JPH01235029A - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、垂直磁気記録方式に使用される磁気記録媒体
の製造方法に関するものであり、特に塗布型の磁気記録
媒体の垂直配向技術の改良に関するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、塗布型の磁気記録媒体を製造するに際し、磁
性塗料が塗布された非磁性支持体を対同配置される一対
のマグネット間で走行させ、垂直方向に磁場配向すると
ともに上記マグネット間で選択的に温風を供給して乾燥
させることにより、配向、乾燥に関する各種のパラメー
タが変動した場合においても、常に最適な配向、乾燥条
件に設定可能と成し、得られる磁気記録媒体の配向度の
向上を図ろうとするものである。

〔従来の技術〕

例えば、コンピュータ等の情報記憶媒体やオーディオテ
ープレコーダ、ビデオテープレコーダ等の記録媒体とし
て使用される磁気記録媒体においては、一般に基板上に
被着形成される磁気記録層に対して水平方向に磁化（面
内方向磁化）する。

いわゆる長手磁気記録方式が採用されている。

ところが、この長手磁気記録方式の場合、記録密度が高
まるにつれ媒体内の反磁界が増して残留磁気密度が減衰
し、再生出力が減少するという欠点を有している。

そこで、磁気記録媒体の磁気記録層の厚み方向の磁化に
より記録を行う、いわゆる垂直磁気記録方式が提案され
ている。この垂直磁気記録方式によれば、記録密度が高
密度になるに従い反磁界が小さくなることから、特に高
密度記録、短波長記録において上述の長手磁気記録方式
による記録よりも優れていることが知られている。

ところで、この垂直磁気記録方式に使用される磁気記録
媒体に必要な特性としては、磁気記録層面に対し垂直な
方向に磁気異方性を有することが挙げられる。

したがって、通常は垂直方向に磁化容易軸を出させるた
めに、例えばＣｏ−Ｃｒ合金等の強磁性金属をスパッタ
リング法や蒸着法等により被着して製造された薄膜を記
録層とするものが検討されている。

しかしながら、スパッタリング法や蒸着法によって垂直
磁気記録媒体を製造するのはその製造工程に制約があり
、装造原価が高くなってしまい好ましくないことや、耐
久性、走行性等、垂直磁気記録媒体としての実用特性上
においても問題が多い。

一方、塗布型の磁気記録媒体において、磁性塗膜面に垂
直方向に磁化容易軸を並べるには、例えば７−Ｆｅｚ０
＝等の針状磁性粉末のような形状磁気異方性によって抗
磁力を生しさせている磁性粉末の場合、その磁性粉末を
膜面に対して垂直方向に並ぶようにしなければならない
し、また大方晶系フェライト等のバリウムフェライトの
ように、形状ではなく結晶磁気異方性によって抗磁力を
生じさせている磁性粉末の場合には、やはりその異方性
が磁性膜面に垂直方向に向くようにしなければならない
。

したがって、塗布型の磁気記録媒体を垂直磁気記録媒体
とするには、磁性塗膜面に対して何らかの磁場配向処理
を行う必要がある。この場合磁場配向処理としては、例
えば磁性’ＩＭＩ面の上下方向に直交するように一対の
マグネットを配置し、そのマグネットの磁界を上記磁性
塗膜に印加することにより磁性粉末を垂直方向に配向す
るような方法がとられている。

一般に、磁性塗料が塗布された媒体が配向マグネ７）の
磁場下に入るとその磁界が磁性粉末の抗磁力よりも充分
大きい場合には、各粒子は磁界方向に略瞬間的に磁化反
転を起こす。そしてその後、磁化の向きと磁界の向きと
に角度がある粒子は、回転トルクを生じ磁界方向と同一
方向に揃おうとして回転し垂直配向が完了する。なお、
その配向が完了するまでの時間は一般に数１０　ｍ５ｅ
ｃ〜数１００　ｍ５ｅｃと言われている。

ところが、配向が完了しても磁場下で実質的に乾燥させ
なければ配向戻りが生じて配向度が低下し、磁場配向を
行わなかった場合と同等以下の配向度しか得られない。

すなわち、これは磁性塗膜の表面石付近と支持基体と接
する下層付近にそれぞれ磁極が生じ、その磁極による磁
界は内部反磁界としてそれまで磁場方向に揃っていた粒
子をランダムな方向に回転させてしまうためである。

