JPH01211765A - 静電記録体 - 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、４００ドツト／インチなどの高密度記録用静
電ファクシミリ、静電プリンター、静電プロッター等に
適する静電記録体に関するものである。

（従来技術） 通信技術の進歩に付随して高速度の記録と高画像品位を
同時に満たす記録方法として静電記録方式が広く用いら
れており、その例として光通信やコンピューターの出力
用機器としてのファクシミリ、プリンターを挙げること
が出来る。

特に近年ではコンピューターを用い設計・製図を行うＣ
ＡＤシステム等図面の出力用として高密度記録が可能な
静電プリンター、静電プロッターが好んで用いられてい
る。

静電記録方法において最も多用されている多針電極型記
録方法には、片面制御型と両面制御型があるが、いずれ
の場合も主に文章の記録を目的とする２００ドツト／イ
ンチ程度の記録密度では各針電極の面積が充分あるため
か、その放電の発生そのものには特に問題がなかった。

ところが、従来の静電記録体を使用して主に図面の記録
を目的とする４００ドツト／インチ程度の高密度記録を
行うと、細線を描いた場合に正常な放電が起こらず現像
後に記録されない部分が現れる所謂ドツト抜は現象が発
生したり、逆に場所によっては放電が各針電極の面積の
１０倍以上にも達し、現像後の細線中に異常な膨らみを
持った点が現れる所謂異常ドツトが発生し、良好な記録
が得られない。

多針電極を用いた静電記録法では、静電記録体の誘電体
層の平滑性をコントロールすることが重要であり、従来
、誘電体層中の顔料の粒径を調整することにより平滑性
をコントロールして多針電極と記録体表面との距離を適
切な範囲に収め、上記の問題点を改良する試みがなされ
たが、必ずしも満足のゆくものではなかった。

更に静電記録体に予め記録用の静電荷とは反対極性の静
電荷を付与し、記録の際の放電開始電圧を低下させるこ
とにより良好な記録画像を得る試みも為された。しかし
、静電記録体製造工程でスチレン製樹脂棒等で摩擦して
記録体に予め静電荷を付与するこの方法では均一に帯電
させることが困難であり、帯電が不充分な個所が生じる
結果、必ずしも安定して良好な記録画像が得られない難
点があった。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、記録前の静電記録体に帯電処理を行わなくて
も４００ドツト／インチのような高密度記録において、
ドツト抜けや異常ドツトの起こらない静電記録体を提供
することを目的とする。

（問題を解決するための手段） 本発明者等は、誘電体層に用いる顔料の化学組成や誘電
体層表面への顔料の配置の仕方を検討した結果、誘電体
層にカオリンによる特定の大きさを持つスペーサーを形
成した場合に優れた記録画像が得られることを見出した
。カオリンは、帯電性に劣り、その使用により記録画像
濃度をやや低下させる傾向があるため、従来敢えてカオ
リンを誘電体層中に含有させる試みはなされなかった。

しかし本発明者等はスペーサーとして石英含有量の少な
いカオリンを誘電体層中に含有させることにより優れた
記録画像が得られることを見出し、本発明を完成するに
至った。

本発明は、導電性支持体と誘電体層から成る静電記録体
において、該誘電体層が相当直径５〜１５μの石英含有
量２重量％以下であるカオリンをスペーサーとして含有
することを特徴とする静電記録体である。

（作用） 本発明において誘電体層に含有させるカオリンとはハロ
イサイト、加水ハロイサイト、カオリナイト、デイツカ
イト、ナタライト等のカオリン族の鉱物の意であり、こ
れらは単独でも又混合して使用しても良く、これらをス
テアリン酸、シラン、チタネート、シリコン等で表面処
理して有機溶媒に分散し易くしたものを用いることも出
来る。このうちカオリナイトは特に細線波は及び異常放
電を改良する効果に優れるため好ましく用いられる。

