【手続補正書】
【提出日】平成18年11月30日(2006.11.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】    明細書
【発明の名称】金属磁性粉末及び磁気記録媒体
【特許請求の範囲】
【請求項１】  Ｆｅを主体とする中心部の外郭に酸化被膜が形成されてなる金属磁性粉末において、
上記中心部及び上記酸化被膜を酸化させた際の酸化反応機構が未反応核生成物層内拡散律速モデルであって、その速度係数が３．５×１０-5[ｓｅｃ-1]以下であることを特徴とする金属磁性粉末。
【請求項２】  上記未反応核生成物層内拡散律速モデルにおける相関係数Ｒ2が０．９８以上であることを特徴とする請求項１記載の金属磁性粉末。
【請求項３】  飽和磁化量（σS）が８０Ａｍ2／ｋｇ以上、１５０Ａｍ2／ｋｇ以下であることを特徴とする請求項１記載の金属磁性粉末。
【請求項４】  平均長軸長が０．０１μｍ以上、０．２μｍ以下であり、Ｘ線結晶粒径（Ｄｘ）が５ｎｍ以上、２５ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の金属磁性粉末。
【請求項５】  非磁性支持体と、Ｆｅを主体とする中心部の外郭に酸化被膜が形成されてなる金属磁性粉末を含有する磁性層とを有する磁気記録媒体において、
上記磁性層に含有される金属磁性粉末は、上記中心部及び上記酸化被膜を酸化させた際の酸化反応機構が未反応核生成物層内拡散律速モデルであって、その速度係数が３．５×１０-5[ｓｅｃ-1]以下であることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項６】  上記未反応核生成物層内拡散律速モデルにおける相関係数Ｒ2が０．９８以上であることを特徴とする請求項５記載の磁気記録媒体。
【請求項７】  飽和磁化量（σS）が８０Ａｍ2／ｋｇ以上、１５０Ａｍ2／ｋｇ以下であることを特徴とする請求項５記載の磁気記録媒体。
【請求項８】  平均長軸長が０．０１μｍ以上、０．２μｍ以下であり、Ｘ線結晶粒径（Ｄｘ）が５ｎｍ以上、２５ｎｍ以下であることを特徴とする請求項５記載の磁気記録媒体。
【請求項９】  磁気抵抗効果型再生ヘッドを用いた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５記載の磁気記録媒体。
【請求項１０】  上記磁気記録システムは、ヘリカルスキャン磁気記録システムであることを特徴とする請求項９記載の磁気記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｆｅを主体とする中心部の外郭に酸化被膜が形成されてなる金属磁性粉末に関し、また、この金属磁性粉末を磁性層に含有する塗布型の磁気記録媒体に関する。
【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の記録再生装置に用いられる記録媒体として、少なくとも磁性粉末と結合剤とを含有する磁性塗料を塗布して形成される磁性層を備える、いわゆる塗布型の磁気記録媒体が広く使用されている。この磁気記録媒体は、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂材料よりなる非磁性支持体上に、上述した磁性塗料を塗布した後に乾燥させることによって作製される。
【０００３】
近年、磁気記録の分野では、記録再生装置の小型軽量化や記録時間の長時間化が進行しており、これに伴い、上述した塗布型の磁気記録媒体においても、短波長信号を用いることで高密度記録化が進行している。
【０００４】
このため、塗布型の磁気記録媒体では、磁性粉末として、従来より使用されている酸化鉄系磁性粉末より飽和磁化量が大きく、且つ微粒子である金属磁性粉末を用いていることにより、高密度記録化を目指している。このような金属磁性粉末は、α−Ｆｅを主体とする中心部の外郭に酸化被膜が形成されてなり、中心部のα−Ｆｅが磁性に寄与する部分となっている。これに対して、酸化被膜は、中心部のα−Ｆｅが酸化することを防止するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、磁気記録媒体では、記録再生装置を用いて記録再生をされる場合、磁性層が磁気ヘッドとの高速摺動により生じた高温の摩擦熱に晒されている。したがって、磁性層に含有される金属磁性粉末は、高温酸化反応により酸化し、磁気ヘッドに焼き付きを生じさせてしまう。磁気ヘッドに焼き付きが発生すると、磁性層と磁気ヘッドとの間に大きな間隔が形成されることになる。この場合、スペーシングロスとなり、磁気ヘッドは所望の出力を得られなくなる。すなわち、従来の磁気記録媒体では、金属磁性粉末の酸化によって、スペーシングロスが生じてしまい、磁気ヘッドの出力劣化が著しくなるといった問題点があった。
【０００６】
本発明はこのような従来の実情に鑑みて案出されたものであり、耐酸化性に優れ、高温に晒されたとしても磁気ヘッド等に対して焼き付きを生じさせることのない金属磁性粉末及びその製造方法並びに磁気記録媒体を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために本発明者が鋭意検討した結果、酸化被膜を有する金属磁性粉末を酸化させた際の酸化反応が未反応核生成物層内拡散律速モデルであるとともに、その速度係数が所定の値以下である場合に、当該金属磁性粉末の酸化安定性を向上させることができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明に係る金属磁性粉末は、Ｆｅを主体とする中心部の外郭に酸化被膜が形成されてなる金属磁性粉末において、上記中心部及び上記酸化被膜を酸化させた際の酸化反応機構が未反応核生成物層内拡散律速モデルであって、その速度係数が３．５×１０-5[ｓｅｃ-1]以下であることを特徴とするものである。
【０００９】
以上のように構成された本発明に係る金属磁性粉末は、上記中心部及び上記酸化被膜を酸化させた際の酸化反応機構が未反応核生成物層内拡散律速モデルとなっている。すなわち、本発明に係る金属磁性粉末は、例えば、高温条件下に晒された際に未反応核生成物層内拡散律速モデルに従って酸化反応が進行するものである。そして、この金属磁性粉末は、未反応核生成物層内拡散律速モデルに従って酸化反応が進行する際の速度係数が３．５×１０-5[ｓｅｃ-1]以下であるため、高温条件下であっても酸化反応に対する安定性に優れたものとなる。
【００１０】
さらに、本発明に係る磁気記録媒体は、非磁性支持体と、Ｆｅを主体とする中心部の外郭に酸化被膜が形成されてなる金属磁性粉末を含有する磁性層とを有する磁気記録媒体において、上記磁性層に含有される金属磁性粉末は、上記中心部及び上記酸化被膜を酸化させた際の酸化反応機構が未反応核生成物層内拡散律速モデルであって、その速度係数が３．５×１０-5[ｓｅｃ-1]以下であることを特徴とするものである。
【００１１】
以上のように構成された磁気記録媒体では、例えば、高温条件下に晒された際に未反応核生成物層内拡散律速モデルに従って金属磁性粉末の酸化反応が進行する。このため、磁気記録媒体では、長期間走行によっても磁気特性の劣化を防止できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る金属磁性粉末及び磁気記録媒体の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
