JPH04260054A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気記録媒体に関し、
例えば、熱磁気プリンタにおいて磁気潜像の形成に適し
た磁気記録媒体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、磁気記録媒体は、例えば、熱磁気
プリンティングに用いられていた。その熱磁気プリンテ
ィングとは、磁気プリンタドラムに磁気潜像を形成し、
これを磁気的に現像し可視像を得る技術である。この技
術を示す文献としては「マグネトグラフィプリンタ」（
今村瞬仁著、大野信編集、ＣＭＣ「ノンインパクトプリ
ンティング」、第１５章、ｐ．１５９〜ｐ．１６８、１
９８６）がある。

【０００３】熱磁気プリンタの印刷プロセスに関し、図
面を参照して説明する。図２は熱磁気プリンタの印刷プ
ロセスを示した図である。同図において、磁気記録ドラ
ム１は矢印Ａの方向に回転する。記録用磁気ドラム１面
上には磁気潜像を形成するための磁気記録媒体であるＣ
ｒＯ２　薄膜等が設けられている。印刷プロセスにおい
て、まず消磁手段２は磁気記録媒体を一定方向に磁化す
る。次に磁気記録手段３は所定の磁気潜像を形成する。 次に現像手段４が磁気潜像上にトナーを付着させること
により、磁気潜像は可視像化される。この磁気潜像の可
視像化は、磁気記録媒体面上の洩れ磁界による磁力線と
磁気記録媒体面とが交差する部分にトナーが付着するこ
とにより、実現される。その後、転写手段５および定着
手段６は、可視像を用紙上に転写、定着する。最後に、
クリーニング手段７は、磁気記録媒体上の残留トナーを
除去し、印刷プロセスを終了する。

【０００４】ところで、上記磁気記録媒体上に磁気潜像
を記録する方法としてはサーマルヘッドを用いる方法や
、レーザービーム光照射により加熱する方法がある。 また、磁気記録媒体の磁化方向は、主として記録媒体面
に沿う方向（面内記録法）と記録媒体の面に対し垂直で
ある方向（垂直記録法）とがあり、高解像度を必要とす
る場合には垂直記録法が用いられる。垂直記録用の磁気
記録媒体としては、希土類元素と鉄族元素との合金膜、
即ちＲＥ−ＴＭ合金膜またはコバルトとクロムの合金膜
、即ちＣｏ−Ｃｒ合金膜がある。ＲＥ−ＴＭ合金膜は熱
磁気記録法を用いた光磁気ディスクに、またＣｏ−Ｃｒ
合金膜は磁気ヘッド記録法を用いた磁気ディスクに多く
用いられている。

【０００５】また、最近では、Ｃｏ／Ｐｔ人工格子膜や
Ｃｏ／Ｐｄ人工格子膜などの薄膜を垂直磁化膜とした磁
気記録媒体が本発明者らによって開発され、既に特願平
２−１３７１３６号として出願されている。この技術に
よれば、キューリー点が低くかつ残留磁束密度の高い垂
直磁化膜を持った磁気記録媒体が得られている。　　ま
た、最近では、これら人工格子膜を大気中にて熱処理し
た膜を垂直磁化膜とした磁気記録媒体が本発明者らによ
って開発され、既に特願平２−２１６９７１号として出
願されている。この技術によれば、Ｃｏ／Ｐｔ人工格子
膜やＣｏ／Ｐｄ人工格子膜を熱処理することによって更
にキューリー点が低くかつ残留磁束密度の高い垂直磁化
膜を持った磁気記録媒体が得られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の磁気記録媒体において、ＲＥ−ＴＭ合金膜で形成し
た場合は、残留磁束密度が小さいため磁性体であるトナ
ーの吸着力が不十分であった。また、磁気記録媒体をＣ
ｏ−Ｃｒ合金膜で形成した場合は、キュリー温度が高い
ため熱磁気記録が困難であった。

