JP2795851B2 - 静電画像記録媒体、および電荷保持媒体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電圧印加時露光により画像を静電的に記録
し、任意時点で画像再生を行うことができる静電画像記
録再生方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、高感度撮影技術として銀塩写真法が知られてい
る。この写真法においては、撮影像は現像工程を経て、
記録媒体としてのフィルム等に記録され、画像を再現す
る場合には銀塩乳剤（印画紙等）を用いるか、または現
像フィルムを光学走査して陰極線管（以下CRT）に再現
させる等により行われている。

また、光導電層に電極を蒸着し、暗所で光導電層上に
コロナ帯電により全面帯電させ、次いで強い光で露光し
て光の当たった部位の光導電層を導電性にし、その部位
の電荷をリークさせて除去することにより静電荷潜像を
光導電層の面上に光学的に形成させ、その残留静電荷と
逆極性の電荷（または同極性の電荷）を有するトナーを
付着させて、紙等に静電転写して現像する電子写真技術
があるが、これは主として複写用に用いられており、一
般に低感度のため撮影用としては使用できず、記録媒体
としての光伝導層における静電荷の保持時間が短いため
に静電潜像形成後、直ちにトナー現像するのが普通であ
る。

〔発明が解決すべき課題〕

銀塩写真法は被写体像を保持する手段として優れてい
るが、銀塩像を形成させるために現像工程を必要とし、
像再現においてはハードコピー、ソフトコピー（CRT出
力）等に至る複雑な光学的、電気的、または化学的処理
が必要である。

電子写真技術は、得られた静電潜像の顕微化は銀塩写
真法よりも簡単、迅速であるが潜像保存は極めて短く、
現像剤の解像性、画質等は銀塩に劣る。

TV撮影技術は潜像管で得られた電気的像信号を取り出
し、また記録するためには線順次走査が必要となる。線
順次走査は撮像管内では電子ビームで、ビデオ記録では
磁気ヘッドで行うが、解像性は走査線数に依存するた
め、銀塩写真のような面状アナログ記録に比して著しく
劣化する。

また、近年発達しつつある固体撮像素子（CCD等）を
利用したTV撮像系も解像性に関しては本質的に同様であ
る。

これらの技術の内蔵する問題点は画像記録が高品質、
高解像であれば処理工程が複雑であり、工程が簡便であ
れば記憶機能の欠如、あるいは画質の基本的劣化等があ
った。

本発明は上記問題点を解決するためのもので、高品
質、高解像であると共に、処理工程が簡便で、長時間の
記憶が可能で、記憶した文字、線画、画像、コード、
（1.0）情報を目的に応じた画質で、任意に反復再生す
ることができる、静電画像記録再生方法とを提供するこ
とを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

そのために本発明の静電画像記録再生方法は、支持体
上に、電極と感光層とを順次積層してなる感光体と、支
持体上に電極と比抵抗が10¹⁴Ω・cm以上の絶縁層とを順
次設けた電荷保持媒体とを接触、或いは非接触に積層し
た静電記録媒体における両電極間に電圧を印加しつつ露
光し、前記電荷保持媒体に静電画像を形成した後、該電
荷保持媒体の静電画像記録面に比抵抗が10¹⁴Ω・cm以上
の保護膜を積層し、該保護膜上からまたは該保護膜を剥
離して、前記静電画像を電位読取りにより再生すること
を特徴とする。

上記の露光が、プリズムによる色分解光であるか、ま
た、カラーフィルタを介してなされるものであることを
特徴とする。

以下、本願発明に用いられる感光体、および電荷保持
媒体の構成材料について説明する。

第１図は本発明の静電画像記録媒体、および電荷保持
媒体の断面図である。図中、１は感光体、３は電荷保持
媒体、５は光導電層支持体、７は感光体電極、９は光導
電層、11は絶縁層、13は電荷保持媒体電極、15は絶縁層
支持体である。

まず、本願発明で使用される感光体の構成材料につい
て説明する。

光導電層支持体５としては、感光体を支持することが
できるある程度の強度を有していれば、その材質、厚み
は特に制限がなく、例えば可撓性のあるプラスチックフ
ィルム、金属箔、紙、或いは硝子、プラスチックシー
ト、金属板（電極を兼ねることもできる）等の剛体が使
用される。但し、感光体側から光を入射して情報を記憶
する装置に用いられる場合には、当然その光を透過させ
る特性が必要となり、例えば自然光を入射光とし、感光
体側から入射するカメラに用いられる場合には、厚み1m
m程度の透明なガラス板、或いはプラスチックのフィル
ム、シートが使用される。

感光体電極７は、光導電層支持体５に金属のものが使
用される場合を除いて光導電層支持体５上に形成され、
その材質は比抵抗値が10⁶Ω・cm以下であれば限定され
なく、無機金属導電膜、無機金属酸化物導電膜等であ
る。このような感光体電極７は、光導電層支持体５上
に、蒸着、スパッタリング、CVD、コーティング、メッ
キ、ディッピング、電解重合等により形成される。また
その厚みは、感光体電極７を構成する材質の電気特性、
および情報の記録の際の印加電圧により変化させる必要
があるが、例えばアルミニウムであれば、100〜3000Å
程度である。この感光体電極７も光導電層支持体５と同
様に、情報光を入射させる必要がある場合には、上述し
た光学特性が要求され、例えば情報光が可視光（400〜7
00nm）であれば、ITO（In₂O₃−SnO₂）、SnO₂等をスパッ
タリング、蒸着、またはそれらの微粉末をバインダーと
共にインキ化してコーティングしたような透明電極や、
Au、Al、Ag、Ni、Cr等を蒸着、またはスパッタリングで
作製する半透明電極、テトラシアノキノジメタン（TCN
Q）、ポリアセチレン等のコーティングによる有機透明
電極等が使用される。

また情報光が赤外（700nm以上）光の場合も上記電極
材料が使用できるが、場合によっては可視光をカットす
るために、着色された可視光吸収電極も使用できる。

更に、情報光が紫外（400nm以下）光の場合も、上記
電極材料を基本的には使用できるが、電極基板材料が紫
外光を吸収するもの（有機高分子材料、ソーダガラス
等）は好ましくなく、石英ガラスのような紫外光を透過
する材料が好ましい。

光導電層９は、光が照射されると照射部分で光キャリ
ア（電子、正孔）が発生し、それらのキャリアが層幅を
移動することができる導電性層であり、特に電界が存在
する場合にその効果が顕著である層である。材料は無機
光導電材料、有機光導電材料、有機無機複合型光導電材
料等で構成される。

以下、これら光導電材料、および光導電層の形成方法
について説明する。

（Ａ）無機感光体（光導電体） 無機感光体材料としてはアモルファスシリコン、アモ
ルファスセレン、硫化カドミウム、酸化亜鉛等がある。

（イ）アモルファスシリコン感光体 アモルファスシリコン感光体としては 水素化アモルファスシリコン（ａ−Si:H） フッ素化アモルファスシリコン（ａ−Si:H） ・これらに対して不純物をドーピングしないもの、 ・Ｂ、Al、Ga、In、Tl等をドーピングによりＰ型（ホ
ール輸送型）にしたもの、 ・Ｐ、Ag、Sb、Bi等をドーピングによりＮ型（電子輸
送型）にしたもの、 がある。

感光体層の形成方法としては、シランガス、不純物ガ
スを水素ガスなどと共に低真空中に導入し（10^-2〜1Tor
r）、グロー放電により加熱、或いは加熱しない電極基
板上に准積して成膜するか、単に加熱した電極基板上に
熱化学的に反応形成するか、或いは固体原料を蒸着、ス
パッター法により成膜し、単層、或いは積層で使用す
る。膜厚は１〜50μｍである。

また、透明電極７から電荷が注入され、露光してない
のにもかかわらず恰も露光したような帯電を防止するた
めに、感光体電極７の表面に電荷注入防止層を設けるこ
とができる。この電荷注入防止層として、電極基板上と
感光体最上層（表面層）の一方或いは両方に、グロー放
電、蒸着、スパッター法等によりａ−SiN層、ａ−SiC
層、SiO₂層、Al₂O₃層等の絶縁層をを設けるとよい。こ
の絶縁層を余り厚くしすぎると露光したとき電流が流れ
ないので、少なくとも1000Å以下とする必要があり、作
製し易さを考慮すると400〜500Å程度が望ましい。

また、電荷注入防止層として、整流効果を利用して電
極基板上に電極基板における極性と逆極性の電荷輸送能
を有する電荷輸送量を設けるとよく、電極がマイナスの
場合はホール輸送層、電極がプラスの場合は電子輸送層
を設ける。例えば、Siにボロンをドープしたａ−Si:H
（n⁺）は、ホールの輸送特性が上がって整流効果が得ら
れ、電荷注入防止層として機能する。

