JPH10139242A - ガイドロール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 非磁性支持体の厚みが薄い場合や、走行を高
速化した場合でも、非磁性支持体を良好な走行性を持っ
て案内できるガイドロール装置を提供する。 【解決手段】 ガイドロール１０は、アルミニウム，ス
チール等の導電性を有する材質から構成されるロール１
１の表面に、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）
の微粒子を含有する無電解ニッケル−ＰＴＦＥ複合メッ
キ皮膜１２が形成されたものである。ロール１１は、ブ
ラスト処理あるいはホーニング処理を施し、表面に微小
凹凸が形成されたものであってもよい。 【効果】 案内される非磁性支持体の厚さが薄い場合
や、高速走行時の場合でも、非磁性支持体を安定して走
行することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガイドロール装置
に関し、特に、磁性塗料あるいは非磁性塗料を非磁性支
持体上に塗布する塗布装置における非磁性支持体の案内
に用いて好適なガイドロール装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、オーディオテープやビデオテー
プ等の磁気テープは、ポリエステルフィルム等の長尺の
非磁性支持体上に、強磁性粉末や結合剤、分散剤、潤滑
剤等を有機溶媒に分散混練した磁性塗料を塗布してなる
磁性層が形成されている。これらの磁性塗料を非磁性支
持体上に塗布、乾燥して磁性層を形成する塗布装置に
は、非磁性支持体が塗布工程及び乾燥工程を経て連続走
行するために走行系が設けられている。上記走行系は非
磁性支持体を巻き出すための巻き出しロールと、巻き取
るための巻き取りロールと、その走行を駆動するための
駆動ロールと、非磁性支持体を適正な位置に案内するた
めの複数のガイドロール等より構成されている。このよ
うな塗布装置においては、良好な成膜を行うために、非
磁性支持体の走行安定性を保つこと及び形状品質や成膜
状態に影響を及ぼさないことが重要となる。

【０００３】例えば、非磁性支持体の走行を不安定化す
る要因としては、非磁性支持体とガイドロールとが面接
触することによって生じる走行抵抗、ガイドロールの回
転によって発生するエアフィルム等が考えられる。ま
た、形状品質を害する要因としては、上記走行要因や主
にガイドロールで発生する静電気によるしわ（以下、リ
ンケルと称する）等が考えられる。さらには、ロールの
回転不良等にて成膜状態に悪影響を及ぼすものとして、
上記要因によるスクラッチ等が考えられ、スクラッチが
発生すると画質の乱れやノイズ特性劣化を招く。

【０００４】このため、従来よりガイドロールにおいて
は、その材質、形状等で走行安定化の工夫がなされ、例
えば表面にクロムメッキを施したスチール製ガイドロー
ル、アルマイト処理したアルミ製ガイドロール、図４に
示すようなサンドブラスト処理等による凹凸にクロムメ
ッキを施したガイドロール２０、あるいは図５に示すよ
うなクロススパイラル溝等の切り溝２１を施し、クロム
メッキ処理したガイドロール２２等が知られている。こ
れらは何れも面接触抵抗を低減する工夫や、エアフィル
ムの逃げ道が形成されるようにしたものである。

【０００５】近年、上記塗布装置においては、非磁性支
持体の走行速度を高速化すると共に、非磁性支持体の厚
みも薄膜化され、さらには、磁性層も薄膜化の要求が高
まる傾向にあり、従来のガイドロールでは、これらの要
求に対処しきれなくなってきている。例えば図４及び図
５に示したガイドロールを使用した場合でも、非磁性支
持体の走行速度が高速化してガイドロールの回転数が増
加してくると、エアフィルムが移動しなくなり、このエ
アフィルムが非磁性支持体の走行方向へ巻き込まれ、ス
リップシフト（幅方向のずれ）や細かいリンケル等を誘
発し、非磁性支持体の走行不良を招く虞れがあった。

【０００６】また、図５に示す切り溝２１が施されてい
るガイドロール２２は、走行する非磁性支持体が溝部を
密閉することにより溝内部が真空となり、非磁性支持体
が溝に対して圧着状態となって、非磁性支持体自体や塗
膜に溝の跡が付くようなことがあり、品質を損なう現象
が生じている。

