(57)【要約】【課題】良好な密着性及び表面性を有する磁気スケールを無端ベルト上にシームレスに形成する方法を提供する。【解決手段】ガイドロール３１，３２の間に張架された無端ベルト６０を無端移動させながら、下地層塗料を無端ベルト６０に向けてスプレー塗布することにより、無端ベルト６０に下地層を形成し、磁性塗料を下地層に向けてスプレー塗布することにより、磁気スケール用の磁性層を下地層上に形成する。無端ベルト表面及び磁性層との密着性に優れた下地層を無端ベルト表面に形成するので、磁気スケールの耐久性を向上できる。また、無端ベルト表面の微小な凹凸を下地層が吸収するので、表面性に優れた磁性層を形成することができる。【選択図】図１
2009074912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
張架部材間に張架された無端ベルトを無端移動させながら、下地層塗料を前記無端ベルトに向けてスプレー塗布することにより、前記無端ベルトに下地層を形成し、磁性塗料を前記下地層に向けてスプレー塗布することにより、磁気スケール用の磁性層を前記下地層上に形成する、磁気スケール付き無端ベルトの製造方法。
【請求項２】
前記下地層塗料は、導電性フィラーを含む、請求項１に記載の磁気スケール付き無端ベルトの製造方法。
【請求項３】
前記張架部材間に張架された前記無端ベルトを無端移動させながら、機能層塗料を前記磁性層に向けてスプレー塗布することにより、前記磁性層上に機能層を形成する、請求項１又は請求項２に記載の磁気スケール付き無端ベルトの製造方法。
【請求項４】
無端ベルトの表面に形成される下地層と、前記下地層上に形成される磁性層とを備える磁気スケール付き無端ベルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁気式リニアエンコーダに用いられる磁気スケール付き無端ベルト及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタやデジタルカメラ等の情報機器に搭載されている駆動機構の位置や運転速度を検出するための手段として、例えば、磁気式リニアエンコーダが用いられている。磁気式リニアエンコーダは、駆動機構が駆動する方向に向かって延在し、所定ピッチで交互に逆極性に着磁された磁気スケール（着磁媒体）と、磁気スケールに沿って相対的に移動し、磁気スケールの磁界を検出する磁気ヘッド（磁気抵抗効果素子）とを有している。このような磁気スケールを形成する方法として、従来から各種の方法が鋭意検討されており、例えば、特開昭６１−８９８７８号公報には、無端ベルトに磁気テープを貼り付ける方法が開示されている。この方法によれば、無端ベルトに磁性層を容易に形成することができる。また、磁気テープに磁気信号を記録してから磁気テープを無端ベルトに貼り付けるので、磁気信号の記録を高精度かつ安定して実施できる。
【特許文献１】特開昭６１−８９８７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、無端ベルトに磁気テープを貼り付ける方法では、磁気テープのつなぎ目に段差が発生するので、接触検知方式のリニアエンコーダでは、磁気ヘッドが磁気テープを剥離してしまう虞がある。
【０００４】
また、粘着層を介して磁気テープを無端ベルトに貼り付ける方法では、ベルト運転時、特に、無端ベルトがガイドロールに接触するときに、磁気テープ表面が引き伸ばされる形で張力が荷重され、その結果、各層（無端ベルト、粘着層、及び磁気テープ）の間で微妙なずれが生じる。数十μｍ単位での位置検出精度が要求されるリニアエンコーダでは、このようなずれは、検出誤差の原因になる。
【０００５】
一方、一般的に無端ベルトの材質は、表面を易接着処理していないポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリフッ化ビニリデン等通常の磁性塗料が強力に密着し難い材料が多用されており、無端ベルト上に直接、磁性塗料を塗布し、磁気スケールを形成するには不向きである。また、このような樹脂製の無端ベルトの表面は、微小な凹凸を有しており、その表面に磁性層を直接形成すると、表面性の悪い磁気スケールが形成されてしまい、再生信号品質の低下及び磁気ヘッドを著しく磨耗させる虞がある。
【０００６】
そこで、本発明は、良好な密着性及び表面性を有する磁気スケールをシームレスに形成する方法を提供することを課題とする。また、本発明は、そのような磁気スケールを有する無端ベルトを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明では、張架部材間に張架された無端ベルトを無端移動させながら、下地層塗料を無端ベルトに向けてスプレー塗布することにより、無端ベルトに下地層を形成し、磁性塗料を下地層に向けてスプレー塗布することにより、下地層上に磁性層を形成する。
【０００８】
