JPH10143806A

JPH10143806A - 磁気記録媒体記録再生装置

Info

Publication number: JPH10143806A
Application number: JP29209196A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Onodera; 誠一小野寺
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-11-01
Filing date: 1996-11-01
Publication date: 1998-05-29

Abstract

(57)【要約】【課題】磁気記録媒体の残留磁束密度を劣化させずに
保磁力を向上させることができ、記録再生特性の向上が
達成する。【解決手段】磁気記録媒体記録再生装置１は、金属磁
性材料が薄膜形成されてなる磁性層を有する磁気記録媒
体３と、磁気記録媒体３が走行し、磁性層に信号を記録
及び／又は磁性層に記録された信号を再生する記録再生
部と、磁気記録媒体３を所定の温度に冷却する冷却手段
１４とを備えることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録媒体を記
録及び／又は再生する磁気記録媒体記録再生装置に関
し、特に、冷却手段を備えた磁気記録媒体記録再生装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、磁気記録媒体としては、非磁
性支持媒体上に酸化物磁性粉末あるいは合金磁性粉末等
の磁性材料を塩化ビニル酢酸ビニル系共重合体、ポリエ
ステル樹脂、ウレタン樹脂、ポリウタレン樹脂等の結合
剤中に分散せしめた磁性塗料を、非磁性支持体上に塗
布、乾燥することにより作成される、いわゆる塗布型の
磁気記録媒体が広く使用されている。

【０００３】これに対して、高密度記録への要求の高ま
りとともに、Ｃｏ−Ｎｉ，Ｃｏ−Ｃｒ，Ｃｏ等の金属磁
性材料をメッキや真空薄膜形成手段（真空蒸着法、スパ
ッタリング法、イオンプレーティング法等）によって非
磁性支持体上に直接被着した、いわゆる金属磁性薄膜型
の磁気記録媒体が提案され注目を集めている。

【０００４】この金属磁性薄膜型の磁気記録媒体は保磁
力、残留磁化、角形比等に優れ、短波長での電磁変換特
性に優れるばかりでなく、磁性層の厚みをきわめて薄く
できるため、記録減磁や再生時の厚み損失が小さいこ
と、磁性層中に非磁性材である結合剤を混入する必要が
ないため、磁性材料の充填密度を高め、大きな磁化を得
ることができるなど、数々の利点を有している。

【０００５】また、電磁変換特性を向上させ、より大き
な出力を得ることができるようにするため、磁気記録媒
体の磁性層を形成するのに際し、磁性層を斜方に蒸着す
る、いわゆる斜方蒸着が提案され、ハイバンド８ｍｍＶ
ＴＲ，民生用デジタルＶＴＲ用、データストレージ用の
磁気テープとして実用化されている。特に民生用デジタ
ルＶＴＲ用やデータストレージ用の磁気テープは走行耐
久性を向上させるため、蒸着磁性層の表面のカーボン保
護膜を形成し、このカーボン保護膜の上に走行耐久性を
向上させるために潤滑剤を塗布するようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】一方、上述した従来の
磁気記録媒体においては、さらなる高密度記録化を実現
するために、磁性層の磁気特性の改善が検討されてい
る。具体的には、磁性層の磁気特性として高い保磁力と
最適な残留磁束密度とが望まれている。

【０００７】しかしながら、上述したような斜方蒸着に
より形成された磁気記録媒体は、このような要求を達成
することが困難であり、十分な磁気特性を有するもので
はなかった。

【０００８】このような磁気記録媒体を用いた場合、従
来の記録再生装置で記録及び／又は再生すると良好な記
録再生特性を達成することが困難であった。

【０００９】そこで本発明は、従来の実情に鑑みて提案
されたものであり、磁気記録媒体の残留磁束密度を劣化
させずに保磁力を向上させることができ、記録再生特性
の向上が達成された磁気記録媒体記録再生装置を提供す
るものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上述の目的
を達成するために鋭意検討した結果、蒸着等の手法によ
り形成された磁性層の磁気特性は、温度により制御され
ることを見い出し、本発明を完成するに至った。

【００１１】すなわち、本発明に係る磁気記録媒体記録
再生装置は、金属磁性材料が薄膜形成されてなる磁性層
を有する磁気記録媒体と、上記磁気記録媒体が走行し、
上記磁性層に信号を記録及び／又は上記磁性層に記録さ
れた信号を再生する記録再生部と、上記磁気記録媒体を
所定の温度に冷却する冷却手段とを備えることを特徴と
する。

