JPH02218018A - 垂直配向装置 - 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、塗布型の磁気記録媒体を製造する場合に使用
される垂直配向装置に関するものである。

〔発明の概要〕

本発明の垂直配向装置は、磁気記録媒体に対向して配置
される複数のマグネットにより上記磁気記録媒体の磁性
面に当該磁性面内で互いに略直交する交流磁界を交互に
印加させることにより、装置の簡略化を図り、しかも磁
気記録媒体の表面性や配向性を大幅に改善することが可
能な垂直配向装置を提供しようとするものである。

（従来の技術〕 従来より、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、−ａに
支持体上に形成される何１気記録層に対して面内長手方
向の磁化を行ってその記録を行っている。しかし、この
面内長手方向の磁化を用いる記録方式にあっては、高記
録密度化を図ろうとすると記録媒体内の減磁界が増加す
るため記録密度に限界を生ずる。したがって、この方式
では短波長記録には適さないという欠点を有している。

そこでさらに従来、磁気記録媒体の磁気記録層の厚さ方
向の磁化により記録を行う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
密度になるに従い減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面内長手方向磁化
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、磁気記録層に対し垂直方向
に磁気異方性を有することが挙げられる。したがって、
通常は垂直な方向に磁化容易軸を出させるために、ｃｏ
−Ｃｒ合金等の強ルｎ性金属をスパッタリング法や厚着
法等により？Ｉｊ着して形成された薄膜を！ｎ磁気記録
層するものが検討されている。

しかしながら、スパッタリング法等によって垂直磁気記
録媒体を製造するにはその製造工程に制約があり、製造
原価が高くなってしまうことや、耐久性、走行性等、垂
直磁気記録媒体として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配向させるには、例えばｙ　　Ｆ
ｅｔｕｓ等の針状磁性粒子のような形状磁気異方性によ
って保磁力を生しさせている磁性粒子の場合、その長軸
を磁性塗膜面に対して垂直方向に配向さセるよう番こし
なければならないし、また、バリウムフェライト等のよ
うに形状ではなく結晶磁気異方性によって保磁力を生じ
させている磁性粒子の場合には、その磁化容易軸が磁性
塗膜面に垂直に向くようにしなければならない。

そのためには、磁性塗膜が完全に硬化しないうちに当該
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。その手法として、例えば磁性塗膜の上下方向に磁
性粒子の保磁力よりも十分大きな直流磁界を印加させる
方法やるｎ性粒子の保磁力と同しか、あるいは小さい交
流磁界を印加させる方法が挙げられる。

ところが、前者の場合は記録層表面の表面性がｔＮなわ
れるという重大な欠点があり、このためスペーシングロ
ス等の原因となり再生出力に大きく影響する。特に短波
長域で用いる垂直磁気記録媒体にとっては大きな問題と
なる。一方、後者の場合、ディスク状の媒体のものにあ
っては交１界中で当該ディスクを回転させることにより
垂直配向可能であるが、この方法ではテープ状の磁気記
録媒体の製作が難しいという問題がある。またこの他、
磁性塗膜に対して直交方向に回転軸を有するマグネット
を同極同士が対向するように６Ｒ磁性塗膜を挾んで両側
に配置させ、これらのマグネットを回転させることによ
り垂直配向さ（る方法もある。しかし、この方法ではマ
グネットの回転による配向むらであるとか、マグネット
を回転させるための装置の制約（例えば、装置を大きく
できない、）等により、特に幅広のテープの配向には通
していない等の欠点を有する。

〔発明が解決しようとする課題〕

そこで本発明は、かかる従来の実情にルみて提案された
ものであって、装置構成が簡略化でき、しかも印加磁界
の制御が容易であるとともに、磁気記録媒体の表面性及
び配向性を大幅に改善し且つ幅広のテープ状の磁気記録
媒体の効率的な製造をｉｉＪ能とする垂直配向装置を提
供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の垂直配向装置は、上記の目的を達成するために
提案されたものであり、磁気記録媒体に対向する複数の
マグネットを有してなり、これらマグネットにより磁気
記録媒体の磁性面に当該（ｎ性面内で互いに略直交する
交流磁界を交互に印加して垂直配向することを特徴とす
るものである。

