(57)【要約】【課題】電子ペーパへの書き込みが高速であり、かつ、コストも安くすることのできる印刷機を提供する。【解決手段】印刷面に導電性と凹みを有する刷版と、電気泳動素子が平面的に並べられた印刷基材を前記刷版との間で挟む関係に配置した導電性を有する押圧部と、前記刷版と前記押圧部の間に直流電圧を加える電圧引加装置と、を有する印刷機。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷面に導電性と凹みを有する刷版と、
電気泳動素子が平面的に並べられた印刷基材を前記刷版との間で挟む関係に配置した導電性を有する押圧部と、
前記刷版と前記押圧部の間に直流電圧を加える電圧引加装置と、
を有する印刷機。
【請求項２】
前記刷版は版胴であり、前記押圧部は圧胴である請求項１に記載の印刷機。
【請求項３】
前記版胴と前記圧胴にはさまれた前記印刷基材の送り口の手前に、前記印刷基材の両面に電圧を加えて前記印刷基材の表示を消去する消去部を配置した請求項２に記載の印刷機。
【請求項４】
前記刷版は凸版、凹版、孔版のうちいずれかである請求項１から請求項３のいずれか一に記載の印刷機。
【請求項５】
印刷面に導電性と凹みを有する刷版と、
印刷基材を前記刷版との間で挟む関係に配置した導電性を有する押圧部と、
を有する印刷機を使用して、
前記刷版と前記押圧部の間に直流電圧を加えて、電気泳動素子が平面的に並べられた印刷基材への書き込み方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙媒体の代わりとして電子ペーパに書き込みが可能な印刷機に関するものである。また本発明は特に、電気泳動素子を使用した印刷基材としての電子ペーパに書き込みが可能な印刷機に関するものである。また本発明は、印刷基材として電子ペーパに書き込みを行う方法である。
【背景技術】
【０００２】
従来までそして現在においても、携帯可能な情報伝達媒体として、書籍、新聞、雑誌などのように、紙に文字・絵画・模様を印刷したものが使用されている。書籍、新聞、雑誌などは大量に発行するものであるため、印刷速度が速い輪転印刷機が多く使用される。輪転印刷機は、インキが塗布され、円筒に取り付けた版（版胴）に送られた紙に、円筒状の圧胴で圧力をかける方法を採用しており、版胴と圧胴が同じスピードで高速回転するため、大量印刷に向いている。
【０００３】
しかし、インクを版面に描き出されている文字・絵画・模様などを、紙その他の被印刷体の表面に刷り出すことは、紙に半永久的に文字・絵画・模様など記録させることであり、消去が困難である。また、いったん印刷が行われた紙は無地の紙に再生することも可能である。しかし、再生にはコストがかかり、再生しようとする紙にはインクが付着しているため、再生した紙の質は、パルプにより製造された紙の質よりもどうしても劣る。さらに、いったん紙に付着させたインクを、再生して再使用することは困難である。
【０００４】
そこで、近年、紙媒体の代わりとして電子ペーパに書き込みを行ったものを情報伝達媒体として使用することが考えられている（特許文献１〜特許文献３）。電子ペーパについて説明をするため、図４を参照する。
【０００５】
電子ペーパ７は、図４（ａ）に示したように、可撓性のあるプラスチックなどからなる基材８の表面に、マイクロカプセルの形状をなす電気泳動素子９を無数個平面的に貼り合わせたものである。電気泳動素子９の内部は、図４（ｂ）に示したように、分散媒１０と帯電した複数個の電気泳動粒子１１とが封入されている。
【０００６】
図４（ｂ）に示したような電子ペーパ７の上面に、書き込み装置によりデジタルデータに応じて電荷を加えることで、各電気泳動素子９の底に沈んでいた電気泳動粒子１１が浮かび上がってくる。例えば、電気泳動粒子１１が黒色で負に帯電している場合に、電子ペーパ７の上面側がプラスとなるような電圧を加えると、電気泳動粒子１１が浮かび上がる。電気泳動粒子１１が浮かび上がった箇所の電気泳動素子９を上から見ると、浮かび上がった電気泳動粒子１１のために黒く見える。そして、分散媒１０の色として白を使用した場合は電気泳動粒子１１が浮かび上がらない箇所の電気泳動素子９を上から見ると白く見える。