【００１２】以上のように構成された本発明に係る磁気
記録媒体記録再生装置は、磁気記録媒体を記録及び／又
は再生する際に磁気記録媒体を所望の温度に制御するこ
とができる。これにより、磁気記録媒体は、その磁気特
性の改善が達成され、記録及び／又は再生に適したもの
となる。具体的には、この磁気記録媒体記録再生装置
は、磁気記録媒体の温度を室温〜−９０℃の範囲に制御
することによって、磁気記録媒体の磁性層の残留磁束密
度を劣化させることなく保磁力を向上させることができ
る。したがって、この磁気記録媒体記録再生装置は、記
録再生特性が向上したものとなる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る磁気記録媒体
記録再生装置（以下、単に記録再生装置と称する。）の
具体的な実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。

【００１４】本発明に係る記録再生装置１は、図１に示
すように、一対のリール２ａ，２ｂにテープ状の磁気記
録媒体３（以下、磁気テープ３と略す。）が巻回されて
収納されるテープカセット４を装着したとき、このテー
プカセット４内部より磁気テープ３が引き出されて磁気
テープ３を掛け渡すローディング機構を備える。また、
この記録再生装置１は、ローディング機構に掛け渡され
た磁気テープ３を記録及び／又は再生する複数個の磁気
ヘッドを備える。さらに、この記録再生装置１は、磁気
テープ３を冷却する冷却手段を備える。

【００１５】この記録再生装置において、ローディング
機構は、複数個のガイドローラ１０と、磁気テープ３に
所定のテンションを負荷するテンションローラ１１とか
ら構成される。また、複数個の磁気ヘッドは、回転磁気
ヘッド１２と、消去又はオーディオ信号用又はコントロ
ール信号用のための摺動型の磁気ヘッド１３とから構成
される。さらに、この記録再生装置１は、外部に冷却手
段として冷却装置１４を配設して構成されている。

【００１６】この記録再生装置１では、テープカセット
４が装着されると、上述したローディング機構に磁気テ
ープ３が掛け渡される。このとき、磁気テープ３は、テ
ンションローラ１１により所定のテンションが負荷され
た状態で回転磁気ヘッド１２及び摺動型磁気ヘッド１３
に掛け渡される。

【００１７】そして、この磁気テープ３は、一方のリー
ル２ａから送り出され他方のリール２ｂで巻き取られる
ように走行する。この記録再生装置１では、上述した回
転磁気ヘッド１２によって、磁気テープ３に記録された
信号を再生したり、磁気テープ３に情報信号を記録した
りする。

【００１８】以上のよう構成された記録再生装置１は、
図２に示すような磁気テープ３を記録及び／又は再生す
る。この磁気テープ３は、非磁性支持体１５と、この非
磁性支持体１５上に薄膜形成されてなる磁性層１６と、
この磁性層１６上に形成される保護膜１７とを備える。
また、この磁気テープ３は、保護層１７上に潤滑剤が塗
布されてなるトップコート層１８及び非磁性支持体１５
の磁性層１６が形成される面とは反対の面側に形成され
るバックコート層１９を備えるような構成であってもよ
い。

【００１９】この磁気テープにおいて、非磁性支持体１
５としては、一般に用いられるものであればよく、例え
ば、ポリエステル類、セルロース誘導体、ビニル系樹
脂、ポリイミド類、ポリアミド類、ポリカーボネート等
に代表されるような高分子材料により形成される高分子
支持体等が挙げられる。

【００２０】また、磁性層１６は、Ｃｏ又はＣｏ合金の
酸化物を含有してなるものである。具体的には、磁性層
１６は、Ｃｏ−Ｏ及び／又はＣｏ−Ｍ−Ｏ（ここで、Ｍ
は、Ｎｉ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｍｏ，Ｗ，Ｚｎ，Ｚｒ，Ｃ，Ｔ
ｉ，Ｔａ等に代表される添加元素を表す。）で表される
非磁性酸化物を含有する。この磁性層１６は、例えば、
スパッタリング法、ＣＶＤ法、真空蒸着法、イオンプレ
ーティング法、斜方蒸着法等の手法により成膜される。

