特集1 磁気記録媒体 特集2 感光体

昭和 40 年 6 月 3 日 第三種郵便物認可 平成 18 年 7 月 10 日発行（年 6 回 1，3，5，7，9，11 月の 10 日発行）富士時報 第 79 巻 第 4 号（通巻第 839 号）
ISSN 0367-3332
*ULY
特集1 磁気記録媒体
特集2 感光体
*ULY
特集1 磁気記録媒体
特集2 感光体
目 次
特集1 磁気記録媒体
磁気ディスク装置とトライボロジー
（ 1 ）
川久保 洋一
（ 2 ）
磁気記録媒体の現状と展望
今川 誠 ・ 中村 邦広
（ 5 ）
アルミポリッシュ基板
鄭 用一 ・ 西村 通徳 ・ 若林 秀樹
（ 8 ）
アルミ長手磁気記録媒体技術
二村 和男 ・ 坂口 庄司 ・ 柏倉 良晴
（13）
ガラス長手磁気記録媒体技術
松尾 壮太 ・ 下里 学 ・ 宮里 真樹
（17）
垂直磁気記録媒体の開発状況
酒井 泰志 ・ 竹野入 俊司 ・ 上住 洋之
表紙写真
垂直磁気記録媒体の信頼性技術
横澤 照久 ・ 貝沼 研吾 ・ 磯
（21）
誠
磁気記録媒体の分析・解析技術
（25）
熊谷 明恭 ・ 渡辺 武
特集2 感光体
電子写真の研究開発について思うこと
（29）
情野 國城
磁気記録媒体が内蔵されているハードディ
スク装置（HDD）は，デジタルデータを記
感光体の現状と展望
（30）
成田 満 ・ 山本 輝男
録，再生，保存する主要デバイスとして重要
な役割を果たしている。IT 化の進展に伴い，
膨大な画像情報を高速処理する機器が開発さ
れており，HDD の特徴を生かす市場は一段
有機感光体用材料技術
（34）
中村 洋一
と拡大している。
富士電機はこれまで磁気記録媒体の開発，
プリンタ用有機感光体
製造，販売を行ってきたが，最近は飛躍的な
森田 啓一 ・ 池田 豊 ・ 田中 靖
（38）
高密度化を実現する垂直磁気記録方式により
大容量磁気記録媒体の製品化を推進し，次世
プリンタ用長寿命有機感光体
代のニーズに対応している。
宮本 貴仁 ・ 小川 祐治 ・ 中村 友士
（43）
表紙写真は HDD の搭載が広がりつつある
情報家電機器とともに，HDD に内蔵されて
いる磁気記録媒体の外観を示している。多様
化する用途にあわせ，磁気記録媒体のサイズ
も多様化してきている。
有機感光体の生産技術
松橋 幸雄
（48）
特集 1 磁気記録媒体
特集
磁気ディスク装置と
トライボロジー
1
川久保 洋一}ÁąÅòeþ¼º×~
信州大学工学部教授 工学博士
磁気İČĢĘ装置}HDD~å 1956 年ä発表以来h今年
ŁĬIJä小型化Â進öÞÞøá接触力ø低減ËĂh大面積
Ý 50 歳ÞàÙÕgÉä間á記録密度Ĉ 8 桁近Å向上ËÑh
ä磁気İČĢĘá傷Â入āñßä損傷åôĂÞàĀh小面
PC Áÿ携帯電話ôÝ広Å使ąĂāÞÞøáhËÿàā大
積ä磁気ŁĬIJä摩耗Â大Ãà問題ÞàÙܺāg特áh
容量化Â望ôĂܺāgHDD ä記録原理ݸā磁気記録
MR ŁĬIJÝå保護膜ä摩耗Â素子ä腐食á直結ÏāÉÞ
方式Ýåh記録媒体面Ĉ記録再生ŁĬIJÝ機械的á走査Ï
ÁÿhÓä低減å非常á重要ݸāg
āÉÞáþĀ情報Ĉ記録再生Ïāg機械的à走査Â必要Ý
筆者ÿå狭º隙間áÀÇāŁĬIJ摩耗低減ä重要性Ĉ予
¸āÉÞÁÿh記録媒体Þ磁気ŁĬIJÞä相対運動Â生Î
測ÍhŁĬIJ摩耗Ĉ模擬Ïā透明摺動子Ĉ用ºÕĽŜj
āgÉäÕ÷ HDD áåıŒčŅŖġs技術Â必須ݸāg
ēŜjİČĢĘ型摩耗試験áþā解析Ĉ続ÇܺāgÉä
ıŒčŅŖġsä定義åh
‡相対運動Ĉ行ºàÂÿ相互作
試験ÝåŁĬIJ摩耗ä連続解析Â可能ݸĀh拡張摩耗方
用Ĉ及ò͸¼表面ÀþéÓĂá関連Ïā実際問題ä科学
程式Ĉ提案ÍÜŁĬIJ摩耗ä予測áÚàÈāÞÞøáh摺
技術ˆÝ¸āgÉä定義å暗黙ä内á機械的相互作用äõ
動子摩耗ÞŁĬIJ摩耗Þä対応Ĉ明ÿÁáÍܺāgŁĬ
Ĉ考¾ÜºāÂhÉĂá磁気的相互作用ø含÷Ăæ磁気記
IJ摩耗å磁気İČĢĘ面Â平滑àñßhôÕ潤滑剤Â流動
録øıŒčŅŖġs技術á含ôĂāÉÞáàĀh両者ä密
ÍúϺñß少àÅh
‡ŁĬIJ摩耗å磁気İČĢĘ突起Þ
接à関係Ĉ示Íܺāg
ä直接接触áþĀ発生ÍhÓä低減áå移動可能à潤滑剤
HDD ä記録密度ä向上áåhÓĂĈ可能ÞÏā磁気
Â突起頂部潤滑剤ä摩擦áþā減耗Ĉ修復ÏāÉÞÂ必須
İČĢĘh磁気ŁĬIJh信号処理回路h磁気ŁĬIJ位置決
ݸāg
ˆÞ考¾ÿĂܺāgÉä摩耗低減ä鍵Ĉ握ā潤
÷機構àßä開発ÞÞøáh磁気ŁĬIJj磁気İČĢĘ間
滑剤åh直径 0.7 nmh長Ë 10 nm 程度ä寸法Ĉ持×h通
äĢŃsĠŜę短縮Â必要ݸāgÉä磁気的ĢŃsĠŜ
常å直径 3 nm 程度ä粒子状Ý存在ÍܺāgÉĂå今後
ęå記録密度増加率ä平方根á反比例ÍÜ短縮Ïā必要Â
実用化Ĉ目指Ï隙間Þ同等ݸĀh潤滑剤分子ä存在位置h
2
2
¸Āh現状ä 100 Gbit/in ä記録密度Ĉ 1 Tbit/in î 10 倍
存在形態h摩擦力áþā変形h移動àßäijķŊsıŔ領
á増加ËÑāÕ÷áåh現状ä 10 v 20 nm Ĉ 5 nm 程度
域Ýä実験観察h解析áþā新Õà知見無ÅÍÜhŁĬIJ
îÞ短縮ÏāÉÞÂ必要ÞàāgÉä隙間áåŁĬIJj
摩耗低減Ĉ従来ä考¾方ä延長áþĀ実現ÏāÉÞå困難
İČĢĘä磁性膜Ĉ保護ÏāÕ÷äĔsŅŜ保護膜}各
ݸāg一方ÝhÉäŕłŔÝä HDD Ý得ÿĂā知見åh
1 nm 程度~ø含ôĂāäÝh残Āä隙間å 3 nm 程度Þ
今後äijķıŒčŅŖġs分野ä発展ä基礎Ĉ築ÅøäÝ
àāgÉäþ¼à狭º隙間Ĉ隔ÜÜ 10 m/s 以上ä相対速
¸āg
度Ý運動Íܺā装置åÉĂôÝá存在ÍܺàÁÙÕg
今後ä HDD 大容量化åhÉäþ¼à潤滑剤分子ä長Ë
HDD åıŒčŅŖġs技術áÞÙÜ非常á挑戦的à課題
þĀ狭º平均隙間Þº¼未知ä領域Ĉ開拓ÏāıŒčŅŖ
ݸĀhÉĂôÝáøŇčĘŖıŒčŅŖġs分野Ĉ導Ãh
ġs技術á依存Íܺāg読者各位ä HDD 開発áÀÇā
今後øijķıŒčŅŖġs分野ä先駆ÇÞàāøäݸāg
ıŒčŅŖġs技術ä重要性再認識ÞhÉä分野äıŒč
HDD ıŒčŅŖġsä技術課題åh初期áå‡ŁĬ
ŅŖġĢıä一層ä活躍áÚàÂāÉÞĈ願ÙÜ本稿Ĉ結
IJjĘŒĬĠŎˆÞ呼æĂāŁĬIJjİČĢĘä損傷áþ
ìg
ā情報記録再生不能発生ä防止ݸÙÕg最近Ýå磁気
（ 1 ）
富士時報 6OL.O
磁気記録媒体の現状と展望
特集
今川 誠}ºôÁąeôÉÞ~
中村 邦広}àÁöÿeÅáèă~
įʼnú MP3 ŀŕsōîå 2.5 čŜĪ以下ä HDD Â搭載
まえがき
ËĂܺāgÓäŒčŜċĬŀå 2.5h1.89h1.0h0.85 č
ĸsIJİČĢĘ装置}HDD~åh記録密度Ĉ向上ËÑ
ŜĪÞ多岐áąÕĀh各種ŋĹčŔ機器j携帯機器îä用
āÉÞ݇小型j大容量化ˆîä進化Ĉ遂ÈÜÃÕgÉä
途拡大á有効á働ºÜºāgôÕh2005 年áåhHDD 搭
‡小型j大容量化ˆîä進化åhÉĂôÝäĺĦĜŜä枠
載携帯電話ø発売ËĂÕg
Ĉ越¾hHDD Ĉ搭載ÍÕ音楽ŀŕsōhļİēʼnsļsh
今 後 ø 情 報 家 電 åh2008 年 ä 北 京 ē œ Ŝ Ľ Ĭ Ę à ß
携帯電話àßä優ĂÕ製品ÞÍÜh市場Ĉ確立Ïāá至Ù
áþĀhËÿàā需要ä拡大Â考¾ÿĂhÓĂÞ同時á
ܺāg
HDD 市場ø成長Ĉ遂ÈāøäÞ予想ËĂāg
本稿Ýåh今後ø拡大Â期待ËĂā HDD ä市場動向j
技術動向áÚºÜ述ïāÞÞøáh富士電機ä磁気記録媒
磁気記録媒体の技術動向
体ä技術開発状況Þ今後ä展望áÚºÜ述ïāg
図 3 á HDD ä内部構造Ĉ示ÏgHDD å磁気記録媒体h
磁気ŁĬIJhŁĬIJċĘĪŎđsĨhĢĽŜIJŔŋsĨà
HDD の市場動向
ßä部品Áÿ成āg
図 1 á 今 後 ä HDD ä 需 要 予 測 Ĉ 示 Ïg 旧 来 Á ÿ ä
図 4 á記録密度ä推移Ĉ示Ïg記録密度åhŁĬIJ特
HDD ä用途ݸāİĢĘıĬŀĺĦĜŜúĞsĹîä搭
性h媒体特性ÀþéIJŒčĿä位置決÷精度向上ÞÞø
載台数å若干ä増加áÞßôÙܺāÂhķsıĺĦĜŜ
á高密度化Ĉ達成ÍÜÃÕg特áŁĬIJÝå GMR}Giant
Àþé情報家電å著ͺøä¸āg特á情報家電å年率
Magnetoresistive~ŁĬIJÝä特性向上h媒体Ýå AFC
33 % 以上ä伸長Â継続ÏāÞ予想ËĂܺāg 図 2 á情
}Anti-Ferromagnetic Coupling~ 構 造 Ĉ 用 º ā É Þ á þ
報家電ä需要予測Ĉ示ÏgHDD-DVD ŕĜsĩáåh160
ā特性向上àßáþĀ記録密度Ĉ伸æÍÜÃÕgÍÁÍh
ėĕĹčı}GB~v 1 įŒĹčı}TB~記憶容量帯 3.5
150 Gbits/in2 Ĉ超¾ā長手磁気記録媒体áÀºÜåh記録
čŜĪ HDD Â搭載ËĂܺāgĔsijļěsĠŐŜĠĢ
ļĬıä反磁界ú隣接ÏāıŒĬĘÁÿä磁界ä影響hô
ÕļĬıÓäøäÂ熱揺ÿÄä影響Ĉ大ÃÅ受Çāþ¼á
図
àāÕ÷hËÿàā高密度記録å困難à領域Þàāg
ワールドワイド HDD 需要予測の年次推移
700
デスクトップパソコン
サーバ
ノートパソコン
図
情報家電
情報家電向け HDD の需要予測
情報家電：DVDレコーダ，ゲーム機，携帯音楽プレーヤ，カーナビゲーション
など
600
400
300
200
100
0
カーナビゲーション
180
500
HDD需要台数（百万台）
HDD需要台数（百万台）
1
2004
2005
2006
2007
2008
160
120
デジタルカメラ，
MP3プレーヤ
100
80
携帯情報端末
60
40
HDD-DVDレコーダ
20
0
（年）
業務用機器
140
2004 2005 2006 2007 2008 2009
（年）
（参考：IDC/TrendFOCUS 05CQ3）
今川 誠
（ 2 ）
中村 邦広
磁気İČĢĘ媒体ä次世代媒体開
磁気İČĢĘ媒体ä開発j設計á
発á従事g現在h富士電機İĹč
従事g現在h富士電機İĹčĢį
ĢįĘķŖġs株式会社情報İĹ
ĘķŖġs株式会社情報İĹčĢ
čĢ事業本部İČĢĘ媒体事業部
事業本部İČĢĘ媒体事業部開発
開発部長g工学博士g
部課長g
富士時報 6OL.O
図
磁気記録媒体の現状と展望
HDD の内部構造
図
2.5 インチ磁気記録媒体の容量別出荷予測
記憶容量（GB）
スピンドルモータ
垂直磁気記録適用
需要枚数（百万枚）
密閉筐体（きょうたい）
150∼199.9
200
150
100
磁気ヘッド
0
xxxxxx
80∼99.9
60∼79.9
40∼59.9
30∼39.9
20∼29.9
2004 2005 2006 2007 2008 2009
（年）
ヘッドアクチュエータ
LDTxxxxxx
100∼149.9
＜20
50
ボイスコイルモータ
160 GB 磁気記録媒体Ý要求ËĂā磁気ŁĬIJä浮上要求
á適合Ïā表面精度Ĉ実現ÍÕ基板ä開発Ĉ完了ÍÕg同
時áÉä基板å記録密度ä向上ÞÞøá顕在化ÍÜÅā基
図
板表面ä欠陥品質ø改善ÍÜÀĀh記録j再生áÀÇā信
HDD の面記録密度の推移
号欠落ä低減áø寄与Ïāøäݸāg
230 Gbits/in2
253 Gbits/in2（富士電機）
1,000
（DTR）
記録密度（Gbits/in2）
170 Gbits/in2
146 Gbits/in2（富士電機）
垂直磁気記録
.
長手記録磁性技術
現在主流ä 3.5 čŜĪ 1 枚¸ÕĀ 80 GB 磁気記録媒体å
磁性構造á AFC Ĉ採用ÍhGMR ŁĬIJÞä組合ÑáþÙ
100
量産
研究開発
）
∼140 Gbits/in2（80 GB/2.5”
Ü高º品質Ĉ達成Íܺāg
AFC 構造Ĉ採用ÍÕ長手磁気記録媒体åh次世代ŁĬ
）
130 Gbits/in2（40 GB/1.89”
10
GMRヘッド
1
1995
2000
IJÞàā TMR}Tunneling Magnetoresistive~ŁĬIJî
ä適合ø含÷ÕËÿàā高記録密度化îä技術開発Ĉ実施
AFC Media
ÍÜÀĀh磁性材料技術j下地積層成膜技術ä高度化á
2005
2010
（年）
加¾h磁気異方性ä制御áþĀ 3.5 čŜĪÝå 1 枚¸ÕĀ
160 GBh2.5 čŜĪÝå 1 枚¸ÕĀ 60 GB á適合Ïā磁気
記録媒体技術Ĉ実現Íܺāg
一方h垂直磁気記録媒体åh原理的á記録密度Â高Åà
āÞÞøá磁気的á安定ÏāÕ÷h長手磁気記録媒体ä限
.
垂直記録磁性技術
界Ĉ打開Íh記録密度Ĉ大ÃÅ牽引}Çĉºĉ~Ïā技術
小型ä HDD ݸĀàÂÿ大Ãà記憶容量Ĉ実現Íh次
ݸāg
世代äċŀœĚsĠŐŜá対応ÏāÞº¼ĴsģÂ高ôÙ
2006 年å垂直磁気記録媒体áþĀhHDD åËÿàā大
ÜÃܺāgÉĂá適合ÏāäÂ記録密度ä大幅à向上
容量ä段階á入āÞº¾āg
Â見込ôĂā垂直記録磁性技術ݸāg垂直磁気記録ä
実用化åÉä小型 HDD Â牽引役Þàāg 図 5 á 2.5 čŜ
磁気記録媒体の開発状況
Ī HDD áÀÇā媒体 1 枚¸ÕĀä記憶容量ä推移予測Ĉ
示ÏgÉä 2.5 čŜĪáÀºÜå 1 枚¸ÕĀ 80 GB 世代Á
.
磁気記録媒体用基板技術
特集
250
磁気記録媒体
ÿ垂直磁気記録Â適用ËĂā製品Â支配的áàāÞ見ÿĂh
HDD áÀÇā磁気記録ä特徴åh高速Ý回転Ïā磁気
2008 年áå半数以上ä 2.5 čŜĪ HDD Â垂直磁気記録Ĉ
記録媒体上áh記録j再生Ĉ行¼磁気ŁĬIJÂÃą÷Üą
採用ÍܺÅøäÞ考¾ÿĂāg
ÐÁà間隔Ý浮上ÍܺāÞº¼点ݸāgÉäÞÃä磁
Ĵsģá対応ÏïÅh富士電機Ýå 2.5 čŜĪÝ 1 枚¸
気ŁĬIJÂ浮上Íܺā距離hÏàą×浮上量å記録再生
ÕĀ 80 GB 垂直磁気記録媒体ä量産Ĉ開始ÍÕgÉä媒
特性á大Ãà影響Ĉ与¾ā因子ݸĀhæÿÚÃÂ小ËÅh
体åęŒĴŎŒs構造ä磁性層Þh磁性層ä下á軟磁性層
ÁÚijķŊsıŔēsĩsä浮上量Â要求ËĂāg
Ĉ持Ú構造ݸĀh高記録密度á対応Ïā磁性層ä開発Þh
磁気記録媒体用基板技術åh磁気記録媒体上ä磁気ŁĬ
軟磁性層Ĉ 50 nm ôÝ薄膜化ÏāÉÞáþĀ量産性Ĉ確
IJáÀÇā‡æÿÚÃÂ小˺ijķ浮上量ˆĈ達成Ïā
保ÍÕgôÕ基板表面形状Ĉh軟磁性層áÀÇā磁壁ķč
Õ÷ä品質ä実現Â求÷ÿĂāg特á平滑性á代表ËĂāh
ģÞh磁気ŁĬIJ浮上特性á対Í最適化ÍhËÿá新ÍÅ
表面精度ä向上Â課題ݸāg
開発ÍÕ保護膜技術áþĀ耐食信頼性ø向上Íܺāg図
富士電機Ýå現在ä主流製品ݸā 3.5 čŜĪ 1 枚¸Õ
6 á垂直磁気記録媒体ä平面 TEM 像Þ断面模式図Ĉ示Ïg
Ā 80 GB 磁気記録媒体á対Ïā基板Ĉ生産ÏāÞÞøáh
今後h2.5 čŜĪ以下ä小型 HDD áÀºÜåh垂直磁
（ 3 ）
1
富士時報 6OL.O
図
磁気記録媒体の現状と展望
垂直磁気記録媒体の平面 TEM 像と断面模式図
.
特集
結晶粒：CoPtCr
粒界：SiO2
計測技術
ÏÝá述ïÜÃÕ各種技術á共通ä特徴åhÓä実現Ï
ïÃ物理的İČŊŜĠŐŜÂ現在ä計測技術áÀÇā限界
域Ĉ要求Íܺā点ݸāg計測技術開発å磁性材料ä結
1
晶分析h媒体最表面ä物理化学分析h記録欠陥低減á向Ç
20 nm
Õ微細欠陥分析h磁気記録再生特性測定àß多岐áąÕāg
ÉĂÿä技術Ĉ駆使ÏāÉÞÝ先端的à磁気記録媒体特性
磁性層の平面TEM像
Ĉ実現Ïāäåø×ăĉäÉÞh量産品ä品質保証áø適
保護層
CoPtCr-SiO2
磁性層
中間層
用ÍܺÅÉÞÝh品質要求Â一層高ôÙܺā市場Ĵs
ģá適合ÍܺÅ準備Ĉ整¾Üºāg
軟磁性裏打ち層
基板
.
層構成の模式図
次世代記録媒体
富士電機Ýå次世代記録媒体ÞÍÜh磁気記録媒体á
¸ÿÁÎ÷非磁性äıŒĬĘĈ形成Íh隣接ıŒĬĘÁ
ÿäķčģ因子Ĉ排除ÏāÞÞøáhÓä形成ıŒĬĘ
気記録技術Ĉ適用ÍÕ大容量化äĴsģÂ高ôāäå必至
áþĀ位置決÷情報Ĉø付与Ïā DTM}Discrete Track
ݸĀh
‡小型j大容量ˆĈĖsŘsIJÞÍÕ生産技術ä
Media~技術ä開発Ĉ進÷ܺāgËÿá磁性微粒子ä規
高度化ø進÷ܺāg
則配列áþÙÜ超微細記録単位Ĉ形成ÏāÞÞøáh境界
ķčģĈ制御Ïā超微粒子自己配列媒体技術ú熱ċĠĢı
.
HDI 技術
Ĉ伴¼記録方式àßá注目ÍÜ技術開発Ĉ進÷ܺāg
磁気記録媒体上á浮上Ïā磁気ŁĬIJä浮上量Þ磁気記
録á寄与Íàº磁気記録媒体最上層ä保護膜ä厚ËĈ加¾
あとがき
Õ距離åĢŃsĠŜęŖĢÞ呼æĂh磁気記録áÀºÜå
ŇčijĢ要素ÞàāgĢŃsĠŜęŖĢ低減äÕ÷h磁気
性能j品質ä向上Ĉ限ĀàÅ求÷ܺā市場Ĵsģá応
記録媒体å磁気ŁĬIJä低浮上化á適合Ïā平滑性Ĉ達成
¾h長年Óä優位性Â主張ËĂÜÃÕ垂直磁気記録方式ä
ÏāÞÞøáh保護膜Ĉ薄層化ÍܺÅÉÞÂ求÷ÿĂāg
HDD Â本格的á製品化ËĂāÞº¼点ÝhÉä 2006 年
ôÕ最表面á付与ËĂܺā潤滑層áÚºÜåh潤滑剤ä
å重要à意味Ĉ持Ú年ݸă¼g富士電機å本稿Ý述ïÜ
ŁĬIJ移着Ĉ抑¾àÂÿ磁気ŁĬIJä低浮上化Þ浮上安定
ÃÕ技術Ĉ核ÞÍÜhËÿàā‡大容量化ˆÞ‡製品Œč
性Ĉ向上ËÑāÉÞÂ求÷ÿĂāg
ŜċĬŀä充実ˆĈ追求ÍܺÅ所存ݸāg
ÉĂÿä要求品質á対応ÏāÕ÷h保護膜áÀÇā高密
度化Àþé化学的安定性ä向上h潤滑剤áÀºÜå精製
参考文献
条件Ĉ最適化ÏāÉÞĈ実施ÍÜÀĀh長手磁気記録媒体
TrendFOCUS 社i年間ŕņsıi1995 v 2005.
（ 1）
äõàÿÐh垂直磁気記録媒体áø適合ÍÕ HDI}Head
IDC 社iľĒsĖŌĢı資料i2000 v 2005.
（ 2）
Disk Interface~技術Ĉ確立Íܺāg
今川誠h小沢賢治i磁気記録媒体ä現状Þ展望i富士時報i
（ 3）
vol.77, no.4, 2004, p.244-258.
（ 4 ）
富士時報 6OL.O
アルミポリッシュ基板
特集
鄭 用一}ܺeþ¼º×~
西村 通徳}áÍöÿeõ×äĀ~
若林 秀樹}ąÁæúÍeèÝÃ~
1
ęŒčŜIJ基板Ĉ脱脂jđĬĪŜęj活性化j触媒化Þ
まえがき
表面Ĉ化学的á調整Íh無電解÷ÙÃ法áþĀċŋŔľĊ
大容量ä情報Ĉ素早Å扱¼ÉÞÂÝÃh低価格àŊŋœ
Ģä Ni-P ÷ÙÃ膜Ĉ十数 –m 成膜ÏāgÉä Ni-P 膜ä
ÞÍÜ三拍子ÓăÙÕĸsIJİČĢĘ装置}HDD~åĜ
機能åh磁気ŁĬIJÂ磁気İČĢĘá衝突ÍÕ際á基板Â
ŜĽŎsĨä外部ŊŋœÞÍÜä市場Ĉ確立Íh今後å車
損傷Íàº強度ú硬度Ĉ付与ÏāøäݸĀhôÕęŒč
載ú情報家電îä急速à適用Â期待ËĂhþĀ一層ä伸長
ŜIJ基板á存在Ïā凹欠陥Ĉ埋÷āÞÞøáh÷ÙÃ表面
Â見込ôĂܺāgÓĂá伴º高記録密度化îä成長ø著
äņœĬĠŜęáþĀ平滑à表面Ĉ得āÕ÷ä役割Ĉ果Õ
ÍÅh2006 年áå 160 Gbits/in2 Ĉ超¾ā製品Â市場îœ
Ïg
ņœĬĠŎ工程
（ 3）
œsĢËĂþ¼ÞÍܺāg
HDD á使用ËĂā磁気記録媒体用基板åh過去áËô
÷ÙÃ成膜ä際á発生Ïā応力開放äÕ÷ä加熱処理Ĉ
Ìôà材質ä検討Â行ąĂÜÃÕÂhİĢĘıĬŀĺĦĜ
行ºh次áņœĬĠŎ機áÜ発泡ĺĬIJĈ用ºÜ遊離砥粒
ŕ
Ĉ分散ËÑÕ研磨液ĢŒœs}加工液Þ砥粒ä混合液~á
Ĝsĩàßä設置型á関ÍÜåh高品質Ý安価àċŔň基
þĀ基板表面Ĉ精密研磨加工Ïāg高記録密度化á対応Í
ŜúĞsĹ系Ëÿáå急速á普及Íܺā
HDD-DVD
板á代ąā基材å出ÜÃÜÀÿÐh今後øÓä需要å堅調
Ü表面粗Ëj¼ãĀj欠陥á代表ËĂā表面特性ä要求品
ݸāÞ考¾ÿĂāg
質ÂôÏôÏ高度化Íܺāg
富士電機Ýå従来Áÿ磁気記録媒体用ċŔň基板ä開
発j製造j販売Ĉ行ºh世界äıĬŀŕłŔä技術hÏà
洗浄工程
（ 4）
ņœĬĠŎ後h基板表面á残存ÏāĢŒœs含有砥粒残
ą×ċŔň基板îä÷ÙÃ技術hņœĬĠŎ加工技術ÞÓ
渣}ÌĉË~ú各種構成成分残渣Àþé÷ÙÃ膜削Ă粉Ĉ
ä製造ķďĸďá関ÍÜ豊富à技術Ĉ蓄積Íܺāg
精密洗浄áÜ完全á除去ÍhċŔňņœĬĠŎ基板Â完成
ċŔň基板側Áÿ見Õh高記録密度化îä技術的課題åh
Ïāg
媒体表面上Ĉ 10 nm 以下ä超低浮上走行下Ýø磁気ŁĬ
IJÂ安定á浮上走行ÍÜ記録再生ÂÝÃāþ¼áh0.1 nm
ēsĩsÝä基板表面粗Ëú微小¼ãĀä制御Þ数 nm Ğ
čģä表面欠陥低減Ĉ図āÉÞݸĀh常á高記録密度化
図
アルミ基板の製造工程とめっき工程詳細
î対応ÍÕ技術開発Ĉ推進Íܺāg
ブランク工程
グラインド工程
ポリッシュ工程
洗浄工程
めっき工程
アルミ基板の製造工程
（a）アルミ基板の製造工程
ċŔň基板ä製造工程ä概略Ĉ以下á述ïā図 1（a）
€
g
富士電機ÝåęŒčŜIJ基板Ĉ購入ÍÕ後ä÷ÙÃ工程以
脱脂
エッチング処理
活性化処理
第一触媒化処理
触媒はく離
第二触媒化処理
Ni-Pめっき
洗浄・乾燥
降ä量産Ĉ行Ùܺāg
ĿŒŜĘ工程ÀþéęŒčŜIJ工程
（ 1）
ċŔň合金Ĉ溶解j鋳造j圧延Í円板状á打×抜ÅĿŒ
ŜĘ工程h内外端部Ĉ面切削ÍĪŌŜľĊs形状Ĉ付与後
面切削j面研削仕上ÈĈ行¼ęŒčŜIJ工程Áÿ成āg
（b）めっき工程
÷ÙÃ工程
（ 2）
鄭 用一
西村 通徳
若林 秀樹
磁気記録媒体用基板ä研究開発á
磁気記録媒体用基板ä開発h生産
磁気記録媒体用基板ä開発h生産
従事g現在h富士電機İĹčĢį
技術á従事g現在h富士電機İĹ
技術á従事g現在h富士電機İĹ
ĘķŖġs株式会社情報İĹčĢ
čĢįĘķŖġs株式会社情報İ
čĢįĘķŖġs株式会社情報İ
事業本部İČĢĘ媒体事業部開発
ĹčĢ事業本部İČĢĘ媒体事業
ĹčĢ事業本部İČĢĘ媒体事業
部g
部ċŔň生産部g
部ċŔň生産部g
（ 5 ）
富士時報 6OL.O
アルミポリッシュ基板
ņœĬĠŎ技術åh発泡研磨ĺĬIJh研磨液ĢŒœsh
アルミ基板のめっき技術
特集
1
加工条件áþĀ決定ËĂāÂhÓä制御ĺŒŊsĨÞÍÜh
大ÃÅå以下ä 4 項目Â挙ÈÿĂāg
次áċŔňņœĬĠŎ基板Ĉ得ā主要工程ݸāh÷Ù
① ĢŒœs組成中á含ôĂāĚňĔŔđĬĪŜę成分
Ã技術ÀþéņœĬĠŎ技術áÚºÜ詳細á記述Ïāg
ċŔňęŒčŜIJ基板îä Ni-P ÷ÙÃŀŖĤĢåh以
ä適性化
② ĢŒœsá含ôĂā砥粒}ċŔňijhĠœĔàß~
ä形状ú粒径ä適性制御
€
g
下á示Ï前処理工程Þ÷ÙÃ工程Áÿ成ā図 1（b）
脱脂工程
（ 1）
③ 研磨ĺĬIJä材質ú発泡法áþāĺĬIJ硬度Àþé
表面î付着Íܺā金属系ú有機系ä汚染残渣Ĉ除去Ï
āg
圧縮弾性率ä向上
④ ņœĬĠŎ加工条件ä適性化
đĬĪŜę処理工程
（ 2）
ęŒčŜIJ基板表面ä表面粗Ëä低減ú散在ÏāŇčĘ
ŖĽĬıä除去Àþé表面酸化膜Ĉ除去Ïāg
富士電機åh世代á対応ÍÕċŔň基板ä表面精度向上
Ĉ目的ÞÍÜhĢŒœsúĺĬIJá代表ËĂāņœĬĠŎ
材料Ĉ材料ŊsĔsÞä密接à共同開発Ĉ行¼ÉÞáþĀh
高度à新材料Ĉ開発Íh基板特性ä向上Ĉ図Ùܺāg
活性化処理工程
（ 3）
次工程ä触媒化処理áÀºÜh触媒粒子Ĉ基板表面á均
ôÕņœĬĠŎ後ä洗浄áÀºÜåhĢŒœsá含ôĂ
一ÁÚ効率的á形成ËÑāÕ÷h表面Ĉ活性化処理Ïāg
ā砥粒ú加工粉àßä残渣Ĉ低減ËÑā方法ÞÍÜh
触媒化処理工程
（ 4）
① 洗浄性äþºĢŒœs加工液ä使用
Ni-P ÷ÙÃ膜析出ä表面触媒化処理ݸāg触媒液ä
② 砥粒ú加工粉á対ÍÜh洗浄性ÂþÅœŜĢ性ä高
組成ú触媒粒子ä粒径ÀþéÓä粒度分布ä違ºÝh基板
º洗浄剤ä適用
表面Ýä触媒分子ä均一性Â大ÃÅ異àÙÜÅāgÓä結
Ĉ検討ÍhċŔňņœĬĠŎ基板ä清浄性ä高度化ø同時
果h÷ÙÃ析出初期反応ä制御状態á付随Ïā÷ÙÃ膜ä
á図Ùܺāg
応力ú密着性hĽĬıjķġŎsŔ欠陥ä発生量á差Â生
ÎÕĀhôÕ基板表面ä粗Ëú¼ãĀàßä表面品質á大
Ãà影響Ĉ及òÏÉÞ¸ā重要工程ݸāg
Ni-P ÷ÙÃ工程
（ 5）
ċŔňņœĬĠŎ基板ä表面特性向上
（ 2）
前述ä技術開発ä成果ä例ÞÍÜh従来ä 80 ėĕĹč
ı}GB~
/枚}3.5 čŜĪ~ä記録容量Ĉ有Ïā磁気記録媒
体用ċŔň基板Þ次世代 160 GB/枚仕様Ý新規á開発ÍÕ
Ni-P ÷ÙÃ液å Ni 金属塩äñÁáh反応開始剤ݸ
ċŔň基板ä表面粗ËĈ原子間力顕微鏡}AFM~Ý観察
ā還元剤h金属čēŜĈ安定化ËÑāÕ÷ä錯化剤h液
ÍÕ比較Ĉ図 2 áhôÕh光学式欠陥検出装置Ý測定ÍÕ
ä pH ä変動Ĉ抑¾ā緩衝剤h液ä分解Ĉ抑制Ïā安定剤h
表面欠陥量ä比較Ĉ図 3 á示Ïg
表面äâĂ性Ĉ向上ËÑā界面活性剤àßä多数ä成分
160 GB/枚仕様äċŔň基板Ýåh主á新ͺĨčŀä
Áÿ構成ËĂāg前述ä 0.1 nm ēsĩsä表面精度Ĉ保
研磨液ĢŒœsĈ用ºh併ÑÜ適性à加工条件Ĉ組õ合ą
持ÏāÕ÷áåhNi-P
÷ÙÃ液ä組成ø高度à最適化Â
ÑāÉÞÝh表面粗Ëä半減Àþé大幅à表面欠陥ä低減
要求ËĂh組成Â不適正ݸāÞh表面硬度ä低下h÷Ù
Þº¼Ãą÷Ü大Ãà成果Ĉ達成Íh量産適用Â決定ËĂ
Ã密着性ä低下h膜応力増大áþā耐熱性低下hĽĬıj
ܺāg
ķġŎsŔ欠陥ä増加h表面粗Ëä増加h÷ÙÃ液分解á
þā液寿命低下àßËôÌôà不具合Â発生ÏāgÍÕ
表
アルミポリッシュ基板に要求される表面特性
ÂÙÜh今後ä高記録密度化á対応ÍÕ基板表面特性}粗
80 GB基板
160 GB基板
Ëh¼ãĀ~ä向上ú表面欠陥ä低減hËÿá÷ÙÃ液長
表面粗さ（ R a）
≦0.30 nm
≦0.20 nm
寿命化áþāĢŔsŀĬı向上Ĉ図āÕ÷áåh÷ÙÃ液
微小うねり（ W a）
≦0.10 nm
≦0.06 nm
組成ä最適化追求Â今後ôÏôÏ重要à技術開発ċčįʼn
欠陥サイズ
≦0.20 m
≦0.10 m
ÞàÙܺāg
スクラッチ数 *
1.00
≦0.03
＊：80 GB用基板の欠陥数を1としたときの相対欠陥数
アルミ基板のポリッシュ技術
図
アルミポリッシュ基板の表面粗さ（AFM）
ņœĬĠŎ技術ä高度化
（ 1）
高記録密度化á対応ÍÕċŔň基板á求÷ÿĂā表面粗
Ëh微小¼ãĀh欠陥ŕłŔàßä表面平滑性ú清浄性á
対Ïā要求特性åôÏôÏ高度化ËĂ続ÇܺāgċŔň
ņœĬĠŎ基板á要求ËĂā表面特性Ĉ表１á示ÏÂh超
平滑ÁÚ超清浄àċŔňņœĬĠŎ基板Ĉ得āÕ÷äņ
œĬĠŎ技術開発Ĉ鋭意推進Í続ÇÜhņœĬĠŎ技術ä
高度化Ĉ常á図Ùܺāg
（ 6 ）
2
2
4
4
6
6
8
( m）
R a ＝0.250 nm
（a）現行80 GB用基板
8
( m）
R a ＝0.127 nm
（b）160 GB用基板
富士時報 6OL.O
アルミポリッシュ基板の表面欠陥量
あとがき
限界Â見¾始÷ÜÃÕÂhÓĂĈ打破Ïā垂直磁気記録方
式ä技術開発Â近年革新的á進õh垂直磁気記録媒体ä量
産Â開始ËĂāg
（a）現行80 GB用基板
（b）160 GB用基板
ċŔň基板媒体ø今後å垂直磁気記録化ËĂā予定ݸ
Āh現在精力的á技術開発á注力Íܺāg垂直磁気記録
1
スクラッチ
ディフェクト 0.8
方式äċŔň基板áåh従来ä長手磁気記録方式Ýå確認
0.6
ËĂàÁÙÕ特有ä現象Â認÷ÿĂÜÀĀhċŔňņœĬ
0.4
ĠŎ基板áåhþĀ一層ä表面精度ä高度化Â求÷ÿĂ
0.2
0
ܺāgÓä困難à課題Ĉ新ͺ技術開発áþÙÜ打破Íh
80 GB用基板
160 GB用基板
＊：80 GB用基板の欠陥数を1としたときの相対欠陥数
世代進化á対応ÍÕċŔň基板特性Ĉ達成ÏāÕ÷h基板
技術h÷ÙÃ技術hņœĬĠŎ技術h洗浄技術ä探求áþ
Ā一層努÷ܺÅ所存ݸāg
（ 7 ）
特集
長年 HDD á用ºÿĂÜÃÕ長手磁気記録方式á技術的
欠陥数*
図
アルミポリッシュ基板
1
富士時報 6OL.O
アルミ長手磁気記録媒体技術
特集
二村 和男}áöÿeÁÐÀ~
坂口 庄司}ËÁÆ×eÍý¼Î~
柏倉 良晴}ÁÍąÅÿeþÍåā~
磁気配向比}ORkOrientation Ratio~
€åhįĘĢĪŌ
まえがき
ä形状áø左右ËĂāg
ċŔň長手磁気記録媒体åhċŔň合金基板Ĉ用ºh長
手磁気記録方式ä磁気記録装置á搭載ËĂā磁気記録媒体
.
