JP2001234211A

JP2001234211A - 金属磁性粉末及び磁気記録媒体

Info

Publication number: JP2001234211A
Application number: JP2000052302A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Tetsukawa; 弘樹鉄川; Makoto Inoue; 誠井上; Masashi Meguro; 政志目黒
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2000-02-24
Filing date: 2000-02-24
Publication date: 2001-08-28

Abstract

(57)【要約】【課題】磁気特性の劣化が低減され、レベルダウンが
低減される。【解決手段】非磁性支持体２と、Ｆｅを主体とする中
心部と中心部の周面を覆う酸化皮膜とからなる金属磁性
粉末を含有する磁気記録層４とを備える磁気記録媒体１
において、金属磁性粉末は、Ｐを中心部及び／又は酸化
皮膜に含有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属磁性粉末と、
この金属磁性粉末を磁気記録層に含有する塗布型の磁気
記録媒体とに関する。

【０００２】

【従来の技術】オーディオ装置やビデオ装置、コンピュ
ータ装置等の記録再生装置に用いられる記録媒体とし
て、少なくとも金属磁性粉末と結合剤とを含有する磁性
塗料を塗布して形成される磁気記録層を備える、いわゆ
る塗布型の磁気記録媒体が広く使用されている。

【０００３】近年、磁気記録の分野では、記録再生装置
の小型軽量化や記録時間の長時間化が進行しており、こ
れに伴い、上述した塗布型の磁気記録媒体においても、
短波長信号を用いることで高密度記録化が進行してい
る。

【０００４】ところで、このような磁気記録媒体は、記
録再生装置を用いた走行時に、磁気ヘッドと高い接触圧
力で高速摺動している。このため、走行時には、磁気記
録媒体と磁気ヘッドとの接触面における摩擦係数が非常
に大きく、高温の摩擦熱が生じている。言い換えると、
磁気記録媒体は、高い接触圧力と高温の摩擦熱との高温
高圧環境下という過酷な条件下で、走行されている。

【０００５】このような高温高圧環境下では、磁気記録
層に含有される金属磁性粉末は非常に酸化されやすい。
金属磁性粉末は、酸化されると非磁性である酸化物が形
成されるため、飽和磁化量が劣化してしまう。その結
果、磁気記録媒体は出力が劣化していた。また、磁気記
録媒体と磁気ヘッドとの接触面における摩擦係数が大き
いため、磁気ヘッドには、金属磁性粉末の酸化物等から
なる焼付きが生じやすい。この焼付きはスペーシングロ
ス等の原因となり、磁気記録媒体のレベルダウンを引き
起こすことがあった。言い換えると、金属磁性粉末を含
有する磁気記録層を備える磁気記録媒体は、走行を繰り
返す程、磁気特性が劣化していた。

【０００６】そこで、従来では、潤滑剤を磁気記録層等
に内添したり、あるいは磁気記録層上にトップコートす
ることにより、磁気記録媒体と磁気ヘッドとの接触面間
に生じる摩擦係数を低減させて、金属磁性粉末の酸化
や、磁気記録媒体の磁気ヘッドへの焼付きを防止する試
みがなされている。

【０００７】例えば、Ｆｅを主体とする金属磁性粉末を
含有する磁気記録層を備える磁気記録媒体では、潤滑剤
としてリン酸エステルを用いる。このリン酸エステル
は、磁気記録媒体の走行時において、Ｆｅ及びＰを含有
する化合物（例えば、Ｆｅ₂Ｐ、ＦｅＰ₂、ＦｅＰＯ₄・
２Ｈ₂Ｏ）へと分解する。そして、これらの化合物が走
行時に生じる摩擦を低下させている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】磁気記録媒体の走行時
における摩擦係数をより低減させるには、磁気ヘッドと
の接触面における摩擦係数を低減し、更に焼付きを防止
する極圧効果を有する潤滑剤を、磁気記録媒体により多
く保持させることが必要である。

【０００９】しかしながら、潤滑剤を磁気記録層に含有
させる場合、非磁性物質である潤滑剤の占める割合が大
きいと、金属磁性粉末の充填量が少なくなる。その結
果、磁気記録媒体の記録容量が小さくなるという問題が
あった。また、潤滑剤を磁気記録層上に塗布する場合、
潤滑剤の塗布厚みが大きいと、磁気記録媒体表面と磁気
ヘッドとの間にスペーシングロスが生じる虞があり、ド
ロップアウト等の原因となる可能性があった。言い換え
ると、磁気記録媒体に潤滑剤をより多く保持させること
は、極めて困難であった。

【００１０】本発明はこのような従来の実情に鑑みて提
案されたものであり、磁気記録媒体に含有させたとき
に、極圧効果を発揮する金属磁性粉末を提供することを
目的とする。また、本発明は、磁気記録層が極圧効果を
発揮する金属磁性粉末を含有することにより、耐候性に
優れた磁気記録媒体を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明に係る金属磁性粉末は、Ｆｅを主体とする
中心部と中心部の周面を覆う酸化皮膜とからなる金属磁
性粉末において、Ｐを中心部及び／又は酸化皮膜に含有
することを特徴とする。

【００１２】以上のように構成された本発明に係る金属
磁性粉末は、Ｐを含有する化合物を生成する。このＰを
含有する化合物は潤滑性を備えるので、磁気記録媒体に
含有された金属磁性粉末は、走行時に極圧効果を発揮す
る。

【００１３】また、本発明に係る磁気記録媒体は、非磁
性支持体と、Ｆｅを主体とする中心部と中心部の周面を
覆う酸化皮膜とからなる金属磁性粉末を含有する磁気記
録層とを備える磁気記録媒体において、金属磁性粉末
は、Ｐを中心部及び／又は酸化皮膜に含有することを特
徴とする。

【００１４】以上のように構成された本発明に係る磁気
記録媒体は、極圧効果を発揮する金属磁性粉末を含有す
るので、磁気ヘッドとの接触面に生じる摩擦係数が低減
される。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る金属磁性粉末
及び磁気記録媒体の実施の形態について、図面を参照し
て詳細に説明する。

【００１６】本発明を適用した磁気記録媒体１は、図１
に示すように、非磁性支持体２と、非磁性支持体２上に
形成された中間層３と、中間層３上に形成され磁気記録
層４とからなる。

【００１７】非磁性支持体２としては、通常の塗布型の
磁気記録媒体で用いられるものは、いずれも使用可能で
ある。具体的には、ポリエチレンテレフタレート等のポ
リエルテル類、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリ
オレフィン系、セルローストリアセテート、セルロース
ダイアセテート、セルロースブチレート等のセルロース
誘導体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等のビニ
ル系樹脂、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミド
イミド等のプラスチックの他、アルミニウム合金、チタ
ン合金等の軽金属、アルミナガラス等のセラミック等が
挙げられる。

【００１８】また、非磁性支持体２としてＡｌ合金板や
ガラス板等の剛性を有する基板を使用した場合には、基
板表面にアルマイト処理等の酸化被膜やＮｉ−Ｐ被膜等
を形成して、その表面を硬くするようにしても良い。こ
の非磁性支持体２の形状は特に限定されるものではな
く、テープ状、ディスク状又はカード状等のいずれの形
状であっても良い。

【００１９】中間層３は、少なくとも非磁性粉末及び／
又は磁性粉末を結合剤中に分散してなる中間層用塗料を
塗布して形成される。

【００２０】非磁性粉末としては、従来より使用されて
いる公知の非磁性粉末、例えばα−Ｆｅ₂Ｏ₃、ＴｉＯ
２、Ｃｒ２Ｏ３、α−ＦｅＯＯＨ、ＣａＯ、ＳｉＯ２等
を用いることができる。また、磁性粉末としては、従来
より公知のものが何れも使用可能であり、酸化物磁性粉
末であっても良い。酸化物磁性粉末としては、例えば、
γ−Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｃｏ含有γ−Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｆｅ₃Ｏ₄、Ｃｏ
含有Ｆｅ₃Ｏ₄、Ｃｏ被着γ−Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｃｏ被着Ｆｅ₃
Ｏ₄、ＣｒＯ₂等が挙げられる。

【００２１】中間層３に含有される結合剤としては、従
来より使用されている公知の結合剤を用いることができ
る。具体的には、後述する磁気記録層４に含有される結
合剤と同様のものが挙げられる。

