JPH0615207A

JPH0615207A - 弾性ロール、その製造方法及びその製造装置

Info

Publication number: JPH0615207A
Application number: JP4200655A
Authority: JP
Inventors: Jiyunichirou Hisamichi; 純一郎久道
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-07-03
Filing date: 1992-07-03
Publication date: 1994-01-25

Abstract

(57)【要約】【構成】ロール状弾性体17の表面に形成したフッ素樹
脂被膜18に対して、研磨剤粉末の分散液34を噴射させ、
これによって前記フッ素樹脂被膜の表面を梨地状で均一
な粗面に仕上げているファニッシャロール33とその製造
方法、製造装置。【効果】均一であってヌレ性等が良い表面を呈し、耐
久性にも優れたロールを提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、弾性ロール（例えばグ
ラビア塗布装置の塗料供給用のファニッシャロール等と
して用いられるゴムロール）、その製造方法及びその製
造装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、オーディオテープやビデオテー
プでは、ポリエチレンテレフタレートフィルム等の非磁
性支持体上に、強磁性粉末や結合剤、分散剤、潤滑剤等
を有機溶媒に分散混練してなる磁性塗料を塗布すること
により磁性層が形成される。

【０００３】こうした磁性塗料を非磁性支持体上に塗布
するには、これまで、高速生産性があり、操作、管理が
容易で生産コストも安価であるという観点から、グラビ
ア塗布方式が多用されてきた。

【０００４】グラビア塗布装置は、図７に示すように、
非磁性支持体４上に磁性塗料12を転写させるために表面
に凹凸のセルパターンが刻設された転写体としてのグラ
ビアロール１と、非磁性支持体４をグラビアロール１に
圧着させるために芯材14にゴム弾性体15を巻付けたバッ
クアップロール２と、ノズル11からの磁性塗料12を溜め
ながらグラビアロール１の凹部10に供給するファニッシ
ャロール13とによって構成されている。

【０００５】そして、このグラビア塗布装置には更に、
磁性塗料６の塗布量を規定するドクターブレード７が設
けられ、これによって余剰の塗料はパン８内に集められ
る。また、塗料部９で所定厚に磁性塗料を塗布した非磁
性支持体４はガイドローラ３によって次工程（例えば乾
燥工程）へ案内される。

【０００６】ところで、上記のファニッシャロール13は
磁性塗料をグラビアロール１上に供給するための供給又
は充填ロールとして、芯材16に設けたゴム弾性体17の表
面に、耐溶剤性を付与すべくＦＥＰ（４フッ化エチレン
−６フッ化プロピレン共重合体）、ＰＦＡ（パーフロロ
系ゴム）等のフッ素樹脂の被膜18を形成した構造からな
っている。

【０００７】このファニッシャロール13には、磁性塗料
との親和性（以下、ヌレ性と称する。）を良くすること
（つまり、塗液を転写体に弾けることなく十分に充填で
き、しかも、均一に転移させること）のできる性能が要
求される。このため、フッ素樹脂被膜の表面のヌレ性を
良くし、ムラのない充填等を行うために表面処理を行っ
ているが、一般的な加工工法として、研磨法、溶解法な
どが知られている。それらの中で、研磨法や溶解法は、
装置的にも安価で簡単な方法として利用されている。

【０００８】しかし、研磨法に於いては、図５（Ａ）に
示すように、砥石研磨による送りマーク（以下、フィー
ドマークと称する。）で螺旋模様になったり、フッ素樹
脂の削粉が砥石の目を詰まらせ、引掻き傷（以下、スク
ラッチと称する。）を発生させ易くなり、その部分19で
塗液の充填ムラを誘発させ、しばしば塗布ムラの要因と
なっていた。これは、ロール表面に上記マーク等による
塗液の表面張力（即ち、ヌレ性）にムラが生じるからで
あると考えられる。

