JPH08321646A

JPH08321646A - 光センサー、情報記録装置および情報記録再生方法

Info

Publication number: JPH08321646A
Application number: JP8001693A
Authority: JP
Inventors: Daigo Aoki; 大吾青木; Mitsuhiro Kashiwabara; 充宏柏原; Osamu Shimizu; 治清水
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1995-03-17
Filing date: 1996-01-09
Publication date: 1996-12-03
Also published as: US5717626A; EP0732629A1

Abstract

(57)【要約】【目的】カラー画像の良好な記録が可能な光センサー
および情報記録装置を得る。【構成】情報記録媒体に情報露光に起因する電流以上
に増幅された強度で情報記録をすることができ、情報露
光を終了した後も電圧を印加し続けると導電性を持続
し、引き続き情報記録媒体に情報記録を継続する作用を
有する光センサーとして、光導電層中に、電荷発生性物
質含有層の光吸収波長領域に蛍光を発する物質を含有し
ているものを用いた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、情報記録媒体に光
情報を可視情報または静電情報の形で記録することがで
きる光センサーであって、情報記録媒体への情報が著し
く増幅される光センサーおよびその光センサーを組み込
んだ情報記録装置、情報記録方法および情報記録再生方
法に関し、特にカラーバランスの優れた光センサーおよ
びその光センサーを組み込んだ情報記録装置、情報記録
方法および情報記録再生方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電極上に光導電層が設けられた光センサ
ーを前面に設け、該光センサーに対向し、後面に電極が
設けられた電荷保持層からなる情報記録媒体とを光軸上
に配置し、両電極層間に電圧を印加しつつ露光し、入射
光学像に応じて電荷保持層に静電電荷を記録させ、その
静電電荷をトナー現像するかまたは電位読み取りにより
再生する方法は、例えば特開平１−２９０３６６号公
報、特開平１−２８９９７５号公報に記載されている。
また、前記方法における電荷保持層を熱可塑性樹脂層と
し、静電電荷を熱可塑性樹脂層表面に記録した後加熱
し、熱可塑性樹脂表面にフロスト像を形成することによ
り記録された静電電荷を可視化する方法は、例えば特開
平３−１９２２８８号公報に記載されている。

【０００３】さらに、本出願人等は、前記情報記録媒体
における情報記録層を高分子分散型液晶層として、前記
同様に電圧印加時露光し、光センサーにより形成される
電界により液晶層を配向させて情報記録を行い、情報記
録の再生にあたっては透過光あるいは反射光により可視
情報として再生する情報記録再生方法を、先に特願平４
−３３９４号、特願平４−２４７２２号（特開平６−１
３０３４７号公報）、特願平５−２６６６４６号として
出願した。この情報記録再生方法は偏光板を使用しなく
とも記録された情報を可視化できる。

【０００４】また、本出願人等は、前記情報記録再生方
法に使用する光センサーとして、半導電性であり、光セ
ンサーの電極と情報記録媒体の電極間に電圧を印加した
状態で情報露光すると、情報記録媒体に情報露光に起因
する電流以上に増幅された強度で情報記録することがで
き、また情報露光を終了した後も電圧を印加し続けると
徐々に導電性が減少する緩和減衰型導電性を示し、引き
続き情報記録媒体に情報記録を持続する作用を有する光
センサーを、特願平６−６４３７号として提案した。さ
らに、電荷発生層、電荷輸送層に加えて、光誘起電流増
幅作用もしくは注入電流安定化作用を有する光誘起電流
増幅層を積層した前記と同様の光センサーを特願平６−
８４６４０号として提案した。しかしながら、これらの
システムを用いてカラー画像の記録を行う際、カラー感
度は光センサーの分光感度に負うところが大きく、青色
感度が若干不足し、カラーバランスが充分満足のいくも
のとはいえず、こうした情報記録方法において、さらに
青色感度が向上し、ＲＧＢカラーバランスの優れた光セ
ンサーが求められていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は情報記録媒体
への情報形成に使用される光センサーおよび情報記録再
生方法において、情報形成能に優れ情報記録感度が向上
し、カラーバランスの優れた画像が得られる光センサー
および情報記録装置、情報記録再生方法の提供を課題と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、電極上に電荷
発生層、電荷輸送層を積層した光導電層を有する光セン
サーあるいは電荷発生性物質と電荷輸送性物質を混合し
た光導電層を積層した光センサーにおいて、光導電層中
には電荷発生性物質含有層の光吸収波長領域に蛍光を発
する蛍光性物質を含有する光センサーである。電極上に
光導電層を有し、情報記録媒体への情報形成に使用され
る光センサーにおいて、半導電性であり、光センサーの
電極と情報記録媒体との電極間に露光した状態で電圧を
印加するか、あるいは電圧を印加した状態で露光する
と、情報記録媒体に露光に起因する電流以上に増幅され
た強度で情報記録をすることができ、また、露光を終了
した後も電圧を印加し続けると導電性が徐々に減衰する
挙動を示し、引き続き情報記録媒体に情報記録を継続す
る作用を有する光センサーであり、光導電層中に電荷発
生性物質含有層の光吸収波長領域に蛍光を発する蛍光性
物質を含有する光センサーである。電極上に光導電層を
有し、情報記録媒体への情報形成に使用される光センサ
ーにおいて、電極上に電界または電荷量により情報形成
が可能な情報記録層を積層した情報記録媒体と対向して
配置して使用され、半導電性であり、光センサーの電極
と情報記録媒体との電極間に露光した状態で電圧を印加
するか、あるいは電圧を印加した状態で露光すると、情
報記録媒体に付与される電界または電荷量が増幅され、
また、露光を終了した後でも電圧を印加し続けると導電
性が徐々に減衰する挙動を示し、引き続き電界または電
荷量を情報記録媒体に付与し続ける作用を有する光セン
サーであり、光導電層中に電荷発生性物質含有層の光吸
収波長領域に蛍光を発する蛍光性物質を含有する光セン
サーである。蛍光性物質が、３７０ｎｍ〜４５０ｎｍの
範囲に最大吸収波長を持ち、かつ、主に３５０ｎｍ〜５
００ｎｍの範囲内の波長の光を吸収し、４７０ｎｍ〜５
５０ｎｍの範囲に最大蛍光発光波長を持ち、かつ、４５
０ｎｍ〜６００ｎｍの範囲内の蛍光発光をする蛍光性物
質であり、蛍光の光増感作用を有する前記の光センサー
である。蛍光性物質が電荷輸送性物質である前記の光セ
ンサーである。光センサーへ１０⁵〜１０⁶Ｖ／ｃｍの電
界強度の印加時に、未露光部での通過電流密度が１０^-4
〜１０^-7Ａ／ｃｍ²である光センサーである。

【０００７】また、露光によって情報記録媒体へ光情報
を記録する情報記録装置において、前記の光センサーと
電極上に情報記録層を形成した情報記録媒体とを間隙を
設けて光軸上に対向配置し、光センサー側より露光可能
とし、光センサーの電極と情報記録媒体の電極間に電圧
印加を可能に結線した情報記録装置である。情報記録層
が少なくとも液晶相および樹脂相からなる前記の情報記
録装置である。情報記録層が熱可塑性樹脂からなり、情
報露光に応じた電荷が情報記録層表面に付与された後、
加熱され、露光に応じたフロスト像が情報記録層表面に
形成されるものである前記の情報記録装置である。

【０００８】情報記録層が電荷保持層からなり、露光に
応じた電荷が情報記録層表面に付与され、露光に応じた
電荷が情報記録層表面に形成されたものであるか、もし
くは情報記録層表面に形成された電荷をトナーによって
現像する前記の情報記録装置である。情報記録層がメモ
リー性を有する前記の情報記録装置である。光センサー
へ１０⁵〜１０⁶Ｖ／ｃｍの電界強度の印加時に、未露光
部での通過電流密度が１０^-4〜１０^-7Ａ／ｃｍであり、
情報記録媒体の比抵抗が１０¹⁰〜１０¹³Ω・ｃｍである
前記の情報記録装置である。

【０００９】下部電極上に光導電層、誘電体層、情報記
録層、上部電極を順に積層した情報記録装置において、
下部電極、光導電層からなる光センサー部は、前記の光
センサーからなり、光センサー部より露光可能とし、下
部電極と上部電極との間に電圧印加を可能に結線した情
報記録装置である。情報記録媒体における情報記録層
が、少なくとも液晶相および樹脂相からなる前記の情報
記録装置である。

