JPH0371429A - 磁気記録媒体の配向処理装置及び配向処理方法 - 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、磁気記録媒体の配向処理装置及び配向処理方
法に関するものである。

〔発明の背景〕

オーディオあるいはビデオテープレコーダ等を始めとす
る各種機器に用いられる磁気記録媒体は、ポリエステル
フィルム等の非磁性支持体上に磁性塗料を塗布した後、
磁気特性を高める為、磁性塗膜中の磁性粒子を特定方向
に配向させる配向処理が行われる。すなわち、例えば針
状の磁性粒子をバインダと共に分散した磁性塗料を非磁
性支持体上に所定Ｗ−塗布し、この塗布された塗料が未
だ乾燥固化せず、この塗膜中の針状磁性粒子が動き得る
時点で、磁性塗料が塗られた支持体を磁場中に走行させ
て磁性塗膜中の針状磁性粒子を磁場方向に配向させ、こ
のようにすることによって配向方向の角型比を増大し、
磁気記録媒体の感度向上を図っている。

このような配向処理の方法として、第４図に示すような
技術が提案（特開昭６２−２４３１２９号公報）されて
いる。

すなわち、ロール１から繰り出されるベースフィルム２
を一定速度で走行させながらコーティングヘッド３で磁
性塗料を塗布し、ベースフィルム２上に塗布形成した磁
性塗膜４が未乾燥状態にある間に乾燥機５の直前に配設
されたＮ−Ｎ対向磁石６と６との間に導き、続いて乾燥
機５内に導入し、乾燥機５内に交互に多数並設されたＳ
−５対向値石７と７との間、Ｎ−Ｎ対向磁石６と６との
間に導いて磁性塗Ｉｔ！４を乾燥しながら磁性塗膜４中
の磁性粒子の磁化容易軸をベースフィルム２の走行方向
に沿って配向させ、完全に乾燥、硬化させた後、乾燥機
５から導出して、巻き取りロール８に巻き取っている。

ところで、乾燥Ｉａ５の直前と乾燥機５内に交互に多数
並設されたＮ−Ｎ対向磁石６と６との間及びＳ−３対向
値石７と７との間に磁性塗膜４が設けられたベースフィ
ルム２が導入されると、まず乾燥機５の直前のＮ−Ｎ対
向磁石６．６のＮ−Ｎ対向磁界によって、磁性塗膜４中
の磁性粒子はベースフィルム２の走行方向に配向される
。その後、ベースフィルム２の走行に従い、磁界の反転
がＮ−Ｎ対向磁石６．６から次のＳ−３対向値石７゜７
に到達した時点、及びＳ−５対向値石７．７から次のＮ
−Ｎ対向磁石６，６に到達した時点で瞬間的に起こり、
この磁界の反転はベースフィルム２がＮ−Ｎ対向磁石６
．６及びＳ−Ｓ対向磁石７゜７に到達する毎に瞬間的に
繰り返される。

従って、次のＮ−Ｎ対向磁石６．６間あるいはＳ−５対
向値石７．７間に到達した時点で、瞬間的に磁界の方向
が反転するまで、−旦配向した磁性粒子に逆向きの磁力
は作用せず、隣接するＮ−Ｎ対向磁石６．６とＳ−８対
向値石７．７との間では磁界が徐々に連続して反転する
こともなく、磁性層１１！４中の磁性粒子に徐々に連続
して反転する磁界の作用はない。

しかして、交互に多数配設したＮ−Ｎ対向磁石６．６及
びＳ−８対向値石７，７の磁界強度を、磁性塗膜４がこ
れらのＮ−Ｎ対向磁石６．６間あるいはＳ−８対向値石
７．７間に到達した時点で瞬間的に磁性層膜４中の磁性
粒子の磁界の方向が反転できる強度とし、又、磁性塗膜
４を形成する磁性塗料の粘性を瞬間的に磁性粒子の磁界
の方向が反転する際、この反転磁界によって磁性粒子の
回転が起こらない程度の粘性にし、さらに磁性塗膜４の
走行速度を瞬間的に磁性粒子の磁界の方向が反転されて
、磁性粒子の回転が生じたりする余裕のない速度にすれ
ば、磁性塗膜４がこれらのＮ−Ｎ対向磁石６．６間ある
いはＳ−８対向値石７゜７間に到達した時点で、磁界の
反転に伴って磁性塗膜４中の磁性粒子の回転が起こるよ
り早く磁性粒子内の磁化のみが反転する。従って、磁性
粒子は、磁性塗膜４中で回転することなく、最初のＮ−
Ｎ対向磁石６．６によって配向された状態で良好に磁性
塗膜４中に保持され、磁性粒子の磁化の方向のみが反転
して、ベースフィルム２の走行方向に容易に、かつ、良
好に配向され、角型比が充分に向上し、電磁変換特性が
充分に向上するものとなる。