（ロ）アモルファスセレン感光体 アモルファスセレン感光体としては、 アモルファスセレン（ａ−Se） アモルファスセレンテルル（ａ−Se−Te） アモルファスひ素セレン化合物（ａ−As₂Se₃） アモルファスひ素セレン化合物＋Te がある。

この感光体は蒸着、スパッター法により作製し、また
電荷注入阻止層としてSiO₂、Al₂O₃、SiC、SiN層を蒸
着、スパッター、グロー放電法等により電極基板上に設
けられる。また上記〜を組み合わせ、積層型感光体
としてもよい。感光体の膜厚はアモルファスシリコン感
光体と同様である。

（ハ）硫化カドミウム（CdS） この感光体は、コーティング、蒸着、スパッタリング
法により作製する。蒸着の場合はCdSの固体粒をタング
ステンボードにのせ、抵抗加熱により蒸着するか、EB
（エレクトロンビーム）蒸着により行う。またスパッタ
リングの場合はCdSターゲットを用いてアルゴンプラズ
マ中で基板上に堆積させる。この場合、通常はアモルフ
ァス状態でCdSが堆積されるが、スパッタリング条件を
選択することにより結晶性の配向膜（膜厚方向に配向）
を得ることもできる。コーティングの場合は、CdS粒子
（粒系１〜100μｍ）をバインダー中に分散させ、溶媒
を添加して基板上にコーティングするとよい。

（ニ）酸化亜鉛（ZnO） この感光体はコーティング法、或いはCVD法で作製さ
れる。コーティング法としては、ZnS粒子（粒径１〜100
μｍ）をバインダー中に分散させ、溶媒を添加して基板
上にコーティングを行って得られる。またCVD法として
は、ジエチル亜鉛、ジメチル亜鉛等の有機金属と酸素ガ
スを低真空中（10^-2〜1Torr）で混合し、加熱した電極
基板（150〜400℃）上で化学反応させ、酸化亜鉛膜とし
て堆積させる。この場合も膜厚方向に配向した膜が得ら
れる。

（Ｂ）有機感光体 有機感光体としては、単層系感光体、機能分離型感光
体とがある。

（イ）単層系感光体 単層系感光体は電荷発生物質と電荷輸送物質の混合物
からなっている。

〈電荷発生物質系〉 光を吸収して電荷を生じ易い物質であり、例えば、ア
ゾ系顔料、ジスアゾ系顔料、トリスアゾ系顔料、フタロ
シアニン系顔料、ペリレン系顔料、ピリリウム染料系、
シアニン染料系、メチン染料系が使用される。

〈電荷輸送物質系〉 電離した電荷の輸送特性がよい物質であり、例えばヒ
ドラゾン系、ピラゾリン系、ポリビニルカルバゾール
系、カルバゾール系、スチルベン系、アントラセン系、
ナフタレン系、トリジフェニルメタン系、アジン系、ア
ミン系、芳香族アミン系等がある。

また、電荷発生系物質と電荷輸送系物質により錯体を
形成させ、電荷移動錯体としてもよい。

通常、感光体は電荷発生物質の光吸収特性で決まる感
光特性を有するが、電荷発生物質と電荷輸送物質とを混
ぜて錯体をつくると、光吸収特性が変わり、例えばポリ
ビニルカルバゾール（PVK）は紫外域でしか感ぜず、ト
リニトロフルオレノン（TNF）は400nm波長近傍しか感じ
ないが、PVK−TNF錯体は650nm波長域まで感じるように
なる。

このような単層系感光体の膜厚は、10〜50μｍが好ま
しい。

（ロ）機能分離型感光体 電荷発生物質は光を吸収し易いが、光をトラップする
性質があり、電荷輸送物質は電荷の輸送特性はよいが、
光吸収特性はよくない。そのため両者を分離し、それぞ
れの特性を十分に発揮させようとするものであり、電荷
発生層と電荷輸送層を積層したタイプである。

〈電荷発生層〉 電荷発生層を形成する物質としては、例えばアゾ系、
ジスアゾ系、トリスアゾ系、フタロシアニン系、酸性ザ
ンセン染料系、シアニン系、スチリル色素系、ピリリウ
ム色素系、ペリレン系、メチン系、ａ−Se、ａ−Si、ア
ゾレニウム塩系、スクアリウム塩系等がある。

〈電荷輸送層〉 電荷輸送層を形成する物質としては、例えばヒドラゾ
ン系、ピラゾリン系、PVK系、カルバゾール系、オキサ
ゾール系、トリアゾール系、芳香族アミン系、アミン
系、トリフェニルメタン系、多環芳香族化合物等があ
る。

機能分離型感光体の作製方法としては、まず電荷発生
物質を溶剤に溶かして、電極上に塗布し、次に電荷輸送
層を溶剤に溶かして電荷輸送層に塗布し、電荷発生層を
0.1〜10μｍ、電荷輸送層を10〜50μｍの膜厚とすると
よい。

なお、単層系感光体、機能分離型感光体の何れの場合
にも、バインダーとしてシリコーン樹脂、スチレン−ブ
タジエン共重合体樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、
飽和又は不飽和ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹
脂、ポリビニルアセタール樹脂、フェノール樹脂、ポリ
メチルメタアクリレート（PMMA）樹脂、メラミン樹脂、
ポリイミド樹脂等を電荷発生材料と電荷輸送材料各１部
に対し、0.1〜10部添加して付着し易いようにする。コ
ーティング法としては、ディッピング法、蒸着法、スパ
ッター法等を使用することができる。

次ぎに、電荷注入防止層について詳述する。

電荷注入防止層は、光導電層９の両表面の少なくとも
一方か、両方の面に、光導電層９の電圧印加時の暗電流
（電極からの電荷注入）、すなわち露光していないにも
かかわらず恰も露光するように感光層中を電荷が移動す
る現象を防止するために設けることができるものであ
る。

この電荷注入防止層は、いわゆるトンネリング効果を
利用した層と整流効果を利用した層との二種類のものが
ある。まず、いわゆるトンネリング効果を利用したもの
は、電圧印加のみではこの電荷注入防止層により、光導
電層、あるいは絶縁層表面まで電流が流れないが、光を
入射した場合には、入射部分に相当する電荷注入防止層
には光導電層で発生した電荷の一方（電子、またはホー
ル）が存在するため高電界が加わり、トンネル効果を起
こして、電荷注入防止層を通過して電流が流れるもので
ある。このような電荷注入防止層は無機絶縁性膜、有機
絶縁性高分子膜、絶縁性単分子膜等の単層、あるいはそ
れらを積層して形成され、無機絶縁性膜としては、例え
ばAs₂O₃、B₂O₃、Bi₂O₃、CdS、CaO、CeO₂、Cr₂O₃、CoO、
GeO₂、HfO₂、Fe₂O₃、La₂O₃、MgO、MnO₂、Nd₂O₃、Nb
₂O₅、PbO、Sb₂O₃、SiO₂、SeO₂、Ta₂O₅、TiO₂、WO₃、V₂O
₅、Y₂O₅、Y₂O₃、ZrO₂、BaTiO₃、Al₂O₃、Bi₂TiO₅、CaO−
SrO、CaO−Y₂O₃、Cr−SiO、LiTaO₃、PbTiO₃、PbZrO₃、Z
rO₂−Co、ZrO₂−SiO₂、AlN、BN、NbN、Si₃N₄、TaN、Ti
N、VN、ZrN、SiC、TiC、WC、Al₄C₃等をグロー放電、蒸
着、スパッタリング等により形成される。尚、この層の
膜厚は電荷の注入を防止する絶縁性と、トンネル効果の
点を考慮して使用される材質ごとに決められる。次ぎに
清流効果を利用した電荷注入防止層は、整流効果を利用
して電極基板の極性と逆極性の電荷輸送能を有する電荷
輸送層を設ける。即ち、このような電荷注入防止層は無
機光導電層、有機光導電層、有機無機複合型光導電層で
形成され、その膜厚は0.1〜10μｍ程度である。具体的
には、電極がマイナスの場合はＢ、Al、Ga、In等をドー
プしたアモルファスシリコン光導電層、アモルファスセ
レン、またはオキサジアゾール、ピラゾリン、ポリビニ
ルカルバゾール、スチルベン、アントラセン、ナフタレ
ン、トリジフェニルメタン、トリフェニルメタン、アジ
ン、アミン、芳香族アミン等を樹脂中に分散して形成し
た有機光導電層、電極がプラスの場合は、Ｐ、Ｎ、As、
Sb、Bi等をドープしたアモルファスシリコン光導電層、
ZnO光導電層等をグロー放電、蒸着、スパッタリング、C
VD、コーティング等の方法により形成される。

