JP2000048351A - 磁気テープ - Google Patents
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Abstract
可能な高記録密度の磁気テープを提供すること 【解決手段】 支持体2の一面上に磁性層4を設けて記
録面とすると共に他面上に樹脂層6を設けて非記録面と
し、且つ該非記録面の側に、その大部分の領域と光学的
性質の異なる規則的なサーボトラッキングパターンが形
成される部位5をテープ長手方向に亘って設けた全厚7
μm以下の磁気テープ1。
Description
ーボ信号の光学的な記録および読み取りが可能な高記録
密度の磁気テープに関する。
ープの高記録容量化の要求に伴い、その高密度記録のた
めの手段が種々検討されている。しかし、単に線記録密
度を高めただけでは自己減磁により遷移領域が広がり、
出力安定性に問題が生じる。これに対して磁気ディスク
の分野ではサーボトラッキングを利用して記録密度を高
める方法が採用されている。例えば特公平8−7962
号公報では、磁気ディスクをエンボス加工して凹状のサ
ーボトラッキングパターンを形成する方法が提案されて
いる。この方法では磁気ディスクの記録面のデータトラ
ック間にサーボトラッキングパターンが形成されている
のでS/Nの低下は問題とならない。しかし、このサー
ボトラッキングパターンはデータトラック間に形成され
ているので、トラック密度が30トラック/mm以上と
いった高トラック密度になると、サーボトラックの領域
の大きさが無視できなくなり、トラック密度を高める上
で障害となる。
サーボトラッキングが可能な高記録密度の磁気テープを
提供することを目的とする。
プの非記録面に光学的なサーボトラッキングパターンを
形成することにより上記目的が達成されることを知見し
た。
で、支持体の一面上に磁性層を設けて記録面とすると共
に他面上に樹脂層を設けて非記録面とし、且つ該非記録
面の側に、その大部分の領域と光学的性質の異なる規則
的なサーボトラッキングパターンが形成される部位をテ
ープ長手方向に亘って設けた全厚7μm以下の磁気テー
プを提供することにより上記目的を達成したものであ
る。
を設けて記録面とすると共に他面上に樹脂層を設けて非
記録面とし、且つ該非記録面の側に、その大部分の領域
と光学的性質の異なる規則的なサーボトラッキングパタ
ーンをテープ長手方向に亘って設けた全厚7μm以下の
磁気テープを提供するものである。
しい実施形態を、図面を参照しながら説明する。図1に
示す磁気テープ1においては、支持体2の一面上に下層
3とこれに隣接する上層磁性層4が設けられ、この面が
記録面となされている。また、支持体2の他面上に低融
点の金属又は合金からなる薄膜(以下、金属薄膜とい
う)5とこれに隣接する樹脂層としてのバックコート層
6が設けられ、この面が非記録面となされている。この
磁気テープ1は、サーペンタイン記録方式用であり、記
録面には、磁気テープ1の走行方向と平行に複数本のデ
ータトラックが形成される。尚、本明細書において記録
面とは磁気記録に使用される面、非記録面とは磁気記録
を行わない面を指す。
属薄膜5は、該非記録面側の大部分の領域と光学的性質
の異なる規則的なサーボトラッキングパターンが形成さ
れる部位として用いられる。この光学的性質としては例
えば反射率又は透過率が用いられるが、これらに限られ
るものではない。
を形成して、該サーボトラッキングパターンを非記録面
側の他の領域と光学的性質が異なるようにする方法とし
ては、例えば、所定速度で走行する磁気テープにおける
金属薄膜5に向けてサーボ信号に対応するレーザー光を
照射し、該金属薄膜5を構成する金属又は合金を溶融さ
せて、該金属薄膜5に所定深さの凹陥部7〔図1(a)
参照〕をテープ長手方向に亘って規則的に形成する方法
が挙げられる。そして、この規則的に形成された凹陥部
7が上記パターンとして作用する。レーザー光は、磁気
テープ1の非記録面側及び記録面側の何れの側から照射
されてもよいが、上記パターンの効率的な形成の点か
ら、非記録面側から照射されることが好ましい。
