憶されたテーブルから圧力センサ２０によって計測された圧力を求める（ステップＳＡ２２）。求めた圧力が規定値よりも高かった場合（ステップＳＡ２４；ＹＥＳ）、電子ペーパー１０とコネクタ部５０の接触状態が、良好になったということなので、制御部４０は前述のステップＳＡ１２〜ステップＳＡ１５の処理を行う。
【００４０】
一方、ステップＳＡ２４において、電子ペーパー１０がコネクタ部５０から受ける圧力が規定値よりも低いことを検知した場合（ステップＳＡ２４；ＮＯ）、つまり、ステップＳＡ１６において、駆動部５２をさらに下降したにも関わらず、電子ペーパー１０とコネクタ部５０の接触状態が改善されなかった場合、制御部４０は駆動部５２を上昇させ、電子ペーパー１０への書き込みを中止するとともに、表示部３８に警告を表示する（ステップＳＡ２６）。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態によれば、電子ペーパー１０内部に圧力センサ２０を設けることで、コネクタ部５０と電子ペーパー１０の接触状態を検知することができる。従って、試験的に画像を書き込むことなく、圧力センサ２０が検知した圧力を元に制御を行い、最適な画像書き込み条件で、画像を書き込むことができる。また、圧力センサ２０はワイヤレスであるため、ケーブルを配設する必要がない。そのため、電子ペーパー１０を一定個所にとどめておくことなく、画像を書き込んだ後、ケーブル接続を危惧することなく、自由に持ち歩くことができる。
【００４２】
なお、図７に示した制御部４０の処理において、圧力センサ２０が検知した圧力が規定値よりも低かった場合（ステップＳＡ１０；ＮＯ）、制御部４０が駆動部５２の制御（ステップＳＡ１６）を行うのは一回のみである場合を示したが、規定値よりも高くなるまで複数回行うようにしてもよい。つまり、ステップＳＡ１６〜ステップＳＡ２４を、例えばユーザが設定した限度回数まで反復して行うようにしてもよい。またステップＳＡ１６において、駆動部５２を下降する場合のみを示したが、駆動部５２を上下動させるなどをするようにしても良い。
【００４３】
[第２実施形態]
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、上記実施形態と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
第１実施形態においては、電子ペーパー１０に圧力を検知するワイヤレスセンサ（圧力センサ２０）を設けたが、第２実施形態においては電圧を検知するワイヤレスセンサを設け、コネクタ部５０から入力される電圧が正しく電子ペーパー１０に印加されるか否かを検出する。
【００４４】
（１）電子ペーパーに印加される電圧と反射率の関係
始めに電子ペーパー１０に印加される電圧と、反射率の関係について説明する。
図８は電子ペーパー１０に印加される電圧と、反射率との関係を示した図である。ここで反射率は、表示素子層１８を構成する前述のコレステリック液晶の配向によって変化する。図８において、印加電圧の値が領域ａ、つまり低電圧のときは前述のようにコレステリック液晶が螺旋ピッチに応じて外光を反射するプレーナ配向、あるいは光を透過するフォーカルコニック配向になっている。また印加電圧の値が値ｂのときは光を透過するフォーカルコニック配向に、印加電圧の値がｃのときはホメオトロピック配向の配向状態になっている。ここで図８から明らかなように、領域ａ内の電圧では反射率が変化しない、つまり、領域ａは不感の領域であることがわかる。
【００４５】
そこで、本実施形態においては、制御部４０がコネクタ部５０を介して印加した電圧が電子ペーパー１０に正常に印加されたか否かを検知するために、不感の領域ａの範囲内の電圧を電子ペーパー１０に印加する。そして、電子ペーパー１０に印加した電圧値が電圧センサによって検知されれば、コネクタ部５０と電子ペーパー１０の通電状態は良好であるといえるので画像の書き込みを行うことができる。一方、電子ペーパー１０に印加した電圧値が電圧センサによって検知されない場合、コネクタ部５０と電子ペーパー１０の通電状態は良好ではないということなので、その状態で、画像の書き込みを行っても、予定通りの品質の画像を正常に書き込むことができない。そこで電圧センサによってコネクタ部５０と電子ペーパー１０の通電状態を検知し、書き込み条件を制御する。
