磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録媒体の製造装置
【課題】角型比が良好な磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録媒体の製造装置を提供する。
【解決手段】帯状の支持体と、該支持体に形成された磁性粒子を含む磁性層とを備える磁気記録媒体の製造方法であって、搬送される支持体の上方に磁性粒子を含む塗布液を塗布して磁性塗布層を形成する塗布工程と、磁性塗布層の磁性粒子を、支持体の面に対して垂直に配向するとともに、磁性塗布層を、熱風を用いて乾燥させる配向乾燥工程と、を有し、配向乾燥工程は、搬送される支持体を挟んで異極が対向する複数対の永久磁石によって磁性粒子を配向するとともに、熱風を複数対の永久磁石の間から支持体に対して垂直方向に供給することによって磁性塗布層を乾燥させるものであり、搬送方向の最上流側の対の永久磁石から最下流側の対の永久磁石までの配向区間において、複数対の永久磁石によって形成される磁界の支持体面における向きが同じ方向である。
【解決手段】帯状の支持体と、該支持体に形成された磁性粒子を含む磁性層とを備える磁気記録媒体の製造方法であって、搬送される支持体の上方に磁性粒子を含む塗布液を塗布して磁性塗布層を形成する塗布工程と、磁性塗布層の磁性粒子を、支持体の面に対して垂直に配向するとともに、磁性塗布層を、熱風を用いて乾燥させる配向乾燥工程と、を有し、配向乾燥工程は、搬送される支持体を挟んで異極が対向する複数対の永久磁石によって磁性粒子を配向するとともに、熱風を複数対の永久磁石の間から支持体に対して垂直方向に供給することによって磁性塗布層を乾燥させるものであり、搬送方向の最上流側の対の永久磁石から最下流側の対の永久磁石までの配向区間において、複数対の永久磁石によって形成される磁界の支持体面における向きが同じ方向である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録媒体の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、電子データの記録や保存のための磁気記録媒体として磁気テープが普及している。磁気テープとしては、可撓性の支持体上に、非磁性層と、磁性粒子を含む磁性層とが積層された構成のものが知られている。磁気テープ等の磁気記録媒体の磁性層は、支持体の非磁性層上に磁性粒子を含む塗布液を塗布して磁性塗布層を形成し、この磁性塗布層が湿潤状態であるうちに配向を行い、乾燥させて固化させることで形成される。配向は、磁性塗布層を磁界に曝すことで、磁性塗布層に含まれる磁性粒子の向きを一定にする処理である。
【０００３】
配向には、主に、支持体面に対して平行に配向する長手配向と、垂直に配向する垂直配向とがある。
【０００４】
従来、鉄−コバルト系の磁性粒子を用いた磁気テープを製造する際は、粒子形状が針状であるため磁性粒子を垂直配向することが難しく、長手配向する方が、製造される磁気テープの電磁変換特性を向上させる理由で優れている。
【０００５】
また、磁気テープの高密度化に伴い短波長記録に対応した、微粒子メタル磁性体の開発が進んでいる。短波長記録の場合、減磁による出力低下を抑止するため保持力の高い磁性粒子が必要となる。しかし、従来のメタル磁性体ではその形状から保持力の向上には限界があり、鉄-コバルト系磁性粒子に代わる新たな磁性体として、特許文献１に記載される平板形状の六方晶フェライト磁性粒子や、特許文献２に記載される球形状の窒化鉄磁性粒子が提案されている。これらの磁性粒子を磁性塗布層に用いる場合には、垂直配向することにより、短波長記録においてより優れた電磁変換特性を示すことが知られている。
【０００６】
磁気テープの磁気特性の一つとしては、最大磁束密度（Ｂｓ）と最大残留磁束密度（Ｂｍ）との比である角型比がある。角型比は、 磁気記録再生装置のヘッド／テープ系の再生信号レベルとノイズの比(ＣＮ比)を更に向上させる重要な要因の一つである。
【０００７】
非特許文献１には、永久磁石やソレノイドコイルを用いた磁界の中を湿潤状態の磁性塗布層を通過させて磁性粒子の配向する方法が記載されている。
【０００８】
また、特許文献３には、磁気テープを挟んで異極が向き合う複数対の永久磁石を配置し、永久磁石の磁界によって磁性粒子を支持体面に垂直に配向しながら、各永久磁石対の間から乾燥風を吹き付ける方法が記載されている。
【０００９】
更に、特許文献４には、磁性塗布層を乾燥処理する乾燥処理工程の前段階で行う配向処理に用いる磁石の磁界強度と角型比との関係が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１０−１１６４１７号公報
【特許文献２】特開２００４−３３５０１９号公報
【特許文献３】特開昭５８−２０３６３２号公報
【特許文献４】特公平８−２７９４２号公報
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】「磁性材料の開発と磁粉の高分散化技術」，総合技術センター，１９８２年，ｐ６６-ｐ７３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、いずれの文献にも、永久磁石によって支持体面に垂直に配向するとともに乾燥を行う際の、永久磁石の磁界の向きと製造された磁気記録媒体の磁性層の角型比との関係については、記載されていない。
【００１３】
本発明は、角型比が良好な磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録媒体の製造装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者は、永久磁石の磁界によって磁性粒子を垂直配向する際に、角型比に及ぼす影響について鋭意検討を重ねた。その結果、永久磁石の磁界の向きが角型比に大きく影響する点に着目した。
【００１５】
本発明は、帯状の支持体と、該支持体に形成された磁性粒子を含む磁性層とを備える磁気記録媒体の製造方法であって、
搬送される前記支持体の上方に前記磁性粒子を含む塗布液を塗布して磁性塗布層を形成する塗布工程と、
前記磁性塗布層の前記磁性粒子を、前記支持体の面に対して垂直に配向するとともに、前記磁性塗布層を、熱風を用いて乾燥させる配向乾燥工程と、を有し、
前記配向乾燥工程は、搬送される前記支持体を挟んで異極が対向する複数対の永久磁石によって前記磁性粒子を配向するとともに、前記熱風を複数対の永久磁石の間から前記支持体に対して垂直方向に供給することによって前記磁性塗布層を乾燥させ、
搬送方向の最上流側の対の永久磁石と最下流側の対の永久磁石とに挟まれた配向区間において、前記複数対の永久磁石によって形成される磁界の前記支持体面における向きが同じ方向である磁気記録媒体の製造方法である。
【００１６】
また、本発明は、帯状の支持体と、該支持体に形成された磁性粒子を含む磁性層とを備える磁気記録媒体の製造装置であって、
搬送される前記支持体の上方に前記磁性粒子を含む塗布液を塗布して磁性塗布層を形成する塗布手段と、
前記磁性塗布層の前記磁性粒子を、前記支持体の面に対して垂直に配向するとともに、前記磁性塗布層を、熱風を用いて乾燥させる配向装置と、を有し、
前記配向装置は、搬送される前記支持体を挟んで異極が対向する複数対の永久磁石と、搬送方向の最上流側の対の永久磁石と最下流側の対の永久磁石とに挟まれた配向区間とを有し、前記複数対の永久磁石によって形成される磁界で前記磁性粒子を配向するとともに、前記熱風を複数対の永久磁石の間から前記支持体に対して垂直方向に供給することによって前記磁性塗布層を乾燥させ、前記配向区間における磁界の前記支持体面における向きが同じ方向である磁気記録媒体の製造装置である。
【００１７】
本発明は、磁性塗布層が塗布された支持体を配向区間に搬送し、配向区間において磁界の支持体面に対する向きが同じになるように配向を行う。配向区間では、対の永久磁石同士の間から熱風を吹き付けることで、磁性粒子の配向とともに、磁性塗布層の乾燥も行う。搬送される支持体の磁性塗布層の磁性粒子は、磁界の向きが同じである配向区間で配向されるため、磁性粒子の向きに乱れが生じることが抑えられ、均一に配向される。こうして、角型比が良好な磁性層を備えた磁気記録媒体を製造することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、垂直配向された磁性層を有する磁気記録媒体を製造する際に、角型比が良好な磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録媒体の製造装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】製造される磁気テープの断面を概略的に示す図である。
【図２】磁気テープの製造装置を示す図である。
【図３】配向装置を示す図である。
【図４】永久磁石の配置を示す図である。
【図５】磁性粒子の形状の種類と、それぞれ磁界をかけたときの容易磁化方向を示す模式図である。
【図６】比較例で使用した配向装置における永久磁石の配置を示す図である。
【図７】支持体面における磁界のパターンを示す図である。
【図８】支持体面における磁界のパターンを示す図である。
【図９】支持体面における磁界のパターンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下では、磁気記録媒体の一例として磁気テープの製造手順とそれに用いる製造装置の構成を説明する。
【００２１】
図１は、製造される磁気テープの断面を概略的に示す図である。
製造される磁気テープＭＴは、支持体Ｂ上に、非磁性層１と、磁性層２とが積層されている。非磁性層は、非磁性粒子を主成分とし、０．２〜１．５μｍの厚みで設けられる。磁性層は、磁性粒子を含み、０．０３〜０．１μmの厚みで設けられる。
【００２２】
図２は、磁気テープの製造装置を示す図である
製造装置１０は、帯状の支持体Ｂが巻回された送り出しロール１１と、非磁性層と磁性層とが順に形成された支持体Ｂを巻き取りロール１９とを有し、送り出しロール１１から送り出された支持体Ｂを搬送経路に沿って搬送しながら、磁気テープを製造する。
【００２３】
製造装置１０は、搬送される支持体Ｂの搬送方向の上流側から順に、第１の塗布装置１２と、乾燥装置１３と、第２の塗布装置１４と、配向と乾燥とを行なう配向装置２０と、乾燥装置１６とを備えている。また、支持体Ｂの搬送経路には、搬送される支持体Ｂの記録面（磁性層及び非磁性層が設けられる側の面）の反対側を支持するガイドローラが適宜設けられている。
【００２４】
第１の塗布装置１２は、非磁性粒子を含む塗布液を支持体Ｂの上面に塗布し、非磁性塗布層を形成する。
【００２５】
乾燥装置１３は、第１の塗布装置１２で形成された非磁性塗布層を乾燥させる。非磁性塗布層は、乾燥されることによって固化し、非磁性層になる。
【００２６】
第２の塗布装置１４は、非磁性層上に、磁性粒子を含む塗布液を塗布し、磁性塗布層を形成する。磁性塗布層は、湿潤状態のまま下流側へ搬送される。湿潤状態とは、固形分濃度が４０質量％以下である状態をいう。固形分濃度が４０質量％を超えていると、磁性塗布層の流動性が低下して磁性粒子が干渉し、配向の際に磁界で磁性粒子が十分回転できなくなるためである。
