(57)【要約】【課題】電子ペーパーの書き換え性を向上させて、コントラストの高い画像を生成することができる電子ペーパー印刷機を提供する。【解決手段】潜像保持体３の上流側の電子ペーパー搬送路上に、電子ペーパー５０表面に交番電界を印加する第１の消去器１１と、電子ペーパー５０表面に一定電界を印加する第２の消去器１２を設ける。第１の消去器１１が印加する交番電界で、電子ペーパー５０に封入された着色帯電粒子の基板への固着や、着色帯電粒子の凝集を解かしたりして、電子ペーパー５０の書き換え性を向上させる。さらに、交番電界を印加した後の電子ペーパー５０に、第２の消去器１２で一定電界を印加して、電子ペーパー５０の表示を均一にする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対する基板間に着色帯電粒子が封入された電子ペーパーの表面に転写するために、静電気的な潜像を形成し保持する潜像保持体を有する電子ペーパー印刷機であって、
前記電子ペーパー表面に消去電界を印加する消去器を、少なくとも2つ以上、前記潜像保持体の上流側の電子ペーパー搬送路上に設けたことを特徴とする電子ペーパー印刷機。
【請求項２】
少なくとも１つの消去器が印加する消去電界は、交番電界であり、
最後に電子ペーパーが通過する消去器が印加する消去電界は、一定電界であることを特徴とする請求項１に記載の電子ペーパー印刷機。
【請求項３】
少なくとも１つの消去器を、電子ペーパーの進行方向に向かって電界方向が交互に異なる一定電界を印加する複数の電極から構成し、
最後の消去器が印加する消去電界は、一定電界であることを特徴とする請求項１に記載の電子ペーパー印刷機。
【請求項４】
潜像保持体の上流側の電子ペーパー搬送路上に、搬送ローラを対向して配設したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電子ペーパー印刷機。
【請求項５】
少なくとも１つの消去器の入口側に、電子ペーパーの突入を検知するメディア端センサーを設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電子ペーパー印刷機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繰り返し書き換え可能な電子ペーパーの印刷機に関し、特に印刷品質を向上させることができる技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、特許文献１に示されるような、電気泳動方式／粒子移動方式の原理を利用する、繰り返し書き換え可能な電子ペーパーが実用化されつつある。この電気泳動方式／粒子移動方式の原理を利用する電子ペーパー５０は、図５に示されるように、相対する基板５０ａ、５０ｂの間に複数色の着色帯電粒子５０ｃ、５０ｄを封入したものであり、基板５０ａに電荷を印加すると、着色帯電粒子５０ｃ、５０ｄが移動（泳動）し、基板５０ａ表面に画像が生成される画像形成媒体である。例えば、プラスの電荷を持った着色帯電粒子５０ｃが黒色であり、マイナスの電荷を持っている着色帯電粒子５０ｄが白色である場合には、基板５０ａ表面にマイナスの電荷を印加した場合には、黒色の着色帯電粒子５０ｃが基板５０ａ表面に引き寄せられ（移動・泳動し）、当該基板５０ａ表面部分が黒く表示される。逆に、基板５０ａ表面にプラスの電荷を印加した場合には、白色の着色帯電粒子５０ｄが基板５０ａ表面に引き寄せられ、当該部分が白く表示される。このように、電子ペーパー５０は、基板５０ａ表面にプラス若しくはマイナスの電荷を印加することにより、当該基板５０ａ表面に画素を表現することができ、当該画素を集合させることにより、基板５０ａの表面に画像を表現することができるようになっている。なお、着色帯電粒子には、黒以外にＣ（シアン）Ｍ（マゼンタ）Ｙ（イエロー）等の色素で着色し、それぞれの色素の着色帯電粒子を基板５０ａ表面に引き寄せることにより、電子ペーパー５０に表示される画像を多色で表示することも可能である。
【０００３】
一度、電子ペーパー５０に形成された画像は、電子ペーパー５０に電荷等により電界を印加させない限り、半永久的に保持されるようになっている（メモリー性）。一方で、一度画像が形成された電子ペーパー５０であっても、電子ペーパー５０に電界を再度印加することにより、再び、電子ペーパー５０表面に画像を書き換えて表示することができるようになっている（書き換え性）。このように、電子ペーパー５０は、何度も書き換えることができるため、例えば、繰り返し使用できるリライタブルペーパーや、定期的に変更される、価格表、バス等の時刻表等に利用することができ、資源が無駄にならず、地球環境に良いという利点がある。