【０００７】さらには、特開平５−１２４７６１号公報
には、図６に示すようなガイドロール２３が開示されて
いる。このガイドロール２３は、ロール２４表面に形成
した螺旋状の溝２５内に、ロール２４と摩擦係数が異な
るシリコンゴム等の材料２６を充填したものであるが、
このガイドロール２３でも走行速度が４００ｍ／分以上
の場合や非磁性支持体が薄膜（３．０μｍ〜７．０μｍ
程度）である場合は、高速化によるゴムの歪みが増し、
ロール精度（振れ、真円度、うねり等）が悪化し易くな
る。その影響で特に薄膜の非磁性支持体を走行する場合
は、スチール製のガイドロールよりスクラッチやリンケ
ル等の発生が多い傾向にある。

【０００８】また、ガイドロール表面に導電性がない所
謂不導体の処理（アルマイト処理等）を施したり、ガイ
ドロールの材質に不導体を用いた場合、高速走行になる
と、ガイドロールと非磁性支持体との接触抵抗等によ
り、非磁性支持体に静電気が帯電しガイドロール上等で
放電し、特に薄膜の非磁性支持体はその影響で塵埃の付
着やリンケルやスリップシフトの発生を起こし易い状態
になる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明はこの
ような従来の実情に鑑みて提案されたもので、非磁性支
持体の厚みが薄い場合や、非磁性支持体の走行を高速化
した場合でも、非磁性支持体を良好な走行性を持って案
内できるガイドロール装置を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、本発明のガイドロール装置は、非磁性支持体の走行
を案内するガイドロール装置において、導電性を有する
材質から構成されるロールの表面に、フッ素樹脂の微粒
子を含有する金属−フッ素樹脂複合メッキ皮膜を有する
ことを特徴とする。また、本発明の他のガイドロール装
置は、非磁性支持体の走行を案内するガイドロール装置
において、導電性を有する材質から構成されるロールの
表面に微小凹凸を有するとともに、微小凹凸上に、フッ
素樹脂の微粒子を含有する金属−フッ素樹脂複合メッキ
皮膜を有することを特徴とする。

【００１１】上記の金属−フッ素樹脂複合メッキ皮膜と
しては、例えば無電解ニッケル皮膜中にポリテトラフル
オロエチレン（ＰＴＦＥ）の微粒子を分散させたもの等
が好適に用いられ、その膜厚は１０μｍ〜３０μｍとさ
れることが好ましい。１０μｍ未満の場合は、耐久性に
乏しい。逆に３０μｍを越えると、ガイドロール表面の
精度（真直度等）が損なわれ、非磁性支持体の走行が不
安定になりリンケルやスリップシフトの発生が出易くな
る。さらには、皮膜の硬度を上げるために熱処理（４０
０°〜５００°）を施してもよい。また、上記の微小凹
凸は、ロールの表面にサンドブラスト等のブラスト処理
あるいはホーニング処理等を施すことにより形成するこ
とができる。

【００１２】本発明のガイドロール装置が適用される塗
布装置で用いられる、非磁性支持体や非磁性支持体上に
形成される磁性塗膜を構成する磁性粉末、樹脂結合剤等
は、従来公知のものが何れも使用可能で、何ら限定され
るものではない。例えば、非磁性支持体としては、ポリ
エチレンテレフタレート、ポリエチレン−２等のポリエ
ステル樹脂や芳香族ポリアミド樹脂フィルム等が用いら
れる。塗膜の磁性粉末としては、Ｆｅ−Ｃｏ，Ｆｅ−Ｎ
ｉ，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ，Ｃｏ−Ｎｉ，Ｆｅ−Ｍｎ−Ｚ
ｎ，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐ，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｃｒ−Ｂ等の
Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉを主成分とする金属粒子が好適に用い
られる。樹脂結合剤としては、塩化ビニリデン，アクリ
ル酸エステル，メタクリル酸エステル，スチレン，ブダ
ジエン，アクリロニトロ等の重合体、あるいは共重合体
であるポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂等が用いら
れる。これらを上記磁性粉末と混練分散し、磁性層を形
成する。

