JPS5960737A - 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】 本発明は、磁気テープまたは磁気ディスク等に用いられ
る磁気記録媒体の製造方法に関する。

磁気記録装置における記録密度の向上は斯界の変わらぬ
趨勢であり、これを実現するためには磁気記録媒体の薄
層化、薄膜化が不可欠である。

従来、媒体としては酸化鉄微粒子とバインダーの混合物
を基体上に塗布したいわゆるコーティング媒体が広く用
いられている。これらの記録体には音声用の磁気テープ
、ＶＴＲ用の磁気テープ、コンピー−ター用磁気テープ
、フレキシブル磁気ディスク、リジッド磁気ディスクが
あり、これらの媒体では磁性層の薄層化と和才って媒体
の高抗磁力化によって高記録密度化を図ろうとしている
。

しかし、コーティング媒体においては厚さが数千Å以下
で、しかも均一な記録再生特性を実現することはきわめ
て困Ｅ（Ｉである。ぞこでコーティング媒体に代わる高
密度記録媒体として、Ｃｏ蒸清テープ及びメッキテープ
が提案されている。しかしこのような金属薄膜はフェラ
イトのような固いヘッドとの１χ触によって膜表面の損
傷、摩耗が生じたり、また腐食が起こり易く、薄層化が
進む程信頼性の観点から間メθとなる。

そこでかかる点を解決しようと、耐ｊＡ耗Ｉ”ｂ、耐腐
食性か良好な酸化物磁性薄膜であるｒ−Ｆｅ２０３また
はγ−１（’ｅ２０３とＦｅ５０．の中間組成物才たは
Ｆｅ３Ｏ３を主成分とし、高保磁力を１１）るためにＯ
。

を添加したコバルト含有酸化鉄磁性薄膜が注目されてい
る。しかしこのようなコバ用ｌ−含有酸化鉄磁性薄膜は
酸化度、コバル１の含有量によっては大きな加圧減磁を
示すことがあり、磁気ヘッドとの接触により再生出力が
減少し、安定した電磁変換特性を得ることが出来なかっ
た。また磁気記録体の形皮条件、もしくは基体の性質に
よっては磁気特性が充分に達せられないことがあった。

そこでこれらの問題を解決する為に、コバルト含有酸化
鉄磁性薄膜を一旦加熱し、静磁場中で冷却処理を施こす
方法が提案されている。この磁場中冷却処理を施こした
場合には、加熱減磁特性、静磁気特性が著るしく向上し
、しかも同様な処理を、コバルト含有酸化鉄微粒子に施
こした場合と異なり、何ら安定化処理を行なわなくても
長期の時間経過に対して極めて安定であるという利点が
あった。

然しなからこの方法を例えば磁気テープ媒体に適用しよ
うとした場合には一足強度の静磁場をテープ長さ方向に
亘って発生させる為に、ソレノイドコイルを用いるのが
一般である。しかし十分強い静磁場を得る為には大電流
を流すことのできるコイルと電源、又ジュール熱による
コイル温度上昇を抑える為の冷却機構が必要であり、非
常に高価且つ大規模な装置が要求される。又この方法を
磁気ディスク媒体に適用しようとした場合、円周方向の
静磁場を発生させるのは容易でない。

本発明はこのような磁場中冷却処理を実施する上での種
々の問題点を解決するこさを目的とするものであり、磁
気テープ、磁気ディスクいずれの媒体にも適用できる簡
便且つ効果的な磁気記録媒体の製造方法を提供するもの
である。

即ち本発明に係わる磁気記録媒体の製造方法は異なる向
きの磁界を含み、かつ磁界強度が壁間分布をもつ磁界中
を、磁気記録媒体を繰返い１ｎ過させ、該磁気記録媒体
の磁化状態がある一定の向きに保持さねている時間がこ
れと異なる向きに保持されている時間より長くなるよう
にし、同時に同磁慨記録媒体に８０℃以上の温度から室
温近傍にまで磁界中冷却処理を施す工程を含むことを特
徴とする。

本発明者はソレノイドコイルの代りに永久磁石を用いる
ことができないかと考え、強く検討を重ねた結果、向き
の異なる磁界が加わった場合にも磁気記録媒体の磁化状
態が冷却時間中においである一方的にある時間と、その
逆方向にある時間とに明らかな差がある場合には十分磁
界中冷却処理の効果があることを見出し、本発明をなす
に至ったものである。

