JP2006231217A

JP2006231217A - 塗布装置および磁気テープ製造装置

Info

Publication number: JP2006231217A
Application number: JP2005050299A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Shimizu; 豊清水; Kunimasa Mobara; 邦正茂原; Hisakazu Ijima; 久和井島; Tasuke Takeuchi; 太佑竹内; Seiichi Endo; 精一遠藤; Keiichi Morimoto; 圭一森本
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2005-02-25
Filing date: 2005-02-25
Publication date: 2006-09-07

Abstract

【課題】帯状体の表面に塗液を均一な厚みに塗布し得る塗布装置を提供する。
【解決手段】帯状体の移動速度に応じて回転させられつつ帯状体の背面側を支持するバックアップロール３と、マグネットカップリング６を介してバックアップロール３の中心軸３２にその回転軸４２ｂが連結されてバックアップロール３を回転させる回転機構４と、バックアップロール３によって支持された状態で移動している帯状体の表面に向けて塗液を吐出する吐出機構５とを備えて、帯状体の表面に塗液を塗布可能に構成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、帯状体の表面に塗液を塗布する塗布装置、およびその塗布装置を備えた磁気テープ製造装置に関するものである。

この種の塗布装置として、特開２００４−３２１９１５号公報に開示された塗布装置（コータ）が知られている。この塗布装置は、スロットダイおよびバックアップロール（バックアップローラ）などを備え、バックアップロールに支持されて走行（移動）しているウェブ（帯状体）に対してスロットダイから塗布液を塗布することにより、ウェブの表面に塗布層を形成可能に構成されている。
特開２００４−３２１９１５号公報（第５頁、第２図）

ところが、上記の塗布装置には、以下の問題点がある。すなわち、この種の塗布装置では、バックアップロールとウェブとの摩擦によるウェブの傷付きを防止するために、その周速度がウェブの移動速度と同じ速度となるようにバックアップロールを回転させる必要がある。この場合、バックアップロールの駆動方式（回転方式）としては、モータ等を備えた回転機構の回転軸とバックアップロールの中心軸との間にベルトを掛け渡して、回転機構の回転力をバックアップロールに伝達するベルト駆動方式が一般的に採用されている。このため、この種の塗布装置では、回転機構におけるモータ等の振動がベルトを介してバックアップロールに伝わって、バックアップロールが振動するおそれがある。一方、この種の塗布装置では、均一な厚みの塗布層を形成するために、スロットダイとウェブとの距離を一定に維持しつつ塗液を塗布する必要がある。しかしながら、この塗布装置では、上記したように、回転機構の振動がベルトを介してバックアップロールに伝わってバックアップロールが振動するおそれがあるため、塗布層の厚みが不均一となるおそれがある。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、帯状体の表面に塗液を均一な厚みに塗布し得る塗布装置および磁気テープ製造装置を提供することを主目的とする。

上記目的を達成すべく本発明に係る塗布装置は、帯状体の移動速度に応じて回転させられつつ当該帯状体の背面側を支持するバックアップロールと、連結機構を介して前記バックアップロールの中心軸にその回転軸が連結されて当該バックアップロールを回転させる回転機構と、前記バックアップロールによって支持された状態で移動している前記帯状体の表面に向けて塗液を吐出する吐出部とを備えて、前記帯状体の前記表面に前記塗液を塗布可能に構成され、前記連結機構は、マグネットカップリングで構成されている。

また、本発明に係る磁気テープ製造装置は、上記の塗布装置と、当該塗布装置によって前記帯状体としての樹脂フィルムに塗布された前記塗液を乾燥させる乾燥装置とを備えて、磁気テープを製造可能に構成されている。

本発明に係る塗布装置によれば、バックアップロールの中心軸と回転機構の回転軸とをマグネットカップリングで連結したことにより、回転機構の振動を伝えることなくバックアップロールを回転させることができるため、バックアップロールの振動を確実に防止することができる。したがって、この塗布装置によれば、バックアップロールの振動に起因する塗液（塗膜）の厚みのばらつきを十分に小さく抑えることができる結果、帯状体の表面に塗液を十分に均一な厚みに塗布することができる。

また、本発明に係る磁気テープ製造装置によれば、上記の塗布装置を備えたことにより、樹脂フィルムの表面に塗液を均一な厚みに塗布することができるため、塗液（塗膜）の厚みのばらつきに起因するデータの記録不良や再生不良を確実に防止可能な磁気テープを製造することができる。

