JPH0346101A - 熱磁気記録方法および熱磁気記録媒体 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、通常の磁気記録層の上に低キュリー点、高保
磁力の磁性粉を含有する第二の磁性層を設けることによ
り高密度記録特性を改善し、さらに高保磁力による遮蔽
効果により記録状態の保護性能を改善した熱磁気記録媒
体と、このような熱磁気記録媒体の記録方法とに関する
。

〈従来の技術〉 音声や映像を記録する場合、一般に長波長から短波長に
いたる種々の信号成分を記録しなければならない。　こ
の場合、磁性層に記録される信号は、波長が短くなるほ
ど、すなわち、高密度記録になるほど磁性層表面のごく
浅い領域にしか記録されないことがよく知られている。

また、これに対し、長波長成分の記録領域は、磁性層が
十分厚いとすれば表面から深くなることが知られている
。

このように磁性層における記録領域が記録信号の波長に
依存するため、磁性層を二重層構造として磁気ヘッドに
近い媒体の表面領域（上層と呼ぶ）を特に短波長特性の
向上に適した磁性層とする技術が数多く提案されている
。

例えば、短波長化に伴なう′ｔｉ磁損失を低減させるた
めに、上層の保磁力をその下の磁性層（下層と呼ぶ）の
保磁力より大きくする方法、そしてさらに上層の厚さを
下層より薄くする方法（例えば、特開昭５４−２１３０
４８号公報、同５４−１４３１１３号公報、同５８−１
７５３９号公報、同６１−１６５８２０号公報、同６２
−７８７１８号公報、特公昭３７−２２１８号公報、同
３９−２３６７８号公報、同５２−２８３６４号公報な
ど）、また、短波長化するほど増加する垂直磁化成分を
有効に活かすため上層の磁化容易軸の分布を空間的に等
磁化させる方法、あるいは、垂直配向させる方法（特開
昭６２−４３８３３号公報、特公昭４０−５３５１号公
報など）　さらに、これらの配向に適した磁性材料とし
てバリウムフェライト微粒子などを使用する方法（特開
昭５７−１９５３２９号公報、同５８−１１９６１０号
公報など）などである。

〈発明が解決しようとする課題〉 一方、音声や映像記録の高密度化の流れの中で、より短
波長の信号を確実に記録する方法が求められている。

しかし、従来の磁気記録媒体を用いた磁気記録方式では
、記録減磁や自己減磁の影響が大きく短波長記録特性の
改善に限界があった。

このうち記録減磁は、記録ヘッドに対して記録媒体が移
動する過程で記録されるので、記録された部分が遠ざか
るヘッドの極性反転の影響を受けて減磁する現象であり
、また自己減磁は、記録信号を担′う磁性層の磁化が磁
性層内の反磁界の影響で減磁する現象である。　これら
はいずれも、記録波長を短くするほど顕著になることが
知られている。

これらの減磁による損失は、短波長化に伴ない増大する
減磁界に対して記録媒体の保磁力が相対的に小さくなる
ために生ずるものである。　従って、媒体の保磁力を大
きくすることによってこれを低減することができる。　
しかし、従来の磁気記録方式では、磁気ヘッドの書き込
み５消去能力に限界があるため、媒体の保磁力を無限に
大きくするのは無理であり、２０００Ｏｅ以上は使用が
困難となっている。　従って、二重層の磁気記録媒体に
おける上層の高保磁力化も最大で２０００Ｏｅ程度まで
と考えられ、この点で短波長特性の改善に限界があった
。

さらに、二重層媒体では、下層と上層の保磁力差を余り
大きくしすぎると中間周波数帯域の中だるみ現象が顕著
になり、周波数の全帯域にわたる均一な特性向上につな
がらないこともよく知られている（特開昭５８−１５９
２３８号公報、同６１−１６８１２６号公報、同６２−
７８７１８号公報）。

従って、全体のバランスを配慮すると、単に短波長特性
の改゛善のみを目的としたむやみな高保磁力化がはかれ
ない場合もあった。

一方、外部擾乱磁界に対する記録の保全という観点から
は、日常生活で使用される磁石の近傍から発生する磁界
の強度が一般に２０００Ｏｅ近くまで達する可能性があ
るので、前述のように媒体の保磁力が２０００Ｏｅ以下
では、これら磁石などの接近によって記録信号が変質、
さらに破壊されるという恐れがあった。

本発明は、このような事情からなされたものであり、短
波長記録および長波長記録のいずれも良好に行なうこと
ができ、さらに、記録情報の保護性能が高く、しかも記
録が容易な熱磁気記録媒体と、このような熱磁気記録媒
体の記録方法とを提供することを目的とする。

く課題を解決するための手段〉 このような目的は、下記（１）〜（８）の本発明により
達成される。

（１）非磁性基体上に第１Ｍｉ性層および第２磁性層を
順次有する磁気記録媒体に磁気記録を行なう方法であっ
て、 第２磁性層の常温における保磁力が第１６１性層の常温
における保磁力より高く、第２磁性層のキュリー点が２
００℃以下であり、 第２磁性層を加熱してその保磁力を低下させ、保磁力が
低下した第２１ａ性層に主として短波長成分を記録し、
第１磁性層には主として長波長成分を記録することを特
徴とする熱磁気記録方法。

（２）記録時に、第２磁性層の保磁力が第１磁性層の保
磁力以上である上記（１）に記載の熱磁気記録方法。

（３）短波長成分を加熱された第２磁性層に記録し、常
温において長波長成分を第１１ｉｆｉ性層に記録する上
記（１）に記載の熱磁気記録方法。

（４）基体上に第１磁性層および第２磁性層を順次有す
る熱磁気記録媒体であって、第２ｉａ性層の常温におけ
る保磁力が第１磁性層の常温における保磁力より高く、
第２磁性層のキュリー点が２００℃以下であり、短波長
成分が主として第２磁性層に記録され、長波長成分が主
として第１磁性層に記録されることを特徴とする熱磁気
記録媒体。

