JP2001353778A - カレンダー処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シート状物を１対の金属ロール間に通して加
圧するカレンダー処理装置において、金属ロール間にシ
ート状物からの脱落物や塵埃等の異物が混入した際に、
双方の金属ロールの周表面に傷が付くこと、および、カ
レンダー処理されたシート状物の品質に多大な影響が及
ぶことを防止する。 【解決手段】 １対の金属ロールのうち一方の金属ロー
ルＭａの周表面のビッカース硬度Ｈｖを９００以上で、
かつ、他方の金属ロールＭｂの周表面のビッカース硬度
Ｈｖより１５０以上大きくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は磁気記録媒体等のシ
ート状物をカレンダー処理する装置に関し、特に詳細に
は、シート状物を１対の金属ロール間に通して加圧する
構成を有するカレンダー処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、シート状支持体の上に磁性層
が形成されてなる磁気記録媒体として、磁気テープや磁
気ディスクが知られている。この種の磁気記録媒体は通
常、原反状態のまま、磁性層の表面円滑性および充填密
度向上を目的として、磁性層を加圧するカレンダー処理
にかけられる。

【０００３】従来、このカレンダー処理を行なう装置と
して、例えば特開平６−１６２４９５号公報に示されて
いるように、磁気記録媒体を１対のニップロール間に通
して加圧する構成のものが広く知られている。そしてそ
のような１対のニップロールとしては、大別して、磁気
記録媒体に接する周表面部分が金属からなる金属ロール
が２つ適用される場合と、そのような金属ロール１つと
周表面部分が金属以外の樹脂等からなる弾性ロール１つ
とが適用される場合とがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な構成の装置によって磁気記録媒体をカレンダー処理す
る際、磁気記録媒体からの脱落物や塵埃等の異物が１対
のニップロール間に混入することがある。金属ロールと
弾性ロールとを用いるカレンダー処理装置の場合は、こ
のようなことが起きても、脱落物や異物を弾性ロールの
比較的柔らかい周表面が吸収するので、金属ロールの周
表面に傷が付いたり、カレンダー処理された磁気記録媒
体の品質に多大な影響が及ぶことは避けられる。

【０００５】しかし、２つの金属ロールを用いるカレン
ダー処理装置の場合は、どちらのロールも周表面が硬
く、そしてニップ圧が比較的高いこともあって、上記脱
落物や異物が混入した場合、双方の金属ロールの周表面
に傷が付いたり、カレンダー処理された磁気記録媒体の
品質に多大な影響が及んで不良品の発生も多くなるとい
う問題が認められている。さらに、このような事態が生
じると、２つの金属ロールを補修するためにカレンダー
処理装置を停止させなければならず、それが生産性を大
きく低下させる要因となっていた。

【０００６】以上、磁気記録媒体をカレンダー処理する
装置における問題について説明したが、磁気記録媒体以
外の例えば紙、金属および樹脂等のシート状物や、それ
らの表面に感光材、防錆材等が形成されてなるシート状
物を２つの金属ロール間に通してカレンダー処理するこ
とも広くなされており、その場合にも上記と同様の問題
が生じることがある。

【０００７】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、２つの金属ロールを用いるカレンダー処理装置
において、金属ロール間にシート状物からの脱落物や塵
埃等の異物が混入した際に、双方の金属ロールの周表面
に傷が付くこと、および、カレンダー処理されたシート
状物の品質に多大な影響が及ぶことを防止し、また、装
置停止による生産性の低下を最小限に抑えることを目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によるカレンダー
処理装置は、シート状物を１対の金属ロール間に通して
加圧するカレンダー処理装置において、前記１対の金属
ロールのうちの一方の周表面のビッカース硬度Ｈｖが９
００以上で、かつ他方の金属ロールの周表面のビッカー
ス硬度Ｈｖより１５０以上大きいことを特徴とするもの
である。

【０００９】また、特に磁気記録媒体用に形成された本
発明によるカレンダー処理装置は、シート状支持体の上
に磁性層が形成されてなる磁気記録媒体を１対の金属ロ
ール間に通して加圧するカレンダー処理装置において、
前記１対の金属ロールのうち前記磁性層に接する方の金
属ロールである磁性層接触ロールの周表面のビッカース
硬度Ｈｖが９００以上で、かつ該磁性層接触ロールとは
異なる方の金属ロールであるバック面接触ロールの周表
面のビッカース硬度Ｈｖより１５０以上大きいことを特
徴とするものである。