【０００９】一方、溶解法では、金属ナトリウム溶液で
フッ素樹脂被膜表面のパーフロロ部分を溶解させ、炭化
した箇所がヌレ性を良くしている。しかし、溶解前の洗
浄工程に於いて有機溶剤（トリクレン、ベンゼン、メチ
ルエチルケトン等）を使用するため、臭気が発生する問
題が生じ、またナフタリン（金属Na中の混合成分）とテ
トラヒドロフラン（溶剤）がフッ素樹脂被膜のパーフロ
ロ部分と反応し、ナフタリンの臭気が強烈に発生する問
題が生じる。しかも、反応速度が速いので、５〜10秒と
短時間で素早く処理を行う必要があり、図５（Ｂ）に示
すように、処理ムラ20が出易く、更には、処理面の後処
理洗浄でアルコールを使用するが、不充分であるとやは
りムラが発生し易く、これらを防ぐにはかなりの熟練を
要する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】何れにしても、従来技
術では塗液を均一に充填または転写するには問題が多い
から、本発明は、研磨法や溶解法とは全く異なる構成及
び手法によって、均一であってヌレ性等が良い表面を呈
し、耐久性にも優れたロールとその製造方法及び製造装
置を提供することを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、ロール
状弾性体の表面にフッ素樹脂被膜が設けられている弾性
ロールにおいて、前記フッ素樹脂被膜の表面が梨地状で
均一な粗面に形成されていることを特徴とする弾性ロー
ルに係るものである。

【００１２】また、本発明は、この弾性ロールを製造す
る方法として、ロール状弾性体の表面にフッ素樹脂被膜
を形成した後、研磨剤粉末の分散液を前記フッ素樹脂被
膜に対して噴射させ、これによって前記フッ素樹脂被膜
の表面を梨地状で均一な粗面に仕上げる、弾性ロールの
製造方法を提供するものである。

【００１３】更に、本発明は、この製造方法を実施する
装置として、ロール状弾性体の表面にフッ素樹脂被膜が
設けられている弾性ロールを支持する支持手段と、この
支持状態で前記フッ素樹脂被膜の表面に研磨剤粉末の分
散液を噴射する噴射手段とを有する、弾性ロールの製造
装置も提供するものである。

【００１４】この製造装置において、噴射手段が弾性ロ
ールの長さ方向に移動可能な噴射ノズルからなり、この
噴射ノズルに乾燥用空気の噴射ノズルが並設されている
ことが望ましい。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図１〜図
６は、磁気テープ等の磁気記録媒体に対する磁性塗料の
塗布装置に用いるファニッシャロールに本発明を適用し
た実施例を示すものである。

【００１６】本実施例に用いるファニッシャロール33
は、図７において述べたと同様に、芯材16に設けたエチ
レン−プロピレン共重合体等のゴム弾性体17の表面に、
耐溶剤性を付与すべくＦＥＰ（４フッ化エチレン−６フ
ッ化プロピレン共重合体）、ＰＦＡ（パーフロロ系ゴ
ム）等のフッ素樹脂の被膜18を形成した構造からなって
いるが、このフッ素樹脂被膜18の表面を梨地状に均一な
粗面にしてヌレ性を向上させるために、下記に説明する
ように研磨剤粉末の分散液の噴射によって上記表面を粗
面加工したものである。

【００１７】この粗面加工に使用可能な研磨剤粉末の分
散液としては、ガラスビーズや、砥石の原材料であるホ
ワイトアルミナ等の微粒子粉末であって粒度表示が＃18
0 〜＃250 （塗液の種類によって番手を選択する。）の
ものを水に混合した分散液を用いるのが好ましい。例え
ば、水 100重量部に対し15〜25重量部（例えば20重量
部）の研磨剤粉末を混合、分散させた分散液を使用でき
る。

【００１８】ここで使用する微粒子粉末の粒度は上記し
た範囲が好ましいが、あまり小さいと研磨力が低下し、
またあまり大きいと液の噴射状態が悪くなる。また、そ
の混合量も同様の理由から上記の範囲内とするのがよ
い。また、分散媒は水が好適であるが、それ以外でも使
用可能である。

【００１９】そして、図１に示すように、ファニッシャ
ロールを低速回転させた状態でそのフッ素樹脂被膜18に
対して、噴射ヘッド30を矢印31方向（ロール軸と平行）
に３〜５回往復動させながら、供給管39からのエア32に
よる圧力により供給管40からの上記の分散液34を噴射流
34’として吹付ける。この結果、被膜18は上記の研磨剤
粉末の分散液によって均一に粗面化され、図５（Ｃ）に
示す如く梨地状で５〜10μｍの均一な粗度の粗面35に仕
上げられる。

