JPS6173206A - 磁気記録再生方式 - 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］ この発明は、デジタル化された情報信号を円盤型磁気記
録媒体に記録再生する磁気記録再生方式に関し、さらに
詳しくは、高密度記録に通した前記の磁気記録再生方式
に関する。

〔従来の技術〕

一般に、磁性層中の針状磁性粉末を水平面内に配向させ
た磁気記録媒体は、記録密度が高くなるに従い、磁化パ
ターン間の磁気的な相互作用により互いに磁化を弱くす
る作用が働くため、再生出力が低下し、良好な高密度記
録再生が行えない。

このため、磁化容易軸方向を磁性層に対して垂直にした
磁気記録媒体を用いる垂直磁気記録方式や、磁性層の厚
みを極端に薄くして反磁界を少なくした強磁性金属薄膜
型磁気記録媒体、あるいは等方的な磁化容易軸方向を持
つ磁気記録媒体を用いて、高密度記録再生を行う方式が
試みられている。（特公昭５８−１５８４６号） 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところが、磁性層中に含まれる針状の磁性粉末を磁性層
に対して垂直方向に配向するなどして磁化容易軸方向を
磁性層に対して垂直にした磁気記録媒体は、磁性層の表
面平滑性が良好にならず、スペーシングを充分に小さく
できないため、充分に良好な高密度記録記録再生が行え
ず、また強磁性金属薄膜型磁気記録媒体では強磁性金属
薄膜層が腐食されやすく、さらに等方的な磁化容易軸方
向を持つ磁気記録媒体では磁性粉末の磁気特性の経時変
化が大きいため、充分な信頼性、生産性が得られず、い
ずれも、未だ、高密度記録再生方式として実用化されて
いない。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明はかかる現状に鑑み、種々検討を行った結果な
されたもので、基体上に針状の磁性粉末を含む磁性塗料
を塗布し、乾燥して磁性層を設けた保磁力が１０００〜
２０００エルステッド、残留磁束密度が５００〜２００
０ガウス、水平方向の角型が０．５以上、垂直方向の角
型が０．５以下、磁性層の表面粗度が中心線平均粗度で
０．０５μｍ以下、磁性層の厚みが０．５μｍ以上の円
盤型磁気記録媒体に、記録ヘッドのギャップ長が０．１
〜１．０μｍ、再生ヘッドのギャップ長が０．０５〜０
．５　μｍの範囲内にあって、かつこれらの各ヘッドの
ギヤ７ブ長の組合せが第２図に示す曲線の下部領域に属
する記録ヘッドと再生ヘッドを用いて、デジタル信号に
より記録再生することによって、従来不可能であるとさ
れていた高密度記録を可能にしたものである。

この発明の磁気記録再生方式において使用する円盤型磁
気記録媒体は、磁性層中に針状の磁性粉末を含み、この
針状の磁性粉末を磁性層の水平面内に配向して、保磁力
を１０００〜２０００エルステッド、残留磁束密度を５
００〜２０００ガウス、水平方向の角型を０．５以上、
垂直方向の角型を０．５以下、磁性層の表面粗度を中心
線平均粗度で０．０５μｍ以下、磁性層の厚みを０．５
μｍ以上にするのが好ましく、このように、保磁力を１
０００〜２０００エルステッドの高保磁力にすると、自
己減磁を充分に少なくすることができ、また残留磁束密
度は記録密度にはそれほど影響を与えないため、５００
〜２０００ガウスと広い範囲で選択できる。また磁性層
の厚みを０．５μｍより厚（すると、基体上に塗布した
磁性塗料の流動性が良好となって、磁性層の表面平滑性
を充分に良好にすることができ、さらに磁性層中に、お
ける針状磁性粉末を充分に面内配向させて、水平方向の
角型を０．５以上、垂直方向の角型を０．５以下にする
と、磁性層の表面平滑性が極めて良好になり、磁性層表
面の中心線平均粗度を０．０５μｍ以下ににすることも
容易で、スペーシングを少なくし、前記へ７ドと組み合
わせてデジタル信号により記録再生を行うと、良好な高
密度記録再生が行える。これに対して、保磁力を１００
０エルステッドより低くしたのでは自己減磁を充分に少
な（することができず、また残留磁束密度を５００ガウ
スより小さくしたのでは出力を大きくすることができな
いため実用上充分なＳ／Ｎが得られない。また磁性層の
厚みを０．５μｍより薄くすると、基体上に受石した磁
性塗料の流動性が悪くなるため、磁性層の表面を充分に
平滑にすることができず、さらに磁性層中における針状
磁性粉末を充分に面内配向させず、水平方向の角型を０
．５以下、垂直方向の角型を０．５以上にしたのでは、
磁性層の表面平讃性が充分に良好にならず、磁性層表面
の中心線平均粗度を０．０５μｍ以下にすることが困難
で、スペーシングを少なくして記録再生が行えず、良好
な高密度記録再生が行えない。