【００２７】
配向装置２０は、湿潤状態の磁性塗布層に含まれる磁性粒子を、支持体面に垂直に配向するとともに、磁性塗布層を乾燥させる。その後、支持体Ｂが配向装置２０の外へ搬出される際には、磁性塗布層の固形分濃度が７０質量％以上になるまで乾燥固化されていることが好ましい。
【００２８】
乾燥装置１６は、配向装置２０から搬送された支持体の磁性塗布層を更に乾燥させる。なお、乾燥部１６を設けずに、配向部２２内の乾燥風でのみ磁性塗布層の乾燥を完了させてもよい。磁性塗布層は乾燥して固化することで磁性層となる。
【００２９】
磁性層及び非磁性層が形成された支持体Ｂは、巻き取りロール１９に巻き取られて、図示しないカレンダ工程等の次工程に送られた後、所望のテープ幅に裁断され、磁気テープが完成する。
【００３０】
次に、配向装置の構成を説明する。
【００３１】
図３は、配向装置を示す図である。配向装置２０は、筐体を備え、該筐体の内部を支持体Ｂが通過する。筐体の上下にはそれぞれ、該筐体の外部から供給される熱風を内部へ導入するための通気部２４が設けられている。
【００３２】
配向装置２０の筐体内部には、支持体Ｂの一方の面（上面）の上側と、他方の面（下面）の下側に、支持体Ｂの搬送方向に沿って複数の永久磁石２２ａ，２２ｂが並べられている。複数の永久磁石２２ａ同士の間、及び複数の永久磁石２２ｂ同士の間には隙間があり、該隙間が通気部２４と連通している。通気部２４から導入された熱風が隙間を通して、搬送されている支持体Ｂの面に垂直に吹き付けられる。熱風は、図示しない排気部を通じて、配向装置２０の外部へ排出される。
【００３３】
配向部２０では、永久磁石２２ａ，２２ｂで発生する磁界を用いて、磁性塗布層に含まれる磁性粒子が支持体Ｂの面に対して垂直に配向されるとともに、湿潤状態の磁性塗布層が熱風で乾燥される。
【００３４】
複数の永久磁石２２ａ，２２ｂは、支持体Ｂを挟んで対となる。具体的には、支持体Ｂを挟んで上下に対応する位置に設けられた１個の永久磁石２２ａと１個の永久磁石２２ｂとが一つの対となる。
【００３５】
配向装置２０において、搬送方向の最上流側の対の永久磁石２２ａ，２２ｂから最下流側の対の永久磁石２２ａ，２２ｂまでの区間を配向区間Ｐとする。この配向区間Ｐでは、複数対の永久磁石２２ａ，２２ｂの磁界の向きが、支持体Ｂの面に対してどの位置でも同じ方向である。
【００３６】
図４は、永久磁石の配置を具体的に示す図である。支持体Ｂを挟んで対向する永久磁石２２ａと２２ｂとの磁極が異なっている。具体的には、支持体Ｂの磁性塗布層が形成された側の面に対向する永久磁石２２ａの磁極がＳ極であり、支持体Ｂの磁性塗布層が形成されていない側の面に対向する永久磁石２２ｂの磁極がＮ極である。そして、永久磁石２２ａ，２２ｂの間では、図中点線の矢印で示すように永久磁石２２ｂから永久磁石２２ａに向かう磁界が発生し、配向区間Ｐにおいては、支持体Ｂの面にかかる磁界の向きが同じである。
【００３７】
永久磁石２２ａ，２２ｂが配置される配向区間Ｐにおいて、支持体Ｂの面における磁界の向きが同じになるように、間隔ａ，間隔ｄ，各永久磁石２２ａ，２２ｂの長さＬ，各永久磁石２２ａ，２２ｂの幅Ｗ、各永久磁石２２ａ，２２ｂの磁力が、それぞれ調整される。
【００３８】
ここで、間隔ａは、搬送方向に隣り合う永久磁石２２ａの間隔、及び搬送方向に隣り合う永久磁石２２ｂ同士の間隔である。間隔ｄは、対の永久磁石２２ａ，２２ｂの対向する方向の間隔である。長さＬは、永久磁石２２ａ，２２ｂにおける、支持体Ｂの面に垂直方向の長さである。幅Ｗは、永久磁石２２ａ，２２ｂにおける、支持体Ｂの搬送方向の幅である。
【００３９】
配向区間Ｐにおいて、複数の永久磁石２２ａ，２２ｂは、各間隔ａが同じであって、また、各間隔ｄが同じになるように、配置されている。各永久磁石２２ａ，２２ｂの長さＬと、幅Ｗはそれぞれ同じである。また、各永久磁石２２ａ，２２ｂの強度や磁界分布は磁石の材質や形状によって決まる。
【００４０】
間隔ａ、間隔ｄ、磁石の長さＬ、磁石の幅Ｗ、及び磁石の材質を適宜設定することにより、配向区間の磁界分布をコントロールすることができる。
【００４１】
このように、配向装置２０の配向区間では、磁界は、支持体Ｂの面に垂直に永久磁石２２ｂから永久磁石２２ａに向かい、永久磁石２２ａから永久磁石２２ｂへ向かう磁界やその他の方向の磁界が存在しない。こうすれば、搬送される支持体の磁性塗布層の磁性粒子は、配向される向きに乱れが生じることが抑えられ、均一に配向される。こうして、角型比が高い磁性層を備えた磁気テープを製造することができる。
【００４２】
次に、製造される磁気テープの支持体、非磁性層、磁性層の具体的な材料と、磁性塗布層、非磁性塗布層を形成する塗布液について説明する。
【００４３】
支持体としては、ポリエチレンフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリイミド、等を挙げることができる。支持体の厚みは、通常、１μｍから２０μｍ、テープ状で使用する時は、３μｍから１０μｍが好ましい。
【００４４】
磁性塗布層の塗布液は、予め、磁性粒子、結合剤、有機用材等を混合、希釈、分散し、調製される。また、非磁性塗布層の塗布液は、非磁性無機粉末、結合剤、有機溶剤等を混合、希釈、分散し、調製したものである。磁性塗布層及び非磁性塗布層のうち少なくとも一方に、潤滑剤、研磨剤、分散剤、帯電防止剤、可塑剤、防黴剤等のように種々の機能を有する材料をその目的に応じて含有させることができる。
【００４５】
磁性塗布層及び非磁性塗布層の各塗布液は、ニーダ、ロールミル、ボールミル、サンドミル等の分散機に構成成分を混合、分散することで調製される。サンドミルによる分散処理にはガラスビーズを用いることが好ましく、ジルコニア（Ｚｒ）ビーズを用いることがより好ましい。
【００４６】
磁性粒子は、板状形状である六方晶系フェライト粉末や、球形状である窒化鉄粉末を用いることで、垂直配向の効果を増加させることができるため好ましい。
【００４７】
六方晶系フェライト粉末としては、バリウムフェライト、ストロンチウムフェライト、鉛フェライト、カルシウムフェライトの各置換体、Ｃｏ置換体等があるが、中でもバリウムフェライトが好ましい。窒化鉄としては、例えば、特開２００４−３３５０１９号公報に記載のものを用いることができる。
【００４８】
磁性粒子は、該磁性粒子の容易磁化方向をＸ方向とし、Ｘ方向に垂直な方向をＹ方向、Ｘ方向とＹ方向に垂直な方向をＺ方向としたとき、磁性粒子のＸ方向の長さＬｘ，Ｙ方向の長さＬｙ，Ｚ方向の長さＬｚが、１≦Ｌｙ／Ｌｘ＜１０、及び、１≦Ｌｚ／Ｌｘ＜１０を満たすことが好ましい。
【００４９】
図５Ａから図５Ｃは、磁性粒子の形状の種類と、容易磁化方向を示す模式図である。
【００５０】
図５Ａは、針状の磁性粒子を示し、このような磁性粒子としては、例えばマグネタイト（Ｆｅ３Ｏ４）やマグヘマイト（γ -Ｆｅ２Ｏ３）の結晶粒子があげられる。一般にこの種の磁性体は１＞Ｌｙ／Ｌｘ、及び、１＞Ｌｚ／Ｌｘとなる。
【００５１】
図５Ｂは、平板形状の磁性粒子を示し、このような磁性粒子としては、例えば、六方晶フェライト磁性粒子があげられる。一般にこの種の磁性体は１＜Ｌｙ／Ｌｘ＜１０、及び、１＜Ｌｚ／Ｌｘ＜１０となる。
【００５２】
図５Ｃは、球形状の磁性粒子を示し、このような磁性粒子としては、例えば、窒化鉄磁性粒子があげられる。球状の磁性粒子は、Ｌｙ／Ｌｘが１で、Ｌｚ／Ｌｘが１となる。
【００５３】
本発明の垂直方向に配向する方法では、図５Ａのような針状粒子はその形状から垂直方向には向きにくく、図５Ｂや図５Ｃのような１≦Ｌｙ／Ｌｘ＜１０、及び、１≦Ｌｚ／Ｌｘ＜１０を満たす磁性体に用いることがより効果を発揮する。
【００５４】
結合剤は、従来公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応型樹脂やこれらの混合物が使用できる。熱可塑性樹脂としては、ガラス転移温度が−１００℃から１５０℃、数平均分子量が１０００から２０００００、好ましくは１００００から１０００００、重合度が約５０から１０００程度のものを用いることができる。
【００５５】
結合剤としては、塩化ビニル、酢酸ビニル、ビニルアルコール、マレイン酸、アクリル酸、アクリル酸エステル、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、スチレン、ブタジエン、エチレン、ビニルブチラール、ビニルアセタール、ビニルエーテル、等を構成単位として含む重合体又は共重合体、ポリウレタン樹脂、各種ゴム系樹脂がある。磁性塗料に用いられる結合剤は、強磁性粉末に対し、５重量％から５０重量％の範囲、好ましくは１０重量％から３０重量％の範囲で用いられる。塩化ビニル系樹脂を用いる場合は５重量％から１００重量％、ポリウレタン樹脂を用いる場合は０重量％から１００重量％、ポリイソシアネートは２重量％から１００重量％の範囲でこれらを組み合わせて用いるのが好ましい。結合剤の一部に、環状構造とエーテル基とを含むポリウレタン樹脂を含まれることが特に好ましい。また、磁性層のガラス転移温度（Ｔｇ）が３０℃以上、１５０℃以下となるように結合剤を選択することが特に好ましい。
【００５６】
結合剤は、強磁性粉末に対し、５重量％〜５０重量％の範囲、好ましくは１０重量％〜３０重量％の範囲で用いられる。塩化ビニル系樹脂を用いる場合は５重量％〜１００重量％、ポリウレタン樹脂を用いる場合は０重量％〜１００重量％、ポリイソシアネートは２重量％〜１００重量％の範囲でこれらを組み合わせて用いるのが好ましい。結合剤の一部に、環状構造とエーテル基とを含むポリウレタン樹脂を含むことが特に好ましい。
【００５７】
ポリウレタンを用いる場合はガラス転移温度が−５０℃〜１００℃、破断伸びが１００％〜２０００％、破断応力は０．５×１０−２ＭＰａ〜１００×１０−２ＭＰａ（０．０５ｋｇ／ｃｍ2〜１０ｋｇ／ｃｍ2 ）、降伏点は０．５×１０−２ＭＰａ〜１００×１０−２ＭＰａ（０．０５ｋｇ／ｃｍ2〜１０ｋｇ／ｃｍ２）が好ましい。
【００５８】
ポリイソシアネートとしては、トリレンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ナフチレン−１，５−ジイソシアネート、ｏ−トルイジンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート等のイソシアネート類、また、これらのイソシアネート類とポリアルコールとの生成物、また、イソシアネート類の縮合によって生成したポリイソシアネート等を使用することができる。
【００５９】
磁性塗布層には、帯電防止剤として導電性粒子を含有することもできる。帯電防止剤としては、カーボンブラックが添加することで磁気テープ全体の表面電気抵抗を下げることができるため好ましい。
【００６０】
カーボンブラックとしては、ゴム用ファーネス、ゴム用サーマル、カラー用ブラック、導電性カーボンブラック、アセチレンブラック等が挙げられる。一般的にカーボンブラックは、帯電防止剤としての機能だけでなく、摩擦係数の低減、遮光性の向上、膜強度の向上などの機能があり、機能に応じて用いるカーボンブラックを選択することができる。