【０００７】さらに、Ｃｏ／Ｐｔ人工格子膜やＣｏ／Ｐ
ｄ人工格子膜を用いた磁気記録媒体の場合、全膜厚が数
千Å程度以上では角形比は１より小さくなり、磁気記録
に必要な残留磁束密度が得られず、さらに、保磁力も２
００Ｏｅ程度と小さかった。さらにまた、これら人工格
子膜を大気中にて熱処理を施した膜を磁気記録媒体に用
いた場合、熱処理により膜が酸化して保磁力が大きく増
大し、残留磁束密度も大きくなるが、熱処理温度や熱処
理時間等は膜の厚さ、材料の種類、その組成比等によっ
て、その熱処理温度や熱処理時間により磁気記録媒体の
磁気特性は大きく変化するものであるから、所望の保磁
力および残留磁気等の磁気特性を得るためには熱処理温
度や熱処理時間等を正確にコントロールする必要があっ
た。そして、それらのコントロールにおいて、例えば、
酸化の進行は膜の表面から進むので、全膜厚が厚い場合
、それらの酸化のコントロールが難しく、所望の磁気特
性を得ることが困難であった。さらに、人工格子膜成膜
後に熱処理を行うため、膜の作成時間に長時間を要して
いた。

【０００８】このように、垂直記録用の垂直磁化膜を用
いた熱磁気プリンタは原理的には記録の安定性が高く、
高解像度を得ることができ、低消費電力で作動する等の
特徴があるものの、所望の磁気特性が得られなかったり
、また、所望の磁気特性を得るのに磁気記録媒体の製造
が困難であったりして、満足できる磁気記録媒体がない
というのが実情である。

【０００９】そこで、本発明は、上記従来の磁気記録媒
体の問題点を解決するために、残留磁束密度および保磁
力が十分高く、しかもキューリー温度が低く、さらに、
その製造方法の容易な垂直記録用の磁気記録媒体を提供
することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するために、磁気記録媒体の構成を、基板と、上記基
板上に積層された人工格子膜からなる垂直磁化膜とを有
し、上記人工格子膜が、酸化Ｃｏ層とＰｔ層を交互に積
層した、（酸化Ｃｏ）／Ｐｔ人工格子膜であることを特
徴とする磁気記録媒体としたものである。また、上記（
酸化Ｃｏ）／Ｐｔ人工格子膜の組成式を、（Ｃｏ１００
−ｘ　Ｏｘ　）／Ｐｔ、（但し、Ｘは原子％）とし、そ
の組成範囲を３≦Ｘ≦５０としたものである。さらに、
上記（酸化Ｃｏ）／Ｐｔ人工格子膜の酸化Ｃｏ層厚ｄｃ
ｏｏを１Å≦ｄｃｏｏ≦１５Åとし、Ｐｔ層厚ｄｐｔを
２Å≦ｄｐｔ≦３０Åとしたものである。

【００１１】また、基板と、上記基板上に積層された人
工格子膜からなる垂直磁化膜とを有し、上記人工格子膜
が、酸化Ｃｏ層とＰｄ層を交互に積層した、（酸化Ｃｏ
）／Ｐｄ人工格子膜であることを特徴とする磁気記録媒
体としたものである。また、上記（酸化Ｃｏ）／Ｐｄ人
工格子膜の組成式を（Ｃｏ１００−ｘＯｘ　）／Ｐｄ、
（但し、Ｘは原子％）とし、その組成範囲を３≦Ｘ≦５
０としたものである。さらに、上記（酸化Ｃｏ）／Ｐｄ
人工格子膜の酸化Ｃｏ層厚ｄｃｏｏを、１Å≦ｄｃｏｏ
≦１５Åとし、Ｐｄ層厚ｄｐｄを、２Å≦ｄｐｄ≦３０
Åとしたものである。

【００１２】

【作用】以上のように、磁気記録媒体の構成を、基板と
、上記基板上に積層された人工格子膜からなる垂直磁化
膜とを有し、上記人工格子膜が、酸化Ｃｏ層とＰｔ層ま
たはＰｄ層を交互に積層した、（酸化Ｃｏ）／Ｐｔまた
はＰｄ人工格子膜であるとしたので、本発明の磁気記録
媒体において、酸化Ｃｏの代わりに従来のＣｏを用いた
ものに比べて、残留磁束密度および保磁力の大きな磁気
記録媒体となる。

【００１３】

【実施例１】以下、本実施例を図面を参照しながら詳細
に説明する。図１（ａ）は本実施例の磁気記録媒体１１
の断面図を示す。図１（ｂ）は磁気プリンタドラムの断
面図であり、磁気記録媒体１１をシート状に形成して記
録用磁気ドラム芯材１２上に巻き付けた状態を示す。同
図において、膜厚が数十〜数百ミクロンの曲げ自在なス
テンレス基板８上に、酸化ＣｏとＰｔとを交互にスパッ
タリングにより積層して形成された垂直磁化膜、即ち膜
厚数十〜数百ミクロンの人工格子膜１０が積層されて、
磁気記録媒体１１が構成されている。