（５）第２磁性層の保磁力が、常温において２０００Ｏ
ｅより高くかつ１５０℃において２００Ｏｅ以下である
上記（４）に記載の熱磁気記録媒体。

（６）第２磁性層の厚さが第１磁性層の厚さ以下である
上記（４）または（５）に記載の熱磁気記録媒体。

（７）第２磁性層が、主としてＦｅ、ＣｏおよびＰから
なるＦｅ２Ｐ型の六方晶構造を主成分として含有する強
磁性超微粒子とバインダとを含有する上記（４）ないし
く６）のいずれかに記載の熱磁気記録媒体。

（８）第２１ｉ！性層が、磁気的に垂直配向されている
上記（４）ないしく７）のいずれかに記載の熱磁気記録
媒体。

〈作用〉 本発明の熱磁気記録媒体は、基体上に第１磁性層および
第２磁性層を順次有し、第２磁性層の保磁力が第１磁性
層の保磁力よりも高く構成される。　そして、長波長成
分は主として第１磁性層に記録され、短波長成分は主と
して第２磁性層に記録される。

本発明ではこのような第２磁性層に記録を行なうに際し
、加熱手段により第２磁性層を加熱して、その保磁力を
磁気ヘッドの書き込みおよび消去能力の範囲内まで低下
させる。

この場合の加熱は、記録部分を直接加熱してもよく、ま
た、加熱と記録とを時間的にずらして行なってもよい。

　いずれにしても、第２磁性層の記録部分の温度を室温
以上の任意の温度に調節することにより、記録時におい
て第２磁性−層の保磁力を任意の値に設定することがで
きる。

この場合、第２磁性層の保磁力は、磁気ヘッドの書き込
み能力の範囲内で可能な限り大きくなるように設定する
ことが短波長特性の向上に４効である。　また、さらに
第１ｍ性層の保磁：力との関係が最適になるような保磁
力に調節して記録を行なえば、２層構成の磁性層を有す
る磁気記録媒体において問題となる中波長域での中だる
み現象を解決することも可能である。

第２ＦＩＩｉ性層の温度は記録が行なわれた後、迅速に
常温に戻るので、これに対応して第２磁性層の保磁力は
急速に増大する。　これによって記録減磁および自己減
磁が低減され、しかも、第２磁性層の常温での保磁力は
極めて大きいので外部擾乱磁界に対して遮蔽効果を有し
、記録情報の安全が保たれる。

く具体的構成〉 以下、本発明の具体的構成を詳細に説明する。

本発明の熱磁気記録媒体は、基体上に第１磁性層および
第２磁性層を順次有し、第２磁性層の常温における保磁
力が第１磁性層の常温における保磁力より高く構成され
る。

第２磁性層の常温における保磁力に特に制限はなく、目
的とする記録波長、防護すべき外部磁界強度等に応じて
適当な値とすればよいが、２０００Ｏｅ以上であること
が好ましい。　常温における保磁力が上記以下であると
、外部磁界により記録情報が乱され易くなり、また、自
己減磁が問題となる。　常温における保磁力に上限はな
いが、後述するような強磁性超微粒子を磁性材料に用い
る場合、５０００Ｏｅを超える保磁力を得ることは困難
である。

また、第２磁性層の１５０℃における保磁力は、２００
Ｏｅ以下であり、特に１５０Ｏｅ以下であることが好ま
しい。　　１５０℃における保磁力が上記範囲を超える
と、記録時に適切な値まで保磁力を低下させることが困
難となる。

第１６ｆｉ性層の常温での保磁力は第２磁性層の常温で
の保磁力よりも低く、使用する磁気ヘッドの書き込み能
力の範囲内にあれば特に制限はない。　従って、目的と
する記録波長等に応じて適当な値とすればよいが、例え
ば、５００〜２０００’Ｏｅ程度である。

このような第１磁性層には、通常の磁気記録用の磁性粉
、例えば、マグネタイト、マグネタイトあるいはコバル
トを含むこれらの酸化物の針状粒子、さらには金属鉄を
主成分とする針状粒子やバリウムフェライト系の六方晶
粒子などを用いればよい。

第２磁性層のキュリー点は、８０〜２００℃、特に９０
−１６０°Ｃ程度であることが好ましい。　キュリー点
が上記範囲未満であると第２ｍ性層の磁気的な熱安定性
が不十分であり、上記範囲を超えると前述のように第２
磁性層の保磁力を記録に好適な程度まで低下させること
が困難となる。

なお、第１磁性層のキュリー点は第２磁性層のキュリー
点以上であればよいが、後述するように短波長信号と長
波長信号とを分けて記録する場合は、３００℃以上であ
ることが好ましい。

これらの磁性層において、第１磁性層の特性が引き出せ
るように第２磁性層は可能な範囲で薄くすることが好ま
しい。

具体的には、第２磁性層の厚さは０．１−１−１特に０
．２〜０．８４であることが好ましい。　第２磁性層の
厚さがこの範囲未満であると磁化量が小さくなり、短波
長特性が低下する。　またこの範囲を超えると、長波長
特性が低下する。

第１磁性層の厚さに特に制限はないが、１〜６μｍ程度
であることが好ましい。

本発明の熱磁気記録媒体は、磁性材料、バインダ、各種
添加剤を混練し、これを非磁性基体上に塗布して第１ｆ
ｆｌ性層および第２磁性層を形成した、いわゆる塗布型
媒体である。

第２Ｆｌｉ性層に含有される磁性材料に特に制限はない
が、上記のような特性が得易いことから、Ｆｅ、Ｃｏお
よびＰを主成分として含有する強磁性超微粒子を用いる
ことが好ましく、このような強磁性超微粒子をバインダ
に分散して第２磁性層を構成することが好ましい。