【００１０】

【発明の効果】本発明によるカレンダー処理装置におい
ては、一方の金属ロールとして、周表面のビッカース硬
度Ｈｖが９００以上で、かつ他方の金属ロールのそれよ
り１５０以上大きいものを適用したので、これら両ロー
ル間に異物が混入した際には、上記他方の金属ロールの
周表面のみに傷が付き、一方の金属ロールの方に傷が付
くすることは防止される。

【００１１】したがって、金属ロールの補修は１つのロ
ールのみについて行なうだけで済むので、装置停止によ
る生産性の低下を最小限に抑えることができる。

【００１２】また、一方の金属ロールの周表面に傷が付
くことがないのであれば、前述した感光材、防錆材等が
形成された面がこの一方の金属ロールに接するようにし
てカレンダー処理を行なうことにより、該感光材や防錆
材等が損傷することを防止できる。

【００１３】また、特に本発明による磁気記録媒体用カ
レンダー処理装置においては、２つの金属ロールのうち
磁性層接触ロールの方に、周表面のビッカース硬度Ｈｖ
が９００以上と比較的硬く、かつバック面接触ロールの
周表面のビッカース硬度Ｈｖより１５０以上大きいいも
のを適用したので、これら両ロール間に磁気記録媒体か
らの脱落物や塵埃等の異物が混入した際には、バック面
接触ロールの周表面のみに傷が付き、磁性層接触ロール
の方に傷が付くすることは防止される。

【００１４】したがって、金属ロールの補修はバック面
接触ロールのみについて行なうだけで済むので、装置停
止による生産性の低下を最小限に抑えることができる。

【００１５】また、磁性層接触ロールの周表面に傷が付
くことがなければ、磁気記録媒体の磁性層が損傷するこ
とが防止される。そして、バック面接触ロールの傷によ
る支持体バック面（磁性層が形成された面と反対側の
面）の損傷は、通常、磁気記録媒体の製品としての品質
を損なうものとはならないので、不良品の発生も抑えら
れるようになる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一つの実
施形態による磁気記録媒体用カレンダー処理装置10の側
面形状を示すものである。図示の通りこの磁気記録媒体
用カレンダー処理装置10は、シート状支持体の上に磁性
層が形成されてなる磁気記録媒体20を１対のニップロー
ルである金属ロールＭａ、Ｍｂの間に通して加圧する構
成を有する。

【００１７】なお図２に拡大して示す通り磁気記録媒体
20は、一例としてポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）からなる長尺のシート状支持体21の一面側に非磁性
層22および磁性層23がこの順に形成され、またそれとは
反対側の面に円滑性向上等のためのバックコート層24が
形成されてなるものである。そしてこの磁気記録媒体20
は、非磁性層22および磁性層23が形成された面が金属ロ
ールＭａに、バックコート層24が形成された面が金属ロ
ールＭｂに接する向きにして、これらの金属ロール11、
12間に通される。すなわち本例では、金属ロールＭａが
磁性層接触ロールであり、金属ロールＭｂがバック面接
触ロールである。

【００１８】ここで磁気記録媒体20について、その製造
方法も併せて詳しく説明する。

【００１９】 （１）非磁性層形成用塗布液及び磁性層形成用塗布液の調製 ａ．研磨剤を含む分散液の組成 α−Ａｌ_２Ｏ_３（アルミナ） １００部（重量部） 〔平均粒子サイズ：０．２μｍ〕 極性基（−ＳＯ_３Ｎａ基）含有塩化ビニル系共重合体 １２部 〔−ＳＯ_３Ｎａ基の含有量：５×１０^−５モル／ｇ、 重合度：３５０、エポキシ基含有量： モノマー単位で３．５重量％、 （ＭＲ−１１０、日本ゼオン（株）製）〕 メチルエチルケトン １００部 上記の成分をサンドミルを用いて分散させて研磨剤を含
む分散液を調整した。

