JPH03149559A - 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】 「産業上の利用分野』 本発明は、特に多針電極を用いた静電記録方式のプロッ
ターやプリンターに用いらる静電記録体に関するもので
ある。

「従来の技術」 多針電極を用いた静電記録方式は、近年コンピューター
による設計、シミュレイションなどのＣＡＤ技術の進歩
により、広幅高速の記録画像出力が可能なことから、い
ろいろな産業分野で用いられている。

静電記録方式に用いる静電記録体の導電処理の方法とし
ては、従来から各種の高分子電解質を用いたり、金属の
スパッタリングや蒸着を行なったり、酸化スズ、酸化イ
ンジウムや導電性酸化亜鉛などの導電性粉末を支持体に
練り込んだり、さらには、これらの導電性粉末を支持体
表面に結着剤とともに塗工したりする方法が知られてい
る。

しかし、高分子電解質では環境湿度で導電性が変化する
ため、低い湿度で像が出ないなどの欠点があり、また蒸
着による方法では製造時のコストアップとなる欠点があ
る。さらに、導電性酸化亜鉛、導電性酸化スズなどの導
電性粉末を用いた導電層は白色度の低下を伴い、特にフ
ィルムを支持体とした場合には、透明度の低下という難
点が付随し、コスト的にも高価となる問題がある。

「発明が解決しようとする課題」　　　　　′本発明は
、上記の如き従来技術の欠点を解消し、記録装置の置か
れた環境条件、特に相対湿度の変化に対して極めて安定
であり、記録体の白色度低下もなく、しかもコスト的に
も安価な静電記録体を提供するものである。

『課題を解決するための手段』 本発明は、導電性支持体上に絶縁性樹脂と顔料を主成分
とする誘電体層を形成した静電記録体において、該導電
性支持体がベック平滑度５００秒以上の支持体の片面あ
るいは両面にスメクタイト粘土（含む導電層を設けた導
電性支持体であることを特徴とする静電記録体である。

「作用」 本発明において、導電層に含有させるスメクタイト粘土
は、三層構造の結晶からなっており、眉間には水分子を
持った種りのイオンが入るため、膨張格子となり積層は
不規則である。そして、化学的には、以下の如き成分を
主成分として含有している。

０　モンモリロナイト Ｘｏ、ｓｓ（＾ｌ＊、ｉｔｌ１ｇａ、ｓｚ）Ｓｉ４０ｔ
ａ（０１１）ｚ　・ｎｉｌ、０■　バイデライト Ｘｅ、ｓｓ（Ａｌｇ）（＾ｌ＠、　ｓｚｓｉｓ、　ｉｔ
）０＊＊（ＯＨ）ｚ　−ｎ１１．０■　ノントロライト Ｘ＊、ｓ＊（Ｆｅｗ）（＾ｌｏ−ｉｚｓｉ、、ｂｙ）Ｏ
ｗｅ（Ｏｎ）ｚ　・ｎｌｌｚＯ■　サポナイト Ｘ＊、ｓｚ（Ｍｇ３Ｈ＾ｌｅ、　ｓｓｓｉｓ、　ｈｔ）
Ｏｌｅ（Ｏｉｌ）ｚ　・ｎ　１１２０■　鉄サボナイト
、 Ｘ＠、　ｚｓ（Ａｌｇ、Ｆｅ”）ｓ（Ａｌｅ、　ｚｓｓ
ｉ３．　ｈｔ）０＋０（ＯＲ）ｚ　・ｎ　８２０■　ソ
ーコナイト にｍ、　１３（Ｎｇ、Ｚｎ）３（Ａｌｏ−ｓ３ｓｉ３．
　ａＪＯｓ＊（ＯＲ）ｚ　−ｎ　ＨｚＯ■　スチブンサ
イト Ｘ＠、ｓｓｔｚＣＨｇｚ、ｗｔ）ＳｉａＯ＋ｏ（ＯＲ）
ｚ　　ｎ　ＨｚＤこれらのスメクタイト粘土は、淡黄色
あるいは白色の微粉末であり、その大きさはサブミクロ
ン単位で、水中で膨潤し独特のコロイド構造を作る。

例えば、モンモリロナイトは、二つのシリ力の間にアル
ミナ層がサンドインチされた三層構造を−単位とし、こ
のフレークが水を介して連なっており、水溶液中ではフ
レーク間の水のため、フレークはバラバラとなる。そし
て、フレーク表面はプラスイオンとマイナスイオンがあ
るため、所謂カードハウス構造を形成し、これを平滑な
支持体表面に塗布すると、これらのイオンの連なりによ
って導電性を示すものである。

