JPH0287148A - 静電画像記録媒体 - Google Patents

静電画像記録媒体

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JPH0287148A
JPH0287148A JP63239490A JP23949088A JPH0287148A JP H0287148 A JPH0287148 A JP H0287148A JP 63239490 A JP63239490 A JP 63239490A JP 23949088 A JP23949088 A JP 23949088A JP H0287148 A JPH0287148 A JP H0287148A
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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
生に用いる静電画像記録媒体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フィ
ルム等に記録され、画像を再現させる場合には銀塩乳剤
(印画紙)を使用するか、または現像フィルムを光学走
査して陰極線管(以下CRT)に際限させる等により行
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・Uて、紙等に静電転写して現像する電子写真技術が
あり、これは主として複写用に用いられているが、−a
に低感度のため揚影用としては使用できず、記録媒体と
しての光電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
更に第13図(a)に示すように、絶縁層支持体15上
に透明電極13、熱可塑性物質11を順次積層し、その
熱可塑性物質11表面に蒸着法によりセレン微粒子12
を着膜、浸透させて記録媒体3を作製し、その記録媒体
3に情報を記録させるにあたっては、同図(b)に示す
ように熱可塑性物質層11表面をコロナ帯電19により
全面帯電した後、像露光21し、露光部における光導電
性微粒子に光キャリアーを発生させて潜像を形成させる
もので、現像にあたっては同図(c)に示すように加熱
により熱可塑性物質を軟化させ、光キャリアーが発生し
た光導電性微粒子のみが軟化した熱可塑性物質層中を電
極方向に移動させるもので、その現像された情報を再生
させるにあたっては、透過光にて透過光量の大小による
可視情報として再生させるものが知られている(米国特
許第3,520,681号明細書、同第4,101゜3
21号明細書、同第4,496.642号明細書)。
(発明が解決すべき課題〕 しかしながら電子写真技術は、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(、現像剤の解離性、画質等は銀塩に劣る。また
TV逼形影技術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。
近年発達しつつある固体撮像素子(CCD等)を利用し
たTVV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)、α機能の欠如、あるいは画質の基本的劣化等が
あった。
また透明電極上にセレン粒子層を有する熱可塑性物質層
を設け、全面コロナ帯電させ、像露光し、熱現像するこ
とにより情報を可視情報として再生させるものは、その
蓄積された電荷情報は極めて永続性(10年以上)のあ
るものであるが、その情報記録にあたってはコロナ帯電
を必要とし、また情報を可視化させて再生するものであ
る。
本発明者等は、先に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配置し、両電極間
への電圧印加した状態で感光体側、あるいは電荷保持媒
体側から像露光した後、電荷保持媒体を分離し、電荷保
持媒体に像情報として蓄積されている電荷電位を増幅し
像再生出力する静電画像記録再生方法について出願(特
願昭63−121592号)したが、本発明はその電荷
保持媒体に関する改良を目的とするもので、電荷保持特
性の優れた静電画像記録媒体の提供をy!題とし、高品
質、高解像であると共に情報記録方法が簡単で、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、静電画像記録媒体を提供することを課
題とする。
〔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媒体は、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性樹脂層からなる電荷保
持媒体とを配置し、両電極間への電圧印加した状態で感
光体側、あるいは電荷保持媒体側から像露光した後、電
荷保持媒体を分離し、電荷保持媒体に像情報として蓄積
されている電荷電位を増幅し像再生出力する静電画像記
録再生に用いる電荷保持媒体において、該電荷保持媒体
における絶縁性樹脂層が、光導電性、又は導電性微粒子
を含有し、該微粒子中に電荷を蓄積する機能を有するも
のを用いることを特徴とする。
また上記電荷保持媒体における光導電性微粒子、又は導
電性微粒子は、上記絶縁性樹脂層中の表面近傍に、単粒
子層、あるいは複数粒子層状で存在しているか、又は絶
縁性樹脂層形成材料に分散され、電荷保持媒体電極上に
積層された樹脂層表面に積層されたものであるか、更に
絶縁性樹脂形成材料に分散され、電荷保持媒体電極上に
積層されたものであることを特徴とするものである。
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図は本発明で使用する電荷保持媒体3の断面図であ
る0図中、3は電荷保持媒体、11は絶縁性樹脂層、1
2は微粒子、13は電荷保持媒体電極、15は電荷保持
媒体支持体である。
まず、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はその絶縁性樹脂
層11における微粒子12中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、−i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。
電荷保持媒体支持体15は、電荷保持媒体3を強度的に
支持するものであり、樹脂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。
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、樹脂Ill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
上に樹脂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中)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