これを防止するためには、配向完了後でしかも磁場下に
ある間に磁性塗料を実質的に象、激に乾燥させる必要が
ある。ここで、重要なことは限られた長さのマグネット
間で配向を完了させ、かつ乾燥させることを確実に行わ
なければならないことである。そのためには、配向完了
時間が実際にどれ位であるかを何らかの方法により調べ
ておく必要がある。仮にそうしないと、配向が完了しな
いうちに乾燥させられてしまう危険性があるからである
。ところが、その配向完了時間は磁性粒子の形状、磁気
特性、塗料粘度等に依存するものであり、他方乾燥完了
時間も乾燥源の温度、風量、媒体の溶剤組成、塗料粘度
等に依存するものであるから、その各時間を決定するこ
とは非常に困難なものとなっている。

このように、配向完了時間及び乾燥完了時間を決定する
パラメータが多いことが垂直磁気記録媒体を作製する上
での因難な点である。しかも、現在製造工程に入れるこ
とが可能なマグネットとしては、製造装置等の制約から
数１０ｃｍ〜１ｍ程度が限界であり、一方工業的に採算
の採れる磁性塗料を塗布する塗布スピード（以下、ライ
ンスピードという。）は１００　ｍ／ｍｉｎ　〜２００
　ｍ／ｍｉｎであると言われている。これは仮に、５０
ｃｍのマグネットでラインスピード１００　ｍ　／ｌ５
ｉｎで生産する必要があるとすれば、マグネット通過時
間は３００　ｍ５ｅｃ　Ｌかなく、この短い限られた時
間内に配向及び乾燥を確実に終了させなければならない
ということを意味する６ 配向と乾燥を同時に行うものとしては、例えば特開昭５
５〜１６３６３３号明細書に開示される如き垂直配向技
術が提案されている。

ところが、上記方法はマグネットの中央に断熱材を設け
てこれらを２分し、その前半部で磁場配向を行い後半部
で磁性塗膜に温風を吹きつけることにより乾燥させるも
のであるため、その前半部で完全に配向を完了させ、し
かも後半部で乾燥が終了するように先に掲げた配向及び
乾燥に関する種々のパラメータを設定しなくてはならな
すその作業は容易ではない。

仮に、上記パラメータが全て最適条件となっても、その
製造工程で時折大きくパラメータが変動することがある
ため、その種々のパラメータの変化にすぐに対応するこ
とが難しい。

また、この方法はマグネットの中央に単に断熱材を設は
磁場配向領域と乾燥領域とに分けているため、これら領
域に温風をきっちり分けて吹き付けることが難しく、乾
燥領域を決定することが困難である。

（発明が解決しようとする課題〕 そこで本発明は、かかる実情に鑑みて提案されたもので
あって、配向及び乾燥に関する種々のパラメータを常に
最適条件に設定することができ、これにより配向度の向
上が図れる磁気記録媒体の製造方法を提供することを目
的とするものである。

〔課題を解決するための手段］ 本発明は、上記の目的を達成するために、非磁性支持体
上に磁性粉と結合剤とを主体とする磁性塗料を塗布した
後、対向配置される一対のマグネット間を走行させて垂
直方向に磁場配向するとともに、前記マグ矛ット間でか
つ前記走行方向に沿って配置される複数の吹き出し口よ
り選択的に温風を供給し乾燥することを特徴とするもの
である。

本発明に係る磁気記録媒体の製造方法は、塗布型媒体の
いずれにも適用できるものであって、テープ、シート等
の非磁性支持体上に塗布される磁性塗料中に含まれる磁
性粉末はなんら限定されるものではなく、通常の塗布型
の磁気記録媒体に使用される磁性粉末であればいずれも
使用することができる。使用可能な磁性粉末としては、
例えばｒ　　ＦｅｚＯ＝　、Ｆｅｉｇｎ　、Ｔ　　Ｆｅ
ｗ（）＋とＦｅ。

