JP2012220802A

JP2012220802A - 印字装置

Info

Publication number: JP2012220802A
Application number: JP2011087824A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kajiya; 浩加治屋; Masataka Ota; 正孝太田
Original assignee: Sato Knowledge and Intellectual Property Institute Co Ltd; Sato Holdings Corp
Current assignee: Sato Knowledge and Intellectual Property Institute Co Ltd; Sato Holdings Corp
Priority date: 2011-04-12
Filing date: 2011-04-12
Publication date: 2012-11-12

Abstract

【課題】物品に貼着したラベル等、どのような状態にある電子ペーパーに対しても、直接情報を書き込むことができる印字装置を提供する。
【解決手段】印字装置１０は、駆動電圧を供給する加電圧手段と電荷を照射するための加熱手段とを備える電荷発生部１２と、電荷を照射する電荷照射面Ａを有する電荷照射部１１と、電荷照射面Ａの周辺部に突起状に設け、電荷照射面Ａと印刷面Ｂとの位置決め及び距離を定めるガイド１３と、を備え、ガイド１３は、突出先端面１３１に露出する接地電圧の電極１３２を有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、リライタブルラベルに電荷を照射し印刷を行う印字装置に関し、詳しくは、物品に貼着されているリライタブルラベルに容易に印刷を行うことができる印字装置に関するものである。

最近、非接触で再書き込み可能な印刷媒体として、電子ペーパー（リライタブルペーパー）の技術がある。
電子ペーパーは、書き込み方式により、電子分流体方式、マイクロカプセル型電気詠動方式、液晶方式などの種々のタイプのものが挙げられる。
このような電子ペーパーでは、電荷を照射して形成する電荷パターンに応じて極性の向きが変わる磁性物質により情報の書き込み（表示）が行われる。
電子ペーパーの情報書き換えを行う場合には、設置型の専用の情報書き込み装置で行われている。
一般的な電子ペーパーに関する公知情報を特許文献１に示す。

特開２００８−１３９７３５号公報

しかし、従来の電子ペーパーの情報書き込み装置では、シート状の形態のままの電子ペーパーに対しての書き込みは行えるが、例えば、電子ペーパーをラベルとして、このラベルを物品に貼着した場合には、貼着した後から情報の書き換えを行うことが難しい場合があった。すなわち、電子ペーパーのラベルであっても通常のラベルと同様、物品のどのような位置に貼着されるかは、ラベルの利用形態により異なる。したがって、設置型の専用の情報書き込み装置では、貼着された後の電子ペーパーのラベルに対して情報の書き換えが困難な場合があった。

本発明の課題は、例えば、物品に貼着したラベル等、どのような状態にある電子ペーパーに対しても、直接情報を書き込むことができる印字装置を提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。

請求項１の発明は、電荷を照射してリライタブルラベルの印刷面に印刷を行う印字装置において、駆動電圧を供給する加電圧手段と電荷を照射するための加熱手段とを備える電荷発生部と、前記電荷を照射する電荷照射面を有する電荷照射部と、前記電荷照射面の周辺部に突起状に設け、前記電荷照射面と前記印刷面との位置決め及び距離を定めるガイドと、を備え、前記ガイドは、突出先端面に露出する接地電圧の電極を有すること、を特徴とする印字装置である。

請求項２の発明は、請求項１に記載の印字装置において、前記ガイドは、前記電荷照射面と前記印刷面とを平行に位置決めする形状に形成したこと、を特徴とする印字装置である。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の印字装置において、前記電荷照射面は、前記印刷面以上の面積を有する形状に形成したこと、を特徴とする印字装置である。

本発明によれば、印字装置は、商品等の物品に貼着したリライタブルラベルに対する印刷のための位置合わせをガイドの利用により容易に行うことができる。また、ガイドの先端に電極を設けたので、商品に貼着した状態のリライタブルラベルに対する情報の書き換えを容易に行うことができる。
また、電荷の照射距離を一定にできるので、全印刷面における印刷の照射エネルギーが一定になり、印刷精度が向上する。
また、印刷面全体を電荷照射面全体で覆うことができるので、リライタブルラベルに対する印刷処理において電荷照射面や印刷面を移動することなく、印刷面の全範囲に電荷の照射が可能になる。照射面や印刷面の移動動作が不要になる分、ラベル単位の印刷処理効率が向上する。さらに、移動動作がないため、電荷照射時の照射位置ずれも回避することができ、印刷精度が向上する。

