JP2013033445A - 印刷システムおよびその無線データ伝送インターフェースの位置合わせ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリーを必要としない電子ペーパーの印刷システムおよびその無線データ伝送インターフェースの位置合わせ構造を提供する。
【解決手段】印刷装置は、コイルと、変調ユニットと、駆動制御ユニットと、電子ペーパーとを含む。コイルは、印刷データを運ぶ無線電気エネルギーを外部ホストから受信する。変調ユニットは、コイルが受信した無線電気エネルギーから印刷データと印刷装置のエネルギー源として使用される操作電気エネルギーを復調する。駆動制御ユニットは、印刷データを受信して、印刷データを表示するよう電子ペーパーを駆動する。
【選択図】図２

Description

本発明は、印刷システムに関するものであり、特に、バッテリーを必要としない電子ペーパー（ePaper）の印刷システムに関するものである。

電子ブック（eBook）や電子ブックリーダー（eReader）は、スマートフォン（smart phone）やタブレット（tablet）等の異なる技術において実現される。現行の電子ブックや電子ブックリーダーは、バックライト光源や液晶ディスプレイ等に必要な操作電気エネルギーを提供するためのバッテリーを必要とする。電子ブックや電子ブックリーダーの内部バッテリーは、デバイスに必要な操作電気エネルギーを提供することができる。しかし、バッテリーの重量と体積によって、ユーザーは、電子ブックや電子ブックリーダーを持ち運ぶ時に不便を感じる。また、飛行機の離着陸時等に電子ブックや電子ブックリーダーの電源を切るよう要求され、読書を続けられない場合がある。しかし、表示内容を印刷することができれば、電子デバイスの電源を切るよう要求された場合でも、ユーザーは、電子ブックをそのまま読み続けることができる。

本発明は、ホストと印刷装置を有する印刷システムを提供する。印刷装置は、ユーザーに電子ペーパーの表示内容を提供して読めるようにするためのバッテリーを設置する必要がない。

本発明は、ホストと印刷装置の間に配置された無線データ伝送インターフェースの位置合わせ構造（aligning structure）を提供する。位置合わせ構造は、ホストが印刷装置に印刷データと操作電気エネルギーを伝送した時に、ホストのコイルと印刷装置のコイルの位置を互いに合わせることができる。

本発明のある実施形態中、印刷システムは、ホストと、印刷装置とを含む。ホストは、第１コイルと、第１変調ユニットと、処理ユニットとを含む。処理ユニットは、印刷データを第１変調ユニットに出力する。第１変調ユニットは、印刷データを第１交流電気エネルギーにロードして、印刷データを運ぶ第２交流電気エネルギーを第１コイルに出力する。第１コイルは、第２交流電気エネルギーを無線電気エネルギーに変換する。印刷装置は、第２コイルと、第２変調ユニットと、少なくとも１つの電子ペーパーと、駆動制御ユニットとを含む。第２コイルは、印刷データを運ぶ無線電気エネルギーをホストから受信する。第２変調ユニットは、コイルが受信した無線電気エネルギーから印刷データと印刷装置のエネルギー源として使用される操作電気エネルギーを復調する。駆動制御ユニットは、第２変調ユニットから印刷データを受信して、印刷データを表示するよう少なくとも１つの電子ペーパーを駆動する。

本発明のある実施形態中、印刷装置は、コイルと、変調ユニットと、少なくとも１つの電子ペーパーと、駆動制御ユニットとを含む。コイルは、印刷データを運ぶ無線電気エネルギーを外部ホストから受信する。変調ユニットは、コイルに結合される。変調ユニットは、コイルが受信した無線電気エネルギーから印刷データと印刷装置のエネルギー源として使用される操作電気エネルギーを復調する。駆動制御ユニットは、変調ユニットと少なくとも１つの電子ペーパーの間に結合される。駆動制御ユニットは、印刷データを受信して、印刷データを表示するよう少なくとも１つの電子ペーパーを駆動する。

本発明のある実施形態中、ホストは、コイルと、処理ユニットと、変調ユニットとを含む。処理ユニットは、印刷データを出力する。変調ユニットは、処理ユニットおよびコイルに結合される。変調ユニットは、印刷データを第１交流電気エネルギーにロードして、印刷データを運ぶ第２交流電気エネルギーをコイルに出力する。コイルは、第２交流電気エネルギーを無線電気エネルギーに変換し、印刷装置のエネルギー源として使用するための無線電気エネルギーによって、操作電気エネルギーを印刷装置に無線伝送し、無線電気エネルギーによって、印刷データを印刷装置に伝送する。