【００２２】磁気記録層４は、金属磁性粉末を結合剤中
に分散してなる磁性塗料を、中間層３上に塗布すること
により形成される。

【００２３】この金属磁性粉末は、Ｆｅを主体とする中
心部と中心部の周面を覆う酸化皮膜とからなり、且つ、
Ｐを中心部及び／又は酸化皮膜に含有する。

【００２４】具体的な金属磁性粉末としては、Ｆｅの粉
末や、Ｆｅ−Ｃｏ合金粉末、Ｆｅ−Ａｌ合金粉末、Ｆｅ
−Ａｌ−Ｎｉ合金粉末、Ｆｅ−Ａｌ−Ｚｎ合金粉末、Ｆ
ｅ−Ａｌ−Ｃｏ合金粉末、Ｆｅ−Ａｌ−Ｃａ合金粉末、
Ｆｅ−Ｎｉ合金粉末、Ｆｅ−Ｎｉ−Ａｌ合金粉末、Ｆｅ
−Ｎｉ−Ｃｏ合金粉末、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｓｉ−Ａｌ−Ｍｎ
合金粉末、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｓｉ−Ａｌ−Ｚｎ合金粉末、Ｆ
ｅ−Ａｌ−Ｓｉ合金粉末、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｚｎ合金粉末、
Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｎ合金粉末、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｓｉ合金粉
末、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｚｎ合金粉末、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐ
合金粉末、窒化鉄、炭化鉄等の金属磁性粉末を挙げるこ
とができる。

【００２５】Ｆｅを主体とする金属磁性粉末中におい
て、Ｐは、Ｆｅ１００重量部に対して０．１重量部以
上、３０重量部以下の範囲で含有されることが好まし
く、０．５重量部以上、２５重量部以下の範囲で含有さ
れることがより好ましく、１重量部以上、２０重量部以
下の範囲で含有されることが最も好ましい。Ｐの含有量
がＦｅ１００重量部に対して０．１重量部未満の場合、
金属磁性粉末は、所望の極圧効果が得られない虞があ
る。一方、ＰがＦｅ１００重量部に対して３０重量部を
越える場合、金属磁性粉末は、飽和磁化量が小さくなる
虞がある。

【００２６】このＰは、金属磁性粉末の中心部に固溶し
ていても良く、酸化皮膜中に存在していても良いが、特
に、酸化皮膜中に多く存在していることが好ましい。

【００２７】また、酸化皮膜上にＰを含有する可溶性イ
オン、例えばＨＰＯ₄ ^2-等として存在していても良い。
Ｐを含有する可溶性イオンが金属磁性粉末の酸化皮膜上
に存在するとき、その表面存在量は５ｐｐｍ／ｇ以上、
２０００ｐｐｍ／ｇ以下の範囲であることが好ましい。

【００２８】Ｐを含有する可溶性イオンの表面存在量が
５ｐｐｍ／ｇ未満の場合、Ｐを含有する可溶性イオンが
磁気記録層表面を十分に被覆することができず、磁気記
録層表面が磁気ヘッド等に直接接触する虞がある。その
結果、磁気記録媒体と磁気ヘッドとの接触面における摩
擦係数が増加する可能性がある。一方、Ｐを含有する可
溶性イオンの表面存在量が２０００ｐｐｍ／ｇを越える
場合、Ｐは容易に溶出及び脱離する虞がある。その結
果、所望の極圧効果が得られない可能性がある。

【００２９】更に、金属磁性粉末の飽和磁化量は、８０
ｅｍｕ／ｇ以上、１５０ｅｍｕ／ｇ以下であることが好
ましい。金属磁性粉末の飽和磁化量が８０ｅｍｕ／ｇ未
満の場合、磁気記録媒体１は所望の出力が得られない虞
がある。一方、金属磁性粉末の飽和磁化量が１５０ｅｍ
ｕ／ｇを越える場合には、磁気記録層４中において金属
磁性粉末が凝集する虞がある。従って、磁気記録媒体１
としては、磁気記録層４の表面性が劣化して電磁変換特
性が低下する可能性がある。なお、金属磁性粉末の飽和
磁化量は、通常の金属磁性粉末を作製した後に、徐酸化
工程の反応温度と雰囲気条件とを調整することにより制
御する。

【００３０】そして、金属磁性粉末の平均長軸長は、
０．０１μｍ以上、０．１０μｍ以下の範囲であること
が好ましく、０．０３μｍ以上、０．１０μｍ以下の範
囲であることがより好ましい。且つ、金属磁性粉末のＸ
線結晶粒径（Ｄｘ）は、５０Å以上、２５０Å以下の範
囲であることが好ましい。

【００３１】金属磁性粉末は、平均長軸長が０．０１μ
ｍ未満の場合、超常磁性となることがある。従って、磁
気記録媒体１は、電磁変換特性が著しく低下する可能性
がある。一方、金属磁性粉末は、平均長軸長が０．１０
μｍを越える場合、短波長記録ではノイズ成分が増加す
る虞がある。従って、磁気記録媒体１は、ＳＮが悪く、
電磁変換特性が低下する可能性がある。また、金属磁性
粉末は、Ｘ線結晶粒径が５０Å未満の場合、超常磁性と
なることがある。その結果、この金属磁性粉末を含有す
る磁気記録層４を有する磁気記録媒体１としては、電磁
変換特性が著しく低下する可能性がある。一方、金属磁
性粉末のＸ線結晶粒径が２５０Åを越える場合には、短
波長記録ではノイズ成分が増加する虞がある。従って、
磁気記録媒体１としては、電磁変換特性が低下する可能
性がある。

【００３２】この金属磁性粉末には、酸化安定性、焼結
防止、形状安定等を目的とした添加元素又は酸化物等を
添加してもよい。これら添加元素及び酸化物としては、
例えばＹ、Ｎｄ、Ｌａ、Ｓｍ等の希土類元素及びＡｌ、
Ｓｉ等や、これらの酸化物、Ｆｅの酸化物が挙げられ
る。

【００３３】また、金属磁性粉末には、飽和磁化量を向
上させる目的で、Ｃｏを添加しても良い。なお、Ｃｏの
添加により、金属磁性粉末の酸化皮膜にはＣｏＦｅ₂Ｏ₄
が存在していてもよい。

【００３４】磁気記録層４に含有させる結合剤として
は、従来より使用されている公知の結合剤、例えば、熱
可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応型樹脂及びこれらの混
合物等を使用することができる。具体的な熱可塑性樹脂
としては、塩化ビニル、酢酸ビニル、塩化ビニル−酢酸
ビニル共重合体、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合
体、塩化ビニル−アクリルニトリル共重合体、アクリル
酸エステル−塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、塩
化ビニル−アクリロニトリル共重合体、アクリル酸エス
テル−アクリロニトリル共重合体、アクリル酸エステル
−塩化ビニリデン共重合体、メタクリル酸エステル−塩
化ビニリデン共重合体、メタアクリル酸エステル−エチ
レン共重合体、ポリフッ化ビニル、塩化ビニリデン−ア
クリロニトリル−ブタジエン共重合体、ポリアミド樹
脂、ポリビニルブチラール、セルロース誘導体、スチレ
ンブタジエン共重合体、ポリウレタン樹脂、ポリエステ
ル樹脂、アミノ樹脂、合成ゴム等の樹脂等、あるいはこ
れらの混合物等が挙げられる。

【００３５】また、具体的な熱硬化性樹脂又は反応型樹
脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレ
タン硬化型樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹
脂、シリコーン樹脂、ポリアミン樹脂、尿素ホルムアル
デヒド樹脂等が挙げられる。

【００３６】また、結合剤として使用可能である上記樹
脂は、顔料の分散性を向上させる目的で、下記に示す極
性官能基から選ばれる少なくともー種の極性基が導入さ
れていても良い。極性官能基としては、−ＳＯ₃Ｍ、−
ＯＳＯ₃Ｍ、−ＣＯＯＭ、−ＰＯ＝（ＯＭ）₂（但し、式
中Ｍは水素原子またはＮａ、Ｋ、Ｌｉ等のアルカリ金属
を表わす。）等や、−ＮＲ₁Ｒ₂、−ＮＲ₁Ｒ₂Ｒ₃ ⁺Ｘ^-の
末端基を有する側鎖型のもの、あるいは−ＮＲ₁Ｒ₂ ⁺Ｘ^-
の主鎖型のものが挙げられる（但し、式中Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ
₃は水素あるいは炭化水素基であり、式中Ｘ^-はフッ素、
塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子イオンあるいは無
機又は有機イオンである。）。さらに、極性官能基とし
ては、−ＯＨ、−ＳＨ、−ＣＮ、エポキシ基等が挙げら
れる。