実施形態の印字装置の説明図である。印字装置の内部構成の説明図である。印字装置の内部構成の説明図である。ガイドの説明図である。実施形態で用いたリライタブルラベルの説明図である。リライタブルラベルの表示層の説明図である。表示状態の説明図である。印字装置とリライタブルラベルの位置合わせ状態の説明図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面等を参照して説明する。

（実施形態）
図１及び図２は、本発明の印字装置の実施形態を示す説明図である。
なお、図１及び図２を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張して示している。
また、以下の説明では、具体的な数値、形状、材料等を示して説明を行うが、これらは、適宜変更することができる。

本発明の印字装置は、電荷が照射されて情報をリライタブルに書き込むことができる印刷媒体全般に用いることができる。
印字装置１０は、電荷照射部１１と、電荷発生部１２と、ガイド１３とを備える。
電荷照射部１１は、放電電極１１１と放電電極１１１を配置する共通電極１１２とから構成されている。
放電電極１１１は、電荷照射単位である。電荷照射面積が小さいほど表示解像度を高めることができる。
共通電極１１２は、放電電極１１１をマトリックスに配置するように平面状に形成する。
共通電極１１２に放電電極１１１が配置されたものが電荷照射面Ａとなる。共通電極１１２は、放電電極１１１に一定の電圧を等しく負荷する。
ここで電荷照射面Ａの面積は、用いるリライタブルラベルの印刷面Ｂ（後述）の面積より大きく形成した。なお、電荷照射面Ａの面積を印刷面Ｂの面積より大きくすることに限定するものではない。

電荷発生部１２は、不図示の加電圧手段と加熱手段１２２とを備える。
加電圧手段は、外部から電源供給を受け電圧調整する変圧機能を有するものでも、バッテリー機能のものでも構わない。加電圧手段は、共通電極１１２に電圧を負荷できるものであればよい。
また、電荷発生部１２は、印字装置１０を把持できる形状とする。把持形状とすることで、印字装置１０の携帯性が向上する。
加熱手段１２２は、発熱抵抗体１２２１と駆動電極１２２２とを備える。
発熱抵抗体１２２１は、所定の抵抗値を有し通電することにより発熱する物質である。発熱抵抗体１２２１は、放電電極１１１と１対１対応になるようにマトリックス配置する。
発熱抵抗体１２２１には、夫々駆動電極１２２２が２次元配線されている。この配線座標を図示しない制御部において選択することにより、通電する発熱抵抗体１２２１が選択される。
選択した発熱抵抗体１２２１は、通電により発熱し、その熱は、対応する放電電極１１１に供給される。

図３は、電荷照射部１１と電荷発生部１２との接続状態の説明図である。
電荷照射部１１と電荷発生部１２とは、放電電極１１１と対応する発熱抵抗体１２２１とが絶縁体を介して接合している。
発熱抵抗体１２２１が発生した熱により対応する放電電極１１１が加熱される。放電電極１１１は、熱の供給量に応じてマイナス電荷を放出する。

図４は、ガイド１３の説明図である。
ガイド１３は、矩形の電荷照射面Ａの相対する辺に一対設けられている。ガイド１３は夫々、印刷面（矩形）と電荷照射面Ａとの位置合わせを行い易いように、印刷面Ｂの側辺がガイド１３の突出先端面１３１の内周と合わすことができる同じ立方体形状となっている。
したがって、ガイド１３の位置合わせを行うことにより電荷照射面Ａと印刷面Ｂとが平行に位置することになる。
また、ガイド１３には、突出先端面１３１に露出する接地電圧の電極１３２を配してある。電極１３２がガイド１３の先端に配置されていることにより、本実施形態の印字装置１０は、単体であらゆる場所でリライタブルラベル２０に対して印刷を行うことが可能となる。

