JP3118224B2 - 静電画像記録再生方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電圧印加時露光方
法等により情報を静電的に記録し、任意時点で情報再生
を行うことができる静電画像記録再生方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真技術等において電極層上
に光導電層を蒸着させ、その光導電層上を全面帯電させ
た後像露光し、露光部の電荷をリークさせることにより
光導電層上に静電潜像を光学的に形成させ、その残留電
荷と逆極性の電荷を有するトナーを付着させ、紙等に静
電転写して現像するものが知られている。これは主とし
て複写用に使用されているが、記録媒体としての光導電
層における静電荷の保持期間を短くし静電潜像形成後は
直ちにトナー現像されるものであり、これを例えば撮影
用とすると低感度のためとても使用できない。

【０００３】またＴＶ撮影技術は撮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に銀塩写真のような面状アナログ記
録に比較して著しく劣化するという問題がある。

【０００４】更に近年発達しつつある固体撮像素子を利
用したＴＶ撮像系も解像性に関しては本質的に同様であ
り、これらの技術の内蔵する問題は、画像記録が高品
質、高解像度であればあるほど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或いは画質の基本的
劣化がある。

【０００５】また透明電極上にセレン粒子層を表面層と
して有する熱可塑性物質層を設け、その表面を全面帯電
させた後、像露光し、熱現像することにより露光情報を
可視情報化させるものが知られているが、画像情報を蓄
積する手段はセレン粒子層の位置情報の形に変換され、
熱現像により表面電荷は現像と同時に減衰するものであ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明者等は、先に前
面に電極を設けた光導電層からなる感光体と、後面に電
極が設けられた電荷保持層からなる電荷保持媒体とを対
向させて配置し、両電極間に電圧印加した状態で像露光
した後、電荷保持媒体を分離し、電荷保持層面に像情報
として蓄積される表面電位を増幅し像再生出力させるこ
とにより極めて鮮明に情報を再生しうることを見出し、
その電荷保持媒体について出願した（特願昭６３−１２
７５５５号）。

【０００７】本発明はその電荷保持特性の優れた電荷保
持媒体を使用した静電画像記録再生方法の提供を課題と
する。

【０００８】

【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、電極層と電荷保持層とを積層した
電荷保持媒体と、電極層と光導電層とを積層した感光体
とを対向配置し、両電極間に電圧を印加しつつ像露光
し、前記電荷保持層に蓄積された情報電荷を電位読取り
により再生する静電画像記録再生方法において、前記電
荷保持層が比抵抗が１０¹⁴Ω・ｃｍ以上で、そのガラス
転移温度が使用環境温度以上であり、かつ、吸水率が
０．４重量％以下の絶縁性高分子材料からなることを特
徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の電荷保持媒体の構
成材料とその形成方法、および電荷保持方法、電荷保持
媒体の使用方法である静電画像記録再生方法について説
明する。

【００１０】図１は本発明の電荷保持媒体３の各態様を
断面で示す図であり、図中３は電荷保持媒体、１１は電
荷保持層、１３は電荷保持媒体電極、１５は支持体、１
６は接着層である。

【００１１】電荷保持層１１は電荷の移動を抑えるため
高絶縁性の高分子材料からなるものであり、比抵抗で１
０¹⁴Ω・cm以上の絶縁性を有することが要求される。

【００１２】また電荷保持層を構成する高分子材料とし
てはそのガラス転移温度が使用環境温度以上であること
が必要であるが、通常の使用環境では、２０℃〜１００
℃、またそれ以上のガラス転移温度を有することが望ま
しい。

【００１３】また電荷保持層を構成する高分子材料とし
ては、蓄積された情報電荷の湿度の影響によるリークを
防止するためにはその吸水率が０．４％より低いことが
必要である。

【００１４】このような高分子材料は、樹脂としては熱
可塑性樹脂、或いは熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、
電子線硬化性樹脂等のエネルギー線硬化樹脂、或いはエ
ンジニアリングプラスチック等を使用することができ
る。