【００１３】溶剤としては、従来公知のものが何れも使
用可能であり、アセトン，メチルエチルケトン，メチル
イソプチルケトン，シクロヘキサノン等のケトン系、酢
酸メチル，酢酸エチル等のエステル系、グリコールジメ
チルエーテル，ジオキサン等のグリコールエーテル系、
トルエン，キシレン等の芳香族炭化水素等が用いられ
る。さらには、添加剤として、分散剤，内添剤，研磨
剤，帯電防止剤，防錆剤等が加えられていても良い。ま
た、必要に応じてバックコート層，トップコート層等が
形成されていても良い。

【００１４】次に作用の説明に移る。本発明のガイドロ
ール装置は、ロール表面に有する金属−フッ素樹脂複合
メッキ皮膜によって良好な摺動性を確保することがで
き、ガイドロールの回転不良や回転速度が遅く接触抵抗
が大きい状態にある場合は、走行抵抗が少なくなるの
で、スクラッチやリンケル等が入り難い。また、微小凹
凸上に金属−フッ素樹脂複合メッキ皮膜を有することに
より、高速走行時（特に４００ｍ／分以上）にガイドロ
ールの回転にて発生し易いエアフィルムをスムースに逃
がすことができる。さらに、アルミ製，スチール製等の
導電性を有する材質から構成されるロールの表面に、金
属−フッ素樹脂複合メッキ皮膜を有するガイドロール装
置は、そのまま導電性があり、摩擦抵抗で発生し易い静
電気が起こりにくく、リンケルやスリップシフトが緩和
されるとともに、静電気による塵埃の付着が防止され
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態例を図
面を参照して説明する。本形態例は、本発明のガイドロ
ール装置を、磁気テープを製造する際に非磁性支持体上
に磁性塗料又はバックコート塗料を塗布するために使用
される塗布装置に適用した例である。

【００１６】図１はこの塗布装置の構成を示す模式図で
ある。この塗布装置は、非磁性支持体２の走行方向上流
側から順に、巻き出しロール１、駆動ロール３ａ、塗布
部５、ターンロール７ａ、乾燥装置８、ターンロール７
ｂ、駆動ロール３ｂ、巻き取りロール９等が配設されて
構成されている。なお、駆動ロール３ａ，３ｂには、そ
れぞれニップロール４が圧接されている。巻き出しロー
ル１から繰り出された非磁性支持体２は、駆動ロール３
ａによって移動し、所定の幅を持った略直方体のダイ等
からなる塗布部５により、磁性塗料やバックコート塗料
が非磁性支持体２上に塗布され塗膜が形成される。塗膜
形成後の非磁性支持体２は、乾燥装置８によって乾燥さ
れ、駆動ロール３ｂによってさらに移動し巻き取りロー
ル９に巻き取られる。

【００１７】非磁性支持体２の走行路の所定の位置に
は、複数のガイドロール１０が配設されており、非磁性
支持体２を案内すると共に、適当なテンションをかけ円
滑な走行が行われるようになっている。

【００１８】本発明では、上記のような塗布装置におい
て、非磁性支持体２の厚みが比較的薄い場合や高速走行
時の場合でも非磁性支持体を安定に走行させるために、
ガイドロールとして図２及び図３に示すガイドロール１
０を使用する。図２（ａ）はガイドロールの一例を示す
外観図であり、図２（ｂ）はその要部断面図である。図
２に示すガイドロール１０は、ロール１１表面にポリテ
トラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、パーフルオロエチ
レン（ＰＦＥ）又はパーフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）
等のフッ素樹脂の微粒子を含有する金属−フッ素樹脂複
合メッキ皮膜１２が形成されたものである。また、図３
（ａ）はガイドロールの他の例を示す外観図であり、図
３（ｂ）はその要部断面図である。図３に示すガイドロ
ール１０は、ロール１１表面にサンドブラスト等のブラ
スト処理あるいはホーニング処理を施し微小凹凸１３を
形成し、その微小凹凸１３上に、上述したようなフッ素
樹脂の微粒子を含有する金属−フッ素樹脂複合メッキ皮
膜１２が形成されたものである。

