JP2002123926A

JP2002123926A - 金属磁性粉末、金属磁性粉末の製造方法および磁気記録媒体

Info

Publication number: JP2002123926A
Application number: JP2000315362A
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: 2000-10-16
Filing date: 2000-10-16
Publication date: 2002-04-26

Abstract

(57)【要約】【課題】磁気記録媒体の耐候性の向上を図り、レベル
ダウン量を低減化させる。【解決手段】磁気記録媒体１０の磁性層２を形成する
ために用いるＦｅ系の金属磁性粉末１００の形状につい
ての特定を行い、真円度を１．３以下、粗さ係数を１．
２５以下とする。

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、
金属磁性粉末の製造方法、および磁気記録媒体に係わ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、オーディオ装置やビデオ装置、コ
ンピュータ装置等において用いられる磁気記録媒体にお
いては、デジタル記録等により情報量が増大し、さらな
る高密度記録化、短波長記録化が進められ、磁気記録媒
体の特性向上への要求が高まって来ている。

【０００３】このような状況から、磁気記録媒体におい
ては、高密度記録化、高速記録化を目的として、磁性層
を形成する微細粒子磁性粉についての研究がなされてい
る。

【０００４】このような微細粒子を磁性材として適用す
る磁気記録媒体においては、出力の劣化が耐候性と関係
していることが知られているため、耐候性の向上が重要
な課題となってきており、磁性粉末の酸化についての研
究等、耐候性の改善についての各種研究がなされてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、塗布型
の磁気記録媒体において、高密度記録化を図るために、
微細な磁性粉末を適用する場合の、耐候性および信頼性
の向上を図るために、磁性粉末のさらなる特性の改善が
要求されている。

【０００６】また、磁性粉末の耐候性の向上を図るため
には、飽和磁化を低下させて酸化被膜を厚く形成する方
法が提案されているが、飽和磁化と酸化被膜の双方の最
適化を図ることが要求されている。特に、磁気抵抗効果
型再生ヘッドを適用することで、飽和磁化の低い磁気記
録媒体においても、高出力で耐候性の改善を図るため
に、磁性粉末の研究が不可欠である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の金属磁性粉末
は、塗布型の磁気記録媒体作製用の磁性塗料のＦｅ系金
属磁性粉末であって、長軸と直角方向に切断したときの
断面形状の、真円度が１．３以下であるとし、粗さ係数
（実測の比表面積／みかけの比表面積）が１．２５以下
であるものとする。

【０００８】また、本発明の磁気記録媒体は、非磁性支
持体上に、磁性塗料の塗布により形成された磁性層を有
する磁気記録媒体であって、磁性塗料は、少なくともＦ
ｅ系金属磁性粉末と結合剤とが含有されてなり、この金
属磁性粉末を長軸と直角方向に切断したときの断面形状
の、真円度が１．３以下であり、粗さ係数（実測の比表
面積／みかけの比表面積）が１．２５以下であるものと
する。

【０００９】また、本発明の金属磁性粉末の製造方法
は、オキシ水酸化鉄を主成分とする微細金属粉末に対
し、還元性雰囲気中、５２０℃〜６００℃で加熱処理を
行い、その後、徐酸化を行うことにより、酸化被膜を形
成するものとする。

【００１０】本発明によれば、耐候性の向上を図り、か
つ出力レベルダウンに優れた磁気記録媒体が得られる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の金属磁性粉末は、塗布型
の磁気記録媒体作製用の磁性塗料のＦｅ系金属磁性粉末
であって、長軸と直角方向に切断したときの断面形状
の、真円度が１．３以下であるとし、粗さ係数が１．２
５以下であるものとする。

【００１２】また、本発明の磁気記録媒体は、非磁性支
持体上に、磁性塗料の塗布により形成された磁性層を有
する磁気記録媒体であって、磁性塗料は、少なくともＦ
ｅ系金属磁性粉末と結合剤とが含有されてなり、この金
属磁性粉末を長軸と直角方向に切断したときの断面形状
の、真円度が１．３以下であり、粗さ係数が１．２５以
下であるものとする。

【００１３】以下、本発明の磁気記録媒体用の金属磁性
粉末、金属磁性粉末の製造方法、およびこの金属磁性粉
末を用いて作製した磁気記録媒体１０について、図を参
照して説明するが、本発明は、以下に示す例に限定され
るものではない。

【００１４】図１に示す磁気記録媒体１０は、非磁性支
持体１上に、磁性層２を形成した構成の、いわゆる薄層
型の磁気記録媒体である。磁性層２は、図１に示すよう
に、第１の磁性層２ａと第２の磁性層２ｂとからなる２
層構造であるものとし、本発明においては、上層の第１
の磁性層２ａの作製に用いられる金属磁性粉末について
の特性の改善を図ったものである。なお、本発明は、磁
性層２の構造を図１に示すものに限定するものではな
い。

【００１５】また、非磁性支持体１上の磁性層２形成面
側とは反対側の主面には、走行耐久性、走行安定性の確
保等のため、バックコート層３が形成されて成るものと
する。

【００１６】非磁性支持体１を構成する材料としては、
通常の塗布型の磁気記録媒体に用いられるものをいずれ
も使用することができる。例えばポリエチレンテレフタ
レート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル
類、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン
類、セルローストリアセテート、セルロースジアセテー
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、その
他のプラスチック、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ス等が挙げられ
る。この非磁性支持体１に対して、Ａｌ合金やガラス板
を積層して剛性を付与してもよく、表面にアルマイト処
理等の酸化被膜や、Ｎｉ−Ｐ被膜等を形成して表面を硬
化させてもよい。

【００１７】磁気記録媒体１０の磁性層２は、金属磁性
粉末、結合剤（バインダー）、帯電防止剤、硬化剤、潤
滑剤、分散剤、研磨剤、防錆剤、有機溶剤等を用いて、
これらを従来公知の方法により、調整することにより磁
性塗料を作製し、この磁性塗料を非磁性支持体１上に所
定の厚さに塗布することによって形成される。これらの
磁性塗料の原料物質は、原料同士がそれぞれ化学反応を
起こさないように、所定の工程で添加される。また、個
々の原料を複数回に分けて添加することもできる。

【００１８】次に、本発明の金属磁性粉末について説明
する。図２に、本発明の金属磁性粉末の概略図を示す。
金属磁性粉末１００は、中心領域であるコア部１０１と
その周囲を覆い、かつ金属磁性粉末全体の酸化を抑制す
る酸化物層１０２とにより構成されて成る。例えば、中
心領域のコア部１０１は、α−Ｆｅにより構成されてな
るものとし、周囲を覆う酸化物層１０２は、例えばＦｅ
₃Ｏ₄，γ−Ｆｅ₂Ｏ₃，α−Ｆｅ ₂Ｏ₃のいずれか、
またはこれらの複合よりなるものとする。

