JP2003281709A - 磁気記録媒体及び磁気記録再生システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 薄膜化されたバックコート層を有し、且つ走
行時のテープガイドピンへの摺動による摩擦帯電が抑制
され、優れた走行耐久性を有する磁気記録媒体を提供す
る。前記の磁気記録媒体を用いた磁気記録再生システム
を提供する。 【解決手段】 非磁性支持体２の一面上に、少なくとも
磁性層３及び炭素を主成分とする硬質膜からなる保護層
４をこの順で有し、非磁性支持体２の他面上に、１〜５
０ｎｍの厚みの金属層７及び炭素を主成分とする硬質膜
からなるバックコート層６をこの順で有する磁気記録媒
体１。テープ状磁気記録媒体１を記録再生するにあた
り、バックコート層面に接する箇所に炭素を主成分とす
る硬質膜が成膜された部材を有する磁気記録再生装置を
用いる磁気記録再生システム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属磁性薄膜型の
磁気記録媒体及び磁気記録再生システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】情報社会の進展に従い、磁気記録媒体の
高密度記録化が切望されるなか、磁気記録層は塗布型か
らいわゆる金属磁性薄膜型へと進化しつつある。金属磁
性薄膜型の磁気記録媒体は磁性層に塗布型磁気記録媒体
のようなバインダーを含まないので、媒体の飽和磁化が
大きく、高密度記録に適している。金属磁性薄膜型媒体
においては、磁性金属としてＣｏ−Ｎｉ合金、Ｃｏ−Ｃ
ｒ合金、Ｃｏ−Ｏ等が用いられ、メッキや真空薄膜形成
手段（真空蒸着法やスパッタリング法、イオンプレーテ
ィング法等）によって、ポリエステルフィルム、ポリア
ミドフィルム、ポリイミドフィルム等の非磁性支持体上
に磁性金属が直接被着される。

【０００３】薄膜長手媒体の最大の特徴は巻き長さを長
くすることにより、容易に記録容量を増加させることが
できる点である。しかしながら、近年の爆発的な情報量
の増加により、さらに大容量データストレージテープが
求められている。これに対応するためにテープ巻き数を
増加させるには、巻き径の大型化を行うか、テープ厚み
を薄くする方法が考えられる。前者では巻き径だけでな
くカセット容器の再設計が必要となり、非常に高コスト
となる。一方、後者ではテープ構成層の薄膜化が必須と
なる。

【０００４】ここでテープ厚みの薄膜化が進んでいる蒸
着テープを例にとると、記録層となる蒸着膜は厚み２０
０ｎｍ程度、その保護膜である炭素系保護膜は厚み１０
ｎｍ程度であり、これらの層をさらに薄膜化してもテー
プ厚みの減少への寄与は小さい。これに対して、支持体
フィルムは５μｍ程度の厚み、走行面側のバックコート
層は０．５μｍ程度の厚みであり、これらの層を薄膜化
することにより、かなりの巻き数の増加、すなわち容量
の増加が見込まれる。ところが、支持体フィルム厚みを
減少させることはテープ剛性の減少を招き、ひいては記
録・再生特性にも悪影響を及ぼす。そのため、テープ厚
みを減少させるには、バックコート層を薄膜化すること
が最良と考えられる。

【０００５】バックコート層は、通常、カーボンブラッ
ク、無機顔料（炭酸カルシウムなど）等を含む材料及び
溶剤を用いて調製された塗料を支持体フィルム面上に塗
布して形成される。しかしながら、生産性を考慮した塗
布技術の観点から、高精度でバックコート層厚みを制御
することはバックコート層厚みの薄膜化につれて困難と
なる。

【０００６】バックコート層の塗布形成に代えて、特開
平９−５４９３５号公報には、支持体上の８０ｎｍ厚の
ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）薄膜と９０ｎｍ
厚のダイヤモンドライクカーボン薄膜上のグラファイト
薄膜の２層からなるバックコート層を有する磁気記録媒
体が開示されている。ダイヤモンドライクカーボン薄膜
は導電性が悪く、走行時のテープガイドピンへの摺動に
よる摩擦帯電を少なくするため、その上に固体潤滑剤で
あるグラファイト薄膜が設けられている。しかしなが
ら、グラファイト薄膜を摺動面に設けると、分子レベル
の摩擦が起こり、発塵によるドロップアウトの悪化が起
こるおそれがある。

【０００７】特許２６３８１１３号公報には、支持体上
の微粒子塗布層の上に形成されたダイヤモンドライクカ
ーボン薄膜からなるバックコート層を有する磁気記録媒
体が開示されている。ダイヤモンドライクカーボン薄膜
による摺動による摩擦帯電を少なくするため、アンダー
コートとしての微粒子塗布層が設けられている。しかし
ながら、ダイヤモンドライクカーボン薄膜からなるバッ
クコート層を、支持体上の厚み０．４μｍ程度のアンダ
ーコートの上に設けなければならず、テープ薄膜化には
貢献し得ない。

