JPH03158859A

JPH03158859A - 電荷注入型情報記録媒体及び情報記録方法

Info

Publication number: JPH03158859A
Application number: JP29916689A
Authority: JP
Inventors: Minoru Uchiumi; 内海　実
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1989-11-17
Filing date: 1989-11-17
Publication date: 1991-07-08

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、電荷輸送層型媒体にトナー画像を形成するこ
とによって情報を記録する電荷注入型情報記録媒体に関
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
。この銀塩写真法は、撮影像が現像工程を経てフィルム
等に記録されるものであり、この記録された画像の再現
は、銀塩乳剤を用い印画紙等に再現するか、または現像
フィルムを光学走査して陰極線管（以下ＣＲＴ）に再現
する等により行われている。

また、電子写真技術として、光導電層に電極を蒸着し、
静電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ものがある。静電潜像は、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
より形成している。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；よ使用できず
、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１象するのが普通である。

また、ＴＶ撮影技術として、撮像管で撮影し、光重導体
を利用して（）だ画像情報を電気（，７号として取り出
し、そのままＣＲＴに出）Ｊさせるか、磁（℃記録等を
用いてビデオ記録し、（Ｌ像の時にＣ丁？Ｔ上に像出力
さける等の方法がある。

〔発明が解決すべきＪＡ題〕

しかしながら、銀塩写↓゛↓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、（ｌｊ２＋［ｒ現において；よハー
ドコピー、ソフトコピー（（ＩＩＩＲＴ出力）等ｊこ至
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７ｒｉ潜像の顕像化が銀塩
写真法よりも簡単、迅速であるが、潜像保（ｊ時間は極
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、記録するためには線順次走査が必要となる。また
、撮像管内では電子ビームで、ビデオ記録では磁気ヘッ
ドで線順次走査を行うが、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損保素子（ＣＣＤ等）を
利用したＴＶ撮像系も解像性に関しては本質的に上記と
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
る。

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
憶が可能な電荷注入型情報記録媒体及び情報記録方法を
提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するだめの手段〕

そのために本発明の電荷注入型情報記録媒体は、電極上
に電荷輸送層を有し、該電荷輸送層は、表面にトナー現
像による画像を記録すると、トナー画像上に形成される
電荷がトナーの導電材料を通して電荷輸送層中に注入さ
れ、静電潜像を形成することを特徴とする。また、その
情報記録方法は、電極上に光導電層を有する感光体と、
電極上に電荷輸送層を有する電荷輸送層型媒体とを対向
して配置し、両電極間へ電圧印加した状態で感光体側あ
るいは電荷輸送層型媒体側から像露光した後、電荷輸送
層型媒体を分離し、分離した電荷輸送層型媒体をトナー
現像することによりトナー画像を形成することを特徴と
する。

〔作用〕

本発明の電荷注入型情報記録媒体及び情報記録方法では
、電荷輸送層において、表面にトナー現像による画像を
記録すると、トナー画像上に形成される電荷がトナーの
導電材料を通して電荷輸送層中に注入され、静電潜像を
形成するので、これを電極上に設は電荷注入型情報記録
媒体を形成すると、トナー画像で情報を記録し、トナー
画像が肉眼では見えない程度のものであっても、電荷注
入により静電潜像を形成し、容易にトナー画像による顕
像化、或いは電気的スキャンによるデイスプレィへの表
示を行うことができる。また、この情報の記録は、電極
上に光導電層を有する感光体と、電極上に電荷輸送層を
有する電荷輸送層型媒体とを対向して配置し、両電極間
へ電圧印加した状態で感光体側あるいは電荷輸送層型媒
体側から像露光した後、電荷輸送層型媒体を分離し、分
離した電荷輸送層型媒体をトナー現像するので、情報の
保存状態を長期間にわたり安定に維持することができる
。

〔実施例〕

以下、図面を参照しつつ本発明を説明する。

第１ｒＸＪは本発明に係る電荷注入型情報記録媒体の１
実施例を示す図であり、１は電荷輸送層、２は電極、３
は基板を示す。

本発明に係る電荷注入型情報記録媒体は、第１図に示す
ように例えば厚さが１ｍｍ程度の基板３上に１０００人
厚の電極を蒸着により形成し、さらにその上に１０μｍ
厚の電荷輸送層ｌを形成したものである。電荷輸送１１
は、層内に入った電荷は移動できるが、それ以外は絶縁
性のものである。電荷輸送層ｌの構成は、電荷輸送剤と
バインダーからなり、電荷輸送剤としては、ホール輸送
材料等の有機電荷輸送剤を使用することができる。