【００１９】磁気記録媒体１０の耐候性の向上を図り、
出力劣化を回避するためには、磁性層２を構成する金属
磁性粉末１００の酸化を抑制することが必要であるが、
効果的な酸化抑制を図るためには、酸化物層１０２を構
成する酸化物の結晶の緻密性を向上させることが必要で
ある。

【００２０】ここで、酸化物層１０２を構成する酸化物
中に格子欠陥や転位などが少なければ結晶の緻密性の向
上が図られる。金属磁性粉末１００は、例えば、酸化鉄
を所定の還元剤を用いてα−Ｆｅに還元し、その後、徐
酸化工程を施して、表面に酸化被膜、すなわち酸化物層
１０２を形成することによって作製することができる。
このとき、コア部のα−Ｆｅが等方的に形成されている
と、その後の徐酸化工程によって形成される酸化物は、
均一かつ方向性が揃って形成されることとなり、結果と
して格子欠陥、転位が少ない表面酸化物層１０２が形成
される。

【００２１】上述したことから、格子欠陥、転位の少な
い酸化物層１０２が形成されている金属磁性粉末１００
を形状から特定すると、図２中の短軸Ｘ方向における断
面形状が真円に近い形状であれば、等方的に成長したα
−Ｆｅ、および酸化物層１０２であり、かつ、表面形状
が平滑であれば格子欠陥、転位が少ないものであると言
える。

【００２２】以下、金属磁性粉末１００の形状につい
て、詳細に説明する。金属磁性粉末１００は、長手方向
の長さ（長軸）Ｙと、長軸と直交方向の短軸Ｘとの比、
Ｙ／Ｘが、２以上の針状であるものとする。なお、本発
明の針状粒子はいわゆる枝分かれ形状を有さないものと
する。

【００２３】短軸Ｘ方向に金属磁性粉末１００を切断し
た断面の形状の概略図を図３に示す。図３に示す金属磁
性粉末１００の断面形状における、最長幅をＷ_Lとし、
最短幅をＷ_Sとする。このとき、最長幅をＷ_Lと最短幅
をＷ_Sとの比、すなわち、真円度（Ｗ_L／Ｗ _S）を、
１．３以下とする。Ｗ_L／Ｗ_Sが１に近いほど理論的に
断面形状は、真円に近づくので、これを１．３以下に選
定した。

【００２４】次に、金属磁性粉末１００の表面の平滑性
について説明する。金属磁性粉末１００は、実際には、
図４に示すように、結晶欠陥等の原因により、表面に微
細な凹凸１００ａを有している。この金属磁性粉末１０
０を、形状的に概略して図５に示す円筒形状に仮定す
る。このとき、円筒の断面の円の直径Ｈを、図３に示し
た短軸Ｘの断面形状における最長幅Ｗ_Lと最短幅をＷ_S
の平均値、すなわち、（Ｗ_L＋Ｗ_S）／２とし、長軸は
図２中のＹとする。

【００２５】上述のように仮定すると、円筒形状と概略
したときの金属磁性粉末の、いわゆるみかけの比表面積
を算出することができ、実際の金属磁性粉末１００の比
表面積と比較することによって、金属磁性粉末１００の
平滑性の指標とすることができる。

【００２６】すなわち、本発明においては、表面の平滑
性に優れた金属磁性粉末を得るために、図５に示す円筒
形状の金属磁性粉末２００におけるみかけの比表面積を
Ｓ₁とし、図４の金属磁性粉末１００の実測の比表面積
をＳ₂としたとき、これらの比によって表される粗さ係
数＝（Ｓ₂／Ｓ₁）が、１．２５以下となっているもの
とする。

【００２７】なお、円筒形状の金属磁性粉末２００にお
けるみかけの比表面積Ｓ₁は、下記の式により求めるこ
とができる。但し、下記の〔数１〕中、ρ＝真比重とす
る。

【数１】Ｓ₁＝（π（Ｗ_L＋Ｗ_S）／２×Ｙ＋２π
（（Ｗ_L＋Ｗ_S）／２）²）／（（π×（（Ｗ_L＋
Ｗ_S）／２／２）²×Ｙ×ρ）

【００２８】なお、実測の比表面積は、例えば自動比表
面積測定機（Ｓｈｉｍａｚｕ社製、２２００−０２
型）、真比重は自動比重計（Ｓｈｉｍａｚｕ社製、１３
２０型）を用いて測定することができる。

【００２９】次に、上述したような、形状特性を有する
金属磁性粉末１００を得るための手法について説明す
る。

【００３０】断面形状が真円に近く、真円度が１．３以
下であり、表面平滑性に優れ、粗さ係数（実測の比表面
積／みかけの比表面積）が１．２５以下である金属磁性
粉末を作製するためには、金属磁性粉末１００のコア部
１０１のα−Ｆｅの結晶成長を適切に制御することが重
要であり、金属磁性粉末１００の作製工程において、添
加元素、処理温度、処理雰囲気、処理時間を制御して、
α−Ｆｅの結晶成長を促進させるようにすることが必要
である。以下、金属磁性粉末１００の作製工程について
説明する。

【００３１】先ず、金属磁性粉末１００の原料として、
オキシ水酸化鉄（α−ＦｅＯＯＨ）を主成分とする微細
金属粉末を用意する。次に、このオキシ水酸化鉄を主成
分とする微細金属粉末を、還元反応を促進させる元素を
添加し、還元性雰囲気中、加熱処理を行う。具体的に
は、Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｐｂがα−Ｆｅへの還元反応に
おいて、還元促進効果が得られることから、これらの元
素を添加して加熱処理を行う。

【００３２】これらの還元促進元素は、図２に示す金属
磁性粉末１００となったときにも、コア部１０１に残留
するものであるが、このとき、Ｆｅ１００〔重量％〕に
対して、Ｎｉ，Ｃｕ、Ｐｂの少なくともいずれかの元素
が、０．５〔重量％〕以上含有され、Ｎｉ，Ｃｕ、Ｐｂ
の合計の含有量が、１５〔重量％〕以下であるものとす
る。Ｎｉ，Ｃｕ、Ｐｂのいずれかの元素が０．５〔重量
％〕未満となる程度に添加量が少量であると、充分な還
元促進効果が得られず、一方、Ｎｉ，Ｃｕ、Ｐｂの合計
の含有量が１５〔重量％〕を越えると、飽和磁化量が減
少し、充分な出力が得られなくなるからである。

【００３３】また、Ｎｉ，Ｃｕ、Ｐｂを添加することに
よって、α−Ｆｅの酸化を抑制する効果が得られる。Ｎ
ｉ，Ｃｕ、Ｐｂの酸化反応に要する熱力学的エネルギー
は、α−Ｆｅの酸化反応に要する熱力学的エネルギーと
比較して大きい。そのため、α−ＦｅにＮｉ，Ｃｕ、Ｐ
ｂが添加されていることによって、α−Ｆｅの酸化反応
に要する熱力学的エネルギーは、添加しない場合と比較
して大きくなる。このため、α−Ｆｅの酸化が抑制され
る。

