JP2001237115A

JP2001237115A - 金属磁性粉末及び磁気記録媒体

Info

Publication number: JP2001237115A
Application number: JP2000052300A
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: 2000-02-24
Filing date: 2000-02-24
Publication date: 2001-08-31

Abstract

(57)【要約】【課題】耐候性に優れ、高出力である。【解決手段】非磁性支持体２と、金属磁性粉末を含有
する磁気記録層４とを有する磁気記録媒体１において、
当該金属磁性粉末は、Ｆｅを主体とする中心部の外殻
に、ＮｉＦｅ₂Ｏ₄、ＣｕＦｅ₂Ｏ₄、ＺｎＦｅ₂Ｏ₄、Ｍｎ
Ｆｅ₂Ｏ₄のうち少なくとも１種類以上を含有する酸化皮
膜を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、Ｆｅを主体とする
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】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。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】金属磁性粉末は、一般
に、例えばα−Ｆｅ等の金属で構成される中心部と、中
心部を被覆している酸化皮膜とを有する。

【０００６】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。酸化皮膜としては、酸化皮
膜を形成する酸化反応により、初めにＦｅ₃Ｏ₄が形成さ
れる。このＦｅ₃Ｏ₄は、ＦｅがＦｅ²⁺又はＦｅ³⁺のイオ
ン状態で存在しているので、電気抵抗値が小さい、即ち
電荷の移動が容易であるので酸化され易い。更に酸化反
応が進行してＦｅ₃Ｏ₄が酸化されると、γ−Ｆｅ₂Ｏ₃が
形成される。

【０００７】ところでγ−Ｆｅ₂Ｏ₃の結晶構造は、Ｆｅ
ＯＦｅ_5/3Ｖ_1/3Ｏ₃（但し、式中Ｖは空孔点を示す。）
であり、Ｆｅ₃Ｏ₄のスピネル構造、具体的にはＦｅＯＦ
ｅ₂Ｏ₃から６配位のＦｅイオンが一部抜けた構造であ
る。

【０００８】このように、γ−Ｆｅ₂Ｏ₃の結晶構造には
空孔点があるため、γ−Ｆｅ₂Ｏ₃を含有する酸化皮膜
は、大気中の酸素が空孔点から金属磁性粉末の中心部に
侵入し、α−Ｆｅの結晶格子内に拡散していた。その結
果、金属磁性粉末は、中心部のα−Ｆｅの一部が酸化さ
れて非磁性である酸化物となるため、飽和磁化量が低下
するという問題があった。

【０００９】このため、この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、例えば高温多湿な環
境下に長期間保存された場合、金属磁性粉末が徐々に酸
化されて飽和磁化量が低下するため、磁気特性が劣化す
るという問題があった。

【００１０】また、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、例えば記録再生装置を用いて
記録再生をされる場合、磁気ヘッドと磁気記録層との高
速摺動により生じた高温の摩擦熱に晒されている。つま
り、磁気記録層に含有される金属磁性粉末は、非常に酸
化されやすい環境に置かれているといえる。このため、
金属磁性粉末を磁気記録層に含有する磁気記録媒体は、
繰り返し走行をされた場合、金属磁性粉末が徐々に酸化
されて飽和磁化量が低下するため、レベルダウンが生じ
るという問題があった。

【００１１】言い換えると、上述した金属磁性粉末を含
有する磁気記録層を備える磁気記録媒体は、耐候性が不
十分であった。

【００１２】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、耐酸化性に優れた金属磁性粉末を
提供することを目的とする。また、本発明は、磁気記録
層が耐酸化性に優れた金属磁性粉末を含有することによ
り、種々の環境下に保存された場合であっても耐候性に
優れ、様々な状況下で繰り返し走行された場合であって
も高出力を維持できる磁気記録媒体を提供することを目
的とする。

【００１３】

【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
中心部の外殻に、ＮｉＦｅ₂Ｏ₄、ＣｕＦｅ₂Ｏ₄、ＺｎＦ
ｅ₂Ｏ₄、ＭｎＦｅ₂Ｏ₄のうち少なくとも１種類以上を含
有する酸化皮膜を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金属
磁性粉末は、酸化に対して安定な酸化皮膜を有するの
で、大気中の酸素が金属磁性粉末の中心部であるα−Ｆ
ｅの結晶格子内に侵入することが防止される。従って、
金属磁性粉末は酸化され難い。