【００２０】 ｂ．非磁性層形成用成分 非磁性粉末 二酸化チタンＴｉＯ_２（ルチル型） １００部 〔ＴｉＯ_２含有量：９０％以上 平均一次粒子径：０．０３５μｍ ＢＥＴ法による比表面積：４０ｍ^２／ｇ ｐＨ：７．０ ＤＢＰ吸油量：２７〜３８ｇ／１００ｇ モース硬度：６．０ 表面処理剤（Ａｌ_２Ｏ_３）〕 磁性体表面処理剤 ０．３部 〔フェニルホスホン酸〕 極性基（−ＳＯ_３Ｎａ基）含有塩化ビニル系共重合体 １２部 〔−ＳＯ_３Ｎａ基含有量：５×１０^−５モル／ｇ、 重合度：３５０、エポキシ基含有量：モノマー単位で ３．５重量％、（ＭＲ−１１０、日本ゼオン（株）製）〕 極性基（−ＳＯ_３Ｎａ基）含有ポリエステルポリウレタン樹脂 ５部 〔ネオペンチルグリコール／カプロラクトンポリオール／ ＭＤＩ＝０．９／２．６／１（重合比） −ＳＯ_３Ｎａ基：１×１０^−４モル／ｇ含有〕 ポリイソシアネート ３部 〔（コロネートＬ、日本ポリウレタン工業（株）製）〕 上記の研磨剤（α−アルミナ）を含む分散液 １０部 カーボンブラック １０部 〔（平均粒子サイズ：０．１μｍ、旭カーボン（株）製）〕 プチルステアレート ０．１部 ステアリン酸 ０．２部 オレイン酸 ０．１部 メチルエチルケトン １５０部 シクロヘキサノン １５０部 ｃ．磁性層形成用成分 強磁性金属粉末 １００部 〔（組成／Ｆｅ：Ｃｏ：Ｙ：Ａｌ＝１００：１０：３：１１、 保磁力（Ｈｃ）：１８０エルステッド（Ｏｅ） ＢＥＴ法による比表面積：５７ｍ^２／ｇ 結晶子サイズ：１７ｎｍ 飽和磁化量（δｓ）：１３０ｅｍｕ／ｇ 粒子サイズ（平均長軸長）：０．１０μｍ ｐＨ：９．３〕 磁性体表面処理剤〔（フェニルスルホン酸）〕 ３部 極性基（−ＳＯ_３Ｎａ基）含有塩化ビニル系共重合体 １０部 〔−ＳＯ_３Ｎａ基の含有量：５×１０^−５モル／ｇ、 重合度：３５０、エポキシ基含有量：モノマー単位で ３．５重量％、（ＭＲ−１１０、日本ゼオン（株）製）〕 極性基（−ＳＯ_３Ｎａ基）含有ポリエステルポリウレタン樹脂 ２．５部 〔ネオペンチルグリコール／カプロラクトンポリオール／ ＭＤＩ＝０．９／２．６／１（重合比） −ＳＯ_３Ｎａ基含有量：１×１０^−４モル／ｇ含有〕 ポリイソシアネート ２．５部 〔（コロネートＬ、日本ポリウレタン工業（株）製）〕 上記の研磨剤（α−アルミナ）を含む分散液 １０部 カーボンブラック １部 〔（＃５０、平均粒子サイズ：０．１０μｍ、 旭カーボン（株）製）〕 ブチルステアレート １部 ステアリン酸 ２部 オレイン酸 １部 メチルエチルケトン １５０部 シクロヘキサノン ５０部 まず、上記磁性層形成用成分及び非磁性層形成用成分の
うち、研磨剤を含む分散液以外の各成分をそれぞれ連続
ニーダ（オープンニーダ）で混練し、非磁性層形成用塗
布液及び磁性層形成用塗布液をそれぞれ調整した。

【００２１】 （２）バックコート層形成用塗布液の調製 （バックコート層形成用成分） 微粒子状カーボンブラック粉末 １００部 〔（キャボット社製、ＢＰ−８００、 平均粒子サイズ：１７μｍ）〕 粗粒子状カーボンブラック粉末 １０部 〔（カーボンカルプ社製、サーマルブラック、 平均粒子サイズ：２７０μｍ）〕 炭酸カルシウム（軟質無機粉末） ８０部 〔（白石工業（株）製、白艶華０、平均粒子サイズ： ４０μｍ、モース硬度：３）〕 α−アルミナ（硬質無機粉末） ５部 〔（平均粒子サイズ：２００μｍ、モース硬度：９）〕 ニトロセルロース樹脂 １４０部 ポリウレタン樹脂 １５部 ポリイソシアネート ４０部 ポリエステル樹脂 ５部 分散液：オレイン酸銅 ５部 銅フタロシアニン ５部 硫酸バリウム ５部 メチルエチルケトン ２２００部 酢酸ブチル ３００部 トルエン ６００部 上記バックコート層を形成する各成分を連続ニーダで混
練したのち、バックコート層形成用塗布液を調製した。

【００２２】（３）磁気記録媒体の作製 得られた非磁性層形成用塗布液と磁性層形成用塗布液
を、乾燥後の非磁性層の厚さが２．２μｍとなるよう
に、またこの上に乾燥後の磁性層の厚さが、０．３μｍ
となるように長尺状のポリエチレンテレフタレート（Ｐ
ＥＴ）支持体（厚さ：６．０μｍ）21上に同時重層塗布
を行なった。ついで、両層がまだ湿潤状態にあるうち
に、３０００ガウスの磁束密度を持つコバルト磁石と１
５００ガウスの磁束密度を持つソレノイドを用いて配向
処理を行なった。その後乾燥を行ない、非磁性層22及び
磁性層23を設けた。

