(57)【要約】【課題】  磁性層厚みが0.05μmを下回るような薄層塗布において問題となっているスジ発生を抑制し安定的な薄層塗布を行う事が可能となる磁気記録媒体の製造装置を提供する。【解決手段】  ２層型ダイのフロントリップ１および下層リップ３をSUS420Jとし、上層スリット面４ａおよびリップ表面５ａに、表面エネルギーが４５ｄｙｎ／ｃｍ以上となるように、例えばDLC処理を施した。リップ刃裏５ｂについては塗料の回り込みによる粗大スジの発生を防ぐためダイヤモンド砥石により処理面を研削除去した。スリット及びリップ表面は処理後ダイヤモンドペーストによるラッピング処理を行い最終的に表面粗度を0.1Sとした。【選択図】  図２
2005190598.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布液を吐出させるスリットを有したダイを備え、連続走行する
支持体に、塗布液を塗り付けて磁気記録媒体を製造する磁気記録媒体の製造装置
であって、
前記ダイのスリットおよび該スリット先端のリップの表面エネルギーを45dyn/
cm以上に構成したことを特徴とする磁気記録媒体の製造装置。
【請求項２】
前記ダイのスリットおよび該スリット先端のリップに表面処理層
を形成することによって、前記表面エネルギーを45dyn/cm以上に構成したことを
特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体の製造装置。
【請求項３】
前記表面処理層はダイヤモンドライクカーボン層であることを特
徴とする請求項２に記載の磁気記録媒体の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁性層を薄層化した例えば高密度デジタル記録テープなどの磁気記
録媒体の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高密度デジタル記録テープに必須とされる磁性層の薄層化では単層・多層に関
わらず磁性層に発生するスジが問題となっている。これは走行するウェブ（磁気
記録媒体を構成する支持体）と塗布装置としてのダイのリップとの間の、塗料に
発生する動圧が適性値を外れるためと考えられる。この動圧を適正化するために
下記特許文献１等に見られるようにリップ形状の検討やリップの薄型化が行われ
てきた。
【０００３】
しかし現在0.1μm以下、特に0.05μm以下の磁性層をスジ無しで形成するために
はリップ形状のみでは対応が困難となり、下記特許文献２の様にリップの厚みを
0.5mm以下にする事が必要となってきた。
【特許文献１】特開平３−２８６４２６号公報
【特許文献２】特開２００２−２５０５１号公報
【特許文献３】特開２００１−２７６７０９号公報
【特許文献４】特開２００２−２４３９９号公報
【特許文献５】特開平１０−４１１号公報
【特許文献６】特開平１１−１６９７６８号公報
【特許文献７】特開２００２−２６９７２１号公報
【特許文献８】特開２００３−２８６１７号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし過度にリップを薄くするとリップの成形が困難になるのみならず加工精
度の悪化を招き塗りムラの原因となる、その結果ダイの製作時における加工歩留
りも低下した。そのためダイと塗料の濡れ性に大きな影響を及ぼすスリット面や
リップの表面エネルギーに着目し検討を開始した。
【０００５】
現在の所ダイの表面エネルギーに着目した特許は散見されるが、特許文献３の
ように表面エネルギーの低いコート層を上流側リップや下流側リップ刃裏に処理
し、塗布開始時に塗料が所定の位置以外に回り込む事から発生する粗大スジ対策
であったり、特許文献４のようにエア同伴現象の予防であったり、あるいは特許
文献５のように洗浄性の向上であったり、薄層化を目的とした報告はなされてい
ない。特に磁気記録媒体の薄層化に関する報告では前例が見られていない。
【０００６】
また各報告に見られるアモルファスフッ素コーティングや四フッ化エチレン微
粒子分散型無電解Niメッキ等の処理は高度な加工精度を要求される薄層塗布用の
ダイには適さない処理であると考えられる。
【０００７】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものでその目的は、磁性層厚みが0.05μm
を下回るような薄層塗布において問題となっているスジ発生を抑制し安定的な薄
層塗布を行う事が可能となる磁気記録媒体の製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、塗布液を吐出させるスリットを有したダイを備え、連続走行する支