【０００８】また、非磁性支持体上へ直接にダイヤモン
ドライクカーボン薄膜を形成するにあたり、非磁性支持
体は基本的に電気絶縁物体であるので、プラズマＣＶＤ
やイオンプレーティングなどの荷電粒子が膜成長の中心
となる手法では、膜成長速度が極端に低下してしまうと
いう問題もある。

【０００９】このように、薄膜化された厚みを高精度で
制御することの困難な塗布型バックコート層を、ダイヤ
モンドライクカーボン薄膜からなるバックコート層に置
き換えることは、テープ全厚の薄膜化に有効であると考
えられながらも実現されていない。

【００１０】また、バックコート層をダイヤモンドライ
クカーボン薄膜として薄膜化することにより、テープ全
厚を同一とした場合、バックコート層を薄膜化した分だ
け支持体フィルム厚みを厚くすることができる。現在の
データストレージテープにおいて単位厚み当たりの強度
が最も低いのは塗布型のバックコート層であり、バック
コート層の薄膜化によってもたらされる支持体フィルム
の厚膜化により、テープ全体の強度を向上させることが
でき、耐久性を改善することができる。

【００１１】また、一方で、特開平９−４４８４１号公
報、特開平８−１０２０５１号公報、特開２０００−３
３９６６１号公報によれば、テープ厚みの減少によるテ
ープ剛性を補うために、バックコート層を金属薄膜に置
き換える試みが行われている。しかし、金属薄膜の製法
として、生産効率が比較的高いと考えられている蒸着法
を採用した場合、蒸発源からの輻射熱や蒸着粒子の凝固
熱などの多大な熱負荷に耐え得る非磁性支持体、例えば
ポリアラミド支持体に用途が限定されてしまう。ＰＥＴ
やＰＥＮのような比較的耐熱性の低い支持体を使用する
場合には、支持体にある程度の厚みが必要となり、テー
プ薄膜化に対しては逆行することになってしまう。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】このような事情から、
ダイヤモンドライクカーボン薄膜によってバックコート
層を薄膜化して、さらにダイヤモンドライクカーボン薄
膜による摩擦帯電を抑制する技術が望まれる。

【００１３】そこで、本発明の目的は、薄膜化されたバ
ックコート層を有し、且つ走行時のテープガイドピンへ
の摺動による摩擦帯電が抑制され、優れた走行耐久性を
有する磁気記録媒体を提供することにある。また、本発
明の目的は、前記の磁気記録媒体を用いた磁気記録再生
システムを提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
した結果、支持体上に金属層を介して炭素を主成分とす
る硬質膜からなるバックコート層を設けることにより、
上記目的を達成できることを見いだし、本発明に到達し
た。

【００１５】本発明は、非磁性支持体の一面上に、少な
くとも磁性層及び炭素を主成分とする硬質膜からなる保
護層をこの順で有し、前記非磁性支持体の他面上に、１
〜５０ｎｍの厚みの金属層及び炭素を主成分とする硬質
膜からなるバックコート層をこの順で有する磁気記録媒
体である。

【００１６】本発明は、前記磁性層は金属薄膜型磁性層
である、前記の磁気記録媒体である。

【００１７】本発明は、前記炭素を主成分とする硬質膜
からなるバックコート層が、真空成膜法により形成され
たものである、前記の磁気記録媒体である。本発明は、
前記バックコート層は、３〜３００ｎｍの厚みを有す
る、前記の磁気記録媒体である。

【００１８】本発明は、前記金属層は、Ａｌ、Ａｇ、Ｃ
ｒ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、及び前記金
属の合金からなる群から選ばれる少なくとも１種を原料
として形成されたものである、前記の磁気記録媒体であ
る。本発明は、前記金属層の電気抵抗率は、１０^-2〜１
０¹⁰Ω・ｃｍである、前記の磁気記録媒体である。

【００１９】本発明は、前記保護層上にさらに潤滑剤層
を有する、前記の磁気記録媒体である。本発明は、前記
バックコート層上にさらに潤滑剤層を有する、前記の磁
気記録媒体である。

【００２０】また、本発明は、前記のうちのいずれかの
テープ状磁気記録媒体を記録再生するにあたり、バック
コート層面に接する箇所に炭素を主成分とする硬質膜が
成膜された部材を有する磁気記録再生装置を用いる磁気
記録再生システムである。