【００３７】更に、上述した結合剤には、樹脂を架橋硬
化させるポリイソシアネートを併用することができる。
ポリイソシアネートとしては、トルエンジイソシアネー
ト又はこの付加体、アルキレンジイソシアネート又はこ
の付加体等が挙げられる。

【００３８】中間層３及び／又は磁気記録層４には、必
要に応じて潤滑剤、界面活性剤、研磨材、帯電防止剤等
の添加剤が添加されていても良い。これら添加剤として
は、従来より公知である添加剤を用いることができる。

【００３９】具体的な研磨剤としては、酸化アルミニウ
ム（α、β、γ）、酸化クロム、炭化ケイ素、ダイヤモ
ンド、ガーネット、エメリー、窒化ホウ素、チタンカー
バイト、炭化チタン、酸化チタン（ルチル、アナター
ゼ）等が挙げられる。具体的な潤滑剤としては、黒鉛、
二流化モリブデン、二流化タングステン、シリコーンオ
イル、炭素数１０〜２２までの脂肪酸、またはこれらの
オリゴマー等が挙げられる。具体的な界面活性剤として
は、ノニオン系、アニオン系、カチオン系、両性の界面
活性剤を用いることが可能である。

【００４０】また、各種添加剤は磁気記録層のみに添加
しても良く、複数の層を有する磁気記録媒体である場合
には、何れの層に添加しても良い。

【００４１】以上のように構成された磁気記録媒体１
は、次のようにして作製される。

【００４２】まず、Ｐを含有する金属磁性粉末を作製す
る。金属磁性粉末にＰを含有させるため、Ｐを添加する
方法としては、従来より公知の方法を用いることができ
る。例えば、通常の工程でゲーサイトを作製する初期に
ＦｅにＰを添加して合金化する方法、針状ゲーサイトを
作製した後にＰを被着させ、これを加熱してゲーサイト
内部に拡散させる方法、あるいはその両方を組み合わせ
ることによる方法等が挙げられる。具体的には水系でリ
ン化合物を添加したり、気相中でリン化合物を処理する
方法などが挙げられる。

【００４３】次に、中間層用塗料及び磁性塗料を、混練
機及び希釈分散機を用いて、上述した各成分を溶剤とと
もに混練分散することにより調製する。

【００４４】混練分散の際に用いられる溶剤としては、
従来より塗料化の際に用いられている公知の溶剤、例え
ばメチルエチルケトン、トルエン、酢酸ブチル、シクロ
ヘキサノン等を使用することができる。また、混練機及
び希釈分散機としては、従来から公知の機械が使用可能
である。具体的に混練機としては、連続二軸混練機（エ
クストルーダ）、コニーダ及び加圧ニーダ等が挙げられ
る。また、希釈分散機としては、縦型サンドミル、横型
サンドミル、スパイクミル、パールミル及びダブルシリ
ンダーパールミル等が挙げられる。

【００４５】そして、中間層３及び磁気記録層４を、中
間層用塗料及び磁性塗料をこの順に非磁性支持体２上に
塗布して形成する。

【００４６】塗布の方法としては、中間層用塗料及び磁
性塗料を一層ずつ塗布して乾燥を行ういわゆるウェット
・オン・ドライ方式を用いても良く、湿潤状態にある中
間層用塗料の上に磁性塗料を重ねて塗布するいわゆるウ
ェット・オン・ウェット方式を用いても良い。ウェット
・オン・ウェット方式により塗布を行うときは、塗布装
置として主にダイコータを用いる。

【００４７】更に、非磁性支持体２上に少なくとも磁気
記録層４を形成した後に配向処理を施し、湿潤状態の塗
膜を乾燥させた後、必要に応じてカレンダー処理等の表
面平滑処理を施して、磁気記録媒体原反を作製する。な
お、必要であればバックコート層を非磁性支持体２の磁
気記録層４を形成した面とは反対側の面に形成する。

【００４８】このようにして得られた磁気記録媒体原反
を所望の形状にスリット又は打ち抜くことで、磁気記録
媒体１が作製される。

【００４９】ところで、金属磁性粉末の耐酸化性は、酸
化皮膜が厚くなるほど向上する。従って、磁気記録媒体
１は、酸化皮膜の占める割合が多い金属磁性粉末を磁気
記録層４に含有すると、耐候性がより向上する。しかし
ながら、酸化皮膜は非磁性であるので、金属磁性粉末の
飽和磁化量は、酸化皮膜が厚くなるほど小さくなる。

【００５０】つまり、酸化皮膜を厚くした金属磁性粉末
を含有する磁気記録媒体１は、磁気ヘッドとしてインダ
クティブヘッドを用いた磁気記録再生装置に用いられた
場合、金属磁性粉末の飽和磁化量が小さいので、十分な
再生出力が得られない可能性がある。

【００５１】しかし、磁気記録媒体１がインダクティブ
ヘッドを用いた磁気記録再生システムに用いられた場合
に十分な再生出力を得られる程度に大きい飽和磁化量を
備える場合、磁気ヘッドとして磁気抵抗効果型再生ヘッ
ド（以下、ＭＲヘッドと称する。）を用いた磁気記録再
生システムに用いられると、飽和磁化量が大きすぎて磁
気抵抗変化の線形性が損なわれる虞があり、出力特性が
劣化する可能性がある。

【００５２】そこで、酸化皮膜を厚くした金属磁性粉末
を含有する磁気記録媒体１は、ＭＲヘッドを用いた磁気
記録再生システムに用いられることが好ましい。言い換
えると、磁気記録媒体１に書き込まれた記録信号の再生
にＭＲヘッドを用いる場合、耐候性を主体に考えて、金
属磁性粉末の酸化皮膜を厚くし、その結果、飽和磁化量
を低下させることが好ましい。

【００５３】この場合、ＭＲヘッドとしては、ＭＲ素子
をシールドで挟み込んだシールド型のＭＲヘッドを用
い、これを回転ドラムに搭載して記録再生装置を構成す
る。

【００５４】ＭＲヘッドを用いたヘリカルスキャン磁気
記録システムと本発明に係る磁気記録媒体１とを組み合
わせることにより、これまでにない高密度記録システム
を構築することができる。

【００５５】上記ヘリカルスキャン磁気記録システムの
磁気記録再生装置は、回転ドラムを用いて記録再生を行
うヘリカルスキャン方式の磁気記録再生装置であり、回
転ドラムに搭載された再生用磁気ヘッドとして、ＭＲヘ
ッドを使用する。

【００５６】この磁気記録再生装置に搭載される回転ド
ラム装置の一構成例を図２及び図３に示す。なお、図２
は回転ドラム装置１１の概略を示す斜視図であり、図３
は回転ドラム装置１１を含む磁気テープ送り機構２０の
概略を示す平面図である。

【００５７】図２に示すように、回転ドラム装置１１
は、円筒状の固定ドラム１２と、円筒状の回転ドラム１
３と、回転ドラム１３を回転駆動するモータ１４と、回
転ドラム１３に搭載された一対のインダクティブ型磁気
ヘッド１５ａ，１５ｂと、回転ドラム１３に搭載された
一対のＭＲヘッド１６ａ，１６ｂとを備える。

【００５８】上記固定ドラム１２は、回転することなく
保持されるドラムである。この固定ドラム１２の側面に
は、上述の構成の磁気記録媒体１を適当な幅にスリット
してなる磁気テープ１７の、走行方向に沿ってリードガ
イド部１８が形成されている。後述するように、記録再
生時に磁気テープ１７は、このリードガイド部１８に沿
って走行する。そして、この固定ドラム１２と中心軸が
一致するように、回転ドラム１３が配されている。

【００５９】回転ドラム１３は、磁気テープ１７に対す
る記録再生時に、モータ１４によって所定の回転速度で
回転駆動されるドラムである。この回転ドラム１３は、
固定ドラム１２と略同径の円筒状に形成されてなり、固
定ドラム１２と中心軸が一致するように配されている。
そして、この回転ドラム１３の固定ドラム１２に対向す
る側には、一対のインダクティブ型磁気ヘッド１５ａ，
１５ｂ及び一対のＭＲヘッド１６ａ，１６ｂが搭載され
ている。