【００２０】この粗面仕上げは、研磨剤粉末の水分散液
を噴射させて行っているので、次の(1)〜(5) に示す如
き顕著な効果を得ることができる。

【００２１】(1) 液体中での分散研磨剤の噴射による研
磨であるから、研磨の度合が場所的にみて一様となるか
ら、砥石研磨による従来の研磨法で発生していたフィー
ドマーク（送りマーク）がなくなり、かつ、フッ素樹脂
の削粉は分散液と一緒に吹飛ばされるために、被膜にス
クラッチが生じることもない。

【００２２】(2) 上記分散液の噴射のみによって処理で
きるため、その処理により仕上げられる被膜18の粗さ
は、噴射量やヘッド移動速度等によって十分かつ確実に
目的とする均一な状態に仕上げることがてき、しかもそ
の作業には熟練を要しない。従って、加工面は、金属ナ
トリウム処理（ナフタリン＋テトラヒドロフラン溶液）
による従来の溶解法では回避できなかった処理ムラが無
く、均一である。

【００２３】(3) こうして、フッ素樹脂被膜は、均一で
ムラのない粗面を呈し、塗液に対するヌレ性に優れたも
のとなり、塗液の表面張力が均一となる。この結果、フ
ァニッシャロールとして図７の如き使用時に塗液の充填
を良好に行え、その転写を良好にして塗布性を向上させ
るのに極めて有効なものとなる。被膜の粗度は、転写す
る塗液の組成をはじめ塗液条件に応じて、上記の噴射条
件によってコントロールすることができる。

【００２４】(4) しかも、粗面は砥石研磨や金属ナトリ
ウム処理による従来法よりも均一であるから、ロールと
しての耐摩耗性（耐久性）が安定し、寿命向上につなが
る。

【００２５】(5) 更に、上記の分散液は水を分散媒とし
ているだけであって、有機溶剤等の有毒の或いは悪臭の
ある若しくは悪臭を生じ得る媒体を使用していないの
で、環境面でも有利である。

【００２６】なお、分散液の噴射ヘッド30には、図１に
示した如くに、分散液34を空気圧でノズル36から噴射す
るモードと、噴射後にエア32のみをノズル37から噴射し
て加工面を清掃、乾燥するモードとを切換えるためのバ
ルブ38を設けることができる。このバルブはヘッド30と
は別の箇所に設けることができる。

【００２７】或いは、図２のように、ヘッド30には１本
のノズル36を設け、空気圧で分散液34’を噴射させると
共に、分散液34の供給管40に切換えバルブを配し、分散
液の供給と供給停止のいずれかを選択できるようにして
もよい。

【００２８】図３は、分散液の噴射によるロールの加工
装置を概略的に示すものである。この加工装置によれ
ば、加工されるべきファニッシャロール13を基台部42内
のフード51付きの液収容パン41に回転可能に軸支し、そ
の回転軸の一端に配した駆動シンクロプーリー43をベル
ト44による駆動力伝達部45のシンクロプーリー46に供給
させ、モータ（図示せず）による回転駆動力をロール13
に伝達している。

【００２９】また、パン41内の一方には、ロール13に沿
って噴射ヘッド30を移動させるためワイヤ駆動部47を設
けている。このワイヤ駆動部47は、図４に明示するよう
に、ヘッド30を固定したまま両端の軸48、49により巻取
り或いは巻出しされるワイヤ50を有していて、その巻取
り或いは巻出しによってヘッド30を矢印31方向に往復動
可能に構成されている（但し、その巻取り機構の詳細は
図示省略した）。

【００３０】一方、基台部42内には、上記の分散液34を
調製するために、攪拌機52で分散液34を均一に混合する
攪拌槽53を配し、この攪拌槽からポンプ54により供給管
40を通して上記したヘッド30へ分散液34を導いている。

【００３１】上記したファニッシャロールは、例えば磁
性塗料の塗布に際して使用することができるが、図６に
はその塗布によって製造された磁気記録媒体の一例（例
えばビデオ用の磁気テープ）を示すものである。即ち、
ポリエチレンテレフタレート等の非磁性支持体４の一方
の面に、磁性粉、研磨剤、結合剤等を含有した磁性塗料
の塗布によって形成された磁性層60を有している。ま
た、他方の面に一点鎖線の如くに、非磁性粉末と結合剤
とを主体とするバックコート層61を有していてもよい。