本発明を適用した磁気記録媒体は、図１に示すように、非磁性支持体１と、非磁性支持体１上に形成された中間層２と、中間層２上に形成され磁性層３とからなる。
【００１４】
非磁性支持体１としては、通常の塗布型の磁気記録媒体で用いられるものは、いずれも使用可能である。具体的には、ポリエチレンテレフタレート等のポリエルテル類、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系、セルローストリアセテート、セルロースダイアセテート、セルロースブチレート等のセルロース誘導体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等のビニル系樹脂、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の他、アルミニウム合金、チタン合金等の軽金属、アルミナガラス等のセラミック等が挙げられる。
【００１５】
また、非磁性支持体１としてＡｌ合金板やガラス板等の剛性を有する基板を使用した場合には、基板表面にアルマイト処理等の酸化被膜やＮｉ−Ｐ被膜等を形成して、その表面を硬くするようにしても良い。
【００１６】
非磁性支持体１の形状は特に限定されるものではなく、テープ状、ディスク状又はカード状等のいずれの形状であっても良い。
【００１７】
中間層２は、少なくとも非磁性粉末及び／又は磁性粉末を結合剤中に分散してなる中間層用塗料を塗布して形成される。
【００１８】
非磁性粉末としては、従来より使用されている公知の非磁性粉末、例えばα−Ｆｅ2Ｏ3、ＴｉＯ2、Ｃｒ2Ｏ3、α−ＦｅＯＯＨ、ＣａＯ、ＳｉＯ2等を用いることができる。また、磁性粉末としては、従来より公知のものが何れも使用可能であり、酸化物磁性粉末であっても良い。酸化物磁性粉末としては、例えば、γ−Ｆｅ2Ｏ3、Ｃｏ含有γ−Ｆｅ2Ｏ3、Ｆｅ3Ｏ4、Ｃｏ含有Ｆｅ3Ｏ4、Ｃｏ被着γ−Ｆｅ2Ｏ3、Ｃｏ被着Ｆｅ3Ｏ4、ＣｒＯ2等が挙げられる。
【００１９】
中間層２に含有される結合剤としては、従来より使用されている公知の結合剤を用いることができる。具体的には、後述する磁性層３に含有される結合剤と同様のものが挙げられる。
【００２０】
磁性層３は、金属磁性粉末を結合剤中に分散してなる磁性塗料を、中間層２上に塗布することにより形成される。
【００２１】
金属磁性粉末は、Ｆｅを主体としたものであり、α−Ｆｅ等の金属で構成される中心部と、中心部の外郭に形成された酸化被膜とを有するものである。酸化被膜は、α−Ｆｅ粉末等の金属をいわゆる徐酸化することにより、当該金属の表面を酸化させることにより形成される。これにより、α−Ｆｅ等よりなる中心部と、この中心部を覆う酸化被膜とからなる金属磁性粉末が作製される。
【００２２】
この金属磁性粉末は、例えば、窒素及び酸素からなる雰囲気で２００℃程度に加熱するといった高温酸化反応を行うと、その高温酸化反応機構が未反応核生成物層内拡散律速モデルとなり、且つ、その速度係数が３．５×１０-5［ｓｅｃ-1］以下となっている。言い換えると、この金属磁性粉末は、３．５×１０-5［ｓｅｃ-1］以下の速度係数で未反応核生成物層内拡散律速モデルに従って高温酸化反応が進行するものである。
【００２３】
ここで、高温酸化反応機構について説明する。高温酸化反応機構には、全域反応モデル、核成長モデル及び未反応核モデルがある。また、未反応核モデルには、生成物層内拡散律速モデル、ガス境膜内拡散律速モデル及び表面反応律速モデルがある。これら高温酸化反応機構は、酸化反応率ｘ、速度係数ｋ［ｓｅｃ-1］及び時間ｔ［ｓｅｃ］を用いて以下に示すよなモデル式で表される。
【００２４】
全域反応モデルとは、−ｌｎ（１−ｋ）＝ｋｔのモデル式で表され、α−Ｆｅ粉末の表面から中心まで均一に酸化反応が進行するモデルである。このため、高温酸化反応機構が全域反応モデルで進行する場合には、酸化反応が速く、酸化安定性に優れた金属磁性粉末とはいえない。
【００２５】
核成長モデルは、−ｌｎ（１−ｋ）＝ｋｔn（ｎ＝１．５〜４）のモデル式で表され、酸化されてなる生成物の体積変化が大きいモデルである。このため、高温酸化反応モデルが核成長モデルで進行する場合には、酸化被膜に欠陥やクラックが発生してしまい、これら欠陥やクラックから酸素が進入して内部のα−Ｆｅ部分を酸化させるため、酸化安定性に優れた金属磁性粉末とはいえない。
【００２６】
未反応核モデルは、生成物層内拡散律速モデルの場合（１−ｘ）ｌｎ（１−ｘ）＋ｘ＝ｋｔのモデル式で表され、表面反応律速モデルの場合１−（１−ｘ）1/8＝ｋｔのモデル式で表され、ガス境膜内拡散律速モデルの場合ｘ＝ｋｔで表され、金属磁性粉末の表面から酸化反応が徐々に進行するモデルである。このため、未反応核モデルは、酸化反応が緩やかに進行するため、酸化安定性に優れた金属磁性粉末といえる。
【００２７】
しかしながら、未反応核モデルのなかでも表面反応律速モデル及びガス境内拡散律速モデルでは、酸化が内部にまで進行した場合にもほぼ一定の速度で酸化反応が進行する。これに対して未反応核モデルのなかで生成物層内拡散律速モデルでは、最も酸化反応の進行が遅く、且つ、酸化反応が内部に進行するに従ってα−Ｆｅ粉末表面の酸化被膜が厚くなるために酸化反応速度がより遅くなる。
【００２８】
特に、金属磁性粉末は、この未反応核モデルの生成物層内拡散律速モデルで高温酸化反応が進行するとともに、そのときの速度係数ｋが３．５×１０-5［ｓｅｃ-1］以下となるものである。
【００２９】
ここで、金属磁性粉末を酸化する際、未反応核モデルの生成物層内拡散律速モデルのモデル式でプロットし、その結果として得られる相関係数Ｒ2が０．９８以上である場合、金属磁性粉末の高温酸化反応機構が未反応核モデルの生成物層内拡散律速モデルに適合しているものとする。言い換えると、相関係数Ｒ2が０．９８未満である場合、上述した他の高温酸化反応機構が混在しているものとなる。
【００３０】
具体的に、金属磁性粉末としては、中心部がα−Ｆｅ粉末、Ｆｅ−Ｃｏ合金粉末、Ｆｅ−Ａｌ合金粉末、Ｆｅ−Ａｌ−Ｎｉ合金粉末、Ｆｅ−Ａｌ−Ｚｎ合金粉末、Ｆｅ−Ａｌ−Ｃｏ合金粉末、Ｆｅ−Ａｌ−Ｃａ合金粉末、Ｆｅ−Ｎｉ合金粉末、Ｆｅ−Ｎｉ−Ａｌ合金粉末、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金粉末、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｓｉ−Ａｌ−Ｍｎ合金粉末、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｓｉ−Ａｌ−Ｚｎ合金粉末、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ合金粉末、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｚｎ合金粉末、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｎ合金粉末、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｓｉ合金粉末、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｚｎ合金粉末、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐ合金粉末、窒化鉄又は炭化鉄からなるものを挙げることができる。