以下具体的な例を上げて本発明の悲義を詳細に説明する
。尚以下において磁気特性は振動試料型磁力計により３
ＫＯｅｏ−ｐの磁界を加えて測定したものであり、又加
圧減磁量は試料を３ＫＯｅの静磁界中で一方向に磁化し
た後、試料面に垂直方向に１．０００　ｋ　ｇ／ｃＪの
圧力を１０秒間加え、その前後の残留磁化の減少分−を
加圧前の値のパーセント比で示したものである。

実施例１ 全金属元素中Ｃｏ、Ｏｕをそれぞれ４薫柑パーセント含
むＦｅ１Ｏ，をターゲットとし、１５０ミリ角の耐熱性
高分子フィルム基体上にアルゴンガス中スバ、り・パワ
ー６００Ｗ、スパッタ圧８刈０　”Ｔｏｒｒでスパッタ
リングすることにより約３００ＯＡのＣｏ。

Ｃｕ含有Ｆｅ３Ｏ４薄膜を形成した。これを２・６０℃
。

１時間大気中で酸化しＦｅ、　Ｏ，−ｒ−Ｆｅ、　０．
　中間組成物を主成分とする酸化鉄薄膜を得た。得られ
たサンプルから内径約２８．５ミｌＪ、外径１３３ミｌ
Ｊの５１／４インチ大フロッピー・ディスク（１−Ａ）
を切り出した。

一方残留磁束密度約９，７００ＧのＣｏ−希土類マグネ
ット（１０×１０×５０ミリ、短辺方向に着磁→一対を
第１．２図に示した如（配置した。第１図は平面図、第
２図は第１図矢印５の方向からみた時の側面図である。

図において１＆ｉフロツピー・ディスク、２および３は
マグネット、４はフロッピー・ディスクの回転軸であり
、マグネット２，３は第２図の如く間隙５ミリで同じ磁
極が対向する向きに配置した。第３甲は第１図矢印５の
方向に沿ってマグネット間隙の丁度中央を通る平面上に
おける面内磁界成分（Ｈ＋ｔ）を測定、プロットしたも
のでＪ）る。但し磁界の正方向を第２図フロッピー・デ
ィスクの回転方向６の方向とした。このような分布の磁
界を１回転に１回経験することによりフロラ・ビイ・デ
ィスク各点の磁化は負の方向の磁界が加わる間を除き正
の残留磁化を保持する。勿論負方向の磁界が加わる時に
は負方向の磁化をもつがそれは１回転に要する時間の約
１／７〜１／３３である。

籾でフロッピィディスク１−Ａを一旦２００℃に加熱し
た後、この間隙を通し回転数６ｒｐｍで回転させながら
１０℃／分の速度で５０℃まで除冷しサンプル１−Ｂを
得た。ディスク１−Ａ、１−Ｂの磁気特性１、加圧減磁
特性を測定したところ第１表に示したように、ｓ　、　
ｓ＊の改善と加圧減磁特性の半減という大きな効果が認
められた。

第　　　１　　　表 サンプル塩　　ＨＣＳ　　Ｓ＊　加圧減磁１−Ａ　　　
９０００ｅ　　Ｏ，６８０，５５−２５％１−Ｂ　　　
９３０　　　０．７１　０．６１　　−１３％実施例 実施例１と同じＣｏ−希土類マグネ、トを用い、第４．
５図の如（４ケのマグネットを配置した。

この時第４図ＢＢ′の方向に沿って、マグネット間隙の
中央を通る平面上における面内時間（Ｈｌｌ）の分布は
第６図に示した如くであった。

実施例１と同じフロッピーディスク１−Ａを一旦２１０
℃に加熱した後、第５図の如く４ケのマグネ、トで構成
された間隙を通し、回転数１２Ｏｒｐｍで回転させなが
ら２０℃／分の速度で室温にまで冷却しサンプル２−Ｂ
を得た。その磁気特性、加圧減磁特性を測定したところ
第２表に示したように実施例１と同程度の磁気特性、加
圧減磁特性の改善が認められた。

第　　　２　　　表 サンプル塩　　Ｈｃ　　　　Ｓ　　　８＊　　加圧減磁
１−Ａ　　　　９０００ｃ　　Ｏ，６８０，５５−２５
悟２−Ｂ　　　　９００　　　０．７０　０．６０　　
−１６％本実施例においてはフロ、ピーディスク各点の
磁化は、上記間隙を通る時に傭い正磁界（８１１）によ
り一旦正方向を向くが、その後負方向に反転しその状態
が保持される。即ち実施例１と同様一回転時間中の大部
分の時間は負方向の残留磁化が保持される。

