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【発明の名称】 サーマルヘッドのクリーニング方法
【発明者】 【氏名】両毛 克己
【住所又は居所】東京都港区西麻布2丁目26番30号 富士写真フイルム株式会社内

【要約】 【課題】感熱記録に用いるサーマルヘッドの汚れを短時間の内に効率よく除去するクリーニング方法を提供する。

【解決手段】支持体2上に研磨材4と結合剤5を含む研磨層3を有し、厚さが100〜1000μmで、表面粗さRaが0.1〜0.7μmの研磨体1を、サーマルヘッド11の発熱部分11aへ研磨層3を摺接させ汚れを除去する。厚さおよび表面粗さの調整によりサーマルヘッド11への接触圧を適性化し、記録媒体7と同様に研磨体1を送ることで、発熱部分11aを傷付けることなく効率よくクリーニングする。
【特許請求の範囲】
【請求項1】 感熱記録に使用するサーマルヘッドのクリーニング方法であって、支持体上に研磨材と結合剤を含む研磨層を有し、厚さが100〜1000μmで、表面粗さRaが0.1〜0.7μmの研磨体を、前記サーマルヘッドの発熱部分へ前記研磨層を摺接させて汚れを除去することを特徴とするサーマルヘッドのクリーニング方法。
【発明の詳細な説明】【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、感熱記録に使用するサーマルヘッドに付着した汚れを清掃除去するサーマルヘッドのクリーニング方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】サーマルヘッドを備えたサーマルプリンターによる感熱記録には、記録材料自体に感熱発色剤を含む自己発色型と、感熱転写シートを用いて記録材料に転写する転写型とがある。自己発色型は記録材料の記録層に感熱発色剤を含み、サーマルヘッドの熱により発色するものである。転写型の転写シートには溶融インク層を有する溶融転写型と昇華性インク層を有する昇華転写型とがあり、裏面よりサーマルヘッドの熱を受けて記録材料に転写記録するものである。
【0003】これらはいずれもサーマルヘッドを接触通過させることが必要で、このときサーマルヘッドに画像信号を送出して発熱部分(発熱セル)を所定のパターンに発熱させ、記録材料に感熱記録するものである。これらの感熱記録は、磁気切符の行き先・金額印刷、航空券の便名・搭乗口・座席印刷、ファクシミリの感熱紙印刷、商品ラベルの価格・表示印刷など多岐にわたって使用されている。また近年はカラー印刷にも感熱記録が用いられている。
【0004】上記のようなサーマルヘッドによって感熱記録を繰り返し行うと、通過させる材料により、サーマルヘッドの発熱部分周辺に汚れが付着し、このサーマルヘッドの伝熱に阻害が生じ良好な感熱記録が行えず印刷が不鮮明になるとともに、記録材料を汚してしまうという問題があり、サーマルヘッドの発熱部分のクリーニングが必要となる。
【0005】従来のサーマルヘッドのクリーニングは、アルコール水溶液をガーゼ、綿類やワイピング材等の紙類にしみこませ、サーマルヘッドの発熱部分を擦って清掃し汚れを除去していた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記サーマルヘッドに付着する汚れは、記録材料の発色層や紙等の支持体の一部(紙粉等)、または感熱層の保護層成分などが堆積するため、熱により固化し容易に除去することができない場合がある。特にカラー感熱記録方式では、機器に複数のサーマルヘッドを搭載し、また磁気切符表面や商品価格表示の値札は多量の記録媒体を通過させるため、汚れの発生が著しく汚れを容易に除去できない問題がある。
【0007】プリンターカバーを開けて手作業でサーマルヘッドをクリーニングするものでは、クリーニング作業が煩雑で時間がかかり、注意して作業しないと発熱部分の損傷または発熱部分の形状変化を招く恐れがあり、特に、クリーニング液を使用するものではさらに注意を要する。
【0008】本発明は上記問題点に鑑みなされたものであって、サーマルヘッドの汚れを短時間の内に効率よく除去し得るサーマルヘッドのクリーニング方法を提供することを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明のサーマルヘッドのクリーニング方法は、感熱記録に使用するサーマルヘッドのクリーニング方法であって、支持体上に研磨材と結合剤を含む研磨層を有し、厚さが100〜1000μmで、表面粗さRaが0.1〜0.7μmの研磨体を、前記サーマルヘッドの発熱部分へ前記研磨層を摺接させて汚れを除去することを特徴とするものである。
