JP5320686B2 - 電子ペーパー - Google Patents

電子ペーパー

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Description

本発明は、複数枚重ねて書き込み可能な電子ペーパーに関する。
近年、電子ペーパーと呼ばれる情報媒体が注目を浴びつつある。この媒体は低消費電力性、曲げ可能なフレキシブル性、薄く軽いなどの優れた特性を有し、しかも書き換え可能という際立った特長を有し、実用化段階に入ってきつつある。具体的には電車の車内広告や、時計や電子ブックなどの表示部に製品化されつつある。しかし、電子ペーパーのもつ様々な特性(薄さ、軽さ、解像度、コストなど)は、情報媒体としての紙と比べて未だ劣っていると言える。また、電子ペーパーが電気的あるいは電子的に書き換える点を利用して、ディスプレイ用としては1枚のみの使用に着目して開発設計されていると言える。したがって、紙のように何枚も電子ペーパーを重ねて同時に記録媒体である電子ペーパー上に情報を表示(記録)するという着眼点はない。
また、電子ペーパーは自由に持ち運び可能であり、書き換え可能という特性を有していることから、遠隔操作(無線)によって電子ペーパーの表示内容を書き換える発明も盛んに行われている。このような遠隔操作による場合、アンテナ、無線回路、書換え制御回路、ドライバ回路、およびそれらの駆動電池など、書き込み装置に搭載される回路を実装する必要がある。しかしながら、携帯端末のディスプレイ用以外は、低コストと軽量という特性を有することが最重要課題である紙に代わる情報媒体である電子ペーパーの場合、これらの機能を有するように電子ペーパーに上記回路を搭載することは難しい。
以上のような新しい表示媒体(ディスプレイ用)の開発とは異なり、薄く、軽く、低コストを重視した必要最小限の機能のみを電子ペーパーに持たせて、紙のように扱うことを目的とした記録媒体としての電子ペーパーの開発も行われている。これは書き換え可能な用途では、普及している紙より大きな優位性を有すると考えられる。たとえば通常紙の印刷に際して、トナーやインクを付着させるために、記録情報を印刷するための情報媒体としての紙を印刷ヘッド上に接触または付着可能な距離に近づけて現像し定着等しなければならない。これに対し、電気書き換え型の電子ペーパーは、書き換え情報を受信するための部分(たとえばコネクタ部)のみを書き込み部に接触あるいは受信可能な位置まで近接させればよい。このため、情報の書き換え(書き込み)に際して電子ペーパー全面を移動させる必要はない。
また、複数枚の電子ペーパーに表示したい情報を書き込む場合、必要な枚数を重ねて互いの電極コネクタを接触させて導通させれば、複数枚の電子ペーパーに同じ情報を書き込むことができる。理論的には複数枚の場合、その枚数は限定されないため、現在、コピー機やプリンタ機の速度性能指標である1分間あたりの印刷枚数など無意味となるような画期的な高速書き込みも実現できる可能性がある。このような電子ペーパーの書き込み装置が実現すると、現在、情報媒体としての紙に情報を書き込むコピー機などによる画像形成は不要となる可能性がある。これは地球環境にとっても優位性を有しており、さらに電子ペーパーは軽いので搬送等の問題が大幅に削減され、騒音等の発生もほとんど無いと考えられる。
上記したように、複数枚重ねられた電子ペーパー全てに同じ内容を書き込む場合以外、すなわち複数枚重ねられた各電子ペーパーの1枚毎に内容を変えて書き込む場合には、以下のようになる。1枚ずつ移動させて書き込み装置にセットし、コネクタ部のみを他の電子ペーパーとずらせばよいので、紙より移動距離が少なくて済み、実現も容易で紙と比べてもこの点で優位性がある。しかし、書き込みに際し、書き込み媒体の移動を伴う上に、複数枚に同じ内容を書き込む回路とは共通化できない。このように、複数枚の電子ペーパーを重ねた状態で1枚ずつ異なる内容を書き込んだり、複数枚同時に同じ内容を書き込んだりする場合には以下のような課題がある。複数枚重ねられた電子ペーパーを、順番に1枚ずつ特定しなければならない。さらに、電子ペーパーは低コストで生産可能なことが不可欠であるため、共通仕様にすることが原則である。よって、複雑な回路を電子ペーパーに搭載するのも困難である。
このような課題に対し、特許文献1の電子ペーパーおよびその制御装置の発明が知られている。この文献に記載の発明は、ページセレクト電極部を電子ペーパーの表面と裏面の接点電極に分けて隣の接点電極に順次クロスさせるように配線して導通させ、書き込み装置からのページセレクト信号を上面に配置された電子ペーパーから順に特定している。このように、この公報に記載された発明では、電子ペーパーの表面のページセレクタ電極からページイネーブル信号が出力されて裏面のページセレクタ電極がそのままの位置で導通されている。このため、複数ページで共通化でき、電極数を少なくする少数化が図れると共に、ページの選択だけでなく全ページへの同時書き込みも可能である。
しかしながら、この文献に記載の電子ペーパーは、以下の問題点を有している。最大重ね枚数が定められ、共通仕様の大量生産による低コスト化が難しい。たとえば20枚用と50枚用の電子ペーパーではコネクタが異なるため、種類が多様化し枚数ごとに異なるような電子ペーパーの構成となったり、多種にわたる電子ペーパーを揃える必要がある。すなわち、最大重ね枚数に応じて電極が増加する必要であり、また電極数が多いと電子ペーパー上でのコネクタ部分のスペースが必要となり、電子ペーパーが小さなサイズの場合には特に不利である。
また、書き込み装置は異なる電極数に対応して設計あるいは用意しなければならない。さらに、重ねられた電子ペーパー群の中に、最大重ね合せ枚数が異なる電子ペーパーが混在した場合、総数の把握、書き込める枚数等、問題が生じることとなる。さらに、電子ペーパーでは両面表示も可能だが、電子ペーパーを裏返した場合に電極群が同じ位置になってしまうにも拘わらず、このような場合の対策をどのように講じているのか不明であり、このような場合、最悪、電子ペーパーが故障するおそれがある。また、特許文献1の発明では、バインダに閉じる例が開示されていることから頻繁に1枚ずつ扱う用途にはむかないと考えられる。また、上記した問題点に鑑みても、複数枚重ねて書き込む用途として、問題点を解決するための十分な対策とはなっていないと言えそうである。
特開2004−45976号公報
本発明は、上述した様々な従来技術における問題点を一挙に解決することを目的としている。すなわち、本発明は、複数枚重ね合わせた電子ペーパーに対して、複数枚同時に同じ表示内容を書き込み、またはページ毎に異なる表示内容を書き込むことを可能とするような電子ペーパーを提供することを目的としている。さらに、本発明は、ページセレクト信号のための接点電極数も可能な限り減らして電極コネクタの小型化を可能とした電子ペーパーを提供することを目的としている。
