JPH073582B2 - 静電記録装置 - Google Patents

静電記録装置

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JPH073582B2
JPH073582B2 JP60043716A JP4371685A JPH073582B2 JP H073582 B2 JPH073582 B2 JP H073582B2 JP 60043716 A JP60043716 A JP 60043716A JP 4371685 A JP4371685 A JP 4371685A JP H073582 B2 JPH073582 B2 JP H073582B2
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    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/75Details relating to xerographic drum, band or plate, e.g. replacing, testing
    • G03G15/751Details relating to xerographic drum, band or plate, e.g. replacing, testing relating to drum

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  • Photoreceptors In Electrophotography (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、静電記録装置、特に複数回使用可能な静電記
録媒体を用いた圧力転写方式の静電記録装置に関する。
〔従来の技術〕
従来、静電記録装置における記録媒体としては、記録層
と基紙の中間に導電層を設けた静電記録紙が一般に用い
られており、記録層表面にマルチタイラスなどの針電極
を用いて静電潜像を形成しこれをトナーで現像、定着さ
せて記録画像を得ている。
しかしこのような静電記録紙を用いた場合、記録紙表面
への余分なトナーの付着は避けられず、また使用時の雰
囲気(水分や熱など)に非常に左右され易い等の欠点を
もつばかりでなく、静電記録紙自体が特殊な製品である
ため、消耗品として使用すると、ランニングコストの著
るしい高騰を招くという欠点があった。
この為、これらの欠点を解決するため普通紙に転写する
方式の静電記録装置が提案されている(例えば特公昭46
−34077号公報)。この静電記録装置は、例えば二軸延
伸されたポリエステル基材上に1×10 Ω・cm以上の体
積抵抗率を有する誘電体層を設けた記録媒体をベルト状
にしたものであり、マルチスタイラスによって針電極と
誘電体表面との間に高電圧を印加し放電を生ぜしめるこ
とにより誘電体表面を帯電し、ついで形成された静電潜
像をトナーで現像しトナー画像を得、これを普通紙に静
電的に転写することにより画像が得られる。しかしなが
ら、この方式では、トナー画像を転写するため、転写効
率が80%程度と低く、画像濃度の低下、さらに残留トナ
ーのクリーニング、飛散の面で不利であるほか、静電転
写による画像の乱れが生じる。
一方、導電性の剛体シリンダーの表面に誘電体層を設
け、この誘電体層表面に静電潜像を形成し、この潜像を
トナーで現像したのち、加圧ローラとの圧力により普通
紙に転写し定着する方式の静電記録装置が知られている
(例えば特開昭54−78134号公報)で知られている。こ
の方式においては、誘電体層が紙による摺擦を受けるこ
ととなり、表面を研摩されることとなる為、誘電体の硬
度を高くする必要がある。高硬度の誘電体としては、陽
極酸化アルミニウム、溶射によるAl2O3、ガラスエナメ
ル、などの無機誘電体及びポリアミド、ポリイミド、含
フッ素樹脂等の有機誘電体の使用が報告されているが、
無機誘電体層は、一般に、雰囲気中の水分の付着により
著しい表面抵抗の低下を招いてしまい常に安定な画像が