【0010】前記研磨体の研磨層の厚さは、1〜40μmの範囲が好適であり、支持体の厚さは60〜999μmの範囲が好適である。この研磨体の厚さは、感熱記録媒体(転写方式の場合は転写シートと記録媒体)の厚さより20〜200μm厚くするのが好適である。
【0011】前記研磨体の研磨材が、酸化セリウム、アルミナ、酸化クロム、炭化珪素、ダイヤモンド、シリカのいずれか1つ以上を含むものが好ましい。この研磨材の平均粒径は、1〜7μmが好適である。
【0012】前記研磨体の支持体は、ポリエステル等の高分子フイルム、耐水紙、紙、不織布のいずれでもよい。また、研磨体は、異種材料または同種材料の貼り合せで構成してもよい。
【0013】また、前記研磨体は、感熱記録媒体の上に、研磨層を1〜40μmの厚さで直接設けてなるものでもよい。
【0014】記録媒体がロール状の連続体の場合には、この記録媒体の例えば先端に研磨体を連続して設け、クリーニングするのが好適である。また、記録媒体が枚葉シートの場合には、シート状の研磨体を記録媒体に代えて送給しサーマルヘッドへ摺接させてクリーニングするのが好適である。このクリーニングは、例えば毎始業時のように所定期間毎にまたは所定枚数毎に行うのが好ましい。なお、転写型の感熱記録の場合には、転写シートを外した状態で、上記研磨体をサーマルヘッドに摺接させてクリーニングを行う。
【0015】前記クリーニングはドライ状態で、または、主に水からなる水溶液を用いたウェット状態で行ってもよい。
【0016】他のサーマルヘッドのクリーニング方法としては、厚さが100〜1000μmで、表面粗さRaが0.1〜0.7μmの範囲で形成した、粗い研磨体とより平滑な研磨体を2種類またはそれ以上用意し、この複数の研磨体を粗いものから細かくなる順に感熱部分へ摺接させて汚れを除去するようにしてもよい。
【0017】
【発明の効果】上記のような本発明によれば、支持体上に研磨材と結合剤を含む研磨層を有し、厚さが100〜1000μmで表面粗さRaが0.1〜0.7μmの研磨体を、サーマルヘッドの発熱部分へ摺接させて汚れを除去するようにしたことにより、短時間で効率よく汚れが除去でき、発熱部分の損傷がなく、発熱部分の形状変化を誘起させないクリーニングが行える。特に、研磨体の厚さおよび表面粗さの調整により、サーマルヘッドへの接触圧を適性化し、発熱部分を傷付けることなく効率よくクリーニングが行える。
【0018】さらに、研磨体を記録媒体の送り方向に移動させて発熱部分に摺接させるために、手動、機械送りとも可能で、効率のよいクリーニングが簡易に行え、このサーマルヘッドによる記録材料への高品質な感熱記録が長時間維持できる。
【0019】また、研磨体の厚さを、感熱記録媒体(転写方式の場合は転写シートと記録媒体)の厚さより20〜200μm厚くすると、適正な接触圧を得ることができ、クリーニング性能を確保しつつ、サーマルヘッドへの負担を小さくして発熱部分への傷、破損の恐れがない。
【0020】研磨体の支持体は、記録媒体に合わせて設定することが可能で、記録装置による良好な搬送が行え、クリーニング性能およびに強度の確保が可能である。特に、感熱記録媒体の上に、研磨層を1〜40μmの厚さで直接設けてなる研磨体では、これらの条件を満足させやすい。また、汚れの状態に応じて、ドライ状態でのクリーニングおよびウエット状態でのクリーニングも可能である。
【0021】記録媒体がロール状の連続体の場合には、この記録媒体の例えば先端に研磨体を連続して設けてクリーニングを行うと、所定の間隔でクリーニングが自動的に行える。また、記録媒体が枚葉シートの場合には、シート状の研磨体を所定枚数毎に介装すると、同様に所定の間隔でクリーニングが自動的に行える。
【0022】一方、表面粗さRaが0.1〜0.7μmの範囲で異なる2種類以上の粗い研磨体とより平滑な研磨体を順に感熱部分へ摺接させて汚れを除去すると、各種の汚れを良好に確実に除去することができる。
【0023】
【発明の実施の形態】以下に、本発明のサーマルヘッドのクリーニング方法の実施の形態を示し、本発明をさらに詳細に説明する。図1は一つの実施形態におけるサーマルヘッドのクリーニング状態を概略的に示す斜視図であり、図2は研磨体の一例の構造を示す概略図である。図3は他の実施形態のサーマルヘッドのクリーニング状態を示す概略図である。
【0024】図1に示すように、本実施形態の感熱記録を行うサーマルプリンター10は、サーマルヘッド11とプラテンローラ12を備え、感熱発色型記録材料としてロール状に連続した感熱記録紙7を使用する。この感熱記録紙7を不図示の搬送機構によりロールから繰り出し、サーマルヘッド11とプラテンローラ12の間を走行させて、サーマルヘッド11の発熱部分11aに感熱記録紙7の感熱記録面をプラテンローラ12で押圧接触させつつ移動させる。そして、サーマルヘッド11に画像信号を送出して発熱部分11a(発熱セル)を所定のパターンに発熱させ、感熱記録紙7の感熱層の発色によって所定の画像を記録するものである。
