JPH08203076A - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁性層表面における磁性粉の密度を上げるこ
とで、記録再生特性において高出力が得られ、高密度記
録できる磁気記録媒体の製造方法を提供する。 【構成】 塗布装置３において非磁性支持体１の上面に
磁性塗料を塗布し、磁性層４を形成する。その後、反転
装置５において、磁性層４の向きと非磁性支持体１の向
きを１８０度反転し、磁性層４内の磁性粉に重力の影響
を受けさせ、磁性層表面に集約させる。その状態で、配
向装置６において、磁性層４に磁界を印加させ、磁性層
４中の磁性粉の配向を行い、乾燥装置７において、配向
された未乾燥状態の磁性層４を乾燥，硬化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フロッピーディスク，
オーディオテープ，ビデオテープ等の磁気記録媒体の製
造方法に係り、特に、記録再生特性において高出力が得
られ、高密度記録できる磁気記録媒体の製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、磁気記録媒体は次のような方法
により作成される。始めに、主に磁性粉とバインダー樹
脂からなる磁性塗料を非磁性支持体の走行方向上面に塗
布し、その磁性塗料が未乾燥の状態で、永久磁石やソレ
ノイド等によって磁性粉に磁界を印加させる配向処理が
施され、さらに、磁性塗料を乾燥、硬化させて、非磁性
支持体の上に磁性層を形成している。このような塗布及
び乾燥工程を含めた磁気記録媒体の製造方法において、
非磁性支持体への磁性層形成は、通常、地表面と平行に
走行する非磁性支持体の上面側（重力方向とは反対側の
面）に行われている。

【０００３】このような製造方法によって作成された磁
気記録媒体では、磁性層膜厚が１．０μｍ〜５．０μｍ
程度の厚い場合、図７に示すように、磁性層１０１内の
磁性粉１０２の分布が、磁性層１０１表面側では疎、非
磁性支持体１０３と磁性層１０１との接触面では密にな
るという現象が発生している。これは、塗布する磁性塗
料中において、バインダー樹脂１０４よりも磁性粉１０
２の方が比重が重いため、磁性塗料が乾燥、硬化するま
での間に磁性粉１０２が重みで沈んでしまうためと考え
られる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、磁気
記録媒体の高密度記録化が進められ、磁性粉の高保磁力
化や高配向化、磁性層の薄膜化、スペーシングロス改善
のための高圧縮カレンダー装置の開発による超平滑表面
処理等の技術が開発されてきている。また、磁気記録媒
体において、高密度記録になるにつれて記録波長が短く
なり、この記録波長が短くなるほど磁性層内に浸透しに
くくなり、磁性層の表層部のみが磁化される。従って、
磁気記録媒体の高密度記録を実現するためには、磁性層
の表層部分における磁性粉の密度を上げることが必要で
ある。

【０００５】このために、磁性層中における磁性粉の充
填密度を全体的に上げる方法が考えられ、高圧縮カレン
ダー装置によってより強く磁性層を圧縮することで磁性
粉分布を均一かつ高密度にしようとする試みや、磁性粉
比率をバインダー樹脂より上げたりする試みがなされて
いる。しかしながら、そのような方法ではかえって工程
を難しくしたり、製造コストを引き上げてしまう原因と
なっている。そこで、磁性層中における磁性粉の充填密
度を全体的に上げる方法ではなく、磁性層の表層部分に
おける磁性粉の密度を上げ、磁気記録媒体の記録再生特
性を向上させることが望まれていた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した従来
の技術の課題を解決するため、非磁性支持体の上面に、
磁性粉とバインダー樹脂からなる液状の磁性塗料を塗布
する工程と、前記磁性塗料が塗布された面を下側に、前
記非磁性支持体を上側に上下反転させる工程と、前記非
磁性支持体上に塗布された磁性塗料に磁界を印加し、前
記磁性粉を配向する工程と、前記非磁性支持体上に塗布
された磁性塗料を乾燥、硬化させる工程とからなること
を特徴とする磁気記録媒体の製造方法を提供するもので
ある。