【００２１】本発明において、「炭素を主成分とする」
とは膜における炭素含有量が６０〜８０原子％であるこ
とを意味し、炭素の他に通常、水素が含有される。水素
と炭素の原子比（Ｈ／Ｃ）は０．２５〜０．６６である
ことが好ましい。「硬質膜である」とは、具体的にはビ
ッカース硬度が６３７０Ｎ／ｍｍ² （６５０ｋｇ／ｍｍ
² ）以上の膜であることを意味し、この硬度を屈折率の
値で表すと１．９以上である。このような屈折率を有す
る膜は、その屈折率から硬度を近似できることがわかっ
ている。例えば、屈折率が１．９のときのビッカース硬
度は６３７０Ｎ／ｍｍ² （６５０ｋｇ／ｍｍ² ）であ
る。屈折率の上限に特に制限はないが、２．２５程度で
あり、ビッカース硬度２９４００Ｎ／ｍｍ² （３０００
ｋｇ／ｍｍ ² ）に対応する。なお、屈折率から硬度を近
似する方法としては、硬質膜についてエリブソメーター
にて屈折率を測定し、一方で微小硬度計（ＮＥＣ（株）
製）によりビッカース硬度を測定し、予め検量線を作製
しておくことで屈折率から硬度を知ることができる。ま
た、このような硬質膜は、非晶質又はそれに近い連続相
を形成し、ラマン分光分析において１，５６０ｃｍ^-1と
１，３３０ｃｍ^-1にブロードなピークを持つ。以下、こ
のような「炭素を主成分とする硬質膜」の意味で硬質炭
素膜、ＤＬＣ膜の用語を用いる。

【００２２】

【発明の実施の形態】図１及び図２を参照して、本発明
の磁気記録媒体を説明する。図１及び図２は、本発明の
磁気記録媒体の層構成例を示す断面図である。図１にお
いて、磁気記録媒体(1) は、非磁性支持体(2) の一方の
表面上に、磁性層(3) 、硬質炭素膜からなる保護層(4)
及び潤滑剤層(5) をこの順で有し、非磁性支持体(2) の
他方の表面上に、金属層(7) を介して硬質炭素膜からな
るバックコート層(6) を有する。図２の例では、磁気記
録媒体(1) は、バックコート層(6) 上にさらに潤滑剤層
(8) を有する。

【００２３】非磁性支持体(2) の材料は、特に限定され
ることなく、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、
ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などのポリエステ
ル系樹脂、芳香族ポリアミドなどのポリアミド系、ポリ
エチレン、ポリプロピレンなどのオレフィン系の樹脂よ
り選択される。非磁性支持体厚みは、目的とする録画時
間や記録時間等により、３〜１２μｍより選択される。
テープ全体厚みを薄膜化するためには、特に、非磁性支
持体厚みは、３〜６μｍより選択されることが好まし
い。

【００２４】非磁性支持体(2) の一方の表面上に、磁性
層(3) を、蒸着、イオンプレーティングなど気相成膜法
で成膜する。磁性材料としては、Ｃｏ又はＣｏを含む合
金、例えば、Ｃｏ−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｏ、Ｆｅ
−Ｃｏ−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｐｔ、Ｃｏ−Ｆｅなどが用いられ
る。蒸着などの気相成膜では、沸点が近いものは合金
で、また異なるものは多元蒸着を行う。一方、スパッタ
リングなどでは、金属又は合金そのままで成膜する。テ
ープ状媒体では、斜め気相成膜を行う。

【００２５】磁性層の蒸着は、蒸着用チャンバー内を１
０^-5Ｔｏｒｒ程度にまで排気した後、磁性材料を電子銃
にて溶解し、磁性材料全体が溶解した時点で非磁性支持
体を冷却したメインローラ（冷却キャン）に沿って走行
させてメインローラ部にて蒸着を始める。このときに磁
気特性を制御するために、酸素、オゾン、亜酸化窒素か
ら選ばれる酸化性ガスを磁性層へ導入しても良い。長手
媒体では、斜め成膜を行い、カラムの角度を非磁性支持
体に対して２０度から５０度の範囲で行う。一方、垂直
媒体ではルツボをキャンの真下に位置させ、マスクの開
口部を±１０度以下で行う。

【００２６】磁性層は、単層又は多層構成とされる。磁
性層の厚みは、０．０１〜０．５μｍ程度である。

【００２７】磁性層(3) 上に、硬質炭素膜からなる保護
層(4) （ＤＬＣ膜）を、ＣＶＤ法又はスパッタリング法
で形成する。スパッタリング法やＣＶＤ法は、いずれも
荷電粒子を用いた処理法である。スパッタリング法は、
まず、電場や磁場を利用してＡｒガス等の不活性ガスの
電離（プラズマ化）を行い、さらに電離されたアルゴン
イオンを加速することにより、その運動エネルギーによ
りターゲットの原子をはじき出し、そして、はじき出さ
れた原子が対向する基板上に堆積し、目的とする膜を形
成する物理的プロセスである。スパッタリング法による
ＤＬＣ膜の形成速度は一般に遅く、工業的見地からは生
産性に劣る膜形成手段である。一方、ＣＶＤ法は、電離
や磁場を用いて発生させたプラズマのエネルギーを利用
して原料となる気体の分解、合成等の化学反応を起こさ
せ、膜を形成する化学的プロセスである。本発明におい
て、スパッタリング法でも問題はないが、高速に成膜で
きるＣＶＤ法の方が望ましい。