【００２１】磁性層１６は、成膜雰囲気を酸素とするこ
とによりＣｏ及び上述した添加元素が酸化されてＣｏ又
はＣｏ合金の酸化物を含有することとなる。そして、上
述した記録再生装置１に用いられる磁気テープ３では、
このときの酸化度が１０原子％〜５０原子％とされてな
ることが好ましい。磁性層１６の酸化度をこのような範
囲とするためには、成膜時の酸素導入量を調節すればよ
い。磁性層１６は、その酸化度が上述の範囲を下回る
と、すなわち、Ｃｏ又はＣｏ合金が十分に酸化されない
と保磁力が小さなものとなってしまう。これは、磁性層
１６では、Ｃｏ又はＣｏ合金の酸化物である非磁性粒子
が磁性粒子を分離することができず、交換異方性の効果
を得ることができず、保磁力を向上させるることができ
ないためである。一方、磁性層１６が上述した範囲を上
回ると、すなわち、Ｃｏ又はＣｏ合金が酸化されすぎる
と、単位面積当たりの磁化量が低下してしまうことにな
り、また、保磁力も小さなものとなってしまい、結果と
して、再生出力が劣化してしまう。

【００２２】さらに、磁性層１６は、その膜厚が１００
ｎｍ〜２５０ｎｍとされることが好ましい。磁性層１６
の膜厚を上述したような範囲とするためには、成膜時間
等の成膜条件を調節すればよい。磁性層１６は、膜厚が
厚くなるのに伴って再生出力を向上させるようになる
が、その膜厚が上述した範囲を上回ると生産性が劣化す
るだけでなく、再生出力がそれ以上向上しなくなる。

【００２３】この磁性層１６上に形成される保護層１７
としては、一般に用いられるものであればよく、例え
ば、カーボン，ＣｒＯ₂，Ａｌ₂Ｏ₃，ＢＮ，Ｃｏ酸化
物、ＭｇＯ，ＳｉＯ₂，Ｓｉ₃Ｏ₄，ＳｉＮ_x，ＳｉＣ，Ｓ
ｉＮ_x−ＳｉＯ₂，ＺｒＯ₂，ＴｉＯ₂，ＴｉＣ等が挙げら
れる。保護層１７は、これらの単層膜であってもよい
し、多層膜、あるいは複合膜であってもよい。

【００２４】また、この保護層１７上に形成されるトッ
プコート層１８は、防錆剤や潤滑剤よりなるものであ
り、保護層１７上に塗布されても、薄膜形成されてもよ
い。さらに、非磁性支持体１５の磁性層１６が形成され
た面とは反対の面に形成されるバックコート層１９は、
カーボン系微粉末や表面粗度をコントロールするための
無機顔料が分散されてなる層であり、磁気テープ３の走
行性を改善するために設けられる。

【００２５】以上のように構成された磁気テープ３を用
いて、上述した記録再生装置１により記録及び／又は再
生を行う。本発明に係る記録再生装置１は、上述したよ
うに、冷却装置１４を用いて装置全体を所定の温度に冷
却している。このため、この記録再生装置１では、磁気
テープ３を所定の温度に維持することができる。具体的
には、冷却装置１４は、磁気テープ３の温度が室温〜−
９０℃の範囲となるように冷却する。

【００２６】このように、磁気テープ３を冷却すると、
磁性層１６中のＣｏとＣｏ−Ｏとの交換異方性により磁
性層１６の保磁力が大きくなる。また、磁気テープ３の
磁性層１６の残留磁束密度は、冷却によってほぼ変化す
ることがない。したがって、この磁気テープ３では、エ
ネルギー積が大きなものとなる。

【００２７】なお、上述した記録再生装置１では、磁気
テープ３を冷却すると、磁性層１６のヒステリシスルー
プがマイナス磁界方向にシフトしてしまう。このため、
この記録再生装置１は、このヒステリシスループのシフ
トを補正する電気的な回路を有するような構成であって
もよい。

【００２８】一方、上述した記録再生装置１では、外部
に冷却装置１４を配設して装置全体を冷却していたが、
本発明に係る磁気記録媒体記録再生装置は、このような
構成に限定されるものではない。すなわち、本発明に係
る磁気記録媒体記録再生装置は、磁気記録媒体を直接冷
却するような構成であってもよい。

【００２９】このような、記録再生装置３０は、図３に
示すように、磁気テープ３の走行系において、記録再生
を行う回転磁気ヘッド１２よりも前段側に冷却装置３１
を備える。この冷却装置３１は、磁気テープ３を挟み込
み、その挟み込んだ部分を冷却するような構成となって
いる。具体的には、冷却装置３１は、冷媒を循環させる
循環経路３２を有しており、この循環経路３２により冷
却装置３１が所定の温度となり磁気テープ３を冷却す
る。