無端ベルト表面及び磁性層との密着性に優れた下地層を無端ベルト表面に形成するので、磁気スケールの耐久性を向上できる。また、無端ベルト表面の微小な凹凸を下地層が吸収するので、表面性に優れた磁気スケールを形成することができる。
【０００９】
ここで、下地層塗料は、導電性フィラーを含有するのが望ましい。下地層塗料が導電性フィラーを含有することにより、磁気ヘッドの静電破壊を防止できる。
【００１０】
また、張架部材間に張架された無端ベルトを無端移動させながら、機能層塗料（保護層塗料や潤滑層塗料など）を磁性層に向けてスプレー塗布することにより、磁性層上に機能層（保護層や潤滑層など）を形成してもよい。
【００１１】
本発明に係わる磁気スケール付き無端ベルトは、無端ベルトの表面に形成される下地層と、下地層上に形成される磁性層とを備える。かかる構成によれば、耐久性及び表面性に優れた磁気スケール付き無端ベルトを提供できる。磁気スケールの表面性を改善することにより、再生信号特性を向上できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、良好な密着性及び表面性を有する磁気スケールを無端ベルト上にシームレスに形成する方法を提供できる。また、本発明によれば、耐久性及び表面性に優れた磁気スケールを有する無端ベルトを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、各図を参照しながら本発明に係わる実施形態について説明する。
図１は本実施形態に係わるスプレー塗布装置１０の概略構成を示す。スプレー塗布装置１０は、一対のガイドロール（張架部材）３１，３２の間に張架されてなる無端ベルト６０を無端移動させながら、ノズル２０から下地層塗料７０を螺旋状にスプレー塗布し、無端ベルト６０の所定位置（例えば、ベルト端部）に磁気スケール用の帯状の下地層を形成する。更にスプレー塗布装置１０は、下地層上へ磁性塗料、保護層塗料、及び潤滑層塗料を順次スプレー塗布し、無端ベルト６０の所定位置に磁気スケール用の帯状の磁性層、保護層、及び潤滑層をそれぞれ形成する。
【００１４】
下地層塗料７０の構成成分して、例えば、公知の磁気記録媒体用の樹脂材料を用いることができる。但し、下地層形成後に磁性塗料をスプレー塗布しても、磁性塗料の溶剤に対して耐性があるものを選択する必要がある。特に、スプレー塗布の場合は、通常の塗布方式よりも溶剤の浸透圧が高いので、下地層の耐溶剤性（高硬化性）が要求される。例えば、バインダー樹脂としてポリウレタン樹脂を用いることができるが、その水酸基価は、３〜２０ｍｇ／ｇが望ましく、特に、１０〜２０ｍｇ／ｇが望ましい。下地層塗料７０は、水酸基を多く含むバインダー樹脂とイソシアネート系硬化剤を併用することで、優れた硬化性を発揮する。
【００１５】
また、下地層塗料７０の構成成分は、無端ベルト６０及び磁性層のそれぞれに対して良好な密着性を有し、使用上問題ない物理特性を併せ持つ樹脂を適宜選択するのが望ましい。
【００１６】
下地層塗料７０には、公知の顔料成分を添加してもよく、或いは添加しなくてもよい。例えば、下地層塗料７０に導電性フィラー（カーボン粉、金属粉など）を添加することにより、下地層に導電性を付与し、磁気ヘッドの静電破壊を防止できる。導電性フィラーの粒径や形状は任意であり、特に限定されるものではないが、フレーク状、球状、樹状などが好適である。
【００１７】
一般的に下地層塗料７０に対する顔料の比率が少ない程、層間（無端ベルト表面と下地層との間、及び下地層と磁性層との間）の接着性を高め、無端ベルト６０の表面凹凸を吸収できる。一方、下地層塗料７０に対する顔料の比率が高い程、顔料の持ち合わせる機能や下地層の機械的強度、更には耐溶剤性を高めることができる。下地層と磁性層とを同一系統の樹脂で構成することにより、両者の相性が良くなり、下地層と磁性層との密着性を高めることができる。
【００１８】
下地層と磁性層との密着性を高めつつ、無端ベルト６０の表面凹凸を吸収するには、下地層塗料７０に対する顔料の添加比率は、１００ｗｔ％以下であることが好ましく、特に、３０ｗｔ％以下であることが望ましい。
【００１９】
スプレー塗布用の下地層塗料７０の組成は、ダイノズルやグラビアロール等の塗布方式と比較すると、固形成分濃度は低めに調製しつつ、高沸点溶剤が溶剤全体に占める割合を高めに調製するのが望ましい。その理由は、磁性塗料７０の固形成分濃度が高い場合や高沸点溶剤の比率が少ない場合には、乾燥し易いため、塗膜が十分にレベリングせず、表面平坦性が悪化するためである。
【００２０】
また、下地層塗料７０に含まれる結合剤樹脂としては、市販の塗布型磁気記録媒体（磁気テープやフロッピー（登録商標）ディスクなど）について、一般的に使用されている塩化ビニル系共重合体を使用しないことにより、塩酸ガスによる磁気ヘッドの腐食作用を抑制しつつ、廃棄処理後の環境汚染をも防止できる。
【００２１】
