JP4138106B2 - 電子ペーパー用プリンター - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子ペーパー用プリンターに関する。
【０００２】
【従来の技術】
セグメントタイプの電気泳動ディスプレー（Electrophoretic Display ）が知られている（Barrett Comiskey, Jonathan D Albert, and Joe Jacobson, Electrophoretic Ink: A printalbe display material, Proceeding of SID 97 in Boston(1997)）。
【０００３】
この電気泳動ディスプレーは、電気泳動（Electrophoresis ）を利用した複数のマイクロカプセルにより、ディスプレーの各セグメントが構成されている。そして、目的のセグメントに電圧を印加することにより、そのセグメントの全部あるいは一部の色が変わるようになっている。
【０００４】
しかしながら、前記電気泳動を利用した書き換え可能な電子ペーパーに表示パターンを描画する電子ペーパー用プリンターは、なかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、書き換え可能な電子ペーパーに、適正かつ確実に表示パターンを描画し得る電子ペーパー用プリンターを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記（１）〜（２６）の本発明により達成される。
【０００７】
（１） 複数のカプセルを備え、該カプセル内で帯電粒子が移動することにより色が変化して表示パターンが表示される電子ペーパーに、表示パターンを描画する電子ペーパー用プリンターであって、
前記電子ペーパーに電界を印加することにより、前記カプセル内で前記帯電粒子を移動させて、前記電子ペーパーに表示パターンを描画するヘッドを有し、
前記ヘッドの前記電子ペーパーと接触する部分の形状を曲面としたことを特徴とする電子ペーパー用プリンター。
【０００８】
（２） 前記ヘッドは、少なくとも一対のドラムで構成されている上記（１）に記載の電子ペーパー用プリンター。
【０００９】
（３） 前記一対のドラムのうちの少なくとも一方は、その外周面に、前記電子ペーパーに印加する電界を形成する複数の画素電極を有している上記（２）に記載の電子ペーパー用プリンター。
【００１０】
（４） 前記一対のドラムのうちの一方は、その外周面に、前記電子ペーパーに印加する電界を形成する複数の画素電極を有し、他方は、その外周面に、前記画素電極とともに前記電界を形成する共通電極を有している上記（２）に記載の電子ペーパー用プリンター。
【００１１】
（５） 前記複数の画素電極は、行列状に配置されている上記（３）または（４）に記載の電子ペーパー用プリンター。
【００１２】
（６） 前記複数の画素電極による前記電界の形成と消失とをそれぞれ切り替える複数の切替素子を有する上記（３）ないし（５）のいずれかに記載の電子ペーパー用プリンター。
【００１３】
（７） 前記切替素子は、薄膜トランジスタである上記（６）に記載の電子ペーパー用プリンター。
【００１４】
（８） 複数のカプセルを備え、該カプセル内で帯電粒子が移動することにより色が変化して表示パターンが表示される電子ペーパーに、表示パターンを描画する電子ペーパー用プリンターであって、
前記電子ペーパーに電界を印加することにより、前記カプセル内で前記帯電粒子を移動させて、前記電子ペーパーに表示パターンを描画するドラム状のヘッドを有し、
前記ヘッドから前記電子ペーパーへの電界の印加のパターンにより、前記表示パターンが描画されるよう構成されていることを特徴とする電子ペーパー用プリンター。
【００１５】
（９） 前記ヘッドは、前記電子ペーパーに描画されている表示パターンを消去する消去ヘッドと、前記電子ペーパーに表示パターンを描画する描画ヘッドとを有する上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の電子ペーパー用プリンター。
【００１６】
（10） 前記ヘッドは、オーバーライトが可能に構成されている上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の電子ペーパー用プリンター。
【００１７】
（11） 複数のカプセルを備え、該カプセル内で帯電粒子が移動することにより色が変化して表示パターンが表示される電子ペーパーに、表示パターンを描画する電子ペーパー用プリンターであって、
前記電子ペーパーに電界を印加することにより、前記カプセル内で前記帯電粒子を移動させて、前記電子ペーパーに表示パターンを描画する描画ヘッドと、前記電子ペーパーに描画されている表示パターンを消去する消去ヘッドとを有し、前記描画ヘッドおよび／または前記消去ヘッドの前記電子ペーパーと接触する部分の形状を曲面としたことを特徴とする電子ペーパー用プリンター。
【００１８】
（12） 前記消去ヘッドは、外周面に単一の電極を有する一対のドラムで構成されている上記（11）に記載の電子ペーパー用プリンター。
【００１９】
（13） 前記描画ヘッドおよび前記消去ヘッドのうちの少なくとも一方は、一対のドラムで構成されている上記（11）に記載の電子ペーパー用プリンター。
【００２０】
（14） 前記一対のドラムのうちの少なくとも一方は、その外周面に、前記電子ペーパーに印加する電界を形成する複数の画素電極を有している上記（13）に記載の電子ペーパー用プリンター。
【００２１】
（15） 前記一対のドラムのうちの一方は、その外周面に、前記電子ペーパーに印加する電界を形成する複数の画素電極を有し、他方は、その外周面に、前記画素電極とともに前記電界を形成する共通電極を有している上記（13）に記載の電子ペーパー用プリンター。
【００２２】
（16） 前記複数の画素電極は、行列状に配置されている上記（14）または（15）に記載の電子ペーパー用プリンター。
【００２３】
（17） 前記複数の画素電極による前記電界の形成と消失とをそれぞれ切り替える複数の切替素子を有する上記（14）ないし（16）のいずれかに記載の電子ペーパー用プリンター。
【００２４】
（18） 前記切替素子は、薄膜トランジスタである上記（17）に記載の電子ペーパー用プリンター。
【００２５】
（19） 複数のカプセルを備え、該カプセル内で帯電粒子が移動することにより色が変化して表示パターンが表示される電子ペーパーに、表示パターンを描画する電子ペーパー用プリンターであって、
前記電子ペーパーに電界を印加することにより、前記カプセル内で前記帯電粒子を移動させて、前記電子ペーパーに表示パターンを描画するオーバーライトが可能なヘッドを有し、
前記ヘッドの前記電子ペーパーと接触する部分の形状を曲面としたことを特徴とする電子ペーパー用プリンター。
【００２６】
（20） 前記ヘッドは、一対のドラムを有し、
前記一対のドラムは、それぞれ、その外周面に、前記電子ペーパーに印加する電界を形成する複数の画素電極を有している上記（19）に記載の電子ペーパー用プリンター。
【００２７】
（21） 前記ヘッドは、一対のドラムを有し、
前記一対のドラムのうちの一方は、その外周面に、前記電子ペーパーに印加する電界を形成する複数の画素電極を有し、他方は、その外周面に、前記画素電極とともに前記電界を形成する共通電極を有している上記（19）に記載の電子ペーパー用プリンター。
【００２８】
（22） 前記共通電極の電位を所定値に設定することにより、前記共通電極と前記画素電極との間に方向の異なる２つの電界を選択的に形成し得るように構成されている上記（21）に記載の電子ペーパー用プリンター。
【００２９】
（23） 前記複数の画素電極は、行列状に配置されている上記（20）ないし（22）のいずれかに記載の電子ペーパー用プリンター。
【００３０】
（24） 前記複数の画素電極による前記電界の形成と消失とをそれぞれ切り替える複数の切替素子を有する上記（20）ないし（23）のいずれかに記載の電子ペーパー用プリンター。
【００３１】
（25） 前記切替素子は、薄膜トランジスタである上記（24）に記載の電子ペーパー用プリンター。
【００３２】
（26） 前記電子ペーパーは、基材層と、電子インク層とを有し、該電子インク層に、前記複数のカプセルが分散配置されている上記（１）ないし（25）のいずれかに記載の電子ペーパー用プリンター。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電子ペーパー用プリンター（電子ペーパー用印刷装置）を添付図面に示す好適実施例に基づいて詳細に説明する。
【００３４】
図１は、本発明の電子ペーパー用プリンターの第１実施例を示す側面図である。
【００３５】
同図に示す電子ペーパー用プリンター１は、後述する電子ペーパー２に、文字、数字、図形（絵）等の所定の表示パターン（表示）を描画（印刷）する装置である。
【００３６】
この電子ペーパー用プリンター１は、電子ペーパー２に表示パターンを描画する描画ヘッド（第１のヘッド）３と、電子ペーパー２に描画された表示パターンを消去する消去ヘッド（第２のヘッド）４と、描画ヘッド３および消去ヘッド４を回転駆動する図示しない駆動機構と、電子ペーパー２を搬送する図示しない搬送機構とを有している。なお、図１中矢印Ａの方向が、電子ペーパー２の搬送方向である。
【００３７】
図２は、電子ペーパー２の構成例を示す断面図、図３は、図２に示す電子ペーパーのマイクロカプセルを示す断面図である。
【００３８】
図２に示す電子ペーパー２は、電気泳動（Electrophoresis ）を利用した、表示パターンの書き換えや消去が可能な表示手段（表示媒体）である。
【００３９】
この電子ペーパー２は、紙（可撓性を有するシート状の基材層）２１と、この紙２１上に形成された電子インク層２２とで構成されている。電子インク層２２の図２中上側の面が、表示パターンが表示される表示面２０となっている。
【００４０】
電子インク層２２は、光透過性を有する（透明な）バインダ２３と、このバインダ２３中に均一に分散した状態で固定されている複数のマイクロカプセル２４とで構成されている。
【００４１】
電子インク層２２の厚さａは、マイクロカプセル２４の外径（直径）ｂの１．５〜２倍程度が好ましい。
【００４２】
また、前記バインダ２３としては、例えば、ポリビニルアルコール等を用いることができる。
【００４３】
図３に示すように、マイクロカプセル２４は、中空の球状の光透過性を有するカプセル本体２５を有している。このカプセル本体２５内には、液体（溶媒）２６が充填されており、この液体２６中には、負に帯電した複数の帯電粒子２７が分散している。
【００４４】
帯電粒子２７は、核２８と、この核２８を被覆する被覆層２９とで構成されている。
【００４５】
帯電粒子２７および液体２６の色は、互いに異なるように設定される。例えば、帯電粒子２７の色は、白色とされ、液体２６の色は、青色、赤色、緑色またはは黒色とされる。
【００４６】
マイクロカプセル２４に外部電界（電場）を印加すると、帯電粒子２７は、カプセル本体２５内で、前記電界の方向と逆方向に移動する。
【００４７】
例えば、マイクロカプセル２４の図３中上側（表示面２０側）に正に帯電した電極が位置すると、図３中下側に向って電界が生じ、これにより、帯電粒子２７は、カプセル本体２５内の図３中上側に移動（浮上）する。この帯電粒子２７により、マイクロカプセル２４の図３中上側の色は、白色になる。
【００４８】
逆に、マイクロカプセル２４の図３中上側に負に帯電した電極が位置すると、図３中上側に向って電界が生じ、これにより、帯電粒子２７は、カプセル本体２５内の図３中下側に移動（沈下）する。この場合には、カプセル本体２５内の図３中上側に液体２６が位置するので、液体の色が青色ならば、マイクロカプセル２４の図３中上側の色は、青色になる。
【００４９】
また、マイクロカプセル２４は、液体２６の比重と帯電粒子２７の比重とが等しくなるように構成されている。
【００５０】
これにより、帯電粒子２７は、図３中上側または下側に移動後、電界が消失しても、一定の位置に長期間位置することができ、マイクロカプセル２４の図３中上側の色が白色、または液体の色、例えば青色に長期間保持される。すなわち、電子ペーパー２の表示が、長期間保持される。
【００５１】
なお、液体２６の比重と帯電粒子２７の比重とを等しくするには、例えば、被覆層２９の厚さｄ等を調節すればよい。
【００５２】
マイクロカプセル２４の外径ｂは、１８０μm 以下が好ましく、１０〜２０μm 程度がより好ましい。
【００５３】
前記帯電粒子２７の核２８としては、例えば、ＴｉＯ2（ルチル構造）等を用いることができる。
【００５４】
また、前記帯電粒子２７の被覆層２９としては、例えば、ポリエチレン等を用いることができる。
【００５５】
また、前記液体２６としては、例えば、四塩化エチレンとイソパラフィンとに、アントラキン系染料を溶解したもの等を用いることができる。
【００５６】
図１に示すように、描画ヘッド３は、回転自在に支持されている一対のドラム３１、３２で構成されている。ドラム３１の外径（直径）とドラム３２の外径とは、同一に設定されている。
【００５７】
ドラム３１、３２の外径は、特に限定されないが、３〜３０cm程度が好ましい。
【００５８】
なお、ドラム３１、３２の外径を大きくすることにより、電子ペーパー２に対するドラム３１、３２の接触面積が増大し、これにより表示パターンの描画速度を向上させることができる。
【００５９】
これらのドラム３１、３２は、それぞれの軸線（回転軸３１２、３２２）が互いに平行になり、かつ、ドラム３１の外周面とドラム３２の外周面とが所定距離離間するように設置されている。そして、ドラム３１、３２は、ドラム３１が図１中上側、すなわち電子ペーパー２の電子インク層２２側となり、ドラム３２が図１中下側、すなわち電子ペーパー２の紙２１側となるように配置されている。
【００６０】
前記ドラム３１の外周面とドラム３２の外周面との間の間隔は、電子ペーパー２が、ドラム３１とドラム３２との間を通過することができ、かつ、ドラム３１とドラム３２とにより電子ペーパー２に必要かつ十分な圧力と電界を加えることができるように設定される。
【００６１】
ドラム３１は、円筒状のドラム本体３１１を有している。このドラム本体３１１の外周面には、複数の画素電極（上部電極）を備えた回路基板３１３が設置されている。なお、この回路基板３１３は、後に詳述する。
【００６２】
また、ドラム３２は、円筒状のドラム本体３２１を有している。このドラム本体３２１の外周面には、共通電極（下部電極）３２３が設置されている。
【００６３】
図４は、回路基板３１３を展開した状態を模式的に示す図（ブロック図）である。なお、図４中矢印Ａの方向が、電子ペーパー２の搬送方向である。
【００６４】
