JP2006004548A - 磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】リニア記録方式を利用し、磁気抵抗型の再生ヘッドを組み込んだ磁気記録再生システムに適した金属薄膜型の磁気記録媒体において、磁気記録媒体の正方向及び逆方向どちらの走行方向においてもサーマル・アスペリティを抑制することができ、これにより高い走行信頼性を持つ磁気記録媒体を提供する。
【解決手段】非磁性支持体１上に強磁性金属薄膜から成る磁性層２が形成され、磁気抵抗効果型磁気ヘッド（ＭＲヘッド）或いは巨大磁気抵抗効果型磁気ヘッド（ＧＭＲヘッド）を用いた再生ヘッドによって磁気記録媒体１００の正逆の双方向の走行方向に対し磁気記録信号が再生されるリニア記録方式に用いられる磁気記録媒体１００であって、再生ヘッドのヘッド基材に対する正走行方向の動摩擦係数と、逆走行方向の動摩擦係数との差が０．０２５以下とされて成る。
【選択図】図１

Description

本発明は、コンピュータデータの記録用等に好適な磁気記録媒体に関するものであり、特に、ＭＲヘッド又はＧＭＲヘッドに対応した高密度記録の磁気記録媒体に関するものである。

近年、磁気記録再生システムにおいて、薄膜磁気ヘッドを組み込んだシステムが各種実用化されている。薄膜磁気ヘッドは、小型化やマルチトラックヘッドに加工し易いために、特に磁気テープを記録媒体としたシステムでは、薄膜磁気ヘッドのマルチトラック固定ヘッドが多く利用されている。薄膜磁気ヘッドの利用によって、小型化によるトラック密度の向上や記録効率の向上が可能となり、高密度の記録を実現できると共に、またマルチトラック化によりデータの転送速度の向上も可能になり、コンピュータデータ等の大容量情報の記録再生システムに好適である。
薄膜磁気ヘッドは、磁束の時間変化に応答する誘導型ヘッドと、磁束の大きさに応答する磁気抵抗効果を利用した磁気抵抗効果型ヘッド（ＭＲヘッド）に大別できる。誘導型ヘッドは平面構造のためにヘッドコイルの巻き数が少なく、起磁力を大きくすることが困難となり、従って再生出力が十分得られないという問題がある。このため、再生用には高い再生出力が得られ易いＭＲヘッドが用いられ、一方、記録用には誘導型ヘッドが用いられている。

これらの記録及び再生ヘッドは通常一体型（複合型）としてシステム中に組み込まれている。そして上記のようなマルチトラックによる磁気記録システムでは、より速いデータの転送を実現できるいわゆるリニア記録方式が採用されている。リニア記録方式とは、上述したマルチトラックヘッド上をテープが双方向に走行しながら記録/再生を行う記録方式である。

ＭＲヘッドが組み込まれた磁気記録再生システムに用いられるコンピュータデータ記録用磁気テープは、例えば、ＩＢＭの規格による３４８０型、３４９０型、３５９０型、あるいは３５７０型対応の磁気テープが知られている。これらの磁気テープには、非磁性支持体上に酸化物磁性粉末あるいは合金磁性粉末等の磁性材料を、塩化ビニル−酢酸ビニル重合体、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂等の有機結合剤中に分散させた磁性塗料を塗布、乾燥させて作製される、いわゆる塗布型の磁気記録媒体が用いられている。

このような塗布型磁気記録媒体に対して、高密度記録化への要求から、金属あるいはＣｏ−Ｎｉ等の合金からなる強磁性材料を、メッキや真空薄膜形成技術（真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等）によって、非磁性支持体上に直接被着せしめて強磁性金属薄膜よりなる磁性層を有する磁気記録媒体が実用化されている。
このような、いわゆる金属薄膜型の磁気記録媒体は、保磁力、残留磁化、角形比等に優れ、短波長での電磁変換特性に優れるばかりでなく、磁性層の厚さをきわめて薄く形成できるため、記録減磁や再生時の厚み損失が小さいこと、磁性層中に非磁性材である結合剤を混入する必要がないため、磁性材料の充填密度を高め、大きな磁化が得られることができる等、数々の利点を有している。

更に、この種の磁気記録媒体の電磁変換特性を向上させ、より大きな出力を得ることができるようにするため、磁気記録媒体の磁性層を形成するに際し、磁性層を斜めに蒸着する、いわゆる斜方蒸着が提案され、高画質ＶＴＲ用、デジタルＶＴＲ用の磁気テープとして実用化されている。

ところで、上述したＭＲヘッドやＧＭＲヘッド等の磁気抵抗効果型の磁気ヘッドを用いて記録信号の再生を行った場合、磁性層側の最表面に存在する微細突起によって、サーマル・アスペリティ（Thermal Asperity）が発生することが懸念されている。
サーマル・アスペリティとは、磁性層表面に存在する微細突起の凸部と磁気抵抗効果型磁気ヘッドとが接触、衝突し、その際に磁気ヘッドに発生した熱によって磁気ヘッドの抵抗値が変動し、再生信号を誤検出したり、あるいは再生が不可能になったりする現象である。