上記の課題を解決するために、少なくとも一方の面に画像表示部が設けられた電子ペーパーであって、正電荷もしくは負電荷に帯電した複数の粒子を含む粒子群を挟持する2枚の透明フィルムと、前記2枚の透明フィルムの前記粒子群側に対向して設けられ、複数のロウ電極と、前記複数のロウ電極と立体的に交差するように配置された複数のカラム電極とで構成される透明電極と、前記ロウ電極と前記カラム電極との交差点毎に設けられ、対応するロウ電極とカラム電極の電荷パターンに基づいて、前記粒子群を移動または回転させて画像を表示する画素と、を有する前記画像表示部と、前記画像表示部を除く部分に配置された電子ペーパーの第1の面に配置されたコネクタ電極、該電子ペーパーとは異なる他の電子ペーパーの第2の面に配置されたコネクタ電極とが電気的に接続されることによって、前記第2の面に配置された複数のロウ電極に対して電気的に接続され、前記第1の面の裏側に配置された複数のロウ電極に対して電気的に接続された前記第1の面に配置された複数のロウセレクトと、前記画像表示部を除く部分に配置された前記第1の面に配置されたコネクタ電極と前記第2の面に配置されたコネクタ電極との間に電圧が印加されることによって、前記第2の面に配置された複数のカラム電極に対して電気的に接続された前記第1の面に配置された複数のカラムセレクトと、前記画像表示部を除く部分に配置された前記第1の面に配置されたコネクタ電極と前記第2の面に配置されたコネクタ電極との間に電圧が印加され、ページ送り信号を外部のページセレクト信号発生器から受けるページ送り電極と、前記画像表示部を除く部分に配置された前記第1の面に設けられ、ページセレクト信号を前記ページセレクト信号発生器から受けるページセレクト電極と、前記画像表示部を除く部分に配置された前記第2の面で、かつ前記ページセレクト電極に対応する位置に設けられ、ページイネーブル信号を受けるページイネーブル電極と、前記ページ送り信号の立ち上がりのタイミングで前記ページセレクト信号の極性を一時的に記憶するDフリップフロップにより前記ページイネーブル信号を生成するページセレクト手段と、前記ページイネーブル信号に基づいて前記第1の面に配置されたロウ電極とこれに対応する前記第2の面に配置されたウ電極との接続および前記第1の面に配置されたカラム電極とこれに対応する前記第2の面に配置されたカラム電極との接続を同時にONまたはOFFする画素選択手段と、を備え、少なくとも前記他の電子ペーパーの前記第2の面側のページイネーブル電極が、前記電子ペーパーの前記第1の面側のページセレクト電極に対して真裏に位置するように配置されていることを特徴とする。
本発明によれば、複数枚重ね合わせた状態の電子ペーパーに対して複数枚同時に同じ表示内容を、またはページ毎に異なる表示内容を書き込むことを、共通の仕様で製作した電子ペーパーで実現でき、低コストで使いやすい電子ペーパーを提供できる。また、ページセレクト信号のための接点電極数を可能な限り減らし、電極コネクタの小型化を可能とした電子ペーパーを提供できる。
以下、図面を参照して、本発明が適用される電子ペーパーを実施形態により、詳細に説明する。
[第1実施形態]
本発明の第1の実施形態の電子ペーパー1は、図1に示すように、画像表示部10と、複数のロウセレクト電極132(1)〜132(n)と、複数のカラムセレクト電極133(1)〜133(n)と、ページ送り電極134と、ページセレクト電極135と、ページイネーブル電極136と、ページセレクト手段1311と、画素選択手段130とを備えている。画素選択手段130はロウセレクト1321とカラムセレクト1331とからなる。
このような本実施形態の電子ペーパー1の裏側の各電極が、前記電子ペーパーの表側の対応する電極に対して真裏に位置するように配置されている。あるいは本実施形態の電子ペーパー1は表と裏の両面からなり、この両面からなる電子ペーパー本体に対して、電子ペーパーの裏側の各電極が、電子ペーパーの表側の対応する電極に対して、この本体を挟んで対称となる位置に設けられている。あるいは、本実施形態の電子ペーパー1の裏側の各電極と、この電子ペーパーの表側の対応する電極との位置関係がミラーイメージの関係にある。また、このような本実施形態の電子ペーパー1が複数枚重ねられたときに、ある電子ペーパーの裏側の各電極がこの裏側に対向する電子ペーパーと、これとは異なる電子ペーパーの表側の対応する電極とが、電気的に接続されるように配置されている。以下、本実施形態の電子ペーパー1を構成する各部について、説明する。
<画像表示部>
本実施形態の電子ペーパー1は、紙と同様に軽く、薄く、低コストで製造でき、しかも使い勝手がよい。そのため、本実施形態の電子ペーパーは、表示した内容を維持するための電力も、駆動回路も省略し、電池、LSIの搭載も省略している。本実施形態の電子ペーパー1では、画像表示部の具体的方式として、E−Ink社などが研究開発しているマイクロカプセル電気泳動タイプを用いることができる。このようなタイプの画像表示部に関する基本原理を、図2を用いて説明する。
図2に示すように、透明電極103が対向して設けられた一対の透明フィルム101に、透明なマイクロカプセル102が挟持されている。マイクロカプセル102内には、負に帯電した黒色粒子や青色粒子1021と、正に帯電した白色粒子1022とが挿入されており、これらの色彩粒子に前記した透明電極103により電圧が印加されて色彩粒子を電気泳動させて白と黒(または白と青)からなる画像が表示される。透明電極103としては、ITO(Indium-Tin-Oxide)などの公知の透明電極が使用され、この透明電極がパターン状に透明フィルム上に形成されている。このような透明電極のパターンが形成された透明フィルム101を、その透明電極103が対向するようにしてマイクロカプセル102を挟持し、下面側の透明フィルムから負電界をパターン状に印加させると、白色粒子はそのパターンに引かれてマイクロカプセル102の下部へ移動する。そして上面にはパターンに従って黒または青の画像を描くことができる。一方、下全面に正電界を印加することによって白色粒子はマイクロカプセル102の上部へ移動する。これによって上面は白色となり画像の消去が行われる。
このような電子ペーパー1は、書き換えには白黒(または白と青)粒子1021、1022を移動させるための電力を必要とする。書き換え以外では粒子が静電吸着や分子間力で電極上に留まるので、表示内容の維持に電力が不要である。このように、このタイプの電子ペーパー1は、画像表示部10自体が表示内容をそのまま維持しようとする機能、換言すれば書き込んだ情報を記憶する機能、すなわちメモリ機能をもっていることになる。
このような本実施形態の電子ペーパー1では、マイクロカプセル102を表示素子として画像表示部10に対して一様に配置し、規則的に配列した透明電極103を対向するように、この透明電極のパターンが形成された透明フィルム101で挟持されている。このような本実施形態の電子ペーパー1では、前記した透明電極に印加される電界を変化させることにより、表示内容を書き換えることができる。なお、図2では、説明を簡単にするため、電極の一方を共通電位とし、他方を+/−に切り替え可能な構成とした。しかし、以下の説明にあるように、これら双方の電極をロウ電極とカラム電極とに分け、それぞれ指定する信号により駆動するようにしてもよい。また、マイクロカプセル102の大きさは電極の大きさと同程度でなくてもよく、たとえば1組の電極で複数のマイクロカプセル102を制御し、より高精細な画像になるようにしてもよい。この際の画素は電極単位となる。また、両面あるいは片面が透明な電極であってもよいが、表示画面が観者から近い側の面のみを透明な電極を採用し、他の面側では透明電極以外の電極を採用してもよい。
<電子ペーパーのレイアウト>