【００１５】一方、本発明に係る磁気記録媒体は、非磁
性支持体と、金属磁性粉末を含有する磁気記録層とを有
する磁気記録媒体において、当該金属磁性粉末は、Ｆｅ
を主体とする中心部の外殻に、ＮｉＦｅ₂Ｏ₄、ＣｕＦｅ
₂Ｏ₄、ＺｎＦｅ₂Ｏ₄、ＭｎＦｅ₂Ｏ₄のうち少なくとも１
種類以上を含有する酸化皮膜を有することを特徴とす
る。

【００１６】以上のように構成された本発明に係る磁気
記録媒体は、磁気記録層が酸化に対して安定な酸化皮膜
を有する金属磁性粉末を含有する。この金属磁性粉末
は、大気中の酸素が金属磁性粉末の中心部であるα−Ｆ
ｅの結晶格子内に侵入することが防止されているので、
酸化され難い。従って、磁気記録媒体は、磁気記録層の
酸化が確実に防止される。

【００１７】

【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。

【００１８】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。

【００１９】非磁性支持体２としては、通常の塗布型の
磁気記憶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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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
の外殻に、ＮｉＦｅ₂Ｏ₄、ＣｕＦｅ₂Ｏ₄、ＺｎＦｅ
₂Ｏ₄、ＭｎＦｅ₂Ｏ₄のうち少なくとも１種類以上を含有
する酸化皮膜とを有する。

【００２７】Ｆｅを主体とする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、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−Ａ
ｌ−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−Ｓｉ
合金粉末、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｚｎ合金粉末、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎ
ｉ−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。

【００２８】酸化皮膜は、ＮｉＦｅ₂Ｏ₄、ＣｕＦｅ
₂Ｏ₄、ＺｎＦｅ₂Ｏ₄、ＭｎＦｅ₂Ｏ₄のうち少なくとも１
種類以上のみから構成されていても良く、あるいは、例
えばＦｅ₃Ｏ₄等の酸化物と、ＮｉＦｅ₂Ｏ₄、ＣｕＦｅ₂
Ｏ₄、ＺｎＦｅ₂Ｏ₄、ＭｎＦｅ₂Ｏ₄のうち少なくとも１
種類以上とが混在していても良い。また、酸化皮膜はＮ
ｉＦｅ₂Ｏ₄を含有することが好ましい。

【００２９】ＮｉＦｅ₂Ｏ₄、ＣｕＦｅ₂Ｏ₄、ＺｎＦｅ₂
Ｏ₄、ＭｎＦｅ₂Ｏ₄は、電荷の移動度が小さい、言い換
えると電気抵抗値が大きい。Ｆｅ₃Ｏ₄の電気抵抗値は４
×１０^-3Ωｃｍであるのに対して、ＮｉＦｅ₂Ｏ₄、Ｃｕ
Ｆｅ₂Ｏ₄、ＺｎＦｅ₂Ｏ₄、ＭｎＦｅ₂Ｏ₄の電気抵抗値
は、それぞれ１０⁹Ωｃｍ、１０⁵Ωｃｍ、１０²Ωｃ
ｍ、１０⁴Ωｃｍである。

【００３０】従って、金属磁性粉末の酸化皮膜は、Ｆｅ
₃Ｏ₄が含有される場合であってもＮｉＦｅ₂Ｏ₄、ＣｕＦ
ｅ₂Ｏ₄、ＺｎＦｅ₂Ｏ₄、ＭｎＦｅ₂Ｏ₄のうち少なくとも
１種類以上を含有することにより、Ｆｅ₃Ｏ₄の酸化の進
行が抑制されるので、酸化皮膜中に空孔点のあるγ−Ｆ
ｅ₂Ｏ₃が形成されることが抑制される。

【００３１】また、ＮｉＦｅ₂Ｏ₄、ＣｕＦｅ₂Ｏ₄、Ｚｎ
Ｆｅ₂Ｏ₄、ＭｎＦｅ₂Ｏ₄は、熱力学的に安定であるの
で、これ以上酸化が進行しない。つまり、金属磁性粉末
は、酸化に対して安定である酸化皮膜を有する。従っ
て、金属磁性粉末は、大気中の酸素が酸化皮膜を通り抜
けて金属磁性粉末の中心部に侵入し、拡散することが確
実に防止されるので、中心部のα−Ｆｅが酸化され難
い。

【００３２】また、この金属磁性粉末は、ＮｉＦｅ
₂Ｏ₄、ＣｕＦｅ₂Ｏ₄、ＺｎＦｅ₂Ｏ₄、ＭｎＦｅ₂Ｏ₄のう
ち少なくとも１種類以上を、３重量％以上、３０重量％
以下の範囲で含有することが好ましい。

