JPS61184563A - 静電記録装置 - 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】 〔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式静電記録装置に関する。

〔従来技術〕

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
れておシ、該記録層表面にマルチス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。しかしこの様な静電記録
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シでなく、静電記
録紙自体が普通紙に比べて特殊であるため消耗品として
使用することはランニングコストが著るしく高くなると
いう欠点があった。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開発されている（例え
ば特公昭４６−３４０７７号公報）。この方式によれば
、例えば二軸延伸されたポリエステル基材上第１００・
眞以上の体積抵抗率を有する誘電体層を設けた記録媒体
をベルト形に構成し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
とによシ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粉体像を得、これを普通紙に静電的
に転写することによシ画像が得られている。しかし乍ら
、この方式では普通紙へ静電的にトナー画像を転写する
ため転写効率が８０憾程度と低く、画像濃度の低下、さ
ら置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薄層を設
け、この誘電体薄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圧力によシ普通紙に転写かつ定
着する方式が知られている（９１えば特開昭５４−７８
１３４号公報、特開昭５５−１３４８７２号公報）。こ
の方式では誘電体薄層は紙によシ摺擦を受けるため表面
が研摩されることと彦る。従って誘電体層の硬度を高く
する見地より陽極酸化アルミニウム、溶射によるＡｔ２
０３、ガラスエナメルなどの無機誘電体及びポリアミド
、ポリイミドなどの有機誘電体が使用されている。しか
し陽極酸化アルミニウム、溶射Ａｔ２０３、ガラスエナ
メルなどの無機誘電体層は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き、良好な画像が得られない
。またポリアミド、ポリイミド等の有機誘電体層は水分
の付着による表面抵抗の低下は少ないが、現像剤の転写
効果が７０俤以下と低いこと及び耐摩耗性が不十分であ
るため紙による摺擦で誘電体層が削シとられ、さらに誘
電体層上に残った現像剤及び現像剤の有機成分をクリー
ニング装置によ）削シとる際誘電体層も少しづつ削りと
られるので長期間の繰返し使用に耐えられない。

〔発明の目的〕

本発明の目的は静電記録装置、特に圧力によって記録媒
体の誘電体層表面のトナー像を普通紙に転写し定着する
方式の静電記録装置に用いられる複数回使用可能な記録
媒体であって、高湿雰囲気下でも画像への悪影響がなく
現像剤の転写効率が高く、かつ長期間連続使用にさいし
て現像剤中の有機成分の付着がなく耐摩耗性が良好な静
電記録用記録媒体を提供することにある。

〔発明の構成〕

本発明に従って、誘電体層を表面に設けた剛体の導電性
基材を記録媒体として用いる圧力転写式の静電記録装置
において、成膜後Ｈ以上の鉛筆硬度特性及び１０　Ω・
α以上の体積抵抗率を有する成膜用樹脂１００重量部と
ポリエチレン粉末０．１〜２００重量部とからなる混合
物を剛体の導電性基材上に直接あるいは他の誘電体層を
介して成膜させたものを記録媒体として用いることを特
徴とする、圧力転写式静電記録装置が提供される。

第１図は導電性基材３に記録層として誘電体層２を設け
た記録媒体となる誘電体「ラム１ｔ−示す。

ここで記録媒体の形状は第１図に示す如きドラム形状に
限定されず、ベルト状あるいは平板状であっても差しつ
かえない。導電性基材３はアルミニウム、アルミニウム
合金、ステンレススチール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さを有することが望ましい。また導
電性基材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
ッキを行なってもよい。

次に誘電体層２は成膜後Ｈ以上の鉛筆硬度特性及び１０
１３Ω・α以上の体積抵抗率を有する成膜用樹脂１００
重量部とポリエチレン粉末０．１〜２００重量部とから
なる混合物と導電性基材上に直接あるいは他の誘電体層
を介して成膜させたものである。ここで成膜用樹脂は成
膜後、鉛筆硬度特性がＨ以上好ましくは３Ｈ以上である
ことが耐摩耗性の向上という面よシみて適切であ）、ま
た体積抵抗軍が１０１３０・α以上好ましくは１０１５
Ω・α以上であることが良好な画像が得られるという点
よシみて適切である。

使用される成膜用樹脂は、具体的に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、ポリメ
チルメタクリレート、ポリアクリルアミド、シリコーン
−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などが挙げられ
る。

本発明において使用されるポリエチレン粉末は平均粒径
が１０μｍ以下であることが望ましい。平均粒径が１０
μｍを越えると塗膜表面の平滑性が劣シ離型性向上の効
果が充分でない。