図５は、本発明の印字装置１０に用いるリライタブルラベルの説明図である。
リライタブルラベル２０は、所謂電子ペーパーの機能を有するラベルである。
リライタブルラベル２０の情報表示手段としては、ここでは、一般にツイストボール方式と言われているものにより行うものを採用した。
リライタブルラベル２０は、表示層２１と、表示層２１の一面に積層した基材２２と、基材２２に積層した接着層２３と、表示層２１の他面に積層した駆動電圧調節層２４とを備えて構成されている。表示層２１の表面が印刷面Ｂとなる。

基材２２は、樹脂からなる支持材２２１と、支持材の一面に一様に蒸着されたＩＴＯ電極２２２とから構成されている。ＩＴＯ電極２２２が表示層２１に接している。
ＩＴＯ電極２２２は、表示層２１の側部から露出するように形成されている。
接着層２３は、被着体と所望の接着状態を形成する接着剤を基材２２の他面に塗布して形成されている。
駆動電圧調節層２４は、透明な半導電性樹脂であり、透明な樹脂に導電性材料を混入させることで所望の表面固有抵抗を有するように形成されている。

図６は、表示層２１の説明図である。
表示層２１は、情報表示を行う複数の双極磁性球体（ツイストボール）２１１と、ツイストボール２１１を回動可能に格納する複数の透明球体カプセル２１２と、透明球体カプセル２１２をマトリックス配置して層形成する透明樹脂２１３とを備えている。
ツイストボール２１１は、極性により異なる色が付与されているため、情報の識別が可能になる。ここでは、マイナス極性半球表面に黒色、プラス極性半球に白色を施している。

図７は、情報表示の説明図である。
ツイストボール２１１は、照射される電荷の大きさにより、顕色度合いが変化する。例えば、電荷照射量に応じて、黒色のみ、黒白混在、白色のみが表示するようにツイストボールが回転する。
このように、印刷面Ｂには２値（白黒表示）だけではなく、グラデーション表示を加えた情報表示が可能になる。

印字装置１０を用いて商品に貼着しているリライタブルラベル２０に情報を書き込む場合は、次のようにして行われる。
ここでは、携帯仕様の情報書き込みにマイナス電荷を照射する印字装置１０を用いる。
図８は、印字装置１０とリライタブルラベル２０の位置合わせの説明図である。
先ず、ガイド１３を利用して情報の書き替えを行うリライタブルラベル２０の印刷面Ｂと電荷照射面Ａとの位置合わせを行う。位置合わせは、ガイド１３幅の中に印刷面Ｂが位置するようにし、印刷面Ｂから露出しているＩＴＯ電極２２２に、ガイドの突出先端面１３１の電極１３２（接地電極）が接触するようにする。この位置合わせにより、印字装置１０とリライタブルラベル２０との間に電荷照射時に用いる回路が形成される。

（情報のリセット）
情報を書き込むリライタブルラベル２０は、既に情報が書き込まれて箱に貼付されている。そのまま情報の上書をすると正しい情報が表示されなくなるため、情報表示を一旦リセットする。
印字装置１０は、マイナス電荷を照射して情報の書き込みを行うことから、リライタブルラベル２０の情報をリセットするためには、プラス電荷を印刷面Ｂに照射する必要がある。これは、情報の書き込みの場合と逆の電圧を電荷照射面Ａ−ＩＴＯ電極２２２間に負荷することにより行うことができる。このリセット操作により、印刷面Ｂ全面は白色表示になる。

（情報の書き込み）
次に、書き換える情報の電荷パターンを、駆動電圧調節層２４の表面に形成する。
電荷発生部１２は、電荷パターン形成に必要な電荷を照射する放電電極１１１を加熱するため、対応する発熱抵抗体１２２１を選択して加熱を行う。加熱は、制御部で選択した電極１３２に通電した結果、電流が流れる発熱抵抗体１２２１により行われる。

加熱された放電電極１１１は、加熱度合い（温度と照射時間）が大きいほど多くのマイナス電荷を放出する。
放出されたマイナス電荷は、磁場作用により照射先である駆動電圧調節層２４の表面に垂直に照射する。このようにして、駆動電圧調節層２４の表面には、マイナス電荷のパターンが形成される。

