JP2002008910A

JP2002008910A - 磁性粉末及び磁気記録媒体

Info

Publication number: JP2002008910A
Application number: JP2000182275A
Authority: JP
Inventors: Masashi Meguro; 政志目黒; Akiko Watanabe; 晶子渡辺
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2000-06-16
Filing date: 2000-06-16
Publication date: 2002-01-11

Abstract

(57)【要約】【課題】磁性粉末の分散性を高めて磁性層の表面平滑
性を改善し、これまでにない高密度記録化を実現する。【解決手段】Ｆｅを含有する磁性粉末を含有する磁性
塗料が塗布されてなる磁性層３と、非磁性支持体２とを
備える磁気記録媒体１において、磁性粉末は、ＡｌをＦ
ｅ比で１．０重量％以上、２０重量％以下の割合で含有
し、且つ３価のイオン化エネルギーが３０ｅＶ以上、４
５ｅＶ以下の範囲である非磁性金属元素のうち少なくと
も１種類以上を、Ｆｅ比で１．０重量％以上、４０重量
％以下の割合で含有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁性塗料を塗布し
てなる磁性層を有する磁気記録媒体に関するものであ
り、特に磁気抵抗効果型再生ヘッドを用いたヘリカルス
キャン磁気記録システムに用いて好適な磁気記録媒体に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】オーディオ装置やビデオ装置、コンピュ
ータ装置等に用いられる記録媒体としては、磁性粉末、
結合剤及び各種添加剤を有機溶媒に混練／分散すること
により調製される磁性塗料を非磁性支持体上に塗布して
磁性層が形成される、いわゆる塗布型の磁気記録媒体が
知られている。この塗布型の磁気記録媒体は、生産性及
び汎用性に優れることから、上述したような記録媒体と
して主流を占めている。

【０００３】磁気記録媒体は、インダクティブヘッド等
の磁気ヘッドを備える記録再生装置により記録再生が行
われる。この記録再生装置においては、近年、小型軽量
化、高画質化、長時間化が進められている。これに伴
い、上述した塗布型の磁気記録媒体においても、高密度
記録化が強く要求されている。

【０００４】塗布型の磁気記録媒体では、高密度記録化
の実現に向けて、磁性層を薄膜化して記録減磁による出
力ロスを抑制したり、磁性層表面を平滑化してスペーシ
ングロスを最小限にする試みがなされている。

【０００５】また、この種の磁気記録媒体では、飽和磁
束密度が大きい磁性粉末を用いることにより、インダク
ティブヘッドを用いた記録再生システムにおいて高密度
記録を達成することを目指している。このような磁性粉
末としては、従来から使用されている酸化鉄系磁性粉末
に代わって鉄を主体とする金属磁性粉末や、バリウムフ
ェライト等の板状磁性粉末等が使用されている。

【０００６】例えば、鉄を主体とする金属磁性粉末は、
酸化鉄系磁性粉末と比較して飽和磁束密度が大きく、コ
バルトを添加することにより更に高い飽和磁束密度を有
するので、磁気記録媒体としては、このような磁性粉末
を含有することにより高飽和磁束密度を有し、インダク
ティブヘッドを用いた記録再生システムにおいて高密度
記録に適応したものとなる。

【０００７】さらにまた、この種の磁気記録媒体では、
微粒子化された磁性粉末を用いることにより、ノイズを
低減してＳ／Ｎを向上させ、高密度記録を達成すること
を目指している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、磁性粉
末を微粒子化すると、磁性粉末の分散性は低下する傾向
がある。このため、微粒子化された磁性粉末を含有する
磁性層は、その表面平滑性が不良となっていた。その結
果、磁気記録媒体は所望の電磁変換特性を得られず、高
密度記録を達成されないという問題があった。

【０００９】本発明はこのような実情に鑑みて提案され
たものであり、微粒子化されていても分散性に優れる磁
性粉末を提供することを目的とする。また、上記磁性粉
末を含有することで優れた電磁変換特性を有し、これま
でにない高密度記録化を実現する磁気記録媒体を提供す
ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明に係る磁性粉末は、Ｆｅを含有する磁性粉
末において、ＡｌをＦｅ比で１．０重量％以上、２０重
量％以下の割合で含有し、且つ３価のイオン化エネルギ
ーが３０ｅＶ以上、４５ｅＶ以下の範囲である非磁性金
属元素のうち少なくとも１種類以上を、Ｆｅ比で１．０
重量％以上、４０重量％以下の割合で含有することを特
徴とする。

【００１１】以上のように構成された本発明に係る磁性
粉末は、例えば磁性層において高度に分散する。

【００１２】また、本発明に係る磁性粉末は、Ｆｅを含
有する磁性粉末において、非磁性金属元素のうち少なく
とも１種類以上を含有し、非磁性金属元素の３価のイオ
ン化エネルギーの平均値が３０ｅｖ以上、４０ｅＶ以下
の範囲であることを特徴とする。

【００１３】以上のように構成された本発明に係る磁性
粉末は、例えば磁性層において高度に分散する。

【００１４】さらにまた、本発明に係る磁性粉末は、Ｆ
ｅを含有する磁性粉末において、ゼータ電位測定での等
電点が７以上、１１以下の範囲であることを特徴とす
る。

【００１５】以上のように構成された本発明に係る磁性
粉末は、例えば磁性層において高度に分散する。

【００１６】そして、本発明に係る磁気記録媒体は、Ｆ
ｅを含有する磁性粉末を含有する磁性塗料が塗布されて
なる磁性層と、非磁性支持体とを備える磁気記録媒体に
おいて、磁性粉末は、ＡｌをＦｅ比で１．０重量％以
上、２０重量％以下の割合で含有し、且つ３価のイオン
化エネルギーが３０ｅＶ以上、４５ｅＶ以下の範囲であ
る非磁性金属元素のうち少なくとも１種類以上を、Ｆｅ
比で１．０重量％以上、４０重量％以下の割合で含有す
ることを特徴とする。

【００１７】以上のように構成された本発明に係る磁気
記録媒体において、磁性層は、分散性に優れる磁性粉末
を含有するので、優れた表面平滑性を有する。

【００１８】また、本発明に係る磁気記録媒体は、Ｆｅ
を含有する磁性粉末を含有する磁性塗料が塗布されてな
る磁性層と、非磁性支持体とを備える磁気記録媒体にお
いて、磁性粉末は、非磁性金属元素のうち少なくとも１
種類以上を含有し、非磁性金属元素の３価のイオン化エ
ネルギーの平均値が３０ｅｖ以上、４０ｅＶ以下の範囲
であることを特徴とする。

【００１９】以上のように構成された本発明に係る磁気
記録媒体において、磁性層は、分散性に優れる磁性粉末
を含有するので、優れた表面平滑性を有する。

【００２０】また、本発明に係る磁気記録媒体は、Ｆｅ
を含有する磁性粉末を含有する磁性塗料が塗布されてな
る磁性層と、非磁性支持体とを備える磁気記録媒体にお
いて、磁性粉末は、ゼータ電位測定での等電点が７以
上、１１以下の範囲であることを特徴とする。

【００２１】以上のように構成された本発明に係る磁気
記録媒体において、磁性層は、分散性に優れる磁性粉末
を含有するので、優れた表面平滑性を有する。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る磁気記録媒体
の具体的な実施の形態について、図面を参照して詳細に
説明する。

【００２３】本発明を適用した磁気記録媒体１は、図１
に示すように、非磁性支持体２と、磁性粉末及び結合剤
を含有する磁性塗料を非磁性支持体２上に塗布して形成
される磁性層３とを備える。

【００２４】ここで、磁性層３に使用する磁性粉末とし
ては、Ｆｅを含有する磁性粉末、具体的にはＦｅを主体
とする金属磁性粉末（Ｆｅ系の針状磁性粉末、Ｆｅ−Ｃ
ｏ合金系の針状磁性粉末等）、バリウムフェライト等の
板状磁性粉末、窒化鉄等が挙げらる。