【０００４】
しかしながら、電子ペーパー５０を長期間書き換えない場合には、着色帯電粒子５０ｃ、５０ｄが基板５０ａ、５０ｂに強固に固着したり、着色帯電粒子５０ｃ、５０ｄが凝集したりして、電子ペーパー５０に電界を印加して書き換える際に、着色帯電粒子５０ｃ、５０ｄの移動が阻害され、電子ペーパー５０の書き換え性が悪化してしまうという問題があった。この場合には、例えば黒く表示されるべき箇所が、灰色に表示されたりして、電子ペーパー５０表面に表示される画像のコントラストが低下してしまうという問題があった。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３１２２２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、電子ペーパーの書き換え性を向上させて、コントラストの高い画像を生成することができる電子ペーパー印刷機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の発明は、相対する基板間に着色帯電粒子が封入された電子ペーパーの表面に転写するために、静電気的な潜像を形成し保持する潜像保持体を有する電子ペーパー印刷機であって、
前記電子ペーパー表面に消去電界を印加する消去器を、少なくとも2つ以上、前記潜像保持体の上流側の電子ペーパー搬送路上に設けたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明の、少なくとも１つの消去器が印加する消去電界は、交番電界であり、最後に電子ペーパーが通過する消去器が印加する消去電界は、一定電界であることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、少なくとも１つの消去器を、電子ペーパーの進行方向に向かって電界方向が交互に異なる一定電界を印加する複数の電極から構成し、最後の消去器が印加する消去電界は、一定電界であることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、潜像保持体の上流側の電子ペーパー搬送路上に、搬送ローラを対向して配設したことを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、少なくとも１つの消去器の入口側に、電子ペーパーの突入を検知するメディア端センサーを設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の発明は、相対する基板間に着色帯電粒子が封入された電子ペーパーの表面に転写するために、静電気的な潜像を形成し保持する潜像保持体を有する電子ペーパー印刷機であって、
前記電子ペーパー表面に消去電界を印加する消去器を、少なくとも2つ以上、前記潜像保持体の上流側の電子ペーパー搬送路上に設けたことを特徴とする。
このため、電子ペーパーの書き換え性を向上させて、コントラストの高い画像を印刷することができる電子ペーパー印刷機を提供することが可能となる。
【００１３】
請求項２に記載の発明の、少なくとも１つの消去器が印加する消去電界は、交番電界であり、最後に電子ペーパーが通過する消去器が印加する消去電界は、一定電界であることを特徴とする。
このため、少なくとも１つの消去器が印加する交番電界により、電子ペーパーの着色帯電粒子が微振動し、帯電粒子が基板に固着した状態から解かれたり、凝集した状態から解かれたりするので、電子ペーパーの書き換え性が向上し、電子ペーパー表面に表示される画像のコントラストが低下することを防止することが可能となる。また、最後に電子ペーパーが通過する消去器が印加する一定電界により、最終的に電子ペーパーの表示が均一な状態となり、電子ペーパー表面に生成される画像の品質を保つことが可能となる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、少なくとも１つの消去器を、電子ペーパーの進行方向に向かって電界方向が交互に異なる一定電界を印加する複数の電極から構成し、最後の消去器が印加する消去電界は、一定電界であることを特徴とする。