【００３１】
特に、金属磁性粉末は、例えば、Ｃｏ、Ｎｉ等の元素を添加したものであることが好ましい。これらＣｏ、Ｎｉ等の元素の添加量を増加することによって、未反応核モデルの生成物層内拡散律速モデルについての相関係数Ｒ2を増加させることができるとともに未反応核モデルの生成物層内拡散律速モデルにおける速度係数ｋを小とすることができる。したがって、例えば、Ｃｏ、Ｎｉ等の元素の添加量を制御することによって、金属磁性粉末の高温酸化反応機構を未反応核モデルの生成物層内拡散律速モデルに適合させることができると同時に、未反応核モデルの生成物層内拡散律速モデルによる高温酸化反応を緩やかに進行させることができる。なお、金属磁性粉末にＣｏを添加した場合には酸化被膜中にＣｏＦｅ2Ｏ4が存在することとなり、また、金属磁性粉末にＮｉを添加した場合には酸化被膜中にＮｉＦｅ2Ｏ4が存在することとなる。
【００３２】
α−Ｆｅ粉末に上述したような元素を添加する手法としては、従来より公知の方法を使用することができる。例示するならば、ゲーサイトを作製する工程の初期においてα−Ｆｅ粉末に添加元素を添加した後に合金化する方法や、針状ゲーサイトを作製した後に添加元素を被着させ、この状態で加熱することにより添加元素を内部に拡散させる方法、或いはこれらの方法を組み合わせる方法が挙げられる。
【００３３】
さらに、金属磁性粉末は、飽和磁化量が８０Ａｍ2／ｋｇ以上、１５０Ａｍ2／ｋｇ以下であることが好ましい。金属磁性粉末の飽和磁化量が８０Ａｍ2／ｋｇより小さい場合には、磁気記録媒体が十分な出力を示さない可能性がある。一方、金属磁性粉末の飽和磁化量が１５０Ａｍ2／ｋｇより大きい場合には、磁性層３中において金属磁性粉末同士が凝集する虞がある。これにより、金属磁性粉末の飽和磁化量が１５０Ａｍ2／ｋｇより大きい場合、磁気記録媒体は、磁性層３の表面性が劣化する虞があり、その結果、電磁変換特性が劣化する虞がある。なお、金属磁性粉末の飽和磁化量は、通常の金属磁性粉末を作製した後に、徐酸化工程の反応温度と雰囲気条件とを調整することにより制御することができる。
【００３４】
さらにまた、金属磁性粉末は、平均長軸長が０．０１μｍ以上、０．２μｍ以下の範囲であることが好ましく、０．０３μｍ以上、０．１５μｍ以下の範囲であることがより好ましい。且つ、金属磁性粉末のＸ線結晶粒径（Ｄｘ）が５ｎｍ以上、２５ｎｍ以下の範囲であることが好ましい。
【００３５】
金属磁性粉末の平均長軸長が０．０１μｍより小さい場合、超常磁性となる虞がある。その結果、磁気記録媒体には、電磁変換特性が著しく低下する虞がある。一方、金属磁性粉末の平均長軸長が０．２μｍより大きい場合、短波長記録におけるノイズ成分が増加する虞がある。その結果、磁気記録媒体には、ＳＮ比が劣化して、電磁変換特性が低下する虞がある。また、金属磁性粉末のＸ線結晶粒径が５ｎｍより小さい場合、超常磁性となる虞がある。その結果、磁気記録媒体は、電磁変換特性が著しく低下する虞がある。一方、金属磁性粉末のＸ線結晶粒径が２５ｎｍより大きい場合には、短波長記録におけるノイズ成分が増加する虞がある。その結果、磁気記録媒体には、電磁変換特性が低下する虞がある。
【００３６】
この金属磁性粉末には、酸化安定性、焼結防止、形状安定等を目的とした添加元素又は酸化物等を添加してもよい。これら添加元素及び酸化物としては、例えばＹ、Ｎｄ、Ｌａ等の希土類元素及びＡｌ、Ｓｉ、Ｃａ等や、これらの酸化物、α−Ｆｅ2Ｏ3、γ−Ｆｅ2Ｏ3、Ｆｅ3Ｏ4等のＦｅの酸化物が挙げられる。特に、酸化被膜中にＡｌやＳｉ等の元素を添加するとともにこれらの添加量を調節することによって、未反応核モデルの生成物層内拡散律速モデルにおける相関係数Ｒ2を大とすることができる。
【００３７】
磁性層３に含有させる結合剤としては、従来より使用されている公知の結合剤を用いることができる。具体的には、ポリビニル系共重合体樹脂、ポリエステルポリウレタン樹脂、ポリカーボネートポリウレタン樹脂、ニトロセルロース樹脂、或いはこれらの樹脂の混合物等が挙げられる。
【００３８】
中間層２及び／又は磁性層３には、必要に応じて潤滑剤、研磨材、帯電防止剤等の添加剤が添加されていても良い。これら添加剤としては、従来より公知である添加剤を用いることができる。
【００３９】
ところで、磁気記録媒体を作製するには、先ず、非磁性粉末及び／又は磁性粉末を結合剤中に分散してなる中間層用塗料と、上述した金属磁性粉末を結合剤中に分散してなる磁性塗料とを、混練機及び希釈分散機を用いて、上述した各成分を溶剤とともに混練分散することによりそれぞれ調製する。
【００４０】
混練分散の際に用いられる溶剤としては、従来より塗料化の際に用いられている公知の溶剤、例えばメチルエチルケトン、トルエン、酢酸ブチル、シクロヘキサノン等を使用することができる。また、混練機及び希釈分散機としては、従来から公知の機械が使用可能である。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）、コニーダ及び加圧ニーダ等が挙げられる。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、パールミル及びダブルシリンダーパールミル等が挙げられる。
【００４１】
そして、中間層用塗料及び磁性塗料をこの順に非磁性支持体１上に塗布して、中間層２及び磁性層３を形成する。
【００４２】
塗布の方法としては、中間層用塗料及び磁性塗料を一層ずつ塗布して乾燥を行ういわゆるウェット・オン・ドライ方式を用いても良く、湿潤状態にある中間層用塗料の上に磁性塗料を重ねて塗布するいわゆるウェット・オン・ウェット方式を用いても良い。ウェット・オン・ウェット方式により塗布を行うときは、塗布装置として主にダイコータを用いる。
【００４３】
更に、非磁性支持体１上に少なくとも磁性層３を形成した後に配向処理を施し、湿潤状態の塗膜を乾燥させた後、必要に応じてカレンダ処理等の表面平滑処理を施して、磁気記録媒体原反を作製する。なお、必要であればバックコート層を非磁性支持体１の磁性層３を形成した面とは反対側の面に塗布する。
【００４４】
このようにして得られた磁気記録媒体原反を所望の形状にスリット又は打ち抜くことで、磁気記録媒体が作製される。
【００４５】
ところで、上述した磁気記録媒体は、感磁部として磁気抵抗効果素子（以下、ＭＲ素子と称する）を有する磁気抵抗効果型磁気ヘッド（以下、ＭＲ再生ヘッドと称する。）を用いて信号を再生する磁気記録再生システムに使用することが好ましい。すなわち、磁気記録媒体は、上述した金属磁性粉末を磁性層に含有するため、ＭＲ再生ヘッドを備える磁気記録再生システムに好適に使用される。
【００４６】