テクスチャと各特性との関係
ݸāg主à用途åĺĦĜŜúĞsĹݸÙÕÂh昨今Ý
表面粗Ë 2a}中心線平均粗Ë~Þ OR å密接à関係Â
å DVD}Digital Versatile Disk~ŕĜsĩúěsʼn機à
¸āgOR Ĉ高ÅÏāÕ÷áåh2a Â大ú方Â好ôͺg
ß一部家電áø搭載ËĂܺāgÓä記録密度åhŖsđ
一方h磁気ŁĬIJ浮上高ËĈ低減ÏāÕ÷áåh2a Ĉ低
ŜIJä製品Ýø 60 Gbits/in2 Ĉ超¾h100 Gbits/in2 Ĉ超¾
下ËÑā必要¸āg富士電機Ýå新ÕáįĘĢĪŌ凹凸
（ 1）
āøäø登場Íܺāg
ä先端曲率半径}Rc p-vkRadial curvature~á着目Íh
ċŔň長手磁気記録媒体ä記録密度Ĉ高÷āÕ÷áh富
ÉĂĈ数値化Ïā独自ĦľıďĐċĈ用ºÜ解析Ĉ行Ù
士 電 機 Ý å 基 板 表 面 加 工 技 術h 磁 性 技 術hHDI}Head
ÕgÓä結果h①単á 2a Ĉ下ÈāÞ先端曲率半径Â増加
Disk Interface~技術Ĉ中核ÞÍÕ要素技術開発Ĉ行ÙÜ
ÏāÉÞh②先端曲率半径Â増加ÏāÞ OR Â低下ÏāÉ
ºāg本稿ÝåhċŔň長手磁気記録媒体ä最近ä技術動
Þh③įĘĢĪŌ加工工程ä改善áþĀ 2a Ĉ下ÈàÂÿ
先端曲率半径Ĉ低減ËÑāÉÞÂ可能àÉÞhĈ確認ÍÕg
向Ĉ紹介Ïāg
図 1 áh先端曲率半径Þ OR ä関係Ĉ示Ïg先端曲率半
径Ĉ低減ËÑāÉÞÝ OR Â向上ÏāÉÞÂ分ÁāgôÕ
基板表面加工技術
最新äįĘĢĪŌ工程Ĉ用ºÕĨčŀ 4 åh80 ėĕĹč
.
ı}GB~
/枚įĘĢĪŌþĀ低º 2a ݸĀàÂÿhþĀ小
テクスチャ加工の目的
磁気記録媒体åh非磁性ä基板上á複数ä金属薄膜h非
˺先端曲率半径Ĉ示Íܺāg次á OR Þ電磁変換特性
金属薄膜Ĉ形成ÏāÉÞáþÙÜ作ÿĂāg基板表面ä性
ä一Úݸā SNR}Signal-to-Noise Ratiok出力信号Þķ
質åh磁気記録媒体ä特性á大Ãà影響Ĉ与¾āg
čģä比~ä関係Ĉ図 2 á示ÏgOR ä向上á伴ºhSNR
長手磁気記録媒体用ċŔň基板åhċŔň母材á Ni-P
ø向上ÍܺāgÉä結果ÁÿhįĘĢĪŌ制御å電磁変
÷ÙÃÂ施ËĂÕ後á鏡面加工Ĉ行ÙÕøäݸāgÓä
換特性改善äÕ÷áø重要àŀŖĤĢݸāÉÞÂ分Áāg
表面áåËÿáįĘĢĪŌÞ呼æĂāĞĿijķŊsıŔ
ēsĩsä凹凸Â円周方向á形成ËĂܺāgįĘĢĪŌ
図
先端曲率半径と OR の関係
加工ä目的åh大ÃÅ分ÇāÞ次ä二Úݸāg
① 磁気記録媒体Þ磁気ŁĬIJÞä浮上安定性ä確保
タイプ4（ R a ＝0.22 nm）
② 基板円周方向îä磁化ä配向
2.2
タイプ3
前者áÚºÜåh磁気ŁĬIJä浮上安定性Ĉ確保ÏāÞ
同時á実効的à接触面積Ĉ低減Íh磁気ŁĬIJÞä吸着Ĉ
OR
1
防止ËÑܺāg
タイプ2
2.0
タイプ1
後者áÚºÜåh電磁変換特性á大ÃÅ関係Íܺāg
1.8
長手磁気記録方式ä媒体Ýåh磁化ä方位Â基板円周方向
á配向ÍܺāÉÞÂ好ôͺgįĘĢĪŌä凹凸åh薄
R a ＝0.27 nm）
80 GB（ 1.6
小
膜結晶中áįĘĢĪŌá沿ÙÕ膜応力Ĉ発生ËÑh磁化ä
大
先端曲率半径
基板円周方向îä配向Ĉ容易áÏāgÉä配向ä度合º
（ 8 ）
二村 和男
坂口 庄司
柏倉 良晴
磁気記録媒体äıŒčŅŖġs技
磁気記録媒体ä基板表面加工技術
磁気記録媒体ä次世代磁気記録層
術開発á従事g現在h富士電機İ
開発á従事g現在h富士電機İĹ
成膜技術開発á従事g現在h富士
ĹčĢįĘķŖġs株式会社情報
čĢįĘķŖġs株式会社情報İ
電機İĹčĢįĘķŖġs株式会
İĹčĢ事業本部İČĢĘ媒体事
ĹčĢ事業本部İČĢĘ媒体事業
社情報İĹčĢ事業本部İČĢĘ
業部開発部課長補佐g
部開発部課長補佐g
媒体事業部開発部課長補佐g
富士時報 6OL.O
アルミ長手磁気記録媒体技術
現在量産Íܺā最新製品ݸā 120 GB/枚}90 Gbits/
in2~媒体åh先端曲率半径Â 260 nm 前後á制御ËĂÕ
磁性技術
特集
įĘĢĪŌݸĀhOR ＝ 2.0 以上Ĉ確保ÍܺāgôÕh
160 GB/枚á向ÇÜ開発中äĨčŀ 4 Ýåh先端曲率半径
.
磁気記録媒体の基本層構成
250 nm 以下Ĉ可能ÞÍhOR ＝ 2.2 á到達ÍÕg80 GB/枚
図 4 áċŔň長手磁気記録媒体ä層構成ä一例Ĉ示Ïg
}60 Gbits/in2~ä OR ＝ 1.8 á対ÍÜ大幅à改善ݸĀh
ċŔň基板上áh複数ä金属薄膜Â設ÇÿĂhÓä上á
įĘĢĪŌ加工条件äõÝ SNR Â約 0.6 dB 向上Íܺāg
ĔsŅŜ保護膜Þ液体状ä潤滑膜Â形成ËĂܺāg
図 3 áh世代ÊÞäįĘĢĪŌ原子間力顕微鏡}AFM~
金属薄膜åÓĂÔĂá役割Ĉ持ÙܺāgCrhCr 合金
像Ĉ示Ïg80 GB/枚製品Þ比較Íh120 GB/枚}Ĩčŀ 3~
h
ä積層構造Áÿ成ā下地層åhÓä上á形成ËĂā磁気記
Àþé 160 GB/枚}Ĩčŀ 4~äįĘĢĪŌ先端åþĀ鋭
録層ä結晶方位Ĉ基板面内円周方向á配向ËÑāÕ÷á設
角à形状ÞàÙÜÀĀhÓĂ OR ä向上á寄与Íܺā
ÇÿĂāgÉä働ÃáþĀh長手磁気記録Â可能áàāg
ÉÞÂ分Áāg
安定化層åhCo 合金薄膜Áÿ成āg下地層Þ磁気記録層
ä結晶的à連続性Ĉ高÷āÞÞøáhÉä上á形成ËĂā
.
他工程との連携
ĢŃsĠŜę層Ĉ介ÍÜ磁気記録層Þä間á反強磁性結合
įĘĢĪŌ加工後ä洗浄工程øhOR á影響Ĉ与¾āg
状態Ĉ形成Ïāg反強磁性結合Ĉ利用ÍÕ磁気記録媒体Ĉh
įĘĢĪŌ条件á応ÎÕ洗浄工程設計Ĉ行ºhįĘĢĪŌ
一般á AFC}Anti-Ferromagnetic Coupling~媒体Þ呼ĉ
表面性状Ĉ維持ÍÚÚh残渣}ÌĉË~
hĺsįČĘŔĈ
ݺāgAFC 媒体åh後述Ïā { 熱揺ÿÄ | Ĉ改善Ï
確実á除去ÏāÉÞø量産化á向ÇÕ重要à課題ݸāg
āÉÞÂÝÃāg富士電機Ýå 60 Gbits/in2 Ĉ超¾ā記録
均一Ý異常部ä少àº表面状態Ĉ維持ÏāÕ÷áåhį
密度äċŔň長手磁気記録媒体áhAFC 媒体Ĉ採用ÍÜ
ĘĢĪŌ加工設備ä管理Ĉ含÷ĘœsŜŔsʼn維持管理ø
ºāg磁気記録層åh実際á磁気信号Â書Ã込ôĂā薄膜
重要ݸĀh生産技術ø重要à開発要素ݸāg
ݸāg一般á Cr ú Pt àßä元素Â添加ËĂÕ Co 合金
ݸāg
各金属薄膜åijķēsĩsä薄Ëݸāg例¾æh最ø
薄ºĢŃsĠŜę層ä膜厚å約 0.8 nm Þh原子数個分ä
厚ËÍÁàºgÓäÕ÷h原子ŕłŔä結晶欠陥Â媒体特
図
性Ĉ劣化ËÑāg富士電機ÝåĢĺĬĨ法áþĀÉĂÿä
OR と SNR の関係
図
タイプ4 160 GB
20.8
AFC 媒体の層構成例
タイプ3 120 GB
SNR（dB）
20.6
保護層
タイプ2
20.4
磁性記録層
スペーシング層
タイプ1
20.2
安定化層
80 GBテクスチャ
20.0
1.7
1.8
1.9
2.0
OR
2.1
2.2
下地層
2.3
カーボン薄膜（2∼3.5 nm）
Co合金薄膜の積層（15∼20 nm）
非磁性金属薄膜（0.8 nm）
Co合金薄膜（2∼3 nm）
Cr，Cr合金薄膜の積層（7∼8 nm）
R a ＜0.3 nm）
テクスチャ加工（ Ni-P/Al合金基板
図
世代ごとのテクスチャ表面形状比較
0.25
0.50
タイプ4
160 GB/枚テクスチャ
0.25
0.75
0.25
0
1.00
1.00
0.50
タイプ3
120 GB/枚テクスチャ
0.25
0.50
（ m）
0.75
0.25
）
0.75
（ m
0
1.00
0.75
0.50
（ m）
0
1.00
（nm）
10.0 20.0
0.75
0
磁気記録層の平面 TEM 像
（ m）
0
0.25
0.50
（ m）
0
（ m）
0.50
80 GB/枚テクスチャ
0
（nm）
10.0 20.0
1.00
0.75
0
（nm）
10.0 20.0
図
30 nm
5 nm
0
1.00
（ 9 ）
1
富士時報 6OL.O
アルミ長手磁気記録媒体技術
金属薄膜Ĉ形成ÍܺāgĢĺĬĨ装置内壁ä表面処理Ĉ
工夫ÏāÉÞÝh壁面Áÿä発ĕĢú微小àĜŜĨňĶs
薄膜ݸā安定化層ä膜厚Ĉ増úÏÉÞÝ磁性層全体ä
ĠŐŜä発生Ĉ低減Íh結晶欠陥Ĉ抑¾Üºāg
膜厚Ĉ厚ÅÍÜh熱安定性Ĉ高÷ܺāg単純á安定化層
ä上á磁気記録層Ĉ形成ÏāÞh媒体出力ÞÞøá媒体ķ
.
磁気記録媒体の微細構造
čģø増¾ÜÍô¼gÍÁÍh安定化層Þ磁気記録層ä間
図 5 á磁気記録層ä平面透過電子顕微鏡}TEM~像Ĉ
áĢŃsĠŜę層Â存在Ïā AFC 媒体Ýåh反強磁性結
示Ïg磁気記録層åh複数ä Co 合金粒子ä集合体ݸāg
合áþĀ安定化層Þ磁気記録層ä磁化Â互ºá反対方向Ĉ
Óä粒径å記録密度ä増加á伴º微細化ËĂܺāg富士
向ÅÕ÷出力ä増加Â起ÉÿÐh媒体ķčģø抑制ËĂāg
電機Ý生産Ïā 60 Gbits/in2 対応磁気記録媒体ä平均粒径
Ëÿáh磁気記録層自体ä膜厚øhķčģä増加Þ熱安定
å約 7 nm ݸāgÉĂá対ÍÜ 90 v 120 Gbits/in2 対応
性äĹŒŜĢÁÿ最適設計ËĂܺāg
ä磁気記録媒体ä場合h平均粒径å 6.5 nm 前後á微細化
以上ä各種磁性技術Ĉ最適化ÏāÉÞáþĀh80 Gbits/
ËĂܺāg90 Gbits/in2 ä場合h一Úä記録ļĬıä長
in2 媒体ä結晶粒径k7.1 nm/Signal Decayk− 0.29 % Áÿ
ËåÀþÓ 32 nm ݸĀhCo 結晶粒ÀþÓ 5 個分á相当
6.3 nm/− 0.21 % îÞ粒径微細化Þ熱安定性改善Ĉ両立Í
Ïāg一方Ý Co 結晶粒径Â小ËÅàāÞh一度記録ÍÕ
ÕgSNR ø前述äįĘĢĪŌ改善Þ合ąÑÜ約 1 dB ä改
磁気信号Â熱ä影響Ý減衰Ïā { 熱揺ÿÄ | ä問題Â顕
善Ĉ達成ÍÕg現在h120 Gbits/in2 対応磁気記録媒体îä
著Þàāg最近ä高記録密度磁気記録媒体Ýåh媒体ķč
量産適用準備Ĉ行Ùܺāg
ģĈ低減ÍÜ記録密度Ĉ高÷āÞÞøáhºÁáÍÜ熱安
定性Ĉ確保ÏāäÁÂ重要àņčŜıáàāg
.
HDI
熱安定性の改善
高記録密度化äÕ÷h
近年äĸsIJİČĢĘ装置}HDD~
熱安定性Ĉ高÷ā方法å幾ÚÁ¸āg基本的áåh
‡熱
äŁĬIJå磁気記録媒体上 10 nm 程度ä狭間ÈÃÝ浮上
安定性å +u6/K4 á比例ÏāˆÞº¼考¾á基ۺܺ
ÍܺāgÓäÕ÷hÉĂôÝ評価ÍÜÃÕŁĬIJ−媒体
（ 2）
ā g+u å磁気異方性h6 å磁性粒子ä体積hK åŅŔĭ
間ä潤滑性ú耐摩耗性以外áø重要à特性値Â顕在化ÍÜ
ŇŜ定数h4 å温度ݸāgÏàą×h熱安定性Ĉ高÷ā
ÃÕgÉÉÝå別ä側面ÁÿõÕ潤滑膜ä特性Ĉ紹介Ïāg
Õ÷áå +u Ĉ高÷āÉÞÞh磁性粒子ä体積 6 Ĉ増úÏ
.
ÉÞÂ必要áàāg
コンタミネーションと HDI
+u Ĉ高÷ā方法ÞÍÜh磁気記録層中ä Pt 添加量Ĉ増
ċŔň長手磁気記録媒体Ĉ搭載ÍÕ HDD ø用途Â広
úÏ方法Â挙ÈÿĂāg 図 6 áh磁性層中ä Pt 添加量Ĉ
ÂÙÜÀĀh温度h湿度h気圧h塵埃}Îĉ¸º~量à
変更ÍÕÞÃä信号減衰率Ĉ示Ïg信号減衰率åh熱安定
ßÂ異àāËôÌôà環境Ý使ąĂāþ¼áàÙÕg最近
性ä評価指標ä一Úݸāg 図 6 Áÿh磁性層中ä Pt 添
ä HDD åhľČŔĨ付Ãä小Ëà通気孔Â設ÇÿĂÕ準
加量Ĉ増úÏÉÞÝ信号減衰率Â減少Íh熱安定性Â改善
密閉構造ݸĀhHDD 内îä外気ä影響å皆無Ýåàºg
ËĂāÉÞÂ分Áāg一方Ýh単純á Pt 添加量Â増¾ā
ôÕhHDD 内部ä温度上昇á伴¼部品ÁÿäĕĢ放出ø
Þ磁気記録層ä磁化Â小ËÅàĀh媒体ķčģä増加àß
¸āgHDD 内Ý大Ãà面積Ĉ占÷hÁÚ吸着能力ä高º
他ä特性á悪影響Ĉ及òÏgÓäÕ÷hPt 添加量Ĉ増ú
ĔsŅŜ保護膜Ý被覆ËĂܺā媒体表面åhÉĂÿĜŜ
Ï場合áåhÓä他ä元素ä添加量Ĉ最適化Ïāh磁気記
ĨňĶsĠŐŜä影響Ĉ受ÇúϺg媒体表面á吸着ÍÕ
録層Ĉ熱安定性Ĉ高÷ā層Þ低ķčģä層á機能分離Ïāh
ĜŜĨňĶsĠŐŜåhŁĬIJá移着ÍÜ浮上Ĉ不安定á
（ 1）
àßä手法Â用ºÿĂāg
磁性粒子ä体積 6 Ĉ増ÍÜ熱安定性Ĉ改善ÏāÕ÷á
åh粒径å粗大化ÝÃàºäÝ磁性層ä膜厚Ĉ増úÏÉÞ
表
潤滑剤の種類と構造
分子構造
潤滑剤
図
-CF2O
（CF2CF2O）
（CF
2O）
p
qCF2-
主鎖構造 R
Pt 添加量による信号減衰率の変化
Z Dol
＊1
Z Tetraol
−0.16
信号減衰率（％）
特集
1
áàāgAFC 媒体åhÉä考¾方Ĉ応用Íܺāg磁性
R-CH2OH
＊1
R-CH2OCH2CH
（OH）
CH2OH
O
−0.18
−0.20
AM
＊1
CH2
R-CH2-O
−0.22
O
−0.24
N
−0.26
−0.28
A20H
−0.30
小
大
Pt添加量
CF3
5
＊1：SolvaySolexis製，＊2：MORESCO製
（ 10 ）
P
P
N
N
O
＊2
O-R-CH2OH
P
富士時報 6OL.O
アルミ長手磁気記録媒体技術
ËÑÕĀh媒体úŁĬIJĈ腐食ËÑÕĀÏāgÓÉÝh水
制Ïā効果¸āg
分h硫酸ĕĢhċŜŋĴċhĠŖĖĞŜhĸčIJŖĔsŅ
.
潤滑膜の耐環境安定性と浮上特性
媒体ä表面設計Ĉ行ÙܺāgôÕhĔsŅŜ保護膜ä表
HDD ä厳ͺ使用環境Ĉ想定ÍÜh従来þĀø過酷à
面Ĉ覆Ùܺā潤滑膜øhĜŜĨňĶsĠŐŜä付着低
温度j湿度環境下Ýø安定ÍÕŁĬIJ浮上特性Ĉ保証Ï
減á効果¸āg潤滑膜áåh表１á示Ïþ¼à直鎖構造
ā表面品質Â求÷ÿĂܺāgÓĂĈ実現ÏāÕ÷ä鍵
ä PFPE}Perfluoro Polyether~ä末端á官能基Ĉ持Ú材
Þàā考¾方ä一Úåh温度j湿度変化ä影響Ĉ受Ç難
料Â一般á用ºÿĂܺāgÉä末端基áåh水酸基hĽ
Åh安定性ä高º潤滑膜ÞÏāÉÞݸāg安定性Â低º
（ 4（
）5）
ŃŖĴŔ基h環状ıœľĒĢľĊĥŜà߸āg末端基
場合h特á高湿度環境下Ýå潤滑剤膜厚ä均一性維持Â困
ä異àā潤滑剤Â塗布ËĂÕ媒体Ĉ SO2 ĕĢá暴露ÍÜh
難áàĀh局所的à膜厚ä不均一Â発生ÍúÏÅàāgÍ
Óä付着量Ĉ TOF-SIMS}Time of Flight Secondary Ion
ÕÂÙÜhĢıŕĢ環境下áÀºÜ発生ÍÕ膜厚ä不均一
Mass Spectrometry~ä SO3 − ľŒęŊŜı強度Ý比較Í
箇所数Ĉ定量化ÏāÉÞáþĀh潤滑膜ä安定性Ĉ相対比
Õ結果Ĉ図 7 á示Ïg環状構造ä末端基Ĉ持Ú潤滑剤Ĉ塗
較ÝÃāg富士電機Ýå実際äIJŒčĿ使用環境þĀøË
布ÍÕ媒体ä方Âh水酸基äøäþĀø吸着量Â少àº傾
ÿá厳ÍÅ差異Ĉ見極÷āÕ÷áh媒体Ĉ¸ÿÁÎ÷結
向Â見ÿĂÕgôÕh潤滑剤ä精製条件áþÙÜøh付着
露ËÑÕ後á各環境Ýä放置試験Ĉ実施Íܺāg図 9 áh
ÏāĜŜĨňĶsĠŐŜä量á差異¸āg図 8 áh精製
媒体Ĉ結露後á高温}70 ℃~環境Ý放置ÍhÓä表面á
条件ä異àā潤滑剤Â塗布ËĂÕ媒体ĈhĠœĜsŜĝʼn
観察ËĂÕ潤滑剤ä不均一発生箇所数Ĉ示Ïg個数測定á
Þ DOP áÓĂÔĂËÿÍÕÞÃäĠŖĖĞŜÞ DOP ä
å OSA}Optical Surface Analyzer~Ĉ用ºÕg精製条件
付着量Ĉ TOF-SIMS Ý比較ÍÕ結果Ĉ示Ïg潤滑剤}A~
}A~ä方Â高湿Ýä不均一発生Â抑制ËĂÜÀĀh精製
ä方ÂhôÕ潤滑層Â厚ºøää方Â付着量Â少àºgÉ
条件áþĀ潤滑剤ä安定性Â高÷ÿĂāÉÞÂ分Áāgô
äþ¼áh潤滑剤áåŁĬIJÞä摩擦á耐¾Ü保護膜ä摩
Õh同ÎĞŜŀŔä高温高湿度}75 ℃h80 %RH~環境下
耗Ĉ抑¾ā働ÃäñÁáhĜŜĨňĶsĠŐŜä吸着Ĉ抑
áÀÇāŁĬIJ浮上特性試験結果Ĉ 図
á示ÏgÉĂå
試験中áŁĬIJj媒体接触høÍÅå浮上不安定Â発生Í
Õ箇所Ĉ AE}Acoustic Emission~Ý検出ÍÜŇĬŀ可
媒体表面への SO2 ガス付着量
視化ÍÕøäݸāg耐環境安定性á優Ăā精製条件}A~
ä方Â優ĂÕ浮上特性Ĉ示ÍÕgÉäþ¼á安定性ä高º
40
ZDol
図
AM
30
潤滑剤膜厚不均一発生個数
ZTetraol
末端に水酸基を持つ
A2OH
20,000
膜厚不均一発生箇所（個）
硫酸ガスの付着量
TOF-SIMSによるSO3イオン強度（任意単位）
図
20
末端基の一部に
環状構造を持つ
10
0
1
1.5
2
2.5
3
3.5
潤滑剤の膜厚（nm）
精製条件（B）
精製条件（A）
15,000
結露後に
70 ℃環境で放置
10,000
5,000
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
相対湿度（％）
媒体表面へのシロキサンと DOP の付着量
SiとDOP（C8H5O3）の
TOF-SIMSイオン強度（任意単位）
図
14
精製条件（B）
精製条件（A）
12
図
75 ℃/80 %RH 環境下での浮上特性
精製条件（A）
10
精製条件（B）
8
6
4
2
0
Si
DOP
1.0 nm
Si
DOP
1.2 nm
潤滑膜厚
Si
DOP
1.4 nm
（ 11 ）
特集
ŜhDOP}Dioctyl Phthalate~àßä付着量Ĉ指標áÍÜh
1
富士時報 6OL.O
アルミ長手磁気記録媒体技術
潤滑膜ÞÏāÉÞáþĀh耐環境浮上品質Ĉ向上ËÑāÉ
ÞÂÝÃāg
特集
1
以上述ïÕþ¼á低浮上量ä HDI áÀºÜåh潤滑膜
å摩擦低減ú耐摩耗性確保á加¾Ü‡ŁĬIJÞ媒体ä接触
Ĉ発生ËÑຈÕ÷ä特性Â重要ݸāg潤滑膜ä新Õ
à機能ÞÍÜ必要不可欠à開発課題ÞàÙܺāg
参考文献
坂口庄司ñÁi長手ċŔň基板媒体i富士時報ivol.77,
（ 1）
no.4, 2004, p.252-259.
Sharrock, M.P. et al. Kinetic effects in coercivity
（ 2）
measurements. IEEE Trans. Mag. vol.17, 1981, p.3020-3022.
三浦義正iĸsIJİČĢĘáÀÇāıŒčŅŖġs技術ä
（ 3）
あとがき
進展iıŒčŅŖġĢıivol.47, no.3, 2002, p.139-144.
熊崎博文i磁気記録媒体上ä潤滑層流動特性評価方法i日
（ 4）
ċŔň長手磁気記録媒体ä生産量å磁気記録媒体全体ä
本ıŒčŅŖġs学会ıŒčŅŖġs会議予稿集i東京j
大半Ĉ占÷h技術的à完成度ä高Ëú記録容量ä大ÃËÁ
2004-5, p.159-160.
ÿhÓä需要å今後ø堅調à推移Â予想ËĂܺāg長手
中澤眞一h川久保洋一i磁気İČĢĘ上ä潤滑剤ä移動/
（ 5）
磁気記録ä限界Ĉ一歩Ýø延伸ÝÃāþ¼h今後øċŔň
修復特性及éŁĬIJä磨耗特性á対Ïā影響i日本ıŒč
長手磁気記録媒体ä技術開発Ĉ継続ÍܺÅ所存ݸāg
ŅŖġs学会ıŒčŅŖġs会議予稿集i東京j2005-11,
p.421-422.
（ 12 ）
富士時報 6OL.O
ガラス長手磁気記録媒体技術
特集
松尾 壮太}ôÚÀeÓ¼Õ~
下里 学}ÍøÌÞeôàì~
宮里 真樹}õúÌÞeôËÃ~
1
ĠsIJ層技術áþā高配向媒体
（ 2）
まえがき
AFC}Anti-Ferromagnetic Coupling~磁性層技術á
（ 3）
ĸsIJİČĢĘ装置}HDD~ä生産台数åh従来äĺ
ĦĜŜhĞsĹ用途ÖÇÝàÅhķsıĺĦĜŜàßäŋ
ĹčŔ用途h音楽ŀŕsōàßîÞ広ÂĀĈ見ÑÜÀĀh
þā高 SNR}Signal-to-Noise Ratio~媒体
2 層保護膜技術Àþé混合ŔĿ}Lubek潤滑剤~技術
（ 4）
ä採用áþā高耐久性媒体
今後ø年率 10 % 以上ä成長Â予測ËĂܺāg
Â挙ÈÿĂāg
基板材料ä視点Áÿ市場Ĉ見āÞhĺĦĜŜhĞsĹ用
富士電機Ý生産ÏāĕŒĢ長手媒体åh2.5 čŜĪh40
途ä 3.5 čŜĪ媒体åċŔň基板製Â多ºÂhŋĹčŔ用
ėĕĹčı
}GB~
/枚h5,400 r/min 用ä高級機種á採用Ë
途ä 2.5 čŜĪú 1.8 čŜĪ媒体áåĕŒĢ基板製Â用º
ĂÜÀĀh顧客Áÿä高º品質要求Ĉ満足Íh物量Ĉ拡大
ÿĂāÉÞÂ多ºgÓäŋĹčŔ HDD 市場åhķsıĺ
ËÑܺāg
ĦĜŜä高性能化Þ低価格化áþā需要増加hôÕ家電向
2005 年度ÁÿhĕŒĢ長手媒体ä最終機種Þàā 2.5 č
Çä新用途創出áþĀ年率 25 % Ý拡大Ĉ続Çܺāg図 1
ŜĪ 60 GB/枚ä開発á着手ÍÕgĕŒĢ垂直磁気記録媒
á示ÏÞÀĀh2008 年áå HDD 全体需要ä 30 % 近ÅÂ
体}ĕŒĢ垂直媒体~øÏÝá製品化準備Â完了Íþ¼Þ
ŋĹčŔ HDD áàāÉÞÂ予想ËĂāgÓä HDD 生産
ÍܺāÂhÉĂÂ品質面hĜĢı面Ý安定ÏāôÝhÍ
台数åh2005 年度ä 0.9 億台Áÿ 1.7 億台Ĉ超¾āÉÞÂ
æÿÅä間 60 GB/枚ĕŒĢ長手媒体Â主体Ý生産Â続Å
予想ËĂܺāg
øäÞ予想ËĂāg
富士電機ÝåhċŔň長手磁気記録媒体Ý培ÙÕ高配向
本稿Ýåh富士電機Âh60 GB/枚ĕŒĢ長手媒体用á
技術ĈĕŒĢ長手磁気記録媒体}ĕŒĢ長手媒体~á展開
開発ÍÜÃÕ技術áÚºÜ紹介Ïāg
Íh業界á先ÂÇÕ高配向ĕŒĢ長手媒体á独自技術Ĉ採
用Íh2004 年 9 月Áÿ本格量産Ĉ続Çܺāg独自技術
60 GB/枚ガラス長手媒体に要求される品質
ÞÍÜåh
60 GB/枚 ĕ Œ Ģ 長 手 媒 体 ä 開 発 åh 究 極 ä 特 性 Ý ¸
高度įĘĢĪŌ技術áþā高配向媒体
（ 1）
ā 105 Gbits/in2 ä記録密度îäĪŌŕŜġݸĀh上記
図
ä þ ¼ áh5,400 r/min 機 種 á 対 応 Ï ā Õ ÷h 一 般 的 à
HDD 市場（セグメント別）
4,200 r/min 機種Þ比較Íh1 世代進ĉÖ品質Â要求ËĂāg
700
600
2.5”
/1.8”
富士電機Ýåh40 GB/枚ĕŒĢ長手媒体Ý採用ÍÕ独
3.5”
（113 ％）
※（ ％）は対前年伸長率
531
HDD需要台数（百万台）
（114 ％）
（114 ％）
500
（122 ％）
414
（121 ％）
363
400
297
（138 ％） 115
146
（128 ％）
（127 ％）
177
要求ËĂā浮上特性h欠陥特性h低ķčģ特性h書込õ特
65
200
273
100
0
度Ĉ 66 Gbits/in2 Áÿ 105 Gbits/in2 î上ÈܺÅ必要¸
Āh一ÚäļĬıĞčģø 40 % 小ËÅàāgÍÕÂÙÜh
90
300
自技術ĈËÿá改善Í製品化Ĉ進÷ÜÃÕg40 GB/枚Á
ÿ 60 GB/枚î品質Ĉ向上ËÑāáåh先á述ïÕ記録密
471
（117 ％） 299
（110 ％） 325
（109 ％）
354
（109 ％）
性hLUL}Load/Unload~機構á対Ïā耐久特性åhþĀ
233
厳ÍÅàÙܺāg
2004
2005
2006
2007
2008
（年）
（参考：IDC/TrendFOCUS 05CQ3）
40 GB/枚ĕŒĢ長手媒体Þ 60 GB/枚ĕŒĢ長手媒体á
要求ËĂā品質ä比較Ĉ表１á示Ïg
松尾 壮太
下里 学
宮里 真樹
ĕŒĢ磁気記録媒体ä技術開発À
磁気記録媒体ä成膜技術Àþé評
ĕŒĢ基板媒体ä開発á従事g現
þé製品化推進á従事g現在h富
価技術ä開発á従事g現在h富士
在h富士電機İĹčĢįĘķŖ
士電機İĹčĢįĘķŖġs株式
電機İĹčĢįĘķŖġs株式会
ġs株式会社情報İĹčĢ事業本
会社情報İĹčĢ事業本部İČĢ
社情報İĹčĢ事業本部İČĢĘ
部İČĢĘ媒体事業部開発部g
Ę媒体事業部開発部g
媒体事業部開発部g日本応用磁気
学会会員hIEEE 会員g
（ 13 ）
富士時報 6OL.O
40 GB/枚と60 GB/枚ガラス長手媒体の要求品質比較
40 GB/枚
60 GB/枚
回転数
5,400 r/min
5,400 r/min
記録密度
66 Gbits/in2
105 Gbits/in2
線記録密度（例）
660 kBPI
840 kBPI
トラック密度（例）
100 kTPI
125 kTPI
HDDの要求品質
ヘッドの限界浮上
熱揺らぎ特性
4 nm
3.5 nm
<0.12 %Decay
<0.12 %Decay
エラーレート
コロージョンテスト
＜−7乗
＜−7乗
60 ℃/80 %RH/21日
70 ℃/80 %RH/21日
0.25 m
1ビットサイズ
0.04 m
0.21 m
ガラス長手媒体の Mrt-OR 比較
図
2.0
1.8
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0
40 GB/枚
60 GB/枚
ガラス長手媒体の SNR 比較
0.03 m
18
SNR（dB）
特集
1
図
Mrt-OR
表
ガラス長手磁気記録媒体技術
ガラス長手媒体の高配向化技術
17
16
15
Mrt-OR}残留磁気膜厚積ä配向比~åh磁性膜ä磁気
14
ŋsŊŜıĈºÁá効率þÅ記録äÕ÷á用ºÜºāÁĈ
40 GB/枚
60 GB/枚
測ā指標ݸāgÉä値Ĉ高ÅÏāñß効率þÅ記録Â行
ąĂh高密度化設計ä基本ݸā磁性膜ä薄膜化Ĉ促進Ï
āÉÞÂÝÃāg
表面粗ËÂ要求ËĂāÕ÷h線密度ĈºÁá高÷ÿĂāÁ
Éä薄膜化áþĀ磁気ŋsŊŜıĈ効率þÅ基板面内á
ÂņčŜıݸāg
閉ÎÉ÷āÉÞÂ容易ÞàĀh記録信号ä高周波特性Â改
įĘĢĪŌ形状Ĉ決÷ā加工ĺŒŊsĨÞÍÜåh①加
善ËĂhôÕ同Î磁性層膜厚ݸĀàÂÿ高º出力特性Ĉ
工布h②研磨ĢŒœsh③加工条件ä 3 点Â挙ÈÿĂāÂh
可能ÞÏāg磁気記録媒体áÞÙÜ最ø重要à指標ݸā
表面硬度ä高ºĕŒĢ基板á微細à溝Ĉ形成ÏāÕ÷áåh
SNR 特性Â改善Ïāg
①加工布Þ②研磨ĢŒœsä組合ÑÂ最ø重要ݸāg
富士電機ÝåhįĘĢĪŌ技術ÞĠsIJ層技術ä組合
富士電機ÝåhĕŒĢ媒体生産当初Áÿh低表面粗ËÁ
化Ĉ達成ÍÜÃÕgôÕhÉĂÿá
Ú高線密度äįĘĢĪŌ形状Ĉ得āÕ÷áh極細繊維Áÿ
AFC 磁性層技術Ĉ組õ合ąÑhËÿá高º SNR 特性Ĉ達
成ā不織布Ĉ加工布ÞÍÜ用ºh特殊形状ĩčōŋŜIJĈ
ÑáþĀ高
Mrt-OR
成Íܺāg
含ö研磨ĢŒœsĈ加工á用ºāÉÞÝ上記微細形状Ĉ形
成Íܺāg
.
