JPH02173756A - 静電画像記録方法、及び静電画像記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は簡便な処理工程で済み、しかも高解像度を得る
ことが可能な静電画像記録方法、および簡便な処理工程
で済み、しかも高解像度を得ることが可能な、被写体を
静電的に撮影する静電画像記録装置に関する。

〔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、過影像は現像工程を経てフィ
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）を用いるが、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、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。

また、ＴＶＪｉ影技術は撮像管で撮影し、光半導体を利
用して得た画像情報を電気信号として取り出し、そのま
まＣＲＴに出力させるか、磁気記録等を用いてビデオ記
録し、任意の時にＣＲＴ上に像出力させる等の方法があ
る。

〔発明が解決すべき課題〕

銀塩写真法は被写体像を保存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像化は銀塩写真
法よりも簡単、迅速であるが潜像保存は極めて短く、現
像剤の解離性、画質等は銀塩に劣る。

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
、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Ｉ最像素子（ＣＣＤ等）
を利用したＴｖ憑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。

本発明者は、先にレンズを介して入射する光学像を撮影
するカメラにおいて、前面に電極が設けられた光導電層
からなる感光体と、感光体に対向し、後面に電極が設け
られた絶縁層からなる電荷保持媒体とを光軸上に配置す
ると共に、両電極間への電圧印加をオン、オフするため
のスイッチを設け、スイッチをオン、オフすることによ
り入射光学像に応じた静電潜像を電荷保持媒体上に形成
することを特徴とする高解像度静電カメラを出願（特願
昭６３−１２１５９１号）したが、光導′：１層は高低
抗体を使用するために感光体と電荷保持媒体電極間に高
電圧を印加しないと空気層に実効的な放電が起こらず、
高電圧では高速シャッター化に関しては一定の課題を有
しており、また入射光学像が微弱な場合空気層での放電
に増悪効果がないため放電しにりく、静電潜像化が不充
分であるという課題を有している。

本発明は上記課題を解決するためのもので、高速シャッ
ター化が可能で、しかも微弱な入射光学像でも充分に放
電し、充分な静電潜像化が可能であると共に、高品質、
高解像で、処理工程が簡便であり、また長時間の記録が
可能で、記憶した文字、線画、画像、コード、（１，０
）情報は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方法、および静電画像記録装置の提
供を課題とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の静電画像記録方法は、前面に電極が設けられた
光導電層からなる感光体と、感光体に対向し、後面に電
極が設けられた絶縁層からなる電荷保持媒体とを光軸上
に配置し、両電極間への電圧印加スイッチをオン、オフ
することにより入射光学像に応じた静電潜像を電荷保持
媒体上に形成する静電画像記録方法において、上記感光
体における光導電層表面に放電強化層を設けたことを特
徴とするとするものである。

また静電画像記録装置としては、レンズを介して入射す
る光学像を撮影する静電カメラであることを一つの特徴
とするものである。

第１図は本発明の静電画像記録方法を説明するための図
で、図中、■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、ｌＯは放電
強化層、１１は絶縁層、１３は電荷保持媒体電極、１５
は絶縁層支持体、１７は電源である。

第１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ｌ　ａｍ厚のガラスからなる光導電層支持体５
上に１０００人厚のＴＴＯからなる透明な感光体電極７
を形成し、この上にｌＯμｍ程度の光導電層９、放電強
化層１０を順次形成して感光体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１１厚のガラ
スからなる絶縁層支持体１５上に１０００人厚のＡ１電
極１３を蒸着により形成し、この電極１３上にｌＯμｍ
厚の絶縁層１１を形成したものである。

まず同図（ａ）に示すように感光体ｌに対して１０μｍ
程度の空隙を介して電荷保持媒体３をセントし、次いで
同図（ｂ）に示すように電源１７により電極７．１３間
に短時間、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側より光が入射しつ
つ感光体電極と電荷保持媒体電極間に電圧を印加すると
、入射光の強度により光導電層９の各部位は相違した導
電性を示し、その電界強度の相違に応じて絶縁Ｊｉｌｔ
との間に放電が生じ絶縁層ＩＩに電荷が蓄積される。