このようなサーマル・アスペリティに対応した金属薄膜型の磁気記録媒体として、例えば微細突起の平均高さと磁性層膜厚の関係を規定した構造が提案されている(例えば特許文献１参照。)。
特開２００２−１５０５３９号

しかしながら、リニア記録方式に金属薄膜型の磁気記録媒体を適用させようとした場合においては、テープの走行方向に対し正方向及び逆方向の双方向でサーマル・アスペリティが発生しないようにしなくてはならず、上記特許文献１に記載の磁気記録媒体では正方向のサーマル・アスペリティを抑制することができても、逆方向ではサーマル・アスペリティが発生する現象が確認されるという問題があった。

以上の問題に鑑みて、本発明は、リニア記録方式を利用し、磁気抵抗型の再生ヘッドを組み込んだ磁気記録再生システムに適した金属薄膜型の磁気記録媒体を提供し、すなわち、磁気記録媒体の正方向及び逆方向どちらの走行方向においてもサーマル・アスペリティを抑制することができ、これにより高い走行信頼性を持つ磁気記録媒体を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明による磁気記録媒体は、非磁性支持体上に強磁性金属薄膜から成る磁性層が形成され、磁気抵抗効果型磁気ヘッド（ＭＲヘッド）或いは巨大磁気抵抗効果型磁気ヘッド（ＧＭＲヘッド）を用いた再生ヘッドによって磁気記録媒体の正逆の双方向の走行方向に対し磁気記録信号が再生されるリニア記録方式に用いられる磁気記録媒体であって、再生ヘッドのヘッド基材に対する正走行方向の動摩擦係数と、逆走行方向の動摩擦係数との差が０．０２５以下とされて成ることを特徴とする。

また、本発明は、上述の磁気記録媒体において、磁性層の上に、融点が２０℃以上のフッ素含有材料より成る潤滑剤が用いられ、潤滑剤のヘッド基材に対する動摩擦係数が０．０１以上０．３以下とされて成ることを特徴とする。

本発明による磁気記録媒体によれば、磁気記録媒体のヘッド基材に対する正走行方向と逆走行方向の動摩擦係数の差を０．０２５以下とすることによって、表面摩擦特性及び表面性を改良することができ、この磁気記録媒体をＭＲヘッド又はＧＭＲヘッドによって再生する際に、正逆双方向においてサーマル・アルペリティを改善し、特に逆走行方向のサーマル・アスペリティを低減化することができ、ノイズレベルが低減化し、Ｃ／Ｎが向上して優れた再生特性が得られた。
また、本発明の磁気記録媒体によれば、融点が２０℃以上のフッ素含有潤滑剤が用いられ、ヘッド基材に対する動摩擦係数を０．０１以上０．３以下とすることにより、逆走行方向における良好な走行性を実現しつつ、サーマル・アスペリティの更なる低減化が図られ、Ｃ／Ｎの向上を図ることができた。

以下、本発明を実施するための最良の形態の例について説明するが、本発明は、以下に示す例に限定されるものではない。
本発明の磁気記録媒体は、磁気抵抗効果型磁気ヘッド（ＭＲヘッド）あるいは巨大磁気抵抗効果型磁気ヘッド（ＧＭＲヘッド）を利用した再生ヘッドによって媒体走行方向に対し双方向に磁気記録信号が再生される、いわゆるリニア記録方式に用いられ、非磁性支持体上に強磁性金属薄膜からなる磁性層を形成した磁気記録媒体であって、ヘッド基材に対する正走行方向の動摩擦係数と逆走行方向の動摩擦係数の差が０．０２５以下である磁性層を有する構成とする。

図１に本発明による磁気記録媒体の一例の概略断面図を示す。この磁気記録媒体１００は、例えば長尺形状の非磁性支持体１の一主面に、真空薄膜形成技術により形成した磁性層２を有し、磁性層２上に、保護層３及び潤滑剤５が順次形成され、また磁性層２が形成される面とは反対側の面には、バックコート層４が形成される。
非磁性支持体１の材料としては、通常、磁気記録媒体の基体として用いられている公知の材料をいずれも適用することができる。例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリイミド、ポリアミド、ポリエーテルイミド等が挙げられる。

また、非磁性支持体１の表面性は、非磁性支持体１上に、真空薄膜形成技術により磁性層２を形成した場合に磁性層２の表面性に影響を与え、最終的に得られる磁気記録媒体１００のＣ／Ｎや走行耐久性に影響を与えるので、制御することが必要である。
ここで、高いＣ／Ｎを得るためには、非磁性支持体１は、表面形状をできるだけ突起の少ない平坦なものに選定して、磁性層２の表面を平滑にすればよいが、磁性層２が平滑になり過ぎると、磁気ヘッドとの摩擦が大きくなり、結果として磁気記録媒体１００の走行性や耐久性が劣化する。他方において、磁性層２の表面に突起を多く形成すると、耐久性の向上は図られるが、高いＣ／Ｎを得ることが困難になる。