テクスチャ技術開発
60 GB/枚対応įĘĢĪŌ加工ÞÍÜåh従来þĀøË
įĘĢĪŌ加工ÞåhĕŒĢ基板ĈĢĽŜIJŔá固定Í
ÿá線密度Ĉ上Èā目的Ýh従来þĀ繊維径ä細º加工布
Ü回転ËÑhÓÉáĝʼnŖsŒĈ介ÍÜ極細繊維Áÿ成
Ĉ用ºÜ基板表面Þä接触面積Ĉ高÷h研磨ĢŒœsåh
ā加工布áĩčōŋŜIJ砥粒Ĉ含ö研磨ĢŒœsĈ滴下Íh
加工布ÞĕŒĢ基板表面áÞßôĀúÏÅÏāÕ÷á加工
押Í付ÇÜ円周状ä nm ēsĩsä溝Ĉ形成Ïā加工ݸ
布îäĩčōŋŜIJä保持性Â高º加工液Ĉ用ºÜºāg
āgįĘĢĪŌ加工áþā表面形状Â媒体特性á与¾ā影
ÓĂÿä効果áþĀ加工á寄与ÏāĩčōŋŜIJ砥粒Ĉ増
響åh以下ä 3 点Â挙ÈÿĂāg
úÍhįĘĢĪŌ加工後ä表面形状ÞÍÜå線密度Ĉ上È
電磁変換特性}書込õ特性h低ķčģ特性~
（ 1）
āÉÞÂ可能ÞàÙܺāg富士電機ä特徴åh図 2 á示
信号品質特性}欠陥特性~
（ 2）
ÏÞÀĀ表面粗ËÂ小Ëà領域Ý先端曲率半径Ĉ小ËÅÍ
磁気ŁĬIJä浮上特性
（ 3）
高配向化Ĉ可能ÞÍܺāÉÞݸāg
富士電機ÝåhĕŒĢ基板Ĉ直接加工Í上記特性ä制御
Ĉ行Ùܺāg
Mrt-OR åįĘĢĪŌ形状Þ成膜áþāĠsIJ層äèÐ
.
シード層による高配向化技術
ĕŒĢ長手媒体áÀºÜåhįĘĢĪŌáþā形状異方
õáþĀ決ôāgįĘĢĪŌ形状的áå凹凸ä曲率半径Â
性äñÁáhĠsIJ層Þ呼ì配向制御層ä材料選定Þ構成
小˺øäÂ要求ËĂāg曲率半径Ĉ小ËÅÏāÕ÷áåh
ä最適化Â重要à鍵ÞàÙܺāgÓäņčŜıÞÍÜåh
①凹凸Ĉ大ÃÅÏāh②線密度Ĉ高ÅÏāhä二Ú¸ā
ĠsIJ層ä材質
（ 1）
Âh磁気ŁĬIJä浮上特性Þ信号品質特性ä観点Áÿå低
ĠsIJ層ä膜厚比率
（ 2）
（ 14 ）
富士時報 6OL.O
TEM 測定データ
図
磁性層
安定化層/スペーシング層
下地層
シード層
10 nm
平面
30 nm
反応ĕĢä制御
（ 3）
図
0.1
特集
保護膜
断面
コバルトコロージョンテスト
コバルトコロージョン（任意単位）
図
ガラス長手磁気記録媒体技術
0.09
0.08
0.07
1
0.06
0.05
0.04
0.03
0.02
0.01
0
40 GB/枚
60 GB/枚
ドライブ LUL テスト
Â挙ÈÿĂāg
60 GB/枚ĕŒĢ長手媒体ä開発á¸ÕÙÜåh40 GB/
枚ĕŒĢ長手媒体á使用ÍÕĠsIJ層材料Ĉ一Áÿ見直Ï
v
ä改善áþĀh40 GB/枚ĕ
ÉÞÁÿ開始ÍÕg上記
（ 1）
（ 3）
ŒĢ長手媒体開発時á 1.4 ݸÙÕ Mrt-OR åh60 GB/枚
gÉä結果h
ĕŒĢ長手媒体Ý 1.8 ôÝ向上Íܺā}図 2~
図 3 á示Ïþ¼áh媒体áÞÙÜ最ø重要à指標ݸā
SNR 特性Â飛躍的á改善Íܺāg
.
AFC 磁性層技術による低ノイズ化
ĕŒĢ長手媒体åh前述äĠsIJ層ä上áh下地層h安
潤滑剤の変化を評価
定化層hĢŃsĠŜę層h磁性層Ĉ積層ÍhAFC 構造Ĉ
有Íܺāg図 4 á断面h平面 TEM 像Ĉ示Ïg
60 GB/枚ĕŒĢ長手媒体Ýåh前述äþ¼á要求ËĂ
āļĬıĞčģÂ非常á小ËÅàāÕ÷h外部ä熱環境á
Ëÿáh高記録密度化Ĉ実現ÏāÕ÷áåh磁気ĢŃs
þā磁気特性低下}熱揺ÿÄ特性~Â発生ÍúÏÅàāg
ĠŜę}磁性層−ŁĬIJ間距離~Ĉ低減ÏāÉÞÂ有効Ý
ôÕ要求ËĂā SNR 特性ø厳ÍÅàāÂh通常Ýå SNR
¸Āh低浮上領域ÝäŁĬIJ浮上安定性Ĉ確保ÏāÉÞÂ
特性Ĉ改善ÏāÕ÷áåh磁性粒子ä体積低減ÞÓä大Ã
重要ݸāg
Ëä均一化Â重要ÞàāgÓĂåh熱揺ÿÄ特性Þ相反Ï
60 GB/枚ĕŒĢ長手媒体á対応Ïā HDI 技術ä主要項
ā特性ݸĀhÓĂÿĈ両立ÏāÕ÷á AFC 磁性層Ĉ改
目ݸā保護膜技術Þ潤滑技術áÚºÜ紹介Ïāg
善ÍÜÃÕg安定化層å従来á比較Í多元化Íh従来á比
ï熱揺ÿÄ特性ä向上Ĉ可能áÍÕgôÕ磁性層ø組成ä
改善Ĉ行ºhSNR 特性ÞēsĹsŒčı}O/W~特性ä
ĹŒŜĢÂ取ĂāøäÞÍÕg
.
保護膜技術
60 GB/枚ĕŒĢ長手媒体Ĉ達成Ïāá¸ÕĀh保護膜
á求÷ÿĂā特性åh3 nm 前後Þº¼極薄膜áÀºÜh
磁性層ÁÿäĜĹŔıĜŖsġŐŜ抑制
（ 1）
ガラス長手媒体の HDI 技術
ĕĢ吸着量ä低減
（ 2）
LUL á対Ïā耐久性確保
（ 3）
ĕŒĢ基板媒体ä HDI}Head Disk Interface~方式åh
Ĉ達成ÏāÉÞݸāg
LUL 方式Ĉ採用ÍܺāgÉä方式ÝåhŁĬIJå駆動
áÀºÜåhþĀ高密度àĔsŅŜ膜ä成膜Â必要
（ 1）
時媒体上áŖsIJÍh非駆動時áå媒体外á退避ÍÜÀĀh
áÀºÜå潤滑剤Þä密着性Ĉ高÷āÞÞ
ݸĀh
（ 2（
）3）
基本的áŁĬIJÂ媒体表面á接触ÍàºÉÞĈ特徴ÞÍÜ
øáh腐食性ĕĢá対ÍÜ不活性à表面áÏā必要¸
ºāgÍÁÍhŁĬIJÂ浮上Íܺā間h媒体側ä潤滑剤
āg上記ä特性Ĉ満足ÏāÕ÷áh富士電機Ýå二層保護
ÂŁĬIJ側á付着ÍhÓä量Â限界Ĉ超¾āÞŁĬIJ浮上
膜Ĉ採用ÍܺāgôÐ下層áå CVD}Chemical Vapor
Â不安定áàĀh場合áþÙÜåŁĬIJÂ浮上ÝÃÐá媒
Deposition~法áþā高đĶŔės成膜áþÙÜhþĀ高
体表面Þ衝突Ïāg
密度àĔsŅŜ膜Ĉ形成Íh耐久性ä確保hĜŖsġŐ
ÍÕÂÙÜhHDI 特性ÞÍÜ以下ä項目Â要求ËĂāg
Ŝ抑制Ĉ行ÙܺāgôÕh上層áåĢĺĬĨ法áþĀ
ŁĬIJ浮上時ä潤滑剤付着量Ĉ低減Ïāg
（ 1）
a-CkN 膜Ĉ形成ÍhĕĢ吸着Ĉ抑制Íܺāg
ŁĬIJ衝突時ä媒体表面áÃÐÂ付Áàºg
（ 2）
特á CVD á関ÍÜh使用ÏāĕĢ種ä選定h成膜速度
（ 15 ）
富士時報 6OL.O
図
ガラス長手磁気記録媒体技術
布Ĉ制御Íh40 GB/枚ĕŒĢ長手媒体á対応ÍÜÃÕg
減圧浮上テスト
60 GB/枚ĕŒĢ長手媒体á関ÍÜåh従来á比ïŁĬIJ
特集
減圧浮上試験
Â小型化ËĂhÉĂá伴ºŁĬIJá生Îā負圧Â強ÅàĀh
潤滑剤Â付着ÍúϺİğčŜá向ÁÙܺāgÓÉÝh
40 GB/枚仕様
Ëÿá高度à潤滑剤ä分子量制御Ĉ行ºh保護膜Þ潤滑剤
1
ä結合力hËÿá潤滑剤ä流動性ø制御ÍܺāgÉĂá
60 GB/枚仕様
þĀhŁĬIJîä潤滑剤吸着Ĉ低減ÍhôÕ流動性Ĉ制御
ÏāÉÞÝŁĬIJ滑走時ä膜厚変化ÞŋsęŔÂ形成ËĂ
高
低
àº技術Ĉ開発ÍÕgÉĂá添加剤Ĉ入Ăh混合潤滑剤Þ
気圧
ÏāÉÞÝ従来ßÀĀ非常á高º耐久性ø保持Íܺāg
以上ä保護膜技術Þ潤滑技術ä改善áþĀh図 6 á示Ï
図
70 ℃ 80 %RH 下Ýä LUL 耐久性評価Ý潤滑剤ä変化Âà
減圧 LUL テスト
Åh図 7 á示Ï減圧時ä浮上特性Â向上ÍÕgËÿá厳Í
（a）40 GB/枚 HDI仕様
12
AE
º条件ÞÍÜhŁĬIJÂ表面接触ÍàÂÿ LUL ËÑā評
摩耗
10
価áÀºÜøh図 8 á示ÏÞÀĀ高º耐久性Ĉ確保ÏāÉ
（V）
8
6
ÞÂÝÃܺāg
4
2
0
−2
0
1,000
2,000
3,000
4,000
5,000
あとがき
LULサイクル（×10）
（b）60 GB/枚 HDI仕様
10
富 士 電 機 Ý åh40 GB/枚 ĕ Œ Ģ 長 手 媒 体 á 引 à 続 Ã
8
AE
（V）
6
60 GB/枚ĕŒĢ長手媒体ä製品化Ĉ達成Íh現在生産Í
摩耗なしで10万回パス
4
2
ܺāg市場á対ÍÜh富士電機äĕŒĢ媒体åhċŔň
0
−2
0
1,000
2,000
3,000
4,000
5,000
6,000
7,000
8,000
媒体ÞÞøá地位Ĉ確立ÍÕg今後hĕŒĢ媒体ÞċŔň
9,000 10,000
LULサイクル（×10）
媒体ä両方Ĉ手ÂÇā総合磁気記録媒体ŊsĔsÞÍÜh
Ëÿá貢献ÍܺÅg
ä制御h印加ĹčċĢ電圧最適化àßä改善Ĉ図ÙÕg結
今後ä中核技術ÞÍÜhĕŒĢ垂直媒体Â挙ÈÿĂāg
果ÞÍÜh40 GB/枚ĕŒĢ長手媒体á比較Í 60 GB/枚ĕ
ĕ Œ Ģ 垂 直 媒 体 åh 飛 躍 的 à 記 録 密 度 向 上 á 寄 与 Íh
ŒĢ長手媒体åh 図 5 á示ÏÞÀĀ薄º膜厚àÂÿ 96 時
200 Gbits/in2 ä実用化ø可能ÞàÙܺāgÉä技術åh
間 80 ℃ 85 %RH ä環境á放置ÍÜøhñÞĉßĜŖsġŐ
ŋĹčŔ HDD ä使用用途Ĉ拡大ÍhŏļĖĨĢ社会î確
ŜÂ起Ãàº特性Ĉ達成Íܺāg
実á浸透ÍܺÅøäÞ確信Ïāg富士電機Ýåh今後å
（ 4）
富士電機独自ä二層保護膜技術Ýh特許Ĉ取得Íܺāg
ĕŒĢ垂直媒体ä開発h製品化áø注力Íh業界 No.1 ä
ĕŒĢ媒体ŊsĔsĈ目指Ï所存ݸāg
.
潤滑技術
保護膜Ĉ形成ÍÕ後h潤滑剤Ĉ表面á塗布Íܺāg前
参考文献
述äÞÀĀh潤滑剤ÂŁĬIJ側á付着Ïā量Ĉ低減ËÑh
2005 年 IDC 市場予測i2005.
（ 1）
ÁÚ LUL á対Ïā耐久性Ĉ上Èā必要¸āgôÕŁĬ
増田克也ñÁiĕŒĢ磁気İČĢĘ媒体ä開発i富士時報i
（ 2）
IJÂ媒体表面Ý滑走Ïā際h潤滑剤ä膜厚Â変化ÍÕĀh
ŋsęŔÞºąĂā凸凹ä形状ø形成ËĂāgÉĂÿÂh
ËÿáŁĬIJä浮上特性Ĉ不安定áËÑā要因Þàāg
富士電機Ýåh社内Ý潤滑剤ä精製Ĉ行ºh分子量分
（ 16 ）
vol.75, no.3, 2002, p.165-168.
松尾壮太ñÁiĕŒĢ基板媒体i富士時報ivol.77, no.4,
（ 3）
2004, p.260-264.
特許登録番号 USP5,837,357. 特許-3058066号i
（ 4）
富士時報 6OL.O
垂直磁気記録媒体の開発状況
特集
酒井 泰志}ËÁºeúÏÍ~
竹野入 俊司}ÕÇäºĀeÍûĉÎ~
上住 洋之}¼ąÐõeèăüÃ~
1
軟磁性裏打×層ä実用化á注力ÍÜÃÕg富士電機Ý開
まえがき
発ÍÕ垂直磁気記録媒体ä模式図Ĉ図 1 á示Ïg軟磁性層
1956 年á実用化ËĂÕĸsIJİČĢĘ装置}HDD~åh
}SULkSoft Under Layer~ÞÍÜ Co 基合金ċŋŔľĊ
近年hÓä記録密度Ĉ年率 60 v 100 % ä割合Ý急速á増
Ģ膜ĈhęŒĴŎŒs磁気記録層ÞÍÜ CoPtCr-SiO2 Ĉ
加ËÑÜÃÜÀĀh今後ø年率 30 % 程度ä割合Ý増加Í
用ºÜÀĀh垂直磁気記録媒体ÞÍÜä特性Â良好àÉÞ
続ÇāÞ予測ËĂܺāgÉäþ¼à著ͺ成長ä結果h
á加¾h各層ä膜厚Â垂直磁気記録媒体ÞÍÜå比較的薄
ÉĂôÝ用ºÿĂÜÃÕ長手磁気記録方式Âh低ķčģ特
ºÉÞá特徴¸āg
性އ熱揺ÿĈ特性ÞäıŕsIJēľ問題äÕ÷hºþ
現在ôÝáh富士電機ÞÍÜå初ä垂直磁気記録媒体ä
ºþÓä記録密度ä限界á近ÛɼÞÍܺāg
‡熱揺ÿ
量産化á向ÇÕ÷ßÛÇĈ完了ËÑh本格的à量産á向Ç
ĈÞåh記録ËĂÕ磁化Â常温ä熱đĶŔėsáþĀ反
Ü準備中ݸāg
転ÍÜÍôÙÜ信号Ĉ安定á保持ÝÃàÅàā現象ݸ
本稿ÝåhįĘĢĪŌ加工áþā軟磁性裏打×層îä影
Āh長手磁気記録方式Ýå記録密度Â上昇Ïāñ߇熱揺
響Ĉ含÷Õh軟磁性裏打×層ä最適化hęŒĴŎŒs構造
ÿĈÂ大ÃÅàÙÜÍô¼g
Ĉ有Ïā垂直磁気記録層ä構造制御àßh富士電機Ýä垂
（ 1）
垂直磁気記録方式å 1975 年á Iwasaki ÿáþĀ提案Ë
直磁気記録媒体ä開発状況áÚºÜ述ïāg
ĂÕ記録方式ݸĀh長手磁気記録方式Þ正反対ä特徴h
Ïàą×記録密度ä増大á伴º‡熱揺ÿĈá強ÅàāÞ
軟磁性裏打ち層の開発
º¼特性Ĉ有Íܺāg原理的á高密度記録á適ÍÕ記録
方式ݸāÉÞÁÿhÓä実用化á向Çh磁気記録媒体ú
垂直磁気記録媒体ä特徴ä一Úá SUL ¸āgSUL Â
磁気記録再生ŁĬIJá関Ïā数多Åä研究ÂàËĂÜÃÜ
存在ÏāÉÞáþĀhŁĬIJä記録磁界Ĉ長手磁気記録方
ÀĀh2005 年春áåÚºá垂直磁気記録方式Ĉ採用ÍÕ
式ä 1.5 倍程度áÝÃāàßh大ÃàŊœĬı¸āgÍ
HDD Â発売ËĂÕg
ÁÍhĢĺčĘķčģÞ呼æĂā SUL á発生Ïā磁壁á
富士電機Ýåh1999 年Áÿ垂直磁気記録媒体ä開発Ĉ
起因ÏāķčģÂ大Ãà問題ÞËĂhÓä抑制ø必須Ý
（ 2（
）3）
開始Íh実用化äÕ÷ä大Ãà課題ÞËĂÜÃÕh低ķč
¸āg生産性Ĉ考¾āÞ SUL å可能à限Ā薄º方ÂþÅh
ģ特性Þ高熱安定性hÀþé書込õ特性Ĉ両立ËÑÕ磁
ôÕ最近åĠsŔIJņsŔŁĬIJä登場áþĀh従来ñß
気記録層hÀþé厚膜äÕ÷生産性向上Â必須ݸÙÕ
ä SUL 膜厚Â必要àºÞø言ąĂÜÀĀhSUL 膜厚低減
Â生産性á対ÍÜ非常á重要à課題ݸÙÕg
図
垂直磁気記録媒体の模式図
.
CoCrPt結晶粒
SiO2結晶粒界
テクスチャによる影響
現在量産ËĂܺāċŔň基板Ĉ用ºÕ長手磁気記
CoPtCr-SiO2磁性層
録媒体áÀºÜåh磁気特性àÿéá HDI}Head Disk
中間層
Interface~特性ä観点ÁÿįĘĢĪŌ加工Â施ËĂܺ
軟磁性裏打ち層
āg垂直磁気記録媒体áÀºÜøh磁気記録ŁĬIJä構造
Â従来äøäÁÿ大ÃÅ変更áàÿàº限ĀhHDI ä観
基板（ガラスまたは
アルミニウム）
点Áÿå何ÿÁä表面処理Â必要áàāÞ思ąĂāgÓÉ
ÝhįĘĢĪŌ加工条件Ĉ各種変更ÍÜ作製ÍÕċŔň基
板Ĉ用ºÜh同一成膜条件áÜ垂直磁気記録媒体Ĉ作製Íh
酒井 泰志
竹野入 俊司
上住 洋之
磁気記録媒体ä研究開発á従事g
燃料電池h磁気記録媒体ä研究開
磁気記録媒体ä研究開発á従事g
現在h富士電機İĹčĢįĘķŖ
発á従事g現在h富士電機ċIJĹ
現在h富士電機İĹčĢįĘķŖ
ġs株式会社情報İĹčĢ事業本
ŜĢıįĘķŖġs株式会社Ģı
ġs株式会社情報İĹčĢ事業本
部İČĢĘ媒体事業部開発部g
ŕsġŊİČċ研究所g日本応用
部İČĢĘ媒体事業部ĕŒĢ生
磁気学会会員g
産部課長補佐g博士}情報科学~
g
日本応用磁気学会会員g
（ 17 ）
富士時報 6OL.O
垂直磁気記録媒体の開発状況
áÓä値Â大ÃÅàĀhOTP ä形状Â左右á段Ĉ持ÙÕ
各種評価Ĉ行ÙÕ結果Ĉ紹介Ïāg
øäÞàĀh信号Â横á大ÃÅ広ÂÙÜÍôÙܺāg
IJįĢĨĈ使用ÍhĠsŔIJņsŔŁĬIJĈ用ºÜ評価Ĉ
ÉĂÿä原因Ĉ調ïāÕ÷hÓĂÔĂä媒体ä SUL ä
行ÙÕgĢĺčĘķčģä評価åhDC čŕsģ後ä出力
磁気異方性Ĉ調査ÍÕgÓä結果h2a Â大ÃÅàāá従
信号á対ÍhńŘčıķčģä 1.2 倍ä値ĈÍú値ÞÍh
ºhSUL ä磁気異方性ä方向Âh垂直磁気記録媒体ÞÍ
ÓäÍú値Ĉ超¾ā出力Ĉ有Ïāøää個数Ĉ算出ÍÜ
Ü求÷ÿĂā半径方向ÁÿhįĘĢĪŌ溝á沿ÙÕ円周方
求÷Õg 図 2 áh用ºÕċŔň基板ä表面粗Ë 2a ÞÓĂ
向á向ÃĈ変¾ÜºāÉÞÂ分ÁÙÕgÍÕÂÙÜhSUL
ÔĂá対ÏāĢĺčĘķčģä個数Ĉ示Ïg2a  0.2 nm
ä異方性制御ä観点Áÿåh基板ä 2a å小˺方Â好ô
程度以下ä場合áåhĢĺčĘķčģå 100 個以下ä少à
ͺgÕÖÍh2a Â小˺条件áÀºÜøhÉĂÿä特
º値Ĉ示ÍܺāÂh2a  0.2 nm Áÿ増加Ïāäá伴ºh
性ä悪ºøä¸Āh逆á 2a Â大ÃÅÜøh特性Â良好
個数Â急激á増加ÍܺāÉÞÂ分Áāg
àøäø¸āÉÞÁÿh単純á 2a äõá依存ÏāąÇÝ
次áhįĘĢĪŌ加工áþā電磁変換特性îä影響Ĉ
åàÅhįĘĢĪŌä凹凸ä密度ú形状h向Ãàßáø影
確認ÏāÕ÷áh記録密度 150 kfci}fcikflux change per
響ËĂāÉÞÂ推察ËĂāg
inch~ä信号Ĉ書込õ後hOTP}Off-Track Profilek信号
一方hĕŒĢ基板Ĉ用ºÕ垂直磁気記録媒体áÀºÜåh
書込õ位置Áÿ磁気ŁĬIJĈ 10 nm ĽĬĪáÜ左右áÓ
ņœĬĠŎ技術ä向上áþĀhįĘĢĪŌ加工Ĉ用ºāÉ
ĂÔĂÐÿÍàÂÿ信号出力Ĉ測定ÍÕÞÃä出力波形~
ÞàÅ 2a Ĉ制御ÍÚÚh表面欠陥Ĉ低減ÏāÉÞÂÝÃ
ä測定Ĉ行ºh信号ä中心位置Áÿ 230 nm 離ĂÕ位置Ý
ÜÀĀh量産開始Þàā第一世代ä垂直磁気記録媒体áÀ
ä出力値ĈhOTP äÏÓ引Ã量Þ定義ÍÜ算出ÍÕgÏ
ºÜåhįĘĢĪŌ加工àÍÝ展開Íܺāg
Ó引Ã量Þ 2a ä関係Ĉ 図 3 á示Ïg図中áåh一例ÞÍ
次áhįĘĢĪŌä形状áþā磁気特性àÿéá電磁変
ÜÏÓ引Ã量ä大Ãà媒体Þ小Ëà媒体ä OTP Ĉ示ÍÕg
換特性îä影響á関ÍÜh一例ÞÍÜċŔň基板Ĉ用ºÜ
ĢĺčĘķčģä場合Þ同様áh2a  0.2 nm 程度þĀø
検討ÍÕ結果Ĉ紹介ÏāgÉĂôÝáh2a ä増加á伴º
小˺場合áåhÏÓ引Ã量å 0.01 mV 程度ä小Ëà値Ĉ
CoPtCr 結晶粒ä c 軸分散Â増加ÏāÉÞáþĀ保磁力 (c
示ÏgÍÁÍàÂÿ 2a  0.2 nm þĀø大ÃÅàāÞ急激
Â低下ÏāÉÞĈ報告ÍÜÃÕgÍÁÍàÂÿh今回ä検
（ 4）
討結果áþāÞh2a á対ÍÜ (c åñò一定ä値Ĉ示ÍÜ
図
ºāgËÿáh電磁変換特性ä評価項目ä一Úݸā信号
スパイクノイズ数の表面粗さ R a 依存性
対ķčģ比}SNR~ø 2a á対ÍÜñò一定ä値Ĉ示ÍÜ
500
ºāgÉĂÿä傾向åh今回検討ÍÕ 2a ÂÉĂôÝ報告
スパイクノイズ数（個）
スパイクノイズ
ÍÜÃÕøäá対ÍÜ小˺ÉÞúhSUL îäįĘĢĪŌ
400
ä影響Â出難º加工条件Ĉ選ĉÖÉÞá起因ÍܺāÞ推
300
察ËĂāg
200
Œsŕsı}ByER~ä 2a 依存性Ĉ図 4 á示ÏgByER åh
HDD ä性能ÞÍÜ重要àĺŒŊsĨݸāĹčıđ
2a  0.15 nm 程度ôÝåh− 2.5 乗程度äñò一定ä値Ĉ
100
示ÍܺāgÍÁÍàÂÿh2a  0.15 nm þĀø小ËÅ
0
0
0.1
0.2
0.3
àāÞhByER å単調á増加ÍܺāÉÞÂ分Áāg(c
Þ SNR å 2a á対ÍÜñò一定ä値Ĉ示ÍܺāÉÞÁ
R a（nm）
ÿh2a Ĉ変更ÍÕ場合ä磁性層îä構造àßá変化åà
すそ引き量の表面粗さ R a 依存性
0.05
ByER の表面粗さ R a 依存性
10.00
TAA（mV）
0.04
図
0.03
−2.0
log（ByER）at 1,020 kfci
図
すそ引き量（mV）
特集
1
ĢĺčĘķčģàÿéá電磁変換特性åhĢĽŜĢĨŜ
1.00
0.10
0.01
0
−0.3 −0.2 −0.1 0
0.1 0.2
オフセット（ m）
0.3
0.02
0.01
0
0
0.1
0.2
R a（nm）
（ 18 ）
0.3
−2.5
−3.0
−3.5
−4.0
0
0.1
0.2
R a（nm）
0.3
富士時報 6OL.O
垂直磁気記録媒体の開発状況
ºøäÞ思ąĂāgÍÕÂÙÜh2a  0.15 nm þĀ小Ë
ÁÿhÉä SNR ä違ºå SUL á起因ÏāøäÞ推測ËĂ
āg
低下á伴ºĢĺčĘķčģÂ減少ÍܺāÉÞá起因ÍÜ
図 6 á 1,020 kfci á À Ç ā ByER Þ MWW}Magnetic
ºāÞ推察ËĂāg
Write Width~ä SUL 膜厚依存性Ĉ示Ïg図ÁÿhSUL
Éäþ¼áh垂直磁気記録媒体áÀºÜåh基板表面
Â薄Åàāñß ByER Â向上Í MWW Â小ËÅàÙܺ
ä形状Â媒体ä特性á大Ãà影響Ĉ及òÏÉÞÁÿhHDI
āÉÞÂ分ÁāgÉä結果åhSUL Ĉ薄膜化ÏāÉÞÝ
特性ø含÷h総合的à観点Áÿh垂直磁気記録媒体ÞÍÜ
bpi}ļĬı/čŜĪ~Þ tpi}ıŒĬĘ/čŜĪ~Â同時á
求÷ÿĂā表面形状ä開発Ĉ推進中ݸāg
向上ÏāÉÞĈ意味ÍÜÀĀh高密度化äÕ÷áå SUL
起因äķčģ低減ø重要à要素ä一ÚݸāÞ考¾ÿĂāg
.
SUL の薄膜化
次áh垂直磁気記録媒体áÀºÜå SUL Â存在Íܺ
従来äĠŜęŔņsŔ}ôÕåŋķņsŔ~ŁĬIJÞ組
āÉÞáþĀ重要à評価項目Þàā ATE á関ÍÜ検討Ĉ
õ合ąÑā場合h媒体ä SUL å 100 nm Ĉ超¾ā膜厚Â
行ÙÕgATE ä評価åh¸ā中心位置á対Íh左右ÓĂ
必要ݸÙÕgÞÉăÂh現在h垂直磁気記録方式ä主流
ÔĂ複数äıŒĬĘá低周波ä信号Ĉ書Ã込ĉÖ後h磁気
ÞàÙܺāĠsŔIJņsŔŁĬIJä登場áþĀh以前ñ
ŁĬIJáÜ信号出力Ĉ測定ÏāgÓä後h中心位置á高
ß厚º SUL Â必要àÅàÙÜÃܺāgÉĂåhĠsŔ
周波ä信号Ĉ複数回}1,000 v 10,000 回程度~書込õĈ行
IJņsŔŁĬIJĈ用ºÕ場合h有効à書込õ磁界Â磁性膜
ºh再度磁気ŁĬIJáÜ信号出力Ĉ測定Ïāg中心位置
ä磁化容易軸á対ÍÜ斜÷á作用ÏāÉÞÂ原因Þ考¾ÿ
îä高周波信号ä書込õ前後Ýä信号出力ä減衰量Ĉ算
Ăāg例¾æhĠňŎŕsĠŐŜáþā検討Ýåh磁気記
出ÍhATE ÞÍÕg図 7 áhSUL 膜厚Ĉ変化ËÑÕ媒体
録層ä膜厚Ĉ 15 nmh浮上高ËĈ 10 nm ÞÍÕ場合hĠs
ä ATE 測定結果Ĉ示Ïg一例ÞÍÜh同Î図中áh実際
IJ層Ĉ 10 nm ÞÏāÉÞÝ最ø効率äþº 45 deg ä記録
á得ÿĂÕ出力波形ø示ÏgSUL ä異方性ä制御ÂÝÃ
（ 5）
磁界角度Â得ÿĂāÞä報告ø¸āgÍÁÍh効率äþº
ܺàºÕ÷hATE ÞÍÜ 17 % 程度ä大Ãà出力ä落
書込õÂ可能Þº¼ÉÞå , 同時á消去ÍúϺ޺¼É
込õÂ観測ËĂāg今回用ºÕ垂直磁気記録媒体Ýåh表
Þø意味ÏāgÓÉÝhSUL 膜厚Ĉ変化ËÑÕÞÃä各
面形状Ĉ含÷hSUL ä異方性Ĉ制御ÍܺāÕ÷h膜厚
種電磁変換特性ä変化ú隣接ıŒĬĘ消去}ATEkAdja図
ByER ならびに MWW の SUL 膜厚依存性
ä可能性áÚºÜ検討ÍÕg
−3.50
log（ByER）at 1,020 kfci
図 5 á 510 kfci Ý測定ÍÕ SNR Àþé 510 kfci ä信号
上á 68 kfci ä信号Ĉ上書ÃÍÕēsĹsŒčı}O/W~
ä SUL 膜厚依存性Ĉ示ÏgSUL 膜厚Ĉ 70 nm Áÿ 40 nm
ôÝ薄膜化ÏāÉÞÝhēsĹsŒčıå− 41 dB Áÿ
− 38.5 dB ôÝ劣化ÍܺāgÍÁÍh劣化量åÕÁÖÁ
2.5 dB 程度ݸĀhSUL 膜厚 40 nm Ýø− 30 dB Ĉ大Ã
Å超¾āēsĹsŒčıÂ得ÿĂܺāÉÞÁÿhÉä
SUL 膜厚範囲Ýå十分à上書Ã特性Â得ÿĂܺāÞ考
0.18
ByER
MWW
−4.00
0.17
−4.50
0.16
−5.00
0.15
−5.50
30
¾Üºāg次á SNR á注目ÏāÞhæÿÚÃå¸āøä
40
50
60
MWW（ m）
cent Track Erase~ä変化Ĉ調ïāÉÞÝhSUL 薄膜化
0.14
80
70
SUL膜厚（nm）
ähSUL ä薄膜化á伴º向上ÍܺāÉÞÂ分Áāg記
録層ä磁気特性å SUL 膜厚áþÿÐñò一定ݸāÉÞ
図
SNR ならびに O/W の SUL 膜厚依存性
14
10.4
−40
−41
SNR
O/W
10.0
30
40
50
60
SUL膜厚（nm）
70
−42
80
12
10
TAA（mV）
−39
2.0
ATE（％）
10.6
10.2
2.5
−38
O/W at 68/510 kfci（dB）
10.8
SNR at 510 kfci（dB）
図
ATE の SUL 膜厚依存性
8
Init.