【００２８】ＣＶＤ法に用いられるガスは、メタン、エ
タン、プロパン、ブタン、エチレン、プロピレン、アセ
チレンなど常温常圧で気体状のものが使い易く、あるい
は液体原料でも問題はない。

【００２９】反応系に上記ガスを導入し、高周波を印加
してプラズマ状態を作り出し、気相成膜を行う。具体的
には、繰出しローラ、巻取りローラ、プラズマ重合用部
分円筒面状（断面部分円弧状）電極板を間隔をおいて対
向して有するメインローラ等、及び必要に応じてパスロ
ーラを備えたチャンバー（真空槽）において、原反（強
磁性金属を蒸着した非磁性支持体をロール状に捲回した
もの）を繰出しローラに設置後、１０^-5Ｔｏｒｒより低
圧にまで排気したのち、炭化水素ガスを、反応圧力とし
て１〜１０^-2Ｔｏｒｒになるように所定量を導入しつ
つ、プラズマ重合する。導入量は、チャンバーの大きさ
に依存するので必要に応じて適宜決定する。

【００３０】高周波は、特に限定はないが、１ｋＨｚ〜
１ＭＨｚ程度が放電も安定し、使い易い。１ｋＨｚより
低い周波数では、長時間の成膜が行いにくいし、１ＭＨ
ｚより高い周波数では、硬い膜が得られにくい。使用し
易い範囲としては、５０ｋＨｚ〜４５０ｋＨｚくらいが
望ましい。硬質炭素膜の膜厚としては、２〜２０ｎｍ厚
のものが使用され、望ましくは５〜１０ｎｍ程度であ
る。２ｎｍより薄いと保護膜の機能が発現せず、一方、
２０ｎｍより厚いとスペーシングロス上問題がある。

【００３１】ＤＬＣ膜の上には潤滑剤が塗設しにくいの
で、ＤＬＣ膜形成後に後処理を行っても良い。後処理は
酸素又は酸素を含むガスを用いて行うことが望ましく、
例えば、酸素、空気、炭酸ガスなどが使用される。後処
理は、ＤＬＣ膜形成時とあまり変わらない手法が使い易
い。後処理における周波数は、ＤＬＣ膜形成時と同様に
１ｋＨｚ〜４０ＭＨｚが望ましく、特に５０ｋＨｚ〜１
３．５６ＭＨｚであれば効果が発現し易い。

【００３２】硬質炭素保護層(4) 上に潤滑剤層(5) を塗
布により形成する。潤滑剤としては、フッ素を含む潤滑
剤、炭化水素系のエステル、又はこれらの混合物が用い
られる。

【００３３】潤滑剤は、例えば、基本構造として、Ｒ¹
−Ａ−Ｒ² で表わされるものである。ここで、 Ｒ¹ ：ＣＦ₃ （ＣＦ₂ ）_n −、ＣＦ₃ （ＣＦ₂ ）_n （Ｃ
Ｈ₂ ）_m −、ＣＨ₃ （ＣＨ₂ ）_l −、又はＨであり、 Ａ：−ＣＯＯ−、−Ｏ−、又は−ＣＯＯＣＨ（Ｃ_l Ｈ
_2l+1）ＣＨ₂ ＣＯＯ−であり、 Ｒ² ：ＣＦ₃ （ＣＦ₂ ）_n −、ＣＦ₃ （ＣＦ₂ ）_n （Ｃ
Ｈ₂ ）_m −、ＣＨ₃ （ＣＨ₂ ）_l −、又はＨである。 但し、Ｒ¹ とＲ² とは異なり、ｎ＝７〜１７、ｍ＝１〜
３、ｌ＝７〜３０を満足するものが好ましい。更に、Ｒ
¹ 及び／又はＲ² が直鎖のものであれば、潤滑効果が大
きい。ｎが７より小さいと撥水効果が低く、また、ｎが
１７より大きいと潤滑剤と非磁性支持体あるいはバック
コート層とのブロッキング現象が起こり、摩擦が低くな
らない。これらの中でも特にフッ素を含む潤滑剤が好ま
しい。さらにこのような潤滑剤を２種以上混合しても良
い。

【００３４】これらの潤滑剤をケトン類、炭化水素類、
アルコール類などの溶剤に溶解させて塗布液を調製す
る。ケトン類としては、アセトン、メチルエチルケトン
（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノ
ン、ジエチルケトン等が挙げられる。炭化水素類として
は、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、
アンデカン、ドデカンのノルマル系、ｉｓｏ系等が挙げ
られる。アルコール系としては、メタノール、エタノー
ル、プロパノール、イソプロパノール等が挙げられる。
調製された塗布液を、硬質炭素保護層(4) 上に塗布し乾
燥し、潤滑剤層(5) とする。潤滑剤層(5) の厚みは、正
確には測定できないが数ｎｍ程度とされる。また、潤滑
剤量は塗布液の濃度により調整することができる。潤滑
剤層(5) の塗布形成は、次に述べる硬質炭素膜からなる
バックコート層(6) の形成後に行ってもよい。