このような構成であっても、電子ペーパーに交番電界を印加させた後に一定電界を印加することが可能であるため、最終的に電子ペーパーの表示画面が均一な状態となり、電子ペーパー表面に生成される画像の品質を保つことが可能となる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、潜像保持体の上流側の電子ペーパー搬送路上に、搬送ローラを対向して配設したことを特徴とする。
このため、潜像保持体の下流側の電子ペーパー搬送路上に搬送ローラを配設する必要がなく、潜像保持体で画像が生成された電子ペーパーを、そのまま排出することができ、搬送ローラに挟まれることによる電子ペーパーに生成された画像の乱れを防止することが可能となる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、少なくとも１つの消去器の入口側に、電子ペーパーの突入を検知するメディア端センサーを設けたことを特徴とする。
このため、電子ペーパーが突入したことをメディア端センサーが検知した時だけ、消去器を作動させることにより、消費電力を低減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（電子ペーパー印刷機の構造）
以下に、図面を参照しつつ本発明の好ましい実施の形態を示す。図１は本発明の実施の形態を示す電子ペーパー印刷機４０の説明図である。電子ペーパー印刷機４０は、露光装置１、帯電装置２、潜像保持体３、転写ローラ４、入口側搬送ローラ５、内部側搬送ローラ６を有していて、電子ペーパー印刷機４０の筐体内に収納されている。本発明では、電子ペーパー印刷機４０は、更に、第１の消去器１１、第２の消去器１２、メディア突入ガイド１５、メディア端センサー１６を有している。
【００１８】
本発明の電子ペーパー印刷機４０で印刷される電子ペーパー５０は、図５に示されるように、相対するポリカーボネートやポリエチレンテレフタレート等の光透過性を有する樹脂基板５０ａ、５０ｂの間に複数色の着色帯電粒子５０ｃ、５０ｄを封入したものである。例えば、黒色の着色帯電粒子５０ｃがプラスの電荷を持っていて、白色の着色帯電粒子５０ｄがマイナスの電荷を持っている。この電子ペーパー５０の基板５０ａ表面にマイナスの電荷を印加した場合には、黒色の着色帯電粒子５０ｃが基板５０ａ表面に引き寄せられ（移動・泳動し）、当該基板５０ａ表面部分が黒く表示される。逆に、電子ペーパー５０の基板５０ａ表面にプラスの電荷を印加した場合には、白色の着色帯電粒子５０ｄが基板５０ａ表面に引き寄せられ、当該部分が白く表示されるようになっている。
【００１９】
潜像保持体３は、電子ペーパー５０の表面に転写するために形成された静電気的な潜像を保持するものである。潜像保持体３の表面には、ＯＰＣ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｐｈｏｔｏ  Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ：有機光導電体）等から成る感光層が形成されている。図１に示される実施形態では、潜像保持体３は、円筒形状若しくは円柱形状をしていて、電子ペーパー印刷機４０の筐体内に回転可能に軸支されている。
【００２０】
帯電装置２は、潜像保持体３の表面に、数ｋＶの電圧を印加して、当該潜像保持体３の表面を、一様にプラス若しくはマイナスに帯電させる装置である。
【００２１】
露光装置１は、一様に帯電された潜像保持体３表面の所定の位置に、レーザービームを照射する装置である。レーザービームが照射された位置の潜像保持体３の表面は電位が下がるため、潜像保持体３の表面に電位の高低による静電気的な潜像が形成される。
【００２２】
転写ローラ４は、金属製等のローラの表面に、導電性のゴム材を被覆したものである。転写ローラ４は、潜像保持体３と相対向して、電子ペーパー印刷機４０の筐体内に回転自在に軸支されている。転写ローラ４は、潜像保持体３との間に、電子ペーパー５０を挟みながら回転するようになっている。転写ローラ４表面は、潜像保持体３に対して所定の転写バイアス電圧が印加されている。なお、この転写バイアス電圧には、接地電圧（ＧＮＤ、０Ｖ）が含まれる。電子ペーパー５０が、潜像保持体３と転写ローラ４間を通過すると、帯電された潜像保持体３により、電子ペーパー５０に電界が印加され、この電界により着色帯電粒子５０ｃ、５０ｄが電子ペーパー５０の表面に移動（泳動）し、画像が生成されるようになっている。
【００２３】
