JP2005349287A - 円筒型磁気媒体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 工数が少なく、かつ短時間で、均一な厚みの、円筒と一体化した円筒型磁気媒体、特にエンコーダ等に好適な円筒型磁気媒体の製造方法を提供する。
【解決手段】 円筒をその軸を中心に回転させ、前記円筒の外周面上に磁性塗料を螺旋状に噴霧しながら相対的に前記円筒の軸中心と平行に移動し、前記磁性塗料を前記円筒外周面上に略均一に付着させ、前記円筒を回転させた状態で前記磁性塗料を乾燥させ、その後、加熱する。また、結合材である樹脂の架橋処理を施す。
【選択図】 図１

Description

本発明は磁性塗料の塗布方法に関し、円筒状または円柱状の被加工物の外周面に均一な膜厚で磁性塗料を塗布して円筒型磁気媒体を製造する方法、特にＩＴ関連機器であるプリンター等に組み込まれるエンコーダーの製造方法に関する。
以下、本発明では円筒状または円柱状の被加工物を円筒と表記して説明する。

ＩＴ関連機器等の高速化および高性能化に伴い、それらに組み込まれるエンコーダーはより高い精度が要求され、それに使用される永久磁石は磁気特性に優れると共により薄く、また均一な膜厚であることが要求されるようになってきている。
今日、これらの永久磁石は、以下のように作成される。
例えば、磁性塗膜をプラスチックベースに塗布し、プラスチックベースに形成された塗布塗膜が乾燥する前に、筒状の基体集合体を回転させて前記塗布塗膜に接触させ、基体集合体に転写塗布した後、基体集合体をプラスチックベースから持ち上げ、転写された塗膜を平滑化し、乾燥した後、基体集合体から非磁性基体を切り離す。分離された基体は磁性塗膜の硬化処理と非磁性基体の研削、切削、ラッピングのいずれかの処理とが最終処理として行われ、任意の高精度の磁気記録体を得る（特許文献１）。

また、回転軸の周囲に磁性体を設け、前記磁性体と前記回転軸の外周面を回転砥石の外周面にあわせて回転させて前記回転軸と前記磁性体のセンタレス加工を同時に行い、ほぼ同一の外径を有する回転軸と磁性体を得る方法（特許文献２）；円筒形状体を、塗布液が貯留されたリング状容器内で順次垂直方向に移動させることによる、上記複数の円筒形状体の表面に上記塗布液を塗布する連続塗布装置（特許文献３、特許文献４）；円柱または円筒状の被塗布物の外周面に塗料を塗布する塗布方法において、前記被塗布物を回転させ、前記被塗布物の外周面に付着した塗料の一部を掻き落とすことにより前記被塗布物を外周面に塗料を塗布することを特徴とする塗布方法（特許文献５）が提案されている。

特開平６−１６２４８０号公報 特開２００１−２９６１４１号公報 実開昭６３−１６８７０号公報 特開平１０−１３７６５３号公報 特開２００２−１８３５０号公報

特許文献１に開示される磁気記録体の製造方法においては、磁性塗膜をプラスチックベースに塗布し、プラスチックベースに形成された塗布塗膜が乾燥する前に、筒状の基体集合体を回転させて前記塗布塗膜に接触させ、基体集合体に転写塗布し、基体集合体における外周に磁性塗料が付着した前記非磁性基体を分離し最終処理して任意数の磁気記録体を得るが、この方法の場合、基体に直接磁気塗料を塗布せず、転写にて磁気記録膜を形成し、さらに非磁性基体の研削、切削、ラッピングのいずれかの処理とが最終処理として行われ、工程が複雑で生産性が低いものと思われる。

特許文献２に開示される磁気媒体の製造方法においては、回転軸の周囲に磁性体を設け、前記回転軸の外周面を回転砥石の外周面にあわせて回転させて前記回転軸と前記磁性体のセンタレス加工を同時に行い、ほぼ同一の外形を有する回転軸と前記磁性体を得ることを特徴としている。この方法においてもセンタレス加工という機械的な加工を要し、工程数が多く、製作に手間がかかる。

特許文献３及び特許文献４に開示される塗布装置は環状塗布装置であり、円筒体を環状塗布容器にセットして、前記円筒体を垂直に上昇させて塗布する装置である。この装置に塗布され、円筒体に付着した塗料はすぐには乾燥しないため、重力の作用によって下方へ流動することが推測される。したがって均一な塗膜厚みを確保することが困難であると思われる。