する樹脂層の間に樹脂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、樹脂層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、樹脂層を
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
樹脂層が成る大きさで形成される。この樹脂層の大きさ
は、画像、および情報の人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、35mmX35mm
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中である。尚、デジタル情報
記録の場合には、隣接する樹脂層間に形成されている樹
脂層欠落部は、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、この隙には隣接する
樹脂層の間に樹脂層欠落のスリ7ト帯があってもよい。
また第2図(c)に示すように樹脂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、樹脂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樹脂層が形成される。この樹
脂層の巾は記録されるデジタル情報のトラック111に
等しいか、或いは整数倍のものであり、隣接する樹脂層
間に形成されている樹脂層欠落部は、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樹脂層を全面に、或いは連続した渦
巻状の樹脂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、連続した渦巻状の樹脂層欠落部は、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、電荷保持媒体支持体15に金
属板が使用される場合を除いて電荷保持媒体支持体上に
形成され、その材質は比抵抗値が10hΩ・cm以下で
あれば限定されな(、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、CVD、コーティング
、メツキ、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100〜300
0人程度であり、支持体とtIA縁性相性樹脂層間の全
面、或いは絶縁性樹脂層の形成パターンに合わせて形成
される。
絶縁性樹脂層11は、微粒子層12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”Ω・011
1以上の絶縁性を有することが要求される。このような
絶縁性樹脂層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。
ここで絶縁性樹脂層としては、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
チンク、或いはゴム等を使用することができる。
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、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、ABS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、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、 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 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(但しR,R’ はメ
チル基、または水素であり、R,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、ブク
ンジオール、186−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。
またエンジニアリングプラスチックとしては、弗素樹脂
、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、上記熱可塑性樹脂と同様に使用して
もよい。
電荷を蓄える微粒子としては光導電性材料、導電性材料
から形成される。
光導電性微粒子材料としてはアモルファスシリコン、’
lFM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。
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nB族(亜鉛族)、同111A族(アルミニ
ウム族)、同[[IB族(希±R)、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rVA族(炭素族)としては炭素、珪素
、ゲルマニウム、賜、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。
次に微粒子層の形成方法を説明する。
まず第1図(a)に示すように、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したものは、低
圧蒸着装置を使用し、粒子層形成材料を、支持体上に積
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、I IIm径程度の超微粒子
状態となり、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、又はヒーター
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0.1 μm〜30IIm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、スパッタリング法等で樹脂層を直
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、スピンナーコーティング、
デインピング、フ゛レードコーティング法等により膜形
成した後、溶剤を乾燥させればよい。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
融しない程度の温度を基板上に加えてもよい。
また第1図(b)に示すような支持体上に樹脂層、粒子
層を順次積層したものは、微粒子状の粒子層形成材料を
樹脂層形成材料に適当な硬化剤、溶剤等を添加して分散
させ、予め支持体上に形成された樹脂層上にコーティン
グ、ディッピングすることにより、塗布して形成される
更に第1図(c)に示すような微粒子状の粒子層形成材
料を樹脂層中に分散させたものは、樹脂層形成材料に粒
