WO2024070719A1 - 磁気記録媒体およびカートリッジ - Google Patents

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WO2024070719A1
WO2024070719A1 PCT/JP2023/033476 JP2023033476W WO2024070719A1 WO 2024070719 A1 WO2024070719 A1 WO 2024070719A1 JP 2023033476 W JP2023033476 W JP 2023033476W WO 2024070719 A1 WO2024070719 A1 WO 2024070719A1
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servo
magnetic tape
magnetic
recording medium
magnetic recording
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PCT/JP2023/033476
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実 山鹿
貴広 高山
博司 森田
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ソニーグループ株式会社
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Definitions

  • This technology relates to a magnetic recording medium and a cartridge equipped with the same.
  • tape-type magnetic recording media With high total capacity are being incorporated into cloud systems.
  • Current tape-type magnetic recording media have a narrower environmental temperature range for actual operation and storage than HDDs (Hard Disk Drives) and semiconductor memory, so there is a demand for expanding the environmental temperature range for actual operation and storage of tape-type magnetic recording media. It is believed that if tape-type magnetic recording media could be used in the same temperature environment as HDDs and semiconductor memory, the range of uses for tape-type magnetic recording media would be greatly expanded.
  • Patent Document 1 proposes a tape-type magnetic recording medium that can correct width changes by adjusting the longitudinal tension of the tape-type magnetic recording medium using a recording and playback device, even if the width dimension of the tape-type magnetic recording medium changes due to environmental changes. Furthermore, in order to deal with width changes in tape-type magnetic recording media, Patent Document 2 proposes positioning the data write head at an angle relative to the width direction of the tape-type magnetic recording medium.
  • Patent Document 1 proposes a technology for correcting width changes by adjusting the longitudinal tension of a tape-like magnetic recording medium, but this technology does not assume storage or running in a high-temperature environment. Therefore, when a conventional tape-like magnetic recording medium is stored or run in a high-temperature environment, there is a risk that the width change of the tape-like magnetic recording medium will exceed the range that can be corrected by adjusting the running tension, making it difficult to correct the width change.
  • the main objective of this technology is to provide a magnetic recording medium that is suitable for storage and running in high-temperature environments.
  • the present technology provides a tape-shaped magnetic recording medium, in which an absolute value of an average width change of the magnetic recording medium before and after being left stationary for 40 hours in an environment of a temperature of 50°C and a relative humidity of 40% RH with a tension of 0.55 N applied in the longitudinal direction per 1/2 inch of the width of the magnetic recording medium is 170 ppm or less, and the average tension responsiveness to longitudinal tension in an environment of a temperature of 50°C and a relative humidity of 40% RH is 700 ppm/N or more, the magnetic recording medium has a plurality of servo bands in which servo patterns including a first servo pattern and a second servo pattern asymmetric with respect to the width direction of the magnetic recording medium are written, and the servo patterns in adjacent servo bands have a phase difference.
  • the average tension response may be 715 ppm/N or more and 15,000 ppm/N or less.
  • the absolute value of the average width change may be 150 ppm or less.
  • the magnetic recording medium may sequentially comprise a substrate, an underlayer, and a magnetic layer, and the substrate may include polyesters.
  • the polyesters may include at least one selected from the group consisting of polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate.
  • the magnetic layer may be a vacuum thin film.
  • the magnetic layer may be a coating film.
  • the magnetic layer may include a magnetic powder, and the magnetic powder may include an ⁇ iron oxide magnetic powder, a hexagonal ferrite magnetic powder, or a Co-containing spinel ferrite magnetic powder.
  • the magnetic recording medium may have an average thickness of 5.3 ⁇ m or less.
  • the squareness ratio of the magnetic layer in the longitudinal direction of the magnetic recording medium may be 35% or less.
  • the magnetic layer may have five or more servo bands.
  • the servo band may have a width of 98 ⁇ m or less.
  • the magnetic layer may be configured to allow the formation of a plurality of data tracks, and the width of the data tracks may be 1100 nm or less.
  • the first servo pattern may be inclined at a first angle with respect to the width direction of the magnetic recording medium, and the second servo pattern may be inclined at a second angle different from the first angle in a direction opposite to the first angle with respect to the width direction of the magnetic recording medium.
  • the first servo pattern and the second servo pattern each have a longitudinal direction, and a length of the first servo pattern in the longitudinal direction may be different from a length of the second servo pattern in the longitudinal direction.
  • a component of the length of the first servo pattern in the width direction of the magnetic recording medium may be the same as a component of the length of the second servo pattern in the width direction of the magnetic recording medium.
  • the magnetic recording medium may be used in a data recording device including a data write head disposed such that the longitudinal direction of the magnetic recording medium is inclined by a first head azimuth angle with respect to the width direction of the magnetic recording medium.
  • the first head azimuth angle may be adjusted within a predetermined range based on a reference angle.
  • the phase difference may be relative to the reference angle.
  • the present technology also provides a cartridge including the magnetic recording medium and a storage unit configured to be able to write adjustment information for adjusting the tension applied to the magnetic recording medium in the longitudinal direction.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing an example of a configuration of the cartridge according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of a configuration of a cartridge memory.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a configuration of a magnetic tape.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an example of a particle shape.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a TEM photograph of a magnetic layer.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a TEM photograph of a magnetic layer.
  • FIG. 1 is a graph showing the results of measuring the storage modulus E′ of a reinforced PET film and a PEN film.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a magnetic tape seen from the side.
  • 1 is a schematic diagram of a magnetic tape viewed from above (magnetic layer side).
  • FIG. 1 illustrates a data recording and reproducing device.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a data write head as viewed from below (the back layer side).
  • 13 is a diagram showing the relationship between the angular range Ref ⁇ x° of the azimuth angle of the data write head and the azimuth loss L ⁇ (recording wavelength: 0.1 ⁇ m).
  • 13 is a diagram showing the relationship between the angle range Ref ⁇ x° at the azimuth angle ⁇ of the data write head and the amount of correction for the servo band pitch difference based on the width fluctuation of the magnetic tape.
  • FIG. 11 is a diagram showing the amount of correction for the servo band pitch difference based on the width fluctuation of the magnetic tape.
  • FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the angle range Ref ⁇ x° of the azimuth angle ⁇ of the data write head and the azimuth loss L ⁇ (recording wavelength: 0.07 ⁇ m).
  • FIG. 1 illustrates a servo recording and reproducing device.
  • 3 is a diagram showing a servo write head in the first embodiment and a pulse signal input to the servo write head.
  • 3 is an enlarged view of a servo element included in the servo write head in the first embodiment.
  • 3A and 3B are diagrams showing how a servo pattern is written onto a magnetic tape by the servo write head in the first embodiment.
  • FIG. 13 is an enlarged view of a servo write head and a servo element included in the servo write head according to a second embodiment.
  • 13A and 13B are diagrams showing how a servo pattern is written onto a magnetic tape by a servo write head in the second embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram showing a servo write head based on a coordinate system of the servo write head in the second embodiment.
  • 13 is a diagram showing a state where low-friction processing is performed on the surface facing a servo write head.
  • FIG. 11A and 11B are diagrams showing how servo patterns are read by a servo read portion of a data write head in the first comparative example, the second comparative example, and this embodiment.
  • FIG. 22 is an enlarged view of the diagram on the right side of FIG. 21, showing an example of specific dimensions of the first servo element and the second servo element (based on the XYZ coordinate system).
  • FIG. 24 is an enlarged view of the diagram on the right side of FIG. 23, showing an example of specific dimensions of the first servo element and the second servo element (based on the X"Y"Z" coordinate system).
  • FIG. 11 is a diagram showing a first example of a method for checking whether a magnetic tape is a magnetic tape used in a data recording/reproducing device with a tilted data write head.
  • FIG. 11 is a diagram showing a second example of a method for checking whether a magnetic tape is a magnetic tape used in a data recording/reproducing device with a tilted data write head.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing an example of a configuration of a magnetic tape according to a second embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a sputtering apparatus.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing an example of a configuration of a magnetic tape according to a third embodiment.
  • FIG. 13 is an exploded perspective view showing an example of a configuration of a cartridge according to a modified example of the first embodiment. 4 is a graph showing the measurement results of the amount of change in width of the magnetic tape according to Example 1.
  • FIG. 1 is a graph showing an estimated width change over 10 years in each of the examples and comparative examples.
  • FIG. 2 is an enlarged view showing an example of a configuration of a servo band.
  • 11 is a schematic diagram for explaining a method of calculating the movement angle of a drive head that is disposed at an angle.
  • First embodiment (example of coated magnetic tape) 1.1 Structure of the cartridge 1.2 Structure of the cartridge memory 1.3 Structure of the magnetic tape 1.4 Manufacturing method of the magnetic tape 1.5 Description of the data band and servo band of the magnetic tape 1.6 Function and effect 2
  • Second embodiment (example of vacuum thin film type magnetic tape) 2.1 Structure of the magnetic tape 2.2 Structure of the sputtering device 2.3 Manufacturing method of the magnetic tape 2.4 Effects 3.
  • Third embodiment (example of vacuum thin film type magnetic tape) 3.1 Structure of the magnetic tape 3.2 Effects 4. Modifications
  • the measurement is performed in an environment of 25°C ⁇ 2°C and 50% RH ⁇ 5% RH.
  • the numerical ranges indicated using “from” indicate ranges that include the numerical values stated before and after “from” as the minimum and maximum values, respectively.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing an example of the configuration of a cartridge 10.
  • the cartridge 10 is a one-reel type cartridge, and includes, inside a cartridge case 12 consisting of a lower shell 12A and an upper shell 12B, one reel 13 around which a tape-like magnetic recording medium (hereinafter referred to as "magnetic tape") MT is wound, a reel lock 14 and a reel spring 15 for locking the rotation of the reel 13, a spider 16 for unlocking the locked state of the reel 13, a slide door 17 for opening and closing a tape outlet 12C provided in the cartridge case 12 across the lower shell 12A and the upper shell 12B, a door spring 18 for biasing the slide door 17 to a closed position of the tape outlet 12C, a write protect 19 for preventing accidental erasure, and a cartridge memory 11.
  • magnetic tape tape-like magnetic recording medium
  • the reel 13 for winding the magnetic tape MT is substantially disc-shaped with an opening in the center, and is composed of a reel hub 13A and a flange 13B made of a hard material such as plastic.
  • a leader tape LT is connected to the outer peripheral end of the magnetic tape MT, and a leader pin 20 is provided at the tip of the leader tape LT.
  • the cartridge 10 may be a magnetic tape cartridge that conforms to the LTO (Linear Tape-Open) standard, or it may be a magnetic tape cartridge that conforms to a standard other than the LTO standard.
  • LTO Linear Tape-Open
  • the cartridge memory 11 is provided near one corner of the cartridge 10. When the cartridge 10 is loaded into the recording and playback device, the cartridge memory 11 faces the reader/writer of the recording and playback device.
  • the cartridge memory 11 communicates with the recording and playback device, specifically the reader/writer, using a wireless communication standard that complies with the LTO standard.
  • [1.2 Cartridge Memory Configuration] 2 is a block diagram showing an example of the configuration of the cartridge memory 11.
  • the cartridge memory 11 includes an antenna coil (communication unit) 31 that communicates with a reader/writer using a prescribed communication standard, a rectification/power circuit 32 that generates power from radio waves received by the antenna coil 31 using induced electromotive force and rectifies the power to generate power, a clock circuit 33 that generates a clock from the radio waves received by the antenna coil 31 using induced electromotive force, a detection/modulation circuit 34 that detects the radio waves received by the antenna coil 31 and modulates the signal to be transmitted by the antenna coil 31, a controller (control unit) 35 consisting of a logic circuit for determining commands and data from the digital signal extracted from the detection/modulation circuit 34 and processing the commands and data, and a memory (storage unit) 36 that stores information.
  • the cartridge memory 11 also includes a capacitor 37 connected in parallel to the antenna coil 31, and the antenna coil 31 and the capacitor 37 form a resonant circuit.
  • Memory 36 stores information related to cartridge 10.
  • Memory 36 is non-volatile memory (NVM).
  • the storage capacity of memory 36 is preferably approximately 32 KB or more.
  • the memory 36 may have a first memory area 36A and a second memory area 36B.
  • the first memory area 36A is an area for storing first information.
  • the first information includes, for example, at least one type selected from the group consisting of manufacturing information of the cartridge 10 (e.g., a unique number of the cartridge 10) and a usage history of the cartridge 10 (e.g., the number of times the magnetic tape MT has been pulled out (Thread Count)).
  • the second memory area 36B is an area for storing second information.
  • the second information includes, for example, at least one type selected from the group consisting of tension adjustment information, management ledger data, index information, thumbnail information, etc.
  • Tension adjustment information is information for adjusting the tension applied in the longitudinal direction of the magnetic tape MT.
  • Tension adjustment information includes at least one type of information selected from the group consisting of information obtained by intermittently measuring the width between servo bands in the longitudinal direction of the magnetic tape MT, tension information of the recording and playback device, and temperature and humidity information of the recording and playback device. This information may be managed in conjunction with information on the usage status of the cartridge 10. It is preferable that tension adjustment information is obtained when data is recorded on the magnetic tape MT or before data is recorded.
  • Tension information of the recording and playback device means information on the tension applied in the longitudinal direction of the magnetic tape MT.
  • the management ledger data is data that includes at least one of the following information for the data files recorded on the magnetic tape MT: capacity, creation date, editing date, and storage location.
  • Index information is metadata for searching the contents of the data files.
  • Thumbnail information is a thumbnail of the video or still image stored on the magnetic tape MT.
  • Memory 36 may have multiple banks. In this case, some of the multiple banks may form a first memory area 36A, and the remaining banks may form a second memory area 36B.
  • the antenna coil 31 induces an induced voltage by electromagnetic induction.
  • the controller 35 communicates with the recording and playback device via the antenna coil 31 using a specified communication standard. Specifically, for example, it performs mutual authentication, sending and receiving commands, and exchanging data.
  • the controller 35 stores information received from the recording and playback device via the antenna coil 31 in the memory 36.
  • the controller 35 stores tension adjustment information received from the recording and playback device via the antenna coil 31 in the second memory area 36B of the memory 36.
  • the controller 35 reads information from the memory 36 and transmits it to the recording and playback device via the antenna coil 31.
  • the controller 35 reads tension adjustment information from the second memory area 36B of the memory 36 and transmits it to the recording and playback device via the antenna coil 31.
  • the magnetic tape MT includes a long substrate 41, an underlayer 42 provided on one main surface (first main surface) of the substrate 41, a magnetic layer 43 provided on the underlayer 42, and a back layer 44 provided on the other main surface (second main surface) of the substrate 41.
  • the underlayer 42 and the back layer 44 are provided as necessary and may not be required.
  • the magnetic tape MT may be a perpendicular recording type magnetic recording medium or a longitudinal recording type magnetic recording medium. From the viewpoint of improving running performance, the magnetic tape MT preferably contains a lubricant.
  • the lubricant may be included in at least one layer of the underlayer 42 and the magnetic layer 43.
  • the magnetic tape MT may be one that complies with the LTO standard, or one that complies with a standard other than the LTO standard.
  • the width of the magnetic tape MT may be 1/2 inch, or may be wider than 1/2 inch. If the magnetic tape MT complies with the LTO standard, the width of the magnetic tape MT is 1/2 inch.
  • the magnetic tape MT may have a configuration that allows the width of the magnetic tape MT to be kept constant or nearly constant by adjusting the tension applied to the magnetic tape MT in the longitudinal direction during running using a recording/playback device (drive).
  • the magnetic tape MT is long and runs in the longitudinal direction during recording and playback.
  • the magnetic tape MT is preferably used in a recording and playback device equipped with a ring-type head as a recording head.
  • the magnetic tape MT is preferably used in a recording and playback device configured to be able to record data with a data track width of 1500 nm or less or 1000 nm or less.
  • the substrate 41 is a non-magnetic support that supports the underlayer 42 and the magnetic layer 43.
  • the substrate 41 has a long film shape.
  • the upper limit of the average thickness of the substrate 41 is, for example, 4.4 ⁇ m or less, preferably 4.2 ⁇ m or less, more preferably 4.0 ⁇ m or less, even more preferably 3.8 ⁇ m or less, particularly preferably 3.6 ⁇ m or less, and most preferably 3.4 ⁇ m or less.
  • the upper limit of the average thickness of the substrate 41 is 4.4 ⁇ m or less, the recording capacity that can be recorded in one data cartridge can be increased compared to that of a general magnetic tape.
  • the lower limit of the average thickness of the substrate 41 is preferably 3.0 ⁇ m or more, more preferably 3.2 ⁇ m or more. When the lower limit of the average thickness of the substrate 41 is 3.0 ⁇ m or more, the strength reduction of the substrate 41 can be suppressed.
  • the average thickness of the substrate 41 is determined as follows. First, the magnetic tape MT contained in the cartridge 10 is unwound, and the magnetic tape MT is cut into lengths of 250 mm from each of the ranges of 10 m to 20 m, 30 m to 40 m, and 50 m to 60 m in the longitudinal direction from the connection 21 between the magnetic tape MT and the leader tape LT to prepare three samples.
  • "longitudinal direction" in “longitudinal direction from the connection 21 between the magnetic tape MT and the leader tape LT” means the direction from one end on the leader tape LT side to the other end on the opposite side.
  • each sample i.e., the undercoat layer 42, the magnetic layer 43, and the back layer 44
  • a solvent such as MEK (methyl ethyl ketone) or dilute hydrochloric acid.
  • the thickness of each sample (substrate 41) is measured at five positions using a Mitutoyo Laser Hologram (LGH-110C) as a measuring device, and the average thickness of the substrate 41 is calculated by arithmetically averaging these measurements (a total of 15 sample thicknesses). Note that the five measurement positions are selected randomly from each sample so that they are different positions in the longitudinal direction of the magnetic tape MT.
  • the substrate 41 includes, for example, at least one of polyesters, polyolefins, cellulose derivatives, vinyl resins, and other polymer resins.
  • the substrate 41 includes two or more of the above materials, the two or more materials may be mixed, copolymerized, or laminated.
  • the substrate 41 preferably contains polyesters.
  • the storage modulus E' in the longitudinal direction of the substrate 41 can be reduced to preferably 9.0 GPa or less, more preferably 7.5 GPa or less, even more preferably 6.0 GPa or less, particularly preferably 5.5 GPa or less, and most preferably 4.5 GPa or less. Therefore, by adjusting the tension in the longitudinal direction of the magnetic tape MT while it is running using a recording/playback device, it is particularly easy to control the width of the magnetic tape MT to be constant or nearly constant. A method for measuring the storage modulus E' in the longitudinal direction of the substrate 41 will be described later.
  • the polyesters include, for example, at least one of PET (polyethylene terephthalate), PEN (polyethylene naphthalate), PBT (polybutylene terephthalate), PBN (polybutylene naphthalate), PCT (polycyclohexylene dimethylene terephthalate), PEB (polyethylene-p-oxybenzoate), and polyethylene bisphenoxycarboxylate.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PBT polybutylene terephthalate
  • PBN polybutylene naphthalate
  • PCT polycyclohexylene dimethylene terephthalate
  • PEB polyethylene-p-oxybenzoate
  • polyethylene bisphenoxycarboxylate polyethylene bisphenoxycarboxylate.
  • the base 41 includes two or more types of polyesters, the two or more types of polyesters may be mixed, copolymerized, or laminated. At least one of the ends and side chains of the polyester
  • polyesters in the substrate 41 can be confirmed, for example, as follows. First, the magnetic tape MT contained in the cartridge 10 is unwound, and the magnetic tape MT is cut out from a range of 30 to 40 m in the longitudinal direction from the connection 21 between the magnetic tape MT and the leader tape LT to prepare a sample, after which the layers of the sample other than the substrate 41 are removed. Next, an IR spectrum of the sample (substrate 41) is obtained by infrared absorption spectrometry (IR). Based on this IR spectrum, it can be confirmed that the substrate 41 contains polyesters.
  • IR infrared absorption spectrometry
  • the polyolefins include, for example, at least one of PE (polyethylene) and PP (polypropylene).
  • the cellulose derivatives include, for example, at least one of cellulose diacetate, cellulose triacetate, CAB (cellulose acetate butyrate) and CAP (cellulose acetate propionate).
  • the vinyl resins include, for example, at least one of PVC (polyvinyl chloride) and PVDC (polyvinylidene chloride).
  • polymer resins include, for example, at least one of PA (polyamide, nylon), aromatic PA (aromatic polyamide, aramid), PI (polyimide), aromatic PI (aromatic polyimide), PAI (polyamideimide), aromatic PAI (aromatic polyamideimide), PBO (polybenzoxazole, e.g.
  • Zylon (registered trademark)), polyether, PEK (polyetherketone), PEEK (polyetheretherketone), polyetherester, PES (polyethersulfone), PEI (polyetherimide), PSF (polysulfone), PPS (polyphenylene sulfide), PC (polycarbonate), PAR (polyarylate), and PU (polyurethane).
  • the substrate 41 may be biaxially stretched in the longitudinal and width directions.
  • the polymer resin contained in the substrate 41 is preferably oriented in a direction oblique to the width direction of the substrate 41.
  • the magnetic layer 43 is a recording layer for recording signals by magnetization patterns.
  • the magnetic layer 43 may be a coating film.
  • the magnetic layer 43 may be a perpendicular recording type recording layer or a longitudinal recording type recording layer.
  • the magnetic layer 43 includes, for example, magnetic powder, a binder, a lubricant, and carbon.
  • the magnetic layer 43 may further include at least one additive selected from antistatic agents, abrasives, hardeners, rust inhibitors, and non-magnetic reinforcing particles, as necessary.
  • the magnetic layer 43 may have a surface having an uneven shape.
  • the magnetic layer 43 has multiple data bands in which data is written, and multiple servo bands in which servo patterns are written. Details of the data bands and servo bands will be described later.
  • the magnetic layer 43 is configured so that multiple data tracks can be formed in the data band.
  • the upper limit of the average value of the data track width is preferably 1100 nm or less, more preferably 1000 nm or less, even more preferably 800 nm or less, and particularly preferably 600 nm or less.
  • the lower limit of the average value of the data track width W is preferably 20 nm or more.
  • the average data track width is calculated as follows. First, a cartridge 10 is prepared on which data is recorded over the entire surface of the magnetic tape MT. The magnetic tape MT is unwound from the cartridge 10, and the magnetic tape MT is cut into lengths of 250 mm from the longitudinal range of 10 m to 20 m, 30 m to 40 m, and 50 m to 60 m from the connection 21 between the magnetic tape MT and the leader tape LT to prepare three samples. Next, the data recording pattern of the data band portion of the magnetic layer 43 of each sample is observed using a magnetic force microscope (MFM) to obtain an MFM image.
  • MFM magnetic force microscope
  • MFM measurements were performed on a 10 ⁇ m x 10 ⁇ m measurement area, meaning that three MFM images were obtained. From the three MFM images obtained, the track width was measured at 10 locations using the analysis software provided with the Dimension3100, and the average value (simple average) was calculated. This average value is the average data track width.
  • the measurement conditions for the above MFM were sweep speed: 1 Hz, chip used: MFMR-20, lift height: 20 nm, correction: Flatten order 3.
  • the magnetic layer 43 is configured to be capable of recording data such that the minimum distance L between magnetization reversals is preferably 40 nm or less, more preferably 36 nm or less, and even more preferably 32 nm or less. Taking into account the magnetic particle size, the lower limit of the minimum distance L between magnetization reversals is preferably 20 nm or more.
  • the minimum value L of the distance between magnetization reversals is obtained as follows. First, a cartridge 10 with data recorded on the entire surface of the magnetic tape MT is prepared, the magnetic tape MT is unwound from the cartridge 10, and the magnetic tape MT is cut into lengths of 250 mm from the longitudinal range of 10 m to 20 m, 30 m to 40 m, and 50 m to 60 m from the connection 21 between the magnetic tape MT and the leader tape LT to prepare three samples. Next, the data recording pattern of the data band DB part of the magnetic layer 43 of each sample is observed using a magnetic force microscope (MFM) to obtain an MFM image.
  • MFM magnetic force microscope
  • MFM measurements are performed on a 2 ⁇ m x 2 ⁇ m measurement area, meaning that three MFM images are obtained.
  • 50 inter-bit distances are measured from a two-dimensional uneven chart of the recording pattern of the obtained MFM image.
  • the inter-bit distances are measured using the analysis software provided with the Dimension3100.
  • the value that is approximately the greatest common denominator of the 50 measured inter-bit distances is set as the minimum value L of the distance between magnetization reversals.
  • the measurement conditions are: sweep speed: 1 Hz, chip used: MFMR-20, lift height: 20 nm, correction: Flatten order 3.
  • the upper limit of the average thickness of the magnetic layer 43 is preferably 90 nm or less, more preferably 80 nm or less, even more preferably 70 nm or less, particularly preferably 60 nm or less, and most preferably 50 nm or less. If the upper limit of the average thickness of the magnetic layer 43 is 90 nm or less, when a ring-type head is used as the recording head, the effect of the demagnetizing field can be reduced, and even better electromagnetic conversion characteristics can be obtained.
  • the lower limit of the average thickness of the magnetic layer 43 is preferably 35 nm or more. If the lower limit of the average thickness of the magnetic layer 43 is 35 nm or more, output can be ensured when an MR head is used as the reproducing head, and therefore even better electromagnetic conversion characteristics can be obtained.
  • the average thickness of the magnetic layer 43 is obtained as follows. First, the magnetic tape MT contained in the cartridge 10 is unwound, and the magnetic tape MT is cut into 250 mm lengths from the longitudinal range of 10 m to 20 m, 30 m to 40 m, and 50 m to 60 m from the connection 21 between the magnetic tape MT and the leader tape LT to prepare three samples. Next, each sample is processed by the FIB method or the like to be thinned. When the FIB method is used, a carbon layer and a tungsten layer are formed as protective films as a pretreatment for observing the TEM image of the cross section described later.
  • the carbon layer is formed by deposition on the surface of the magnetic tape MT on the magnetic layer 43 side and the surface on the back layer 44 side, and the tungsten layer is further formed on the surface on the magnetic layer 43 side by deposition or sputtering.
  • the thinning is performed along the length direction (longitudinal direction) of the magnetic tape MT. That is, this slicing creates a cross section that is parallel to both the longitudinal and thickness directions of the magnetic tape MT.
  • the thickness of the magnetic layer 43 is measured at 10 positions on each thinned sample.
  • the 10 measurement positions on each thinned sample are randomly selected from each sample so that they are different positions in the longitudinal direction of the magnetic tape MT.
  • the average value obtained by arithmetically averaging the measured values of each obtained thinned sample (a total of 30 thicknesses of the magnetic layer 43) is defined as the average thickness [nm] of the magnetic layer 43.
  • the magnetic powder includes a plurality of magnetic particles.
  • the magnetic particles are, for example, particles containing a metal oxide (hereinafter referred to as “metal oxide particles”).
  • the metal oxide particles are, for example, particles containing hexagonal ferrite (hereinafter referred to as “hexagonal ferrite particles”), particles containing epsilon-type iron oxide ( ⁇ iron oxide) (hereinafter referred to as “ ⁇ iron oxide particles”), or particles containing Co-containing spinel ferrite (hereinafter referred to as “cobalt ferrite particles”).
  • the magnetic powder is preferentially crystalline oriented in the perpendicular direction of the magnetic tape MT.
  • the perpendicular direction (thickness direction) of the magnetic tape MT means the thickness direction of the magnetic tape MT in a flat state.
  • the hexagonal ferrite particles have, for example, a plate shape such as a hexagonal plate shape or a column shape such as a hexagonal column shape (however, the thickness or height is smaller than the major axis of the plate surface or bottom surface).
  • the hexagonal plate shape includes a substantially hexagonal plate shape.
  • the hexagonal ferrite preferably contains at least one of Ba, Sr, Pb, and Ca, more preferably at least one of Ba and Sr.
  • the hexagonal ferrite may specifically be, for example, barium ferrite or strontium ferrite.
  • the barium ferrite may further contain at least one of Sr, Pb, and Ca in addition to Ba.
  • the strontium ferrite may further contain at least one of Ba, Pb, and Ca in addition to Sr.
  • the hexagonal ferrite has an average composition represented by the general formula MFe12O19 .
  • M is, for example, at least one metal selected from Ba, Sr, Pb, and Ca, preferably at least one metal selected from Ba and Sr.
  • M may be a combination of Ba and one or more metals selected from the group consisting of Sr, Pb, and Ca.
  • M may also be a combination of Sr and one or more metals selected from the group consisting of Ba, Pb, and Ca.
  • a part of Fe may be substituted with another metal element.
  • the average particle size of the magnetic powder is preferably 13 nm or more and 22 nm or less, more preferably 13 nm or more and 19 nm or less, even more preferably 13 nm or more and 18 nm or less, particularly preferably 14 nm or more and 17 nm or less, and most preferably 14 nm or more and 16 nm or less.
  • the average particle size of the magnetic powder is 22 nm or less, even better electromagnetic conversion characteristics (e.g., SNR) can be obtained in a high recording density magnetic tape MT.
  • the average particle size of the magnetic powder is 13 nm or more, the dispersibility of the magnetic powder is further improved, and even better electromagnetic conversion characteristics (e.g., SNR) can be obtained.
  • the average aspect ratio of the magnetic powder is preferably 1.0 or more and 3.0 or less, more preferably 1.5 or more and 2.8 or less, and even more preferably 1.8 or more and 2.7 or less.
  • the average aspect ratio of the magnetic powder is within the range of 1.0 or more and 3.0 or less, aggregation of the magnetic powder can be suppressed.
  • the magnetic powder is vertically oriented in the process of forming the magnetic layer 43, the resistance applied to the magnetic powder can be suppressed. Therefore, the vertical orientation of the magnetic powder can be improved.
  • the average particle size and average aspect ratio of the magnetic powder can be determined as follows. First, the magnetic tape MT housed in the cartridge 10 is unwound, and the magnetic tape MT is cut out from a range of 30 to 40 m in the longitudinal direction from the connection part 21 between the magnetic tape MT and the leader tape LT. Next, the cut magnetic tape MT is processed by the FIB method or the like to be thinned. When the FIB method is used, a carbon layer and a tungsten layer are formed as protective films as a pretreatment for observing the TEM image of the cross section described later.
  • the carbon layer is formed by deposition on the surface of the magnetic tape MT on the magnetic layer 43 side and the surface on the back layer 44 side, and the tungsten layer is further formed by deposition or sputtering on the surface on the magnetic layer 43 side.
  • the thinning is performed along the length direction (longitudinal direction) of the magnetic tape MT. In other words, the thinning forms a cross section parallel to both the longitudinal direction and the thickness direction of the magnetic tape MT.
  • the cross section of the obtained thin sample is observed using a transmission electron microscope (Hitachi High-Technologies Corporation H-9500) at an acceleration voltage of 200 kV and a total magnification of 500,000 times in the thickness direction of the magnetic layer 43 so as to include the entire magnetic layer 43, and a TEM photograph is taken.
  • the TEM photographs are prepared in such a way that 50 particles can be extracted that allow the plate diameter DB and plate thickness DA (see Figure 4) shown below to be measured.
  • the major axis of the plate surface or base surface of the particle is taken as the plate diameter DB value.
  • the thickness or height of the particle observed in the above TEM photograph is taken as the plate thickness DA value.
  • the major axis means the longest diagonal distance.
  • the thickness or height of a particle is not constant within a single particle, the thickness or height of the maximum particle is taken as the plate thickness DA.
  • 50 particles are selected from the TEM photograph based on the following criteria. Particles that are partially outside the field of view of the TEM photograph are not measured, and only particles that have a clear outline and exist in isolation are measured. If there are overlapping particles, those with a clear boundary between them and whose overall shape can be determined are measured as individual particles, but particles with unclear boundaries and whose overall shape cannot be determined are not measured as their shape cannot be determined.
  • FIG. 5 and 6 show an example of a TEM photograph.
  • the particles indicated by the arrows a and d are selected because the plate thickness (thickness or height) DA of the particle can be clearly confirmed.
  • the plate thickness DA of each of the selected 50 particles is measured.
  • the plate thickness DA thus obtained is arithmetically averaged to obtain the average plate thickness DA ave .
  • the average plate thickness DA ave is the average particle plate thickness.
  • the plate diameter DB of each magnetic powder is measured.
  • 50 particles whose plate diameter DB of the particle can be clearly confirmed are selected from the TEM photograph taken. For example, in FIG. 5 and FIG.
  • the particles indicated by the arrows b and c are selected because the plate diameter DB can be clearly confirmed.
  • the plate diameter DB of each of the selected 50 particles is measured.
  • the plate diameter DB thus obtained is simply averaged (arithmetic averaged) to obtain the average plate diameter DB ave .
  • the average plate diameter DB ave is the average particle size.
  • the average aspect ratio of the particles ( DBave / DAave ) is calculated from the average plate thickness DAave and the average plate diameter DBave .
  • the average particle volume of the magnetic powder is preferably 500 nm3 or more and 2500 nm3 or less, more preferably 500 nm3 or more and 1600 nm3 or less, even more preferably 500 nm3 or more and 1500 nm3 or less, particularly preferably 600 nm3 or more and 1200 nm3 or less, and most preferably 600 nm3 or more and 1000 nm3 or less.
  • the average particle volume of the magnetic powder is 2500 nm3 or less, the same effect as when the average particle size of the magnetic powder is 22 nm or less can be obtained.
  • the average particle volume of the magnetic powder is 500 nm3 or more, the same effect as when the average particle size of the magnetic powder is 13 nm or more can be obtained.
  • the average particle volume of the magnetic powder is calculated as follows. First, the average plate thickness DA ave and the average plate diameter DB ave are calculated as described above in relation to the method for calculating the average particle size of the magnetic powder. Next, the average volume V of the magnetic powder is calculated using the following formula.
  • the ⁇ -iron oxide particles are hard magnetic particles that can obtain high coercivity even in the case of fine particles.
  • the ⁇ -iron oxide particles are spherical or cubic.
  • the term “spherical” includes “approximately spherical”.
  • the term “cubic” includes “approximately cubic”. Since the ⁇ -iron oxide particles have the above-mentioned shape, when the ⁇ -iron oxide particles are used as the magnetic particles, the contact area between the particles in the thickness direction of the magnetic tape MT can be reduced and the aggregation between the particles can be suppressed compared to when hexagonal plate-shaped barium ferrite particles are used as the magnetic particles. Therefore, the dispersibility of the magnetic powder can be improved, and further excellent electromagnetic conversion characteristics (e.g., SNR) can be obtained.
  • SNR electromagnetic conversion characteristics
  • the ⁇ -iron oxide particles may have a composite particle structure. More specifically, the ⁇ -iron oxide particles include an ⁇ -iron oxide portion and a portion having soft magnetism or a portion having a higher saturation magnetization ⁇ s and a smaller coercive force Hc than ⁇ -iron oxide (hereinafter referred to as the "soft magnetic portion, etc.”).
  • the ⁇ -iron oxide portion contains ⁇ -iron oxide.
  • the ⁇ -iron oxide contained in the ⁇ -iron oxide portion preferably has ⁇ -Fe 2 O 3 crystals as a main phase, and more preferably is made of single-phase ⁇ -Fe 2 O 3 .
  • the soft magnetic portion is in contact with at least a portion of the ⁇ -iron oxide portion. Specifically, the soft magnetic portion may partially cover the ⁇ -iron oxide portion, or may cover the entire periphery of the ⁇ -iron oxide portion.
  • the soft magnetic portion (the magnetic portion having a higher saturation magnetization ⁇ s and a smaller coercive force Hc than ⁇ -iron oxide) includes, for example, a soft magnetic material such as ⁇ -Fe, a Ni-Fe alloy, or an Fe-Si-Al alloy.
  • ⁇ -Fe may be obtained by reducing the ⁇ -iron oxide contained in the ⁇ -iron oxide portion.
  • the portion having soft magnetic properties may contain, for example, Fe 3 O 4 , ⁇ -Fe 2 O 3 , or spinel ferrite.
  • the coercive force Hc of the ⁇ -iron oxide portion alone can be kept high to ensure thermal stability, while the coercive force Hc of the ⁇ -iron oxide particle (composite particle) as a whole can be adjusted to a coercive force Hc suitable for recording.
  • the ⁇ iron oxide particles may contain an additive instead of the structure of the composite particles, or may have the structure of the composite particles and contain an additive. In this case, part of the Fe in the ⁇ iron oxide particles is replaced with the additive.
  • the additive is a metal element other than iron, preferably a trivalent metal element, more preferably at least one selected from the group consisting of Al, Ga and In, and even more preferably at least one selected from the group consisting of Al and Ga.
  • the ⁇ -iron oxide containing the additive is an ⁇ -Fe2 - xMxO3 crystal (wherein M is a metal element other than iron, preferably a trivalent metal element, more preferably at least one selected from the group consisting of Al, Ga and In, and even more preferably at least one selected from the group consisting of Al and Ga; x is, for example, 0 ⁇ x ⁇ 1).
  • the average particle size of the magnetic powder is preferably 10 nm to 20 nm, more preferably 10 nm to 18 nm, even more preferably 10 nm to 16 nm, particularly preferably 10 nm to 15 nm, and most preferably 10 nm to 14 nm.
  • the area with a size of 1/2 the recording wavelength becomes the actual magnetization area. Therefore, by setting the average particle size of the magnetic powder to less than half the shortest recording wavelength, it is possible to obtain even better electromagnetic conversion characteristics (e.g., SNR).
  • the average particle size of the magnetic powder is 20 nm or less, it is possible to obtain even better electromagnetic conversion characteristics (e.g., SNR) in a high recording density magnetic tape MT (e.g., a magnetic tape MT configured to be able to record signals at the shortest recording wavelength of 40 nm or less).
  • a high recording density magnetic tape MT e.g., a magnetic tape MT configured to be able to record signals at the shortest recording wavelength of 40 nm or less.
  • the average particle size of the magnetic powder is 10 nm or more, the dispersibility of the magnetic powder is further improved, and even better electromagnetic conversion characteristics (e.g., SNR) can be obtained.
  • the average aspect ratio of the magnetic powder is preferably 1.0 or more and 3.0 or less, more preferably 1.0 or more and 2.5 or less, even more preferably 1.0 or more and 2.1 or less, and particularly preferably 1.0 or more and 1.8 or less.
  • the average aspect ratio of the magnetic powder is within the range of 1.0 or more and 3.0 or less, aggregation of the magnetic powder can be suppressed.
  • the magnetic powder is vertically oriented in the process of forming the magnetic layer 43, the resistance applied to the magnetic powder can be suppressed. Therefore, the vertical orientation of the magnetic powder can be improved.
  • the average particle size and average aspect ratio of the magnetic powder can be determined as follows. First, the magnetic tape MT contained in the cartridge 10 is unwound, and the magnetic tape MT is cut out from a range of 30 to 40 m in the longitudinal direction from the connection 21 between the magnetic tape MT and the leader tape LT. Next, the cut magnetic tape MT is processed by the FIB (Focused Ion Beam) method or the like to be thinned. When the FIB method is used, a carbon layer and a tungsten layer are formed as protective layers as a pretreatment for observing the TEM image of the cross section described later.
  • FIB Fluorused Ion Beam
  • the carbon layer is formed by deposition on the surface of the magnetic tape MT on the magnetic layer 43 side and the surface on the back layer 44 side, and the tungsten layer is further formed on the surface on the magnetic layer 43 side by deposition or sputtering.
  • the thinning is performed along the length direction (longitudinal direction) of the magnetic tape MT. That is, this slicing creates a cross section that is parallel to both the longitudinal and thickness directions of the magnetic tape MT.
  • the cross section of the obtained thin sample is observed using a transmission electron microscope (H-9500 manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation) at an acceleration voltage of 200 kV and a total magnification of 500,000 times so that the entire magnetic layer 43 is included in the thickness direction of the magnetic layer 43, and a TEM photograph is taken.
  • 50 particles whose particle shape can be clearly confirmed are selected from the TEM photograph taken, and the long axis length DL and short axis length DS of each particle are measured.
  • the long axis length DL means the maximum distance between two parallel lines drawn from all angles so as to be in contact with the contour of each particle (so-called maximum Feret diameter).
  • the short axis length DS means the maximum length of the particle in the direction perpendicular to the long axis (DL) of the particle.
  • the long axis lengths DL of the measured 50 particles are arithmetically averaged to obtain the average long axis length DL ave .
  • the average long axis length DL ave thus obtained is the average particle size of the magnetic powder.
  • the minor axis lengths DS of the 50 particles are arithmetically averaged to determine the average minor axis length DSave , and the average aspect ratio of the particles ( DLave / DSave ) is calculated from the average major axis length DLave and the average minor axis length DSave .
  • the average particle volume of the magnetic powder is preferably 500 nm3 or more and 4000 nm3 or less, more preferably 500 nm3 or more and 3000 nm3 or less, even more preferably 500 nm3 or more and 2000 nm3 or less, particularly preferably 600 nm3 or more and 1600 nm3 or less, and most preferably 600 nm3 or more and 1300 nm3 or less. Since the noise of a magnetic tape MT is generally inversely proportional to the square root of the number of particles (i.e., proportional to the square root of the particle volume), by making the particle volume smaller, it is possible to obtain even better electromagnetic conversion characteristics (e.g., SNR).
  • SNR electromagnetic conversion characteristics
  • the average particle volume of the magnetic powder is 4000 nm3 or less, it is possible to obtain even better electromagnetic conversion characteristics (e.g., SNR) in the same way as when the average particle size of the magnetic powder is 20 nm or less.
  • the average particle volume of the magnetic powder is 500 nm3 or more, it is possible to obtain the same effect as when the average particle size of the magnetic powder is 10 nm or more.
  • the average volume of the magnetic powder is obtained as follows. First, the magnetic tape MT contained in the cartridge 10 is unwound, and the magnetic tape MT is cut out from a range of 30 to 40 m in the longitudinal direction from the connection part 21 between the magnetic tape MT and the leader tape LT. Next, the cut magnetic tape MT is processed by the FIB (Focused Ion Beam) method or the like to be thinned. When the FIB method is used, a carbon film and a tungsten thin film are formed as protective films as a pretreatment for observing the TEM image of the cross section described later.
  • FIB Fluorused Ion Beam
  • the carbon film is formed by deposition on the surface of the magnetic tape MT on the magnetic layer 43 side and the surface on the back layer 44 side, and the tungsten thin film is further formed on the surface on the magnetic layer 43 side by deposition or sputtering.
  • the thinning is performed along the length direction (longitudinal direction) of the magnetic tape MT. In other words, the thinning forms a cross section parallel to both the longitudinal direction and the thickness direction of the magnetic tape MT.
  • the obtained thin sample is observed in cross section in the thickness direction of the magnetic layer 43 at an acceleration voltage of 200 kV and a total magnification of 500,000 times to include the entire magnetic layer 43, and a TEM photograph is obtained.
  • the magnification and acceleration voltage may be appropriately adjusted depending on the type of device.
  • 50 particles whose particle shape is clear are selected from the TEM photograph taken, and the side length DC of each particle is measured.
  • the side lengths DC of the measured 50 particles are arithmetically averaged to obtain the average side length DC ave .
  • the average side length DC ave is used to calculate the average volume V ave (particle volume) of the magnetic powder from the following formula.
  • V ave DC ave 3
  • the cobalt ferrite particles preferably have uniaxial crystal anisotropy.
  • the cobalt ferrite particles have uniaxial crystal anisotropy, so that the magnetic powder can be preferentially crystal oriented in the perpendicular direction of the magnetic tape MT.
  • the cobalt ferrite particles have, for example, a cubic shape. In this specification, the cubic shape includes an almost cubic shape.
  • the Co-containing spinel ferrite may further contain at least one of Ni, Mn, Al, Cu, and Zn in addition to Co.
  • the Co-containing spinel ferrite has, for example, an average composition represented by the following formula: Co x M y Fe 2 O Z (In the formula, M is, for example, at least one metal selected from Ni, Mn, Al, Cu, and Zn.
  • M is, for example, at least one metal selected from Ni, Mn, Al, Cu, and Zn.
  • x is a value within the range of 0.4 ⁇ x ⁇ 1.0.
  • y is a value within the range of 0 ⁇ y ⁇ 0.3. However, x and y satisfy the relationship of (x+y) ⁇ 1.0.
  • z is a value within the range of 3 ⁇ z ⁇ 4. A part of Fe may be substituted with another metal element.
  • the average particle size of the magnetic powder is preferably 8 nm or more and 16 nm or less, more preferably 8 nm or more and 13 nm or less, and even more preferably 8 nm or more and 10 nm or less.
  • the average particle size of the magnetic powder is 16 nm or less, it is possible to obtain even better electromagnetic conversion characteristics (e.g., SNR) in a high recording density magnetic tape MT.
  • the average particle size of the magnetic powder is 8 nm or more, the dispersibility of the magnetic powder is further improved, and even better electromagnetic conversion characteristics (e.g., SNR) can be obtained.
  • the method of calculating the average particle size of the magnetic powder is the same as the method of calculating the average particle size of the magnetic powder when the magnetic powder contains ⁇ iron oxide particles.
  • the average aspect ratio of the magnetic powder is preferably 1.0 to 2.5, more preferably 1.0 to 2.1, and even more preferably 1.0 to 1.8.
  • the average aspect ratio of the magnetic powder is within the range of 1.0 to 2.5, aggregation of the magnetic powder can be suppressed.
  • the magnetic powder is vertically oriented in the process of forming the magnetic layer 43, the resistance applied to the magnetic powder can be suppressed. Therefore, the vertical orientation of the magnetic powder can be improved.
  • the method of calculating the average aspect ratio of the magnetic powder is the same as the method of calculating the average aspect ratio of the magnetic powder when the magnetic powder contains ⁇ iron oxide particles.
  • the average particle volume of the magnetic powder is preferably 500 nm3 or more and 4000 nm3 or less, more preferably 600 nm3 or more and 2000 nm3 or less, and even more preferably 600 nm3 or more and 1000 nm3 or less.
  • the average particle volume of the magnetic powder is 4000 nm3 or less, the same effect as when the average particle size of the magnetic powder is 16 nm or less can be obtained.
  • the average particle volume of the magnetic powder is 500 nm3 or more, the same effect as when the average particle size of the magnetic powder is 8 nm or more can be obtained.
  • the method of calculating the average particle volume of the magnetic component is the same as the method of calculating the average particle volume when the ⁇ iron oxide particles have a cubic shape.
  • binder examples include thermoplastic resins, thermosetting resins, and reactive resins.
  • thermoplastic resin examples include vinyl chloride, vinyl acetate, vinyl chloride-vinyl acetate copolymers, vinyl chloride-vinylidene chloride copolymers, vinyl chloride-acrylonitrile copolymers, acrylic acid ester-acrylonitrile copolymers, acrylic acid ester-vinyl chloride-vinylidene chloride copolymers, acrylic acid ester-acrylonitrile copolymers, acrylic acid ester-vinylidene chloride copolymers, methacrylic acid ester-vinylidene chloride copolymers, methacrylic acid ester-vinyl chloride copolymers, methacrylic acid ester-ethylene copolymers, polyvinyl fluoride, vinylidene chloride-acrylonitrile copolymers, acrylonitrile-butadiene copolymers, polyamide resins, polyvinyl fluoride, vinyliden
  • thermosetting resins examples include phenolic resins, epoxy resins, polyurethane curing resins, urea resins, melamine resins, alkyd resins, silicone resins, polyamine resins, and urea formaldehyde resins.
  • all of the above-mentioned binders may contain polar functional groups such as -SO 3 M, -OSO 3 M, -COOM, P ⁇ O(OM) 2 (wherein M represents a hydrogen atom or an alkali metal such as lithium, potassium, or sodium), side-chain amines having terminal groups represented by -NR1R2 or -NR1R2R3 + X - , and main-chain amines represented by >NR1R2 + X - (wherein R1, R2, and R3 represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group, and X - represents a halogen element ion such as fluorine, chlorine, bromine, or iodine, an inorganic ion, or an organic ion), -OH, -SH, -CN, and an epoxy group.
  • the amount of these polar functional groups introduced into the binder is preferably 10 -1 mol/g or more and 10 -8 mol/
  • the lubricant contains at least one selected from, for example, a fatty acid and a fatty acid ester, and preferably both a fatty acid and a fatty acid ester.
  • a lubricant in the magnetic layer 43 and in particular the inclusion of both a fatty acid and a fatty acid ester in the magnetic layer 43, contributes to improving the running stability of the magnetic tape MT.
  • the fatty acid may preferably be a compound represented by the following general formula (1) or (2).
  • the fatty acid may contain either a compound represented by the following general formula (1) or a compound represented by the following general formula (2), or may contain both.
  • the fatty acid ester may preferably be a compound represented by the following general formula (3) or (4).
  • the fatty acid ester may contain either a compound represented by the following general formula (3) or a compound represented by the following general formula (4), or may contain both.
  • the lubricant contains either or both of a compound represented by general formula (1) and a compound represented by general formula (2), and either or both of a compound represented by general formula (3) and a compound represented by general formula (4), thereby making it possible to suppress an increase in the dynamic friction coefficient due to repeated recording or playback of the magnetic tape MT.
  • k is an integer selected from the range of 14 or more and 22 or less, more preferably from the range of 14 or more and 18 or less.
  • the carbon contained in the magnetic layer 43 may function as an antistatic agent, a lubricant, etc. A part of the carbon contained in the magnetic layer 43 is exposed from the surface of the magnetic layer 43. The unevenness of the surface of the magnetic layer 43 may be formed by carbon, an abrasive, etc.
  • the carbon is specifically carbon particles.
  • the carbon particles include, for example, one or more selected from the group consisting of carbon black, acetylene black, ketjen black, carbon nanotubes, and graphene.
  • Antistatic Agent examples include natural surfactants, nonionic surfactants, and cationic surfactants.
  • abrasive examples include acicular ⁇ -iron oxide obtained by dehydrating and annealing raw materials such as ⁇ -alumina, ⁇ -alumina, ⁇ -alumina, silicon carbide, chromium oxide, cerium oxide, ⁇ -iron oxide, corundum, silicon nitride, titanium carbide, titanium oxide, silicon dioxide, tin oxide, magnesium oxide, tungsten oxide, zirconium oxide, boron nitride, zinc oxide, calcium carbonate, calcium sulfate, barium sulfate, molybdenum disulfide, and magnetic iron oxide, and those obtained by surface-treating these with aluminum and/or silica, as necessary.
  • raw materials such as ⁇ -alumina, ⁇ -alumina, ⁇ -alumina, silicon carbide, chromium oxide, cerium oxide, ⁇ -iron oxide, corundum, silicon nitride, titanium carbide, titanium oxide, silicon dioxide, tin oxide, magnesium oxide, tungsten oxide, zir
  • Examples of the curing agent include polyisocyanates.
  • Examples of the polyisocyanates include aromatic polyisocyanates such as an adduct of tolylene diisocyanate (TDI) and an active hydrogen compound, and aliphatic polyisocyanates such as an adduct of hexamethylene diisocyanate (HMDI) and an active hydrogen compound.
  • the weight average molecular weight of these polyisocyanates is preferably in the range of 100 to 3,000.
  • anti-rust examples include phenols, naphthols, quinones, heterocyclic compounds containing a nitrogen atom, heterocyclic compounds containing an oxygen atom, and heterocyclic compounds containing a sulfur atom.
  • Non-magnetic reinforcing particles examples include aluminum oxide ( ⁇ , ⁇ or ⁇ alumina), chromium oxide, silicon oxide, diamond, garnet, emery, boron nitride, titanium carbide, silicon carbide, titanium carbide, titanium oxide (rutile or anatase type titanium oxide), and the like.
  • the underlayer 42 serves to reduce the unevenness of the surface of the base 41 and adjust the unevenness of the surface of the magnetic layer 43.
  • the underlayer 42 is a non-magnetic layer containing non-magnetic powder, a binder, and a lubricant.
  • the underlayer 42 supplies the lubricant to the surface of the magnetic layer 43.
  • the underlayer 42 may further contain at least one additive selected from the group consisting of an antistatic agent, a hardener, and an anti-rust agent, as necessary.
