JP6898963B2 - Magnetic tape device - Google Patents
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Description
本発明は、磁気テープ装置に関する。 The present invention relates to a magnetic tape device.
磁気記録媒体へのデータの記録および／または記録されたデータの読み取り（再生）を行う磁気記録再生装置は、磁気ディスク装置と磁気テープ装置に大別される。磁気ディスク装置の代表例はＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）である。磁気ディスク装置では、磁気記録媒体として磁気ディスクが使用される。一方、磁気テープ装置では、磁気記録媒体として磁気テープが使用される。 A magnetic recording / reproducing device that records data on a magnetic recording medium and / or reads (reproduces) the recorded data is roughly classified into a magnetic disk device and a magnetic tape device. A typical example of a magnetic disk device is an HDD (Hard Disk Drive). In a magnetic disk device, a magnetic disk is used as a magnetic recording medium. On the other hand, in a magnetic tape device, a magnetic tape is used as a magnetic recording medium.
磁気ディスク装置および磁気テープ装置のいずれにおいても、記録トラック幅を狭小化することは記録容量を高めるため（高容量化）に好ましい。他方、記録トラック幅を狭小化するほど、再生時に読取対象トラックの信号に隣接トラックの信号が混入し易くなるため、ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）等の再生品質を維持することは困難になる。この点に関し、近年、複数の読取素子（「再生素子」とも呼ばれる。）によって記録トラックの信号を二次元的に読み取ることにより、再生品質の向上を図ることが提案されている（例えば特許文献１〜３参照）。こうして再生品質を向上できれば、記録トラック幅を狭小化しても再生品質を維持することができるため、記録トラック幅の狭小化により記録容量を高めることが可能となる。 In both the magnetic disk device and the magnetic tape device, narrowing the recording track width is preferable for increasing the recording capacity (increasing the capacity). On the other hand, as the recording track width is narrowed, the signal of the adjacent track is likely to be mixed with the signal of the track to be read during reproduction, so that it is difficult to maintain the reproduction quality such as SNR (Signal-to-Noise Ratio). Become. In this regard, in recent years, it has been proposed to improve the reproduction quality by two-dimensionally reading the signal of the recording track by a plurality of reading elements (also referred to as “reproduction elements”) (for example, Patent Document 1). See ~ 3). If the reproduction quality can be improved in this way, the reproduction quality can be maintained even if the recording track width is narrowed, so that the recording capacity can be increased by narrowing the recording track width.
特許文献１および２では、磁気ディスク装置に関する検討が行われている。一方、磁気テープは、近年、大容量のデータを長期間保存するためのデータストレージメディアとして注目されている。しかし、磁気テープ装置は、一般に、磁気テープと読取素子とが接触し摺動することによってデータ読取（再生）が行われる摺動型の装置である。そのため、再生時に読取素子と読取対象トラックとの相対位置が変動し易く、再生品質の向上は、磁気ディスク装置と比べてより困難な傾向がある。特許文献３には、磁気テープ装置（テープドライブ）に関する記載はあるものの、磁気テープ装置における再生品質向上のための具体的な手段は示されていない。
本発明の一態様は、再生品質の向上が可能な磁気テープ装置を提供する。 One aspect of the present invention provides a magnetic tape device capable of improving reproduction quality.
本発明の一態様は、
磁気テープと、
読取素子ユニットと、
抽出部と、
を含み、
上記磁気テープは、非磁性支持体上に強磁性粉末および結合剤を含む磁性層を有し、
上記磁性層は、サーボパターンを有し、
上記強磁性粉末は、六方晶フェライト粉末であり、
走査透過型電子顕微鏡を用いて行われる断面観察によって求められる上記磁性層の表面に対する上記六方晶フェライト粉末の傾きｃｏｓθ（以下、単に「ｃｏｓθ」とも記載する。）は、０．８５以上１．００以下であり、
上記読取素子ユニットは、上記磁気テープに含まれるトラック領域のうちの読取対象トラックを含む特定トラック領域からデータをリニアスキャン方式で各々読み取る複数の読取素子を有し、
上記抽出部は、上記読取素子毎の読取結果の各々に対して、上記磁気テープと上記読取素子ユニットとの位置のずれ量に応じた波形等化処理を施すことにより、上記読取結果から、上記読取対象トラックに由来するデータを抽出し、
上記ずれ量は、上記磁気テープの磁性層が有するサーボパターンをサーボ素子が読み取ることにより得られた結果に応じて定められる、磁気テープ装置、
に関する。
One aspect of the present invention is
With magnetic tape
With the reading element unit
Extractor and
Including
The magnetic tape has a magnetic layer containing a ferromagnetic powder and a binder on a non-magnetic support.
The magnetic layer has a servo pattern and has a servo pattern.
The above ferromagnetic powder is a hexagonal ferrite powder.
The inclination cosθ (hereinafter, also simply referred to as “cosθ”) of the hexagonal ferrite powder with respect to the surface of the magnetic layer determined by cross-sectional observation performed using a scanning transmission electron microscope is 0.85 or more and 1.00. Is below
The reading element unit has a plurality of reading elements that read data from a specific track area including a track to be read among the track areas included in the magnetic tape by a linear scan method.
The extraction unit performs waveform equalization processing on each of the reading results for each reading element according to the amount of displacement between the magnetic tape and the reading element unit. Extract the data derived from the track to be read and
The amount of deviation is determined according to the result obtained by reading the servo pattern of the magnetic layer of the magnetic tape by the servo element.
Regarding.
一態様では、上記複数の読取素子の互いの一部は、上記磁気テープの走行方向で重なっていることができる。 In one aspect, some of the plurality of reading elements may overlap each other in the traveling direction of the magnetic tape.
一態様では、上記特定トラック領域は、上記読取対象トラックと上記読取対象トラックに隣接している隣接トラックとを含む領域であることができ、上記複数の読取素子の各々は、上記磁気テープとの位置関係が変化した場合に、上記読取対象トラックおよび上記隣接トラックの双方に対して、共に跨っていることができる。 In one aspect, the specific track region can be a region including the read target track and an adjacent track adjacent to the read target track, and each of the plurality of reading elements is connected to the magnetic tape. When the positional relationship changes, both the read target track and the adjacent track can be straddled.
一態様では、上記複数の読取素子は、上記磁気テープの幅方向に、近接した状態で並べて配置されていることができる。 In one aspect, the plurality of reading elements can be arranged side by side in close proximity to each other in the width direction of the magnetic tape.
一態様では、上記磁気テープの幅方向において、上記複数の読取素子は、上記読取対象トラック内に収まっていることができる。 In one aspect, the plurality of reading elements can be contained within the reading target track in the width direction of the magnetic tape.
一態様では、上記波形等化処理は、上記ずれ量に応じて定められるタップ係数を用いて行われ得る。 In one aspect, the waveform equalization process can be performed using a tap coefficient determined according to the deviation amount.
一態様では、上記複数の読取素子の各々について、上記読取対象トラックとの重複領域と上記読取対象トラックに隣接している隣接トラックとの重複領域との比が上記ずれ量から特定され得て、特定された上記比に応じて上記タップ係数が定められ得る。 In one aspect, for each of the plurality of reading elements, the ratio of the overlapping area with the reading target track and the overlapping area with the adjacent track adjacent to the reading target track can be specified from the deviation amount. The tap coefficient can be determined according to the specified ratio.
一態様では、上記サーボ素子により行われる読取動作に同期して、上記読取素子ユニットの読取動作が行われ得る。 In one aspect, the reading operation of the reading element unit can be performed in synchronization with the reading operation performed by the servo element.
一態様では、上記抽出部は、２次元ＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタを有することができ、上記２次元ＦＩＲフィルタは、上記読取素子毎の読取結果の各々に対して上記波形等化処理を施すことにより得られた各結果を合成することによって、上記読取結果から上記読取対象トラックに由来するデータを抽出することができる。 In one aspect, the extraction unit can have a two-dimensional FIR (Finite Impulse Response) filter, and the two-dimensional FIR filter performs the waveform equalization processing on each of the reading results for each reading element. By synthesizing each of the obtained results, data derived from the read target track can be extracted from the read result.
一態様では、上記複数の読取素子は一対の読取素子であることができる。 In one aspect, the plurality of reading elements can be a pair of reading elements.
一態様では、上記六方晶フェライト粉末の活性化体積は、１６００ｎｍ３以下であることができる。 In one aspect, the activated volume of the hexagonal ferrite powder can be 1600 nm 3 or less.
本発明の一態様によれば、磁気テープに記録されたデータを高い再生品質で再生可能な磁気テープ装置を提供することができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a magnetic tape device capable of reproducing data recorded on a magnetic tape with high reproduction quality.
本発明の一態様にかかる磁気テープ装置は、磁気テープと、読取素子ユニットと、抽出部と、を含む。 The magnetic tape device according to one aspect of the present invention includes a magnetic tape, a reading element unit, and an extraction unit.
磁気テープからのデータの読み取りに関して、図２３に示す従来例では、長尺状の読取ヘッド２００が、長手方向に沿って複数の読取素子２０２を備えている。磁気テープ２０４には、複数のトラック２０６が形成されている。読取ヘッド２００は、長手方向が磁気テープ２０４の幅方向に一致するように配置されている。また、複数の読取素子２０２の各々は、複数のトラック２０６の各々に対して１対１の関係で割り当てられており、対向する位置のトラック２０６からデータを読み取る。
Regarding the reading of data from the magnetic tape, in the conventional example shown in FIG. 23, the
しかし、磁気テープ２０４は、通常、経時、環境、およびテンションの変動等に起因して伸縮する。磁気テープ２０４の幅方向に磁気テープが伸縮すると、読取ヘッド２００において、長手方向の両端に配置された読取素子２０２の中心は、トラック２０６の中心からずれてしまう。磁気テープ２０４が幅方向に伸縮することにより変形すると、特に、複数の読取素子２０２のうち、読取ヘッド２００の両端に近い読取素子２０２ほど、オフトラックの影響を大きく受けてしまう。オフトラックの影響を小さくするためには、例えば、トラック２０６の幅に余裕を持たせるという方法が考えられる。しかし、トラック２０６の幅を広げるほど、磁気テープ２０４の記録容量は小さくなってしまう。
However, the
また、一例として図２４に示す従来例のように、読取ヘッド２００には、通常、サーボ素子２０８が設けられている。磁気テープ２０４に対して、磁気テープ２０４の走行方向に沿って予め付与されたサーボパターンは、サーボ素子２０８によって読み取られる。そして、サーボ素子２０８によってサーボパターンが読み取られて得られたサーボ信号から、制御装置（図示省略）によって、例えば、一定の時間間隔で、読取素子２０２が磁気テープ２０４上のどの位置を走行しているかが特定される。これにより、磁気テープ２０４の幅方向のＰＥＳ（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｅｒｒｏｒ Ｓｉｇｎａｌ）が制御装置によって検出される。
Further, as an example, as in the conventional example shown in FIG. 24, the reading
このように、制御装置により読取素子２０２の走行位置が特定されると、特定された走行位置に基づいて、制御装置により、読取ヘッド用のアクチュエータ（図示省略）に対して帰還制御が行われることにより、磁気テープ２０４の幅方向のトラッキングが実現される。
In this way, when the traveling position of the
しかし、トラッキングが行われたとしても、急峻な振動およびジッタの高周波成分等は、ＰＥＳが増大する要因となり、読取対象トラックから読み取られたデータの再生品質の低下に繋がってしまう。
これに対し、本発明の一態様にかかる磁気テープ装置において、読取素子ユニットは、磁気テープに含まれるトラック領域のうちの読取対象トラックを含む特定トラック領域からデータをリニアスキャン方式で各々読み取る複数の読取素子を有し、上記抽出部は、上記読取素子毎の読取結果の各々に対して、上記磁気テープと上記読取素子ユニットとの位置のずれ量に応じた波形等化処理を施すことにより、上記読取結果から、上記読取対象トラックに由来するデータを抽出する。これにより、上記磁気テープ装置によれば、読取対象トラックからリニアスキャン方式で単一の読取素子のみによってデータが読み取られる場合に比べ、読取対象トラックから読み取られるデータの再生品質を高めることができる。その結果、良好な再生品質を確保できるずれ量（トラックオフセット量）の許容量を大きくすることができる。
また、上記のずれ量は、サーボパターンの読み取りにより検出される。しかしサーボパターンの読み取りにより検出されるずれ量と実際に生じているずれ量との誤差が大きいと、磁気テープの各箇所で読み取られた読取結果に対して、上記のずれ量に応じた波形等化処理が、必ずしも最適な波形等化処理とは言えない場合がある。これに対し、サーボパターンの読み取りにより検出されるずれ量と実際に生じているずれ量との誤差を小さくすることができれば、各箇所で読み取られた読取結果に対して、より適した波形等化処理を施すことが可能となる。その結果、上記の波形等化処理によって良好な再生品質を確保できるずれ量の許容量を大きくすることができる。
以上のように、良好な再生品質を確保できるずれ量の許容量を大きくできることは、トラックマージン（記録トラック幅−再生素子幅）を小さくしても高い再生品質（例えば高ＳＮＲ、低エラーレート等）での再生を可能にすることに寄与し得る。そしてトラックマージンを小さくできることは、記録トラック幅を小さくして磁気テープの幅方向に配置可能な記録トラック数を増すこと、即ち高容量化に寄与し得る。
以上の点に関して、上記磁気テープ装置においてデータの読み取りが行われる磁気テープのｃｏｓθが０．８５以上１．００以下であることは、サーボパターンを読み取って読取素子の位置を特定する精度を高めることに寄与すると考えられる。このことが、サーボパターンの読み取りにより検出されるずれ量と実際に生じているずれ量との誤差を小さくすることにつながると推察される。この点については更に後述する。
However, even if tracking is performed, steep vibrations, high-frequency components of jitter, and the like cause an increase in PES, which leads to deterioration in reproduction quality of data read from the track to be read.
On the other hand, in the magnetic tape device according to one aspect of the present invention, the reading element unit reads data from a specific track area including a read target track among the track areas included in the magnetic tape by a linear scan method. The extraction unit has a reading element, and the extraction unit performs waveform equalization processing on each of the reading results for each reading element according to the amount of displacement between the magnetic tape and the reading element unit. From the reading result, data derived from the reading target track is extracted. As a result, according to the magnetic tape device, it is possible to improve the reproduction quality of the data read from the read target track as compared with the case where the data is read from the read target track by only a single reading element by the linear scan method. As a result, it is possible to increase the allowable amount of deviation (track offset amount) that can ensure good reproduction quality.
Further, the above deviation amount is detected by reading the servo pattern. However, if the error between the amount of deviation detected by reading the servo pattern and the amount of deviation actually occurring is large, the waveform or the like corresponding to the above amount of deviation will be obtained with respect to the reading result read at each part of the magnetic tape. The conversion process may not always be the optimum waveform equalization process. On the other hand, if the error between the amount of deviation detected by reading the servo pattern and the amount of deviation actually occurring can be reduced, the waveform equalization more suitable for the reading result read at each location can be achieved. It becomes possible to perform processing. As a result, it is possible to increase the allowable amount of deviation that can ensure good reproduction quality by the above waveform equalization processing.
As described above, the fact that the permissible amount of deviation that can ensure good reproduction quality can be increased means that high reproduction quality (for example, high SNR, low error rate, etc.) can be achieved even if the track margin (recording track width-reproduction element width) is reduced. ) Can contribute to enabling reproduction. The fact that the track margin can be reduced can contribute to reducing the recording track width and increasing the number of recording tracks that can be arranged in the width direction of the magnetic tape, that is, increasing the capacity.
Regarding the above points, the fact that the cos θ of the magnetic tape on which data is read in the magnetic tape device is 0.85 or more and 1.00 or less improves the accuracy of reading the servo pattern and identifying the position of the reading element. It is thought that it contributes to. It is presumed that this leads to reducing the error between the amount of deviation detected by reading the servo pattern and the amount of deviation actually occurring. This point will be described later.
以下、上記磁気テープ装置について、更に詳細に説明する。以下では、上記磁気テープ装置について図面を参照して説明することがある。ただし上記磁気テープ装置は、図面に示す態様に限定されるものではない。 Hereinafter, the magnetic tape device will be described in more detail. Hereinafter, the magnetic tape device may be described with reference to the drawings. However, the magnetic tape device is not limited to the mode shown in the drawings.
［磁気テープ装置の構成および磁気テープ読取処理］
一例として図１に示すように、磁気テープ装置１０は、磁気テープカートリッジ１２、搬送装置１４、読取ヘッド１６、および制御装置１８を備えている。
[Structure of magnetic tape device and magnetic tape reading process]
As an example, as shown in FIG. 1, the
磁気テープ装置１０は、磁気テープカートリッジ１２から磁気テープＭＴを引き出し、引き出した磁気テープＭＴから読取ヘッド１６を用いてデータをリニアスキャン方式で読み取る装置である。データの読み取りとは、データの再生とも言うことができる。
The
制御装置１８は、磁気テープ装置１０の全体を制御する。一態様では、制御装置１８により行われる制御は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）によって実現され得る。また、一態様では、制御装置１８により行われる制御は、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）によって実現され得る。また、制御装置１８により行われる制御は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、およびＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）を含むコンピュータによって実現されてもよい。また、ＡＩＳＣ、ＦＰＧＡ、およびコンピュータのうちの２つ以上の組み合わせにより、上記制御が実現されてもよい。
The
搬送装置１４は、磁気テープＭＴを順方向および逆方向に選択的に搬送する装置であり、送出モータ２０、巻取リール２２、巻取モータ２４、複数のガイドローラＧＲ、および制御装置１８を備えている。
The
磁気テープカートリッジ１２内には、カートリッジリールＣＲが設けられている。カートリッジリールＣＲには磁気テープＭＴが巻き掛けられている。送出モータ２０は、制御装置１８の制御下で、磁気テープカートリッジ１２内のカートリッジリールＣＲを回転駆動させる。制御装置１８は、送出モータ２０を制御することで、カートリッジリールＣＲの回転方向、回転速度、および回転トルク等を制御する。
A cartridge reel CR is provided in the
磁気テープＭＴが巻取リール２２によって巻き取られる場合には、制御装置１８によって、磁気テープＭＴを順方向に走行させるように送出モータ２０を回転させる。送出モータ２０の回転速度および回転トルク等は、巻取リール２２によって巻き取られる磁気テープＭＴの速度に応じて調整される。
When the magnetic tape MT is wound by the take-
巻取モータ２４は、制御装置１８の制御下で、巻取リール２２を回転駆動させる。制御装置１８は、巻取モータ２４を制御することで、巻取リール２２の回転方向、回転速度、および回転トルク等を制御する。
The take-up
磁気テープＭＴが巻取リール２２によって巻き取られる場合には、制御装置１８によって、磁気テープＭＴを順方向に走行させるように巻取モータ２４を回転させる。巻取モータ２４の回転速度および回転トルク等は、巻取リール２２によって巻き取られる磁気テープＭＴの速度に応じて調整される。
When the magnetic tape MT is wound by the take-
このようにして送出モータ２０および巻取モータ２４の各々の回転速度および回転トルク等が調整されることで、磁気テープＭＴに既定範囲内の張力が付与される。ここで、既定範囲内とは、例えば、磁気テープＭＴから読取ヘッド１６によってデータが読取可能な張力の範囲として、コンピュータシミュレーションおよび／または実機試験等により得られた張力の範囲を指す。
By adjusting the rotation speed, rotation torque, and the like of each of the
磁気テープＭＴをカートリッジリールＣＲに巻き戻す場合には、制御装置１８によって、磁気テープＭＴを逆方向に走行させるように送出モータ２０および巻取モータ２４を回転させる。
When the magnetic tape MT is rewound to the cartridge reel CR, the
一態様では、送出モータ２０および巻取モータ２４の回転速度および回転トルク等が制御されることにより磁気テープＭＴの張力が制御されている。また、一態様では、磁気テープＭＴの張力は、ダンサローラを用いて制御されてもよいし、バキュームチャンバに磁気テープＭＴを引き込むことによって制御されてもよい。
In one aspect, the tension of the magnetic tape MT is controlled by controlling the rotational speed, rotational torque, and the like of the
複数のガイドローラＧＲの各々は、磁気テープＭＴを案内するローラである。磁気テープＭＴの走行経路は、複数のガイドローラＧＲが磁気テープカートリッジ１２と巻取リール２２との間において読取ヘッド１６を跨ぐ位置に分けて配置されることによって定められている。
Each of the plurality of guide rollers GR is a roller that guides the magnetic tape MT. The traveling path of the magnetic tape MT is defined by arranging a plurality of guide rollers GR separately at positions straddling the reading
読取ヘッド１６は、読取部２６およびホルダ２８を備えている。読取部２６は、走行中の磁気テープＭＴに接触するようにホルダ２８によって保持されている。
The reading
一例として図２に示すように、磁気テープＭＴは、トラック領域３０およびサーボパターン３２を備えている。サーボパターン３２は、磁気テープＭＴに対する読取ヘッド１６の位置の検出に用いられるパターンである。サーボパターン３２は、テープ幅方向の両端部に、第１既定角度（例えば、９５度）の第１斜線３２Ａと、第２既定角度（例えば、８５度）の第２斜線３２Ｂとが磁気テープＭＴの走行方向に沿って一定のピッチ（周期）で交互に配置されたパターンである。ここで言う「テープ幅方向」とは、磁気テープＭＴの幅方向を指す。
As an example, as shown in FIG. 2, the magnetic tape MT includes a
トラック領域３０は、読取対象とされるデータが書き込まれた領域であり、磁気テープＭＴのテープ幅方向の中央部に形成されている。ここで言う「テープ幅方向の中央部」とは、例えば、磁気テープＭＴのテープ幅方向の一端部のサーボパターン３２と他端部のサーボパターン３２との間の領域を指す。以下では、説明の便宜上、「磁気テープＭＴの走行方向」を単に「走行方向」と称する。
The
読取部２６は、サーボ素子対３６および複数の読取素子ユニット３８を備えている。ホルダ２８は、テープ幅方向に長尺状に形成されており、ホルダ２８の長手方向の全長は、磁気テープＭＴの幅よりも長い。サーボ素子対３６は、ホルダ２８の長手方向の両端部に配置されており、複数の読取素子ユニット３８は、ホルダ２８の長手方向の中央部に配置されている。
The
サーボ素子対３６は、サーボ素子３６Ａおよび３６Ｂを備えている。サーボ素子３６Ａは、磁気テープＭＴのテープ幅方向の一端部のサーボパターン３２に対向する位置に配置されており、サーボ素子３６Ｂは、磁気テープＭＴのテープ幅方向の他端部のサーボパターン３２に対向する位置に配置されている。
The
ホルダ２８において、サーボ素子３６Ａとサーボ素子３６Ｂとの間には、複数の読取素子ユニット３８がテープ幅方向に沿って配置されている。トラック領域３０は、複数のトラックをテープ幅方向に等間隔に備えており、磁気テープ装置１０がデフォルトの状態で、複数の読取素子ユニット３８の各々がトラック領域３０内の各トラックに対向して配置されている。
In the
よって、読取部２６と磁気テープＭＴとが磁気テープＭＴの長手方向に沿って直線状に相対移動することにより、トラック領域３０内の各トラックのデータは、複数の読取素子ユニット３８のうちの位置が対応する読取素子ユニット３８の各々によってリニアスキャン方式で読み取られる。また、リニアスキャン方式では、読取素子ユニット３８の読取動作と同期して、サーボ素子対３６によってサーボパターン３２が読み取られる。すなわち、リニアスキャン方式の一態様では、複数の読取素子ユニット３８とサーボ素子対３６によって磁気テープＭＴに対する読み取りが並行して行われる。
Therefore, the
ここで、上記の「トラック領域３０内の各トラック」とは、「磁気テープに含まれるトラック領域のうちの読取対象トラックを各々含む複数の特定トラック領域の各々」に含まれるトラックを指す。
Here, the above-mentioned "each track in the
上記の「磁気テープ装置１０がデフォルトの状態」とは、磁気テープＭＴが変形することなく、かつ、磁気テープＭＴと読取ヘッド１６との位置関係が正しい位置関係にある状態を指す。ここで、「正しい位置関係」とは、例えば、磁気テープＭＴのテープ幅方向の中心と読取ヘッド１６の長手方向の中心とが一致する位置関係を指す。
The above-mentioned "default state of the
一態様において、複数の読取素子ユニット３８の各々は同じ構成である。以下では、説明の便宜上、複数の読取素子ユニット３８のうちの１つを例に挙げて説明する。一例として図３に示すように、読取素子ユニット３８は、一対の読取素子を備えている。図３に示す例において、「一対の読取素子」とは、第１読取素子４０および第２読取素子４２を指す。第１読取素子４０および第２読取素子４２の各々は、トラック領域３０のうち読取対象トラック３０Ａを含む特定トラック領域３１からデータを読み取る。
In one aspect, each of the plurality of reading
図３に示す例では、説明の便宜上、１つの特定トラック領域３１を示している。実際には、通常、トラック領域３０には、複数の特定トラック領域３１が存在し、各々の特定トラック領域３１に読取対象トラック３０Ａが含まれている。そして、複数の特定トラック領域３１の各々に対して読取素子ユニット３８が１つずつ割り当てられている。具体的には、複数の特定トラック領域３１の各々の読取対象トラック３０Ａに対して読取素子ユニット３８が１つずつ割り当てられている。
In the example shown in FIG. 3, one
特定トラック領域３１とは、隣接する３つのトラックを指す。隣接する３つのトラックのうちの１つ目のトラックは、トラック領域３０のうちの読取対象トラック３０Ａである。隣接する３つのトラックのうちの２つ目のトラックは、読取対象トラック３０Ａに隣接する隣接トラックの１つである第１のノイズ混入源トラック３０Ｂである。隣接する３つのトラックのうちの３つ目のトラックは、読取対象トラック３０Ａに隣接する隣接トラックの１つである第２のノイズ混入源トラック３０Ｃである。読取対象トラック３０Ａは、トラック領域３０において読取素子ユニット３８に対向する位置のトラックである。すなわち、読取対象トラック３０Ａとは、換言すると、読取素子ユニット３８のデータの読取対象とされたトラックを指す。
The
第１のノイズ混入源トラック３０Ｂは、読取対象トラック３０Ａに対してテープ幅方向の一側方に隣接しており、読取対象トラック３０Ａから読み取られたデータに混入するノイズの混入源となるトラックである。第２のノイズ混入源トラック３０Ｃは、読取対象トラック３０Ａに対してテープ幅方向の他側方に隣接しており、読取対象トラック３０Ａから読み取られたデータに混入するノイズの混入源となるトラックである。以下では、説明の便宜上、第１のノイズ混入源トラック３０Ｂと第２のノイズ混入源トラック３０Ｃとを区別して説明する必要がない場合、符号を付さずに「隣接トラック」と称する。
The first noise mixing
一態様では、トラック領域３０内において、テープ幅方向に一定の間隔で複数の特定トラック領域３１が配置されている。例えば、トラック領域３０内において、テープ幅方向に一定の間隔で３２個の特定トラック領域３１が配置されており、各特定トラック領域３１に対して読取素子ユニット３８が１つずつ割り当てられている。
In one aspect, in the
第１読取素子４０と第２読取素子４２とは、走行方向で近接した状態で、かつ、走行方向で一部が重なる位置に配置されている。磁気テープ装置１０のデフォルトの状態で、第１読取素子４０は、読取対象トラック３０Ａと第１のノイズ混入源トラック３０Ｂとを跨ぐ位置に配置されている。磁気テープ装置１０のデフォルトの状態で、第２読取素子４２は、読取対象トラック３０Ａと第１のノイズ混入源トラック３０Ｂとを跨ぐ位置に配置されている。
The
磁気テープ装置１０のデフォルトの状態で、平面視において、第１読取素子４０のうちの読取対象トラック３０Ａと対向している部分の面積は、第１読取素子４０のうちの第１のノイズ混入源トラック３０Ｂと対向している部分の面積よりも大きい。一方、磁気テープ装置１０のデフォルトの状態で、平面視において、第２読取素子４２のうちの第１のノイズ混入源トラック３０Ｂと対向している部分の面積は、第１読取素子４０のうちの読取対象トラック３０Ａと対向している部分の面積よりも大きい。
In the default state of the
第１読取素子４０によって読み取られたデータに対しては後述の第１等化器７０（図７参照）によって波形等化処理が施される。第２読取素子４２によって読み取られたデータに対しては後述の第２等化器７２（図７参照）によって波形等化処理が施される。第１等化器７０および第２等化器７２の各々によって波形等化処理が施されて得られた各データは、加算器４４によって加算されることで合成される。
The data read by the
図３では、読取素子ユニット３８が第１読取素子４０および第２読取素子４２を有する態様を例に説明している。ただし、例えば、一対の読取素子のうちの１つの読取素子のみ（以下、単一読取素子とも称する）を用いても、読取素子ユニット３８から得られる再生信号に相当する信号が得られる。
In FIG. 3, a mode in which the
この場合、例えば、一例として図８に示すように、単一読取素子から得られる再生信号を、再生信号と同期してサーボ素子対３６によって取得されたサーボ信号から算出されるトラック上の平面位置に割り当てる。そして、これをテープ幅方向に単一読取素子を移動させながら繰り返すことで、再生信号の２次元像（以下、単に「２次元像」と称する）を得る。ここで、２次元像、または、２次元像の一部を構成する再生信号（例えば、複数のトラックの位置に相当する再生信号）は、読取素子ユニット３８から得られる再生信号に相当する信号である。
In this case, for example, as shown in FIG. 8 as an example, the plane position on the track calculated from the servo signal acquired by the
図２５には、ループ状にした磁気テープＭＴ（以下、「ループテープ」とも称する）を、ループテスタを用いて得た再生信号の２次元像の一例が示されている。ここで、ループテスタとは、例えば、ループテープを単一読取素子に対して繰り返し接触させた状態で搬送させる装置を指す。ループテスタと同様に２次元像を得るためには、リールテスタを用いてもよいし、実際のテープドライブを用いてもよい。ここで言う「リールテスタ」とは、例えば、磁気テープＭＴをリール形態で搬送させる装置を指す。 FIG. 25 shows an example of a two-dimensional image of a reproduced signal obtained by using a loop tester on a looped magnetic tape MT (hereinafter, also referred to as “loop tape”). Here, the loop tester refers to, for example, a device that conveys a loop tape in a state of being repeatedly brought into contact with a single reading element. In order to obtain a two-dimensional image as in the loop tester, a reel tester may be used, or an actual tape drive may be used. The "reel tester" referred to here refers to, for example, a device that conveys a magnetic tape MT in a reel form.