【００３４】また、上記還元性雰囲気中の加熱処理で
は、５２０℃〜６００℃の範囲内において行い、その
後、徐酸化工程を経て、α−Ｆｅの還元促進がなされ、
コア部１０１の結晶が充分に成長する。このとき、６０
０℃よりも高い温度で加熱処理を行うと、金属磁性粉末
同士で焼結が生じ、金属磁性粉末１００のサイズや形状
を制御することが困難になり、磁気特性の劣化を招来す
る。

【００３５】また、還元性雰囲気中の加熱処理におい
て、金属磁性粉末同士で焼結が生じると、金属磁性粉末
１００の形状性が悪化し、最終的に得られる磁気記録媒
体１０において、ノイズ増加の原因になる。このような
金属磁性粉末の焼結を防止するためには、Ａｌ，Ｙを添
加することが効果的である。

【００３６】Ａｌ，Ｙは、効果的に焼結防止を行うた
め、金属磁性粉末１００の表面部に存在することが望ま
しいが、このとき、Ｆｅが１００〔重量％〕に対して、
Ａｌ，Ｙが、それぞれ、１〔重量％〕以上、Ａｌ，Ｙが
合計で、２５〔重量％〕以下、存在することが好適であ
る。Ａｌ，Ｙが合計で、２５〔重量％〕よりも多く存在
すると、充分な飽和磁化量が得られず、充分な出力を得
られなくなるおそれがある。

【００３７】また、金属磁性粉末１００には、飽和磁化
の向上、耐候性の改善を目的として、Ｃｏが含有されて
いることが望ましく、含有率は、Ｆｅが１００〔重量
％〕に対して、Ｃｏを０．５〔重量％〕以上６０〔重量
％〕以下であることが好適である。Ｃｏの含有量が０．
５〔重量％〕未満であると、飽和磁化の向上、耐候性の
改善の効果が得られず、４０〔重量％〕程度から、いわ
ゆるスレーターポーリング曲線により飽和磁化が減少し
ていき、６０〔重量％〕を越えると、飽和磁化が小さく
なって充分な出力が得られなくなるからである。

【００３８】金属磁性粉末１００にＮｉ，Ｃｕ，Ｐｂ，
Ｃｏを添加する方法は、従来公知の方法を適用すること
ができ、何ら限定されるものではない。例えば、通常の
工程でゲーサイトを作製する際、初期段階でＦｅを合金
化してＮｉ，Ｃｕ，Ｐｂ，Ｃｏを内添し、その後、徐酸
化工程を行い酸化被膜による酸化物層１０２を形成して
金属磁性粉末１００を作製する方法や、針状ゲーサイト
を作製した後、Ｎｉ，Ｃｕ，Ｐｂ，Ｃｏを被着させ、加
熱して内部（コア部１０１）へ拡散させて、その後、徐
酸化工程を行い酸化被膜による酸化物層１０２を形成し
て金属磁性粉末１００を作製する方法を挙げることがで
き、あるいはこれらの方法を適宜組み合わせて適用する
こともできる。

【００３９】また、２種以上の元素を添加する場合に
は、それらを一度に添加してもよいし、２回以上の工程
に分けて添加してもよく、添加の順序についても適宜変
更が可能である。

【００４０】飽和磁化については、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を
調整することによって制御することができる。また、酸
化物層１０２を形成する際に、コア部１０１のα−Ｆｅ
に添加元素Ｎｉ，Ｃｕ，Ｐｂ，Ｃｏの少なくともいずれ
かが固溶し、合金化されていても、何ら影響を与えるも
のではない。

【００４１】金属磁性粉末１００にＡｌ，Ｙを添加する
方法としては、従来公知の方法をいずれも適用すること
ができ、何ら限定されるものではない。例えば、通常の
工程で針状ゲーサイトを作製した後、Ａｌ，Ｙを被着さ
せ、加熱して内部に拡散させ、その後、通常の工程によ
り酸化物層１０２を形成する。その他、通常の工程でゲ
ーサイトを作製する際、初期段階でＦｅを合金化してＡ
ｌ，Ｙを内添し、その後、徐酸化工程を行い酸化被膜に
よる酸化物層１０２を形成して金属磁性粉末１００を作
製する方法を挙げることができ、あるいはこれらの方法
を適宜組み合わせて適用することもできる。

【００４２】また、２種以上の元素を添加する場合に
は、それらを一度に添加してもよいし、２回以上の工程
に分けて添加してもよく、添加の順序についても適宜変
更が可能である。

【００４３】また、酸化物層１０２を形成する際に、コ
ア部１０１のα−ＦｅにＡｌ，Ｙの少なくともいずれか
が固溶し、合金化されていても、何ら影響を与えるもの
ではない。

【００４４】本発明の金属磁性粉末１００においては、
酸化安定、焼結防止、形状安定等の各種特性の向上を図
るため、適宜従来公知の添加元素、酸化物等を含有させ
ることができ、いずれも制限されるものではない。例え
ば、Ｎｄ，Ｌａ，Ｓｍ等の希土類元素、およびＳｉ等を
適用することができ、これらの酸化物や、Ｆｅ等の酸化
物も適用することができる。

【００４５】次に、図２に示す金属磁性粉末１００の寸
法、ならびに形状について説明する。図２中に示す金属
磁性粉末１００の平均長軸長〔μｍ〕すなわち図中、Ｙ
の長さは、０．０１〜０．１０〔μｍ〕であることが望
ましく、更には、０．０３〜０．１０〔μｍ〕であるこ
とがより好ましい。平均長軸長〔μｍ〕が０．０１〔μ
ｍ〕未満であると、超常磁性となり、電磁変換特性が著
しく低下する。一方において、０．１０〔μｍ〕よりも
大きくなると、短波長記録ではノイズ成分が増加し、電
磁変換特性が劣化する。

【００４６】また、図２中に示す金属磁性粉末１００の
結晶子サイズ、すなわち、Ｘ線結晶粒径（Ｄｘ）は、５
〜２０〔ｎｍ〕であるものとする。Ｘ線結晶粒径（Ｄ
ｘ）が５〔ｎｍ〕未満であると、超常磁性となり、電磁
変換特性が著しく低下する。一方において、２０〔ｎ
ｍ〕よりも大きくなると、ノイズ成分が増加し、電磁変
換特性が劣化する。

【００４７】磁性層２を形成するための磁性塗料中の結
合剤は、通常の塗布型の磁気記録媒体に用いられるもの
であれば、いずれも適用することができる。例えば、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、あるいはこれらの樹脂の混合物を適用するこ
とができる。また、これらの結合剤樹脂中には、必要に
応じて潤滑剤、研磨剤、硬化剤、界面活性剤、帯電防止
剤等の各種添加剤を添加する。

