JP2001237114A

JP2001237114A - 金属磁性粉末及び磁気記録媒体

Info

Publication number: JP2001237114A
Application number: JP2000050528A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Tetsukawa; 弘樹鉄川; Masashi Meguro; 政志目黒; Makoto Inoue; 誠井上
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2000-02-22
Filing date: 2000-02-22
Publication date: 2001-08-31

Abstract

(57)【要約】【課題】耐酸化性に優れ、高温に晒されたとしても磁
気ヘッド等に対して焼き付きを生じさせない。【解決手段】Ｆｅを主体とする中心部の外郭に酸化被
膜が形成されてなる金属磁性粉末において、上記中心部
及び上記酸化被膜を酸化させた際の酸化反応機構が未反
応核生成物層内拡散律速モデルであって、その速度係数
が３．５×１０^-5[ｓｅｃ^-1]以下である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、Ｆｅを主体とする
中心部の外郭に酸化被膜が形成されてなる金属磁性粉末
に関し、また、この金属磁性粉末を磁性層に含有する塗
布型の磁気記録媒体に関する。

【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性層を備える、いわゆる塗布型
の磁気記録媒体が広く使用されている。この磁気記録媒
体は、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂材料よりな
る非磁性支持体上に、上述した磁性塗料を塗布した後に
乾燥させることによって作製される。

【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】このため、塗布型の磁気記録媒体では、磁
性粉末として、従来より使用されている酸化鉄系磁性粉
末より飽和磁化量が大きく、且つ微粒子である金属磁性
粉末を用いていることにより、高密度記録化を目指して
いる。このような金属磁性粉末は、α−Ｆｅを主体とす
る中心部の外郭に酸化被膜が形成されてなり、中心部の
α−Ｆｅが磁性に寄与する部分となっている。これに対
して、酸化被膜は、中心部のα−Ｆｅが酸化することを
防止するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、磁気記録媒
体では、記録再生装置を用いて記録再生をされる場合、
磁性層が磁気ヘッドとの高速摺動により生じた高温の摩
擦熱に晒されている。したがって、磁性層に含有される
金属磁性粉末は、高温酸化反応により酸化し、磁気ヘッ
ドに焼き付きを生じさせてしまう。磁気ヘッドに焼き付
きが発生すると、磁性層と磁気ヘッドとの間に大きな間
隔が形成されることになる。この場合、スペーシングロ
スとなり、磁気ヘッドは所望の出力を得られなくなる。
すなわち、従来の磁気記録媒体では、金属磁性粉末の酸
化によって、スペーシングロスが生じてしまい、磁気ヘ
ッドの出力劣化が著しくなるといった問題点があった。

【０００６】本発明はこのような従来の実情に鑑みて案
出されたものであり、耐酸化性に優れ、高温に晒された
としても磁気ヘッド等に対して焼き付きを生じさせるこ
とのない金属磁性粉末及びその製造方法並びに磁気記録
媒体を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために本発明者が鋭意検討した結果、酸化被膜を有する
金属磁性粉末を酸化させた際の酸化反応が未反応核生成
物層内拡散律速モデルであるとともに、その速度係数が
所定の値以下である場合に、当該金属磁性粉末の酸化安
定性を向上させることができることを見出し、本発明を
完成するに至った。

【０００８】すなわち、本発明に係る金属磁性粉末は、
Ｆｅを主体とする中心部の外郭に酸化被膜が形成されて
なる金属磁性粉末において、上記中心部及び上記酸化被
膜を酸化させた際の酸化反応機構が未反応核生成物層内
拡散律速モデルであって、その速度係数が３．５×１０
^-5[ｓｅｃ^-1]以下であることを特徴とするものである。

【０００９】以上のように構成された本発明に係る金属
磁性粉末は、上記中心部及び上記酸化被膜を酸化させた
際の酸化反応機構が未反応核生成物層内拡散律速モデル
となっている。すなわち、本発明に係る金属磁性粉末
は、例えば、高温条件下に晒された際に未反応核生成物
層内拡散律速モデルに従って酸化反応が進行するもので
ある。そして、この金属磁性粉末は、未反応核生成物層
内拡散律速モデルに従って酸化反応が進行する際の速度
係数が３．５×１０^-5[ｓｅｃ^-1]以下であるため、高温
条件下であっても酸化反応に対する安定性に優れたもの
となる。

【００１０】さらに、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の外郭に酸化被
膜が形成されてなる金属磁性粉末を含有する磁性層とを
有する磁気記録媒体において、上記磁性層に含有される
金属磁性粉末は、上記中心部及び上記酸化被膜を酸化さ
せた際の酸化反応機構が未反応核生成物層内拡散律速モ
デルであって、その速度係数が３．５×１０^-5[ｓｅｃ
^-1]以下であることを特徴とするものである。

【００１１】以上のように構成された磁気記録媒体で
は、例えば、高温条件下に晒された際に未反応核生成物
層内拡散律速モデルに従って金属磁性粉末の酸化反応が
進行する。このため、磁気記録媒体では、長期間走行に
よっても磁気特性の劣化を防止できる。

【００１２】

【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。

【００１３】本発明を適用した磁気記録媒体は、図１に
示すように、非磁性支持体１と、非磁性支持体１上に形
成された中間層２と、中間層２上に形成され磁性層３と
からなる。

【００１４】非磁性支持体１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。

【００１５】また、非磁性支持体１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。

【００１６】非磁性支持体１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。

【００１７】中間層２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。

【００１８】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、Ｔｉ
Ｏ₂、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Ｆｅ
₃Ｏ₄、ＣｒＯ₂等が挙げられる。

【００１９】中間層２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、後述する磁性層３に含有される結合剤
と同様のものが挙げられる。

【００２０】磁性層３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２上に塗布することによ
り形成される。