このように、近接した位置に複数の読取素子を搭載した読取素子ユニットを有しない従来型の磁気テープ用ヘッドを用いたとしても、本明細書に記載の技術に係る効果を定量的に評価することができる。本明細書に記載の技術に係る効果を定量的に評価するための指標の一例として、ＳＮＲ、エラーレート等が挙げられる。 As described above, even if a conventional magnetic tape head that does not have a reading element unit in which a plurality of reading elements are mounted at close positions is used, the effect of the technique described in the present specification is quantitatively evaluated. be able to. Examples of an index for quantitatively evaluating the effect of the technique described in the present specification include SNR, error rate, and the like.
図４〜図６には、本発明者らが実験して得られた結果が示されている。一例として図４に示すように、トラック領域４９上には読取素子対５０が配置されている。トラック領域４９は、テープ幅方向に隣接する第１トラック４９Ａ、第２トラック４９Ｂ、および第３トラック４９Ｃを含む。読取素子対５０は、第１読取素子５０Ａおよび第２読取素子５０Ｂからなる。第１読取素子５０Ａと第２読取素子５０Ｂとは、テープ幅方向で近接する位置に配置されている。また、第１読取素子５０Ａは、読取対象トラックである第２トラック４９Ｂに対向し、かつ、第２トラック４９Ｂに収まるように配置されている。また、第２読取素子５０Ｂは、第２トラック４９Ｂの一側方に隣接する第１トラック４９Ａに対向し、かつ、第１トラック４９Ａに収まるように配置されている。
4 to 6 show the results obtained by the present inventors in an experiment. As an example, as shown in FIG. 4, a
図５には、単一読取素子データと第１条件下での第１合成データとの各々に関するＳＮＲとトラックオフセットとの相関の一例が示されている。また、図６には、単一読取素子データと第２条件下での第２合成データとの各々に関するＳＮＲとトラックオフセットとの相関の一例が示されている。 FIG. 5 shows an example of the correlation between the SNR and the track offset for each of the single reading element data and the first composite data under the first condition. Further, FIG. 6 shows an example of the correlation between the SNR and the track offset for each of the single reading element data and the second composite data under the second condition.
ここで、単一読取素子データとは、図３に示す第１読取素子４０と同様に、第１読取素子５０Ａによって読み取られたデータに対して波形等化処理が施されて得られたデータを指す。第１条件とは、読取素子ピッチが７００ｎｍ（ナノメートル）との条件を指す。第２条件とは、読取素子ピッチが５００ｎｍとの条件を指す。読取素子ピッチとは、一例として図４に示すように、第１読取素子５０Ａと第２読取素子５０Ｂとのテープ幅方向のピッチを指す。トラックオフセットとは、一例として図４に示すように、第２トラック４９Ｂのテープ幅方向の中心と第１読取素子５０Ａのトラック幅方向の中心とのずれ量を指す。
Here, the single reading element data is the data obtained by subjecting the data read by the
第１合成データとは、第１条件下で各々得られた第１波形等化処理済みデータと第２波形等化処理済みデータとが加算されることで合成されたデータを指す。第１波形等化処理済みデータとは、図３に示す第１読取素子４０と同様に、第１読取素子５０Ａによって読み取られたデータに対して波形等化処理が施されて得られたデータを指す。第２波形等化処理済みデータとは、図３に示す第２読取素子４２と同様に、第２読取素子５０Ｂによって読み取られたデータに対して波形等化処理が施されて得られたデータを指す。第２合成データとは、第２条件下で各々得られた第１波形等化処理済みデータと第２波形等化処理済みデータとが加算されることで合成されたデータを指す。
The first composite data refers to data synthesized by adding the first waveform equalization processed data and the second waveform equalization processed data obtained under the first condition. The first waveform equalization processed data is the data obtained by subjecting the data read by the
図５に示す第１合成データのＳＮＲと図６に示す第２合成データのＳＮＲとを比較すると、第１合成データのＳＮＲは、トラックオフセットが−０．４μｍ（マイクロメートル）〜０．２μｍ辺りで急激に下落してグラフの途中で溝が生じているのに対し、第２合成データのＳＮＲは、第１合成データのＳＮＲのグラフのように途中で急激に下落することはない。第１合成データのＳＮＲおよび第２合成データのＳＮＲの各々は、単一読取素子データのＳＮＲよりも高く、特に、第２合成データのＳＮＲは、トラックオフセットの全範囲において、単一読取素子データのＳＮＲよりも高い。 Comparing the SNR of the first composite data shown in FIG. 5 with the SNR of the second composite data shown in FIG. 6, the SNR of the first composite data has a track offset of about −0.4 μm (micrometer) to 0.2 μm. The SNR of the second composite data does not drop sharply in the middle as in the graph of the SNR of the first composite data, whereas the SNR of the second composite data drops sharply in the middle of the graph. Each of the SNR of the first composite data and the SNR of the second composite data is higher than the SNR of the single read element data, and in particular, the SNR of the second composite data is the single read element data in the entire range of the track offset. Higher than the SNR of.
本発明者らは、図５および図６に示す実験結果から、第１読取素子５０Ａのみによりデータの読み取りが行われる場合に比べ、第１読取素子５０Ａと第２読取素子５０Ｂとをテープ幅方向に近接させた状態でデータの読み取りを行わせることが好ましいことを知見した。ここで言う「近接させた状態」とは、例えば、第１読取素子５０Ａと第２読取素子５０Ｂとが、接触することなく、トラックオフセットの全範囲において、単一読取素子データのＳＮＲよりもＳＮＲが高くなるようにテープ幅方向に並べて配置された状態を指す。
From the experimental results shown in FIGS. 5 and 6, the present inventors have compared the
一態様では、一例として図３に示すように、読取素子ユニット３８において、第１読取素子４０と第２読取素子４２とが走行方向に対して互いの一部をオーバーラップさせることで磁気テープＭＴに含まれるトラックの高密度化を実現している。
In one aspect, as shown in FIG. 3 as an example, in the
一例として図７に示すように、磁気テープ装置１０は、アクチュエータ６０、抽出部６２、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換器６４、６６、６８、復号部６９、およびコンピュータ７３を備えている。
As an example, as shown in FIG. 7, the
制御装置１８は、サーボ素子対３６に対してＡ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ−ｔｏ−ｄｉｇｉｔａｌ）変換器６８を介して接続されている。Ａ／Ｄ変換器６８は、サーボ素子対３６に含まれるサーボ素子３６Ａおよび３６Ｂによってサーボパターン３２が読み取られて得られたアナログ信号をデジタル信号に変換することで得たサーボ信号を制御装置１８に出力する。
The
制御装置１８は、アクチュエータ６０に接続されている。アクチュエータ６０は、読取ヘッド１６に取り付けられており、制御装置１８の制御下で、動力を読取ヘッド１６に付与することにより、読取ヘッド１６をテープ幅方向に変動させる。アクチュエータ６０は、例えば、ボイスコイルモータを含んでおり、読取ヘッド１６に付与される動力は、磁石のエネルギーを媒体として、コイルに流れる電流に基づく電気エネルギーが運動エネルギーに変換されることによって得られる動力である。
The
ここでは、アクチュエータ６０にボイスコイルモータが搭載されている態様を挙げている。ただし、上記磁気テープ装置は、かかる態様に限定されず、例えば、ボイスコイルモータに代えて圧電素子を採用することも可能である。また、ボイスコイルモータおよび圧電素子を併用することも可能である。
Here, the mode in which the voice coil motor is mounted on the
磁気テープＭＴと読取素子ユニット３８との位置のずれ量は、サーボパターン３２をサーボ素子対３６が読み取って得た結果であるサーボ信号に応じて定められる。制御装置１８は、アクチュエータ６０を制御することにより、磁気テープＭＴと読取素子ユニット３８との位置のずれ量に応じた動力を読取ヘッド１６に付与することによって、読取ヘッド１６をテープ幅方向に変動させ、読取ヘッド１６の位置を正常な位置に調整する。ここで、正常な位置とは、例えば、図３に示すように、磁気テープ装置１０がデフォルトの状態での読取ヘッド１６の位置を指す。
The amount of misalignment between the magnetic tape MT and the
以下では、説明の便宜上、磁気テープＭＴと読取素子ユニット３８との位置のずれ量を単に「ずれ量」と称する。ずれ量は、例えば、図８に示すように、距離Ｂに対する距離Ａの割合に基づいて算出される。距離Ａとは、隣接する第１斜線３２Ａと第２斜線３２Ｂとがサーボ素子３６Ａによって読み取られることで得た結果から算出された距離を指す。距離Ｂとは、隣接する２つの第１斜線３２Ａがサーボ素子３６Ａによって読み取られることで得た結果から算出された距離を指す。
Hereinafter, for convenience of explanation, the amount of displacement between the magnetic tape MT and the
抽出部６２は、制御装置１８および２次元ＦＩＲフィルタ７１を備えている。２次元ＦＩＲフィルタ７１は、加算器４４、第１等化器７０、および第２等化器７２を備えている。
The
第１等化器７０は、Ａ／Ｄ変換器６４を介して第１読取素子４０に接続されている。また、第１等化器７０は、制御装置１８および加算器４４の各々に接続されている。第１読取素子４０によって特定トラック領域３１から読み取られたデータはアナログ信号であり、Ａ／Ｄ変換器６４は、第１読取素子４０によって特定トラック領域３１から読み取られたデータをデジタル信号に変換することで得た第１読取信号を第１等化器７０に出力する。
The
第２等化器７２は、Ａ／Ｄ変換器６６を介して第２読取素子４２に接続されている。また、第２等化器７２は、制御装置１８および加算器４４の各々に接続されている。第２読取素子４２によって特定トラック領域３１から読み取られたデータはアナログ信号であり、Ａ／Ｄ変換器６６は、第２読取素子４２によって特定トラック領域３１から読み取られたデータをデジタル信号に変換することで得た第２読取信号を第２等化器７２に出力する。なお、第１読取信号および第２読取信号は、「読取素子毎の読取結果」の一例である。
The
第１等化器７０は、入力された第１読取信号に対して、波形等化処理を施す。例えば、第１等化器７０は、入力された第１読取信号に対して、タップ係数を畳み込み演算し、演算処理後の信号である第１の演算処理済み信号を出力する。
The
第２等化器７２は、入力された第２読取信号に対して、波形等化処理を施す。例えば、第２等化器７２は、入力された第２読取信号に対して、タップ係数を畳み込み演算し、演算処理後の信号である第２の演算処理済み信号を出力する。
The
第１等化器７０および第２等化器７２の各々は、第１の演算処理済み信号および第２の演算処理済み信号を加算器４４に出力する。加算器４４は、第１等化器７０から入力された第１の演算処理済み信号と、第２等化器７２から入力された第２の演算処理済み信号とを加算することで合成し、合成して得た合成データを復号部６９に出力する。
Each of the
第１等化器７０および第２等化器７２の各々は、１次元ＦＩＲフィルタである。
Each of the
一態様では、ＦＩＲフィルタ自体は、正負を含む実数値の系列であり、系列の行数はタップ数と称され、数値自体はタップ係数と称される。また、一態様では、波形等化とは、読取信号に対して、上記の実数値の系列、すなわち、タップ係数を畳み込み演算（積和算）する処理を指す。ここで言う「読取信号」とは、第１読取信号および第２読取信号の総称を指す。また、一態様では、等化器とは、読取信号またはその他の入力信号に対し、タップ係数を畳み込み演算し、演算処理後の信号を出力する処理を実行する回路を指す。また、一態様では、加算器とは、単純に２つの系列を加算する回路を指す。２つの系列の重み付けは、第１等化器７０および第２等化器７２で用いられるＦＩＲフィルタの数値、すなわち、タップ係数に反映される。
In one aspect, the FIR filter itself is a series of real values including positive and negative, the number of rows in the series is referred to as the number of taps, and the numerical value itself is referred to as the tap coefficient. In one aspect, waveform equalization refers to a process of convolving (multiply-accumulate) the above-mentioned series of real values, that is, tap coefficients, with respect to the read signal. The term "read signal" as used herein refers to a general term for the first read signal and the second read signal. Further, in one aspect, the equalizer refers to a circuit that executes a process of convolving a tap coefficient with respect to a read signal or other input signal and outputting a signal after the calculation process. In one aspect, the adder simply refers to a circuit that adds two sequences. The weighting of the two series is reflected in the numerical value of the FIR filter used in the
制御装置１８は、第１等化器７０および第２等化器７２の各々のＦＩＲフィルタに対して、ずれ量に応じたタップ係数を設定することにより、第１等化器７０および第２等化器７２の各々に対して、ずれ量に応じた波形等化処理を実行させる。
The
制御装置１８は、対応テーブル１８Ａを備えている。対応テーブル１８Ａでは、第１等化器７０および第２等化器７２の各々について、タップ係数とずれ量とが対応付けられている。タップ係数とずれ量との組み合わせは、例えば、実機の試験およびシミュレーションのうちの少なくとも一方が実施された結果に基づいて、加算器４４によって最良の合成データが得られるタップ係数とずれ量との組み合わせとして予め得られた組み合わせである。ここで言う「最良の合成データ」とは、読取対象トラックデータに相当するデータを指す。
The
ここで、「読取対象トラックデータ」とは、「読取対象トラック３０Ａに由来するデータ」を指す。「読取対象トラック３０Ａに由来するデータ」とは、換言すると、読取対象トラック３０Ａに書き込まれているデータに相当するデータを指す。読取対象トラック３０Ａに書き込まれているデータに相当するデータの一例としては、読取対象トラック３０Ａから読み出されたデータであって、隣接トラックからのノイズ成分が混入されていないデータが挙げられる。
Here, the "reading target track data" refers to "data derived from the
上記では、対応テーブル１８Ａを例示している。他の態様では、対応テーブル１８Ａに代えて、演算式を採用してもよい。ここで言う「演算式」とは、例えば、独立変数をずれ量とし、従属変数をタップ係数とした演算式を指す。 In the above, the corresponding table 18A is illustrated. In another aspect, an arithmetic expression may be adopted instead of the corresponding table 18A. The "calculation formula" referred to here refers to, for example, a calculation formula in which the independent variable is the deviation amount and the dependent variable is the tap coefficient.
上記では、タップ係数とずれ量との組み合わせが規定された対応テーブル１８Ａからタップ係数が導出される態様が挙げられている。他の態様では、例えば、タップ係数と比との組み合わせが規定された対応テーブルまたは演算式からタップ係数が導出されてもよい。ここで言う「比」とは、第１読取素子４０および第２読取素子４２の各々についての、読取対象トラック３０Ａとの重複領域と隣接トラックとの重複領域との比を指す。比は、制御装置１８により、ずれ量から算出されることで特定され、特定された比に応じて、タップ係数が定められる。
In the above, the mode in which the tap coefficient is derived from the corresponding table 18A in which the combination of the tap coefficient and the deviation amount is defined is mentioned. In another aspect, for example, the tap coefficient may be derived from a corresponding table or arithmetic expression in which the combination of the tap coefficient and the ratio is defined. The “ratio” referred to here refers to the ratio of the overlapping region with the
復号部６９は、加算器４４から入力された合成データを復号し、復号して得た復号信号をコンピュータ７３に出力する。コンピュータ７３は、復号部６９から入力された復号信号に対して各種処理を施す。
The
次に、抽出部６２によって実行される磁気テープ読取処理について、図９を参照して説明する。以下では、説明の便宜上、サンプリングの時期が到来すると、サーボ信号が制御装置１８に入力されることを前提として説明する。ここで、サンプリングとは、サーボ信号のサンプリングに限らず、読取信号のサンプリングも意味する。すなわち、一態様では、トラック領域３０が走行方向に沿ってサーボパターン３２と並行して形成されているので、サーボ素子対３６の読取動作に同期して読取素子ユニット３８の読取動作が行われる。
Next, the magnetic tape reading process executed by the
図９に示す処理では、先ず、ステップ１００で、制御装置１８は、サンプリングの時期が到来したか否かを判定する。ステップ１００において、サンプリングの時期が到来した場合は、判定が肯定されて、磁気テープ読取処理はステップ１０２へ移行する。ステップ１００において、サンプリングの時期が到来していない場合は、判定が否定されて、ステップ１００の判定が再び行われる。
In the process shown in FIG. 9, first, in
ステップ１０２で、第１等化器７０は、第１読取信号を取得し、第２等化器７２は、第２読取信号を取得し、その後、磁気テープ読取処理はステップ１０４へ移行する。
In
ステップ１０４で、制御装置１８は、サーボ信号を取得し、取得したサーボ信号からずれ量を算出し、その後、磁気テープ読取処理はステップ１０６へ移行する。
In
ステップ１０６で、制御装置１８は、第１等化器７０および第２等化器７２の各々の第１〜第３タップについて、ステップ１０４の処理で算出したずれ量に対応するタップ係数を対応テーブル１８Ａから導出する。すなわち、本ステップ１０６の処理が実行されることで、第１等化器７０の一例である１次元ＦＩＲフィルタと第２等化器７２の一例である１次元フィルタとの組み合わせとして最適な組み合わせが定められる。ここで言う「最適な組み合わせ」とは、例えば、後述のステップ１１２の処理が実行されることで出力される合成データを、読取対象トラックデータに相当するデータにする組み合わせを指す。
In
次のステップ１０８で、制御装置１８は、ステップ１０６の処理で導出したタップ係数を第１等化器７０および第２等化器７２の各々に対して設定し、その後、磁気テープ読取処理はステップ１１０へ移行する。
In the
ステップ１１０で、第１等化器７０は、ステップ１０２の処理で取得した第１読取信号に対して波形等化処理を施すことで、第１の演算処理済み信号を生成する。第１等化器７０は、生成した第１の演算処理済み信号を加算器４４に出力する。第２等化器７２は、ステップ１０２の処理で取得した第２読取信号に対して波形等化処理を施すことで、第２の演算処理済み信号を生成する。第２等化器７２は、生成した第２の演算処理済み信号を加算器４４に出力する。
In
次のステップ１１２で、加算器４４は、一例として図１０に示すように、第１等化器７０から入力された第１の演算処理済み信号と、第２等化器７２から入力された第２の演算処理済み信号とを加算することで合成する。そして、加算器４４は、合成して得た合成データを復号部６９に出力する。
In the
図３に示す例のように読取素子ユニット３８が特定トラック領域３１上に配置されている場合、本ステップ１１２の処理が実行されることにより、合成データとして、第１のノイズ混入源トラック３０Ｂからのノイズ成分が除去された読取対象トラックデータに相当するデータが出力される。つまり、ステップ１０２〜ステップ１１２の処理が実行されることにより、抽出部６２によって、読取対象トラック３０Ａに由来するデータのみが抽出される。
When the
磁気テープＭＴのテープ幅方向が伸縮したり、磁気テープＭＴおよび読取ヘッド１６の少なくとも一方に対して振動が付与されたりした場合に、読取素子ユニット３８が、一例として図３に示す位置から図１１に示す位置に変位することがある。図１１に示す例では、第１読取素子４０と第２読取素子４２とが、読取対象トラック３０Ａと第２のノイズ混入源トラック３０Ｃとの双方に対して、共に跨る位置に配置される。この場合、ステップ１０２〜ステップ１１２の処理が実行されることで、第２のノイズ混入源トラック３０Ｃからのノイズ成分が除去された読取対象トラックデータに相当するデータが合成データとして復号部６９に出力される。
When the tape width direction of the magnetic tape MT expands or contracts, or when vibration is applied to at least one of the magnetic tape MT and the reading
次のステップ１１４で、制御装置１８は、磁気テープ読取処理を終了する条件（以下、「終了条件」と称する）を満たしたか否かを判定する。終了条件とは、例えば、磁気テープＭＴの全てが巻取リール２２によって巻き取られたとの条件、磁気テープ読取処理を強制終了する指示が外部から与えられたとの条件等を指す。
In the
ステップ１１４において、終了条件を満たしていない場合は、判定が否定されて、磁気テープ読取処理はステップ１００へ移行する。ステップ１１４において、終了条件を満たした場合は、判定が肯定されて、磁気テープ読取処理が終了する。
If the end condition is not satisfied in
以上説明したように、磁気テープ装置１０の一態様では、近接した状態で配置された第１読取素子４０および第２読取素子４２により、特定トラック領域３１からデータが各々読み取られる。そして、抽出部６２により、第１読取素子４０および第２読取素子４２の各々に対して、ずれ量に応じた波形等化処理が施されることで、第１読取信号および第２読取信号から、読取対象トラック３０Ａに由来するデータが抽出される。従って、磁気テープ装置１０は、読取対象トラック３０Ａからリニアスキャン方式で単一の読取素子のみによってデータが読み取られる場合に比べ、読取対象トラック３０Ａからリニアスキャン方式で読み取られるデータの再生品質の低下を抑制することができる。
As described above, in one aspect of the
また、磁気テープ装置１０の一態様では、第１読取素子４０および第２読取素子４２の互いの一部が走行方向で重なっている。従って、磁気テープ装置１０は、複数の読取素子の互いの全体が走行方向で重なっている場合に比べ、読取対象トラック３０Ａからリニアスキャン方式で読み取られるデータの再生品質を高めることができる。
Further, in one aspect of the
また、磁気テープ装置１０の一態様では、特定トラック領域３１は、読取対象トラック３０Ａ、第１のノイズ混入源トラック３０Ｂ、および第２のノイズ混入源トラック３０Ｃを含み、第１読取素子４０および第２読取素子４２の各々は、磁気テープＭＴとの位置関係が変化した場合に、読取対象トラック３０Ａおよび隣接トラックの双方に対して、共に跨っている。従って、磁気テープ装置１０は、読取対象トラック３０Ａからリニアスキャン方式で単一の読取素子のみによってデータが読み取られる場合に比べ、テープ幅方向において読取対象トラック３０Ａから隣接トラックに入り込むことにより第１読取素子４０および第２読取素子４２のうちの一方の読取素子で生じるノイズ成分を、テープ幅方向において読取対象トラック３０Ａから隣接トラックに入り込んでいる他方の読取素子の読取結果を利用して低減することができる。
Further, in one aspect of the
また、磁気テープ装置１０の一態様では、波形等化処理で用いられるタップ係数はずれ量に応じて定められる。従って、磁気テープ装置１０は、タップ係数がずれ量とは関連性のないパラメータに応じて定められる場合に比べ、テープ幅方向において隣接トラックから読取対象トラック３０Ａに入り込むことで生じるノイズ成分を、磁気テープＭＴと読取素子ユニット３８との位置関係の変化に追従して即時的に低減することができる。
Further, in one aspect of the
また、磁気テープ装置１０の一態様では、第１読取素子４０および第２読取素子４２の各々について、読取対象トラック３０Ａとの重複領域と隣接トラックとの重複領域との比がずれ量から特定され、特定された比に応じてタップ係数が定められる。これにより、磁気テープ装置１０は、複数の読取素子の各々についての読取対象トラック３０Ａとの重複領域と隣接トラックとの重複領域との比とは関連性のないパラメータに応じてタップ係数が定められる場合に比べ、磁気テープＭＴと読取素子ユニット３８との位置関係が変化したとしても、ノイズ成分を正確に低減することができる。
Further, in one aspect of the
また、磁気テープ装置１０の一態様では、ずれ量は、サーボパターン３２をサーボ素子対３６が読み取ることで得た結果に応じて定められる。これにより、磁気テープ装置１０は、磁気テープＭＴにサーボパターン３２が付与されていない場合に比べ、容易にずれ量を定めることができる。
Further, in one aspect of the
また、磁気テープ装置１０の一態様では、サーボ素子対３６の読取動作に同期して読取素子ユニット３８の読取動作が行われる。これにより、磁気テープ装置１０は、サーボパターンとデータとを同期して読み取ることができない磁気ディスクおよびヘリカルスキャン方式の磁気テープに比べ、磁気テープの幅方向において隣接トラックから読取対象トラックに入り込むことで生じるノイズ成分を即時的に低減することができる。
Further, in one aspect of the
また、磁気テープ装置１０の一態様では、抽出部６２が２次元ＦＩＲフィルタ７１を有している。そして、２次元ＦＩＲフィルタ７１により、第１読取信号および第２読取信号の各々に対して波形等化処理が施されることで得られた各結果を合成することで、第１読取信号および第２読取信号から読取対象トラック３０Ａに由来するデータが抽出される。これにより、磁気テープ装置１０は、１次元ＦＩＲフィルタのみを用いる場合に比べ、第１読取信号および第２読取信号から読取対象トラック３０Ａに由来するデータを迅速に抽出することができる。また、磁気テープ装置１０は、行列演算を行う場合に比べ、より少ない演算量での演算を実現することができる。
Further, in one aspect of the
また、磁気テープ装置１０の一態様では、一対の読取素子として第１読取素子４０および第２読取素子４２が採用されている。これにより、磁気テープ装置１０は、３つ以上の読取素子を用いる場合に比べ、読取素子ユニット３８の小型化に寄与することができる。読取素子ユニット３８が小型化されることにより、読取部２６および読取ヘッド１６も小型化可能となる。また、磁気テープ装置１０は、隣接する読取素子ユニット３８同士で接触するという事態の発生も抑制することができる。
Further, in one aspect of the
更に、磁気テープ装置１０の一態様では、複数の読取素子ユニット３８の各々により、複数の特定トラック領域３１の各々に含まれる対応する読取対象トラック３０Ａからリニアスキャン方式でデータが読み取られる。これにより、磁気テープ装置１０は、複数の読取対象トラック３０Ａの各々から単一の読取素子ユニット３８のみによってデータが読み取られる場合に比べ、複数の読取対象トラック３０Ａからのデータの読み取りを迅速に完遂することができる。
Further, in one aspect of the
上記の態様では、磁気テープ装置１０がデフォルトの状態で、第１読取素子４０および第２読取素子４２の各々が、読取対象トラック３０Ａおよび第１のノイズ混入源トラック３０Ｂの双方に対して、共に跨るように設けられている、ただし、上記磁気テープ装置は、かかる態様に限定されない。図１２に示す例では、上記で説明した読取素子ユニット３８に代えて読取素子ユニット１３８が採用されている。読取素子ユニット１３８は、第１読取素子１４０および第２読取素子１４２を備えている。磁気テープ装置１０がデフォルトの状態で、第１読取素子１４０のテープ幅方向の中心は、読取対象トラック３０Ａのテープ幅方向の中心ＣＬと一致している。また、磁気テープ装置１０がデフォルトの状態で、第１読取素子１４０および第２読取素子１４２は、第１のノイズ混入源トラック３０Ｂおよび第２のノイズ混入源トラック３０Ｃに食み出すことなく、読取対象トラック３０Ａに収まっている。更に、磁気テープ装置１０がデフォルトの状態で、上記実施形態で説明した第１読取素子４０および第２読取素子４２と同様に、第１読取素子１４０および第２読取素子１４２の各々は、走行方向で互いの一部が重なるように設けられている。
In the above embodiment, with the
一例として図１２に示すように第１読取素子１４０および第２読取素子１４２が読取対象トラック３０Ａから食み出ることなく読取対象トラック３０Ａに対面している状態であっても、読取素子ユニット１３８と磁気テープＭＴとの位置関係が変化することがある。すなわち、読取素子ユニット１３８が読取対象トラック３０Ａと第１のノイズ混入源トラック３０Ｂとに跨る場合と読取素子ユニット１３８が読取対象トラック３０Ａと第２のノイズ混入源トラック３０Ｃとに跨る場合とがある。これらの場合であっても、上述したステップ１０２〜ステップ１１２の処理が実行されることにより、第１のノイズ混入源トラック３０Ｂまたは第２のノイズ混入源トラック３０Ｃからのノイズ成分が除去された読取対象トラックデータに相当するデータを得ることが可能となる。
As an example, as shown in FIG. 12, even when the
また、第１読取素子１４０および第２読取素子１４２が走行方向で互いの一部が重なる位置に配置されているので、読取対象トラック３０Ａのうち、第１読取素子１４０では読み取ることができない部分から第２読取素子１４２がデータを読み出すことができる。この結果、第１読取素子１４０が単一で読取対象トラック３０Ａからデータを読み取る場合に比べ、読取対象トラックデータの信頼性を高めることができる。
Further, since the
また、一例として図１１に示すように、磁気テープ装置１０がデフォルトの状態で、第１読取素子４０および第２読取素子４２の各々が、読取対象トラック３０Ａおよび第２のノイズ混入源トラック３０Ｃの双方に対して、共に跨る位置に配置されるようにしてもよい。
Further, as shown in FIG. 11, as an example, in the default state of the
また、上記では、第１読取素子４０および第２読取素子４２を含む読取素子ユニット３８を例示した。ただし上記磁気テープ装置は、かかる態様に限定されない。図１３に示す例では、読取素子ユニット３８に代えて読取素子ユニット２３８が採用されている。読取素子ユニット２３８は、読取素子ユニット３８に比べ、第３読取素子２４４を有する点が異なる。磁気テープ装置１０がデフォルトの状態で、第３読取素子２４４は、第１読取素子４０との間で、走行方向で互いの一部が重なる位置に配置されている。また、磁気テープ装置１０がデフォルトの状態で、第３読取素子２４４は、読取対象トラック３０Ａおよび第２のノイズ混入源トラック３０Ｃに跨る位置に配置されている。
Further, in the above, the
この場合、第１読取素子４０に対して第１等化器７０を割り当て、第２読取素子４２に第２等化器７２を割り当てた場合と同様に、第３読取素子２４４に対しても第３等化器（図示省略）を割り当てる。第３等化器も、上記で説明した第１等化器および第２等化器と同様の機能を有しており、第３読取素子２４４によって読み取られて得られた第３読取信号に対して波形等化処理を施す。そして、第３等化器は、第３読取信号に対して、例えばタップ係数を畳み込み演算し、演算処理後の信号である第３の演算処理済み信号を出力する。加算器４４は、第１読取信号に対応する第１の演算処理済み信号と、第２読取信号に対応する第２の演算処理済み信号と、第３読取信号に対応する第３の演算処理済み信号とを加算することで合成し、合成して得た合成データを復号部６９に出力する。
In this case, the
図１３に示す例では、磁気テープ装置１０がデフォルトの状態で、第３読取素子２４４が読取対象トラック３０Ａと第２のノイズ混入源トラック３０Ｃとに跨った位置に配置されているが、本開示の技術はこれに限定されない。磁気テープ装置１０がデフォルトの状態で、第３読取素子２４４が読取対象トラック３０Ａから食み出すことなく読取対象トラック３０Ａに対面する位置に配置されるようにしてもよい。
In the example shown in FIG. 13, the
また、上記では、読取素子ユニット３８を例示した。ただし上記磁気テープ装置は、かかる態様に限定されない。例えば、読取素子ユニット３８に代えて、図４に示す読取素子対５０が採用されてもよい。この場合、第１読取素子５０Ａおよび第２読取素子５０Ｂは、テープ幅方向で近接する位置に配置されるようにする。また、第１読取素子５０Ａと第２読取素子５０Ｂとが、接触することなく、一例として図６に示すように、トラックオフセットの全範囲において、単一読取素子データのＳＮＲよりもＳＮＲが高くなるようにテープ幅方向に並べて配置されるようにする。
Moreover, in the above, the
図４に示す例では、例えば、第１読取素子５０Ａが平面視で第２トラック４９Ｂ内に納まっており、第２読取素子５０Ｂが平面視で第１トラック４９Ａ内に収まっている。
In the example shown in FIG. 4, for example, the
また、上記では、サーボ素子対３６を例示した。ただし上記磁気テープ装置は、かかる態様に限定されない。例えば、サーボ素子対３６に代えて、サーボ素子３６Ａおよび３６Ｂのうちの１つを採用してもよい。
Moreover, in the above, the
また、上記では、トラック領域３０内において、複数の特定トラック領域３１がテープ幅方向に一定の間隔で配列されている態様について説明した。ただし上記磁気テープ装置は、かかる態様に限定されない。例えば、複数の特定トラック領域３１のうち、隣接する２つの特定トラック領域３１において、一方の特定トラック領域３１と他方の特定トラック領域３１とがテープ幅方向において１トラック分だけ重複するようにテープ幅方向に配列させるようにしてもよい。この場合、一方の特定トラック領域３１に含まれる一方の隣接トラック（例えば、第１のノイズ混入源トラック３０Ｂ）が他方の特定トラック領域３１では読取対象トラック３０Ａになる。また、一方の特定トラック領域３１に含まれる読取対象トラック３０Ａは、他方の特定トラック領域３１では隣接トラック領域（例えば、第２のノイズ混入源トラック３０Ｃ）になる。
Further, in the above description, a mode in which a plurality of
以上説明した磁気テープ装置の構成および磁気テープ読取処理はあくまでも例示である。従って、主旨を逸脱しない範囲内において、不要なステップの削除、新たなステップの追加、処理順序の入れ替え等が可能であることは言うまでもない。
また、上記磁気テープ装置は、磁気テープに記録されたデータの読み取り（再生）を行うことができ、更に、磁気テープへのデータの記録を行うための構成を有することもできる。
The configuration of the magnetic tape device and the magnetic tape reading process described above are merely examples. Therefore, it goes without saying that it is possible to delete unnecessary steps, add new steps, change the processing order, and the like within a range that does not deviate from the purpose.
