JPH02187923A - 磁気記録媒体の製造方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イ、産業上の利用分野 本発明は磁気記録媒体（例えば円板状の磁気ディスク）
の製造方法及びその装置に関するものである。

口、従来技術 従来、円板状磁気記録媒体として、ビデオフロッピーデ
ィスク等のフロッピーディスクが知られている。こうし
たフロッピーディスクは例えば静止画像（スチル画像）
を磁気記録する電子スチルカメラに、小型のフレキシブ
ル磁気ディスクとして用いられ、ディスク片面に静止画
像を例えばフレームで２５枚分又はそれ以上を記録でき
るようになっている。こうした電子スチルカメラは、銀
塩フィルムを用いるカメラに比べて、現像が不要、再使
用が可能、電送が容易である等の長所を有している。

こうした磁気ディスクでは、その円周方向に磁気記録が
なされるため、磁気テープのように針状の磁性粉末を基
体の長手方向に配向させたのでは、良好な電磁変換特性
が得られない。

このため、従来の磁気ディスクにおいては、磁性塗料は
ベースフィルム上に塗布した後、無配向磁場を作用させ
てから乾燥し、磁性層中に含まれる針状磁性粉末を無配
向化することによって、円周方向の記録再生が良好に行
われるようにしている。

このような無配向化処理の方法としては、例えば以下の
ものが知られている。

（ｉ）第一の配向磁場によって磁性塗料の塗布方向に磁
性粒子を配向させ、次に第一の配向磁場に対して逆方向
に、かつ、弱い第二の配向磁場によって無配向とする方
法（特開昭５３−１０４２０６号公報）。

（ｉｉ　）第一の配向磁場によって磁性塗料の塗布方向
に磁性粒子を配向させ、次に第一の配向磁場より弱い複
数の配向磁場によって無配向とする方法（特開昭５４−
１４９６０７号公報）。

（ｉｉｉ）５個以上の磁石を磁性塗料の塗布面又は反塗
布面に交互に異なる極性で、かつ支持体の移送方向に漸
減するように配置し、かつ、互いに隣接する磁力線が実
質的に連続するようにして無配向化する方法（特開昭５
９−１２４０３９号公報）。

（ｉｖ　）方向が交互に変わり（好ましくは＋４５°、
−４５°の角度で）、かつ向きが逆となる漸減磁場によ
って無配向とする方法（特開昭５４−１５’３２０４号
公報）。

（ｖ）磁性塗料の塗布方向に対して５〜４５°の角度を
以て棒磁石を幅方向に分割配置させて無配向化する方法
（特開昭５９−４２６４４号公報）。

（ｖｉ）軸方向に磁場が沿うような配向ローラによって
無配向化する方法（特開昭５７−１８９３４４号公報）
。

（ｖｉｉ）塗布ウェブの搬送方向に対して直角に磁界を
形成するようにＮ極、Ｓ極を交互にして多数の磁石を配
置して無配向化する方法（特開昭５９１４８１４０号公
報）。

（ｖｉｉ）磁性塗料の塗布方向に対して直角に磁界を形
成するようにＮ極、Ｓ極を交互に磁石を配して無配向化
する方法（特開昭５９−１４８１４０号公報）。

ところが、上記の従来法は次のような問題点を有してい
る。

（ｉ）〜（ｉｉｉ　）の方法では、磁場強度を所定のパ
ターンに設定する必要があり、測定や設定に再現性が乏
しく、操作上及び生産の安定性の上で不安定である。

（ｉｖ）及び（ｖ）の方法では、異なる磁性粒子に対し
て汎用性に乏しく、特に（ｉｖ）の方法では、方向が交
互に変わり、かつ、向きが逆で漸減する無配向アッセン
ブリを製作するのが困難である。

（ｖｉ）、（■且）及び（ｖｉｉ）の方法では、特殊な
ローラを使用したり、或いは多数の磁石やソレノイドを
使用せねばならず、実用上の装置としては採用し難い。

そして、上記したいずれの方法によっても、磁性粒子の
保磁力、種類、磁性塗料の粘度、塗布速度、塗布膜厚等
によって、無配向化のための遠点が異なり、各製品につ
いて−様な無配向状態を得にくい。

