JP3310007B2

JP3310007B2 - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JP3310007B2
Application number: JP01314892A
Authority: JP
Inventors: 信弘梅林; 明三宅; 照久宮田; 義和甲斐
Original assignee: Hitachi Maxell Energy Ltd
Current assignee: Hitachi Maxell Energy Ltd
Priority date: 1992-01-28
Filing date: 1992-01-28
Publication date: 2002-07-29
Anticipated expiration: 2017-07-29
Also published as: JPH05205259A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばフレキシブル磁
気デイスクなどの磁気記録媒体に係り、特に光学的に磁
気ヘツドのトラツキングができる磁気ヘツドトラツキン
グ用光学凹部を設けた磁気記録媒体に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、パーソナルコンピユータやワード
プロセツサなどの著しい普及に伴い、それらに使用する
外部記憶装置の小型、大容量化がさらに要求される。こ
れらの要求に対応するため、フレキシブル磁気デイスク
において、それのドーナツ状記録帯域の最内周にリフア
レンストラツクを形成し、そのリフアレンストラツクか
ら半径方向外側に向けて所定の間隔離れ、かつ前記リフ
アレンストラツクと同心円状の磁気ヘツドトラツキング
用光学凹部をリング状に多数形成し、各リング状磁気ヘ
ツドトラツキング用光学凹部の間をデータトラツクとし
たものが提案されている（例えば特開平２−１８７９６
９号公報参照）。

【０００３】図２７ならびに図２８は、この種磁気デイ
スクを説明するための拡大断面図ならびに平面図であ
る。

【０００４】これらの図に示すように、ベースフイルム
１００の表面には磁性層１０１が設けられており、この
磁性層１０１にはトラツキングサーボ用の溝１０２が磁
気デイスクの回転方向に延びるように、例えばレーザ加
工などの手段によつて形成されている。この溝１０２と
溝１０２との間がデータトラツク１０３となる（図２８
参照）。

【０００５】一方、磁気記録再生装置の方には、前記磁
気デイスクの表面にトラツキングサーボ用の光線１０４
を出射する発光素子（図示せず）と、磁気デイスク表面
からの反射光１０５を受光する受光素子１０６ａ，１０
６ｂ，１０６ｃ，１０６ｄ（図２８参照）とを備えてい
る。

【０００６】そして前記発光素子から出射された光線１
０４を磁気デイスク表面に当てて、それからの反射光１
０５を受光素子１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ，１０６
ｄで受光する。

【０００７】前述のように磁性層１０１にはトラツキン
グサーボ用の溝１０２が形成されているため、データト
ラツク１０３上で反射する光強度と溝１０２上で反射す
る光強度は異なる。図２８に示す例では受光素子１０６
ａと１０６ｂの合計出力値と、受光素子１０６ｃと１０
６ｄの合計出力値とを常に比較して、両者の出力値が等
しくなるように磁気ヘツド（図示せず）のトラツキング
サーボが行なわれる。

【０００８】従来の磁気デイスクは磁性層１０１の厚み
が１〜３μｍあり、そのめた磁気デイスク表面からの反
射光１０５を受光する受光素子１０６ａ，１０６ｂ，１
０６ｃ，１０６ｄで良好に受光することができた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、磁気デイスク
のオーバライト特性を改善するために磁性層の厚さを
０．９μｍ以下に薄くすると、データトラツク上での反
射強度がばらつきやすくなり、適正なトラツキングサー
ボが行なわれ難いという問題が出てきた。

【００１０】この種の磁気デイスクでは媒体の光学的特
性が極めて重要な項目となり、その光学的特性とは具体
的には、．磁気ヘツドトラツキング用光学凹部と、その凹部以
外の平坦部とのコントランスが高いこと、．光学的ノイズが低いこと、が挙げられる。

【００１１】本発明の目的は、前述したような従来技術
の問題点を解消し、トラツキングサーボが適正に行える
信頼性の高い磁気記録媒体を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、非磁性体からなる基体と、その基体の一
方の面に磁性層を形成し、他方の面にトラツキング用光
学凹部を設ける層を形成して、そのトラツキング用光学
凹部を設ける層に、磁気ヘッドの走行方向に延びる磁気
ヘツドトラツキング用光学凹部と、その磁気ヘツドトラ
ツキング用光学凹部と隣の磁気ヘツドトラツキング用光
学凹部との間に設けられた凹部のない平面部とを設け、
前記磁気ヘツドトラツキング用光学凹部ならびに平面部
に光を照射し、その反射光に基づいて前記磁性層と対向
している磁気ヘツドをトラツキングする磁気記録媒体に
おいて、中心波長が８８０ｎｍの光を前記トラツキング
用光学凹部を設けた層の表面に対して入射角２０度で照
射した際の、周波数が１００Ｈｚを超えて２ＫＨｚ未満
の領域における光反射率の変動が４ｄＢ以下に規制され
ていることを特徴とするものである。

【００１３】上記目的を達成するために、さらに本発明
は、非磁性体からなる基体と、その基体の一方の面に磁
性層を形成し、他方の面に鉄成分を含みトラツキング用
光学凹部を設ける層を形成して、そのトラツキング用
光学凹部を設ける層に、磁気ヘッドの走行方向に延びる
磁気ヘツドトラツキング用光学凹部と、その磁気ヘツド
トラツキング用光学凹部と隣の磁気ヘツドトラツキング
用光学凹部との間に設けられた凹部のない平面部とを設
け、前記磁気ヘツドトラツキング用光学凹部ならびに平
面部に光を照射し、その反射光に基づいて前記磁性層と
対向している磁気ヘツドをトラツキングする磁気記録媒
体において、前記トラッキング用光学凹部を形成した層
表面に１ｍｍのスポツト径になるようにＸ線を５ｍｍの
間隔毎に照射し、トラッキング用光学凹部を形成した層
から発生する１秒間当たりの鉄の蛍光Ｘ線量を計測した
ときの、Ｘ線の平均カウント値の標準偏差が１．５カウ
ント／秒以下に規制されていることを特徴とするもので
ある。