このような強磁性超微粒子（以下、超微粒子と略称する
）は、通常、六方晶Ｆｅｚ　Ｐ構造を主体とする。

超微粒子中におけるこれらの元素の含有量は、下記の範
囲であることが好ましい。

Ｆ　ｅ　／　Ｃｏ　＝　９５　／　５〜７０　／　３０
、より好ましくはＦ　ｅ　／　Ｃｏ　＝　９０　／　ｌ
　Ｏ〜８０　／　２０である。

Ｆｅに対するＣｏの含有量が上記範囲未満となると、キ
ュリー温度の低下が著しくなるために常温における保磁
力が５００Ｏｅ程度以下まで低下してしまう。　また、
上記範囲を超えると、結晶磁気異方性が小さくなるため
、やはり保磁力が５００Ｏｅ程度以下まで低下してしま
う。

一方、（Ｆ　ｅ　＋　Ｃｏ　）　／　Ｐ　＝　８５　／
　１５〜６０／４０であり、より好ましくは（Ｆｅ＋Ｃ
ｏ　）　／　Ｐ　＝　８０　／　２０〜６５　／　３５
である。

Ｆｅ＋Ｃｏに対するＰの含有量が上記範囲未満となると
、結晶磁気異方性の増大に寄与するＰの効果が減少し、
保磁力が５００Ｏｅ程度以下となってしまう。

化学量論組成の六方晶Ｆｅ２Ｐ構造の場合、理論的なＰ
量は約３３％である。　Ｐの含有量が３０％以下となる
と通常Ｆ　ｅ　２　Ｐ構造を形成しないと考えられるが
、後述する製造方法により作製すれば、３０％以下で１
５％までの範囲において六方晶Ｆｅｗ　Ｐ構造を形成す
ることができる。

この理由は、後述する方法により高温の気相状態からの
急冷によって微粒子を合成するため、高温下で安定な六
方晶構造がそのまま凍結されるためであると考えられる
。　化学量論組成よりＰ量が少ない場合、Ｐの格子点は
そのまま空孔になっているものと思われるが、あるいは
原料中もしくは反応過程で添加される他の元素、例えば
Ｃ％Ｎ、ＳＬ、Ｓｎ、Ｂ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｔｉ％Ｍｎ、Ａ
ｌ１、Ｃｒ等がＰ位置に置換した構造となることも考え
られる。

また、Ｐ量が化学量論組成を超えた場合、超微粒子中の
Ｐ量は過剰となるが、少なくとも上記範囲内であればＸ
線回折像に変化は見られず、磁気特性にも悪影響は生じ
ない。　しかし、Ｐｆｉが上記範囲を超えた場合、飽和
磁化が３５　ｅｍｕ／ｇ以下に低下するので好ましくな
い。

このような超微粒子は、主成分であるＦｅ、Ｃｏおよび
Ｐに加え、Ｃを含有してもよい。

Ｃは、後述する原料粉体、反応炉構成材料あるいは反応
炉内の雰囲気中から超微粒子中に取り込まれるものであ
り、六方晶Ｆ　１９２　Ｐ構造の安定化作用を有してい
ると考えられる。

さらに詳述すれば、Ｃの含有は、超微粒子の電気抵抗の
低下や分散性の向上に有効である。

また、反応時におけるＣの存在は、原料が酸化物の場合
、これを効果的に還元、蒸発させるために有効である。

　これによって、危険な水素を用いず窒素ガスのみで原
料酸化物を還元し、リン化させることができる。

また、さらに、Ｃは、超微粒子生成時に超微粒子同士が
融着してチエイン状化することを防止し、耐食性を向上
させる効果を有する。

Ｃが含有される場合、超微粒子中におけるＣの含有量は
２０ｗｔ％以下であることが好ましく、さらに好ましく
は０．１〜１０ｗｔ％である。　Ｃの含有量が上記範囲
未満であると含有することによる効果が不十分であり、
上記範囲を超えると飽和磁化が低下してしまう。

超微粒子中において、Ｆｅ、ＣｏおよびＰの大部分は、
六方晶Ｆ　ｅ　ａ　Ｐ構造を形成する。

このため、保磁力が高く、キュリー温度の低い超微粒子
が実現する。　六方晶Ｆｅ２Ｐ構造の存在は、Ｘ線回折
により確認することができる。

なお、磁気特性に支障を生じない限り、超微粒子中には
六方晶Ｆｅ、Ｐ構造の他、若干のＦｅ３Ｐ構造あるいは
ａＦｅ構造が存在していてもよい。

このような超微粒子の組成は、プラズマ発光分析、Ｃ，
Ｈ，Ｎ元素分析器、蛍光Ｘ　１．！分析、その他の化学
分析等により測定することができる。

なお、超微粒子には、上記各元素の他、必要に応じ、添
加元素としてＮ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｂ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｔｉ、
Ｍｎ、ＡＩ２、Ｃｒ等が含有されていてもよい。

後述する方法により製造される超微粒子は、はぼ球状の
粒子であり、この様子は透過型電子顕微鏡等により確認
することができる。

このような超微粒子の平均粒径は、好ましくは０．００
５〜０．１μｍであり、さらに好ましくは０．０１−０
．０５ｐｍである。

平均粒径が上記範囲未満であると、超常は性的な振舞い
が著しくなり、保磁力が大きく低下する。　また、上記
範囲を超えると、粒子同士の凝集作用が大きくなり、分
赦しにくくなるので好ましくない。

後述する製造方法によれば、このような平均粒径の超微
粒子が、粉砕等の手段を必要とせずに単一のほぼ球状粒
子として得られる。　このため、分散性の高い強磁性超
微粒子を、容易に実現することができる。

後述する製造方法により得られる超微粒子は、保磁力を
５００Ｏｅ以上、特に８００Ｏｅ以上、さらには２００
０Ｏｅより大、特に２１００〜５０００Ｏｅとすること
ができるため、上記した熱磁気記録媒体に好適である。

