JPS58187930A

JPS58187930A - 静電記録体

Info

Publication number: JPS58187930A
Application number: JP7035782A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Akutsu; 英一圷; Takashi Ezaki; 江崎　喬
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1982-04-28
Filing date: 1982-04-28
Publication date: 1983-11-02

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】本発明は静電記録体に関し、特には表面凹凸を有する転
写型の静電記録体に関する。

静電記録プロセスにおいて、導ＩＩＶ膚を有する支持体
または導電性支持体上に凹凸状の表面を有する誘電体層
を殺性た転写型静電記録体が用いられており、各層間に
は必ｇ！に応じて接着層が設けられている場合もある。

このような静電記録体を用いて画情を形成するには、マ
ルチスタイラスｔｒ極の如き配録Ｗ極を用い、記録電極
と静電記録体の誘電体１との間に放電を起こすに十分な
画信号雪圧を印加し、これＫよって放電を起こして誘電
体層上に画信号に対応する静ｗＮ荷、ｅターン、すなわ
ち靜電潜僧を形成する。このようにして形成された潜傷
は実情部で実情されてトナー債となり、紙などの転写シ
ートに転写、定着される。転写後の記録体はクリーニン
グ、除電、後、次の記録プロセスで上記のサイクルを繰
り返すことによって、多数回反復使用される。

記録電極と記録体のｉ４＋に放電、を起ヒさせるために
は、パッシェンの放電開始電圧曲線以上の電圧を記録電
極に印加しかければならない。記録体表面と記録電極と
の間隙が小さ過ぎると、放電開始電圧曲線のカーブが急
激であることかられずかな間隙変化でも放電開始電圧が
大きく変化し印加電圧の設定が困難となる。逆に、開場
が大き過ぎると放′Ｗ開始電圧が大きくなるだけでなく
、画１分解能も劣化する。このように放ＮＫ関しては空
隙間隔の管理が非常に重安であり、一般に数μｍから士
数声慣の範囲の空隙間隔で最も好ましい放電が起き、画
１會信号に忠実な鮮明画１が記録される。

しかしながら、放電空隙を声倶オーダーで制御すること
は至難の技であった。表面平滑な誘電体層（表面ｒｔｉ
　）を有する静電記録体を用い、空隙間隔の管理を機械
的に行々っていたのであるが、空隙ＩＶＩ隔の保持機構
が高価で、かつ、信頼性が低く、未だ実用に至っていな
いのが現状であった。

そこで、静電記録体の訪常２体膚ｆｌ！面を凹凸として
、これに記録電極を接触させることＫよ炒、記録型ｆｆ
ｌ’Ｆに記録体との間隙が最も放電し、やすくなる部分
を確保して放電し、静電潜傷を形成する方式が注目され
ている。

以上のように、静電記録体の凹凸表面は極めて重要であ
って不可欠の本のであるが、一方、このような凹凸の存
在は記録プロセスにおける実情工程、クリーニング工程
において静電記録体表面形状の破壊、損傷、摩耗等、ま
たはそれらが原因となって発生するトナーフィルミング
等を起こし、記録体の特性を徐々に低丁させるという問
題があった。

このような欠点を解決する方法として、たとえば特開昭
５４−４３７３２号公報には誘電体Ｉｌｌの主成分とし
て熱硬化型のエポキシ基含有のシリコン樹脂を使用する
こと力■に示されており、また、特開昭５４−１０８６
３３号公報には、誘電体ｌ＃内に無機ガラスを含有せし
めたしして誘電体１−を硬質化し、耐摩耗性を向上せし
めたものが報告されている。しかしながら、この方法で
＃ｉ＃ｓ電体層表面全体を均一に高硬度とすることがで
きず、また、主成分が有機物などの場合には機械的強度
、耐摩耗性の向上には限界がある。、記録回数が進むに
つれてｍｍ時またはクリーニング時の大きな物理力によ
って表面が摩耗破壊して特性が劣化する。このような物
理的破損は表面の凹凸形状は勿論のこと、表面の不均一
な強度分布によるところが大である。

