JPS5895740A - 静電記録体 - Google Patents

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】 本発明は凹凸状の表面を有する転写型靜１！紀録体に関
し、特に耐摩耗性大で耐久性に優れた転写型静電記録体
に関する。

静電記録プロセスにおいて、導ｗ層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ｒ−を
設けた転写型静電記録体が用いられておシ、各層間には
必要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儂を形成するには、マ
″ルチスタイラス電極の如き記録電極を用い、口己録電
極と静電記録体の誘電層との間に放電を起こすに十分々
画信号重圧を印加し、これによって放電を起こして誘雷
層上に画信号に対応する靜富市荷パターン、すなわち靜
ｗ潜像を形成する。このようＫして形成された潜僧は現
前部で現１砿されてトナー像となり、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Ｗ後、次の１録プロセスで上記のサイクルを繰り返す
ことＫよって、多数回反復使用される。

記録電極と記録体の間に放電を起こさせるためには、ノ
ツションの放電開始重圧曲線以上の電圧を記録電極に印
加しなければならない。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、間隙が大き
過゛ぎると放電開始電圧が大きくなるだけで々く、画像
分解能も劣化する。このように放電に関しては空隙間隔
の管理が非常に重要であり、一般に数μ惟から十数μ情
の範囲の空隙間隔で最屯好ましい放電が起き、画壕信号
に忠実な鮮明面１象が記録される。

１７かしながら、放電空隙をｐｆｌＬ　オーダーで制御
することは至難の技であった。表面平滑々誘’１１１１
１（表面ＩＩＩ　）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なっていたのであるが、空隙間隔
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、静電記録体の誘ｗ１−表面を凹凸として、これ
に記録電極を接触させることにより、記録電極下に配録
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、靜電潜１蒙を形成する方式が注目されている。しか
しながら、この方式によれば安定した放電は行なえるも
のの、記録電極は常に記録体と接触しており、しかも６
記録体表面には漱しい凹凸があるため電極と記録体の接
触面積が小さく、発熱による損傷、摩耗が生じやすいと
いう問題があった。すなわ−７゜記録電極の摩耗量も多
く、配録体の耐久性感損ねていた。さらに１凹凸が存在
する結果、記録プロセスにおける現イ象工程、クリーニ
ング工程においても靜′＊配録体表面形状の破壊、損傷
、摩耗などを起こし、また、トナーフィルミングの原因
ともガリ、記録体の特性は徐々に低下する。

このような欠点を解消する方法として、例えば特開昭５
４−４３７３２号公報には誘電Ｊ−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が
開示されており、また、特開昭５４−１０８６３３号公
報に開示の如く、誘電ｊ−内に無機ガラスを含有せしめ
て誘電層を硬質化し、耐摩耗性を向上することが知られ
ている。しかしながら、従来の誘電層は、凹凸形成材と
しての粉体と、バインダーとしての樹脂を主体として構
成されており、樹脂の硬度、機械的特性にはおのずから
限界があった。さらに、従来のよりなｌ１ｌｌ成材料の
部分的硬質化による耐摩耗性の向上だけでは、記録体の
耐久性の抜本的な解決にはならないという問題がある。

一部分を硬質化することは、他の弱い部分に摩耗、破壊
の応力を集中させ、この弱い部分にストレスを集中させ
ることになるので、この部分から崩壊が始まり、必ずし
も耐久性の向上にはならず、むしろ悪い結果となること
もある。

本発明は、以上の如き従来の欠点を解消することを目的
としたものであシ、特にけ記録体表面全体の強度を大と
して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充分耐え得る耐久性を有
した転写型静電記録体を提供することを目的とする。

上記目的に鑑み種々検討を重ねた結果、表面が凹凸の静
電記録体において、該記録体表面を抵抗値の高い硬質の
セラミック層で構成すると共に、支持体に弾性を付与す
ることにより、前述の欠点が一挙に解消することを見出
した。