【００２１】金属磁性粉末は、Ｆｅを主体としたもので
あり、α−Ｆｅ等の金属で構成される中心部と、中心部
の外郭に形成された酸化被膜とを有するものである。酸
化被膜は、α−Ｆｅ粉末等の金属をいわゆる徐酸化する
ことにより、当該金属の表面を酸化させることにより形
成される。これにより、α−Ｆｅ等よりなる中心部と、
この中心部を覆う酸化被膜とからなる金属磁性粉末が作
製される。

【００２２】この金属磁性粉末は、例えば、窒素及び酸
素からなる雰囲気で２００℃程度に加熱するといった高
温酸化反応を行うと、その高温酸化反応機構が未反応核
生成物層内拡散律速モデルとなり、且つ、その速度係数
が３．５×１０^-5［ｓｅｃ^-1］以下となっている。言い
換えると、この金属磁性粉末は、３．５×１０^-5［ｓｅ
ｃ^-1］以下の速度係数で未反応核生成物層内拡散律速モ
デルに従って高温酸化反応が進行するものである。

【００２３】ここで、高温酸化反応機構について説明す
る。高温酸化反応機構には、全域反応モデル、核成長モ
デル及び未反応核モデルがある。また、未反応核モデル
には、生成物層内拡散律速モデル、ガス境膜内拡散律速
モデル及び表面反応律速モデルがある。これら高温酸化
反応機構は、酸化反応率ｘ、速度係数ｋ［ｓｅｃ^-1］及
び時間ｔ［ｓｅｃ］を用いて以下に示すよなモデル式で
表される。

【００２４】全域反応モデルとは、−ｌｎ（１−ｋ）＝
ｋｔのモデル式で表され、α−Ｆｅ粉末の表面から中心
まで均一に酸化反応が進行するモデルである。このた
め、高温酸化反応機構が全域反応モデルで進行する場合
には、酸化反応が速く、酸化安定性に優れた金属磁性粉
末とはいえない。

【００２５】核成長モデルは、−ｌｎ（１−ｋ）＝ｋｔ
ⁿ（ｎ＝１．５〜４）のモデル式で表され、酸化されて
なる生成物の体積変化が大きいモデルである。このた
め、高温酸化反応モデルが核成長モデルで進行する場合
には、酸化被膜に欠陥やクラックが発生してしまい、こ
れら欠陥やクラックから酸素が進入して内部のα−Ｆｅ
部分を酸化させるため、酸化安定性に優れた金属磁性粉
末とはいえない。

【００２６】未反応核モデルは、生成物層内拡散律速モ
デルの場合（１−ｘ）ｌｎ（１−ｘ）＋ｘ＝ｋｔのモデ
ル式で表され、表面反応律速モデルの場合１−（１−
ｘ）^1/8＝ｋｔのモデル式で表され、ガス境膜内拡散律
速モデルの場合ｘ＝ｋｔで表され、金属磁性粉末の表面
から酸化反応が徐々に進行するモデルである。このた
め、未反応核モデルは、酸化反応が緩やかに進行するた
め、酸化安定性に優れた金属磁性粉末といえる。

【００２７】しかしながら、未反応核モデルのなかでも
表面反応律速モデル及びガス境内拡散律速モデルでは、
酸化が内部にまで進行した場合にもほぼ一定の速度で酸
化反応が進行する。これに対して未反応核モデルのなか
で生成物層内拡散律速モデルでは、最も酸化反応の進行
が遅く、且つ、酸化反応が内部に進行するに従ってα−
Ｆｅ粉末表面の酸化被膜が厚くなるために酸化反応速度
がより遅くなる。

【００２８】特に、金属磁性粉末は、この未反応核モデ
ルの生成物層内拡散律速モデルで高温酸化反応が進行す
るとともに、そのときの速度係数ｋが３．５×１０
^-5［ｓｅｃ^-1］以下となるものである。

【００２９】ここで、金属磁性粉末を酸化する際、未反
応核モデルの生成物層内拡散律速モデルのモデル式でプ
ロットし、その結果として得られる相関係数Ｒ²が０．
９８以上である場合、金属磁性粉末の高温酸化反応機構
が未反応核モデルの生成物層内拡散律速モデルに適合し
ているものとする。言い換えると、相関係数Ｒ²が０．
９８未満である場合、上述した他の高温酸化反応機構が
混在しているものとなる。

【００３０】具体的に、金属磁性粉末としては、中心部
がα−Ｆｅ粉末、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、Ｆｅ−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、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ合金粉末、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｚｎ
合金粉末、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｎ合金粉末、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｓ
ｉ合金粉末、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｚｎ合金粉末、Ｆｅ−Ｃｏ−
Ｎｉ−Ｐ合金粉末、窒化鉄又は炭化鉄からなるものを挙
げることができる。

【００３１】特に、金属磁性粉末は、例えば、Ｃｏ、Ｎ
ｉ等の元素を添加したものであることが好ましい。これ
らＣｏ、Ｎｉ等の元素の添加量を増加することによっ
て、未反応核モデルの生成物層内拡散律速モデルについ
ての相関係数Ｒ²を増加させることができるとともに未
反応核モデルの生成物層内拡散律速モデルにおける速度
係数ｋを小とすることができる。したがって、例えば、
Ｃｏ、Ｎｉ等の元素の添加量を制御することによって、
金属磁性粉末の高温酸化反応機構を未反応核モデルの生
成物層内拡散律速モデルに適合させることができると同
時に、未反応核モデルの生成物層内拡散律速モデルによ
る高温酸化反応を緩やかに進行させることができる。な
お、金属磁性粉末にＣｏを添加した場合には酸化被膜中
にＣｏＦｅ₂Ｏ₄が存在することとなり、また、金属磁性
粉末にＮｉを添加した場合には酸化被膜中にＮｉＦｅ₂
Ｏ₄が存在することとなる。

【００３２】α−Ｆｅ粉末に上述したような元素を添加
する手法としては、従来より公知の方法を使用すること
ができる。例示するならば、ゲーサイトを作製する工程
の初期においてα−Ｆｅ粉末に添加元素を添加した後に
合金化する方法や、針状ゲーサイトを作製した後に添加
元素を被着させ、この状態で加熱することにより添加元
素を内部に拡散させる方法、或いはこれらの方法を組み
合わせる方法が挙げられる。