磁性層２を形成する金属磁性材料としては、通常磁気テープに適用されるものであれば、いかなるものであってもよい。例えば、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等の強磁性金属、ＦｅＣｏ、ＣｏＮｉ、ＣｏＮｉＦｅ、ＣｏＣｒ、ＣｏＰｔ、ＣｏＰｔＢ、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＴａ、ＣｏＣｒＰｔＴａ、ＣｏＮｉＰｔ、ＦｅＣｏＮｉ、ＦｅＣｏＢ、ＦｅＮｉＢ、ＦｅＣｏＮｉＣｒ等の強磁性合金等が挙げられる。

磁性層２は、真空下で金属磁性材料を加熱蒸発させ、非磁性支持体１上に沈着させる真空蒸着法や、金属磁性材料の蒸発を放電中で行うイオンプレーティング法、アルゴンを主成分とする雰囲気中でグロー放電を起こし、アルゴンイオンでターゲット表面の原子を叩き出すスパッタ法等のいわゆるＰＶＤ技術によって薄膜に形成することができる。

なお、磁性層２は、上記方法によって成膜される金属磁性薄膜の単層膜、あるいは多層膜のいずれであってもよい。また、非磁性支持体１と磁性層２との間、更には、磁性層２が多層膜である場合には、これを構成する金属磁性薄膜相互間に、各層間の付着力向上、保磁力向上を図るために所定の下地層や中間層を設けてもよい。また、これら金属磁性薄膜の表面近傍においては、耐蝕性の改善を目的として酸化物層を形成してもよい。

特にマルチトラックヘッド上をテープが双方向に走行しながら記録及び／又は再生を行う、いわゆるリニア記録方式に用いられる場合、磁性層２を二層構造とし、カラム成長方向を逆に形成することによって電磁変換特性のテープ走行方向に対する正逆特性の差を小さくする試みも有効である。

図２に、磁性層２の成膜を行う蒸着装置１０の一例の概略構成図を示す。この蒸着装置１０においては、排気口２１、２２から排気されて真空状態となされた真空室１１内に、送りロール１３と巻き取りロール１４とが設けられており、これらの間に非磁性支持体１が順次走行するようになされている。
これら送りロール１３と巻き取りロール１４との間に、上記非磁性支持体１が走行する途中には、冷却キャン１５が設けられている。この冷却キャン１５には、冷却装置（図示せず）が設けられ、非磁性支持体１の温度上昇による熱変形等を抑制している。

非磁性支持体１は、送りロール１３から順次送り出され、更に冷却キャン１５周面を通過して巻き取りロール１４に巻き取られていくようになされている。なお、ガイドロール１６および１７により非磁性支持体１には、所定のテンションがかけられ、円滑に走行するようになされている。
真空室１１内には、冷却キャン１５の下方にルツボ１８が設けられており、ルツボ内には、金属磁性材料１９が充填されている。一方、真空室１１の側壁部には、ルツボ１８内に充填された金属磁性材料１９を加熱蒸発させるための電子銃２０が設けられている。この電子銃２０は、これより放出される電子線Ｂが、ルツボ内１８内の金属磁性材料１９に照射されるような位置に配置されている。そして、この電子線Ｂの照射によって蒸発した金属磁性材料１９が非磁性支持体１の表面に被着して、磁性層２の形成がなされる。

また、冷却キャン１５とルツボ１８との間であって、冷却キャン１５の近傍には、シャッター２３が冷却キャン１５の周面を走行する非磁性支持体１の所定領域を覆う形で配置されており、このシャッター２３により蒸発した金属磁性材料１９が非磁性支持体１に対して所定の入射角度範囲で斜めに蒸着するようになされている。
更に、磁性層の蒸着に際し、真空室１１の側壁部を貫通して設けられている酸素ガス導入管２４により、非磁性支持体１の表面に酸素ガスが供給されるようになされ、磁性層の磁気特性、耐久性、および耐候性の向上が図られている。

磁気記録媒体１０の磁性層２上には、保護層３が形成されてなり、保護層３は、耐久性、耐蝕性の向上を図るため、カーボンを基材として形成することが好適である。
保護層３は、公知の真空成膜技術により形成することができるが、例えば、炭素化合物をプラズマ中で分解し、磁性層２上に成膜するＣＶＤ法は、耐磨耗性、耐蝕性、表面被覆率に優れ、平滑な表面形状と高い電気抵抗率をもつダイヤモンドライクカーボンと呼ばれる硬質カーボンを、１０ｎｍ以下の厚さに安定して成膜することができる。