子層形成材料を、適当な硬化剤、溶剤等を添加して分散
させ、支持体上にコーティング、ディッピングすること
により塗布して形成される。
なお絶縁性樹脂N11は、絶縁性の点からは少なくても
1000人(0,lt!m)以上の厚みに形成され、フ
レキシビル性の点からは100μm以下が好ましい。
次に、本発明で使用される感光体の構成について、第3
図(a)に図示した感光体lに基づき説明する。
光導電層支持体5としては、上記の樹脂層支持体15と
同様な材質で構成されるが、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上に形成され、そ
の材質は比抵抗値が106Ω・c11以下であれば限定
されな(、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
ンキ、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、感光体電撞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、100〜3
000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
(400〜700Ωm)であれば、I To (Int
Os−3nOt) 、5n02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、AI、
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(700Ωm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−5i:F)・これらに
対して不純物をドーピングしないもの、 −B、AI、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 を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104〜l 
Torr) 、グロー放電により加熱、或いは加熱しな
い電極基板上に堆積して成膜するか、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、感光体電極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−3iN層、a−3
iC層、Si01層、Af、O,層等の樹脂層を設ける
とよい、この樹脂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、作製し易さ等を考慮すると400〜500
人程度が望ましい。
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
有する電荷輸送層を設けるとよく、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0例えば、Stにボロンをドープしたa−3i:
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−3e) ■アモルファスセレンテルル(a −5e−Te)■ア
モルフアスひ素セレン化合物(a−As2Sez)■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SiO□、^l*Os 、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、感光体層の膜厚はアモルフ
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、抵抗加熱により葛着するか、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、Cd
S粒子(粒径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(Zn O) 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〜
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−”−I Torr)で混
合し、加熱した電極基板(150〜400″C)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。
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、10〜50pm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−5e 、 a−5
i 、アズレ毒つム塩系、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
、ポリビニルアセクール樹脂、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m縁性膜としては、例えば
AszOl % Bi12、Bi2O3、CdS 、 
CaO、CeO2、CrzO+ 、CoO、Ge0z、
+1fo、、Fe2O3、Law’3、MgO、Mn0
z、NdgOz 、Nbgos 、 PbO、SbgO
z 、Sing、5eat、Taxes 5TlOx、
WO,、v、o、、Y2O1、Y2O1、Zr0z、B
aTiO3、Alga。
、BizTiOs 、CaO−5rO、Ca0−YzO
x、Cr−5ins LiTaO3、PbTi0z、P
bZrO3、Zr0z−Co 、 ZrO2−5iOt
 5AIN 、 BN、 NbN 、 5isNa 、
TaN 、、TiN 、 VN、、ZrN 。
SiC、TiC、圓C1^1aCs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0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0.11−1Ot1程度である。
具体的には、電極がマイナスの場合はB、Al5Ga、
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、またはオキサシア7’−ル、ヒラゾ
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、5bSBi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、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る感光体と電荷保持媒体により
静電画像記録装置を作製するには、感光体における光導
電層面と、電荷保持媒体における樹脂層面とを接触させ
るか、あるいは非接触の状態で対向させて積層させるも
のであり、非接触の場合には機械的に非接触を保つか、
感光体と電荷保持媒体の端部にスペーサーを介して対向
させるとよい。またどのような情報人力手段を使用する