本発明の方法においては、塗布型の磁気記録媒体であれ
ばいずれにも適用可能であって、テープ状、シート状、
ディスク状であるとを問わない。

また、テープ状、シート状、ディスク状等の非磁性支持
体上に塗布される磁性塗膜中に含まれる磁性粒子は何ら
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ｆＲｎ性粒子あれば何れも使用することが
できる。使用１な磁性粒子としては、例えばｙ−Ｆｅ、
Ｏ，＋Ｆｅ１Ｏｔ＋ｒ−Ｆｅ、Ｏ，とＦｅ、０４とのへ
ルトライド化合物、Ｃｏ含有１−Ｆｅ、ｏ３、Ｃｏ含有
Ｆｅ、Ｏ，、Ｃｏを含有するｙ−Ｆ＋、０＝とＦｅ５Ｏ
４とのベルトライド化合物、Ｃｒｙ、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、ＭｎＢ１　　
Ｍｎ−Ａｌ１．Ｆｅ−Ｃｏ−Ｖ等の合金、窒化鉄等の針
状微粒子が挙げられる。また、バリウムフェライト等の
六方晶系バリウムフェライトの如き六角板状ｉＰｌ性粒
子粒子げられる。

前述したような磁性粒子を含有する磁性塗料を帛法に従
って非磁性支持体上に塗布した後、その磁性塗膜が未だ
乾燥しておらず流動し得る状態のときに垂直配向を行う
。

ここでの垂直配向は、磁性面に対して当該磁性面内で互
いに略直交する交流磁界を交互に印加して行われる。こ
こにいう略直交方向は、約１０″〜３０’程度の誤差を
許容するものである。したがってマグネットは、当該磁
性面内で互いに略直交する交流磁界が交互に印加できる
ような構成のものであれば如何なるものであってもよい
。この場合の印加磁界の強度は、使用する磁性粒子の磁
化反転磁界の５０〜１２０％程度が好ましい。

〔作用］ 本発明の垂直配向装置においては、マグネットそのもの
を機械的に回転させるものとは異なり、磁気記録媒体に
対向して配置される複数のマグネットにより上記磁気記
録媒体の磁性面に当該磁性面内で互いに略直交する交流
磁界を交互に印加させるものであるので、装置構成が極
め゛Ｃ単純で、しかも印加磁界の大きさや方向等の制御
も容易に行える。

また、上記垂直配向装置を用いて１．５１気記録媒体の
垂直配向処理を行えば、磁性粒子の磁化容易軸が当該磁
性面に対して垂直方向に配向される。

〔実施例〕

以下、本発明を適用した具体的な実施例を図面を参照し
ながら説明する。

本実施例の垂直配向装置は、第１図に示すように、長尺
状の磁気記録媒体（１）を挾んで両側、すなわち磁性面
（ｌａ）側と媒体裏面側（ｌｂ）にそれぞれ対向配置さ
れる二対のＵ字状マグネット（２）　、　（３）（４）
、（５）を主要な構成要素とするものである。

上記マグネット（２）　、　（３）　、　（４）　、　
（５）は、それぞれ一対の棒状の磁極（２ａ＞　、　（
２ｂ）　、　（３ａ）　、　（３ｂ）　、　（４ａ）　
、　（４ｂ）　。

（５ａ）　、　（５ｂ）を有し、これらを連結部（２ｃ
）　、　（３ｅ）　、　（４ｃ）　、　（５ｃ）を介し
て一体化することにより略Ｕ字状となされ”ζいる。ま
た、各マグネノ）　（２）　、　（３）　、　（４）　
。

（５）の磁極（２ａ）　、　（２ｂ）　、　（３ａ）　
、　（３ｂ）　、　（４ａ）　、　（４ｂ）　、　（５
ａ）（５ｂ）には、それぞれ交流コイル＜６）　、　（
７）　、　（８）　、　（９）　。

（１０）、　（１１）　、　（１２）　、　（１３）が
巻回され、交流マグネットとして動作するようになされ
ている。

これらマグネット（２）　、　（３）　、　（４）　、
　（５）は、前記磁気記録媒体（１）の両側、磁性面（
Ｉａ）側と媒体裏面（ｌｂ）側でそれぞれマグネット（
２）　、　（４）同士及びマグネット（３）　、　（５
）同士が略直交した形で配置されている。また、上記マ
グネット（２）　、　（３）　、　（４）　、　（５）
は、磁極（２ａ）と磁極（３ａ）、磁極（２ｂ）と磁Ｎ
　（３ｂ）、磁極（４ａ）と磁極（５ａ）、磁極（、ｉ
ｂ）と磁極（５ｂ）が磁気記録媒体（１，）を挾んで互
いにその先端面が対向するようになされている。さらに
、このように対向配置された各磁極（２ａ）と磁極（３
ａ）、磁極（２ｂ）と磁ＩＩ　（３ｂ）、ＧｆｉＩ！１
（４ａ）と（ｎ極（５ａ）、磁極（４ｈ）と磁極（５ｂ
）はそれぞれ同極となるように、前記各交流コイル（６
）　、　（７）、　（８）、　（９）　、　（１０）、
　（１１）、　（１，２）、　（１，３）に交流Ｔ１．
’ａが供給されるようになされている。すなわち、磁性
面（ｌａ）側のマグネット（２）の磁極（２ａ）がＮ極
となるときには、これに対向する媒体裏面側ｃｉｂ＞の
マグネット（３）の磁極（３ａ）もＮ極となるようにこ
れらｉｆｆ　ｌＪ＊　（２ａ）　、　（３ａ）に流れる
交流電流の位相が揃えられる。同様に、磁性面（１ａ）
及び媒体裏面側（ｌｂ）側のマグネット（２）　、　（
３）　、　（４）　、　（５）の磁極（２ｂ）（３ｂ）
、磁極（４ａ）、（５ａ）　、Ｎ極（４ｂ）　、　（５
ｂ）に流れる交流Ｔｓ、流の位相も揃えられるようにな
されている。