【００３５】非磁性支持体(2) の他方の表面上に、金属
層(7) を形成する。金属層(7) は、磁性面の記録情報に
影響を及ぼさない非磁性金属材料から形成される金属薄
膜であることが好ましい。Ｃｏ等の磁性材料を用いる場
合は、酸化物にする等して磁性をほとんどなくすことが
必要である。金属層(7) は、真空蒸着法、スパッタリン
グ法、イオンプレーティング法などの一般的な真空成膜
法を利用して形成することができる。このような真空成
膜法によって形成された金属薄膜は一般的に化学活性が
高いため、成膜中に酸素等の酸化性ガスを導入すること
によって活性を低くする手法も一般的である。金属材料
としては、例えば、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｔ
ｉ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、及び前記金属の合金等が使用可
能であり、成膜時の生産効率を考慮すると低融点の金属
材料が好ましく、例えば、Ａｌ、Ａｌ系合金が理想的で
ある。

【００３６】金属層(7) は、１〜５０ｎｍの厚み、好ま
しくは１〜４０ｎｍの厚み、さらに好ましくは１０〜４
０ｎｍの厚みを有する。金属層(7) の膜厚が５０ｎｍを
超えると、テープの磁性面側と走行面側とで応力のバラ
ンスが崩れ、テープのカッピングが強くなり、走行安定
性の低下が問題となる。一方、この膜厚が１ｎｍ未満で
は、電気伝導性の機能が低下する。また、成膜上の観点
からすれば、１〜５０ｎｍという薄い膜厚であれば、成
膜時における非磁性支持体への熱負荷も問題も軽減さ
れ、ＰＥＴやＰＥＮのような比較的耐熱性の低い材質製
の支持体をも十分使用することができる。

【００３７】また、金属層(7) の電気抵抗率は、１０^-2
〜１０¹⁰Ω・ｃｍであり、好ましくは１０^-2〜１０⁷ Ω
・ｃｍであり、少なくともバックコート層(6) よりも１
桁以上低いことが必要である。このような電気伝導性を
有することにより、金属層(7) 上に形成される硬質炭素
膜バックコート層(6) に所望の電気伝導度を維持させる
ことができる。また、硬質炭素膜の膜形成速度も向上さ
れる。

【００３８】金属層(7) 上に、硬質炭素膜からなるバッ
クコート層(6) （ＤＬＣ膜）を硬質炭素保護層(4) にお
けるのと同様に形成する。

【００３９】バックコート層(6) は、３〜３００ｎｍ程
度の厚み、好ましくは５〜５０ｎｍ程度、より好ましく
は５〜１０ｎｍ程度の厚みを有する。ＤＬＣ膜は、カー
ボン膜の類でもより硬度の高い膜であり、この程度の厚
みで十分なバックコート機能を果たす。膜厚が３ｎｍよ
りも薄い場合、ＤＬＣ膜強度が十分ではなく、対スクラ
ッチ性が不安定となる。

【００４０】通常のＤＬＣ膜は電気伝導性が悪い。しか
しながら、本発明では、ＤＬＣ膜からなるバックコート
層(6) は金属層(7) 上に形成されるので、通常のＤＬＣ
膜に比べると電気伝導性が高いものとなる。このため、
本発明の磁気記録媒体では、バックコート層(6) がＤＬ
Ｃ膜からなっているにも係わらず、走行時のテープガイ
ドピンへの摺動による摩擦帯電が非常に抑制され、優れ
た走行耐久性を有する。このようにして、薄膜化された
バックコート層(6) を有する磁気記録媒体が得られる。

【００４１】本発明において、バックコート層(6) 上に
さらに潤滑剤層(8) を形成してもよい。潤滑剤層(8) の
形成は、保護層(4) 上の潤滑剤層(5) の場合と同様の材
料を用いて同様に行うとよい。潤滑剤層(8) の厚みは、
正確には測定できないが数ｎｍ程度とされる。

【００４２】本発明のテープ状磁気記録媒体を記録再生
するにあたっては、通常の磁気記録再生装置を用いて行
うことができる。通常の磁気記録再生装置では、テープ
ガイドやテープ規制ガイド等のテープが摺動する各種部
材は、通常ステンレス製である。本発明の磁気記録媒体
は、走行時の各種部材への摺動による摩擦帯電が非常に
抑制されているので、このような通常の磁気記録再生装
置を用いて、良好な記録再生及び優れた走行耐久性が得
られる。