【００２５】これら磁性粉末の長軸長（バリウムフェラ
イト等の板状磁性粉末である場合は板長とする。）は２
μｍ以下である。また、磁性粉末の長軸長は０．１２μ
ｍ以下であることが好ましく、０．１０μｍ以下である
ことがより好ましく、０．０８５μｍ以下であることが
最も好ましい。磁性粉末の長軸長が小さいほど、この磁
性粉末を含有する磁性層の表面平滑性は向上する。

【００２６】特に、Ｆｅを主体とする磁性粉末である金
属磁性粉末の平均長軸長は０．０１μｍ〜０．１５μｍ
の範囲とすることが好ましい。平均長軸長が０．０１μ
ｍ未満である場合、金属磁性粉末は超常磁性となり、磁
気記録媒体１の電磁変換特性が著しく低下する虞があ
る。一方、平均長軸長が０．１５μｍを越える場合、短
波長記録ではノイズ成分が増加する虞がある。

【００２７】また、Ｘ線回析法から求められる金属磁性
粉末の結晶子サイズ、即ちＸ線結晶粒径Ｄｘは５０Å〜
２００Åの範囲であることが好ましい。Ｄｘが小さすぎ
る場合、金属磁性粉末は超常磁性となり、磁気記録媒体
１の電磁変換特性が著しく低下する虞がある。一方、Ｄ
ｘが大きすぎる場合、ノイズ成分が増加して電磁変換特
性を劣化させる虞がある。

【００２８】さらにまた、金属磁性粉末の飽和磁化量
（飽和磁束密度）（δｓ）は８０〜１５０ｅｍｕ／ｇで
あることが好ましい。飽和磁化量が８０ｅｍｕ／ｇ未満
である場合、十分な再生出力が得られない虞がある。一
方、飽和磁化量が１５０ｅｍｕ／ｇを越える場合、磁性
層３において金属磁性粉末の凝集が生じ、磁性層３の表
面性が劣化する虞がある。

【００２９】ところで、磁気記録媒体の磁気特性は、磁
性層に含有される磁性粉末の分散性に影響される。そこ
で、磁性粉末の分散性を磁気特性の指標となる角形比Ｒ
ｓを用いて評価することにより、磁性粉末の分散性及び
体積の関係を図２に示す。図２から、磁性粉末の体積が
小さいほど角形比Ｒｓが小さいことがわかる。即ち、磁
性粉末は、微粒子化されるほど分散性が低下するといえ
る。

【００３０】本発明者らは磁性粉末の分散性を改善する
ために、従来からの磁性粉末に非磁性金属元素を添加し
て磁性粉末の表面改質を試みた。ここで、非磁性金属元
素とは、強磁性金属元素（例えば、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等
である。）以外の金属元素、具体的には、Ｓｉ、Ｚｎ、
Ｓｒ等である。

【００３１】３価のイオン化エネルギーが３０ｅＶ未満
である非磁性金属元素Ｙを添加した場合、Ｒｓは図２中
の点Ａに示すように低下する。即ち、磁性粉末の分散性
は劣化することがわかる。一方、３価のイオン化エネル
ギーが３０ｅＶを越える非磁性金属元素Ｓｉを添加した
場合、Ｒｓは図２中の点Ｂに示すように向上する。即
ち、磁性粉末の分散性は改善されることが確認された。

【００３２】そこで、微粒子化された磁性粉末が高度な
分散性を備えるように、その組成を規定する。具体的に
は、第１の規定として、Ｆｅを含有する磁性粉末におい
て、ＡｌをＦｅ比で１．０重量％以上、２０重量％以下
の割合で含有し、且つ３価のイオン化エネルギーが３０
ｅＶ以上、４５ｅＶ以下の範囲である非磁性金属元素の
うち少なくとも１種類以上を、Ｆｅ比で１．０重量％以
上、４０重量％以下の割合で含有することとする。

【００３３】このように規定され磁性粉末は優れた分散
性を備え、例えば磁性層３において高度に分散する。従
って、この磁性粉末を含有する磁性層３は、優れた表面
平滑性を有する。

【００３４】又は、第２の規定として、Ｆｅを含有する
磁性粉末において、非磁性金属元素のうち少なくとも１
種類以上を含有し、非磁性金属元素の３価のイオン化エ
ネルギーの平均値が３０ｅｖ以上、４０ｅＶ以下の範囲
であることとする。

【００３５】このように規定され磁性粉末は優れた分散
性を備え、例えば磁性層３において高度に分散する。従
って、この磁性粉末を含有する磁性層３は、優れた表面
平滑性を有する。

【００３６】また、本発明者らは、非磁性金属元素を添
加した磁性粉末に対して、ゼータ電位の測定を水系で行
った。その結果、３価のイオン化エネルギーが３０ｅＶ
を越える非磁性金属元素Ｓｉを添加すると等電点は下が
り、３価のイオン化エネルギーが３０ｅＶ未満である非
磁性金属元素Ｙを添加すると等電点は高くなることが確
認された。

【００３７】そこで、微粒子化された磁性粉末が高度な
分散性を備えるように、その等電点を規定する。具体的
には、第３の規定として、磁性粉末は、ゼータ電位測定
での等電点が７以上、１１以下の範囲とすることとす
る。

【００３８】このように規定され磁性粉末は優れた分散
性を備え、例えば磁性層３において高度に分散する。従
って、この磁性粉末を含有する磁性層３は、優れた表面
平滑性を有する。

【００３９】これらの作用としては、以下のようなモデ
ルを考えている。磁性粉末の表面には、非磁性金属元素
が酸化物として、例えばＡｌ₂Ｏ₃という形で存在してい
る。また、磁性粉末の表面には、無数の水酸基（ＯＨ
基）が存在している。この水酸基と、結合剤として含有
されている樹脂の有する極性基とが結合することで、磁
性粉末は磁性層に分散すると考えられている。

【００４０】ところで、磁性粉末の表面に存在する非磁
性金属元素は、上記水酸基の酸素原子の電子を引き寄せ
る作用を有する。特に、イオン化エネルギーの大きい非
磁性金属元素は、酸素原子の電子を引きつける力が強い
ので、水酸基に強い極性を生じさせる。その結果、磁性
粉末の分散性が向上する。

【００４１】磁性層３に使用される結合剤としては、従
来からこの種の磁気記録媒体において結合剤として使用
されている樹脂が何れも使用可能であり、例えば、塩化
ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル
−マレイン酸共重合体、塩化ビニル−塩化ビニリデン共
重合体、塩化ビニル−アクリロニトリル共重合体、アク
リル酸エステル−アクリロニトリル共重合体、アクリル
酸エステル−塩化ビニリデン共重合体、メタクリル酸エ
ステル−スチレン共重合体、熱可塑性ポリウレタン樹
脂、フェノキシ樹脂、ポリフッ化ビニル、塩化ビニリデ
ン−アクリロニトリル共重合体、ブタジエン−アクリロ
ニトリル共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−メ
タクリル酸共重合体、ポリビニルブチラール、ポリアセ
タール、セルロース誘導体、スチレン−ブタジエン共重
合体、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹
脂、ポリウレタン樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アル
キド樹脂、尿素−ホルムアルデヒド樹脂等が挙げられ
る。これらの結合剤は、一種類単独であってもよく、二
種類以上を組み合わせて用いても良い。

【００４２】また、結合剤として、親水性極性基を導入
してなる樹脂を用いることが好ましい。これにより、磁
性層３に含有される磁性粉末等の顔料の分散性が向上す
ると共に、磁性層３の塗膜強度が向上する。上述した樹
脂に導入可能な親水性極性基としては、スルホン酸基、
硫酸エステル基、カルボン酸基及びその塩や、３級アミ
ン基、４級アンモニウム塩基、リン酸基、リン酸エステ
ル基等が挙げられる。これら親水性極性基の中でも、特
にスルホン酸基、硫酸エステル基のアルカリ金属塩、或
いは４級アンモニウム塩基を用いることが好ましい。

