JPH01227221A - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、垂直磁気記録方式に使用される磁気記録媒体
の製造方法に関するものであり、特に塗布型の磁気記録
媒体の垂直配向技術の改良に関するものである。

Ｂ９発明の概要 本発明は、塗布型の磁気記録媒体を製造するに際し、垂
直配向処理の前にランダム配向処理を行うことによって
、垂直方向の角形比の向上を図ろうとするものである。

Ｃ０従来の技術 従来、例えばコンピュータ等の情報記憶媒体や−　オー
ディオテープレコーダ、ビデオテープレコーダ等の記録
媒体として使用される磁気記録媒体においては、−ｉに
基板上に被着形成される磁気記録層に対して水平方向の
磁化（面内方向磁化）を行ってその記録を行っている。

ところが、この面内方向磁化による記録の場合、記録密
度が高まるにつれ媒体内の反磁界が増して残留磁気密度
が減衰し、再生出力が減少するという欠点を有している
。

そこ゛でさらに従来、磁気記録媒体の記録層の厚さ方向
の磁化により記録を行う垂直磁気記録方式が提案されて
いる。この垂直磁気記録方式によれば記録密度が高密度
になるに従い減磁界が小さ（なることから、特に高密度
記録、短波長記録において上述の面内方向磁化による記
録よりも優れていることが知られている。

ところで、この垂直６ｆｆｉ気記録方式に使用される磁
気記録媒体に必要な特性としては、磁気記録層面に対し
垂直な方向に磁気異方性を有することが挙げられる。

したがって、通常は垂直方向に磁化容易軸を出させるた
めに、Ｃｏ−Ｃｒ合金等の強磁性金属をスパッタリング
法や蒸着法等により被着して製造された薄膜を記録層と
するものが検討されている。

しかしながら、スパッタリング法や芸着法によって垂直
磁気記録媒体を製造するのはその製造工程に制約があり
、製造原価が高くなってしまい好ましくないことや、耐
久性、走行性等、垂直磁気記録媒体としての実用特性上
においても問題が多い。

一方、塗布型の磁気記録媒体において、磁性塗膜面に垂
直方向に磁化容易軸を並べるには、例えばＩ　　Ｆｅ２
Ｏ２等の針状磁性粉末のような形状磁気異方性によって
抗磁力Ｈｃを生じさせている磁性粉末の場合、その磁性
粉末を膜面に対して垂直に並ぶようにしなければならな
いし、またバリウムフェライト等のように、形状ではな
く結晶磁気異方性によって抗磁力Ｈｃを生じさせている
磁性粉末の場合には、やはりその異方性が磁性塗膜面に
垂直に向くようにしなければならない。

そのためには、磁性塗料が完全に硬化しないうちに当該
磁性塗膜面に対して何らかの磁場配向処理を行う必要が
あるが、従来より用いられている磁場配向処理、例えば
磁性塗膜の上下方向に磁性粉末の抗磁力よりも十分大き
な直流磁界を印加することにより磁性粉末を垂直に配向
した場合には、塗膜の乾燥過程で反磁界により配向が乱
れたり、磁気凝集のためにその塗膜面が印加磁場方向に
立ち上がる現象が生じ、記録媒体表面が荒れてその表面
様の劣化が生じる傾向にある。このような表面性の劣化
が生ずると、磁気ヘッドとの間隔がばらついて再生出力
に大きく影響し、特に短波長域で用いる垂直磁気記録媒
体にとっては大きな問題となる。

そこで本願出願人は、先に特開昭６１−５０２１７号明
細書において、配向方向と直交する方向に回転交番磁場
を印加して配向処理することを特徴とする磁気記録媒体
の製造方法を提案した。このように磁性粉末の配向方法
と直角方向に回転交番磁場を印加して配向処理すること
により表面性と配向性の両者が改善された磁気記録媒体
が得られることがわかった。

