JP2001083718A - 静電記録材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】静電記録ヘッドのクリーニング効果を有し、頻
繁なクリーニング等を行わなくてもドット抜けを防止
し、良好な画像を得ることが可能な静電記録材料を得
る。 【解決手段】導電性を有する支持体上に、顔料を含む誘
電層を設けてなる静電記録材料であって、顔料として粒
径の異なる２種類の顔料を含有する。この２種類の顔料
のうち粒径の小さい顔料としてシリカとアルミナの混合
酸化物を用いる。この混合酸化物は、表面が硬く、シリ
カに比べ優れたクリーニング効果を有し、しかもアルミ
ナに比べはるかに分散性がよく、容易に誘電層中に分散
させ層形成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、静電プロッター等
の静電記録に使用する静電記録材料に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータによる設計などが普
及してきたことにより、幅広かつ高速出力可能である静
電プロッターが種々の分野で図面出力用などとして使用
されている。この静電プロッターに使用される静電記録
材料としては、導電処理を施した紙、合成紙、フィル
ム、フィルム紙積層体等の支持体上に、絶縁性樹脂と顔
料からなる誘電層を施したものが知られている。

【０００３】静電記録方式は、多針電極（マルチスタイ
ラス）に記録電圧を印加し、多針電極と静電記録材料の
誘電層との微少空隙に気中放電を起こして誘電体表面に
静電潜像を形成し、次にこの静電記録潜像をトナーによ
り顕像化し、これを定着して可視像とするものである。

【０００４】このような静電記録においては、くり返し
印字を行うにつれて「ドット抜け」が発生するという問
題があった。この原因は、多針電極表面にトナーが付着
したり、酸化被膜が生成することにより、気中放電が発
生し難くなるためであると考えられる。

【０００５】このようなドット抜けを防止し、良好な画
像を得るためには、静電記録ヘッドをしばしばクリーニ
ングする必要があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は静電
記録材料自体に静電記録ヘッドのクリーニング効果をも
たせることにより、頻繁なクリーニング等を行わなくて
もドット抜けを防止し、良好な画像を得ることを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明者らは、誘電層に含まれる顔料の静電記録ヘッド
のクリーニング効果について鋭意研究した結果、誘電層
の顔料としてシリカとアルミナの混合酸化物を用いるこ
とにより、優れたクリーニング効果が得られることを見
出し本発明に致ったものである。

【０００８】すなわち、本発明の静電記録材料は、導電
性を有する支持体上に、誘電層を設けてなる静電記録材
料であって、前記誘電層は絶縁性樹脂と顔料を含有し、
前記顔料としてシリカとアルミナの混合酸化物（以下
「シリカアルミナ混合酸化物」という）であることを特
徴とするものである。

【０００９】また本発明の静電記録材料は、導電性を有
する支持体上に、誘電層を設けてなる静電記録材料であ
って、誘電層は顔料として粒径の異なる２種類の顔料を
含有し、前記２種類の顔料のうち粒径の小さい顔料とし
てシリカアルミナ混合酸化物を用いたことを特徴とする
ものである。

【００１０】シリカアルミナ混合酸化物は、平均粒径が
1〜300ｎｍの範囲であることを特徴とするものである。

【００１１】また粒径の大きい顔料とシリカアルミナ混
合酸化物との混合比が、重量比で3:97〜80:20であるこ
とを特徴とするものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の静電記録材料の実
施の形態について、支持体上に導電層と誘電層が順次積
層された構成を例として説明する。

【００１３】支持体としては、静電記録材料に使用する
ことが知られているいかなる材料であっても良い。例え
ば、上質紙、紙白ロール紙、片艶紙、グラシン紙、透明
紙などの紙、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリ塩
化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレ
ン等のプラスチックフィルムまたは合成紙などが挙げら
れる。透明性を必要とする用途に使用する場合には、プ
ラスチックフィルムを好適に使用する。

【００１４】支持体の厚みは特に限定されないが、静電
プロッターへの供給、搬送等を考慮し、例えば20〜200
μｍのものが使用される。

【００１５】導電層は、金属または金属化合物の蒸着膜
などでもよいが、通常、導電剤単独あるいは合成樹脂に
導電剤を含有したものを支持体上に塗布することにより
形成される。