次ぎに静電画像記録媒体、および電荷保持媒体の構成
について説明する。

第１図に示すように、電荷保持媒体３は感光体１と共
に用いられて、電荷保持媒体３を構成する絶縁層11の表
面、もしくはその内部に情報を静電荷の分布として記録
するものであり、電荷保持媒体自体が記録媒体として使
用されるものである。従って記録される情報、あるいは
記録の方法によりこの電荷保持媒体の形状は種々の形状
をとることができる。例えば静電カメラ（同一出願人に
よる先願）に用いられる場合には、一般のフィルム（単
コマ、連続コマ用）形状、あるいはディスク状となり、
レーザー等によりデジタル情報、またはアナログ情報を
記録する場合には、テープ形状、ディスク形状、あるい
はカード形状となる。

絶縁層支持体15は、上記のような電荷保持媒体３を強
度的に支持するものであるが、上記の光導電層支持体５
と同様な材質で構成され、光透過性も同様に要求される
場合がある。具体的には、電荷保持媒体３がフレキシブ
ルなフィルム、テープ、ディスク形状をとる場合には、
フレキシブル性のあるプラスチックフィルムが使用さ
れ、強度が要求される場合には剛性のあるシート、ガラ
ス等の無機材料等が使用される。

電荷保持媒体３がフレキシブルなフィルム、テープ、
ディスク形状をとる場合について説明する。まず第２図
（ａ）に示すように、絶縁層11が連続しているタイプが
ある。

これは電極層を設けたプラスチックフィルム等の支持
体上に絶縁層を支持体の両辺を残して、または全面に形
成してなるものである。この電荷保持媒体は、少なくと
も記録される一画面（例えばカメラ取りによる場合の一
コマ、デジタル情報記録のとトラック巾）の２倍以上の
長さを有するものである。また当然この電荷保持媒体を
長手方向に複数接合してなるものも含まれ、その際には
隣接する絶縁層の間に絶縁層欠落のスリット帯があって
もよい。

また第２図（ｂ）に示すように、絶縁層11が長手方向
に不連続のタイプがある。

これはプラスチックフィルム等の支持体上に、絶縁層
を支持体の両辺を残して、または残さずして、長手方向
に不連続に形成してなるものであり、支持体上には複数
の絶縁層が或る大きさで形成される。この絶縁層の大き
さは、画像、および情報の入力装置の露光方法による
が、例えばカメラ取りによる場合は、35mm×35mmであ
り、レーザービーム等のスポット入力の場合は、デジタ
ル情報記録のトラック巾である。尚、デジタル情報記録
の場合には、隣接する絶縁層間に形成されている絶縁層
欠落部は、情報の入出力の際のトラッキング帯として利
用されうる。また当然この電荷保持媒体を長手方向に複
数接合してなるものも含まれ、この際には隣接する絶縁
層の間に絶縁層欠落のスリット帯があってもよい。

また第２図（ｃ）に示すように絶縁層が巾方向に不連
続のタイプがある。

このタイプは電極層を設けたプラスチックフィルム等
の支持帯上に、絶縁層を支持帯の両辺を残して、または
残さずして、巾方向に不連続に形成してなるものであ
り、支持体上には複数の帯状の絶縁層が形成される。こ
の絶縁層の巾は記録されるデジタル情報のトラック巾に
等しいか、或いは整数倍のものであり、隣接する絶縁層
間に形成されている絶縁層欠落部は、情報の入出力の際
のトラッキング帯として利用される。

また第２図（ｄ）に示すように、円板状のタイプがあ
る。

このタイプは、電極層を設けた円形のプラスチックフ
ィルム等の支持帯上に絶縁層を全面に、或いは連続した
渦巻状の絶縁層欠落部を有して形成されるものである。
この電荷保持媒体では、入出力装置の駆動のための円形
欠落が形成されていてもよい。またデジタル情報記録部
の場合には、連続した渦巻状の絶縁層欠落部は、情報の
入出力の際のトラッキング帯として利用されうる。

電荷保持媒体電極13は、基本的には後述するような感
光帯電極７と同じでよく、また感光帯電極７と同様の形
成方法によって、絶縁層支持体15上に形成されるが、電
極層は、支持帯と絶縁層との間に全面、或いは絶縁層の
形成パターンに合わせて形成される。

絶縁層11は、その表面、もしくはその内部に情報を静
電荷の分布として記録するものであるから、電荷の移動
を抑えるため高絶縁性が必要であり、比抵抗で10¹⁴Ω・
cm以上の絶縁性を有することが要求される。このような
絶縁層11は、樹脂、ゴム類を溶剤に溶解させ、コーティ
ング、ディッピングするか、または蒸着、スパッタリン
グ法により層形成させることができる。

ここで、上記樹脂、ゴムとしては、例えばポリエチレ
ン，ポリプロピレン，ビニル樹脂，スチロール樹脂，ア
クリル樹脂，ナイロン66,ナイロン6,ポリカーボネー
ト，アセタールホモポリマー，弗素樹脂，セルロース樹
脂，フェノール樹脂，ユリア樹脂，ポリエステル樹脂，
エポキシ樹脂，可撓性エポキシ樹脂，メラミン樹脂，シ
リコン樹脂，フェノオキシ樹脂，芳香族ポリイミド,PP
O,ポリスルホン等、またポリイソプレン，ポリブタジェ
ン，ポリクロロプレン，イソブチレン，極高ニトリル，
ポリアクリルゴム，クロロスルホン化ポリエチレン，エ
チレン・プロピレンラバー，弗素ゴム，シリコンラバ
ー，多硫化系合成ゴム，ウレタンゴム等のゴムの単体、
あるいは混合物が使用される。

またシリコンフィルム、ポリエステルフィルム、ポリ
イミドフィルム、含弗素フィルム、ポリエチレンフィル
ム、ポリプロピレンフィルム、ポリパラバン酸フィル
ム、ポリカーボネートフィルム、ポリアミドフィルム等
を電荷保持媒体電極13上に接着剤等を介して貼着するこ
とにより層形成させるか、あるいは熱可塑性樹脂、熱硬
化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂、ゴム
等に必要な硬化剤、溶剤等を添加してコーティング、デ
ィッピングすることにより層形成してもよい。

また絶縁層11として、ラングミュアー・ブロジェト法
により形成される単分子膜、または単分子累積膜も使用
することができる。

またこれら絶縁層11には、電極面との間、または絶縁
層11上に電荷保持強化層を設けることができる。電荷保
持強化層とは、強電界（10⁴V/cm以上）が印加された時
には電荷が注入するが、低電界（10⁴V/cm以下）では電
荷が注入しない層のことをいう。電荷保持強化層として
は、例えばSiO₂、Al₂O₃、SiC、SiN等が使用でき、有機
系物質としては例えばポリエチレン蒸着膜、ポリパラキ
シレン蒸着膜が使用できる。

また静電荷をより安定に保持させるために、絶縁層11
に、電子供与性を有する物質（ドナー材料）、あるいは
電子受容性を有する物質（アクセプター材料）を添加す
るとよい。ドナー材料としてはスチレン系、ピレン系、
ナフタレン系、アントラセン系、ピリジン系、アジン系
化合物があり、具体的にはテトラチオフルバレン（TT
F）、ポリビニルピリジン、ポリビニルナフタレン、ポ
リビニルアントラセン、ポリアジン、ポリビニルピレ
ン、ポリスチレン等が使用され、一種、または混合して
用いられる。またアクセプター材料としてはハロゲン化
合物、シアン化合物、ニトロ化合物等があり、具体的に
はテトラシアノキノジメタン（TCNQ）トリニトロフルオ
レノン（TNF）等が使用され、一種、または混合して使
用される。ドナー材料、アクセプター材料は、樹脂等に
対して0.001〜10％程度添加して使用される。

さらに静電荷を安定に保持させるために、電荷保持媒
体中に元素単位微粒子を添加することができる。元素単
位としては周期律表第I A族（アルカリ金属）、同I B族
（銅族）、銅II A族（アルカリ土類金属）、銅II B族
（亜鉛族）、銅III A族（アルミニウム族）、同III B族
（希土類）、同IV B族（チタン族）、同V B族（バナジ
ウム族）、同VI B族（クロム族）、同VII B族（マンガ
ン族）、同VIII族（鉄族、白金族）、また同IV A族（炭
素族）としては珪素、ゲルマニウム、錫、鉛、同V A族
（窒素族）としてはアンチモン、ビスマス、同VI A族
（酸素族）としては硫黄、セレン、テルルが微細粉状で
使用される。また上記元素単体のうち金属類は金属イオ
ン、微細粉状の合金、有機金属、錯体の形態として使用
することができる。更に上記元素単体は酸化物、燐酸化
物、硫酸化物、ハロゲン化物の形態で使用することがで
きる。これらの添加物は、上述した樹脂、ゴム等の電荷
保持媒体にごく僅かに添加すればよく、添加量は電荷保
持媒体に対して0.01〜10重量％程度でよい。

