JPH05182168A

JPH05182168A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH05182168A
Application number: JP16404792A
Authority: JP
Inventors: Jota Ito; 条太伊藤; Hiroshi Kudo; 博司工藤; Yoshito Ebine; 義人海老根; Riichi Sasaki; 利一佐々木
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1991-05-30
Filing date: 1992-05-30
Publication date: 1993-07-23

Abstract

(57)【要約】【構成】非磁性支持体１上に磁性層として互いに成長
方向の異なる２層の斜方蒸着膜２，３が形成されてなる
磁気記録媒体において、斜方蒸着膜の膜厚、磁性層の保
磁力、残留磁束密度、バック面の表面粗度を規制する。
バック面には、バックコート層を形成してもよいし、あ
るいは非磁性支持体１を２層構造としてフィラーが内添
される面をバック面としてもよい。さらには、非磁性支
持体１にマット層を形成して、このマット層が形成され
る面をバック面としてもよい。【効果】ノントラッキング方式、ノンローディング方
式で記録再生を行った場合に、ヘッドの摺動方向が正方
向，逆方向のいずれの場合においても良好な記録再生特
性が得られるとともに走行性，テープガイド軸の当たり
特性に優れた磁気記録媒体を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、いわゆるノントラッキ
ング方式用磁気テープとして好適な磁気記録媒体に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】回転ドラムに取付けられたヘッドを磁気
テープの走行方向に対して斜めに操作して記録するヘリ
カルスキャン方式は、ビデオテープレコーダー（ＶＴ
Ｒ）、デジタルオーディオテープレコーダー（ＤＡＴ）
等の記録方式として一般に使用され、また、このヘリカ
ルスキャン方式が長時間化、小型化、低価格化に適した
方式であることから、ＶＴＲ、ＤＡＴ以外にもたとえば
会議等での音声を記録しておくビジネス用のデジタルメ
モ機等の記録方式としても期待されている。

【０００３】ところで、このヘリカルスキャン方式を採
用するシステムにおいては、再生時にヘッドが記録トラ
ック上を正確にトレースする必要がある。このため、た
とえば記録データとともにトラッキング用のＡＴＦ信号
をトラックごとに記録しておき、再生に際して、ヘッド
がこのＡＴＦ信号を検出することによって再生するべき
トラックとの位置誤差を割り出し、この誤差信号に基づ
いてトラッキングサーボ回路がヘッド位置を制御するよ
うになされている。したがって、このようなヘリカルス
キャン方式を採用するシステムにおいては、記録再生系
の機構以外に複雑なサーボ機構を搭載することが必要と
なるため、現状以上の小型化が困難であり、特に小型、
軽量性が要求されるビジネス用デジタルメモ機等とする
には改善が必要であると考えられる。

【０００４】そこで、最近、サーボ機構の簡易化が可能
な記録再生方式としてノントラッキング方式が提案され
ている。このノントラッキング方式は、ヘリカルスキャ
ン方式で記録されたデータを再生するに際し、記録時の
たとえば２倍（２倍以上であってもよい。）の速度でヘ
ッドを回転させるようにしたものであり、これにより、
複雑なトラッキングサーボ機構がなくともテープ上に記
録されたデータを読み落とすことなく完全に検出するこ
とが可能となる。

【０００５】すなわち、上記ノントラッキング方式で
は、記録に際しては、通常のヘリカルスキャン方式記録
の場合と同様に、互いにアジマス角が異なるヘッドＡお
よびヘッドＢが回転ドラムに取付けられてなる回転ヘッ
ド（ダブルアジマスヘッド）によって、ブロック化され
たトラックデータをテープの走行方向に対して斜め方向
に記録する。そして、再生時に、記録時のたとえば２倍
の速度で回転ヘッドを回転させる。すると、ヘッドは、
記録トラック上を細かくオーバーラップするようにトレ
ースすることとなるので、テープ上の記録データは高密
度にスキャンされ、オーバーラップはしても欠落して検
出されることはない。そして、検出されたデータはＤＲ
ＡＭ（ダイナミック随時書き込み読み出しメモリー）に
読み込まれて、データに付されたフレームアドレス，ブ
ロックアドレスを基に再配列されて完全なデータとして
復元されることとなる。

【０００６】したがって、このようなノントラッキング
方式によれば、ヘッドが精密にトラク上をトレースする
必要がないので従来のＡＴＦ信号を用いたトラッキング
サーボ回路が省略でき、装置の小型化，軽量化が可能と
なる。また、ＤＡＴ等において採用されている通常のヘ
リカルスキャン方式では、上述の如くヘッドがトラック
に対して忠実に配置される必要があるため、高精度なロ
ーディング機構が必要不可欠であったが、このノントラ
ッキング方式によれば、そのような高精度なローディン
グ機構も不要となる。したがって、テープをローディン
グさせずにテープカセット内に回転ドラムを突き出すだ
けでテープパスを形成するいわゆるノンローディング方
式を実現することが可能となり、これによりさらに小
型，軽量性の向上を図ることが可能となる。