露光が終了したら同図（Ｃ）に示すように電圧をＯＦＦ
にし、次いで同図（ｄ）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。

印加電圧、露光時間は、入射光量と移動電荷量が比例関
係にあり、かつ移動電荷量が飽和する以前の状態で任意
に設定されるが、本発明においては高感度の静電記録方
法とするために電圧シャッターとしては１００ｖ〜２０
００Ｖの電圧を、１０−６〜１０秒間印加するとよい。

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１
１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ンプされる場合
もあるので長期間の保存が行われる。

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。

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録する
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１ｍｍ
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に形成され、その
材質は比抵抗値が１０″　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、メツ
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、１００〜３０
００人程度である。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（
４００〜７００ｎｍ）であれば、Ｉ　Ｔｏ　（ＩｎｚＯ
ｓ−５ｎｏｗ）　、Ｓ　ｎ　０２等をスパッタリング、
蒸着、ＣＶＤ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
、ＡＩ、Ａｇ、、Ｎｉｂ　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（ＴＣＮＱ）、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ント
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０本発明におい
ては光導電材料として低抵抗の材料を使用するが、比抵
抗値１０’Ω・ｃｍ〜ＩＱ＋＆Ω・ｃｍ程度の光導電材
料を使用するとよい。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 無機感光材料としては、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−３ｔ：Ｈ）■フッ
素化アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ：Ｆ）・これらに
対して不純物をドーピングしないもの、 ＝ＢＳＡＩ、Ｇａ、Ｉｎ、ＴＩ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、Ｂ
　ｉ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く　ｌ　Ｏ−”
〜Ｉ　Ｔｏｒｒ）　、グロー放電ニヨリ加熱、或いは加
熱しない電極基板上に唯積して成膜するか、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１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。

（ロ）アモルファスセレン怒光体 アモルファスセレン怒光体としては、 ■アモルファスセレン（ａ−３ｅ） ■アモルファスセレンテルル（ａ−３ｅ−Ｔｅ）■ひ素
セレン化合物（＾５ｚｓｅ３） ■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ＳｉＯ□、Ａｊ！ｇｏ、　、５ｉＣ
１ＳｉＮ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、感光体層の膜厚はシリコ
ン感光体と同様である。

これらの光導電層は、感光体電極側の極性を同じ極性の
キャリアーを発生する光導電性材料により形成する必要
がある。感光体電極をマイナスとする場合はＢ、ＡＩ、
ＧａＳ　Ｉｎ等をドープしたシリコン光導電層、セレン
光導電層、電極がプラスの場合は、Ｐ、、Ｎ、ＡＳ％　
Ｓｂｓ　Ｂｉ等をドープしたシリコン光導電層、セレン
光導電層等をグロー放電、蒸着、スパッタリング、ＣＶ
Ｄ、コーティング等の方法により形成される。

（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。

く電荷発生物質系〉 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。

く電荷輸送物質系〉 電離した電荷の輸送特性がよい物質であり、例えばオキ
サジアゾール系、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６５０ｎ、ｍ波
長域まで惑じるようになる。

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、ビリリウム
色素系、ペリレン系、メチン系、ａ　−５ｅ　％　ａ　
−Ｓｉ　％アズレニウム塩系、スクアリウム塩基等があ
る。

く電荷輸送層〉 電荷輸送層を形成する物質としては、例えばオキサジア
ゾール系、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
香族化合物系等がある。