　また、飽和磁化は、３５　ｅｍｕ／ｇ以上、特に５０
〜８０　ｅｍｕ／ｇとすることができる。

また、このような超微粒子のキュリー温度は、８０〜２
００℃、特に９０〜！６０℃に設定することができるた
め、本発明の熱磁気記録媒体に好適である。

後述する製造方法によれば、上記のようなＦｅ、Ｃｏお
よびＰの組成範囲のすべてにおいて、六方晶Ｆｅ、Ｐ構
造を基本とする超微粒子を製造することができるので、
主として保磁力およびキュリー温度を、目的に応じて上
記範囲内で自由に制御することが可能である。

次に、このような超微粒子の製造方法を説明する。

このような超微粒子は、気相反応法により製造されるこ
とが好ましい。

気相反応法としては、少なくともＦｅおよびＣｏを含有
する原料粉体を気相中で蒸発させた後、急冷して超微粒
子を得る方法を用いることが好ましい。

原料粉体中において、ＦｅおよびＣｏは単体で含有され
ていてもよく、酸化物、リン化物あるいはリン酸塩など
のような化合物の形で含有されていてもよい。　また、
これらの混合物であってもよい。

用いる化合物の種類に特に制限はないが、ＦｅおよびＣ
ｏの酸化物、リン酸鉄等を好適に用いることができる。

Ｐは原料粉体に含有させてもよく、また、気相中に含有
させてもよい。

Ｐが原料粉体に含有される場合、上記と同様に単体で含
有されていてもよく、化合物の形で含有されていてもよ
い。　また、これらの混合物であってもよい。

用いる化合物の種類に特に制限はないが、特に好適に用
いられるＰの化合物は、リン酸アンモニウム、リン酸鉄
、リン酸コバルト、酸化すン等である。

Ｐを気相中に含有させることは、例えば、Ｐの供給源と
なるホスフィン等のリン化水素ガスを反応系内に導入す
ることにより実現できる。

超微粒子中にＣを含有させるためには、原料粉体中にＣ
を含有させるか、気相中に含有させればよい。　あるい
は製造に用いる反応炉構成材料から供給することもでき
る。

原料粉体から供給する場合、Ｃ源としてはカーボンブラ
ック等を用いればよい。

気相中から供給する場合、Ｃ源としては、原料を搬送す
るキャリアガスにＣＯ１各種炭化水素、あるいはカルボ
ニル化合物等を含ませればよい。

また、原料粉体中には、これらの元素の他、上記したよ
うな添加元素、あるいはそれらの合金または化合物、さ
らにはこれらの混合物が、添加物として含有されていて
もよい。

上記各元素およびこれら添加物は、超微粒子としたとき
所望の含有量となるように、原料粉体中に含有されれば
よい。

また、上記したような各元素を含む混合物として、スク
ラップ、鉱石、ミルスケール等を用いることもできる。

　このような低コストの原料を用いた場合でも、磁気特
性が良好なほぼ球状の超微粒子を得ることができる。

上記の各元素が含有される原料粉体を構成する原料粒子
の平均粒径は、１００−以下であることが好ましく、特
に１０μｍ以下であることが好ましい。

この程度の平均粒径とすることにより、Ｆｅ、Ｃｏ等の
蒸発効率を高め、また、原料粒子の反応炉内への定量的
な供給を容易に行なうことができる。

このような原料粒子は、上記の各元素あるいは化合物等
の原料を、ジェットミル、ボールミル等の公知の粉砕手
段により粉砕混合して得ることができる。

また、原料粒子の流動性を向上させるために、公知のバ
インダを用いて顆粒化させてもよい。　なお、顆粒化に
は、スプレードライ等を用いることが好ましい。　用い
るバインダに特に制限はないが、好適なバインダとして
は、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリ
ドン、エチルセルロース等が挙げられる。

次に、反応炉内において、上記のような原料粒子を気相
中で加熱し、原料粒子全体を瞬間的に蒸発させた後、急
冷・凝縮させて、超微粒子化する。

この場合、反応系全体は、大気圧以下で、不活性あるい
は還元性雰囲気中にて行なうことが好ましい。

用いる加熱手段としては、原料粒子を瞬間的に蒸発させ
ることができる手段であれば制限はないが、熱プラズマ
、特にプラズマジェットを用いることが好ましい。

プラズマジェットを発生させる手段としては、例えば、
ＤＣプラズマが挙げられ、これは、ノズル型の陽極の尖
端部内面とこの陽極内に設けられた陰極尖端との間に直
流アーク放電を発生させ、陽極内に供給されるプラズマ
ガスな超高温に加熱して熱プラズマとし、陽極尖端部の
ノズルからジェットとして噴出させるものである。

また、この他、誘導結合プラズマ（以下、ＩＣＰと略称
する）によるプラズマジェットも好ましく用いられる。

これは、石英管内にガスを流し、この石英管に巻回され
たコイルに高周波電流を流すことにより生じる高周波磁
場によって、プラズマを誘導的に発生させるものである
。

このようなプラズマジェット中に原料粒子を投入するこ
とにより、原料粒子の瞬間的な加熱と、それによる瞬間
的な蒸発が行なわれる。

第３図および第４図に、超微粒子を製造する装置の好適
例を示す。

第３図および第４図に示す反応炉ｌは、蒸発部２、冷却
部３および捕集部４を連続して有する。

蒸発部２の炉内には、プラズマジェット発生手段２１に
よりプラズマジェット２１１が噴出される。　プラズマ
ジェット発生手段２１は、第３図ではＤＣプラズマ発生
装置を用いており、第４図ではＩＣＰ発生装置を用いて
いる。

プラズマジェット２１１中に、原料粉体供給手段２２か
らキャリアガスにより原料粉体が投入される。

第３図に示したＤＣプラズマの場合は、超高温のプラズ
マガスの流速が非常に速いため、原料粉体はプラズマの
中心部に達せず、高速で流れる炎の外側で跳ね飛ばされ
易い。　このため、蒸発部の炉の内壁をできるだけプラ
ズマの炎に接近させ、炉内を高温に保持し、かつプラズ
マを乱流状態にして原料粉体の高温下での滞留時間を長
くした方がよい。