本発明のある実施形態中、無線データ伝送インターフェースの位置合わせ構造は、第１シェル本体と、第１コイルと、複数の磁気ユニットと、第２シェル本体と、第２コイルと、位置合わせリング（alignment ring）とを含む。第１コイルおよび磁気ユニットは、第１シェル本体の内側に配置される。磁気ユニットは、第１コイルの周囲に配置される。第２コイルおよび位置合わせリングは、第２シェル本体の内側に配置される。位置合わせリングは、第２コイルの周囲に配置される。第１シェル本体が第２シェル本体に近付いた時、複数の磁気ユニットと位置合わせリングの間の磁力によって、第１コイルおよび第２コイルの位置が互いに合わせられる。

以上のように、本発明の実施形態において、ホストは、無線データ伝送インターフェースを介して、印刷データと操作電気エネルギーを印刷装置に伝送するため、印刷装置は、電子ペーパーに印刷データを印刷または更新するためのバッテリーを設置する必要がない。印刷または更新が完了した後に、ホストが取り外されたり、または電源を切られたりした場合でも、電子ペーパーは、表示内容をそのまま維持することができる。そのため、ユーザーが電子装置の電源を切るよう要求された場合でも、ユーザーは、電子ペーパーの表示内容を中断されずにそのまま読み続けることができる。また、印刷装置はバッテリーを必要としないため、電子ペーパーの柔軟性と携帯性によって、この電子ペーパーを採用した印刷装置は、より快適で、且つ従来の紙にさらに近い読書体験をユーザーに提供することができる。

本発明の実施形態に係る印刷システムの概略的ブロック図である。 本発明の実施形態に係る図１に示した印刷システムの応用シナリオの概略図である。 本発明の別の実施形態に係る図１に示した印刷システムの応用シナリオの概略図である。 本発明の別の実施形態に係るホストの概略的ブロック図である。 本発明の別の実施形態に係る印刷装置の概略的ブロック図である。 本発明の実施形態に係る図１に示した印刷システムにおけるホストと印刷装置の間の無線データ伝送インターフェースの位置合わせ構造の透視概略図である。 本発明の実施形態に係るホストが電子ペーパー印刷操作を実行した時の概略的フローチャートである。 本発明の実施形態に係る電子ペーパー（印刷装置等）が電子ペーパー印刷操作を実行した時の概略的フローチャートである。

液晶ディスプレイに比べ、電子ペーパーが持つ柔軟性、携帯性、省エネ等の特性は、電子ブックや電子ブックリーダーを実現するのにより適している。電子ペーパーによって実現された電子ブックや電子ブックリーダーは、より快適で、且つ従来の紙にさらに近い読書体験をユーザーに提供することができる。電子ペーパーの表示内容を更新した後、電子ペーパーは、次の表示内容の更新時まで表示内容を維持するための操作電気エネルギーを必要としない。本実施形態では、電子ペーパーを使用した印刷システム１００について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る印刷システム１００の概略的ブロック図である。印刷システム１００は、ホスト１１０と、印刷装置１２０とを含む。

設計要求に基づき、ホスト１１０は、電話、パソコン、ノート型パソコン、タブレットＰＣ、電子ブックリーダー、カメラ、あるいは文字および／または画像の出力／印刷を必要とするその他の電子装置であってもよい。別の実施形態において、ホスト１１０は、公衆電話や自動販売機等の公衆通信／販売機であってもよい。自動販売機を例として説明すると、ホスト１１０は、電子ブックをユーザーに提供／販売するための電子ブック提供装置であってもよい。

ホスト１１０は、処理ユニット１１１と、第１変調ユニット１１２と、電源ユニット１１３と、第１コイル１１４とを含む。処理ユニット１１１は、印刷データを第１変調ユニット１１２に出力する。電源ユニット１１３は、ホスト１１０のエネルギー源（energy source）として使用され、ホスト１１０の内部コンポーネント（例えば、処理ユニット１１１および第１変調ユニット１１２）に必要な操作電気エネルギーを提供する。電源ユニット１１３は、電源供給装置（power supply）、アダプター（adapter）、バッテリー、レギュレータ（regulator）、および／または他の電源供給回路であってもよい。電源ユニット１１３は、安定した第１直流（direct current, DC）電気エネルギーＤＣ１を第１変調ユニット１１２に出力する。第１変調ユニット１１２は、第１直流電気エネルギーＤＣ１を第１交流（alternating current, AC）電気エネルギーＡＣ１（後で説明）に変換する。第１交流電気エネルギーＡＣ１は、キャリア波（carrier wave）として使用され、印刷データを印刷装置１２０に伝送する。