After
ATE＝17.8 ％
1.5
1.0
0.5
0
−1.5
−1
−0.5
0
−0.5
1
1.5
オフセット（ m）
6
4
30
40
50
SUL膜厚（nm）
60
70
（ 19 ）
特集
º場合á ByER Â増加ÍÕ原因åh前述äÞÀĀh2a ä
1
富士時報 6OL.O
垂直磁気記録媒体の開発状況
60 nm áÀºÜø ATE ä値å 7 % 程度Þ小ËÅ抑¾ÿĂ
特集
1
連続ÍܺāÉÞh磁性結晶粒å磁性層成長初期Áÿċŋ
ܺāgSUL ä膜厚ä低下á伴º ATE å単調á減少Íh
ŔľĊĢ状ä結晶粒界áþĀ分離ËĂܺāÉÞÂ分Áāg
40 nm áÀºÜå 5 % 程度ä小Ëà値Ĉ示ÏgÍÕÂÙÜh
ËÿáhX 線回折ä結果Áÿhc 軸ä配向分散量Ǽθ50 å
ATE ä観点ÁÿøēsĹsŒčıä値Â許容ÝÃā範囲
中間層Àþé CoPtCr Þøá 2.5 deg ݸĀh従来þĀø
áÀºÜhSUL 膜厚å薄º方Â好ôͺg
Ëÿá c 軸配向分散å低減Íܺāg
今回äŁĬIJ−媒体ä組合ÑݸĂæhēsĹsŒčı
図 8 á示ÍÕ垂直磁気記録媒体ä結晶粒径åh従来ä媒
áøôÖ多少ä余裕¸āäÝh40 nm 以下ä SUL ø実
体Þ比較ÍÜ 65 % 程度ôÝ低減ÍܺāgÍÁÍh粒界
現可能Þ考¾ÿĂāgôÕhĠsŔIJņsŔŁĬIJĈ用º
幅ø含÷āÞ従来ä約 80 % ôÝÍÁ微細化ËĂܺàºg
ÕÞÃá斜÷磁界áþĀ記録ËĂāàÿæh効率äþº記
結晶粒径ä低減áþĀ実際á媒体ķčģå低減ËĂܺā
録ÂÝÃā磁性層Þ中間層ä膜厚Â存在Ïā可能性ø¸
øääh高 bpi 化Ĉ考¾Õ場合h粒界幅Ĉ広ÈÜ粒径Ĉ低
āgÉĂÿä点Ĉ考慮ÍÜhËÿàā高密度化Ĉ目指Ïï
減Ïā手法áå限界¸āg今後hļĬı¸ÕĀ bpi 方向
Åh開発á取Ā組ĉݺāg
á入ā結晶粒ä個数Ĉ¸ā程度確保ÏāÕ÷áøh充Üĉ
Éäþ¼áh富士電機ä垂直磁気記録媒体ä SUL 膜厚
率Ĉ上ÈàÂÿ結晶粒径Ĉ低減ÏāÉÞÂ望ôͺgÓä
åh薄º膜厚Ý最適化ËĂÜÀĀh50 nm 前後Þº¼膜厚
Õ÷áåh中間層ä結晶粒径Ĉ低減ÍàÂÿhCoPtCr î
áÀºÜø HDD ÞÍÜ良好à特性Â得ÿĂܺāgÉĂ
ä SiO2 添加量Ĉ最適化ÍܺÅ必要¸āÞ考¾Üºāg
å非磁性中間層ä薄膜化ú磁気記録層ä最適化àßáþ
ĀhSUL 膜厚Â薄ÅÜøh媒体全体ÞÍÜ磁気ŁĬIJá
あとがき
þā書込õä行ºúϺ媒体ÞÍܺāÉÞá起因Íܺ
āgÉĂÿä取組õä成果áþĀh生産性àÿéá製造Ĝ
近年hHDD ä用途ø広範囲á拡大ÍÜÀĀh垂直磁気
Ģıä観点Áÿø量産化ä÷ßÂںܺāg
記録方式ä採用áþā高密度化áþĀhËÿáÓä応用範
囲å拡大Íh使用量å増大ÍܺÅøäÞ予想ËĂāg
CoPtCr-SiO2 媒体の微細構造と結晶配向性
富士電機áÀºÜøh1999 年Áÿ開始ÍÕ垂直磁気記
録媒体ä開発øh2006 年春Áÿ量産Ĉ開始Íܺāg量
富 士 電 機 Ý åh 他 社 á 先 駆 Ç ÜhSiO2 Ĉ 添 加 Í Õ
産技術ä高度化ÞÞøáËÿàā高密度化Ĉ実現ÝÃā技
CoPtCr Ĉ磁性層材料ÞÍÜ用ºāÉÞÝh大Ãà一軸異
術ä開発ø並行ÍÜ検討ÍܺÅ所存ݸāg
方性Þ良好à偏析構造Ĉ有Ïā垂直磁気記録媒体Â実現
ÝÃāÉÞhôÕ良好à記録j再生特性Þ高º熱安定性Ĉ
参考文献
（10）
（ 6）
∼
示ÏÉÞàßĈ積極的á社内外á報告ÍÜÃܺāg図 8
Iwasaki, S. ; Takemura, K. An analysis for the circular
（ 1）
á垂直磁気記録媒体ä平面àÿéá断面透過電子顕微鏡
mode of magnetization in short wavelength recording.
}TEM~
áþā格子像Ĉ示ÏgCoPtCr ä平均粒径å 4.5 nmh
平均ä粒界幅å 2.4 nm ݸāgôÕh中間層ä結晶粒径
å 7.4 nm ݸāÉÞÂ分ÁÙÜÀĀhCoPtCr 結晶粒径
+ 粒界幅å中間層ä結晶粒径Þñò一致Íܺāg断面
TEM 像ÁÿåhÉĂôÝÞ同様áh中間層Þ CoPtCr Â
1 対 1 Ý成長Íh中間層Áÿ CoPtCr ôÝ c 面ä格子像Â
IEEE Trans. Magn., vol.11, 1975, p.1173-1175.
中本一広ñÁi100 Gb/in2 垂直記録向Ç単磁極 /TMR ŁĬ
（ 2）
IJi日本応用磁気学会誌ivol.27, no.3, 2003, p.124.
中本一広i日本応用磁気学会i第 135 回研究会資料i2004,
（ 3）
p.29.
竹野入俊司ñÁiCoPtCr-SiO2 ęŒĴŎŒs垂直媒体ä開
（ 4）
発i信学技報iMR2003-14, 2003, p.25.
図
CoPtCr-SiO2 垂直磁気記録媒体の TEM 像
Tang, Y. and Zhu, J. G. Optimization of Perpendicular
（ 5）
Recording with Shielded Pole Head. Digests of the INTERMAG 2005. CB04, 2005, p.248.
Oikawa, T. et al. Microstructure and magnetic Properties
（ 6）
of CoPtCr - SiO 2 Perpendicular Recording Media. IEEE
Trans. Magn. vol.38, 2002, p.1976-1978.
竹野入俊司ñÁiCoPtCr-SiO2 ęŒĴŎŒs垂直媒体ä微
（ 7）
30 nm
5 nm
（a）平面TEM像
細構造Þ電磁変換特性i信学技報iMR2002-6, 2002, p.31.
渡辺貞幸ñÁiCoPtCr-SiO2 垂直磁気記録媒体ä微細構造
（ 8）
Þ諸特性i信学技報iMR2002-76, 2003, p.13.
カーボン
CoPtCr-SiO2
10 nm
（b）断面TEM像
Ru
Uwazumi, H. et al. CoPtCr-SiO2 Granular Media for High（ 9）
density Perpendicular Recording. IEEE Trans. Magn. vol.39,
2003, p.1914-1918.
竹野入俊司ñÁiCoPtCr-SiO2 垂直磁気記録媒体ä開発Þ
（10）
課題i日本応用磁気学会i第 135 回研究会資料i2004, p.9-16.
（ 20 ）
富士時報 6OL.O
垂直磁気記録媒体の信頼性技術
特集
横澤 照久}þÉËąeÜāèË~
貝沼 研吾}ÁºâôeÇĉÊ~
磯
誠}ºÓÌÃeôÉÞ~
1
発生ÏāÕ÷h信号ä再生時áåĢĺčĘķčģÞ呼æĂ
まえがき
ā大Ãàķčģä原因ÞàÙܺāg
垂直磁気記録媒体åh低ķčģj高記録密度ä垂直磁性
従来ä長手磁気記録媒体åh円周方向á異方性Ĉ付与Ï
層Â基本技術áàÙܺāÂh実際äĸsIJİČĢĘ装
āÕ÷h円周方向áįĘĢĪŌĈ付ÇܺāgÉäþ¼à
置}HDD~製品Ýå信頼性Ĉ確保ÏāÕ÷áh基板h洗浄h
įĘĢĪŌä付ºÕ基板Ĉ垂直磁気記録媒体á適用ÏāÞh
軟磁性層h保護膜àßĈ垂直磁気記録媒体用ÞÍÜ最適
軟磁性裏打×層Â円周方向á配向ÏāÞº¼問題Â発生Ï
化ÍàÇĂæàÿàºgÉÉÝå HDI}Head Disk Inter-
āgÉĂåh軟磁性層Â形状磁気異方性á大ÃÅ影響ËĂ
face~技術Ĉ含÷Õh垂直磁気記録媒体用基板Þ軟磁性層
āÕ÷hįĘĢĪŌä溝á対ÍÜh磁化容易軸Â並行á向
ä設計h洗浄技術h保護膜技術áÚºÜ説明Ïāg
ÃúÏÅàāÉÞáþāg円周方向á配向ÍÕ軟磁性層åh
周方向ä¸ā位置Ý 180 度磁壁Ĉ形成Ïāg磁壁Áÿå大
Ãà漏Ă磁場Â発生ÏāÕ÷h信号ä再生時áåĢĺčĘ
垂直磁気記録媒体用基板および軟磁性層設計
ķčģÂ発生Ïāg再生信号äđŜłŖsŀĈŇĬŀáÍ
垂直磁気記録媒体ä記録密度Ĉ支¾ā技術要素ÞÍÜh
ÕøäĈ図 1 á示Ïg出力波形Ý見āÞh段差Â付ºÕþ
垂直磁気記録媒体用基板Þ軟磁性裏打×層¸āg軟磁性
¼à波形áàĀh垂直磁気記録媒体ÞÍÜå適Ëàºg
裏打×層åh磁化ļĬıä書込õ時á記録ŁĬIJÞ磁気回
150 Gbits/in2 以上ä記録密度Â必要à垂直磁気記録媒体
路Ĉ構成Íh磁気記録層á印加ËĂāŁĬIJ磁場ä強度Þ
Ýåh表面ä平滑性åºôôÝ以上á必要ÞËĂāgôÕh
磁場ɼ配Ĉ急峻}Ãû¼Íûĉ~áËÑh記録分解能Ĉ
ıŒčŅŖġs的áå表面粗ËÂ小ËÅàĀ平滑áàā
向上ËÑā役割Ĉ担ÙܺāgÞÉăÂhÓä軟磁性材料
Þh摩擦力Â増大ÏāÉÞÞhįsĘēľ特性Â悪Åàāg
åh結晶磁気異方性Â小˺Õ÷h形状磁気異方性ä作用
įsĘēľ特性ÞåhºÙÕĉŁĬIJÂ墜落ÍÕ後h再度
Ĉ受ÇúÏÅh基板表面ä形状áþĀh磁化ä向ÃÂÓĂ
ŁĬIJÂ媒体面Áÿ浮上Ïā特性äÉÞݸāg
ÔĂ異àā複数ä磁区á分割ËĂÕ複雑à構造ĈÞĀúÏ
ÉĂÿä要求Ĉ満ÕÏÕ÷áåh平坦}îºÕĉ~ÁÚ
ºg磁区Þ磁区Þä境界}磁壁~Áÿå大Ãà漏Ă磁場Â
ŒŜĩʼnÝ均一性ä高º表面ݸāÉÞÂ必要ÞËĂāg
富士電機ÝåÉĂÿĈ考慮Íh超平面ÝŒŜĩʼnà粗ËĈ
再生信号のエンベロープマップ
図
表面粗さと浮上特性
磁壁（スパイクノイズ）
スピンドル回転数
図
磁壁
（スパイクノイズ）
テクスチャ基板の
垂直磁気記録媒体用基板の
エンベロープマップ
エンベロープマップ
テークオフ
タッチダウン
表面粗さ R a
横澤 照久
貝沼 研吾
磯
誠
磁気記録媒体ä表面保護j潤滑技
磁気記録媒体用基板ä研究開発á
磁気記録媒体ä開発j製品設計á
術開発á従事g現在h富士電機İ
従事g現在h富士電機ċIJĹŜĢ
従事g現在h富士電機İĹčĢį
ĹčĢįĘķŖġs株式会社情報
ıįĘķŖġs株式会社Ģıŕs
ĘķŖġs株式会社情報İĹčĢ
İĹčĢ事業本部İČĢĘ媒体事
ġŊİČċ研究所g電気学会会員g
業部開発部g日本物理学会会員g
事業本部İČĢĘ媒体事業部開発
部g日本ıŒčŅŖġs学会会員g
（ 21 ）
富士時報 6OL.O
減圧環境下での LUL 耐久性
図
垂直磁気記録媒体用基板表面プロファイル
特集
良
図
垂直磁気記録媒体の信頼性技術
1
（nm）
耐久性
1
0
−1
0
10
8
2
表面粗さ R a
6
4
）
（
m
）
4
6
8
表面粗さと電磁変換特性
2
10 0
良
良
図
m
（
精密洗浄前後のパーティクル
BER
SNR
図
表面粗さ R a
表面粗さ R a
ĜŜıŖsŔÏā技術Ĉ開発ÍÕg
Éä技術Ĉ使ºh媒体表面ä粗ËĈĜŜıŖsŔÍÕÞ
洗浄前パーティクル
1,325個/面
洗浄後パーティクル
79個/面
Ãä各種特性Ĉ測定ÍÕg
浮上性áÚºÜåh磁気ŁĬIJÂ浮上Íܺā状態Áÿ
ĢĽŜIJŔä回転数Ĉ下ÈܺÃhŁĬIJÂ磁気記録媒体
Noise Ratio~Þ BER}Bit Error Rate~ÂąÐÁá劣化Ï
á接触ÍĨĬĪĩďŜÏā回転数ÞhŁĬIJÂ接触ÍÕ状
āgÉĂĈ図 4 á示Ïg
態ÁÿĢĽŜIJŔä回転数Ĉ上ÈÜºÃŁĬIJÂ浮上Ĉ開
最終的á最適à粗ËĈĜŜıŖsŔÏāÉÞÝh浮上安
始ÍįsĘēľÏā回転数ä 2 種類ä評価Ĉ行ÙÕg結果
定性h耐久性h電磁変換特性h低欠陥ä垂直磁気記録媒
å図 2 á示Ïþ¼áh表面ä粗ËĈ粗ÅÏāÞhįsĘē
体用基板Ĉ設計ÍÕg表面ŀŖľĊčŔĈ図 5 á示Ïgà
ľÍúÏÅ浮上特性ÂþÅàÙÜÅāÉÞÂ分ÁāgĨĬ
ÖÿÁÝŒŜĩʼnà粗ËáÏāÉÞÝhc 軸分散Â少àÅh
ĪĩďŜÏā速度áå粗Ë依存性åõ¾àºÂh表面Â粗
耐久性j浮上性ä優ĂÕ垂直磁気記録媒体Ĉ生産ÏāÉÞ
ÅàĀÏÄāÞ悪Åàāþ¼Ý¸āg
Â可能áàÙÕg
耐 久 性 á Ú º Ü åh2.5 č Ŝ Ī Ğ č ģ HDD Ý 一 般 的
á行ąĂܺā LUL}Load/Unload~įĢıĈ行ÙÕg
垂直磁気記録媒体用洗浄技術
LUL įĢıÞåh磁気ŁĬIJÂ待機Íܺā状態äŒŜ
ŀŖsIJ位置Áÿh媒体面á進入Àþé退避Ĉ繰Ā返ÏÉ
垂直磁気記録媒体用基板åh多層構造ÞàÙÜÀĀh基
ÞÝ耐久性Ĉ評価Ïā試験ݸāgÉä評価Ý通常ä大気
板á付着Íܺā異物¸āÞ大Ãà欠陥áàÙÜÍô¼g
圧Ýå優位差åõÚÁÿàºÂh減圧環境下Ýåh図 3 ä
垂直磁気記録媒体用基板ä洗浄á関ÍÜåh長手磁気記
þ¼à傾向ÂõÿĂāg表面粗ËĈ粗ÅÏāÉÞÝh減圧
録媒体用基板þĀø強力à洗浄Â必要ÞàÙÜÅāg長
環境下Ýä LUL 特性å改善Â見ÿĂāg
手磁気記録媒体用基板ä場合å強力à洗浄Ĉ行¼Þhį
Éäþ¼áh基板表面ĈŒŜĩʼnà粗ËáÏāÉÞáþ
ĘĢĪŌäĢĘŒĬĪÂđĬĪŜęä作用Ĉ受ÇhOR
Āh浮上特性h耐久特性Þøá改善ÏāÉÞÂ確認ÝÃ
}Orientation Ratio~Â下ÂÙÜÍô¼hÞº¼問題¸āg
ÕgÍÁÍh表面粗ËĈ粗ÅÏāÉÞáþĀh垂直磁性層
ÍÁÍ垂直磁気記録媒体用基板åh軟磁性層Ĉ配向ËÑà
Ĉ形成Íܺā結晶性ä c 軸}磁化容易軸~Âh粗Ëáþ
ºÉÞÂ必要ݸĀhđĬĪŜęĈÁÇāþ¼à強力à洗
ā影響Ý異方性分散Â起ÉāÉÞÝh磁気特性Â劣化Ï
浄Â可能ݸāgĕŒĢ基板表面ĈđĬĪŜęËÑàÂÿh
āgÉĂáþĀ磁気ŁĬIJÝ測定ÍÕÞÃä電磁変換特性
異物除去Ĉ行ÙÕ洗浄前後ä基板ĺsįČĘŔİsĨĈ
ø劣化Ïāg具体的áå電磁変換特性ä SNR}Signal-to-
図 6 á示Ïg垂直磁気記録媒体対応ä洗浄áÀºÜhĺs
（ 22 ）
富士時報 6OL.O
垂直磁気記録媒体の信頼性技術
įČĘŔÂ激減ÍܺāÉÞÂ分Áāg
g
ńĬıjďĐĬı 70 ℃ 80 %RH
g
常温常湿
特集
g
ĘsŔjIJŒč
保護膜技術
② 高速ĠsĘįĢı
垂直磁気記録媒体åh軟磁性層Â厚ºÕ÷ĜŖsġŐŜ
③ ŁĬIJĢŒĬŀįĢı
特性Â悪ÅàāÉÞÂ予想ËĂܺÕgÓäÕ÷h保護膜
④ 減圧環境下Ýä LUL įĢı
Ĉ高密度層Þ安定化層ä 2 層構造ÞÍhËÿá高密度層ä
⑤ įsĘēľjĨĬĪĩďŜįĢı
成膜条件Ĉ最適化ÏāÉÞáþĀhĜŖsġŐŜ特性ä改
①ä各環境下Ýä LUL įĢı結果Ýåh特á条件ä
善Ĉ実施ÍÕg
厳ͺ 70 ℃ 80 %RH 環境下Ý 200 時間 40 万回Ýä結果
具 体 的 á åhCVD}Chemical Vapor Deposition~ Ĉ
Ĉ 図 9 á示Ïg高温高湿環境下áÀºÜøh媒体表面ä
3
1
SP 性ä高º膜ÞÏāÉÞÝh疎水性Ý潤滑特性ä高º膜
OSA}Optical Surface Analyser~観察ä結果hĔsŅŜ
質Ĉ選択ÍÕg実際ä膜質äŒŇŜ分光áþā測定結果Ĉ
äďĐċú潤滑剤äŋsęŔú減量ÂàºÉÞÂ確認ËĂ
図 7 á示Ïg成膜条件ÞĕĢ成分ĈĜŜıŖsŔÏāÉÞ
ÕgôÕh磁気ŁĬIJä観察ÝøĢŒčĩ部úņsŔĪĬ
Ýh従来ä SP 2 œĬĪà膜Áÿ SP 3 œĬĪà膜îÞ変更
ŀ部á汚ĂàßÂ付着ÍܺàºÉÞĈ確認ÍÕg
ÍÕgÉĂáþĀhĜĹŔıĜŖsġŐŜĈ抑¾hàÀÁ
②ä高速ĠsĘįĢı結果Ĉ図
Ú耐久性ä高º保護膜Ĉ形成ÏāÉÞÂ可能ÞàÙÕg
Ý磁気ŁĬIJĈ高速áĠsĘÍ 50 万回ôÝä AE}Acous-
á示Ïg10 Hz ä速度
図 8 á 80 ℃ 80 %RH ä高温高湿環境下Ýä 96 時間後ä
tic Emission~ĠęijŔĈ測定ÍÕgAE ĠęijŔ的á長
ICP - MS}Inductively Coupled Plasma - Mass Spec-
手磁気記録媒体Þ比較ÍÜ問題àº波形Â観測ËĂhËÿ
trometry~áþāĜŖsġŐŜ評価結果Ĉ示ÏgCohLi Þ
á磁気記録媒体áø磁気ŁĬIJ側áøĩŊsġäàºÉÞ
øá社内仕様ä 10 分ä 1 以下ä値á抑¾āÉÞÂ可能Þ
àÙÕg
図
LUL テスト結果
HDI 特性評価
最終的á決定ÍÕ垂直磁気記録媒体áÚºÜhHDI 評
価Ĉ実施ÍÕg評価項目Ĉ以下á示Ïg
① 各環境下Ýä LUL įĢı
図
カーボン膜質コントロール
B/A
SP3 リッチな膜
SP2 リッチな膜
図
高速シークテスト評価結果
高温高湿放置媒体のコロージョン評価結果
垂直磁気記録媒体
0
100
200
300
400
500
400
500
カウント
ICP-MS測定結果
仕様ライン
Co
Li
長手磁気記録媒体
垂直磁気記録媒体
出力（任意単位）
図
出力（任意単位）
ID/IG
長手磁気記録媒体
0
100
200
300
カウント
（ 23 ）
富士時報 6OL.O
図
垂直磁気記録媒体の信頼性技術
ËĂÐáh問題äàº結果ÞàÙÕg
ヘッドスラップテスト評価結果
④j⑤ä項目áÚºÜå表面ä粗Ë依存¸ĀhÉĂå
特集
既á報告ÍÕþ¼áh表面粗ËĈĜŜıŖsŔÏāÉÞÝ
最適化Ĉ行ÙÕg
Éäþ¼áh垂直磁気記録媒体ä信頼性åh長手磁気記
1
録媒体Þ同等以上áôÝ改善ÍÜÃÕg
あとがき
垂 直 磁 気 記 録 媒 体 åh ô Ð ĕ Œ Ģ 磁 気 記 録 媒 体 Á ÿ
HDD îä適用Â開始ËĂhċŔň磁気記録媒体îø展開
ËĂܺÅ予定ݸāg最終的áå今ôÝä長手磁気記録
媒体á代ąĀhÏïÜ垂直磁気記録媒体îÞ変ąÙܺÅ
COC Phase
Sq Phase
Pq Phase
Þ予測ËĂܺāgÓäÕ÷áåh垂直磁気記録媒体ä高
記録密度化ÞÞøáh信頼性ä確保Â非常á重要ݸĀh
今後Þø技術革新h改良á取Ā組ĉݺÅ所存ݸāg
Â確認ËĂÕg
参考文献
③äŁĬIJĢŒĬŀįĢıÞåh磁気記録媒体Ĉ高速Ý
回転ËÑܺā状態á磁気ŁĬIJĈ急速áŒŜŀŖsIJÁ
ÿ落ÞÏÉÞÝh磁気ŁĬIJ LUL 時ä耐久性Ĉ加速評価
Ïā手法ݸāgÉä評価Ýø 図
á示ÏÞÀĀh媒体
側äĔsŅŜáďĐċä発生ÂàÅh潤滑剤ä減少ø確認
（ 24 ）
上住洋之ñÁi垂直磁気記録用磁性層技術i富士時報i
（ 1）
vol.75, no.3, 2002, p.169-172.
小林光男ñÁi磁気İČĢĘ媒体ä次世代 HDI 技術i富
（ 2）
士時報ivol.72, no.11, 1999, p.590-593.
富士時報 6OL.O
磁気記録媒体の分析・解析技術
特集
熊谷 明恭}Åôºe¸ÃúÏ~
渡辺 武}ąÕàïeÕÇÍ~
1
異物àßä欠陥áþā R/W đŒsåhĢĺĬĨ膜下¸ā
まえがき
ºå膜中á原因¸āÉÞÂ少àÅàºg
ĸsIJİČĢĘ装置}HDD~áÀºÜh記録密度増大
高ËÂ小ËÅhÁÚh表面áàº欠陥ä分析å一般的á
áþĀh磁気İČĢĘá許容ËĂāđŒsÀþéÓä原因
難ͺÉÞÂ多ºg表面áàº異物àßĈ分析Ïā常套
Þàā欠陥ä大ÃËø小ËÅàÙÜÃܺāgÓĂá伴Ù
}Îý¼Þ¼~手段ÞÍÜh表面分析ÞĢĺĬĨđĬĪŜ
ÜhđŒsä原因Þàā欠陥àßĈþĀ微小部Ý分析Ïā
ęĈ組õ合ąÑÕhºąüāİŀĢŀŖľĊčœŜę¸
Õ÷ä評価技術ä高度化Â必要ݸāg信号ä読õ書Ãđ
āgÞÉăÂh一定量äđĬĪŜęÞ表面分析Ĉ順á繰Ā
Œs}œsIJŒčıđŒsg以下hœsIJŒčıå R/W
返ÏİŀĢŀŖľĊčœŜęä場合h高ËäÃą÷Ü小Ë
Þ略Ï~評価Ýå高Ë数 nm 以下h面内ø数十 nm 以下ä
à異物á対ÍÜhÓä表面Ĉ正確áđĬĪŜęáþĀ露出
欠陥ä分析Â必要Þàā場合Â出ÜÃܺāg
ËÑàÇĂæÓä分析å困難ÞàāgđĬĪŜęÏïÃ厚
一方h記録密度増大ä要求áþĀhŁĬIJÞİČĢĘä
ËÞä兼ã合ºÁÿđĬĪŜęŕsıä下限Â現実的áå
ÏÃô}図 1 á示ÏĢŒčĩ浮上量~Ĉ低減Ïā必要¸
制限ËĂÜÍô¼ÉÞÞhđĬĪŜęáþÙÜ表面Â荒Ă
ĀhŁĬIJĈþĀ低Å安定ÍÜ浮上ËÑā技術øôÏôÏ
āÉÞÁÿh高ËÂ小˺異物ä表面Ĉ正確á露出ËÑÜ
重要ÞàÙܺāg
分析Ïāäå困難àÉÞÂ多ºg
ÉÉÝåhR/W đŒsä原因Þàā微小欠陥á対応Í
高ËÂ小˺ĢĺĬĨ膜中j膜下異物Ĉ分析ÏāÕ÷ä
Õ分析技術ÞhŁĬIJä浮上安定性Ĉ図āÕ÷äİČĢĘ
ø¼一Úä常套手段å断面観察ݸāg特áh断面試料
表面分析技術áÚºÜ紹介Ïāg
Ĉ薄膜化Íh透過型電子顕微鏡}TEM~ú類似ä方法Ý
観察Ïā手法Ýåh高空間分解能Þ分析機能áþĀh得
微小 R/W エラー分析技術
ÿĂā情報Â多ºg一方Ýh微小à欠陥ĈºÁá追º込ĉ
微小 R/W エラー分析の特徴
R/W đŒsä原因Þàā微小à欠陥ä断面加工Þ評価技
Ý加工ÏāÁáÉä手法ä難Í˸āg富士電機Ýåh
.
R/W đŒsä多Ååh何ÿÁä欠陥áþĀÓä部分ä
術Ĉ開発ÍÜÀĀh以下á報告Ïāg
信号Â低下ÏāÉÞáþÙÜ起Éāg微小Ý高ËÂ小˺
.
図
R/W エラー部の磁気的な構造と形態観察
磁気力顕微鏡}MFM~åh磁性体ĈĜsıÍÕ探針Þh
ヘッド浮上の模式図
試料間ä磁気力}正確áå磁気力äɼ配~分布Ĉ高º空
磁気ヘッド
磁気ヘッ
ドスライ
ダ
間分解能Ý観察ÏāÉÞÂ可能ݸĀh磁気İČĢĘä記
スライダ浮上量
（10 nm）
録ļĬı観察ø可能ݸāgMFM Ĉ用ºĂæhR/W 試
験Ý信号ä低下ÞÍÁ認識ËĂàÁÙÕđŒs部ä磁気的
磁気スペーシング
潤滑膜
（1∼2 nm）
カーボン保護膜
（2∼5 nm）
構造àßáÚºÜä情報Â得ÿĂāgËÿáh同時h同位
置Ýä観察Â可能à原子間力顕微鏡}AFM~áþĀh面
内形状ú高Ëä評価Â可能ݸāg
磁性膜
（20∼30 nm）
Í Á ÍhMFM Þ AFM åh 数 百 –m 以 下 Ý ä 範 囲 Í
基板
İČĢĘ 1 枚ÁÿđŒs部Ĉ探Í出ÍÜ観察ÏāäåÓä
Á評価ÝÃÐhôÕhđŒs自体äĞčģø小˺Õ÷h
ôôÝå不可能ݸāgÓÉÝh数種ä評価装置Ý場所ä
熊谷 明恭
渡辺 武
磁気記録媒体ä研究開発á従事g
磁気記録媒体 HDI 技術ä研究開
現在h富士電機ċIJĹŜĢıįĘ
発á従事g現在h富士電機ċIJĹ
ķŖġs株式会社ĢıŕsġŊ
ŜĢıįĘķŖġs株式会社Ģı
İČċ研究所主任研究員g応用物
ŕsġŊİČċ研究所g日本ıŒ
理学会会員g
čŅŖġs学会会員g
（ 25 ）
富士時報 6OL.O
図
磁気記録媒体の分析・解析技術
R/W エラー部の MFM/AFM 観察例
図
エラー部付近の STEM 像
特集
B 178 nm
エラー部
1
A
基板
17 nm
（a）MFM像
čēŜļsʼnáþĀ試料ĈĢĺĬĨđĬĪŜęÍàÂÿ加
工ÍܺÅøäݸāgÉäÞÃhčēŜļsʼnúh観察
用ä電子ļsʼnÝ励起ËĂÕ二次電子像áþĀ表面h¸ā
ºå断面観察ÍàÂÿh特定部Ĉ加工ÍܺÅg
Éä手法Ĉ適用Ïāá¸ÕĀ最ø問題ÞàÙÕ点åhđ
模式図
Œs部ä高ËÂñÞĉßàÅhFIB ä観察機能Ýåø×ă
ĉhMFM ú AFM 以外äñÞĉßä手法Ý観察Â不可能
（b）AFM像
ݸÙÕÉÞá¸āg観察Â不可能ݸĂæh当然h加工
ú分析ø不可能ݸāg検討ä結果h欠陥Ĉ観察ÝÃā手
法Ĉ見ºÖÍhËÿá FIB 加工ôÝ実行ÝÃā前処理技術h
特定ĈÍàÂÿ最終的á MFM Þ AFM Ý評価ÍÕg評価
Ïàą×ŇsĖŜę技術Ĉ開発Íh図 2 á示Ï欠陥ä断面
例Ĉ図 2 á示Ïg
加工Þ STEM áþā観察á成功ÍÕg結果Ĉ図 3 á示Ïg
ä MFM 像Ýåhñò円形ä磁気的à異常Â観察
図 2（a）
図 3 ä断面像Áÿh直径 17 nm 程度ä欠陥Â基板深部
（b）
ä AFM 像Ýåh
Þ同
ËĂÕ}矢印Ý囲ĉÖ部分~
g
（a）
Áÿ表面ôÝ明āºĜŜıŒĢıÝ観察ËĂܺāgÉĂ
Î位置á矢印Ĉ記ÍÕg高ËÂ小˺Õ÷¸ôĀ明確Ýå
Ý示ÍÕ形態ä¼×h中心ä面内 20 nm 程度ä
åh図 2（a）
（b）
ä挿入図
àºÂhđŒsá対応ÍÕ構造Â観察ÝÃāg
構造á対応ÍܺāÞ考¾ÿĂāgôÕh写真左右方向Ý
å観察ËĂā構造Ĉ模式的á表ÍÕøäݸāÂh中心á
Bh膜厚方向Ý A Þ示ÍÕ部分åh¸ôĀ明暗構造äàº
面内径 20 v 30 nm 程度ä突起Þh同心円状á 200 nm 程
状態Ý観察ËĂÜÀĀh膜ÂċŋŔľĊĢ化ÍܺāÞ考
ä MFM 像Þ比較ÏāÞh大
度ä構造Â観察ËĂāg
（a）
¾ÿĂāg他ä部分Ýå基板上Áÿ柱状á成長ÍÕ結晶構
ú方ä 200 nm 程度ä構造Þ対応ÍÜ磁気的à異常Â発
造Â観察ËĂܺāg膜ä一部ÂċŋŔľĊĢ化Íܺā
生ÍܺāÉÞÂ分Áāg異常部ä高Ëå最ø高º中心部
領域ä大ÃË}178 nm~Þh 図 2 äđŒs部ä直径ÞÂ
Ýø 1 nm 以下ݸÙÕg
ä MFM 像ä見¾方Þ合ąÑÜ考¾
対応Íܺāg図 2（a）
āÞh下層äċŋŔľĊĢ化áþĀ磁性層Â垂直膜}膜面
.
