JPS6387614A - 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、記録媒体磁性面に対して垂直方向の残留磁化
を用いて信号記録を行う、いわゆる垂直磁気記録方式に
おいて使用される磁気記録媒体（垂直磁気記録媒体）の
製造方法に関するものであり、さらに詳細には、この種
の磁気記録媒体を得るための磁場配向処理方法の改良に
関するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、垂直磁気記録媒体を作成するに際して、 先ず非磁性支持体上に磁性塗膜を形成し、次いで前記磁
性塗膜の面内の一方向にパルス磁場を印加し、さらに前
記磁性塗膜の面内方向に回転交番磁場を印加して配向処
理を施すことにより、表面性と配向性の改善を図り、優
れた垂直磁気特性を有する垂直磁気記録媒体を効率的に
製造しようとするものである。

〔従来の技術〕

従来、例えばコンピュータ等の記憶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実用
上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γ−Ｆ０２０
３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Ｈｅを生じさせている磁性粒子の場合には、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、上
記磁性塗膜面に対して垂直方向に磁場を印加する必要が
あるが、従来法において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直流磁場を印加することに
より磁性粒子を垂直に配向した場合には、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として使用
できな（なる。

そこで本願出願人は、先に特開昭６１−５０２１７号明
細書において配向方向と直交する方向に回転交番磁場を
印加して配向処理をすることを特徴とする磁気記録媒体
の製造方法を提案した。このように磁性粒子の配向方向
と直角方向に回転交番磁場を印加して配向処理すること
により、表面性と配向性の両者が改善され、極めて有利
な垂直磁気記録媒体が得られることがわかった。

しかしながら、上述のように回転交番磁場を印加すると
いう方法では、現在要求されているより一層の高密度記
録化に対応するにはまだ充分ではなく、より一層の改良
が望まれる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

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、表面性と垂直配向性の両者を共に改善すること
が可能な磁気記録媒体の製造方法を提案することを目的
とし、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可
能とすることを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

すなわち、本発明に係る磁気記録媒体の製造方法は、非
磁性支持体上に磁性塗膜を塗布し、前記磁性塗膜の面内
の一方向にパルス磁場を印加した後、さらに前記磁性塗
膜の面内方向に回転交番磁場を印加して配向処理を施す
ことにより垂直磁気記録層を形成することを特徴とする
ものであって、磁気記録媒体の配向処理を施す際に、パ
ルス磁場を印加した後、交流磁場を回転させながら印加
するか、あるいは交流磁場中で磁性塗布面を回転させる
ことにより表面性及び配向性に優れた磁気記録媒体を得
ようとするものである。

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−プ、ソート、
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Ｔ　　Ｆｅ
ｚＯ３，Ｆｅ３Ｏ４゜ｒ　　ＦｅｚＯ８とＦｅ３０ａと
の中間の酸化状態の酸化鉄、Ｃｏ含有７−ＦｅｚＯ，、
Ｃｏ含有Ｆｅ３Ｏ４，Ｃｏ含有７−Ｆｅ２０３とＦｅａ
ｒｓとの中間の酸化状態の酸化鉄、ＣｒＯ□。

ＣｒＯ□に１種また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、バリウムフェ
ライト、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等の金属、Ｆｅ−Ｃｏ、　Ｆ
ｅ−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、最初に面内の一方向に
パルス磁場を印加し、続いて交流磁場を回転させながら
面内方向に印加して垂直配向処理を行う。上記パルス磁
場及び交流磁場の方向は、面内方向すなわち配向方向に
対して常に直交する方向となるように印加される。なお
、磁場印加方向が配向方向に対して直角といっても、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
ずれもここでいう直角方向に包含されるものと解釈すべ
きことは当然である。