但し、磁性面（ｌａ）側のマグネット（２＞の磁極（２
ａ）がＮ極となるときには磁極（２ｂ）はＳ極に、磁極
（２ａ）がＳ極となるときには磁極（２ｂ）はＮｉとな
るように設定されている。したがって、上記マグネシト
（２）の１ｆｉｉ（２ａ）とｉｆｆ極（２ｈ）間に交流
磁界力発生する。もちろん、他のマグネット（３）　、
　（４）　、　（５）においても同様になされており、
マグネット（３）の磁極（３ａ）と磁極（３ｂ）、マグ
ネット（４）の磁極（４ａ）と磁極（４ｈ）、マグネッ
ト（５）のｔｆｆ８ｉ（５ａ）と磁極（５ｂ）間にそれ
ぞれ交流磁界が発生する。

ここで、これら各磁極（２ａ）、（２ｂ）　、ＦＩＪ極
（３ａ）。

（３ｂ）、磁極（４ａ）、（４ｂ）　、ＩＩ（５ａ）、
（５ｂ）間に発生する交流磁界は、第２図に示すように
なる。なお第２図では、磁気記録媒体（１）を挾んで対
向配置されたマグネット（２）とマグネット（３）を例
えに挙げ、これらマグネシト（２）　、　（３）間で発
生する交流銀ｎ界について説明するが、マグネシト（４
）　、　（５）間でも同様である。

すなわち、上記マグネン）　（２）　、　（３）の磁極
（２ａ）　。

（２ｂ）間及び磁極（３ａ）　、　（３ｂ）間で発生す
る交流磁界は互いに圧縮され、各マグネット（２）、（
３）の磁極（２ａ）　、　（２ｂ）及び磁極（３ａ）　
、　（３ｂ）の内側の領域では、磁気記録媒体（１）の
磁性面（ｌａ）及び媒体裏面ｃｉｂ＞に対して略平行な
交流磁界となる。もちろん、他のマグネット（４）　、
　（５）の磁極（４ａ）　、　（４ｂ）間及び磁極（５
ａ）　、　（５ｂ）間で発生する交流磁界も同様に互い
に圧縮され、各マグネッ）　（４）　、　（５）の磁極
（４ａ）。

（４ｂ）及び磁極（５ａ）　、　（５ｂ）の内側の領域
でも同様に磁性面（Ｉｇ）及び媒体裏面（１ｂ）に対し
て略水平な磁界となる。

この垂直配向装置を用いて磁気記録媒体（１）を垂直配
向するには、以下のようにして行われる。

先ず、非磁性支持体上に磁性塗料が塗布されて磁性塗膜
が形成された磁気記録媒体（１）を前記二対のマグネッ
ト（２）　、　（３）及びマグネット（４）　、　（５
）間に走行させる。なお、このときの磁性塗膜は、未だ
乾燥しておらず流動し得る状態であることは言うまでも
ない。