【００１５】熱可塑性樹脂としては、例えばポリエチレ
ン、塩化ビニル樹脂、ポリプロピレン、スチレン樹脂、
ＡＢＳ樹脂、ポリビニルアルコール、アクリル樹脂、ア
クリロニトリル−スチレン系樹脂、塩化ビニリデン樹
脂、ＡＡＳ（ＡＳＡ）樹脂、ＡＥＳ樹脂、繊維素誘導体
樹脂、熱可塑性ポリウレタン、ポリビニルブチラール、
ポリ−４−メチルペンテン−１、ポリブテン−１、ロジ
ンエステル樹脂等、更に弗素樹脂、例えばポリテトラフ
ルオロエチレン、弗素化エチレンプロピレン、テトラフ
ルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル
共重合体、またそれらのディスパージョンタイプ、また
は変性タイプ（コーティングタイプ）、またポリエーテ
ルエーテルケトン樹脂、ポリパラキシリレンの下記構造
式で示されるもの、

【００１６】

【化１】

【００１７】（尚、上記Ｃタイプは上記構造のもののみ
でなく、ベンゼン環における主鎖結合部位以外の部位の
内１つが塩素で置換されているもの、またＤタイプはそ
の２つが塩素で置換されているものであればよい。）
等、また熱硬化性樹脂としては、例えば不飽和ポリエス
テル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹
脂、メラミン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコー
ン樹脂等、更に紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂等
のエネルギー線硬化樹脂としては、ラジカル重合性アク
リレート系化合物があり、例えばアクリル酸又はメタア
クリル酸若しくはこれらの誘導体のエステル化合物であ
って、両末端に水酸基を有するものであり、具体的には
ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルア
クリレート、ヒドロキシブチルアクリレート、ヒドロキ
シエチルメタアクリレート、ヒドロキシプロピルメタア
クリレート、ヒドロキシブチルメタアクリレート、４−
ヒドロキシシクロヘキシルアクリレート、５−ヒドロキ
シシクロオクチルアクリレート、２−ヒドロキシ−３−
フェニルオキシプロピルアクリレート等の重合性不飽和
基１個有する（メタ）アクリル酸エステル化合物を始
め、式

【００１８】

【化２】

【００１９】で示される重合性不飽和基２個を有する化
合物等を使用することができる。

【００２０】２個の水酸基と１個又は２個以上のラジカ
ル重合性不飽和基を有する硬化性化合物としては、例え
ばグリセロールメタアクリレートや下記一般式

【００２１】

【化３】

【００２２】（但しＲ、Ｒ’はメチル基、または水素で
あり、Ｒ₁ はエチレングリコール、プロピレングリコー
ル、ジエチレングリコール、ブタンジオール、１．６−
ヘキサンジオール等の短鎖ジオール残基である。）によ
り示されるアクリレート類を使用することができる。

【００２３】またエンジニアリングプラスチックとして
はポリカーボネート、ポリアミド、アセタール樹脂、ポ
リフェニレンオキシド、ポリブチレンテレフタレート、
ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレー
ト、ポリフェニレンサルファイド、ポリイミド樹脂、ポ
リスルフォン、芳香族ポリエステル、ポリアクリレート
等が使用できる。

【００２４】上記樹脂において吸水率が高い樹脂につい
ては、非吸水性が付与できる原子或いは置換基を導入す
ることにより吸水率を下げて使用することができる。或
いは吸水率の低い樹脂を混合することにより使用するこ
とができる。尚、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、
ポリパラバン酸等の吸水率の高い材料でも、吸水率の低
い樹脂による保護膜を積層して使用することができる。

【００２５】電荷保持層の積層方法としては、まず図１
（ａ）、或いは同図（ｂ）に示す電荷保持媒体の場合に
は、電極上に樹脂、ゴム類を蒸着、スパッタ法等によ
り、または溶剤に溶解させてコーティング、ディッピン
グすることにより層形成することができる。