【００３２】次に、ファニッシャロールに対して下記表
に示す条件で種々の粗面加工処理を施し、各ファニッシ
ャロールを用いて図７の如くに塗液の充填、転写（塗
布）を行ったときの具体的な結果を説明する。

【００３３】まず、ファニッシャロールの加工は次の３
通りの方法で行った。研磨法：ダイヤモンド砥石を使用（従来法）溶解法：金属ナトリウム溶液を使用（従来法）分散液噴射法：ロール回転下で分散液を空気圧で噴射、
ノズルは往復動、噴射後は空気噴射で清掃、乾燥（図３
に示した本発明に基づく方法）

【００３４】また、塗液の塗布条件は次の通りとし、下
記の磁性層用の磁性塗料及びバックコート層用の非磁性
塗料を塗布した。非磁性支持体（ポリエステルフィルム）上への塗布速
度：350m／min グラビアロール：45°のヘリカルセルパターン付き（ド
クターブレード付設）周速度350m／min ファニッシャロール：下記表に示す。バックアップロール：ゴムロール

【００３５】磁性塗料：磁性粉：Co被着γ−Fe₂O₃粉末 100重量部結合剤：塩−酢ビ共重合体（ＵＣＣ社製ＶＡＧＨ） 10重量部ポリウレタン（日本ポリウレタン社製Ｎ−2304） 10重量部分散剤：レシチン１重量部研磨剤：酸化クロム２重量部カーボン：バルカンＸＣ−72（キャボット社製）３重量部溶剤：シクロヘキサノン適量メチルエチルケトン適量トルエン適量

【００３６】非磁性塗料：非磁性粉：カーボンブラック 40重量部結合剤：塩−酢ビ共重合体（ＵＣＣ社製ＶＡＧＨ）50重量部分散剤：レシチン１重量部溶剤：シクロヘキサノン適量メチルエチルケトン適量トルエン適量

【００３７】そして、磁性塗料の粘度を3000〜3500cps
、非磁性塗料の粘度を50〜80cps とし、非磁性支持体
上に前者は約 4.0μｍ、後者は約 0.7μｍの乾燥厚さと
なるように夫々塗布した。そして、グラビアロールへの
ファニッシャロールからの塗液充填状態と塗布状態とを
観察したところ、下記表に示す結果が得られた。

【００３８】但し、評価は、同条件で各３回操作したと
きに３つのサンプルについて観察した平均の結果を次の
ように表した。 ○：ムラのない良好な状態 △：調整が必要である状態 ×：ムラがあって問題のある状態

【００３９】

【００４０】この結果によれば、本発明に基づいてフッ
素樹脂被膜を粗面化したファニッシャロールを用いる
と、他の加工法によるものに比べて、塗液の充填性が向
上し、かつ、塗液の塗布状態も向上することが分かる。
特に、本発明のサンプル２及びサンプル３にみられる如
く、表面粗度がRzで４以上となるように研磨剤分散液の
噴射で加工すれば、結果が著しく向上することが分か
る。

【００４１】以上、本発明の実施例を説明したが、上述
の実施例は本発明の技術的思想に基づいて更に変形が可
能である。

【００４２】例えば、上述したファニッシャロールの構
造や材質等は種々変更できるし、また塗料の転写方式も
上述のグラビアロール方式に限定されることはない。

【００４３】また、ファニッシャロールのフッ素樹脂被
膜に対する粗面加工に用いる分散液の組成、特に研磨剤
の種類や粒度、分散媒の種類も変更してよく、その分散
液の噴射方法やヘッドの駆動方式等も変化させてよい。

【００４４】本発明は上述したファニッシャロールに限
らず、他の弾性ロールにも広く適用可能である。例え
ば、電子写真複写機等でトナーの定着器に使用されてい
るフッ素樹脂被覆ロールに対し、通常の金属ナトリウム
による粗面化処理に代えて本発明の処理を行うことによ
り、臭気やムラ等を回避できないでいる現状の問題を効
果的に解消することができる。