【００３０】このように、記録再生装置３０では、冷却
装置３１により直接磁気テープ３を所定の温度に冷却す
ることができる。そして、冷却された磁気テープ３は、
温度が上昇する前に回転磁気ヘッド１２の位置まで到達
し、記録及び／又は再生される。これにより、この記録
再生装置３０は、磁気テープ３を冷却した状態で記録及
び／又は再生することができる。したがって、この記録
再生装置３０では、磁気テープ３の保磁力を向上させる
ことができる。そして、この記録再生装置３０は、良好
な記録再生特性を示すこととなる。

【００３１】また、このように磁気テープ３を直接冷却
する記録再生装置４０は、図４に示すように、冷媒を循
環させる循環経路４１を回転磁気ヘッド１２内に設ける
ような構成であってもよい。すなわち、この場合、記録
再生装置４０では、記録再生部と冷却手段とが一体とさ
れるような構成となっている。

【００３２】そして、このような記録再生装置４１で
は、回転磁気ヘッド１２に磁気テープ３が当接すると磁
気テープ３が冷却される。これにより、磁気テープ３
は、保磁力が向上した状態で記録及び／又は再生するこ
とができる。そして、この記録再生装置４１では、良好
な記録再生特性を示すこととなる。

【００３３】なお、上述した実施の形態では、磁気記録
媒体として磁気テープ３を用いたが、本発明は磁気記録
媒体の種類に限定されるものではない。すなわち、本発
明に係る磁気記録媒体記録再生装置は、例えば、円盤状
の磁気記録媒体を記録及び／又は再生する、例えば、フ
レキシブルディスクドライブ等であってもよい。このよ
うな場合でも、記録再生装置は、磁気記録媒体を冷却す
る冷却手段を備え、記録及び／又は再生時に磁気記録媒
体を所定の温度に冷却する。これにより、このような磁
気記録媒体記録再生装置は、磁気記録媒体の磁気特性を
改善し、記録再生特性を大幅に向上させることができ
る。

【００３４】

【実施例】ここで、実際に上述した記録再生装置を用い
て冷却装置で磁気テープを冷却し、その際の磁気特性及
び再生出力を測定した。このとき、冷却温度を０℃〜−
９０℃であるものを実施例とし、室温のものを比較例１
とし、冷却温度を−９０℃以下のものを比較例２とし
た。この比較例１，比較例２及び実施例に用いた磁気テ
ープは、以下のように作成した。

【００３５】磁気テープの作成磁気テープは、非磁性支持体（ポリエチレンテレフタレ
ート、膜厚１０μｍ、幅１５０ｍｍ）上に斜方蒸着法に
より磁性層を成膜した。このときの成膜条件は、以下の
ようなものとした。

【００３６】＜成膜条件＞インゴット：Ｃｏ又はＣｏ−Ｎｉ合金入射角度：４５゜〜９０゜テープライン速度：０．１７ｍ／ｓｅｃ酸素導入量：３．３×１０^-6ｍ³／ｓｅｃ蒸着時真空度：７×１０^-2Ｐａまた、このように磁性層が形成された後にバックコート
層及びトップコート層を形成した。バックコート層は、
カーボンとウレタンバインダーとを混合したものを０．
６μｍの膜厚で塗布することにより形成された。トップ
コート層は、パーフルオロポリエーテルを塗布すること
により形成された。その後、８ｍｍ幅に裁断することに
より磁気テープを作成した。

【００３７】このように形成された磁気テープでは、磁
化容易軸が非磁性支持体の表面に対して約２０度傾斜し
ている。また、この磁気テープでは、膜中の酸化度が約
３０原子％となっている。

【００３８】電磁変換特性は、上述したように形成され
た磁気テープを用いて以下のように測定された。

【００３９】電磁変換特性の測定この電磁変換特性の測定を行う際には、先ず、約０．５
μｍの記録波長を上述した磁気テープに情報信号として
記録した。そして、次に、ギャップ長が０．２μｍであ
り、飽和磁束密度が１．６ＴであるＭＩＧ（Ｍｅｔａｌ
ＩｎＧａｐ）ヘッドを用いて再生出力を測定した。