Further, the magnetic tape device can read (reproduce) the data recorded on the magnetic tape, and can also have a configuration for recording the data on the magnetic tape.
［磁気テープ］
次に、上記磁気テープ装置においてデータの読み取りが行われる磁気テープの詳細について説明する。
[Magnetic tape]
Next, the details of the magnetic tape on which data is read in the magnetic tape device will be described.
＜ｃｏｓθ＞
上記磁気テープにおいて、走査透過型電子顕微鏡を用いて行われる断面観察によって求められる磁性層の表面に対する六方晶フェライト粉末の傾きｃｏｓθは、０．８５以上１．００以下である。サーボパターンを読み取って読取素子の位置を特定する精度が低下する原因は、サーボライトヘッドによって磁化（サーボパターンを形成）する時に磁性層上の意図しない箇所も磁化されてしまうことにあると考えられる。そして、上記の意図しない箇所の磁化は、磁性層に磁気的な歪が発生することによって生じやすくなると推察される。これに対し、ｃｏｓθを０．８５以上にすることにより、磁性層に磁気的な歪が発生することを抑制することが可能になると考えられる。これにより、サーボパターンの読み取りによって読取素子の位置を特定する精度を高めることができ、その結果、サーボパターンの読み取りにより検出されるずれ量と実際に生じているずれ量との誤差を小さくすることが可能になると推察される。このことが、各箇所で読み取られた読取結果に対して、より適した波形等化処理を施すことを可能とすることに寄与すると考えられる。ｃｏｓθは、好ましくは０．８９以上であり、より好ましくは０．９０以上であり、更に好ましくは０．９２以上であり、一層好ましくは０．９５以上である。一方、ｃｏｓθは、磁性層の表面に対して、後述のアスペクト比および長軸方向の長さを有する六方晶フェライト粒子がいずれも平行に存在している場合に最大値の１．００となる。サーボライトヘッドによって磁化（サーボパターンを形成）する時に磁性層上の意図しない箇所も磁化されてしまうことをより一層抑制する観点からは、ｃｏｓθの値は大きいほど好ましいと考えられる。したがって、上記磁気テープにおいて、ｃｏｓθの上限は、１．００以下である。ｃｏｓθは、例えば０．９９以下であってもよい。ただし、上記の通り、ｃｏｓθの値は大きいほど好ましいと考えられるため、ｃｏｓθは０．９９を超えてもよい。
<Cosθ>
In the above magnetic tape, the inclination cosθ of the hexagonal ferrite powder with respect to the surface of the magnetic layer determined by cross-sectional observation performed using a scanning transmission electron microscope is 0.85 or more and 1.00 or less. It is considered that the reason why the accuracy of reading the servo pattern and identifying the position of the reading element is lowered is that when the servo light head magnetizes (forms the servo pattern), an unintended part on the magnetic layer is also magnetized. .. Then, it is presumed that the magnetization of the above-mentioned unintended portion is likely to occur due to the occurrence of magnetic strain in the magnetic layer. On the other hand, by setting cos θ to 0.85 or more, it is considered possible to suppress the occurrence of magnetic strain in the magnetic layer. As a result, the accuracy of identifying the position of the reading element by reading the servo pattern can be improved, and as a result, the error between the amount of deviation detected by reading the servo pattern and the amount of deviation actually occurring can be reduced. Is presumed to be possible. This is considered to contribute to making it possible to perform more suitable waveform equalization processing on the reading results read at each location. cosθ is preferably 0.89 or more, more preferably 0.90 or more, still more preferably 0.92 or more, still more preferably 0.95 or more. On the other hand, cosθ has a maximum value of 1.00 when hexagonal ferrite particles having an aspect ratio and a length in the major axis direction, which will be described later, are all present in parallel with the surface of the magnetic layer. From the viewpoint of further suppressing the magnetization of unintended portions on the magnetic layer when magnetizing (forming a servo pattern) by the servo light head, it is considered that the larger the value of cos θ is, the more preferable it is. Therefore, in the above magnetic tape, the upper limit of cosθ is 1.00 or less. cosθ may be, for example, 0.99 or less. However, as described above, it is considered that the larger the value of cos θ is, the more preferable it is. Therefore, cos θ may exceed 0.99.
（ｃｏｓθの算出方法）
ｃｏｓθとは、走査透過型電子顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ；以下、「ＳＴＥＭ」とも記載する。）を用いて行われる断面観察によって求められる。本発明および本明細書におけるｃｏｓθとは、以下の方法により測定し算出される値とする。
(Calculation method of cosθ)
cosθ is determined by cross-sectional observation performed using a scanning transmission electron microscope (hereinafter, also referred to as “STEM”). The cos θ in the present invention and the present specification is a value measured and calculated by the following method.
（１）ｃｏｓθを求める対象の磁気テープの無作為に定めた位置から切り出し断面観察用試料を作製する。断面観察用試料の作製は、ガリウムイオン（Ｇａ＋）ビームを用いるＦＩＢ（Ｆｏｃｕｓｅｄ Ｉｏｎ Ｂｅａｍ）加工によって行う。かかる作製方法の具体例は、実施例について後述する。
（２）作製した断面観察用試料をＳＴＥＭ観察し、ＳＴＥＭ像を撮像する。ＳＴＥＭ像は、同一の断面観察用試料において、撮像する範囲が重複しないように選択する点以外は無作為に選択した位置において撮像し、合計１０画像得る。上記ＳＴＥＭ像は、加速電圧３００ｋＶおよび撮像倍率４５００００倍で撮像されるＳＴＥＭ−ＨＡＡＤＦ（Ｈｉｇｈ−Ａｎｇｌｅ Ａｎｎｕｌａｒ Ｄａｒｋ Ｆｉｅｌｄ）像であり、１画像に、磁性層の厚み方向の全領域が含まれるように撮像する。磁性層の厚み方向の全領域とは、断面観察用試料において観察される磁性層表面から磁性層と隣接する層または非磁性支持体との界面までの領域である。磁性層（の）表面との語は、磁気テープの磁性層側表面と同義で用いるものとする。上記の隣接する層とは、ｃｏｓθを求める対象の磁気テープが磁性層と非磁性支持体との間に後述する非磁性層を有する場合には非磁性層である。一方、ｃｏｓθを求める対象の磁気テープが非磁性支持体上に直接磁性層を有する場合には、上記界面とは磁性層と非磁性支持体との界面である。
（３）こうして得られた各ＳＴＥＭ像において、磁性層表面を表す線分の両端を結ぶ直線を、基準線として定める。上記の線分の両端とは、例えば、ＳＴＥＭ像を、断面観察用試料の磁性層側が画像の上方に位置し非磁性支持体側が下方に位置するように撮像した場合には、ＳＴＥＭ像の画像（通常、形状は長方形または正方形）の左辺と上記線分との交点とＳＴＥＭ像の右辺と上記線分との交点とを結ぶ直線である。
（４）上記ＳＴＥＭ像において観察される六方晶フェライト粒子の中で、アスペクト比が．１．５〜６．０の範囲であり、かつ、長軸方向の長さが１０ｎｍ以上である六方晶フェライト粒子（一次粒子）の長軸方向と上記基準線とがなす角度θを測定し、測定された角度θについて、ｃｏｓθを、単位円に基づくｃｏｓθとして算出する。かかるｃｏｓθの算出を、各ＳＴＥＭ像において、上記アスペクト比および長軸方向の長さを有する六方晶フェライト粒子の中から無作為に抽出した３０個の粒子について行う。
（５）以上の測定および算出を、１０画像それぞれにおいて行い、各画像の３０個の六方晶フェライト粒子について、即ち１０画像の合計で３００個の六方晶フェライト粒子について求められたｃｏｓθの値を算術平均する。こうして求められる算術平均を、走査透過型電子顕微鏡を用いて行われる断面観察によって求められる磁性層表面に対する六方晶フェライト粉末の傾きｃｏｓθとする。
(1) A sample for cross-section observation is prepared by cutting out from a randomly determined position of the magnetic tape for which cosθ is to be obtained. The cross-section observation sample is prepared by FIB (Focused Ion Beam) processing using a gallium ion (Ga +) beam. Specific examples of such a production method will be described later with reference to Examples.
(2) STEM observation of the prepared cross-section observation sample and imaging of the STEM image. The STEM images are taken at randomly selected positions in the same cross-section observation sample except for the points where the imaging ranges are selected so as not to overlap, and a total of 10 images are obtained. The STEM image is a STEM-HAADF (High-Angle Anal Dark Field) image imaged at an acceleration voltage of 300 kV and an imaging magnification of 450,000 times, and is imaged so that one image includes the entire region in the thickness direction of the magnetic layer. To do. The entire region in the thickness direction of the magnetic layer is a region from the surface of the magnetic layer observed in the cross-section observation sample to the interface between the magnetic layer and the adjacent layer or the non-magnetic support. The term "surface" of the magnetic layer shall be used synonymously with the surface of the magnetic tape on the magnetic layer side. The adjacent layer is a non-magnetic layer when the magnetic tape for which cos θ is to be obtained has a non-magnetic layer described later between the magnetic layer and the non-magnetic support. On the other hand, when the magnetic tape for which cosθ is to be obtained has a magnetic layer directly on the non-magnetic support, the interface is the interface between the magnetic layer and the non-magnetic support.
(3) In each STEM image thus obtained, a straight line connecting both ends of the line segment representing the surface of the magnetic layer is defined as a reference line. Both ends of the above line segment are, for example, an image of the STEM image when the STEM image is imaged so that the magnetic layer side of the cross-section observation sample is located above the image and the non-magnetic support side is located below. It is a straight line connecting the intersection of the left side of (usually a rectangle or a square) and the line segment and the intersection of the right side of the STEM image and the line segment.
(4) Among the hexagonal ferrite particles observed in the STEM image, the aspect ratio is. The angle θ formed by the major axis direction of hexagonal ferrite particles (primary particles) having a length in the range of 1.5 to 6.0 and a length in the major axis direction of 10 nm or more and the reference line is measured. For the measured angle θ, cos θ is calculated as cos θ based on the unit circle. Such calculation of cosθ is performed for 30 particles randomly selected from hexagonal ferrite particles having the above aspect ratio and length in the major axis direction in each STEM image.
(5) The above measurement and calculation are performed for each of the 10 images, and the value of cos θ obtained for the 30 hexagonal ferrite particles in each image, that is, for a total of 300 hexagonal ferrite particles in the 10 images, is calculated. Average. The arithmetic mean thus obtained is defined as the slope cosθ of the hexagonal ferrite powder with respect to the surface of the magnetic layer obtained by cross-sectional observation performed using a scanning transmission electron microscope.
ここで、上記ＳＴＥＭ像において観察される「アスペクト比」とは、六方晶フェライト粒子の「長軸方向の長さ／短軸方向の長さ」の比をいうものとする。
「長軸方向」とは、ＳＴＥＭ像において観察される１個の六方晶フェライト粒子の像の中で、最も距離が離れている端部のうち、基準線との距離が近い方の端部から遠い方の端部を結んだときの方向を意味する。一方の端部と他方の端部を結んだ線分が基準線に対して平行である場合には、基準線と平行な方向が長軸方向となる。
「長軸方向の長さ」とは、ＳＴＥＭ像において観察される１個の六方晶フェライト粒子の像の中で、最も距離が離れている端部を結んで作成される線分の長さを意味する。一方、「短軸方向の長さ」とは、上記粒子の像の外縁と上記長軸方向に対する垂線との２つの交点を結んだ線分の中で、最も長い線分の長さを意味する。
また、基準線と上記粒子の長軸方向の傾きとがなす角度θとは、長軸方向が基準線に対して平行な角度を０°とし、０°以上９０°以下の範囲で定めるものとする。以下に、角度θについて、図面に基づき更に説明する。
Here, the "aspect ratio" observed in the STEM image means the ratio of "length in the major axis direction / length in the minor axis direction" of the hexagonal ferrite particles.
The "major axis direction" is from the end of the image of one hexagonal ferrite particle observed in the STEM image, which is the closest to the reference line. It means the direction when the far end is tied. When the line segment connecting one end and the other end is parallel to the reference line, the direction parallel to the reference line is the major axis direction.
The "length in the major axis direction" is the length of a line segment created by connecting the ends of the hexagonal ferrite particles that are the farthest from each other in the image of one hexagonal ferrite particle observed in the STEM image. means. On the other hand, the "length in the minor axis direction" means the length of the longest line segment among the line segments connecting the two intersections of the outer edge of the image of the particle and the perpendicular line in the major axis direction. ..
Further, the angle θ formed by the reference line and the inclination of the particles in the long axis direction is defined in a range of 0 ° or more and 90 ° or less, with the angle in which the long axis direction is parallel to the reference line being 0 °. To do. The angle θ will be further described below with reference to the drawings.
図２１および図２２は、角度θの説明図である。図２１および図２２中、符号３０１は、上記の最も距離が離れている端部を結んで作成される線分（長軸方向の長さ）を示し、符号３０２は基準線を示し、符号３０３は線分（符号３０１）の延長線を示す。この場合、基準線３０２と延長線３０３とのなす角度としては、図２１および図２２に示すようにθ１およびθ２を取り得る。ここでは、θ１およびθ２の中で、より小さな角度を採用し、これを角度θとするものとする。したがって、図２１に示す態様では、θ１を角度θとし、図２２に示す態様では、θ２を角度θとするものとする。θ１＝θ２の場合は、即ち角度θ＝９０°の場合である。単位円に基づくｃｏｓθは、θ＝０°の場合に１．００、θ＝９０°の場合に０となる。
21 and 22 are explanatory views of the angle θ. In FIGS. 21 and 22,
（ｃｏｓθの調整方法）
上記磁気テープは、非磁性支持体上に、磁性層形成用組成物を塗布する工程を経て作製することができる。そして、ｃｏｓθの調整方法としては、磁性層形成用組成物における六方晶フェライト粉末の分散状態を制御することが挙げられる。この点に関しては、六方晶フェライト粉末の磁性層形成用組成物における分散性を高めるほど、この磁性層形成用組成物を用いて形成される磁性層において、上記範囲のアスペクト比および長軸方向の長さを有する六方晶フェライト粒子が、磁性層表面に対して、より平行に近い状態に配向し易くなると考えられる。分散性を高めるための手段としては、以下の方法（１）および（２）のいずれか一方または両方が挙げられる。
（１）分散条件の調整
（２）分散剤の利用
また、磁性層に研磨剤を含む磁気テープについては、分散性を高めるための手段としては、六方晶フェライト粉末と研磨剤を別分散させることも挙げられる。別分散とは、より詳しくは、六方晶フェライト粉末と、結合剤と、溶媒と、を含む磁性液（ただし、研磨剤を実質的に含まない）を、研磨剤および溶媒を含む研磨剤液と混合する工程を経て磁性層形成用組成物を調製する方法である。このように研磨剤と六方晶フェライト粉末とを別分散した後に混合することによって、磁性層形成用組成物における六方晶フェライト粉末の分散性を高めることができる。上記の「研磨剤を実質的に含まない」とは、上記磁性液の構成成分として添加しないことを意味するものであって、意図せず混入した不純物として微量の研磨剤が存在することは許容されるものとする。また、上記方法（１）および（２）のいずれか一方または両方を、上記の別分散と組み合わせることも好ましい。この場合、磁性液における六方晶フェライト粉末の分散状態を制御することにより、磁性液を研磨剤液と混合する工程を経て得られる磁性層形成用組成物における六方晶フェライト粉末の分散状態を制御することができる。
(Adjustment method of cosθ)
The magnetic tape can be produced through a step of applying a composition for forming a magnetic layer on a non-magnetic support. Then, as a method for adjusting cosθ, control of the dispersed state of the hexagonal ferrite powder in the composition for forming a magnetic layer can be mentioned. In this regard, the more the dispersibility of the hexagonal ferrite powder in the magnetic layer forming composition is increased, the more the aspect ratio and the major axis direction of the magnetic layer formed by using this magnetic layer forming composition are in the above range. It is considered that the hexagonal ferrite particles having a length are likely to be oriented in a state closer to parallel to the surface of the magnetic layer. As a means for increasing the dispersibility, one or both of the following methods (1) and (2) can be mentioned.
(1) Adjustment of dispersion conditions (2) Use of dispersant For magnetic tapes containing an abrasive in the magnetic layer, hexagonal ferrite powder and the abrasive should be dispersed separately as a means to improve dispersibility. Can also be mentioned. More specifically, the separate dispersion refers to a magnetic liquid containing a hexagonal ferrite powder, a binder, and a solvent (however, substantially free of an abrasive), and an abrasive liquid containing an abrasive and a solvent. This is a method of preparing a composition for forming a magnetic layer through a step of mixing. By separately dispersing the abrasive and the hexagonal ferrite powder and then mixing them in this way, the dispersibility of the hexagonal ferrite powder in the composition for forming a magnetic layer can be enhanced. The above-mentioned "substantially free of abrasive" means that it is not added as a constituent component of the magnetic liquid, and it is permissible that a small amount of abrasive is present as an impurity mixed unintentionally. It shall be done. It is also preferable to combine either or both of the above methods (1) and (2) with the above separate dispersion. In this case, by controlling the dispersed state of the hexagonal ferrite powder in the magnetic liquid, the dispersed state of the hexagonal ferrite powder in the composition for forming a magnetic layer obtained through the step of mixing the magnetic liquid with the abrasive liquid is controlled. be able to.
例えば、分散剤の一態様としては、ポリエステル鎖含有化合物を挙げることができ、その重量平均分子量は、１，０００以上８０，０００以下であることが好ましい。ポリエステル鎖含有化合物の一態様としては、特開２０１６−１７７８５１号公報に記載の一般式１で表される化合物を挙げることができる。また、ポリエステル鎖含有化合物は、一態様では、ポリアルキレンイミン鎖を少なくとも１つ有することができる。ポリエステル鎖の一態様としては、特開２０１６−１７７８５１号公報に記載の式２−Ａで表されるポリエステル鎖および式２−Ｂで表されるポリエステル鎖を挙げることができる。
For example, as one aspect of the dispersant, a polyester chain-containing compound can be mentioned, and the weight average molecular weight thereof is preferably 1,000 or more and 80,000 or less. As one aspect of the polyester chain-containing compound, a compound represented by the
以上の各種調整方法および分散剤の詳細については、特開２０１６−１７７８５１号公報の段落００３８〜０１４４および特開２０１７−２２４３６５号公報の段落００４５〜０１３６を参照できる。 For details of the various adjustment methods and dispersants described above, paragraphs 0038 to 0144 of JP-A-2016-177851 and paragraphs 0045 to 0136 of JP-A-2017-224365 can be referred to.
次に、上記磁気テープに含まれる磁性層等について、更に詳細に説明する。 Next, the magnetic layer and the like included in the magnetic tape will be described in more detail.
＜磁性層＞
（強磁性粉末）
磁性層に含まれる強磁性粉末は、六方晶フェライト粉末である。六方晶フェライト粉末の粒子サイズの指標としては、磁化反転の単位である活性化体積を採用することができる。一態様では、上記磁性層に含まれる六方晶フェライト粉末の活性化体積は、１６００ｎｍ３以下であることができ、１５００ｎｍ３以下または１４００ｎｍ３以下であってもよい。一般に、活性化体積が小さいほど高密度記録化に適していると言うことができる。一方、磁化の安定性の観点からは、上記六方晶フェライト粉末の活性化体積は、８００ｎｍ３以上であることが好ましく、１０００ｎｍ３以上であることがより好ましく、１２００ｎｍ３以上であることが更に好ましい。
<Magnetic layer>
(Ferromagnetic powder)
The ferromagnetic powder contained in the magnetic layer is hexagonal ferrite powder. As an index of the particle size of the hexagonal ferrite powder, the activated volume, which is a unit of magnetization reversal, can be adopted. In one aspect, the activated volume of the hexagonal ferrite powder contained in the magnetic layer can be 1600 nm 3 or less, and may be 1500 nm 3 or less or 1400 nm 3 or less. In general, it can be said that the smaller the activated volume, the more suitable for high-density recording. On the other hand, from the viewpoint of magnetization stability, the activated volume of the hexagonal ferrite powder is preferably 800 nm 3 or more, more preferably 1000 nm 3 or more, and further preferably 1200 nm 3 or more. ..
「活性化体積」とは、磁化反転の単位であって、粒子の磁気的な大きさを示す指標である。本発明および本明細書に記載の活性化体積および後述の異方性定数Ｋｕは、振動試料型磁力計を用いて保磁力Ｈｃ測定部の磁場スイープ速度３分と３０分とで測定し（測定温度：２３℃±１℃）、以下のＨｃと活性化体積Ｖとの関係式から求められる値である。なお異方性定数Ｋｕの単位に関して、１ｅｒｇ／ｃｃ＝１．０×１０−１Ｊ／ｍ３である。
Ｈｃ＝２Ｋｕ／Ｍｓ｛１−［（ｋＴ／ＫｕＶ）ｌｎ（Ａｔ／０．６９３）］１／２｝
［上記式中、Ｋｕ：異方性定数（単位：Ｊ／ｍ３）、Ｍｓ：飽和磁化（単位：ｋＡ／ｍ）、ｋ：ボルツマン定数、Ｔ：絶対温度（単位：Ｋ）、Ｖ：活性化体積（単位：ｃｍ３）、Ａ：スピン歳差周波数（単位：ｓ−１）、ｔ：磁界反転時間（単位：ｓ）］
The "activated volume" is a unit of magnetization reversal and is an index indicating the magnetic size of a particle. The activated volume described in the present invention and the present specification and the anisotropic constant Ku described later are measured using a vibrating sample magnetometer at magnetic field sweep speeds of 3 minutes and 30 minutes in the coercive force Hc measuring unit (measurement). Temperature: 23 ° C ± 1 ° C), which is a value obtained from the following relational expression between Hc and activated volume V. Regarding the unit of the anisotropy constant Ku, 1 erg / cc = 1.0 × 10 -1 J / m 3 .
Hc = 2Ku / Ms {1-[(kT / KuV) ln (At / 0.693)] 1/2 }
[In the above formula, Ku: anisotropic constant (unit: J / m 3 ), Ms: saturation magnetization (unit: kA / m), k: Boltzmann constant, T: absolute temperature (unit: K), V: activity. Volume (unit: cm 3 ), A: spin lag frequency (unit: s -1 ), t: magnetic field reversal time (unit: s)]
以上記載した活性化体積は、粉末として存在する六方晶フェライト粉末については、粉末そのものを測定用試料として用いて求めることができる。一方、磁気テープの磁性層に含まれている六方晶フェライト粉末については、磁性層から粉末を採取し測定用試料を得ることができる。測定用試料の採取は、例えば以下の方法により行うことができる。
１．磁性層表面にヤマト科学製プラズマリアクターで１〜２分間表面処理を施し、磁性層表面の有機物成分（結合剤等）を灰化して取り除く。
２．シクロヘキサノン、アセトン等の有機溶媒を浸したろ紙を金属棒のエッジ部に貼り付け、その上で上記１．の処理後の磁性層表面をこすり、磁性層成分を磁気テープからろ紙へ転写し剥離する。
３．上記２．で剥離した成分をシクロヘキサノン、アセトン等の有機溶媒の中に振るい落とし（ろ紙ごと有機溶媒の中に入れ超音波分散機で振るい落とす）、有機溶媒を乾燥させ剥離成分を取り出す。
４．上記３．で振るい落とした成分を十分洗浄したガラス試験管に入れ、その中にｎ−ブチルアミンを、例えば２０ｍｌ程度加えてガラス試験管を密閉する。（ｎ−ブチルアミンは、灰化せず残留した有機物成分を分解できる量加える。）
５．ガラス試験管を内温１７０℃で２０時間以上加熱し、有機物成分を分解する。
６．上記５．の分解後の沈殿物を純水で十分に洗浄後乾燥させ、粉末を取り出す。
７．上記６．で採取した粉末にネオジム磁石を近づけ吸着した粉末（即ち六方晶フェライト粉末）を取り出す。
以上の工程により、磁性層から活性化体積を測定するための六方晶フェライト粉末を採取することができる。上記処理によって六方晶フェライト粉末が受けるダメージはほとんどないため、上記方法により、磁性層に含まれていた状態の六方晶フェライト粉末について活性化体積の測定が可能である。
The activation volume described above can be determined by using the powder itself as a measurement sample for the hexagonal ferrite powder existing as a powder. On the other hand, with respect to the hexagonal ferrite powder contained in the magnetic layer of the magnetic tape, the powder can be collected from the magnetic layer to obtain a sample for measurement. The measurement sample can be collected by, for example, the following method.