R/W エラー部の断面加工と観察
Þ垂直à方向Â磁化容易方向h正常部Ýå磁化容易方向å
図 2 á示ÍÕđŒsá関ÍhËÿá詳細à分析Ĉ試õÕg
膜面Þ平行ݸā~ÞàÙܺāÞ考¾ÿĂāg
đŒs部Ĉ断面薄膜加工ÍhTEM ú走査透過型電子顕微
Éäþ¼áh図 3 Ýå結晶ä様子Â明確á観察ÝÃÜÀ
鏡}STEM~Ý観察ÏāÕ÷ä加工j評価技術Ĉ開発ÍÕg
Āh薄膜化加工ø良好áÝÃܺāÉÞÂ分Áāg
TEM Àþé STEM åh試料Ĉ電子線Â透過Ïā程度
Éä手法áþĀh数十 nm 程度ä微小欠陥観察h分析Â
ôÝ薄膜加工Íh結晶状態観察ú元素分析ĈÏā分析評価
実現ÝÃÕg
装置ݸāg軽元素ñß電子å透過ÍúϺÕ÷h比較的
重º金属元素Áÿ成ā磁気İČĢĘä場合áåh100 nm
ディスク表面における水分吸着量評価
以下h理想的áå 50 nm 以下程度ôÝ薄膜加工Ïā必要
¸āgôÕhđŒsä原因åh中心ä 20 nm 程度Ý観
ÉĂôÝĺĦĜŜ用á限定ËĂÜºÕ HDD Âh近年h
察ËĂā部分á存在Ïā可能性Â考¾ÿĂÕÕ÷hÉä大
携帯音楽ŀŕsōú携帯電話àßh小型情報端末製品îä
ÃËÂ狙¾āÉÞĈ想定ÍÜ手法Ĉ考¾Õg
適用Â検討ËĂāþ¼áàĀh従来ä屋内環境Áÿh使
特定微小部ä加工法ÞÍÜh集束čēŜļsʼn}FIB~
用ËĂā温度ú湿度範囲ÂþĀ広範囲áąÕā過酷à使用
法¸Āh今回øÉä手法Ĉ用ºÕgÉĂåh細Å絞ÙÕ
状況Ĉ考慮ÍÕ設計Â磁気İČĢĘáø求÷ÿĂāþ¼á
（ 26 ）
富士時報 6OL.O
磁気記録媒体の分析・解析技術
àÙÜÃܺāg特áh高温高湿環境下áÀºÜĢŒčĩ
ÝàÅh同時áĖŌœċĕĢ分子ø一部čēŜ化ËĂāg
ĖŌœċĕĢÞÍÜ適切à物質Ĉ選ìÞhčēŜ化ËĂÕ
Þ接触j吸着ÍÜ浮上ÝÃàº状況á陥āÉÞÂ問題Þà
ĖŌœċĕĢ分子åhčēŜ化ËĂÐá残ÙÕ吸着物質Ĉ
āg
電荷交換反応áþĀčēŜ化Ïā}二次čēŜ化~
gÓä
高温高湿環境下áÀºÜĢŒčĩÂİČĢĘÞ吸着Ïā
結果h吸着物分子äñÞĉßÂčēŜ化ËĂāÉÞáàĀh
äåhĢŒčĩhİČĢĘä両表面á水分Â吸着Íh表面
質量分析装置áþā吸着物質ä高感度à検出Â可能Þàāg
ä水吸着膜同士ÂŊĴĢĔĢ}液体架橋~Ĉ形成ÍÜh両
ÍÕÂÙÜhAPI 法Ýåh真空下Ýä水分蒸発ä抑制Þh
（ 1（
）2）
面間á吸着力Ĉ発生ËÑāÕ÷Þ考¾ÿĂܺāg水äþ
¼à吸着成分ä定量評価áåh
昇温脱離ĕĢ分析法}TDS~
Ĉ用ºÜ加熱時ä脱離ĕĢĈ分析ÏāÉÞÂ一般的ݸāg
二次čēŜ化áþāčēŜ化効率ä増大ä 2 点Ý従来手法
á比ï高感度化Â図ÿĂāg
測定装置j測定方法
（ 2）
ÍÁÍhĢŒčĩ−İČĢĘ間á架橋Ïāþ¼à微量à水
APIMS-TDS äĪŌŜĹ部Ĉ 図 4 á示ÏgĖŌœċĕ
膜åh真空環境Ýå蒸気圧áþĀh加熱分析以前á容易á
ĢÞÍÜċŔĝŜĕĢĈ用ºhĪŌŜĹ内á設置ÍÕ磁気
表面Áÿ脱離ÍÜÍô¼Õ÷h磁気İČĢĘ表面Ýä定量
İČĢĘĈhĞŜŀŔ上部á設置ÍÕĻsĨáþĀ室温Á
評価áå適Ëàºg
ÿ 250 ℃ôÝ加熱Ïāg加熱中áİČĢĘ表面Áÿ脱離Ï
富士電機Ýåh真空状態Ýä測定Ĉ必要ÞÑÐh大気圧
ā水蒸気Ĉ含öĖŌœċĕĢĈ APIMS Ý質量分析ÏāÉ
下Ý脱離ĕĢä微量分析Â可能à常圧昇温脱離ĕĢ分析装
ÞáþĀhİČĢĘ表面á吸着ÍܺÕ水分量ä定量化Ĉ
置}APIMS-TDS~Âh磁気İČĢĘ表面ä水吸着膜ä定
行¼g
量評価á有効ݸāÉÞĈ見ºÖÍÕgÉä評価手法Ĉ用
ºÜ高温高湿環境下áÀºÜø安定的áĢŒčĩĈ浮上Ë
ÑāÉÞÂ可能àİČĢĘ表面条件Ĉ決定ÍÕg
.
ディスク表面改質による水分吸着量抑制
APIMS-TDS áþā測定結果Ĉ図 5 á示ÏgİČĢĘ A
å従来製品hİČĢĘ B å表面á塗布Ïā潤滑剤Ĉ変更Í
.
測定原理
Õ製品ݸĀh温度 70 ℃ 湿度 80 % ä環境下áÀºÜ 60
質量分析法
（ 1）
時間放置ÍÕ両ĞŜŀŔİČĢĘĈ測定ÍÕ結果ݸ
（ 3）
APIMS-TDS
åhTDS Þ 大 気 圧 č ē Ŝ 化 法}API 法 ~
áþā質量分析装置Ĉ組õ合ąÑh大気圧下Ýä極微量ä
āg潤滑剤ä変更áþĀh脱離水分量Â 1,800 ng 程度Áÿ
1,400 ng 程度îÞ低減Íh水分吸着量Â 20 % 程度抑制Ë
（ 4）
吸着物質ä質量分析Ĉ可能ÞÍÕ装置ݸāg
ĂÕÉÞÂ分Áāg
従来ä質量分析装置á用ºÿĂā電子衝撃čēŜ化法
}EI 法~Ýåh真空環境ä下h吸着物質ĈĜŖij放電áþ
図
APIMS-TDS による水分吸着量比較
ĀčēŜ化Íh生成ÍÕ吸着物質čēŜĈ質量分析Ïāg
2,000
ÍÕÂÙÜh前述ä真空下áÀÇā水分蒸発å避ÇÿĂà
水分量（ng）
ºg加¾ÜhÉäčēŜ化法Ýå吸着物質ä一部ÍÁčē
Ŝ化ÝÃÐh十分à感度Â得ÿĂàºÉÞ¸āg
一方hAPI 法ÝåhôÐĖŌœċĕĢ}ċŔĝŜàß~
雰囲気áÀºÜh吸着物分子ä一部ÂĜŖij放電áþĀ
1,500
1,000
500
čēŜ化Ïā}一次čēŜ化~
gÉäÞÃh吸着物質ÖÇ
0
ディスクB
ディスクA
（ 4）
APIMS-TDS チャンバ部構成
赤外ランプヒータ
図
浮上特性の湿度依存（温度 70 ℃環境下）
アウトガス
（APIMSへ）
キャリアガス
石英
1
ディスク
ディスク表面と接触
1.2
保持治具
正規化AE
図
潤滑剤A
潤滑剤B
0.8
0.6
0.4
0.2
セラミックリング
ステンレス鋼
サーモカップル
0
50
60
70
80
90
相対湿度（％）（70 ℃環境下）
（ 27 ）
特集
浮上特性Â悪化Íh最悪ä場合hĢŒčĩÂİČĢĘ表面
1
富士時報 6OL.O
磁気記録媒体の分析・解析技術
次áh潤滑剤条件Ĉ変更ÍÕİČĢĘĞŜŀŔá対Íh
ĢŒčĩ浮上特性試験Ĉ実施ÍÕg温度 70 ℃ 湿度 50 %
特集
1
あとがき
ä環境下h磁気İČĢĘ上áŁĬIJĢŒčĩĈ浮上ËÑh
次ºÝ湿度Ĉ徐々á上昇ËÑhĢŒčĩÂİČĢĘá接触
İČĢĘ媒体分析j解析技術ä一例ÞÍÜh微小 R/W
Ĉ開始Ïā湿度Ĉ観察ÍÕgĢŒčĩÞİČĢĘÂ接触Ï
đŒs部ä分析技術ÞhŁĬIJ浮上特性áÁÁąāİČĢ
āÞh固体ݸāĢŒčĩ内á弾性波Â伝搬ÏāÉÞÂ知
Ę表面ä水分吸着力ä解析áÚºÜ紹介ÍÕg今後ø¸ÿ
ÿĂÜÀĀh伝搬Ïā弾性波Ĉ検出可能à AE}Acoustic
üā分析j解析技術Ĉ適用ÍhİČĢĘä高記録密度化Ĉ
Emission~ĤŜĞĈŁĬIJĢŒčĩ近傍á設置ÍhÓä
図ÙܺÅ所存ݸāg
接触Ĉ検知ÍÕg
àÀh本研究Ĉ実施Ïāá¸ÕĀhFIB 加工áÊ協力
試験結果Ĉ 図 6 á示Ïg潤滑剤 A Ĉ塗布ÍÕİČĢĘ
ºÕÖºÕđĢċčċčjijķįĘķŖġs株式会社殿h
Ýåh湿度Ĉ 70 % á上昇ËÑāÞĢŒčĩÞİČĢĘä
APIMS-TDS áþāİČĢĘ表面解析áÊ協力ºÕÖº
接触Â生ÎÜÍô¼Âh一方h潤滑剤 B Ĉ塗布ÍÕİČ
Õ株式会社日本 API 社殿á深Å感謝Ïā次第ݸāg
ĢĘÝåh湿度Ĉ 85 % ôÝ上昇ËÑÜø接触Â生Îàº
ÉÞÂ分ÁāgÉä結果åhAPIMS-TDS áþā水分吸
参考文献
着量ä測定結果ä傾向Þ一致ÍÜÀĀh水分吸着量Â抑制
松岡広成ñÁiŁĬIJ/İČĢĘ間á働Å表面力á関Ïā
（ 1）
ËĂÕİČĢĘ上åh高温高湿環境下áÀºÜøhĢŒč
研究i日本ıŒčŅŖġs学会ıŒčŅŖġs会議予稿集i
ĩÞİČĢĘä接触Â生Îáź表面ݸāÉÞÂ判明Í
仙台 2002-10. 2002. p.447-448.
Õg
國米広道ñÁi液体薄膜ä不安定性Ĉ考慮ÍÕčŜĨs
（ 2）
今後øhþĀ低浮上量化îÞ向Á¼ĢŒčĩ浮上á対Íh
ľĐsĢŋİŔä構築i日本ıŒčŅŖġs学会ıŒčŅŖ
高温高湿環境下áÀÇā水分吸着量ä抑制å大Ãà問題Þ
ġs会議予稿集i東京 2005-11. 2005. p.425-426.
àĀ続ÇāÕ÷hÉä評価手法Ĉ活用ÍÜ最適àİČĢĘ
表面Ĉ探索ÍܺÅg
株 式 会 社 日 本 APIihttp://www.apinet.co.jp/whatapims.
（ 3）
htm
株式会社ŔĶĞĢ東日本ĤňĜŜĩĘĨihttp://www.
（ 4）
tosemi.renesas.com/souchi/pdf/ug522.pdf
（ 28 ）
特集 2 感光体
電子写真の研究開発について
思うこと
特集
2
情野 國城}ѺäeÅáÃ~
日本工業大学非常勤講師 理学博士
株式会社アフィット技術顧問
1965 年Êă大学院生ä時áhċŜıŒĤŜ結晶ä光伝
á異論Ĉ唱¾ā人å少àºÞ思¼ÂhÓĂÞ同ÎÅÿºáh
導ä研究á参加ÍÕg当時å最先端ä研究įsŇä一ÚÝ
科学的理論的à理解ø企業áÞÙÜ有用à技術資産ݸā
¸ÙÕg後年h私Þ同世代á¸Õā電子写真ä研究者ä多
Þ思¼g
ÅÂh学生時代áċŜıŒĤŜä研究á携ąÙܺÕÉÞ
œĪŌsIJjľĒĢĨså著書‡čķłsĠŐŜˆáÀ
Ĉ知ÙÕg¸ā日hċŜıŒĤŜä結晶内部á空間電荷Ĉ
º Ü{ 技 術 ä S 字 曲 線 ä 法 則 | Ĉ 唱 ¾h 技 術 ä 進 歩 å
形成ÍÜÀºÜ光ĺŔĢĈ照射ÍÕÞÉăh大Ãà光電流
幼年期Ĉ経Ü爆発的á急伸Í成熟ÞÞøáüāúÁáàā
Â観測ËĂÕg偶然á見ÚÇÕÉä現象Ĉ卒論ä研究įs
Þ述ïܺāg電子写真ä研究開発á携ąÙܺÕ間áh
Ň Þ Í Ü 取 Ā 組 ĉ Ög 当 時 å PIP}Persistent Internal
PPC 化hOPC 化hİġĨŔ化hĔŒs化àßĈ経験ÍÕ
Polarization~Þ言¼用語ø知ÿàÁÙÕÂhĦ連äľœ
Âh何Ăø技術ä進歩åh典型的à S 字曲線ä法則Ĉ具
IJĖŜ氏Â発明ÍÕ PIP 電子写真法ä潜像形成過程Ĉ観
現ÍܺÕgÓÍÜh幼年期ä研究開発期間å耐¾切Ăà
測ÍܺÕÉÞáàāg物性測定áÀºÜå避ÇÜ通ā
ºñß長Åh爆発的á急伸Ïā絶好äļġĶĢĪŌŜĢå
PIP 現象Ĉ電子写真法ä発明á結éÚÇÕľœIJĖŜ氏ä
瞬Å間á過Ä去Āh成熟後åĜĢıĩďŜÞä戦ºÝ¸Ù
柔軟à発想á感心Íh科学Þ技術Þä間áŅsĩsŒčŜ
Õg
å無ºÞº¼教訓Ĉ得Õg
電子写真Â成熟ÍÕÉä時点áÀºÜh再éœĪŌs
約 30 年後h1998 年áċŜıŘsŀÝ開催ËĂÕ ICPS
IJjľĒĢĨsä提言á耳Ĉ傾ÇÕºg
‡技術Â成熟Í進
国際学会áÀºÜh会場ä最前列中央ä席áèÞÃą異彩
歩Â止ôÙÜÍôÙÕ場合hÓäþ¼à状況Ĉ打破Ïāá
Ĉ放Ú人物Â陣取ÙܺÕg
‡¸ĂåľœIJĖŜֈÞ参
åh革新ÍÁàºh新ͺ技術Ý出直ÏÍÁàºg企業á
加者達Â遠巻ÃáÍÜ囁ºÜºÕg伝説的à研究者ä参
ÞÙÜ一番大切àÉÞåhčķłsĠŐŜä土台Ĉ支¾
加áþÙÜ緊張感ä¸ā発表会áàĀh質問ĈÍÜøÿÙ
āĞčđŜĢá研究投資ĈÏāÉÞݸāg
ˆ電子写真åh
Õ発表者達å感激ÍܺÕg電子写真ä研究Ý著名àĠŌ
静電気h光物性h光学h粉体hŕēŖġshıŒčŅŖ
ľĊsı氏åh1973 年á開催ËĂÕ国際電子写真学会ä
ġsàß多岐áąÕāĞčđŜĢáþÙÜ支¾ÿĂÜÃÕg
会場入Ā口Ýh参加者Ĉ出迎¾一人一人Þ握手ĈËĂܺ
今後åh電子写真åh特á要素技術åhĞčđŜĢä進歩
Õg参加者達áå新Õà意欲Â沸Å瞬間ݸÙÕg海外Ý
ĈøÙÞ取Ā込ôàÇĂæàÿàºÞ思¼gÍÁÍh例
åh著名àĺčēĴċ達Ĉ大切áÍܺā雰囲気Â強Å伝
¾æh電子写真分野ä勉強ÖÇÝø多忙à感光体ä研究者
ąÙÜÅāg日本øh特á産j官å見習ÙÜ欲ͺøäÝ
Âh静電気ú光物性ä進歩Ĉ遅滞àÅ取Ā込öäå難ͺ
¸āg
Þ思¼gÍÁÍhÉä意見á対ÍÜh電子写真ä実務経験
1967 年Êă電子写真ä研究á着手ÍÕ当時åh感光体
者ÝàÇĂæ的Ĉ射Õ適用ú応用ÂÝÃàºÞ主張Ïā人
ä PIDC}Photo-induced Discharge Characteristics~å
達ø多ºg今後åhĞčđŜĢÞ要素技術Þä双方äđĖ
不安定Ý複雑Ý理論的àċŀŖsĪå難ͺ޺¼気Â
ĢĺsıäþĀ緊密à連携á期待ÍÕºg
ÍÕgÍÁÍhĥŖĬĘĢÁÿ Se 系感光体ä PIDC á関
電子写真ä研究開発á携ąÙÕ古º世代åh
{10-22-38
Ïā優ĂÕ論文Â次々Þ発表ËĂhPIDC ä測定手法ú解
ASTORIA|
h原理実験á成功ÍÕ日äĔsŔĦŜÞ同Î
析手法Â急速á普及ÍÕgÓäÀ陰Ý Se 系感光体Ĉ初÷
þ¼áh感光板上áıijs像Â浮Áé上Âā瞬間Ĉ体験Í
ÞÍÜ多Åä感光体ä PIDC Â明快á説明ÝÃāþ¼á
ÕgÚôĀh電子写真ŀŖĤĢä全工程ÂįœıœsÝ
àÙÕg私Â研究開発á携ąÙÕ PVK/Se 積層感光体ú
¸ÙÕgÍÁÍh現在Ýå要素技術ÊÞá専門化Â進ĉÖg
CdSjnCdCO3j樹脂分散型感光体ä研究開発áÀºÜøh
ÍÁÍh電子写真å総合工学ݸāg電子写真ŀŖĤĢÓ
理論的àċŀŖsĪÂ実用的áø有用à情報Ĉ提供ÝÃÕg
äøäĈįœıœsÞÏāđĖĢĺsı達Â新規àčŊs
電子写真ä物造ĀÂķďĸďáþÙÜ支¾ÿĂܺāÉÞ
ġŜę法á挑戦Í革新Ĉ起ÉÏÉÞĈ期待Íܺāg
（ 29 ）
富士時報 6OL.O
感光体の現状と展望
成田 満}àĀÕeõÚā~
山本 輝男}úôøÞeÜāÀ~
特集
（ 3）
図
ワールドワイドのカラーハードコピー機器の出荷金額推移
電子写真
今後h情報通信技術åôÏôÏ高度化ÍhËôÌôà
機器ÂĶĬıŘsĘÝÚàÂā NGN}Next Generation
Network~Â展開ËĂÜÅāgÉĂá伴ºhĶĬıŘsĘ
Þ連携ÍÕēľČĢú家庭環境ø変化Íh外部Áÿä情報
発信ÂþĀ重要性Ĉ増ÍÜÅāg
身近à例Ĉ挙ÈĂæİġĨŔĔŊŒh携帯電話hĢĖŌ
ijhŀœŜĨhİġĨŔ複写機àßh画像入出力装置ä
インクジェット
熱転写
銀塩写真
350
300
出荷金額（百億円）
2
まえがき
250
200
150
100
50
ĶĬıŘsĘ機能Â急速á進ĉÝÀĀhÓĂÿäĔŒs画
0
像情報ĈčŜĨsĶĬıĈ介ÍÜ配信ÏāÉÞÂ急速á普
2002
2003
2004
及ÍÜÃܺāg
2005 2006 2007 2008
（見込み）（予測） （予測） （予測）
（年）
ɼÍÕ状況ä中ÝhĔŒs情報j画像Ĉ表示h記録Ï
āŀœŜĨh複写機ä役割åôÏôÏ重要性Ĉ増ÍÜÀĀh
（ 2）
近º将来ĔŒs画像åø¼当ÕĀ前áàāÁøÍĂàºg
両媒体Þø増¾続ÇāÞ予測ËĂܺāg
本稿ÝåhÉĂÿäŀœŜĨh複写機ä市場動向ÞÓä
ĜŜĽŎsĨàßÁÿä出力分野áÀºÜhĸsIJĜ
中Ý電子写真方式äŀœŜĨh複写機ä動向Ĉ解説ÍhÉ
Ľs方式åĺsĦijŔŏsĢ分野Ý強ºčŜĘġĐĬı方
式ÞhēľČĢŏsĢ分野Ý強º電子写真方式á大ôÁá
Ăá対応ÍÕ富士電機ä感光体áÚºÜ述ïāg
分類ÝÃāgčŜĘġĐĬı方式å装置価格Â安ÅhĔ
Œs対応h専用紙Þº¼特徴Ĉ持×h一方h電子写真方式
プリンタ，複写機の市場動向
åŒŜĴŜęĜĢıÂ安ÅhĢĽsİČh普通紙対応Þº
富士電機å文字ú画像ä伝達手段ÞÍÜ表示áþāĦľ
¼特徴Ĉ持Úg
ıĜĽs}İČĢŀŕč情報~Þh印刷áþāĸsIJĜ
図 1 áĔŒsĸsIJĜĽs機器ä市場予測Ĉ示Ïg電子
Ľs}印刷情報~Þº¼方法Ĉ用ºÜÃÕg
写真方式äĔŒsŀœŜĨhĔŒs複写機å 2004 年Áÿ
Ħ ľ ı Ĝ Ľ s å 液 晶 ô Õ å 有 機 EL}Electrolumines-
急激á増加ÍhÉÉ数年å約 16 % 台ä伸éĈ示ÍÜÀĀh
cence~İČĢŀŕčá代表ËĂāþ¼á技術ä進歩Â目
今後ø大ÃÅ成長ÏāÞ予測ËĂāgčŜĘġĐĬıh電
（ 3）
覚ôÍÅh今後ôÏôÏ普及ÍܺÅgôÕhĸsIJĜ
子写真ä両方式åh今後ø競合ÏāøäähÓĂÔĂä特
ĽsåÓä媒体ÞÍÜ紙ä消費量å堅実à成長Ĉ続ÇÜÀ
徴Ĉ生ÁÍhÞøá伸長Ĉ続ÇܺÅøäÞ考¾ÿĂāg
ĀhÓä理由å種々考¾ÿĂāÂh表示h書込õh保存h
伝達àß多Åä機能Ĉ併Ñ持×hÁÚ軽量Ý利便性ä高º
電子写真の動向
媒体ݸāÉÞÂ大Ãà要因ݸāÞ考¾ÿĂāg
一方h最近å紙ÞİČĢŀŕčá次Æ第三ä媒体ÞÍÜ
電子Ńsĺs}İġĨŔðsĺs~àß新規技術ø進ĉÝ
電子写真方式äŀœŜĨÀþé複写機äĔŒs需要åÉ
É数年増加傾向á¸Āh特á前述äĶĬıŘsĘ化ä進展
（ 1）
ºā g中長期的áåÉĂÿä電子媒体Â紙媒体á対Í相
áþĀĔŒs化Â進行Íh両者Þø増加傾向á¸āg
対的á増加ÍܺÅÞ考¾ÿĂāgôÕh両媒体ä相乗効
ôÕ今後h環境変化á対応ÍÜ技術ä進展Þ機種構成ä
果áþĀ扱ąĂā情報量ÓäøäÂ増大Í続ÇhÓä結果h
変化Â進öÞ考¾ÿĂāg
（ 30 ）
成田 満
山本 輝男
電子写真用感光体ä開発j設計á
電子写真用感光体ä開発Àþé営
従事g現在h富士電機İĹčĢį
業á従事g現在h富士電機İĹč
ĘķŖġs株式会社情報İĹčĢ
ĢįĘķŖġs株式会社情報İĹ
事業本部画像İĹčĢ事業部開発
čĢ事業本部画像İĹčĢ事業部
部長g日本画像学会会員g
長g
富士時報 6OL.O
感光体の現状と展望
質h特á解像度ä向上Þh色再現性á必要à安定ÍÕ光減
.
プリンタ
衰特性Â挙ÈÿĂāgôÕh上記äŀŖĤĢä¼×特áĨ
電子写真方式áþāŋķĘŖŀœŜĨÞĔŒsŀœŜĨ
Ŝİʼn方式Ýåh4 色ä色ÐĂĈ抑制ÏāÕ÷áh感光体
á高º寸法精度Â要求ËĂāg
ŖŀœŜĨÝ出荷台数Â約 1,180 万台ݸāäá対ÍhĔ
ŀœŜĨ分野áÀÇāø¼一Úä動Ãå軽印刷分野îä
ŒsŀœŜĨä出荷台数å約 120 万台áÞßôÙܺāg
進展ݸāg情報äĶĬıŘsĘ化áþĀēŜİŇŜIJŀ
ÍÁÍàÂÿÉÉ数年hĔŒsŀœŜĨä出荷台数å年率
œŜĨÂ普及ÍÚÚ¸āg具体的áåh新聞h雑誌hĔĨ
20 % 程度ä成長Ĉ見ÑÜÀĀh今後ø市場Â拡大Ïāø
Ŗęàßä小ŖĬı印刷úēŜĞčıÝä印刷á使用ËĂ
äÞ予測ËĂܺāg
ÜÀĀh電子写真方式ä高速性Àþé利便性Ĉ生ÁÍÕ新
図 3 Áÿ分Áāþ¼áhĔŒsŀœŜĨå画像出力速度
ͺ分野ݸāÞº¾āgÉä分野Ý用ºÿĂā感光体á
 4枚/分}ppmkpage per minute~以下ä低速機Â減少
åh印刷速度á対応ÍÕ高感度h高速応答性Þ長寿命ݸ
Íh2005 年Áÿå 5 ppm 以上äŀœŜĨÂ主流áàāÞ
ā耐刷性hÀþéēľĤĬı印刷á迫ā高解像度Â要求Ë
予測ËĂܺāgÉä場合h低速機Ýåh1 本ä感光IJŒ
Ăāg最適à感光体ÞÍÜh膜Â削ĂÜø解像度Â低下Í
ʼnÝ順á 4 色Ĉ印刷Ïā方式}4 ĞčĘŔ方式~Ĉ採用Ï
àº正帯電単層型感光体Â報告ËĂܺāgôÕ一部Ýåh
āäá対Íh中高速機Ýåh4 本ä感光IJŒʼnĈ直列á配
従来ä乾式ıijsÝàÅ液体ıijsĈ用ºÕ高解像度ŀœ
ÍÜÀäÀä 1 本ä感光IJŒʼn 1 色ÐÚ印刷Ïā方式
ŜĨø発表ËĂÜÀĀhÉĂá対応ÍÕ感光体ø開発ËĂ
ÚÚ¸āg
}ĨŜİʼn方式~Â主流áàāÞ考¾ÿĂāg
ĔŒsŀœŜĨ用感光体á求÷ÿĂā特性ÞÍÜåh画
.
図
ワールドワイドの電子写真方式モノクロプリンタ，カラー
複写機
複写機分野áÀºÜøİġĨŔ化Â進ĉݺāg図 4 á
（ 3）
プリンタの出荷台数推移
（ 4）
図
カラープリンタ
ワールドワイドにおける複写機の出荷台数推移
モノクロプリンタ
20,000
カラーデジタル複写機
16,000
4,500
14,000
4,000
12,000
8,000
6,000
4,000
2,000
2001
2002
2003
2004
∼
∼
0
アナログ複写機
モノクロデジタル複写機
3,500
10,000
出荷台数（千台）
出荷台数（千台）
18,000
2005
2007
（見込み）（予測）
3,000
2,500
2,000
1,500
1,000
500
（年）
∼
∼
0
2001
2002
2003
2004
2005
（見込み）
2007
（予測）
（年）
図
ワールドワイドにおけるカラーレーザプリンタの速度別市
（ 3）
場推移
図
∼4 ppm
13∼16 ppm
5∼6 ppm
17∼20 ppm
7∼10 ppm
21∼30 ppm
ワールドワイドにおけるモノクロデジタル複写機の速度別
（ 4）
11∼12 ppm
31 ppm∼
市場推移
4,000
∼15 cpm
41∼50 cpm
3,500
16∼20 cpm
51∼60 cpm
21∼30 cpm
61 cpm∼
31∼40 cpm
3,000
2,500
2,500
出荷台数（千台）
出荷台数（千台）
3,000
2,000
1,500
1,000
1,500
1,000
500
500
∼
∼
0
2,000
0
2002
2003
2004
2005
（見込み）
（年）
2006
（予測）
2007
（予測）
2001
2002
2003
2004
2005
（見込み）
2007
（予測）
（年）
（ 31 ）
特集
ä出荷台数ä動向Ĉh図 2h図 3 á示Ïg2003 年åŋķĘ
2
富士時報 6OL.O
感光体の現状と展望
複写機ä出荷台数推移Ĉ示Ïg全体ä出荷数Ýå減少ÍÜ
ºāÂhÓä中ÝĔŒsİġĨŔ複写機å成長Íܺāä
富士電機の製品概要
á対ÍhŋķĘŖİġĨŔ複写機å急激à減少傾向Ĉ示Í
富 士 電 機 Ý åh1973 年 á Ĥ ŕ Ŝ 感 光 体 Ĉh1988 年 á
eral~化Â進õh複写機á取ÙÜ代ąÙܺāÕ÷ݸāg
OPC ĈÓĂÔĂ製品化Íh販売Ĉ開始ÍÕgÓÍÜh電
図 5 áÉäİġĨŔ複写機ä速度別出荷台数推移Ĉ示Ïg
子写真技術ä急速à進歩á迅速h柔軟á対応ÍhŀœŜĨh
画像出力Â 21枚/分}cpmkcopy per minute~以上ä中
複写機ä中核部品ݸā感光体ÞÓä周辺装置ä開発h生
高速機Â堅調à伸éĈ示Íܺāäá対Íh20 cpm 以下
産Áÿ販売ôÝĈ世界規模Ý事業展開Íܺāg
å減少傾向á¸āg
生産拠点ÞÍÜå国内}松本地区~äñÁh米国á U. S.
İġĨŔ複写機用感光体á求÷ÿĂā特性ÞÍÜåh高
Fuji Electric Inc.h中国}深圳地区~á富士電機}深圳~
速応答性h耐刷性ÞÞøáhęŒľČĬĘ画像áÀÇā中
有限公司ä 3 拠点Ĉ持ÙܺÕÂh2006 年前半áå中国
間調Ĉ再現ÏāÕ÷ä階調性àßh複写機ŀŖĤĢá適合
ä深圳地区á統合Íh全世界ä需要á効率的á対応Íܺ
ÍÕ光減衰特性ä実現Â求÷ÿĂāg
āg
富士電機}深圳~有限公司åŇęĢœsĿhıijsĔs
.
感光体
ıœĬġĈåÎ÷h各種周辺製品ä生産拠点ÞàÙܺāg
上述ä電子写真方式äŀœŜĨh複写機á用ºÿĂā
多ÅäŀœŜĨŊsĔsh複写機ŊsĔsÂ中国Ĉ含öċ
感光体áå有機感光体}OPCkOrganic Photoconductor~
h
ġċ地区Ýh装置ä組立Ĉ行Ùܺā現在h中国Ýä感光
ĤŕŜ感光体hċŋŔľĊĢĠœĜŜ感光体à߸āg
体ÀþéÓä周辺部材生産å大Ãà利便性Ĉ提供ÝÃāø
図 6 åÉĂÿ感光体ä地域別生産本数推移Ĉ示ÍÕøäÝ
äÞ考¾āg
（ 4）
¸āg年率 5 v 10 % Þ堅調à伸éĈ示ÍܺāgôÕ生
産地ÞÍÜå現状Ýå日本Â多Åä生産ĈÍܺāÂh今
.
OPC
後å中国hċġċjĺĠľČĬĘä生産Â多ÅàāÞ予測
富士電機Ýåh多様化ÏāÀ客様ä個々ä要望áÀ応¾
ËĂܺāgÉĂÿ感光体Â用ºÿĂā電子写真方式ä装
ÝÃā態勢Ĉ整¾ÜÀĀh鮮明à画像Ĉ得āÕ÷áhŀœ
置å今後hĔŒsŀœŜĨhēŜİŇŜIJŀœŜĨhİġ
ŜĨú複写機ä光源ä波長á適合Ïāþ¼h各種感光体Ĉ
ĨŔ複写機ä普及Â特á期待ËĂh新ͺ市場Â形成ËĂ
製品系列化Íܺāg
ā可能性¸ĀhËÿàā成長Â期待ËĂāg
表 １ á 4 Ĩ č ŀ ä OPC 製 品 系 列 Ĉ 示 Ïg ô Õ 図 7 á
今後ä新ͺ展開á対応ÏāÕ÷á感光体á求÷ÿĂā
OPC ä層構成Ĉ示Ïg
ŀœŜĨ用 OPC
（ 1）
特性ĈôÞ÷āÞ以下äþ¼áàāg
ĔŒsŀœŜĨ}高解像度h色再現性h素管精度~
（ 1）
ŀœŜĨ用 OPC ÞÍÜhĨčŀ 8 Ĉ製品化ÍÜÀĀh
ēŜİŇŜIJŀœŜĨ}高感度h高速応答性h耐刷
（ 2）
低速機Áÿ高速機á至āôÝ幅広º電位応答性ú感度範囲
性~
ĔŒsİġĨŔ複写機}高速応答性h耐刷性h階調
（ 3）
表
OPCの製品系列
性~
特 徴
用 途
種 類
帯電極性
層構成
タイプ8
負帯電
積層型
タイプ9
負帯電
積層型
アナログ複写機
タイプ10
負帯電
積層型
デジタル複写機，多機能機
タイプ11
正帯電
単層型
プリンタ，ファクシミリ，多機能機，
軽印刷機
プリンタ，ファクシミリ，多機能機
（ 5）
図
ワールドワイドにおける感光体の生産本数推移
日本
北米・中南米
欧州・アフリカ
中国
アジア・パシフィック
300
図
OPC の層構成
250
生産本数（百万本）
特集
2
ܺāgÉĂåŀœŜĨä MFP}Multifunction Periph-
200
電荷輸送層
150
電荷発生層＋電荷輸送層
100
50
0
2003
2004
2005
2006
（予測）
（年）
（ 32 ）
2007
（予測）
電荷発生層
下地層
下地層
基 板
基 板
（a）負帯電積層型OPC
（b）正帯電単層型OPC
2008
（予測）
富士時報 6OL.O
感光体の現状と展望
á対応可能àŒčŜċĬŀĈÓă¾Üºāg特á有機材
ÁÍàÂÿ需要Â低下ÍÕÉÞÁÿh2007 年度áå生産
料}電荷発生材料h電荷輸送材料àß~áÚºÜåhĜ
Ĉ終了ÍhĤŕŜ事業Áÿ撤退Ïā予定ݸāg
ŜĽŎsĨáþā材料ä分子設計ø含÷豊富à材料設計技
術h材料Ĉ塗布液化Ïā分散技術hÓÍÜ OPC á仕上È
.
