KR100263020B1 - 비트래킹 데이터 재생시스템용 자기테이프 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 자기기록매체는 비자기기층(1), 및 이 비자기기층(1)상에 형성된 사방정계의 원주형 구조의 제 1 강자성 금속박막(2)과 사방정계의 원주형 구조의 제2 강자성 금속박막(3)으로 구성된 자기층으로 이루어진다. 제1 강자성 금속박막(2)의 사방정계의 원주형 구조의 성장방향과 제2 강자성 금속박막(3)의 사방정계의 원주형 구조의 성장방향은 서로 반대이다. 제1 강자성 금속박막의 두께, 제2 강자성 금속박막의 두께, 자기층의 항자력 및 잔류자속밀도, 자기기록매체 후면의 길이방향의 강성 및 표면조도(祖度)가 선택적으로 결정되어, 비트래킹 데이터 재생시스템과 비로딩테이프구동시스템의 기록/재생장치에 의한 기록데이터의 재생시에 자기기록매체에 대한 자기헤드의 이동방향에 관계없이 자기기록매체가 완전하게 기능할 수 있다.
Description
제1도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자기테이프의 개략 단면도.
제2도는 강자성 금속박막을 증착하기 위한 진공증착장치의 요부의 개략 단면도.
제3도는 자기층의 두께에 따른 비트에러율의 변화를 나타낸 그래프.
제4도는 두께의 비에 따른 비트에러율의 변화를 나타낸 그래프.
제5도는 자기층의 에너지적과 재생된 출력신호레벨과의 관계를 나타낸 그래프.
제6도는 자기층의 항자력과 최적기록전류와의 관계를 나타낸 그래프.
제7도는 자기테이프가 떠 있는 부분에서의 자기테이프와 자기헤드의 접촉상태를 나타낸 예시도.
제8도는 자기테이프가 만곡된 자기헤드의 표면과 완전히 접촉되지 않은 때의 자기테이프와 자기헤드의 접촉상태를 나타낸 예시도.
제9도는 비접촉시스템의 테이프구동장치의 사시도.
제10도는 자기층이 경사증착에 의해 형성된 종래의 자기테이프의 개략 단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 비자기기층 2 : 제1 강자성 금속박막
3 : 제2 강자성 금속박막 41 : 드럼
43 : 증착원 45 : 마스크
49 : 이송롤러 50 : 권취롤러
본 발명은 기록된 데이터를 비트래킹 데이터 재생시스템(non-tracking data reproducing system)으로 재생하기에 적합한 자기테이프에 관한 것이다.
회전드럼상에 자기테이프의 주행방향에 대해 경사지게 장착된 자기헤드를 가동하는 헬리컬스캔 기록시스템(helical scan recording system)은 일반적으로 비디오테이프레코더(VTR)와 디지털 오디오테이프레코더(DATR) 에서의 신호의 기록에 채용되고 있다. 이 헬리컬스캔기록시스템은 장시간의 기록에 적합하고, 그 기록장치의 소형화가 가능하며, 제조비용을 절감할 수 있기 때문에 VTR 및 DATR 이외에, 회의내용을 기록하기 위한 사무용 디지탈메모리 등의 기록장치에 채용될 것으로 기대되고 있다.
그런데, 헬리컬스캔 기록시스템에 의해 기록된 데이터의 재생시에는 자기헤드가 기록트랙을 정밀하게 추적해야 한다. 이러한 정밀한 트래킹을 가능하게 하기 위해 크래킹용 ATF신호가 기록데이터와 함께 트랙에 대해 기록된다. 그리고, 기록데이터의 재생시에 자기헤드는 ATF신호를 검출하고, 이를 근거로 위치에러, 즉 트랙이탈을 결정하여 그 위치오차를 나타내는 에러신호를 제공하며, 이때 트래킹서보회로가 상기 에러신호를 근거로 자기헤드의 위치를 제어한다. 따라서, 헬리컬스캔 기록시스템을 채용하는 기록/재생장치에는 기록/재생시스템에 추가하여 복잡화 된 서보메카니즘이 필요하게 됨으로써, 헬리컬스캔 기록시스템을 채용하는 기록장치의 소형화는 더 이상 어렵게 된다. 그러므로, 소형이고 경량의 구조를 갖추어야 하는 사무용 디지탈메모리에 현재의 헬리컬스캔 기록시스템을 적용하기 위해서는 개선이 필요하다.
최근, 단순한 구성의 서보메카니즘이 요구되는 비트래킹 데이터 재생시스템이 제안되어 있다. 헬리컬스캔 기록시스템에 의해 기록된 데이터을 이 비트래킹 데이터 재생시스템에 의해 재생하는데 있어서, 자기헤드는 데이터기록시의 회전속도의 2배 이상의 속도로 회전하여, 복잡한 트래킹서보메카니즘 없이도 데이터 손실없이 자기테이프상에 기록된 모든 데이터를 독출하게 된다.