【０００７】ところで、このノントラッキング方式を採
用するシステムにおいては、このようにノントラッキン
グ方式が小型化、軽量化に適していることから、超小型
記録再生装置へ向けて検討，開発が進められており、た
とえば記録媒体となるテープカセットとしては、その大
きさが３０×２１．５×５ｍｍ程度の切手サイズである
とともに２時間程度の記録時間を有するものが想定され
ている。このため、磁気テープとしては、上記大きさの
カセットとし且つ上記記録時間で記録再生を行った場合
でも良好な記録再生が行えるように、記録密度が高いも
のであることが要求され、たとえばそのような記録媒体
として非磁性支持体上にＣｏ−Ｎｉ合金等を斜方から蒸
着することにより強磁性金属薄膜を成膜した、いわゆる
斜方蒸着テープ等の採用が考えられている。

【０００８】この斜方蒸着テープは、図９に示すように
非磁性支持体３２上に斜方柱状構造を有する強磁性金属
薄膜３１が形成されてなるものであり、高飽和磁化量、
高保磁力を有するとともに、長波長域から短波長域に亘
って高出力を発揮できるという利点を有し、ＶＴＲやＤ
ＡＴ用の記録媒体として既に実用化されているものであ
る。

【０００９】しかしながら、上記蒸着テープをノントラ
ッキング方式に使用しようとすると以下のような不都合
が生じる。すなわち、上記蒸着テープにおいては、強磁
性金属薄膜の斜方柱状構造の成長方向に対して正方向
（図中矢印ａ方向）に摺動する場合には上述のような良
好な記録再生特性が発揮されるが、強磁性金属薄膜の成
長方向に対して逆方向（図中矢印ｂ方向）に摺動する場
合には、最適記録電流，位相特性，ＣＮ比，出力特性等
の特性が正方向に摺動した場合と比べて劣り、十分な記
録再生特性が得られないといった欠点がある。このた
め、ヘッドが強磁性金属薄膜の成長方向に対して一方向
にのみ摺動するシステム、たとえばＶＴＲ、ＤＡＴ等に
おいては良好な記録再生が行えるが、ヘッドが強磁性金
属薄膜の成長方向に対して正逆両方向に摺動するシステ
ム，たとえば磁気テープを幅方向に上部、下部に分けて
個々に記録再生を行うような往復仕様のシステムにおい
ては、ヘッドが逆方向に摺動する場合に記録再生特性が
劣化するといった問題が生じる。

【００１０】上記ノントラッキング方式を使用するシス
テムにおいては、カセットの小型化とともに記録時間の
確保が目的としてあるので、記録時間を確保するために
上記往復仕様が採用される。したがって、斜方蒸着テー
プの上記問題点がその記録再生能に大きく影響すること
となる。

【００１１】そこで、このような問題点を解決する斜方
蒸着テープとして、成長方向が互いに異なる２層の斜方
蒸着膜により磁性層を構成した斜方蒸着テープが提案さ
れている。この２層構造の斜方蒸着テープでは、テープ
に対するヘッドの摺動方向が、ヘッドと接触する側の強
磁性金属薄膜の成長方向に対して同方向であっても異な
る方向であっても（以下、ヘッドの摺動方向について、
摺動方向がヘッドと接触する側の強磁性金属薄膜の斜方
柱状構造の成長方向と同方向の場合を正方向、異なる方
向の場合を逆方向と称す。）同程度の位相特性，最適記
録電流を発揮するため、ノントラッキング用の磁気記録
媒体として期待を集めている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記２
層構造の斜方蒸着テープにおいては、位相特性や最適記
録電流については、ヘッドの摺動方向による差は解消さ
れているが、それ以外の特性、たとえばＣＮ比や再生出
力についてはヘッドの摺動方向が正方向である場合と逆
方向である場合とで異なる特性を示し、往復仕様の磁気
テープとして十分満足のいくものとは言えない。

【００１３】また、ノントラッキング方式においては、
通常、上述したノンローディング方式が採用される。こ
のノンローディン方式では、図１０に示すように、テー
プカセット５１内に回転可能に配置されたピンチローラ
５２とテープの当たり特性を確保するために固定して取
付けられたプラスチック製のテープガイド軸５３とを有
し、磁気テープは上記テープガイド軸５３に支持される
ことにより、突き出された回転ドラム５４に対して接触
するようになされている。したがって、磁気テープ５５
は、記録再生に際して、磁性層とは反対の面（以下、走
行面と称する。）を上記テープガイド軸５３に対して常
に摺接して走行することとなり、このテープガイド軸５
３と走行面との間の摩擦係数がその走行性に大きく影響
することとなる。このため、従来の斜方蒸着テープをノ
ンローディング方式に適用して走行させようとすると、
走行に支障を来したり、上記テープガイド軸５３が削ら
れて再生出力が乱れるといった問題が生じてしまう。

【００１４】そこで、本発明はこのような従来の実情に
鑑みて提案されたものであり、ヘッドの摺動方向による
特性差がなく、しかもノンローディング方式を採用した
場合に良好な走行性が得られるノントラッキング方式用
磁気テープとして好適な磁気記録媒体を提供することを
目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】従来の２層構造の斜方蒸
着テープは、往復使用した場合に、ＣＮ比や再生出力が
ヘッドの摺動方向によって異なり、往復仕様の磁気テー
プとして十分なものとは言えなかった。また、走行系と
してノンローディング方式を採用すると、テープガイド
軸とバック面との間の摩擦係数が適正なものでないため
に、良好な走行性が得られなかったり、走行によってテ
ープガイド軸が摩耗するといった不都合が生じていた。