即ち、一般に上記のような磁気的方法で無配向化を行う
には、一定範囲の強度の磁場中に置かれた磁性粒子の挙
動が同一ではなく、ある範囲のバラツキが生じることを
利用し、この磁場強度を適当に選んだり、磁場の方向を
変化させることで、挙動のバラツキを大きくし、磁性粒
子の方向を無秩序化する。しかし、この目的を達成する
には、比較的狭い範囲の限られた強度をもつ磁場を設定
する必要があり、この磁場強度が強すぎると磁性塗膜中
の大部分の磁性粒子が動いてしまい、弱すぎると磁性粒
子が全く動かない。更に、磁性粒子に磁場が作用する時
間の長短、磁性粒子の保磁力のバラツキ（ＳＦＤ）、塗
布膜厚、磁性塗料粘度の変化によって磁場強度が最適値
から外れてしまうことが多い。磁性塗膜中で磁性粒子が
動き易い場合には特に問題であり、無配向度、モジュレ
ーション値を悪化させる原因となる。

ハ９発明の目的 本発明の目的は、−様な無配向状態を安定して達成でき
るような磁気記録媒体の製造方法及びその装置を提供す
ることである。

二１発明の構成 本発明は、支持体上に磁性塗料を塗布して磁性塗料塗布
層を形成し、次いでこの磁性塗料塗布層中の磁性粒子を
実質的に無配向化する無配向化処理を施す磁気記録媒体
の製造方法において、前記磁性粒子の磁化容易軸を前記
磁性塗料塗布層面に略垂直な方向に配向する配向処理を
前記無配向化処理の後に施すことを特徴とする磁気記録
媒体の製造方法に係るものである。

また、本発明は、支持体上に磁性塗料を塗布して磁性塗
料塗布層を形成する塗布部と、前記磁性塗料塗布層中の
磁性粒子を実質的に無配向化する無配向化処理部と、前
記磁性粒子の磁化容易軸を前記磁性塗料塗布層面に略垂
直な方向に配向する配向処理を施すために前記無配向化
処理部の下流側に設けられた配向処理部とを有する、磁
気記録媒体の製造装置に係るものである。

ホ、実施例 以下、本発明の詳細な説明する。

第１図は本例の製造装置を示す概略図である。

図示しない供給ロールに巻付けられた非磁性支持体３は
、磁性塗料塗布手段１へと搬送され、磁性粒子を含有す
る塗膜が形成される。この磁性塗料塗布手段１では、塗
料容器１内に磁性塗料２が収容され、塗布用対向ロール
１ａ、１ｂが設けられている。ロール１ｂ表面に付いた
磁性塗料２の厚みは、ロール１ｃにより調節され、余分
な磁性塗料２がブレード１ｄにより掻落とされる。

非磁性支持体３上に磁性塗料塗布層４が形成された後、
−組の配向磁石６Ａ、６Ｂにより形成される塗布長手方
向の無配向化磁場によって、磁性塗料塗布層４に含有さ
れた磁性粒子が無配向化される。しかる後に、非磁性支
持体３の上下に設けられた異極対向永久磁石７により、
磁性粒子の磁化容易軸を磁性塗料塗布層面に垂直な方向
に配向する。この後、ロール５により送られた非磁性支
持体３が乾燥手段を通過し、磁性塗料塗布層４が乾燥さ
れ、磁性層が形成される。次に、必要に応じて、カレン
ダーロールの組み合わせからなるカレンダ一部において
、磁性層面にカレンダー処理が施される。

ここで重要な点は、従来の無配向化処理を行った後に、
磁性塗料塗布層面に垂直方向の磁場をがけたことである
。

即ち、従来は、第４図に示すように、無配向化のために
同極対向磁石６Ａ、６日のみを非磁性支持体の進行方向
へ向けて配列しており、第１図に示す異極対向磁石７の
ような垂直方向配向手段は存在しなかった。また、第５
図に示すように、三個所に同極対向磁石６Ａ、６日、６
Ａを非磁性支持体３の進行方向へと向かって順次配列し
たり、更に四個所以上に同極対向磁石を順次配列したり
する方法があった。

