JPS60107727A - 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 本発明は広帯域の信号記録再生に適した磁気記録媒体に
関する。

従来例の構成とその問題点 回転磁気ヘッドによるヘリカル走査方式による音声１画
像の記録再生を行う技術は磁気記録の中でも最も高密度
記録化が進んでいる。

更に記録密度を高めていくＫは、新しい磁気記録媒体と
磁気ヘッドの組み合せが必要であるが、本質的に信号処
理の面から、最短記録波長は短かくなるが、信号の周波
数帯域としてはおよそ最短記録波長の約１０倍の記録波
長まで望まれるので、磁気記録媒体の設計もこの点に配
慮が必要不可欠となる。

従来の磁気記録媒体が本質的に短波長域の特性限界を有
していることは良く知られている事実である。これは従
来の磁気記録媒体は媒体長手方向の残留磁化を利用する
ものであり、記録が短波長になるｔなど媒体内部の自己
減磁界が増大し、更に媒体内部エネルギーが最小になる
よう磁化ベクトルの回転が生じ、それらが急激な再生出
力低下として現れるためである。

自己減磁界の影響をできる限り小さくするだめの最も一
般的な方法は、自己減磁界に打ち勝つように媒体の保磁
力を大きくすることである。しかしこの方法は媒体厚さ
方向への磁化浸透を減するように働くため長波長出力の
低下を招くか、或いは磁束密度の非常に大きい消去、記
録ヘッドが要求されることになり、消費電力の増大につ
ながり媒体コストの上昇と共に、ヘッドの高価格化をき
だす。

そこで支持体」二に比較的低保磁力の第１磁性層。

例えばγ−Ｆ　ｅ　２０　ｓ　剣状粒子を結合剤と共に
塗布配向乾燥した層を形成し、その上に第２磁性層。

例えばγ−Ｆ　ｅ　２０３　針状粒子をＣｒ　Ｏ２に置
き換えた層を形成する二層構造の磁気記録媒体が考案さ
れ、既に実用に供されている。

最近では塗布型磁性層上に強磁性金属薄膜層を蒸着した
二層構造のものもオーディオ用途に実用化されている。

この構造によれば、短波長側の特性改善は若干認められ
るが、基本的に受手磁化に頼っているため依然として広
帯域媒体としてはまだまだ不十分であった。

その他にも、実用化はされていないが、二層構造体によ
る改良提案がなされている。

例えば特開昭５４−１４５１０５号公報では、主たる磁
気異方性軸が支持体に平行な第１磁性体層」二に、支持
体面に垂直な方向に磁気異方性軸を有する第２磁性体を
形成し、保磁力を限定することでへ、ドの作る磁界に適
合化を図ることが提案されているが、基本的に情報の担
い手が第１磁性体層であり、自己減磁界の大きい長手磁
化であることから短波長特性はやはり十分ではない。

特公昭４０−５３５１号公報でも塗布磁性層で類似の組
み合わせが提案されているが、垂直配向時に夕１状粒子
を核にした突起で表面が荒れるため、これによるスペー
シングロスが生じて、結果的に短波長の改善は十分行え
得ない。

発明の目的 本発明は上記従来の間頭点を解消するもので、広帯域で
且つリング型磁気ヘッドでの記録再生特性にすぐれた磁
気記録媒体を提供することである。

発明の構成 本発明は支持体上に、その支持体の面内方向に磁化容易
軸を有すると共にその磁化容易軸が等方向である第１の
磁性層と、その第１の磁性層−にに前記支持体面と垂直
な方向に磁化容易軸を有する強磁性金属薄膜から成る第
２の磁性層とを備えた磁気記録媒体であり、広帯域の信
号記録再生特性に優れたものである。

実施例の説明 以丁本発明の実施例について、図面を参照しながら説明
する。

図は本発明の実施例における磁気記録媒体の基本構成を
示す図である。図において、１は支持体で、支持体１の
主面上には支持体１の面内方向に磁化容易軸を有すると
共に、その磁化容易軸が等方向である第１の磁性層２が
配されている。第１の磁性層２上には支持体１０面と垂
直な方向に磁化容易軸を有する強磁性金属薄膜からなる
第２の磁性層３が配されている。

本発明は前記した従来の媒体の欠点に鑑みなされたもの
で、特に高密度記録時に、トラック幅を狭くすると増え
るノイズが、媒体構成要因の異方性に原因があり、特に
第１の磁性層が支配的であることを尽きとめ本発明を完
成させたものである。

本発明に用いることの出来る支持体としては、ポリエチ
レンテレフタレート等のポリエステル類。

ポリプロピレン等のポリオレフィン類、セルロースジア
セテート、ニトロセルロース等のセルロース”ｓＡ４体
、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル。