スメクタイト粘土の皮膜は支持体との接着性がよいため
、キズや剥離が発生し難い、また、導電性は従来のイオ
ン導電性高分子電解質に比べ湿度依存性が低いといった
特徴を有している。しかし、本発明者等が試験したとこ
ろ、導電性塗液を塗布される支持体によっては、安定な
導電度を有する導電層の形成が難しいことが明らかとな
った。

そのため、さらに支持体について鋭意検討した結果、使
用される支持体の表面性が安定な導電度を有する導電層
の形成に強く影響しており、特に、特定のベック平滑度
を有する支持体を使用すると、上記の如きスメクタイト
粘土の優れた特徴が十二分、に発揮され、結果的に、実
用面で記録装置の設置環境に殆ど影響を受けないで良好
な記録画像を形成する静電記録体が得られることを見出
し本発明を完成するに至った。

而して、本発明において、スメクタイト粘土を含有する
導電層は、ベック平滑度が５００秒以上の支持体上に形
成されるものである。

そのために、例えば上質紙、片艶紙、透明紙、含浸紙、
織り布、不織布などで、上記特定のベック平滑度を有し
ていない支持体の場合には、予め支持体の両面あるいは
片面に、例えば顔料や樹脂等を主成分とするアンダーコ
ート層を一層乃至は複数層形成するなどして、そのベッ
ク平滑度を５００秒以上にする必要がある。因みに、ベ
ック平滑度が５００秒未満であると、導電層の塗布量を
調節してみても、静電記録体として必要な導電度の範囲
にその導電性を調節するのが難しくなる。

アンダーコート層に配合される顔料としては、例えばカ
オリン、クレー、タルク、炭酸カルシウム、酸化チタン
、酸化亜鉛、シリ力、水酸化アルミニウムなどがあり、
樹脂としては、例えばデンブン、メチルセルロース、カ
ルボキシメチルセルロース、カゼイン、ポリビニルアル
コール、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体塩、ス
チレン−無水マレイン酸共重合体塩、スチレン−ブタジ
エン共重合体エマルジョンなどの水溶性樹脂やエマルジ
ョン、アクリル酸エステル共重合体、メタクリル酸エス
テル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、ポリエ
ステル、ブチラール樹脂などの熱可塑性樹脂等が挙げら
れる。

なお、アンダーコート層の塗布量は５〜３０ｇ／ｒｒｒ
程度の範囲で調節するのが望ましく、アンダーコート層
を塗布後に、スーパーキャレンダーや鏡面キャスト等で
平滑化処理を行なってもよい。

ベック平滑度が５００秒以上のフィルムシートを支持体
として使用する場合には、特にアンダーコート層の形成
は不要であり、この場合にはスメクタイト粘土を主成分
とする導電性塗液を、比較的少量塗布するだけで、所望
の導電度を有する導電層が形成されるため、かかるａ様
は本発明の好ましい実施態様の一つである。

スメクタイト粘土を主成分とする導電性塗液には、得ら
れる皮膜の均一性、ハジキ、接着性、塗工性、耐ブロッ
キング性などを改良する目的で、界面活性剤や結着剤な
どを併用することが出来る。

併用できる界面活性剤については、特に限走されないが
、例えばジメチルアルキルラウリルベタイン、ジメチル
アルキル（ヤシ）ベタイン、アルキルグリシン、オクタ
デシルトリメチルアンモニウムクロライド、ドデシルト
リメチルアンモニウムクロライド、ベヘニルトリメチル
アンモニウムクロライド、ポリオキシエチレンビスステ
アレート、ポリグリシジルメタクリレート、ポリエチレ
ングリコールモノメタノール、アルキル（牛脂）イミダ
ゾリン４級塩、アルキルベンゼンスルホネート、アルキ
ルスルホネートなどが挙げられる。

これらの界面活性剤は、塗液中に０．０１〜５重量％程
度の範囲で添加されるが、予め支持体表面に塗布するこ
とによりハジキ等を防止することもできる。

なお、例えばポリエチレンテレフタレートフィルム、ポ
リカーボネートフィルム、ポリプロピレンフィルム、ア
クリル樹脂フィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリエ
チレンフィルム等のフィルムシートを支持体として使用
する場合には、上記の如き界面活性剤を使用するのが特
に効果的である。

結着剤としては、例えばデンプン、デキストリン、カル
ボキシメチルセルロース、ヒドロキシセルロース、ヒド
ロキシエチルセルロース、ポリビニルアルコール及びそ
の誘導体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレ
ンープ多ジエン共重合体、メチルメ多クリレート−ブタ
ジエン共重合体等のラテックス類、アクリル酸エステル
及びメタクリル酸エステル重合体、または共重合体、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体ラテックスなどが適当であ
る。