【００４８】結合剤の具体的な商品名としては、コロネ
ート−Ｌ、コロネート−ＨＬ、コロネート−２０３０
（以上、日本ポリウレタン社製商品名）、タケネートＤ
−２００、タケネートＤ−２０２（以上、武田薬品社製
商品名）等が挙げられ、これらを単独、あるいは複数組
み合わせて用いることができる。

【００４９】また、その他、防錆剤、抗菌（防黴）剤、
有機溶剤等や、特に塗布型の磁気記録媒体において用い
られる磁性分散液、磁性分散液を調整するための溶剤等
は、従来公知の材料をいずれも適用することができる。

【００５０】上述した金属磁性粉末と、上記結合剤等に
より作製される磁性塗料の調整は、公知の方法により行
うことができるが、例えば、ロールミル、ボールミル、
サンドミル、トロンミル、高速ストーンミル、バスケッ
トミル、ディスパー、ホモミキサー、ニーダー、連続ニ
ーダー、エクストルーダー、ホモジナイザー、および超
音波分散機等を用いて、混練、調整する。

【００５１】非磁性支持体１上に、磁性塗料を塗布し、
磁性層２を形成する手法としては、エアードクターコー
ト、ブレードコート、ロッドコート、押し出しコート、
エアナイフコート、スクイズコート、含浸コート、リバ
ースロールコート、グラビアコート、トランスファーロ
ールコート、キャストコート等の従来公知の方法をいず
れも適用することができる。

【００５２】本発明の磁気記録媒体１０においては、上
記の他、磁性層２と非磁性支持体１との間に、所定の材
料からなる材料層（図示せず）を形成した構成とするこ
ともできる。磁性層２を材料層を介して非磁性支持体１
上に形成することにより、磁気記録媒体１０の機械的な
強度を向上させたり、その他各種機能を持たせることが
できる。例えば、樹脂中にフィラー等の無機添加材を分
散させて作製した塗料を塗布して材料層を形成すること
により、上層の磁性層２の表面性を良好にすることがで
きる。

【００５３】磁性塗料を塗布後、従来公知のバックコー
ト層３形成用の材料を用いて、磁性層形成面側とは反対
側の主面にバックコート層３を形成する。その後、磁場
をかけたり永久磁石を用いて、公知の方法により磁性粉
配向処理を行い、磁性層の磁気特性を向上させる。ま
た、所定の幅に裁断後、カレンダー処理を行い磁気テー
プの表面処理を行い、磁気記録媒体１０が得られる。

【００５４】次に、本発明の磁気記録媒体１０に好適な
磁気ヘッドおよびこの磁気ヘッドを備えた磁気記録シス
テムについて説明する。

【００５５】本発明の磁気記録媒体１０は、磁性層３を
薄層に形成したいわゆる薄型の磁気記録媒体であり、高
感度の再生ヘッドを用いた磁気記録システムに対して好
適なものである。この場合、高感度の磁気ヘッドとして
は、磁気抵抗効果型のＭＲヘッド、ＧＭＲヘッド等が挙
げられる。但し、これらに限定されるものではなく、高
感度で、充分なＳ／Ｎが得られるものであれば、薄膜イ
ンダクティブヘッドのような再生ヘッドでも有効であ
る。

【００５６】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、高透磁率材
で挟み込んだヨーク型ＭＲヘッド等がある。これらのヘ
ッドを固定したリニア記録システムに使用しても良い
し、ビデオシステムのような回転ドラムに搭載したヘリ
カルスキャン記録システムに応用しても良い。

【００５７】以下、一例として、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について説明す
る。

【００５８】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
成するものとする。

【００５９】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。

【００６０】この磁気記録再生装置に搭載される回転ド
ラム装置の一例について、図を参照して説明する。図６
は、回転ドラム装置１１の概略斜視図を示し、図７に、
回転ドラム装置１１を含む磁気記録媒体送り機構３０の
概略平面図を示す。

【００６１】図６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とを具備している。

【００６２】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、テープ状の磁気記録媒体１０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、
記録再生時に磁気記録媒体１０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が配置されて
いる。

【００６３】回転ドラム１３は、磁気記録媒体１０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置され
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および一対のＭＲヘッド１６ａ，１６ｂ
が搭載されている。

【００６４】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、磁気記録媒体１０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
気記録媒体１０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。

【００６５】一方、ＭＲヘッド１６ａ，１６ｂは、磁気
記録媒体１０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、磁気記録媒体１
０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
１６ａ，１６ｂは、磁気記録媒体１０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
に逆になるように設定されている。

【００６６】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に磁気記録媒体１０を摺動させて、
磁気記録媒体１０に対する信号の記録や、磁気記録媒体
１０からの信号の再生を行う。

【００６７】すなわち、記録再生時に磁気記録媒体１０
は、図７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
た磁気記録媒体１０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、磁気記録媒体１０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および速度にて送られ、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。

【００６８】このとき、回転ドラム１３は、図６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、磁気記録媒体１０は、固定ドラム１２のリー
ルガイド部１８に沿って、固定ドラム１２および回転ド
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、磁気記録媒体１０は、走行方向に沿って、図６中
の矢印Ｂに示すように、テープ入口側から固定ドラム１
２および回転ドラム１３に摺接するようにリードガイド
部１８に沿って送られ、その後、図６中矢印Ｃに示すよ
うに、テープ出口側へと送られる。

【００６９】次に、上記回転ドラム装置１１の内部構造
について、図８を参照して説明する。図８に示すよう
に、固定ドラム１２および回転ドラム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、および回転軸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、１５ｂ
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電送用リング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１５ａ、
１５ｂに対応した一対の信号伝送用リング３７ａ，３７
ｂ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１６ａ，１６
ｂの駆動に必要な電力を供給するための電力電送用リン
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，３７
ｃ，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，３７ｄ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を回転摺動させるモータ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
動用コイルを備えている。そして、駆動用コイル４１に
電流を供給することにより、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
が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】次に、上述した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なら
びにその周辺回路についての回路構成の概略を示す図９
を参照して説明する。

【００７６】上記回転ドラム装置１１を用いて磁気記録
媒体１０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９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１５ｂ，１５ｂは、１８０°の位相差をもって交互に
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°の位相差をも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、磁気記録媒体１０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に信号伝送用リン
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、磁気記録媒体１０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、
磁気記録媒体１０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９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は磁気記
録媒体１０から信号磁界により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、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
位相差をも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１６ｂ
からの再生信号を出力するタイミングとを、１８０°の
位相差をもって交互に切り替える。

【００８７】そして、再生用アンプ５６から再生信号
は、ロータコア３７の信号伝送用リード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９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１０を参照して
詳細に説明する。なお、ＭＲヘッド１６ａおよび１６ｂ
は、アジマス角が互いに逆に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と呼称する。