芳香族ポリアミド、ポリイミド等が挙げられる。

本発明に用いることの第１の磁性層は等方向であれば良
く、強磁性微粒子を分散固定した樹脂層か酸化鉄磁性薄
膜のいずれかが適している。

前者の樹脂層は、磁気塗料を公知の塗布材により塗布乾
燥したものであって厚みは２８面程度あれば充分である
。飽和磁束密度Ｂｓば１２ｏｏ〔Ｇ〕から４ｏｏｏ［Ｇ
］、保磁力は６００〔○ｅ〕から１５ｏＯ〔Ｏｅ〕の範
囲にあれば良い。第１の磁性層の１１４成はＣＯをドー
プしたγ−Ｆｅ　○　微粒子やＣｒ　Ｏ２３ 微粒子２合金微粒子等の磁性粉末の中から選んだ磁性粉
末を、塩化ビニル系共重合体、繊維素糸（Ｉｔ１脂、ブ
チラール系樹脂、ポリウレタン系樹脂舌から選ばれた１
種又は２種以上の結合剤、溶剤、希釈剤９分散剤、と必
要に応じて潤滑剤、研暦剤を加えて得られた磁気塗料は
極力分散度をあげて支持体」二に例えばグラビアコータ
、リバースロースコータ等に塗布固定し、充分乾燥させ
て得られる。

第１の磁性層の第２の構成例としてはγ−Ｆｅ２Ｏ３か
Ｆｅ３Ｏ４のいずれかの強磁性薄膜が挙げられる。

これらの薄膜の形成法は、酸素を含む真空中での反応性
蒸着１反応性イオンブレーティング、反応性スパッタリ
ング法のうちのいずれかの方法単独或いは、熱処理との
組み合わせによる。

第１の磁性層上に配される支持体面と垂直な方向に磁化
容易軸を有する強磁性金属薄膜からなる第２の磁性層は
、Ｃｏ−Ｃｘ　、Ｃｏ−Ｖ、Ｃｏ　−Ｍｏ　。

Ｃｏ−Ｗ、Ｃｏ−Ｒｕ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ等のＣＯ系合
金が適しており、保磁力は、第１の磁性層と同一かそれ
以上であることが好ましい。飽和磁束密度Ｂｓは２５ｏ
Ｏ〔Ｇ〕から４５００（Ｇ）、厚みは０．０５μｍから
０．２μｍ好ましくは０．０５μｍから０．１μｍの範
囲に設定される。かかるＣＯ系合金の薄膜の形成法は電
子ビーム蒸着法、イオンブレーティング法、スパッタリ
ング法、無電解メ１．キ法等が挙げられる。

尚本発明の磁気記録媒体は磁気テープを中心に詳説する
ものの、他の形態２例えばディスク、シート状での実施
を拒むものではない。

本発明の磁気記録媒体は磁気ヘッドの発生する磁界から
みて、磁気ヘッドに近い側に短波長での自己減磁損失の
殆んどない垂直方向に磁化される第２の磁性層があり、
遠い位置には中波長からし波長に適した等方向な第１の
磁性層があるため記録効率が良い。ここで波長域区分は
便宜的なもので、短波長域を１μｍ以下、中波長域を１
〜３μｍ。

長波長域を３μｍ以上の記録波長でわけているが、あく
まで目安である。

第１の磁性層は等方向であるからヘッド磁界の水平成分
、垂直成分によく順応するので記録効率は従来知られて
いる２層構成の第１磁性層のいず・れよりも良好である
。

磁気記録媒体上の残留磁化により、再生磁気ヘッドを励
磁すｂ場合を考察すると、第１の磁性層の発生する磁束
は第２の磁性層が垂直方向に磁化容易軸のある磁石の集
団であるため、磁気ヘッドに向う磁界を相互作用により
強め合うので、再生効率も良好となる。

これまでは記録、再生の信号出力面について述べたが、
磁気記録媒体としては、ノイズの低いことも極めて重要
である。

特にトラック幅が狭くなると、ノイズが低くないと、シ
ステムとして確保すべき信号対雑音比（以後Ｓ／Ｎで示
す）を得ることができなくなるが、従来の媒体の第１の
磁性層の異方性が磁気的な不均一性を生むために、記録
波長が短かいところで、ノ、イズが急激に大きくなるこ
とが本発明では全くみられないの、で、良好なＳ／Ｎが
得られるのである。

又、第２の磁性層の変調ノイズも磁性層厚みが薄いので
実用上問題にならないので、全体としても狭トラツク化
にも適した媒体といえる。

以下に本発明のさらに具体的な実砲例を説明する。

本発明に基ずく構造の磁気記録媒体の試作例と特性を表
に示した。

製法については後述した方法によった。

Ｓ／Ｎは夫々の媒体を８ＷＩＩＩ１幅の磁気テープとし
て試作したビデオテープレコーダで実測し、色信号と輝
１を信号の両者で比較した。トラ・ツク１隔は１０μｍ
とし、磁気へ、フドはギヤ、ノブ長０．２６μｍのアモ
ルファス合金へ・フドを用い、磁気テープとの相対速度
は３．８ＴｒＬ／ｓｅＣで色信号周波数は０．８Ｍ１ｂ
。