【００１６】導電剤としては、ポリビニルベンジルトリ
メチルクロライド、ポリアリルトリメチルアンモニウム
クロライド、スチレンアクリル酸トリエチルアンモニウ
ムクロライドなどのカチオン性高分子電解質、ポリスチ
レンスルホン酸塩、ポリアクリル酸塩、ポリビニルホス
フェートなどのアニオン性高分子電解質などが挙げられ
る。さらに、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウムなど
に、酸化アンチモン、酸化アンモニウム、酸化スズなど
をドープした電子伝導性微粉末も導電剤として好適に使
用できる。

【００１７】導電層に使用する合成樹脂としては、通常
の静電記録材料の導電層に用いられる各種の樹脂を使用
することができる。たとえば、ポリエステル、ポリ塩化
ビニル、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エ
ステル、ポリアミドなどが挙げられる。

【００１８】導電層は、樹脂および導電剤の他、必要に
より顔料、可塑剤、酸化防止剤、安定化剤などを添加す
ることができる。

【００１９】導電層はその表面抵抗率が10⁴〜10⁸Ω／□
の範囲であることが好ましい。

【００２０】誘電層は、絶縁性樹脂と無機顔料から構成
され、無機顔料として、少なくともシリカアルミナ混合
酸化物を含有する。好適には無機顔料として、粒径の異
なる２種類の顔料を含有し、そのうち粒径の小さい顔料
としてシリカアルミナ混合酸化物を含有する。

【００２１】このシリカアルミナ混合酸化物は、例えば
アルミニウムおよびケイ素の化合物をガス化し、その混
合ガスを火炎中で反応させて混合酸化物を得る方法（火
炎加水分解法）によって製造することができる。このよ
うな混合酸化物は、シリカとしての特性とアルミナとし
ての特性を合わせ持ち、しかも単にアルミナとシリカを
混合して用いた場合では得られない特性、即ち良好なク
リーニング性および製膜の際の優れた液流動性や分散性
を有する。

【００２２】混合酸化物に含まれるアルミナの量は、シ
リカに対し1×10^-5〜20重量％、好適には1×10^-4〜5重
量％、より好適には1×10^-2〜2重量％である。このよう
な範囲で、上述の特性が得られる。

【００２３】またこのシリカアルミナ混合酸化物の粒径
（平均粒径）は、好適には1〜300ｎｍ、より好適には5
〜100ｎｍ、さらに好適には10〜60ｎｍである。このよ
うな範囲とすることにより、高いクリーニング効果が得
られる。これにより静電プロッター等の静電ヘッドのト
ナー汚れや酸化被膜形成を防止し、くり返し印字した場
合にドット抜けがなく鮮明な画像出力が可能となる。

【００２４】但し、記録電極と誘電層との間に静電記録
に必要なギャップを与えるためには、誘電層は、これよ
り粒径の大きい顔料を含むことが好ましい。この場合、
粒径の大きい顔料として上述した範囲よりも粒径の大き
いシリカアルミナ混合酸化物を用いることも可能である
が、上述した範囲のシリカアルミナ混合酸化物とは別に
粒径の大きい顔料を含むことが好ましい。

【００２５】このような粒径の大きい顔料として、カオ
リン、シリカ、二酸化チタン、チタン酸バリウム、酸化
亜鉛、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、硫酸バリ
ウム、酸化マグネシウムなどの無機顔料や、ポリスチレ
ンビーズ、ポリエチレンビーズ、アクリルスチレン共重
合体ビーズ、アクリルビーズなどの有機顔料を用いるこ
とができる。これらは一種または二種以上を組み合わせ
て使用することができる。特に炭酸カルシウム、シリ
カ、水酸化アルミニウムが好適である。

【００２６】これら粒径の大きい顔料の粒径は、0.1〜2
0μｍ、好適には1〜15μｍ、より好適には3〜10μｍと
する。このような範囲とすることにより適当な放電ギャ
ップが形成され、安定した放電が得られる。

【００２７】粒径の大きい顔料とシリカアルミナ混合酸
化物の混合比は、重量比で3:97〜80:20、好適には5：95
〜60：40とする。粒径の大きい顔料の割合を３％以上と
することにより画像形成に必要な放電ギャップが形成さ
れ、また８０％以下とすることによりクリーニング効果
を得ることができる。

【００２８】尚、粒径の小さい顔料としてシリカアルミ
ナ混合酸化物に加えて他の顔料を用いることもできる。
この場合、他の顔料としては粒径の大きい顔料に用いた
顔料と同様の顔料を用いることができる。但し、粒径の
小さい顔料の少なくとも１０％はシリカアルミナ混合酸
化物であることが好ましい。

