JPH03257475A - 電荷情報転写方法及び転写装置 - 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、画像情報記録再生装置、又は高解像度撮像装
置等に採用して好適な電荷情報転写方法及びこれを実現
し得る転写装置に係り、特に、電荷情報の複製又は変換
に便利な、電荷情報転写方法及び転写装置に関する。

〔従来の技術〕

各種の情報信号を高密度記録することについての要望が
高まるにつれて、最近、種々の構成原理や動作原理に基
づいて作られた記録媒体を用いて、情報信号の高密度記
録再生が行なわれるようになってきた。例えば、ピット
形成型、泡又は凹凸形成型、光磁気型、相変化型１熱変
態型等のように、大別できる各種形式のものが提案され
ている他、記録、再生動作が光取外のエネルギーを用い
た録再が行なわれる記録媒体についても数多く提案され
つつあり、それらの記録媒体を使用して記録。

再生を行なう装置についても提案がなされている。

ところが、かかる゛記録再生装置においては、高密度記
録を行なうための装置の構成が複雑、且つ大損りなもの
になっており、また、消去、書替えが可能な記録媒体も
提案されてはいるが、それが例えば磁気記録媒体の場合
には消去が容易である反面、高密度記録に難点があり、
一方、例えば光ディスクの場合には高密度記録が容易で
あるが、簡単な手段で消去が行なえないという問題点が
ある。

これらの問題点の解決のために、本出願人会社では、記
録の対象である情報を含む電磁放射線束（以下「レーザ
光束」と記述することもある）が照射される透明電極と
、光導電層部材とから成る書込み（記録）ヘッドを用い
て、電荷像記録媒体（電荷を長時間に互って保持できる
ような、非常に高い絶縁抵抗値を有する誘電体材料（例
えばシリコン樹脂）を用いて作られる電荷保持層部材と
。

電極とを少なくとも有する記録媒体）に画像等の情報を
記録し、更に、かかる電荷像記録媒体に記録された情報
を、静電的、又は光学的に読出すようにした電荷像の記
録再生装置を開発し、提案している（例えば特願昭６３
−１８６９４７号、特願平１−１７３６７４号等）。か
かる記録再生装置は、例えば撮像装置、プリンタ、表示
等に広く応用され得るものである。

ここで、従来の電荷情報転写方法、及びこれを実現し得
る転写装置について、図面を参照しながら具体的に説明
する。

第１５図（Ａ）、　（Ｂ）は、かかる電荷情報転写装置
の各従来例の主要部を示ず模式図（側面図）である。両
図において、０は被写体、Ｌは撮像レンズ、Ｈｌは記録
（書込み〉ヘッド、ＲＨｌｌはメモリ機能を有する記録
媒体（電荷像記憶′ｊＸ体）、ｖｂは電源、Ｒ２は電極
である。なお、記録ヘッドＨ１は透明型ｔｉｆｌ（金属
薄膜、ネサ膜等）Ｅ＋と光導電層（部材）　ＰＬとから
戒っている。以上の構成は同図（Ａ）、　（Ｂ）に夫々
示す電荷情報転写装ｚ２１，２２共同じであるが、使用
する記録媒体ＲＭｍの構成が異っている。即ち、転写装
置２１で使用される記録媒体ＲＨＩＩＩには、その誘電
体層（部材ｉＬに光導重体の微粒子ＰＧの層を内在させ
ており、転写装置２２の記録媒体ＲＭｍは、電荷移動抑
止層（部材）Ｅｌ−と誘電体層部材■Ｌを積層させた構
成となっているが、いずれも電荷像を内部に保持できる
ｍ造のものである。

上記記録媒体（電荷像記憶媒体）Ｒ１１ｎにおける誘電
体層（部材）ＩＬは、非常に高い絶縁抵抗値を有する誘
電体材料（例えば高分子材料膜〉を用いて作られ、電荷
移動抑止層（部材）Ｅｌは大きな電界が加えられた時に
トンネル効果によって電流が流れる薄い誘電体膜（材料
は５ｉ０２やアルミナ等）で作られる。また、光導電体
の微粒子ＰＧの層は、例えば誘電体層■１の表面上に適
当な手段により無数の微粒子Ｐ１３を略均等に拡散１分
布させた後、その上に誘電体材料の薄膜を、蒸着法やス
パッタリング法等で被着させることにより形成できる。