輝度信は周波数は５　Ｍ＋−１ｚとした場合である。

支持体は厚み８μｍ表面粗さ１００人の芳香族ポリアミ
ドを用いた。

以　下　余　白 ；）口述の表に示した磁気テープの製法について簡単に
説明する。

■　平均２５０人の球状微粒子からなる磁性粉末を８０
重量部（以下単に「部」　と記す）塩化ビニル舎酢酸ビ
ニルービニルアルコール共重合体１２部、アクリロニト
リル・ブタジェン共重合体８部、ンクロヘキサノン・メ
チルイソブチルケトン混合溶剤（混合比１：１）１００
部から成る塗料成分をボールミル中で７２時間混合分散
させて磁気塗料を調製し、グラビアコータで夫々乾燥時
の厚みが所定の厚みになるよう塗布、乾燥し、８０℃の
ロールによるロール圧着法でカレンダ処理しくロール圧
力ば８８　Ｋｙ　／　ｃａｒ　）平均表面粗さ８ｏ八、
最大粗さ５００人に制御した。

■　支持体であるフィルム表面ヲＡｒ　Ｏ，Ｉ　Ｔｏｒ
ｒ。

５００Ｖ　、Ｉ　Ａ（７）交流グロー放電（周波数６０
１＋／）で２秒間処理し、直径３０Ｃｒｎの２３０℃に
表面温度に保持した誘導加熱式の熱ローラに沿わせて移
動させなからＦｅをターゲットとじて２極スパツタ法に
よりγ−りｅ２０３薄膜を形成した。熱ローラとターゲ
ットの至近距離は６・６ｃｍで放電ガスは、Ａｒか”ｓ
　ｘ　１ｏ　Ｔｏｒ　ｒ　、　Ｈ２ｙ３・”５Ｘ１０　
Ｔｏｒｒ　の混合気体で、放電のタイプは１３・５６Ｍ
Ｈｚの高周波放電で、投入電力は１、ｅＫＷ、反射電力
は０．０３ＫＷ　であった。

■　支持体を表面温度５０℃に保持した直径５ｏＣＩｒ
Ｌのローラに沿って移動させて、ローラの真下３０．に
置いた電子ビーム蒸発源よりＦｅを６２０人／ＳｅＣテ
蒸発させ、酸素分圧１．３Ｘ１０’Ｔｏｒｒで反応蒸着
した。

■　支持体を■と同一の表面処理し、■で用いた装置を
改造してＣｏ−０ｒを電子ビーム蒸着した。即ち、直径
３ｏαの２５０℃に表面温度に保持した誘導加熱式の熱
ローラに沿わせて支持体を移動させ、前記熱ローラの真
下２９ＣＩｒＬに１ｄいた電子ビーム蒸発源よりＣｏ−
Ｃｒを１０６０人／渡で蒸発させ、熱ローラ表面から２
ｃｒｒＬ離れた位置に配置した、２部幅のスリットを通
過する蒸気流で垂直蒸着を行った。

真空度は８Ｘ１０　Ｔｏｒｒ　であった。

■　■で用いた装置で、ターゲ、ントの材料を変えて２
極スパツタによりそれぞれ所定の薄膜を形成した。但し
熱ローラの表面温度は１５０’Ｃで、放電ガスはＡｒ　
ｅ　Ｘ　１０　’Ｔｏｒｒ、　Ｈ２１ｘ１０　Ｔｏｒｒ
　で、１３　、５６　Ｍｌ−１ｚの高周波で投入電力は
１．４ＫＷ、反射電力は０．０２ＫＷであった。

■　■で用いた装置で酸素分圧５Ｘ１０　Ｔｏｒｒで最
小入射角が４１°になるマスクを用いてＣｏ　−Ｎ　ｉ
を電子ビームで加熱気化させ斜め蒸着した。

上記より明らかなように本発明の磁気記録媒体は、輝度
信号９色信号共に優れたｆ３／Ｎを示し、特に短波長で
ある輝度信号では実用の目安がおよそ４５〜ａ　ｅ　ｄ
Ｂ　といわれていることとあわせ考えても、ずば抜けて
おり、複製する余裕すらあり、録画、録音での高密度記
録に格好の媒体といえる。

発明の効果 本発明の磁気記録媒体は、第１の磁性層を等方向な性質
にして、第２の磁性層を支持体面と垂直な方向に磁化容
易軸を有する強磁性金属薄膜で形成することで、雑音を
下げ、信号出力をあげ、結果的にＳ／Ｎを飛躍的に向上
させたもので、広帯域の信号記録再生に適し、信号の種
類を問わず、高密度記録を可能にする。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例における磁気記録媒体を示す断面図
である。 １・・・・・・支持体、２・・・・・第１の磁性層、３
・・・・・第２の磁性層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 支持体上に、その支持体の面内方向に磁化容易軸を有す
   ると共にその磁化容易軸が等方向である第１の磁性層と
   、その第１の磁性層上に前記支持体面と垂直な方向に磁
   化容易軸を有する強磁性金属薄膜から成る第２の磁性層
   とを備えたことを特徴とする磁気記録媒体。