JP3714695B2 - 反射型記録表示装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は書換え型表示装置に関し、特に熱、光又は磁気により可逆的に発色及び消色可能な記録材料を使用した書換え型表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１（ａ）〜（ｃ）は従来の書換え型表示装置（その１）を示す。
記録紙１は、初期状態では白濁化し光を不透過状態に維持するが、加熱されて第一の温度に達すると透明化しその透明化部分はその後、室温に復帰した状態においても透過状態を維持し、透明化部分は更に加熱されて第一の温度より高い第二の温度に達すると白濁化しその白濁化部分は室温に復帰後も白濁状態を維持するような高低分子複合型可逆感熱材料からなる。低反射膜２は、記録紙１の背面に平行に設けられ、記録紙１の面積と同じ面積を有する。
【０００３】
記録ヘッド３は、キャリア６に搭載され、記録紙１上に記録面に接触する多数の点状の発熱体を横方向一列に構成し記録紙１の幅を覆っている。これらの発熱体は、記録紙１に対し第一の温度を発生する。消去ヘッド４は、キャリア６に記録ヘッド３と並行して搭載され、記録紙１の横方向の幅に対応する長さを有し、記録紙１に対し第二の温度を発生する。
【０００４】
記録ヘッド３及び消去ヘッド４を搭載しているキャリア６は記録紙１の両側に設けられたガイドシャフト５に沿って記録紙１上を移動する。キャリア６は、キャリア６に固定された駆動ベルト１２を駆動するモータ１３により移動される。なお、図１において、７はキャリア６を案内するガイド、８は照明管、９はキャリア６の位置を検出するセンサ、１０は表示窓、１１は外装、１４，１５はプーリである。
【０００５】
記録ヘッド３は、キャリア６がモータ１３の回転により駆動ベルト１２を介して記録紙１の上端から下端へ移動するのに同期し、各発熱体を第一の温度と室温との間に変化させることにより、記録紙１の白濁部分上に透明部分からなる図形、文字、記号等の情報を描く。透明部分は記録紙１の背面にある黒色等からなる低反射膜２により視点面からは白地に黒字の記録情報が表示されるごとく認識される。記録された情報を消去する場合は、消去ヘッド４を第二の温度にした後、記録紙１面上を密着移動させることにより、透明化部分を白濁化し、無表示状態とする。
【０００６】
図２（ａ）〜（ｃ）は従来の書換え型表示装置（その２）を示す。
書換え間隔が長く、経過と最新状況を表示するための表示装置としては、図２（ａ）に示すように、複数の掲出表示部分（表示窓１０１）を持ち、変化情報は順次に未使用の表示部分へ表示する方法が用いられる。
このような表示装置は、書換え動作に要する時間に比べ、表示した情報を維持する時間が長いため表示に要する電力が少ないこと、電気により表示を変化させるものにおいては停電時においても過去の情報表示を維持すること、屋外において使用されるものについては外光下における良好な視認性が求められる。
【０００７】
図２（ｂ）及び（ｃ）は、このような目的に使用される従来の表示装置の例である。
図２（ｂ）においては各々の表示窓枠１２０に対し支点１２２を回転軸とし上下に分離された表示板１２１および１２３に予め記録された数字、文字列により表示を行う装置例である。
【０００８】
表示板は表示中の１２１および１２３、窓背面に位置する複数枚からなる１２４および１２８により構成され、駆動モータ１２５の回転によりモータ軸にとりつけられた減速歯車１２６および１２７により回転支点１２２を軸として回転し順次表示板を表示面に掲出する。
この方式では表示板選択時のみモータ回転動力を要し表示維持には電力を要しない点、屋外使用においても記録板の反射光により表示させるため外光により視認性が低下しないという特徴を持つ。
【０００９】
図２（ｃ）においては、各々の表示窓枠１２０に一方の半球面１３２を白、他方の半球面１３３を黒に着色した球体を格子状１３６に配列し、球体のいずれの半面を表示側１２９へ表示するかを選択することにより表示を行う方式である。
本方式では各球体の半球は各々磁性化され、制御部１３５により各球体に対応し各球体の背面に設けられた電磁石１３４を励磁することにより生じる磁界と、半球の磁極による磁界との反発力により表示する半球面を選択し、白または黒の半球面の構成により表示像の形成を行う。
