制造磁记录介质时可磁化层的差速凹版涂敷制造技术

借助凹版涂敷法可将一可磁化层高速涂敷于一柔性基底带（１４）上，方法是以显著不同于凹版辊（１２）的表面速度的速度独立地驱动基底带。当凹版辊（１２）旋转的速度与基底带（１４）的前进方向相反时获得了特别高的涂敷速度。在一个实施例中，一个挤压辊（３４）压迫基底带（１４）使之紧靠支持辊（１５，３０），一个间隙存在于凹版辊（１２）和支持辊（１５，３０）之间，而一个托轮（１７）安置在间隙的下游区域以强制基底带（１４）与凹版辊（１２）在一小段弧面上接触。当该支持辊（３０）具有像金属之类的硬表面时，其表面可以精密机加工，且虽暴露于溶剂蒸汽中仍能保持其精密度。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及使用凹版涂敷法涂敷可磁化层以制造磁记录介质的方法和装置。多数磁记录介质的可磁化层为可磁化微粒用有机粘合剂(binder)粘合而成的涂层。可磁化涂层应具均匀厚度，一般小于1.0mil(25μm)，且应无瑕疵，诸如针孔、划痕以及颗粒聚集体。涂层的涂敷可以采用如Perrington等人的美国专利No.3,761,311所示之凹版直接涂敷机，其附图说明图1示出“一容器10连续提供可磁化微粒及粘合剂的分散体11。此分散体被刻有细沟的凹版辊12所拾取，又被刮板13所刮擦，因而基本上辊子上只剩下沟里所留存的物料。分散体受到辊14的挤压而与运动速度和方向与辊12相同的未经涂敷的基底元件15相接触，并被转移于其上，如箭头16所示。在挥发性载体蒸发以前，涂层的滚花图案已被柔性刮板17所刮匀。经涂敷的基底元件于是经过一对磁性棒18，以使可磁化微粒物理上排列整齐，然后前进至加热炉19，将涂层烘干”(第4栏65行直至第5栏4行)。在Perrington的专利中，凹版辊同时驱动基底元件(以下称为“基底带”)和支持辊(在Perrington的专利中称为“橡胶辊14”)，而可磁化分散体则将凹版辊的格子花纹以镜面映像形式转移到基底带上。在所引述的Perrington专利中花纹被称为“滚花花纹”，是因为凹版辊子的格子花纹常用滚花的方法加工，虽然也有其他技术，如蚀刻法。虽然Pulkrabek等人在《化学工程科学(Chemical EngineeringScience)》1983年38卷第8期1309-1314页发表的文章“用于稳定的旋转凹版涂敷的滚花辊设计”未曾提及磁记录介质，但给出了有关如何设计凹版辊以便使用高粘度流体如着色粘合剂进行直接凹版敷层的有用资料。本专利的专利技术人之一就是Pulkrabek文章的联合著者之一。据Pulkrabek的文章报道，他们测试了大量的凹版辊，其花纹格子之螺旋角为30°-90°，齿角53°-117.5°，而螺距5-39沟/cm.尽管有偌大的变化范围，转移的流体体积(转印率)一致地达到沟槽体积的59％。为了获得均匀涂层而基本上没有针孔和划痕之类的缺陷，就要求有适当的或者说稳定的转印率，而要获得稳定的转印率，凹版辊上每条沟中的流体就应作为一整条流体纹脊进行转印，如图3所示。如果“滚花辊涂层线的频率”或称“外加成肋频率”与流体在同一湿涂层厚度下的“自然成肋频率”相匹配，这是可以做到的。为了获得一种流体的“自然成肋频率”，要用一个涂层辊或者散布器在特定的间隙高度之下将流体沉积到一运动中的带上，上述特定间隙高度使每单位面积上流过的流体体积等于一凹版辊所放出的体积。当带的速度提高时，每单位宽度上自然生成的肋条数也随之增加，最后渐近地趋于一极大值。