【０００７】
そのため、基材８の表面に張り合わされた電気泳動素子９のうち、電気泳動粒子１１を浮かび上がらせるべき電気泳動素子９を電子ペーパ７に書き込みたい文字・絵画・模様などのパターンとなるように選択することによって、電子ペーパ７に文字・絵画・模様を表示させることができる。
【０００８】
この状態で電圧の印加を遮断しても電気泳動粒子１１の配列は保持されるため、書込み装置によって書き込みが行われた電子ペーパ７のみを携帯して、紙のように何処でも見ることができるのである。さらに、書き込みが行われた電子ペーパ７の両面に一様な電圧を加えることで、すべての電気泳動粒子１１を浮かび上がらせないようにして、何も書き込まれていない電子ペーパ７にすることができる。その際、印刷が行われた紙を無地の紙に再生する場合と異なり、質の劣化がないというメリットもある。
【０００９】
【特許文献１】特開昭６４−８６１１６号公報
【特許文献２】特開平８−５４８４１号公報
【特許文献３】特開平８−２９７４７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
電子ペーパに書き込みを行うための装置は、専用の装置が必要であり、その書き込み速度は紙に対して印刷を行う輪転印刷機のように、高速書き込みをすることはできない。また、かかる装置は電子ペーパ書き込み専用のものであるため、特殊な設計が必要でありコストがかかる。
【００１１】
今後、電子ペーパが、書籍、新聞、雑誌などの情報伝達媒体として広く使用されていく場合を考えると、電子ペーパへの書き込みが高速で、コストの安い書き込みの装置が必要となる。そこで、本発明が解決しようとする課題は、電子ペーパへの書き込みが高速であり、かつ、コストも安くすることのできる印刷機の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る印刷機は、印刷面に導電性と凹みを有する刷版と、電気泳動素子が平面的に並べられた印刷基材を前記刷版との間で挟む関係に配置した導電性を有する押圧部と、前記刷版と前記押圧部の間に直流電圧を加える電圧引加装置と、を有する。
【００１３】
好ましくは、前記刷版は版胴であり、前記押圧部は圧胴である。
【００１４】
より好ましくは、前記版胴と前記圧胴にはさまれた前記印刷基材の送り口の手前に、前記印刷基材の両面に電圧を加えて前記印刷基材の表示を消去する消去部を配置している。
【００１５】
好ましくは、前記刷版は凸版、凹版、孔版のうちいずれかである。
【００１６】
また本発明は、印刷面に導電性と凹みを有する刷版と、印刷基材を前記刷版との間で挟む関係に配置した導電性を有する押圧部と、を有する印刷機を使用して、前記刷版と前記押圧部の間に直流電圧を加えて、電気泳動素子が平面的に並べられた印刷基材への書き込みを行う印刷基材への書き込み方法である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の印刷機及び印刷基材への書き込み方法は、従来型の印刷機を流用して電子ペーパへの書き込みが可能であるため、高速の書き込みができる。また、従来型の印刷機を流用できるのでコストも安くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明に係る印刷機１について図面を参照しながら説明する。
図１に示した印刷機１は、円筒形状をなし回転をする版胴２と版胴２に対して対向して並べられた円筒形状をなし回転をする圧胴３により構成される輪転式の印刷機１となっている。
【００１９】
版胴２は印刷基材５に対して、文字・絵画・模様などのパターンを転写するために、円筒面に当該パターンに対応させた凹みが形成された刷版となっている。また、版胴２の円筒面の表面は、金属などの導電性を有する材料により形成されている。