しかしながら、上記のような磁気テープ等の磁気記録媒
体の磁性層中の磁性粒子をＮ−Ｎ　（ＳＳ）対向磁石を
用いて長手方向に配向させて磁気特性を向上させたもの
は、その配向が面内長手方向の配向であるから、低周波
領域では高い出力が得られるものの、高周波領域では限
界がある。

そこで、このような欠点を解決する為、例えば磁性塗膜
の上層部の磁性粒子のみを塗膜に対して垂直方向に配向
させる技術が提案（特開昭４８−８８９ＩＯ号公報、特
開昭５１−８４６０４号公報、特開昭６１−１７７６３
２号公報）されたり、又、磁性粒子を斜めに配向させる
技術が提案（特開昭４８−８８９１１号公報、特開昭５
９−１５１３．４２号公報）されていて、すなわち相対
的に垂直配向成分を増し、高周波特性を向上させている
。

しかしながら、前述の磁性塗膜の上層のみを垂直方向に
配向させる方法は、配向磁場の強度、乾燥のタイミング
等が難しく、実用的でなく、仮に理想的な配向状態が得
られたとしても磁性塗膜面の面粗れ等で必ずしも十分な
記録再生特性は得られない。

又、磁性粒子を斜めに配向させる方法でも、低周波領域
での記録特性の悪化や磁性塗膜面の面粗れ等を引き起こ
し、十分な記録再生特性が得られない。

そして、垂直配向成分を増し、高周波特性を向上させた
場合には、−船釣には、長手方向成分が犠牲になる欠点
があると言われている。

（発明の開示） 本発明の目的は、長手方向成分が犠牲になることなく、
垂直配向成分を増し、高周波特性も向上した磁気記録媒
体を製造する技術を提供することである。

上記本発明の目的は、Ｎ−Ｎ対向磁界、Ｓ−３対向磁界
及びＮ−３対向磁界が少なくとも一つ以上構成されてな
り、前記Ｎ−３対向磁界がＮ−Ｎ対向磁界とＳ−８対向
磁界との間に存在するように設けられてなることを特徴
とする磁気記録媒体の配向処理装置によって達成される
。

又、Ｎ−Ｎ対向磁界、Ｓ−３対向磁界及びＮＳ対向磁界
が少なくとも一つ以上ｔｌＩ或され、前記Ｎ−３対向磁
界がＮ−Ｎ対向磁界とＳ−８対向磁界との間に存在する
ように構成されてなる磁界の中を、非磁性支持体上に磁
性層を設けた磁気記録媒体を走行させることを特徴とす
る磁気記録媒体の配向処理方法によって達成される。

尚、これらの技術において、Ｎ−Ｎ対向磁界とＳ−８対
向磁界とが交互に設けられてなり、その間にＮ−３対向
磁界が設けられてなることが望ましく、モしてＮ−Ｎ対
向磁界及びＳ−５対向磁界を形成する磁石は、磁気記録
媒体走行方向に対して垂直方向の実効長さｌと磁気記録
媒体走行方向の実効幅Ｗとの比ＩＩＷが４／３より大き
なものが、より好ましくは２より大きなものが望ましく
、さらにはＮ−５対向磁界の前後に位置するＮ−Ｎ対向
磁界又はＳ−８対向磁界を形成する磁石の磁場強度Ｂが
磁気記録媒体の磁性粒子の保磁力Ｈｃより大きなものが
望ましく、又、Ｎ−３対向磁界の後に位置するＮ−Ｎ対
向磁界又はＳ−５対向磁界を形成する磁石の磁場強度Ｂ
が磁気記録媒体の磁性粒子の保磁力Ｈｃより大きなもの
であり、かつ、その前に位置するＮ−３対向磁界を形成
する磁石の磁場強度Ｂｎｓより小さなものが望ましく、
より好ましくはＢｎｓ≧Ｂ≧２Ｈｃであることが望まし
い。