【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記録媒体１０
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くなるので、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Ｍ
Ｒヘッド１６を用いることで、より高密度記録化を図る
ことができる。

【００９１】そして、ＭＲヘッド１６は、図１０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とを備えてい
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６
４にセンス電流を供給できるようになされている。

【００９２】ＭＲ素子部６４は、磁気抵抗効果を有する
ＭＲ素子と、ＳＡＬ(Soft AdjacentLayer) 膜と、ＭＲ
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Ｎｉ
−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、電子的な分流
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。

【００９３】このＭＲ素子部６４は、略矩形状に形成さ
れてなり、一側面が磁気記録媒体摺動面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
６３を介して支持されている。詳細には、このＭＲ素子
部６４は、短軸方向が磁気記録媒体摺動面６５に対して
略垂直となり、長軸方向が磁気記録媒体の摺動方向に対
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。

【００９４】このＭＲヘッド１６の磁気記録媒体摺動面
６５は、当該磁気記録媒体摺動面６５にＭＲ素子部６４
の一側面が露呈するように、磁気記録媒体１０の摺動方
向に沿って円筒研磨されているとともに、磁気記録媒体
１０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６４あるいはその近傍部分が最も突出するように
なされ、ＭＲ素子部６４の磁気記録媒体１０に対する当
たり特性を良好なものとすることができる。

【００９５】そして、以上のようなＭＲヘッド１６を用
いて、磁気記録媒体１０からの信号を再生する際には、
図１１に示すように、磁気記録媒体１０をＭＲ素子部６
４に摺動させる。なお、図１１中に示した矢印は、磁気
記録媒体１０が磁化されている様子を模式的に示してい
る。

【００９６】そして、このように磁気記録媒体１０をＭ
Ｒ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。

【００９７】そして、磁気記録媒体１０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
記録媒体１０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、磁気記録媒体１０からの
信号磁界が検出され、磁気記録媒体１０に記録されてい
る信号が再生される。

【００９８】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
示す素子であればよく、例えば、複数の薄膜を積層する
ことにより、より多くの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。

【００９９】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
のバイアス方式については、例えば丸善株式会社の「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。

【０１００】以下に、本発明の金属磁性粉末１００を適
用し、磁気記録媒体を作製した具体的な〔実施例〕およ
び〔比較例〕を挙げて説明するが、本発明は、以下に示
す例に限定されるものではない。

【０１０１】〔実施例１〕先ず、下記の例において適用
する磁気記録媒体用の金属磁性粉末（Ｆｅ系メタル針状
磁性粉末）を用意した。還元温度、磁気特性および粉体
特性を以下に示す。ＣｏのＦｅに対する含有量：０．５〔重量％〕ＮｉのＦｅに対する含有量：１．１〔重量％〕ＡｌのＦｅに対する含有量：１．５〔重量％〕ＹのＦｅに対する含有量：１．２〔重量％〕Ｎｉ、Ｃｕ、Ｐｂの合計値のＦｅに対する含有量：１．１〔重量％〕飽和磁化：１２１〔Ａｍ²／ｋｇ〕平均長軸長：０．１〔μｍ〕Ｘ線結晶粒径（Ｄｘ）：１６．５〔ｎｍ〕真円度：１．３粗さ係数：１．２５

【０１０２】但し、格子定数はＸ線回折、磁気特性につ
いては、試料振動型磁力計を用いて測定した。実測の比
表面積は自動比表面積測定機（Ｓｈｉｍａｚｕ社製、２
２００−０２型）、真比重は自動比重計（Ｓｈｉｍａｚ
ｕ社製、１３２０型）を用いて測定した。

【０１０３】上記金属磁性粉末を用いて、磁性層を形成
する磁性塗料を作製した。なお、図１に示すように、磁
性層２は２層構造とし、磁性塗料についてもそれぞれに
対応するものを作製するものとした。

【０１０４】（第１の磁性層（上層）用磁性塗料組成）金属磁性粉末：１００〔重量部〕結合剤樹脂：２０〔重量部〕（ＭＲ１１０日本ゼオン製）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〕

【０１０５】（第２の磁性層（下層）用磁性塗料組成）酸化鉄粉末：１００〔重量部〕結合剤樹脂：２０〔重量部〕（ＭＲ１１０日本ゼオン製）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〕

【０１０６】磁性塗料は、上記材料の他、顔料、バイン
ダー、結合剤、添加剤、有機溶剤等を適宜混合して従来
公知の方法によって作製するものとし、作製された磁性
塗料を、ポリエチレンテレフタレートフィルム上に塗布
し乾燥させ、磁性層２が形成される。なお、第１の磁性
層２ａの厚さを０．３〔μｍ〕、第２の磁性層２ｂの厚
さを、１．５〔μｍ〕として形成した。

【０１０７】その後、潤滑剤の塗布等の表面処理を行っ
た後、８〔ｍｍ〕幅に裁断してサンプルの磁気テープを
作製した。

【０１０８】〔実施例２〕〜〔実施例７〕添加元素の添加量、および真円度、粗さ係数、平均長軸
長、Ｘ線結晶粒径を下記〔表１〕に示す金属磁性粉末を
用いて、各サンプルの磁気テープを作製した。その他の
製造条件は、上記〔実施例１〕と同様とする。

【０１０９】〔実施例８〕原料となるオキシ水酸化鉄を
主成分とする微細金属粉末の加熱還元処理工程におい
て、処理温度を５００℃として、作製した金属磁性粉末
を用いて、サンプルの磁気テープを作製した。その他の
製造条件は、上記〔実施例７〕と同様とする。

【０１１０】〔実施例９〕原料となるオキシ水酸化鉄を
主成分とする微細金属粉末の加熱還元処理工程におい
て、処理温度を５８０℃として、作製した金属磁性粉末
を用いて、サンプルの磁気テープを作製した。その他の
製造条件は、上記〔実施例７〕と同様とする。

【０１１１】〔実施例１０〕徐酸化工程における処理温
度を高くし、酸化物層１０２を比較的厚く形成し、Ｘ線
結晶粒径が９．０〔ｎｍ〕と小さくして作製した金属磁
性粉末を用いて、サンプルの磁気テープを作製した。そ
の他の製造条件は、上記〔実施例７〕と同様とする。

【０１１２】〔実施例１１〕平均長軸長を、０．０３
〔μｍ〕と短く形成して作製した金属磁性粉末を用い
て、サンプルの磁気テープを作製した。その他の製造条
件は、上記〔実施例７〕と同様とする。

【０１１３】〔実施例１２〕原料となるオキシ水酸化鉄
を主成分とする微細金属粉末の加熱還元処理工程におい
て、処理温度を５２０℃として、作製した金属磁性粉末
を用いて、サンプルの磁気テープを作製した。その他の
製造条件は、上記〔実施例４〕と同様とする。