【００３３】金属磁性粉末においてＮｉＦｅ₂Ｏ₄、Ｃｕ
Ｆｅ₂Ｏ₄、ＺｎＦｅ₂Ｏ₄、ＭｎＦｅ₂Ｏ₄のうち少なくと
も１種類以上の含有量が３重量％より少ない場合、中心
部のα−Ｆｅが酸化されることを十分に防止できない虞
がある。従って、金属磁性粉末の飽和磁化量が低下する
可能性がある。一方、金属磁性粉末においてＮｉＦｅ₂
Ｏ₄、ＣｕＦｅ₂Ｏ₄、ＺｎＦｅ₂Ｏ₄、ＭｎＦｅ₂Ｏ₄のう
ち少なくとも１種類以上の含有量が３０重量％より多い
場合、非磁性であるこれらの酸化物が金属磁性粉末中に
占める割合が大きいため、金属磁性粉末の飽和磁化量が
低下する虞がある。

【００３４】更に、金属磁性粉末は、飽和磁化量が１０
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１００ｅｍｕ／
ｇより小さい場合には、磁気記録媒体１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
劣化する虞があり、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ことができる。

【００３５】更にまた、金属磁性粉末は、平均長軸長が
０．０１μｍ以上、０．１５μｍ以下の範囲であること
が好ましく、０．０３μｍ以上、０．１μｍ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５０Å以上、２００Å以下の範囲で
あることが好ましい。

【００３６】金属磁性粉末は、平均長軸長が０．０１μ
ｍより小さい場合、超常磁性となる虞がある。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０．１
５μｍより大きい場合、短波長記録ではノイズ成分が増
加する虞がある。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は、ＳＮ比が劣
化する虞があり、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より
小さい場合、超常磁性となること虞がある。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２００Åよ
り大きい場合には、短波長記録ではノイズ成分が増加す
る虞がある。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
特性が低下する可能性がある。

【００３７】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。

【００３８】更に、この金属磁性粉末は、飽和磁化量の
向上、酸化に対する安定性の向上等を目的とした添加元
素、例えばＣｏ等を添加しても良い。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。

【００３９】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。

【００４０】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、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。

【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、ＮｉＦｅ₂Ｏ₄、ＣｕＦｅ₂Ｏ₄、Ｚｎ
Ｆｅ₂Ｏ₄、ＭｎＦｅ₂Ｏ₄のうち少なくとも１種類以上を
含有する酸化皮膜を有する金属磁性粉末を作製する。

【００４３】金属磁性粉末に酸化皮膜を形成する方法と
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ＮｉＦｅ₂Ｏ₄を含有する酸化皮膜を形成する場合に
は、通常の工程でゲーサイトを作製する初期にＦｅを合
金化した後に、添加元素としてＮｉを内添させ、通常の
徐酸化工程を行うことで酸化皮膜を形成する方法や、針
状ゲーサイトを作製した後に添加元素としてＮｉを被着
させ、これを加熱してゲーサイト内部にＮｉを拡散させ
ることにより酸化皮膜を形成する方法、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。

【００４４】また、酸化皮膜としてＣｕＦｅ₂Ｏ₄、Ｚｎ
Ｆｅ₂Ｏ₄、ＭｎＦｅ₂Ｏ₄を形成する場合には、添加元素
としてＣｕ、Ｚｎ、Ｍｎを、ゲーサイトに対して内添ま
たは被着させる。なお、これらの添加元素、即ちＮｉ、
Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｎは、金属磁性粉末に対して酸化皮膜を
作製する際に、１種類のみを添加してもよく、複数を添
加してもよい。

【００４５】更に、金属磁性粉末は、酸化皮膜を形成す
るために添加した添加元素Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｎの何
れか又は複数が、中心部のα−Ｆｅに固溶し、合金化さ
れていてもよい。

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】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２上に塗布して、中間層３及び磁気記
録層４を形成する。

【００４９】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。

【００５０】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塗布する。

【００５１】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。

【００５２】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。

【００５３】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、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、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
虞がある。