図３に、保護層３の成膜装置として、プラズマＣＶＤ連続膜形成装置３００の概略構成図を示す。
この装置３００においては、上部に設けられた排気系３３０によって内部が高真空状態となされた真空室３３１内に、定速回転する送りロール３３３と巻き取りロール３３４とが設けられ、これら送りロール３３３から巻き取りロール３３４に、磁性層２が形成された非磁性支持体１、すなわち被処理体３４０が順次走行するようになされている。
これら送りロール３３３から巻き取りロール３３４に、被処理体３４０が走行する中途部には、対向電極用キャン３３５が設けられている。この対向電極用キャン３３５は、被処理体３４０を図中下方に引き出すように設けられ、図３において時計回り方向に定速回転する構成とされる。

被処理体３４０は、送りロール３３３から順次送り出され、更に対向電極用キャン３３５の周面を通過し、巻き取りロール３３４に巻き取られていくようになされている。なお、送りロール３３３と対向電極用キャン３３５との間、および対向電極用キャン３３５と巻き取りロール３３４との間には、それぞれガイドロール３３６が配置されており、被処理体３４０に所定のテンションをかけ、被処理体３４０が円滑に走行するようになされている。
また、真空室３３１内には、対向電極用キャン３３５の下方に、パイレックス（登録商標）ガラス、プラスチック等よりなる反応管３３７が設けられている。この反応管３３７は、一方の端部が真空室３３１の底部を貫通しており、この端部から成膜ガスが反応管３３７内に導入されるようになっている。また、反応管３３７内の中途部には、金属メッシュ等よりなる電極３３８が取り付けられている。この電極３３８は、外部に配設されたＤＣ電源３３９と接続されており、５００〜２０００〔Ｖ〕の電圧が印加されるようになっている。

このＣＶＤ装置では、この電極３３８に電圧が印加されることで、電極３３８と対向電極用キャン３３５との間にグロー放電が生じる。そして、反応管３３７内に導入された成膜ガスは、この生じたグロー放電によって分解し、被処理体３４０上に被着され、保護層３が形成される。
保護層３の形成に適用する炭素化合物としては、炭化水素系、ケトン系、アルコール系等、従来公知の材料をいずれも使用することができる。また、プラズマ精製時には、炭素化合物の分解を促進するためのガスとして、Ａｒ、Ｈ₂ 等が導入されていてもよい。
その他、ダイヤモンドライクカーボンの膜硬度、耐蝕性の向上を図るため、カーボンが窒素、フッ素と反応した状態であってもよく、ダイヤモンドライクカーボン膜は単層であっても多層であってもよい。また、プラズマ生成時に、炭素化合物の他、Ｎ₂ 、ＣＨＦ₃ 、ＣＨ₂ Ｆ₂ 等のガスを単独あるいは適宜混合した状態で成膜することもできる。

保護層３は、厚く形成し過ぎると、スペーシングによる損失が増加し、薄過ぎると、耐磨耗性および耐蝕性が劣化してしまうので、４〜１２〔ｎｍ〕程度の厚さに形成することが望ましい。
また、保護層３を形成する層は、上述したカーボン層の他、通常金属磁性薄膜型の磁気記録媒体の保護層として一般的に使用されるいかなるものも適用できる。例えば、ＣｒＯ₃ 、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、ＢＮ、Ｃｏ酸化物、ＭｇＯ、ＳｉＯ₂ 、Ｓｉ₃ Ｏ₄ 、ＳｉＮ₄ 、ＺｒＯ₂ 、ＴｉＯ₂ 、ＴｉＣ等が挙げられる。保護層３はこれらの単層膜であってもよいし、多層膜であってもよい。

記録再生装置における走行性を向上させるために、本発明による磁気記録媒体１００は、磁性層２の形成面側とは反対側にバックコート層を有してもよい。バックコート層は、ポリウレタン系樹脂、ニトロセルロース系樹脂、ポリエステル系樹脂（例えばバイロン）、カーボン、および炭酸カルシウム等から選択される１種または複数種の材料を、適当な溶媒（例えば、トルエンとメチルエチルケトンの混合溶媒）に溶解および／または分散させた塗布液を調製し、この塗布液を非磁性支持体の磁性層が形成された面とは反対の表面に塗布した後、乾燥して溶媒を蒸発させる湿式塗布法により形成できる。このようにしてバックコート層を形成する場合、その厚さは１００〜５００ｎｍ程度とすることが好ましい。