【００２６】また電荷保持層１１としてはシリコンフィ
ルム、ポリエステルフィルム、ポリイミドフィルム、含
弗素ポリマーフィルム、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接着剤等を
介して貼着することにより層形成させてもよい。或いは
フィルムの片面に蒸着、スパッタ、或いはコーティング
等により電極層を形成してもよい。この場合には電極層
を保護するための層を設けてもよく、更に機械強度が要
求される場合には、より高い機械強度を有するフィルム
等を貼りあわせてもよい。

【００２７】またこれら絶縁性を有する高分子材料中に
電荷蓄積のために光導電性、導電性微粒子を存在させて
もよい。

【００２８】光導電性微粒子材料としてはアモルファス
シリコン、結晶シリコン、アモルファスセレン、結晶セ
レン、硫化カドミウム、酸化亜鉛等の無機系光導電材
料、またポリビニルカルバゾール、フタロシアニン、ア
ゾ系顔料等の有機系光導電材料が使用される。

【００２９】また導電性材料としては、周期律表第ＩＡ
族（アルカリ金属）、同ＩＢ族（銅族）、同IIＡ族（ア
ルカリ土類金属）、同IIＢ族（亜鉛族）、同III Ａ族
（アルミニウム族）、同III Ｂ族（希土類）、同IVＢ族
（チタン族）、同ＶＢ族（バナジウム族）、同VIＢ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IVＡ族（炭素族）としては炭
素、珪素、ゲルマニウム、錫、鉛、同ＶＡ族（窒素族）
としてはアンチモン、ビスマス、同VIＡ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、錯体の形態としても使用することが
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。特に
炭素、金、銅、アルミニウム等が好ましく使用される。

【００３０】この微粒子層はその形成材料を電極上、又
は電荷保持層上に低圧蒸着装置を使用し、蒸着させるこ
とにより形成される。粒子層形成材料は、10Torr〜10^-3
Torr程度の低圧下で蒸発させると凝集し、10〜0.1 μｍ
径程度の超微粒子状態となり、微粒子は電極、又は電荷
保持層表面に、単層状、或いは複数層状に整列した状態
で積層されるものである。またコーティングにより電荷
保持層を形成する場合は、電荷保持層形成材料溶液中に
微粒子材料を分散させ、コーティングすることにより形
成することができる。

【００３１】電荷保持媒体３は電荷保持層１１に情報を
静電荷の分布として記録するものである。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（同一出願人による特願昭６３−１２１５９１号）
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。

【００３２】図１（ｂ）に示す支持体１５は、電荷保持
媒体３を強度的に支持するものであり、電荷保持層を支
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。

【００３３】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。

【００３４】まず図２（ａ）に示すものは、記録部であ
る電荷保持層１１が連続しているタイプである。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電
荷保持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、この際には隣接
する電荷保持層の間に電荷保持層欠落のスリット帯があ
ってもよい。

【００３５】また図２（ｂ）に示すように、電荷保持層
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、電荷保持層を支持体の
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電荷保持
層が或る大きさで形成される。この電荷保持層の大きさ
は、画像、および情報の入力装置の露光方法にもよる
が、例えばカメラ取りによる場合は、３５ｍｍ×３５ｍ
ｍ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、隣接する電荷保持層間に形成されて
いる電荷保持層欠落部は、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
は隣接する電荷保持層の間に電荷保持層欠落のスリット
帯があってもよい。

【００３６】また図２（ｃ）に示すように電荷保持層が
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体上に、電荷保持
層を支持体の両辺を残して、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
の帯状の電荷保持層が形成される。この電荷保持層の巾
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、隣接する電荷保持層間に形成
されている電荷保持層欠落部は、情報の入出力の際のト
ラッキング帯として利用される。

【００３７】また図２（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体上に電荷保持層を全面に、
或いは連続した渦巻状の電荷保持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、連続した渦巻状の電荷
保持層欠落部は、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。