【００５４】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。

【００５５】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。

【００５６】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。

【００５７】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。

【００５８】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。

【００５９】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。

【００６０】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。

【００６１】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。

【００６２】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。

【００６３】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。

【００６４】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。

【００６５】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。

【００６６】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。

【００６７】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。

【００６８】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。

【００６９】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。

【００７０】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。

【００７１】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。

【００７２】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。

【００７３】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。

【００７４】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。

【００７５】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。

【００７６】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。

【００７７】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。

【００７８】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。

【００７９】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。

【００８０】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。

【００８１】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。

【００８２】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。

【００８３】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。

【００８４】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。

【００８５】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。

【００８６】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。

【００８７】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。

【００８８】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。

【００８９】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。

【００９０】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。

【００９１】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。

【００９２】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。

【００９３】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。

【００９４】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。

【００９５】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。

【００９６】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。

【００９７】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。

【００９８】以上のようにして作製された磁気記録媒体
１は、磁気記録層４が、Ｆｅを主体とする中心部の外殻
に、ＮｉＦｅ₂Ｏ₄、ＣｕＦｅ₂Ｏ₄、ＺｎＦｅ₂Ｏ₄、Ｍｎ
Ｆｅ₂Ｏ₄のうち少なくとも１種類以上を含有する酸化皮
膜を有する金属磁性粉末を含有する。

【００９９】この金属磁性粉末は、中心部のα−Ｆｅが
酸化され難く、且つ酸化に対して安定である酸化皮膜を
有するので、耐酸化性に優れる。従って、磁気記録媒体
１は、磁気記録層４が耐酸化性に優れた金属磁性粉末を
含有するので、耐候性に優れる。これにより、磁気記録
媒体１は、高温多湿な環境下に長期間保存された場合で
あっても磁気特性が劣化することが防止される。また、
磁気記録媒体１は、繰り返し走行をされた場合であって
もレベルダウンが低減されて高い出力を維持できる。

【０１００】また、磁気記録媒体１は、ＮｉＦｅ₂Ｏ₄、
ＣｕＦｅ₂Ｏ₄、ＺｎＦｅ₂Ｏ₄、ＭｎＦｅ₂Ｏ₄のうち少な
くとも１種類以上を、３重量％以上、３０重量％以下の
範囲で含有する金属磁性粉末を含有することにより、耐
候性に非常に優れ、高出力を確実に維持できる。

【０１０１】更に、磁気記録媒体１は、飽和磁化量が１
００ｅｍｕ／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
実に実現される。

【０１０２】そして、磁気記録媒体１は、平均長軸長が
０．０１μｍ以上、０．１５μｍ以下の範囲であり、Ｘ
線結晶粒径（Ｄｘ）が５０Å以上、２００Å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
適した記録媒体となる。

【０１０３】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。

【０１０４】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、十分な出力を示す。

【０１０５】

【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。

【０１０６】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。

【０１０７】実施例１まず、Ｆｅを主体とする中心部の外殻に、ＮｉＦｅ₂Ｏ₄
を含有する酸化皮膜を有する金属磁性粉末を作製した。
この金属磁性粉末の金属磁性粉末組成と、磁気特性及び
粉体特性とは、下記の通りである。

【０１０８】＜金属磁性粉末組成＞・α−Ｆｅ含有量：５０重量％・ＮｉＦｅ₂Ｏ₄含有量：１０重量％・Ｃｏ含有量：５重量％＜磁気特性及び粉体特性＞・飽和磁化量：１１５ｅｍｕ／ｇ・長軸長：０．０８μｍ・Ｘ線粒径（Ｄｘ）：１１５Å なお、格子定数はＸ線回析により測定した。また、飽和
磁化量は試料振動型磁力計を用いて測定した。

【０１０９】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。

【０１１０】＜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。

【０１１１】＜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、磁気記録層の厚さは０．３μｍ、中間層厚さは１．
５μｍとした。

【０１１２】実施例２Ｆｅを主体とする中心部の外殻に、ＣｕＦｅ₂Ｏ₄を含有
する酸化皮膜を有する金属磁性粉末を組成が表１に示す
ようにして作製すること以外は、実施例１と同様にして
磁気テープを作製した。

【０１１３】実施例３Ｆｅを主体とする中心部の外殻に、ＺｎＦｅ₂Ｏ₄を含有
する酸化皮膜を有する金属磁性粉末を組成が表１に示す
ようにして作製すること以外は、実施例１と同様にして
磁気テープを作製した。

【０１１４】実施例４Ｆｅを主体とする中心部の外殻に、ＭｎＦｅ₂Ｏ₄を含有
する酸化皮膜を有する金属磁性粉末を組成が表１に示す
ようにして作製すること以外は、実施例１と同様にして
磁気テープを作製した。