【００１４】

【作用】本発明は前述のように、特定の周波数領域に注
目して光反射率の変動を所定の値に規制したり、また鉄
の蛍光Ｘ線カウント値の標準偏差を所定の値に規制する
ことにより、優れた光学特性が得られ、トラツキング用
光学凹部による磁気ヘツドのトラツキングサーボが適正
に行なわれる磁気記録媒体を提供することができる。

【００１５】

【実施例】次に本発明の実施例を図とともに説明する。
図１は実施例に係る磁気デイスクカートリツジの一部を
分解した斜視図、図２は磁気シートの拡大断面図、図３
は磁気デイスクの平面図である。

【００１６】図１に示すように磁気デイスクカートリツ
ジは、カートリツジケース１と、その中に回転自在に収
納されたフレキシブルな磁気デイスク２と、カートリツ
ジケース１にスライド可能に取り付けられたシヤツタ３
と、カートリツジケース１の内面に溶着されたクリーニ
ングシート（図示せず）とから主に構成されている。

【００１７】前記カートリツジケース１は、上ケース１
ａと下ケース１ｂとから構成され、これらは例えばＡＢ
Ｓ樹脂などの硬質合成樹脂で射出成形されている。

【００１８】下ケース１ｂの略中央部には回転駆動軸挿
入用の開口４が形成され、その近くに長方形のヘツド挿
入口５が形成されている。図示していないが、上ケース
１ａにも同様にヘツド挿入口５が形成されている。上ケ
ース１ａと下ケース１ｂの前面付近には、前記シヤツタ
３のスライド範囲を規制するために少し低くなつた凹部
６が形成され、この凹部６の中間位置に前記ヘツド挿入
口５が開口している。

【００１９】前記磁気デイスク２は図３に示すように、
ドーナツ状のフレキシブルな磁気シート７と、その磁気
シート７の中央孔に挿入されて接着された金属製あるい
は合成樹脂製のセンターハブ８とから構成されている。

【００２０】前記磁気シート７は、ベースフイルム９
と、そのベースフイルム９の両面に塗着、形成された磁
性層１０ａ、１０ｂとから構成されている。

【００２１】前記ベースフイルム９は、例えばポリエチ
レンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレ
ート（ＰＥＮ）あるいはポリイミドなどの合成樹脂フイ
ルムから構成されている。

【００２２】前記磁性層１０ａ、１０ｂは、強磁性粉、
バインダ、研磨粉ならびに潤滑剤などの混合物から構成
されている。

【００２３】前記強磁性粉としては、例えばバリウムフ
エライト、ストロンチウムフエライト、α−Ｆｅ、Ｃｏ
−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｐ、γ−Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｆｅ₃Ｏ₄、Ｃｏ
含有γ−Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｃｏ含有γ−Ｆｅ₃Ｏ₄、ＣｒＯ
₂、Ｃｏ、Ｆｅ−Ｎｉなどの微粉末が使用される。

【００２４】前記バインダとしては、例えば塩化ビニル
−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニ
ルアルコール共重合体、ウレタン樹脂、ポリイソシアネ
ート化合物、放射線硬化性樹脂などが使用される。

【００２５】前記研磨粉としては、例えば酸化アルミニ
ウム、酸化クロム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などが用い
られる。この研磨粉の添加率は、磁性粉に対して約０．
１〜２５重量％が適当である。

【００２６】前記潤滑剤としては、例えばステアリン
酸、オレイン酸などの高級脂肪酸、オレイルオレート、
グリセリンオレートなどの高級脂肪酸エステル、流動パ
ラフイン、スクアラン、フツ素樹脂、フツ素オイル、シ
リコンオイルなどが使用可能である。

【００２７】磁性塗料の具体的な組成例を示せば次の通
りである。

【００２８】磁性塗料組成例１バリウムフエライト１００重量部（Ｈｃ：５３０〔Ｏｅ〕，飽和磁化量：５７〔ｅｍｕ／ｇ〕，板径：０．０５〔μｍ〕）塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体１１．０重量部ウレタン樹脂６．６重量部三官能性イソシアネート化合物４．４重量部酸化アルミニウム粉末（平均粒径０．４３〔μｍ〕）１５重量部カーボンブラツク（平均粒径０．３〔μｍ〕）２重量部カーボンブラツク（平均粒径０．０２〔μｍ〕）２重量部オレイルオレイル６重量部シクロヘキサノン１５０重量部トルエン１５０重量部磁性塗料組成例２ α−Ｆｅ１００重量部（Ｈｃ：１６５０〔Ｏｅ〕，飽和磁化量：１３５〔ｅｍｕ／ｇ〕，長軸長さ：０．２５〔μｍ〕，平均軸比：８）塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体１４．１重量部ウレタン樹脂８．５重量部三官能性イソシアネート化合物５．６重量部酸化アルミニウム粉末（平均粒径０．４３〔μｍ〕）２０重量部カーボンブラツク（平均粒径０．３〔μｍ〕）２重量部カーボンブラツク（平均粒径０．０２〔μｍ〕）２重量部オレイルオレイル６重量部シクロヘキサノン１５０重量部トルエン１５０重量部前述の磁性塗料組成例１または磁性塗料組成例２の組成
物をボールミル中でよく混合分散して磁性塗料を調整
し、これを６２μｍのポリエチレンテレフタレート（Ｐ
ＥＴ）のベースフイルムの両面に、乾燥平均厚みが０．
７９μｍとなるように塗布し、乾燥したのち、カレンダ
処理を施して磁性層１０ａ、１０ｂをそれぞれ形成す
る。

【００２９】このようにして構成された磁気デイスク２
の磁性層１０ａ（トラツキング用光学凹部を設ける層）
の表面に、図３に示すようにリフアレンストラツク１１
と、多数の磁気ヘツドトラツキング用光学トラツク１２
がエンボス加工などによつて形成される。これらリフア
レンストラツク１１ならびに磁気ヘツドトラツキング用
光学トラツク１２は、磁気デイスク２の回転中心１３を
中心にして同心円状に設けられている。

【００３０】１つの磁気ヘツドトラツキング用光学トラ
ツク１２と隣の磁気ヘツドトラツキング用光学トラツク
１２との間に、所望の情報が記録できるデータトラツク
１４が形成される。