【００３８】電極１３は、支持体上に接着層１６を介す
るか、或いは蒸着法等により形成され、その材質は比抵
抗値が１０⁶ Ω・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、或いは四級アンモニ
ウム塩等の有機導電膜等である。このような電荷保持媒
体電極はその支持体上に蒸着、スパッタリング、ＣＶ
Ｄ、コーティング、メッキ、ディッピング、電解重合等
の方法により形成される。またその膜厚は電極を構成す
る材料の電気特性、および情報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程度であり、支持体と電荷保持層
との間の全面、或いは電荷保持層の形成パターンに合わ
せて形成される。

【００３９】また光透過性が要求される場合には、反射
防止膜を設けるか、また電極層或いは電荷保持層のそれ
ぞれの膜厚を調製するか、その両者を組み合わせること
により反射防止効果を持たせるとよい。

【００４０】また本発明の電荷保持媒体は、情報記録
後、電荷保持媒体表面の破損、また情報電荷の減衰を防
止するために電荷保持媒体表面に保護膜として上述した
電荷保持層形成材料を使用し、フィルムを接着させる
か、溶液としコーティングにより形成することにより膜
厚数百Å〜数十μｍに形成するとよく、この程度であれ
ば保護膜上からの情報再生は可能である。

【００４１】保護膜としてはまず、情報再生時に剥離し
て読み取るために粘着性を有する再生ゴム、スチレン−
ブタジエンゴム、ポリイソプレン、ブチルゴム、ブナー
Ｎ（ブタジエン・アクリロニトリルゴム）、ポリビニル
エーテル（エチル基、又はそれ以上の炭化水素基をアル
コール残基として有するもの）、ポリアクリレートエス
テル（エチル基、又はそれ以上の炭化水素基を有するも
の）、シリコンゴム、ポリテルペン樹脂、ガムロジン、
ロジンエステル、及びロジン誘導体、油溶性フェノール
樹脂、クマロン・インデン樹脂、石油系炭化水素樹脂の
１種、若しくは２種以上混合したものを、膜厚数百Å〜
数十μｍのフィルム状にし、電荷保持媒体表面に貼着す
ることにより形成されるもの、また上述した電荷保持層
形成材としてのプラスチックフィルムを剥離可能な密着
剤を使用して貼着してもよく、密着剤としては比抵抗１
０¹⁴Ω・ｃｍ以上のシリコンオイル、ジメチルシリコン
オイル、メチルフェニルシリコンオイル、高級脂肪酸変
性シリコンオイル、メチル塩素化フェニルシリコンオイ
ル、アルキル変性シリコンオイル、メチルハイドロジェ
ンシリコンオイル、環状ポリジメチルシロキサン、シリ
コンポリエーテル共重合体、アミノ変性シリコンオイ
ル、エポキシ変性シリコンオイル、絶縁性油等を１種、
又は２種以上混合して使用するとよい。

【００４２】また上記高分子材料を溶剤に溶解し乾燥時
膜厚数百Å〜数十μｍになるように蒸着法、スピンナー
コーティング法等により塗布し形成してもよい。

【００４３】次ぎに本発明の電荷保持媒体の使用方法の
１つである静電画像記録方法について説明する。

【００４４】図３は静電画像記録方法を説明するための
図で、図中１は感光体、５は光導電層支持体、７は感光
体電極、９は光導電層、１７は電源である。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から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。同図（ａ）に示すようにこの感光体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。

【００４５】次いで同図（ｂ）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、空隙に加わる電圧がパ
ッシェンの法則に従う放電開始電圧以下であれば、電極
間には何の変化も生じない。また放電開始電圧以上の電
圧が外部電源により空隙に印加されると放電が起こり、
電荷保持媒体表面に電荷が蓄積され、放電開始電圧に下
がるまでその状態が続き、カブリ電荷となる。感光体１
側より光１８が入射すると、光が入射した部分の光導電
層９は導電性を示し放電が生じ、電荷保持媒体表面に電
荷が蓄積される。また予め均一なカブリ電荷がある場合
でも、光が入射した部分では更に電荷が蓄積される。次
いで電源１７をＯＦＦとし、電荷保持媒体３を感光体１
から剥離することにより静電潜像の形成が終了する。

