JPS63167423A - 磁場配向処理方法 - 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、塗布型の磁気記録媒体に対する磁場配向処理
方法に関するものであり、特に針状磁性粉を用いて塗布
型垂直磁気記録媒体を製造する場合の磁場配向処理方法
に関するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、針状磁性粉を用いた塗布型磁気記録媒体の磁
性面に対して、 マグネットが同極対向するように両側に配置し、磁性面
と略平行な回転交流磁界を印加することにより、 あるいはマグネットの磁極同士が直交するように両側に
対向配置し、磁性面を斜めに貫通する回転交流磁界を印
加することにより、 表面性や配向性を大幅に改善することが可能な磁場配向
処理方法を提供し、優れた垂直磁気特性を存する垂直磁
気記録媒体、特にテープ状の磁気記録媒体を効率的に製
造可能とするものである。

〔従来の技術〕

従来、例えばコンピュータ等の記（ｇ媒体やオーディオ
テープレコーダ、ビテ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の磁化（
面内方向磁化）を行ってその記録を行っている。

ところが、この面内方向磁化による記録の場合、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束密度
が減衰し、再生出力が減少するという欠点を有している
。

そこでさらに従来、磁気記録媒体の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
なるにしたが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、Ｃ
ｏ−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、製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、磁性伝膜面に垂
直方向に磁化容易軸を並べるには、例えばｒ−Ｆｅ、Ｏ
，等の針状磁性粒子のような形状磁気異方性によって抗
磁力Ｈａを生じさせている磁性粒子の場合、その磁性粒
子を膜面に対して垂直に並ぶように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抗磁力Ｈｃを生じさせている
磁性粒子の場合には、その異方性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
あるが、従来より用いられている磁場配向処理、例えば
磁性塗膜の上下方向に磁性粉の保磁力よりも充分大きな
直流磁界を印加することにより磁性粒子を垂直に配向し
た場合には、塗膜の乾燥過程で反磁界により配向が乱れ
たり、磁気凝集のためにその塗膜面が印加磁場方向に立
ち上がる現象が生じ、記録媒体表面が荒れてその表面性
の劣化が生じる傾向にある。このような表面性の劣化が
生ずると、磁気ヘッドとの間隔がばらついて再生出力に
大きく影響し、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。

そこで本願出願人は、先に特開昭６１−５０２１７号明
細書において、円板状の磁気記録媒体を磁性粉の保磁力
と同程度かやや小さい交流磁界中で回転し配向方向と直
交する方向に交流回転磁界を印加して配向処理する方法
を提案した。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、前述の交流回転磁界中で磁気記録媒体を回転
する方法では、配向性や表面性については問題は解消さ
れるが、長尺状の磁気記録媒体。

すなわちテープ状やシート状の磁気記録媒体に適用する
のは難しく、生産性の点で不満を残していた。

本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであ
って、表面性をｍなうことなく垂直配向性を大幅に向上
することが可能で、しかもテープ状媒体等の長尺状の磁
気記録媒体を作成する際にも容易に導入が可能な磁場配
向処理方法を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上述の目的を達成するために、本発明の第１の発明は、
少なくとも一対の磁極を有し磁気記録媒体の磁性面に対
して直交方向の回転軸を有するマグネットを同極同士が
対向するように前記磁性面を挟んで両側に配置し、これ
らマグネ−／　）を回転することにより上記磁性面に対
して略平行な回転交流磁界を印加することを特徴とする
ものであり、さらに本発明の第２の発明は、少なくとも
一対の磁極を有し磁気記録媒体の磁性面に対して直交方
向の回転軸を有するマグネットを前記磁極が互いに直交
配置されるように前記磁性面を挟んで両側に配置し、こ
れらマグネットを回転することにより上記磁性面を斜め
に貫通する回転交流磁界を印加することを特徴とするも
のである。

本発明に係る磁場配向処理方法は、塗布接媒体のいずれ
にも適用できるものであって、テープ。

シートディスク等の非磁性支持体上に塗布される磁性粒
子は何ら限定されるものではなく、通常の塗布型磁気記
録媒体に使用される磁性粒子であれば何れも使用するこ
とができる。使用可能な磁性粒子としては、例えばｒ　
　Ｆｅｔｎｓ　＋　ＦａｓＯ４＋　ｒ　−ＦＱｚＯｓと
Ｆｅ５０．との中間の酸化状態の酸化鉄、Ｃ。