上述した金属磁性粉末では、α−Ｆｅ等の中心部が磁性を有し、酸化被膜が非磁性となっている。このため、磁気記録媒体は、インダクティブヘッドを用いて信号を再生する磁気記録再生システムに用いられた場合、金属磁性粉末の飽和磁化量が十分でないため、優れた再生出力が得られない虞がある。しかしながら、ＭＲ再生ヘッドでは、磁気記録媒体からの信号磁界が小さい場合でも十分に良好な再生出力を得ることができる。磁気記録媒体は、上述した金属磁性粉末を磁性層に含有するため、ＭＲ再生ヘッドを用いて信号を再生する記録再生システムに好適に使用することができる。逆に、上述したような酸化被膜を有さない金属磁性粉末を使用した場合、当該金属磁性粉末の飽和磁化量が大きすぎて磁気抵抗変化の線形性が損なわれ、出力特性が劣化する虞がある。
【００４７】
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。
【００４８】
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と本発明に係る磁気記録媒体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。
【００４９】
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。
【００５０】
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２及び図３に示す。なお、図２は回転ドラム装置Ｄの概略を示す斜視図であり、図３は回転ドラム装置Ｄを含む磁気テープ送り機構１０の概略を示す平面図である。
【００５１】
図２に示すように、回転ドラム装置Ｄは、円筒状の固定ドラム４と、円筒状の回転ドラム５と、回転ドラム５を回転駆動するモータ６と、回転ドラム５に搭載された一対のインダクティブ型磁気ヘッド７ａ，７ｂと、回転ドラム５に搭載された一対のＭＲヘッド８ａ，８ｂとを備える。
【００５２】
上記固定ドラム４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４の側面には、磁気テープＭの走行方向に沿ってリードガイド部９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Ｍは、このリードガイド部９に沿って走行する。そして、この固定ドラム４と中心軸が一致するように、回転ドラム５が配されている。
【００５３】
回転ドラム５は、磁気テープＭに対する記録再生時に、モータ６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５は、固定ドラム４と略同径の円筒状に形成されてなり、固定ドラム４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５の固定ドラム４に対向する側には、一対のインダクティブ型磁気ヘッド７ａ，７ｂ及び一対のＭＲヘッド８ａ，８ｂが搭載されている。
【００５４】
インダクティブ型磁気ヘッド７ａ，７ｂ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Ｍ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７ａ，７ｂは、回転ドラム５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５の外周から突き出すように、回転ドラム５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７ａ，７ｂは、磁気テープＭ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。
【００５５】
一方、ＭＲヘッド８ａ，８ｂは、磁気テープＭ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Ｍから信号を再生する際に使用される。そして、これらのＭＲヘッド８ａ，８ｂは、回転ドラム５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５に搭載されている。なお、これらのＭＲヘッド８ａ，８ｂは、磁気テープＭ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。
【００５６】
そして、磁気記録再生装置は、このような回転ドラム装置Ｄに磁気テープＭを摺動させて、磁気テープＭに対する信号の記録や、磁気テープＭからの信号の再生を行う。
【００５７】
すなわち、記録再生時に磁気テープＭは、図３に示すように、供給リール１１からガイドローラ１２，１３を経て、回転ドラム装置Ｄに巻き付くように送られ、この回転ドラム装置Ｄで記録再生がなされる。そして、回転ドラム装置Ｄで記録再生がなされた磁気テープＭは、ガイドローラ１４，１５、キャプスタン１６、ガイドローラ１７を経て、巻き取りロール１８へと送られる。すなわち、磁気テープＭは、キャプスタンモータ１９により回転駆動されるキャプスタン１６によって所定の張力及び速度にて送られ、ガイドローラ１７を経て巻き取りロール１８に巻き取られる。
【００５８】
このとき、回転ドラム５は、図２中の矢印Ａに示すように、モータ６によって回転駆動される。一方、磁気テープＭは、固定ドラム４のリードガイド部９に沿って、固定ドラム４及び回転ドラム５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Ｍは、テープ走行方向に沿って、図２中矢印Ｂに示すようにテープ入口側から固定ドラム４及び回転ドラム５に摺接するようにリードガイド部９に沿って送られ、その後、図２中矢印Ｃに示すようにテープ出口側へと送られる。
【００５９】
次に、上記回転ドラム装置Ｄの内部構造について、図４を参照して説明する。
【００６０】
図４に示すように、固定ドラム４及び回転ドラム５の中心には、回転軸２１が挿通されている。なお、固定ドラム４、回転ドラム５及び回転軸２１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４が接地されている。
【００６１】
そして、固定ドラム４のスリーブの内側には、２つの軸受け２２，２３が設けられており、これにより、固定ドラム４に対して回転軸２１が回転可能に支持されている。すなわち、回転軸２１は、軸受け２２，２３により、固定ドラム４に対して回転可能に支持されている。一方、回転ドラム５には、その内周部にフランジ２４が形成されており、このフランジ２４が回転軸２１の上端部に固定されている。これにより、回転ドラム５は、回転軸２１の回転に伴って回転するようになされている。
【００６２】
また、回転ドラム装置Ｄの内部には、固定ドラム４と回転ドラム５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２５が配されている。このロータリトランス２５は、固定ドラム４に取り付けられたステータコア２６と、回転ドラム５に取り付けられたロータコア２７とを有している。
【００６３】