持体に、塗布液を塗り付けて磁気記録媒体を製造する磁気記録媒体の製造装置で
あって、前記ダイのスリットおよび該スリット先端のリップの表面エネルギーを
45dyn/cm以上に構成したことを特徴としている。
【０００９】
また、前記ダイのスリットおよび該スリット先端のリップに表面処理層を形成
することによって、前記表面エネルギーを45dyn/cm以上に構成したことを特徴と
している。
【００１０】
本発明の表面処理層は、具体的にはCoをバインダーとする超硬合金、Cr2O3（セ
ラミクス）、PVD方式によるセラミックコーティング処理で製膜したダイヤモン
ドライクカーボン（以下DLCと称する）層などが上げられる。
【発明の効果】
【００１１】
0.05μmを下回る薄層化に伴って磁性層に見られる微細なスジが減少し、磁性
層の厚みムラを低減することができる。特にDLC処理により表面処理層を形成し
た場合、高度な精度が要求されるダイリップの表面粗度を損なう事無くリップの
表面エネルギーを50dyn/cm以上とすることが可能になる。
【００１２】
また、同様にDLC処理をすることによりリップの摩擦係数が下がる。
【００１３】
0.05μm以下の非常に薄い磁性層を必要とされる高密度デジタル記録方式に対
応した磁気テープの製造が可能となる。またDLCを用いた場合では、非常に表面
性に優れたウェブの塗布工程において発生する問題点である塗布開始時のリップ
とウェブのスティックスリップをも防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。本実施形態例では、
各種表面エネルギーを持つ素材や表面処理が、デジタル磁気記録媒体に必須とさ
れる磁性層の薄層化に及ぼす影響を調べ、薄層塗布を安定的に行って磁気記録媒
体を製造する装置を実現した。
（各処理面の表面性）
0.05μmを下回る磁性層を得るための薄層用ダイではスリットやリップに高度
な表面性が必要とされており平面であるスリット面はもちろんの事、曲面によっ
て構成されるリップまでもが0.1S以下の表面粗度を要求されている。表面エネル
ギーを測定するサンプルは予め表面粗度0.1Sまで研削されたSUS420Jに各種表面
処理を施し、処理後ダイヤモンドペーストによりラッピングを行い表面粗度を揃
えてあり、これを表１に示す。
【００１５】
【表１】
2005190598.tif 000003
【００１６】
この中でDLCは処理層の硬度が高いためラッピング不可能であったが、母材の
粗度そのままの表面性を示したことから母材の粗度を改善する事により処理層の
粗度を向上させることが可能と考えられる。また溶射により製膜したCr2O3は組
織が粗大なためかラッピングの他に再研削を行ったが1.5S以下に粗度が改善する
事は無かった。
（各素材の表面エネルギー）
本実施形態例ではダイの素材としてCo及びNiを結合材（バインダー）に使用し
た超硬合金・改良SUS420-J鋼、表面処理層（改良SUS420-J鋼に処理）としてCr2O
3（溶射）、CrN・TiN・TiAlN・DLC（PVD）等を調査している。各素材/表面処理
層は研削やラッピング処理により0.2S以下の表面粗度を得たがCr2O3のみは1.5S
までしか面を上げる事が不可能だった。
【００１７】
表１の各素材／表面処理層の表面エネルギーを、協和界面科学表面エナジー解
析装置ＦＡＣＥ  ＣＡ−ＸＥ型の測定器（水とホルムアミドの接触角を求め、そ
れら平均値から表面エネルギーを算出する装置）を用いて調べた。その結果を表
２に示す。
【００１８】
【表２】
2005190598.tif 000004
【００１９】
尚表２において、表面エネルギーγｓは極性項γｓｐと分散項γｓｄの和で求
められる。表面エネルギーの高い処理としてはDLC（50.9dyn/cm）やCr2O3（50.7
dyn/cm）が挙げられ、一方表面エネルギーの低い処理としてはCrN（18.5dyn/cm）
が特許文献３に記載されているアモルファスフッ素と同等の値を示した。また超
硬合金でも結合材の違いにより表面エネルギーに変化が見られCoバインダーの超
硬合金に高い表面エネルギー（46.8dyn/cm）が確認された。
（塗布性への影響）
各処理の影響を確認するために塗布テストを行った。
（１）ダイ
本実施形態例では図１、図２に示すような従来（例えば特許文献６に記載）の
２層型のダイを使用し、最上層を磁性層としている。図１、図２において、１は
フロントリップ、２は下層スリット、３は下層リップ、４は上層スリット、５は
上層リップ、１１、１５は各々塗料溜まりを示している。
