JPH08286395A - 光記憶素子及び記憶機能付き感光体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光を照射することによりその画像情報を長期
間にわたって安定して記憶することができる新規な光記
憶素子、及び、同一の画像情報を複数回にわたって複写
する際の処理動作の高速化を図れる新規な記憶機能付き
感光体を提供する。 【構成】 光記憶素子は、電圧駆動型の強誘電性液晶膜
からなる偏光素子５と透光性光起電力素子３とを積層し
た構造を有し、画像情報を有する光の照射に応じて透光
性光起電力素子３にて電圧が発生し、発生した電圧によ
り偏光素子５の光透過率が画像情報に応じて変化しその
変化状態を記憶する。更に、この構成の光記憶素子に感
光体層を設けることにより、画像情報を保持できる記憶
機能付き感光体とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光の情報を記憶する光
記憶素子、及び、この光記憶素子を利用した画像情報を
複写する際に用いる記憶機能付き感光体に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】平面的
な光の画像情報を記録しておき、光の照射によりその画
像情報を表示するものとしては、スライドフィルム，マ
イクロフィルムなどの写真技術を用いたものが一般的で
ある。画像情報を有する光を単に照射するだけで簡単に
高解像度の画像情報を記憶保持し、しかも何回も再生可
能であって、また任意にその記憶した画像情報を消去で
きて再利用が可能であるような光記憶素子は現在までに
開発されていない。

【０００３】複写機を用いて原稿を複写する場合、原稿
を光学系にて走査し、得られる画像光を一様に帯電され
た感光体に照射して静電潜像を形成し、形成した静電潜
像にトナーを付着せしめて顕像化し、そのトナー像を用
紙に転写する。この場合に、同一の原稿内容を複数回に
わたって連続して複写する際の処理時間の短縮化が望ま
れている。

【０００４】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、電圧駆動型の不揮発性液晶偏光素子と光透過性
の光起電力素子とを組み合わせることにより、光を照射
することによりその画像情報を長期間にわたって安定し
て記憶することができ、しかも、その再生及び消去も容
易である全く新規な光記憶素子を提供することを目的と
する。

【０００５】また、本発明の他の目的は、上述の本発明
の新規な光記憶素子に感光帯層を追加した構成とするこ
とにより、同一の画像情報を複数回にわたって複写する
際に利用価値が高い全く新規な記憶機能付き感光体を提
供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る光記憶素子
は、光の情報を記憶する光記憶素子であって、光の照射
により電圧を発生する光透過性の光起電力素子と、該光
起電力素子での発生電圧に応じて光透過率が変化する不
揮発性液晶偏光素子との積層構造を有することを特徴と
する。

【０００７】図１は、本発明に係る光記憶素子の基本的
な構成を示す図であり、図１において、１は透光性基板
である。本発明の光記憶素子は、透光性基板１上に、透
光性電極２，透光性光起電力素子３，透光性電極４，記
憶機能を有する液晶を用いた偏光素子５，透光性電極
６，透光性絶縁体７，偏光体膜８をこの順に積層し、両
透光性電極２，６からそれぞれ外部端子９，９を引出し
た構成をなす。ここで、透光性電極４は、厚さ方向の抵
抗が面方向の抵抗に比べて無視できる厚さが極めて薄い
１枚のものであるか、または、マトリクス状に配設され
た複数枚のものから構成されている。

【０００８】本発明に係る記憶機能付き感光体は、光の
情報を複写する際に用いる記憶機能付き感光体であっ
て、光の照射により電圧を発生する光透過性の光起電力
素子と、該光起電力素子での発生電圧に応じて光透過率
が変化する不揮発性液晶偏光素子と、該不揮発性液晶偏
光素子を透過した光が照射される感光体層との積層構造
を有することを特徴とする。