上述のような磁性粒子の垂直配向処理、の具体的手法と
しては、例えば第１図に示すような方法が考えられる。

この第１図は、垂直磁気記録用磁気ディスクの作成に適
用されるものであって、ディスク（１）の磁性塗布面（
１ａ）における磁性粒子の配向方向（図中矢印Ｚ方向）
に対して直交する方向（図中矢印ＸまたはＹ方向）に一
対の磁場発生装置（２）　、　（３）を対向配置してな
っている。上記磁場発生装置（２）、（３）は、導体線
によってパルス電源（５）もしくは交流電源（６）と接
続されており、スイッチ（７）によってパルス電源（５
）もしくは交流電源（６）と接続することによって全体
が直列に接続されたループ状の回路を構成する。この装
置においてスイッチ（７）によってパルス磁場及び交流
磁場の選択が容易に行えるようになっている。

この装置を用いて配向処理を行うには、先ずスイッチ（
７）をパルス電源（５）側に接続し、これら磁場発生装
置（２）　、　（３）間に矢印Ｘ方向のパルス磁場を発
生させ配向処理をした後、続いてスイッチ（７）を交流
電源（６）側に接続し、同じく矢印Ｘ方向の交流磁場を
発生させるとともに、上記ディスク（１）をモータ（４
）によって矢印Ｗ方向に回転駆動させて行えばよい。ま
た、交流磁場を印加する場合には、磁場発生装置（２）
　、　（３）自体をディスク（１）周縁に沿って回転さ
せてもよい。

上記パルス磁場を発生させるには、直流電源を使用して
パルス状に電流を流すことによってパルス磁場を発生さ
せることができる。印加するパルス磁場の強さは、使用
する磁性粒子の抗磁力Ｈｃの１５０％以上、好ましくは
２５０％以上であることが望ましい。

一方、交流磁場を発生させるには、交流電源を使用すれ
ばよい。また、交流磁場のみを発生させる場合には、磁
場発生装置（２）　、　（３）として例えばソレノイド
交流磁石等の交流磁場発生装置を用い□０に ることもできる。その場合使用するソレノイド交流磁石
は、その交流磁界が周波数４０〜５０１１ｚで０〜約５
ＫＯｅまでの範囲で可変できるものがよい。

印加する交流磁場の強さは、使用する磁性粒子の抗磁力
Ｈｃの近傍であることが好ましく、特に抗磁力Ｈｃ以下
であることが好ましい。また、交流磁場の印加時間は、
約１００　ｍ５ｅｃ以上であることが望ましい。

このようにパルス磁場及び交流磁場を発生する磁場発生
装置（２）　、　（３）は、いずれの磁場を印加する場
合にも常に配向方向に対して直交する方向に印加できる
ように配置する必要がある。

このように、磁性塗膜面の磁性粒子配向方向に対して直
交する方向にパルス磁場を印加した後、交流磁場を回転
させながら印加することにより、上記磁性粒子が面内方
向に対して略９０°の向きに留まって、磁性塗膜面に対
して垂直に配向され、厚み方向に磁気異方性を有する垂
直磁気記録層が得られる。

ところで、通常は磁場配向処理を行った後に上：□ 起磁性塗膜を乾燥して硬化するが、本発明においては、
この乾燥工程も上述の磁場印加の際、特に交流交番磁場
中で行うことが好ましい。これは、厚み方向に配向して
いた磁性粒子が乾燥時の塗膜厚の減少に伴って倒される
のを防止するためで、これによって、配向性をより一層
確保することができる。

〔作用〕

以上述べたように、配向方向と直交する方向にパルス磁
場及び回転交番磁場を印加し磁場配向処理を施すことに
より、表面性を荒らすことなく磁性粒子が磁性塗布面の
厚み方向に配向される。

また、この方法による磁場配向処理は、パルス磁場及び
回転交番磁場の出力が少なくてよいため、設備費等が軽
減でき、垂直磁気記録媒体の製造コストが軽減される。

〔実施例〕

以下、本発明の具体的な実施例を説明するが、本発明が
この実施例に限定されるものではないことはいうまでも
ない。

実施例 ｒ　　Ｆｅｚｅｓ（抗磁力Ｈｃ３７００ｅ）磁性粒子を
用い分散剤、溶剤、樹脂等を一緒にボールミルにて４８
時間混練して磁性塗料を調整した後、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
、ディスク状の垂直磁気記録媒体を得た。上記ディスク
状の垂直磁気記録媒体の塗膜が乾燥しないうちに、先ず
パルス磁場を５秒間印加し、続いて回転交番磁場を印加
しながら、ディスクを６０ｒｐｍで回転させ磁場配向処
理を施したサンプルディスクを作成した。