  • the upper limit of the average thickness of the underlayer 42 is preferably 1.0 ⁇ m or less, more preferably 0.9 ⁇ m or less, even more preferably 0.8 ⁇ m or less, particularly preferably 0.7 ⁇ m or less, and most preferably 0.6 ⁇ m or less. If the upper limit of the average thickness of the underlayer 42 is 1.0 ⁇ m or less, the thickness of the magnetic tape MT can be reduced, so that the recording capacity that can be recorded in one data cartridge can be increased compared to that of a general magnetic tape. If the average thickness of the underlayer 42 is 1.0 ⁇ m or less, the elasticity of the magnetic tape MT due to external forces is further increased, so that the width of the magnetic tape MT can be further adjusted by adjusting the tension.
  • the lower limit of the average thickness of the underlayer 42 is preferably 0.3 ⁇ m or more. If the lower limit of the average thickness of the underlayer 42 is 0.3 ⁇ m or more, the deterioration of the function as the underlayer 42 can be suppressed.
  • the average thickness of the underlayer 42 is determined in the same manner as the average thickness of the magnetic layer 43. However, the magnification of the TEM image is appropriately adjusted according to the thickness of the underlayer 42.
  • the non-magnetic powder includes at least one of inorganic particle powder and organic particle powder.
  • the non-magnetic powder may also include carbon powder such as carbon black.
  • One type of non-magnetic powder may be used alone, or two or more types of non-magnetic powder may be used in combination.
  • the inorganic particles include, for example, metals, metal oxides, metal carbonates, metal sulfates, metal nitrides, metal carbides, metal sulfides, etc.
  • the shape of the non-magnetic powder may be, for example, various shapes such as needle-like, spherical, cubic, plate-like, etc., but is not limited to these shapes.
  • Binding agent, lubricant The binder and lubricant are the same as those in the magnetic layer 43 described above.
  • the antistatic agent, hardener and rust inhibitor are the same as those in the magnetic layer 43 described above.
  • the back layer 44 contains a binder and a non-magnetic powder.
  • the back layer 44 may further contain at least one additive selected from the group consisting of a lubricant, a hardener, and an antistatic agent, if necessary.
  • the binder and the non-magnetic powder are the same as those in the underlayer 42 described above.
  • the hardener and the antistatic agent are the same as those in the magnetic layer 43 described above.
  • the average particle size of the non-magnetic powder is preferably 10 nm or more and 150 nm or less, more preferably 15 nm or more and 110 nm or less.
  • the average particle size of the non-magnetic powder is determined in the same manner as the average particle size of the magnetic powder described above.
  • the non-magnetic powder may contain non-magnetic powder having two or more particle size distributions.
  • the upper limit of the average thickness of the back layer 44 is preferably 0.6 ⁇ m or less. If the upper limit of the average thickness of the back layer 44 is 0.6 ⁇ m or less, the thickness of the underlayer 42 and the base 41 can be kept thick even if the average thickness of the magnetic tape MT is 5.3 ⁇ m or less, so that the running stability of the magnetic tape MT within the recording and reproducing device can be maintained.
  • the lower limit of the average thickness of the back layer 44 is not particularly limited, but is, for example, 0.2 ⁇ m or more.
  • the average thickness t b of the back layer 44 is obtained as follows. First, the average thickness t T of the magnetic tape MT is measured. The method for measuring the average thickness t T is as described in the "Average Thickness of Magnetic Tape" below. Next, the magnetic tape MT housed in the cartridge 10 is unwound, and the magnetic tape MT is cut into 250 mm lengths from the range of 10 m to 20 m, 30 m to 40 m, and 50 m to 60 m in the longitudinal direction from the connection portion 21 between the magnetic tape MT and the leader tape LT, respectively, to prepare three samples. Next, the back layer 44 of each sample is removed with a solvent such as MEK (methyl ethyl ketone) or dilute hydrochloric acid.
  • MEK methyl ethyl ketone
  • the absolute value of the average width change amount ⁇ A of the magnetic tape MT before and after being left for 40 hours in an environment of a temperature of 50° C. and a relative humidity of 40% RH with a tension of 0.55 N per 1 ⁇ 2 inch of the width of the magnetic tape MT applied in the longitudinal direction is 0 ppm to 170 ppm, preferably 0 ppm to 150 ppm, more preferably 0 ppm to 70 ppm, and even more preferably 0 ppm to 40 ppm.
  • a high temperature environment refers to an environment of 35°C or higher and 50°C or lower.
  • the absolute value of the average width change ⁇ A of the magnetic tape MT is 170 ppm or less, so in addition to deformation of the magnetic tape MT caused by the environment, creep deformation in high-temperature environments can be reduced. Therefore, width changes in the magnetic tape MT can be corrected by adjusting the running tension of the magnetic tape MT.
  • the average width change ⁇ A may be set to a desired value by selecting at least one of the substrate 41 and the underlayer 42.
  • the average width change ⁇ A may be set to a desired value by selecting at least one of the thickness of the substrate 41 and the material of the substrate 41.
  • the average width change ⁇ A may also be set to a desired value by adjusting the stretching strength in the width direction and length direction of the substrate 41.
  • the average width change ⁇ A may also be set to a desired value by selecting the type of the magnetic layer 43 from among a coated film and a sputtered film.
  • the average width change amount ⁇ A may also be set to a desired value by providing a distortion relaxation process after the calendar process and before the cutting process, and adjusting the environmental temperature and storage time in the distortion relaxation process (e.g., storing in an environment at a temperature of 65°C for 48 hours).
  • the average width change amount ⁇ A may also be set to a desired value by providing a distortion relaxation process after the demagnetization process and before the servo pattern writing process, and adjusting the environmental temperature and storage time in the distortion relaxation process (e.g., storing in an environment at a temperature of 55°C for 48 hours).
  • the average width change amount ⁇ A may be set to a desired value, or by selecting two or more, the average width change amount ⁇ A may be set to a desired value.
  • the average width change ⁇ A of the magnetic tape MT is calculated as follows. First, the magnetic tape MT contained in the cartridge 10 is unwound, and three samples of 250 mm are cut from the magnetic tape MT in the longitudinal direction from the connection 21 between the magnetic tape MT and the leader tape LT in the ranges of 10 m to 20 m, 30 m to 40 m, and 50 m to 60 m, respectively, to obtain three samples.
  • the width change amount ⁇ a of each of the above three samples is obtained as follows.
  • a measuring device shown in FIG. 7 is prepared, incorporating a digital dimension measuring device LS-7000 manufactured by Keyence Corporation, and the sample 10S is set on the measuring device. Specifically, one end of a long sample (magnetic tape MT) 10S is fixed by a fixing part 231.
  • the sample 10S is placed on five support members 232 1 to 232 5 that are substantially cylindrical and rod-like.
  • the sample 10S is placed on the five support members 232 1 to 232 5 so that the back surface of the sample 10S is in contact with the five support members 232 1 to 232 5.
  • All of the five support members 232 1 to 232 5 are made of stainless steel SUS304, and their surface roughness Rz (maximum height) is 0.15 ⁇ m to 0.3 ⁇ m.
  • the arrangement of the five rod-shaped support members 232 1 to 232 5 will be described with reference to FIG. 7. As shown in FIG. 7, the sample 10S is placed on the five support members 232 1 to 232 5.
  • the five support members 232 1 to 232 5 are hereinafter referred to as the "first support member 232 1 ,” the “second support member 232 2 ,” the “third support member 232 3 “ (having the slit 232A), the "fourth support member 232 4 ,” and the “fifth support member 232 5 “ (closest to the weight 233) from the side closest to the fixed portion 231.
  • the diameter of each of the five first to fifth support members 232 1 to 232 5 is 7 mm.
  • the distance d1 between the first support member 232 1 and the second support member 232 2 (particularly the distance between the central axes of these support members) is 20 mm.
  • the distance d2 between the second support member 2322 and the third support member 2323 is 30 mm.
  • the distance d3 between the third support member 2323 and the fourth support member 2324 is 30 mm.
  • the distance d4 between the fourth support member 2324 and the fifth support member 2325 is 20 mm.
  • the three support members 232 2 to 232 4 are arranged such that the portion of the sample 10S placed between the second support member 232 2 , the third support member 232 3 , and the fourth support member 232 4 forms a plane that is approximately perpendicular to the direction of gravity.
  • the third support member 232 3 is fixed so as not to rotate, but the other four, the first, second, fourth and fifth support members 232 1 , 232 2 , 232 4 , and 232 5 are all rotatable. Since the support member 232 3 is fixed so as not to rotate as described above, the contact angle between the support 232 3 and the sample 10S is made shallow in consideration of reducing friction between the support 232 3 and the sample 10S.
  • the sample 10S is held on the support members 232 1 to 232 5 so as not to move in the width direction of the sample 10S.
  • the support member 232 3 which is located between the light emitter 234 and the light receiver 235 and located approximately in the center between the fixing part 231 and the part where the load is applied, is provided with a slit 232A.
  • Light L is irradiated from the light emitter 234 to the light receiver 235 through the slit 232A.
  • the slit width of the slit 232A is 1 mm, and the light L can pass through the slit 232A without being blocked by the frame of the slit 232A.
  • a weight 233 is attached to the other end of the sample 10S to apply a load of 0.55N per 1/2 inch of the width of the sample 10S. That is, the load applied to the sample 10S is set to 0.55N when the width is 1/2 inch, and a load proportional to the width is set when the width is not 1/2 inch.
  • the sample 10S is left to stand in the above room temperature environment for 30 minutes. After leaving it to stand for 30 minutes, the temperature inside the chamber is raised, and measurement of the width of the sample 10S is started when the inside of the chamber reaches the specified environment (temperature 50°C, relative humidity 40% RH). While maintaining the inside of the chamber in the above specified environment (temperature 50°C, relative humidity 40% RH), measurement of the width of the sample 10S is continued until 40 hours have passed since the start of the measurement.
  • the measuring device irradiates light L from the light emitter 234 to the light receiver 235 with a load of 0.55 N applied in the specified environment, and measures the width of the sample 10S to which a load is applied in the longitudinal direction. The width is measured when the sample 10S is not curled.
  • the light emitter 234 and the light receiver 235 are provided in the digital dimension measuring instrument LS-7000.
  • the width of sample 10S one hour after the start of the measurement (i.e., one hour after the chamber becomes the specified environment) is used as a reference to calculate the width change amount ⁇ a of sample 10S 40 hours after the start of the measurement. That is, the width of sample S10 after one hour is subtracted from the width of sample 10S after 40 hours to obtain the width change amount ⁇ a of sample 10S.
  • the positive and negative values of the width change amount ⁇ a of sample 10S indicate the direction of the width change. When the width change amount ⁇ a is positive, it indicates that the width of sample 10S has changed in the direction of widening, and when it is negative, it indicates that the width of sample 10S has changed in the direction of narrowing.
  • the width change amounts ⁇ a of the three samples 10S calculated as described above are arithmetically averaged to obtain the average width change amount ⁇ A of the magnetic tape MT.
  • the positive and negative values of the average width change amount ⁇ A of the magnetic tape MT indicate the direction of the width change. If the average width change amount ⁇ A is positive, it indicates that the width of the magnetic tape MT has changed in the direction of widening, and if it is negative, it indicates that the width of the magnetic tape MT has changed in the direction of narrowing.
  • the lower limit of the average tension response ⁇ W to the tension in the longitudinal direction in an environment of a temperature of 50° C. and a relative humidity of 40% RH is 700 ppm/N or more, preferably 715 ppm/N or more, more preferably 750 ppm/N or more, and even more preferably 800 ppm/N or more.
  • the average tension response ⁇ W is less than 700 ppm/N, the average tension response ⁇ W in a high-temperature environment is low, so that it becomes difficult to correct the creep change of the magnetic tape MT when the magnetic tape MT wound in the cartridge 10 is stored in a high-temperature environment for a long period of time and the creep change of the magnetic tape MT when the magnetic tape MT is run in a high-temperature environment for a long period of time by adjusting the running tension.
  • a high-temperature environment refers to an environment of 35° C. or more and 50° C. or less.
  • the upper limit of the average tension response ⁇ W is, for example, 20,000 ppm/N or less, preferably 15,000 ppm/N or less, more preferably 8,000 ppm/N or less, 5,000 ppm/N or less, 4,000 ppm/N or less, 3,000 ppm/N or less, or 2,000 ppm/N or less. If the average tension response ⁇ W is 15,000 ppm/N or less, even if there is variation in the tension control of the recording/playback device, the amount of change in the width of the magnetic tape MT in response to the variation can be reduced.
  • the average tension response ⁇ W may be set to a desired value by selecting at least one of the substrate 41 and the underlayer 42.
  • the average tension response ⁇ W may be set to a desired value by selecting at least one of the thickness of the substrate 41 and the material of the substrate 41.
  • the average tension response ⁇ W may also be set to a desired value by adjusting the stretching strength in the width direction and the length direction of the substrate 41. For example, by increasing the stretching in the width direction of the substrate 41, the average tension response ⁇ W decreases, and conversely, by increasing the stretching in the length direction of the substrate 41, the average tension response ⁇ W increases.
  • the average tension response ⁇ W may also be set to a desired value by selecting the type of the magnetic layer 43 from among a coating film and a sputtered film.
  • the average tension response ⁇ W may also be set to a desired value by providing a strain relaxation process after the calendar process and before the cutting process, and adjusting the environmental temperature and storage time in the strain relaxation process (e.g., storing for 48 hours in an environment at a temperature of 65°C).
  • the average tension response ⁇ W may also be set to a desired value by providing a strain relaxation process after the demagnetization process and before the servo pattern writing process, and adjusting the environmental temperature and storage time in the strain relaxation process (e.g., storing for 48 hours in an environment at a temperature of 55°C).
  • the average tension responsiveness ⁇ W may be set to a desired value, or by selecting two or more, the average tension responsiveness ⁇ W may be set to a desired value.
  • the average tension response ⁇ W is calculated as follows. First, the 1/2 inch wide magnetic tape MT housed in the cartridge 10 is unwound, and three samples of 250 mm are cut from the magnetic tape MT in the longitudinal direction from the connection 21 between the magnetic tape MT and the leader tape LT, in the ranges of 10 m to 20 m, 30 m to 40 m, and 50 m to 60 m, respectively, to obtain three samples.
  • the tension response ⁇ w of the three samples is calculated as follows. Loads of 0.2 N, 0.6 N, and 1.0 N are applied in the longitudinal direction of sample 10S in this order, and the width of sample 10S is measured at loads of 0.2 N, 0.6 N, and 1.0 N.
  • the tension response ⁇ w is calculated using the following formula. Note that the measurement when a load of 0.6 N is applied is performed to check whether any abnormalities have occurred in the measurement (particularly to check that these three measurement results are linear), and the measurement result is not used in the following formula. (In the formula, D (0.2 N) and D (1.0 N) respectively indicate the width of sample 10S when loads of 0.2 N and 1.0 N are applied in the longitudinal direction of sample 10S.)
  • the average tension response ⁇ W is calculated by arithmetically averaging the tension responses ⁇ w of the three samples calculated as described above.
  • the value of the load applied to sample 10S is the value when the width of the magnetic tape MT (sample 10S) is 1/2 inch. If the width of the magnetic tape MT (sample 10S) is not 1/2 inch, a load proportional to the width is applied.
  • the tension responses ⁇ w of the three samples are calculated under conditions where a load proportional to the width is applied, and the average tension response ⁇ W is calculated by arithmetically averaging them.
  • the width of sample 10S when each load is applied is measured as follows. First, a measuring device as shown in Figure 7 is prepared, incorporating a Keyence digital dimension measuring device LS-7000, and sample 10S is set on this measuring device.
  • the specific configuration of the measuring device is the same as the method for measuring the average width change ⁇ A described above.
  • the specific procedure for setting sample 10S on the measuring device is also the same as the method for measuring the average width change ⁇ A described above.
  • the measuring device is placed in a chamber controlled to a constant environment of 50°C temperature and 40% RH, and then a weight 233 for applying a load of 0.2 N is attached to the other end of sample 10S, and sample 10S is left to stand in the above environment for 2 hours. After leaving it to stand for 2 hours, the width of sample 10S is measured. Next, the weight for applying a load of 0.2 N is changed to a weight 233 for applying a load of 0.6 N, and 5 minutes after the change, the width of sample 10S is measured. Finally, the weight is changed to a weight 233 for applying a load of 1.0 N, and 5 minutes after the change, the width of sample 10S is measured.
  • the load applied to the sample 10S in the longitudinal direction can be changed by adjusting the weight of the weight 233.
  • the weight of the weight 233 With each load applied in a constant environment of a temperature of 50°C and a relative humidity of 40% RH, light L is irradiated from the light emitter 234 toward the light receiver 235, and the width of the sample 10S to which a load has been applied in the longitudinal direction is measured. The width is measured when the sample 10S is not curled.
  • the light emitter 234 and the light receiver 235 are provided in the digital dimension measuring instrument LS-7000.
  • the upper limit of the average storage modulus in the longitudinal direction of the substrate 41 in an environment at a temperature of 50° C. is preferably 9.0 GPa or less, more preferably 7.5 GPa or less, even more preferably 6.0 GPa or less, particularly preferably 5.5 GPa or less, and most preferably 4.5 GPa or less.
  • the magnetic tape MT has high elasticity in response to tension in the longitudinal direction in a high-temperature environment, and therefore the average tension response ⁇ W can be improved.
  • the lower limit of the average storage modulus in the longitudinal direction of the substrate 41 in an environment at a temperature of 50°C is preferably 3.0 GPa or more, and more preferably 3.5 GPa or more. If the upper limit of the storage modulus is 3.0 GPa or more, it is possible to prevent the elasticity of the magnetic tape MT from becoming excessively high in response to tension in the longitudinal direction. Therefore, it is possible to prevent a decrease in running stability.
  • the average longitudinal storage modulus of the magnetic tape MT is a value that indicates the resistance of the magnetic tape MT to longitudinal expansion and contraction due to external forces; the larger this value, the more difficult it is for the magnetic tape MT to longitudinal expansion and contraction due to external forces, and the smaller this value, the more easily the magnetic tape MT can longitudinally expand and contract due to external forces.
  • the average storage modulus in the longitudinal direction of the magnetic tape MT is a value related to the longitudinal direction of the magnetic tape MT, it also correlates with the difficulty of the magnetic tape MT to expand and contract in the width direction. In other words, the larger this value, the more difficult it is for the magnetic tape MT to expand and contract in the width direction due to external forces, and the smaller this value, the more easily the magnetic tape MT can expand and contract in the width direction due to external forces. Therefore, from the perspective of tension adjustment, it is advantageous for the average storage modulus in the longitudinal direction of the magnetic tape MT to be small as described above, 9.0 GPa or less.
  • the average storage modulus of the magnetic tape MT in the longitudinal direction is determined as follows. First, the 1/2 inch wide magnetic tape MT housed in the cartridge 10 is unwound, and the magnetic tape MT is punched out to the specified size from each of the ranges of 10m to 20m, 30m to 40m, and 50m to 60m in the longitudinal direction from the connection 21 between the magnetic tape MT and the leader tape LT to obtain three samples. Next, the storage modulus E' of the substrate 41 in the longitudinal direction in an environment at a temperature of 50°C is measured for each of the three samples. Next, the average storage modulus of the substrate 41 in the longitudinal direction in an environment at a temperature of 50°C is determined by arithmetically averaging the storage modulus E' of the three measured samples.
  • the storage modulus E' is measured by dynamic viscoelasticity measurement, which is a temperature-dependent measurement, and is specifically performed as follows.
  • the magnetic tape MT is punched out with a punching machine to obtain a sample having a length of 22.0 mm in the longitudinal direction of the tape and a width of 4.0 mm in the transverse direction. Both ends of the sample in the longitudinal direction are clamped to the measuring section of a dynamic viscoelasticity measuring device (RSAII, manufactured by TA Instruments). Then, dynamic viscoelasticity measurement is performed under the following measuring conditions.
  • Measurement temperature range -10°C to 140°C Temperature rise rate: 2°C/min Amplitude: Stretch and shrink with an amplitude of 0.1% of the initial length of the tape Measurement frequency: 10 Hz
  • Test Type "Strain-Controlled” Measurement Type: "Dynamic" Environment in which the device is placed: Temperature 25°C, relative humidity 50% RH Humidity control of the measurement section: None More detailed settings regarding the measurement conditions of the above device are as follows. That is, as described below, in the above measurement, the tension is adjusted so that it does not become 0 or less, and the strain is adjusted so that it does not fall below the lower limit value of the transducer.
  • Option setting Delay Before Test: OFF Auto Tension Mode Static Force Tracking Dynamic Force Auto Tension Direction Tension Initial Static Force 10.0g Static>Dynamic Force by 5.0% Minimum Static Force 1.0g Auto Tension Sensitivity 1.0g Auto Strain Max Applied Strain 0.1% Maximum Allowed Force 100.0g Min allowed force 2.0g Strain Adjustment 3.0% Meas Ops: Default setting
  • the value of the storage modulus E' at each measurement temperature can be obtained.
  • the storage modulus E' at a measurement temperature of 50°C can also be obtained.
  • plotting the values of the storage modulus E' obtained at each measurement temperature against the measurement temperature the tendency of the change in the storage modulus E' with temperature change can be read.
  • An example of the measurement results of the storage modulus E' is shown in Figure 8.
  • the storage modulus E' of the magnetic tape MT can be adjusted, for example, by changing the type of material forming the substrate 41 and/or the composition and combination of the magnetic layer 43, underlayer 42, and back layer 44 (particularly the underlayer 42, which is often the thickest of these three layers).
  • the storage modulus E' can be adjusted by using PEN, PET, or PEEK as the material forming the base 41.
  • the shape of the graph plotting the storage modulus E' against temperature changes can be changed by selecting these resins.
  • the storage modulus E' can be adjusted, for example, by changing the type of resin component contained in the paint forming the magnetic layer 43, the underlayer 42, and the back layer 44 (particularly the underlayer 42) and/or adjusting the resin composition.
  • the storage modulus E' can be adjusted by adjusting the glass transition temperature Tg of the binder that can be contained in these layers.
  • the binder contains, for example, a polyurethane-based resin. More preferably, the underlayer 42 contains a polyurethane-based resin, which makes it easier to adjust the storage modulus E'.
  • the glass transition temperature Tg of the polyurethane-based resin contained in the underlayer 42 is preferably 10°C or higher and 140°C or lower, more preferably 30°C or higher and 130°C or lower, even more preferably 30°C or higher and 120°C or lower, and particularly preferably 55°C or higher and 120°C or lower. If the glass transition temperature Tg is too low, there is a possibility that adhesion may occur during storage at high temperatures. If the glass transition temperature Tg is too high, surface smoothing (calendar processing) may be difficult.
  • the upper limit of the average thickness (average total thickness) t T of the magnetic tape MT is preferably 5.3 ⁇ m or less, more preferably 5.1 ⁇ m or less, even more preferably 4.9 ⁇ m or less, particularly preferably 4.6 ⁇ m or less, and most preferably 4.4 ⁇ m or less.
  • the lower limit of the average thickness t T of the magnetic tape MT is not particularly limited, but is, for example, 3.5 ⁇ m or more.
  • the average thickness t T of the magnetic tape MT is obtained as follows. First, the magnetic tape MT housed in the cartridge 10 is unwound, and the magnetic tape MT is cut into 250 mm lengths from the ranges of 10 m to 20 m, 30 m to 40 m, and 50 m to 60 m in the longitudinal direction from the joint 21 between the magnetic tape MT and the leader tape LT, respectively, to prepare three samples. Next, the thickness of each sample is measured at five positions using a Mitutoyo Laser Hologram (LGH-110C) as a measuring device, and the measured values (a total of 15 sample thicknesses) are arithmetically averaged to calculate the average thickness t T [ ⁇ m]. The five measurement positions are selected randomly from each sample so that they are different positions in the longitudinal direction of the magnetic tape MT.
  • LGH-110C Mitutoyo Laser Hologram
  • the average value of the arithmetic mean roughness Ra of the surface of the magnetic layer 43 is 1.9 nm or less, preferably 1.6 nm or less, and more preferably 1.3 nm or less.
  • the lower limit of the average value of the arithmetic mean roughness Ra of the surface of the magnetic layer 43 is preferably 1.0 nm or more, and more preferably 1.2 nm or more.
  • the average value of the arithmetic mean roughness Ra is obtained as follows. First, the magnetic tape MT housed in the cartridge 10 is unwound, and the magnetic tape MT is cut into 250 mm lengths from the range of 10 m to 20 m, 30 m to 40 m, and 50 m to 60 m in the longitudinal direction from the joint 21 between the magnetic tape MT and the leader tape LT, respectively, to prepare three samples. Next, the surface of the magnetic layer 43 of each sample is observed with an AFM (Atomic Force Microscope) to obtain an AFM image of 40 ⁇ m x 40 ⁇ m.
  • AFM Anatomic Force Microscope
  • the AFM used is a Nano Scope IIIa D3100 manufactured by Digital Instruments, and the cantilever is made of single crystal silicon (Note 1), and the measurement is performed with a tapping frequency tuning of 200 Hz to 400 Hz.
  • the data used is filtered using Flatten order 2 and planefit order 3 XY as image processing.
  • Nano World SPM probe NCH normal type PointProbe L (cantilever length) 125 ⁇ m
  • the arithmetic mean roughnesses Ra of the three samples are arithmetically averaged to calculate the average value of the arithmetic mean roughnesses Ra.
  • the average value of the surface roughness Rb of the back surface is Rb ⁇ 6.0 [nm].
  • the average value of the surface roughness Rb of the back surface is in the above range, even more excellent electromagnetic conversion characteristics can be obtained.
  • the average value of the surface roughness Rb of the back surface is obtained as follows. First, the magnetic tape MT contained in the cartridge 10 is unwound, and the magnetic tape MT is cut into 100 mm lengths from the range of 10 m to 20 m, 30 m to 40 m, and 50 m to 60 m in the longitudinal direction from the joint 21 between the magnetic tape MT and the leader tape LT, respectively, to prepare three samples. Next, the sample is placed on a slide glass so that the surface to be measured (the surface on the magnetic layer side) faces up, and the end of the sample is fixed with mending tape.
  • the surface shape is measured using a VertScan as a measuring device, and the surface roughness Rb of the back surface is obtained from the following formula based on the standard of ISO 25178.
  • the measurement conditions are as follows. Equipment: Non-contact roughness meter using optical interference (VertScan R5500GL-M100-AC, non-contact surface and layer cross-sectional shape measurement system manufactured by Ryoka Systems Co., Ltd.) Objective lens: 20x Measurement area: 640 x 480 pixels (field of view: approx.
  • Measurement mode phase Wavelength filter: 520 nm
  • CCD 1/3 inch
  • Noise reduction filter Smoothing 3x3
  • Surface correction Correction using quadratic polynomial approximation surface
  • Measurement software VS-Measure Version 5.5.2
  • Analysis software VS-viewer Version 5.5.5
  • the surface roughness is measured at five positions in the longitudinal direction of the magnetic tape MT as described above, and the average of the arithmetic mean roughnesses S a (nm) automatically calculated from the surface profile obtained at each position is taken as the surface roughness R b (nm) of the back surface.
  • the five measurement positions are selected randomly from each sample so that they are different positions in the longitudinal direction of the magnetic tape MT.
  • the surface roughnesses R b measured from the three samples are arithmetically averaged to calculate the average surface roughness R b .
  • the upper limit of the average value of the coercive force Hc2 of the magnetic layer 43 in the longitudinal direction of the magnetic tape MT is preferably 3000 Oe or less, more preferably 2000 Oe or less, even more preferably 1900 Oe or less, and particularly preferably 1800 Oe or less. If the average value of the coercive force Hc2 of the magnetic layer 43 in the longitudinal direction of the magnetic tape MT is 3000 Oe or less, sufficient electromagnetic conversion characteristics can be obtained even at high recording density.
  • the lower limit of the average value of the coercive force Hc2 of the magnetic layer 43 measured in the longitudinal direction of the magnetic tape MT is preferably 1000 Oe or more. If the average value of the coercive force Hc2 of the magnetic layer 43 measured in the longitudinal direction of the magnetic tape MT is 1000 Oe or more, demagnetization due to leakage flux from the recording head can be suppressed.
  • the average value of the coercive force Hc2 is obtained as follows. First, the magnetic tape MT contained in the cartridge 10 is unwound, and the magnetic tape MT is cut out to a length of 250 mm from each of the ranges of 10 m to 20 m, 30 m to 40 m, and 50 m to 60 m in the longitudinal direction from the connection part 21 between the magnetic tape MT and the leader tape LT. Each cut magnetic tape MT is layered in three pieces with double-sided tape so that the longitudinal direction of the magnetic tape MT is the same, and then punched out with a ⁇ 6.39 mm punch to prepare a measurement sample.
  • the M-H loop of the measurement sample (whole magnetic tape MT) corresponding to the longitudinal direction (running direction) of the magnetic tape MT is measured using a vibrating sample magnetometer (VSM).
  • VSM vibrating sample magnetometer
  • the coatings (underlayer 42, magnetic layer 43, back layer 44, etc.) of the magnetic tape MT cut out above are wiped off with acetone or ethanol, etc., leaving only the substrate 41.
  • Three of the obtained substrates 41 are then stacked with double-sided tape and punched out with a ⁇ 6.39 mm punch to produce a sample for background correction (hereinafter simply referred to as the "correction sample").
  • the M-H loop of the correction sample (substrate 41) corresponding to the longitudinal direction of the substrate 41 (the longitudinal direction of the magnetic tape MT) is measured using a VSM.
  • a high-sensitivity vibration sample magnetometer "VSM-P7-15 type" manufactured by Toei Industry Co., Ltd. is used.
  • the measurement conditions are as follows: measurement mode: full loop, maximum magnetic field: 15 kOe, magnetic field step: 40 bits, time constant of locking amp: 0.3 sec, waiting time: 1 sec, number of MH averages: 20.
  • background correction is performed by subtracting the M-H loop of the correction sample (substrate 41) from the M-H loop of the measurement sample (entire magnetic tape MT), and the M-H loop after background correction is obtained.
  • the measurement and analysis program attached to the "VSM-P7-15" is used for this background correction calculation.
  • the coercive force Hc2 is obtained from the obtained M-H loop after background correction. Note that the measurement and analysis program attached to the "VSM-P7-15" is used for this calculation.
  • the average squareness ratio S1 of the magnetic layer 43 in the perpendicular direction of the magnetic tape MT is preferably 65% or more, more preferably 70% or more, even more preferably 75% or more, particularly preferably 80% or more, and most preferably 85% or more.
  • the average squareness ratio S1 is 65% or more, the perpendicular orientation of the magnetic powder is sufficiently high, and therefore, even more excellent electromagnetic conversion characteristics can be obtained.
  • the average squareness ratio S1 in the vertical direction of the magnetic tape MT is obtained as follows. First, the magnetic tape MT contained in the cartridge 10 is unwound, and the magnetic tape MT is cut out to a length of 250 mm from the range of 10 m to 20 m, 30 m to 40 m, and 50 m to 60 m in the longitudinal direction from the connection part 21 between the magnetic tape MT and the leader tape LT. Each cut magnetic tape MT is layered in three pieces with double-sided tape so that the longitudinal direction of the magnetic tape MT is the same, and then punched out with a ⁇ 6.39 mm punch to create a measurement sample.
  • the M-H loop of the measurement sample (the entire magnetic tape MT) corresponding to the vertical direction (thickness direction) of the magnetic tape MT is measured using a VSM.
  • the coatings (undercoat layer 42, magnetic layer 43, back layer 44, etc.) of the magnetic tape MT cut out above are wiped off with acetone or ethanol, etc., leaving only the substrate 41.
  • Three of the obtained substrates 41 are then stacked with double-sided tape, and punched out with a ⁇ 6.39 mm punch to prepare a sample for background correction (hereinafter simply referred to as the "correction sample").
  • the M-H loop of the correction sample (substrate 41) corresponding to the perpendicular direction of the substrate 41 (perpendicular direction of the magnetic tape MT) is measured using a VSM.
  • a high-sensitivity vibration sample magnetometer "VSM-P7-15 type" manufactured by Toei Industry Co., Ltd. is used.
  • the measurement conditions are as follows: measurement mode: full loop, maximum magnetic field: 15 kOe, magnetic field step: 40 bits, time constant of locking amp: 0.3 sec, waiting time: 1 sec, number of MH averages: 20.
  • background correction is performed by subtracting the M-H loop of the correction sample (substrate 41) from the M-H loop of the measurement sample (entire magnetic tape MT), to obtain the M-H loop after background correction.
  • the measurement and analysis program included with the "VSM-P7-15" is used to calculate this background correction.
  • the average squareness ratio S2 of the magnetic layer 43 in the longitudinal direction (running direction) of the magnetic tape MT is preferably 35% or less, more preferably 30% or less, even more preferably 25% or less, particularly preferably 20% or less, and most preferably 15% or less. If the average squareness ratio S2 is 35% or less, the magnetic powder will have a sufficiently high vertical orientation, resulting in even better electromagnetic conversion characteristics.
  • the average squareness ratio S2 in the longitudinal direction of the magnetic tape MT is determined in the same manner as the average squareness ratio S1, except that the M-H loop is measured in the longitudinal direction (running direction) of the magnetic tape MT and the substrate 41.
  • the upper limit of the average Young's modulus in the longitudinal direction of the magnetic tape MT is preferably 9.0 GPa or less, more preferably 8.0 GPa or less, and even more preferably 7.5 GPa or less.
  • the average Young's modulus in the longitudinal direction of the magnetic tape MT is 9.0 GPa or less, the elasticity of the magnetic tape MT due to external force is further increased, so that the adjustment of the width of the magnetic tape MT by tension adjustment becomes easier. Therefore, off-track can be further appropriately suppressed, and data recorded on the magnetic tape MT can be reproduced more accurately.
  • the lower limit of the average Young's modulus in the longitudinal direction of the magnetic tape MT is preferably 3.0 GPa or more, more preferably 4.0 GPa or more.
  • the lower limit of the average Young's modulus in the longitudinal direction of the magnetic tape MT is 3.0 GPa or more, the decrease in running stability can be suppressed.
  • the average Young's modulus of the magnetic tape MT in the longitudinal direction is a value that indicates the resistance of the magnetic tape MT to expansion and contraction in the longitudinal direction due to external forces; the larger this value, the more difficult it is for the magnetic tape MT to expand and contract in the longitudinal direction due to external forces, and the smaller this value, the more easily the magnetic tape MT can expand and contract in the longitudinal direction due to external forces.
  • the average Young's modulus in the longitudinal direction of the magnetic tape MT is a value related to the longitudinal direction of the magnetic tape MT, it also correlates with the difficulty of the magnetic tape MT to expand and contract in the width direction. In other words, the larger this value, the more difficult it is for the magnetic tape MT to expand and contract in the width direction due to external forces, and the smaller this value, the more easily the magnetic tape MT can expand and contract in the width direction due to external forces. Therefore, from the perspective of tension adjustment, it is advantageous for the average Young's modulus in the longitudinal direction of the magnetic tape MT to be small as described above, 9.0 GPa or less.
  • the average Young's modulus in the longitudinal direction of the magnetic tape MT is determined as follows. First, the magnetic tape MT contained in the cartridge 10 is unwound, and three samples are obtained by cutting the magnetic tape MT to a length of 180 mm from each of the ranges of 10 m to 20 m, 30 m to 40 m, and 50 m to 60 m in the longitudinal direction from the connection 21 between the magnetic tape MT and the leader tape LT. Next, the Young's modulus in the longitudinal direction of each of the three samples is measured, and the average Young's modulus in the longitudinal direction of the magnetic tape MT is determined by arithmetically averaging these measured values.
  • the Young's modulus of each sample is measured using a tensile tester (AG-100D, manufactured by Shimadzu Corporation) as follows. A jig capable of fixing the width of the tape (1/2 inch) is attached to the tensile tester, and the top and bottom of the tape width are fixed. The distance (length of the tape between the chucks) is set to 100 mm. After the tape sample is chucked, stress is gradually applied in the direction in which the sample is pulled (longitudinal direction of the sample). The pulling speed is set to 0.1 mm/min. From the change in stress and the amount of elongation at this time, the Young's modulus is calculated using the following formula.
  • E(GPa) (( ⁇ N/S)/( ⁇ x/L)) ⁇ 10 ⁇ N: Change in stress (N) S: Cross-sectional area of the test piece (mm 2 ) ⁇ x: Elongation (mm) L: Distance between gripping jigs (mm)
  • the cross-sectional area S of the measurement sample is the cross-sectional area before the tensile operation, and is calculated by multiplying the width (1/2 inch) of the measurement sample by the thickness of the measurement sample.
  • the range of tensile stress during measurement is set in the linear region according to the thickness of the magnetic tape MT, etc.
  • the stress range is set to 0.5 N to 1.0 N, and the stress change ( ⁇ N) and elongation ( ⁇ x) at this time are used for calculation.
  • the Young's modulus is measured at 25° C. ⁇ 2° C. and 50% RH ⁇ 5% RH.
  • the average Young's modulus in the longitudinal direction of the substrate 41 is preferably 7.8 GPa or less, more preferably 7.0 GPa or less, even more preferably 6.6 GPa or less, and particularly preferably 6.4 GPa or less.
  • the average Young's modulus in the longitudinal direction of the substrate 41 is 7.8 GPa or less, the elasticity of the magnetic tape MT due to external force is further increased, so that the adjustment of the width of the magnetic tape MT by tension adjustment becomes easier. Therefore, off-track can be further appropriately suppressed, and data recorded on the magnetic tape MT can be reproduced more accurately.
  • the lower limit of the average Young's modulus in the longitudinal direction of the substrate 41 is preferably 2.5 GPa or more, more preferably 3.0 GPa or more.
  • the lower limit of the average Young's modulus in the longitudinal direction of the substrate 41 is 2.5 GPa or more, the decrease in running stability can be suppressed.
  • the average Young's modulus in the longitudinal direction of the substrate 41 is determined as follows. First, the magnetic tape MT contained in the cartridge 10 is unwound, and the magnetic tape MT is cut to a length of 180 mm from each of the ranges of 10 m to 20 m, 30 m to 40 m, and 50 m to 60 m in the longitudinal direction from the connection 21 between the magnetic tape MT and the leader tape LT to prepare three samples. Next, the underlayer 42, magnetic layer 43, and back layer 44 are removed from each cut sample to obtain the substrate 41. Using the substrates 41 of these three samples, the average Young's modulus in the longitudinal direction of the substrate 41 is determined in the same manner as the average Young's modulus in the longitudinal direction of the magnetic tape MT.
  • the thickness of the base 41 accounts for more than half of the total thickness of the magnetic tape MT. Therefore, the average Young's modulus in the longitudinal direction of the base 41 correlates with the difficulty of the magnetic tape MT to expand and contract due to an external force; the larger this value, the less likely the magnetic tape MT is to expand and contract in the width direction due to an external force, and the smaller this value, the more likely the magnetic tape MT is to expand and contract in the width direction due to an external force.
  • the average Young's modulus of the substrate 41 in the longitudinal direction is a value related to the longitudinal direction of the magnetic tape MT, it also correlates with the difficulty of the magnetic tape MT to expand and contract in the width direction. In other words, the larger this value, the more difficult it is for the magnetic tape MT to expand and contract in the width direction due to external forces, and the smaller this value, the more easily the magnetic tape MT can expand and contract in the width direction due to external forces. Therefore, from the perspective of tension adjustment, it is advantageous for the average Young's modulus of the substrate 41 in the longitudinal direction to be small, as described above, at 7.8 GPa or less.
  • a paint for forming the undercoat layer is prepared by kneading and dispersing non-magnetic powder, binder, etc. in a solvent.
  • a paint for forming the magnetic layer is prepared by kneading and dispersing magnetic powder, binder, lubricant, carbon, etc. in a solvent.
  • the following solvents, dispersing devices, and kneading devices can be used to prepare the paint for forming the magnetic layer and the paint for forming the undercoat layer.
  • Solvents used in preparing the above-mentioned paints include, for example, ketone-based solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone; alcohol-based solvents such as methanol, ethanol, and propanol; ester-based solvents such as methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, propyl acetate, ethyl lactate, and ethylene glycol acetate; ether-based solvents such as diethylene glycol dimethyl ether, 2-ethoxyethanol, tetrahydrofuran, and dioxane; aromatic hydrocarbon-based solvents such as benzene, toluene, and xylene; and halogenated hydrocarbon-based solvents such as methylene chloride, ethylene chloride, carbon tetrachloride, chloroform, and chlorobenzene. These may be used alone or
  • the kneading device used in the above-mentioned paint preparation may be, for example, a continuous twin-screw kneader, a continuous twin-screw kneader capable of dilution in multiple stages, a kneader, a pressure kneader, a roll kneader, etc., but is not limited to these devices.
  • the dispersing device used in the above-mentioned paint preparation may be, for example, a roll mill, a ball mill, a horizontal sand mill, a vertical sand mill, a spike mill, a pin mill, a tower mill, a pearl mill (for example, the "DCP Mill” manufactured by Eirich), a homogenizer, an ultrasonic dispersing machine, etc., but is not limited to these devices.
  • the underlayer forming paint is applied to one main surface of the substrate 41 and dried to form the underlayer 42.
  • the magnetic layer forming paint is applied to the underlayer 42 and dried to form the magnetic layer 43 on the underlayer 42.
  • the magnetic powder may be magnetically oriented in the thickness direction of the substrate 41, for example, by a solenoid coil.
  • the magnetic powder may be magnetically oriented in the running direction (longitudinal direction) of the substrate 41, and then magnetically oriented in the thickness direction of the substrate 41, for example, by a solenoid coil.
  • the vertical orientation degree (i.e., squareness ratio S1) of the magnetic powder can be further improved.
  • a back layer 44 is formed on the other main surface of the substrate 41. This results in a magnetic tape MT.
  • the squareness ratios S1 and S2 are set to the desired values by, for example, adjusting the strength of the magnetic field applied to the coating film of the magnetic layer-forming paint, the concentration of the solids in the magnetic layer-forming paint, and the drying conditions (drying temperature and drying time) of the coating film of the magnetic layer-forming paint.
  • the strength of the magnetic field applied to the coating film is preferably two to three times the coercive force of the magnetic powder.
  • the magnetic tape MT is wound into a roll, and then the magnetic tape MT is subjected to a heat treatment in this state to harden the underlayer 42 and the magnetic layer 43 .
  • the magnetic tape MT is cut to a predetermined width (for example, 1/2 inch width). In this manner, the magnetic tape MT is obtained.
  • the magnetic tape MT may be demagnetized and then a servo pattern may be written onto the magnetic tape MT.
  • a servo recording and reproducing device 70 (servo recording device) (see FIG. 17) is configured to write a servo pattern 47 onto a servo band s of the magnetic tape MT (see FIG. 10) that can be accurately read by a data write head 60 of a data recording and reproducing device 50 (data recording device) (see FIG. 11).
  • the data write head 60 of the data recording and reproducing device 50 is positioned at an angle with respect to the width direction of the magnetic tape MT (see FIG. 12). Therefore, in this embodiment, a first servo pattern 47a ("/") and a second servo pattern 47b (" ⁇ ") that are asymmetric with respect to the width direction of the magnetic tape are written in the servo band s (see FIG. 10).
  • the following describes the configuration of the data recording and reproducing device 50, followed by the configuration of the servo recording and reproducing device 70.
  • FIG. 9 is a schematic diagram of the magnetic tape MT as viewed from the side
  • Fig. 10 is a schematic diagram of the magnetic tape MT as viewed from above (the magnetic layer 43 side).
  • the magnetic tape MT is configured in the shape of a tape that is long in the longitudinal direction (X-axis direction), short in the width direction (Y-axis direction), and thin in the thickness direction (Z-axis direction).
  • the magnetic layer 43 has a number of data bands d (data bands d0 to d3) in which data is written, and a number of servo bands s (servo bands s0 to s4) in which servo patterns 47 are written.
  • Each of the multiple data bands d and the multiple servo bands s is long in the longitudinal direction (X-axis direction) and short in the width direction (Y-axis direction).
  • the servo bands s are positioned so as to sandwich each data band d in the width direction (Y-axis direction).
  • the number of data bands d is four and the number of servo bands s is five.
  • the number of data bands d and the number of servo bands s are 5+4n or more (where n is an integer equal to or greater than 0), preferably 5 or more, and more preferably 9 or more. If the number of servo bands s is 5 or more, the effect of dimensional changes in the width direction of the magnetic tape MT on the servo signal can be suppressed, ensuring stable recording and playback characteristics with less off-track.
  • the upper limit of the number of servo bands SB is not particularly limited, but is, for example, 33 or less.
  • the upper limit of the average value of the servo band width is preferably 98 ⁇ m or less, more preferably 60 ⁇ m or less, and even more preferably 30 ⁇ m or less.
  • the lower limit of the average value of the servo band width W SB is preferably 10 ⁇ m or more. It is difficult to manufacture a head unit 56 capable of reading a servo signal with a servo band width of less than 10 ⁇ m.
  • the ratio of the area of the servo band s to the total surface area of the magnetic layer 43 is, for example, 4.0% or less.
  • the width of the servo band s is, for example, 96 ⁇ m or less for a 1/2 inch tape width.
  • the ratio of the area of the servo band s to the total surface area of the magnetic layer 43 can be measured, for example, by developing the magnetic tape MT using a developer such as a ferricolloid developer, and then observing the developed magnetic tape MT with an optical microscope.
  • the data band d includes a plurality of recording tracks 46 that are long in the longitudinal direction and aligned in the width direction.
  • the number of recording tracks 46 included in one data band d is, for example, about 1000 to 2500. Data is recorded along and within these recording tracks 46.
  • the length of one bit in the longitudinal direction of the data recorded in the data band d is, for example, 48 nm or less.
  • the width of the recording track 46 (track pitch: Y-axis direction) is, for example, 2.0 ⁇ m or less. Note that such a recording track width can be measured, for example, by developing the magnetic layer 43 of the magnetic tape MT using a developing solution such as a ferric colloid developing solution, and then observing the developed magnetic layer 43 of the magnetic tape MT with an optical microscope.
  • a method using the data write head 60 may be used to measure the recording track width.
  • the data write head 60 in order to ignore fluctuations during the running of the magnetic tape MT, the data write head 60 is in a recording and reproducing state, and the recording track width can be measured from the change in output when the azimuth angle ⁇ of the data write head 60 is changed.
  • the servo band s includes a servo pattern 47 of a predetermined shape that is recorded by a servo recording and reproducing device 70 (see FIG. 17) described later.
  • the servo pattern 47 includes a first servo pattern 47a ("/") and a second servo pattern 47b (" ⁇ ").
  • the symbols "/" and “ ⁇ ” in the first servo pattern 47a and the second servo pattern 47b are used as symbols indicating the inclination direction of the servo pattern when the magnetic tape MT is viewed from below (the back layer side). Therefore, the symbols “/” and “ ⁇ ” in the first servo pattern 47a and the second servo pattern 47b are reversed from the case of FIG. 10 when viewed from the magnetic layer side. Meanwhile, in FIG. 18 to FIG.
  • the first servo element 82a (“/") that writes the first servo pattern 47a (“/")
  • the second servo element 82b (“ ⁇ ") that writes the second servo pattern 47b (“ ⁇ ")
  • the servo patterns 47a and 47b recorded on the magnetic layer by the servo elements 82a and 82b are shown as viewed from the back layer side on the head sliding surface.
  • the first servo pattern 47a ("/") and the second servo pattern 47b (“ ⁇ ") are written in the servo band s so as to be asymmetric with respect to the width direction (Y-axis direction) of the magnetic tape MT. Note that in the case of a typical servo pattern, the first servo pattern 47a ("/") and the second servo pattern 47b (" ⁇ ") are written in the servo band s so as to be symmetric (line symmetric) with respect to the width direction of the magnetic tape MT.
  • the first servo pattern 47a (“/") is inclined at a first angle ⁇ s1 with respect to the width direction of the magnetic tape MT
  • the second servo pattern 47b (“ ⁇ ") is inclined at a second angle ⁇ s2 different from the first angle ⁇ s1 in the opposite direction with respect to the width direction of the magnetic tape MT (see Figures 19 and 21 described below).
  • a group of first servo patterns 47a (“/") and a group of second servo patterns 47b (“ ⁇ ") are arranged alternately in the longitudinal direction of the magnetic tape MT.
  • the number of first servo patterns 47a (“/") included in a group of first servo patterns 47a (“/”) is typically four or five, and similarly, the number of second servo patterns 47b (“ ⁇ ") included in a group of second servo patterns 47b (“ ⁇ ”) is typically four or five.
  • the shape of the servo pattern 47 can be measured, for example, by developing the magnetic layer 43 of the magnetic tape MT using a developer such as a ferric colloid developer, and then observing the developed magnetic layer 43 of the magnetic tape MT with an optical microscope.
  • a developer such as a ferric colloid developer
  • the number of recording tracks 46 increases with each generation of LTO-standard magnetic tape MT, dramatically improving recording capacity.
  • the original LTO-1 had 384 recording tracks 46, but the numbers of recording tracks 46 in LTO-2 to LTO-9 are 512, 704, 896, 1280, 2176, 3584, 6656, and 8960, respectively.
  • data recording capacity was 100GB (gigabytes) in LTO-1, but is 200GB, 400GB, 800GB, 1.5TB (terabytes), 2.5TB, 6.0TB, 12TB, and 18TB, respectively, in LTO-2 to LTO-9.
  • the number of recording tracks 46 and the recording capacity are not particularly limited and can be changed as appropriate. However, it is advantageous to apply this technology to a magnetic tape MT that has a large number of recording tracks 46 and a large recording capacity (e.g., 6,656 tracks or more, 12 TB or more: LTO8 and later) and is susceptible to variations in the width of the magnetic tape MT.
  • a large number of recording tracks 46 and a large recording capacity e.g., 6,656 tracks or more, 12 TB or more: LTO8 and later
  • FIG. 11 is a diagram showing a data recording/reproducing device 50.
  • the data recording/reproducing device 50 is capable of recording data on the magnetic tape MT, and is also capable of reproducing the data recorded on the magnetic tape MT.
  • the data recording and reproducing device 50 is configured so that a cartridge 10 can be loaded into it.
  • the cartridge 10 is configured so that a wound magnetic tape MT can be rotatably accommodated therein.
  • the data recording and reproducing device 50 may be configured so that one cartridge 10 can be loaded into it, or so that multiple cartridges 10 can be loaded into it at the same time.
  • the data recording and reproducing device 50 includes a spindle 51, a take-up reel 52, a spindle drive unit 53, a reel drive unit 54, a data write head 60, a control unit 55, a width measuring unit 56, an angle adjustment unit 57, and a number of guide rollers 58.
  • the spindle 51 is configured so that its rotation can rotate the magnetic tape MT housed inside the cartridge 10.
  • the spindle drive unit 53 rotates the spindle 51 in response to commands from the control unit 55.
  • the take-up reel 52 is configured to be able to fix the tip of the magnetic tape MT that is pulled out from the cartridge 10 via a tape loading mechanism (not shown).
  • the reel drive unit 54 rotates the take-up reel 52 in response to commands from the control unit 55.
  • the multiple guide rollers 58 guide the magnetic tape MT so that the transport path formed between the cartridge 10 and the take-up reel 52 has a predetermined relative positional relationship with the data write head 60.
  • the data write head 60 is configured to be able to record data to the data band d (recording track 46) of the magnetic tape MT in response to a command from the control device 55 when the magnetic tape MT passes underneath the data write head 60, and is also configured to be able to play back the recorded data.
  • the spindle 51 and take-up reel 52 are rotated by the spindle drive unit 53 and reel drive unit 54, causing the magnetic tape MT to run.
  • the magnetic tape MT can run back and forth in the forward direction (the direction in which it unwinds from the spindle 51 side to the take-up reel 52 side) indicated by the arrow A1 in FIG. 11, and in the reverse direction (the direction in which it rewinds from the take-up reel 52 side to the spindle 51 side) indicated by the arrow A2.
  • the data write head 60 is capable of recording/playing back data in both the forward and reverse directions of the magnetic tape MT.