なお、電子ペーパー５０に画像を生成した後の潜像保持体３に一定電荷を印加するための消去電極、若しくは電荷を低下させるための消去ランプを設けても差し支えない。
【００２４】
電子ペーパー５０の搬送路の入口から順番に、入口側搬送ローラ５、メディア突入ガイド１５、内部側搬送ローラ６、メディア突入ガイド１５、第１の消去器１１、内部側搬送ローラ６、メディア突入ガイド１５、第２の消去器１２、潜像保持体３が配設されている。
【００２５】
入口側搬送ローラ５や内側搬送ローラ６は、金属製等のローラの表面に、ゴム材を被覆したものである。一対の入口側搬送ローラ５や内側搬送ローラ６は、電子ペーパー５０の搬送面を挟むように相対向して、電子ペーパー印刷機４０の筐体内に、回転自在に軸支されている。入口側搬送ローラ５や内側搬送ローラ６には、回転力が付与され、入口側搬送ローラ５や内側搬送ローラ６で電子ペーパー５０を挟んで、当該電子ペーパー５０を、搬送路の入口から出口に搬送するようになっている。本実施形態では、潜像保持体３の上流側の電子ペーパー搬送路上に（図１に示される実施形態では第１の消去器１１と第２の消去器１２の間に）、内側搬送ローラ６を配設している。このため、潜像保持体３の下流側の電子ペーパー搬送路上に搬送ローラを配設する必要がなく、潜像保持体３で画像が生成された電子ペーパー５０を、そのまま排出することができ、搬送ローラに挟まれることによる電子ペーパー５０に生成された画像の乱れを防止している。
【００２６】
メディア突入ガイド１５は、板状であり、第１の消去器１１及び第２の消去器１２に取り付けられていている。メディア突入ガイド１５は、電子ペーパー５０の搬送面から離間して、当該搬送面の上下に配設されている。このメディア突入ガイド１５により、電子ペーパー５０が第１の消去器１１及び第２の消去器１２内に安定して導かれるようになっている。
【００２７】
メディア端センサー１６は、メディア突入ガイド１５に取り付けられている。本実施形態では、メディア端センサー１６は、第１の消去器１１に取り付いているメディア突入ガイド１５に取り付けられている。メディア端センサー１６は、例えば光電センサーであり、電子ペーパー５０の端部を検出するものである。メディア端センサー１６が、電子ペーパー５０の端部を検出すると、第１の消去器１１及び第２の消去器１２が作動するようになっている。また、帯電装置２による潜像保持体３の表面への潜像の形成タイミングも、メディア端センサー１６による電子ペーパー５０の検出の時点を基に計る。
【００２８】
第１の消去器１１は、電子ペーパー５０の搬送面から離間して、当該搬送面の上下に対向させて配設した電極で構成されている。前記対向して配設された電極には、反対方向の電界が交互に発生するように電圧を印加している。第１の消去器１１は、電子ペーパー５０の搬送速度と、帯電粒子の応答速度とに応じて、例えば０．１ｍｓｅｃ〜１００ｍｓｅｃ経過する度に、電界の方向が切り替わるようになっている。このように構成することにより、第１の消去器１１を通過する電子ペーパー５０表面に、交番電界が印加される。
【００２９】
なお、図２に示されるように、第１の消去器１１を、電子ペーパー５０の進行方向に向かって電界方向が交互に異なる一定電界を印加する複数の電極１１ａ、１１ｂから構成しても差し支えない（前記複数の電極１１ａ、１１ｂは、時間の経過により、電界の方向が切り替わることはない）。この構造の場合であっても、第１の消去器１１を通過する電子ペーパー５０に、交番電界が印加することができる。
【００３０】
なお、対向して配設された第１の消去器１１の電極に印加する電圧は、電子ペーパー５０の厚みと、帯電粒子の駆動電圧とに応じて、例えば−７００Ｖ〜７００Ｖであり、当該対向する電極間の距離は電子ペーパー５０の厚みと可撓性とに応じて、例えば１ｍｍ〜５ｍｍである。
【００３１】
第２の消去器１２は、電子ペーパー５０の搬送面から離間して、当該搬送面の上下に対向させて配設した電極で構成されている。前記対向して配設された電極には、それぞれ反対（プラス・マイナス）の電圧を印加している。第２の消去器１２は、時間の経過により、対向する電極に印加する電圧がプラスとマイナスに切り替わることがなく、対向する電極間に一定電界が印加される。第２の消去器１２を通過する電子ペーパー５０表面には、一定電界が印加される。
【００３２】
なお、対向して配設された第２の消去器１２の電極に印加する電圧は、電子ペーパー５０の厚みと、帯電粒子の駆動電圧とに応じて、例えば−７００Ｖ〜７００Ｖであり、当該対向する電極間の距離は電子ペーパー５０の厚みと可撓性とに応じて、例えば１ｍｍ〜５ｍｍである。
