JPH09218656A - 電子式情報表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電源遮断時間が長くなっても、磁気表示シー
トを本来の特性に回復することが可能な電子式情報表示
装置を提供する。 【解決手段】 電子式情報表示装置は、表面側の磁界に
感応して発色し背面側の磁界によって消去可能な磁気表
示シート１０と、外部ホスト装置からの印字信号に基づ
いて磁気表示シート１０の表面に向けて記録用磁界を発
生するための記録ヘッド３０と、磁気表示シート１０の
背面側に配置され、消去用磁界を発生するための消去ヘ
ッド２０と、装置本体を収容するための筐体１とを備
え、装置の電源投入時の初期動作において、磁気表示シ
ート１０を循環させて印字予定領域を消去ヘッドで消去
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外部ホスト装置か
ら送られた印字情報に基づいて、磁気表示体上に静止画
を記録、表示する電子式情報表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、磁界の方向や強さに感応して
発色したり消去したりする表示体として磁気感応性の磁
気表示シートが知られている（たとえば、特開昭４８−
５６３９３号、特開昭５３−２１９４５号、特開平２−
１４６０８２号など）。

【０００３】こうした磁気表示シートは、磁石を内蔵し
た磁石ペンをシート表面に接触させることによって簡単
な文字や図形を描くことができ、しかも消去によって何
回も再使用できるため、簡易なメモ板として実用化され
ている。

【０００４】近年、外部ホスト装置から送られた印字情
報に基づいて記録ヘッドがドットマトリクス状の磁界を
形成することによって、磁気表示シート上に静止画を記
録、表示する電子式情報表示装置が開発されつつある。
電子式情報表示装置は、外部ホスト装置からの遠隔操作
によって表示内容を任意に変更することが可能であるた
め、公共施設や駅、小売店等に設置することによって多
種多様な情報を通行人に広く告知、宣伝することができ
る。しかも、ポスターの張替え作業が不要で、紙などの
資源節約にも寄与するため、将来の掲示板として有望視
されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】こうした電子式情報表
示装置では、表示内容を頻繁に書き替えることも可能で
あるが、一般には印字した内容を比較的長い時間表示し
た状態に維持しておくことが多い。特に、磁気表示シー
トに印字された内容は、装置の電源を遮断してもそのま
ま保持されるという特徴があるため、節電のために電源
遮断時間が長くなる傾向にある。

【０００６】ところが、磁気表示シートなどの樹脂製シ
ートは、一般に同じ状態で長時間放置されると、張力に
よってシートの柔軟性が低下するおそれがある。また、
磁気表示シート内の磁性粒子の反応も鈍くなって、所望
の印字濃度が出なくなるおそれがある。

【０００７】本発明の目的は、電源遮断時間が長くなっ
たり、同一表示内容のまま長時間経過しても、磁気表示
シートを本来の特性に回復することが可能な電子式情報
表示装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、表面側の磁界
に感応して発色し、背面側の磁界によって消去可能であ
って、無端状に形成された磁気表示体と、外部ホスト装
置からの印字信号に基づいて、前記磁気表示体の表面に
向けて記録用磁界を発生するための記録ヘッドと、前記
磁気表示体の表面に向けて磁界を発生するための第１の
磁気手段と、前記磁気表示体の背面側に配置され、該磁
気表示体の背面に向けて磁界を発生するための第２の磁
気手段と、前記磁気表示体を搬送するための一対のロー
ラとを備え、装置の電源投入から印字を開始するまでの
間に、前記磁気表示体を循環させて印字予定領域を前記
第１の磁気手段で発色させた後、前記第２の磁気手段で
消去することを特徴とする電子式情報表示装置である。
本発明に従えば、装置の電源投入から印字開始までの間
において、磁気表示体を循環させて印字予定領域を第１
の磁気手段で発色させた後、第２の磁気手段で消去する
ことによって、長時間放置する間に低下していた磁気表
示体内に封入された磁性粒子や非磁性粒子、分散用液体
の流動性が向上するとともに、きれいに消去され、その
上、記録ヘッドによる印字において磁性粒子の吸引が確
実に行われるため高品位の印字を実現できる。さらに、
電源投入の度にシートの循環動作を行うことによって、
磁気表示シートの柔軟性も適度に回復する。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の一形態の内
部構成を示す側面から見た断面図であり、図２はその部
分斜視図である。筐体１の内側上部に従動側のローラ５
０が配置され、内側下部には駆動側のローラ６０が配置
されており、２本のローラ５０、６０の間には可撓性で
無端状の磁気表示シート１０が懸け渡されている。ロー
ラ５０はバネ等の弾性部材（不図示）によって上方に付
勢され、磁気表示シート１０に一定の張力を付与するこ
とによってシート走行の安定化およびシート表面の平面
性を維持している。ローラ６０は、歯車６１、６２を介
してモータ６３によって回転駆動される。ローラ６０の
駆動によって、磁気表示シート１０は、筐体１の前面側
（図１の左方、図２の背面側）では下から上へ、筐体１
の後面側（図１の右方、図２の手前側）では上から下へ
移送するように循環する。