マイナス電荷のパターンは、駆動電圧調節層２４の絶縁作用により駆動電圧調節層２４の表面に暫く滞在する。
マイナス電荷が滞在する２次元位置に対応するツイストボール２１１は、電荷の強さに応じてプラス極性が表示するように回転する。
ツイストボール２１１の回転は、マイナス電荷の強さとツイストボール２１１のプラス極性とが磁気的に釣り合った位置で停止する。

その後、駆動電圧調節層２４の表面に形成された電荷パターンは、表面に保持されることなく駆動電圧調節層２４の導電作用により経時的に消滅する。
ツイストボール２１１の回動位置は、分子間力等の影響で保持されるので、情報表示の固定が可能になる。

このように、印字装置１０は、商品から剥がすことなく商品に貼着した状態のリライタブルラベル２０の印刷面Ｂに対して、電荷照射面Ａを容易に位置合わせして情報の書き込みを行う。
したがって、本願発明の印字装置を用いれば、リライタブルラベルを商品から剥離し、情報のリライトを行い、再度商品に貼着するという作業が不要となり、情報書き換え処理効率を大幅に向上することができる。

以上説明したように、本実施形態の印字装置によれば、物品に貼着したリライタブルラベルに対する印刷のための位置合わせと回路形成とをガイドの利用により容易に行うことができる。
また、ガイドを用いて位置合わせすることにより、印刷面と照射面とが平行になり、電荷照射面に対する印刷面の距離が一定に保たれる。
さらに、印字装置は、リライタブルラベルの貼付状態に関わらず、印刷面に対する電荷照射面の位置をガイドで固定して印刷を行うことができる。

（変形形態）
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。

実施形態において、印字装置で用いる印刷媒体としてツイストボール方式で情報表示を行うリライタブルラベルを用いて説明した。これに限らず、電荷照射によりリライト可能なリライタブルメディア（ラベルに限定されない）であればよい。

また、実施形態において、印刷面を挟む形状のガイドを用いた例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、ガイドは、印刷面周辺を囲う形状のガイドでも、複数の支柱体のガイドであってもよい。

また、実施形態において、照射するマイナス電荷の調整の変数を加熱度合いとしたが、電荷照射面−ＩＴＯ電極間に負荷する電圧も変数として用いることができる。

また、実施形態において、照射電荷は、マイナス電荷を用いたが、マイナス電荷だけではなく、プラス電荷を用いることができる。

また、印字装置は、商品搬送ラインに設け、情報書き込み時にリライタブルラベルとの位置合わせを行う構成にしてもよい。

なお、実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した各実施形態によって限定されることはない。

１０印字装置
１１電荷照射部
１１１放電電極
１１２共通電極
１２電荷発生部
１２２加熱手段
１２２１発熱抵抗体
１２２２駆動電極
１３ガイド
１３１突出先端面
１３２電極
２０リライタブルラベル
２１表示層
２１１ツイストボール
２１２透明球体カプセル
２１３透明樹脂
２２基材
２２１支持材
２２２ＩＴＯ電極
２３接着層
２４駆動電圧調節層
Ａ電荷照射面
Ｂ印刷面

Claims

電荷を照射してリライタブルラベルの印刷面に印刷を行う印字装置において、
駆動電圧を供給する加電圧手段と電荷を照射するための加熱手段とを備える電荷発生部と、
前記電荷を照射する電荷照射面を有する電荷照射部と、
前記電荷照射面の周辺部に突起状に設け、前記電荷照射面と前記印刷面との位置決め及び距離を定めるガイドと、
を備え、
前記ガイドは、突出先端面に露出する接地電圧の電極を有すること、
を特徴とする印字装置。
請求項１に記載の印字装置において、
前記ガイドは、前記電荷照射面と前記印刷面とを平行に位置決めする形状に形成したこと、
を特徴とする印字装置。
請求項１又は請求項２に記載の印字装置において、
前記電荷照射面は、前記印刷面以上の面積を有する形状に形成したこと、
を特徴とする印字装置。