このような円盤型磁気記録媒体は、針状で（呆磁力が１
０００〜２０００エルステッド、飽和磁化量が７０〜１
４０　ｅｍｕ／　ｇの磁性粉末を使用し、これを結合剤
樹脂、有機溶剤およびその他の必要成分とともに混合分
散して磁性塗料を関製し、これを基体上に乾燥厚が０４
５μｍ以上となるように塗布し、機械的な配向、さらに
は磁場配向等によって、水平方向の角型が０．５以上、
垂直方向の角型が０．５以下となるように、磁性層の面
内に配向させ、次いで、乾燥後、鏡面化処理を行い磁性
層の表面粗度を中心線平均粗度で０．０５μｍ以下にす
ることによってつくられる。

ここで使用される針状で保磁力が１０００〜２０００エ
ルステッド、飽和磁化量が７０〜１４０ｅｍｕ／Ｈの磁
性粉末としては、ＣＯ含有ｒ−Ｆｅ２′０３粉末、ＣＯ
含有Ｆｅ３Ｏ４粉末、Ｃｏ含有γ−Ｆｅ２０３とＣｏ含
有Ｆｅ３０４の中間酸化鉄粉末、鉄、コバルト、ニッケ
ル等の、金属粉末もしくはこれらの合金粉末、および鉄
にＡ１、Ｃ「、Ｍｎ、Ｓｉ、’Ｚｎなどを含有させた鉄
を主体とする合金粉末等が好適なものとして使用され、
粒子径が０，０５〜０．５　μｍで軸比が３〜１０の針
状性の良好なものが好ましく使用される。

また、結合剤樹脂としては、塩化ビニル−酢酸ビニル系
共重合体、ポリビニルブチラール樹脂、ポリウレタン系
樹脂、繊維素系樹脂、ポリエステル系（封脂、イソンア
ネート化合物など従来から汎用されている結合剤樹脂が
広く使用され、有機溶剤としては、メチルエチルケトン
、メチルイソブチルケトン、ンクロヘキサノン、トルエ
ン、酢酸エチル、テトラヒドロフラン、ジメチルホルム
アミドなど一般に使用されているものが、単独であるい
は二種以上混合して使用される。なお、磁性塗料中に２
よ、通常使用されている各種添加剤、たとえば、分散剤
、（ｉ７Ｆ磨剤、潤滑剤、帯電防止剤などを任意に添加
使用してもよい。