【００１９】金属−フッ素樹脂複合メッキ皮膜として
は、例えば無電解ニッケルメッキ中にポリテトラフルオ
ロエチレン（ＰＴＦＥ）の微粒子を分散させた無電解ニ
ッケル−ＰＴＦＥ複合メッキが好適に用いられる。

【００２０】ガイドロール１０を構成するロール１１の
材質としては、アルミニウム，スチール等の導電性を有
するものを使用する。金属−フッ素樹脂複合メッキ皮膜
１２の膜厚は、１０μｍ〜３０μｍが望ましい。１０μ
ｍ未満の場合は、耐久性に乏しい。逆に３０μｍを越え
ると、ガイドロール表面の精度（真直度等）が損なわ
れ、非磁性支持体の走行が不安定になりリンケルやスリ
ップシフトが発生し易くなる。

【００２１】次に、本発明のガイドロール１０を使用す
ることによる非磁性支持体２の走行安定化を検討するた
めに、本発明のガイドロール（実施例１〜３）及び従来
のガイドロール（比較例１〜６）を、図１に示す塗布装
置の符号１０ａ及び１０ｂで示す位置に装着し、磁気テ
ープの製造テストを行った。実施例１〜３及び比較例１
〜６のガイドロールのロール材質及び皮膜処理について
〔表１〕に示す。実施例１〜３及び比較例３は、無電解
ニッケル−ＰＴＦＥ複合メッキの一例として、市販され
ている日本カニゼン社製のカニフロン（商品名）を用い
たものであるが、これに限定されることはない。非磁性
支持体としては、３．５μｍ厚または６．５μｍ厚のポ
リエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴ）を使用
し、この非磁性支持体の走行速度が５００ｍ／分となる
ように設定した。なお、表中の表面粗度とは皮膜処理後
の値である。

【００２２】そして、上記塗布装置で得られた磁気テー
プについて、１０ａ，１０ｂの位置にて非磁性支持体表
面のリンケルやスクラッチの発生状況、さらには走行状
態の観察をし、走行のスリップシフトを観察した。ま
た、静電気の発生量を静電気量測定器（春日電気社製：
本質安全防爆構造ＫＳ−５３３（２．５ＫＶ）タイプ）
を用いて１０ａ，１０ｂの位置にて測定した。その結果
も併せて〔表１〕に示す。

【００２３】

【表１】

【００２４】なお、表中の静電気量の項目において、○
印は静電気量が１．０ＫＶ以下と殆どない状態、△印は
静電気量が２．５ＫＶ以下の状態、×印は静電気量が
２．５ＫＶ以上と多い状態をそれぞれ示しており、ま
た、各評価項目において、○印はリンケル，スクラッ
チ，スリップシフトを発生していない状態、△印は若干
のリンケル，スクラッチ，スリップシフトの発生がある
状態、×印がリンケル，スクラッチ，スリップシフトの
発生が多く、塗膜表面や非磁性支持体の形状が悪い状態
をそれぞれ示している。

【００２５】〔表１〕からわかるように、比較例１〜６
のガイドロールにおいては、非磁性支持体へのリンケ
ル、スクラッチ、スリップシフトの発生及び静電気量の
各評価項目全てに良好な結果を有するものはなかった。
これに対して、実施例１〜３のガイドロールを使用した
場合は、リンケル、スクラッチの形成やスリップシフト
の発生はなく、且つ静電気発生量も殆ど無く、非磁性支
持体が安定に走行することが確認された。また、６．５
μｍ厚程度の非磁性支持体を走行させる場合は、実施例
１のように比較的表面粗度は小さくてよいが、さらに薄
い３．５μｍ厚程度の非磁性支持体を走行させる場合
は、実施例２及び３のようにサンドブラスト処理やホー
ニング処理を施して表面粗度が３μｍ〜１０μｍとなる
ようにするとよい。３．５μｍ厚程度の非磁性支持体を
走行させる場合の表面粗度が３μｍ未満だと、高速回転
する際、回転の追従が失われ回転ムラになり易く、スリ
ップシフトが発生し易く、一方、比較例３のように１０
μｍを越えると、スクラッチの発生が起き易い。なお、
本発明のガイドロールは、非磁性支持体の厚さが３μｍ
〜７μｍ及び非磁性支持体の走行速度が４００ｍ／分以
上の時に最も良好な効果が得られる。