【００１０】筐体１の前面には、アクリル樹脂やガラス
等の透明材料から成る表示窓２が形成されている。磁気
表示シート１０上の印字内容を見易くするには磁気表示
シート１０を表示窓２にできるだけ近接させることが好
ましいが、一方、外部磁界による落書を防止するため
に、磁気表示シート１０と表示窓２とを所定距離、たと
えば４ｍｍ程度隔てて設置することが好ましい。筐体１
の表示窓２以外の部分は、外部磁界の影響を防止するた
めに磁気シールド材料で形成することが好ましい。ま
た、外部電界の影響を防止するために、筐体１は表示窓
２を含めて導電性材料で形成することが好ましい。

【００１１】記録ヘッド３０は、磁気表示シート１０の
後面移送側の下方に設置されており、外部ホスト装置
（不図示）からの印字信号に基づいて、磁気表示シート
１０の表面に向けてドットマトリクス状の記録用磁界を
発生する。記録ヘッド３０は、たとえば１２ピン×２列
の千鳥配置された電磁コイルを有し、シート幅方向に往
復移動するキャリッジ３１に搭載されている。キャリッ
ジ３１は２つのプーリ３４、３５に懸け渡された無端状
のベルト３３の一部に固定されており、２本のガイド軸
３２によって案内されながらプーリ３５を回転駆動する
モータ３６によって駆動される。

【００１２】消去ヘッド２０は、シート幅以上の長さを
持つ永久磁石などで構成され、磁気表示シート１０の前
面移送側の上方で、磁気表示シート１０の背面側に密着
するように配置されている。全面書込ヘッド２１はシー
ト幅以上の長さを持つ永久磁石などで構成され、消去ヘ
ッド２０の搬送上流側で磁気シート１０の表面に近接す
るように配置されている。

【００１３】図３は、記録ヘッド３０の内部構成を示す
断面図である。記録ヘッド３０には、印字ドットに対応
した電磁コイル３８が複数設けられ、各電磁コイル３８
の中心には棒状の磁芯３７が配置される。複数の磁芯３
７は板状のベースヨーク３９に所定の配置、たとえば千
鳥配置状に立設している。フロントヨーク４０は、内部
に電磁コイル３８および磁芯３７を収容するように記録
ヘッド３０のハウジングを構成しており、ベースヨーク
３９の端部で接合している。フロントヨーク４０の前面
には、テーパー状に形成された磁芯３７の先端が磁気表
示シート１０の表面にできる限り近接するように、一定
の空隙を介して円形の開口部が形成されている。こうし
て電磁コイル３８で発生した磁界は磁芯３７、空隙、フ
ロントヨーク４０、ベースヨーク３９、磁芯３７から成
る磁気回路を通過するとともに、空隙の存在によって、
磁芯３７の先端付近において高い磁束密度がシート表面
側に向けて発生する。