【０００７】

【実施例】本発明は、磁性塗料が非磁性支持体上に塗布
された後、磁性塗料が塗布された面が重力方向に向けら
れてから、乾燥、硬化させるものである。即ち、磁性塗
料内の磁性粉が重力の影響を受けて磁性層表面に集中さ
せることで、従来の製造方法とは異なり、磁性層表面に
おける磁性粉の密度を上げることを実現する磁気記録媒
体の製造方法である。

【０００８】以下、本発明の磁気記録媒体の製造方法に
ついて、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明
の磁気記録媒体の製造方法を示す概略図である。図１に
おいて、帯状フィルムとして巻かれた非磁性支持体１の
ロール２を、走行方向Ａの方向に巻出部から送り出し、
塗布装置３において非磁性支持体１の上面に磁性塗料を
塗布し磁性層４を形成する。ここで、走行方向Ａは地表
面と平行な方向である。塗布装置３から走行方向Ａ側に
は反転装置５があり、磁性層４の向きと非磁性支持体１
の向きを１８０度反転し、磁性層４内の磁性粉の重力影
響をその表面に集約させている。

【０００９】さらに、走行方向Ａの下流には、磁性層４
に磁界を印加させ、磁性層４の中の磁性粉の配向を行う
配向装置６がある。この配向装置６の下流には、さらに
乾燥装置７があり、配向された未乾燥状態の磁性層４が
ここで乾燥，硬化し、シート状の磁気記録媒体８が巻取
部でロール状に巻き取られる。

【００１０】上記した塗布装置３には、グラビアコータ
ー，リバースロールコーター，キスコーター，スロット
ダイコーター等、すべての塗布装置に適用できる。ま
た、上述した実施例では配向装置６と乾燥装置７は別々
の装置で行っているが、１つの装置として配向と乾燥を
同時に処置する集約された装置でも良い。

【００１１】また、本発明で適用される配向装置６は、
直流ソレノイド型配向装置の一連でも多連型でも良い
し、永久磁石型配向装置でも良いし、永久磁石と直流ソ
レノイド型配向装置との組み合わせ型でも良い。さら
に、本発明は、磁性塗料中の磁性粉が針状であり、磁化
容易軸が塗布面の面内方向のものばかりでなく、バリウ
ムフェライトのような六方結晶体磁性粉のように磁化容
易軸が垂直方向の磁気記録媒体の製造方法についても適
用できる。また、乾燥装置７はエアーフローティング式
やエアキャップ式の熱風噴射型でも良いし、赤外線硬化
型や紫外線硬化型でも良い。

【００１２】図１で説明した装置仕様について記述する
と、反転装置５から乾燥装置７までの距離Ｌ１（ｍ）
は、

【００１３】 Ｌ１ ≧ Ｖ／６０ Ｖ：塗布速度（ｍ／分）

【００１４】とすることが望ましい。これは塗布速度に
かかわらず、少なくとも１秒以上、塗布された磁性塗料
内の磁性粉に重力の影響を与えなければならないことを
示す。また、塗布装置３から反転装置５間での距離Ｌ２
及び反転装置５内の長さＬ３は、塗布された磁性塗料が
上向きの状態で乾燥しないように、できるだけ短くする
方が望ましい。

【００１５】また、本実施例で使用する配向装置６の配
向磁場は、水平磁場０〜８ｋＯｅと垂直磁場０〜８ｋＯ
ｅとを保有する直流ソレノイド方式であり、磁場印加は
個々と同時いずれも可能である。また、乾燥装置７につ
いても、複数ゾーン（３分割）に分離されたエアーフロ
ーティング方式で乾燥温度についても、温度勾配をつけ
て、７０〜１５０度の範囲で個々に設定できるものと
し、風速・風量についても０〜２０ｍ／分、０〜３ｍ³
／分を可能としたものである。