【００３３】さらに、金属磁性粉末は、飽和磁化量が８
０ｅｍｕ／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
より小さい場合には、磁気記録媒体が十分な出力を示さ
ない可能性がある。一方、金属磁性粉末の飽和磁化量が
１５０ｅｍｕ／ｇより大きい場合には、磁性層３中にお
いて金属磁性粉末同士が凝集する虞がある。これによ
り、金属磁性粉末の飽和磁化量が１５０ｅｍｕ／ｇより
大きい場合、磁気記録媒体は、磁性層３の表面性が劣化
する虞があり、その結果、電磁変換特性が劣化する虞が
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ことができる。

【００３４】さらにまた、金属磁性粉末は、平均長軸長
が０．０１μｍ以上、０．２μｍ以下の範囲であること
が好ましく、０．０３μｍ以上、０．１５μｍ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）が５ｎｍ以上、２５ｎｍ以下の範囲
であることが好ましい。

【００３５】金属磁性粉末の平均長軸長が０．０１μｍ
より小さい場合、超常磁性となる虞がある。その結果、
磁気記録媒体には、電磁変換特性が著しく低下する虞が
ある。一方、金属磁性粉末の平均長軸長が０．２μｍよ
り大きい場合、短波長記録におけるノイズ成分が増加す
る虞がある。その結果、磁気記録媒体には、ＳＮ比が劣
化して、電磁変換特性が低下する虞がある。また、金属
磁性粉末のＸ線結晶粒径が５ｎｍより小さい場合、超常
磁性となる虞がある。その結果、磁気記録媒体は、電磁
変換特性が著しく低下する虞がある。一方、金属磁性粉
末のＸ線結晶粒径が２５ｎｍより大きい場合には、短波
長記録におけるノイズ成分が増加する虞がある。その結
果、磁気記録媒体には、電磁変換特性が低下する虞があ
る。

【００３６】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等の希土類元素及びＡｌ、Ｓｉ、
Ｃａ等や、これらの酸化物、α−Ｆｅ₂Ｏ₃、γ−Ｆｅ₂
Ｏ₃、Ｆｅ₃Ｏ₄等のＦｅの酸化物が挙げられる。特に、
酸化被膜中にＡｌやＳｉ等の元素を添加するとともにこ
れらの添加量を調節することによって、未反応核モデル
の生成物層内拡散律速モデルにおける相関係数Ｒ²を大
とすることができる。

【００３７】磁性層３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を用いることができ
る。具体的には、ポリビニル系共重合体樹脂、ポリエス
テルポリウレタン樹脂、ポリカーボネートポリウレタン
樹脂、ニトロセルロース樹脂、或いはこれらの樹脂の混
合物等が挙げられる。

【００３８】中間層２及び／又は磁性層３には、必要に
応じて潤滑剤、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】ところで、磁気記録媒体を作製するには、
先ず、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と、上述した金属磁性粉末を結合
剤中に分散してなる磁性塗料とを、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
ることによりそれぞれ調製する。

【００４０】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。

【００４１】そして、中間層用塗料及び磁性塗料をこの
順に非磁性支持体１上に塗布して、中間層２及び磁性層
３を形成する。

【００４２】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。

【００４３】更に、非磁性支持体１上に少なくとも磁性
層３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１の磁性層３
を形成した面とは反対側の面に塗布する。

【００４４】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
媒体が作製される。

【００４５】ところで、上述した磁気記録媒体は、感磁
部として磁気抵抗効果素子（以下、ＭＲ素子と称する）
を有する磁気抵抗効果型磁気ヘッド（以下、ＭＲ再生ヘ
ッドと称する。）を用いて信号を再生する磁気記録再生
システムに使用することが好ましい。すなわち、磁気記
録媒体は、上述した金属磁性粉末を磁性層に含有するた
め、ＭＲ再生ヘッドを備える磁気記録再生システムに好
適に使用される。

【００４６】上述した金属磁性粉末では、α−Ｆｅ等の
中心部が磁性を有し、酸化被膜が非磁性となっている。
このため、磁気記録媒体は、インダクティブヘッドを用
いて信号を再生する磁気記録再生システムに用いられた
場合、金属磁性粉末の飽和磁化量が十分でないため、優
れた再生出力が得られない虞がある。しかしながら、Ｍ
Ｒ再生ヘッドでは、磁気記録媒体からの信号磁界が小さ
い場合でも十分に良好な再生出力を得ることができる。
磁気記録媒体は、上述した金属磁性粉末を磁性層に含有
するため、ＭＲ再生ヘッドを用いて信号を再生する記録
再生システムに好適に使用することができる。逆に、上
述したような酸化被膜を有さない金属磁性粉末を使用し
た場合、当該金属磁性粉末の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、出力特性が劣化する虞
がある。

【００４７】この場合、ＭＲ再生ヘッドとしては、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。

【００４８】ＭＲ再生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。

【００４９】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。

【００５０】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Ｄの概略を示す斜視図であり、図３は
回転ドラム装置Ｄを含む磁気テープ送り機構１０の概略
を示す平面図である。

【００５１】図２に示すように、回転ドラム装置Ｄは、
円筒状の固定ドラム４と、円筒状の回転ドラム５と、回
転ドラム５を回転駆動するモータ６と、回転ドラム５に
搭載された一対のインダクティブ型磁気ヘッド７ａ，７
ｂと、回転ドラム５に搭載された一対のＭＲヘッド８
ａ，８ｂとを備える。

【００５２】上記固定ドラム４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４の側面には、
磁気テープＭの走行方向に沿ってリードガイド部９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Ｍは、このリードガイド部９に沿って走行する。そし
て、この固定ドラム４と中心軸が一致するように、回転
ドラム５が配されている。