【0025】上記サーマルヘッド11の発熱部分11aに付着した汚れを除去するクリーニングは、前記ロール状感熱記録紙7の先端部分に連続して貼付したクリーニング用研磨体1を使用する。この研磨体1を感熱記録紙7の搬送機構によって送り、サーマルヘッド11の発熱部分11aへ摺接させて汚れを除去する。
【0026】本例の研磨体1は、図2に示すように、支持体2の片面に前記サーマルヘッド11に摺接する研磨層3を有する。この研磨層3は、粒子状の研磨材4と、該研磨材4を固定する結合剤5(バインダー)などで構成する。この研磨体1の厚さが100〜1000μmとなるように、また、感熱記録紙7の厚さより20〜200μm厚くなるように作成してなる。支持体2の厚さは60〜999μmの範囲に、研磨層3の厚さは1〜40μmの範囲に構成する。また、研磨材4の粒径の調整等により、研磨層3の表面の中心線平均表面粗さRaを0.1〜0.7μmに形成する。上記厚さの調整により、前記サーマルヘッド11とプラテンローラ12とに研磨体1が挟持された際の、研磨層3と発熱部分11aとの接触圧を適性化する。
【0027】前記研磨体1の研磨材4は、酸化セリウム、アルミナ、酸化クロム、炭化珪素、ダイヤモンド、シリカのいずれか1つ以上を含み、この研磨材4の平均粒径は、1〜7μmとするのが前記表面粗さRaを得る点で好適である。研磨体1の支持体2は、ポリエステル等の高分子フイルム、耐水紙、紙、不織布のいずれで構成してもよい。また、研磨体1は、前述の所定の厚さを得るため、その他の目的から、異種材料または同種材料の貼り合せ構成としてもよい。
【0028】また、上記支持体2と研磨層3の間に密着性を高める目的などで下塗層を、支持体2の裏面に摩擦係数を調整するためのバック層を設けてもよい。さらに、裏面にクリーニング層を設けてプラテンローラ12の汚れが除去できるようにしてもよい。
【0029】また、上記研磨体1は、ロール状の感熱記録紙7の先端部に連続して貼付されているが、感熱記録紙7の先端部分に直接研磨層3を形成して研磨体を構成するようにしてもよい。
【0030】図3は他の実施形態のクリーニング状態を示し、本実施形態の感熱記録を行うサーマルプリンター20は、サーマルヘッド11とプラテンローラ12を前記と同様に備え、感熱発色型記録材料として枚葉シート状の感熱記録紙8を使用する。この枚葉感熱記録紙8は供給部21に積み重ねられ、不図示の搬送機構により供給部21から取り出し、サーマルヘッド11とプラテンローラ12の間を走行させて、サーマルヘッド11の発熱部分11aに感熱記録紙8の感熱記録面をプラテンローラ12で押圧接触させつつ移動させ、同様に感熱記録を行う。
【0031】上記サーマルヘッド11の発熱部分11aに付着する汚れを除去するクリーニングは、前記枚葉感熱記録紙8の上に積み重ねたシート状のクリーニング用研磨体1を使用する。この研磨体1を感熱記録紙8の搬送機構によって送り、サーマルヘッド11の発熱部分11aへ研磨層3を摺接させて汚れを除去する。
【0032】上記研磨体1を感熱記録紙8の所定枚数毎にサーマルヘッド11へ摺接させて定期的にクリーニングするのが好ましい。また、例えば毎始業時のように所定期間毎にクリーニングを行うようにしてもよい。上記感熱記録紙8と区別するために、シート状の研磨体1は異なる色で構成するか、識別印刷を施すのが好ましい。ロール状の感熱記録紙7に貼付した研磨体1も同様である。
【0033】また、研磨体1としては、感熱記録紙8を支持体として用い、その上に研磨層を1〜40μmの厚さで直接設けてなるものでもよい。
【0034】さらに他の実施形態のサーマルヘッド11のクリーニングは、図示していないが、厚さが100〜1000μmで、表面粗さRaが0.1〜0.7μmの範囲で粗い研磨体とより平滑な研磨体を2種類以上用意し、この複数の研磨体を表面粗さが粗いものから細かいものへ順に感熱部分へ摺接させて汚れを除去するものである。ロール状の連続感熱記録紙7の場合には複数の研磨体を順に連続して設け、枚葉感熱記録紙8の場合には複数の研磨体を順に積み重ねるものである。
【0035】また、上記実施形態では研磨体1によりドライ状態でサーマルヘッド11をクリーニングする場合について説明したが、主に水からなる水溶液を研磨体1に滴下し、サーマルヘッド11をウェット状態でクリーニングするようにしてもよい。この場合には、研磨体1は支持体2に高分子フイルム、耐水紙等を使用し、研磨層3の結合剤5も耐水性のある構造とする必要がある。