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
ェン共重合体樹脂、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名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
かわらず恰も露光した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、あるいは樹脂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、あるいはこれ
らを積層して形成され、無機絶縁性膜としては、例えば
＾Ｓｔ’ｓ　、ＢｘＯｓ、ＢｉｚＯｓ　、ＣｄＳ　５Ｃ
ａＯ％　ＣｅＯ２、Ｃｒ１ｅｓ　、Ｃｏｏ　、Ｇｅ０ｚ
、ＨｆＯ，、Ｆ８ｚＯｉ　　、、ＬａｚＯｚ　　、Ｍｇ
Ｏ、ＭｎＯｘ、Ｎｄ、ｏ、　　、Ｎｂ２Ｏ５、ＰｂＯｓ
　５ｂｚ０３　　、Ｓｉｎｇ、５ｅＯ１、Ｔａ５ｋｓ　
　、ＴｉＪ、−〇３　、νｚＯｓ１ＹｚＯｓＳ　ＹｇＯ
，、Ｚｒ（ｈ、ＢａＴｉＯ３、ＡｈＯｓ、３ｉｚＴｉ０
５　　、ＣａＯ−３ｒＯ、Ｃａ０−ＹｚＯａ、Ｃｒ−３
ｉＯ１ＬｉＴａＯ１、ＰｂＴｔＯｉ、ＰｂＺｒＯｓ、Ｚ
ｒＯ，−Ｃｏ　　ｓ　Ｚｒ０ｚ−５ｉＯｚ　　％　　＾
ＩＮ　　、ＢＮ、ＮｂＮ　　Ｓ　５ｉｚｅｓ　　、Ｔａ
Ｎ　　、ＴｉＮ　　、ＶＮ、ＺｒＮ　　。

ＳｉＣ５ＴｉＣ−ＷＣＳＡｌａＣｓ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
整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、Ａｔ５Ｇａ、Ｉ
ｎ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、Ｂ　ｉ等をドープした７−［−／１
ｚ７７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、ＣＶＤ、コーティング等
の方法により形成される。

このようにして形成された光導電層９上に放電強化層１
０を着膜させるが、放電強化材料としては電子放出特性
の高いＢａＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＭｇＯ１Ｃ８ＢイＣｓ
Ｓｂ、　５ｂ−Ｒｈ−Ｃｓ、　Ａｇ−０−Ｃｓ　、、Ｗ
−ＴｈＳＴｉｅ　。

Ｔｉ０　、７ｇ０３、ＬａｚＯｚ　、ａｙｇｏｆｆ　、
Ｔｈ０ｇ等の金属化合物、もしくは金属酸化物等が使用
される。

この放電強化層は、光導電層９面上に蒸着法、スパッタ
法、プラズマＣＶＤ法、またバインダー中に分散させコ
ーティングする方法等の通常の薄膜形成手段により形成
され、その膜厚は５０人〜５０００人とするとよく、特
に１００人〜１０００人とすることが望ましい。

次ぎに電荷保持媒体材料および電荷保持媒体の作製方法
について説明する。

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るから、
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０例えば静電カメラに用いられる場合には、−ｉのフ
ィルム（単コマ、連続コマ甫）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、或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、基本的には光導電層支持
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。

電荷保持媒体電掻１３は、基本的には感光体電極７と同
じでよく、上述した感光体電極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。

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１０目Ω
・０１１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される。

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、ＡＢＳＰＩＩ
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、繊維素読扉体樹脂、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バージョンタイプ、または変性タ
イプ（コーティングタイプ）、またポリパラキシリレン
の下記構造式で示されるもの、（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、） 等は耐熱性、耐湿性の観点から特に好ましい。

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Ｍ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
シクロへ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 ％式％ 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。

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
和基を存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−船式（但しＲ，Ｒ’　はメ
チル基、または水素であり、Ｒ２はエチレングリコール
、プロピレングリコール、ジニチレングリコール、ブタ
ンジオール、１゜６−ヘキサンジオール等の短鎖ジオー
ル歿基である。）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。

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、ポリエーテルスルフォン、
芳香族ポリエステル、ポリアクリレート等が使用できる
。