なお、フィルムシートを支持体として使用する場合には
、導電層と支持体との接着性を向上させるために、予め
シート表面に上記の如き結着剤を塗布してもよく、その
場合には、導電性塗液中に界面活性剤を添加しな（でも
、良好な塗工適性が得られる。

さらに、スメクタイト粘土を主成分とする導電性塗液に
は、バリヤー性などの実用的な特性を付与するために、
顔料等を添加することができる。

顔料については特に限定されないが、例えば重質あるい
は軽質の炭酸カルシウム、クレー、カオリン、無定形シ
リ力、焼成無定形シリ力、硫酸バリウム、焼成りレー、
アルミナ、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、
酸化チタン等が挙げられる。

これらの併用助剤の添加量は、導電層全固形分の３０重
量％以下に止めるのが好ましい、因みに、３０重量％を
越えるとスメクタイト粘土の特徴であるカードハウス構
造が形成出来なくなり、結果的に導電層の導電性が失わ
れてしまう恐れがある。

また、スメクタイト粘土の特徴を損なわない範囲で、導
電性塗液中に高分子電解質や導電性金属酸化物半導体粉
末等の導電剤を混合したり、あるいは、これらを主成分
とする導電層を、別に一層あるいは複数層支持体上に設
けてもよい。

なお、導電性塗液は、例えばワイヤーバーコ−ター、エ
アーナイフコーター、ロールコータ−、グラビアコータ
ーなどの各種公知の塗布装置で支持体上に塗布されるが
、塗布量は０．１−ｌｏｇ／イ程度、より好ましくは０
．１〜５ｇ／ｒｄ程度の範囲で調節される。

本発明の静電記録体は、かくして調製された導電性支持
体上に、絶縁性樹脂と顔料を主成分とする誘電体層を形
成することによって作成される。

誘電体層を構成する顔料については、特に限定されない
が、例えば重質あるいは軽質の炭酸カルシウム−、無定
形シリ力、焼成無定形シリ力、シラン処理した無定形シ
リ力、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリロニ
トリルなどのプラスチックピグメント、硫酸バリウム、
焼成りレー、アルミナ、水酸化アルミニウム、クレー、
水酸化マグネシウム、酸化チタン等が挙げられる。

絶縁性樹脂についても、特に限定されないが、例えばア
クリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸２−エ
チルヘキシル、アクリル酸デシル、メタクリル酸メチル
、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸２−エチルヘ
キシル等のアクリル酸エステル共重合体やメタクリル酸
エステル共重合体、酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル
共重合体、ブチラール樹脂、ポリエステル樹脂、ニトロ
セルロース、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸共重
合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、フッ化ビニリ
デン、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニリデン−
アクリロニトリル共重合体、ウレタン樹脂、ステアリル
メタクリル−クロロプレン共重合体、フェノール樹脂等
が挙げられる。

誘電体層中の顔料の含有量は、通常１〜６０重量％、好
ましくは５〜５０重量％程度の範囲で調節される。因み
に、顔料の含有量が１重量％未満であると、得られる静
電記録体はブロッキングを起こし易く、逆に６０ｆｉ量
％お越えると、記録濃度の低下や白色度の低下、あるい
は透明フィルム支持体の透明度の低下等が起こる。

誘電体層塗液は、例えばトルエン、メチルエチルケトン
、イソプロピルアルコールなどの有機溶剤に、上記の如
き顔料や絶縁性樹脂を溶解、分散することによって調製
され、得られた塗液は、例えばバーコ−ター、グラビア
コーター、カーテンコーター、チャンプレックスコータ
ーなどの適当な塗布装置によって導電性支持体上に塗布
される。

以下に本発明の実施例を記載するが、勿論、これらの実
施例に限定されるものでない。また、特に断らない限り
、例中の部および％はそれぞれ重量部および重量％を示
す。

［実施例」 実施例１ 厚さが７０＃ｍでベック平滑度が１０００秒以上である
ポリエステルシートの両面をアルコールで洗浄した後、
スメクタイト粘土（Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ社製、商品名
：　Ｖ！ＩＥＣＵＭ）を主成分とする導電性塗液を乾燥
重量で両面にそれぞれ２ｇ／ｍ塗布乾燥して導電性支持
体とした。次いで、この導電性支持体の片面に、メチル
メタクリレート樹脂３５部、ブチルメタクリレート樹Ｉ
ｍ３５部、炭酸カルシウム３０部、トルエン２００部を
混合分散して調製した誘電体層塗液を、乾燥重量で３．
５ｇ／イとなるように塗布して静電記録体を得た。