  • the data write head 60 is positioned such that the longitudinal direction (Y'-axis direction) of the data write head 60 is inclined at a predetermined angle ⁇ (first head azimuth angle ⁇ ) with respect to the width direction (Y-axis direction) of the magnetic tape MT (see FIG. 12 described below).
  • the angle at which the longitudinal direction (Y'-axis direction) of the data write head 60 is inclined with respect to the width direction (Y-axis direction) of the magnetic tape MT is referred to as the azimuth angle ⁇ of the data write head 60. Details of the configuration of the data write head 60 will be described later with reference to FIG. 12 etc.
  • the width measurement unit 56 is configured to be capable of measuring the width of the magnetic tape MT when the magnetic tape MT passes below the width measurement unit 56. In other words, the width measurement unit 56 is configured to be capable of measuring the width of the magnetic tape MT when the data write head 60 records/plays data on the magnetic tape MT. The width measurement unit 56 measures the width of the magnetic tape MT and transmits it to the control device 55.
  • the width measurement unit 56 is composed of various sensors, such as an optical sensor. Any sensor capable of measuring the width of the magnetic tape MT may be used as the width measurement unit 56.
  • the width of the magnetic tape MT can also be predicted by reading adjacent servo patterns 47 and determining the difference in position signals. In this case, the width measurement unit 56 can be omitted.
  • the angle adjustment unit 57 is configured to be able to hold the data write head 60 rotatably around an axis (Z-axis) in the vertical direction.
  • the angle adjustment unit 57 is configured to be able to adjust the azimuth angle ⁇ of the data write head 60 in response to a command from the control device 55.
  • the control device 55 includes, for example, a control unit, a memory unit, a communication unit, etc.
  • the control unit is composed of, for example, a CPU (Central Processing Unit), etc., and performs overall control of each part of the data recording and playback device 50 according to a program stored in the memory unit.
  • CPU Central Processing Unit
  • the storage unit includes a non-volatile memory in which various data and programs are recorded, and a volatile memory used as a working area for the control unit.
  • the above-mentioned various programs may be read from a portable recording medium such as an optical disk or semiconductor memory, or may be downloaded from a server device on a network.
  • the communication unit is configured to be capable of communicating with other devices such as a PC (Personal Computer) or a server device.
  • control device 55 acquires information on the width of the magnetic tape MT from the width measurement unit 56 (or predicts the width of the magnetic tape from the servo signal), and adjusts the azimuth angle ⁇ (see FIG. 12) of the data write head 60 using the angle adjustment unit 57 based on the information on the width of the magnetic tape MT.
  • the azimuth angle ⁇ of the data write head 60 is adjusted to accommodate variations in the width of the magnetic tape MT.
  • the azimuth angle ⁇ of the data write head 60 is made smaller, and conversely, when the width of the magnetic tape MT becomes relatively narrower, the azimuth angle ⁇ of the data write head 60 is made larger.
  • the width of the magnetic tape MT may vary for various reasons, such as temperature, humidity, and tension applied to the magnetic tape MT in the longitudinal direction.
  • FIG. 12 is a schematic diagram of the data write head 60 as viewed from below (the back layer side).
  • the longitudinal direction of the data write head 60 is defined as the Y'-axis direction, the width direction of the data write head 60 as the X'-axis direction, and the up-down direction of the data write head 60 as the Z'-axis direction.
  • the longitudinal direction (running direction) of the magnetic tape MT is defined as the X-axis direction, the width direction of the magnetic tape MT as the Y-axis direction, and the thickness direction of the magnetic tape MT as the Z-axis direction. Note that the direction of the magnetic tape MT is based on the direction of the magnetic tape MT as it passes under the data write head 60.
  • the data write head 60 includes a first data write head 60a and a second data write head 60b.
  • the two data write heads 60 are not particularly distinguished from each other, they are collectively referred to simply as data write heads 60, and when the two data write heads 60 are particularly distinguished from each other, they are referred to as the first data write head 60a and the second data write head 60b.
  • the first data write head 60a and the second data write head 60b are configured symmetrically in the width direction (Y' axis direction) of the data write head 60, but are basically configured the same.
  • the first data write head 60a and the second data write head 60b are movable together in the width direction (Y axis direction) of the magnetic tape MT, which allows data to be written to any one of the data bands d out of all data bands d0 to d3.
  • the first data write head 60a is a head that is used when the magnetic tape MT is running in the forward direction (direction A1 in FIG. 11).
  • the second data write head 60b is a head that is used when the magnetic tape MT is running in the reverse direction (direction A2 in FIG. 11).
  • the data write head 60 has a facing surface 61 that faces the magnetic tape MT.
  • the facing surface 61 is long in the longitudinal direction (Y'-axis direction) of the data write head 60 and short in the width direction (X'-axis direction) of the data write head 60.
  • the facing surface 61 is provided with two servo read sections 62 and multiple data write/read sections 63.
  • the servo read sections 62 are provided on both ends of the data write head 60 in the longitudinal direction (Y'-axis direction).
  • the servo read sections 62 are configured to be able to reproduce servo signals by reading the magnetic field generated by the servo pattern 47 recorded on the servo band s of the magnetic tape MT using an MR element (MR: Magneto Resistive effect) or the like.
  • MR Magneto Resistive effect
  • MR elements examples include anisotropic magnetoresistive effect elements (AMR: Anisotropic Magneto Resistive effect), giant magnetoresistive effect elements (GMR: Giant Magneto Resistive effect), and tunnel magnetoresistive effect elements (TMR: Tunnel Magneto Resistive effect).
  • AMR Anisotropic Magnetoresistive effect elements
  • GMR giant magnetoresistive effect elements
  • TMR tunnel magnetoresistive effect elements
  • the data write/read sections 63 are arranged at equal intervals along the longitudinal direction (Y'-axis direction) of the data write head 60. Furthermore, the data write/read sections 63 are arranged at a position sandwiched between two servo read sections 62.
  • the number of data write/read sections 63 is, for example, about 20 to 40, but there is no particular limit to this number.
  • the data write/read section 63 includes a data write section 64 and a data read section 65.
  • the data write section 64 is configured to be able to record data onto the data band d of the magnetic tape MT by the magnetic field generated from the magnetic gap.
  • the data read section 65 is also configured to be able to reproduce data signals by reading the magnetic field caused by the data recorded on the data band d of the magnetic tape MT using an MR element or the like.
  • an MR element an anisotropic magnetoresistance effect element (AMR), a giant magnetoresistance effect element (GMR), a tunnel magnetoresistance effect element (TMR), or the like is used.
  • the data write section 64 is located to the left of the data read section 65 (upstream when the magnetic tape MT flows in the forward direction).
  • the data write section 64 is located to the right of the data read section 65 (upstream when the magnetic tape MT flows in the reverse direction).
  • the data read section 65 is capable of reproducing the data signal immediately after the data write section 64 paired with the data read section 65 writes the data to the magnetic tape MT.
  • data written by the data write section 64 of one of the data write heads 60, the first data write head 60a and the second data write head 60b, may be reproduced by the data read section 65 of the other data write head 60.
  • the magnetic tape MT travels back and forth multiple times, forward and reverse, while data is recorded on the recording track 46 by the first data write head 60a and the second data write head 60b.
  • the angle adjustment unit 57 (see FIG. 11) is capable of holding the first data write head 60a and the second data write head 60b rotatably around an axis (Z' axis) in the vertical direction.
  • the angle adjustment unit 57 is also capable of rotating the first data write head 60a and the second data write head 60b individually around the axis in the vertical direction.
  • the angle adjustment unit 57 adjusts the angles of the first data write head 60a and the second data write head 60b so that the longitudinal directions of the first data write head 60a and the second data write head 60b are inclined by the azimuth angle ⁇ with respect to the width direction of the magnetic tape MT.
  • the positions of the servo read section 62 and data write/read section 63 of the first data write head 60a in the Y-axis direction are the same as the positions of the servo read section 62 and data write/read section 63 of the second data write head 60b in the Y-axis direction. This positional relationship does not change even if the first data write head 60a and the second data write head 60b rotate around the Z-axis.
  • the angle adjustment unit 57 can rotate the first data write head 60a and the second data write head 60b individually so that the positions of the servo read section 62 and data write/read section 63 of the first data write head 60a in the Y-axis direction (the width direction of the magnetic tape MT) are the same as the positions of the servo read section 62 and data write/read section 63 of the second data write head 60b in the Y-axis direction.
  • a reference angle Ref ⁇ is set as a standard for the azimuth angle ⁇ of the data write head 60, and the azimuth angle ⁇ of the data write head 60 is set to an angle range represented by the reference angle Ref ⁇ x°.
  • FIG. 12 shows an example in which the reference angle Ref ⁇ is set in a clockwise direction (as viewed from the bottom side of the magnetic tape MT) relative to the width direction of the magnetic tape MT.
  • the reference angle Ref ⁇ may be set in a counterclockwise direction (as viewed from the bottom side of the magnetic tape MT) relative to the width direction of the magnetic tape MT.
  • FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the angle range Ref ⁇ x° of the azimuth angle ⁇ of the data write head 60 and the azimuth loss L ⁇ (recording wavelength: 0.1 ⁇ m).
  • the horizontal axis shows the value of x in the angle range Ref ⁇ x° of the azimuth angle ⁇ of the data write head 60
  • the vertical axis shows the azimuth loss L ⁇ .
  • the azimuth loss L ⁇ [dB] is expressed by the following formula.
  • L ⁇ ⁇ 20 Log 10 [sin ⁇ ( ⁇ W/ ⁇ ) tan ⁇ /( ⁇ W/ ⁇ ) tan ⁇ ]
  • W is the reproducing track width
  • is the data recording wavelength
  • is the azimuth angle of the data write head 60 .
  • the reproduction track width W is set to 0.8 ⁇ m, 0.5 ⁇ m, 0.4 ⁇ m, 0.3 ⁇ m, and 0.2 ⁇ m.
  • the recording wavelength ⁇ is set to 0.1 ⁇ m.
  • the graph where the reproduction track width W is 0.8 ⁇ m corresponds to LTO-9
  • the graphs where the reproduction track width W is 0.5 ⁇ m, 0.4 ⁇ m, 0.3 ⁇ m, and 0.2 ⁇ m correspond to LTO-10 and later (estimated values).
  • the tolerable value of azimuth loss L ⁇ is 0.05 dB or less.
  • the playback track width W of the magnetic tape MT is 0.5 ⁇ m or less (LTO-10 and later (estimated value)).
  • the angular range of the azimuth angle ⁇ of the data write head 60 is a maximum of Ref ⁇ 0.7°. Therefore, in this embodiment, in the angular range of the azimuth angle ⁇ of the data write head 60, the value of x in Ref ⁇ x° is typically set to 0.7° or less.
  • Figure 14 shows the relationship between the angle range Ref ⁇ x° at the azimuth angle ⁇ of the data write head 60 and the amount of correction for the servo band pitch difference based on the width variation of the magnetic tape MT.
  • the horizontal axis indicates the value of x in the angle range Ref ⁇ x° of the azimuth angle ⁇ of the data write head 60, and the vertical axis indicates the amount of correction for the servo band pitch difference based on the width variation of the magnetic tape MT.
  • Figure 15 shows the amount of correction for the servo band pitch difference based on the width variation of the magnetic tape MT. As shown in Figure 15, this amount of correction is expressed as a-b.
  • the value of a is the distance between the two servo read sections 62 in the width direction (Y-axis direction) of the magnetic tape MT when the azimuth angle ⁇ of the data write head 60 is Ref ⁇ -x°.
  • the value of b is the distance between the two servo read sections 62 in the width direction (Y-axis direction) of the magnetic tape MT when the azimuth angle ⁇ of the data write head 60 is Ref ⁇ +x°.
  • the angular range of the azimuth angle ⁇ of the data write head 60 is a maximum of Ref ⁇ 0.7° (see the vertical dashed line in FIG. 14).
  • the correction amount is 10 ⁇ m or more (see the horizontal dashed line in FIG. 14).
  • a reference angle Ref ⁇ of the data write head 60 of 7.5° is slightly insufficient, and a reference angle Ref ⁇ of 10° is sufficient.
  • the reference angle Ref ⁇ should be 8° or more.
  • the explanation here does not mean that the reference angle Ref ⁇ must be 8° or more in this embodiment.
  • the reference angle Ref ⁇ can be set appropriately to 2.5° or more, 5° or more, 7.5° or more, 8° or more, 10° or more, 12.5° or more, 15° or more, etc.
  • FIG. 16 is a diagram showing the relationship between the angle range Ref ⁇ x° of the azimuth angle ⁇ of the data write head 60 and the azimuth loss L ⁇ (recording wavelength: 0.07 ⁇ m).
  • the horizontal axis shows the value of x in the angle range Ref ⁇ x° of the azimuth angle ⁇ of the data write head 60
  • the vertical axis shows the azimuth loss L ⁇ .
  • the data recording wavelength ⁇ is set to 0.07 ⁇ m.
  • the angle range Ref ⁇ x° of the azimuth angle ⁇ of the data write head 60 becomes smaller as the data recording wavelength ⁇ becomes smaller. Also, the angle range Ref ⁇ x° of the azimuth angle ⁇ of the data write head 60 becomes larger as the reproduction track width W becomes smaller (see Figures 13 and 16).
  • the reference angle Ref ⁇ at the azimuth angle ⁇ of the data write head 60 becomes larger as the data recording wavelength ⁇ becomes smaller.Furthermore, the reference angle Ref ⁇ at the azimuth angle ⁇ of the data write head 60 becomes smaller as the reproduction track width W becomes smaller (see FIG. 14).
  • the value of x in the angle range Ref ⁇ x° of the azimuth angle ⁇ of the data write head 60 can be set to an appropriate value (e.g., 0.7° or less, 0.6° or less, 0.5° or less, 0.4° or less, etc.), and the reference angle Ref ⁇ of the azimuth angle ⁇ of the data write head 60 can be set to an appropriate value (e.g., 2.5° or more, 5° or more, 7.5° or more, 8° or more, 10° or more, 12.5° or more, 15° or more, etc.).
  • the servo recording and reproducing device 70 includes a feed roller 71, a degaussing unit 72, a servo write head 80, a servo read head 75, a take-up roller 76, and four pairs of capstan rollers 77.
  • the feed roller 71 is capable of rotatably supporting the rolled magnetic tape MT.
  • the feed roller 71 is rotated in response to the drive of a motor or the like, and feeds out the magnetic tape MT downstream in response to the rotation.
  • the winding roller 76 is capable of rotatably supporting the rolled magnetic tape MT.
  • the winding roller 76 rotates in response to the drive of a motor or the like, and winds up the magnetic tape MT as it rotates.
  • the four pairs of capstan rollers 77 are each capable of clamping the magnetic tape MT from both the top and bottom sides.
  • the four pairs of capstan rollers 77 rotate in response to the drive of a motor or the like, and transport the magnetic tape MT along the transport path in response to the rotation.
  • the feed roller 71, take-up roller 76, and four pairs of capstan rollers 77 are capable of transporting the magnetic tape MT at a constant speed within the transport path.
  • the servo write head 80 is disposed, for example, on the upper side (magnetic layer 43 side) of the magnetic tape MT.
  • the servo write head 80 applies a magnetic field to the servo band s at a predetermined timing in response to a square wave pulse signal, and records the servo pattern 47 on the servo band s.
  • the servo write head 80 is capable of recording servo patterns 47 for each of the servo bands s (s0 to s4) when the magnetic tape MT passes underneath the servo write head 80. Details of the configuration of the servo write head 80 will be described later with reference to Figures 18 to 24.
  • the demagnetizing unit 72 is disposed, for example, upstream of the servo write head 80 and below the magnetic tape MT (towards the substrate 41).
  • the demagnetizing unit 72 is composed, for example, of two permanent magnets 73 and 74.
  • the permanent magnets 73 and 74 apply a magnetic field to the entire magnetic layer 43 using a DC magnetic field, thereby demagnetizing the entire magnetic layer 43 before the servo pattern 47 is recorded by the servo write head 80.
  • the servo read head 75 is positioned downstream of the servo write head 80 and above the magnetic tape MT (on the magnetic layer 43 side).
  • the servo read head 75 is configured to be able to reproduce the information of the servo pattern 47 by reading the magnetic field generated from the servo pattern 47 recorded on the magnetic tape MT.
  • the servo read head 75 is capable of reading the servo patterns 47 from all servo bands s (s0 to s4) when the magnetic tape MT passes underneath the servo read head 75.
  • the information on the servo pattern 47 read by the servo read head 75 is used to confirm whether the servo pattern 47 has been recorded accurately.
  • the types of servo read head 75 include, for example, inductive type, MR type (Magneto Resistive), GMR type (Giant Magneto Resistive), TMR type (Tunnel Magneto Resistive), etc.
  • the servo recording and reproducing device 70 is equipped with a control device that comprehensively controls each part of the servo recording and reproducing device 70.
  • the control device includes, for example, a control unit, a memory unit, a communication unit, etc.
  • the control unit is composed of, for example, a CPU (Central Processing Unit), etc., and performs overall control of each part of the servo recording and reproduction device 70 according to the program stored in the memory unit.
  • a CPU Central Processing Unit
  • the storage unit includes a non-volatile memory in which various data and programs are recorded, and a volatile memory used as a working area for the control unit.
  • the above-mentioned various programs may be read from a portable recording medium such as an optical disk or semiconductor memory, or may be downloaded from a server device on a network.
  • the communication unit is configured to be capable of communicating with other devices such as a PC or server device.
  • the configuration of the servo write head 80 will be described in detail.
  • the data write head 60 in the data recording and reproducing device 50 is disposed at an angle with respect to the width direction of the magnetic tape MT. Therefore, the first servo pattern 47a ("/") and the second servo pattern 47b (" ⁇ ") are written asymmetrically with respect to the width direction of the magnetic tape MT so that the data write head 60 can accurately read the servo patterns 47. Writing of the asymmetric servo patterns 47 is performed by the servo write head 80.
  • servo write head 80 configurations There are two types of servo write head 80 configurations: a first embodiment and a second embodiment.
  • the longitudinal direction (Y" axis direction) of servo write head 80a is arranged parallel to the width direction (Y axis direction) of magnetic tape MT (see Figures 18 to 20 described below).
  • the longitudinal direction (Y" axis direction) of servo write head 80b is arranged at a predetermined angle inclined to the width direction (Y axis direction) of magnetic tape MT (see Figures 21 to 24 described below).
  • Fig. 18 is a diagram showing the servo write head 80a and a pulse signal input to the servo write head 80a.
  • Fig. 19 is an enlarged view of a servo element 82 of the servo write head 80a.
  • Fig. 20 is a diagram showing the state when the servo write head 80a writes a servo pattern 47 onto the magnetic tape MT. Note that Figs. 18 to 20 show the surface of the servo write head 80a that faces the magnetic tape MT.
  • the servo write head 80a is long in the longitudinal direction (Y" axis direction) and short in the width direction (X" axis direction).
  • the longitudinal direction of the servo write head 80a is the Y" axis direction
  • the width direction of the servo write head 80a is the X" axis direction
  • the up-down direction of the servo write head 80a is the Z" axis direction.
  • the longitudinal direction (transport direction) of the magnetic tape MT is the X axis direction
  • the width direction of the magnetic tape MT is the Y axis direction
  • the thickness direction of the magnetic tape MT is the Z axis direction. This is also true in Figures 21 to 24.
  • the longitudinal direction (Y" axis direction) of the servo write head 80a coincides with the direction of the magnetic tape MT (Y axis direction), and the width direction (X" axis direction) of the servo write head 80a coincides with the longitudinal direction (X axis direction) of the magnetic tape MT.
  • the servo write head 80a has a facing surface 81 that faces the magnetic tape MT.
  • the facing surface 81 is long in the longitudinal direction (Y" axis direction) and short in the width direction (X" axis direction).
  • the servo write head 80a has five pairs of servo elements 82 (magnetic gaps) on the opposing surface 80a.
  • the five pairs of servo elements 82 are arranged at a predetermined interval (servo element pitch: SP) in the longitudinal direction (Y" axis direction) of the servo write head 80a.
  • the distance (servo element pitch) between two pairs of adjacent servo elements 82 is, for example, 2858.8 ⁇ 4.6 ⁇ m. Note that this value corresponds to the distance (servo band pitch: SP) between two adjacent servo bands s in the width direction (Y axis direction) of the magnetic tape MT.
  • the pair of servo elements 82 includes a first servo element 82a ("/") and a second servo element 82b (" ⁇ ") that are configured asymmetrically with respect to the longitudinal direction (Y" axis direction) of the servo write head 80a (width direction of the magnetic tape MT: Y axis direction) (see FIG. 19 in particular).
  • the first servo element 82a (“/") is inclined at a first angle ⁇ s1 relative to the longitudinal direction (Y" axis direction) of the servo write head 80a (width direction of the magnetic tape MT: Y axis direction).
  • the second servo element 82b (“ ⁇ ") is inclined at a second angle ⁇ s2 in the opposite direction to the first angle ⁇ s1 relative to the longitudinal direction (Y" axis direction) of the servo write head 80a (width direction of the magnetic tape MT: Y axis direction).
  • the first angle ⁇ s1 and the second angle ⁇ s2 are related to the reference angle Ref ⁇ of the data write head 60, and are expressed by the following equations, respectively.
  • ⁇ s1 Ref ⁇ + ⁇ a
  • ⁇ s2 Ref ⁇ a
  • Ref ⁇ is the reference angle Ref ⁇ of the data write head 60
  • ⁇ a is the servo azimuth angle.
  • the reference angle Ref ⁇ of the data write head 60 is set to 10° and the servo azimuth angle ⁇ a is set to 12°
  • the first angle ⁇ s1 of the first servo element 82a ("/") is set to 22°
  • the second angle ⁇ s2 of the second servo element 82b (“ ⁇ ") is set to 2°.
  • the distance between the first servo element 82a ("/") and the second servo element 82b (“ ⁇ ") is, for example, 38 ⁇ m at a position that is 1/2 the width direction component SL of the length of the servo element.
  • the direction along the first angle ⁇ s1 (a direction at 22° relative to the width direction of the magnetic tape MT) is defined as the longitudinal direction of the first servo element 82a ("/").
  • the direction along the second angle ⁇ s2 (a direction at -2° relative to the width direction of the magnetic tape MT) is defined as the longitudinal direction of the second servo element 82b (“ ⁇ ").
  • the length of the first servo element 82a ("/") in the longitudinal direction is different from the length of the second servo element 82b (" ⁇ ") in the longitudinal direction, and in this example, the length of the first servo element 82a ("/") in the longitudinal direction is longer than the length of the second servo element 82b (" ⁇ ").
  • the width component SL (Y-axis direction) of the magnetic tape MT in the longitudinal length of the first servo element 82a is the same as the width component SL (Y-axis direction) of the magnetic tape MT in the longitudinal length of the second servo element 82b (" ⁇ ").
  • the width component SL of the length of the servo element 82 is, for example, 96 ⁇ 3 ⁇ m.
  • FIG. 18 shows the pulse signals input to each of the five pairs of servo elements 82.
  • FIG. 20 shows the servo pattern 47 written in the servo band s of the magnetic tape MT by inputting the pulse signals to the five pairs of servo elements 82.
  • the data write head 60 is positioned at an inclination of the azimuth angle ⁇ with respect to the width direction of the magnetic tape MT.
  • pulse signals of the same phase are input to five pairs of servo elements 82 at the same time, and servo patterns 47 of the same phase are written at positions parallel to the width direction of the magnetic tape MT.
  • the phases of the servo patterns 47 read at the same time by the two servo read portions 62 of the data write head 60 positioned at an angle will be different.
  • the phases of the pulse signals input to five pairs of servo elements 82 at the same time are made different, so that servo patterns 47 of the same phase are written non-parallel to the width direction of the magnetic tape MT.
  • phase difference between the pulse signals input to two pairs of servo elements 82 adjacent to each other in the longitudinal direction of the servo write head 80a corresponds to SP x tan(Ref ⁇ ).
  • Ref ⁇ is the reference angle in the data write head 60.
  • phase differences of the input pulses of the servo elements 82 of servo bands s3, s2, s1, and s0 based on the input pulse of the servo element 82 of servo band s4 correspond to phases of 504.08 ⁇ m, 1008.17 ⁇ m, 1512.25 ⁇ m, and 2016.33 ⁇ m, respectively.
  • the servo element 82 in servo band s0 receives the input pulse with the most advanced phase of the pulse signal input at the same time.
  • the order of the input pulse phase is then the servo element 82 in servo band s1, the servo element 82 in servo band s2, the servo element 82 in servo band s3, and the servo element 82 in servo band s4.
  • a pulse signal with a phase that is 504.08 ⁇ m ahead of the servo element 82 of servo band s1 is input to the servo element 82 of servo band s0.
  • phase difference in the width direction (Y-axis direction) of the magnetic tape MT between the servo patterns 47 written in two servo bands s adjacent to each other in the width direction of the magnetic tape MT is expressed as SP x tan(Ref ⁇ ).
  • phase differences of the servo patterns 47 of servo bands s3, s2, s1, and s2 based on the servo pattern 47 of servo band s4 correspond to 504.08 ⁇ m, 1008.17 ⁇ m, 1512.25 ⁇ m, and 2016.33 ⁇ m, respectively.
  • the servo pattern 47 in servo band s0 is the one that has the most advanced phase in the width direction (Y-axis direction) of the magnetic tape MT.
  • the order of phases is the servo pattern 47 in servo band s1, the servo pattern 47 in servo band s2, the servo pattern 47 in servo band s3, and the servo pattern 47 in servo band s4.
  • the phase of the servo pattern 47 of servo band s0 is set to be ahead of the servo pattern 47 of servo band s1 by a phase corresponding to 504.08 ⁇ m.
  • the phases of the servo patterns 47 written in the five servo bands s are in phase.
  • Fig. 21 is an enlarged view of a servo write head 80b according to the second embodiment and a servo element 82 of the servo write head 80b.
  • Fig. 22 is a view showing a state in which a servo pattern 47 is written on a magnetic tape MT by the servo write head 80b according to the second embodiment.
  • Figs. 21 and 22 show the surface of the servo write head 80b facing the magnetic tape MT.
  • Figs. 23 to 27 described later also show the surface of the servo write head 80 facing the magnetic tape MT.
  • the servo write head 80b has a shape that is long in the longitudinal direction (Y" axis direction) and short in the width direction (X" axis direction).
  • the longitudinal direction (Y" axis direction) of the servo write head 80b is tilted at a predetermined angle (second head azimuth angle) with respect to the width direction of the magnetic tape MT.
  • the angle at which the longitudinal direction (Y" axis direction) of the servo write head 80b is tilted with respect to the width direction (Y axis direction) of the magnetic tape MT is related to the reference angle Ref ⁇ of the data write head 60 and coincides with the reference angle Ref ⁇ of the data write head 60 (e.g., 10°).
  • the servo write head 80b has a facing surface 81 that faces the magnetic tape MT.
  • the facing surface 81 is long in the longitudinal direction (Y" axis direction) and short in the width direction (X" axis direction).
  • the servo write head 80b has five pairs of servo elements 82 (magnetic gaps) on the opposing surface 81.
  • the five pairs of servo elements 82 are arranged at a predetermined interval (servo element pitch: SP1) in the width direction (Y-axis direction) of the magnetic tape MT.
  • the spacing (servo element pitch: SP1) between two pairs of adjacent servo elements 82 in the width direction (Y-axis direction) of the magnetic tape MT is, for example, 2858.8 ⁇ 4.6 ⁇ m. This value corresponds to the spacing (servo band pitch: SP1) between two servo bands s that are adjacent to each other in the width direction (Y-axis direction) of the magnetic tape MT.
  • SP1 x tan(Ref ⁇ ) The difference in position between two pairs of adjacent servo elements 82 in the longitudinal direction (X-axis direction) of the magnetic tape MT.
  • Ref ⁇ is the reference angle in the data write head 60.
  • the pair of servo elements 82 includes a first servo element 82a ("/") and a second servo element 82b (" ⁇ ") that are configured asymmetrically with respect to the width direction (Y-axis direction) of the magnetic tape MT (see particularly the right side of Figure 21).
  • the first servo element 82a (“/") is inclined at a first angle ⁇ s1 relative to the width direction (Y-axis direction) of the magnetic tape MT.
  • the second servo element 82b (“ ⁇ ") is inclined at a second angle ⁇ s2 in the opposite direction to the first angle ⁇ s1 relative to the width direction (Y-axis direction) of the magnetic tape MT.
  • the first angle ⁇ s1 and the second angle ⁇ s2 are related to the reference angle Ref ⁇ of the data write head 60, and are expressed by the following equations, respectively.
  • ⁇ s1 Ref ⁇ + ⁇ a
  • ⁇ s2 Ref ⁇ a
  • Ref ⁇ is the reference angle Ref ⁇ of the data write head 60
  • ⁇ a is the servo azimuth angle.
  • the reference angle Ref ⁇ of the data write head 60 is set to 10° and the servo azimuth angle ⁇ a is set to 12°
  • the first angle ⁇ s1 of the first servo element 82a ("/") is set to 22°
  • the second angle ⁇ s2 of the second servo element 82b (“ ⁇ ") is set to 2°.
  • the distance between the first servo element 82a ("/") and the second servo element 82b (“ ⁇ ") is, for example, 38 ⁇ m at a position that is 1/2 the width component SL of the length of the servo element 82.
  • the direction along the first angle ⁇ s1 (a direction at 22° relative to the width direction of the magnetic tape MT) is defined as the longitudinal direction of the first servo element 82a ("/").
  • the direction along the second angle ⁇ s2 (a direction at -2° relative to the width direction of the magnetic tape MT) is defined as the longitudinal direction of the second servo element 82b (“ ⁇ ").
  • the length of the first servo element 82a ("/") in the longitudinal direction is different from the length of the second servo element 82b (" ⁇ ") in the longitudinal direction, and in this example, the length of the first servo element 82a ("/") in the longitudinal direction is longer than the length of the second servo element 82b (" ⁇ ").
  • the width component (Y-axis direction) SL1 of the magnetic tape MT in the longitudinal length of the first servo element 82a is the same as the width component (Y-axis direction) SL1 of the magnetic tape MT in the longitudinal length of the second servo element 82b (" ⁇ ").
  • the width component SL1 of the length of the servo element 82 is, for example, 96 ⁇ 3 ⁇ m.
  • FIG. 26 is an enlarged view of the right side of FIG. 21, showing an example of specific dimensions of the first servo element 82a ("/") and the second servo element 82b (" ⁇ ") (based on the XYZ coordinate system).
  • FIG. 22 shows a servo pattern 47 written in five servo bands s by five pairs of servo elements 82.
  • phase difference in the width direction of the magnetic tape MT between the servo patterns 47 written in two servo bands s adjacent to each other in the width direction (Y-axis direction) of the magnetic tape MT is expressed as SP1 x tan(Ref ⁇ ).
  • phase differences of the servo patterns 47 of servo bands s3, s2, s1, and s2, based on the servo pattern 47 of servo band s4, correspond to 504.08 ⁇ m, 1008.17 ⁇ m, 1512.25 ⁇ m, and 2016.33 ⁇ m, respectively.
  • the servo pattern 47 in servo band s0 is the one that has the most advanced phase in the width direction (Y-axis direction) of the magnetic tape MT.
  • the order of phases is the servo pattern 47 in servo band s1, the servo pattern 47 in servo band s2, the servo pattern 47 in servo band s3, and the servo pattern 47 in servo band s4.
  • the phase of the servo pattern 47 of servo band s0 is set to be ahead of the servo pattern 47 of servo band s1 by a phase corresponding to 504.08 ⁇ m.
  • the phases of the servo patterns 47 written in the five servo bands s are in phase.
  • FIG. 23 shows the servo write head 80b in the second embodiment, based on the coordinate system of the servo write head 80b.
  • the five pairs of servo elements 82 are arranged at a predetermined interval (servo element pitch: SP2) in the longitudinal direction (Y" axis direction) of the servo write head 80b.
  • the interval (servo element pitch: SP2) between two adjacent pairs of -1 servo elements 82 in the longitudinal direction (Y" axis direction) of the servo write head 80b is expressed as SP1 x cos(Ref ⁇ ).
  • the spacing (servo element pitch: SP1) between two adjacent pairs of servo elements 82 in the width direction (Y-axis direction) of the magnetic tape MT is 2858.8 ⁇ m, and the reference angle Ref ⁇ of the data write head 60 is 10°.
  • the spacing (servo element pitch: SP2) between two adjacent pairs of servo elements 82 in the longitudinal direction (Y"-axis direction) of the servo write head 80b is 2902.9 ⁇ m.
  • the axis of symmetry of the first servo element 82a ("/") and the second servo element 82b (“ ⁇ ") is non-parallel to the width direction (Y-axis direction) of the magnetic tape MT, and is also non-parallel to the longitudinal direction (Y"-axis direction) of the servo write head 80b.
  • the axis of symmetry of the first servo element 82a ("/") and the second servo element 82b (“ ⁇ ") is non-parallel to the width direction (Y-axis direction) of the magnetic tape MT, but is parallel to the longitudinal direction (Y"-axis direction) of the servo write head 80b.
  • the first servo element 82a (“/") is inclined at a servo azimuth angle ⁇ a relative to the longitudinal direction (Y" axis direction) of the servo write head 80b.
  • the second servo element 82b (“ ⁇ ") is inclined in the opposite direction to the first servo element 82a ("/") at the same servo azimuth angle ⁇ a as the first servo element 82a ("/") relative to the longitudinal direction (Y" axis direction) of the servo write head 80b.
  • the direction along the servo azimuth angle ⁇ a (a direction at +12° relative to the longitudinal direction of the servo write head 80b) is defined as the longitudinal direction of the first servo element 82a ("/").
  • the direction along the servo azimuth angle ⁇ a (a direction at -12° relative to the longitudinal direction of the servo write head 80b) is defined as the longitudinal direction of the second servo element 82b (" ⁇ ").
  • the length of the first servo element 82a ("/") in the longitudinal direction is different from the length of the second servo element 82b (" ⁇ ") in the longitudinal direction, and in this example, the length of the first servo element 82a ("/") in the longitudinal direction is longer than the length of the second servo element 82b (" ⁇ ").
  • the longitudinal component SL21 (Y" axis direction) of the servo write head 80b in the longitudinal length of the first servo element 82a ("/") and the longitudinal component SL22 (Y" axis direction) of the servo write head 80b in the longitudinal length of the second servo element 82b (“ ⁇ ") are also different.
  • FIG. 27 is an enlarged view of the right side of FIG. 23, showing an example of specific dimensions of the first servo element 82a ("/") and the second servo element 82b (" ⁇ ") (based on the X"Y"Z" coordinate system).
  • the width direction component SL1 (Y-axis direction) of the magnetic tape MT in the length of the servo element 82 is 96 ⁇ m
  • the reference angle Ref ⁇ of the data write head 60 is 10°
  • the servo azimuth angle ⁇ a is 12°.
  • the right side of Figure 20 shows the servo pattern 47 written by the servo write head 80a of the first embodiment being read by the two servo read portions 62 of the data write head 60.
  • the servo write head 80a in the first embodiment is positioned without tilting it relative to the width direction of the magnetic tape MT, and uses a method of writing the servo pattern 47 by adjusting the phase of the pulse signal input to the servo element 82.
  • the magnetic tape MT may move slightly in the width direction (Y-axis direction).
  • the servo element 82 of servo band s0 writes a servo pattern 47 of a phase ph1 to servo band s0 at a certain time t1. Then, at a later time t2 (the time when the magnetic tape MT has been transported 504.08 ⁇ m in the transport direction), the servo element 82 of servo band s1 writes a servo pattern 47 of phase ph1 to servo band s1.
  • the distance (in the direction of the reference angle Ref ⁇ (10°)) between the position of the servo pattern 47 of phase ph1 in servo band s0 and the position of the servo pattern 47 of phase ph1 in servo band s1 will differ from the default value (the distance between the two servo lead portions 62: in the direction of the reference angle Ref ⁇ (10°)).
  • Figure 22 shows the servo pattern 47 written by the servo write head 80b in the second embodiment being read by the two servo read portions 62 of the data write head 60.
  • the servo write head 80b of the second embodiment is positioned at an angle to the width direction of the magnetic tape MT, and the servo pattern 47 is written with the same phase of the pulse signal input to the servo element 82.
  • the servo element 82 of the servo band s0 and the servo element 82 of the servo band s1 write servo patterns 47 of the same phase ph1 to the servo bands s0 and s1 at the same time t1.
  • the servo element 82 of servo band s0 and the servo element 82 of servo band s1 write servo patterns 47 of the same phase ph2 to servo bands s0 and s1 at the same time t2.
  • the distance (in the direction of reference angle Ref ⁇ (10°)) between the position of servo pattern 47 of phase ph1 in servo band s0 and the position of servo pattern 47 of phase ph1 in servo band s1 is the same as the distance between the position of servo pattern 47 of phase ph2 in servo band s0 and the position of servo pattern 47 of phase ph2 in servo band s1.
  • These distances are the same as the default value (distance between two servo lead portions 62: in the direction of reference angle Ref ⁇ (10°)), and are constant.
  • the spacing (in the direction of the reference angle Ref ⁇ ) between servo patterns 47 of the same phase in adjacent servo bands s can be made constant, regardless of slight movement in the width direction of the magnetic tape MT when writing the servo patterns 47. This allows the data write head 60 to accurately servo trace the servo patterns 47.
  • the second embodiment is more advantageous than the first embodiment.
  • this is not intended to mean that the method of the first embodiment cannot be adopted, and the first embodiment is also included as an example of the present technology.
  • the method of the first embodiment may be adopted.
  • the facing surface 81 of the servo write head 80 may be subjected to low-friction treatment in order to intentionally trap air between the facing surface 81 and the magnetic tape MT, thereby reducing frictional resistance.
  • FIG. 24 is a diagram showing the state when low-friction processing is applied to the facing surface 81 of the servo write head 80.
  • the left side of FIG. 24 shows the state when low-friction processing is applied to the facing surface 81 of the servo write head 80a according to the first embodiment.
  • the right side of FIG. 24 shows the state when low-friction processing is applied to the facing surface 81 of the servo write head 80b according to the second embodiment.
  • the facing surface 81 of the servo write head 80a has, in the longitudinal direction of the servo write head 80 (Y-axis direction: width direction of the magnetic tape MT), a first region 83 corresponding to the region where the servo elements 82 are provided, and a second region 84 corresponding to the region where the servo elements 82 are not provided.
  • multiple grooves are aligned along the width direction of the servo write head 80a (X-axis direction: longitudinal direction of the magnetic tape MT) and along the longitudinal direction of the servo write head 80a (Y-axis direction: width direction of the magnetic tape MT).
  • the facing surface 81 of the servo write head 80b has, in the longitudinal direction of the servo write head 80 (the direction of the reference angle Ref ⁇ relative to the width direction of the magnetic tape MT), a first region 83 corresponding to the region where the servo element 82 is provided, and a second region 84 corresponding to the region where the servo element 82 is not provided.
  • multiple grooves aligned along the direction of a reference angle Ref ⁇ (X-axis direction: longitudinal direction of the magnetic tape MT) relative to the width direction (X"-axis direction) of the servo write head 80b are aligned along the direction of a reference angle Ref ⁇ (Y-axis direction: width direction of the magnetic tape MT) relative to the longitudinal direction (Y"-axis direction) of the servo write head 80.
  • multiple grooves parallel to the width direction of the servo write head 80a are aligned in a direction parallel to the longitudinal direction of the servo write head 80a.
  • multiple grooves non-parallel to the width direction of the servo write head 80b are aligned in a direction non-parallel to the longitudinal direction of the servo write head 80b.
  • the opposing surface 81 is treated with a low-friction treatment, so that vibration of the magnetic tape MT caused by friction can be suppressed, and thus the servo pattern 47 can be written accurately.
  • multiple grooves aligned along the direction of reference angle Ref ⁇ (X-axis direction: longitudinal direction of magnetic tape MT) relative to the width direction (X"-axis direction) of servo write head 80b are aligned along the direction of reference angle Ref ⁇ (Y-axis direction: width direction of magnetic tape MT) relative to the longitudinal direction (Y"-axis direction) of servo write head 80.
  • This makes it possible to appropriately reduce friction between the servo write head 80 and the magnetic tape MT even if the servo write head 80 is positioned tilted by the reference angle Ref ⁇ relative to the width direction of the magnetic tape MT.
  • the first servo pattern 47a (“/") and the second servo pattern 47b (" ⁇ ") that are asymmetric with respect to the width direction of the magnetic tape MT can be written to each of the servo bands s0 to s4 by the servo write head 80.
  • the data write head 60 when the data write head 60 is disposed at an angle with respect to the width direction of the magnetic tape MT, the data write head 60 can accurately read the servo pattern 47.
  • FIG. 25 is a diagram showing how the servo pattern 47 is read by the servo read portion 62 of the data write head 60 in the first comparative example, the second comparative example, and this embodiment.
  • the first servo pattern 47a ("/") and the second servo pattern 47b (" ⁇ ") on the magnetic tape MT are symmetrical with respect to the width direction of the magnetic tape MT.
  • the longitudinal direction of the data write head 60 is parallel to the width direction of the magnetic tape MT.
  • the azimuth loss of the servo patterns 47 relative to the servo read portion 62 of the data write head 60 is the same for each group of servo patterns 47. Therefore, when the servo patterns 47 are read by the servo read portion 62 of the servo write head 80, the output of the servo signal is the same for each servo burst corresponding to the group of servo patterns 47.
  • the first servo pattern 47a ("/") and the second servo pattern 47b (" ⁇ ") are symmetrical with respect to the width direction of the magnetic tape MT.
  • the longitudinal direction of the data write head 60 is inclined with respect to the width direction of the magnetic tape MT.
  • the azimuth loss of the servo patterns 47 relative to the servo read section 62 of the data write head 60 differs for each group of servo patterns 47. Therefore, when the servo patterns 47 are read by the servo read section 62 of the servo write head 80, the output of the servo burst corresponding to the group of servo patterns 47 with less azimuth loss in the servo signal is large, while the output of the servo burst corresponding to the group of servo patterns 47 with more azimuth loss is small. This can cause an error in the tracking reference position.
  • the first servo pattern 47a ("/") and the second servo pattern 47b (“ ⁇ ") are asymmetric with respect to the width direction of the magnetic tape MT.
  • the longitudinal direction of the data write head 60 is non-parallel to the width direction of the magnetic tape MT.
  • the azimuth loss of the servo patterns 47 relative to the servo read portion 62 of the data write head 60 is the same for each group of servo patterns 47. Therefore, when the servo patterns 47 are read by the servo read portion 62 of the servo write head 80, the output of the servo signal is the same for each servo burst corresponding to the group of servo patterns 47.
  • the first servo pattern 47a (“/") and the second servo pattern 47b (“ ⁇ ") are asymmetric with respect to the width direction of the magnetic tape MT, so that even if the data write head 60 is positioned at an angle with respect to the width direction of the magnetic tape MT, the data write head 60 can accurately read the servo pattern 47.
  • the longitudinal direction of the data write head 60 in the data recording and reproducing device 50 is inclined at an azimuth angle ⁇ with respect to the width direction of the magnetic tape MT, and the azimuth angle ⁇ is adjusted. This makes it possible to accommodate variations in the width of the magnetic tape MT.
  • the azimuth angle ⁇ of the data write head 60 in the data recording and reproducing device 50 is adjusted within the range of the reference angle Ref ⁇ x°.
  • the value of x is set to 0.7° or less, it is possible to reduce the azimuth loss L ⁇ while accommodating magnetic tapes MT with small playback track widths W (e.g., 0.5 ⁇ m or less). Also, by setting the reference angle Ref ⁇ to 8° or more, the above correction amount can be increased (e.g., 10 ⁇ m or more).
  • the first servo element 82a ("/") and the second servo element 82b (“ ⁇ ") are provided in the servo write head 80 so as to be asymmetric with respect to the width direction of the magnetic tape MT. This allows the first servo element 82a ("/") and the second servo element 82b (" ⁇ ") to properly write a servo pattern 47 that is asymmetric with respect to the width direction of the magnetic tape MT.
  • the first servo element 82a (“/") is inclined at a first angle ⁇ s1 with respect to the width direction of the magnetic tape MT
  • the second servo element 82b (“ ⁇ ") is inclined at a second angle ⁇ s2, which is different from the first angle ⁇ s1, in the opposite direction to the first angle ⁇ s1 with respect to the width direction of the magnetic tape MT.
  • the first angle ⁇ s1 and the second angle ⁇ s2 are related to the reference angle Ref ⁇ of the data write head 60. This allows the first servo element 82a ("/") and the second servo element 82b (" ⁇ ") to properly write an asymmetric servo pattern 47 that can be accurately read by the data write head 60.
  • the length of the first servo element 82a ("/") in the longitudinal direction is different from the length of the first servo element 82a ("/") in the longitudinal direction, but the component of the length of the first servo element 82a ("/") in the width direction of the magnetic tape MT is the same as the component of the length of the second servo element 82b (" ⁇ ") in the width direction of the magnetic tape MT.
  • the longitudinal direction of the servo write head 80 may be arranged so as to be inclined at a predetermined angle with respect to the width direction of the magnetic tape MT (see the second embodiment). In this case, it is possible to appropriately respond to slight movements in the width direction of the magnetic tape MT when writing the servo pattern 47.
  • the angle at which the longitudinal direction of the servo write head 80 is tilted with respect to the width direction of the magnetic tape MT may be related to the reference angle Ref ⁇ of the data write head 60, and this angle may coincide with the reference angle Ref ⁇ of the data write head 60. This makes it possible to properly write an asymmetric servo pattern 47 that can be accurately read by the tilted data write head 60.
  • the phase difference in the width direction of the magnetic tape MT between the servo patterns 47 in adjacent servo bands s is related to the reference angle Ref ⁇ of the servo write head 80 and is expressed as SP ⁇ tan(Ref ⁇ ). This allows the servo patterns 47 to be accurately read by the data write head 60, which is positioned at an angle.
  • First Example Fig. 28 is a diagram showing a first example of a method for verifying whether or not a magnetic tape MT is a magnetic tape MT used in a data recording/reproducing device 50 with a tilted data write head.
  • the following verification is performed based on the angle (first angle ⁇ s1) at which the first servo pattern 47a ("/") is tilted relative to the width direction (Y-axis direction) of the magnetic tape MT, and the angle (second angle ⁇ s2) at which the second servo pattern 47b (" ⁇ ") is tilted relative to the width direction of the magnetic tape.
  • Figure 28 shows the magnetic tape MT as seen from the top (magnetic layer side) (therefore, in the first servo pattern 47a ("/") and the second servo pattern 47b (" ⁇ "), the signs "/" and " ⁇ " are reversed from appearance).
  • a developer such as a ferricolloid developer (e.g., Sigmarca Q (registered trademark) manufactured by Sigma High Chemical Co.) is applied to the magnetic layer 43 of the magnetic tape MT to perform development.
  • the developed magnetic layer 43 of the magnetic tape MT is then observed with an optical microscope to confirm the shape of the servo pattern 47.
  • the upper and lower ends of the first servo pattern 47a ("/") and the upper and lower ends of the second servo pattern 47b (“ ⁇ ") are measured as measurement points. Then, the distance a (corresponding to the servo band width) between the upper and lower ends of the servo pattern 47 in the width direction (Y-axis direction) of the magnetic tape MT is measured.
  • the distance b between the upper end and the lower end of the first servo pattern 47a (“/") is measured.
  • the distance c between the upper end and the lower end of the second servo pattern 47b is measured.
  • the angle (first angle ⁇ s1) at which the first servo pattern 47a ("/") is inclined with respect to the width direction (Y-axis direction) of the magnetic tape MT is calculated by tan -1 (b/a).
  • the angle (second angle ⁇ s2) at which the second servo pattern 47b (" ⁇ ") is inclined with respect to the width direction (Y-axis direction) of the magnetic tape MT is calculated by tan -1 (c/a).
  • the angle calculated at this time corresponds to the angle at which the symmetry axes of the first servo pattern 47a and the second servo pattern 47b are inclined with respect to the width direction (Y-axis direction) of the magnetic tape MT.
  • the azimuth loss of the servo patterns 47 relative to the servo read portion 62 of the data write head 60 is the same for each group of servo patterns 47.
  • the output of the servo signal is the same for each servo burst corresponding to the group of servo patterns 47.
  • this magnetic tape MT can be considered to be a magnetic tape MT used in a data recording and playback device 50 of a type in which the data write head 60 is positioned at an angle with respect to the width direction (Y-axis direction) of the magnetic tape MT.
  • FIG. 29 is a diagram showing a second example of the method for checking whether the magnetic tape MT is a magnetic tape MT to be used in a data recording/reproducing device 50 with a tilted data write head.
  • the above checking is performed based on the phase difference in the servo patterns 47 in adjacent servo bands.
  • a data recording and reproducing device in which the data write head 60 is positioned parallel to the width direction (Y-axis direction) of the magnetic tape MT.
  • the two servo read sections 62 of the data write head 60 read the servo patterns 47 in the adjacent servo bands, and reproduce the servo signals.
  • the phase of the servo signal reproduced by the lower servo read section 62 is ahead of the phase of the servo signal reproduced by the upper servo read section 62, resulting in a phase difference.
  • the difference in time at which the same LPOS (Longitudinal Position) information is read between the servo signal reproduced by the lower servo read section 62 and the servo signal reproduced by the upper servo read section 62 is found. This time difference is then converted into distance to find the phase difference d in the longitudinal direction of the magnetic tape (for example, 0.505 ⁇ m).
  • phase difference d eg, 0.505 ⁇ m
  • servo band pitch SP known
  • the magnetic tape MT can be regarded as a magnetic tape MT used in a data recording/reproducing device 50 of the type in which the data write head 60 is disposed at an angle with respect to the width direction (Y-axis direction) of the magnetic tape MT.
  • the absolute value of the average width change amount ⁇ A of the magnetic tape MT before and after being left stationary for 40 hours in an environment of a temperature of 50° C. and a relative humidity of 40% RH with a tension of 0.55 N per 1 ⁇ 2 inch of the width of the magnetic tape MT applied in the longitudinal direction is 170 ppm or less, so that in addition to deformation of the magnetic tape MT caused by the environment, creep deformation of the magnetic tape MT in a high-temperature environment can be sufficiently suppressed for a long period of time (e.g., 10 years).
  • the width change of the magnetic tape MT can be suppressed. Furthermore, since the average tension response to tension in the longitudinal direction in an environment of a temperature of 50° C. and a relative humidity of 40% RH is 700 ppm/N or more, the width change of the magnetic tape MT can be well corrected in a high-temperature environment. Therefore, even if the magnetic tape MT is stored or run in a high temperature environment for a long period of time (for example, 10 years), the change in width of the magnetic tape MT can be corrected by adjusting the running tension of the magnetic tape MT.
  • the magnetic tape MT according to the first embodiment has a plurality of servo bands s in which the servo patterns 47, including the first servo pattern 47a and the second servo pattern 47b asymmetric with respect to the width direction, are written, and the servo patterns 47 in the servo bands s adjacent to each other have a phase difference. Therefore, the magnetic tape MT according to the first embodiment can be used in a data recording and reproducing device 50 that can respond to the change in width of the magnetic tape MT by adjusting the azimuth angle ⁇ of the data write head 60.
  • the azimuth angle ⁇ of the data write head 60 is made small, and conversely, when the width of the magnetic tape MT becomes relatively narrow, the azimuth angle ⁇ of the data write head 60 is made large.
  • the servo patterns 47 of the magnetic tape MT can be accurately read even when the width of the magnetic tape MT changes. Therefore, even if the width of the magnetic tape MT changes in a high temperature environment, the change in width can be accommodated by adjusting the azimuth angle ⁇ of the data write head 60 .
  • the magnetic tape MT according to the first embodiment is capable of dealing with width changes that may occur in high-temperature environments. Therefore, the magnetic tape MT according to the first embodiment is suitable for storage and running in high-temperature environments.
  • the magnetic tape MT is described as a coated magnetic tape in which the underlayer and magnetic layer, etc. are produced by a coating process (wet process), but the magnetic tape may also be a vacuum thin-film type magnetic tape in which the underlayer and magnetic layer, etc. are produced by a vacuum thin-film production technique (dry process) such as sputtering.
  • FIG. 30 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of a vacuum thin-film magnetic tape MT1 according to a second embodiment of the present technology.