【００２０】
圧胴３は、印刷基材５が版胴２の円筒面を通過する際に、印刷基材５を版胴２に対して挟んで押し付ける押圧部としての機能を有している。また、下記のように、電圧源４により電圧を引加できるように、押圧部には導電性を持たせるようにする。図１に示した版胴２と圧胴３を有する印刷機１は、従来の輪転式の印刷機の構成と全く構成を共通にしている。
【００２１】
さらに、図１に示した印刷機１は、版胴２と圧胴３の間に直流電圧を加える電圧源４を有している。電圧源４は例えば、版胴２側がプラス側で、圧胴３側がアース側となるように直流電圧を加える電圧引加装置の機能を果たしている。
【００２２】
また、版胴２と圧胴３が回転するのに伴って、印刷基材５が図１において右方向に送られるが、版胴２と圧胴３にはさまれた印刷基材５の送り口の手前に、消去部６を設ける。消去部６は、平面形状をなす印刷基材５の上下方向に対して一方向の高い電界を加える。
【００２３】
例えば、図４（ｂ）に示した印刷基材としての電子ペーパ７において、基材８上の各電気泳動素子９の電気泳動粒子１１がそれぞれについて電気泳動素子９の上部に浮かび上がっている状態又は、下部に沈んでいる場合がある。すなわち、電子ペーパ７に文字・絵画・模様が表示されている状態である。
【００２４】
この状態で電子ペーパ７を消去部６に送ると、電子ペーパ７には、図４（ｂ）に示した図において上下にわたる一方向の電界が一様に加わる。そうすると、基材８上の各電気泳動素子９の電気泳動粒子１１は一斉に電気泳動素子９の下部に沈む。電気泳動粒子１１は一斉に電気泳動素子９の下部に沈んだ状態において、電子ペーパ７は表示されていた文字・絵画・模様が全て消去されることになる。
【００２５】
図１に示した本発明に係る印刷機１において、印刷基材５への書き込みを行う場合を説明するため、図２を参照する。図２には、図４に示したような電気泳動素子９が基材８上に平面的に並べられた電子ペーパ７（印刷基材５）の一部の箇所が回転している版胴２と圧胴３に挟まれている状態が示されている。
【００２６】
説明したように、版胴２は印刷基材５に対して、文字・絵画・模様などのパターンを転写するために、円筒面に当該パターンに対応させた凹みが形成されたものである。図２に示した版胴２は、円筒２ａに文字・絵画・模様のパターンに対応させた突出部２ｂを設けた凸版になっている。
【００２７】
図２では、印刷基材５の表側の面が版胴２と接し、印刷基材５の裏側の面が圧胴３と接している。そして、圧胴３が印刷基材５を版胴２に対して押し付けるような力を加えている。また、図示しない電圧源により、版胴２の側がプラス側で、圧胴３の側がアースとなるような電圧が加えられている。
【００２８】
図２において、印刷基材５が圧胴３により版胴２に対して押し付けられている箇所を拡大したものを図３に示した。
図３では、版胴２の円筒２ａに設けられた複数の突出部２ｂが印刷基材５の表側に接近している状態が示されている。また、印刷基材５の裏側は圧胴３の面が接近している。
【００２９】
ここで、版胴２の側がプラス側で、圧胴３の側がアース側となるような電圧が加えられているので、図３において印刷基材５の表側から裏側の方向に電界Ｅが加わる。版胴２の印刷面は導電性を有しているので、版胴２の印刷面の凹凸の形状に対応した等電位面が形成される。また、圧胴３には凹凸が形成されていないので、圧胴３の表面には等電位面が平面的に形成される。
【００３０】
そのため、図３において版胴２の円筒２ａにおいて、突出部２ｂが形成されている箇所は、版胴２と圧胴３の距離が縮まるので、版胴２と圧胴３の間に加わる電界Ｅbの強度が大きくなる。また、突出部２ｂが形成されていない箇所は、版胴２と圧胴３の距離が、突出部２ｂが形成されている箇所よりも長いので、その箇所における電界Ｅaの強度は、電界Ｅbの強度よりも小さい。
【００３１】