以下、本発明に係る塗布装置および磁気テープ製造装置の最良の形態について、添付図面を参照して説明する。

最初に、磁気テープ製造装置１０１の構成について、図面を参照して説明する。

図１に示す磁気テープ製造装置１０１は、樹脂フィルム２０１（本発明における帯状体の一例）の表面に各種の塗液を塗布して（塗膜を形成して）磁気テープ５０１を製造する装置であって、送り出し装置１０２、乾燥装置１０３、巻き取り装置１０４および塗布装置１を備えて構成されている。送り出し装置１０２は、巻芯に巻回された樹脂フィルム２０１を所定の速度で送り出す。乾燥装置１０３は、塗布装置１によって樹脂フィルム２０１の表面に塗布された塗液を乾燥させる乾燥処理を実行する。巻き取り装置１０４は、表面に塗膜が形成された樹脂フィルム２０１や製造された磁気テープ５０１を巻き取る。

塗布装置１は、図１，２に示すように、固定台２、バックアップロール３、回転機構４、吐出機構５、マグネットカップリング６および制御部７を備え、各種の塗液を樹脂フィルム２０１の表面に塗布可能に構成されている。固定台２は、図２に示すように、バックアップロール３を保持する台座２１，２１、回転機構４を固定する台座２２、および吐出機構５のノズル５１を固定する台座２３を備えている。この場合、台座２１，２１には、例えばボールベアリングで構成された軸受け２１ａ，２１ａがそれぞれ取り付けられている。また、台座２３には、ノズル５１の先端部とバックアップロール３の表面との距離を調整するため調整機構（図示せず）が取り付けられている。

バックアップロール３は、図２に示すように、円柱状（または円筒状）に形成された本体部３１、および本体部３１の中心軸と同軸となるように本体部３１の両端部に一体形成された円柱状の中心軸３２を備えている。この場合、バックアップロール３は、中心軸３２が固定台２における台座２１の軸受け２１ａ，２１ａに固定されることにより、台座２１，２１によって回転可能に保持されている。また、バックアップロール３は、中心軸３２の一端部がマグネットカップリング６を介して回転機構４に連結されて、回転機構４によって樹脂フィルム２０１の移動速度に応じて回転させられつつ樹脂フィルム２０１の背面側を支持する。

回転機構４は、図２に示すように、モータ４１およびギヤボックス４２を備えている。モータ４１は、固定台２の台座２２に取り付けられて、制御部７の制御に従って作動する。ギヤボックス４２は、複数のギア（図示せず）および回転軸４２ａ，４２ｂを備えて構成されている。また、ギヤボックス４２は、固定台２の台座２２に取り付けられると共に、回転軸４２ａがモータ４１の回転軸４１ａにジョイント７１を介して連結され、かつ回転軸４２ｂがジョイント７２を介してマグネットカップリング６に連結されている。この場合、ギヤボックス４２は、回転方向を９０゜変更すると共に、回転数を所定の回転数に減速または増速させつつ回転軸４２ａの回転を回転軸４２ｂに伝達する。吐出機構５は、本発明における吐出部に相当し、ノズル５１および塗液供給部５２を備えている。ノズル５１は、固定台２の台座２３に固定されて、バックアップロール３によって支持された状態で移動している樹脂フィルム２０１の表面（図１では下面）に向けて塗液供給部５２から供給される塗液を吐出する。塗液供給部５２は、制御部７の制御に従って作動し、チューブ５２ａを介してノズル５１に塗液を供給する。

マグネットカップリング６は、一例として、シリンダータイプのマグネットカップリングであって、図３，４に示すように、外輪６１および内輪６２を備えて構成されている。外輪６１は、例えば、有底円筒状に形成されている。また、外輪６１における底板の中心部には、中心軸６１ａが取り付けられている。また、外輪６１の内周面には、半径方向（ラジアル方向）に磁場配向されたラジアル異方性を有するリング状の磁石６１ｂが取り付けられている。内輪６２は、例えば、外輪６１よりも小径の有底円筒状に形成されている。また、内輪６２における底板の中心部には、中心軸６２ａが取り付けられている。また、内輪６２の外周面には、磁石６１ｂよりも小径のラジアル異方性を有するリング状の磁石６２ｂが取り付けられている。この場合、内輪６２は、磁石６１ｂと磁石６２ｂとが非接触となるように外輪６１の内側に配設されて、外輪６１の回転に伴って回転させられる。