【００１６】本発明者らが、このヘッドの摺動方向によ
るＣＮ比、出力特性の差およびノンローディン方式によ
る走行性について検討を重ねた結果、このヘッドの摺動
方向による特性差は、各強磁性金属薄膜の膜厚、磁性層
全体の保磁力、残留磁束密度を調整することによって解
消され、また走行性，テープガイド軸の摩耗の問題は磁
性層とは反対側の走行面の表面粗度を選択することによ
り改善されるとの知見を得るに至った。

【００１７】本発明の磁気記録媒体は、このような知見
に基づいて提案されたものであり、非磁性支持体上に斜
方柱状構造を有する第１の強磁性金属薄膜と第２の強磁
性金属薄膜が順次積層される磁性層が形成されてなり、
上記第１の強磁性金属薄膜の斜方柱状構造の成長方向と
上記第２の強磁性金属薄膜の斜方柱状構造の成長方向が
互いに逆方向とされるとともに、上記第１の強磁性金属
薄膜の膜厚をδ₁、上記第２の強磁性金属薄膜の膜厚を
δ₂、磁性層全体の保磁力をＨｃ、磁性層全体の残留磁
束密度をＢｒ、磁性層とは反対側の面である走行面の表
面粗度をＲａとしたときに、１６００Å≦δ₁＋δ₂≦２０００Å １／３≦δ₂／δ₁≦２／３Ｈｃ≦１２００ＯｅＨｃ×Ｂｒ×（δ₁＋δ₂）≧５０Ｏｅ・ｃｍ・Ｇ０．００５μｍ≦Ｒａ≦０．０５０μｍであることを特徴とするものである。

【００１８】本発明の磁気記録媒体は、たとえば図１に
示すように、非磁性支持体１上に斜方柱状構造の第１の
強磁性金属薄膜２と、斜方柱状構造であり且つ前記第１
の強磁性金属薄膜とは成長方向が逆向きである第２の強
磁性金属薄膜３が積層形成されてなるものである。

【００１９】上記第１の強磁性金属薄膜２および第２の
強磁性金属薄膜３はたとえば斜め蒸着法により成膜され
る。先ず、第１の強磁性金属薄膜２を斜め蒸着法により
成膜するには、図２に示すように、巻き出しロール４９
に巻回された非磁性支持体１を巻き出してドラム４１の
外周面４１ａに掛け渡し、巻き取りロール５０によって
巻き取られるようにしておく。そして、上記ドラム４１
の回転に応じて上記非磁性支持体１を図中ｒ方向に移動
させながらルツボ４４内に充填された強磁性金属薄膜と
なる金属材料４３を蒸発させ、この金属材料４３からの
蒸気流Ｙを上記非磁性支持体１の表面の法線方向Ｘに対
してある入射角θを持たせて入射させながら蒸着を行
う。

【００２０】この時、上記ドラム４１の近傍にマスク４
５を配設し、上記蒸気流Ｙの入射角θを規制する。これ
により、上記非磁性支持体１に対する蒸着は、上記非磁
性支持体１の表面が上記マスク４５で遮蔽される時点ま
での領域でなされ、上記蒸気流Ｙの入射角θは、上記非
磁性支持体１の移動とともに高角度から低角度に徐々に
変化し、上記マスク４５が配設された位置で最小値をと
るようになる。この蒸気流Ｙの入射角θの変化範囲は、
９０〜３０°とされることが好ましい。

【００２１】また、マスク４５の端部にＯ₂ガス導入口
を設け、このＯ₂ガス導入口から上記非磁性支持体１の
表面にＯ₂ガスを供給する。このＯ₂ガスの供給は、磁
性層の摺動に対する耐久性を向上させると同時にこのと
き供給するＯ₂ガス量を調節することにより、強磁性金
属薄膜の保磁力、残留磁束密度等の磁気特性を制御する
ことができる。

【００２２】そして、このようにして第１の強磁性金属
薄膜２を成膜した後、この第１の強磁性金属薄膜２上に
第２の強磁性金属薄膜３を斜め蒸着法により成膜する。
このとき、斜方柱状構造の成長方向が第１の強磁性金属
薄膜２の金属粒子とは逆向きとなるようにするために、
第１の強磁性金属薄膜２が成膜された非磁性支持体１が
巻回された巻き取りロール５０を、今度は、巻き出しロ
ール側４９に配置する。そして、上記非磁性支持体１を
ドラム４１の外周面４１ａに掛け渡してｒ方向に移動さ
せ、上述と同様の手法により蒸着を行う。これにより、
上記非磁性支持体１は、上記第１の強磁性金属薄膜２の
成膜時とは、ドラムに対して逆方向に走行することとな
るので、斜方柱状構造の成長方向が第１の強磁性金属薄
膜２とは逆向きの第２の強磁性金属薄膜３が成膜される
こととなる。

【００２３】なお、上記第１の強磁性金属薄膜２および
第２の強磁性金属薄膜３を構成する金属材料としては、
特に限定されるものではなく、たとえばＣｏ単体あるい
はＣｏ、Ｎｉ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｐｔ等の中から２種以上を
組み合わせて使用することが可能である。この組み合わ
せとしては、ＣｏとＮｉ、ＣｏとＰｔ、ＣｏとＮｉ、Ｃ
ｏとＰｔ、ＣｏとＣｒ等が挙げられる。また、上記非磁
性支持体１としては、通常この種の磁気記録媒体におい
て使用されるものが何れも使用可能である。