また絶縁層11は、絶縁性の点からは少なくても1000Å
（0.1μｍ）以上の厚みが必要であり、フレキシビル性
の点からは100μｍ以下が好ましい。

このようにして形成される絶縁層11は、破損、または
その表面の情報電荷の放電を防止するために、その表面
に保護膜を設けることができる。保護膜としては粘着性
を有するシリコンゴム等のゴム類、ポリテルペン樹脂等
の樹脂類をフィルム状にし、絶縁層11の表面に粘着する
か、またプラスチックフィルムをシリコンオイル等の密
着剤を使用して粘着するとよく、比抵抗10¹⁴Ω・cm以上
のものであればよく、膜厚は0.5〜30μｍ程度であり、
絶縁層11の情報を高解像度とする必要がある場合には保
護膜は薄い程よい。この保護膜は、情報再生時には保護
膜上から情報を再生してもよく、また保護膜を剥離して
絶縁層の情報を再生することもできる。

このようにして形成される感光体と電荷保持媒体によ
り静電画像記録媒体を作製するには、感光体における高
導電層面と、電荷保持媒体における絶縁層面を、第１図
のように接触させるか、あるいは、第３図（ａ）に示す
ように非接触の状態で対向させて積層するものであり、
非接触の場合には感光体と電荷保持媒体の端部にスペー
サー２を介して対向させるとよい。第３図（ｂ）は、非
接触の場合を示す斜視図である。またどのような情報入
力手段を使用するかにもよるが、感光体面と電荷保持媒
体面の適宜箇所にスペーサーを配置してもよいことは勿
論である。非接触の場合感光体と電荷保持媒体の間隔は
１〜50μｍが適当であり、またスペーサーは、プラスチ
ック等の有機材、またはガラス等の無機材を使用すると
よい。しかし記録した情報を再生する際には感光体と電
荷保持媒体は剥離されて電荷保持媒体における情報電荷
の読み取るものであるので、スペーサーを介しての感光
体と電荷保持媒体の接合は、剥離可能に接合される必要
がある。そのためにはシリコンオイル等の粘着により接
合するとよい。

次ぎにこのようにして作製された電荷保持媒体、感光
体を使用した静電画像記録方法について説明する。

第４図は本発明の静電画像記録媒体、および電荷保持
媒体を使用した静電画像記録方法を説明するための図で
ある。17は電源である。

第４図においては、感光体１側から露光を行う態様で
あり、まず1mm厚のガラスからなる光導電層支持体５上
に1000Å厚のITOかなる透明な感光体電極７を形成し、
この上に10μｍ程度の光導電層９を形成して感光体１を
構成している。この感光体１に対して、10μｍ程度の空
隙を介して電荷保持媒体３が配置される。電荷保持媒体
３は1mm厚のガラスからなる絶縁層支持体15上に1000Å
厚のAl電極を蒸着し、この電極上に10μｍ厚の絶縁層11
を形成したものである。

まず、第４図（イ）に示すように感光体１に対して、
10μｍ程度の空隙を介して電荷保持媒体３をセットし、
第４図（ロ）に示すように電源17により電極７、13間に
電圧を印加する。暗所であれば光導電層９は高抵抗体で
あるため、電極間には何の変化も生じない。感光体１側
より光が入射すると、光が入射した部分の光導電層９は
導電性を示し、絶縁層11との間に放電が生じ、絶縁層11
に電荷が蓄積される。

露光が終了したら、第４図（ハ）に示すように電圧を
OFFにし、次いで、第４図（ニ）に示すように電荷保持
媒体３を取り出すことにより静電潜像の形成が終了す
る。

なお、感光体１と電荷保持媒体３とは上記のように非
接触でなく接触式でもよく、接触式の場合には、感光体
電極７側から光導電層９の露光部に正または負の電荷が
注入され、この電荷は電荷保持媒体３側の電極13に引か
れて光導電層９を通過し、絶縁層11面に達した所で電化
移動が停止し、その部位に注入電荷が蓄積される。そし
て、感光体１と電荷保持媒体３とを分離すると、絶縁層
11は電荷を蓄積したままの状態で分離される。

この記録方法は面状アナログ記録とした場合、銀塩写
真法と同様に高解像度が得られ、また形成される絶縁層
11上の表面電荷は空気環境に曝されるが、空気は良好な
絶縁性能を持っているので、明所、暗所に関係なく放電
せず長期間保存される。

この絶縁層11上の電荷保存期間は、絶縁体の性質によ
って定まり、空気の絶縁性以外に絶縁体の電荷捕捉特性
が影響する。前述の説明では電荷は表面電荷として説明
しているが、注入電荷は単に表面に蓄積させる場合もあ
り、また微視的には絶縁体表面付近内部に侵入し、その
物質の構造内に電子またはホールがトラップされる場合
もあるので長期間の保存が行われる。また電荷保持媒体
の物理的損傷や湿度が高い場合の放電等を防ぐために絶
縁性フィルム等で覆って保存するようにしてもよい。

静電荷保持の方法としては、上記したような表面電荷
を蓄積するいわゆる自由電荷保持方法以外に絶縁媒体内
部に電荷の分布、分極を生じさせるエレクレットがあ
る。

第５図は光エレクレットを用いた静電荷保持方法を示
す図で、第１図と同一番号は同一内容を示している。な
お、図中、19は透明電極である。

第５図（イ）に示すようにフィルム等の支持体15上に
電極13を形成し、電極板上にZnS、CdS、ZnOを、蒸着ス
パッター、CVD、コーティング法等で１層１〜５μｍ形
成する。そしてこの感光層表面に透明電極19を接触ある
いは非接触で重ね、電圧印加状態で露光すると（第５図
（ロ））。露光部で光によって電荷が発生し、電場によ
って分極し、電荷は電場を取り去ってもその位置にトラ
ップされる（第５図（ハ））。こうして、露光量に応じ
たエレクトレットが得られる。なお、第５図の電荷保持
媒体の場合は別体の感光体を必要としない利点がある。

第６図は熱エレクレットを用いた静電荷保持方法を示
す図で、第１図と同一番号は同一内容である。

熱エレクトレット材料としては、例えばポリ弗素ビニ
リデン（PVDF），ポリ（VDF/三フッ化エチレン）、ポリ
（VDF/四フッ化エチレン），ポリフッ化ビニル，ポリ塩
化ビニリデン，ポリアクリロニトリル，ポリ−α−クロ
ロアクリロニトリル，ポリ（アクリロニトリル／塩化ビ
ニル），ポリアミド11,ポリアミド3,ポリ−ｍ−フェニ
レンイソフタルアミド，ポリカーボネート，ポリ（ビニ
リデンシアナイド酢酸ビニル）,PVDF/PZT複合体等から
なり、これを電極基板13上に１〜50μｍ単層で設けるか
あるいは２種類以上のものを積層する。

そして露光前に抵抗加熱等で上記媒体材料のガラス転
移以上に媒体を加熱しておき、その状態で電圧印加露光
を行う（第６図（ロ））。高温ではイオンの移動度が大
きくなっており、露光部では絶縁層に高電界が加わり、
熱的に活性化されたイオンの内、負電荷は正電極に、正
電荷は負電極に集まって空間電荷を形成し、分極を生じ
る。その後、媒体を冷却すると、発生した電荷は電場を
取り去ってもその位置にトラップされ露光量に応じたエ
レクトレットを生じる（第６図（ハ））。

本発明の静電画像記録媒体、および電荷保持媒体への
情報入力方法としては、高解像度静電カメラによる方
法、またレーザーによる記録方法がある。まず本願発明
で使用される高解像度静電カメラは、通常のカメラに使
用されている写真フィルムの代わりに、前面に感光体電
極７を設けた光導電層９からなる感光体１と、感光体１
に対向し、後面に電荷保持媒体電極13を設けた絶縁層11
からなる電荷保持媒体とにより記録部材を構成し、両電
極で電圧を印加し、入射光に応じて光導電層を導電性と
して入射光量に応じて絶縁層上に電荷を蓄積させること
によりに入射光学像の静電潜像を電荷潜像媒体上に形成
するもので、機械的なシャッタも使用しうるし、また電
気的なシャッタも使用しうるものであり、静電潜像は明
所、暗所に関係なく長期間保存することが可能である。
またプリズムにより光情報を、Ｒ、Ｇ、Ｂ光成分に分離
し、平行光として取り出すカラーフィルターを使用し、
Ｒ、Ｇ、Ｂ分解した電荷保持媒体３をセットで１コマを
形成するか、または１平面上にＲ、Ｇ、Ｂ像を並べて１
セットで１コマとすることにより、カラー撮影すること
もできる。