  • the magnetic tape MT1 is a perpendicular recording type magnetic recording medium, and includes a film-like substrate 111, a soft magnetic underlayer (hereinafter referred to as "SUL") 112, a first seed layer 113A, a second seed layer 113B, a first underlayer 114A, a second underlayer 114B, and a magnetic layer 115 as a recording layer.
  • the SUL 112, the first and second seed layers 113A and 113B, the first and second underlayers 114A and 114B, and the magnetic layer 115 are vacuum thin films such as sputtered films.
  • the SUL 112, the first and second seed layers 113A, 113B, and the first and second underlayers 114A, 114B are provided between one major surface (hereinafter referred to as the "surface") of the substrate 111 and the magnetic layer 115, and are stacked in the following order from the substrate 111 toward the magnetic layer 115: SUL 112, first seed layer 113A, second seed layer 113B, first underlayer 114A, second underlayer 114B.
  • the magnetic tape MT1 may further include a protective layer 116 provided on the magnetic layer 115 and a lubricating layer 117 provided on the protective layer 116, if necessary.
  • the magnetic tape MT1 may further include a back layer 118 provided on the other main surface (hereinafter referred to as the "rear surface") of the substrate 111, if necessary.
  • the longitudinal direction of the magnetic tape MT1 (the longitudinal direction of the substrate 111) (the longitudinal direction of the substrate 111) will be referred to as the MD (Machine Direction) direction.
  • the machine direction means the relative movement direction of the recording and reproducing heads with respect to the magnetic tape MT1, i.e., the direction in which the magnetic tape MT1 runs during recording and reproducing.
  • the magnetic tape MT1 according to the second embodiment is suitable for use as a storage medium for data archives, the demand of which is expected to increase in the future.
  • This magnetic tape MT1 can achieve an areal recording density of 50 Gb/ in2 or more, which is 10 times or more than that of current coating-type magnetic recording media for storage.
  • a general linear recording type data cartridge is configured using the magnetic tape MT1 having such an areal recording density, a large capacity recording capacity of 100 TB or more can be achieved per data cartridge.
  • the magnetic tape MT1 according to the second embodiment is suitable for use in a recording and reproducing device (a recording and reproducing device for recording and reproducing data) having a ring-type recording head and a Giant Magnetoresistive (GMR) type or Tunneling Magnetoresistive (TMR) type reproducing head.
  • the magnetic tape MT1 according to the second embodiment preferably uses a ring-type recording head as a servo signal writing head.
  • a data signal is recorded perpendicularly on the magnetic layer 115, for example, by a ring-type recording head.
  • a servo signal is recorded perpendicularly on the magnetic layer 115, for example, by a ring-type recording head.
  • the average thickness t T , average width change ⁇ A, average tension response, and average storage modulus of the substrate 111 of the magnetic tape MT1 in the second embodiment are similar to those in the first embodiment.
  • the base 111 is similar to the base 41 in the first embodiment.
  • the SUL 112 includes a soft magnetic material in an amorphous state.
  • the soft magnetic material includes at least one of a Co-based material and an Fe-based material.
  • the Co-based material includes, for example, CoZrNb, CoZrTa, or CoZrTaNb.
  • the Fe-based material includes, for example, FeCoB, FeCoZr, or FeCoTa.
  • SUL112 is a single layer SUL and is provided directly on the substrate 111.
  • the average thickness of SUL112 is preferably 10 nm or more and 50 nm or less, and more preferably 20 nm or more and 30 nm or less.
  • the average thickness of the SUL 112 is determined in the same manner as the magnetic layer 43 in the first embodiment.
  • the average thicknesses of the layers other than the SUL 112 i.e., the average thicknesses of the first and second seed layers 113A, 113B, the first and second underlayers 114A, 114B, and the magnetic layer 115), which will be described later, are also determined in the same manner as the magnetic layer 43 in the first embodiment.
  • the magnification of the TEM image is appropriately adjusted according to the thickness of each layer.
  • the first seed layer 113A includes an alloy containing Ti and Cr, and is in an amorphous state.
  • the alloy may further include O (oxygen).
  • the oxygen may be impurity oxygen contained in a small amount in the first seed layer 113A when the first seed layer 113A is formed by a film forming method such as a sputtering method.
  • alloy means at least one of a solid solution, a eutectic, and an intermetallic compound containing Ti and Cr.
  • Amorphous state means that a halo is observed by X-ray diffraction or electron beam diffraction, etc., and the crystal structure cannot be identified.
  • the atomic ratio of Ti to the total amount of Ti and Cr contained in the first seed layer 113A is preferably in the range of 30 atomic % or more and less than 100 atomic %, and more preferably 50 atomic % or more and less than 100 atomic %. If the atomic ratio of Ti is less than 30%, the (100) plane of the body-centered cubic lattice (bcc) structure of Cr will become oriented, and there is a risk that the orientation of the first and second underlayers 114A and 114B formed on the first seed layer 113A will decrease.
  • the atomic ratio of Ti is determined as follows. While ion milling the magnetic tape MT1 from the magnetic layer 115 side, a depth profile analysis (depth profile measurement) of the first seed layer 113A is performed by Auger Electron Spectroscopy (AES). Next, the average composition (average atomic ratio) of Ti and Cr in the film thickness direction is determined from the obtained depth profile. Next, the atomic ratio of Ti is determined using the obtained average composition of Ti and Cr.
  • the atomic ratio of O to the total amount of Ti, Cr and O contained in the first seed layer 113A is preferably 15 atomic % or less, more preferably 10 atomic % or less. If the atomic ratio of O exceeds 15 atomic %, TiO2 crystals are generated, which affects the crystal nucleation of the first and second underlayers 114A and 114B formed on the first seed layer 113A, and the orientation of the first and second underlayers 114A and 114B may be reduced.
  • the atomic ratio of O is determined using the same analysis method as the atomic ratio of Ti.
  • the alloy contained in the first seed layer 113A may further contain an element other than Ti and Cr as an additive element.
  • the additive element may be, for example, one or more elements selected from the group consisting of Nb, Ni, Mo, Al, W, etc.
  • the average thickness of the first seed layer 113A is preferably 2 nm or more and 15 nm or less, and more preferably 3 nm or more and 10 nm or less.
  • the second seed layer 113B contains, for example, NiW or Ta, and has a crystalline state.
  • the average thickness of the second seed layer 113B is preferably 3 nm or more and 20 nm or less, more preferably 5 nm or more and 15 nm or less.
  • the first and second seed layers 113A and 113B have a crystal structure similar to that of the first and second underlayers 114A and 114B, and are not seed layers provided for the purpose of crystal growth, but are seed layers that improve the vertical orientation of the first and second underlayers 114A and 114B due to the amorphous state of the first and second seed layers 113A and 113B.
  • the first and second underlayers 114A and 114B preferably have the same crystal structure as the magnetic layer 115.
  • the first and second underlayers 114A and 114B preferably contain a material having a hexagonal close-packed (hcp) structure similar to the Co-based alloy, and the c-axis of the structure is preferably oriented in a direction perpendicular to the film surface (i.e., in the film thickness direction). This is because it enhances the orientation of the magnetic layer 115 and can relatively well match the lattice constants of the second underlayer 114B and the magnetic layer 115.
  • Ru alloy oxides such as Ru-SiO 2 , Ru-TiO 2 or Ru-ZrO 2 can be mentioned.
  • the first and second underlayers 114A and 114B can be made of similar materials. However, the intended effects of the first and second underlayers 114A and 114B are different. Specifically, the second underlayer 114B has a film structure that promotes the granular structure of the magnetic layer 115 that is the layer above it, and the first underlayer 114A has a film structure with high crystal orientation. To obtain such a film structure, it is preferable to use different film formation conditions, such as sputtering conditions, for the first and second underlayers 114A and 114B.
  • different film formation conditions such as sputtering conditions
  • the average thickness of the first underlayer 114A is preferably 3 nm to 15 nm, more preferably 5 nm to 10 nm.
  • the average thickness of the second underlayer 114B is preferably 7 nm to 40 nm, more preferably 10 nm to 25 nm.
  • the magnetic layer 115 is a perpendicular magnetic recording layer in which the magnetic material is oriented perpendicularly.
  • the magnetic layer 115 may be a vacuum thin film such as a sputtered film.
  • the magnetic layer 115 is preferably a granular magnetic layer containing a Co-based alloy. This granular magnetic layer is composed of ferromagnetic crystal grains containing a Co-based alloy and non-magnetic grain boundaries (non-magnetic material) surrounding the ferromagnetic crystal grains.
  • this granular magnetic layer is composed of columns (columnar crystals) containing a Co-based alloy and non-magnetic grain boundaries (e.g., oxides such as SiO2 ) surrounding the columns and magnetically separating each column.
  • the magnetic layer 115 can be configured to have a structure in which each column is magnetically separated.
  • the Co-based alloy has a hexagonal close-packed (hcp) structure, with its c-axis oriented perpendicular to the film surface (film thickness direction).
  • hcp hexagonal close-packed
  • the CoCrPt-based alloy is not particularly limited, and the CoCrPt alloy may further contain an additive element.
  • the additive element include one or more elements selected from the group consisting of Ni, Ta, etc.
  • the non-magnetic grain boundaries surrounding the ferromagnetic crystal grains contain a non-magnetic metal material.
  • the metal includes a semi-metal.
  • at least one of a metal oxide and a metal nitride can be used as the non-magnetic metal material, and from the viewpoint of maintaining the granular structure more stably, it is preferable to use a metal oxide.
  • the metal oxide there is a metal oxide containing at least one element selected from the group consisting of Si, Cr, Co, Al, Ti, Ta, Zr, Ce, Y, and Hf, and a metal oxide containing at least Si oxide (i.e., SiO 2 ) is preferable.
  • the metal oxide examples include SiO 2 , Cr 2 O 3 , CoO, Al 2 O 3 , TiO 2 , Ta 2 O 5 , ZrO 2 , or HfO 2 .
  • the metal nitride there is a metal nitride containing at least one element selected from the group consisting of Si, Cr, Co, Al, Ti, Ta, Zr, Ce, Y, and Hf.
  • metal nitrides include SiN, TiN, and AlN.
  • the CoCrPt alloy contained in the ferromagnetic crystal grains and the Si oxide contained in the non-magnetic grain boundaries have an average composition shown in the following formula (6), because this can suppress the influence of the demagnetizing field and realize a saturation magnetization Ms that can ensure sufficient reproduction output, thereby achieving further improvement in the recording and reproduction characteristics.
  • x, y, and z are values within the ranges of 69 ⁇ X ⁇ 75, 10 ⁇ y ⁇ 16, and 9 ⁇ Z ⁇ 12, respectively.
  • the above composition can be determined as follows. While ion milling the magnetic tape MT1 from the magnetic layer 115 side, AES is used to perform a depth direction analysis of the magnetic layer 115, and the average composition (average atomic ratio) of Co, Pt, Cr, Si, and O in the film thickness direction is determined.
  • the upper limit of the average thickness of the magnetic layer 115 is, for example, 90 nm or less, preferably 80 nm or less, more preferably 70 nm or less, even more preferably 60 nm or less, and particularly preferably 50 nm or less, 20 nm or less, or 15 nm or less.
  • the lower limit of the average thickness of the magnetic layer 115 is preferably 9 nm or more. When the average thickness of the magnetic layer 43 is 9 nm or more and 90 nm or less, the electromagnetic conversion characteristics can be improved.
  • the magnetic layer 115 has multiple data bands in which data is written, and multiple servo bands in which servo patterns are written.
  • the explanation of the data bands and servo bands in the first embodiment described in 1.5 above applies. Therefore, the explanation of the data bands and servo bands of the magnetic layer 115 is omitted.
  • the protective layer 116 contains, for example, a carbon material or silicon dioxide (SiO 2 ), and preferably contains a carbon material from the viewpoint of the film strength of the protective layer 116.
  • the carbon material include graphite, diamond-like carbon (DLC), diamond, and the like.
  • the lubricating layer 117 includes at least one lubricant.
  • the lubricating layer 117 may further include various additives, such as a rust inhibitor, as necessary.
  • the lubricant include the same lubricant as that used in the magnetic layer 43 in the first embodiment.
  • the lubricant may not only be held as a lubricating layer 117 on the surface of the magnetic tape MT1 as described above, but may also be contained and held in layers such as the magnetic layer 115 and protective layer 116 that make up the magnetic tape MT1.
  • the back layer 118 is similar to the back layer 44 in the first embodiment.
  • This sputtering device 120 is a continuous winding type sputtering device used to form the SUL 112, the first seed layer 113A, the second seed layer 113B, the first underlayer 114A, the second underlayer 114B, and the magnetic layer 115, and includes a film forming chamber 121, a drum 122 which is a metal can (rotating body), cathodes 123a to 123f, a supply reel 124, a take-up reel 125, and a plurality of guide rolls 127a to 127c, 128a to 128c.
  • the sputtering device 120 is, for example, a DC (direct current) magnetron sputtering type device, but the sputtering type is not limited to this type.
  • the film-forming chamber 121 is connected to a vacuum pump (not shown) via an exhaust port 126, and the atmosphere in the film-forming chamber 121 is set to a predetermined vacuum level by the vacuum pump.
  • a rotatable drum 122, a supply reel 124, and a take-up reel 125 are arranged inside the film-forming chamber 121.
  • a plurality of guide rolls 127a-127c are provided for guiding the transport of the substrate 111 between the supply reel 124 and the drum 122, and a plurality of guide rolls 128a-128c are provided for guiding the transport of the substrate 111 between the drum 122 and the take-up reel 125.
  • the substrate 111 unwound from the supply reel 124 is wound onto the take-up reel 125 via the guide rolls 127a-127c, the drum 122, and the guide rolls 128a-128c.
  • the drum 122 has a cylindrical shape, and the long substrate 111 is transported along the cylindrical peripheral surface of the drum 122.
  • the drum 122 is provided with a cooling mechanism (not shown), and is cooled to, for example, about ⁇ 20° C. during sputtering.
  • a plurality of cathodes 123a to 123f are arranged facing the peripheral surface of the drum 122. Targets are set on each of these cathodes 123a to 123f.
  • targets for forming the SUL 112, the first seed layer 113A, the second seed layer 113B, the first underlayer 114A, the second underlayer 114B, and the magnetic layer 115 are set on the cathodes 123a, 123b, 123c, 123d, 123e, and 123f, respectively.
  • These cathodes 123a-123f simultaneously deposit multiple types of films, namely, SUL 112, first seed layer 113A, second seed layer 113B, first underlayer 114A, second underlayer 114B, and magnetic layer 115.
  • the SUL 112 the first seed layer 113A, the second seed layer 113B, the first underlayer 114A, the second underlayer 114B and the magnetic layer 115 can be continuously formed by the roll-to-roll method.
  • the magnetic tape MT1 according to the second embodiment can be manufactured, for example, as follows.
  • the SUL 112, the first seed layer 113A, the second seed layer 113B, the first underlayer 114A, the second underlayer 114B, and the magnetic layer 115 are sequentially deposited on the surface of the substrate 111.
  • the deposition is performed as follows. First, the deposition chamber 121 is evacuated to a predetermined pressure. Then, while introducing a process gas such as Ar gas into the deposition chamber 121, the targets set on the cathodes 123a to 123f are sputtered. As a result, the SUL 112, the first seed layer 113A, the second seed layer 113B, the first underlayer 114A, the second underlayer 114B, and the magnetic layer 115 are sequentially deposited on the surface of the traveling substrate 111.
  • a process gas such as Ar gas
  • the atmosphere in the film formation chamber 121 during sputtering is set to, for example, about 1 ⁇ 10 ⁇ 5 Pa to 5 ⁇ 10 ⁇ 5 Pa.
  • the film thickness and characteristics of the SUL 112, the first seed layer 113A, the second seed layer 113B, the first underlayer 114A, the second underlayer 114B and the magnetic layer 115 can be controlled by adjusting the tape line speed for winding up the substrate 111, the pressure of a process gas such as Ar gas introduced during sputtering (sputtering gas pressure), the input power, and the like.
  • the protective layer 116 is formed on the magnetic layer 115.
  • the protective layer 116 can be formed by, for example, chemical vapor deposition (CVD) or physical vapor deposition (PVD).
  • a paint for forming the back layer is prepared by kneading and dispersing a binder, inorganic particles, a lubricant, etc. in a solvent.
  • the paint for forming the back layer is applied to the back surface of the substrate 111 and dried to form the back layer 118 on the back surface of the substrate 111.
  • a lubricant is applied onto the protective layer 116 to form the lubricant layer 117.
  • various application methods such as gravure coating and dip coating can be used.
  • the magnetic tape MT1 is cut to a predetermined width. In this manner, the magnetic tape MT1 shown in FIG. 30 is obtained.
  • the magnetic tape MT1 according to the second embodiment can correct the width change of the magnetic tape MT1 by adjusting the running tension of the magnetic tape MT1, as in the first embodiment. Also, even if the width of the magnetic tape MT1 changes in a high-temperature environment, the width change can be accommodated by adjusting the azimuth angle ⁇ of the data write head. Thus, the magnetic tape MT1 according to the second embodiment can accommodate the width change that may occur in a high-temperature environment, so that the magnetic tape MT1 according to the second embodiment is suitable for storage and running in a high-temperature environment.
  • Third embodiment> [3.1 Structure of magnetic tape] 32 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of a vacuum thin film magnetic tape MT2 according to a third embodiment of the present technology.
  • the magnetic tape MT2 includes a substrate 111, an SUL 112, a seed layer 131, a first underlayer 132A, a second underlayer 132B, and a magnetic layer 115. Note that in the third embodiment, the same reference numerals are used to designate the same parts as in the second embodiment, and the description thereof will be omitted.
  • the SUL 112, seed layer 131, first and second underlayers 132A and 132B are provided between one main surface of the substrate 111 and the magnetic layer 115, and are stacked in the order of SUL 112, seed layer 131, first underlayer 132A, and second underlayer 132B from the substrate 111 toward the magnetic layer 115.
  • the seed layer 131 contains Cr, Ni, and Fe, has a face-centered cubic lattice (fcc) structure, and is preferentially oriented so that the (111) plane of this face-centered cubic structure is parallel to the surface of the base 111.
  • the preferential orientation means a state in which the diffraction peak intensity from the (111) plane of the face-centered cubic lattice structure is greater than the diffraction peaks from other crystal planes in a ⁇ -2 ⁇ scan of an X-ray diffraction method, or a state in which only the diffraction peak intensity from the (111) plane of the face-centered cubic lattice structure is observed in a ⁇ -2 ⁇ scan of an X-ray diffraction method.
  • the intensity ratio of the X-ray diffraction of the seed layer 131 is preferably 60 cps/nm or more, more preferably 70 cps/nm or more, and even more preferably 80 cps/nm or more.
  • the intensity ratio of the X-ray diffraction of the seed layer 131 is a value (I/D (cps/nm)) obtained by dividing the intensity I (cps) of the X-ray diffraction of the seed layer 131 by the average thickness D (nm) of the seed layer 131.
  • the Cr, Ni, and Fe contained in the seed layer 131 preferably have an average composition represented by the following formula (7).
  • CrX NiYFe100 -Y ) 100-X ... (7)
  • X is within the range of 10 ⁇ X ⁇ 45
  • Y is within the range of 60 ⁇ Y ⁇ 90.
  • X is within the above range
  • the (111) orientation of the face-centered cubic lattice structure of Cr, Ni, and Fe is improved, and a better SNR can be obtained.
  • Y is within the above range
  • the (111) orientation of the face-centered cubic lattice structure of Cr, Ni, and Fe is improved, and a better SNR can be obtained.
  • the average thickness of the seed layer 131 is preferably 5 nm or more and 40 nm or less. By setting the average thickness of the seed layer 131 within this range, the (111) orientation of the face-centered cubic lattice structure of Cr, Ni, and Fe can be improved, and a better SNR can be obtained.
  • the average thickness of the seed layer 131 is determined in the same manner as the magnetic layer 43 in the first embodiment. However, the magnification of the TEM image is appropriately adjusted according to the thickness of the seed layer 131.
  • the first underlayer 132A contains Co and O having a face-centered cubic lattice structure, and has a columnar (columnar crystal) structure.
  • the first underlayer 132A containing Co and O has substantially the same effect (function) as the second underlayer 132B containing Ru.
  • the concentration ratio of the average atomic concentration of O to the average atomic concentration of Co is 1 or more. When the concentration ratio is 1 or more, the effect of providing the first underlayer 132A is improved, and a better SNR can be obtained.
  • the direction of the inclination is preferably the longitudinal direction of the long magnetic tape MT2.
  • the longitudinal direction is preferable for the following reasons.
  • the magnetic tape MT2 according to this embodiment is a magnetic recording medium for so-called linear recording, and the recording tracks are parallel to the longitudinal direction of the magnetic tape MT2.
  • the magnetic tape MT2 according to this embodiment is also a so-called perpendicular magnetic recording medium, and from the viewpoint of recording characteristics, it is preferable that the crystal orientation axis of the magnetic layer 115 is vertical. However, due to the influence of the inclination of the column structure of the first underlayer 132A, the crystal orientation axis of the magnetic layer 115 may be inclined.
  • a configuration in which the crystal orientation axis of the magnetic layer 115 is inclined in the longitudinal direction of the magnetic tape MT2 can reduce the influence of the inclination of the crystal orientation axis on the recording characteristics compared to a configuration in which the crystal orientation axis of the magnetic layer 115 is inclined in the width direction of the magnetic tape MT2.
  • the inclination angle of the column structure is preferably greater than 0° and equal to or less than 60°.
  • the change in the tip shape of the columns contained in the first underlayer 132A is large and becomes approximately triangular, which tends to enhance the effect of the granular structure, reduce noise, and improve the SNR.
  • the inclination angle exceeds 60°, the change in the tip shape of the columns contained in the first underlayer 132A is small and it is difficult to obtain an approximately triangular shape, which tends to weaken the low-noise effect.
  • the average grain size of the columnar structure is 3 nm or more and 13 nm or less. If the average grain size is less than 3 nm, the average grain size of the columnar structure contained in the magnetic layer 115 will be small, and there is a risk that the ability of current magnetic materials to retain records will decrease. On the other hand, if the average grain size is 13 nm or less, noise can be suppressed and a better SNR can be obtained.
  • the average thickness of the first underlayer 132A is preferably 10 nm or more and 150 nm or less. If the average thickness of the first underlayer 132A is 10 nm or more, the (111) orientation of the face-centered cubic lattice structure of the first underlayer 132A is improved, and a better SNR can be obtained. On the other hand, if the average thickness of the first underlayer 132A is 150 nm or less, the column particle size can be prevented from increasing. Therefore, noise can be suppressed and a better SNR can be obtained.
  • the average thickness of the first underlayer 132A is determined in the same manner as the magnetic layer 43 in the first embodiment. However, the magnification of the TEM image is appropriately adjusted according to the thickness of the first underlayer 132A.
  • the second underlayer 132B preferably has the same crystal structure as the magnetic layer 115.
  • the second underlayer 132B preferably contains a material having a hexagonal close-packed (hcp) structure similar to the Co-based alloy, and the c-axis of the structure is preferably oriented perpendicular to the film surface (i.e., in the film thickness direction). This is because it enhances the orientation of the magnetic layer 115 and can relatively well match the lattice constants of the second underlayer 132B and the magnetic layer 115.
  • a material having a hexagonal close-packed structure it is preferable to use a material containing Ru, and specifically, Ru alone or a Ru alloy is preferable.
  • Ru alloy for example, Ru alloy oxides such as Ru-SiO 2 , Ru-TiO 2 , or Ru-ZrO 2 can be mentioned.
  • the average thickness of the second underlayer 132B may be thinner than that of an underlayer in a typical magnetic recording medium (e.g., an underlayer containing Ru), and can be, for example, 1 nm or more and 5 nm or less. Since the seed layer 131 and the first underlayer 132A having the above-mentioned configuration are provided under the second underlayer 132B, a good SNR can be obtained even if the average thickness of the second underlayer 132B is as thin as described above.
  • the average thickness of the second underlayer 132B is determined in the same manner as the magnetic layer 43 in the first embodiment. However, the magnification of the TEM image is appropriately adjusted according to the thickness of the second underlayer 132B.
  • the average thickness t T , average width change ⁇ A, average tension response, and average storage modulus of the substrate 111 of the magnetic tape MT2 in the third embodiment are similar to those in the first embodiment.
  • the data band and servo band of the magnetic layer 115 in the third embodiment are the same as those in the first embodiment. That is, the details of the data band and servo band of the magnetic layer 115 in the third embodiment are as described in 1.5 above.
  • the magnetic tape MT2 according to the third embodiment can correct the width change of the magnetic tape MT2 by adjusting the running tension of the magnetic tape MT2, as in the first embodiment. Also, even if the width of the magnetic tape MT2 changes in a high-temperature environment, the width change can be accommodated by adjusting the azimuth angle ⁇ of the data write head. Thus, the magnetic tape MT2 according to the third embodiment can handle the width change that may occur in a high-temperature environment, so the magnetic tape MT2 according to the third embodiment is suitable for storage and running in a high-temperature environment.
  • the magnetic tape MT2 includes a seed layer 131 and a first underlayer 132A between the substrate 111 and the second underlayer 132B.
  • the seed layer 131 contains Cr, Ni, and Fe, has a face-centered cubic lattice structure, and is preferentially oriented so that the (111) plane of this face-centered cubic structure is parallel to the surface of the substrate 111.
  • the first underlayer 132A contains Co and O, and has a columnar structure in which the ratio of the average atomic concentration of O to the average atomic concentration of Co is 1 or more, and the average grain size is 3 nm or more and 13 nm or less. This makes it possible to realize a magnetic layer 115 with good crystal orientation and high coercivity by reducing the thickness of the second underlayer 132B and using as little Ru, which is an expensive material, as possible.
  • the Ru contained in the second underlayer 132B has the same hexagonal close-packed lattice structure as Co, the main component of the magnetic layer 115. Therefore, Ru has the effect of improving the crystal orientation of the magnetic layer 115 and promoting granularity at the same time.
  • the first underlayer 132A and the seed layer 131 are provided under the second underlayer 132B.
  • the first underlayer 132A containing inexpensive CoO with a face-centered cubic lattice structure achieves almost the same effect (function) as the second underlayer 132B containing Ru. Therefore, the thickness of the second underlayer 132B can be made thin.
  • the seed layer 131 containing Cr, Ni and Fe is provided.
  • the magnetic tape cartridge 10 is a one-reel type cartridge, but it may be a two-reel type cartridge.
  • FIG 33 is an exploded perspective view showing an example of the configuration of a two-reel type cartridge 321.
  • the cartridge 321 comprises an upper half 302 made of synthetic resin, a transparent window member 323 that fits into and is fixed to a window portion 302a opened on the upper surface of the upper half 302, a reel holder 322 that is fixed to the inside of the upper half 302 and prevents the reels 306 and 307 from floating up, a lower half 305 that corresponds to the upper half 302, the reels 306 and 307 that are stored in the space formed by combining the upper half 302 and the lower half 305, the magnetic tape MT wound on the reels 306 and 307, a front lid 309 that closes the front opening formed by combining the upper half 302 and the lower half 305, and a back lid 309A that protects the magnetic tape MT exposed at this front opening.
  • Reels 306 and 307 are used to wind magnetic tape MT.
  • Reel 306 comprises a lower flange 306b having a cylindrical hub portion 306a in the center around which magnetic tape MT is wound, an upper flange 306c of approximately the same size as lower flange 306b, and a reel plate 311 sandwiched between hub portion 306a and upper flange 306c.
  • Reel 307 has the same configuration as reel 306.
  • the window member 323 has mounting holes 323a at positions corresponding to the reels 306 and 307 for attaching reel holders 322, which are reel holding means for preventing the reels from floating up.
  • the magnetic tape MT is the same as the magnetic tape MT in the first embodiment.
  • the magnetic tape MT1 according to the second embodiment may further include an underlayer between the substrate 111 and the SUL 112. Since the SUL 112 has an amorphous state, it does not play a role in promoting epitaxial growth of the layer formed on the SUL 112, but it is required not to disturb the crystal orientation of the first and second underlayers 114A and 114B formed on the SUL 112.
  • the soft magnetic material has a fine structure that does not form columns, but if the influence of degassing such as moisture from the substrate 111 is large, the soft magnetic material may become coarse and disturb the crystal orientation of the first and second underlayers 114A and 114B formed on the SUL 112.
  • an underlayer having an amorphous state which contains an alloy containing Ti and Cr, between the substrate 111 and the SUL 112, as described above.
  • this underlayer a configuration similar to that of the first seed layer 113A of the second embodiment can be adopted.
  • the magnetic tape MT1 does not have to include at least one of the second seed layer 113B and the second underlayer 114B. However, from the viewpoint of improving the SNR, it is more preferable to include both the second seed layer 113B and the second underlayer 114B.
  • the magnetic tape MT1 may be provided with an APC-SUL (Antiparallel Coupled SUL) instead of a single-layer SUL.
  • APC-SUL Antiparallel Coupled SUL
  • Example 1 (SUL film formation process) First, a CoZrNb layer (SUL) having an average thickness of 10 nm was formed on one main surface of a long polymer film as a non-magnetic support under the following film formation conditions: A PEN film having an average thickness of 3.8 ⁇ m, an average longitudinal storage modulus of 5.5 GPa in an environment at a temperature of 50° C., and an average longitudinal Young's modulus of 6.3 GPa was used as the polymer film. Film formation method: DC magnetron sputtering method Target: CoZrNb target Gas type: Ar Gas pressure: 0.1 Pa
  • Step of forming first seed layer a TiCr layer (first seed layer) having an average thickness of 5 nm was formed on the CoZrNb layer under the following film formation conditions.
  • Sputtering method DC magnetron sputtering method
  • Target TiCr target Ultimate vacuum: 5 ⁇ 10 ⁇ 5 Pa
  • Gas type Ar Gas pressure: 0.5 Pa
  • Step of forming second seed layer a NiW layer (second seed layer) having an average thickness of 10 nm was formed on the TiCr layer under the following film formation conditions.
  • Sputtering method DC magnetron sputtering method
  • Target NiW target Ultimate vacuum: 5 ⁇ 10 ⁇ 5 Pa
  • Gas type Ar Gas pressure: 0.5 Pa
  • Step of forming the first underlayer a Ru layer (first underlayer) having an average thickness of 10 nm was formed on the NiW layer under the following film formation conditions.
  • Sputtering method DC magnetron sputtering method
  • Target Ru target Gas type: Ar Gas pressure: 0.5 Pa
  • Step of forming second underlayer a Ru layer (second underlayer) having an average thickness of 20 nm was formed on the Ru layer under the following film formation conditions.
  • Sputtering method DC magnetron sputtering method
  • Target Ru target Gas type: Ar Gas pressure: 1.5 Pa
  • the magnetic tape obtained as described above was cut into a width of 1/2 inch (12.65 mm). As a result, the desired long magnetic tape (average thickness: 4.2 ⁇ m) was obtained.
  • the servo pattern included a first servo pattern and a second servo pattern that were asymmetric with respect to the width direction of the magnetic tape.
  • the servo patterns in adjacent servo bands had a phase difference.
  • Example 1 a sputtered film was used as the magnetic layer, a PEN film was used as the polymer film, and the average width change ⁇ A and average tension response ⁇ W were set to the values shown in Table 1 by adjusting the stretching strength of the PEN film in the width and length directions.
  • Example 2 The polymer film used was a reinforced PET film having an average thickness of 3.8 ⁇ m, an average longitudinal storage modulus of 3.9 GPa at a temperature of 50° C., and an average longitudinal Young's modulus of 4.6 GPa.
  • the reinforced PET film means a PET film reinforced by adding polyamide.
  • a sputtered film was used as the magnetic layer
  • a reinforced PET film was used as the polymer film
  • the average width change ⁇ A and average tension response ⁇ W were set to the values shown in Table 1 by adjusting the stretching strength of the reinforced PET film in the width and length directions.
  • the same procedure as in Example 1 was repeated to obtain a magnetic tape having an average thickness of 4.2 ⁇ m.
  • Example 3 (Preparation process of paint for forming magnetic layer)
  • the magnetic layer coating material was prepared as follows. First, the first composition having the following composition was mixed with an extruder. Next, the mixed first composition and the second composition having the following composition were added to a stirring tank equipped with a disperser and premixed. Then, the mixture was further mixed with a sand mill and filtered to prepare the magnetic layer coating material.
  • Aluminum oxide powder 6 parts by mass ( ⁇ -Al 2 O 3 , average particle size 0.1 ⁇ m)
  • the paint for forming the undercoat layer was prepared as follows. First, the third composition having the following composition was mixed with an extruder. Next, the mixed third composition and the fourth composition having the following composition were added to a stirring tank equipped with a disperser and premixed. Then, further mixing was performed with a dyno mill and filtering was performed to prepare the paint for forming the undercoat layer.
  • Carbon black 30 parts by weight (manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd., product name: #80)
  • n-Butyl stearate 2 parts by mass Methyl ethyl ketone: 108.2 parts by mass Toluene: 108.2 parts by mass
  • Cyclohexanone 100.0 parts by mass
  • the paint for forming the back layer was prepared as follows. The following raw materials were mixed in a stirring tank equipped with a disperser and filtered to prepare the paint for forming the back layer.
  • Carbon black manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd., product name: #80
  • Polyester polyurethane 100 parts by mass
  • Methyl ethyl ketone 500 parts by weight
  • Toluene 400 parts by weight
  • Cyclohexanone 100 parts by weight
  • the base layer was formed by applying the base layer-forming paint onto the substrate and drying it.
  • the application conditions were adjusted so that the average thickness of the base layer after calendaring was 0.8 ⁇ m.
  • PEN with an average thickness of 4.0 ⁇ m was used as the polymer film.
  • the magnetic layer-forming paint was applied onto the underlayer and dried to form a magnetic layer on the underlayer.
  • the application conditions were adjusted so that the average thickness of the magnetic layer after calendaring was 0.08 ⁇ m.
  • the magnetic layer-forming paint was dried, the magnetic powder was magnetically oriented in the thickness direction of the polymer film by a neodymium magnet.
  • the drying conditions (drying temperature and drying time) of the magnetic layer-forming paint were adjusted, and the squareness ratio in the longitudinal direction was set to 33%.
  • a back layer was formed by applying a paint for forming a back layer to the other main surface of the PEN film on which the underlayer and magnetic layer were formed, and then drying it. At this time, the application conditions were adjusted so that the average thickness of the back layer after calendaring was 0.32 ⁇ m. In this way, a magnetic tape was obtained.
  • the magnetic tape was wound into a roll, and then subjected to a heat treatment in this state to harden the underlayer and the magnetic layer.
  • the magnetic tape obtained as described above was cut into a width of 1/2 inch (12.65 mm), thereby obtaining the desired long magnetic tape (average thickness 5.2 ⁇ m).
  • the servo pattern included a first servo pattern and a second servo pattern that were asymmetric with respect to the width direction of the magnetic tape.
  • the servo patterns in adjacent servo bands had a phase difference.
  • Example 3 a coating film was used as the magnetic layer, a PEN film was used as the polymer film, and the average width change ⁇ A and average tension response ⁇ W were set to the values shown in Table 1 by adjusting the stretching strength of the PEN film in the width direction and length direction.
  • Example 4 The stretching strength of the PEN film in the width direction and the length direction was adjusted, and further, after the calendaring process, a strain relaxation treatment (maintained in a 60° C. environment for 48 hours) was performed, whereby the average width change ⁇ A and the average tension response ⁇ W were set to the values shown in Table 1. Other than the above, the same procedure as in Example 3 was repeated to obtain a magnetic tape having an average thickness of 5.2 ⁇ m.
  • Example 1 As the polymer film, a PET film having an average thickness of 4.8 ⁇ m, an average storage modulus in the longitudinal direction in an environment at a temperature of 50° C. of 3.9 GPa, and an average Young's modulus in the longitudinal direction of 4.7 GPa was used. A sputtered film was used as the magnetic layer, a PET film was used as the polymer film, and the average width change ⁇ A and average tension response ⁇ W were set to the values shown in Table 1 by adjusting the stretching strength of the PET film in the width and length directions. Other than the above, the same procedure as in Example 1 was repeated to obtain a magnetic tape having an average thickness of 5.2 ⁇ m.
  • Example 3 The polymer film used was a reinforced PET film having an average thickness of 4.6 ⁇ m. By adjusting the stretching strength in the transverse and longitudinal directions of the reinforced PET film, the average width change ⁇ A and the average tension response ⁇ W were set to the values shown in Table 1. Other than the above, the same procedure as in Example 3 was repeated to obtain a magnetic tape having an average thickness of 5.6 ⁇ m.
  • Example 4 As the polymer film, a reinforced PET film having an average thickness of 4.0 ⁇ m was used. By adjusting the stretching strength in the transverse and longitudinal directions of the reinforced PET film, the average width change ⁇ A and the average tension response ⁇ W were set to the values shown in Table 1. Other than the above, the same procedure as in Example 3 was repeated to obtain a magnetic tape having an average thickness of 5.2 ⁇ m.
  • each of the magnetic recording tapes of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 was evaluated. Specifically, for each of the magnetic recording tapes, the average width change ⁇ A, the average tension response ⁇ W, the average thickness of the magnetic tape, the average thickness of the substrate, the squareness ratio S2 of the magnetic layer in the longitudinal direction of the magnetic tape, and the average Young's modulus in the longitudinal direction of the magnetic tape were measured. These were determined by the measurement method described in 1.3 above. These measurement results are shown in Table 1. Also, Figure 34 is a graph showing the measurement results of the width change of the magnetic tape of Example 1.
  • FIG. 35 is a graph showing the width change amount assumed for 10 years in each example and comparative example.
  • the bandwidth measurement is performed as follows.
  • the method of measuring the servo band pitch using a tape drive device involves running the magnetic tape with the tape drive device, measuring the servo trace lines T on each servo band of the two servo read heads, and measuring the servo band pitch from the relative position of each measured servo trace line T to the servo pattern.
  • the interval between the servo trace lines T indicates the servo band pitch (the arrangement interval between the two servo read heads of the drive head) when the width of the magnetic tape is not changing.
  • the tape drive device corresponds to, for example, the data recording device 50 shown in FIG. 11
  • the drive head corresponds to, for example, the data write head 60 shown in FIG. 12
  • the servo read head corresponds to, for example, the servo read section 62 shown in FIG. 12.
  • the servo band SB will be described with reference to FIG. 36.
  • the servo band SB has a servo pattern formed thereon that is made up of multiple servo stripes (linear magnetized regions) 103 that are inclined with respect to the width direction of the magnetic tape MT.
  • the servo band SB includes multiple servo frames 100.
  • Each servo frame 100 is made up of 18 servo stripes 103.
  • each servo frame 100 is made up of a servo subframe 1 (101) and a servo subframe 2 (102).
  • Servo subframe 1 (101) is composed of A burst 101A and B burst 101B.
  • B burst 101B is disposed adjacent to A burst 101A.
  • a burst 101A has five servo stripes 103 formed at regular intervals and inclined at a predetermined angle ⁇ with respect to the width direction of magnetic tape MT. In FIG. 35, these five servo stripes 103 are indicated by symbols A1 , A2 , A3 , A4 , and A5 from EOT (End Of Tape) to BOT (Beginning Of Tape) of magnetic tape MT.
  • B burst 101B like A burst 101A, has five servo stripes 103 formed at regular intervals and inclined at a predetermined angle ⁇ with respect to the width direction of magnetic tape MT. 35, these five servo stripes 103 are denoted by symbols B1 , B2 , B3 , B4 , and B5 from the EOT to the BOT of the magnetic tape MT.
  • the servo stripes 103 of the B burst 101B are inclined in the opposite direction to the servo stripes 103 of the A burst 101A.
  • the servo subframe 2 (102) is composed of a C burst 102C and a D burst 102D.
  • the D burst 102D is disposed adjacent to the C burst 102C.
  • the C burst 102C has four servo stripes 103 formed at a specified interval and inclined at a specified angle ⁇ with respect to the tape width direction. In FIG. 35, these four servo stripes 103 are indicated by the symbols C 1 , C 2 , C 3 , and C 4 from the EOT to the BOT of the magnetic tape MT.
  • the D burst 102D like the C burst 102C, has four servo stripes 103 formed at a specified interval and inclined at a specified angle ⁇ with respect to the tape width direction.
  • these four servo stripes 103 are indicated by the symbols D 1 , D 2 , D 3 , and D 4 from the EOT to the BOT of the magnetic tape MT.
  • the servo stripes 103 of the D burst 102D are slanted in the opposite direction to the servo stripes 103 of the C burst 102C.
  • the tape drive device outputs a servo playback signal with a waveform according to the position of the servo trace line T relative to the servo pattern.
  • the distance AC between A burst and C burst, which are arrays of inclination patterns of the same shape, and the distance AB between A burst and B burst, which are arrays of inclination patterns of different shapes are calculated, and the position of the servo trace line T of each servo read head 132 is measured using the following formula.
  • is the azimuth angle of each of the above inclination patterns, which corresponds to the angle ⁇ in Figure 36, and is set to 12° in this example.
  • the distance AC may be the distance A 1 -C 1 between the first inclination portions of the A burst and the C burst, the distance A 2 -C 2 between their second inclination portions, the distance A 3 -C 3 between their third inclination portions, or the distance A 4 -C 4 between their fourth inclination portions.
  • These distances AC (AC 1 to AC 4 ) refer to the distances between positions (upper peak positions) showing the maximum positive values of the amplitude in the servo reproduction waveform.
  • the distance AB may be the distance A1 - B1 between the first inclined portions of the A burst and the B burst, the distance A2 - B2 between the second inclined portions thereof, the distance A3 - B3 between the third inclined portions thereof, or the distance A4 - B4 between the fourth inclined portions thereof.
  • the distance A1 - C1 is adopted
  • the distance A2- C2 is adopted
  • the distance A2 - B2 is adopted
  • the distance A3 - C3 is adopted
  • the distance A3 - B3 is adopted
  • the distance A4-C4 is adopted
  • the servo band pitch is calculated from the difference between the values representing the positions of the servo trace lines T on the servo pattern, which are calculated from the ratio of the distances AB and AC, calculated using the above formula.
  • the difference between the measured value of the servo band on the tape center side (for example, servo band s2 shown in FIG. 10) and the measured value of the servo band on the tape edge side (for example, servo band s3 shown in FIG. 10) is calculated from the measured value of the servo band on the tape center side (for example, servo band s2 shown in FIG. 10) of the two servo bands to be measured.
  • the positive and negative values of these values indicate the direction of change in the tape width, and a positive value corresponds to a narrowing of the servo band pitch, and a negative value corresponds to a widening of the servo band pitch. If the difference is zero, it means that there is no change in the tape width.
  • the servo band pitch is preferably calculated from the difference between many servo frames, and may be, for example, the average value of the measured values calculated from the difference between 100 to 100,000 servo frames.
  • the tape tension during measurement is 0.55 N, and the measurement is performed at a constant tension over the entire length of the magnetic tape MT.
  • (Method of calculating the movement angle of a drive head arranged at an angle) 37 is a schematic diagram for explaining a method for calculating the movement angle of a tilted drive head, which is the movement angle of the drive head required to deal with an assumed width change over 10 years.
  • the left side of Fig. 37 shows the distance (h) between the two servo read heads of the drive head, the servo band pitch (SP), and the tilt angle (10°) of the drive head for the initial (before width change) magnetic tape.
  • Cos10° SP/h.
  • the right side of Figure 37 shows the servo band pitch (SP- ⁇ SP), the drive head movement angle ( ⁇ ), and the tilt angle (10°+ ⁇ ) after the drive head moves on the magnetic tape after the servo band pitch has narrowed (after the width has changed).
  • Cos(10°+ ⁇ ) (SP- ⁇ SP)/h.
  • Examples 1 to 4 are magnetic tapes that satisfy the conditions that the absolute value of the average width change ⁇ A is 170 ppm or less and the average tension response ⁇ W is 700 ppm/N or more. Comparative Examples 1 to 4 are magnetic tapes that do not satisfy these conditions.
  • the estimated width change over 10 years exceeds -500 ppm (if the width narrows by more than 500 ppm), there is a risk that the movement angle of the drive head will become excessively large when all factors other than creep deformation that cause width change (such as changes in temperature and humidity) are taken into consideration.
  • the angle of the drive head will become too large. If the movement angle becomes too large, the tracking ability of the drive head will deteriorate, and it may not be possible to adequately accommodate the width change of the magnetic tape.
  • the magnetic tape of Examples 1 to 4 can accommodate width changes in the magnetic tape by adjusting the angle of the drive head, even if the magnetic tape is stored or run in a high-temperature environment for a long period of time (for example, 10 years).
  • the present technology is not limited to the above embodiments and variations, and various variations based on the technical ideas of the present technology are possible.
  • the configurations, methods, processes, shapes, materials, and numerical values, etc., given in the above embodiments and variations are merely examples, and different configurations, methods, processes, shapes, materials, and numerical values, etc., may be used as necessary.
  • the configurations, methods, processes, shapes, materials, and numerical values, etc., of the above embodiments and variations can be combined with each other as long as they do not deviate from the spirit of the present technology.
  • the present technology can also adopt the following configuration.
  • a relative humidity of 40% RH is 700 ppm/N or more; a plurality of servo bands in which servo patterns including a first servo pattern and a second servo pattern asymmetric with respect to a width direction of the magnetic recording medium are written; the servo patterns in adjacent servo bands have a phase difference; Magnetic recording media.
  • a substrate, an underlayer, and a magnetic layer are sequentially provided, The magnetic recording medium according to any one of (1) to (3), wherein the substrate contains polyesters.
  • the magnetic layer includes a magnetic powder, The magnetic recording medium according to any one of (4) to (7), wherein the magnetic powder includes ⁇ iron oxide magnetic powder, hexagonal ferrite magnetic powder, or Co-containing spinel ferrite magnetic powder.
