JPH0561211A - 静電熱記録用記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高感度で、かつ、耐久性の大きい記録層を
有する静電熱記録用記録媒体を提供しようとするもので
ある。 【構成】 記録層を構成する物質の物性として、50℃
＜電位減衰開始温度（Ｔｓ）＜ガラス化温度（Ｔｇ）で
あること、電位減衰終了温度（Ｔｆ）＜熱変形温度（Ｔ
ｄ）で、かつ、Ｔｆ＜ 200℃であること、また、誘電率
が 2.7以上である静電熱記録用記録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、誘電体を潜像体とし、
加熱により潜像を形成する転写型静電熱記録方法（エレ
クトロサーモグラフィ）及びそれに用いる記録媒体に関
するものである。この記録方法はプリンタ、ファック
ス、デジタル複写機に利用される。

【０００２】

【従来の技術】電気伝導性基体上に、加熱により電気抵
抗が温度と共に減少する樹脂層を設け、この層を静電的
に荷電して、赤外線照射による熱を与え、可視化する方
法は、特公昭35−14722、特公昭37−15878、特公昭38−
14347 号公報等で知られている。これらの発明には、樹
脂層（巨大分子の化合物）の電気抵抗が温度とともに減
少または増加する特性を有する物質を利用することが記
録されている。又、特開昭51−68233、特開昭52−19534
号公報には与える熱信号をサーマルヘッドに代えて用い
る技術が開示されている。

【０００３】しかし、いずれも具体的な技術手段の開示
に欠け、実用化されるためには、更に多くの関連技術発
明を要するレベルであり、事実、加熱によって静電潜像
を形成する画像形成装置はまだ商品化されていない。

【０００４】これに対し、電子写真方式を採用した画像
形成装置は、多くの商品がある。

【０００５】ところが、電子写真方式には感光体の問題
がある。ひとつは感光体の製造に起因するコストアッ
プ、装置構成として感光体の遮光性が必要なため、その
コストアップが挙げられる。その他、光学ユニットのス
ペースの保有面積が多く、照射方向の規制があり、機械
構成の自由度を阻害する等の課題がある。

【０００６】又、さきに、加熱のために熱ヘッドを用
い、あらかじめ帯電させた熱ヘッド、又は熱ヘッドにバ
イアス電圧を印加させることの記載と、記録層が滑性を
有し、ポリプロピレン、ポリプロピレン系共重合体、フ
ッ素化アクリル−アクリル共重合体、パーフロロアルキ
ルアクリレート、シリコーン系ポリマーまたはこれらの
混合物からなる記録用媒体を開発した。

【０００７】さらに、上記樹脂層である誘電体の特性
で、材料のガラス転位温度が使用環境温度以上であるこ
と、及びその熱変形温度がガラス転位温度より高いこと
と、熱変形温度が熱書き込み温度より高いものについて
も開発した。

【０００８】前述の従来技術に挙げたものは、温度
（熱）による電気抵抗の変化により記録層上の帯電電荷
（電位）を選択的にリークさせることを記録原理として
いる。しかしながら、その電気抵抗の温度変化が、記録
層を形成する高分子のいかなる変化が直接の原因である
かについては開示されていない。又、高分子のガラス転
移温度が使用環境温度以上とする発明においては、高分
子のガラス転移温度を越えると分子運動が激しくなり、
電位減衰するとしているが、このことは必ずしもすべて
の記録層にあてはまらない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、記録層材料
の物性と品質の関係を解析した結果、高感度で、かつ、
耐久性の大きい記録層を有する静電熱記録用記録媒体を
提供しようとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の構成は、特許請求の範囲に記載のとおりの静
電熱記録用記録媒体である。

【００１１】上記構成と効果の関係の概要を列挙する
と、下記のとおりである。

【００１２】(1) 記録層のガラス転移温度（Ｔｇ）＞電
位減衰開始温度（Ｔｓ）であれば、より低い温度で電位
が減少する。すなわち、高感度な記録層を与える。

【００１３】(2) 記録層の熱変形温度（Ｔｄ）＞電位減
衰終了温度（Ｔｆ）であれば、繰り返し記録を行っても
熱変形を生じて記録特性が変化することがない。すなわ
ち、 高耐久性の記録層を与える。

【００１４】(3) この(1)および(2)を両方満足させるこ
と、また、そのための条件が誘電率が2.7以上の極性ポ
リマーであることが判明した。

【００１５】次に、図面を参照して、本発明の記録媒体
の基本的構成を説明する。

【００１６】図１は、静電熱記録層２、ベース層１、導
電層３から成るものである。静電熱記録層２は樹脂層で
ある。ベース層１は静電熱記録層２の支持部材であっ
て、フィルム形成性材料が用いられるが、これは図２に
示すように静電熱記録層２と兼用してもよい。

【００１７】導電層３は帯電を均一にするものである
が、この機能を果たすために対向ローラや対向板の導電
部材にサンドイッチすることで達成する場合は必ずしも
必要ではない。導電層の材料はＡｌ蒸着層や、各種導電
処理剤が用いられる。その形状は金属ドラムやベルト状
であってもよい。

【００１８】このような本発明の記録媒体を用いて静電
熱記録を行う工程を、図３乃至図７によって説明する。

【００１９】帯電工程（図３） コロナ放電による方法が最も均一な帯電となるが、金属
ローラーに電圧印加させる方法や各種、有機、無機材表
面を有するブラシやスポンジ材を有するローラーで摩擦
帯電をする方法も用いうる。

【００２０】熱信号による加熱工程（図４） 従来の熱静電記録では原稿と該記録媒体を重ね、赤外線
照射による黒字部の吸収−発熱を利用していた（アナロ
グ信号）が、本記録では熱ヘッドからのデジタル信号に
より加熱を行う。熱ヘッドは 8dot/mm〜16dot/mmの高解
像を有するシリアルヘッドやラインヘッドが用いられ
る。