摩耗、破壊原理として、少１．で本弱い部分があるとそ
こへ応力が集中し、大きな破壊力が弱部に＠き、摩耗、
破壊されることが多い。そこで、表面を全体に強度大と
し、極端な＠度の弱い部分をなくすことが必要となる。

本発明は以上の如き従来の欠点を解決することを目的と
した本のであり、特Ｋ　ｕ　１鎌体表面全体の強度を大
とし耐摩耗性を向上することによって、数１０万枚、さ
らには百数十万枚もの記録にも十分耐えうる耐久性を有
した転写型静電記録体を提供することを目的としたもの
である。

上記目的に鑑み種々検討を重ねた結果、前述の如く表面
が凹凸状の転写型静電記録体において、記録体表面を抵
抗値の高い硬質セラミック１−で被覆すると萌述の欠点
が一挙に解決し、上記の目的が達成されることを見出し
た。

すなわち、本発明の静電記録体は、導電性支持体上に、
体積電気抵抗＠】ｏ２Ω・閏以上、かつ１、Ｔ　Ｔ　Ｓ
鉛娘ひつかき試験硬度２Ｈ以上の値をもち、その表面に
換算直径１〜１００Ｐ％、深さ０１〜４０ｐｍの凹部を
表面面積のｌＯ〜８０チの範囲で有する１厚０．１〜５
０　ｐｍの誘電体層を有し、また、骸誘電体＋＊が体積
抵抗値１０’Ω・傭以上、かつ、そ−ス硬度２５以上で
厚さ０．００１〜３０μ鶴のセラミック材１ｉ１で被覆
されたことを特徴とする、第１図は本発明の静電記録体の構成例を示す概略断面図
であり、導電性支持体ｌ】上に誘電体層１３およびセラ
ミック材＋４１５を有する。

導電性支持体は特に問わないが、たとえば、アルミニウ
ム、ステンレス、銅、ニッケルナトの導電材料からなる
本の、あるいはプラスチックなどの基体上にアルミニウ
ム等の金属材料、酸化インジウムなどの金属化合物、カ
ーゼンなどの導電、拐分散樹脂などの導電層を設けたも
のなどが用いられる。また、その形状も、板体、ドラム
状、ベルト状など用途に応じて適宜の形状をとることが
できる。

誘電体層１３は、体積電気抵抗値１０”Ω・儒以上　好
ましくけ１０１Ω・国風上を有し、また、鉛醸ひつかき
試験（ＪＩｓ−に−５４ｏｏ）でｚＨ以上、好ましくけ
５Ｈ以上の硬度を有する。１＊電体鳴を形成する材料と
しては、例えばセラミック材、硬質合成樹脂などが挙げ
られ、セラミック材の具体例としては、’ｒｈｏ、　、
　Ｂｅｄ、　Ａ　ｌ！Ｏ３、Ｚｒ０１　。

８ｉ０＠　、　ＴＩＯ！　、　５ｒＺｒＯ１、０ａＺｒ
０１　、５ｉＺｒ０４　、　ＢＮ。

ＡＩＮ、　８１．Ｎ、　、　ＴｉＮ、　ＴｈＮ、　Ｈｆ
Ｎ、　ＳｉＮ、　ＴｈＮ、　ＶＮ。

ＯｒＮ、あるいはこれら材料の合金系類が例示でき、合
成樹脂としてはＩリエステルなどの熱可塑性樹脂あるい
はアクリル変性などの変性ウレタン樹脂、シリコーン雪
脂、アクリルあるいはアルキド変性などの変性シリコー
ン樹脂、変性エポキシ樹脂および尿素メラミン樹脂など
の熱硬化性樹脂が例示できる。

誘電体１−１３の膜厚は０．１〜１００Ｐ嘱が好ましく
、さらに好オしくは１〜２０ｐｍである。

膜厚が０１声惰以下では誘Ｗ層の嘆の信頼性が得にくく
、また、ｔ　ｏ　ｏ　ｐｍ　　を＝＊るとｐｍ層の静電
容量の関係により、電荷実情するのに十分な雷荷をとり
にくい７また、誘電体層１３は換算直径１〜１００μ八深さ０１
〜４０μ倶好まｉ〈は１〜２５μ惰の凹部を有し、との
凹部は誘電体層表面面積の１０〜８０％好壕しくけ３０
〜５０％を占有する。