【００４５】

【発明の作用効果】本発明は上述した如く、ロール状弾
性体の表面に形成したフッ素樹脂被膜に対して、研磨剤
粉末の分散液を噴射させ、これによって前記フッ素樹脂
被膜の表面を梨地状で均一な粗面に仕上げているので、
液体中での分散、研磨剤の噴射による研磨によって、研
磨の度合が場所的にみて一様となり、砥石研磨による従
来の研磨法で発生していたフィードマーク（送りマー
ク）がなくなり、かつ、フッ素樹脂の削粉は分散液と一
緒に吹飛ばされるために、被膜にスクラッチが生じるこ
ともない。

【００４６】また、上記分散液の噴射のみによって処理
できるため、その処理により仕上げられる被膜の粗さ
は、噴射量やヘッド移動速度等によって十分かつ確実に
目的とする均一な状態に仕上げることができ、しかもそ
の作業には熟練を要しない。従って、加工面は、金属ナ
トリウム処理（ナフタリン＋テトラヒドロフラン溶液）
による従来の溶解法では回避できなかった処理ムラが無
く、均一である。

【００４７】この結果、フッ素樹脂被膜は、均一でムラ
のない粗面を呈し、塗液等に対するヌレ性に優れたもの
となり、塗液の表面張力が均一となり、塗液の充填を良
好に行え、その転写を良好にして塗布性を向上させるの
に極めて有効なものとなる。被膜の粗度は、転写する塗
液の組成をはじめ塗液条件に応じて、上記の噴射条件に
よってコントロールすることができる。

【００４８】しかも、粗面は砥石研磨や金属ナトリウム
処理による従来法よりも均一であるから、ロールとして
の耐摩耗性（耐久性）が安定し、寿命向上につながる。

【００４９】更に、上記の分散液は水等を分散媒として
いるだけであって、有機溶剤等の有毒の或いは悪臭のあ
る若しくは悪臭を生じ得る媒体を使用していないので、
環境面でも有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に使用可能な分散液噴射ヘッドの概略図
である。

【図２】本発明に使用可能な他の分散液噴射ヘッドの概
略図である。

【図３】本発明の実施例による分散液噴射によるロール
の加工装置の一部破断概略斜視図である。

【図４】同加工装置の分散液噴射ヘッド及びその移動手
段の斜視図である。

【図５】（Ａ）、（Ｂ）は従来法により加工されたファ
ニッシャロールの表面を概略的に示す正面図、（Ｃ）は
本発明の方法により加工されたファニッシャロールの表
面を概略的に示す正面図である。

【図６】上記ファニッシャロールを用いて製造された磁
気記録媒体の一部分の断面図である。

【図７】従来のグラビア塗布装置の構成例を示す概略図
である。

【符号の説明】

１・・・グラビアロール２・・・バックアップロール４・・・非磁性支持体 12・・・磁性塗料 13、33・・・ファニッシャロール 16・・・芯材 17・・・弾性体 18・・・フッ素樹脂被膜 19・・・フィードマーク又はスクラッチ 20・・・処理ムラ 30・・・噴射ヘッド 32・・・空気 34・・・分散液 34’・・・噴射液 35・・・均一な粗面 36、37・・・噴射ノズル 38・・・切換えバルブ 43、46・・・シンクロプーリー 44・・・ベルト 45・・・駆動力伝達部 50・・・ワイヤ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ロール状弾性体の表面にフッ素樹脂被膜
が設けられている弾性ロールにおいて、前記フッ素樹脂
被膜の表面が梨地状で均一な粗面に形成されていること
を特徴とする弾性ロール。
【請求項２】ロール状弾性体の表面にフッ素樹脂被膜
を形成した後、研磨剤粉末の分散液を前記フッ素樹脂被
膜に対して噴射させ、これによって前記フッ素樹脂被膜
の表面を梨地状で均一な粗面に仕上げる、弾性ロールの
製造方法。
【請求項３】ロール状弾性体の表面にフッ素樹脂被膜
が設けられている弾性ロールを支持する支持手段と、こ
の支持状態で前記フッ素樹脂被膜の表面に研磨剤粉末の
分散液を噴射する噴射手段とを有する、弾性ロールの製
造装置。
【請求項４】噴射手段が弾性ロールの長さ方向に移動
可能な噴射ノズルからなり、この噴射ノズルに乾燥用空
気の噴射ノズルが並設されている、請求項３に記載した
製造装置。