【０１１５】実施例５Ｆｅを主体とする中心部の外殻に、ＮｉＦｅ₂Ｏ₄及びＺ
ｎＦｅ₂Ｏ₄を含有する酸化皮膜を有する金属磁性粉末を
組成が表１に示すようにして作製すること以外は、実施
例１と同様にして磁気テープを作製した。

【０１１６】実施例６Ｆｅを主体とする中心部の外殻に、ＮｉＦｅ₂Ｏ₄、Ｃｕ
Ｆｅ₂Ｏ₄、ＺｎＦｅ₂Ｏ₄、ＭｎＦｅ₂Ｏ₄を含有する酸化
皮膜を有する金属磁性粉末を組成が表１に示すようにし
て作製すること以外は、実施例１と同様にして磁気テー
プを作製した。

【０１１７】比較例１Ｆｅを主体とする中心部の外殻に、ＮｉＦｅ₂Ｏ₄、Ｃｕ
Ｆｅ₂Ｏ₄、ＺｎＦｅ₂Ｏ₄、ＭｎＦｅ₂Ｏ₄のうち何れも含
有しない酸化皮膜を有し、α−Ｆｅの含有量が５５重量
％である金属磁性粉末を作製すること以外は、実施例１
と同様にして磁気テープを作製した。

【０１１８】以上のようにして作製した実施例１〜実施
例６及び比較例の金属磁性粉末について、その金属磁性
粉末組成、磁気特性及び粉体特性を表１に示す。

【０１１９】

【表１】

【０１２０】以上のようにして作製された実施例１〜実
施例６及び比較例１の磁気テープに関して、まず、耐候
性を以下に示すようにして評価した。

【０１２１】＜耐候性＞温度６０℃、湿度９０％の環境
下において１週間保存し、磁気テープの飽和磁化量（σ
_S）を保存前後においてそれぞれ測定し、１週間経過後
の飽和磁化量の劣化を百分率で表し、Δσ_Sとして評価
した。

【０１２２】次に、実施例１〜実施例６及び比較例１の
磁気テープに関して、ＭＲ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。

【０１２３】なお、ＭＲヘッドを搭載した磁気テープ記
録再生装置において、ＭＲヘッドの素子としてはＦｅＮ
ｉ−ＡＭＲ（異方性磁気抵抗効果素子）を用いた。ま
た、このＭＲヘッドにおいて、飽和磁化量は８００ｅｍ
ｕ／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。

【０１２４】＜出力＞温度４０℃、湿度２０％の環境下
において、比較例１で得られた出力を０ｄＢとしたとき
の相対出力を、出力測定値として測定した。

【０１２５】＜レベルダウン（Ｌ．Ｄ．）＞温度４０
℃、湿度２０％の環境下において、デッキ走行にて１０
ｐａｓｓ後の出力を測定し、初回の出力測定値からの低
下分をレベルダウンとして評価した。

【０１２６】また、ノイズレベル、ＳＮも測定した。更
に、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、エラーレートを測定した。

【０１２７】以上の測定結果を表２に示す。

【０１２８】

【表２】

【０１２９】表２から明らかなように、金属磁性粉末の
有する酸化皮膜がＮｉＦｅ₂Ｏ₄、ＣｕＦｅ₂Ｏ₄、ＺｎＦ
ｅ₂Ｏ₄、ＭｎＦｅ₂Ｏ₄のうち少なくとも１種類以上を含
有する実施例１〜実施例６の磁気記録媒体は、高温多湿
環境下での長期保存による飽和磁化量の劣化が小さいこ
とがわかった。また、これらの磁気記録媒体は、繰り返
し走行後のレベルダウンが小さいことがわかった。

【０１３０】一方、金属磁性粉末の有する酸化皮膜がＮ
ｉＦｅ₂Ｏ₄、ＣｕＦｅ₂Ｏ₄、ＺｎＦｅ₂Ｏ₄、ＭｎＦｅ₂
Ｏ₄のうち何れも含有しない比較例１の磁気記録媒体
は、長期保存による飽和磁化量の劣化が著しく、また、
繰り返し走行後のレベルダウンが大きいことがわかっ
た。

【０１３１】従って、磁気記録媒体は、磁気記録層に含
有する金属磁性粉末が酸化皮膜にＮｉＦｅ₂Ｏ₄、ＣｕＦ
ｅ₂Ｏ₄、ＺｎＦｅ₂Ｏ₄、ＭｎＦｅ₂Ｏ₄のうち少なくとも
１種類以上を含有することにより、耐候性に優れ、高出
力を維持できることがわかった。

