JPH091853A - 超高磁界マイクロ磁気ローラー記録装置およびその製造方法 - Google Patents

超高磁界マイクロ磁気ローラー記録装置およびその製造方法

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JPH091853A
JPH091853A JP7335285A JP33528595A JPH091853A JP H091853 A JPH091853 A JP H091853A JP 7335285 A JP7335285 A JP 7335285A JP 33528595 A JP33528595 A JP 33528595A JP H091853 A JPH091853 A JP H091853A
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magnetic
roller
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JP7335285A
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Frederick John Jeffers
ジョン ジェファーズ フレデリック
Svetlana Reznik
レズニク スベトラナ
Kelly J Lee
ケリー リー ジェイ
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Eastman Kodak Co
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Eastman Kodak Co
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁極数２０、外径０．１３０”の超高磁界マ
イクロ磁気ローラー記録装置およびその製造方法が望ま
れた。 【解決手段】 磁気ローラー記録装置を製造するのに、
非磁性ドラムの周囲にばらの磁石を搭載せず、ＮｄＦｅ
Ｂ等高エネルギー磁性材料で作られた磁化可能なシリン
ダーを用いる。シリンダーの軸方向に蛇行した形に溝が
切られ、リード線４６、４８が接続される。シリンダー
をエポキシに埋め込み、中央部に孔５０をくり貫き、磁
化される小直径の高磁気エネルギーローラーを入れる。
充電したコンデンサーバンクを放電し、ローラーに磁極
パターンを磁化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は磁気記録に関し、特
に反復記録あるいはコード化された記録用の、超高磁界
に磁化されたマイクロローラー記録装置およびその製造
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】反復情報あるいはコード化された情報を
記録するのに磁気ローラーを使用することは従来より知
られている。そうした要件に合う超高磁界磁気ローラー
記録装置の一例は本出願人によって実験され、その例で
は直径約２”の非磁性シリンダーの周囲に２０４個のＮ
ｄＦｅＢの小型棒磁石を搭載している。これに使用され
るばらの棒磁石は、半径方向の厚さが０．１３０”であ
り、シリンダーの周囲に搭載した場合ローラーの半径は
約１３％増加するだけである。また、それらの棒磁石を
６”の円周に貼り付けるのは、一応可能な作業である。
しかしながら、この技術はローラー直径の小さいマイク
ロエンコーダーを製造するのには使えない。なぜなら
ば、直径０．１３０”のマイクロローラーに厚さ０．１
３０”のばらの磁石を利用しようとすると、ローラーの
直径が３倍になり容認し難いためである。しかも磁石の
厚さを減らすと、磁気効率が減少するばかりでなく、構
造的な完成度も制限される。
【０００３】先行技術では、磁性材料のシリンダーから
作られたローラーを磁化するのに、フェノール系または
その他の適切な絶縁材のブロックにあけた穴に、重いゲ
ージのワイヤを通して作った装置を利用している。ワイ
ヤを蛇行した形（この形は後述する）で穴に通すので、
高電流パルスを装置に通した際、磁化されたローラーに
交互の磁極が生ずる。最近まで磁極の数と磁極ピッチに
対する要件は控えめなものであった。例えばコピー機用
の磁気ローラーは、磁極数が６から１０、磁極ピッチが
外周上に０．２”のオーダーというのが一般的である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】直径わずか０．１３
０”で磁極数２０のローラーを必要とする場合、ピッチ
は０．０２”でなければならない。上記の先行技術の磁
化装置を使用して得られたものよりも磁極が１０倍密に
詰まることになり、そうした装置の製造も非常に困難で
あった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の超高磁界マイク