無端ベルト６０の材質は、特に限定されるものではなく、例えば、磁気記録媒体材料の非磁性支持体として広く使用されているポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートの他、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリフッ化ビニリデンなどの公知材料の中で磁性塗料に含まれている有機溶剤に対して実用耐性上問題のないものを用いることができる。
【００２２】
無端ベルト６０の下地層形成領域以外の箇所にマスキング処理を施してもよい。マスキング処理では、一般的な塗装用のマスキング部材（マスキングテープ又はマスキングフィルム）を利用することができる。マスキング部材の剥離後に接着剤が無端ベルト６０に残存せず、しかも、耐溶剤性を有するものが望ましい。また、マスキング部材は、適度な柔軟性を有するものが望ましい。無端ベルト６０がガイドロール３１，３２の間を移動しているときと、無端ベルト６０がガイドロール３１，３２上を移動しているときでは、マスキング部材に荷重される張力が異なるので、張力の差異を吸収できるような柔軟性が要求されるためである。
【００２３】
マスキング処理を施した後、無端ベルト６０をガイドロール３１，３２に取り付け、無端ベルト６０を無端移動させる。無端ベルト６０の運転速度は、磁性塗料を安定的に塗布できる速度範囲（例えば、１０〜２００ｍ／ｍｉｎ）に設定する。運転速度が遅すぎると、無端ベルト６０が一回転するときに形成される磁性塗料の膜厚が厚くなりすぎてしまい、シームレスな塗装が困難になる一方、運転速度が速すぎると、無端移動が不安定となる。
【００２４】
ここで、下地層塗料７０を無端ベルト６０に塗布する際に、無端ベルト６０に荷重される張力は、プリンタ等の情報機器での使用時に実際に無端ベルト６０に荷重される張力と同程度であることが望ましい。下地層を形成するときの張力と、ベルト使用時の張力とを同程度に調整することで、磁性層に残る内部応力を最適化し、塗膜物性の安定化を図ることができる。
【００２５】
尚、説明の便宜上、スプレー塗布装置１０は、二つのガイドロール３１，３２を有する２軸構成としたが、３軸以上の構成（駆動ロール、従動ロール、及び張力付与ロール）としてもよい。
【００２６】
ノズル２０は、塗料を噴出する塗料供給口２１と、渦巻き気流を噴出するエア供給口２２とを有している。ノズル２０から噴出された下地層塗料７０は、渦巻き気流により霧化される。霧化された微小液滴は、螺旋状に回転しながら、次第に回転半径を増しつつ、無端ベルト６０に向かって飛翔する。下地層塗料７０を螺旋状にスプレー塗布することにより、均一な膜厚で筋のない良質な塗膜を無端ベルト６０上に形成することができる。
【００２７】
微小液滴の飛翔軌跡は、直径数１０ｍｍ（例えば、１０〜４０ｍｍ程度）の円錐状パターンとなる。下地層塗料７０を渦巻き流により微粒子化することで、薄膜から厚膜まで幅広く成膜することが可能になる（例えば、５００Å〜１０００μｍ）。ノズル２０の適応粘度範囲は、広範囲であるため（１ｃｐｓ〜３０００ｃｐｓ）、汎用性が高い。
【００２８】
ノズル２０と無端ベルト６０との間の距離については、２０〜６０ｍｍの範囲が好適であり、特に、４０ｍｍ程度が望ましい。この距離が遠すぎると、塗膜のレベリング（平坦化）が困難になり、良質な塗膜表面粗度が得られない。また、液滴の着弾円の径が大きくなるので、下地層塗料７０の付着効率が実質的に低下する。一方、ノズル２０と無端ベルト６０との距離が近すぎると、下地層塗料７０の液流れが生じ、塗膜表面は波打ったような状態となる。
【００２９】
下地層塗料７０の単位時間当たりの噴霧量は、塗料供給口２１からの塗料供給量と、エア供給口２２からのスプレー霧化圧とによって調整可能であり、下地層塗料７０の目標塗膜厚に応じて最適な噴霧量に調整できる。
【００３０】
一般的に、スプレー霧化圧は、０．０５ＭＰａ以上０．５ＭＰａ以下の範囲が好適である。スプレー霧化圧が強すぎると、塗膜の液流れが生じ、面荒れが発生する。一方、スプレー霧化圧が弱すぎると、下地層塗料７０の霧化を安定して行えない他、液圧が不足するので、レベリングし難くなり、表面粗度が悪化する。
【００３１】
塗料供給量についても、良質な塗膜を安定に形成できる範囲内に調整する必要がある。塗料供給量が少なすぎると、塗布時間が長くなり、効率が低下する他、下地層塗料７０に対するエアの割合が多くなるので、所謂、エア玉の発生を生じせしめ、下地層塗料７０が乾燥し易くなり、レベリング不足による表面粗度の悪化を招く。一方、塗料供給量が多すぎると、ベルト１回転当りの塗布厚が厚くなりすぎて、塗布端前後の膜厚誤差が大きくなる。
【００３２】
無端ベルト６０とノズル２０との間には、塗料を塗布しない部分を遮蔽するための遮蔽板４０が設置されており、遮蔽板４０の所定位置に形成された開口部４１を介して、塗料をスプレー塗布することで、塗布位置及び塗布幅を任意に調整できる。
【００３３】
