JPH02275960A - 電荷保持媒体及び電荷保持方法 - 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、電圧印加時露光方法等により情報を静電的に
記録し、任意時点て情報再生を行うことかできる電荷保
持媒体に関し、１、冒ご電（Ｉ：ｉ保４．５特性に優れ
た電荷保持媒体、及び電荷保持方法に関Ｊる。

〔従来の技術〕

従来、電子写真技術等において電極層上に光導電層を蒸
着させ、その光導電層上を全面帯電させた後像露光し、
露光部の電荷をリークさ・Ｕるごとにより光導電層上に
静電潜像を光学的に形成さ−１、その残留電荷と逆極性
の電荷を有するｌ・ナーをイ＝Ｊ着させ、紙等に静電転
写して現像するものが知られている。これは主として複
写用に使用されているが、記録媒体としての光導電層に
おりる静電荷の保持期間を短くし静電潜像形成後は直ぢ
にトナー現像されるものであり、これを例えば撮影用と
すると低感度のためとても使用できない。

また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、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ヒームて、ヒデオ記録
ては磁気ヘソＩ・で行うが、解像性ｉＪ走査線数に依存
−３るために銀塩写真のような面状アナし１グ記録に比
較して著しく劣化するという問題がある。

更に近年発達しつつある固体撮像素子を利用したＴＶ撮
像系も解像性に関しては木質的に同様であり、これらの
技術の内蔵する問題は、画像記録が高品質、高解像度で
あればあるほど処理工程が複雑であり、上程か簡便であ
れば記１０機能の欠り１１或いば画質の枯木的劣化があ
る。

また透明電極」二にセレン粒子層を表面層としζ有する
熱可塑性物質層を設け、その表面を全面帯電させた後、
像露光し、熱現像するごとにより露光情ｔしを可視情￥
長化させるものが知られているが、画像情報を蓄積する
手段はセレン粒子層の位置情報の形に変換され、熱現像
により表面電荷は現像と同時に減衰するもの゛（ある。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明者等は、先に前面に電極を設りた光導電層からな
る感光体と、後面に電極が設りられた電荷保持層からな
る電荷保持媒体とを対向させて配置し、両電極間に電圧
印加した状態で像露光した後、電荷保持媒体を分離し、
電荷保持層面に像情報として蓄積される表面電位を増幅
し像再生出力させるごとにより極めて解明に情報を再生
しうろことを見出し、その電荷保持媒体について出願し
た（特願昭６１−１２７５５５月）。

本発明はその電荷保持特性の改良を目的とするものであ
り、電荷保持特性の優れた電荷保持媒体、及び電荷像（
４方法の提供を課題とする。

〔課題を解決するだめの手段〕

そのために本発明の電＆：ｉ保十）媒体は、電極層と電
荷保持層とを積層した電荷保持媒体において、電荷保持
層が絶縁性高分子＋Ａ籾からなり、該高分子材料のガラ
ス転移温度が使用環境温度以上であることを特徴とする
ものである。

また電極層と′７１荷保Ｌｉ層とを積層した電荷保持媒
体において、電荷保持層が絶縁性高分子材料からなり、
該高分子材料の含水率が０．４重量％以下であることを
特徴とするものである。

更に電極層と電荷保持層とを積層した電荷保持媒体にお
いて、電荷保持層が絶縁性高分子材料からなり、該高分
子材料のガラス転移温度か使用環境温度以上ヒであり、
かつ含水率が０．４重量％以下であることを特徴とする
ものである。

また電荷保持力法としζ、電極層」−に絶縁性高分子材
料からなる電荷保持層を積層した電荷保持媒体を、該絶
縁性高分子材料のガラス転移温度以下で使用することを
特徴とするものである。

以下、本発明の電荷保持媒体の構成材料とその形成方法
、および電荷保持方法、電荷保持媒体の使用方法である
静電画像記録再生方法について説明する。

第１図は本発明の電荷保持媒体３の各態様を断面で示す
図であり、図中３は電荷保持媒体、１１は電荷保持層、
１３は電荷保持媒体電極、１５は支持体、１６は接着層
である。