図３には、図４（ｂ）に示したような断面図を有する電子ペーパ７と同様の、基材８の表面に、電気泳動素子９を平面的に貼り合わせた印刷基材５の断面が示されている。電気泳動素子９に分散媒１０とともに封入された電気泳動粒子１１は、印刷基材５の面方向に加わる電界の強度に応じて泳動する。
【００３２】
例えば、電気泳動粒子１１が負に帯電している場合を考えると、突出部２ｂが形成されている箇所の電界Ｅbは強いので、突出部２ｂと接近している箇所の印刷基材５の電気泳動粒子１１は浮かび上がってくる。電気泳動粒子１１が浮かび上がった箇所の印刷基材５の表示は黒色に変化する。
【００３３】
一方で、突出部２ｂが形成されていない箇所の電界Ｅaは弱いので、その箇所に対応する印刷基材５の電気泳動粒子１１は浮かび上がることはない。電気泳動粒子１１が浮かび上がっていない箇所の印刷基材５は依然として分散媒の色と同じ白色の表示のままとなる。
【００３４】
こうして、版胴２の円筒２ａにおいて形成されている突出部２ｂの文字・絵画・模様のパターンに応じて、印刷基材５の表面に文字・絵画・模様の黒色のパターンが形成される。すなわち、印刷基材５に文字・絵画・模様が書き込まれる。
【００３５】
以上のように、本発明に係る印刷機は、従来型の輪転式の印刷機に、電圧引加装置を付加する改造を行うだけで、電子ペーパへの書き込みを行わせることができる。もちろん、従来型の輪転式の印刷機の改造は行わず、輪転式の印刷機の機構と同様の機構に電圧引加装置を付加したものを新造することもできる。
【００３６】
なお、電圧引加装置の機能は圧胴と版胴に一定の電圧を加えるだけであるため、電圧引加装置のコストもかからない。さらに、電圧引加装置は圧胴と版胴の間に電圧を加えるだけであり、電流を流すものではないため、消費電力がほとんどない。そのため、印刷機に余計なランニングコストがかかりにくい。
【００３７】
さらに、輪転式の印刷機は、本来的に高速印刷が可能である。そのため、輪転式の機構を有する本発明に係る印刷機は、電子ペーパに対して高速で書き込みが可能となる。また、消去部を備えておけば、既に書き込みがなされた電子ペーパの書き込み内容をいったん消去して、新たな書き込みを行うことができるようになる。
【００３８】
また、図２に示した版胴２は円筒２ａに突出部２ｂを設けた凸版になっているが、版胴２は、凹みが形成されているものでありさえすれば凸版に限られることはない。版胴２に凹みが形成されていれば、版胴２と圧胴３の間に加わる電界の強度を変化させることができ、これによって印刷基材に書き込みを行うことができるためである。例えば、版胴２として、凹版、孔版を使用することができる。
【００３９】
また、図１，図２で説明した印刷機１では、刷版として円筒形をなす版胴２を使用する円圧式のものであったが、平圧式の印刷機であってもよい。この場合、刷版は円筒形をなす版胴２の代わりに、平面をなす版を使用する。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係る印刷機の構造図である。
【図２】本発明に係る印刷機の一部の構造図である。
【図３】本発明に係る印刷機を使用して印刷基材に書き込みを行うための説明図である。
【図４】印刷基材としての電子ペーパを示すものであり（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａにおける断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１…印刷機，  ２…版胴，  ３…圧胴，  ４…電圧源，  ５…印刷基材，  ６…消去部，  ７…電子ペーパ，  ８…基材，  ９…電気泳動素子，  １０…分散媒，  １１…電気泳動粒子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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