また、図５は、描画ヘッド３の１画素分を示す側面図である。なお、図５中矢印Ａの方向が、電子ペーパー２の搬送方向である。
【００６５】
図４に示すように、回路基板３１３は、可撓性（柔軟性）を有する樹脂製の基板６１を有している。
【００６６】
この基板６１上には、行列状に配置（配列）された複数の四角形の画素電極６４と、各画素電極６４の導通、非導通をそれぞれ切り替える複数の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）（切替素子）６５と、各薄膜トランジスタ６５のゲートに電圧（信号）を印加するゲートドライバ６２と、各薄膜トランジスタ６５のソースに電圧（信号）を印加するソースドライバ６３と、図４中横方向に延びる複数のゲートライン６２１と、図４中縦方向に延びる複数のソースライン６３１とが、それぞれ形成されている。
【００６７】
１つの画素電極６４が、１画素（ドット）に相当する。
【００６８】
また、各画素電極６４のピッチは、特に限定されないが、５００〜５０００dpi（ドット／インチ）程度が好ましい。
【００６９】
なお、本発明では、画素電極６４の形状が四角形に限定されないことは言うまでもない。
【００７０】
また、本発明では、画素電極６４の配列のパターンは、行列状に限定されず、例えば、画素電極６４がデルタ状に並んでいても差し支えない。
【００７１】
以下、図４中、最も上側の横方向の配列を「第１行（１行目）」、上側からＮ番目の横方向の配列を「第Ｎ行（Ｎ行目）」と言う。
【００７２】
また、図４中、最も左側の縦方向の配列を「第１列（１列目）」、左側からＮ番目の縦方向の配列を「第Ｎ列（Ｎ列目）」と言う。
【００７３】
ゲートドライバ６２には、図４中横方向に延びる複数のゲートライン６２１が、それぞれ接続されている。
【００７４】
また、ソースドライバ６３には、図４中縦方向に延びる複数のソースライン６３１が、それぞれ接続されている。
【００７５】
そして、各薄膜トランジスタ６５のゲートは、それぞれ、対応するゲートライン６２１に接続されている。
【００７６】
また、各薄膜トランジスタ６５のソースは、それぞれ、対応するソースライン６３１に接続されており、各薄膜トランジスタ６５のドレインは、それぞれ、対応する画素電極６４に接続されている。
【００７７】
ゲートドライバ６２は、前記ゲートライン６２１を１行（ライン）ごとに順次走査する。
【００７８】
例えば、「Ｎ行目のゲートライン６２１を走査する」とは、Ｎ行目のすべての薄膜トランジスタ６５のゲートに走査時間（時間）ｔの間だけ電圧（走査電圧）を印加し、Ｎ行目のすべての薄膜トランジスタ６５（薄膜トランジスタ６５のゲート）を走査時間ｔの間だけオンにすることを言う。
【００７９】
このようにゲートドライバ６２の役割は、Ｎ行目の次はＮ＋１行目、Ｎ＋１行目の次はＮ＋２行目と、順次走査すること、すなわち、順次、行単位で（１行ごとに）その行のすべての薄膜トランジスタ６５を走査時間ｔの間だけオンさせることである。
【００８０】
ソースドライバ６３は、データライン駆動回路とも呼ばれ、所定のゲートライン６２１に走査電圧が印加されたとき、すなわち、所定の行の薄膜トランジスタ６５がすべてオンしたとき、画素電極６４に、ソースライン６３１および前記薄膜トランジスタ６５を介して印刷情報（表示パターンを示す情報）に応じた電圧を印加する回路である。
【００８１】
所定のゲートライン６２１に走査電圧が印加されたときに、所定のソースライン６３１に前記電圧が印加されることにより、対応する画素電極６４が導通する。これにより、例えば対応する画素電極６４に所定の大きさの負の電圧が印加され、図５に示すように、その画素電極６４を例えば負に帯電させることができる。このとき共通電極３２３の電位を０ボルトに設定すると、画素電極６４に向って電界が形成される（生じる）。
【００８２】
前記画素電極６４と共通電極３２３との間に印加される電圧（画素電極６４と共通電極３２３の電位差）の大きさは、特に限定されないが、絶対値で、１０ボルト以上が好ましく、２０ボルト以上がより好ましい。
【００８３】
前記各薄膜トランジスタ６５の駆動は、それぞれ、制御手段７により、ゲートドライバ６２およびソースドライバ６３を介して制御される。
【００８４】
制御手段７は、通常、ロジック回路とメモリ回路等からなる集積回路で構成され、前記各薄膜トランジスタ６５の他、後述する消去ヘッド４のドラム４１の各薄膜トランジスタ６５等、電子ペーパー用プリンター１全体の制御を行う。
【００８５】
前述したドラム本体３１１の外周面への回路基板３１３の形成は、例えば、下記のようにするのが好ましい。
【００８６】
まず、前述した薄膜トランジスタアレイ、画素電極アレイ等を備えた回路部を図示しない所定の基板上に形成し、これを前記基板から所定の方法で剥離し、基板６１上に転写する。これにより、回路基板３１３が得られる。この方法の詳細は、本願出願人による特開平１０−１２５９３０号を採用することができる。
【００８７】
次いで、この回路基板３１３をドラム本体３１１の外周面に巻き付けて固定する。
【００８８】
図１に示すように、消去ヘッド４は、描画ヘッド３の図１中右側（電子ペーパー２の搬送方向手前側）に、描画ヘッド３から所定距離離間して設置されている。
【００８９】
この消去ヘッド４は、前述した描画ヘッド３と同様に、回転自在に支持されている一対のドラム４１、４２で構成されている。ドラム４１およびドラム４２の外径は、前述した描画ヘッド３のドラム３１およびドラム３２の外径と同一に設定されている（ドラム４１の外径とドラム４２の外径とは、同一に設定されている）。
【００９０】
ドラム４１、４２の外径は、特に限定されないが、前述したドラム３１、３２の外径と同様に、３〜３０cm程度が好ましい。
【００９１】
なお、ドラム４１、４２の外径を大きくすることにより、電子ペーパー２に対するドラム４１、４２の接触面積が増大し、これにより表示パターンの消去速度を向上させることができる。
【００９２】
これらのドラム４１、４２は、前述した描画ヘッド３と同様に、それぞれの軸線（回転軸４１２、４２２）が互いに平行になり、かつ、ドラム４１の外周面とドラム４２の外周面とが所定距離離間するように設置されている。そして、ドラム４１、４２は、前述した描画ヘッド３と同様に、ドラム４１が図１中上側、すなわち電子ペーパー２の電子インク層２２側となり、ドラム４２が図１中下側、すなわち電子ペーパー２の紙２１側となるように配置されている。
【００９３】
ドラム４１は、円筒状のドラム本体４１１を有している。このドラム本体４１１の外周面には、前述した描画ヘッド３と同様に、複数の画素電極（上部電極）６４を備えた回路基板４１３が設置されている。なお、この回路基板４１３は、前述した描画ヘッド３の回路基板３１３と同様であるので、その説明の一部を省略する。
【００９４】
また、ドラム４２は、円筒状のドラム本体４２１を有している。このドラム本体４２１の外周面には、共通電極（下部電極）４２３が設置されている。
【００９５】
図６は、消去ヘッド４の１画素分を示す側面図である。なお、図６中矢印Ａの方向が、電子ペーパー２の搬送方向である。
【００９６】
ゲートドライバ６２は、前記ゲートライン６２１を１行（ライン）ごとに順次走査する（図４参照）。
【００９７】
例えば、「Ｎ行目のゲートライン６２１を走査する」とは、Ｎ行目のすべての薄膜トランジスタ６５のゲートに走査時間（時間）ｔの間だけ電圧（走査電圧）を印加し、Ｎ行目のすべての薄膜トランジスタ６５（薄膜トランジスタ６５のゲート）を走査時間ｔの間だけオンにすることを言う。
【００９８】
このようにゲートドライバ６２の役割は、Ｎ行目の次はＮ＋１行目、Ｎ＋１行目の次はＮ＋２行目と、順次走査すること、すなわち、順次、行単位で（１行ごとに）その行のすべての薄膜トランジスタ６５を走査時間ｔの間だけオンさせることである。
【００９９】
ソースドライバ６３は、データライン駆動回路とも呼ばれ、所定のゲートライン６２１に走査電圧が印加されたとき、すなわち、所定の行の薄膜トランジスタ６５がすべてオンしたとき、画素電極６４に、ソースライン６３１および前記薄膜トランジスタ６５を介して電圧を印加する回路である。
【０１００】
所定のゲートライン６２１に走査電圧が印加されたときに、所定のソースライン６３１に前記電圧が印加されることにより、対応する画素電極６４が導通する。これにより、対応する画素電極６４に所定の大きさの正の電圧が印加され、図６に示すように、その画素電極６４を例えば正に帯電することができる。このとき画素電極６４から共通電極４２３に向って電界が形成される。
【０１０１】
前記画素電極６４と共通電極４２３との間に印加される電圧（画素電極６４と共通電極４２３の電位差）の大きさは、特に限定されないが、絶対値で、１０ボルト以上が好ましく、２０ボルト以上がより好ましい。
【０１０２】
なお、前記ドラム本体４１１の外周面への回路基板４１３の形成は、前述したドラム本体３１１の外周面への回路基板３１３の形成と同様の方法で行うのが好ましい。
【０１０３】
次に、電子ペーパー用プリンター１の作用を説明する。
【０１０４】
電子ペーパー用プリンター１で電子ペーパー２に表示パターンを描画する際は、図１に示すように、駆動機構により、描写ヘッド３のドラム３１は、所定の回転数（回転速度）で図１中時計回りに回転し、ドラム３２は、ドラム３１と同一の回転数で図１中反時計回りに回転する。
【０１０５】
同様に、駆動機構により、消去ヘッド４のドラム４１は、ドラム３１と同一の回転数で図１中時計回りに回転し、ドラム４２は、ドラム４１と同一の回転数で図１中反時計回りに回転する。
【０１０６】
なお、前述したように、各ドラム３１、３２、４１および４２の外径は、すべて同一であるので、各ドラム３１、３２、４１および４２の外周面の線速度は、すべて同一となる。
【０１０７】
電子ペーパー２は、搬送機構により図１中右側から消去ヘッド４まで搬送される。
【０１０８】
制御手段７は、ゲートドライバ６２を駆動して、消去ヘッド４のすべての薄膜トランジスタ６５を１行ごとに走査し、オンさせる。
【０１０９】
この際、制御手段７は、さらに、ソースドライバ６３を駆動して、すべてのソースライン６３１に対して同電位の信号を出力する。
【０１１０】
なお、制御手段７は、各列の画素電極６４が電子ペーパー２に接触する前に、前記走査および前記信号の出力を開始する。
【０１１１】
これにより、図６に示すように、すべての画素電極６４に所定の大きさの例えば正の電圧が印加されると、すべての画素電極６４が正に帯電する。そして、共通電極４２３の電位を０ボルトに設定しておくと、対向する各画素電極６４から共通電極４２３に向ってそれぞれ電界が形成される。
【０１１２】
電子ペーパー２は、ドラム４１とドラム４２とにより、挟持され、矢印Ａの方向に送られる。すなわち、電子ペーパー２は、先端（図１中左側の部分）から順次ドラム４１とドラム４２との間を通過する。この際、電子ペーパー２は、ドラム４１とドラム４２とにより、先端から順次、所定の圧力で押圧されるとともに、前記電界中に置かれる（電界が印加される）。
【０１１３】
一つの例として、電子ペーパー２を消去ヘッド４で全面白色にした後、描画ヘッド３で青色の文字や図形を書き込むモードを説明する。
【０１１４】
図７に示すように、前記電界中に置かれた電子ペーパー２の各帯電粒子２７は、それぞれ、その電界によりカプセル本体２５内の図７中上側に移動する。これらの帯電粒子２７により、それに対応する電子ペーパー２の表示面２０の色は、白色になる。
【０１１５】
以下、同様にして、電子ペーパー２は、ドラム４１とドラム４２との間を通過する際、その表示面２０の色が白色になる。
【０１１６】
そして、電子ペーパー２の基端（図１中右側の部分）までドラム４１とドラム４２との間を通過すると、電子ペーパー２の表示面２０の色は、すべて白色になる。すなわち、電子ペーパー２に描画された表示パターンがすべて消去される（リセットされる）。
【０１１７】
また、図１に示すように、電子ペーパー２は、前記ドラム４１とドラム４２とにより矢印Ａの方向に送られ、これにより描画ヘッド３まで搬送される。
【０１１８】
制御手段７は、各薄膜トランジスタ６５のゲート電圧を制御するとともに、各薄膜トランジスタ６５のソース電圧を表示パターンを示す信号（例えば、画像信号等）に基づいて制御する。
【０１１９】
すなわち、制御手段７は、ゲートドライバ６２を駆動して、ゲートライン６２１を時間分割して走査する。図４に示すように、まず、１行目のゲートライン６２１に時間ｔのパルス電圧を印加し、時間ｔの間だけ１行目のすべての薄膜トランジスタ６５のゲートをオンさせる（開く）。すなわち、１行目のすべての薄膜トランジスタ６５を時間ｔの間だけオンさせる。次いで、２行目のゲートライン６２１にパルス電圧を印加し、２行目のすべての薄膜トランジスタ６５を時間ｔの間だけオンさせる。以下、同様に、順次、ゲートライン６２１にパルス電圧を印加していく。
【０１２０】
そして、制御手段７は、ソースドライバ６３に目的の行に対応する信号（例えば画像信号）を送出し、ソースドライバ６３を駆動して、目的の行の薄膜トランジスタ６５がオンしている時間ｔの間に、目的の行１行分の電圧を目的の行の対応する薄膜トランジスタ６５のソースに印加する。これにより、目的の行の薄膜トランジスタ６５のソース−ドレイン間に、前記信号に応じた電圧が印加される。例えば、目的の行が２行目であり、２列目の薄膜トランジスタ６５のソースに−２０ボルトが印加される場合は、ソースドライバ６３の２列目、すなわち２列目のソースライン６３１の電圧が−２０ボルトになっていればよい。
【０１２１】
これにより、図５に示すように、目的の画素電極６４に所定の大きさの負の電圧が印加され、目的の画素電極６４が負に帯電する。そして、共通電極３２３の電位を０ボルトに設定しておくと、その共通電極３２３と対向する前記目的の画素電極６４に向ってそれぞれ電界が形成される。
【０１２２】
図１に示すように、電子ペーパー２は、ドラム３１とドラム３２とにより、挟持され、矢印Ａの方向に送られる。すなわち、電子ペーパー２は、先端から順次ドラム３１とドラム３２との間を通過する。この際、電子ペーパー２は、ドラム３１とドラム３２とにより、先端から順次、所定の圧力で押圧されるとともに、前記電界中に置かれる。
【０１２３】
図８に示すように、前記電界中に置かれた電子ペーパー２の各帯電粒子２７は、それぞれ、その電界によりカプセル本体２５内の図８中下側に移動する。この場合には、カプセル本体２５内の図８中上側に液体２６が位置するので、それに対応する電子ペーパー２の表示面２０の色は、青色になる。すなわち、電子ペーパー２に表示パターンの一部が描画される。
【０１２４】
以下、同様にして、電子ペーパー２が、ドラム３１とドラム３２との間を通過する際、その電子ペーパー２に表示パターンの一部が描画される。
【０１２５】