【００２９】誘電層における顔料（全体）の含有量は、
絶縁性樹脂１００に対して３〜２００重量％、好ましく
は５〜１００重量％とする。３重量％より少なくなると
ベタ印字した際の均一性が悪くなり、２００重量％より
多くなると画像濃度の低下を生ずる。

【００３０】絶縁性樹脂としては、誘電層に用いられる
公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電離放射線硬化型
樹脂など種々の樹脂が使用可能である。このような絶縁
性樹脂としては、例えばアクリル酸メチル、アクリル酸
エチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸デ
シルなどのアクリル酸エステルのホモポリマーまたはコ
ポリマー、メタクリル酸エチル、メタクリル酸イソブチ
ル、メタクリル酸２−エチルヘキシルなどのメタクリル
酸エステルのホモポリマーまたはコポリマー、酢酸ビニ
ル、エチレン−酢酸ビニルコポリマー、ブチラール樹
脂、ポリエステル、ニトロセルロース、ポリスチレン、
スチレン−アクリルコポリマー、スチレン−メタクリル
酸コポリマー、フェノール樹脂などが挙げられる。これ
らは一種または二種以上を混合して用いることができ
る。

【００３１】誘電層は、上述した顔料および絶縁性樹脂
の他、可塑剤、酸化防止剤、安定化剤などを添加するこ
とができる。

【００３２】このような構成の静電記録材料は、導電層
および誘電層を構成する樹脂、顔料などをそれぞれ溶媒
に溶解又は分散させた塗布液を、たとえばバーコータ
ー、グラビアコーター、カーテンコーター、ロールコー
ター、ブレードコーターなどの適当な塗布装置で順次、
支持体上に塗布することにより形成することができる。

【００３３】導電層および誘電層の厚さは特に限定され
ないが、通常導電層の厚さは0.1〜10μｍ、好ましくは
0.5〜5.0μｍとする。また誘電層の厚さは好ましくは3.
0〜10.0μｍとする。

【００３４】尚、以上、支持体上に導電層および誘電層
を設けた構成の静電記録材料について説明したが、本発
明の静電記録材料はこのような構造に限定されず、種々
の変更を加えることが可能である。例えば支持体自体が
導電性を備えた支持体を用いてもよいし、支持体の両面
に導電層を設け、一方の導電層の表面に誘電層を設けて
もよい。さらに支持体の裏面（誘電層が形成される面と
反対側）に、搬送性の向上のためなど必要に応じてマッ
ト層や帯電防止層或いはUV吸収層を設けることも可能で
ある。

【００３５】

【実施例】以下、本発明の実施例について述べる。本実
施例における「部」「比」は、特記しない限り重量基準
で表す。 ［実施例１］厚さ100μmのポリエステルフィルムの片面
に以下の処方からなる導電層用塗布液を乾燥膜厚0.8μm
になるように塗布乾燥し、導電層を形成した。表面抵抗
率は5.6×10⁶[Ω/□]であった。

【００３６】[導電層用塗布液] ・ポリエステル樹脂 2.0重量部 (バイロン#200:東洋紡績社) ・導電性酸化錫 8.0重量部 (エルコムTL-30:触媒化成工業社) ・メチルエチルケトン 45.0重量部 ・トルエン 45.0重量部 導電層の上に、以下の処方からなる誘電層用塗布液を乾
燥膜厚6.0μmになるように塗布乾燥し、静電記録材料を
得た。

【００３７】[誘電層用塗布液] ・ブチラール樹脂 30.0重量部 (テンカブチラール#2000:電気化学工業社) ・炭酸カルシウム(平均粒径5μm) 1.0重量部 (CS-3ND:カルシード社) ・シリカアルミナ混合酸化物 8.0重量部 (Aerosil MOX170:平均粒径15nm:デグッサ社) ・メタ変性アルコール 200.0重量部

【００３８】［実施例２］実施例１と同様に作製した導
電層上に、以下の処方からなる誘電層用塗布液を乾燥膜
厚6.0μmになるように塗布乾燥し、静電記録材料を得
た。

【００３９】[誘電層用塗布液] ・ブチラール樹脂 30.0重量部 (デンカブチラール#2000:電気化学工業社) ・炭酸カルシウム(平均粒径5μm) 5.0重量部 (CS-3ND:カルシード社) ・シリカアルミナ混合酸化物 4.0重量部 (Aerosil MOX170:平均粒径15nm:デグッサ社) ・メタ変性アルコール 200.0重量部

【００４０】［実施例３］実施例１と同様に作製した導
電層上に、以下の処方からなる誘電層用塗布液を乾燥膜
厚6.0μmになるように塗布乾燥し、静電記録材料を得
た。