任意の変調（modulation）技術（例えば、通信分野において周知の変調技術）を利用して、第１変調ユニット１１２は、処理ユニット１１１から提供された印刷データを第１交流電気エネルギーＡＣ１にロードした後、印刷データ（すなわち、変調後の第１交流電気エネルギーＡＣ１）を運ぶ第２交流電気エネルギーＡＣ２を第１コイル１１４に出力する。第１コイル１１４は、第２交流電気エネルギーＡＣ２を無線電気エネルギーＥＭに変換する。本実施形態において、第１コイル１１４の軸方向は、ホスト１１０の第１シェル本体１１６（後で説明）に実質的に垂直である。そのため、第１コイル１１４によって生成された電磁場（例えば、無線電気エネルギーＥＭ）は、第１シェル本体１１６から／に実質的に出射される。

印刷装置１２０は、第２コイル１２１と、第２変調ユニット１２２と、駆動制御ユニット１２３と、少なくとも１つの電子ペーパー１２４とを含む。電子ペーパー１２４の表示媒体は、例えば、電子インク（E-Ink）、エレクトロフルイディック（electrofluidic）、コレステリック液晶（cholesteric liquid crystal）、電気泳動ディスプレイ（electrophoretic display, EPD）、またはエレクトロウェッティングディスプレイ（electrowetting display, EWD）等の双安定（または多安定）表示媒体であってもよい。

第２コイル１２１は、印刷データを運ぶ無線電気エネルギーＥＭをホスト１１０から受信する。本実施形態において、第２コイル１２１の軸方向は、印刷装置１２０の第２シェル本体１２６（後で説明）に実質的に垂直である。印刷装置１２０がホスト１１０に接近して（ホスト１１０の第１シェル本体１１６の外側が印刷装置１２０の第２シェル本体１２６の外側と接触してもよい）、第２コイル１２１が第１コイル１１４に近付いた時、第１コイル１１４と第２コイル１２１は、等しい変圧器（transformer）を形成する。そのため、第２コイル１２１は、第１コイル１１４によって生成された電磁場（例えば、無線電気エネルギーＥＭ）を検出／受信し、それによって、第３交流電気エネルギーＡＣ３を生成する。第２変調ユニット１２２は、第２コイル１２１が受信した無線電気エネルギーＥＭから印刷データと操作電気エネルギーＶＤＤを復調する。操作電気エネルギーＶＤＤは、印刷装置１２０の内部コンポーネント（例えば、駆動制御ユニット１２３）のためのエネルギー源として使用されてもよい。印刷装置１２０の操作電気エネルギーＶＤＤは、ホスト１１０によって提供されるため、印刷装置１２０は、バッテリーまたはアダプターを必要とせず、それによって、印刷装置１２０の体積と重量を減らすことができる。

駆動制御ユニット１２３は、第２変調ユニット１２２から印刷データを受信して、印刷データを表示するよう電子ペーパー１２４を駆動する。電子ペーパー１２４の異なる表示メディアに基づいて、駆動制御ユニット１２３は、対応するいかなる駆動技術を使用してもよい。駆動技術は、例えば、電子ペーパーの分野において者に周知の駆動技術であるため、詳しい説明を省略する。

集積回路技術を活用して印刷装置１２０をできるだけ薄くし、紙のように軽くて薄く、且つ柔軟性を持たせてもよい。例えば、図２は、本発明の実施形態に係る図１に示した印刷システム１００の応用シナリオの概略図である。本実施形態において、ホスト１１０は、スマートホン（smart phone）で実現され、印刷装置１２０は、１枚の電子ペーパー（１枚のプラスチック紙のようなもの）で実現される。印刷装置１２０は、バッテリーを配置しない。図１および図２を参照すると、第１コイル１１４は、ホスト１１０の後ろ側に配置される。ホスト１１０が印刷装置１２０の第２コイル１２１の上に配置された時、印刷装置１２０は、ホスト１１０から無線電気エネルギーＥＭを受信して、無線電気エネルギーＥＭから操作電気エネルギーＶＤＤを得ることができる。そのため、バッテリーまたは他のエネルギー源を持たない印刷装置１２０は、ホスト１１０から提供された操作電気エネルギーＶＤＤを使用して、各機能（無線電気エネルギーＥＭから印刷データを復調すること、電子ペーパー１２４に印刷データを印刷／表示することを含む）を実行することができる。ホスト１１０が取り外されたり、あるいは電源を切られたりして、印刷装置１２０が印刷または表示操作が完了した後に操作電気エネルギーＶＤＤを失ったとしても、双安定（または多安定）表示媒体の特性により、電子ペーパー１２４は、印刷データに対応する表示内容をそのまま維持することができる。