天然に産出するカオリン族の鉱物には不純物として石英
を含む場合があり、石英等の硬度の高い物質が多針電極
の表面と接触すると、電極表面に傷が生じる。この傷は
放電の際の非常に強い電界集中の場となり異常ドツトの
原因となる。従ってカオリンの石英含有量は２重量％以
下、好ましくは１．５重量％以下、より好ましくは１重
量％以下のものが用いられる。

本発明で得られる効果はカオリン固有のものであり、金
属粉末、コーンスターチ、プラスチック顔料、シリカ、
炭酸カルシウム、焼成りレー、或いはカオリン以外のク
レーであるパイロフェライト、モンモリロナイト等をカ
オリンの代わりにスペーサ−として用いてもドツト抜け
や異常ドツトを改良する効果は得られない。また、この
ような顔料とカオリンを併用しても、他の顔料よりもカ
オリンの粒径が小さい等、カオリンが主なスペーサーと
して機能しない場合は、本発明の効果は得られない。

本発明は、相当直径５〜１５μのカオリンがスペーサー
として誘電体層中に含有されていることを特徴とするも
のであり、カオリンをスペーサーとして含有するとは、
第１図の様に多針電極ヘッド（１）と静電記録体誘電体
層の間隔ｄ１を一定に保つ機能を有する顔料としてカオ
リンを含有する意である。また、この場合相当直径５〜
１５μのカオリンとは、１ケのカオリン（２）より成る
場合は勿論、カオリンの凝集体（３）より成る場合も含
む。相当直径５〜１５μのカオリン（２）が含まれてい
ても、他の顔料（４）が多針電極へソド（１）と誘電体
層の間隔ｄ２を規定する構成（第２図）では本発明の効
果は得られない。従ってスペーサーとして機能する相当
直径５〜１５μの突起の内５０％以上、好ましくは７０
％以上をカオリンが占める場合に優れた画像が得られる
。

本発明では、多針電極ヘッドの各針電極の直下に常にカ
オリンが存在する必要はなく、針電極を構成に含む一体
の多針電極ヘッド面のいずれかにカオリンが接して、誘
電体層との間隔を一定に保つ機能を果たしていれば良い
。

カオリンは２μ以下の粒子が９０％以上を占める微細な
粒径を持つものが一般的であるが、このような微細粒径
を有するカオリンを用いた場合、ヘタ記録における記録
濃度ムラを生じるため、２μ以下の粒子が９０％以下、
より好ましくは７５％以下、最も好ましくは５０％以下
のものが用いられる。ただし２０μ以上の様な粒径の極
めて大きいものを含むものは記録画像の白抜けの原因と
なるため好ましくない。

誘電体層を形成した場合に、相当直径５μ未満のカオリ
ンしか存在しない−と、放電が均一に起こらずベタ記録
における記録濃度ムラが生じ、逆に１５μを越えるカオ
リンが多数存在すると多針電極と誘電体層の間隔が空き
過ぎ放電が起こらない箇所が現れ良好な記録が得られな
い。従って相当直径５〜１５μのカオリン（又はカオリ
ンの凝集体）より成るスペーサーが１１１２当たり約５
個から約９０００個存在するように構成する必要がある
。５〜１５μのカオリンの数が少ないと紙面の凹凸及び
うねり等のため多針電極と誘電体層表面の間隔を適正な
範囲に保つことが出来ない部分が発生する。逆に多すぎ
ると記録濃度が低下する。

ただし相当直径とは走査型電子顕微鏡で誘電体層表面を
観察したときに表れる突起の投影面積（Ｓ）から次式に
より算出される。そしてスペーサーがカオリンの凝集体
より成る場合は、その突起全体の縁を境界として投影面
積を測定する。

カオリンの配合量が少ないと、大きな粒径を有し極めて
均一な分布を持つものを使用しない限り、一定の表面平
滑度を有する記録体を製造することが出来ず、逆にカオ
リンの配合量が多すぎると記緑濃度を低下させるため、
誘電体層の全固形分に対するカオリンの配合量は２重量
％から５０重量％、好ましくは５重量％から３０重量％
の間で調製される。