【００１０】露光によって情報記録媒体へ光情報を記録
する情報記録再生方法において、前記の光センサーと電
極上に情報記録層を形成した情報記録媒体を使用し、光
センサーもしくは情報記録媒体の少なくともいずれか一
方の電極を透明電極とするとともに、光センサーと情報
記録媒体を間隙を設けて光軸上に対向配置し、両電極間
に露光した状態で電圧を印加する、あるいは電圧を印加
した状態での露光により情報記録媒体への情報記録を行
い、透過光あるいは反射光により可視情報として情報記
録媒体に記録した光情報の再生を行う情報記録再生方法
である。露光によって情報記録媒体へ光情報を記録する
情報記録再生方法において、前記の光センサーと電極上
に熱可塑性樹脂からなる情報記録層を形成した情報記録
媒体を使用し、光情報の露光によって電荷が情報記録層
上に付与された後に加熱し、情報露光に応じたフロスト
像を形成し、透過光あるいは反射光により可視情報とし
て情報記録媒体に記録した光情報の再生を行う情報記録
再生方法である。露光によって情報記録媒体へ光情報を
記録する情報記録再生方法において、前記の光センサー
と電極上に電荷保持層からなる情報記録層を形成した情
報記録媒体を使用し、光情報の露光によって電荷を情報
記録層上に付与した後に、記録した光情報を電位センサ
ーによって読み取り再生を行う情報記録再生方法であ
る。

【００１１】露光によって情報記録媒体へ光情報を記録
する情報記録再生方法において、前記の光センサーと電
極上に電荷保持層からなる情報記録層を形成した情報記
録媒体を使用し、光情報の露光によって電荷を情報記録
層上に付与した後に、記録した光情報をトナーによって
現像し、透過光または反射光によって可視情報として光
情報の再生を行う情報記録再生方法である。露光によっ
て情報記録媒体へ光情報を記録する情報記録再生方法に
おいて、情報記録媒体が下部電極上に光導電層、誘電体
層、情報記録層、上部電極を順に積層しており、下部電
極、光導電層からなる光センサー部は、前記の光センサ
ーからなり、下部電極と上部電極の少なくともいずれか
一方は透明電極とし、下部電極と上部電極との間に露光
した状態で電圧を印加する、あるいは電圧を印加しつつ
露光により情報記録媒体への情報記録を行い、透過光あ
るいは反射光により可視情報として情報記録媒体に記録
した光情報の再生を行う情報記録再生方法である。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の光センサーは電極上に光
導電層を積層したものから構成されている。その光導電
層は単層型のものと電荷発生層および電荷輸送層を積層
した積層型のものがある。光導電層は、一般には光が照
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機
能を有するものであり、特に電界が存在する場合にその
効果が顕著である。ここで、本発明の情報記録媒体にカ
ラー画像情報の記録を行う際に使用する光センサーはカ
ラーバランスを考慮すると、４００〜７００ｎｍの可視
光領域の波長に対して均一な感度を有することが好まし
い。ところが、光センサーの分光特性は例えば図２１に
示すような光導電層に含有される電荷発生性物質の分光
特性に支配され、一般に青色波長領域の感度が低いので
カラーバランスの良好な画像を得ることが困難である。
そこで、光導電層中に３７０ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲に
最大吸収波長を持ち、かつ、主に３５０ｎｍ〜５００ｎ
ｍの範囲内の波長の光を吸収し、４７０ｎｍ〜５５０ｎ
ｍの範囲に最大蛍光波長を持ち、かつ、４５０ｎｍ〜６
００ｎｍの範囲内の蛍光発光をする蛍光性物質を含有さ
せる。

【００１３】このようにすると、電荷発生性物質の吸収
が弱く感度の低い青色波長領域の光である４００ｎｍ〜
５１０ｎｍの光をも充分に吸収し、感度の高い緑色波長
領域の蛍光（４７０ｎｍ〜６００ｎｍ）として発光する
ので、青色波長領域の光を緑色波長領域の光として電荷
発生性物質に吸収させ、青色波長領域感度の増大を図る
ことができる。この特性は特に後述する３色分解プリズ
ムを用いたカラー画像記録方法には効果的で、入射光を
例えば図２３に示すようなＲＧＢ波長領域、すなわち青
色領域４００〜５１０ｎｍ、緑色領域４７０ｎｍ〜６０
０ｎｍ、赤色領域５６０ｎｍ〜７００ｎｍに分けて情報
記録媒体上に記録するため、波長領域における効果が明
確で青色領域のみに増感作用が働き、カラーバランスの
改善がより顕著になされる。

【００１４】加えるに、本発明の光センサーは、光セン
サーへの光照射時において、情報記録媒体に付与される
電界または電荷量が光照射につれて経時的に増幅され、
また光照射を終了した後でも電圧を印加し続けるとその
増加した導電性を緩和的に持続し、引き続き電界または
電荷量を情報記録媒体に付与し続ける作用を有するに至
るものである。本発明の光センサーにおける光誘起電流
増幅作用について以下に詳細に説明する。本発明の増幅
作用の測定用光センサーとして、透明ガラス上にＩＴＯ
電極が設けられ、該電極上に光導電層が積層された光セ
ンサーにおいて、その光導電層上に０．１６ｃｍ²の金
電極を積層する。そして、この両電極間にＩＴＯ電極を
正極として直流の一定電圧を印加すると共に、電圧印加
開始後０．５秒後に透明ガラス側から０．０３３秒間光
照射し、測定時間中の光センサーにおける電流値の挙動
を、光照射開始時（ｔ＝０）から測定する。なお、照射
光は、キセノンランプ（浜松ホトニクス社製Ｌ２２７
４）を光源に、グリーンフィルター（日本真空光学社
製）により緑色光を選択して照射し、照射光強度を照度
計（ミノルタ社製）で測定し、２０ルックスのものとす
る。図３にそのフィルター特性を示す。この光強度で光
照射した時、透明基材、ＩＴＯ膜の光透過率、フィルタ
ーの分光特性を考慮すると、光導電層には４．２×１０
¹¹個／ｃｍ²秒のフォトンが入射する。そして、入射し
たフォトンが全て光キャリアに変換されると、理論的に
は光電流としては単位面積当たり１．３５×１０^-6Ａ／
ｃｍ²の電流が発生する。

【００１５】ここで、前記測定装置により測定する場合
に、理論的光電流に対して、光センサーで実際に発生し
た光誘起電流＝（光センサーで実際に発生した光誘起電
流値／理論的光電流値）をその光センサーにおける量子
効率と定義する。また、光誘起電流とは、光照射部の電
流値から光を照射しない部分で流れる電流であるベース
電流値を差し引いたものであり、光照射中あるいは光照
射後もベース電流以上の光照射に起因する電流が流れる
ものをいい、いわゆる光電流とは相違する。本発明の光
センサーにおける光誘起電流増幅作用とは、このような
光誘起電流の挙動のことであると定義する。

【００１６】本発明における光誘起電流増幅作用を有す
る光センサーと、光誘起電流増幅作用を有しない光セン
サー（以下、比較センサーと称す）とを、前記測定装置
での測定結果を使用して説明する。まず、比較センサー
についての測定結果を図４に示す。図４において、
（ｍ）線は、前記理論値（１．３５×１０^-6Ａ／ｃ
ｍ²）を示す参考線で、光照射を０．０３３秒間行い、
光照射後も電圧印加を継続した状態を示す。（ｎ）線
は、光誘起電流増幅作用を有しない光センサーの実測線
で光照射中の光電流の増加は小さく、その値も理論値
（１．３５×１０^-6Ａ／ｃｍ²）を超えず、この比較セ
ンサーにおける量子効率は０．４とほぼ一定である。光
照射中の量子効率の変化を図５に示す。

【００１７】これに対して本発明の光センサーは、一例
として図１３に示すように光照射時は光誘起電流が増幅
し、量子効率との関係を示す図６から明らかなように、
約０．０１秒で量子効率は１を超え、その後も量子効率
は増加を続けることがわかる。また、比較センサーでは
光照射終了と同時に有効な電流は得られない。これに対
して本発明の光センサーにおいては、光照射後も電圧印
加を継続することにより光誘起電流が継続して流れ、引
き続いて光誘起電流を取り出すことができ、光情報を続
けて得ることができる。

【００１８】その詳細な理由は不明であるが、本発明の
光センサーにおいては、情報光の照射に伴い発生する光
誘起電荷キャリアの全てが電圧印加状態において光導電
層の層幅方向に移動するわけでなく、光誘起電荷キャリ
アの一部が光導電層中あるいは電極と光導電層の界面に
存在するトラップサイトにトラップされたような状態と
なり、このトラップされた電荷は経時的に蓄積され、電
圧印加した状態では露光により発生する光電流に加え
て、このトラップされた電荷により誘起される電極から
の注入電流が流れ、見掛けの光誘起電流量を経時的に増
幅させるものと考えられる。そして、電圧を印加した状
態を維持しつつ、露光を終了する場合には、露光により
生じる光キャリアはただちに減衰して消滅するが、トラ
ップされた電荷の減衰は緩やかであるためトラップされ
た電荷により誘起される電極からの注入電流は減衰しな
がらも充分な量が流れるものと推察される。この光誘起
電流は本発明の光センサーにおける光をトリガーとした
電流増幅による効果であり、通常の感光体で予想される
入射した光に起因する光電流以上の電流が流れるため
に、情報記録媒体に対して効果的な光情報の付与を可能
とするものである。