【００１６】また、本発明が適用される磁気記録媒体と
しては、塗布型の磁気記録媒体であり、非磁性支持体に
塗布される磁性層中の磁性粉は従来公知のものであり、
何等拘束されるものではない。例示すれば、γ−Ｆｅ₂
Ｏ₃ ，Ｃｏ含有γ−Ｆｅ₂ Ｏ₃ ，Ｆｅ₃ Ｏ₄ ，Ｃｏ含有
Ｆｅ₃ Ｏ₄ 等の酸化鉄磁性粉：Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｆｅ
−Ｎｉ−Ｃｏ合金，Ｆｅ−Ｎｉ合金，Ｆｅ−Ａｌ合金，
Ｆｅ−Ａｌ−Ｎｉ合金，Ｆｅ−Ａｌ−Ｃｏ合金，Ｆｅ−
Ｍｎ−Ｚｎ合金，Ｆｅ−Ｎｉ−Ｚｎ合金，Ｆｅ−Ａｌ−
Ｎｉ−Ｃｏ合金，Ｆｅ−Ａｌ−Ｎｉ−Ｃｒ合金，Ｆｅ−
Ａｌ−Ｃｏ−Ｃｒ合金，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ合金，
Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐ合金，Ｃｏ−Ｎｉ合金等，Ｆｅ，
Ｎｉ，Ｃｏ等を主とするメタル磁性粉等の強磁性粉やＢ
ａＦｅ₁₂Ｏ₁₉等の六方晶系フェライト等の磁性粉が挙げ
られる。

【００１７】次に、本発明の要部である反転装置５の具
体例について図２を用いて説明する。図２（ａ）は反転
装置５を右側から見た概略側面図、図２（ｂ）は反転装
置５の概略上面図、図２（ｃ）は反転装置５を左側から
見た概略側面図、図２（ｄ）は反転装置５の概略正面図
である。

【００１８】図２（ｄ）において、非磁性支持体の上面
に磁性塗料を塗布された記録媒体１０は、矢印方向から
搬送され、その走行方向に対して垂直に回転軸を有する
搬送ローラ１５上を通過し、反転装置内に挿入される。
図２（ｂ）において、記録媒体１０の走行方向に対して
４５度傾いた方向に回転軸を有する下段の搬送ローラ１
３より、記録媒体１０はその走行方向を９０度（図中上
方向）変えられる。そして、図２（ａ）に示すように、
記録媒体１０は、その走行方向に対して垂直で、装置下
部と上部に平行して並ぶように備えられた、搬送ローラ
１１から搬送ローラ１２を経由し、装置上段部に経路が
移される。そして、記録媒体１０の走行方向に対して４
５度傾き、かつ搬送ローラ１３に対しては９０度傾いた
回転軸を有する搬送ローラ１４によって、記録媒体１０
は再び走行方向が最初と同じながら、表裏が反転した状
態に走行することになる。

【００１９】よって、最初、非磁性支持体の上面に磁性
塗料を塗布した場合、この反転装置により、磁性塗料側
の面が重力方向に向くように反転させて走行させること
ができる。しかも、各搬送ローラ１１〜１５はすべて非
磁性支持体側に接しているため、まだ乾燥していない磁
性塗料に影響を与えることもなく、ローラも汚れること
はない。

【００２０】各搬送ローラ１１〜１５は、記録媒体１０
の走行速度に同期した回転を、モータ２０によって制御
される。各搬送ローラの回転方向は、搬送ローラ１４は
反転するために時計回りとなり、その他は反時計回りに
制御される。

【００２１】ここで、搬送ローラ１１，１２は、高さ方
向に３次元的に平行にならんでおり、２つの間隔を調整
することで、記録媒体１０の走行高さを調整でき、搬送
ローラ１４へスムーズにその経路を設定することができ
る。なお、搬送ローラ１１，１２と２本配置している
が、変化させる高さに合わせた直径を有するローラ１本
にしても良い。また、これらのローラの図中上下方向の
位置（搬送ローラ１３，１４からの距離）は、装置内の
スペースに従って、適宜決定すれば良い。

【００２４】次に、搬送ローラ１３と１４の位置関係に
ついて説明すると、その高さ方向に関しては、記録媒体
１０の走行および各ローラの回転等に支障のない間隔に
設定すれば良い。また、搬送ローラ１３に対して、その
回転軸を水平方向に９０度ずらし、かつそのまま垂直方
向に平行移動した位置に搬送ローラ１４を設置すること
により、記録媒体１０の進入方向と排出方向を一致させ
ることができる。このことにより、従来その多くが直線
的にならんでいる磁気記録媒体の製造装置群の途中に、
反転装置を付け加える際に、大掛かりな装置群のレイア
ウト変更等が発生することがなく、その設置が容易とな
る点で特に有効である。