μm、特に1〜10μmであることが精密なサーボトラ
ッキングを行い得るサーボトラックパターンが形成され
ることから好ましい。その出力は磁気テープ1を構成す
る各層及び支持体2が損傷を受けず且つ金属薄膜5を構
成する金属又は合金が十分に溶融し得る範囲から適切に
選択され、一般に1入射ビーム当り1〜50mW、特に
3〜25mWが好ましいが、1〜100W程度の高出力
レーザ光を短パルス化して用いてもよい。その波長は上
記金属又は合金の光吸収の点から0.3〜1.3μm、
特に0.5〜0.8μmであることが好ましい。
ターンは、図1(b)に示すように、平面視してテープ
幅方向中心線に沿う一本の点線、即ち、ドット状パター
ンとなっている。このようなパターンを形成することに
よってサーボ信号の読み取り感度が向上する。該パター
ンの幅Wは、精密なサーボトラッキングを行い得る点並
びに書き込み時の支持体2への熱的影響の点から0.1
〜30μm、特に1〜20μmであることが好ましい。
該パターンの長さ、即ち凹陥部7(図1参照)の長さL
は確実にサーボ信号を検出する必要があることから1〜
100μm、特に10〜50μmであることが好まし
い。また、凹陥部7間の距離Pは各凹陥部7を確実に分
離して読み取り時の感度を高くするために2〜100μ
m、特に50〜90μmであることが好ましい。更に、
サーボトラッキングパターンの深さは、該パターンと非
記録面側のその他の部分との光学的性質が十分に異なる
ようにする観点から、金属薄膜5の厚みの1/3〜1
倍、特に2/3〜1倍とすることが好ましい。本実施形
態においては、図1(a)に示すように、サーボトラッ
キングパターン、即ち凹陥部7の深さは金属薄膜5の厚
みと同一になっている。尚、図1(a)においては凹陥
部7が便宜的に空洞として描かれているが、実際には支
持体2及び/又はバックコート層6が該凹陥部7に貫入
した状態になっている。本実施形態における金属薄膜5
の厚みはバックコート層6の厚みに比して大幅に小さい
ので、バックコート層6が凹陥部7に貫入した場合であ
っても、バックコート層6の表面に該貫入に起因する窪
みが発生することは無いか或いは発生したとしても該窪
みよる表面性の低下は無視できる程度である。また、後
述するようにバックコート層6の表面平滑性(表面粗さ
Ra、十点平均粗さRz等)を制御することで上記凹陥
部7の形成に起因するバックコート層6の表面性の低下
を防止することもできる。
が形成された磁気テープ1のサーボトラッキング方法に
は、例えばプッシュプル法や3ビーム法等の光サーボ方
式を用いることができる。本実施形態におけるサーボト
ラッキング方法の動作原理を、上記光学的性質として反
射率を利用した場合を例にとり図2を参照しながら説明
する。磁気記録再生装置において所定速度で走行する磁
気テープにおける上記パターンに向けて所定波長の光
(以下、入射光という)を照射すると、該パターン、即
ち上記凹陥部7では十分な強度の反射光が発生せず、そ
れ以外の部分では十分な強度の反射光が発生する。検出
器で反射光の強度を測定すると、図2(a)に示すよう
に入射光8が凹陥部7上のみに照射された場合は微弱な
強度の反射光が観測される。図2(b)に示すように入
射光8の入射位置が凹陥部7からずれた場合には、その
ずれ具合に応じた強度の反射光が観測される。この性質
を利用し、例えば入射光8の入射位置が図2(b)の様
にずれた場合には、反射光の強度が最低になるように、
磁気テープの位置を磁気記録再生装置からの命令によっ
て調整することでトラッキングを行う。入射光は、磁気
テープ1の非記録面側及び記録面側の何れの側から照射
されてもよいが、十分な強度の反射光を得る点から、非
記録面側から照射されることが好ましい。精密なサーボ
トラッキングを行う観点から、入射光8の波長におい
て、非記録面側の他の領域と上記パターン(凹陥部7)
との反射率の変化率、即ち、下記式(1)で表される値
が10%以上、特に40%以上であることが好ましい。
入射光の波長は、上記金属又は合金の反射率又は吸収率
の光波長依存性の点から0.3〜1.3μm、特に0.