電荷保持層１〕は電荷の移動を抑えろため高絶縁性の高
分子材料からなるものであり、比抵抗て１０１′Ω・ｃ
ｍ以トの絶縁性を有することが要求される。

また電荷保持層を構成する高分子＋Ａわｌとしてはその
ガラス転移温度が使用環境ｌａｔ度以−にであることか
必要であるが、通常の使用環境では、２０°Ｃ〜１００
°Ｃ１またそれ以上のガラス転移温度をイ〕するごとが
望ましい。

また電荷保持層を構成する高分子＋Ａ　Ｆｌとしては、
蓄積された情報電荷の湿度の影古によるリークを防止零
るためにはその吸水率が０．４％より低いことが必要で
ある。

このような高分子材料は、＋Ａｉ脂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
リングプラスチソクζｔを使用することができる。

熱可塑性樹脂としては、例えはポリエチレン、塩化ビニ
ル樹脂、ボリプＩ−Ｉ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、塩化ヒニリデン樹脂、ＡＡＳ
　（ＡＳＡ）樹脂、ＡＢＳ樹脂、繊維素誘導体樹脂、熱
可塑性ボソウレクン、ポリビニルブチラール、ポリ−４
−メチルペンテン−１、ポリフテン−１、ロンンエステ
ルｕ１　月日Ｗ、更に弗素樹脂、例えばポリテトラフル
オロエチレン、弗素化エチレンプロピレン、テトラフル
オロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共
重合体、またそれらのティスパージョンタイプ、または
変性タイプ（コーティングタイプ）、またポリエーテル
エーテルケトン樹脂、ポリパラキシリレンの下記構造式
で示されるもの、 （尚、上記Ｃタイプは上記構造のもののみでなく、ヘン
ゼン環における主鎖結合部位以外の部位の内１つが塩素
で置換されているもの、またＤタイプはその２つが塩素
で置換されているものであればよい。）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、ジアリルツクレート樹脂、シリコーン樹脂
等、 更に紫外線硬化性樹脂、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、ヒドロキシエチルアクリレート、
ヒドロキシブチルアクリレート、ヒドロキシブチルメタ
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 ％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−形式％式％ （但しＲ，Ｒ’　はメチル基、または水素であり、Ｒ１
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、ブタンジオール、１６−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、ポリブチレンチレフクレート、ポリエチレン
テレツクレート、ポリエチレンナフタレート、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
、芳香族ポリエステル、ポリアクリレート等が使用でき
る。

上記樹脂において吸水率が高い樹脂については、非吸水
性が付与できる原子或いは置換基を導入することにより
吸水率を下げて使用することができる。或いは吸水率の
低い樹脂を混合することにより使用することかできる。

尚、ポリエーテルスルボン、ポリイミド、ポリパラバン
酸等の吸水率の高い材料でも、吸水率の低い樹脂による
保護膜を積層して使用することができる。

電荷保持層の積層方法としては、まず第１図（ａ）、或
いは同図（ｂ）に示す電荷保持媒体の場合には、電極上
に樹脂、ゴム類を蒸着、スバ。

夕法等により、または溶剤に熔解させてコーティング、
ディノピンクすることにより層形成することができる。

また電荷保持層１１としてはシリコンフィルム、ポリエ
ステルフィルム、ポリイミドフィルム、含弗素ポリ−７
−フィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフ
ィルＪ５、ポリパラバン酸フィルム、ポリカーボネーＩ
−フィルム、ポリアミドフィルＪ、等を接着剤等を介し
て貼着することにより層形成させてもよい。或いはフィ
ルムの片面に蒸着、スパッタ、或いはコーティング等に
より電極層を形成しＣもよい。この場合には電極層を保
護するだめの層を設りてもよく、更に機械強度が要求さ
れる場合には、より高い機械強度をイ〕するフィルム等
を貼りあわゼてもよい。

またこれら絶Ｈ性を有する高分子材料中に電荷蓄積のた
めに光導電性、導電性微粒子を４・在させてもよい。

光導電性徽粒子材料としてはアモルファスシリコン、結
晶シリコン、アモルファスセレン、結晶セレン、硫化力
トミウｌ１、酸化亜鉛等の無機系光導電材料、またポリ
ビニルカルバソール、フタＩ：１シアニン、アゾ系顔料
等の有機系光導電材料か使用される。