【００４６】この静電画像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
た情報電荷は電荷保持層中に保護され、放電せず長期間
保存される。

【００４７】本発明の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
けた電荷保持層１１からなる電荷保持媒体とにより記録
部材を構成し、両電極へ電圧を印加し、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電荷保持層上
に電荷を蓄積させることにより入射光学像の静電潜像を
微粒子中に形成するもので、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、また静電潜像は明所、暗所に関係なく長期間保持す
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。

【００４８】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−
ＯＦＦ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。

【００４９】次ぎに電荷保持媒体に記録された静電画像
の再生方法について説明する。

【００５０】図４は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、図１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、２７はコンデン
サ、２９は電圧計である。

【００５１】情報電荷を蓄積した電荷保持媒体から情報
を再生するには、まず電位読み取り部２１を電荷保持媒
体表面に対向させると、検出電極２３に微粒子層に蓄積
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
情報電荷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。

【００５２】図５は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。

【００５３】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ＣＲＴ
６５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。また電界により光学的性質の
変化する材料、例えば電気光学結晶等を用いて光学的に
読み取ることもできる。更に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。

【００５４】電荷保持媒体における電荷保持層１１は電
荷の移動を抑えるため高絶縁性の高分子材料からなる必
要があり、比抵抗で１０¹⁴Ω・cm以上の絶縁性を有する
ことが要求される。また電荷保持層を構成する高分子材
料としてはそのガラス転移温度が使用環境温度以上であ
ることが必要である。ガラス転移温度は、融解した高分
子材料を冷却する際の比容積の減少の勾配が不連続的変
化を示す温度であるが、一般に高分子材料は物質特有の
ガラス転移温度を有しており、ガラス転移点以下では熱
エネルギーが小さいために分子鎖の一つのセグメントが
全体として運動できない領域と考えられ、一方ガラス転
移点以上であると熱エネルギーは増加し、分子鎖を構成
する数個またはそれ以上の原子が全体として運動するこ
とが可能となり、比熱、比容積、強靭性、脆化温度等が
を大きく変化させるものと考えられている。本発明者等
は従来にない発想で、絶縁性材料を電荷保持媒体として
使用するにあたっては、その構成材料である高分子材料
の特性としてこのガラス転移温度以下で使用することが
必要であることを見出したものである。

【００５５】また電荷保持層を構成する高分子材料とし
て蓄積された情報電荷のリークを防止するために、その
高分子材料の吸水率が低いことが必要である。吸水率が
０．４重量％より高いと樹脂中に吸着した水分の影響に
より抵抗率が低下して絶縁性が悪くなり、体積方向、表
面積方向への電荷の拡散のため電荷の保持性能が悪くな
ることを見出し本発明に到達したものである。

【００５６】このような高分子材料を使用して形成され
る電荷保持媒体の電荷保持性能は極めて高く、例えば電
極針ヘッド或いはイオン流ヘッドを用いた静電記録、或
いはレーザープリンター等の光プリンター等に使用する
ことができるが、特に感光体と対向させ、電圧印加時露
光による情報記録再生方法に使用するとよい。この感光
体を使用した静電画像記録媒体に使用する場合には、感
光体における光導電層面にその電荷保持媒体表面を接触
又は非接触に対向させ、両電極間に電圧を印加した状態
で像露光させることにより、電荷保持媒体表面に情報電
荷が蓄積される。本発明の電荷保持媒体は電荷保持性能
がよく、蓄積された情報電荷は電荷保持層内部に蓄積さ
れるために極めて安定であり、情報再生に際しては電極
と表面電位との電位差を計測することにより容易にその
電位差を検出することができ、高品質、高解像度の情報
として容易に再生できるものである。

【００５７】以下、実施例を説明する。

【００５８】

【実施例】（参考例１）１mm厚のガラス基板上に、真空
蒸着（１０^-5Torr）法で Aｌ電極を1000Åの膜厚で積層
する。その Aｌ電極上にガラス転移温度67℃、比抵抗７
×１０¹⁷Ω・ｃｍのポリエステル樹脂（東洋紡（株）
製、商品名バイロン200 ）をメチルエチルケトン37.5重
量部、トルエン37.5重量部の混合溶媒に溶解した後、ブ
レードコータにより塗布後、乾燥させ、ポリエステル樹
脂層の膜厚約１０μｍの電荷保持媒体を得た。