但し、霧状に塗布された塗料は、開口部４１の規制幅よりも外側に吹き込むため、塗布幅は開口幅より若干広くなり、塗膜の外縁は外側に向かって膜厚が次第に薄くなるようなグラデーション状となるが、無端ベルト６０と遮蔽板４０との距離を数ミリ程度に調整することで、リニアエンコーダとして実用上の範囲内で安定動作できる磁気スケールを形成できる。また、塗膜形成領域以外の無端ベルト表面へのマスキング処理を併用すれば、塗膜のエッジ部分を切れよく形成できる。
【００３４】
可動式シャッター５０は、遮蔽板４０の開口部４１の真上に配置されており、可動式シャッター５０の開閉により、下地層塗料７０のスプレー塗布の開始／終了タイミングを制御する。可動式シャッター５０は、塗布開始直前まで開口部４１を閉じており、ノズル２０から噴霧された下地層塗料７０が可動式シャッター５０に着弾した後に、可動式シャッター５０が開くことにより、開口部４１を通過した下地層塗料７０が無端ベルト６０に塗布される。可動シャッター５０が開くタイミングが塗布開始タイミングとなる。
【００３５】
一方、スプレー塗布を終了させるには、可動式シャッター５０が開口部４１を閉じた後に、ノズル２０からのスプレー塗布が終了する。スプレー塗布の開始／終了タイミングを可動式シャッター５０の開閉により制御することによって、塗布開始時と塗布終了時の塗膜品質の不安定さ（所謂、塗料ダレやエアかみ等）を解消できる。
【００３６】
下地層塗料７０の塗布工程では、塗膜が湿潤状態で下地層塗料７０を重ね塗りする。重ね塗りしているときの無端ベルト６０の回転数は、適度な範囲内（例えば、３〜１００回転）に制御し、ベルト一回転当たりの下地層塗料７０の膜厚をできるだけ薄くする方が望ましい。例えば、図２に示すように、塗布開始点７０Ａと塗布終了点７０Ｂとが一致しなくても、ベルト一回転当たりの下地層塗料７０の膜厚を薄くすることで、塗膜表面の膜厚誤差を低減できる。
【００３７】
乾燥膜厚３μｍの塗膜をベルト２２回転で形成する場合、ベルト一回転当たりの膜厚は０．１４μｍとなるので、塗布開始点７０Ａと塗布終了点７０Ｂとの不一致による膜厚誤差は、最大０．１４μｍとなる。仮に、乾燥膜厚３μｍの塗膜をベルト２回転で形成する場合、ベルト一回転当たりの膜厚は１．５μｍとなるので、塗布開始点７０Ａと塗布終了点７０Ｂとの不一致による膜厚誤差は、最大１．５μｍとなる。
【００３８】
但し、ベルト回転数を多くしすぎると、ベルト駆動が不安定になるので、実用上の観点から上限を設けるのが望ましい。
【００３９】
下地層塗料７０には、有機溶剤が含まれており、塗布直後から有機溶剤の蒸発が始まり、塗膜の乾燥が進行する。下地層塗料７０の塗布が終了すると、ベルト回転速度を低速（例えば、５ｍ／ｍｉｎ）に変更し、無端ベルト６０を無端移動させながら塗膜の乾燥を促す。無端ベルト６０を無端移動させながら塗膜を乾燥させることで、無端ベルト６０の下方を向いている部分での液ダレの発生を防止できる。また、無端ベルト６０を停止させると、ガイドロール３１，３２に接している部分と、ガイドロール３１，３２の間に張架されている部分とで張力のかかり方が異なり、乾燥後の塗膜の内部応力に差異が生じる虞があるが、無端ベルト６０を無端移動させながら常温乾燥を実施することで、そのような不都合を解消できる。
【００４０】
下地層塗料７０の常温乾燥が終了すると、無端ベルト６０をスプレー塗布装置１０から取り外し、６０℃の温度環境下で２４時間熱硬化処理し、下地層塗料７０に含まれている結合剤樹脂の架橋処理を促す。この熱硬化処理時に、形成した磁性層に含まれる残留溶剤も除去される。熱硬化処理は、無端ベルト６０をぶら下げて、テンションフリーの状態で実施する。熱硬化処理装置としては、一般的なオーブンチャンバー、ビルドインチャンバーなどを採用することができる。熱硬化処理の条件は、塗膜の硬化度と無端ベルト６０の変形度合いに基づいて適宜調整すればよい。熱硬化処理後の塗布済み無端ベルト６０は、テンションフリーのまま放置され、常温冷却される。
【００４１】
尚、下地層塗料７０に含まれる結合材樹脂として、磁性層に含まれる溶剤に対して耐溶解性を有する樹脂（水溶性樹脂など）を選定するか、又はＥＢ硬化性樹脂或いはＵＶ硬化性樹脂を選定すると、熱硬化処理は不要であり、無端ベルト６０に与える熱的影響は少なくて済む。
【００４２】
次に、下地層形成済みの無端ベルト６０をガイドロール３１，３２に取り付け、磁性層形成領域以外の無端ベルト表面にマスキング処理を施し、無端ベルト６０を無端移動させながら、下地層上に磁性塗料を螺旋状にスプレー塗布し、磁性層を形成する。
【００４３】
磁性塗料の構成成分として、例えば、磁性粉体、研磨剤、結合剤、硬化剤、分散剤、潤滑剤、有機溶剤、及び各種機能性添加剤などを用いることができる。これらの材料は、例えば、グラビアロール塗布方式、リバースロール方式、ダイ塗布方式などの従来方式で磁性塗料を非磁性支持体上に塗布するときに使用される磁性塗料と同様のものである。
【００４４】