【００３１】図３に示すように磁気デイスク２上に設け
られる記録帯域１５の最内周部に前記リフアレンストラ
ツク１１が形成され、それより径方向外側、すなわち磁
気ヘツドの走行方向と直交する方向外側に磁気ヘツドト
ラツキング用光学トラツク１２とデータトラツク１４が
交互に多数形成される。

【００３２】前記リフアレンストラツク１１は図４に示
すように、磁気ヘツドの走行方向Ｘに沿つて延びてお
り、リフアレンストラツク１１の中心線１６上の任意の
点１７を中心として点対称に長方形のリフアレンス凹部
領域１８Ａとリフアレンス凹部領域１８Ｂが一対になつ
て形成されている。このリフアレンス凹部領域１８Ａの
隣（リフアレンス凹部領域１８Ｂの前方）ならびにリフ
アレンス凹部領域１８Ｂの隣（リフアレンス凹部領域１
８Ａの後方）には凹部のない平面部１９Ａと平面部１９
Ｂとがある。

【００３３】これら一組のリフアレンス凹部領域１８
Ａ、１８Ｂ、平面部１９Ａ、１９Ｂが、磁気ヘツドの走
行方向Ｘに沿つて間欠的または連続的に多数形成される
ことにより、リフアレンストラツク１１を構成してい
る。

【００３４】この実施例において前記リフアレンス凹部
領域１８Ａ、１８Ｂの磁気ヘツド走行方向の長さＬ１は
２．４ｍｍ、幅方向の長さＬ２は１８μｍである。

【００３５】

【００３６】

【００３７】

【００３８】

【００３９】図５ないし図９は、磁気デイスク２のトラ
ツキングサーボを説明するための図である。図５に示す
ように、磁気ヘツドトラツキング用光学トラツク１２に
もトラツキング用凹部２３が、磁気ヘツドの走行方向Ｘ
に沿つて間欠的または連続的に形成されている。

【００４０】この実施例の場合、トラツキング用凹部２
３は間欠的に形成され、トラツキング用凹部２３の幅Ｌ
３は５μｍ、データトラツク１４の幅Ｌ４は１５μｍで
ある。

【００４１】前記リフアレンス凹部領域１８Ａ、１８Ｂ
ならびにトラツキング用凹部２３は、図６に示すように
同時にプレス加工によつて形成される。

【００４２】同図に示すようにセンターハブ８を取り付
けた磁気デイスク２が、基台２５上にセツトされる。こ
の磁気デイスク２は、前工程において磁性層１０ａ，１
０ｂの表面が所定の表面粗さになるように研摩加工され
ている。

【００４３】前記基台２５にはセンターハブ８の中央孔
２６（図３参照）に挿入されるセンターピン２７が突設
されており、センターハブ８の中央孔２６にこのセンタ
ーピン２７を通して磁気デイスク２を基台２５上に位置
決めする。

【００４４】基台２５の上方には、それと平行にスタン
パ２８が上下動可能に配置され、スタンパ２８は前記セ
ンターピン２７によつて上下動がガイドされるようにな
つている。スタンパ２８の下面には前記リフアレンス凹
部領域１８Ａ、１８Ｂならびにトラツキング用凹部２３
を形成するための微細な突部２９が多数形成されてい
る。図６の状態からスタンパ２８を下げて、磁気デイス
ク２を基台２５とスタンパ２８との間において所定の圧
力で挟持する。これによつてスタンパ２８に形成されて
いる突部２９が磁性層１０ａの表面に食い込み、圧縮に
より断面形状がほぼ台形のリフアレンス凹部領域１８
Ａ、１８Ｂならびにトラツキング用凹部２３が形成され
る。

【００４５】記録再生時には、図７に示すように磁気デ
イスク２は磁気ヘツド３０ａ、３０ｂの間で挟持された
状態で回転する。前記磁気ヘツド３０ａの方には、トラ
ツキングサーボ用の光を出力する例えばＬＥＤなどから
なる発光素子３１と、磁性層１０ａからの反射光を受光
する受光素子群３２とが一体に取り付けられている。

【００４６】そしてこの磁気ヘツド３０ａの発光素子３
１ならびに受光素子群３２が取り付けられている部分
は、磁気デイスク２側に向けて開口している。

【００４７】受光素子群３２は図８に示すように４つの
受光素子３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄから構成され
ており、データトラツク１４ならびにトラツキング用凹
部２３上で反射する光をこの受光素子３２ａ、３２ｂ、
３２ｃ、３２ｄで受光して、各受光素子３２ａ、３２
ｂ、３２ｃ、３２ｄの出力は図９に示すようにサーボ信
号演算部３３に入力される。そしてこのサーボ信号演算
部３３で求められた位置修正信号がヘツド駆動制御部３
４に入力され、それからの制御信号に基づいて磁気ヘツ
ド３０のトラツキング制御が成される。

【００４８】次に磁気デイスクにおける磁性層１０の厚
さとオーバライト特性との関係について検討した結果を
説明する。

【００４９】次の表１は、磁性層１０の厚さを種々変え
た場合の各磁性層厚におけるオーバライト特性を測定し
てまとめた表である。このオーバライト特性は、最初に
１５０Ｈｚの信号をデータトラツク上に書込み、次いで
その信号が書き込まれたデータトラツク上に６００Ｈｚ
の信号を重ね書きして、残存する１５０Ｈｚの信号の再
生出力を測定したものである。

【００５０】なお、磁性層１０の厚さは、透過型電子顕
微鏡（ＴＥＭ）株式会社日立製作所社製Ｈ−７００Ｈ
を用いて測定した。後述の各試験においても同装置を用
いて磁性層の厚さを測定した。

【００５１】表１磁性層の厚さ（μｍ）オーバライト特性（ｄＢ）０．２１ −４２．２０．２７ −４０．００．４９ −３６．００．５２ −３５．７０．５７ −３３．３０．７５ −３１．２０．７９ −３０．３０．９０ −３０．０１．０５ −２６．５１．３０ −２５．２１．５５ −２３．１この表１の結果から明らかなように、磁性層１０の厚さ
によつてオーバライト特性が大きく異なり、磁性層１０
の厚さが０．９０μｍを越えるとオーバライト特性が悪
いが、０．９０μｍ以下であると良好なオーバライト特
性（−３０ｄＢ以下）を得ることができる。