【００２４】このような２層構成の斜方蒸着膜を磁性層
とする磁気記録媒体は、往復使用した場合に正方向（図
１中矢印Ａ方向）と逆方向（図１中矢印Ｂ方向）とで位
相特性，最適記録電流に差がなく、単層構成の磁気記録
媒体に比べて往復仕様に適する。しかし、ＣＮ比，再生
出力特性についても同様に良好なものとし、且つノンロ
ーディグ方式を採用した場合に良好な走行性を得るため
には、第１の強磁性金属薄膜２の膜厚δ₁，上記第２の
強磁性金属薄膜３の膜厚δ₂，磁性層全体の保磁力Ｈ
ｃ，磁性層全体の残留磁束密度Ｂｒ，走行面の表面粗度
Ｒａが調整されている必要がある。

【００２５】そこで、本発明の磁気記録媒体において
は、ノントラッキング方式によって往復仕様した場合
に、正逆両方向でともに高ＣＮ比，高再生出力を発揮
し、良好な再生信号（エラーレートが１×１０^-2以下の
再生信号）が得られるとともにノンローディン方式を採
用した場合に良好な走行性が得られるものとするため
に、上記δ₁，δ₂，Ｈｃ，Ｂｒ，Ｒａを下記の関係を
満たすように設定することとする。

【００２６】１６００Å≦δ₁＋δ₂≦２０００Å １／３≦δ₂／δ₁≦２／３Ｈｃ≦１２００ＯｅＨｃ×Ｂｒ×（δ₁＋δ₂）≧５０Ｏｅ・ｃｍ・Ｇ０．００５μｍ≦Ｒａ≦０．０５０μｍ

【００２７】ここで、δ₁＋δ₂が１６００〜２０００
Åの範囲にない場合には、ヘッドの摺動方向が正方向、
逆方向のいずれの場合においても、エラーレートが高く
なり、良好な再生信号が得られない。また、δ₂／δ₁
が１／３未満の場合には、ヘッドを正方向に摺動して記
録再生を行った場合にエラーレートが高くなり、δ₂／
δ₁が２／３を越えて設定された場合には、ヘッドを逆
方向に摺動した場合のエラーレートが高くなり、いずれ
の場合においても往復仕様の磁気テープとして不十分と
なる。

【００２８】一方、Ｈｃ×Ｂｒ×（δ₁＋δ₂）は、ノ
ントラッキング方式によって十分な再生出力を得るとい
う点から設定されるものである。すなわち、一般にリン
グヘッドの再生出力は、磁気記録媒体の面内保磁力、残
留磁束密度、磁性層の膜厚に概ね比例することが知られ
ている。ノントラッキング方式においては、エラレート
を１×１０^-2以下に抑えるためには、＋３．５ｄＢ以上
の再生出力が必要であることが実験により見い出されて
いる。＋３．５ｄＢ以上の再生出力を得るには、Ｈｃ×
Ｂｒ×（δ₁＋δ₂）は５０Ｏｅ・ｃｍ・Ｇ以上である
ことが必要であり、Ｈｃ×Ｂｒ×（δ₁＋δ₂）が５０
Ｏｅ・ｃｍ・Ｇ未満の場合には、再生出力が不足し、エ
ラーレートが増大する。

【００２９】保磁力Ｈｃは、ノントラッキングシステム
で使用されるヘッドの特性、消費電流を考慮して設定さ
れる。すなわち、ノントラッキングシステムにおいて
は、通常、記録電流を２０ｍＡ以下に設定する。したが
って、磁気記録媒体としては、２０ｍＡ以下の記録電流
でも記録が行えるものでなければならない。そのために
は、その保磁力Ｈｃは１２００Ｏｅ以下であることが必
要であり、保磁力Ｈｃが１２００Ｏｅを越える場合には
記録が十分行えず、再生出力の低下を招くこととなる。

【００３０】また、走行面の表面粗度Ｒａは、ノンロー
ディング方式を採用した場合にテープガイドと走行面の
間の摩擦係数を最適なものとし、良好な走行性およびテ
ープガイド軸の当たり特性を確保することを目的として
設定されるものである。

【００３１】この表面粗度Ｒａは、原理的には、試料の
断面曲線を中心線から折り返し、この中心線をｘ軸、縦
倍率の方向をｙ軸とした場合の粗さ曲線ｙ＝ｆ（ｘ）を
使用して下記の数１で算出される値をμｍで表したもの
である。

【００３２】

【数１】

【００３３】しかし、下記の数２を使用すれば、粗さ曲
線を使用せずにＲａの近似値を求めることができる。

【００３４】

【数２】

【００３５】したがって、本発明においては、ｎ＝３０
００，ｌ＝２ｍｍに設定したときに数２によって算出さ
れる値をＲａとして規定することとする。

【００３６】斜方蒸着テープにおいて、上記数２によっ
て算出される表面粗さＲａが０．００５μｍ未満の場合
には、走行系としてノンローディング方式を使用した場
合に走行面とテープガイド軸の間の摩擦係数が大きくな
り、良好な走行性が得られない。一方、表面粗度Ｒａが
０．０５０μｍを越える場合には、テープの走行によっ
てテープガイド軸が摩耗し、当たり特性が劣化する。