【００１４】次に、本発明の磁気記録媒体１１の製造方
法を説明する。図８は本実施例の磁気記録媒体１１の製
造に用いたＲＦスパッタ装置の図である。該ＲＦスパッ
タ装置内の回転板２２上に厚さ数十〜数百ミクロンの曲
折自在なステンレス基板２１を配置する。一方、ＲＦス
パッタ装置内のステンレス基板２１に対向して、ターゲ
ットとしてコバルトの酸化物であるＣｏＯおよびＰｔを
配置する。ＣｏＯターゲット２４およびＰｔターゲット
２５と上記回転板２２との間にスパッタ用の高周波（Ｒ
Ｆ）電源が接続されている。また、ＣｏＯターゲット２
４とＰｔターゲット２５との間には仕切り板２８が配設
されている。この構成の電圧印加型のＲＦ多元スパッタ
装置においては、回転板２２が回転するのに伴い、Ｃｏ
Ｏターゲット２４とＰｔターゲット２５上をステンレス
基板２１が回転することなり、該ステンレス基板２１上
にＣｏＯとＰｔが周期的に積層され、人工格子膜が形成
される。

【００１５】上記スパッタの条件は次のようにした。バ
ックグランド真空度：ＰＢＧ＝２．０×１０−６Ｔｏｒ
ｒ以下、アルゴンガス圧：ＰＡｒ＝３．０×１０−３Ｔ
ｏｒｒ、投入電力：高周波３００〜７００Ｗ。そして、
酸化コバルト層中のコバルトと酸素との比率を変える場
合には、ＣｏＯターゲット上に１ｃｍ角のＣｏのチップ
を乗せることにより調節した。

【００１６】上記製造方法により得られる、（酸化Ｃｏ
）／Ｐｔ人工格子膜の酸化Ｃｏ層厚（ｄｃｏｏ）は１Å
≦ｄｃｏｏ≦１５Åであり、Ｐｔ層厚（ｄＰｔ）は２Å
≦ｄＰｔ≦１５Åとすることが望ましい。また、（酸化
Ｃｏ）／Ｐｔ人工格子膜は、（Ｃｏ１００−ｘ　Ｏｘ　
）／Ｐｔ（但し、Ｘは原子％）なる組成式で示され、そ
の組成範囲が、３≦Ｘ≦５０であることが望ましい。

【００１７】上記製造方法により人工格子膜を作成して
、次の組成の磁気記録媒体が得られた。組成が（Ｃｏ８
０Ｏ２０）／Ｐｔで、酸化Ｃｏ層の厚さｄｃｏｏが５Å
で、Ｐｔ層の厚さｄｐｔが１５Åで、これらの層が交互
に周期的に積層されている。次にこの磁気記録媒体の磁
化曲線を作成し、この磁気記録媒体を評価した。図４（
ｂ）は酸化Ｃｏ層中の酸素濃度が２０％である本実施例
の磁気記録媒体の磁化曲線を示す。この磁化曲線によれ
ば、本実施例の磁気記録媒体の磁気特性は、保磁力が１
３００Ｏｅ程度で、かつ残留磁束密度が３０００ガウス
程度であり、磁性体であるトナーを吸着するのに十分な
磁気力を有していた。また、キュリー温度は２００℃程
度以下であった。

【００１８】比較例として、図４（ａ）に人工格子膜の
材料として酸化Ｃｏ層中の酸素濃度が０％の場合で、他
の条件は上記実施例と同様にして作成したＣｏ／Ｐｔの
人工格子膜を有する磁気記録媒体の磁化曲線を示す。こ
の磁化曲線によれば、保磁力が２５０Ｏｅ程度で、かつ
残留磁束密度が５００ガウス程度であった。このように
、本実施例により得られた磁気記録媒体は、保磁力およ
び残留磁束密度がともに比較例よりもはるかに増加し、
優れた特性値を有している。さらに、図６に酸化Ｃｏ層
中の酸素濃度変化に対し、保磁力および残留磁束密度で
示される磁気特性の変化の関係を示す。図６によれば、
酸素濃度が３（原子％）以上から磁気特性の向上が見ら
れ、２０（原子％）において保磁力および残留磁束密度
が最大となっているのがわかる。

