JPH02257428A - 垂直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、垂直磁気記録媒体の製造方法に関するもので
あり、特に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、いわゆる塗布型の垂直磁気記録媒体を製造す
るに際し、磁性塗膜に対し非磁性支持体長手方向に磁界
を印加した後、上記磁性塗膜に対して回転交流磁界を印
加して垂直配向することにより、垂直配向性及び表面性
の向上を図ろ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、一般に
支持体上に形成される磁気。

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
記録方式にありでは、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しない
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２１Ｊ磁界が小さくなることから、特
に高記録密度、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
等により被着して形成された薄膜を磁気記録層とするも
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の実用特性上においても問題が多
い。

またこの一方で、γ−Ｆｅｚｏｓ等の針状磁性粉のよう
な形状磁気異方性によって保磁力を生じさせる磁性粉を
含む磁性塗料を非磁性支持体上に塗布して形成した磁、
性塗膜を記録層とするものも検討されている。

もちろんこの場合には、上記針状磁性粉を何らかの手法
により磁性塗膜面に対して垂直配向する必要がある。そ
の手法として、例えば磁性塗膜の上下方向に上記磁性粉
の保磁力よりも十分大きな直流磁界を印加させる方法、
又は磁性粉の保磁力と同じかあるいはそれより小さい交
流磁界を印加させる方法が挙げられる。

ところが、前者の場合には記録層表面の表面性が損なわ
れるという重大な欠点がある。これは、磁性粉が磁界中
で垂直方向に磁化されることによって表面磁極が生じ、
この表面磁極の存在によって磁性塗膜面の状態が不安定
となり磁性微粒子同士の磁気的凝集が起こり、この結果
磁性塗膜面に凹凸が生ずるためである。このような表面
性の劣化が生ずると、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、後者の場合は前者はど表面性の劣化は見られない
が、やはり再生出力の点で不満が残る。

あるいは、例えば特開昭５７−５８２４７号公報に開示
されるように、直流磁界によって垂直配向する前に磁性
塗膜面と平行な磁界成分を持った磁場内を通過させるこ
とで表面性の劣化を防止する垂直磁気記録媒体の製造方
法が提案されている。

この方法によれば、垂直配向性はもちろんのこと、表面
性の向上も図れるとされている。しかしながら、この方
法ではバリウムフェライト等の六方晶フェライトを磁性
粉とする媒体を対象とする場合には、ある程度表面性を
確保することができるものの、針状磁性粉を磁性粉とす
る媒体に適用しようとすると十分満足のいく表面性を得
ることができない。

〔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鑑みて提案された
ものであって、より垂直配向性及び表面性の向上が図れ
る垂直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〕

本発明の垂直磁気記録媒体の製造方法は、上記の目的を
達成するために、非磁性支持体上に針状磁性粉を含んだ
磁性！！膜を形成し、上記磁性塗膜に対し当該非磁性支
持体長手方向に磁界を印加した後、前記磁性塗膜に対し
て回転交流磁界を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
状であるとかを問わない、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形成される磁性塗膜中
に含まれる磁性粉には針状磁性粉が使用される。使用可
能な針状磁性粉としては、例えば７　　Ｆ　ｅ　＠０２
．　Ｆ　ｅ　ｓｏ４．　ｒＦｅ、Ｏ，とＦｅ１ｏ４との
ベルトライド化合物、Ｃｏ含有Ｔ−Ｆｅｇｏｓ　、Ｃｏ
を含有するγ−Ｆｅ、Ｏ，とＦｅ、Ｏ，とのベルトライ
ド化合物、ＣｒＯ２、Ｃｒ０１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−Ａｌ−Ｆｅ−Ｃｏ
−Ｖ等の合金、窒化鉄等の針状微粒子が挙げられる。

前述したような針状磁性粉壱含む磁性塗料を常法にした
が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最初に長手配
向し、続いて垂直配向を行う。