【００１４】図４は、磁気表示シート１０の構造を示す
部分断面図である。磁気表示シート１０には、磁気に感
応して発色するマイクロカプセル１５が全面に渡って塗
布、固定されている。マイクロカプセル１５は、高粘度
の液体と、液体を密閉して保持する球殻とで構成され、
この液体中には略黒色の磁性粒子および略白色の非磁性
粒子が分散されている。たとえば、磁性粒子として粒径
０．１〜５μｍの黒色酸化鉄（Ｆｅ₃Ｏ₄）粒子が用いら
れ、非磁性粒子として粒径０．１〜５μｍの白色酸化チ
タン粒子が用いられる。また、高粘度の液体として、水
性液体、油脂、界面活性剤系溶剤等を含む有機溶剤が用
いられ、球殻の材料として主にゼラチンが用いられ、マ
イクロカプセル１５の粒径は１００〜１０００μｍの範
囲に分布している。

【００１５】マイクロカプセル１５は、透明性の高い合
成ゴム系接着剤等から成るバインダ１４とともに混練さ
れて、ポリエチレンテレフタレート等の透明材料から成
る基体１１に塗布され、たとえば厚さ４００〜１０００
μｍのカプセル塗布層１２が形成される。

【００１６】カプセル塗布層１２の裏面には、ポリプロ
ピレン長繊維不織布などから成る保護シート１３がたと
えば厚さ０．３〜１ｍｍとなるように接着され、シート
走行の円滑化が図られている。

【００１７】マイクロカプセル１５中の前述の高粘度の
液体は、磁界印加によって背面側もしくは表面側に移動
した磁性粒子による表示状態を保持するために所定の粘
性を有する液体が選定されている。すなわち、液体の粘
性が低いと一旦表面側もしくは背面側に移動した粒子が
沈降したり振動などで移動することで表示状態が崩れる
ことを防止している。したがって、前述の記録ヘッド３
０および消去ヘッド２０における磁気吸引力は上記液体
の粘性による降伏値を上回る力が必要であり、これによ
って表示の書込みや消去が行われるものである。

【００１８】次に磁気記録および消去の原理について説
明する。このような構造を持つ磁気表示シート１０にお
いて、図３に示すように、基体１０が位置する表面側に
記録ヘッド３０を近接させ、印字信号に基づいて記録用
磁界を発生すると、マイクロカプセル１５内に分散した
磁性粒子が基体１０側に引き寄せられ、その圧力によっ
て非磁性粒子が保護シート１３側に移動する。すると、
磁気表示シート１０の表面側から見ると記録磁界の印加
部分が略黒色に発色したように観察され、記録ヘッド３
０を用いてドットマトリクス状に磁界を印加することに
よって、ドットプリンタと同様に文字や記号等を記録で
きる。

【００１９】次に磁気表示シート１０の背面側、すなわ
ち保護シート１３が位置する側に消去ヘッド２０を近接
させると、マイクロカプセル１５内に分散した磁性粒子
が保護シート１３側に引き寄せられ、その圧力によって
非磁性粒子が基体１０側に移動する。すると、磁気表示
シート１０の表面側から見ると消去磁界の印加部分が略
白色になり、消去磁界をシート幅全面に印加することに
よって一様に消去される。

【００２０】前述の消去ヘッド２０の搬送側上流には全
面書込ヘッド２１が配置されており、文字や図形から成
る通常の印字内容を一旦強制的に全面印字状態にしてか
ら、消去ヘッド２０による全面消去を行うことによっ
て、前回の印字内容がまだらに残る消去むらを解消する
とともに、マイクロカプセル１５内の磁性粒子および非
磁性粒子の流動性を高めている。すなわち、液体中に分
散している磁性粒子が一旦表面側に引き寄せられた後、
背面側に引き寄せられることにより非磁性粒子も含め全
ての粒子がマイクロカプセル１５内を移動することとな
り、分散液が撹拌され一時的に分散液の降伏値が低下し
粘性が下がることによるものである。この分散液および
磁性粒子、非磁性粒子の流動性の向上によって、記録ヘ
ッド３０による磁気吸引に対して磁性粒子の移動が確実
に行われ、印字の発色が高まり高いコントラストが得ら
れる。