【0036】前記研磨体1の構成をさらに詳細に説明する。粒子状の研磨材4は、一般的に研磨作用若しくは琢磨作用をもつ材料で、モース硬度が6〜10のものを使用する。例えば、α−アルミナ、γ−アルミナ、α・γ−アルミナ、熔融アルミナ、炭化珪素、酸化クロム、コランダム、人造ダイヤモンド、ダイヤモンド、α−酸化鉄、窒化珪素、窒化硼素、炭化モリブデン、炭化硼素、炭化タングステン、チタンカーバイド、ジルコニア、酸化チタン、シリカ、酸化セリウム、弁柄、ガーネット等で、主としてモース硬度7以上の材料が1内至4種迄の組み合わせで使用できる。これらの内、サーマルヘッドに付着した紙粉の除去性能に優れるという点で、酸化クロムまたは炭化珪素が好ましい。これらの研磨材は平均粒子サイズが0.1〜100μm(好ましくは1〜7μm)の大きさのものが使用される。これらの研磨材は研磨層の場合研磨材100重量部に対して結合剤10〜1000重量部の範囲で用いられる。研磨材の具体例としては住友化学社製のAKP1、AKP15、AKP20、AKP30、AKP50、AKP80、Hit50、Hit100などが挙げられる。
【0037】前記結合剤5(バインダー)は、従来公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応型樹脂、電子線硬化型樹脂、紫外線硬化型樹脂、可視光線硬化型樹脂やこれらの混合物が使用できる。
【0038】熱可塑性樹脂としては、軟化温度が200℃以下、平均分子量が10000〜300000、重合度が約50〜2000程度のもので、より好ましくは200〜800程度であり、例えば、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル共重合体、塩化ビニル酢酸ビニルビニルアルコール共重合体、塩化ビニルビニルアルコール共重合体、塩化ビニル塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニルアクリロニトリル共重合体、アクリル酸エステルアクリロニトリル共重合体、アクリル酸エステル塩化ビニリデン共重合体、アクリル酸エステルスチレン共重合体、メタクリル酸エステルアクリロニトリル共重合体、メタクリル酸エステル塩化ビニリデン共重合体、メタクリル酸エステルスチレン共重合体、ウレタンエラストマー、ナイロン−シリコン系樹脂、ニトロセルロース−ポリアミド樹脂、ポリフッカビニル、塩化ビニリデンアクリロニトリル共重合体、ブタジエンアクリロニトリル共重合体、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチラール、セルロース誘導体(セルロースアセテートブチレート、セルロースダイアセテート、セルローストリアセテート、セルロースプロピオネート、ニトロセルロース、エチルセルロース、メチルセルロース、プロピルセルロース、メチルエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、アセチルセルロース等)、スチレンブタジエン共重合体、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、クロロビニルエーテルアクリル酸エステル共重合体、アミノ樹脂、ポリアミド樹脂など各種の合成ゴム系の熱可塑性樹脂およびこれらの混合物等が使用できる。
【0039】また熱硬化性樹脂または反応型樹脂としては、塗布液の状態では200000以下の分子量であり、塗布、乾燥後に加熱加湿することにより、縮合、付加等の反応により分子量が無限大となるものが適している。また、これらの樹脂のなかで、樹脂が熱分解するまでの間に軟化または溶融しないものが好ましい。具体的には例えばフェノール樹脂、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタンポリカーボネート樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキッド樹脂、シリコン樹脂、アクリル系反応樹脂(電子線硬化樹脂)、エポキシ−ポリアミド樹脂、ニトロセルロースメラミン樹脂、高分子量ポリエステル樹脂とイソシアネートプレポリマーの混合物、メタクリル酸塩共重合体とジイソシアネートプレポリマーの混合物、ポリエステルポリオールとポリイソシアネートとの混合物、尿素ホルムアルデヒド樹脂、低分子量グリコール/高分子量ジオール/トリフェニルメタントリイソシアネートの混合物、ポリアミン樹脂、ポリイミン樹脂およびこれらの混合物等が使用できる。