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との間隔は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ことができる。
次ぎに静電画像記録方法について説明する。
第3図、第4図は本発明における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。
まず第3図に示す静電画像記録方法は、粒子層形成材料
として光導電性材料を使用した電荷保持媒体を使用する
場合である。
まず1z厚のガラスからなる光導電層支持体5上に10
00人厚のIrO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
lを構成している。この感光体lに対して、lOμm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1ffllll厚のガラスからなる樹脂層支
持体15上に1000人厚のIr!電極を蒸着し、この
電極上に1μmの光導電粒子層12を樹脂層表面下1t
Imの距離に有する10IIm厚の樹脂N11を形成さ
せたものである。
第3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をセットし、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、絶縁性樹脂層11の表面に
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、カプリ電荷となる。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、樹
脂層11との間に放電が生じ、樹脂N11の表面に電荷
が蓄積される。
また予め均一なカプ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
lから剥離し、同図(C)のように全面露光させると、
カプリ電荷がない場合を例に取ると露光部の粒子層に電
子、正孔キャリアーが発生し、表面電荷によりその反対
電荷が中和され、結果的に樹脂層上の情報電荷は絶縁性
樹脂層中の粒子層に蓄積されるものである。
次に第4図において、粒子層形成材料として導電性材料
を使用する場合について説明する。
感光体1として上記と同様のものを使用し、同図(b)
に示すように感光体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、樹脂層11との
間に放電が生じ、樹脂層11の表面に電荷が蓄積される
。導電性粒子中には十分な電子、正札が存在するために
、この蓄積された樹脂層表面の電荷は同時にその内部近
傍に積層された導電性粒子層の逆電荷と中和し、絶縁性
樹脂層中の粒子層に情報電荷が永続的に蓄積されるもの
である。露光が終了したら電圧をOFFにし、次いで電
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。
以上、粒子層を樹脂層表面に蒸着させた電荷保持媒体の
場合について述べたが、粒子層を樹脂層に積層、または
分散させた第1図(b)、同図(c)に示すような電荷
保持媒体の場合についても、上記同様の静電画像記録方
法により情報電荷が内部蓄積される。
なお、感光体lと電荷保持媒体3とは上記のように非接
触でな(接触式でもよく、接触式の場合には、露光され
た段階で電荷は電荷保持媒体電極13に引かれて光導電
層9を通過し、樹脂層11面に達した所で移動を停止す
る。以下上記同様の作用により情報電荷が粒子層に蓄積
される。
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、また形成される
粒子層12の電荷は絶縁性の樹脂層中に保護され、放電
せず長期間保存される。
本発明の静電画像記録媒体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lと、感光
体1に対向し後面に電荷保持媒体電極13を設けた樹脂
Fillからなる電荷保持媒体とにより記録部材を構成
し、画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樹脂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電荷蓄積媒体上
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、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セツトで
1コマを形成するか、またはl平面上にRlG、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。
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−(633nm)、半導体レーザー(780
nm、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
ニ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0N−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0N−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。
第5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、27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の樹脂層1
1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し、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6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、6
5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7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
ィルタ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、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79
.81からG色光酸分、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を、第8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8図(ロ)