【００３７】走行面の表面粗度を上記範囲とするには、
たとえばフィルターで濾過することにより粒度を調整し
たバックコート層塗料を走行面に塗布し、カーボンを含
有するバックコート層を形成し、その表面を走行面とす
ればよい。このときバックコート層材料としては、通常
この種の磁磁気記録媒体で使用されているものであれば
何れでもよい。

【００３８】前述のようにバックコート層を形成して走
行面の表面粗度をコントロールする場合、表面粗度Ｒａ
は０．０１５〜０．０４０μｍの範囲とすることがより
好ましい。

【００３９】また、ここで、バックコート層の膜厚は、
テープ全体の膜厚，塗布精度，表面粗度に対する効果を
考慮して、０．６〜１．０μｍに設定することが好まし
い。通常、この種のテープでは、カセットサイズを小さ
くし、しかも長時間記録を可能とするためテープ全体の
膜厚を５μｍ以下、例えば３．５μｍ〜５μｍに設定す
る必要があるが、バックコート層の膜厚を１．０μｍを
越えて設定すると、テープ全体の膜厚を５μｍ以下に抑
えるのが困難となる虞れがある。また、バックコート層
の膜厚を０．６μｍ以下に設定すると、バックコート層
がムラをもって形成される虞れがあり、所定範囲の表面
粗度が得られない可能性が高い。

【００４０】ところで、前述のようにテープ全体の膜厚
を５μｍ以下、例えば３．５μｍ〜５μｍに設定するこ
とを考慮すると、バックコート層を設けることは不利で
ある。たとえばバックコート層は磁気テープの機械的強
度の点ではほとんど寄与しておらず、したがって所定の
機械的強度を確保するためにはバックコート層を設けず
にベースフィルムの厚さを厚くする方が有利である。ま
た、バックコート層を設けると、塗布ムラや塗料品質の
バラツキにより歩留が低下する虞れもある。

【００４１】そこで、ベースフィルム（非磁性支持体）
の裏面の表面粗度Ｒａをコントロールし、ベースフィル
ム自体の面を走行面としてもよい。ただし、非磁性支持
体の磁性層側の面は、電磁変換特性等の観点からなるべ
く平滑にしておく必要があり、したがって前記裏面の表
面粗度Ｒａをコントロールする手法としては、一つには
非磁性支持体をキャスティング等の手法により２層構造
とし、磁性層とは反対側の層（裏面側の層）にＳｉＯ₂
等のフィラーを混入することが挙げられる。

【００４２】あるいは、非磁性支持体の磁性層とは反対
側の面に、いわゆるマット層を設けることも有効であ
る。前記マット層は、カーボンを含有するバックコート
層と異なり、単に非磁性支持体の表面性をコントロール
するために予め非磁性支持体表面に形成されるものであ
り、ＳｉＯ₂等のフィラーと結合剤のみからなる厚さ
０．１μｍ以下の極めて薄い層である。

【００４３】なお、上記磁気記録媒体は、必要に応じ
て、上記非磁性支持体上に下塗り膜を設けたり、磁性層
上にトップコート層を設けるようにしてもよい。この場
合、下塗り膜、トップコート層の材料としては、通常、
この種の磁気記録媒体に使用されるものであれば良く、
特に限定されない。

【００４４】

【作用】非磁性支持体上に斜方柱状構造を有する第１の
強磁性金属薄膜と、斜方柱状構造であり且つ斜方柱状構
造の成長方向が第１の強磁性金属薄膜とは逆方向である
第２の強磁性金属薄膜が積層形成されてなる磁気記録媒
体において、第１の強磁性金属薄膜の膜厚、第２の強磁
性金属薄膜の膜厚、磁性層全体の保磁力および残留磁束
密度を所定の条件を満たすように設定すると、ノントラ
ッキング方式によって往復使用した場合に、ヘッドの摺
動方向による特性差がほとんどなく、正逆両方向でとも
に高ＣＮ比、高再生出力が達成される。

【００４５】さらに、上記磁気記録媒体において、バッ
ク面（走行面）の表面粗度を所定範囲となるように設定
すると、走行系としてノンローディング方式を採用した
場合にバック面のテープガイド軸に対する摩擦係数が適
正なものとなり、良好なテープ走行性が得られるととも
にテープの走行によるテープガイドの摩耗も抑えられ、
良好な当たり特性が維持される。

【００４６】

【実施例】本発明の好適な実施例について実験結果に基
づいて説明する。

【００４７】実験例１本実験例は磁性層の膜厚δ₁＋δ₂について検討を行っ
た例である。

【００４８】斜方蒸着テープを作製するには、先ず、非
磁性支持体上に下塗りを行った後、Ｃｏ₈₀−Ｎｉ₂₀合金
を蒸着源としてドラムに対する非磁性支持体の走行方向
を変えて２回蒸着を行い、第１の強磁性金属薄膜、第２
の強磁性金属薄膜を成膜した。次いで、バックコート層
および潤滑剤よりなるトップコート層を形成して所定の
テープ幅となるように裁断し、カセット内に組み込ん
だ。

【００４９】なお、蒸着は、蒸気流の入射角の変化範囲
を９０〜４５°、Ｏ₂供給量を２００ｃｃ／ｍｉｎに設
定して行った。また、このとき強磁性金属薄膜の膜厚δ
₁，δ₂はルツボに供給されるビーム電流を制御するこ
とで蒸気流の飛散量を一定に保ち、テープの移動速度を
変化させることによって調節した。本実施例では、成膜
される蒸着膜の膜厚はテープの移動速度が１４ｍ／ｍｉ
ｎのときに２０００Åであった。