次に、上記マグネット（２）、　（３）及びマグネット
（４）　、　（５）に交流磁界を発生させる。交流磁界
を発生させるには、例えばマグネット（２）及びマグネ
ット（３）の磁極（２ａ）　、　（２ｂ）間及びＭ１極
（３ａ）　、　（３ｂ）間に同時に第３図（ａ）で示す
１サイクルごとの交流電流を供給し交流磁界を発生させ
る。すると、上記磁極（２ａ）　、　（２ｂ）間及び磁
Ｉ！ｊｌ（３ａ）　、　（３ｂ）間には、第４図で示す
ように、電流の向きに応じて磁性面（１ａ）及び媒体裏
面（１ｂ）と略水平なａ→ｂあるいはｂ−ｅ；１方向の
交流磁界が発生する。このとき、他方のマグネ７　ト（
、ｉ）　、　（５）には交流磁界を発生させない０次に
、他方のマグネ７）（４）及びマグネット（５）の磁極
（４ａ）　、　（４ｂ）間及びｉｆｆ　捲（５ａ）　、
　（５ｂ）間にやはり同時に第３図（ｂ）で示すｌサイ
クルごとの交流電流を供給し交流磁界を発生させる。す
ると、上記磁極（４ａ）　、　（４ｂ）間及びＮ　Ｉｉ
　（５ａ）　、　（５ｂ）間には、やはり第４図で示す
ように、磁性面（ｌａ）及び媒体裏面（ｌｂ）と略水平
なＣ１４あるいはｄ→Ｃ方向の交？ＸＭ１界が発生する
。もちろん、このとき先のマグネット（２）　、　（３
）には交流磁界を発生させていない、これらマグネット
（２）　、　（３）及びマグネッ）　（４）　、　（５
）で発生する交流磁界は、磁性面（１ａ）内及び媒体裏
面（１ｂ）内で互いに略直交した形となる。同様にして
、これらを順次繰り返してマグネット（２）　、　（３
）及びマグネット（４）　、　（５）により交流磁界を
互いに略直交するように印加させる。なお、ここで注意
すべきことは、前記マグネット（２）、（３）及びマグ
ネッ）　（４）　、　（５）より発生する交流磁界が重
ならないようにすることである。このように、。

ｌサイクルごとの交流電流を交互に供給してやれば、ａ
−＋　ｌ）あるいはｂ→ａ方向の交流磁界、Ｃ１４ある
いはｄ→Ｃ方向の交流磁界が交互に印加されることにな
る。

また、ここで供給する交流電流は１サイクルごとに限ら
れるのではなく、例えば１／２サイクルごとあるいは１
／４サイクルごと、逆に２サイクル、３サイ久ルごとと
することも可能である。但し、あまり反転時間が長くな
ると良好な配向は難しいので数サイクル程度とすること
が好ましい。

この結果、非磁性支持体上に形成された！ｎ性塗膜は塗
膜面に対して垂直方向に配向される。このようにして得
られた磁気記録媒体は、配向性及び表面性とも改善され
、垂直磁気記録媒体として実用特性上極めて優れたもの
となる。

以上のように構成された垂直配向装置においては、交流
マグネットそのものを回転させる必要がなく、磁気記録
媒体に対向して配置されたマグネットにより磁性面に当
該磁性面内で互いに略直交する交流磁界を交互に印加す
ることのみで垂直配向できるので、装置構成が極めて簡
単にできる。

また、印加する磁界の大きさ、方向を容易に制御するこ
とも可能である。さらにまた、装置に対する制約も少な
いことから幅広のテープ状の磁気記録媒体であっても十
分効率的に垂直配向でき、且つ機械的回転むら等の心配
もいらないので配向性や表面性も改善される。

（発明の効果） 以上の説明からも明らかなように、本発明の垂直配向装
置によれば、交流マグネットそのものを回転させること
をせずとも磁気記録媒体に対向して配置されたマグネッ
トにより磁性面に当Ｉｆｆ　ｆｆｆ性面内で互いに略直
交する交流磁界を交互に印加することのみで垂直配向で
きるので、装置構成が極めて簡単にでき、しかも印加す
る磁界の大きさ、方向を容易に制御することができる。

また、本発明の垂直配向装置によれば、装置に対する制
約も少ないことから幅広のテープ状の磁気記録媒体であ
っても十分効率的に垂直配向でき、しかも機械的回転む
ら等の心配もいらないので配向性や表面性も改善される
。したがって、本発明の垂直配向装置を垂直磁気記録媒
体の製造工程で使用すれば、その工業的価値は大である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した垂直配向装置の一例を示す概
略斜視図である。 第２図はマグネットに発生する交流磁界の様子を示す模
式図である。 第３図（ａ）及び第３図（ｂ）はマグネットへの交流電
流の印加方法の一例を示すタイミングチャートである。 第４図はマグネットに発生する交流磁界の方向を磁気記
録媒体の磁性面側から見た模式図である。 １・・・磁気記録媒体 ２．３．４．５・・・マグネット ２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂ　　
・・・＋ｔｌ極特許出願人　　　ソニー株式会社 代理人　弁理士　小　池　　　晃 同　　印材榮 同　　佐原　勝 菓１図 第２図 第３図（○） 第３図（ｂ） 第４図 Ｄ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 磁気記録媒体に対向する複数のマグネットを有してなり
   、これらマグネットにより磁気記録媒体の磁性面に当該
   磁性面内で互いに略直交する交流磁界を交互に印加して
   垂直配向することを特徴とする垂直配向装置。