換算直径とは、凹部の形状（開口形状）を真円に補正し
た場合の直径であり、以下のように定義ａｈｘ・　　　
　　　　　　　１したがって、凹部が円形の場合はその直径が即ち換算直
径であ）、３．１４　ｐｆ？ＩＬＩの四角形の凹部の場
合は、換算直径は約３５４μ鴨である。なお、凹部の形
状は一般的には円形あるいは四角形などの正多角形ない
しはそれらの近似形である。

凹部の深さが０，１μへ未満では放電が生じにくく、異
常放電、を生じやすく、また、４０声惰を華えると、放
電が生じにくいばかりか、放電雷荷が広がり、ドツトが
しぼれなくなる。

また、凹部の占める面積が誘１体層表面の１０悌未満で
は、放雷！荷の偏りを生じた秒、極部的＜ＸＷ荷を保持
させられるため、電気的劣化も生じやすい。また、ＳＯ
４を越えるき、Ｎ極の接触部分が少ないので電極圧接力
が接触点に集中し、誘電体／＃衣表面機械的ストレスを
与える。

セラミック材層１５は体積抵抗値１０４ΩｅｃＩｎ以上
、好ましくは１０’Ω・国風上で、モース硬度２．５以
上、好ましくは４以上の値を有する。セラミック材層を
構成するセラミック材の具体例としては、Ｔｈ０１　、
　Ｂｅｄ、　Ａ１１０３　、　ＺｒＯ２、８ｉ０２　。

ＴｉＯ２、８ｒＺｒ０２　、０ａＺｒＯ１、８ｉＺｒ０
４　、　ＢＮ、　ＡＩＮ。

８１、Ｎ４　、　ＴＩＮ、　Ｔａ１Ｎ、　ＨｆＮ、　８
ｉＮ、　ＴｈＮ、　ＶＮ、　ＯｒＮ、　ｉｂるいはこれ
ら材料の合金系類が例示できる。

セラミック材Ｉｆ４の膜厚ｉ；ｊＯ，００１〜３０　ｐ
ｍ、好ましくは０．０１〜１である。Ｏ，０ＯＩＰｆｉ
未満では記録体表面の強度を十分に付与しえず、また、
３０声惰を越えると、静愕容景が小さくなりすぎ、潜傷
電荷の条件が悪くなる。

次に本発明の静電記録体の製造方法について討明する。

たとえば、第２図に示すように、基体１７上に導１９ｊ
＃ｘ９を設けてなる導電性支持体１１′上に、ｆｌＪ１
’１．体４１１３’　ｔ　ｏｌ　〜５０　ｐｍ　ｔＤｉ
ｇ体＃】３′を形成する。

誘電体１４１３’を形成する方法は（表面凹凸の形成に
先立って）、誘電材料によって適宜選択される。たとえ
ば、セラミック材からなる層を形成する場合は、真空蒸
着、ス・９ツタリング、イオンシレーティングなどのＰ
ＶＤ法、ＣＶＤ法、メッキ法などによればよいし、プラ
スチック膜を形成するには溶剤塗布法、ラミネート法な
どによればよい。

ついで、誘電体ＱＨｊ１３′［表面加工を施し、上記し
たよりな凹部を形成する（第３図）。

表面凹部の形成は、レーザー加工、フォートエツチング
加工など適宜の表面加工法を用いることができる。

ついで、誘雷体層１３上ＫＯ，００１〜３０声惰厚でセ
ラミック材１−１５を設けて破覆する（第４図）。セラ
ミック材１＃の形成は真空蒸着、ス、ｅツタニング、イ
オンシレーティングなどのＰＶＩ’）法、ＯＶＤ法など
の薄膜形成法によればよい。

本発明の静電記録体を用いて実際に記録画懺を得るには
、静電潜潰を形成したｆ麦、従来の電子写真方式と同様
にして現像、転写すればよく、たとえば第５図のような
プロセスによればよい。