【０００９】図２は、本発明に係る記憶機能付き感光体
の基本的な構成を示す図であり、図２において、図１と
同一部分には同一符号を示しており、１は透光性基板で
ある。本発明の記憶機能付き感光体は、上述した本発明
の光記憶素子に、透光性電極10及び感光体層11を追加し
た構成、つまり、透光性基板１の一方の面に、透光性電
極２，透光性光起電力素子３，透光性電極４，記憶機能
を有する液晶を用いた偏光素子５，透光性電極６，透光
性絶縁体７，偏光体膜８をこの順に積層し、透光性基板
１の一方の面と反対の他方の面に透光性電極10，感光体
層11をこの順に積層し、両透光性電極２，６からそれぞ
れ外部端子９，９を引出した構成をなす。なお、透光性
電極４の構成は上述した本発明の光記憶素子と同様であ
る。

【００１０】

【作用】図１に示す構造を有する本発明の光記憶素子
に、画像情報を有する光がＡまたはＢの方向から照射さ
れると、その強弱に応じた起電力が透光性光起電力素子
３において発生し、その電圧によって偏光素子５が偏光
特性を変化させ、光の照射が終了しても変化した偏光特
性状態を偏光素子５は記憶，保持する。画像情報に応じ
た偏光特性状態を記憶する際には、外部端子９，９は接
続した状態とし、画像情報に応じた偏光特性状態を保持
する際には、外部端子９，９は開いた状態、そして記憶
した画像情報に応じた偏光特性状態を消去する際には、
偏光素子５での偏光特性を初期状態にするように外部端
子９，９間に適当な電圧を加える。

【００１１】図２に示す構造を有する本発明の記憶機能
付き感光体に、画像情報を有する光がＣまたはＤの方向
から照射されると、その強弱に応じた起電力が透光性光
起電力素子３において発生し、その電圧によって偏光素
子５が偏光特性を変化させ、光の照射が終了しても変化
した偏光特性状態を偏光素子５は記憶，保持する。その
後、Ｄの方向から光を照射すると、その照射光は、偏光
素子５を透過する際にそこに記憶された偏光特性によっ
て、最初に照射した画像情報を有する光と同じ強弱が得
られ、全体が帯電された感光体層11に照射される。そし
て、この光照射により静電潜像が形成され、形成した静
電潜像にトナーを付着したトナー像が用紙に転写され
る。よって、本発明の記憶機能付き感光体では、一度の
読み取り動作を最初に行えば、その後は画像情報を有す
る光を何回でも感光体に照射できる。本発明の記憶機能
付き感光体でも、本発明の光記憶素子と同様に、画像情
報に応じた偏光特性状態を記憶する際には、外部端子
９，９は接続した状態とし、画像情報に応じた偏光特性
状態を保持する際には、外部端子９，９は開いた状態、
そして記憶した画像情報に応じた偏光特性状態を消去す
る際には、外部端子９，９間に適当な電圧を加える。

【００１２】

【実施例】以下、本発明をその実施例を示す図面に基づ
いて具体的に説明する。

【００１３】（光記憶素子の実施例）図３は、本発明の
光記憶素子の平面型の実施例の構成を示す図であり、図
３において図１と同一番号を付した部分は同一または対
応する部分を表している。図３において、１はガラス板
からなる透光性基板である。透光性基板１上には、Ｓｎ
Ｏ₂ 膜（膜厚： 500〜2000Å）からなる透光性電極２，
ｐｉｎ型非晶質シリコン薄膜からなる光透過性の光起電
力素子３，ＩＴＯ膜（膜厚： 100〜2000Å）からなる透
光性電極４，記憶機能を有する液晶を用いた電圧駆動型
の偏光素子５，ＩＴＯ膜からなる透光性電極６，ガラス
板からなる透光性絶縁体７，偏光体膜８がこの順に積層
されている。また、両透光性電極２，６からそれぞれ外
部端子９，９が引出されている。

【００１４】光起電力素子３は、透光性電極２側から、
ｐ型非晶質シリコン膜3a（膜厚： 100〜500 Å），ｉ型
非晶質シリコン膜3b（膜厚： 500〜5000Å），ｎ型非晶
質シリコン膜3c（膜厚： 100〜500 Å）をこの順に積層
した構成をなす。なお、光起電力素子３は、液晶駆動に
最適な電圧を供給できるように、必要に応じてこのｐｉ
ｎ構造が積層される。透光性電極４は、記憶するイメー
ジに対する分解能に合わせて十分に小さく細分化される
ようにパターニングされており、マトリクス状に配設さ
れた複数枚の電極から構成されている。偏光素子５は、
対向させたポリイミド樹脂5a, 5bの間にスペーサ5cによ
ってできた隙間に強誘電性液晶5dを注入した構成をな
す。