【００１９】本発明の光センサーは、素子全体として半
導電性であり、所定の電流密度の電流が流れるためには
暗時の比抵抗が１０⁹〜１０¹³Ω・ｃｍであることが好
ましい。特に、比抵抗が１０¹⁰〜１０¹¹Ω・ｃｍの範囲
のもので増幅作用が顕著である。比抵抗が１０¹³Ω・ｃ
ｍよりも大きい光センサーでは１０⁵〜１０⁶Ｖ／ｃｍの
電界強度範囲では本発明の光センサーのような増幅作用
を示さない。また、比抵抗が１０⁹Ω・ｃｍ未満の光セ
ンサーでは、電流が非常に多く流れ、電流によるノイズ
が発生し易く好ましくない。

【００２０】これに対して、一般の電子写真用に用いら
れている感光体素子は、暗抵抗率が１０¹⁴〜１０¹⁶Ω・
ｃｍのものが用いられており、本発明の光センサーは電
子写真において、その目的を達することができず、ま
た、一般の電子写真用の暗抵抗率が大きな光導電層を有
する光センサーは、本発明の目的には使用することがで
きない。また、光センサーの比抵抗ρ（Ω・ｃｍ）と電
流密度Ｊ（Ａ／ｃｍ²）の間には、光センサーの膜厚
ｄ、電極面積Ｓ、および印加電界強度Ｅ（Ｖ／ｃｍ）の
間には、 ρ＝（Ｅ・ｄ／Ｊ・Ｓ）×（Ｓ／ｄ）＝Ｅ／Ｊの関係式が成立するので、光センサーの比抵抗は印加電
界強度と電流密度から求めることができる。

【００２１】また、情報記録媒体における情報記録層が
特に高分子分散型液晶である場合には、液晶の動作電圧
領域に光センサーの感度を設定することが必要である。
すなわち、露光部において情報記録媒体に印加される電
位（明電位）と未露光部において情報記録媒体に印加さ
れる電位（暗電位）との差であるコントラスト電圧を情
報記録媒体における液晶の動作電圧領域において一定の
大きさをとることが必要となる。そのため、例えば光セ
ンサーの未露光部の液晶層に印加される暗電位は、液晶
の動作開始電位程度に設定する必要がある。したがっ
て、情報記録媒体の抵抗率が常温で１０¹⁰〜１０¹³Ω・
ｃｍであり、光センサーに１０⁵〜１０⁶Ｖ／ｃｍの電界
が与えられた状態で、１０^-4〜１０^-7Ａ／ｃｍ²のベー
ス電流が生じる程度の導電性が要求され、好ましくは１
０^-5〜１０^-6Ａ／ｃｍ²の範囲がよい。ベース電流が１
０^-7Ａ／ｃｍ²の未満の光センサーでは液晶層が露光状
態でも配向せず、また、１０^-4Ａ／ｃｍ²以上のベース
電流の光センサーでは未露光状態でも電圧印加と同時に
電流が多く流れ、液晶が配向し、露光したとしても未露
光部との間で透過率の差が得られない。また、液晶によ
って動作電圧および範囲が異なるものもあるので、印加
電圧および電圧印加時間を設定するにあたっては情報記
録媒体における電圧配分を考慮する必要がある。

【００２２】次に、本発明の光センサーの構成および材
料について説明する。まず、単層型光センサーについて
説明する。図１は単層型光センサーを説明するための断
面図であり、図中１３は電極、１４は光導電層、１５は
基板である。光導電層１４は、無機光導電性物質または
有機光導電性物質、バインダーおよび蛍光性物質から形
成されている。無機光導電性物質としてはＳｅ、Ｓｅ−
Ｔｅ、ＺｎＯ、ＴｉＯ₂、Ｓｉ、ＣｄＳ等が挙げられ、
これらを単独もしくは複数を組み合わせて微粒子とし、
バインダーを使用して光導電層を形成する。バインダー
には例えばシリコーン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ビ
ニルホルマール樹脂、ビニルアセタール樹脂、ビニルブ
チラール樹脂、スチレン樹脂、スチレン−ブタジエン共
重合体樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、飽和または
不飽和ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニル
樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合
体樹脂等が挙げられ、それぞれバインダー用の樹脂を単
独または複数のものを組み合わせて使用することができ
る。この場合バインダー用の樹脂１重量部に対して光導
電性微粒子を０．１〜１０重量部、好ましくは１〜５重
量部の割合で分散させたものとするとよい。

【００２３】また、有機光導電性物質には高分子光導電
性物質、および低分子光導電性物質の絶縁性バインダー
中への分散物がある。高分子光導電性物質としては、例
えばポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）、ＰＶＫにおけ
るビニル基の代わりにアリル基、アクリロキシアルキル
基のエチレン性不飽和基が含まれたポリ−Ｎ−エチレン
性不飽和基置換カルバゾール類、また、ポリ−Ｎ−アク
リルフェノチアジン、ポリ−Ｎ−（β−アクリロキシ）
フェノチアジン等のポリ−Ｎ−エチレン性不飽和基置換
フェノチアジン類、ポリビニルピレン等がある。なかで
もポリ−Ｎ−エチレン性不飽和基置換カルバゾール類、
特にポリビニルカルバゾールが好ましく用いられる。

【００２４】また、低分子光導電性物質としては、アル
キルアミノフェニル基等で置換されたオキサジアゾール
類、トリフェニルメタン誘導体、ヒドラゾン誘導体、ブ
タジエン誘導体、スチルベン誘導体等が挙げられる。ま
た、光導電層を積層型光センサーで用いる電荷発生性物
質と電荷輸送性物質を１：１〜１：１０、好ましくは
１：２〜１：５の割合で混合して用いてもよい。これら
の有機光導電性物質１重合部に対して、バインダー０．
１〜１０重量部、好ましくは０．１〜１重量部中に分散
させて、皮膜形成性の有機光導電層を形成してもよい。
上述の光導電層中には後で述べるような蛍光性物質が、
光導電性物質１重量部に対して、０．０１〜１０重量
部、好ましくは１〜５重量部加えられる。ただし、蛍光
性物質が電荷輸送性物質である場合には、電荷輸送性物
質として光導電層内に含有されるため別個に蛍光性物質
を加える必要は特にない。これらの単層光導電層の乾燥
後の膜厚は１〜５０μｍであり、好ましくは３〜２０μ
ｍで電極上に形成される。このような膜厚とすることに
よって光センサーは良好な感度と画質を示す。

【００２５】次に、積層型光センサーについて説明す
る。図２は積層型光センサーを説明するための断面図で
あり、図１３は電極、１４’は電荷発生層、１４”は電
荷輸送層、１５は基板である。図に示すように、積層型
光センサーは電極上に電荷発生層、電荷輸送層を順次積
層して形成され、無機光センサーと有機光センサーとが
ある。無機光センサーにおける電荷発生層１４’はＳｅ
−Ｔｅ、硫黄や酸素等をドープしたＳｉ等を蒸着、スパ
ッタリング、ＣＶＤ等により電極上に、０．０５μｍ〜
１μｍの膜厚に積層される。

【００２６】有機光センサーにおける電荷発生層１４’
は電荷発生性物質とバインダーからなる。電荷発生性物
質としては、下記に示すピリリウム系染料、チアピリリ
ウム系染料、アズレニウム系染料、シアニン系染料、ア
ズレニウム系染料等のカチオン系染料、スクアリリウム
塩系染料、フタロシアニン系顔料、ペリレン系顔料、ピ
ラントロン系顔料等の多環キノン系顔料、インジゴ系顔
料、キナクリドン系顔料、ピロール系顔料、アゾ系顔料
等の染料、顔料を単一層中で複数のものを組み合わせて
使用することができる。

【００２７】

【化１】

【００２８】

【化２】

【００２９】

【化３】

【００３０】また、使用可能なアゾ系顔料には多くのも
のを挙げることができるが、とくに好ましいアゾ系顔料
の化学構造を、中心骨格Ａとカプラー部分Ｃｐによって

【００３１】

【化４】

【００３２】としてあらわせば、Ａの具体例としては以
下のものを挙げることができる。

【００３３】

【化５】

【００３４】

【化６】

【００３５】

【化７】

【００３６】

【化８】

【００３７】また、Ｃｐの具体例としては、

【００３８】

【化９】

【００３９】

【化１０】

【００４０】

【化１１】

【００４１】等が挙げられる。これらの中心骨格Ａおよ
びカプラーＣｐは適宜組み合わせることによって電荷発
生性物質として好適なアゾ染料を得ることができる。バ
インダーとしては、例えばシリコーン樹脂、ポリカーボ
ネート樹脂、ビニルホルマール樹脂、ビニルアセタール
樹脂、ビニルブチラール樹脂、スチレン樹脂、スチレン
−ブタジエン共重合体樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹
脂、飽和または不飽和ポリエステル樹脂、メタクリル樹
脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル−酢
酸ビニル共重合体樹脂等が挙げられ、それぞれバインダ
ー樹脂を単独または複数のものを組み合わせて使用する
ことができる。これらの電荷発生性物質とバインダーの
混合比は、電荷発生性物質１重量部に対してバインダー
を０．１〜１０重量部、好ましくは０．２〜１重量部の
割合で使用することが望ましい。電荷発生層は乾燥後膜
厚として０．０１〜１μｍであり、好ましくは０．１〜
０．５μｍとするとよく、このような膜厚とすることに
よって良好な感度と画質を示す。また、先に示した電荷
発生性物質のうち、蒸着法で成膜可能なものは、バイン
ダーを用いず、単独で成膜することもできる。