０４との中間の酸化状態の酸化鉄、ＣＯ含含有−Ｆｅ！
ｏｓ　、Ｔ　　ＦｅｚｏｓとＦｅ３０ｍとの中間の酸化
状態でかつＣＯを含有する酸化鉄、ＣｒＯ□。

ＣｒＯ２に１種又はそれ以上の金属元素１例えばＴｅ、
Ｓｂ、Ｆｅ、Ｂｉ等を含有させた酸化物、Ｆｅ、Ｃｏ、
Ｎｉ等の金属、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｏ−
Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｃｒ−Ｂ、Ｍｎ−
Ｂ１．Ｍｎ−ＡＥ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｖ等の合金、窒化鉄等
の針状磁性粉末や例えばバリウムフェライト等の六方晶
系フェライト磁性粉末等が挙げられる。なお、これらの
中でも磁化容易軸が板面に垂直であり磁場配向処理によ
って容易に垂直配向が成し得ることから六方晶系フェラ
イトがより好ましい。

一方、上記磁性塗料に垂直磁界を印加するマグネットは
、永久６ｎ石あるいは電磁石等が使用可能であり、特に
高記録密度を達成する上からも磁性粒子の高抗磁力に対
応可能な電磁石であることが好ましい。

また、マグネットと非磁性支持体との垂直度を厳密に保
つことは、磁性塗料中の磁性粉末の配向度に関係するも
のであるから非常に重要であり、できるだけ膜面に対し
て垂直であることが好ましい。なお、垂直方向といって
も実用上ある程度の方向のずれは許容され、かかる方向
のいずれもここでいう垂直方向に包含されるものと解す
べきことはいうまでもない。

〔作用〕

磁性粉末と結合剤とを主体とする磁性塗料が塗布された
磁気記録媒体は、対向配置された一対のマグネット間で
走行され、この間で上記マグネットの磁界により垂直配
向される。そして、上記マグネット間でかつ前記走行方
向に沿って配置される複数の吹き出し口より温風を供給
して上記垂直配向が完了した磁性塗膜に吹き付けて乾燥
させるので、上記磁性粉末は磁場方向に揃った状態で乾
燥され非磁性支持体上に固定される。

したがって、磁場下で配向、乾燥が行われるので配向戻
りが確実に防止され、高配向度が達成され、これにより
垂直方向の高い角形比を有する磁気記録媒体が得うれる
。

また、上記温風は複数の吹き出し口から選択的に供給す
ることが可能であるので、これらを制御することで乾燥
のタイミングが自由に選定される。

このため、配向完了時間及び乾燥完了時間を変動させる
要因となる塗料粘度やラインスピード等の種々のパラメ
ータが変化したとしても最適な配向。

乾燥条件を設定することができる。

〔実施例〕

以下、本発明を通用した磁気記録媒体の製造方法の具体
的な実施例を説明する。

先ず、本実施例の磁気記録媒体を製造するのに使用した
垂直配向装置の構成について説明する。

この装置は、第１図に示すように、対向配置された一対
のマグネッ）　（１）、　（２）間に非磁性支持体（３
）上に磁性塗料（４）が塗布されてなる記録媒体（５）
が走行可能となっており、その記録媒体（５）と一方の
マグネット（１）間には上記磁性塗料（４）を磁場下で
乾燥させるチャンバー（６）が配置された構成となって
いる。

上記マグネット（１）　、　（２）は異極同士が対向す
るように配置され、すなわち本例では記録媒体（５）の
磁性塗料（４）側に配置するマグネット（１）の磁極が
Ｎ極、これと対向するマグネット（２）の磁極がＳ極と
されている。この結果、磁性塗料（４）側に配置するマ
グネット（１）からこれに対向するマグ不ツ）（２）へ
向かう方向が磁界方向となる。なお上記磁界方向は、特
に限定されるものではなく必要に応じて適宜選択して決
定すればよい。

また、上記マグネット（１）、（２）の一端面（ｌａ）
。

（２ａ）側が媒体を走行させる際の入口に相当し、他端
面（Ｉｂ）　、　（２ｂ）側が出口に相当する。すなわ
ち、人口から出口へ向かう方向が上記記録媒体（５）の
走行方向（図中矢印ａ方向で示す。）となっている。上
記マグネッ）　（１）　、　（２）の媒体走行方向の長
さは、このマグネット（１）、（２）間の磁場下で配向
及び乾燥を完了することができる充分余裕を持った長さ
であることが必要である。