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静
電画像記録媒体電極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、上記熱可塑性樹脂と同様に使用
してもよい。

また絶縁層１１として、ラングミュア−・プロシェド法
により形成される単分子膜、または単分子嶌積膜も使用
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ｌｌ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　／　ｃ　ｍ以上）
が印加された時には電荷が注入するが、低電界（１０’
Ｖ／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ＳｉＯｘ−八１１０３
　、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、ボＪ）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ｒｔ（ドナー材料）、あるい
は電子受容性を有する物ｉｔ（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（
ＴＴＦ）、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、ボリアジン、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））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
に元素単体微粒子を添加することができる０元素単体と
しては周期律表第１Ａ族（アルカリ金属）、同ＩＢ族（
ｗ４族）、同＋１Ａ族（アルカリ土類金属）、同ｎＢ族
（亜鉛族）、同１１１Ａ族（アルミニウム族）、同１１
［Ｂ族（希土類）、同■Ｂ族（チタン族）、同ＶＢ族（
バナジウム族）、同ＶＩＢ族（クロム族）、同■Ｂ族（
マンガン族）、同■族（鉄族、白金族）、また同ｒＶＡ
族（炭素族）としては珪素、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Ｖ
ＩＡ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、ｆ４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１００
０人（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、ぼりテルペン樹脂等
の樹脂類をフィルム状にし、絶ｉ！Ｊｉｌｌの表面に貼
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貼着するとよく、比抵抗１０′４
Ω・ｃｍ以上のものであればよく、膜厚は０．５〜３０
μｍ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。この保護層は、
情報再生時には保護股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。

また電荷保持媒体として熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、
エネルギー線硬化樹脂を電荷保持媒体電掻上に積層し、
その樹脂層を軟化させた状態で光導電性材料、導電性材
料、または絶縁性材料を低圧蒸着させ、樹脂層の表面内
部近傍に単層状態で微粒子層１２を積層させたものを使
用することもできる。このような電荷保持媒体を使用し
て電圧印加時露光により静電画像を記録させると、情報
電荷を絶縁性樹脂層中の粒子層に保持させることができ
、永続性のある電荷保持媒体とすることができるもので
ある。

次ぎに本発明における静電画像記録装置は、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、第５図に
示すように電荷保持媒体電極上に絶縁層を積層した電荷
保持媒体３を使用し、感光体電極上に光導電層、放電強
化層を順次設けた感光体ｌとをスペーサ２を介して対向
させ、電圧印加スイッチ（図示せず）を使用し、入射光
量に応じて絶縁層上に電荷を蓄積させ、入射光学像を電
荷蓄積媒体上に形成するものである。

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セツトで１コマを形
成するか、または１千面上にＲ，Ｇ、Ｂ像を並べて１セ
ツトで１コマとすることにより、カラー撮影することも
できる。

基本的に０Ｎ−ＯＦＦは電圧でも１０−”秒が可能であ
るのでレーザーによる記録ができる。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（５１
４，４８８ｎｍ）　、ヘリウム−ネオンレーザ−（６３
３ｎｍ）、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どう
しを密着させるか、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
に感光体電極をセントするとよい、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０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　Ｆ　ｌｌ１ｌＪ″４Ｂ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クー〇Ｎ−０ＦＦ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、バンクロマティフ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。

第２図は本発明の静電画像記録装置を静電カメラとした
場合の概略構成を示す図で、図中、第１図と同一番号は
同一内容を示しており、なお、２１は撮影レンズ、２３
はミラー、２５はピントグラス、２７はペンタプリズム
、２９は接眼レンズ、３１はネガ像である。