【００６０】インダクティブ型磁気ヘッド１５ａ，１５
ｂは、一対の磁気コアが磁気ギャップを介して接合され
るとともに、磁気コアにコイルが巻装されてなる記録用
磁気ヘッドであり、磁気テープ１７に対して信号を記録
する際に使用される。そして、これらのインダクティブ
型磁気ヘッド１５ａ，１５ｂは、回転ドラム１３の中心
に対して互いに成す角度が１８０°となり、それらの磁
気ギャップ部分が回転ドラム１３の外周から突き出すよ
うに、回転ドラム１３に搭載されている。なお、これら
のインダクティブ型磁気ヘッド１５ａ，１５ｂは、磁気
テープ１７に対してアジマス記録を行うように、アジマ
ス角が互いに逆となるように設定されている。

【００６１】一方、ＭＲヘッド１６ａ，１６ｂは、磁気
テープ１７からの信号を検出する感磁素子としてＭＲ素
子を備えた再生用磁気ヘッドであり、磁気テープ１７か
ら信号を再生する際に使用される。そして、これらのＭ
Ｒヘッド１６ａ，１６ｂは、回転ドラム１３の中心に対
して互いに成す角度が１８０°となり、磁気ギャップ部
分が回転ドラムの外周から突き出すように、回転ドラム
１３に搭載されている。なお、これらのＭＲヘッド１６
ａ，１６ｂは、磁気テープ１７に対してアジマス記録さ
れた信号を再生できるように、アジマス角が互いに逆と
なるように設定されている。

【００６２】そして、磁気記録再生装置は、このような
回転ドラム装置１１に磁気テープ１７を摺動させて、磁
気テープ１７に対する信号の記録や、磁気テープ１７か
らの信号の再生を行う。

【００６３】すなわち、記録再生時に磁気テープ１７
は、図３に示すように、供給リール２１からガイドロー
ラ２２，２３を経て、回転ドラム装置１１に巻き付くよ
うに送られ、この回転ドラム装置１１で記録再生がなさ
れる。そして、回転ドラム装置１１で記録再生がなされ
た磁気テープ１７は、ガイドローラ２４，２５、キャプ
スタン２６、ガイドローラ２７を経て、巻き取りロール
２８へと送られる。すなわち、磁気テープ１７は、キャ
プスタンモータ２９により回転駆動されるキャプスタン
２６によって所定の張力及び速度にて送られ、ガイドロ
ーラ２７を経て巻き取りロール２８に巻き取られる。

【００６４】このとき、回転ドラム１３は、図２中の矢
印Ａに示すように、モータ１４によって回転駆動され
る。一方、磁気テープ１７は、固定ドラム１２のリード
ガイド部１８に沿って、固定ドラム１２及び回転ドラム
１３に対して斜めに摺動するように送られる。すなわ
ち、磁気テープ１７は、テープ走行方向に沿って、図２
中矢印Ｂに示すようにテープ入口側から固定ドラム１２
及び回転ドラム１３に摺接するようにリードガイド部１
８に沿って送られ、その後、図２中矢印Ｃに示すように
テープ出口側へと送られる。

【００６５】次に、上記回転ドラム装置１１の内部構造
について、図４を参照して説明する。

【００６６】図４に示すように、固定ドラム１２及び回
転ドラム１３の中心には、回転軸３１が挿通されてい
る。なお、固定ドラム１２、回転ドラム１３及び回転軸
３１は導電材料からなり、これらは電気的に導通してお
り、固定ドラム１２が接地されている。

【００６７】そして、固定ドラム１２のスリーブの内側
には、２つの軸受け３２，３３が設けられており、これ
により、固定ドラム１２に対して回転軸３１が回転可能
に支持されている。すなわち、回転軸３１は、軸受け３
２，３３により、固定ドラム１２に対して回転可能に支
持されている。一方、回転ドラム１３には、その内周部
にフランジ３４が形成されており、このフランジ３４が
回転軸３１の上端部に固定されている。これにより、回
転ドラム１３は、回転軸３１の回転に伴って回転するよ
うになされている。

【００６８】また、回転ドラム装置１１の内部には、固
定ドラム１２と回転ドラム１３との間で信号の伝送を行
うために、非接触型の信号伝送装置であるロータリトラ
ンス３５が配されている。このロータリトランス３５
は、固定ドラム１２に取り付けられたステータコア３６
と、回転ドラム１３に取り付けられたロータコア３７と
を有している。

【００６９】ステータコア３６及びロータコア３７は、
フェライト等のような磁性材料が、回転軸３１を中心と
する円環状に形成されてなる。また、ステータコア３６
には、一対のインダクティブ型磁気ヘッド１５ａ，１５
ｂに対応した一対の信号伝送用リング３６ａ，３６ｂ
と、一対のＭＲヘッド１６ａ，１６ｂに対応した信号伝
送用リング３６ｃと、一対のＭＲヘッド１６ａ，１６ｂ
の駆動に必要な電力を供給するための電力伝送用リング
３６ｄとが、同心円状に配置されている。同様に、ロー
タコア３７にも、一対のインダクティブ型磁気ヘッド１
５ａ，１５ｂに対応した一対の信号伝送用リング３７
ａ，３７ｂと、一対のＭＲヘッド１６ａ，１６ｂに対応
した信号伝送用リング３７ｃと、一対のＭＲヘッド１６
ａ，１６ｂの駆動に必要な電力を供給するための電力伝
送用リング３７ｄとが、同心円状に配置されている。

【００７０】これらのリング３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，
３６ｄ，３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄは、回転軸３
１を中心として円環状に巻回されたコイルからなり、ス
テータコア３６の各リング３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３
６ｄと、ロータコア３７の各リング３７ａ，３７ｂ，３
７ｃ，３７ｄとがそれぞれ対向するように配されてい
る。そして、このロータリトランス３５は、ステータコ
ア３６の各リング３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄと、
ロータコア３７の各リング３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３
７ｄとの間で、非接触にて信号や電力の伝送を行うよう
になっている。

【００７１】また、回転ドラム装置１１には、回転ドラ
ム１３を回転駆動させるモータ１４が取り付けられてい
る。このモータ１４は、回転部分であるロータ３８と、
固定部分であるステータ３９とを有している。ロータ３
８は、回転軸３１の下端部に取り付けられており、駆動
用マグネット４０を備えている。一方、ステータ３９
は、固定ドラム１２の下端部に取り付けられており、駆
動用コイル４１を備えている。そして、駆動用コイル４
１に電流を供給することにより、ロータ３８が回転駆動
される。これにより、ロータ３８に取り付けられている
回転軸３１が回転し、それに伴って、回転軸３１に固定
されている回転ドラム１３が回転駆動されることとな
る。

【００７２】つぎに、以上のような回転ドラム装置１１
による記録再生について、この回転ドラム装置１１並び
にその周辺回路についての回路構成の概略を示す図５を
参照して説明する。

【００７３】上記回転ドラム装置１１を用いて磁気テー
プ１７に信号を記録する際は、先ず、モータ１４の駆動
用コイル４１に電流が供給され、これにより、回転ドラ
ム１３が回転駆動される。そして、回転ドラム１３が回
転している状態にて、図５に示すように、外部回路５０
からの記録信号が記録用アンプ５１に供給される。

【００７４】記録用アンプ５１は、外部回路５０からの
記録信号を増幅し、一方のインダクティブ型磁気ヘッド
１５ａによって信号を記録するタイミングの時、当該イ
ンダクティブ型磁気ヘッド１５ａに対応したステータコ
ア３６の信号伝送用リング３６ａに記録信号を供給し、
また、他方のインダクティブ型磁気ヘッド１５ｂによっ
て信号を記録するタイミングの時、当該インダクティブ
型磁気ヘッド１５ｂに対応したステータコア３６の信号
伝送用リング３６ｂに記録信号を供給する。

【００７５】ここで、一対のインダクティブ型磁気ヘッ
ド１５ａ，１５ｂは、上述したように、回転ドラム１３
の中心に対して互いに成す角度が１８０°となるように
配されているので、これらのインダクティブ型磁気ヘッ
ド１５ａ，１５ｂは、１８０°の位相差を持って交互に
記録することとなる。すなわち、記録用アンプ５１は、
一方のインダクティブ型磁気ヘッド１５ａに記録信号を
供給するタイミングと、他方のインダクティブ型磁気ヘ
ッド１５ｂに記録信号を供給するタイミングとを、１８
０°の位相差を持って交互に切り換える。