含有Ｔ　　Ｆ１３＊Ｏｓ　＋　Ｃｏ含存Ｆｅ５Ｏａ　Ｉ
　ｃｏ含有ｒ　−Ｆｅ、０２とＦｅｘＯａとの中間の酸
化状態の酸化鉄、Ｃｒ０ｔ＋　ＣｒＯ３に１種またはそ
れ以上の金属元素１例えばＴｅ。

Ｓｂ、Ｆｅ、Ｂ１等を含有させた酸化物、バリウムフェ
ライト等の六方晶系フェライト、ＦｅｔＣｏ＋Ｎｉ等の
金属、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｎｉ＋Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ、　
Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｃｒ−８，Ｍｎ−８＋＋
Ｍｎ−＾１．　Ｆｅ−Ｇｏ−Ｖ等の合金、窒化鉄等が挙
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常法に従
って非磁性支持体上に塗布した後、その塗膜が未だ乾燥
しない流動しうる状態のときに、上記非磁性支持体を挟
んで両面に対向する如く例えば略Ｕ字形状の一対のマグ
ネットを配置し、これらマグネットを非磁性支持体面と
垂直な回転軸で回転運動させながら交流磁場を印加して
垂直配向処理を行う。

ここで、本発明の第１の発明では、上記マグネットを同
極対向とし、各磁極間には非磁性支持体の面内方向、す
なわち非磁性支持体面に対して略平行な交流磁界が発生
するようにする。なお、磁場印加方向が面内方向といっ
ても、実用上はある程度のずれは許容され、かかる方向
のずれもここでいう面内方向に包含されるものと解釈す
べきことは当然である。

一方、本発明の第２の発明では、上記マグネットは磁極
配置が互いに直交するように対向させ、非磁性支持体を
挟んで両側に配置されるマグネットの磁極間で交流磁界
が発生するようにし、したがって非磁性支持体を斜めに
貫通する交流磁界が発生するようにする。ただし、交流
磁界が非磁性支持体を斜めに貫通するといっても、その
磁界の方向は、非磁性支持体面に対して平行に近いもの
であることが好ましい。

いずれの場合にも、印加する交流磁界の強度は、使用す
る磁性粒子の磁化反転磁界と同等か、それ以下であるこ
とが好ましい、また、使用するマグネットの形状は、前
述の磁界が得られるものであればどのような形状であっ
ても良いが、非磁性支持体を挟んで対向配置される２つ
のマグネットは、磁極の相対的位置を変えることなく同
時に回転するようにする必要がある。

このように、非磁性支持体に対して略平行な交流磁界、
あるいは非磁性支持体を斜めに貫通する交流磁界を非磁
性支持体の面内方向で回転しながら印加することにより
、表面性を…なうことなく良好な配向性を得ることがで
きる。

Ｃ作用〕 針状磁性粉を用いた塗布型磁気記録媒体の磁性面に対し
て、マグネットが同極対向するように両側に配置し、磁
性面と略平行な回転交流磁界を印加することにより、磁
性粒子の磁化容易軸が塗膜面に対して垂直方向に配向さ
れる。

同様に、針状磁性粉を用いた塗布型磁気記録媒体の磁性
面に対して、マグネットの磁極同士が直交するように両
側に対向配置し、磁性面を斜めに貫通する回転交流磁界
を印加することにより、磁性粒子の磁化容易軸が塗膜面
に対して垂直方向に配向される。

このとき、何れの場合にも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、反磁界による配向の乱れや
磁気凝集による表面の荒れは抑えられる。

また、これら交流磁界の印加方法によれば、例えば一対
のマグネットを磁性面の両側に所定の間隔をもって対向
配置すれば良く、媒体側を回転させる必要もないので長
手状の磁気記録媒体にも容品に適用される。

〔実施例〕

以下、本発明を適用した磁場配向処理方法の具体的実施
例について図面を参照しながら説明する。

実施例１ 先ず、本実施例において使用した磁場配向処理装置の構
成について説明する。

本実施例で使用した磁場配向処理装置は、第１図及び第
２図に示すように、長尺状の媒体（１）を挟んで両側に
対向配置される一対の略Ｕ字状のマグネット（２）　、
　（３）を主要な構成要素とするものである。