上述した実施形態の印刷装置１２０は、１枚の電子ペーパーで構成されるが、本発明はこれに限定されない。本分野に詳しい技術者であれば、製品設計の要求に基づいて、印刷装置１２０をいかなる外形または構造で実現してもよい。例えば、図３は、発明の別の実施形態に係る図１に示した印刷システム１００の応用シナリオの概略図である。本実施形態において、印刷装置１２０は、例えば、電子ペーパー１２４‐１、１２４‐２、１２４‐３、…１２４‐ｎ等の複数の電子ペーパー１２４で構成される。電子ペーパー１２４‐１〜１２４‐ｎは、本に類似した外形に綴じられる。印刷装置１２０の第２コイル１２１は、カバー（または裏カバー）の電子ペーパー１２４‐ｎの左下角に配置される。ホスト１１０の後ろ側の第１コイル１１４が印刷装置１２０の第２コイル１２１に近付いた時（図３に示す）、印刷装置１２０は、ホスト１１０から無線電気エネルギーＥＭを受信して、無線電気エネルギーＥＭから操作電気エネルギーＶＤＤを得ることができる。ユーザーは、ホスト１１０を使用して、印刷データ（例えば、電子ブック）を遠隔操作でホスト１１０にダウンロードした後、ホスト１１０を使用して、電子ペーパー１２４‐１〜１２４‐ｎに印刷データを印刷または表示することができる。そのため、ユーザーがホスト１１０の電源を切るよう要求された場合でも、電子ペーパー１２４‐１〜１２４‐ｎの表示内容を中断せずに読み続けることができる。また、印刷装置１２０はバッテリーを必要としないため、電子ペーパー１２４‐１〜１２４‐ｎの柔軟性と携帯性によって、電子ペーパー１２４‐１〜１２４‐ｎを採用した印刷装置１２０は、より快適で、且つ従来の紙にさらに近い読書体験をユーザーに提供することができる。

図４は、本発明の別の実施形態に係るホスト１１０の概略的ブロック図である。本実施形態の説明は、図１を参照することができる。図１の実施形態と異なる点は、図４のホスト１１０がさらに電流センサ１１５を含むことである。図４を参照すると、第１変調ユニット１１２は、直流／交流コンバータ（DC to AC converter）４１０と、第１ミキサー４２０とを含む。直流／交流コンバータ４１０は、第１直流電気エネルギーＤＣ１を第１交流電気エネルギーＡＣ１に変換する。第１ミキサー４２０は、変調器（modulator）であってもよい。第１ミキサー４２０は、直流／交流コンバータ４１０および処理ユニット１１１に結合される。第１ミキサー４２０は、任意の変調技術（例えば、通信分野において周知の変調技術）を利用して、処理ユニット１１１から提供された印刷データを第１交流電気エネルギーＡＣ１にロードする。

電流センサ１１５は、直流／交流コンバータ４１０の電流量を検出する。例えば、直流／交流コンバータ４１０の入力電流量（すなわち、第１直流電気エネルギーＤＣ１の電流の量）、または直流／交流コンバータ４１０の出力電流量（すなわち、第１交流電気エネルギーＡＣ１の電流の量）を検出する。印刷装置１２０が第１コイル１１４の無線電気エネルギーＥＭから操作電気エネルギーＶＤＤを得た時、それに応じて、直流／交流コンバータ４１０の電流量が増加する。そのため、電流センサ１１５は、直流／交流コンバータ４１０の電流量を検出することによって、印刷装置１２０が無線電気エネルギーＥＭを受信したかどうかを判断することができる。電流センサ１１５は、検出結果を処理ユニット１１１に伝送する。電流センサ１１５の検出結果に基づいて、処理ユニット１１１は、印刷装置１２０がいつ無線電気エネルギーＥＭを受信したのかを判断することができる。印刷装置１２０が無線電気エネルギーＥＭを受信した時、処理ユニット１１１は、印刷データを第１ミキサー４２０に出力することができる。第１ミキサー４２０が印刷データを受信した後、第１ミキサー４２０は、印刷データを第１交流電気エネルギーＡＣ１にロードして、印刷データを運ぶ第２交流電気エネルギーＡＣ２を第１コイル１１４に出力する。

図５は、本発明の別の実施形態に係る印刷装置１２０の概略的ブロック図である。本実施形態は、図１の説明を参照することができる。図１の実施形態と異なる点は、図５の印刷装置１２０がさらに電流センサ１２５を含むことである。図５を参照すると、第２変調ユニット１２２は、第２ミキサー５１０と、整流回路（rectifying circuit）５２０と、ローパスフィルタ（low pass filter）５３０とを含む。第２ミキサー５１０は、第２コイル１２１を介して、第１コイル１１４から無線電気エネルギーＥＭ（すなわち、第３交流電気エネルギーＡＣ３）を受信し、無線電気エネルギーＥＭから印刷データと交流電流ＡＣ４を復調する。整流回路５２０は、第２ミキサー５１０に結合され、交流電流ＡＣ４を受信して、交流電流ＡＣ４を直流電流ＤＣ２に整流する。整流回路５２０は、半波整流器または全波整流器であってもよく、例えば、ブリッジ整流器（bridge rectifier）等である。