【0040】これらの熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応型樹脂は、主たる官能基以外に官能基としてカルボン酸(COOM)、スルフィン酸、スルフェン酸、スルホン酸(SO3M)、燐酸(PO(OM)(OM))、ホスホン酸、硫酸(OSO3M)、これらのエステル基等の酸性基(MはH、アルカリ金属、アルカリ土類金属、炭化水素基)、アミノ酸類;アミノスルホン酸類、アミノアルコールの硫酸または燐酸エステル類、アルキルベタイン型等の両性類基、アミノ基、イミノ基、イミド基、アミド基等また、水酸基、アルコキシル基、チオール基、アルキルチオ基、ハロゲン基(F、Cl、Br、I)、シリル基、シロキサン基、エポキシ基、イソシアナト基、シアノ基、ニトリル基、オキソ基、アクリル基、フォスフィン基を、通常1種以上6種以内含んでも良い。そして各々の官能基は樹脂1gあたり1×10-6eq〜1×10-2eq含むことが好ましい。
【0041】硬化剤としてのポリイソシアネートとしては、トリレンジイソシアネート、4・4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ナフチレン−1・5−ジイソシアネート、o−トルイジンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等のイソシアネート類、当該イソシアネート類とポリアルコールとの生成物、イソシアネート類の縮合によって生成した2〜10量体のポリイソシアネート、ポリイソシアネートとポリウレタンとの生成物で末端官能基がイソシアネートであるもの等が使用できる。
【0042】これらポリイソシアネート類の平均分子量は、100〜20000のものが好適である。これらポリイソシアネートの市販されている商品名としては、コロネートL、コロネートHL、コロネート2030、コロネート2031、ミリオネートMR、ミリオネートMTL(日本ポリウレタン社製)、タケネートD−102、タケネートD−110N、タケネートD−200、タケネートD−202、タケネート300S、タケネート500(武田薬品社製)、スミジュールT−80、スミジュール44S、スミジュールPF、スミジュールL、スミジュールN、デスモジュールL、デスモジュールIL、デスモジュールN、デスモジュールHL、デスモジュールT65、デスモジュール15、デスモジュールR、デスモジュールRF、デスモジュールSL、デスモジュールZ4273(住友バイエル社製)等があり、これらを単独もしくは硬化反応性の差を利用して二つもしくはそれ以上の組み合わせによって使用することができる。また、硬化反応を促進する目的で、水酸基(ブタンジオール、ヘキサンジオール、分子量が1000〜10000のポリウレタン、水等)、アミノ基(モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン等)を有する化合物や金属酸化物の触媒や鉄アセチルアセトネート等の触媒を併用することもできる。これらの水酸基やアミノ基を有する化合物は多官能であることが望ましい。これらポリイソシアネートは、結合剤樹脂とポリイソシアネートの総量100重量部あたり2〜70重量部で使用することが好ましく、より好ましくは5〜50重量部である。
【0043】その他、研磨層3中には各種の機能を持った化合物が、例えば、潤滑剤、分散剤、酸化防止剤、防黴剤、着色剤、溶剤等として加えられる。
【0044】粉末状潤滑剤としては、グラファイト、二硫化モリブデン、窒化硼素、弗化黒鉛、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化珪素、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫、二硫化タングステン等の無機微粉末、アクリルスチレン系樹脂微粉末、ベンゾグアナミン系樹脂微粉末、メラミン系樹脂微粉末、ポリオレフイン系樹脂微粉末、ポリエステル系樹脂微粉末、ポリアミド系樹脂微粉末、ポリイミド系樹脂微粉末、ポリフッカエチレン系樹脂微粉末等の樹脂微粉末などがある。
【0045】また有機化合物系潤滑剤としては、シリコンオイル(ジアルキルポリシロキサン、ジアルコキシポリシロキサン、フェニルポリシロキサン、フルオロアルキルポリシロキサン(信越化学社製KF96、KF69等))、脂肪酸変性シリコンオイル、フッ素アルコール、ポリオレフィン(ポリエチレンワックス、ポリプロピレン等)、ポリグリコール(エチレングリコール、ポリエチレンオキシドワックス等)、テトラフルオロエチレンオキシドワックス、ポリテトラフルオログリコール、パーフルオロアルキルエーテル、パーフルオロ脂肪酸、パーフルオロ脂肪酸エステル、パーフルオロアルキル硫酸エステル、パーフルオロアルキルスルホン酸エステル、パーフルオロアルキルベンゼンスルホン酸エステル、パーフルオロアルキル燐酸エステル等の弗素や珪素を導入した化合物、アルキル硫酸エステル、アルキルスルホン酸エステル、アルキルホスホン酸トリエステル、アルキルホスホン酸モノエステル、アルキルホスホン酸ジエステル、アルキル燐酸エステル、琥珀