【００４１】[誘電層用塗布液] ・ブチラール樹脂 30.0重量部 (デンカブチラール#2000:電気化学工業社) ・水酸化アルミニウム(平均粒径8μm) 0.5重量部 (C-308E:住友化学社) ・シリカアルミナ混合酸化物 6.0重量部 (Aerosil MOX170:平均粒径15nm:デグッサ社) ・メタ変性アルコール 200.0重量部

【００４２】［比較例１］実施例１と同様に作製した導
電層上に、以下の処方からなる誘電層用塗布液を乾燥膜
厚6.0μmになるように塗布乾燥し、静電記録材料を得
た。

【００４３】[誘電層用塗布液] ・ブチラール樹脂 30.0重量部 (デンカブチラール#2000:電気化学工業社) ・炭酸カルシウム(平均粒径5μm) 9.0重量部 (CS-3ND:カルシード社) ・メタ変性アルコール 200.0重量部

【００４４】［比較例２］実施例１と同様に作製した導
電層上に、以下の処方からなる誘電層用塗布液を乾燥膜
厚6.0μmになるように塗布乾燥し、静電記録材料を得
た。

【００４５】[誘電層用塗布液] ・ブチラール樹脂 30.0重量部 (デンカブチラール#2000:電気化学工業社) ・炭酸カルシウム(平均粒径5μm) 1.0重量部 (CS-3ND:カルシード社) ・シリカ 8.0重量部 (Aerosil 200:平均粒径12nm:日本アエロジル社) ・メタ変性アルコール 200.0重量部

【００４６】各実施例および比較例でそれぞれ作製した
静電記録材料に、静電プロッター（EP-101:松下電送
社）を用いて、セルフテスト（ミックスパターン）を３
パターン出力し、３パターン目の各画像部分について、
記録濃度およびドット抜けを比較した。結果を表１に示
す。尚、記録濃度はミックスパターンのベタ画像部分を
マクベスＴＲ−９２７にて反射濃度を測定した。またド
ット抜けはミックスパターンのライン部分（5line×5li
ne）に発生しているドット抜けの個数を目視にて測定し
た。

【００４７】

【表１】 表の結果からも明らかなように、誘電層にシリカアルミ
ナ混合酸化物を含有せしめることにより、ドット抜けを
効果的に防止できる。特にシリカアルミナ混合酸化物の
含有量を、静電ギャップを与えるために添加する顔料の
含有量よりも多くすることにより、高い効果が得られ
る。

【００４８】

【発明の効果】本発明の静電記録材料は、誘電層の顔料
としてシリカアルミナ混合酸化物を用いたことにより、
静電プロッター等の静電記録ヘッドのクリーニング効果
が得られ、これにより繰り返し記録時にもドット抜けを
防止し、高品質の画像を得ることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 太田 哲司 埼玉県与野市鈴谷４丁目６番35号 株式会 社きもと技術開発センター内 (72)発明者 松山 弘司 埼玉県与野市鈴谷４丁目６番35号 株式会 社きもと技術開発センター内 Ｆターム(参考） 2H068 CA06 CA33 GA04

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】導電性を有する支持体上に、絶縁性樹脂お
   よび顔料を含有する誘電層を設けてなる静電記録材料に
   おいて、前記顔料としてシリカとアルミナの混合酸化物
   を用いたことを特徴とする静電記録材料。
2. 【請求項２】導電性を有する支持体上に、絶縁性樹脂お
   よび顔料を含有する誘電層を設けてなる静電記録材料に
   おいて、前記誘電層は顔料として粒径の異なる２種類の
   顔料を含有し、前記２種類の顔料のうち粒径の小さい顔
   料としてシリカとアルミナの混合酸化物を用いたことを
   特徴とする静電記録材料。
3. 【請求項３】前記誘電層は、前記２種類の顔料のうち粒
   径の大きい顔料として炭酸カルシウム、シリカ、水酸化
   アルミニウムから選ばれる１種または２種以上を用いた
   ことを特徴とする請求項２記載の静電記録材料。
4. 【請求項４】前記シリカとアルミナの混合酸化物は、平
   均粒径が1〜300ｎｍの範囲であることを特徴とする請求
   項１ないし３いずれか１項記載の静電記録材料。
5. 【請求項５】前記粒径の大きい顔料とシリカとアルミナ
   の混合酸化物との混合比が、重量比で3:97〜80:20であ
   ることを特徴とする請求項２ないし４いずれか１項記載
   の静電記録材料。