【００１０】
本方式においても表示に要する電力は球体回転による表示書換え時のみであり表示中は電力を要しない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
図１（ａ）〜（ｃ）に示した従来の表示装置においては、記録および消去を行う機構部分と、記録紙とは一体化されており、記録結果は機構部分と共に掲出する必要があり、掲出に要する装置構成の複雑さを生じていた。また表示後に情報を一時的に不表示とするためには消去ヘッドにより表示情報を消去し、再度表示するためには同一情報を再度記録紙に記録する必要が生じていた。
【００１２】
また、図２（ｂ）に示す、従来の表示装置は、固定された表示板を使用しているので、任意の記録像を表示できないという問題を有し、図２（ｃ）に示す点構成による表示装置においては、全ての表示窓に表示書換え機構を具備する必要があるという問題を生じていた。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１によると、熱、光又は磁気を加えた場合に第一の温度に達すると透明化し定常状態に復帰後も該透明化の状態を維持し、且つ第一の温度よりも高い第二の温度に達すると透明化部分が不透明化し定常状態に復帰後も該不透明化の状態を維持する記録紙と、
低反射膜と高反射膜とを具備する反射部と、を具備しており、前記反射部は前記記録紙の裏面に設けられており、更に前記記録紙を局部的に第一の温度に設定可能な第一の手段と、前記記録紙を第二の温度に設定可能な第二の手段と、前記低反射膜と前記高反射膜の何れかを前記記録紙の裏面に選択的に配置可能な手段とを具備することを特徴とする反射型記録表示装置が提供される。
【００１６】
【作用】
請求項１によると、一体型表示部を装置本体に着脱可能としたので、表示部に対して記録をする時又は消去する時のみ、表示部を装着本体に挿入し、記録又は消去を行う。これにより、１つの装置本体により、多数枚の表示部を作成したり変更したりすることができる。
【００１７】
更に、記録紙の裏面に低反射膜と高反射膜の何れかを選択的に配置できるようにしたので、１つの一体型表示部について、記録されている情報を維持しながら、記録紙の裏面の低反射膜と高反射膜とを選択的に切り換えることにより、容易に表示又は非表示の状態とすることができる。
【００１９】
【実施例】
図３及び図４は本発明の第一実施例に係る書換え型表示装置を示す。
図３において、表示部２５は、記録紙１、記録紙１の背面に平行に設けられ且つ記録紙１の面積と同じ面積を有する反射膜２、記録紙１及び低反射膜２の平面性を維持する補強板２３からなる。記録紙１は、前述のように、初期状態では白濁化し光を不透過状態に維持するが、加熱されて第一の温度に達すると透明化しその透明化部分はその後、室温に復帰した状態においても透過状態を維持し、透明化部分は更に加熱されて第一の温度より高い第二の温度に達すると白濁化しその白濁化部分は室温に復帰後も白濁状態を維持するような高低分子複合型可逆感熱材料からなる。
【００２０】
図４において、記録消去装置２６は、表示部２５をこの記録消去装置２６の内部において支え且つ記録消去装置２６に対して出し入れ路となる上下ガイドレール２０，２１を具備する。記録ヘッド３は、キャリア６に搭載され、記録紙１上に記録面に接触する多数の点状の発熱体を横方向一列に構成し記録紙１の幅を覆っている。これらの発熱体は、記録紙１に対し第一の温度を発生する。消去ヘッド４は、キャリア６に記録ヘッド３と並行して搭載され、記録紙１の横方向の幅に対応する長さを有し、記録紙１に対し第二の温度を発生する。
【００２１】
表示部２５は記録消去装置２６の記録紙取り出し口２２より上ガイドレール２０および下ガイドレール２１に沿って記録消去装置２６内に挿入または排出される。
キャリア６は、記録消去装置２６内に挿入されている表示部２５の上をモータ１３の回転により駆動ベルト１２により移動する。記録ヘッド３はその発熱体を第一の温度に上昇させて記録紙１に密着して移動することにより記録紙１上に記録を行う。消去ヘッド４はその発熱体を第二の温度に上昇させることにより記録紙１上に記録された情報を白濁化して消去する。
【００２２】