【００４３】しかしながら、本発明の磁気記録媒体は、
バックコート層がＤＬＣ膜となっているので、バックコ
ート層面すなわちテープ走行面に接する箇所（ないしは
面）に硬質炭素膜が成膜された（以下、ＤＬＣ被膜処理
とも記す）各種部材を有する磁気記録再生装置を用いる
と、テープ走行面と各種部材との摺動による摩擦係数が
さらに低くなり、摩擦帯電がさらに抑制される。金属製
の各種部材表面上のＤＬＣ膜の膜厚は、一般に工具等に
適用されている１μｍ程度でよい。この程度の膜厚のＤ
ＬＣ膜被覆により、十分な摩擦改善効果が得られる。従
って、本発明は、本発明のテープ状磁気記録媒体を記録
再生するにあたり、バックコート層面に接する箇所に硬
質炭素膜が成膜された部材を有する磁気記録再生装置を
用いる磁気記録再生システムにも関する。

【００４４】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的
に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるもの
ではない。

【００４５】［実施例１］図１に示す層構成の磁気記録
媒体を以下の手法により作製した。

【００４６】非磁性支持体として厚み４．７μｍのＰＥ
Ｎフィルム(2) を用いた。ＰＥＮフィルム(2) の片面
に、Ｃｏの強磁性薄膜を斜方蒸着法により成膜し、厚み
０．１μｍの磁性層(3) とした。次いで、この磁性層
(3) 上に、厚み１０ｎｍの硬質炭素膜からなる保護層
（ＤＬＣ膜）(4) をプラズマＣＶＤ法により形成した。
ＤＬＣ膜に対し後処理（プラズマ処理）をＯ₂ ガスを用
いて行った。

【００４７】次に、ＰＥＮフィルム(2) の磁性層(3) が
形成された面とは反対側の面に、Ａｌを用いて蒸着法に
より約１０ｎｍ厚みの金属層(7) を形成した。この際、
膜の化学活性を低下させるため、酸素ガスを供給しなが
ら蒸着を行った。次いで、この金属層(7) 上に、プラズ
マＣＶＤ法により厚み１０ｎｍの硬質炭素膜からなるバ
ックコート層（ＤＬＣ膜）(6) を形成した。

【００４８】さらに、保護層(4) 上に、潤滑剤塗布液を
ダイノズル法で塗布し乾燥して、厚み５ｎｍの潤滑剤層
(5) を成膜した。その後、８ｍｍ幅に切断し、全厚約
４．８μｍの磁気テープサンプルを作製した。

【００４９】潤滑剤塗布液は、０．５重量％の潤滑剤合
計濃度となるように、以下に示すコハク酸誘導体の含フ
ッ素化合物と脂肪族エステルの含フッ素化合物とを同一
重量でＭＥＫ／ヘキサン／エタノール＝１／２／７の混
合溶媒中に溶解させた溶液であった。

【００５０】（潤滑剤） ＨＯＯＣＣＨ（Ｃ₁₄Ｈ₂₉）ＣＨ₂ ＣＯＯＣＨ₂ ＣＨ
₂ （ＣＦ₂ ）₇ ＣＦ₃ ＣＨ₃ （Ｃ₁₆Ｈ₃₂）ＣＯＯＣＨ₂ ＣＨ₂ （ＣＦ₂ ）₇ Ｃ
Ｆ₃

【００５１】［実施例２］図２に示すように、バックコ
ート層(6) 上にさらに潤滑剤層(8) を形成した以外は、
実施例１と同様にして、磁気テープサンプルを作製し
た。潤滑剤層(8) は、潤滑剤層(5) の場合と同様にして
形成した。

【００５２】［実施例３］金属層(7) の厚みを３０ｎｍ
とした以外は、実施例１と同様にして、磁気テープサン
プルを作製した。

【００５３】［実施例４］金属層(7) の厚みを４０ｎｍ
とした以外は、実施例１と同様にして、磁気テープサン
プルを作製した。

【００５４】［実施例５］金属層(7) の材料をＣｏとし
た以外は、実施例１と同様にして、磁気テープサンプル
を作製した。

【００５５】［実施例６］バックコート層(6) の厚みを
１００ｎｍとした以外は、実施例１と同様にして、磁気
テープサンプルを作製した。

【００５６】［比較例１］金属層(7) を形成せずに、Ｐ
ＥＮフィルム(2) の磁性層(3) が形成された面とは反対
側の面に直接的にバックコート層(6) （厚み１０ｎｍ）
を形成した以外は、実施例１と同様にして、磁気テープ
サンプルを作製した。

【００５７】［比較例２］金属層(7) を形成したが、バ
ックコート層(6) を形成しなかった以外は、実施例１と
同様にして、磁気テープサンプルを作製した。

【００５８】［比較例３］金属層(7) を形成せずに、Ｐ
ＥＮフィルム(2) の磁性層(3) が形成された面とは反対
側の面に直接的に厚み１００ｎｍのバックコート層(6)
を形成した以外は、実施例１と同様にして、磁気テープ
サンプルを作製した。