【００２１】次に装置全体の動作について説明する。図
１および図２を参照して、まず印字を開始する前に、磁
気表示シート１０を一定速度で循環し、全面書込ヘッド
２１の前を通過させ、一旦全面発色させた後、引続き消
去ヘッド２０の前を通過させ、印字予定領域の全面消去
を行う。次に外部ホスト装置から印字信号を受け取っ
て、１印字行分のイメージデータの展開が終了するごと
に、記録ヘッド３０がシート幅方向に移動しながら電磁
コイル３８に数１０〜数１００ｍ秒程度のパルス電流を
通電し、磁気表示シート１０の表面にドットマトリクス
状の磁界を印加することによって磁気印字を行う。

【００２２】１行分の印字が終わると、磁気表示シート
１０を所定送りピッチ分移送して停止した後、次の印字
行について展開されたイメージデータに基づいて印字を
行う。こうしてイメージデータの展開、記録ヘッド３０
のシリアル印字、磁気表示シート１０の間欠送りを繰り
返しながら１画面（１印字領域）分の画像を形成する。

【００２３】次に新たな画像を印字する場合には、上述
と同様に、磁気表示シート１０を一定速度で循環して全
面書込ヘッド２１と消去ヘッド２０によるマイクロカプ
セル内の流動性の向上と全面消去を行った後、記録ヘッ
ド３０によるシリアル印字を行う。

【００２４】図５は、本発明に係る電子式情報表示装置
の電気的構成を示すブロック図である。電子式情報表示
装置は、装置全体の動作を管理するＣＰＵ（中央処理装
置）８１と、不揮発性メモリであるＲＯＭ（リードオン
リメモリ）８２と、データ書替えが可能なＲＡＭ（ラン
ダムアクセスメモリ）８３と、外部ホスト装置ＨＣと接
続するためのインタフェイス（Ｉ／Ｆ）８４と、記録ヘ
ッド３０およびモータ３６、６３などの駆動系の動作を
制御する制御回路８５と、経過時間を計測するためのタ
イマー８６などで構成される。

【００２５】ＣＰＵ８１は、ＲＯＭ８２に格納されたプ
ログラムに従って、データの入出力、データ転送、演算
等の処理を実行する。ＲＯＭ８２は、ＣＰＵ８１の動作
に必要なプログラムおよびデータや、文字コードや文字
フォントなど印字に必要なデータを格納している。ＲＡ
Ｍ８３は、ＣＰＵ８１のワークエリア、外部ホスト装置
ＨＣからの受信データの一時保管や文書データの展開な
どに使用される。インタフェイス８４は、外部ホスト装
置ＨＣとの間でデータの授受を行う。制御回路８５は、
記録ヘッド３０の電磁コイル３８を選択的に駆動する電
流を出力したり、モータ３６を制御してキャリッジ３１
の移動位置を制御したり、モータ６３を制御して磁気表
示シート１０の搬送位置を制御する。

【００２６】このようなＣＰＵ８１、ＲＯＭ８２、ＲＡ
Ｍ８３、インタフェイス８４、制御回路８５およびタイ
マー８６は、アドレスバス、データバス、コントロール
バス等から成るバス８０によって相互に接続されてい
る。

【００２７】図６は、磁気表示シート１０の搬送動作を
示す部分斜視図である。無端状の磁気表示シート１０
は、上側のローラ５０と下側のローラ６０との間に所定
張力で保持されている。図６では、磁気表示シートの全
長を二分して、半分に第１の印字領域（Ａ面）、残り半
分に第２の印字領域（Ｂ面）というように２枚の印字領
域を確保しており、さらにシート搬送経路において記録
ヘッド３０および消去ヘッド２０を互いにシート全長の
略半分の距離だけ隔てて配置することによって、一方の
印字領域（たとえばＡ面）の印字を行いながら他方の印
字領域（たとえばＢ面）の消去を同時に行うことを可能
にしている。