【００４６】
（２）電圧センサについて
電圧センサ２００と電極部１９の電気回路を図９に示す。
電圧センサ２００は前述の圧力センサ２０の櫛型電極２３Ｂにインピーダンス変換器２０２、コイル２０４、コイル２０６を形成し、コイル２０４、コイル２０６のそれぞれにフェライトコア２０８を形成したものである。また、図６に示した誘電体薄膜２２の材料にＬｉＴａＯ３を使用する。
【００４７】
コイル２０６の一端は抵抗体Ｒを介して電極１９ｂに接続され、コイル２０６の他端は電極１９ａに接続されている。この場合、抵抗体Ｒは抵抗器を用いてもよく、また、電子ペーパー１０の媒体を抵抗体Ｒとして機能させてもよい。このような構成において、電極１９ａ、１９ｂ間に電圧が因加されると、この電圧に対応してフェライトコア２０８に伝わる磁界が変化し、この磁界の変化は他端のコイル２０４のインピーダンスを変化させる。このインピーダンスの変化は櫛形電極２３Ｂのインピーダンスとマッチングさせるインピーダンス変換器２０２を通して櫛型電極２３Ｂに伝わり、入力側の櫛型電極２３Ａから伝搬してきたＳＡＷを櫛型電極２３Ｂで反射させる際に反射強度を変化させる。この反射ＳＡＷを櫛型電極２３Ａにて再び受信し電磁波として発振する際に電圧センサ２００は、標準電界強度に対して約０．１％程度が変化することにより動作する。このワイヤレスセンサでは、電界変化に応じて受信部における受信信号の強度が線形的に変化する電圧センサを実現する。
【００４８】
なお、コイル２０６とフェライトコア２０８を省略して、コイル２０４だけにしてもよい。このような構成においても電極１９ａ，１９ｂ間に電圧が因加されると、コイル２０４のインピーダンスが変化するから、このワイヤレスセンサでは、電界変化に応じて受信部１１２（図４参照）における受信信号の強度が線形的に変化する電圧センサを実現する。
【００４９】
（３）第２実施形態の動作
次に第２実施形態の動作について説明する。
ここで、図４に示した制御部４０のＲＯＭ４３には、電圧センサ２００が検知した結果に基づいて電圧を求める演算機能等を実行するためのプログラムが記憶されている。また、記憶部４５には、受信部１１２から受信した電波信号の周波数の変化分から電圧を求めるためのテーブル（または演算式）が記憶されている。また、記憶部４５の制御情報ＩＮＦ４５ａには、電圧センサ２００によってコネクタ部５０と電子ペーパー１０の通電状態を検出する際して、電圧センサ２００によって検出される最適な既定値が設定されている。
【００５０】
本実施形態の動作として、制御部４０で実行される処理について図１０に示すフローチャートを参照して説明する。なお、図７に示すフローチャートと同一の処理を行うステップについては、同一符号を付し説明を省略する。
制御部４０は駆動部５２を下降させ（ステップＳＢ２）、前述の不感の領域ａの範囲内の駆動パルス電圧を電子ペーパー１０に印加する（ステップＳＢ４）。そして、ステップＳＡ４、ステップＳＡ６により、受信部１１２から電波受信信号を受信すると、予め記憶部４５に記憶されたテーブルから電圧センサ２００によって計測された電圧を求める（ステップＳＢ１０）。求めた電圧が規定値と同数であった場合（ステップＳＢ１２；ＹＥＳ）、つまり、コネクタ部５０と、電子ペーパー１０の通電状態が正常である場合、制御部４０は画像を照射し、所定の駆動パルス電圧を印加することにより、画像の書き込みを行う（ステップＳＢ１４）。
【００５１】