ロ磁気ローラー記録装置は、ａ）磁性材料で作られた円
筒状ローラーと、ｂ）前記磁性材料を磁化して前記ロー
ラーの外縁に配置させた多数の磁極とを含み、ｃ）前記
材料のエネルギー積は１×１０6 ＧＯｅ以上、ｄ）前記
ローラーの直径は０．５”未満である。
【０００６】本発明のある態様では、この装置は少なく
とも２０個の磁極を有し、前記磁性材料はＮｄＦｅＢ、
ＳｍＣｏ5 、バリウムフェライトのいずれかであり、少
なくとも１０００ Ｏｅの表面磁界を有する。
【０００７】本発明ではローラー直径がわずか０．１３
０”で磁極数が２０の超高磁界マイクロローラー磁気記
録装置について開示し、さらにそのようなマイクロロー
ラー磁気記録装置の製造方法も開示している。本発明の
マイクロローラー記録装置につけられた「超高磁界」と
いう語は、表面磁界強度が少なくとも１０００ Ｏｅと
いう意味で使われている。
【０００８】この装置はさらに、スレーブの磁性媒体上
にバイナリパターンを記録するためのマイクロ磁気ロー
ラー記録装置であってもよい。
【０００９】一方、本発明の超高磁界ローラー製造方法
は、磁極パターンを磁化して該装置を製造する方法であ
り、ａ）磁極パターンを複製するために、始点と終点を
設けて電流が始点から入り終点から出るようにした蛇行
導電路の形状に合わせて導電シリンダーの周囲に溝を切
るステップ、ｂ）前記始点に第一の導電リード線を、前
記終点に第二の導電リード線を接続するステップ、ｃ）
前記溝付きの導電シリンダーを埋め込み用絶縁材に埋め
込むステップ、ｄ）前記ローラー記録装置挿入用の０．
５”未満の直径の孔を作るために前記シリンダー中央部
を軸方向にくり貫くステップ、ｅ）前記ローラー記録装
置を磁化するために前記孔に挿入するステップ、ｆ）前
記磁極パターンを前記ローラー記録装置上に磁気的に記
録するための磁界を発生させるために、前記第一の導電
リード線と前記第二の導電リード線を通して前記蛇行導
電路に電流を流すステップを含む。前記電流を流すステ
ップは、所定電圧まで充電されたコンデンサーバンクを
放電することにより、電流パルスとして発生させた電流
を前記蛇行導電路に流すことで実現できる。その電流パ
ルスのピーク電流は約５０，０００アンペアとしてもよ
い。
【００１０】マイクロローラー磁気記録装置を製造する
のに、非磁性ドラムの周囲にばらの磁石を搭載するので
はなく、本発明では、磁化可能なＮｄＦｅＢ、ＳｍＣｏ
5 、バリウムフェライトのような高エネルギー磁性材料
のシリンダーを、以下に示す方法で製造した装置を使用
して、外周上に磁極が配設されるように、飽和状態にな
るまで磁化するという方法を用いる。
【００１１】固体の導電シリンダーの軸方向に溝を切っ
て蛇行した導電パターンを作り、これにリード線を接続
する。このシリンダーをエポキシに埋め込み、中央部を
くり貫いて、磁化される直径の小さい高磁気エネルギー
のローラーが入るようにする。充電したコンデンサーバ
ンクを装置の蛇行した導電路に放電して、ローラーに磁
極パターンを磁化する。コンデンサーバンクは、装置を
爆発させずに高エネルギー磁性材料を完全に飽和する電
流パルスを供給できるような大きさに注意深く作る。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は反復パターンを記録するた
めのマイクロ磁気ローラー１０で、２０個の磁極を持つ
ように磁化されている。磁化の方向は、例えば１２、１
４、１６のように交互で、１８、２０、２４のような外
部磁力線をもつ。ローラー１０は、磁気エネルギー積
（ＢＨ）max が４〜２０ＭＧＯｅの高エネルギー材料Ｎ
ｄＦｅＢから製造される。軸方向の孔２６は、ローラー
記録装置運転用の非磁性シャフト（図示せず）を受ける
ためのものである。本マイクロローラー１０の一般的な
寸法は、外径が０．１３０”、内径が０．０５５”、長
さが０．０５９”である。図１のローラー記録装置は約
４０００ Ｏｅの表面磁界を有しており、直接接触回転
させることによって飽和保磁力４０００ Ｏｅのスレー
ブ媒体を少なくとも部分的には磁化することができる。
【００１３】図２は、コード化情報の記録用に構成され
たローラー記録装置２８である。磁極は２０個分ある
が、図１の反復記録用のローラーと異なって、２０個の
磁極は規則正しく交互になっていない。例えば、部分円
弧（セグメント）３０の５個の隣接した磁極は同方向に
磁化されており、部分円弧３２の３個の磁極も同様に同
方向に磁化されている。こうすることによって特定のバ
イナリコードをローラーで作り出せる。２０個の磁極の
磁化の方向を予め決めることにより、２20通りのコード
化ができる。
【００１４】図３は本発明に係る磁化装置であって、固
体導電シリンダー３４から製造される。この固体導電シ
リンダーは好ましくは銅製で、軸方向の溝がシリンダー
３４の周囲に一定の間隔で切ってある。３６、３８のよ
うに溝は交互にシリンダー３４の端を切り込んでおり、