そして、電子ペーパー２の基端までドラム３１とドラム３２との間を通過すると、電子ペーパー２に、表示パターンがすべて描画される。以上で、電子ペーパー２への表示パターンの描画が完了する。
【０１２６】
この電子ペーパー２の表示パターンを書き換える場合や、別の電子ペーパー２に表示パターンを描画する場合も、前述したように、まず、消去ヘッド４により表示パターンが消去され、この後、新しい表示パターンが描画される。
【０１２７】
また、電子ペーパー２の表示パターンを消去する場合には、前述した消去ヘッド４により表示パターンの消去のみを行う。
【０１２８】
以上説明したように、この電子ペーパー用プリンター１によれば、電子ペーパー２に、繰り返し、文字、数字、図形等の所定の表示パターンを描画することができる。
【０１２９】
また、電子ペーパー２に表示パターンを描画するので、表示パターンをディスプレーに表示して見る場合に比べ、表示パターンが見易く、また、表示パターンを紙に印刷して見る場合に比べ、紙（資源）が無駄にならない。
【０１３０】
そして、この電子ペーパー用プリンター１では、ドラム状の描画ヘッド３により描画するので（描画ヘッド３の画素電極６４および共通電極４２３がそれぞれ曲面に形成されているので）、描画の際、電子ペーパー２に圧力を均一に加えることができ、これにより、適正かつ確実に、電子ペーパー２に表示パターンを描画することができる。
【０１３１】
同様に、ドラム状の消去ヘッド４により消去するので（消去ヘッド４の画素電極６４および共通電極４２３がそれぞれ曲面に形成されているので）、消去の際、電子ペーパー２に圧力を均一に加えることができ、これにより、確実に、そして均一に電子ペーパー２に描画された表示パターンを消去することができる。
【０１３２】
また、この電子ペーパー用プリンター１では、消去ヘッド４や描画ヘッド３のドラムの形状が円筒状になっているので、電子ペーパー２の図１中横方向の長さに制限を受けずに、連続的に表示パターンの消去や描画を行うことができる。
【０１３３】
本発明では、電子ペーパー用プリンター１の消去ヘッド４が、一括して消去用の電界を形成することができるように構成されていてもよい。これを第２実施例において示す。
【０１３４】
図９は、本発明の電子ペーパー用プリンターの第２実施例における消去ヘッドを示す側面図である。
【０１３５】
この第２実施例の電子ペーパー用プリンター１の構成は、消去ヘッド５の構造が前述した第１実施例の電子ペーパー用プリンター１の消去ヘッド４と異なる他は、第１実施例の電子ペーパー用プリンター１と同一である。すなわち、第２実施例の電子ペーパー用プリンター１は、図１に示す消去ヘッド４を図９に示す消去ヘッド５に置き換えたものである。
【０１３６】
従って、図９に示す消去ヘッド５は、図１に示す描画ヘッド３の図１中右側に、描画ヘッド３から所定距離離間して設置されている。
【０１３７】
この消去ヘッド５は、前述した描画ヘッド３、消去ヘッド４と同様に、回転自在に支持されている一対のドラム５１、５２で構成されている。ドラム５１および５２の外径は、前述した描画ヘッド３のドラム３１およびドラム３２の外径と同一に設定されている（ドラム５１の外径とドラム５２の外径とは、同一に設定されている）。
【０１３８】
ドラム５１、５２の外径は、特に限定されないが、前述したドラム３１、３２、４１、４２の外径と同様に、３〜３０cmが好ましい。
【０１３９】
なお、ドラム５１、５２の外径を大きくすることにより、電子ペーパー２に対するドラム５１、５２の接触面積が増大し、これにより表示パターンの消去速度を向上させることができる。
【０１４０】
これらのドラム５１、５２は、前述した描画ヘッド３、消去ヘッド４と同様に、それぞれの軸線（回転軸５１２、５２２）が互いに平行になり、かつドラム５１の外周面とドラム５２の外周面とが所定距離離間するように設置されている。そして、ドラム５１、５２は、前述した消去ヘッド４と同様に、ドラム５１が図９中上側、すなわち電子ペーパー２の電子インク層２２側となり、ドラム５２が図９中下側、すなわち電子ペーパー２の紙２１側となるように配置されている。
【０１４１】
ドラム５１は、円筒状のドラム本体５１１を有している。このドラム本体５１１の外周面には、単一の上部電極５１３が設置されている。
【０１４２】
また、ドラム５２は、円筒状のドラム本体５２１を有している。このドラム本体５２１の外周面には、単一の下部電極５２３が設置されている。
【０１４３】
上部電極５１３および下部電極５２３は、例えば、金属薄膜または導電性のセラミック薄膜等からなる。
【０１４４】
この上部電極５１３と下部電極５２３との間に、制御手段７からの指令でドライバ６を駆動して電圧を印加する。例えば、上部電極５１３に正の電圧（プラス電位）を印加し、下部電極５２３に負の電圧（マイナス電位）を印加すると、上部電極５１３と下部電極５２３とが対向しているところにおいて、上部電極５１３から下部電極５２３に向かって電界が形成される。
【０１４５】
この電極間に印加される電圧の大きさは、特に限定されないが、絶対値で、１０ボルト以上が好ましく、２０ボルト以上がより好ましい。
【０１４６】
次に、第２実施例の電子ペーパー用プリンター１における消去ヘッド５の作用について説明する。
【０１４７】
この電子ペーパー用プリンター１の作用は、消去ヘッド５の作用を除いて、前述した第１実施例の電子ペーパー用プリンター１と同様であるので、以下、消去ヘッド５の作用のみを説明する。
【０１４８】
駆動機構により、消去ヘッド５のドラム５１は、ドラム３１と同一の回転数で図９中時計回りに回転し、ドラム５２は、ドラム５１と同一回転数で図９中反時計回りに回転する。
【０１４９】
なお、第２実施例においても、各ドラム３１、３２、５１および５２の外径は、すべて同一であるので、各ドラム３１、３２、５１および５２の外周面の線速度はすべて同一となる。
【０１５０】
電子ペーパー２は、搬送機構により、矢印Ａで示されているように図９中右側から消去ヘッド５まで搬送される。
【０１５１】
制御手段７は、電子ペーパー２がドラム５１、５２に巻き込まれる前（接触する前）に、ドライバ６を駆動して、消去ヘッド５の上部電極５１３と下部電極５２３との間に電圧を印加する。例えば、図９に示すように、上部電極５１３に正の電圧を印加し、下部電極５２３に負の電圧を印加すると、電子ペーパー２がドラム５１、５２に挟持されるところ、すなわち上部電極５１３と下部電極５２３とが対向しているところでは、上部電極５１３から下部電極５２３に向かって電界が形成される。
【０１５２】
電子ペーパー２は、先端（図９中左側の部分）から順次ドラム５１とドラム５２との間を通過する。この際、第１実施例で述べたように、先端から順次、所定の圧力と電界とが印加される。
【０１５３】
このようにして、電子ペーパー２の先端から基端まで前記電界の中に置かれた場合には、電子ペーパー２の表示面２０は、全面白色となる。すなわち、電子ペーパー２に表示パターンが描画されていてもそれらは、この消去ヘッド５によりすべて消去される（リセットされる）。
【０１５４】
以上説明したように、この消去ヘッド５の場合、構造が簡単で容易に製造でき、制御が簡単であり、しかもドラム５１、５２上の一面にそれぞれ単一の上部電極５１３、下部電極５２３が形成されているので、電極に継ぎ目がなく（連続的に電界を形成することができ）、電子ペーパー２に消し残りが生ずるのを防止できるという利点を有する。
【０１５５】
なお、本発明では、消去ヘッド４、５は、例えば、帯電バーや帯電ロール等であっても差し支えない。
【０１５６】
次に、本発明の電子ペーパー用プリンターの第３実施例を説明する。
【０１５７】
図１０は、本発明の電子ペーパー用プリンターの第３実施例を示す側面図である。なお、前述した第１実施例の電子ペーパー用プリンター１との共通点については、説明を省略し、主な相違点を説明する。
【０１５８】
同図に示すように、電子ペーパー用プリンター１は、電子ペーパー２に描画された表示パターンの消去および表示パターンの描画を行う（オーバーライトが可能な）描画ヘッド８と、描画ヘッド８を回転駆動する図示しない駆動機構と、電子ペーパー２を搬送する図示しない搬送機構とを有している。なお、図１０中矢印Ａの方向が、電子ペーパー２の搬送方向である。
【０１５９】
描画ヘッド８、回転自在に支持されている一対のドラム８１、８２で構成されている。ドラム８１の外径とドラム８２の外径とは、同一に設定されている。
【０１６０】
ドラム８１、８２の外径は、特に限定されないが、３〜３０cm程度が好ましい。
【０１６１】
これらのドラム８１、８２は、それぞれの軸線（回転軸８１２、８２２）が互いに平行になり、かつ、ドラム８１の外周面とドラム８２の外周面とが所定距離離間するように設置されている。そして、ドラム８１、８２は、ドラム８１が図１０中上側、すなわち、電子ペーパー２の電子インク層２２側となり、ドラム８２が図１０中下側、すなわち電子ペーパー２の紙２１側となるように配置されている。
【０１６２】
ドラム８１は、円筒状のドラム本体８１１を有している。このドラム本体８１１の外周面には、複数の画素電極（上部電極）を備えた回路基板８１３が設置されている。
【０１６３】
また、ドラム８２は、円筒状のドラム本体８２１を有している。このドラム本体８２１の外周面には、複数の画素電極（下部電極）を備えた回路基板８２３が設置されている。
【０１６４】
なお、前記回路基板８１３および８２３は、それぞれ、前述した第１実施例の電子ペーパー用プリンター１の描画ヘッド３の回路基板３１３と同様であるので、その説明を省略する。
【０１６５】
図１１および図１２は、それぞれ、描画ヘッド８の１画素分を示す側面図である。なお、図１１および図１２中矢印Ａの方向が、電子ペーパー２の搬送方向である。
【０１６６】
この電子ペーパー用プリンター１では、図１１および図１２に示すように、ドラム８１の画素電極６４の位置と、これに対応するドラム８２の画素電極６４との位置とが一致するように、例えば、タイミングベルトや、エンコーダ等により位置合わせがなされるように構成されている。
【０１６７】
各薄膜トランジスタ６５は、それぞれ、ゲートがオンし（ゲートに電圧が印加され）、ソースに所定の大きさの電圧が印加されると、これにより、対応する画素電極６４が導通する。
【０１６８】
図１１に示すように、ドラム８１の薄膜トランジスタ６５のゲートがオンし、ソースに電圧が印加されると、対応する画素電極６４に所定の大きさの正の電圧が印加され、その画素電極６４が正に帯電する。その際に、ドラム８１の薄膜トランジスタ６５のゲートがオンするのと同じタイミングで、ドラム８２の薄膜トランジスタ６５のゲートをオンし、ソースに０（ゼロ電圧）または負の電圧を印加して、その画素電極６４を０（電荷量＝０）または負に帯電させる。これにより、ドラム８１の画素電極６４からドラム８２の画素電極６４に向って電界が形成される。
【０１６９】
逆に、図１２に示すように、ドラム８２の薄膜トランジスタ６５のゲートがオンし、ソースに電圧が印加されると、対応する画素電極６４に所定の大きさの正の電圧が印加され、その画素電極６４が正に帯電する。その際に、ドラム８２の薄膜トランジスタ６５のゲートがオンするのと同じタイミングで、ドラム８１の薄膜トランジスタ６５のゲートをオンし、ソースに０または負の電圧を印加して、その画素電極６４を０または負に帯電させる。これにより、ドラム８２の画素電極６４からドラム８１の画素電極６４に向って電界が形成される。
【０１７０】
前記ドラム８１の画素電極６４とドラム８２の画素電極６４との間に印加される電圧の大きさは、特に限定されないが、１０ボルト以上が好ましく、２０ボルト以上がより好ましい。
【０１７１】
なお、前記ドラム本体８１１の外周面への回路基板８１３の形成と、前記ドラム本体８２１の外周面への回路基板８２３の形成は、それぞれ、前述した第１実施例の電子ペーパー用プリンター１におけるドラム本体３１１の外周面への回路基板３１３の形成と同様の方法で行うのが好ましい。
【０１７２】
次に、第３実施例の電子ペーパー用プリンター１の作用を簡単に説明する。
【０１７３】
この電子ペーパー用プリンター１では、電子ペーパー２に表示パターンを描画する場合、制御手段７は、表示パターンを示す信号（例えば、画像信号等）に基づいて、ドラム８１および８２のゲートドライバ６２およびソースドライバ６３を介して、ドラム８１および８２の所定の薄膜トランジスタ６５をオンさせ、ソースに電圧を印加し、これにより表示パターンをオーバーライトする。
【０１７４】
すなわち、電子ペーパー２の表示面２０の所定の部分（画素）の色を青色にする場合には、青色にする画素に対応するドラム８１の薄膜トランジスタ６５およびドラム８２の薄膜トランジスタ６５のゲートをオンし、ドラム８２の薄膜トランジスタ６５のソースに正の電圧を印加し、ドラム８１の薄膜トランジスタ６５のソースに０または負の電圧を印加する。
【０１７５】
これにより、図１２に示すように、ドラム８２の目的の画素電極６４に所定の大きさの正の電圧が印加され、その画素電極６４が正に帯電する。また、ドラム８１の目的の画素電極６４に０または所定の大きさの負の電圧が印加され、その画素電極６４が０または負に帯電する。そして、ドラム８２の目的の画素電極６４からその画素電極６４と対向するドラム８１の画素電極６４に向ってそれぞれ電界が形成される。
【０１７６】
逆に、電子ペーパー２の表示面２０の所定の部分（画素）の色を白色にする場合には、白色にする画素に対応するドラム８１の薄膜トランジスタ６５およびドラム８２の薄膜トランジスタ６５のゲートをオンし、ドラム８１の薄膜トランジスタ６５のソースに正の電圧を入力し、ドラム８２の薄膜トランジスタ６５のソースに０または負の電圧を印加する。
【０１７７】
これにより、図１１に示すように、ドラム８１の目的の画素電極６４に所定の大きさの正の電圧が印加され、その画素電極６４が正に帯電する。また、ドラム８２の目的の画素電極６４に０または所定の大きさの負の電圧が印加され、その画素電極６４が０または負に帯電する。そして、ドラム８１の目的の画素電極６４からその画素電極６４と対向するドラム８２の画素電極６４に向ってそれぞれ電界が形成される。
【０１７８】
図８に示すように、ドラム８２の画素電極６４からドラム８１の画素電極６４に向う電界中に置かれた電子ペーパー２の各帯電粒子２７は、それぞれ、その電界によりカプセル本体２５内の図８中下側に移動する。この場合には、カプセル本体２５内の図８中上側に液体２６が位置するので、それに対応する電子ペーパー２の表示面２０の色は、青色になる。
【０１７９】
逆に、図７に示すように、ドラム８１の画素電極６４からドラム８２の画素電極６４に向う電界中に置かれた電子ペーパー２の各帯電粒子２７は、それぞれ、その電界によりカプセル本体２５内の図７中上側に移動し、これらの帯電粒子２７により、それに対応する電子ペーパー２の表示面２０の色は、白色になる。
【０１８０】