のように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、また第8図(ハ)に示すように1平
面上にR,G、 B像として並べて1セツトで1コマと
することもできる。
第9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ストライブパターンを形成し、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7図のような方法で色分解した光を、それぞれ細
いスリットに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、
81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8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10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11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8
7、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〕
本発明の静電画像記録媒体は、10′4〜1016Ω・
cmの比抵抗値を有する樹脂層と光導電性微粒子、また
は導電性微粒子を含有する絶縁性樹脂層を電極基板上に
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4図に示すようにその樹脂層面を一定間隔をお
いて対向させ、両電極間に電圧を印加した状態で像露光
させると、情報光の照射された光導電層部位においては
電荷の移動が生じ、絶縁性樹脂層表面に情報電荷が蓄積
される。
粒子層が光導電性微粒子よりなる時には、電荷保持媒体
を感光体から剥離し全面露光させると、露光部の粒子層
にキャリアーが発生し、キャリアーにおける表面電荷の
反対電荷が中和される結果、表面電荷は絶縁性樹脂層表
面内部近傍の光導電性微粒子に情報電荷として永続的に
蓄積されるものである。
また粒子層が導電性微粒子の時には上記同様に、電圧印
加時露光により蓄積された樹脂層表面の電荷は、導電性
粒子層に移動し、像露光により生じた表面電荷は情報電
荷として絶縁性の高い樹脂層中の粒子層に蓄積されるも
のである。
静電画像記録媒体に蓄積された情報電荷は、その樹脂層
表面内部近傍に蓄積されるために極めて安定であり、し
かもアナログ情報、またはデジタル情報の形で静電潜像
とすることでき、また粒子層は樹脂層の表面内部近傍に
蓄積されているために、樹脂層表面を非接触、または接
触で走査することにより容易にその電荷電位を読み取る
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、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、更に処理工程が筒便で、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。
電荷保持媒体の作製方法 〔実施例1〕 ロジンエステル樹脂(ステへライトエステル10)lo
gをn−ブチルアルコール90gに溶解した溶液を用い
てA2を1000人蒸着したガラス基板上にスピンナー
コーティング(1000rp m s 90秒)した。
溶媒を乾燥させるため、60°Cでlhr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a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100°C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 、  I Torr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0゜1μmの深さに
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2〕 樹脂層として熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂(アダル
ダイト:チバガイギー社製)を実施例1と同様の基板上
にスピンナーコーティングした。
溶媒を乾燥させるため60’C,30分間放置し、まだ
未硬化状態のままで、実施例1と同様の低真空状態でセ
レンを蒸着した。但しこの場合には基板ホルダーを加熱
することなく、常温で加熱した。その結果セレン粒子層
は加熱したロジンエステル樹脂の場合と同様にエポキシ
樹脂の内部表面近傍に形成された。その後エポキシ樹脂
を硬化させるために120°C,lhr、の条件に放置
した結果、樹脂層は硬化し、内部にセレン粒子が存在す
る膜厚15μmの電荷保持媒体が得られた。
〔実施例3] 樹脂層としてU■硬化性樹脂である変性アクリレート樹
脂(VDAL−383:大日精化)を実施例1と同様の
基板上にスピンナーコーティング(1000rpmX2
0s)して、未硬化樹脂層を設けた。この状態のものを
実施例2と同様の低真空条件下でセレン蒸着を行った。
その後基板をチャンバーから取り出し、紫外線ランプ(
365nmピークランプ)を501IJ/cmtの露光
量で照射し、樹脂層を硬化させた。その結果樹脂層は8
μm、セレン層はアクリレート樹脂層表面から、約0.
5μmの深さに単層で、粒子径平均0.3μmの電荷保
持媒体が形成された。
〔実施例4〕 シリコン樹脂(TSR−144:東芝シリコン社製、硬
化剤CR−15,1%)を、キシレンで50%に希釈し
た溶液を使用して、Alを1000人蒸着レムガラス基
板(ト1厚)上にスピンナーコーティング(1000r
pIllX20s) L、た、その後150°C,lh
r、の条件で溶媒乾燥、硬化させた結果、膜厚7μmを
有する均一な被膜が形成された。
この媒体に蒸着法により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加熱ホルダ
ーにガラス面をホルダーに接する形で媒体を固定する。
蒸着時に基板温度を90°Cに加熱し、I Torrの
低真空状態でセレンを蒸着した。
この結果、セレンが粒径約1μmのサイズで微粒子化し
、シリコン樹脂の表面に単層状態で積層された。
次に蒸着材料をセレンから、ポリエチレン(重合度〜2
0000)に変え、この場合真空度をl Xl0−5T
orrと高真空にし、抵抗加熱法によりセレン層上にポ
リエチレン蒸着膜をO,l /7m形成した。これによ
ってセレン粒子層が結果的に樹脂内部に存在する電荷保
持媒体が作製された。
〔実施例5〕 実施例1と同様の条件で蒸着用材料をセレンに代えて金
を使用して低真空蒸着を行った。その結果平均粒子径0
.2μmの金微粒子がステベライト樹脂表面から0.l
 tImの深さで単層状態で形成され、導電性粒子タイ
プの内部蓄積型電荷保持媒体が得られた。
〔実施例6〕 弗素フィルム(PEPフィルム:ダイキン工業)12.