【０１３２】実施例７〜１０、実施例１２，１３Ｆｅを主体とする中心部の外殻に、ＮｉＦｅ₂Ｏ₄を含有
する酸化皮膜を有する金属磁性粉末を組成が表３に示す
ようにして作製すること以外は、実施例１と同様にして
磁気テープを作製した。

【０１３３】実施例１１ＮｉＦｅ₂Ｏ₄を含有する酸化皮膜を有する金属磁性粉末
を作製する際に、ゲーサイトからＮｉを添加してα−Ｆ
ｅに固溶させ、ＦｅとＮｉとを合金化させること以外
は、実施例１と同様にして磁気テープを作製した。

【０１３４】実施例１４Ｃｏ含有量を増加して１０重量％とした金属磁性粉末を
作製すること以外は、実施例１と同様にして磁気テープ
を作製した。

【０１３５】実施例１５Ｃｏを含有させない金属磁性粉末を作製すること以外
は、実施例１と同様にして磁気テープを作製した。

【０１３６】実施例１６金属磁性粉末に酸化皮膜を形成する際に徐酸化工程温度
を高くして、酸化皮膜の膜厚を実施例１より厚くし、α
−Ｆｅの含有量を４５重量％とした金属磁性粉末を作製
すること以外は、実施例１と同様にして磁気テープを作
製した。

【０１３７】以上のようにして作製した実施例７〜実施
例１６の金属磁性粉末について、その金属磁性粉末組
成、磁気特性及び粉体特性を表３に示す。

【０１３８】

【表３】

【０１３９】実施例１７〜実施例１９、実施例２１Ｆｅを主体とする中心部の外殻に、ＣｕＦｅ₂Ｏ₄を含有
する酸化皮膜を有する金属磁性粉末を組成が表４に示す
ようにして作製すること以外は、実施例１と同様にして
磁気テープを作製した。

【０１４０】実施例２０ＣｕＦｅ₂Ｏ₄を含有する酸化皮膜を有する金属磁性粉末
を作製する際に、ゲーサイトからＣｕを添加してα−Ｆ
ｅに固溶させ、ＦｅとＣｕとを合金化させ、α−Ｆｅの
含有量を４５重量％とすること以外は、実施例１と同様
にして磁気テープを作製した。

【０１４１】以上のようにして作製した実施例１７〜実
施例２１の金属磁性粉末について、その金属磁性粉末組
成、磁気特性及び粉体特性を表４に示す。

【０１４２】

【表４】

【０１４３】実施例２２〜実施例２５、実施例２７Ｆｅを主体とする中心部の外殻に、ＺｎＦｅ₂Ｏ₄を含有
する酸化皮膜を有する金属磁性粉末を組成が表５に示す
ようにして作製すること以外は、実施例１と同様にして
磁気テープを作製した。

【０１４４】実施例２６ＺｎＦｅ₂Ｏ₄を含有する酸化皮膜を有する金属磁性粉末
を作製する際に、ゲーサイトからＣｕを添加してα−Ｆ
ｅに固溶させ、ＦｅとＺｎとを合金化させ、α−Ｆｅの
含有量を４５重量％とすること以外は、実施例１と同様
にして磁気テープを作製した。

【０１４５】以上のようにして作製した実施例２２〜実
施例２７の金属磁性粉末について、その金属磁性粉末組
成、磁気特性及び粉体特性を表５に示す。

【０１４６】

【表５】

【０１４７】実施例２８〜実施例３３Ｆｅを主体とする中心部の外殻に、ＭｎＦｅ₂Ｏ₄を含有
する酸化皮膜を有する金属磁性粉末を組成が表６に示す
ようにして作製すること以外は、実施例１と同様にして
磁気テープを作製した。

【０１４８】以上のようにして作製した実施例２８〜実
施例３３の金属磁性粉末について、その金属磁性粉末組
成、磁気特性及び粉体特性を表６に示す。

【０１４９】

【表６】

【０１５０】実施例３４〜実施例４２Ｆｅを主体とする中心部の外殻に、ＮｉＦｅ₂Ｏ₄、Ｃｕ
Ｆｅ₂Ｏ₄、ＺｎＦｅ₂Ｏ₄、ＭｎＦｅ₂Ｏ₄のうち少なくと
も２種類以上を含有する酸化皮膜を有する金属磁性粉末
を、組成が表７に示すようにして作製すること以外は、
実施例１と同様にして磁気テープを作製した。