【００２３】その後、支持体21の他方の側（磁性層とは
反対側）に、上記バックコート層形成用塗布液を乾燥後
の厚さが０．５μｍとなるように塗布し、乾燥してバッ
クコート層を設け、支持体21の一方の面に非磁性層22と
磁性層23とが、そして他方の面にバックコート24層がそ
れぞれ設けられた磁気記録媒体20を得た。

【００２４】他方、金属ロールＭａ、Ｍｂはともに、ロ
ール母材がそのまま周表面を構成しているものであって
もよいし、あるいは、ロール母材の周面部分に該母材と
は異なる材料が薄くメッキ、溶射される等してそれが周
表面を構成しているものであってもよい。本実施形態で
は前者の構造の金属ロールを採用し、鋼材であるロール
母材を選択し、また焼入れ強度を調整することにより、
金属ロールＭａ、Ｍｂの周表面の硬度を調整した。

【００２５】また本実施形態において、金属ロールＭ
ａ、Ｍｂの直径はともに２００ｍｍ、周表面の粗さ（JI
S B 0601-1982による中心線平均粗さＲａ）はともに
０．０１μｍ、加圧力（ニップ圧）は３９２０Ｎ／ｃｍ
である。また、金属ロールＭａ、Ｍｂはともに内部に電
熱コイルを有するもので、ロール温度は双方とも９０℃
とされている。また、磁気記録媒体20の送り速度は１５
０ｍ／minである。

【００２６】次に、上記構成の金属ロールＭａ、Ｍｂを
用いてカレンダー処理した結果について説明する。カレ
ンダー処理する際に、モース硬度５、粒径３００μｍの
異物をテープ状の磁気記録媒体20の部分に投入し、金属
ロールＭａ、Ｍｂのダメージ（損傷の大きさ）を観察す
るとともに、カレンダー処理後の磁気記録媒体20の品質
すなわちテープ品質を評価した。

【００２７】なお実施形態では、下の（表１）に示す本
発明による実施例１〜５の金属ロールＭａ、Ｍｂを用い
た場合と、本発明外の比較例１〜６の金属ロールＭａ、
Ｍｂを用いた場合とについて上記観察および評価を行な
った。テープ品質は、Ｄ．Ｏ．によって評価した（松下
電器産業株式会社製のデジタルビデオカセットレコーダ
ー〔ＡＪ−Ｄ７５０：テープ速度２ｍ／分〕を用い、映
像再生信号の欠落を確認し、５０μｓ（マイクロ・秒）
で−８ｄＢ以上のものを不良と判定した）。また、各例
における金属ロールＭａ、Ｍｂの周表面のビッカース硬
度Ｈｖは（表１）中に記載の通りである。なお、表１中
および以下においては、周表面のビッカース硬度を単に
「硬度」と表記する。

【００２８】

【表１】 ここに示される通り実施例１〜５においては、バック面
接触ロールである金属ロールＭｂにダメージが認められ
るものの、磁性層接触ロールである金属ロールＭａには
全くダメージが認められず、テープ品質も全て良好であ
る。それに対して比較例１〜６においては、金属ロール
Ｍｂのみならず金属ロールＭａにもダメージが認めら
れ、テープ品質は全て不良となっている。

【００２９】次に、金属ロールＭａと金属ロールＭｂと
の硬度差の好ましい範囲について考察する。下の（表
２）は、（表１）のデータを金属ロールＭａの硬度の順
に並べ替えたものである。

【００３０】

【表２】 そして、この金属ロールＭａのビッカース硬度Ｈｖの範
囲を系列１〜５に分類し、各系列において金属ロールＭ
ａと金属ロールＭｂとのビッカース硬度差と、両金属ロ
ールＭａ、Ｍｂのダメージ量の和（表２中では、ロール
ダメージＭａ＋Ｍｂと表記）との関係をグラフに示す
と、図３の通りとなる。

【００３１】図３に示す系列１および２における上記硬
度差とロールダメージＭａ＋Ｍｂとの関係から明らかな
ように、この硬度差がビッカース硬度Ｈｖで１５０を下
回ると、ロールダメージＭａ＋Ｍｂは顕著に増大する傾
向にある。この知見に鑑みて本発明では、２つの金属ロ
ールのビッカース硬度差を１５０以上とするものであ
る。それにより、２つの金属ロールＭａ、Ｍｂのダメー
ジ量の和を少なく抑えることが可能となる。