このため、蒸発部２の炉内壁面は、耐熱材２３によって
被覆されている。　耐熱材２３の材質としては、グラフ
ディト、窒化ホウ素、タングステン、その他の耐熱性合
金材料を用いることが好ましい。　なお、耐熱材にグラ
ファイト等の炭素含有材料を用いた場合、ここから超微
粒子にＣを供給することができる。

耐熱材２３は、さらに、断熱材２４により被覆される。

　断熱材２４の材質としては、繊維状カーボン、アルミ
ナ、ジルコニアなどが好ましい。

これら耐熱材２３および断熱材２４により蒸発部内に熱
が保持される。　なお、この場合、蒸発部２の内壁が、
少なくとも１０００℃以上の高温状態に維持されている
ことが好ましい。

一方、ＩＣＰは、ＤＣプラズマに比ベプラズマの炎の径
が大きく、また、ガス流速も遅いこと、さらに、プラズ
マの中心軸から原料粉体を供給できることなどから、高
温のプラズマ内における原料粉体の滞留時間を長くする
ことができる。　このため、第４図に示す反応炉の内壁
径をより大きくして炉壁の温度を低下させることにより
、他物質の混入を防ぎながら蒸発反応を有効に進行させ
ることができる。　この場合、第４図に示すように、プ
ラズマジェット発生手段２１の中心軸上に原料粉体供給
手段２２を設置し、原料をプラズマジェット２１１の中
心に直接運び込むことが可能となる。

蒸発部２で原料粉体の蒸発により生じた気体は、キャリ
アガスにより冷却部３に運ばれる。

そして、冷却ガス供給口３１から供給される冷却ガスに
より急冷され、凝縮して目的とする超微粒子１０となる
。　得られた超微粒子１０は、キャリアガスにより捕集
部４に搬送され、反応炉ｌ外に排出される。

このようにして得られる超微粒子は、粒子同士の融着や
チエイン状化のないものであり、単分散状態のほぼ球状
の粒子である。

プラズマガス、冷却ガス、原料粉体およびその蒸発ガス
を搬送するキャリアガスとしては、Ａｒｔ　Ｈ２、Ｈｅ
、Ｎ２　、ＮＨａ　、Ｃｏ、各種炭化水素等の１種以上
を目的に応じて適当に選択すればよいが、プラズマガス
としては、Ａ　ｒ　　Ｈ２混合ガス、ＡｒＮｚ混合ガス
、Ｎ　ｔ　　Ｈａ混合ガス等が好ましく、また、冷却ガ
スとしては、Ｈ２、Ｎ２あるいはＮＨ，等が好ましい。

　そして、超微粒子にＣを含有させる場合、前記したよ
うにこれらから適当なガスを選択すればよい。

なお、本発明の熱磁気記録媒体における第２磁性層には
、このような方法により製造された超微粒子に限らず、
前述の特性を満足するものであれば、どのような磁性材
料でも使用できることはいうまでもない。

磁性材料が分散されるバインダに特に制限はなく、通常
の塗布型磁気記録媒体に用いられるバインダのうちから
、記録時の加熱に耐えられるものを選択すればよい。

例えば、塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体、ポリビニ
ルブチラール樹脂、繊維素系樹脂、ポリウレタン系樹脂
、ポリエステル系樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂
、メラミン樹脂、ポリビニルフェノール樹脂、イソシア
ネート化合物などが好適に用いられる。

このようなバインダは、磁性材料１００重量部に対しｌ
Ｏ〜１００重量部程度含有されることが好ましい。

これら磁性材料、バインダ、その他添加剤等は、適当な
溶剤を用いて混練され、磁性塗料として塗布される。　
通常、第１磁性層を塗布、乾燥した後、カレンダ加工を
施して第２磁性層を得るが、それぞれの磁性塗料の塗設
後、磁性材料を磁界中で配向をすることもできる。　例
えば、第２磁性層に上記した超微粒子を用いて配向処理
を行なう場合、超微粒子の形状はほぼ球状であるが、−
軸性の磁気異方性を有するため、磁界配向は極めて容易
である。　この場合、磁界中で配向処理された第２磁性
層の角形比として、配向磁界方向に０．７〜０．９程度
が得られる。　この場合の磁界強度としては、２０００
〜８０００Ｇ程度が好ましい。

このように第２磁性層中の磁性粉の磁化容易軸は配向磁
界の方向により任意の方向に揃えることができる。　そ
して、記録波長が短くなると、磁気ヘッドからの磁束の
垂直方向成分の割合が多くなるので、媒体垂直方向に配
向を行なえば、第２磁性層中の垂直磁化成分を増加させ
ることができ、短波長特性のより良好な媒体を得ること
ができる。

第１磁性層は、第２磁性層よりも常温での保磁力が低け
ればよく、第１磁性層に用いるｍ性材料はこのような条
件を満足すれば他に制限はない。

例えば、第１Ｍｉ性層に用いる磁性材料としては、針状
形態のＦｅ３Ｏ４、γ−Ｆｅ２０３、あるいはこれらの
針状酸化物粒子にＣｏが含まれるもの、さらに、金属鉄
を主体とする針状粒子や六方晶のバリウムフェライト系
の酸化物粒子等が挙げられ、これらのうちから目的に応
じて最適な磁気特性を有する磁性材料を選択すればよい
。

なお、本発明は上記したような塗布型媒体の他、各種金
属、各種酸化物等がら構成される連続薄膜型の磁性層を
有する媒体に適用することもできる。

これらの磁性層が設層される非磁性基体に特に制限はな
く、通常の磁気テープ、フロッピーディスクなどに用い
られる可撓性のプラスチックフィルムの他、アルミニウ
ム合金やガラスなどの剛性基体を用いることができる。