1. 1. The surface of the magnetic layer is surface-treated with a plasma reactor manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd. for 1 to 2 minutes to incinerate and remove organic components (binders, etc.) on the surface of the magnetic layer.
2. A filter paper soaked with an organic solvent such as cyclohexanone or acetone is attached to the edge of the metal rod, and then the above 1. The surface of the magnetic layer after the treatment is rubbed, and the magnetic layer component is transferred from the magnetic tape to the filter paper and peeled off.
3. 3. Above 2. Shake off the exfoliated component in an organic solvent such as cyclohexanone or acetone (put the filter paper in an organic solvent and shake it off with an ultrasonic disperser), dry the organic solvent, and take out the exfoliated component.
4. Above 3. The components shaken off in
5. The glass test tube is heated at an internal temperature of 170 ° C. for 20 hours or more to decompose organic components.
6. 5. Above. After the decomposition of the above, the precipitate is thoroughly washed with pure water and dried, and the powder is taken out.
7. 6. Above. The neodymium magnet is brought close to the powder collected in
By the above steps, hexagonal ferrite powder for measuring the activated volume can be collected from the magnetic layer. Since the hexagonal ferrite powder is hardly damaged by the above treatment, the activated volume of the hexagonal ferrite powder contained in the magnetic layer can be measured by the above method.
本発明および本明細書において、強磁性粉末とは、複数の強磁性粒子の集合を意味するものとし、集合とは、集合を構成する粒子が直接接触している態様に限定されず、結合剤、添加剤等が、粒子同士の間に介在している態様も包含される。以上の点は、非磁性粉末等の、本発明および本明細書における各種粉末についても同様とする。六方晶フェライト粉末を構成する粒子（六方晶フェライト粒子）を、「六方晶フェライト粒子」または単に「粒子」とも呼ぶ。
先に記載したＳＴＥＭ像において観察される全六方晶フェライト粒子の中で、先に記載したアスペクト比および長軸方向の長さを有する六方晶フェライト粒子の占める割合は、ＳＴＥＭ像において観察される全六方晶フェライト粒子に対する粒子数基準の割合として、例えば５０％以上であることができる。また、上記割合は、例えば９５％以下であることができ、９５％超であることもできる。六方晶フェライト粉末のその他の詳細については、例えば、特開２０１１−２２５４１７号公報の段落００１２〜００３０、特開２０１１−２１６１４９号公報の段落０１３４〜０１３６、特開２０１２−２０４７２６号公報の段落００１３〜００３０および特開２０１５−１２７９８５号公報の段落００２９〜００８４を参照できる。
In the present invention and the present specification, the ferromagnetic powder means an aggregate of a plurality of ferromagnetic particles, and the aggregate is not limited to a mode in which the particles constituting the aggregate are in direct contact with each other, and the binder is used. , Additives and the like are also included in the manner in which the particles are interposed between the particles. The above points also apply to various powders of the present invention and the present specification, such as non-magnetic powders. The particles constituting the hexagonal ferrite powder (hexagonal ferrite particles) are also referred to as "hexagonal ferrite particles" or simply "particles".
Among all the hexagonal ferrite particles observed in the STEM image described above, the proportion of the hexagonal ferrite particles having the aspect ratio and the length in the major axis direction described above is the total observed in the STEM image. The ratio based on the number of particles to the hexagonal ferrite particles can be, for example, 50% or more. Further, the above ratio can be, for example, 95% or less, and can be more than 95%. For other details of the hexagonal ferrite powder, for example, paragraphs 0012 to 0030 of JP2011-225417A, paragraphs 0134 to 0136 of JP2011-216149A, and paragraphs 0013 to JP2012-204726A. 0030 and paragraphs 0029 to 0084 of JP2015-127985A can be referred to.
本発明および本明細書において、「六方晶フェライト粉末」とは、Ｘ線回折分析によって、主相として六方晶フェライト型の結晶構造が検出される強磁性粉末をいうものとする。主相とは、Ｘ線回折分析によって得られるＸ線回折スペクトルにおいて最も高強度の回折ピークが帰属する構造をいう。例えば、Ｘ線回折分析によって得られるＸ線回折スペクトルにおいて最も高強度の回折ピークが六方晶フェライト型の結晶構造に帰属される場合、六方晶フェライト型の結晶構造が主相として検出されたと判断するものとする。Ｘ線回折分析によって単一の構造のみが検出された場合には、この検出された構造を主相とする。六方晶フェライト型の結晶構造は、構成原子として、少なくとも鉄原子、二価金属原子および酸素原子を含む。二価金属原子とは、イオンとして二価のカチオンになり得る金属原子であり、ストロンチウム原子、バリウム原子、カルシウム原子等のアルカリ土類金属原子、鉛原子等を挙げることができる。本発明および本明細書において、六方晶ストロンチウムフェライト粉末とは、この粉末に含まれる主な二価金属原子がストロンチウム原子であるものをいい、六方晶バリウムフェライト粉末とは、この粉末に含まれる主な二価金属原子がバリウム原子であるものをいう。主な二価金属原子とは、この粉末に含まれる二価金属原子の中で、原子％基準で最も多くを占める二価金属原子をいうものとする。ただし、上記の二価金属原子には、希土類原子は包含されないものとする。本発明および本明細書における「希土類原子」は、スカンジウム原子（Ｓｃ）、イットリウム原子（Ｙ）、およびランタノイド原子からなる群から選択される。ランタノイド原子は、ランタン原子（Ｌａ）、セリウム原子（Ｃｅ）、プラセオジム原子（Ｐｒ）、ネオジム原子（Ｎｄ）、プロメチウム原子（Ｐｍ）、サマリウム原子（Ｓｍ）、ユウロピウム原子（Ｅｕ）、ガドリニウム原子（Ｇｄ）、テルビウム原子（Ｔｂ）、ジスプロシウム原子（Ｄｙ）、ホルミウム原子（Ｈｏ）、エルビウム原子（Ｅｒ）、ツリウム原子（Ｔｍ）、イッテルビウム原子（Ｙｂ）、およびルテチウム原子（Ｌｕ）からなる群から選択される。 In the present invention and the present specification, the "hexagonal ferrite powder" refers to a ferromagnetic powder in which a hexagonal ferrite type crystal structure is detected as the main phase by X-ray diffraction analysis. The main phase refers to a structure to which the highest intensity diffraction peak belongs in the X-ray diffraction spectrum obtained by X-ray diffraction analysis. For example, when the highest intensity diffraction peak in the X-ray diffraction spectrum obtained by X-ray diffraction analysis belongs to the hexagonal ferrite type crystal structure, it is determined that the hexagonal ferrite type crystal structure is detected as the main phase. It shall be. When only a single structure is detected by X-ray diffraction analysis, this detected structure is used as the main phase. The hexagonal ferrite type crystal structure contains at least iron atoms, divalent metal atoms and oxygen atoms as constituent atoms. The divalent metal atom is a metal atom that can be a divalent cation as an ion, and examples thereof include alkaline earth metal atoms such as strontium atom, barium atom and calcium atom, and lead atom. In the present invention and the present specification, the hexagonal strontium ferrite powder means that the main divalent metal atom contained in this powder is a strontium atom, and the hexagonal barium ferrite powder is the main contained in this powder. A divalent metal atom is a barium atom. The main divalent metal atom is a divalent metal atom that occupies the largest amount on an atomic% basis among the divalent metal atoms contained in this powder. However, rare earth atoms are not included in the above divalent metal atoms. The "rare earth atom" in the present invention and the present specification is selected from the group consisting of a scandium atom (Sc), a yttrium atom (Y), and a lanthanoid atom. The lanthanoid atoms are lanthanum atom (La), terbium atom (Ce), placeodim atom (Pr), neodymium atom (Nd), promethium atom (Pm), samarium atom (Sm), uropyum atom (Eu), gadolinium atom (Gd). ), Terbium atom (Tb), dysprosium atom (Dy), formium atom (Ho), erbium atom (Er), samarium atom (Tm), ytterbium atom (Yb), and lutetium atom (Lu). To.
以下に、六方晶フェライト粉末の一態様である六方晶ストロンチウムフェライト粉末について、更に詳細に説明する。 The hexagonal strontium ferrite powder, which is one aspect of the hexagonal ferrite powder, will be described in more detail below.
熱揺らぎの低減、換言すれば熱的安定性の向上の指標としては、異方性定数Ｋｕを挙げることができる。六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、好ましくは１．８×１０５Ｊ／ｍ３以上のＫｕを有することができ、より好ましくは２．０×１０５Ｊ／ｍ３以上のＫｕを有することができる。また、六方晶ストロンチウムフェライト粉末のＫｕは、例えば２．５×１０５Ｊ／ｍ３以下であることができる。ただしＫｕが高いほど熱的安定性が高いことを意味し好ましいため、上記例示した値に限定されるものではない。 Anisotropy constant Ku can be mentioned as an index for reducing thermal fluctuation, in other words, improving thermal stability. Hexagonal strontium ferrite powder can preferably have 1.8 × 10 5 J / m 3 or more Ku, more preferably have a 2.0 × 10 5 J / m 3 or more Ku. Also, Ku of hexagonal strontium ferrite powder can be, for example, not 2.5 × 10 5 J / m 3 or less. However, the higher the Ku, the higher the thermal stability, which is preferable, and therefore, the value is not limited to the above-exemplified value.
六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、希土類原子を含んでいてもよく、含まなくてもよい。六方晶ストロンチウムフェライト粉末が希土類原子を含む場合、鉄原子１００原子％に対して、０．５〜５．０原子％の含有率（バルク含有率）で希土類原子を含むことが好ましい。希土類原子を含む六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、一態様では、希土類原子表層部偏在性を有することができる。本発明および本明細書における「希土類原子表層部偏在性」とは、六方晶ストロンチウムフェライト粉末を酸により部分溶解して得られた溶解液中の鉄原子１００原子％に対する希土類原子含有率（以下、「希土類原子表層部含有率」または希土類原子に関して単に「表層部含有率」と記載する。）が、六方晶ストロンチウムフェライト粉末を酸により全溶解して得られた溶解液中の鉄原子１００原子％に対する希土類原子含有率（以下、「希土類原子バルク含有率」または希土類原子に関して単に「バルク含有率」と記載する。）と、
希土類原子表層部含有率／希土類原子バルク含有率＞１．０
の比率を満たすことを意味する。後述の六方晶ストロンチウムフェライト粉末の希土類原子含有率とは、希土類原子バルク含有率と同義である。これに対し、酸を用いる部分溶解は六方晶ストロンチウムフェライト粉末を構成する粒子の表層部を溶解するため、部分溶解により得られる溶解液中の希土類原子含有率とは、六方晶ストロンチウムフェライト粉末を構成する粒子の表層部における希土類原子含有率である。希土類原子表層部含有率が、「希土類原子表層部含有率／希土類原子バルク含有率＞１．０」の比率を満たすことは、六方晶ストロンチウムフェライト粉末を構成する粒子において、希土類原子が表層部に偏在（即ち内部より多く存在）していることを意味する。本発明および本明細書における表層部とは、六方晶ストロンチウムフェライト粉末を構成する粒子の表面から内部に向かう一部領域を意味する。
The hexagonal strontium ferrite powder may or may not contain rare earth atoms. When the hexagonal strontium ferrite powder contains rare earth atoms, it is preferable that the hexagonal strontium ferrite powder contains rare earth atoms at a content rate (bulk content) of 0.5 to 5.0 atom% with respect to 100 atom% of iron atoms. In one aspect, the hexagonal strontium ferrite powder containing rare earth atoms can have uneven distribution on the surface layer of rare earth atoms. The term "rare earth atomic surface uneven distribution" as used in the present invention and the present specification refers to the rare earth atom content with respect to 100 atomic% of iron atoms in the solution obtained by partially dissolving hexagonal strontium ferrite powder with an acid (hereinafter referred to as "rare earth atom content"). “Rare earth atom surface layer content” or simply “surface layer content” for rare earth atoms) is 100 atomic% of iron atoms in the solution obtained by completely dissolving hexagonal strontium ferrite powder with an acid. Rare earth atom content (hereinafter referred to as "rare earth atom bulk content" or simply referred to as "bulk content" for rare earth atoms).
Rare earth atom surface layer content / Rare earth atom bulk content> 1.0
Means that the ratio of The rare earth atom content of the hexagonal strontium ferrite powder described later is synonymous with the rare earth atom bulk content. On the other hand, partial dissolution using an acid dissolves the surface layer of the particles constituting the hexagonal strontium ferrite powder. Therefore, the rare earth atom content in the solution obtained by partial dissolution is the composition of the hexagonal strontium ferrite powder. It is the rare earth atom content in the surface layer of the particles. The fact that the rare earth atom surface layer content satisfies the ratio of "rare earth atom surface layer content / rare earth atom bulk content>1.0" means that the rare earth atom is present in the surface layer of the particles constituting the hexagonal strontium ferrite powder. It means that it is unevenly distributed (that is, it exists more than inside). The surface layer portion in the present invention and the present specification means a partial region from the surface to the inside of the particles constituting the hexagonal strontium ferrite powder.
六方晶ストロンチウムフェライト粉末が希土類原子を含む場合、希土類原子含有率（バルク含有率）は、鉄原子１００原子％に対して０．５〜５．０原子％の範囲であることが好ましい。上記範囲のバルク含有率で希土類原子を含み、かつ六方晶ストロンチウムフェライト粉末を構成する粒子の表層部に希土類原子が偏在していることは、繰り返し再生における再生出力の低下を抑制することに寄与すると考えられる。これは、六方晶ストロンチウムフェライト粉末が上記範囲のバルク含有率で希土類原子を含み、かつ六方晶ストロンチウムフェライト粉末を構成する粒子の表層部に希土類原子が偏在していることにより、異方性定数Ｋｕを高めることができるためと推察される。異方性定数Ｋｕは、この値が高いほど、いわゆる熱揺らぎと呼ばれる現象の発生を抑制すること（換言すれば熱的安定性を向上させること）ができる。熱揺らぎの発生が抑制されることにより、繰り返し再生における再生出力の低下を抑制することができる。六方晶ストロンチウムフェライト粉末の粒子表層部に希土類原子が偏在することが、表層部の結晶格子内の鉄（Ｆｅ）のサイトのスピンを安定化することに寄与し、これにより異方性定数Ｋｕが高まるのではないかと推察される。
また、希土類原子表層部偏在性を有する六方晶ストロンチウムフェライト粉末を磁性層の強磁性粉末として用いることは、磁気ヘッドとの摺動によって磁性層表面が削れることを抑制することにも寄与すると推察される。即ち、磁気テープの走行耐久性の向上にも、希土類原子表層部偏在性を有する六方晶ストロンチウムフェライト粉末が寄与し得ると推察される。これは、六方晶ストロンチウムフェライト粉末を構成する粒子の表面に希土類原子が偏在することが、粒子表面と磁性層に含まれる有機物質（例えば、結合剤および／または添加剤）との相互作用の向上に寄与し、その結果、磁性層の強度が向上するためではないかと推察される。
繰り返し再生における再生出力の低下をより一層抑制する観点および／または走行耐久性の更なる向上の観点からは、希土類原子含有率（バルク含有率）は、０．５〜４．５原子％の範囲であることがより好ましく、１．０〜４．５原子％の範囲であることが更に好ましく、１．５〜４．５原子％の範囲であることが一層好ましい。
When the hexagonal strontium ferrite powder contains rare earth atoms, the rare earth atom content (bulk content) is preferably in the range of 0.5 to 5.0 atom% with respect to 100 atom% of iron atoms. The fact that the rare earth atoms are contained in the bulk content in the above range and the rare earth atoms are unevenly distributed on the surface layer of the particles constituting the hexagonal strontium ferrite powder contributes to suppressing the decrease in the regeneration output in the repeated regeneration. Conceivable. This is because the hexagonal strontium ferrite powder contains rare earth atoms at a bulk content in the above range, and the rare earth atoms are unevenly distributed on the surface layer of the particles constituting the hexagonal strontium ferrite powder. It is presumed that this is because it can be enhanced. The higher the value of the anisotropy constant Ku, the more the occurrence of a phenomenon called thermal fluctuation can be suppressed (in other words, the thermal stability can be improved). By suppressing the occurrence of thermal fluctuation, it is possible to suppress a decrease in the reproduction output during repeated reproduction. The uneven distribution of rare earth atoms on the surface layer of the hexagonal strontium ferrite powder contributes to stabilizing the spin of iron (Fe) sites in the crystal lattice of the surface layer, which results in anisotropy constant Ku. It is speculated that it will increase.
In addition, it is presumed that the use of hexagonal strontium ferrite powder, which has uneven distribution on the surface layer of rare earth atoms, as the ferromagnetic powder of the magnetic layer also contributes to suppressing the surface of the magnetic layer from being scraped by sliding with the magnetic head. To. That is, it is presumed that the hexagonal strontium ferrite powder having uneven distribution on the surface layer of rare earth atoms can also contribute to the improvement of the running durability of the magnetic tape. This is because the uneven distribution of rare earth atoms on the surface of the particles constituting the hexagonal strontium ferrite powder improves the interaction between the particle surface and the organic substances (for example, binder and / or additive) contained in the magnetic layer. As a result, it is presumed that the strength of the magnetic layer is improved.
The rare earth atom content (bulk content) is in the range of 0.5 to 4.5 atomic% from the viewpoint of further suppressing the decrease in the reproduction output in the repeated regeneration and / or further improving the running durability. It is more preferably in the range of 1.0 to 4.5 atomic%, further preferably in the range of 1.5 to 4.5 atomic%.
上記バルク含有率は、六方晶ストロンチウムフェライト粉末を全溶解して求められる含有率である。なお本発明および本明細書において、特記しない限り、原子について含有率とは、六方晶ストロンチウムフェライト粉末を全溶解して求められるバルク含有率をいうものとする。希土類原子を含む六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、希土類原子として一種の希土類原子のみ含んでもよく、二種以上の希土類原子を含んでもよい。二種以上の希土類原子を含む場合の上記バルク含有率とは、二種以上の希土類原子の合計について求められる。この点は、本発明および本明細書における他の成分についても同様である。即ち、特記しない限り、ある成分は、一種のみ用いてもよく、二種以上用いてもよい。二種以上用いられる場合の含有量または含有率とは、二種以上の合計についていうものとする。 The bulk content is the content obtained by completely dissolving the hexagonal strontium ferrite powder. Unless otherwise specified, in the present invention and the present specification, the content of atoms means the bulk content obtained by completely dissolving hexagonal strontium ferrite powder. The hexagonal strontium ferrite powder containing a rare earth atom may contain only one kind of rare earth atom as a rare earth atom, or may contain two or more kinds of rare earth atoms. The bulk content when two or more kinds of rare earth atoms are contained is determined for the total of two or more kinds of rare earth atoms. This point is the same for the present invention and other components in the present specification. That is, unless otherwise specified, a certain component may be used alone or in combination of two or more. The content or content rate when two or more types are used shall mean the total of two or more types.
六方晶ストロンチウムフェライト粉末が希土類原子を含む場合、含まれる希土類原子は、希土類原子のいずれか一種以上であればよい。繰り返し再生における再生出力の低下をより一層抑制する観点から好ましい希土類原子としては、ネオジム原子、サマリウム原子、イットリウム原子およびジスプロシウム原子を挙げることができ、ネオジム原子、サマリウム原子およびイットリウム原子がより好ましく、ネオジム原子が更に好ましい。 When the hexagonal strontium ferrite powder contains a rare earth atom, the rare earth atom contained may be any one or more of the rare earth atoms. Examples of the rare earth atom preferable from the viewpoint of further suppressing the decrease in the reproduction output in the repeated regeneration include a neodymium atom, a samarium atom, an ythrium atom and a dysprosium atom, and a neodymium atom, a samarium atom and an yttrium atom are more preferable, and a neodymium atom is preferable. Atoms are more preferred.
希土類原子表層部偏在性を有する六方晶ストロンチウムフェライト粉末において、希土類原子は六方晶ストロンチウムフェライト粉末を構成する粒子の表層部に偏在していればよく、偏在の程度は限定されるものではない。例えば、希土類原子表層部偏在性を有する六方晶ストロンチウムフェライト粉末について、後述する溶解条件で部分溶解して求められた希土類原子の表層部含有率と後述する溶解条件で全溶解して求められた希土類原子のバルク含有率との比率、「表層部含有率／バルク含有率」は１．０超であり、１．５以上であることができる。「表層部含有率／バルク含有率」が１．０より大きいことは、六方晶ストロンチウムフェライト粉末を構成する粒子において、希土類原子が表層部に偏在（即ち内部より多く存在）していることを意味する。また、後述する溶解条件で部分溶解して求められた希土類原子の表層部含有率と後述する溶解条件で全溶解して求められた希土類原子のバルク含有率との比率、「表層部含有率／バルク含有率」は、例えば、１０．０以下、９．０以下、８．０以下、７．０以下、６．０以下、５．０以下、または４．０以下であることができる。ただし、希土類原子表層部偏在性を有する六方晶ストロンチウムフェライト粉末において、希土類原子は六方晶ストロンチウムフェライト粉末を構成する粒子の表層部に偏在していればよく、上記の「表層部含有率／バルク含有率」は、例示した上限または下限に限定されるものではない。 In the hexagonal strontium ferrite powder having uneven distribution on the surface layer of rare earth atoms, the rare earth atoms may be unevenly distributed on the surface layer of the particles constituting the hexagonal strontium ferrite powder, and the degree of uneven distribution is not limited. For example, a hexagonal strontium ferrite powder having uneven distribution on the surface layer of a rare earth atom is partially melted under the melting conditions described later and the content of the surface layer of the rare earth atom and the rare earth obtained by completely melting under the melting conditions described later. The ratio of atoms to the bulk content, "surface layer content / bulk content", is more than 1.0 and can be 1.5 or more. When the "surface layer content / bulk content" is larger than 1.0, it means that the rare earth atoms are unevenly distributed (that is, more than the inside) in the particles constituting the hexagonal strontium ferrite powder. To do. In addition, the ratio of the surface layer content of rare earth atoms obtained by partial melting under the dissolution conditions described later to the bulk content of rare earth atoms obtained by total dissolution under the dissolution conditions described later, "Surface layer content / The "bulk content" can be, for example, 10.0 or less, 9.0 or less, 8.0 or less, 7.0 or less, 6.0 or less, 5.0 or less, or 4.0 or less. However, in the hexagonal strontium ferrite powder having uneven distribution on the surface layer of rare earth atoms, the rare earth atoms need only be unevenly distributed on the surface layer of the particles constituting the hexagonal strontium ferrite powder. The "rate" is not limited to the upper or lower limit illustrated.
六方晶ストロンチウムフェライト粉末の部分溶解および全溶解について、以下に説明する。粉末として存在している六方晶ストロンチウムフェライト粉末については、部分溶解および全溶解する試料粉末は、同一ロットの粉末から採取する。一方、磁気テープの磁性層に含まれている六方晶ストロンチウムフェライト粉末については、磁性層から取り出した六方晶ストロンチウムフェライト粉末の一部を部分溶解に付し、他の一部を全溶解に付す。磁性層からの六方晶ストロンチウムフェライト粉末の取り出しは、例えば、特開２０１５−９１７４７号公報の段落００３２に記載の方法によって行うことができる。
上記部分溶解とは、溶解終了時に液中に六方晶ストロンチウムフェライト粉末の残留が目視で確認できる程度に溶解することをいう。例えば、部分溶解により、六方晶ストロンチウムフェライト粉末を構成する粒子について、粒子全体を１００質量％として１０〜２０質量％の領域を溶解することができる。一方、上記全溶解とは、溶解終了時に液中に六方晶ストロンチウムフェライト粉末の残留が目視で確認されない状態まで溶解することをいう。
上記部分溶解および表層部含有率の測定は、例えば、以下の方法により行われる。ただし、下記の試料粉末量等の溶解条件は例示であって、部分溶解および全溶解が可能な溶解条件を任意に採用できる。
試料粉末１２ｍｇおよび１ｍｏｌ／Ｌ塩酸１０ｍＬを入れた容器（例えばビーカー）を、設定温度７０℃のホットプレート上で１時間保持する。得られた溶解液を０．１μｍのメンブレンフィルタでろ過する。こうして得られたろ液の元素分析を誘導結合プラズマ（ＩＣＰ；Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）分析装置によって行う。こうして、鉄原子１００原子％に対する希土類原子の表層部含有率を求めることができる。元素分析により複数種の希土類原子が検出された場合には、全希土類原子の合計含有率を、表層部含有率とする。この点は、バルク含有率の測定においても、同様である。
一方、上記全溶解およびバルク含有率の測定は、例えば、以下の方法により行われる。
試料粉末１２ｍｇおよび４ｍｏｌ／Ｌ塩酸１０ｍＬを入れた容器（例えばビーカー）を、設定温度８０℃のホットプレート上で３時間保持する。その後は上記の部分溶解および表層部含有率の測定と同様に行い、鉄原子１００原子％に対するバルク含有率を求めることができる。
Partial and total melting of hexagonal strontium ferrite powder will be described below. For hexagonal strontium ferrite powder that exists as a powder, the sample powder that is partially or completely dissolved is collected from the same lot of powder. On the other hand, regarding the hexagonal strontium ferrite powder contained in the magnetic layer of the magnetic tape, a part of the hexagonal strontium ferrite powder taken out from the magnetic layer is subjected to partial dissolution, and the other part is subjected to total dissolution. The hexagonal strontium ferrite powder can be taken out from the magnetic layer by, for example, the method described in paragraph 0032 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-91747.
The above partial dissolution means that the hexagonal strontium ferrite powder is dissolved in the liquid to the extent that the residue can be visually confirmed at the end of the dissolution. For example, partial melting can dissolve a region of 10 to 20% by mass of the particles constituting the hexagonal strontium ferrite powder, with the entire particles as 100% by mass. On the other hand, the above-mentioned total dissolution means that the hexagonal strontium ferrite powder is dissolved in the liquid until the residue is not visually confirmed at the end of the dissolution.
The partial melting and the measurement of the surface layer content are carried out by, for example, the following methods. However, the following dissolution conditions such as the amount of sample powder are examples, and dissolution conditions capable of partial dissolution and total dissolution can be arbitrarily adopted.
A container (for example, a beaker) containing 12 mg of sample powder and 10 mL of 1 mol / L hydrochloric acid is held on a hot plate at a set temperature of 70 ° C. for 1 hour. The obtained solution is filtered through a 0.1 μm membrane filter. Elemental analysis of the filtrate thus obtained is performed by an inductively coupled plasma (ICP) analyzer. In this way, the surface layer content of rare earth atoms with respect to 100 atomic% of iron atoms can be determined. When a plurality of rare earth atoms are detected by elemental analysis, the total content of all rare earth atoms is defined as the surface layer content. This point is the same in the measurement of bulk content.
On the other hand, the total dissolution and the measurement of the bulk content are carried out by, for example, the following methods.
A container (for example, a beaker) containing 12 mg of sample powder and 10 mL of 4 mol / L hydrochloric acid is held on a hot plate at a set temperature of 80 ° C. for 3 hours. After that, the bulk content with respect to 100 atomic% of iron atoms can be obtained by performing the same procedure as the above-mentioned partial melting and measurement of the surface layer content.