上記マグネッ）　（２）　、　（３）は、それぞれ一対
の棒状の’、ｉｌ極（２ａ）　、　（２ｂ）及び（３ａ
）　、　（３ｂ）を有し、これらを連結部（２ｃ）　、
　（３ｃ）を介して一体化することにより、略Ｕ字形状
となっている。また、各マグネット（２）　、　（３）
の磁極（２ａ）　、　（２ｂ）　、　（３ａ）　、　（
３ｂ）には、それぞれ交流コイル（４）が巻回され、交
流マグネットとして動作するようになっている。

また、上記マグネット（２）　、　（３）の連結部（２
ｃ）　。

（３ｃ）の中央部には、上記各磁極（２ａ）　、　（２
ｂ）　、　（３ａ）　。

（３ｂ）の突き出し方向と反対側に回転軸（５）’、　
（６）が設けられており、これら回転軸（５）　、　（
６）の先端部にはそれぞれプーリ（７）　、　（８）が
取り付けられている。プーリ（７）　、　（８）は、ベ
ルト（９）　、　（１０）を介して一本の中間駆動軸（
１））の両端部に設けられたプーリ（１２）　、　（１
３）と連結され、さらにこの中間駆動軸（１））は中途
部で一組の傘形ギヤ（１４）　、　（１５）を介してモ
ータ（１６）の駆動軸（１７）と連結され、このモータ
（１６）の駆動軸（１７）の回転が中間駆動軸（１））
を介して上記回転軸（５）　、　（６）に伝達されるよ
うに構成されている。

したがって、これらマグネット（２）　、　（３）は、
媒体（１）面に対して直交する方向に回転軸（５）、（
６）が設けられることになり、モータ（１６）を駆動す
ることにより回転軸（５）　、　（６）が回転駆動され
、磁極（２ａ）　、　（２ｂ）　、　（３ａ）　、　（
３ｂ）がその相対位置を変えることなく媒体（１）の面
内方向で同時に回転するようになる。

上記マグネット（２）　、　（３）は、磁極（２ａ）と
磁極（３ａ）、磁極（２ｂ）と磁極（３ｂ）が媒体（１
）を挟んで互いに先端面が対向するように配置され、ま
た磁極（２ａ）とも≦１極（３ａ）及び磁極（２ｂ）と
磁極（３ｂ）は、それぞれ同極となるように、各交流コ
イル（４）には交流電流が供給されている。すなわち、
磁極（２ａ）がＮ極となるときには、磁極（３ａ）もＮ
極となるようにこれら磁極（２ａ）　、　（３ａ）に流
れる交流電流の位相が揃えられ、同様に、磁極（２ｂ）
　、　（３ｂ）に流れる交流電流の位相が揃えられてい
る。ただし、磁極（２ａ）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Ｎｌｉになるように設定されており、した
がって１ｆｔｉ（２ａ）と磁極（２ｂ）間に交流磁界が
発生し、同様に磁極（３ａ）と磁極（３ｂ）間に交流磁
界が発生する。

ここで、これら磁極（２ａ）　、　（２ｂ）　、　（３
ａ）　、　（３ｂ）間に発生する交流磁界は、第３図に
示すように、互いに圧縮され、マグネット（２）　、　
（３）の磁極（２ａ）　、　（２ｂ）　、　（３ａ）　
、　（３ｂ）の内側の領域では、略平行な交流磁界とな
る。

上述の構成の磁場配向処理装置を用い、マグネット（２
）とマグネット（３）の間に媒体（１）を走行させ、こ
れらマグネット（２）　、　（３）に前述の交流磁界を
印加することにより、媒体（１）に塗布された磁性塗膜
は塗膜面に対して垂直方向に磁場配向処理される。

実際、磁性粒子〔針状比７〜８、粒子長０．２５μｍ（
長軸）、比表面積５０ｒｔｌ／ｇ、抗磁力Ｆ［ｃ約１４
００（Ｏｅ）　）を結合剤に対して５倍量加え、これを
混練して磁性塗料を調製し、長尺状のポリエチレンテレ
フタレートフィルム上にプレードコータを用いて塗布し
たサンプルに対し、塗膜が乾燥しないうちに上述の磁場
配向処理装置を用いて印加する磁界の強さを変えながら
磁場配向処理を施したところ、その磁気特性及び表面性
は、第４図ないし第６図に示すようなものとなった。