【００５９】［比較例４］金属層(7) の厚みを６０ｎｍ
とした以外は、実施例１と同様にして、磁気テープサン
プルを作製した。

【００６０】［比較例５］金属層(7) の厚みを１００ｎ
ｍとした以外は、実施例１と同様にして、磁気テープサ
ンプルを作製した。

【００６１】〔走行耐久性〕得られた磁気テープサンプ
ルのバックコート層面側の動摩擦係数を、図３に概略が
示される摺動摩擦係数測定装置にて測定した。図３を参
照して、磁気テープサンプルの一端を歪みゲージＧに取
付け、摺動ピンＳに接するようにして荷重Ｗをかけた。
磁気テープの走行耐久性を評価するために、磁気テープ
サンプルを摺動ピンＳに対し、繰り返し２０００パス摺
動させ、１パス目の初期摩擦係数と２０００パス目の終
端摩擦係数を測定した。また、摩擦係数変化量の目安と
なる摩擦係数上昇率を式１に従って算出した。測定後、
摺動面のキズの観察も行った。

【００６２】（式１） 摩擦係数上昇率（％）＝〔（終端摩擦係数−初期摩擦係
数）／初期摩擦係数〕×１００

【００６３】摺動ピン材質：ＳＵＳ３０３ φ２ 摺動ピン表面性：０．２Ｓ 巻き付け角度：９０° 摺動速度：３５ｍｍ／ｓ 荷重：２０ｇｆ

【００６４】摺動面のキズの評価を次の基準で表した。 ○：キズが全く見られない。 △：キズが僅かに見られるが、実用上問題はない。 ×：キズがかなり見られる。

【００６５】摺動ピンＳとして、上記ＳＵＳ３０３製の
φ２ピンをＤＬＣ膜で表面被覆したものを用いて、上記
と同様の測定を行った。

【００６６】〔電磁変換特性〕ドライブとしてＥｘａｂ
ｙｔｅ社製Ｍａｍｍｏｔｈ−２を使用して、室温（２０
℃、６０％）環境にて次のように測定を行った。上記ド
ライブと対象テープサンプルを、各々６時間上記測定環
境に置き、なじませた。上記ドライブに２Ｔ（２１ＭＨ
ｚ）の正弦波をＷｒｉｔｅヘッドで記録しながら、Ｒｅ
ａｄヘッドで再生を行った。Ｒｅａｄヘッドからの再生
出力（ＲＦ）を上記ドライブのＴＰ（テストポイント）
から取り出し、スペクトルアナライザー（Ａｇｉｌｅｎ
ｔテクノロジー製４３９５Ａ）にて入力周波数（２１Ｍ
Ｈｚ）の出力を測定した。実施例１のテープサンプルの
測定値を０ｄＢとした時の相対値で表示した。

【００６７】〔短尺耐久性〕ドライブとしてＥｘａｂｙ
ｔｅ社製Ｍａｍｍｏｔｈ−２を使用して、Ｅｘａｂｙｔ
ｅ社より提供されたＶｉｓｔａ（Visual SCSI Test App
lication）ソフトを使用して、室温（２０℃、６０％）
環境にて次のように操作を行った。上記ドライブと対象
テープサンプルを、各々６時間上記測定環境に置き、な
じませた。上記ドライブで２８８Ｍｂｙｔｅのランダム
データをＷｒｉｔｅ／Ｒｅａｄして走行させた。走行パ
ターンは、（２８８ＭｂｙｔｅのデータのＷｒｉｔｅ→
巻き戻し→２８８ＭｂｙｔｅのデータのＲｅａｄ→巻き
戻し）の繰り返しとした。走行のカウントは、上記パタ
ーンを１回とカウントし、１０００パス走行させた。

【００６８】〔カッピングの測定法〕１５０ｍｍ長さの
磁気テープサンプルを、図４に示すように、磁性層側の
面を上に向け、水平位置に中心間距離３５ｍｍで設けら
れた左右２つの支点(p)(p)に左右対象となるように掛
け、テープの左右両端それぞれに０．３ｇを加重(w)(w)
した。この状態でのテープの左右方向の中点における変
形厚み（ｍｍ）を、レーザー光の遮光幅により測定し
た。この変形厚み（ｍｍ）の値をカッピング測定値とし
た。カッピング測定値がプラス値の場合は磁性層側に凸
であり、マイナス値の場合はバックコート層側に凸であ
った。