以下、本発明をさらに具体的に説明する。

第１図に示されるようなＮ−Ｎ対向磁石及びＳＳ対向磁
石により形成される磁場は、磁石Ｎ１（Ｓ、）及びＮｚ
（ｓｚ）の両端付近で最大であり、磁石Ｎｔ（Ｓ＋）及
びＮｚ（Ｓｚ）から離れるにしたがって徐々に弱まる。

今、仮に、磁石Ｎｔ（Ｓ＋）及びＮｔ（ｓｔ）が直方体
形状（長さｌ、幅Ｗ）であるとした場合に、磁石Ｎ、（
Ｓ、）及びＮア　（Ｓ２）の幅Ｗの外側に形成されるも
れ磁場ａは磁石のＩＩＷに比べてａ）ｗであり、磁性粒
子の配向においては磁石幅Ｗ内にある磁場よりも配向に
大きな影響を与えると考えられる。従って、もれ磁場ａ
を大きくすることは配向度の向上につながると考えられ
る。

そして、もれ磁場ａを大きくするのは磁石の長さｌを大
きくすることで実現できる。

ここで、Ｂ≧Ｈｃの場合には、対向磁石Ｎ。

（Ｓ、）及びＮｚ（ｓｘ）の入側磁場により磁性粒子が
配向され、次に入側と反対向きの出側磁場により入側磁
場での配向は乱されようとするが、Ｂ＝Ｈｃのところで
磁性粒子の磁化の方向の反転が起こり、この磁化反転の
後の出側磁場は入側磁場で配向された磁性粒子の配向状
態をさらに高める方向に働く。

従って、配向が乱される磁場中心からＢ＝Ｈｃまでの区
間が短い程、配向度は向上すると考えられる。すなわち
、最大磁場強度Ｂ≧保磁力ＨＣで、かつ、磁石の幅Ｗが
狭い程、配向度は向上すると考えられる。

上記のような考え方に基づいて、走行速度Ｖで磁気テー
プのような磁気記録媒体Ｔを、磁場強度Ｂ、長さｌ、幅
Ｗの一対の磁石の間を走行させ、磁性粒子の配向性の検
討を行ったところ、面内長手方向の配向に最適なＮ−Ｎ
及びＳ−３対向磁石としてはＢ≧Ｈｃであることが、よ
り望ましくはＢ≧２　Ｈｃであることが、かつ、磁石の
長さｌと幅Ｗとの比（２／　ｗ≧４／３であることが、
より望ましくはＥ　／　ｗ≧２であることが判った。

尚、磁石が直方体形状である場合には磁石の長さｌと幅
Ｗがその幾何学的寸法と同じであるから問題ないものの
、磁石が直方体形状でない場合には、この直方体形状で
ない磁石の磁界に相当する直方体形状の磁石を考え、こ
の磁石の幾何学的寸法の長さｌと幅Ｗでもって計算すれ
ば良い。

ところで、垂直配向成分を増し、高周波特性を向上させ
る為にはＮ−３対向磁石で形成される磁界中を走行させ
れば良いと考えられるものの、Ｎ−Ｎ及びＳ−３対向磁
石の他に単にＮ−３対向磁石を用意すれば良いものでは
ないことが判ってきた。

すなわち、Ｎ−Ｎ対向磁界、Ｓ＝Ｓ対向磁界及びＮ−３
対向磁界が少なくとも−っ以上構成されてなり、前記Ｎ
−３対向磁界がＮ−Ｎ対向磁界とＳ−８対向磁界との間
に存在するように設けられてなる磁界中を通過させるこ
乏によって、長手方向成分が犠牲になることなく、垂直
配向成分を増し、高周波特性も向上した磁気記録媒体が
得られることが判ったのである。