また、基体の形状にも特に制限はなく、ディスク状、テ
ープ状等を目的に合わせて選択すればよく、その寸法に
も特に制限はない。

上記したような本発明の熱磁気記録媒体は、下記のよう
な熱磁気記録が行なわれることが好ましい。

第１ａ図は、本発明の熱磁気記録方法の好適実施例の説
明図であり、非磁性基体１１０上に第１１ｉｆｔ性層１
１１および第２磁性層１１２を順次有して構成される熱
磁気記録媒体１００と、第２磁性層を加熱するための加
熱手段１２０と、第１磁性層１１１および第２磁性層１
１２に同時に記録を行なうための磁気ヘッド１３０とを
示し、熱磁気記録媒体１００は図中矢印方向に進行して
いる。　なお、第１ａ図に示す加熱手段１２０は、レー
ザ光照射装置である。

第−ｌｂ図および第１ｃ図は、第１ａ図に示す進行中の
熱磁気記録媒体１００を加熱手段１２０によって連続的
に加熱した時の第２磁性層１１２の温度分布および保磁
力分布を示すグラフであり、図中のＡおよびＢは、それ
ぞれ第１ａ図における加熱手段の位置および磁気ヘッド
１３０の位置を示す。　また、第１ｃ図において、点線
は第１磁性層１１１の保磁力を示す。

熱磁気記録媒体１００に記録を行なうに際しては、まず
、加熱手段１２０により第２磁性層１１２を加熱し、第
２磁性層１１２の保磁力を低下させる。

第２磁性層１１２の加熱された部分の温度は媒体が進行
するに従って低下し、保磁力はその温度に従って増加す
る。　そして、第２磁性層１１２の保磁力が磁気ヘッド
１３ｏの書き込み能力に対して最適な値となる時点で磁
気ヘッド１３０により第１磁性層１１１および第２磁性
層１１２に記録を行なう。

第１ａ図において、加熱手段１２０と磁気ヘッド１３０
との位置関係および／または加熱温度を調節することに
より、記録時の第２磁性層１１２の保磁力を任意の値に
設定することができる。　なお、加熱温度は、第２磁性
層に含有される磁性材料のキュリー点以下であることが
好ましい。

例えば、上記したような超微粒子を含有する第２磁性層
では、記録時の温度を約５０°Ｃ〜約１２０℃の範囲内
で変化させることにより、記録時の保磁力を約５００Ｏ
ｅ〜約２０００Ｏｅの間の任意の値とすることができる
。

このため、第１磁性層に用いる磁性材料の選択範囲が極
めて広く、従来公知の殆ど全ての磁性材料を目的に応じ
て用いることができる。

なお、この場合、記録時の第２磁性層の最適゛保磁力は
、第１ｃ図のＢ位置に示すように第１磁性層の保磁力と
同程度あるいはそれ以上であり、好ましくは第１磁性層
の保磁力の１〜１．５倍程度、特に１．０５〜ｌ、２倍
である。　また、第１６ｆｆ性層に通常用いられる磁性
材料の保磁力および磁気ヘッドの記録能力を考慮すると
、第２磁性層の記録時の保磁力は２０００Ｏｅ以下であ
ることが好ましい。

第２磁性層１１２を加熱する加熱手段１２０に特に制限
はなく、レーザ光発光体、赤外線発光体などの各種発光
体を用い、光照射により加熱を行なうことができる。　
また、その他、各種発熱体も用いることができる。

加熱手段１２０は第１ａ図に示すように磁気ヘッド１３
０に先行する位置に設け、加熱を先行させてもよく、あ
るいは磁気ヘッド１３０のギャップ位置付近に設けて、
加熱と記録とを同時に行なってもよい。

また、これらの他、熱磁気記録媒体の非磁性基体側から
加熱してもよい。

なお、記録を行なうトラックに記録済みトラックが隣接
して存在する場合、加熱により隣接するトラックも加熱
され、第２磁性層の記録情報が失われる恐れがある。　
このため、加熱光のスポット径を絞ったり、熱遮蔽手段
を設けて、隣接するトラックの加熱を避けることも好ま
しい。

このような記録に際し、第２磁性層は磁気ヘッド側に存
在するため短波長成分が記録され、第１磁性層は第２磁
性層より磁気ヘッドからの距離が大きいため長波長成分
が記録される。

なお、第２磁性層に記録される短波長成分は、ｌｐ以下
の波長であることが好ましく、第１６１３、性層に記録
される長波長成分は、１戸以上の波長であることが好ま
しい。

記録が行なわれた後、第２磁性層の保磁力は迅速に上昇
させることが好ましい。　そのためには、第２磁性層の
冷却を迅速に行なうことが好ましい。

第２６ｔｉ性層の冷却方法に特に制限はなく、自然冷却
の他、積極的に冷却を行なう冷却手段を用いてもよい。

　例えば、磁気ヘッドと接触させることにより冷却を行
なうことちできる。　第１ｂ図において磁気ヘッドに接
する位置Ｂで急激に温度が低下しているのは、磁気ヘッ
ドとの接触により第２磁性層が冷却された場合である。

第２磁性層の保磁力を記録後急激に増加させれば、記録
減磁の影響を極めて小さくすることができる。　また、
このような熱磁気記録を行なった後は、常温において２
０００Ｏｅを超える極めて大きな保磁力に戻るため、第
２磁性層における短波長記録の自己減磁損失を極めて低
く抑えることが可能である。　しかも、このような高保
磁力磁性層のため、外部擾乱磁界の影響から記録情報を
安全に保護する作用も有している。

なお、以上説明したように短波長成分と長波長成分とを
同時に記録する方法の他、本発明ではこれらを別個に記
録することもできる。

例えば、まず、長波長信号を本発明の磁気記録媒体に記
録する。　このとき、第１ｍ性層および第２磁性層は常
温であるため第２磁性層には記録されず、長波長信号は
第１磁性層に記録される。

次いで、少なくとも第２磁性層を加熱して短波長信号を
記録する。　この場合、第１磁性層の磁化が第２磁性層
へ転写しないように、第２磁性層の保磁力が第１磁性層
の保磁力以下にならないように加熱することが好ましい
。