5〜0.8μmであることが好ましい。
の動作原理も反射率を用いた場合と同様である。但し、
反射率を用いた場合には入射光に対する反射光の強度を
観測するが、透過率を用いた場合には入射光に対する透
過光の強度を観測して、透過光の強度が最高になるよう
に、磁気テープの位置を磁気記録再生装置からの命令に
よって調整することでトラッキングを行う点が異なる。
そして、精密なサーボトラッキングを行う観点から、入
射光の波長において、非記録面側の他の領域と上記パタ
ーン(凹陥部7)との透過率の変化率、即ち、下記式
(2)で示される値が10%以上、特に40%以上であ
ることが好ましい。
は、上記のレーザー光の照射によって磁気テープ1を構
成する各層及び支持体2が損傷を受けない程度の熱量で
溶融し得る材質のものが用いられ、具体的には融点が5
00℃以下の低融点金属又は合金が好ましく用いられ
る。そのような金属及び合金としては、例えばインジウ
ム、錫、鉛、亜鉛、ガリウム、セレン、ルビジウム、カ
ドミウム、テルル、セシウム、タリウム、ビスマス、ポ
ロニウム、アスタチン、リチウム、ナトリウム、カリウ
ム、銀インジウム合金(インジウムを約25%以上含
有)、銀ビスマス合金(ビスマスを数%以上含有)等が
挙げられ、特にインジウム、錫、鉛、亜鉛が光吸収率な
どの光学特性及び化学的安定性の点から好ましい。
を、真空蒸着法、スパッタリング法、化学的気相成長法
等の公知の薄膜形成手段によって形成することができ
る。その厚みは、上述した反射率の変化率又は透過率の
変化率の値を十分に大きくする一方で、凹陥部7の形成
による非記録面側の表面平滑性への影響を避ける点から
5〜500nm、特に50〜300nmであることが好
ましい。
クコート層6は、磁気テープ1の走行性や耐久性の向上
を目的として設けられるものであり、各種樹脂からなる
結合剤を主体とし、更に非磁性粒子、脂肪酸及び/又は
そのアルキルエステル等の潤滑剤、イソシアネート系化
合物等の硬化剤等が配合されている塗料を金属薄膜5上
に塗布し乾燥させることにより形成されている。結合剤
としては塩化ビニル系共重合体及びその変性物、ポリウ
レタン樹脂、ポリエステル樹脂、ニトロセルロース樹脂
等が挙げられる。その平均分子量は、2,000〜20
0,000が好ましい。上記非磁性粒子としてはα−F
e2 O3 、インジウムドープ酸化錫、Mn−ヘマタイ
ト、シリコーン樹脂等が好適に用いられ、これらの粒子
の粒径を適宜調節することでバックコート層6の表面平
滑性(表面粗さRa、十点平均粗さRz等)を制御する
ことができる。バックコート層6の表面粗さRaは7〜
50nm、十点平均粗さRzは40〜250であること
が好ましい。またこの範囲であれば磁気テープ1の巻回
保存時にバックコート層6の表面形状が上層磁性層4に
転写しにくい利点もある。
げないようにする観点から、バックコート層6には、一
般の磁気テープのバックコート層に通常配合されている
カーボンブラック等の遮光性物質が配合されていないこ
とが好ましい。通常の磁気テープのバックコート層にカ
ーボンブラックが配合されている理由は、磁気テープの
帯電防止のためであるところ、本実施形態においては金
属薄膜5にその作用があることから、バックコート層6
に斯かるカーボンブラックが配合されていなくても、磁
気テープ1の帯電が防止されるという利点がある。勿
論、サーボトラッキングに十分な反射率及び透過率が得
られる限りにおいてカーボンブラック等を配合すること
に何ら差し支えはない。バックコート層6の厚みは、磁
気テープ1の走行性や耐久性の十分な発現及び記録面側
に形成される下層3及び上層磁性層4の合計厚みとのバ
ランスの点から、0.1〜1.0μm、特に0.2〜
1.0μmであることが好ましい。
磁性層4は、強磁性粉末が結合剤に分散されて形成され
ている。結合剤としては、バックコート層6の形成に用
いられるものと同様のものを用いることができる。特に