【００６１】
製造される磁気テープには、磁性層が設けられた面の反対側の面に非磁性の材料からなるバック層が設けられていてもよい。バック層は、カーボンブラックをバインダ中に分散した分散物を塗布して設けられ、磁気テープの長手方向のヤング率が５ＧＰａ〜１０ＧＰａ(５００ｋｇ／ｍｍ２〜１０００ｋｇ／ｍｍ２)であることが特に好ましい。
【００６２】
製造される磁気テープは、支持体上に非磁性層及び磁性層を積層した重層構成を適用することができる。２層の形成手段としては、図２に示す逐次塗布方式（ウェット・オン・ドライ方式）や、図示しない同時塗布方式（ウェット・オン・ウェット方式）が挙げられる。同時塗布方式は、超薄層の磁性層を形成できる点で特に優れている。
【００６３】
（実施例）
永久磁石の磁界の向きと角型比との関係を示すため、以下のような測定を行った。
【００６４】
本測定で用いる実施例及び比較例の磁気テープの具体的な構成を説明する。なお、以下の説明中の「部」の表示は「質量部」を示す。なお、実施例及び比較例はいずれも、後述する処方からなる塗布液を用いて磁性塗布層及び非磁性塗布層を形成した。
【００６５】
（磁性塗布層の塗料液の調製）
強磁性板状六方晶フェライト粉末 １００部
酸素を除く組成（モル比）：Ｂａ／Ｆｅ／Ｃｏ／Ｚｎ＝１／９／０．２／１
Ｈｃ：２３００Ｏｅ、板径：２５ｎｍ、板状比：３
ＢＥＴ比表面積：８０ｍ２／ｇ、σs：５０Ａ・ｍ２／ｋｇ（５０ｅｍｕ／ｇ）
ポリウレタン樹脂（官能基 ＳＯ３Ｎａ、官能基濃度１８０ｅｑ／ｔ）１５部
フェニルホスホン酸 ３部
α−Ａｌ２Ｏ３（粒子サイズ０．１５μｍ） ５部
ダイヤモンド粉末(平均粒径：８０ｎｍ) ２部
カーボンブラック（粒子サイズ ２０ｎｍ） ２部
シクロヘキサノン １１０部
メチルエチルケトン １００部
トルエン １００部
ブチルステアレート ２部
ステアリン酸 １部
【００６６】
（非磁性塗布層の塗料液の調製）
非磁性無機質粉体８５部
α−酸化鉄
表面処理剤：Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、長軸径：０．１５μｍ、タップ密度：０．８
針状比：７、ＢＥＴ比表面積：５２ｍ２／ｇ、ｐＨ８、ＤＢＰ吸油量：３３ｇ／１００ｇ
カーボンブラック ２０部
ＤＢＰ吸油量：１２０ｍｌ／１００ｇ、ｐＨ：８
ＢＥＴ比表面積：２５０ｍ２／ｇ、揮発分：１．５％
ポリウレタン樹脂 （官能基 ＳＯ３Ｎａ、官能基濃度１８０ｅｑ／ｔ）１５部
フェニルホスホン酸 ３部
α−Ａｌ２Ｏ３（平均粒径０．２μｍ） １０部
シクロヘキサノン １４０部
メチルエチルケトン １７０部
ブチルステアレート ２部
ステアリン酸 １部
【００６７】
上記の磁性塗布層及び非磁性塗布層の各塗布液の組成物を、それぞれオープンニーダーで６０分間混練した後、ジルコニアビ−ズ(０．５ｍｍ)を用いたサンドミルで７２０分間分散した。得られた分散液に３官能性低分子量ポリイソシアネート化合物（日本ポリウレタン製 コロネート３０４１）を６部加え、更に２０分間撹拌混合したあと、１μｍの平均孔径を有するフィルタを用いて濾過し、調製した。
【００６８】
支持体上に、非磁性塗布層の塗布液を乾燥後の厚さが１．５μｍになるように塗布し、１００℃で乾燥させた。その直後に、磁性塗布層の塗布液を乾燥後の厚さが０．０８μｍになるようにウェットオンドライ方式で塗布した。そして、永久磁石対が異なる配向装置を用いて配向、乾燥を行った。
【００６９】
実施例１から４及び比較例１では、配向は、図４に示すように、複数対の永久磁石を、配向区間において支持体面の磁界が同じになるように配置した（配置Ａ）。
【００７０】
図６は、比較例２で使用する配向装置における永久磁石の配置を説明する図である。
比較例２では、複数対の永久磁石２２ａ，２２ｂは、搬送方向に隣り合う対同士で磁極の位置が異なっており、磁界の向きが交互に反対向きになるように配置される（配置Ｂ）。
【００７１】
なお、実施例１から４及び比較例１及び２では、各永久磁石の幅Ｗを全て５０ｍｍとした。支持体を搬送する速度（搬送速度）を１５０ｍ／分とし、一対の永久磁石同士の間を通過する時間を２０ｍｓｅｃとした。また、各永久磁石２２ａ，２２ｂの磁力はどれも同じである。
【００７２】
図７Ａから７Ｅ及び図８は、支持体面の位置における磁界の強さを示すグラフである。図７Ａから７Ｅ及び図８は、搬送方向に隣り合う２対の永久磁石が配置された区間において、搬送方向の位置Ｘ（ｍｍ）に対する支持体面の垂直方向の磁束密度Ｂｚ（Ｔ）を示している。図７Ａから７Ｅ及び図８の縦軸は磁束密度Ｂｚ（Ｔ）を示し、横軸は、搬送方向の位置Ｘ（ｍｍ）を示している。なお、配向区間では対となる永久磁石が更に３個以上、搬送方向に並んでおり、実際には各図に示す磁界パターンを繰り返している。
【００７３】
実施例１では、配向装置における複数対の永久磁石の配置がＡであり、永久磁石の搬送方向の間隔ａが５ｍｍであり、対の永久磁石同士の間隔ｄが１０ｍｍである。実施例１の磁界のパターンを図７Ａに示す。この例では、磁束密度は、配向区間において、対となる永久磁石の対向領域、及び、永久磁石の間隔ａに対応する領域のいずれにおいても正であり、磁界の向きが同じである。
【００７４】
実施例２では、配向装置における複数対の永久磁石の配置がＡであり、永久磁石の搬送方向の間隔ａが８ｍｍであり、対の永久磁石同士の間隔ｄが５ｍｍである。実施例２の磁界のパターンを図７Ｂに示す。この例では、磁束密度は、配向区間において、対となる永久磁石の対向領域、及び、永久磁石の間隔ａに対応する領域のいずれにおいても正であり、磁界の向きが同じである。
【００７５】
実施例３では、配向装置における複数対の永久磁石の配置がＡであり、永久磁石の搬送方向の間隔ａが５ｍｍであり、対の永久磁石同士の間隔ｄが１５ｍｍである。実施例３の磁界のパターンを図７Ｃに示す。この例では、磁束密度は、配向区間において、対となる永久磁石の対向領域、及び、永久磁石の間隔ａに対応する領域のいずれにおいても正であり、磁界の向きが同じである。
【００７６】
実施例４では、配向装置における複数対の永久磁石の配置がＡであり、永久磁石の搬送方向の間隔ａが５ｍｍであり、対の永久磁石同士の間隔ｄが１８ｍｍである。実施例４の磁界のパターンを図７Ｄに示す。この例では、磁束密度は、配向区間において、対となる永久磁石の対向領域、及び、永久磁石の間隔ａに対応する領域のいずれにおいても正であり、磁界の向きが同じである。
【００７７】
比較例１では、配向装置における複数対の永久磁石の配置がＡであり、永久磁石の搬送方向の間隔ａが２０ｍｍであり、対の永久磁石同士の間隔ｄが５ｍｍである。実施例５の磁界のパターンを図７Ｅに示す。この例では、磁束密度は、配向区間において、対となる永久磁石の対向領域、及び、永久磁石の間隔ａに対応する領域のいずれにおいても正であり、磁界の向きが同じである。
【００７８】
比較例２では、配向装置における複数対の永久磁石の配置がＢであり、永久磁石の搬送方向の間隔ａが５ｍｍであり、対の永久磁石同士の間隔ｄが１０ｍｍである。実施例５の磁界のパターンを図８に示す。この例では、磁束密度は、配向区間において、対となる永久磁石の対向領域では正であるものの、永久磁石の間隔ａに対応する領域では負となり、搬送方向の位置によって磁界の向きが反対向きに なる。
【００７９】
評価方法としては、実施例１から４、及び比較例１及び２それぞれについて、支持体面における垂直方向の角型比を、東英工業株式会社製の振動試料型磁力計（ＶＳＭ）を用いて、磁界強度１５ｋＯｅで測定した。また、塗布した磁性塗布面の評価はＳＥＭ画像にて、配向時の磁性粒子の凝集による面状不良の有無を確認した。面状の良好なものを「○」とし、不良のものを「×」とした。評価結果を表１に示す。
【００８０】
【表１】
【００８１】
本測定の結果によれば、実施例１から４では、製造される磁気テープの角型比が０．８以上であった。この理由としては、磁性粒子の配向時に、配向区間において支持体面の磁界の向きが同じになることによって、磁性粒子の配向の乱れが生じすることなく均一に行われたためである。
【００８２】
比較例１では、角型比が実施例１から４に比べて低くなった。この理由としては、永久磁石の搬送方向の間隔ａが大きいことにより、配向区間での間隔ａに対応する領域では磁界の向きが反対向きとなり、磁性粒子の配向に乱れが生じたためである。
【００８３】
比較例２では、角型比が実施例１から４に比べて低くなった。この理由としては、配置Ｂでは、搬送方向に隣り合う永久磁石の磁極が異なるため、配向区間において、搬送方向に隣り合う永久磁石の対が互いに磁界の向きが反転しており、磁性粒子の配向に乱れが生じたためである。
【００８４】
本測定の結果から、配向区間において支持対面にかかる磁界の向きが同じになるように複数対の永久磁石を配置することで、良好な角型比の磁気テープを得られることがわかった。
【００８５】
最大磁界強度Ｈｍａｘと抗磁力Ｈｃとの比Ｈｍａｘ／Ｈｃは、１．０≦Ｈｍａｘ／Ｈｃ＜５を満たすことがより好ましい。
最大磁界強度Ｈｍａｘが抗磁力Ｈｃの１倍以下であると、磁性粒子の回転運動が遅くなり配向が確実に行われないため、良好な角型比を得られにくい。
最大磁界強度Ｈｍａｘが抗磁力Ｈｃの５倍を超えると、磁性粒子にかかる磁力が強くなりすぎるため、磁性粒子同士が配向方向に凝集し、磁性層の面状が劣化してしまう。
【００８６】
永久磁石間での最低磁界が最大磁界の６０％以上であることが好ましい。
【００８７】
次に、一対の永久磁石の間を磁気テープが通過する時間を変化させ、角型比と面状を測定した。ここでは、支持体の搬送方向の最上流側に位置する対の永久磁石において速度を測定した。
【００８８】
実施例５では、配向は、複数対の永久磁石の配置をＡとし、間隔ａが５ｍｍ、間隔ｄが５ｍｍである。複数対の永久磁石それぞれの搬送方向における幅Ｗが２００ｍｍである。支持体の搬送速度は１５０ｍ／分であり、支持体が最上流側の一対の永久磁石を通過する時間は８０ｍｓｅｃである。
【００８９】
実施例６では、配向は、複数対の永久磁石の配置をＡとし、間隔ａが５ｍｍ、間隔ｄが５ｍｍである。複数対の永久磁石それぞれの搬送方向における幅Ｗが２００ｍｍである。支持体の搬送速度は８０ｍ／分であり、支持体が最上流側の一対の永久磁石を通過する時間は１５０ｍｓｅｃである。
【００９０】
実施例７では、配向は、複数対の永久磁石の配置をＡとし、間隔ａが５ｍｍ、間隔ｄが５ｍｍである。複数対の永久磁石それぞれの搬送方向における幅Ｗが５０ｍｍである。支持体の搬送速度は１５０ｍ／分であり、支持体が最上流側の一対の永久磁石を通過する時間は２０ｍｓｅｃである。
【００９１】
比較例３では、配向は、複数対の永久磁石の配置をＡとし、間隔ａが５ｍｍ、間隔ｄが５ｍｍである。複数対の永久磁石それぞれの搬送方向における幅Ｗが２００ｍｍである。支持体の搬送速度は６０ｍ／分であり、支持体が最上流側の一対の永久磁石を通過する時間は２００ｍｓｅｃである。
【００９２】