また、電子ペーパー２の表示パターンを消去し、全面白色にするには、ドラム８１上のすべての画素電極６４を順次、正に帯電させ、それと同時にドラム８２上のすべての画素電極６４を順次、０または負に帯電させる。これにより、ドラム８１の画素電極６４とドラム８２の画素電極６４とが対向しているところでは、ドラム８１の画素電極６４からドラム８２の画素電極６４に向って電界が形成され、電子ペーパー２の表示面２０は、全面白色になる。
【０１８１】
逆に、電子ペーパー２の表示面２０を全面青色にするには、電界を前記と逆方向に形成、すなわち、ドラム８２の画素電極６４からドラム８１の画素電極６４に向う電界を形成すればよい。
【０１８２】
以上説明したように、この電子ペーパー用プリンター１によれば、前述した第１実施例の電子ペーパー用プリンター１と同様に、電子ペーパー２に、適正かつ確実に、繰り返し、所定の表示パターンを描画することができる。
【０１８３】
また、この電子ペーパー用プリンター１では、電子ペーパー２にオーバーライトすることができるので、消去ヘッドが不要であり、これにより構造を簡素化することができる。
【０１８４】
次に、本発明の電子ペーパー用プリンターの第４実施例を説明する。
【０１８５】
図１３は、本発明の電子ペーパー用プリンターの第４実施例を示す側面図である。
【０１８６】
この第４実施例の電子ペーパー用プリンター１は、オーバーライト可能な描画ヘッド９を備えた電子ペーパー用プリンターであり、その構成は、描画ヘッド９のドラム９２の電極構造が前述した第３実施例の電子ペーパー用プリンター１の描画ヘッド５のドラム５２の電極構造と異なる他は、第３実施例の電子ペーパー用プリンター１と同一である。従って、第３実施例の電子ペーパー用プリンター１との共通点については、説明を省略し、主な相違点を説明する。
【０１８７】
図１３に示すように、第４実施例の電子ペーパー用プリンター１の描画ヘッド９に関しては、ドラム９１、すなわち、ドラム本体９１１、回転軸９１２および回路基板９１３と、ドラム本体９２１および回転軸９２２とは、それぞれ、第３実施例のそれと同様である。
【０１８８】
すなわち、ドラム９１のドラム本体９１１の外周面には、複数の画素電極（上部電極）を備えた回路基板９１３が設置されている。
【０１８９】
一方、ドラム９２のドラム本体９２１の外周面には、共通電極（下部電極）９２３が設置されている。
【０１９０】
従って、描画ヘッド９の１画素分であって、画素電極と共通電極９２３との間に電界を形成して電子ペーパー２に表示パターンをオーバーライトする際の動作を示す側面図は、図５または図６のようになる。
【０１９１】
次に、第４実施例の電子ペーパー用プリンター１の作用を簡単に説明する。
【０１９２】
この電子ペーパー用プリンター１では、電子ペーパー２に表示パターンを描画する場合、制御手段７は、表示パターンを示す信号（例えば、画素信号等）に基づいて、ドラム９１のゲートドライバ６２およびソースドライバ６３を介して、ドラム９１の所定の薄膜トランジスタ６５をオンさせ、そのソースに所定の電圧（電位）を印加するとともに、ドライバ６を介して、ドラム９２の共通電極９２３の電圧（電位）を所定値に保持し（設定し）、これにより、各画素電極６４と共通電極９２３との間に方向の異なる２つの電界を選択的に形成し、表示パターンをオーバーライトする。
【０１９３】
図１３に示す一方のドラム９１のみに回路基板９１３を設置した電子ペーパー用プリンター１でのオーバーライトの方法には、例えば、次の２通りの方法がある。以下、オーバーライトの方法１および方法２を説明する。
【０１９４】
〈方法１〉
図１４は、ドラム９１の画素電極６４およびドラム９２の共通電極９２３の電圧（電位）と、それに対応する表示パターンとを示す図（方法１の原理図）である。以下、図１４に基づいて方法１（電子ペーパー用プリンター１の作用）を説明する。
【０１９５】
この方法で、電子ペーパー２へのオーバーライトを実現する場合には、共通電極９２３の電圧１４２を、画素電極６４の電圧１４１の最高値と最低値との中間の値（中間値＝一定値）に設定する。すなわち、画素電極６４の電圧１４１が０からＶボルトに変化する場合（最高値＝Ｖボルト、最低値＝０ボルトの場合）には、共通電極１４２の電圧１４２をＶ／２ボルトに設定する。
【０１９６】
以下、一例を説明する。
【０１９７】
例えば、図１４に示す表示パターン１４３を電子ペーパー２の所定の行に描画する場合、その行に対応する行の薄膜トランジスタ６５のゲートがオンしているとき、それらの薄膜トランジスタ６５のソースに、電圧パターン１４１ａで示す電圧、すなわち、０またはＶボルトの電圧を印加する。その際、共通電極９２３の電圧１４２を、電圧パターン１４２ａで示す電圧、すなわち、Ｖ／２ボルトに設定する。
【０１９８】
このようにすると、例えば、（Ｎ−２）列目では、画素電極６４の電圧１４１はＶボルトであり、共通電極９２３の電圧１４２はＶ／２ボルトであるので、電界は画素電極６４から共通電極９２３に向って形成され、電子ペーパー２の各帯電粒子２７は、それぞれ、カプセル本体２５内の図１３中上側に移動し、電子ペーパー２の表示面２０の色は白色になる。
【０１９９】
逆に、（Ｎ−１）列目では、画素電極６４の電圧１４１は０ボルトであり、共通電極９２３の電圧１４２はＶ／２ボルトであるので、電界は共通電極９２３から画素電極６４に向って形成され、電子ペーパー２の各帯電粒子２７は、それぞれ、カプセル本体２５内の図１３中下側に移動し、電子ペーパー２の表示面２０の色は青色になる。
【０２００】
以下、同様にして、Ｎ列目〜（Ｎ＋３）列目についても画素電極６４の電圧１４１に従って、画素電極６４と共通電極９２３との間に形成される電界の方向、すなわち、電子ペーパー２の色が決まり、電子ペーパー２の所定の行に表示パターン１４３を描画することができる。
【０２０１】
このようにして、電子ペーパー２の表示面２０の所定の部位（画素）の色は、画素電極６４の電圧１４１のみによって一意的に決まるので、以前（描画前）に電子ペーパー２の表示面２０の色が何色になっていたかにかかわらず、描画ヘッド９のドラム９１とドラム９２との間を電子ペーパー２が一度通過するだけで、その電子ペーパー２に表示パターンを描画することができる（白と青のパターンが一意的に決まる）。すなわち、電子ペーパー２に表示パターンをオーバーライトすることができる。
【０２０２】
〈方法２〉
図１５は、ドラム９１の画素電極６４およびドラム９２の共通電極９２３の電圧（電位）と、それに対応する表示パターンとを示す図（方法２の原理図）である。以下、図１５に基づいて方法２（電子ペーパー用プリンター１の作用）を説明する。
【０２０３】
この方法で、電子ペーパー２へのオーバーライトを実現する場合には、共通電極９２３の電圧１５２を、画素電極６４の電圧１５１の最高値（図１５ではＶボルト）と、最低値（図１５では０ボルト）とに振って描画を行う（共通電位振り）。すなわち、電子ペーパー２の所望の行を１行描画する場合、その行に対応する行の薄膜トランジスタ６５のゲートがオンしている間に、共通電極９２３の電圧１５２をＶボルトから０ボルトへ、または０ボルトからＶボルトへ切り替える（Ｖボルトと０ボルトとに時間分割して設定する）。
【０２０４】
また、ドラム９１および９２の回転駆動をステップ駆動とし、すなわち、ドラム９１および９２をステップ状に回転させつつ、描画を行う。
【０２０５】
以下、一例を説明する。
【０２０６】
例えば、図１５に示す表示パターン１５３を電子ペーパー２の所定の行に描画する場合、その行に対応する行の薄膜トランジスタ６５のゲートがオンしているとき、それらの薄膜トランジスタ６５のソースに、電圧パターン１５１ａで示す電圧、すなわち、０またはＶボルトの電圧を印加する。その際、共通電極９２３の電圧１５２を、電圧パターン１５２ａで示す電圧、すなわち、Ｖボルトに所定時間保持し、次いで、前記薄膜トランジスタ６５のゲートが引き続きオンしているときに、電圧パターン１５２ｂで示す電圧、すなわち、０ボルトに切り替えて所定時間保持する。
【０２０７】
このようにすると、共通電極６４の電圧１５２がＶボルトのときは、実効的な電界は、図１５に示されている領域では、（Ｎ−１）列目、（Ｎ＋１）列目および（Ｎ＋３）列目の画素電極６４と、共通電極９２３との間のみに形成される。このときには、電界は、共通電極９２３から画素電極６４に向って形成されるので、電子ペーパー２の表示面２０の色は、これらの部分では青色になる。
【０２０８】
逆に、共通電極６４の電圧１５２が０ボルトのときは、実効的な電界は、図１５に示されている領域では、（Ｎ−２）列目、Ｎ列目および（Ｎ＋２）列目の画素電極６４と、共通電極９２３との間のみに形成される。このときには、電界は、画素電極６４から共通電極９２３に向って形成されるので、電子ペーパー２の表示面２０の色は、これらの部分では白色になる。そして、このときには、（Ｎ−１）列目、（Ｎ＋１）列目および（Ｎ＋３）列目の画素電極６４と、共通電極９２３との間の電圧は０ボルトであり、それらの電極間には電界が形成されないので、電子ペーパー２の表示面２０の色は、これらの部分では色の変化はなく、青色に保持される。
【０２０９】
このように、共通電極９２３の電圧１５２をＶボルトと０ボルトとに切り替えることにより、画素電極６４の電圧１５１に従って、画素電極６４と共通電極９２３との間に形成される電界の方向、すなわち、電子ペーパー２の色が決まり、電子ペーパー２の所定の行に表示パターン１５３を描画することができる。
【０２１０】
このようにして、電子ペーパー２の表示面２０の所定の部位（画素）の色は、画素電極６４の電圧１５１のみによって一意的に決まるので、以前（描画前）に電子ペーパー２の表示面２０の色が何色になっていたかにかかわらず、描画ヘッド９のドラム９１とドラム９２との間を電子ペーパー２が一度通過するだけで、その電子ペーパー２に表示パターンを描画することができる（白と青のパターンが一意的に決まる）。すなわち、電子ペーパー２に表示パターンをオーバーライトすることができる。
【０２１１】
方法２は、方法１に比べ動作は複雑になるが、印加できる電圧は方法１の２倍になり、高速描画、あるいは高コントラスト描画に有利である。
【０２１２】
以上、本発明の電子ペーパー用プリンターを、図示の各実施例に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。
【０２１３】
例えば、前述した各実施例では、ドラムの形状は円筒状であるが、本発明では、ドラムの形状は、これに限らず、例えば、図１６に示すように、半ドラムのような形状であってもよい。すなわち、本発明では、ヘッドの電子ペーパーと接触する部分の形状が曲面になっていればよい（電極が曲面に形成されていればよい）。
【０２１４】
図１６に示すように、ドラムの形状を半ドラムのような形状にする場合には、装置の小型化に有利である。
【０２１５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の電子ペーパー用プリンターによれば、電子ペーパーに、繰り返し、文字、数字、図形（絵）等の所定の表示パターンを描画することができる。
【０２１６】
特に、本発明では、ヘッドの電子ペーパーと接触する部分の形状が曲面（例えば、ヘッドのドラムの形状が円筒状または半ドラムのような形状）になっているので、適正かつ確実に、電子ペーパーに表示パターンを描画することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子ペーパー用プリンターの第１実施例を示す側面図である。
【図２】本発明における電子ペーパーの構成例を示す断面図である。
【図３】図２に示す電子ペーパーのマイクロカプセルを示す断面図である。
【図４】本発明における回路基板を展開した状態を模式的に示す図（ブロック図）である。
【図５】本発明における描画ヘッドの１画素分を示す側面図である。
【図６】本発明における消去ヘッドの１画素分を示す側面図である。
【図７】本発明における電子ペーパーの構成例を示す断面図である。
【図８】本発明における電子ペーパーの構成例を示す断面図である。
【図９】本発明の電子ペーパー用プリンターの第２実施例における消去ヘッドを示す側面図である。
【図１０】本発明の電子ペーパー用プリンターの第３実施例を示す側面図である。
【図１１】本発明における描画ヘッドの１画素分を示す側面図である。
【図１２】本発明における描画ヘッドの１画素分を示す側面図である。
【図１３】本発明の電子ペーパー用プリンターの第４実施例を示す側面図である。
【図１４】本発明における各ドラム上の電極の電圧（電位）と、それに対応する表示パターンとを示す図（方法１の原理図）である。
【図１５】本発明における各ドラム上の電極の電圧（電位）と、それに対応する表示パターンとを示す図（方法２の原理図）である。
【図１６】本発明におけるヘッドの他の構成例を示す側面図である。
【符号の説明】
１ 電子ペーパー用プリンター
２ 電子ペーパー
２０ 表示面
２１ 紙
２２ 電子インク層
２３ バインダ
２４ マイクロカプセル
２５ カプセル本体
２６ 液体
２７ 帯電粒子
２８ 核
２９ 被覆層
３ 描画ヘッド
３１、３２ ドラム
３１１、３２１ ドラム本体
３１２、３２２ 回転軸
３１３ 回路基板
３２３ 共通電極
４ 消去ヘッド
４１、４２ ドラム
４１１、４２１ ドラム本体
４１２、４２２ 回転軸
４１３ 回路基板
４２３ 共通電極
５ 消去ヘッド
５１、５２ ドラム
５１１、５２１ ドラム本体
５１２、５２２ 回転軸
５１３ 上部電極
５２３ 下部電極
６ ドライバ
６１ 基板
６２ ゲートドライバ
６２１ ゲートライン
６３ ソースドライバ
６３１ ソースライン
６４ 画素電極
６５ 薄膜トランジスタ
７ 制御手段
８ 描画ヘッド
８１、８２ ドラム
８１１、８２１ ドラム本体
８１２、８２２ 回転軸
８１３、８２３ 回路基板
９ 描画ヘッド
９１、９２ ドラム
９１１、９２１ ドラム本体
９１２、９２２ 回転軸
９１３ 回路基板
９２３ 共通電極
１４１、１４２ 電圧
１４１ａ 電圧パターン
１４２ａ 電圧パターン
１４３ 表示パターン
１５１、１５２ 電圧
１５１ａ 電圧パターン
１５２ａ、１５２ｂ 電圧パターン
１５３ 表示パターン
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子ペーパー用プリンターに関する。
【０００２】
【従来の技術】
セグメントタイプの電気泳動ディスプレー（Electrophoretic Display ）が知られている（Barrett Comiskey, Jonathan D Albert, and Joe Jacobson, Electrophoretic Ink: A printalbe display material, Proceeding of SID 97 in Boston(1997)）。
【０００３】