【００５０】このような手法により、δ₁：δ₂が１：
０．５となる範囲で膜厚δ₁＋δ₂を変化させて各種斜
方蒸着テープを作製した。そして、作製された斜方蒸着
テープについて、正逆両方向で記録再生を行い、エラー
レートの測定を行った。表１に各斜方蒸着テープの第１
の強磁性金属薄膜の膜厚δ₁，第２の強磁性金属薄膜の
膜厚δ₂，磁性層全体の膜厚δ₁＋δ₂，保磁力Ｈｃ，
残留磁束密度Ｂｒおよび再生時のエラーレートを示す。
また図３に磁性層の膜厚δ₁＋δ₂とエラーレートの関
係を示す。

【００５１】

【表１】

【００５２】図３を見てわかるように、斜方蒸着テープ
では、ヘッドの摺動方向が正方向，逆方向いずれの場合
においても、磁性層の膜厚によるエラーレートの変化は
極小値を有する略双曲線で表される。ここで、ノントラ
ッキングシステムにおいて、良好な再生信号を得るため
にはエラーレートが１×１０^-2以下であることが必要で
あり、正逆両方向でエラーレートが１×１０^-2以下とな
る磁性層の膜厚は１６００〜２０００Åである。したが
って、このことからノントラッキング用磁気テープとし
て適用できる斜方蒸着テープを得るには、磁性層の膜厚
δ₁＋δ₂を１６００〜２０００Åに設定することが好
適であることが示された。

【００５３】実験例２本実験例は膜厚比δ₂／δ₁について検討を行った例で
ある。

【００５４】実験例１と同様の手法により、磁性層の膜
厚δ₁＋δ₂が１８００Åとなる範囲でδ₂／δ₁を変
化させて各種斜方蒸着テープを作製した。そして、作製
された各種斜方蒸着テープについて、正逆両方向で記録
再生を行い、エラーレートを測定した。

【００５５】表２に各斜方蒸着テープの第１の強磁性金
属薄膜の膜厚δ₁，第２の強磁性金属薄膜の膜厚δ₂，
膜厚比δ₂／δ₁，保磁力Ｈｃ，残留磁束密度Ｂｒおよ
び再生時のエラーレートを示す。また図４に第１の強磁
性金属薄膜の膜厚δ₁とエラーレートの関係を示す。

【００５６】

【表２】

【００５７】図４を見てわかるように、斜方蒸着テープ
においては、ヘッドの摺動方向が正方向の場合には、第
１の強磁性金属薄膜の膜厚δ₁の増加に伴ってエラーレ
ートが高くなり、ヘッドの摺動方向が逆方向の場合に
は、膜厚δ₁が小さい程エラーレートが高く、膜厚δ₁
が増加するに従ってエラーレートが減少する。ここで、
正逆両方向でエラーレートが１×１０^-2以下となる膜厚
δ₁は１０８０〜１３５０Åである。

【００５８】したがって、このことからノントラッキン
グシステム用の磁気テープとして適用できる斜方蒸着テ
ープを得るには、膜厚比δ₂／δ₁は１／３以上２／３
以下に設定することが好適であることが示された。

【００５９】実験例３本実験例はエネルギー積Ｈｃ×Ｂｒ×（δ₁＋δ₂）と
保磁力Ｈｃの検討を行った例である。

【００６０】蒸着の際の蒸着源としてＣｏ₈₀−Ｎｉ₂₀以
外にＣｏ₁₀₀を使用し、Ｏ₂供給量を変化させて残留磁
束密度Ｂｒ、保磁力Ｈｃを調節した以外は実施例１と同
様の手法により、各種斜方蒸着テープを作製した。そし
て、作製された各種斜方蒸着テープについて、正逆両方
向で記録再生を行い、再生出力、最適記録電流を測定し
た。

【００６１】表３に各斜方蒸着テープの蒸着の際のＯ₂
供給量、保磁力Ｈｃ、残留磁束密度Ｂｒ、エネルギー積
Ｈｃ×Ｂｒ×（δ₁＋δ₂）、最適記録電流、再生出力
を示す。また、図５にエネルギー積Ｈｃ×Ｂｒ×（δ₁
＋δ₂）と再生出力の関係を、図６に保磁力Ｈｃと最適
記録電流の関係を示す。なお、図５に示す再生出力は金
属塗布型磁気テープとの比であり、図６に示す最適記録
電流は２０ｍＡを基準としてｄＢ表示したものである。

【００６２】

【表３】

【００６３】図５を見てわかるように、斜方蒸着テープ
において、再生出力は、正逆両方向いずれについてもエ
ネルギー積の増加に伴って増大する。ここで、ノントラ
ッキング方式において、エラーレートを１×１０^-2以下
に抑えるためには再生出力が＋３．５ｄＢ以上必要であ
り、正方向再生，逆方向再生でともに再生出力が３．５
ｄＢ以上となるエネルギ積は５０Ｏｅ・ｃｍ・Ｇ以上で
あった。したがって、ノントラッキングシステム用の磁
気テープとして適用できる斜方蒸着テープを得るために
は、保磁力Ｈｃ，残留磁束密度ＢｒはＨｃ×Ｂｒ×（δ
₁＋δ₂）≧５０Ｏｅ・ｃｍ・Ｇとなるように設定する
ことが好適であることが示された。

