JPH02275980A - 微粒子パターンの光学的読取り方法 - 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２次元的に微粒子を埋め込んだ電荷保持媒体の
静電潜像を熱現像して光学的に読取る微粒子パターンの
光学的読取り方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、第３図（ａ）に示すように支持体２０ＩＣの上に
電極層２０１ｂを形成し、さらにその上に絶縁層２０１
ａを形成すると共に、その表面近傍に光導電性微粒子層
２０３を２次元的に埋め込んで形成した電荷保持媒体２
０１を全面コロナ帯電させ、次に第３図（ｂ）に示すよ
うに、画像露光を行って光導電性微粒子内にホールと電
子のペアを発生させ、表面の電荷と逆極性の電荷で表面
電荷を中和させ、同極性の電荷が微粒子内に残るように
することにより露光部分の表面電荷を微粒子層２０３内
に注入する。このとき、電極２０１ｂには一様に微粒子
内に注入された電荷と逆極性の電荷が誘起され、絶縁層
内には電界が生じている。

この状態で第３図（ｃ）に示すように、電荷保持媒体を
加熱すると、第３図（ｂ）の２０５として示した内部に
電荷が注入された微粒子は、絶縁層２０１ａが加熱によ
り軟化するので、絶縁層内に生じている電界に引かれて
電極方向に移動する。

方、第３図（ｃ）におけるＢの部分は表面電荷が電界方
向に力を受けるが、しかし内部に、よ電荷が注入されて
いないので、微粒子は移動せず、結局表面が凹凸状に変
形を起こす。このように図のＡ部分においては内部に微
粒子が分散し、Ｂの部分においては表面に凹凸が生じて
所謂フロスト像が形成される。次に、電荷保持媒体を冷
却することにより、Δの部分においては分散した微粒子
か固定化され、Ｂの部分においては表面のフリスト像が
固定化される。

このように熱現像した後、第３図（ｃりに示すように、
下側から光を照射すると、Ａ領域においては光は透過し
、Ｂ領域においては微粒子層が埋め込まれているので、
その部分で光が吸収されて透過できない。この場合、電
極２０１ｂはＩＴＯ等の透明または半透明電極を用いる
。

また反射させた場合には△領域においてはΔｐ等の光反
射型電極を用いる電極部分で反射が起こり、Ｂ部分にお
いては表面の凹凸によって乱反射が生ずる。その結果、
透過光または反射光により画像露光パターンを観察する
ことができる。

しかしながら、このような従来の微粒子パターンの読取
り方法では画像露光を行わない部分の表面にフロスト像
が生ずるため、特に反射光で像観察しようとした時に（
丁トその部分で乱反射が起こり、これがノイズとして検
出され、また透過光で見る場合にも反射光に仕べて弱い
ものの同様に透過光に散乱が生じて、これがノイズとし
て観察されてしまうという問題があった。

本発明は上記問題点を解決するだめのもので、微粒子層
を内部に埋め込んだ絶縁層における静電潜像のパターン
を熱現像により乱反射や散乱の影響を受けず、精度よく
観察できる微粒子パターンの光学的読取り方法を提供す
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微粒子パターンの光学的読取り方法
は、導電性層を介在させて支持体」二に光導電性層を形
成した感光体と、導電性層を介在させて支持体上に２次
元的に光導電性微粒子層を埋め込んだ絶縁層を形成した
電荷保持媒体とを対向配置し、感光体および電荷保持媒
体の導電性層間に電圧を印加しながら感光体側から画像
露光を行って電荷保持媒体の表面に画像状に電荷を蓄積
させた後、電荷保持媒体中の光導電性微粒子で光キャリ
アが発生できる波長の光を全面露光することにより、表
面蓄積電荷を前記光導電性微粒子内に移し、その後電荷
保持媒体を熱現像し、電荷保持媒体の熱現像パターンを
レーザ光の透過または反射により読取ること、また、導
電性層を介在さけて支持体、」二に光導電性層を形成し
た感光体と、導電性層を介在させて支持体−Ｌに？次元
的に導電性微粒子層を埋め込んだ絶縁層を形成した電荷
保持媒体とを対向配置し、感光体および電荷保持媒体の
導電性層間に電圧を印加しながら感光体側から画像露光
を行って電荷保持媒体中の導電性微粒子中に画像状に電
荷を蓄積させ、その後電荷保持媒体を熱現像し、電荷保
持媒体の熱現像パターンをレーザ光の透過または反射に
より読取ることを特徴とする。