またここで、ポリエチレンはエチレンの単独重合体であ
る他にエチレンと他の共重合可能なモノマー（たとえば
プロピレンなど）との共重合体であってもよい。

ポリエチレン粉末の使用により誘電体層の撥水性、＃Ｉ
型性、非粘着性、平滑性、滑υ性を向上させ、従って現
像剤の転写効果が高くなり、現像剤中の有機成分が付着
しにくくなシ、かつ耐摩耗性の良好な誘電体層が提供さ
れる。その添加量は成膜用樹脂１００重量部に対し０．
１〜２００重量部、好ましくは０．５〜１００重量部の
範囲である。添加量が０．１重量部未満では撥水性、離
型性の向上について効果が充分でなく、一方２００重量
部をこえると塗膜の硬度が低下して耐摩耗性が低下する
。

次に記録媒体の作成の好ましい態様について述べる。ド
ラム形状の記録媒体の場合、アルミニウム及びアルミニ
ウム合金、ステンレス鋼カドの導電性基材からなるシリ
ンダを作成する。このときのシリンダーの肉厚は圧力転
写又は圧力転写同時定着の際の圧力に耐える厚みが必要
となる。アルミニウム、アルミニウム合金の場合ＬｏＷ
ｒＬ以上あることが望ましい。次に、前記シリンダー表
面に直接又は他の誘電体層を介して本発明に使用する成
膜用樹脂とポリエチレン粉末及び必要によ）溶媒、硬化
剤等を添加してなる塗料を塗布、乾燥して成膜する。こ
のときの膜厚は電気絶縁性保持のため少なくとも３μｍ
が望ましく、好ましくは１０μｍ以上である。

次に前記のように作成した誘電体ドラムを記録媒体とし
て第２図に示す圧力転写方式を用いた静電記録装置に組
み込む。第２図の静電記録装置の構成を略述すると、静
電潜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号公報に開示され念マルチ
スタイラス又は特開昭５３−９６８３４号公報、同５４
−５３５３７号公報に開示されたイオン注入タイプのも
のいずれのものでも使用でき、基本的にはドツト形状で
誘電体２０表面に静電潜像が形成され得るものであれば
よい。望ましくは、後者のイオン注入タイプの如く誘電
体２と記録ヘッド４間で直接放電を伴なわないものが使
用される。次に前記の方法によって形成された静電潜像
は、現像部５で顕像化された後、圧力転写用加圧ローラ
ー７によりて圧力によシ普通紙９に転写される。このさ
い圧力定着性のトナーを用いれば、可視像が普通紙に転
写されると同時に定着される。

トナーの圧縮及び定着のために２０ｋｌ？／ｃ！ｌＬ２
以上の圧力を必要とする。又、加熱や溶剤を用いた補助
手段によシ圧カ転写効率を向上させることができる。

カプセルトナーの他に圧力転写同時定着用トナーとして
外添トナー及び内添トナーを使用することができる。

外添トナー；ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重
合体、ポリアミド等の樹 脂粒子にカー２ンと磁性体を外添 したもの 内添トナー：ポリエチレン等の樹脂粒子内に磁性体を内
添したもの この他に荷電制御剤や研摩剤を外添トナー及び内添トナ
ーに加えることができる。

ついで常法に従い、可視像転写後の記録媒体は除電器ユ
ニ、ト８によシ除電され、クリーナーユニット６によ）
転写のこシのトナーが除去される。

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へ、ド（イオン発生器）ｔ
−使用することができる。

その静電記録へ、ド４は、第３図に示すように、誘電体
３５、ドライブ電極３ｅ！、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
よシ、正負のイオンが交互に発生する。画像信号によシ
スイッチ３３がオン（接点ＹＫ導通、）シていれば、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。

このとを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ＸＫ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
。

本文中において転写効率の定義及び測定法は次のとお）
である。

転写効率の定義： 画像担持体としての記録材上のトナーが転写材に静電的
あるいは圧力をもって移動した後、転写後の記録材上に
残っているトナーの濃度すと転写材上のトナーの濃度Ｃ
から記録材上の元々の画像の濃度を出し、これをａとし
ｂ／ａｔ−転写効率とした。但し実際上はａの濃度が逆
算で求めることが難しいため、ｂ／ｃを転写効率とし、
ｂ／ｃ　＝　１０場合を５０％の転写効率とし数値化し
た。