図3に、本実施形態の電子ペーパー1のレイアウトを示す。本実施形態の電子ペーパー1は前述したように、透明電極103を有する上下の透明フィルム101にマイクロカプセル102が挟持された構造体である。このような電子ペーパー1は、紙と同様に扱うことが可能であり、1枚ずつバラバラに書き換えたり閲覧したり(見たり)持ち運んだりなどの扱いができる他、複数枚重ねてこれらに書き込んだり消去したりなどの処理を行うこともできる。図3は本実施形態の電子ペーパーの表側の構成例を示し、図3(c)は図3(a)に示すようなレイアウトにおける本実施形態の電子ペーパーにおいて、丸く囲んだ部分の拡大図を示す。電子ペーパー1は、図2に示すマイクロカプセル電気泳動タイプの表示素子と、それを挟むように横方向に配置接続された透明なロウ電極と、縦方向に配置接続された透明なカラム電極とからなる複数の画素を持つ画像表示部と、それぞれの電極を配線した配線領域と、ロウ電極(row electrode)とカラム電極(column electrode)への電荷をON/OFFするための画素選択手段(ロウセレクト(行選択部)とカラムセレクト(列選択部))と、画素選択手段などへの信号や電荷を外部装置から受けるコネクタ電極とからなる。電源供給機能や書換え機能の本体は外部装置に搭載されている。(a)はコネクタ電極を電子ペーパーの一辺に集約した例を示し、(b)は角に集約した例を示す。どちらの例も使用可能である。
本実施形態の電子ペーパー1で使用される画像表示部10は、図3に示すように、複数のロウ電極132と、この複数のロウ電極132と交差して配置される複数のカラム電極(好ましくはロウ電極とカラム電極とにより格子状に形成される)133と、前記ロウ電極132と前記カラム電極133との交差点毎(格子点毎)に設けられ、対応するロウ電極とカラム電極の電荷パターンに基づいて画像を表示する画素131(不図示)とを有して構成されている。
また、本実施形態の電子ペーパー1で使用されるコネクタ電極部(コネクタ部)の形状を図4に示す。コネクタ電極110は図4に示すように、以下のようないくつかのタイプがある。
1)電子ペーパーの縁部周辺に接して形成したもの(タイプA,B:111、112)、
2)電子ペーパーの端部ではあるが縁から離れているもの(タイプC:113)
たとえば上記した1)〜2)のタイプを適宜使って電子ペーパー1上に規則的に並べることができる。コネクタ電極の一部もしくは全部が他の面よりいくぶん高くするようにすることもできる。こうすることによって複数枚の電子ペーパー1を重ねた場合に、隣接した電子ペーパー1、1の対応する電極と同位置に存在する電極と電気的に接触させ、その他の位置の異なる電極とは非導通にする構成になっている。
本実施形態の電子ペーパー1では、その表側と裏側の電極が電気的に接続されているタイプと、接続されていないタイプとがある。本実施形態の電子ペーパー1では、ロウ電極やカラム電極のように、圧倒的に表側と裏側の電極が導通しているタイプが多いため、図3に示すタイプAのようなコネクタ部110を電子ペーパーの縁に接してコネクタ電極110を配置し、縁を覆う形状のタイプの電極では、全ての電極にスルーホールなどを省略することができる。よって、表側と裏側の電極が接続されるロウ電極やカラム電極はタイプAを用いることが望ましく、また、表側と裏側が接続されておらず異なる用途に割り当てられた電極に対してはタイプBもしくはタイプCが望ましい。なお、タイプB(電子ペーパー1の両面に対向した位置に設けられるタイプの電極)やタイプC(電子ペーパーの片面にのみ設けられるタイプの電極)を用い、スルーホールなどで電気的に接続してタイプAと同様にすることもできる。これらタイプA〜Cは、矩形状であってよい。
図3に戻るが、電子ペーパー1には、位置決め用の穴(位置決め部120)を設けることが好ましい。電子ペーパー1を複数枚重ねた場合にページ間にずれが生じる可能性がある。また、電子ペーパーには多数の電極が配置されているため、他の電子ペーパーとの電極間距離は狭くなり、重ねた電子ペーパーの意図しない電極との接触を、この位置決め部を有する電子ペーパー1では、電子ペーパー1、1間のずれを抑制すると共に、意図しない電極との接触を未然に防止できる。
図5に位置決め部120を設けた電子ペーパー1の部分拡大図を示す。図5に示すように、電子ペーパー1の位置決め穴あるいは位置決め部120を太い実線で表し、書き込み装置200又はトレイ203に設置された位置決めピン(位置決め部材)を黒丸で示す。まず、機械的な誤差を考慮しつつ位置決め部材の挿入が容易なように、位置決め部材の大きさを位置決め部120より小さくしておく。このため、これが位置決め誤差を生じることとなる。本実施形態の電子ペーパー1を多数回使用すると、この位置決め部材の多数回の使用による固定と挿入を繰り返すと位置決め部120は劣化して広がり、位置決め部120の補強部(あるいは補強範囲:図5の点線部)が存在する場合には劣化後、その範囲まで拡大すると考えられる範囲である。その結果、位置決め誤差が増えてしまう。このように位置決め部以外に本実施形態の電子ペーパー1では、これらの誤差を加味した電極の幅の間隔を定めている。たとえばこのような誤差を0.5mmとすると、電極の幅はその誤差のたとえば倍の1.0mmとし、また電極間隔は誤差の値よりも少し広い、たとえば0.7mmなどとすることができる。これらの値は単なる例示である。このような電極が設けられた電子ペーパー1では、複数の電子ペーパーを重ねた場合に上の位置にある電子ペーパーがその直下の電子ペーパーと上下方向に多少ずれても導通すべき電極同士は導通がとれ、また、導通すべきでない電極とは電気的に独立した状態を保つようにすることができる。
図5(a)はそのようにして定めた電極の配列例を示す。本実施形態の電子ペーパー1は、位置決め部120を設けることにより、位置決めの正確性の悪化による予期しない電極との接触を減少させ、何度も使用することにより磨耗等して設けられた電極の間隔が使用による劣化を極力防止している。本実施形態の電子ペーパー1では、多数の電極を配列するために、多くのスペースを有して構成している。電極数などは、電子ペーパーの表示サイズと解像度によって決まる傾向があるので、長手方向のスペースに電極が適宜間隔を有して並ぶように設定するようにしている。このため例えば図5(b)に示すように、電子ペーパーの縁部に第1列目を設け、その縁の近傍であり電気的に独立した位置に第2列目を配置する構成を採用する。この際に本実施形態では電子ペーパー1が可撓性を有していることから、使用により多少劣化し、横方向だけでなく縦方向にもずれが生じる。このことから、本実施形態では電極間距離に多少の許容範囲を設け、たとえば図5(b)に示すように、電極(コネクタ電極)を円弧形状とし、さらに配線も容易となるように第1列目に対して第2列目以降はその直ぐ隣の列に対して、千鳥状にずらして配置するような構成を採用することが望ましい。
<電子ペーパー構成例>
図1に戻るが、図1は本発明が適用される第1実施形態の電子ペーパーとして、たとえば片面電子ペーパー(すなわち片面にのみ表示部を設けた電子ペーパー)100の構成例を示す。本実施形態の電子ペーパー100は、複数枚重ねられても各ページを特定して情報入力可能(画像表示可能)にするページセレクト手段1311と、複数の画素を選択する画素選択手段130と、それらの入力および出力を外部書き込み装置200もしくは隣り合う他の電子ペーパー1に伝える電極と、透明電極と表示素子からなる画素の集合体である画像表示部10とからなり、さらに前記した各手段や表示部への電源供給を行うその他のブロックを有して構成されていてよい。この電源供給用の電極は、他の大部分の電極と同様に表側と裏側が導通されており、外部書き込み装置200や他の電子ペーパー1と接して電気的に接続可能な構成を有して構成されている。前記した画素選択手段130は、横(行)方向の画素を特定するロウセレクト1321と、縦(列)方向の画素を特定するカラムセレクト1331とからなっている。