〔作用〕

本発明は、微粒子が光導電性とした場合、最初に画像露
光して表面に静電潜像を形成し、次に全面露光すること
より画像露光部分の電荷を微粒子内に注入し、微粒子が
導電性の場合、画像露光で得られた静電潜像を直接微粒
子内に注入し、その後熱現像するようにしたので、未露
光部分にフロストが生ずることがなく、従ってフロスト
による乱反射あるいは散乱の影響を受けることがなく、
精度よく微粒子パターンによる静電潜像を観察すること
が可能となる。

〔実施例〕

以下、実施例を図面を参照して説明する。

第１図は光導電性微粒子を用いた本発明の微粒子パター
ンの光学的読取り方法を説明するための図である。図中
、１０１は感光体、１０１ａは支持体、１０１ｂは電極
、１０１Ｃは光導電層、１０３は電荷保持媒体、１０３
ａはは熱可塑性絶縁層、１０３ｂは電極、１０３Ｃは支
持体、１０５は微粒子層、１０７はホトマルチプライヤ
、１０９はレーザ光である。

まず第１図（ａ）において、感光体１０１と電荷保持媒
体１０３の両電極間に電圧を印加しながら画像露光を行
うと、電荷保持媒体上には露光部分に電荷が蓄積される
。次に第１図（ｂ）に示すように、電荷保持媒体を全面
露光することにより微粒子内にキャリアが発生し、表面
蓄積電荷と逆極性の電荷が表面電荷と中和し、結果的に
表面蓄積電荷と同極性の電荷が微粒子内に残ることにな
り、微粒子内に注入されたことになる。

電荷を蓄える微粒子としては光導電性材料の他にも導電
性材料を用いてもよく、この場合の電荷蓄積方法につい
ては後述する。

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
機系光導電材枡が使用される。

また導電性材料としては、周期律表第１Ａ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■Δ族（アルミニウ
ム族）、同１１１Ｂ族（希土類）、同ｒＶＢ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ＶＴＡ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。

導電性微粒子を使用した場合の電荷の蓄積方法を第２図
により説明する。図中、第１図と同一番号は同一内容で
あるが、微粒子１０５が導電性である点が異なって。

まず第２図（ａ）において、感光体１０１と電荷保持媒
体１０３の両電極間に電圧を印加しながら画像露光を行
うと、電荷保持媒体表面上の露光部分に電荷が蓄積され
る。一方、導電性微粒子内には電子及び正電荷が多数存
在しているので、表面に電荷が蓄積させると同時に、こ
の表面電荷と導電性微粒子内の逆極性の電荷とが中和し
、結果的に表面蓄積電荷と同極性の電荷が微粒子内に残
ることになり、微粒子内に注入されたことになる。

次に微粒子層の形成方法を説明する。

まず、微粒子層を樹脂層表面内近傍に単層状、或いは複
数層状に積層するものは、低圧蒸着装置を使用し、粒子
層形成材料を、支持体」二に積層した、未硬化、溶融、
或いは軟化した状態の樹脂層上に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−
’Ｔｏｒｒ程度の低圧下で蒸発させると凝集し、１０〜
０．１μｍ径程度の超微粒子状態となり、例えば蒸着の
際に樹脂層を加熱により軟化した状態としておくと、微
粒子は樹脂層表面の内部近傍に、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。樹脂層が
熱可塑性樹脂であれば樹脂層を電極層を抵抗加熱するこ
とにより軟化させるか、又はヒ、−ター等で基板を直接
加熱し、樹脂層を軟化させ、また樹脂層が熱硬化性樹脂
、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂であれば、未硬
化の状態で粒子層形成材料を蒸着させ、粒子層形成後に
適宜の硬化手段で硬化させるものである。

また樹脂層表面内近傍に微粒子層を形成する別の手段と
して、予め電極基板上に該樹脂層を形成硬化ならしめた
支持体上に同様の方法で粒子層を単層、或いは複数層状
に蒸着させる。この場合、粒子層は樹脂層表面に形成さ
れる。しかる後、該樹脂層形成に用いた同一樹脂、或い
は異なる絶縁性樹脂を０．１μｍ〜３０μｍの範囲で積
層させるものであり、積層方法としては、ドライ方式と
しては真空蒸着、スパッタリンク法等で樹脂層を直接形
成させるか、ウェット方式としては溶剤により樹脂を溶
解させた溶液を使用し、スピンナーコティング、ディッ
ピング、ブレードコーティング法等により膜形成した後
、溶剤を乾遅させればよい。また粒子層の形成時に粒子
サイズを均一にならしめるために、樹脂層が溶融しない
稈度の温度を基板上に加えてもよい。