結合剤にスルホン酸塩基や硫酸塩基等の極性基を含有さ
せることが強磁性粉末の分散性向上の点から好ましい。
強磁性粉末としては、例えば針状または紡錘状の強磁性
粉末および板状の強磁性粉末を用いることができる。針
状または紡錘状の強磁性粉末としては、鉄を主体とする
強磁性金属粉末や強磁性酸化鉄系粉末などが挙げられ
る。板状の強磁性粉末としては、強磁性六方晶系フェラ
イト粉末などが挙げられる。
量%以上であり、該金属分の40%以上が鉄である強磁
性金属粉末が挙げられる。強磁性金属粉末の具体例とし
ては、特開平9−35246号公報の第3欄42〜44
行に記載のもの等が挙げられる。この強磁性金属粉末の
保磁力は125〜200kA/m、飽和磁化は110〜
170Am2 /kg、BET比表面積は40〜70m2
/gであることが好ましい。強磁性六方晶系フェライト
粉末としては、例えば特開平9−35246号公報の第
4欄1〜5行に記載の微小平板状バリウムフェライト粉
末が挙げられる。この強磁性六方晶系フェライト粉末の
保磁力は135〜260kA/m、飽和磁化は27〜7
2Am2 /kg、BET比表面積は30〜70m2 /g
であることが好ましい。強磁性金属粉末の長軸長及び強
磁性六方晶系フェライト粉末の板径は何れも0.01〜
0.12μm、特に0.02〜0,1μmであること
が、磁気テープの出力向上の点から好ましい。
ム等のモース硬度が7以上の物質の粉末からなる研磨材
や帯電防止剤としてのカーボンブラック等の非磁性粉
末、脂肪酸や脂肪酸エステル等の潤滑剤、イソシアネー
ト系化合物等の硬化剤などを上層磁性層4に含有させる
ことにより、磁気テープ1の性能を一層向上させること
ができる。これらの成分の好ましい配合量は、強磁性粉
末100重量部に対してそれぞれ以下の通りである。 ・研磨材:1〜20重量部、特に3〜15重量部 ・カーボンブラック:0.5〜10重量部 ・潤滑剤:1〜10重量部 ・硬化剤:5重量部以下、特に2重量部以下
己減磁の防止の点から0.01〜1μm、特に0.05
〜0.8mであることが好ましい。
く或いは強磁性粉末を含まない非磁性の層でもよい。ま
た下層3は、磁性であるとないとを問わず、結合剤、研
磨材や帯電防止剤としてのカーボンブラック等の非磁性
粉末、潤滑剤及び硬化剤などを含むことができる。これ
らの成分の詳細に関しては上層磁性層4に含まれる当該
成分と同様である。更に下層3は、非磁性の酸化鉄(α
−Fe2 O3 )、酸化チタン、炭酸カルシウム等の非磁
性フィラーを含む。下層3に含まれるこれらの成分の好
ましい配合量は、強磁性粉末及び非磁性フィラーの合計
量100重量部に対して(下層3が磁性の層である場
合)、又は非磁性フィラー100重量部に対して(下層
3が非磁性の層である場合)、それぞれ以下の通りであ
る。 ・結合剤:5〜50重量部、特に10〜30重量部 ・研磨材:1〜30重量部、特に2〜18重量部 ・カーボンブラック:0.3〜30重量部、特に1〜2
0重量部 ・潤滑剤:1〜20重量部、特に3〜10重量部 ・硬化剤:12重量部以下、特に8重量部以下
向上及びカッピング発生防止の点から0.2〜3.0μ
m、特に0.5〜2.5μmであることが好ましい。
るための下層塗料及び上層磁性層を形成するための上層
塗料の塗布によって形成される。下層塗料及び上層塗料
は、上述の各種成分を所定量の溶剤に分散させることに
より得られる。溶剤としては、ケトン系溶剤、芳香族系
溶剤、炭化水素系溶剤等が好ましく用いられる。
持体が使用でき、具体的には特開平9−35246号公
報の第2欄30〜42行に記載のものが使用できる。こ
れらのうちでも、ポリエチレンテレフタレート(PE
T)、ポリエチレンナフタレート、ポリアミド等の非磁
性材料が好適である。支持体2の厚みは、6μm以下、
特に5μm以下であることが、磁気テープの高容量化の
ために好ましい。また、支持体2の表面に易接着層を設
け、金属薄膜5や下層3との接着性を高めてもよい。