<ページセレクト手段>
図6(a)に示すように、ページセレクト手段1311の入出力はページ送り信号とページセレクト信号と一括書き込み信号とページイネーブル信号によって行われている。ページ送り信号と一括書き込み信号入力の電極は表側と裏側とで導通されている。ページセレクト信号の入力電極は表側のみである。ページイネーブル信号の入力は、裏側のページセレクト信号の真裏の位置とする。
このページセレクト手段1311としては、例えば図6(a)に示す例が挙げられる。ページセレクト手段1311はページセレクト信号を一時的に記憶可能な部(たとえばラッチ回路)を有しており、例えばこれをDフリップフロップを用いることができる。図6に示すように、クロックCLK(トリガ)入力端子に接続された信号記憶タイミングを示すページ送り信号の立ち上がりのタイミングで、D入力端子に接続されたページセレクト信号の極性を一時記憶する。Q出力端子から出力される信号は、ページイネーブル信号として、複数重ねられた電子ペーパーの中から選択されたページを表す信号となる(すなわちページを選択する)。なお、ページ送り信号は、複数重ねられた電子ペーパーで共通に扱う。本実施形態の電子ペーパーでは、たとえばこの選択のために、DフリップフロップのICなどを搭載しないこととしている。このため、本実施形態の電子ペーパーでは、ゲートレベル、さらにMOS FETレベルでフィルム上に実装することにした。このDフリップフロップの詳しい回路を図6(b)〜(c)に示す。なお、画素選択手段やページセレクト手段は電子ペーパーのフィルムの薄い膜上に導電性ポリマーやITOなどの透明導電体、金属などの導電体を、蒸着、スパッタリング、フォトリソグラフィー、プリントなどで形成する。その他のトランジスタなどの回路素子は通常の実装方法によって実装される。これらの各回路素子は一般に低速で、かつ規模も小さい。例えばDフリップフロップは数十個(図では24個)のトランジスタから形成されているので、画素(A5で100dpiの場合、約50万個)毎に必要なFETスイッチングを行うトランジスタの数と比べると少なく、無視できるレベルとしている。
<画素選択手段>
本実施形態の電子ペーパー1で用いられる画素選択手段130中のロウセレクト1321およびカラムセレクト1331の例を図7の点線で囲った部分に示す。この回路例では単純マトリクスタイプを採用している。たとえば単純マトリクスタイプとして、第1と第2のNMOSトランジスタを有して構成される。ロウセレクト部1321は、外部の書き込み装置200からのロウセレクト信号を第1のNMOSトランジスタ11のドレインに接続して入力し、ソースをロウ電極(行電極)に、ゲートにページイネーブル信号を接続している。一方、カラムセレクト部1331も、カラムセレクト信号を第2のNMOSトランジスタのドレインに、ソースをカラム電極に、ゲートをページイネーブル信号に接続している。
書き込み装置200に搭載されている駆動部は、図7の点線部に接続するように示した図7の左側に示す。書き込み装置200に搭載されている駆動部の駆動回路としては、図8に示すように、ロウセレクト信号発生回路部(ロウセレクト信号発生器)232と、カラムセレクト信号発生回路(カラムセレクト信号発生器)233とを有して構成され、たとえばこれらの回路は、図7の左側に示すように、それぞれ、PMOSトランジスタ1、2とNMOSトランジスタ1、2の各2個づつとインバータとを用いて構成することができる。ロウセレクト信号発生回路232を用いて説明すると、トランジスタとしては、たとえばPMOS1、PMOS2、NMOS1、NMOS2の順で縦続接続(並列接続)され、PMOS1のソースは駆動電源に接続され、NMOS2のドレインは接地電源(あるいは共通)に接続された構成となっている。PMOS1とNMOS2のゲートには対応する画素のデータ(/ロウデータ)が入力され、NMOS1のゲートには対応するロウ電極をイネーブルにする信号ロウイネーブル信号が入力され、PMOS2のゲートにはインバータを介してロウイネーブル信号が入力される構成となっている。カラムセレクト信号発生回路233も同様な構成であり、ただし画素に対応するカラムデータ信号は、画素の表示データに応じてロウデータ信号と逆極性の信号となっている点が異なっている。
<書き込み装置>
図8を用いて、本実施形態の電子ペーパー1の書き込み装置200と電子ペーパー100との接続について説明する。図8に示すように、本実施形態の電子ペーパーに情報を書き込むための書き込み装置200は太線で囲った書き込み装置本体201と対向板202の2つの部分からなり、さらにトレイ203を有していることが好ましい。これら2つの部に挟まれたトレイ203に電子ペーパー100を3枚載置させた状態を表す。電子ペーパー100のページセレクト手段、ロウセレクト部、カラムセレクト部に対応するように、書き込み装置本体201にはページセレクト信号発生器231と、ロウセレクト信号発生器232と、カラムセレクト信号発生器233とを有して構成されている。
それぞれの発生器で、ページセレクト用信号群、ロウセレクト信号群およびカラムセレクト信号群を生成する。書き込み装置本体201には、これらの信号発生器からの出力を電子ペーパーに入力するための電極群が存在しており、この配列は前記した電子ペーパー(片面)と同様である。この書き込み装置200の電極面に対向する位置に、電子ペーパー100を挟持するようにして移動する機構(図示しない)を有する対向板202を有している。電子ペーパー100は、トレイ203上に複数枚重ねて設置され、そのトレイ203が書き込み装置本体201にセットされると、トレイSW212によって検出され、電子ペーパー100を書き込み装置本体201と対向板202とで挟み込むように対向板202が移動する。そして、書き込み装置本体201と対向板202とで電子ペーパー100を挟持した状態で停止し、書き込み前の配置完了として、書き込みの準備を終了する。なお、トレイ203の無い書き込み装置200の場合には、電子ペーパーを挟持して所定位置に電子ペーパー100が設置されたことを検知するスイッチを代りに設けてもよい。この対向板202には、電子ペーパーの電極配列と同じ配列の電極群を有しており、さらにそれらの電極に入力された信号を検出する確認手段が備えられている。対向板202が移動し電子ペーパー100が所定位置に挟持されると、書き込み装置本体201の各電極と、所定位置で挟持された複数枚の電子ペーパー100の各電極と、対向板202との各電極が全て電気的に接続されて信号が入力/出力されて電子ペーパーに所定の書き込みが行われる。なお、書き込み終了後に電子ペーパー100を排出する場合、対向板202を少し離す動作を伴うようにすることもできる。
書き込み装置本体201に搭載された複数の前記した信号発生器は、CPUなどを含む書き込み制御手段220からの制御指示を受けて動作する。書き込み制御手段220、はオペレーションパネルやネットワークを介したパソコンなどのUser I/F210から、電子ペーパー100に書き込む内容、書き込む枚数などの指示を受けることが可能であり、また電子ペーパー100に書き込む内容をメモリ240に記憶することもできる。例えば2ページのドキュメント情報を電子ペーパー100に書き込もうとする場合、複数枚重ねられた電子ペーパーに対し、ページセレクト信号発生器231でまず1ページ目を選択する信号を発生し、1ページ目の書き込み内容が格納されたメモリ240のメモリ内容を参照し、ロウセレクト信号発生器232とカラムセレクト信号発生器233に指示を行い、電子ペーパー100の画素毎に1ページ目の書き込みを行う。そして1ページ目の書き込みが終了した後に、ページセレクト信号発生器231で2ページ目を選択する信号を発生し、同様にして2ページ目の書き込みを実行する。なお、ページセレクト信号発生器231として、書き込み制御部自体が兼ねることができ、たとえばCPUから直接、ページセレクト信号を発生しても良い。