このような円盤型磁気記録媒体に対して、デジタル信号
により記録再生を行うこの発明の磁気記録再生装置は、
第１図に示すように、コア１にコイル２を巻いた記録ヘ
ッド３、および同様にコア１にコイル２を巻いた再生ヘ
ッド４を、それぞれ記録部５および再生部６に接続して
構成され、矢印Ａ方向に走行する磁気記録媒体７に対し
て、その走行方向に沿って、記録ヘッド３と再生へノド
４を順次に摺接させ、記録ヘッド３で磁気記録を行い、
再生へノド４で再生が行われる。このように、記録ヘッ
ド３と再生ヘッド４とを用いて記録再生を行う場合、記
録ヘッド３は、ギャップ長８が大きいほど記録効率がよ
くなるが、それに従い磁化の遷移領域は徐々に広がる傾
向にあるためにある限度内で大きくする必要があり、ま
たコイル２０巻数が少ないほどヘッドのインダクタンス
による波形のくずれを良好に抑制することができるため
、記録ヘッド３の巻数は少ない方がよい。また再生へノ
ド４はギャップ長９が狭いほど周波数特性がよくて、コ
イル２の巻数が多いほど再生効率を良好にすることがで
きる。従って、これら記録ヘッド３と再生ヘッド４とは
、ギヤ、プ長およびコイルの巻数が互いに正反対の関係
にある。また両者ともギャップ長が大きすぎると良好な
高密度記録再生が行えない。このため、第１図に示すこ
の発明の磁気記録再生装置は、高密度記録に通した記録
へノド３のギャップ長８と再生ヘッド４のギャップ長９
の大きさおよび両ギャップ長８゜９の組合せを調べて、
記録ヘッド３のギャップ長８を０．１〜１．０　μｍの
範囲内、再生ヘッド４のギャップ長９を０．０５〜０．
５μｍの範囲内とし、かつこれら記録へノド３のギャッ
プ長８と再生ヘッド４のギャップ長９の組合せが、第２
図に示す曲線の下部領域に属するようにしてあり、この
ような所定の範囲のギャップ長を有する記録ヘッド３と
再生ヘッド４でデジタル信号により磁気記録再生が行わ
れる。

すなわち、第２図は、記録ヘッド３のギャップ長８と再
生ヘッド４のギヤ、プ長９を種々に変化させて組合せ、
前記の円盤型磁気記録媒体のデジタル信号による記録再
生を行って、孤立波出力のピーク値を基準にしたとき出
力がこのピーク値の５０％になる記録密度Ｄ５０を測定
し、このＤ５０が５０ＫＢＰＩ以上になるときの条件を
グラフで示したもので、記録ヘッド３のギャップ長８と
再生へノド４のギャップ長９の組合せが、この第２図の
曲線のト部領域にあるとき［）ｓｏが５０ＫＢＰＩ以上
になり、良好な高密度記録再生が行われる。

また、記録ヘッド３のギャップ長８と再生へノド４のギ
ャップ長９の大きさは、記録へ、ド３のギャップ長８を
０．１〜１．０μｍの範囲内、再生ヘッド４のギャップ
長９を０．０５〜０．５　μｍの範囲内としたとき、Ｄ
５ｏが５０ＫＢＰＩ以上になり、良好な高密度記録再生
が行われる。

しかして、記録ヘッド３のギャップ長８は０．１〜１．
０μｍの範囲内、再生ヘッド４のギャップ長９は０．０
５〜０．５μｍの範囲内にあって、かつこれら記録へ・
７ド３のギャップ長８と再生ヘッド４のギャップ長９の
組合せが、第２図に示す曲線の下部領域に属する範囲内
、すなわち第２図の曲線と直線とで囲まれた範囲内であ
ることが好ましく、記録ヘッド３のギヤ、プ長８が１．
０μｍより大きかったり、再生ヘッド４のギャップ長９
が０．５μｍより大きくては良好な高密度記録再生が行
えない。また、記録ヘッド３のギャップ長８が０．１〜
１．０μｍの範囲内にあり、再生ヘッド４のギャップ長
９が０，０５〜０，５μｍの範囲内にあっても、記録へ
ノド３のギャップ長８と再生へノド４のギャップ長９の
組合せが第２図に示す曲線の下部領域に属さない場合は
、良好な高密度記録再生が行えない。