酸エステル等の有機酸および有機酸エステル化合物、トリアザインドリジン、テトラアザインデン、ベンゾトリアゾール、ベンゾトリアジン、ベンゾジアゾール、EDTA等の窒素・硫黄を含む複素(ヘテロ)環化合物、炭素数10〜40の一塩基性脂肪酸と炭素数2〜40個の一価のアルコールもしくは二価のアルコール、三価のアルコール、四価のアルコール、六価のアルコールのいずれか1つもしくは2つ以上とからなる脂肪酸エステル類、炭素数10個以上の一塩基性脂肪酸と該脂肪酸の炭素数と合計して炭素数が11〜70個となる一価〜六価のアルコールからなる脂肪酸エステル類、炭素数8〜40の脂肪酸或いは脂肪酸アミド類、脂肪酸アルキルアミド類、脂肪族アルコール類も使用できる。
【0046】これら化合物の具体的な例としては、カプリル酸ブチル、カプリル酸オクチル、ラウリン酸エチル、ラウリン酸ブチル、ラウリン酸オクチル、ミリスチン酸エチル、ミリスチン酸ブチル、ミリスチン酸オクチル、ミリスチン酸2エチルヘキシル、パルミチン酸エチル、パルミチン酸ブチル、パルミチン酸オクチル、パルミチン酸2エチルヘキシル、ステアリン酸エチル、ステアリン酸ブチル、ステアリン酸イソブチル、ステアリン酸オクチル、ステアリン酸2エチルヘキシル、ステアリン酸アミル、ステアリン酸イソアミル、ステアリン酸2エチルペンチル、ステアリン酸2ヘキシルデシル、ステアリン酸イソトリデシル、ステアリン酸アミド、ステアリン酸アルキルアミド、ステアリン酸ブトキシエチル、アンヒドロソルビタンモノステアレート、アンヒドロソルビタンジステアレート、アンヒドロソルビタントリステアレート、アンヒドロソルビタンテトラステアレート、オレイルオレート、オレイルアルコール、ラウリルアルコール、モンタンワックス、カルナウバワックス等が有り単独若しくは組み合わせ使用できる。
【0047】酸化防止剤としては、防錆剤(アルキルフェノール、ベンゾトリアジン、テトラアザインデン、スルファミド、グアニジン、核酸、ピリジン、アミン、ヒドロキノン、EDTA等の金属キレート剤)、錆どめ剤(ナフテン酸、アルケニルコハク酸、燐酸、ジラウリルフォスフェート等)、油性剤(ナタネ油、ラウリルアルコール等)、極圧剤(ジベンジルスルフィド、トリクレジルフォスフェート、トリブチルホスファイト等)が用いられる。これらは清浄分散剤、粘度指数向上剤、流動点降下剤、泡どめ剤等としても用いられる。これらの潤滑剤は結合剤100重量部に対して0.01〜30重量部の範囲で添加される。
【0048】研磨材の分散剤、分散助剤としては、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、エライジン酸、リノール酸、リノレン酸、ステアロール酸、ベヘン酸、マレイン酸、フタル酸等の炭素数2〜40個の脂肪酸(R1COOH、R1は炭素数1〜39個のアルキル基、フェニル基、アラルキル基)、前記の脂肪酸のアルカリ金属(Li,Na,K,NH4+等)またはアルカリ土類金属(Mg,Ca,Ba等)、Cu、Pb等からなる金属石鹸(オレイン酸銅)、脂肪酸アミド;レシチン(大豆油レシチン)等が使用される。この他に炭素数4〜40の高級アルコール(ブタノール、オクチルアルコール、ミリスチルアルコール、ステアリルアルコール)、およびこれらの硫酸エステル、スルホン酸、フェニルスルホン酸、アルキルスルホン酸、スルホン酸エステル、燐酸モノエステル、燐酸ジエステル、燐酸トリエステル、アルキルホスホン酸、フェニルホスホン酸、アミン化合物等も使用可能である。また、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキサイド、スルホ琥珀酸、スルホ琥珀酸金属塩、スルホ琥珀酸エステル等も使用可能である。これらの分散剤は通常一種類以上で用いられ、一種類の分散剤は結合剤100重量部に対して0.005〜20重量部の範囲で添加される。これら分散剤の使用方法は、研磨材等の表面に予め被着させても良く、また分散途中で添加してもよい。
【0049】防黴材としては、2−(4−チアゾリル)−ベンズイミダゾール、N−(フルオロジクロロメチルチオ)−フタルイミド、10・10’−オキシビスフェノキサルシン、2・4・5・6テトラクロロイソフタロニトリル、P−トリルジヨードメチルスルホン、トリヨードアリルアルコール、ジヒドロアセト酸、フェニルオレイン酸水銀、酸化ビス(トリブチル錫)、サルチルアニライド等がある。
【0050】カーボンブラックは帯電防止剤として機能し、このカーボンブラックはゴム用ファーネス、ゴム用サーマル、カラー用ブラック、アセチレンブラック等を用いることができる。これらカーボンブラックは帯電防止剤としてのほか、遮光剤、摩擦係数調節剤、耐久性向上を目的としても使用される。