ローパスフィルタ５３０は、整流回路５２０に結合される。ローパスフィルタ５３０は、直流電流ＤＣ２を受信して、直流電流ＤＣ２の高周波成分をフィルタリングし、操作電気エネルギーＶＤＤを得る。電流センサ１２５は、ローパスフィルタ５３０の電流量を検出する。例えば、ローパスフィルタ５３０の入力電流量（すなわち、直流電流ＤＣ２の電流の量）、またはローパスフィルタ５３０の出力電流量（すなわち、操作電気エネルギーＶＤＤの電流の量）を検出する。ローパスフィルタ５３０の電流量を判断することによって、電流センサ１２５は、現在無線電気エネルギーＥＭから得た操作電気エネルギーＶＤＤが印刷装置１２０の電力要求を十分に満たして安定した操作を行えるものであるかどうかを判断することができる。電流センサ１２５は、その検出結果を駆動制御ユニット１２３に伝送する。電流センサ１２５の検出結果に基づいて、駆動制御ユニット１２３は、操作電気エネルギーＶＤＤの準備がいつできたのかを判断することができる。操作電気エネルギーＶＤＤの準備ができた時、駆動制御ユニット１２３は、第２ミキサー５１０から変調された印刷データを受信した後、印刷データを表示するよう電子ペーパー１２４を駆動することができる。

ユーザーが印刷装置１２０および／またはホスト１１０を移動させて、第１コイル１１４と第２コイル１２１の位置を互いに合わせられるよう、印刷装置１２０および／またはホスト１１０のシェル本体をサイン／マークで印刷してもよい。あるいは、位置合わせ構造を印刷装置１２０および／またはホスト１１０のシェル本体の内側（または外側）に配置してもよい。例えば、図６は、本発明の実施形態に係る図１に示した印刷システム１００におけるホスト１１０と印刷装置１２０の間の無線データ伝送インターフェースの位置合わせ構造の透視概略図である。図６を参照すると、第１シェル本体は１１６、ホスト１１０の外側シェルを示し、第２シェル本体１２６は、印刷装置１２０の外側シェルを示す。

第１コイル１１４および複数の磁気ユニット１１７は、第１シェル本体１１６の内側に配置される（すなわち、ホスト１１０の内部に配置される）。磁気ユニット１１７は、第１コイル１１４の周囲に配置される。第２コイル１２１および位置合わせリング１２７は、第２シェル本体１２６の内側に配置される（すなわち、印刷装置１２０の内部に配置される）。位置合わせリング１２７は、図６に示すように、第２コイル１２１の周囲に配置される。位置合わせリング１２７の材料は、例えば、鉄、ニッケル、コバルト、および他の材料等の強磁性材料（ferromagnetic material）である。複数の磁気ユニット１１７は、永久磁石または電磁石である。そのため、第１シェル本体１１６が第２シェル本体１２６に近付いた時、磁気ユニット１１７と位置合わせリング１２７の間の磁力によって、第１コイル１１４と第２コイル１２１の位置が互いに合わせられる。

磁気ユニット１１７を電磁石によって実現した場合、処理ユニット１１１は、磁気ユニット１１７を起動して磁場を生成するかどうかを決定する。電子ペーパー１２４に印刷データを伝送または印刷する必要のない期間は、処理ユニット１１１が磁気ユニット１１７を使用不可（disable）にする。電子ペーパー１２４に印刷データを伝送または印刷している期間は、処理ユニット１１１が磁気ユニット１１７を起動して磁場を生成し、第１コイル１１４と第２コイル１２１の間の位置合わせの精度を向上させる。

別の実施形態において、ホスト１１０の内部に、リードスイッチ（reed switch）が配置される。リードスイッチの導電状態は、位置合わせリング１２７がホスト１１０に近いかどうかによって決定される。そのため、処理ユニット１１１は、リードスイッチの導電状態に基づいて、印刷装置１２０がホスト１１０に近いかどうかを判断する。リードスイッチの導電状態が、印刷装置１２０がホスト１１０に近いことを示した場合、処理ユニット１１１は、磁気ユニット１１７を起動して磁場を生成し、第１コイル１１４と第２コイル１２１の間の位置合わせの精度を向上させる。