【００７６】そして、一方のインダクティブ型磁気ヘッ
ド１５ａに対応したステータコア３６の信号伝送用リン
グ３６ａに供給された記録信号は、非接触にてロータコ
ア３７の信号伝送用リング３７ａに伝送される。そし
て、ロータコア３７の信号伝送用リング３７ａに伝送さ
れた記録信号は、インダクティブ型磁気ヘッド１５ａに
供給され、当該インダクティブ型磁気ヘッド１５ａによ
り、磁気テープ１７に対して信号の記録がなされる。

【００７７】同様に、他方のインダクティブ型磁気ヘッ
ド１５ｂに対応したステータコア３６の信号伝送用リン
グ３６ｂに供給された記録信号は、非接触にてロータコ
ア３７の信号伝送用リング３７ｂに伝送される。そし
て、ロータコア３７の信号伝送用リング３７ｂに伝送さ
れた記録信号は、インダクティブ型磁気ヘッド１５ｂに
供給され、当該インダクティブ型磁気ヘッド１５ｂによ
り、磁気テープ１７に対して信号の記録がなされる。

【００７８】また、上記回転ドラム装置１１を用いて磁
気テープ１７からの信号を再生する際は、先ず、モータ
１４の駆動用コイル４１に電流が供給され、これによ
り、回転ドラム１３が回転駆動される。そして、回転ド
ラム１３が回転している状態にて、図５に示すように、
オシレータ５２から高周波の電流がパワードライブ５３
に供給される。

【００７９】オシレータ５２からの高周波の電流は、パ
ワードライブ５３によって所定の交流電流に変換された
上で、ステータコア３６の電力伝送用リング３６ｄに供
給される。そして、ステータコア３６の電力伝送用リン
グ３６ｄに供給された交流電流は、非接触にてロータコ
ア３７の電力伝送用リング３７ｄに伝送される。そし
て、ロータコア３７の電力伝送用リング３７ｄに伝送さ
れた交流電流は、整流器５４により整流されて直流電流
とされレギュレータ５５に供給され、当該直流電流はレ
ギュレータ５５により所定の電圧に設定される。

【００８０】そして、レギュレータ５５によって所定の
電圧に設定された電流は、一対のＭＲヘッド１６ａ，１
６ｂにセンス電流として供給される。なお、一対のＭＲ
ヘッド１６ａ，１６ｂには、当該ＭＲヘッド１６ａ，１
６ｂからの信号を検出する再生用アンプ５６が接続され
ており、レギュレータ５５からの電流は、この再生用ア
ンプ５６にも供給される。

【００８１】ここで、ＭＲヘッド１６ａ，１６ｂは、外
部磁界の大きさによって抵抗値が変化するＭＲ素子を備
えている。そして、ＭＲヘッド１６ａ，１６ｂは、磁気
テープ１７からの信号磁界により、ＭＲ素子の抵抗値が
変化し、これにより、センス電流に電圧変化が現れるよ
うになされている。

【００８２】そして、再生用アンプ５６は、この電圧変
化を検出し、当該電圧変化に応じた信号を再生信号とし
て出力する。なお、再生用アンプ５６は、一方のＭＲヘ
ッド１６ａによって信号を再生するタイミングの時、当
該ＭＲヘッド１６ａによって検出した再生信号を出力
し、また、他方のＭＲヘッド１６ｂによって信号を再生
するタイミングの時、当該ＭＲヘッド１６ｂによって検
出した再生信号を出力する。

【００８３】ここで、一対のＭＲヘッド１６ａ，１６ｂ
は、上述したように、回転ドラム１３の中心に対して互
いに成す角度が１８０°となるように配されているの
で、これらのＭＲヘッド１６ａ，１６ｂは、１８０°の
位相差を持って交互に再生することとなる。すなわち、
再生用アンプ５６は、一方のＭＲヘッド１６ａからの再
生信号を出力するタイミングと、他方のＭＲヘッド１６
ｂからの再生信号を出力するタイミングとを、１８０°
の位相差を持って交互に切り換える。

【００８４】そして、再生用アンプ５６からの再生信号
は、ロータコア３７の信号伝送用リング３７ｃに供給さ
れ、この再生信号は、非接触にてステータコア３６の信
号伝送用リング３６ｃに伝送される。ステータコア３６
の信号伝送用リング３６ｃに伝送された再生信号は、再
生用アンプ５７によって増幅された上で、補正回路５８
に供給される。そして、再生信号は、補正回路５８によ
り所定の補正処理が施された後、外部回路５０へと出力
される。

【００８５】なお、図５に示したような回路構成とした
場合、一対のインダクティブ型磁気ヘッド１５ａ，１５
ｂ、一対のＭＲヘッド１６ａ，１６ｂ、整流器５４、レ
ギュレータ５５及び再生用アンプ５６は、回転ドラム１
３に搭載され、回転ドラム１３と共に回転する。一方、
記録用アンプ５１、オシレータ５２、パワードライブ５
３、再生用アンプ５７及び補正回路５８については、回
転ドラム装置１１の固定部分に配するか、或いは、回転
ドラム装置１１とは別に構成された外部回路とする。

【００８６】つぎに、上記回転ドラム１３に搭載される
ＭＲヘッド１６ａ，１６ｂについて、図６を参照して詳
細に説明する。なお、ＭＲヘッド１６ａ及びＭＲヘッド
１６ｂは、アジマス角が互いに逆となるように設定され
ている他は、同一の構成を有している。そこで、以下の
説明では、これらのＭＲヘッド１６ａ，１６ｂをまとめ
てＭＲヘッド１６と称する。

【００８７】ＭＲヘッド１６は、回転ドラム１３に搭載
され、ヘリカルスキャン方式によって磁気テープ１７か
らの信号を、磁気抵抗効果を利用して検出する再生専用
の磁気ヘッドである。このＭＲヘッド１６は、図６に示
すように、Ｎｉ−Ｚｎ多結晶フェライト等のような軟磁
性材料からなる一対の磁気シールド６１，６２と、絶縁
体６３を介して一対の磁気シールド６１，６２によって
挟持された略矩形状のＭＲ素子部６４とを備える。な
お、ＭＲ素子部６４の両端からは、一対の端子が導出さ
れており、これらの端子を介して、ＭＲ素子部６４にセ
ンス電流を供給できるようになされている。

【００８８】ＭＲ素子部６４は、磁気抵抗効果を有する
ＭＲ素子と、ＳＡＬ（Soft Adjacent Layer）膜と、Ｍ
Ｒ素子とＳＡＬ膜との間に配された絶縁体膜とが積層さ
れてなる。ＭＲ素子は、異方性磁気抵抗効果（ＡＭＲ）
により、外部磁界の大きさによって抵抗値が変化するＮ
ｉ−Ｆｅ等のような軟磁性材料からなる。ＳＡＬ膜は、
いわゆるＳＡＬバイアス方式により、ＭＲ素子にバイア
ス磁界を印加するためのものであり、パーマロイ等のよ
うに低保磁力で高透磁率の磁性材料からなる。絶縁体膜
は、ＭＲ素子とＳＡＬ膜との間を絶縁し、電気的な分流
損を防ぐためのものであり、Ｔａ等のような絶縁材料か
らなる。

【００８９】このＭＲ素子部６４は、略矩形状に形成さ
れてなり、一側面が磁気テープ摺動面６５に露呈するよ
うに、一対の磁気シールド６１，６２によって絶縁体６
３を介して挟持されている。詳細には、このＭＲ素子部
６４は、短軸方向が磁気テープ摺動面６５に対して略垂
直となり、長軸方向が磁気テープ摺動方向に対して略直
交するように、一対の磁気シールド６１，６２によって
絶縁体６３を介して挟持されている。

【００９０】このＭＲヘッド１６の磁気テープ摺動面６
５は、当該磁気テープ摺動面６５にＭＲ素子部６４の一
側面が露呈するように、磁気テープ１７の摺動方向に沿
って円筒研磨されているとともに、磁気テープ１７の摺
動方向に対して直交する方向に沿って円筒研磨されてい
る。これにより、このＭＲヘッド１６は、ＭＲ素子部６
４或いはその近傍部分が最も突出するようになされてい
る。このように、ＭＲ素子部６４或いはその近傍部分が
最も突出するようにすることにより、ＭＲ素子部６４の
磁気テープ１７に対する当たり特性を良好なものとする
ことができる。

【００９１】そして、以上のようなＭＲヘッド１６を用
いて磁気テープ１７からの信号を再生する際は、図７に
示すように、磁気テープ１７をＭＲ素子部６４に摺動さ
せる。なお、図７中の矢印は、磁気テープ１７が磁化さ
れている様子を模式的に示している。