【００１５】次に、このような構成の光記憶素子の製造
工程について説明する。まず、透光性基板（ガラス板）
１に透光性電極（ＳｎＯ₂ 膜）２を例えば熱ＣＶＤ法ま
たはスパッタ法によって形成し、その上面に光起電力素
子（ｐｉｎ型非晶質シリコン薄膜）３を例えばプラズマ
ＣＶＤ法にて形成する。続いて、光起電力素子３上に透
光性電極（ＩＴＯ膜）４を形成し、更に、その上に、強
誘電性の液晶膜である偏光素子５を形成する。

【００１６】この場合、まず、ラビング処理したポリイ
ミド樹脂5aを透光性電極４上に形成し、一方、別途準備
した透光性絶縁体（ガラス板）７上に透光性電極（ＩＴ
Ｏ膜）６を形成した後ラビング処理したポリイミド樹脂
5bを透光性電極６上に形成する。その後、ポリイミド樹
脂5a，5bが対向するように透光性基板１と透光性絶縁体
７とを貼り合わせる。このとき、液晶層の厚さが均一に
なるように貼り合わせ面にスペーサ5cを塗っておく。そ
してスペーサ5cによってできた隙間に強誘電性液晶5dを
注入する。最後に、透光性絶縁体７の他方の面に偏光体
膜８を貼り付け、透光性電極２，６から外部端子９，９
を取り出して、図３に示す構成の光記憶素子を製造す
る。

【００１７】次に、この光記憶素子の動作について説明
する。まず、外部端子９，９は閉じた状態として、記憶
したい画像情報を有する光をＡまたはＢの方向から照射
する。すると、その光の強弱に応じた起電力が光起電力
素子３において発生し、その電圧によって偏光素子５の
偏光特性が変化する。その後、画像情報を有する光の照
射が終了すると外部端子９，９を開くが、偏光素子５は
その光の照射が終了しても変化した偏光特性状態を記憶
している。そして、その光が有する画像情報に応じた偏
光特性状態を偏光素子５が記憶している光記憶素子に、
光を照射すると、記憶したおいた偏光特性状態に応じて
最初に照射した画像情報を有する光と同等の強弱が得ら
れる。よって、最初に照射した光が有する画像情報を再
現できる。なお、照射した光に応じた偏光特性状態を消
去するためには、外部端子９，９間に適当な電圧を加え
て、その偏光特性を初期状態に戻せば良い。

【００１８】なお、上述した実施例では、透光性電極４
がパターニングされていることとしたが、厚さ方向の抵
抗が面方向の抵抗に比べて無視でき、面方向に電圧が漏
れない程度の抵抗率を有する場合には、１枚の光透過性
の電極にて透光性電極４を構成することも可能である。

【００１９】次に、この光記憶素子の応用例について説
明する。基本的にスライド等如何なる平面的な光の画像
情報を記憶する目的を有するものであれば何でも応用可
能であるが、典型的な例としては次のようなものが考え
られる。比較的小型のものでは、書き替え可能なスライ
ドフィルムがあり、本発明の構造を有するフィルムに光
を照射して画像情報を記憶させ、その後は通常のスライ
ドフィルムとして用いることができる。使用後は上記の
方法によって画像情報を消去して書き替えを行うことに
より何回でも再使用することができる。大型のもので
は、画像を記憶する投影用のスクリーンがあり、本発明
の構造を有するスクリーン状のものに映像を投影するこ
とにより、大型の表示を容易に実現できる。この場合も
消去，書き替えによって何度でも使用することができ、
高所に設置しておき定期的に表示内容を変化させたい場
合など、遠隔操作で内容を変更できるため、本発明は大
変適している。