すなわち、本発明の静電記録体は、導電性ベルト状支持
体上に、体積電気抵抗値１０’Ω・備以上の電気抵抗を
有するセラミック材からなり膜厚Ｏ１〜１００μ惟の誘
電層を有し、この誘電層が１〜１００　ｐｍの高低差を
有する凹凸表面をもつことを特徴とする。

第１図は本発明の静電記録体の構成例を示す拡大断面図
であり、表面凹凸のベルト状導電性支持体１１上に誘電
層１２が設けられている。

ベルト状導電性支持体１１としては、ニッケル、ステン
レス、鋼、アルミニウムなどの導電材料が用いられる。

導電性支持体の表面に凹凸を形成するには、ホトエツチ
ング法、サンドクラスト法、ローレット法、１１鋳加工
法などを適用すればよい。

また、第２図に示す如く、プラスチックなどの基体１３
上に導電層１４を設けて導電性支持体ｉｆ’を形成する
こともできる。導電層１４Ｆｉ、アルミニウムなどの金
属材料あるいは酸化インジウムなどの全域化合物などを
用いて、例えば蒸着、ス・９ツタリングなどの薄膜ない
し厚膜形成技術を適用することによ多形成することがで
きる。

誘ＩＩ層】２は高硬度、高誘電率のセラミック材からな
る。このようなセラミック材の具体例としては、Ｔｈｅ
、　、　Ｂｅｄ、　Ｍ、Ｏ，、ＺｒＯ，、８ｉ０．　、
　ＴｉＯ，。

８ｒＺｒ０１　、０ａＺｒ（％　、　８１Ｚｒ０４　、
　ＢＮ、　Ａ！Ｎ、　８ｉ１　Ｎ４　、　ＴｉＮ。

Ｔａ１Ｎ、　ＨｆＮ、　８１Ｎ、　ＴｈＮ、　ＶＮ、　
ＯｒＮ、あるいはこれら材料の合金系類が挙げられ、こ
れらは単独でまたは併用して用いられる。

セラ２ツク材としては体積抵抗値１０’ｒ−以上の電気
抵抗を有するものが用いられ、さらに好ましくは］０・
Ω儒以上の体積抵抗値を有するものが用いられる。体積
抵抗値が１０４Ωｍ以下であると、電荷がリークしやす
く、電荷の保持上問題を生じ、十分な画儂濃度が得られ
ない。

ｖｊ１１７１２ｍ　　＋７）膜厚は０．１〜１００７Ｊ
ｆｌ＆が好ましく、さらに好ましくは１〜２０　Ｐｍで
ある。膜厚が０．　Ｉ　ＰｆｌＬ以下では誘［１−の膜
としての信頼性が得にくく、また、１００μｍを越える
と誘電層の静電容量の関係によシ、電荷現場するのに十
分な電荷が得られない。

また、誘１層は１〜１００１ｍさらに好まｔ、　＜は５
〜２０μｍの高低差の凹凸表面を有する。高低差が１　
ｐｍ未満では、放電が生じＫ＜＜、異常放電を生じやす
く、また、ｔｏｏＰｍを越えると、放電が生じにくいば
かりか、放電電荷が広がり、ドツトが絞れなくなる。

支持体上ＫＷｊｊＮ層を形成するには、ＰＶＤ法、ＯＶ
Ｄ法、その他のメッキ法、真空蒸着、スパッタリング、
イオンブレーティングなどでセラミック材の薄膜を形成
すればよい。このような薄膜形成方法では、導電性支持
体の表面凹凸度がほぼ維持されるか、多少変動する程度
なので、予め導電性支持体の表面凹凸度を調整すること
により、容易に所望の表面凹凸を有する誘電層が形成で
きる。導電性支持体材料はセラミック材よりも軟らかい
ので、加工がそれだけ容易である。

例えば、膜強度あるいは付きまわりの点では、スパッタ
リング、イオンシレーティング法が好ましい。

第３図は本発明の他の実施態様を示す図であり、表面が
実質上平滑な、あるいけ表面凹凸１が管理されていない
導電性支持体ｌｉｅ上に表面凹凸の誘電層１２ｂが形成
されている。表面凹凸の誘電層１２ｂを形成するＫは、
ス・ぐツタリングなどの常法によりセラミック材層を形
成した後ダイヤモンド砥粒などによる面荒らし、イオン
ビーム加工、逆スノ９ツタリングなどＫより表面凹凸を
形成すればよい。この場合、誘電層１２′の膜厚とはそ
の平均膜厚を指す。