이 비트래킹 데이터 재생시스템에 의해 자기테이프상에 데이터를 기록하는데 있어서, 입력데이터를 블로킹함으로써 얻어진 트랙데이터가 상호 다른 방위각의 자기헤드(A, B)(이중방위각 기록헤드)로 구성된 로터리 기록/재생헤드에 의해 자기테이프의 주행방향과 경사지게 트랙상에 기록된다. 이렇게 기록된 데이터를 재생하는데 있어서, 로터리 기록/재생헤드가 데이터 기록시의 회전속도의 2배의 속도로 회전하며, 이때 자기헤드의 인접트랙이 상호 중복되어, 데이터 손실없이 기록된 데이터를 모두 재생할 수 있게 된다. 자기헤드에 의해 독출된 데이터는 DRAM(dynamic read-and-write memory)에 격납된 후, 재생을 위해 그 데이터에 부가된 프레임어드레스 및 블록어드레스에 따라 재배열된다. 기록된 데이터를 비트래킹 데이터 재생시스템에 의해 재생할 때 자기헤드가 트랙을 정밀하게 추적할 필요가 없기 때문에, 이 비트래킹 데이터 재생시스템을 채용하는 기록/재생장치는 ATF신호를 근거로 트래킹을 제어하는 트래킹 서보회로를 갖출 필요가 없게 되어, 소형이고 경량의 구조로 형성할 수 있게 된다.
또한, 전술한 바와 같이, 종래의 헬리컬스캔 시스템의 DATR의 자기헤드는 트랙에 대해 정밀하게 배치되어야 하므로 그와 같은 DATR에는 고도로 정밀한 로딩메카니즘이 필수적으로 되나, 비트래킹 데이터 재생시스템의 장치에는 정밀한 로딩메카니즘을 설치할 필요가 없다. 따라서, 비로딩시스템에서 기록/재생장치에 자기테이프를 로딩할 수 있게 되며, 이 경우 기록/재생장치의 수직가이드 및 경사핀으로서 기능하는 테이프카세트의 테이프가이드축을 형성함으로써 단순히 회전드럼을 자기테이프측으로 이동시키는 것으로 테이프경로를 형성할 수 있게 된다. 이러한 가능성에 의해 비트래킹 데이터 재생시스템의 장치를 더욱 소형화 및 경량화할 수 있다.
비트래킹 데이터 재생시스템을 채용하는 기록/재생장치는 소형이고 경량의 구조로 할 수 있으므로, 30.0mm × 21.5mm × 5.0mm 정도의 우표와 거의 동일한 크기의 테이프카세트를 채용할 수 있고, 2시간 정도의 장시간 동안 연속 기록동작이 가능한 자기테이프를 포함할 수 있는 아주 작은 비트래킹 데이터 재생시스템의 기록/재생장치에 대한 개발이 시도되어 왔다. 이러한 자기테이프는 데이터가 완전하게 기록되고, 기록된 데이터가 완전하게 재생될 수 있도록 데이터가 높은 기록밀도로 기록될 수 있어야 한다. 이러한 기록이 가능한 자기테이프가 이른바 경사증착 자기테이프(oblique evaporation magnetic tape)이며, 이는 비자기기층(nonmagnetic substrate)상의 자기금속박막에 경사증착에 의해 CoNi합금 등의 강자성 금속을 증착함으로써 제조된다. 이 경사증착 자기테이프는 제10도에 나타낸 바와 같이 비자기기층(32)상에 형성된 사방정계의 원주형 구조의 강자성 금속박막(31)을 갖추고, 높은 포화자화강도와 높은 항자력을 갖추고, 또한 장파장영역과 단파장영역에서의 파장신호를 기록할 수 있다. 경사증착 자기테이프가 VTR과 DATR에 실용된 것도 있다. 그러나, 비트래킹 데이터재생시스템의 기록/재생장치에 대해 경사증착 자기테이프를 사용하는데 있어서 다음의 문제가 제기된다.
경사증착 자기테이프는 강자성 금속박막의 사방정계의 원주형 구조의 성장방향에 대해 정방향(제10도에서 화살표 a로 나타낸 방향)으로 자기헤드가 경사증착 자기테이프에 따라 슬라이드되는 경우에는 완전한 기록/재생성능을 나타낸다. 그러나, 자기헤드가 사방정계의 원주형 구조의 성장방향에 대해 역방향(제10도에서 화살표 b로 나타낸 방향)으로 이동하는 경우에는 경사증착 자기테이프의 기록/재생성능은 최적기록전류, 위상특성, CN비 및 출력특성에 있어서 만족스럽지 않게 된다. 따라서, VTR이나 DATR과 같이 자기헤드가 강자성 금속박막의 사방정계의 원주형 구조의 성장방향에 대해 정방향으로만 이동되는 기록/재생장치에 상기 경사증착 자기테이프를 사용하는 경우에는 완전한 기록/재생동작이 이루어질 수 있고, 자기헤드가 전방향-후방향 기록/재생동작을 위해 경사증착 자기테이프의 상반부 및 하반부에 따라 각각 반대방향으로 이동하는 기록/재생장치는 자기헤드가 사방정계의 원주형 구조의 성장방향에 대해 역방향으로 이동할 때 경사증착 자기테이프에서의 기록 및 재생이 완전하게 실행될 수 없게 된다.
비트래킹 데이터 재생시스템을 채용한 기록/재생장치의 목적은 아주 작은 테이프카세트를 사용하고, 장시간 동작을 보장하는데 있으므로, 이러한 기록/재생장치는 정방향-후방향 기록/재생시스템에 의해 구성된다. 따라서, 전술한 경사증착 자기테이프에서의 문제점은 기록/재생장치의 성능에 현저한 영향을 미친다.