【００４２】電荷輸送層１４”は電荷輸送性物質とバイ
ンダーとからなる。電荷輸送性物質は、電荷発生層で発
生した電荷の輸送特性が良い物質であり、例えば、オキ
サジアゾール、オキサゾール、トリアゾール、チアゾー
ル、トリフェニルメタン、スチリル、ピラリゾン、ヒド
ラゾン、芳香族アミン、カルバゾール、ポリビニルカル
バゾール、スチルベン、エナミン、アジン、トリフェニ
ルアミン、ブタジエン、多環芳香族化合物、スチルベン
二重体およびそれらの誘導体等があり、ホール輸送特性
のよい物質とすることが必要である。

【００４３】バインダーとしては、前記した電荷発生層
におけるバインダーと同様のもの、さらにポリアリレー
ト樹脂、フェノキシ樹脂が使用できるが、好ましくはス
チレン樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体樹脂、ポリ
カーボネート樹脂である。バインダーは電荷輸送性物質
１重量部に対して０〜１０重量部、好ましくは０．１〜
１重量部の割合で使用することが望ましい。電荷輸送層
は乾燥後膜厚として１〜５０μｍであり、好ましくは３
〜２０μｍとするとよく、このような膜厚とすることに
よって良好な感度と画質が得られる。電荷発生層と電荷
輸送層は、その構成を上下を逆に積層してもよい。先に
示した電荷輸送性物質で蒸着法で成膜可能なものは、バ
インダーを用いず、単独で成膜することもできる。

【００４４】次に、本発明の特徴である蛍光性物質につ
いて説明する。本発明で用いられる蛍光性物質は、電荷
輸送性物質として電荷輸送層に使用するか、あるいは添
加剤として電荷発生層中に添加することができる。蛍光
性物質は、主に３００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内の波長
の光を吸収し、主に４５０ｎｍ〜６００ｎｍの範囲内の
蛍光発光をするものであり、光導電層中に分散あるいは
混合、溶解等による添加が可能であるか、あるいは、電
荷輸送性を有し、電荷輸送層して用いることが可能であ
ればどのような構造のものでもよい。電荷輸送性を持
った蛍光性物質としては、例えば下記構造の

【００４５】

【化１２】

【００４６】等の化合物を挙げることができる。電極１
３は、後述する情報記録媒体が不透明であれば透明性を
有することが必要であるが、情報記録媒体が透明性を有
する場合には透明、不透明いずれでもよく、１０⁶Ω・
ｃｍ以下の比抵抗を安定して与える材料、例えば金、
白金、亜鉛、チタン、銅、鉄、錫等の金属薄膜導電膜、
酸化錫、酸化インジウム、酸化亜鉛、四級アンモニウム
含有物質等の有機導電膜等を単独あるいは二種類以上の
複合材料として用いることができ。なかでも酸化物導電
体が好ましく、特にインジウム錫複合酸化物（ＩＴＯ）
が好ましい。電極１３は、蒸着、スパッタリング、ＣＶ
Ｄ、コーティング、めっき、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ＩＴＯ膜では１０
〜３００ｎｍ程度であり、情報記録層の間の全面あるい
は任意のパターンに合わせて形成される。また、二種類
以上の材料を積層して用いることもできる。

【００４７】基板１５は、後述する情報記録媒体が不透
明であれば透明性を有することが必要であるが、情報記
録媒体が透明性を有する場合には透明、不透明いずれで
もよく、カード、フィルム、テープ、ディスク等の形状
を有し、光センサーを支持するものである。光センサー
自体が支持性を有する場合には設ける必要がないが、光
センサー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い。例えば可
撓性のあるプラスチックフィルム、あるいはガラス、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレ
ート、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレ
ート、ポリエステル、ポリカーボネート等のプラスチッ
クシート、カードが使用される。なお、基板の電極１３
が設けられる面の他方の面には、電極１３が透明であれ
ば必要に応じて反射防止効果を有する層を積層するか、
また、反射防止効果を発現しうる膜厚に透明基板を調整
するか、さらに両者を組み合わせることにより反射防止
性を付与するとよい。

【００４８】また、電極１３と光導電層１４または電荷
発生層１４’間に光誘起電流増幅層を設けてもよい。そ
の詳細な理由は不明であるが、光誘起電流増幅層は光セ
ンサーにおける光誘起によって発生した電流を増幅する
作用や、電極１３から光導電層１４または電荷発生層１
４’への電荷キャリアー注入性を制御して情報記録媒体
に実質的に印加される電圧を調節する作用、および電極
１３から光導電層１４または電荷発生層１４’への電荷
キャリア注入性を均一化し、情報記録媒体への記録にお
いて、ノイズ、むら等を軽減する作用を有している。第
一の作用は光センサーとしての記録感度の向上に効果的
であり、第二の作用は記録画像の画像濃度の調整に効果
的であり、さらに第三の作用は記録画像の画質向上に効
果的である。

【００４９】光誘起電流増幅層には、例えばシリコーン
樹脂、ポリカーボネート樹脂、ビニルホルマール樹脂、
ビニルアセタール樹脂、ビニルブチラール樹脂、スチレ
ン樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体樹脂、エポキシ
樹脂、アクリル樹脂、飽和または不飽和ポリエステル樹
脂、メタクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹
脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂等が挙げら
れ、それぞれバインダー樹脂を単独または複数のものを
組み合わせて使用することができる。さらに、可溶性ポ
リアミド、フェノール樹脂、ポリウレタン、ポリウレ
ア、カゼイン、ポリペプチド、ポリビニルアルコール、
ポリビニルピロリドン、無水マレイン酸エステル重合
体、第四級アンモニウム塩含有重合体、セルロース化合
物等を使用することができ、それぞれバインダー樹脂を
単独または複数のものを組み合わせて使用することがで
きる。特にビニルホルマール樹脂、ビニルアセタール樹
脂、ビニルブチラール樹脂が好ましい。

【００５０】光誘起電流増幅層の厚さは０．００５〜５
μｍ、好ましくは０．０５〜５μｍがよく、ディップコ
ーティング、ロールコーティング、スピンコーティング
等の方法によって塗布することができる。０．００５μ
ｍよりも薄いと、画像ノイズの軽減作用はなくなり、ま
た、５μｍよりも厚いと電極から電荷発生層への電荷キ
ャリアの注入を妨げてしまう。また、光誘起電流増幅層
には必要に応じて、各種の電子受容性物質、光導電性物
質が添加され、それぞれ添加物を単独または複数のもの
を組み合わせて使用することができる。

【００５１】電子受容性物質としては、例えは置換ベン
ゼン類、置換ナフタレン類、置換および無置換ベンゾキ
ノン類、置換および無置換ナフトキノン類、置換および
無置換アントラキノン類、置換フルオレノン類、クロラ
ニル類、置換キノジメタン類を挙げることができる。光
導電性物質としては、前述した単層の光導電層を構成す
る無機と有機の光導電性物質および光導電層が積層して
形成された場合の電荷発生性物質を用いることができ、
例えば無機光導電性物質としてはＳｅ、Ｓｅ−Ｔｅ、Ｚ
ｎＯ、ＴｉＯ₂、Ｓｉ、硫黄や酸素等をドープしたＳ
ｉ、ＣｄＳ等が挙げられ、有機光導電性物質のうち高分
子光導電性物質としては、例えばポリビニルカルバゾー
ル（ＰＶＫ）、ＰＶＫにおけるビニル基の代わりにアリ
ル基、アクリロキシアルキル基のエチレン性不飽和基が
含まれたポリ−Ｎ−エチレン性不飽和基置換カルバゾー
ル類、また、ポリ−Ｎ−アクリルフェノチアジン、ポリ
−Ｎ−（β−アクリロキシ）フェノチアジン等のポリ−
Ｎ−エチレン性不飽和基置換フェノチアジン類、ポリビ
ニルピレン等が挙げられる。有機光導電性物質のうち、
低分子光導電性物質としては、アルキルアミノフェニル
基等で置換されたオキサジアゾール類、トリフェニルメ
タン誘導体、ヒドラゾン誘導体、ブタジエン誘導体、ス
チルベン誘導体が挙げられる。

【００５２】電荷発生性物質としては、ピリリウム系染
料、チアピリリウム系染料、アズレニウム系染料、シア
ニン系染料、アズレニウム系染料等のカオチン系染料、
スクアリリウム塩系染料、フタロシアニン系顔料、ペリ
レン系顔料、ピラントロン系顔料等の多環キノン系顔
料、インジゴ系顔料、キナクリドン系顔料、ピロール系
顔料、アゾ系顔料等の染料、顔料を単独もしくは複数の
ものを組み合わせて使用することができる。これらの添
加物はバインダー樹脂１重量部に対して０．００１〜１
０重量部、好ましくは０．０５〜５重量部の割合で添加
され、それぞれ添加物を単独または複数のものを組み合
わせて使用することができ、特に置換ベンゾキノン類と
アゾ顔料との組合せのように電子受容性化合物と有機光
導電性顔料を組み合わせて用いることにより大きな増幅
作用が得られ好ましい。

