JPH0697343B2 - 静電記録シート - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、静電記録体に関するものであり、特にCAD（C
omputer Aided Design）システムにおいて、モノクロ図
面あるいはカラー図面を出力させる静電プリンター・プ
ロッターに適した、解像度が高く、細線ヌケ、異常ドッ
トの少ない静電記録体に関するものである。

［従来の技術］ 静電記録体は、導電処理を施した導電性支持体上に絶縁
性樹脂と顔料からなる記録層を設けてなるものであり、
記録層面の表面あるいは両面から電圧を印加して静電潜
像を形成し、トナー（着色粉末あるいは液体現像剤）に
より現像した後、熱、圧力、乾燥等によりトナーを定着
させて記録を得るものである。

静電記録は、記録速度、記録保存性が優れ、ファクシミ
リやプリンターの分野に広く使用されている。最近、16
ドット/mmの高解像度の記録電極が開発され、記録速度
だけでなく解像度の点でも感熱記録等の記録方式より優
れた特徴を有することになった。

また、コンピューターの発展により機械類、建造物等の
図面設計をコンピューターに行わせ、その結果を静電プ
ロッターに出力させるCAD技術が発達してきた。

［発明が解決しようとする問題点］ この様な分野に高解像度の静電記録を利用する場合、次
の様な問題が発生する。すなわち、16ドット/mmの高解
像度記録においては、ピン電極の径が細小化したためピ
ン電極から誘電層面への放電が不安定となり、細い線や
点が途切れる細線ヌケや、ドット径が、通常ドット径の
３〜５倍となる異常ドットが発生する。

また、情報伝達手段の中の重要な地位を占める様になっ
たカラー画像の記録技術としても、インクジェット、熱
転写、銀塩写真等の他の記録技術に比べ、静電記録は高
速度、広巾記録が可能である等の点からも有利であり、
今後の需要の伸びが期待される。

カラー静電記録の場合には、色の三原色（シアン、マゼ
ンタ、イエロー）のトナーと、黒色のトナーを供給する
４本の現像器があり、記録は１色ずつなされるため、記
録紙を複数回往復させ、色ごとにトナーを付着させ、デ
イザ法（面積制御法）により、中間調を表現し、フルカ
ラー画像を実現している。そこで、従来の静電記録紙を
使用した場合、細線ヌケや異常ドットが発生し、フルカ
ラー画像としては不十分なものしか得られない欠点があ
った。

本発明は上記の欠点を解消し、たとえば16ドット/mmの
記録電極によるモノクロおよびカラー静電記録のような
高解像度を要求される静電記録においても、細線ヌケや
異常ドットが少ない静電記録シートの提供を目的として
いる。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者らはたとえば16ドット/mmの高解像度記録にお
いて異常ドットや細線ヌケを減少させるため鋭意検討し
た結果、本発明を完成したものである。

本発明は原紙の少くとも片面に導電層および誘電層を順
次設けた静電記録シートにおいて導電層のJISP8119に従
って測定したベック平滑度が600秒以上であり、かつ25
±２℃、45±５％RHの雰囲気で45度の平坦な傾斜面に貼
りつけた導電層面上に着色されたトルエン液を注射針か
ら１滴（４μｌ）1cmの高さから滴下し、トルエン液が
乾燥するまでに流下した長さ（流下長）が60mm以上であ
ることを特徴とする静電記録体に関するものである。

静電記録シートにおいて誘電層の厚さに局部的に薄い部
分が存在する場合、ピン電極からの放電は非常にしやす
くなり、静電荷が異常に拡がって誘電層面に付着するた
め異常ドットとなり、逆に局部的に厚い部分が存在する
場合、ピン電極からの放電が発生しにくくなり細線ヌケ
となる傾向がある。そこで異常ドット、細線ヌケのない
良好な記録を得るためには最適の導電性を有する導電層
の上に誘電層を均一な厚さに形成する必要がある。誘電
層を均一な厚さに形成するためには誘電層塗料を塗布す
べき導電層表面の平滑度が高く誘電層塗料の導電層への
浸透が少ないものでなければならない。

導電層の表面は、導電層塗料を塗布しただけでは紙の繊
維による凹凸や配合される顔料の粒子による凹凸があ
る。しかし、従来の８ドット/mmの電極による記録の場
合には、記録品質への影響がないこと、製造のしやすさ
等を考慮しても、スーパーカレンダー等で平滑化処理に
よりJISP 8119で表わされるベック平滑度を500秒程度
か、それ以下であれば格別支障がなかった。