得られない問題がある。一方、有機誘電体層は、一般
に、その電気特性が比較的温湿度の環境依存を受けにく
い点で有利といえる。しかし有機誘電体層は耐摩耗特性
が不十分なため、転写方式の静電記録装置に使用する場
合、クリーナーによる表面の切削や摺擦傷等の問題から
十分な耐久性が得られないのが現状である。特に先述し
た圧力転写同時定着行程を行なう場合、転写紙との摩擦
も加味され有機誘電体層は一層使用が困難となる。一般
にポリイミド系やポリアミド系の樹脂は、硬度が比較的
大きいが、衝撃に弱くクラック状の傷が出来易くその場
所から切削が生じる。又圧力転写方式では表面エネルギ
ーが大きいため転写効率が80%以下と低い傾向にある。
フッ素系樹脂は転写効率は十分であるが軟質のため摺擦
傷が発生し易い傾向にある。
上述のように、空気中の水分の影響を受けにくく、転写
効率がよくかつ耐摩耗性及び耐衝撃性を同時に満足する
誘電体は得られていない。
更に例えばフェニルメチルシリコン樹脂と無機質粉末と
からなる塗料を塗布、乾燥、焼成して得られるセラミッ
ク誘電体層は、ミクロン単位の薄いセラミック層を形成
でき硬度の高いものができるが、耐衝撃性が弱く、また
雰囲気中の水分の付着により著しい表面抵抗の低下を招
いてしまい、常に安定した画像が得られない問題があ
る。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の目的は、前述した従来の問題点を解決し、圧力
転写方式、とりわけ圧力転写同時定着方式に適し、温湿
度の影響を受けにくく、高転写効率、高画質の記録が繰
り返し長期に亘って得られる静電記録装置を提供するこ
とにある。
〔課題を解決するための手段〕
即ち、本発明は、導電性基体上に誘電体層を有する記録
媒体を備えた圧力転写方式の静電記録装置において、該
誘電体層が、有機基と無機元素を有するポリマーと、無
機粉末とを用いて賦形した後、加熱処理により有機基を
除去することによって得られるセラミックを含有し、か
つ該セラミックの空孔が1×1010Ω・cm以上の体積抵抗
率を有する樹脂により封止されていることを特徴とする
静電記録装置である。
第1図は、本発明で使用する記録媒体の1構成例を示し
た部分横断面図である。
第1図に示した記録媒体1は、シリンダー状の導電性基
体2上に直接静電記録用の誘電体層3を設けてドラム状
に構成されている。記録媒体の形状は、このドラム状に
限定されず、ベルト状あるいは平板状等の形状とされて
いてもよい。
導電性基体2はアルミニウム、アルミニウム合金、ステ
ンレス鋼及びその他の金属から選ばれ、圧力転写又は圧
力転写同時定着のときの加圧によって変形しない程度の
厚みを有することが望ましい。例えばアルミニウム合金
の場合、10mm以上あることが好ましい。また導電性基体
の表面を硬化させるため、又は導電性基材の表面積を大
きくしてコーティングされる誘電体層の密着力を向上さ
せるため、例えばアルミニウム合金表面の陽極酸化ある
いはステンレススチール表面のハードクロムメッキを行
なっても良い。
次に誘電体層3は、有機基と無機元素とからなるポリマ
ーと無機質粉末とからなる混合物を用いて、導電性基体
上に直接あるいは他の誘電体層を介して成膜により賦形
した後、加熱処理により有機基を除去して形成されたセ
ラミック誘電体層中の空孔を体積抵抗率1×1010Ω・cm
以上の樹脂で封止してなるものである。
有機基と無機元素とからなるポリマーは、誘電体層のバ
インダーとして作用し、しかも高温により焼成されたと
きの分解生成物が無機質粉末の結合剤として作用してよ
り強固なセラミック層を生成させる作用を果たすもので
あり、各種のシリコーン樹脂、変性シリコン樹脂として
例えば、シリコーン樹脂とメチルメタクリレート、アク
リロニトリル等他の有機モノマーとの共重合物、あるい
はシリコーン樹脂とアルキッド樹脂、フェノール樹脂、
エポキシ樹脂、メラミン樹脂等との共重合体、さらにSi
と、Ti,B,Al,P,Ge,As及びSb等の元素の1種又は2種以
上と、酸素とを骨格に持ち、側鎖に有機基を有するポリ
マー、またSiと、Ti,B,Al,P,Ge,As及びSb等の元素の1