図７は、本発明の実施形態に係るホスト１１０が電子ペーパー印刷操作を実行した時の概略的フローチャートである。ステップＳ７１０において、ホスト１１０に印刷データがロードされる。例えば、ホスト１１０は、インターネット（internet）を介して、ウェブページ、電子ブック、写真、または他の種類の印刷データをダウンロードするようリモートサーバー（remote server）に要求する。さらに、ホスト１１０がデジタルカメラや画像取り込み機能を有する他の電子装置である場合、ホスト１１０は、画像検出回路で目標画像（すなわち、印刷データ）を取り込んでもよい。

ホスト１１０が印刷データを準備した後、ホスト１１０は、ステップＳ７２０を実行して、前の実施形態で説明した電子ペーパー印刷操作を始める。ユーザーがホスト１１０と印刷装置１２０を互いに近付けた時、それに応じて、ホスト１１０の内部に配置されたリードスイッチの導電状態が変化する。リードスイッチの導電状態が、印刷装置１２０がホスト１１０に近いことを示した場合、処理ユニット１１１は、ステップＳ７３０を実行し、複数の磁気ユニット（例えば、電磁石またはコイル）を起動して磁場を生成する。ホスト１１０の内部に配置された磁気ユニット１１７と印刷装置１２０の内部に配置された位置合わせリング１２７の間の磁力によって、第１コイル１１４と第２コイル１２１の間の位置合わせの精度を向上させることができる。

リードスイッチの導電状態が、印刷装置１２０がホスト１１０に近いことを示していて、且つ電流センサ１１５が、直流／交流コンバータ４１０の電流量がしきい値（threshold value）よりも大きいことを検出した場合、処理ユニット１１１は、ステップＳ７４０を実行して、第１変調ユニット１１２に印刷データを伝送する。第１変調ユニット１１２および第１コイル１１４は、印刷データを運ぶ無線電気エネルギーＥＭを印刷装置１２０の第２コイル１２１に伝送する。

印刷データを伝送するプロセスにおいて、処理ユニット１１１は、電子ペーパー印刷操作を終了させるかどうかを動的に判断する（ステップＳ７５０）。電子ペーパー印刷操作が終了しなかった場合、処理ユニット１１１は、ステップＳ７２０に戻って、電子ペーパー印刷操作を継続して行う。例えば、リードスイッチの導電状態が、印刷装置１２０がホスト１１０に近いことを示していて、且つ電流センサ１１５が、直流／交流コンバータ４１０の電流量がしきい値よりも大きいことを検出した場合、処理ユニット１１１は、電子ペーパー印刷操作を継続して行う。しかし、リードスイッチの導電状態が、印刷装置１２０がホスト１１０から離れたことを示すか、あるいは、電流センサ１１５が、直流／交流コンバータ４１０の電流量がしきい値よりも小さいことを検出した場合には、処理ユニット１１１は、電子ペーパー印刷操作を改めて開始する。

ユーザーが印刷を終了するよう命令を出した時、あるいは、全ての印刷データが伝送された時、処理ユニット１１１は、第１変調ユニット１１２および第１コイル１１４を介して、電子ペーパー印刷操作が終了したことを電子ペーパー（例えば、印刷装置１２０）に知らせる。その後、処理ユニット１１１がステップＳ７６０を実行して、磁気ユニット１１７の電流を止め、電磁石の起動を終了させる。

図８は、本発明の実施形態に係る電子ペーパー（例えば、印刷装置１２０）が電子ペーパー印刷操作を実行した時の概略的フローチャートである。ホスト１１０が印刷装置１２０から離れた時、印刷装置１２０は、エネルギー源の消失により無動力（powerless）状態になる（ステップＳ８１０）。ホスト１１０の第１コイル１１４が印刷装置１２０の第２コイル１２１に近付いた時、印刷装置１２０は、第２コイル１２１が受信した無線電気エネルギーＥＭから操作電気エネルギーＶＤＤを得ることができる（ステップＳ８２０）。次に、駆動制御ユニット１２３が、電流センサ１２５を介して、ローパスフィルタ５３０の電流量がしきい値よりも大きいかどうかを検出する。つまり、無線電気エネルギーＥＭから得た操作電気エネルギーＶＤＤが安定しているかどうかを判断する（ステップＳ８３０）。電流センサ１２５が、ローパスフィルタ５３０の電流量がしきい値よりも大きいことを検出した場合、駆動制御ユニット１２３は、第２変調ユニット１２２および第２コイル１２１を介して、印刷データの伝送を始めるようホスト１１０に知らせる。それに応じて、駆動制御ユニット１２３は、第２変調ユニット１２２および第２コイル１２１を介して、ホスト１１０から印刷データを受信し（ステップＳ８４０）、印刷データを表示するよう電子ペーパーを駆動する（ステップＳ８５０）。