しかし、これらの方法では、−旦無配向化処理を施して
も、磁性塗料塗布層中で大部分の磁性粒子はランダムに
配向するが、磁性粒子に磁場が作用する時間の長短、磁
性粒子の保磁力のバラツキ（ＳＦＤ）、塗布膜厚、磁性
塗料粘度の変化などにより一部の特に磁性塗膜中で動き
易い磁性粒子が磁場方向へと配向されることがある。従
って、この無配向化処理後も配向が残留し、例えば円形
の磁気ディスクを後に打ち抜いた場合に、モジュレーシ
ョン値が悪化することになる。

これに対し、本例の製造装置によれば、一部の磁場方向
へと配向されやすい磁性粒子を、この後に異極対向磁石
７によって選択的に磁性塗料塗布層面に対して垂直方向
へと配向できる。従って、モジュレーション値を悪化さ
せるディスク面内の配向成分が除去される。特に、磁性
塗料粘度等の条件により磁性塗膜中で動き易くなった磁
性粒子について、これらの所定磁場方向への配向への寄
与を除去できる。

また、垂直配向の前に、磁性塗料塗布層中の磁性粒子の
うち大部分は、既にランダムに配向しているため、磁気
記録面内方向に十分に高い残留（ｉｌｆ化が得られる。

更に、磁性塗料塗布層面に対し垂直配向した磁性粒子の
磁化により、短波長記録の出力を向上させることもでき
る。

第２図は他の製造装置を示す概略図である。

第２図は例においては、同極対向磁石６Ａ、６日（第１
図参照）を設ける代わりに、電磁石８を配置しである。

この電磁石８は、互いに向力中合った磁性体製の一組の
磁芯８ａからなり、これら磁芯８ａにコイル８ｂが巻回
され、コイル８ｂが交流電源８Ｃに接続されている。

そして、この電磁石８により、磁性塗料塗布層４中の磁
性粒子が無配向化され、この後に異極対向磁石７により
垂直配向処理が施される。これにより、第１図の装置に
よる場合と同様の効果を奏しうる。

第１図において、点Ａにおける磁場強度は１００〜３０
０００ｅとするのが好ましく、点Ｂにおける磁場強度は
Ａ≧Ｂ≧Ｃとするのが好ましく、点Ｃにおける磁場強度
は５〜１．０００　ｅとするのが好ましい。第２図にお
いて、電磁石８による磁場強度（非磁性支持体の位置：
最大値）は１００〜３００００ｅとするのが好ましい。

第１図、第２図において、点Ｐにおける磁場強度は５〜
２０００ｅとするのが好ましい。

上記のようにして製造された磁気記録媒体素材を断裁し
、円形に打ち抜くことで、フロッピーディスクを製造で
きる。

第３図には、製造されたフロッピーディスク１４を示し
ているが、磁性層（［気記録層）１２とは反対側の面に
は、やはり同様の磁性層を仮想線のように設けることが
できる。この場合は、両面記録が可能である。但し、片
面記録の場合は設けることを要しないが、媒体のカーリ
ングを完全に防ぐには設けた方がよい。

上記において、磁性塗料中のバインダー樹脂として少な
くともポリウレタンを使用できるが、これは、ポリオー
ルとポリイソシアネートとの反応によって合成できる。

ポリウレタンと共に、フェノキシ樹脂及び／又は塩化ビ
ニル系共重合体も含有せしめれば、磁性層に適用する場
合に磁性粉の分散性が向上し、その機械的強度が増大す
る。また、使用される磁性粉末、特に強磁性粉末として
は、Ｔ−Ｆｅｚ　０３　、Ｃｏ含含有−Ｆｅ２０３、Ｆ
ｅ＝　Ｏ，、Ｃｏ含有Ｆｅ３０ｎ等の酸化鉄磁性粉；Ｆ
ｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ｎｉ
合金、Ｆｅ−Ａ１合金、Ｆｅ−Ａ７！−Ｎｉ合金、Ｆｅ
−Ａｎ−Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｚｎ合金、Ｆｅ−Ｎｉ
−Ｚｎ合金、Ｆｅ−Ａｌ−Ｎｉ−Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ａｊ
２−Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ｆ　ｅ−Ａｌ−Ｃｏ−Ｃｒ合金、
Ｆｅ−Ｃｏ−ＮｌＰ合金、Ｃｏ−Ｎｉ合金等が挙げられ
る。