5μmの片側に、Alを1000人蒸着レムものを基材
として、実施例4と同様の蒸着条件でセレン粒子をフィ
ルム表面上に蒸着した結果、粒径約0゜4μmの均一な
セレン粒子層が単層状で形成された0次にこのセレン層
上に更にスパッター(RFマグネトロンスパッター)で
A「圧3 mTorr %電力密度7 W/cm”の条
件でテフロンターゲット(共同インターナショナル社製
)をスパンターし、セレン層上に約1000人テフロン
樹脂層を形成した結果、フィルム状の内部蓄積型電荷保
持媒体が得られた。
〔実施例7〕 実施例4で作製したシリコン樹脂(TSI+−144)
基板(A11000人蒸着ガラ入店板)を用いて、以下
の条件で有機光導電材料ポリ−N−ビニルカルバゾール
(PVK: ノビコール21O1亜南香料社!!l)を
真空蒸着した。基板加熱は行わず、常温で真空度10’
Torrで抵抗加熱を行った結果、PVKが粒子状にシ
リコン樹脂上に積層され、PVK粒子の平均粒径は約5
μmであった。更にこのPvK層上にスパッター(RF
マグネトロンスパンター)^r圧3 mTorr、電力
密度7 W/am”の条件でテフロンターゲット(共同
インターナショナル社製)をスパッターし、約2000
人のテフロン樹脂層を形成することによって電荷保持媒
体を形成した。
〔実施例8〕 シリコン樹脂(TSR−144:東芝シリコン社製、硬
化剤CR−15,1%)を、キシレンで50%に希釈し
た溶液を使用して、Affiを1000人蒸着レムガラ
ス基板(I n+a+厚)上にスピンナーコーティング
(1000rpm X20s)した、その後150℃、
lhr、の条件で溶媒乾燥、硬化させた結果、膜厚7μ
mを有するシリコン樹脂層を形成した。
次にロジンエステル樹脂(ステベライトエステル10)
 10g、酸化亜鉛10g(平均粒径10um)を、n
−ブチルアルコール80gに混合し、30(IF!ステ
ンレス円筒状容器にガラスピーズ(3m+*φ)100
gと共に入れた後、外蓋をし、振動型分散器(レッドデ
ビル)にて2 hr、分散させた。その溶液を取り出し
、スピンナーコート(500rpm+ 、 60s)で
シリコン樹脂上に酸化亜鉛分散層をコーティングし、6
0℃、3hr、乾燥した結果、分散層の膜厚は3μmで
積層型の電荷保持媒体が形成された。
〔実施例9〕 実施例8で作製した酸化亜鉛樹脂分散溶液を直接、Al
蒸着基板上にホエラー(200rpm、30s)でコー
ティングし、その後60°Cs3hr、乾燥した結果、
膜厚15μmの分散型電荷保持媒体が形成された。
〔実施例10〕・・・単層系有機感光体(PVK −T
NF)作製方法 ポIJ−N−ビニルカルバゾール10g(亜南香料(株
)製)、2,4.7−ドリニトロフルオレノンlog、
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(TI(F)9
0gの組成を有する混合液を暗所で作製し、InzOs
−5nO□を約1ooo人の膜厚でスパッターしたガラ
ス基板(1m厚)に、ドクターブレードを用いて塗布し
、60°C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11 )・・・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 SnO,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(23x16xO19t、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12図の反応室104内のアノー
ド106上に熱伝導が十分であるようにセットした後、
反応室内を10−’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”c〜350°Cで約1時間行い、焼出し後装置
を冷却する。
■a−3i:1((n’)の堆積 ガラス基板が350°Cになるようにヒーターを10B
調整、加熱し、予めタンク101内で混合しておいたP
H,/Sit(4=1000ppm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200mT。
rrになるように流し内圧が一定になった後、Ma t
chingBox 103を通じて、40WのRf P
ower 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−3i:)I(n”)膜が基板上に堆積された。
■a−5S:Hの堆積 SiH4100%ガスを■と同じ方法で内圧が200 
mTorrになるように流し、内圧が一定になったとこ
ろで、Matching Box 103を通じて、4
0WのRfPower 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
。 Heater 10 B Off後、基板が冷えて
いるから取り出す。
この結果、約18.8gmの膜がa−3i:H(n゛)
股上に堆積された。
こうして5nOz /a−Si :H(n” )ブロッ
キング層/a−3i:H(non−dope)20μm
の感光体を作製することができた。
〔実施例12]・・・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aSe−T
e 薄膜を真空度10−’To r r、抵抗加熱法で
ITOガラス基板上に蒸着した。膜厚はlIImとした
。さらに真空度を維持した状態で、同じく抵抗加熱法で
Seのみの蒸着を行いa −3e−Te層上に101I
m101I層を積層した。
〔実施例13〕・・・機能分離型感光体の作製方法(電
荷発生層の形成方法) クロロジアンブルー0.4g、ジクロルエタン40gの
組成を有する混合液を250mj2容積のステンレス容
器に入れ、更にガラスピーズNo3.180mlを加え
、振動ミル(安用電機製作所に11uD9−4)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。ガラスピーズを濾過後、ポリカーボネート
、ニーピロンE−2000(三菱ガス化学)を0.4g
加え約4時間攪拌する。この溶液をll0s−3nO2