磁気テープに記録されたデータを再生する際の再生出力を高める観点から、磁気テープに含まれる強磁性粉末の質量磁化σｓが高いことは望ましい。この点に関して、希土類原子を含むものの希土類原子表層部偏在性を持たない六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、希土類原子を含まない六方晶ストロンチウムフェライト粉末と比べてσｓが大きく低下する傾向が見られた。これに対し、そのようなσｓの大きな低下を抑制するうえでも、希土類原子表層部偏在性を有する六方晶ストロンチウムフェライト粉末は好ましいと考えられる。一態様では、六方晶ストロンチウムフェライト粉末のσｓは、４５Ａ・ｍ２／ｋｇ以上であることができ、４７Ａ・ｍ２／ｋｇ以上であることもできる。一方、σｓは、ノイズ低減の観点からは、８０Ａ・ｍ２／ｋｇ以下であることが好ましく、６０Ａ・ｍ２／ｋｇ以下であることがより好ましい。σｓは、振動試料型磁力計等の磁気特性を測定可能な公知の測定装置を用いて測定することができる。本発明および本明細書において、特記しない限り、質量磁化σｓは、磁場強度１５ｋＯｅで測定される値とする。１［ｋＯｅ］＝１０６／４π［Ａ／ｍ］である。 From the viewpoint of increasing the reproduction output when reproducing the data recorded on the magnetic tape, it is desirable that the mass magnetization σs of the ferromagnetic powder contained in the magnetic tape is high. In this regard, the hexagonal strontium ferrite powder containing rare earth atoms but not having uneven distribution on the surface layer of rare earth atoms tended to have a significantly lower σs than the hexagonal strontium ferrite powder containing no rare earth atoms. On the other hand, hexagonal strontium ferrite powder having uneven distribution on the surface layer of rare earth atoms is considered to be preferable in order to suppress such a large decrease in σs. In one aspect, the σs of the hexagonal strontium ferrite powder can be 45 A · m 2 / kg or more, and can also be 47 A · m 2 / kg or more. Meanwhile, [sigma] s from the viewpoint of noise reduction, is preferably not more than 80A · m 2 / kg, more preferably not more than 60A · m 2 / kg. σs can be measured using a known measuring device capable of measuring magnetic characteristics such as a vibrating sample magnetometer. Unless otherwise specified, in the present invention and the present specification, the mass magnetization σs is a value measured at a magnetic field strength of 15 kOe. 1 [koe] = 10 6 / 4π [A / m].
六方晶ストロンチウムフェライト粉末の構成原子の含有率（バルク含有率）に関して、ストロンチウム原子含有率は、鉄原子１００原子％に対して、例えば２．０〜１５．０原子％の範囲であることができる。一態様では、六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、この粉末に含まれる二価金属原子がストロンチウム原子のみであることができる。また他の一態様では、六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、ストロンチウム原子に加えて一種以上の他の二価金属原子を含むこともできる。例えば、バリウム原子および／またはカルシウム原子を含むことができる。ストロンチウム原子以外の他の二価金属原子が含まれる場合、六方晶ストロンチウムフェライト粉末におけるバリウム原子含有率およびカルシウム原子含有率は、それぞれ、例えば、鉄原子１００原子％に対して、０．０５〜５．０原子％の範囲であることができる。 Regarding the content of constituent atoms (bulk content) of the hexagonal strontium ferrite powder, the strontium atom content can be in the range of, for example, 2.0 to 15.0 atom% with respect to 100 atom% of iron atoms. .. In one aspect, the hexagonal strontium ferrite powder can contain only strontium atoms as divalent metal atoms contained in the powder. In another aspect, the hexagonal strontium ferrite powder can also contain one or more other divalent metal atoms in addition to the strontium atom. For example, it can contain barium and / or calcium atoms. When a divalent metal atom other than the strontium atom is contained, the barium atom content and the calcium atom content in the hexagonal strontium ferrite powder are, for example, 0.05 to 5 with respect to 100 atomic% of iron atoms, respectively. It can be in the range of 0.0 atomic%.
六方晶フェライトの結晶構造としては、マグネトプランバイト型（「Ｍ型」とも呼ばれる。）、Ｗ型、Ｙ型およびＺ型が知られている。六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、いずれの結晶構造を取るものであってもよい。結晶構造は、Ｘ線回折分析によって確認することができる。六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、Ｘ線回折分析によって、単一の結晶構造または二種以上の結晶構造が検出されるものであることができる。例えば一態様では、六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、Ｘ線回折分析によってＭ型の結晶構造のみが検出されるものであることができる。例えば、Ｍ型の六方晶フェライトは、ＡＦｅ１２Ｏ１９の組成式で表される。ここでＡは二価金属原子を表し、六方晶ストロンチウムフェライト粉末がＭ型である場合、Ａはストロンチウム原子（Ｓｒ）のみであるか、またはＡとして複数の二価金属原子が含まれる場合には、上記の通り原子％基準で最も多くをストロンチウム原子（Ｓｒ）が占める。六方晶ストロンチウムフェライト粉末の二価金属原子含有率は、通常、六方晶フェライトの結晶構造の種類により定まるものであり、特に限定されるものではない。鉄原子含有率および酸素原子含有率についても、同様である。六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、少なくとも、鉄原子、ストロンチウム原子および酸素原子を含み、更に希土類原子を含むこともできる。更に、六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、これら原子以外の原子を含んでもよく、含まなくてもよい。一例として、六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、アルミニウム原子（Ａｌ）を含むものであってもよい。アルミニウム原子の含有率は、鉄原子１００原子％に対して、例えば０．５〜１０．０原子％であることができる。繰り返し再生における再生出力低下をより一層抑制する観点からは、六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、鉄原子、ストロンチウム原子、酸素原子および希土類原子を含み、これら原子以外の原子の含有率が、鉄原子１００原子％に対して、１０．０原子％以下であることが好ましく、０〜５．０原子％の範囲であることがより好ましく、０原子％であってもよい。即ち、一態様では、六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、鉄原子、ストロンチウム原子、酸素原子および希土類原子以外の原子を含まなくてもよい。上記の原子％で表示される含有率は、六方晶ストロンチウムフェライト粉末を全溶解して求められる各原子の含有率（単位：質量％）を、各原子の原子量を用いて原子％表示の値に換算して求められる。また、本発明および本明細書において、ある原子について「含まない」とは、全溶解してＩＣＰ分析装置により測定される含有率が０質量％であることをいう。ＩＣＰ分析装置の検出限界は、通常、質量基準で０．０１ｐｐｍ（ｐａｒｔｓ ｐｅｒ ｍｉｌｌｉｏｎ）以下である。上記の「含まない」とは、ＩＣＰ分析装置の検出限界未満の量で含まれることを包含する意味で用いるものとする。六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、一態様では、ビスマス原子（Ｂｉ）を含まないものであることができる。 As the crystal structure of hexagonal ferrite, magnetoplumbite type (also referred to as "M type"), W type, Y type and Z type are known. The hexagonal strontium ferrite powder may have any crystal structure. The crystal structure can be confirmed by X-ray diffraction analysis. Hexagonal strontium ferrite powder can be one in which a single crystal structure or two or more kinds of crystal structures are detected by X-ray diffraction analysis. For example, in one aspect, the hexagonal strontium ferrite powder can be such that only the M-type crystal structure is detected by X-ray diffraction analysis. For example, M-type hexagonal ferrite is represented by the composition formula of AFe 12 O 19. Here, A represents a divalent metal atom, and when the hexagonal strontium ferrite powder is M-type, A is only a strontium atom (Sr), or when A contains a plurality of divalent metal atoms. As mentioned above, the strontium atom (Sr) occupies the largest amount on the basis of atomic%. The divalent metal atom content of the hexagonal strontium ferrite powder is usually determined by the type of crystal structure of the hexagonal ferrite, and is not particularly limited. The same applies to the iron atom content and the oxygen atom content. The hexagonal strontium ferrite powder contains at least iron atoms, strontium atoms and oxygen atoms, and can also contain rare earth atoms. Further, the hexagonal strontium ferrite powder may or may not contain atoms other than these atoms. As an example, the hexagonal strontium ferrite powder may contain an aluminum atom (Al). The content of aluminum atoms can be, for example, 0.5 to 10.0 atomic% with respect to 100 atomic% of iron atoms. From the viewpoint of further suppressing the decrease in regeneration output during repeated regeneration, the hexagonal strontium ferrite powder contains iron atoms, strontium atoms, oxygen atoms and rare earth atoms, and the content of atoms other than these atoms is 100 iron atoms. % Is preferably 10.0 atomic% or less, more preferably in the range of 0 to 5.0 atomic%, and may be 0 atomic%. That is, in one aspect, the hexagonal strontium ferrite powder does not have to contain atoms other than iron atoms, strontium atoms, oxygen atoms and rare earth atoms. The content expressed in atomic% above is the content (unit: mass%) of each atom obtained by completely dissolving the hexagonal strontium ferrite powder, and is converted to the value expressed in atomic% using the atomic weight of each atom. Calculated by conversion. Further, in the present invention and the present specification, "not contained" for a certain atom means that the content is completely dissolved and the content measured by an ICP analyzer is 0% by mass. The detection limit of an ICP analyzer is usually 0.01 ppm (parts per million) or less on a mass basis. The above-mentioned "not included" is used in the sense of including the inclusion in an amount less than the detection limit of the ICP analyzer. The hexagonal strontium ferrite powder can, in one aspect, be free of bismuth atoms (Bi).
磁性層における強磁性粉末の含有量（充填率）は、好ましくは５０〜９０質量％の範囲であり、より好ましくは６０〜９０質量％の範囲である。磁性層の強磁性粉末以外の成分は少なくとも結合剤であり、任意に一種以上の更なる添加剤が含まれ得る。磁性層において強磁性粉末の充填率が高いことは、記録密度向上の観点から好ましい。 The content (filling rate) of the ferromagnetic powder in the magnetic layer is preferably in the range of 50 to 90% by mass, and more preferably in the range of 60 to 90% by mass. The components of the magnetic layer other than the ferromagnetic powder are at least a binder and may optionally include one or more additional additives. A high filling rate of the ferromagnetic powder in the magnetic layer is preferable from the viewpoint of improving the recording density.
（結合剤）
上記磁気テープは塗布型磁気テープであって、磁性層に結合剤を含む。結合剤とは、一種以上の樹脂である。樹脂はホモポリマーであってもコポリマー（共重合体）であってもよい。磁性層に含まれる結合剤としては、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、塩化ビニル樹脂、スチレン、アクリロニトリル、メチルメタクリレート等を共重合したアクリル樹脂、ニトロセルロース等のセルロース樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ポリビニルアセタール、ポリビニルブチラール等のポリビニルアルキラール樹脂等から選択したものを単独で用いることができ、または複数の樹脂を混合して用いることができる。これらの中で好ましいものはポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、セルロース樹脂および塩化ビニル樹脂である。これらの樹脂は、後述する非磁性層および／またはバックコート層においても結合剤として使用することができる。以上の結合剤については、特開２０１０−２４１１３号公報の段落００２９〜００３１を参照できる。結合剤として使用される樹脂の平均分子量は、重量平均分子量として、例えば１０，０００以上２００，０００以下であることができる。本発明および本明細書における重量平均分子量とは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって測定された値をポリスチレン換算して求められる値である。測定条件としては、下記条件を挙げることができる。後述の実施例に示す重量平均分子量は、特記しない限り、下記測定条件によって測定された値をポリスチレン換算して求めた値である。
ＧＰＣ装置：ＨＬＣ−８１２０（東ソー社製）
カラム：ＴＳＫ ｇｅｌ Ｍｕｌｔｉｐｏｒｅ ＨＸＬ−Ｍ（東ソー社製、７．８ｍｍＩＤ（Ｉｎｎｅｒ Ｄｉａｍｅｔｅｒ（内径））×３０．０ｃｍ）
溶離液：テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）
(Binder)
The magnetic tape is a coating type magnetic tape, and the magnetic layer contains a binder. A binder is one or more resins. The resin may be a homopolymer or a copolymer. Examples of the binder contained in the magnetic layer include polyurethane resin, polyester resin, polyamide resin, vinyl chloride resin, styrene, acrylonitrile, acrylic resin obtained by copolymerizing methyl methacrylate and the like, cellulose resin such as nitrocellulose, epoxy resin and phenoxy resin. A resin selected from polyvinyl archylal resins such as polyvinyl acetal and polyvinyl butyral can be used alone, or a plurality of resins can be mixed and used. Of these, polyurethane resins, acrylic resins, cellulose resins and vinyl chloride resins are preferred. These resins can also be used as binders in the non-magnetic layer and / or the backcoat layer described later. For the above binder, paragraphs 0029 to 0031 of JP-A-2010-24113 can be referred to. The average molecular weight of the resin used as the binder can be, for example, 10,000 or more and 200,000 or less as the weight average molecular weight. The weight average molecular weight in the present invention and the present specification is a value obtained by converting a value measured by gel permeation chromatography (GPC) into polystyrene. The following conditions can be mentioned as the measurement conditions. Unless otherwise specified, the weight average molecular weight shown in Examples described later is a value obtained by converting a value measured under the following measurement conditions into polystyrene.
GPC device: HLC-8120 (manufactured by Tosoh)
Column: TSK gel Multipore HXL-M (manufactured by Tosoh Corporation, 7.8 mm ID (Inner Diameter (inner diameter)) x 30.0 cm)
Eluent: tetrahydrofuran (THF)
また、結合剤として使用可能な樹脂とともに硬化剤を使用することもできる。硬化剤は、一態様では加熱により硬化反応（架橋反応）が進行する化合物である熱硬化性化合物であることができ、他の一態様では光照射により硬化反応（架橋反応）が進行する光硬化性化合物であることができる。硬化剤は、磁気テープの製造工程の中で硬化反応が進行することにより、少なくとも一部は、結合剤等の他の成分と反応（架橋）した状態で磁性層に含まれ得る。好ましい硬化剤は、熱硬化性化合物であり、ポリイソシアネートが好適である。ポリイソシアネートの詳細については、特開２０１１−２１６１４９号公報の段落０１２４〜０１２５を参照できる。硬化剤は、磁性層形成用組成物中に、結合剤１００．０質量部に対して例えば０〜８０．０質量部、磁性層の強度向上の観点からは好ましくは５０．０〜８０．０質量部の量で使用することができる。 Further, a curing agent can be used together with a resin that can be used as a binder. The curing agent can be a thermosetting compound which is a compound in which a curing reaction (crosslinking reaction) proceeds by heating in one aspect, and a photocuring agent in which a curing reaction (crosslinking reaction) proceeds by light irradiation in another aspect. It can be a sex compound. The curing agent can be contained in the magnetic layer in a state of reacting (crosslinking) with other components such as a binder as a result of the curing reaction proceeding in the process of manufacturing the magnetic tape. Preferred curing agents are thermosetting compounds, with polyisocyanates being preferred. For details of the polyisocyanate, refer to paragraphs 0124 to 0125 of JP2011-216149A. The curing agent is, for example, 0 to 80.0 parts by mass with respect to 100.0 parts by mass of the binder in the composition for forming the magnetic layer, preferably 50.0 to 80.0 from the viewpoint of improving the strength of the magnetic layer. It can be used in the amount of parts by mass.
（添加剤）
磁性層には、強磁性粉末および結合剤が含まれ、必要に応じて一種以上の添加剤が含まれていてもよい。添加剤としては、一例として、上記の硬化剤が挙げられる。また、磁性層に含まれる添加剤としては、非磁性粉末（例えば無機粉末、カーボンブラック等）、潤滑剤、分散剤、分散助剤、防黴剤、帯電防止剤、酸化防止剤等を挙げることができる。また、非磁性粉末としては、研磨剤として機能することができる非磁性粉末、磁性層表面に適度に突出する突起を形成する突起形成剤として機能することができる非磁性粉末（例えば非磁性コロイド粒子等）等が挙げられる。なお後述の実施例に示すコロイダルシリカ（シリカコロイド粒子）の平均粒子サイズは、特開２０１１−０４８８７８号公報の段落００１５に平均粒径の測定方法として記載されている方法により求められた値である。添加剤は、所望の性質に応じて市販品を適宜選択して、または公知の方法で製造して、任意の量で使用することができる。研磨剤を含む磁性層に使用され得る添加剤の一例としては、特開２０１３−１３１２８５号公報の段落００１２〜００２２に記載の分散剤を、研磨剤の分散性を向上するための分散剤として挙げることができる。例えば、潤滑剤については、特開２０１６−１２６８１７号公報の段落００３０〜００３３、００３５および００３６を参照できる。非磁性層に潤滑剤が含まれていてもよい。非磁性層に含まれ得る潤滑剤については、特開２０１６−１２６８１７号公報の段落００３０、００３１、００３４、００３５および００３６を参照できる。分散剤については、特開２０１２−１３３８３７号公報の段落００６１および００７１を参照できる。分散剤は、非磁性層に含まれていてもよい。非磁性層に含まれ得る分散剤については、特開２０１２−１３３８３７号公報の段落００６１を参照できる。
(Additive)
The magnetic layer contains a ferromagnetic powder and a binder, and may contain one or more additives, if necessary. Examples of the additive include the above-mentioned curing agent. Examples of the additive contained in the magnetic layer include non-magnetic powder (for example, inorganic powder, carbon black, etc.), lubricant, dispersant, dispersion aid, fungicide, antistatic agent, antioxidant, and the like. Can be done. The non-magnetic powder includes a non-magnetic powder that can function as an abrasive, and a non-magnetic powder that can function as a protrusion-forming agent that forms protrusions that appropriately project on the surface of the magnetic layer (for example, non-magnetic colloidal particles). Etc.) etc. The average particle size of colloidal silica (silica colloidal particles) shown in Examples described later is a value obtained by the method described as a method for measuring the average particle size in paragraph 0015 of JP2011-048878A. .. As the additive, a commercially available product can be appropriately selected according to the desired properties, or the additive can be produced by a known method and used in an arbitrary amount. As an example of an additive that can be used for a magnetic layer containing an abrasive, the dispersants described in paragraphs 0012 to 0022 of JP2013-131285A are mentioned as dispersants for improving the dispersibility of the abrasive. be able to. For example, for lubricants, paragraphs 0030 to 0033, 0035 and 0036 of JP2016-126817A can be referred to. The non-magnetic layer may contain a lubricant. For the lubricants that can be contained in the non-magnetic layer, reference can be made to paragraphs 0030, 0031, 0034, 0035 and 0036 of JP2016-126817A. For the dispersant, paragraphs 0061 and 0071 of JP2012-133387A can be referred to. The dispersant may be contained in the non-magnetic layer. For the dispersant that can be contained in the non-magnetic layer, paragraph 0061 of JP2012-133387A can be referred to.
以上説明した磁性層は、非磁性支持体表面上に直接、または非磁性層を介して間接的に、設けることができる。 The magnetic layer described above can be provided directly on the surface of the non-magnetic support or indirectly via the non-magnetic layer.
＜非磁性層＞
次に非磁性層について説明する。上記磁気テープは、非磁性支持体上に直接磁性層を有していてもよく、非磁性支持体と磁性層との間に非磁性粉末および結合剤を含む非磁性層を有していてもよい。非磁性層に使用される非磁性粉末は、無機物質の粉末でも有機物質の粉末でもよい。また、カーボンブラック等も使用できる。無機物質としては、例えば金属、金属酸化物、金属炭酸塩、金属硫酸塩、金属窒化物、金属炭化物、金属硫化物等が挙げられる。これらの非磁性粉末は、市販品として入手可能であり、公知の方法で製造することもできる。その詳細については、特開２０１１−２１６１４９号公報の段落０１４６〜０１５０を参照できる。非磁性層に使用可能なカーボンブラックについては、特開２０１０−２４１１３号公報の段落００４０〜００４１も参照できる。非磁性層における非磁性粉末の含有量（充填率）は、好ましくは５０〜９０質量％の範囲であり、より好ましくは６０〜９０質量％の範囲である。
<Non-magnetic layer>
Next, the non-magnetic layer will be described. The magnetic tape may have a magnetic layer directly on the non-magnetic support, or may have a non-magnetic layer containing a non-magnetic powder and a binder between the non-magnetic support and the magnetic layer. Good. The non-magnetic powder used for the non-magnetic layer may be an inorganic substance powder or an organic substance powder. In addition, carbon black or the like can also be used. Examples of the inorganic substance include metals, metal oxides, metal carbonates, metal sulfates, metal nitrides, metal carbides, metal sulfides and the like. These non-magnetic powders are commercially available and can also be produced by known methods. For details thereof, refer to paragraphs 0146 to 0150 of JP2011-216149A. For carbon black that can be used for the non-magnetic layer, paragraphs 0040 to 0041 of JP2010-24113A can also be referred to. The content (filling rate) of the non-magnetic powder in the non-magnetic layer is preferably in the range of 50 to 90% by mass, and more preferably in the range of 60 to 90% by mass.
非磁性層の結合剤、添加剤等のその他詳細は、非磁性層に関する公知技術が適用できる。また、例えば、結合剤の種類および含有量、添加剤の種類および含有量等に関しては、磁性層に関する公知技術も適用できる。 For other details such as binders and additives of the non-magnetic layer, known techniques relating to the non-magnetic layer can be applied. Further, for example, with respect to the type and content of the binder, the type and content of the additive, and the like, known techniques relating to the magnetic layer can also be applied.
上記磁気テープの非磁性層には、非磁性粉末とともに、例えば不純物として、または意図的に、少量の強磁性粉末を含む実質的に非磁性な層も包含されるものとする。ここで実質的に非磁性な層とは、この層の残留磁束密度が１０ｍＴ以下であるか、保磁力が７．９６ｋＡ／ｍ（１００Ｏｅ）以下であるか、または、残留磁束密度が１０ｍＴ以下であり、かつ保磁力が７．９６ｋＡ／ｍ（１００Ｏｅ）以下である層をいうものとする。非磁性層は、残留磁束密度および保磁力を持たないことが好ましい。 The non-magnetic layer of the magnetic tape includes, for example, as an impurity or intentionally, a substantially non-magnetic layer containing a small amount of ferromagnetic powder as well as the non-magnetic powder. Here, the substantially non-magnetic layer means that the residual magnetic flux density of this layer is 10 mT or less, the coercive force is 7.96 kA / m (100 Oe) or less, or the residual magnetic flux density is 10 mT or less. It refers to a layer having a coercive force of 7.96 kA / m (100 Oe) or less. The non-magnetic layer preferably has no residual magnetic flux density and coercive force.
＜非磁性支持体＞
次に、非磁性支持体について説明する。非磁性支持体（以下、単に「支持体」とも記載する。）としては、二軸延伸を行った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、ポリアミド、ポリアミドイミド、芳香族ポリアミド等の公知のものが挙げられる。これらの中でも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、ポリアミドが好ましい。これらの支持体には、あらかじめコロナ放電、プラズマ処理、易接着処理、加熱処理等を行ってもよい。
<Non-magnetic support>
Next, the non-magnetic support will be described. Examples of the non-magnetic support (hereinafter, also simply referred to as “support”) include known biaxially stretched polyethylene terephthalates, polyethylene naphthalates, polyamides, polyamideimides, aromatic polyamides and the like. Among these, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, and polyamide are preferable. These supports may be subjected to corona discharge, plasma treatment, easy adhesion treatment, heat treatment and the like in advance.
＜バックコート層＞
上記磁気テープは、非磁性支持体の磁性層を有する表面側とは反対の表面側に、非磁性粉末および結合剤を含むバックコート層を有することもできる。バックコート層には、カーボンブラックおよび無機粉末の一方または両方が含有されていることが好ましい。バックコート層に含まれる結合剤、任意に含まれ得る各種添加剤については、バックコート層に関する公知技術を適用することができ、磁性層および／または非磁性層の処方に関する公知技術を適用することもできる。例えば、特開２００６−３３１６２５号公報の段落００１８〜００２０および米国特許第７，０２９，７７４号明細書の第４欄６５行目〜第５欄３８行目の記載を、バックコート層について参照できる。
<Back coat layer>
The magnetic tape may also have a backcoat layer containing a non-magnetic powder and a binder on the surface side opposite to the surface side having the magnetic layer of the non-magnetic support. The backcoat layer preferably contains one or both of carbon black and inorganic powder. For the binder contained in the backcoat layer and various additives that may be optionally contained, the known technique relating to the backcoat layer can be applied, and the known technique relating to the formulation of the magnetic layer and / or the non-magnetic layer shall be applied. You can also. For example, paragraphs 0018 to 0020 of JP-A-2006-331625 and the description of US Pat. No. 7,029,774,
＜各種厚み＞
非磁性支持体の厚みは、好ましくは３．０〜６．０μｍである。
磁性層の厚みは、近年求められている高密度記録化の観点からは０．１５μｍ以下であることが好ましく、０．１μｍ以下であることがより好ましい。磁性層の厚みは、更に好ましくは０．０１〜０．１μｍの範囲である。磁性層は少なくとも一層あればよく、磁性層を異なる磁気特性を有する２層以上に分離してもかまわず、公知の重層磁性層に関する構成が適用できる。２層以上に分離する場合の磁性層の厚みとは、これらの層の合計厚みとする。
<Various thickness>
The thickness of the non-magnetic support is preferably 3.0 to 6.0 μm.
The thickness of the magnetic layer is preferably 0.15 μm or less, and more preferably 0.1 μm or less, from the viewpoint of high-density recording that has been demanded in recent years. The thickness of the magnetic layer is more preferably in the range of 0.01 to 0.1 μm. The magnetic layer may be at least one layer, and the magnetic layer may be separated into two or more layers having different magnetic characteristics, and a known configuration relating to a multi-layer magnetic layer can be applied. The thickness of the magnetic layer when separated into two or more layers is the total thickness of these layers.
非磁性層の厚みは、例えば０．１〜１．５μｍであり、０．１〜１．０μｍであることが好ましい。 The thickness of the non-magnetic layer is, for example, 0.1 to 1.5 μm, preferably 0.1 to 1.0 μm.
バックコート層の厚みは、０．９μｍ以下であることが好ましく、０．１〜０．７μｍの範囲であることが更に好ましい。 The thickness of the backcoat layer is preferably 0.9 μm or less, more preferably 0.1 to 0.7 μm.
磁気テープの各層および非磁性支持体の厚みは、公知の膜厚測定法により求めることができる。一例として、例えば、磁気テープの厚み方向の断面を、イオンビーム、ミクロトーム等の公知の手法により露出させた後、露出した断面において走査型電子顕微鏡を用いて断面観察を行う。断面観察において厚み方向の１箇所において求められた厚み、または無作為に抽出した２箇所以上の複数箇所、例えば２箇所、において求められた厚みの算術平均として、各種厚みを求めることができる。または、各層の厚みは、製造条件から算出される設計厚みとして求めてもよい。 The thickness of each layer of the magnetic tape and the non-magnetic support can be determined by a known film thickness measuring method. As an example, for example, a cross section in the thickness direction of a magnetic tape is exposed by a known method such as an ion beam or a microtome, and then the cross section is observed using a scanning electron microscope in the exposed cross section. Various thicknesses can be obtained as the arithmetic mean of the thickness obtained at one location in the thickness direction in the cross-sectional observation, or at two or more randomly selected locations, for example, two locations. Alternatively, the thickness of each layer may be obtained as a design thickness calculated from the manufacturing conditions.
＜製造工程＞
磁性層、非磁性層またはバックコート層を形成するための組成物を調製する工程は、通常、少なくとも混練工程、分散工程、およびこれらの工程の前後に必要に応じて設けた混合工程を含む。個々の工程はそれぞれ二段階以上に分かれていてもかまわない。各層形成用組成物の調製に用いられる成分は、どの工程の最初または途中で添加してもかまわない。溶媒としては、塗布型磁気記録媒体の製造に通常用いられる各種溶媒の一種または二種以上を用いることができる。溶媒については、例えば特開２０１１−２１６１４９号公報の段落０１５３を参照できる。また、個々の成分を２つ以上の工程で分割して添加してもかまわない。例えば、結合剤を混練工程、分散工程および分散後の粘度調整のための混合工程で分割して投入してもよい。上記磁気テープを製造するためには、従来の公知の製造技術を各種工程において用いることができる。混練工程ではオープンニーダ、連続ニーダ、加圧ニーダ、エクストルーダ等の強い混練力をもつものを使用することが好ましい。これらの混練処理の詳細については特開平１−１０６３３８号公報および特開平１−７９２７４号公報を参照できる。分散機は公知のものを使用することができる。また、ｃｏｓθが０．８５以上１．００以下の磁気テープを得るための手段の１つとして、分散条件を強化すること（例えば分散時間の長時間化、分散に用いる分散ビーズの小径化および／または高充填化、分散剤の利用等）も好ましい。各層形成用組成物を、塗布工程に付す前に公知の方法によってろ過してもよい。ろ過は、例えばフィルタろ過によって行うことができる。ろ過に用いるフィルタとしては、例えば孔径０．０１〜３μｍのフィルタ（例えばガラス繊維製フィルタ、ポリプロピレン製フィルタ等）を用いることができる。磁気テープの製造方法の詳細については、例えば特開２０１０−２４１１３号公報の段落００５１〜００５７も参照できる。配向処理については、特開２０１０−２４１１３号公報の段落００５２の記載をはじめとする各種公知技術を適用することができる。ｃｏｓθが０．８５以上１．００以下である磁気テープを得るための手段の１つとして、垂直配向処理を行うことが好ましい。例えば、垂直配向処理は、異極対向磁石を用いる方法等の公知の方法によって行うことができる。配向ゾーンでは、乾燥風の温度、風量および／または配向ゾーンにおける磁気テープの搬送速度によって磁性層形成用組成物の塗布層の乾燥速度を制御することができる。また、配向ゾーンに搬送する前に塗布層を予備乾燥させてもよい。
<Manufacturing process>
The step of preparing the composition for forming the magnetic layer, the non-magnetic layer or the backcoat layer usually includes at least a kneading step, a dispersion step, and a mixing step provided before and after these steps as necessary. Each process may be divided into two or more stages. The components used in the preparation of each layer-forming composition may be added at the beginning or in the middle of any step. As the solvent, one or more of various solvents usually used for producing a coating type magnetic recording medium can be used. For the solvent, for example, paragraph 0153 of JP2011-216149A can be referred to. Further, each component may be added separately in two or more steps. For example, the binder may be divided and added in a kneading step, a dispersion step, and a mixing step for adjusting the viscosity after dispersion. In order to manufacture the magnetic tape, conventionally known manufacturing techniques can be used in various steps. In the kneading step, it is preferable to use an open kneader, a continuous kneader, a pressurized kneader, an extruder or the like having a strong kneading force. For details of these kneading treatments, JP-A-1-106338 and JP-A-1-79274 can be referred to. A known disperser can be used. Further, as one of the means for obtaining a magnetic tape having a cos θ of 0.85 or more and 1.00 or less, the dispersion conditions are strengthened (for example, the dispersion time is lengthened, the diameter of the dispersion beads used for dispersion is reduced, and / Alternatively, high filling, use of a dispersant, etc.) are also preferable. Each layer-forming composition may be filtered by a known method before being subjected to the coating step. Filtration can be performed, for example, by filter filtration. As the filter used for filtration, for example, a filter having a pore size of 0.01 to 3 μm (for example, a glass fiber filter, a polypropylene filter, etc.) can be used. For details of the method for producing a magnetic tape, for example, paragraphs 0051 to 0057 of JP-A-2010-24113 can be referred to. For the orientation treatment, various known techniques such as the description in paragraph 0052 of JP-A-2010-24113 can be applied. It is preferable to perform a vertical alignment treatment as one of the means for obtaining a magnetic tape having a cos θ of 0.85 or more and 1.00 or less. For example, the vertical alignment treatment can be performed by a known method such as a method using a magnet opposite to the opposite pole. In the alignment zone, the drying rate of the coating layer of the composition for forming a magnetic layer can be controlled by the temperature and air volume of the drying air and / or the transport speed of the magnetic tape in the alignment zone. Alternatively, the coating layer may be pre-dried before being transported to the alignment zone.