つまり、二つ同極対向磁石と一つのＮ−Ｓ対向磁石から
なる配向磁場において、Ｎ−３対向磁界がＮ　−Ｎ対向
磁界とＳ−３対向磁界との間に存在しない場合、例えば
Ｎ−３対向磁界がＳ−３対向磁界とＳ−５対向磁界との
間に存在する場合、ＮＳ対向磁界がＮ−Ｎ対向磁界とＮ
−Ｎ対向磁界との間に存在する場合、Ｎ−３対向磁界が
Ｎ−Ｎ対向磁界及びＳ−８対向磁界の後又は前に存在す
る場合には、垂直配向成分が増しても、長手方向成分が
犠牲になったり、あるいは垂直配向成分の向上が得られ
なかったりするのに対し、Ｎ−３対向磁界がＮ−Ｎ対向
磁界とＳ−５対向磁界との間に存在するように設けられ
てなる磁界中を通過させることによって、長手方向成分
が犠牲になることなく、垂直配向成分を増し、高周波特
性も向上した磁気記録媒体が得られることが判ったので
ある。

尚、この配向処理に用いられるこれらの磁石は乾燥ゾー
ン内及びその前後に設置され、望ましくは非磁性支持体
上に塗布した磁性塗膜のＮ、Ｖ、（不揮発成分の割合）
が０．３５〜０．７０の範囲内に設置されることである
。

又、上記の説明ではＮ−３対向磁石、Ｎ−Ｎ対向磁石及
びＳ−Ｓ対向磁石が各々−個の場合であったが、第２図
や第３図に示す如く二個以上のものでも良く、Ｎ−Ｎ対
向磁石又はｓ−８対向磁石を増やせば走行方向に対する
配向成分が増し、ＮＳ対向磁石を増やせば垂直方向成分
が増す。

〔実施例〕

次に、実施例を比較例と共に示し、本発明を更に詳細に
説明する。尚、実施例中「部」は「重量部」を示す。

（実施例１） 強磁性金属粉（Ｈｃ１５５０エルステッド、針状比５〜
８、粒子長０．２μ、比表面積５５〜６５）１００部 ポリウレタン（グツドリッチ社製の ニスタン５７０１）　　１０部 塩化ビニル系樹脂　　　　　　　　　１ｏ部オレイン酸
　　　　　　　　　　　　　　２部ブチルステアレート
　　　　　　　　　２部アルミナ粉末　　　　　　　　
　　　　１０部メチルエチルケトン　　　　　　　１１
４部トルエン　　　　　　　　　　　　１１４部シクロ
ヘキサノン　　　　　　　　　９７部カーボンブランク
（コロンビアカーボン社製のコンデクテックス９フ５）
　　　　２部上記の組成物をボールミルで充分分散した
後、さらに多官能イソシアネート（日本ポリウレタン社
製のコ０ネートＬ）を５部添加した後、平均孔径１μ彌
のフィルタで濾過した。

次に、磁性塗料を厚さ１４μｍのポリエチレンテフタレ
ートベースの表面に乾燥厚さ３μ晴となるように５０ｍ
／ｗｉｎの速度で塗布した磁気テープを、第１図に示し
たタイプの配向処理装置を走行させて配向処理した後、
カレンダー処理して磁気テープを得た。

尚、配向処理装置は、乾燥ゾーン中で磁性塗膜のＮ、Ｖ
、が約０．４０となるところからＮ−Ｎ対向磁石、Ｎ−
３対向値石、Ｓ−Ｓ対向磁石を順に２０ＣｍＩＢｌ隔で
設置したものである。

又、Ｎ−Ｎ対向磁石、Ｎ−５対向値石、Ｓ−Ｓ対向磁石
の磁石の長さｌと幅Ｗは各々６ｃ１１と３ｅｓであり、
又、Ｎ−Ｎ対向磁石及びｓ−３対向値石の最大磁場強度
は４００００ｅ　、　Ｎ−３対向値石の最大磁場強度は
５００００ｅである。