【００９２】そして、このように磁気テープ１７をＭＲ
素子部６４に摺動させた状態で、ＭＲ素子部６４の両端
に接続された端子６４ａ，６４ｂを介して、ＭＲ素子部
６４にセンス電流を供給し、当該センス電流の電圧変化
を検出する。具体的には、ＭＲ素子部６４の一端に接続
された端子６４ａから、所定の電圧Ｖｃを印加するとと
もに、ＭＲ素子部６４の他端に接続された端子６４ｂ
を、回転ドラム１３に接続しておく。ここで、回転ドラ
ム１３は回転軸３１を介して固定ドラム１２に電気的に
導通しており、また、固定ドラム１２は接地されてい
る。したがって、ＭＲ素子部６４に接続された一方の端
子６４ｂは、回転ドラム１３、回転軸３１及び固定ドラ
ム１２を介して接地されている。

【００９３】そして、磁気テープ１７を摺動させた状態
でＭＲ素子部６４にセンス電流を供給すると、磁気テー
プ１７からの磁界に応じて、ＭＲ素子部６４に形成され
たＭＲ素子の抵抗値が変化し、その結果、センス電流に
電圧変化が生じる。そこで、このセンス電流の電圧変化
を検出することにより、磁気テープ１７からの信号磁界
が検出され、磁気テープ１７に記録されている信号が再
生される。

【００９４】なお、用いるＭＲヘッド１６において、Ｍ
Ｒ素子部６４に形成されるＭＲ素子は、磁気抵抗効果を
示す素子であれば良く、例えば、複数の薄膜を積層する
ことにより、より大きな磁気抵抗効果を得られるように
した、いわゆる巨大磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ素子）も
使用可能である。また、ＭＲ素子にバイアス磁界を印加
する手法は、ＳＡＬバイアス方式でなくてもよく、例え
ば、永久磁石バイアス方式、シャント電流バイアス方
式、自己バイアス方式、交換バイアス方式、バーバーポ
ール方式、分割素子方式、サーボバイアス方式等、種々
の手法が適用可能である。なお、巨大磁気抵抗効果並び
に各種バイアス方式については、例えば、丸善株式会社
発行の「磁気抵抗ヘッド−基礎と応用林和彦訳」に詳
細に記載されている。

【００９５】以上のようにして作製された磁気記録媒体
１は、Ｐを中心部及び／又は酸化皮膜に含有する金属磁
性粉末を含有する磁気記録層４を備える。この金属磁性
粉末は、Ｐを含有することにより潤滑性を備える化合物
を生成する。従って、磁気記録媒体１に含有された金属
磁性粉末は、磁気記録媒体１の走行時に磁気ヘッドとの
接触面における摩擦を低減し、更に焼付きを防止する極
圧効果を発揮する。

【００９６】これにより、磁気記録媒体１は、磁気記録
層４の酸化が防止されて耐候性が向上する。また、磁気
記録媒体１は、磁気ヘッド等への貼り付きが防止されて
耐摩耗性が向上し、ドロップアウトが確実に防止され
る。つまり、磁気記録媒体１は、磁気特性の劣化が低減
され、レベルダウンが低減される。

【００９７】また、この磁気記録媒体１は、ＰをＦｅ１
００重量部に対して０．１重量部以上、３０重量部以下
の範囲で含有する金属磁性粉末を磁気記録層４に含有す
ることにより、レベルダウンが著しく減少する。

【００９８】更に、この磁気記録媒体１は、酸化皮膜上
に可溶性イオン、例えばＨＰＯ₄ ^2-が存在するとき、そ
の表面存在量は５ｐｐｍ／ｇ以上、２０００ｐｐｍ／ｇ
以下の範囲であることにより、レベルダウンが著しく減
少する。

【００９９】そして、磁気記録媒体１は、飽和磁化量が
８０ｅｍｕ／ｇ以上、１５０ｅｍｕ／ｇ以下の範囲であ
る金属磁性粉末を含有することにより、所望の出力が確
実に得られる。

【０１００】更にまた、磁気記録媒体１は、平均長軸長
が０．０１μｍ以上、０．１０μｍ以下の範囲であり、
Ｘ線結晶粒径（Ｄｘ）が５０Å以上、２５０Å以下の範
囲であることにより、電磁変換特性に優れ、高密度記録
に適したものとなる。

【０１０１】また、磁気記録媒体１は、非磁性である酸
化皮膜の占める割合の多い金属磁性粉末を磁気記録層４
に含有することにより耐候性が非常に向上し、高出力を
維持できる。特に、ＭＲヘッドを用いたヘリカルスキャ
ン磁気記録システムに用いられることにより、高出力が
得られる。

【０１０２】なお、上述した実施の形態では、非磁性支
持体２、中間層３及び磁気記録層４を備える磁気記録媒
体１について説明したが、本発明に係る磁気記録媒体
は、磁気記録層が多層であってもよく、非磁性支持体上
に磁気記録層が形成されていてもよい。また、本発明に
係る磁気記録媒体は、例えばインダクティブヘッドを用
いた磁気記録再生システムに用いられた場合でも記録信
号の記録再生が可能であり、十分に高い出力を示す。

【０１０３】

【実施例】以下、本発明に係る磁気記録媒体について、
具体的な実験結果に基づいて詳細に説明する。

【０１０４】なお、ここでは磁気記録媒体として、中間
層と磁気記録層とを備える磁気テープを作製した。

【０１０５】＜実験１＞ここでは、Ｐの含有量が異なる
金属磁性粉末を含有する磁気テープを複数作製し、各々
の磁気テープについて磁気特性を評価した。

【０１０６】実施例１まず、Ｆｅを主体とし、ＰをＦｅ１００重量部に対して
０．２重量部含有する金属磁性粉末を作製した。金属磁
性粉末にＰを添加する方法としては、ゲーサイトを作製
した後にＰを被着させ、被着させたＰをゲーサイト内部
に拡散させることにより、酸化物を形成する方法を用い
た。この金属磁性粉末の磁気特性及び粉体特性は、下記
の通りである。

【０１０７】＜磁気特性及び粉体特性＞・飽和磁化量：１２０ｅｍｕ／ｇ・平均長軸長：０．０８μｍ・Ｘ線粒径（Ｄｘ）：１６０Å ・Ｃｏ含有量：Ｆｅ１００重量部に対して３重量部・Ａｌ含有量：Ｆｅ１００重量部に対して５重量部なお、格子定数はＸ線回析により測定し、飽和磁化量は
試料振動型磁力（商品名：Ｐ７−１５、製造会社：東英
工業）を用いて測定した。また、金属磁性粉末の表面に
可溶性イオンとして存在するＨＰＯ₄ ^2-は、その表面存
在量が６ｐｐｍ／ｇであった。この表面存在量は、金属
磁性粉末に純水を加え、ロールミルを用いた処理を２０
時間した後に得られた水溶液の上澄み液を、イオンクロ
マトグラフィ（商品名：ＤＩＯＮＥＸアナライザー、製
造会社：日本ダイオネクス）を用いて測定した。

【０１０８】次に、下記の組成に準じて、磁性塗料の各
成分を計り採り、混練分散させることで磁性塗料を調整
した。

【０１０９】＜磁性塗料組成＞・金属磁性粉末１００重量部・バインダー樹脂：塩化ビニル系共重合体２０重量部・研磨剤：Ａｌ₂Ｏ₃３重量部・潤滑剤：ミリスチン酸１重量部・メチルエチルケトン１００重量部・トルエン１００重量部・シクロヘキサノン５０重量部次に、下記の組成に準じて、中間層用塗料の各成分を秤
取り、混練分散させることで中間層用塗料を調整した。

【０１１０】＜中間層用塗料組成＞・酸化鉄粉１００重量部・バインダー樹脂：塩化ビニル系共重合体２０重量部・潤滑剤：ミリスチン酸２重量部・メチルエチルケトン１００重量部・トルエン１００重量部・シクロヘキサノン５０重量部そして、上述のように調整した中間層用塗料及び磁性塗
料を、ポリエチレンテレフタレートからなる非磁性支持
体上に塗布した後に乾燥させて、磁気テープ原反を作製
した。そして、このテープ原反を８ｍｍの幅に裁断し、
実施例１の磁気テープを得た。なお、この磁気テープに
おいて、磁気記録層層の厚さは０．３μｍ、中間層厚さ
は１．５μｍとした。