第４図は、印加した交流磁界の強さと得られる磁気記録
媒体の抗磁力Ｈｅの関係をプロットしたもので、図中Ｘ
、　Ｙ、　　Ｚは磁気記録媒体の面内方向（Ｘ方向、Ｙ
方向）及び垂直方向（Ｚ方向）での抗磁力Ｈｃをそれぞ
れ表している。

第４図によれば、規格化配向は界（磁性粒子の抗磁力に
対する印加磁界の相対的強度）が０％のとき、すなわち
無配向時には、Ｘ方向（長手方向）、Ｙ方向く幅方向）
の抗磁力が大きく、磁性粒子は面内方向に配向されてい
ることがわかる。

これに対して、規格化配向磁界を大きくしていくと、次
第にＺ方向の抗磁力が大きくなって、磁性粒子は媒体面
に対して垂直方向に配向されてい（ことがわかる、特に
、この２方向の抗磁力は、この例では規格化配向磁界を
７０％としたときに最大値を示した。このとき、特にＹ
方向の抗磁力が減少しているが、再生出力に影響のない
Ｙ成分は出来るだけ減少させることが好ましく、本方法
によればこの点を容易に解決することができる。

角形比Ｒｓについても同様の傾向を示し、第５図に示す
ように、やはり規格化配向磁界を７０％としたときにＺ
方向の角形比が最大となることがわかった。したがって
、印加する交流磁界の強さは、磁性粒子の磁化反転磁界
と同等か、それ以下の磁界を用いるのが好ましいと言え
る。

一方、表面性については、その表面光沢（グロス）を測
定して評価したが、本実施例方法では問題はな（、第６
図に示すように、抗磁力や角形比が最大値を示す磁界の
強さでは良好な結果を示した。

実施例２ 本実施例では、先の実施例で用いた磁場配向処理装置と
ほぼ同様の構成の磁場配向処理装置を使用したが、磁極
の相対的配置を変えて発生する交流磁界が媒体（１）を
貫通するように設定した。

すなわち、先の実施例ではマグネット（２）　、　（３
）を同極対向としたのに対して、本実施例では、第７図
乃至第９ｒｇＪに示すように、マグネット（２）　、　
（３）、を磁極の配置が互いに直交するように、９０’
向きを変えて配置した。

ここで、例えばマグネット（２）の磁極（２ａ）　、　
（２ｂ）に供給される交流電流の位相を揃え、マグネッ
ト（３）の磁極（３ａ）　、　（３ｂ）に供給される交
流電流の位相を揃えるとともに、マグネット（２）とマ
グネット（３）に流す電流の位相を１８０°ずらすか、
あるいは位相を反転させると、各磁極（２ａ）　、　（
２ｂ）　、　（３ａ）　。

（３ｂ）の極性は、第１０図Ａ、第１０図Ｂに示すよう
なものとなる。したがって、マグネット（２）の両磁極
（２ａ）　、　（２ｂ）がＳ極になると、マグネット（
３）の両磁極（３ａ）　、　（３ｂ）はＮ極となり、交
流磁界はマグネット（２）の各磁極（２ａ）　、　（２
ｂ）からマグネット（３）の両磁極（３ａ）　、　（３
ｂ）に向かって発生し、第８図及び第９図に矢印で示す
ように、媒体（１）を突き抜ける磁界が発生する。逆に
、マグネット（２）の両磁極（２ａ）　、　（２ｂ）が
Ｎ極となると、マグネット（３）の両磁極（３ａ）　、
　（３ｂ）はＳ極となり、この場合にも第１０図Ｂに示
すように、向きは逆になるが同様に媒体（１）を突き抜
ける磁界が発生する。

なお、発生する磁界は、媒体（１）を突き抜けるといっ
ても媒体（１）面に対してはおおよそ平行となっている
。

勿論、マグネット（２）　、　（３）の磁極は媒体（１
）を突き抜ける交流磁界が発生するようにすればよ（、
その極性のとり方は位相回路（位相遅延回路あるいは位
相反転回路）と交流コイル（４）の結線の方法で種々考
えられ、特に極性にはこだわらない。

例えば、第１）図Ａ及び第１）図Ｂに示すように、各マ
グネット（２）　、　（３）の磁極（２ａ）　、　（２
ｂ）　、　（３ａ）　。

（３ｂ）の極性を調整してもよく、この場合には媒体（
１）を突き抜けるとともに略平行な磁界が発生する。ま
た、第１２図に示すような極性とし、媒体（１）面に平
行な交流磁界と媒体（１）を突き抜ける交流磁界とを併
用するようにしてもよい。