上述した構成を有する本発明の磁気記録媒体１００は、ヘッド基材に対する正走行方向の動摩擦係数と逆走行方向の動摩擦係数の差が０．０２５以下となるように選定する。
磁気記録媒体１００の最表面について、上記の関係が成り立つようにするためには、潤滑剤を規定することが有効であり、融点が２０℃以上のフッ素含有潤滑剤を用い、ヘッド基材に対する動摩擦係数が０．３以下とすることで上記双方向の同摩擦係数の差を選定する関係を成立させることができる。磁気記録媒体１００の最表面に潤滑剤を塗布する際、その塗布方向を形成された磁性層２の金属磁性薄膜の柱状構造の成長方向と逆方向となるようにテープを走行させて塗布すると、更に効果がある。

また、後述する実施例及び比較例の結果から明らかなように、磁性層２側の最表面における微細突起のうち、２０ｎｍ以上の高さの微細突起が、全微細突起数の５％以下であり、かつ図４に模式的な微細突起の断面形状を示すように、２０ｎｍ以上の高さを有する微細突起の高さをｈとした場合に、微細突起をｈ／２の高さの位置での、非磁性支持体１と平行方向における断面の直径φを、５０ｎｍ以上１００ｎｍ以下程度とすることにより、サーマル・アスペリティを更に効果的に低減化させることができる。

本発明による磁気記録媒体は、研磨テープによる研磨によって、より表面性を改善することが可能である。
図５に、磁性層２または保護層３の表面を所定の粗度を有する研磨テープによって研磨し、表面性の制御を行う表面研磨装置の一例の概略構成図を示す。
図５に示すように、表面研磨装置４０は、磁性層２が形成された非磁性支持体１、あるいは保護層３が形成された非磁性支持体１、いわゆる被処理体４１を移動走行させるための被処理体走行系４２と、研磨テープ４３を被処理体４１の表面に対して押し付けるための研磨テープ走行系４４とから構成されている。

この表面研磨装置４０においては、被処理体４１の磁性層形成面側と研磨テープ４３の研磨面側とを対向させるように配置されている。被処理体走行系４２は、被処理体４１を送り出す供給ロール４５と、研磨処理後の被処理体４１を巻き取る巻取ロール４６と、供給ロール４５と巻取ロール４６との間に配されたガイドロール４７とを具備している。

被処理体走行系４２は、これらの供給ロール４５、巻取ロール４６、被処理体４１が掛け渡され、供給ロール４５が図中時計回り方向に回転して被処理体４１を送り出し、巻取ロール４６が図中時計回り方向に回転して被処理体４１を巻き取ることによって、被処理体４１を図中矢印Ａ方向に走行させる構成となっている。
この被処理体走行系４２では、ガイドロール４７が、後述する押付ロール４８を挟み込む位置に配置され、これらガイドロール４７により、被処理体４１に所定のテンションが付与されている。なお、供給ロール４５、巻取ロール４６及びガイドロール４７は、被処理体４１の幅と略同じ幅を有するものとする。

研磨テープ走行系４４は、研磨テープ４３を送り出す研磨テープの供給ロール４９と、研磨後の研磨テープ４３を巻取る巻取ロール５０と、押付ロール４８とを具備している。この研磨テープ走行系４４においては、研磨テープ４３が、供給ロール４９、押付ロール４８、巻取ロール５０に亘って順次掛け渡され、供給ロール４９が図中時計回り方向に回転して研磨テープ４３を送り出し、巻取ロール５０が図中時計回り方向に回転して研磨テープ４３を巻き取ることによって、研磨テープ４３が図中矢印Ｂの向きに走行するようになっている。

押付ロール４８は、一対のガイドロール４７の間に配設され、被処理体４１に対して接離自在とする支持機構（図示せず）によって支持されている。押付ロール４８は、被処理体４１側に移動することによって、被処理体４１に研磨テープ４３の研磨面側を押し付けるようになされる。研磨テープ４３は、研磨面が所定の粗度を有するものとし、例えば、所定の支持体上に、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、ＳｉＯ₂ 、ＳｉＣ、ダイヤモンド、ＣｒＯ₂ 等の研磨材を含有する研磨塗料が塗布されているものを適用することができる。

上述したような構成を有する表面研磨装置４０においては、被処理体４１と研磨テープ４３とが、それぞれ矢印Ａで示す方向及び矢印Ｂで示す方向に走行するようになされている。そして、被処理体４１の表面に対して研磨テープ４３の背面側から押付ロール４８を押し付けることにより、研磨テープ４３の研磨面側を接触させる。そして、この状態で被処理体４１と研磨テープ４３とを摺動させることにより、被処理体４１の表面、すなわち磁性層２の表面あるいは保護層３の表面に形成されている微細突起を適度に研削除去する。

なお、斜方蒸着により形成された磁性層２の表面を研磨する場合には、被処理体４１および研磨テープ４３の走行方向を考慮することが望ましい。このとき、被処理体４１の走行方向においては、形成された磁性層２の金属磁性薄膜の柱状構造の成長方向と逆方向となるように選定する。すなわち、相対的に研磨テープ４３が金属磁性薄膜の柱状構造の成長方向に対して順目方向となるように走行させることが望ましい。
なぜなら、被処理体４１の走行方向においては、研磨テープ４３が金属磁性薄膜の柱状構造の成長方向に対して逆目方向に摺動するような向きで掛け渡された場合に、研磨に際して金属磁性薄膜の表面にスクラッチ傷を発生させるおそれがあるからである。