【００５３】回転ドラム５は、磁気テープＭに対する記
録再生時に、モータ６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５は、固定ドラ
ム４と略同径の円筒状に形成されてなり、固定ドラム４
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５の固定ドラム４に対向する側には、一対の
インダクティブ型磁気ヘッド７ａ，７ｂ及び一対のＭＲ
ヘッド８ａ，８ｂが搭載されている。

【００５４】インダクティブ型磁気ヘッド７ａ，７ｂ
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Ｍ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７ａ，７ｂは、回転ドラム５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５の外周から突き出すように、回転ド
ラム５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７ａ，７ｂは、磁気テープＭ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。

【００５５】一方、ＭＲヘッド８ａ，８ｂは、磁気テー
プＭ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Ｍから信号を
再生する際に使用される。そして、これらのＭＲヘッド
８ａ，８ｂは、回転ドラム５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５に搭載されて
いる。なお、これらのＭＲヘッド８ａ，８ｂは、磁気テ
ープＭ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。

【００５６】そして、磁気記録再生装置は、このような
回転ドラム装置Ｄに磁気テープＭを摺動させて、磁気テ
ープＭに対する信号の記録や、磁気テープＭからの信号
の再生を行う。

【００５７】すなわち、記録再生時に磁気テープＭは、
図３に示すように、供給リール１１からガイドローラ１
２，１３を経て、回転ドラム装置Ｄに巻き付くように送
られ、この回転ドラム装置Ｄで記録再生がなされる。そ
して、回転ドラム装置Ｄで記録再生がなされた磁気テー
プＭは、ガイドローラ１４，１５、キャプスタン１６、
ガイドローラ１７を経て、巻き取りロール１８へと送ら
れる。すなわち、磁気テープＭは、キャプスタンモータ
１９により回転駆動されるキャプスタン１６によって所
定の張力及び速度にて送られ、ガイドローラ１７を経て
巻き取りロール１８に巻き取られる。

【００５８】このとき、回転ドラム５は、図２中の矢印
Ａに示すように、モータ６によって回転駆動される。一
方、磁気テープＭは、固定ドラム４のリードガイド部９
に沿って、固定ドラム４及び回転ドラム５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Ｍ
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４及び回転ドラム５に摺
接するようにリードガイド部９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。

【００５９】次に、上記回転ドラム装置Ｄの内部構造に
ついて、図４を参照して説明する。

【００６０】図４に示すように、固定ドラム４及び回転
ドラム５の中心には、回転軸２１が挿通されている。な
お、固定ドラム４、回転ドラム５及び回転軸２１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４が接地されている。

【００６１】そして、固定ドラム４のスリーブの内側に
は、２つの軸受け２２，２３が設けられており、これに
より、固定ドラム４に対して回転軸２１が回転可能に支
持されている。すなわち、回転軸２１は、軸受け２２，
２３により、固定ドラム４に対して回転可能に支持され
ている。一方、回転ドラム５には、その内周部にフラン
ジ２４が形成されており、このフランジ２４が回転軸２
１の上端部に固定されている。これにより、回転ドラム
５は、回転軸２１の回転に伴って回転するようになされ
ている。

【００６２】また、回転ドラム装置Ｄの内部には、固定
ドラム４と回転ドラム５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２
５が配されている。このロータリトランス２５は、固定
ドラム４に取り付けられたステータコア２６と、回転ド
ラム５に取り付けられたロータコア２７とを有してい
る。

【００６３】ステータコア２６及びロータコア２７は、
フェライト等のような磁性材料が、回転軸２１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２６
には、一対のインダクティブ型磁気ヘッド７ａ，７ｂに
対応した一対の信号伝送用リング２６ａ，２６ｂと、一
対のＭＲヘッド８ａ，８ｂに対応した信号伝送用リング
２６ｃと、一対のＭＲヘッド８ａ，８ｂ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２６ｄとが、同
心円状に配置されている。同様に、ロータコア２７に
も、一対のインダクティブ型磁気ヘッド７ａ，７ｂに対
応した一対の信号伝送用リング２７ａ，２７ｂと、一対
のＭＲヘッド８ａ，８ｂに対応した信号伝送用リング２
７ｃと、一対のＭＲヘッド８ａ，８ｂ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２７ｄとが、同心
円状に配置されている。

【００６４】これらのリング２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，
２６ｄ，２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄは、回転軸２
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２６の各リング２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２
６ｄと、ロータコア２７の各リング２７ａ，２７ｂ，２
７ｃ，２７ｄ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２５は、ステータコ
ア２６の各リング２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄと、
ロータコア２７の各リング２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２
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。

【００６５】また、回転ドラム装置Ｄには、回転ドラム
５を回転駆動させるモータ６が取り付けられている。こ
のモータ６は、回転部分であるロータ２８と、固定部分
であるステータ２９とを有している。ロータ２８は、回
転軸２１の下端部に取り付けられており、駆動用マグネ
ット３０を備えている。一方、ステータ２９は、固定ド
ラム４の下端部に取り付けられており、駆動用コイル３
１を備えている。そして、駆動用コイル３１に電流を供
給することにより、ロータ２８が回転駆動される。これ
により、ロータ２８に取り付けられている回転軸２１が
回転し、それに伴って、回転軸２１に固定されている回
転ドラム５が回転駆動されることとなる。

【００６６】つぎに、以上のような回転ドラム装置Ｄに
よる記録再生について、この回転ドラム装置Ｄ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。

【００６７】上記回転ドラム装置Ｄを用いて磁気テープ
Ｍに信号を記録する際は、先ず、モータ６の駆動用コイ
ル３１に電流が供給され、これにより、回転ドラム５が
回転駆動される。そして、回転ドラム５が回転している
状態にて、図５に示すように、外部回路４０からの記録
信号が記録用アンプ４１に供給される。

【００６８】記録用アンプ４１は、外部回路４０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
５ａ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５ａに対応したステータコア２
６の信号伝送用リング２６ａ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５ｂ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５ｂに対応したステータコア２６の信号伝送用
リング２６ｂに記録信号を供給する。