该极大值即此流体的自然成肋频率。Pulkrabek的文章说明了“外加成肋频率”通过将凹版辊的沟距乘以螺旋角的正弦求得。此处将外加成肋频率与自然成肋频率之比率称为“成肋比率”或“RR”。Pulkrabek的文章说到适宜的或稳定的转印率要求RR接近一。当带由凹版辊驱动时，必须密切控制凹版辊的这个和其他参数，以便得到高粘度流体的均匀涂层。稳定的转印率既可是“合并的”(即涂层的相邻脊是由所涂敷的分散体互相连接的)，又可是“分开的”(即涂层的相邻脊是分开的)。不管是合并的还是分开的，可磁化微粒分散体的脊都因粘度太大而无法自动变平，因而在使其干燥前，必须将其刮匀。虽然分开的转印也可以刮匀，但当转印为合并的时，刮匀步骤的效果更好。虽然当基底带用凹版辊以高达约400ft/min(122m/min)的速度驱动时可获得优质可磁化层，但在较高的涂敷速度下会遇到下列问题1)填充和填匀沟道的困难；2)飞雾(misting)；3)不能得到稳定的合并转印；4)对于非常薄的基底带有纵向折皱的趋势，导致涂层厚度不匀。另外，在基底带的速度约为400ft/min(122m/min)时，已不可能涂敷小于0.08mil(2μm)的干厚度。虽然上述对比文献每篇都涉及由凹版辊驱动基底带的凹版涂敷法，但至少自从Witt发表“反向凹版…第一部分”的文章(《纸、膜与箔转换器(Paper，Film & Foil Convertor)》卷51，1977年8月，41～43页)以来，反向凹版涂敷法已为人所知。Witt的文章未提及磁记录介质，但提及PVDC(聚偏二氯乙烯)的水分散体的涂敷。Witt说以前这样的分散体主要用空气刀涂敷，且在110～130m/min速度时发生飞雾，而在反向凹版涂敷中未遇到这问题。Witt说为了获得质量良好的涂层，凹版(涂敷器)辊应至少转动得同带一样快(43页左栏)。又参见Witt“反向凹版…第二部分”(《纸、膜与箔转换器》卷51，1977年9月，51～53页)。Benkreira等在“低粘度液体的凹版辊涂敷”(《JOCCA国际表面涂层杂志(Surface Coatings International JOCCA)》，卷75第7期，1992年7月，261～268页)中也讨论了反向凹版涂敷。Benkreira的文章发表了第一组具有速比为1(在凹版涂敷中为-1.0)的实验和第二组具不同速比的实验，速比变化是在保持凹版辊的速度为0.83m/s下改变基片速度而实现的(264页，左栏)。以下是两篇有关反向凹版涂敷法的文章Patel等，“牛顿流体的凹版涂敷”(《化学工程科学(Chemical Engineering Science)》，卷46第3期，1991年，751～756页)；和Benkreira等，“直接凹版辊涂敷”(《化学工程科学》，卷48第12期，1993年，2329～2335页)。虽然两文的第一段都提及“音、像、计算机磁带”的涂层厚度，但并未进一步谈及这样的磁带的涂层。两篇文章都只考虑牛顿流体，而可涂敷的可磁化微粒和粘合剂的分散体是非牛顿流体。本专利技术避免了上述问题，并可使可磁化微粒和粘合剂的流体分散体用凹版涂敷法转移至柔性长带状基底带上，带的速度明显大于当由凹版辊驱动基底带所曾用的适宜速度，这使制造价格大大降低。这些改进通过下述措施完成a)连续向匀速转动的凹版辊的细沟提供可磁化微粒和粘合剂的流体分散体；b)独立地以纵向匀速驱动柔性基底带，此速度与凹版辊的表面速度不同；c)强制基底带与载有分散体的凹版辊接触，以转移湿分散体的涂层至基底带。