전술한 문제점을 해결하기 위해 각각 성장방향이 반대인 2개의 경사증착 강자성 금속박막으로 이루어지는 자기층을 갖는 2층 구조의 경사증착 자기테이프가 제안되었다. 이 2층 구조의 경사증착 자기테이프의 위상특성 및 최적전류특성은 자기헤드와 접촉되는 강자성 금속박막의 성장방향에 대한 자기헤드의 이동방향과 무관하게 일정하게 유지된다. 따라서, 이 2층 구조의 경사증착 자기테이프는 비트래킹 데이터 재생시스템에 적합한 자기기록매체가 될 것으로 기대된다.
그러나, 위상특성 및 최적전류특성 이외에 CN비와 재생출력 등의 경사증착 자기테이프의 특성은 자기헤드에 접촉되는 강자성 금속박막의 성장방향에 대한 자기헤드의 이동방향에 의해 영향을 받게 된다. 따라서, 경사증착 자기테이프는 전방향-후방향 기록/재생시스템을 채용한 기록/재생장치에 사용하기에는 완전히 만족스러운 것은 아니다.
일반적으로, 비트래킹 데이터 재생시스템을 채용한 기록/재생장치는 비로딩시스템의 테이프로딩메카니즘을 갖추고 있다. 제9도에 도시된 바와 같이, 로딩시스템의 테이프로딩메카니즘은 카세트(51)상에서 회전을 위해 지지되는 핀치롤러(52)와 자기테이프(55)를 안내하기 위한 기둥형으로 고정된 플라스틱제의 테이프안내부(53)를 갖추고, 회전드럼(54)이 동작위치로 진입될 때 자기테이프(55)는 회전드럼(54)과 접촉상태로 유지된다. 기록/재생동작중에 후면, 즉 자기테이프(55)의 자기층으로 피복되지 않은 면은 테이프안내부(53)와 슬라이드 접촉된다. 따라서, 테이프안내부(53)와 자기테이프(55)와의 마찰이 자기테이프(55)의 주행성능에 큰 영향을 미친다. 종래의 경사증착 자기테이프가 비로딩시스템의 테이프로딩메카니즘에 사용되는 경우에는 자기테이프가 원활하게 주행할 수 없고, 테이프안내부(53)가 마모되므로, 결국 재생출력이 방해받게 된다.
본 발명의 발명자들은 자기헤드가 자기테이프에 대해 한 방향으로 슬라이드할 때의 자기테이프의 CN비 및 출력특성과, 자기헤드가 그 반대방향으로 슬라이드할 때의 자기테이프의 CN비 및 출력특성과의 차이점에 대해 연구한 결과, 자기층의 강자성 금속박막의 두께와 자기층의 항자력 및 잔류자속밀도를 적절하게 결정하면 자기테이프에 대한 자기헤드의 슬라이드 이동방향에 관계없이 자기테이프의 CN비와 출력특성이 일정하게 유지된다는 사실을 알았다.
본 발명은 전술한 사실을 근거로 하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 비트래킹 데이터 재생시스템을 채용한 기록/재생장치에 사용되는 자기테이프를 제공하는 것이며, 본 발명의 자기테이프는 비자기기층, 및 이 비자기기층상에 형성된 사방정계의 원주형 구조의 제1 강자성 금속박막과 이 제1 강자성 금속박막상에 형성된 사방정계의 원주형 구조의 제2 강자성 금속박막으로 구성된 자기층으로 이루어지고, 제1 강자성 금속박막의 사방정계의 원주형 구조의 성장방향과 제2 강자성 금속박막의 사방정계의 원주형 구조의 성장방향이 서로 반대이고, δ1은 제1 강자성 금속박막의 두께, δ2는 제2 강자성 금속박막의 두께, Hc는 자기층의 항자력, Br은 자기층의 잔류자속밀도, St는 길이방향의 강성(剛性), Ra는 비자기기층 후면의 표면조도(組度)일 때, 자기층은
1600 Å ≤ δ1/ δ2≤ 2000 Å
1/3 ≤ δ2+ δ1≤ 2/3
Hc ≤ 1200 Oe
Br · ( δ1+ δ2)· Hc ≥ 50 G·cm·Oe
2 ≤ St ≤ 10
0.15 ≤ Ra ≤ 0.040
의 조건을 충족한다.
본 발명의 상기 및 기타의 목적, 특징 및 이점은 첨부 도면을 참조하여 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
제1도에 있어서, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에서의 자기테이프는 비자기기층(1), 및 이 비자기기층(1)상에 형성된 사방정계의 원주형 구조의 제1 강자성 금속박막(2)과 사방정계의 원주형 구조의 제2 강자성 금속박막(3)으로 구성된 자기층을 포함하여 구성되어 있다. 제1 강자성 금속박막(2)의 사방정계의 원주형 구조의 성장방향과 제2 강자성 금속박막(3)의 사방정계의 원주형 구조의 성장방향은 서로 반대로 되어 있다. 제1 강자성 금속박막(2)과 제2 강자성 금속박막(3)은 예컨대 경사증착에 의해 형성된다.