【００５２】次にこの磁気デイスクの光学特性について
説明する。図１０は磁性層１０の厚さを種々変えた試料
を作り、その磁性層１０の厚さと光反射率との関係を実
験で求めた特性図である。この実施例での光源としては
図１１に示すような波長分布を有するＬＥＤ（中心波長
８８０ｎｍ）を使用し、磁性層１０表面に対する入射角
θを２０度とした。

【００５３】この図１０から明らかなように磁性層１０
の厚さによつて光反射率の高い領域と低い領域とがあ
り、これは磁性層１０の表面の反射光と、その磁性層１
０を透過し磁性層１０とベースフイルム９との界面で反
射して、再び磁性層１０を透過して表面に現れる戻り光
との干渉によるものであると考えられる。

【００５４】この図に示すように、光反射率１０％以上
確保できる磁性層の厚さはそれぞれ特定の範囲に限定さ
れる訳であるが、磁性塗料を塗布するときの膜厚のばら
つきなどにより、光反射率が大きく変動する心配があ
る。

【００５５】図１２は、この光反射率とサーボ信号出力
との関係を求めた特性図である。この図から明らかなよ
うに、磁性層の光反射率とサーボ信号出力とはほぼ比例
関係にあり、磁性層の光反射率がばらつくとサーボ信号
出力が変動するから、どの磁気デイスクでも安定したサ
ーボ信号出力を得るためには、光反射率の格差を可及的
に小さくすることが要求される。

【００５６】光反射率の変動を小さくして安定したサー
ボ信号出力を得るためには、前述した干渉の影響を小さ
くすることが最も効果的であることが諸種の実験結果か
ら明らかになつた。そして干渉による影響を小さくする
有効な手段として、．磁性層自体の光透過率を下げること、．ベースフイルムの反射率を下げること、などが挙げ
られる。

【００５７】前記項の磁性層自体の光透過率を下げる
手段として、カーボンブラツクの添加について検討し
た。図１３はカーボンブラツクの添加量と磁性層の光透
過率との関係を調べた特性図で、この図から明らかなよ
うにカーボンブラツクを１．５重量％添加することによ
り、磁性層の光透過率を２５％まで下げることが、カー
ボンブラツクを２重量％添加することにより、磁性層の
光透過率を２０％近くまで下げることができる。このよ
うにカーボンブラツクの添加量を増すことにより磁性層
の光透過率を下げることができるが、カーボンブラツク
の添加量が増すと必然的に他の例えば磁性材料やバイン
ダなどの磁性層構成材料の量が制限されるため、カーボ
ンブラツクの添加量は１〜１０重量％が適当で、好まし
くは１〜７重量％の範囲、さらに好ましくは１．５〜５
重量％の範囲である。

【００５８】なお、磁性層の光透過率を下げると干渉に
よる影響は小さくなるが、磁性層の光反射率も下がる。
そこで、磁性層の表面性を向上することにより磁性層の
光反射率を上げることができる。

【００５９】この磁性層の表面性を向上する手段とし
て、磁性層の表面粗さを小さくすることと、磁性塗料の
分散性、流動性を向上する手段がある。後者の手段は後
の光学ノイズの低減対策で具体的に説明するので、ここ
では省略する。

【００６０】図１４は、カーボンブラツクを４重量％添
加した磁性層の表面粗さと光反射率との関係を示す図で
ある。この図から明らかなように、磁性層の表面粗さ
（中心線平均粗さＲａ）を０．０１μｍ以下にすると磁
性層の光反射率を１０％以上確保することができる。

【００６１】前記ベースフイルムの反射率を下げる手段
として、表面に例えばパラジウムやアルミニウム酸化物
などの無機化合物の不連続な乱反射膜、あるいは色素や
染料の如き有機化合物の光吸収性膜を付与したベースフ
イルムを使用する手段、表面を例えばマツト加工などを
施して乱反射を起こさせるようにしたベースフイルムを
使用する手段、カーボンブラツクなどの光吸収剤を混入
したベースフイルムを使用する手段などがある。

【００６２】図１５はサーボ信号生成の様子を説明する
ための図で、同図（ａ）は図８に示す受光素子３２ａと
３２ｂの検出値の差に基づく出力波形（波形Ｎ）と、受
光素子３２ｃと３２ｄの検出値の差に基づく出力波形
（波形Ｑ）とを示す図で、両波形Ｎ，Ｑは位相が９０度
ずれている。この両波形Ｎ，Ｑにより、同図（ｂ）に示
すようなサーボ信号波形Ｓが生成される。

【００６３】図１６はサーボ信号におよぼす光学ノイズ
の影響を説明するための図で、同図（ａ）は光学ノイズ
がないときの波形、同図（ｂ）は光学ノイズがあるとき
の波形を示している。同図（ａ）のように光学ノイズが
乗つていない場合は、サーボオンになると磁気ヘツドを
スムースに所定の位置（目標値）に誘導することができ
るが、同図（ｂ）のように光学ノイズが乗つている場合
は、サーボオンになつても磁気ヘツドを短時間に所定の
位置（目標値）に誘導することができず、オフトラツク
（Ｏ．Ｔ）を生じる。

【００６４】本発明者らはこの光学ノイズを分析してそ
の特性について種々検討した結果、その光学ノイズが磁
性層の表面粗さによるノイズ（ノイズＸ）と、電気回路
により補正可能なノイズ（ノイズＹ）と、補正できずし
かも磁気ヘツドのトラツキングサーボに大きな影響を与
えるノイズ（ノイズＺ）とに分けられることを解明し
た。

【００６５】図１７は、この種磁気デイスクで観測され
る光学ノイズの原波形図である。この光学ノイズを周波
数分析してみると、周波数が２ＫＨｚ以上の領域のノイ
ズと、周波数が１００Ｈｚ未満の領域のノイズと、周波
数が１００Ｈｚを超えて２ＫＨｚ未満の領域のノイズと
に分けられ、それぞれのノイズの波形を図１８、図１９
ならびに図２０に示す。