シリンダー３４の周囲に蛇行した導電パターンを形成す
る。溝は、溝に挟まれたランドの部分、例えば４０、４
２の幅が、３６や３８の溝の幅と同じになるように配設
されている。１つの溝４４は、シリンダー３４の両端を
切り込んでシリンダー３４の外周を分断しており、磁化
回路のターミナルとなっている。ここに装置に電流を流
すためのリード線４６、４８を接続する。
【００１５】次に、シリンダー３４を絶縁材エポキシを
用いて埋め込み、シリンダー３４の中央部を軸方向にく
り貫いて（図４）、磁化される磁石が若干のゆとりを持
ってはめ込めるような孔５０を作る。
【００１６】シリンダー３４の中央部をくり貫いた後の
装置の電気的構造は図５からわかる。銅製の装置はわか
りやすいようにエポキシの被覆をはずして示した。コア
部分の外周を分断している溝４４から始まって蛇行した
屈曲が孔５０を取り巻いているのがわかる。この屈曲部
を流れる電流は、連続したランド、例えば４０、４２で
反対方向に流れ、結果として反対方向の磁界が、連続し
たランドを流れる電流によって発生する。この磁界が孔
５０に挿入した磁性材料を磁化する。すなわち周囲を取
り巻く１つのランドがローラーの１つの磁極に対応して
磁化するのである。
【００１７】上述のマイクロローラーと同様に、ローラ
ーにコード化データを磁化する装置は、コード化される
情報のバイナリ表示に相応するようにシリンダーに溝を
切ることによって製造される。
【００１８】本発明は、高飽和保磁力を有するローラー
の磁化を目的としたものである。磁性材料の飽和を確実
にするために、磁界は磁化される材料の飽和保磁力より
も大きくなくてはならない。このためには磁化装置に十
分な電流を流して必要な磁界を発生させる必要がある。
しかしながら、電流を流しすぎると、電磁気的に誘導さ
れた力がある強度に達して装置が爆発することにもなり
かねない。上述のマイクロローラー、すなわちＮｄＦｅ
Ｂ製で飽和保磁力約４０００ Ｏｅ、外径が０．１３
９”、内径が０．０５５”、長さが０．０２”、磁極数
２０のマイクロローラーを磁化するのに、マグネティッ
ク・インストゥルーメンテーション（Magnetic Instru
mentation ）社製の８５００型マグネタイザーが装置の
サイズに合うコンデンサーバンクを持っている。２００
〜４００マイクロファラドにセットされたこのマグネタ
イザーのコンデンサーバンクは、１０００ボルトに充電
され、イグナイトロンによって装置に放電される。約５
０，０００アンペアの電流パルスが約５０〜１００マイ
クロ秒持続して、ＮｄＦｅＢのローラーを装置に損傷を
与えることなく飽和する。
【００１９】これに代わるマイクロローラーの磁化方法
として、前述の本出願人が実験した直径２”の超高磁界
ローラーを利用する方法がある。該ローラーの表面磁界
は約１０，０００ Ｏｅで、これを飽和保磁力４，００
０ Ｏｅのマイクロローラーの外周に接触させて回転さ
せることにより、２”のローラーの磁気パターンがマイ
クロローラー上に直接記録される。
【００２０】本発明の実施の形態以外にも、本発明の範
囲内で多様な変形が可能であることはいうまでもない。
例えば、エネルギー積約１ＭＧＯｅの磁性材料も本発明
の方法に従うことによりマイクロローラーに使用するこ
とができる。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、ローラー径が小さく、
かつ磁極の多いローラー記録装置、およびその製造方法
を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るマイクロローラーで、ローラー
外縁の磁極の位置を示した図である。
【図２】 バイナリパターンの磁極配置を有するマイク
ロローラーの磁極位置を示す図である。
【図３】 製造途上にある本発明に係る磁化装置の図で
ある。
【図４】 本発明に係る磁化装置で、絶縁材に埋め込
み、中央部をくり貫いた後の図である。
【図５】 本発明の理解に有用な図である。
【符号の説明】
１０ マイクロ磁気ローラー、３４ シリンダー、３６
溝、４０，４２ ランド、４６，４８ リード線、５
０ 孔。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェイ ケリー リー アメリカ合衆国 ニューヨーク州 ロチェ スター カントリー クラブ ドライブ 15

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ａ）磁性材料で作られた円筒状ローラー
    と、 ｂ）前記磁性材料を磁化して前記ローラーの外縁に配置
    させた多数の磁極と、を含み、 ｃ）前記材料のエネルギー積は１×１０6 ＧＯｅ以上、 ｄ）前記ローラーの直径は０．５”未満、 であることを特徴とする超高磁界マイクロ磁気ローラー
    記録装置。
  2. 【請求項２】 少なくとも２０個の磁極を有する請求項
    １に記載の磁気ローラー記録装置。