周辺製品
āĜsįČŜę技術ä開発Ĉ日夜続ÇÜÀĀhĔŒsŀœ
長年培ÙÕ電子写真ŀŖĤĢ技術Ĉ基áh感光体Ĉ中心
ŜĨÝ要求ËĂܺā高解像度hĔŒs画像再現性àß顧
á帯電部h現像部hĘœsĴŜę部Ĉ一体ÞÍÕŀŖĤĢ
ŏĴĬıä開発設計Áÿ生産ôÝĈ行Ùܺāg特á現像
部á用ºÿĂā現像ĢœsĿåh感光体用素管加工技術ä
化ú歯車ä高精度設計áþĀ優ĂÕ回転安定性Ĉ保持ÍÜ
高度化áþĀ微細à表面加工技術Þ薄膜ĜsįČŜę技術
ºāg
高度化áþĀhŋķĘŖŀœŜĨhĔŒsŀœŜĨ両方á
複写機用 OPC
（ 2）
採用ËĂܺāg
ċijŖę複写機用ÞÍÜĨčŀ 9hİġĨŔ複写機用Þ
ÉĂÿä製品ä多Åå前述ä中国á¸ā富士電機}深
ÍÜĨčŀ 10 ä 2 系列Ý感光体Ĉ製品化Íܺāg
圳~有限公司Ý生産ËĂܺāg
複写機用ÞÍÜ特á要求ËĂā高速応答性h高耐刷性h
階調性Ĉ満足Ïā製品ĈÓă¾āÞÞøá新材料ä開発h
あとがき
設計áþĀËÿàā特性ä改善Ĉ進÷ܺāg特áİġĨ
Ŕ複写機用å長寿命h電位安定性Â強Å要求ËĂāÕ÷h
čŜĨsĶĬıä発達áþĀ電子写真技術åİġĨŔh
OPC ĹčŜĩ材料ä分子設計技術ú電位安定各種添加材
ĔŒsä普及Â飛躍的á拡大ÍÚÚ¸āg感光体á期待Ë
技術áþĀ高性能à感光体Ĉ製品化Íܺāg
Ăā性能åþĀ鮮明à画質Þ高º耐久性àßhôÏôÏ高
正帯電単層型 OPC
（ 3）
ÅàÙÜÃܺāg富士電機åɼÍÕ市場要求á応¾ā
負帯電方式á適合ÍÕ OPC ä製品系列ä拡大Þ並行Í
ïÅh材料設計h製品開発h生産技術ä高度化î挑戦Í顧
Üh富士電機Ýå高画質化Â容易á実現ÝÃā可能性Â
客áÞÙÜ魅力¸ā製品Ĉ開発ÍܺÅ所存ݸāg
高ÅhôÕ環境面ÝäēħŜ発生量Ĉ低減可能à正帯電方
式感光体ä開発á取Ā組ĉÝÃÕgÉä感光体ä実現á
åh高º移動度Ĉ持Ú電子輸送材料ä開発Â不可欠ݸÙ
Õg富士電機Ýå独自ä材料合成á成功Íh1999 年Óä
製品化Ĉ実現ÍÕgOPC ä層構成Ĉ図 7 á示Ïg
þÅ知ÿĂܺāþ¼áh正帯電型 OPC åĜŖij放電
áþā帯電ŀŖĤĢĈ用ºÜøēħŜ発生Â少àÅhôÕ
光吸収Þ電荷発生Â感光体表面Ý起ÃāÕ÷h高解像度化
参考文献
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（ 3）
ÀÇāŋİŔ別販売状況h消耗品市場Þ現状分析ičŜĨs
（ 6（
）7）
Â可能Þº¼特徴Ĉ有ÍܺāgËÿá積層型á比ïÜ応
答性h環境特性Â高ÅhÁÚ塗布工程Â単純Ý生産性ø高
ºgÉĂÿä特徴Ĉ生ÁÍÜhŋķĘŖŀœŜĨÀþéĔ
ŒsŀœŜĨhēŜİŇŜIJŀœŜĨîä展開Ĉ進÷āÞ
Þøáh高感度化改良Ĉ進÷h高速機î適用範囲Ĉ広ÈÚ
Ú¸āg
ďĒĬĪi2005 年版h2005.
競合激化Â再編Ĉ促Ï全ŀœŜĨ/全複合機市場ä現状分
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上野芳弘h会沢宏一i電子写真áÀÇāĠňŎŕsĠŐ
（ 7）
蒸着技術àßhÓä豊富à経験Ĉ生ÁÍÜ当該製品分野Ĉ
Ŝj計測技術i日本画像学会 2003 年度ĠŜņġďʼni2003,
ÉĂôÝ常áœsIJÍh顧客ä要求á応¾続ÇÜÃÕgÍ
p.40-46.
（ 33 ）
特集
客ä要望á幅広Å応¾āÉÞÂ可能ݸāg
ôÕhIJŒʼnä寸法精度áÚºÜø素管加工技術ä高度
2
富士時報 6OL.O
有機感光体用材料技術
中村 洋一}àÁöÿeþ¼º×~
特集
呼 ìg 図 1 á 負 帯 電 積 層 型 OPCh 図 2 á 正 帯 電 単 層 型
まえがき
2
OPC ä層構成Þ動作原理Ĉ示Ïg
近年hŀœŜĨh複写機hľĊĘĠňœhĹœċĿŔ
負帯電積層型 OPC åôÐċŔňĴďʼn管àßä導電
印刷機àßä感光体応用機器åhİġĨŔ化hĔŒs化h
性 基 体 上 á 樹 脂 à ß Á ÿ 成 ā 下 引 Ã 層}UCLkUnder
ĶĬıŘsĘ化ä進展á伴ºh企業向Çh個人向ÇÞø従
Coat Layer~Ĉ設ÇāgÓä上á電荷発生材料}CGMk
来á比ï情報量Â多Å密度ä高º原稿Â増¾hÁÚÓä取
Charge Generation Material~Þ樹脂àßÁÿ成ā電荷発
扱数ø増¾Üºāg
生層}CGLkCharge Generation Layer~Ĉ設ÇhËÿá
Éäþ¼à市場動向á伴ºh感光体áåËÿàā高感度
Óä上á電荷輸送材料}CTMkCharge Transport Mate-
化h高速応答化h高解像度化h高安定化ÞÞøá小型化h
rial~ä一種ݸā正孔輸送材料}HTMkHole Transport
低価格化ø求÷ÿĂܺāg富士電機ÝåÉĂÿä要求á
Material~Þ樹脂àßÁÿ成ā電荷輸送層}CTLkCharge
応¾āÕ÷種々ä特徴¸ā有機感光体Ĉ製品化Íܺāg
Transport Layer~Ĉ設ÇÜh機能別積層áþĀ感光層Ĉ
本稿ÝåÉĂÿä有機感光体á関Ïā基礎技術ݸā材
料技術Þ化学技術ä概要h特徴áÚºÜ紹介Ïāg
設ÇÕ構造ݸāg
正帯電単層型 OPC øôÐċŔňĴďʼn管àßä導電
性基体上á樹脂àßÁÿ成ā UCL Ĉ設ÇāgÓä上á
CGMhHTMhCTM ä一種ݸā電子輸送材料}ETMk
有機感光体
Electron Transport Material~Þ樹脂àßÁÿ成ā単層ä
有 機 感 光 体}OPCkOrganic Photoconductor~ å 感 光
感光層Ĉ設ÇÕ構造ݸāg
体表面ä電位差Ĉ利用ÍÜ画像Ĉ形成ÏāÂh原理的áå
感光層表面Ĉ帯電ËÑÕä×露光ÏāÞhCGM Ý正負
電位ä極性å正極性j負極性äºÐĂÝø差Í支¾àºg
両電荷Â発生Íh正電荷å HTM 間Ĉ移動ÍÜ負帯電型ä
OPC ä画像形成電位ä極性Â正極性ݸāøäĈ正帯
場合áå感光層表面áh正帯電型ä場合áåËÿá UCL
電型 OPC Þ呼éh負極性ݸāøäĈ負帯電型 OPC Þ
Ĉ通過ÍÜ基体á達Ïāg一方h負電荷å負帯電型ä場合
図
図
負帯電積層型 OPC の層構成と動作原理
正帯電単層型 OPC の層構成と動作原理
光
光
＋＋＋＋＋＋＋
＋＋＋
樹脂
樹脂
−
＋
正孔輸送材料（HTM）
電荷発生材料（CGM）
感光層
電荷輸送層（CTL）
電荷発生材料（CGM）
＋
感光層
正孔輸送材料（HTM）
電子輸送材料（ETM）
−
電荷発生層（CGL）
＋＋＋＋
下引き層（UCL）
下引き層（UCL）
導電性基体
導電性基体
＋＋＋＋ ＋ ＋
中村 洋一
有機電子材料ä開発Àþé有機感
光体ä開発á従事g現在h富士電
機İĹčĢįĘķŖġs株式会社
情報İĹčĢ事業本部画像İĹč
Ģ事業部開発部課長g日本化学会
会員g
（ 34 ）
富士時報 6OL.O
有機感光体用材料技術
áå UCL Ĉ通過ÍÜ基体áh正帯電型ä場合áå ETM
Éá OPC 材料技術ä難ÍËä一端¸Āh富士電機Ýå
間Ĉ移動ÍÜ感光層表面á達ÏāgÉĂáþĀ感光体表面
独自ä材料技術áþĀ市場動向á合致ÏāÉÞåøÞþĀh
電荷Â中和ËĂh周囲表面Þä電位差áþĀ静電潜像Â形
市場Ĉ切Ā開Ã先取ĀÍÕ新ͺ性能Ĉ提供Íܺāg
成ËĂāgÉä後hıijs}粉末着色樹脂čŜĘ~áþā
.
潜像ä可視化Þıijsä紙îä転写j加熱溶融定着Ĉ経Ü
ŀœŜıÂ完成Ïāg
分子設計技術
図 3 á分子設計ä流Ăä一例Ĉ示ÏgOPC 材料å化学
側面ø少àÅàÅh情報技術産業ä技術革新速度á歩調Ĉ
合ąÑāáåËÿàā効率化Â必要ݸāg
.
OPC 材料
2
ôÕ近年hĜŜĽŎsĨ分子設計技術å計算ċŔĝœģ
表 １ á OPC ä 主 要 材 料 Ĉ 示 ÏgUCL 材 料hCGMh
ʼnä改良hĜŜĽŎsĨä高速化áþĀ実用域á達ÍÜÃ
HTMhETM àßä機能材料h各種樹脂àßä膜形成材料h
ܺāg
ÀþéËÿàā高性能Ĉ付与Ïā添加剤àßÁÿ成Ùܺ
富士電機Ýå分子設計ĠĢįʼnĈ導入ÍhOPC 材料
āg
á合ąÑÕ独自äĸsIJďĐċ構成hĦľıďĐċ改良h
OPC Â広Å市場á受Ç入ĂÿĂāÕ÷áåh機能材料h
İsĨ解析áþĀĜŜĽŎsĨ分子設計技術Ĉ確立Íܺ
膜形成材料h添加剤àßä材料個々ä性能åøÞþĀh相
āg
互áĹŒŜĢþÅ最適á設計ÏāÉÞø必要ݸāgÉ
図 4 á OPC 材料ä分子軌道ä一例Ĉ示ÏgÉä材料á
（ 1）
ÚºÜå OPC 性能h合成時ä化学反応性h原料ĜĢıà
表
ßĈ計算検討ÍÜ分子構造Ĉ決定ÏāÉÞáþĀh机上構
OPC材料の一例
想Áÿ化合物ä入手ôÝ 3 Á月Ý完了Íh所定ä設計性能
層
電荷輸送層
（CTL）
感光層
電荷発生層
（CGL）
下引き層
（UCL）
図
構成材料
Ĉ実現Íܺāg
正孔輸送材料
（HTM）
アリールアミン類，ピラゾリン類，
ヒドラゾン類，スチルベン類，ベン
ジジン類など
電子輸送材料
（ETM）
アゾキノン類など
膜形成材料
ポリカーボネート類，ポリエステル
類など
添加剤
感光体特性改善材料，膜形成補助材
料，塗布液劣化防止材料など
電荷発生材料
（CGM）
フタロシアニン類，アゾ類など
膜形成材料
ポリ酢酸ビニル類，ポリケタール類
など
添加剤
感光体特性改善材料，膜形成補助材
料，塗布液劣化防止材料など
導電性材料
金属酸化物類など
膜形成材料
ポリアミド類，ポリエステル類，メ
ラミン類など
添加剤
感光体特性改善材料，膜形成補助材
料，塗布液劣化防止材料など
図
OPC 材料の分子軌道の一例
分子設計の流れの一例
1年程度
経
験
手
法
計
算
手
法
分子
考案
分子
考案
反応
選定
合成
試作
計算
分子
考案
評価
反応
選定
合成
試作
評価
合成
試作
評価
分子
考案
合成
試作
評価
分子
考案
合成
試作
評価
特集
技術áþĀ分子設計ËĂāÂh従来å経験Þ試行錯誤的à
材料技術・化学技術
完成
完成
最短3か月
（ 35 ）
富士時報 6OL.O
有機感光体用材料技術
術àßĈ目的á応ÎÜ使º分Çܺāg
.
合成技術
.
合成反応技術
（ 1）
塗布液技術
分子設計ËĂÕ OPC 材料å化学技術áþĀ合成ËĂā
表 5 á塗布液技術ä一Úݸā劣化抑制技術ä一例Ĉ示
Âh合成反応áÚºÜå極力高純度j高収率à反応Ĉ選択
Ïg塗布液å塵埃}Îĉ¸º~
hċŔňĴďʼnÅÐh塗布
Ïā必要¸āg
膜ÅÐh塗布装置ÅÐh水分h酸素àßä混入ú暴露áþ
（ 2）
特集
2
ôÕ近年hŕıŖĠŜĤĠĢ}逆合成~àßä合成経路
ĀhÃą÷Ü劣化ÍúϺ環境á¸āg
（ 3）
設計技術ú鈴木反応àßä革新的à高反応性h高純度h高
富士電機Ýå塗布液用劣化抑制添加剤ä開発áþĀh塗
収率ݸā合成反応Â発展ÍÜÃÜÀĀh目的á応ÎÜ採
布液状態Ýä OPC 材料ä劣化Ĉ抑制ÍܺāÕ÷h幅広
用Íܺāg
Å好ôͺ材料Ĉ選ìÉÞÂÝÃāgÉĂáþĀ OPC ä
ŀŖĤĢ制御技術
（ 2）
性能向上j品質安定åøÞþĀh廃棄ŖĢÂÃą÷Ü少à
合成時äŀŖĤĢ制御áÚºÜåh化学用材料合成ä視
º地球環境á優ͺ塗布液Ĉ完成Íܺāg
点Áÿ電子用材料合成ä視点á見方Ĉ変¾ā必要¸āg
表 2 á合成反応時ä温度制御ä一例Ĉ示Ïg設定値á対
.
安全性技術
ÍÜ反応安定時温度＋
− 0.5 ℃ä条件Ýå所定ä性能ä OPC
表 6 á安全性確認体制Ĉ示Ïg新規 OPC 材料å安全性
材料Â合成ÝÃàÁÙÕÂh同＋
− 0.1 ℃ä条件Ýå高収率
確認Â不可欠ݸāÂh仕向Ç先各国ä法令Àþé富士電
Ý所定ä性能ä材料Â得ÿĂܺāg
機ä規定áþĀ開発ä要所Ý第三者機関áþĀ安全性Ĉ確
富士電機ÝåŀŒŜı技術hŀŖĤĢ制御技術Ĉ活用Íh
認Íܺāg安全性確認試験å仕向Ç先各国ä基準ĈÏï
電機ŊsĔsàÿÝåä精密à合成反応制御áþĀh高純
Ü満足Ïā条件Ý行Ùܺāg
度ÁÚ高収率à OPC 材料Ĉ生産Íܺāg
.
精製技術
表 3 á精製技術ä一例Ĉ示Ïg精製技術å OPC 性能ä
表
発現äÕ÷ä重要à技術ݸāg
材料検査技術の一例
検査関連技術
検査方法
分 離 技 術
高速液体クロマトグラフィー，イオンクロマトグラ
フィー，ゲル浸透クロマトグラフィーなど
光学分析技術
赤外線吸収スペクトル，紫外可視吸収スペクトル，
Ｘ線回折スペクトル，原子吸光スペクトル，レーザ
散乱粒度スペクトルなど
熱分析技術
融点，示差走査熱量スペクトルなど
質量分析技術
質量スペクトルなど
そ の 他
各種半導体特性，各種感光体特性など
富士電機Ýå再結晶hĔŒʼnh蒸留h昇華àßä個々ä
精製技術Ĉ目的á応ÎÜ使º分ÇܺāñÁhĘœsŜ
Ŕsʼnh工場立地条件àßø含÷Ü水h空気ä質áø配慮
ÍÜ品質Ĉ維持Íܺāg
.
材料検査技術
表 4 á材料検査技術ä一例Ĉ示Ïg各種äĘŖŇıęŒ
ľČs分析技術h光学分析技術h熱分析技術h質量分析技
表
プロセス制御技術の一例
OPC材料
オーバシュート
A
アンダシュート
B
表
表
温度制御項目
安定温度
制御温度
劣化抑制技術の一例
収率（％）
超過 1.0 ℃
0
0.5 ℃
12
0.1 ℃
95
不足 0.1 ℃
91
0.5 ℃
43
1.0 ℃
24
公差 ±0.5 ℃
±0.1 ℃
0
94
正孔輸送剤
（HTM）
保存期間による残留電位推移（V）
塗布液用
劣化抑制添加剤
初期
１週間後
１か月後
１年後
なし
10
55
127
136
D
10
11
10
11
なし
10
39
61
85
D
10
21
44
52
F
10
11
11
10
C
E
＊残留電位は感光体特性の一種で、経時増加が少ない方が好適である。
精製技術の一例
表
精製原理
溶 解 度
再結晶など
吸着脱離分配
活性炭吸着，アルミナ吸着，シリカゲル吸着，ゼオライト
吸着，カラムクロマトグラフィーなど
沸 点
昇 華 点
（ 36 ）
安全性確認体制
精製方法
確認段階
確認組織
確認方法
分子設計
富士電機
既知危険分子構造の排除
合成設計
富士電機
原料不純物，副生成物などの確認
常圧蒸留，減圧蒸留など
塗布液設計
第三者機関
エームズ試験，急性毒性など
減圧昇華など
感光体設計
第三者機関
仕向け先各国法令に適合する試験方法
富士時報 6OL.O
有機感光体用材料技術
富士電機ÝåÉĂÿä材料技術j化学技術Ĉ活用発展Ë
あとがき
ÑhĔŒsj高解像度ÞºÙÕþĀ豊Áà情報Ĉ安定ÍÜ
再現ÝÃā OPC 製品Ĉ通ÎÜh社会á貢献ÍܺÅ所存
富 士 電 機 Ý å 独 自 ä 材 料 技 術j 化 学 技 術 Ĉ 駆 使 Í Ü
ݸāg
OPC 材料Ĉ開発j生産ÍhOPC 製品ÞÍÜ供給Íܺāg
ÉĂÿ OPC 材料ä開発j生産å独自äĜŜĽŎsĨ分
社äŀŒŜı技術hŀŖĤĢ制御技術àßä化学技術Ĉ結
集ÍÜ行Ùܺāg
今後å OPC 材料性能全般äËÿàā向上Ĉ図āÞÞø
宮本明ñÁi計算化学Â拓Å新ͺ材料設計i未来材料i
（ 1）
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（ 37 ）
特集
子設計技術j材料技術åøÞþĀh関係会社Àþé協力会
参考文献
2
富士時報 6OL.O
プリンタ用有機感光体
森田 啓一}øĀÕeǺº×~
池田 豊}ºÇÖeüÕÁ~
田中 靖}ÕàÁeúÏÍ~
特集
rial~Þ樹脂ĹčŜĩÝ構成ËĂhLD}Laser Diode~ú
まえがき
2
LED}Light Emitting Diode~àßä露光光áþĀ電荷発
近年äİġĨŔ化hĔŒs化hĶĬıŘsĘ化ä進展á
生機能Ĉ持ÙܺāgôÕhCTL å電荷輸送材料}CTMk
伴ºhŀœŜĨh複写機hľĊĘĠňœàßä出力機器åh
Charge Transport Material~Þ樹脂ĹčŜĩÞÁÿ構成
非常á情報量ä多º原稿jİsĨĈ扱¼þ¼áàÙÕgÉ
ËĂhCGL Ý発生ÍÕ電荷Ĉ CTL 表面ôÝ輸送Ïā機能
äþ¼à市場動向á伴ºh電子写真応用出力機器ä主要部
Ĉ有Ïāg
品ݸā感光体á要求ËĂā機能j品質å年々高度àø
富士電機ÝåËôÌôà露光光量á対応ÝÃāþ¼h
äÞàÙܺāg富士電機ÝåÉĂÿä要望á応¾āÕ÷h
CGM ä特性á対応ÍÜ低感度j中感度j高感度ä 3 Ĩč
各種Ĵsģá適ÍÕ負帯電型Àþé正帯電型ä有機感光体
ŀä製品系列Ĉ用意Íܺāg5 種ä CGL 材料Àþé膜
}OPCkOrganic Photoconductor~Ĉ開発j製造Íh市場
厚制御Ĉ行¼ÉÞáþĀh表１á示ÏÞÀĀ−100 V 到達
展開Ĉ行Ùܺāg本稿ÝåhÓĂÿ製品ä概要ÞÓä特
露光感度Ý 0.20 v 1.50 –J/cm2 Þº¼広範囲ä感度調整Â
徴áÚºÜ紹介Ïāg
可能ݸāg
製品の概要
.
表
製品の概要
呼 称
負帯電型 OPC
負帯電型 OPC ä層構成å図 1 á示Ïþ¼áhċŔňĴ
感 度
（−100 V到達露光量）
8A-02
0.80∼1.50 J/cm2
8A-15
0.70∼1.20 J/cm2
8B-16
0.50∼0.80 J/cm2
8B-10
0.40∼0.60 J/cm2
8C-03
0.20∼0.40 J/cm2
タイプ8A（低感度）
ďʼn製ä導電性基体上á正電荷äĿŖĬĖŜęÀþé露
光光ä干渉防止Ĉ目的ÞÍÕh樹脂層Áÿ成ā下引Ã層
タイプ8B（中感度）
}UCLkUnder Coat Layer~ä上áh電荷発生層}CGLk
タイプ8C（高感度）
Charge Generation Layer~ À þ é 電 荷 輸 送 層}CTLk
Charge Transport Layer~Ĉ順次積層ÍÕ機能分離型構
区 分
＊感度は−600 Vから−100 Vに減衰するのに必要な露光量を示す。
造áàÙܺāg
CGL å電荷発生材料}CGMkCharge Generation Mate-
負帯電型 OPC の分光感度特性
10
負帯電型 OPC の層構成
タイプ8C
感度1/ E 100（cm2/ J）
図
図
電荷輸送層（CTL）
電荷発生層（CGL）
下引き層（UCL）
1
タイプ8B
タイプ8A
0
400
導電性基体
500
600
700
800
900
波長（nm）
（ 38 ）
森田 啓一
池田 豊
田中 靖
有機感光体ä開発j設計á従事g
有機感光体ä開発j設計á従事g
有機感光体ä開発j設計á従事g
現在h富士電機İĹčĢįĘķŖ
現在h富士電機İĹčĢįĘķŖ
現在h富士電機İĹčĢįĘķŖ
ġs株式会社情報İĹčĢ事業本
ġs株式会社情報İĹčĢ事業本
ġs株式会社情報İĹčĢ事業本
部画像İĹčĢ事業部開発部課長g
部画像İĹčĢ事業部開発部課長
部画像İĹčĢ事業部開発部課長
補佐g日本画像学会会員g
補佐g
富士時報 6OL.O
プリンタ用有機感光体
図 2 á低感度j中感度j高感度ĨčŀÀäÀää代表
}ETMkElectron Transport Material~
h樹脂àßÁÿ成
ā単層感光層Ĉ形成ÍÕ構造ݸāg
ÿ 800 nm ôÝä波長領域Ýñò一様à感度Ĉ持ÙÜÀĀh
表 2 á正帯電単層型 OPC ä製品系列Ĉh 図 4 áĨčŀ
一般的à LD ú LED 光源á適合Ïā特性Ĉ持Ùܺāg
11A Áÿ 11D ôÝä 4 系列ä分光感度特性Ĉ示ÏgºÐ
ÉĂÿä CGL á各種 CTM Ĉ組õ合ąÑāÉÞáþĀh
Ăä正帯電型 OPC ø分光感度特性å光波長 600 nm 以上
15枚/分以下ä低速機Áÿ 35枚/分以上ä高速機ôÝËô
Ýñò平坦}îºÕĉ~ݸĀhLDhLED àßä光源á
ÌôàŀŖĤĢá適合Ïā OPC ä供給Â可能ݸāg
適合ÍܺāgôÕh 図 5 äÞÀĀ半減衰露光量 0.15 v
0.38 –J/cm2 ä幅広º範囲ä感度Ĉ取ĀÓă¾ÜÀĀh低
.
正帯電型 OPC
速}15 枚/分以下~Áÿ高速}35 枚/分以上~ôÝäŀœ
従来ä負帯電積層型 OPC á比ïh単一ä感光層Ý電荷
ŜĨhľĊĘĠňœh複写機àßá対応Íܺāg特áĨ
発生Þ電荷輸送ä両機能Ĉ担ºh帯電電位ĈŀŒĢÞÏā
čŀ 11D å近年ä高感度高速化機á適用ÝÃh 表 3 á示
正帯電単層型 OPC å次äþ¼à特徴Ĉ持Úg
Ïþ¼á各機能材料ä性能向上áþĀhËÿàā OPC 特
帯電時äēħŜ発生量Â少àÅhēħŜ対策負担Â軽
（ 1）
ÅàāÕ÷h機器ĈþĀ小型j低価格áÝÃāg
図
正帯電型 OPC の分光感度特性
単層構造áþĀ露光光吸収ÞÓĂá続Å電荷発生Â
（ 2）
10
OPC 表面近傍Ý起ÉāÕ÷h露光光ú電荷ä散乱j拡
散Â少àÅhþĀ高解像度áÝÃāg
感度1/E 100（cm2/ J）
タイプ11D
一方Ý正帯電用ä CTM 設計åh負帯電用á比ïÜ要求
特性Â得ÿĂáÅÅ難ͺg富士電機Ýå独自ä計算化
学技術h有機合成化学技術áþĀ正帯電用 CTM Ĉ開発Íh
感光体技術Þ組õ合ąÑÜ正帯電型 OPC Ĉ製品化Íܺ
āg
図 3 á正帯電単層型 OPC ä層構成Þ動作原理Ĉ示Ïg
タイプ11C
1
タイプ11B
タイプ11A
ċŔňĴďʼn管àßä導電性基体上áh樹脂àßÁÿ成
ā UCL Ĉ設ÇhCGMhCTM ä一種ݸā正孔輸送材料
0.1
400
}HTMkHole Transport Material~Àþé電子輸送材料
図
500
600
700
光源波長（nm）
800
900
2.0
2.5
正帯電単層型 OPC の層構成と材料
図
正帯電型 OPC の光減衰特性（PIDC）
光
＋＋＋＋＋＋＋
＋＋＋
700
600
−
＋
ドラム表面電位（V）
電荷発生材料（CGM）
正孔輸送材料（HTM）
感光層
電子輸送材料（ETM）
樹脂バインダ
下引き層（UCL）
500
400
タイプ11A
300
タイプ11B
タイプ11C
200
100
導電性基体
表
タイプ11D
0
0
0.5
1.0
1.5
露光量（ J/cm2）
正帯電型OPC製品の概要
表
呼 称
特 徴
推奨マシン
（枚/分）
タイプ11Dの特徴と材料の関係
耐刷寿命
（A4間欠，外径30 mm換算）
特 徴
CGM→量子効率アップ
材料系の特徴
タイプ11A
低速型
∼12
2万枚
高感度化
タイプ11B
中速型
10∼18
3万枚
高速応答
タイプ11C
中・高速型
12∼24
14万枚
HTM→正孔移動度アップ
ETM→電子移動度アップ
高速・
高耐刷型
≧ 30
20万枚
外形120 mmにてA4連続換算
100万枚まで使用可能
高
タイプ11D
樹脂バインダ→ガラス転移温度アップ
→表面硬度アップ
（ ）
強
度
耐リーク性
UCL→厚膜化（導電性制御）
（ 39 ）
特集
的à分光感度特性Ĉ示ÏgºÐĂäĨčŀø 600 nm Á
2
富士時報 6OL.O
プリンタ用有機感光体
性ä向上Ĉ図Ùܺāg
露光−現像間時間依存性Ĉ示ÏgCTM äĖŌœō移動度
正 帯 電 型 À þ é 負 帯 電 型 OPC åh 外 径 24 mm Á ÿ
超高速品‡SHˆĈ使用ÍÕ場合áå露光−現像間時間Â
262 mm ôÝh長Ë 236 mm Áÿ 1,000 mm ôÝ生産ÍÜ
40 ms ôÝ実用可能à特性Ĉ持Ùܺāg
ÀĀhA4 ŃsġŀœŜĨÁÿ A0 ŀŖĬĨôÝ幅広Å製
.
品展開Ĉ行Ùܺāg
高精細性
光減衰特性
（ 1）
特集
Multifunction Peripheral~ÝåhİġĨŔ普通紙複写機
電子写真方式äŀœŜĨúľĊĘĠňœ用ä OPC áå
用 OPC Þ同様hĸsľısŜä濃度階調再現性Â要求Ë
小型化hĔŒs化h高速化hŊŜįijŜĢľœs化Þº¼
ĂāgôÕhŀœŜĨáÀºÜøĔŒs¸āºå 1,200 dpi
四Úä要求特性á適合Ïā性能Ĉ有ÏāÉÞÂ必要ݸāg
}dot per inch~以上îä高解像度ŋķĘŖŀœŜĨáÚº
具体的áå図 6 á示Ïþ¼à技術課題á分類ËĂāg以下h
Üåhıijsä微細化ú LD 発光ä細Áà制御Â行ąĂā
負帯電型 OPC 製品áÚºÜhÓĂÔĂä項目ÊÞá特徴
àß周辺ŀŖĤĢä高度化Â進ĉÝÀĀh従来以上áęŒ
Ĉ記載Ïāg
ľČĬĘ画質向上Â望ôĂܺāg富士電機Ýåh各種Ň
ĠŜŀŖĤĢá最適à光減衰特性Ĉ有Ïā OPC ä開発j
.
高速応答性
製品化Ĉ行Ùܺāg
直径 24 mm ä OPC Ý A4 縦 30 枚/分以上ä高速機á適
図 8 á OPC äĨčŀ別光減衰特性ä一例Ĉ示ÏgÉä
合ËÑāÕ÷áåhŀŖĤĢ配置áøþāÂ露光−現像間
特性å CGL Áÿ CTL îä電荷注入性á大ÃÅ依存Ïā
時間Â 60 ms 以下ä領域ôÝ一様à光応答性Â必要Þàāg
Õ÷hCGL Þ CTL ä組合ÑáþĀ調整ÏāÉÞÂÝÃāg
ÉĂá対応ÍÜh富士電機Ýå 2 × 10
−5
2
cm /Vjs Þº¼
高速対応ä CTM Ĉ実用化ÍܺāgËÿáh将来的à高
速化対応ÞÍÜ 8 × 10
−5
2
cm /Vjs Þº¼高移動度Ĉ有Ï
ĸsľısŜ電位均一性
（ 2）
ŀœŜĨä高画質化Â進öáÚĂhOPC 表面ä微小à
電位差Â印字濃淡差ÞÍÜ画像á再現ËĂúÏÅàÙÜÃ
ā材料開発ø完了Íܺāg
ÜÀĀh転写部ä逆極性印加ú連続露光部ä残留電位上昇
図 7 á代表的à CGL/CTL ä組合ÑáÀÇā露光電位ä
á対ÍÜ影響Ĉ受Ç難º OPC Â望ôĂܺāg富士電機
Ýå UCLhCGLhCTL 各機能層á使用ËĂā材料ä新規
図
開発Àþé最適化Ĉ行¼ÉÞáþĀ電位差ä低減Ĉ図ÙÜ
OPC 要求特性と技術課題
ºāg
高速化
高速応答性
カラー化
高精細
高解像度化
g光減衰 gメモリ
g光疲労 g高精度
g環境安定性
小型化
高耐久
光疲労抑制
（ 3）
ŀœŜĨå複写機Þ異àĀ OPC Ĉ含÷Õ消耗部品Ĉŏ
ĴĬı化ÍÜŏsğsÂ交換ÏāĠĢįʼnÂ一般的ݸāg
ÉĂÿä交換äĨčňŜę¸āºå紙詰ôĀä際á OPC
Â室内灯ú太陽光áËÿËĂā可能性¸āÕ÷hÉäþ
g耐オゾン性
g耐リーク性
g耐摩耗性
メンテナンスフリー化
¼à光暴露ä影響Â少ຠOPC Â求÷ÿĂܺāg
富士電機Ýå CGL Àþé CTL Ĉ適切á組õ合ąÑā
ÉÞáþĀ蛍光灯àßä室内光áËÿËĂÜø画質îä影
高信頼性
図
図
光減衰特性
負帯電型 OPC の光応答性
600
500
140
120
タイプ8B（162 H）
100
80
60
表面電位（−V）
タイプ8A（152 M）
露光部電位（−V）
2
ŀ œ Ŝ ı 機 能 Þ Ĝ Ľ s 機 能 Ĉ 有 Ï ā 複 合 機}MFPk
負帯電型 OPC 製品の特徴
400
タイプ8B
（162 H）
300
タイプ8C
（032 H）
200
タイプ8C（032 H）
40
タイプ8A
（152 M）
100
20
タイプ8C（031 SH）
0
30
40
50
60
70
80
90 100 110 120 130
露光−現像間時間（ms）
（ 40 ）
0
0
0.1
1.0
露光量（ J/cm2）
10.0
富士時報 6OL.O
プリンタ用有機感光体
響Â少ຠOPC Ĉ実用化Íܺāg
āg今回新Õá開発ÍÕ UCL åh陽極酸化皮膜}ALM~
寸法精度
（ 4）
Þ同等ä耐œsĘ性Ĉ有ÍhÁÚ環境安定性á優ĂÕ性能
4 色Ĉ重ã合ąÑāĔŒsŀœŜĨáåh色ÐĂ防止ä
Õ÷ŋķĘŖŀœŜĨÞ比較ÍÜ高º寸法精度Â要求ËĂ
Ĉ持Ùܺāg
耐摩耗性
（ 3）
āg富士電機ÝåhɼÍÕĔŒsŀœŜĨá適用可能à
OPC ä寿命å現像系ú紙hĘœsĴŜęĿŕsIJàß
振Ă精度 50 –m 以下h真直度 20 –m 以下ä OPC 用素管À
ä接触部材áþā摩耗h印字障害Þàāþ¼àÃÐhı
ßáþÙÜ決ôāgOPC á対ÍÜå当接部材úŀŖĤĢ
初期画質Ĉ維持ÏāÕ÷áåh環境ä変化ú耐刷áþā
設計Þ適合ËÑāïÅ低摩耗h高硬度h低ľČŔňŜęà
特性変化ä少ຠOPC Â望ôͺg
ßä性能Â求÷ÿĂāg
直 径 24 mm ä OPC Ĉ 搭 載 Ï ā 市 販 ä 接 触 帯 電 方 式
富士電機Ýå耐摩耗性á優ĂÕ樹脂Àþé潤滑性Ĉ持Ú
ä ŕ s ğ ŀ œ Ŝ Ĩ á Üh 常 温 常 湿 環 境}N/Nk25 ℃
樹脂ä独自開発Ĉ行ÙÜÀĀhŀŖĤĢá併ÑÜ適切à配
50 %RH~
h低温低湿環境}L/Lk10 ℃ 20 %RH~
h高温高
合Ĉ行¼ÉÞáþĀh各種ŀŖĤĢá最適à OPC Ĉ提供
湿環境}H/Hk32 ℃ 80 %RH~áÜhÓĂÔĂ A4 縦送Ā
Íܺāg
10,000 枚ä耐刷Ĉ行º 2,000 枚ÊÞá電位測定ÍÕİsĨ
Ĉ図 9 á示ÏgºÐĂä環境áÀºÜø大Ãà電位変化å
.