由于凹版辊和基底带的表面速度不同，本专利技术称这种方法为“差速”凹版涂敷。最大的表面速度差发生在凹版辊旋转方向与基底带前进方向相反时的反向凹版涂敷中。此处将凹版辊和基底带的表面速度比称为“速比”。反向凹版涂敷期间速比是负值。在正值的速比小于一时，凹版辊的表面速度最好减小至不发生飞雾的水平。无论凹版辊运动多快，反向凹版涂敷不会发生飞雾。无论是正向或反向凹版涂敷，减小凹版辊的表面速度都会降低辊的磨损，从而延长凹版辊的寿命。而且这使其易于填充和刮平沟纹而获得凹版沟纹的均匀加料。因此，涂层趋于改善均匀度。与用凹版辊驱动基底带相比，差速凹版涂敷(包括正向和反向)还有三个优点(1)当基底带以高速前进时，可获得稳定的合并转印；(2)在凹版辊的速度低至足以使细沟加料均匀且辊子寿命长的情况下，可获得高的涂敷速度；(3)只要通过改变速比即可得到显著不同的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，用于涂敷可磁化微粒和粘合剂的流体分散体于纵向前进的柔性长带状基底件１４上，以生产磁记录介质的可磁化层，所述装置包括：ａ）一个凹版辊１２，ｂ）以恒速转动凹版辊的装置，ｃ）连续提供可磁化微粒与粘合剂的流体分散体至正在旋转的 凹版辊１２的装置１０，ｄ）具有一个表面的支持辊３０，ｅ）以恒速独立转动支持辊的装置，所说恒速与凹版辊的表面速度不同，ｆ）一柔性挤压辊３４，其位置决定于保证基底件１４与位于凹版辊１２之上游的支持辊３０相靠的需要，而使支持辊３０能以 其表面速度驱动基底件１４，ｇ）与支持辊３０和凹版辊１２中至少一个相连接的保持间隙的装置，用以保持支持辊３０和凹版辊１２之间的间隙，及ｈ）强制基底件１４以一弧面与凹版辊１２相接触并使流体分散体从凹版辊１２转移至基底件１４的强制装置。

【技术特征摘要】
US 1994-8-22 08/294,0791.一种装置，用于涂敷可磁化微粒和粘合剂的流体分散体于纵向前进的柔性长带状基底件14上，以生产磁记录介质的可磁化层，所述装置包括a)一个凹版辊12，b)以恒速转动凹版辊的装置，c)连续提供可磁化微粒与粘合剂的流体分散体至正在旋转的凹版辊12的装置10，d)具有一个表面的支持辊30，e)以恒速独立转动支持辊的装置，所说恒速与凹版辊的表面速度不同，f)一柔性挤压辊34，其位置决定于保证基底件14与位于凹版辊12之上游的支持辊30相靠的需要，而使支持辊30能以其表面速度驱动基底件14，g)与支持辊30和凹版辊12中至少一个相连接的保持间隙的装置，用以保持支持辊30和凹版辊12之间的间隙，及h)强制基底件14以一弧面与凹版辊12相接触并使流体分散体从凹版辊12转移至基底件14的强制装置。2.如权利要求1所述的装置，其特征为所述保持间隙的装置能将间隙保持在50与1250μm之间。3.如权利要求1或2所述的装置，其特征为所述强制装置包括一个位于凹版辊12的下游的引出惰辊17，和调节引出惰辊17位置、使引出角α的数值可在正负20°之间变化的装置；角α是以凹版辊12与支持辊30的连心线的垂线为基准，量至引出的基底带所得的角。4.如权利要求3所述的装置，其特征为所述用于调节引...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰D芒特，唐纳德M刘易斯，约瑟夫H拉姆，凯文J库克，迈克尔J布罗斯特，诺曼E格尔克，
申请(专利权)人：伊美申公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]