【００６６】図１８に示すノイズは磁性層の表面粗さに
よるもの（ノイズＸ）と思われ、このノイズはサーボ制
御系のゲインが十分に小さくなる領域であるため、磁気
ヘツドのトラツキングサーボには影響を与えないノイズ
であることが確認された。

【００６７】また図１９に示すノイズは磁性層の厚み変
動による干渉強度の振れによつて生じたもの（ノイズ
Ｙ）であるが、ＬＥＤなどの光源の発光強度にサーボを
かけることにより平滑化（補正）できるから、このノイ
ズもトラツキングサーボにはほとんど悪影響を与えない
ことが確認された。

【００６８】これらに対して図２０に示すノイズ、すな
わち周波数が１００Ｈｚを超えて２ＫＨｚ未満の領域の
ノイズ（ノイズＺ）は、光源回路にサーボをかけること
により平滑化（補正）できる性質のノイズではなく、し
かも磁気ヘツドのトラツキングサーボに大きな影響を与
えるノイズであることが確認された。したがつて適正な
トラツキングサーボを行なうためには、この周波数領域
のノイズを低減することが重要である。

【００６９】この周波数が１００Ｈｚを超えて２ＫＨｚ
未満の領域のノイズにおいて、磁性層の厚さのばらつき
の影響について検討した。この検討に際して、ベースフ
イルムとして６２μｍ厚のポリエチレンテレフタレート
（ＰＥＴ）を使用し、導電性を付与するためにポリアニ
リンの極薄膜（膜厚が５００Å）をベースフイルムの表
面に塗布した。

【００７０】また磁性塗料として次の組成のものを使用
して、目標膜厚が０．７９μｍの磁性層を形成した。

【００７１】磁性塗料組成例３バリウムフエライト１００重量部塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体１１．０重量部ウレタン樹脂６．６重量部三官能性イソシアネート化合物４．４重量部酸化アルミニウム粉末（平均粒径０．４３〔μｍ〕）１５重量部カーボンブラツク（平均粒径０．３〔μｍ〕）４重量部オレイルオレイル６重量部シクロヘキサノン１５０重量部トルエン１５０重量部まず、磁性層の膜厚の変動とその偏差率を磁性塗料の塗
布幅方向の１６０ｍｍ（６インチ）の範囲で測定し、そ
の結果を図２１ならびに図２２に示した。図２１は横軸
に塗布幅方向に対する測定位置を、縦軸に蛍光Ｘ線微小
膜厚計によるＸ線カウント値を、それぞれ示している。
また図２２は横軸に塗布幅方向に対する測定位置を、縦
軸に前記Ｘ線カウント値によつて換算された膜厚の偏差
値を、それぞれ示している。

【００７２】前記蛍光Ｘ線微小膜厚計としてセイコー電
子工業社製のＳＦＴ−１５６Ａ型を使用し、塗布幅方向
に５ｍｍ間隔毎に測定位置を移動させながら１ｍｍのス
ポツト径になるようにＸ線を照射し、その都度、磁性層
から発生する１秒間当たりの鉄の蛍光Ｘ線量（カウント
／秒ｃｐｓ）を計測した。なお、Ｘ線照射時間は２０
秒間とし、同じ位置での測定を３回行い、その平均値を
Ｘ線カウント値とした。

【００７３】この図２１ならびに図２２から明らかなよ
うに、塗布幅方向において磁性層の膜厚が変動している
ことが分かる。

【００７４】図２３は、前記Ｘ線カウント値の標準偏差
と、周波数が１００Ｈｚを超えて２ＫＨｚ未満の領域の
光学ノイズとの関係を検討した結果を示す図である。な
お、磁性層からの光反射率の変動を図８に示すような４
分割のフオトデテクタの和信号の変動として測定し、ノ
イズ信号レベル（Ｎ）はＲ．Ｍ．Ｓボルトメータで測定
される回路ノイズ（Ｎｃ）と、磁気デイスクと回路の総
和ノイズ（Ｎｔ）を用いて次式で定義した。

【００７５】Ｎ＝−２０ｌｏｇ（Ｎｃ／Ｎｔ）〔ｄＢ〕なお、９０Ｈｚ以下の反射率変動は、発光素子における
駆動電流のサーボが追従できるものとして、９０Ｈｚハ
イパスフイルタを通過させた後の光学ノイズを測定し
た。

【００７６】この図から明らかなように、Ｘ線カウント
値の標準偏差が１．８ｃｐｓを超えると光学ノイズが急
激に大きくなり、信頼性に問題が出てくるが、Ｘ線カウ
ント値の標準偏差が１．５ｃｐｓ以下であれば光学ノイ
ズを４ｄＢ以下に抑えることができ、さらにＸ線カウン
ト値の標準偏差を１．３ｃｐｓ以下にすると光学ノイズ
は２ｄＢ以下にすることができ、信頼性の向上が図れ
る。

【００７７】次にこの光学ノイズとオフトラツクとの関
係について検討した。トラツク密度が例えば１３５Ｔｐ
ｉなどのように低いシステムでは、磁気ヘツドのリード
・ライトギヤツプの両脇にサイドイレーズを施し、オフ
トラツクによるオーバライト時の消え残りを消去する方
法が採られているが、トラツク密度が例えば１２００〜
２４００Ｔｐｉなどのように高くなるに従つて必然的に
データトラツクとデータトラツクの間隔が狭められるた
め、前述のようにサイドイレーズを行なうと隣のデータ
トラツクの情報まで消去してしまうから、高密度トラツ
クの磁気デイスクではサイドイレーズを行なわない方法
が採用される。

【００７８】しかし、この方法では、オフトラツクが生
じた場合、オフトラツク分の消え残りがそのままノイズ
となり、著しく信頼性を低下してしまう。図２４は、光
学ノイズとオフトラツク量との関係を調べた特性図であ
る。この図から明らかなように、光学ノイズが１ｄＢ以
下であればオフトラツクは実質的に零であり、光学ノイ
ズが４ｄＢであればオフトラツク量は０．１５μｍ、光
学ノイズが５ｄＢであればオフトラツク量は０．３μｍ
にもなり、光学ノイズが増加するとオフトラツク量は著
しく増加することが分かる。