上述の磁場配向処理装置を用い、先の実施例１と同様の
サンプルに対し塗膜が乾燥しないうちに印加する磁界の
強さを変えながら磁場配向処理を施した。

得られた磁気記録媒体の磁気特性（抗磁力Ｈｅ及び角形
比Ｒｓ）及び表面光沢を測定したところ、第１３図乃至
第１５図に示すような結果が得られた。

第１３図及び第１４図からも明白であるが、本実施例方
法によった場合にも、規格化配向磁界が７０％程度のと
きにＺ方向での抗磁力、角形比が大幅に向上している。

さらに本実施例において特徴的なことは、Ｙ方向ばかり
でなくＸ方向での抗磁力、角形比も大きく低下している
ことであり、したがって垂直配向性がより一層向上した
ことを示している。

なお、本実施例においても、印加する交流磁界の強さは
、磁性粒子の磁化反転磁界と同等か、それ以下の磁界を
用いるのが好ましいと言える。

さらに、本実施例においても表面性には全く問題はなく
、第１５図に示すように、表面光沢の測定結果は良好な
ものであった。

〔発明の効果〕

以上の説明からも明らかなように、本発明の第１の発明
においては、針状磁性粉を用いた塗布型磁気記録媒体の
磁性面に対して、マグネットが同極対向するように両側
に配置し、磁性面と略平行な回転交流磁界を印加してい
るので、配向乱れや表面性の劣化を招くことなく、良好
な垂直配向処理が可能である。

同様に、本発明の第２の発明においては、針状磁性粉を
用いた塗布型磁気記録媒体の磁性面に対して、マグネッ
トの磁極同士が直交するように両側に対向配置し、磁性
面を斜めに貫通する回転交流磁界を印加しているので、
やはり配向乱れや表面性の劣化を招くことはなく、より
一層配同性に優れた垂直配向処理が可能である。

また、これら方法は、何れも長尺伏の媒体（テープ状媒
体）に容易に適用可能で、生産性等の点でも有利である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施するにあたって使用される磁
場配向処理装置の一例を示す概略的な構成図である。 第２図は本発明の一実施例におけるマグネットの配置状
態を示す概略的な斜視図であり、第３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４図乃至第６図は本発明を適用した一実施例における
配向性や表面性の測定結果を示すもので、第４図は印加
する交流磁界の強さと得られる磁気記録媒体の抗磁力Ｈ
ａの関係を示す特性図、第５図は印加する交流磁界の強
さと得られる磁気記録媒体の角形比Ｒｓの関係を示す特
性図、第６図は印加する交流磁界の強さと得られる磁気
記録媒体の表面光沢の関係を示す特性図である。 第７図は本発明の他の実施例におけるマグネットの配置
状態を示す概略的な斜視図、第８図はその側面図、第９
図はその正面図である。 第１０図Ａ及び第１０図Ｂは各マグネットの磁極の極性
状態の一例を示す模式的な平面図であり、第１）図Ａ及
び第１）図Ｂは極性状態の他の例を示す模式的な平面図
、第１２図は極性状態のさらに他の例を示す模式的な平
面図である。 第１３図乃至第１５図は本発明を適用した他の実施例に
おける配向性や表面性の測定結果を示すもので、第１３
図は印加する交流磁界の強さと得られる磁気記録媒体の
抗磁力Ｈｃの関係を示す特性図、第１Ｓ図は印加する交
流磁界の強さと得られる磁気記録媒体の角形比Ｒｓの関
係を示す特性図、第１塾図は印加する交流磁界の強さと
得られる磁気記録媒体の表面光沢の関係を示す特性図で
ある。 ２．３・・・マグネット ５．６・・・回転軸

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも一対の磁極を有し磁気記録媒体の磁性
   面に対して直交方向の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前記磁性面を挟んで両側に配置し
   、 これらマグネットを回転することにより上記磁性面に対
   して略平行な回転交流磁界を印加することを特徴とする
   磁場配向処理方法。
2. （２）少なくとも一対の磁極を有し磁気記録媒体の磁性
   面に対して直交方向の回転軸を有するマグネットを前記
   磁極が互いに直交配置されるように前記磁性面を挟んで
   両側に配置し、 これらマグネットを回転することにより上記磁性面を斜
   めに貫通する回転交流磁界を印加することを特徴とする
   磁場配向処理方法。