またレーザーによる記録方法としては、光源としては
アルゴンレーザー（514.488nm）、ヘリウム−ネオンレ
ーザー（633nm）、半導体レーザー（780nm、810nm等）
が使用でき、感光体と電荷保持媒体を面状で表面同志
を、密着させるか、一定の間隔をおいて対向させ、電圧
印加する。この場合感光体のキャリアの極性と同じ極性
に感光体電極をセットするとよい。この状態で画像信
号、文字信号、コード信号、線画信号に対応したレーザ
ー露光をスキャニングにより行うものである。画像のよ
うなアナログ的な記録は、レーザーの光強度を変調して
行い、文字、コード、線画のようなデジタル的な記録
は、レーザー光のON−OF制御により行う。また画像にお
いて網点形成されるものには、レーザー光にドットジェ
ネレーターON−OFF制御をかけて形成するものである。
尚、感光体における光導電層の分光特性は、パンクロマ
ティックである必要はなく、レーザー光源の波長に感度
を有していればよい。

次ぎに記録された静電画像の再生方法について説明す
る。

第７図は本発明の静電画像記録再生方法における電位
読み取り方法の例を示す図で、第１図と同一番号は同一
内容を示している。なお、図中、21は電位読み取り部、
23は検出電極、25はガード電極、28はコンデンサ、29は
電圧計である。

電位読み取り部21を電荷保持媒体３の電荷蓄積面に対
向させると、検出電極23に電荷保持媒体３の絶縁層11上
に蓄積された電荷によって生じる電界が作用し、検出電
極面上に電荷保持媒体上の電荷と等量の誘導電荷が生ず
る。この誘導電荷と逆極性の等量の電荷でコンデンサ27
が充電されるので、コンデンサの電極間に蓄積電荷に応
じた電位差が生じ、この値を電圧計29で読むことによっ
て電荷保持体の電位を求めることができる。そして、電
位読み取り部21で電荷保持媒体面上を走査することによ
り静電潜像を電気信号として出力することができる。な
お、検出電極23だけでは電荷保持媒体の検出電極対向部
位よりも広い範囲の電荷による電界（電気力線）が作用
して分解能が落ちるので、検出電極の周囲に接地したガ
ード電極25を配置するようにしてもよい。これによっ
て、電気力線は面に対して垂直方向を向くようになるの
で、検出電極23に対向した部位のみの電気力線が作用す
るようになり、検出電極面積に略等しい部位の電位を読
み取ることができる。電位読み取りの精度、分解能は検
出電極、ガード電極の形状、大きさ、及び電荷保持媒体
との間隔によって大きく変わるため、要求される性能に
合わせて最適条件を求めて設計する必要がある。

第８図は電位読み取り方法の他の例を示す図で、検出
電極、ガード電極を絶縁性保護膜31上に設け、絶縁性保
護膜を介して電位を検出する点以外は第７図の場合と同
様である。

この方法によれば、電荷保持媒体に接触させて検出で
きるため検出電極との間隔を一定にすることができる。

第９図は電位読み取り方法の他の例を示す図で、針状
電極33を直接電荷保持媒体に接触させ、その部分の電位
を検出するもので、検出面積を小さくすることができる
ので、高分解能を得ることができる。なお、針状電極を
複数設けて検出するようにすれば読み取り速度を向上さ
せることが可能となる。

以上は接触または非接触で直流信号を検出する直流増
幅型のものであるが、次に交流増幅型の例を説明する。

第10図は振動電極型の電位読取り方法を示す図で、22
は検出電極、24は増幅型、26はメータである。

検出電極22は振動し、電荷保持媒体３の帯電面に対し
て時間的に距離が変化するように駆動されており、その
結果、検出電極22における電位は、帯電面の静電電位に
応じた振幅で時間的に変化する。この時間的な電位変化
をインピーダンスＺの両端の電圧変化として取り出し、
コンデンサＣを通して交流分を増幅器24で増幅し、メー
タ26により読み取ることにより帯電面の静電電位を測定
することができる。

第11図は回転型検出器の例を示し、図中28は回転羽根
である。

電極22と電荷保持媒体３の帯電面の間には導電性の回
転羽根28が設けられて図示しない駆動手段により回転駆
動されている。その結果、検出電極22と電荷保持媒体３
との間は周期的に電気的に遮蔽される。そのため、検出
電極22には帯電面の静電電位に応じた振幅の周期的に変
化する電位信号が検出され、この交流成分を増幅器24で
増幅して読み取ることになる。

第12図は振動容量型検出器の例を示し、28は駆動回
路、30は振動片である。

駆動回路28によってコンデンサーを形成する一方の電
極の振動片30を振動させて、コンデンサ容量を変化させ
る。その結果、検出電極22により検出される直流電位信
号は変調を受け、この交流成分を増幅して検出する。こ
の検出器は直流を交流に変換して高感度で安定性良く電
位測定することができる。

第13図は電位読み取り方法の他の例を示す図で、細長
い検出電極を用い、CT手法（コンピュータ断層映像法）
を用いて電位検出を行うものである。

検出電極35を電荷蓄積面を横断するように対向配置す
ると、得られるデータは検出電極に沿って線積分した
値、即ちCTにおける投影データに相当するデータが得ら
れる。そこで、この検出電極を第13図（ロ）の矢印のよ
うに全面に行き渡るように走査し、さらに角度θを変え
て同様に走査していくことにより必要なデータを収集
し、収集したデータにCTアルゴリズムを用いて演算処理
を施すことにより、電荷保持体上の電位分布状態を求め
ることができる。

なお、第14図に示すように検出電極を複数個並べるよ
うにすればデータ収集速度を早くすることができ、全体
としての処理速度を向上させることができる。

第15図は集電型検出器の例を示し、図中、32は接地型
金属円筒、34は絶縁体、36は集電器である。

集伝器36には放射性物質が内蔵され、そこからα線が
放出されている。そのため、金属円筒内は空気が電離し
て正負のイオン対が形成されている。これらのイオンは
自然の状態では再結合および拡散によって消滅し、平衡
状態を保っているが、電界があると、熱運動による空気
分子との衝突を繰り返しながら統計的には電界の方向に
進み、電荷を運ぶ役割を果たす。

即ち、イオンのため空気が導電化されて、集電器36も
含めたその周りの物体の間には等価的な電気抵抗器が存
在するとみなすことでできる。

従って、電荷保持媒体３の帯電面と接地金属円筒32、
帯電体と集電器36、および集電器36と接地金属円筒32の
間の抵抗をそれぞれR₀、R₁、R₂とすると、帯電体の電位
をV₁とすると、集電器36の電位V₂は、定常状態では、 V₂＝R₂V₁/（R₁＋R₂） となる。その結果、集電器36の電位を読み取ることによ
って電荷保持媒体３の電位を求めることができる。

第16図は電子ビーム型の電位読取装置の例を示す図
で、37は電子銃、38は電子ビーム、39は第１ダイノー
ド、40は２次電子増倍部である。

電位銃37から出た電子を図示しない静電偏向あるいは
電磁偏向装置により偏向して帯電面を走査する。走査電
子ビームのうちの一部は、帯電面の電荷と結合して充電
電流が流れ、その分帯電面の電位は平衡電位に下がる。
残りの変調された電子ビームは電子銃37の方向に戻り、
第１ダイノード39に衝突し、その２次電子が２次電子増
倍部40で増幅されその陽極から信号出力として取り出さ
れる。この戻りの電子ビームとして反射電子あるいは２
次電子を使用する。

電子ビーム型の場合には、走査後は媒体上には均一な
電流が形成されるが、走査時に潜像に対応する電流が検
出される。潜像がマイナス電荷の場合は、電荷が多い部
分（露光部）ではエレクトロンによる蓄積電荷が少な
く、充電電流が小さいが、例えば電荷が存在しない部分
では最大の充電電流が流れる。プラス電荷の場合はこの
逆でネガ型となる。

第17図は本発明の静電画像再生方法の概略構成を示す
図で、図中、61は電位読み取り装置、63は増幅器、65は
CRT、67はプリンタである。

図において、電位読み取り装置61で電荷電位を検出
し、検出出力を増幅器63で増幅してCRT65で表示し、ま
たプリンタ67でプリントアウトすることができる。この
場合、任意の時に、読み取りたい部位を任意に選択して
出力させることができ、また反復再生することが可能で
ある。また静電潜像が電気信号として得られるので、必
要に応じて他の記録媒体への記録等に利用することも可
能である。