本発明の磁気記録媒体への記録は、好ましくはリニア方式で実施される。記録は、例えばインダクティブヘッドまたは磁気抵抗型ヘッド（ＭＲヘッドもしくはＧＭＲヘッド）等の磁気ヘッドを用いて、０．１μｍ以上の記録波長で実施され、再生はインダクティブヘッドまたは磁気抵抗型ヘッド（ＭＲヘッドもしくはＧＭＲヘッド）等の磁気ヘッドを用いて実施される。リニア方式による記録および再生は、磁気記録媒体を長手方向で走行させながら行う。本発明の磁気記録媒体は、順方向および逆方向のいずれの方向で走行させてもサーマル・アスペリティ（Thermal Asperity）が発生せず、安定した走行性および電磁変換特性を有するものとなる。

次に、本発明の磁気記録媒体１００について、具体的な実施例１〜３及び比較例１〜３を挙げて説明するが、本発明の磁気記録媒体は、以下の例に限定されるものではない。

〔実施例１〕
図１に示した磁気記録媒体１００の非磁性支持体１として、厚さ７.５〔μｍ〕で幅１５０〔ｍｍ〕の長尺状のポリエチレンナフタレートを用意した。この非磁性支持体１の表面には、微細突起が形成されており、２０〔ｎｍ〕以上の高さの突起の密度が２．３〔個／μｍ² 〕であった。
次に、非磁性支持体１上に磁性層２を下記の条件により形成した。
（成膜条件）
インゴット：Ｃｏ１００〔ｗｔ％〕
入射角：４５°〜１０°
導入ガス：酸素ガス酸素の導入量 ：３．３×１０^-6〔ｍ³ ／ｓｅｃ〕
蒸着時の真空度：２．０×１０^-2〔Ｐａ〕
磁性層厚さ（ｔ）：５０〔ｎｍ〕

次に、磁性層２上に下記に示す成膜条件によってプラズマＣＶＤ法でダイヤモンドライクカーボンより成る保護層３を形成した。
（成膜条件）
反応ガス：トルエン反応ガス圧：１０〔Ｐａ〕
導入電力：ＤＣ１．５ｋＶ保護層厚さ：１０〔ｎｍ〕

次に、磁性層２の形成面側とは反対側の主面に、カーボンとウレタン樹脂からなる塗料を塗布して０．５〔μｍ〕の厚さのバックコート層４を形成した。その後１２．７〔ｍｍ〕幅に裁断し、磁性層形成面側に融点２５℃以上のパーフルオロポリエーテル系材料（潤滑剤Ａとする）より成る潤滑剤５を塗布し、サンプルのテープ状磁気記録媒体を作製した。

磁性層形成面側の最表面における微細突起のうち、高さ２０〔ｎｍ〕以上の突起の占有率〔％〕を測定し、この２０〔ｎｍ〕以上の高さを有する微細突起において、突起の高さをｈとした場合に、ｈ／２の高さの位置での断面の直径φ〔ｎｍ〕を測定した。測定結果を下記に示す。

高さ２０〔ｎｍ〕以上の突起の占有率：７〔％〕
ｈ／２の高さの位置での断面の直径φ：７０．０〔ｎｍ〕
なお、表面形状の観察には、ＳＨＩＭＡＤＺＵ製の走査型プローブ顕微鏡を使用し、微細突起の高さと密度を算出した。なお、非磁性支持体１および磁性層形成面側の表面においては、前述の図４に示すように種々の高さの突起を有しているため、高さ５〔ｎｍ〕以上のものを突起と定義した。

〔比較例１〕
非磁性支持体１の表面の微細突起の２０〔ｎｍ〕以上の高さの突起の密度は８．０〔個／μｍ² 〕である。
磁性層の厚さ（ｔ）：５０〔ｎｍ〕
高さ２０〔ｎｍ〕以上の突起の占有率：２０〔％〕
ｈ／２の高さの位置での断面の直径φ：３８．０〔ｎｍ〕
磁性層形成面にパーフルオロポリエーテル系潤滑剤（Ａ）の代わりに融点１５℃のパーフルオロポリエーテル系潤滑剤（Ｂ）を塗布してサンプルの磁気テープを作製した。それ以外の製造条件は〔実施例１〕と同様とした。

〔比較例２〕
磁性層２、保護層３、バックコート層４を形成し、１２．７〔ｍｍ〕に裁断した後、ＮＩＨＯＮ ＭＩＣＲＯ ＣＯＡＴＩＮＧ製のＭＩＰＯＸ−ＷＡ４０００を使用して、前述の図５において説明した研磨装置を用いて磁性層形成面側を研磨してサンプルのテープ状磁気記録媒体を作製した。その他の製造条件は〔比較例１〕と同様とした。