ステータコア２６及びロータコア２７は、フェライト等のような磁性材料が、回転軸２１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２６には、一対のインダクティブ型磁気ヘッド７ａ，７ｂに対応した一対の信号伝送用リング２６ａ，２６ｂと、一対のＭＲヘッド８ａ，８ｂに対応した信号伝送用リング２６ｃと、一対のＭＲヘッド８ａ，８ｂ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２６ｄとが、同心円状に配置されている。同様に、ロータコア２７にも、一対のインダクティブ型磁気ヘッド７ａ，７ｂに対応した一対の信号伝送用リング２７ａ，２７ｂと、一対のＭＲヘッド８ａ，８ｂに対応した信号伝送用リング２７ｃと、一対のＭＲヘッド８ａ，８ｂ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２７ｄとが、同心円状に配置されている。
【００６４】
これらのリング２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄは、回転軸２１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２６の各リング２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄと、ロータコア２７の各リング２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ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２５は、ステータコア２６の各リング２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄと、ロータコア２７の各リング２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ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。
【００６５】
また、回転ドラム装置Ｄには、回転ドラム５を回転駆動させるモータ６が取り付けられている。このモータ６は、回転部分であるロータ２８と、固定部分であるステータ２９とを有している。ロータ２８は、回転軸２１の下端部に取り付けられており、駆動用マグネット３０を備えている。一方、ステータ２９は、固定ドラム４の下端部に取り付けられており、駆動用コイル３１を備えている。そして、駆動用コイル３１に電流を供給することにより、ロータ２８が回転駆動される。これにより、ロータ２８に取り付けられている回転軸２１が回転し、それに伴って、回転軸２１に固定されている回転ドラム５が回転駆動されることとなる。
【００６６】
つぎに、以上のような回転ドラム装置Ｄによる記録再生について、この回転ドラム装置Ｄ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５を参照して説明する。
【００６７】
上記回転ドラム装置Ｄを用いて磁気テープＭに信号を記録する際は、先ず、モータ６の駆動用コイル３１に電流が供給され、これにより、回転ドラム５が回転駆動される。そして、回転ドラム５が回転している状態にて、図５に示すように、外部回路４０からの記録信号が記録用アンプ４１に供給される。
【００６８】
記録用アンプ４１は、外部回路４０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５ａ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５ａに対応したステータコア２６の信号伝送用リング２６ａ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５ｂ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５ｂに対応したステータコア２６の信号伝送用リング２６ｂに記録信号を供給する。
【００６９】
ここで、一対のインダクティブ型磁気ヘッド７ａ，７ｂは、上述したように、回転ドラム５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７ａ，７ｂ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４１は、一方のインダクティブ型磁気ヘッド５ａ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５ｂに記録信号を供給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。
【００７０】
そして、一方のインダクティブ型磁気ヘッド５ａに対応したステータコア２６の信号伝送用リング２６ａに供給された記録信号は、非接触にてロータコア２７の信号伝送用リング２７ａに伝送される。そして、ロータコア２７の信号伝送用リング２７ａに伝送された記録信号は、インダクティブ型磁気ヘッド５ａに供給され、当該インダクティブ型磁気ヘッド５ａにより、磁気テープＭに対して信号の記録がなされる。
【００７１】
同様に、他方のインダクティブ型磁気ヘッド５ｂに対応したステータコア２６の信号伝送用リング２６ｂに供給された記録信号は、非接触にてロータコア２７の信号伝送用リング２７ｂに伝送される。そして、ロータコア２７の信号伝送用リング２７ｂに伝送された記録信号は、インダクティブ型磁気ヘッド５ｂに供給され、当該インダクティブ型磁気ヘッド５ｂにより、磁気テープＭに対して信号の記録がなされる。
【００７２】
また、上記回転ドラム装置Ｄを用いて磁気テープＭからの信号を再生する際は、先ず、モータ６の駆動用コイル３１に電流が供給され、これにより、回転ドラム５が回転駆動される。そして、回転ドラム５が回転している状態にて、図５に示すように、オシレータ４２から高周波の電流がパワードライブ４３に供給される。
【００７３】
オシレータ４２からの高周波の電流は、パワードライブ４３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２６の電力伝送用リング２６ｄに供給される。そして、ステータコア２６の電力伝送用リング２６ｄに供給された交流電流は、非接触にてロータコア２７の電力伝送用リング２７ｄに伝送される。そして、ロータコア２７の電力伝送用リング２７ｄに伝送された交流電流は、整流器４４により整流されて直流電流とされレギュレータ４５に供給され、当該直流電流はレギュレータ４５により所定の電圧に設定される。
【００７４】
そして、レギュレータ４５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８ａ，８ｂにセンス電流として供給される。なお、一対のＭＲヘッド８ａ，８ｂには、当該ＭＲヘッド８ａ，８ｂからの信号を検出する再生用アンプ４６が接続されており、レギュレータ４５からの電流は、この再生用アンプ４６にも供給される。
【００７５】
ここで、ＭＲヘッド８ａ，８ｂ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８ａ，８ｂは、磁気テープＭ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。
【００７６】