【００６９】

【表１】

【００７０】

【表２】

【００７１】以上の結果を表１及び表２に示す。表１
は、対ＳＵＳ３０３製のφ２ピンについての結果を示
す。表１より、実施例１〜６のテープサンプルはいずれ
も、摺動摩擦係数の上昇が抑えられ、摺動面のキズにつ
いても全くない（実施例１〜３、６）か若しくは軽微で
実用上問題のないレベル（実施例４、５）であった。ま
た、電磁変換特性、短尺耐久性も比較例のテープサンプ
ルに比べ良好であった。

【００７２】一方、比較例１、３では、金属層がないの
で、摺動摩擦係数の上昇が大きく、摺動面のキズも多く
見られ、走行停止が発生した。比較例２では、バックコ
ート層がないので、摺動面のキズも多く見られ、カッピ
ングも大きく、走行停止が発生した。比較例４、５で
は、金属層が厚すぎるので、カッピングが大きくなり、
走行停止が発生し、また、電磁変換特性が低下した。

【００７３】表２は、対ＤＬＣ被膜処理ＳＵＳ３０３製
のφ２ピンについての結果を示す。表２より、摺動ピン
がＤＬＣ被膜処理されていると、摺動キズに関しては、
比較例２のサンプルを除き良好な結果が得られた。しか
しながら、摩擦係数の上昇率を考慮した場合、比較例に
比べ実施例のサンプルが優れていることが明らかとなっ
た。摺動ピンがＤＬＣ被膜処理されている場合にも、金
属層の有無によって、摩擦係数の上昇率や摺動耐久性に
大きな違いが現れることが示された。

【００７４】なお、Ｓｉウェハ上に各実施例、比較例の
バックコート層（ＤＬＣ膜）と同一条件で成膜された膜
の屈折率をエリブソメーター（溝尻光学工業所製）によ
り測定したところ、それらの屈折率の値は２．１であっ
た。また、水素と炭素の原子比（Ｈ／Ｃ）をＥＲＤＡ
（Elastic Recoil Detection Analysis ）により測定し
た結果０．３であった。さらに、各実施例、比較例のバ
ックコート層はラマン分光分析において１，５６０ｃｍ
^-1と１，３３０ｃｍ^-1にブロードなピークを持つもので
あった。

【００７５】

【発明の効果】本発明によれば、薄膜化されたバックコ
ート層を有し、且つ走行時のテープガイドピンへの摺動
による摩擦帯電が抑制され、優れた走行耐久性を有する
磁気記録媒体が提供される。また、本発明によれば、前
記磁気記録媒体を用いた磁気記録再生システムが提供さ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の磁気記録媒体の層構成例を示す断面
図である。

【図２】 本発明の磁気記録媒体の層構成例を示す断面
図である。

【図３】 摺動摩擦係数測定装置の概略を示す図であ
る。

【図４】 カッピング測定法の説明図である。

【符号の説明】

(1) ：磁気記録媒体 (2) ：非磁性支持体 (3) ：磁性層 (4) ：保護層 (5) ：潤滑剤層 (6) ：バックコート層 (7) ：金属層 (8) ：潤滑剤層

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非磁性支持体の一面上に、少なくとも磁
   性層及び炭素を主成分とする硬質膜からなる保護層をこ
   の順で有し、前記非磁性支持体の他面上に、１〜５０ｎ
   ｍの厚みの金属層及び炭素を主成分とする硬質膜からな
   るバックコート層をこの順で有する磁気記録媒体。
2. 【請求項２】 前記磁性層は金属薄膜型磁性層である、
   請求項１に記載の磁気記録媒体。
3. 【請求項３】 前記炭素を主成分とする硬質膜からなる
   バックコート層が、真空成膜法により形成されたもので
   ある、請求項１又は２に記載の磁気記録媒体。
4. 【請求項４】 前記バックコート層は、３〜３００ｎｍ
   の厚みを有する、請求項１〜３のうちのいずれか１項に
   記載の磁気記録媒体。
5. 【請求項５】 前記金属層は、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｒ、Ｃ
   ｕ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、及び前記金属の合
   金からなる群から選ばれる少なくとも１種を原料として
   形成されたものである、請求項１〜４のうちのいずれか
   １項に記載の磁気記録媒体。
6. 【請求項６】 前記金属層の電気抵抗率は、１０^-2〜１
   ０¹⁰Ω・ｃｍである、請求項１〜５のうちのいずれか１
   項に記載の磁気記録媒体。
7. 【請求項７】 前記保護層上にさらに潤滑剤層を有す
   る、請求項１〜６のうちのいずれか１項に記載の磁気記
   録媒体。
8. 【請求項８】 前記バックコート層上にさらに潤滑剤層
   を有する、請求項１〜７のうちのいずれか１項に記載の
   磁気記録媒体。
9. 【請求項９】 請求項１〜８のうちのいずれか１項に記
   載のテープ状磁気記録媒体を記録再生するにあたり、バ
   ックコート層面に接する箇所に炭素を主成分とする硬質
   膜が成膜された部材を有する磁気記録再生装置を用いる
   磁気記録再生システム。