〔実施例２〕
磁性層形成面にパーフルオロポリエーテル系潤滑剤（Ｂ）の代わりに融点２５℃のパーフルオロポリエーテル系材料潤滑剤（Ａ）を塗布してサンプルのテープ状磁気記録媒体を作製した。その他の製造条件は〔比較例２〕と同様とした。

〔実施例３〕
潤滑剤５として、融点５０℃のパーフルオロポリエーテル系材料（潤滑剤Ｃ）を用いてサンプルのテープ状磁気記録媒体を作製した。その他の製造条件は〔実施例２〕と同様とした。

〔比較例３〕
非磁性支持体１の表面の微細突起の２０〔ｎｍ〕以上の高さの突起の密度は０．７〔個／μｍ² 〕である。
磁性層の厚さ（ｔ）：５０〔ｎｍ〕
高さ２０〔ｎｍ〕以上の突起の占有率：３〔％〕
ｈ／２の高さの位置での断面の直径φ：９８．２〔ｎｍ〕
磁性層形成面にパーフルオロポリエーテル系潤滑剤（Ａ）の代わりに融点１５℃のパーフルオロポリエーテル系材料潤滑剤（Ｂ）を塗布してサンプルのテープ状磁気記録媒体を作製した。それ以外の製造条件は〔実施例１〕と同様とした。

〔実施例４〕
パーフルオロポリエーテル系潤滑剤（Ｂ）の代わりに融点２５℃のパーフルオロポリエーテル系潤滑剤（Ａ）を塗布してサンプルのテープ状磁気記録媒体を作製した。その他の製造条件は〔比較例３〕と同様とした。

以上説明した構成として作製した〔実施例１〕〜〔実施例４〕および〔比較例１〕〜〔比較例３〕の各サンプルの磁気テープについて、１００ｐａｓｓ後の動摩擦係数、およびサーマル・アスペリティ（正方向、逆方向）の評価をＭＲヘッドにより行った。この結果を下記表１に示す。

上記表１中、動摩擦係数は、図６に概略構成を示す摩擦係数測定装置において測定した。この装置は、台座２０１上に、ねじ伝導部２０３がモータ２０４と連動して設けられ、台座２０１の端部に固定されたガイドローラ２０６を介して被摩擦係数測定体である磁気記録媒体１００の一端に負荷２０７を固定することで所定の張力をＴ１、Ｔ２をかけ、ねじ伝導部２０４の移動によって動摩擦係数を歪ゲージ２０５により測定するものである。この例においては、磁気記録媒体１００を磁気ヘッドの主部材であるアルチック（Ａｌ₂ Ｏ₃ −ＴｉＣ）製のガイド２０６に対して抱き角９０°で１〔Ｎ〕のテンションをかけ、１００回摺動させたときの摺動１００回目における値を測定した。

また、上記表１中、サーマル・アスペリティに関しては、図７に示すように、信号の再生によって得られる出力波形において、平均出力値よりも＋２〔ｄＢ〕以上の出力の変化があったものをサーマル・アスペリティと定義し、再生２〔分間〕あたりのサーマル・アスペリティ数をカウントした。このカウント数において、５０〔個／分〕以下程度であれば、再生において実用上問題の発生しないレベルとし、１００〔個／分〕を越えると、製品化が不可能なレベルとした。

上記表１に示すように、本発明構成による〔実施例１〕〜〔実施例４〕の磁気テープにおいては、サーマル・アスペリティを５０〔個／分〕以下程度に低減化することができ、優れた再生特性が得られた。
一方、上記表１に示すように〔比較例１〕〜〔比較例３〕の磁気テープにおいては、上記〔実施例１〕〜〔実施例４〕に比較して再生特性が劣り、特に逆走行方向のサーマル・アスペリティが格段に多く、再生特性は劣ることがわかった。

なお、実施例１においては、非磁性支持体として微細突起の比較的少ない材料を用いたが、比較例１においては、高さ２０ｎｍ以上の微細突起が８．０個／μｍという比較的突起の多い材料を用いている。これに対し、比較例２においては研磨することによって、サーマル・アスペリティ（特に逆走行方向）は改善されており、更に表面の潤滑剤を適切に選定することによって、正逆双方向のサーマル・アスペリティが格段に抑制されていることがわかる。以上の結果はＭＲヘッドによるものであるが、ＧＭＲヘッドを用いる場合においても、同様の効果が得られることは明らかである。

なお、上述の各例においては、磁性層の厚さを全て５０ｎｍとした。比較例１においては、磁性層の厚さ５０ｎｍに対し微細突起の平均高さは２３．６ｎｍであり、微細突起の平均高さと磁性層の厚さとの関係もサーマル・アスペリティに影響を及ぼすことが予想される。