特許文献５に開示される塗布方法は、円柱または円筒状の被塗布物の外周面に塗料を塗布する塗布方法において、前記被塗布物を回転させ、前記被塗布物の外周面に付着した塗料の一部を掻き落とすことにより前記被塗布物を外周面に塗料を塗布することを特徴としているが、この方法の実施例で掻き取り部材を使って掻き落とした場合、塗布直後に筋が見られて被加工物が半周した段階で筋が自然に消えた、との記載がある。この場合、筋が消えたものの塗膜の厚みは均一になっていないものと推測できる。また、掻き落とし部材の櫛歯形状を直線形状に変えた場合には筋の発生はしにくくなると予想されるが、塗膜の厚みを均一にするためには被加工物と掻き落とし部材とのギャップ調整に高い精度が要求され、段取りに手間がかかるものと思われる。
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、工数が少なく、かつ短時間で、均一な厚みの、円筒と一体化した円筒型磁気媒体、特にエンコーダに用いられる円筒型磁気媒体の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的は、本出願の特許請求の範囲に記載された発明により達成される。

本発明では回転する円筒の外周面に磁性塗料を螺旋状に噴霧しながら相対的に前記円筒の軸中心と平行に移動し、塗布するのでほぼ均一な厚みで磁性塗料を塗布することができる。塗料には溶剤が含まれており、塗布直後から溶剤の蒸発が始まり、塗膜の乾燥が進行する。塗膜が乾燥して、ある程度固化した時点で回転を止めて円筒を装置からはずす。接着力をさらに強くするためには、円筒外周面の面粗さがある程度粗いほうがよいが、塗膜厚みが薄い場合、塗膜表面に円筒の面粗さが反映されるので、適宜決定するのが好ましい。また、円筒基体の表面を粗面化処理して接着力を高めることを製造手段として用いることも可能である。乾燥後に円筒を加熱し、塗料中に含まれている結合材である樹脂の架橋処理を施す。

本発明は、工数が少なく、かつ短時間で、均一な厚みの、円筒と一体化した円筒型磁気媒体、特にエンコーダに用いられる円筒型磁気媒体の製造方法を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の塗布方法の実施の形態について説明する。図１は、本発明による塗布方法を示す図である。不図示の回転装置に被加工物である円筒１をセットする。被加工物である円筒１を１７のように回転させ、ノズル３は前記円筒の一方の端に配置しておき、磁性塗料を塗料供給口５から７の方向に供給し、エアをエア供給口１１から１３の方向に供給し、この位置から塗布を開始する。円筒の回転方向は正回転、逆回転どちらでもかまわない。
塗布する磁性塗料は実施例に記載した製造方法にて予め作成しておく。
ノズルから磁性塗料を螺旋状に噴霧しながらノズルを前記円筒の軸中心と平行に１５の方向に移動し、前記円筒のもう一方の端に達したところで、塗布を終了させる。
本発明では磁性塗料を螺旋状に噴霧して塗布するため、均一な厚みで筋のない良好な円筒型磁気媒体が得られる。

塗布が終了してもしばらく円筒を回転させておき、塗膜の乾燥を促す。ノズルと円筒との距離、円筒の回転数、ノズルの移動速度、塗料の吐出量等は円筒の大きさ、塗料粘度、等を考慮し、適宜決定する。本発明の実施例ではノズルを移動させる塗布方法を採用したが、ノズルを移動せず、円筒を移動してもよい。あるいは両者を移動させる方法でもよい。即ち両者が相対的に移動可能であればよい。塗膜が乾燥したら、円筒を回転装置からはずし、その後、円筒を加熱チャンバー内に入れて６０℃２４時間の条件で加熱し、塗料中に含まれている結合材である樹脂の架橋処理を施す。

以下、実施例によって本発明をより具体的に説明する。これらの実施例は本発明を具体的に例示するものであり、本発明の範囲を限定するものではない。
（実施例）
磁性塗料
Ｃｏ被着型γ−酸化鉄 １００重量部
（Ｈｃ＝５００ Ｏｅ， ＢＥＴ＝２３ｍ^２／ｇ，平均長軸長＝０．３０μｍ）
塩化ビニル系共重合体 （日本ゼオン（株）製：ＭＲ１１０） １４重量部
ポリウレタン樹脂 （東洋紡（株） 製：ＵＲ８３００） ６重量部
α−Ａ−１２０３ （住友化学工業（株）製：ＡＫＰ３０） ３重量部
（平均粒径＝０．３３μｍ， ＢＥＴ＝８ｍ^２／ｇ）
ソルビタンモノステアレート ２重量部
ブチルステアレート １重量部
ステアリン酸 ２重量部
ＭＥＫ １００重量部
トルエン １００重量部
シクロヘキサノン １００重量部

上記組成物を混練処理した後、サンドグラインダーミルにて分散を行い磁性塗料を作成した。次にこの磁性塗料にコロネートＬ（日本ポリウレタン工業（株）製）を４重量部添加した。塗料の粘度は１０００ｃｐであった。
次に、塗布する対象物である金属円筒を回転装置に略水平にセットして回転を開始した。
この金属円筒の大きさは外径が１０ｍｍである。
また、回転数は１０００ｒｐｍとした。