磁性層には更に、潤滑剤（例えばカーボンブラック、シ
リコーンオイル、グラファイト、二硫化モリブデン、二
硫化タングステン、炭素原子数１２〜２０の一塩基性脂
肪酸（例えばステアリン酸）や、炭素原子数３〜４０個
の脂肪酸エステル等）、帯電防止剤（例えばカーボンブ
ラック、グラファイト）等を添加してよい。また、非磁
性研磨材粒子として、酸化アルミニウム、酸化クロムの
他に、人造コランダム、溶融アルミナ、炭化ケイ素、酸
化クロム、ダイヤモンド、人造ダイヤモンド、ザクロ石
、エメリー（主成分：コランダムと磁鉄鉱）等が使用さ
れる。

また、第３図の磁気記録媒体は、磁性層１２と非磁性支
持体３との間に下引き層（図示せず）を設けたものであ
ってよく、或いは下引き層を設けなくてもよい（以下同
様）。また支持体にコロナ放電処理を施してもよい。

また、支持体の素材としては、ポリエチレンテレフタレ
ート、ポリプロピレン等のプラスチック、Ａｉ！、、Ｚ
ｎ等の金属、ガラス、ＢＮＸＳｉカーバイド、磁器、陶
器等のセラミックなどが使用される。磁性層とは反対側
の支持体面にバックコート層を設けてもよい。

なお、磁性層の塗布形成時には、塗料中に架橋剤として
の多官能イソシアネートを所定量添加しておくのが磁性
層を強固にできる点で望ましい。

こうした架橋剤としては、多官能ポリイソシアネートの
他１、トリフェニルメタントリイソシアネート、トリス
−（ｐ−イソシアネートフェニル）チオホスファイト、
ポリメチレンポリフェニルイソシアネート等があげられ
る。メチレンジイソシアネート系、トリレンジイソシア
ネート系がよい。

なお、磁性層を電子線照射等で硬化させるときは、イソ
シアネート化合物の添加は省略してもよいが添加してあ
ってもよい。

なお、磁性層に含有させうる陰性官能基含有樹脂の商品
名としては、’４００　Ｘｌｌ０　ＡＪ　　（日本ゼオ
ン社製）、ｒＭＲ−１１０Ｊ（日本ゼオン社製）、ｒＴ
ＩＭ　−３００５Ｊ　　（三洋化成社製）、ｒＵＲ８３
００、、ｒ　Ｕ　Ｒ−８６００Ｊ、「バイロン５３０Ｊ
　　（東洋紡社製）等が挙げられる。