【００６９】ここで、一対のインダクティブ型磁気ヘッ
ド７ａ，７ｂは、上述したように、回転ドラム５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７
ａ，７ｂ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４１は、一方のイ
ンダクティブ型磁気ヘッド５ａ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５ｂに
記録信号を供給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。

【００７０】そして、一方のインダクティブ型磁気ヘッ
ド５ａに対応したステータコア２６の信号伝送用リング
２６ａに供給された記録信号は、非接触にてロータコア
２７の信号伝送用リング２７ａに伝送される。そして、
ロータコア２７の信号伝送用リング２７ａに伝送された
記録信号は、インダクティブ型磁気ヘッド５ａに供給さ
れ、当該インダクティブ型磁気ヘッド５ａにより、磁気
テープＭに対して信号の記録がなされる。

【００７１】同様に、他方のインダクティブ型磁気ヘッ
ド５ｂに対応したステータコア２６の信号伝送用リング
２６ｂに供給された記録信号は、非接触にてロータコア
２７の信号伝送用リング２７ｂに伝送される。そして、
ロータコア２７の信号伝送用リング２７ｂに伝送された
記録信号は、インダクティブ型磁気ヘッド５ｂに供給さ
れ、当該インダクティブ型磁気ヘッド５ｂにより、磁気
テープＭに対して信号の記録がなされる。

【００７２】また、上記回転ドラム装置Ｄを用いて磁気
テープＭからの信号を再生する際は、先ず、モータ６の
駆動用コイル３１に電流が供給され、これにより、回転
ドラム５が回転駆動される。そして、回転ドラム５が回
転している状態にて、図５に示すように、オシレータ４
２から高周波の電流がパワードライブ４３に供給され
る。

【００７３】オシレータ４２からの高周波の電流は、パ
ワードライブ４３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２６の電力伝送用リング２６ｄに供
給される。そして、ステータコア２６の電力伝送用リン
グ２６ｄに供給された交流電流は、非接触にてロータコ
ア２７の電力伝送用リング２７ｄに伝送される。そし
て、ロータコア２７の電力伝送用リング２７ｄに伝送さ
れた交流電流は、整流器４４により整流されて直流電流
とされレギュレータ４５に供給され、当該直流電流はレ
ギュレータ４５により所定の電圧に設定される。

【００７４】そして、レギュレータ４５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８ａ，８ｂ
にセンス電流として供給される。なお、一対のＭＲヘッ
ド８ａ，８ｂには、当該ＭＲヘッド８ａ，８ｂからの信
号を検出する再生用アンプ４６が接続されており、レギ
ュレータ４５からの電流は、この再生用アンプ４６にも
供給される。

【００７５】ここで、ＭＲヘッド８ａ，８ｂ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８ａ，８ｂは、磁気テープＭ
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。

【００７６】そして、再生用アンプ４６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４６は、一方のＭＲヘ
ッド６ａによって信号を再生するタイミングの時、当該
ＭＲヘッド６ａ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６ｂによって信号を再生するタイ
ミングの時、当該ＭＲヘッド６ｂによって検出した再生
信号を出力する。

【００７７】ここで、一対のＭＲヘッド８ａ，８ｂは、
上述したように、回転ドラム５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８ａ，８ｂ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
４６は、一方のＭＲヘッド６ａ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６ｂ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。

【００７８】そして、再生用アンプ４６からの再生信号
は、ロータコア２７の信号伝送用リング２７ｃに供給さ
れ、この再生信号は、非接触にてステータコア２６の信
号伝送用リング２６ｃに伝送される。ステータコア２６
の信号伝送用リング２６ｃに伝送された再生信号は、再
生用アンプ４７によって増幅された上で、補正回路４８
に供給される。そして、再生信号は、補正回路４８によ
り所定の補正処理が施された後、外部回路４０へと出力
される。

【００７９】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７ａ，７ｂ、
一対のＭＲヘッド８ａ，８ｂ、整流器４４、レギュレー
タ４５及び再生用アンプ４６は、回転ドラム５に搭載さ
れ、回転ドラム５と共に回転する。一方、記録用アンプ
４１、オシレータ４２、パワードライブ４３、再生用ア
ンプ４７及び補正回路４８については、回転ドラム装置
Ｄの固定部分に配するか、或いは、回転ドラム装置Ｄと
は別に構成された外部回路とする。

【００８０】つぎに、上記回転ドラム５に搭載されるＭ
Ｒヘッド８ａ，８ｂについて、図６を参照して詳細に説
明する。なお、ＭＲヘッド６ａ及びＭＲヘッド６ｂ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８ａ，８ｂをまとめてＭＲヘッ
ド６と称する。

【００８１】ＭＲヘッド６は、回転ドラム５に搭載さ
れ、ヘリカルスキャン方式によって磁気テープＭ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。一般に、ＭＲヘッドは、電磁誘導を利
用して記録再生を行うインダクティブ型磁気ヘッドより
も感度が高く再生出力が大きいので、高密度記録に適し
ている。したがって、再生用磁気ヘッドとしてＭＲヘッ
ド６を用いることで、より高密度記録化を図ることがで
きる。

【００８２】そして、このＭＲヘッド６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５１，５２と、絶縁体
５３を介して一対の磁気シールド５１，５２によって挟
持された略矩形状のＭＲ素子部５４とを備える。なお、
ＭＲ素子部５４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５４にセンス
電流を供給できるようになされている。

【００８３】ＭＲ素子部５４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。

【００８４】このＭＲ素子部５４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５５に露呈するよ
うに、一対の磁気シールド５１，５２によって絶縁体５
３を介して挟持されている。詳細には、このＭＲ素子部
５４は、短軸方向が磁気テープ摺動面５５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５１，５２によって
絶縁体５３を介して挟持されている。

【００８５】このＭＲヘッド６の磁気テープ摺動面５５
は、当該磁気テープ摺動面５５にＭＲ素子部５４の一側
面が露呈するように、磁気テープＭ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Ｍ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６は、ＭＲ素子部５４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５４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５４の磁気テー
プＭに対する当たり特性を良好なものとすることができ
る。