以上の結果から明らかなように、本発明の磁気記録媒体１００によれば、磁気抵抗効果型磁気ヘッド（ＭＲヘッド）あるいは巨大磁気抵抗効果型磁気ヘッド（ＧＭＲヘッド）を利用した再生ヘッドによって媒体走行方向に対し双方向に磁気記録信号が再生される、いわゆるリニア記録方式に用いられ、非磁性支持体上に強磁性金属薄膜からなる磁性層を形成した磁気記録媒体であって、ヘッド基材に対する正走行方向の動摩擦係数と逆走行方向の動摩擦係数の差が０．０２５以下とすることにより、逆走行方向のサーマル・アスペリティを低減化することができ、ノイズレベルが低減化し、Ｃ／Ｎが向上し、かつ優れた再生特性が得られた。

また、本発明の磁気記録媒体によれば、融点が２０℃以上のフッ素含有潤滑剤が用いられ、ヘッド基材に対する動摩擦係数が０．３以下とすることにより、逆走行方向における良好な走行性を実現しつつ、サーマル・アスペリティの更なる低減化が図られ、Ｃ／Ｎの向上を図ることができた。

また、磁性層側の最表面における微細突起のうち、２０〔ｎｍ〕以上の高さを有する微細突起が全微細突起数の５％以下とし、かつ２０〔ｎｍ〕以上の高さを有する微細突起において、突起の高さをｈとした場合に、微細突起をｈ／２の高さの位置での、断面の直径φを５０〜１００〔ｎｍ〕であるものとしたことによって、急峻な立ち上がりを有する微細突起数が低減化されるので、サーマル・アスペリティの低減化を効果的に図ることができ、Ｃ／Ｎの向上を図ることができた。

なお、本発明は上述の実施の形態の例及び実施例において説明した例に限定されることなく、例えば磁性層として他の磁性材料を用いるとか、また多層構成とするなど、本発明構成を逸脱しない範囲において種々の変形、変更が可能であることはいうまでもない。

本発明の磁気記録媒体の一例の概略断面構成図である。 本発明の磁気記録媒体を構成する磁性層を成膜するための蒸着装置の一例の概略構成図である。 本発明の磁気記録媒体を構成する保護層を形成するためのプラズマＣＶＤ連続膜形成装置の一例の概略構成図である。 磁気記録媒体の最表面における微細突起の状態の概略断面構成図である。 表面研磨装置の一例の概略構成図である。 摩擦係数測定装置の一例の概略構成図である。 出力波形とサーマル・アスペリティの模式的な説明図である。

符号の説明

１ 非磁性支持体、２ 磁性層、３ 保護層、４ バックコート層、１０ 蒸着装置、１１ 真空室、１３ 送りロール、１４ 巻き取りロール、１５ 冷却キャン、１６ ガイドロール、１７ ガイドロール、１８ ルツボ、１９ 金属磁性材料、２０ 電子銃、２１ 排気口、２２ 排気口、２３ シャッター、２４ 酸素ガス導入管、４０ 表面研磨装置、４１ 被処理体、４２ 被処理体走行系、４３ 研磨テープ、４４ 研磨テープ走行系、４５ 供給ロール、４６ 巻取ロール、４７ ガイドロール、４８ 押付ロール、４９ 供給ロール、５０ 巻取ロール、１００ 磁気記録媒体、２００ 摩擦係数測定装置、２０１ 台座、２０３ ねじ伝導部、２０４ モータ、２０５ 歪ゲージ、２０６ ガイド、２０７ 負荷、３００ プラズマＣＶＤ連続膜形成装置、３３０ 排気系、３３１ 真空室、３３３ 送りロール、３３４ 巻き取りロール、３３５ 対向電極用キャン、３３６ ガイドロール、３３７ 反応管、３３８ 電極、３３９ 直流電源、３４０ 被処理体、３４１ 放電ガス導入口

Claims (2)

1. 非磁性支持体上に強磁性金属薄膜から成る磁性層が形成され、磁気抵抗効果型磁気ヘッド（ＭＲヘッド）或いは巨大磁気抵抗効果型磁気ヘッド（ＧＭＲヘッド）を用いた再生ヘッドによって磁気記録媒体の正逆の双方向の走行方向に対し磁気記録信号が再生されるリニア記録方式に用いられる磁気記録媒体であって、
   上記再生ヘッドのヘッド基材に対する正走行方向の動摩擦係数と、逆走行方向の動摩擦係数との差が０．０２５以下とされて成る
   ことを特徴とする磁気記録媒体。
2. 上記磁性層の上に、融点が２０℃以上のフッ素含有材料より成る潤滑剤が用いられ、
   上記潤滑剤の上記ヘッド基材に対する動摩擦係数が０．０１以上０．３以下とされて成る
   ことを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体。
   

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