上記チャンバー（６）は、前記一対のマグネット（１）
　、　（２）間で、かつ磁性塗料（４）の上面に記録媒
体走行方向に沿って延在するように配置されている。そ
して、そのマグネット（１）　、　（２）間に配置され
るチャンバー（６）には、上記磁性塗料（４）に温風を
供給するための複数の吹き出し口（Ａ）　、　（Ｂ）　
、　（Ｃ）　。

（Ｄ）　、　（Ｅ）が設けられている。上記吹き出し口
（Ａ）。

（Ｂ）　、　（Ｃ）　、　（Ｉ］）　、　（Ｅ）は、磁
性塗料（４）に対して温風が垂直に供給されるように直
交方向に形成され、これらは独立に開閉自在となってい
る。なお、温風が媒体走行方向、すなわち出口側に吹き
出るように上記吹き出し口（Ａ）　、　（Ｂ）　、　（
Ｃ）　、　（Ｄ）　、　（Ｅ）を形成すれば、より正確
に配向処理位置と乾燥位置とに分離することができ好適
である。また、上記チャンバー（６）の形状は特に限定
されるものではないが、磁場下に配置されるものである
から磁場を乱すことのない非磁性材料等で形成すること
が好ましい。

また、上記チャンバー（６）内に温風（図中矢印す方向
で示す。）を供給し磁性塗料（４）に当該温風を吹き付
けるための温風供給装置（図示は省略する。）が出口側
のチャンバー（６）の一端側に設けられている。上記温
風供給装置としては、例えば乾燥器、いわゆるドライヤ
ー等が使用され、温風の風量及び温度はこのドライヤー
の調整により別々に制御できるようになっている。

このような構成からなる装置によれば、マグネット（＋
）　、　（２）間に記録媒体（５）を走行させると、こ
れらマグ不ント（１）、　（２）の磁場により前記記録
媒体（５）の未乾燥状態の磁性塗料（４）が垂直配向さ
れる。そして垂直配向が完了した時点で、その配向が完
了した位置に相当するチャンバー（６）の複数の吹き出
し口（Ａ）　、　（Ｂ）　、　（Ｃ）　、　（Ｄ）　、
　（Ｅ）を選択し開閉操作して磁性塗料（４）に温風を
供給する。すると、磁性塗料（４）が磁化された状態を
保った状態で乾燥される。

ここで、この装置を用いて実際に磁気記録媒体を作製し
た。

先ず、バリウムフェライト磁性粒子（平均粒径０．０６
μｍ１板状比５）１００重量部、ポリウレタン樹脂１５
重量部、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂１５重量部
、研磨剤５重量部、レシチン１重量部をボールミルに入
れメチルエチルケトン、トルエン、シクロヘキサンを溶
剤として２０時間混合分散した後、硬化剤を加えて平均
粒子１μｍのフィルターでろ過し磁性塗料を作製した。

そして、得られた磁性塗料を９μｍ厚のポリエチレンテ
レフタレートフィルム（ＰＥＴ）上に通常の手法により
塗布した。なお、この磁性塗料の抗磁力は８０００ｅで
あった。

次いで、これを以下に示す条件で磁場配向した。

災狂斑土 上記磁性塗料の塗料粘度を４０００ｃｐｓとしラインス
ピード１００　ｍ　／ｌｌｌ１ｎで走行させ、マグネッ
ト間の磁場５０００Ｇ、温風の温度７０°Ｃ８風速１０
ｍ／ｓｅｃに固定し、媒体入口側の吹き出し口（Ａ）の
みを閉じ、その他の吹き出し口（Ｂ）　、　（Ｃ）　。

（Ｄ）　、　（Ｅ）は全て開いた。

この結果、得られた磁気記録媒体の垂直配向度は８２％
であった。なお、上記垂直配向度は垂直方向の角形比を
表し、振動試料型磁力計（ＶＳＭ）にて垂直方向の磁気
特性を測定し反磁界補正した値である。