【００４０】この再生出力の測定の際、冷却装置により
記録再生装置を様々な温度にすることによって、磁気テ
ープの温度を制御した。各サンプルの温度、磁気特性及
び再生出力を表１に示す。

【００４１】

【表１】

【００４２】この表１から明らかなように、磁気テープ
の温度の低下に伴って、保磁力が向上している。これに
対して、磁気テープの温度が低下しても、飽和磁束密度
は変化していない。このことより、磁気テープは、温度
が低下するのに伴ってエネルギー積が向上したものとな
る。したがって、この記録再生装置は、冷却装置により
磁気テープの温度が低下されると、再生出力を大幅に向
上させることができる。なお、冷却装置による冷却温度
が−９０℃を下回ると、磁気ヘッドによる記録特性が劣
化ししまうため、再生出力は低下したものとなる。

【００４３】酸化度依存性一方、磁性層中の酸化度を変化させることによって、磁
気特性及び再生出力の変化を測定した。ここで、磁性層
中の酸化度は、蒸着時の酸素導入量を調節することによ
り制御した。このとき、記録再生装置は、磁気テープを
−３０℃に冷却して記録再生を行った。各サンプルの膜
中酸化度、磁気特性及び再生出力を表２に示す。なお、
この表２において、再生出力は、膜中酸化度が３０原子
％の場合の再生出力との相対値とした。

【００４４】

【表２】

【００４５】この表２から明らかなように、膜中酸化度
が１０〜３０原子％である場合には、再生出力が−１０
ｄＢ以内となっており、記録再生装置は良好な電磁変換
特性を有するといえる。膜中酸化度がこの範囲より下回
ると、磁性層中の磁性粒子が分離されず、交換異方性の
効果を得ることができないために保磁力が小さくなる。
これに対して、膜中酸化度がこの範囲を上回ると、磁性
層の飽和磁化量及び保磁力が小となってしまい、再生出
力が劣化してしまう。

【００４６】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
係る磁気記録媒体記録再生装置は、磁気記録媒体の少な
くとも記録及び／又は再生される部分を所定の温度に冷
却することができる。これにより、磁気記録媒体は、磁
性層の保磁力が向上し、その結果、良好な磁気特性を有
することとなる。したがって、この磁気記録媒体記録再
生装置は、磁気記録媒体の磁気特性を向上させることに
より、記録再生特性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る磁気記録媒体記録再生装置の概略
構成図である。

【図２】同磁気記録媒体記録再生装置で記録及び／又は
再生される磁気テープの要部断面図である。

【図３】本発明に係る磁気記録媒体記録再生装置の他の
実施の形態を示す要部斜視図である。

【図４】本発明に係る磁気記録媒体記録再生装置の他
の実施の形態を示す要部斜視図である。

【符号の説明】

１記録再生装置、３磁気テープ、１２回転磁気ヘ
ッド、１４冷却装置、１６磁性層、

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気記録媒体に信号を記録及び／又は記
録された信号を再生する記録再生部と、磁気記録媒体を所定の温度に冷却する冷却手段とを備え
ることを特徴とする磁気記録媒体記録再生装置。
【請求項２】上記冷却手段は、上記記録再生部と一体
とされ、上記記録再生部にて上記磁気記録媒体を記録及
び／又は再生すると同時に磁気記録媒体を冷却すること
を特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体記録再生装
置。
【請求項３】上記冷却手段は、磁気記録媒体の走行系
で、上記記録再生部に対して前段に位置することを特徴
とする請求項１記載の磁気記録媒体記録再生装置。
【請求項４】磁気記録媒体は、金属磁性材料が薄膜形
成されてなる磁性層を有することを特徴とする請求項１
記載の磁気記録媒体記録再生装置。
【請求項５】上記磁気記録媒体は、上記磁性層がＣｏ
又はＣｏ合金の酸化物を含有してなることを特徴とする
請求項４記載の磁気記録媒体記録再生装置。
【請求項６】上記磁気記録媒体は、上記磁性層の酸化
度が１０原子％〜５０原子％とされてなることを特徴と
する請求項５記載の磁気記録媒体記録再生装置。
【請求項７】上記磁気記録媒体は、上記磁性層の膜厚
が１００ｎｍ〜２５０ｎｍとされてなることを特徴とす
る請求項４記載の磁気記録媒体記録再生装置。
【請求項８】上記磁気記録媒体は、上記冷却手段によ
り室温〜−９０℃の範囲で冷却されることを特徴とする
請求項１記載の磁気記録媒体記録再生装置。