【０１５１】以上のようにして作製した実施例３４〜実
施例４２の金属磁性粉末について、その金属磁性粉末組
成、磁気特性及び粉体特性を表７に示す。

【０１５２】

【表７】

【０１５３】上述のようにして作製された実施例７〜実
施例４２の磁気テープに関して、耐候性、種々の電磁変
換特性を上述した方法と同様にして測定した。

【０１５４】金属磁性粉末がＮｉＦｅ₂Ｏ₄を含有する酸
化皮膜を有する実施例７〜１６の磁気テープにおける、
これらの測定結果を表８に示す。

【０１５５】

【表８】

【０１５６】金属磁性粉末がＣｕＦｅ₂Ｏ₄を含有する酸
化皮膜を有する実施例１７〜２１の磁気テープにおける
これらの測定結果を表９に示す。

【０１５７】

【表９】

【０１５８】金属磁性粉末がＺｎＦｅ₂Ｏ₄を含有する酸
化皮膜を有する実施例２２〜２７の磁気テープにおける
これらの測定結果を表１０に示す。

【０１５９】

【表１０】

【０１６０】金属磁性粉末がＭｎＦｅ₂Ｏ₄を含有する酸
化皮膜を有する実施例２８〜３３の磁気テープにおける
これらの測定結果を表１１に示す。

【０１６１】

【表１１】

【０１６２】金属磁性粉末がＮｉＦｅ₂Ｏ₄、ＣｕＦｅ₂
Ｏ₄、ＺｎＦｅ₂Ｏ₄、ＭｎＦｅ₂Ｏ₄のうち少なくとも２
種類以上を含有する酸化皮膜を有する実施例３４〜実施
例４２の磁気テープにおけるこれらの測定結果を１２に
示す。

【０１６３】

【表１２】

【０１６４】実施例７及び実施例８の磁気テープ、実施
例１７及び実施例１８の磁気テープ、実施例２２及び実
施例２３の磁気テープ、実施例２８及び実施例２９の磁
気テープ、実施例３４及び実施例３５の磁気テープとを
比較すると、ＮｉＦｅ₂Ｏ₄、ＣｕＦｅ₂Ｏ₄、ＺｎＦｅ₂
Ｏ₄、ＭｎＦｅ₂Ｏ₄のうち少なくとも１種類以上を３重
量％以上含有する実施例８、実施例１８、実施例２３、
実施例２９、実施例３５の磁気テープは、長期保存によ
る飽和磁化量の劣化がより少なく、レベルダウンがより
低減していることがわかった。

【０１６５】また、実施例９及び実施例１０の磁気テー
プ、実施例２０及び実施例２１の磁気テープ、実施例２
６及び実施例２７の磁気テープ、実施例３２及び実施例
３３の磁気テープ、実施例４０及び実施例４１の磁気テ
ープとを比較すると、ＮｉＦｅ₂Ｏ₄、ＣｕＦｅ₂Ｏ₄、Ｚ
ｎＦｅ₂Ｏ₄、ＭｎＦｅ₂Ｏ₄のうち少なくとも１種類以上
を３０重量％以下含有する実施例９、実施例２０、実施
例２６、実施例３２、実施例４０の磁気テープは、より
高い出力が得られることがわかった。

【０１６６】従って、磁気記録媒体は、ＮｉＦｅ₂Ｏ₄、
ＣｕＦｅ₂Ｏ₄、ＺｎＦｅ₂Ｏ₄、ＭｎＦｅ₂Ｏ₄のうち少な
くとも１種類以上を３重量％以上、３０重量％以下の範
囲で含有する酸化皮膜を有する金属磁性粉末を磁気記録
層に含有することが好ましく、これにより、優れた耐候
性を有し、レベルダウンが非常に低減され、高出力示す
ことがわかった。

【０１６７】また、実施例４０及び実施例４２の磁気テ
ープを比較すると、金属磁性粉末の飽和磁化量が１００
ｅｍｕ／ｇ以上である実施例４０の磁気テープは、実施
例４２の磁気テープよりも良好な出力を示すことがわか
った。

【０１６８】従って、磁気テープは、飽和磁化量が１０
０ｅｍｕ／ｇ以上である金属磁性粉末を磁気記録層に含
有することが好ましく、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。

【０１６９】更に、実施例１１及び実施例１２の磁気テ
ープを比較すると、長軸長が０．０１μｍ以上であり、
且つ、Ｘ線結晶粒径（Ｄｘ）が５０Å以上である金属磁
性粉末を含有する実施例１１の磁気テープは、長軸長が
０．０１μｍ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、飽和磁化量の劣化が少ないことが
わかった。