우선, 경사증착에 의해 제1 강자성 금속박막(2)이 형성된다. 제2도에 있어서, 이송롤러(49)로부터 풀려 나온 비자기기층(1)은 드럼(41)의 외주(41a)에 감겨지고, 권취롤러(50)에 의해 권취된다. 드럼(41)이 비자기기층(1)을 이동시키기 위해 화살표(r)방향으로 회전하는 동안, 증착원(43), 즉 도가니(44)에 수용되어 있는 강자성 금속박막을 형성하기 위한 강자성 물질이 증발된다. 증착원(43)의 증기(Y)는 입사각(θ), 즉 비자기기층(1)의 표면에 도달하는 증기(Y)의 흐름과 이 증기(Y)가 도달되는 지점에서 그 표면에 대한 법선(X) 사이의 각(θ)으로 비자기기층(1)의 표면에 도달한다. 비자기기층(1) 표면상의 한 지점에서의 입사각(θ)은 비자기기층이 진행함에 따라 점차 감소하여, 드럼(41) 근처에 배치된 마스크(45)에 대응하는 최저한의 위치에서 최소로 된다. 바람직하게는 입사각(θ)의 변동범위는 90°내지 30°이다.
마스크(45)의 에지에는 산소가스인입구(47)가 형성되어, 비자기기층(1)의 표면에 산소가스를 공급한다. 산소가스는 자기층의 내마모성을 향상시킨다. 산소가스공급속도는 항자력과 잔류자속밀도를 포함하여 원하는 특성을 갖춘 강자성 금속박막이 형성될 수 있도록 조절된다.
다음에, 제2 강자성 금속박막(3)이 경사증착에 의해 제1 강자성 금속박막(2)상에 형성된다. 성장방향이 제1 강자성 금속박막의 사방정계의 원주형 구조의 성장방향과 반대인 사방정계의 원주형 구조의 제2 강자성 금속박막(3)을 형성하는데 있어서, 이송롤러(49) 및 권취롤러(50)가 서로 교체되어 권취롤러(50)로부터 풀려 나온 비자기기층(1)이 드럼(41)의 외주(41a)에 감겨지고, 드럼(41)이 화살표(r)방향으로 회전하며, 동일한 증착처리가 실행된다.
제1 강자성 금속박막(2)과 제2 강자성 금속박막(3)을 형성하는 물질에 대해서는 특별한 제한이 없으며, 이 물질은 예컨대 CoNi합금, CoPt합금, CoTa합금 또는 CoCr합금 등과 같이 Co, Ni, Ta, Cr 및 Pt 중 2개 이상의 원소로 이루어지는 합금 또는 Co로 될 수 있다. 비자기기층(1)은 이 종류의 자기기록매체를 형성하는데 일반적으로 사용되는 기층중 임의의 적절한 하나의 기층으로 될 수 있다.
필요에 따라서, 비자기기층(1)은 베이스막으로 피복될 수 있고, 자기테이프에는 후면코팅막 및/또는 상면코팅막이 형성될 수 있다. 베이스막, 후면코팅막 및 상면코팅막의 재료에 대해서는 특별한 제한이 없고, 이와 같은 코팅막을 형성하는데 일반적으로 사용되는 임의의 적절한 재료가 사용될 수 있다.
자기헤드가 정방향, 즉 제1도에서의 화살표(A)방향으로 이동할 때의 이와 같이 제조된 2층 구조의 자기층을 갖춘 자기테이프의 위상 특성 및 최적기록전류와, 자기헤드가 역방향, 즉 제1도에서의 화살표(B)방향으로 이동할 때의 자기테이프의 위상특성 및 최적기록전류와는 차이가 없다. 따라서, 이 자기테이프는 정방향-역방향 기록/재생시스템을 채용한 기록/재생장치에 사용하기에 적합하다.
비트래킹 데이터 재생시스템을 채용한 정방향-역방향 기록/재생장치에 대해 자기테이프가 높은 CN비와 높은 재생출력레벨에서 작용할 수 있도록 하고, 1 × 10-2이하의 낮은 비트에러율로 완전한 신호재생을 할 수 있도록 하고, 비로딩시스템의 테이프구동에 의해 자기테이프가 구동될 때 원할하게 주행할 수 있도록 하기 위하여, 자기테이프는 다음의 조건을 만족하여야 한다.
1600 Å ≤ δ1+ δ2≤ 2000 Å
1/3 ≤ δ2/ δ1≤ 2/3
Hc ≤ 1200 Oe
Br · ( δ1+ δ2)· Hc ≥ 50 G·cm·Oe
2 ≤ St ≤ 10
0.015 ≤ Ra ≤ 0.040
여기서, δ1은 제1 강자성 금속박막(2)의 두께, δ2는 제2 강자성 금속박막(3)의 두께, Hc는 자기층의 항자력, Br은 자기층의 잔류자속밀도, St는 자기체이프의 길이방향의 강성(剛性), Ra는 비자기기층(1)의 후면의 표면조도(組度)이다.