実施例３ 実施例１におけるフロッピーディスク１−Ａと同じ工程
によりＯｏ５重量パーセント、Ｃｕ４重量パーセントを
含むＦｅ３０４−γＦｅ２Ｏ３中間組成物を主成分とす
る酸化鉄薄膜を媒体とするフロッピー・ディスク３−Ａ
を得た。

一方実施例１と同じＣｏ−希土類マグネットを用い、第
７．８図のように４ケのマグネットからなる１組のマグ
ネットＭ１を第７図の如く、ディスク面上に配置した。

又同じ構成のマグネットＭ２Ｍ３．Ｍ、を場合により第
７図の如く配置した。マグネットＭ、の第７図００’方
向に沿って、マグネット間隙の中央を通る平面上におけ
る面内磁界（Ｈｌｔ）　　の分布は第９図に示した如く
であった。

フロッピーディスク３−Ａを一旦２００℃まで加熱した
後、前記マグネ、トＭ１〜Ｍ４のいくつかを第７図の如
く配置し、２０℃／分の冷却速度で磁場中冷却を行なっ
た。こうして得たサンプル３−Ｂ１〜３−Ｂ４に対して
用いたマグネットの組と磁気特注、減磁の測定結果を、
磁場中冷却を行なわないサンプル３−Ａと比較して第３
表に示した。

第　　　３　　　表 サン７）し名　使井レグネット　　　　Ｈｅ’　　Ｓ　
　　　Ｓ＊７肚丘睨丞３−Ａ　　　　−７２００ｅ　Ｏ
，６３０，５７−１９％３−ＢＩ　　　Ｍ、　　　　　
　　　　　９３０　　０．７０　０．７５−１４％Ｂ２
　　Ｍ、、Ｍ、　　　　　　９３０　　０．７２　０．
７３−１０％Ｂ３　　Ｍ、、Ｍ、、Ｍ３９５０　　０．
７６　０．８６−８．７％Ｂ４　　Ｍ、　、Ｍ２．Ｍ、
、Ｍ、　　９６０　　０．７６　０．９０−ＢＥ％上表
にみる如く、マグネットの組を３ケ、４ケとした場合、
磁性及び加圧減磁共に更に改善が認められた。

比較例 全金属元素中３恵清パーセントのＣｏ、４屯量パーセン
トのＯｕを含む、Ｆｅ５０４　　ターゲットをアルゴン
ガス中でスパッタすることによって耐熱性高分子フィル
ム基体上に厚さ４，０ＯＯＸのＣｏ、Ｏｕ含有ＦｅＨＯ
４薄膜を形成し、これを２６０　℃、１時間大気中で酸
化し、Ｆｅ３０４−γ−Ｆｅ２０ｇ中間組成物を主成分
とする酸化鉄薄膜を得た。得られたサンフ０ルから巾１
２．５６ミリ（１／２インチ）のチー７０状サンプル（
Ｒ−１）を切り出した。

一方実施例１〜３に用いたと同じ永久磁石を用い、第１
０図に示したように同種の磁極を対向させた一対のマグ
ネットを等間隔に一方向に沿って１０対並べこの範囲に
亘って２００℃から５０℃の温度勾配を与えた。又第１
１図に示したように交互に極性が変るように１１対のマ
グネット対を並べ同じくその範囲に亘って２００℃から
５０℃の温度勾配を与え在。これらマグネット対の間隙
を図の如（高温側から低温側へ２ｗ分の速度でテープサ
ンプル９を送りつメ磁場中冷却処理を行ない、それぞれ
サンプルＲ−２、Ｒ−３を得た。これらサンプルの磁気
特性、加圧減磁量を測定したところ磁場中冷却を行なわ
ぬサンプルｒ’ｔ−ｉと何ら差違を認めなかった。

この原因は、第１０．１１図におけるマグネット配置に
よる間隙の面内磁界Ｈ■は第１２．１３図に示したよう
に正負方向に対称的な周期的分布を持つており、そこを
通るテープサンプルの磁化は正負両方向の磁化状態がほ
ぼ同じ割合で起ることによると考えられる。

実施例４ 全金属元素中Ｃｏ　、Ｃｕをそれぞれ２及び３重量パー
セント含むＦｅ３Ｏ４をターゲットとし、アルゴン・ガ
ス中のスパッタリングによって、アルミ合金表面にアル
マイト皮膜を形成した。ディスク基板上に約２，０００
　ＡのＣｏ、Ｏｕ含有Ｆｅ３Ｏ４膜を形成した。これを
２７５℃、１時間大気中で酸化し、γ−Ｆｅ２Ｏ３を主
成分とする酸化鉄薄膜媒体ディスク４　　Ａ’２得た。