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Ｉ■３族（銅族）、同■Δ族（アルカリ土類
金属）、同ＩＩ　Ｂ族（亜鉛族）、同１１１Ａ族（アル
ミニうム族）、同１［Ｉ　Ｂ族（希土類）、同ＩＶＢ族
（チタン族）、同ＶＢ族（ハナシウＪ、族）、同ＶＩ　
Ｂ族（りＩＪム族）、同Ｖｌ［Ｂ族（マンガン族）、同
■族（鉄族、白金族）、また同ＩＶＡ族（炭素族）とし
ては炭素、珪素、ゲルマニウム、錫、鉛、同ＶＡ族（窒
素族）としてはアンチモン、ヒスマス、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−］−記元素単体のうら金属類は金属イオ
ン、１敦細粉状の合金、有機金属、錯体の形態としても
使用することかできる。更に上記元素単体は酸化物、燐
酸化物、硫酸化物、ハエ−１ケ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。

この微粒子層＆Ｊその形成材料を電極上、又は電荷保肴
層にに低圧蒸着装置を使用し、蒸着さ一ヒるごとにより
形成される。粒子層形成材料は、１０Ｔ。

ｒｒ〜１（１３Ｔｏｒｒ程度の低圧下で蒸発させると凝
集し、１０〜０．１　μｍ径程度の超微粒子状態となり
、微粒子は電極、又は電荷保持層表面に、ｊｊＩ−層状
、或いは蝮数層状に枯列した状態で積層されるものであ
る。また：１−ティングにより電荷保持層を形成する場
合は、電荷保持層形成材斜熔液中に微粒子材料を分散さ
セ、−１−ティングするごとにより形成することかＣき
る。

電荷保持媒体３は電荷保持層１１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
の形状をとることかできる。

例えば静電カメラ（同一出願人による特願昭６３１２１
５９１号）に用いられる場合には、−・般のフィルム（
単コマ、連続コマ用）形４ノいあるいはディスク状とな
り、レーリ′−等によりう〜シタル情報、またはアナロ
グ情報を記録する場合には、テープ形状、ティスフ形状
、あるい番」カー１・形状となる。

第１図（ｂ）に示す支持体１５は、電荷保持媒体３を強
度的に支持するものであり、電荷保（１５層を支持する
ことかできるある程度の強度を有していれば、その材質
、厚めは１、Ｙ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７酷紙、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てきる）等の
剛体か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かフレー１−シソルなフ
ィルム、テープ、ディスク形状をとる場合には、フレキ
シフル性のあるプラスチックフィルムか使用され、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
機材料等か使用される。

電イ：カ保持媒体３かフ１７；１−シブルなフィル１１
、テプ、ディスク形状をとる場合に一ついて説明する。

まず第２図（ａ）に示すものは、記録部である電荷保持
層１１が連続しているタイプである。

これは電極層を設りたプラスチックフィルム等の支持体
−ヒに電荷保持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−・コマ、デジタル情報記録のトラック「ＩＪ）の２
イ１１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電荷保持層の間に電荷保持層欠落
のスリット帯があってもよい。

また第２図（ｂ）に示すよ・）に、電荷保持層１［が長
手方向に不連続の夕・イブがある。

ごれはプラスチ、クフィルム等の支持体上に、電荷保持
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ζなるものであり、支持体上には複
数の電荷保持層が成る大きさで形成される。この電荷保
持層の大きさは、画像、およＯ・情（はの入力装置の露
光ツノ法にもよるが、例えばカメラ取りによる場合は、
３５　ｒｎ　ｍ　Ｘ　３５ｒｎｍでアリ、レーリ５−ビ
ーム等のスボツＩ・入力の場合は、デジタル情報記録の
トラック中である。

尚、デジタル情十ド記録の場合には、隣接する電荷保持
層間に形成されている電荷保持層間・落部は、情報の入
出力の際の１ラツキング帯として利用されうる。また当
然この電荷保１）媒体を長手方向に複数接合しζなるも
のも含まれ、この際には隣接する電荷保持層の間に電荷
保持層欠落のスリ／１・帯があってもよい。

また第２図（Ｃ）に示すように電荷保持層か中力１ｉｉ
Ｊ　ｂこ不連続のタイプがある。

このタイプは電極層を設りたプラスナックフィル１、笠
の支持体上に、電イｉ：ｉ保１、冒Δを支持体の両辺を
残して、または残さずして、Ｉ＋１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電荷保
持層が形成される。この電荷保持層のＩＩＪは記録され
るデジタル情報のトランクＩ１１に等しいか、或いは整
数倍のものであり、隣接する電荷保持層間に形成されて
いる電荷保持層欠落部は、情Ｙｅの入出力の際のトラッ
キング帯とし゛（利用される。