しかしながら、上述のように回転交番磁場を印加すると
いう方法では、テープ状媒体に適用することが難しいば
かりか、現在要求されているより一層の高密度記録化に
対応することは未だ十分とは言い難く、より一層の改良
が望まれる。

Ｄ９発明が解決しようとする課題 そこで本発明は、かかる実情に鑑みて提案されたもので
あうて、より垂直配向性を改善することが可情な磁気記
録媒体の製造方法を提案することを目的とし、記録波長
が極めて短波長域にまで及ぶ垂直磁気記録方式に対応し
た垂直磁気特性を有する磁気記録媒体を製造可能とする
ことを目的とするものである。

８９課題を解決するための手段 本発明は、上記目的を達成するために提案されたもので
あって、非磁性支持体上に磁性塗膜を塗布し、上記磁性
塗膜に対しランダム配向処理を施した後に、垂直配向処
理を施すことにより垂直磁気記録層とすることを特徴と
するものであって、磁気記録媒体の配向処理を施す前に
、ランダム配向処理を施すことにより表面性及び配向性
に優れた磁気記録媒体を得ようとするものである。

本発明に係る磁気記録媒体の製造方法は、塗布型媒体の
いずれにも適用できるものであって、テープ２　シート
、ディスク等の非磁性支持体上に塗布され゛る磁性塗料
中に含まれる磁性粉末は何ら限定されるものではなく、
通常の塗布型の磁気記録媒体に使用される磁性粉末であ
れば何れも使用することができる。使用可能な磁性粉末
としては、例えばＩ　　Ｆ　ｅｔｏｓ、Ｆ　ｅ３０ａ、
Ｔ　　Ｆ　ｅｚｏｓとＦｅ１ｏ４との中間の酸化状態の
酸化鉄、Ｃｏ含有１−ＦｅｚＯ，＋、Ｉ　　Ｆｅｚｅｓ
とＦｅ５Ｏａとの中間の酸化状態で且つＣｏを含有する
酸化鉄、Ｃｒｏ！。

ＣｒＯ□に１種又はそれ以上の金属元素２例えばＴｅ、
Ｓｂ、Ｆｅ、Ｂｉ等を含有させた酸化物、六方晶系バリ
ウムフェライト（例えばバリウムフェライト）、Ｆｅ、
Ｃｏ、Ｎｉ等の金属、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｆｅ−
Ｃｏ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃ。

−Ｂ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｃｒ−Ｂ、Ｍｎ−Ｂ１．Ｍｎ−Ａｆ
ｆｉ−Ｆ　ｅ−Ｃｏ−Ｖ等の合金、窒化鉄等が挙げられ
る。

前述したような磁性粉末を含有する磁性塗料を常法に従
って非磁性支持体上に塗布した後、その塗膜が未だ乾燥
しておらず流動し得る状態の時に最初にランダム配向処
理を行い、続いて垂直配向処理を行う。

上記ランダム配向処理は、上記磁性粉末の磁化容易軸が
非磁性支持体上において面内方向（例えば長手方向であ
るＸ方向及び幅方向であるＹ方向）に略均等に配向され
る方法であれば何れでもよく、例えば交流磁場を発生さ
せるソレノイドや、Ｎ極。

Ｓ極を交互に配置した永久磁石を使用したり、或いは上
記ソレノイド及び永久磁石を組み合わせて使用してもよ
い。

また、上記垂直配向処理は、磁気記録媒体の垂直方向に
磁場が加わる処理方法であれば良（、いわゆる交流垂直
配向処理や直流垂直配向処理等が採用、可能である。し
たがって、その手法としては例えば磁気記録媒体の磁性
面に対し直交方向の磁界が発生するようにこの媒体の上
面にＳ極、下面にＮ極を対向させてマグネットを配置し
たものや、磁気記録媒体の磁性面に対して直交方向の回
転軸を有するマグネットを同極同士が対向するように上
記６■性面を挟んで両側に配置しこれらのマグネットを
回転するようにしたもの、或いは上記各マグネ・レトの
同極が互いに直交するように配置するとともに上記各マ
グネットを同じ速度で回転するようにしたもの等が挙げ
られる。さらに、マグネットを固定し磁気記録媒体を回
転させるようにして、磁気記録媒体の垂直方向に磁場が
加わるようにしたものであってもよい。なお、垂直方向
といっても実用上ある程度の方向のずれは許容され、か
かる方向のいずれもここでいう垂直方向に包含されるも
のと解すべきことはいうまでもない。