【００４３】また、磁性層３は架橋剤（硬化剤）を含有
することにより、耐久性がより向上する。架橋剤として
は、３官能イソシアネート化合物（具体的には、トリメ
チロールプロパン１ｍｏｌとトリレンジイソシアネート
３ｍｏｌとの反応生成物である。）、或いはジイソシア
ネート３ｍｏｌの環状付加重合化合物であるイソシアヌ
レート等が挙げられる。

【００４４】さらに、磁性層３には、上述した磁性粉末
及び結合剤のほかに研磨剤、帯電防止剤等が含有されて
いても良い。

【００４５】そして、この磁気記録媒体１において、磁
性層３は、使用される磁性粉末の種類、磁性粉末と結合
剤との混合比、その他に使用される添加剤の種類及び配
合比等を制御することによって、磁気抵抗効果型再生ヘ
ッド（以下、ＭＲ再生ヘッドと称する。）を飽和させ
ず、歪みの無い状態で、最大の出力が得られるように規
制される。具体的には、磁性層３の残留磁化量Ｍｒと膜
厚δとの積Ｍｒ・δの値が０．８〜６．５ｍｅｍｕ／ｃ
ｍ²となるようにする。

【００４６】上記積Ｍｒ・δの値が０．８ｍｅｍｕ／ｃ
ｍ²未満であると、十分な再生出力が得られない。逆に
６．５ｍｅｍｕ／ｃｍ²を越えると、ＭＲ再生ヘッドが
飽和してしまい、歪みが生ずる。

【００４７】上記範囲であれば膜厚δや残留磁化量Ｍｒ
は任意に設定することが可能であるが、膜厚δや残留磁
化量Ｍｒがあまり小さすぎると、上記積Ｍｒ・δの値を
０．８ｍｅｍｕ／ｃｍ²以上確保することが難しい。逆
に、膜厚δや残留磁化量Ｍｒがあまり大きすぎると、歪
みが問題となる。

【００４８】また、磁性層３の面内方向での保磁力は、
低ノイズ、高分解能を実現するためには、１４００Ｏｅ
以上に保つことが好ましい。ただし、保磁力が余りにも
大きすぎると、十分な記録ができなくなり、再生出力が
低下する。

【００４９】なお、磁性塗料に使用される溶剤として
は、磁気記録媒体を製造する際に通常用いられているも
の、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイ
ソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸
メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、酢酸グ
リコールモノエチルエーテル等のエステル類、エチルエ
ーテル、グリコールジメチルエーテル、グリコールモノ
エチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン等の
エーテル類、ベンセン、トルエン、キシレン等の芳香族
炭化水素、メチレンクロライド、エチレンクロライド、
四塩化炭素、クロロホルム、エチレンクロルヒドリン、
ジクロルベンゼン等の塩素化炭化水素等が挙げられる。
この溶剤は、単独で用いても２種類以上を混合して用い
ても構わない。

【００５０】非磁性支持体２としては、例えば、ポリエ
チレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフタ
レート等のポリエステル類、ポリエチレン、ポリプロピ
レン等のポリオレフイン類、セルローストリアセテート
等のセルロース誘導体、ポリカーボネート、ポリイミ
ド、ポリアミドイミド等のプラスチック、アルミニウム
等の金属を蒸着したプラスチック類などが挙げられる。

【００５１】また、非磁性支持体２の形状としては、フ
ィルム状、テープ状、シート状との何れの形状であって
もよい。なお、個々の形状に対応して、非磁性支持体２
の材料は適宜選択される。

【００５２】この磁気記録媒体１は、非磁性支持体２上
に磁性塗料を塗布することにより形成される磁性層３を
有する。この磁性塗料は、例えば、磁性粉末を結合剤等
とともに有機溶剤に混練及び分散することで調製され
る。

【００５３】一方、上述しような原料から磁性塗料を調
製する際には、混練機や希釈分散機を用いることができ
る。この混練機は、比較的固形分の高い磁性粉末を、結
合剤を含む混合物中で高せん断で分散する混練工程で用
いられる。また、希釈分散機は、比較的固形分の低い磁
性粉末を、結合剤を含む混合物中でビーズ等の衝撃力で
分散する希釈分散工程で用いられる。

【００５４】これら混練機及び希釈分散機としては、従
来から公知のものを使用することができる。具体的に、
混練機としては、連続二軸混練機（エクストルーダ
ー）、コニーダー、加圧ニーダー等が挙げられる。ま
た、希釈分散機としては、縦型サンドミル、横型サンド
ミル、スパイクミル、パールミル、ダブルシリンダーパ
ールミル等が挙げられる。

【００５５】また、調製された磁性塗料は、非磁性支持
体２上に塗布され、その後、乾燥されることにより磁性
層３となる。磁性塗料を非磁性支持体２上に塗布する塗
布装置としては、例えば、リバースロール、グラビアロ
ール、エアドクターコーター、ブレードコーター、エア
ナイフコーター、スクイズコーター、含浸コーター、ト
ランスファロールコーター、キスコーター、キャストコ
ーター、スプレイコーター等が用いられる。

【００５６】なお、上述では、非磁性支持体２上に磁性
塗料を塗布してなる磁性層３を有するような磁気記録媒
体１を例示したが、本発明は、これに限定されるもので
はない。すなわち、本発明に係る磁気記録媒体として
は、非磁性支持体の両面に磁性層が形成されている構成
であってもよく、非磁性支持体上に非磁性塗料と磁性塗
料とを同時重層塗布し、その後、これら非磁性塗料と磁
性塗料を乾燥させ、非磁性支持体上に非磁性層と磁性層
とがこの順で積層されてなる構成であってもよい。

【００５７】また、非磁性支持体２の磁性層３が形成さ
れている一主面とは反対側の他主面上に、図示しないバ
ックコート層を設けてもよい。バックコート層を設ける
ことにより、磁気記録媒体１の走行性が向上し、又、層
間粘着が防止される。

【００５８】以上のように構成される磁気記録媒体１
は、上述した第１の規定、第２の規定及び第３の規定の
うち、少なくとも何れか１つをみたす磁性粉末を含有す
ることにより表面平滑性に優れる磁性層３を備えるの
で、優れた電磁変換特性を有する。

【００５９】なお、磁性層３に含有される磁性粉末とし
ては、第１の規定〜第３の規定を全てみたすものであっ
てもよく、第１の規定及び第３の規定、または第２の規
定及び第３の規定を満たすものであっても良い。

【００６０】ところで、上記磁気記録媒体１は、ＭＲ再
生ヘッドを用いたヘリカルスキャン磁気記録システムの
磁気テープとして好適である。

【００６１】この場合、ＭＲ再生ヘッドとしては、ＭＲ
素子をシールドで挟み込んだシールド型のＭＲヘッドを
用い、これを回転ドラムに搭載して記録再生装置を構成
する。

【００６２】ＭＲヘッドを用いたヘリカルスキャン磁気
記録システムと本発明に係る磁気記録媒体１とを組み合
わせることにより、これまでにない高密度記録システム
を構築することができる。

【００６３】上記ヘリカルスキャン磁気記録システムの
磁気記録再生装置は、回転ドラムを用いて記録再生を行
うヘリカルスキャン方式の磁気記録再生装置であり、回
転ドラムに搭載された再生用磁気ヘッドとして、ＭＲヘ
ッドを使用する。

【００６４】この磁気記録再生装置に搭載される回転ド
ラム装置の一構成例を図３及び図４に示す。なお、図３
は回転ドラム装置１１の概略を示す斜視図であり、図４
は回転ドラム装置１１を含む磁気テープ送り機構２０の
概略を示す平面図である。

【００６５】図３に示すように、回転ドラム装置１１
は、円筒状の固定ドラム１２と、円筒状の回転ドラム１
３と、回転ドラム１３を回転駆動するモータ１４と、回
転ドラム１３に搭載された一対のインダクティブ型磁気
ヘッド１５ａ，１５ｂと、回転ドラム１３に搭載された
一対のＭＲヘッド１６ａ，１６ｂとを備える。