また第２図（（］）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
ルム等の支持体上に電荷保持層を全面に、或いはｉＪ！
続した渦巻状の電荷保持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、連続した渦巻状の電６：ｊ保持
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。

電極１３は、支持体」二に接着層］６を介するか、或い
は蒸着法等により形成され、その材質は比抵抗値が１０
′・Ω・ｃｍ以Ｔであれば限定されなく、無１幾金属導
電膜、無機金属酸化物導電膜、残し魯Ｊ四級アンモニウ
ム塩等の有機導電膜等である。このような電荷保持媒体
電極はぞの支持体−Ｌに？′に着、スパッタリング、Ｃ
Ｖ　Ｄ　、二ｌ−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４、ｔ　１’：Ｉの電気」、１ｊ性、および
情報記録の際の印加電圧により変化さ−ｌる必要がある
が、例えばアルミニラ１、てあれば１００〜３０００人
程度であり、支持体と電荷保持層との間の全面、或いは
電荷保持層の形成パターンに合わせて形成される。

また光透過性が要求される場合には、反射防止膜を設け
るか、また電極層或いは電荷保持層のそれぞれの膜厚を
調製するか、その両者を組め合わせるごとにより反射防
止効果を１、またせるとよい。

また本発明の電荷保持媒体は、情報記録後、電荷保持媒
体表面の破損、また情報電荷の減衰を防止するために電
荷保持媒体表面に保ａＷ膜としてＪ−述した電荷保持層
形成月利を使用し７、フィル１、を接着さ−けるか、溶
液としコーティングにより形成するごとにより膜厚数百
人〜数十μｍに形成するとよく、ごの程度であれば保護
膜」二からの情報再生は可能である。

保護膜としてはまず、情報再生時に剥離して読み取るた
めに粘着性を有する再生ゴム、スチレンブタシエンゴＪ
いポリイソプレン、ソチルコ１１、フ−ｊ−−Ｎ（ブタ
ジェン・アクリじに１〜リルコム）、ボリヒニルエーテ
ル（エチル基、又はそれ以上の炭化水素基をアルコール
残基として有するもの）、ポリアクリレートエステル 以上の炭化水素基を有するもの）、シリコンゴム、ポリ
テルペン樹脂、ガムロジン、ロジンエステル、及びロジ
ン誘傅体、油溶性フェノール樹脂、クマロン・インテン
樹脂、石油系炭化水素樹脂の１種、若しくは２種以上混
合したものを、膜厚数百人〜数十μｍのフィルＪ、状に
し、電荷保持媒体表面に貼着することにより形成される
もの、また」二連した電荷保持層形成材としてのプラス
チックフィルムを剥離可能な密着剤を使用し′ζ貼着し
てもよく、密着剤としては比抵抗１０”Ω・ｃｍ以］Ｌ
のシリコンオイル、ジメチルシリコンオイル、メチルフ
ェニルシリコンオイル、高級脂肪酸変性シリコンオイル
、メチル塩素化フェニルシリコンオイル、アルキル変性
シリコンオ・イル、メチルハイ１司コシエンシリコンオ
イル、環状ポリシメチルシＬ」キシン、シリニ１ンボリ
エーラール其重合体、アミノ変性シリコンオイル、エポ
キシ変性シリコンオイル、絶縁性油等を１種、又は２種
以上混合して使用するとよい。

また上記高分子材料を溶剤に？’Ｊ　５！’＋：　Ｌ，
乾燥１１！Ｉ’　ｌ模厚数百人〜数十μｍになるように
蒸着法、スピンナコーティング法等により塗布し形成し
てもよい。

次ぎに本発明の電荷保持媒体の使用方法の１つである静
電画像記録方法について説明する。

第３図は静電画像記録方法を説明するだめの図で、図中
１は感光体、５は光λｌ電層支持体、７は感光体電極、
９は光導電層、］７は電源である。

まず１ｍ１１厚のガラスからなる光導電層支持体５上に
１０００人厚のＩＴＯからなる透明な感光体電極７を形
成し、この上に１０Ｉｉｍ程度の光導電層９を形成して
感光体１を構成しでいる。同図（ａ）に示すようにこの
感光体■に対して、１０μｒｎ程度の空隙を介して電荷
保持媒体３が配置される。