（比較例１） 実施例１において、Ｎ−３対向値石のみを取り除いて同
様に行った。

（比較例２） 実施例１におけるＮ−Ｎ対向磁石、Ｎ−３対向値石、Ｓ
　−Ｓ対向磁石の順を、Ｎ−Ｎ対向磁石、Ｓ−３対向値
石、Ｎ−３対向値石として同様に行った。

（比較例３） 実施例１におけるＮ−Ｎ対向磁石、Ｎ−３対向値石、Ｓ
−３対向値石の順を、Ｎ−Ｓ対向磁石、Ｎ−Ｎ対向磁石
、Ｓ−Ｓ対向磁石として同様に行った。

（比較例４） 実施例１におけるＳ−５対向値石を、同様な特性のＮ−
Ｎ対向磁石として同様に行った。

（実施例２） 実施例ＩのＳ−８対向値石の後に、４０ｃｍ離して同様
なＮ−Ｎ対向磁石を追加して行った。

（実施例３） 実施例２における追加したＮ−Ｎ対向磁石とその前のＳ
−５対向値石との中間に、同様なＮ−３対向値石をさら
に追加し、同様に行った。

（比較例５） 実施例１の位置にＮ−Ｎ磁石１個のみを設置した。

上記のような配向処理が行われた磁気テープについて、
垂直配向成分の角型比、面内長手配向成分の角型比、及
び磁性塗膜表面の表面粗さＲａを調べたので、その結果
を表１に示す。

表１ この表１からＮ−Ｎ対向磁界、Ｓ−３対向磁界及びＮ−
３対向磁界が少なくとも一つ以上構成され、前記Ｎ−３
対向磁界がＮ−Ｎ対向磁界とＳＳ対向磁界との間に存在
するように構成されてなる磁界の中を非磁性支持体上に
磁性層を設けた磁気記録媒体を走行させると、磁性粒子
の垂直磁化成分の増加に伴う長手方向の磁化成分の減少
を抑えることができ、低周波領域から高周波領域に至る
までの記録再生特性が良く、しかも磁性面の表面平滑性
も良いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明に係る磁気記録媒体の配向処理
装置の実施例の概略図であり、第４図は従来の磁気記録
媒体の配向処理装置の概略図である。 Ｎ＋　、Ｎｚ　、Ｓ＋　、Ｓｔ・・・磁石、ｌ・・・長
さ、Ｗ・・・幅、Ｔ・・・磁気テープ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （８）Ｎ−Ｎ対向磁界、Ｓ−Ｓ対向磁界及びＮ−Ｓ対向
   磁界が少なくとも一つ以上構成されてなり、前記Ｎ−Ｓ
   対向磁界がＮ−Ｎ対向磁界とＳ−Ｓ対向磁界との間に存
   在するように設けられてなることを特徴とする磁気記録
   媒体の配向処理装置。 （２）特許請求の範囲第１項記載の磁気記録媒体の配向
   処理装置において、Ｎ−Ｎ対向磁界とＳ−Ｓ対向磁界と
   が交互に設けられてなり、その間にＮ−Ｓ対向磁界が設
   けられてなるもの。 （３）特許請求の範囲第１項又は第２項記載の磁気記録
   媒体の配向処理装置において、Ｎ−Ｎ対向磁界及びＳ−
   Ｓ対向磁界を形成する磁石は、磁気記録媒体走行方向に
   対して垂直方向の実効長さｌと磁気記録媒体走行方向の
   実効幅ｗとの比ｌ／ｗが４／３より大きなもの。 （４）特許請求の範囲第１項又は第２項記載の磁気記録
   媒体の配向処理装置において、Ｎ−Ｓ対向磁界の後に位
   置するＮ−Ｎ対向磁界又はＳ−Ｓ対向磁界を形成する磁
   石の磁場強度が磁気記録媒体の磁性粒子の保磁力より大
   きなもの。 （５）特許請求の範囲第１項又は第２項記載の磁気記録
   媒体の配向処理装置において、Ｎ−Ｓ対向磁界の後に位
   置するＮ−Ｎ対向磁界又はＳ−Ｓ対向磁界を形成する磁
   石の磁場強度が磁気記録媒体の磁性粒子の保磁力より大
   きなものであり、かつ、Ｎ−Ｓ対向磁界を形成する磁石
   の磁場強度より小さなもの。 （６）Ｎ−Ｎ対向磁界、Ｓ−Ｓ対向磁界及びＮ−Ｓ対向
   磁界が少なくとも一つ以上構成され、前記Ｎ−Ｓ対向磁
   界がＮ−Ｎ対向磁界とＳ−Ｓ対向磁界との間に存在する
   ように構成されてなる磁界の中を、非磁性支持体上に磁
   性層を設けた磁気記録媒体を走行させることを特徴とす
   る磁気記録媒体の配向処理方法。