電極２は、例えばＩＴＯ（酸化インノウ１．錫）４用い
、基板３は、ポリエステルフィルムを川−たものである
。なお、必要に応じて電極２」−には、ブロッキング層
が設けられ、このブロッキング層は、１０００人程度０
膜厚のもので、基板からの注入電荷を阻止し、トンネル
効果によりバルクからのホール注入が行われる。

上記構成の電荷注入型情報記録媒体では、電荷輸送層ｌ
の表面に例えば静電潜像を形成した後トナー現像し、加
熱、定着させると、トナーとして絶縁バインダー中にカ
ーボン等の導電性材料が練り込まれたタイプのものを用
いた場合、電荷輸送層１の表面にトナーが付着すること
により電荷輸送１’８１の表面のブロッキング性を消失
させることができる。そのため、トナー現像した電荷輸
送層ｌの表面をコロナ帯電させると、トナー中の導電性
粒子を通して電荷が電荷輸送層１中に注入され静電潜像
が形成される。すなわち、トナーは、それ自体絶縁性の
ものであるが、カーボン等の導電性材料が分散している
と、定着した場合にカーボン間が接触して導電性となり
、トナーが僅かに載った目に見えない程度の薄い画像で
もコロナ帯電させることによって、トナー画像に対応し
た部分が７ｒＸ荷注入でき大きく電位が低下した静電潜
像が形成される。したがって、このようなコロナ帯電を
行った後にトナー現像して顕像化させ、或いは電位変化
を読み取ってＣＲＴに表示することによって、画像を再
現することができる。そのため、トナーは、露光部にお
いて、最低限のカバリングをしていればよく、肉眼で見
えないようなトナ現像用でも十分に階調表現が可能にな
る。

そこで、画像露光により電荷輸送層ｌの表面に潜像を形
成させた後、例えば湿式トナーを用いた反転現像による
トナー現像を行い、加熱、定着させると露光画像が記録
されるが、この場合、トナーが僅かについた目に見えな
い程度の薄い画像であっても、上記のようにコロナ帯電
させて再現することによって顕像化できる。このように
本発明に係る電荷注入型情報記録媒体を用いると、例え
ばカメラのシャッタースピード程度の高感度画像露光で
電荷輸送層１０表面に形成させた潜像も、トナー現像す
ることによってその潜像のままで記録保持し、コロナ帯
電させることによって容易に再現することができる。す
なわち、露光量が少なくても階調表現が可能であり、高
感度化が可能になる。

次に、本発明に係る電荷注入型情報記録媒体を用いた情
報記録、再現について説明する。

第２図は電荷注入型情報記録媒体を用いた情報記録、再
現方法を説明するための図であり、１１は感光体、１２
は電荷注入型情報記録媒体、１３は光導電層支持体、１
４は電極、１５は光導電層、１６は電源、１７はコロナ
帯電器、１８は電極、１９は電位センサーを示す。

第２図において、電荷輸送層型媒体１２は、先に第１図
で説明した本発明の電荷注入型情報記録媒体であり、感
光体１１側から露光を行うものである。感光体１１は、
例えば１ｍｍ厚のガラスからなる光導電層支持体１３上
に１０００人厚のＩｒＯからなる透明な感光体電極１４
を形成し、その上に１０μｍ厚の光導電層１５を形成し
たものであり、電荷輸送層型媒体１２は、この感光体１
１に対して、ＩＯμｍ程度の空隙を介して配置される。

このようにして第２図（ａ）に示すように電極１４．２
間に電源１６を接続して電圧を印加すると、光導電層１
５は、暗所であれば高抵抗体であるが、感光体１１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
電性を示す。そこで、感光体１１側より記録情報光によ
り電圧印加露光すると、光導電層１５と電荷輸送層１と
の間に放電が生じ、記録情報に対応して電荷輸送層１の
表面に電荷が蓄積される。そして、露光が終了すると、
電源１６をＯＦＦにして電荷輸送層型媒体１２を取り出
すことにより静電潜像の形成が終了すなお、感光体１１
と電荷輸送層型媒体１２とは−Ｆ記のように非接触でフ
二＜接触式でもよく、接触式の場合には、感光体電極１
４側から光導電層１５の露光部に正または負の電荷が注
入される。この電荷は、電荷輸送層Ｆ′：１媒体１２側
の電極２に弓かれて光導電１Δ１５を通過し、電イ１１
輸送層１面に達した所で電荷移動が停止し、その部位に
注入電イ１：ｊがＩｆｉ積される。そして、感光体１１
と電荷輸送層７１．媒体１２とを分離すると、電荷輸送
層ｌは電荷を蓄積したままの状宮で分離される。