【００８６】そして、以上のようなＭＲヘッド６を用い
て磁気テープＭ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ＭをＭＲ素子部５４に摺動させる。
なお、図７中の矢印は、磁気テープＭが磁化されている
様子を模式的に示している。

【００８７】そして、このように磁気テープＭをＭＲ素
子部５４に摺動させた状態で、ＭＲ素子部５４の両端に
接続された端子５４ａ，５４ｂを介して、ＭＲ素子部５
４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５４の一端に接続さ
れた端子５４ａから、所定の電圧Ｖｃを印加するととも
に、ＭＲ素子部５４の他端に接続された端子５４ｂを、
回転ドラム５に接続しておく。ここで、回転ドラム５は
回転軸２１を介して固定ドラム４に電気的に導通してお
り、また、固定ドラム４は接地されている。したがっ
て、ＭＲ素子部５４に接続された一方の端子５４ｂは、
回転ドラム５、回転軸２１及び固定ドラム４を介して接
地されている。

【００８８】そして、磁気テープＭを摺動させた状態で
ＭＲ素子部５４にセンス電流を供給すると、磁気テープ
Ｍからの磁界に応じて、ＭＲ素子部５４に形成されたＭ
Ｒ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Ｍからの信号磁界が検出
され、磁気テープＭに記録されている信号が再生され
る。

【００８９】なお、用いるＭＲヘッド６において、ＭＲ
素子部５４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。

【００９０】

【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。

【００９１】なお、ここでは磁気記録媒体として、中間
層と磁性層とを備える磁気テープを作製した。

【００９２】実施例１実施例１では、先ず、Ｃｏを３０重量％添加したＦｅ粉
末を用いて、徐酸化工程を経ることによりＦｅ粉末表面
に酸化被膜を形成し、金属磁性粉末を作製した。次に、
この金属磁性粉末の一部を取り出し、セイコーインスツ
ルメンタル株式会社製のEXSTAR6000シリーズのＴＧ−Ｄ
ＴＡで高温酸化反応させた。高温酸化反応条件として
は、Ｎ₂雰囲気中にて１００℃／ｍｉｎで２００℃まで
昇温し、その後、Ｎ₂（８０％）＋Ｏ₂（２０％）雰囲気
にて３０ｍｉｎ保持した。そして、高温酸化反応させた
ときの重量変化を測定し、更に十分に酸化し、重量変化
が飽和したときの値を完全酸化反応後の重量変化とし
た。酸化反応率は、完全酸化反応後の重量変化により規
格化し、（１−ｘ）ｌｎ（１−ｘ）＋ｘ＝ｋｔのモデル
式にてプロットを行った。その結果、実施例１に使用す
る金属磁性粉末は、以下に示すような特性となってい
る。

【００９３】未反応核生成物層内拡散律速モデルの相関
係数Ｒ²＝０．９９５未反応核生成物層内拡散律速モデルの速度定数ｋ＝１．
４×１０^-5[ｓｅｃ] また、この金属磁性粉末の飽和磁化を、を試料振動型磁
力計（東栄工業社製）を用いて測定したところ、１３４
Ａｍ²／ｋｇであった。さらに、この金属磁性粉末のＸ
線粒径を、Ｘ線回折装置（理学電機社製）を用いて測定
したところ、１３．１ｎｍであった。さらに、この金属
磁性粉末の長軸長を、透過型電子顕微鏡（日本電子社
製）で撮影した電子顕微鏡写真から２００点の平均値と
して計測したところ、０．０６μｍであった。

【００９４】次に、この金属磁性粉末を用いて下記の組
成となるように上層用磁性塗料を調製した。

【００９５】＜上層用磁性塗料組成＞金属磁性粉末１００重量部塩化ビニル系樹脂（MR110 日本ゼオン社製）２０重量部研磨剤：Ａｌ₂Ｏ₃ ３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。

【００９６】＜中間層用塗料組成＞酸化鉄粉１００重量部塩化ビニル系樹脂（MR110 日本ゼオン社製）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重量部上述のように調整した上層用磁性塗料及び中間層用塗料
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、この磁気テープ原反を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、磁性層の厚さは０．３μｍ、中間層厚さは
１．５μｍとした。

【００９７】実施例２実施例２では、Ｃｏ添加量を３３重量％とした金属磁性
粉末を使用した以外は実施例１と同様にして磁気テープ
を作製した。なお、この金属磁性粉末を高温酸化反応さ
せると、未反応核生成物層内拡散律速モデルの相関係数
Ｒ²が０．９９６、その速度定数ｋが１．１×１０^-5で
あった。

【００９８】実施例３実施例３では、徐酸化時間を長く設定することにより酸
化被膜を厚くし、未反応核生成物層内拡散律速モデルの
相関係数Ｒ²が０．９８５、その速度定数ｋが３．１×
１０^-5である金属磁性粉末を使用した以外は実施例１と
同様にして磁気テープを作製した。

【００９９】実施例４実施例４では、徐酸化時間を長く設定することにより酸
化被膜を厚くし、未反応核生成物層内拡散律速モデルの
相関係数Ｒ²が０．９８９、そ速度定数ｋが２．９×１
０^-5である金属磁性粉末を使用した以外は実施例１と同
様にして磁気テープを作製した。

【０１００】実施例５実施例５では、実施例４の金属磁性粉末の酸化被膜中の
Ｆｅ₃Ｏ₄の一部をＣｏＦｅ₂Ｏ₄に置換したものを使用し
た以外は実施例１と同様にして磁気テープを作製した。
実施例５で使用した金属磁性粉末は、未反応核生成物層
内拡散律速モデルの相関係数Ｒ²が０．９９１、その速
度定数ｋが２．１×１０^-5であった。