【００７９】このオフトラツクによるオーバライト
（Ｏ．Ｗ）量は、次式で現される。

【００８０】

【数１】

【００８１】１Ｆ´：オントラツク時の重ね書き残留出
力１Ｆ：低周波出力２Ｆ：高周波出力ｇｗ：トラツク幅ｄ：オフトラツク量１Ｆ＝０ｄＢ，１Ｆ´＝−３１ｄＢ，２Ｆ＝−１ｄＢの
とき、光学ノイズが５ｄＢ生じたとすると、トラツク幅
１５μｍに対してオフトラツク量は０．３μｍ生じる。
それにより、オーバライト量は本来の−３０ｄＢに対し
−２５．２ｄＢまで劣化する。

【００８２】本発明者らの種々の実験結果から十分な信
頼性を得るためには、オーバライト量は−２７ｄＢ以下
でなければならない。そこで例えば光学ノイズが４ｄＢ
では、トラツク幅１５μｍに対してオフトラツク量は
０．１５μｍで、オーバライト量は本来の−３０ｄＢに
対し−２７．３ｄＢとなり、十分な信頼性が得られる。

【００８３】さらに磁性層の厚さが薄くなると、前記表
１から明らかなようにオーバライト量が少なくなるか
ら、より一層信頼性を高めることができる。

【００８４】前述のように光学ノイズを小さくするため
にＸ線カウント値の標準偏差を１．５ｃｐｓ以下にする
具体的な手段として、まず最初、ベースフイルムの濡れ
性について検討した。

【００８５】（１）ベースフイルムの検討ベースフイルムの濡れ性の評価は、所定の液体とベース
フイルムとの接触角の測定によつて行なつた。ベースフ
イルムの接触角は、試料を所定の液体（シクロヘキサノ
ンとトルエンの等重量混合液）中に浸し、その時に生じ
る表面張力と浮力との合力を測定することにより、接触
角θを下記の式より求めた。

【００８６】Ｆ＝γ・ｃｏｓθ・ｌ−Ａ・ρ・ＤＦ：濡れ応力 γ：液体の表面張力 θ：接触角ｌ：所定の液体とベースフイルムとの接触長さＡ：ベースフイルムの断面積 ρ：所定の液体の密度Ｄ：ベースフイルムの浸漬深さＡ・ρ・Ｄ：浮力項次の表２は、各種ベースフイルムの接触角θを示す表で
あり、表中のＰＥＴはポリエチレンテレフタレートを、
ＰＥＴ＋ＳｉＯ₂＋ＰＡはポリエチレンテレフタレート
フイルムの表面にＳｉＯ₂微粒子を塗布し、さらにその
上にポリアニリン導電膜（５００Å）を形成したもの、
ＰＥＴ＋ＰＡはポリエチレンテレフタレートフイルムの
表面にＳｉＯ₂微粒子を塗布しないで直接にポリアニリ
ン導電膜（５００Å）を形成したものをそれぞれ示す。

【００８７】表２ベースフイルム接触角θ（度）ＰＥＴ単独１７ＰＥＴ＋ＰＡ２９ＰＥＴ＋ＳｉＯ₂＋ＰＡ３８この結果からも明らかなように、ＰＥＴ単独のものは接
触角θが非常に小さく、ＰＥＴ＋ＰＡ、ＰＥＴ＋ＳｉＯ
₂＋ＰＡの順に接触角θが大きくなつている。

【００８８】次に磁性塗料の流動性について検討した。

【００８９】（２）超微粒子カーボンブラツクの検討カーボンブラツクとして微小のカーボンブラツク単独
と、その微小のカーボンブラツクに超微小のカーボンブ
ラツクを添加した場合の、光ノイズにおよぼす影響につ
いて検討し、その結果を次の表３に示した。

【００９０】表３微小Ｃ／超微小Ｃベースフイルム光学ノイズ（ｄＢ）標準偏差（ｃｐｓ） 3.0／0.0 PET ＋SiO2＋PA 7.87 1.70 2.0／1.0 PET 1.52 1.18 〃 PET ＋PA 3.62 1.47 2.0／2.5 PET 1.47 1.17 〃 PET ＋PA 1.83 1.25 〃 PET ＋SiO2＋PA 2.00 1.29 なお、表中の微小Ｃは平均粒径が０．３μｍのカーボン
ブラツク、超微小Ｃは平均粒径が０．０２μｍの超微小
カーボンブラツクをそれぞれ示している。また各試料と
も潤滑剤としてオレイルオレートを６重量部添加した。
表中のＸ線カウント値の照準偏差は、図２３の特性図か
ら求めた値である。

【００９１】この表から明らかなように、超微小カーボ
ンブラツクを添加することにより磁性塗料の分散性、流
動性が良好となり、Ｘ線カウント値の標準偏差を１．５
ｃｐｓ以下にして、光学ノイズを低減することができ
た。特にＰＥＴ単独のベースフイルムは光学ノイズが低
く、またポリアニリンを被着したベースフイルムを使用
する場合でも、ベースフイルムの表面にＳｉＯ₂を塗布
しないで直接にポリアニリンを被着したベースフイルム
（ＰＥＴ＋ＰＡ）の方が、ベースフイルムの表面が平滑
になり、磁性塗料の流動性が良好となるため好適であ
る。

【００９２】微小カーボンブラツク（平均粒径０．０７
〜０．４μｍ）に対する超微小カーボンブラツク（平均
粒径０．０１５〜０．０７μｍ）の混合割合は１／１
０〜１０／１が適当である。

【００９３】（３）潤滑剤の検討磁性層と磁気ヘツドとの摺接抵抗を小さくするために磁
性層中にオレイルオレートなどの潤滑剤が添加される
が、その添加量と光学ノイズとの関係について検討し
た。なお、この検討では潤滑剤としてオレイルオレート
を使用し、磁性層１ｍ²当たりの潤滑剤の量として次の
表４に示した。なおこの潤滑剤の量は、磁気記録媒体を
ノルマルヘキサンで洗浄する前と後の重量差によつて算
出した値である。