〔実験例〕

以下、具体的な実験例について説明するが、本発明の実
施の態様はこれにより限定されない。なお、「部」は「
重量部Ｊを表すものとする。

まず、下記処方の磁性塗料を調製した。

処方上 Ｃｏ含有７　　ＦｅｚＯ５６ｆｆ性粉　　　　１００部
（保磁力Ｈｃ＝７４００ｅ） ポリウレタン　　　　　　　　　　　　　１５部［ニス
タン５７０１Ｊ　　（グツドリッチ社製）（固形分）塩
化ビニル系共重合体　　　　　　　　　１５部ｒＶＡＧ
Ｈ，＋　　（Ｕ、Ｃ，Ｃ社製）　　　　（固形分）レシ
チン　　　　　　　　　　　　　　　　５部アルミナ　
　　　　　　　　　　　　　　１０部カーボンブラック
　　　　　　　　　　　　５部ブチルステアレート　　
　　　　　　　　　３部シクロへキサノン　　　　　　
　　　　　１２０部メチルエチルケトン　　　　　　　
　　　１２０部トルエン　　　　　　　　　　　　　　
　１２０部処方又 Ｆｅ−Ａｌ系メタル磁性粉　　　　　　１００部（保磁
力Ｈｃ　＝１２０００　ｅ　） ポリウレタン　　　　　　　　　　　　　１５部「ニス
タン５７０１Ｊ　　（グツドリッチ社製）塩化ビニル系
共重合体　　　　　　　　　１５部（スルホン酸基含有
） アルミナ　　　　　　　　　　　　　　　１０部カーボ
ンブラック　　　　　　　　　　　　５部ブチルステア
レート　　　　　　　　　　　３部シクロへキサノン　
　　　　　　　　　　１２０部メチルエチルケトン　　
　　　　　　　１２０部トルエン　　　　　　　　　　
　　　　　１２０部次に、上記処方ｌ又は処方２に示す
組成成分を混合し、サンドミルで分散し、各磁性塗料を
１μｍフィルターで濾過し、イソシアネート［コロネー
トＬ」　（固形分７５％）１５重量部を塗布前に塗料中
に混合し、各磁性塗料を得た。

処方１による磁性塗料の塗液粘度は７２０ｃｐであり、
処方２による磁性塗料の塗液粘度は１２００ｃｐであっ
た。

次に、下記各例に従って無配向化処理等を行った。

災搭侃上 膜厚７５μｍのポリエチレンテレフタレートベースフィ
ルム上に、上記処方ｌによる磁性塗料を乾燥膜厚１０μ
ｍとなるように塗布し、第１図に示す同極対向磁石６Ａ
、６Ｂで無配向化処理し、異極対向磁石７で垂直配向処
理した後、乾燥処理、カレンダー処理を施した。

これと同様にして、ベースフィルムの裏面側にも磁性層
を形成し、パンチングマシンで８６ｍｍφに打ち抜き加
工して、３．５インチフロッピーディスクを得た。

各磁石より形成されるベースフィルム上の位置Ａ、Ｂ、
Ｃ，Ｐにおける磁場強度は、下記表に示しである。これ
は、他の実施例、比較例でも同様である。

裏施■又 実施例１において、第２図に示すように電磁石８を配置
して無配向化処理を行った。電磁石８による磁場強度及
び交流電源８ｃの周波数は下記表に示した。他は実施例
１と同様にして３．５インチフロッピーディスクを得た
。

実施貫主 実施例１において、処方１の磁性塗料の代わりに処方２
の磁性塗料を用い、他は実施例１と同様にして３．５イ
ンチフロッピーディスクを得た。

ル較炎上 実施例１において、第１図に示す装置の代わりに、第４
図に示す無配向化処理装置を用いた。他は実施例１と同
様にして、３．５インチフロッピーディスクを得た。

北較炎Ｉ 実施例１において、第１図に示す装置の代わりに、第５
図に示す無配向化処理装置を用いた。他は実施例１と同
様にして、３．５インチフロッピーディスクを得た。

ル較炭主 実施例３において、第１図に示す装置の代わりに、第５
図に示す無配向化処理装置を用いた。他は実施例３と同
様にして、３．５インチフロッピーディスクを得た。

これら各側の試料について、下記の測定を行い、結果を
表に示した。測定方法は下記に示す通りである。

配向比：試料振動型磁力計を用い、最大磁場１０ｋＯｅ
で、塗布長手方向の残留磁化／幅方向の残留磁化を測定
した。

モジュレーション（ｉｆ）　、出力（Ｉｆ）　、出力（
２ｆ）　　：実施例１．２、比較例１．２については、
ｒｓ。

／Ｄ　Ｉ　Ｓ　　９５２９−１に従って測定した。実施
例３、比較例３については、日本電気社製ＦＤ１３３１
−１０５フロッピーディスクドライブを用い、１ｆ＝３
１２．５　ｋＨｚ、　２ｆ＝６２５　ｋｌ（ｚでＩＳＯ
／ＤＩＳ９５２９−１に準じて測定した。出力（１ｆ）
はトラックＯＯニ１Ｆ＝３１２．３ｋ　ｌ（ｚを標準記
録電流テ記録再生したときの振幅を、標準フレキシブル
ディスクの振幅を１００％として表示した。出力（２ｆ
）はトランク７９にｆ＝６２５に七を標準記録電流で記
録再生したときの振幅を、標準フレキシブルディスクの
振幅を１００％として表示した。また、出口については
、比較例３を１００％として表示した。