【０１０１】実施例６実施例６では、Ｎｉを添加することにより、未反応核生
成物層内拡散律速モデルの相関係数Ｒ²が０．９８９、
その速度定数ｋが２．８×１０^-5である金属磁性粉末を
使用した以外は実施例１と同様にして磁気テープを作製
した。

【０１０２】実施例７実施例７では、酸化被膜内のＡｌ及びＳｉの添加量を増
加することにより、未反応核生成物層内拡散律速モデル
の相関係数Ｒ²が０．９８７、その速度定数ｋが２．５
×１０^-5である金属磁性粉末を使用した以外は実施例１
と同様にして磁気テープを作製した。

【０１０３】実施例８実施例８では、実施例２で使用した金属磁性粉末の長軸
長を変更し、未反応核生成物層内拡散律速モデルの相関
係数Ｒ²が０．９８１、速度定数ｋが３．５×１０^-5で
ある金属磁性粉末を使用した以外は実施例１と同様にし
て磁気テープを作製した。

【０１０４】実施例９実施例９では、実施例２で使用した金属磁性粉末の長軸
長を変更し、未反応核生成物層内拡散律速モデルの相関
係数Ｒ²が０．９９５、その速度定数ｋが１．９×１０
^-5である金属磁性粉末を使用した以外は実施例１と同様
にして磁気テープを作製した。

【０１０５】実施例１０実施例１０では、飽和磁化が７８Ａｍ²／ｋｇであり、
未反応核生成物層内拡散律速モデルの相関係数Ｒ²が
０．９９１、その速度定数ｋが２．７×１０^-5である金
属磁性粉末を使用した以外は実施例１と同様にして磁気
テープを作製した。

【０１０６】実施例１１実施例１１では、飽和磁化が１５５Ａｍ²／ｋｇであ
り、未反応核生成物層内拡散律速モデルの相関係数Ｒ²
が０．９８、その速度定数ｋが３．５×１０^-5である金
属磁性粉末を使用した以外は実施例１と同様にして磁気
テープを作製した。

【０１０７】実施例１２実施例１２では、長軸長が０．２１μｍであり且つＸ線
結晶粒径（Ｄｘ）が２６．１ｎｍであり、未反応核生成
物層内拡散律速モデルの相関係数Ｒ²が０．９８５、そ
の速度定数ｋが３．２×１０^-5である金属磁性粉末を使
用した以外は実施例１と同様にして磁気テープを作製し
た。

【０１０８】実施例１３実施例１３では、長軸長が０．００９μｍであり且つＸ
線結晶粒径（Ｄｘ）が４．９ｎｍであり、未反応核生成
物層内拡散律速モデルの相関係数Ｒ²が０．９８、その
速度定数ｋが３．５×１０^-5である金属磁性粉末を使用
した以外は実施例１と同様にして磁気テープを作製し
た。

【０１０９】比較例１比較例１では、Ｃｏ添加量を０．５重量％とすることに
よって、未反応核生成物層内拡散律速モデルの相関係数
Ｒ²が０．９６９、その速度定数ｋが１．１×１０^-4で
ある金属磁性粉末を使用した以外は実施例１と同様にし
て磁気テープを作製した。

【０１１０】比較例２比較例２では、Ｃｏ添加量を１．５重量％とするととも
に、実施例６の金属磁性粉末においてＮｉを添加しない
ことによって、未反応核生成物層内拡散律速モデルの相
関係数Ｒ²が０．９７３、速度定数ｋが７．８×１０^-5
である金属磁性粉末を使用した以外は実施例１と同様に
して磁気テープを作製した。

【０１１１】比較例３比較例３では、未反応核生成物層内拡散律速モデルの相
関係数Ｒ²が０．９８１、その速度定数ｋが５．２×１
０^-5である金属磁性粉末を使用した以外は実施例１と同
様にして磁気テープを作製した。

【０１１２】比較例４比較例４では、徐酸化工程を短縮して酸化被膜を薄くす
ることによって、未反応核生成物層内拡散律速モデルの
相関係数Ｒ²が０．９８２、その速度定数ｋが７．１×
１０^-5である金属磁性粉末を使用した以外は実施例１と
同様にして磁気テープを作製した。

【０１１３】以上のようにして作製した実施例１〜実施
例１３及び比較例１〜比較例４の磁気テープに対して、
電磁変換特性を以下に示すようにして評価した。

【０１１４】＜電磁変換特性＞ＭＲ再生ヘッドを搭載し
た磁気テープ記録再生装置と、インダクティブ再生ヘッ
ドを搭載した磁気テープ記録再生装置との２種類を用い
て、種々の電磁変換特性を以下に示すようにして評価し
た。

【０１１５】なお、ＭＲ再生ヘッドを搭載した磁気テー
プ記録再生装置において、ＭＲ再生ヘッドの素子として
はＦｅＮｉ−ＡＭＲ（異方性磁気抵抗効果素子）を用い
た。また、このＭＲ再生ヘッドにおいて、飽和磁化量は
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０．１７
μｍ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。

【０１１６】また、インダクティブ再生ヘッドとして
は、ＭＩＧヘッドを使用し、記録波長０．５μｍにて信
号を記録した。

【０１１７】また、出力劣化として、温度４０℃、湿度
２０％の環境下において、１０パス走行後の出力の低下
を測定した。

【０１１８】以上の測定結果を表１に示す。

【０１１９】

【表１】

【０１２０】表１から明らかなように、実施例１〜実施
例１３は、比較例１〜比較例４と比較して出力劣化が低
く抑えられている。このことから、金属磁性粉末は、高
温酸化反応したとき、未反応核生成物層内拡散律速モデ
ルの相関係数Ｒ²が０．９８以上であり、その速度定数
ｋが３．５×１０^-5以下である場合、優れた耐久性を有
することが判る。

【０１２１】特に、比較例２に示すように、速度定数ｋ
が３．５×１０^-5以下であっても相関係数Ｒ²が０．９
８以上でない場合には、高温酸化反応を未反応核生成物
層内拡散律速モデルで進行させることができないため、
出力劣化が著しくなっている。このことから、高温酸化
反応が未反応核生成物層内拡散律速モデルで進行する金
属磁性粉末は、耐久性に優れたものであることが判る。