【００２６】上記形態例では、フッ素樹脂の微粒子を含
有する金属−フッ素樹脂複合メッキとして、無電解ニッ
ケル−ＰＴＦＥ複合メッキを例示したが、パーフルオロ
エチレン（ＰＦＥ）又はパーフルオロアルコキシ（ＰＦ
Ａ）等の他のフッ素樹脂の微粒子を無電解ニッケルメッ
キに分散させた複合メッキを用いてもよいし、電気メッ
キにより施してもよい。また、上記形態例ではガイドロ
ールを磁気テープを製造する際に用いる塗布装置に適用
して説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
い。例えば、非磁性支持体を連続走行させつつ、真空蒸
着等によりＣｏ等の金属を蒸着させる薄膜型磁気テープ
を製造する真空蒸着装置や、非磁性支持体を走行させる
フィルム製造装置等の他の装置にも適用することができ
る。

【００２７】

【発明の効果】本発明のガイドロール装置によれば、ロ
ール表面に金属−フッ素樹脂複合メッキ皮膜を有する、
あるいはロール表面の微小凹凸上に金属−フッ素樹脂複
合メッキ皮膜を有することにより、案内される非磁性支
持体の厚さが薄い場合や、高速走行時の場合でも、非磁
性支持体を安定して走行することができる。従って、本
発明のガイドロール装置を、例えば塗布装置に適用すれ
ば、非磁性支持体の表面に塗料を安定して塗布し、乾
燥、巻き取りまでの安定走行が行えるとともに、塗布面
の品質や形状品質を向上できる。また、ガイドロール装
置の耐久性向上及び精度維持を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のガイドロール装置を適用した塗布装
置の構成を示す模式図。

【図２】 （ａ）は本発明のガイドロール装置の一例を
示す外観図、（ｂ）はその要部断面図。

【図３】 （ａ）は本発明のガイドロール装置の他の例
を示す外観図、（ｂ）はその要部断面図。

【図４】 従来のガイドロール装置の一例を示す平面
図。

【図５】 従来のガイドロール装置の他の例を示す平面
図。

【図６】 従来のガイドロール装置のさらに他の例を示
す一部を断面した平面図。

【符号の説明】

１…巻き出しロール、２…非磁性支持体、３ａ，３ｂ…
駆動ロール、４…ニップロール、５…塗布部、７ａ，７
ｂ…ターンロール、８…乾燥装置、９…巻き取りロー
ル、１０…ガイドロール、１１…ロール、１２…金属−
フッ素樹脂複合メッキ皮膜、１３…微小凹凸

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非磁性支持体の走行を案内するガイドロ
   ール装置において、 導電性を有する材質から構成されるロールの表面に、フ
   ッ素樹脂の微粒子を含有する金属−フッ素樹脂複合メッ
   キ皮膜を有することを特徴とするガイドロール装置。
2. 【請求項２】 非磁性支持体の走行を案内するガイドロ
   ール装置において、 導電性を有する材質から構成されるロールの表面に微小
   凹凸を有するとともに、前記微小凹凸上に、フッ素樹脂
   の微粒子を含有する金属−フッ素樹脂複合メッキ皮膜を
   有することを特徴とするガイドロール装置。
3. 【請求項３】 前記金属−フッ素樹脂複合メッキ皮膜の
   表面粗度は、３μｍないし１０μｍであることを特徴と
   する請求項２記載のガイドロール装置。
4. 【請求項４】 前記金属−フッ素樹脂複合メッキ皮膜の
   膜厚は、１０μｍないし３０μｍであることを特徴とす
   る請求項１または２記載のガイドロール装置。
5. 【請求項５】 前記金属−フッ素樹脂複合メッキ皮膜
   は、無電解ニッケルメッキ皮膜中にポリテトラフルオロ
   エチレン（ＰＴＦＥ）の微粒子を分散させた無電解ニッ
   ケル−ＰＴＦＥ複合メッキ皮膜であることを特徴とする
   請求項１または２記載のガイドロール装置。