比較例４では、配向は、複数対の永久磁石の配置をＡとし、間隔ａが５ｍｍ、間隔ｄが５ｍｍである。複数対の永久磁石それぞれの搬送方向における幅Ｗが５０ｍｍである。支持体の搬送速度は２００ｍ／分であり、支持体が最上流側の一対の永久磁石を通過する時間は１５ｍｓｅｃである。
【００９３】
実施例５から７及び比較例３及び４では、配向区間において、複数対の永久磁石によって形成される磁界の支持体面における向きが同じ方向となるように永久磁石の間隔ａ，間隔ｄ，磁石の長さＬ，磁石の幅Ｗ，各磁石の磁力を調整した。
【００９４】
実施例７及び比較例４の、支持体面にかかる磁界のパターンは図７Ａに示したものと同じである。
【００９５】
実施例５，６及び比較例３において、支持体面にかかる磁界のパターンを図９に示す。
【００９６】
図９は、支持体面の位置における磁界の強さを示すグラフである。図９は、搬送方向に隣り合う２対の永久磁石において、搬送方向の位置Ｘ（ｍｍ）に対する支持体面の垂直方向の磁束密度Ｂｚ（Ｔ）を示している。図９の縦軸は磁束密度Ｂｚ（Ｔ）を示し、横軸は、搬送方向の位置Ｘ（ｍｍ）を示している。
【００９７】
実施例及び比較例の磁性塗布層及び非磁性塗布層の処方や角型比の測定方法は、上述の測定で用いた実施例１から４と同じである。
【００９８】
本測定の結果を表２に示す。
【００９９】
【表２】
【０１００】
比較例３では、一対の永久磁石間を通過する時間が１５０ｍｓｅｃを超えるため配向の際に磁性粒子が凝集を起こし、面状不良を起こすと考えられる。
【０１０１】
比較例４では、実施例５から７に比べると、製造された磁気テープの角型比が低くかった。これは磁性粒子の配向が完了する前に、搬送方向の上流側から１番目の永久磁石間を通過し、その直後に、１番目の永久磁石と２番目の永久磁石との間隔から導入される熱風に曝されることで溶媒濃度の上昇が生じることに起因して良好な配向ができないと考えられる。特に、配向の際に磁界をかけながら乾燥する場合、乾燥が始まる前の搬送方向の上流側から１番目の永久磁石対を通過する時間が特に大きく影響すると考えられる。
【０１０２】
実施例５から７では、高い角型比を有する磁気テープが得られた。また、磁性粒子の凝集が発生しなかったため、得られた磁気テープの磁性層の面状は良好であった。
【０１０３】
本測定の結果より、各永久磁石の幅Ｗが等しい場合には、磁性塗布層が形成された支持体が、一対の永久磁石同士の間を通過するのに要する時間が２０ｍｓｅｃ以上、かつ、１５０ｍｓｅｃ以下であることが好ましいことがわかった。また、各永久磁石の幅Ｗが異なる場合であっても、少なくとも最上流側の対の永久磁石の間を通過するのに要する時間を２０ｍｓｅｃ以上、かつ、１５０ｍｓｅｃ以下とすれば、配向が開始される前に乾燥の開始が早められることが抑えられるため、高い角型比の磁気テープを得ることができ、また、磁性粒子の凝集による磁性層の面状不良も抑えられる。
【０１０４】
本明細書は以下の事項を開示するものである。
（１）帯状の支持体と、該支持体に形成された磁性粒子を含む磁性層とを備える磁気記録媒体の製造方法であって、
搬送される前記支持体に前記磁性粒子を含む塗布液を塗布して磁性塗布層を形成する塗布工程と、
前記磁性塗布層の前記磁性粒子を、前記支持体の面に対して垂直に配向するとともに、前記磁性塗布層を、熱風を用いて乾燥させる配向乾燥工程と、を有し、
前記配向乾燥工程は、搬送される前記支持体を挟んで異極が対向する複数対の永久磁石によって前記磁性粒子を配向するとともに、前記熱風を複数対の永久磁石の間から前記支持体に対して垂直方向に供給することによって前記磁性塗布層を乾燥させるものであり、
搬送方向の最上流側の対の永久磁石から最下流側の対の永久磁石までの配向区間において、前記複数対の永久磁石によって形成される磁界の前記支持体面における向きが同じ方向である磁気記録媒体の製造方法。
（２）（１）に記載の磁気記録媒体の製造方法であって、
前記支持体が少なくとも搬送方向最上流側の対の永久磁石の間を通過するのに要する時間は２０ｍｓｅｃ以上、かつ、１５０ｍｓｅｃ以下である磁気記録媒体の製造方法。
（３）（１）又は（２）に記載の磁気記録媒体の製造方法であって、
前記磁性粒子は、当該磁性粒子の容易磁化方向をＸ方向とし、Ｘ方向に垂直な方向をＹ方向、Ｘ方向とＹ方向に垂直な方向をＺ方向としたとき、当該磁性粒子のＸ方向の長さＬｘ，Ｙ方向の長さＬｙ，Ｚ方向の長さＬｚが、１≦Ｌｙ／Ｌｘ＜１０、及び、１≦Ｌｚ／Ｌｘ＜１０を満たす磁気記録媒体の製造方法。
（４）（１）から（３）のいずれか１つに記載の磁気記録媒体の製造方法であって、
前記永久磁石の磁界は、前記支持体の面の垂直方向の最大磁界強度Ｈｍａｘが前記磁性層の抗磁力Ｈｃの１．０倍から５倍の範囲である磁気記録媒体の製造方法。
（５）（１）から（４）のいずれか１つに記載の磁気記録媒体の製造方法であって、
前記支持体上に塗布された非磁性塗布層を乾燥させることで形成された非磁性層上に前記磁性塗布層を形成する磁気記録媒体の製造方法。
（６）帯状の支持体と、該支持体に形成された磁性粒子を含む磁性層とを備える磁気記録媒体の製造装置であって、
搬送される前記支持体に前記磁性粒子を含む塗布液を塗布して磁性塗布層を形成する塗布手段と、
前記磁性塗布層の前記磁性粒子を、前記支持体の面に対して垂直に配向するとともに、前記磁性塗布層を、熱風を用いて乾燥させる配向装置と、を有し、
前記配向装置は、搬送される前記支持体を挟んで異極が対向する複数対の永久磁石を有し、前記複数対の永久磁石によって形成される磁界で前記磁性粒子を配向するとともに、前記熱風を複数対の永久磁石の間から前記支持体に対して垂直方向に供給することによって前記磁性塗布層を乾燥させるものであって、搬送方向の最上流側の対の永久磁石から最下流側の対の永久磁石までの配向区間において、前記複数対の永久磁石によって形成される磁界の前記支持体面における向きが同じ方向である磁気記録媒体の製造装置。
（７）（６）に記載の磁気記録媒体の製造装置であって、
前記支持体が少なくとも搬送方向最上流側の対の永久磁石の間を通過するのに要する時間は２０ｍｓｅｃ以上、かつ、１５０ｍｓｅｃ以下である磁気記録媒体の製造装置。
（８）（６）又は（７）に記載の磁気記録媒体の製造装置であって、
前記磁性粒子は、当該磁性粒子の容易磁化方向をＸ方向とし、Ｘ方向に垂直な方向をＹ方向、Ｘ方向とＹ方向に垂直な方向をＺ方向としたとき、当該磁性粒子のＸ方向の長さＬｘ，Ｙ方向の長さＬｙ，Ｚ方向の長さＬｚが、１≦Ｌｙ／Ｌｘ＜１０、及び、１≦Ｌｚ／Ｌｘ＜１０を満たす磁気記録媒体の製造装置。
（９）（６）から（８）のいずれか１つに記載の磁気記録媒体の製造装置であって、
前記永久磁石の磁界は、該支持体の面方向の垂直方向の最大磁界強度Ｈｍａｘが磁気テープの前記磁性層の抗磁力Ｈｃの１．０倍から５倍である磁気記録媒体の製造装置。
（１０）（６）から（９）のいずれか１つに記載の磁気記録媒体の製造装置であって、
前記塗布手段が、前記支持体上に塗布された非磁性塗布層を乾燥させることで形成された非磁性層上に前記磁性塗布層を形成する磁気記録媒体の製造装置。
【符号の説明】
【０１０５】
１０ 磁気テープの製造装置
１２ 第１の塗布部
１４ 第２の塗布部
２０ 配向装置
２２ａ，２２ｂ 永久磁石
ＭＴ 磁気テープ
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録媒体の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、電子データの記録や保存のための磁気記録媒体として磁気テープが普及している。磁気テープとしては、可撓性の支持体上に、非磁性層と、磁性粒子を含む磁性層とが積層された構成のものが知られている。磁気テープ等の磁気記録媒体の磁性層は、支持体の非磁性層上に磁性粒子を含む塗布液を塗布して磁性塗布層を形成し、この磁性塗布層が湿潤状態であるうちに配向を行い、乾燥させて固化させることで形成される。配向は、磁性塗布層を磁界に曝すことで、磁性塗布層に含まれる磁性粒子の向きを一定にする処理である。
【０００３】
配向には、主に、支持体面に対して平行に配向する長手配向と、垂直に配向する垂直配向とがある。
【０００４】
従来、鉄−コバルト系の磁性粒子を用いた磁気テープを製造する際は、粒子形状が針状であるため磁性粒子を垂直配向することが難しく、長手配向する方が、製造される磁気テープの電磁変換特性を向上させる理由で優れている。
【０００５】
また、磁気テープの高密度化に伴い短波長記録に対応した、微粒子メタル磁性体の開発が進んでいる。短波長記録の場合、減磁による出力低下を抑止するため保持力の高い磁性粒子が必要となる。しかし、従来のメタル磁性体ではその形状から保持力の向上には限界があり、鉄-コバルト系磁性粒子に代わる新たな磁性体として、特許文献１に記載される平板形状の六方晶フェライト磁性粒子や、特許文献２に記載される球形状の窒化鉄磁性粒子が提案されている。これらの磁性粒子を磁性塗布層に用いる場合には、垂直配向することにより、短波長記録においてより優れた電磁変換特性を示すことが知られている。
【０００６】
磁気テープの磁気特性の一つとしては、最大磁束密度（Ｂｓ）と最大残留磁束密度（Ｂｍ）との比である角型比がある。角型比は、 磁気記録再生装置のヘッド／テープ系の再生信号レベルとノイズの比(ＣＮ比)を更に向上させる重要な要因の一つである。
【０００７】
非特許文献１には、永久磁石やソレノイドコイルを用いた磁界の中を湿潤状態の磁性塗布層を通過させて磁性粒子の配向する方法が記載されている。
【０００８】
また、特許文献３には、磁気テープを挟んで異極が向き合う複数対の永久磁石を配置し、永久磁石の磁界によって磁性粒子を支持体面に垂直に配向しながら、各永久磁石対の間から乾燥風を吹き付ける方法が記載されている。
【０００９】
更に、特許文献４には、磁性塗布層を乾燥処理する乾燥処理工程の前段階で行う配向処理に用いる磁石の磁界強度と角型比との関係が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１０−１１６４１７号公報
【特許文献２】特開２００４−３３５０１９号公報
【特許文献３】特開昭５８−２０３６３２号公報
【特許文献４】特公平８−２７９４２号公報
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】「磁性材料の開発と磁粉の高分散化技術」，総合技術センター，１９８２年，ｐ６６-ｐ７３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、いずれの文献にも、永久磁石によって支持体面に垂直に配向するとともに乾燥を行う際の、永久磁石の磁界の向きと製造された磁気記録媒体の磁性層の角型比との関係については、記載されていない。
【００１３】
本発明は、角型比が良好な磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録媒体の製造装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者は、永久磁石の磁界によって磁性粒子を垂直配向する際に、角型比に及ぼす影響について鋭意検討を重ねた。その結果、永久磁石の磁界の向きが角型比に大きく影響する点に着目した。