しかし、16ドット/mmの高解像度の電極を用いる記録の
場合にはこれでは十分ではない。本発明者らは、研究の
結果、導電層塗料の配合条件及び塗布量をコントロール
し、さらにスーパーカレンダーの条件を強化して、導電
層のベック平滑度を600秒以上、望ましくは1,000秒程度
とし、かつこのようにして得られた導電層の浸透性を特
定範囲にすることにより、16ドット/mmの高解像度電極
による記録において異常ドット、細線ヌケを大巾に改善
できることを見出した。

すなわち、平滑度の高い導電層を形成しても、誘電層塗
料が導電層へ浸透すると、乾燥後の誘電層の膜厚が不均
一となり、厚い部分では細線ヌケが悪化し、薄い部分で
は異常ドットが悪化する。これらの問題を解決するため
には、導電層の平滑性のみならず浸透防止性も必要であ
る。

本発明者らは、誘電層塗料の浸透性について研究を重
ね、誘電層塗料の主要溶剤であるトルエンを傾斜させた
導電層表面に滴下し、乾燥するまでに流下する長さ（以
下流下長という。）を一定値以上にすることが異常ドッ
ト及び細線ヌケの防止に適当であることを見出した。乾
燥するまでの流下長が短かい場合、誘電層塗料の導電層
への浸透性は大きい。又、導電層にピンホール状の欠陥
がある場合も流下長は短かくなるため、均一な厚さの誘
電層を形成するため、流下長は導電層の評価のためのパ
ラメータとして最適である。

流下長を客観的に測定するためには、一定の条件下で行
わなければならない。その条件としては、25±２℃45±
５％RHの雰囲気で45度に傾斜した平坦な面上で、トルエ
ンを注射針から１滴1cmの高さから滴下した後、乾燥す
るまでに流下する長さとするのが適当である。注射針と
しては、滴下する１滴が４μｌとなるようなものを使用
する。乾燥後、流下跡を見やすいようにするためトルエ
ンに染料（オイルレッド）を0.1％溶解させて使用し
た。染料の有無により流下長の差は見られなかった。流
下長は５回測定し、その平均値で表示した。

従来の記録紙は、８ドット/mmの電極で良好な記録がと
れるように設計されており、16ドット/mmの場合に比べ
細線ヌケ、異常ドットが発生しにくいため流下長が40〜
50mm程度のバリヤー性でも問題がなかった。

本発明者の研究によれば、16ドット/mmの高解像度電極
による記録において、細線ヌケ、異常ドットを改善する
ためには、平滑化処理後の流下長を60mm以上としなけれ
ばならない。流下長60mm未満では細線ヌケ、異常ドット
は依然防止できない。

流下長を60mm以上とするためには、導電剤および接着剤
のうち柔軟性があり、造膜性の良いものを使用し、顔料
では吸油量が少く、平板状の結晶からなるものを使用す
るのがよい。導電剤及び接着剤の顔料に対する配合比率
は、ブロッキング性を悪化させない範囲で多い方がよ
く、塗布量を増加することによっても達成できる。

本発明の静電記録シートの支持体に使用する材料として
は、上質紙、純白ロール紙等の紙が使用できる。

この支持体上に設ける導電層は導電剤のみからなる導電
層塗料を塗布することによって得られる外、導電剤の吸
湿性に起因する導電層のブロッキング性を改善するた
め、導電剤と顔料、接着剤を配合した塗料を塗布するこ
とによっても得られるが、平滑化処理後の流下長が60mm
以上となるように導電剤と顔料、接着剤の配合量を決め
る必要がある。

導電層塗料に使用する導電剤は、 カチオン系導電性樹脂、例えば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、ポリスチレンアクリル酸トリ
メチルアミノエチルクロライドなどの第４級アンモニウ
ム塩。

アニオン系導電性樹脂、例えばポリスチレンスルホン酸
塩、ポリアクリル酸、ポリビニルホスホネートなどの他
に、金属酸化物半導体、例えばアルミニウムをドーピン
グした酸化亜鉛、アンチモンをドーピングした酸化第２
錫、金属微粉末、有機また無機の塩類、界面活性剤など
を単独または併用しても良い。

導電性樹脂を使用する場合、分子量が高く、造膜性の良
い樹脂を使用した方が、流下長が長くなり望ましい。金
属酸化物半導体を使用する場合、流下長は低下するので
接着力、造膜性の良い接着剤を使用し、流下長低下を防
ぐ必要がある。