対向板202は、書き込み装置本体201と共に電子ペーパー100を挟持するが、電子ペーパー100を所定位置にセットしたことを確認する確認手段は書き込み装置本体の各信号発生器と連携し、トレイ203に格納された電子ペーパーの枚数、導通具合などの状況を把握することができる。図9にロウセレクト信号群の導通チェックの様子を示す。トレイ203が挿入されたことを検知すると、トレイ203に重ねられた複数枚の電子ペーパーを挟み込む。ロウセレクト信号発生器は各ロウセレクト信号を順次ONまたはOFFする。電子ペーパー100のロウセレクト信号用電極は全て表側と裏側が導通している。このため、電子ペーパー100が重ねあわされた枚数に依存せず、重なりが正常であれば確認手段では同じ信号を検出できるはずである。換言すれば、重なりが正常か否かを判断できる。図9の図は、これらが正常(正常に導通している)か、あるいはそうでないかを確認できることを示す図である。GOODとあるのは正常な状態を表しており、信号発生器で出力した信号が確認手段で検出されている。中央のNG1の図は、一部の電子ペーパーが斜めにずれており、その結果、電極が導通となっていないで途絶えているところがあること、たとえば隣り合う電極がショートしている状態を表している。また、NG2の図は、電子ペーパーが並行にずれてしまい、たとえば隣り合う電子ペーパー間で電極が1個づつ、ずれてしまった状態を表している。このようなチェックは、ロウセレクト用信号群だけでなく、カラムセレクト用信号群でも同様に行うことができる。また、ページセレクト用信号群でも一部工夫することで利用できる。確認手段は、これらの状況を判断し、トレイに挿入されている電子ペーパーの設置具合をUser I/Fを通じてユーザ(ユーザ端末)に送信等して指摘する(たとえば「第mページ目の電子ペーパー、第nページ目の電子ペーパー異常」などと指摘することもできる)。また、書き込み制御手段に通知し指摘しても良い。
次に図10、11を用いて、トレイ203に重ねられている電子ペーパー100の枚数を自動的に検出する動作例について説明する。図10に示す例では、3枚重ねた電子ペーパー100を書き込み装置本体201と対向板202とで挟持した状態におけるページセレクト関係部を示す。各電子ペーパー100は、一時記憶手段としてDフリップフロップを搭載している。
この図から判るように、ページセレクト信号発生器から出力されたページ送り信号をクロック(トリガ)とした3段のシフトレジスタとなっている。D端子の入力に示すように、第1段目(電子ペーパー1ページ目)はページセレクト信号発生器出力((1)及び(2))が接続され、2段目(電子ペーパー2ページ目)のD端子からは1枚目のページイネーブル信号((3))が入力され、3段目(電子ペーパー3ページ目)のD端子からは2枚目のページイネーブル信号((4))が入力されることとなり、最後の3段目からは確認手段に出力((5))されて検出する一連の構成となっている。
図11に、電子ペーパー100の枚数を数える方法に関するタイミングチャートを示す。信号につけた番号は図10と図11とで共通である。まず、ページセレクト信号発生器では、ページセレクト信号(1)と、ページ送り信号(2)を発生する。ページ送り信号(2)は、確認手段によって信号が検知され、極性がローになるまでクロック的に規則的なパルスを発生する。電子ペーパー100の枚数分だけページイネーブル信号が順次生成されて行き(信号(3)〜信号(5)、・・・)、最後のページイネーブル信号が確認手段により検出されることになる。重ねられている電子ペーパー100の全枚数は、ページ送り信号(2)として発生したパルス数nに対して1減じた数n−1で示される。すなわち、図11に示すような場合、発生したページ送り信号のパルス数は4であり、n=4であるから、トレイ203に格納されている電子ペーパー100の枚数はn−1を計算すると3枚と確認できる。
次に、図12を用いてページ毎の書き込み方法について説明する。電子ペーパー100の接続例を図10に示す。まず、書き込み装置200で書き込む前に、前述した導通チェックおよび書き込みに必要な電子ペーパー100がトレイ203に所定枚数で設置されているか、確認を行う。ユーザ(ユーザ端末)から指示された書き込み指示の枚数と、トレイに設置されている電子ペーパー100の枚数とを比較し、仮にトレイに設置されている電子ペーパー100の枚数が足りない場合は、User I/F210を通じてその旨をユーザ端末等に知らせる。図12に戻り、ページセレクト信号発生器から、ページセレクト信号(1)と、ページ送り信号(2)の初めのパルスを発生する。1ページ目の電子ペーパーに対するページイネーブル信号(3)がONとなるので、書き込み制御手段はロウセレクト信号発生器とカラムセレクト信号発生器に指示し、1ページ目の表示内容を書き込む。この際、ロウセレクト信号とカラムセレクト信号は全電子ペーパー1に入力されるが、ページイネーブル信号(3)がアクティブでない電子ペーパー1には書き込みは行われない。
1ページ目の電子ペーパー1の全ての画素に書き込みが終了したら、ページセレクト信号(1)をOFFにし、ページ送り信号(2)の2発目のパルスを発生し、2ページ目の電子ペーパーに対するページイネーブル信号(4)をONにすると共に1ページ目のページイネーブル信号をOFFにして、2ページ目に内容を書き込む。
このようにしてトレイ上に重ねられた所定の電子ペーパーは、その書き込みの指示された順番に記載内容をそれぞれ書き込むことができる。最後に、トレイ内の電子ペーパー100のページイネーブル信号がOFFになるまで、確認手段250がページイネーブル信号の変化(OFF、ON、OFF)を確認するまでページ送り信号を発生させる。なお、この動作は電子ペーパーの搭載回路を極力減らした結果必要になる動作であり、多少の回路を付加し、多数の未使用電子ペーパーがトレイに存在する場合の簡略動作を考慮し、この動作を省略することもできる。例えば、電子ペーパーに搭載しているDフリップフロップ回路において、ページセレクト信号発生器からの全書き込み動作が終了した時点でクリア信号を発生するようにしておけばよい。このようにすると、ページ送り信号を連発する煩雑な動作を省略可能としている。本実施形態の電子ペーパーは、公知例のような最大枚数を規定したものではないため、任意の枚数重ねることができる。