なお、かかる記録ｇｉＲＭＩＩｌの形状は、ディスク状
。

シート状、テープ状、カード状等、如何なる形態でも構
わない。

上記記録媒体ＲＭｒｎに情報の記録を行なうには、第１
５図ＦＡ）に示した電荷情報転写装置２１において、上
記記録ヘッドＨ１と記録媒体ＲＨｎ＋とを図示の如く微
小な間隔を隔てて対向させ、誘電体層ＩＬの表面の一部
に電極Ｅ２を接触させ、更にこの電極Ｅ２と記録ヘッド
Ｈ１側の透明電極Ｅ１との間に電源Ｖｂを、図示の極性
にて接続する。そして、被写＃Ｏの光学像を撮像レンズ
Ｌにより、記録ヘッドＨ１の光導電層ＰＬに結像させる
。

ところで、光導電層ｐｔの電気抵抗値は、そこに結像さ
れた光学像（の明暗）に従って変化する性質があるので
、記録ヘッドＨ１と記録媒体ＲＨｍとの間の電界強度は
、光導電層ＰＬの電気抵抗値の変化パターンに従って変
化し、記録ヘッドＨ１ｍ記録媒体ＲＨＩＩ＋間の気中放
電によって、被写体Ｏの光学像に対応する負電荷像か、
記録媒体ＲＨｎ＋の誘電体層１１の表面に形成される。

そして、かかる負電荷像が形成された記録媒体ＲＨｎ＋
に対して、外部光源から光を誘電体層Ｉ［の表面に照射
させることにより、照射光を上記微粒子ＰＧに当てると
、微粒子ＰＧには電子−正孔対が発生する。この電子−
正孔対と上記負電荷像との間に生じる電界によって、上
記負電荷はトンネル効果によりトンネル電流として誘電
体層Ｉｔを突抜けて微粒子ＰＧに達し、微粒子ＰＧ中の
電子−正孔対における正孔と中和するから、微粒子ＰＧ
は負に帯電した状態となり、被写体Ｏの光学像に対応す
る電荷像が、光導電体の微粒子ＰＧによって記録された
状態となる。

また、第１５図（Ｂ）に示した電荷情報転写装置２２に
おいても同様に配置、接続して同様に記録を行なうが、
記録媒体ＲＨｎの構造が前記した如く異なるので、像形
成の原理が相違する。即ち、記録ヘッドＨ１ｚ記録媒体
ＲＨｍ間の気中放電によって、被写体Ｏの光学像に対応
する負電荷像が、記録媒体ＲＨｎ＋の電荷移動抑止層Ｅ
１の表面に形成される。

そして、かかる負電荷像が形成された電荷移動抑止層Ｅ
Ｌの表面と電極Ｅ２との間に、電荷像により生じる電界
によって、上記電荷、即ち電子がトンネル効果により電
荷移動抑止層ＥＬ内をトンネル電流として流れて、電荷
移動抑止層「［と誘電体層ＩＬとの境界面に、被写体Ｏ
の光学像に対応する電荷像が記録されるわけである。

さて、前述のようにして情報が記憶された記録媒体ＲＭ
ｍに対して、第８図に示されるように、記録媒体ＲＭｎ
に対向設置された電極ＥＣと電４１　Ｅ　２どの間に電
源ＶＣを接続して、電極Ｅ２．電極ＥＣ間に生じた放電
によって記録媒体ＲＭＩ１１の表面に電荷を与えたり、
あるいは第９図示の如く、記録媒体ＲＨ１１に対向配置
されたコロナ帯電器ＣＡを、矢印Ｘ方向に移動させて、
記録媒体ＲＨｎ＋の表面に電荷を与えたりすることによ
り、記録媒体ＲＨｍの内部に記憶された記憶情報と対応
する電荷像が、記録媒体ＲＨｎの表面に形成される。