【００２５】さらに、図２に示すように、搬送ローラ１
３を記録媒体１０の進入方向に対して４５度ずらすよう
にすれば、記録媒体１０は９０度方向が変化することに
なり、その後の搬送ローラ１１，１２が進入方向と平行
に設置できるため、各ローラを直方体状に納めることが
でき、しかも、小型化が可能となり、最も好ましいと言
える。

【００２６】また、搬送ローラ１５は、記録媒体１０が
装置に進入する際に、その位置を調整するものであり、
例えば、図２のように、装置の下方から進入する場合に
おいては、搬送ローラ１３の高さとその経路を合わせて
記録媒体１０に無理な力が働かないように、スムーズな
移動を行えるようにするものであり、走行安定を維持さ
せるための支持ロールの働きを有するものである。

【００２７】また、本実施例中においては、搬送ローラ
１１〜１５については、金属ロールを使用しているが非
金属ロールでも良く、その材料としては、各種ガラス、
各種セラミック、各種樹脂、メタライズ樹脂、金属繊維
充填強化樹脂や金属ロールに前記材料を被覆したもので
も良い。さらには、各種セラミック、各種アルミニウム
の焼結ロールを利用したものでも良い。焼結ロールを利
用した搬送ローラとした場合は、図３に示す構造で、一
方から乾燥した（オイルミストを完全に排除したもの）
工業用圧縮空気を導入し、焼結ロール表面から逃げ出す
空気の圧力を利用して、非磁性支持体を各ローラから浮
上させて、走行させる方法であっても良い。この場合、
圧縮空気は３〜１０ｋｇ／ｃｍ² の範囲が良く、特に５
〜７ｋｇ／ｃｍ² が特に良いことが実験によって明かと
なっている。

【００２８】また、搬送ローラの直径は、本発明の反転
装置内を走行する記録媒体１０の走行テンション負担を
軽減するために、搬送ローラの曲率直径を３０〜１５０
ｍｍの範囲が良く、これも特に６０〜１００ｍｍが最も
良いことが実験によって明かとなっている。

【００２９】次に、本発明の磁気記録媒体の製造方法で
作製した例について、その結果を検証する。 （実施例１） ＜磁性塗料組成物＞ 針状メタル磁性粉 １００重量部 塩化ビニル系樹脂 １２重量部 ポリウレタン系樹脂 １３重量部 ポリイソシアネート ５重量部 研磨剤（アルミナ粉末） ５重量部 ミリスチン酸 １重量部 カーボンブラック １重量部 トルエン １００重量部 シクロヘキサノン １２０重量部

【００３０】なお、上記針状メタル磁性粉として、長軸
長０．１μｍ、単軸長０．０４μｍ保磁力１９００Ｏ
ｅ、飽和磁化量１３０（ｅｍｕ）のものを使用し、上記
組成物をサンドグラスミルで４８時間分散して磁性塗料
を作製した。この磁性塗料をグラビアコータで下記の塗
料条件で、非磁性支持体１であるＰＥＴフィルムに塗布
した。

【００３１】＜塗布条件＞ 塗布層の厚さ ： ３．０μｍ 塗布速度 ： ３０ｍ／分 ＰＥＴフィルム： １０μｍ

【００３２】 ＜配向条件及び乾燥条件＞ 配向装置 ： 直流ソレノイド／直流磁場 ６０００Ｏｅ 乾燥装置 ： 温度８０℃，風速１０ｍ／分，風量３ｍ³ ／分 エアーフローティング

【００３３】以上の条件のもと、図１に示す装置を用い
て、非磁性支持体に磁性塗料を塗布した後、カレンダー
処理で鏡面仕上げ後、硬化工程を経て１／２インチテー
プに裁断後、実施例１の磁気テープを作製した。