  • the magnetic layer is configured to be capable of forming a plurality of data tracks;
  • the first servo pattern is inclined at a first angle with respect to a width direction of the magnetic recording medium,
  • the first servo pattern and the second servo pattern each have a longitudinal direction;

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Abstract

高温環境下での保存および走行に適した磁気記録媒体を提供する。 本技術に係る磁気記録媒体は、テープ状の磁気記録媒体である。前記磁気記録媒体は、前記磁気記録媒体の幅1/2インチ当たり0.55Nのテンションが長手方向に加えられた状態で温度50℃、相対湿度40%RHの環境下に40時間静置される前後の前記磁気記録媒体の平均幅変化量の絶対値が170ppm以下であり、且つ、温度50℃、相対湿度40%RHの環境下における、長手方向のテンションに対する平均テンション応答性が700ppm/N以上である。さらに、前記磁気記録媒体は、前記磁気記録媒体の幅方向に対して非対称な第1のサーボパターンおよび第2のサーボパターンを含むサーボパターンがそれぞれ書き込まれた複数のサーボバンドを有している。互いに隣接するサーボバンドにおける前記サーボパターンは、位相差を有している。

Description

磁気記録媒体およびカートリッジ
 本技術は、磁気記録媒体およびそれを備えるカートリッジに関する。
 アーカイブの需要が高まり、総容量の高いテープ状の磁気記録媒体がクラウドシステムに組み込まれるようになっている。現在のテープ状の磁気記録媒体は、実走行や保管の環境温度範囲がHDD(Hard Disk Drive)や半導体メモリ等より狭いため、テープ状の磁気記録媒体の実走行や保管の環境温度範囲を拡張することが望まれている。テープ状の磁気記録媒体がHDDや半導体メモリ等と同様の温度環境で使用できるようになると、テープ状の磁気記録媒体の使用範囲が大きく広がると考えられている。
 テープ状の磁気記録媒体では、環境変化により磁気記録媒体の幅方向の寸法が大きく変化すると、オフトラックが発生し、安定した記録再生特性を確保することが困難になる。特許文献1では、環境変化によりテープ状の磁気記録媒体の幅方向の寸法が変化しても、記録再生装置によりテープ状の磁気記録媒体の長手方向のテンションを調整することで、幅変化を補正可能なテープ状の磁気記録媒体が提案されている。また、テープ状の磁気記録媒体における幅変化に対処するため、特許文献2では、データライドヘッドをテープ状の磁気記録媒体の幅方向に対して傾けて配置することが提案されている。
特開2020-173882号公報 特開2005-259198号公報
 HDDでは、一般的に動作保証環境の上限温度として50℃が想定されているが、従来のテープ状の磁気記録媒体では、このような高温環境での保存や走行は想定されていない。そこで、高温環境において起こりうる形状変化に対処可能なテープ状の磁気記録媒体が求められている。
 上記特許文献1において、テープ状の磁気記録媒体の長手方向のテンションを調整することにより幅変化を補正する技術が提案されているが、当該技術は高温環境下での保存や走行を想定していない。そのため、従来のテープ状の磁気記録媒体を高温環境下で保存や走行した場合、テープ状の磁気記録媒体の幅変化が走行テンションの調整により補正可能な範囲を超え、幅変化の補正が困難になる虞がある。
 一方、テープストレージシステムにおいては、ヘッドを傾斜させることによりテープ状の磁気記録媒体の幅方向の変形に対処する技術が提案されている。しかしながら、高温環境下では、特にクリープ特性による幅変化が大きいため、従来提案されている技術に基づいてヘッドを傾斜させると、傾斜量の変動が大きくなり、ヘッドの追従性が悪化する可能性がある。その結果、高温環境下における幅変化に十分に対処できない虞がある。
 そこで、本技術は、高温環境下での保存および走行に適した磁気記録媒体を提供することを主目的とする。
 本技術は、テープ状の磁気記録媒体であって、前記磁気記録媒体の幅1/2インチ当たり0.55Nのテンションが長手方向に加えられた状態で温度50℃、相対湿度40%RHの環境下に40時間静置される前後の前記磁気記録媒体の平均幅変化量の絶対値が170ppm以下であり、且つ、温度50℃、相対湿度40%RHの環境下における、長手方向のテンションに対する平均テンション応答性が700ppm/N以上であり、前記磁気記録媒体の幅方向に対して非対称な第1のサーボパターンおよび第2のサーボパターンを含むサーボパターンがそれぞれ書き込まれた複数のサーボバンドを有し、互いに隣接するサーボバンドにおける前記サーボパターンは、位相差を有する、磁気記録媒体を提供する。
 前記平均テンション応答性は、715ppm/N以上15000ppm/N以下であってよい。
 前記平均幅変化量の絶対値は、150ppm以下であってよい。
 前記磁気記録媒体は、基体と、下地層と、磁性層とを順次備え、前記基体は、ポリエステル類を含んでいてよい。
 前記ポリエステル類は、ポリエチレンテレフタレートおよびポリエチレンナフタレートからなる群より選ばれた少なくとも1種を含んでいてよい。
 前記磁性層は、真空薄膜であってよい。
 前記磁性層は、塗布膜であってよい。
 前記磁性層は、磁性粉を含んでいてよく、前記磁性粉は、ε酸化鉄磁性粉、六方晶フェライト磁性粉またはCo含有スピネルフェライト磁性粉を含んでいてよい。
 前記磁気記録媒体の平均厚みは、5.3μm以下であってよい。
 前記磁気記録媒体の長手方向における前記磁性層の角形比は、35%以下であってよい。
 前記磁性層は、5以上のサーボバンドを有していてよい。
 前記サーボバンドの幅は、98μm以下であってよい。
 前記磁性層は、複数のデータトラックを形成可能に構成され、前記データトラックの幅は、1100nm以下であってよい。
 前記第1のサーボパターンは、前記磁気記録媒体の幅方向に対して第1の角度で傾斜していてよく、前記第2のサーボパターンは、前記磁気記録媒体の幅方向に対して、前記第1の角度とは逆向きに、前記第1の角度とは異なる第2の角度で傾斜していてよい。
 前記第1のサーボパターンおよび前記第2のサーボパターンは、それぞれ長手方向を有し、前記第1のサーボパターンの長手方向における長さと、前記第2のサーボパターンの長手方向における長さとは異なっていてよい。
 前記第1のサーボパターンの長さにおける前記磁気記録媒体の幅方向の成分と、前記第2のサーボパターンの長さにおける前記磁気記録媒体の幅方向の成分とは同じであってよい。
 前記磁気記録媒体は、前記磁気記録媒体の幅方向に対してその長手方向が第1のヘッドアジマス角傾斜するように配置されるデータライトヘッドを含むデータ記録装置に用いられてよい。
 前記第1のヘッドアジマス角は、基準角を基準とした所定の範囲内において調整されてよい。
 前記位相差は、前記基準角と関連していてよい。
 また、本技術は、前記磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体の長手方向にかかるテンションを調整するための調整情報を書き込み可能に構成された記憶部と、を備えるカートリッジも提供する。
第1の実施形態に係るカートリッジの構成の一例を示す分解斜視図である。 カートリッジメモリの構成の一例を示すブロック図である。 磁気テープの構成の一例を示す断面図である。 粒子の形状の一例を示す斜視図である。 磁性層のTEM写真の一例を示す図である。 磁性層のTEM写真の一例を示す図である。 測定装置の構成を示す斜視図である。 強化PETフィルムおよびPENフィルムの貯蔵弾性率E'の測定結果を示すグラフである。 磁気テープを側方から見た模式図である。 磁気テープを上方(磁性層側)から見た模式図である。 データ記録再生装置を示す図である。 データライトヘッドを下方(バック層側)から見た概略図である。 データライトヘッドのアジマス角の角度範囲Refθ±x°と、アジマス損失Lθとの関係を示す図である(記録波長:0.1μm)。 データライトヘッドのアジマス角θにおける角度範囲Refθ±x°と、磁気テープの幅変動に基づくサーボバンドピッチ差に対する補正量との関係を示す図である。 磁気テープの幅変動に基づくサーボバンドピッチ差に対する補正量を示す図である。 データライトヘッドのアジマス角θの角度範囲Refθ±x°と、アジマス損失Lθとの関係を示す図である(記録波長:0.07μm)。 サーボ記録再生装置を示す図である。 第1実施例に係るサーボライトヘッド及びサーボライトヘッドに入力されるパルス信号を示す図である。 第1実施例に係るサーボライトヘッドが有するサーボ素子の拡大図である。 第1実施例に係るサーボライトヘッドにより磁気テープにサーボパターンが書き込まれるときの様子を示す図である。 第2実施例に係るサーボライトヘッド及びサーボライトヘッドが有するサーボ素子の拡大図である。 第2実施例に係るサーボライトヘッドにより磁気テープにサーボパターンが書き込まれるときの様子を示す図である。 第2実施例において、サーボライトヘッドの座標系を基準としてサーボライトヘッドを表した図である。 サーボライトヘッドの対向面において低摩擦加工が施されたときの様子を示す図である。 第1比較例、第2比較例及び本実施形態において、データライトヘッドのサーボリード部によりサーボパターンを読み取ったときの様子を示す図である。 図21の右側の図の拡大図であって、第1のサーボ素子及び第2のサーボ素子における具体的な寸法の一例を示す図である(XYZ座標系基準)。 図23の右側の図の拡大図であって、第1のサーボ素子及び第2のサーボ素子における具体的な寸法の一例を示す図である(X"Y"Z"座標系基準)。 磁気テープがデータライトヘッド傾斜タイプのデータ記録再生装置に用いられる磁気テープであるかどうかを確認する方法における第1の例を示す図である。 磁気テープがデータライトヘッド傾斜タイプのデータ記録再生装置に用いられる磁気テープであるかどうかを確認する方法における第2の例を示す図である。 第2の実施形態に係る磁気テープの構成の一例を示す断面図である。 スパッタ装置の構成を示す概略図である。 第3の実施形態に係る磁気テープの構成の一例を示す断面図である。 第1の実施形態の変形例に係るカートリッジの構成の一例を示す分解斜視図である。 実施例1に係る磁気テープの幅変化量の測定結果を示すグラフである。 各実施例および比較例における10年を想定した幅変化量を示すグラフである。 サーボバンドの構成の一例を示す拡大図である。 傾斜して配置されたドライブヘッドの移動角度の算出方法を説明するための模式図である。
 以下、本技術を実施するための好適な形態について図面を参照しながら説明する。以下に説明する実施形態は、本技術の代表的な実施形態を示したものであり、本技術の範囲がこれらの実施形態のみに限定されることはない。本技術の説明は以下の順序で行う。
1 第1の実施形態(塗布型の磁気テープの例)
1.1 カートリッジの構成
1.2 カートリッジメモリの構成
1.3 磁気テープの構成
1.4 磁気テープの製造方法
1.5 磁気テープのデータバンドおよびサーボバンドの説明
1.6 作用効果
2 第2の実施形態(真空薄膜型の磁気テープの例)
2.1 磁気テープの構成
2.2 スパッタ装置の構成
2.3 磁気テープの製造方法
2.4 作用効果
3 第3の実施形態(真空薄膜型の磁気テープの例)
3.1 磁気テープの構成
3.2 作用効果
4 変形例
 本明細書において、測定方法の説明に関して測定環境が特に記載のない場合、測定は25℃±2℃、50%RH±5%RHの環境下にて行われるものとする。また、本明細書において、「から」を用いて示された数値範囲は、「から」の前後に記載された数値をそれぞれ最小値および最大値として含む範囲を示す。
<1 第1の実施形態>
[1.1 カートリッジの構成]
 図1は、カートリッジ10の構成の一例を示す分解斜視図である。カートリッジ10は、1リールタイプのカートリッジであり、下シェル12Aと上シェル12Bとで構成されるカートリッジケース12の内部に、テープ状の磁気記録媒体(以下「磁気テープ」という。)MTが巻かれた1つのリール13と、リール13の回転をロックするためのリールロック14およびリールスプリング15と、リール13のロック状態を解除するためのスパイダ16と、下シェル12Aと上シェル12Bに跨ってカートリッジケース12に設けられたテープ引出口12Cを開閉するスライドドア17と、スライドドア17をテープ引出口12Cの閉位置に付勢するドアスプリング18と、誤消去を防止するためのライトプロテクト19と、カートリッジメモリ11とを備える。磁気テープMTを巻くためのリール13は、中心部に開口を有する略円盤状であって、プラスチック等の硬質の材料からなるリールハブ13Aとフランジ13Bとにより構成される。磁気テープMTの外周側の端部には、リーダーテープLTが接続されている。リーダーテープLTの先端には、リーダーピン20が設けられている。
 カートリッジ10は、LTO(Linear Tape-Open)規格に準拠した磁気テープカートリッジであってもよいし、LTO規格とは別の規格に準拠した磁気テープカートリッジであってもよい。
 カートリッジメモリ11は、カートリッジ10の1つの角部の近傍に設けられている。カートリッジ10が記録再生装置にロードされた状態において、カートリッジメモリ11は、記録再生装置のリーダライタと対向するようになっている。カートリッジメモリ11は、LTO規格に準拠した無線通信規格で記録再生装置、具体的にはリーダライタと通信を行う。
[1.2 カートリッジメモリの構成]
 図2は、カートリッジメモリ11の構成の一例を示すブロック図である。カートリッジメモリ11は、規定の通信規格でリーダライタと通信を行うアンテナコイル(通信部)31と、アンテナコイル31により受信した電波から、誘導起電力を用いて発電、整流して電源を生成する整流・電源回路32と、アンテナコイル31により受信した電波から、同じく誘導起電力を用いてクロックを生成するクロック回路33と、アンテナコイル31により受信した電波の検波およびアンテナコイル31により送信する信号の変調を行う検波・変調回路34と、検波・変調回路34から抽出されるデジタル信号から、コマンドおよびデータを判別し、これを処理するための論理回路等で構成されるコントローラ(制御部)35と、情報を記憶するメモリ(記憶部)36とを備える。また、カートリッジメモリ11は、アンテナコイル31に対して並列に接続されたキャパシタ37を備え、アンテナコイル31とキャパシタ37により共振回路が構成される。
 メモリ36は、カートリッジ10に関連する情報等を記憶する。メモリ36は、不揮発性メモリ(Non Volatile Memory:NVM)である。メモリ36の記憶容量は、好ましくは約32KB以上である。
 メモリ36は、第1の記憶領域36Aと第2の記憶領域36Bとを有していてもよい。第1の記憶領域36Aは、第1の情報を記憶するための領域である。第1の情報は、例えば、カートリッジ10の製造情報(例えばカートリッジ10の固有番号)およびカートリッジ10の使用履歴(例えば磁気テープMTの引出回数(Thread Count))等からなる群より選ばれた少なくとも1種を含む。第2の記憶領域36Bは、第2の情報を記憶するための領域である。第2の情報は、例えば、テンション調整情報、管理台帳データ、Index情報およびサムネイル情報等からなる群より選ばれた少なくとも1種を含む。
 テンション調整情報は、磁気テープMTの長手方向にかかるテンションを調整するための情報である。テンション調整情報は、例えば、サーボバンド間の幅を磁気テープMTの長手方向に間欠的に測定して得られる情報、記録再生装置のテンション情報、および記録再生装置の温度と湿度の情報等からなる群より選ばれた少なくとも1種の情報を含む。これらの情報は、カートリッジ10の使用状況に関する情報等と連携して管理されることもある。テンション調整情報は、磁気テープMTに対するデータ記録時、もしくはデータ記録前に取得されることが好ましい。記録再生装置のテンション情報とは、磁気テープMTの長手方向にかかるテンションの情報を意味する。
 管理台帳データは、磁気テープMTに記録されているデータファイルの容量、作成日、編集日および保管場所等のうちの少なくとも1種を含むデータである。Index情報は、データファイルの内容を検索するためのメタデータ等である。サムネイル情報は、磁気テープMTに記憶された動画または静止画のサムネイルである。以下の説明において、第1の記憶領域36Aに記憶される情報を「第1の情報」といい、第2の記憶領域36Bに記憶される情報を「第2の情報」ということがある。
 メモリ36は、複数のバンクを有していてもよい。この場合、複数のバンクうちの一部のバンクにより第1の記憶領域36Aが構成され、残りのバンクにより第2の記憶領域36Bが構成されてもよい。
 アンテナコイル31は、電磁誘導により誘起電圧を誘起する。コントローラ35は、アンテナコイル31を介して、規定の通信規格で記録再生装置と通信を行う。具体的には例えば、相互認証、コマンドの送受信またはデータのやり取り等を行う。
 コントローラ35は、アンテナコイル31を介して記録再生装置から受信した情報をメモリ36に記憶する。例えば、アンテナコイル31を介して記録再生装置から受信したテンション調整情報をメモリ36の第2の記憶領域36Bに記憶する。コントローラ35は、記録再生装置の要求に応じて、メモリ36から情報を読み出し、アンテナコイル31を介して記録再生装置に送信する。例えば、記録再生装置の要求に応じて、メモリ36の第2の記憶領域36Bからテンション調整情報を読み出し、アンテナコイル31を介して記録再生装置に送信する。
[1.3 磁気テープの構成]
 図3は、磁気テープMTの構成の一例を示す断面図である。磁気テープMTは、長尺状の基体41と、基体41の一方の主面(第1の主面)上に設けられた下地層42と、下地層42上に設けられた磁性層43と、基体41の他方の主面(第2の主面)上に設けられたバック層44とを備える。なお、下地層42およびバック層44は、必要に応じて備えられるものであり、無くてもよい。磁気テープMTは、垂直記録型の磁気記録媒体であってもよいし、長手記録型の磁気記録媒体であってもよい。磁気テープMTは、走行性の向上の観点から、潤滑剤を含むことが好ましい。潤滑剤は、下地層42および磁性層43のうちの少なくとも1層に含まれていてもよい。
 磁気テープMTはLTO規格に準拠するものであってもよいし、LTO規格とは別の規格に準拠するものであってもよい。磁気テープMTの幅は、1/2インチであってもよいし、1/2インチよりも広くてもよい。磁気テープMTがLTO規格に準拠するものである場合には、磁気テープMTの幅は、1/2インチである。磁気テープMTは、走行時に磁気テープMTの長手方向に加わるテンションを記録再生装置(ドライブ)により調整することで、磁気テープMTの幅を一定またはほぼ一定に保つことが可能な構成を有していてもよい。
 磁気テープMTは長尺状を有し、記録再生の際には長手方向に走行される。磁気テープMTは、記録用ヘッドとしてリング型ヘッドを備える記録再生装置で用いられることが好ましい。磁気テープMTは、1500nm以下または1000nm以下のデータトラック幅でデータを記録可能に構成された記録再生装置に用いられることが好ましい。
(基体)
 基体41は、下地層42および磁性層43を支持する非磁性支持体である。基体41は、長尺のフィルム状を有する。基体41の平均厚みの上限値は、例えば4.4μm以下、好ましくは4.2μm以下、より好ましくは4.0μm以下、さらにより好ましくは3.8μm以下、特に好ましくは3.6μm以下、最も好ましくは3.4μm以下である。基体41の平均厚みの上限値が4.4μm以下であると、1データカートリッジ内に記録できる記録容量を一般的な磁気テープよりも高めることができる。基体41の平均厚みの下限値は、好ましくは3.0μm以上、より好ましくは3.2μm以上である。基体41の平均厚みの下限値が3.0μm以上であると、基体41の強度低下を抑制することができる。
 基体41の平均厚みは以下のようにして求められる。まず、カートリッジ10に収容された磁気テープMTを巻き出し、磁気テープMTとリーダーテープLTとの接続部21から長手方向に10mから20mの範囲、30mから40mの範囲、50mから60mの範囲それぞれから磁気テープMTを250mmの長さに切り出し、3つのサンプルを作製する。本明細書において、"磁気テープMTとリーダーテープLTとの接続部21から長手方向"という場合の"長手方向"とは、リーダーテープLT側の一端からそれとは反対側の他端に向かう方向を意味する。
 続いて、各サンプルの基体41以外の層(すなわち下地層42、磁性層43およびバック層44)をMEK(メチルエチルケトン)または希塩酸等の溶剤で除去する。次に、測定装置としてMitutoyo社製レーザーホロゲージ(LGH-110C)を用いて、各サンプル(基体41)の厚みを5点の位置で測定し、それらの測定値(合計で15点のサンプルの厚み)を算術平均して、基体41の平均厚みを算出する。なお、上記5点の測定位置は、磁気テープMTの長手方向においてそれぞれ異なる位置となるように、各サンプルから無作為に選ばれるものとする。
 基体41は、例えば、ポリエステル類、ポリオレフィン類、セルロース誘導体、ビニル系樹脂、およびその他の高分子樹脂のうちの少なくとも1種を含む。基体41が上記材料のうちの2種以上を含む場合、それらの2種以上の材料は混合されていてもよいし、共重合されていてもよいし、積層されていてもよい。
 基体41は、上記の高分子樹脂のうち、ポリエステル類を含むことが好ましい。基体41がポリエステル類を含むことで、基体41の長手方向の貯蔵弾性率E'を、好ましくは9.0GPa以下、より好ましくは7.5GPa以下、さらにより好ましくは6.0GPa以下、特に好ましくは5.5GPa以下、最も好ましくは4.5GPa以下に低減することができる。したがって、走行時における磁気テープMTの長手方向のテンションを記録再生装置により調整することで、磁気テープMTの幅を一定またはほぼ一定に保つ制御を特に行いやすい。基体41の長手方向の貯蔵弾性率E'の測定方法については後述する。
 ポリエステル類は、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PEN(ポリエチレンナフタレート)、PBT(ポリブチレンテレフタレート)、PBN(ポリブチレンナフタレート)、PCT(ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレート)、PEB(ポリエチレン-p-オキシベンゾエート)およびポリエチレンビスフェノキシカルボキシレートのうちの少なくとも1種を含む。基体41が2種以上のポリエステル類を含む場合、それらの2種以上のポリエステル類は混合されていてもよいし、共重合されていてもよいし、積層されていてもよい。ポリエステル類の末端および側鎖の少なくとも一方が変性されていてもよい。基体41の強度を向上するために、PET(ポリエチレンテレフタレート)にPA(ポリアミド)が添加されていてもよい。
 基体41にポリエステル類が含まれていることは、例えば、次のようにして確認される。まず、カートリッジ10に収容された磁気テープMTを巻き出し、磁気テープMTとリーダーテープLTとの接続部21から長手方向に30mから40mの範囲から磁気テープMTを切り出し、サンプルを作製した後、サンプルの基体41以外の層を除去する。次に、赤外吸収分光法(Infrared Absorption Spectrometry:IR)によりサンプル(基体41)のIRスペクトルを取得する。このIRスペクトルに基づき、基体41にポリエステル類が含まれていることを確認することができる。
 ポリオレフィン類は、例えば、PE(ポリエチレン)およびPP(ポリプロピレン)のうちの少なくとも1種を含む。セルロース誘導体は、例えば、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、CAB(セルロースアセテートブチレート)およびCAP(セルロースアセテートプロピオネート)のうちの少なくとも1種を含む。ビニル系樹脂は、例えば、PVC(ポリ塩化ビニル)およびPVDC(ポリ塩化ビニリデン)のうちの少なくとも1種を含む。
 その他の高分子樹脂は、例えば、PA(ポリアミド、ナイロン)、芳香族PA(芳香族ポリアミド、アラミド)、PI(ポリイミド)、芳香族PI(芳香族ポリイミド)、PAI(ポリアミドイミド)、芳香族PAI(芳香族ポリアミドイミド)、PBO(ポリベンゾオキサゾール、例えばザイロン(登録商標))、ポリエーテル、PEK(ポリエーテルケトン)、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)、ポリエーテルエステル、PES(ポリエーテルサルフォン)、PEI(ポリエーテルイミド)、PSF(ポリスルフォン)、PPS(ポリフェニレンスルフィド)、PC(ポリカーボネート)、PAR(ポリアリレート)およびPU(ポリウレタン)のうちの少なくとも1種を含む。
 基体41は、長手方向および幅方向に二軸延伸されていてもよい。基体41に含まれる高分子樹脂は、基体41の幅方向に対して斜め方向に配向されていることが好ましい。
(磁性層)
 磁性層43は、信号を磁化パターンにより記録するための記録層である。磁性層43は、塗布膜であってもよい。磁性層43は、垂直記録型の記録層であってもよいし、長手記録型の記録層であってもよい。磁性層43は、例えば、磁性粉、結着剤、潤滑剤およびカーボンを含む。磁性層43が、必要に応じて、帯電防止剤、研磨剤、硬化剤、防錆剤および非磁性補強粒子等のうちの少なくとも1種の添加剤をさらに含んでいてもよい。磁性層43は、凹凸形状を有する表面を有していてもよい。
 磁性層43は、データが書き込まれる複数のデータバンドと、サーボパターンが書き込まれる複数のサーボバンドと、を有している。データバンドおよびサーボバンドの詳細については後述する。
 磁性層43は、データバンドに複数のデータトラックを形成可能に構成されている。データトラック幅の平均値の上限値は、トラック記録密度を向上し、高記録容量を確保する観点から、好ましくは1100nm以下、より好ましくは1000nm以下、さらにより好ましくは800nm以下、特に好ましくは600nm以下ある。データトラック幅Wの平均値の下限値は、磁性粒子サイズを考慮すると、好ましくは20nm以上である。
 データトラック幅の平均値は以下のようにして求められる。まず、データが磁気テープMTの全面に記録されたカートリッジ10を準備し、このカートリッジ10から磁気テープMTを巻き出し、磁気テープMTとリーダーテープLTとの接続部21から長手方向に10mから20mの範囲、30mから40mの範囲、50mから60mの範囲それぞれから磁気テープMTを250mmの長さに切り出し、3つのサンプルを作製する。続いて、各サンプルの磁性層43のデータバンド部分のデータ記録パターンを磁気力顕微鏡(Magnetic Force Microscope:MFM)を用いて観察し、MFM像を得る。MFMとしてはDigital Instruments社製Dimension3100とその解析ソフトが用いられる。当該MFM像の測定領域は10μm×10μmとし、当該10μm×10μmの測定領域は512×512(=262,144)個の測定点に分割される。各サンプルにおいて10μm×10μm測定領域についてMFMによる測定が行われ、すなわち3つのMFM像が得られる。得られた3つのMFM像から、Dimension3100に付属の解析ソフトを用いて、トラック幅を10ヶ所測定し平均値(単純平均である)をとる。当該平均値が、データトラック幅の平均値である。なお、上記MFMの測定条件は掃引速度:1Hz、使用チップ:MFMR-20、リフトハイト:20nm、補正:Flatten order 3である。
 磁性層43は、高記録容量を確保する観点から、磁化反転間距離の最小値Lが好ましくは40nm以下、より好ましくは36nm以下、さらにより好ましくは32nm以下となるように、データを記録可能に構成されている。磁化反転間距離の最小値Lの下限値は、磁性粒子サイズを考慮すると、好ましくは20nm以上である。
 磁化反転間距離の最小値Lは以下のようにして求められる。まず、データが磁気テープMTの全面に記録されたカートリッジ10を準備し、このカートリッジ10から磁気テープMTを巻き出し、磁気テープMTとリーダーテープLTとの接続部21から長手方向に10mから20mの範囲、30mから40mの範囲、50mから60mの範囲それぞれから磁気テープMTを250mmの長さに切り出し、3つのサンプルを作製する。続いて、各サンプルの磁性層43のデータバンドDB部分のデータ記録パターンを磁気力顕微鏡(Magnetic Force Microscope:MFM)を用いて観察し、MFM像を得る。MFMとしてはDigital Instruments社製Dimension3100とその解析ソフトが用いられる。当該MFM像の測定領域は2μm×2μmとし、当該2μm×2μmの測定領域は512×512(=262,144)個の測定点に分割される。各サンプルにおいて2μm×2μm測定領域についてMFMによる測定が行われ、すなわち3つのMFM像が得られる。得られたMFM像の記録パターンの二次元の凹凸チャートからビット間距離を50個測定する。当該ビット間距離の測定は、Dimension3100に付属の解析ソフトを用いて行われる。測定された50個のビット間距離のおよそ最大公約数となる値を磁化反転間距離の最小値Lとする。なお、測定条件は掃引速度:1Hz、使用チップ:MFMR-20、リフトハイト:20nm、補正:Flatten order 3である。
 磁性層43の平均厚みの上限値は、好ましくは90nm以下、より好ましくは80nm以下、さらにより好ましくは70nm以下、特に好ましくは60nm以下、最も好ましくは50nm以下である。磁性層43の平均厚みの上限値が90nm以下であると、記録ヘッドとしてはリング型ヘッドを用いた場合に、反磁界の影響を軽減できるため、さらに優れた電磁変換特性を得ることができる。
 磁性層43の平均厚みの下限値は、好ましくは35nm以上である。磁性層43の平均厚みの下限値が35nm以上であると、再生ヘッドとしてはMR型ヘッドを用いた場合に、出力を確保できるため、さらに優れた電磁変換特性を得ることができる。
 磁性層43の平均厚みは、以下のようにして求められる。まず、カートリッジ10に収容された磁気テープMTを巻き出し、磁気テープMTとリーダーテープLTとの接続部21から長手方向に10mから20mの範囲、30mから40mの範囲、50mから60mの範囲それぞれから磁気テープMTを250mmの長さに切り出し、3つのサンプルを作製する。続いて、各サンプルをFIB法等により加工して薄片化を行う。FIB法を使用する場合には、後述の断面のTEM像を観察する前処理として、保護膜としてカーボン層およびタングステン層を形成する。当該カーボン層は蒸着法により磁気テープMTの磁性層43側の表面およびバック層44側の表面に形成され、そして、当該タングステン層は蒸着法またはスパッタリング法により磁性層43側の表面にさらに形成される。当該薄片化は磁気テープMTの長さ方向(長手方向)に沿って行われる。すなわち、当該薄片化によって、磁気テープMTの長手方向および厚み方向の両方に平行な断面が形成される。
 得られた各薄片化サンプルの上記断面を、透過型電子顕微鏡(Transmission Electron Microscope:TEM)により、下記の条件で観察し、各薄片化サンプルのTEM像を得る。なお、装置の種類に応じて、倍率および加速電圧は適宜調整されてよい。
装置:TEM(日立製作所製H9000NAR)
加速電圧:300kV
倍率:100,000倍
 次に、得られた各薄片化サンプルのTEM像を用い、各薄片化サンプルの10点の位置で磁性層43の厚みを測定する。なお、各薄片化サンプルの10点の測定位置は、磁気テープMTの長手方向においてそれぞれ異なる位置となるように、各サンプルから無作為に選ばれる。得られた各薄片化サンプルの測定値(合計で30点の磁性層43の厚み)を算術平均して得られた平均値を磁性層43の平均厚み[nm]とする。
(磁性粉)
 磁性粉は、複数の磁性粒子を含む。磁性粒子は、例えば、金属酸化物を含む粒子(以下「金属酸化物粒子」という。)である。金属酸化物粒子は、例えば、六方晶フェライトを含む粒子(以下「六方晶フェライト粒子」という。)、イプシロン型酸化鉄(ε酸化鉄)を含む粒子(以下「ε酸化鉄粒子」という。)またはCo含有スピネルフェライトを含む粒子(以下「コバルトフェライト粒子」という。)である。磁性粉は、磁気テープMTの垂直方向に優先的に結晶配向していることが好ましい。本明細書において、磁気テープMTの垂直方向(厚み方向)とは、平面状態にある磁気テープMTの厚み方向を意味する。
(六方晶フェライト粒子)
 六方晶フェライト粒子は、例えば、六角板状等の板状または六角柱状等の柱状(但し、厚さまたは高さが板面または底面の長径より小さい。)を有する。本明細書において、六角板状は、ほぼ六角板状を含むものとする。六方晶フェライトは、好ましくはBa、Sr、PbおよびCaのうちの少なくとも1種、より好ましくはBaおよびSrのうちの少なくとも1種を含む。六方晶フェライトは、具体的には例えばバリウムフェライトまたはストロンチウムフェライトであってもよい。バリウムフェライトは、Ba以外にSr、PbおよびCaのうちの少なくとも1種をさらに含んでいてもよい。ストロンチウムフェライトは、Sr以外にBa、PbおよびCaのうちの少なくとも1種をさらに含んでいてもよい。
 より具体的には、六方晶フェライトは、一般式MFe1219で表される平均組成を有する。但し、Mは、例えばBa、Sr、PbおよびCaのうちの少なくとも1種の金属、好ましくはBaおよびSrのうちの少なくとも1種の金属である。Mが、Baと、Sr、PbおよびCaからなる群より選ばれる1種以上の金属との組み合わせであってもよい。また、Mが、Srと、Ba、PbおよびCaからなる群より選ばれる1種以上の金属との組み合わせであってもよい。上記一般式においてFeの一部が他の金属元素で置換されていてもよい。
 磁性粉が六方晶フェライト粒子粉を含む場合、磁性粉の平均粒子サイズは、好ましくは13nm以上22nm以下、より好ましくは13nm以上19nm以下、さらにより好ましくは13nm以上18nm以下、特に好ましくは14nm以上17nm以下、最も好ましくは14nm以上16nm以下である。磁性粉の平均粒子サイズが22nm以下であると、高記録密度の磁気テープMTにおいて、さらに優れた電磁変換特性(例えばSNR)を得ることができる。一方、磁性粉の平均粒子サイズが13nm以上であると、磁性粉の分散性がより向上し、さらに優れた電磁変換特性(例えばSNR)を得ることができる。
 磁性粉が六方晶フェライト粒子粉を含む場合、磁性粉の平均アスペクト比が、好ましくは1.0以上3.0以下、より好ましくは1.5以上2.8以下、さらにより好ましくは1.8以上2.7以下である。磁性粉の平均アスペクト比が1.0以上3.0以下の範囲内であると、磁性粉の凝集を抑制することができる。また、磁性層43の形成工程において磁性粉を垂直配向させる際に、磁性粉に加わる抵抗を抑制することができる。したがって、磁性粉の垂直配向性を向上することができる。
 磁性粉が六方晶フェライト粒子粉を含む場合、磁性粉の平均粒子サイズおよび平均アスペクト比は以下のようにして求められる。まず、カートリッジ10に収容された磁気テープMTを巻き出し、磁気テープMTとリーダーテープLTとの接続部21から長手方向に30mから40mの範囲から磁気テープMTを切り出す。続いて、切り出された磁気テープMTをFIB法等により加工して薄片化を行う。FIB法を使用する場合には、後述の断面のTEM像を観察する前処理として、保護膜としてカーボン層およびタングステン層を形成する。当該カーボン層は蒸着法により磁気テープMTの磁性層43側の表面およびバック層44側の表面に形成され、そして、当該タングステン層は蒸着法またはスパッタリング法により磁性層43側の表面にさらに形成される。当該薄片化は磁気テープMTの長さ方向(長手方向)に沿って行われる。すなわち、当該薄片化によって、磁気テープMTの長手方向および厚み方向の両方に平行な断面が形成される。
 得られた薄片サンプルの上記断面を、透過電子顕微鏡(日立ハイテクノロジーズ社製 H-9500)を用いて、加速電圧:200kV、総合倍率500,000倍で磁性層43の厚み方向に対して磁性層43全体が含まれるように断面観察を行い、TEM写真を撮影する。TEM写真は、下記で示す板径DBおよび板厚DA(図4参照)を測定できる粒子を50個抽出できる枚数準備する。
 本明細書では、上記のTEM写真において観察される粒子の形状が、図4に示すように、板状または柱状(但し、厚さまたは高さが板面または底面の長径より小さい。)である場合には、粒子の板面または底面の長径を板径DBの値とする。上記のTEM写真において観察される粒子の厚さまたは高さを板厚DAの値とする。TEM写真において観察される粒子の板面または底面が六角形状である場合には、長径は、最長の対角距離を意味する。一粒子内にて粒子の厚さまたは高さが一定でない場合には、最大の粒子の厚さまたは高さを板厚DAとする。
 次に、撮影したTEM写真から抽出する50個の粒子を、下記の基準に基づき選び出す。粒子の一部がTEM写真の視野の外にはみだしている粒子は測定せず、輪郭がはっきりしており、孤立して存在している粒子を測定する。粒子同士に重なりがある場合は、両者の境界が明瞭で、粒子全体の形状も判断可能な粒子は、それぞれの粒子を単独粒子として測定するが、境界がはっきりせず、粒子の全形も判らない粒子は、粒子の形状が判断できないものとして測定しない。
 図5、図6にTEM写真の一例を示す。図5、図6において、例えば矢印aおよびdで示される粒子が、その粒子の板厚(その粒子の厚さまたは高さ)DAを明らかに確認できるので、選択される。選択された50個の粒子それぞれの板厚DAを測定する。このようにして求めた板厚DAを算術平均して平均板厚DAaveを求める。平均板厚DAaveが平均粒子板厚である。続いて、各磁性粉の板径DBを測定する。粒子の板径DBを測定するために、撮影したTEM写真から、粒子の板径DBを明らかに確認できる粒子を50個選び出す。例えば、図5、図6において、例えば矢印bおよびcで示される粒子が、その板径DBを明らかに確認できるので、選択される。選択された50個の粒子それぞれの板径DBを測定する。このようにして求めた板径DBを単純平均(算術平均)して平均板径DBaveを求める。平均板径DBaveが、平均粒子サイズである。そして、平均板厚DAaveおよび平均板径DBaveから粒子の平均アスペクト比(DBave/DAave)を求める。
 磁性粉が六方晶フェライト粒子粉を含む場合、磁性粉の平均粒子体積は、好ましくは500nm3以上2500nm3以下、より好ましくは500nm3以上1600nm3以下、さらに好ましくは500nm3以上1500nm3以下、特に好ましくは600nm3以上1200nm3以下、最も好ましくは600nm3以上1000nm3以下である。磁性粉の平均粒子体積が2500nm3以下であると、磁性粉の平均粒子サイズを22nm以下とする場合と同様の効果が得られる。一方、磁性粉の平均粒子体積が500nm3以上であると、磁性粉の平均粒子サイズを13nm以上とする場合と同様の効果が得られる。
 磁性粉の平均粒子体積は以下のようにして求められる。まず、上記の磁性粉の平均粒子サイズの算出方法に関して述べた通り、平均板厚DAaveおよび平均板径DBaveを求める。次に、以下の式により、磁性粉の平均体積Vを求める。
(ε酸化鉄粒子)
 ε酸化鉄粒子は、微粒子でも高保磁力を得ることができる硬磁性粒子である。ε酸化鉄粒子は、球状を有しているか、または立方体状を有している。本明細書において、球状は、ほぼ球状を含むものとする。また、立方体状には、ほぼ立方体状を含むものとする。ε酸化鉄粒子が上記のような形状を有しているため、磁性粒子としてε酸化鉄粒子を用いた場合、磁性粒子として六角板状のバリウムフェライト粒子を用いた場合に比べて、磁気テープMTの厚み方向における粒子同士の接触面積を低減し、粒子同士の凝集を抑制することができる。したがって、磁性粉の分散性を高め、さらに優れた電磁変換特性(例えばSNR)を得ることができる。
 ε酸化鉄粒子は、複合粒子の構造を有していてもよい。より具体的には、ε酸化鉄粒子は、ε酸化鉄部と、軟磁性を有する部分もしくは、ε酸化鉄より飽和磁化量σsが高く、保磁力Hcが小さい磁性を有する部分(以下「軟磁性を有する部分等」という。)とを備える。
 ε酸化鉄部は、ε酸化鉄を含む。ε酸化鉄部に含まれるε酸化鉄は、ε-Fe23結晶を主相とするものが好ましく、単相のε-Fe23からなるものがより好ましい。
 軟磁性を有する部分等は、少なくともε酸化鉄部と一部で接している。具体的には、軟磁性を有する部分等は、ε酸化鉄部を部分的に覆っていてもよいし、ε酸化鉄部の周囲全体を覆っていてもよい。
 軟磁性を有する部分(ε酸化鉄より飽和磁化量σsが高く、保磁力Hcが小さい磁性を有する部分)は、例えば、α-Fe、Ni-Fe合金またはFe-Si-Al合金等の軟磁性体を含む。α-Feは、ε酸化鉄部に含まれるε酸化鉄を還元することにより得られるものであってもよい。
 また、軟磁性を有する部分は、例えば、Fe34、γ-Fe23、またはスピネルフェライト等を含んでいてもよい。
 ε酸化鉄粒子が、上記のように軟磁性を有する部分等を備えることで、熱安定性を確保するためにε酸化鉄部単体の保磁力Hcを大きな値に保ちつつ、ε酸化鉄粒子(複合粒子)全体としての保磁力Hcを記録に適した保磁力Hcに調整できる。
 ε酸化鉄粒子が、上記複合粒子の構造に代えて添加剤を含んでいてもよいし、上記複合粒子の構造を有すると共に添加剤を含んでいてもよい。この場合、ε酸化鉄粒子のFeの一部が添加剤で置換される。ε酸化鉄粒子が添加剤を含むことによっても、ε酸化鉄粒子全体としての保磁力Hcを記録に適した保磁力Hcに調整できるため、記録容易性を向上することができる。添加剤は、鉄以外の金属元素、好ましくは3価の金属元素、より好ましくはAl、GaおよびInからなる群より選ばれた少なくとも1種、さらにより好ましくはAlおよびGaからなる群より選ばれた少なくとも1種である。
 具体的には、添加剤を含むε酸化鉄は、ε-Fe2-xx3結晶(但し、Mは鉄以外の金属元素、好ましくは3価の金属元素、より好ましくはAl、GaおよびInからなる群より選ばれた少なくとも1種、さらにより好ましくはAlおよびGaからなる群より選ばれた少なくとも1種である。xは、例えば0<x<1である。)である。
 磁性粉がε酸化鉄粒子を含む場合、磁性粉の平均粒子サイズは、好ましくは10nm以上20nm以下、より好ましくは10nm以上18nm以下、さらにより好ましくは10nm以上16nm以下、特に好ましくは10nm以上15nm以下、最も好ましくは10nm以上14nm以下である。磁気テープMTでは、記録波長の1/2のサイズの領域が実際の磁化領域となる。このため、磁性粉の平均粒子サイズを最短記録波長の半分以下に設定することで、さらに優れた電磁変換特性(例えばSNR)を得ることができる。したがって、磁性粉の平均粒子サイズが20nm以下であると、高記録密度の磁気テープMT(例えば40nm以下の最短記録波長で信号を記録可能に構成された磁気テープMT)において、さらに優れた電磁変換特性(例えばSNR)を得ることができる。一方、磁性粉の平均粒子サイズが10nm以上であると、磁性粉の分散性がより向上し、さらに優れた電磁変換特性(例えばSNR)を得ることができる。
 磁性粉がε酸化鉄粒子を含む場合、磁性粉の平均アスペクト比が、好ましくは1.0以上3.0以下、より好ましくは1.0以上2.5以下、さらにより好ましくは1.0以上2.1以下、特に好ましくは1.0以上1.8以下である。磁性粉の平均アスペクト比が1.0以上3.0以下の範囲内であると、磁性粉の凝集を抑制することができる。また、磁性層43の形成工程において磁性粉を垂直配向させる際に、磁性粉に加わる抵抗を抑制することができる。したがって、磁性粉の垂直配向性を向上することができる。
 磁性粉がε酸化鉄粒子粉を含む場合、磁性粉の平均粒子サイズおよび平均アスペクト比は、以下のようにして求められる。まず、カートリッジ10に収容された磁気テープMTを巻き出し、磁気テープMTとリーダーテープLTとの接続部21から長手方向に30mから40mの範囲から磁気テープMTを切り出す。続いて、切り出された磁気テープMTをFIB(Focused Ion Beam)法等により加工して薄片化を行う。FIB法を使用する場合には、後述の断面のTEM像を観察する前処理として、保護層としてカーボン層およびタングステン層を形成する。当該カーボン層は蒸着法により磁気テープMTの磁性層43側の表面およびバック層44側の表面に形成され、そして、当該タングステン層は蒸着法またはスパッタリング法により磁性層43側の表面にさらに形成される。薄片化は磁気テープMTの長さ方向(長手方向)に沿うかたちで行って行われる。すなわち、当該薄片化によって、磁気テープMTの長手方向および厚み方向の両方に平行な断面が形成される。
 得られた薄片サンプルの上記断面を、透過電子顕微鏡(日立ハイテクノロジーズ社製 H-9500)を用いて、加速電圧:200kV、総合倍率500,000倍で磁性層43の厚み方向に対して磁性層43全体が含まれるように断面観察を行い、TEM写真を撮影する。次に、撮影したTEM写真から、粒子の形状を明らかに確認することができる50個の粒子を選び出し、各粒子の長軸長DLと短軸長DSを測定する。ここで、長軸長DLとは、各粒子の輪郭に接するように、あらゆる角度から引いた2本の平行線間の距離のうち最大のもの(いわゆる最大フェレ径)を意味する。一方、短軸長DSとは、粒子の長軸(DL)と直交する方向における粒子の長さのうち最大のものを意味する。続いて、測定した50個の粒子の長軸長DLを算術平均して平均長軸長DLaveを求める。このようにして求めた平均長軸長DLaveを磁性粉の平均粒子サイズとする。また、測定した50個の粒子の短軸長DSを算術平均して平均短軸長DSaveを求める。そして、平均長軸長DLaveおよび平均短軸長DSaveから粒子の平均アスペクト比(DLave/DSave)を求める。
 磁性粉がε酸化鉄粒子を含む場合、磁性粉の平均粒子体積は、好ましくは500nm3以上4000nm3以下、より好ましくは500nm3以上3000nm3以下、さらにより好ましくは500nm3以上2000nm3以下、特に好ましくは600nm3以上1600nm3以下、最も好ましくは600nm3以上1300nm3以下である。一般的に磁気テープMTのノイズは粒子個数の平方根に反比例(すなわち粒子体積の平方根に比例)するため、粒子体積をより小さくすることで、さらに優れた電磁変換特性(例えばSNR)を得ることができる。したがって、磁性粉の平均粒子体積が4000nm3以下であると、磁性粉の平均粒子サイズを20nm以下とする場合と同様に、さらに優れた電磁変換特性(例えばSNR)を得ることができる。一方、磁性粉の平均粒子体積が500nm3以上であると、磁性粉の平均粒子サイズを10nm以上とする場合と同様の効果が得られる。
 ε酸化鉄粒子が球状を有している場合には、磁性粉の平均粒子体積は以下のようにして求められる。まず、上記の磁性粉の平均粒子サイズの算出方法と同様にして、平均長軸長DLaveを求める。次に、以下の式により、磁性粉の平均体積Vを求める。
 V=(π/6)×DLave  3
 ε酸化鉄粒子が立方体状を有している場合、磁性粉の平均体積は以下のようにして求められる。まず、カートリッジ10に収容された磁気テープMTを巻き出し、磁気テープMTとリーダーテープLTとの接続部21から長手方向に30mから40mの範囲から磁気テープMTを切り出す。続いて、切り出された磁気テープMTをFIB(Focused Ion Beam)法等により加工して薄片化を行う。FIB法を使用する場合には、後述の断面のTEM像を観察する前処理として、保護膜としてカーボン膜およびタングステン薄膜を形成する。当該カーボン膜は蒸着法により磁気テープMTの磁性層43側の表面およびバック層44側の表面に形成され、そして、当該タングステン薄膜は蒸着法またはスパッタリング法により磁性層43側の表面にさらに形成される。当該薄片化は磁気テープMTの長さ方向(長手方向)に沿って行われる。すなわち、当該薄片化によって、磁気テープMTの長手方向および厚み方向の両方に平行な断面が形成される。
 得られた薄片サンプルを透過電子顕微鏡(日立ハイテクノロジーズ社製H-9500)を用いて、加速電圧:200kV、総合倍率500,000倍で磁性層43の厚み方向に対して磁性層43全体が含まれるように断面観察を行い、TEM写真を得る。なお、装置の種類に応じて、倍率および加速電圧は適宜調整されてよい。次に、撮影したTEM写真から粒子の形状が明らかである50個の粒子を選び出し、各粒子の辺の長さDCを測定する。続いて、測定した50個の粒子の辺の長さDCを算術平均して平均辺長DCaveを求める。次に、平均辺長DCaveを用いて以下の式から磁性粉の平均体積Vave(粒子体積)を求める。
 Vave=DCave 3
(コバルトフェライト粒子)
 コバルトフェライト粒子は、一軸結晶異方性を有することが好ましい。コバルトフェライト粒子が一軸結晶異方性を有することで、磁性粉を磁気テープMTの垂直方向に優先的に結晶配向させることができる。コバルトフェライト粒子は、例えば、立方体状を有している。本明細書において、立方体状は、ほぼ立方体状を含むものとする。Co含有スピネルフェライトが、Co以外にNi、Mn、Al、CuおよびZnのうちの少なくとも1種をさらに含んでいてもよい。
 Co含有スピネルフェライトは、例えば以下の式で表される平均組成を有する。
 CoxyFe2Z
(但し、式中、Mは、例えば、Ni、Mn、Al、CuおよびZnのうちの少なくとも1種の金属である。xは、0.4≦x≦1.0の範囲内の値である。yは、0≦y≦0.3の範囲内の値である。但し、x、yは(x+y)≦1.0の関係を満たす。zは3≦z≦4の範囲内の値である。Feの一部が他の金属元素で置換されていてもよい。)
 磁性粉がコバルトフェライト粒子粉を含む場合、磁性粉の平均粒子サイズは、好ましくは8nm以上16nm以下、より好ましくは8nm以上13nm以下、さらにより好ましくは8nm以上10nm以下である。磁性粉の平均粒子サイズが16nm以下であると、高記録密度の磁気テープMTにおいて、さらに優れた電磁変換特性(例えばSNR)を得ることができる。一方、磁性粉の平均粒子サイズが8nm以上であると、磁性粉の分散性がより向上し、さらに優れた電磁変換特性(例えばSNR)を得ることができる。磁性粉の平均粒子サイズの算出方法は、磁性粉がε酸化鉄粒子粉を含む場合における磁性粉の平均粒子サイズの算出方法と同様である。
 磁性粉がコバルトフェライト粒子粉を含む場合、磁性粉の平均アスペクト比が、好ましくは1.0以上2.5以下、より好ましくは1.0以上2.1以下、さらにより好ましくは1.0以上1.8以下である。磁性粉の平均アスペクト比が1.0以上2.5以下の範囲内であると、磁性粉の凝集を抑制することができる。また、磁性層43の形成工程において磁性粉を垂直配向させる際に、磁性粉に加わる抵抗を抑制することができる。したがって、磁性粉の垂直配向性を向上することができる。磁性粉の平均アスペクト比の算出方法は、磁性粉がε酸化鉄粒子粉を含む場合における磁性粉の平均アスペクト比の算出方法と同様である。
 磁性粉がコバルトフェライト粒子粉を含む場合、磁性粉の平均粒子体積は、好ましくは500nm3以上4000nm3以下、より好ましくは600nm3以上2000nm3以下、さらにより好ましくは600nm3以上1000nm3以下である。磁性粉の平均粒子体積が4000nm3以下であると、磁性粉の平均粒子サイズを16nm以下とする場合と同様の効果が得られる。一方、磁性粉の平均粒子体積が500nm3以上であると、磁性粉の平均粒子サイズを8nm以上とする場合と同様の効果が得られる。磁性分の平均粒子体積の算出方法は、ε酸化鉄粒子が立方体状を有している場合の平均粒子体積の算出方法と同様である。
(結着剤)
 結着剤としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応型樹脂等が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、例えば、塩化ビニル、酢酸ビニル、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル-塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニル-アクリロニトリル共重合体、アクリル酸エステル-アクリロニトリル共重合体、アクリル酸エステル-塩化ビニル-塩化ビニリデン共重合体、アクリル酸エステル-アクリロニトリル共重合体、アクリル酸エステル-塩化ビニリデン共重合体、メタクリル酸エステル-塩化ビニリデン共重合体、メタクリル酸エステル-塩化ビニル共重合体、メタクリル酸エステル-エチレン共重合体、ポリフッ化ビニル、塩化ビニリデン-アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル-ブタジエン共重合体、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチラール、セルロース誘導体(セルロースアセテートブチレート、セルロースダイアセテート、セルローストリアセテート、セルロースプロピオネート、ニトロセルロース)、スチレンブタジエン共重合体、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アミノ樹脂、合成ゴム等が挙げられる。
 熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン硬化型樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキッド樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミン樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂等が挙げられる。
 上記の全ての結着剤には、磁性粉の分散性を向上させる目的で、-SO3M、-OSO3M、-COOM、P=O(OM)2(但し、式中Mは水素原子またはリチウム、カリウム、ナトリウム等のアルカリ金属を表す)や、-NR1R2、-NR1R2R3+-で表される末端基を有する側鎖型アミン、>NR1R2+-で表される主鎖型アミン(但し、式中R1、R2、R3は水素原子または炭化水素基を表し、X-はフッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン元素イオン、無機イオンまたは有機イオンを表す。)、さらに-OH、-SH、-CN、エポキシ基等の極性官能基が導入されていてもよい。これら極性官能基の結着剤への導入量は、10-1モル/g以上10-8モル/g以下であるのが好ましく、10-2モル/g以上10-6モル/g以下であるのがより好ましい。
(潤滑剤)
 潤滑剤は、例えば脂肪酸および脂肪酸エステルから選ばれる少なくとも1種、好ましくは脂肪酸および脂肪酸エステルの両方を含む。磁性層43が潤滑剤を含むことが、特には磁性層43が脂肪酸および脂肪酸エステルの両方を含むことが、磁気テープMTの走行安定性の向上に貢献する。
 脂肪酸は、好ましくは下記の一般式(1)または(2)により示される化合物であってよい。例えば、脂肪酸として下記の一般式(1)により示される化合物および一般式(2)により示される化合物の一方が含まれていてよく、または両方が含まれていてもよい。