【０１１１】実施例２〜実施例９Ｆｅ１００重量部に対するＰの含有量、磁気特性及び粉
体特性が表１に示す通りである金属磁性粉末を用いるこ
と以外は、実施例１と同様にして磁気テープを作製し
た。

【０１１２】比較例１Ｐを含有しない金属磁性粉末を用いること以外は、実施
例１と同様にして磁気テープを作製した。

【０１１３】実施例１〜実施例９、比較例１の金属磁性
粉末における磁気特性、粉体特性、及び金属磁性粉末の
表面に存在するＨＰＯ₄ ^2-の表面存在量を、表１に示
す。

【０１１４】

【表１】

【０１１５】以上のようにして作製された実施例１〜実
施例９、比較例１の磁気テープについて、磁気特性を評
価するために出力、ノイズ、ＳＮ及びレベルダウンを測
定した。これらの測定方法を以下に示す。

【０１１６】＜出力＞各々の磁気テープに対して、記録
波長が０．５μｍである信号を記録した後に、温度４０
℃、湿度２０％の環境下において、記録信号を再生した
ときの出力値を記録再生装置を用いて測定した。そし
て、比較例１で得られた出力値を０ｄＢとしたときの相
対出力を、出力とした。

【０１１７】なお、磁気テープの記録再生装置としては
８ｍｍＶＴＲ（製造会社：ソニー（株））を改造し、再
生ヘッドとしてＭＲヘッドを搭載した記録再生装置と、
インダクティブ再生ヘッドを搭載した記録再生装置との
２種類を用いた。また、ＭＲヘッドの素子としては、Ｆ
ｅＮｉ−ＡＭＲ（異方性磁気抵抗効果素子）を用いた。
このＭＲヘッドは、飽和磁化量が８００ｅｍｕ／ｇであ
り、膜厚は４０ｎｍであり、シードル素材はＮｉＺｎで
あり、シードル間距離は０．１７μｍである。更に、ト
ラック幅は１８μｍであり、アジマス角は２５度であ
る。

【０１１８】＜ノイズ＞出力値の測定と同様にしてノイ
ズレベルを測定し、比較例１で得られたノイズレベルを
０ｄＢとしたときの相対ノイズを、ノイズとした。＜ＳＮ＞出力からノイズを減じた値をＳＮとした。＜レベルダウン（Ｌ．Ｄ．）＞温度４０℃、湿度２０％
の環境下において、記録再生装置を用いて走行を１０回
行った。そして、１０回走行後の出力を測定し、初期の
出力からの低下分をレベルダウンとした。

【０１１９】また、ＭＲヘッドを搭載した磁気テープ記
録再生装置を用いた場合には、エラーレートも測定し
た。以上の測定結果を表２に示す。

【０１２０】

【表２】

【０１２１】表２から明らかなように、Ｐを含有する金
属磁性粉末を含有する実施例１〜実施例９の磁気テープ
は、レベルダウンが非常に低減することがわかった。一
方、Ｐを含有しない金属磁性粉末を含有する比較例１の
磁気テープは、レベルダウンが非常に大きいことがわか
った。

【０１２２】従って、磁気テープは、Ｐを含有する金属
磁性粉末を含有する磁気記録層を備えることにより、耐
候性に優れることがわかった。

【０１２３】また、実施例１及び実施例９の磁気テープ
を比較すると、ＰがＦｅ１００重量部に対して０．１重
量部以上含有される金属磁性粉末を磁気記録層が含有す
る実施例１の磁気テープは、ＰがＦｅ１００重量部に対
して０．１重量部より少なく含有される金属磁性粉末を
磁気記録層が含有する実施例９の磁気テープよりも、レ
ベルダウンがより低減されることがわかった。

【０１２４】一方、実施例７と実施例８とを比較する
と、ＰがＦｅ１００重量部に対して３０重量部以下の範
囲で含有される金属磁性粉末を磁気記録層が含有する実
施例７の磁気テープは、ＰがＦｅ１００重量部に対して
３０重量部より多く含有される金属磁性粉末を磁気記録
層が含有する実施例８の磁気テープよりも、出力が高
く、ＳＮが良いことがわかった。

【０１２５】従って、磁気テープは、Ｐが、Ｆｅ１００
重量部に対して０．１重量部以上、３０重量部以下の範
囲で含有される金属磁性粉末を磁気記録層が含有するこ
とが好ましく、これにより耐候性がより向上し、高出力
が得られることがわかった。

【０１２６】また、実施例７及び実施例８の磁気テープ
を比較すると、飽和磁化量が８０ｅｍｕ／ｇ以上である
金属磁性粉末を含有する実施例７の磁気テープは、飽和
磁化量が８０ｅｍｕ／ｇより小さい金属磁性粉末を含有
する実施例８の磁気テープよりも、より高い出力が得ら
れることがわかった。

【０１２７】従って、磁気テープは、飽和磁化量
（σ_S）は８０ｅｍｕ／ｇ以上である金属磁性粉末を含
有する磁気記録層を備えることが好ましく、これにより
所望の出力が確実に得られることがわかった。

【０１２８】また、実施例１及び実施例９の磁気テープ
を比較すると、金属磁性粉末の表面に可溶性イオンとし
て存在するＨＰＯ₄ ^2-の表面存在量が５ｐｐｍ／ｇ以上
である金属磁性粉末を含有する実施例１の磁気テープ
は、表面存在量が５ｐｐｍ／ｇより少ない金属磁性粉末
を含有する実施例９の磁気テープよりも、レベルダウン
がより低減することがわかった。

【０１２９】一方、実施例７及び実施例８の磁気テープ
を比較すると、金属磁性粉末の表面に可溶性イオンとし
て存在するＨＰＯ₄ ^2-の表面存在量が２０００ｐｐｍ／
ｇ以下である金属磁性粉末を含有する実施例７の磁気テ
ープは、表面存在量が２０００ｐｐｍ／ｇより多い金属
磁性粉末を含有する実施例８の磁気テープよりも、出力
がより高く、ＳＮが良いことがわかった。

【０１３０】従って、金属磁性粉末は、Ｐがその表面に
可溶性イオンＨＰＯ₄ ^2-として存在するときに、その表
面存在量が５ｐｐｍ／ｇ以上、２０００ｐｐｍ／ｇ以下
の範囲であることが好ましく、これにより、この金属磁
性粉末を含有する磁気テープは、耐候性がより向上する
ことがわかった。

【０１３１】＜実験２＞ここでは、長軸長及び平均粒径
が異なる金属磁性粉末を含有する磁気テープを複数作製
して磁気特性等を評価し、金属磁性粉末の好ましい平均
長軸長及び平均粒径を考察した。

【０１３２】実施例１０〜実施例１３Ｆｅ１００重量部に対するＰの含有量、磁気特性及び粉
体特性が表３に示す通りである金属磁性粉末を用いるこ
と以外は、実施例１と同様にして磁気テープを作製し
た。

【０１３３】実施例１０〜実施例１３の金属磁性粉末に
おける磁気特性、粉体特性、及び金属磁性粉末の表面に
存在するＨＰＯ₄ ^2-の表面存在量を、表３に示す。

【０１３４】

【表３】

【０１３５】上述のようにして作製された実施例１０〜
実施例１３の磁気テープについて、磁気特性を評価する
ために出力、ノイズ、ＳＮ及びレベルダウンを上述した
測定方法と同様にして測定した。以上の測定結果を表２
に示す。

【０１３６】

【表４】

【０１３７】表４から明らかなように、実施例１０及び
実施例１２の磁気テープを比較すると、長軸長が０．０
１μｍ以上であり、且つ、Ｘ線結晶粒径（Ｄｘ）が５０
Å以上である金属磁性粉末を含有する実施例１０の磁気
テープは、長軸長が０．０１μｍより小さく、且つ、Ｘ
線結晶粒径（Ｄｘ）が５０Åより小さい金属磁性粉末を
含有する実施例１２の磁気テープよりも、ノイズがより
小さいことがわかった。

【０１３８】一方、実施例１１及び実施例１３の磁気テ
ープを比較すると、長軸長が０．１０μｍ以下であり、
且つ、Ｘ線結晶粒径（Ｄｘ）が２５０Å以下である金属
磁性粉末を含有する実施例１１の磁気テープは、長軸長
が０．１０μｍより大きい金属磁性粉末を含有する実施
例１３磁気テープよりも、ノイズがより小さいことがわ
かった。