長手配向、すなわち上記磁性塗膜に対して非磁性支持体
長手方向に磁界を印加する手法としては、例えば交流磁
場を発生させるソレノイドを用いる方法が挙げられる。

あるいは、非磁性支持体の上下にそれぞれ当該非磁性支
持体の長手方向で対極をなす磁極を（すなわちくＮ極、
Ｓ極を長手方向に）配設し、且つ上下に対向する磁極同
士を同極として磁場を印加する方法等が挙げられる。要
するに、非磁性支持体長手方向に磁性塗膜面と平行な成
分を持った磁化を印加できるようなものであれば、如何
なるものであってもよい。

またこの場合、印加する磁界の強さは通常の長手配向で
印加している程度の磁界の強さであればよく、さらには
これ以下であってもよい。

一方、垂直配向、すなわち前記磁性塗膜に対して回転交
流磁界を印加する手法としては、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
ように上記磁性塗膜面を挾んで両側に配置し、これらの
マグネットを回転するようにしたもの、あるいは上記各
マグネットの同極が互いに直交するように配置するとと
もに上記各マグネットを同じ速度で回転するようにした
もの等が挙げられる。

また、ここでの印加磁界の強さは磁性粉の保磁力を基に
適宜設定すればよく、当該保磁力との割合で約３０％〜
１２０％程度に設定することが好ましい。より好ましく
は、５０％〜１００％程度とするとよい。

【作用〕

本発明の方法においては、垂直配向の前に非磁性支持体
上に形成された針状磁性粉を含んだ磁性塗膜に対して当
該非磁性支持体長手方向に磁界が印加されるので、当該
針状磁性粉は前記非磁性支持体長手方向に配向される。

そして、上記針状磁性粉が非磁性支持体長手方向に略揃
った後、上記磁性塗膜に対して回転交流磁界が印加され
るので、当該針状磁性粉の磁性塗膜の厚み方向への配向
が円滑に行われる。

また、上記回転交流磁界の印加においては、交流磁界の
強度を必要以上に大きくする必要がないので、減磁界に
よる配向の乱れや磁気凝集による表面荒れは抑えられる
。

〔実施例〕

以下、本発明を適用した垂直磁気記録媒体の製造方法の
具体的な実施例を図面を参照しながら説明する。なお、
この実施例は本発明方法をテープ状の磁気記録媒体に適
用したものである。

先ず、本実施例の垂直磁気記録媒体の製造方法を説明す
る前に本実施例で使用した配向装置について説明する。

上記配向装置は、第１図に示すように、非磁性支持体（
１）上に針状磁性粉を含んだ磁性塗１１！ｉ！（図示は
省略する。）が形成された当該磁性塗膜に対し当該非磁
性支持体り１）長手方向に磁界を印加する長手配向機構
部（２）と、前記磁性塗膜に対して回転交流磁界を印加
する垂直配向機構部（３）とから構成され、これらは前
記非磁性支持体（１）の走行方向（図中矢印Ａで示す、
）に所定間隔をもってこの順序で配設されている。

上記長手配向機構部（２）は、例えば銅線等が所定数巻
回され円筒状となされたソレノイド（４）よりなるもの
で、そのコイルの両端部に交流電源（５）が接続されて
構成されている。なお、上記ソレノイド（４）の空間部
には、前記非磁性支持体（１）が走行するようになされ
ている。

二方、垂直配向機構部（３）は、上記非磁性支持体（１
）を挾んで両側（図中、上下方向）に対向配置される一
対の略Ｕ字状のマグネット（６）　、　（７）を主要な
構成とするものである。このマグネット（６）。

（７）は、それぞれ一対の棒状の磁極（６ａ）　、　（
６ｂ）及び磁極（７ａ）　、　（７ｂ）を有し、これら
の連結部（６ｃ）　。

（７ｃ）を介して一体化することにより略Ｕ字状となさ
れている。また、各マグネット（６）　、　（７）の各
磁極（６ａ）　、　（６ｂ）　、　（７ａ）　、　（７
ｂ）にはそれぞれ交流コイル（８）　、　（９）　、　
（１０）　、　（１１）がそれぞれ巻回され、交流マグ
ネットとして動作するようになされている。