【００５３】情報記録媒体２について説明する。まず、
本発明における情報記録媒体としては、その情報記録層
が液晶−高分子複合体（以下ＬＣＰＣと示す）とする場
合が挙げられる。ＬＣＰＣは液晶相中に樹脂粒子が分散
した構造を有しているが、液晶材料はスメクチック液
晶、ネマチック液晶、コレステリック液晶あるいはこれ
らの混合物を使用することができる。液晶としては、そ
の配向性を保持し、情報を永続的に保持させる、いわゆ
るメモリー性の観点からスメクチック液晶を使用するの
が好ましい。スメクチック液晶としては、液晶性を呈す
る物質の末端基の炭素基が長いシアノビフェニル系、シ
アノターフェニル系、フェニルエステル系、さらにフッ
素系等のスメクチックＡ相を呈する液晶物質、強誘電性
液晶として用いられるスメクチックＣ相を呈する液晶物
質、あるいはスメクチックＨ、Ｇ、Ｅ、Ｆ等を呈する液
晶物質等が挙げられる。

【００５４】樹脂粒子を形成する材料としては、例えば
紫外線硬化型樹脂であって、モノマー、オリゴマーの状
態で液晶材料と相溶性を有するもの、あるいはモノマ
ー、オリゴマーの状態で液晶材料と共通の溶媒に相溶性
を有するものを好ましく使用できる。このような紫外線
硬化型樹脂としては、例えばアクリル酸エステル、メタ
クリル酸エステル等が挙げられる。その他、液晶材料と
共通の溶媒に相溶性を有する溶媒可溶性の熱硬化性樹
脂、例えばアクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリエステ
ル樹脂、ポリスチレン樹脂、およびこれらを主体とした
共重合体等、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等を使用し
てもよい。液晶材料と樹脂の使用割合は、液晶の含有率
が１０重量％〜９０重量％、好ましくは４０重量％〜８
０重量％となるように使用するとよく、１０重量％未満
であると情報記録により液晶相が配向しても光透過性が
低く、また、９０重量％を超えると液晶の浸みだし等の
現象が生じ、画像むらが生じ好ましくない。

【００５５】情報記録層の膜厚は解像性に影響を与える
ので、乾燥後膜厚０．１μｍ〜１０μｍ、好ましくは３
μｍ〜８μｍとするとよく、光解像性を維持しつつ、動
作電圧も低くすることができる。膜厚が薄すぎると、情
報記録部のコントラストが低く、また、厚すぎると動作
電圧が高くなるので好ましくない。以上のように情報記
録媒体として情報露光による記録を液晶の配向により可
視化した状態とするものであるが、液晶と樹脂との組合
せを選ぶことにより一度配向し、可視化した情報は消去
せず、メモリ性を付与することができる。また、等方相
転移付近の高温に加熱すると、メモリー性を消去するこ
とができるので、再度の情報記録に使用することができ
る。

【００５６】この情報記録媒体は、図７に示すように上
述した光センサーをポリイミドのような絶縁性樹脂フィ
ルムからなるスペーサー１９を介して、対向配置し、両
電極１３、１３’を電圧源を介して結線して第１の情報
記録装置とされる。この装置における電極１３、１３’
はいずれか一方、または両方が透明性であればよい。次
に、第２の情報記録装置について説明する。図８は、本
発明の第２の情報記録装置を断面図により示す図であ
り、図中２０は誘電体層であり、また図２と同一符号は
同一内容を示す。第２の情報記録装置は、第１の情報記
録装置における光センサーと情報記録媒体とを誘電体層
２０を介して対向配置し、直接積層したものであ。第２
の情報記録装置は光センサーにおける光導電層が溶媒を
使用して塗布形成される場合に特に適しており、光導電
層上に情報記録層を直接塗布形成すると、それらの相互
作用により情報記録層における液晶が溶出したり、ま
た、情報記録層形成用の溶媒により光導電材料が溶出す
ることによる画像むらを防止することができ、光センサ
ーと情報記録媒体との一体化を可能とするものである。

【００５７】誘電体層２０はその形成にあたって、光導
電層形成材料、情報記録形成材料のいずれに対しても溶
解性を有しないことが必要であり、また、導電性を有し
ないことが必要である。導電性を有する場合には、空間
電荷の拡散が生じ、解像度の劣化を生じることから絶縁
性が要求される。また、誘電体層は液晶層に印加される
分配電圧を低下させたり、あるいは解像性を悪化させる
ので、膜厚は薄い方が好ましく、２μｍ以下とすること
がよいが、逆に薄くすることにより経時的な相互作用に
よる画像ノイズの発生ばかりでなく、積層塗布する際に
ピンホール等の欠陥による浸透の問題が生じる。ピンホ
ール等の欠陥による浸透性は積層塗布する材料の固形分
比率、溶媒の種類、粘度により異なるので積層塗布され
るものの膜厚は適宜設定されるが、少なくとも１０μｍ
以下の膜厚とするとよく、好ましくは０．１〜３μｍと
するとよい。さらに、各層に印加される電圧分配を考慮
した場合、薄膜化と共に誘電率の高い材料が好ましい。

【００５８】誘電体層を形成する材料としては、無機材
料ではＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂、ＣｅＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｇｅ
Ｏ₂、Ｓｉ₃Ｎ₄、ＡｌＮ、ＴｉＮ、ＭｇＦ₂、ＺｎＳ、二
酸化珪素と二酸化チタンの組合せ、硫化亜鉛とフッ化マ
グネシウムの組合せ、酸化アルミニウムとゲルマニウム
の組合せ等を使用し、蒸着法、スパッタリング法、化学
蒸着（ＣＶＤ）法等により積層して形成するとよい。ま
た、有機溶剤に対して相溶性の少ない水溶性樹脂、例え
ばポリビニルアルコール、水系ポリウレタン、水ガラス
等の水溶液を使用し、スピンコート法、ブレードコート
法、ロールコート法等により積層してもよい。さらに、
塗布可能なフッ素樹脂を使用してもよく、この場合には
フッ素含有溶剤に溶解し、スピンコート法により塗布す
るか、ブレードコート法、ロールコート法等により積層
してもよい。塗布可能なフッ素樹脂としては、例えば特
開平６−１３０３４７号公報等に開示されたフッ素樹脂
を使用することができ、また、真空中において膜形成さ
れるポリパラキシリレン等の有機材料を好ましく使用す
ることができる。

【００５９】次に、本発明の第１および第２の情報記録
装置における情報記録方法について説明する。図９は本
発明の第１の情報記録装置における情報記録方法を説明
するための図であるが、第２の情報記録装置においても
同様である。図中１１は情報記録層、１３は光センサー
の電極、１３’は情報記録媒体の電極、１４は光導電
層、２１は光源、２２は駆動機構を有するシャッター、
２３は電源となるパルスジェネレーター、２４は暗箱を
示す。電極１３、１３’の間にパルスジェネレーター２
３により適当な電圧を印加しつつ、光源２１から情報光
を入射させると、光が入射した部分の光導電層１４で発
生した光キャリアは両電極により形成される電界により
情報記録層１１側の界面まで移動し、電圧の再分配が行
われ、情報記録層１１における液晶層が配向し、情報光
のパターンに応じた記録が行われる。本発明の情報記録
方法においては、面状アナログ記録が可能であり、液晶
レベルでの記録が得られるので、高解像度の記録とな
り、また露光パターンは液晶相の配向により可視像化さ
れて保持される。

【００６０】情報記録装置の形態としては、カメラによ
る方法、またレーザによる記録方法がある。カメラによ
る方法としては通常のカメラに使用されている写真フィ
ルムの代わりに情報記録媒体を使用して記録部材とする
もので、光学的なシャッターも使用し得るし、また電気
的なシャッタも使用し得る。また、プリズムおよびカラ
ーフィルターによる光情報を、図２３に示すような特性
のＲ、Ｇ、Ｂ光成分に分離し、平行光として取り出し
Ｒ、Ｇ、Ｂの各色用の３個の情報記録媒体で１コマを形
成するか、または１個の情報記録媒体の異なる部分に
Ｒ、Ｇ、Ｂの各画像を記録して１コマとすることによ
り、カラー撮影することもできる。図２３に示すような
ＲＧＢ波長領域（青色領域４００〜５１０ｎｍ、緑色領
域４７０〜６００ｎｍ、赤色領域５６０ｎｍ〜７００ｎ
ｍ）に分けて情報記録媒体上に記録する場合、波長領域
における効果が明確で青色領域のみに増感作用が働き、
カラーバランスの改善がより顕著になされる。