上述の方法に従い、印加するパルス磁場の強さを磁性粒
子の抗磁力Ｈｃに対して１００％、２００％、２７０％
、５５０％と変え、それぞれサンプルディスクを作製し
た。なお、回転交番磁場は、磁性粒子の抗磁力Ｈｃに対
して９０％の強さで、周波数５０Ｈｚ、有効磁場４００
０ｅ、１２０秒間印印 加とした。

比較例１ 実施例と同様にしてｒ　　ｐ　ｅ　２０３　（抗磁力Ｈ
ｃ３７００ｅ）磁性粒子を用い分散剤、溶剤、樹脂等を
一緒にボールミルにて４８時間混練して磁性塗料を調整
した後、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、ディスク状の垂直磁気記録
媒体を得た。このディスク状の垂直磁気記録媒体に、磁
性粒子の抗磁力の９０％で周波数５０Ｈｚ、有効磁場４
０００ｅの回転交番磁場のみを印加し、ディスクを６Ｏ
ｒｐｍで回転させ磁場配向処理を施したサンプルディス
クを作成した。

比較例２ 実施例と同様にしてγ−Ｆｅｚｏｘ　（抗磁力Ｈｃ３７
００ｅ）ｉｆｆ性粒子を用い分散剤、溶剤、樹脂等を一
緒にボールミルにて４８時間混練して磁性塗料を調整し
た後、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、ディスク状の垂直磁気記録媒
体を得た。このディスク状の垂直磁気記録媒体には、何
等配向処理を施さなかった。

これら実施例及び比較例１．比較例２で得られた各サン
プルディスクについて、角形比Ｒｓ、抗磁力Ｈｃをサン
プルディスクの面内方向を表すＸ方向、Ｙ方向１面に垂
直方向を表すＺ方向それぞれについて測定した。その結
果を第２図及び第３図に示す。

第２図は、印加するパルス磁場の強さと得られる磁気記
録媒体の角形比Ｒｓと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）での角形比Ｒｓをそれぞれ
表している。

第２図によると比較例２．すなわち無配向時には、Ｘ方
向、Ｙ方向の角形比ＲｓがＺ方向の角形比Ｒｓより大き
く磁性粒子は面内方向に配向されていることがわかる。

一方、比較例１．すなわち回転交番磁化のみを印加した
場合には、Ｚ方向の角形比ＲｓがＸ方向、Ｙ方向の角形
比Ｒｓより大きくなり磁性粒子は媒体面に対して垂直方
向に配向されていることがわかる。すなわち、無配向の
磁気記録媒体に交流交番磁場を印加することで面に垂直
な磁化配向を有する記録媒体とすることができるのであ
る。これに対して、実施例で得られたサンプルディスク
もＺ方向の角形比Ｒｓが大きく、特に磁性粒子の抗磁力
の５５０％のパルス磁場を印加した後、回転交番磁場を
印加した場合には、Ｚ方向の角形比Ｒｓが回転交番磁場
のみを印加したものより７％程大きくなり、さらに垂直
磁気特性が向上したことがわかった。また、実施例のサ
ンプルディスクは無配向のものに比べ約３３％もＺ方向
の角形比Ｒ３が向上した。

また、パルス磁場を印加した後、回転交番磁場を印加し
た場合には、パルス磁場の強さが磁性粒子の抗磁力Ｈｃ
に対して１００％のとき回転交番磁場のみを印加した場
合に比べＺ方向の角形比Ｒ３はやや劣り、２００％のと
きに略等しくなり、２７０％のときにＺ方向の角形比Ｒ
ｓが優位性を示している。したがって、磁性粒子のＺ方
向の配向性をより良好とするためには磁性粒子の抗磁力
の２５０％以上のパルス磁場を印加することが好ましい
ことがわかる。