を約1000人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、膜厚的lt!m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(ニーピロンE−2000)0. 1 g。
ジクロルエタン2.0gの組成を存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110
l1の電荷輸送層を得た。乾燥は60°Cで2時間行っ
た。
〔実施例14) (電荷発生層の形成方法) 酢酸ブチル10gにブチラール樹脂(積木化学、5LE
C)0.25g、下記の構造式を有するアズレニウムC
lO4塩、 0.5g、ガラスピーズNoS 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ITO上に塗布し、60°C12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、ニーピロン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、CTC1
91) 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°C12時間以上乾燥させた。膜厚
10μm以下であった。
〔実施例15) (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(81水化
学、5LEC)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0.25
g、ガラスピーズNo、1を33g、タッチミキサーで
1日間撹拌し、よ(分散させ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、ニーピロン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、6
0°C22時間以上乾燥させた。膜厚は1101I以上
であった。
〔実施例16〕・・・電荷注入防止層を設けた機能分離
型j8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〜llIm塗布、60°C12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(漬水化学、5LE
C)0.25g、前記したアズレニウムC1O,塩0.
5g、ガラスピーズNoS 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°C12時間以上乾燥させた。乾燥
後の被膜は、nQ厚1um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、ニーピロンE2000)0゜5gと前記した
ヒドラゾン誘導体(阿南香料、CrCl91)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°C12時間以上乾燥させた。膜厚10μ
m以下であった。
〔実施例17) (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゛C22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(漬水化学
、5LEC)0.5g、ナタニルフタロシアニン0.2
5g、4.10−ジブロモアンスアンスロン0.25g
、ガラスピーズ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°C12時間以上乾燥させた。乾燥後の被膜は
、膜F71 p m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、ニーピロンE2000)0.5g、
前記ヒドラゾン誘導体(阿南香料、CrCl21)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°C,2時間以上乾燥させた。膜厚は10
μm以上であった。
(実施例18〕 (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(ITO1比抵抗1
00Ω・cm”)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100〜3000人とすことができ、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
量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。
(電荷輸送層の形成方法) 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19)・・・静電画像記録方法第3図(a)に
示すように、実施例10で作製した単層系有機感光体(
1”VW −TNF) 1と、実施例1で作製した樹脂
illにアモルファスセレンを粒子層として蒸着させた
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、樹脂[11面を上記感光体1の光
導電層9に対向させて接地した。次いで同図(b)のよ
うに、両電極間7.13に、感光体側を負、樹脂層側を
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ルツクス
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、同図(c)に示すように電荷保持媒体3を取り
出し、全面露光する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一100■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0
■であった。
また全面露光する前に暗所で電荷保持媒体の表面電位を
測定した時には露光部で一110Vの表面電位が測定さ
れ、全面露光により電荷がセレン粒子中に蓄積されてい
ることがわかった。
次に露光時に解像度パターンフィルムを感光体ガラス基