具体的には、磁性粉体として、例えば、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉなどの金属粉や、Ｆｅ−Ｃｏ，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ，Ｆｅ−Ｍｎ，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐ，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｃｒ−ＢなどのＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉを主成分とする金属合金粒子などを挙げることができる。結合剤としては、例えば、酢酸ビニル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、スチレン、ブタジエン、及びアクリロニトロなどの重合体或いは共重合体であるポリウレタン樹脂やポリエステル樹脂などを挙げることができる。有機溶剤としては、例えば、ケトン系（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、及びシクロヘキサノンなど）、エステル系（酢酸メチル、及び酢酸エチルなど）、グリコールエーテル系（グリコールジメチルエーテル、及びジオサキンなど）、或いは芳香族炭化水素（トルエン、及びキシレンなど）を挙げることができる。
【００４５】
スプレー塗布に使用される磁性塗料の溶剤組成は、グラビアロール塗布方式、リバースロール方式、ダイ塗布方式などの従来方式と比較すると、固形成分濃度は低めに調製しつつ、高沸点溶剤の比率は高めに調製するのが望ましい。
【００４６】
また、磁性塗料に含まれる結合剤樹脂としては、市販の塗布型磁気記録媒体（磁気テープやフロッピー（登録商標）ディスクなど）について、一般的に使用されている塩化ビニル系共重合体を使用しないことにより、塩酸ガスによる磁気ヘッドの腐食作用を抑制しつつ、廃棄処理後の環境汚染をも防止できる。
【００４７】
可動式シャッター５０の開閉により、磁性塗料のスプレー塗布の開始／終了タイミングを制御する。磁性塗料の塗布工程では、塗膜が湿潤状態で磁性塗料を重ね塗りする。重ね塗りしているときの無端ベルト６０の回転数は、適度な範囲内（例えば、３〜１００回転）に制御し、ベルト一回転当たりの磁性塗料の膜厚をできるだけ薄くする方が望ましい。
【００４８】
磁性塗料には、有機溶剤が含まれており、塗布直後から有機溶剤の蒸発が始まり、塗膜の乾燥が進行する。磁性塗料の塗布が終了すると、ベルト回転速度を低速（例えば、５ｍ／ｍｉｎ）に変更し、無端ベルト６０を無端移動させながら塗膜の乾燥を促す。無端ベルト６０を無端移動させながら塗膜を乾燥させることで、無端ベルト６０の下方を向いている部分での液ダレの発生を防止できる。また、無端ベルト６０を停止させると、ガイドロール３１，３２に接している部分と、ガイドロール３１，３２の間に張架されている部分とで張力のかかり方が異なり、乾燥後の塗膜の内部応力に差異が生じる虞があるが、無端ベルト６０を無端移動させながら常温乾燥を実施することで、そのような不都合を解消できる。
【００４９】
磁性塗料の常温乾燥が終了すると、無端ベルト６０をスプレー塗布装置１０から取り外し、６０℃の温度環境下で４８時間熱硬化処理し、磁性塗料に含まれている結合剤樹脂の架橋処理を促す。熱硬化処理は、無端ベルト６０をぶら下げて、テンションフリーの状態で実施する。熱硬化処理後の塗布済み無端ベルト６０は、テンションフリーのまま放置され、常温冷却される。
【００５０】
次に、下地層及び磁性層形成済みの無端ベルト６０をガイドロール３１，３２に取り付け、保護層形成領域以外の無端ベルト表面にマスキング処理を施し、無端ベルト６０を無端移動させながら、磁性層上に保護層塗料を螺旋状にスプレー塗布し、保護層を形成する。
【００５１】
保護層塗料についても、公知の塗料用樹脂材料を用いることが可能であり、磁性層に対して良好な密着性を有し、使用上問題ない物理特性を併せ持つ樹脂を適宜選択すればよい。更に、保護層塗料には、下地層塗料と同様に、公知の顔料成分を添加してもよく、或いは添加しなくてもよい。磁気ヘッドの表面状態に合わせて、保護層が最適な硬度、表面粗度、摩擦係数を有するように適宜調整すればよい。また、保護層塗料に潤滑成分（各種脂肪酸、脂肪酸エステル、シリコンオイルなど）を添加し、保護層表面が潤滑性を有するように調製してもよい。
【００５２】
スプレー塗布に使用される保護層塗料の溶剤組成は、グラビアロール塗布方式、リバースロール方式、ダイ塗布方式などの従来方式と比較すると、固形成分濃度は低めに調製しつつ、高沸点溶剤の比率は高めに調製するのが望ましい。
【００５３】
また、保護層塗料に含まれる結合剤樹脂としては、市販の塗布型磁気記録媒体（磁気テープやフロッピー（登録商標）ディスクなど）について、一般的に使用されている塩化ビニル系共重合体を使用しないことにより、塩酸ガスによる磁気ヘッドの腐食作用を抑制しつつ、廃棄処理後の環境汚染をも防止できる。
【００５４】