上記マグネット（６）　、　（７）の連結部（６ｃ）　
、　（７ｃ）の中央部には、上記各磁極（６ａ）　、　
（６ｂ）　、　（７ａ）　、　（７ｂ）の突き出し方向
とは反対側に回転軸（１２）　、　（１３）が設けられ
ている。上記回転軸（１２）　、　（１３）は、各マグ
ネット（６）　、　（７）の磁極（６ａ）　、　（６ｂ
）　、　（７ａ）　、　（７ｂ）の相対位置関係を変え
ることなく回転自在となるようになされている。

また、上記マグネット（６）　、　（７）は、磁極（６
ａ）と磁極（７ａ）とが、また磁極（６ｂ）と磁極（７
ｂ）とが非磁性支持体（１）を挾んで互いに対向するよ
うに配置され、さらに磁極（６ａ）と磁極（７ａ）及び
磁極（６ｂ）と磁極（７ｂ）とはそれぞれ同極となるよ
うに各交流コイル（８）　、　（９）　、　（１０）　
、　（１１）には交流電流が供給されている。すなわち
、一方のマグネット（６）の磁極（６ａ）がＮ極となる
ときは、これに対向する他方のマグネット（７）の磁極
（７ａ）もＮ極となるように、これら磁極（６ａ）　、
　（７ａ）に流れる交流電流の位相が揃えられるように
なされている。同様に、一方のマグネット（６）の磁極
（６ｂ）と他方のマグネット（７）の磁極（７ｂ）に流
れる交流電流の位相も揃えられるようになされている。

但し、一方のマグネット（６）の磁極（６ａ）がＮ極と
なるときには対極の磁極（６ｂ）はＳ極に、他方のマグ
ネット（７）の磁極（７ａ）がＳ極となるときは対極の
磁極（７ｂ）はＮ極となるように設定されており、した
がって、一方のマグネット（６）の磁極（６ａ）と磁極
（６ｂ）間に交流磁界が発生し、同様に、他方のマグネ
ット（７）の磁極（７ａ）と磁極（７ｂ）間に交流磁界
が発生する。

ここで、これら磁極（６ａ）　、　（６ｂ）　、　（７
ａ）　、　（７ｂ）間に発生する交流磁界は、第２図に
示すように、互いに圧縮され、マグネット（６）　、　
（７）の磁極（６ａ）　、　（６ｂ）（７ａ）　、　（
７ｂ）の内側の領域では、非磁性支持体（１）面に対し
て略平行な磁界となる。

このような構成からなる配向装置よれば、非磁性支持体
（１）を前記ソレノイド（４）の空間部に走行させ、こ
の間で長手配向をした後、前記マグネット（６）　、　
（７）により前述の交流磁界を印加することにより、当
該非磁性支持体（１）に形成された磁性塗膜は塗膜面に
対して垂直方向に配向される。

次に、以下の条件で垂直磁気記録媒体を作製し、得られ
た垂直磁気記録媒体の垂直方向の角形比Ｒｓをそれぞれ
測定した。

尖狂斑上 保磁力４１６　　（Ｏｅ）の針状磁性粉を含んだ磁性料
を非磁性支持体（１）たる長尺状のポリエチレンテレフ
タレートフィルム上に塗布し、磁性塗膜が乾燥しないう
ちに前述の配向装置を用いて、垂直配向機構部（３）で
印加する交流磁界の強さを変えて垂直磁気記録媒体を製
造した。

此ＭｊｌＬＬ 前述の配向装置のうち長手配向機構部（２）を取り外し
、垂直配向機構部（３）のみで同様に印加する交流磁界
の強さを変えて垂直磁気記録媒体を製造した。なお、そ
の他は実験例１と同一の条件とした。

此ｌｕ１て 比較例２では、非磁性支持体（１）の上面にＮ極が配置
された永久磁石と、下面にＳ極が配置された永久磁石と
からなる直流配向マグネット間に非磁性支持体（１）を
走行させ、上記直流配向マグネットの磁界の強さを変え
て垂直磁気記録媒体を製造した。なお、上記非磁性支持
体（１）及びその上に形成される磁性塗膜は実験例１と
同じ条件で作製したものを使用した。