【００６１】情報記録媒体に記録された露光情報は、図
１０に示すように第１の情報記録装置の場合には情報記
録媒体を分離して、また第２の情報記録装置の場合には
そのまま透過光により情報を再生すると、情報記録部で
は液晶が電界方向に配向するために光Ａは透過するのに
対して、情報を記録していない部位においては光Ｂは散
乱し、情報記録部とのコントラストが得られる。また、
光反射層を介して反射光により読み取ってもよい。この
積層体を組み込んだ図９に示すように第１の情報記録装
置において、例えば撮像用カメラ（例えばマミヤ社製Ｒ
Ｂ６７）の写真フィルムに代えて本発明の光センサーと
情報記録媒体を取り付けて、光センサーと情報記録媒体
の両電極間に７００Ｖの直接電圧を０．０４秒印加する
と同時に、グレースケールを１／３０秒間、光センサー
側から投影露光することにより、情報記録媒体の情報記
録層にグレースケールに応じた光透過部からなる記録部
が形成され、情報記録を行うことができる。

【００６２】次いで、情報記録媒体における記録情報
を、図１１に示す情報出力装置により情報記録媒体をＣ
ＣＤラインセンサーを有するイメージスキャナーによっ
て記録情報を読み取り、その情報を昇華転写プリンター
（例えば日本ビクター社製、ＳＰ−５５００）を使用し
て情報出力することによりグレースケールに応じた良好
な印刷物を得ることができる。液晶の配向により記録さ
れた情報は、目視による読み取りが可能な可視情報であ
るが、投影機により拡大して読み取ることもでき、レー
ザ光の走査、あるいはＣＣＤを用いて高精度で情報を読
み取ることができる。なお、必要に応じてシュリーレン
光学系を用いることにより散乱光を防ぐことができる。
以上、情報記録媒体として情報露光による記録を結晶の
配向により可視化した状態とするものであるが、結晶と
樹脂の組合せを選ぶことにより、一度配向し可視化した
情報は消去せず、メモリ性を付与することができる。ま
た、等方相転移付近の高温に加熱すると、メモリー性を
消去することができるので、再度の情報記録に使用する
ことができる。

【００６３】情報記録装置における情報記録媒体として
は、例えば特開平３−７９４２号、特開平５−１０７７
７５号、特開平５−１０７７７６号、特開平５−１０７
７７７号公報、特開平４−７０８４２号公報等に記載さ
れている電荷保持層を情報記録層とすると静電情報記録
媒体を使用してもよく、この場合には情報は情報記録媒
体において静電荷の形で蓄積されるので、その静電電荷
をトナー現像するか、またはその静電電荷を例えば特開
平１−２９０３６６６号公報等に記載されるように電位
読み取りにより再生することができる。また、特開平４
−４６３４７号公報等に記載される熱可塑性樹脂層を情
報記録層とする情報記録媒体を使用してもよく、この場
合には前記同様に情報を静電荷の形で表面に蓄積した
後、熱可塑性樹脂層が加熱されることにより、情報をフ
ロスト像として蓄積し、可視情報として情報再生するこ
とが可能である。

【００６４】本発明の情報記録媒体への光情報の記録に
使用する光センサーは、電極上に光導電層が積層されて
おり、半導電性であり光センサーへの電極と情報記録媒
体の電極間に電圧を印加した状態で情報露光するか、あ
るいは情報露光した状態で電圧を印加すると、情報記録
媒体に情報露光に付与される電界または電荷量が増幅さ
れ、また、情報露光を終了した後も、電圧を印加し続け
ると導電性を持続し、引き続き電界または電荷量を情報
記録媒体に付与し続ける使用を有しているが、情報記録
媒体にカラー画像情報の記録を行う再に使用する光セン
サーは、カラーバランスを考慮すると４００〜７００ｎ
ｍの可視光領域の波長に対して均一な感度を有すること
が好ましい。ところが、光センサーの分光特性は電荷発
生層における電荷発生性物質の分光特性に支配され、一
般に青色波長領域の感度が低いので、カラーバランスの
良好な画像を得ることが困難であった。そこで、電荷発
生性物質の吸収が弱い青色波長領域の光を吸収し、緑色
波長領域の光を蛍光として発する物質を電荷輸送性物質
として使用するか、あるいは添加剤として光導電層中に
添加することにより、青色波長領域の光を緑色波長領域
の蛍光として電荷発生性物質に吸収させ、青色波長領域
感度を増大させることによりカラーバランスの良好な画
像情報が得られる。

【００６５】

【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。実施例１（積層型光センサーの作製）。

【００６６】充分洗浄した厚さ１．１ｍｍのガラス基板
上に、電子線蒸着法により面積抵抗８０Ω／□、膜厚１
００ｎｍのＩＴＯ膜を成膜し、電極を得た。電極をスク
ラバー洗浄機（商品名ＳＳＤ−１エンヤシステム社）
にて純水噴射１１秒間、洗剤（商品名ＲＢＳ−２５純
正化学製）を使用してスクラブ洗浄を２０秒間、純水リ
ンス２０間秒の後、１２０℃の乾燥機中で１時間乾燥し
た。この電極上に、電荷発生性物質しとて下記構造

【００６７】

【化１３】

【００６８】構造を有するビスアゾ顔料３重量部、ポリ
ビニルホルマール樹脂１重量部とを、４−ジオキサン９
８重量部、シクロヘキサノン９８重量部と混合し、ペイ
ントシェーカーによって充分に混練を行い塗布液とし
た。得られた塗布液をスピンナーにて１４００ｒｐｍ、
０．４秒間で塗布し、風乾後１００℃で１時間乾燥し
て、膜厚０．３μｍの電荷発生層を積層した。次に、こ
の電荷発生層上に電荷輸送性物質として下記構造

【００６９】

【化１４】

【００７０】を有するビフェニルアミン誘導体５重量部
とポリカーボネート樹脂（三菱エンジニアリングプラス
ティックス製ユーピロンＺ−２００）１重量部とジク
ロロメタン１８重量部、１，１，２−トリクロロエタン
２７重量部とを均一に溶解し塗布液とし、スピンナーに
て５５０ｒｐｍ、０．４秒間で塗布し、無風下で放置し
レベリング乾燥を行った後、８０℃、２時間乾燥して膜
厚１０μｍの電荷輸送層を積層した。

【００７１】（光センサーの電気特性）得られた光セン
サーの電気特性を測定するために光センサーの電荷輸送
層上に０．１６ｃｍ² 、厚さ１０ｎｍ、表面抵抗１ｋΩ
／□の金層を蒸着して電極として測定用光センサーを作
製し、図１２に示すような電流測定装置に装着した。図
中１５は光センサー支持体、１３は光センサー電極、１
４は電荷発生層および電荷輸送層からなる光導電層、３
０は金電極、３１は光源、３２はシャッター（コパル社
製Ｎｏ．０電磁シャッター）、３３はシャッター駆動機
構、３４はパルスジェネレーター（横河ヒューレットパ
ッカード社製）、３５はオシロスコープである。この電
流測定装置において、光センサーにおける電極１３を
正、金電極を負として、両電極間に１５０Ｖの直流電圧
を印加するとともに、電圧印加開始後０．５秒後に、ガ
ラス基板側から０．０３３秒間光照射し、光照射開始時
間をｔ＝０として光センサーに流れる電流を測定した。
照射光はキセノンランプ（浜松ホトニクス社製Ｌ２２７
４）を光源にして、モノクロメーター（ＪＯＢＩＮＹ
ＶＯＮ社製Ｈ２０−ＶＩＳ）により単色光にした。照射
強度は、照度計（ＡＤＶＡＮＴＥＳＴ社製ＴＱ８２１
０）で測定した。光照射の終了後も電圧印加を継続し、
光照射開始時間から０．１５秒間電圧印加を継続した。
その間の電流の時間変化をオシロスコープにより測定し
た。また、露光しないで電圧印加のみを行い、同様にし
て電流測定した結果を同時に示す。測定は室温で行っ
た。

【００７２】その結果を図１３に示す。横軸は電圧印加
時間（秒）、縦軸は電流密度（１０^-6Ａ／ｃｍ²）であ
る。図において、（Ａ）線は露光した場合の電流測定
値、（Ｂ）線は露光しないで電圧のみを印加した場合で
ある。（Ａ）線に示されるように、本発明の光センサー
により電流値は２つの変曲点（ａ）、（ｂ）が観測され
る。変曲点（ａ）以下の電流量は後述する比較センサー
との比較から露光量に応じた電流、すなわち光誘起電流
の量であると考えられる。また、変曲点（ｂ）は露光流
量に伴う電流量の変化点であり、露光を終了しても未露
光時でも電圧印加に応じた電流が持続して流れ、徐々に
減衰していくことがわかる。すなわち、この図から本発
明における光センサーは露光の間は光誘起電流が増加し
続け、露光後も光誘起電流が持続し、一定の時間を経て
減衰していくことがわかる。また、５６０ｎｍの単色光
を照射した場合の利得を１とした場合の各波長における
利得を図１４に示す。また、電荷発生層の吸収スペクト
ルを図２１に示す。この図から４００ｎｍ付近の青色波
長領域で電荷発生層の吸収と関係なく感度が増大してい
ることを示している。