そして、再生用アンプ４６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４６は、一方のＭＲヘッド６ａによって信号を再生するタイミングの時、当該ＭＲヘッド６ａ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６ｂによって信号を再生するタイミングの時、当該ＭＲヘッド６ｂによって検出した再生信号を出力する。
【００７７】
ここで、一対のＭＲヘッド８ａ，８ｂは、上述したように、回転ドラム５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８ａ，８ｂ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４６は、一方のＭＲヘッド６ａ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６ｂ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。
【００７８】
そして、再生用アンプ４６からの再生信号は、ロータコア２７の信号伝送用リング２７ｃに供給され、この再生信号は、非接触にてステータコア２６の信号伝送用リング２６ｃに伝送される。ステータコア２６の信号伝送用リング２６ｃに伝送された再生信号は、再生用アンプ４７によって増幅された上で、補正回路４８に供給される。そして、再生信号は、補正回路４８により所定の補正処理が施された後、外部回路４０へと出力される。
【００７９】
なお、図５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７ａ，７ｂ、一対のＭＲヘッド８ａ，８ｂ、整流器４４、レギュレータ４５及び再生用アンプ４６は、回転ドラム５に搭載され、回転ドラム５と共に回転する。一方、記録用アンプ４１、オシレータ４２、パワードライブ４３、再生用アンプ４７及び補正回路４８については、回転ドラム装置Ｄの固定部分に配するか、或いは、回転ドラム装置Ｄとは別に構成された外部回路とする。
【００８０】
つぎに、上記回転ドラム５に搭載されるＭＲヘッド８ａ，８ｂについて、図６を参照して詳細に説明する。なお、ＭＲヘッド６ａ及びＭＲヘッド６ｂ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８ａ，８ｂをまとめてＭＲヘッド６と称する。
【００８１】
ＭＲヘッド６は、回転ドラム５に搭載され、ヘリカルスキャン方式によって磁気テープＭ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。一般に、ＭＲヘッドは、電磁誘導を利用して記録再生を行うインダクティブ型磁気ヘッドよりも感度が高く再生出力が大きいので、高密度記録に適している。したがって、再生用磁気ヘッドとしてＭＲヘッド６を用いることで、より高密度記録化を図ることができる。
【００８２】
そして、このＭＲヘッド６は、図６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５１，５２と、絶縁体５３を介して一対の磁気シールド５１，５２によって挟持された略矩形状のＭＲ素子部５４とを備える。なお、ＭＲ素子部５４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５４にセンス電流を供給できるようになされている。
【００８３】
ＭＲ素子部５４は、磁気抵抗効果を有するＭＲ素子と、ＳＡＬ（Soft Adjacent Layer）膜と、ＭＲ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Ｎｉ−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。
【００８４】
このＭＲ素子部５４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５５に露呈するように、一対の磁気シールド５１，５２によって絶縁体５３を介して挟持されている。詳細には、このＭＲ素子部５４は、短軸方向が磁気テープ摺動面５５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５１，５２によって絶縁体５３を介して挟持されている。
【００８５】
このＭＲヘッド６の磁気テープ摺動面５５は、当該磁気テープ摺動面５５にＭＲ素子部５４の一側面が露呈するように、磁気テープＭ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Ｍ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６は、ＭＲ素子部５４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５４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５４の磁気テープＭに対する当たり特性を良好なものとすることができる。
【００８６】
そして、以上のようなＭＲヘッド６を用いて磁気テープＭからの信号を再生する際は、図７に示すように、磁気テープＭをＭＲ素子部５４に摺動させる。なお、図７中の矢印は、磁気テープＭが磁化されている様子を模式的に示している。
【００８７】
そして、このように磁気テープＭをＭＲ素子部５４に摺動させた状態で、ＭＲ素子部５４の両端に接続された端子５４ａ，５４ｂを介して、ＭＲ素子部５４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５４の一端に接続された端子５４ａから、所定の電圧Ｖｃを印加するとともに、ＭＲ素子部５４の他端に接続された端子５４ｂを、回転ドラム５に接続しておく。ここで、回転ドラム５は回転軸２１を介して固定ドラム４に電気的に導通しており、また、固定ドラム４は接地されている。したがって、ＭＲ素子部５４に接続された一方の端子５４ｂは、回転ドラム５、回転軸２１及び固定ドラム４を介して接地されている。
【００８８】
そして、磁気テープＭを摺動させた状態でＭＲ素子部５４にセンス電流を供給すると、磁気テープＭからの磁界に応じて、ＭＲ素子部５４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Ｍからの信号磁界が検出され、磁気テープＭに記録されている信号が再生される。
【００８９】
なお、用いるＭＲヘッド６において、ＭＲ素子部５４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。
【００９０】
【実施例】
以下、本発明に係る磁気記録媒体について、具体的な実験結果に基づいて詳細に説明する。
【００９１】
なお、ここでは磁気記録媒体として、中間層と磁性層とを備える磁気テープを作製した。
【００９２】
実施例１