【００３２】次に、硬度を大きく設定する方の金属ロー
ルＭａのビッカース硬度Ｈｖの好ましい範囲について考
察する。図４は、この金属ロールＭａの硬度と、両金属
ロールＭａ、Ｍｂ間の硬度差との関係を示すものであ
る。各プロット点に○印を付けたものはテープ品質が良
好であったもので、一方×を付けたものは、テープ品質
が不良であったものである。すなわち、金属ロールＭ
ａ、Ｍｂ間のビッカース硬度差が１５０以上有っても、
金属ロールＭａのビッカース硬度Ｈｖが９００未満の場
合は、テープ品質が不良になってしまう。これは、金属
ロールＭａ、Ｍｂの硬度が低いために十分なカレンダー
処理効果が得られないことに起因していると考えられ
る。この知見に鑑みて本発明では、硬度が大である方の
金属ロールのビッカース硬度Ｈｖを９００以上とするも
のである。

【００３３】以上、ロール母材がそのまま周表面を構成
している金属ロールＭａ、Ｍｂを用いた実施形態につい
て説明したが、磁気記録媒体用等のカレンダー処理装置
においては、ロール母材の周面部分に該母材とは異なる
材料が薄くメッキ、溶射される等してそれが周表面を構
成している金属ロールを用いることも可能である。本発
明は、その種の金属ロールを用いるカレンダー処理装置
において適用することも可能であり、そしてその場合も
上述と同様の効果を奏するものである。

【００３４】なお上記メッキの材料としては、例えばハ
ードクロムやジルコニア等を挙げることができる。ま
た、溶射する材料としては、例えばタングステンカーバ
イドや硬質セラミック等を挙げることができる。一方、
ロール母材用材料としては、例えばＳＣＭ材、ＳＵＪ
材、焼結高速度鋼、超鋼等を挙げることができる。

【００３５】また本発明を磁気記録媒体用カレンダー処
理装置に適用する場合の１対の金属ロールによる加圧力
の好ましい範囲は１０００〜４０００Ｎ／ｃｍ程度、ロ
ール温度の好ましい範囲は４０〜１２０℃程度、磁気記
録媒体の好ましい送り速度は１００〜６００ｍ／min程
度である。

【００３６】また本発明は、３個以上の金属ロールを互
いに接しながら回転させ、それらのうちの２つの間に次
々とシート材を通して、カレンダー処理を何段階にも行
なう装置に対しても適用可能である。そのような場合
も、各段階のカレンダー処理は２つの金属ロールの間に
シート材を通して行なわれるのであるから、そのような
構成を有する場合も本発明に含まれるものとする。

【００３７】さらに本発明は、磁気記録媒体以外のシー
ト状物をカレンダー処理する装置に対しても同様に適用
可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による磁気記録媒体用カレ
ンダー処理装置を示す側面図

【図２】上記カレンダー処理装置の一部を拡大して示す
側面図

【図３】上記カレンダー処理装置における１対の金属ロ
ールの硬度差と、金属ロールが受けた損傷との関係を示
すグラフ

【図４】上記カレンダー処理装置におけるカレンダー処
理の良否を、１対の金属ロールの硬度差と一つの金属ロ
ールの硬度の関係毎に示すグラフ

【符号の説明】

10 磁気記録媒体用カレンダー処理装置 20 磁気記録媒体 21 シート状支持体 22 非磁性層 23 磁性層 24 バックコート層 Ｍａ 金属ロール（磁性層接触ロール） Ｍｂ 金属ロール（バック面接触ロール）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シート状物を１対の金属ロール間に通し
   て加圧するカレンダー処理装置において、 前記１対の金属ロールのうちの一方の周表面のビッカー
   ス硬度Ｈｖが９００以上で、かつ他方の金属ロールの周
   表面のビッカース硬度Ｈｖより１５０以上大きいことを
   特徴とするカレンダー処理装置。
2. 【請求項２】 シート状支持体の上に磁性層が形成され
   てなる磁気記録媒体を１対の金属ロール間に通して加圧
   するカレンダー処理装置において、 前記１対の金属ロールのうち前記磁性層に接する方の金
   属ロールである磁性層接触ロールの周表面のビッカース
   硬度Ｈｖが９００以上で、かつ該磁性層接触ロールとは
   異なる方の金属ロールであるバック面接触ロールの周表
   面のビッカース硬度Ｈｖより１５０以上大きいことを特
   徴とする磁気記録媒体用カレンダー処理装置。