Ｆ０作用 本発明によれば、垂直配向処理の前においてランダム配
向処理が行われるので、磁性粉末の磁性塗布面の厚み方
向への配向が円滑に行われる。

Ｇ、実施例 以下、本発明を適用した磁気記録媒体の製造方法の具体
的な実施例を図面を参照しながら説明する。なお、この
実施例は本発明をテープ状の磁気記録媒体に適用したも
のである。

（実施例１） 本実施例は、交流ランダム配向と交流垂直配向とを組み
合わせた例である。

先ず、本実施例において使用した磁気記録媒体の製造装
置の構成について説明する。

この装置は、第１図に示すように、非磁性支持体上に磁
性粉末を含む磁性塗料が塗布され磁気記録媒体となる磁
気テープ（１）の該磁性粉末の磁化容易軸が、Ｘ方向と
Ｙ方向とに同程度配向し得るように設けられた交流ラン
ダム配向装置（２）と、上記磁性粉が垂直配向し得るよ
うに設けられた垂直配向装置（３）とから構成されてい
る。

上記交流ランダム配向装置（２）は、断面四角形状の筒
状体となるように複数回巻回されてなるコイルを主たる
構成要素とするもので、コイル両端部は図示しない交流
電源と接続されている。そして、上記磁気テープ（１）
は、このコイル内の空間を走行するようになされている
。

一方、上記垂直配向装置（３）は、上記磁気テープ（１
）゛を挾んで両側に対向配置される一対の略Ｕ字状のマ
グネｙ　）　（４）　、　（５）を主要な構成要素とす
るものである。このマグネット（４）　、　（５）は、
それぞれ一対の棒状の磁極（４ａ）　、　（４ｂ）及び
（５ａ＞　、　（５ｂ）を有し、これらの連結部（４ｃ
）　、　（５ｃ）を介して一体化することにより略し字
状となっている。また、各マグネット（４）、（５）の
各磁極（４ａ）　、　（４ｂ）　、　（５ａ）　。

（５ｂ）にはそれぞれ交流コイル（６）が巻回され、交
流マグネットとして作動するようになされている。

上記マグネット（４）、（５）の連結部（４ｃ）　、　
（５ｃ）の中央部には、上記各磁極（４ａ）　、　（４
ｂ）　、　（５ａ）　、　（５ｂ）の突き出し方向とは
反対側に回転軸（７）　、　（８）が設けられるととも
に、各磁極（４ａ）　、　（４ｂ）　、　（５ａ）　、
　（５ｂ）の相対位置関係を変えることなく回転自在と
なるようになされている。

また、上記マグネット（４）、（５）は、磁極（４ａ）
と磁極（４ａ）とが、また、６ｎ極（４ｂ）と（５ｂ）
とが磁気テープ（１）を挟んで互いに対向するように配
置され、さらに磁極（４ａ）と磁極（５ａ）及び磁極（
４ｂ）と磁極（５ｂ）とはそれぞれ同極となるように各
交流コイル（６）には交流電流が供給されている。すな
わち、磁極（４ａ）がＮ極となる時は磁極（５ａ）もＮ
極となるようにこれらの電極（４ａ）　、　（５ａ）に
流れる交流電流の位相が揃えられ、同様に、磁極（４ｂ
）　、　（５ｂ）に流れる交流電流の位相が揃えられる
ようになされている。