【００１５】
本発明は、帯状の支持体と、該支持体に形成された磁性粒子を含む磁性層とを備える磁気記録媒体の製造方法であって、
搬送される前記支持体の上方に前記磁性粒子を含む塗布液を塗布して磁性塗布層を形成する塗布工程と、
前記磁性塗布層の前記磁性粒子を、前記支持体の面に対して垂直に配向するとともに、前記磁性塗布層を、熱風を用いて乾燥させる配向乾燥工程と、を有し、
前記配向乾燥工程は、搬送される前記支持体を挟んで異極が対向する複数対の永久磁石によって前記磁性粒子を配向するとともに、前記熱風を複数対の永久磁石の間から前記支持体に対して垂直方向に供給することによって前記磁性塗布層を乾燥させ、
搬送方向の最上流側の対の永久磁石と最下流側の対の永久磁石とに挟まれた配向区間において、前記複数対の永久磁石によって形成される磁界の前記支持体面における向きが同じ方向である磁気記録媒体の製造方法である。
【００１６】
また、本発明は、帯状の支持体と、該支持体に形成された磁性粒子を含む磁性層とを備える磁気記録媒体の製造装置であって、
搬送される前記支持体の上方に前記磁性粒子を含む塗布液を塗布して磁性塗布層を形成する塗布手段と、
前記磁性塗布層の前記磁性粒子を、前記支持体の面に対して垂直に配向するとともに、前記磁性塗布層を、熱風を用いて乾燥させる配向装置と、を有し、
前記配向装置は、搬送される前記支持体を挟んで異極が対向する複数対の永久磁石と、搬送方向の最上流側の対の永久磁石と最下流側の対の永久磁石とに挟まれた配向区間とを有し、前記複数対の永久磁石によって形成される磁界で前記磁性粒子を配向するとともに、前記熱風を複数対の永久磁石の間から前記支持体に対して垂直方向に供給することによって前記磁性塗布層を乾燥させ、前記配向区間における磁界の前記支持体面における向きが同じ方向である磁気記録媒体の製造装置である。
【００１７】
本発明は、磁性塗布層が塗布された支持体を配向区間に搬送し、配向区間において磁界の支持体面に対する向きが同じになるように配向を行う。配向区間では、対の永久磁石同士の間から熱風を吹き付けることで、磁性粒子の配向とともに、磁性塗布層の乾燥も行う。搬送される支持体の磁性塗布層の磁性粒子は、磁界の向きが同じである配向区間で配向されるため、磁性粒子の向きに乱れが生じることが抑えられ、均一に配向される。こうして、角型比が良好な磁性層を備えた磁気記録媒体を製造することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、垂直配向された磁性層を有する磁気記録媒体を製造する際に、角型比が良好な磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録媒体の製造装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】製造される磁気テープの断面を概略的に示す図である。
【図２】磁気テープの製造装置を示す図である。
【図３】配向装置を示す図である。
【図４】永久磁石の配置を示す図である。
【図５】磁性粒子の形状の種類と、それぞれ磁界をかけたときの容易磁化方向を示す模式図である。
【図６】比較例で使用した配向装置における永久磁石の配置を示す図である。
【図７】支持体面における磁界のパターンを示す図である。
【図８】支持体面における磁界のパターンを示す図である。
【図９】支持体面における磁界のパターンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下では、磁気記録媒体の一例として磁気テープの製造手順とそれに用いる製造装置の構成を説明する。
【００２１】
図１は、製造される磁気テープの断面を概略的に示す図である。
製造される磁気テープＭＴは、支持体Ｂ上に、非磁性層１と、磁性層２とが積層されている。非磁性層は、非磁性粒子を主成分とし、０．２〜１．５μｍの厚みで設けられる。磁性層は、磁性粒子を含み、０．０３〜０．１μmの厚みで設けられる。
【００２２】
図２は、磁気テープの製造装置を示す図である
製造装置１０は、帯状の支持体Ｂが巻回された送り出しロール１１と、非磁性層と磁性層とが順に形成された支持体Ｂを巻き取りロール１９とを有し、送り出しロール１１から送り出された支持体Ｂを搬送経路に沿って搬送しながら、磁気テープを製造する。
【００２３】
製造装置１０は、搬送される支持体Ｂの搬送方向の上流側から順に、第１の塗布装置１２と、乾燥装置１３と、第２の塗布装置１４と、配向と乾燥とを行なう配向装置２０と、乾燥装置１６とを備えている。また、支持体Ｂの搬送経路には、搬送される支持体Ｂの記録面（磁性層及び非磁性層が設けられる側の面）の反対側を支持するガイドローラが適宜設けられている。
【００２４】
第１の塗布装置１２は、非磁性粒子を含む塗布液を支持体Ｂの上面に塗布し、非磁性塗布層を形成する。
【００２５】
乾燥装置１３は、第１の塗布装置１２で形成された非磁性塗布層を乾燥させる。非磁性塗布層は、乾燥されることによって固化し、非磁性層になる。
【００２６】
第２の塗布装置１４は、非磁性層上に、磁性粒子を含む塗布液を塗布し、磁性塗布層を形成する。磁性塗布層は、湿潤状態のまま下流側へ搬送される。湿潤状態とは、固形分濃度が４０質量％以下である状態をいう。固形分濃度が４０質量％を超えていると、磁性塗布層の流動性が低下して磁性粒子が干渉し、配向の際に磁界で磁性粒子が十分回転できなくなるためである。
【００２７】
配向装置２０は、湿潤状態の磁性塗布層に含まれる磁性粒子を、支持体面に垂直に配向するとともに、磁性塗布層を乾燥させる。その後、支持体Ｂが配向装置２０の外へ搬出される際には、磁性塗布層の固形分濃度が７０質量％以上になるまで乾燥固化されていることが好ましい。
【００２８】
乾燥装置１６は、配向装置２０から搬送された支持体の磁性塗布層を更に乾燥させる。なお、乾燥部１６を設けずに、配向部２２内の乾燥風でのみ磁性塗布層の乾燥を完了させてもよい。磁性塗布層は乾燥して固化することで磁性層となる。
【００２９】
磁性層及び非磁性層が形成された支持体Ｂは、巻き取りロール１９に巻き取られて、図示しないカレンダ工程等の次工程に送られた後、所望のテープ幅に裁断され、磁気テープが完成する。
【００３０】
次に、配向装置の構成を説明する。
【００３１】
図３は、配向装置を示す図である。配向装置２０は、筐体を備え、該筐体の内部を支持体Ｂが通過する。筐体の上下にはそれぞれ、該筐体の外部から供給される熱風を内部へ導入するための通気部２４が設けられている。
【００３２】
配向装置２０の筐体内部には、支持体Ｂの一方の面（上面）の上側と、他方の面（下面）の下側に、支持体Ｂの搬送方向に沿って複数の永久磁石２２ａ，２２ｂが並べられている。複数の永久磁石２２ａ同士の間、及び複数の永久磁石２２ｂ同士の間には隙間があり、該隙間が通気部２４と連通している。通気部２４から導入された熱風が隙間を通して、搬送されている支持体Ｂの面に垂直に吹き付けられる。熱風は、図示しない排気部を通じて、配向装置２０の外部へ排出される。
【００３３】
配向部２０では、永久磁石２２ａ，２２ｂで発生する磁界を用いて、磁性塗布層に含まれる磁性粒子が支持体Ｂの面に対して垂直に配向されるとともに、湿潤状態の磁性塗布層が熱風で乾燥される。
【００３４】
複数の永久磁石２２ａ，２２ｂは、支持体Ｂを挟んで対となる。具体的には、支持体Ｂを挟んで上下に対応する位置に設けられた１個の永久磁石２２ａと１個の永久磁石２２ｂとが一つの対となる。
【００３５】
配向装置２０において、搬送方向の最上流側の対の永久磁石２２ａ，２２ｂから最下流側の対の永久磁石２２ａ，２２ｂまでの区間を配向区間Ｐとする。この配向区間Ｐでは、複数対の永久磁石２２ａ，２２ｂの磁界の向きが、支持体Ｂの面に対してどの位置でも同じ方向である。
【００３６】
図４は、永久磁石の配置を具体的に示す図である。支持体Ｂを挟んで対向する永久磁石２２ａと２２ｂとの磁極が異なっている。具体的には、支持体Ｂの磁性塗布層が形成された側の面に対向する永久磁石２２ａの磁極がＳ極であり、支持体Ｂの磁性塗布層が形成されていない側の面に対向する永久磁石２２ｂの磁極がＮ極である。そして、永久磁石２２ａ，２２ｂの間では、図中点線の矢印で示すように永久磁石２２ｂから永久磁石２２ａに向かう磁界が発生し、配向区間Ｐにおいては、支持体Ｂの面にかかる磁界の向きが同じである。
【００３７】
永久磁石２２ａ，２２ｂが配置される配向区間Ｐにおいて、支持体Ｂの面における磁界の向きが同じになるように、間隔ａ，間隔ｄ，各永久磁石２２ａ，２２ｂの長さＬ，各永久磁石２２ａ，２２ｂの幅Ｗ、各永久磁石２２ａ，２２ｂの磁力が、それぞれ調整される。
【００３８】
ここで、間隔ａは、搬送方向に隣り合う永久磁石２２ａの間隔、及び搬送方向に隣り合う永久磁石２２ｂ同士の間隔である。間隔ｄは、対の永久磁石２２ａ，２２ｂの対向する方向の間隔である。長さＬは、永久磁石２２ａ，２２ｂにおける、支持体Ｂの面に垂直方向の長さである。幅Ｗは、永久磁石２２ａ，２２ｂにおける、支持体Ｂの搬送方向の幅である。
【００３９】
配向区間Ｐにおいて、複数の永久磁石２２ａ，２２ｂは、各間隔ａが同じであって、また、各間隔ｄが同じになるように、配置されている。各永久磁石２２ａ，２２ｂの長さＬと、幅Ｗはそれぞれ同じである。また、各永久磁石２２ａ，２２ｂの強度や磁界分布は磁石の材質や形状によって決まる。
【００４０】
間隔ａ、間隔ｄ、磁石の長さＬ、磁石の幅Ｗ、及び磁石の材質を適宜設定することにより、配向区間の磁界分布をコントロールすることができる。
【００４１】
このように、配向装置２０の配向区間では、磁界は、支持体Ｂの面に垂直に永久磁石２２ｂから永久磁石２２ａに向かい、永久磁石２２ａから永久磁石２２ｂへ向かう磁界やその他の方向の磁界が存在しない。こうすれば、搬送される支持体の磁性塗布層の磁性粒子は、配向される向きに乱れが生じることが抑えられ、均一に配向される。こうして、角型比が高い磁性層を備えた磁気テープを製造することができる。
【００４２】
次に、製造される磁気テープの支持体、非磁性層、磁性層の具体的な材料と、磁性塗布層、非磁性塗布層を形成する塗布液について説明する。
【００４３】
支持体としては、ポリエチレンフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリイミド、等を挙げることができる。支持体の厚みは、通常、１μｍから２０μｍ、テープ状で使用する時は、３μｍから１０μｍが好ましい。
【００４４】
磁性塗布層の塗布液は、予め、磁性粒子、結合剤、有機用材等を混合、希釈、分散し、調製される。また、非磁性塗布層の塗布液は、非磁性無機粉末、結合剤、有機溶剤等を混合、希釈、分散し、調製したものである。磁性塗布層及び非磁性塗布層のうち少なくとも一方に、潤滑剤、研磨剤、分散剤、帯電防止剤、可塑剤、防黴剤等のように種々の機能を有する材料をその目的に応じて含有させることができる。
【００４５】
磁性塗布層及び非磁性塗布層の各塗布液は、ニーダ、ロールミル、ボールミル、サンドミル等の分散機に構成成分を混合、分散することで調製される。サンドミルによる分散処理にはガラスビーズを用いることが好ましく、ジルコニア（Ｚｒ）ビーズを用いることがより好ましい。