【００９４】表４潤滑剤の量（ｍｇ／ｍ2 ）光学ノイズ（ｄＢ）１０７．５２０５．１２５４．０３０３．２５０２．０１００１．５この表から明らかなように、潤滑剤を磁性層１ｍ2 当た
りの潤滑剤の量を２５〜１００ｍｇ、好ましくは３０〜
１００ｍｇにすることによつて、光学ノイズが低減され
る。なお、このように潤滑剤の添加量を増すことによつ
て何故光学ノイズが低減されるのか理論的な根拠は明ら
かでないが、磁性塗料の塗布状態から観察して、潤滑剤
の増量により磁性塗料の流動性が改善されていると推測
できる。

【００９５】この検討では潤滑剤としてオレイルオレー
トを使用したが、その他潤滑剤として例えばステアリン
酸、オレイン酸などの高級脂肪酸、グリセリンオレー
ト、２ヘキシルデシルステアレート、２エチルヘキシル
オレート、トリデシルステアレート、ブトキシエチルス
テアレートなどの高級脂肪酸エステル、流動パラフイ
ン、スクアラン、フツ素オイル、シリコンオイルなどの
各種の潤滑剤が使用可能である。

【００９６】次の表５は、前述のベースフイルム、超微
小カーボンブラツクの添加、潤滑剤の増量ならびに超微
小カーボンブラツクの添加と潤滑剤（オレイルオレー
ト）の増量との組み合わせをまとめて現した表である。
表中の○印は光学ノイズが２ｄＢ以下のもの、×印は光
学ノイズが２ｄＢを超えたものを示し、（）中の数値
は光学ノイズの実測値を示している。

【００９７】

【表５】

【００９８】この表から明らかなように、ＳｉＯ₂やポ
リアニリン（ＰＡ）を塗布しないＰＥＴ単独の場合は接
触角θが小さいため、何れの場合も光学ノイズが低い。

【００９９】またＰＥＴ表面にポリアニリン（ＰＡ）を
塗布したベースフイルムの場合、超微小カーボンブラツ
クを添加したり、潤滑剤を増量したり、あるいは超微小
カーボンブラツクの添加と潤滑剤の増量を組み合わせる
ことにより、光学ノイズの低減を図ることができた。

【０１００】さらにまた、ＰＥＴ表面にＳｉＯ₂を塗布
し、その上にポリアニリン（ＰＡ）を被着したベースフ
イルムの場合、超微小カーボンブラツクの添加や、超微
小カーボンブラツクの添加と潤滑剤の増量を組み合わせ
ることにより、光学ノイズの低減を図ることができた。

【０１０１】図２５は、ＳｉＯ₂やポリアニリン（Ｐ
Ａ）を塗布しないＰＥＴ単独のベースフイルムを使用
し、超微小カーボンブラツクの添加と潤滑剤の増量を組
み合わせたものの磁性層の膜厚の変動を示す。この図と
前述した図２１を比較すると明らかなように、図２５の
ものの方が磁性層の膜厚の変動が極めて少ないことが分
かる。

【０１０２】図２６は、このＳｉＯ₂やポリアニリン
（ＰＡ）を塗布しないＰＥＴ単独のベースフイルムを使
用し、超微小カーボンブラツクの添加と潤滑剤の増量を
組み合わせたものの、周波数が１００Ｈｚを超えて２Ｋ
Ｈｚ未満の領域のノイズ特性図である。この図と前述し
た図２０を比較すると明らかなように、図２６のものの
方が光学ノイズが非常に少ないことが分かる。

【０１０３】また磁性材料としては、例えばバリウムフ
エライトなどのフエライトあるいはα−Ｆｅなどの金属
磁性粉が好適である。フエライトの場合、それの板径
（最長対角長さ）が０．１μｍを越えると光学ノイズの
増大をきたすため、フエライトの板径は０．１μｍ以
下、好ましくは０．０３〜０．０８μｍの範囲に規制す
ると良い。一方、金属磁性粉の場合、それの長軸長さが
０．３μｍを越えると光学ノイズの増大をきたすため、
金属磁性粉の長軸長さは０．３μｍ以下、好ましくは
０．１〜０．２８μｍの範囲に規制すると良い。

【０１０４】前記実施例では磁気ヘツドトラツキング用
の光源としてＬＥＤを使用したが、例えばレーザ光など
他の光源を用いることもできる。

【０１０５】

【発明の効果】本発明は前述のような構成になつてお
り、光反射率の変動が小さく、そのために安定したサー
ボ信号が得られ、トラツキング用光学凹部による磁気ヘ
ツドのトラツキングサーボが適正に行なわれる磁気記録
媒体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る磁気デイスクカートリツ
ジの一部を分解した斜視図である。