この静電カメラは、１眼レフカメラのフィルムの代わり
に第１図で示した感光体１と電荷保持媒体３を使用した
もので、図示しないスイッチで電′ｆｊ１７をＯＮ、Ｏ
ＦＦすることによりミラー２３が点線の位置に跳ね上げ
られて被写体の静電潜像が電荷保持媒体３に形成される
。そして必要に応じて、電荷保持媒体をトナー現像すれ
ばネガ像３１が得られる。また静電位を読み取って電気
信号として出力し、ＣＲＴに表示させたり、或いは磁気
テープ等地の記録手段に転記することも可能である。

またカラーフィルタを使用してカラー撮影することもで
きる。

第３図はプリズムによる色分解光学系を示す図で、図中
４１．４３．４５はプリズムブロック、４７．４９．５
１はフィルタ、５３．５５はミラーである。

色分解光学系は３つのプリズムブロックがらなり、プリ
ズムブロック４１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
ィルタ４７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４３に入射し、０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４９
．５１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、ミラー５３．５５で反射させ
ることにより、ＲＳＧ、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を、第４図（イ）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リ、第４図（ロ
）のようにＲ，Ｇ、Ｂ分解した電荷保持媒体３セントで
１コマを形成するか、あるいは第４図（ハ）に示すよう
に１平面上にＲ，Ｇ。

Ｂ像として並べて１セントで１コマとすることもできる
。

（作用〕 本発明は透明電極層上に光導電層を配置した感光体にお
いて、その光導電層上に放電強化層を設けることにより
、低電圧で静′；！ｌＷＩ像が形成され、実効的外部電
圧が下げられるので高速シャッター化が可能であり、弱
い入射光量であっても絶縁層上に情報電荷が蓄積され、
光に対する応答性も増大するので、高窓度で静電画像を
電荷保持媒体上に記録させることができるものである。

以下、実施例により本発明を説明する。

〔実施例１〕 １ｍ＋ｗｌ！のガラス基板上にスパッタ法により１ｎ２
０ｓ−５ｎＯｉ（ＩＴＯ）膜を１０００人設けたものを
透明電極として用い、ＩＴＯｙ！上にａ−３ｅＮを１（
ｌｕｍ、真空蒸着法（１０−’Ｔｏｒｒ、抵抗加熱）に
より形成して光導電材料を構成した。

この材料を用いて更にａ−３ｓ層上にＴｉＣをスパッタ
法（１Ｏ−ｚＴｏｒｒ、アルゴンプラズマ）により５０
０人設け、放電強化層を形成することによって最終的な
感光体を作製した。

一方電荷保持媒体として１１ＩＩＩｌ厚のガラス基板上
に真空蒸着法（ｔｏ−ＳＴｏｒｒ、抵抗加熱）によりＡ
ｆｆｉを１０００人藩着し、更にシリコン樹脂層（ＣＲ
４５，２％、ＴＳＩ？−１４４、東芝シリコン社’！Ｊ
）をスピンナーコーティング法（１０％トルエンキシレ
ン溶液：１１０００ｒｐ　Ｘ　１０Ｓ）で設け、１５０
℃、ｌｈｒ加熱により膜厚６μｍの絶縁層を形成した。

これら両者を第５図に示すように、スペーサ２により空
気ギャップを１０μｍ設けて互いにその膜面を対向して
配置した。

電圧印加露光方法は感光体電極側を正極として両電極間
に４００Ｖ電圧印加を行い、その状態でマスクを介して
感光体の半分の面積にハロゲンランプによる１０ルツク
ス、１秒の露光を与えた。ｎ光終了後電圧を切り、電荷
保持媒体を取り出した後、露光部、未露光部の蓄積電位
を表面電位計で測定した結果、露光部１５０Ｖ、未露光
部３０Ｖの電位が測定された。

これに対して感光体に放電強化層を形成しないａ−３ｓ
層のみのものを用いて同様の条件で電圧印加露光を行っ
た結果、露光部、未露光部共、蓄積電位は観測されなか
った。

またこの感光体を用いて印加電圧７００Ｖにおいて同様
の電圧印加露光を行った場合に、放電強化層を設けた時
の蓄積電位とほぼ等しい露光部１７０ｖ、未露光部４０
Ｖの表面電位が観測された。