【0051】カーボンブラック以外の帯電防止剤としては、グラファイト、変成グラファイト、カーボンブラックグラフトポリマー、酸化錫−酸化アンチモン、酸化錫、酸化チタン−酸化錫−酸化アンチモン等の導電性粉末;サポニン等の天然界面活性剤;アルキレンオキサイド系、グリセリン系、グリシドール系、多価アルコール、多価アルコールエステル、アルキルフェノールEO付加体等のノニオン界面活性剤;高級アルキルアミン類、環状アミン、ヒダントイン誘導体、アミドアミン、エステルアミド、第四級アンモニウム塩類、ピリジンそのほかの複素環類、ホスホニウムまたはスルホニウム類等のカチオン界面活性剤;カルボン酸、スルホン酸、ホスホン酸、燐酸、硫酸エステル基、ホスホン酸エステル、燐酸エステル基などの酸性基を含むアニオン界面活性剤;アミノ酸類;アミノスルホン酸類、アミノアルコールの硫酸または燐酸エステル類、アルキルベタイン型等の両性界面活性剤等が使用される。これらの界面活性剤は単独または混合して添加しても良い。界面活性剤の使用量は、研磨材100重量部当たり0.01〜10重量部である。これらは帯電防止剤として用いられるものであるが、時としてそのほかの目的、例えば分散の改良、潤滑性の改良、塗布助剤、湿潤剤、硬化促進剤、分散促進剤として適用される場合もある。
【0052】溶剤は分散、混練、塗布の際に使用し、任意の比率でアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、イソホロン、テトラヒドロフラン等のケトン系;メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソブチルアルコール、イソプロピルアルコール、メチルシクロヘキサノールなどのアルコール系;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸イソプロピル、乳酸エチル、酢酸グリコールモノエチルエーテル等のエステル系;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、グリコールジメチルエーテル、グリコールモノエチルエーテル、ジオキサンなどのエーテル系;ベンゼン、トルエン、キシレン、クレゾール、クロルベンゼン、スチレンなどのタール系(芳香族炭化水素);メチレンクロライド、エチレンクロライド、四塩化炭素、クロロホルム、エチレンクロルヒドリン、ジクロルベンゼン等の塩素化炭化水素、N・N−ジメチルホルムアルデヒド、ヘキサン等が使用できる。またこれら溶媒は通常任意の比率で2種以上で用いる。また1重量%以下の量で微量の不純物(その溶媒自身の重合物、水分、原料成分等)を含んでもよい。
【0053】支持体2は、有機高分子支持体、パルプ、綿などが使用できる。一面様でも綿に塗設した後張力をかけ格子状にしても良い。支持体の具体例は、ポリエステル、酢酸セルロース、アラミド、ポリエチレン、紙、耐水紙などが挙げられる。
【0054】分散、混練の方法には特に制限はなく、また各成分の添加順序(樹脂、粉体、潤滑剤、溶媒等)、分散・混練中の添加位置、分散温度(0〜80℃)などは適宜設定することができる。研磨塗料の調製には通常の撹拌機、分散機、混練機、例えば、二本ロールミル、三本ロールミル、ボールミル、ペブルミル、トロンミル、サンドグラインダー、ツェグバリ(Szegvari)アトライター、高速インペラー、高速ストーンミル、高速度衝撃ミル、ディスパー、ニーダー、高速ミキサー、リボンブレンダー、コニーダー、インテンシブミキサー、タンブラー、ブレンダー、ディスパーザー、ホモジナイザー、単軸スクリュー押し出し機、二軸スクリュー押し出し機、および超音波分散機などを用いることができる。通常分散・混練にはこれらの機械を複数備え、連続的に処理を行う。これら分散、混練の補助材料として分散・混練を効率よく進めるため、球相当径で10cmφ〜0.05mmφの径のスチールボール、スチールビーズ、セラミツクビーズ、ガラスビーズ、有機ポリマービーズを用いることができる。またこれら材料は球形に限らない。
【0055】支持体2上へ研磨層3を塗設し、25〜130℃で乾燥したあと冷却し巻き取る。このように作成した研磨体を所定形状に裁断する。上記研磨体には、バーニッシュ、クリーニングを行うことが望ましい。バーニッシュは研磨体を具体的にサファイア刃、剃刀刃、超硬材料刃、ダイヤモンド刃、セラミックス刃のような硬い材料により研磨層表面の突起部分をそぎ落とし平滑化して表面粗さを調整できる。これら材料のモース硬度は8以上が好ましいが特に制限はなく突起を除去できるものであれば良い。これら材料の形状は特に刃である必要はなく、角型、丸型、ホイール(回転する円筒形状の周囲にこれらの材質を付与しても良い)のような形状でも使用できる。また研磨体のクリーニングは、表面の汚れや余分な潤滑剤を除去する目的で表層を不織布などでワイピングすることにより行う。