次にカラー画像を形成するために使用するカラーフィ
ルタについて説明する。

第18図はプリズムによる色分解光学系を示す図で、図
中、71、73、75はプリズムブロック、77、79、81はフィ
ルタ、83、85は反射鏡である。

色分解光学系は３つのプリズムブロックからなり、プ
リズムブロック71のａ面から入射した光情報は、ｂ面に
おいて一部が分離反射され、さらにａ面で反射されてフ
ィルム77からＢ色光成分が取り出される。残りの光情報
はプリズムブロック73に入射し、ｃ面まで進んで一部が
分離反射され、他は直進してそれぞれフィルタ79、81か
らＧ色光成分、Ｒ色光成分が取り出される。そして、G,
B色光成分を、反射鏡83、85で反射させることにより、
R,G,B光を平行光として取り出すことができる。

このようなフィルタ91、第19図に示すように感光体１
の前面に配置して撮影することにより、第19図（ロ）の
ようにＲ、Ｇ、Ｂ分解した電荷保持媒体３セットで１コ
ムを形成するか、また第19図（ハ）に示すように１平面
上にR,G,B像として並べて１セットで１コマとすること
もできる。

第20図は微細カラーフィルタの例を示す図で、例え
ば、レジストをコーティングしたフィルムをマスクパタ
ーンで露光してR,G,Bストライプパターンを形成し、そ
れぞれR,G,B染色することにより形成する方法、または
第18図のような方法で色分解した光を、それぞれ細いス
リットを通すことにより生じるR,G,Bの干渉縞をホログ
ラム記録媒体に記録させることにより形成する方法、ま
たは光導電体にマスクを密着させて露光し、静電潜像に
よるR,G,Bストライプパターンを形成し、これをトナー
現像して３回転写することによりカラー合成してトナー
のストライプを形成する方法等により形成する。このよ
うな方法で形成されたフィルタのR,G,B1組で１画素を形
成し、１画素を10μｍ程度の微細なものにする。このフ
ィルタを第19図のフィルタ91として使用することにより
カラー静電潜像を形成することができる。この場合、フ
ィルタは感光体と離して配置しても、あるいは感光体と
一体に形成するようにしてもよい。

第21図は微細カラーフィルタとフレネルレンズを組み
合わせた例を示す図で、フレネルレンズによってR,G,B
パターンを縮小して記録することができ、また通常のレ
ンズに比べて薄くコンパクトなレンズ設計が可能とな
る。

第22図はND（Neutral Density）フィルタとＲ、Ｇ、
Ｂフィルターを併用した３面分割の例を示す図で、入射
光をNDフィルター81、83及び反射ミラー85で３分割し、
それぞれＲフィルター87、Ｇフィルター89、Ｂフィルタ
ー91を通すことにより、Ｒ、Ｇ、Ｂ光を平行光として取
り出すことができる。

〔作用〕

本発明における電荷保持媒体は、10¹⁴〜10¹⁸Ω・cmの
比抵抗値を有する絶縁層を電極基板上に積層することに
より形成され、感光体における光導電層面に、第１図に
示すようにその絶縁層面を一定間隔をおいて対向させ、
感光体を透明電極とし、両電極間に電圧を印加した状態
で感光体側より情報光を入射させると、情報光の照射さ
れた光導電層部位においては、電荷保持媒体側の電極方
向への電荷の移動が生じる。感光体と電荷保持媒体との
空隙部においては、感光体部の移動電荷により空気層の
分極が生じ、電荷保持媒体表面にその分極表面が蓄積さ
れ、もしくは絶縁層内部に浸透して永続性のある電荷保
持媒体となるものである。そのため光情報をアナログ情
報、またはデジタル情報の形で静電潜像とすることがで
き、またその電荷電位を読み取ることにより静電潜像に
対応した電気信号を出力させ、CRT表示、或いはプリン
タによりプリントアウトすることができるものである。
また情報蓄積手段が静電荷単位であるために、記録媒体
に蓄積される情報は高品質、高解像であり、更に処理工
程が簡便で、長時間の記憶が可能であり、またその記憶
した情報を目的に応じた画質で、任意に反復再生するこ
とができるものである。

以下、実施例を説明する。

〔実施例１〕…電荷保持媒体の作製方法 メチルフェニルシリコン樹脂10g、キシレン−ブタノ
ール1:1溶媒10gの組成を有する混合液に、硬化剤（金属
触媒）：商品名 CR−15を１重量％（0.2g）加えてよく
撹拌し、Alを1000Å蒸着したガラス基板上にドクターブ
レード４ミルを用いてコーティングを行った。その後15
0℃、1hrの乾燥を行ない、膜厚10μｍの電荷保持媒体
（ａ）を得た。

また上記混合液を、Alを1000Å蒸着した100μｍポリ
エステルフィルム上に同様の方法でコーティングし、次
いで乾燥し、フィルム状の電荷保持媒体（ｂ）を得た。

また上記混合液を、Alを1000Å蒸着した４インチディ
スク形状アクリル（1mm厚）基板上にスピンナー2000rpm
でコーディングし、50℃、3hr乾燥させ、膜厚７μｍの
ディスク状電荷保持媒体（ｃ）を得た。

また上記混合液に、更にステアリン酸亜鉛を0.1g添加
し、同様のコーティング、乾燥を行い、10μｍの膜厚を
有する電荷保持媒体（ｄ）を得た。

〔実施例２〕 ポリイミド樹脂10g、Ｎ−メチルピロリドン10gの組成
を有する混合液を、Alを1000Å蒸着したガラス基板上に
スピンナーコーティング（1000rpm、20秒）した。溶媒
を乾燥させるため150℃で30分間、前乾燥を行った後、
硬化させるため350℃、２時間加熱した。膜厚８μｍを
有する電荷保持媒体を得た 〔実施例３〕 ロジンエステル樹脂（ステベライトエステル10）10g
をｎ−ブチルアルコール90gに溶解した溶液を用いてAl
を1000Å蒸着したガラス基板上にスピンナーコーティン
グ（1000rpm、90秒）した。溶媒を乾燥させるため、60
℃で1hr放置した結果、膜厚２μｍを有する均一な被膜
が形成された。

この媒体に蒸着法でアモルファスセレンを以下の条件
で積層した。

まず、真空チャンバー内の基板ホルダーにガラス面を
ホルダーに接触する形で媒体を固定する。この基板ホル
ダーは加熱（ヒーター）ができ、蒸着時に基板媒体を10
0℃に加熱する。蒸着は通常の抵抗加熱法であるが、真
空度を0.1Torrの低真空状態でセレンを蒸着した。この
結果、セレンが微粒子の形で、ロジンエステル樹脂層中
に形成され、その粒子径は平均で0.5μｍ程度のもので
ある電荷保持媒体が得られた。

〔実施例４〕…単層系有機感光体（PVK−TNF） 作製方法 ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール10g（亜南香料（株）
製）、2,4,7−トリニトロフルオレノン10g、ポリエステ
ル樹脂2g（バインダー：バイロン200東洋紡（株）
製）、テトラハイドロフラン（THF）90gの組成を有する
混合液を暗所で作製し、In₂O₃−SnO₂を約1000Åの膜厚
でスパッターしたガラス基板（1mm厚）に、ドクターブ
レードを用いて塗布し、60℃で約１時間通風乾燥し、膜
厚約10μｍの光導電層を有する感光層を得た。又完全に
乾燥を行うために、更に１日自然乾燥を行って用いた。

〔実施例５〕…アモルファスシリコンaSi:H無機感光体
の作製方法 基板洗浄 SnO₂の薄膜感光体電極層を一方の表面に設けたコーニ
ング社7059ガラス（23×16×0.9t、光学研磨済）をトリ
クロロエタン、アセトン、エタノール各液中、この順番
に各々10分ずつ超音波洗浄する。

装置の準備 洗浄の済んだ基板を第23図の反応室104内のアノード1
06上に熱伝導が十分であるようにセットした後、反応室
内を10^-5Torr台までD.Pにより真空引きし、反応容器お
よびガス管の焼出しを150℃〜350℃で約１時間行い、焼
出し後装置を冷却する。

ａ・Si:H（n⁺）の堆積 ガラス基板が350℃になるようにヒーターを108調整、
加熱し、予めタンク101内で混合しておいたPH₃/SiH₄＝1
000rpmのガスをニードルバルブとPMBの回転数を制御す
ることによって反応室104の内圧が200mTorrになるよう
に流し内圧が一定になった後、Matching Box103を通じ
て、40WのR f Power 102（13.56KHz）を投入し、カソー
ド・アノード間にプラズマを形成する。堆積は４分間行
い、Rfの投入を止め、ニードルバルブを閉じる。

その結果、ブロッキング層を構成する約0.2μｍのａ
・Si:H（n⁺）膜が基板上に堆積された。

ａ・Si:Hの堆積 SiH₄100％ガスをと同じ方法で内圧が200mTorrにな
るように流し、内圧が一定になったところで、Matching
Box103を通じて、40WのR f Power 102（13.56KHz）を
投入し、プラズマを形成して70分間維持する。堆積終了
はRfの投入を止め、ニードルバルブを閉じる。Heater10
8Off後、基板が冷えているから取り出す。