上記磁気テープの磁性層には、サーボパターンが形成される。磁性層へのサーボパターンの形成は、サーボパターン記録ヘッド（「サーボライトヘッド（ｓｅｒｖｏ ｗｒｉｔｅ ｈｅａｄ）」とも呼ばれる。）により、磁性層の特定の位置を磁化することにより行われる。トラッキングを可能とするためのサーボパターンの形状および磁性層における配置は公知であり、サーボライトヘッドにより磁化する領域（サーボパターンを形成する位置）は規格により定められている。上記磁気テープの磁性層が有するサーボパターンについては、公知技術を適用することができる。例えば、トラッキングの方式としては、タイミングベースサーボ方式と振幅ベースサーボ方式が知られている。上記磁気テープの磁性層に形成され得るサーボパターンは、いずれの方式のトラッキングを可能とするサーボパターンでもよい。また、タイミングベースサーボ方式でのトラッキングを可能とするサーボパターンと振幅ベースサーボ方式でのトラッキングを可能とするサーボパターンとが磁性層に形成されていてもよい。 A servo pattern is formed on the magnetic layer of the magnetic tape. The formation of a servo pattern on the magnetic layer is performed by magnetizing a specific position of the magnetic layer with a servo pattern recording head (also referred to as a "servo write head"). The shape of the servo pattern and the arrangement in the magnetic layer for enabling tracking are known, and the region magnetized by the servo light head (the position where the servo pattern is formed) is defined by the standard. A known technique can be applied to the servo pattern of the magnetic layer of the magnetic tape. For example, as a tracking method, a timing-based servo method and an amplitude-based servo method are known. The servo pattern that can be formed on the magnetic layer of the magnetic tape may be a servo pattern that enables tracking of any method. Further, a servo pattern that enables tracking by the timing-based servo method and a servo pattern that enables tracking by the amplitude-based servo method may be formed on the magnetic layer.
磁気テープでは、通常、データは磁気テープのデータバンド上に記録される。これによりデータバンドにトラックが形成される。詳しくは、磁気テープには、通常、サーボパターンを有する領域（「サーボバンド」と呼ばれる。）が長手方向に沿って複数本存在する。データバンドは、２本のサーボバンドに挟まれた領域である。例えば、図２中のトラック領域３０がデータバンドである。データの記録はデータバンド上で行われ、データバンドには複数のトラックが長手方向に沿って形成される。一例として、例えば、業界標準規格であるＬＴＯ Ｕｌｔｒｉｕｍフォーマットテープには、タイミングベースサーボ方式でのトラッキングが可能なサーボパターンが形成される。タイミングベースサーボ方式でのトラッキングのためには、二種以上の異なる形状の複数のサーボパターンが磁性層に形成される。サーボヘッドが異なる形状の２つのサーボパターンを再生した（読み取った）時間間隔と、サーボヘッドが同種の形状の２つのサーボパターンを再生した時間間隔と、により、サーボヘッドの位置が認識される。こうして認識されたサーボヘッドの位置に基づき、トラッキングが行われる。詳しくは、ＬＴＯ Ｕｌｔｒｉｕｍフォーマットテープのテープ製造時に、図１４に示すようにテープ幅方向に対して傾斜した複数のサーボパターンが、サーボバンド上に形成される。図１４中、サーボバンド上のサーボフレームＳＦは、サーボサブフレーム１（ＳＳＦ１）およびサーボサブフレーム２（ＳＳＦ２）から構成される。サーボサブフレーム１は、Ａバースト（図１４中、符号Ａ）およびＢバースト（図１４中、符号Ｂ）から構成される。ＡバーストはサーボパターンＡ１〜Ａ５から構成され、ＢバーストはサーボパターンＢ１〜Ｂ５から構成される。一方、サーボサブフレーム２は、Ｃバースト（図１４中、符号Ｃ）およびＤバースト（図１４中、符号Ｄ）から構成される。ＣバーストはサーボパターンＣ１〜Ｃ４から構成され、ＤバーストはサーボパターンＤ１〜Ｄ４から構成される。このような１８本のサーボパターンが５本と４本のセットで、５、５、４、４、の配列で並べられたサブフレームに配置され、サーボフレームを識別するために用いられる。図１４には、説明のために１つのサーボフレームを示した。ただし、実際には、タイミングベースサーボ方式のトラッキングが行われる磁気テープの磁性層では、各サーボバンドに、複数のサーボフレームが走行方向に配置されている。図１４中、矢印は走行方向を示している。例えば、ＬＴＯ Ｕｌｔｒｉｕｍフォーマットテープは、通常、磁性層の各サーボバンドに、テープ長１ｍあたり５０００以上のサーボフレームを有する。サーボ素子は、磁気テープ装置内で搬送される磁気テープの磁性層表面と接触し摺動しながら、複数のサーボフレームにおいて順次サーボパターンの読み取りを行う。以下、タイミングベースサーボ方式でのトラッキングが可能なサーボパターンを、「タイミングベースサーボパターン」という。
With magnetic tape, the data is usually recorded on the data band of the magnetic tape. This forms a track in the data band. Specifically, the magnetic tape usually has a plurality of regions having a servo pattern (referred to as "servo bands") along the longitudinal direction. The data band is an area sandwiched between two servo bands. For example, the
サーボライトヘッドによって磁化（サーボパターンを形成）する時に磁性層上の意図しない箇所も磁化されてしまうことが抑制されていることは、例えば、タイミングベースサーボパターンの磁気力顕微鏡観察により特定されるエッジ形状の磁気テープの長手方向における理想形状からの位置ずれ幅の累積分布関数９９．９％の値Ｌ９９．９と上記累積分布関数０．１％の値Ｌ０．１との差分（Ｌ９９．９−Ｌ０．１）（以下、単に「差分（Ｌ９９．９−Ｌ０．１）」とも記載する。）により評価することができる。タイミングベースサーボパターンは、磁性層に二種以上の異なる形状の複数のサーボパターンとして形成される。一例では、二種以上の異なる形状の複数のサーボパターンが、同種の形状の複数のサーボパターンごとに連続して一定の間隔をもって配置される。他の一例では、異なる種類のサーボパターンが交互に配置される。サーボパターンが同種の形状であることに関しては、サーボパターンのエッジ形状の位置ずれは不問とする。タイミングベースサーボ方式でのトラッキングが可能なサーボパターンの形状およびサーボバンド上での配置は公知であり、図１４に示されているサーボパターンがその具体例である。本発明および本明細書において、タイミングベースサーボパターンの磁気力顕微鏡観察により特定されるエッジ形状は、磁気信号（データ）を記録する際の磁気テープ走行方向（以下、単に「走行方向」とも記載する。）に対して下流側に位置するエッジ（端辺）の形状とする。例えば図１４中、矢印の進行方向側が上流側であり、反対側が下流側である。 It is suppressed that unintended parts on the magnetic layer are also magnetized when magnetized (forming a servo pattern) by the servo light head, for example, the edge specified by the magnetic force microscope observation of the timing-based servo pattern. Difference between the cumulative distribution function L 99.9 of the position deviation width from the ideal shape in the longitudinal direction of the magnetic tape of the shape L 99.9 and the value L 0.1 of the above cumulative distribution function 0.1% (L 99) It can be evaluated by .9- L 0.1 ) (hereinafter, also simply referred to as "difference (L 99.9- L 0.1)"). The timing-based servo pattern is formed on the magnetic layer as a plurality of servo patterns having two or more different shapes. In one example, a plurality of servo patterns having two or more different shapes are continuously arranged at regular intervals for each of a plurality of servo patterns having the same shape. In another example, different types of servo patterns are arranged alternately. Regarding the fact that the servo patterns have the same shape, the positional deviation of the edge shape of the servo pattern does not matter. The shape of the servo pattern that can be tracked by the timing-based servo method and the arrangement on the servo band are known, and the servo pattern shown in FIG. 14 is a specific example. In the present invention and the present specification, the edge shape specified by the magnetic force microscope observation of the timing-based servo pattern is also described as the magnetic tape traveling direction (hereinafter, simply referred to as "traveling direction") when recording a magnetic signal (data). The shape of the edge is located on the downstream side with respect to.). For example, in FIG. 14, the traveling direction side of the arrow is the upstream side, and the opposite side is the downstream side.
以下に、タイミングベースサーボパターンの磁気力顕微鏡観察により特定されるエッジ形状、このエッジ形状の磁気テープの長手方向における理想形状からの位置ずれ幅の累積分布関数９９．９％の値Ｌ９９．９と上記累積分布関数０．１％の値Ｌ０．１との差分（Ｌ９９．９−Ｌ０．１）、および理想形状について説明する。
以下では、磁気テープの幅方向の一方から他方に向かって連続的に延び、磁気テープの幅方向に対して角度αで傾斜した直線状サーボパターンを主に例に取り説明する。上記の角度αとは、磁気信号（データ）を記録する際の磁気テープの走行方向に対して下流側に位置するサーボパターンのエッジのテープ幅方向の端部２箇所を結ぶ線分と磁気テープの幅方向とのなす角度をいうものとする。この点を含め、以下に更に説明する。
Below, the edge shape specified by the magnetic force microscope observation of the timing-based servo pattern, and the cumulative distribution function of the position deviation width from the ideal shape in the longitudinal direction of the magnetic tape of this edge shape L 99.9% value L 99.9 The difference between the cumulative distribution function 0.1% and the value L 0.1 (L 99.9- L 0.1 ), and the ideal shape will be described.
In the following, a linear servo pattern that extends continuously from one side in the width direction of the magnetic tape toward the other and is inclined at an angle α with respect to the width direction of the magnetic tape will be mainly described as an example. The above angle α is a line segment connecting two ends in the tape width direction of the edge of the servo pattern located on the downstream side of the traveling direction of the magnetic tape when recording a magnetic signal (data) and the magnetic tape. It means the angle formed by the width direction of. Including this point, it will be further described below.
図１５および図１６は、角度αの説明図である。図１４に示すサーボパターンにおいて、サーボパターンＡ１〜Ａ５、Ｃ１〜Ｃ４のように走行方向の上流側に向けて傾斜しているサーボパターンについては、下流側のエッジＥＬの端部２箇所を結ぶ線分（図１５中、破線Ｌ１）とテープ幅方向（図１５中、破線Ｌ２）とのなす角度を角度αとする。一方、サーボパターンＢ１〜Ｂ５、Ｄ１〜Ｄ４のように走行方向の下流側に向けて傾斜しているサーボパターンについては、下流側のエッジＥＬの端部２箇所を結ぶ線分（図１６中、破線Ｌ１）とテープ幅方向（図１６中、破線Ｌ２）とのなす角度を角度αとする。この角度αは、一般にアジマス角と呼ばれ、サーボバンド上に磁化領域（サーボパターン）を形成する際のサーボライトヘッドの設定により定められる。 15 and 16 are explanatory views of the angle α. In the servo pattern shown in FIG. 14, the servo pattern A1 to A5, for servo pattern which is inclined toward the upstream side in the running direction as C1 -C4, connecting the ends two locations on the downstream side of the edge E L The angle formed by the line segment (broken line L1 in FIG. 15) and the tape width direction (broken line L2 in FIG. 15) is defined as the angle α. On the other hand, the servo pattern B1 to B5, the servo pattern which is inclined toward the downstream side in the traveling direction as shown in D1 to D4, the line segment connecting the ends two locations on the downstream side of the edge E L (in FIG. 16 , The angle formed by the broken line L1) and the tape width direction (broken line L2 in FIG. 16) is defined as an angle α. This angle α is generally called an azimuth angle, and is determined by the setting of the servo light head when forming a magnetization region (servo pattern) on the servo band.
サーボバンド上に磁化領域（サーボパターン）を形成する際、サーボパターンが理想的に形成されたならば、上記の磁気テープの幅方向に対して角度αで傾斜したサーボパターンのエッジ形状は、上記のエッジ端部２箇所を結ぶ線分（図１５および図１６中、破線Ｌ１）の形状と一致する。即ち直線になる。したがって、エッジ上の各箇所において、磁気テープの長手方向における理想形状からの位置ずれ幅（以下、単に「位置ずれ幅」とも記載する。）はゼロになる。しかし、図１７に一例を示すようにサーボパターンのエッジ形状が理想形状からずれてしまい、この位置ずれ幅が大きく、かつエッジ各箇所での位置ずれ幅の値のばらつきが大きいことは、サーボパターンを読み取って読取素子の位置を特定する精度を低下させる要因になると考えられる。これに対し、上記の差分（Ｌ９９．９−Ｌ０．１）は、サーボパターンのエッジ各位置で理想形状からの位置ずれ幅が小さく、かつエッジ各箇所での位置ずれ幅の値のばらつきが小さいことの指標となり得る値である。 If the servo pattern is ideally formed when the magnetization region (servo pattern) is formed on the servo band, the edge shape of the servo pattern inclined at an angle α with respect to the width direction of the magnetic tape is as described above. It matches the shape of the line segment (broken line L1 in FIGS. 15 and 16) connecting the two edge ends of the above. That is, it becomes a straight line. Therefore, at each location on the edge, the misalignment width from the ideal shape in the longitudinal direction of the magnetic tape (hereinafter, also simply referred to as “misalignment width”) becomes zero. However, as shown in FIG. 17, the edge shape of the servo pattern deviates from the ideal shape, and the large variation in the misalignment width and the large variation in the value of the misalignment width at each edge are the servo patterns. It is considered to be a factor that lowers the accuracy of identifying the position of the reading element by reading. On the other hand, the above difference (L 99.9- L 0.1 ) shows that the displacement width from the ideal shape is small at each edge position of the servo pattern, and the value of the displacement width is different at each edge location. Is a value that can be an indicator that is small.
差分（Ｌ９９．９−Ｌ０．１）は、以下の方法により求められる値である。
サーボパターンが形成された磁気テープの磁性層表面を磁気力顕微鏡（ＭＦＭ；Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｆｏｒｃｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）で観察する。測定範囲は、サーボパターンが５本含まれる範囲とする。例えば、ＬＴＯ Ｕｌｔｒｉｕｍフォーマットテープでは、測定範囲を９０μｍ×９０μｍとすることにより、ＡバーストまたはＢバーストの５本のサーボパターンを観察することができる。測定範囲を１００ｎｍピッチで測定（粗測定）することによりサーボパターン（磁化領域）を抽出する。
その後、サーボパターンの、走行方向に対して下流側に位置するエッジにおいて磁化領域と非磁化領域との境界を検出するために、上記境界近傍において５ｎｍピッチで測定を行い磁気プロファイルを得る。得られた磁気プロファイルが、磁気テープの幅方向に対して角度α傾斜している場合には、解析ソフトにより磁気テープ幅方向に沿うように（α＝０°となるように）回転補正する。その後、解析ソフトにより、５ｎｍピッチで測定された各プロファイルのピーク値の位置座標を算出する。このピーク値の位置座標は、磁化領域と非磁化領域との境界の位置を示している。位置座標は、例えば、走行方向をｘ座標、幅方向をｙ座標とするｘｙ座標系により特定される。
理想形状が直線であって直線上のある位置の位置座標が（ｘ，ｙ）＝（ａ，ｂ）である場合を例に取ると、実際に求められたエッジ形状（上記境界の位置座標）が理想形状と一致していたならば、算出される位置座標は、（ｘ，ｙ）＝（ａ，ｂ）となる。この場合、位置ずれ幅はゼロである。これに対し、実際に求められたエッジ形状が理想形状からずれていたならば、上記境界のｙ＝ｂの位置のｘ座標は、ｘ＝ａ＋ｃまたはｘ＝ａ―ｃとなる。ｘ＝ａ＋ｃとは、例えば走行方向に対して上流側に幅ｃずれている場合であり、ｘ＝ａ−ｃとは、例えば走行方向に対して下流側に幅ｃ（即ち上流側を基準にすると−ｃ）ずれている場合である。ここでｃが、位置ずれ幅である。即ち、理想形状からのｘ座標の位置ずれ幅の絶対値が、磁気テープの長手方向における理想形状からの位置ずれ幅である。こうして、５ｎｍピッチでの測定により求められた走行方向の下流側のエッジ各箇所での位置ずれ幅を求める。
各サーボパターンについて得られた値から、解析ソフトにより累積分布関数を得る。得られた累積分布関数から、累積分布関数９９．９％の値Ｌ９９．９と０．１％の値Ｌ０．１とを求め、求められた値から各サーボパターンについて差分（Ｌ９９．９−Ｌ０．１）を求める。
以上の測定を、異なる３箇所の測定範囲で行う（測定数Ｎ＝３）。
各サーボパターンについて得られた差分（Ｌ９９．９−Ｌ０．１）の算術平均を、磁気テープについての上記の差分（Ｌ９９．９−Ｌ０．１）と定義する。
The difference (L 99.9- L 0.1 ) is a value obtained by the following method.
The surface of the magnetic layer of the magnetic tape on which the servo pattern is formed is observed with a magnetic force microscope (MFM; Magnetic Force Microscope). The measurement range is a range that includes five servo patterns. For example, in the LTO Ultra format tape, by setting the measurement range to 90 μm × 90 μm, five servo patterns of A burst or B burst can be observed. The servo pattern (magnetization region) is extracted by measuring the measurement range at a pitch of 100 nm (coarse measurement).
Then, in order to detect the boundary between the magnetized region and the non-magnetized region at the edge of the servo pattern located downstream with respect to the traveling direction, measurement is performed at a pitch of 5 nm in the vicinity of the boundary to obtain a magnetic profile. When the obtained magnetic profile is tilted by an angle α with respect to the width direction of the magnetic tape, rotation correction is performed by analysis software along the width direction of the magnetic tape (so that α = 0 °). After that, the position coordinates of the peak value of each profile measured at a pitch of 5 nm are calculated by the analysis software. The position coordinates of this peak value indicate the position of the boundary between the magnetized region and the non-magnetized region. The position coordinates are specified by, for example, an xy coordinate system in which the traveling direction is the x coordinate and the width direction is the y coordinate.
Taking the case where the ideal shape is a straight line and the position coordinates of a certain position on the straight line are (x, y) = (a, b), the actually obtained edge shape (position coordinates of the boundary) is taken. If is consistent with the ideal shape, the calculated position coordinates are (x, y) = (a, b). In this case, the misalignment width is zero. On the other hand, if the actually obtained edge shape deviates from the ideal shape, the x-coordinate of the position of y = b at the boundary becomes x = a + c or x = a-c. For example, x = a + c means that the width c is deviated to the upstream side with respect to the traveling direction, and x = a−c means, for example, the width c (that is, based on the upstream side) to the downstream side with respect to the traveling direction. Then -c) is the case where there is a deviation. Here, c is the misalignment width. That is, the absolute value of the displacement width of the x-coordinate from the ideal shape is the displacement width from the ideal shape in the longitudinal direction of the magnetic tape. In this way, the misalignment width at each point on the downstream side in the traveling direction obtained by the measurement at the pitch of 5 nm is obtained.
From the values obtained for each servo pattern, the cumulative distribution function is obtained by analysis software. From the obtained cumulative distribution function, the cumulative distribution function 99.9% value L 99.9 and the 0.1% value L 0.1 were obtained, and the difference (L 99.) was obtained for each servo pattern from the obtained values. 9- L 0.1 ) is calculated.
The above measurement is performed in three different measurement ranges (measurement number N = 3).
The arithmetic mean of the difference (L 99.9- L 0.1 ) obtained for each servo pattern is defined as the above difference (L 99.9- L 0.1) for the magnetic tape.
本明細書におけるサーボパターンのエッジ形状の「理想形状」とは、位置ずれなくサーボパターンが形成された場合のエッジ形状をいう。例えば、一態様では、上記サーボパターンは、磁気テープの幅方向の一方から他方に向かって連続的または不連続に延びる直線状サーボパターンである。サーボパターンについての「直線状」とは、エッジ形状の位置ずれは不問として、パターン形状として曲線部分を含まないことをいう。「連続的」とは、傾斜角度の変曲点なく、かつ途切れることなく、テープ幅方向の一方から他方に向かって延びることをいう。磁気テープの幅方向の一方から他方に向かって連続的に延びるサーボパターンの一例は、図１４に示したサーボパターンである。これに対し、「不連続」とは、傾斜角度の変曲点が１つ以上あるか、および／または、１箇所以上で途切れて延びていることをいう。傾斜角度の変曲点はあるが途切れずに延びる形状は、いわゆる折れ線形状である。傾斜角度の変曲点が１つで途切れることなくテープ幅方向の一方から他方に向かって延びる不連続なサーボパターンの一例は、図１８に示すサーボパターンである。一方、傾斜角度の変曲点なく１箇所で途切れてテープ幅方向の一方から他方に向かって延びる不連続なサーボパターンの一例は、図１９に示すサーボパターンである。また、傾斜角度の変曲点が１つで、１箇所で途切れてテープ幅方向の一方から他方に向かって延びる不連続なサーボパターンの一例は、図２０に示すサーボパターンである。
テープ幅方向の一方から他方に向かって連続的に延びる直線状サーボパターンについて、エッジ形状の「理想形状」とは、直線状のサーボパターンの走行方向の下流側のエッジの端部２箇所を結ぶ線分の形状（直線形状）である。例えば図１４に示した直線状サーボパターンについては、図１５または図１６中のＬ１で示した直線の形状である。一方、不連続に延びる直線状サーボパターンについては、理想形状とは、傾斜角度の変曲点がある形状については、傾斜角度が同じ部分の一端から他端を結ぶ線分の形状（直線形状）である。また、１箇所以上で途切れて延びている形状については、連続的に延びている各部分のそれぞれの一端から他端を結ぶ線分の形状（直線形状）である。例えば、図１８に示すサーボパターンについては、ｅ１とｅ２とを結ぶ線分、およびｅ２とｅ３とを結ぶ線分である。図１９に示すサーボパターンについては、ｅ４とｅ５とを結ぶ線分、およびｅ６とｅ７とを結ぶ線分である。図２０に示すサーボパターンについては、ｅ８とｅ９とを結ぶ線分、およびｅ１０とｅ１１とを結ぶ線分である。
The "ideal shape" of the edge shape of the servo pattern in the present specification means the edge shape when the servo pattern is formed without misalignment. For example, in one aspect, the servo pattern is a linear servo pattern that extends continuously or discontinuously from one side to the other in the width direction of the magnetic tape. The "straight line" of the servo pattern means that the pattern shape does not include a curved portion regardless of the positional deviation of the edge shape. "Continuous" means extending from one side in the tape width direction toward the other without any inflection point and uninterrupted tilt angle. An example of a servo pattern that continuously extends from one side to the other in the width direction of the magnetic tape is the servo pattern shown in FIG. On the other hand, "discontinuity" means that there is one or more inflection points of the inclination angle and / or that the inclination angle is interrupted and extended at one or more points. The shape that has an inflection point of the inclination angle but extends without interruption is a so-called polygonal line shape. An example of a discontinuous servo pattern in which one inflection point of the inclination angle extends from one side in the tape width direction toward the other without interruption is the servo pattern shown in FIG. On the other hand, an example of a discontinuous servo pattern that is interrupted at one point without an inflection point of the inclination angle and extends from one side in the tape width direction toward the other is the servo pattern shown in FIG. Further, an example of a discontinuous servo pattern in which the inclination angle has one inflection point and is interrupted at one point and extends from one side in the tape width direction toward the other is the servo pattern shown in FIG.
For a linear servo pattern that extends continuously from one side in the tape width direction to the other, the "ideal shape" of the edge shape connects two ends of the edge on the downstream side in the traveling direction of the linear servo pattern. It is the shape of a line segment (straight line shape). For example, the linear servo pattern shown in FIG. 14 has a linear shape shown by L1 in FIG. 15 or 16. On the other hand, for a linear servo pattern that extends discontinuously, the ideal shape is the shape of a line segment connecting one end to the other end of a portion having the same inclination angle (straight shape) for a shape having an inflection point of the inclination angle. Is. Further, the shape that is interrupted and extended at one or more points is the shape of a line segment (straight line shape) that connects one end to the other end of each continuously extending portion. For example, the servo pattern shown in FIG. 18 is a line segment connecting e1 and e2 and a line segment connecting e2 and e3. The servo pattern shown in FIG. 19 is a line segment connecting e4 and e5 and a line segment connecting e6 and e7. The servo pattern shown in FIG. 20 is a line segment connecting e8 and e9 and a line segment connecting e10 and e11.
上記では、直線状サーボパターンを例に説明した。ただし、サーボパターンはエッジ形状の理想形状が曲線形状のサーボパターンであってもよい。例えば走行方向に対して下流側のエッジ形状が理想的には部分円弧形状のサーボパターンについては、この部分円弧の位置座標に対して、走行方向に対して下流側のエッジ形状の磁気力顕微鏡により求められる位置座標により求められる位置ずれ幅から、差分（Ｌ９９．９−Ｌ０．１）を求めることができる。 In the above, the linear servo pattern has been described as an example. However, the servo pattern may be a servo pattern in which the ideal edge shape is a curved shape. For example, for a servo pattern whose edge shape on the downstream side with respect to the traveling direction is ideally a partial arc shape, a magnetic force microscope with an edge shape on the downstream side with respect to the traveling direction is used with respect to the position coordinates of this partial arc. The difference (L 99.9- L 0.1 ) can be obtained from the position deviation width obtained from the obtained position coordinates.
以上の測定で用いる磁気力顕微鏡としては、市販の、または公知の構成の磁気力顕微鏡を周波数変調（ＦＭ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）モードで用いる。磁気力顕微鏡のプローブとしては、例えば、Ｎａｎｏｗｏｒｌｄ社製ＳＳＳ−ＭＦＭＲ（公称曲率半径１５ｎｍ）を用いることができる。磁気力顕微鏡観察時の磁性層表面とプローブ先端との間の距離は、２０〜５０ｎｍの範囲とする。
また、上記解析ソフトとしては、市販の解析ソフト、または公知の演算式を組み込んだ解析ソフトを用いることができる。
As the magnetic force microscope used in the above measurement, a commercially available magnetic force microscope having a known configuration is used in the frequency modulation (FM) mode. As the probe of the magnetic force microscope, for example, SSS-MFMR (nominal radius of curvature of 15 nm) manufactured by Nowold can be used. The distance between the surface of the magnetic layer and the tip of the probe when observed with a magnetic force microscope shall be in the range of 20 to 50 nm.
Further, as the analysis software, commercially available analysis software or analysis software incorporating a known arithmetic expression can be used.