次いで同図（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。暗所てあれば光導電層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上であれは、電極間には何の変
化も生しない。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、電荷保持媒体
表面に電荷が蓄積され、放電開始電圧に下がるまでその
状態か続き、カブリ電荷となる。感光体１側より光１８
が入射すると、光か入射した部分の光勇重層９は導電性
を示し放電が生し、電荷保持媒体表面に電７；；■が蓄
積される。また予め均一なカブリ電荷かある場合でも、
光か入射した部分ては更に電荷か蓄積される。次いで電
源１７をＯＦ　Ｆとし、電荷保持媒体３を感光体１から
剥離するごとにより静電潜像の形成が終了する。

この静電画像記録方法しよ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ｉ：）られ、また情報
電荷は電荷保持層中に保護され、放電せず長期間保存さ
れる。

本発明の電荷保持媒体への情（ド人力方法としては高解
像度静電カメラによる方法、またレーリ゛ーによる記録
方法かある。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を設ジノた光導電層９からなる感光体１と、感光
体ｌに対向し後面に電荷保持媒体電極１３を設レノた電
荷保持層１１からなる電荷保持媒体とにより記録部祠を
構成し、画電極へ電圧を印加し、入射光に応して光導電
層を導電性として入Ｕ＝１光量に応じて電荷保持層上に
電荷を蓄積させるごとにより入射光学像の静電ン冶像を
微粒子中に形成するもので、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
ことか可能である。またプリスムにより光情報を、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，Ｃ，１３分５Ｎ７．ｊ　した電
荷保持媒体３セツトて１．：Ｊマを形成するか、または
１平面上にＲｌＧ、Ｂ像を並・＼て１七ノドで１コマと
することにより、カラー撮影することもできる。

またレージ゛−による記録方法としては、光源としては
アル：フンレーザー（５１４，４８８ｎｒｎ）、ヘリウ
ム−ネオンレーザ−（６３３ｎｍ、）、半導体レーザー
（７８０ｎｍ、８１０ｎｍ等）が使用でき、感光体と電
荷保持媒体を面状′ζ表面同志を、密着させるか、−・
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し極性に感光体電極をセント
するとよい。この状態−ζ画像信号、文字信−号、コー
ト信号、線画信号に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、コド、
線画のようなデジタル的な記録は、レーザ光の０Ｎ−Ｏ
ＦＦ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ｌッ１−シェ不レークー０Ｎ−
○ＦＦ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１：Ｉマチイック
である必要はなく、レーザー光源の波長に感度をイｊし
ζ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４図は静電画像記録再生方法におりる電位読み取り方
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はガート電極、２７ばコンデンサ、２９は
電圧計である。

情報電荷を蓄積した電荷保持媒体から情報を再生するに
は、まず電位読め取り部２１を電荷保持媒体表面に対向
させると、検出電極２３に微粒子層に蓄積された電ＧＩ
によって生しる電界が作用し、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、ニノンデンザの電極間に蓄積電荷に応した電位差が
生じ、この値を電圧旧２９で読むことによって情報電荷
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だり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）か作用して分解
能が落ちるので、検出電極の周囲に接地したガート電極
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か作用するよう
になり、検出電極面積に略等しい部位の電位を読み取る
ことかできる。電位読み取りの精度、分解能は検出電極
、カー１電極の形状、大きざ、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５図は静電画像再生方法の概略構成を示す図で、図中
、６」は電位読み取り装置、６３は増幅器、６５はＣＲ
Ｔ、６７はプリンタである。

図において、電位読め取り装置６１て電荷電位を検出し
、検出出力を増幅器６３で増幅してＣＲ１゛６５で表示
し、またプリンタ６７てプリンＩ・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、
Ｑ、に選択して出力ざ口゛るごとができ、また反復再生
することが可能である。

また電界により光学的性質の変化する材料、例えば電気
光学結晶等を用いて光学的に読み取ることもできる。更
に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
。