記録済の表示部２５はガイドレール２１および２２により記録消去装置２６の外部へ引き出され、表示部２５のみが掲出される。記録消去装置２６は別の表示部２５を挿入し必要な記録および消去動作を行う。
図５は第一実施例の変形例を示す。 図５において、反射膜機構４６は、記録紙１の背面に位置し黒色等の低反射面４１と白色等の高反射面４２を有する連続したロール反射膜４０、ロール反射膜４０を支えるローラ４５、ローラ４５を回転するモータ４４、装置外装に固定され反射光量に応じた信号電圧を発生する境界検出センサ４３から構成される。
【００２３】
図５において、記録紙１の背面に設けられたロール反射膜４０は、記録紙１と同面積を持つ黒色の低反射面４１と記録紙と同面積を持つ白色の高反射面４２を連続して持ち、ロール膜４０の端に設けたローラ４５を、ロール反射膜駆動モータ４４を回転させることにより、記録紙１の背面に位置する反射面を順次低反射面４１と高反射面４２との間で変化させる。ロール反射膜境界センサ４３は低反射面４１と高反射面４２の境界においてセンサ出力電圧を変化させ、この出力電圧の変化によりモータ４４の回転を停止し、記録紙１の背面全体を低反射面４１または高反射面４２のいずれかが覆う状態とする。
【００２４】
記録した情報を認識可能とする場合は低反射面４１を記録紙１の背面に位置させ、不表示状態とする時は高反射面４２を記録紙１の背面に位置させる。即ち、記録紙１上の記録部分、即ち透明化部分は裏面の黒色の低反射面４１により記録情報を浮き上がらせて明瞭に視認可能とする。一方、白色の高反射面４２が記録紙１の裏面に位置する時は、記録情報は裏面からの反射により視認できなくなり、不表示の状態となる。
【００２５】
なお、図５に示す実施例では、モータ４４により反射膜を回転させているが、ローラ４５に把手（図示せず）を設け手動により反射膜を回転させるようにしてもよい。
また、図５に示す実施例においては、記録消去装置内に表示部が位置し、表示部と記録機構とが同一装置内に存在しているが、掲出される表示部、即ち記録紙１及びロール反射膜機構４６を記録消去装置から離して、掲出状態において表示と不表示との間で変化させるようにしても良い。
【００２６】
図６は第一実施例の別の変形例、図７（ａ）〜図７（ｃ）はその作動状態を示す。図６において、記録紙１の背面に低反射率（例えば黒色）のベース５２を記録紙１の面積と同面積で設け、記録紙１と低反射ベース５２との間に高反射面の多数の小片からなるフラップ機構５０を並べる。記録紙１上の表示情報を可視状態とする場合は、フラップ駆動プランジャ５５を排出方向に動作する電流方向に通電しフラップ駆動軸５１により全ての高反射フラップ５０を記録紙１面に対し垂直に位置させ、視点方向４６から記録紙１の記録部分を通し低反射ベース５２を認識させる（図７（ａ））。
【００２７】
記録紙１の記録部分は透明化しているので、低反射ベース５２の黒色と非記録部分の白濁との明度差により記録情報は認識可能となる。
記録紙１上の記録情報を一次的に不表示とするには、フラップ駆動プランジャ５５を吸引方向に動作する電流方向に通電しフラップ駆動軸５１により全ての高反射フラップ５０を記録紙１面に対し並行に位置させ、視点方向４６から記録紙１の記録部分を通し視認される背面が、記録紙１上の非記録部分の白濁部との明度差を縮小することによって認識困難とする。これにより記録紙１上の記録情報の非表示と同等の状態を生じさせる（図７（ｃ））。
【００２８】
なお、図６の実施例において、プランジャ５５により高反射フラップ５０を開閉しているが、フラップ駆動軸５４を手動で操作して高反射フラップ５０を開閉するようにしても良い。
図６の実施例においても前述と同様に、記録消去装置と表示部とを一体化した例として示してあるが、表示部２５（図３）の背面に図６と同様な機構を設け、表示部の単体掲出状態で表示および非表示の切換を可能としてもよく、また図４のような掲出機構に図６と同様な機構を設け、表示部２５（図３）から低反射膜２を除いて補強板２３を光学的に透明化することにより、掲出機構に表示部を挿入し掲出状態で表示および非表示を可能としてもよい。
【００２９】