【００６６】上記固定ドラム１２は、回転することなく
保持されるドラムである。この固定ドラム１２の側面に
は、上述した構成の磁気記録媒体１を適当な幅にスリッ
トしてなる磁気テープ１７の走行方向に沿ってリードガ
イド部１８が形成されている。後述するように、記録再
生時に磁気テープ１７は、このリードガイド部１８に沿
って走行する。そして、この固定ドラム１２と中心軸が
一致するように、回転ドラム１３が配されている。

【００６７】回転ドラム１３は、磁気テープ１７に対す
る記録再生時に、モータ１４によって所定の回転速度で
回転駆動されるドラムである。この回転ドラム１３は、
固定ドラム１２と略同径の円筒状に形成されてなり、固
定ドラム１２と中心軸が一致するように配されている。
そして、この回転ドラム１３の固定ドラム１２に対向す
る側には、一対のインダクティブ型磁気ヘッド１５ａ，
１５ｂ及び一対のＭＲヘッド１６ａ，１６ｂが搭載され
ている。

【００６８】インダクティブ型磁気ヘッド１５ａ，１５
ｂは、一対の磁気コアが磁気ギャップを介して接合され
るとともに、磁気コアにコイルが巻装されてなる記録用
磁気ヘッドであり、磁気テープ１７に対して信号を記録
する際に使用される。そして、これらのインダクティブ
型磁気ヘッド１５ａ，１５ｂは、回転ドラム１３の中心
に対して互いに成す角度が１８０°となり、それらの磁
気ギャップ部分が回転ドラム１３の外周から突き出すよ
うに、回転ドラム１３に搭載されている。なお、これら
のインダクティブ型磁気ヘッド１５ａ，１５ｂは、磁気
テープ１７に対してアジマス記録を行うように、アジマ
ス角が互いに逆となるように設定されている。

【００６９】一方、ＭＲヘッド１６ａ，１６ｂは、磁気
テープ１７からの信号を検出する感磁素子としてＭＲ素
子を備えた再生用磁気ヘッドであり、磁気テープ１７か
ら信号を再生する際に使用される。そして、これらのＭ
Ｒヘッド１６ａ，１６ｂは、回転ドラム１３の中心に対
して互いに成す角度が１８０°となり、磁気ギャップ部
分が回転ドラムの外周から突き出すように、回転ドラム
１３に搭載されている。なお、これらのＭＲヘッド１６
ａ，１６ｂは、磁気テープ１７に対してアジマス記録さ
れた信号を再生できるように、アジマス角が互いに逆と
なるように設定されている。

【００７０】そして、磁気記録再生装置は、このような
回転ドラム装置１１に磁気テープ１７を摺動させて、磁
気テープ１７に対する信号の記録や、磁気テープ１７か
らの信号の再生を行う。

【００７１】すなわち、記録再生時に磁気テープ１７
は、図４に示すように、供給リール２１からガイドロー
ラ２２，２３を経て、回転ドラム装置１１に巻き付くよ
うに送られ、この回転ドラム装置１１で記録再生がなさ
れる。そして、回転ドラム装置１１で記録再生がなされ
た磁気テープ１７は、ガイドローラ２４，２５、キャプ
スタン２６、ガイドローラ２７を経て、巻き取りロール
２８へと送られる。すなわち、磁気テープ１７は、キャ
プスタンモータ２９により回転駆動されるキャプスタン
２６によって所定の張力及び速度にて送られ、ガイドロ
ーラ２７を経て巻き取りロール２８に巻き取られる。

【００７２】このとき、回転ドラム１３は、図３中の矢
印Ａに示すように、モータ１４によって回転駆動され
る。一方、磁気テープ１７は、固定ドラム１２のリード
ガイド部１８に沿って、固定ドラム１２及び回転ドラム
１３に対して斜めに摺動するように送られる。すなわ
ち、磁気テープ１７は、テープ走行方向に沿って、図３
中矢印Ｂに示すようにテープ入口側から固定ドラム１２
及び回転ドラム１３に摺接するようにリードガイド部１
８に沿って送られ、その後、図３中矢印Ｃに示すように
テープ出口側へと送られる。

【００７３】次に、上記回転ドラム装置１１の内部構造
について、図５を参照して説明する。

【００７４】図５に示すように、固定ドラム１２及び回
転ドラム１３の中心には、回転軸３１が挿通されてい
る。なお、固定ドラム１２、回転ドラム１３及び回転軸
３１は導電材料からなり、これらは電気的に導通してお
り、固定ドラム１２が接地されている。

【００７５】そして、固定ドラム１２のスリーブの内側
には、２つの軸受け３２，３３が設けられており、これ
により、固定ドラム１２に対して回転軸３１が回転可能
に支持されている。すなわち、回転軸３１は、軸受け３
２，３３により、固定ドラム１２に対して回転可能に支
持されている。一方、回転ドラム１３には、その内周部
にフランジ３４が形成されており、このフランジ３４が
回転軸３１の上端部に固定されている。これにより、回
転ドラム１３は、回転軸３１の回転に伴って回転するよ
うになされている。

【００７６】また、回転ドラム装置１１の内部には、固
定ドラム１２と回転ドラム１３との間で信号の伝送を行
うために、非接触型の信号伝送装置であるロータリトラ
ンス３５が配されている。このロータリトランス３５
は、固定ドラム１２に取り付けられたステータコア３６
と、回転ドラム１３に取り付けられたロータコア３７と
を有している。

【００７７】ステータコア３６及びロータコア３７は、
フェライト等のような磁性材料が、回転軸３１を中心と
する円環状に形成されてなる。また、ステータコア３６
には、一対のインダクティブ型磁気ヘッド１５ａ，１５
ｂに対応した一対の信号伝送用リング３６ａ，３６ｂ
と、一対のＭＲヘッド１６ａ，１６ｂに対応した信号伝
送用リング３６ｃと、一対のＭＲヘッド１６ａ，１６ｂ
の駆動に必要な電力を供給するための電力伝送用リング
３６ｄとが、同心円状に配置されている。同様に、ロー
タコア３７にも、一対のインダクティブ型磁気ヘッド１
５ａ，１５ｂに対応した一対の信号伝送用リング３７
ａ，３７ｂと、一対のＭＲヘッド１６ａ，１６ｂに対応
した信号伝送用リング３７ｃと、一対のＭＲヘッド１６
ａ，１６ｂの駆動に必要な電力を供給するための電力伝
送用リング３７ｄとが、同心円状に配置されている。

【００７８】これらのリング３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，
３６ｄ，３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄは、回転軸３
１を中心として円環状に巻回されたコイルからなり、ス
テータコア３６の各リング３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３
６ｄと、ロータコア３７の各リング３７ａ，３７ｂ，３
７ｃ，３７ｄとがそれぞれ対向するように配されてい
る。そして、このロータリトランス３５は、ステータコ
ア３６の各リング３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄと、
ロータコア３７の各リング３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３
７ｄとの間で、非接触にて信号や電力の伝送を行うよう
になっている。

【００７９】また、回転ドラム装置１１には、回転ドラ
ム１３を回転駆動させるモータ１４が取り付けられてい
る。このモータ１４は、回転部分であるロータ３８と、
固定部分であるステータ３９とを有している。ロータ３
８は、回転軸３１の下端部に取り付けられており、駆動
用マグネット４０を備えている。一方、ステータ３９
は、固定ドラム１２の下端部に取り付けられており、駆
動用コイル４１を備えている。そして、駆動用コイル４
１に電流を供給することにより、ロータ３８が回転駆動
される。これにより、ロータ３８に取り付けられている
回転軸３１が回転し、それに伴って、回転軸３１に固定
されている回転ドラム１３が回転駆動されることとな
る。

【００８０】つぎに、以上のような回転ドラム装置１１
による記録再生について、この回転ドラム装置１１並び
にその周辺回路についての回路構成の概略を示す図６を
参照して説明する。