【０１１４】〔実施例１３〕原料となるオキシ水酸化鉄
を主成分とする微細金属粉末の加熱還元処理工程におい
て、処理温度を６００℃として、作製した金属磁性粉末
を用いて、サンプルの磁気テープを作製した。その他の
製造条件は、上記〔実施例４〕と同様とする。

【０１１５】〔実施例１４〕〜〔実施例１７〕添加元素の添加量、および真円度、粗さ係数、平均長軸
長、Ｘ線結晶粒径、加熱還元処理工程における処理温度
を下記〔表１〕に示す金属磁性粉末を用いて、各サンプ
ルの磁気テープを作製した。その他の製造条件は、上記
〔実施例１〕と同様とする。

【０１１６】〔実施例１８〕平均長軸長を下記〔表１〕
に示す金属磁性粉末を用いて、サンプルの磁気テープを
作製した。その他の製造条件は、上記〔実施例３〕と同
様とする。

【０１１７】〔実施例１９〕Ｘ線結晶粒径を、特に５．
０〔ｎｍ〕とした金属磁性粉末を用いて、サンプルの磁
気テープを作製した。その他の製造条件は、上記〔実施
例７〕と同様とする。

【０１１８】〔実施例２０〕Ｘ線結晶粒径を、特に２
０．０〔ｎｍ〕とした金属磁性粉末を用いて、サンプル
の磁気テープを作製した。その他の製造条件は、上記
〔実施例７〕と同様とする。

【０１１９】〔実施例２１〕添加元素の添加量につい
て、Ｎｉ，Ｃｕ，Ｐｂの合計値を下記〔表１〕に示す金
属磁性粉末を用いて、各サンプルの磁気テープを作製し
た。その他の製造条件は、上記〔実施例１〕と同様とす
る。

【０１２０】〔比較例１〕添加元素の添加量、真円度、
粗さ係数、加熱還元処理工程における処理温度、平均長
軸長、Ｘ線結晶粒径を下記〔表１〕に示すものとした金
属磁性粉末を用いて、各サンプルの磁気テープを作製し
た。その他の製造条件は、上記〔実施例１〕と同様とす
る。

【０１２１】

【表１】

【０１２２】上述のようにして作製した〔実施例１〕〜
〔実施例２１〕および〔比較例１〕〜〔比較例４〕の各
サンプルの磁気テープについて、４０℃、湿度２０％の
環境下、デッキ走行を行い、１０〔ｐａｓｓ〕後のレベ
ルダウン量を測定した。この場合、ＭＲヘッドを用いた
場合と、インダクティブ型ヘッドを用いた場合のそれぞ
れについてのレベルダウン量を測定した。測定結果を、
下記〔表２〕に示す。

【０１２３】また、粉体評価として、耐候性試験は、温
度６０℃、湿度９０％の環境下で１週間後の飽和磁化劣
化度を測定した。測定結果として、粉体時の飽和磁化劣
化度（Δσｓ₁）を〔表１〕に示し、磁気テープ時の飽
和磁化劣化度（Δσｓ₂）を下記〔表２〕に示す。

【０１２４】なお、真円度の測定についてであるが、金
属磁性粉末を用いて磁性層を形成すると、金属磁性粉末
が配向する。この性質を利用し、磁気テープを配向方向
を垂直方向に切断することによって、金属磁性粉末の長
軸方向に垂直に切断することができるので、磁気テープ
の断面を電子顕微鏡観察し、図３に示す金属磁性粉末の
断面におけるＷ_SおよびＷ_Lをそれぞれ測定し、Ｗ_L／
Ｗ_Sを算出することにより、真円度を測定することがで
きる。電子顕微鏡としては、例えば、日本電子製ＪＥ
Ｍ−２００ＣＸを適用することができ、真円度は５０個
のサンプルの平均値を算出した。

【０１２５】

【表２】

【０１２６】上記〔表１〕および〔表２〕に示すよう
に、Ｆｅ系の金属磁性粉末であって、真円度が１．３以
下であり、粗さ係数が１．２５以下であるものを用いて
作製した〔実施例１〕〜〔実施例２１〕の各例において
は、粉体時の飽和磁化劣化度（Δσｓ₁）、磁気テープ
時の飽和磁化劣化度（Δσｓ₂）がいずれも低く抑えら
れており、ＭＲヘッド、インダクティブ型ヘッドのいず
れを用いた場合のレベルダウン量についても、−３．５
〔ｄＢ〕に達せず、実用的に充分なレベルを保持するこ
とができ、耐候性および出力特性に優れた磁気テープを
得ることができた。

【０１２７】一方において、上記〔表１〕および〔表
２〕に示すように、Ｆｅ系の金属磁性粉末であって、真
円度が１．３よりも大きく、粗さ係数が１．２５よりも
大きいものを用いて作製した〔比較例１〕〜〔比較例
３〕の各例においては、飽和磁化劣化度が高く、ＭＲヘ
ッド、インダクティブ型ヘッドのいずれを用いた場合の
レベルダウン量についても、−３．５〔ｄＢ〕よりも大
きく低減し、耐候性および出力特性の向上を図ることが
できなかった。

【０１２８】また、上記〔表１〕および〔表２〕に示す
ように、Ｆｅ系の金属磁性粉末であって、Ｎｉ，Ｃｕ，
Ｐｂの少なくともいずれかの元素を０．５〔重量％〕以
上含有し、これらＮｉ，Ｃｕ，Ｐｂの合計の含有量が１
５〔重量％〕以下としたものを用いて作製した〔実施例
１〕〜〔実施例２１〕の各例においては、α−Ｆｅの還
元反応において、適切に還元促進効果が得られ、かつ、
金属磁性粉末の酸化を回避でき、α−Ｆｅ結晶成長を良
好な状態で行うことができ、真円度、粗さ係数を上記の
ようにすることができたので、粉体時の飽和磁化劣化度
（Δσｓ₁）、磁気テープ時の飽和磁化劣化度（Δσｓ
₂）がいずれも低く抑えられ、磁気テープのレベルダウ
ン量についても、実用的に充分なレベルに低減化でき
た。

【０１２９】また、上記〔表１〕および〔表２〕に示す
ように、Ｆｅ系の金属磁性粉末であって、Ａｌ，Ｙを、
それぞれ１〔重量％〕以上含有し、合計で２５〔重量
％〕以下含有することとしたものを用いて作製した〔実
施例１〕〜〔実施例２１〕の各例においては、α−Ｆｅ
への還元反応において金属磁性粉末の焼結を効果的に回
避できるので、金属磁性粉末のサイズを制御でき、真円
度、粗さ係数を上記のようにすることができたので、飽
和磁化劣化を低くでき、磁気テープのレベルダウン量に
ついても、実用的に充分なレベルに低減化できた。