次に、図13を用いて複数枚(たとえば2枚)の電子ペーパー100に同じ内容を一括して書き込む方法について説明する。電子ペーパー100は図10に示すように接続している。電子ペーパー100に書き込む前の動作は前記同様であるので省略する。次に、ページセレクト信号発生器は、ページセレクト信号(1)と、ページ送り信号(2)の初めのパルスを発生する。1ページ目の電子ペーパーに対するページイネーブル信号(3)によりONとなるが、書き込み動作には移らず、ページセレクト信号発生器からページセレクト信号によるONのままで2発目のページ送り信号(2)を発生する。すると1ページ目と2ページ目の電子ペーパーに対するページイネーブル信号(3)と(4)により、共にONとなり、同時に書き込める状態となる。そこで、書き込み制御手段は、ロウセレクト信号発生器とカラムセレクト信号発生器に指示をし、ユーザから指示された(たとえばUser I/Fまたはユーザ端末(コンピュータ、携帯電話、PDF)から入力あるいは送信された)表示内容を書き込む。全ての画素に書き込みが終了したら、最後にトレイ203内に載置された全ての電子ペーパー100のページイネーブル信号がOFFになるようにするため、確認手段がページイネーブル信号の変化(OFF、ON、OFF)を確認するまでページ送り信号を発生させる。この場合にもページ単位の書き込みと同様に、任意の枚数の電子ペーパーで対応可能である。
[第2実施形態]
本発明の第2の実施形態について説明する。第1実施形態では、前記した図7に関して、単純マトリクスタイプに構成したロウセレクト部およびカラムセレクト部について説明した。本実施形態では、このロウセレクト部1321およびカラムセレクト部1331を、図14に示すようなアクティブマトリクス回路に構成している。書き込み装置200側の駆動回路は、図7と同じ(基本的に同じ)ため、省略する。書き込み装置200から入力されるロウセレクト信号は、電子ペーパー100内のNMOS11のドレインから入力し、NMOS11のゲートはページイネーブル信号が入力される。NMOS11のソースとNMOS13のゲートとが接続される。NMOS13のドレインはロウ電極と接続され、NMOS13のソースは駆動電源と接続される。一方、カラムセレクト回路は図7と同様であるので、説明を省略する。このアクティブマトリクスタイプにすることで、電子ペーパー100の表示の変更を、高速にかつ画素の指定を確実に行うことができるようにした。駆動電源は、ロウセレクト用信号群の一つとして、またはその他のブロックで各画素で共通とし、また、表側と裏側電極とを共に導通して配置する。
[第3実施形態]
本発明の第3の実施形態について説明する。前記した図13を用いた説明では、図10に示すようにして接続して、その電子ペーパーの構成は、図6に示す構成であるDフリップフロップを搭載した電子ペーパー100を例にして説明した。この場合、複数枚の電子ペーパーに同じ表示内容を書き込む際にページセレクト信号発生器では、多少、煩雑な処理(書き込み方法)が必要であった。
他の一括して書き込む方法に適した電子ペーパー100の構成例とその電子ペーパーを用いた書き込み方法について、図15を用いて説明する。電子ペーパー100上にセレクタをさらに追加して図15に示す回路構成とした。図15に示すように、本実施形態では、入力されたページセレクト信号をそのまま出力する出力と、Dフリップフロップを経由して出力する出力とを、ページセレクト信号発生器から出力される一括書き込み信号によって選択するセレクタを配置した。
このようにして、入力されたページセレクト信号と、Dフリップフロップを経由して出力する信号とを、ページセレクト信号発生器から出力される一括書き込み信号によって選択できるようにした。この一括書き込み信号の電極における電子ペーパー100の表側と裏側とは、導通させている。一括書き込み信号がONの場合、Dフリップフロップは使われずスルーされるので、トレイ上にある全ての電子ペーパーのページセレクト信号およびページイネーブル信号が導通されて入力されることになり、ページセレクト信号発生器がページセレクト信号をONにするだけで、全ての電子ペーパーがイネーブルとなり選択される状態となる。これにより、複数の枚数が載置された電子ペーパー100では、一括して書き込むことができるので、煩雑なページ送り信号やページセレクト信号の出力手順を大幅に削減することができる。
このような図15に示す一括書き込み手段を有する電子ペーパー1では、図10に示す複数枚が重ねて接続される場合、その電子ペーパー100の各一括書き込み手段のセレクタには、一括書き込み信号が入力される。
[第4実施形態]
本発明の第4の実施形態について説明する。図16〜17に、両面表示可能な電子ペーパー100の構成例を示す。このような両面表示可能な電子ペーパー100の電極コネクタでは、表側と裏側で共用とし、片面の電子ペーパーと同配列でよいこととした。ただし、両面表示可能な電子ペーパー100の表側と裏側では、それらの画像表示部と電極コネクタとの位置関係が異なるので、各画素の2次元的配置アドレスが逆となる。このため、各画像表示部を正面から見たときに、同じ位置にある画素のロウ電極およびカラム電極に対応するロウセレクト電極およびカラムセレクト電極同士を共用することにする。従って、書き込みに際しては両面表示電子ペーパー100の表の面側と片面表示電子ペーパーとを同じ向きにそろえて重ねることができるようにする。片面表示電子ペーパーでは、裏面に大きく"使用不可"などの文字や判りやすい表示を施しておくことによって、逆面挿入(目的の表示面を逆側に挿入)を防止することができる。
しかし、両面表示電子ペーパーでは、裏側を表の面側にし、これを反対の面に回転させると電極が元の位置に来ることがあり、両面DVDと同様に表側と裏側の判別が、判り難い。たとえば電極が紙幅の中央を基準として線対称に同じ用途の電極が2組配置されているように、両面表示型の電子ペーパーに関して逆挿入可能な構成としても良いが、電極数の多さからスペース的に余裕はない。そこで、本実施形態では、両面表示型の電子ペーパー100の角などに、一部切り欠き部を設けたり、位置決め穴(位置決め部)を上下非対称の位置に設け、トレイ203の形状や位置決めピンなどと併せて(適合させて)逆挿入が不可能とするか、もしくは設置方向と設置面とを容易に判別できるように構成しておくことが好ましい。このような区別手段を設けることにより、片面表示の電子ペーパーだけでなく、両面表示可能な電子ペーパーで表側が裏側か判別し難い電子ペーパーであっても、電極方向を間違える不正確な装着を抑制し、故障や不具合などの防止が行える。
両面表示型電子ペーパー100のページセレクト部の構成例を図17に示す。図17(a)に示す例では、各面のページイネーブル信号を区別できるように、一時記憶部を複数(好ましくは2つ)設ける。図17に示す例では、Dフリップフロップを2段直列に接続している。書き込み装置本体201のページセレクト信号発生器から出力されたページ送り信号は、2つのDフリップフロップに供給される。一方、ページセレクト信号発生器から表側の電極を通して入力されたページセレクト信号は1段目のDフリップフロップのD端子に入力され、ページ送り信号の立ち上がりで極性を一時記憶され、表側のページイネーブル信号が生成される。さらにこれは2段目のDフリップフロップのD端子に入力される。次のページ送り信号の立ち上がりで、2段目のDフリップフロップは1段目の出力を一時記憶し、裏側のページイネーブル信号を生成すると共に、裏側のページイネーブル電極に出力される。すなわち、両面表示可能な電子ペーパーは、2枚分のページ送り手段(ページ送り部)が搭載されている構成としている。その他、確認手段による動作や、表示の書き込み動作などにおける方法などは、全て片面表示の電子ペーパーを用いてその動作を説明したのと同様であるので説明を省略する。
また、図15に示すように、表側の面と裏側面との両方の面に対して、入力されたページセレクト信号をそのまま出力する出力と、Dフリップフロップを経由して出力する出力とを、ページセレクト信号発生器から出力される一括書き込み信号によって選択するセレクタをそれぞれの面に独立に動作するように配置した。これを図17(b)に示す。図15を用いて説明したのと同様に、入力されたページセレクト信号と、Dフリップフロップを経由して出力する信号とを、ページセレクト信号発生器から出力される一括書き込み信号によって、表側の面と裏側面との両方の面に対してそれぞれの面に独立に選択できるようにした。