これにより放電強化層を設けた感光体を用いることで外
部印加電圧を実効的に下げられることがわかった。

〔実施例２〕 実施例１の放電強化層を、Ｔｉｃに代えてＣａＢ６をＥ
Ｂ蒸着法（１０−’Ｔｏｒｒ）によってａ−３ｅＮＮ上
に３００人設けた。同様の電圧印加露光によりて電荷保
持媒体に露光部１２０ν、未露光部４０Ｖの表面電位が
観測された。

〔実施例３〕 １１厚のガラス基板上にスパッタ法によりＳｎ０２Ｍを
２０００人設けたものを透明電極とした０次にポリビニ
ルカルバゾール（亜南香料社製）を２．４．７−ドリニ
トロフルオレン（純生化学工業社製）をモル比で１：１
としたものを５％重Ｎ（固形分）クロロホルム溶液を用
いてドクターブレード（ギゼップ巾２００μｍ）にて上
記基板上に塗布し、その後６０℃、１時間の乾燥をｊテ
った結果、膜厚１５μｍの光導１ｉ層を得た。

更にＬａＢ、ターゲットを用いて、スパッタ法により上
記光導電層上に３００人の膜厚のＬａＢａ膜を形成して
放電強化層とした。

電荷保持媒体は実施例１と同様のものを用い、電圧印加
露光方法は感光体電極を負極とし、両電極間に４００ｖ
電圧印加を行った。露光条件も実施例１と同様とした結
果、電荷保持媒体には露光部−１８０ｖ、未露光部−５
５Ｖの表面電荷が形成された。

比較としてＬａＢａ膜を形成しないＰＶＫ−ＴＮＦ層の
みで同様の電圧印加露光を行った結果は、電荷保持媒体
には全く電荷が形成されなかった。

又外部印加電圧を一１０００Ｖに増大させた結果、露光
部に一２００Ｖ　、未露光部に一８００ｖの電荷が形成
された。この結果放電強化層を設けることで外部印加電
圧を実効的に下げられることがわかった。

〔実施例４〕 アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ：１１　）無機感光体
の作製方法を、まず第６図により説明する。

■、基板洗浄 ５ｎＯ１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（２３Ｘ　１６　ｘ　０．９ｔ
、光学研暦済）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反応室１０４内のアノード１０６上
に熱伝導が十分であるようにセントした後、反応室内を
ＩＱ”’Ｔｏｒｒ台までり、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−５ｉ：Ｈ（ｎ　’　）の堆積 ガラス基奢反が３５０℃になるようにヒーター１０８を
調整、加熱し、予めタンク１０１内で混合しておいたＰ
Ｈ，／Ｓｉｎ、　−１１０００ｐｐ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１
０４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
して、４０ＷのＲｆ　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眉を構成する約０．２　μｍのａ
−Ｓｉ：Ｈ（ｎ　’　）膜が基板上に堆積された。

■、ａ−３ｉ：Ｈの堆積 ５ｉ１１＜、１００％ガスを■と同じ方法で内圧が２０
０１１ＩＴｏｒｒになるように流し、内圧が一定になっ
たところで、Ｍａｔｃｈｉｎｇ　Ｂｏｘ　１０３を通し
て、４０ＷのＲｆＰ。

ｗｅｒ　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。　ＨｅａＬｅ
ｒ１０８をＯｆｆ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−３ｉ：Ｈ（ｎ　”
　）膜上に堆積された。