可動式シャッター５０の開閉により、保護層塗料のスプレー塗布の開始／終了タイミングを制御する。保護層塗料の塗布工程では、塗膜が湿潤状態で保護層塗料を重ね塗りする。重ね塗りしているときの無端ベルト６０の回転数は、適度な範囲内に制御し、ベルト一回転当たりの磁性塗料の膜厚をできるだけ薄くする方が望ましい。
【００５５】
保護層塗料には、有機溶剤が含まれており、塗布直後から有機溶剤の蒸発が始まり、塗膜の乾燥が進行する。保護層塗料の塗布が終了すると、ベルト回転速度を低速（例えば、５ｍ／ｍｉｎ）に変更し、無端ベルト６０を無端移動させながら塗膜の乾燥を促す。無端ベルト６０を無端移動させながら塗膜を乾燥させることで、無端ベルト６０の下方を向いている部分での液ダレの発生を防止できる。また、無端ベルト６０を停止させると、ガイドロール３１，３２に接している部分と、ガイドロール３１，３２の間に張架されている部分とで張力のかかり方が異なり、乾燥後の塗膜の内部応力に差異が生じる虞があるが、無端ベルト６０を無端移動させながら常温乾燥を実施することで、そのような不都合を解消できる。
【００５６】
保護層塗料の常温乾燥が終了すると、無端ベルト６０をスプレー塗布装置１０から取り外し、６０℃の温度環境下で４８時間熱硬化処理し、保護層塗料に含まれている結合剤樹脂の架橋処理を促す。熱硬化処理は、無端ベルト６０をぶら下げて、テンションフリーの状態で実施する。熱硬化処理後の塗布済み無端ベルト６０は、テンションフリーのまま放置され、常温冷却される。
【００５７】
次に、下地層、磁性層、及び保護層形成済みの無端ベルト６０をガイドロール３１，３２に取り付け、潤滑層形成領域以外の無端ベルト表面にマスキング処理を施し、無端ベルト６０を無端移動させながら、保護層上に潤滑層塗料を螺旋状にスプレー塗布し、潤滑層を形成する。
【００５８】
潤滑層塗料として、市販のフッ素コーティング剤を用いることができる。可動式シャッター５０の開閉により、潤滑層塗料のスプレー塗布の開始／終了タイミングを制御する。潤滑層塗料の塗布工程では、塗膜が湿潤状態で潤滑層塗料を重ね塗りする。重ね塗りしているときの無端ベルト６０の回転数は、適度な範囲内に制御し、ベルト一回転当たりの潤滑層塗料の膜厚をできるだけ薄くする方が望ましい。
【００５９】
潤滑層塗料の塗布が終了すると、ベルト回転速度を低速（例えば、５ｍ／ｍｉｎ）に変更し、無端ベルト６０を無端移動させながら塗膜の常温乾燥を促す。そして、無端ベルト６０をスプレー塗布装置１０から取り外し、２４時間放置する。
【００６０】
上記の工程を経て、下地層、磁性層、保護層、及び潤滑層が形成されたならば、磁性層が形成された部分に固定接触式磁気ヘッドを用いて規則性のある磁気信号を高密度に記録し、磁気スケールを形成する。
【００６１】
図３は本実施形態に係わる磁気式リニアエンコーダ９０の概略構成を示している。磁気式リニアエンコーダ９０は、無端ベルト６０上に形成された磁気スケールから位置信号を読み取る磁気ヘッド９１と、磁気ヘッド９１によって読み取られた位置信号を基に駆動ローラ８１の回転速度を制御する駆動制御部９２とを備える。無端ベルト６０は、ローラ８１，８２，８３，及び８４によって張架されている。磁気式リニアエンコーダ９０は、画像形成装置などの駆動機構（例えば、記録ヘッドキャリッジ、用紙搬送ベルトなど）の位置決め制御や速度制御などに適用できる。
【００６２】
本実施形態によれば、無端ベルト表面及び磁性層との密着性に優れた下地層を無端ベルト表面に形成するので、磁気スケールの耐久性を向上できる。また、無端ベルト表面の微小な凹凸を下地層が吸収するので、表面性に優れた磁気スケールを形成することができる。
【００６３】
また、磁性塗料の材料組成を比較的自由に調製できるので、センサ特性に合わせた磁性材を選定し、その磁性材に最適な結合剤や塗料化方法などを選定できる。また、磁性塗料の磁性粉比率を高めることができるので、良好な磁気特性を有する磁気スケールを形成できる。
【００６４】
また、磁性塗料７０を螺旋状にスプレー塗布することにより、全周に渡ってシームレスで、塗布端部付近での膜厚変動が少ない塗膜を無端ベルト上に形成することができる。磁気スケールの平坦性を確保することにより、磁気ヘッドは、磁気スケール再生信号を安定して読み取ることが可能となり、耐久性も向上する。また、無端ベルトに磁性層を直接形成することで、磁性層の変形を抑制し、記録信号の劣化を低減できる。また、磁性層形成時に無端ベルト６０は、高温高圧の負荷がかからないので、無端ベルト６０の寸法を保障できる。
【実施例１】
【００６５】
下地層塗料７０の組成を以下のように調製した。
ポリウレタン樹脂                  １００重量部
ポリイソシアネート                  ２０重量部
メチルエチルケトン                １５０重量部
トルエン                          １５０重量部
シクロヘキサノン                  ６００重量部
【００６６】