【００３４】（比較例１）磁気テープ作製条件は実施例
１と同じであるが、ただし、図１に示す装置の中で、反
転装置５を介さずにした状態、即ち、磁性層４を反転さ
せない従来の方法で作製した。 （実施例２）磁気テープ作製条件は実施例１と同じであ
るが、但し、塗布層の厚さは０．１μｍとした。 （比較例２）磁気テープ作製条件は実施例１と同じであ
るが、但し、図１の装置の中で反転装置５を介さずにし
た条件で、塗布層の厚さは０．１μｍとした。

【００３５】以上の４つの例をテストした結果を示す。
図４は実施例１と比較例１の記録再生特性を示すグラ
フ、図５は実施例２と比較例２の記録再生特性を示すグ
ラフである。図４及び図５から分かるように、記録周波
数の全域に渡って、比較例１，２よりも本発明の実施例
１，２の方が再生出力が向上したことを確認できた。

【００３６】次に、図６は比較例１と実施例１における
磁性層各層の磁性粉充填度を示す表である。電子顕微鏡
による倍率４８０００倍の磁性層断面写真より、磁性層
の表面、中層、下層の３ポイントで磁性粉の充填度を測
定し、単位面積当りの磁性粉の平均数ｐｃｓ／ｃｍ² を
表している。図６から分かるように、実施例１の磁性層
内の磁性粉が比較例１に比べて、磁性層表面に分布が集
中し、磁性層表面の磁性粉充填密度が実施例１は比較例
１より１．３倍向上していることが確認できた。

【００３７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の磁
気記録媒体の製造方法は、非磁性支持体に磁性塗料を塗
布した後、磁性塗料を乾燥させる前に、磁性塗料を塗布
した面を重力方向に向けるようにしたので、磁性塗料内
の磁性粉が重力の影響を受け、形成された磁性層内の磁
性粉分布を表面に集中させることができる。よって、高
密度磁気記録媒体で必要とされる磁性層表面の磁性粉を
密とすることができ、記録再生特性を向上させることが
できる。また、従来からの非磁性支持体の上面から磁性
塗料を塗布する製造工程であっても、磁性塗料を塗布す
る工程の後に、反転工程を追加するだけで済むので、大
掛かりな設備の変更を行う必要がないという実用上極め
て優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気記録媒体の製造方法を示す概略図
である。

【図２】本発明の要部である反転装置５の具体例を示す
図である。

【図３】燃焼ロールの構造を示す図である。

【図４】実施例１と比較例１の記録再生特性を示すグラ
フである。

【図５】実施例２と比較例２の記録再生特性を示すグラ
フである。

【図６】比較例１と実施例１における磁性層各層の磁性
粉充填度を示す表である。

【図７】従来の製造方法による磁気記録媒体における磁
性層内の磁性粉の分布を示す図である。

【符号の説明】

１ 非磁性支持体 ３ 塗布装置 ４ 磁性層 ５ 反転装置 ６ 配向装置 ７ 乾燥装置 ８ 磁気記録媒体

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【手続補正書】

【提出日】平成７年５月１２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３６】次に、図６は比較例１と実施例１における
磁性層各層の磁性粉充填度を示す図表である。電子顕微
鏡による倍率４８０００倍の磁性層断面写真より、磁性
層の表面、中層、下層の３ポイントで磁性粉の充填度を
測定し、単位面積当りの磁性粉の平均数ｐｃｓ／ｃｍ^２
を表したものである。この図６から明らかなように、実
施例１の磁性層内の磁性粉が比較例１に比べて、磁性層
表面に分布が集中し、磁性層表面の磁性粉充填密度が実
施例１は比較例１より１．３倍向上していることがわか
る。 ─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成７年５月１２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】比較例１と実施例１における磁性層各層の磁性
粉充填度を示す図表である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】非磁性支持体の上面に、磁性粉とバインダ
   ー樹脂からなる液状の磁性塗料を塗布する工程と、 前記磁性塗料が塗布された面を下側に、前記非磁性支持
   体を上側に上下反転させる工程と、 前記非磁性支持体上に塗布された磁性塗料に磁界を印加
   し、前記磁性粉を配向する工程と、 前記非磁性支持体上に塗布された磁性塗料を乾燥、硬化
   させる工程とからなることを特徴とする磁気記録媒体の
   製造方法。