 また、脂肪酸エステルは、好ましくは下記一般式(3)または(4)により示される化合物であってよい。例えば、脂肪酸エステルとして下記の一般式(3)により示される化合物および一般式(4)により示される化合物の一方が含まれていてよく、または両方が含まれていてもよい。
 潤滑剤が、一般式(1)に示される化合物および一般式(2)に示される化合物のいずれか一方若しくは両方と、一般式(3)に示される化合物および一般式(4)に示される化合物のいずれか一方若しくは両方と、を含むことによって、磁気テープMTを繰り返しの記録または再生による動摩擦係数の増加を抑制することができる。
 CH3(CH2kCOOH ・・・(1)
(但し、一般式(1)において、kは14以上22以下の範囲、より好ましくは14以上18以下の範囲から選ばれる整数である。)
 CH3(CH2nCH=CH(CH2mCOOH ・・・(2)
(但し、一般式(2)において、nとmとの和は12以上20以下の範囲、より好ましくは14以上18以下の範囲から選ばれる整数である。)
 CH3(CH2pCOO(CH2qCH・・・(3)
(但し、一般式(3)において、pは14以上22以下、より好ましくは14以上18以下の範囲から選ばれる整数であり、且つ、qは2以上5以下の範囲、より好ましくは2以上4以下の範囲から選ばれる整数である。)
 CH3(CH2rCOO-(CH2sCH(CH3・・・(4)
(但し、一般式(4)において、rは14以上22以下の範囲から選ばれる整数であり、sは1以上3以下の範囲から選ばれる整数である。)
 CH3(CH2tCOO-(CH)(CH3)CH2(CH3u ・・・(5)
(但し、一般式(5)において、tは14以上22以下の範囲から選ばれる整数であり、uは1以上3以下の範囲から選ばれる整数である。)
(カーボン)
 磁性層43に含まれるカーボンは、帯電防止剤および潤滑剤等として機能してもよい。磁性層43に含まれるカーボンの一部は、磁性層43の表面から露出している。磁性層43の表面の凹凸が、カーボンや研磨剤等により形成されていてもよい。
 カーボンは、具体的には、カーボン粒子である。カーボン粒子は、例えば、カーボンブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、カーボンナノチューブおよびグラフェンからなる群より選ばれる1種以上を含む。
(帯電防止剤)
 帯電防止剤としては、例えば、天然界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤等が挙げられる。
(研磨剤)
 研磨剤としては、例えば、α化率90%以上のα-アルミナ、β-アルミナ、γ-アルミナ、炭化ケイ素、酸化クロム、酸化セリウム、α-酸化鉄、コランダム、窒化珪素、チタンカ-バイト、酸化チタン、二酸化珪素、酸化スズ、酸化マグネシウム、酸化タングステン、酸化ジルコニウム、窒化ホウ素、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、2硫化モリブデン、磁性酸化鉄の原料を脱水、アニール処理した針状α酸化鉄、必要によりそれらをアルミおよび/またはシリカで表面処理したもの等が挙げられる。
(硬化剤)
 硬化剤としては、例えば、ポリイソシアネート等が挙げられる。ポリイソシアネートとしては、例えば、トリレンジイソシアネート(TDI)と活性水素化合物との付加体等の芳香族ポリイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(HMDI)と活性水素化合物との付加体等の脂肪族ポリイソシアネート等が挙げられる。これらポリイソシアネートの重量平均分子量は、100以上3000以下の範囲であることが望ましい。
(防錆剤)
 防錆剤としては、例えばフェノール類、ナフトール類、キノン類、窒素原子を含む複素環化合物、酸素原子を含む複素環化合物、硫黄原子を含む複素環化合物等が挙げられる。
(非磁性補強粒子)
 非磁性補強粒子として、例えば、酸化アルミニウム(α、βまたはγアルミナ)、酸化クロム、酸化珪素、ダイヤモンド、ガーネット、エメリー、窒化ホウ素、チタンカーバイト、炭化珪素、炭化チタン、酸化チタン(ルチル型またはアナターゼ型の酸化チタン)等が挙げられる。
(下地層)
 下地層42は、基体41の表面の凹凸を緩和し、磁性層43の表面の凹凸を調整するためのものである。下地層42は、非磁性粉、結着剤および潤滑剤を含む非磁性層である。下地層42は、磁性層43の表面に潤滑剤を供給する。下地層42が、必要に応じて、帯電防止剤、硬化剤および防錆剤等のうちの少なくとも1種の添加剤をさらに含んでいてもよい。
 下地層42の平均厚みの上限値は、好ましくは1.0μm以下、より好ましくは0.9μm以下、さらにより好ましくは0.8μm以下、特により好ましくは0.7μm以下、最も好ましくは0.6μm以下である。下地層42の平均厚みの上限値が1.0μm以下であると、磁気テープMTの厚みを低減することができるので、1データカートリッジ内に記録できる記録容量を一般的な磁気テープよりも高めることができる。また、下地層42の平均厚みが1.0μm以下であると、外力による磁気テープMTの伸縮性がさらに高くなるため、テンション調整による磁気テープMTの幅の調整がさらに容易となる。下地層42の平均厚みの下限値は、好ましくは0.3μm以上である。下地層42の平均厚みの下限値が0.3μm以上であると、下地層42としての機能低下を抑制することができる。なお、下地層42の平均厚みは、磁性層43の平均厚みと同様にして求められる。但し、TEM像の倍率は、下地層42の厚みに応じて適宜調整される。
(非磁性粉)
 非磁性粉は、例えば無機粒子粉または有機粒子粉の少なくとも1種を含む。また、非磁性粉は、カーボンブラック等の炭素粉を含んでいてもよい。なお、1種の非磁性粉を単独で用いてもよいし、2種以上の非磁性粉を組み合わせて用いてもよい。無機粒子は、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、金属炭化物または金属硫化物等を含む。非磁性粉の形状としては、例えば、針状、球状、立方体状、板状等の各種形状が挙げられるが、これらの形状に限定されるものではない。
(結着剤、潤滑剤)
 結着剤および潤滑剤は、上記の磁性層43と同様である。
(添加剤)
 帯電防止剤、硬化剤および防錆剤はそれぞれ、上記の磁性層43と同様である。
(バック層)
 バック層44は、結着剤および非磁性粉を含む。バック層44が、必要に応じて潤滑剤、硬化剤および帯電防止剤等のうちの少なくとも1種の添加剤をさらに含んでいてもよい。結着剤および非磁性粉は、上記の下地層42と同様である。硬化剤および帯電防止剤は、上記の磁性層43と同様である。
 非磁性粉の平均粒子サイズは、好ましくは10nm以上150nm以下、より好ましくは15nm以上110nm以下である。非磁性粉の平均粒子サイズは、上記の磁性粉の平均粒子サイズと同様にして求められる。非磁性粉が、2以上の粒度分布を有する非磁性粉を含んでいてもよい。
 バック層44の平均厚みの上限値は、好ましくは0.6μm以下である。バック層44の平均厚みの上限値が0.6μm以下であると、磁気テープMTの平均厚みが5.3μm以下である場合でも、下地層42や基体41の厚みを厚く保つことができるので、磁気テープMTの記録再生装置内での走行安定性を保つことができる。バック層44の平均厚みの下限値は特に限定されるものではないが、例えば0.2μm以上である。
 バック層44の平均厚みtbは以下のようにして求められる。まず、磁気テープMTの平均厚みtTを測定する。平均厚みtTの測定方法は、以下の「磁気テープの平均厚み」に記載されている通りである。続いて、カートリッジ10に収容された磁気テープMTを巻き出し、磁気テープMTとリーダーテープLTとの接続部21から長手方向に10mから20mの範囲、30mから40mの範囲、50mから60mの範囲それぞれから磁気テープMTを250mmの長さに切り出し、3つのサンプルを作製する。次に、各サンプルのバック層44をMEK(メチルエチルケトン)または希塩酸等の溶剤で除去する。次に、Mitutoyo社製レーザーホロゲージ(LGH-110C)を用いて、各サンプルの厚みを5点の位置で測定し、それらの測定値(合計で15点のサンプルの厚み)を算術平均して、平均値tB[μm]を算出する。その後、以下の式よりバック層44の平均厚みtb[μm]を求める。なお、上記5点の測定位置は、磁気テープMTの長手方向においてそれぞれ異なる位置となるように、各サンプルから無作為に選ばれるものとする。
 tb[μm]=tT[μm]-tB[μm]
(平均幅変化量ΔA)
 磁気テープMTの幅1/2インチ当たり0.55Nのテンションが長手方向に加えられた状態で温度50℃、相対湿度40%RHの環境下に40時間静置される前後の磁気テープMTの平均幅変化量ΔAの絶対値が、0ppm以上170ppm以下、好ましくは0ppm以上150ppm以下、より好ましくは0ppm以上70ppm以下、さらにより好ましくは0ppm以上40ppm以下である。磁気テープMTの平均幅変化量ΔAの絶対値が170ppmを超えると、カートリッジ10に巻き取られた磁気テープMTが高温環境下に長期間保管されたときの磁気テープMTのクリープ変化、および磁気テープMTが高温環境下で長期間走行されたときの磁気テープMTのクリープ変化が大きくなる。このため、カートリッジ10に巻き取られた状態で高温環境下に長期間保管された磁気テープMT、および高温環境下で長期間走行された磁気テープMTの幅変化が、長手方向の走行テンションの調整により補正可能な範囲を超える。したがって、長手方向の走行テンションの調整により上記幅変化を補正することが困難になる。本明細書において、高温環境とは、35℃以上50℃以下の環境のことをいう。
 従来の磁気テープでは、高温環境下において、クリープ特性による形状変化が大きくなる。このため、磁気テープの走行テンションの調整により磁気テープの幅変化を補正することは困難である。これに対して、第1の実施形態に係る磁気テープMTでは、磁気テープMTの平均幅変化量ΔAの絶対値が170ppm以下であるため、環境に起因する磁気テープMTの変形に加えて、高温環境下でのクリープ変形を低減することができる。したがって、磁気テープMTの走行テンションの調整により磁気テープMTの幅変化を補正することができる。
 平均幅変化量ΔAは、基体41および下地層42の少なくとも一方の選択により所望の値に設定されてもよい。例えば、平均幅変化量ΔAは、基体41の厚みおよび基体41の材料の少なくとも一方を選択することにより所望の値に設定されてもよい。また、平均幅変化量ΔAは、基体41の幅方向および長手方向の延伸強度を調整することによって、所望の値に設定されてもよい。また、平均幅変化量ΔAは、磁性層43の種類を塗布膜およびスパッタ膜のうちから選択することによって、所望の値に設定されてもよい。
 また、平均幅変化量ΔAは、カレンダー工程後、裁断工程前にひずみ緩和工程を備え、当該ひずみ緩和工程における環境温度および保管時間を調整(例えば温度65℃の環境下に48時間保管)することによって、所望の値に設定されてもよい。また、平均幅変化量ΔAは、消磁工程後、サーボパターンの書き込み工程前にひずみ緩和工程を備え、当該ひずみ緩和工程における環境温度および保管時間を調整(例えば温度55℃の環境下に48時間保管)することによって、所望の値に設定されてもよい。
 なお、上記の複数の選択例のうちの1つを選択することによって、平均幅変化量ΔAが所望の値に設定されてもよいし、2以上を選択することによって、平均幅変化量ΔAが所望の値に設定されてもよい。
 磁気テープMTの平均幅変化量ΔAは以下のようにして求められる。まず、カートリッジ10に収容された磁気テープMTを巻き出し、磁気テープMTとリーダーテープLTとの接続部21から長手方向に10mから20mの範囲、30mから40mの範囲、50mから60mの範囲それぞれから磁気テープMTを250mmの長さに切り出し、3つのサンプルを取得する。
 次に、上記の3つのサンプルの幅変化量Δaをそれぞれに以下のようにして求める。まず、測定装置としてキーエンス社製のデジタル寸法測定器LS-7000を組み込んだ、図7に示す測定装置を準備し、この測定装置にサンプル10Sをセットする。具体的には、長尺状のサンプル(磁気テープMT)10Sの一端を固定部231により固定する。次に、図10に示されるとおり、サンプル10Sを、5本の略円柱状且つ棒状の支持部材2321~2325に乗せる。サンプル10Sは、そのバック面が5本の支持部材2321~2325に接するように、これら支持部材2321~2325に乗せられる。5本の支持部材2321~2325(特にその表面)はいずれもステンレス鋼SUS304から形成されており、その表面粗さRz(最大高さ)は0.15μmから0.3μmである。
 5本の棒状の支持部材2321~2325の配置を、図7を参照しながら説明する。図7に示されるとおり、サンプル10Sは、5本の支持部材2321~2325に乗せられている。5本の支持部材2321~2325について、以下では、固定部231に最も近いほうから「第1支持部材2321」、「第2支持部材2322」、「第3支持部材2323」(スリット232Aを有する)、「第4支持部材2324」、および「第5支持部材2325」(重り233に最も近い)という。これら5本の第1~第5支持部材2321~2325の直径はいずれも、7mmである。第1支持部材2321と第2支持部材2322との距離d1(特にはこれら支持部材の中心軸の間の距離)は20mmである。第2支持部材2322と第3支持部材2323との距離d2は30mmである。第3支持部材2323と第4支持部材2324との距離d3は30mmである。第4支持部材2324と第5支持部材2325との距離d4は20mmである。
 また、サンプル10Sのうち第2支持部材2322、第3支持部材2323、および第4支持部材2324の間に乗っている部分が、重力方向に対して略垂直な平面を形成するように、これら3つの支持部材2322~2324は配置されている。また、サンプル10Sが、第1支持部材2321と第2支持部材2322との間では、上記略垂直の平面に対してθ1=30°の角度を形成するように、第1支持部材2321および第2支持部材2322は配置されている。さらに、サンプル10Sが、第4支持部材2324と第5支持部材2325との間では、上記の略垂直な平面に対してθ2=30°の角度を形成するように、第4支持部材2324および第5支持部材2325は配置されている。また、5本の第1~第5支持部材2321~2325のうち、第3支持部材2323は回転しないように固定されているが、その他の4本の第1、第2、第4、第5支持部材2321、2322、2324、2325は全て回転可能である。上記のように支持部材2323は回転しないように固定されているため、支持体2323とサンプル10Sとの摩擦の低減を考慮して、支持体2323とサンプル10Sとの接触角を浅くしている。
 サンプル10Sは、支持部材2321~2325上でサンプル10Sの幅方向に移動しないように保持される。なお、支持部材2321~2325のうち、発光器234および受光器235の間に位置し、かつ、固定部231と荷重をかける部分とのほぼ中心に位置する支持部材2323にはスリット232Aが設けられている。スリット232Aを介して発光器234から受光器235に光Lが照射されるようになっている。スリット232Aのスリット幅は1mmであり、光Lは、スリット232Aの枠に遮られることなく、当該スリット232Aを通り抜けられる。
 続いて、室温環境(温度25℃、相対湿度50%RH)にあるチャンバ内に測定装置を収容したのち、サンプル10Sの他端に、サンプル10Sの幅1/2インチ当たり0.55Nの荷重をかけるための重り233を取り付ける。すなわち、サンプル10Sにかけられる荷重は、幅が1/2インチの場合は0.55Nに設定され、幅が1/2インチではない場合は幅に比例した荷重が設定される。重り233を取り付けた後、サンプル10Sを上記室温環境下に30分間静置する。30分間静置後、チャンバ内を昇温し、チャンバ内が規定環境(温度50℃、相対湿度40%RH)になった時点からサンプル10Sの幅の測定を開始する。チャンバ内を上記規定環境(温度50℃、相対湿度40%RH)に維持しながら、上記測定開始から40時間を超えるまでサンプル10Sの幅の測定を継続する。
 上記測定装置は、上記規定環境にて0.55Nの荷重が加えられた状態で、発光器234から受光器235に向けて光Lを照射し、長手方向に荷重が加えられたサンプル10Sの幅を測定する。当該幅の測定は、サンプル10Sがカールしていない状態で行われる。発光器234および受光器235は、デジタル寸法測定器LS-7000に備えられているものである。
 次に、上記のようにして取得されたサンプル10Sの幅の測定結果を用いて、上記測定開始の時点から1時間経過後(すなわち、チャンバ内が上記規定環境になった時点から1時間経過後)におけるサンプル10Sの幅を基準として、上記測定開始の時点から40時間経過後におけるサンプル10Sの幅変化量Δaを算出する。すなわち、40時間経過後におけるサンプル10Sの幅から、1時間経過後におけるサンプルS10の幅を差し引いて、サンプル10Sの幅変化量Δaを求める。サンプル10Sの幅変化量Δaの値の正負は、幅変化の方向を意味する。幅変化量Δaが正の場合はサンプル10Sの幅が広がる方向に変化したことを表し、負の場合はサンプル10Sの幅が狭まる方向に変化したことを表す。次に、上記のようにして算出された3つのサンプル10Sの幅変化量Δaを算術平均し、磁気テープMTの平均幅変化量ΔAを得る。磁気テープMTの平均幅変化量ΔAの値の正負は、幅変化の方向を意味する。平均幅変化量ΔAが正の場合は磁気テープMTの幅が広がる方向に変化したことを表し、負の場合は磁気テープMTの幅が狭まる方向に変化したことを表す。
(平均テンション応答性ΔW)
 温度50℃、相対湿度40%RHの環境下における、長手方向のテンションに対する平均テンション応答性ΔWの下限値が、700ppm/N以上、好ましくは715ppm/N以上、より好ましくは750ppm/N以上、さらにより好ましくは800ppm/N以上である。平均テンション応答性ΔWが700ppm/N未満であると、高温環境下における平均テンション応答性ΔWが低いため、カートリッジ10に巻き取られた磁気テープMTが高温環境下に長期間保管されたときの磁気テープMTのクリープ変化、および磁気テープMTが高温環境下で長期間走行されたときの磁気テープMTのクリープ変化を、走行テンションの調整により補正することが困難になる。上記のように、本明細書において、高温環境とは、35℃以上50℃以下の環境のことをいう。
 平均テンション応答性ΔWの上限値は、例えば20000ppm/N以下、好ましくは15000ppm/N以下、より好ましくは8000ppm/N以下、5000ppm/N以下、4000ppm/N以下、3000ppm/N以下、または2000ppm/N以下である。平均テンション応答性ΔWが15000ppm/N以下であると、記録再生装置のテンションコントロールにばらつきがある場合にも、当該ばらつきに対する磁気テープMTの幅の変化量を低減することができる。
 平均テンション応答性ΔWは、基体41および下地層42の少なくとも一方の選択により所望の値に設定されてもよい。例えば、平均テンション応答性ΔWは、基体41の厚みおよび基体41の材料の少なくとも一方を選択することにより所望の値に設定されてもよい。また、平均テンション応答性ΔWは、基体41の幅方向および長手方向の延伸強度を調整することによって、所望の値に設定されてもよい。例えば、基体41の幅方向における延伸を強めることによって、平均テンション応答性ΔWは低下し、反対に、基体41の長手方向における延伸を強めることによって、平均テンション応答性ΔWは上昇する。また、平均テンション応答性ΔWは、磁性層43の種類を塗布膜およびスパッタ膜のうちから選択することによって、所望の値に設定されてもよい。
 また、平均テンション応答性ΔWは、カレンダー工程後、裁断工程前にひずみ緩和工程を備え、当該ひずみ緩和工程における環境温度および保管時間を調整(例えば温度65℃の環境下に48時間保管)することによって、所望の値に設定されてもよい。また、平均テンション応答性ΔWは、消磁工程後、サーボパターンの書き込み工程前にひずみ緩和工程を備え、当該ひずみ緩和工程における環境温度および保管時間を調整(例えば温度55℃の環境下に48時間保管)することによって、所望の値に設定されてもよい。
 なお、上記の複数の選択例のうちの1つを選択することによって、平均テンション応答性ΔWが所望の値に設定されてもよいし、2以上を選択することによって、平均テンション応答性ΔWが所望の値に設定されてもよい。
 平均テンション応答性ΔWは以下のようにして求められる。まず、カートリッジ10に収容された1/2インチ幅の磁気テープMTを巻き出し、磁気テープMTとリーダーテープLTとの接続部21から長手方向に10mから20mの範囲、30mから40mの範囲、50mから60mの範囲それぞれから磁気テープMTを250mmの長さに切り出し、3つのサンプルを取得する。
 次に、3つのサンプルのテンション応答性Δwを以下のようにして求める。サンプル10Sの長手方向に0.2N、0.6N、1.0Nの順で荷重をかけ、0.2N、0.6N、および1.0Nの荷重におけるサンプル10Sの幅を測定する。続いて、以下の式よりテンション応答性Δwを求める。なお、0.6Nの荷重をかけた場合の測定は、測定において異常が生じていないかを確認するため(特にはこれら3つの測定結果が直線的になっていることを確認するため)に行われるものであり、その測定結果は以下の式において用いられない。
(但し、式中、D(0.2N)およびD(1.0N)はそれぞれ、サンプル10Sの長手方向に0.2Nおよび1.0Nの荷重をかけたときのサンプル10Sの幅を示す。)
 次に、上記のようにして求められた3つのサンプルのテンション応答性Δwを算術平均することにより、平均テンション応答性ΔWを求める。なお、上記の説明において、サンプル10Sにかけられる荷重の値は、磁気テープMT(サンプル10S)の幅が1/2インチの場合における値である。磁気テープMT(サンプル10S)の幅が1/2インチではない場合、幅に比例した荷重がかけられる。すなわち、幅に比例した荷重をかけた条件下で3つのサンプルのテンション応答性Δwを求め、それらを算術平均することにより平均テンション応答性ΔWを算出する。
 各荷重をかけたときのサンプル10Sの幅は以下のようにして測定される。まず、測定装置としてキーエンス社製のデジタル寸法測定器LS-7000を組み込んだ、図7に示す測定装置を準備し、この測定装置にサンプル10Sをセットする。測定装置の具体的な構成は、上記の平均幅変化量ΔAの測定方法と同様である。また、測定装置に対するサンプル10Sの具体的なセットの手順も、上記の平均幅変化量ΔAの測定方法と同様である。
 続いて、温度50℃、相対湿度40%RHの一定環境下に制御されたチャンバ内に測定装置を収容したのち、サンプル10Sの他端に、0.2Nの荷重をかけるための重り233を取り付け、サンプル10Sを上記環境内に2時間静置する。2時間置静置後に、サンプル10Sの幅を測定する。次に、0.2Nの荷重をかけるための重りを、0.6Nの荷重をかけるための重り233に変更し、当該変更の5分後にサンプル10Sの幅を測定する。最後に、1.0Nの荷重をかけるための重り233に変更し、当該変更の5分後にサンプル10Sの幅を測定する。
 以上のとおり、重り233の重さを調整することによりサンプル10Sの長手方向に加わる荷重を変化させることができる。温度50℃、相対湿度40%RHの一定環境下において各荷重が加えられた状態で、発光器234から受光器235に向けて光Lを照射し、長手方向に荷重が加えられたサンプル10Sの幅を測定する。当該幅の測定は、サンプル10Sがカールしていない状態で行われる。発光器234および受光器235は、デジタル寸法測定器LS-7000に備えられているものである。
(基体の長手方向の平均貯蔵弾性率)
 温度50℃の環境下における基体41の長手方向の平均貯蔵弾性率の上限値は、好ましくは9.0GPa以下、より好ましくは7.5GPa以下、さらにより好ましくは6.0GPa以下、特に好ましくは5.5GPa以下、最も好ましくは4.5GPa以下である。貯蔵弾性率の上限値が9.0GPa以下であると、高温環境下において、長手方向のテンションに対する磁気テープMTの伸縮性が高くなるため、平均テンション応答性ΔWを向上することができる。
 温度50℃の環境下における基体41の長手方向の平均貯蔵弾性率の下限値は、好ましくは3.0GPa以上、より好ましくは3.5GPa以上である。貯蔵弾性率の上限値が3.0GPa以上であると、長手方向のテンションに対する磁気テープMTの伸縮性が過度に高くなることを抑制することができる。したがって、走行安定性の低下を抑制することができる。
 磁気テープMTの長手方向の平均貯蔵弾性率は、外力による磁気テープMTの長手方向における伸縮のし難さを示す値であり、この値が大きいほど外力により磁気テープMTは長手方向に伸縮し難く、この値が小さいほど外力により磁気テープMTは長手方向に伸縮しやすい。
 なお、磁気テープMTの長手方向の平均貯蔵弾性率は、磁気テープMTの長手方向に関する値であるが、磁気テープMTの幅方向の伸縮のし難さとも相関がある。つまり、この値が大きいほど磁気テープMTは外力により幅方向に伸縮し難く、この値が小さいほど磁気テープMTは外力により幅方向に伸縮しやすい。したがって、テンション調整の観点から、磁気テープMTの長手方向の平均貯蔵弾性率は、上記のように小さく、9.0GPa以下であることが有利である。
 磁気テープMTの長手方向の平均貯蔵弾性率は以下のようにして求められる。まず、カートリッジ10に収容された1/2インチ幅の磁気テープMTを巻き出し、磁気テープMTとリーダーテープLTとの接続部21から長手方向に10mから20mの範囲、30mから40mの範囲、50mから60mの範囲それぞれから磁気テープMTを規定サイズに打ち抜き、3つのサンプルを取得する。次に、上記の3つのサンプルについて、温度50℃の環境下における基体41の長手方向の貯蔵弾性率E'をそれぞれ測定する。次に、測定された3つのサンプルの貯蔵弾性率E'を算術平均することにより、温度50℃の環境下における基体41の長手方向の平均貯蔵弾性率を求める。
 上記の貯蔵弾性率E'は、動的粘弾性測定によって測定される。上記動的粘弾性測定は温度依存性測定であり、具体的には以下のとおりにして行われる。
 打ち抜き器により磁気テープMTを打ち抜き、テープ長手方向の長さ22.0mmおよび幅方向の幅4.0mmを有するサンプルを取得する。当該サンプルの長手方向の両端が、動的粘弾性測定装置(RSAII、TAインスツルメンツ社製)の測定部にクランプされる。そして、以下の測定条件で、動的粘弾性測定を行う。
 測定温度範囲:-10℃以上140℃以下
 昇温速度:2℃/分
 振幅:テープ初期長に対して0.1%の振幅で伸び縮みさせる
 測定周波数:10Hz
 Test Type:「Strain-Controlled」
 Measurment Type:「Dynamic」
 装置が置かれる環境:温度25℃、相対湿度50RH%
 測定部の湿度コントロール:無し
 上記装置の測定条件に関するより詳細な設定は以下のとおりである。すなわち、以下に記載されるとおり、上記測定において、テンションが0以下になることがないようにテンションが調整され、且つ、ひずみがトランスデューサーの下限値を下回らないように調整される。これらの調整のための測定条件は当業者により適宜設定されてよいが、上記動的粘弾性測定装置について例えば以下のとおりの設定が採用されてよい。
 Option設定
 Delay Before Test : OFF
 Auto Tension
   Mode Static Force Tracking Dynamic Force
   Auto Tension Direction Tension
   Initial Static Force 10.0g
   Static>Dynamic Force by 5.0%
   Minimum Static Force 1.0g
   Auto Tension Sensitivity 1.0g
Auto Strain
   Max Applied Strain 0.1%
   Max Allowed Force 100.0g
   Min allowed Force 2.0g
   Strain Adjustment 3.0%
   Meas Ops: Default setting
 以上で説明した上記動的粘弾性測定を上記サンプルに対して行うことによって、各測定温度における貯蔵弾性率E'の値が得られる。測定温度50℃における貯蔵弾性率E'も得られる。各測定温度にて得られた貯蔵弾性率E'の値を用いて、測定温度に対してプロットすることによって、温度変化に伴う貯蔵弾性率E'の変化の傾向を読み取ることができる。図8に、貯蔵弾性率E'の測定結果の一例を示す。
 磁気テープMTの貯蔵弾性率E'は、例えば基体41を形成する材料の種類および/または磁性層43、下地層42、およびバック層44(特には、これら3つの層のうち最も厚くなることが多い下地層42)の組成およびこれらの組合せを変更することによって調整することができる。
 例えば、基体41を形成する材料としてPEN、PET、またはPEEKを用いることによって、貯蔵弾性率E'を調整することができる。また、これら樹脂の選択によって、温度変化に対して貯蔵弾性率E'をプロットしたグラフの形状が変更されうる。
 また、例えば磁性層43、下地層42、およびバック層44(特には下地層42)を形成する塗料に含まれる樹脂成分の種類の変更および/または樹脂組成の調整によって、貯蔵弾性率E'を調整することができる。例えばこれらの層に含まれうる結着剤のガラス転移温度Tgを調整することによって、貯蔵弾性率E'を調整することができる。ガラス転移温度Tgの調整のしやすさの観点から、当該結着剤は、例えばポリウレタン系樹脂を含む。より好ましくは、下地層42がポリウレタン系樹脂を含み、これにより貯蔵弾性率E'を調整しやすくなる。さらにより好ましくは、下地層42に含まれるポリウレタン系樹脂のガラス転移温度Tgは、好ましくは10℃以上140℃以下、より好ましくは30℃以上130℃以下、さらにより好ましくは30℃以上120℃以下、特に好ましくは55℃以上120℃以下である。ガラス転移温度Tgが低すぎる場合、高温での保存時に粘着が発生する可能性が生じうる。ガラス転移温度Tgが高すぎる場合、表面平滑化(カレンダー)での処理が困難になりうる。
(磁気テープの平均厚み)
 磁気テープMTの平均厚み(平均全厚)tTの上限値が、好ましくは5.3μm以下、より好ましくは5.1μm以下、さらにより好ましくは4.9μm以下、特に好ましくは4.6μm以下、最も好ましくは4.4μm以下である。磁気テープMTの平均厚みtTが5.3μm以下であると、1データカートリッジ内に記録できる記録容量を一般的な磁気テープよりも高めることができる。磁気テープMTの平均厚みtTの下限値は特に限定されるものではないが、例えば3.5μm以上である。
 磁気テープMTの平均厚みtTは以下のようにして求められる。まず、カートリッジ10に収容された磁気テープMTを巻き出し、磁気テープMTとリーダーテープLTとの接続部21から長手方向に10mから20mの範囲、30mから40mの範囲、50mから60mの範囲それぞれから磁気テープMTを250mmの長さに切り出し、3つのサンプルを作製する。次に、測定装置としてMitutoyo社製レーザーホロゲージ(LGH-110C)を用いて、各サンプルの厚みを5点の位置で測定し、それらの測定値(合計で15点のサンプルの厚み)を算術平均して、平均厚みtT[μm]を算出する。なお、上記5点の測定位置は、磁気テープMTの長手方向においてそれぞれ異なる位置となるように、各サンプルから無作為に選ばれるものとする。
(磁性層の表面の算術平均粗さRa)
 磁性層43の表面の算術平均粗さRaの平均値は、1.9nm以下、好ましくは1.6nm以下、より好ましくは1.3nm以下である。算術平均粗さRaの平均値が1.9nm以下であると、スペーシングロスによる出力低下を抑制することができるため、優れた電磁変換特性を得ることができる。磁性層43の表面の算術平均粗さRaの平均値の下限値は、好ましくは1.0nm以上、より好ましくは1.2nm以上である。磁性層43の表面の算術平均粗さRaの平均値の下限値が1.0nm以上であると、摩擦の増大による走行性の低下を抑制することができる。
 算術平均粗さRaの平均値は次のようにして求められる。まず、カートリッジ10に収容された磁気テープMTを巻き出し、磁気テープMTとリーダーテープLTとの接続部21から長手方向に10mから20mの範囲、30mから40mの範囲、50mから60mの範囲それぞれから磁気テープMTを250mmの長さに切り出し、3つのサンプルを作製する。次に、各サンプルの磁性層43の表面をAFM(Atomic Force Microscope)により観察し、40μm×40μmのAFM像を得る。AFMとしてはDigital Instruments社製、Nano Scope IIIa D3100を用い、カンチレバーとしてはシリコン単結晶製のものを用い(注1)、タッピング周波数として、200Hzから400Hzのチューニングにて測定を行う。次に、各AFM像を512×512(=262,144)個の測定点に分割し、各測定点にて高さZ(i)(i:測定点番号、i=1から262,144)を測定し、測定した各測定点の高さZ(i)を算術平均して平均高さ(平均面)Zave(=(Z(1)+Z(2)+・・・+Z(262,144))/262,144)を求める。続いて、各測定点での平均中心線からの偏差Z"(i)(=Z(i)-Zave)を求め、算術平均粗さRa[nm](=(Z"(1)+Z"(2)+・・・+Z"(262,144))/262,144)を算出する。この際には、画像処理として、Flatten order2、ならびに、planefit order 3 XYによりフィルタリング処理を行ったものをデータとして用いる。
(注1)Nano World社製 SPMプローブ NCH ノーマルタイプPointProbe L(カンチレバー長)=125μm
 次に、3つサンプルの算術平均粗さRaを算術平均して、算術平均粗さRaの平均値を算出する。
(バック面の表面粗度Rb
 バック面の表面粗度(バック層44の表面粗度)Rbの平均値が、Rb≦6.0[nm]であることが好ましい。バック面の表面粗度Rbの平均値が上記範囲であると、さらに優れた電磁変換特性を得ることができる。
 バック面の表面粗度Rbの平均値は以下のようにして求められる。まず、カートリッジ10に収容された磁気テープMTを巻き出し、磁気テープMTとリーダーテープLTとの接続部21から長手方向に10mから20mの範囲、30mから40mの範囲、50mから60mの範囲それぞれから磁気テープMTを100mmの長さに切り出し、3つのサンプルを作製する。次に、サンプルの被測定面(磁性層側の表面)が上になるようにスライドグラスに乗せ、サンプルの端部をメンディングテープで固定する。測定装置としてVertScanを用いて表面形状を測定し、ISO 25178の規格に基づいて以下の式からバック面の表面粗度Rbを求める。
 測定条件は以下のとおりである。
 装置:光干渉を用いた非接触粗度計
(株式会社菱化システム製 非接触表面・層断面形状計測システムVertScan R5500GL-M100-AC)
 対物レンズ:20倍
 測定領域:640×480ピクセル(視野:約237μm×178μm視野)
 測定モード:phase
 波長フィルター:520nm
 CCD:1/3インチ
 ノイズ除去フィルター:スムージング3×3
 面補正:2次多項式近似面にて補正
 測定ソフトウエア:VS-Measure Version5.5.2
 解析ソフトウエア:VS-viewer Version5.5.5
 各サンプルについて、上記のようにして、磁気テープMTの長手方向に5点の位置にて面粗度を測定したのち、各位置で得られた表面プロファイルから自動計算されたそれぞれの算術平均粗さSa(nm)の平均値をバック面の表面粗度Rb(nm)とする。なお、上記5点の測定位置は、磁気テープMTの長手方向においてそれぞれ異なる位置となるように、各サンプルから無作為に選ばれるものとする。次に、3つサンプルから求めた表面粗度Rbを算術平均して、表面粗度Rbの平均値を算出する。
(保磁力Hc2の平均値)
 磁気テープMTの長手方向における磁性層43の保磁力Hc2の平均値の上限値が、好ましくは3000Oe以下、より好ましくは2000Oe以下、さらにより好ましくは1900Oe以下、特に好ましくは1800Oe以下である。磁気テープMTの長手方向における磁性層43の保磁力Hc2の平均値が3000Oe以下であると、高記録密度であっても十分な電磁変換特性を有することができる。
 磁気テープMTの長手方向に測定した磁性層43の保磁力Hc2の平均値の下限値が、好ましくは1000Oe以上である。磁気テープMTの長手方向に測定した磁性層43の保磁力Hc2の平均値が1000Oe以上であると、記録ヘッドからの漏れ磁束による減磁を抑制することができる。
 上記の保磁力Hc2の平均値は以下のようにして求められる。まず、カートリッジ10に収容された磁気テープMTを巻き出され、磁気テープMTとリーダーテープLTとの接続部21から長手方向に10mから20mの範囲、30mから40mの範囲、50mから60mの範囲それぞれから磁気テープMTが250mmの長さに切り出される。切り出された各磁気テープMTは、磁気テープMTの長手方向の向きが同じになるように、両面テープで3枚重ね合わされた後、φ6.39mmのパンチで打ち抜かれて、測定サンプルが作製される。この際に、磁気テープMTの長手方向(走行方向)が認識できるように、磁性を持たない任意のインクでマーキングを行う。そして、振動試料型磁力計(Vibrating Sample Magnetometer:VSM)を用いて磁気テープMTの長手方向(走行方向)に対応する測定サンプル(磁気テープMT全体)のM-Hループが測定される。次に、上記で切り出した磁気テープMTの塗膜(下地層42、磁性層43およびバック層44等)を、アセトンまたはエタノール等を用いて払拭し、基体41のみを残す。そして、得られた基体41が両面テープで3枚重ね合わされた後、φ6.39mmのパンチで打ち抜かれて、バックグラウンド補正用のサンプル(以下、単に「補正用サンプル」)が作製される。その後、VSMを用いて基体41の長手方向(磁気テープMTの長手方向)に対応する補正用サンプル(基体41)のM-Hループが測定される。
 測定サンプル(磁気テープMTの全体)のM-Hループ、補正用サンプル(基体41)のM-Hループの測定においては、東英工業社製の高感度振動試料型磁力計「VSM-P7-15型」が用いられる。測定条件は、測定モード:フルループ、最大磁界:15kOe、磁界ステップ:40bit、Time constant of Locking amp:0.3sec、Waiting time:1sec、MH平均数:20とされる。
 測定サンプル(磁気テープMTの全体)のM-Hループおよび補正用サンプル(基体41)のM-Hループが得られた後、測定サンプル(磁気テープMTの全体)のM-Hループから補正用サンプル(基体41)のM-Hループが差し引かれることで、バックグラウンド補正が行われ、バックグラウンド補正後のM-Hループが得られる。このバックグラウンド補正の計算には、「VSM-P7-15型」に付属されている測定・解析プログラムが用いられる。得られたバックグラウンド補正後のM-Hループから保磁力Hc2が求められる。なお、この計算には、「VSM-P7-15型」に付属されている測定・解析プログラムが用いられる。なお、上記のM-Hループの測定はいずれも、25℃±2℃、50%RH±5%RHの環境にて行われるものとする。また、M-Hループを磁気テープMTの長手方向に測定する際の"反磁界補正"は行わないものとする。次に、3つサンプルの保磁力Hc2を算術平均して、保磁力Hc2の平均値を算出する。
(角形比S1、S2の平均値)
 磁気テープMTの垂直方向における磁性層43の角形比S1の平均値が、好ましくは65%以上、より好ましくは70%以上、さらにより好ましくは75%以上、特に好ましくは80%以上、最も好ましくは85%以上である。角形比S1の平均値が65%以上であると、磁性粉の垂直配向性が十分に高くなるため、さらに優れた電磁変換特性を得ることができる。
 磁気テープMTの垂直方向における角形比S1の平均値は以下のようにして求められる。まず、カートリッジ10に収容された磁気テープMTを巻き出され、磁気テープMTとリーダーテープLTとの接続部21から長手方向に10mから20mの範囲、30mから40mの範囲、50mから60mの範囲それぞれから磁気テープMTが250mmの長さに切り出される。切り出された各磁気テープMTは、磁気テープMTの長手方向の向きが同じになるように、両面テープで3枚重ね合わされた後、φ6.39mmのパンチで打ち抜かれて、測定サンプルが作製される。この際に、磁気テープMTの長手方向(走行方向)が認識できるように、磁性を持たない任意のインクでマーキングを行う。そして、VSMを用いて磁気テープMTの垂直方向(厚み方向)に対応する測定サンプル(磁気テープMTの全体)のM-Hループが測定される。次に、上記で切り出した磁気テープMTの塗膜(下地層42、磁性層43およびバック層44等)を、アセトンまたはエタノール等を用いて払拭し、基体41のみを残す。そして、得られた基体41が両面テープで3枚重ね合わされた後、φ6.39mmのパンチで打ち抜かれて、バックグラウンド補正用のサンプル(以下、単に「補正用サンプル」)が作製される。その後、VSMを用いて基体41の垂直方向(磁気テープMTの垂直方向)に対応する補正用サンプル(基体41)のM-Hループが測定される。
 測定サンプル(磁気テープMTの全体)のM-Hループ、補正用サンプル(基体41)のM-Hループの測定においては、東英工業社製の高感度振動試料型磁力計「VSM-P7-15型」が用いられる。測定条件は、測定モード:フルループ、最大磁界:15kOe、磁界ステップ:40bit、Time constant of Locking amp:0.3sec、Waiting time:1sec、MH平均数:20とされる。
 測定サンプル(磁気テープMTの全体)のM-Hループおよび補正用サンプル(基体41)のM-Hループが得られた後、測定サンプル(磁気テープMTの全体)のM-Hループから補正用サンプル(基体41)のM-Hループが差し引かれることで、バックグラウンド補正が行われ、バックグラウンド補正後のM-Hループが得られる。このバックグラウンド補正の計算には、「VSM-P7-15型」に付属されている測定・解析プログラムが用いられる。
 得られたバックグラウンド補正後のM-Hループの飽和磁化量Ms(emu)および残留磁化Mr(emu)が以下の式に代入されて、角形比S1(%)が計算される。なお、上記のM-Hループの測定はいずれも、25℃±2℃、50%RH±5%RHの環境にて行われるものとする。また、M-Hループを磁気テープMTの垂直方向に測定する際の"反磁界補正"は行わないものとする。なお、この計算には、「VSM-P7-15型」に付属されている測定・解析プログラムが用いられる。
 角形比S1(%)=(Mr/Ms)×100
 次に、3つサンプルの角形比S1を算術平均して、角形比S1の平均値を算出する。
 磁気テープMTの長手方向(走行方向)における磁性層43の角形比S2の平均値が、好ましくは35%以下、より好ましくは30%以下、さらにより好ましくは25%以下、特に好ましくは20%以下、最も好ましくは15%以下である。角形比S2の平均値が35%以下であると、磁性粉の垂直配向性が十分に高くなるため、さらに優れた電磁変換特性を得ることができる。
 磁気テープMTの長手方向における角形比S2の平均値は、M-Hループを磁気テープMTおよび基体41の長手方向(走行方向)に測定すること以外は角形比S1の平均値と同様にして求められる。
(磁気テープの長手方向の平均ヤング率)
 磁気テープMTの長手方向の平均ヤング率の上限値は、好ましくは9.0GPa以下、より好ましくは8.0GPa以下、さらにより好ましくは7.5GPa以下である。磁気テープMTの長手方向の平均ヤング率が9.0GPa以下であると、外力による磁気テープMTの伸縮性がさらに高くなるため、テンション調整による磁気テープMTの幅の調整がさらに容易となる。したがって、オフトラックをさらに適切に抑制することができ、磁気テープMTに記録されたデータをさらに正確に再生することが可能となる。磁気テープMTの長手方向の平均ヤング率の下限値は、好ましくは3.0GPa以上、より好ましくは4.0GPa以上である。磁気テープMTの長手方向の平均ヤング率の下限値が3.0GPa以上であると、走行安定性の低下を抑制することができる。
 磁気テープMTの長手方向の平均ヤング率は、外力による磁気テープMTの長手方向における伸縮のし難さを示す値であり、この値が大きいほど外力により磁気テープMTは長手方向に伸縮し難く、この値が小さいほど外力により磁気テープMTは長手方向に伸縮しやすい。
 なお、磁気テープMTの長手方向の平均ヤング率は、磁気テープMTの長手方向に関する値であるが、磁気テープMTの幅方向の伸縮のし難さとも相関がある。つまり、この値が大きいほど磁気テープMTは外力により幅方向に伸縮し難く、この値が小さいほど磁気テープMTは外力により幅方向に伸縮しやすい。したがって、テンション調整の観点から、磁気テープMTの長手方向の平均ヤング率は、上記のように小さく、9.0GPa以下であることが有利である。
 磁気テープMTの長手方向の平均ヤング率は以下のようにして求められる。まず、カートリッジ10に収容された磁気テープMTを巻き出し、磁気テープMTとリーダーテープLTとの接続部21から長手方向に10mから20mの範囲、30mから40mの範囲、50mから60mの範囲それぞれから磁気テープMTを180mmの長さに切り出し3つのサンプルを取得する。次に、3つのサンプルそれぞれの長手方向のヤング率を測定し、それらの測定値を算術平均することにより、磁気テープMTの長手方向の平均ヤング率を求める。
 各サンプルのヤング率は、引っ張り試験機(島津製作所製、AG-100D)を用いて以下のようにして測定される。引っ張り試験機にテープの幅(1/2インチ)を固定できる冶具を取り付け、テープ幅の上下を固定する。距離(チャック間のテープの長さ)は100mmにする。テープサンプルをチャック後、サンプルを引っ張る方向(サンプル長手方向)に応力を徐々にかけていく。引っ張り速度は0.1mm/minとする。この時の応力の変化と伸び量から、以下の式を用いてヤング率を計算する。
 E(GPa)=((ΔN/S)/(Δx/L))×10-3
 ΔN:応力の変化(N)
 S:試験片の断面積(mm2
 Δx:伸び量(mm)
 L:つかみ治具間距離(mm)
 上記測定サンプルの断面積Sは、引張動作前の断面積であり、測定サンプルの幅(1/2インチ)と測定サンプルの厚さとの積で求められる。測定を行う際の引張応力の範囲は、磁気テープMTの厚み等に応じて線形領域の引張応力の範囲を設定する。ここでは、応力の範囲としては0.5Nから1.0Nとし、この時の応力変化(ΔN)と伸び量(Δx)を計算に使用する。なお、上記のヤング率の測定は、25℃±2℃、50%RH±5%RHにて行われるものとする。
(基体の長手方向の平均ヤング率)
 基体41の長手方向の平均ヤング率は、好ましくは7.8GPa以下、より好ましくは7.0GPa以下、さらにより好ましくは6.6GPa以下、特に好ましくは6.4GPa以下である。基体41の長手方向の平均ヤング率が7.8GPa以下であると、外力による磁気テープMTの伸縮性がさらに高くなるため、テンション調整による磁気テープMTの幅の調整がさらに容易となる。したがって、オフトラックをさらに適切に抑制することができ、磁気テープMTに記録されたデータをさらに正確に再生することが可能となる。基体41の長手方向の平均ヤング率の下限値は、好ましくは2.5GPa以上、より好ましくは3.0GPa以上である。基体41の長手方向の平均ヤング率の下限値が2.5GPa以上であると、走行安定性の低下を抑制することができる。
 上記の基体41の長手方向の平均ヤング率は、次のようにして求められる。まず、カートリッジ10に収容された磁気テープMTを巻き出し、磁気テープMTとリーダーテープLTとの接続部21から長手方向に10mから20mの範囲、30mから40mの範囲、50mから60mの範囲それぞれから磁気テープMTを180mmの長さに切り出し、3つのサンプルを作製する。続いて、切り出した各サンプルから下地層42、磁性層43およびバック層44を除去し、基体41を得る。これらの3つのサンプルの基体41を用いて、上記の磁気テープMTの長手方向の平均ヤング率と同様の手順で基体41の長手方向の平均ヤング率を求める。
 基体41の厚みは、磁気テープMTの全体の厚みの半分以上を占めている。したがって、基体41の長手方向の平均ヤング率は、外力による磁気テープMTの伸縮し難さと相関があり、この値が大きいほど磁気テープMTは外力により幅方向に伸縮し難く、この値が小さいほど磁気テープMTは外力により幅方向に伸縮しやすい。
 なお、基体41の長手方向の平均ヤング率は、磁気テープMTの長手方向に関する値であるが、磁気テープMTの幅方向の伸縮のし難さとも相関がある。つまり、この値が大きいほど磁気テープMTは外力により幅方向に伸縮し難く、この値が小さいほど磁気テープMTは外力により幅方向に伸縮しやすい。したがって、テンション調整の観点から、基体41の長手方向の平均ヤング率は、上記のように小さく、7.8GPa以下であることが有利である。
[1.4 磁気テープの製造方法]
 次に、上記の構成を有する磁気テープMTの製造方法の一例について説明する。
(塗料の調製工程)
 まず、非磁性粉および結着剤等を溶剤に混練、分散させることにより、下地層形成用塗料を調製する。次に、磁性粉、結着剤、潤滑剤およびカーボン等を溶剤に混練、分散させることにより、磁性層形成用塗料を調製する。磁性層形成用塗料および下地層形成用塗料の調製には、例えば、以下の溶剤、分散装置および混練装置を用いることができる。
 上記の塗料調製に用いられる溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール系溶媒、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸プロピル、乳酸エチル、エチレングリコールアセテート等のエステル系溶媒、ジエチレングリコールジメチルエーテル、2-エトキシエタノール、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、メチレンクロライド、エチレンクロライド、四塩化炭素、クロロホルム、クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素系溶媒等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、適宜混合して用いてもよい。
 上記の塗料調製に用いられる混練装置としては、例えば、連続二軸混練機、多段階で希釈可能な連続二軸混練機、ニーダー、加圧ニーダー、ロールニーダー等の混練装置を用いることができるが、特にこれらの装置に限定されるものではない。また、上記の塗料調製に用いられる分散装置としては、例えば、ロールミル、ボールミル、横型サンドミル、縦型サンドミル、スパイクミル、ピンミル、タワーミル、パールミル(例えばアイリッヒ社製「DCPミル」等)、ホモジナイザー、超音波分散機等の分散装置を用いることができるが、特にこれらの装置に限定されるものではない。
(塗布工程)
 次に、下地層形成用塗料を基体41の一方の主面に塗布して乾燥させることにより、下地層42を形成する。続いて、この下地層42上に磁性層形成用塗料を塗布して乾燥させることにより、磁性層43を下地層42上に形成する。なお、乾燥の際に、例えばソレノイドコイルにより、磁性粉を基体41の厚み方向に磁場配向させてもよい。また、乾燥の際に、例えばソレノイドコイルにより、磁性粉を基体41の走行方向(長手方向)に磁場配向させたのちに、基体41の厚み方向に磁場配向させるようにしてもよい。このように長手方向に磁性粉を一旦配向させる処理を施すことで、磁性粉の垂直配向度(すなわち角形比S1)をさらに向上することができる。磁性層43の形成後、基体41の他方の主面にバック層44を形成する。これにより、磁気テープMTが得られる。
 角形比S1、S2は、例えば、磁性層形成用塗料の塗膜に印加される磁場の強度、磁性層形成用塗料中における固形分の濃度、磁性層形成用塗料の塗膜の乾燥条件(乾燥温度および乾燥時間)を調整することにより所望の値に設定される。塗膜に印加される磁場の強度は、磁性粉の保磁力の2倍以上3倍以下であることが好ましい。角形比S1をさらに高めるためには(すなわち角形比S2をさらに低めるためには)、磁性層形成用塗料中における磁性粉の分散状態を向上させることが好ましい。また、角形比S1をさらに高めるためには、磁性粉を磁場配向させるための配向装置に磁性層形成用塗料が入る前の段階で、磁性粉を磁化させておくことも有効である。なお、上記の角形比S1、S2の調整方法は単独で使用されてもよいし、2以上組み合わされて使用されてもよい。
(硬化工程)
 次に、磁気テープMTをロール状に巻き取ったのち、この状態で磁気テープMTに加熱処理を行うことにより、下地層42および磁性層43を硬化させる。
(カレンダー工程)
 次に、得られた磁気テープMTにカレンダー処理を行い、磁性層43の表面を平滑化する。
(裁断工程)
 次に、磁気テープMTを所定の幅(例えば1/2インチ幅)に裁断する。以上により、磁気テープMTが得られる。
(消磁工程およびサーボパターンの書き込み工程)
 次に、必用に応じて、磁気テープMTの消磁を行ったのち、磁気テープMTにサーボパターンを書き込んでもよい。
[1.5 磁気テープのデータバンドおよびサーボバンドの説明]
 磁気テープMTにおいては、サーボ記録再生装置70(サーボ記録装置)(図17参照)が、データ記録再生装置50(データ記録装置)(図11参照)のデータライトヘッド60により正確に読み取ることが可能なサーボパターン47を磁気テープMT(図10参照)のサーボバンドs上に書き込むように構成されている。
 データ記録再生装置50のデータライトヘッド60は、磁気テープMTの幅方向に対して傾斜して配置される(図12参照)。このため、本実施形態では、磁気テープの幅方向に対して非対称な第1のサーボパターン47a(「/」)及び第2のサーボパターン47b(「\」)がサーボバンドsに書き込まれる(図10参照)。
 以下、データ記録再生装置50の構成、サーボ記録再生装置70の構成の順番で説明する。
(1)データバンドおよびサーボバンドの概要
 図9は、磁気テープMTを側方から見た模式図であり、図10は、磁気テープMTを上方(磁性層43側)からみた模式図である。図9及び図10に示すように、磁気テープMTは、長手方向(X軸方向)に長く、幅方向(Y軸方向)に短く、厚さ方向(Z軸方向)に薄いテープ状に構成されている。
 図10に示すように、磁性層43は、データが書き込まれる複数のデータバンドd(データバンドd0~d3)と、サーボパターン47が書き込まれる複数のサーボバンドs(サーボバンドs0~s4)とを有している。複数のデータバンドd及び複数のサーボバンドsは、それぞれ、長手方向(X軸方向)に長く、幅方向(Y軸方向)に短い形状を有している。サーボバンドsは、幅方向(Y軸方向)で各データバンドdを挟み込む位置に配置される。
 図10に示す例では、データバンドdの本数が4本とされ、サーボバンドsの本数が5本とされた場合の例が示されている。なお、データバンドdの本数、サーボバンドsの本数は、5+4n(但し、nは0以上の整数である。)以上であり、好ましくは5以上、より好ましくは9以上である。サーボバンドsの本数が5以上であると、磁気テープMTの幅方向の寸法変化によるサーボ信号への影響を抑制し、よりオフトラックが少ない安定した記録再生特性を確保できる。サーボバンドSBの本数の上限値は特に限定されるものではないが、例えば33以下である。