上記の差分（Ｌ９９．９−Ｌ０．１）は、１８０ｎｍ以下であることができ、１７０ｎｍ以下、１６０ｎｍ以下、１５０ｎｍ以下、１４０ｎｍ以下、１３０ｎｍ以下、１２０ｎｍ以下、１１０ｎｍ以下、または１００ｎｍ以下であることができる。また、差分（Ｌ９９．９−Ｌ０．１）は、例えば５０ｎｍ以上、６０ｎｍ以上、または７０ｎｍ以上であることができる。差分（Ｌ９９．９−Ｌ０．１）は、サーボパターンを形成するために用いるサーボライトヘッドの種類（具体的には漏れ磁界）により制御することができる。サーボライトヘッドとしては、例えば漏れ磁界が１５０〜４００ｋＡ／ｍ、好ましくは２００〜４００ｋＡ／ｍの範囲のサーボライトヘッドを用いることができる。ただし、磁性層に含まれる六方晶フェライト粉末の活性化体積が小さくなるほど、サーボライトヘッドの能力を高めるのみでは、差分（Ｌ９９．９−Ｌ０．１）を小さくすることが容易ではなくなる傾向がある。これは、活性化体積が小さいことに起因して、磁性層における六方晶フェライト粉末の粒子の配列が歪み易く、磁性層に磁気的な歪が生じやすいことが理由ではないかと推察される。ただし、推察に過ぎない。これに対し、ｃｏｓθが０．８５以上１．００以下の磁気テープは、磁性層に含まれる六方晶フェライト粉末の活性化体積が小さいとしても、差分（Ｌ９９．９−Ｌ０．１）を小さくすること、例えば１８０ｎｍ以下にすることが容易である。この点は、タイミングベースサーボパターン以外のサーボパターンについても当てはまり得る。即ち、ｃｏｓθが０．８５以上１．００以下であることは、サーボライトヘッドによって磁化（サーボパターンを形成）する時に磁性層上の意図しない箇所も磁化されてしまうことを抑制することに寄与し得る。 The above difference (L 99.9- L 0.1 ) can be 180 nm or less, 170 nm or less, 160 nm or less, 150 nm or less, 140 nm or less, 130 nm or less, 120 nm or less, 110 nm or less, or 100 nm or less. be able to. The difference (L 99.9- L 0.1 ) can be, for example, 50 nm or more, 60 nm or more, or 70 nm or more. The difference (L 99.9- L 0.1 ) can be controlled by the type of servo light head (specifically, the leakage magnetic field) used to form the servo pattern. As the servo light head, for example, a servo light head having a leakage magnetic field in the range of 150 to 400 kA / m, preferably 200 to 400 kA / m can be used. However, as the activated volume of the hexagonal ferrite powder contained in the magnetic layer becomes smaller, it tends to be difficult to reduce the difference (L 99.9- L 0.1) only by increasing the capacity of the servo light head. There is. It is presumed that this is because the arrangement of the hexagonal ferrite powder particles in the magnetic layer is easily distorted due to the small activated volume, and magnetic distortion is likely to occur in the magnetic layer. However, it is just a guess. On the other hand, a magnetic tape having a cos θ of 0.85 or more and 1.00 or less has a difference (L 99.9- L 0.1 ) even if the activated volume of the hexagonal ferrite powder contained in the magnetic layer is small. It is easy to make it smaller, for example, to 180 nm or less. This point may also apply to servo patterns other than the timing-based servo pattern. That is, the fact that cosθ is 0.85 or more and 1.00 or less contributes to suppressing that an unintended portion on the magnetic layer is also magnetized when being magnetized (forming a servo pattern) by the servo light head. obtain.
タイミングベースサーボシステムでは、例えば、磁気テープの長手方向に連続的に複数配置された、互いに非平行な一対のサーボパターン（「サーボストライプ」とも呼ばれる。）がサーボ素子によって読み取られることにより、サーボ信号が得られる。 In a timing-based servo system, for example, a pair of servo patterns (also referred to as "servo stripes") that are not parallel to each other and are continuously arranged in a plurality in the longitudinal direction of a magnetic tape are read by a servo element to obtain a servo signal. Is obtained.
一態様では、特開２００４−３１８９８３号公報に示されているように、各サーボバンドには、サーボバンドの番号を示す情報（「サーボバンドＩＤ（ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）」または「ＵＤＩＭ（Ｕｎｉｑｕｅ ＤａｔａＢａｎｄ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ）情報」とも呼ばれる。）が埋め込まれている。このサーボバンドＩＤは、サーボバンド中に複数ある一対のサーボパターンのうちの特定のものを、その位置が磁気テープの長手方向に相対的に変位するように、ずらすことによって記録されている。具体的には、複数ある一対のサーボパターンのうちの特定のもののずらし方を、サーボバンド毎に変えている。これにより、記録されたサーボバンドＩＤはサーボバンド毎にユニークなものとなるため、一つのサーボバンドをサーボ素子で読み取るだけで、そのサーボバンドを一意に（ｕｎｉｑｕｅｌｙ）特定することができる。 In one aspect, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-318983, each servo band has information indicating the number of the servo band (“servo band ID (identification)” or “UDIM (Unique DataBand Identification Method)”. Also called "information") is embedded. The servo band ID is recorded by shifting a specific one of a plurality of pairs of servo patterns in the servo band so that the position thereof is displaced relative to the longitudinal direction of the magnetic tape. Specifically, the method of shifting a specific one of a plurality of pairs of servo patterns is changed for each servo band. As a result, the recorded servo band ID becomes unique for each servo band, so that the servo band can be uniquely identified by simply reading one servo band with the servo element.
なお、サーボバンドを一意に特定する方法には、ＥＣＭＡ（Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒｓ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）―３１９に示されているようなスタッガード方式を用いたものもある。このスタッガード方式では、磁気テープの長手方向に連続的に複数配置された、互いに非平行な一対のサーボパターン（サーボストライプ）の群を、サーボバンド毎に磁気テープの長手方向にずらすように記録する。隣接するサーボバンド間における、このずらし方の組み合わせは、磁気テープ全体においてユニークなものとされているため、２つのサーボ素子によりサーボパターンを読み取る際に、サーボバンドを一意に特定することも可能となっている。 As a method for uniquely specifying the servo band, there is also a method using a staggered method as shown in ECMA (European Computer Manufacturers Association) -319. In this staggered method, a group of a pair of servo patterns (servo stripes) that are continuously arranged in the longitudinal direction of the magnetic tape and are not parallel to each other are recorded so as to be shifted in the longitudinal direction of the magnetic tape for each servo band. To do. This combination of shifting methods between adjacent servo bands is unique to the entire magnetic tape, so it is possible to uniquely identify the servo band when reading the servo pattern with two servo elements. It has become.
また、各サーボバンドには、ＥＣＭＡ―３１９に示されている通り、通常、磁気テープの長手方向の位置を示す情報（「ＬＰＯＳ（Ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ）情報」とも呼ばれる。）も埋め込まれている。このＬＰＯＳ情報も、ＵＤＩＭ情報と同様に、一対のサーボパターンの位置を、磁気テープの長手方向にずらすことによって記録されている。ただし、ＵＤＩＭ情報とは異なり、このＬＰＯＳ情報では、各サーボバンドに同じ信号が記録されている。 Further, as shown in ECMA-319, information indicating the position of the magnetic tape in the longitudinal direction (also referred to as "LPOS (Longitorial Position) information") is usually embedded in each servo band. This LPOS information, like the UDIM information, is also recorded by shifting the positions of the pair of servo patterns in the longitudinal direction of the magnetic tape. However, unlike the UDIM information, in this LPOS information, the same signal is recorded in each servo band.
上記のＵＤＩＭ情報およびＬＰＯＳ情報とは異なる他の情報を、サーボバンドに埋め込むことも可能である。この場合、埋め込まれる情報は、ＵＤＩＭ情報のようにサーボバンド毎に異なるものであってもよいし、ＬＰＯＳ情報のようにすべてのサーボバンドに共通のものであってもよい。
また、サーボバンドに情報を埋め込む方法としては、上記以外の方法を採用することも可能である。例えば、一対のサーボパターンの群の中から、所定の対を間引くことによって、所定のコードを記録するようにしてもよい。
It is also possible to embed other information different from the above UDIM information and LPOS information in the servo band. In this case, the embedded information may be different for each servo band such as UDIM information, or may be common to all servo bands such as LPOS information.
Further, as a method of embedding information in the servo band, a method other than the above can be adopted. For example, a predetermined code may be recorded by thinning out a predetermined pair from a group of a pair of servo patterns.
サーボライトヘッドは、上記一対のサーボパターンに対応した一対のギャップを、サーボバンドの数だけ有する。通常、各一対のギャップには、それぞれコアとコイルが接続されており、コイルに電流パルスを供給することによって、コアに発生した磁界が、一対のギャップに漏れ磁界を生じさせることができる。サーボパターンの形成の際には、サーボライトヘッド上に磁気テープを走行させながら電流パルスを入力することによって、一対のギャップに対応した磁気パターンを磁気テープに転写させて、サーボパターンを形成することができる。 各ギャップの幅は、形成されるサーボパターンの密度に応じて適宜設定することができる。各ギャップの幅は、例えば、１μｍ以下、１〜１０μｍ、１０μｍ以上等に設定可能である。 The servo light head has a pair of gaps corresponding to the pair of servo patterns as many as the number of servo bands. Normally, a core and a coil are connected to each pair of gaps, and by supplying a current pulse to the coil, a magnetic field generated in the core can generate a leakage magnetic field in the pair of gaps. When forming the servo pattern, the magnetic pattern corresponding to the pair of gaps is transferred to the magnetic tape by inputting a current pulse while running the magnetic tape on the servo light head to form the servo pattern. Can be done. The width of each gap can be appropriately set according to the density of the formed servo pattern. The width of each gap can be set to, for example, 1 μm or less, 1 to 10 μm, 10 μm or more, and the like.
磁気テープにサーボパターンを形成する前には、磁気テープに対して、通常、消磁（イレース）処理が施される。このイレース処理は、直流磁石または交流磁石を用いて、磁気テープに一様な磁界を加えることによって行うことができる。イレース処理には、ＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）イレースとＡＣ（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ Ｃｕｒｒｅｎｔ）イレースとがある。ＡＣイレースは、磁気テープに印加する磁界の方向を反転させながら、その磁界の強度を徐々に下げることによって行われる。一方、ＤＣイレースは、磁気テープに一方向の磁界を加えることによって行われる。ＤＣイレースには、更に２つの方法がある。第一の方法は、磁気テープの長手方向に沿って一方向の磁界を加える、水平ＤＣイレースである。第二の方法は、磁気テープの厚み方向に沿って一方向の磁界を加える、垂直ＤＣイレースである。イレース処理は、磁気テープ全体に対して行ってもよいし、磁気テープのサーボバンド毎に行ってもよい。 Before forming a servo pattern on a magnetic tape, the magnetic tape is usually demagnetized (erase). This erasing process can be performed by applying a uniform magnetic field to the magnetic tape using a DC magnet or an AC magnet. The erase processing includes DC (Direct Current) erase and AC (Alternating Current) erase. AC erasing is performed by gradually reducing the strength of the magnetic field while reversing the direction of the magnetic field applied to the magnetic tape. On the other hand, DC erasing is performed by applying a unidirectional magnetic field to the magnetic tape. There are two more methods for DC erase. The first method is horizontal DC erase, which applies a unidirectional magnetic field along the longitudinal direction of the magnetic tape. The second method is vertical DC erase, which applies a unidirectional magnetic field along the thickness direction of the magnetic tape. The erasing process may be performed on the entire magnetic tape, or may be performed on each servo band of the magnetic tape.
形成されるサーボパターンの磁界の向きは、イレースの向きに応じて決まる。例えば、磁気テープに水平ＤＣイレースが施されている場合、サーボパターンの形成は、磁界の向きがイレースの向きと反対になるように行われる。これにより、サーボパターンが読み取られて得られるサーボ信号の出力を、大きくすることができる。なお、特開２０１２−５３９４０号公報に示されている通り、垂直ＤＣイレースされた磁気テープに、上記ギャップを用いたパターンの転写を行った場合、形成されたサーボパターンが読み取られて得られるサーボ信号は、単極パルス形状となる。一方、水平ＤＣイレースされた磁気テープに、上記ギャップを用いたパターンの転写を行った場合、形成されたサーボパターンが読み取られて得られるサーボ信号は、双極パルス形状となる。 The direction of the magnetic field of the formed servo pattern is determined by the direction of erase. For example, when the magnetic tape is horizontally DC erased, the servo pattern is formed so that the direction of the magnetic field is opposite to the direction of the erase. As a result, the output of the servo signal obtained by reading the servo pattern can be increased. As shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-53940, when a pattern is transferred to a vertically DC-erased magnetic tape using the above gap, the formed servo pattern is read and obtained. The signal has a unipolar pulse shape. On the other hand, when the pattern using the gap is transferred to the horizontally DC-erased magnetic tape, the servo signal obtained by reading the formed servo pattern has a bipolar pulse shape.
以上説明した磁気テープは、通常、磁気テープカートリッジに収容され、磁気テープカートリッジが磁気テープ装置に装着される。磁気テープカートリッジの構成は公知である。磁気テープカートリッジの一態様については、図１中の磁気テープカートリッジ１２に関する先の記載を参照できる。
The magnetic tape described above is usually housed in a magnetic tape cartridge, and the magnetic tape cartridge is mounted on the magnetic tape device. The configuration of the magnetic tape cartridge is known. For one aspect of the magnetic tape cartridge, the above description regarding the
一態様によれば、以下の磁気テープも提供される。
非磁性支持体上に強磁性粉末および結合剤を含む磁性層を有し、
上記磁性層は、サーボパターンを有し、
上記強磁性粉末は、六方晶フェライト粉末であり、
走査透過型電子顕微鏡を用いて行われる断面観察によって求められる上記磁性層の表面に対する上記六方晶フェライト粉末の傾きｃｏｓθは、０．８５以上１．００以下である磁気テープ。
According to one aspect, the following magnetic tapes are also provided.
Having a magnetic layer containing ferromagnetic powder and binder on a non-magnetic support,
The magnetic layer has a servo pattern and has a servo pattern.
The above ferromagnetic powder is a hexagonal ferrite powder.
A magnetic tape in which the inclination cosθ of the hexagonal ferrite powder with respect to the surface of the magnetic layer determined by cross-sectional observation performed using a scanning transmission electron microscope is 0.85 or more and 1.00 or less.
一態様によれば、以下の磁気テープも提供される。
データの記録および記録されたデータの読み取りのために使用される磁気テープであって、
非磁性支持体上に強磁性粉末および結合剤を含む磁性層を有し、
上記磁性層は、サーボパターンを有し、
上記強磁性粉末は、六方晶フェライト粉末であり、
走査透過型電子顕微鏡を用いて行われる断面観察によって求められる上記磁性層の表面に対する上記六方晶フェライト粉末の傾きｃｏｓθは、０．８５以上１．００以下である磁気テープ。
一態様では、上記データの読み取りは、読取素子ユニットにより行われ得る。
一態様では、上記読取素子ユニットは、上記磁気テープに含まれるトラック領域のうちの読取対象トラックを含む特定トラック領域からデータをリニアスキャン方式で各々読み取る複数の読取素子を有することができる。
一態様では、上記読取素子毎の読取結果は、抽出部によって抽出され得る。
一態様では、上記抽出部は、上記読取素子毎の読取結果から、上記読取対象トラックに由来するデータを抽出することができる。
一態様では、上記抽出部は、上記読取素子毎の読取結果の各々に対して、上記磁気テープと上記読取素子ユニットとの位置のずれ量に応じた波形等化処理を施すことにより、上記読取結果から、上記読取対象トラックに由来するデータを抽出することができる。
According to one aspect, the following magnetic tapes are also provided.
A magnetic tape used to record data and read recorded data.
Having a magnetic layer containing ferromagnetic powder and binder on a non-magnetic support,
The magnetic layer has a servo pattern and has a servo pattern.
The above ferromagnetic powder is a hexagonal ferrite powder.
A magnetic tape in which the inclination cosθ of the hexagonal ferrite powder with respect to the surface of the magnetic layer determined by cross-sectional observation performed using a scanning transmission electron microscope is 0.85 or more and 1.00 or less.
In one aspect, the reading of the data can be performed by the reading element unit.
In one aspect, the reading element unit can have a plurality of reading elements that read data from a specific track area including a reading target track in the track area included in the magnetic tape by a linear scan method.
In one aspect, the reading result for each reading element can be extracted by the extraction unit.
In one aspect, the extraction unit can extract data derived from the reading target track from the reading result for each reading element.
In one aspect, the extraction unit performs waveform equalization processing on each of the reading results for each reading element according to the amount of displacement between the magnetic tape and the reading element unit, thereby reading the reading. From the result, the data derived from the read target track can be extracted.
上記磁気テープ、読取素子ユニットおよび抽出部が取り得る具体的態様については、先の記載を参照できる。 The above description can be referred to for specific embodiments that the magnetic tape, the reading element unit, and the extraction unit can take.
以下に、本発明を実施例に基づき説明する。ただし、本発明は実施例に示す態様に限定されるものではない。以下に記載の「部」、「％」の表示は、特に断らない限り、「質量部」、「質量％」を示す。以下に記載の「ｅｑ」は、当量（ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ）であり、ＳＩ単位に換算不可の単位である。また、以下に記載の工程および評価は、特記しない限り、雰囲気温度２３℃±１℃の環境において行った。 Hereinafter, the present invention will be described based on examples. However, the present invention is not limited to the embodiments shown in the examples. Unless otherwise specified, the indications of "part" and "%" described below indicate "parts by mass" and "% by mass". The "eq" described below is an equivalent and is a unit that cannot be converted into SI units. Further, unless otherwise specified, the steps and evaluations described below were performed in an environment with an atmospheric temperature of 23 ° C. ± 1 ° C.
以下に記載の平均粒子サイズは、特開２０１６−１７７８５１号公報の段落００２７〜００３０に記載の方法により測定された値である。測定は、透過型電子顕微鏡として日立製透過型電子顕微鏡Ｈ−９０００型、画像解析ソフトとしてカールツァイス製画像解析ソフトＫＳ−４００を用いて行った。 The average particle size described below is a value measured by the method described in paragraphs 0027 to 0030 of JP-A-2016-177851. The measurement was performed using a transmission electron microscope H-9000 manufactured by Hitachi as a transmission electron microscope and an image analysis software KS-400 manufactured by Carl Zeiss as an image analysis software.
［実施例１〜７、比較例１〜６］
１．アルミナ分散物（研磨剤液）の調製
アルファ化率約６５％、ＢＥＴ（Ｂｒｕｎａｕｅｒ−Ｅｍｍｅｔｔ−Ｔｅｌｌｅｒ）比表面積２０ｍ２／ｇのアルミナ粉末（住友化学社製ＨＩＴ−８０；モース硬度９）１００．０部に対し、３．０部の２，３−ジヒドロキシナフタレン（東京化成社製）、極性基としてＳＯ３Ｎａ基を有するポリエステルポリウレタン樹脂（東洋紡社製ＵＲ−４８００（極性基量：８０ｍｅｑ／ｋｇ））の３２％溶液（溶媒はメチルエチルケトンとトルエンの混合溶媒）を３１．３部、溶媒としてメチルエチルケトンとシクロヘキサノン１：１（質量比）の混合液５７０．０部を混合し、ジルコニアビーズ存在下で、ペイントシェーカーにより５時間分散させた。分散後、メッシュにより分散液とビーズとを分け、アルミナ分散物（研磨剤液）を得た。
[Examples 1 to 7, Comparative Examples 1 to 6]
1. 1. Preparation of alumina dispersion (polishing agent solution) Alumina powder (HIT-80 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd .; Morse hardness 9) 100.0 with an pregelatinization rate of about 65% and a BET (Brunauer-Emmett-Teller) specific surface area of 20 m 2 / g. 3.0 parts of 2,3-dihydroxynaphthalene (manufactured by Tokyo Kasei Co., Ltd.) and polyester polyurethane resin having SO 3 Na group as polar group (UR-4800 manufactured by Toyo Boseki Co., Ltd. (polar group amount: 80 meq / kg)) 31.3 parts of a 32% solution (solvent is a mixed solvent of methyl ethyl ketone and toluene) and 570.0 parts of a mixed solution of methyl ethyl ketone and cyclohexanone 1: 1 (mass ratio) as a solvent are mixed, and in the presence of zirconia beads, Dispersed with a paint shaker for 5 hours. After the dispersion, the dispersion liquid and the beads were separated by a mesh to obtain an alumina dispersion (abrasive liquid).
２．磁性層形成用組成物処方
（磁性液）
六方晶フェライト粉末 １００．０部
（種類：バリウムフェライト、活性化体積：表１参照）
ＳＯ３Ｎａ基含有ポリウレタン樹脂 １４．０部
（重量平均分子量：７０，０００、ＳＯ３Ｎａ基：０．２ｍｅｑ／ｇ）
分散剤 表１参照
シクロヘキサノン １５０．０部
メチルエチルケトン １５０．０部
（研磨剤液）
上記１．で調製したアルミナ分散物 ６．０部
（シリカゾル（突起形成剤液））
コロイダルシリカ（平均粒子サイズ１００ｎｍ） ２．０部
メチルエチルケトン １．４部
（その他成分）
ステアリン酸 ２．０部
ブチルステアレート ６．０部
ポリイソシアネート（東ソー社製コロネート（登録商標）） ２．５部
（仕上げ添加溶媒）
シクロヘキサノン ２００．０部
メチルエチルケトン ２００．０部
2. Composition formulation for forming a magnetic layer (magnetic liquid)
Hexagonal ferrite powder 100.0 parts (Type: barium ferrite, activated volume: see Table 1)
14.0 parts of SO 3 Na group-containing polyurethane resin (weight average molecular weight: 70,000, SO 3 Na group: 0.2 meq / g)
Dispersant See Table 1 Cyclohexanone 150.0 parts Methyl ethyl ketone 150.0 parts (abrasive solution)
Above 1. 6.0 parts of alumina dispersion prepared in (Silica sol (projection forming agent solution))
Colloidal silica (
Stearic acid 2.0 parts Butyl stearate 6.0 parts Polyisocyanate (Tosoh Coronate (registered trademark)) 2.5 parts (finishing additive solvent)
Cyclohexanone 200.0 parts Methyl ethyl ketone 200.0 parts
表１記載の分散剤の合成方法等の詳細は、後述する。 Details of the method for synthesizing the dispersant shown in Table 1 will be described later.
３．非磁性層形成用組成物処方
非磁性無機粉末：α−酸化鉄 １００．０部
平均粒子サイズ（平均長軸長）：０．１５μｍ
平均針状比：７
ＢＥＴ比表面積：５２ｍ２／ｇ
カーボンブラック ２０．０部
平均粒子サイズ ２０ｎｍ
ＳＯ３Ｎａ基含有ポリウレタン樹脂 １８．０部
（重量平均分子量：７０，０００、ＳＯ３Ｎａ基：０．２ｍｅｑ／ｇ）
ステアリン酸 １．０部
シクロヘキサノン ３００．０部
メチルエチルケトン ３００．０部
3. 3. Composition for forming a non-magnetic layer Non-magnetic inorganic powder: α-iron oxide 100.0 parts Average particle size (average major axis length): 0.15 μm
Average needle-like ratio: 7
BET specific surface area: 52m 2 / g
Carbon black 20.0 parts
18.0 parts of SO 3 Na group-containing polyurethane resin (weight average molecular weight: 70,000, SO 3 Na group: 0.2 meq / g)
Stearic acid 1.0 part Cyclohexanone 300.0 part Methyl ethyl ketone 300.0 part
４．バックコート層形成用組成物処方
非磁性無機粉末：α−酸化鉄 ８０．０部
平均粒子サイズ（平均長軸長）：０．１５μｍ
平均針状比：７
ＢＥＴ比表面積：５２ｍ２／ｇ
カーボンブラック ２０．０部
平均粒子サイズ２０ｎｍ
塩化ビニル共重合体 １３．０部
スルホン酸塩基含有ポリウレタン樹脂 ６．０部
フェニルホスホン酸 ３．０部
メチルエチルケトン １５５．０部
ステアリン酸 ３．０部
ブチルステアレート ３．０部
ポリイソシアネート ５．０部
シクロヘキサノン ３５５．０部
4. Composition for backcoat layer formation Non-magnetic inorganic powder: α-iron oxide 80.0 parts Average particle size (average major axis length): 0.15 μm
Average needle-like ratio: 7
BET specific surface area: 52m 2 / g
Carbon black 20.0 parts
Vinyl chloride copolymer 13.0 parts Sulfonic acid base-containing polyurethane resin 6.0 parts Phenylphosphonic acid 3.0 parts Methyl ethyl ketone 155.0 parts Stearic acid 3.0 parts Butyl stearate 3.0 parts Polyisocyanate 5.0 parts Cyclohexanone 355.0 parts
５．各層形成用組成物の調製
（１）磁性層形成用組成物の調製
磁性層形成用組成物を、以下の方法により調製した。
上記の磁性液成分をバッチ式縦型サンドミルにおいて分散メディアとしてビーズを用いてビーズ分散することにより、磁性液を調製した。具体的には、各段階（１段階目および２段階目、または１〜３段階目）のビーズ分散として、それぞれ表１に示すビーズ径を有するジルコニアビーズを用いて表１に示す分散滞留時間で分散処理を行った。ビーズ分散では、各段階終了後にそれぞれフィルター（孔径５μｍ）を用いて得られた分散液をろ過した。各段階のビーズ分散において、分散メディアの充填率は、５０〜８０体積％程度とした。
こうして得られた磁性液を、上記の研磨剤液、シリカゾル、その他成分および仕上げ添加溶媒と混合し、上記サンドミルを用いて５分間ビーズ分散した後、更にバッチ型超音波装置（２０ｋＨｚ、３００Ｗ）で０．５分間超音波分散を行った。次いで、フィルタ（孔径０．５μｍ）を用いて得られた混合液をろ過し、磁性層形成用組成物を調製した。
上記のビーズ分散時のサンドミルにおける先端周速は、７〜１５ｍ／秒の範囲とした。
（２）非磁性層形成用組成物の調製
非磁性層形成用組成物を、以下の方法により調製した。
ステアリン酸、シクロヘキサノンおよびメチルエチルケトンを除いた上記の各種成分を、バッチ式縦型サンドミルを用いてビーズ分散（分散メディア：ジルコニアビーズ（ビーズ径：０．１ｍｍ）、分散滞留時間：２４時間）して分散液を得た。その後、得られた分散液に残りの成分を添加し、ディゾルバーで撹拌した。次いで、フィルタ（孔径０．５μｍ）を用いて得られた分散液をろ過し、非磁性層形成用組成物を調製した。
（３）バックコート層形成用組成物の調製
バックコート層形成用組成物を、以下の方法により調製した。
ステアリン酸、ブチルステアレート、ポリイソシアネートおよびシクロヘキサノンを除いた上記の各種成分をオープンニーダにより混練および希釈した。その後、得られた混合液に対して横型ビーズミルにより、ビーズ径１ｍｍのジルコニアビーズを用い、ビーズ充填率８０体積％およびローター先端周速１０ｍ／秒で、１パスあたりの滞留時間を２分とし、１２パスの分散処理を行った。その後、得られた分散液に残りの成分を添加し、ディゾルバーで撹拌した。次いで、フィルタ（孔径１μｍ）を用いて得られた分散液をろ過し、バックコート層形成用組成物を調製した。
5. Preparation of each layer forming composition (1) Preparation of magnetic layer forming composition A magnetic layer forming composition was prepared by the following method.
A magnetic liquid was prepared by dispersing the above magnetic liquid components in a batch type vertical sand mill using beads as a dispersion medium. Specifically, as the bead dispersion of each stage (1st stage and 2nd stage, or 1st to 3rd stages), zirconia beads having the bead diameters shown in Table 1 are used and the dispersion residence time shown in Table 1 is used. Distributed processing was performed. In the bead dispersion, the obtained dispersion was filtered using a filter (pore
The magnetic liquid thus obtained is mixed with the above-mentioned abrasive liquid, silica sol, other components and a finishing addition solvent, bead-dispersed for 5 minutes using the above-mentioned sand mill, and then further subjected to a batch type ultrasonic device (20 kHz, 300 W). Ultrasonic dispersion was performed for 0.5 minutes. Next, the obtained mixed liquid was filtered using a filter (pore diameter 0.5 μm) to prepare a composition for forming a magnetic layer.
The peripheral speed at the tip of the sand mill when the beads were dispersed was in the range of 7 to 15 m / sec.
(2) Preparation of composition for forming a non-magnetic layer A composition for forming a non-magnetic layer was prepared by the following method.
The above various components except stearic acid, cyclohexanone and methyl ethyl ketone are dispersed by bead dispersion (dispersion medium: zirconia beads (bead diameter: 0.1 mm), dispersion residence time: 24 hours) using a batch type vertical sand mill. Obtained liquid. Then, the remaining components were added to the obtained dispersion, and the mixture was stirred with a dissolver. Next, the obtained dispersion was filtered using a filter (pore diameter 0.5 μm) to prepare a composition for forming a non-magnetic layer.
(3) Preparation of backcoat layer forming composition A backcoat layer forming composition was prepared by the following method.