このマグネットカップリング６は、本発明における連結機構に相当し、図２に示すように、外輪６１の中心軸６１ａが回転機構４におけるギヤボックス４２の回転軸４２ｂにジョイント７２を介して連結されると共に、内輪６２の中心軸６２ａがバックアップロール３の中心軸３２にジョイント７３を介して連結されて、回転機構４の回転力をバックアップロール３に伝達する。この場合、マグネットカップリング６の外輪６１が内輪６２を非接触で回転させるため、ベルト等の動力伝達手段とは異なり、回転機構４の振動がバックアップロール３に伝わることなく、回転機構４の回転力がバックアップロール３に伝達される。なお、上記した磁石６１ｂ，６２ｂに代えて、極異方性を有するリング状の磁石を採用することもできる。また、リング状の磁石に代えて、ブロック状の磁石をリング状に並べた構成を採用することもできる。

制御部７は、回転機構４におけるモータ４１の回転、および吐出機構５の塗液供給部５２による塗液の供給を制御する。

次に、磁気テープ製造装置１０１の全体的な動作について、図面を参照して説明する。

この磁気テープ製造装置１０１を用いて樹脂フィルム２０１に塗膜を形成する際には、図１に示すように、巻芯に巻回されている樹脂フィルム２０１を送り出し装置１０２にセットすると共に、樹脂フィルム２０１を塗布装置１および乾燥装置１０３の順に通過させて、巻き取り装置１０４にセットした巻芯に樹脂フィルム２０１の先端部を巻き付けた状態で、磁気テープ製造装置１０１を構成する各装置を始動させる。この際に、送り出し装置１０２が所定の送り出し速度で樹脂フィルム２０１を送り出し、巻き取り装置１０４がその送り出し速度と同じ速度で樹脂フィルム２０１を巻き取る。

一方、塗布装置１では、制御部７が回転機構４のモータ４１を作動させる。この場合、制御部７は、バックアップロール３における本体部３１の周速度が、樹脂フィルム２０１の移動速度（送り出し装置１０２による送り出し速度）と同じ速度となるように、モータ４１を制御する。この際に、モータ４１における回転軸４１ａの回転力が、ジョイント７１を介して連結されているギヤボックス４２の回転軸４２ａに伝達される。また、回転軸４２ａの回転力が、ギヤボックス４２における図外のギヤを介して回転軸４２ｂに伝達される。さらに、回転軸４２ｂの回転力が、ジョイント７２を介してマグネットカップリング６に伝達される。

この場合、マグネットカップリング６では、ギヤボックス４２における回転軸４２ｂの回転に伴って外輪６１が回転させられ、外輪６１が内輪６２を非接触で回転させる。これにより、ジョイント７３を介して内輪６２の中心軸６２ａに連結されているバックアップロール３の中心軸３２に回転軸４２ｂの回転力が伝達されて、バックアップロール３が回転させられる。この場合、上記したように、外輪６１が内輪６２を非接触で回転させるため、回転機構４の振動が中心軸３２に伝わってバックアップロール３が振動する事態が確実に防止される。

一方、制御部７は、吐出機構５の塗液供給部５２を制御して、塗液（例えば、重層磁気テープの下層非磁性層用の塗液）の供給を開始させる。次いで、塗液供給部５２から供給された塗液が、チューブ５２ａを経由して樹脂フィルム２０１の表面に向けてノズル５１から吐出される。この場合、上記したようにバックアップロール３の振動が確実に防止されているため、塗液が樹脂フィルム２０１の表面に均一な厚みに塗布される。続いて、吐出機構５によって樹脂フィルム２０１の表面に塗布された塗液は、乾燥装置１０３の内部を樹脂フィルム２０１が通過する間に乾燥させられる。これにより、樹脂フィルム２０１の表面に下層非磁性層（塗膜）が形成される。次に、表面に下層非磁性層が形成された樹脂フィルム２０１は、巻き取り装置１０４によって巻芯に順次巻き取られる。

次いで、表面に下層非磁性層が形成された樹脂フィルム２０１を上記と同様にしてセットした後に、磁気テープ製造装置１０１を構成する各装置を始動させる。この場合、吐出機構５が、上記した下層非磁性層用の塗液に代えて、磁性層用の塗液を樹脂フィルム２０１の表面（下層非磁性層の上）に向けて吐出する。続いて、樹脂フィルム２０１の表面に塗布された塗液は、乾燥装置１０３の内部を樹脂フィルム２０１が通過する間に乾燥させられる。これにより、樹脂フィルム２０１の表面に非磁性層および磁性層が形成されて磁気テープ５０１が完成する。次に、磁気テープ５０１は、巻き取り装置１０４によって巻芯に順次巻き取られる。

