JPH0517543B2

JPH0517543B2 -

Info

Publication number: JPH0517543B2
Application number: JP18609787A
Authority: JP
Inventors: Hisanori Yagi; Yoshihiro Nishimura; Hirosuke Hamada; Isamu Nakano
Original assignee: Kanzaki Paper Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kanzaki Paper Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1987-07-24
Filing date: 1987-07-24
Publication date: 1993-03-09
Also published as: JPH01211765A

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
録用静電フアクシミリ、静電プリンター、静電プ
ロツター等に適する静電記録体に関するものであ
る。（従来の技術）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
コンピユーターの出力用機器としてのフアクシミ
リ、プリンターを挙げることが出来る。特に近年
ではコンピユーターを用い設計・製図を行う
CAD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、静電プロツターが好ん
で用いられている。静電記録方法において最も利用されている多針
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つた。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
象後に記録されない部分が現れる所謂ドツト抜け
現象が発生したり、逆に場所によつては放電が各
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つ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つた。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
点があつた。（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つた。
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つた。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〜
15μCの正英含有量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、ナク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を出来
る。このうちカオリナイトは特に細線抜け及び異
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
表面に傷が生じるる。この傷は放電の際の非常に
強い電界集中の傷となり異常ドツトの原因とな
る。従つ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、プラスチツク
顔料、シリカ、炭酸カルシウム、焼成クレー、或
いはカオリン以外のクレーであるパイロフエライ
ト、モンモリロナイト等をカオリンの代わりにス
ペーサー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ツド
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が多針電極ヘツド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。従つ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、多針電極ヘツ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ツド面のいずれかに
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、ベ
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。従つて相当直
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１mm²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。相当直径＝２√ 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
と記録濃度を低下させるため、誘電体層の全固形
分に対するカリオンの配合量は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、ピロリン酸カリウム、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
プラスチツク顔料、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。第２図の様にカオリン以外の顔料４のスペーサ
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、フツ化ビニ
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
ブタジエン共重合体、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リトリル共重合体、
ウレタン樹脂、ステアリルメタクリルクロロプレ
ン共重合体、フエ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メタク
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ポールミル、アト
ライター、高速撹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撹拌機で分散し、
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ルホン酸、ポリアクリ
ル酸、ポリビニルホスフエ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10⁵〜10⁹Ωとし、その表面のベツク平滑を
200秒以上とした紙、プラスチツクフイルム、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：ケミスタツト
6300，三洋化成社製）を絶乾重量３ｇ／m²裏面に
２ｇ／m²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５ｇ／m²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：フイラーMCS，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2.1×10⁸Ω・cmの粒状顔料）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４×10²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
になつていた。この記録体は水性ペンの筆記性に
優れていた。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：フイラーMCS，
エンゲルハード社製）及び軽質炭酸カルシウム
（平均粒径1.27μ、比抵抗2.1×10⁸Ω・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SD−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１mm²あたり
平均1.2×10³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
つていた。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SD−300，中央カ
オリン社製）の代わりに2μ以下の粒度が65.6％、
10μ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
UTAMA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１mm²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90，，エンゲルハード社製）15部を用
いた以外は実施例１と同様にアナライターで誘電
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つた。１mm²中に相当直径
５〜15μのスペーサーは認められなかつた。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）15部を用い、軽質炭酸カルシウム
（平均粒径1.27μ、比抵抗2.1×10⁸Ω・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
とが分かつた。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１mm²当たり平均５×
10²個確認された。比較例３記録体の調製：デイツカツトの代わりにタルク
（商品名：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１mm²当たり平均８
×10²個確認された。比較例４記録体の調製：デイツカイトの代わりにパイロ
フエライト（商品名：STカオリンクレー，土屋
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のパイロフエライトは１mm²
当たり平均2.5×10³個確認された。比較例５記録体の製：デイツカツト（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SD−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
フイン粉末（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
のポリオレフインが１mm²中に平均５×10³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１mm²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(株)製静電プロツターEP−101により１ドツ
トの細線の記録を行つた。得られた細線の全長１
メー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。更にベタ記録を行い記
録濃度ムラを評価した。以上の結果を第１表に示
した。

【表】 ×；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におい
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
電記録体であつた。

【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ツドの間隔
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…多針電極ヘツド、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

【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。