【０１３０】また、上記〔表１〕および〔表２〕に示す
ように、原料の加熱還元処理工程において、加熱温度を
５２０℃〜６００℃とした〔実施例１〕〜〔実施例２
１〕の各例においては、α−Ｆｅ結晶成長を良好な状態
で行うことができ、真円度、粗さ係数を上記のようにす
ることができ、実用的に充分な出力レベルを有し、かつ
レベルダウン量の少ない磁気テープが得られた。

【０１３１】また、上記〔表１〕および〔表２〕に示す
ように、金属磁性粉末の平均長軸長を、０．０１〔μ
ｍ〕未満である０．００９〔μｍ〕とし、Ｘ線結晶粒径
Ｄｘを、５〔ｎｍ〕未満である４．９〔ｎｍ〕としたも
のを用いて作製した〔比較例４〕の磁気テープにおいて
は、超常磁性となり、エラーレートが増加し、Ｓ／Ｎが
劣化した。

【０１３２】

【発明の効果】本発明の磁気記録媒体においては、Ｆｅ
系の金属磁性粉末であって、真円度が１．３以下であ
り、粗さ係数が１．２５以下であるものを用いて作製し
たことによって、飽和磁化劣化度が低くでき、ＭＲヘッ
ド、インダクティブ型ヘッドのいずれを用いた場合のレ
ベルダウン量を実用的に充分なレベルを保持することが
でき、耐候性および出力特性に優れた磁気テープを得る
ことができた。

【０１３３】また、Ｆｅ系の金属磁性粉末であって、Ｎ
ｉ，Ｃｕ，Ｐｂの少なくともいずれかの元素を０．５
〔重量％〕以上含有し、これらＮｉ，Ｃｕ，Ｐｂの合計
の含有量が１５〔重量％〕以下とした場合においては、
金属磁性粉末の酸化を回避でき、結晶成長を良好な状態
に行わしめることができ、真円度、粗さ係数を制御でき
たので、飽和磁化劣化を抑え、磁気テープのレベルダウ
ン量の低減化を図ることができた。

【０１３４】また、Ｆｅ系の金属磁性粉末であって、Ａ
ｌ，Ｙを、それぞれ１〔重量％〕以上含有し、合計で２
５〔重量％〕以下含有することとしたものを用いて場合
においては、金属磁性粉末の焼結を効果的に回避でき、
金属磁性粉末のサイズを制御でき、真円度、粗さ係数を
好適に制御できたので、飽和磁化劣化を低くでき、磁気
テープのレベルダウン量についても、実用的に充分なレ
ベルに低減化できた。

【０１３５】また、原料の金属磁性粉末の加熱還元処理
工程において、加熱温度を５２０℃〜６００℃とした場
合においては、α−Ｆｅ結晶成長を良好な状態で行うこ
とができ、真円度、粗さ係数を上記のようにすることが
でき、実用的に充分な出力レベルを有し、かつレベルダ
ウン量の少ない磁気テープが得られた。

【０１３６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気記録媒体の一例の概略断面図を示
す。

【図２】本発明の金属磁性粉末の一例の概略断面図を示
す。

【図３】本発明の金属磁性粉末の短軸方向で切断したと
きの断面形状を示す。

【図４】金属磁性粉末の概略図を示す。

【図５】形状を円筒形状に概略したときの金属磁性粉末
を示す。

【図６】ヘリカルスキャン磁気記録方式の磁気記録再生
装置に搭載される回転ドラム装置の一構成例の概略斜視
図を示す。

【図７】回転ドラム装置を含む磁気記録媒体送り機構の
一例の概略構成図を示す。

【図８】回転ドラム装置の内部構造の概略断面図を示
す。

【図９】回転ドラム装置並びにその周辺回路について、
回路構成の概略図を示す。

【図１０】回転ドラムに搭載されるＭＲヘッドの一例に
ついて、一部を切り欠いた概略斜視図を示す。

【図１１】ＭＲヘッドを用いて磁気記録媒体からの信号
を再生する様子の模式図を示す。

【符号の説明】

１非磁性支持体、２磁性層、２ａ第１の磁性層、
２ｂ第２の磁性層、３バックコート層１０磁気
記録媒体、１１回転ドラム装置、１２固定ドラム、
１３回転ドラム、１４モータ、１５ａインダクテ
ィブ型磁気ヘッド、１５ｂインダクティブ型磁気ヘッ
ド、１６ＭＲヘッド、１６ａＭＲヘッド、１６ｂ
ＭＲヘッド、１８リードガイド部、２１供給リー
ル、２２〜２５，２７ガイドローラ、２６キャプス
タン、２８巻き取りロール、２９キャプスタンモー
タ、３０磁気記録媒体送り機構、３１回転軸、３
２，３３軸受け、３４フランジ、３５ロータリト
ランス、３６ステータコア、３７ロータコア、３８
ロータ、３９ステータ、４０マグネット、４１駆
動用コイル、５０外部回路、５１記録用アンプ、５
２オシレータ、５３パワードライブ、５４整流器、
５５レギュレータ、５６再生用アンプ、５７再生
用アンプ、５８補正回路、６１磁気シールド、６２
磁気シールド、６３絶縁体、６４ＭＲ素子部、６
５磁気記録媒体摺動面、１００金属磁性粉末、１０
１コア部、１０２酸化物層、２００円筒形状の金
属磁性粉末