【００８１】上記回転ドラム装置１１を用いて磁気テー
プ１７に信号を記録する際は、先ず、モータ１４の駆動
用コイル４１に電流が供給され、これにより、回転ドラ
ム１３が回転駆動される。そして、回転ドラム１３が回
転している状態にて、図６に示すように、外部回路５０
からの記録信号が記録用アンプ５１に供給される。

【００８２】記録用アンプ５１は、外部回路５０からの
記録信号を増幅し、一方のインダクティブ型磁気ヘッド
１５ａによって信号を記録するタイミングの時、当該イ
ンダクティブ型磁気ヘッド１５ａに対応したステータコ
ア３６の信号伝送用リング３６ａに記録信号を供給し、
また、他方のインダクティブ型磁気ヘッド１５ｂによっ
て信号を記録するタイミングの時、当該インダクティブ
型磁気ヘッド１５ｂに対応したステータコア３６の信号
伝送用リング３６ｂに記録信号を供給する。

【００８３】ここで、一対のインダクティブ型磁気ヘッ
ド１５ａ，１５ｂは、上述したように、回転ドラム１３
の中心に対して互いに成す角度が１８０°となるように
配されているので、これらのインダクティブ型磁気ヘッ
ド１５ａ，１５ｂは、１８０°の位相差を持って交互に
記録することとなる。すなわち、記録用アンプ５１は、
一方のインダクティブ型磁気ヘッド１５ａに記録信号を
供給するタイミングと、他方のインダクティブ型磁気ヘ
ッド１５ｂに記録信号を供給するタイミングとを、１８
０°の位相差を持って交互に切り換える。

【００８４】そして、一方のインダクティブ型磁気ヘッ
ド１５ａに対応したステータコア３６の信号伝送用リン
グ３６ａに供給された記録信号は、非接触にてロータコ
ア３７の信号伝送用リング３７ａに伝送される。そし
て、ロータコア３７の信号伝送用リング３７ａに伝送さ
れた記録信号は、インダクティブ型磁気ヘッド１５ａに
供給され、当該インダクティブ型磁気ヘッド１５ａによ
り、磁気テープ１７に対して信号の記録がなされる。

【００８５】同様に、他方のインダクティブ型磁気ヘッ
ド１５ｂに対応したステータコア３６の信号伝送用リン
グ３６ｂに供給された記録信号は、非接触にてロータコ
ア３７の信号伝送用リング３７ｂに伝送される。そし
て、ロータコア３７の信号伝送用リング３７ｂに伝送さ
れた記録信号は、インダクティブ型磁気ヘッド１５ｂに
供給され、当該インダクティブ型磁気ヘッド１５ｂによ
り、磁気テープ１７に対して信号の記録がなされる。

【００８６】また、上記回転ドラム装置１１を用いて磁
気テープ１７からの信号を再生する際は、先ず、モータ
１４の駆動用コイル４１に電流が供給され、これによ
り、回転ドラム１３が回転駆動される。そして、回転ド
ラム１３が回転している状態にて、図６に示すように、
オシレータ５２から高周波の電流がパワードライブ５３
に供給される。

【００８７】オシレータ５２からの高周波の電流は、パ
ワードライブ５３によって所定の交流電流に変換された
上で、ステータコア３６の電力伝送用リング３６ｄに供
給される。そして、ステータコア３６の電力伝送用リン
グ３６ｄに供給された交流電流は、非接触にてロータコ
ア３７の電力伝送用リング３７ｄに伝送される。そし
て、ロータコア３７の電力伝送用リング３７ｄに伝送さ
れた交流電流は、整流器５４により整流されて直流電流
とされレギュレータ５５に供給され、当該直流電流はレ
ギュレータ５５により所定の電圧に設定される。

【００８８】そして、レギュレータ５５によって所定の
電圧に設定された電流は、一対のＭＲヘッド１６ａ，１
６ｂにセンス電流として供給される。なお、一対のＭＲ
ヘッド１６ａ，１６ｂには、当該ＭＲヘッド１６ａ，１
６ｂからの信号を検出する再生用アンプ５６が接続され
ており、レギュレータ５５からの電流は、この再生用ア
ンプ５６にも供給される。

【００８９】ここで、ＭＲヘッド１６ａ，１６ｂは、外
部磁界の大きさによって抵抗値が変化するＭＲ素子を備
えている。そして、ＭＲヘッド１６ａ，１６ｂは、磁気
テープ１７からの信号磁界により、ＭＲ素子の抵抗値が
変化し、これにより、センス電流に電圧変化が現れるよ
うになされている。

【００９０】そして、再生用アンプ５６は、この電圧変
化を検出し、当該電圧変化に応じた信号を再生信号とし
て出力する。なお、再生用アンプ５６は、一方のＭＲヘ
ッド１６ａによって信号を再生するタイミングの時、当
該ＭＲヘッド１６ａによって検出した再生信号を出力
し、また、他方のＭＲヘッド１６ｂによって信号を再生
するタイミングの時、当該ＭＲヘッド１６ｂによって検
出した再生信号を出力する。

【００９１】ここで、一対のＭＲヘッド１６ａ，１６ｂ
は、上述したように、回転ドラム１３の中心に対して互
いに成す角度が１８０°となるように配されているの
で、これらのＭＲヘッド１６ａ，１６ｂは、１８０°の
位相差を持って交互に再生することとなる。すなわち、
再生用アンプ５６は、一方のＭＲヘッド１６ａからの再
生信号を出力するタイミングと、他方のＭＲヘッド１６
ｂからの再生信号を出力するタイミングとを、１８０°
の位相差を持って交互に切り換える。

【００９２】そして、再生用アンプ５６からの再生信号
は、ロータコア３７の信号伝送用リング３７ｃに供給さ
れ、この再生信号は、非接触にてステータコア３６の信
号伝送用リング３６ｃに伝送される。ステータコア３６
の信号伝送用リング３６ｃに伝送された再生信号は、再
生用アンプ５７によって増幅された上で、補正回路５８
に供給される。そして、再生信号は、補正回路５８によ
り所定の補正処理が施された後、外部回路５０へと出力
される。

【００９３】なお、図６に示したような回路構成とした
場合、一対のインダクティブ型磁気ヘッド１５ａ，１５
ｂ、一対のＭＲヘッド１６ａ，１６ｂ、整流器５４、レ
ギュレータ５５及び再生用アンプ５６は、回転ドラム１
３に搭載され、回転ドラム１３と共に回転する。一方、
記録用アンプ５１、オシレータ５２、パワードライブ５
３、再生用アンプ５７及び補正回路５８については、回
転ドラム装置１１の固定部分に配するか、或いは、回転
ドラム装置１１とは別に構成された外部回路とする。

【００９４】つぎに、上記回転ドラム１３に搭載される
ＭＲヘッド１６ａ，１６ｂについて、図７を参照して詳
細に説明する。なお、ＭＲヘッド１６ａ及びＭＲヘッド
１６ｂは、アジマス角が互いに逆となるように設定され
ている他は、同一の構成を有している。そこで、以下の
説明では、これらのＭＲヘッド１６ａ，１６ｂをまとめ
てＭＲヘッド１６と称する。

【００９５】ＭＲヘッド１６は、回転ドラム１３に搭載
され、ヘリカルスキャン方式によって磁気テープ１７か
らの信号を、磁気抵抗効果を利用して検出する再生専用
の磁気ヘッドである。このＭＲヘッド１６は、図７に示
すように、Ｎｉ−Ｚｎ多結晶フェライト等のような軟磁
性材料からなる一対の磁気シールド６１，６２と、絶縁
体６３を介して一対の磁気シールド６１，６２によって
挟持された略矩形状のＭＲ素子部６４とを備える。な
お、ＭＲ素子部６４の両端からは、一対の端子が導出さ
れており、これらの端子を介して、ＭＲ素子部６４にセ
ンス電流を供給できるようになされている。