この結果、約18.8μｍの膜がａ・Si:H（n⁺）膜上に堆
積された。

こうしてSnO₂/a・Si:H（n⁺）ブロッキング層/a・Si:H
（non・dope）20μｍの感光体を作製することができ
た。

〔実施例６〕…アモルファスセレン−テルル無機感光体
の作製方法 セレン（Se）に対しテルル（Te）が13重量％の割合で
混合された金属粒を用い、蒸着法によりａ−Se−Te薄膜
を真空度10^-5Torr、抵抗加熱法でITOガラス基板上に蒸
着した。膜厚は１μｍとした、さらに真空を維持した状
態で、同じく抵抗加熱法でSeのみの蒸着を行いａ−Se−
Te層上に10μm a−Se層を積層した。

〔実施例７〕…機能分離型感光体の作製方法 （電荷発生層の形成方法） クロロシアンブルー0.4g、ジクロルエタン40gの組成
を有する混合液を250ml容積のステンレス容器に入れ、
更にガラスビーズNo3、180mlを加え、振動ミル（安川電
機製作所KED9−４）により、約４時間の粉砕を行い粒径
〜５μｍのクロロシアンブルーを得る。ガラスビーズを
濾過後、ポリカーボネート、ユーピロンＥ−2000（三菱
ガス化学）を0.4g加え約４時間撹拌する。この溶液をIn
₂O₃−SnO₂を約1000Åスパッターしたガラス基板（1mm
厚）にドクターブレードを用いて塗布し、膜厚約１μｍ
の電荷発生層を得た。乾燥は室温で１日行った。

〔電荷輸送層の形成方法〕

４−ジベンジルアミノ−２−メチルベンズアルデヒド
−1,1′−ジフェニルヒドラゾン0.1g、ポリカーボネー
ト（ユーピロンＥ−2000）0.1g、ジクロルエタン2.0gの
組成を有する混合液をドクターブレードにて、上記電荷
発生層上に塗布し、約10μｍの電荷輸送層を得た。乾燥
は60℃で２時間行った。

〔実施例８〕 （電荷発生層の形成方法） 酢酸ブチル10gにブチラール樹脂（積水化学、SLEC）
0.25g、下記の構造式を有するアズレニウムClO₄塩、 0.5g、ガラスビーズNo、133gとを混合し、タッチミキサ
ーで１日間撹拌し、よく分散させたものをドクターブレ
ード、またはアプリケーターでガラス板上に積層したIT
O上に塗布し、60℃、２時間以上乾燥させた。乾燥後の
膜厚は１μｍ以下。

（電荷輸送層の形成方法） テトラヒドロフラン9.5gにポリカーボネート（三菱ガ
ス化学、ユーピロンE2000）0.5gと下記の構造式で示さ
れるヒドラゾン誘導体（阿南香料、CTC191） 0.5gとを混合し、ドクターブレードで上記電荷発生層
上に塗布し、60℃、２時間以上乾燥させた。膜厚10μｍ
以下であった。

〔実施例９〕 （電荷発生層の形成方法） テトラヒドロフラン20gにブチラール樹脂（積水化
学、SLEC）0.5g、チタニルフタロシアニン0.25g、4.10
−ジブロモアンスアンスロン0.25g、ガラスビーズNo.1
を33g、タッチミキサーで１日間撹拌し、よく分散させ
たものをドクタターブレード、またはアプリケーターで
ガラス板上に積層したITO上に塗布し、60℃、２時間以
上乾燥させた。乾燥後の被膜は、膜厚１μｍ以下であっ
た。

（電荷輸送層の作製方法） ジクロロエタン9.5gに、ポリカーボネート（三菱ガス
化学、ユーピロンE2000）0.5g、上記ヒドラゾン誘導体
（阿南香料、CTC191）0.5gを溶解し、ドクターブレード
で、上記電荷発生層上に塗布、60℃、２時間以上乾燥さ
せた。膜厚は10μｍ以上であった。

〔実施例10〕…電荷注入防止層を設けた機能分離型感光
体の作製方法 （電荷注入防止層の形成方法） ガラス板上に積層したITO上に、可溶性ポリアミド
（東亜合成化学、FS−175SV10）をスピンコーターによ
り0.5〜１μｍ塗布、60℃、２時間以上乾燥させた。

（電荷発生層の形成方法） 酢酸ブチル10gにブチラール樹脂（積水化学、SLEC）
0.25g、前記したアズレニウムClO₄塩0.5g、ガラスビー
ズNo、133gとを混合し、タッチミキサーで１日間撹拌
し、よく分散させたものをドクターブレード、またはア
プリケーターで上記電荷注入防止層上に塗布し、60℃、
２時間以上乾燥させた。乾燥後の被膜は、膜厚１μｍ以
下であった。

（電荷輸送層の形成方法） テトラヒドロフラン9.5gにポリカーボネート（三菱ガ
ス化学、ユーピロンE2000）0.5gと前記したヒドラゾン
誘導体（阿南香料、CTC191）0.5gとを溶解させ、ドクタ
ーブレードで上記電荷発生層上に塗布し、60℃、２時間
以上乾燥させた。膜厚10μｍ以下であった。

〔実施例11〕 （電荷注入防止層の形成方法） ガラス板上に積層したITO上に、可溶性ポリアミド
（東亜合成化学、FS−175SV10）をスピンコーターによ
り0.5〜１μｍ塗布、60℃、２時間以上乾燥させた。

（電荷発生層の形成方法） テトラヒドロフラン20gにブチラール樹脂（積水化
学、SLEC）0.5g、チタニルフタロシアニン0.25g、4.10
−ジブロモアンスアンスロン0.25g、ガラスビーズNo.1
を33g、タッチミキサーで１日間撹拌し、よく分散させ
たものをドクターブレード、またはアプリケーターで上
記電荷注入防止層上に塗布し、60℃、２時間以上乾燥さ
せた。乾燥後の被膜は、膜厚１μｍ以下であった。

（電荷輸送層の形成方法） 溶媒であるジクロロエタン9.5gに、ポリカーボネート
（三菱ガス化学、ユーピロンE2000）0.5g、前記ヒドラ
ゾン誘導体（阿南香料、CTC191）0.5gを溶解し、ドクタ
ーブレードで、上記電荷発生層上に塗布、60℃、２時間
以上乾燥させた。膜厚は10μｍ以上であった。

〔実施例12〕 （感光体電極層の形成方法） 青板ガラス上に、酸化インジウム錫（ITO、比抵抗100
Ω・cm²）をスパッタリング法により蒸着させた。

また、EB法により同様に蒸着させることができる。

（電荷注入防止層の形成方法） 上記感光体電極層上に、二酸化珪素をスパッタリング
法により蒸着させた。

膜厚は100〜3000Åとすことができ、また二酸化珪素
の代わりに酸化アルミニウムを使用してもよく、またス
パッタリング法の代わりにEB法により同様に蒸着させる
ことができる。

（電荷発生層の形成方法） 上記電荷注入防止層上に、セレン−テルル（テルル含
有料13重量％）を抵抗加熱により蒸着させた。膜厚は２
μｍ以下である。

（電荷輸送量の形成方法） 上記電荷発生層上に粒状セレンを使用し、抵抗加熱法
により蒸着させた。膜厚は10μｍ以下である。

〔実施例13〕…静電画像記録方法 第４図に示すように、実施例３で作製した単層系有機
感光体（PVK−TNF）１と、実施例１（ａ）で作製したメ
チルフェニルシリコン樹脂絶縁層11を積層した電荷保持
媒体３を、膜厚10μｍのポリエステルフィルムをスペー
サーとし、10μｍ程度の空隙を介して絶縁層11面を上記
感光体１の光導電層９に対向させて重ね合わせた。次い
で第４図（ロ）のように、両電極間７、13に、感光体側
を負、絶縁層側を正にして、−700Vの直流電圧を印加す
る。

尚、アモルファスシリコン感光体の場合は、感光体側
を負、アモルファスセレンの場合には正にして電圧を印
加するとよい。

電圧の印加状態で、感光体側より照度1000ルックスの
ハロゲンランプを光源とする露光を１秒間行い、露光終
了後、電圧を第４図（ハ）に示すようにOFFとした。光
が入射した部分の光導電層９は導電性を示し、絶縁層11
との間に放電が生じ、絶縁層11に電荷が蓄積される。次
いで、第４図（ニ）に示すように電荷保持媒体３を取り
出すことにより静電潜像の形成が終了する。この結果電
荷保持媒体上に−100Vの表面電位が表面電位計により測
定され、一方未露光部では表面電位は0Vであった。