【００２０】（記憶機能付き感光体）図４は、本発明の
記憶機能付き感光体の第１実施例（平面型）の構成を示
す図であり、図４において図２と同一番号を付した部分
は同一または対応する部分を表している。この第１実施
例の記憶機能付き感光体は、上述した光記憶素子の実施
例（図３）に、透光性基板１の他の面に積層されたＳｎ
Ｏ₂ 膜からなる透光性電極10及び非晶質シリコン膜から
なる感光体層11を追加した構成をなす。なお、透光性基
板１，透光性電極２，透光性光起電力素子３，透光性電
極４，偏光素子５，透光性電極６，透光性絶縁体７，偏
光体膜８，外部端子９，９の構成は、上述した光記憶素
子と同じであるのでその説明は省略する。

【００２１】次に、このような構成の記憶機能付き感光
体の製造工程について説明する。まず、透光性基板（ガ
ラス板）１の両面に透光性電極（ＳｎＯ₂ 膜）２及び透
光性電極（ＳｎＯ₂ 膜）10を例えば熱ＣＶＤ法またはス
パッタ法によって形成する。次いで、透光性電極10の上
に感光体層（非晶質シリコン膜）11を例えばプラズマＣ
ＶＤ法にて形成する。一方、透光性電極２の上に、光記
憶素子の場合と同様に、光起電力素子（ｐｉｎ型非晶質
シリコン薄膜）３を例えばプラズマＣＶＤ法にて形成す
る。なお、以下の製造工程は、強誘電性の液晶膜である
偏光素子５の形成工程も含めて、上述した光記憶素子の
場合と同様であるので、その説明は省略する。

【００２２】次に、この記憶機能付き感光体の動作につ
いて説明する。まず、外部端子９，９は閉じた状態とし
て、記憶したい画像情報を有する光をＣまたはＤの方向
から照射する。すると、その光の強弱に応じた起電力が
光起電力素子３において発生し、その電圧によって偏光
素子５の偏光特性が変化する。その後、画像情報を有す
る光の照射が終了すると外部端子９，９を開くが、偏光
素子５はその光の照射が終了しても変化した偏光特性状
態を記憶している。そして、その光が有する画像情報に
応じた偏光特性状態を偏光素子５が記憶している記憶機
能付き感光体に、光を照射すると、記憶したおいた偏光
特性状態に応じて最初に照射した画像情報を有する光と
同等の強弱が得られる。よって、最初に照射した画像情
報を有する光と同等の強弱を有する光を何回でも感光体
層11に照射することが可能である。なお、照射した光に
応じた偏光特性状態を消去するためには、外部端子９，
９間に適当な電圧を加えて、その偏光特性を初期状態に
戻せば良い。

【００２３】図５は、本発明の記憶機能付き感光体の第
２実施例（円筒型）の構成を示す図であり、この第２実
施例は、一般的な複写機で用いられているドラムと呼ば
れる感光体と同じ形状の円筒状をなしている。図５にお
いて図４と同一部分には同一番号を付して説明を省略す
るが、この第２実施例の記憶機能付き感光体は、それぞ
れが円筒状をなす感光体層11，透光性電極10，透光性基
板１，透光性電極２，透光性光起電力素子３，透光性電
極４，偏光素子５，透光性電極６，透光性絶縁体７，偏
光体膜８を外周側から内周側にこの順に積層した円筒状
の積層体にて構成されている。

【００２４】また、この円筒状の記憶機能付き感光体の
製造工程は、基本的には上述した平板状の第１実施例の
場合と同様であるが、強誘電性の液晶膜である偏光素子
５を形成する際の貼り合わせ時に次のような工夫が必要
である。透光性基板１の一方の面に透光性電極10及び感
光体層11を形成すると共にその他方の面に透光性電極
２，透光性光起電力素子３，透光性電極４，ポリイミド
樹脂5aを形成し、膜厚が数十μｍの柔軟性があるガラス
板からなる透光性絶縁体７の一方の面に透光性電極６及
びポリイミド樹脂5aを形成した後、両透光性基板１及び
透光性絶縁体７を貼り合わせる。そして最後に偏光体膜
８を透光性絶縁体７の他方の面に貼り付ける。