図８〜図１２は半透明の第二実施例を示す。図８に示す表示窓１０１には、図９に示す高低分子複合型可逆感熱材からなる記録紙１６０が貼られている。上下ガイドレール１６７及び１６８は、表示装置の背面に横方向に連続して設けられている。記録消去装置１７２は、ガイドレール１６７および１６８に沿って走行輪１６９および１７０により移動させる。ケーブル１５１は本図では表示されない固定された制御部および電源部から移動する記録消去装置１７２へ信号および電源を供給する。上下の移動ガイド１６５および１６６はガイドレール１８２に支えられたヘッド部１６１を表示窓面に対し垂直方向に移動させる。モータ１６４はヘッド部１６１をガイド１６５および１６６上を移動させる。低反射膜１６２は、黒色等の低い反射率を持ち、記録紙１６０に情報が記録されて透明化した部分の背景を低反射化し、未書込部分の白濁化による高反射との差により情報を視認可能とするために、窓１０１に沿って開閉可能になっている。巻き取り機構１６３は低反射膜１６２を巻き取りまたは伸張することにより表示窓１０１に対し開閉する。
【００３０】
記録消去装置１７２はヘッド部１６１を有し、このヘッド部は、多数の小発熱体をこの記録消去装置１７２の移動方向に対し垂直に表示窓１０１に設けられた記録紙１６０を縦方向に覆う幅で並ぶ記録ヘッド１９０、表示窓１０１に設けられた記録紙１６０の縦方向幅を覆う線状の発熱体から成り、第一の温度により透明化した記録紙１６０の記録部を白濁化するのに要する第一の温度を超える第二の温度を発生する消去ヘッド１９１から成る。記録消去装置１７２は、ヘッド部１６１を記録紙１６０の面に対し接近および退避する退避ガイドレール１８２、退避ガイド１６５および１６６、ヘッド退避モータ１６４、このヘッド退避モータの回転軸に取り付けられヘッド退避ガイド側に設けた歯機構と噛合する退避ギア１８１から構成される。
【００３１】
図１２において、書換え対象となる表示窓の巻き取りモータ２０２を回転させると、低反射膜１６２の下端の膜ガイドバー２０５の両端にある膜ガイド２０４が窓枠１２０の周囲に設けた膜ガイドレール２０３に沿って移動することにより、低反射膜１６２は、低反射膜巻き取り部２０１に巻き取られる。
記録消去装置１７２はヘッド走行モータ１７１の回転により上走行輪１６９を回転させる。上走行輪１６９および下走行輪１７０が上ガイドレール１６７および下ガイドレール１６８に各々支持されているので、記録消去装置１７２は、ガイドレール１６７および１６８により形成される走行範囲を移動することができる。
【００３２】
ヘッド部１６１は、ヘッド退避モータ１６４の回転によりヘッド退避モータ１６４の軸に設けられたギアおよびヘッド部の上部に設けられたラックオピニオンギア構造からなる退避ギア１８１により、ヘッド退避上ガイド１６５およびヘッド退避下ガイド１６６をヘッド退避ガイドレール１８２に支持され表示窓１０１面に対し接近および退避動作を行う。
【００３３】
ヘッド部１６１に搭載された記録ヘッド１９０は記録消去装置１７２の移動に同期し、形成する像に必要な部分の小発熱体を記録紙１６０を不透明状態から透明状態を変化させるのに要する第一の温度を発生させ、記録紙１６０上に像を記録する。
一方、ヘッド部１６１に搭載された消去ヘッド１９１は、第一の温度により透明化した記録紙１６０の記録部を白濁化するのに要する第一の温度を超える第二の温度を発生することにより記録紙１６０上の記録像を消去する。
【００３４】
表示窓１０１に貼り付けられている記録紙１６０に対して情報の記録又は消去を行なう場合は、対象となる低反射膜１６２を低反射膜巻き取り部２０１（図１２）に巻き取った状態にしておく。
記録消去装置１７２は、ヘッド退避モータ１６４の回転により、ヘッド部１６１をヘッド退避ガイドレール１８２に沿って窓枠１２０から離れる方向へ移動する。記録消去装置１７２は、ガイドレール１６７および１６８に沿って水平方向に移動する動作に対して、表示窓の裏面に位置する固定された機構部が移動に支障を生じない位置まで後方に移動して退避する。
【００３５】
記録消去装置１７２はヘッド走行モータ１７１により書換え対象となる表示窓の一端まで移動した後、ヘッド部１６１をヘッド退避モータ１６４の逆回転により窓枠１２０へ接近する方向に移動させ記録ヘッド１９０および消去ヘッド１９１を記録紙１６０へ密着させる。
必要な記録又は消去の作用を終えて、記録消去装置１７２が表示窓の他端に達した後、ヘッド部１６１をヘッド退避モータ１６４の回転により記録紙１６０の面より退避させ、記録消去装置１７２を書換え対象窓外へ移動する。