【００３３】
（本発明の作用）
図３に第１の消去器の作用の説明図を示し、図４に第２の消去器を付加した場合の作用の説明図を示して、以下発明の作用について説明をする。図３に示されるように、電子ペーパー５０が、第１の消去器１１内に突入すると、第１の消去器１１により、電子ペーパー５０に交番電界が印加される。すると、電子ペーパー５０の基板間に封入された、着色帯電粒子が、交番電界により、微振動して、基板に固着した状態から解かれたり、凝集した状態から解かれたりする。
【００３４】
もし第１の消去器１１しか電子ペーパー印刷機４０に備えられていない場合には、図３の（４）に示されるように、第１の消去器１１の出口で印加された最後の電界によって、電子ペーパー５０の着色帯電粒子５０ｃ、５０ｄが表示面側の基板５０ａに引き寄せられる。この時、最後の電界の方向は交互に変わるため、黒色の着色帯電粒子５０ｃが多く基板５０ａに引き寄せられる部分と白色の着色帯電粒子５０ｄが多く基板５０ａに引き寄せられる部分とにより縞模様ができてしまい、印刷品質が低下してしまう。そこで、本発明では、図４に示されるように、第１の消去器１１の下流側の電子ペーパー搬送路上に、第２の消去器１２を設け、この第２の消去器１２で電子ペーパー５０に一定電界を印加することにしている。電子ペーパー５０に一定電界が印加されると、図４の（３）に示されるように、着色帯電粒子５０ｃ、５０ｄがそれぞれ対向する基板５０ａ、５０ｂに引き寄せられて、電子ペーパー５０の表示が均一な状態となる。このため、潜像保持体３で画像を印刷した場合に、電子ペーパー５０表面に生成される画像の品質を保つことが可能となる。なお、電子ペーパー５０の、着色帯電粒子が、黒色の着色帯電粒子５０ｃと白色の帯電粒子５０ｄとから構成されている場合には、潜像保持体３で、電子ペーパー５０の潜像保持体３側の面を白色にすることが好ましい。このようにすると、潜像保持体３で文字を印刷する場合に、電子ペーパー５０に電界を印加する面積（黒色を表示する面積）を少なくすることができる、すなわち、隣り合う電界の影響が少なくなるため、より鮮明な画像を形成することが可能になる。
【００３５】
なお、以上説明では、潜像保持体３の上流側の電子ペーパー搬送路上に、第１の消去器１１と第２の消去器１２の２つの消去器を設けた実施形態について本発明を説明したが、本発明の電子ペーパー印刷機４０は前記実施形態に限定されず、３つ以上の消去器を、潜像保持体３の上流側の電子ペーパー搬送路上に設けて構成しても差し支えない。
【００３６】
以上、現時点において、もっとも、実践的であり、かつ好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電子ペーパー印刷機もまた技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施の形態を示す電子ペーパー印刷機の説明図である。
【図２】第１の消去器の別の実施形態の説明図である。
【図３】第１の消去器の作用の説明図である。
【図４】第２の消去器を付加した場合の作用の説明図である。
【図５】電子ペーパー概略図である。
【符号の説明】
【００３８】
１      露光装置
２      帯電装置
３      潜像保持体
４      転写ローラ
５      入口側搬送ローラ
６      内部側搬送ローラ
１１    第１の消去器
１１ａ  電極
１１ｂ  電極
１２    第２の消去器
１５    メディア突入ガイド
１６    メディア端センサー
４０    電子ペーパー印刷機
５０    電子ペーパー
５０ａ  基板
５０ｂ  基板
５０ｃ  着色帯電粒子
５０ｄ  着色帯電粒子
【図１】
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【図２】
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【図５】
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【図３】
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【図４】
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