【００２５】上述した第２実施例の記憶機能付き感光体
は一般的な複写機の感光体と同じ形状の円筒状をなして
いるので、通常の複写機に応用することが可能である。
以下、この応用例について説明する。図６は、この第２
実施例を複写機に応用した例を示す模式図であり、図６
において20は図５に示す構成をなす円筒状の記憶機能付
き感光体である。記憶機能付き感光体20の内部空隙には
記憶機能付き感光体20に光を照射する内部光源21が備え
られている。記憶機能付き感光体20の周囲には、記憶機
能付き感光体20の表面（感光体層11）に電荷を付与する
帯電装置22と、記憶機能付き感光体20に形成された静電
潜像にトナーを付着させるトナー付着装置23とが設けら
れている。また、記憶機能付き感光体20に接するように
用紙24が搬送される。なお、25は読み取り対象の原稿、
26はこの原稿25に光を照射するための外部光源である。

【００２６】次に、動作について説明する。まず始め
に、通常の場合と同様に、原稿25または外部光源26を動
かすことにより、外部光源26からの照射光にて原稿25を
走査し、その反射光を回転している記憶機能付き感光体
20に照射させ、その反射光の強弱情報に応じた偏光特性
状態を偏光素子５に記憶させる。その後、内部光源21を
点灯し、その光を偏光体膜８側から偏光素子５等を通し
て感光体層11に照射しながら、帯電装置22にて記憶機能
付き感光体20の表面（感光体層11）に電荷を与え、更に
トナー付着装置23にてトナーを付着させ、そのトナー像
を用紙24に転写する。このような工程を繰り返すことに
より、原稿25を照射光によって走査することなく、多数
枚の複写処理を連続して短時間で行うことができる。

【００２７】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の光記憶素
子では、電圧駆動型の不揮発性液晶偏光素子と光透過性
の光起電力素子とを組み合わせた構成としたので、画像
情報を有する光を照射することによりその画像情報を長
期間にわたって安定して記憶することができると共に、
その再生及び消去も容易である。また、この光記憶素子
を用いて映像を表示する場合に、複雑な操作を必要とせ
ず単に光の投影によって映像を描写，記録でき、かつ遠
隔操作及び繰り返し使用が可能であるなど、従来のスラ
イドフィルムに比べて優れている。

【００２８】また、本発明の記憶機能付き感光体では、
本発明の光記憶素子に更に感光体層を設けた構成とした
ので、同一の画像情報を複数回にわたって複写する際
に、簡単な手法にて複写動作の高速化を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光記憶素子の基本構成図である。

【図２】本発明の記憶機能付き感光体の基本構成図であ
る。

【図３】本発明の光記憶素子の実施例の構成図である。

【図４】本発明の記憶機能付き感光体の第１実施例の構
成図である。

【図５】本発明の記憶機能付き感光体の第２実施例の構
成図である。

【図６】本発明の記憶機能付き感光体の第２実施例を複
写機に応用した実施状態を示す模式図である。

【符号の説明】

１ 透光性基板（ガラス板） ２，10 透光性電極（ＳｎＯ₂ 膜） ４，６ 透光性電極（ＩＴＯ膜） ３ 透光性光起電力素子（ｐｉｎ型非晶質シリコン薄
膜） ５ 電圧駆動型の偏光素子（強誘電性液晶膜） ７ 透光性絶縁体（ガラス板） ８ 偏光体膜 ９ 外部端子 11 感光体層（非晶質シリコン膜）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光の情報を記憶する光記憶素子であっ
   て、光の照射により電圧を発生する光透過性の光起電力
   素子と、該光起電力素子での発生電圧に応じて光透過率
   が変化する不揮発性液晶偏光素子との積層構造を有する
   ことを特徴とする光記憶素子。
2. 【請求項２】 光の情報を複写する際に用いる記憶機能
   付き感光体であって、光の照射により電圧を発生する光
   透過性の光起電力素子と、該光起電力素子での発生電圧
   に応じて光透過率が変化する不揮発性液晶偏光素子と、
   該不揮発性液晶偏光素子を透過した光が照射される感光
   体層との積層構造を有することを特徴とする記憶機能付
   き感光体。