ステップＳＢ１２において、求めた電圧が規定値ではなかった場合（ステップＳＢ１２；ＮＯ）、コネクタ部５０と電子ペーパー１０の接触状態不良であるという要因が挙げられるので、制御部４０は駆動部５２をさらに下降させる（ステップＳＡ１６）。そしてステップＳＡ１８、ステップＳＡ２０によって受信部１１２から電波受信信号を受信すると、前述のステップＳＢ１０と同様に、予め記憶部４５に記憶されたテーブルから電圧センサ２００によって計測された電圧を求める（ステップＳＢ２２）。求めた電圧が規定値と同じであった場合（ステップＳＢ２４；ＹＥＳ）、電子ペーパー１０とコネクタ部５０の通電状態が正常になったということなので、ステップＳＢ１４において、制御部４０は画像書き込みを行う。
【００５２】
一方、ステップＳＢ２４において、電圧センサ２００が検知する電圧が規定値に満たない場合、これは電子ペーパー１０とコネクタ部５０の通電状態は正常ではなく、電子ペーパー１０に予定通りの品質で画像を書き込めないということである。従って、制御部４０はステップＳＡ２６において、駆動部５２を上昇させ、電子ペーパー１０への書き込みを中止すると共に、表示部３８に警告を表示する。ここで、ステップＳＢ２４において、電子ペーパー１０とコネクタ部５０の通電状態が正常にならない理由としては電極部１９（図１参照）の汚れが考えられる。従って、ステップＳＡ２６において表示する警告は、電極部１９のクリーニング要求メッセージを含んだ警告にしてもよい。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態においては、電圧センサ２００を電子ペーパー１０内に設けることで、コネクタ部５０と電子ペーパー１０の通電状態が正常であるかどうかを検知する事ができる。さらに試験的に印加する電圧は、コレステリック液晶の配向を変えない範囲内の電圧を印可するため、電子ペーパーの書き換えに影響を与えることはない。従って、例えば、画像を書き込むために電圧を印加したが、通電状態が良好ではないために、既に書き込まれていた画像が完全に消えることなく、さらに書き込もうとした画像もその途中までしか書き込まれなかったというような事態を防ぐことができる。
【００５４】
[変形例]
本発明は上述した実施形態以外に種々の形態で実施可能である。
（１）  
前述したワイヤレスセンサ（圧力センサ２０、電圧センサ２００）の各部の材質は、以下の材質であっても良い。
Ｓｉ基板２１の材料としては、Ｓｉ，Ｇｅ，ダイアモンド等の単体半導体、ガラス、ＡｌＡｓ，ＡｌＳｂ，ＡＩＰ，ＧａＡｓ，ＧａＳｂ，ＩｎＰ，ＩｎＡｓ，ＩｎＳｂ，ＡｌＧａＰ，ＡｌＬｎＰ，ＡｌＧａＡｓ，ＡｌＩｎＡｓ，ＡｌＡｓＳｂ，ＧａＩｎＡｓ，ＧａＩｎＳｂ，ＧａＡｓＳｂ，ＩｎＡｓＳｂ等のIII-V系の化合物半導体、ＺｎＳ，ＺｎＳｅ，ＺｎＴｅ，ＣａＳｅ，ＣｄＴｅ，ＨｇＳｅ，ＨｇＴｅ，ＣｄＳ等のII−VI系の化合物半導体、導電性或いは半導電性の単結晶基板としてはＮｂ，Ｌａ等をドープしたＳｒＴｉＯ３，ＡｌをドープしたＺｎＯ，Ｉｎ２Ｏ３，ＲｕＯ２，ＢａＰｂＯ３，ＳｒＲｕＯ３，ＹＢａ２Ｃｕ２Ｏ７−Ｘ，ＳｒＶＯ３，ＬａＮｉＯ３，Ｌａ０．５Ｓｒ０．５ＣｏＯ３，ＺｎＧａ２Ｏ４，ＣｄＧａ２Ｏ４，ＭｇＴｉＯ４．ＭｇＴｉ２Ｏ４等の酸化物、またはＰｂ，Ｐｔ，Ａｌ，Ａｕ，Ａｇ等の金属等が挙げられるが、既存の半導体プロセスとの適合性やコスト面から、Ｓｉ，ＧａＡｓ、ガラス等の材料を用いることが好ましい。
【００５５】
誘電体薄膜２２の材料としては、ＳｉＯ２，ＳｒＴｉＯ３，ＢａＴｉＯ３，ＢａＺｒＯ２，ＬａＡｌＯ３，ＺｒＯ２，Ｙ２Ｏ３８％−ＺｒＯ２，ＭＧＯ，ＭｇＡｌ２Ｏ４，ＬｉＮｂＯ３，ＬｉＴａＯ３，ＡｌＶＯ３，ＺｎＯ等の酸化物、ＡＢＯ３型のペロブスカイト型としてＢａＴｉＯ３，ＰｂＴｉＯ３，Ｐｂ１−ＸＬａＸ（ＺｒｙＴｉ１−ｙ）１−Ｘ／４Ｏ３（ｘ，ｙの値によりＰＺＴ，ＰＬＴ，ＰＬＺＴ），Ｐｂ（Ｍｇ０-3Ｎｂ２／３）Ｏ３，ＫＮｂＯ３等の正方系、斜方系或いは疑立方晶系材料、疑イルメナイト構造体としてＬｉＮｂｏ３，ＬｉＴａＯ３等に代表される強誘電体等、またはタングステンブロンズ型として、ＳｒＸＢａ１−ＸＮｂ２Ｏ６，ＰｂＸＢａＸＮｂ２Ｏ６等が挙げられる。