【００４６】
磁性粒子は、板状形状である六方晶系フェライト粉末や、球形状である窒化鉄粉末を用いることで、垂直配向の効果を増加させることができるため好ましい。
【００４７】
六方晶系フェライト粉末としては、バリウムフェライト、ストロンチウムフェライト、鉛フェライト、カルシウムフェライトの各置換体、Ｃｏ置換体等があるが、中でもバリウムフェライトが好ましい。窒化鉄としては、例えば、特開２００４−３３５０１９号公報に記載のものを用いることができる。
【００４８】
磁性粒子は、該磁性粒子の容易磁化方向をＸ方向とし、Ｘ方向に垂直な方向をＹ方向、Ｘ方向とＹ方向に垂直な方向をＺ方向としたとき、磁性粒子のＸ方向の長さＬｘ，Ｙ方向の長さＬｙ，Ｚ方向の長さＬｚが、１≦Ｌｙ／Ｌｘ＜１０、及び、１≦Ｌｚ／Ｌｘ＜１０を満たすことが好ましい。
【００４９】
図５Ａから図５Ｃは、磁性粒子の形状の種類と、容易磁化方向を示す模式図である。
【００５０】
図５Ａは、針状の磁性粒子を示し、このような磁性粒子としては、例えばマグネタイト（Ｆｅ３Ｏ４）やマグヘマイト（γ -Ｆｅ２Ｏ３）の結晶粒子があげられる。一般にこの種の磁性体は１＞Ｌｙ／Ｌｘ、及び、１＞Ｌｚ／Ｌｘとなる。
【００５１】
図５Ｂは、平板形状の磁性粒子を示し、このような磁性粒子としては、例えば、六方晶フェライト磁性粒子があげられる。一般にこの種の磁性体は１＜Ｌｙ／Ｌｘ＜１０、及び、１＜Ｌｚ／Ｌｘ＜１０となる。
【００５２】
図５Ｃは、球形状の磁性粒子を示し、このような磁性粒子としては、例えば、窒化鉄磁性粒子があげられる。球状の磁性粒子は、Ｌｙ／Ｌｘが１で、Ｌｚ／Ｌｘが１となる。
【００５３】
本発明の垂直方向に配向する方法では、図５Ａのような針状粒子はその形状から垂直方向には向きにくく、図５Ｂや図５Ｃのような１≦Ｌｙ／Ｌｘ＜１０、及び、１≦Ｌｚ／Ｌｘ＜１０を満たす磁性体に用いることがより効果を発揮する。
【００５４】
結合剤は、従来公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応型樹脂やこれらの混合物が使用できる。熱可塑性樹脂としては、ガラス転移温度が−１００℃から１５０℃、数平均分子量が１０００から２０００００、好ましくは１００００から１０００００、重合度が約５０から１０００程度のものを用いることができる。
【００５５】
結合剤としては、塩化ビニル、酢酸ビニル、ビニルアルコール、マレイン酸、アクリル酸、アクリル酸エステル、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、スチレン、ブタジエン、エチレン、ビニルブチラール、ビニルアセタール、ビニルエーテル、等を構成単位として含む重合体又は共重合体、ポリウレタン樹脂、各種ゴム系樹脂がある。磁性塗料に用いられる結合剤は、強磁性粉末に対し、５重量％から５０重量％の範囲、好ましくは１０重量％から３０重量％の範囲で用いられる。塩化ビニル系樹脂を用いる場合は５重量％から１００重量％、ポリウレタン樹脂を用いる場合は０重量％から１００重量％、ポリイソシアネートは２重量％から１００重量％の範囲でこれらを組み合わせて用いるのが好ましい。結合剤の一部に、環状構造とエーテル基とを含むポリウレタン樹脂を含まれることが特に好ましい。また、磁性層のガラス転移温度（Ｔｇ）が３０℃以上、１５０℃以下となるように結合剤を選択することが特に好ましい。
【００５６】
結合剤は、強磁性粉末に対し、５重量％〜５０重量％の範囲、好ましくは１０重量％〜３０重量％の範囲で用いられる。塩化ビニル系樹脂を用いる場合は５重量％〜１００重量％、ポリウレタン樹脂を用いる場合は０重量％〜１００重量％、ポリイソシアネートは２重量％〜１００重量％の範囲でこれらを組み合わせて用いるのが好ましい。結合剤の一部に、環状構造とエーテル基とを含むポリウレタン樹脂を含むことが特に好ましい。
【００５７】
ポリウレタンを用いる場合はガラス転移温度が−５０℃〜１００℃、破断伸びが１００％〜２０００％、破断応力は０．５×１０−２ＭＰａ〜１００×１０−２ＭＰａ（０．０５ｋｇ／ｃｍ2〜１０ｋｇ／ｃｍ2 ）、降伏点は０．５×１０−２ＭＰａ〜１００×１０−２ＭＰａ（０．０５ｋｇ／ｃｍ2〜１０ｋｇ／ｃｍ２）が好ましい。
【００５８】
ポリイソシアネートとしては、トリレンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ナフチレン−１，５−ジイソシアネート、ｏ−トルイジンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート等のイソシアネート類、また、これらのイソシアネート類とポリアルコールとの生成物、また、イソシアネート類の縮合によって生成したポリイソシアネート等を使用することができる。
【００５９】
磁性塗布層には、帯電防止剤として導電性粒子を含有することもできる。帯電防止剤としては、カーボンブラックが添加することで磁気テープ全体の表面電気抵抗を下げることができるため好ましい。
【００６０】
カーボンブラックとしては、ゴム用ファーネス、ゴム用サーマル、カラー用ブラック、導電性カーボンブラック、アセチレンブラック等が挙げられる。一般的にカーボンブラックは、帯電防止剤としての機能だけでなく、摩擦係数の低減、遮光性の向上、膜強度の向上などの機能があり、機能に応じて用いるカーボンブラックを選択することができる。
【００６１】
製造される磁気テープには、磁性層が設けられた面の反対側の面に非磁性の材料からなるバック層が設けられていてもよい。バック層は、カーボンブラックをバインダ中に分散した分散物を塗布して設けられ、磁気テープの長手方向のヤング率が５ＧＰａ〜１０ＧＰａ(５００ｋｇ／ｍｍ２〜１０００ｋｇ／ｍｍ２)であることが特に好ましい。
【００６２】
製造される磁気テープは、支持体上に非磁性層及び磁性層を積層した重層構成を適用することができる。２層の形成手段としては、図２に示す逐次塗布方式（ウェット・オン・ドライ方式）や、図示しない同時塗布方式（ウェット・オン・ウェット方式）が挙げられる。同時塗布方式は、超薄層の磁性層を形成できる点で特に優れている。
【００６３】
（実施例）
永久磁石の磁界の向きと角型比との関係を示すため、以下のような測定を行った。
【００６４】
本測定で用いる実施例及び比較例の磁気テープの具体的な構成を説明する。なお、以下の説明中の「部」の表示は「質量部」を示す。なお、実施例及び比較例はいずれも、後述する処方からなる塗布液を用いて磁性塗布層及び非磁性塗布層を形成した。
【００６５】
（磁性塗布層の塗料液の調製）
強磁性板状六方晶フェライト粉末 １００部
酸素を除く組成（モル比）：Ｂａ／Ｆｅ／Ｃｏ／Ｚｎ＝１／９／０．２／１
Ｈｃ：２３００Ｏｅ、板径：２５ｎｍ、板状比：３
ＢＥＴ比表面積：８０ｍ２／ｇ、σs：５０Ａ・ｍ２／ｋｇ（５０ｅｍｕ／ｇ）
ポリウレタン樹脂（官能基 ＳＯ３Ｎａ、官能基濃度１８０ｅｑ／ｔ）１５部
フェニルホスホン酸 ３部
α−Ａｌ２Ｏ３（粒子サイズ０．１５μｍ） ５部
ダイヤモンド粉末(平均粒径：８０ｎｍ) ２部
カーボンブラック（粒子サイズ ２０ｎｍ） ２部
シクロヘキサノン １１０部
メチルエチルケトン １００部
トルエン １００部
ブチルステアレート ２部
ステアリン酸 １部
【００６６】
（非磁性塗布層の塗料液の調製）
非磁性無機質粉体８５部
α−酸化鉄
表面処理剤：Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、長軸径：０．１５μｍ、タップ密度：０．８
針状比：７、ＢＥＴ比表面積：５２ｍ２／ｇ、ｐＨ８、ＤＢＰ吸油量：３３ｇ／１００ｇ
カーボンブラック ２０部
ＤＢＰ吸油量：１２０ｍｌ／１００ｇ、ｐＨ：８
ＢＥＴ比表面積：２５０ｍ２／ｇ、揮発分：１．５％
ポリウレタン樹脂 （官能基 ＳＯ３Ｎａ、官能基濃度１８０ｅｑ／ｔ）１５部
フェニルホスホン酸 ３部
α−Ａｌ２Ｏ３（平均粒径０．２μｍ） １０部
シクロヘキサノン １４０部
メチルエチルケトン １７０部
ブチルステアレート ２部
ステアリン酸 １部
【００６７】
上記の磁性塗布層及び非磁性塗布層の各塗布液の組成物を、それぞれオープンニーダーで６０分間混練した後、ジルコニアビ−ズ(０．５ｍｍ)を用いたサンドミルで７２０分間分散した。得られた分散液に３官能性低分子量ポリイソシアネート化合物（日本ポリウレタン製 コロネート３０４１）を６部加え、更に２０分間撹拌混合したあと、１μｍの平均孔径を有するフィルタを用いて濾過し、調製した。
【００６８】
支持体上に、非磁性塗布層の塗布液を乾燥後の厚さが１．５μｍになるように塗布し、１００℃で乾燥させた。その直後に、磁性塗布層の塗布液を乾燥後の厚さが０．０８μｍになるようにウェットオンドライ方式で塗布した。そして、永久磁石対が異なる配向装置を用いて配向、乾燥を行った。
【００６９】
実施例１から４及び比較例１では、配向は、図４に示すように、複数対の永久磁石を、配向区間において支持体面の磁界が同じになるように配置した（配置Ａ）。
【００７０】
図６は、比較例２で使用する配向装置における永久磁石の配置を説明する図である。
比較例２では、複数対の永久磁石２２ａ，２２ｂは、搬送方向に隣り合う対同士で磁極の位置が異なっており、磁界の向きが交互に反対向きになるように配置される（配置Ｂ）。
【００７１】
なお、実施例１から４及び比較例１及び２では、各永久磁石の幅Ｗを全て５０ｍｍとした。支持体を搬送する速度（搬送速度）を１５０ｍ／分とし、一対の永久磁石同士の間を通過する時間を２０ｍｓｅｃとした。また、各永久磁石２２ａ，２２ｂの磁力はどれも同じである。
【００７２】
図７Ａから７Ｅ及び図８は、支持体面の位置における磁界の強さを示すグラフである。図７Ａから７Ｅ及び図８は、搬送方向に隣り合う２対の永久磁石が配置された区間において、搬送方向の位置Ｘ（ｍｍ）に対する支持体面の垂直方向の磁束密度Ｂｚ（Ｔ）を示している。図７Ａから７Ｅ及び図８の縦軸は磁束密度Ｂｚ（Ｔ）を示し、横軸は、搬送方向の位置Ｘ（ｍｍ）を示している。なお、配向区間では対となる永久磁石が更に３個以上、搬送方向に並んでおり、実際には各図に示す磁界パターンを繰り返している。
【００７３】
実施例１では、配向装置における複数対の永久磁石の配置がＡであり、永久磁石の搬送方向の間隔ａが５ｍｍであり、対の永久磁石同士の間隔ｄが１０ｍｍである。実施例１の磁界のパターンを図７Ａに示す。この例では、磁束密度は、配向区間において、対となる永久磁石の対向領域、及び、永久磁石の間隔ａに対応する領域のいずれにおいても正であり、磁界の向きが同じである。
【００７４】
実施例２では、配向装置における複数対の永久磁石の配置がＡであり、永久磁石の搬送方向の間隔ａが８ｍｍであり、対の永久磁石同士の間隔ｄが５ｍｍである。実施例２の磁界のパターンを図７Ｂに示す。この例では、磁束密度は、配向区間において、対となる永久磁石の対向領域、及び、永久磁石の間隔ａに対応する領域のいずれにおいても正であり、磁界の向きが同じである。
【００７５】