 サーボバンド幅の平均値の上限値は、高記録容量を確保する観点から、好ましくは98μm以下、より好ましくは60μm以下、さらにより好ましくは30μm以下である。サーボバンド幅WSBの平均値の下限値は、好ましくは10μm以上である。10μm未満のサーボバンド幅のサーボ信号を読み取り可能なヘッドユニット56は製造が困難である。
 磁性層43の表面全体の面積に対するサーボバンドsの面積の比率は、例えば、4.0%以下とされる。なお、サーボバンドsの幅は、1/2インチのテープ幅で、例えば96μm以下とされる。磁性層43の表面全体の面積に対するサーボバンドsの面積の比率は、例えば、磁気テープMTを、フェリコロイド現像液等の現像液を用いて現像し、その後、現像した磁気テープMTを光学顕微鏡で観察することで測定することができる。
 データバンドdは、長手方向に長く、幅方向に整列された複数の記録トラック46を含む。1本のデータバンドdに含まれる記録トラック46の本数は、例えば、1000本から2500本程度とされる。データは、この記録トラック46に沿って、記録トラック46内に記録される。データバンドdに記録されるデータにおける長手方向の1ビット長は、例えば、48nm以下とされる。
 また、記録トラック46の幅(トラックピッチ:Y軸方向)は、例えば、2.0μm以下とされる。なお、このような記録トラック幅は、例えば、磁気テープMTの磁性層43を、フェリコロイド現像液等の現像液を用いて現像し、その後、現像した磁気テープMTの磁性層43を光学顕微鏡で観察することで測定することができる。
 若しくは、記録トラック幅の測定方法として、データライトヘッド60(後述の図12参照)を利用した方法が用いられてもよい。この場合、磁気テープMT走行時の変動を無視するため、データライトヘッド60を記録及び再生状態とし、データライトヘッド60のアジマス角θを変化させた場合の出力変化から記録トラック幅を測定することができる。(IEEE#Sept1996#Crosstrack Profiles of Thin Film MR Tape Heads Using the Azimuth Displacement Method)
 サーボバンドsは、後述するサーボ記録再生装置70(図17参照)によって記録される所定形状のサーボパターン47を含む。サーボパターン47は、第1のサーボパターン47a(「/」)及び第2のサーボパターン47b(「\」)を含む。
 なお、本明細書中において、第1のサーボパターン47a及び第2のサーボパターン47bにおける、「/」、「\」の符号は、磁気テープMTを下方(バック層側)から見た場合のサーボパターンの傾斜方向を示す符号として用いられる。従って、第1のサーボパターン47a及び第2のサーボパターン47bにおける、「/」、「\」の符号は、図10において、磁性層側から見た場合とは逆になる。一方、後述の図18~図27等では、ヘッド摺動面において、第1のサーボパターン47a(「/」)を書き込む第1のサーボ素子82a(「/」)、第2のサーボパターン47b(「\」)を書き込む第2のサーボ素子82b(「\」)と、前記サーボ素子82a、82bによって磁性層に記録されるサーボパターン47a、47bとを、バック層側から見た様子として示している。
 本実施形態において、第1のサーボパターン47a(「/」)及び第2のサーボパターン47b(「\」)は、磁気テープMTの幅方向(Y軸方向)に対して非対称となるようにサーボバンドsに書き込まれている。なお、一般的なサーボパターンの場合、第1のサーボパターン47a(「/」)及び第2のサーボパターン47b(「\」)は、磁気テープMTの幅方向に対して対称(線対称)となるようにサーボバンドsに書き込まれている。
 第1のサーボパターン47a(「/」)は、磁気テープMTの幅方向に対して第1の角度θs1で傾斜し、第2のサーボパターン47b(「\」)は、磁気テープMTの幅方向に対して、第1の角度θs1とは逆向きに、第1の角度θs1とは異なる第2の角度θs2で傾斜する(後述の図19、図21を参照)。
 1群の第1のサーボパターン47a(「/」)及び1群の第2サーボパターン47b(「\」)は、磁気テープMTの長手方向で交互に配置される。1群の第1のサーボパターン47a(「/」)に含まれる第1のサーボパターン47a(「/」)の数は、典型的には、4本又は5本とされ、同様に、1群の第2のサーボパターン47b(「\」)に含まれる第2のサーボパターン47b(「\」)の数は、典型的には、4本又は5本とされる。
 サーボパターン47の形状については、例えば、磁気テープMTの磁性層43を、フェリコロイド現像液等の現像液を用いて現像し、その後、現像した磁気テープMTの磁性層43を光学顕微鏡で観察することで測定することができる。
 なお、第1のサーボパターン47a(「/」)及び第2のサーボパターン47b(「\」)の詳細については、このサーボパターン47を書き込むサーボ記録再生装置70のサーボライトヘッド80の説明箇所において説明する。
 ここで、LTO規格の磁気テープMTは、世代ごとに記録トラック46の数が増加して記録容量が飛躍的に向上している。一例を挙げると、初代のLTO-1では記録トラック46の数が384本であったが、LTO-2からLTO-9では記録トラック46の数がそれぞれ順に、512本、704本、896本、1280本、2176本、3584本及び6656本、8960本である。データの記録容量についても同様に、LTO-1では100GB(ギガバイト)であったのが、LTO-2からLTO-9ではそれぞれ順に、200GB、400GB、800GB、1.5TB(テラバイト)、2.5TB、6.0TB、12TB、18TBである。
 本実施形態では、記録トラック46の本数や記録容量は、特に限定されず、適宜変更可能である。但し、例えば、記録トラック46の本数や記録容量が多く(例えば、6656本以上、12TB以上:LTO8以降)、磁気テープMTの幅の変動の影響を受けやすいような磁気テープMTに本技術が適用されると有利である。
(2)データ記録再生装置
 図11は、データ記録再生装置50を示す図である。データ記録再生装置50は、磁気テープMTにデータを記録することが可能とされており、また、磁気テープMTに記録されたデータを再生することが可能とされている。
 データ記録再生装置50は、カートリッジ10を装填可能に構成されている。カートリッジ10は、巻回された磁気テープMTをその内部において回転可能に収容可能に構成されている。データ記録再生装置50は、1つのカートリッジ10を装填可能に構成されていてもよいし、複数のカートリッジ10を同時に装填可能に成されてもよい。
 データ記録再生装置50は、スピンドル51と、巻取りリール52と、スピンドル駆動装置53と、リール駆動装置54と、データライトヘッド60と、制御装置55と、幅測定部56と、角度調整部57と、複数のガイドローラ58とを備えている。
 スピンドル51は、その回転により、カートリッジ10内部に収容された磁気テープMTを回転させることが可能に構成されている。スピンドル駆動装置53は、制御装置55からの指令に応じて、スピンドル51を回転させる。
 巻取りリール52は、テープローディング機構(不図示)を介してカートリッジ10から引き出された磁気テープMTの先端を固定可能に構成されている。リール駆動装置54は、制御装置55からの指令に応じて、巻取りリール52を回転させる。
 複数のガイドローラ58は、カートリッジ10と巻取りリール52との間に形成される搬送経路がデータライトヘッド60に対して所定の相対位置関係となるように磁気テープMTの走行をガイドする。
 データライトヘッド60は、磁気テープMTがデータライトヘッド60の下側を通過するときに、制御装置55からの指令に応じて、磁気テープMTのデータバンドd(記録トラック46)に対して、データを記録することが可能に構成されており、また、記録したデータを再生することが可能に構成されている。
 データライトヘッド60により磁気テープMTに対してデータの記録/再生が行われるとき、スピンドル駆動装置53及びリール駆動装置54により、スピンドル51及び巻取りリール52が回転し、磁気テープMTが走行する。磁気テープMTの走行方向は、図11において矢印A1で示す順方向(スピンドル51側から巻取りリール52側へ巻き出す方向)、及び、矢印A2で示す逆方向(巻取りリール52側からスピンドル51側へ巻き戻す方向)での往復が可能とされている。
 データライトヘッド60は、磁気テープMTの順方向での走行及び逆方向での走行の両方向において、データの記録/再生が可能とされている。
 特に、本実施形態では、データライトヘッド60は、データライトヘッド60の長手方向(Y'軸方向)が、磁気テープMTの幅方向(Y軸方向)に対して、所定の角度θ(第1のヘッドアジマス角θ)傾斜して配置される(後述の図12参照)。
 本実施形態の説明において、データライトヘッド60の長手方向(Y'軸方向)が、磁気テープMTの幅方向(Y軸方向)に対して傾斜する角度を、データライトヘッド60のアジマス角θと呼ぶ。なお、データライトヘッド60の構成についての詳細は、図12等を参照して後述する。
 幅測定部56は、幅測定部56の下側を磁気テープMTが通過するときの磁気テープMTの幅を測定することが可能に構成されている。つまり、幅測定部56は、データライトヘッド60が磁気テープMTに対してデータの記録/再生を行うときの磁気テープMTの幅を測定することが可能に構成されている。幅測定部56は、磁気テープMTの幅を測定して制御装置55へと送信する。
 幅測定部56は、例えば、光センサ等のような各種のセンサにより構成される。幅測定部56は、磁気テープMTの幅を測定可能なセンサであればどのようなセンサが用いられてもよい。なお、磁気テープMTの幅は、それぞれ隣接するサーボパターン47を読み取り、位置信号の差分を求めることで、予測することもできる。この場合、幅測定部56は省略することができる。
 角度調整部57は、データライトヘッド60を上下方向の軸(Z軸)周りに回動可能に保持することが可能に構成されている。角度調整部57は、制御装置55からの指令に応じて、データライトヘッド60のアジマス角θを調整することが可能に構成されている。
 制御装置55は、例えば、制御部、記憶部、通信部などを含む。制御部は、例えば、CPU(Central Processing Unit)等により構成されており、記憶部に記憶されたプログラムに従い、データ記録再生装置50の各部を統括的に制御する。
 記憶部は、各種のデータや各種のプログラムが記録される不揮発性のメモリと、制御部の作業領域として用いられる揮発性のメモリとを含む。上記各種のプログラムは、光ディスク、半導体メモリ等の可搬性の記録媒体から読み取られてもよいし、ネットワーク上のサーバ装置からダウンロードされてもよい。通信部は、PC(Personal Computer)、サーバ装置等の他の装置との間で互いに通信可能に構成されている。
 特に、本実施形態では、制御装置55(制御部)は、幅測定部56から磁気テープMTの幅の情報を取得し(あるいは、サーボ信号から磁気テープの幅を予測し)、磁気テープMTの幅の情報に基づいて、角度調整部57によりデータライトヘッド60のアジマス角θ(図12参照)を調整する。
 本実施形態では、データライトヘッド60のアジマス角θを調整することで、磁気テープMTの幅の変動に対応している。典型的には、磁気テープMTの幅が相対的に広くなったとき、データライトヘッド60のアジマス角θは小さくされ、逆に、磁気テープMTの幅が相対的に狭くなったとき、データライトヘッド60のアジマス角θは大きくされる。
 磁気テープMTの幅は、例えば、温度、湿度、磁気テープMTの長手方向に加えられるテンション等、様々な理由で変動する場合がある。
(2-1)データライトヘッド
 次に、データライトヘッド60の構成について詳細に説明する。図12は、データライトヘッド60を下方(バック層側)から見た概略図である。
 データライトヘッド60の説明では、データライトヘッド60の長手方向をY'軸方向とし、データライトヘッド60の幅方向をX'軸方向とし、データライトヘッド60の上下方向をZ'軸方向とする。また、磁気テープMTの長手方向(走行方向)をX軸方向とし、磁気テープMTの幅方向をY軸方向とし、磁気テープMTの厚さ方向をZ軸方向とする。なお、磁気テープMTの方向は、データライトヘッド60の下側を通過するときの磁気テープMTの方向が基準である。
 図12に示すように、データライトヘッド60は、第1のデータライトヘッド60aと、第2のデータライトヘッド60bとを含む。なお、本明細書中の説明において、2つのデータライトヘッド60を特に区別しない場合には、これらをまとめて単にデータライトヘッド60と呼び、2つのデータライトヘッド60を特に区別する場合に、これらを第1のデータライトヘッド60a及び第2のデータライトヘッド60bと呼ぶ。
 第1のデータライトヘッド60a及び第2のデータライトヘッド60bは、データライトヘッド60の幅方向(Y'軸方向)で対称に構成されているが、基本的に同様の構成である。第1のデータライトヘッド60a及び第2のデータライトヘッド60bは、磁気テープMTの幅方向(Y軸方向)に一体的に移動可能とされており、これにより、全てのデータバンドd0~d3のうちいずれかのデータバンドdに対してデータを書き込むことができる。
 第1のデータライトヘッド60aは、磁気テープMTが順方向(図11においてA1方向)に走行しているときに使用されるヘッドである。一方、第2のデータライトヘッド60bは、磁気テープMTが逆方向(図11においてA2方向)に走行しているときに使用されるヘッドである。
 データライトヘッド60は、磁気テープMTに対向する対向面61を有している。対向面61は、データライトヘッド60の長手方向(Y'軸方向)に長くデータライトヘッド60の幅方向(X'軸方向)に短い形状を有している。対向面61には、2つのサーボリード部62と、複数のデータライト/リード部63が設けられている。
 サーボリード部62は、データライトヘッド60の長手方向(Y'軸方向)の両端側にそれぞれ1つずつ設けられる。サーボリード部62は、磁気テープMTのサーボバンドsに記録されたサーボパターン47による磁界をMR素子(MR:Magneto Resistive effect)などにより読み取ることで、サーボ信号を再生可能に構成されている。
 MR素子としては、例えば、異方性磁気抵抗効果素子(AMR:Anisotropic Magneto Resistive effect)、巨大磁気抵抗効果素子(GMR:Giant Magneto Resistive effect)、トンネル磁気抵抗効果素子(TMR:Tunnel Magneto Resistive effect)などが用いられる。
 データライト/リード部63は、データライトヘッド60の長手方向(Y'軸方向)に沿って、等間隔に配置されている。また、データライト/リード部63は、2つのサーボリード部62に挟み込まれる位置に配置されている。データライト/リード部63の数は、例えば、20個~40個程度とされるが、この個数ついては特に限定されない。
 データライト/リード部63は、データライト部64と、データリード部65とを含む。データライト部64は、磁気ギャップから発生する磁界によって、磁気テープMTのデータバンドdに対してデータを記録することが可能に構成されている。
 また、データリード部65は、磁気テープMTのデータバンドdに記録されたデータによる磁界をMR素子などにより読み取ることで、データ信号を再生可能に構成されている。MR素子としては、異方性磁気抵抗効果素子(AMR)、巨大磁気抵抗効果素子(GMR)、トンネル磁気抵抗効果素子(TMR)などが用いられる。
 第1のデータライトヘッド60aにおいては、データライト部64が、データリード部65の左側(磁気テープMTが順方向に流れる場合の上流側)に配置される。一方、第2のデータライトヘッド60bにおいては、データライト部64が、データリード部65の右側(磁気テープMTが逆方向に流れる場合の上流側)に配置される。
 データリード部65は、そのデータリード部65と組とされるデータライト部64が磁気テープMTにデータを書き込んだ直後に、そのデータ信号を再生可能とされている。なお、上記に代えて、第1のデータライトヘッド60a及び第2のデータライトヘッド60bのうち、一方のデータライトヘッド60のデータライト部64で書き込まれたデータが他方のデータライトヘッド60のデータリード部65で再生されてもよい。
 磁気テープMTは、順方向及び逆方向に走行方向が変えられて何往復もされながら、第1のデータライトヘッド60a及び第2のデータライトヘッド60bにより、記録トラック46に対してデータが記録される。
 角度調整部57(図11参照)は、第1のデータライトヘッド60a及び第2のデータライトヘッド60bを上下方向の軸(Z'軸)回りに回動可能に保持することが可能とされている。また、角度調整部57は、第1のデータライトヘッド60a及び第2のデータライトヘッド60bを、上下方向の軸回りに個別に回動させることが可能とされている。
 角度調整部57は、第1のデータライトヘッド60a及び第2のデータライトヘッド60bの長手方向が、磁気テープMTの幅方向に対して、アジマス角θ傾斜して配置されるように、第1のデータライトヘッド60a及び第2のデータライトヘッド60bの角度を調整する。
 ここで、第1のデータライトヘッド60aのサーボリード部62及びデータライト/リード部63におけるY軸方向(磁気テープMTの幅方向)の位置と、第2のデータライトヘッド60bのサーボリード部62及びデータライト/リード部63のY軸方向の位置は、同じである。これらの位置関係は、第1のデータライトヘッド60a及び第2のデータライトヘッド60bがZ軸回りに回動しても変わらない。
 つまり、角度調整部57は、第1のデータライトヘッド60aのサーボリード部62及びデータライト/リード部63におけるY軸方向(磁気テープMTの幅方向)の位置と、第2のデータライトヘッド60bのサーボリード部62及びデータライト/リード部63のY軸方向の位置とが同じとなるように、第1のデータライトヘッド60a及び第2のデータライトヘッド60bを個別に回動可能とされる。
 本実施形態では、データライトヘッド60のアジマス角θに対して、基準となる基準角Refθが設定されており、また、データライトヘッド60のアジマス角θは、基準角Refθ±x°で表される角度範囲が設定されている。
 図12に示す例では、基準角Refθが、磁気テープMTの幅方向に対して時計回り(下側:磁気テープMT側から見て)の方向に設定されている場合の一例が示されている。一方、基準角Refθは、磁気テープMTの幅方向に対して反時計回り(下側:磁気テープMT側から見て)の方向に設定されていてもよい。
(2-2)基準角Refθ及び角度範囲Refθ±x°等
 次に、データライトヘッド60のアジマス角θにおける基準角Refθ、並びに、データライトヘッド60のアジマス角θにおける角度範囲Refθ±x°について説明する。
 図13は、データライトヘッド60のアジマス角θの角度範囲Refθ±x°と、アジマス損失Lθとの関係を示す図である(記録波長:0.1μm)。図13において、横軸は、データライトヘッド60のアジマス角θの角度範囲Refθ±x°におけるxの値を示しており、縦軸は、アジマス損失Lθを示している。
 アジマス損失Lθ[dB]は、以下の式により表される。
 Lθ=-20Log10[sin{(πW/λ)tanθ}/(πW/λ)tanθ] 式中、Wは、再生トラック幅であり、λは、データの記録波長であり、θは、データライトヘッド60のアジマス角である。
 図13では、再生トラック幅Wが、それぞれ、0.8μm、0.5μm、0.4μm、0.3μm、0.2μmとされた場合の5つのグラフが示されている。図13では、記録波長λは、0.1μmとされた。ここで、再生トラック幅Wが0.8μmとされたグラフは、LTO-9に対応しており、再生トラック幅Wが0.5μm、0.4μm、0.3μm、0.2μmとされたグラフは、LTO-10以降(推定値)に対応している。
 図13から理解されるように、データライトヘッド60のアジマス角θにおける角度範囲Refθ±x°が同じ場合、再生トラック幅Wが狭い方がアジマス損失Lθが小さいことが分かる。
 これは、つまり、本実施形態のように、データライトヘッド60のアジマス角θの調整により、磁気テープMTの幅の変動に対処する形態の場合、アジマス損失Lθの観点からは記録トラック46の数が多く、再生トラック幅Wが狭い磁気テープMT(例えば、LTO-10以降)であるほど有利であることを意味している。
 ここで、アジマス損失Lθを許容することができる値が、0.05[dB]以下であると仮定する。また、磁気テープMTにおける再生トラック幅Wが0.5μm以下であると仮定する(LTO-10以降(推定値))。
 この場合、図13の点線で示されているように、データライトヘッド60のアジマス角θにおける角度範囲は、最大でRefθ±0.7°とされる。このため、本実施形態では、データライトヘッド60のアジマス角θにおける角度範囲において、Refθ±x°のxの値は、典型的には0.7°以下とされる。
 図14は、データライトヘッド60のアジマス角θにおける角度範囲Refθ±x°と、磁気テープMTの幅変動に基づくサーボバンドピッチ差に対する補正量との関係を示す図である。
 図14において、横軸は、データライトヘッド60のアジマス角θの角度範囲Refθ±x°におけるxの値を示しており、縦軸は、磁気テープMTの幅変動に基づくサーボバンドピッチ差に対する補正量を示している。
 図15は、磁気テープMTの幅変動に基づくサーボバンドピッチ差に対する補正量を示す図である。図15に示すように、この補正量は、a-bで表される。
 ここで、aの値は、データライトヘッド60のアジマス角θがRefθ-x°とされた場合における、磁気テープMTの幅方向(Y軸方向)での2つのサーボリード部62間の距離である。一方、bの値は、データライトヘッド60のアジマス角θがRefθ+x°とされた場合における、磁気テープMTの幅方向(Y軸方向)での2つのサーボリード部62間の距離である。
 図14に戻り、図14では、データライトヘッド60のアジマス角θにおける基準角Refθが、2.5°、5°、7.5°、10°、12.5°、15°で変化された場合における6つのグラフが示されている。
 図14から、角度範囲Refθ±x°が同じであれば、基準角Refθが大きくなるほど補正量が大きくなることが分かる。
 ここで、上述のように、アジマス損失Lθが0.05[dB]以下であり、再生トラック幅Wが0.5μm以下であるとすると、データライトヘッド60のアジマス角θにおける角度範囲は、最大でRefθ±0.7°である(図14の縦の破線参照)。この条件に加えて、さらに、上記補正量が10μm以上であるとする(図14の横の破線参照)。
 図14から理解されるように、これらの条件を満たすためには、データライトヘッド60の基準角Refθが7.5°では若干不足であり、基準角Refθが10°であれば十分であることが分かる。つまり、上記条件を満たすためには、基準角Refθは、8°以上とされる。
 なお、ここでの説明は、本実施形態において、基準角Refθを8°以上にしなければならないといった趣旨ではない。つまり、本実施形態においては、基準角Refθは、2.5°以上、5°以上、7.5°以上、8°以上、10°以上、12.5°以上、15°以上等、適宜設定することができる。
 図16は、データライトヘッド60のアジマス角θの角度範囲Refθ±x°と、アジマス損失Lθとの関係を示す図である(記録波長:0.07μm)。図16において、横軸は、データライトヘッド60のアジマス角θの角度範囲Refθ±x°におけるxの値を示しており、縦軸は、アジマス損失Lθを示している。図16では、データの記録波長λが、0.07μmとされた。
 図13及び図16の違いは、図13では、データの記録波長λが0.1μmとされていたのに対して、図16では、データの記録波長λが0.07μmとされている点である。なお、LTO-10以降では、データの記録波長λは、0.1μm以下、0.07μm以下等とされることが推定される。
 図13及び図16の比較から理解されるように、データの記録波長λが小さくなるほどアジマス損失は増加することが分かる。
 図16において、再生トラック幅Wが0.5μmであるグラフに着目する。データの記録波長λが0.07μmであり、かつ、再生トラック幅Wが0.5μmである場合において、アジマス損失を0.05[dB]以下とするためには、データライトヘッド60のアジマス角θの角度範囲Refθ±x°におけるxの値を0.48°以下とすればよい。
 図14において、データライトヘッド60のアジマス角θの角度範囲Refθ±x°におけるxの値が0.48°である箇所に着目する(図14の横軸参照)。データライトヘッド60のアジマス角θの角度範囲が、Refθ±0.48°である場合において、上記補正量を10μm以上とする場合、基準角Refθを12.5°以上とすればよいことが分かる。
 また、図16において、再生トラック幅Wが0.4μmであるグラフに着目する。データの記録波長λが0.07μmであり、かつ、再生トラック幅Wが0.4μmである場合において、アジマス損失を0.05[dB]以下とするためには、データライトヘッド60のアジマス角θの角度範囲Refθ±x°におけるxの値を0.6°以下とすればよい。
 図14において、データライトヘッド60のアジマス角θの角度範囲Refθ±x°におけるxの値が0.6°である箇所に着目する(図14の横軸参照)。データライトヘッド60のアジマス角θの角度範囲が、Refθ±0.6°である場合において、上記補正量を10μm以上とする場合、基準角Refθを10°以上とすればよいことが分かる。
 なお、ここでの説明から理解されるように、データライトヘッド60のアジマス角θの角度範囲Refθ±x°は、データの記録波長λが小さくなるほど小さくなる。また、データライトヘッド60のアジマス角θの角度範囲Refθ±x°は、再生トラック幅Wが小さくなるほど大きくなる(図13、図16参照)。
 また、データライトヘッド60のアジマス角θにおける基準角Refθは、データの記録波長λが小さくなるほど大きくなる。また、データライトヘッド60のアジマス角θにおける基準角Refθは、再生トラック幅Wが小さくなるほど小さくなる(図14参照)。
 ここで、LTOの規格が、LTO-9からLTO-10、LTO-11、・・・と世代が進むに従って、データの記録波長λが順次小さくなることが予測され、また、再生トラック幅Wも順次小さくなることが予測される。これに応じて、データライトヘッド60のアジマス角θの角度範囲Refθ±x°におけるxの値を適切な値に設定し(例えば、0.7°以下、0.6°以下、0.5°以下、0.4°以下・・・等)、また、データライトヘッド60のアジマス角θの基準角Refθを適切な値に設定すればよい(例えば、2.5°以上、5°以上、7.5°以上、8°以上、10°以上、12.5°以上、15°以上・・・等)。
(3)サーボ記録再生装置
 次に、サーボ記録再生装置70について説明する。図17は、サーボ記録再生装置70を示す図である。
 図17に示すように、サーボ記録再生装置70は、送り出しローラ71、消磁部72、サーボライトヘッド80、サーボリードヘッド75、巻き取りローラ76及び4対のキャプスタンローラ77を備えている。
 送り出しローラ71は、ロール状の磁気テープMTを回転可能に支持することが可能とされている。送り出しローラ71は、モータ等の駆動に応じて回転され、回転に応じて磁気テープMTを下流側に向けて送り出す。
 巻き取りローラ76は、ロール状の磁気テープMTを回転可能に支持することが可能とされている。巻き取りローラ76は、モータ等の駆動に応じて回転し、回転に応じて磁気テープMTを巻き取っていく。
 4対のキャプスタンローラ77は、それぞれ、磁気テープMTを上下方向の両側から挟み込むことが可能とされている。4対のキャプスタンローラ77は、モータ等の駆動に応じて回転し、回転に応じて磁気テープMTを搬送経路において搬送する。
 送り出しローラ71、巻き取りローラ76及び4対のキャプスタンローラ77は、搬送経路内において磁気テープMTを一定の速度で搬送させることが可能とされている。
 サーボライトヘッド80は、例えば、磁気テープMTの上方側(磁性層43側)に配置される。サーボライトヘッド80は、矩形波のパルス信号に応じて所定のタイミングでサーボバンドsに磁場を印加し、サーボバンドsにサーボパターン47を記録する。
 サーボライトヘッド80は、サーボライトヘッド80の下側を磁気テープMTが通過するときに、全てのサーボバンドs(s0~s4)に対してそれぞれサーボパターン47を記録することが可能とされている。なお、サーボライトヘッド80の構成についての詳細は、図18~図24を参照して後述する。
 消磁部72は、例えば、サーボライトヘッド80よりも上流側において、磁気テープMTの下側(基体41側)に配置される。消磁部72は、例えば、2つの永久磁石73、74により構成される。永久磁石73、74は、サーボライトヘッド80によってサーボパターン47が記録される前に、直流磁界によって磁性層43の全体に対して磁場を印加して、磁性層43の全体を消磁する。
 サーボリードヘッド75は、サーボライトヘッド80よりも下流側において、磁気テープMTの上側(磁性層43側)に配置される。サーボリードヘッド75は、磁気テープMTに記録されたサーボパターン47から発生する磁界を読み取ることで、サーボパターン47の情報を再生可能に構成されている。
 サーボリードヘッド75は、サーボリードヘッド75の下側を磁気テープMTが通過するときに、全てのサーボバンドs(s0~s4)からサーボパターン47を読み取ることが可能とされている。サーボリードヘッド75によって読み取られたサーボパターン47の情報は、サーボパターン47が正確に記録されたかどうかの確認のために用いられる。
 サーボリードヘッド75のタイプは、例えば、インダクティブ型、MR型(Magneto Resistive)、GMR型(Giant Magneto Resistive)、TMR型(Tunnel Magneto Resistive)等である。
 図示は省略しているが、サーボ記録再生装置70は、サーボ記録再生装置70の各部を統括的に制御する制御装置を備えている。
 制御装置は、例えば、制御部、記憶部、通信部などを含む。制御部は、例えば、CPU(Central Processing Unit)等により構成されており、記憶部に記憶されたプログラムに従い、サーボ記録再生装置70の各部を統括的に制御する。
 記憶部は、各種のデータや各種のプログラムが記録される不揮発性のメモリと、制御部の作業領域として用いられる揮発性のメモリとを含む。上記各種のプログラムは、光ディスク、半導体メモリ等の可搬性の記録媒体から読み取られてもよいし、ネットワーク上のサーバ装置からダウンロードされてもよい。通信部は、例えば、PCやサーバ装置等の他の装置との間で互いに通信可能に構成されている。
(3-1)サーボライトヘッド
 次に、サーボライトヘッド80の構成について詳細に説明する。上述のように、データ記録再生装置50におけるデータライトヘッド60は、磁気テープMTの幅方向に対して傾いて配置される。従って、データライトヘッド60が正確にサーボパターン47を読み取ることができるように、第1のサーボパターン47a(「/」)及び第2のサーボパターン47b(「\」)は、磁気テープMTの幅方向に対して非対称となるように書き込まれる。この非対称のサーボパターン47の書き込みは、サーボライヘッド80により実行される。
 サーボライトヘッド80の形態について、第1実施例及び第2実施例の2種類が存在する。第1実施例では、サーボライトヘッド80aの長手方向(Y"軸方向)が、磁気テープMTの幅方向(Y軸方向)に対して平行に配置される(後述の図18~図20参照)。一方、第2実施例では、サーボライトヘッド80bの長手方向(Y"軸方向)が、磁気テープMTの幅方向(Y軸方向)に対して所定の角度傾斜して配置される(後述の図21~図24参照)。
(第1実施例)
 まず、サーボライトヘッド80の第1実施例について説明する。図18は、サーボライトヘッド80aと、サーボライトヘッド80aに入力されるパルス信号とを示す図である。図19は、サーボライトヘッド80aが有するサーボ素子82の拡大図である。図20は、サーボライトヘッド80aにより磁気テープMTにサーボパターン47が書き込まれるときの様子を示す図である。なお、図18~図20では、サーボライトヘッド80aの磁気テープMTと対向する面が示されている。
 これらの図に示すように、サーボライトヘッド80aは、長手方向(Y"軸方向)に長く、幅方向(X"軸方向)に短い形状を有している。なお、図18~図20では、サーボライトヘッド80aの長手方向がY"軸方向とされ、サーボライトヘッド80aの幅方向がX"軸方向とされ、サーボライトヘッド80aの上下方向がZ"軸方向とされている。また、磁気テープMTの長手方向(搬送方向)がX軸方向とされ、磁気テープMTの幅方向がY軸方向とされ、磁気テープMTの厚さ方向がZ軸方向とされている。なお、これについては、図21~図24においても同様である。
 第1実施例では、サーボライトヘッド80aの長手方向(Y"軸方向)が磁気テープMTの方向(Y軸方向)に一致しており、サーボライトヘッド80aの幅方向(X"軸方向)が磁気テープMTの長手方向(X軸方向)に一致している。
 サーボライトヘッド80aは、磁気テープMTに対向する対向面81を有している。対向面81は、長手方向(Y"軸方向)に長く、幅方向(X"軸方向)に短い形状を有している。
 サーボライトヘッド80aは、対向面80a上において、5対のサーボ素子82(磁気ギャップ)を有している。5対のサーボ素子82は、サーボライトヘッド80aの長手方向(Y"軸方向)において、所定の間隔(サーボ素子ピッチ:SP)を開けて配置される。
 サーボライトヘッド80aの長手方向(Y"軸方向)(磁気テープMTの幅方向:Y軸方向)において、互いに隣接する2対のサーボ素子82の間隔(サーボ素子ピッチ)は、例えば、2858.8±4.6μmとされる。なお、この値は、磁気テープMTにおいて、磁気テープMTの幅方向(Y軸方向)で互いに隣接する2本のサーボバンドsの間隔(サーボバンドピッチ:SP)に対応する。
 一対のサーボ素子82は、サーボライトヘッド80aの長手方向(Y"軸方向)(磁気テープMTの幅方向:Y軸方向)に対して非対称に構成された第1のサーボ素子82a(「/」)及び第2のサーボ素子82b(「\」)を含む(特に、図19参照)。
 第1のサーボ素子82a(「/」)は、サーボライトヘッド80aの長手方向(Y"軸方向)(磁気テープMTの幅方向:Y軸方向)に対して、第1の角度θs1で傾斜する。第2のサーボ素子82b(「\」)は、サーボライトヘッド80aの長手方向(Y"軸方向)(磁気テープMTの幅方向:Y軸方向)に対して、第1の角度θs1とは逆向きに第2の角度θs2で傾斜する。
 第1の角度θs1及び第2の角度θs2は、データライトヘッド60の基準角Refθと関連しており、それぞれ以下の式により表される。
  θs1=Refθ+θa
  θs2=Refθ-θa
 ここで、Refθは、データライトヘッド60の基準角Refθであり、θaは、サーボアジマス角である。
 仮に、データライトヘッド60の基準角Refθが10°とされ、サーボアジマス角θaが12°とされた場合、第1のサーボ素子82a(「/」)の第1の角度θs1は、22°とされ、第2のサーボ素子82b(「\」)の第2の角度θs2は、2°とされる。
 サーボライトヘッド80aの幅方向(X"軸方向)(磁気テープMTの長手方向:X軸方向)において、第1のサーボ素子82a(「/」)及び第2のサーボ素子82b(「\」)の間隔は、例えば、サーボ素子の長さの幅方向成分SLの1/2の位置において38μmとされる。
 ここで、第1のサーボ素子82a(「/」)において、第1の角度θs1に沿う方向(磁気テープMTの幅方向に対して22°の方向)を第1のサーボ素子82a(「/」)の長手方向とする。また、第2のサーボ素子82b(「\」)において、第2の角度θs2に沿う方向(磁気テープMTの幅方向に対して-2°の方向)を第2のサーボ素子82b(「\」)の長手方向とする。
 第1のサーボ素子82a(「/」)の長手方向における長さは、第2のサーボ素子82b(「\」)の長手方向における長さとは異なっており、ここでの例では、第1のサーボ素子82a(「/」)の長手方向での長さは、第2のサーボ素子82b(「\」)の長手方向での長さよりも長い。
 一方、第1のサーボ素子82a(「/」)の長手方向の長さにおける、磁気テープMTの幅方向の成分SL(Y軸方向)と、第2のサーボ素子82b(「\」)の長手方向の長さにおける、磁気テープMTの幅方向の成分SL(Y軸方向)とは同じである。サーボ素子82の長さの幅方向成分SLは、例えば、96±3μmとされる。
 図18には、5対のサーボ素子82に対してそれぞれ入力されるパルス信号が示されている。また、図20には、そのパルス信号が5対のサーボ素子82に入力されることにより、磁気テープMTのサーボバンドsに書き込まれたサーボパターン47が示されている。
 ここで、上述のように、データライトヘッド60は、磁気テープMTの幅方向に対して、アジマス角θ傾斜して配置される。この場合において、5対のサーボ素子82に対して、同時刻に同位相のパルス信号が入力され、磁気テープMTの幅方向に平行な位置に同位相のサーボパターン47が書き込まれた場合を想定する。この場合、傾斜して配置されたデータライトヘッド60の2つのサーボリード部62により同時刻に読み取られるサーボパターン47の位相が異なってしまうことになる。
 そこで、第1実施例では、5対のサーボ素子82に同時刻に入力されるパルス信号の位相を異ならせることで、同位相のサーボパターン47を磁気テープMTの幅方向に対して非平行に書き込むこととしている。
 サーボライトヘッド80aの長手方向(Y"軸方向:磁気テープMTの幅方向)で互いに隣接する2対のサーボ素子82に対して入力されるパルス信号の位相差は、SP×tan(Refθ)に対応する。ここで、SP(サーボバンドピッチ=サーボ素子ピッチ)は、互いに隣接する2つのサーボバンドsにおける磁気テープMTの幅方向での間隔、または、互いに隣接する2対のサーボ素子82における磁気テープMTの幅方向での間隔である。また、Refθは、データライトヘッド60における基準角である。
 仮に、SPの値が2858.8μmであるとし、データライトヘッド60における基準角Refθが10°であるとする。この場合、互いに隣接する2対のサーボ素子82に対して入力されるパルス信号の位相差は、2858.8μm×tan10°=504.08μmに対応する。
 ここで、サーボバンドs4のサーボ素子82の入力パルスを基準としたサーボバンドs3、サーボバンドs2、サーボバンドs1、サーボバンドs0のサーボ素子82の入力パルスの位相差は、順番に、504.08μm、1008.17μm、1512.25μm、2016.33μmに対応する位相とされる。
 5本のサーボバンドsに対応する5対のサーボ素子82に対して、同時刻に入力されるパルス信号の位相について、最も先に進んだ位相の入力パルスが入力されるのは、サーボバンドs0のサーボ素子82である。入力パルスの位相の順番は、次いで、サーボバンドs1のサーボ素子82、サーボバンドs2のサーボ素子82、サーボバンドs3のサーボ素子82、サーボバンドs4のサーボ素子82の順番である。
 例えば、サーボバンドs0のサーボ素子82及びサーボバンドs1のサーボ素子82で説明すると、同時刻において、サーボバンドs0のサーボ素子82には、サーボバンドs1のサーボ素子82よりも504.08μmに対応する位相分、先の位相のパルス信号が入力される。
 同様に、磁気テープMTの幅方向で互いに隣接する2つのサーボバンドsに書き込まれるサーボパターン47の、磁気テープMTの幅方向(Y軸方向)での位相差は、SP×tan(Refθ)で表される。
 仮に、SPの値が2858.8μmであるとし、データライトヘッド60における基準角Refθが10°であるとする。この場合、互いに隣接する2つのサーボバンドsに書きこまれるサーボパターン47における、磁気テープMTの幅方向(Y軸方向)での位相差は、2858.8μm×tan10°=504.08μmに対応する。
 サーボバンドs4のサーボパターン47を基準としたサーボバンドs3、サーボバンドs2、サーボバンドs1、サーボバンドs2のサーボパターン47の位相差は、順番に、504.08μm、1008.17μm、1512.25μm、2016.33μmに対応する位相とされる。
 5本のサーボバンドsにそれぞれ書き込まれたサーボパターン47について、磁気テープMTの幅方向(Y軸方向)で、最も先に進んだ位相となるのは、サーボバンドs0のサーボパターン47である。位相の順番は、次いで、サーボバンドs1のサーボパターン47、サーボバンドs2、のサーボパターン47、サーボバンドs3のサーボパターン47、サーボバンドs4のサーボパターン47の順番である。
 例えば、サーボバンドs0のサーボパターン47及びサーボバンドs1のサーボパターン47で説明すると、磁気テープMTの幅方向で、サーボバンドs0のサーボパターン47の位相は、サーボバンドs1のサーボパターン47よりも504.08μmに対応する位相分、先の位相とされる。
 磁気テープMTにおいて、磁気テープMTの幅方向(Y軸方向)に対してデータライトヘッド60の基準角Refθ(10°)の方向では、5本のサーボバンドsに書きこまれたサーボパターン47の位相は、同位相とされる。
(第2実施例)
 次に、サーボライトヘッド80の第2実施例について説明する。図21は、第2実施例に係るサーボライトヘッド80b及びサーボライトヘッド80bが有するサーボ素子82の拡大図である。図22は、第2実施例に係るサーボライトヘッド80bにより磁気テープMTにサーボパターン47が書き込まれるときの様子を示す図である。図21及び図22では、サーボライトヘッド80bの磁気テープMTと対向する面が示されている。なお、後述の図23~図27についても同様に、サーボライトヘッド80の磁気テープMTと対向する面が示されている。
 これらの図に示すように、サーボライトヘッド80bは、長手方向(Y"軸方向)に長く、幅方向(X"軸方向)に短い形状を有している。
 第2実施例では、サーボライトヘッド80bの長手方向(Y"軸方向)が磁気テープMTの幅方向に対して所定の角度(第2のヘッドアジマス角)傾斜して配置される。サーボライトヘッド80bの長手方向(Y"軸方向)が磁気テープMTの幅方向(Y軸方向)に対して傾斜する角度は、データライトヘッド60の基準角Refθと関連しており、データライトヘッド60の基準角Refθと一致している(例えば、10°)。
 サーボライトヘッド80bは、磁気テープMTに対向する対向面81を有している。対向面81は、長手方向(Y"軸方向)に長く、幅方向(X"軸方向)に短い形状を有している。
 サーボライトヘッド80bは、対向面81上において、5対のサーボ素子82(磁気ギャップ)を有している。5対のサーボ素子82は、磁気テープMTの幅方向(Y軸方向)において、所定の間隔(サーボ素子ピッチ:SP1)を開けて配置される。
 互いに隣接する2対のサーボ素子82における、磁気テープMTの幅方向(Y軸方向)での間隔(サーボ素子ピッチ:SP1)は、例えば、2858.8±4.6μmとされる。なお、この値は、磁気テープMTにおいて、磁気テープMTの幅方向(Y軸方向)で互いに隣接する2本のサーボバンドsの間隔(サーボバンドピッチ:SP1)に対応する。
 また、互いに隣接する2対のサーボ素子82において、磁気テープMTの長手方向(X軸方向)での位置の差は、SP1×tan(Refθ)で表される。ここで、SP1(サーボバンドピッチ=サーボ素子ピッチ)は、互いに隣接する2つのサーボバンドsにおける磁気テープMTの幅方向での間隔、または、互いに隣接する2対のサーボ素子82における磁気テープMTの幅方向での間隔である。また、Refθは、データライトヘッド60における基準角である。
 仮に、SP1の値が2858.8μmであるとし、データライトヘッド60における基準角Refθが10°であるとする。この場合、互いに隣接する2対のサーボ素子82において、磁気テープの長手方向(X軸方向)での位置の差は、2858.8μm×tan10°=504.08μmである。
 一対のサーボ素子82は、磁気テープMTの幅方向(Y軸方向)に対して非対称に構成された第1のサーボ素子82a(「/」)及び第2のサーボ素子82b(「\」)を含む(特に、図21の右側参照)。
 第1のサーボ素子82a(「/」)は、磁気テープMTの幅方向(Y軸方向)に対して、第1の角度θs1で傾斜する。第2のサーボ素子82b(「\」)は、磁気テープMTの幅方向(Y軸方向)に対して、第1の角度θs1とは逆向きに第2の角度θs2で傾斜する。
 第1の角度θs1及び第2の角度θs2は、データライトヘッド60の基準角Refθと関連しており、それぞれ以下の式により表される。
  θs1=Refθ+θa
  θs2=Refθ-θa
 ここで、Refθは、データライトヘッド60の基準角Refθであり、θaは、サーボアジマス角である。
 仮に、データライトヘッド60の基準角Refθが10°とされ、サーボアジマス角θaが12°とされた場合、第1のサーボ素子82a(「/」)の第1の角度θs1は、22°とされ、第2のサーボ素子82b(「\」)の第2の角度θs2は、2°とされる。
 磁気テープMTの長手方向(X軸方向)において、第1のサーボ素子82a(「/」)及び第2のサーボ素子82b(「\」)の間隔は、例えば、サーボ素子82の長さの幅方向成分SLの1/2の位置において、38μmとされる。
 ここで、第1のサーボ素子82a(「/」)において、第1の角度θs1に沿う方向(磁気テープMTの幅方向に対して22°の方向)を第1のサーボ素子82a(「/」)の長手方向とする。また、第2のサーボ素子82b(「\」)において、第2の角度θs2に沿う方向(磁気テープMTの幅方向に対して-2°の方向)を第2のサーボ素子82b(「\」)の長手方向とする。
 第1のサーボ素子82a(「/」)の長手方向における長さは、第2のサーボ素子82b(「\」)の長手方向における長さとは異なっており、ここでの例では、第1のサーボ素子82a(「/」)の長手方向での長さは、第2のサーボ素子82b(「\」)の長手方向での長さよりも長い。
 一方、第1のサーボ素子82a(「/」)の長手方向の長さにおける、磁気テープMTの幅方向の成分(Y軸方向)SL1と、第2のサーボ素子82b(「\」)の長手方向の長さにおける、磁気テープMTの幅方向の成分(Y軸方向)SL1とは同じである。サーボ素子82の長さの幅方向成分SL1は、例えば、96±3μmとされる。
 図26は、図21の右側の図の拡大図であって、第1のサーボ素子82a(「/」)及び第2のサーボ素子82b(「\」)における具体的な寸法の一例を示す図である(XYZ座標系基準)。
 図26に示すように、第1のサーボ素子82a(「/」)の長手方向における長さは、103.5393μm(=96μm/cos22°)とされる。また、第2のサーボ素子82b(「\」)の長手方向における長さは、96.0585μm(=96μm/cos2°)とされる。
 また、第1のサーボ素子82aの上端部と、第2のサーボ素子82bの上端部との間の間隔(X軸方向)は、16.9306μm(=38μm-48μm×tan22°-48μm×tan2°=38μm-19.3932μm-1.6762μm)である。
 また、第1のサーボ素子82aの下端部と、第2のサーボ素子82bの下端部との間の間隔(X軸方向)は、59.0695μm(=96μm×tan22°+16.9306μm+96μm×tan2°=38.7865μm+16.9306μm+3.3524μm)である。
 ここで、上述の第1実施例では、5対のサーボ素子82に対してそれぞれ入力されるパルス信号に位相差が設定されていた。一方、第2実施例においては、サーボライトヘッド80bが傾けて配置されているので、パルス信号に対して位相差を設定する必要はない。つまり、5対のサーボ素子82に対しては、同時刻に同位相に対応するパルス信号がそれぞれ入力される。
 図22には、5対のサーボ素子82によって5本のサーボバンドsにそれぞれ書き込まれたサーボパターン47が示されている。
 磁気テープMTの幅方向(Y軸方向)で互いに隣接する2つのサーボバンドsに書き込まれるサーボパターン47の、磁気テープMTの幅方向での位相差は、SP1×tan(Refθ)で表される。
 仮に、SP1の値が2858.8μmであるとし、データライトヘッド60における基準角Refθが10°であるとする。この場合、互いに隣接する2つのサーボバンドsに書きこまれるサーボパターン47の位相差は、2858.8μm×tan10°=504.08μmとされる。
 なお、サーボバンドs4のサーボパターン47を基準としたサーボバンドs3、サーボバンドs2、サーボバンドs1、サーボバンドs1のサーボパターン47の位相差は、順番に、504.08μm、1008.17μm、1512.25μm、2016.33μmに対応する位相とされる。
 5本のサーボバンドsにそれぞれ書き込まれたサーボパターン47について、磁気テープMTの幅方向(Y軸方向)で、最も先に進んだ位相となるのは、サーボバンドs0のサーボパターン47である。位相の順番は、次いで、サーボバンドs1のサーボパターン47、サーボバンドs2、のサーボパターン47、サーボバンドs3のサーボパターン47、サーボバンドs4のサーボパターン47の順番である。
 例えば、サーボバンドs0のサーボパターン47及びサーボバンドs1のサーボパターン47で説明すると、磁気テープMTの幅方向で、サーボバンドs0のサーボパターン47の位相は、サーボバンドs1のサーボパターン47よりも504.08μmに対応する位相分、先の位相とされる。
 磁気テープMTにおいて、磁気テープMTの幅方向(Y軸方向)に対してデータライトヘッド60の基準角Refθ(10°)の方向では、5本のサーボバンドsに書きこまれたサーボパターン47の位相は、同位相とされる。
 以上の説明では、磁気テープMTの座標系(XYZ座標系)を基準したサーボライトヘッド80bの構成について説明した。以降では、サーボライトヘッド80bの座標系(X"Y"Z"座標系)を基準したサーボライトヘッド80bの構成について説明する。
 図23は、第2実施例において、サーボライトヘッド80bの座標系を基準としてサーボライトヘッド80bを表した図である。
 図23に示すように、5対のサーボ素子82は、サーボライトヘッド80bの長手方向(Y"軸方向)において、所定の間隔(サーボ素子ピッチ:SP2)を開けて配置される。サーボライトヘッド80bの長手方向(Y"軸方向)において、互いに隣接する2対の-1サーボ素子82の間隔(サーボ素子ピッチ:SP2)は、SP1×cos(Refθ)で表される。
 例えば、磁気テープMTの幅方向(Y軸方向)において、互いに隣接する2対のサーボ素子82の間隔(サーボ素子ピッチ:SP1)が、2858.8μmであり、データライトヘッド60の基準角Refθが10°であるとする。この場合、サーボライトヘッド80bの長手方向(Y"軸方向)において、互いに隣接する2対のサーボ素子82の間隔(サーボ素子ピッチ:SP2)は、2902.9μmとなる。
 ここで、上述の第1実施例では、第1のサーボ素子82a(「/」)及び第2のサーボ素子82b(「\」)の対称軸は、磁気テープMTの幅方向(Y軸方向)に非平行とされており、サーボライトヘッド80bの長手方向(Y"軸方向)に対しても非平行とされていた。一方、第2実施例では、第1のサーボ素子82a(「/」)及び第2のサーボ素子82b(「\」)の対称軸は、磁気テープMTの幅方向(Y軸方向)に対して非平行とされ、一方でサーボライトヘッド80bの長手方向(Y"軸方向)に対しては平行とされている。
 第1のサーボ素子82a(「/」)は、サーボライトヘッド80bの長手方向(Y"軸方向)に対して、サーボアジマス角θaで傾斜する。一方、第2のサーボ素子82b(「\」)は、サーボライトヘッド80bの長手方向(Y"軸方向)に対して、第1のサーボ素子82a(「/」)とは逆向きに、第1のサーボ素子82a(「/」)と同じサーボアジマス角θaで傾斜する。
 ここで、第1のサーボ素子82a(「/」)において、サーボアジマス角θaに沿う方向(サーボライトヘッド80bの長手方向に対して+12°の方向)を第1のサーボ素子82a(「/」)の長手方向とする。また、第2のサーボ素子82b(「\」)において、サーボアジマス角θaに沿う方向(サーボライトヘッド80bの長手方向に対して-12°の方向)を第2のサーボ素子82b(「\」)の長手方向とする。
 第1のサーボ素子82a(「/」)の長手方向における長さは、第2のサーボ素子82b(「\」)の長手方向における長さとは異なっており、ここでの例では、第1のサーボ素子82a(「/」)の長手方向での長さは、第2のサーボ素子82b(「\」)の長手方向での長さよりも長い。
 さらに、第1のサーボ素子82a(「/」)の長手方向の長さにおける、サーボライトヘッド80bの長手方向成分SL21(Y"軸方向)、及び、第2のサーボ素子82b(「\」)の長手方向の長さにおける、サーボライトヘッド80b長手方向成分SL22(Y"軸方向)も異なっている。
 図27は、図23の右側の図の拡大図であって、第1のサーボ素子82a(「/」)及び第2のサーボ素子82b(「\」)における具体的な寸法の一例を示す図である(X"Y"Z"座標系基準)。
 仮に、サーボ素子82の長さにおける、磁気テープMTの幅方向成分SL1(Y軸方向)が、96μmであり、データライトヘッド60の基準角Refθが10°であり、サーボアジマス角θaが12°であるとする。この場合、第1のサーボ素子82a(「/」)の長さにおける、サーボライトヘッド80bの長手方向成分SL21(Y"軸方向)は、101.2767μm(=103.5093μm×cos12°)である。また、この場合、第2のサーボ素子82b(「\」)の長さにおける、サーボライトヘッド80bの長手方向成分SL22(Y"軸方向)は、93.959μm(=96.0585μm×cos12°)μmである。
 また、サーボライトヘッド80bの幅方向(X"軸方向)において、第1のサーボ素子82aの上端部と、第2のサーボ素子82bの上端部との間の間隔は、16.673μm(=16.9306μm×cos10°)である。また、サーボライトヘッド80bの長手方向(Y"軸方向)において、第1のサーボ素子82a(「/」)の上端部の位置と、第2のサーボ素子82b(「\」)の上端部の位置との差は、2.94μm(=16.9306μm×sin10°)である。
 また、サーボライトヘッド80bの幅方向(X"軸方向)において、第1のサーボ素子82aの下端部と、第2のサーボ素子82bの下端部との間の間隔は、58.1721μm(=59.0695μm×cos10°)である。また、サーボライトヘッド80bの長手方向(Y"軸方向)において、第1のサーボ素子82a(「/」)の下端部の位置と、第2のサーボ素子82b(「\」)の下端部の位置との差は、10.2573μm(=59.0695μm×sin10°)である。
 また、サーボライトヘッド80bの幅方向(X"軸方向)において、第1のサーボ素子82a(「/」)及び第2のサーボ素子82b(「\」)の間隔(中央)は、例えば、38.8253μm(38μm×cos10°+(38μm×sin10°)×tan12°=37.4227μm+6.5986μm×tan12°=37.4227μm+1.4026μm)である。
(第1実施例及び第2実施例の比較)
 次に、第1実施例及び第2実施例の比較について説明する。
 図20の右側には、第1実施例に係るサーボライトヘッド80aにより書き込まれたサーボパターン47を、データライトヘッド60の2つのサーボリード部62により読み取っているときの様子が示されている。
 上述のように、第1実施例に係るサーボライトヘッド80aでは、サーボライトヘッド80aを磁気テープMTの幅方向に対して傾けずに配置し、サーボ素子82に入力されるパルス信号の位相を調整することでサーボパターン47を書き込むといった方法が用いられている。