この電気泳動ディスプレーは、電気泳動（Electrophoresis ）を利用した複数のマイクロカプセルにより、ディスプレーの各セグメントが構成されている。そして、目的のセグメントに電圧を印加することにより、そのセグメントの全部あるいは一部の色が変わるようになっている。
【０００４】
しかしながら、前記電気泳動を利用した書き換え可能な電子ペーパーに表示パターンを描画する電子ペーパー用プリンターは、なかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、書き換え可能な電子ペーパーに、適正かつ確実に表示パターンを描画し得る電子ペーパー用プリンターを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記（１）〜（２６）の本発明により達成される。
【０００７】
（１） 複数のカプセルを備え、該カプセル内で帯電粒子が移動することにより色が変化して表示パターンが表示される電子ペーパーに、表示パターンを描画する電子ペーパー用プリンターであって、
前記電子ペーパーに電界を印加することにより、前記カプセル内で前記帯電粒子を移動させて、前記電子ペーパーに表示パターンを描画するヘッドを有し、
前記ヘッドの前記電子ペーパーと接触する部分の形状を曲面としたことを特徴とする電子ペーパー用プリンター。
【０００８】
（２） 前記ヘッドは、少なくとも一対のドラムで構成されている上記（１）に記載の電子ペーパー用プリンター。
【０００９】
（３） 前記一対のドラムのうちの少なくとも一方は、その外周面に、前記電子ペーパーに印加する電界を形成する複数の画素電極を有している上記（２）に記載の電子ペーパー用プリンター。
【００１０】
（４） 前記一対のドラムのうちの一方は、その外周面に、前記電子ペーパーに印加する電界を形成する複数の画素電極を有し、他方は、その外周面に、前記画素電極とともに前記電界を形成する共通電極を有している上記（２）に記載の電子ペーパー用プリンター。
【００１１】
（５） 前記複数の画素電極は、行列状に配置されている上記（３）または（４）に記載の電子ペーパー用プリンター。
【００１２】
（６） 前記複数の画素電極による前記電界の形成と消失とをそれぞれ切り替える複数の切替素子を有する上記（３）ないし（５）のいずれかに記載の電子ペーパー用プリンター。
【００１３】
（７） 前記切替素子は、薄膜トランジスタである上記（６）に記載の電子ペーパー用プリンター。
【００１４】
（８） 複数のカプセルを備え、該カプセル内で帯電粒子が移動することにより色が変化して表示パターンが表示される電子ペーパーに、表示パターンを描画する電子ペーパー用プリンターであって、
前記電子ペーパーに電界を印加することにより、前記カプセル内で前記帯電粒子を移動させて、前記電子ペーパーに表示パターンを描画するドラム状のヘッドを有し、
前記ヘッドから前記電子ペーパーへの電界の印加のパターンにより、前記表示パターンが描画されるよう構成されていることを特徴とする電子ペーパー用プリンター。
【００１５】
（９） 前記ヘッドは、前記電子ペーパーに描画されている表示パターンを消去する消去ヘッドと、前記電子ペーパーに表示パターンを描画する描画ヘッドとを有する上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の電子ペーパー用プリンター。
【００１６】
（10） 前記ヘッドは、オーバーライトが可能に構成されている上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の電子ペーパー用プリンター。
【００１７】
（11） 複数のカプセルを備え、該カプセル内で帯電粒子が移動することにより色が変化して表示パターンが表示される電子ペーパーに、表示パターンを描画する電子ペーパー用プリンターであって、
前記電子ペーパーに電界を印加することにより、前記カプセル内で前記帯電粒子を移動させて、前記電子ペーパーに表示パターンを描画する描画ヘッドと、前記電子ペーパーに描画されている表示パターンを消去する消去ヘッドとを有し、前記描画ヘッドおよび／または前記消去ヘッドの前記電子ペーパーと接触する部分の形状を曲面としたことを特徴とする電子ペーパー用プリンター。
【００１８】
（12） 前記消去ヘッドは、外周面に単一の電極を有する一対のドラムで構成されている上記（11）に記載の電子ペーパー用プリンター。
【００１９】
（13） 前記描画ヘッドおよび前記消去ヘッドのうちの少なくとも一方は、一対のドラムで構成されている上記（11）に記載の電子ペーパー用プリンター。
【００２０】
（14） 前記一対のドラムのうちの少なくとも一方は、その外周面に、前記電子ペーパーに印加する電界を形成する複数の画素電極を有している上記（13）に記載の電子ペーパー用プリンター。
【００２１】
（15） 前記一対のドラムのうちの一方は、その外周面に、前記電子ペーパーに印加する電界を形成する複数の画素電極を有し、他方は、その外周面に、前記画素電極とともに前記電界を形成する共通電極を有している上記（13）に記載の電子ペーパー用プリンター。
【００２２】
（16） 前記複数の画素電極は、行列状に配置されている上記（14）または（15）に記載の電子ペーパー用プリンター。
【００２３】
（17） 前記複数の画素電極による前記電界の形成と消失とをそれぞれ切り替える複数の切替素子を有する上記（14）ないし（16）のいずれかに記載の電子ペーパー用プリンター。
【００２４】
（18） 前記切替素子は、薄膜トランジスタである上記（17）に記載の電子ペーパー用プリンター。
【００２５】
（19） 複数のカプセルを備え、該カプセル内で帯電粒子が移動することにより色が変化して表示パターンが表示される電子ペーパーに、表示パターンを描画する電子ペーパー用プリンターであって、
前記電子ペーパーに電界を印加することにより、前記カプセル内で前記帯電粒子を移動させて、前記電子ペーパーに表示パターンを描画するオーバーライトが可能なヘッドを有し、
前記ヘッドの前記電子ペーパーと接触する部分の形状を曲面としたことを特徴とする電子ペーパー用プリンター。
【００２６】
（20） 前記ヘッドは、一対のドラムを有し、
前記一対のドラムは、それぞれ、その外周面に、前記電子ペーパーに印加する電界を形成する複数の画素電極を有している上記（19）に記載の電子ペーパー用プリンター。
【００２７】
（21） 前記ヘッドは、一対のドラムを有し、
前記一対のドラムのうちの一方は、その外周面に、前記電子ペーパーに印加する電界を形成する複数の画素電極を有し、他方は、その外周面に、前記画素電極とともに前記電界を形成する共通電極を有している上記（19）に記載の電子ペーパー用プリンター。
【００２８】
（22） 前記共通電極の電位を所定値に設定することにより、前記共通電極と前記画素電極との間に方向の異なる２つの電界を選択的に形成し得るように構成されている上記（21）に記載の電子ペーパー用プリンター。
【００２９】
（23） 前記複数の画素電極は、行列状に配置されている上記（20）ないし（22）のいずれかに記載の電子ペーパー用プリンター。
【００３０】
（24） 前記複数の画素電極による前記電界の形成と消失とをそれぞれ切り替える複数の切替素子を有する上記（20）ないし（23）のいずれかに記載の電子ペーパー用プリンター。
【００３１】
（25） 前記切替素子は、薄膜トランジスタである上記（24）に記載の電子ペーパー用プリンター。
【００３２】
（26） 前記電子ペーパーは、基材層と、電子インク層とを有し、該電子インク層に、前記複数のカプセルが分散配置されている上記（１）ないし（25）のいずれかに記載の電子ペーパー用プリンター。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電子ペーパー用プリンター（電子ペーパー用印刷装置）を添付図面に示す好適実施例に基づいて詳細に説明する。
【００３４】
図１は、本発明の電子ペーパー用プリンターの第１実施例を示す側面図である。
【００３５】
同図に示す電子ペーパー用プリンター１は、後述する電子ペーパー２に、文字、数字、図形（絵）等の所定の表示パターン（表示）を描画（印刷）する装置である。
【００３６】
この電子ペーパー用プリンター１は、電子ペーパー２に表示パターンを描画する描画ヘッド（第１のヘッド）３と、電子ペーパー２に描画された表示パターンを消去する消去ヘッド（第２のヘッド）４と、描画ヘッド３および消去ヘッド４を回転駆動する図示しない駆動機構と、電子ペーパー２を搬送する図示しない搬送機構とを有している。なお、図１中矢印Ａの方向が、電子ペーパー２の搬送方向である。
【００３７】
図２は、電子ペーパー２の構成例を示す断面図、図３は、図２に示す電子ペーパーのマイクロカプセルを示す断面図である。
【００３８】
図２に示す電子ペーパー２は、電気泳動（Electrophoresis ）を利用した、表示パターンの書き換えや消去が可能な表示手段（表示媒体）である。
【００３９】
この電子ペーパー２は、紙（可撓性を有するシート状の基材層）２１と、この紙２１上に形成された電子インク層２２とで構成されている。電子インク層２２の図２中上側の面が、表示パターンが表示される表示面２０となっている。
【００４０】
電子インク層２２は、光透過性を有する（透明な）バインダ２３と、このバインダ２３中に均一に分散した状態で固定されている複数のマイクロカプセル２４とで構成されている。
【００４１】
電子インク層２２の厚さａは、マイクロカプセル２４の外径（直径）ｂの１．５〜２倍程度が好ましい。
【００４２】
また、前記バインダ２３としては、例えば、ポリビニルアルコール等を用いることができる。
【００４３】
図３に示すように、マイクロカプセル２４は、中空の球状の光透過性を有するカプセル本体２５を有している。このカプセル本体２５内には、液体（溶媒）２６が充填されており、この液体２６中には、負に帯電した複数の帯電粒子２７が分散している。
【００４４】
帯電粒子２７は、核２８と、この核２８を被覆する被覆層２９とで構成されている。
【００４５】
帯電粒子２７および液体２６の色は、互いに異なるように設定される。例えば、帯電粒子２７の色は、白色とされ、液体２６の色は、青色、赤色、緑色またはは黒色とされる。
【００４６】
マイクロカプセル２４に外部電界（電場）を印加すると、帯電粒子２７は、カプセル本体２５内で、前記電界の方向と逆方向に移動する。
【００４７】
例えば、マイクロカプセル２４の図３中上側（表示面２０側）に正に帯電した電極が位置すると、図３中下側に向って電界が生じ、これにより、帯電粒子２７は、カプセル本体２５内の図３中上側に移動（浮上）する。この帯電粒子２７により、マイクロカプセル２４の図３中上側の色は、白色になる。
【００４８】
逆に、マイクロカプセル２４の図３中上側に負に帯電した電極が位置すると、図３中上側に向って電界が生じ、これにより、帯電粒子２７は、カプセル本体２５内の図３中下側に移動（沈下）する。この場合には、カプセル本体２５内の図３中上側に液体２６が位置するので、液体の色が青色ならば、マイクロカプセル２４の図３中上側の色は、青色になる。
【００４９】
また、マイクロカプセル２４は、液体２６の比重と帯電粒子２７の比重とが等しくなるように構成されている。
【００５０】
これにより、帯電粒子２７は、図３中上側または下側に移動後、電界が消失しても、一定の位置に長期間位置することができ、マイクロカプセル２４の図３中上側の色が白色、または液体の色、例えば青色に長期間保持される。すなわち、電子ペーパー２の表示が、長期間保持される。
【００５１】
なお、液体２６の比重と帯電粒子２７の比重とを等しくするには、例えば、被覆層２９の厚さｄ等を調節すればよい。
【００５２】
マイクロカプセル２４の外径ｂは、１８０μm 以下が好ましく、１０〜２０μm 程度がより好ましい。
【００５３】
前記帯電粒子２７の核２８としては、例えば、ＴｉＯ2（ルチル構造）等を用いることができる。
【００５４】
また、前記帯電粒子２７の被覆層２９としては、例えば、ポリエチレン等を用いることができる。
【００５５】
また、前記液体２６としては、例えば、四塩化エチレンとイソパラフィンとに、アントラキン系染料を溶解したもの等を用いることができる。
【００５６】
図１に示すように、描画ヘッド３は、回転自在に支持されている一対のドラム３１、３２で構成されている。ドラム３１の外径（直径）とドラム３２の外径とは、同一に設定されている。
【００５７】
ドラム３１、３２の外径は、特に限定されないが、３〜３０cm程度が好ましい。
【００５８】
なお、ドラム３１、３２の外径を大きくすることにより、電子ペーパー２に対するドラム３１、３２の接触面積が増大し、これにより表示パターンの描画速度を向上させることができる。
【００５９】
これらのドラム３１、３２は、それぞれの軸線（回転軸３１２、３２２）が互いに平行になり、かつ、ドラム３１の外周面とドラム３２の外周面とが所定距離離間するように設置されている。そして、ドラム３１、３２は、ドラム３１が図１中上側、すなわち電子ペーパー２の電子インク層２２側となり、ドラム３２が図１中下側、すなわち電子ペーパー２の紙２１側となるように配置されている。
【００６０】
前記ドラム３１の外周面とドラム３２の外周面との間の間隔は、電子ペーパー２が、ドラム３１とドラム３２との間を通過することができ、かつ、ドラム３１とドラム３２とにより電子ペーパー２に必要かつ十分な圧力と電界を加えることができるように設定される。
【００６１】
ドラム３１は、円筒状のドラム本体３１１を有している。このドラム本体３１１の外周面には、複数の画素電極（上部電極）を備えた回路基板３１３が設置されている。なお、この回路基板３１３は、後に詳述する。
【００６２】
また、ドラム３２は、円筒状のドラム本体３２１を有している。このドラム本体３２１の外周面には、共通電極（下部電極）３２３が設置されている。
【００６３】
図４は、回路基板３１３を展開した状態を模式的に示す図（ブロック図）である。なお、図４中矢印Ａの方向が、電子ペーパー２の搬送方向である。
【００６４】
また、図５は、描画ヘッド３の１画素分を示す側面図である。なお、図５中矢印Ａの方向が、電子ペーパー２の搬送方向である。
【００６５】
図４に示すように、回路基板３１３は、可撓性（柔軟性）を有する樹脂製の基板６１を有している。
【００６６】
この基板６１上には、行列状に配置（配列）された複数の四角形の画素電極６４と、各画素電極６４の導通、非導通をそれぞれ切り替える複数の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）（切替素子）６５と、各薄膜トランジスタ６５のゲートに電圧（信号）を印加するゲートドライバ６２と、各薄膜トランジスタ６５のソースに電圧（信号）を印加するソースドライバ６３と、図４中横方向に延びる複数のゲートライン６２１と、図４中縦方向に延びる複数のソースライン６３１とが、それぞれ形成されている。