但し、磁極（４ａ）がＮ極となる時には磁極（４ｂ）は
Ｓ極に、磁極（３ａ）がＳ極となる時は磁極（４ｂ）は
Ｎ極になるように設定されており、従って磁極（４ａ）
と磁極（４ｂ）間に交流磁界が発生し、同様に磁極（５
ａ）と磁極（５ｂ）間に交流磁界が発生する。ここで、
これらの磁極（４ａ）　、　（４ｂ）　、　（５ａ）　
、　（５ｂ）間に発生する交流磁界は互いに圧縮され、
マグネソ）　（４）　、　（５）の磁極（４ａ）　、　
（４ｂ）　、　（５Ｌｌ）　、　（５ｂ）の内偵１の領
域では、磁気テープ（１）面に対して略平行な磁界とな
る。

このような構成からなる垂直配向装置（３）によれば、
マグネット（４）　、　（５）間に磁気テープ（１）を
走行させ、これらのマグネット（４）　、　（５）に前
述の交流磁界を印加することにより、磁気テープ（１）
に塗布された磁性塗膜は塗膜面に対して垂直方向に磁場
−配向される。

上述のように構成された磁気記録媒体の製造装置におい
て、本例では以下に説明する条件で磁気記録媒体を製造
しＺ方向の角形比Ｒｓ−Ｚを測定した。

先ず、上記テープ（１）に塗布した磁性粉は、抗磁力Ｈ
Ｃが４１６エルステツドのものを使用した。

そして、上記交流ランダム配向装置（２）における交流
電圧は約２０Ｖとした。これは、磁性塗料が塗布された
磁気テープ（１）を走行させながら交流ランダム配向装
置（２）に交＠電圧を印加し、徐々に当該電圧を増加さ
せた場合、該磁性粉末の磁化容易軸が、テープ（１）の
面内方向、すなわち第１図中、Ｘ方向とＹ方向とに同程
度配向される値であることを実験により知見したことに
よる。すなわち、第２図に示すように、交流ランダム配
向装置（２）に印加する電圧と各方向（図中Ｘ方向、Ｙ
方向、Ｚ方向）での角形比Ｒｓ　−Ｘ、　　Ｒｓ　−Ｙ
。

Ｒｓ−Ｚとの関係をプロットすると、それぞれ同図中χ
、Ｙ、Ｚとして示されるように、磁気記録媒体のＸ方向
の角形比Ｒｓ−ＸとＹ方向の角形比Ｒｓ−Ｙは、本例で
使用した磁気テープ（１）の場合、約２０Ｖのときに一
致することによる。なお、この場合の交流ランダム配向
装置（２）におけるＢＸ方向の磁界及びｓｙＸ方向磁界
は、同図に示すように、各々およそ５　Ｇａｕｓｓであ
る。

一方、前記垂直配向装置（３）において印加する交流磁
界の強さは、本例において使用した磁性粉末の抗磁力Ｈ
ｃを基に適宜設定すればよく、当該抗磁力Ｈｃとの割合
で約３０Ｘ〜１２０χに設定することが好ましい。

これは、第３図に示すように、磁気テープ（１）を走行
させながら垂直配向装置（３）に印加する交流磁界を徐
々に増加した場合、該磁気テープ（１）の面内方向と直
交する方向（２方向）の角形比Ｒｓ−Ｚの値が最も高い
のが、使用した磁性粉末の抗磁力Ｈｃとの割合で約３０
Ｘ〜１２ｏｚの交流磁界を印加した時であることの知見
を得たことによる。

そして、比較のために上記ランダム配向装置（２）を使
用せずに磁気記録媒体を製造し、垂直配向装置（３）ｔ
こより印加する交流磁界の強さを変えて製造した各々の
磁気記録媒体の垂直方向の角形比Ｒｓ−Ｚを比較した所
、第４図に示す結果を得ることができた。

この第４図から明らかなように、垂直配向処理を施す前
に交流ランダム配向処理を施した方が、角形比Ｒｓ−Ｚ
が約１０％程度高いことがわかる。

（実施例２） 本例は、交流ランダム配向と直流垂直配向を組み合わせ
た例である。

先ず、本実施例において使用した磁気記録媒体の製造装
置の構成について説明する。

この装置は、第５図に示すように、交流ランダム配向装
置（２）と（この交流ランダム配向装置は前記実施例１
で説明した装置と同様の構成のものである。）、上記磁
性粉が垂直配向するように設けられた垂直配向装置（ｌ
Ｏ）とから構成されている。