【００２８】磁気表示シート１０の側端部には、Ａ面の
シートホームポジションに対応した基準孔ＭＡとＢ面の
シートホームポジションに対応した基準孔ＭＢの２つの
透過孔が形成され、基準孔ＭＡのシート長に沿った長さ
は基準孔ＭＢのものより長くなるように形成され、これ
らの基準孔ＭＡ、ＭＢはフォトカプラＰＣによって検知
される。

【００２９】なお、消去ヘッド２０の位置よりシート搬
送上流側であって、磁気表示シート１０の表面に近接す
るように全面書込ヘッド２１を配置している。

【００３０】図７は、本装置の電源投入時の動作を示す
フローチャートである。電源が投入されると、まずステ
ップａ１において磁気表示シート１０の搬送を開始し
て、ステップａ２でフォトカプラＰＣが基準孔ＭＡ、Ｍ
Ｂの何れか一方を検知するまで一定速度でシート搬送を
続ける。１つ目のホームポジションが検知されると、次
にステップａ３で２つ目のホームポジション、すなわち
基準孔ＭＡ、ＭＢのうちの残りをフォトカプラＰＣが検
知するまで一定速度でシート搬送を続ける。２つ目のホ
ームポジションが検知されると、ステップａ４に移って
シート搬送を停止し、さらにステップａ５でタイマー８
６の計時動作を開始し、待機状態に移る。

【００３１】このように電源投入時において、２つのホ
ームポジションを検知して基準孔ＭＡ、ＭＢの通過時
間、すなわち孔の長さを計測することによって、Ａ面か
Ｂ面かを判別することができる。また、こうしたホーム
ポジション検知動作に伴って磁気表示シート１０を一定
速度で循環させているため、少なくとも１つの印字領域
は全面書込ヘッド２１と消去ヘッド２０によってマイク
ロカプセル１５内の全ての粒子が移動し、流動性が高め
られるとともにきれいに全面消去される。

【００３２】さらに、前回の電源投入から今回の電源投
入までかなり時間が経過していると、張力のために磁気
表示シート１０の柔軟性が低下するおそれがある。その
ため電源投入の度にシートの循環動作を行うことによっ
て、磁気表示シートの柔軟性が適度に回復するととも
に、マイクロカプセル１５内の磁性粒子および非磁性粒
子の流動性も回復するため、印字品質の向上に資する。

【００３３】図８は、通常の印字動作を示すフローチャ
ートである。外部ホスト装置ＨＣから印字コマンドが送
られると、待機状態から印字動作を開始する。まずステ
ップｂ１において、図７のステップａ５で計時を開始し
たタイマー８６の計時時間Ｔが所定時間Ｔ１（たとえば
１時間）を経過したか否かを判定する。所定時間Ｔ１を
経過していると、磁気表示シート１０の柔軟性や粒子の
応答性を回復させるために、印字開始前にシート循環動
作を行う。ステップｂ２においてシート搬送を開始し、
ステップｂ３において所望の印字領域の先頭が記録ヘッ
ド３０の位置に到達したか否かを判定し、印字の頭出し
が完了するまでシート搬送を続行し、頭出しが完了する
とステップｂ４でシート搬送を停止する。

【００３４】一方、ステップｂ１において電源投入時か
らの経過時間が所定時間Ｔ１より少なければ、ステップ
ｂ２〜ｂ４をジャンプする。

【００３５】次にステップｂ５において、外部ホスト装
置からの印字信号に基づいて１行ずつ印字を開始し、ス
テップｂ６でキャリッジを行先頭に戻して改行しながら
磁気表示シート１０を一定送りピッチ分だけ搬送した
後、次のステップｂ７において次行の印字データが存在
するか否かが判定され、印字すべきデータが存在する限
りステップｂ５〜ｂ７を繰り返す。