高信頼性
OPC åhËôÌôà環境下Ý安定ÍÕ特性Ĉ維持Ïā
認÷ÿĂÐ良好à特性Ĉ示Íܺāg
ÉÞhÀþé外的à機械的j化学的ĢıŕĢá対ÍÜ安定
.
高耐久対応技術
ݸāÉÞÂ望ôĂܺāg
酸性ĕĢ耐性
（ 1）
富士電機Ýåh材料開発段階Áÿ独自ä検査項目Ĉ設定
ŀœŜĨá使用ËĂā帯電器Áÿå一般áēħŜÂ発生
ÍÜ開発Ĉ進÷āÞÞøáh製品ÊÞá長期保管特性Ĉ
ÏāÉÞÁÿhOPC áå耐ĕĢ性能Â必要ÞËĂāg
含÷Õ信頼性評価Ĉ実施ÏāÉÞáþĀh信頼性ä高º
OPC áåËôÌôà酸化防止剤Â用ºÿĂܺāÂh
OPC 製品Ĉh開発Íh生産Íܺāg
通常h添加量Ĉ多ÅÏāÞ酸性ĕĢ耐性å向上Ïā一方h
残留電位ä上昇àß電気特性á悪影響Ĉ及òÏg富士電機
正帯電型 OPC 製品の特徴
å劣化ä少ຠCTMh電気特性îä影響ä少àº独自酸
負帯電型 OPC Þ同様á技術課題á対Ïā正帯電型 OPC
化防止剤Ĉ開発Íh酸性ĕĢ耐性Ĉ確保Íܺāg
耐œsĘ性向上
（ 2）
製品ä特徴Ĉ記載Ïāg
中低速分野äŀœŜĨhMFP å接触帯電方式Â主流Þ
àÙÜÀĀh非接触帯電方式ݸāĢĜŖıŖŜ帯電Þ比
.
高速応答性
較ÍÜ耐œsĘ性Â強Å求÷ÿĂܺāg富士電機Ýåh
図
1995 年á干渉抑制機能Ĉ兼ã備¾Õ UCL Ĉ上市以来h耐
電型 OPC ø露光−現像間時間 75 ms ôÝä機器á適用Ý
œsĘ性Àþé環境特性向上Ĉ目指Í開発Ĉ進÷ÜÃܺ
Ãāg特áĨčŀ 11D å露光後 30 ms áÀºÜø明部電
á正帯電型 OPC ä光応答性Ĉ示ÏgºÐĂä正帯
位上昇Â少àÅhþĀ露光−現像間時間ä短º小型高速機
á適用ÝÃāg
負帯電型 OPC の環境耐刷時電位安定性
800
700
図
正帯電型 OPC の光応答性
H/H（32 ℃ 80 ％RH）
600
700
500
600
400
300
N/N（25 ℃ 50 ％RH）
200
100
0
0
L/L（10 ℃ 20 ％RH）
2
4
6
8
耐刷枚数（千枚）
10
ドラム表面電位（V）
表面電位（−V）
図
500
：タイプ11A V D
：タイプ11A V L
：タイプ11B V D
：タイプ11B V L
：タイプ11C V D
：タイプ11C V L
：タイプ11D V D
：タイプ11D V L
400
300
200
100
L/L- V 0
L/L- V half
L/L- V L
N/N-V 0
N/N-V half
N/N-V L
N/N-V 0
N/N-V half
N/N-V L
0
0
50
100
150
200
露光−現像間時間（ms）
250
（ 41 ）
特集
ijsú紙粉àßä OPC 表面îä付着}ľČŔňŜę~à
þé樹脂ľŒŜġä供給体制Ĉ整¾Üºāg
環境安定性
（ 5）
2
富士時報 6OL.O
プリンタ用有機感光体
正帯電型 OPC の明部電位（V L）
・暗部電位（V D）の環
図
境依存性
性Ĉ示ÏgºÐĂä正帯電型 OPC ø L/L}5 ℃ 20 %RH~
v H/H}35 ℃ 80 %RH~ä温湿度範囲Ý暗部電位h明部
電位Þøá安定ÍܺÜh環境変動Â小˺g
700
.
特集
ドラム表面電位（V）
600
2
500
400
300
※環境条件
gL/L （5 ℃ 20 ％RH）
gN/N （22 ℃ 50 ％RH）
gH/H （35 ℃ 80 ％RH）
※露光−現像間時間
gA，B，Cタイプ：140 ms
gDタイプ：90 ms
200
高耐久対応技術
ºÐĂä正帯電型 OPC ø 5 枚/分h30 分äēħŜ暴露
：タイプ11A V D
：タイプ11A V L
：タイプ11B V D
：タイプ11B V L
：タイプ11C V D
：タイプ11C V L
：タイプ11D V D
：タイプ11D V L
直後å一時的á帯電位Â低下ÏāÂh24 時間ä室温放置
Ý初期ä帯電位ôÝ回復Ïāg特áĨčŀ 11 A ÞĨčŀ
11D åēħŜá対Ïā耐性Â高Åh暴露直後ä帯電位低下
ø少àºg
Ĩčŀ 11D åh2 成分現像方式ŀœŜĨÝä耐刷性評価
100
Ýh明部電位h暗部電位Þøá安定ÝÁÚ画像欠陥ø認÷
0
0
10
20
環境温度（℃）
30
40
ÿĂÐh約 20 万枚ä耐刷寿命Ĉ持Ùܺāg
.
高信頼性
表 4 á各種信頼性試験áþā特性変化Ĉ示ÏgºÐĂä
表
正帯電型OPCの信頼性試験による特性変化
試験項目áÀºÜø明部電位変動率 5 % 以下h明部電位変
試験前後特性変動値
試験項目
試験条件
暗部電位
変動率
明部電位
変動率
45 ℃下：1,000時間
＜±5 %
＜±10 %
高温高湿放置
35 ℃ 90 %RH下 ：1,000時間
＜±5 %
＜±10 %
ヒートサイクル
（10サイクル）
−20 ℃：1時間→ 常温常湿：0.5時間→
45 ℃：1時間→ 常温常湿：0.5時間→
−20 ℃：1時間 ローラ汚染試験
ローラ材質：NBR，ウレタンゴ
ム，シリコーンゴム
50 ℃ 90 %RH下：250時間
高
温
放
置
動率 10 % 以下Þ信頼性Â高ºg
特áŖsŒ汚染試験áÀºÜåhċĘœŖĴıœŔĿ
ĨġđŜĝʼn}NBR~
hďŕĨŜĝʼnhĠœĜsŜĝʼn
à ß Á ÿ 成 ā Ŗ s Œ Ĉ Ó Ă Ô Ă 感 光 体 á 圧 接 Íh50 ℃
90 %RH ä環境下Ý 250 時間放置ÍÜø感光層äĘŒĬĘ
発生ú感光体特性変化Ĉ起ÉËàº技術Ĉ確立ÍÕg
＜±5 %
＜±10 %
なし
なし
あとがき
画像障害なし
電子写真方式äŀœŜĨå今後ôÏôÏ高速j多機能j
高品質化Â進ĉݺÃh感光体á要求ËĂā性能øþĀ高
度化ÍܺÅøäÞ考¾ÿĂāg富士電機å今後ø化学技
術j感光体技術Ĉ活用ÍÁÚ発展ËÑh高度化Ïā情報出
力ĴsģáŇĬĪÍÕ高性能感光体ä提供Ĉ通ÎÜhþĀ
.
高精細性
豊Áà社会á貢献ÍܺÅ所存ݸāg
正帯電単層型 OPC å露光光吸収ÞÓĂá続Å電荷発生
 OPC 表面近傍Ý起ÉāÕ÷h感光層内Ýä露光光ú電
荷ä散乱j拡散Â少àÅh高解像度化á適Íܺāg
参考文献
上野芳弘h会沢宏一i電子写真áÀÇāĠňŎŕsĠŐ
（ 1）
UCL Þä組合Ñ調整áÜĸsľısŜ電位ä均一性Ĉ
Ŝj計測技術i日本画像学会 2003 年度ĠŜņġďʼni2003,
高÷hŊŋœ欠陥ĈËÿá抑制ÍÕg
p.40-46.
光疲労特性åºÐĂäĨčŀø 1,000 lx Ý 10 分間ä光
照射áþā暗部電位ä変化量å小ËÅh照射後ä時間経過
áþā回復ø早ºg
図
á明部電位}6L~
hÀþé暗部電位}6D~ä環境特
（ 42 ）
寺崎成史ñÁiŀœŜĨ用有機感光体i富士時報ivol.77,
（ 2）
no.4, 2004, p.286-290.
中村洋一ñÁi正帯電型有機感光体i富士時報ivol.77.
（ 3）
no.4, 2004, p.295-298.
富士時報 6OL.O
プリンタ用長寿命有機感光体
宮本 貴仁}õúøÞeÕÁèÞ~
小川 祐治}ÀÂąeü¼Î~
中村 友士}àÁöÿeü¼Î~
特集
表
まえがき
負帯電型OPCの基本特性
2
ŘsĘä発達á伴ºh電子写真方式äŀœŜĨá代表Ë
タイプ
適用感度帯
半減衰
暗中帯電 残留 印字速度
半減衰
露光量
保持率
電位 適用領域
露光量
［5秒後］
2
2
（ J/cm ） （ J/cm ） （%） （−V）（枚/分）
項 目
近年äēľČĢàÿéáĺsĦijŔ環境áÀÇāĶĬı
Ăā情報出力機器ä市場å拡大ä一途ĈÕßÙܺāgĦ
8A（低感度）
0.20∼0.60
0.38
98.0
54
∼15
ľıďĐċhĸsIJďĐċ両面ä進展áþÙÜh情報出
8B（中感度）
0.12∼0.24
0.18
96.3
23
15∼35
力機器á対ÍÜøhþĀ一層ä高速度化h高画質化h動作
8C（高感度）
0.06∼0.14
0.08
96.6
8
35∼
安定化h低価格化hËÿáåĔŒs化ú複合機能化Â指向
ËĂܺāgÉĂá呼応ÏāÕ÷h電子写真方式äŀœŜ
ĨhľĊĘĠňœhİġĨŔ複写機Àþé複合機}MFPk
図
プリンタ・ファクシミリ・MFP 用 OPC の層構成と動作
原理
Multifunction Peripheral~ä主要İĹčĢݸā感光体
áÀºÜåh感度特性h環境安定性h信頼性h耐刷特性à
光
ßä改善ÂàËĂÜÃܺāg富士電機Ýåh各種Ĵsģ
電荷輸送層（CTL）
á対応ÍÕ負帯電型Àþé正帯電型有機感光体}OPCk
Organic Photoconductor~Ĉ開発j製造Íܺāg
−−−−− −−
電荷発生層（CGL）
本稿ÝåhŀœŜĨhľĊĘĠňœÀþéÓĂÿĈłs
ĢáÍÕ MFP á搭載ËĂā負帯電型 OPC 製品ä概要Þ
下引き層（UCL）
＋−
Óä特徴áÚºÜh環境配慮j低ĜĢı化á直結Ïā長寿
命化Ĉ中心á紹介Ïāg
＋＋＋＋＋＋＋
製品の概要
導電性基体
OPC Ĉ使用ÍÕŀœŜĨåhÓä印刷ĢĽsIJÝ低速
機} v 15 枚/分 ~
h 中 速 機}15 v 35 枚/分 ~
h 高 速 機}35
枚/分v~á大別ÝÃāg富士電機ÝåÉĂÿäŀœŜĨ
262 mm ôÝh長Ë 243 mm Áÿ 1,000 mm ôÝ対応可能~
h
á対応可能à負帯電型 OPC Ĉ 3 Ĩčŀ}8 Ah8 Bh8 C~
A4 ŃsġŀœŜĨÁÿ A0 ŀŖĬĨôÝ幅広Å製品開発
á分ÇÜ開発ÍܺāgÉĂÿä代表的à特性Ĉ表１á示
Ĉ行Ùܺāg製品ä特徴h使用目的ä多様化á伴ºhŀ
Ïg適用感度帯å各ĨčŀÝ異àĀh顧客ä要求á適ÍÕ
œŜĨä高速化j高画質化j長寿命化Â進ĉݺāgÓä
低感度j中感度j高感度Ĉ自由á選択ÏāÉÞÂÝÃāg
中Ý OPC á求÷ÿĂā特性ø多種多様á分岐ÍhÁÚ高
負帯電型 OPC ä概略構造Þ動作原理Ĉ図 1 á示Ïgċ
度化ÍÜÀĀhÀäÀää要求特性á応¾āÕ÷ä材料開
ŔňĴďʼnàßä円筒状導電性基体á下引Ã層}UCLk
発Â進÷ÿĂܺāg
Under Coat Layer~Ĉ塗布Íh次á電荷発生層}CGLk
Charge Generation Layer~Ĉ塗布Íh最表面á電荷輸送
特 徴
層}CTLkCharge Transport Layer~Ĉ塗布ÍÕ機能分
離型積層 OPC ݸāg
富士電機ä OPC åh低j中速Áÿ高速á至āôÝäŀ
形状áÚºÜåh多数Óă¾ÜÀĀ}外径 24 mm Áÿ
œŜĨá搭載可能ݸĀh次äþ¼à特徴Ĉ備¾Üºāg
宮本 貴仁
小川 祐治
中村 友士
有機感光体ä開発j設計á従事g
有機感光体ä開発j設計á従事g
有機感光体ä開発j設計á従事g
現在h富士電機İĹčĢįĘķŖ
現在h富士電機İĹčĢįĘķŖ
現在h富士電機İĹčĢįĘķŖ
ġs株式会社情報İĹčĢ事業本
ġs株式会社情報İĹčĢ事業本
ġs株式会社情報İĹčĢ事業本
部画像İĹčĢ事業部開発部課長
部画像İĹčĢ事業部拠点再編ŀ
部画像İĹčĢ事業部開発部g
補佐g
ŖġĐĘı室g
（ 43 ）
富士時報 6OL.O
プリンタ用長寿命有機感光体
高感度
（ 1）
.
高応答性
（ 2）
高環境安定性
（ 3）
ĦijŔ用途ä低速機ÁÿēľČĢj業務用途ä高速機ôÝ
長寿命特性
（ 4）
ä長寿命特性åh
Áÿ
ä項目Ĉ使用開始時Á
特á
（ 1）
（ 4）
（ 3）
幅広ÅŒčŜċĬŀËĂܺāgÓä中Ýh小径 OPC Ĉ
ÿ終了時ôÝ維持ËÑāÉÞÂņčŜıÞàāÕ÷hÏï
適用ÍÕ省ĢŃsĢÁÚ高速印刷Ĉ指向ÍÕŀœŜĨú
Üä特性Ĉ包括Ïāøäݸāg
MFP áÀºÜåhOPC á対ÍþĀ高º応答性Â求÷ÿĂ
ܺāg
.
高感度
応答性Ĉ向上ËÑāÕ÷áå材料ä移動度h各材料間ä
電子写真方式äŀœŜĨåh露光光源ÞÍÜ LD}Laser
čēŜ化ņįŜĠŌŔä整合hÓÍÜ純度ÂņčŜıÞ
Diode~ú LED}Light Emitting Diode~Ĉ使用Íܺā
àāg富士電機Ýåh高応答性Ĉ実現ÏāÕ÷áh高移動
Õ÷hOPC ÞÍÜ 600 v 800 nm ä波長域Ý感度Ĉ有Ïā
度電荷輸送材料}CTMkCharge Transport Material~ä
ÉÞÂ要求ËĂāg富士電機åÉä波長領域Ý良好à感度
研究á取Ā組õh移動度 8 × 10 − 5 Vjs/cm2 Þ高移動度
特性Ĉ示ÏľĨŖĠċĴŜ顔料Ĉ採用Íܺāg図 2 á低
CTM ä開発Ĉ行ÙÕg図 4 á露光後電位ä露光−現像間
感度Ĩčŀ 8 Ah中感度Ĩčŀ 8 BhÓÍÜ高感度Ĩčŀ
時間依存性Ĉh 図 5 áåŀœŜĨ搭載時ä現像特性Ĉ示
8 C ä分光感度Ĉ示Ïg図 3 áåh光減衰特性Ĉ示Ïg高
Ïg高移動度 CTM Ĉ適用ÍÕ高応答性品åh露光−現像
感度Ĩčŀ 8 C åĨčŀ 8Ah8 B Þ比較ÍÜhÓĂÔĂ
間時間 50 ms ôÝ安定ÍܺāgÉĂåhOPC ä外径
50 %h30 % 程度高感度áàÙܺāg
30 mm Ýå 45}枚/分~以上ä高速ŀŖĤĢáø十分対応
ÏāøäݸāgôÕh画像濃度}黒濃度~ø従来品Þ比
図
分光感度特性
図
露光−現像間時間依存性（露光後電位）
120
100
タイプ8C
露光後電位（−V）
感度1/E 1/2（cm2/ J）
100
10
タイプ8B
1
タイプ8A
従来品
80
60
40
高応答性品
20
0
400
500
600
700
800
900
0
1,000
0
50
図
100
150
200
250
露光−現像間時間（ms）
波長（nm）
光減衰特性
図
現像特性
600
2.0
高応答性品
500
1.5
タイプ8A
400
画像濃度
表面電位（−V）
特集
2
高応答性
ŀœŜĨåhSOHO}Small Office Home Office~
jĺs
タイプ8B
300
タイプ8C
1.0
従来品
200
0.5
100
0
0.001
0.01
0.1
1
2
露光量（ J/cm ）
（ 44 ）
10
0
0
0.5
1.0
原稿濃度
1.5
2.0
富士時報 6OL.O
環境電位特性
図
700
700
600
600
500
従来品
300
UCL改良品
500
従来品 V D
電気特性改良品 V D
400
従来品 V L
特集
400
露光後電位（−V）
耐刷特性（L/L：10 ℃ 20 %RH）
表面電位（−V）
帯電位（−V）
図
プリンタ用長寿命有機感光体
電気特性改良品 V L
300
200
2
200
100
100
0
0
L/L
10 ℃ 20 ％RH
N/N
24 ℃ 45 ％RH
環境
0
10
H/H
32 ℃ 80 ％RH
20
30
40
50
複写枚数（千枚）
図
耐刷特性（N/N：24 ℃ 45 %RH）
700
較ÍÜ高再現性ÞàÙܺāg
600
高環境安定性
表面電位（−V）
.
ŀœŜĨäËôÌôà環境Ýä使用á対応ÏāÕ÷h
OPC ä環境安定性Â望ôĂܺāg富士電機ÝåhUCL
äľČŒsÞ樹脂ĹčŜĩĈ最適化Íh環境áþā体積
抵 抗 率 変 動 Ĉ 抑 制 Ï ā É Þ Ýh 常 温 常 湿}N/Nk24 ℃
500
従来品 V D
電気特性改良品 V D
400
従来品 V L
電気特性改良品 V L
300
200
45 %RH~
h 低 温 低 湿}L/Lk10 ℃ 20 %RH~
h高温高湿
100
}H/Hk32 ℃ 80 %RH~環境下Ý OPC ä安定性Ĉ確保Í
0
ܺāg図 6 á電位測定İsĨĈ示ÏgºÐĂä環境áÀ
0
10
20
30
40
50
複写枚数（千枚）
ºÜø N/N 環境下á対Ïā変動量å小ËÅ良好à特性Ĉ
有Íܺāg
図
.
耐刷特性（H/H：32 ℃ 80 %RH）
長寿命特性
700
動åhOA 機器áÀºÜø例外ÝåàºgŀœŜĨáÀº
600
Üåh環境配慮á加¾低ĜĢı化á直結Ïā‡長寿命化ˆ
500
Â重要視ËĂܺāg
OPC ä寿命Ĉ支配Ïā因子åhOPC Óäøää特性変
化äñÁhOPC 周辺消費部材ÞäŇĬĪŜę性能àßÂ
挙ÈÿĂh主ÞÍÜ次ä三Úá大別ËĂܺāg
電気特性
（ 1）
帯電位ä安定性 低下áþĀ白紙ÁìĀ
（a）
残留電位ä安定性 上昇áþĀ濃度低下
（b）
表面電位（−V）
社会全体Ý推進ËĂܺā‡環境á優ͺˆÞºÙÕ活
従来品 V D
電気特性改良品 V D
400
従来品 V L
電気特性改良品 V L
300
200
100
0
0
10
20
30
40
50
複写枚数（千枚）
機械特性
（ 2）
摩耗ä低減 摩耗áþĀœsĘj白紙ÁìĀ
（a）
異物付着ä抑制 付着áþĀ黒ÏÎj白ÏÎ
（b）
ıijsŇĬĪŜę特性
（ 3）
Â化学的変質Ĉ起ÉÏgÉĂáþĀh帯電位低下¸āºå
ıijs消費量ä低減
（a）
残留電位上昇ÞºÙÕ電気特性ä劣化Ĉ引Ã起ÉÍh濃度
低下h白紙ÁìĀàßä原因Þàāg
特性の改善
富 士 電 機 Ý åh 環 境 À þ é 耐 刷 á À Ç āh 基 礎 的 à
OPC 表面電位拳動ä加速評価Ĉ実現ÏïÅh電位特性Ġ
.
電気特性の改善
ňŎŕsĨĈ導入Íܺāg本ĠňŎŕsĨáÀºÜåh
OPC åh帯電工程ÝĜŖij放電áþÙÜ発生Ïāēħ
N/N 環境ÖÇÝåàÅhL/LhH/H 環境áÀºÜø電気
Ŝúh露光工程Ýä光á繰Ā返Í暴露ËĂāÞh機能材料
特性ä詳細測定Â可能ÞàÙܺāgôÕ OPC á対Ïā
（ 45 ）
富士時報 6OL.O
疲労Ĉ連続的á付加ÏāÉÞáþÙÜh耐刷時á相当Ïā
ÃÅ依存Íܺāg
電位挙動ä評価Ĉ実施ÏāÉÞøÝÃāgËÿáåh各種
富士電機Ýåh短期間Ý樹脂ĹčŜĩä性能評価ÂÝÃ
OPC 周辺İĹčĢĈ自由á選択ÝÃāÕ÷h実際äŀœ
ā耐刷試験機Ĉ導入Íh加速評価Ĉ進÷āÞÞøáh材料
ŜĨàßä装置ŀŖĤĢá即ÍÕ評価Ĉ行¼ÉÞÂ可能Ý
設計技術Ĉ駆使ÍÜh樹脂ĹčŜĩä性能Ĉ大ÃÅ向上Ë
¸āg
ÑāÉÞá成功ÍÕg
当該ĠňŎŕsĨáþā試験技術Þ富士電機ä材料設計
特áh高硬度Ýh潤滑性á優ĂÕ樹脂ĹčŜĩ材料Ĉ開
技術Ĉ組õ合ąÑāÉÞÝh帯電位低下Àþé残留電位上
発ÏāÉÞáþĀh膜硬度Ĉ向上ËÑàÂÿĘœsĴŜ
昇Ĉ抑制ÏāÕ÷áh感光層中á発生Ïā電気的欠陥Ĉ抑
ęĿŕsIJÞä摩擦係数Ĉ低減ËÑāÞÞøáh樹脂Ĺč
制Ïā独自ä電荷制御剤Ĉ開発ÍhÓĂĈ最適配合ÏāÉ
Ŝĩ中á CTM Â均一á包括ËĂā構造Àþé比率Ĉ採用
ÞáþÙÜhËôÌôàŇĠŜŀŖĤĢáÀºÜø安定的
ÏāÉÞáþÙÜh耐刷中Àþé耐刷後期áÀºÜøIJŒ
á動作Ïā OPC Ĉ提供Íܺāg
ʼn表面ä均一性Ĉ保持ÍÕg 図
図 7 v 9 áhL/LhN/NhH/H 各環境下áÀºÜ高速ŀ
Ýä感光層摩耗Àþé耐異物付着ä改善Ĉ示Ïg富士電機
h図
á高速ŀœŜĨ
œŜĨÝ評価ÍÕ際ä表面電位ä推移Ĉ示Ïg従来品Þ比
ä改善品åh感光層ä摩耗áÀºÜ約 30 % ä向上Ĉ実現
較ÍÜ電気特性改良品åh電位変動Â少àÅhÏàą×画
Íh異物付着特性áÚºÜåh印字用紙á出現Íàºŕł
質変化Â少àº動作安定性á優ĂÕ OPC Ĉ実現Íܺāg
Ŕ}4 以上~Ĉ維持ÏāÉÞÂ可能ÞàÙÕg
.
機械特性の改善
.
トナーマッチング特性の改善
OPC åh帯電ŖsŒhıijsh紙h転写ŖsŒhĘœs
ŀœŜĨhľĊĘĠňœhMFP áÀºÜh印刷用紙ä
ĴŜęĿŕsIJàßÞä接触áþĀh感光層ä摩耗úı
ñÁ最ø消費量Â多º部材Âıijsݸāgıijsä消費
ijsú紙粉ä異物付着àßä物理的j機械的特性ä劣化Â
量Ĉ低減ÏāÕ÷áhıijsĞčIJÝËôÌôà特性改
生ÎāgÉĂÿåŇĠŜŀŖĤĢáþÙÜh発生ä程度å
善Â行ąĂܺāÂh昨今Ýå装置ŀŖĤĢáÀºÜh実
異àāÂhCTL 中ä成分ݸā樹脂ĹčŜĩä性能á大
際á印刷用紙á搬送Ïāıijs量ĈĜŜıŖsŔÍ得ā
OPC ä特性改善á対Ïā期待Â高ôÙÜÃܺāg
ıijs消費量Ĉ低減Ïāáåh印刷用紙îäıijs搬送
図
量Ĉ抑¾āÉÞÂ有効ݸāgÍÁÍàÂÿh印刷内容Ï
耐刷特性（摩耗量）
ïÜá対ÍÜıijs搬送量Ĉ抑制ÍÜÍô¼Þh1 IJĬı
ŕłŔä再現性Â損àąĂÜÍô¼不具合ĈøÕÿÏgÉ
Ăå今日ä多岐áąÕā印刷内容áÀºÜå看過ÝÃàº
機械特性改良品
30
20
図
従来品
耐刷特性（トナーマッチング性）
1.6
10
0
0
10
20
30
40
50
黒濃度
感光層膜厚（ m）
40
1.5
従来品
1.4
1.3
複写枚数（千枚）
1.2
トナーマッチング特性改良品
0
10
20
30
40
50
40
50
耐刷特性（耐異物付着量）
低←
5
4
5
4
従来品
3
トナーマッチング特性改良品
2
1
0
0
10
従来品
3
機械特性改良品
2
1
0
0
10
20
30
複写枚数（千枚）
（ 46 ）
20
30
複写枚数（千枚）
40
50
トナー消費量（mg/page）
図
1ドット
→高
レベル再現性
複写枚数（千枚）
低←耐異物付着性→高
特集
2
プリンタ用長寿命有機感光体
60
従来品
50
トナーマッチング特性改良品
40
30
0
10
20
30
複写枚数（千枚）
40
50
富士時報 6OL.O
プリンタ用長寿命有機感光体
項目ݸāg
Óäþ¼à状況Ĉ受Çh文字úęŒľàßä比較的占有
あとがき
面積Â大ú印刷部位áÀºÜåh過剰ıijsä搬送抑制
Ĉ狙ºh1 IJĬıŕłŔäþ¼àıijs占有面積Â微小領
ŀœŜĨhľĊĘĠňœhMFP 用 OPC áÚºÜh特
域á限ÿĂā印刷áÀºÜåh搬送量ä確保Ĉ図ÙÕg
á長寿命化Ĉ中心á紹介ÍÕg
相反Ïā 2 項目ä両立äÕ÷áhCTL ä移動度Àþé
ŀœŜĨ市場áÀºÜåhËÿá多機能j高品質化ÓĂ
á高速化Â進õh用途j性能Þøá複写機}特áİġĨŔ
Ĩčŀ~Þä境界ÂàÅàĀÚÚ¸āgÓĂá伴º感光体
á黒濃度h1
á要求ËĂā性能åôÏôÏ高度化ÍܺÅøäÞ考¾ÿ
IJĬıŕłŔ再現性Àþéıijs消費量ä特性Ĉ示Ïg改
Ăāg富士電機å市場äĴsģá合ąÑÜ要求特性Ĉ的確
善品å十分à濃度Àþé 1 IJĬıŕłŔ再現性Ĉ確保ÍÚ
á把握Íh環境áø配慮ÍÕ魅力¸ā OPC ä開発Ĉ進÷
Úıijs消費量Ĉ低減Íh長寿命化ËĂܺāÉÞÂ確認
ܺÅ所存ݸāg
領域Ýä最適à露光後電位Ĉ設定ÍÕg図
ËĂÕg
参考文献
篠崎美調h宮本貴仁iİČġĨŔ複写機用有機感光体i富
（ 1）
士時報ivol.77, no.4, 2004, p.291-294.
（ 47 ）
特集
čēŜ化ņįŜĠŌŔĈ調整ÍhËÿáå UCLhCGL Þ
ä間áÀÇā整合性Ĉ確保ÍÜh低露光領域Àþé高露光
2
富士時報 6OL.O
有機感光体の生産技術
松橋 幸雄}ôÚåÍeüÃÀ~
特集
ÉÞáþĀh材料設計開発á対Ïā自由度Ĉ拡大ËÑhè
まえがき
2
ºÜå高品質j高信頼性Ĉ有Ïā製品Ĉ安価á製造ÏāÉ
富士電機åh業界ıĬŀŕłŔä有機感光体}OPCk
ÞÂÝÃāg 図 2 áhOPC ä生産工程ä概略ľŖs図Ĉ
Organic Photoconductor~ä生産技術Ĉ有Íh電子写真技
示Ïg
術ä進歩ú顧客ä要求á合致ÍÕ製造技術開発Þ改良Ĉ続
Çܺāg2006 年áåh感光体生産機能äÏïÜĈ中国
高品質・高信頼性を実現する OPC の生産技術
ä工場á集約Íh感光体用素管Þ感光材料ä製造Áÿ感光
体ä塗布h検査h組立á至āÏïÜä工程Ĉ 1 Á所á集結
.
素管の成形，表面処理工程
ÍÕ工場Ĉ立×上ÈÚÚ¸āg感光体生産工場äÕÕÐô
OPC 用ä基板素材áåhċŔň合金ú電鋳金属素材h
ºÞÍÜhÉÉôÝ広範à工程Ĉ網羅ÍÕ工場åh世界á
導電性有機材料Ĉ用ºÕ例¸āg感光体ŊsĔsÂ多用
類Ĉ見àºg
ÍܺāäåċŔň合金ݸĀh基板ÞÍÜä要求仕様á
本稿Ýåh個々ä要素工程áÀÇā最新ä製造技術動向
応ÎÜh3000 系h5000 系h6000 系材料Ĉ使º分Çܺāg
概要Ĉ紹介Ïāg
ÉĂÿä素材åh熱間押出Íj冷間引抜ÃĈ経Ü所定ä長
Ëá切断Íh表面ä精密加工á供ËĂāäÂ一般的ݸāg
冷間引抜Ã工程ä後á熱処理工程Â加¾ÿĂā場合ø¸ā
OPC 生産工程の概要
Âh引抜Ã時ä断面積収縮率Ĉ適切á設定ÏāÉÞáþÙ
OPC å 図 1 á 示 Ï þ ¼ áh 導 電 性 基 体 上 á 下 引 Ã 層
ÜċŔň合金ä加工硬化具合Ĉ調節Íh次ä精密加工工程
}UCLkUnder Coat Layer~
h電荷発生層}CGLkCharge
ä加工負荷Ĉ適切á設定ÏāÉÞÂÝÃĂæh熱処理工程
Generation Layer~Þ電荷輸送層}CTLkCharge Trans-
å割愛ÝÃā余地¸āg
port Layer~Ĉ積層塗布Ïā積層型構造ÞhUCL 上á電
一方h冷間引抜管ÓäøäĈh表面ä精密加工Ĉ行ąÐ
荷発生機能Þ電荷輸送機能Ĉ重ãÕ感光層Ĉ塗布ÍÜ成ā
á OPC 塗布á供Ïā例ø¸āgÉä場合åh冷間引抜Ã
単層型構造ä 2 種á大別ËĂāg
加工Ýä寸法精度Þ表面形状Ĉ厳密á制御Ïā必要¸ā
両者Þøh欠陥äàº均一à塗布膜Ĉh早Åh継続ÍÜ
Âh精密加工Ĉ省略ÏāÉÞáþāĜĢı低減効果Â大Ã
安定的á形成ÏāÉÞÂ非常á重要ݸāgôÕh基板ú
感光材料ä設計内容á応ÎÜh適切à製造条件Ĉ設定Ïā
図
OPC の層構成
原
管
購
入
下引き層
（UCL）
下引き層
（UCL）
導電性基体
導電性基体
単層型構造
松橋 幸雄
有機感光体ä生産設備ä設計á従
事g現在h富士電機İĹčĢįĘ
ķŖġs株式会社情報İĹčĢ事
業本部事業統括部生産技術部課長
（ 48 ）
前処理
表
面
加
工
切
断
冷
間
引
抜
き
感光層
電荷発生層
（CGL）
補佐g
OPC 生産工程
素管成形・表面処理
電荷輸送層
（CTL）
積層型構造
図
洗
浄
成膜
塗
工
下
端
部
ふ
き
取
り
検査・組立
乾
燥
UCL，CGL，
CTL，GTL
液作成
塗り重ねる
原
料
合
成
素
材
顔
料
化
ほ
か
塗
料
化
検
査
組
立
ナ
ン
バ
リ
ン
グ
梱
包
富士時報 6OL.O
有機感光体の生産技術
ºÕ÷h一部ä感光体ŊsĔsÝå主流ä素材ÞÍÜ採用
少àº下引Ã層Þä組合ÑáÀºÜh印字障害防止á大Ã
Íܺāg
à効果Ĉ表Ïg
冷間引抜管ä品質åh引抜Ã工程åøÞþĀh引抜Ã工
程á供Ïā押出Í管ä品質á大ÃÅ依存Ïāg押出Í管á
.