実施例１では、先ず、Ｃｏを３０重量％添加したＦｅ粉末を用いて、徐酸化工程を経ることによりＦｅ粉末表面に酸化被膜を形成し、金属磁性粉末を作製した。次に、この金属磁性粉末の一部を取り出し、セイコーインスツルメンタル株式会社製のEXSTAR6000シリーズのＴＧ−ＤＴＡで高温酸化反応させた。高温酸化反応条件としては、Ｎ2雰囲気中にて１００℃／ｍｉｎで２００℃まで昇温し、その後、Ｎ2（８０％）＋Ｏ2（２０％）雰囲気にて３０ｍｉｎ保持した。そして、高温酸化反応させたときの重量変化を測定し、更に十分に酸化し、重量変化が飽和したときの値を完全酸化反応後の重量変化とした。酸化反応率は、完全酸化反応後の重量変化により規格化し、（１−ｘ）ｌｎ（１−ｘ）＋ｘ＝ｋｔのモデル式にてプロットを行った。その結果、実施例１に使用する金属磁性粉末は、以下に示すような特性となっている。
【００９３】
未反応核生成物層内拡散律速モデルの相関係数Ｒ2＝０．９９５
未反応核生成物層内拡散律速モデルの速度係数ｋ＝１．４×１０-5[ｓｅｃ-1]
また、この金属磁性粉末の飽和磁化量を、試料振動型磁力計（東栄工業社製）を用いて測定したところ、１３４Ａｍ2／ｋｇであった。さらに、この金属磁性粉末のＸ線粒径を、Ｘ線回折装置（理学電機社製）を用いて測定したところ、１３．１ｎｍであった。さらに、この金属磁性粉末の長軸長を、透過型電子顕微鏡（日本電子社製）で撮影した電子顕微鏡写真から２００点の平均値として計測したところ、０．０６μｍであった。
【００９４】
次に、この金属磁性粉末を用いて下記の組成となるように上層用磁性塗料を調製した。
【００９５】
＜上層用磁性塗料組成＞
金属磁性粉末                                  １００重量部
塩化ビニル系樹脂（ＭＲ１１０  日本ゼオン社製）  ２０重量部
研磨剤：Ａｌ2Ｏ3                                   ３重量部
潤滑剤（ミリスチン酸）                            １重量部
メチルエチルケトン                            １００重量部
トルエン                                      １００重量部
シクロヘキサノン                                ５０重量部
次に、下記の組成に準じて、中間層用塗料の各成分を秤取り、混練分散させることで中間層用塗料を調整した。
【００９６】
＜中間層用塗料組成＞
酸化鉄粉                                      １００重量部
塩化ビニル系樹脂（ＭＲ１１０  日本ゼオン社製）  ２０重量部
潤滑剤（ミリスチン酸）                            ２重量部
メチルエチルケトン                            １００重量部
トルエン                                      １００重量部
シクロヘキサノン                                ５０重量部
上述のように調整した上層用磁性塗料及び中間層用塗料を、ポリエチレンテレフタレートからなる非磁性支持体上に塗布した後に乾燥させて、磁気テープ原反を作製した。そして、この磁気テープ原反を８ｍｍの幅に裁断し、実施例１の磁気テープを得た。なお、この磁気テープにおいて、磁性層の厚さは０．３μｍ、中間層厚さは１．５μｍとした。
【００９７】
実施例２
実施例２では、Ｃｏ添加量を３３重量％とした金属磁性粉末を使用した以外は実施例１と同様にして磁気テープを作製した。なお、この金属磁性粉末を高温酸化反応させると、未反応核生成物層内拡散律速モデルの相関係数Ｒ2が０．９９６、その速度係数ｋが１．１×１０-5[ｓｅｃ-1]であった。
【００９８】
実施例３
実施例３では、徐酸化時間を長く設定することにより酸化被膜を厚くし、未反応核生成物層内拡散律速モデルの相関係数Ｒ2が０．９８５、その速度係数ｋが３．１×１０-5[ｓｅｃ-1]である金属磁性粉末を使用した以外は実施例１と同様にして磁気テープを作製した。
【００９９】
実施例４
実施例４では、徐酸化時間を長く設定することにより酸化被膜を厚くし、未反応核生成物層内拡散律速モデルの相関係数Ｒ2が０．９８９、その速度係数ｋが２．９×１０-5[ｓｅｃ-1]である金属磁性粉末を使用した以外は実施例１と同様にして磁気テープを作製した。
【０１００】
実施例５
実施例５では、実施例４の金属磁性粉末の酸化被膜中のＦｅ3Ｏ4の一部をＣｏＦｅ2Ｏ4に置換したものを使用した以外は実施例１と同様にして磁気テープを作製した。実施例５で使用した金属磁性粉末は、未反応核生成物層内拡散律速モデルの相関係数Ｒ2が０．９９１、その速度係数ｋが２．１×１０-5[ｓｅｃ-1]であった。
【０１０１】
実施例６
実施例６では、Ｎｉを添加することにより、未反応核生成物層内拡散律速モデルの相関係数Ｒ2が０．９８９、その速度係数ｋが２．８×１０-5[ｓｅｃ-1]である金属磁性粉末を使用した以外は実施例１と同様にして磁気テープを作製した。
【０１０２】
実施例７
実施例７では、酸化被膜内のＡｌ及びＳｉの添加量を増加することにより、未反応核生成物層内拡散律速モデルの相関係数Ｒ2が０．９８７、その速度係数ｋが２．５×１０-5[ｓｅｃ-1]である金属磁性粉末を使用した以外は実施例１と同様にして磁気テープを作製した。
【０１０３】
実施例８
実施例８では、実施例２で使用した金属磁性粉末の長軸長を変更し、未反応核生成物層内拡散律速モデルの相関係数Ｒ2が０．９８１、その速度係数ｋが３．５×１０-5[ｓｅｃ-1]である金属磁性粉末を使用した以外は実施例１と同様にして磁気テープを作製した。
【０１０４】
実施例９
実施例９では、実施例２で使用した金属磁性粉末の長軸長を変更し、未反応核生成物層内拡散律速モデルの相関係数Ｒ2が０．９９５、その速度係数ｋが１．９×１０-5[ｓｅｃ-1]である金属磁性粉末を使用した以外は実施例１と同様にして磁気テープを作製した。
【０１０５】
実施例１０
実施例１０では、飽和磁化量が７８Ａｍ2／ｋｇであり、未反応核生成物層内拡散律速モデルの相関係数Ｒ2が０．９９１、その速度係数ｋが２．７×１０-5[ｓｅｃ-1]である金属磁性粉末を使用した以外は実施例１と同様にして磁気テープを作製した。
【０１０６】
実施例１１
実施例１１では、飽和磁化量が１５５Ａｍ2／ｋｇであり、未反応核生成物層内拡散律速モデルの相関係数Ｒ2が０．９８、その速度係数ｋが３．５×１０-5[ｓｅｃ-1]である金属磁性粉末を使用した以外は実施例１と同様にして磁気テープを作製した。
【０１０７】
実施例１２
実施例１２では、長軸長が０．２１μｍであり且つＸ線結晶粒径（Ｄｘ）が２６．１ｎｍであり、未反応核生成物層内拡散律速モデルの相関係数Ｒ2が０．９８５、その速度係数ｋが３．２×１０-5[ｓｅｃ-1]である金属磁性粉末を使用した以外は実施例１と同様にして磁気テープを作製した。
【０１０８】
実施例１３
実施例１３では、長軸長が０．００９μｍであり且つＸ線結晶粒径（Ｄｘ）が４．９ｎｍであり、未反応核生成物層内拡散律速モデルの相関係数Ｒ2が０．９８、その速度係数ｋが３．５×１０-5[ｓｅｃ-1]である金属磁性粉末を使用した以外は実施例１と同様にして磁気テープを作製した。
【０１０９】
比較例１
比較例１では、Ｃｏ添加量を０．５重量％とすることによって、未反応核生成物層内拡散律速モデルの相関係数Ｒ2が０．９６９、その速度係数ｋが１．１×１０-4[ｓｅｃ-1]である金属磁性粉末を使用した以外は実施例１と同様にして磁気テープを作製した。