測定法： ■　記録材上に５關φの円形の枠内に２５μｍの厚みで
現像剤を形成する６次にこれに転写紙をかぶせ、所定の
圧力にて加圧転写し、次に記録材上のトナー濃度と、転
写紙上のトナー濃度をマクベス濃度計にて測定し、転写
効率を算定した・次に実施例について説明する。

〔実施例１〕 ポリアミドイミド塗料ＨＩ−４０５−２５（日立化成工
業株式会社の商品、Ｎ−メチル−２−ピロリドン溶媒２
００℃Ｘ　２　Ｈｒ後の不揮発分２５．０チ）２００Ｉ
と中位粒度５μｍのポリエチレン粉末５Ｆ−Ｈ−１（製
鉄化学工業株式会社の商品）ＩＯ，ｆの混合物を内径６
０」；外径１００ｍ５長さ２３０ｎのアルミニウム合金
製シリンダーの外周表面に塗布後１５０℃で３０分、さ
らに２００℃で３０分、さらに２５０℃で３０分加熱乾
燥し、塗膜厚２５μｍで成膜されたシリンダーを得た。

得られた塗膜の鉛筆硬度は８■であシ、体積抵抗率は３
．５Ｘ　１０１５Ω・儂であり九。このシリンダーを使
用して第２図に示す静電記録装置に組み込み、イオン注
入式記録ヘッドを使用して画出しを行った・その結果、
まず圧力転写同時定着による転写性は効率９９％以上で
あシ、非常に高い現像剤の離型性を示した。また、１０
万枚の連続使用後において、表面に現像剤の有機物成分
の付着はほとんどなくかつ何ら損傷も観察されず、良好
な画像が得られた。鉛筆硬度の測定は日本工業規格（Ｊ
ＩＳＫ−５４０Ｏｒ鉛筆引かき試験法」）による試験法
によりた。

〔比較例１〕 実施例１のシリンダー表面塗布用塗料に使用したポリエ
チレン粉末を除いた以外は実施例１と全く同様の方法で
シリンダーの作成及び画出しを行った。尚、塗膜の鉛筆
硬度は８Ｈ，体積抵抗率は２．８Ｘ１０　　Ω・備であ
った。

その結果、圧力転写同時定着による転写性は効率４５チ
であシ、また１０万枚の連続使用後において、表面に現
像剤の有機物成分の付着が有シ、著しい画像の乱れを生
じた。また１０万枚の連続使用後、シリンダー作成の塗
膜厚が２４μｍであ）、１μｍの削れがあった・ 〔実施例２〕 環化ブタジェンゴム塗料、ＪＳＲＣＵＲ−Ｍ（日本合成
ゴム株式会社の商品、キシレン８０重量％含有）を実施
例１と同じシリンダーに塗布後１８０℃で３０分加熱乾
燥し塗膜厚３μｍで成膜されたシリンダーを得た。この
シリンダーに、紫外線硬化型ウレタンアクリレート塗料
ユニデック１７−８２４（犬日本インキ化学工業株式会
社の商品、不揮発分７５チ、酢酸ブチル溶媒）１００１
１と中位粒度５ミクロンのポリエチレン粉末５Ｆ−Ｈ−
１（製鉄化学工業株式会社の商品）１５Ｉ及び中位粒度
９ミクロンのポリエチレン粉末ＳＦ−Ｃ−１（Ｍ鉄化学
工業株式会社の商品）３ＪＩの混合物を塗布し、８０℃
５分乾燥後、４ｋＷ集光型紫外線ランプ金照射距離１５
ｃＩＩＬで１分間照射し、塗膜厚３５μｍで成膜された
。環化ブタジェンジム層と合わせて３８μｍ厚の塗膜が
成膜されたシリンダーを得た。得られた塗膜の鉛筆硬度
は７Ｈであ）、体積抵抗率は５．　Ｉ　Ｘ　１０１５Ω
・αであった。上記シリンダーを用いて実施例１と同様
の画だしを行った。

その結果、圧力転写同時定着による転写性は効率９９俤
以上であシ、また１０万枚の連続使用後において、表面
に現像剤の有機成分の付着は砥とんどなくかつ何ら損傷
も観察されず、良好な画像が得られた。

〔比較例２〕 実施例２のシリンダー表面塗布用塗料に使用した２種の
／ＩＪエチレン粉末を除いた以外は実施例２と全く同様
の方法でシリンダー作成及び画出しを行り念。尚、得ら
れた塗膜の鉛筆硬度は７Ｈであシ、体積抵抗率は５．　
Ｉ　Ｘ　１０　　Ω・傷であった。