板側に密着させて同様の露光を行った後、第6図に示す
ように電荷保持媒体を50X50μmの微小面積表面電
位測定プローブ面でXY軸ススキャニング行い、50μ
m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°C135%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。
また露光方法として、通常のカメラを使用し、−700
V(7)電圧印加状態で、露出f=1.4、シャッター
スピードl/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軸ススキャニング行い、5
0μm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。
〔実施例20〕 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1O図に示すようにプリズムの3面上にRlG、  
Bフィルターを配置し、それぞれの面に上記実施例I5
で使用したと同じ媒体をセットし、[−1,4、シャン
ク−スピード1/30秒で被写体撮影を行った。
■カラーCRT表示法 R2O,B潜像各々を実施例15と同様の方法でスキャ
ニングして読み取り、R,G、Bi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21〕 実施例1〜9の電荷保持媒体の電荷保持特性について、
その表面電位を時間経過で測定した結果は、次の通りで
ある。尚比較1として実施例1のロジンエステル樹脂単
層のみの場合、また比較2として実施例4のシリコン樹
脂単層のみの場合の、それぞれの表面電位の時間経過を
同時に示した。
〔発明の効果〕
本発明の静電画像記録媒体に蓄積された情報電荷は、そ
の樹脂層表面内部に蓄積されるために安定であり、しか
も情報を文字、線画、画像、(0゜1)情報等のアナロ
グ情報、またはデジタル情報の形で静電潜像とすること
でき、高品質、高解像度の情報を蓄積できるものである
。また粒子層は樹脂層の表面内部近傍に蓄積されるため
に、容易にその電′4TI電位を読み取ることができ、
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。
また本発明の静電画像記録媒体の記録再生方法は直接電
位検出するものであるので、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
録再生システムとす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
本発明における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、第4図は本発明における電荷保持媒体
への静電画像記録方法の他の実施例を説明するための図
、第5図は直流増幅型の電位読み取り方法の例を示す図
、第6図は本発明の静電画像記録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、第7図は色分解光
学系の構成を示す図、第8図はカラー静電潜像を形成す
る場合の説明図、第9図は微細カラーフィルタの例を示
す図、第1O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11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
12図はa−3i:H感光体の作製方法を説明するため
の図、第13図は従来の電荷保持媒体における静電画像
記録方法を説明するための図である。 l・・・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・・・樹脂層、12・・・微粒子、13・・・電荷
保持媒体電極、14・・・樹脂層欠落部、15・・・樹
脂層支持体、17・・・電源、21・・・電位読み取り
部、23・・・検出型))、25・・・ガード電極、2
7・・・コンデンサ。 出  願  人  大日本印刷株式会社代理人 弁理士
  内1)亘彦(外4名)(a) (C) 其2図 (a) (b) 第3 図 (C) lJllLLL!i+↓Il’h−23(d) 第2図 (C) (d) (a) (C) 第9図 第10 図 第7図 第8図 第11図 第13図 (b) (C)

Claims (4)

    【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性樹
    脂層からなる電荷保持媒体とを配置し、両電極間への電
    圧印加した状態で感光体側、あるいは電荷保持媒体側か
    ら像露光した後、電荷保持媒体を分離し、電荷保持媒体
    に像情報として蓄積されている電荷電位を増幅し像再生
    出力する静電画像記録再生に用いる電荷保持媒体におい
    て、該電荷保持媒体における絶縁性樹脂層が、光導電性
    、又は導電性微粒子を含有し、該微粒子中に電荷を蓄積
    する機能を有するものを用いることを特徴とする静電画
    像記録媒体。
  2. (2)上記電荷保持媒体における光導電性微粒子、又は
    導電性微粒子が上記絶縁性樹脂層中の表面近傍に、単粒
    子層、あるいは複数粒子層状で存在していることを特徴
    とする請求項1記載の静電画像記録媒体。
  3. (3)上記電荷保持媒体における微粒子が絶縁性樹脂層
    形成材料に分散され、電荷保持媒体電極上に積層された
    樹脂層表面に積層されたものである請求項1記載の静電
    画像記録媒体。
  4. (4)上記電荷保持媒体における微粒子が絶縁性樹脂形
    成材料に分散され、電荷保持媒体電極上に積層されたも
    のである請求項1記載の静電画像記録媒体。
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JP2016113680A (ja) * 2014-12-16 2016-06-23 日本放送協会 結晶セレン膜の形成方法および光電変換素子

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