【００１９】

【実施例２】次に、本発明の他の実施例について説明す
る。図３（ａ）は本実施例の磁気記録媒体１４の断面図
を示す。図３（ｂ）は磁気プリンタドラムの断面図であ
り、磁気記録媒体１４をシート状に形成して記録用磁気
ドラム芯材１２上に巻き付けた状態を示す。同図におい
て、膜厚が数十〜数百ミクロンの曲げ自在なステンレス
基板８上に、酸化ＣｏとＰｄとを交互にスパッタリング
により積層して形成された垂直磁化膜、即ち膜厚数十〜
数百ミクロンの人工格子膜１３が積層されて、磁気記録
媒体１４が構成されている。

【００２０】この実施例２では、人工格子膜の材料とし
て、実施例１で用いた材料のＰｔの代わりにＰｄを用い
た外は、実施例１と同様にして磁気記録媒体を製造した
。なお、スパッタのターゲットにはＣｏＯとＰｄとを使
用し、酸化コバルト層中の酸素とコバルトとの比率はＣ
ｏＯ上に１ｃｍ角のＣｏのチップを乗せることにより変
化させた。

【００２１】上記製造方法により得られる、（酸化Ｃｏ
）／Ｐｄ人工格子膜の酸化Ｃｏ層厚（ｄｃｏｏ）は１Å
≦ｄｃｏｏ≦１５Åであり、Ｐｄ層厚（ｄｐｄ）は２Å
≦ｄ≦１５Åとすることが望ましい。また、（酸化Ｃｏ
）／Ｐｄ人工格子膜は、（Ｃｏ１００−ｘ　Ｏｘ　）／
Ｐｄ（但し、Ｘは原子％）なる組成式で示され、その組
成範囲が、３≦Ｘ≦５０であることが望ましい。

【００２２】上記製造方法により人工格子膜を作成して
、次の組成の磁気記録媒体が得られた。組成が（Ｃｏ８
０Ｏ２０）／Ｐｄで、酸化Ｃｏ層の厚さｄｃｏｏが５Å
で、Ｐｄ層の厚さｄｐｄが１５Åで、これらの層が交互
に周期的に積層されている。次に、この磁気記録媒体の
磁化曲線を作成し、この磁気記録媒体を評価した。図５
（ｂ）は酸化Ｃｏ層中の酸素濃度が２０％である本実施
例の磁気記録媒体の磁化曲線を示す。この磁化曲線によ
れば、本実施例の磁気記録媒体の磁気特性は、保磁力が
２５００Ｏｅ程度で、かつ残留磁束密度が３０００ガウ
ス程度であり、磁性体であるトナーを吸着するのに十分
な磁気力を有していた。また、キュリー温度は２００℃
程度以下であった。

【００２３】比較例として、図５（ａ）に人工格子膜の
材料として酸化Ｃｏ層中の酸素濃度が０％の場合で、他
の条件は上記実施例と同様にして作成したＣｏ／Ｐｄの
人工格子膜を有する磁気記録媒体の磁化曲線を示す。こ
の磁化曲線によれば、保磁力が５００Ｏｅ程度で、かつ
残留磁束密度が１０００ガウス程度であった。このよう
に、本実施例により得られた磁気記録媒体は、保磁力お
よび残留磁束密度がともに比較例よりもはるかに増加し
、優れた特性値を有している。さらに、図７に酸化Ｃｏ
層中の酸素濃度変化に対し、保磁力および残留磁束密度
で示される磁気特性の変化の関係を示す。図７によれば
、酸素濃度が３（原子％）以上から磁気特性の向上が見
られ、２０（原子％）において保磁力および残留磁束密
度が最大となっているのがわかる。

【００２４】なお、本発明は上記各実施例に限定される
ものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可
能なものであり、これらを本発明の範囲から排除するも
のではない。例えば、磁気記録媒体１１、１４を応用し
た例として、主として熱磁気プリンタを示しているが、
本発明の磁気記録媒体は熱、および光の照射により記録
を行う他の記録装置にも応用することができる。また、
垂直磁化膜の全膜厚を数十〜数百ミクロンとし、ステン
レス基板８の板厚を数十〜数百ミクロンとしたが、これ
らの厚さは用途に応じて任意に変化させることができる
。