【０１７０】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０．１５μｍ以下であり、
且つ、Ｘ線結晶粒径（Ｄｘ）が２００Å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０．１５μｍより大きく、且つ、Ｘ線結晶粒径（Ｄ
ｘ）が２００Åより大きい金属磁性粉末を含有する実施
例１３の磁気テープよりも、ノイズ及びＳＮ比が低減し
ていることがわかった。

【０１７１】従って、磁気テープは、長軸長が０．０１
μｍ以上、０．１５μｍ以下の範囲であり、且つ、Ｘ線
結晶粒径（Ｄｘ）が５０Å以上、２００Å以下である金
属磁性粉末を磁気記録層が含有することにより、長期間
に亘って電磁変換特性を維持することができ、高密度記
録に適した記録媒体となることがわかった。

【０１７２】そして、これら実施例１〜実施例４２の磁
気テープは、インダクティブヘッド又はＭＲヘッドを搭
載した磁気記録再生装置を用いて記録信号を再生された
場合、どちらのヘッドを用いた場合でも良好な再生出力
が得られることがわかった。特に、ＭＲヘッドを用いて
再生された場合には、よりレベルダウンが低減すること
が表２、表８〜表１２よりわかった。

【０１７３】従って、この磁気テープは、特に、飽和磁
化量が小さい場合、ＭＲヘッドを搭載した磁気記録再生
装置とあわせて用いられることにより、十分に高い出力
が得られることがわかった。

【０１７４】

【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の外
殻に、ＮｉＦｅ₂Ｏ₄、ＣｕＦｅ₂Ｏ₄、ＺｎＦｅ₂Ｏ₄、Ｍ
ｎＦｅ ₂Ｏ₄のうち少なくとも１種類以上を含有する酸化
皮膜を有するので、耐酸化性に優れる。

【０１７５】従って、磁気記録媒体は、この金属磁性粉
末を磁気記録層に含有するので、耐候性に優れ、高出力
を維持できる。

【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 (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） 4K017 AA03 BA06 CA02 DA03 EH19 FB06 4K018 BA13 BB05 BC28 BC33 BD02 5D006 BA04 BA08 5E040 AA11 AA19 AB03 AB09 AC05 BC01 CA06 NN05 NN06 NN15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｆｅを主体とする中心部の外殻に、Ｎｉ
Ｆｅ₂Ｏ₄、ＣｕＦｅ₂Ｏ₄、ＺｎＦｅ₂Ｏ₄、ＭｎＦｅ₂Ｏ₄
のうち少なくとも１種類以上を含有する酸化皮膜を有す
ることを特徴とする金属磁性粉末。
【請求項２】ＮｉＦｅ₂Ｏ₄、ＣｕＦｅ₂Ｏ₄、ＺｎＦｅ
₂Ｏ₄、ＭｎＦｅ₂Ｏ₄のうち少なくとも１種類以上を、３
重量％以上、３０重量％以下の範囲で含有することを特
徴とする請求項１記載の金属磁性粉末。
【請求項３】飽和磁化量（σ_S）が１００ｅｍｕ／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４】平均長軸長が０．０１μｍ以上、０．１
５μｍ以下の範囲であり、Ｘ線結晶粒径（Ｄｘ）が５０
Å以上、２００Å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】非磁性支持体と、金属磁性粉末を含有す
る磁気記録層とを有する磁気記録媒体において、当該金属磁性粉末は、Ｆｅを主体とする中心部の外殻
に、ＮｉＦｅ₂Ｏ₄、ＣｕＦｅ₂Ｏ₄、ＺｎＦｅ₂Ｏ₄、Ｍｎ
Ｆｅ₂Ｏ₄のうち少なくとも１種類以上を含有する酸化皮
膜を有することを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項６】上記金属磁性粉末は、ＮｉＦｅ₂Ｏ₄、Ｃ
ｕＦｅ₂Ｏ₄、ＺｎＦｅ₂Ｏ₄、ＭｎＦｅ₂Ｏ₄のうち少なく
とも１種類以上を、３重量％以上、３０重量％以下の範
囲で含有す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】上記金属磁性粉末の飽和磁化量（σ_S）
が１００ｅｍｕ／ｇ、以上１５０ｅｍｕ／ｇ以下の範囲
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】上記金属磁性粉末の平均長軸長が０．０
１μｍ以上、０．１５μｍ以下の範囲であり、上記金属
磁性粉末のＸ線結晶粒径（Ｄｘ）が５０Å以上、２００
Å以下の範囲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。