此ｆｌ影 比較例３では、実験例１で使用した配向装置のうち長手
配向機構部（２）を使用して先に長手配向を行い、その
後磁性塗膜が乾燥しないうちに比較例２で使用した直流
配向マグネットにより磁界の強さを変えて垂直磁気記録
媒体を製造した。なお、上記非磁性支持体（１）及びそ
の上に形成される磁性塗膜は実験例１と同じ条件で作製
したものを使用した。

先ず、先の実験例１と比較例１で製造された各垂直磁気
記録媒体の垂直方向の角形比Ｒｓを比較した。その結果
、第３図に示すような値を得ることができた。なお、第
３図中線ａは実験例１．線すは比較例１をそれぞれ示す
。

この第３図かられかるように、回転交流磁界のみを印加
（比較例１）した場合には、角形比Ｒｓの最大値が約６
５％であるが、回転交流磁界を印加する前段階で非磁性
支持体長手方向に磁界を印加した（実験例１）場合には
、比較例１に対して約１５％程度角形比Ｒｓが向上する
ことがわかった。

次に、比較例２と比較例３で製造された各垂直磁気記録
媒体の垂直方向の角形比Ｒｓを比較した。

その結果、第４図に示すような値を得ることができた。

なお、第４図中線Ｃは比較例２．線ｄは比較例３をそれ
ぞれ示す。

この第４図かられかるように、直流磁界を印加して垂直
配向した（比較例２）場合には、角形比Ｒｓの最大値が
約７２％程度であるが、直流磁界を印加する前段階で非
磁性支持体長手方向に磁界を印加した（比較例３）場合
には、比較例２に対して約１０％程度垂直方向の角形比
Ｒｓが向上することがわかった。

上記第３図及び第４図から、垂直配向する前に非磁性支
持体長手方向に磁界を印加すれば、媒体の垂直方向での
角形比Ｒｓが向上することがわかった。そこで、今度は
垂直方向の角形比Ｒｓが向上した上記実験例１と比較例
３とをその表面性についてそれぞれ測定してみた。なお
、表面粗度は中心線平均粗さＲａとした。

この結果、磁性層の表面粗さＲａは実験例１ではＲａ＝
０．０１６であったが、比較例３ではＲａ−０，１８２
であつた。したがって、表面性においては、非磁性支持
体長手方向に磁界を印加した後、回転交流磁界を印加し
て垂直配向を行う（実験例１）ことが非常に有効である
ことがわかった。

以上の結果より、垂直磁気記録媒体に要求される垂直方
向の角形比と表面性のトータルな特性として評価した場
合、非磁性支持体長手方向に磁界を印加した後、回転交
流磁界を印加して垂直配向するのが極めて有効である。

〔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
、針状磁性粉を含んだ磁性塗膜に対し非磁性支持体長手
方向に磁界を印加した後、回転交流磁界を印加して垂直
配向を施しているので、得られる垂直磁気記録媒体の垂
直方向の角形比を大幅に向上することができ、しかも表
面性も大幅に向上できる。

したがって、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特性を有する垂直磁気
記録媒体を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するに際して使用される配向装置
の一例を示す概略的な斜視図である。 第２＠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図は長手配向と６回転交２Ｉ！Ｌ磁界による垂直配
向を組合わせた実験例における角形比Ｒｓの交流磁界依
存性を回転交流磁界のみを印加した場合と比較して示す
特性図である。 第４図は長手配向と直流磁界による垂直配向を組合わせ
た比較例における角形比Ｒｓの直流磁界依存性を直流磁
界のみを印加した場合と比較して示す特性図である。 １・・・非磁性支持体 ２・・・長手配向機構部 ３・・・垂直配向機構部 ４・・・ソレノイド ６．７・・・マグネット 特許出願人　　　ソニー株式会社 代理人　弁理士　小　池　　　晃（他２名）Ｒｓ （・／、） Ｒｓ （０ム）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 非磁性支持体上に針状磁性粉を含んだ磁性塗膜を形成し
   、上記磁性塗膜に対し当該非磁性支持体長手方向に磁界
   を印加した後、前記磁性塗膜に対して回転交流磁界を印
   加して垂直配向することを特徴とする垂直磁気記録媒体
   の製造方法。