第１４図は転写系（従来の電荷情報転写装置）の主要部
を示す原理図（拡大測面図）である。この図において、
「Ｒはフィードローラ、ＲＭは電荷情報が転写されるま
では何も信号が記録されていない電荷像記憶媒体である
。この電荷像記憶媒体ＲＭは、電極（層）Ｅｍと、信号
が転写される電荷保持層（部材）ＣＨＬとで構成されて
いる。この電荷像記憶媒体ＲＭの電荷保持層（部材）Ｃ
ＨＬが、記録媒体（電荷像記憶媒体）ＲＨｎ＋の表面に
フィードローラＦＲによって押圧されつつ駆動回転され
ることにより、矢印Ｆの方向に移送され乍ら、記録媒体
く電荷像記憶媒体）ＲＭｌｌの表面に形成されていた電
荷像が、フィードローラＦＲの箇所で電荷保持層ＣＨＬ
に転写されるわけである。なお、この転写動作において
、画電極Ｅ２．Ｅｍ間を短絡すると、転写時に外部雑音
が混入し難くなる。また、画電極Ｅ２．Ｅｍ間に転写用
バイアス電圧を印加すると、転写動作が容易になる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の記録系（電荷情報転写装置）は、電荷の転写
に限定されているが、近年、光変調材を含んだ記憶媒体
への対応か必要となった。光変調材媒体は電界中で反応
すると共に、固有の動作特性を有するので、それへの対
応も必要となった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、電荷情報が記録された第■の記録部材と未記
録の第２の記録部材を使用し、両記録部材を対向配置さ
せ乍ら、所定電圧の外部電界を両記録部材に設けられた
各電極に印加することにより、第１の記録部材から第２
の記録部材へ光学変化を伴わせ乍ら電荷情報を転写する
ことを特徴とする電荷情報転写方法と、かかる転写方法
を実現し得る電荷情報転写装置とを提供することにより
、上記課題を解決した。

〔実施例〕

本発明は、電荷ｉ＜電荷情報）記憶媒体をマスターとし
、その電荷情報を、光学変化を伴う第２０ の記録（記憶）媒体に複製し得るようにしたものであり
、しかも、多量の複製を行なうこともできる。また、第
２の記録媒体として、ＰＬＺＴ又は高分子一液晶複合メ
モリー膜（特願平１−１６００５８号「情報記録媒体」
参照）を使用することで、光学的に再生可能な記憶媒体
に複製できるものである。以下、本発明の電荷情報転写
方法及びこれを実現し得る転写装置について、図面を参
照しながら説明する。これらの図において、前記従来例
と同様な構成要素には同一符号を付して、その゛詳細な
説明を省略する。

第１図ＦＡ）、（Ｂ）は本発明の電荷情報転写装置の第
１．第２実施例の主要部を夫々示す原理図（但しフィー
ドローラの図示は省略している）、第２図（＾）及びＦ
Ｂ）は夫々第１及び第２の記録部材１゜２を夫々示す拡
大部分断面図である。まずこれらの記録部材１，２につ
いて説明する。第１の記録部材１は同図（Ａ）に示すよ
うに、電荷潜像記録媒体（記録膜）１３．電極Ｅ３＋及
び支持部材６から成り、第２の記録部材２は同図（Ｂ）
に示すように、１ 高分子液晶メモリーＭ４．＠極ＥＪ＋及び支持部材７か
ら戊っている。

画記録部材１，２を対向配置し、且つ電極Ｅ３＋Ｅ４間
に電圧源ｖｂとスイッチＳＷとを直列に接続する。スイ
ッチＳｖｒをＯＮすることによって両室ｖＭＥ３．８４
間に電圧Ｖｏが印加されて、第１の記録部材１に記録さ
れている電荷情報に対応した光学変化を伴う情報が第２
の記録部材２に転写される。

このとき、高分子液晶メモリー膜４の印加電圧に対する
光透過率の特性は、第５図に示すように閾値ｖＡを持っ
ており、■Ａ以下の電圧を印加しても変化しない。よっ
て上記転写過程において、電圧Ｖｏを印加することによ
って、第１の記録部材１上に記録されている電荷情報が
、第２の記録部材２に電圧ｖＡ以上の電界を印加できる
よう補正している。なお、第１の記録部材１上の電荷は
第２の記録部材２に電界変化を与えるものであって、電
荷の移動は生じない。