の点から7μm以下、好ましくは4.5〜6.8μmと
なっている。即ち、本実施形態の磁気テープは極めて薄
型の磁気テープである。一般に磁気テープを薄型化する
と、その剛性が低下することから磁気ヘッドとの接触性
が低下して出力が低下する傾向にあるが、本実施形態に
おいては剛性の高い金属薄膜5が形成されているので、
薄型のテープであるにもかかわらず剛性の高いものとな
っている。従って、本実施形態の磁気テープ1には、全
厚を薄くすることによる高記録容量化が容易であるとい
う利点がある。
い製造方法の概略を説明する。先ず、支持体2の一面上
に所定の薄膜形成手段によって金属薄膜5を形成し、更
にこの上にバックコート塗料を塗布し所定温度で乾燥さ
せてバックコート層6を形成する。次に支持体2の反対
側の面上に、上層塗料と下層塗料とを、各層が所定の厚
みとなるようにウエット・オン・ウエット方式により同
時重層塗布し、上層磁性層および下層の塗膜を形成す
る。次いで、これらの塗膜に対して磁場配向処理を行っ
た後に乾燥処理を行い巻き取る。この後カレンダー処理
を行う。次いで、40〜80℃下で6〜100時間エー
ジング処理し、幅広の磁気テープ原反を得る。そして、
この原反をその長手方向に沿って所定幅に裁断し、目的
の磁気テープ1を得る。更にこの磁気テープ1の非記録
面側からサーボトラキング信号に対応するレーザー光を
照射して、テープ長手方向に亘って金属薄膜5にサーボ
トラッキングパターンを形成する。
づき説明したが、本発明は上記実施形態に制限されず、
本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可
能である。例えば、他の実施形態として、上記実施形態
における金属薄膜5に凹陥部7を形成せず、その代わり
に、グラビアコート法やインクジェット法等の各種印刷
・塗布手段によって、バックコート層6上に所定パター
ンの印刷部(サーボトラッキングパターン)を形成し、
この印刷部の光学的性質と、非記録面側における他の部
分の光学的性質との差を利用してサーボトラキングを行
うようにしてもよい。また、サーボトラッキングパター
ンは上記実施形態のものに限られず、その他のパター
ン、例えばテープ長手方向に沿う一本以上の連続な直線
状、帯状若しくはドット状(円形、矩形、三角形、十文
字等)パターン又はこれらのパターンの組み合わせ等を
用いることもできる。特に、連続な直線状のパターンは
製造が容易である点で有用である。また、本発明の磁気
記録媒体は、DVCテープや8mmビデオテープやDA
Tテープなどの画像音声記録用テープ、DLT、DDS
テープ、1/4インチデータカートリッジテープ、デー
タ8mmテープなどのデータ記録用テープ等の磁気テー
プとして好適である。
れぞれ重量部及び重量%を意味する。
除く)を、それぞれニーダーにて混練し、次いで撹拌器
にて分散し、更にサンドミルによって微分散し、1μm
のフィルターにて濾過後、硬化剤を最後に添加して下記
組成のバックコート塗料A、磁性塗料および中間層塗料
をそれぞれ調製した。
支持体の一面上にインジウムを真空蒸着して厚さ20n
mの金属薄膜を形成した。この金属薄膜上にバックコー
ト塗料を塗布し、90℃にて乾燥させて厚みが0.5μ
mのバックコート層を形成した。次に、支持体の反対側
の面上に下層塗料及び上層磁性塗料を、下層及び上層磁
性層の乾燥厚さがそれぞれ1.5μm及び0.2μmと
なるように、ダイコーターにて同時重層塗布を行い、そ
れぞれの塗膜を形成した。次いで、これらの塗膜が湿潤
状態にある間に400kA/mのソレノイドにより磁場
配向処理を行った。更に、乾燥炉にて80℃の温風を1
0m/分の速度で塗膜に吹きつけ乾燥させた。乾燥後カ
レンダー処理し、下層及び上層磁性層を形成した。この
ようにして得られた磁気テープの原反を12.7mm幅
に裁断した。更に、この磁気テープのバックコート層側