上記垂直配向装置（１０）は、上記磁気テープ（１）の
上面にＮ極が対向するように配置された永久磁石（１１
）と、下面にＳ極が対向するように配置された永久磁石
（１２）とからなる直流配向マグネット（１３）からな
る。これらのマグネノ）　（１１）　、　（１２）の両
端部は接続板（１４）、（１５）により接続され、この
垂直配向装置（１０）の全体形状が断面四角状の筒状体
となるようになされ、磁気テープ（１）はこの筒状体内
を走行するようになされている。

そして、上述のように構成された磁気記録媒体の製造装
置によって、直流配向マグ矛ントの強さを変えて磁気記
録媒体を製造するとともに、比較例として、上記交流ラ
ンダム配向装置（２）によるランダム配向処理を行わず
、上記垂直配向装置（１０）により垂直配向処理のみを
８’６して磁気記録媒体を製造した。

そして、上記条件によって製造した各磁気記録媒体の磁
性粉の垂直方向（Ｂｚ力方向の角形比Ｒｓ−Ｚの測定値
と、前記比較例により製造した磁気記録媒体、すなわち
垂直配向処理を施す前に本例の如きランダム配向処理を
施さずに製造した磁気記録媒体の角形比Ｒｓ−Ｚの測定
値とを比較した。羊の結果、第６図に示すような値を得
ることができた。

この第６図から明らかなように、直流垂直配向の場合に
も、垂直配向処理を行う前段階においてランダム配向処
理を施すと、約１０％程度垂直方向の角形比Ｒｓ−Ｚが
向上することがわかる。

Ｈ８発明の効果 上記実施例の各結果からも明らかなように、本発明にお
いては、垂直配向処理を施す前にランダム配向処理を施
しているので、従来のような垂直配向処理のみによる場
合に比べてより高い比率で磁性塗膜の垂直配向を行うこ
とができ、得られる磁気記録の垂直方向の角形比を大幅
に向上することができる。

したがって、記録波長が極めて短波長域にまで及ぶ垂直
磁気記録方式に対応した垂直磁気特性を存する磁気記録
媒体を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するに際して使用される磁気記録
媒体の製造装置の一例を示す概略的な外観斜視図であり
、第２図は交流ランダム配向装置に印加する電圧の大き
さによる角形比の変化を示す特性図、第３図は交流垂直
配向装置に印加する交流磁界の強さによる角形比の変化
を示す特性図、第４図は交流ランダム配向処理と交流垂
直配向処理を組合せた実施例における角形比Ｒｓ−Ｚの
交流磁界依存性を垂直配向処理のみを施した場合と比較
して示す特性図である。 第５図は本発明を実施するに際して使用される磁気記録
媒体の製造装置の他の例を示す概略的な外観斜視図、第
６図は交流ランダム配向処理と直流垂直配向処理を組合
せた実施例における角形比Ｒ、ｓ　−Ｚの交流磁界依存
性を垂直配向処理のみを施した場合と比較して示す特性
図である。 １・・・磁気テープ ２・・・交流ランダム配向装置 ３．１０・・・垂直配向装置 特　許　出　願　人　　　　　ソニー株式会社代理人　
　　弁理士　　　　　小　池　　見回　　　　口材榮− 同　　　　　　　　　　　　　　佐　藤　　　勝スライ
ターｖ’７＠圧　（Ｖ） 第２図 第３図 第４図 Ｒｓ−Ｚ　　（’１０）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 非磁性支持体上に磁性塗膜を塗布し、上記磁性塗膜に対
   しランダム配向処理を施した後に、垂直配向処理を施す
   ことにより垂直磁気記録層とすることを特徴とする磁気
   記録媒体の製造方法。