【００６７】
１つの画素電極６４が、１画素（ドット）に相当する。
【００６８】
また、各画素電極６４のピッチは、特に限定されないが、５００〜５０００dpi（ドット／インチ）程度が好ましい。
【００６９】
なお、本発明では、画素電極６４の形状が四角形に限定されないことは言うまでもない。
【００７０】
また、本発明では、画素電極６４の配列のパターンは、行列状に限定されず、例えば、画素電極６４がデルタ状に並んでいても差し支えない。
【００７１】
以下、図４中、最も上側の横方向の配列を「第１行（１行目）」、上側からＮ番目の横方向の配列を「第Ｎ行（Ｎ行目）」と言う。
【００７２】
また、図４中、最も左側の縦方向の配列を「第１列（１列目）」、左側からＮ番目の縦方向の配列を「第Ｎ列（Ｎ列目）」と言う。
【００７３】
ゲートドライバ６２には、図４中横方向に延びる複数のゲートライン６２１が、それぞれ接続されている。
【００７４】
また、ソースドライバ６３には、図４中縦方向に延びる複数のソースライン６３１が、それぞれ接続されている。
【００７５】
そして、各薄膜トランジスタ６５のゲートは、それぞれ、対応するゲートライン６２１に接続されている。
【００７６】
また、各薄膜トランジスタ６５のソースは、それぞれ、対応するソースライン６３１に接続されており、各薄膜トランジスタ６５のドレインは、それぞれ、対応する画素電極６４に接続されている。
【００７７】
ゲートドライバ６２は、前記ゲートライン６２１を１行（ライン）ごとに順次走査する。
【００７８】
例えば、「Ｎ行目のゲートライン６２１を走査する」とは、Ｎ行目のすべての薄膜トランジスタ６５のゲートに走査時間（時間）ｔの間だけ電圧（走査電圧）を印加し、Ｎ行目のすべての薄膜トランジスタ６５（薄膜トランジスタ６５のゲート）を走査時間ｔの間だけオンにすることを言う。
【００７９】
このようにゲートドライバ６２の役割は、Ｎ行目の次はＮ＋１行目、Ｎ＋１行目の次はＮ＋２行目と、順次走査すること、すなわち、順次、行単位で（１行ごとに）その行のすべての薄膜トランジスタ６５を走査時間ｔの間だけオンさせることである。
【００８０】
ソースドライバ６３は、データライン駆動回路とも呼ばれ、所定のゲートライン６２１に走査電圧が印加されたとき、すなわち、所定の行の薄膜トランジスタ６５がすべてオンしたとき、画素電極６４に、ソースライン６３１および前記薄膜トランジスタ６５を介して印刷情報（表示パターンを示す情報）に応じた電圧を印加する回路である。
【００８１】
所定のゲートライン６２１に走査電圧が印加されたときに、所定のソースライン６３１に前記電圧が印加されることにより、対応する画素電極６４が導通する。これにより、例えば対応する画素電極６４に所定の大きさの負の電圧が印加され、図５に示すように、その画素電極６４を例えば負に帯電させることができる。このとき共通電極３２３の電位を０ボルトに設定すると、画素電極６４に向って電界が形成される（生じる）。
【００８２】
前記画素電極６４と共通電極３２３との間に印加される電圧（画素電極６４と共通電極３２３の電位差）の大きさは、特に限定されないが、絶対値で、１０ボルト以上が好ましく、２０ボルト以上がより好ましい。
【００８３】
前記各薄膜トランジスタ６５の駆動は、それぞれ、制御手段７により、ゲートドライバ６２およびソースドライバ６３を介して制御される。
【００８４】
制御手段７は、通常、ロジック回路とメモリ回路等からなる集積回路で構成され、前記各薄膜トランジスタ６５の他、後述する消去ヘッド４のドラム４１の各薄膜トランジスタ６５等、電子ペーパー用プリンター１全体の制御を行う。
【００８５】
前述したドラム本体３１１の外周面への回路基板３１３の形成は、例えば、下記のようにするのが好ましい。
【００８６】
まず、前述した薄膜トランジスタアレイ、画素電極アレイ等を備えた回路部を図示しない所定の基板上に形成し、これを前記基板から所定の方法で剥離し、基板６１上に転写する。これにより、回路基板３１３が得られる。この方法の詳細は、本願出願人による特開平１０−１２５９３０号を採用することができる。
【００８７】
次いで、この回路基板３１３をドラム本体３１１の外周面に巻き付けて固定する。
【００８８】
図１に示すように、消去ヘッド４は、描画ヘッド３の図１中右側（電子ペーパー２の搬送方向手前側）に、描画ヘッド３から所定距離離間して設置されている。
【００８９】
この消去ヘッド４は、前述した描画ヘッド３と同様に、回転自在に支持されている一対のドラム４１、４２で構成されている。ドラム４１およびドラム４２の外径は、前述した描画ヘッド３のドラム３１およびドラム３２の外径と同一に設定されている（ドラム４１の外径とドラム４２の外径とは、同一に設定されている）。
【００９０】
ドラム４１、４２の外径は、特に限定されないが、前述したドラム３１、３２の外径と同様に、３〜３０cm程度が好ましい。
【００９１】
なお、ドラム４１、４２の外径を大きくすることにより、電子ペーパー２に対するドラム４１、４２の接触面積が増大し、これにより表示パターンの消去速度を向上させることができる。
【００９２】
これらのドラム４１、４２は、前述した描画ヘッド３と同様に、それぞれの軸線（回転軸４１２、４２２）が互いに平行になり、かつ、ドラム４１の外周面とドラム４２の外周面とが所定距離離間するように設置されている。そして、ドラム４１、４２は、前述した描画ヘッド３と同様に、ドラム４１が図１中上側、すなわち電子ペーパー２の電子インク層２２側となり、ドラム４２が図１中下側、すなわち電子ペーパー２の紙２１側となるように配置されている。
【００９３】
ドラム４１は、円筒状のドラム本体４１１を有している。このドラム本体４１１の外周面には、前述した描画ヘッド３と同様に、複数の画素電極（上部電極）６４を備えた回路基板４１３が設置されている。なお、この回路基板４１３は、前述した描画ヘッド３の回路基板３１３と同様であるので、その説明の一部を省略する。
【００９４】
また、ドラム４２は、円筒状のドラム本体４２１を有している。このドラム本体４２１の外周面には、共通電極（下部電極）４２３が設置されている。
【００９５】
図６は、消去ヘッド４の１画素分を示す側面図である。なお、図６中矢印Ａの方向が、電子ペーパー２の搬送方向である。
【００９６】
ゲートドライバ６２は、前記ゲートライン６２１を１行（ライン）ごとに順次走査する（図４参照）。
【００９７】
例えば、「Ｎ行目のゲートライン６２１を走査する」とは、Ｎ行目のすべての薄膜トランジスタ６５のゲートに走査時間（時間）ｔの間だけ電圧（走査電圧）を印加し、Ｎ行目のすべての薄膜トランジスタ６５（薄膜トランジスタ６５のゲート）を走査時間ｔの間だけオンにすることを言う。
【００９８】
このようにゲートドライバ６２の役割は、Ｎ行目の次はＮ＋１行目、Ｎ＋１行目の次はＮ＋２行目と、順次走査すること、すなわち、順次、行単位で（１行ごとに）その行のすべての薄膜トランジスタ６５を走査時間ｔの間だけオンさせることである。
【００９９】
ソースドライバ６３は、データライン駆動回路とも呼ばれ、所定のゲートライン６２１に走査電圧が印加されたとき、すなわち、所定の行の薄膜トランジスタ６５がすべてオンしたとき、画素電極６４に、ソースライン６３１および前記薄膜トランジスタ６５を介して電圧を印加する回路である。
【０１００】
所定のゲートライン６２１に走査電圧が印加されたときに、所定のソースライン６３１に前記電圧が印加されることにより、対応する画素電極６４が導通する。これにより、対応する画素電極６４に所定の大きさの正の電圧が印加され、図６に示すように、その画素電極６４を例えば正に帯電することができる。このとき画素電極６４から共通電極４２３に向って電界が形成される。
【０１０１】
前記画素電極６４と共通電極４２３との間に印加される電圧（画素電極６４と共通電極４２３の電位差）の大きさは、特に限定されないが、絶対値で、１０ボルト以上が好ましく、２０ボルト以上がより好ましい。
【０１０２】
なお、前記ドラム本体４１１の外周面への回路基板４１３の形成は、前述したドラム本体３１１の外周面への回路基板３１３の形成と同様の方法で行うのが好ましい。
【０１０３】
次に、電子ペーパー用プリンター１の作用を説明する。
【０１０４】
電子ペーパー用プリンター１で電子ペーパー２に表示パターンを描画する際は、図１に示すように、駆動機構により、描写ヘッド３のドラム３１は、所定の回転数（回転速度）で図１中時計回りに回転し、ドラム３２は、ドラム３１と同一の回転数で図１中反時計回りに回転する。
【０１０５】
同様に、駆動機構により、消去ヘッド４のドラム４１は、ドラム３１と同一の回転数で図１中時計回りに回転し、ドラム４２は、ドラム４１と同一の回転数で図１中反時計回りに回転する。
【０１０６】
なお、前述したように、各ドラム３１、３２、４１および４２の外径は、すべて同一であるので、各ドラム３１、３２、４１および４２の外周面の線速度は、すべて同一となる。
【０１０７】
電子ペーパー２は、搬送機構により図１中右側から消去ヘッド４まで搬送される。
【０１０８】
制御手段７は、ゲートドライバ６２を駆動して、消去ヘッド４のすべての薄膜トランジスタ６５を１行ごとに走査し、オンさせる。
【０１０９】
この際、制御手段７は、さらに、ソースドライバ６３を駆動して、すべてのソースライン６３１に対して同電位の信号を出力する。
【０１１０】
なお、制御手段７は、各列の画素電極６４が電子ペーパー２に接触する前に、前記走査および前記信号の出力を開始する。
【０１１１】
これにより、図６に示すように、すべての画素電極６４に所定の大きさの例えば正の電圧が印加されると、すべての画素電極６４が正に帯電する。そして、共通電極４２３の電位を０ボルトに設定しておくと、対向する各画素電極６４から共通電極４２３に向ってそれぞれ電界が形成される。
【０１１２】
電子ペーパー２は、ドラム４１とドラム４２とにより、挟持され、矢印Ａの方向に送られる。すなわち、電子ペーパー２は、先端（図１中左側の部分）から順次ドラム４１とドラム４２との間を通過する。この際、電子ペーパー２は、ドラム４１とドラム４２とにより、先端から順次、所定の圧力で押圧されるとともに、前記電界中に置かれる（電界が印加される）。
【０１１３】
一つの例として、電子ペーパー２を消去ヘッド４で全面白色にした後、描画ヘッド３で青色の文字や図形を書き込むモードを説明する。
【０１１４】
図７に示すように、前記電界中に置かれた電子ペーパー２の各帯電粒子２７は、それぞれ、その電界によりカプセル本体２５内の図７中上側に移動する。これらの帯電粒子２７により、それに対応する電子ペーパー２の表示面２０の色は、白色になる。
【０１１５】
以下、同様にして、電子ペーパー２は、ドラム４１とドラム４２との間を通過する際、その表示面２０の色が白色になる。
【０１１６】
そして、電子ペーパー２の基端（図１中右側の部分）までドラム４１とドラム４２との間を通過すると、電子ペーパー２の表示面２０の色は、すべて白色になる。すなわち、電子ペーパー２に描画された表示パターンがすべて消去される（リセットされる）。
【０１１７】
また、図１に示すように、電子ペーパー２は、前記ドラム４１とドラム４２とにより矢印Ａの方向に送られ、これにより描画ヘッド３まで搬送される。
【０１１８】
制御手段７は、各薄膜トランジスタ６５のゲート電圧を制御するとともに、各薄膜トランジスタ６５のソース電圧を表示パターンを示す信号（例えば、画像信号等）に基づいて制御する。
【０１１９】
すなわち、制御手段７は、ゲートドライバ６２を駆動して、ゲートライン６２１を時間分割して走査する。図４に示すように、まず、１行目のゲートライン６２１に時間ｔのパルス電圧を印加し、時間ｔの間だけ１行目のすべての薄膜トランジスタ６５のゲートをオンさせる（開く）。すなわち、１行目のすべての薄膜トランジスタ６５を時間ｔの間だけオンさせる。次いで、２行目のゲートライン６２１にパルス電圧を印加し、２行目のすべての薄膜トランジスタ６５を時間ｔの間だけオンさせる。以下、同様に、順次、ゲートライン６２１にパルス電圧を印加していく。
【０１２０】
そして、制御手段７は、ソースドライバ６３に目的の行に対応する信号（例えば画像信号）を送出し、ソースドライバ６３を駆動して、目的の行の薄膜トランジスタ６５がオンしている時間ｔの間に、目的の行１行分の電圧を目的の行の対応する薄膜トランジスタ６５のソースに印加する。これにより、目的の行の薄膜トランジスタ６５のソース−ドレイン間に、前記信号に応じた電圧が印加される。例えば、目的の行が２行目であり、２列目の薄膜トランジスタ６５のソースに−２０ボルトが印加される場合は、ソースドライバ６３の２列目、すなわち２列目のソースライン６３１の電圧が−２０ボルトになっていればよい。
【０１２１】
これにより、図５に示すように、目的の画素電極６４に所定の大きさの負の電圧が印加され、目的の画素電極６４が負に帯電する。そして、共通電極３２３の電位を０ボルトに設定しておくと、その共通電極３２３と対向する前記目的の画素電極６４に向ってそれぞれ電界が形成される。
【０１２２】
図１に示すように、電子ペーパー２は、ドラム３１とドラム３２とにより、挟持され、矢印Ａの方向に送られる。すなわち、電子ペーパー２は、先端から順次ドラム３１とドラム３２との間を通過する。この際、電子ペーパー２は、ドラム３１とドラム３２とにより、先端から順次、所定の圧力で押圧されるとともに、前記電界中に置かれる。
【０１２３】
図８に示すように、前記電界中に置かれた電子ペーパー２の各帯電粒子２７は、それぞれ、その電界によりカプセル本体２５内の図８中下側に移動する。この場合には、カプセル本体２５内の図８中上側に液体２６が位置するので、それに対応する電子ペーパー２の表示面２０の色は、青色になる。すなわち、電子ペーパー２に表示パターンの一部が描画される。
【０１２４】
以下、同様にして、電子ペーパー２が、ドラム３１とドラム３２との間を通過する際、その電子ペーパー２に表示パターンの一部が描画される。
【０１２５】
そして、電子ペーパー２の基端までドラム３１とドラム３２との間を通過すると、電子ペーパー２に、表示パターンがすべて描画される。以上で、電子ペーパー２への表示パターンの描画が完了する。
【０１２６】
この電子ペーパー２の表示パターンを書き換える場合や、別の電子ペーパー２に表示パターンを描画する場合も、前述したように、まず、消去ヘッド４により表示パターンが消去され、この後、新しい表示パターンが描画される。
【０１２７】
また、電子ペーパー２の表示パターンを消去する場合には、前述した消去ヘッド４により表示パターンの消去のみを行う。
【０１２８】
以上説明したように、この電子ペーパー用プリンター１によれば、電子ペーパー２に、繰り返し、文字、数字、図形等の所定の表示パターンを描画することができる。
【０１２９】