【００７３】（吸収スペクトルの測定）電荷輸送層の吸
収スペクトルを分光光度計（島津製作所製ＵＶ−２４
０）を用いて測定した。その結果を図１５において
（ａ）で示す。４００ｎｍ付近に吸収がみられた。（蛍光スペクトル測定）電荷輸送層の蛍光スペクトルは
分光蛍光光度計（島津製作所Ｆ４０１０）を用いて励
起光として４００〜４５０ｎｍの光を使用して測定し
た。その結果を図１５において（Ｂ）で示す。電荷発生
性物質が吸収を示す４９７ｎｍ付近に強い蛍光スペクト
ルが観測された。以上の結果から電荷輸送性物質が電荷
輸送層において、４００ｎｍ付近の青色波長領域の光を
吸収して４９７ｎｍ付近の緑色波長領域の光を発光し、
これを吸収した電荷発生層における電荷発生性物質がキ
ャリアを生成し、青色波長領域の感度が増大するものと
考えられる。

【００７４】実施例２実施例１の電荷輸送性物質を下記の化合物

【００７５】

【化１５】

【００７６】を用いた点を除き、実施例１と同様にして
光センサーを作製した。（光センサーの電気特性）光センサーの電気特性を実施
例１と同様に測定し、その結果を図１６に示す。この光
センサーは、露光の間は光誘起電流が増加し続け、露光
終了後も光誘起電流が持続した後に減衰する。また、５
６０ｎｍの単色光を照射した場合の利得を１とした場合
の各波長における利得を図１７に示す。この結果から青
色波長領域である４２０ｎｍ付近の電荷発生層の吸収と
関係なく、感度が増加した。

【００７７】（吸収スペクトル測定）電荷輸送層の吸収
スペクトルを図１８において（Ａ）で示す。４１６ｎｍ
付近に吸収が見られた。（蛍光スペクトル測定）電荷輸送層の蛍光スペクトルを
図１８において（Ｂ）で示す。電荷発生性物質が吸収を
示す４９１ｎｍ付近に強度の大きな蛍光スペクトルが観
測された。

【００７８】比較例２電荷発生性物質として、下記の化学構造

【００７９】

【化１６】

【００８０】を用いた点を除き、実施例１と同様にして
光導電層を作製した。（光センサーの電気特性）光センサーの電気特性を実施
例１と同様に測定し、その結果を図１９に示す。この光
センサーは露光の間は光誘起電流が増加し続け、露光終
了後も光誘起電流が持続した後に減衰する。また、５６
０ｎｍの単色光を照射場合の利得を１とした場合の各波
長における利得を図２０に示す。

【００８１】（吸収スペクトル測定）電荷発生層の吸収
スペクトルを図２１に示す。また、図２２において
（Ａ）で電荷輸送層の吸収スペクトルを示す。光センサ
ーの分光感度は電荷発生層の吸収スペクトルと対応し、
電荷発生性物質の吸収特性に支配されていることがわか
る。（蛍光スペクトル測定）電荷輸送層の蛍光スペクト
ルを図２２において（Ｂ）で示す。電荷輸送性物質は４
００ｎｍに強い蛍光を発するが、電荷発生性物質の吸収
波長領域には蛍光を発生しない。

【００８２】実施例３（情報記録媒体の作製）厚さ１．１ｍｍのガラス基板上
に膜厚１００ｎｍのＩＴＯ膜をスパッタリングにより成
膜し、電極を得たのち、表面洗浄を行った。この電極上
に、多官能性モノマー（ジペンタエリストールヘキサア
クリレート、東亞合成化学工業製、Ｍ−４００）４０重
量部、光硬化開始剤（２−ヒドロキシ−２−メチル−１
−フェニルプロパン−１−オンチバガイギー社製、ダ
ロキュア１１７３）２重量部、液晶（スメクチック液晶
（メルク社製、Ｓ−６）を９０％、ネマチック液晶（メ
ルク社製、Ｅ３１ＬＶ）を１０％含有）５０重量部、界
面活性剤（住友スリーエム社製フロラードＦＣ−４３
０）３重量部をキシレン９６重量部中に均一に溶解して
得た塗布液を、５０μｍの間隔を設定したブレードコー
ターを用いて塗布した後、４７℃で３分間乾燥し、次い
で４７℃で２分間乾燥を行い、直ちに０．３Ｊ／ｃｍ²
の紫外線照射によって塗布膜を硬化させ、膜厚６μｍの
情報記録層を有する情報記録媒体を得た。情報記録層面
を熱メタノールを用いて液晶を抽出し、乾燥させた後、
走査型電子顕微鏡（日立製作所製Ｓ−８００）で１０
００倍の倍率で内部構造を観察したところ、層の表面は
０．６μｍの紫外線硬化型樹脂で覆われ、層内部には連
続層を成す液晶相中に粒径０．１μｍの樹脂粒子相が充
填した構造を有していた。

【００８３】（情報記録方法および記録特性）実施例１
で得られた光センサーと情報記録媒体とを図７に示すよ
うにして、厚さ１０μｍのポリイミドフィルムのスペー
サを介して空気層を設けて対向させて積層した。この積
層体を図９に示すように撮像用カメラ（マミヤ社製ＲＢ
６７）に写真フィルムに代えて装着し、光センサーと情
報記録媒体の両電極間に７００Ｖの直流電圧を０．０４
秒間印加すると同時に、グレースケール露光量が２〜２
００ルックスで１／３０秒間、光センサー側から投影露
光した。露光後、情報記録媒体を取り出した。透過光に
より情報記録媒体を観察したところ、情報記録層にはグ
レースケールに応じた光透過部からなる記録部が観察さ
れた。ついで、情報記録媒体における情報記録を図１１
に示す情報出力装置により再生した。図中４１は、情報
記録媒体用スキャナー、４２はパソコン、４３はプリン
ターである。情報記録媒体をＣＣＤラインセンサーを用
いたイメージスキャナーによって記録情報を読み取り、
その情報を昇華転写プリンター（日本ビクター社製ＳＰ
−５５００）を使用して情報出力した結果、グレースケ
ールに応じた階調性を有した良好な印刷物が得られた。
また、プリズムとカラーフィルターによってＲ、Ｇ、Ｂ
の３色に分解して同様にカラー画像を記録したところ、
記録された画像は良好で、カラー画像の記録情報を同様
に読み取って情報出力した結果、良好な印刷物が得られ
た。

【００８４】実施例４実施例１で作製した光センサーの光導電層上に、ポリビ
ニルアルコール５重量部（日本合成化学製ＡＨ−２
６、ケン化度９７〜９９％）を水９５重量部中に溶解し
た塗布液を用いて、これをスピンナーにて塗布を行い、
膜厚０．６μｍの誘電体層を積層した。次いで、この誘
電体層上に、実施例３で示した情報記録層の作製方法と
同様に情報記録層を作製し、さらにその情報記録層上に
スパッタリングでＩＴＯを２０ｎｍ成膜することにより
導電層を積層し、情報記録媒体を作製した。

【００８５】この情報記録媒体の両電極間に７００Ｖの
直流電圧を印加すると同時に、実施例３同様にグレース
ケールを１／３０秒間、光センサー側から投影露光し
た。電圧印加時間は０．０５秒間とした。露光後、情報
記録媒体を取り出し実施例１同様の情報出力装置によ
り、読み取りおよび出力を行ったところ、良好な印刷物
が得られた。

【００８６】

【発明の効果】情報記録媒体に情報記録をし、また情報
露光を終了した後も電圧を印加し続けると増加した導電
性を持続し、引き続き情報記録媒体に情報記録を継続す
る作用を有する光センサーが大きな増幅作用とともに、
光導電層中に含有した蛍光物質によって光導電層の青色
感度が向上し、カラー画像情報の記録においてカラーバ
ランスに優れた画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】単層型の光センサーを説明する断面図である。