その結果、圧力転写同時定着による転写性は効率７０俤
であシ、また１０万枚の連続使用後において、表面に現
像剤の有機物成分の付着があシ、著しい画像の乱れを生
じた。またｌＯ万枚の連続使用後シリンダー表面の塗膜
厚が３６．５μｍであプ１．５μｍの削れがあっ九。

〔実施例３〕 シリコーンポリイミド塗料ＫＪＲ６５１（信越化学工業
株式会社の商品、Ｎ−メチル−２−ピロリドン溶媒、不
揮発分２４％）２０ＯＮとＮ−メチル−２−ピロリドン
５０１と中位粒度５μｍの／　ＩＪエチレン粉末５Ｆ−
Ｈ−１２５１９の混合物を実施例１と同じシリンダーに
塗布し、１５０℃で１時間さらに２００℃で１時間さら
に２５０℃で１時間の加熱乾燥し、塗膜厚２０μｍで成
膜されたシリンダーを得た。得られた塗膜の鉛筆硬度は
４Ｈであシ、体積抵抗率は１．　ＯＸ　１０”Ω・αで
あった。上記シリンダーを用いて画だしを行った。

その結果圧力転写同時定着による転写性は効率９９％以
上であシ、また１０万枚の連続使用後において、表面に
現像剤の有機成分の付着はほとんどなく、かつ何ら損傷
も観察されず良好な画像が得られた。

〔比較例３〕 実施例３のシリンダー表面塗布用塗料に使用したポリエ
チレン粉末の替わシに四ツ、化エチレン粉末、ルブロン
Ｌ−２（ダイキン工業株式会社の商品）２５１を使用し
た以外は実施例３と全く同様の方法でシリンダーの作成
及び画だしを行り九。

尚、得られた１に膜の鉛筆硬度は３Ｈであシ、体積抵抗
率は９．　ＯＸ　１０　　Ω・信でありた。

その結果、圧力転写同時定着による転写性は効率８０％
であシ、また１０万枚の連続使用において、表面に現像
剤の有機物成分の付着があシ、著しい画像の乱れを生じ
た。また１０万枚の連続使用後シリンダー表面の塗膜厚
が１９μｍであシ、１μｍの削れがあった。

〔効果〕

以上説明したよう第１圧力転写力式の静電記録装置に、
中位粒度１０μｍ以下のポリエチレン粉末を含有した誘
電体層を設けた記録媒体を用いることによ）、 １）圧力転写同時定着による現像剤の転写効率が高くな
った・ ２）記録媒体への現像剤中の有機高分子の付着が軽減さ
れ、長期的画像の良質化が可能忙なった。

３）記録媒体の耐摩耗特性が向上し長期使用が可能とな
った０ ４）帯電によるオゾン及び帯電生成物等の汚染がが軽減
され、高湿の雰囲気下でにおける画ｉの劣化等が威少し
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は記録媒体としての誘電体ドラムの部分断面図で
あシ、第２図は第１図の誘電体ドラムを組込んだ静電記
録装置の１例の要部概略図である。 １：誘電体ドラム、２：誘電体層、３：導電性基材、４
：記録へ、ド、５：現像器、６：クリーナーセット、７
：加圧ローラー、８：除電器、９：普通紙。 代理人　弁理士　山　下　穣　平 第１図 第２図 手続補正盲動式） ％式％ 事件の表示 特願昭５９−２１１４５３号 発明の名称 静電記録装置 補正をする者 事件との関係　　　特許出願人

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）誘電体層を表面に設けた剛体の導電性基材を記録
   媒体として用いる圧力転写式の静電記録装置において、
   成膜後Ｈ以上の鉛筆硬度特性及び１０＾１＾３Ωｃｍ以
   上の体積抵抗率を有する成膜用樹脂１００重量部とポリ
   エチレン粉末０．１〜２００重量部とからなる混合物を
   剛体の導電性基材上に直接あるいは他の誘電体層を介し
   て成膜させたものを記録媒体として用いることを特徴と
   する、圧力転写式静電記録装置。
2. （２）上記成膜用樹脂がポリイミド、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、ポリメチルメタクリレート
   、シリコーンポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、ポリア
   クリルアミド、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よりなる群から選
   ばれる少なくとも１種の樹脂である特許請求の範囲第１
   項記載の静電記録装置。
3. （３）上記ポリエチレン粉末が平均粒径で１０μｍ以下
   を有する特許請求の範囲第１項記載の静電記録装置。