また、電子ペーパー２に表示パターンを描画するので、表示パターンをディスプレーに表示して見る場合に比べ、表示パターンが見易く、また、表示パターンを紙に印刷して見る場合に比べ、紙（資源）が無駄にならない。
【０１３０】
そして、この電子ペーパー用プリンター１では、ドラム状の描画ヘッド３により描画するので（描画ヘッド３の画素電極６４および共通電極４２３がそれぞれ曲面に形成されているので）、描画の際、電子ペーパー２に圧力を均一に加えることができ、これにより、適正かつ確実に、電子ペーパー２に表示パターンを描画することができる。
【０１３１】
同様に、ドラム状の消去ヘッド４により消去するので（消去ヘッド４の画素電極６４および共通電極４２３がそれぞれ曲面に形成されているので）、消去の際、電子ペーパー２に圧力を均一に加えることができ、これにより、確実に、そして均一に電子ペーパー２に描画された表示パターンを消去することができる。
【０１３２】
また、この電子ペーパー用プリンター１では、消去ヘッド４や描画ヘッド３のドラムの形状が円筒状になっているので、電子ペーパー２の図１中横方向の長さに制限を受けずに、連続的に表示パターンの消去や描画を行うことができる。
【０１３３】
本発明では、電子ペーパー用プリンター１の消去ヘッド４が、一括して消去用の電界を形成することができるように構成されていてもよい。これを第２実施例において示す。
【０１３４】
図９は、本発明の電子ペーパー用プリンターの第２実施例における消去ヘッドを示す側面図である。
【０１３５】
この第２実施例の電子ペーパー用プリンター１の構成は、消去ヘッド５の構造が前述した第１実施例の電子ペーパー用プリンター１の消去ヘッド４と異なる他は、第１実施例の電子ペーパー用プリンター１と同一である。すなわち、第２実施例の電子ペーパー用プリンター１は、図１に示す消去ヘッド４を図９に示す消去ヘッド５に置き換えたものである。
【０１３６】
従って、図９に示す消去ヘッド５は、図１に示す描画ヘッド３の図１中右側に、描画ヘッド３から所定距離離間して設置されている。
【０１３７】
この消去ヘッド５は、前述した描画ヘッド３、消去ヘッド４と同様に、回転自在に支持されている一対のドラム５１、５２で構成されている。ドラム５１および５２の外径は、前述した描画ヘッド３のドラム３１およびドラム３２の外径と同一に設定されている（ドラム５１の外径とドラム５２の外径とは、同一に設定されている）。
【０１３８】
ドラム５１、５２の外径は、特に限定されないが、前述したドラム３１、３２、４１、４２の外径と同様に、３〜３０cmが好ましい。
【０１３９】
なお、ドラム５１、５２の外径を大きくすることにより、電子ペーパー２に対するドラム５１、５２の接触面積が増大し、これにより表示パターンの消去速度を向上させることができる。
【０１４０】
これらのドラム５１、５２は、前述した描画ヘッド３、消去ヘッド４と同様に、それぞれの軸線（回転軸５１２、５２２）が互いに平行になり、かつドラム５１の外周面とドラム５２の外周面とが所定距離離間するように設置されている。そして、ドラム５１、５２は、前述した消去ヘッド４と同様に、ドラム５１が図９中上側、すなわち電子ペーパー２の電子インク層２２側となり、ドラム５２が図９中下側、すなわち電子ペーパー２の紙２１側となるように配置されている。
【０１４１】
ドラム５１は、円筒状のドラム本体５１１を有している。このドラム本体５１１の外周面には、単一の上部電極５１３が設置されている。
【０１４２】
また、ドラム５２は、円筒状のドラム本体５２１を有している。このドラム本体５２１の外周面には、単一の下部電極５２３が設置されている。
【０１４３】
上部電極５１３および下部電極５２３は、例えば、金属薄膜または導電性のセラミック薄膜等からなる。
【０１４４】
この上部電極５１３と下部電極５２３との間に、制御手段７からの指令でドライバ６を駆動して電圧を印加する。例えば、上部電極５１３に正の電圧（プラス電位）を印加し、下部電極５２３に負の電圧（マイナス電位）を印加すると、上部電極５１３と下部電極５２３とが対向しているところにおいて、上部電極５１３から下部電極５２３に向かって電界が形成される。
【０１４５】
この電極間に印加される電圧の大きさは、特に限定されないが、絶対値で、１０ボルト以上が好ましく、２０ボルト以上がより好ましい。
【０１４６】
次に、第２実施例の電子ペーパー用プリンター１における消去ヘッド５の作用について説明する。
【０１４７】
この電子ペーパー用プリンター１の作用は、消去ヘッド５の作用を除いて、前述した第１実施例の電子ペーパー用プリンター１と同様であるので、以下、消去ヘッド５の作用のみを説明する。
【０１４８】
駆動機構により、消去ヘッド５のドラム５１は、ドラム３１と同一の回転数で図９中時計回りに回転し、ドラム５２は、ドラム５１と同一回転数で図９中反時計回りに回転する。
【０１４９】
なお、第２実施例においても、各ドラム３１、３２、５１および５２の外径は、すべて同一であるので、各ドラム３１、３２、５１および５２の外周面の線速度はすべて同一となる。
【０１５０】
電子ペーパー２は、搬送機構により、矢印Ａで示されているように図９中右側から消去ヘッド５まで搬送される。
【０１５１】
制御手段７は、電子ペーパー２がドラム５１、５２に巻き込まれる前（接触する前）に、ドライバ６を駆動して、消去ヘッド５の上部電極５１３と下部電極５２３との間に電圧を印加する。例えば、図９に示すように、上部電極５１３に正の電圧を印加し、下部電極５２３に負の電圧を印加すると、電子ペーパー２がドラム５１、５２に挟持されるところ、すなわち上部電極５１３と下部電極５２３とが対向しているところでは、上部電極５１３から下部電極５２３に向かって電界が形成される。
【０１５２】
電子ペーパー２は、先端（図９中左側の部分）から順次ドラム５１とドラム５２との間を通過する。この際、第１実施例で述べたように、先端から順次、所定の圧力と電界とが印加される。
【０１５３】
このようにして、電子ペーパー２の先端から基端まで前記電界の中に置かれた場合には、電子ペーパー２の表示面２０は、全面白色となる。すなわち、電子ペーパー２に表示パターンが描画されていてもそれらは、この消去ヘッド５によりすべて消去される（リセットされる）。
【０１５４】
以上説明したように、この消去ヘッド５の場合、構造が簡単で容易に製造でき、制御が簡単であり、しかもドラム５１、５２上の一面にそれぞれ単一の上部電極５１３、下部電極５２３が形成されているので、電極に継ぎ目がなく（連続的に電界を形成することができ）、電子ペーパー２に消し残りが生ずるのを防止できるという利点を有する。
【０１５５】
なお、本発明では、消去ヘッド４、５は、例えば、帯電バーや帯電ロール等であっても差し支えない。
【０１５６】
次に、本発明の電子ペーパー用プリンターの第３実施例を説明する。
【０１５７】
図１０は、本発明の電子ペーパー用プリンターの第３実施例を示す側面図である。なお、前述した第１実施例の電子ペーパー用プリンター１との共通点については、説明を省略し、主な相違点を説明する。
【０１５８】
同図に示すように、電子ペーパー用プリンター１は、電子ペーパー２に描画された表示パターンの消去および表示パターンの描画を行う（オーバーライトが可能な）描画ヘッド８と、描画ヘッド８を回転駆動する図示しない駆動機構と、電子ペーパー２を搬送する図示しない搬送機構とを有している。なお、図１０中矢印Ａの方向が、電子ペーパー２の搬送方向である。
【０１５９】
描画ヘッド８、回転自在に支持されている一対のドラム８１、８２で構成されている。ドラム８１の外径とドラム８２の外径とは、同一に設定されている。
【０１６０】
ドラム８１、８２の外径は、特に限定されないが、３〜３０cm程度が好ましい。
【０１６１】
これらのドラム８１、８２は、それぞれの軸線（回転軸８１２、８２２）が互いに平行になり、かつ、ドラム８１の外周面とドラム８２の外周面とが所定距離離間するように設置されている。そして、ドラム８１、８２は、ドラム８１が図１０中上側、すなわち、電子ペーパー２の電子インク層２２側となり、ドラム８２が図１０中下側、すなわち電子ペーパー２の紙２１側となるように配置されている。
【０１６２】
ドラム８１は、円筒状のドラム本体８１１を有している。このドラム本体８１１の外周面には、複数の画素電極（上部電極）を備えた回路基板８１３が設置されている。
【０１６３】
また、ドラム８２は、円筒状のドラム本体８２１を有している。このドラム本体８２１の外周面には、複数の画素電極（下部電極）を備えた回路基板８２３が設置されている。
【０１６４】
なお、前記回路基板８１３および８２３は、それぞれ、前述した第１実施例の電子ペーパー用プリンター１の描画ヘッド３の回路基板３１３と同様であるので、その説明を省略する。
【０１６５】
図１１および図１２は、それぞれ、描画ヘッド８の１画素分を示す側面図である。なお、図１１および図１２中矢印Ａの方向が、電子ペーパー２の搬送方向である。
【０１６６】
この電子ペーパー用プリンター１では、図１１および図１２に示すように、ドラム８１の画素電極６４の位置と、これに対応するドラム８２の画素電極６４との位置とが一致するように、例えば、タイミングベルトや、エンコーダ等により位置合わせがなされるように構成されている。
【０１６７】
各薄膜トランジスタ６５は、それぞれ、ゲートがオンし（ゲートに電圧が印加され）、ソースに所定の大きさの電圧が印加されると、これにより、対応する画素電極６４が導通する。
【０１６８】
図１１に示すように、ドラム８１の薄膜トランジスタ６５のゲートがオンし、ソースに電圧が印加されると、対応する画素電極６４に所定の大きさの正の電圧が印加され、その画素電極６４が正に帯電する。その際に、ドラム８１の薄膜トランジスタ６５のゲートがオンするのと同じタイミングで、ドラム８２の薄膜トランジスタ６５のゲートをオンし、ソースに０（ゼロ電圧）または負の電圧を印加して、その画素電極６４を０（電荷量＝０）または負に帯電させる。これにより、ドラム８１の画素電極６４からドラム８２の画素電極６４に向って電界が形成される。
【０１６９】
逆に、図１２に示すように、ドラム８２の薄膜トランジスタ６５のゲートがオンし、ソースに電圧が印加されると、対応する画素電極６４に所定の大きさの正の電圧が印加され、その画素電極６４が正に帯電する。その際に、ドラム８２の薄膜トランジスタ６５のゲートがオンするのと同じタイミングで、ドラム８１の薄膜トランジスタ６５のゲートをオンし、ソースに０または負の電圧を印加して、その画素電極６４を０または負に帯電させる。これにより、ドラム８２の画素電極６４からドラム８１の画素電極６４に向って電界が形成される。
【０１７０】
前記ドラム８１の画素電極６４とドラム８２の画素電極６４との間に印加される電圧の大きさは、特に限定されないが、１０ボルト以上が好ましく、２０ボルト以上がより好ましい。
【０１７１】
なお、前記ドラム本体８１１の外周面への回路基板８１３の形成と、前記ドラム本体８２１の外周面への回路基板８２３の形成は、それぞれ、前述した第１実施例の電子ペーパー用プリンター１におけるドラム本体３１１の外周面への回路基板３１３の形成と同様の方法で行うのが好ましい。
【０１７２】
次に、第３実施例の電子ペーパー用プリンター１の作用を簡単に説明する。
【０１７３】
この電子ペーパー用プリンター１では、電子ペーパー２に表示パターンを描画する場合、制御手段７は、表示パターンを示す信号（例えば、画像信号等）に基づいて、ドラム８１および８２のゲートドライバ６２およびソースドライバ６３を介して、ドラム８１および８２の所定の薄膜トランジスタ６５をオンさせ、ソースに電圧を印加し、これにより表示パターンをオーバーライトする。
【０１７４】
すなわち、電子ペーパー２の表示面２０の所定の部分（画素）の色を青色にする場合には、青色にする画素に対応するドラム８１の薄膜トランジスタ６５およびドラム８２の薄膜トランジスタ６５のゲートをオンし、ドラム８２の薄膜トランジスタ６５のソースに正の電圧を印加し、ドラム８１の薄膜トランジスタ６５のソースに０または負の電圧を印加する。
【０１７５】
これにより、図１２に示すように、ドラム８２の目的の画素電極６４に所定の大きさの正の電圧が印加され、その画素電極６４が正に帯電する。また、ドラム８１の目的の画素電極６４に０または所定の大きさの負の電圧が印加され、その画素電極６４が０または負に帯電する。そして、ドラム８２の目的の画素電極６４からその画素電極６４と対向するドラム８１の画素電極６４に向ってそれぞれ電界が形成される。
【０１７６】
逆に、電子ペーパー２の表示面２０の所定の部分（画素）の色を白色にする場合には、白色にする画素に対応するドラム８１の薄膜トランジスタ６５およびドラム８２の薄膜トランジスタ６５のゲートをオンし、ドラム８１の薄膜トランジスタ６５のソースに正の電圧を入力し、ドラム８２の薄膜トランジスタ６５のソースに０または負の電圧を印加する。
【０１７７】
これにより、図１１に示すように、ドラム８１の目的の画素電極６４に所定の大きさの正の電圧が印加され、その画素電極６４が正に帯電する。また、ドラム８２の目的の画素電極６４に０または所定の大きさの負の電圧が印加され、その画素電極６４が０または負に帯電する。そして、ドラム８１の目的の画素電極６４からその画素電極６４と対向するドラム８２の画素電極６４に向ってそれぞれ電界が形成される。
【０１７８】
図８に示すように、ドラム８２の画素電極６４からドラム８１の画素電極６４に向う電界中に置かれた電子ペーパー２の各帯電粒子２７は、それぞれ、その電界によりカプセル本体２５内の図８中下側に移動する。この場合には、カプセル本体２５内の図８中上側に液体２６が位置するので、それに対応する電子ペーパー２の表示面２０の色は、青色になる。
【０１７９】
逆に、図７に示すように、ドラム８１の画素電極６４からドラム８２の画素電極６４に向う電界中に置かれた電子ペーパー２の各帯電粒子２７は、それぞれ、その電界によりカプセル本体２５内の図７中上側に移動し、これらの帯電粒子２７により、それに対応する電子ペーパー２の表示面２０の色は、白色になる。
【０１８０】
また、電子ペーパー２の表示パターンを消去し、全面白色にするには、ドラム８１上のすべての画素電極６４を順次、正に帯電させ、それと同時にドラム８２上のすべての画素電極６４を順次、０または負に帯電させる。これにより、ドラム８１の画素電極６４とドラム８２の画素電極６４とが対向しているところでは、ドラム８１の画素電極６４からドラム８２の画素電極６４に向って電界が形成され、電子ペーパー２の表示面２０は、全面白色になる。
【０１８１】
逆に、電子ペーパー２の表示面２０を全面青色にするには、電界を前記と逆方向に形成、すなわち、ドラム８２の画素電極６４からドラム８１の画素電極６４に向う電界を形成すればよい。
【０１８２】