δ1+ δ2가 1600Å 보다 작거나 2000Å보다 크면, 자기헤드가 자기테이프에 대해 정방향이나 역방향으로 이동할 때 비트에러율이 증가하게 되므로 재생신호를 완전하게 생성할 수 없게 된다. δ2/δ1이 1/3보다 작으며, 자기헤드가 기록/재생동작을 위해 자기테이프에 대해 정방향으로 이동할 때 비트에러율이 증가하게 된다. 또, δ2/δ1이 2/3보다 크면 자기헤드가 자기테이프에 대해 역방향으로 이동할 때 비트에러율이 증가하게 된다. 따라서, δ1및 δ2에 대한 전술한 조건을 만족시키지 않는 자기테이프는 정방향-역방향 기록/재생시스템을 채용한 기록/재생장치에 사용하기에 적합하지 않다.
Br · ( δ1+ δ2)· Hc에 대한 조건은 비트래킹 데이터 재생시스템을 채용한 기록/재생장치에 의해 기록된 데이터의 재생시에 충분히 높은 재생출력을 확보하도록 결정된다. 일반적으로 공지된 바와 같이, 자기헤드의 재생출력은 대체적으로 면내의 항자력, 잔류자속밀도 및 자기기록매체의 자기층의 두께에 비례한다. 실험에 의하면, 비트래킹 데이터 재생시스템을 채용한 기록/재생장치에 의한 기록데이터의 재생시에 비트에러율을 1 × 10-2이하로 제한하기 위해서는 재생출력은 +3.5dB 이상으로 되어야 한다. 그리고, +3.5dB 이상의 재생출력을 얻기 위해서는 Br · ( δ1+ δ2)· Hc가 50G ·cm·Oe 이상이어야 하며, Br · ( δ1+ δ2)· Hc가 50 G·cm·Oc보다 작으면 불충분한 재생출력이 얻어지고, 비트에러율이 증가하게 된다.
항자력(Hc)은 비트래킹 데이터 재생시스템을 채용한 기록/재생장치에 사용되는 자기헤드의 특성과 전력소비를 고려하여 결정된다. 일반적으로, 비트래킹 데이터 재생시스템을 채용한 기록/재생장치의 기록전류는 20mA 이하이다. 따라서, 자기테이프는 20mA 이하의 기록신호를 기록할 수 있어야 한다. 항자력(Hc)이 1200 Oe를 초과하면 완전한 기록이 불가능하고, 재생출력이 감소된다.
비트래킹 데이터 재생시스템을 채용한 기록/재생장치에 의해 기록된 데이터를 재생함에 있어서, 자기테이프는 비로딩시스템에 의해 기록/재생장치에 로딩된다. 길이방향의 강성(St)이 2 이상 10 이하인 본 발명의 자기테이프는 비로딩시스템에 의해 로딩될 때 완전한 기록/재생특성을 나타낸다. 길이방향의 강성(St)이 2 이하로 되면 자기테이프가 느슨해 질 수도 있으며, 자기헤드의 자기헤드간극과 자기테이프와의 사이에 공간이 형성되어 공간손실이 초래된다. 또, 길이방향의 강성(St)이 10 이상이면 특히 자기헤드의 접촉면의 곡률이 클때 자기테이프와 자기헤드의 접촉길이가 너무 작아져서 (300㎛ 이하), 자기테이프가 자기헤드와 안정되게 접촉될 수 없게 됨으로써, 역시 공간손실이 초래된다.
원칙상, 비자기기층(1)의 후면의 표면조도(Ra(㎛))는 다음 (1)식을 사용함으로써 y=f(x)로 표시되는 표면조도곡선의 함수로서 계산 된다.
표면조도(Ra)의 근사치는 다음 (2)식으로 계산할 수 있다.
본 발명에 따르면, Ra의 값은 n = 3000, ℓ = 2mm에 대해 (2)식을 사용하여 계산된다.
(2)식을 사용하여 계산된 표면조도(Ra)가 0.015 이하인 경우에는 경사증착 자기테이프의 후면과 비로딩시스템의 테이프안내부 사이의 마찰이 커져서 자기테이프는 원활하게 주행할 수 없게 된다. 또, 표면조도(Ra)가 0.040 보다 크면 테이프안내부가 자기테이프에 의해 빠르게 마모된다.
자기테이프의 후면의 표면조도(Ra)는 비자기기층의 후면상에 적절한 입자 크기를 갖는 후면코팅물질의 후면코팅막을 형성함으로써 조정된다. 이 후면코팅물질은 이 종류의 자기테이프를 제조하는데 일반적으로 사용되는 임의의 적절한 물질로 된다. 바람직하게는, 후면 코팅막의 두께는 자기테이프의 두께, 코팅정밀도 및 후면코팅막의 표면조도(Ra)에 대한 효과를 고려하여 0.6㎛ ∼ 1.0㎛의 범위이다. 일반적으로, 이 종류의 자기테이프의 두께는 5㎛ 이하이다. 후면코팅막의 두께가 1.0㎛를 초과하면, 자기테이프를 5㎛ 이하의 두께로 하기가 어렵다. 후면코팅막의 두께는 고르지 않게 하는 것이 가능하며, 이 후면코팅막의 원하는 두께가 0.6 이하인 경우에는 원하는 표면조도를 갖는 후면코팅막을 형성할 수 없게 된다.