エンドレスベルト状の静電記録体２】にスタイラス２３
によ抄画１象信号電圧を印加し、静電層（争２５を形成
する。この潜１象２５を現１象部剃２７によりトナー現
像してトナーイ蒙２９を得、ついで転写コロナチャージ
ャー３１により転写紙３３に転写して記録画澹３５を得
る。転写工程後も静電記録体２１上に付着するトナーは
クリーニングローラー３７により除去され、ついで除電
ローラー３９および除重コロナチャージャー４１によ妙
除雪されて静Ｗｌｉｆｆｉ録体２１は反復使用される。

図中、４３．４３’は弾性ローラーを表わす、本発明の静電記録体によれば、記録体の誘電、層自体を
ある程度硬く［２、しかも表面に硬質セラミック薄膜を
設けて均一に機械的強度を向上せしめることにより、記
録体の耐久性が従来の１０〜１０１倍もよくかす、数十
方杖から数百方杖の耐久性が得られた。また、表面全体
を薄層で覆うことによ部表面凹凸の角部が鋭角から鈍角
へ移行（２、トナーフィルミンクの問題も解消された。

実施例径８０−で肉厚０２噸のニッケルベルト上に、真空蒸着
法を用いて、真空度（’＋　Ｘ　１０−ＬＩＴｏｒｒの
条件で酸化珪素を均一に全周に蒸着し、９ｐｆｎ厚のシ
ームレス膜を形成し、た。

次に、ＹＡＧレーザー加工機を用いて２０Ｐｆｉ径の円
形で深さ５　ｐｆｌＬの穴を１００ｐｍＸ１００１００
ｐ個の密度で全面に開けた。

次に、この表面加工が終了した４ルトを２×１０″５Ｔ
ｏｒｒ　　の真空系の中へ入れ、０．圧力２×１０−”
　Ｔｏｒｒ　　で高周波１３．５６　ＭＨ，を）ＩＦコ
イルにかけ、にかけ、ベルトを２００℃に加熱し慶から
アルミを３５分間加熱蒸発させ、イオンブレーティング
法により３００スの鳩０．１１１［（モース硬度７〜８
）を形成して本発明の静電記録体を得た。

この記録体ベルトを用い第５図に示したように、スタイ
ラス賞圧−６００Ｖ、　　５０　ｐｍ　　の印加パルス
でＡ４巾のラインヘッドを用いて入力し、現１書はリコ
ー社製ＦＴ−４７００用トナーを用いて静電記録を行な
い、これを操り返して耐久テストを行なった。その結果
を第６図に示す。

【図面の簡単な説明】

５１１図は本発明の静電記録体についての構成例を示す
概略拡大断面図である。第２図〜第４図は本発明の静電記録体の製造方法につい
て説明する図である１、纂５図は本発明の静電記録体に適用されるプロセスにつ
いて示す概略図である。第６図は静電記録体の耐久性についてのグラフである。１１、ＩＩ’・・・導電性支持体　１３．１３’・・・
誘電体珊１５・・・セラミック材層　　　２１・・・静
電記録体２３・・・スタイラス電極　　　２７・・・現
像部材３３・・・転写紙４１・・・除電コロナチャージャーｆｆ１ｌ　閃雨２区う３区燈４閃懲５閃門６回ランニレグ枢（焚

Claims

【特許請求の範囲】

１　４１１１性支持体上Ｋ、体積市り抵抗値１０！Ω・
備以上、かつ、ＪＩＳ　　船端ひつかき試験硬度２Ｈ以
上の値をもち、その台面に換算直径１〜Ｉ　ＯＯｐｍ、
深さ０．１〜４０　ｐｔｐｈの凹部を表面面積の３０〜
８０チの範囲で＊する層暉０１〜５　（ｌ　ｐｅｎの誘
電体層を有し、また、＃ｎ市体層が体積抵抗値１０’Ω
・１以上、かつ、モース硬度２５以上で厚さ０００１〜
３０ｐ情のセラミック材層で被覆されたことを特徴とす
る靜電真己鍮体。