【０１２２】また、比較例３及び比較例４に示すよう
に、未反応核生成物層内拡散律速モデルの相関係数Ｒ²
が０．９８以上であっても速度定数ｋが３．５×１０^-5
以下でない場合には、酸化反応の進行度が速く、その結
果、出力劣化が著しくなっている。このことから、高温
酸化反応が未反応核生成物層内拡散律速モデルで進行
し、且つ、酸化反応の進行度が遅くい金属磁性粉末は、
耐久性に優れたものであることが判る。

【０１２３】さらに、実施例１０〜実施例１３に示すよ
うに、相関係数Ｒ²が０．９８以上であり、速度定数ｋ
が３．５×１０^-5以下であっても、飽和磁化や長軸長が
所定の範囲から外れる場合には、出力劣化は低く抑えら
れるものの、インダクティブ再生ヘッドにおけるＳＮ比
が悪いことが判る。このことから、金属磁性粉末の飽和
磁化を８０〜１５０Ａｍ²／ｋｇとするとともに、金属
磁性粉末の長軸長を０．０１〜０．２μｍとし且つＸ線
結晶粒径（Ｄｘ）を５〜２５ｎｍとすることが好ましい
ことがわかる。

【０１２４】一方、実施例１、２、６、７及び比較例
１、２から、Ｃｏの添加量と相関係数Ｒ²及び速度定数
ｋとの関係を図８に示す。図８から判るように、Ｃｏ添
加量が増大するのに伴って、速度定数ｋを小さくするこ
とができるとともに相関係数Ｒ ²を１に近づけることが
できる。このことから、Ｆｅに対するＣｏの添加量を調
節することによって、相関係数Ｒ²及び速度定数ｋを制
御できることが明らかになった。

【０１２５】また、実施例３、４，５及び比較例１、４
から、酸化被膜の割合と相関係数Ｒ²及び速度定数ｋと
の関係を図９に示す。図９から判るように、酸化被膜の
割合が増大するのに伴って、速度定数ｋを小さくするこ
とができるとともに相関係数Ｒ²を１に近づけることが
できる。このことから、例えば、徐酸化工程の処理時間
等を調節して酸化被膜の厚みを調節することによって、
相関係数Ｒ²及び速度定数ｋを制御できることが明らか
になった。

【０１２６】

【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、中心部及び酸化被膜を酸化さ
せた際の酸化反応機構が未反応核生成物層内拡散律速モ
デルに従い、その速度係数が所定の値以下である場合に
優れた耐酸化性を示すこととなる。

【０１２７】また、本発明に係る磁気記録媒体は、金属
磁性粉末を酸化させた際の酸化反応機構が未反応核生成
物層内拡散律速モデルに従い、その速度係数を所定の値
以下である場合に出力劣化が低く抑えられたものとな
る。したがって、磁気記録媒体は、この金属磁性粉末を
使用することによって、磁気ヘッド等に対して焼き付き
等を発生させることなく、長期間に亘って優れた磁気特
性を示すものとなる。

【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図である。

【図６】上記回転ドラムに搭載されるＭＲ再生ヘッドの
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再生ヘッドを用いて磁気テープからの信号
を再生する様子を模式的に示す図である。

【図８】Ｃｏ添加量と相関係数Ｒ²及び速度定数ｋとの
関係を示す特性図である。

【図９】酸化被膜の割合と相関係数Ｒ²及び速度定数ｋ
との関係を示す特性図である。

【符号の説明】

１非磁性支持体、２中間層、３磁性層

フロントページの続き (72)発明者井上誠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） 5D006 BA04 BA07 BA08 5E040 AA11 BC01 CA06 HB08 NN06 NN15 NN17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｆｅを主体とする中心部の外郭に酸化被
膜が形成されてなる金属磁性粉末において、上記中心部及び上記酸化被膜を酸化させた際の酸化反応
機構が未反応核生成物層内拡散律速モデルであって、そ
の速度係数が３．５×１０^-5[ｓｅｃ^-1]以下であること
を特徴とする金属磁性粉末。
【請求項２】上記未反応核生成物層内拡散律速モデル
における相関係数Ｒ²が０．９８以上であることを特徴
とする請求項１記載の金属磁性粉末。
【請求項３】飽和磁化量（σ_S）が８０Ａｍ²／ｋｇ以
上、１５０Ａｍ²／ｋｇ以下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４】平均長軸長が０．０１μｍ以上、０．２
μｍ以下であり、Ｘ線結晶粒径（Ｄｘ）が５ｎｍ以上、
２５ｎｍ以下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】非磁性支持体と、Ｆｅを主体とする中心
部の外郭に酸化被膜が形成されてなる金属磁性粉末を含
有する磁性層とを有する磁気記録媒体において、上記磁性層に含有される金属磁性粉末は、上記中心部及
び上記酸化被膜を酸化させた際の酸化反応機構が未反応
核生成物層内拡散律速モデルであって、その速度係数が
３．５×１０^-5[ｓｅｃ^-1]以下であることを特徴とする
磁気記録媒体。
【請求項６】上記未反応核生成物層内拡散律速モデル
における相関係数Ｒ²が０．９８以上であることを特徴
とする請求項５記載の磁気記録媒体。
【請求項７】飽和磁化量（σ_S）が８０Ａｍ²／ｋｇ以
上、１５０Ａｍ²／ｋｇ以下であることを特徴とする請
求項５記載の磁気記録媒体。
【請求項８】平均長軸長が０．０１μｍ以上、０．２
μｍ以下であり、Ｘ線結晶粒径（Ｄｘ）が５ｎｍ以上、
２５ｎｍ以下であることを特徴とする請求項５記載の磁
気記録媒体。
【請求項９】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５記
載の磁気記録媒体。
【請求項１０】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
９記載の磁気記録媒体。