필요에 따라, 비자기기층은 베이스막으로 피복되고, 자기층은 상면피복막으로 피복될 수 있다. 베이스막과 상면피복막의 재료에 대한 특별한 제한은 없고, 베이스막과 상면피복막은 이 종류의 자기기록매체를 제조하는데 일반적으로 사용되는 임의의 적절한 물질로 형성될 수 있다.
[실시예 1]
자기테이프의 성능에 있어서 자기테이프의 자기층의 두께(δ1+ δ2)의 효과에 대하여 검사하였다.
베이스막으로 피복된 비자기기층상에 증착원으로서 Co80Ni20을 사용하는 경사증착사이클에 의해 제1 강자성 금속박막과 제2 강자성 금속박막을 각각 순차적으로 형성하였다. 제2 경사증착사이클에 있어서, 비자기기층은 제1 경사증착사이클에서 공급되는 비자기기층의 방향과 반대방향으로 이송하였다. 다음에, 비자기기층의 후면을 후면피복막으로 피복하고, 제2 강자성 금속박막의 표면을 윤활제로 이루어진 상명코팅막으로 피복하였다. 그리고, 이들 막으로 피복된 비자기기층을 소정 폭의 자기테이프로 절단하여 이 자기테이프를 카세트에 삽입하였다.
경사증착사이클에 있어서, 비자기기층에 대한 증착원으로부터의 증기의 입사각은 90°∼45°의 범위이고, 산소가스는 200cm3/min의 공급속도로 공급하였다. 증착원을 가열하는 전자빔의 강도를 조절하여 증착원의 증발속도를 일정하게 유지하면서 비자기기층의 가동속도를 조절함으로써 제1 강자성 금속박막의 두께(δ1) 와 제2 강자성 금속박막의 두께(δ2)를 조정하였다. 비자기기층의 구동속도를 14m/min로 하여 2000Å 두께의 강자성 금속박막을 형성하였다.
이에 따라서, 제1 강자성 금속박막의 두께(δ1)와 제2 강자성 금속박막의 두께(δ2)가 상호 다른, 즉 δ1/δ2= 1/0.5의 샘플자기테이프를 제조하고, 이 샘플자기테이프를 전방향-후방향 기록/재생동작시킨 후 비트에러율을 측정하였다.
표 1은 제1 강자성 금속박막의 두께(δ1), 제2 강자성 금속박막의 두께(δ2), 자기층의 두께(δ1+ δ2), 항자력(Hc), 잔류자속밀도(Br) 및 각 샘플자기테이프에 대한 기록데이터재생시의 비트에러율을 나타낸다. 제3도는 자기층의 두께(δ1+ δ2)와 각 샘플자기테이프의 비트에러율과의 관계를 나타낸다.
[표 1]
제3도로부터 알수 있는 바와 같이, 자기헤드가 정방향으로 이동될 때의 자기층의 두께에 대한 비트에러율의 변동과 자기헤드가 역방향으로 이동될 때의 자기층의 두께에 대한 비트에러율의 변동은 대략 각각 최소치를 갖는 윗쪽으로 오목한 쌍곡선으로 표시된다. 비트에러율은 비트래킹 데이터 재생시스템을 채용한 기록/재생장치에 의해 재생된 신호를 완전하게 얻기 위해서는 1 × 10-2이하로 되어야 한다. 자기층의 두께가 1600Å∼2000Å의 범위이면, 비트에러율은 자기테이프에 대해 자기헤드의 이동방향과 무관하게 1 × 10-2이하로 된다. 따라서, 비트래킹 데이터 재생시스템의 재생동작에 적합한 자기테이프의 자기층의 두께(δ1+ δ2)는 1600Å∼2000Å의 범위이다.
[실시예 2]
자기테이프의 성능에 있어서 자기테이프의 두께의 비(δ2/ δ1)의 효과에 대하여 검사하였다.
두께의 비(δ2/ δ1)가 서로 다른 자기층을 갖추고, 두께 δ1+ δ2= 1800Å인 각각의 샘플자기테이프를 실시예 1의 샘플자기테이프의 제조에 사용된 것과 동일한 경사증착처리로 제조하고, 이 샘플자기테이프를 정방향-역방향 기록/재생동작을 행하도록 한 다음, 샘플 자기테이프로부터 재생된 신호의 비트에러율을 측정하였다.
표 2는 제1 강자성 금속박막의 두께(δ1), 제2 강자성 금속박막의 두께(δ2), 두께의 비(δ2/ δ1), 항자력(Hc), 잔류자속밀도(Br) 및 각 샘플자기테이프의 비트에러율을 나타낸다. 제4도는 제1 강자성 금속박막의 두께(δ1)와 각 샘플자기테이프의 비트에러율과의 관계를 나타낸다.
[표 2]
제4도로부터 알 수 있는 바와 같이, 비트에러율은 자기헤드가 자기테이프에 대해 정방향으로 이동될 때 제1 강자성 금속박막의 두께(δ1)가 증가함에 따라 증가하고, 자기헤드가 역방향으로 이동될 때 제1 강자성 금속박막의 두께(δ1)가 감소함에 따라 증가한다. 이 두께(δ1)가 1080Å∼1350Å의 범위에 있을 때, 비트에러율은 자기테이프에 대한 자기헤드의 이동방향에 무관하게 1 × 10-2이하로 된다. 따라서, 두께의 비(δ2/ δ1)가 1/3 ∼ 2/3의 범위에 있는 자기테이프가 비트래킹 데이터 재생시스템의 재생동작에 적합하다.