【００９６】ＭＲ素子部６４は、磁気抵抗効果を有する
ＭＲ素子と、ＳＡＬ（Soft Adjacent Layer）膜と、Ｍ
Ｒ素子とＳＡＬ膜との間に配された絶縁体膜とが積層さ
れてなる。ＭＲ素子は、異方性磁気抵抗効果（ＡＭＲ）
により、外部磁界の大きさによって抵抗値が変化するＮ
ｉ−Ｆｅ等のような軟磁性材料からなる。ＳＡＬ膜は、
いわゆるＳＡＬバイアス方式により、ＭＲ素子にバイア
ス磁界を印加するためのものであり、パーマロイ等のよ
うに低保磁力で高透磁率の磁性材料からなる。絶縁体膜
は、ＭＲ素子とＳＡＬ膜との間を絶縁し、電気的な分流
損を防ぐためのものであり、Ｔａ等のような絶縁材料か
らなる。

【００９７】このＭＲ素子部６４は、略矩形状に形成さ
れてなり、一側面が磁気テープ摺動面６５に露呈するよ
うに、一対の磁気シールド６１，６２によって絶縁体６
３を介して挟持されている。詳細には、このＭＲ素子部
６４は、短軸方向が磁気テープ摺動面６５に対して略垂
直となり、長軸方向が磁気テープ摺動方向に対して略直
交するように、一対の磁気シールド６１，６２によって
絶縁体６３を介して挟持されている。

【００９８】このＭＲヘッド１６の磁気テープ摺動面６
５は、当該磁気テープ摺動面６５にＭＲ素子部６４の一
側面が露呈するように、磁気テープ１７の摺動方向に沿
って円筒研磨されているとともに、磁気テープ１７の摺
動方向に対して直交する方向に沿って円筒研磨されてい
る。これにより、このＭＲヘッド１６は、ＭＲ素子部６
４或いはその近傍部分が最も突出するようになされてい
る。このように、ＭＲ素子部６４或いはその近傍部分が
最も突出するようにすることにより、ＭＲ素子部６４の
磁気テープ１７に対する当たり特性を良好なものとする
ことができる。

【００９９】そして、以上のようなＭＲヘッド１６を用
いて磁気テープ１７からの信号を再生する際は、図８に
示すように、磁気テープ１７をＭＲ素子部６４に摺動さ
せる。なお、図８中の矢印は、磁気テープ１７が磁化さ
れている様子を模式的に示している。

【０１００】そして、このように磁気テープ１７をＭＲ
素子部６４に摺動させた状態で、ＭＲ素子部６４の両端
に接続された端子６４ａ，６４ｂを介して、ＭＲ素子部
６４にセンス電流を供給し、当該センス電流の電圧変化
を検出する。具体的には、ＭＲ素子部６４の一端に接続
された端子６４ａから、所定の電圧Ｖｃを印加するとと
もに、ＭＲ素子部６４の他端に接続された端子６４ｂ
を、回転ドラム１３に接続しておく。ここで、回転ドラ
ム１３は回転軸３１を介して固定ドラム１２に電気的に
導通しており、また、固定ドラム１２は接地されてい
る。したがって、ＭＲ素子部６４に接続された一方の端
子６４ｂは、回転ドラム１３、回転軸３１及び固定ドラ
ム１２を介して接地されている。

【０１０１】そして、磁気テープ１７を摺動させた状態
でＭＲ素子部６４にセンス電流を供給すると、磁気テー
プ１７からの磁界に応じて、ＭＲ素子部６４に形成され
たＭＲ素子の抵抗値が変化し、その結果、センス電流に
電圧変化が生じる。そこで、このセンス電流の電圧変化
を検出することにより、磁気テープ１７からの信号磁界
が検出され、磁気テープ１７に記録されている信号が再
生される。

【０１０２】なお、用いるＭＲヘッド１６において、Ｍ
Ｒ素子部６４に形成されるＭＲ素子は、磁気抵抗効果を
示す素子であれば良く、例えば、複数の薄膜を積層する
ことにより、より大きな磁気抵抗効果を得られるように
した、いわゆる巨大磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ素子）も
使用可能である。また、ＭＲ素子にバイアス磁界を印加
する手法は、ＳＡＬバイアス方式でなくてもよく、例え
ば、永久磁石バイアス方式、シャント電流バイアス方
式、自己バイアス方式、交換バイアス方式、バーバーポ
ール方式、分割素子方式、サーボバイアス方式等、種々
の手法が適用可能である。なお、巨大磁気抵抗効果並び
に各種バイアス方式については、例えば、丸善株式会社
発行の「磁気抵抗ヘッド−基礎と応用林和彦訳」に詳
細に記載されている。

【０１０３】

【実施例】以下、本発明を適用した具体的な実施例につ
いて、実験結果に基づき詳細に説明する。

【０１０４】まず、本実施例で磁性粉末として用いたＦ
ｅを含有する金属磁性粉末の組成、磁気特性及びイオン
化エネルギー等を、表１〜表５に示す。なお、表中にお
けるイオン化エネルギー平均値とは、磁性粉末に含有さ
れる非磁性金属元素の３価のイオン化エネルギーの平均
値である。

【０１０５】

【表１】

【０１０６】

【表２】

【０１０７】

【表３】

【０１０８】

【表４】

【０１０９】

【表５】

【０１１０】そして、以下に示すサンプル１〜サンプル
４１では、これら各種磁性粉１〜４１を用いて、磁気テ
ープを作製した。

【０１１１】サンプル１先ず、下記の組成に準じて各組成物を秤取り、混練及び
分散させることで磁性塗料を調製した。

【０１１２】＜磁性塗料組成＞磁性粉末（磁性粉１）１００重量部結合剤：ポリ塩化ビニル樹脂１０重量部：ポリエステルポリウレタン樹脂１０重量部研磨剤：α−Ａｌ₂Ｏ₃（平均粒径０．３μｍ）５重量部ステアリン酸１重量部メチルエチルケトン１５０重量部シクロヘキサノン１５０重量部

【０１１３】なお、ポリ塩化ビニル樹脂としては、日本
ゼオン社製のＭＲ―１１０を使用し、ポリエステルポリ
ウレタンとしては、東洋紡社製のＵＲ−８２００を使用
した。

【０１１４】次に、このようにして調製された磁性塗料
を、ダイコータを用いて、厚みが６０μｍであるポリエ
チレンテレフタレートフィルム上に塗布し、配向処理を
経た後、乾燥することにより磁性層を形成した。更に、
ポリエチレンテレフタレートフィルムの磁性層が形成さ
れている面と反対側の面上にバックコート層を形成し、
カレンダー処理を経た後に硬化処理を施し、８ｍｍ幅に
裁断して磁気テープを作製した。

【０１１５】サンプル２〜サンプル４１磁性粉末として、表１〜表５に示す磁性粉２〜４１をそ
れぞれ用いたこと以外は、サンプル１と同様にして磁気
テープを作製した。

【０１１６】以上のようにして作製された磁気テープを
カセットに組み込んだ後、磁性層における磁性粉末の分
散性を評価するため、磁気記録媒体の磁気特性を調べ
た。

【０１１７】なお、磁気特性は、試料振動型磁力計（東
英工業社製）によって角形比Ｒｓを測定することによっ
て評価し、この角形比Ｒｓを指標として磁性層における
磁性粉末の分散性を評価した。

【０１１８】また、磁気記録媒体の電磁変換特性を調べ
るために、磁気テープと磁気ヘッドとの相対速度を３．
８ｍ／ｓとして、記録波長０．５μｍにて７．６ＭＨｚ
の単一周波数信号を記録した後、インダクティブヘッド
により再生出力を測定した。そして、サンプル１の磁気
テープの再生出力を０ｄＢとしたときの相対値を求める
ことにより、電磁変換特性を評価した。更に、７．６Ｍ
Ｈｚ±１．０ＭＨｚのノイズ比をＳ／Ｎとして評価し
た。