但し、電荷像自体にバイアス電荷を持たせることにより
、上記外部印加電圧の代りをさせて、外２ 部電源ｖｂを不要とすることも可能である。

あるいは、画記録部材１．２を、第３図に示すように、
各々の電荷潜像記録媒体１３と高分子液晶メモリー膜（
以下単に「液晶メモリー膜」とも記ず）４とを対向密着
させて、電極ＥＧｚ　Ｅ　４間に電圧Ｖｏなる直流電圧
源ｖｂ、スイッチＳＷを直列に接続してもよい。かかる
構成においてスイッチＳＶＩを開成（ＯＮ）することに
より、両型ｉＥ３．Ｅ、間に電圧Ｖｏが印加されて、第
′１の記録部材１に記録されている。電荷情報に対応し
た情報が、第２の記録部材２に転写される。

この場合、記録部材１及び２の静電容量を夫々Ｃｌ　ｒ
　Ｃ２とし、電荷潜像記録媒体１３及び液晶メモリー膜
４に生ずる電圧が夫々ＶＩ’＋Ｖ２であるすると、第３
図の構成は第４図の等価回路で表わすことができる。こ
こで、液晶メモリー膜４の印加電圧に対する光透過率の
特性は、第５図に示すように閾値電圧ｖＡ、及び電圧ｖ
Ｂ間で略リニアな特性を有し電圧■Ａ以下及び電圧Ｖｅ
組以上は略フラットとなっている。そこで、第１の記録
部３ 材１に記録されている電荷情報の電位が０〜■１である
場合、電圧Ｖ、、Ｖ、は次の条件を満たす必要がある。

ＶＡ　＝Ｃ＋Ｖｏ／（Ｃ＋＋Ｃ２）　　　　　−−−＝
−（１）Ｖｏ　−ＶＡ　≧ＣＩ　　Ｖｌ　　／　（Ｃ＋
＋Ｃ２）−−−−（２）ここで、Ｃ＋　／　（ＣＩ＋Ｃ
２）ζ１（即ちＣＨ：＞　０２　）とすると、転写後も
電荷情報は破壊されずに、同一の記録部材１から複数の
転写が可能となる。

ところで、前述において隙間を設け、放電させない（電
荷移動を生じない）場合を述べたが、放電を件って転写
させることも可能であり、この場合には上記（１）、　
（２）式があてはまり、ＣＩ）Ｃ２により複数の転写か
可能である。

第１の記録部材１は、例えば第６図に示すような、誘電
体層９内に光導電粒子ＲＧが埋め込まれた構造を持つ、
メモリー性を備えた記録部材である。

以上のように構成された記録部材を使用して、電荷情報
の転写の仕方について説明する。まず第７図に示すよう
に、第１の記録部材ｌの光導電層３に結像しつつ電圧印
加し、光導電層３上に電荷４ 潜像を形成する。その後、第８図及び第９図に夫々示す
ように、電荷潜像が形成された光導電層３の表面に、記
録部材２の液晶メモリー膜４表面を、対向配置して電圧
印加するか、もしくは密着させてフィードローラ（図示
せず）で押圧、走行し乍ら電圧印加させることにより、
電荷潜像情報に対応した情報が、第２の記録部材２に転
写されるわけである。即ち、上記の構成により、本発明
の電荷情報転写装置１０は成立っている。なお、電源ｖ
ｂの電圧Ｖｏは、前記第１．第２式を満していることは
言うまでもない。

第１０図に示す電荷情報転写装置の第２実施例１１では
、記録部材１′に光導電層３を対向配置し、被写体０か
らの情報光を、レンズＬを介して光導電層３上に投射し
つつ、電極Ｅ３．Ｅ↓間に電圧を印加して、誘電体９上
に得られた電荷潜像を、第１１図（Ａ）、　ＦＢ）に示
すように、第２の記録部材２′の液晶メモリー膜４に転
写している。

更に、第１２図に示す電荷情報転写装置の第３実施例装
置１２では、被写体Ｏからの情報光を、５ 支持部材６．誘電体９．光導電層３及び電極Ｅ３より成
る第１の記録部材１″の光導電層３上に投射して結像さ
せ、得られた電荷潜像を、第２の記録部材２′の液晶メ
モリーＭ４に転写している。

なお、本発明の電荷情報転写方法及び転写装置において
使用し得る第１及び第２の記録部材は上記実施例に限定
されるものではなく、画記録部材を対向させて、外部電
界を印加しつつ光学変化を伴わせ乍らることにより電荷
情報を転写し得るものであれは何でも良い。