【００５９】以上により得られた電荷保持媒体上にコロ
ナ帯電により＋100V又は−100Vの表面電位になるように
帯電させ、その電荷保持性能を測定した。

【００６０】常温常圧で３０日放置後測定した表面電位
は、＋、−共に８０Ｖ維持し、加速試験として８０℃、
２０％R.H.の環境下に曝すと１日放置しただけで＋、−
共に０Ｖに減衰した。

【００６１】同様にガラス転移温度の相違するポリエス
テル樹脂（東洋紡（株）製）商品名バイロン500 、GK15
0 、GK103 ( それぞれのガラス転移温度４℃、２６℃、
４７℃）を電荷保持層として使用して上記同様に電荷保
持媒体を作製し、４０℃、１日放置後のガラス転移温度
と表面電位との関係を求めた。結果を図６に示すが、図
中△印で上記各ガラス転移温度毎の電荷保持率を示す。

【００６２】（参考例２）１mm厚のガラス基板上に、真
空蒸着（１０^-5Torr）法で Aｌ電極を1000Åの膜厚で積
層する。その Aｌ電極上にポリパラキシリレン（巴工業
（株）・ユニオンカーバイド社製、商品名パリレン、ガ
ラス転移温度80〜100 ℃、比抵抗９×１０¹⁶Ω・ｃｍ、
吸水率0.01％) を真空蒸着（１０^-5Torr）法により蒸着
させ、膜厚約１０μｍの電荷保持媒体を得た。

【００６３】以上により得られた電荷保持媒体上にコロ
ナ帯電により＋100Vの表面電位になるように帯電させ、
その電荷保持性能を測定した。

【００６４】常温常圧で３０日放置後測定した表面電位
は、８０Ｖであった。また加速試験として６０℃、２０
％R.H.の環境下に曝すと30日放置した後測定した表面電
位は60Vであった。また４５℃、９５％R.H.（30日放
置）という多湿環境下でも測定したところ表面電位は 6
0V残存しており優れた電荷保持媒体であることがわかっ
た。

【００６５】（参考例３）ポリエステル樹脂（ＰＥＴ）
フィルム（膜厚１２μｍ、東レ（株）製、商品名ルミラ
ーＳ、ガラス転移温度６９℃、吸水率０．４％、比抵抗
１×１０¹⁸Ω・ｃｍ、) に真空蒸着（１０^-5Torr）法で
Aｌ電極を1000Åの膜厚で積層した後、１mm厚のガラス
基板上に両面貼着シートを使用してラミネートし、電荷
保持媒体を作製した。

【００６６】以上により得られた電荷保持媒体上にコロ
ナ帯電により＋100V、また−100Vの表面電位になるよう
に帯電させ、その電荷保持性能を測定した。

【００６７】常温常圧で３０日放置後測定した表面電位
は、＋、−共に５０Ｖであった。

【００６８】（参考例４）ポリエチレンナフタレート
（ＰＥＮ）フィルム（膜厚１２μｍ、帝人（株）製、商
品名Ｑフィルム、ガラス転移温度１１３℃、吸水率０．
４％) に、真空蒸着（１０^-5Torr）法で Aｌ電極を1000
Åの膜厚で積層し、電荷保持媒体を作製した。

【００６９】以上により得られた電荷保持媒体上にコロ
ナ帯電により＋100V、また−100Vの表面電位になるよう
に帯電させ、その電荷保持性能を測定した。

【００７０】常温常圧で３０日放置後測定した表面電位
は、＋、−共に８０Ｖであった。また加速試験として６
０℃、２０％R.H.の環境下に曝すと30日放置した後測定
した表面電位は８０Ｖであった。