また、本発明の磁気記録媒体は、短波長信号を先に記録
し、次いで長波長信号を記録することもできる。

この場合、少なくとも第２磁性層を加熱して短波長信号
を記録する。　このとき短波長信号は、主として第２磁
性層に記録される。　次いで、常温にて長波長信号を記
録する。　常温において第２磁性層は極めて大きな保磁
力を有するので、第２Ｉｌａ性層の短波長信号に影響な
く第１Ｍｉ性層のみに長波長信号を記録することができ
る。

また、上記のような短波長信号と長波長信号との重畳記
録において、それぞれの記録波長に最適なギャップ長を
有する別個の磁気ヘッドを用いることも有効である。

〈実施例〉 以下、本発明の具体的実施例を挙げ、本発明をさらに詳
細に説明する。

［超微粒子サンプルの作製〕 酸化鉄粉末、酸化コバルト粉末、リン酸鉄粉末およびカ
ーボンブラックを粉砕混合した後、顆粒化して原料粒子
を得た。

この原料粒子から構成される原料粉体をグラファイトか
らなる反応炉内に投入し、直流アークプラズマジェット
により蒸発させ、さらに冷却ガスにより急冷・凝縮させ
て、超微粒子サンプルＮｏ、ｌを得た。

原料粒子の組成および製造条件を変えてさらに別の超微
粒子サンプルを作製した。

各サンプル作製に用いた原料粒子中のＦｅ／Ｃｏおよび
（Ｆ　ｅ　十Ｃｏ　）　／　Ｐの原子比、Ｃ含有量、用
いたプラズマガスおよび冷却ガス、並びに各超微粒子サ
ンプルの組成および特性を、表１に示す。

なお、Ｆ　ｅ　／　Ｃｏおよび（Ｆｅ＋Ｃｏ）／Ｐの原
子比はプラズマ発光分析により、Ｃ含有量はＣ，Ｈ，Ｎ
元素分析器により、平均粒径は透過型電子顕微鏡により
、結晶構造はＸ線回折により測定した。

また、保磁力は、印加磁界１０ｋＯｅでＶＳＭにより測
定した。

［磁気テープサンプルの作製Ｉ］ 表１に示す各超微粒子サンプルを用いて、下記組成の磁
性塗料を作製した。

超微粒子　　　　　　　　　１００重量部塩化ビニル酢
酸ビニル樹脂　　１７重量部ウレタン樹脂　　　　　　
　　１７重量部ステアリン酸　　　　　　　　　２重量
部トルエン　　　　　　　　　　８０重量部Ｍ　Ｉ　Ｂ
　Ｋ　　　　　　　　　　　’８０重量部ＭＥＫ　　　
　　　　　　　　　９５重量部これらの磁性塗料を厚さ
１２μｓのポリエステルフィルム上に塗布、乾燥し、さ
らにカレンダ加工を施して磁性層とし、磁気テープサン
プルを得たウ　カレンダ加工後の塗膜厚さは０．８戸で
あった。　なお、一部のサンプルでは塗膜面に対して垂
直方向の６０００Ｏｅの磁界中で乾燥し、超微粒子サン
プルの垂直配向を行なった。　この磁界中配向処理の有
無を表２に示す。

得られた磁気テープサンプルの磁性層面内方向の保磁力
、面内方向およびその垂直方向の角形比を、表２に示す
。

また、各テープサンプルの保磁力の温度依存性を示すグ
ラフを第２図に示す。

表　　　２ Ｎｏ。

サンブノ開０１ ２５℃ １５０℃ 方向 方向 （垂直方向） １　１　２０１０５００．５１０．８３有２　２　２５
２０４００．５００．６５無３　３　２９５０４００．
５８０．６６無４　４　３４６０３（１０，５８０，５
６無５　５　３９８０３００．５７０．７７有表２およ
び第２図から、室温以上、１５０　’Ｃ以下の温度範囲
で、保磁力を２０００Ｏｅ以下の任意の値に設定するこ
とが可能であること、また、磁界中配向処理により、超
微粒子を配向させ、角形比を向上させることが可能であ
ることがわかる。

従って、前述の第２磁性層に上記各磁性層を適用できる
ことは明らかであり、これから本発明の効果も明らかで
ある。

［磁気テープサンプルの作製■］ 下記の磁気テープを作製した。

ｉｉヱニ１込 磁性材料として、長さ０１３−２幅 ０、ｏ２．ｍの針状のコバルト含有γ−Ｆｅｘｅ３粒子
を用い、その他の組成は上記と同様にして磁性塗料を作
製した。

この磁性塗料を１２μｍ厚のポリエステルフィルム上に
塗布し、フィルム長手方向に磁界中配向処理を施しなが
ら乾燥し、さらにカレンダ加工を行ない、磁気テープを
得た。　磁性層の厚さは３．５−であった。

磁気テープＡの保磁力を振動試料型磁力計により測定し
たところ、８５０Ｏｅであった。

慰」した：≦乙旦 長さ０．１５戸、幅０．０２−の針状の金属鉄粒子を磁
性材料として用い、その他は磁気テープＡと同様にして
磁気テープＢを得た。、磁性層の厚さは２．５ｐｍであ
り、保磁力は１５６０Ｏｅであったつ 礎」した：≦乙旦 磁気テープＡの磁性層上に、上記表２に示す磁気テープ
サンプルＮｏ、　　ｌに用いた磁性塗料を塗布し、乾燥
およびカレンダ加工を施して０．５μ厚の第２磁性層を
形成した。

退」ＬＬ：二乙旦 磁気テープＢの磁性層上に、上記表２に示す磁気テープ
サンプルＮｏ、　　５に用いた磁性塗料を塗布し、垂直
方向の磁界中で配向処理を行ないながら乾燥し、次いで
カレンダ加工を施して０．４μ厚の第２磁性層を形成し
た。