【００２１】現像工程（図５） 通常の電子写真で行なわれている粉体トナー現像や液体
トナー現像と同じであるが、反転現像である。［熱信号
が入らずに残存している電荷（図ではマイナス電荷）と
同一符号のトナーの反発電界による現像］ 転写工程（図６） この工程も電子写真と同じに行なわれる。粉体トナーの
場合は転写後熱ローラーで加熱定着する。液体トナーの
場合は残存する液体を乾燥するのみでよい。

【００２２】クリーニング工程（図７） 転写後、次の像を写すために良い表面を保証するべく、
静電熱記録層に残った粉体トナー又は液体トナーを再使
用する前に取り除かなければならない。この様な工程の
くり返しにより、デジタル情報を普通紙に記録できる。

【００２３】今まで検討してきた静電熱記録用の記録層
材料の共通した目的は、(1) できるだけ低い温度で記録
層上の電位が減衰してくれる、すなわち、高感度な記録
層とすることと、(2) 繰り返し記録を行っても熱変形が
生じて記録特性が変化することがない、すなわち、高耐
久性な記録層とすること、の２つの目的が大きいが、こ
の２つを両立させる記録層の共通の性質が、従来、開示
した本発明者らの記載では未だ十分解明されていなかっ
た。

【００２４】その原因としては、(1)感度、(2)耐久性の
尺度が記録層の性質との関連で明瞭に定義されていなか
ったことに一因があった。

【００２５】そこで、本発明では、(1) 記録層材料のガ
ラス転移温度（Ｔｇ）と電位減衰開始温度（Ｔｓ）の比
率を感度の尺度に、(2) 記録層材料の熱変形温度（Ｔ
ｄ）と電位減衰終了温度（Ｔｆ）の比率を耐久性の尺度
として、 ・高感度な記録層とするためには、Ｔｇ＞Ｔｓ（但しＴ
ｓは50℃以上） ・高耐久性をもつ記録層とするためには、Ｔｄ＞Ｔｆ
（Ｔｆは 200℃以下） であることが必要条件であることが判った。

【００２６】ここで図８において、記録層上の電位Ｖを
初期電位Ｖｏとした場合、電位減衰率Ｖ／Ｖｏが(0.9)
になる時の温度を（Ｔｓ）、0.1になる時の温度を（Ｔ
ｆ）とした。

【００２７】上記２つの条件を両立させ得る記録層の共
通点を記録層の熱的性質・電気的性質の全般にわたって
調べたところ、記録層材料の誘電率が高いこと、すなわ
ち極性ポリマーであることが必要条件であることが判っ
た。具体的には誘電率が 2.7以上であるとよいことが判
った。

【００２８】

【実施例】以下、実施例及び比較例によって本発明を具
体的に説明する。

【００２９】下記表１に具体的材料とその物性を示す。
No.1〜No.5が比較例、No.6〜No.14が実施例である。

【００３０】

【表１】

【００３１】表１の記録層材料を用いて、マイナス帯電
をした後、 8dot/mmのサーマルヘッドで書き込みをし、
リコー製ＰＰＣ用液体現像剤（マイナス極性トナー）を
用いて現像後、ＰＰＣ用紙に転写して画像を得た。

【００３２】No.1〜No.5では、いずれもＴｇ以上で電位
減衰し始め、減衰が終了する時点ではＴｄを越えてしま
うため、繰り返し記録は100〜200回が限度であったが、
No.6〜No.14 では、1000回以上繰り返しても、記録特性
に変化はなかった。但し、No.10としては、Ｔｓが50℃
より低いため初期電位が少しずつ低下し、No.11はＴｆ
が 200℃より高いため、画像濃度が低かった。

【００３３】

【発明の効果】以上説明した本発明の効果を要約する
と、下記のとおりである。

【００３４】(1) Ｔｇ＞Ｔｓとすることにより、高感度
な記録媒体とすることができる。

【００３５】（但し、Ｔｓが雰囲気温度より低いと、初
期電位が低下するので、Ｔｓは50℃以上とする。） (2) Ｔｄ＞Ｔｆとすることにより、高耐久性の記録媒体
とすることができる。

【００３６】（但し、Ｔｆが高すぎると、熱書込時に十
分電位減衰しないので、画像濃度不足となるのでＴｆは
200℃以下とする。） (3) 記録層の主材料の誘電率を 2.7以上とすることによ
り、高感度で、かつ、高耐久性の記録層とすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】

【図２】以上、本発明の記録媒体の各具体的構成を示
す、断面の模式図、

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】以上、本発明の記録媒体を使う静電熱記録方法
の各工程の説明図である

【図８】本発明の記録媒体の電位減衰率と温度との関係
を示すグラフである。

【符号の説明】

1…ベース層、 2…静電熱記録層、 3…導電層、 4…負のコロナ帯電装置、 5…熱ヘッド、 6…トナー、 7…紙、 8…湿式現像部、 9…初期化装置、 12…正のコロナ帯電装置、 14…クリーナー

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録層の電位減衰開始温度が50℃以上
   で、かつ、ガラス転位温度が電位減衰開始温度より高い
   ことを特徴とする静電熱記録用記録媒体。
2. 【請求項２】 記録層の電位減衰終了温度が 200℃以下
   で、かつ、熱変形温度が電位減衰終了温度より大きいこ
   とを特徴とする静電熱記録用記録媒体。
3. 【請求項３】 記録層を構成する材料の主成分が、誘電
   率 2.7以上の極性ポリマーであることを特徴とする静電
   熱記録用記録媒体。