【００６４】また、図６を見てわかるように、ノントラ
ッキングシステムで要求される記録電流である２０ｍＡ
以下が最適記録電流となるのは、保磁力Ｈｃが１２００
Ｏｅの場合である。したがって、このことから、ノント
ラッキング方式用の磁気テープとして適用できる斜方蒸
着テープを得るには、保磁力Ｈｃは１２００Ｏｅ以下に
設定するころが好適であることが示された。

【００６５】なお、実験例１〜３で電磁変換特性、磁気
特性を測定する際に使用した測定装置を下記に示す。磁気特性（保磁力，残留磁束密度）測定装置：振動試料型磁力計電磁変換特性（最適記録電流，再生出力，エラーレート）測定装置：ソニー社製，商品名ＮＴ−１（改造品）ヘッド仕様型・ＭＩＧ（メタルインギャップ）ヘッド材質・単結晶フェライト（ＭｎＺｎ）（ギャップ部はセンダスト）ギャップ長・０．２２μｍ記録波長０．６７μｍサンプリング周波数３２ｋＨｚ量子化ビット数１２ｂｉｔ折線

【００６６】実験例４本実験例は、バック面（走行面）にバックコート層を形
成し、その表面粗度について検討を行った例である。バ
ックコート層の材料としてカーボンブラックとバインダ
ーよりなる混合物を表４に示すフィルターで濾過したも
のを使用した以外は実施例１と同様にして各種斜方蒸着
テープを作製した。

【００６７】そして、作製された各斜方蒸着テープにつ
いて、表面粗度，テープガイドに対する摩擦係数，走行
によるテープガイドの摩耗およびＲＦ変動が起こるまで
のパス回数について測定を行った。その結果を表４に示
す。

【００６８】

【表４】

【００６９】なお、表面粗度および摩擦係数の測定条件
は下記の通りである。表面粗度の測定条件測定機器：ランク−テイラー−ホブソン（Ｒａｎｋ−
Ｔａｙｌｏｒ−Ｈｏｂｓｏｎ）社製，商品名ＴＡＬＹ
ＳＴＥＰ測定方式：触針式（０．１×２．５μｍ角錘形）計測長さ：２ｍｍ計測速度：０．０２５ｍｍ／ｓｅｃフィルタ：０．３３Ｈｚ粗度計算用機器：日本電気社製，商品名ＰＣ−９８
０１摩擦係数の測定条件測定機器：ソニー社製，商品名ＳＦＴ−１
２００Ｆガイド軸の材質：ポリアセタール（粗度Ｒｍａｘ
０．５）テープテンション：５ｇロール抱き角：６０° 摺動回数：２００回

【００７０】表４で示すように、表面粗度が０．０１７
μｍに満たない斜方蒸着テープでは、摩擦係数が高く、
良好な走行性が得られない。また、表面粗度が０．０３
８μｍを越えるテープは、走行によってテープガイド軸
に摩耗が生じ、出力特性に大きな乱れが生じる。したが
って、これらの結果から、ノンローディング方式を採用
した場合に、良好な走行性が得られるとともにテープガ
イド軸の当たり特性を維持できる斜方蒸着テープを得る
には、バック面の表面粗度Ｒａを０．０１５〜０．０４
０μｍに設定することが好適であることがわかった。

【００７１】実験例５本実験例では、非磁性支持体を２層構造とするととも
に、走行面側にフィラーを添加してその表面粗度をコン
トロールし、これを走行面としてエラーレート及び走行
耐久性を評価した。

【００７２】本実験例で作成した磁気テープは、図７に
示すような構造を有するものである。すなわち、この磁
気テープは、２層構造を有する非磁性支持体１１上に、
２層の磁性層１２、１３を形成してなるものであり、非
磁性支持体１１のうち磁性層１２、１３側の層１１ａの
表面が平滑なものとされ、これとは反対側である走行面
側の層１１ｂにＳｉＯ₂がフィラー１４として混入さ
れ、その表面粗度Ｒａがコントロールされてなるもので
ある。

【００７３】磁性層１２、１３は、真空蒸着機により２
回蒸着することにより形成し、磁性層１２の厚さは１２
０ｎｍ、磁性層１３の厚さは６０ｎｍとした。蒸着の際
の蒸発源はＣｏ₈₀Ｎｉ₂₀合金であり、最小入射角は４５
°とした。また、蒸着の際のテープ送り速度は、１層目
のときが１４ｍ／分、２層目のときが２８ｍ／分であ
る。磁気特性をコントロールするための酸素導入量は、
１層目、２層目共に２５０ｃｃ／分とした。なお、１層
目の磁性層１２と２層目の磁性層１３とでは、蒸着膜の
成長方向が逆である。また、２層目の磁性層１３の表面
には、フッ素系の潤滑剤を塗布した。

【００７４】以上のような工程を、表５に示すようにフ
ィラーの粒径、密度を変えて表面粗度Ｒａをコントロー
ルした１０種類のポリエチレンテレフタレートフィルム
（厚さ３．８μｍ）について行い、諸特性を評価した。
なお、表面粗度Ｒａは、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）によ
り測定した。結果を表５に示す。