【0056】支持体2上へ研磨層3を設ける方法としては、塗布、噴霧などがある。塗布の場合塗布液の粘度を1〜20000センチストークス(25℃)に調整し、エアードクターコーター、ブレードコーター、エアナイフコーター、スクイズコーター、含浸コーター、リバースロールコーター、トランスファーロールコーター、グラビアコーター、キスコーター、キャストコーター、スプレイコーター、ロッドコーター、正回転ロールコーター、カーテンコーター、押出コーター、バーコーター、リップコータ等が利用でき、その他の方法も可能である。また所望の液の塗布の前に下塗層あるいは支持体との密着力向上のためにコロナ放電処理等を行っても良い。また研磨層を多層で構成したいときは、同時多層塗布、逐次多層塗布等を行ってもよい。
【0057】
【実施例】以下に、本発明の研磨体の実施例および比較例を示し、そのクリーニング特性を評価する。なお実施例中の「部」とあるのは「重量部」のことである。
【0058】<実施例1〜3>下記組成のものを均一に分散し研磨層用塗料を作成したあと、厚さが140μm、240μm、490μmのポリエチレンテレフタレ−ト(PET)支持体上に、乾燥後の厚さが10μmとなるように上記塗料をバーコート塗布して研磨層を形成し、乾燥し研磨体のサンプルを作成した。研磨体の厚さが、実施例1では150μm、実施例2では250μm、実施例3では500μmとなり、研磨層の表面粗さRaは各実施例とも0.3μmであった。作成した研磨体を100mm幅に裁断し、後述のようにサーマルヘッドのクリーニングを実施した。
【0059】
〔塗布液組成〕
研磨材(炭化珪素、平均粒径2μm): 100部 結合剤(ポリエステル樹脂): 21部 溶剤(メチルエチルケトン): 100部 潤滑剤(オレイン酸/オレイン酸オレイル): 0.5部 希釈剤(メチルエチルケトン/シクロヘキサノン=2/1): 150部 ポリイソシアネート(トリメチロールプロパン(1モル)の TDI(3モル)付加物): 9部 溶剤(メチルエチルケトン/シクロヘキサノン=2/1): 250部【0060】<比較例1〜3>比較例1では研磨材に平均粒径が6μmのアルミナを用い、比較例2では研磨材に平均粒径が6μmの炭化珪素を用い、比較例3では研磨材に平均粒径が0.1μmの酸化クロムを用い、その他は実施例1と同様に作成した研磨体を使用してサーマルヘッドのクリーニングを行った。
【0061】<比較例4,5>前記実施例1の研磨体における支持体の厚さを、比較例4では990μmと厚く、比較例5では40μmと薄くし、その他は同様に研磨層を形成してなり、研磨体の厚さは比較例4で1000μmで、比較例5では50μmである。作成した研磨体を100mm幅に裁断し、同様にサーマルヘッドのクリーニングを実施した。
【0062】作成した実施例および比較例の各研磨体によりサーマルヘッドの発熱部分をクリーニングテストした結果を、表1に示す。このクリーニングテストは、サーマルヘッドで感熱記録紙100枚に感熱記録し、その後、研磨体を記録紙と同様に2枚(2回)送ってクリーニングを行った後、サーマルヘッドの汚れ除去具合を観測した。感熱部分の傷は目視検査で行った。感熱記録紙の厚さは180〜200μmであった。
【0063】表1の結果、比較例1および比較例2では、汚れは落ちているが、研磨層の研磨材粒子の平均粒径が6μmと大きく、表面粗さRaが0.8μmと粗いため、サーマルヘッドの表面に傷が発生した。
【0064】比較例3では、研磨材の平均粒径が0.1μmと小さく、表面粗さRaが0.09μmと細かく平滑なため、クリーニング機能が不十分でサーマルヘッドの汚れが十分に落ちていなかった。比較例4では、研磨体の厚さが大きく、サーマルヘッドの表面への接触圧が過大となり、汚れは落ちているが、傷が発生した。比較例5は、逆に研磨体の厚さが小さく、サーマルヘッドの表面への接触圧が低く、汚れが十分に落ちなかった。
【0065】これに対して、本発明実施例1〜3によるものでは、適度の表面粗さと厚さとによって、いずれもサーマルヘッドの発熱部分に傷を付けることなく、汚れが良好に除去できた。
【0066】
【表1】

【出願人】 【識別番号】000005201
【氏名又は名称】富士写真フイルム株式会社
【住所又は居所】神奈川県南足柄市中沼210番地
【出願日】 平成14年5月15日(2002.5.15)
【代理人】 【識別番号】100073184
【弁理士】
【氏名又は名称】柳田 征史 (外1名)
【公開番号】 特開2003−326751(P2003−326751A)
【公開日】 平成15年11月19日(2003.11.19)
【出願番号】 特願2002−140342(P2002−140342)