尖験開Ｉ 先の実験例Ｉと同一の記録媒体をラインスピード１５０
　ｍ／ｎ＋ｉｎ　’：Ｑ走行させ、その他の条件を実験
例１と同しにして磁場配向を行った。

この結果、磁気記録媒体の垂直配向度は６５％であった
。これは磁性粒子の配向完了位置がラインスピードの上
昇に伴って走行方向の出口側に移動したものと考えられ
る。このため、入口側の吹き出し口（Ａ）　、　（Ｂ）
　、　（Ｃ）を閉じ、出口側の吹き出し口（Ｄ）　、　
（Ｅ）を開いたところ垂直配向度が７５％まで上昇した
。

さらにここで、この状態で温風の温度８０°Ｃ１風速２
０ｍ／ｓｅｃに設定し磁場配向を行った。その結果、垂
直配向度は８０％まで上昇した。

尖慧班ユ 上記磁性塗料の塗料粘度を２５００ｃｐｓとしラインス
ピード１５０　ｍ　／ｍｉｎで走行させ、その他の条件
を実験例２と同じにして磁場配向を行った。

なお、入口側の吹き出し口（Ａ）　、　（Ｂ）　、　Ｃ
Ｃ）は閉じ、出口側の吹き出し口ＣＤ）　、　（Ｅ）は
開いた。

この結果、得られた磁気記録媒体の垂直配向度は７３％
が限界であった。これは、塗料粘度の低下により磁場中
で乾燥が完全に完了していないものと考えられるため、
入り口側の吹き出し口（Ａ）。

（Ｂ）を閉じ、その他の吹き出し口（Ｃ）　、　（Ｄ）
　、　（Ｅ）全て開いたところ垂直配向度は７９％まで
上昇した。

以上の実験結果によれば、ラインスピードが変化した場
合には、チャンバーの吹き出し口を選択的に開閉して配
向が完了したところに相当する位置の吹き出し口を開く
ことにより高い垂直配向度が得られる。また、粘性が変
化した場合にもやはり上記吹き出し口を選択的に開閉す
るとともに温風の温度、風量等の乾燥条件を変えること
により垂直配向度の向上が回れる。

また、上記のような構造のチャンバーが配されていない
装置では、これらラインスピード、塗料粘度等の変化に
よる配向完了位置の変化、乾燥完了時間等の変化に対応
することができないことは前記の実験例からも明らかで
ある。

したがって、本実施例の磁気記録媒体の製造方法によれ
ば、垂直配向が完了した状態に合わせて、Ｉ！ｉ風を選
択的に供給するこきができ、しかも配向完了時間及び乾
燥完了時間を変動させる要因となる塗料粘度やラインス
ピード等の各種のパラメータが変化したとしても最適な
配向、乾燥条件を設定することができるので、配向度の
高い優れた磁気記録媒体が実現される。

〔発明の効果〕

以上の説明からも明らかなように、本発明方法によれば
、垂直磁場配向中、配向、乾燥条件に関する各種のパラ
メータが変動した場合においても、最適な配向条件及び
乾燥条件を設定することができるので、いかなる場合に
も配向度の向上が図れ、これにより得られる磁気記録媒
体の垂直方向の角形比は大幅に向上する。すなわち、本
発明は垂直配向磁場中、乾燥に関する条件が変動した場
合においても、最適条件を設定することが最大の特徴で
あり、塗布型の垂直磁気記録媒体を安定に垂直配向する
製造技術としてその工業的価値は大である。

また、特にラインスピードに対する制約も少ないことか
ら、記録波長が極めて短波長域にまで及ぶ垂直磁気記録
方式に対応した垂直磁気記録媒体を効率よく製造するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施する際に使用される垂直配向
装置の一例・？示す模式図である。 １．２・・・マグネット ３・・・非磁性支持体 ４・・・磁性塗料 ５・・・記録媒体 ６・・・チャンバー Ａ、　Ｂ、　Ｃ，Ｄ、　　Ｅ・・・吹き出し口特許出願
人　　　　ソニー株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 非磁性支持体上に磁性粉と結合剤とを主体とする磁性塗
   料を塗布した後、対向配置される一対のマグネット間を
   走行させて垂直方向に磁場配向するとともに、前記マグ
   ネット間でかつ前記走行方向に沿って配置される複数の
   吹き出し口より選択的に温風を供給し乾燥することを特
   徴とする磁気記録媒体の製造方法。