【図２】光導電層が電荷発生層と電荷輸送層から構成さ
れる積層型光センサーを説明する断面図である。

【図３】使用したフィルターの特性を説明する図であ
る。

【図４】本発明における光電流の増幅作用を有する光セ
ンサーと、光電流増幅作用を有しない光センサーとの特
性を説明する図である。

【図５】増幅作用を有さない光センサーの光照射中の量
子効率の変化を説明する図である。

【図６】増幅作用を有する光センサーの光照射中の量子
効率の変化を説明する図である。

【図７】情報記録装置の一例を説明する断面図である。

【図８】他の情報記録装置を説明する図である。

【図９】本発明の情報記録装置を用いた情報記録方法を
説明する図である。

【図１０】記録情報の再生方法を説明する図である。

【図１１】情報出力装置を説明する図である。

【図１２】電流測定装置を説明する図である。

【図１３】本発明の光センサーの１実施例の特性を説明
する図である。

【図１４】本発明の光センサーの１実施例の光導電層の
各波長における利得を説明する図である。

【図１５】本発明の光センサーの１実施例の電荷輸送層
の各波長の吸収スペクトルおよび蛍光スペクトルを説明
する図である。

【図１６】本発明の光センサーの他の実施例の特性を説
明する図である。

【図１７】本発明の光センサーの他の実施例の光導電層
の各波長における利得を説明する図である。

【図１８】本発明の光センサーの他の実施例の電荷輸送
層の各波長の吸収スペクトルおよび蛍光スペクトルを説
明する図である。

【図１９】比較例の光センサーの特性を説明する図であ
る。

【図２０】比較例の光センサーの光導電層の各波長にお
ける利得を説明する図である。

【図２１】電荷発生層の吸収スペクトルを説明する図で
ある。

【図２２】比較例の光センサーの電荷輸送層の各波長の
吸収スペクトルおよび蛍光スペクトルを説明する図であ
る。

【図２３】ＲＧＢの各波長領域の分布特性を説明する図
である。

【符号の説明】

１…光センサー、２…情報記録媒体、１３…電極、１
３’…電極、１４…光導電層、１４’…電荷発生層、１
４’’…電荷輸送層、１５…基板、１７…電荷、１９…
スペーサー、１１…情報記録層、２０…誘電体層、２１
…光源、２２…駆動機構を有するシャッター、２３…パ
ルスジェネレーター、２４…暗箱、３０…金電極、３１
…光源、３２…シャッター、３３…シャッター駆動機
構、３４…パルスジェネレーター、３５…オシロスコー
プ、４１…情報記録媒体用スキャナー、４２…パソコ
ン、４３…プリンター

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電極上に電荷発生層、電荷輸送層を積層
した光導電層を有する光センサーあるいは電荷発生性物
質と電荷輸送性物質を混合した光導電層を積層した光セ
ンサーにおいて、光導電層中には電荷発生性物質含有層
の光吸収波長領域に蛍光を発する蛍光性物質を含有する
ことを特徴とする光センサー。
【請求項２】電極上に光導電層を有し、情報記録媒体
への情報形成に使用される光センサーにおいて、半導電
性であり、光センサーの電極と情報記録媒体との電極間
に露光した状態で電圧を印加するか、あるいは電圧を印
加した状態で露光すると、情報記録媒体に露光に起因す
る電流以上に増幅された強度で情報記録をすることがで
き、また、露光を終了した後も電圧を印加し続けると導
電性が徐々に減衰する挙動を示し、引き続き情報記録媒
体に情報記録を継続する作用を有する光センサーであ
り、光導電層中に電荷発生性物質含有層の光吸収波長領
域に蛍光を発する蛍光性物質を含有することを特徴とす
る光センサー。
【請求項３】電極上に光導電層を有し、情報記録媒体
への情報形成に使用される光センサーにおいて、電極上
に電界または電荷量により情報形成が可能な情報記録層
を積層した情報記録媒体と対向して配置して使用され、
半導電性であり、光センサーの電極と情報記録媒体との
電極間に露光した状態で電圧を印加するか、あるいは電
圧を印加した状態で露光すると、情報記録媒体に付与さ
れる電界または電荷量が増幅され、また、露光を終了し
た後でも電圧を印加し続けると導電性が徐々に減衰する
挙動を示し、引き続き電界または電荷量を情報記録媒体
に付与し続ける作用を有する光センサーであり、光導電
層中に電荷発生性物質含有層の光吸収波長領域に蛍光を
発する蛍光性物質を含有することを特徴とする光センサ
ー。
【請求項４】該蛍光性物質が、３７０ｎｍ〜４５０ｎ
ｍの範囲に最大吸収波長を持ち、かつ、主に３５０ｎｍ
〜５００ｎｍの範囲内の波長の光を吸収し、４７０ｎｍ
〜５５０ｎｍの範囲に最大蛍光発光波長を持ち、かつ、
４５０ｎｍ〜６００ｎｍの範囲内の蛍光発光をする蛍光
性物質であり、蛍光の光増感作用を有することを特徴と
する請求項１〜３記載の光センサー。
【請求項５】蛍光性物質が電荷輸送性物質であること
を特徴とする請求項１〜４記載の光センサー。
【請求項６】光センサーへ１０⁵〜１０⁶Ｖ／ｃｍの電
界強度の印加時に、未露光部での通過電流密度が１０^-4
〜１０^-7Ａ／ｃｍ²であることを特徴とする請求項１〜
５記載の光センサー。
【請求項７】露光によって情報記録媒体へ光情報を記
録する情報記録装置において、請求項１〜６に記載の光
センサーと電極上に情報記録層を形成した情報記録媒体
とを間隙を設けて光軸上に対向配置し、光センサー側よ
り露光可能とし、光センサーの電極と情報記録媒体の電
極間に電圧印加を可能に結線したことを特徴とする情報
記録装置。
【請求項８】情報記録層が少なくとも液晶相および樹
脂相からなることを特徴とする請求項７記載の情報記録
装置。
【請求項９】情報記録層が熱可塑性樹脂からなり、情
報露光に応じた電荷が情報記録層表面に付与された後、
加熱され、露光に応じたフロスト像が情報記録層表面に
形成されるものであることを特徴とする請求項７記載の
情報記録装置。
【請求項１０】情報記録層が電荷保持層からなり、露
光に応じた電荷が情報記録層表面に付与され、露光に応
じた電荷が情報記録層表面に形成されたものであるか、
もしくは情報記録層表面に形成された電荷をトナーによ
って現像することを特徴とする請求項７記載の情報記録
装置。
【請求項１１】情報記録層がメモリー性を有すること
を特徴とする請求項７〜１０記載の情報記録装置。
【請求項１２】光センサーへ１０⁵〜１０⁶Ｖ／ｃｍの
電界強度の印加時に、未露光部での通過電流密度が１０
^-4〜１０^-7Ａ／ｃｍであり、情報記録媒体の比抵抗が１
０¹⁰〜１０¹³Ω・ｃｍであることを特徴とする請求項７
または８記載の情報記録装置。
【請求項１３】下部電極上に光導電層、誘電体層、情
報記録層、上部電極を順に積層した情報記録装置におい
て、下部電極、光導電層からなる光センサー部は、請求
項１〜６に記載の光センサーからなり、光センサー部よ
り露光可能とし、下部電極と上部電極との間に電圧印加
を可能に結線したことを特徴とする情報記録装置。
【請求項１４】情報記録媒体における情報記録層が、
少なくとも液晶相および樹脂相からなることを特徴とす
る請求項１３記載の情報記録装置。
【請求項１５】露光によって情報記録媒体へ光情報を
記録する情報記録再生方法において、請求項１〜６に記
載の光センサーと電極上に情報記録層を形成した情報記
録媒体を使用し、光センサーもしくは情報記録媒体の少
なくともいずれか一方の電極を透明電極とするととも
に、光センサーと情報記録媒体を間隙を設けて光軸上に
対向配置し、両電極間に露光した状態で電圧を印加す
る、あるいは電圧を印加した状態での露光により情報記
録媒体への情報記録を行い、透過光あるいは反射光によ
り可視情報として情報記録媒体に記録した光情報の再生
を行うことを特徴とする情報記録再生方法。
【請求項１６】露光によって情報記録媒体へ光情報を
記録する情報記録再生方法において、請求項１〜６に記
載の光センサーと電極上に熱可塑性樹脂からなる情報記
録層を形成した情報記録媒体を使用し、光情報の露光に
よって電荷が情報記録層上に付与された後に加熱し、情
報露光に応じたフロスト像を形成し、透過光あるいは反
射光により可視情報として情報記録媒体に記録した光情
報の再生を行うことを特徴とする情報記録再生方法。
【請求項１７】露光によって情報記録媒体へ光情報を
記録する情報記録再生方法において、請求項１〜６に記
載の光センサーと電極上に電荷保持層からなる情報記録
層を形成した情報記録媒体を使用し、光情報の露光によ
って電荷を情報記録層上に付与した後に、記録した光情
報を電位センサーによって読み取り再生を行うことを特
徴とする情報記録再生方法。
【請求項１８】露光によって情報記録媒体へ光情報を
記録する情報記録再生方法において、請求項１〜６に記
載の光センサーと電極上に電荷保持層からなる情報記録
層を形成した情報記録媒体を使用し、光情報の露光によ
って電荷を情報記録層上に付与した後に、記録した光情
報をトナーによって現像し、透過光または反射光によっ
て可視情報として光情報の再生を行うことを特徴とする
情報記録再生方法。
【請求項１９】露光によって情報記録媒体へ光情報を
記録する情報記録再生方法において、情報記録媒体が下
部電極上に光導電層、誘電体層、情報記録層、上部電極
を順に積層しており、下部電極、光導電層からなる光セ
ンサー部は、請求項１〜６に記載の光センサーからな
り、下部電極と上部電極の少なくともいずれか一方は透
明電極とし、下部電極と上部電極との間に露光した状態
で電圧を印加する、あるいは電圧を印加しつつ露光によ
り情報記録媒体への情報記録を行い、透過光あるいは反
射光により可視情報として情報記録媒体に記録した光情
報の再生を行うことを特徴とする情報記録再生方法。