本発明においては導電性支持体すなわち静電記録体の形
状がベルト状であるため、ベルトを張って使用しベルト
の張力によりスタイラスの接触摩耗を緩和することがで
きる。また、連続的に反復使用するためＫはエンドレス
ベルト状が好ましい。

本発明の静電記録体を用いて実際に記録−１を得るには
、静電潜像を形成した後、従来の電子写真方式と同様に
して現場、転写すればよく、たとえば第４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２１にスタイラス２２
により画儂信号電圧を印加し、誘電層ｉ＠２３を形成す
る。この潜偉２３を現場部材２４によりトナー現場して
トナー１象２５を得、ついでｋｌコロナチャージャー２
６により転写紙２７に転写して記録−１２８を得る、転
写工程債も静電記録体２１上に付着するトナーはクリー
ニングローラー２９により除去され、ついで除重ローラ
ー３０および除電コロナチャージャー３１により除電さ
れて静電記録体２１は反復使用される。図中、３２．３
２’は弾性ローラーを表わす。

このように、記録体は種々の部材と接触し、特に記録電
極に圧接されて使用されるが、本発明の靜１°記録体は
誘電層として均質なセラーミック層を有することにより
、大きな耐久性を有し、多数枚記録後も安定した画儂記
録が可能であり、また、トナーフィルミンクも防止でき
、さらに、ベルト状であるので、ベルトの張力に記録電
極との接触摩耗を緩和することができる。

６施例１ １２０μｍｇのニッケルシームレスペルトノ外周表面に
ローレットをかけて２０〜５　ｐｍの高低差の凹凸を形
成した。

このニッケルシームレスベルトを真空系内に入れ、２×
１０−〇Ｔｎｒｒまで排気し、ＡｒガスをＩ　Ｘ　１０
−’　Ｔｏｒｒまで入れ、ＮＨ，、（反応ガス）を７　
Ｘ　１０−’　Ｔｏｒｒまで導入し、ついで、５■径の
銅パイプを螺旋状に７重にして高周波電極とし、周波数
１３．５６ＭＨ，、出力３００Ｗで、ＤＣ加速電圧−５
００Ｖをかけ、ｅｓ、９９１のアルミニウムを蒸発源に
セットして加熱し、イオンブレーティングを行なった。

これにより、３μへ厚のＡｌｘ膜（体積電気抵抗値１０
１８Ω・ｍ）の誘電１ｍを形成し本発明の静電記録体を
得た。

次に、片面制御型のマルチスタイラス電極（８ドツト／
＋Ｗの密度）で、スタイラス印加電圧−３５０Ｖ、セグ
メント電圧＋３５０ｖでベタ潜傷を書かせたところ、靜
′［ｉ［位（トレツク社製表面電位計で測定）は−１１
０Ｖであった。ついで、リコー社ＦＴ−７５００現１象
ユニットを用い現１象し、普通紙転写したと仁ろ、画像
濃度１．１であった。

このシームレスベルトを第４図にした装置にかけ、５０
万枚の耐久テストを行なったところ、第５図に示すよう
な優れた耐刷性を示した。

【図面の簡単な説明】 第１図〜第３図は本発明の静′Ｗ配録体について示す概
略拡大断面図である。 第４図は本発明の静電記録体に適用される画イ象記録プ
ロセスについて示す概略図である。 第５図はランニング枚数と画壕ａ度の関係を示すグラフ
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、　導電性ベルト状支持体上に体積電気抵抗値１０４
   Ω・百以上の電気抵抗を有するセラミック材からなり膜
   厚０１〜１００　Ｐｍの誘１１１−を有し、この誘＊＊
   が１〜１００１１ｍの高低差を有する凹凸表面をもつこ
   とを特徴とする静電記録体。