このディスク４−Ａを実施例３で用いた４組のマグネッ
トＭｌ　２Ｍ２２Ｍ５１Ｍ４　（第７図）を用い、２５
０℃から室温まで２０℃／分の冷却速度で同様な磁場中
冷却処理を施こしディスク４−Ｂを得た。この２種のデ
ィスクの記録再生特性を評価したところ、静磁気特性の
向上に対応する出力、記録密度特性の伸びがディスク４
−Ｈにおいて明らかに認められた。又多数回のコンタク
トスタート・ストップテストもしくは、媒体表面をガー
ゼ等により強く摩擦した時の減磁量にもディスク４−Ｂ
での改善が認められた。

このことは媒体下地の如何に拘らず、本発明による磁場
中冷却工程は効果をもつことを示すものである。

以上の実施例においては磁界中冷却最高温度及び冷却速
度をそれぞれ２００℃以上、１０〜ｂとしたが、本発明
の効果はこれに限るものではなく、それぞれ８０℃以上
、２００℃／分においても同様である。

以上述べてきたように本発明にか＼わる磁気記録媒体の
製造方法によれば、テープ、ディスクといった媒体形状
にか＼わりなく、永久磁石を用いた簡素な装置で、磁界
中冷却処理を施こすことにより、性能・信頼性に優れた
磁気記録媒体の製造が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第２図は第１図の部分側面図、第３図は第１．２図のマ
グネット対による面内磁界成分の分布を示す図、第４図
は４ケのマグネットの組合せにおけるフロッピー・ディ
スク面上の配置を示す平面図、第５図は第４図の部分側
面図、第６図は、第４．５図の４ケのマグネットによる
面内磁界成分の分布を示す図、鳩７図は４ケのマグネッ
トの組合せのフロッピー・ディスク面上の別の配置を示
す平面図、第８図は第７図の部分側面図、第９図は、第
７．８Ｍの４個のマグネットによる面内磁界成分の分布
を示す図、第１０図は比較例におけるテープ状サンプル
に対するマグネット配置を示す図、第１１図は同じく比
較例における別のマグネット配置を示す図、第１２．１
３図はそれぞれ第１０．１１図のマグネット配置におけ
るテープ面内磁界分布（１周期分）を示す図である。 図において１・・・フロッピー・ディスク、２，３・・
・マグネット、４・・・フロッピーディスク回転軸、５
・・・側面図視線、６・・・フロッピー・ディスク回転
方向、７．８・・・マグネット、９・・・テープ第３　
図 （ＫＯｅ） 第６図 第１Ｏ図 ＃　１１１２　　　　ａｑ　　　塔ＩＯ第１Ｉ図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）異なる向きの磁界を含み、かつ磁界強度が空間分
   布をもつ磁界中を、磁気記録媒体を繰返し通過させ、該
   磁気記録媒体の磁化状態がある一定の向きに保持されて
   いる時間がこわと異なる向きに保持されている時間より
   長くなるようにし、同時に同磁気記録媒体に８０℃以上
   の温度から室ｌ部近傍にまで磁界中冷却処理を施こす工
   程を含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
2. （２）磁気記録媒体がＣｏ及びその他の金１ｄ（元素添
   加物を含む、Ｆｅ５０．膜もしくはＦｅ５０．とｒ−Ｆ
   ｅ２ｏ３との中間組成物ｊ１αもしくはγ−Ｆｅ２Ｏ３
   膜である、′１寺ｒ「請求の範囲第１項記載の磁気記録
   媒体の製造方法。
3. （３）　　少くとも２ケ一対の永久磁石によって、円板
   状磁気記録媒体の１ケ所以上の半径方向に沿って、該媒
   体面内成分磁界を生ぜしめ、同磁界中を同円板状媒体を
   繰返し通過させる特許請求の範囲第１及び第２項記載の
   磁気記録媒体の製造方法。
4. （４）磁気テープ状磁気記録媒体の長手方向面内磁界を
   生ぜしめるような、同媒体を挿む上下一対の永久磁石を
   複数個長手方向に沿って配置し且つ、磁石対の存在する
   範囲の一端から他端に温度勾配を生ぜしめ、その範囲を
   連続的に上記媒体を通過させて磁場中冷却処理を行なう
   。特許請求の範囲＠１及び２項記載の磁気記録媒体の製
   造方法。