【図２】磁気シートの拡大断面図である。

【図３】磁気デイスクの平面図である。

【図４】リフアレンストラツクの一部拡大平面図であ
る。

【図５】リフアレンストラツクならびに磁気ヘツドトラ
ツキング用光学トラツクを説明するための図である。

【図６】リフアレンストラツクならびに磁気ヘツドトラ
ツキング用光学トラツクを形成する装置を示す断面図で
ある。

【図７】磁気ヘツドのトラツキングサーボを説明するた
めの断面図である。

【図８】受光素子の配置状態を示す説明図である。

【図９】磁気ヘツドのトラツキング制御を説明するため
の断面図である。

【図１０】磁性層の膜厚とその磁性層の反射率との関係
を示す特性図である。

【図１１】試験に使用するＬＥＤ光の波長の分布特性図
である。

【図１２】磁性層の反射率との関係を示す特性図であ
る。

【図１３】カーボンブラツクの添加量と磁性層の光透過
率との関係を示す特性図である。

【図１４】磁性層表面の研磨時間と表面粗さと光反射率
との関係を示す特性図である。

【図１５】サーボ信号の生成を説明するための図であ
る。

【図１６】サーボ信号におよぼす光学ノイズの影響を説
明するための図である。

【図１７】光学ノイズの原波形図である。

【図１８】周波数が２ＫＨｚ以上の領域のノイズ波形図
である。

【図１９】周波数が１００Ｈｚ未満の領域のノイズ波形
図である。

【図２０】周波数が１００Ｈｚを越え２ＫＨｚ未満の領
域のノイズ波形図である。

【図２１】改良前の磁性層の膜厚変動を示す特性図であ
る。

【図２２】改良前の磁性層の膜厚偏差を示す特性図であ
る。

【図２３】Ｘ線カウント値の標準偏差値と光学ノイズと
の関係を示す特性図である。

【図２４】光学ノイズとオフトラツク量との関係を示す
特性図である。

【図２５】改良後の磁性層の膜厚変動を示す特性図であ
る。

【図２６】改良後の周波数が１００Ｈｚを越え２ＫＨｚ
未満の領域のノイズ波形図である。

【図２７】従来提案された磁気記録媒体の拡大断面図で
ある。

【図２８】この従来の磁気記録媒体上での受光素子の配
置状態を示す説明図である。

【符号の説明】

２磁気デイスク７磁気シート９ベースフイルム１０ａ．１０ｂ磁性層１１リフアレンストラツク１２磁気ヘツドトラツキング用光学トラツク１４データトラツク１５記録帯域２３トラツキング用凹部３０磁気ヘツド３１発光素子３２受光素子群３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ受光素子３３サーボ信号演算部３４ヘツド駆動制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者宮田照久大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号日立マクセル株式会社内 (72)発明者甲斐義和大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号日立マクセル株式会社内 (56)参考文献特開平３−141087（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性体からなる基体と、その基体の一
方の面に磁性層を形成し、他方の面にトラツキング用光
学凹部を設ける層を形成して、そのトラツキング用光学凹部を設ける層に、磁気ヘッド
の走行方向に延びる磁気ヘツドトラツキング用光学凹部
と、その磁気ヘツドトラツキング用光学凹部と隣の磁気
ヘツドトラツキング用光学凹部との間に設けられた凹部
のない平面部とを設け、前記磁気ヘツドトラツキング用光学凹部ならびに平面部
に光を照射し、その反射光に基づいて前記磁性層と対向
している磁気ヘツドをトラツキングする磁気記録媒体に
おいて、中心波長が８８０ｎｍの光を前記トラツキング用光学凹
部を設けた層の表面に対して入射角２０度で照射した際
の、周波数が１００Ｈｚを超えて２ＫＨｚ未満の領域に
おける光反射率の変動が４ｄＢ以下に規制されているこ
とを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】非磁性体からなる基体と、その基体の一
方の面に磁性層を形成し、他方の面に鉄成分を含みトラ
ツキング用光学凹部を設ける層を形成して、そのトラツキング用光学凹部を設ける層に、磁気ヘッド
の走行方向に延びる磁気ヘツドトラツキング用光学凹部
と、その磁気ヘツドトラツキング用光学凹部と隣の磁気
ヘツドトラツキング用光学凹部との間に設けられた凹部
のない平面部とを設け、前記磁気ヘツドトラツキング用光学凹部ならびに平面部
に光を照射し、その反射光に基づいて前記磁性層と対向
している磁気ヘツドをトラツキングする磁気記録媒体に
おいて、前記トラッキング用光学凹部を形成した層表面に１ｍｍ
のスポツト径になるようにＸ線を５ｍｍの間隔毎に照射
し、トラッキング用光学凹部を形成した層から発生する
１秒間当たりの鉄の蛍光Ｘ線量を計測したときの、Ｘ線
の平均カウント値の標準偏差が１．５カウント／秒以下
に規制されていることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項３】請求項２記載において、前記トラッキン
グ用光学凹部を設けた層の平面部の厚さが透過型電子顕
微鏡で測定して０．９μｍ以下に規制されていることを
特徴とする磁気記録媒体。
【請求項４】請求項１または請求項２記載において、
前記平面部に、中心波長が８８０ｎｍの光を入射角２０
度で照射した際の、光反射率が８％以上であることを特
徴とする磁気記録媒体。
【請求項５】請求項１または請求項２記載において、
前記非磁性体のシクロヘキサノンとトルエンの等重量混
合液との接触角が３０度以下であることを特徴とする磁
気記録媒体。
【請求項６】請求項１または請求項２記載において、
前記平面部の表面粗さ（中心線平均粗さＲａ）が０．０
１μｍ以下であることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項７】請求項１または請求項２記載において、
前記トラッキング用光学凹部を設ける層中に平均粒径が
０．０５μｍ以下の超微小カーボンブラツクが添加され
ていることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項８】請求項１または請求項２記載において、
前記トラッキング用光学凹部を設ける層中に平均粒径が
０．０５μｍ以下の超微小カーボンブラツクと、平均粒
径がそれよりも大きい微小カーボンブラツクとが混在し
ていることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項９】請求項１または請求項２記載において、
前記トラッキング用光学凹部を設ける層１ｍ² 当たりの
潤滑剤の量が２５〜１００ｍｇであることを特徴とする
磁気記録媒体。
【請求項１０】請求項１または請求項２記載におい
て、前記トラッキング用光学凹部を設ける層１ｍ² 中に
平均粒径が０．０５μｍ以下の超微小カーボンブラツク
が添加され、かつその層１ｍ² 当たりの潤滑剤の量が２
５〜１００ｍｇであることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項１１】請求項１または請求項２記載におい
て、前記トラッキング用光学凹部を設ける層中に平均粒
径が０．０５μｍ以下の超微小カーボンブラツクと、平
均粒径がそれよりも大きい微小カーボンブラツクとが混
在し、かつその層１ｍ² 当たりの潤滑剤の量が２５〜１
００ｍｇであることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項１２】請求項１または請求項２記載におい
て、前記非磁性体のシクロヘキサノンとトルエンの等重
量混合液との接触角が３０度以下で、前記トラッキング用光学凹部を設ける層中に平均粒径が
０．０５μｍ以下の超微小カーボンブラツクと、平均粒
径がそれよりも大きい微小カーボンブラツクとが混在
し、かつその層１ｍ² 当たりの潤滑剤の量が２５〜１０
０ｍｇであることを特徴とする磁気記録媒体。