【０１１０】
比較例２
比較例２では、Ｃｏ添加量を１．５重量％とするとともに、実施例６の金属磁性粉末においてＮｉを添加しないことによって、未反応核生成物層内拡散律速モデルの相関係数Ｒ2が０．９７３、その速度係数ｋが７．８×１０-5[ｓｅｃ-1]である金属磁性粉末を使用した以外は実施例１と同様にして磁気テープを作製した。
【０１１１】
比較例３
比較例３では、未反応核生成物層内拡散律速モデルの相関係数Ｒ2が０．９８１、その速度係数ｋが５．２×１０-5[ｓｅｃ-1]である金属磁性粉末を使用した以外は実施例１と同様にして磁気テープを作製した。
【０１１２】
比較例４
比較例４では、徐酸化工程を短縮して酸化被膜を薄くすることによって、未反応核生成物層内拡散律速モデルの相関係数Ｒ2が０．９８２、その速度係数ｋが７．１×１０-5[ｓｅｃ-1]である金属磁性粉末を使用した以外は実施例１と同様にして磁気テープを作製した。
【０１１３】
以上のようにして作製した実施例１〜実施例１３及び比較例１〜比較例４の磁気テープに対して、電磁変換特性を以下に示すようにして評価した。
【０１１４】
＜電磁変換特性＞
ＭＲ再生ヘッドを搭載した磁気テープ記録再生装置と、インダクティブ再生ヘッドを搭載した磁気テープ記録再生装置との２種類を用いて、種々の電磁変換特性を以下に示すようにして評価した。
【０１１５】
なお、ＭＲ再生ヘッドを搭載した磁気テープ記録再生装置において、ＭＲ再生ヘッドの素子としてはＦｅＮｉ−ＡＭＲ（異方性磁気抵抗効果素子）を用いた。また、このＭＲ再生ヘッドにおいて、飽和磁化量は８００Ａｍ2／ｋｇであり、膜厚は４０ｎｍであり、シードル素材はＮｉＺｎであり、シードル間距離は０．１７μｍである。更に、トラック幅は１８μｍであり、アジマス角は２５度である。
【０１１６】
また、インダクティブ再生ヘッドとしては、ＭＩＧヘッドを使用し、記録波長０．５μｍにて信号を記録した。
【０１１７】
また、出力劣化として、温度４０℃、湿度２０％の環境下において、１０パス走行後の出力の低下を測定した。
【０１１８】
以上の測定結果を表１に示す。
【０１１９】
【表１】
2001237114.tif 000001
【０１２０】
表１から明らかなように、実施例１〜実施例１３は、比較例１〜比較例４と比較して出力劣化が低く抑えられている。このことから、金属磁性粉末は、高温酸化反応したとき、未反応核生成物層内拡散律速モデルの相関係数Ｒ2が０．９８以上であり、その速度係数ｋが３．５×１０-5[ｓｅｃ-1]以下である場合、優れた耐久性を有することが判る。
【０１２１】
特に、比較例２に示すように、速度係数ｋが３．５×１０-5[ｓｅｃ-1]以下であっても相関係数Ｒ2が０．９８以上でない場合には、高温酸化反応を未反応核生成物層内拡散律速モデルで進行させることができないため、出力劣化が著しくなっている。このことから、高温酸化反応が未反応核生成物層内拡散律速モデルで進行する金属磁性粉末は、耐久性に優れたものであることが判る。
【０１２２】
また、比較例３及び比較例４に示すように、未反応核生成物層内拡散律速モデルの相関係数Ｒ2が０．９８以上であっても速度係数ｋが３．５×１０-5[ｓｅｃ-1]以下でない場合には、酸化反応の進行度が速く、その結果、出力劣化が著しくなっている。このことから、高温酸化反応が未反応核生成物層内拡散律速モデルで進行し、且つ、酸化反応の進行度が遅くい金属磁性粉末は、耐久性に優れたものであることが判る。
【０１２３】
さらに、実施例１０〜実施例１３に示すように、相関係数Ｒ2が０．９８以上であり、速度係数ｋが３．５×１０-5[ｓｅｃ-1]以下であっても、飽和磁化量や長軸長が所定の範囲から外れる場合には、出力劣化は低く抑えられるものの、インダクティブ再生ヘッドにおけるＳＮ比が悪いことが判る。このことから、金属磁性粉末の飽和磁化量を８０〜１５０Ａｍ2／ｋｇとするとともに、金属磁性粉末の長軸長を０．０１〜０．２μｍとし且つＸ線結晶粒径（Ｄｘ）を５〜２５ｎｍとすることが好ましいことがわかる。
【０１２４】
一方、実施例１、２、６、７及び比較例１、２から、Ｃｏの添加量と相関係数Ｒ2及び速度係数ｋとの関係を図８に示す。図８から判るように、Ｃｏ添加量が増大するのに伴って、速度係数ｋを小さくすることができるとともに相関係数Ｒ2を１に近づけることができる。このことから、Ｆｅに対するＣｏの添加量を調節することによって、相関係数Ｒ2及び速度係数ｋを制御できることが明らかになった。
【０１２５】
また、実施例３、４，５及び比較例１、４から、酸化被膜の割合と相関係数Ｒ2及び速度係数ｋとの関係を図９に示す。図９から判るように、酸化被膜の割合が増大するのに伴って、速度係数ｋを小さくすることができるとともに相関係数Ｒ2を１に近づけることができる。このことから、例えば、徐酸化工程の処理時間等を調節して酸化被膜の厚みを調節することによって、相関係数Ｒ2及び速度係数ｋを制御できることが明らかになった。
【０１２６】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、本発明に係る金属磁性粉末は、中心部及び酸化被膜を酸化させた際の酸化反応機構が未反応核生成物層内拡散律速モデルに従い、その速度係数が所定の値以下である場合に優れた耐酸化性を示すこととなる。
【０１２７】
また、本発明に係る磁気記録媒体は、金属磁性粉末を酸化させた際の酸化反応機構が未反応核生成物層内拡散律速モデルに従い、その速度係数を所定の値以下である場合に出力劣化が低く抑えられたものとなる。したがって、磁気記録媒体は、この金属磁性粉末を使用することによって、磁気ヘッド等に対して焼き付き等を発生させることなく、長期間に亘って優れた磁気特性を示すものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明を適用した磁気記録媒体の断面図である。
【図２】
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３】
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４】
上記回転ドラム装置の内部構造を示す断面図である。
【図５】
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図である。
【図６】
上記回転ドラムに搭載されるＭＲ再生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７】
ＭＲ再生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図である。
【図８】
Ｃｏ添加量と相関係数Ｒ2及び速度係数ｋとの関係を示す特性図である。
【図９】
酸化被膜の割合と相関係数Ｒ2及び速度係数ｋとの関係を示す特性図である。
【符号の説明】
１  非磁性支持体、２  中間層、３  磁性層
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
2001237114.tif 000002
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９】
2001237114.tif 000003