この他に、Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２，Ｐｂ２ＫＮｂ５Ｏ１５，Ｋ３Ｌｉ２Ｎｂ５Ｏ１５、さらに以上列挙した強誘電体の置換誘電体等から選択される。さらに、鉛を含むＡＢＯ３型のペロブスカイト型酸化物が好適に用いられる。特に、これらの材料のうちＬｉＮｂＯ３，ＬｉＴａＯ３，ＺｎＯ等の材料は、弾性表面波の表面速度、圧電定数等の変化が顕著でより好ましい。誘電体薄膜２２の膜厚は、目的に応じて適宜選択されるが、通常は０．１μｍから１０μｍの間に設定される。
【００５６】
また、この誘電体薄膜２２は、櫛型電極２３における電気機械結合係数／圧電係数、或いはアンテナ２４の誘電損失等の観点から、エピタキシャルまたは単一配向性を有することが好ましい。また、誘電体薄膜２２上にＧａＡＳ等のIII−V族半導体或いはダイヤモンド等の炭素を含有する薄膜を形成してもよい。これにより、弾性表面波の表面速度、結合係数、圧電定数等が向上できる。
【００５７】
（２）
また、前述の実施形態においては、圧力センサ２０と電圧センサ２００を別々に設置する場合を示したが、両方を設置するようにしてもよい。このようにすることで、圧力と、電圧の両方を検知することができるので、より最適な条件で電子ペーパーへの書き込みを行うことができる。
（３）
また、図５において点線で示したように、供給トレイ６１、排紙トレイ６２とを設け、さらに、電子ペーパー１０を搬送ローラ６３ａ、６３ｂ、６４ａ、６４ｂによって供給トレイ６１から排紙トレイ６２に搬送する任意の搬送路を設けるようにしてもよい。そして、例えば、制御部４０は図７、図１０に示した処理ルーチンにおいて、ステップＳＡ２６で駆動部５２を上昇させた後、電子ペーパー１０を排紙トレイ６２に排出し、供給トレイ６１から別の電子ペーパーを点線で示した搬送路上に搬送するようにしてもよい。このようにすることで、初めの電子ペーパーにおいて画像を書き込むことが出来ない場合、搬送された別の電子ペーパーへの画像書き込みを行うことができるので、予定していた画像を書き込むことが出来る確実性が上がる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１実施形態における電子ペーパーの構成を示す図である。
【図２】同実施形態における電子ペーパーの断面図である。
【図３】同実施形態における電子ペーパーの書き込み原理を示す図である。
【図４】同実施形態における電子ペーパー書き込み装置の構成を示す図である。
【図５】同実施形態におけるコネクタ部の構成を示す図である。
【図６】同実施形態における圧力センサの構成を示す図である。
【図７】同実施形態における制御部が行う手順を示したフローチャートである。
【図８】本発明の第２実施形態における電圧と反射率の関係を示した図である。
【図９】同実施形態における電圧センサの電気回路図を示した図である。
【図１０】同実施形態における制御部が行う手順を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００５９】
２０・・・圧力センサ、２２・・・誘電体薄膜、２３Ａ，２３Ｂ・・・櫛形電極、２４Ａ，２４Ｂ・・・アンテナ、２５Ａ，２５Ｂ・・・インピーダンスマッチング部、２６Ａ，２６Ｂ・・・グランド、１０・・・電子ペーパー、１１，１５・・・透明基板、１２，１４・・・透明電極、１６・・・光導電層、１７・・・光吸収層、１８・・・表示素子層、３０・・・電子ペーパー書き込み装置、３２・・・画像照射部、３８・・・表示部、５０・・・コネクタ部、１１１・・・発信部、１１２・・・受信部、２００・・・電圧センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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