この一括書き込み信号の電極における電子ペーパー100の表側と裏側とは、導通させている。各面において、それぞれ独立して、一括書き込み信号がONの場合、Dフリップフロップは使われずスルーされるので、トレイ上にある全ての電子ペーパーのページセレクト信号およびページイネーブル信号が導通されて入力されることになり、ページセレクト信号発生器がページセレクト信号をONにするだけで、全ての電子ペーパーがイネーブルとなり選択される状態となる。これにより、複数の枚数が載置された電子ペーパー100では、一括して書き込むことができるので、煩雑なページ送り信号やページセレクト信号の出力手順を大幅に削減することができる。なお、図17(b)において、2段目のDフリップフロップには、選択部(セレクタ)からの出力または表側のページイネーブル信号が入力されているが、2段目のDフリップフロップにページセレクト信号が入力する構成としても良い。
このような図17(b)に示される一括書き込み手段を有する電子ペーパー1では、図15において説明したように、図10に示す複数枚が重ねて接続される場合、その電子ペーパー100の表側と裏側をそれぞれ独立して存在する各一括書き込み手段のセレクタには、一括書き込み信号が入力される。
図18に両面表示電子ペーパーの構成例を示す。図5と同様な部分は説明を省略する。図17に示す構成例を採用したページセレクト手段は直列配列した2つのDフリップフロップの構成により1つで両面のページイネーブル信号を生成し、各手段に提供する。画素選択手段であるロウセレクト手段とカラムセレクト手段および画像表示部は表側と裏側のそれぞれに独立して搭載する。ただし電極は共用であるため、電子ペーパー内部の配線で両者に伝達するように処理する。1つしかないページセレクト手段は電子ペーパーの表側か裏側のどちらかに配置され、画素選択手段はそれぞれ対応する画像表示部の面に配置するのが好ましい。
[第5実施形態]
画像表示部のその他の構成例について、本発明の第5の実施形態として説明する。前記した第1実施形態から第4実施形態では、マイクロカプセル電気泳動型の画像表示部を用いた例であったが、画像表示部にメモリ機能を持つ別の例として、図19に示したツイストボール(またはシリコンビーズともいう)方式でも構わない。ツイストボール方式というのは2色に塗り分けられた帯電した球体を電界や磁界を印加させて回転させて表示する方式である。球面の半分ずつに彩色した球(たとえば白と黒の半球からなる球体)と帯電状態(プラス+とマイナス−)が異なる10〜100μmの球径のボール状粒子が、透明な絶縁性シート上に形成された一対の電極が対向して挟持されて存在している。ボール径よりも少し大きめのキャビティーに、シリコンオイルのような絶縁性液体で満たされて2色ボールはこの絶縁性液体に浮かんで支持されている。
このようなキャビティー内の2色ボールは、電圧が印加されると電界を受けて回転し、その結果、このボールの半球面のどちらかが観測される。回転したボールは、電圧の印加を解除しても静電吸着力などによりキャビティーの壁に固定され、ボール状粒子が回転せずに一定の状態に維持されるので、電圧印加による書き込みがされた、画像情報が表示されたままの状態で維持され、これによって表示内容は無電力で維持されることになる(すなわち、メモリ機能を有する)。このように本実施形態では、印加電圧の極性を変化/維持することにより、2色ボールを自在に回転させて情報を書き込み表示することができる。このような情報を書き込むための駆動回路は、前記した実施形態での表示方式であるマイクロカプセル方式とほぼ同様のものが採用可能である。
さらに、本発明が適用される電子ペーパーに使用される書き込み装置、すなわち上述した実施形態の電子ペーパーに情報を書き込むための書き込み装置について、他の例を説明する。図20に本発明の電子ペーパーに情報を書き込むための書き込み装置(本体及び対向板)200と、紙を印刷媒体とする印刷装置であるMFP(マルチファンクションプリンタ)301とを合体させた装置300を示す。装置300の上部には紙を自動的にスキャナ302に送り込むADF(オートドキュメントフィーダ)303を設置し、さらにユーザからの指示をタッチパネルで受けるUser I/F304を設けてある。もちろんADFを使用しない場合はスキャン面に直接用紙や電子ペーパー100を設置することができる。図示しないがネットワークにも接続されており、スキャンした画像はネットワークでコンピュータに転送することも可能である。また、スキャンした画像をMFP301下部に設置されている紙の印刷部305を用いて印刷することも可能である。用紙トレイ306に格納された紙が1枚ずつ搬送され、順次印刷部305により通常の電子写真方式に従いトナーを付着させ、定着後排出部に搬送する。印刷される画像は前記したスキャンにより取り込まれた画像だけでなくネットワークを介してコンピュータから転送された画像でも構わない。
上述してきた実施形態によれば、大量印刷する場合など、複数の電子ペーパーに対して同じ内容を書き込んだり、片面表示の電子ペーパーと同じ書き込み装置を用いて片面と両面の電子ペーパーが混じるように重ねたりして使用することもできる。
また、上述してきた実施形態によれば、表側と裏側が導通した電極を容易に、かつスルーホールを使わずに形成でき、表側と裏側が別の用途に使用される電極は、縁に接しない位置に配置されているので、縁に接する電極の全てを表側と裏側が導通する共通の形状で形成できる。
なお、上述する実施形態は、本発明の好適な実施形態であり、上記実施形態のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。
本発明の実施形態に係る電子ペーパーの基本的回路の構成例を示す図である。 本発明の実施形態に係る電子ペーパーにおける画像表示部の構成例を示す図である。 本発明の実施形態に係る電子ペーパーのレイアウトの例を示す図である。 本発明の実施形態に係る電子ペーパーにおけるコネクタ電極の形状例を示す図である。 本発明の実施形態に係る電子ペーパーにおける電極の配列例を示す図である。 本発明の実施形態に係る電子ペーパーにおけるページセレクト手段の構成例を示す図である。 本発明の実施形態に係る電子ペーパーにおけるロウセレクト手段及びカラムセレクト手段の構成例を示す図である。 本発明の実施形態に係る電子ペーパーに情報を書き込む書き込み装置の構成例及び書き込み動作例を説明するための図である。 本発明の実施形態に係る電子ペーパーを書き込み装置にセットする際のチェック動作例を説明するための図である。 本発明の実施形態に係る電子ペーパーを書き込み装置に複数枚セットする場合の接続例を説明するための図である。 本発明の実施形態に係る電子ペーパーを書き込み装置に複数枚セットした後の枚数確認動作例を説明するための図である。 本発明の実施形態に係る電子ペーパーを書き込み装置に複数枚セットしてページ毎に書き込む場合の書き込み方法について説明する図である。 本発明の実施形態に係る電子ペーパーを書き込み装置により一括して書き込む方法について説明する図である。 本発明の実施形態に係る電子ペーパーにおけるロウセレクト手段及びカラムセレクト手段の構成例を示す図である。 本発明の実施形態に係る電子ペーパーにおける一括書込手段の構成例を示した図である。 本発明の実施形態に係る電子ペーパーのレイアウトの例を示す図である。 本発明の実施形態に係る電子ペーパーにおけるページセレクト手段及び一括書込手段の構成例を示す図である。 本発明の実施形態に係る電子ペーパーの基本的回路の構成例を示す図である。 本発明の実施形態に係る電子ペーパーにおける画像表示部の構成例を示す図である。 本発明の実施形態に係る電子ペーパーに情報を書き込む書き込み装置を複合機に搭載した例を示す図である。