また、これらの記録ヘッド３および再生ヘッド４の円盤
型磁気記録媒体と接する側の表面粗度は、良好なスペー
シングで記録再生が行えるように、中心線平均粗度で、
０．６５μｍ以下にするのが好ましく、これより大きく
なると、スペーシングロスが大きくなりすぎて良好な高
密度記録再生が行えない。

〔作用〕

このように、磁気記録再生装置において記録ヘッド３と
再生ヘッド４を別々に設けるとともに、記録へノド３の
ギャップ長８および再生ヘッド４のギャップ長９を、そ
れぞれ０．１〜１．０μｍの範囲内、および０．０５〜
０．５μｍの範囲内とし、かつこれらのギャップ＆８．
９の組合せを第２図に示す曲線の下部領域に属するよう
に定量的に限定し、前記の磁性層中に針状の磁性粉末を
含む保磁力が１０００〜２０００エルステッド、残留磁
束密度が５００〜２０００ガウス、水平方向の角型が０
．５以上、垂直方向の角型が０．５以下、磁性層の表面
粗度が中心線平均粗度で０．０５μｍ以下、磁性層の厚
みが０．５μｍ以上の円盤型磁気記録媒体に、デジタル
信号により記録再生を行うと、孤立波出力のピーク値を
基準にしたとき、出力がこのピーク値の５０％になる記
録密度［）ＳＯが５０ＫＢＰＩ以上の高密度記録再生が
良好に行える。

〔実施例〕

次ぎに、この発明の実施例について説明する。

実施例１ 粒子径０．１μｍ、軸比８の針状で、保磁力が１３００
エルステッド、飽和磁化量が１１５　ｅｍｕ／ｇのα−
Ｆｅ磁性粉末を使用し、 α−Ｆｅ磁性粉末　　　　　　　　３１０重量部ＶＡＧ
Ｈ（米国Ｕ、Ｃ，Ｃ社製、塩化　　８０〃ビニル−酢酸
ビニル−ビニルア ルコール共重合体） Ｎ１４３２Ｊ　　（日本ゼオン社製、　　１５〃アクリ
ロニトリル−ブタジェン 共重合体） コロネートＬ（日本ポリウレタン　　１０〃社製、三官
能性低分子量イソシ アネート化合物） Ｈ５−５００（旭カーボン社製、　　３４〃カーボンブ
ランク） α−Ｆｅ２０３粉末　　　　　　　　１１／ｌメチルイ
ソブチルケトン　　　　　４２０〃トルエン　　　　　
　　　　　　　４２０〃の組成からなる混合物をボール
ミル中で４８時間混合分散して磁性塗料を関製し、この
磁性塗料を厚さ７５μｍのポリエステルフィルム両面に
乾燥厚が１．５μｍとなるよ・うに生布、乾燥して磁性
層を形成した。次いで、これを円盤状に打ち抜いて磁気
ディスクをつくった。得られた磁気ディスクは、保磁力
が１２００エルステッド、残留磁束密度が２０００ガウ
ス、水平方向の角型が０．６０、垂直方向の角型が０．
３２で磁性層の表面粗度は中心線平均粗度で０．０２５
μｍであった。

次いで、このようにして得られた磁気ディスクに対して
、ギャップ長８が種々に異なる記録へノド３およびギャ
ップ長９が種々に異なる再生ヘッド４を用いて、デジタ
ル信号により記録再生を行い、［）ＳＯが５０ＫＢＰＩ
以上になるときの記録ヘッド３のギャップ長８と再生ヘ
ッド４のギャップ長９の大きさおよびこれら両ギャップ
長８，９の組合せを関べた。第２図はその結果をグラフ
で示したもので、曲線および直線で囲まれる範囲内でＩ
）ｓｏが５０ＫＢＰＩにｌ上になった。