一方顔料としてカオリンのみを用いて誘電体層を構成す
ると筆記性にやや難点があり、光沢がやや強いため、他
の顔料を併用することが望ましい。

併用する顔料としては、水酸化アルミニウム、アルミナ
、ピロリン酸カルシウム、炭酸亜鉛、炭酸バリウム、硫
酸バリウム、硝酸バリウム、チタン酸バリウム、ステア
リン酸鉛、硫酸カリウム、炭酸カルシウム、タルク、水
酸化カルシウム、焼成カオリン、無定形シリカ、更にポ
リエチレン、エポキシ樹脂、ポリアクリロニトリル等の
プラスチック顔料、及びこれらを牛脂、シリコン、シロ
キサン、ステアリン酸、チタネート等で表面処理した顔
料等が用いられる。尚、顔料を上記の物質で表面処理す
ると絶縁性を高めることが出来、無定形シリカ等比較的
絶縁性の劣る顔料をカオリンと併用しても優れた記録濃
度が得られる。

一８＝ 第２図の様にカオリン以外の顔料（４）がスペーサーと
なるとドツト抜けが生じるため、極力５μ以上の粒度部
分を含まない顔料を併用するのが好ましく、その平均粒
子径は４μ以下、望ましくは２μ以下のものを用いる。

また記録濃度の点から、カオリンと併用する顔料は、絶
縁性の指標である比抵抗が１０６Ω・ｃｍ以上のものが
好ましい。

誘電体層を形成する樹脂としては酢酸ビニル、エチレン
酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル、塩化ビニル酢酸ビニ
ル共重合体、塩化ビニリデン、ポリアクリル酸エステル
、ポリメタクリル酸エステル、ブチラール樹脂、ポリエ
ステル、フッ化ビニリデン、ニトロセルロース、ポリス
チレン、スチレンアクリル共重合体、シリコン樹脂、エ
ポキシ樹脂、酢酸ビニルメタアクリル酸樹脂、スチレン
ブタジェン共重合体、酢酸ビニルメタアクリル酸エステ
ル共重合体、酢酸ビニルクロトン酸エステル共重合体、
塩化ビニリデン塩化ビニル共重合体、塩化ビニリデンア
クリロニトリル共重合体、ウレタン樹脂、ステアリルメ
タアクリルクロロプレン共重合体、フェノール樹脂等が
ある。なかでも、帯電性、塗布の容易さの点からメチル
ツククリレート、スチレン、ポリエステルのいずれかを
共重合成分に含む樹脂あるいはその共重合体を混合成分
として使用することが好ましい。

カオリンは通常有機溶媒中にボールミル、アトライター
、高速攪拌機等で分散するが、この際粒子径の調整を行
うこともできる。分散に際しては分散剤等を使用するこ
とも出来る。カオリン以外の顔料を併用する場合は同様
に攪拌機で分散し、更に樹脂を溶解して塗料を調製する
。

尚、静電記録体を構成する導電性支持体としては、塩化
ナトリウム、塩化カルシウム等のような無機塩、ポリビ
ニルベンジルトリメチルアンモニウムクロライド、ポリ
ジメチルジアリ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等のカチオ
ン性高分子電解質、又はポリスチレンスールホン酸、ポ
リアクリル酸、ポリビニルホスフェート等のアニオン性
高分子電解質、或いは酸化亜鉛、酸化スズ等の金属酸化
物半導体粉末等を含浸ないしは塗布し、表面抵抗を１０
５〜１０９Ωとし、その表面のへツク平滑を２００秒以
上とした紙、プラスチックフィルム、合成紙、和紙等が
使用される。