このようにして、微粒子内に電荷が注入された状態では
、微粒子内にＭ積された電荷と逆極性の電荷が電極１０
３ｂに誘起されており、絶縁層内には微粒子内電荷と電
極に誘起した電荷とにより電界が形成されている。この
状態で、電荷保持媒体を加熱し、軟化点以」―にすると
絶縁層が柔らかくなるため、内部に電荷が注入された微
粒子はその電界によって引きイ；］けられ、絶縁層内に
分散することになる。

一方、未露光部分の微粒子は絶縁層が軟化しても電界が
１字在しないので、元の位置に留まることになる。こう
して電荷保持媒体を冷却すると、露光部分の微粒子が内
部に分散した形で固定化される。絶縁層としては、例え
ばポリエチレン、塩化ビニル＋ＩＩ］Ｌ　ホＩＪプロピ
レン、スチレン樹脂、△ＢＳ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、ΔΔ５（ＡＳΔ）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−メチルベンゾン１、ポリ
ブテン−１、ロジンエステル樹脂等の熱可塑性樹脂を用
いればよい。

次に第１図（ｄ）に示すように、レーザ光を電荷保持媒
体に対して照射し、反対側でホトマルチプライヤ１０７
により受光すると、微粒子が分散した領域はレーザ光が
透過し、未露光部分で微粒子が２次元的に層をなしてい
る所ではレーザ光が透過できないので、透過光が検出さ
れない。こうしてレーザスキャンをすることにより、ど
の領域の微粒子が分散したかというパターンを読み取る
ことができる。もちろん透過光でなく、反射光により露
光部分は電極で電極の反射が検出され、未露光部分は入
射光が微粒子により吸収されてしまうので反射光が検出
されず、これによってもパターンの読取りを行うことが
できる。

そして未露光部分の表面は従来のようにフロストが形成
されていないので、その部分による乱反射や散乱による
影響がないので、精度よく読取りを行うこ唐が可能とな
る。

〔発明の効果〕

以」二のように本発明によれば、熱現像を利用して電荷
保持媒体に埋め込んだ微粒子により静電潜像を観察する
際に、未露光部分においてもフロストが生じないので、
フロストによる乱反射、散乱の影響を受けず、精度よく
微粒子パターンにより静電潜像の観察を行うことが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の微粒子パターンの光学的読取り方法を
説明するだめの図、第２図は導電性微粒子を用いた他の
実施例を示す図、第３図は従来の微粒子パターンの光学
的読取り方法を説明するだめの図である。 １０１　・・・感光体、１．０１　ａ−・・支持体、１
０　ｌ　ｂ・・・電極、１０１ｃ・・光導電層、１．０
３・・電荷体＋１１媒体、１３０ａ・＝絶縁層、１０３
ｂ−・電極、１０３ｃ・・・支持体、１０５・・・微粒
子層、１０７・・・ホトマルチプライヤ。 出　　願　　人　　人日本印刷株式会社代理人　弁理士
　　蛭　川　昌　信（外５名）（ｂ） Ｃ及つ （し）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）導電性層を介在させて支持体上に光導電性層を形
   成した感光体と、導電性層を介在させて支持体上に２次
   元的に光導電性微粒子層を埋め込んだ絶縁層を形成した
   電荷保持媒体とを対向配置し、感光体および電荷保持媒
   体の導電性層間に電圧を印加しながら感光体側から画像
   露光を行って電荷保持媒体の表面に画像状に電荷を蓄積
   させた後、電荷保持媒体中の光導電性微粒子で光キャリ
   アが発生できる波長の光を全面露光することにより、表
   面蓄積電荷を前記光導電性微粒子内に移し、その後電荷
   保持媒体を熱現像し、電荷保持媒体の熱現像パターンを
   レーザ光の透過または反射により読取ることを特徴とす
   る微粒子パターンの光学的読取り方法。
2. （２）導電性層を介在させて支持体上に光導電性層を形
   成した感光体と、導電性層を介在させて支持体上に２次
   元的に導電性微粒子層を埋め込んだ絶縁層を形成した電
   荷保持媒体とを対向配置し、感光体および電荷保持媒体
   の導電性層間に電圧を印加しながら感光体側から画像露
   光を行って電荷保持媒体中の導電性微粒子中に画像状に
   電荷を蓄積させ、その後電荷保持媒体を熱現像し、電荷
   保持媒体の熱現像パターンをレーザ光の透過または反射
   により読取ることを特徴とする微粒子パターンの光学的
   読取り方法。