【００７１】（参考例５）…単層系有機感光体（PVK ー
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。

【００７２】（実施例１）…静電画像記録、再生方法 図６に示すように参考例５で作製した単層系有機感光体
（PVK - TNF)１と、参考例１で作製した電荷保持媒体と
を、膜厚１０μｍのポリエステルフィルムをスペーサー
とし、電荷保持媒体表面を上記感光体の光導電層面に対
向させて接地した。次いで両電極間に、感光体側を正、
樹脂層側を負にして、１００Ｖの直流電圧を印加した。

【００７３】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、静電潜像の形成が終了する。

【００７４】次いで表面電位を測定した結果、媒体表面
に１００Ｖの表面電位が表面電位計により測定された
が、未露光部での表面電位は０Ｖであった。

【００７５】（比較例）１mm厚のガラス基板上に、真空
蒸着（１０^-5Torr）法で Aｌ電極を1000Åの膜厚で積層
する。その Aｌ電極上にガラス転移温度−７０℃、吸水
率０．３％、比抵抗１×１０¹⁵Ω・ｃｍのスチレンブタ
ジエンゴム（シエル社製、商品名カリフレックス TR411
3 ）をメチルエチルケトン37.5重量部、トルエン37.5重
量部の混合溶媒に溶解した後、ブレードコータにより塗
布後、乾燥させ、膜厚約１０μｍの電荷保持媒体を得
た。

【００７６】以上により得られた電荷保持媒体上にコロ
ナ帯電により＋100V又は−100Vの表面電位になるように
帯電させ、その電荷保持性能を測定した。

【００７７】常温常圧で３０日放置後測定した表面電位
は、０Ｖであり、６０℃、２０％R.H.の環境下に曝すと
１日放置したのち測定した表面電位も０Ｖであった。

【００７８】

【発明の効果】本発明の静電画像記録再生方法は、電荷
保持媒体における電荷保持層が比抵抗１×１０¹⁴Ω・ｃ
ｍ以上の高分子材料からなり、該高分子材料のガラス転
移温度が使用環境温度以上、含水率が０．４重量％以下
とすることにより、蓄積された情報電荷は永続的に保持
することができ、また蓄積された電荷により形成される
電界により生じる表面電位は、電極との電位差を計測す
る電位読み取り方法により容易に検出することができ、
更にその静電潜像に対応した電気信号を出力させ、ＣＲ
Ｔ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、電荷保持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。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は本発明の電荷保持媒体の各態様を断面
で示す図である。

【図２】 図２は各種のフレキシブル電荷保持媒体を示
す斜視図である。

【図３】 図３は本発明の電荷保持媒体への静電画像記
録方法を説明するための図である。

【図４】 図４は直流増幅型の電位読み取り方法の例を
示す図である。

【図５】 図５は本発明の電荷保持媒体を使用した静電
画像記録再生方法の概略構成を示す図である。

【図６】 図６は電荷保持層を構成する各高分子材料毎
のガラス転移温度と電荷保持率をその使用温度との関係
で示す図である。

【符号の説明】

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は電荷保持層、１
２は電荷保持層欠落部、１３は電荷保持媒体電極、１５
は電荷保持層支持体、１６は接着層、１７は電源、１８
はパターン露光光、２１は電位読み取り部、２３は検出
電極、２５はガード電極、２７はコンデンサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−86549（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−194268（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−8232（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−10741（ＪＰ，Ａ) 特公 昭40−28498（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 5/02

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電極層と電荷保持層とを積層した電荷保
   持媒体と、電極層と光導電層とを積層した感光体とを対
   向配置し、両電極間に電圧を印加しつつ像露光し、前記
   電荷保持層に蓄積された情報電荷を電位読取りにより再
   生する静電画像記録再生方法において、前記電荷保持層
   が比抵抗が１０¹⁴Ω・ｃｍ以上で、そのガラス転移温度
   が使用環境温度以上であり、かつ、吸水率が０．４重量
   ％以下の絶縁性高分子材料からなることを特徴とする静
   電画像記録再生方法。