（実施例） 以下、本発明の実施例を記載するが、本発明はこれらの
実施例のみに限定されるものではない。

また特に断らない限り例中の部及び％は、それぞれ重量
部及び重量％を示す。

実施例１ 記録体の調製：坪量５３ｇ／ｍ２の上質紙の表面にカチ
オン系高分子電解質（商品名：ケミスタノ）６３００．
三洋化成社製）を絶乾重量３ｇ／ｍ２、裏面に２ｇ／ｍ
２となるように塗布し導電性支持体を得た。この導電性
支持体上に下記組成よりなる誘電体層塗料を塗布後の表
面Ｂｅｋｋ平滑が１００±３０秒となる様にアトライタ
ーを用いて分散調製し、乾燥重量が５　ｇ　／　％とな
るように塗布乾燥し静電記録体を得た。

トルエン　　　　　　　　　　　　　　２００部カオリ
ナイト（２μ以下の粒度が３５％、石英含有量０．１％
；商品名：フィラーＭＣ３，エンゲルハード社製） １５部 軽質炭酸カルシウム（平均粒径１．２７μ、比抵抗２、
ｌＸ１０８Ω・Ｃｍの粒状顔料） １５部 ポリメチルメタクリレート樹脂　　　　　７０部記録体
誘電体層表面をＸ線マイクロアナライザー　（ＥＰＭＡ
）で観察するとカオリナイトに由来するアルミニウムの
分布はＳＥＭ像における大きい顔料に対応しており、そ
の突起の縁から測定した投影面積より計算した相当直径
５〜１５μのカオリナイトが１ｍｍ２あたり平均４Ｘ１
０２個観察された。ＥＰＭＡで認められる軽質炭酸カル
シウムに由来するカルシウムの分布の大部分はＳＥＭ像
における小さい顔料に対応しており、記録体の誘電体層
はカオリナイトがスペーサーとして機能する構成になっ
ていた。この記録体は水性ペンの筆記性に優れていた。

＝　１２一 実施例２ 記録体の調製：実施例１におけるカオリナイト（２μ以
下の粒度が３５％；商品名：フィラーＭＣ８，エンゲル
ハード社製）及び軽質炭酸カルシウム（平均粒径１．２
７μ、比抵抗２．ｌＸ１０８Ω・ｃｍの粒状顔料）の代
わりにデイツカイト（２μ以下の粒度が４９．５％且つ
１０μ以上の粒度が３．５％、石英含有量１．８％；商
品名：ＮＫ−カオリン５Ｄ−３００，中央カオリン社製
）３０部を顔料として用いた以外は実施例１と同様にし
て誘電体層塗料を調製し、静電記録体を構成した。

相当直径５〜１５μのデイツカイトが１寵２あたり平均
１．２Ｘ１０３個観察され、記録体の誘電体層はデイツ
カイトがスペーサーとして機能する構成になっていた。

実施例３ 記録体の調製：デイツカイト（２μ以下の粒度が４９．
５％且つ１０μ以上の粒度が３．５％、石英含有量１．
８％；商品名：ＮＫ−カオリン５Ｄ−３００、中央カオ
リン社製）の代わりに２μ以下の粒度が６５．６％、１
０μ以上が１．３％、石英含有量が０．８％のカオリナ
イト　（商品名：ビリトンカオリン、ＰＴ　　ＵＴＡＭ
Ａ社製）３０部を用いた以外は実施例２と同様に静電記
録体を構成した。

相当直径５〜１５μのカオリナイトが１龍２中に平均８
×１０２個認められた。

比較例１ 記録体の調製：２μ以下の粒度が３５％のカオリナイト
１５部の代わりに２μ以下の粒度が９２％のカオリナイ
ト（石英含有量０．１％、商品名：ウルトラホワイト９
０．エンゲルハード社製）１５部を用いた以外は実施例
１と同様にアトライターで誘電体層塗料を分散調製した
ところ塗布後の表面Ｂｅｋｋ平滑が２００秒の静電記録
体が得られた。