[실시예 3]
샘플자기테이프의 에너지적(積)(Br·(δ1+ δ2)·Hc)과 자기층의 항자력(Hc)에 대하여 검사하였다.
샘플자기테이프는 증착원으로서 Co80Ni20합금과 Co100을 사용하고, 산소가스 공급속도를 조절하여 잔류자속밀도(Br)와 항자력(Hc)을 조정한 것을 제외하고 실시예 1의 샘플자기테이프의 제조에 사용된 것과 동일한 경사증착처리로 제조하였다. 이 샘플자기테이프를 정방향-역방향 기록/재생동작을 행하도록 한 다음, 재생출력과 최적기록전류를 측정하였다.
표 3은 각 샘플자기테이프 제조시의 산소가스공급속도, 항자력(Hc), 잔류자속밀도(Br), 에너지적 (Br·(δ1+ δ2)·Hc), 각 샘플자기테이프의 재생출력 및 최적기록전류를 나타낸다. 제5도는 샘플자기테이프로부터 얻어진 재생출력과 피복된 자기테이프로부터 얻어진 재생출력과의 비로 표시되는 재생출력과 에너지적과의 관계를 나타내고, 제6도는 항자력(Hc)과 20mA에 대한 최적기록전류(dB)와의 관계를 나타낸다.
[표 3]
제5도로부터 알 수 있는 바와 같이, 재생출력은 자기테이프에 대한 자기헤드의 이동방향에 무관하게 에너지적의 증가에 따라 증가한다. 비트래킹 데이터 재생시스템을 채용한 기록/재생장치에 의해 기록된 데이터를 재생하는데 있어서, 비트에러율을 1 × 10-2이하의 값으로 제한하기 위해서 재생출력이 +3.5dB 이상이 되어야 하므로, 자기테이프의 에너지적은 50 G·cm·Oe 이상이 되어야 한다. 따라서, 비트래킹 데이터 재생시스템의 기록/재생장치에 이용되는 자기테이프의 항자력(Hc) 및 잔류자속밀도(Br)는 에너지적이 50 G·cm·Oe 이상으로 되도록 조정되어야 한다.
비트래킹 데이터 재생시스템의 기록/재생장치를 위한 최적기록 전류는 20mA 이하이다. 제6도로부터 알 수 있는 바와 같이, 최적기록전류는 항자력(Hc)이 1200 Oe 이하일 때 20mA 이하로 된다.
전술한 실시예에서의 샘플자기테이프의 전자기변환특성 및 자기특성을 다음의 측정장치에 의해 측정하였다.
자기특성(Hc, Br)
장치 : 진동샘플형 자력계
전자기변환특성(최적전류, 재생출력, 비트에러율)
장치 : NT-1(modified), 소니(SONY)
헤드 : 형명 : MIG, 코어 : 단결정 MnZn 페라이트, 자기헤드
간극 : 센더스트(Sendust), 간극길이 : 0.22㎛
기록파장 : 0.67㎛
샘플링주파수 : 32kHz
양자화용 비트수 : 12비트
[실시예 4]
샘플자기테이프의 길이방향의 강성(St)에 대하여 검사하였다.
샘플자기테이프는 재료와 두께가 서로 다른 표 1에 나타낸 비자기기층이 사용된 것을 제외하고 실시예 1의 샘플자기테이프의 제조시와 같은 경사증착공정에 의해 제조하였다. 접촉길이, 즉 각 샘플자기테이프의 자기헤드와의 접촉길이를 측정하였다. 표 4는 각 샘플자기테이프의 강성(St) 및 접촉길이를 나타낸다.
[표 4]
강성(St)은 스트레인게이지에 의해 측정하였다.
접촉길이는 공간이 급격히 변화되는 두 점 사이의 거리로 나타낸다. 이때 공간은 프리즘을 갖는 글래스헤드를 갖춘 간섭형의 공간측정기기에 의해 측정하였다. 여기서, 글래스헤드는 폭이 87㎛, 돌출길이가 28㎛, 곡률반경이 6.8mm인 것이 사용되었다.
제7도에 도시된 바와 같이, 강성(St)이 1.2인 샘플자기테이프(71)는 자기헤드(72)상에서 굴곡이 생겨서 자기헤드간극(73)과 대응하는 부분이 떠 있는 상태로 되고, 따라서 샘플자기테이프의 접촉길이를 측정할 수 없었다. 강성(St)이 11.6인 샘플자기테이프(71)와 19.1인 샘플자기테이프(71)는 자기헤드(72)의 만곡된 접촉면과 완전한 접촉상태로 되지 않았다. 따라서, 강성(St)은 2 ∼ 10의 범위이어야 한다.
[실시예 5]
자기테이프의 후면의 표면조도(Ra)가 테이프가이드부의 마모 및 자기테이프의 원활한 주행에 미치는 영향에 대하여 조사하였다.