１４至ユ１工 磁気テープＡの磁性層上に、磁気テープＢの作製に用い
た磁性塗料を塗布し、フィルム長手方向の磁界中で配向
処理を施しながら乾燥し、次いでカレンダ加工を施して
０．８μ厚の第２磁性層を形成した。

上記のようにして得られた各磁気テープを１／２インチ
幅に切断し、ギャップ長０．　２μｍのアモルファス磁
気ヘッドにより相対速度５、、８　ｍ　／　ｓにて記録
再生特性を測定した。

長波長記録および短波長記録における再生出力の測定結
果を、下記表３および表４に示す。

表３は、短波長記録を７．２５ＭＨｚの正弦波信号を記
録することにより、長波長記録を３８７　ｋ）Ｉｚの正
弦波信号を記録することにより行なったものである。　
このうち磁気テープＡ、Ｂ、Ｅは全て室温で記録し、磁
気テープＣ，Ｄは７．２５Ｍ）ｌｚの短波長記録のみを
記録部分の温度を９０℃に調節して行なった。　なお、
長波長記録は短波長記録後に行なった。

表４は、７．２５ＭＨｚ信号と３８７　ｋＨｚ信号とを
重畳した信号を記録し、それぞれの周波数成分の出力を
測定したものである。　このうち、磁気テープＢは室温
で、磁気テープＣは記録部分の温度を９０℃に調節して
それぞれ記録した。

表　　　　　３ 磁　気　　　　　再生出力（ｄＢ　） テープ　　　　３８７ｋＨｚ　　　　　７．２５ＭＨｚ
（波長１５μ）　　（波長ｏ、ｇ、ｍ）Ａ（比較） Ｂ（比較） （比較） ＋　６ ＋　３ −　〇　。

＋　１ ５ ＋２ ＋５ 表 ４ テープ　　　　３８７ｋｌｌｚ　　　　　７．２５．Ｍ
Ｈｚ（波長１５μｍ）　　　（波長０．８μｍ）Ｂ（比
較）００ Ｃ＋３　　　　　、＋　３ 表３および表４に示されるように、本発明が適用された
磁気テープＣおよびＤは短波長記録特性が極めて良好で
あり、また、長波長記録特性も優秀である。

なお、上記の結果から、短波長記録を加熱下で行ない、
長波長記録を常温にて行なえば、短波長記録と長波長記
録とを分離して行なうことが可能であることがわかる。

従って、本発明によれば、短波長記録と長波長記録とを
異なる磁気ヘッドにより行なうことが可能であり、それ
ぞれに最適なギャップ長の磁気ヘッドを用いることもで
きる。

上記実施例から、本発明の効果が明らかである。

〈発明の効果〉 本発明によれば、記録波長範囲が広い磁気記録において
、短波長特性を改善することができ、さらに、記録され
た情報の安全性が高い。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図は、本発明の熱磁気記録方法の好適実施例の説
明図である。 第１ｂ図は、第１ａ図における第２磁性層の温度分布を
示すグラフである。 第１ｃ図は、第１ａ図における第２磁性層の保磁力分布
を示すグラフである。 第２図は、強磁性超微粒子を含有する磁性層の温度と保
磁力との関係を示すグラフである。 第３図は、強磁性超微粒子製造装置の好適例であるＤＣ
プラズマを用いる反応炉の概略断面図である。 第４図は、強磁性超微粒子製造装置の好適例であるＩＣ
Ｐを用いる反応炉の概略断面図である。 符号の説明 ｌ・・・反応炉 １０・・・超微粒子 ２・・・蒸発部 ２Ｉ・・・プラズマジェット発生手段 ２１１・・・プラズマジェット ２２・・・原料粉体供給手段 ２３・・・耐熱材 ２４・・・断熱材 ３・・・冷却部 ３１・・・冷却ガス供給口 ４・・・捕集部 １００・・・熱磁気・記録媒体 １１０・・・非磁性基体 １１１・・・第１磁性層 １２・・・第２磁性層 ２０・・・加熱手段 ３０・・・磁気ヘッド

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）非磁性基体上に第１磁性層および第２磁性層を順
   次有する磁気記録媒体に磁気記録を行なう方法であって
   、 第２磁性層の常温における保磁力が第１磁性層の常温に
   おける保磁力より高く、第２磁性層のキュリー点が２０
   ０℃以下であり、 第２磁性層を加熱してその保磁力を低下させ、保磁力が
   低下した第２磁性層に主として短波長成分を記録し、第
   １磁性層には主として長波長成分を記録することを特徴
   とする熱磁気記録方法。
2. （２）記録時に、第２磁性層の保磁力が第１磁性層の保
   磁力以上である請求項１に記載の熱磁気記録方法。
3. （３）短波長成分を加熱された第２磁性層に記録し、常
   温において長波長成分を第１磁性層に記録する請求項１
   に記載の熱磁気記録方法。
4. （４）基体上に第１磁性層および第２磁性層を順次有す
   る熱磁気記録媒体であって、 第２磁性層の常温における保磁力が第１磁性層の常温に
   おける保磁力より高く、第２磁性層のキュリー点が２０
   ０℃以下であり、短波長成分が主として第２磁性層に記
   録され、長波長成分が主として第１磁性層に記録される
   ことを特徴とする熱磁気記録媒体。
5. （５）第２磁性層の保磁力が、常温において２０００Ｏ
   ｅより高くかつ１５０℃において２００Ｏｅ以下である
   請求項４に記載の熱磁気記録媒体。
6. （６）第２磁性層の厚さが第１磁性層の厚さ以下である
   請求項４または５に記載の熱磁気記録媒体。
7. （７）第２磁性層が、主としてＦｅ、ＣｏおよびＰから
   なるＦｅ＿２Ｐ型の六方晶構造を主成分として含有する
   強磁性超微粒子とバインダとを含有する請求項４ないし
   ６のいずれかに記載の熱磁気記録媒体。
8. （８）第２磁性層が、磁気的に垂直配向されている請求
   項４ないし７のいずれかに記載の熱磁気記録媒体。