【００３６】
低反射膜巻き取り部２０１により巻き上げられている低反射膜１６２を、巻き取りモータ２０２を逆転することにより膜ガイドバー２０５の自重により膜ガイドレール２０３に沿って下降し記録紙１６０背面を覆う状態とする。これにより、記録紙１６０上に設けられた透明化した記録部分を視点方向１２９に対し低反射化し、非記録部の白濁部による高反射部との反射率差により記録紙を視認可能とする。
【００３７】
尚、第二実施例では、各表示窓ごとに低反射膜１６２の巻き取り機構１６３を設けているが、全ての表示窓の低反射膜を共通の巻き取り部により同時に開閉するようにしてもよい。また、第二実施例では、各表示窓ごとに開閉する低反射膜１６２を設けたが、全ての表示窓を覆う一枚の低反射膜により全ての表示窓を同時に低反射膜で開閉するようにしてもよい。また、上記第二実施例では消去ヘッドと記録ヘッドの位置関係から記録時の記録装置の走行方向が一方向に限定されるが、消去ヘッドを記録ヘッドの両側に配置することにより任意の方向に装置を移動させることが可能となる。
【００３８】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、表示部を装置本体と分離して掲出することが可能となり、多数の書換え可能な掲出物を簡素に作成することができる。また、記録済みの掲出物に対して情報を維持したまま簡単に不表示の状態を作りだすことができ、再表示も容易に行える。
【００３９】
また、多数の表示窓を有する掲出装置において、単一の記録消去装置でもって、各表示窓の情報を容易に記録又は消去が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】表示装置の従来例（その１）を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は記録・消去ヘッド部の詳細を示す。
【図２】表示装置の従来例（その２）を示し、（ａ）は複数の表示窓を有する掲出部の表面、（ｂ）はプレート方式、（ｃ）は格子状の表示装置を示す。
【図３】本発明の第一実施例に係る表示装置の表示部を示す。
【図４】同第一実施例に係る表示装置において、図３の表示部を装置本体に装着した状態を示す。
【図５】同第一実施例に係る表示装置の反射膜の選択的配置構造を示す。
【図６】本発明の第一実施例に係る表示装置の反射膜の選択的切り換え配置構造の他の例を示す。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は図６の反射膜の切り換えの工程を示す。
【図８】本発明の第二実施例に係る表示装置を示し、（ａ）は複数の表示窓を有する掲出部の表面、（ｂ）はその裏面を示す。
【図９】同第二実施例の反射膜の選択的切り換え構造を示し、（ａ）は反射膜を開放した状態、（ｂ）は反射膜を覆った状態である。
【図１０】同第二実施例のヘッドの構造及び動作を示す。
【図１１】同第二実施例における記録ヘッドと消去ヘッドの詳細を示す。
【図１２】同第二実施例における反射膜の巻取り構造を示す。
【符号の説明】
１…記録紙
２…低反射膜
６…キャリア
２５…表示部
４０…反射膜
４１…低反射膜
４２…高反射膜
４６…反射膜機構

Claims (1)

1. 表示部を具備する反射型記録表示装置において、
   前記表示部が、
   加熱した場合に、第一の温度に達すると透明化し定常状態に復帰後も該透明化の状態を維持し、且つ前記第一の温度よりも高い第二の温度に達すると透明化部分が不透明化し定常状態に復帰後も該不透明化の状態を維持する記録紙と、
   低反射膜と高反射膜とを具備する反射部と、
   を具備しており、
   前記反射部は前記記録紙の裏面に設けられており、
   前記反射型記録表示装置は、
   前記記録紙を局部的に前記第一の温度に設定可能な第一の手段と、
   前記記録紙を前記第二の温度に設定可能な第二の手段と、
   前記低反射膜と前記高反射膜の何れかを、前記記録紙の裏面に選択的に配置可能な手段と、
   を更に具備する、反射型記録表示装置。

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