塗料供給装置と連結している、塗料を螺旋状に噴射するノズルを金属円筒に接近させ、水平にセットした円筒の上から塗料を下向きに噴射し、回転する金属円筒の外周面に塗布を開始した。ノズルは塗布しながら水平に移動させ、塗料が金属円筒の外周面に均一に付着するよう塗布を行った。磁性塗料を塗料供給口５から供給し、エア供給口１１から１３の方向にエアを供給して塗料を螺旋状に噴霧しながら塗布を行い、金属円筒の端部からもう一方の端部まで一定の速度でノズルを移動させ、ノズルが金属円筒のないところに移動したところで、磁性塗料の供給とエアの供給を停止させ、ノズルの移動も停止させて１回目の塗布を終了した。

回転している被加工物に塗布するので、塗料が液体の状態で金属円筒外周面にほぼ均一にいきわたり、その結果塗膜の厚みもほぼ均一なものとなる。
しばらくすると塗膜が乾燥し、固化してくる。
最適な表面性を得られる製造条件で上記の塗布を３回実施し、金属円筒の回転を止めて回転装置からはずした。
その後、６０℃２４時間の条件で塗布済みの金属円筒を加熱チャンバー内に入れて結合材である樹脂の架橋処理を行った。
架橋処理後の塗膜の厚みは３０μｍあり、その厚みは均一で極めて良好であった。
作製した円筒型磁気媒体を評価した。外観の状態をチェックし、塗膜厚みのバラツキを測定した。得られた結果は表１に示すとおりである。

（比較例）
実施例と同じ塗料を使用し、次の様な方法で金属円筒に磁性膜を作成した。
塗布する対象物である金属円筒を回転装置に略水平にセットして回転を開始した。
この金属円筒の大きさは外径が１０ｍｍである。また、回転数は１０００ｒｐｍとした。
この金属円筒への塗料方法として、ディスペンサーにて一定量をその表面に滴下し、更にこれを厚さ７５ミクロンのＳＵＳ箔を用い塗料をしごいて広げ、一定厚みにさせた後、ＳＵＳ箔を塗料から離した。
金属円筒は塗料が乾燥するまで回転し続けた。
塗膜が乾燥し、固化したところで、金属円筒の回転を止めて回転装置からはずした。

その後、６０℃２４時間の条件で金属円筒を加熱チャンバー内に入れて結合材である樹脂の架橋処理を行った。
塗膜の表面にしごいた跡の筋が発生し、その膜厚は不均一な状態であった。
作製した円筒型磁気媒体を評価した。外観の状態をチェックし、塗膜厚みのバラツキを測定した。得られた結果は表１に示すとおりである。

本発明では円筒または円柱をその軸を中心に回転させ、前記円筒または円柱の外周面上に磁性塗料を螺旋状に噴霧して塗布するため、均一な厚みで筋のない良好な円筒型磁気媒体が得られる。この円筒型磁気媒体はＩＴ関連機器であるプリンター等に組み込まれるエンコーダーに好適に用いることができる。
通常のスプレー塗布をこのアプリケーションに採用した場合、塗料と一緒に噴射する空気の流動方向によって一旦塗布された塗料の一部が飛ばされ、膜厚が不均一になったり、塗料の収率が悪く無駄が出たりする欠点があったが、本発明では噴射する空気の流動方向が螺旋状のため拡散しにくい利点があり、効率よく均一な膜を作成することができ、塗料の収率も高く、無駄も少なかった。

上述の発明は、円筒状または円柱状の被加工物の外周面に均一な膜厚で磁性塗料を塗布して円筒型磁気媒体を製造する方法、特にＩＴ関連機器であるプリンター等に組み込まれるエンコーダーの製造方法として利用可能である。

本発明の塗布方法の概略図である。

符号の説明

１：円筒
３：ノズル
５：塗料供給口
７：塗料の流れる方向
９：噴霧される塗料
１１：エア供給口
１３：エアの流れる方向
１５：ノズルの移動方向
１７：円筒の回転方向

Claims (1)

1. 円筒または円柱をその軸を中心に回転させ、
   前記円筒または円柱の外周面上に磁性塗料を螺旋状に噴霧しながら相対的に前記円筒または円柱の軸中心と平行に移動し、前記磁性塗料を前記円筒または円柱外周面上に略均一に付着させる工程と、
   前記円筒または円柱を回転させた状態で前記磁性塗料を乾燥させる工程と、
   乾燥させた後に、前円筒または円柱を加熱する工程とを有することを特徴とする円筒型磁気媒体の製造方法。
   

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