この記録方法によれば、先に述べたように高感度露光に
よる潜像形成が可能であり、しかも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（）られ、ま
た形成される電荷輸送層ｌ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。

この電荷輸送層ｌ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。しかし、第２図ら）に示すように電荷像
をトナー現像し、加熱、定着しておくことによって電荷
像をトナー像に変換して長期間の安定保存が可能になる
。

そして、読み取りでは、同図（Ｃ）に示すようにコロナ
放電又は電極１８に電圧を印加して空気放電を利用して
電荷を帯電させる。そうすると、この帯電させた電荷は
、トナー上に形成された＋電荷がトナーの導電材料を介
して電荷輸送層ｌ内に注入されるので、媒体上にネガ型
の静電潜像が形成される。そこで、同図（ｄ）に示すよ
うに各種センサー１９を用いて電荷輸送層ｌの面をスキ
ャンし、静Ｎ萄により形成される電位に対しては電位読
み取りを、また、静電荷により形成される電界に対して
は電気光学的読み取りを行うことによって、電気的に静
電潜像を読み取り、或いは先に述べたようにトナー現像
することによって、顕像化を行うことができる。

次に、感光体及び電荷輸送層型媒体の構成材料について
説明する。

基板、光導電層支持体としては、電荷輸送層型媒体及び
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光導電層支持体を用る
場合には、当然その光を透過させる特性が必要となる。

また、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。

電極は、比抵抗値が１０６Ω・ｃｍ以下であればその材
質は限定されず、無機金属導電膜、無機金属酸化物導電
膜等でよい。このような電極は、基板（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、電解重合等により形成され、その厚み
は、電極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える必要があり、例えばアルミ
ニウムであれば、１００〜３０００人程度である。

電極も、光導電層支持体と同様に情報光を入射させる必
要がある場合には、所定の光学特性が要求される。

例えば情報光が可視光（４００〜７００ｎｍ）の場合に
は、Ｉ　Ｔ　Ｏ（Ｉｎ２０ｓ−５ｎＯｚ）　、Ｓ　ｎ　
Ｏ２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等を蒸着し、またはスパッタリングしたような半透
明電極、テトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）　、ポ
リアセチレン等をコーティングしたような有機透明電極
等が使用される。

また、情報光が赤外光（７００ｎｍ以上）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、情報光が紫外光（４００ｎｍ以下）の場合も、上
記電極材料を基本的には使用できるが、電極基板材料は
、有機高分子材料、ソーダガラス等、紫外光を吸収する
ものは好ましくなく、石英ガラスのような紫外光を透過
する材料が好ましい。

電荷輸送層は、有機電荷輸送剤を使用したものであり、
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
。なお、露光からトナー現像までの時間を十分長くする
ためには、バインダーとして保持性の良好ｊヨ絶ｉ壜材
料を選択するとよい。

光導電層は、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厚方向に
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な層である。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。

なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではな
く、種々の変形が可能である。例えば上記の実施例では
、感光体側をプラスに、電荷輸送層型媒体側をマイナス
になるように電源を接続しているが、電源の接続極性は
この逆であってもよい。また、感光体側から露光したが
、反対側から露光してもよい。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）電極上に電荷輸送層を有する情報記録媒体におい
て、該電荷輸送層表面にトナー現像による情報を記録し
、しかる後静電荷を表面に与えた場合、トナー上に与え
られた電荷がトナーの導電材料を通して電荷輸送層中に
注入され、トナー情報に対応した静電情報を形成するこ
とを特徴とする電荷注入型情報記録媒体。
（２）電極上に光導電層を有する感光体と、電極上に電
荷輸送層を有する電荷輸送層型媒体とを対向して配置し
、両電極間へ電圧印加した状態で感光体側あるいは電荷
輸送層型媒体側から像露光した後、電荷輸送層型媒体を
分離し、分離した電荷輸送層型媒体の表面を電荷トナー
現像することによりトナー画像を形成することを特徴と
する電荷注入型情報記録媒体の情報記録方法。