  3. 【請求項３】 前記磁性材料は、ＮｄＦｅＢ、ＳｍＣｏ
    5 およびバリウムフェライトよりなる群のうちのいずれ
    かである請求項１に記載の磁気ローラー記録装置。
  4. 【請求項４】 少なくとも１０００ Ｏｅの表面磁界を
    有する請求項１に記載の磁気ローラー記録装置。
  5. 【請求項５】 スレーブの磁性媒体上にバイナリパター
    ンを記録するためのマイクロ磁気ローラー記録装置であ
    って、該装置は、 ａ）磁性材料で作られた円筒状ローラーと、 ｂ）前記磁性材料を磁化して前記ローラーの外縁に配置
    させた少なくとも１つの磁極と、を含み、 ｃ）前記材料のエネルギー積は１×１０6 ＧＯｅ以上、 ｄ）前記ローラーの直径は０．５”未満、 であることを特徴とするマイクロ磁気ローラー記録装
    置。
  6. 【請求項６】 前記磁性材料は、ＮｄＦｅＢ、ＳｍＣｏ
    5 およびバリウムフェライトよりなる群のうちのいずれ
    かである請求項５に記載の磁気ローラー記録装置。
  7. 【請求項７】 少なくとも１０００ Ｏｅの表面磁界を
    有する請求項５に記載の磁気ローラー記録装置。
  8. 【請求項８】 磁極パターンを磁化して超高磁界マイク
    ロ磁気ローラー記録装置を製造する方法であり、 ａ）磁極パターンを複製するために、始点と終点を設け
    て電流が始点から入り終点から出るようにした蛇行導電
    路の形状に合わせて導電シリンダーの周囲に溝を切るス
    テップと、 ｂ）前記始点に第一の導電リード線を、前記終点に第二
    の導電リード線を接続するステップと、 ｃ）前記溝付きの導電シリンダーを埋め込み用絶縁材に
    埋め込むステップと、 ｄ）前記ローラー記録装置挿入用の０．５”未満の直径
    の孔を作るために前記シリンダー中央部を軸方向にくり
    貫くステップと、 ｅ）前記ローラー記録装置を磁化するために前記孔に挿
    入するステップと、 ｆ）前記磁極パターンを前記ローラー記録装置上に磁気
    的に記録するための磁界を発生させるために、前記第一
    の導電リード線と前記第二の導電リード線を通して前記
    蛇行導電路に電流を流すステップと、 を含むことを特徴とする製造方法。
  9. 【請求項９】 前記導電シリンダーは銅である請求項８
    に記載の製造方法。
  10. 【請求項１０】 前記埋め込み用材はエポキシ材である
    請求項８に記載の製造方法。
  11. 【請求項１１】 前記電流を流すステップは、所定電圧
    まで充電されたコンデンサーバンクを放電することによ
    り、電流パルスとして発生させた電流を前記蛇行導電路
    に流すことを特徴とする請求項８に記載の製造方法。
  12. 【請求項１２】 前記コンデンサーバンクの容量は２０
    ０〜４００マイクロファラドである請求項１１に記載の
    製造方法。
  13. 【請求項１３】 前記所定電圧は約１０００ボルトであ
    る請求項１１に記載の製造方法。
  14. 【請求項１４】 前記電流パルスのパルス幅は約５０〜
    １００マイクロ秒である請求項１１に記載の製造方法。
  15. 【請求項１５】 前記電流パルスのピーク電流は約５
    ０，０００アンペアである請求項１１に記載の製造方
    法。
  16. 【請求項１６】 超高磁界マイクロ磁気ローラー記録装
    置を製造する方法であり、該記録装置を約１０，０００
    Ｏｅの表面磁界を有する磁化されたローラー記録装置
    の外周上で回転させることにより、直径０．５”未満エ
    ネルギー積約７×１０6 ＧＯｅの記録装置を製造する方
    法。
JP7335285A 1995-01-10 1995-12-22 超高磁界マイクロ磁気ローラー記録装置およびその製造方法 Pending JPH091853A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US370720 1995-01-10
US08/370,720 US5691682A (en) 1995-01-10 1995-01-10 Very high field micro magnetic roller and method of making same

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JP7335285A Pending JPH091853A (ja) 1995-01-10 1995-12-22 超高磁界マイクロ磁気ローラー記録装置およびその製造方法

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EP0722147A3 (en) 2000-11-15
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