成膜工程
存在ÏāÃÐú介在物åh引抜Ã工程ä中Ýå場所Ĉ移動
感光層ä成膜工程åhĘœsŜ度h温度h湿度h気流Â
ÏāÖÇÝ残存Íh引抜Ã製品á出現ÏāgÉäÕ÷h押
精密á管理ËĂÕĘœsŜĿsĢä中Ý行ąĂh塗布液Â
循環Íܺā塗工ĨŜĘ内á素管Ĉ浸漬j引Ã上ÈāÉÞ
Ý塗膜Â形成ËĂāg
åàºg
塗 布 液 åh 電 荷 発 生 材 料}CGMkCharge Generation
引抜管á対ÍÜ施Ï精密加工åh切削加工Þ研磨加工á
Material~
h 電 荷 輸 送 材 料}CTMkCharge Transport
大別ËĂāg切削加工åh旋盤Ĉ用ºÕ加工ݸāg図 3
Material~àßä有機機能材料ÞĹčŜĩ樹脂Ĉ有機溶剤
á富士電機áÀÇā切削加工工程Ĉ示Ïg
á溶解hôÕå分散ÍÜ作製ËĂāg均質à塗膜Ĉ形成Ï
超精密加工旋盤åh生産効率向上ä趨勢}ϼѺ~ä
āÕ÷ä塗布液îä要求特性åh基板îäâĂ性h乾燥性h
中Ýh主軸回転数Ĉ高÷h刃物台駆動方法áø幾多ä改善
分散安定性h異物混入àßÂàºĘœsŜ度Â挙ÈÿĂh
Â加¾ÿĂÜÃܺāgÍÁÍh旋盤á装着ËĂÕ材料á
組成配合h溶剤ä種類h分散技術hľČŔĨœŜę技術
高速回転Â与¾ÿĂĂæ与¾ÿĂāñßh回転運動中ä素
áÜ均質Ý欠陥äàº薄膜ĜsįČŜęÂ実現ËĂܺ
材変形量Â拡大Íh円筒度àßä寸法精度確保á障害Â発
āg特á分散系ä電荷発生層}CGLkCharge Generation
生ÍúϺgÓä防止策ÞÍÜh材料ä見掛Ç密度増加策
Layer~用塗布液åh1 –m 以下ä薄膜ݸĀhôÕ印字品
Â種々h工夫ËĂܺāg
質á直接影響Ĉ及òÏÕ÷h数百ijķŊsıŔä顔料粒子
研磨加工áåh円筒研削盤ú無心研磨盤Â多用ËĂܺ
Ĉ凝集Íàºþ¼áhÁÚ安定的á分散ËÑā技術Â必要
āg今後一層ä物量増加Â見込ôĂāĔŒsŀœŜĨ用感
ݸāg富士電機Ýåh顔料化工程Áÿ分散処理工程ôÝh
光体基板加工方法ÞÍÜh適用範囲ä拡大Â期待ËĂܺ
独自ä組成配合ÞňœŜę式分散技術Ĉ採用ÍhôÕ塗布
āg
液ä物性ıŕŜIJ管理Ĉ実施ÍÜÀĀh社内一貫管理ä下
.
塗布工程Ýåh均質à塗膜Ĉ形成ÏāÕ÷áh前述ä塗
Ý高品質ä塗布液作製Ĉ実現Íܺāg
前処理工程
OPC 用素管ä前処理工程åh水系洗浄Â現在ä主流á
布液管理Þ合ąÑÜh各種塗布ĺŒŊsĨĈ高精度á制御
àÙܺāg前節Ý述ïÕ素管ä多様化á伴ºh洗浄工程
Ïā設備技術Â重要áàāg塗膜ä膜厚åh基本的á液粘
á持×込ôĂā素管ä表面状態å多岐áąÕÙܺāg特
度h乾燥性h引上È速度}表面張力~Ý決÷ÿĂāg液粘
á引抜管ĈÓäôô感光体塗布á持×込ö場合h引抜Ã潤
度管理áÚºÜåh測定器Áÿä信号Ĉ受ÇÜh溶剤自動
滑油ä特性Áÿh残存潤滑油量Â多ºÕ÷h前処理工程î
希釈Þ液温調整ĠĢįʼnáþÙÜœċŔĨčʼnÝľČsIJ
ä負荷Ĉ増大ËÑā場合Â多ºgôÕh無心研磨工程Ĉ経
ĹĬĘËĂܺāg乾燥性áÚºÜåh塗工ĨŜĘäľs
Õ素管ä場合åh残留砥粒Â洗浄工程á持×込ôĂā可能
IJ形状Ĉ工夫ÍÜ溶剤蒸気濃度Ĉ均一化ÍÜÀĀh合ąÑ
性Â高Åàāg富士電機Ýåh水系洗浄工程áh圧水噴射
ÜĘœsŜĿsĢ内ä温湿度Ĉ細ÁÅ制御ÏāÉÞÝh塗
áþā物理的à洗浄工程Ĉ設ÇܺāgÉä圧水åh過剰
膜Áÿ溶剤Â揮発ÏāÞÃá発生Ïā乾ÃöÿúüÐ肌不
à残存油分ú砥粒ä除去á奏功ÏāäõàÿÐh切削加工
良Ĉ対策ÍܺāgËÿá塗工用ĸŜIJáåh低振動ä剛
Ý掘Ā起ÉËĂÕ素管表面ä微細à突起Ĉ除去Ïā効果ø
性昇降装置Ĉ採用Í成膜品質Ĉ高÷ܺāg塗布環境äĘ
¸āgÓäÕ÷h比較的薄º膜厚á設計ËĂÜ被覆効果ä
œsŜ度低下Ĉ防止ÏāÕ÷áh生産設備ú搬送系装置Á
図
図
切削加工工程
塗布搬送ライン
（ 49 ）
特集
出Í管ä引抜Ã前処理Þh引抜Ã工程á用ºāĩčĢjŀ
Œę選択Âh引抜管ä出来栄¾Ĉ決÷āÞ言ÙÜø過言Ý
2
富士時報 6OL.O
図
全自動検査組立装置
有機感光体の生産技術
全 自 動 検 査 組 立 装 置 åhCCD}Charge Coupled Device~ĔŊŒáþā外観検査装置Ĉ起点áhėō装着h遮
光紙巻Ã付Çh梱包}Éĉó¼~ôÝĈÏïÜ自動Ý行¼
装置ݸāg図 5 å富士電機ä全自動検査組立装置ݸāg
基本的á大量生産機種ä処理á用ºā装置ݸāÂh機
種変更á伴¼条件変更Ĉ迅速á行¾āþ¼á設備側Áÿä
特集
配慮ÂàËĂܺāÕ÷h高º稼動率Ĉ維持ÍÕ運転Â可
能ݸāg
2
一貫生産
富士電機Ýåh感光体製造áÁÁąāÏïÜä工程Ĉ一
Úä工場á集約ÍÕ結果Ĉ受ÇÜh中間滞留在庫Ĉ抑制Í
Õ一貫生産ŒčŜä構築Ĉ行ÙܺāgÉä一貫ŒčŜÞ
ÿä発塵}åÚÎĉ~Ĉ極力抑制Ïā必要¸āg
åhŘsĘä動Ãä整備äõàÿÐh最上流工程äċŔň
富士電機Ýåh特áh搬送用ĺŕĬıÞĜŜłōä摩耗
管引抜Ã工程内容Â最下流工程ä梱包出荷計画á基ÛºÜ
粉àßĈ次工程á持×込ôàºþ¼áh各塗布工程ÊÞ
設定ËĂāhºąüāġŌĢıčŜĨčʼn方式ä生産工程
á循環式ä独立搬送機構Ĉ採用ÍÜÀĀhĜŜłō間äĺ
ÞàÙܺāgôÕh設備能力ä制約Áÿh1 本ä生産Œ
ŕĬı移動åhWalking Beam 方式}乗Ñ替¾方式~Ĉ取
čŜä中Ý最ø多Åä生産設備Ĉ装備ÍàÅÜåàÿàº
Ā入Ăܺāg図 4 áÓä一例Ĉ示Ïg生産性ä観点Ýåh
素管表面切削工程åh感光体生産ŒčŜÊÞáęŔsŀ
少量多機種生産á対応ÏāÕ÷áh塗工ĨŜĘÞ循環系装
化Ĉ行ºh製品äıŕsĞļœįČ確保áø万全ä配慮Ĉ
置äŏĴĬı化ú搬送ĺŕĬıj塗工ĸŜIJä無段取Ā化
行Ùܺāg
Ĉ適用ÍÜÀĀhþĀ高º稼動率Ĉ実現Íܺāg
あとがき
.
検査・組立工程
富士電機å数百種類á及ì感光体製品Ĉ有ÍhÓĂÿä
現在ä感光体生産技術åh浸漬塗布法ä観点Áÿåh応
仕様á応ÎÜh全自動検査組立装置Þh手動áþā検査j
分ä進歩Ĉ果ÕÍhºÙÕĉh踊Ā場á¸āÂÊÞÃ様相
組立工程Ĉ使º分ÇܺāgÉä¼×手動検査組立工程åh
Ĉ呈Íܺāg
人間ä目áþā官能検査Þh手動áþā組立装置運転Áÿ
ÍÁÍh今後ä感光体性能äËÿàā向上úh感光体Ĉ
構成ËĂh少量多品種生産á対応Íܺāg工程åĤŔ方
取Ā巻ÅċŀœĚsĠŐŜä変化ÁÿÏāÞh大Ãà生産
式Ĉ基本ÞÍÕ配置ÞÍh作業者ä立×間隔å製品Ĉ手渡
技術革新ä要請Â近º将来á迫ÙܺāÉÞå間違ºàºg
ÍÝÃā距離á設定ÍÜ製品äöÖà動ÃĈ排除Íܺāg
富士電機åh常á将来ä製品開発動向Ĉ見Ú÷h製品開
ôÕhĤŔÓäøää構造øh製品ä仕様á合ąÑÜ作業
発á先ĉÎÕ製造技術ä確立Ĉ行ÙܺÅ所存ݸāg
者数Ĉ柔軟á変¾āÉÞÂÝÃāg
（ 50 ）
主要営業品目
富士電機システムズ株式会社
情報・通信・制御システム，水処理・計測システム，電力システム，放射線管理システム，FA・物流システム，環境シス
テム，電動力応用システム，産業用電源，車両用電機品，クリーンルーム設備，レーザ機器，ビジョン機器，電力量計，
変電システム，火力機器，水力機器，原子力機器，省エネルギーシステム，新エネルギーシステム，UPS，ミニ UPS
富士電機機器制御株式会社
電磁開閉器，操作表示機器，制御リレー，タイマ，ガス関連機器，配線用遮断器，漏電遮断器，限流ヒューズ，高圧受配
電機器，電力制御機器，電力監視機器，交流電力調整器，検出用スイッチ，プログラマブルコントローラ，プログラマブル
操作表示器，ネットワーク機器，インダクションモータ，同期モータ，ギヤードモータ，ブレーキモータ，ファン，クーラ
ントポンプ，ブロワ，汎用インバータ，サーボシステム，加熱用インバータ
富士電機デバイステクノロジー株式会社
磁気記録媒体，パワートランジスタ，パワーモジュール，スマートパワーデバイス，整流ダイオード，モノリシック IC，
ハイブリッド IC，半導体センサ，サージアブソーバ，感光体，画像周辺機器
富士電機リテイルシステムズ株式会社
自動販売機，コインメカニズム，紙幣識別装置，貨幣処理システム，飲料ディスペンサ，自動給茶機，冷凍冷蔵ショーケー
ス，カードシステム
＊本誌に記載されている会社名および製品名は，それぞれの会社が所有する商標または登録商標である場合があります。
富 士 時 報
第
79
巻
第
4
号
平 成
平 成
18 年 6 月 30 日
18 年 7 月 10 日
印 刷
発 行
定価 735 円 （本体 700 円・送料別）
編集兼発行人
原
嶋
孝
一
発
行
所
富士電機ńsŔİČŜęĢ株式会社
技 術 企 画 部
〒141 - 0032 東 京 都 品 川 区 大 崎 一 丁 目 1 1 番 2 号
（ゲートシティ大崎イーストタワー）
編
集
室
富士電機情報ĞsļĢ株 式 会 社 内
‡富士時報ˆ編集室
〒151 - 0053 東京都渋谷区代々木四丁目 30 番 3 号
（新宿コヤマビル）
電 話（03）5388 − 7826
FAX（03）5388 − 7988
印
刷
所
富士電機情報ĞsļĢ株式会社
〒151 - 0053 東京都渋谷区代々木四丁目 30 番 3 号
（新宿コヤマビル）
電 話（03）5388 − 8241
発
売
元
株 式 会 社 ē
s
ʼn
社
〒101 - 8460 東京都千代田区神田錦町三丁目 1 番地
電 話（03）3233 − 0641
振替口座 東京 6−20018
2006 Fuji Electric Holdings Co.，Ltd.，Printed in Japan（禁無断転載）
（ 52 ）
富士時報論文抄録
アルミポリッシュ基板
磁気記録媒体の現状と展望
今川 誠
富士時報
鄭 用一
中村 邦広
6OL.OP-（）
ĸsIJİČĢĘ装置}HDD~åh記録密度Ĉ向上ËÑāÉÞÝ
富士時報
西村 通徳
若林 秀樹
6OL.OP-（）
ċŔň基板ÞÍÜä観点Áÿh高記録密度化î対応ÏïÅ技術的
‡小型j大容量化ˆîä進化Ĉ遂ÈÜÃÕgÉä‡小型j大容量
課題åh磁気ŁĬIJÂ 10 nm 以下ä超低浮上走行下Ýø記録再生
化ˆîä進化åhÉĂôÝäĺĦĜŜä枠Ĉ越¾hHDD Ĉ搭載Í
ÝÃāþ¼à 0.1 nm ēsĩsÝä基板微小¼ãĀú表面粗Ëä
Õ音楽ŀŕsōhļİēʼnsļsh携帯電話àßä優ĂÕ製品ÞÍ
制御Þ数 nm Ğčģä表面欠陥低減Ĉ図āÉÞá¸āg本稿Ýåh
Üh市場Ĉ確立Ïāá至Ùܺāg本稿Ýåh今後ø拡大Â期待Ë
÷ÙÃ技術hņœĬĠŎ技術ä両ŀŖĤĢáÀºÜhþĀ高度à
Ăā HDD ä市場動向j技術動向áÚºÜ述ïāÞÞøáh富士電
新材料Ĉ開発ÍhÁÚ適正à製造ĺŒŊsĨĈ組õ合ąÑāÉÞá
機ä磁気記録媒体ä技術開発状況Þ今後ä展望áÚºÜ述ïāg
þÙÜh次世代 160 ėĕĹčı/枚仕様äċŔň基板ä開発Ĉ目指
ÍÜÀĀhÓä過程Ýä成果Ĉ報告Ïāg
アルミ長手磁気記録媒体技術
二村 和男
富士時報
坂口 庄司
ガラス長手磁気記録媒体技術
柏倉 良晴
6OL.OP-（）
松尾 壮太
富士時報
下里 学
宮里 真樹
6OL.OP-（）
ċŔň長手磁気記録媒体åh主áĺĦĜŜúĞsĹá使用ËĂÜ
ĕŒĢ長手磁気記録媒体åh2.5 čŜĪäŋĹčŔĸsIJİČĢ
ºāgÓä記録容量åh3.5 čŜĪĞčģ 1 枚¸ÕĀ 100 ėĕĹč
Ę装置}HDD~用ÞÍÜh40 ėĕĹčı}GB~機種ĈŊčŜá
ı}GB~Ĉ超¾Üºāg富士電機Ýåh基板表面加工技術h磁性
生産Íܺāg富士電機Ýåh独自技術äĕŒĢįĘĢĪŌ技術h
技術Ĉ中心áhÓĂĈ可能ÞÏā技術開発Ĉ進÷ܺāgôÕh一
ĠsIJ層技術hAFC 磁性層技術h2 層保護膜技術ÓÍÜ混合ŔĿ
部家電áø搭載ËĂ始÷ÜÀĀh温度h湿度h耐衝撃性àßä面Ýh
技術Ĉ採用ÍÜÃÕg2005 年度ÁÿĕŒĢ長手磁気記録媒体ÞÍ
使用ËĂā環境ÂÉĂôÝ以上á厳ÍÅàÙܺāgÉĂá対応Ï
Üåh最後ä機種ݸā 60 GB 機種ä開発Ĉ進÷ܺāg上記独
āÕ÷áh従来Þå違ÙÕ評価方法Ĉ取Ā入ĂÕ表面潤滑技術ä開
自技術Ĉ全面改良Íh顧客要求品質Ĉ達成ÍÜÃÕg本稿ÝåhÓ
発Ĉ行Ùܺāg現在h160 GB/枚ä量産Ĉ目指Íܺāg
ä開発技術áÚºÜ紹介Ïāg
垂直磁気記録媒体の開発状況
垂直磁気記録媒体の信頼性技術
酒井 泰志
富士時報
竹野入 俊司
上住 洋之
6OL.OP-（）
横澤 照久
富士時報
貝沼 研吾
磯
誠
6OL.OP-（）
一部áå垂直磁気記録方式Ĉ採用ÍÕĸsIJİČĢĘ装置
垂直磁気記録媒体åh量産Â間近ݸāg富士電機Ýåh信頼性
}HDD~Â発売ËĂh垂直方式ä実用化á向ÇÕ開発ÂáąÁá活
ä高º垂直磁気記録媒体Ĉ提供ÏāÕ÷áhĕŒĢ基板ä表面設計
気Ĉ帯éÜÃܺāg富士電機Ýåh層構成h材料h成膜ŀŖĤĢ
Áÿ保護膜ôÝĈ開発ÍÜÃÕg具体的áåhĕŒĢ基板ä表面加
àßä最適化áþĀ 250 Gbits/in2 超ä面記録密度Ĉ有Ïā垂直磁
工h垂直ĕŒĢ基板用洗浄hĢĺĬĨ層構成h保護膜ä開発Ĉ行Ù
気記録媒体Ĉ開発ÏāÞÞøáh層構成ä単純化h各層ä薄膜化à
ÜÃÕgÉĂáþĀh垂直磁気記録媒体ä特徴ݸāh高記録密度
ßáþĀh量産性àÿéáĜĢıĈ重視ÍÕ製品開発Ĉ行ÙÜÃÕg
ݸĀàÂÿh長手磁気記録媒体Þ同等以上ä信頼性Ĉ確保ÏāÉ
本稿Ýåh垂直磁気記録媒体ä特徴ä一Úݸā軟磁性裏打×層ä
ÞÂÝÃÕg今後ø改善Ĉ継続ÏāÉÞÝh世界äıĬŀŕłŔä
最適化hàÿéáęŒĴŎŒs構造Ĉ有Ïā磁気記録層ä構造制御
垂直磁気記録媒体Ĉ生産ÍܺÅg
á関ÍÜh開発状況Ĉ紹介Ïāg
磁気記録媒体の分析・解析技術
渡辺 武
熊谷 明恭
富士時報
6OL.OP-（）
磁気記録媒体ä記録密度向上á伴ÙÜh微小化ÏāđŒsúÓä
感光体の現状と展望
成田 満
富士時報
山本 輝男
6OL.OP-（）
情報通信分野áÀºÜhËôÌôà機器ÂĶĬıŘsĘÝÚà
原因Þàā欠陥h¸āºåŁĬIJä安定浮上äÕ÷äİČĢĘ表面
Âā NGN}Next Generation Network~Â展開ËĂā中á¸ÙÜh
ä分析評価技術Â重要ÞàÙÜÃܺāg本稿Ýåh信号読õ書Ã
Óä一翼Ĉ担¼画像入出力装置äĶĬıŘsĘ化å急速á普及ÍÜ
đŒs部áÀÇā数十 nm ēsĩsä欠陥分析技術ÞhİČĢĘ表
ºāg特áhĔŒs情報j画像Ĉ表示j記録ÏāŀœŜĨh複写機
面á吸着Ïā水分Ĉ分析ÍhİČĢĘ表面設計ä指針ÞÍÜ適用Í
åh高機能化Â進öÞÞøáh今後þĀ一層重要性Ĉ増ÏøäÞ予
Õ例Ĉ紹介Ïāg
想ËĂāg本稿ÝåhÉĂÿäŀœŜĨh複写機ä市場動向ÞhÓ
ä中Ý電子写真方式äŀœŜĨh複写機ä動向Ĉ概説ÍhÉĂá対
応ÍÕ富士電機ä感光体áÚºÜ概要Ĉ述ïāg
!BSTRACTS&UJI%LECTRIC*OURNAL
0OLISHED!LUMINUM3UBSTRATE
9OUICHI4EI
-ICHINORI.ISHIMURA
0RESENT3TATUSAND&UTURE0ROSPECTSFOR-AGNETIC
2ECORDING-EDIA
(IDEKI7AKABAYASHI
-AKOTO)MAKAWA
+UNIHIRO.AKAMURA
&UJI%LECTRIC*OURNAL6OL.OP-
&UJI%LECTRIC*OURNAL6OL.OP-
7HFKQLFDOFKDOOHQJHVIRUDFKLHYLQJKLJKHUUHFRUGLQJGHQVLW\LQDQ
DOXPLQXPVXEVWUDWHLQFOXGHWKHFRQWURORI QPRUGHUPLQXWHOHYHOV
RI VXEVWUDWH ZDYLQHVV DQG VXUIDFH URXJKQHVV VR WKDW UHFRUGLQJ DQG
SOD\EDFNFDQEHDFFRPSOLVKHGDWXOWUDORZPDJQHWLFKHDGÁ\LQJKHLJKWV
RI QPRUOHVVDQGWKHUHGXFWLRQRIVXUIDFHGHIHFWVRIVHYHUDOQDQRP
HWHUVLQVL]H7KLVSDSHUUHSRUWVWKHUHVXOWVDFKLHYHGWKXVIDUZKLOH
WDUJHWLQJGHYHORSPHQWRIDQDOXPLQXPVXEVWUDWHIRUQH[WJHQHUDWLRQ
*% GLVNVE\ GHYHORSLQJ QHZDGYDQFHGPDWHULDOVDQGFRPELQLQJ
VXLWDEOHSURGXFWLRQSDUDPHWHUVLQERWKWKHSODWLQJDQGSROLVKLQJSURF
HVVHV
+LJKHUUHFRUGLQJGHQVLWLHVKDYHHQDEOHGKDUGGLVNGULYHV+''V
WRHYROYHWRZDUGVPDOOHUVL]HVDQGODUJHUFDSDFLWLHV7KLVWUHQGWRZDUG
VPDOOHU VL]HDQGODUJHUFDSDFLW\ KDVJRQH EH\RQG WUDGLWLRQDO3& DS
SOLFDWLRQVDQGKDVUHVXOWHGLQWKHHVWDEOLVKPHQWRIDPDUNHWIRU+''
HTXLSSHG SURGXFWV VXFK DV PXVLF SOD\HUV YLGHR PRYLH SOD\HUV FHOO
SKRQHVDQGWKHOLNH7KLVSDSHUGLVFXVVHVWUHQGVRIWKH+''PDUNHW
IRUZKLFKIXWXUHJURZWKLVSUHGLFWHG+''WHFKQLFDOWUHQGVDQGWKH
VWDWXVRIWHFKQLFDOGHYHORSPHQWDQGIXWXUHSURVSHFWVIRU)XML(OHFWULF·V
PDJQHWLFUHFRUGLQJPHGLD
,ONGITUDINAL'LASS3UBSTRATE-AGNETIC2ECORDING
-EDIA
,ONGITUDINAL!L3UBSTRATE-AGNETIC2ECORDING-EDIA
3OUTA-ATSUO
-ANABU3HIMOZATO
-ASAKI-IYAZATO
+AZUO.IMURA
9OSHIHARU+ASHIWAKURA
3HOJI3AKAGUCHI
&UJI%LECTRIC*OURNAL6OL.OP-
&UJI%LECTRIC*OURNAL6OL.OP-
/RQJLWXGLQDOJODVVVXEVWUDWHPDJQHWLFUHFRUGLQJ PHGLDLVEHLQJ
SURGXFHGDVLQFKPRELOHKDUGGLVNGULYHV+''VPDLQO\IRU *%
GULYHV)XML(OHFWULFKDVXWLOL]HGSURSULHWDU\JODVVWH[WXUHWHFKQRORJ\
VHHGOD\HUWHFKQRORJ\$)&PDJQHWLFOD\HUWHFKQRORJ\GXDOOD\HUSUR
WHFWLYHÀOPWHFKQRORJ\DQGPL[HGOXEULFDWLRQWHFKQLTXHV6LQFH
)XML(OHFWULFKDVEHHQDGYDQFLQJWKHGHYHORSPHQWRID *%PRGHO
WKHODWHVWPRGHORIORQJLWXGLQDOJODVVVXEVWUDWHPDJQHWLFUHFRUGLQJPH
GLD)XML(OHFWULFKDVIXOO\UHYLVHGWKHDERYHSURSULHWDU\WHFKQRORJLHVLQ
RUGHUWRPHHWFXVWRPHUUHTXLUHGTXDOLW\OHYHOV7KLVSDSHUGHVFULEHV
WKDWWHFKQLFDOGHYHORSPHQW
/RQJLWXGLQDO$OVXEVWUDWHPDJQHWLFUHFRUGLQJPHGLDLVXVHGPDLQO\
LQ3&VDQGVHUYHUVDQGKDVDUHFRUGLQJFDSDFLW\WKDWH[FHHGV *%
SHULQFKGLVN)XML(OHFWULFLVDGYDQFLQJGHYHORSPHQWRIWKHHQD
EOLQJWHFKQRORJ\ZKLFKFHQWHUVRQVXEVWUDWHVXUIDFHSURFHVVLQJWHFK
QRORJ\DQGPDJQHWLFWHFKQRORJ\/RQJLWXGLQDO$OVXEVWUDWHPDJQHWLF
UHFRUGLQJPHGLDLVEHJLQQLQJWREHXVHGLQVRPHKRPHDSSOLDQFHVDQG
LQHQYLURQPHQWVPRUHVHYHUHLQWHUPVRIWHPSHUDWXUHKXPLGLW\DQG
PHFKDQLFDOVKRFNVWKDQLQWKHSDVW7RVXSSRUWRSHUDWLRQLQVXFKVH
YHUHHQYLURQPHQWVDVXUIDFHOXEULFDWLQJWHFKQLTXHWKDWLQFRUSRUDWHV
D QRYHO HYDOXDWLRQ PHWKRG LV EHLQJ GHYHORSHG 3UHVHQWO\ WKH PDVV
SURGXFWLRQRIORQJLWXGLQDO$OVXEVWUDWHPDJQHWLFUHFRUGLQJPHGLDWKDW
VXSSRUWV *%GLVNLVEHLQJWDUJHWHG
2ELIABILITYOF0ERPENDICULAR-AGNETIC2ECORDING
-EDIA
$EVELOPMENTOF0ERPENDICULAR-AGNETIC2ECORDING
-EDIA
4ERUHISA9OKOSAWA
+ENGO+AINUMA
-AKOTO)SOZAKI
9ASUSHI3AKAI
3HUNJI4AKENOIRI
(IROYUKI5WAZUMI
&UJI%LECTRIC*OURNAL6OL.OP-
&UJI%LECTRIC*OURNAL6OL.OP-
7KH PDVV SURGXFWLRQ RI SHUSHQGLFXODU PDJQHWLF UHFRUGLQJ PH
GLDLVLPPLQHQWDQGLQRUGHUWRVXSSO\KLJKO\UHOLDEOHSHUSHQGLFXODU
PDJQHWLFUHFRUGLQJPHGLD)XML(OHFWULFKDVFRQWULEXWHGPDQ\GHYHO
RSPHQWV IURP JODVV VXEVWUDWH VXUIDFH GHVLJQ WR SURWHFWLYH ILOP ,Q
SDUWLFXODU)XMLKDVGHYHORSHGWHFKQLTXHVIRUWKHVXUIDFHSURFHVVLQJRI
JODVVVXEVWUDWHVZDVKLQJRISHUSHQGLFXODUJODVVVXEVWUDWHVDQGIRUWKH
IDEULFDWLRQRIDVSXWWHUHGOD\HUDQGSURWHFWLYHÀOP7KHUHVXOWHQDEOHV
WKHFKDUDFWHULVWLFDOO\KLJKUHFRUGLQJGHQVLW\RISHUSHQGLFXODUPDJQHWLF
UHFRUGLQJPHGLDWREHHQVXUHGZLWKJUHDWHUUHOLDELOLW\WKDQLQWKHFDVH
RIORQJLWXGLQDOPDJQHWLFUHFRUGLQJPHGLD%\FRQWLQXLQJWRPDNHLP
SURYHPHQWV)XML(OHFWULFLQWHQGVWRSURGXFHWKHZRUOGZLGHWRSOHYHO
RISHUSHQGLFXODUPDJQHWLFUHFRUGLQJPHGLD
+DUG GLVN GULYHV +''V WKDW XVH D PHWKRG RI SHUSHQGLFXODU
PDJQHWLFUHFRUGLQJKDYHÀQDOO\EHHQSXWRQWKHPDUNHWDQGWKHGHYHO
RSPHQWRISHUSHQGLFXODUPDJQHWLFV\VWHPVIRUSUDFWLFDODSSOLFDWLRQV
KDVVXGGHQO\EHFRPHLQYLJRUDWHG)XML(OHFWULFKDVGHYHORSHGSHUSHQ
GLFXODUPDJQHWLFUHFRUGLQJPHGLDKDYLQJDQDHULDOUHFRUGLQJGHQVLW\RI
PRUHWKDQ *ELWVLQE\RSWLPL]LQJWKHOD\HUVWUXFWXUHVPDWHULDOV
VSXWWHULQJSURFHVVDQGWKHOLNHDQGKDVDOVRVLPSOLÀHGWKHOD\HUVWUXF
WXUHDQGPDGHHDFKOD\HUWKLQQHULQRUGHUWRLQFUHDVHSURGXFWLYLW\DQG
WKHFRVWSHUIRUPDQFH7KLVSDSHUGHVFULEHVWKHVWDWXVRIGHYHORSPHQW
IRURSWLPL]DWLRQRIWKHVRIWPDJQHWLFXQGHUOD\HUDFKDUDFWHULVWLFIHD
WXUHRISHUSHQGLFXODUPHGLDDQGIRUWKHVWUXFWXUDOFRQWURORID&R3W&U
6L2UHFRUGLQJOD\HU
0RESENT3TATUSAND&UTURE0ROSPECTSFOR
0HOTOCONDUCTORS
,ATEST!NALYSISAND%VALUATION4ECHNOLOGIESFOR
-AGNETIC(ARD$ISKS
-ITSURU.ARITA
4ERUO9AMAMOTO
!KIYASU+UMAGAI
4AKESHI7ATANABE
&UJI%LECTRIC*OURNAL6OL.OP-
&UJI%LECTRIC*OURNAL6OL.OP-
,QWKHLQIRUPDWLRQDQGFRPPXQLFDWLRQVÀHOGWKHGHYHORSPHQWRI
QH[WJHQHUDWLRQQHWZRUNV1*1VWKDWOLQNYDULRXVGHYLFHVLVUDSLGO\
FDXVLQJWKHQHWZRUNLQJRIYLGHR,2GHYLFHVWRFRPHLQWRZLGHVSUHDG
XVH,QSDUWLFXODUSULQWHUVDQGFRSLHUVWKDWGLVSOD\DQGUHFRUGFRORU
LQIRUPDWLRQDQGLPDJHVDUHH[SHFWHGWRDFKLHYHKLJKHUIXQFWLRQDOLW\
DQGWREHFRPHHYHQPRUHLPSRUWDQWLQWKHIXWXUH7KLVSDSHUGHVFULEHV
PDUNHWWUHQGVIRUWKHVHSULQWHUVDQGFRSLHUVRXWOLQHVWKHWUHQGVRI
HOHFWURSKRWRJUDSKLFW\SHSULQWHUVDQGFRSLHUVDQGSUHVHQWVDQRYHU
YLHZRI)XML(OHFWULF·VSKRWRFRQGXFWRUV
$VWKHUHFRUGLQJGHQVLW\RIPDJQHWLFUHFRUGLQJPHGLDLQFUHDVHV
DQDO\VLVDQGHYDOXDWLRQWHFKQRORJLHVIRUGLVNVXUIDFHVDUHEHFRPLQJ
LQFUHDVLQJO\ LPSRUWDQW LQ RUGHU WR SUHYHQW PLQXWH HUURUV DQG WKHLU
UHVXOWDQWGHIHFWVDQGWRHQVXUHVWDEOHIO\LQJRIWKHUHDGZULWHKHDG
7KLVSDSHUGHVFULEHVWHFKQRORJLHVIRUDQDO\]LQJGHIHFWVRIVHYHUDOWHQV
RIQDQRPHWHUVLQWKHVLJQDOUHDGZULWHHUURUDUHDWHFKQRORJLHVIRUHV
WLPDWLQJPRLVWXUHDGKHULQJWRWKHGLVNVXUIDFHDQGDSSOLHGH[DPSOHV
WKDWVHUYHDVJXLGHOLQHVIRUGLVNVXUIDFHGHVLJQ
プリンタ用有機感光体
有機感光体用材料技術
森田 啓一
中村 洋一
富士時報
6OL.OP-（）
近年hŀœŜĨh複写機àßä感光体応用機器åİġĨŔ化hĔ
富士時報
池田 豊
田中 靖
6OL.OP-（）
İġĨŔ化hĔŒs化hĶĬıŘsĘ化ä進展á伴ºhŀœŜ
Œs化àßä進展áþĀh情報量Â多º原稿Â増¾hÁÚÓä取扱
Ĩàßä出力機器å情報量ä多º原稿jİsĨĈ扱¼þ¼áàÙÕg
量ø増¾ÜºāgÉĂÿá用ºā有機感光体Ĉ製品化ÏāÕ÷ä基
ɼÍÕ市場動向Ý感光体á要求ËĂā機能j品質å年々高度化Í
礎技術ݸā材料技術Þ化学技術ä概要Ĉ紹介Ïāg具体的áåh
ܺāg富士電機ÝåÉĂÿä要望á応¾āïÅh各種Ĵsģá適
ĜŜĽŎsĨáþā分子設計技術ú劣化抑制剤áþā廃棄ŖĢÂ少
ÍÕ感光体Ĉ開発j製造Íܺāg本稿Ýåh負帯電型Àþé正帯
àº地球環境á優ͺ塗布液技術àßä現況Ĉ報告Ïāg
電型ŀœŜĨ用有機感光体ä概要ÞÓä特徴áÚºÜ紹介Ïāg
プリンタ用長寿命有機感光体
有機感光体の生産技術
宮本 貴仁
富士時報
小川 祐治
中村 友士
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松橋 幸雄
富士時報
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富士電機åh業界ıĬŀŕłŔä生産技術ĈłsĢáh2006 年
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ā長寿命特性Ĉ中心áh富士電機ä有機感光体製品áÚºÜhÓä
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富士電機の画像デバイス
お問合せ先：富士電機デバイステクノロジー株式会社 情報デバイス事業本部 事業統括部 電話（0263）27-4939
昭和 40 年 6 月 3 日 第三種郵便物認可 平成 18 年 7 月 10 日発行（年 6 回 1，3，5，7，9，11 月の 10 日発行）富士時報 第 79 巻 第 4 号（通巻第 839 号）
本誌は再生紙を使用しています。
雑誌コード 07797-7 定価 735 円（本体 700 円）