샘플자기테이프는 후면코팅막을 표 5의 필터에 의해 각각 여과된 접합체와 카본블랙의 혼합물로 형성한 것을 제외하고, 실시예 1의 샘플자기테이프의 제조시와 같은 경사증착공정에 의해 제조하였다.
샘플자기테이프의 표면조도, 테이프가이드부와 샘플자기테이프간의 마찰계수 및 테이프가이드부의 마모상태를 측정하고, 그 측정결과를 표 5에 나타냈다.
[표 5]
이때, 표면조도와 마찰계수는 다음과 같은 조건하에서 측정하였다.
표면조도
기기 : 탤리스텝(TALT STEP), 랭크-테일러-홉슨(Rank-Tailor-Hobson)
침 : 4각 침, 0.1㎛ × 2.5㎛
측정길이 : 2mm
침속도 : 0.025mm/sec
필터 : 0.33Hz
조도계산기 : PC-9801, NEC
마찰계수
기기 : 소프트(SOFT)-1200F, 소니
테이프가이드부 : 기둥형 폴리아세탈(Ramax= 0.5)
테이프장력 : 5g
접촉각도 : 60°
마찰사이클의 수 : 200
표 5에 나타낸 바와 같이, 테이프가이드부와 표면조도가 0.017 이하인 샘플자기테이프와의 마찰계수는 크고, 따라서 이와 같은 샘플 자기테이프는 원활하게 주행할 수 없다. 표면조도가 0.038을 초과하는 샘플자기테이프는 테이프가이드부를 과도하게 마손시키고, 이같은 샘플자기테이프의 출력특성은 불안정하였다. 따라서, 자기테이프 후면의 표면조도(Ra)는 0.015 ∼ 0.040 범위내의 것이 비로딩 기록/재생동작에 적합하다.
본 발명의 바람직한 실시예를 특정한 예를들어 설명하였으나, 여러가지 변형 및 변경이 가능하며, 따라서 본 발명의 사상 및 범위를 일탈하지 않고 전술한 실시예 이외에 다양하게 실시할 수 있다.
Claims (3)
- 비자기기층, 및 이 비자기기층상에 형성된 사방정계의 원주형 구조의 제1 강자성 금속박막과 이 제1 강자성 금속박막에 형성된 사방정계의 원주형 구조의 제2 강자성 금속박막으로 구성된 자기층으로 이루어지고,제1 강자성 금속박막의 사방정계의 원주형 구조의 성장방향과 제2 강자성 금속박막의 사방정계의 원주형 구조의 성장방향이 서로 반대이고,δ1은 제1 강자성 금속박막의 두께, δ2는제2 강자성 금속박막의 두께, Hc는 자기층의 항자력, Br은 자기층의 잔류자속밀도일 때, 자기층은1600 Å ≤ δ1+ δ2≤ 2000 Å1/3 ≤ δ2/ δ1≤ 2/3Hc ≤ 1200 OeBr · ( δ1+ δ2)· Hc ≥ 50 G·cm·Oe의 조건을 충족하는 것을 특징으로 하는 자기기록매체.
- 비자기기층, 및 이 비자기기층에 형성된 사방정계의 원주형 구조의 제1 강자성 금속박막과 이 제1 강자성 금속박막상에 형성된 사방정계의 원주형 구조의 제2 강자성 금속박막으로 구성된 자기층으로 이루어지고,제1 강자성 금속박막의 사방정계의 원주형 구조의 성장방향과 제2 강자성 금속박막의 사방정계의 원주형 구조의 성장방향이 서로 반대이고,δ1은 제1 강자성 금속박막의 두께, δ2는 제2 강자성 금속박막의 두께, Hc는 자기층의 항자력, Br은 자기층의 잔류자속밀도일 때, 자기층은1600 Å ≤ δ1+ δ2≤ 2000 Å1/3 ≤ δ2/ δ1≤ 2/3Hc ≤ 1200 OeBr · ( δ1+ δ2)· Hc ≥ 50 G·cm·Oe의 조건을 충족하고,강성(St)은2 ≤ St ≤ 10의 조건을 충족하는 것을 특징으로 하는 자기기록 매체.
- 비자기기층, 및 이 비자기기층상에 형성된 사방정계의 원주형 구조의 제1 강자성 금속박막과 이 제1 강자성 금속박막상에 형성된 사방정계의 원주형 구조의 제2 강자성 금속박막으로 구성된 자기층으로 이루어지고,제1 강자성 금속박막의 사방정계의 원주형 구조의 성장방향과 제2 강자성 금속박막의 사방정계의 원주형 구조의 성장방향이 서로 반대이고,δ1은 제1 강자성 금속박막의 두께, δ2는 제2 강자성 금속박막의 두께, Hc는 자기층의 항자력, Br은 자기층의 잔류자속밀도일 때, 자기층은1600 Å ≤ δ1+ δ2≤ 2000 Å1/3 ≤ δ2/ δ1≤ 2/3Hc ≤ 1200 OeBr · ( δ1+ δ2)· Hc ≥ 50 G·cm·Oe의 조건을 충족하고,자기층이 형성되는 비자기기층의 표면 반대측인 비자기기층 후면의 표면조도(Ra)는0.015 ≤ Ra ≤ 0.040의 조건을 충족하는 것을 특징으로 하는 자기기록 매체.
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