実施例２ 実施例１において、磁気記録再生装置の記録へノド３の
ギャップ長８、および再生へ、ド４のギャップ長９を下
記第１表に示すように種々に変えた磁気へ７Ｆを使用し
た以外は、実施例１と同様にして磁気ディスクを得、記
録再生を行った。

比較例１ 実施例１における磁性塗料の組成において、α−Ｆｅｆ
ｉＩＬ性粉末に代えて、粒子径が０．５μｍ、軸比が８
で保磁力が６００エルステッド、飽和磁化量が７５　ｅ
ｍｕ／　ｇのＣＯ含有ｒ−Ｆｅ２０３＠ｌ性粉末を同量
使用した以外は実施例１と同様にして、保磁力が６５０
エルステ・ノド、残留磁束密度が９００ガウス、水平方
向の角型が０．６、垂直方向の角型が０．３５で磁性層
の表面粗度が中心線平均粗さで０．０７μの磁気ディス
クを得、磁気記録再生装置の記録ヘッド３のギャップ長
８を０．４０μｍとし、再生ヘッド４のギャップ長９を
０．３０μｍとして、デジタル信号により記録再生を行
った。

実施例２で得られた試料１〜１４の磁気ディスクおよび
比較例１で得られた磁気ディスクについて、Ｄ５ｏを測
定した結果は下記第１表に示す通りであった。また実施
例２で試料１〜１４の磁気ディスクを得る際の記録ヘッ
ド３と再生ヘッド４のギャップ長８．９の組合せは、第
２図に点で示す通りであった。

第１表 〔発明の効果〕 上表および第２図から明らかなように、従来の磁気記録
再生方式によるもの（比較例１）および試料４．７，９
，１２．１４では、いずれにおいても［）ＳＯが５０Ｋ
ＢＰＩより低いのに対し、この発明の磁気記録再生方式
によるもの（試料１，２．３．５，６，８，１０．１１
．１３）はいずれもＤ５０が５０ＫＢＰＩ以上でＤ５０
が高く、このことからこの発明の磁気記録再生方式は高
密度記録に適していることがわかる。また、Ｉ）ｓｏが
５０ＫＢＰＩ以上のこの発明の磁気記録再生方式による
ものは、記録へ、ドのギャップ長と再生ヘッドのギャッ
プ長の大きさ、および両者の組み合せが、いずれも第２
図に示す曲線と直線で囲まれる範囲内にあって曲線の下
部領域に属し、このことからＤ５０が５０ＫＢＰＩ以上
の高密度記録再生を行うためには、記録ヘッドのギャッ
プ長が０．１〜１６０μｍの範囲内、再生ヘッドのギャ
ップ長が０．０５〜０．５μｍの範囲内にあって、かつ
記録ヘッドのギャップ長と再生ヘッドのギャップ長の組
合せが、曲線の下部領域に属することが好ましいことが
わかる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の磁気記録再生を行う際の磁気記録再
生装置と磁気記録媒体とを示す概略説明図、第２図はこ
の発明における磁気記録再生方式の記録ヘッドのギャッ
プ長と再生ヘッドのギャップ長の組合せの関係図である
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、基体上に針状の磁性粉末を含む磁性塗料を塗布し、
   乾燥して磁性層を設けた保磁力が１０００〜２０００エ
   ルステッド、残留磁束密度が５００〜２０００ガウス、
   水平方向の角型が０．５以上、垂直方向の角型が０．５
   以下、磁性層の表面粗度が中心線平均粗度で０．０５μ
   ｍ以下、磁性層の厚みが０．５μｍ以上の円盤型磁気記
   録媒体に、記録ヘッドのギャップ長が０．１〜１．０μ
   ｍ、再生ヘッドのギャップ長が０．０５〜０．５μｍの
   範囲内にあって、かつこれらの各ヘッドのギャップ長の
   組合せが第２図に示す曲線の下部領域に属する記録ヘッ
   ドと再生ヘッドを用いて、デジタル信号により記録再生
   することを特徴とする磁気記録再生方式