【００３６】ステップｂ７で次行の印字データが無くな
ると、ステップｂ８でシート搬送を再び開始し、ステッ
プｂ９で印字領域が表示窓２の位置に位置決めされるま
でシート搬送を続行し、表示窓２を通して印字領域全体
が適正に表示される位置まで搬送されるとステップｂ１
０でシート搬送を停止して、全体の印字動作が終了す
る。続いてステップｂ１１でタイマー８６をリセット
し、ステップｂ１２で再びタイマー８６をスタートして
次の印字コマンドに備え待機する。次の印字動作を開始
する場合には、前回の印字終了からの経過時間が計測さ
れ、所定時間Ｔ１を超過していれば、前回の印字領域、
たとえばＡ面が消去ヘッド２０を一定速度で通過するよ
うに磁気表示シート１０を搬送した後、再びステップｂ
１からスタートして、同じＡ面に印字を行う。所定時間
を超えていなければ、Ｂ面に印字を行う。なお、こうし
た２つの印字領域は経時変化の均質化のために適宜交換
してもよく、たとえばＡ面の印字・消去を１０回行う
と、次にＢ面の印字・消去を１０回行い、次にＡ面に交
替するというような使用態様が望ましい。

【００３７】なお、上述の実施の形態では消去ヘッド２
０の直前搬送上流位置に全面書込ヘッド２１を第１の磁
気手段として用いたが、全面書込ヘッド２１の代わりに
記録ヘッド３０を用い、電源投入時の初期動作において
印字予定領域をベタ印字動作させることで、代用するこ
とも可能である。

【００３８】

【発明の効果】以上詳説したように本発明によれば、装
置の電源投入から印字開始までの間において、磁気表示
体を循環させて印字予定領域を全面書込ヘッドで発色さ
せた後、消去ヘッドで消去することによって、磁気表示
シート内に封入された磁性粒子や非磁性粒子、分散用液
体の流動性が向上するため、記録部での発色濃度が高ま
り、印字品質が格段に向上する。さらに磁気表示体の柔
軟性が適度に回復するため、磁気表示体と消去ヘッドや
記録ヘッドの接触もしくは近接状態が均一となり、消去
や記録の品質が安定する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態の内部構成を示す側面か
ら見た断面図である。

【図２】本発明の実施の一形態の内部構成を示す部分斜
視図である。

【図３】記録ヘッド３０の内部構成を示す断面図であ
る。

【図４】磁気表示シート１０の構造を示す部分断面図で
ある。

【図５】本発明に係る電子式情報表示装置の電気的構成
を示すブロック図である。

【図６】磁気表示シート１０の搬送動作を示す部分斜視
図である。

【図７】本装置の電源投入時の動作を示すフローチャー
トである。

【図８】通常の印字動作を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ 筐体 ２ 表示窓 １０ 磁気表示シート １１ 基体 １２ カプセル塗布層 １３ 保護シート １４ バインダ １５ マイクロカプセル ２０ 消去ヘッド ２１ 全面書込ヘッド ３０ 記録ヘッド ３１ キャリッジ ３２ ガイド軸 ３３ ベルト ３７ 磁芯 ３８ 電磁コイル ３９ ベースヨーク ４０ フロントヨーク ５０、６０ ローラ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面側の磁界に感応して発色し、背面側
   の磁界によって消去可能であって、無端状に形成された
   磁気表示体と、 外部ホスト装置からの印字信号に基づいて、前記磁気表
   示体の表面に向けて記録用磁界を発生するための記録ヘ
   ッドと、 前記磁気表示体の表面に向けて磁界を発生するための第
   １の磁気手段と、 前記磁気表示体の背面側に配置され、該磁気表示体の背
   面に向けて磁界を発生するための第２の磁気手段と、 前記磁気表示体を搬送するための一対のローラとを備
   え、 装置の電源投入から印字を開始するまでの間に、前記磁
   気表示体を循環させて印字予定領域を前記第１の磁気手
   段で発色させた後、前記第２の磁気手段で消去すること
   を特徴とする電子式情報表示装置。