なお、発明者は、塗布装置１の性能を検証するために、次のような実験を行った。この実験では、塗布装置１を用いて樹脂フィルム２０１の表面に重層磁気テープの下層非磁性層用の塗液を塗布し、この樹脂フィルム２０１を試料３０１とした。また、マグネットカップリング６に代えて、回転機構４の回転軸４２ｂおよびバックアップロール３の中心軸３２にそれぞれプーリを取り付けて、両プーリにベルトを掛け渡してバックアップロール３を回転させ、この状態で、試料３０１と同じ塗液を樹脂フィルム２０１の表面に塗布し、この樹脂フィルム２０１を比較用の試料３０２とした。次に、試料３０１，３０２における塗膜（塗布した塗液）の厚みをＸ線膜厚計（（株）リガク製３７１０Ａ型）を用いて測定した。この結果、図５に示すように、試料３０１では、樹脂フィルム２０１の長手方向における塗膜の厚みの最小値と最大値との差、つまり樹脂フィルム２０１の長手方向における塗膜の厚みのばらつきが０．１μｍ程度であった。一方、試料３０２では、図６に示すように、樹脂フィルム２０１の長手方向における塗膜の厚みのばらつきが０．３μｍ以上あった。以上の結果から、マグネットカップリング６を用いてバックアップロール３を回転させる塗布装置１では、ベルトを用いてバックアップロール３を回転させる塗布装置と比較して、樹脂フィルム２０１の表面に塗液を十分に均一な厚みに塗布できることが明らかである。

このように、この塗布装置１によれば、バックアップロール３の中心軸３２と、回転機構４の回転軸４２ｂとをマグネットカップリング６で連結したことにより、回転機構４の振動を伝えることなくバックアップロール３を回転させることができるため、バックアップロール３の振動を確実に防止することができる。したがって、この塗布装置１によれば、バックアップロール３の振動に起因する塗液（塗膜）の厚みのばらつきを十分に小さく抑えることができる結果、樹脂フィルム２０１の表面に塗液を十分に均一な厚みに塗布することができる。

また、この磁気テープ製造装置１０１によれば、上記の塗布装置１を備えたことにより、樹脂フィルム２０１の表面に塗液を均一な厚みに塗布することができるため、塗液（塗膜）の厚みのばらつきに起因するデータの記録不良や再生不良を確実に防止可能な磁気テープ５０１を製造することができる。

なお、本発明は、上記の構成に限定されない。例えば、上記の磁気テープ製造装置１０１では、シリンダータイプのマグネットカップリング６を用いたが、マグネットカップリング６に代えてディスクタイプのマグネットカップリングを用いた構成を採用することもできる。また、記録媒体用の樹脂フィルム２０１に塗液を塗布する例について上記したが、樹脂フィルム２０１に限定されず、この塗布装置１を用いて各種の帯状態に塗液を均一に塗布することができるのは勿論である。また、乾燥装置１０３を用いて塗膜（塗布された塗液）を乾燥させる乾燥処理を実行した後に、そのまま樹脂フィルム２０１を巻き取り装置１０４に巻き取らせる例について上記したが、カレンダーロールを用いて塗膜を平坦化させる平坦化処理、および紫外線や電子線等の放射線を照射して塗膜を硬化させる放射線硬化処理などを塗膜の乾燥後に実行する構成を採用することもできる。また、上記の乾燥処理、平坦化処理および放射線硬化処理のいずれか１つだけを実行する構成や、これらの処理の複数を任意に組み合わせて実行する構成を採用することもできる。

磁気テープ製造装置１０１の構成を示す構成図である。塗布装置１の構成を示す構成図である。マグネットカップリング６の断面図である。図３におけるＡ−Ａ線断面図である。試料３０１における塗膜の厚み測定結果を示す測定結果図である。試料３０２における塗膜の厚み測定結果を示す測定結果図である。

符号の説明

１塗布装置
３バックアップロール
４回転機構
５吐出機構
６マグネットカップリング
２１ａ軸受け
３２中心軸
４２ｂ回転軸
２０１樹脂フィルム

Claims

帯状体の移動速度に応じて回転させられつつ当該帯状体の背面側を支持するバックアップロールと、連結機構を介して前記バックアップロールの中心軸にその回転軸が連結されて当該バックアップロールを回転させる回転機構と、前記バックアップロールによって支持された状態で移動している前記帯状体の表面に向けて塗液を吐出する吐出部とを備えて、前記帯状体の前記表面に前記塗液を塗布可能に構成され、
前記連結機構は、マグネットカップリングで構成されている塗布装置。
請求項１記載の塗布装置と、当該塗布装置によって前記帯状体としての樹脂フィルムに塗布された前記塗液を乾燥させる乾燥装置とを備えて、磁気テープを製造可能に構成されている磁気テープ製造装置。