実施例３では、配向装置における複数対の永久磁石の配置がＡであり、永久磁石の搬送方向の間隔ａが５ｍｍであり、対の永久磁石同士の間隔ｄが１５ｍｍである。実施例３の磁界のパターンを図７Ｃに示す。この例では、磁束密度は、配向区間において、対となる永久磁石の対向領域、及び、永久磁石の間隔ａに対応する領域のいずれにおいても正であり、磁界の向きが同じである。
【００７６】
実施例４では、配向装置における複数対の永久磁石の配置がＡであり、永久磁石の搬送方向の間隔ａが５ｍｍであり、対の永久磁石同士の間隔ｄが１８ｍｍである。実施例４の磁界のパターンを図７Ｄに示す。この例では、磁束密度は、配向区間において、対となる永久磁石の対向領域、及び、永久磁石の間隔ａに対応する領域のいずれにおいても正であり、磁界の向きが同じである。
【００７７】
比較例１では、配向装置における複数対の永久磁石の配置がＡであり、永久磁石の搬送方向の間隔ａが２０ｍｍであり、対の永久磁石同士の間隔ｄが５ｍｍである。実施例５の磁界のパターンを図７Ｅに示す。この例では、磁束密度は、配向区間において、対となる永久磁石の対向領域、及び、永久磁石の間隔ａに対応する領域のいずれにおいても正であり、磁界の向きが同じである。
【００７８】
比較例２では、配向装置における複数対の永久磁石の配置がＢであり、永久磁石の搬送方向の間隔ａが５ｍｍであり、対の永久磁石同士の間隔ｄが１０ｍｍである。実施例５の磁界のパターンを図８に示す。この例では、磁束密度は、配向区間において、対となる永久磁石の対向領域では正であるものの、永久磁石の間隔ａに対応する領域では負となり、搬送方向の位置によって磁界の向きが反対向きに なる。
【００７９】
評価方法としては、実施例１から４、及び比較例１及び２それぞれについて、支持体面における垂直方向の角型比を、東英工業株式会社製の振動試料型磁力計（ＶＳＭ）を用いて、磁界強度１５ｋＯｅで測定した。また、塗布した磁性塗布面の評価はＳＥＭ画像にて、配向時の磁性粒子の凝集による面状不良の有無を確認した。面状の良好なものを「○」とし、不良のものを「×」とした。評価結果を表１に示す。
【００８０】
【表１】
【００８１】
本測定の結果によれば、実施例１から４では、製造される磁気テープの角型比が０．８以上であった。この理由としては、磁性粒子の配向時に、配向区間において支持体面の磁界の向きが同じになることによって、磁性粒子の配向の乱れが生じすることなく均一に行われたためである。
【００８２】
比較例１では、角型比が実施例１から４に比べて低くなった。この理由としては、永久磁石の搬送方向の間隔ａが大きいことにより、配向区間での間隔ａに対応する領域では磁界の向きが反対向きとなり、磁性粒子の配向に乱れが生じたためである。
【００８３】
比較例２では、角型比が実施例１から４に比べて低くなった。この理由としては、配置Ｂでは、搬送方向に隣り合う永久磁石の磁極が異なるため、配向区間において、搬送方向に隣り合う永久磁石の対が互いに磁界の向きが反転しており、磁性粒子の配向に乱れが生じたためである。
【００８４】
本測定の結果から、配向区間において支持対面にかかる磁界の向きが同じになるように複数対の永久磁石を配置することで、良好な角型比の磁気テープを得られることがわかった。
【００８５】
最大磁界強度Ｈｍａｘと抗磁力Ｈｃとの比Ｈｍａｘ／Ｈｃは、１．０≦Ｈｍａｘ／Ｈｃ＜５を満たすことがより好ましい。
最大磁界強度Ｈｍａｘが抗磁力Ｈｃの１倍以下であると、磁性粒子の回転運動が遅くなり配向が確実に行われないため、良好な角型比を得られにくい。
最大磁界強度Ｈｍａｘが抗磁力Ｈｃの５倍を超えると、磁性粒子にかかる磁力が強くなりすぎるため、磁性粒子同士が配向方向に凝集し、磁性層の面状が劣化してしまう。
【００８６】
永久磁石間での最低磁界が最大磁界の６０％以上であることが好ましい。
【００８７】
次に、一対の永久磁石の間を磁気テープが通過する時間を変化させ、角型比と面状を測定した。ここでは、支持体の搬送方向の最上流側に位置する対の永久磁石において速度を測定した。
【００８８】
実施例５では、配向は、複数対の永久磁石の配置をＡとし、間隔ａが５ｍｍ、間隔ｄが５ｍｍである。複数対の永久磁石それぞれの搬送方向における幅Ｗが２００ｍｍである。支持体の搬送速度は１５０ｍ／分であり、支持体が最上流側の一対の永久磁石を通過する時間は８０ｍｓｅｃである。
【００８９】
実施例６では、配向は、複数対の永久磁石の配置をＡとし、間隔ａが５ｍｍ、間隔ｄが５ｍｍである。複数対の永久磁石それぞれの搬送方向における幅Ｗが２００ｍｍである。支持体の搬送速度は８０ｍ／分であり、支持体が最上流側の一対の永久磁石を通過する時間は１５０ｍｓｅｃである。
【００９０】
実施例７では、配向は、複数対の永久磁石の配置をＡとし、間隔ａが５ｍｍ、間隔ｄが５ｍｍである。複数対の永久磁石それぞれの搬送方向における幅Ｗが５０ｍｍである。支持体の搬送速度は１５０ｍ／分であり、支持体が最上流側の一対の永久磁石を通過する時間は２０ｍｓｅｃである。
【００９１】
比較例３では、配向は、複数対の永久磁石の配置をＡとし、間隔ａが５ｍｍ、間隔ｄが５ｍｍである。複数対の永久磁石それぞれの搬送方向における幅Ｗが２００ｍｍである。支持体の搬送速度は６０ｍ／分であり、支持体が最上流側の一対の永久磁石を通過する時間は２００ｍｓｅｃである。
【００９２】
比較例４では、配向は、複数対の永久磁石の配置をＡとし、間隔ａが５ｍｍ、間隔ｄが５ｍｍである。複数対の永久磁石それぞれの搬送方向における幅Ｗが５０ｍｍである。支持体の搬送速度は２００ｍ／分であり、支持体が最上流側の一対の永久磁石を通過する時間は１５ｍｓｅｃである。
【００９３】
実施例５から７及び比較例３及び４では、配向区間において、複数対の永久磁石によって形成される磁界の支持体面における向きが同じ方向となるように永久磁石の間隔ａ，間隔ｄ，磁石の長さＬ，磁石の幅Ｗ，各磁石の磁力を調整した。
【００９４】
実施例７及び比較例４の、支持体面にかかる磁界のパターンは図７Ａに示したものと同じである。
【００９５】
実施例５，６及び比較例３において、支持体面にかかる磁界のパターンを図９に示す。
【００９６】
図９は、支持体面の位置における磁界の強さを示すグラフである。図９は、搬送方向に隣り合う２対の永久磁石において、搬送方向の位置Ｘ（ｍｍ）に対する支持体面の垂直方向の磁束密度Ｂｚ（Ｔ）を示している。図９の縦軸は磁束密度Ｂｚ（Ｔ）を示し、横軸は、搬送方向の位置Ｘ（ｍｍ）を示している。
【００９７】
実施例及び比較例の磁性塗布層及び非磁性塗布層の処方や角型比の測定方法は、上述の測定で用いた実施例１から４と同じである。
【００９８】
本測定の結果を表２に示す。
【００９９】
【表２】
【０１００】
比較例３では、一対の永久磁石間を通過する時間が１５０ｍｓｅｃを超えるため配向の際に磁性粒子が凝集を起こし、面状不良を起こすと考えられる。
【０１０１】
比較例４では、実施例５から７に比べると、製造された磁気テープの角型比が低くかった。これは磁性粒子の配向が完了する前に、搬送方向の上流側から１番目の永久磁石間を通過し、その直後に、１番目の永久磁石と２番目の永久磁石との間隔から導入される熱風に曝されることで溶媒濃度の上昇が生じることに起因して良好な配向ができないと考えられる。特に、配向の際に磁界をかけながら乾燥する場合、乾燥が始まる前の搬送方向の上流側から１番目の永久磁石対を通過する時間が特に大きく影響すると考えられる。
【０１０２】
実施例５から７では、高い角型比を有する磁気テープが得られた。また、磁性粒子の凝集が発生しなかったため、得られた磁気テープの磁性層の面状は良好であった。
【０１０３】
本測定の結果より、各永久磁石の幅Ｗが等しい場合には、磁性塗布層が形成された支持体が、一対の永久磁石同士の間を通過するのに要する時間が２０ｍｓｅｃ以上、かつ、１５０ｍｓｅｃ以下であることが好ましいことがわかった。また、各永久磁石の幅Ｗが異なる場合であっても、少なくとも最上流側の対の永久磁石の間を通過するのに要する時間を２０ｍｓｅｃ以上、かつ、１５０ｍｓｅｃ以下とすれば、配向が開始される前に乾燥の開始が早められることが抑えられるため、高い角型比の磁気テープを得ることができ、また、磁性粒子の凝集による磁性層の面状不良も抑えられる。
【０１０４】
本明細書は以下の事項を開示するものである。
（１）帯状の支持体と、該支持体に形成された磁性粒子を含む磁性層とを備える磁気記録媒体の製造方法であって、
搬送される前記支持体に前記磁性粒子を含む塗布液を塗布して磁性塗布層を形成する塗布工程と、
前記磁性塗布層の前記磁性粒子を、前記支持体の面に対して垂直に配向するとともに、前記磁性塗布層を、熱風を用いて乾燥させる配向乾燥工程と、を有し、
前記配向乾燥工程は、搬送される前記支持体を挟んで異極が対向する複数対の永久磁石によって前記磁性粒子を配向するとともに、前記熱風を複数対の永久磁石の間から前記支持体に対して垂直方向に供給することによって前記磁性塗布層を乾燥させるものであり、
搬送方向の最上流側の対の永久磁石から最下流側の対の永久磁石までの配向区間において、前記複数対の永久磁石によって形成される磁界の前記支持体面における向きが同じ方向である磁気記録媒体の製造方法。
（２）（１）に記載の磁気記録媒体の製造方法であって、
前記支持体が少なくとも搬送方向最上流側の対の永久磁石の間を通過するのに要する時間は２０ｍｓｅｃ以上、かつ、１５０ｍｓｅｃ以下である磁気記録媒体の製造方法。
（３）（１）又は（２）に記載の磁気記録媒体の製造方法であって、
前記磁性粒子は、当該磁性粒子の容易磁化方向をＸ方向とし、Ｘ方向に垂直な方向をＹ方向、Ｘ方向とＹ方向に垂直な方向をＺ方向としたとき、当該磁性粒子のＸ方向の長さＬｘ，Ｙ方向の長さＬｙ，Ｚ方向の長さＬｚが、１≦Ｌｙ／Ｌｘ＜１０、及び、１≦Ｌｚ／Ｌｘ＜１０を満たす磁気記録媒体の製造方法。
（４）（１）から（３）のいずれか１つに記載の磁気記録媒体の製造方法であって、
前記永久磁石の磁界は、前記支持体の面の垂直方向の最大磁界強度Ｈｍａｘが前記磁性層の抗磁力Ｈｃの１．０倍から５倍の範囲である磁気記録媒体の製造方法。
（５）（１）から（４）のいずれか１つに記載の磁気記録媒体の製造方法であって、
前記支持体上に塗布された非磁性塗布層を乾燥させることで形成された非磁性層上に前記磁性塗布層を形成する磁気記録媒体の製造方法。
（６）帯状の支持体と、該支持体に形成された磁性粒子を含む磁性層とを備える磁気記録媒体の製造装置であって、
搬送される前記支持体に前記磁性粒子を含む塗布液を塗布して磁性塗布層を形成する塗布手段と、
前記磁性塗布層の前記磁性粒子を、前記支持体の面に対して垂直に配向するとともに、前記磁性塗布層を、熱風を用いて乾燥させる配向装置と、を有し、
前記配向装置は、搬送される前記支持体を挟んで異極が対向する複数対の永久磁石を有し、前記複数対の永久磁石によって形成される磁界で前記磁性粒子を配向するとともに、前記熱風を複数対の永久磁石の間から前記支持体に対して垂直方向に供給することによって前記磁性塗布層を乾燥させるものであって、搬送方向の最上流側の対の永久磁石から最下流側の対の永久磁石までの配向区間において、前記複数対の永久磁石によって形成される磁界の前記支持体面における向きが同じ方向である磁気記録媒体の製造装置。
（７）（６）に記載の磁気記録媒体の製造装置であって、