〔効　果〕

叙上の如く、本発明の電荷情報転写方法及び装置によれ
ば、電荷の転写に限定されることなく、電荷像記憶媒体
に形成された電荷像を、他の記録方式による記録媒体に
転写することができ、外部電場（画電極に印加する電源
の電圧）を、記録部材の情報記録特性に対応したものに
設定しているので質の良い転写かでき、更に、第１．第
２の記録部材の静電容量値を回定することによって、単
一の電荷情報から、複数回の転写を可能にし得る６ という、優れた特長を有する。

【図面の簡単な説明】 第１図（Ａ）、（Ｂ）は本発明の電荷情報転写装置の第
１．第２実施例の主要部を夫々示す原理図、第２図（Ａ
）、　ＦＢ）は夫々第１（マスタニ測）及び第２（被転
写側）の記録部材の第１実飽例を示す拡大部分断面図、
第３図は第１及び第２の記録部材を用いて転写を行なう
方法を示す原理図、第４図は第３図の原理説明用等価回
路図、第５図は一般的な液晶メモリー膜の印加電圧対光
透過率の特性図、第６図は第１の記録部材の第２実施例
を示す拡大部分断面図、第７図は光導電層上に電荷潜像
を形成する方法を示す原理図、第８図及び第９図は本発
明方法において電荷潜像情報に対応した情報を第２の記
録部材に転写する方法を示す原理図、第１０図及び第１
１図（Ａ）、　ＦＢ）は本発明の第２実施例における夫
々電荷情報形成方法及び電荷情報転写方法を示す原理図
、第１２図及び第１３図は本発明の第３実施例における
夫々電荷情報形成方法及び電荷情報転写方法を示す原理
図、第１４図は７ 従来の電荷情報転写装置の主要部を示す模式図、第１５
図（Ａ）、　（Ｂ）は従来例における第１の記録部材へ
の電荷情報形成方法を示す原理図、第１６図及び第１７
図は従来例において第１の記録部材に記憶された情報と
対応する電荷像の形成方法を示す原理図である。 １．１’、１”・・・第１の記録部材、２，２′・・・
第２の記録部材、３・・・光導電層（電荷潜像記録膜）
、４・・・高分子液晶メモリー膜、６〜８・・・支持部
材、９・・・誘電体層、１０〜１２・・・電荷情報転写
装置、１９・・・帯電器、Ｅ１〜Ｅ５・・・電極、「Ｒ
・・・フィートローラ、ＲＧ・・・光導電粒子、ｖｂ・
・・電圧源、０・・・被写体、Ｌ・・・撮像レンズ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）電荷情報が記録された第１の記録部材と未記録の
   第２の記録部材を使用し、該第１、第２の記録部材を対
   向配置させ乍ら、所定電圧の外部電界を、両記録部材に
   設けられた各電極に印加することにより、該第１の記録
   部材から第２の記録部材へ光学変化を伴わせ乍ら電荷情
   報を転写することを特徴とする電荷情報転写方法。
2. （２）支持部材上に電極層及び電荷情報が記録された電
   荷情報記録部が設けられた第１の記録部材と、支持部材
   上に電極層及び電荷情報を転写され得る転写膜が設けら
   れた未記録の第２の記録部材と、該第１、第２の記録部
   材の各電極に所定の電圧を印加する電圧源と、該第１の
   記録部材の電荷情報記録部と該第２の記録部材の転写膜
   とを対向配置させ乍ら走行駆動するフィードローラとを
   少なくとも備え、該第２の記録部材へ光学変化を伴わせ
   乍ら電荷情報を転写するよう構成したことを特徴とする
   電荷情報転写装置。
3. （３）第１、第２の記録部材の各電極に印加する電源電
   圧を、第２の記録部材の情報記録特性によって変化させ
   ることを特徴とする、特許請求の範囲第１項記載の電荷
   情報転写方法、又は特許請求の範囲第２項記載の電荷情
   報転写装置。
4. （４）第１、第２の記録部材の静電容量値を規定するこ
   とによって、単一の電荷情報から、複数回の転写を可能
   にしたことを特徴とする、特許請求の範囲第１項記載の
   電荷情報転写方法、又は特許請求の範囲第２項記載の電
   荷情報転写装置。