【００７５】

【表５】

【００７６】この表を見ても明らかなように、走行面
（層１１ｂの表面）の表面粗度Ｒａを５ｎｍ（０．００
５μｍ）以上、５０ｎｍ（０．０５０μｍ）以下とする
ことにより、バックコート層を設けることなく十分にエ
ラーレートを抑えることができ、走行耐久性を確保する
ことができる。

【００７７】実験例６本実験例では、非磁性支持体の走行面にマット層を設け
てその表面粗度をコントロールし、これを走行面として
エラーレート及び走行耐久性を評価した。作成した磁気
テープの構造は、図８に示すようなものであり、非磁性
支持体２１の裏面にＳｉＯ₂等のフィラー２２を含有す
るマット層２３を設け、その上に先の実験例５と同様、
蒸着膜の成長方向が逆である磁性層２４、２５を設けて
なるものである。磁性層２４、２５や非磁性支持体２１
の厚さは先の実験例５と同様である。

【００７８】実験例５と同様のような工程を、表６に示
すようにマット層２３のフィラーの粒径、密度を変えて
表面粗度Ｒａをコントロールした１０種類のポリエチレ
ンテレフタレートフィルムについて行い、諸特性を評価
した。結果を表６に示す。

【００７９】

【表６】マット層２３を設けた場合にも、表面粗度Ｒａを５ｎｍ
以上、５０ｎｍ以下とすることにより、バックコート層
を設けることなく十分にエラーレートを抑えることがで
き、走行耐久性を確保することができることがわかる。

【００８０】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の磁気記録媒体は、互いに成長方向が異なる２層の斜
方蒸着膜を磁性層とする磁気記録媒体において、各斜方
蒸着膜の膜厚、磁性層の残留磁束密度、保磁力およひバ
ック面の表面粗度を規制しているので、ノントラッキン
グ方式、ノンローディング方式で往復使用した場合で
も、位相特性、最適記録電流、ＣＮ比、再生出力が正方
向、逆方向で差がなく、いずれの場合においても良好な
記録再生特性を得られ、また走行性，テープガイド軸の
当たり特性においても優れたものとすることができる。

【００８１】したがって、本発明によれば、ノントラッ
キング方式，ノンローディング方式を採用する超小型記
録再生装置の性能の向上，実用化を図ることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気記録媒体の構成例を示す概略断面
図である。

【図２】強磁性金属薄膜の蒸着に使用する蒸着装置を示
す要部概略断面図である。

【図３】磁性層の膜厚δ₁＋δ₂とエラーレートの関係
を示す特性図である。

【図４】膜厚比δ₂／δ₁とエラーレートの関係を示す
特性図である。

【図５】エネルギー積Ｈｃ×Ｂｒ×（δ₁＋δ₂）と再
生出力の関係を示す特性図である。

【図６】保磁力Ｈｃと最適記録電流の関係を示す特性図
である。

【図７】非磁性支持体を２層構造とした磁気テープの構
成例を示す概略断面図である。

【図８】走行面にマット層を形成した磁気テープの構成
例を示す概略断面図である。

【図９】従来の斜方蒸着テープの構成を示す概略断面図
である。

【図１０】ノンローディン方式を採用したテープ走行系
を示す斜視図である。

【符号の説明】

１，１１，２１・・・非磁性支持体２，１２，２４・・・第１の強磁性金属薄膜３，１３，２５・・・第２の強磁性金属薄膜２３・・・・・・・・マット層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐々木利一東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性支持体上に斜方柱状構造を有する
第１の強磁性金属薄膜と第２の強磁性金属薄膜が順次積
層される磁性層が形成されてなり、上記第１の強磁性金属薄膜の斜方柱状構造の成長方向と
上記第２の強磁性金属薄膜の斜方柱状構造の成長方向が
互いに逆方向とされるとともに、上記第１の強磁性金属薄膜の膜厚をδ₁、上記第２の強
磁性金属薄膜の膜厚をδ₂、磁性層全体の保磁力をＨ
ｃ、磁性層全体の残留磁束密度をＢｒ、磁性層とは反対
側の面である走行面の表面粗度をＲａとしたときに、１６００Å≦δ₁＋δ₂≦２０００Å １／３≦δ₂／δ₁≦２／３Ｈｃ≦１２００ＯｅＨｃ×Ｂｒ×（δ₁＋δ₂）≧５０Ｏｅ・ｃｍ・Ｇ０．００５μｍ≦Ｒａ≦０．０５０μｍであることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】全厚が３．５〜５μｍとされていること
を特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項３】非磁性支持体の磁性層とは反対側の面に
カーボンを含有する膜厚０．６〜１．０μｍのバックコ
ート層が形成され、該バックコート層の表面が走行面と
されるとともに、その表面粗度Ｒａが０．０１５μｍ≦Ｒａ≦０．０４０μｍとされていることを特徴とする請求項１記載の磁気記録
媒体。
【請求項４】非磁性支持体が２層構造を有し、磁性層
と反対側に位置する層にフィラーが内添され、この層の
表面が走行面とされていることを特徴とする請求項１記
載の磁気記録媒体。
【請求項５】非磁性支持体の磁性層とは反対側の表面
にフィラーを含有する膜厚０．１μｍ以下のマット層が
形成され、該マット層の表面が走行面とされていること
を特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体。