The above various components except stearic acid, butyl stearate, polyisocyanate and cyclohexanone were kneaded and diluted with an open kneader. Then, with respect to the obtained mixed solution, zirconia beads having a bead diameter of 1 mm were used with a horizontal bead mill, the bead filling rate was 80% by volume, the rotor tip peripheral speed was 10 m / sec, and the residence time per pass was set to 2 minutes. A 12-pass distributed process was performed. Then, the remaining components were added to the obtained dispersion, and the mixture was stirred with a dissolver. Next, the obtained dispersion was filtered using a filter (pore
６．磁気テープの作製およびタイミングベースサーボパターンの形成
厚み５．０μｍの二軸延伸ポリエチレンナフタレート製支持体の表面上に、乾燥後の厚みが１．０μｍとなるように上記５．（２）で調製した非磁性層形成用組成物を塗布および乾燥させて非磁性層を形成した。次いで、非磁性層上に乾燥後の厚みが０．１μｍとなるように上記５．（１）で調製した磁性層形成用組成物を塗布した。表１に垂直配向処理「有」と記載した実施例および比較例については、塗布した磁性層形成用組成物が未乾状態にあるうちに、磁場強度０．３Ｔの磁場を塗布面に対し垂直方向に印加して垂直配向処理を行った後乾燥させ、磁性層を形成した。表１に垂直配向処理「無」と記載した比較例については上記垂直配向処理を行わずに塗布した磁性層形成用組成物を乾燥させ、磁性層を形成した。
その後、上記ポリエチレンナフタレート製支持体の非磁性層および磁性層を形成した面とは反対側の面に、乾燥後の厚みが０．５μｍとなるように上記５．（３）で調製したバックコート層形成用組成物を塗布および乾燥させて、積層体を得た。
その後、得られた積層体に対して、金属ロールのみから構成されるカレンダロールを用いてカレンダ処理速度１００ｍ／分、線圧２９４ｋＮ／ｍ（３００ｋｇ／ｃｍ）、カレンダロールの表面温度１００℃で表面平滑化処理（カレンダ処理）を行った。その後、雰囲気温度７０℃の環境下で３６時間加熱処理を行った。加熱処理した積層体を、スリッターを用いて１／２インチ（０．０１２７メートル）幅に裁断し、磁気テープを作製した。
作製した磁気テープの磁性層を消磁した状態で、サーボライトヘッド（漏れ磁界：表１参照）によって、ＬＴＯ Ｕｌｔｒｉｕｍフォーマットにしたがう配置および形状のサーボパターンを磁性層に形成した。これにより、磁性層に、ＬＴＯ Ｕｌｔｒｉｕｍフォーマットにしたがう配置でデータバンド、サーボバンド、およびガイドバンドを有し、かつサーボバンド上にＬＴＯ Ｕｌｔｒｉｕｍフォーマットにしたがう配置および形状のサーボパターン（タイミングベースサーボパターン）を有する磁気テープを得た。サーボライトヘッドは、漏れ磁界の値が大きいほどサーボパターンを記録する能力は高いと言うことができる。実施例、比較例では、漏れ磁界の異なる２種のサーボライトヘッドを用いた。
6. Fabrication of magnetic tape and formation of timing-based
After that, on the surface of the polyethylene naphthalate support opposite to the surface on which the non-magnetic layer and the magnetic layer were formed, the thickness after drying was 0.5 μm. The composition for forming a back coat layer prepared in (3) was applied and dried to obtain a laminate.
Then, the obtained laminate was surfaced at a calendar processing speed of 100 m / min, a linear pressure of 294 kN / m (300 kg / cm), and a surface temperature of the calendar roll of 100 ° C. using a calendar roll composed of only metal rolls. A smoothing process (calendar process) was performed. Then, the heat treatment was performed for 36 hours in an environment having an atmospheric temperature of 70 ° C. The heat-treated laminate was cut to a width of 1/2 inch (0.0127 m) using a slitter to prepare a magnetic tape.
With the magnetic layer of the produced magnetic tape degaussed, a servo light head (leakage magnetic field: see Table 1) was used to form a servo pattern of arrangement and shape according to the LTO Ultra format on the magnetic layer. As a result, the magnetic layer has a data band, a servo band, and a guide band in an arrangement according to the LTO Ultra format, and a servo pattern (timing-based servo pattern) having an arrangement and a shape according to the LTO Ultra format is provided on the servo band. Obtained a magnetic tape to have. It can be said that the larger the value of the leakage magnetic field of the servo light head, the higher the ability to record the servo pattern. In the examples and comparative examples, two types of servo light heads having different leakage magnetic fields were used.
表１に記載の分散剤１〜４は、特開２０１７−２２４３６５号公報に記載の分散剤１〜４である。分散剤１〜４の合成方法等の詳細については、特開２０１７−２２４３６５号公報の段落０１７２〜０１８６に記載されている。
比較例４および５では、分散剤１〜４に代えて、２，３−ジヒドロキシナフタレンを用いた。
In Comparative Examples 4 and 5, 2,3-dihydroxynaphthalene was used instead of the
［評価方法］
（１）活性化体積の測定
活性化体積の測定用試料として、磁性層形成用組成物の調製に用いた六方晶バリウムフェライト粉末と同じ粉末ロット内の粉末を使用した。測定は、振動試料型磁束計（東英工業社製）を用いてＨｃ測定部の磁場スイープ速度３分と３０分とで行い、先に記載した関係式から活性化体積を算出した。測定は２３℃±１℃の環境で行った。算出された活性化体積を表１に示す。
[Evaluation method]
(1) Measurement of activated volume As a sample for measuring the activated volume, a powder in the same powder lot as the hexagonal barium ferrite powder used for preparing the composition for forming a magnetic layer was used. The measurement was performed using a vibrating sample magnetometer (manufactured by Toei Kogyo Co., Ltd.) at magnetic field sweep speeds of 3 minutes and 30 minutes in the Hc measuring unit, and the activated volume was calculated from the relational expression described above. The measurement was performed in an environment of 23 ° C. ± 1 ° C. The calculated activation volume is shown in Table 1.
（２）ｃｏｓθの測定
実施例および比較例の各磁気テープから断面観察用試料を切り出し、この試料を用いて上述した方法でｃｏｓθを求めた。実施例および比較例の各磁気テープについて求められたｃｏｓθを表２に示す。実施例および比較例の各磁気テープにおいて、ＳＴＥＭ像で観察された全六方晶フェライト粒子に対して、ｃｏｓθの測定対象とされる先に記載した範囲のアスペクト比および長軸方向の長さを有する六方晶フェライト粒子の占める割合は、粒子数基準で８０〜９５％程度であった。
(2) Measurement of cosθ A sample for cross-section observation was cut out from each magnetic tape of Examples and Comparative Examples, and cosθ was determined by the method described above using this sample. Table 2 shows the cos θ obtained for each magnetic tape of Examples and Comparative Examples. In each of the magnetic tapes of Examples and Comparative Examples, all hexagonal ferrite particles observed in the STEM image have an aspect ratio and a length in the major axis direction in the previously described range for which cosθ is measured. The proportion of hexagonal ferrite particles was about 80 to 95% based on the number of particles.
ｃｏｓθの測定に用いる断面観察用試料は、以下の方法により作製した。 The cross-section observation sample used for the measurement of cosθ was prepared by the following method.
（ｉ）保護膜付試料の作製
以下の方法により、保護膜（カーボン膜と白金膜との積層膜）付試料を作製した。
ｃｏｓθを求める対象の磁気テープから、磁気テープの幅方向１０ｍｍ×長手方向１０ｍｍのサイズの試料を剃刀を用いて切り出した。試料について以下に記載する幅方向とは、切り出す前の磁気テープにおいて幅方向であった方向をいうものとする。長手方向についても同様である。
切り出した試料の磁性層表面に保護膜を形成して保護膜付試料を得た。保護膜の形成は、以下の方法により行った。
上記試料の磁性層表面に、真空蒸着によりカーボン膜（厚み８０ｎｍ）を形成し、形成したカーボン膜表面にスパッタリングにより白金（Ｐｔ）膜（厚み３０ｎｍ）を形成した。カーボン膜の真空蒸着および白金膜のスパッタリングは、それぞれ下記条件で行った。
＜カーボン膜の真空蒸着条件＞
蒸着源：カーボン（直径０．５ｍｍのシャープペンシルの芯）
真空蒸着装置のチャンバー内真空度：２×１０−３Ｐａ以下
電流値：１６Ａ
＜白金膜のスパッタリング条件＞
ターゲット：Ｐｔ
スパッタリング装置のチャンバー内真空度：７Ｐａ以下
電流値：１５ｍＡ
(I) Preparation of sample with protective film A sample with protective film (laminated film of carbon film and platinum film) was prepared by the following method.
A sample having a size of 10 mm in the width direction and 10 mm in the longitudinal direction of the magnetic tape was cut out from the target magnetic tape for which cosθ was to be obtained using a razor. The width direction described below for the sample means the direction that was the width direction of the magnetic tape before cutting. The same applies to the longitudinal direction.
A protective film was formed on the surface of the magnetic layer of the cut sample to obtain a sample with a protective film. The protective film was formed by the following method.
A carbon film (thickness 80 nm) was formed on the surface of the magnetic layer of the sample by vacuum deposition, and a platinum (Pt) film (
<Vacuum deposition conditions for carbon film>
Deposition source: Carbon (mechanical pencil lead with a diameter of 0.5 mm)
Vacuum degree in the chamber of vacuum vapor deposition equipment: 2 x 10 -3 Pa or less Current value: 16A
<Sputtering conditions for platinum film>
Target: Pt
Vacuum degree in the chamber of the sputtering equipment: 7 Pa or less Current value: 15 mA
（ｉｉ）断面観察用試料の作製
上記（ｉ）で作製した保護膜付試料から、ガリウムイオン（Ｇａ＋）ビームを用いるＦＩＢ加工によって薄膜状の試料を切り出した。切り出しは、以下の２回のＦＩＢ加工により行った。ＦＩＢ加工における加速電圧は３０ｋＶとした。
１回目のＦＩＢ加工では、保護膜表面から深さ約５μｍの領域までを含む保護膜付試料の長手方向の一方の端部（即ち保護膜付試料の幅方向の一方の側面を含む部分）を切り出した。切り出された試料には、保護膜から非磁性支持体の一部までが含まれる。
次いで、切り出された試料の切り出し面側（即ち、切り出しにより露出した試料断面側）にマイクロプローブを取り付け、２回目のＦＩＢ加工を行った。２回目のＦＩＢ加工では、切り出し面側とは逆の面（即ち、上記の幅方向の一方の側面）側にガリウムイオンビームを当てて試料の切り出しを行った。２回目のＦＩＢ加工における切り出し面を、ＳＴＥＭ観察用のメッシュの端面に貼り合わせて試料を固定した。固定後、マイクロプローブを除去した。
更に、メッシュに固定された試料からマイクロプローブを除去した面に、上記と同様の加速電圧でガリウムイオンビームを当ててＦＩＢ加工を行い、メッシュに固定された試料を更に薄膜化した。
こうして作製されたメッシュに固定された断面観察用試料を走査透過型電子顕微鏡により観察して、先に記載した方法によりｃｏｓθを求めた。こうして求められたｃｏｓθを、表２に示す。
(Ii) Preparation of sample for cross-sectional observation A thin film sample was cut out from the sample with a protective film prepared in (i) above by FIB processing using a gallium ion (Ga +) beam. The cutting was performed by the following two FIB processes. The acceleration voltage in FIB processing was set to 30 kV.
In the first FIB processing, one end in the longitudinal direction of the sample with the protective film (that is, the portion including one side surface in the width direction of the sample with the protective film) including the region from the surface of the protective film to a depth of about 5 μm is covered. I cut it out. The cut-out sample includes a protective film to a part of the non-magnetic support.
Next, a microprobe was attached to the cut-out surface side of the cut-out sample (that is, the cross-sectional side of the sample exposed by the cut-out), and the second FIB processing was performed. In the second FIB processing, a gallium ion beam was applied to a surface opposite to the cut surface side (that is, one side surface in the width direction) to cut out the sample. The cutout surface in the second FIB processing was attached to the end surface of the mesh for STEM observation to fix the sample. After fixation, the microprobe was removed.
Further, a gallium ion beam was applied to the surface from which the microprobe was removed from the sample fixed to the mesh at the same acceleration voltage as described above to perform FIB processing, and the sample fixed to the mesh was further thinned.
The cross-section observation sample fixed to the mesh thus produced was observed with a scanning transmission electron microscope, and cos θ was determined by the method described above. The cos θ thus obtained is shown in Table 2.
（３）角型比（ＳＱ；Ｓｑｕａｒｅｎｅｓｓ Ｒａｔｉｏ）の評価
参照値として、作製した各磁気テープについて、角型比を振動試料型磁束計（東英工業社製）を用いて磁場強度１１９４ｋＡ／ｍ（１５ｋＯｅ）で測定した。測定結果を表２に示す。比較例４および５で分散剤１〜４に代えて使用した２，３−ジヒドロキシナフタレンは、特開２０１２−２０３９５５号公報において角型比の調整のための添加剤として用いられている化合物である。
角型比は、磁性層における強磁性粉末の存在状態（配向状態）の指標として知られている。しかし、後述の表２に示されているように、角型比を制御することはｃｏｓθを制御することにはつながらない。角型比は、飽和磁化に対する残留磁化の比を表す値であって、六方晶フェライト粉末に含まれる粒子の形状およびサイズに関わらず、全ての粒子を対象として測定される。これに対し、ｃｏｓθとは、先に記載の範囲のアスペクト比および長軸方向の長さを有する六方晶フェライト粒子を選択して測定される値である。このような違いがあることが、角型比を制御することはｃｏｓθを制御することにはつながらない理由と考えられる。
(3) Evaluation of Square Ratio (SQ) As a reference value, for each magnetic tape produced, the square ratio was measured using a vibration sample type magnetic flux meter (manufactured by Toei Kogyo Co., Ltd.) and the magnetic field strength was 1194 kA / m (manufactured by Toei Kogyo Co., Ltd.) It was measured at 15 kOe). The measurement results are shown in Table 2. 2,3-Dihydroxynaphthalene used in place of
The square ratio is known as an index of the existence state (orientation state) of the ferromagnetic powder in the magnetic layer. However, as shown in Table 2 described later, controlling the square ratio does not lead to controlling cosθ. The square ratio is a value representing the ratio of residual magnetization to saturation magnetization, and is measured for all particles regardless of the shape and size of the particles contained in the hexagonal ferrite powder. On the other hand, cosθ is a value measured by selecting hexagonal ferrite particles having an aspect ratio in the range described above and a length in the major axis direction. It is considered that such a difference is the reason why controlling the square ratio does not lead to controlling cosθ.
（４）差分（Ｌ９９．９−Ｌ０．１）の測定および算出
実施例および比較例の各磁気テープについて、以下の方法により差分（Ｌ９９．９−Ｌ０．１）を求めた。
磁気力顕微鏡としてＢｒｕｋｅｒ製Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ ３１００を周波数変調モードで使用し、プローブとしてＮａｎｏｗｏｒｌｄ社製ＳＳＳ−ＭＦＭＲ（公称曲率半径１５ｎｍ）を使用して、サーボパターンを形成した磁気テープの磁性層表面の９０μｍ×９０μｍの測定範囲で、１００ｎｍピッチで粗測定を行いサーボパターン（磁化領域）を抽出した。磁気力顕微鏡観察時の磁性層表面とプローブ先端との間の距離は、２０ｎｍとした。上記測定範囲には、ＬＴＯ Ｕｌｔｒｉｕｍフォーマットにしたがい形成されたＡバーストの５本のサーボパターンが含まれるため、これら５本のサーボパターンが抽出された。
上記磁気力顕微鏡およびプローブを用いて、各サーボパターンの走行方向に対して下流側のエッジについて、磁化領域と非磁化領域との境界近傍を５ｎｍピッチで測定し磁気プロファイルを得た。得られた磁気プロファイルは、角度α＝１２°で傾斜していたため、解析ソフトにより角度α＝０°となるように回転補正を行った。
測定は、磁性層表面の異なる３箇所で行った。各測定範囲には、それぞれＡバーストの５本のサーボパターンが含まれていた。
その後、解析ソフトを用いて先に記載した方法により差分（Ｌ９９．９−Ｌ０．１）を求めた。解析ソフトとしては、ＭａｔｈＷｏｒｋｓ製ＭＡＴＬＡＢを使用した。こうして求められた差分（Ｌ９９．９−Ｌ０．１）を、表２に示す。
(4) For each of the magnetic tapes of the measurement and calculation examples and comparative examples of the difference (L 99.9 -L 0.1), was determined difference (L 99.9 -L 0.1) by the following method.
90 μm × 90 μm of the magnetic layer surface of the magnetic tape on which the servo pattern was formed using Bruker's Dimensions 3100 as a magnetic force microscope in frequency modulation mode and Nanold's SSS-MFMR (nominal radius of
Using the above magnetic force microscope and probe, the vicinity of the boundary between the magnetized region and the non-magnetized region was measured at a pitch of 5 nm for the edge on the downstream side with respect to the traveling direction of each servo pattern to obtain a magnetic profile. Since the obtained magnetic profile was tilted at an angle α = 12 °, rotation correction was performed by analysis software so that the angle α = 0 °.
The measurement was performed at three different locations on the surface of the magnetic layer. Each measurement range contained five A-burst servo patterns.
Then, the difference (L 99.9- L 0.1 ) was obtained by the method described above using analysis software. As the analysis software, MATLAB manufactured by MathWorks was used. The difference (L 99.9- L 0.1 ) thus obtained is shown in Table 2.
（５）性能評価
（ｉ）実施例および比較例の各磁気テープの磁性層に対して、ＩＢＭ社製ＴＳ１１５５テープドライブに搭載されている記録再生ヘッドを用いて、速度：６ｍ／ｓ、線記録密度：６００ｋｂｐｉ（２５５ｂｉｔＰＲＢＳ）およびトラックピッチ：２μｍの記録条件にて、データの記録を行った。上記の単位ｋｂｐｉは、線記録密度の単位（ＳＩ単位系に換算不可）である。上記のＰＲＢＳは、Ｐｓｅｕｄｏ Ｒａｎｄｏｍ Ｂｉｔ Ｓｅｑｕｅｎｃｅの略称である。
上記記録により、各磁気テープの磁性層に、２つの隣接トラックの間、即ち第１のノイズ混入源トラックと第２のノイズ混入源トラックとの間に、読取対象トラックが位置する特定トラック領域が形成される。
（ｉｉ）近接した状態で配置された２つの読取素子を有する読取素子ユニットを用いてデータ読取を行うモデル実験として、以下のデータ読取を行った。以下のモデル実験では、磁性層表面と読取素子とが接触し摺動することによってデータ読取が行われた。
単一の読取素子を有する磁気ヘッドを、読取対象トラックのテープ幅方向の中心と読取素子のトラック幅方向の中心とが一致するように配置した状態で読取を開始し、１回目のデータ読取を行った。この１回目のデータ読取中、サーボ素子によってサーボパターンを読み取り、タイミングベースサーボ方式のトラッキングも行った。また、サーボパターン読取動作に同期して読取素子によりデータ読取動作が行われた。
次いで同一の磁気ヘッドをテープ幅方向（一方の隣接トラック側）に５００ｎｍずらして、２回目のデータ読取を１回目のデータ読取と同様に行った。上記の２回のデータ読取は、それぞれ再生素子幅：０．２μｍ、速度：４ｍ／ｓ、サンプリングレート：ビットレートの１．２５倍の読取条件で行った。
１回目のデータ読取で得られた読取信号を等化器に入力し、１回目のデータ読取における磁気テープと磁気ヘッド（読取素子）との位置のずれ量に応じた波形等化処理を施した。この波形等化処理は、次のように行われる処理である。一定周期で形成されているサーボパターンをサーボ素子によって読み取ることにより得られた位置のずれ量から、読取素子と読取対象トラックとの重複領域と、読取素子と隣接トラックとの重複領域との比を特定する。この特定された比から演算式を用いて導出されたタップ係数を読取信号に対して畳み込み演算することにより、波形等化処理を行う。上記演算式は、ＥＰＲ４（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｃｌａｓｓ４）を基本波形（ターゲット）とする演算式である。２回目のデータ読取で得られた読取信号についても、同様に波形等化処理を施した。
上記の波形等化処理が施された２つの読取信号の位相合わせ処理（以下、「２次元信号処理」と記載する。）を行うことにより、近接した状態で配置された２つの読取素子（読取素子ピッチ＝５００ｎｍ）を有する読取素子ユニットにより得られるであろう読取信号を得た。こうして得られた読取信号について、信号検出点でのＳＮＲを算出した。
（ｉｉｉ）上記の（ｉｉ）を、１回目のデータ読取開始時の読取素子の位置を、読取対象トラックのテープ幅方向の中心から０．１μｍ間隔で第１のノイズ混入源トラック側および第２のノイズ混入源トラック側にそれぞれトラックオフセットさせながら繰り返し、トラック位置に対するＳＮＲのエンベローブを得た。
表２中、「２次元信号処理」の欄に「有」と記載されている実施例および比較例については、上記方法によりＳＮＲのエンベローブを得た。
表２中、「２次元信号処理」の欄に「無」と記載されている比較例については、上記の２回目のデータ読取を行わずに１回目のデータ読取結果（即ち単一素子のみでのデータ読取結果）に関してＳＮＲのエンベローブを得た。
（ｉｖ）比較例１のＳＮＲのエンベローブを参照エンベローブとし、参照エンベローブにおけるトラックセンターのＳＮＲからＳＮＲが−３ｄＢ低下したところを、ＳＮＲ下限値として設定した。各エンベローブにおいて、この下限値以上で最大のトラックオフセット量を、許容可能トラックオフセット量とした。実施例および比較例のそれぞれについて、比較例１の許容可能トラックオフセット量に対する許容可能トラックオフセット量の増加率を、「許容可能トラックオフセット量増加率」として求めた。
(5) Performance evaluation (i) For the magnetic layer of each of the magnetic tapes of Examples and Comparative Examples, a recording / playback head mounted on an IBM TS1155 tape drive was used to record lines at a speed of 6 m / s. Data was recorded under recording conditions of density: 600 kbps (255 bit PRBS) and track pitch: 2 μm. The above-mentioned unit kbpi is a unit of line recording density (cannot be converted into SI unit system). The above PRBS is an abbreviation for Pseudo Random Bit Sequence.
According to the above recording, the magnetic layer of each magnetic tape has a specific track area in which the track to be read is located between two adjacent tracks, that is, between the first noise mixing source track and the second noise mixing source track. It is formed.
(Ii) The following data reading was performed as a model experiment in which data reading was performed using a reading element unit having two reading elements arranged in close proximity to each other. In the following model experiment, data reading was performed by contacting and sliding the surface of the magnetic layer and the reading element.
Reading is started with the magnetic head having a single reading element arranged so that the center of the track to be read in the tape width direction and the center of the reading element in the track width direction coincide with each other, and the first data reading is performed. went. During this first data reading, the servo pattern was read by the servo element, and the tracking of the timing-based servo method was also performed. Further, the data reading operation was performed by the reading element in synchronization with the servo pattern reading operation.
Next, the same magnetic head was shifted by 500 nm in the tape width direction (one adjacent track side), and the second data reading was performed in the same manner as the first data reading. The above two data readings were performed under reading conditions of a reproduction element width: 0.2 μm, a speed: 4 m / s, and a sampling rate: 1.25 times the bit rate.
The read signal obtained in the first data reading was input to the equalizer, and waveform equalization processing was performed according to the amount of displacement between the magnetic tape and the magnetic head (reading element) in the first data reading. .. This waveform equalization process is a process performed as follows. The ratio of the overlapping area between the reading element and the track to be read and the overlapping area between the reading element and the adjacent track is calculated from the amount of position deviation obtained by reading the servo pattern formed at a fixed cycle by the servo element. Identify. Waveform equalization processing is performed by convolving the tap coefficient derived from this specified ratio using an arithmetic expression with respect to the read signal. The above calculation formula is a calculation formula using EPR4 (Exted Partial Response class 4) as a basic waveform (target). The read signal obtained by the second data reading was also subjected to waveform equalization processing in the same manner.
By performing the phase matching processing (hereinafter, referred to as "two-dimensional signal processing") of the two read signals subjected to the above waveform equalization processing, the two reading elements (reading) arranged in close proximity to each other are performed. A reading signal would be obtained by a reading element unit having an element pitch = 500 nm). For the read signal thus obtained, the SNR at the signal detection point was calculated.
(Iii) In the above (ii), the position of the reading element at the start of the first data reading is set to the first noise mixing source track side and the second noise mixing source track side at intervals of 0.1 μm from the center in the tape width direction of the track to be read. The SNR envelope with respect to the track position was obtained by repeating the process while offsetting each track to the noise mixing source track side.
In Table 2, for Examples and Comparative Examples in which “Yes” is described in the “Two-dimensional signal processing” column, an SNR envelope was obtained by the above method.
In Table 2, for the comparative example in which “None” is described in the column of “Two-dimensional signal processing”, the result of the first data reading (that is, only with a single element) without performing the above-mentioned second data reading. The envelope of SNR was obtained with respect to the data reading result).
(Iv) The envelope of the SNR of Comparative Example 1 was used as the reference envelope, and the place where the SNR decreased by -3 dB from the SNR of the track center in the reference envelope was set as the lower limit of the SNR. For each envelope, the maximum track offset amount above this lower limit was defined as the allowable track offset amount. For each of the Examples and Comparative Examples, the rate of increase in the allowable track offset amount with respect to the allowable track offset amount in Comparative Example 1 was determined as the “allowable track offset amount increase rate”.
以上の結果を、表２に示す。 The above results are shown in Table 2.
表２に示すように、実施例によれば、２０％以上の許容可能トラックオフセット量増加率を実現することができた。
上記方法により求められる許容可能トラックオフセット量が大きいことは、トラックマージンを小さくしても高い再生品質での再生を可能にするうえで有利である。この点から、許容トラックオフセット量増加率が２０％以上であることは好ましい。
As shown in Table 2, according to the examples, an allowable track offset amount increase rate of 20% or more could be realized.
A large allowable track offset amount required by the above method is advantageous in enabling reproduction with high reproduction quality even if the track margin is reduced. From this point, it is preferable that the allowable track offset amount increase rate is 20% or more.
本発明の一態様は、高密度記録されたデータを高い再生品質で再生することが望まれる磁気記録用途において有用である。 One aspect of the present invention is useful in magnetic recording applications where it is desired to reproduce high density recorded data with high reproduction quality.
Claims (11)
読取素子ユニットと、
抽出部と、
を含み、
前記磁気テープは、非磁性支持体上に強磁性粉末および結合剤を含む磁性層を有し、
前記磁性層は、サーボパターンを有し、
前記強磁性粉末は、六方晶フェライト粉末であり、
走査透過型電子顕微鏡を用いて行われる断面観察によって求められる前記磁性層の表面に対する前記六方晶フェライト粉末の傾きｃｏｓθは、０．８５以上１．００以下であり、
前記読取素子ユニットは、前記磁気テープに含まれるトラック領域のうちの読取対象トラックを含む特定トラック領域からデータをリニアスキャン方式で各々読み取る複数の読取素子を有し、
前記抽出部は、前記読取素子毎の読取結果の各々に対して、前記磁気テープと前記読取素子ユニットとの位置のずれ量に応じた波形等化処理を施すことにより、前記読取結果から、前記読取対象トラックに由来するデータを抽出し、
前記ずれ量は、前記磁気テープの磁性層が有するサーボパターンをサーボ素子が読み取ることにより得られた結果に応じて定められる、磁気テープ装置。 With magnetic tape
With the reading element unit
Extractor and
Including
The magnetic tape has a magnetic layer containing a ferromagnetic powder and a binder on a non-magnetic support.
The magnetic layer has a servo pattern and has a servo pattern.
The ferromagnetic powder is a hexagonal ferrite powder.
The inclination cosθ of the hexagonal ferrite powder with respect to the surface of the magnetic layer determined by cross-sectional observation performed using a scanning transmission electron microscope is 0.85 or more and 1.00 or less.
The reading element unit has a plurality of reading elements that read data from a specific track area including a track to be read among the track areas included in the magnetic tape by a linear scan method.
The extraction unit performs waveform equalization processing on each of the reading results for each reading element according to the amount of displacement between the magnetic tape and the reading element unit, and from the reading results, the above-mentioned Extract the data derived from the track to be read and
The amount of deviation is determined according to the result obtained by reading the servo pattern of the magnetic layer of the magnetic tape by the servo element.
前記複数の読取素子の各々は、前記磁気テープとの位置関係が変化した場合に、前記読取対象トラックおよび前記隣接トラックの双方に対して、共に跨っている、請求項２に記載の磁気テープ装置。 The specific track area is an area including the read target track and an adjacent track adjacent to the read target track.
The magnetic tape device according to claim 2, wherein each of the plurality of reading elements straddles both the reading target track and the adjacent track when the positional relationship with the magnetic tape changes. ..
前記２次元ＦＩＲフィルタは、前記読取素子毎の読取結果の各々に対して前記波形等化処理を施すことにより得られた各結果を合成することによって、前記読取結果から前記読取対象トラックに由来するデータを抽出する、請求項１〜８のいずれか１項に記載の磁気テープ装置。 The extraction unit has a two-dimensional FIR filter and has a two-dimensional FIR filter.
The two-dimensional FIR filter derives from the reading result from the reading target track by synthesizing each result obtained by performing the waveform equalization processing on each of the reading results for each reading element. The magnetic tape device according to any one of claims 1 to 8, wherein the data is extracted.
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