誘電体層のカオリナイトと軽質炭酸カルシウムはほぼ同
等の大きさであった。１１１２中に相当直径５〜１５μ
のスペーサーは認められなかった。

比較例２ 記録体の調製：２μ以下の粒度が３５％のカオリナイト
の代わりに２μ以下の粒度が９２％のカオリナイト（商
品名：ウルトラホワイト９０．エンゲルハード社製）１
５部を用い、軽質炭酸カルシウム（平均粒径１．２７μ
、比抵抗２．ｌＸ１０８Ω・ｃｍの粒状顔料）の代わり
に平均粒径５μの重質炭酸カルシウム１５部を用いた以
外は実施例１と同様にして静電記録体を構成した。

ＥＰＭＡの観察からは、誘電体層中の重質炭酸カルシウ
ムの方がカオリナイトより大きく、重質炭酸カルシウム
がスペーサーとなる構成であることが分かった。相当直
径５〜１５μの重質炭酸カルシウムより成るスペーサー
が１ｍ２当たり平均５×１０２個確認された。

比較例３ 記録体の調製：ディソカイトの代わりにタルク　（商品
名二ＮＫ−タルク、中央カオリン社製）を用いて誘電体
層塗料を調製した以外は実施例２と同様にして静電記録
体を構成した。

相当直径５〜１５μのタルクは１ｍｍ”当たり平均８Ｘ
１０２個確認された。

比較例４ 記録体の調製：ディソカイトの代わりにパイロフェライ
ト　（商品名：ＳＴカカオンクレー、土星カオリン社製
）を用いて誘電体層塗料を調製した以外は実施例２と同
様にして静電記録体を構成した。

相当直径５〜１５μのパイロフェライトは１鶴２当たり
平均２．５×１０３個確認された。

比較例５ 記録体の調製：ディノカイト（２μ以下の粒度が４９．
５％且つ１０μ以上の粒度が３．５％、石英含有量１．
８％；商品名：ＮＫ−カオリン５Ｄ−３００、中央カオ
リン社製）の代わりに平均粒子径８μのポリオレフィン
粉末（商品名：ユニストールＲ−１００，三井石油化学
社製）３０部を用いた以外は実施例２と同様に静電記録
体を構成した。

相当直径５〜１５μのポリオレフィンが１１１２中に平
均５Ｘ１０３個認められた。

比較例６ 記録体の調製：２μ以下の粒度が３５％のカオリナイト
の代わりに平均粒子径が７μ、１０μ以上〜１７− が２％の無定形シリカ粉末（商品名：サイロイド７４、
富士デビソン社製）１５部を用いた以外は実施例１と同
様にして静電記録体を構成した。

相当直径５〜１５μの無定形シリカ粉末が１１１２当た
り平均３×１０３個認められた。

記録試験方法 このようにして構成した各静電記録体につき松下電送側
製静電プロッターＢＰ−１０１により１ドツトの細線の
記録を行った。得られた細線の全長１メ一トル当たりの
ドツト抜けの合計長さ及び異常ドツトの個数を評価した
。更にヘタ記録を行い記録濃度ムラを評価した。以上の
結果を第１表に示した。

第１表 記録濃度ムラ評価基準 ○；記録濃度ムラが認、められない。

×：記録濃度ムラが著しい。

（効果） 本発明の静電記録体は、予め記録用の静電荷と反対極性
の静電荷を付与する工程を経ずに、４００ドツト／イン
チのような高密度静電記録Ｇこおｕｌて、ドツト抜けや
異常ドツトが起こらず記録濃度ムラのない鮮明画像を得
ることが出来る優れた静電記録体であった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示したものであり、カオリ
ンが誘電体層と多針電極ヘッドの間隔を規定するスペー
サーとして機能している。 第２図は、カオリンがスペーサーとして機能していない
静電記録体を示す。 （１）・・・多針電極ヘッド （２）・・・カオリン （３）・・・カオリンの凝集体 （４）・・・カオリン以外の顔料

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 導電性支持体と誘電体層から成る静電記録体において、
   該誘電体層が相当直径５〜１５μの石英含有量２重量％
   以下であるカオリンをスペーサーとして含有することを
   特徴とする静電記録体。