【００２０】
当テストではフロントリップ１および下層リップ３をSUS420Jとし、上層スリッ
ト面４ａおよびリップ表面５ａに各種材料の使用や各種処理を行っている。リッ
プ刃裏５ｂについては塗料の回り込みによる粗大スジの発生を防ぐためダイヤモ
ンド砥石により処理面を研削除去した。上層スリット４のスリット面４ａ及びリッ
プ表面５ａは処理後ダイヤモンドペーストによるラッピング処理を行い最終的に
表面粗度を0.1Sとした。
【００２１】
今回Cr2O3はリップに必要な表面粗度を得られなかったためテストから除外し
ている。
（２）塗料
特許文献７の実施例に記載されている非磁性分散液を下層、磁性分散液を上層
として準備した。これらを塗布前の予備分散処理により粘度調整を行い、B型粘
度計で下層2500cps，上層2000cpsに調整した。
（３）支持体（ウェブ）
帝人（株）製  ネオテックス（登録商標）フィルムの4.5μm厚のものを使用
した。
（４）塗布条件
塗布速度100m/minの条件下で下層乾燥厚みを0.7μmとして各種材料・処理によ
る上層の下限塗布厚サンプルを作成した。磁性層の膜厚はVSMおよび特許文献８
に示されるレーザ透過光を利用したインライン膜厚計（例えば図３に示す膜厚計）
によって測定している。インライン膜厚計では1kHzで1分間サンプリングを行い
各条件での平均膜厚と標準偏差を算出している。
（５）結果
図４に、前記インライン膜厚計により測定した各条件での磁性層平均厚み（上
層の厚み）と厚み標準偏差（±２σ）をプロットした。図４においてＡはＳＵＳ
４２０Ｊ、ＢはCrN，ＣはTiN、ＤはTiAlN、ＥはDLC、Ｆは超硬合金（Coバインダ
ー）、Ｇは超硬合金（Niバインダー）のデータを各々示している。
【００２２】
最も薄層化が進んだのが図示ＥのDLC処理であり、次いで図示Ｆの超硬合金（C
oバインダー）であった。しかし各処理のサンプルでは磁性層の厚み標準偏差に
差が見られている。この原因を確認すべく下限塗布厚における各サンプルの透過
像を光顕にて図５のように得たところ、図５（ａ）の超硬合金のサンプルでは塗
布方向に沿った微細なスジが確認された。
【００２３】
最も薄層化が困難であったのが、図４のＢに示すCrN処理である。CrN処理では
磁性層の塗布厚を下げるべくダイへの磁性分散液供給量を絞っている最中に幅方
向および長手方向に突発的な塗布液抜けが起きやすく塗布が困難であった。
（６）備考
本実施形態例のテストでは支持体（ウェブ）として表面粗度の非常に平滑なフィ
ルムを使用している。このフィルムは塗布開始時にダイのリップとスティックス
リップを起こし大きな振動を起こす事があるが、DLC処理を施したリップではス
ティックスリップの発生が少なかった。これはDLCの低摩擦特性に起因すると考
えられ、下層リップにも本発明の表面処理を行えばさらにスムーズな塗布の開始
が期待できる。
（結論）
本実施形態例のテストでは表面エネルギーの大きな処理を施したリップで薄層
塗布への適性がみられた。特にDLC処理では0.05μmを下回る薄層化に伴って磁性
層に見られる微細なスジも減少し、磁性層の厚みムラを低減できた。したがって
本実施形態例によれば次のような効果が得られる。
【００２４】
磁性層の薄層化が容易になる。すなわち、磁性層リップを加工困難なほど薄く
しなくても薄層塗布が可能となる。磁性層を0.05μm以下にするに伴い発生する
微細なスジを抑制できる。その結果磁性層の厚みムラを減少できる。
【００２５】
また、表面性に優れた支持体も容易に扱える。また、シックネステープを使用
したスリット内洗浄の際にスリット面を傷めることがない。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態例の要部である処理部の構成図。
【図２】本発明の一実施形態例の要部である処理部の断面図。
【図３】透過光式インライン膜厚計の一例を示す構成図。
【図４】磁性層平均塗布厚と塗布厚標準偏差の関係を示す特性図。
【図５】本発明を適用した磁気記録媒体のサンプルのスジを示す透過光による光顕像の平面図。
【符号の説明】
【００２７】
１…フロントリップ、２…下層スリット、３…下層リップ、４…上層スリット、
４ａ…スリット面、５…上層リップ、５ａ…リップ面。
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図３】
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【図５】
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