導電層形成に使用する接着剤は接着力、造膜性の良いポ
リビニルアルコール、メチルセルロース、ヒドロキシエ
チルセルロース、イソブチレン無水マレイン酸塩、ポリ
アクリル酸アルカリ塩、変性澱粉等の水溶性樹脂のほ
か、塩化ビニリデンエマルジョン、酢ビ−アクリルエマ
ルジョン、アクリルエマルジョン、SBRラテックス、MBR
ラテックス等の水分散性樹脂を使用することが望まし
い。

導電層塗料に配合する顔料は、炭酸カルシウム、クレ
ー、焼成クレー、リトポン、チタン、酸化亜鉛、水酸化
アルミニウム等の無機顔料のほか、スチレン樹脂ビー
ス、アクリル樹脂ビース、尿素樹脂ビース等の有機微粉
末も使用できる。

導電層塗料は必要な導電性を得るため導電剤を30％以上
配合する必要がある。導電層のブロッキング性改善平滑
性付与のため顔料を30〜50％配合し、接着剤を10〜30％
配合することが望ましい。その結果、顔料以外の成分で
流下長を増加させる接着剤及び導電性樹脂の配合比率を
50-70％とすることが望ましい。

導電層塗料の分散、塗工を容易にするため、分散剤、消
泡剤を使用することもできるし、視感的白さを増大させ
るために染料又はケイ光染料を必要に応じて添加するこ
ともできる。導電層塗料は、エアナイフ方式、メイヤー
バー方式、ブレード方式、３本ロール方式、グラビアロ
ール方式等の通常の塗工方式により支持体の片面に乾燥
後の塗布量が１〜15g/m²となるように塗布される。記録
品質の向上、カール防止のため必要に応じて支持体の反
対側にも同様に塗布しても良い。

得られた導電性支持体は乾燥時に発生したシワの減少、
支持体原紙のパルプ繊維に起因する導電層表面の凹凸の
減少、配合された顔料の粒子による凹凸の減少のため、
スーパーカレンダー、グロスカレンダー、マシンカレン
ダー等で平滑化処理を行う。導電層の平滑度はJISP8119
で測定したベック平滑度が600秒以上望ましくは1,000秒
程度にすることが異常ドット、細線ヌケ改善のために有
効である。

平滑化処理を行った導電層支持体の導電層の上に誘電層
塗料を塗布、乾燥することにより静電記録シートを得る
ことができる誘導層塗料は絶縁性の誘電層樹脂と、顔料
を混合、分散することによって得られる。

誘電層樹脂は酢酸ビニル樹脂、エチレン−酢ビ共重合樹
脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹
脂、塩化ビニリデン樹脂、塩化ビニル−塩化ビニリデン
共重合樹脂、アクリル酸エステル樹脂、メタクリル酸エ
ステル樹脂、ブチラール樹脂、ポリエステル樹脂、フッ
化ビニリデン樹脂、ニトロセルロース樹脂、スチレン樹
脂、スチレン−アクリル共重合樹脂等の樹脂が使用でき
る。

体積抵抗が10¹²Ωcm以上の樹脂であればほとんどのもの
が使用できるが、これらの樹脂の中で同一の溶剤に溶解
可能で溶液状態で均一に混合しうる誘電性樹脂から選ば
れた少なくとも２種類の誘電性樹脂を選択して使用する
こともできる。

誘電層に配合する顔料は導電層に使用した無機および有
機の白色顔料を使用することができる。

誘電層塗料は記録特性および記録紙の自然性の観点から
誘電層樹脂／白色顔料＝90/10〜50/50の割合で配合する
のが望ましい。

また視感的白さを増進させるため誘電層塗料に対しケイ
光染料を0.3〜５％程度添加することもできる。得られ
た誘電層塗料をメイヤーバー方式、ブレード方式、３本
ロール方式、グラビアロール方式等の通常の塗工方式に
より、導電層上に乾燥後の塗布量が２〜7g/m²となるよ
うに塗布し、静電記録シートを作製する。

［実施例］ 以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明す
る。例中の部は重量部を表わす。

実施例1,2 比較例1,2 45g/m²の上質紙（王子製紙製）の片面に カチオン系導電剤（ケミスタット6300H固形分34％三洋
化成製） 132部 クレー（ウルトラホワイト90平均粒径0.5μm EMC社製）
40部 酢ビ−アクリルエマルジョン（モビニール730固形分46
％ヘキスト合成製） 33部 水 81部 からなる導電層塗料をエアナイフ方式により、乾燥後の
塗布量が6.0g/m²となるように塗布し、導電層とした。
同じ染料を裏面にエアナイフ方式により乾燥後の塗布量
が3.0g/m²となるように塗布した。