〔作用〕

電荷保持媒体におりる電荷保持層１１は電荷の移動を抑
えるため高絶縁性の高分子月利からなる必要があり、比
抵抗て１０１４Ω・ｃｍ以」二の絶縁性を有することが
要求される。また電荷保１、−層を構成する高分子月利
としてはそのガラス転移温度か使用環境温度板］二であ
ることが必要である。ガラス転移温度は、融解した高分
子月利を冷却する際の比容積の減少の勾配が不連続的変
化を示す温度であるか、一般に高分子材料は物質特有の
ガラス転移温度を有しており、ガラス転移点以下では熱
エネルギーが小さいために分子鎖の一つのセグメントが
全体として運動できない領域と考えられ、一方ガラス転
移点以上こあると熱エネルギーは増加し、分子鎖を構成
する数イ［ｌｌＩまたはそれ以上の原子か全体として運
動することか可能となり、比熱、比容積、強靭性、脆化
温度等かを大きく変化させるものと考えられている。本
発明者等は従来にない発想で、絶縁性材料を電荷保持媒
体として使用するにあたっては、その構成月利である高
分子材料の！ｌ口性としてこのガラス転移温度以下で使
用することが必要であることを見出したものである。

また電荷保持層を＋Ｉ＋１成する高分子材料として蓄積
された情報電イｉ：ｊのリークを防止するために、その
高分子＋、（Ｆｌの吸水率が低いことが必要で、！−す
る。

吸水率か０．４重量％より高いと＋ｂ］脂中に吸着した
水分の影響により抵抗率が低下して絶縁性が悪くなり、
体積方向、表面積方向への電荷の拡散のため電荷の保１
、つ性能が悪くなることを見出し本発明に到達したもの
である。

このような高分子材料を使用して形成される電荷保持媒
体の電荷保持性能は極めて高く、例えは電極針ヘッド或
いはイオン流へ・／Ｉ−を用いた静電記録、成いはレー
リー−プリンター）゛の光プリンタ等に使用することが
できるが、１１−に感光体と対向させ、電圧印加時露光
による情報記録再生方法に使用するとよい。この感光体
を使用した静電画像記録媒体に使用する場合には、感光
体におＩＪる光導電層面にその電荷保持媒体表面を接触
又はＪ１接触に対向させ、両電極間に電圧を印加した状
態で像露光させることにより、電荷保持性能表１ｍに情
報電荷が蓄積される。本発明の電荷保Ｉ）媒体は電荷保
持性能がよく、蓄積された情報電荷は電荷保持層内部に
蓄積されるために極め゛ζ安定であり、１１１１報再生
に際しては電極と表面電位との電位差を計測することに
より容易にその電位差を検出することができ、高品質、
高Ｍ″像度の情報として容易に再生できるものである。

以下、実施例を説明する。

〔実施例１〕 １ｍｍ厚のガラス基板」二に、真空薄着（１０−′Ｔ。

ｒｒ）法でＡβ電極を１０００人の膜厚で積層する。そ
のＩｆ電極上にガラス転移温度６７°Ｃ１比抵抗７×１
０′７Ω・ｃｍのポリエステル樹脂（東洋紡（株装、商
品名バイロン２００）をメチルエチルゲトン３７．５重
量部、１ルエン３７．５重量部の混合溶媒に溶解した後
、プレートコータにより塗布後、乾燥させ、ポリエステ
ル樹脂層の膜厚約１０μｍの電荷保持媒体を得た。

以上により得られた電荷保持媒体上にコロナ帯電により
＋１００ｖ又は−１００Ｖの表面電位になるように帯電
さ旧、その電荷保持性能を測定した。

常温常圧で３０日放置後測定した表面電位は、士、−共
に８０Ｖ維持し、加速試験として８０℃、２０％１１．
１１．の環境下に曝すと１日放置しただりでモ、−共に
ＯＶに減衰した。

同様にガラス転移温度の相違するポリエステル＋３］脂
（東洋）／Ｊ（株製）商品名バイロン５００　、ＧＫ１
５０、ＧＫ１０３　（それぞれのガラス転移温度４°Ｃ
１２６゛Ｃ１４７’Ｃ）を電荷保持層として使用して上
記同様に電荷保持媒体を作製し、４０°Ｃ３１０放置後
のガラス転移温度と表面電位との関係を求めた。