モジュレーションは、標準記録電流でトラック００で定
義される（ｌ最大出力、Ｂ：最小出力）。

磁場強度：各点Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄについては塗布長手方向
の磁場強度を、点Ｐについては磁性塗料塗布面に対し垂
直方向の磁場強度を、各々ベースフィルムの走行位置で
測定した。

（以下余白） 表の結果から、実施例の方法によって製造されたフロッ
ピーディスクは、配向比、モジュレーション、出力共に
優れていることが解る。

以上に述べた実施例は、本発明の技術的思想に基づいて
更に変形が可能である。

例えば、第１図の例において、同極対向磁石６Ａ、６日
の他に更に同極対向磁石を一個以上配列してもよい。第
２図の例において、電磁石８を複数個配置してもよく、
これらの無配向化装置部分として同極対向永久磁石と電
磁石とを共に配列してもよい。第１図、第２図において
、異極対向永久磁石７を複数個配列してもよい。

無配向化処理部分を通過した磁性塗料塗布層を、異極対
向永久磁石で垂直配向しながら乾燥処理してもよく、無
配向化処理部分と垂直配向処理部分とを乾燥処理機の内
部に配置してもよい。

本発明は３．５インチ以外のサイズのフロッピーディス
クにも適用でき、また円形以外の他の形態の磁気記録媒
体（磁気シート、磁気ディスク等）にも通用できる。

ヘ１発明の効果 本発明に係る磁気記録媒体の製造方法及びその装置によ
れば、無配向化処理の後に、磁性粒子の磁化容易軸を磁
性塗料塗布層面に略垂直な方向に配向しているので、無
配向化処理後に磁性塗料塗布層中に残留している水平方
向磁化成分を垂直方向に配向して除去できる。従って、
無配向度が上昇し、また磁性塗料塗布層中に水平方向磁
化成分が残り易いような条件でも、安定して高い無配向
度を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は実施例を示すものであって、第１図、
第２図は夫々磁気記録媒体の塗布、無配向化処理、垂直
配向処理部分を示す概略図、第３回はフロッピーディス
クを示す一部断面図である。 第４図、第５図は夫々従来の塗布、無配向化処理部分を
示す概略図である。 なお、図面に示す符号において、 １・・・・・・・・・塗布装置 ２・・・・・・・・・磁性塗料 ３・・・・・・・・・非磁性支持体 ４・・・・・・・・・磁性塗料塗布層 ６Ａ、６日・・・・・・・・・同極対向永久磁石７・・
・・・・・・・異極対向永久磁石８・・・・・・・・・
電磁石 １４・・・・・・・・・フロッピーディスクである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、支持体上に磁性塗料を塗布して磁性塗料塗布層を形
   成し、次いでこの磁性塗料塗布層中の磁性粒子を実質的
   に無配向化する無配向化処理を施す磁気記録媒体の製造
   方法において、前記磁性粒子の磁化容易軸を前記磁性塗
   料塗布層面に略垂直な方向に配向する配向処理を前記無
   配向化処理の後に施すことを特徴とする磁気記録媒体の
   製造方法。 ２、支持体上に磁性塗料を塗布して磁性塗料塗布層を形
   成する塗布部と、前記磁性塗料塗布層中の磁性粒子を実
   質的に無配向化する無配向化処理部と、前記磁性粒子の
   磁化容易軸を前記磁性塗料塗布層面に略垂直な方向に配
   向する配向処理を施すために前記無配向化処理部の下流
   側に設けられた配向処理部とを有する、磁気記録媒体の
   製造装置。