【０１１９】また、磁気テープに上述と同様にして７．
６ＭＨｚの単一周波数信号を記録した後、シールド型Ｍ
Ｒヘッドを用いてエラーレートの測定を行った。なお、
再生に用いたＭＲヘッドの素子は、ＦｅＮｉ−ＡＭＲ
（異方性磁気抵抗効果素子）であり、飽和磁化は８００
ｅｍｕ／ｃｃ、膜厚は４０ｎｍ、シールド材はＮｉＺ
ｎ、シールド間距離は０．１７μｍである。また、トラ
ック幅は１８μｍ、アジマス角は２５°である。

【０１２０】まず、３価のイオン化エネルギーの異なる
種々の非磁性金属元素の添加量を変化させた磁性粉１〜
磁性粉１７を用いたサンプル１〜サンプル１７に関し
て、磁性粉末の分散性を評価するため磁気特性を調べ、
また、電磁変換特性を評価した。以上の結果を表６に示
す。

【０１２１】

【表６】

【０１２２】サンプル７のように、Ａｌを含有しない磁
性粉７を用いた場合、所望の電磁変換特性を得られな
い。また、サンプル１１のように、ＡｌをＦｅ比で２０
重量％を越えて含有する磁性粉１１を用いた場合、十分
な再生出力が得られない。

【０１２３】また、サンプル１６のように、３価のイオ
ン化エネルギーが４５ｅＶを越える非磁性金属元素であ
るＫを含有する磁性粉１６を用いた場合、磁性粉末の分
散性が悪いので所望の電磁変換特性を得られず、また分
解能が低下する傾向にある。また、サンプル１７のよう
に、３価のイオン化エネルギーが３０ｅＶ未満である非
磁性金属元素であるＶを含有する磁性粉１７を用いた場
合、磁性粉末の分散性が悪いので所望の電磁変換特性を
得られず、また分解能が低下する傾向にある。

【０１２４】更に、サンプル１のように、３価のイオン
化エネルギーが３０ｅＶ以上、４５ｅＶ以下の範囲であ
る非磁性金属元素を含有しない磁性粉１を用いた場合、
磁性粉末の分散性が悪く所望の電磁変換特性を得られな
い。また、サンプル５及びサンプル１３のように、３価
のイオン化エネルギーが３０ｅＶ以上、４５ｅＶ以下の
範囲である非磁性金属元素を４０重量％を越えて含有す
る磁性粉５及び磁性粉１３を用いた場合、十分な再生出
力を得られず、また分解能が低下する傾向にある。

【０１２５】以上の結果から、Ｆｅを含有する金属磁性
粉末は、ＡｌをＦｅ比で１．０重量％以上、２０重量％
以下の割合で含有し、且つ３価のイオン化エネルギーが
３０ｅＶ以上、４５ｅＶ以下の範囲である非磁性金属元
素をＦｅ比で１．０重量％以上、４０重量％以下の割合
で含有することにより、磁性層において高度に分散す
る。その結果、磁気記録媒体としては電磁変換特性に優
れる。

【０１２６】次に、非磁性金属元素の３価のイオン化エ
ネルギーの平均値を変化させた磁性粉１８〜磁性粉２３
を用いたサンプル１８〜サンプル２３に関して、上述と
同様にして金属磁性粉末の分散性を評価するため磁気特
性を調べ、また、電磁変換特性を評価した。以上の結果
を表７に示す。

【０１２７】

【表７】

【０１２８】サンプル１８のように、非磁性金属元素の
３価のイオン化エネルギーの平均値が３０ｅｖ未満であ
る磁性粉１８を用いた場合、磁性粉末の分散性が悪く、
所望の電磁変換特性を得られない。また、サンプル２３
のように、非磁性金属元素の３価のイオン化エネルギー
の平均値が４０ｅＶを越える磁性粉末２３を用いた場
合、十分な再生出力を得られず、また分解能が低下する
傾向にある。

【０１２９】以上の結果から、磁性粉末は、非磁性金属
元素の３価のイオン化エネルギーの平均値が３０ｅｖ以
上、４０ｅＶ以下の範囲であることにより、磁性層にお
いて高度に分散する。その結果、磁気記録媒体としては
電磁変換特性に優れる。

【０１３０】更に、非磁性金属元素の添加量を変化さ
せ、ゼータ電位測定での等電点を制御した磁性粉２４〜
磁性粉２９を用いたサンプル２４〜サンプル２９に関し
て、上述と同様にして金属磁性粉末の分散性を評価する
ため磁気特性を調べ、また、電磁変換特性を評価した。
以上の結果を表８に示す。

【０１３１】

【表８】

【０１３２】サンプル２４のように、等電点が大きい磁
性粉２４を用いた場合には、磁性粉末の分散性が悪く、
また分解能が低下する傾向にある。また、サンプル２９
のように、等電点が小さい磁性粉２９を用いた場合、十
分な再生出力を得られない。

【０１３３】以上の結果から、磁性粉末は、ゼータ電位
測定での等電点が７以上、１１以下の範囲であることに
より、磁性層において高度に分散する。その結果、磁気
記録媒体としては電磁変換特性に優れる。

【０１３４】更にまた、磁性層の残留磁化Ｍｒと膜厚δ
の積Ｍｒ・δの値を変化させたサンプル３０〜サンプル
３３に関して、上述と同様にして磁気特性を調べ、ま
た、電磁変換特性を評価した。以上の結果を表９に示
す。なお、磁性粉末としては、各々磁性粉３０〜磁性粉
３３を用いた。

【０１３５】

【表９】

【０１３６】サンプル３２のように、Ｍｒ・δが小さい
場合、十分な再生出力を得られない虞がある。一方、サ
ンプル３３のように、Ｍｒ・δが大きい場合、ＭＲ素子
が飽和して再生波形が歪み、エラーレートが劣化する。
従って、Ｍｒ・δとしては、０．８〜６．５ｍｅｍｕ／
ｃｍ²の範囲とすることが好ましい。

【０１３７】また、磁性粉末のＸ線結晶粒径Ｄｘ、長軸
長、飽和磁化量（σｓ）を変化させた磁性粉３４〜磁性
粉４１を用いたサンプル３４〜サンプル４１に関して、
上述と同様にして磁性粉末の分散性を評価するため磁気
特性を調べ、また、電磁変換特性を評価した。以上の結
果を表１０に示す。

【０１３８】

【表１０】

【０１３９】サンプル３７のように、飽和磁化量が８０
ｅｍｕ／ｇ未満である磁性粉３７を用いた場合、十分な
再生出力を得られない。

【０１４０】また、サンプル３８のように、Ｘ線結晶粒
径Ｄｘが２００Åを越える磁性粉３８を用いた場合、ノ
イズが増大して電磁変換特性が低下する。一方、サンプ
ル３９のように、Ｘ線結晶粒径Ｄｘが５０Å未満である
磁性粉３９を用いた場合、電磁変換特性が低下する。従
って、金属磁性粉末のＸ線結晶粒径Ｄｘは５０Å〜２０
０Åの範囲とすることが好ましい。

【０１４１】さらにまた、サンプル４０のように、長軸
長が０．１５μｍを越える磁性粉４０を用いた場合、ノ
イズが増大して電磁変換特性が低下する。一方、サンプ
ル４１のように、長軸長が０．０１μｍ未満である磁性
粉４１を用いた場合、電磁変換特性は著しく劣化する。
従って、金属磁性粉末の長軸長は、０．０１μｍ〜０．
１５μｍの範囲とすることが好ましい。

【０１４２】ところで、金属磁性粉末のゼータ電位測定
における等電点を制御する方法としては、非磁性金属元
素の添加量を変化させる方法以外にも、磁性粉末を作製
する際の還元温度を調整して、磁性粉末表面の結晶性を
変化させる方法も挙げられる。ここで、磁性粉末を作製
する際の還元温度を変化させた磁性粉４２〜磁性粉４６
の組成、磁気特性及びイオン化エネルギー等を表１１に
示す。

【０１４３】

【表１１】

【０１４４】表１１から明らかなように、磁性粉の組成
を同一として還元温度を変化させた場合、還元温度が高
いほど、ゼータ電位測定における等電点が高くなること
がわかった。