前記支持体が少なくとも搬送方向最上流側の対の永久磁石の間を通過するのに要する時間は２０ｍｓｅｃ以上、かつ、１５０ｍｓｅｃ以下である磁気記録媒体の製造装置。
（８）（６）又は（７）に記載の磁気記録媒体の製造装置であって、
前記磁性粒子は、当該磁性粒子の容易磁化方向をＸ方向とし、Ｘ方向に垂直な方向をＹ方向、Ｘ方向とＹ方向に垂直な方向をＺ方向としたとき、当該磁性粒子のＸ方向の長さＬｘ，Ｙ方向の長さＬｙ，Ｚ方向の長さＬｚが、１≦Ｌｙ／Ｌｘ＜１０、及び、１≦Ｌｚ／Ｌｘ＜１０を満たす磁気記録媒体の製造装置。
（９）（６）から（８）のいずれか１つに記載の磁気記録媒体の製造装置であって、
前記永久磁石の磁界は、該支持体の面方向の垂直方向の最大磁界強度Ｈｍａｘが磁気テープの前記磁性層の抗磁力Ｈｃの１．０倍から５倍である磁気記録媒体の製造装置。
（１０）（６）から（９）のいずれか１つに記載の磁気記録媒体の製造装置であって、
前記塗布手段が、前記支持体上に塗布された非磁性塗布層を乾燥させることで形成された非磁性層上に前記磁性塗布層を形成する磁気記録媒体の製造装置。
【符号の説明】
【０１０５】
１０ 磁気テープの製造装置
１２ 第１の塗布部
１４ 第２の塗布部
２０ 配向装置
２２ａ，２２ｂ 永久磁石
ＭＴ 磁気テープ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状の支持体と、該支持体に形成された磁性粒子を含む磁性層とを備える磁気記録媒体の製造方法であって、
搬送される前記支持体に前記磁性粒子を含む塗布液を塗布して磁性塗布層を形成する塗布工程と、
前記磁性塗布層の前記磁性粒子を、前記支持体の面に対して垂直に配向するとともに、前記磁性塗布層を、熱風を用いて乾燥させる配向乾燥工程と、を有し、
前記配向乾燥工程は、搬送される前記支持体を挟んで異極が対向する複数対の永久磁石によって前記磁性粒子を配向するとともに、前記熱風を複数対の永久磁石の間から前記支持体に対して垂直方向に供給することによって前記磁性塗布層を乾燥させるものであり、
搬送方向の最上流側の対の永久磁石から最下流側の対の永久磁石までの配向区間において、前記複数対の永久磁石によって形成される磁界の前記支持体面における向きが同じ方向である磁気記録媒体の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の磁気記録媒体の製造方法であって、
前記支持体が少なくとも搬送方向最上流側の対の永久磁石の間を通過するのに要する時間は２０ｍｓｅｃ以上、かつ、１５０ｍｓｅｃ以下である磁気記録媒体の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の磁気記録媒体の製造方法であって、
前記磁性粒子は、当該磁性粒子の容易磁化方向をＸ方向とし、Ｘ方向に垂直な方向をＹ方向、Ｘ方向とＹ方向に垂直な方向をＺ方向としたとき、当該磁性粒子のＸ方向の長さＬｘ，Ｙ方向の長さＬｙ，Ｚ方向の長さＬｚが、１≦Ｌｙ／Ｌｘ＜１０、及び、１≦Ｌｚ／Ｌｘ＜１０を満たす磁気記録媒体の製造方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１つに記載の磁気記録媒体の製造方法であって、
前記永久磁石の磁界は、前記支持体の面の垂直方向の最大磁界強度Ｈｍａｘが前記磁性層の抗磁力Ｈｃの１．０倍から５倍の範囲である磁気記録媒体の製造方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１つに記載の磁気記録媒体の製造方法であって、
前記支持体上に塗布された非磁性塗布層を乾燥させることで形成された非磁性層上に前記磁性塗布層を形成する磁気記録媒体の製造方法。
【請求項６】
帯状の支持体と、該支持体に形成された磁性粒子を含む磁性層とを備える磁気記録媒体の製造装置であって、
搬送される前記支持体に前記磁性粒子を含む塗布液を塗布して磁性塗布層を形成する塗布手段と、
前記磁性塗布層の前記磁性粒子を、前記支持体の面に対して垂直に配向するとともに、前記磁性塗布層を、熱風を用いて乾燥させる配向装置と、を有し、
前記配向装置は、搬送される前記支持体を挟んで異極が対向する複数対の永久磁石を有し、前記複数対の永久磁石によって形成される磁界で前記磁性粒子を配向するとともに、前記熱風を複数対の永久磁石の間から前記支持体に対して垂直方向に供給することによって前記磁性塗布層を乾燥させるものであって、搬送方向の最上流側の対の永久磁石から最下流側の対の永久磁石までの配向区間において、前記複数対の永久磁石によって形成される磁界の前記支持体面における向きが同じ方向である磁気記録媒体の製造装置。
【請求項７】
請求項６に記載の磁気記録媒体の製造装置であって、
前記支持体が少なくとも搬送方向最上流側の対の永久磁石の間を通過するのに要する時間は２０ｍｓｅｃ以上、かつ、１５０ｍｓｅｃ以下である磁気記録媒体の製造装置。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の磁気記録媒体の製造装置であって、
前記磁性粒子は、当該磁性粒子の容易磁化方向をＸ方向とし、Ｘ方向に垂直な方向をＹ方向、Ｘ方向とＹ方向に垂直な方向をＺ方向としたとき、当該磁性粒子のＸ方向の長さＬｘ，Ｙ方向の長さＬｙ，Ｚ方向の長さＬｚが、１≦Ｌｙ／Ｌｘ＜１０、及び、１≦Ｌｚ／Ｌｘ＜１０を満たす磁気記録媒体の製造装置。
【請求項９】
請求項６から８のいずれか１つに記載の磁気記録媒体の製造装置であって、
前記永久磁石の磁界は、該支持体の面方向の垂直方向の最大磁界強度Ｈｍａｘが磁気テープの前記磁性層の抗磁力Ｈｃの１．０倍から５倍である磁気記録媒体の製造装置。
【請求項１０】
請求項６から９のいずれか１つに記載の磁気記録媒体の製造装置であって、
前記塗布手段が、前記支持体上に塗布された非磁性塗布層を乾燥させることで形成された非磁性層上に前記磁性塗布層を形成する磁気記録媒体の製造装置。
【請求項１】
帯状の支持体と、該支持体に形成された磁性粒子を含む磁性層とを備える磁気記録媒体の製造方法であって、
搬送される前記支持体に前記磁性粒子を含む塗布液を塗布して磁性塗布層を形成する塗布工程と、
前記磁性塗布層の前記磁性粒子を、前記支持体の面に対して垂直に配向するとともに、前記磁性塗布層を、熱風を用いて乾燥させる配向乾燥工程と、を有し、
前記配向乾燥工程は、搬送される前記支持体を挟んで異極が対向する複数対の永久磁石によって前記磁性粒子を配向するとともに、前記熱風を複数対の永久磁石の間から前記支持体に対して垂直方向に供給することによって前記磁性塗布層を乾燥させるものであり、
搬送方向の最上流側の対の永久磁石から最下流側の対の永久磁石までの配向区間において、前記複数対の永久磁石によって形成される磁界の前記支持体面における向きが同じ方向である磁気記録媒体の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の磁気記録媒体の製造方法であって、
前記支持体が少なくとも搬送方向最上流側の対の永久磁石の間を通過するのに要する時間は２０ｍｓｅｃ以上、かつ、１５０ｍｓｅｃ以下である磁気記録媒体の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の磁気記録媒体の製造方法であって、
前記磁性粒子は、当該磁性粒子の容易磁化方向をＸ方向とし、Ｘ方向に垂直な方向をＹ方向、Ｘ方向とＹ方向に垂直な方向をＺ方向としたとき、当該磁性粒子のＸ方向の長さＬｘ，Ｙ方向の長さＬｙ，Ｚ方向の長さＬｚが、１≦Ｌｙ／Ｌｘ＜１０、及び、１≦Ｌｚ／Ｌｘ＜１０を満たす磁気記録媒体の製造方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１つに記載の磁気記録媒体の製造方法であって、
前記永久磁石の磁界は、前記支持体の面の垂直方向の最大磁界強度Ｈｍａｘが前記磁性層の抗磁力Ｈｃの１．０倍から５倍の範囲である磁気記録媒体の製造方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１つに記載の磁気記録媒体の製造方法であって、
前記支持体上に塗布された非磁性塗布層を乾燥させることで形成された非磁性層上に前記磁性塗布層を形成する磁気記録媒体の製造方法。
【請求項６】
帯状の支持体と、該支持体に形成された磁性粒子を含む磁性層とを備える磁気記録媒体の製造装置であって、
搬送される前記支持体に前記磁性粒子を含む塗布液を塗布して磁性塗布層を形成する塗布手段と、
前記磁性塗布層の前記磁性粒子を、前記支持体の面に対して垂直に配向するとともに、前記磁性塗布層を、熱風を用いて乾燥させる配向装置と、を有し、
前記配向装置は、搬送される前記支持体を挟んで異極が対向する複数対の永久磁石を有し、前記複数対の永久磁石によって形成される磁界で前記磁性粒子を配向するとともに、前記熱風を複数対の永久磁石の間から前記支持体に対して垂直方向に供給することによって前記磁性塗布層を乾燥させるものであって、搬送方向の最上流側の対の永久磁石から最下流側の対の永久磁石までの配向区間において、前記複数対の永久磁石によって形成される磁界の前記支持体面における向きが同じ方向である磁気記録媒体の製造装置。
【請求項７】
請求項６に記載の磁気記録媒体の製造装置であって、
前記支持体が少なくとも搬送方向最上流側の対の永久磁石の間を通過するのに要する時間は２０ｍｓｅｃ以上、かつ、１５０ｍｓｅｃ以下である磁気記録媒体の製造装置。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の磁気記録媒体の製造装置であって、
前記磁性粒子は、当該磁性粒子の容易磁化方向をＸ方向とし、Ｘ方向に垂直な方向をＹ方向、Ｘ方向とＹ方向に垂直な方向をＺ方向としたとき、当該磁性粒子のＸ方向の長さＬｘ，Ｙ方向の長さＬｙ，Ｚ方向の長さＬｚが、１≦Ｌｙ／Ｌｘ＜１０、及び、１≦Ｌｚ／Ｌｘ＜１０を満たす磁気記録媒体の製造装置。
【請求項９】
請求項６から８のいずれか１つに記載の磁気記録媒体の製造装置であって、
前記永久磁石の磁界は、該支持体の面方向の垂直方向の最大磁界強度Ｈｍａｘが磁気テープの前記磁性層の抗磁力Ｈｃの１．０倍から５倍である磁気記録媒体の製造装置。
【請求項１０】
請求項６から９のいずれか１つに記載の磁気記録媒体の製造装置であって、
前記塗布手段が、前記支持体上に塗布された非磁性塗布層を乾燥させることで形成された非磁性層上に前記磁性塗布層を形成する磁気記録媒体の製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１３８５６６（Ｐ２０１１−１３８５６６Ａ）
【公開日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９６２１６（Ｐ２００９−２９６２１６）
【出願日】平成２１年１２月２５日（２００９．１２．２５）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２５日（２００９．１２．２５）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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