ここで、ポリウレタン樹脂の水酸基価は、１７ｍｇ／ｇであり、硬化性に優れている。上記組成の下地層塗料７０をハイパーミキサーにて、攪拌混合し、調製した。下地層塗料７０は、塗布直前まで公知の塗料循環回路にてフィルタリングしながら循環させ、異物を除去した。
【００６７】
次に、ＰＥＴフィルム製（表面処理なし）の無端ベルト６０（幅４００ｍｍ，周長１５００ｍｍ）を用意し、その表面粗度ＳＲａを三次元非接触表面形状計測システムにて測定したところ、５２ｎｍであった。無端ベルト６０をスプレー塗布装置１０のガイドロール３１，３２の間に取り付け、無端ベルト６０の端部の全周に渡る幅１４ｍｍ以外の箇所にマスキング処理を施し、１００ｍ／ｍｉｎの速度で無端移動させた。遮蔽板４０の取り付け位置は、無端ベルト６０から２ｍｍ離れた位置に設定した。ノズル２０の取り付け位置は、開口部４１の中心の真上であって、無端ベルト６０から４０ｍｍ離れた位置に設定した。
【００６８】
スプレー霧化圧を０．１０ＭＰａ、塗料供給量を４．５ｇ／ｍｉｎとして、無端ベルト６０を無端移動させながら、ノズル２０から下地層塗料７０を螺旋状に２０秒間スプレー塗布した。上記の条件では、無端ベルト６０は、２０秒間に約２２回転する。下地層塗料７０の塗布終了後、ベルト回転速度を５ｍ／ｍｉｎに変更し、そのまま４分間無端移動させながら塗膜を常温乾燥させた。乾燥後の磁性層の膜厚は３μｍであり、膜幅は１４ｍｍであった。その後、無端ベルト６０をスプレー塗布装置１０から取り外し、６０℃の温度環境下で２４時間熱硬化処理を施し、結合剤樹脂の架橋を促した。熱硬化処理後の無端ベルト６０は、テンションフリーのまま放置され、常温まで冷却した。
【００６９】
磁性塗料の組成を以下のように調製した。
磁性粉体（強磁性合金微粉末）      １００重量部
研磨剤（α−アルミナ）                ５重量部
ポリウレタン樹脂                    ２０重量部
ポリイソシアネート                    ４重量部
ステアリン酸                          ２重量部
メチルエチルケトン                １００重量部
トルエン                          １００重量部
シクロヘキサノン                  ３００重量部
【００７０】
上記組成の磁性塗料を加圧ニーダにて混練処理後、サンドミルにて分散処理し、調製した。磁性塗料の塗料化は、公知の方法を適用できる。但し、混練処理をしてから分散処理をした方がより良好な磁気特性（信号入出力特性）が得られる他、耐久性に優れる強靭な塗膜物性を得ることができる。調製した磁性塗料は、異物を除去しつつ、顔料の再凝集を防止するため、スプレー塗布直前まで公知の塗料循環回路にてフィルター濾過しながら循環させた。
【００７１】
次に、下地層形成済みの無端ベルト６０をスプレー塗布装置１０に取り付け、磁性層形成領域以外の箇所（下地層の中央部、幅１２ｍｍの帯）にマスキング処理を施し、無端ベルト６０を１００ｍ／ｍｉｎの速度で無端移動させた。ノズル２０の取り付け位置は、開口部４１の中心の真上であって、無端ベルト６０から４０ｍｍ離れた位置に設定した。
【００７２】
スプレー霧化圧を０．２０ＭＰａ、塗料供給量を６．０ｇ／ｍｉｎとして、無端ベルト６０を無端移動させながら、ノズル２０から磁性塗料を螺旋状に４０秒間スプレー塗布した。上記の条件では、無端ベルト６０は、４０秒間に約４４回転する。磁性塗料の塗布終了後、ベルト回転速度を５ｍ／ｍｉｎに変更し、そのまま６分間無端移動させながら塗膜を常温乾燥させた。乾燥後の磁性層の膜厚は８μｍであり、膜幅は１２ｍｍであった。その後、無端ベルト６０をスプレー塗布装置１０から取り外し、６０℃の温度環境下で４８時間熱硬化処理を施し、結合剤樹脂の架橋を促した。熱硬化処理後の無端ベルト６０は、テンションフリーのまま放置され、常温まで冷却した。
【００７３】
保護層塗料の組成を以下のように調製した。
ポリウレタン樹脂                  １００重量部
ポリイソシアネート                  ２０重量部
メチルエチルケトン                １５０重量部
トルエン                          １５０重量部
シクロヘキサノン                １６００重量部
【００７４】
上記組成の保護層塗料をハイパーミキサーにて攪拌混合し、調製した。保護層塗料は、塗布直前まで公知の塗料循環回路にてフィルター濾過しながら循環させ、異物を除去した。
【００７５】
次に、下地層及び磁性層形成済みの無端ベルト６０をスプレー塗布装置１０に取り付け、保護層形成領域以外の箇所（磁性層の中央部、幅１０ｍｍの帯）にマスキング処理を施し、無端ベルト６０を１００ｍ／ｍｉｎの速度で無端移動させた。ノズル２０の取り付け位置は、開口部４１の中心の真上であって、無端ベルト６０から４０ｍｍ離れた位置に設定した。
【００７６】