以上のように、上記の実施形態で述べたように、ホスト１１０は、無線データ伝送インターフェースを介して、印刷装置１２０に印刷データおよび操作電気エネルギーＶＤＤを伝送する。無線データ伝送インターフェースを介してホスト１１０が操作電気エネルギーＶＤＤを提供するため、印刷装置１２０は、電子ペーパー１２４の印刷データを印刷または更新するためのバッテリーを設置する必要がない。印刷または更新が完了した後、ホスト１１０が取り外されたり、電源を切られたりした場合でも、電子ペーパーは、表示内容をそのまま維持することができる。特に、ユーザーが電子装置の電源を切るよう要求される状況であっても、ユーザーが電子ペーパー１２４の印刷データ（例えば、電子ブック）を印刷または表示してさえいれば、ホスト１１０と印刷装置１２０の電源を切っても、ユーザーは、電子ペーパー１２４に既に印刷された印刷データを中断されることなく継続して読むことができる。さらに、印刷装置１２０はバッテリーを必要としないため、電子ペーパー１２４の柔軟性と携帯性によって、電子ペーパー１２４を採用した印刷装置１２０は、より快適で、且つ従来の紙にさらに近い読書体験をユーザーに提供することができる。

以上のごとく、この発明を実施形態により開示したが、もとより、この発明を限定するためのものではなく、当業者であれば容易に理解できるように、この発明の技術思想の範囲内において、適当な変更ならびに修正が当然なされうるものであるから、その特許権保護の範囲は、特許請求の範囲および、それと均等な領域を基準として定めなければならない。

従来の電子ブックまたは電子ブックリーダーは、操作電気エネルギー（例えば、バックライトや液晶ディスプレイに必要な操作電気エネルギー）を提供するための内部バッテリーを必要とする。しかし、バッテリーの重量と体積によって、ユーザーは、電子ブックや電子ブックリーダーを持ち運ぶ時に不便を感じる。また、飛行機の離着陸時等に電子ブックや電子ブックリーダーの電源を切るよう要求され、読書を続けることができない場合がある。本発明は、ホストと印刷装置を有する印刷システムを提供し、印刷装置の電子ペーパーにホストの表示内容を印刷することができるため、電子デバイスの電源を切るよう要求された場合でも、ユーザーは、電子ブックをそのまま読み続けることができる。

１００ 印刷システム
１１０ ホスト
１１１ 処理ユニット
１１２ 第１変調ユニット
１１３ 電源ユニット
１１４ 第１コイル
１１５、１２５ 電流センサ
１１６ 第１シェル本体
１１７ 磁気ユニット
１２０ 印刷装置
１２１ 第２コイル
１２２ 第２変調ユニット
１２３ 駆動制御ユニット
１２４、１ ２４‐１、１２４‐２、１２４‐３、…１２４‐ｎ 電子ペーパー
１２６ 第２シェル本体
１２７ 位置合わせリング
４１０ 直流／交流コンバータ
４２０ 第１ミキサー
５１０ 第２ミキサー
５２０ 整流回路
５３０ ローパスフィルタ
ＡＣ１、ＡＣ２、ＡＣ３ 交流電気エネルギー
ＡＣ４ 交流電流
ＤＣ１ 直流電気エネルギー
ＤＣ２ 直流電流
ＥＭ 無線電気エネルギー
ＶＤＤ 操作電気エネルギー
Ｓ７１０〜Ｓ７６０、Ｓ８１０〜Ｓ８５０ ステップ

Claims (17)