から波長780nm、出力4mW、ビーム径1μmのレ
ーザー光を断続的に照射し上記金属薄膜を構成するイン
ジウムを溶融させて、図1に示す規則的な凹陥部(サー
ボトラッキングパターン)をテープ長手方向に亘って形
成した。この凹陥部の幅は1μm、長さは2μm、深さ
は20nmであり、長手方向の隣り合う凹陥部間の距離
は2μmであった。
ト塗料Aに代えて下記配合のバックコート塗料Bを用い
る以外は実施例1と同様にして磁気テープを得た。
プについて、波長780nmの入射光による反射光の強
度観測によってプッシュプル方式のサーボトラッキング
を行いつつ磁性層に信号を記録したところ、下記の表1
に示すように、600本のデータトラックを記録した場
合にも、確実なサーボトラッキングが行われた。特に、
バックコート層にカーボンブラックが含有されていない
実施例1の磁気テープでは、表1に示すようにバックコ
ート層側の反射率が一層高く、一層確実なサーボトラッ
キングが行われた。更に、各実施例の磁気テープをそれ
ぞれリールに巻回して3ヶ月保存した後に上層磁性層の
表面状態を観察したところ、その結果は表1に示す通り
となり、保存前と同等レベルの表面状態が保たれてお
り、サーボトラッキングパターンを形成したことに起因
するバックコート層の表面形状の上層磁性層への転写が
起こっていないことが判った。更に、表には示していな
いが、各実施例の磁気テープは再生出力およびドロップ
アウトについても、通常の磁気テープと同等のレベルが
保たれていることが判った。
サーボトラッキングが可能な高記録密度の磁気テープが
得られる。また、本発明によれば、磁気テープの非記録
面側にサーボトラッキングパターンを形成しているの
で、記録面のデータエリアの面積を減少させることなく
サーボトラッキングを行い得る磁気テープが得られる。
また、本発明によれば、トラック密度が向上し高記録容
量を有する磁気テープが得られる。また、本発明によれ
ば、バックコート層本来の機能が損なわれることなくサ
ーボトラッキングを行い得る磁気テープが得られる。特
に、支持体とバックコート層との間に金属薄膜を設ける
ことで、全厚が7μm以下の薄い磁気テープであって
も、その剛性を高めることができ、走行性、耐久性の低
下が防止され、しかも高記録容量化も容易となる。
の構成を示す長手方向縦断面の概略図であり、図1
(b)はサーボトラッキングパターンの要部を示す平面
図である。
法を示す模式図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 支持体の一面上に磁性層を設けて記録面
とすると共に他面上に樹脂層を設けて非記録面とし、且
つ該非記録面の側に、その大部分の領域と光学的性質の
異なる規則的なサーボトラッキングパターンが形成され
る部位をテープ長手方向に亘って設けた全厚7μm以下
の磁気テープ。 - 【請求項2】 上記光学的性質が反射率又は透過率であ
り、上記非記録面側の他の領域と上記サーボトラッキン
グパターンとの反射率又は透過率の変化率が、該サーボ
トラッキングの検出に用いられる光の波長において、1
0%以上である請求項1記載の磁気テープ。 - 【請求項3】 上記支持体と上記樹脂層との間に低融点
金属又は合金からなる薄膜を設け、該薄膜に凹状の上記
サーボトラッキングパターンを形成した請求項1又は2
記載の磁気テープ。 - 【請求項4】 凹状の上記サーボトラッキングパターン
の幅が0.1〜30μmで、深さが上記薄膜の厚みの1
/3〜1倍である請求項3記載の磁気テープ。 - 【請求項5】 支持体の一面上に磁性層を設けて記録面
とすると共に他面上に樹脂層を設けて非記録面とし、且
つ該非記録面の側に、その大部分の領域と光学的性質の
異なる規則的なサーボトラッキングパターンをテープ長
手方向に亘って設けた全厚7μm以下の磁気テープ。
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