スプレー霧化圧を０．２０ＭＰａ、塗料供給量を４．０ｇ／ｍｉｎとして、無端ベルト６０を無端移動させながら、ノズル２０から保護層塗料を螺旋状に２８秒間スプレー塗布した。上記の条件では、無端ベルト６０は、２８秒間に約３１回転する。保護層塗料の塗布終了後、ベルト回転速度を５ｍ／ｍｉｎに変更し、そのまま３分間無端移動させながら塗膜を常温乾燥させた。乾燥後の保護層の膜厚は２μｍであり、膜幅は１０ｍｍであった。その後、無端ベルト６０をスプレー塗布装置１０から取り外し、６０℃の温度環境下で４８時間熱硬化処理を施し、結合剤樹脂の架橋を促した。熱硬化処理後の無端ベルト６０は、テンションフリーのまま放置され、常温まで冷却した。
【００７７】
潤滑層塗料として、市販のフッ素コーティング剤を使用し、ハイパーミキサーにて攪拌混合した。次に、下地層、磁性層、及び保護層形成済みの無端ベルト６０をスプレー塗布装置１０に取り付け、潤滑層形成領域以外の箇所（保護層の中央部、幅８ｍｍの帯）にマスキング処理を施し、無端ベルト６０を１００ｍ／ｍｉｎの速度で無端移動させた。ノズル２０の取り付け位置は、開口部４１の中心の真上であって、無端ベルト６０から４０ｍｍ離れた位置に設定した。
【００７８】
スプレー霧化圧を０．１０ＭＰａ、塗料供給量を２．０ｇ／ｍｉｎとして、無端ベルト６０を無端移動させながら、ノズル２０から潤滑層塗料を螺旋状に１５秒間スプレー塗布した。上記の条件では、無端ベルト６０は、１５秒間に約２５回転する。潤滑層塗料の塗布終了後、ベルト回転速度を５ｍ／ｍｉｎに変更し、そのまま３分間無端移動させながら塗膜を常温乾燥させた。乾燥後の潤滑層の膜厚は２μｍであり、膜幅は８ｍｍであった。その後、無端ベルト６０をスプレー塗布装置１０から取り外し、常温にて２４時間放置した。無端ベルト６０上に形成された磁性層の中央部に磁気信号を記録し、磁気スケールを作成した。
【実施例２】
【００７９】
下地層塗料７０の組成を以下のように調製した。
ポリウレタン樹脂                  １００重量部
カーボン                            ３０重量部
ポリイソシアネート                  ２０重量部
メチルエチルケトン                １５０重量部
トルエン                          １５０重量部
シクロヘキサノン                  ６００重量部
【００８０】
本実施例では、下地層塗料７０にカーボン（導電性フィラー）が含まれている点を除いて、その他の塗料化や成膜の条件は、全て実施例１と同じである。無端ベルト６０上に形成された磁性層の中央部に磁気信号を記録し、磁気スケールを作成した。
【比較例】
【００８１】
本比較例では、無端ベルト表面に下地層を形成せずに磁性層、保護層、及び潤滑層を形成した。下地層を形成しない点を除いて、その他の塗料化及び成膜条件は、全て実施例１と同じである。無端ベルト６０上に形成された磁性層の中央部に磁気信号を記録し、磁気スケールを作成した。
【００８２】
実施例１〜２及び比較例により作成された磁気スケールの特性についての評価を表１に示す。
【表１】
2009074912.tif 000003
【００８３】
この表において、「磁性層表面粗度」は、三次元非接触表面形状計測システム（（株）菱化システム製『Ｍｉｃｒｏｍａｐ』）にて測定した値ＳＲａ［ｎｍ］を示す。「磁性層密着性」は、同一箇所について、山折りと谷折りを１０回繰り返した後、磁性層に粘着テープを一定圧力で圧着してから剥離し、粘着テープに磁性層が付着しているか否かを示すものである。実施例１〜２では、粘着テープに磁性層が付着することはなかった。比較例では、粘着テープに磁性層が付着した。
【００８４】
「耐久性再生信号」は、磁気スケールの再生信号を読み取りながら、５０ｍ／ｍｉｎの速度で２万回転連続運転を実施したときに問題なく再生信号を読み取ることができたか否かを示している。実施例１〜２では、問題なく再生信号を読み取ることができたが、比較例では、再生信号に欠落が生じていた。
【００８５】
「耐久性磁性層剥離」は、同様の条件下で連続運転を実施したときに磁性層の剥離が生じたか否かを示している。実施例１〜２では、磁性層の剥離は生じなかった。比較例では、磁性層の剥離が生じた。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本実施形態に係わるスプレー塗布装置の概略構成図である。
【図２】磁性塗料の塗布工程を示す説明図である。
【図３】本実施形態に係わるリニアエンコーダの概略構成図である。
【符号の説明】
【００８７】
１０…スプレー塗布装置  ２０…ノズル  ２１…塗料供給口  ２２…エア供給口  ３１，３２…ガイドロール  ４０…遮蔽板  ５０…可動式シャッター  ６０…無端ベルト  ７０…磁性塗料  ８１〜８４…ローラ  ９０…駆動制御装置  ９１…磁気ヘッド
【図１】
2009074912.tif 000004
【図２】
2009074912.tif 000005
【図３】
2009074912.tif 000006