結果を第６図に示すが、図中Δ印で」二重各ガラス転移
温度毎の電荷保持率を示す。

〔実施例２〕 １ｍｍ厚のガラス基板上に、真空蒸着（１０−５Ｔ。

ｒｒ）法でａｅ電極を１０００人の膜厚で積層する。そ
のＡβ電極上にポリパラキシリレン（巴工業０勾・ユニ
オンカーバイト社製、商品名パリレン、ガラス転移温度
８０〜１００°Ｃ１比抵抗９Ｘ１０”’Ω・Ｃｍ、吸水
率０．０１％）を真空蒸着（１０”ｌ’ｏｒｒ）法によ
り蒸着させ、膜Ｔｙ−約１０μｍの電荷保持媒体を得た
。

以上により得られた電荷保持媒体上にコ１−２す帯電に
より＋１００Ｖの表面電位になるように帯電させ、その
電荷保持性能を測定した。

常温常圧で３０Ｉ］放置後測定した表面電位は、８０Ｖ
であった。また加速試験として６０°Ｃ８２０％１１．
１１．の環境下に曝すと３０日放置した後測定した表面
電位は６０Ｖてあった。また４５°Ｃ１９５％Ｒ，１１
，（３０日放置）という多湿環境下でも測定したところ
表面電位は６０Ｖ残存しており優れた電荷保持媒体であ
ることがわかった。

〔実施例３〕 ポリエステル樹脂（ＰＥＴ）フィルム（ｌＩｓ［＋２　
ｔｒ　ｍ、東し■製、商品名ルミラーＳ、ガラス転移温
度６９°Ｃ１吸水率０．４％、比抵抗１×１０８Ω−ｃ
ｒｎ、）に真空蒸着（１０−’Ｔｏｒｒ）法でΔｐ電極
を１０００人の膜厚で積層した後、１ｍｍ厚のガラス基
板上に両面貼着ンー［を使用してラミ不＝１・し、電荷
保（、〜媒体を作製した。

以上により得られた電荷保持媒体」二にコロナ帯電によ
り一＋４００Ｖ、また−１００１１の表面電位になるよ
うに帯電さ−ｌ、その電ｆ、；ｊ保長性能を測定した。

常温常圧て３０目放置後測定した表面電位は、」、−共
に５０Ｖてあった。

〔実施例４〕 ボリエナレンナフタレー１−（ＰＥＮ）フィルム（膜ｊ
ゾｌ　２ｐ　ｍ、音大（枕型、商品名Ｑ）イ）Ｉ／Ｊ１
、ガラス転移温度１１３°（：、吸水ｑ：；ｏ、４％）
にＪｌ’ｊ空蒸着（Ｉ　Ｑ−′Ｔｏｒｒ）法でへＣ電極
を１０００人の膜厚で積層し、電荷保持媒体を作製した
。

以」二により（Ｆｊられた電荷保持媒体上にコｌ：Ｉす
帯電により→１００ν、また−１００νの表面電位にな
るように帯電させ、その’ｔＫ　（ｉＪ保持性能を測定
した。

常温常圧で３０目放置後測定した表面電位は、士、−共
に８０ＶＣあった。また加速試験として６０℃、２０％
Ｒ，Ｉ１．の環境下に曝すと３０目放置した後測定した
表面電位は８０Ｖであった。

〔参考例１〕・・・１１層系有機感光体（ＰＶＸ　−Ｔ
ＮＦ　）作製方法 ポリーＮ−ヒニルカルハソールＬｏｇ（亜「ｉ香料（株
）製）　、２　、４　、７−ドリニトシノン１０ｇ、ポ
リエステル樹脂２ｇ（バインダ：バイロン２００東洋紡
（株）製）、テトラハイドロフラン（′ｒ″ＩＩ　ド）
　　９　０　ｇの組成を有するｌ昆合液を暗所で作製し
、Ｉ　ｒｒ　２　０　ｌ−　Ｓ　ｎ　Ｏ　２を約１　（
］　０　０人の膜厚でスパッターしたガラス！。（板（
１龍厚）に、ドクタープレー１・を用いて塗布し、６０
゛Ｃで約１時間通風乾燥し、１１ジ厚約１０１！ｍ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ｌ）コ自然乾燥を行って用いた。

〔実施例４〕・・・静電画像記録、再生方法第６図に示
すように参考例１で作製した単層系有機感光体（ＰＶＸ
　−　ＴＮＦ）　Ｉと、実施例１で作製した電荷保持媒
体とを、膜厚■０μｍのポリニスうールフィルＪ、をス
ペーサーとし、電荷保持媒体表面を」−記感光体の光導
電層面に対向さ・Ｕて接地した。