以上説明したように、この電子ペーパー用プリンター１によれば、前述した第１実施例の電子ペーパー用プリンター１と同様に、電子ペーパー２に、適正かつ確実に、繰り返し、所定の表示パターンを描画することができる。
【０１８３】
また、この電子ペーパー用プリンター１では、電子ペーパー２にオーバーライトすることができるので、消去ヘッドが不要であり、これにより構造を簡素化することができる。
【０１８４】
次に、本発明の電子ペーパー用プリンターの第４実施例を説明する。
【０１８５】
図１３は、本発明の電子ペーパー用プリンターの第４実施例を示す側面図である。
【０１８６】
この第４実施例の電子ペーパー用プリンター１は、オーバーライト可能な描画ヘッド９を備えた電子ペーパー用プリンターであり、その構成は、描画ヘッド９のドラム９２の電極構造が前述した第３実施例の電子ペーパー用プリンター１の描画ヘッド５のドラム５２の電極構造と異なる他は、第３実施例の電子ペーパー用プリンター１と同一である。従って、第３実施例の電子ペーパー用プリンター１との共通点については、説明を省略し、主な相違点を説明する。
【０１８７】
図１３に示すように、第４実施例の電子ペーパー用プリンター１の描画ヘッド９に関しては、ドラム９１、すなわち、ドラム本体９１１、回転軸９１２および回路基板９１３と、ドラム本体９２１および回転軸９２２とは、それぞれ、第３実施例のそれと同様である。
【０１８８】
すなわち、ドラム９１のドラム本体９１１の外周面には、複数の画素電極（上部電極）を備えた回路基板９１３が設置されている。
【０１８９】
一方、ドラム９２のドラム本体９２１の外周面には、共通電極（下部電極）９２３が設置されている。
【０１９０】
従って、描画ヘッド９の１画素分であって、画素電極と共通電極９２３との間に電界を形成して電子ペーパー２に表示パターンをオーバーライトする際の動作を示す側面図は、図５または図６のようになる。
【０１９１】
次に、第４実施例の電子ペーパー用プリンター１の作用を簡単に説明する。
【０１９２】
この電子ペーパー用プリンター１では、電子ペーパー２に表示パターンを描画する場合、制御手段７は、表示パターンを示す信号（例えば、画素信号等）に基づいて、ドラム９１のゲートドライバ６２およびソースドライバ６３を介して、ドラム９１の所定の薄膜トランジスタ６５をオンさせ、そのソースに所定の電圧（電位）を印加するとともに、ドライバ６を介して、ドラム９２の共通電極９２３の電圧（電位）を所定値に保持し（設定し）、これにより、各画素電極６４と共通電極９２３との間に方向の異なる２つの電界を選択的に形成し、表示パターンをオーバーライトする。
【０１９３】
図１３に示す一方のドラム９１のみに回路基板９１３を設置した電子ペーパー用プリンター１でのオーバーライトの方法には、例えば、次の２通りの方法がある。以下、オーバーライトの方法１および方法２を説明する。
【０１９４】
〈方法１〉
図１４は、ドラム９１の画素電極６４およびドラム９２の共通電極９２３の電圧（電位）と、それに対応する表示パターンとを示す図（方法１の原理図）である。以下、図１４に基づいて方法１（電子ペーパー用プリンター１の作用）を説明する。
【０１９５】
この方法で、電子ペーパー２へのオーバーライトを実現する場合には、共通電極９２３の電圧１４２を、画素電極６４の電圧１４１の最高値と最低値との中間の値（中間値＝一定値）に設定する。すなわち、画素電極６４の電圧１４１が０からＶボルトに変化する場合（最高値＝Ｖボルト、最低値＝０ボルトの場合）には、共通電極１４２の電圧１４２をＶ／２ボルトに設定する。
【０１９６】
以下、一例を説明する。
【０１９７】
例えば、図１４に示す表示パターン１４３を電子ペーパー２の所定の行に描画する場合、その行に対応する行の薄膜トランジスタ６５のゲートがオンしているとき、それらの薄膜トランジスタ６５のソースに、電圧パターン１４１ａで示す電圧、すなわち、０またはＶボルトの電圧を印加する。その際、共通電極９２３の電圧１４２を、電圧パターン１４２ａで示す電圧、すなわち、Ｖ／２ボルトに設定する。
【０１９８】
このようにすると、例えば、（Ｎ−２）列目では、画素電極６４の電圧１４１はＶボルトであり、共通電極９２３の電圧１４２はＶ／２ボルトであるので、電界は画素電極６４から共通電極９２３に向って形成され、電子ペーパー２の各帯電粒子２７は、それぞれ、カプセル本体２５内の図１３中上側に移動し、電子ペーパー２の表示面２０の色は白色になる。
【０１９９】
逆に、（Ｎ−１）列目では、画素電極６４の電圧１４１は０ボルトであり、共通電極９２３の電圧１４２はＶ／２ボルトであるので、電界は共通電極９２３から画素電極６４に向って形成され、電子ペーパー２の各帯電粒子２７は、それぞれ、カプセル本体２５内の図１３中下側に移動し、電子ペーパー２の表示面２０の色は青色になる。
【０２００】
以下、同様にして、Ｎ列目〜（Ｎ＋３）列目についても画素電極６４の電圧１４１に従って、画素電極６４と共通電極９２３との間に形成される電界の方向、すなわち、電子ペーパー２の色が決まり、電子ペーパー２の所定の行に表示パターン１４３を描画することができる。
【０２０１】
このようにして、電子ペーパー２の表示面２０の所定の部位（画素）の色は、画素電極６４の電圧１４１のみによって一意的に決まるので、以前（描画前）に電子ペーパー２の表示面２０の色が何色になっていたかにかかわらず、描画ヘッド９のドラム９１とドラム９２との間を電子ペーパー２が一度通過するだけで、その電子ペーパー２に表示パターンを描画することができる（白と青のパターンが一意的に決まる）。すなわち、電子ペーパー２に表示パターンをオーバーライトすることができる。
【０２０２】
〈方法２〉
図１５は、ドラム９１の画素電極６４およびドラム９２の共通電極９２３の電圧（電位）と、それに対応する表示パターンとを示す図（方法２の原理図）である。以下、図１５に基づいて方法２（電子ペーパー用プリンター１の作用）を説明する。
【０２０３】
この方法で、電子ペーパー２へのオーバーライトを実現する場合には、共通電極９２３の電圧１５２を、画素電極６４の電圧１５１の最高値（図１５ではＶボルト）と、最低値（図１５では０ボルト）とに振って描画を行う（共通電位振り）。すなわち、電子ペーパー２の所望の行を１行描画する場合、その行に対応する行の薄膜トランジスタ６５のゲートがオンしている間に、共通電極９２３の電圧１５２をＶボルトから０ボルトへ、または０ボルトからＶボルトへ切り替える（Ｖボルトと０ボルトとに時間分割して設定する）。
【０２０４】
また、ドラム９１および９２の回転駆動をステップ駆動とし、すなわち、ドラム９１および９２をステップ状に回転させつつ、描画を行う。
【０２０５】
以下、一例を説明する。
【０２０６】
例えば、図１５に示す表示パターン１５３を電子ペーパー２の所定の行に描画する場合、その行に対応する行の薄膜トランジスタ６５のゲートがオンしているとき、それらの薄膜トランジスタ６５のソースに、電圧パターン１５１ａで示す電圧、すなわち、０またはＶボルトの電圧を印加する。その際、共通電極９２３の電圧１５２を、電圧パターン１５２ａで示す電圧、すなわち、Ｖボルトに所定時間保持し、次いで、前記薄膜トランジスタ６５のゲートが引き続きオンしているときに、電圧パターン１５２ｂで示す電圧、すなわち、０ボルトに切り替えて所定時間保持する。
【０２０７】
このようにすると、共通電極６４の電圧１５２がＶボルトのときは、実効的な電界は、図１５に示されている領域では、（Ｎ−１）列目、（Ｎ＋１）列目および（Ｎ＋３）列目の画素電極６４と、共通電極９２３との間のみに形成される。このときには、電界は、共通電極９２３から画素電極６４に向って形成されるので、電子ペーパー２の表示面２０の色は、これらの部分では青色になる。
【０２０８】
逆に、共通電極６４の電圧１５２が０ボルトのときは、実効的な電界は、図１５に示されている領域では、（Ｎ−２）列目、Ｎ列目および（Ｎ＋２）列目の画素電極６４と、共通電極９２３との間のみに形成される。このときには、電界は、画素電極６４から共通電極９２３に向って形成されるので、電子ペーパー２の表示面２０の色は、これらの部分では白色になる。そして、このときには、（Ｎ−１）列目、（Ｎ＋１）列目および（Ｎ＋３）列目の画素電極６４と、共通電極９２３との間の電圧は０ボルトであり、それらの電極間には電界が形成されないので、電子ペーパー２の表示面２０の色は、これらの部分では色の変化はなく、青色に保持される。
【０２０９】
このように、共通電極９２３の電圧１５２をＶボルトと０ボルトとに切り替えることにより、画素電極６４の電圧１５１に従って、画素電極６４と共通電極９２３との間に形成される電界の方向、すなわち、電子ペーパー２の色が決まり、電子ペーパー２の所定の行に表示パターン１５３を描画することができる。
【０２１０】
このようにして、電子ペーパー２の表示面２０の所定の部位（画素）の色は、画素電極６４の電圧１５１のみによって一意的に決まるので、以前（描画前）に電子ペーパー２の表示面２０の色が何色になっていたかにかかわらず、描画ヘッド９のドラム９１とドラム９２との間を電子ペーパー２が一度通過するだけで、その電子ペーパー２に表示パターンを描画することができる（白と青のパターンが一意的に決まる）。すなわち、電子ペーパー２に表示パターンをオーバーライトすることができる。
【０２１１】
方法２は、方法１に比べ動作は複雑になるが、印加できる電圧は方法１の２倍になり、高速描画、あるいは高コントラスト描画に有利である。
【０２１２】
以上、本発明の電子ペーパー用プリンターを、図示の各実施例に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。
【０２１３】
例えば、前述した各実施例では、ドラムの形状は円筒状であるが、本発明では、ドラムの形状は、これに限らず、例えば、図１６に示すように、半ドラムのような形状であってもよい。すなわち、本発明では、ヘッドの電子ペーパーと接触する部分の形状が曲面になっていればよい（電極が曲面に形成されていればよい）。
【０２１４】
図１６に示すように、ドラムの形状を半ドラムのような形状にする場合には、装置の小型化に有利である。
【０２１５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の電子ペーパー用プリンターによれば、電子ペーパーに、繰り返し、文字、数字、図形（絵）等の所定の表示パターンを描画することができる。
【０２１６】
特に、本発明では、ヘッドの電子ペーパーと接触する部分の形状が曲面（例えば、ヘッドのドラムの形状が円筒状または半ドラムのような形状）になっているので、適正かつ確実に、電子ペーパーに表示パターンを描画することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子ペーパー用プリンターの第１実施例を示す側面図である。
【図２】本発明における電子ペーパーの構成例を示す断面図である。
【図３】図２に示す電子ペーパーのマイクロカプセルを示す断面図である。
【図４】本発明における回路基板を展開した状態を模式的に示す図（ブロック図）である。
【図５】本発明における描画ヘッドの１画素分を示す側面図である。
【図６】本発明における消去ヘッドの１画素分を示す側面図である。
【図７】本発明における電子ペーパーの構成例を示す断面図である。
【図８】本発明における電子ペーパーの構成例を示す断面図である。
【図９】本発明の電子ペーパー用プリンターの第２実施例における消去ヘッドを示す側面図である。
【図１０】本発明の電子ペーパー用プリンターの第３実施例を示す側面図である。
【図１１】本発明における描画ヘッドの１画素分を示す側面図である。
【図１２】本発明における描画ヘッドの１画素分を示す側面図である。
【図１３】本発明の電子ペーパー用プリンターの第４実施例を示す側面図である。
【図１４】本発明における各ドラム上の電極の電圧（電位）と、それに対応する表示パターンとを示す図（方法１の原理図）である。
【図１５】本発明における各ドラム上の電極の電圧（電位）と、それに対応する表示パターンとを示す図（方法２の原理図）である。
【図１６】本発明におけるヘッドの他の構成例を示す側面図である。
【符号の説明】
１ 電子ペーパー用プリンター
２ 電子ペーパー
２０ 表示面
２１ 紙
２２ 電子インク層
２３ バインダ
２４ マイクロカプセル
２５ カプセル本体
２６ 液体
２７ 帯電粒子
２８ 核
２９ 被覆層
３ 描画ヘッド
３１、３２ ドラム
３１１、３２１ ドラム本体
３１２、３２２ 回転軸
３１３ 回路基板
３２３ 共通電極
４ 消去ヘッド
４１、４２ ドラム
４１１、４２１ ドラム本体
４１２、４２２ 回転軸
４１３ 回路基板
４２３ 共通電極
５ 消去ヘッド
５１、５２ ドラム
５１１、５２１ ドラム本体
５１２、５２２ 回転軸
５１３ 上部電極
５２３ 下部電極
６ ドライバ
６１ 基板
６２ ゲートドライバ
６２１ ゲートライン
６３ ソースドライバ
６３１ ソースライン
６４ 画素電極
６５ 薄膜トランジスタ
７ 制御手段
８ 描画ヘッド
８１、８２ ドラム
８１１、８２１ ドラム本体
８１２、８２２ 回転軸
８１３、８２３ 回路基板
９ 描画ヘッド
９１、９２ ドラム
９１１、９２１ ドラム本体
９１２、９２２ 回転軸
９１３ 回路基板
９２３ 共通電極
１４１、１４２ 電圧
１４１ａ 電圧パターン
１４２ａ 電圧パターン
１４３ 表示パターン
１５１、１５２ 電圧
１５１ａ 電圧パターン
１５２ａ、１５２ｂ 電圧パターン
１５３ 表示パターン
Claims (4)
- 複数のカプセルを備え、該カプセル内で帯電粒子が移動することにより色が変化して表示パターンが表示される電子ペーパーに、表示パターンを描画する電子ペーパー用プリンターであって、
前記電子ペーパーを挟むように配置され、前記電子ペーパーと接触する部分が曲面形状である一対のヘッドを備え、
前記一対のヘッドの一方に、前記電子ペーパーの第１の面に接触する複数の画素電極を有し、
前記一対のヘッドの他方に、前記電子ペーパーの第２の面に接触する共通電極を有し、
前記複数の各画素電極に、表示パターンに対応して、第１あるいは第２の電圧が供給される期間において、前記共通電極が前記第１の電圧に所定期間保持され、次いで前記共通電極が前記第２の電圧に所定期間保持されることで、前記各画素電極の位置ごとに前記電子ペーパーに対して表示パターンに応じた２種類の極性の異なる電界を与えることを特徴とする電子ペーパー用プリンター。 - 前記複数の画素電極は、行列状に配置されている請求項１に記載の電子ペーパー用プリンター。
- 前記各画素電極に電位を供給する複数の薄膜トランジスタを備える請求項１又は２に記載の電子ペーパー用プリンター。
- 前記一対のヘッドは、一対のドラムで構成されている請求項１乃至３のいずれかに記載の電子ペーパー用プリンター。
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