種又は2種以上と、酸素と、炭素とを骨格に持ち、側鎖
に有機基を有するポリマー、さらにはAlと酸素とを骨格
に持ち側鎖に有機基を有するポリマー、SiとCとを骨格
に持ち側鎖に有機基を有するポリマー、BとNとを骨格
に持ち側鎖に有機基を有するポリマー、PとNとを骨格
に持ち側鎖に有機基を有するポリマー、またはこれ等と
前記例示した有機モノマーや樹脂との共重合物や混合物
を使用することができる。
また無機質粉末としては、バインダーとして使用される
例えば前記の有機基と無機元素等からなるポリマーの分
解温度附近で半融乃至は溶融しないもので、電気絶縁性
の優れたものを用いることが望ましい、例えばアルミ
ナ、酸化マグネシウム、ポロンナイトライド、アスベス
ト、シリカ、ガラス粉末、天然雲母、フッ素雲母、チタ
ン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸ジルコ
ニウム、ジルコン、ベリリア、タルク及びこれらの混合
物等を使用することができる。
上記有機基と無機元素からなるポリマーと無機質粉末と
の混合比は、成膜性と、焼成後のセラミック層の導電性
基体との密着力及び硬度等に基ずき決定される。バイン
ダーである有機基と無機元素とからなるポリマーの量が
多くなる程成膜性が良くなりまた焼成後の空孔率が高く
なる。焼成後のセラミック層の導電性基体との密着力及
び高硬度化の点で好ましい混合比は、バインダー100重
量部に対し、無機質粉末5〜1000重量部である。
セラミック誘導体層の空孔を封止するには、300℃以上
で熱処理し、有機基を消失させたセラミック層に、体積
抵抗率1×1010Ω・cm以上の樹脂の液を例えば含浸させ
ることにより行なわれる。封止用樹脂としては、例え
ば、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアミド、ポリ
エステルイミド、ポリエステル、ポリビニルホルマー
ル、エポキシ樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、アク
リル樹脂、ポリアクリルアミド、シリコーンポリイミド
樹脂、イミドエポキシ樹脂、ウレタンアクリレート樹
脂、エポキシアクリレート樹脂、ポリメチルメタクリレ
ートなどが使用できる。封止樹脂の体積抵抗率を1×10
10Ω・cm以上とする理由は、安定な静電潜像を得るため
である。封止樹脂の体積抵抗率が1×1010Ω・cm未満で
あると誘電体層の体積抵抗率が低く、安定な静電潜像を
得られにくい。
本発明で使用する静電記録用の誘電体層の層厚は、電気
絶縁性保持の為、少なくとも3μm必要であり、望まし
くは10μm以上である。
なお、第1図の例では、静電記録用の誘電体層3が導電
性基体2上に直接設けられているが、本発明で使用する
記録媒体の構成は、これに限定されず、例えば誘電体層
3が他の誘電体層を介して導電性基体上に設けられてい
てもよい。
なお静電記録ヘッド4で誘電体ドラム1に画像信号に応
じた静電潜像を記録するには、特開昭54−78134号公報
に開示された静電記録ヘッド(イオン発生器)を使用す
ることができる。その静電記録ヘッド4は、第3図に示
すように、誘電体35、ドライブ電極36、コントロール電
極37、イオン放出アパーチャ38を有するスクリーン電極
39からなる。ドライブ電極36とコントロール電極37との
間には電源34によって交流電圧が印加され、コントロー
ル電極37と誘電体ドラム1の導電性基体3との間にはス
イッチ33を介して電源31から直流電圧が印加され、スク
リーン電極39と導電性基体3との間には電源32から直流
電圧が印加されている。ドライブ電極36とコントロール
電極37との間に印加された交流電圧により、正負のイオ
ンが交互に発生する。画像信号によりスイッチ33がオン
(接点Yに導通)していれば、負イオンは加速され誘電
体ドラム1の誘電体層2に到達し、保持される。このと
き正イオンは加速されないのでコントロール電極37との
間で放電してしまう。画像信号がなくてスイッチ33がオ