一方、パルス磁場及び回転交番磁場を印加した場合のＸ
方向、Ｙ方向の角形比Ｒｓは、無配向時のそれに比べ減
少しており、パルス磁場及び回転交番磁場を印加したこ
とにより一層磁化配向の垂直性が向上し垂直磁気記録媒
体として適するものとなった。

また、第３図は印加するパルス磁場の強さと得られる磁
気記録媒体の抗磁力Ｈｃとの関係を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Ｈｅをそ
れぞれ表している。

第３図に示す磁性粒子の抗磁力に対するパルス磁場の印
加量と保持力Ｈｃとの関係においても第２図と同様にパ
ルス磁場及び回転交番磁場を印加したことによりＺ方向
の抗磁力Ｈｃが向上し、Ｘ方向、Ｙ方向の抗磁力Ｈｃは
減少しており、磁化配向の垂直性が向上し垂直磁気記録
媒体として適するものとなることがわかる。

さらに、第２図及び第３図より、印加すべきパルス磁場
の大きさは磁性粒子の抗磁力に対して１５０％以上、好
ましくは２５０％以上が必要であることがわかる。すな
わち印加したパルス磁場が１００％の場合には、回転交
番磁場のみを印加したものよりＺ方向の角形比Ｒｓ及び
抗磁力１（ｃは低下しており、パルス磁場が１５０〜２
００％で略等しくなり、２５０％以上で優位性を示すよ
うになっているからである。

さらにまた、印加すべきパルス磁場の大きさが２５０％
以上になるとＸ方向、Ｙ方向の抗磁力Ｈｃが略等しくな
り、抗磁力１（ｃが面内等方法を示すようになる。した
がって磁性粒子塗布時のシェアストレスを充分補正する
ことができ、面内方向の方向性がなくなるため、特にデ
ィスク状の磁気記録媒体にとって好適である。

なお、パルス磁場及び交流交番磁場を印加し垂直配向処
理を施した実施例のサンプルディスクの表面性は非常に
良好であった。

〔発明の効果〕 以上の説明からも明らかなように、本発明においては、
配向方向と直交する方向にパルス磁場及び回転交番磁場
を印加し磁場配向処理を施しているため、表面性や垂直
配向性が共に良好で、磁気ヘッドに対する当たりや磁気
特性に非常に優れた垂直磁気記録媒体を製造することが
できる。

また、あらかじめパルス磁場を印加すると、面内方向の
抗磁力Ｈｃが略等しくなり、抗磁力Ｈｃが面内等方性を
示すようになる。したがって磁性粒子塗布時のシェアス
トレスを充分補正することができ、面内方向の方向性が
なくなるため、特にディスク状の磁気記録媒体にとって
好適である。

さらに、本発明方法によれば高出力交流電源の電気低容
量を少なくでき、付加するパルス電源の製作費を補って
余り有る程、設備費を軽減することができ、垂直磁気記
録媒体の製造コストを軽減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る垂直配向処理の具体的手法の一例
を示す概略的な斜視図である。 第２図は印加するパルス磁場の強さと得られる磁気記録
媒体の角形比Ｒｓとの関係を示す特性図、第３図は印加
するパルス磁場の強さと得られる磁気記録媒体の抗磁力
）（ｃとの関係を示す特性図である。 １・・・磁気ディスク ２．３・・・磁場発生装置 ５・・・パルス電源 ６・・・交流電源 特許出願人　　　ソニー株式会社 代理人　　弁理士　　小泡　　晃 同　　　用材　榮− 第１図 δ　迷葛Ｒ 手３６ｔ（市■二暑＝−）（自発） 昭和６１年１２．Ｊ’ｌｌ１口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 非磁性支持体上に磁性塗膜を塗布し、前記磁性塗膜の面
   内の一方向にパルス磁場を印加した後、さらに前記磁性
   塗膜の面内方向に回転交番磁場を印加して配向処理を施
   すことにより垂直磁気記録層を形成することを特徴とす
   る磁気記録媒体の製造方法。