1. 第１コイル、第１変調ユニットおよび処理ユニットを含み、前記処理ユニットが、印刷データを前記第１変調ユニットに出力し、前記第１変調ユニットが、前記印刷データを第１交流電気エネルギーにロードして、前記印刷データを運ぶ第２交流電気エネルギーを前記第１コイルに出力し、前記第１コイルが、前記第２交流電気エネルギーを無線電気エネルギーに変換するホストと、
   第２コイル、第２変調ユニット、少なくとも１つの電子ペーパーおよび駆動制御ユニットを含み、前記第２コイルが、前記印刷データを運ぶ前記無線電気エネルギーを前記ホストから受信し、前記第２変調ユニットが、前記第２コイルが受信した前記無線電気エネルギーから前記印刷データと前記印刷装置のエネルギー源として使用される操作電気エネルギーを復調し、前記駆動制御ユニットが、前記第２変調ユニットから前記印刷データを受信して、前記印刷データを表示するよう前記少なくとも１つの電子ペーパーを駆動する印刷装置と
   を含む印刷システム。
2. 前記ホストが、前記第１コイルの周囲に配置された複数の磁気ユニットをさらに含み、前記印刷装置が、前記第２コイルの周囲に配置された位置合わせリングをさらに含み、前記位置合わせリングの材料が、強磁性材料を含む請求項１記載の印刷システム。
3. 前記複数の磁気ユニットが、電磁石である請求項２記載の印刷システム。
4. 前記第１変調ユニットが、
   直流電気エネルギーを前記第１交流電気エネルギーに変換する直流／交流コンバータと、
   前記直流／交流コンバータおよび前記処理ユニットに結合され、前記印刷データを前記第１交流電気エネルギーにロードして、前記印刷データを運ぶ前記第２交流電気エネルギーを前記第１コイルに出力する第１ミキサーと
   を含む請求項１記載の印刷システム。
5. 前記第２変調ユニットが、
   前記第２コイルを介して、前記第１コイルから前記無線電気エネルギーを受信して、前記無線電気エネルギーから前記印刷データと交流電流を復調する第２ミキサーと、
   前記第２ミキサーに結合され、前記交流電流を受信して、前記交流電流を直流電流に整流する整流回路と、
   前記整流回路に結合され、前記直流電流を受信して前記直流電流をフィルタリングし、前記操作電気エネルギーを得るローパスフィルタと
   を含む請求項１記載の印刷システム。
6. 前記ホストが、電話、コンピュータ、カメラまたは電子ブック提供装置である請求項１記載の印刷システム。
7. 印刷装置であって、
   印刷データを運ぶ無線電気エネルギーをホストから受信するコイルと、
   前記コイルに結合され、前記コイルが受信した前記無線電気エネルギーから前記印刷データと前記印刷装置のエネルギー源として使用される操作電気エネルギーを復調する変調ユニットと、
   少なくとも１つの電子ペーパーと、
   前記変調ユニットと前記少なくとも１つの電子ペーパーの間に結合され、前記印刷データを受信して、前記印刷データを表示するよう前記少なくとも１つの電子ペーパーを駆動する駆動制御ユニットと
   を含む印刷装置。
8. 前記コイルの周囲に配置され、材料として強磁性材料を含む位置合わせリングをさらに含む請求項７記載の印刷装置。
9. 前記変調ユニットが、
   前記コイルを介して、前記無線電気エネルギーを受信して、前記無線電気エネルギーから前記印刷データと交流電流を復調するミキサーと、
   前記ミキサーに結合され、前記交流電流を受信して、前記交流電流を直流電流に整流する整流回路と、
   前記整流回路に結合され、前記直流電流を受信して前記直流電流をフィルタリングし、前記操作電気エネルギーを得るローパスフィルタと
   を含む請求項７記載の印刷装置。
10. コイルと、
    印刷データを出力する処理ユニットと、
    前記処理ユニットおよび前記コイルに結合され、前記印刷データを第１交流電気エネルギーにロードして、前記印刷データを運ぶ第２交流電気エネルギーを前記コイルに出力する変調ユニットと
    を含み、
    前記コイルが、前記第２交流電気エネルギーを無線電気エネルギーに変換し、印刷装置のエネルギー源として使用するための前記無線電気エネルギーによって、操作電気エネルギーを前記印刷装置に無線伝送し、前記無線電気エネルギーによって、前記印刷データを前記印刷装置に伝送するホスト。
11. 前記コイルの周囲に複数の磁気ユニットをさらに含む請求項１０記載のホスト。
12. 前記複数の磁気ユニットが、電磁石である請求項１１記載のホスト。
13. 前記変調ユニットが、
    直流電気エネルギーを前記第１交流電気エネルギーに変換する直流／交流コンバータと、
    前記直流／交流コンバータおよび前記処理ユニットに結合され、前記印刷データを前記第１交流電気エネルギーにロードして、前記印刷データを運ぶ前記第２交流電気エネルギーを前記コイルに出力するミキサーと
    を含む請求項１０記載のホスト。
14. 前記ホストが、電話、コンピュータ、カメラまたは電子ブック提供装置である請求項１０記載のホスト。
15. 第１シェル本体と、
    前記第１シェル本体の内側に配置された第１コイルと、
    前記第１シェル本体の前記内側および前記第１コイルの周囲に配置された複数の磁気ユニットと、
    第２シェル本体と、
    前記第２シェル本体の内側に配置された第２コイルと、
    前記第２シェル本体の前記内側および前記第２コイルの周囲に配置された位置合わせリングと
    を含み、
    前記第１シェル本体が前記第２シェル本体に近付いた時、前記複数の磁気ユニットと前記位置合わせリングの間の磁力によって、前記第１コイルおよび前記第２コイルの位置が互いに合わせられる無線データ伝送インターフェースの位置合わせ構造。
16. 前記位置合わせリングの材料が、強磁性材料を含む請求項１５記載の無線データ伝送インターフェースの位置合わせ構造。
17. 前記複数の磁気ユニットが、電磁石である請求項１５記載の無線データ伝送インターフェースの位置合わせ構造。

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