【０１３９】従って、磁気テープは、長軸長が０．０１
μｍ以上、０．１０μｍ以下の範囲であり、且つ、Ｘ線
結晶粒径（Ｄｘ）が５０Å以上、２５０Å以下である金
属磁性粉末を磁気記録層が含有することが好ましく、こ
れにより、電磁変換特性に優れ、高密度記録に適した磁
気テープとなることがわかった。

【０１４０】＜実験３＞ここでは、Ｐを含有させること
以外の作製条件を変化させた金属磁性粉末を含有する磁
気テープを複数作製し、各々の磁気テープの磁気特性を
評価した。

【０１４１】実施例１４Ｆｅ１００重量部に対するＰの含有量、磁気特性及び粉
体特性が表５に示す通りである金属磁性粉末を用いるこ
と以外は、実施例１と同様にして磁気テープを作製し
た。

【０１４２】実施例１５Ｃｏ添加量を増加して１０重量部とした金属磁性粉末を
用いる以外は、実施例１４と同様にして磁気テープを作
製した。

【０１４３】実施例１６Ｃｏを添加しない金属磁性粉末を用いること以外は、実
施例１４と同様にして磁気テープを作製した。

【０１４４】実施例１７徐酸化工程時間を長くして、酸化皮膜の厚みを増やした
金属磁性粉末を用いること以外は、実施例１４と同様に
して磁気テープを作製した。

【０１４５】実施例１８Ａｌの添加量を増加して１０重量部とした金属磁性粉末
を用いる以外は、実施例１４と同様にして磁気テープを
作製した。

【０１４６】実施例１９Ｐの添加方法として、ゲーサイトを作製する初期にＰを
添加して合金化した金属磁性粉末を用いること以外は、
実施例１４と同様にして磁気テープを作製した。

【０１４７】実施例１４〜実施例１９の金属磁性粉末に
おける磁気特性、粉体特性、及び金属磁性粉末の表面に
存在するＨＰＯ₄ ^2-の表面存在量を、表５に示す。

【０１４８】

【表５】

【０１４９】上述のようにして作製された実施例１４〜
実施例１９の磁気テープについて、磁気特性を評価する
ために出力、ノイズ、ＳＮ及びレベルダウンを上述した
測定方法と同様にして測定した。以上の測定結果を表６
に示す。

【０１５０】

【表６】

【０１５１】表６から明らかなように、Ｃｏの添加量を
増加した金属磁性粉末を含有する実施例１５の磁気テー
プは、実施例１４の磁気テープと比較するとレベルダウ
ンがより低減することがわかった。

【０１５２】また、酸化皮膜の厚みを増加させた金属磁
性粉末を含有する実施例１７の磁気テープは、実施例１
４の磁気テープと比較すると出力が低下するものの、レ
ベルダウンがより低減することがわかった。

【０１５３】更に、Ａｌの添加量を増加した金属磁性粉
末を含有する実施例１８の磁気テープは、実施例１４の
磁気テープと比較するとレベルダウンがより低減するこ
とがわかった。

【０１５４】また更に、Ｐの添加方法が異なる実施例１
９の金属磁性粉末は、実施例１４の金属磁性粉末と比較
するとＨＰＯ₄ ^2-の表面存在量が少ない。しかし、金属
磁性粉末中に含有されるＰの含有量が同じならば、実施
例１９の磁気テープは、実施例１４の磁気テープと同様
にレベルダウンが低減されることがわかった。

【０１５５】そして、これら実施例１〜実施例１９の磁
気テープは、磁気記録再生装置の搭載する磁気ヘッドが
ＭＲヘッドであっても、インダクティブヘッドである場
合と同様に高い出力が得られることが、表２、表４、表
６よりわかった。

【０１５６】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明に係る金属磁性粉末は、Ｆｅを主体とする中心部と中
心部の周面を覆う酸化皮膜とからなり、Ｐを中心部及び
／又は酸化皮膜に含有するので、磁気記録媒体に含有さ
れたときに極圧効果を発揮する。

【０１５７】また、本発明に係る磁気記録媒体は、極圧
効果を発揮する金属磁性粉末を磁気記録層に含有するの
で、磁気記録層の酸化が防止されて、耐候性が向上す
る。更に、磁気ヘッド等への貼り付きが防止されて、耐
摩耗性が向上する。従って、この磁気記録媒体は、磁気
特性の劣化が低減され、レベルダウンが低減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した磁気記録媒体の断面図であ
る。

【図２】ヘリカルスキャン磁気記録システムの磁気記録
再生装置に搭載される回転ドラム装置の一構成例につい
て、その概略を示す斜視図である。

【図３】上記回転ドラム装置を含む磁気テープ送り機構
の一構成例について、その概略を示す平面図である。

【図４】上記回転ドラム装置の内部構造を示す断面図で
ある。

【図５】上記回転ドラム装置並びにその周辺回路につい
て、回路構成の概略を示す回路図である。

【図６】上記回転ドラムに搭載されるＭＲヘッドの一例
について、一部を切り欠いて示す斜視図である。

【図７】ＭＲヘッドを用いて磁気テープからの信号を再
生する様子を示す模式図である。

【符号の説明】

１磁気記録媒体、２非磁性支持体、３中間層、４
磁気記録層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｆ 1/06 Ｈ０１Ｆ 1/06 Ｋ (72)発明者目黒政志東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内Ｆターム(参考） 4K017 AA04 BA06 CA02 CA07 DA03 4K018 AA31 BA13 BB04 BB06 BD02 KA43 5D006 BA04 BA08 5E040 AA11 AA19 BC01 CA06 NN01 NN06 NN11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｆｅを主体とする中心部と中心部の周面
を覆う酸化皮膜とからなる金属磁性粉末において、Ｐを中心部及び／又は酸化皮膜に含有することを特徴と
する金属磁性粉末。
【請求項２】上記Ｐは、Ｆｅ１００重量部に対して
０．１重量部以上、３０重量部以下の範囲で含有される
ことを特徴とする請求項１記載の金属磁性粉末。
【請求項３】上記酸化皮膜上にＰを含有する可溶性イ
オンが存在することを特徴とする請求項１記載の金属磁
性粉末。
【請求項４】上記可溶性イオンの表面存在量は５ｐｐ
ｍ／ｇ以上、２０００ｐｐｍ／ｇ以下の範囲であること
を特徴とする請求項１記載の金属磁性粉末。
【請求項５】飽和磁化量（σ_S）は８０ｅｍｕ／ｇ以
上、１５０ｅｍｕ／ｇ以下の範囲であることを特徴とす
る請求項１記載の金属磁性粉末。
【請求項６】平均長軸長は０．０１μｍ以上、０．１
０μｍ以下の範囲であり、Ｘ線結晶粒径（Ｄｘ）は５０
Å以上、２５０Å以下の範囲であることを特徴とする請
求項１記載の金属磁性粉末。
【請求項７】非磁性支持体と、Ｆｅを主体とする中心
部と中心部の周面を覆う酸化皮膜とからなる金属磁性粉
末を含有する磁気記録層とを備える磁気記録媒体におい
て、当該金属磁性粉末は、Ｐを中心部及び／又は酸化皮膜に
含有することを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項８】上記Ｐは、Ｆｅ１００重量部に対して
０．１重量部以上、３０重量部以下の範囲で含有される
ことを特徴とする請求７記載の磁気記録媒体。
【請求項９】上記酸化皮膜上にＰを含有する可溶性イ
オンが存在することを特徴とする請求項７記載の磁気記
録媒体。
【請求項１０】上記可溶性イオンの表面存在量は５ｐ
ｐｍ／ｇ以上、２０００ｐｐｍ／ｇ以下の範囲であるこ
とを特徴とする請求項７記載の磁気記録媒体。
【請求項１１】飽和磁化量（σ_S）は８０ｅｍｕ／ｇ
以上、１５０ｅｍｕ／ｇ以下の範囲であることを特徴と
する請求項７記載の磁気記録媒体。
【請求項１２】平均長軸長は０．０１μｍ以上、０．
１０μｍ以下の範囲であり、Ｘ線結晶粒径（Ｄｘ）は５
０Å以上、２５０Å以下の範囲であることを特徴とする
請求項７記載の磁気記録媒体。
【請求項１３】磁気抵抗効果型再生ヘッドを用いた磁
気記録システムに用いられることを特徴とする請求項７
記載の磁気記録媒体。
【請求項１４】上記磁気記録システムは、ヘリカルス
キャン磁気記録システムであることを特徴とする請求項
１３記載の磁気記録媒体。