次いで両電極間に、（き光体側を正、樹脂層側を負にと
７ζ、１００Ｖの直流電圧を印加した。

電圧の印加状態で、感光体側より照度１０００ルツクス
のハロケンランプを光源とする露光を１秒間行い、静電
ン替像の形成が終了する。

次いで表面電位を測定した結果、媒体表面に１００■の
表面電位が表面電位計により測定されたか、未露光部で
の表面電位はＱＶであった。

〔比較例〕

１ｍｍ厚のガラス基（反」−に、真空蒸着（１０−５Ｔ
。

ｒｒ）法でＩｆ主電極１０００人の膜厚て積層する。ぞ
のへβ電極上にガラス転移温度−７０’Ｃ、吸水率０、
３％、比抵抗ＩＸＩＯ”Ω・（、ｎ）のスチレンブクシ
エンゴム（シェル社製、商品名カリフレックスＴＲ４１
１３　）をメチルエチルケトン３７５重量部、トルコー
ン３７．５重間部の混合溶媒に溶解した後、ソレードコ
ータにより塗布後、乾燥させ、膜厚約１０μｍの電荷保
持媒体を得た。

以上により得られた電荷保持媒体上にコＬ１す帯電によ
り−１−４００Ｖ又は−川００１１の表面電位になるよ
うに帯電させ、その電（’ｊＪ保持性能を測定した。

常温常圧で３０目放置後測定した表面電位は、０■てあ
り、６０°Ｃ１２０％１ン．＋１．の環境下に曝すと１
日放置したのし測定した表面電位も０■であった。

〔発明の効果〕

本発明の電荷保持媒体は、電荷保持層か比抵抗ＩＸＩＯ
”Ω・ｃｍ以上の高分子材料からなり、該高分子材料の
ガラス転移温度か使用環境温度板−１−であるか、また
は更に含水率が０．４重星％以下であることにより、蓄
積された情報電荷は永続的に保持することかでき、また
蓄積された電荷により形成される電界により生じる表面
電位は、電極との電位差を計測する電位＠み取り方法に
より容易に検出することができ、更にその静電潜像に対
応した電気信号を出力させ、（、ＲＴ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、電荷保
持媒体に蓄積される情報４Ｊ高品質、高解像であり、更
に処理工程が簡便で、長時間の記憶が可能ごあり、また
その記憶した情（し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。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電荷保持媒体の各態様を断面で示す図
、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図は本発明の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図は直流増幅型の電位読め
取りツノ法の例を示す図、第５図は本発明の電荷保持媒
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６図は電Ｇｊ保持層を構成する各高分子材料毎のガ
ラス転移温度と電荷保持率をその使用温度との関係で示
す図である。 １は感光体、３は電荷保持媒体、５は光傅電層支持体、
７は感光体電極、９は光導電層、１１は電荷保持層、１
２は電荷保１４層欠落部、１３は電荷保持媒体電極、１
５は電荷保持層支持体、１Ｇは接着層、１７は電源、１
８はパターン露光光、２１は電位読み取り部、２３は検
出電極、２５はガート電極、２７はコンデンサ。 出　　願　　人　　大日木印刷株式会社代理人　ｔｒ理
士　　内１）亘彦（外５名）Ｇ （ａ） （ｂ） 第２ 図 （Ｃ） （ｄ） 第３図 （ハ） （ニ） 第５図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）電極層と電荷保持層とを積層した電荷保持媒体に
   おいて、電荷保持層が絶縁性高分子材料からなり、該高
   分子材料のガラス転移温度が使用環境温度以上であるこ
   とを特徴とする電荷保持媒体。
2. （２）電極層と電荷保持層とを積層した電荷保持媒体に
   おいて、電荷保持層が絶縁性高分子材料からなり、該高
   分子材料の吸水率が０．４重量％以下であることを特徴
   とする電荷保持媒体。
3. （３）電極層と電荷保持層とを積層した電荷保持媒体に
   おいて、電荷保持層が絶縁性高分子材料からなり、該高
   分子材料のガラス転移温度が使用環境温度以上であり、
   かつ含水率が０．４重量％以下であることを特徴とする
   電荷保持媒体。
4. （４）電極層上に絶縁性高分子材料からなる電荷保持層
   を積層した電荷保持媒体を、該絶縁性高分子材料のガラ
   ス転移温度以下で使用することを特徴とする電荷保持方
   法。