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｊ 1/08 Ｎ (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 BA01 BA08 FA02 FA03 5E040 AA11 AA19 BD05 CA06 HB09 NN01 NN06 NN18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性支持体上に、磁性塗料の塗布によ
り形成された磁性層を有する磁気記録媒体作製用のＦｅ
系金属磁性粉末であって、長軸と直角方向に切断したときの断面形状の、真円度が
１．３以下であることを特徴とする金属磁性粉末。
【請求項２】非磁性支持体上に、磁性塗料の塗布によ
り形成された磁性層を有する磁気記録媒体作製用のＦｅ
系金属磁性粉末であって、長軸と直角方向に切断したときの断面形状の、真円度が
１．３以下であり、粗さ係数（実測の比表面積／みかけの比表面積）が１．
２５以下であることを特徴とする金属磁性粉末。
【請求項３】Ｆｅが１００〔重量％〕に対して、Ｎ
ｉ，Ｃｕ、Ｐｂの少なくともいずれかの元素が、０．５
〔重量％〕以上含有されて成り、上記Ｎｉ，Ｃｕ、Ｐｂの合計の含有量が、１５〔重量
％〕以下であることを特徴とする請求項１に記載の金属
磁性粉末。
【請求項４】Ｆｅが１００〔重量％〕に対して、Ｎ
ｉ，Ｃｕ、Ｐｂの少なくともいずれかの元素が、０．５
〔重量％〕以上含有されて成り、上記Ｎｉ，Ｃｕ、Ｐｂの合計の含有量が、１５〔重量
％〕以下であることを特徴とする請求項２に記載の金属
磁性粉末。
【請求項５】Ｆｅが１００〔重量％〕に対して、Ａ
ｌ，Ｙが、それぞれ、１〔重量％〕以上含有され、上記Ａｌ，Ｙが合計で、２５〔重量％〕以下、含有され
てなることを特徴とする請求項１に記載の金属磁性粉
末。
【請求項６】Ｆｅが１００〔重量％〕に対して、Ａ
ｌ，Ｙが、それぞれ、１〔重量％〕以上含有され、上記Ａｌ，Ｙが合計で、２５〔重量％〕以下、含有され
てなることを特徴とする請求項２に記載の金属磁性粉
末。
【請求項７】Ｆｅが１００〔重量％〕に対して、Ｃｏ
が、０．５〔重量％〕以上６０〔重量％〕以下含有され
てなることを特徴とする請求項１に記載の金属磁性粉
末。
【請求項８】Ｆｅが１００〔重量％〕に対して、Ｃｏ
が、０．５〔重量％〕以上６０〔重量％〕以下含有され
てなることを特徴とする請求項２に記載の金属磁性粉
末。
【請求項９】平均長軸長が、０．０１〜０．１０〔μ
ｍ〕であり、Ｘ線結晶粒径（Ｄｘ）が、５〜２０〔ｎ
ｍ〕であることを特徴とする請求項１に記載の金属磁性
粉末。
【請求項１０】平均長軸長が、０．０１〜０．１０
〔μｍ〕であり、Ｘ線結晶粒径（Ｄｘ）が、５〜２０
〔ｎｍ〕であることを特徴とする請求項２に記載の金属
磁性粉末。
【請求項１１】非磁性支持体上に、磁性塗料の塗布に
より形成された磁性層を有する磁気記録媒体であって、上記磁性塗料は、少なくともＦｅ系金属磁性粉末と結合
剤とが含有されてなり、上記金属磁性粉末を、長軸と直角方向に切断したときの
断面形状の、真円度が１．３以下であることを特徴とす
る磁気記録媒体。
【請求項１２】非磁性支持体上に、磁性塗料の塗布に
より形成された磁性層を有する磁気記録媒体であって、上記磁性塗料は、少なくともＦｅ系の金属磁性粉末と結
合剤とが含有されてなり、長軸と直角方向に切断したときの断面形状の、真円度が
１．３以下であり、粗さ係数（実測の比表面積／みかけ
の比表面積）が１．２５以下であることを特徴とする磁
気記録媒体。
【請求項１３】上記金属磁性粉末は、Ｆｅが１００
〔重量％〕に対して、Ｎｉ，Ｃｕ、Ｐｂの少なくともい
ずれかの元素が、０．５〔重量％〕以上含有されて成
り、上記Ｎｉ，Ｃｕ、Ｐｂの合計の含有量が、１５〔重量
％〕以下であることを特徴とする請求項１１に記載の磁
気記録媒体。
【請求項１４】上記金属磁性粉末は、Ｆｅが１００
〔重量％〕に対して、Ｎｉ，Ｃｕ、Ｐｂの少なくともい
ずれかの元素が、０．５〔重量％〕以上含有されて成
り、上記Ｎｉ，Ｃｕ、Ｐｂの合計の含有量が、１５〔重量
％〕以下であることを特徴とする請求項１２に記載の磁
気記録媒体。
【請求項１５】上記金属磁性粉末は、Ｆｅが１００
〔重量％〕に対して、Ａｌ，Ｙが、それぞれ、１〔重量
％〕以上含有されて成り、上記Ａｌ，Ｙが合計で、２５〔重量％〕以下、含有され
てなることを特徴とする請求項１１に記載の磁気記録媒
体。
【請求項１６】上記金属磁性粉末は、Ｆｅが１００
〔重量％〕に対して、Ａｌ，Ｙが、それぞれ、１〔重量
％〕以上含有され、上記Ａｌ，Ｙが合計で、２５〔重量％〕以下、含有され
てなることを特徴とする請求項１２に記載の磁気記録媒
体。
【請求項１７】上記金属磁性粉末は、Ｆｅが１００
〔重量％〕に対して、Ｃｏが、０．５〔重量％〕以上６
０〔重量％〕以下含有されてなることを特徴とする請求
項１１に記載の磁気記録媒体。
【請求項１８】上記金属磁性粉末は、Ｆｅが１００
〔重量％〕に対して、Ｃｏが、０．５〔重量％〕以上６
０〔重量％〕以下含有されてなることを特徴とする請求
項１２に記載の磁気記録媒体。
【請求項１９】上記金属磁性粉末は、平均長軸長が、
０．０１〜０．１０〔μｍ〕であり、Ｘ線結晶粒径（Ｄ
ｘ）が、５〜２０〔ｎｍ〕であることを特徴とする請求
項１１に記載の磁気記録媒体。
【請求項２０】上記金属磁性粉末は、平均長軸長が、
０．０１〜０．１０〔μｍ〕であり、Ｘ線結晶粒径（Ｄ
ｘ）が、５〜２０〔ｎｍ〕であることを特徴とする請求
項１２に記載の磁気記録媒体。
【請求項２１】オキシ水酸化鉄を主成分とする微細金
属粉末を、還元性雰囲気中、５２０℃〜６００℃で加熱
処理を行う工程と、その後、徐酸化工程により、酸化被膜を形成する工程と
を有することを特徴とする金属磁性粉末の製造方法。
【請求項２２】オキシ水酸化鉄を主成分とする微細金
属粉末を、還元性雰囲気中、５２０℃〜６００℃で加熱
処理を行う工程と、その後、徐酸化工程により、酸化被膜を形成する工程と
を有し、長軸と直角方向に切断したときの断面形状の、真円度が
１．３以下である金属磁性粉末を作製することを特徴と
する請求項２１に記載の金属磁性粉末の製造方法。
【請求項２３】オキシ水酸化鉄を主成分とする微細金
属粉末を、還元性雰囲気中、５２０℃〜６００℃で加熱
処理を行う工程と、その後、徐酸化工程により、酸化被膜を形成する工程と
を有し、長軸と直角方向に切断したときの断面形状の、真円度が
１．３以下であり、粗さ係数（実測の比表面積／みかけ
の比表面積）が１．２５以下である金属磁性粉末を作製
することを特徴とする請求項２１に記載の金属磁性粉末
の製造方法。
【請求項２４】磁気抵抗効果型の磁気ヘッドを有する
磁気記録システムによって記録あるいは再生の少なくと
もいずれかがなされることを特徴とする請求項１１に記
載の磁気記録媒体。
【請求項２５】磁気抵抗効果型の磁気ヘッドを有する
磁気記録システムによって記録あるいは再生の少なくと
もいずれかがなされることを特徴とする請求項１２に記
載の磁気記録媒体。