その後、メチルフェニルシリコンを密着剤として使用
し、ポリエステルフィルムをラミネートし、フィルム上
から電位読み取りをおこなったところ、上記同様の−10
0Vの表面電位が表面電位計により測定された。このポリ
エステルフィルムをもう一度剥離し、再度電位読み取り
をおこなったが、絶縁層における電荷は保持されてい
た。

また、露光時に解像パターンフィルムを感光体側に密
着させて同様の露光を行った後、電荷保持媒体を50×50
μｍの微小面積表面電位測定プローブ面でXY軸スキャニ
ングを行い、50μｍ単位の電位データを処理し、CRT上
に電位−輝度変換により拡大表示した結果、100μｍま
での解像度パターンをCRT上に確認できた。露光後、電
荷保持媒体を室温25℃、35℃の状態で３ケ月放置後、同
様の電位スキャニング読み取りを行った結果、露光直後
と全く変化のない解像度パターン表示が得られた。

解像度パターン露光後、絶縁性フィルムでラミネート
を行い、ラミネートフィルム上からの電位読み取りで10
0μｍの解像度をCRT上で得た。

また露光方法として、通常のカメラを使用し、−700V
の電圧印加状態で、露出ｆ＝1.4、シャッタースピード1
/60秒で、屋外昼間の複写体撮影を行った。露光後、電
荷保持媒体を50×50μｍの微小面積表面電位測定プロー
ブ面でXY軸スキャニングを行い、50μｍ単位の電位デー
タを処理し、CRT上に電位−輝度変換により拡大表示し
た結果、諧調性を有する画像形成が行われた。上記同様
この電荷保持媒体をラミネートし、ラミネート上から測
定したところ、ラミネート無しの場合と変わらぬ諧調性
を有する画像形成が行われた。

〔実施例14〕 カラー画像の撮影は以下の方法で行った。

プリズム型３面分割法 第18図に示すようにプリズムの３面上にR,G,Bフィル
ターを配置し、それぞれの面に上記実施例13で使用した
と同じ媒体をセットし、ｆ＝1.4、シャッタースピード1
/30秒で被写体撮影を行った。

カラーCRT表示法 R,G,B潜像各々を実施例13と同様の方法でスキャニン
グして読み取り、R,G,B潜像に対応した螢光発色をCRT上
で形成し、３色分解画像をCRT上で合成することにより
カラー画像を得た。

〔実施例15〕 第24図は、実施例１（ａ）の電荷保持媒体の電荷保持
特性を示す図で、その表面電位を時間経過で測定した結
果を示すものである。

Ａ線は、温度25℃、湿度30％の状態で放置して測定し
たものであるが、３ケ月経過しても電荷保持媒体上の表
面電荷は減衰しなかった。Ｂ線は、温度40℃、湿度75％
の状態で放置して測定したものであるが、１週間経過し
た状態で約25％しか減衰しなかった。

〔実施例16〕…熱エレクトレットの作製方法 ポリ弗化ビニリデンフィルム20μｍ上に真空蒸着（10
^-6Torr、抵抗加熱法）によりAlを1000Å蒸着したものを
電荷保持媒体とし、機能分離型感光体の光導電性感光体
と共に静電潜像を形成する。

まず電荷保持媒体のAl基板側からホートプレート（３
×3cm）を接触させ、180℃に媒体を加熱する。加熱直後
に感光体を電荷保持媒体に10μｍの空気ギャップで表面
同志を対向させ、量電極間に−550Vの電圧を印加（感光
体電極を負とする）し、露光させた。露光はハロゲンラ
ンプを光源として、10ルックスで、文字パターン原稿を
介して感光体裏面から１秒間行った。

この後フィルムを自然冷却した結果、露光部（文字
部）には、−150Vの電位が測定され、未露光部には電位
が測定されなかった。この帯電パターンの形成されたフ
ィルム上に水滴を滴下し、回収した後、電位測定を行っ
た結果、前と変わらず、露光部では−150Vの電位が測定
された。一方同様の電荷保持媒体に強制的にコロナ放電
で表面に−150Vの電荷を形成した後、水滴を滴下し、回
収したところ、最初−150Vで示した露光部が0Vと全く電
荷が消失した。従って加熱下での電荷形成はポリ弗化ビ
ニリデンの内部で分極が生じ、エレクトレット化してい
ることがわかった。

このようにして形成された熱エレクトレットは、電荷
保持媒体として上記同様の電位読み取りが可能であっ
た。

〔実施例17〕…光エルクトレットの作製方法 1.1mm厚のガラス支持体上にAlを、約1000Åスパッタ
リング法により積層して基板とし、そのAl層上に硫化亜
鉛を約1.5μｍの膜厚に蒸着（10^-5Torr、抵抗加熱）さ
せた。この硫化亜鉛層面に、ガラス上に積層したITO面
を空気ギャップ10μｍ設けて対向させ、両電極間に＋70
0Vの電圧を印加（Al電極側を負にする）した状態で、IT
O基板側から露光を行った。露光は実施例11と同様にし
て行った。その結果露光部には＋80Vの電位が測定さ
れ、未露光部には電位が測定されなかった。この場合も
実施例11と同様な水滴実験を行ったが、回収後の電位の
変化はなく、内部に電荷の蓄積されたエレクトレットが
形成された。

このようにして形成された光エレクトレットは、電荷
保持媒体として上記同様の電位読み取りが可能であっ
た。

〔発明の効果〕

本発明の静電画像記録再生方法によると、文字、線
画、画像、（0.1）情報等のアナログ情報、またデジタ
ル情報を静電荷の形で蓄積するものであるので、高品
質、高解像度の情報を蓄積でき、また静電潜像として長
期間保存することを可能としたものである。また蓄積さ
れた情報は、任意の時点で静電潜像の局部電位を任意の
走査密度で読み出し出力することができるので、恰も銀
塩写真を撮影し、適当なときにその写真を光学走査して
再出力する如く、高画質の原画と任意時点での出力を行
うことができる記録保持媒体が得られる。また本発明の
静電荷記録保持媒体を使用することにより、直接電位検
出する場合には現像手段のような物理的、または化学的
手段を必要としないので、安価で簡便な記録再生システ
ムをつくることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の静電画像記録媒体、および電荷保持媒
体の断面図、第２図は各種のフレキシブル電荷保持媒体
を示す斜視図、第３図は本発明の他の実施例を示す断面
図、第４図は本発明の静電画像記録媒体、および電荷保
持媒体を使用した静電画像記録方法を説明するための
図、第５図は光エレクトレットを用いた本発明の静電画
像記録再生方法の原理を説明するための図、第６図は熱
エレクトレットを用いた本発明の静電画像記録再生方法
の原理を説明するための図、第７図、第８図、第９図は
直流増幅型の電位読み取り方法の例を示す図、第10図、
第11図、第12図は交流増幅型の電位読み取り方法の例を
示す図、第13図、第14図はCTスキャン法による電位読み
取り方法の例を示す図、第15図は集電型の電位読み取り
方法の例を示す図、第16図は電子ビーム型の電位読み取
り方法の例を示す図、第17図は本発明の静電画像再生の
概略構成を示す図、第18図は色分解光学系の構成を示す
図、第19図はカラー静電画像を形成する場合の説明図、
第20図は微細カラーフィルタの例を示す図、第21図は微
細カラーフィルタとフレネルレンズを組み合わせた例を
示す図、第22図はNDフィルタとＲ、Ｇ、Ｂフィルタの併
用による３面分割を示す図、第23図はａ−Si:H感光体の
作製方法を説明するための図、第24図は電荷保持録体の
電荷保持特性を示す図である。 １……感光体、３……電荷保持媒体、５……光導電層支
持体、７……感光体電極、９……光導電層、11……絶縁
層、12……絶縁層欠落部、13……電荷保持媒体電極、15
……絶縁層支持体、17……電源、21……電位読み取り
部、23……検出電極、25……ガード電極、27……コンデ
ンサ。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 5/00 - 5/16

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】支持体上に、電極と感光層とを順次積層し
   てなる感光体と、支持体上に電極と比抵抗が10¹⁴Ω・cm
   以上の絶縁層とを順次設けた電荷保持媒体とを接触、或
   いは非接触に積層した静電記録媒体における両電極間に
   電圧を印加しつつ露光し、前記電荷保持媒体に静電画像
   を形成した後、該電荷保持媒体の静電画像記録面に比抵
   抗が10¹⁴Ω・cm以上の保護膜を積層し、該保護膜上から
   または該保護膜を剥離して、前記静電画像を電位読取り
   により再生することを特徴とする静電画像記録再生方
   法。
2. 【請求項２】露光が、プリズムによる色分解光である
   か、また、カラーフィルタを介してなされるものである
   ことを特徴とする請求項１記載の静電画像記録再生方
   法。