フ(接点Xに導通)していれば、正負ともイオンは加速
されないので共にコントロール電極37との間で放電して
しまう。このようにして画像信号に応じた静電潜像を記
録できる。
第1図に示した様な記録媒体は、例えば第2図に示す様
な構成により組み込むことにより、本発明の静電記録装
置を構成することができる。第2図において、静電画像
の形成には記録ヘッド4を用いて行い、方式としては、
特公昭36−4119号に開示されたマルチスタイラス又は特
開昭53−96834号、同54−53537号に開示されたイオン注
入タイプのもののいずれのものでも良く、基本的にはド
ット形状で誘電体3の表面に静電画像が形成され得るも
のであれば良い。望ましくは、後者のイオン注入タイプ
の如く誘電体3と記録ヘッド4間で直接放電を伴なわな
いものの方が良い。次に前記の方法によって形成された
静電画像は、現像部5で顕像化された後、加圧ローラー
7によって圧力により転写紙に圧力転写同時定着され
る。
次に実施例について説明する。なお、以下の実施例にお
いて、第2図に示した如き静電記録装置を用いたが、特
に記録媒体の構成部材は次のとおりの仕様とした。
1.シリンダー(実施例1,2,比較例1,2)内径70mm,外径10
0mm,長さ230mmのステンレス製シリンダー 2.成膜用材料 (No.1) 重量部 フェニルメチルシリコン樹脂 100 アルミナ(平均粒径1.0μm) 70 トルエン 200 (No.2) 重量部 ボロシロキサン樹脂 50 (特公昭58−50658号実施例1に記載された樹脂) フェニルメチルシリコン樹脂 50 酸化マグネシウム(平均粒径0.2μm) 30 アルミナ(平均粒径1.0μm) 20 N−メチル−2−ピロリドン 150 3.塗布、成膜条件、焼成条件 実施例1,2 4.封止材料、封止条件、乾燥条件 材料 エポキシ樹脂 日本ベルノックス(株)の商品 ME106と XH−1488の1:1混合物。) (樹脂分20%溶媒モノクロルベンゼン) (成膜後の体積抵抗率1.0×1015Ω・cm) 封止条件 ディップ、真空含浸30分 乾燥条件 70℃×30分+150℃×30分 実施例1,2、比較例1,2 第1表に示した成膜用材料、封止状況、及び誘電体層厚
みの記録媒体を第1図に示した様に構成し、これを用い
て第2図に示した如き静電記録装置を作製した。
かくして得られた4種の静電記録装置について、形成さ
れる画像の評価、並びに耐久性の試験を行なった。結果
を第1表に示した。
〔発明の効果〕 本発明によれば、温湿度の影響を受けず、かつ高耐摩耗
特性、高耐衝撃性を有し、長期の使用期間に亘って高画
像の画像を得ることのできる圧力転写方式の静電記録装
置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明で使用する記録媒体の1構成例を示した
部分横断面図である。 第2図は本発明の静電記録装置の1構成例を示した模式
図である。 第3図は本発明の静電記録装置に用いることのできる静
電記録ヘッドを説明するための模式図である。 1…誘電体ドラム、2…導電性基体、3…誘電体層、4
…記録ヘッド、5…現像器、6…クリーナー、7…加圧
ローラー、8…除電器、9…転写紙。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】導電性基体上に誘電体層を有する記録媒体
    を備えた圧力転写方式の静電記録装置において、該誘電
    体層が、有機基と無機元素を有するポリマーと、無機粉
    末とを用いて賦形した後、加熱処理により有機基を除去
    することによって得られるセラミックを含有し、かつ該
    セラミックの空孔が1×1010Ω・cm以上の体積抵抗率を
    有する樹脂により封止されていることを特徴とする静電
    記録装置。
JP60043716A 1985-03-07 1985-03-07 静電記録装置 Expired - Fee Related JPH073582B2 (ja)

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