符号の説明
1,100 電子ペーパー
10〜12 画像表示部
101 透明フィルム
102 マイクロカプセル
103 透明電極
104 ツイストボール(シリコンビーズ)
110 コネクタ電極
111〜113 コネクタ電極(タイプA、タイプB、タイプC)
114,115 コネクタ電極
120 位置決め部
130 画素選択手段(画素選択部)
131 透明電極
132(1)〜132(n) ロウセレクト電極
133(1)〜133(n) カラムセレクト電極
134 ページ送り電極
135 ページセレクト電極
136 ページイネーブル電極
140 配線領域
200 書き込み装置
201 書き込み装置本体
202 対向板
203 トレイ(電子ペーパー載置トレイ)
210,304 ユーザI/F(User I/F)
212 トレイスイッチ(トレイSW)
220 書き込み制御部(書き込み制御手段)
231 ページセレクト信号発生部(ページセレクト信号発生器)
232 ロウセレクト信号発生部(ロウセレクト信号発生器)
233 カラムセレクト信号発生部(カラムセレクト信号発生器)
240 メモリ
250 確認手段
302 スキャナ
303 ADF(自動文書挿入機構)
305 印刷部(電子写真プリンタ)
306 用紙トレイ
1311 ページセレクト手段
1321〜1323 画素選択手段(ロウセレクト)
1331〜1333 画素選択手段(カラムセレクト)

Claims (9)

  1. 少なくとも一方の面に画像表示部が設けられた電子ペーパーであって、
    正電荷もしくは負電荷に帯電した複数の粒子を含む粒子群を挟持する2枚の透明フィルムと、
    前記2枚の透明フィルムの前記粒子群側に対向して設けられ、複数のロウ電極と、前記複数のロウ電極と立体的に交差するように配置された複数のカラム電極とで構成される透明電極と、
    前記ロウ電極と前記カラム電極との交差点毎に設けられ、対応するロウ電極とカラム電極の電荷パターンに基づいて、前記粒子群を移動または回転させて画像を表示する画素と、を有する前記画像表示部と、
    前記画像表示部を除く部分に配置された電子ペーパーの第1の面に配置されたコネクタ電極、該電子ペーパーとは異なる他の電子ペーパーの第2の面に配置されたコネクタ電極とが電気的に接続されることによって、前記第2の面に配置された複数のロウ電極に対して電気的に接続され、前記第1の面の裏側に配置された複数のロウ電極に対して電気的に接続された前記第1の面に配置された複数のロウセレクトと
    前記画像表示部を除く部分に配置された前記第1の面に配置されたコネクタ電極と前記第2の面に配置されたコネクタ電極との間に電圧が印加されることによって、前記第2の面に配置された複数のカラム電極に対して電気的に接続された前記第1の面に配置された複数のカラムセレクトと
    前記画像表示部を除く部分に配置された前記第1の面に配置されたコネクタ電極と前記第2の面に配置されたコネクタ電極との間に電圧が印加され、ページ送り信号を外部のページセレクト信号発生器から受けるページ送り電極と、
    前記画像表示部を除く部分に配置された前記第1の面に設けられ、ページセレクト信号を前記ページセレクト信号発生器から受けるページセレクト電極と、
    前記画像表示部を除く部分に配置された前記第2の面で、かつ前記ページセレクト電極に対応する位置に設けられ、ページイネーブル信号を受けるページイネーブル電極と、
    前記ページ送り信号の立ち上がりのタイミングで前記ページセレクト信号の極性を一時的に記憶するDフリップフロップにより前記ページイネーブル信号を生成するページセレクト手段と、
    前記ページイネーブル信号に基づいて前記第1の面に配置されたロウ電極とこれに対応する前記第2の面に配置されたウ電極との接続および前記第1の面に配置されたカラム電極とこれに対応する前記第2の面に配置されたカラム電極との接続を同時にONまたはOFFする画素選択手段と、
    を備え、
    少なくとも前記他の電子ペーパーの前記第2の面側のページイネーブル電極が、前記電子ペーパーの前記第1の面側のページセレクト電極に対して真裏に位置するように配置されていることを特徴とする電子ペーパー。
  2. 前記ページセレクト手段は、第1と第2のDフリップフロップ回路を有し、
    前記第1のDフリップフロップ回路は、前記ページ送り信号をトリガとし、前記ページセレクト信号を入力して、電子ペーパーの前記第1の面側のページイネーブル信号を出力し、
    前記第2のDフリップフロップ回路は、前記ページ送り信号をトリガとし、前記第1のDフリップフロップ回路からの前記第1の面側のページイネーブル信号を入力し、前記第2の面側のページイネーブル信号を出力することを特徴とする請求項に記載の電子ペーパー。
  3. 一括書き込み信号に対して前記画像表示部と異なる位置の前記第1の面側と前記第2の面側が電気的に接続された一括書き込み電極をさらに有し、
    前記ページセレクト手段は、前記ページ送り信号に応じて前記ページセレクト信号の極性を一時的に記憶すると共に、前記一括書き込み信号に応じて前記記憶した信号と前記ページセレクト信号のどちらかを選択して前記ページイネーブル信号を生成することを特徴とする請求項1または2に記載の電子ペーパー。
  4. 前記複数のロウセレクトと、前記複数のカラムセレクトと、前記ページ送り電極と、前記ページセレクト電極と、前記ページイネーブル電極が、前記電子ペーパーの辺もしくは角を含む角の近傍に集合して配置され、当該電極は前記電子ペーパーの辺に接する端部の列を含む複数の列で配置され、少なくとも前記ページセレクト電極と前記ページイネーブル電極とは前記端部の列に電気的に独立して配置されることを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載の電子ペーパー。
  5. 前記端部の列に配置される電極は前記端部の接する辺の部分を覆うように前記電子ペーパーの前記第1と第2の面側の電極が繋がっていることを特徴とする請求項に記載の電子ペーパー。
  6. 前記複数の列に配置された電極の各列はその隣り合う列同士が千鳥状に配置されることを特徴とする請求項またはに記載の電子ペーパー。
  7. 前記電子ペーパーの前記第1と第2の面とを区別する手段を設けたことを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載の電子ペーパー。
  8. 前記電子ペーパーの前記第1と第2の面とを区別する手段は、電子ペーパーに書き込むための書き込み装置との電気的な接続を困難にする手段であることを特徴とする請求項に記載の電子ペーパー。
  9. 前記電子ペーパーの前記第1と第2の面とを区別する手段は、前記電子ペーパーに位置決め部または切り欠き部を設けて区別する手段であることを特徴とする請求項またはに記載の電子ペーパー。
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