スーパーカレンダーで導電層のJISP8119で測定したベッ
ク平滑度がそれぞれ1100秒（実施例１）、650秒（実施
例２）、450秒（比較例１）、200秒（比較例２）となる
ように平滑化処理を行った。

平滑化処理を行った導電層表面の流下長はそれぞれ75m
m、71mm、69mm、68mmであった。平滑化処理を行った導
電層の上に アクリル樹脂（Ａ−157固形分50％大日本インキ製）120
部 炭酸カルシウム（NS-800平均粒径1.31μｍ日東粉化製）
35部 シリカ粉末（サイロイド161平均粒径７μｍ富士デビソ
ン社製） ５部 トルエン 240部 からなる誘電層塗料をメイヤーバー方式により乾燥後の
塗布量が3.5g/m²となるように塗布して静電記録シート
を得た。得られた静電記録シートを25℃45％RHで２時間
調湿した後、東洋電機製造（株）製の16ドット/mm静電
プロッターで記録を行った。結果は第１表に示す通りで
あり、平滑度の高い実施例１、実施例２では細線ヌケ、
異常ドットとも良好であったが、平滑度の低い比較例
１、比較例２では異常ドット、細線ヌケとも不良であっ
た。

実施例３ 比較例３ 45g/m²の純白ロール紙（王子製紙製）のツヤ面に カチオン系導電剤（ケミスタット6300H固形分34％三洋
化成製） 176部 炭酸カルシウム（ブリリアント1500平均粒径0.15μｍ白
石カルシウム製） 30部 アクリルエマルジョン（モビニール761H固形分50％ヘキ
スト合成製） 10部 ポリビニルアルコール溶液（PVA105固形分15％クラレ
製） 33部 水 からなる導電層塗料をメイヤーバー方式により、乾燥後
の塗布量が5.0g/m²となるように塗布して導電層とし
た。同じ塗料を裏面にメイヤーバー方式により乾燥後の
塗布量が2.0g/m²となるように塗布した。

スーパーカレンダーで導電層のベック平滑度がそれぞれ
900秒（実施例３）、400秒（比較例３）となるように平
滑化処理を行った。平滑化処理後の導電層表面の流下長
はそれぞれ67mm、65mmであった。

平滑化処理を行った導電層の上に、実施例１で使用した
誘電層塗料をメイヤーバー方式により乾燥後の塗布量が
3.5g/m²となるように塗布して、静電記録シートを得
た。

実施例１と同様に記録テストを行った結果は第１表に示
すように実施例３では異常ドット、細線ヌケとも良好で
あったが比較例３では不良であった。

比較例4,5 実施例１において導電層の塗布量を3.5g/m²とする以外
は実施例１と同様にして導電性支持体を得た。スーパー
カレンダーにより、導電層のベック平滑度がそれぞれ80
0秒（比較例４）、300秒（比較例５）となるように平滑
化処理を行った。

平滑化処理後の流下長はそれぞれ、53mm、50mmであっ
た。平滑化処理後の導電層上に実施例１で使用した誘電
層塗料をメイヤーバー方式により乾燥後の塗布量が3.5g
/m²となるように塗布して静電記録シートを得た。実施
例１と同様に記録テストを行った結果は、第１表に示す
ように比較例4,5とも異常ドット、細線ヌケが不良であ
った。

［発明の効果］ 本発明により16ドット/mmの高解像度電極で記録を行っ
た場合、異常ドット、細線ヌケの良好な記録を得ること
ができる静電記録シートを提供することが可能となっ
た。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小笠原 隆 東京都江東区東雲１丁目10番６号 王子製 紙株式会社商品研究所内 (56)参考文献 特開 昭53−61336（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−213852（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−214362（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−175642（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−15550（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原紙と、この原紙の少くとも一面上に形成
   される導電層と、この導電層上に形成される誘電層とを
   有する高解像度記録用静電記録シートにおいて、前記導
   電層の表面の、JIS P 8119により測定したベック平滑度
   が600秒以上であり、かつ25°±２℃、45±５％RHの雰
   囲気で、45度傾斜した平坦な平面上に貼りつけた前記導
   電層の面上に、着色したトルエン液を注射針から１滴
   （４μｌ）、1mmの高さから滴下したときトルエン液が
   乾燥するまでに流下した長さ（流下長）が60mm以上であ
   ることを特徴とする静電記録シート。