【００２５】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、磁気記録媒体の構成を、基板と、上記基板上に積層
された人工格子膜からなる垂直磁化膜とを有し、上記人
工格子膜が、酸化Ｃｏ層とＰｔ層またはＰｄ層を交互に
積層した、（酸化Ｃｏ）／ＰｔまたはＰｄ人工格子膜で
あるとしたので、本発明の磁気記録媒体において、酸化
Ｃｏの代わりに従来のＣｏを用いたものに比べて、残留
磁束密度および保磁力の大きな磁気記録媒体となる。

【００２６】したがって、本発明の磁気記録媒体は、垂
直記録を行う熱磁気記録法に用いることができ、高い磁
気記録密度を得ることができる。また、磁気記録媒体の
人工格子膜中に酸化膜を存在させるのに、熱処理は必要
なく、スパッタ装置による膜作成時に、ターゲットにコ
バルトの酸化物を使用するだけでよいため、その作成が
容易におこなえる。

【００２７】そして、例えば熱磁気プリンタに本発明の
磁気記録媒体を用いた場合、解像度を高くし消費電力を
小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気記録媒体を示す。

【図２】熱磁気プリンタの印刷プロセスを示す。

【図３】本発明の磁気記録媒体を示す。

【図４】（Ｃｏ１００−ｘ　Ｏｘ　）／Ｐｔ人工格子膜
の磁化曲線を示す。

【図５】（Ｃｏ１００−ｘ　Ｏｘ　）／Ｐｄ人工格子膜
の磁化曲線を示す。

【図６】（Ｃｏ１００−ｘ　Ｏｘ　）／Ｐｔ人工格子膜
の酸素濃度に対する磁気特性の変化を示す。

【図７】（Ｃｏ１００−ｘ　Ｏｘ　）／Ｐｄ人工格子膜
の酸素濃度に対する磁気特性の変化を示す。

【図８】本発明の磁気記録媒体の製造装置の概略図を示
す。

【符号の説明】

８　　　　　　ステンレス基板 １０　　　　　　（酸化Ｃｏ）／Ｐｔ人工格子膜１１　
　　　　　磁気記録媒体 １２　　　　　　記録用磁気ドラム芯材１３　　　　　
　（酸化Ｃｏ）／Ｐｄ人工格子膜１４　　　　　　磁気
記録媒体

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　（１）基板と、（２）上記基板上に積
   層された人工格子膜からなる垂直磁化膜とを有し、（３
   ）上記人工格子膜が、酸化Ｃｏ層とＰｔ層を交互に積層
   した、（酸化Ｃｏ）／Ｐｔ人工格子膜であることを特徴
   とする磁気記録媒体。
2. 【請求項２】　　上記（酸化Ｃｏ）／Ｐｔ人工格子膜の
   組成式が、（Ｃｏ１００−ｘ　Ｏｘ　）／Ｐｔ、（但し
   、Ｘは原子％）で示され、その組成範囲が、 ３≦Ｘ≦５０ である請求項１記載の磁気記録媒体。
3. 【請求項３】　　上記（酸化Ｃｏ）／Ｐｔ人工格子膜の
   酸化Ｃｏ層厚ｄｃｏｏを 、　　　　　　　　　　　　　　　　　　１Å≦ｄｃｏ
   ｏ≦１５Åとし、Ｐｔ層厚ｄｐｔを ２Å≦ｄｐｔ≦３０Å とした請求項１記載の磁気記録媒体。
4. 【請求項４】　　（１）基板と、（２）上記基板上に積
   層された人工格子膜からなる垂直磁化膜とを有し、（３
   ）上記人工格子膜が、酸化Ｃｏ層とＰｄ層を交互に積層
   した、（酸化Ｃｏ）／Ｐｄ人工格子膜であることを特徴
   とする磁気記録媒体。
5. 【請求項５】　　上記（酸化Ｃｏ）／Ｐｄ人工格子膜の
   組成式が、（Ｃｏ１００−ｘ　Ｏｘ　）／Ｐｄ、（但し
   、Ｘは原子％）で示され、その組成範囲が、 ３≦Ｘ≦５０ である請求項４記載の磁気記録媒体。
6. 【請求項６】　　上記（酸化Ｃｏ）／Ｐｄ人工格子膜の
   酸化Ｃｏ層厚ｄｃｏｏを 、　　　　　　　　　　　　　　　　　　１Å≦ｄｃｏ
   ｏ≦１５Åとし、Ｐｄ層厚ｄｐｄを ２Å≦ｄｐｄ≦３０Å とした請求項４記載の磁気記録媒体。