こうして５ｎＯ１／　ａ−５ｉ：１１（ｎ　’　）ブロ
ッキング眉／　ａ−５ｉ：Ｈ（ｎｏｎ　　−ｄｏｐｅ）
　２０／Ｉｍの感光体を作製することができた。

更に感光体上にスパッタ法にてＴｉＯを５００人積層し
て放電強化層を形成した。電荷保持媒体は実施例１と同
様のものを用いて電圧印加露光として感光体電極側を負
極とし、−５００νの印加電圧、ハロゲンランプ１０ル
ツクスにて１０−３秒の露光を行なった結果、露光部に
一１８０Ｖ　、未露光部−１１０ｖの表面電位が電荷保
持媒体で観測された。

一方放電強化層を形成しない感光体にて同様の実験を行
った場合、同一電圧では表面電圧が観測されず、印加電
圧を増加させると例えば−８００ν電圧印加に対して露
光部、未露光部共、−８０ｖの同一電位が電荷保持媒体
上に形成され、露光部の情報が形成されなかった。した
がって放電強化層を設けることで実効的外部電圧が下げ
られるのみでなく、光に対する応答性も増大することが
わかった。

〔発明の効果〕

前面に電極が設けられた光導を層からなる感光体と、感
光体に対向し、後面に電極が設けられた絶縁層からなる
電荷保持媒体とを光軸上に配置し、両電極間への電圧印
加スイッチをオン、オフすることにより入射光学像に応
じた静電潜像を電荷保持媒体上に形成する静電画像記録
方法において、感光体における光導電層表面に放電強化
層を設けることにより、低電圧で静電潜像が形成され、
実効的外部電圧が下げられるので高速シャッター化が可
能であり、また弱い入射光量であっても電荷保持媒体上
に情報電荷が蓄積され、光に対する応答性も増大するの
で、高感度の静電画像記録方法及び静電画像記録装置と
することができるものである。

また形成された静電潜像は明所、暗所に関係なく長期間
保持することができ、また現像工程を必要とせず、更に
像再現においても複雑な光学的、電気的、または化学的
処理が不要であると共に、銀塩写真と同様に面状アナロ
グ記録であるので、高解像度が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の静電画像記録方法の原理を説明するた
めの図、第２図は静電画像記録装置の概略構成を示す図
、第３図は３色分解光学系を示す図、第４図はカラー撮
影を行う場合の説明図、第５図は本発明の静電カメラに
よる撮影の実施例を説明するための図、第６図はａ−３
ｉ：Ｈ感光体の作成方法を説明するための図である。 １は感光体、２はスペーサ、３は電荷保持媒体、５は透
明支持体、７は透明電掘、９は光導電層、１０は放電強
化層、１１は絶縁層、１３は電極、１５は支持体、１７
は電源、２１は撮影レンズ、２３はミラー、２５はピン
トグラス、２７はペンタプリズム、２９は接眼レンズ、
３１はネガ像。 出　　願　　人　　大日本印刷株式会社代理人　弁理士
　　内１）亘彦（外５名）第１ （Ｃ） （ｄ） 第４図 篤５図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）前面に電極が設けられた光導電層からなる感光体
   と、感光体に対向し、後面に電極が設けられた絶縁層か
   らなる電荷保持媒体とを光軸上に配置し、両電極間への
   電圧印加スイッチをオン、オフすることにより入射光学
   像に応じた静電潜像を電荷保持媒体上に形成する静電画
   像記録方法において、上記感光体における光導電層表面
   に放電強化層を設けたことを特徴とする静電画像記録方
   法。
2. （２）前面に電極が設けられた光導電層からなる感光体
   と、感光体に対向し、後面に電極が設けられた絶縁層か
   らなる電荷保持媒体とを光軸上に配置すると共に、両電
   極間への電圧印加をオン、オフするためのスイッチを設
   け、スイッチをオン、オフすることにより入射光学像に
   応じた静電潜像を電荷保持媒体上に形成する静電画像記
   録装置において、上記感光体における光導電層表面に放
   電強化層を設けたことを特徴とする静電画像記録装置。
3. （３）上記静電画像記録装置が、レンズを介して入射す
   る光学像を撮影する静電カメラである請求項２記載の静
   電画像記録装置。