【０１４５】サンプル４２〜４６磁性粉末として、表１１に示す磁性粉４２〜４６をそれ
ぞれ用いたこと以外は、サンプル１と同様にして磁気テ
ープを作製した。

【０１４６】そして、４２〜４６に関して、上述と同様
にして磁性粉末の分散性を評価するため磁気特性を調
べ、また、電磁変換特性を評価した。以上の結果を表１
２に示す。

【０１４７】

【表１２】

【０１４８】金属磁性粉末を作製する際の還元温度を変
化させたとしても、ゼータ電位測定での等電点が７以
上、１１以下の範囲である磁性粉４３〜４６を用いたサ
ンプル４３〜サンプル４６は、電磁変換特性に優れるこ
とがわかった。

【０１４９】一方、非磁性金属元素の３価のイオン化エ
ネルギーの平均値が３０ｅｖ未満である磁性粉４２を用
いたサンプル４２は、磁性粉末の分散性が悪く、所望の
電磁変換特性を得られない。

【０１５０】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明に係る磁性粉末はＦｅを含有し、ＡｌをＦｅ比で１．
０重量％以上、２０重量％以下の割合で含有し、且つ３
価のイオン化エネルギーが３０ｅＶ以上、４５ｅＶ以下
の範囲である非磁性金属元素のうち少なくとも１種類以
上を、Ｆｅ比で１．０重量％以上、４０重量％以下の割
合で含有するので、磁性層における分散性に優れる。

【０１５１】従って、この磁性粉末を含有する磁気記録
媒体は、磁性層の表面平滑性が向上して電磁変換特性に
優れる。特に、シールド型のＭＲ再生ヘッドを用いたヘ
リカルスキャン磁気記録システムの磁気記録媒体として
用いることで、これまでにない高密度記録システムを構
築することが可能である。

【０１５２】また、本発明に係る磁性粉末はＦｅを含有
し、非磁性金属元素のうち少なくとも１種類以上を含有
し、非磁性金属元素の３価のイオン化エネルギーの平均
値が３０ｅｖ以上、４０ｅＶ以下の範囲であるので、磁
性層における分散性に優れる。

【０１５３】従って、この磁性粉末を含有する磁気記録
媒体は、磁性層の表面平滑性が向上して電磁変換特性に
優れる。特に、シールド型のＭＲ再生ヘッドを用いたヘ
リカルスキャン磁気記録システムの磁気記録媒体として
用いることで、これまでにない高密度記録システムを構
築することが可能である。

【０１５４】さらに、本発明に係る磁性粉末はＦｅを含
有し、ゼータ電位測定での等電点が７以上、１１以下の
範囲であるので、磁性層における分散性に優れる。

【０１５５】従って、この磁性粉末を含有する磁気記録
媒体は、磁性層の表面平滑性が向上して電磁変換特性に
優れる。特に、シールド型のＭＲ再生ヘッドを用いたヘ
リカルスキャン磁気記録システムの磁気記録媒体として
用いることで、これまでにない高密度記録システムを構
築することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】磁気記録媒体の一構成例を示す要部断面図であ
る。

【図２】磁性粉末の分散性及び体積の関係を示す特性図
である。

【図３】ヘリカルスキャン磁気記録方式の磁気記録再生
装置に搭載される回転ドラム装置の一構成例について、
その概略を示す斜視図である。

【図４】上記回転ドラム装置を含む磁気テープ送り機構
の一構成例について、その概略を示す平面図である。

【図５】上記回転ドラム装置の内部構造を示す断面図で
ある。

【図６】上記回転ドラム装置並びにその周辺回路につい
て、回路構成の概略を示す回路図である。

【図７】上記回転ドラムに搭載されるＭＲヘッドの一例
について、一部を切り欠いて示す斜視図である。

【図８】ＭＲヘッドを用いて磁気テープからの信号を再
生する様子を模式的に示す模式図である。

【符号の説明】

１磁気記録媒体、２非磁性支持体、３磁性層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｆｅを含有する磁性粉末において、ＡｌをＦｅ比で１．０重量％以上、２０重量％以下の割
合で含有し、且つ３価のイオン化エネルギーが３０ｅＶ
以上、４５ｅＶ以下の範囲である非磁性金属元素のうち
少なくとも１種類以上を、Ｆｅ比で１．０重量％以上、
４０重量％以下の割合で含有することを特徴とする磁性
粉末。
【請求項２】Ｆｅを含有する磁性粉末において非磁性
金属元素のうち少なくとも１種類以上を含有し、当該非
磁性金属元素の３価のイオン化エネルギーの平均値が３
０ｅｖ以上、４０ｅＶ以下の範囲であることを特徴とす
る磁性粉末。
【請求項３】Ｆｅを含有する磁性粉末において、ゼータ電位測定での等電点が７以上、１１以下の範囲で
あることを特徴とする磁性粉末。
【請求項４】Ｆｅを含有する磁性粉末を含有する磁性
塗料が塗布されてなる磁性層と、非磁性支持体とを備え
る磁気記録媒体において、当該磁性粉末は、ＡｌをＦｅ比で１．０重量％以上、２
０重量％以下の割合で含有し、且つ３価のイオン化エネ
ルギーが３０ｅＶ以上、４５ｅＶ以下の範囲である非磁
性金属元素のうち少なくとも１種類以上を、Ｆｅ比で
１．０重量％以上、４０重量％以下の割合で含有するこ
とを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項５】上記磁性層の残留磁化量Ｍｒと膜厚δの
積Ｍｒ・δの値が０．８〜６．５ｍｅｍｕ／ｃｍ²であ
ることを特徴とする請求項４記載の磁気記録媒体。
【請求項６】面内方向での保磁力が１４００Ｏｅ以上
であることを特徴とする請求項４記載の磁気記録媒体。
【請求項７】磁気抵抗効果型再生ヘッドを用いたヘリ
カルスキャン磁気記録システムに用いられることを特徴
とする請求項４記載の磁気記録媒体。
【請求項８】上記磁性粉末は、ゼータ電位測定での等
電点が７以上、１１以下の範囲であることを特徴とする
請求項４記載の磁気記録媒体。
【請求項９】Ｆｅを含有する磁性粉末を含有する磁性
塗料が塗布されてなる磁性層と、非磁性支持体とを備え
る磁気記録媒体において、当該磁性粉末は、非磁性金属元素のうち少なくとも１種
類以上を含有し、当該非磁性金属元素の３価のイオン化
エネルギーの平均値が３０ｅｖ以上、４０ｅＶ以下の範
囲であることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項１０】上記磁性層の残留磁化量Ｍｒと膜厚δ
の積Ｍｒ・δの値が０．８〜６．５ｍｅｍｕ／ｃｍ²で
あることを特徴とする請求項９記載の磁気記録媒体。
【請求項１１】面内方向での保磁力が１４００Ｏｅ以
上であることを特徴とする請求項９記載の磁気記録媒
体。
【請求項１２】磁気抵抗効果型再生ヘッドを用いたヘ
リカルスキャン磁気記録システムに用いられることを特
徴とする請求項９記載の磁気記録媒体。
【請求項１３】上記磁性粉末は、ゼータ電位測定での
等電点が７以上、１１以下の範囲であることを特徴とす
る請求項９記載の磁気記録媒体。
【請求項１４】Ｆｅを含有する磁性粉末を含有する磁
性塗料が塗布されてなる磁性層と、非磁性支持体とを備
える磁気記録媒体において、当該磁性粉末は、ゼータ電位測定での等電点が７以上、
１１以下の範囲であることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項１５】上記磁性層の残留磁化量Ｍｒと膜厚δ
の積Ｍｒ・δの値が０．８〜６．５ｍｅｍｕ／ｃｍ²で
あることを特徴とする請求項１４記載の磁気記録媒体。
【請求項１６】面内方向での保磁力が１４００Ｏｅ以
上であることを特徴とする請求項１４記載の磁気記録媒
体。
【請求項１７】磁気抵抗効果型再生ヘッドを用いたヘ
リカルスキャン磁気記録システムに用いられることを特
徴とする請求項１４記載の磁気記録媒体。