実施例２ 厚さ７０ａｍでベック平滑度が１０００秒以上であるポ
リエステルシートの片面に、スメクタイト粘土〔クニミ
ネ工業社製、商品名：スメクトンＳＡ−１１１０部、カ
チオン性界面活性剤（日本油脂社製、商品名：カチオン
ＢＢ）０．１部を水ｌＯＯ部に混合分散した導電性塗液
を乾燥重量で２５ｇ／ａｔ！！布し導電性支持体とした
。以下、実施例１々同様にして静電記録体を得た。

実施例３ 実施例１で使用したスメクタイト粘土１００部、メチル
セルロース（信越化学社製、商品名：メトロースＳＭ−
１５）６％水溶液５０部、無定形シリカ粉末５部、水１
０００部を混合分散した導電性塗液を乾燥重量で２．５
ｇ／ｎｆ塗布した以外は実施例１と同様にして導電性支
持体及び静電記録体を得た。

実施例４〜６ 厚さ７０ミクロンの上質紙の片面に、炭酸カルシウム７
０部、スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス３０部
を含有する固形分４０％の水系アンダーコート層塗液を
メイア−バーで乾燥重量が１５ｇ／ｎｒとなるように塗
布乾燥してアンダーコート層を形成した。また、もう一
方の面に高分子電解質であるスチレンスルホン酸塩を乾
燥重量でＩｇ／ｎｆ塗布した後、圧力条件等を変化させ
て平滑化処理を行い、アンダーコート層面のベック平滑
度が５５０秒（実施例４）、７００秒（実施例５）、１
２００秒（実施例）である３種類の支持体を得た。この
アンダーコート層上に実施例１で使用したスメクタイト
粘土溶液を乾燥重量で３ｇ／イ塗布乾燥して導電性支持
体とした。以下、実施例１と同様にして静電記録体を得
た。

比較例１ 実施例１のスメクタイト粘土溶液の代わりに、高分子電
解質であるポリビニルベンジルトリメチルアンモニウム
クロライドの３０％水溶液を用い、乾燥重量で３ｇ／ｍ
処理して得た導電性支持体を使用した以外は実施例１と
同様にして静電記録体を得た。

比較例２ 厚さ７０ミクロンでベック平滑度が１０００秒以上であ
るポリエステルシートの片面に、導電性酸化スズ１００
部、ポリビニルアルコール（クラレ社製、商品名：ポバ
ール１０５）の１５％水溶液１００部、水２００部をホ
モミキサーで分散して得た導電性塗液を、乾燥重量で２
．５ｇ／ｎ？塗布して得た導電性支持体を使用した以外
は実施例１と同様にして静電記録体を得た。

比較例３ インジウムを蒸着したポリエステルシートを導電性支持
体とし、以下、実施例１と同様にして静電記録体を得た
。

比較例４〜６ 実施例４においてアンダーコート層のベック平滑度を２
００秒（比較例４）、３００秒（比較例５）、４５０秒
（−比較例６）とした以外は実施例４と同様にして静電
記録体を得た。

かくして得られた１２種類の静電記録体を帯状に張り合
わせ、静電プロッター（松下電送社製、商品名：ＥＰ−
１０１）で各種の環境条件下で記録し、その記録濃度を
測定して結果を表に記載した。また、静電記録体として
仕上げる前の導電性支持体の表面抵抗を測定して、その
結果も表に併記した。

なお、環境条件としては、２０℃−２０％ＲＨ。

２０℃−５５％ＲＨ，２０℃−８０％ＲＨの３条件を設
定した。また、表中の数値は上段が記録濃度を示し、下
段は表面抵抗値〔オーム〕を示す。

「効果」 表の結果から明らかなように、スメクタイト粘土を用い
た導電層は、高分子電解質を用しまたものに比べて湿度
依存性が少なく、広い湿度条件下で良好な記録濃度の画
像が得られり。また、導電性粉末を用いたものや蒸着を
行ったものに比べ廉価で、しかも優れた記録性能を示し
ていた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）導電性支持体上に絶縁性樹脂と顔料を主成分とす
   る誘電体層を形成した静電記録体において、該導電性支
   持体がベック平滑度５００秒以上の支持体の片面あるい
   は両面にスメクタイト粘土を含む導電層を設けた導電性
   支持体であることを特徴とする静電記録体。（２）支持
   体の片面あるいは両面にアンダーコート層を設けたのち
   、スメクタイト粘土を主成分とする導電層を設けた請求
   項（１）記載の静電記録体。 （３）支持体がフィルムである請求項（１）又は（２）
   記載の静電記録体。