 ここで、サーボライトヘッド80aによって磁気テープMTに対してサーボパターン47を書き込むとき、磁気テープMTが幅方向(Y軸方向に)に微動する場合がある。
 仮に、第1実施例のサーボライトヘッド80aにおいて、サーボバンドs0のサーボ素子82が、サーボバンドs0に対して、或る時刻t1に或る位相ph1のサーボパターン47を書き込んだとする。その後の時刻t2(磁気テープMTが搬送方向に504.08μm搬送された時刻)に、サーボバンドs1のサーボ素子82が、サーボバンドs1に対して、その位相ph1のサーボパターン47を書き込んだとする。
 この場合において、時刻t1から時刻t2の間に、磁気テープMTが幅方向に微動してしまった場合を想定する。この場合、サーボバンドs0での位相ph1のサーボパターン47の位置と、サーボバンドs1での位相ph1のサーボパターン47の位置との間隔(基準角Refθ(10°)の方向)が、既定の値(2つのサーボリード部62の間隔:基準角Refθ(10°)の方向)とは異なってしまうことになる。
 これが原因で誤差が生じ、データライトヘッド60がサーボパターン47を正確にサーボトレースできない場合がある。
 一方、図22の右側には、第2実施例に係るサーボライトヘッド80bにより書き込まれたサーボパターン47を、データライトヘッド60の2つのサーボリード部62により読み取っているときの様子が示されている。
 第2実施例に係るサーボライトヘッド80bでは、サーボライトヘッド80bを磁気テープMTの幅方向に対して傾けて配置し、サーボ素子82に入力されるパルス信号の位相を同位相としてサーボパターン47を書き込むといった方法が用いられている。
 仮に、第2実施例のサーボライトヘッド80bにおいて、サーボバンドs0のサーボ素子82及びサーボバンドs1のサーボ素子82が、サーボバンドs0及びサーボバンドs1に対して、同時刻t1に同位相ph1のサーボパターン47を書き込んだとする。
 その後、サーボバンドs0のサーボ素子82及びサーボバンドs1のサーボ素子82が、サーボバンドs0及びサーボバンドs1に対して、同時刻t2に同位相ph2のサーボパターン47を書き込んだとする。
 この場合において、時刻t1から時刻t2の間に、磁気テープMTが幅方向に微動してしまった場合を想定する。この場合、サーボバンドs0での位相ph1のサーボパターン47の位置と、サーボバンドs1での位相ph1のサーボパターン47の位置との間隔(基準角Refθ(10°)の方向)は、サーボバンドs0での位相ph2のサーボパターン47の位置と、サーボバンドs1での位相ph2のサーボパターン47の位置との間隔と同じである。これらの間隔は、既定の値(2つのサーボリード部62の間隔:基準角Refθ(10°)の方向)と同じであり、一定である。
 つまり、第2実施例では、サーボパターン47書き込み時の磁気テープMTの幅方向への微動によらず、互いに隣接するサーボバンドsにおける同位相のサーボパターン47の間隔(基準角Refθの方向)を一定にすることができる。これにより、データライトヘッド60がサーボパターン47を正確にサーボトレースすることができる。
 ここでの説明から理解されるように、サーボパターン47書き込み時の磁気テープMTの幅方向への微動の観点からは、第1実施例よりも第2実施例の方が有利である。但し、これは、第1実施例による方法を採用することができないといった趣旨ではなく、第1実施例についても本技術の一例として含まれる。例えば、サーボパターン47書き込み時の磁気テープMTの幅方向への微動が無視できるレベルであったり、あるいは、サーボパターン47書き込み時の磁気テープMTの幅方向への微動を無視できる程度に抑制することができたりするのであれば、第1実施例による方法が採用されてもよい。
(3-2)対向面の低摩擦加工
 サーボライトヘッド80は、その対向面81において、磁気テープMTとの間に意図的に空気を巻き込み摩擦抵抗を低減するための低摩擦加工が施されていてもよい。
 図24は、サーボライトヘッド80の対向面81において低摩擦加工が施されたときの様子を示す図である。図24の左側には、第1実施例に係るサーボライトヘッド80aの対向面81に低摩擦加工が施されたときの様子が示されている。また、図24の右側には、第2実施例に係るサーボライトヘッド80bの対向面81に低摩擦加工が施されたときの様子が示されている。
 図24の左側(第1実施例)を参照して、サーボライトヘッド80aの対向面81は、サーボライトヘッド80の長手方向(Y軸方向:磁気テープMTの幅方向)において、サーボ素子82が設けられた領域に対応する第1の領域83と、サーボ素子82が設けられていない領域に対応する第2の領域84を有する。
 第2の領域84には、サーボライトヘッド80aの幅方向(X軸方向:磁気テープMTの長手方向)に沿う複数の溝が、サーボライトヘッド80aの長手方向(Y軸方向:磁気テープMTの幅方向)に沿って整列されている。
 図24の右側(第2実施例)を参照して、サーボライトヘッド80bの対向面81は、サーボライトヘッド80の長手方向(磁気テープMTの幅方向に対して基準角Refθの方向)において、サーボ素子82が設けられた領域に対応する第1の領域83と、サーボ素子82が設けられていない領域に対応する第2の領域84を有する。
 第2の領域84には、サーボライトヘッド80bの幅方向(X"軸方向)に対して基準角Refθの方向(X軸方向:磁気テープMTの長手方向)に沿う複数の溝が、サーボライトヘッド80の長手方向(Y"軸方向)に対して基準角Refθの方向(Y軸方向:磁気テープMTの幅方向)に沿って整列されている。
 ここで、図24の左側の例(第1実施例)では、サーボライトヘッド80aの幅方向に対して平行な方向に沿う複数の溝が、サーボライトヘッド80aの長手方向に対して平行な方向に沿って整列されている。これに対して、図24の右側の例(第2実施例)では、サーボライトヘッド80bの幅方向に対して非平行な方向に沿う複数の溝が、サーボライトヘッド80の長手方向に対して非平行な方向に沿って整列されている。
 図24に示す2つの例(第1実施例及び第2実施例)では、対向面81に低摩擦加工が施されているので、摩擦による磁気テープMTの振動を抑制することができ、これにより、サーボパターン47を正確に書き込むことができる。
 特に、図24の右側の例では、サーボライトヘッド80bの幅方向(X"軸方向)に対して基準角Refθの方向(X軸方向:磁気テープMTの長手方向)に沿う複数の溝が、サーボライトヘッド80の長手方向(Y"軸方向)に対して基準角Refθの方向(Y軸方向:磁気テープMTの幅方向)に沿って整列されている。これにより、サーボライトヘッド80を、磁気テープMTの幅方向に対して基準角Refθ傾けて配置したとしても、適切に磁気テープMTとの間の摩擦を低減させることができる。
(4)作用等
 以上説明したように、本実施形態では、サーボライトヘッド80により、各サーボバンドs0~s4に対して、磁気テープMTの幅方向に対して非対称な第1のサーボパターン47a(「/」)及び第2のサーボパターン47b(「\」)をそれぞれ書き込むことができる。これにより、データライトヘッド60が磁気テープMTの幅方向に対して傾いて配置された場合に、そのデータライトヘッド60により、サーボパターン47を正確に読み取ることができる。
 図25は、第1比較例、第2比較例及び本実施形態において、データライトヘッド60のサーボリード部62によりサーボパターン47を読み取ったときの様子を示す図である。
 図25の左側を参照して、第1比較例では、磁気テープMTにおいて、第1のサーボパターン47a(「/」)及び第2のサーボパターン47b(「\」)は、磁気テープMTの幅方向に対して対称とされている。また、データライトヘッド60の長手方向は、磁気テープMTの幅方向に対して平行とされている。
 第1比較例では、データライトヘッド60のサーボリード部62に対するサーボパターン47のアジマス損失は、サーボパターン47群毎に同じである。従って、サーボライトヘッド80のサーボリード部62によりそのサーボパターン47を読み取ったとき、そのサーボ信号の出力は、サーボパターン47群に対応するサーボバースト毎に同じとなる。
 図25の中央を参照して、第2比較例では、磁気テープMTにおいて、第1のサーボパターン47a(「/」)及び第2のサーボパターン47b(「\」)は、磁気テープMTの幅方向に対して対称とされている。一方、データライトヘッド60の長手方向は、磁気テープMTの幅方向に対して傾斜して配置されている。
 第2比較例では、データライトヘッド60のサーボリード部62に対するサーボパターン47のアジマス損失は、サーボパターン47群毎に異なる。従って、サーボライトヘッド80のサーボリード部62によりそのサーボパターン47を読み取ったとき、そのサーボ信号において、アジマス損失が少ないサーボパターン47群に対応するサーボバーストの出力は大きくなり、一方で、アジマス損失が大きいサーボパターン47群に対応するサーボバーストの出力は小さくなる。このため、トラッキング基準位置に誤差が生じてしまう可能性がある。
 図25の右側を参照して、本実施形態では、磁気テープMTにおいて、第1のサーボパターン47a(「/」)及び第2のサーボパターン47b(「\」)は、磁気テープMTの幅方向に対して非対称とされている。また、データライトヘッド60の長手方向は、磁気テープMTの幅方向に対して非平行とされている。
 本実施形態では、データライトヘッド60のサーボリード部62に対するサーボパターン47のアジマス損失は、サーボパターン47群毎に同じである。従って、サーボライトヘッド80のサーボリード部62によりそのサーボパターン47を読み取ったとき、そのサーボ信号の出力は、サーボパターン47群に対応するサーボバースト毎に同じとなる。
 このように、本実施形態では、第1のサーボパターン47a(「/」)及び第2のサーボパターン47b(「\」)が磁気テープMTの幅方向に対して非対称とされているので、データライトヘッド60が磁気テープMTの幅方向に対して傾いて配置された場合に、そのデータライトヘッド60により、サーボパターン47を正確に読み取ることができる。
 また、本実施形態では、データ記録再生装置50におけるデータライトヘッド60の長手方向が、磁気テープMTの幅方向に対してアジマス角θ傾斜して配置され、そのアジマス角θが調整される。これにより、磁気テープMTの幅の変動に対応することができる。
 また、本実施形態では、データ記録再生装置50におけるデータライトヘッド60において、データライトヘッド60のアジマス角θは、基準角Refθ±x°の範囲で調整される。
 このとき、xの値を0.7°以下とすることで、再生トラック幅Wが小さな磁気テープMT(例えば、0.5μm以下)に対応しつつ、アジマス損失Lθを小さくすることができる。また、このとき、基準角Refθを8°以上とすることで、上記補正量を大きくすることができる(例えば、10μm以上)。
 また、本実施形態では、サーボ記録再生装置70において、第1のサーボ素子82a(「/」)及び第2のサーボ素子82b(「\」)は、磁気テープMTの幅方向に対して非対称となるようにサーボライトヘッド80に設けられる。これにより、第1のサーボ素子82a(「/」)及び第2のサーボ素子82b(「\」)により、磁気テープMTの幅方向に対して非対称なサーボパターン47を適切に書き込むことができる。
 また、本実施形態では、第1のサーボ素子82a(「/」)は、磁気テープMTの幅方向に対して第1の角度θs1で傾斜し、第2のサーボ素子82b(「\」)は、磁気テープMTの幅方向に対して、第1の角度θs1とは逆向きに、第1の角度θs1とは異なる第2の角度θs2で傾斜する。
 そして、本実施形態では、この第1の角度θs1及び第2の角度θs2が、データライトヘッド60の基準角Refθと関連している。これにより、第1のサーボ素子82a(「/」)及び第2のサーボ素子82b(「\」)により、データライトヘッド60が正確に読み取ることが可能な非対称なサーボパターン47を適切に書き込むことができる。
 また、本実施形態では、第1のサーボ素子82a(「/」)の長手方向における長さと、第1のサーボ素子82a(「/」)の長手方向における長さとは異なっているが、第1のサーボ素子82a(「/」)の長さにおける磁気テープMTの幅方向の成分と、第2のサーボ素子82b(「\」)の長さにおける磁気テープMTの幅方向の成分とは同じである。これにより、第1のサーボ素子82a(「/」)及び第2のサーボ素子82b(「\」)により書き込まれる第1のサーボパターン47a(「/」)及び第2のサーボパターン47b(「\」)について、磁気テープMTの幅方向の長さを揃えることができる。
 また、本実施形態おいて、サーボライトヘッド80の長手方向が、磁気テープMTの幅方向に対して所定の角度傾斜するように配置されてもよく(第2実施例参照)、この場合、サーボパターン47書き込み時における磁気テープMTの幅方向への微動に適切に対応することができる。
 また、本実施形態において、サーボライトヘッド80の長手方向が、磁気テープMTの幅方向に対して傾斜する角度は、データライトヘッド60の基準角Refθと関連していてもよく、また、この角度は、データライトヘッド60の基準角Refθと一致していてもよい。これにより、傾斜して配置されたデータライトヘッド60が正確に読み取ることが可能な非対称なサーボパターン47を適切に書き込むことができる。
 また、本実施形態に係る磁気テープMTでは、互いに隣接するサーボバンドsにおけるサーボパターン47の、磁気テープMTの幅方向での位相差が、サーボライトヘッド80の基準角Refθと関連しており、SP×tan(Refθ)で表される。これにより、傾斜して配置されたデータライトヘッド60により、サーボパターン47を正確に読み取ることができる。
(5)磁気テープがデータライトヘッド傾斜タイプのデータ記録再生装置に用いられる磁気テープであるかどうかの確認方法
 次に、磁気テープMTが、データライトヘッド60が磁気テープMTの幅方向(Y軸方向)に対して傾斜して配置されるタイプのデータ記録再生装置50に用いられる磁気テープMTであるかどうかを確認するための方法について説明する。
(5-1)確認方法:第1の例
 図28は、磁気テープMTがデータライトヘッド傾斜タイプのデータ記録再生装置50に用いられる磁気テープMTであるかどうかを確認する方法における第1の例を示す図である。第1の例では、第1のサーボパターン47a(「/」)が磁気テープMTの幅方向(Y軸方向)に対して傾斜する角度(第1の角度θs1)、及び、第2のサーボパターン47b(「\」)が磁気テープの幅方向に対して傾斜する角度(第2の角度θs2)等に基づいて、下記確認が行われる。
 なお、図28では、磁気テープMTを上側(磁性層側)から見た様子が示されている(従って、第1のサーボパターン47a(「/」)、第2のサーボパターン47b(「\」)において、「/」「\」の符号は、見た目とは逆になる)。
 図28に示すように、まず、磁気テープMTの磁性層43に対して、フェリコロイド現像液(例えば、シグマハイケミカル社製のシグマーカQ(登録商標))等の現像液を塗布して現像を行う。その後、現像した磁気テープMTの磁性層43を光学顕微鏡で観察することで、サーボパターン47の形状を確認する。
 このとき、まず、第1のサーボパターン47a(「/」)の上端部及び下端部、並びに、第2のサーボパターン47b(「\」)の上端部及び下端部が測定点として測定される。そして、磁気テープMTの幅方向(Y軸方向)において、サーボパターン47の上端部と、下端部との間の距離a(サーボバンド幅に対応)が測定される。
 また、磁気テープMTの長手方向(X軸方向)において、第1のサーボパターン47a(「/」)の上端部と、下端部との間の距離bが測定される。また、磁気テープMTの長手方向(X軸方向)において、第2のサーボパターン47b(「\」)の上端部と、下端部との間の距離cが測定される。
 この場合、第1のサーボパターン47a(「/」)が、磁気テープMTの幅方向(Y軸方向)に対して傾斜する角度(第1の角度θs1)は、tan-1(b/a)により求められる。また、第2のサーボパターン47b(「\」)が、磁気テープMTの幅方向(Y軸方向)に対して傾斜する角度(第2の角度θs2)は、tan-1(c/a)により求められる。
 例えば、aの値が96μmであり、bの値が39μmであり、cの値が3μmであったとする。この場合、第1のサーボパターン47a(「/」)が、磁気テープMTの幅方向(Y軸方向)に対して傾斜する角度(第1の角度θs1)は、tan-1(39/96)=21.59°で、約22°である。また、第2のサーボパターン47b(「\」)が、磁気テープMTの幅方向(Y軸方向)に対して傾斜する角度(第2の角度θs2)は、tan-1(3/96)=1.79°で、約2°である。
 次に、(第1のサーボパターン47a(「/」)の傾斜角(第1の角度θs1)-第2のサーボパターン47b(「\」)の傾斜角(第2の角度θs2))/2により、所定の角度を求める((22-2)/2=10°)。このとき求められる角度は、第1のサーボパターン47a及び第2のサーボパターン47bの対称軸が磁気テープMTの幅方向(Y軸方向)に対して傾斜する角度に対応する。
 (第1の角度θs1-第2の角度θs2)/2により求められた角度が、データライトヘッド60が磁気テープMTの幅方向(Y軸方向)に対して傾斜する角度(基準角)と一致したとする(θs1-θs2)/2=refθ)(ある程度の誤差を含んでいてもよい)。
 この場合、図25の右側を参照して既に説明したように、データライトヘッド60のサーボリード部62に対するサーボパターン47のアジマス損失が、サーボパターン47群毎に同じとなる。これにより、サーボライトヘッド80のサーボリード部62によりそのサーボパターン47を読み取ったとき、そのサーボ信号の出力は、サーボパターン47群に対応するサーボバースト毎に同じとなる。
 従って、(θs1-θs2)/2により求められた角度が、データライトヘッド60が磁気テープMTの幅方向(Y軸方向)に対して傾斜する角度(基準角)と一致した場合、この磁気テープMTは、データライトヘッド60が磁気テーMTの幅方向(Y軸方向)に対して傾斜して配置されるタイプのデータ記録再生装置50に用いられる磁気テープMTであると見做すことができる。
(5-2)確認方法:第2の例
 図29は、磁気テープMTがデータライトヘッド傾斜タイプのデータ記録再生装置50に用いられる磁気テープMTであるかどうかを確認する方法における第2の例を示す図である。第2の例では、互いに隣接するサーボバンドにおけるサーボパターン47における位相差に基づいて、上記確認が行われる。
 この第2の例では、データ記録再生装置が用いられるが、このデータ記録再生装置では、データライトヘッド60が磁気テープMTの幅方向(Y軸方向)に対して平行に配置される。
 まず、データライトヘッド60の2つのサーボリード部62により、互いに隣接するサーボバンドにおけるサーボパターン47がそれぞれ読み取られ、サーボ信号がそれぞれ再生される。
 下側のサーボリード部62により再生されるサーボ信号の位相は、上側のサーボリード部62により再生されるサーボ信号の位相よりも先であり、位相差が生じる。このとき、下側のサーボリード部62により再生されるサーボ信号と、上側のサーボリード部62により再生されるサーボ信号との間で、同じLPOS(Longitudinal Position)情報を読み取った時刻の差が求められる。そして、この時刻の差が、距離に換算されて、磁気テープの長さ方向における位相差dが求められる(例えば、0.505μm)。
 次に、求められた位相差d(例えば、0.505μm)と、サーボバンドピッチSP(既知)(例えば、2.8588μm)とに基づいて、tan-1(d/SP)により、所定の角度が求められる(tan-1(0.505/2.8588)=10.017°)。
 このとき求められる角度は、一方のサーボバンドのサーボパターン47と、他方のサーボバンドのサーボパターン47とで同位相の情報が書き込まれた位置を結ぶ直線が、磁気テープの幅方向に対して成す角度に対応する。
 tan-1(d/SP)によりにより求められた角度が、データライトヘッド60が磁気テープMTの幅方向(Y軸方向)に対して傾斜する角度(基準角)と一致したとする(tan-1(d/SP)=refθ)(ある程度の誤差を含んでいてもよい)。この場合、この磁気テープMTは、データライトヘッド60が磁気テープMTの幅方向(Y軸方向)に対して傾斜して配置されるタイプのデータ記録再生装置50に用いられる磁気テープMTであると見做すことができる。
[1.6 作用効果]
 上記1.3において説明したとおり、第1の実施形態に係る磁気テープMTでは、磁気テープMTの幅1/2インチ当たり0.55Nのテンションが長手方向に加えた状態で温度50℃、相対湿度40%RHの環境下に40時間静置される前後の磁気テープMTの平均幅変化量ΔAの絶対値が170ppm以下であるので、環境に起因する磁気テープMTの変形に加えて、高温環境下での磁気テープMTのクリープ変形を長期間(例えば10年間)に亘って十分に抑制することができる。これにより、長期間(例えば10年間)に亘って磁気テープMTを高温環境下で保存や走行した場合にも、磁気テープMTの幅変化を抑制することができる。
 また、温度50℃、相対湿度40%RHの環境下における、長手方向のテンションに対する平均テンション応答性が700ppm/N以上であるので、高温環境下において磁気テープMTの幅変化を良好に補正することができる。
 したがって、長期間(例えば10年間)に亘って磁気テープMTを高温環境下で保存や走行した場合にも、磁気テープMTの走行テンションの調整により磁気テープMTの幅変化を補正することができる。
 上記1.5において説明したとおり、第1の実施形態に係る磁気テープMTは、幅方向に対して非対称な第1のサーボパターン47aおよび第2のサーボパターン47bを含むサーボパターン47がそれぞれ書き込まれた複数のサーボバンドsを有し、且つ、互いに隣接するサーボバンドsにおけるサーボパターン47は位相差を有している。そのため、第1の実施形態に係る磁気テープMTは、データライトヘッド60のアジマス角θを調整することにより磁気テープMTの幅変化に対応可能なデータ記録再生装置50において用いられうる。データ記録再生装置50において、典型的には、磁気テープMTの幅が相対的に広くなったとき、データライトヘッド60のアジマス角θは小さくされ、逆に、磁気テープMTの幅が相対的に狭くなったとき、データライトヘッド60のアジマス角θは大きくされる。これにより、磁気テープMTのサーボパターン47は、磁気テープMTの幅が変化した場合にも、正確に読み取られる。
 したがって、磁気テープMTの幅が高温環境下で変化した場合にも、データライトヘッド60のアジマス角θを調整することにより、幅変化に対応することができる。
 以上述べたとおり、第1の実施形態に係る磁気テープMTによれば、高温環境下で起こりうる幅変化に対処可能である。したがって、第1の実施形態に係る磁気テープMTは、高温環境下での保存および走行に適している。
<2 第2の実施形態>
 上記の第1の実施形態では、磁気テープMTが、下地層および磁性層等が塗布工程(ウエットプロセス)により作製された塗布型の磁気テープである場合について説明したが、下地層および磁性層等がスパッタリング等の真空薄膜の作製技術(ドライプロセス)により作製される真空薄膜型の磁気テープであってもよい。
[2.1 磁気テープの構成]
 図30は、本技術の第2の実施形態に係る真空薄膜型の磁気テープMT1の構成の一例を示す断面図である。磁気テープMT1は、垂直記録型の磁気記録媒体であり、フィルム状の基体111と、軟磁性裏打ち層(Soft magnetic underlayer、以下「SUL」という。)112と、第1のシード層113Aと、第2のシード層113Bと、第1の下地層114Aと、第2の下地層114Bと、記録層としての磁性層115とを備える。SUL112、第1、第2のシード層113A、113B、第1、第2の下地層114A、114Bおよび磁性層115は、例えば、スパッタ膜等の真空薄膜である。
 SUL112、第1、第2のシード層113A、113Bおよび第1、第2の下地層114A、114Bは、基体111の一方の主面(以下「表面」という。)と磁性層115との間に設けられ、基体111から磁性層115の方向に向かってSUL112、第1のシード層113A、第2のシード層113B、第1の下地層114A、第2の下地層114Bの順序で積層されている。
 磁気テープMT1が、必要に応じて、磁性層115上に設けられた保護層116と、保護層116上に設けられた潤滑層117とをさらに備えるようにしてもよい。また、磁気テープMT1が、必要に応じて、基体111の他方の主面(以下「裏面」という。)上に設けられたバック層118をさらに備えるようにしてもよい。
 以下では、磁気テープMT1の長手方向(基体111の長手方向)をMD(Machine Direction)方向という。ここで、機械方向とは、磁気テープMT1に対する記録および再生ヘッドの相対的な移動方向、すなわち記録再生時に磁気テープMT1が走行される方向を意味する。
 第2の実施形態に係る磁気テープMT1は、今後ますます需要が高まることが期待されるデータアーカイブ用ストレージメディアとして用いて好適なものである。この磁気テープMT1は、例えば、現在のストレージ用塗布型磁気記録媒体の10倍以上の面記録密度、すなわち50Gb/in2以上の面記録密度を実現することが可能である。このような面記録密度を有する磁気テープMT1を用いて、一般のリニア記録方式のデータカートリッジを構成した場合には、データカートリッジ1巻当たり100TB以上の大容量記録が可能になる。
 第2の実施形態に係る磁気テープMT1は、リング型の記録ヘッドと巨大磁気抵抗効果(Giant Magnetoresistive:GMR)型またはトンネル磁気抵抗効果(Tunneling Magnetoresistive:TMR)型の再生ヘッドとを有する記録再生装置(データを記録再生するための記録再生装置)に用いて好適なものである。また、第2の実施形態に係る磁気テープMT1は、サーボ信号書込ヘッドとしてリング型の記録ヘッドが用いられるものであることが好ましい。磁性層115には、例えばリング型の記録ヘッドによりデータ信号が垂直記録される。また、磁性層115には、例えばリング型の記録ヘッドによりサーボ信号が垂直記録される。
 第2の実施形態における磁気テープMT1の平均厚みtT、平均幅変化量ΔA、平均テンション応答性および基体111の平均貯蔵弾性率等は、第1の実施形態におけるものと同様である。
(基体)
 基体111は、第1の実施形態における基体41と同様である。
(SUL)
 SUL112は、アモルファス状態の軟磁性材料を含む。軟磁性材料は、例えば、Co系材料およびFe系材料のうちの少なくとも1種を含む。Co系材料は、例えば、CoZrNb、CoZrTaまたはCoZrTaNbを含む。Fe系材料は、例えば、FeCoB、FeCoZrまたはFeCoTaを含む。
 SUL112は、単層のSULであり、基体111に直接設けられている。SUL112の平均厚みは、好ましくは10nm以上50nm以下、より好ましくは20nm以上30nm以下である。
 SUL112の平均厚みは、第1の実施形態における磁性層43と同様にして求められる。なお、後述する、SUL112以外の層の平均厚み(すなわち、第1、第2のシード層113A、113B、第1、第2の下地層114A、114Bおよび磁性層115の平均厚み)も、第1の実施形態における磁性層43と同様にして求められる。但し、TEM像の倍率は、各層の厚みに応じて適宜調整される。
(第1、第2のシード層)
 第1のシード層113Aは、TiおよびCrを含む合金を含み、アモルファス状態を有している。また、この合金には、O(酸素)がさらに含まれていてもよい。この酸素は、スパッタリング法等の成膜法で第1のシード層113Aを成膜する際に、第1のシード層113A内に微量に含まれる不純物酸素であってもよい。
 ここで、"合金"とは、TiおよびCrを含む固溶体、共晶体、および金属間化合物等の少なくとも一種を意味する。"アモルファス状態"とは、X線回折または電子線回折法等により、ハローが観測され、結晶構造を特定できないことを意味する。
 第1のシード層113Aに含まれるTiおよびCrの総量に対するTiの原子比率は、好ましくは30原子%以上100原子%未満、より好ましくは50原子%以上100原子%未満の範囲内である。Tiの原子比率が30%未満であると、Crの体心立方格子(Body-Centered Cubic lattice:bcc)構造の(100)面が配向するようになり、第1のシード層113A上に形成される第1、第2の下地層114A、114Bの配向性が低下する虞がある。
 上記Tiの原子比率は次のようにして求められる。磁性層115側から磁気テープMT1をイオンミリングしながら、オージェ電子分光法(Auger Electron Spectroscopy、以下「AES」という。)による第1のシード層113Aの深さ方向分析(デプスプロファイル測定)を行う。次に、得られたデプスプロファイルから、膜厚方向におけるTiおよびCrの平均組成(平均原子比率)を求める。次に、求めたTiおよびCrの平均組成を用いて、上記Tiの原子比率を求める。
 第1のシード層113AがTi、CrおよびOを含む場合、第1のシード層113Aに含まれるTi、CrおよびOの総量に対するOの原子比率は、好ましくは15原子%以下、より好ましくは10原子%以下である。Oの原子比率が15原子%を超えると、TiO2結晶が生成することにより、第1のシード層113A上に形成される第1、第2の下地層114A、114Bの結晶核形成に影響を与えるようになり、第1、第2の下地層114A、114Bの配向性が低下する虞がある。上記Oの原子比率は、上記Tiの原子比率と同様の解析方法を用いて求められる。
 第1のシード層113Aに含まれる合金が、TiおよびCr以外の元素を添加元素としてさらに含んでいてもよい。この添加元素としては、例えば、Nb、Ni、Mo、AlおよびW等からなる群より選ばれる1種以上の元素が挙げられる。
 第1のシード層113Aの平均厚みは、好ましくは2nm以上15nm以下、より好ましくは3nm以上10nm以下である。
 第2のシード層113Bは、例えば、NiWまたはTaを含み、結晶状態を有している。第2のシード層113Bの平均厚みは、好ましくは3nm以上20nm以下、より好ましくは5nm以上15nm以下である。
 第1、第2のシード層113A、113Bは、第1、第2の下地層114A、114Bに類似した結晶構造を有し、結晶成長を目的として設けられるシード層ではなく、当該第1、第2のシード層113A、113Bのアモルファス状態によって第1、第2の下地層114A、114Bの垂直配向性を向上するシード層である。
(第1、第2の下地層)
 第1、第2の下地層114A、114Bは、磁性層115と同様の結晶構造を有していることが好ましい。磁性層115がCo系合金を含む場合には、第1、第2の下地層114A、114Bは、Co系合金と同様の六方細密充填(hcp)構造を有する材料を含み、その構造のc軸が膜面に対して垂直方向(すなわち膜厚方向)に配向していることが好ましい。磁性層115の配向性を高め、かつ、第2の下地層114Bと磁性層115との格子定数のマッチングを比較的良好にできるからである。六方細密充填(hcp)構造を有する材料としては、Ruを含む材料を用いることが好ましく、具体的にはRu単体またはRu合金が好ましい。Ru合金としては、例えば、Ru-SiO2、Ru-TiO2またはRu-ZrO2等のRu合金酸化物が挙げられる。
 上記のように、第1、第2の下地層114A、114Bの材料として同様のものを用いることができる。しかしながら、第1、第2の下地層114A、114Bそれぞれの目的とする効果が異なっている。具体的には、第2の下地層114Bについてはその上層となる磁性層115のグラニュラ構造を促進する膜構造であり、第1の下地層114Aについては結晶配向性の高い膜構造である。このような膜構造を得るためには、第1、第2の下地層114A、114Bそれぞれのスパッタ条件等の成膜条件を異なるものとすることが好ましい。
 第1の下地層114Aの平均厚みは、好ましくは3nm以上15nm以下、より好ましくは5nm以上10nm以下である。第2の下地層114Bの平均厚みは、好ましくは7nm以上40nm以下、より好ましくは10nm以上25nm以下である。
(磁性層)
 磁性層115は、磁性材料が垂直に配向した垂直磁気記録層である。磁性層115は、スパッタ膜等の真空薄膜であってもよい。磁性層115は、記録密度を向上する観点からすると、Co系合金を含むグラニュラ磁性層であることが好ましい。このグラニュラ磁性層は、Co系合金を含む強磁性結晶粒子と、この強磁性結晶粒子を取り巻く非磁性粒界(非磁性体)とから構成されている。より具体的には、このグラニュラ磁性層は、Co系合金を含むカラム(柱状結晶)と、このカラムを取り囲み、それぞれのカラムを磁気的に分離する非磁性粒界(例えばSiO2等の酸化物)とから構成されている。この構造では、それぞれのカラムが磁気的に分離した構造を有する磁性層115を構成することができる。
 Co系合金は、六方細密充填(hcp)構造を有し、そのc軸が膜面に対して垂直方向(膜厚方向)に配向している。Co系合金としては、少なくともCo、CrおよびPtを含有するCoCrPt系合金を用いることが好ましい。CoCrPt系合金は、特に限定されるものではなく、CoCrPt合金がさらに添加元素を含んでいてもよい。添加元素としては、例えば、NiおよびTa等からなる群より選ばれる1種以上の元素が挙げられる。
 強磁性結晶粒子を取り巻く非磁性粒界は、非磁性金属材料を含む。ここで、金属には半金属を含むものとする。非磁性金属材料としては、例えば、金属酸化物および金属窒化物のうちの少なくとも一方を用いることができ、グラニュラ構造をより安定に維持する観点からすると、金属酸化物を用いることが好ましい。金属酸化物としては、Si、Cr、Co、Al、Ti、Ta、Zr、Ce、YおよびHf等からなる群より選ばれる少なくとも1種以上の元素を含む金属酸化物が挙げられ、少なくともSi酸化物(すなわちSiO2)を含む金属酸化物が好ましい。金属酸化物の具体例としては、SiO2、Cr23、CoO、Al23、TiO2、Ta25、ZrO2またはHfO2等が挙げられる。金属窒化物としては、Si、Cr、Co、Al、Ti、Ta、Zr、Ce、YおよびHf等からなる群より選ばれる少なくとも1種以上の元素を含む金属窒化物が挙げられる。金属窒化物の具体例としては、SiN、TiNまたはAlN等が挙げられる。
 強磁性結晶粒子に含まれるCoCrPt系合金と、非磁性粒界に含まれるSi酸化物とが、以下の式(6)に示す平均組成を有していることが好ましい。反磁界の影響を抑え、かつ、十分な再生出力を確保できる飽和磁化量Msを実現でき、これにより、記録再生特性の更なる向上を実現できるからである。
 (CoxPtyCr100-x-y100-z-(SiO2z ・・・(6)
(但し、式(6)中において、x、y、zはそれぞれ、69≦X≦75、10≦y≦16、9≦Z≦12の範囲内の値である。)
 なお、上記組成は次のようにして求めることができる。磁性層115側から磁気テープMT1をイオンミリングしながら、AESによる磁性層115の深さ方向分析を行い、膜厚方向におけるCo、Pt、Cr、SiおよびOの平均組成(平均原子比率)を求める。
 磁性層115の平均厚みの上限値は、例えば90nm以下、好ましくは80nm以下、より好ましくは70nm以下、さらにより好ましくは60nm以下、特に好ましくは50nm以下、20nm以下または15nm以下である。磁性層115の平均厚みの下限値は、好ましくは9nm以上である。磁性層43の平均厚みが9nm以上90nm以下であると、電磁変換特性を向上することができる。
 磁性層115は、データが書き込まれる複数のデータバンドと、サーボパターンが書き込まれる複数のサーボバンドと、を有している。磁性層115のデータバンドおよびサーボバンドの詳細については、上記1.5において述べた第1の実施形態におけるデータバンドおよびサーボバンドに関する説明が当てはまる。そのため、磁性層115のデータバンドおよびサーボバンドについての説明は省略する。
(保護層)
 保護層116は、例えば、炭素材料または二酸化ケイ素(SiO2)を含み、保護層116の膜強度の観点からすると、炭素材料を含むことが好ましい。炭素材料としては、例えば、グラファイト、ダイヤモンド状炭素(Diamond-Like Carbon:DLC)またはダイヤモンド等が挙げられる。
(潤滑層)
 潤滑層117は、少なくとも1種の潤滑剤を含む。潤滑層117は、必要に応じて各種添加剤、例えば防錆剤をさらに含んでいてもよい。潤滑剤としては、第1の実施形態における磁性層43と同様のものを例示することができる。
 なお、潤滑剤は、上記のように磁気テープMT1の表面に潤滑層117として保持されるのみならず、磁気テープMT1を構成する磁性層115および保護層116等の層に含まれ、保有されていてもよい。
(バック層)
 バック層118は、第1の実施形態におけるバック層44と同様である。
[2.2 スパッタ装置の構成]
 以下、図31を参照して、第2の実施形態に係る磁気テープMT1の製造に用いられるスパッタ装置120の構成の一例について説明する。このスパッタ装置120は、SUL112、第1のシード層113A、第2のシード層113B、第1の下地層114A、第2の下地層114Bおよび磁性層115の成膜に用いられる連続巻取式スパッタ装置であり、成膜室121と、金属キャン(回転体)であるドラム122と、カソード123a~123fと、供給リール124と、巻き取りリール125と、複数のガイドロール127a~127c、128a~128cとを備える。スパッタ装置120は、例えばDC(直流)マグネトロンスパッタリング方式の装置であるが、スパッタリング方式はこの方式に限定されるものではない。
 成膜室121は、排気口126を介して図示しない真空ポンプに接続され、この真空ポンプにより成膜室121内の雰囲気が所定の真空度に設定される。成膜室121の内部には、回転可能な構成を有するドラム122、供給リール124および巻き取りリール125が配置されている。成膜室121の内部には、供給リール124とドラム122との間における基体111の搬送をガイドするための複数のガイドロール127a~127cが設けられていると共に、ドラム122と巻き取りリール125との間における基体111の搬送をガイドするための複数のガイドロール128a~128cが設けられている。スパッタ時には、供給リール124から巻き出された基体111が、ガイドロール127a~127c、ドラム122およびガイドロール128a~128cを介して巻き取りリール125に巻き取られる。ドラム122は円柱状の形状を有し、長尺状の基体111はドラム122の円柱面状の周面に沿わせて搬送される。ドラム122には、図示しない冷却機構が設けられており、スパッタ時には、例えば-20℃程度に冷却される。成膜室121の内部には、ドラム122の周面に対向して複数のカソード123a~123fが配置されている。これらのカソード123a~123fにはそれぞれターゲットがセットされている。具体的には、カソード123a、123b、123c、123d、123e、123fにはそれぞれ、SUL112、第1のシード層113A、第2のシード層113B、第1の下地層114A、第2の下地層114B、磁性層115を成膜するためのターゲットがセットされている。これらのカソード123a~123fにより複数の種類の膜、すなわちSUL112、第1のシード層113A、第2のシード層113B、第1の下地層114A、第2の下地層114Bおよび磁性層115が同時に成膜される。
 上記の構成を有するスパッタ装置120では、SUL112、第1のシード層113A、第2のシード層113B、第1の下地層114A、第2の下地層114Bおよび磁性層115をRoll to Roll法により連続成膜することができる。
[2.3 磁気テープの製造方法]
 第2の実施形態に係る磁気テープMT1は、例えば、以下のようにして製造することができる。
 まず、図31に示したスパッタ装置120を用いて、SUL112、第1のシード層113A、第2のシード層113B、第1の下地層114A、第2の下地層114Bおよび磁性層115を基体111の表面上に順次成膜する。具体的には以下のようにして成膜する。まず、成膜室121を所定の圧力になるまで真空引きする。その後、成膜室121内にArガス等のプロセスガスを導入しながら、カソード123a~123fにセットされたターゲットをスパッタする。これにより、SUL112、第1のシード層113A、第2のシード層113B、第1の下地層114A、第2の下地層114Bおよび磁性層115が、走行する基体111の表面に順次成膜される。
 スパッタ時の成膜室121の雰囲気は、例えば、1×10-5Paから5×10-5Pa程度に設定される。SUL112、第1のシード層113A、第2のシード層113B、第1の下地層114A、第2の下地層114Bおよび磁性層115の膜厚および特性は、基体111を巻き取るテープライン速度、スパッタ時に導入するArガス等のプロセスガスの圧力(スパッタガス圧)、および投入電力等を調整することにより制御可能である。
 次に、磁性層115上に保護層116を成膜する。保護層116の成膜方法としては、例えば化学気相成長(Chemical Vapor Deposition:CVD)法または物理蒸着(physical vapor deposition:PVD)法を用いることができる。
 次に、結着剤、無機粒子および潤滑剤等を溶剤に混練、分散させることにより、バック層成膜用の塗料を調製する。次に、基体111の裏面上にバック層成膜用の塗料を塗布して乾燥させることにより、バック層118を基体111の裏面上に成膜する。
 次に、例えば潤滑剤を保護層116上に塗布し、潤滑層117を成膜する。潤滑剤の塗布方法としては、例えば、グラビアコーティング、ディップコーティング等の各種塗布方法を用いることができる。次に、必要に応じて、磁気テープMT1を所定の幅に裁断する。以上により、図30に示した磁気テープMT1が得られる。
[2.4 作用効果]
 上記1.6において述べた作用効果に関する説明が、第2の実施形態についても当てはまる。すなわち、第2の実施形態に係る磁気テープMT1では、第1の実施形態と同様に、長期間(例えば10年間)に亘って磁気テープMT1を高温環境下で保存や走行した場合にも、磁気テープMT1の走行テンションの調整により磁気テープMT1の幅変化を補正することができる。また、磁気テープMT1の幅が高温環境下で変化した場合にも、データライトヘッドのアジマス角θ調整することにより、幅変化に対応することができる。このように、第2の実施形態に係る磁気テープMT1によれば、高温環境下で起こりうる幅変化に対処可能であるため、第2の実施形態に係る磁気テープMT1は、高温環境下での保存および走行に適している。
<3 第3の実施形態>
[3.1 磁気テープの構成]
 図32は、本技術の第3の実施形態に係る真空薄膜型の磁気テープMT2の構成の一例を示す断面図である。磁気テープMT2は、基体111と、SUL112と、シード層131と、第1の下地層132Aと、第2の下地層132Bと、磁性層115とを備える。なお、第3の実施形態において第2の実施形態と同様の箇所には同一の符号を付して説明を省略する。
 SUL112、シード層131、第1、第2の下地層132A、132Bは、基体111の基体111の一方の主面と磁性層115との間に設けられ、基体111から磁性層115の方向に向かってSUL112、シード層131、第1の下地層132A、第2の下地層132Bの順序で積層されている。
(シード層)
 シード層131は、Cr、NiおよびFeを含み、面心立方格子(fcc)構造を有し、この面心立方構造の(111)面が基体111の表面に平行になるように優先配向している。ここで、優先配向とは、X線回折法のθ-2θスキャンにおいて面心立方格子構造の(111)面からの回折ピーク強度が他の結晶面からの回折ピークより大きい状態、またはX線回折法のθ-2θスキャンにおいて面心立方格子構造の(111)面からの回折ピーク強度のみが観察される状態を意味する。
 シード層131のX線回折の強度比率は、SNRの向上の観点から、好ましくは60cps/nm以上、より好ましくは70cps/nm以上、さらにより好ましくは80cps/nm以上である。ここで、シード層131のX線回折の強度比率は、シード層131のX線回折の強度I(cps)をシード層131の平均厚みD(nm)で除算して求められる値(I/D(cps/nm))である。
 シード層131に含まれるCr、NiおよびFeは、以下の式(7)で表される平均組成を有することが好ましい。
 CrX(NiYFe100-Y100-X ・・・(7)
(但し、式(7)中において、Xは10≦X≦45、Yは60≦Y≦90の範囲内である。)
 Xが上記範囲内であると、Cr、Ni、Feの面心立方格子構造の(111)配向が向上し、より良好なSNRを得ることができる。同様にYが上記範囲内であると、Cr、Ni、Feの面心立方格子構造の(111)配向が向上し、より良好なSNRを得ることができる。
 シード層131の平均厚みは、5nm以上40nm以下であることが好ましい。シード層131の平均厚みをこの範囲内にすることで、Cr、Ni、Feの面心立方格子構造の(111)配向を向上し、より良好なSNRを得ることができる。なお、シード層131の平均厚みは、第1の実施形態における磁性層43と同様にして求められる。但し、TEM像の倍率は、シード層131の厚みに応じて適宜調整される。
(第1、第2の下地層)
 第1の下地層132Aは、面心立方格子構造を有するCoおよびOを含み、カラム(柱状結晶)構造を有している。CoおよびOを含む第1の下地層132Aでは、Ruを含む第2の下地層132Bとほぼ同様の効果(機能)が得られる。Coの平均原子濃度に対するOの平均原子濃度の濃度比((Oの平均原子濃度)/(Coの平均原子濃度))が1以上である。濃度比が1以上であると、第1の下地層132Aを設ける効果が向上し、より良好なSNRを得ることができる。
 カラム構造は、SNR向上の観点から、傾斜していることが好ましい。その傾斜の方向は、長尺状の磁気テープMT2の長手方向であることが好ましい。このように長手方向が好ましいのは、以下の理由による。本実施形態に係る磁気テープMT2は、いわゆるリニア記録用の磁気記録媒体であり、記録トラックは磁気テープMT2の長手方向に平行となる。また、本実施形態に係る磁気テープMT2は、いわゆる垂直磁気記録媒体でもあり、記録特性の観点からすると、磁性層115の結晶配向軸が垂直方向であることが好ましいが、第1の下地層132Aのカラム構造の傾きの影響で、磁性層115の結晶配向軸に傾きが生じる場合がある。リニア記録用である磁気テープMT2においては、記録時のヘッド磁界との関係上、磁気テープMT2の長手方向に磁性層115の結晶配向軸が傾いている構成が、磁気テープMT2の幅方向に磁性層115の結晶配向軸が傾いている構成に比べて、結晶配向軸の傾きによる記録特性への影響を低減できる。磁気テープMT2の長手方向に磁性層115の結晶配向軸を傾かせるためには、上記のように第1の下地層132Aのカラム構造の傾斜方向を磁気テープMT2の長手方向とすることが好ましい。
 カラム構造の傾斜角は、好ましくは0°より大きく60°以下であることが好ましい。傾斜角が0°より大きく60°以下の範囲では、第1の下地層132Aに含まれるカラムの先端形状の変化が大きくほぼ三角山状になるため、グラニュラ構造の効果が高まり、低ノイズ化し、SNRが向上する傾向がある。一方、傾斜角が60°を超えると、第1の下地層132Aに含まれるカラムの先端形状の変化が小さくほぼ三角山状とはなりにくいため、低ノイズ効果が薄れる傾向がある。
 カラム構造の平均粒径は、3nm以上13nm以下である。平均粒径が3nm未満であると、磁性層115に含まれるカラム構造の平均粒径が小さくなるため、現在の磁性材料では記録を保持する能力が低下する虞がある。一方、平均粒径が13nm以下であると、ノイズを抑制し、より良好なSNRを得ることができる。
 第1の下地層132Aの平均厚みは、10nm以上150nm以下であることが好ましい。第1の下地層132Aの平均厚みが10nm以上であると、第1の下地層132Aの面心立方格子構造の(111)配向が向上し、より良好なSNRを得ることができる。一方、第1の下地層132Aの平均厚みが150nm以下であると、カラムの粒径が大きくなることを抑制できる。したがって、ノイズを抑制し、より良好なSNRを得ることができる。なお、第1の下地層132Aの平均厚みは、第1の実施形態における磁性層43と同様にして求められる。但し、TEM像の倍率は、第1の下地層132Aの厚みに応じて適宜調整される。
 第2の下地層132Bは、磁性層115と同様の結晶構造を有していることが好ましい。磁性層115がCo系合金を含む場合には、第2の下地層132Bは、Co系合金と同様の六方細密充填(hcp)構造を有する材料を含み、その構造のc軸が膜面に対して垂直方向(すなわち膜厚方向)に配向していることが好ましい。磁性層115の配向性を高め、かつ、第2の下地層132Bと磁性層115との格子定数のマッチングを比較的良好にできるからである。六方細密充填構造を有する材料としては、Ruを含む材料を用いることが好ましく、具体的にはRu単体またはRu合金が好ましい。Ru合金としては、例えば、Ru-SiO2、Ru-TiO2またはRu-ZrO2等のRu合金酸化物が挙げられる。
 第2の下地層132Bの平均厚みは、一般的な磁気記録媒体における下地層(例えばRuを含む下地層)よりも薄くてもよく、例えば、1nm以上5nm以下とすることが可能である。第2の下地層132Bの下に上記の構成を有するシード層131および第1の下地層132Aを設けているので、第2の下地層132Bの平均厚みが上記のように薄くても良好なSNRが得られる。なお、第2の下地層132Bの平均厚みは、第1の実施形態における磁性層43と同様にして求められる。但し、TEM像の倍率は、第2の下地層132Bの厚みに応じて適宜調整される。
 第3の実施形態における磁気テープMT2の平均厚みtT、平均幅変化量ΔA、平均テンション応答性および基体111の平均貯蔵弾性率等は、第1の実施形態におけるものと同様である。
 第3の実施形態における磁性層115のデータバンドおよびサーボバンドは、第1の実施形態におけるものと同様である。すなわち、第3の実施形態における磁性層115のデータバンドおよびサーボバンドの詳細については、上記1.5において述べた説明が当てはまる。
[3.2 作用効果]
 上記1.6において述べた作用効果に関する説明が、第3の実施形態についても当てはまる。すなわち、第3の実施形態に係る磁気テープMT2では、第1の実施形態と同様に、長期間(例えば10年間)に亘って磁気テープMT2を高温環境下で保存や走行した場合にも、磁気テープMT2の走行テンションの調整により磁気テープMT2の幅変化を補正することができる。また、磁気テープMT2の幅が高温環境下で変化した場合にも、データライトヘッドのアジマス角θ調整することにより、幅変化に対応することができる。このように、第3の実施形態に係る磁気テープMT2によれば、高温環境下で起こりうる幅変化に対処可能であるため、第3の実施形態に係る磁気テープMT2は、高温環境下での保存および走行に適している。
 第3の実施形態に係る磁気テープMT2は、基体111と第2の下地層132Bとの間にシード層131および第1の下地層132Aを備えている。シード層131は、Cr、NiおよびFeを含み、面心立方格子構造を有し、この面心立方構造の(111)面が基体111の表面に平行になるように優先配向している。第1の下地層132Aは、CoおよびOを含み、Coの平均原子濃度に対するOの平均原子濃度の比が1以上であり、平均粒径が3nm以上13nm以下であるカラム構造を有する。これにより、第2の下地層132Bの厚さを薄くして高価な材料であるRuをできるだけ使用せずに、良好な結晶配向を有し、かつ高い抗磁力を有する磁性層115を実現できる。
 第2の下地層132Bに含まれるRuは、磁性層115の主成分であるCoと同じ六方稠密格子構造を有する。このため、Ruには、磁性層115の結晶配向性向上とグラニュラ性促進とを両立させる効果がある。また、第2の下地層132Bに含まれるRuの結晶配向を更に向上させるために、第2の下地層132Bの下に第1の下地層132Aおよびシード層131を設けている。第3の実施形態に係る磁気テープMT2においては、Ruを含む第2の下地層132Bとほぼ同様の効果(機能)を、面心立方格子構造を有する安価なCoOを含む第1の下地層132Aで実現している。このため、第2の下地層132Bの厚さを薄くできる。また、第1の下地層132Aの結晶配向を高めるために、Cr、NiおよびFeを含むシード層131を設けている。
<4 変形例>
(変形例1)
 上記の第1の実施形態では、磁気テープカートリッジが、1リールタイプのカートリッジ10である場合について説明したが、2リールタイプのカートリッジであってもよい。
 図33は、2リールタイプのカートリッジ321の構成の一例を示す分解斜視図である。カートリッジ321は、合成樹脂製の上ハーフ302と、上ハーフ302の上面に開口された窓部302aに嵌合されて固着される透明な窓部材323と、上ハーフ302の内側に固着されリール306、307の浮き上がりを防止するリールホルダー322と、上ハーフ302に対応する下ハーフ305と、上ハーフ302と下ハーフ305を組み合わせてできる空間に収納されるリール306、307と、リール306、307に巻かれた磁気テープMTと、上ハーフ302と下ハーフ305を組み合わせてできるフロント側開口部を閉蓋するフロントリッド309およびこのフロント側開口部に露出した磁気テープMTを保護するバックリッド309Aとを備える。
 リール306、307は、磁気テープMTを巻くためのものである。リール306は、磁気テープMTが巻かれる円筒状のハブ部306aを中央部に有する下フランジ306bと、下フランジ306bとほぼ同じ大きさの上フランジ306cと、ハブ部306aと上フランジ306cの間に挟み込まれたリールプレート311とを備える。リール307はリール306と同様の構成を有している。
 窓部材323には、リール306、307に対応した位置に、これらリールの浮き上がりを防止するリール保持手段であるリールホルダー322を組み付けるための取付孔323aが各々設けられている。磁気テープMTは、第1の実施形態における磁気テープMTと同様である。
(変形例2)
 第2の実施形態に係る磁気テープMT1が、基体111とSUL112との間に下地層をさらに備えるようにしてもよい。SUL112はアモルファス状態を有するため、SUL112上に形成される層のエピタキシャル成長を促す役割を担わないが、SUL112の上に形成される第1、第2の下地層114A、114Bの結晶配向を乱さないことが求められる。そのためには、軟磁性材料がカラムを形成しない微細な構造を有していることが好ましいが、基体111からの水分等のデガスの影響が大きい場合、軟磁性材料が粗大化し、SUL112上に形成される第1、第2の下地層114A、114Bの結晶配向を乱してしまう虞がある。基体111からの水分等のデガスの影響を抑制するためには、上記のように、基体111とSUL112との間に、TiおよびCrを含む合金を含み、アモルファス状態を有する下地層を設けることが好ましい。この下地層の具体的な構成としては、第2の実施形態の第1のシード層113Aと同様の構成を採用することができる。
 磁気テープMT1が、第2のシード層113Bおよび第2の下地層114Bのうちの少なくとも1つの層を備えていなくてもよい。但し、SNRの向上の観点からすると、第2のシード層113Bおよび第2の下地層114Bの両方の層を備えることがより好ましい。
 磁気テープMT1が、単層のSULに代えて、APC-SUL(Antiparallel Coupled SUL)を備えるようにしてもよい。
 以下、実施例により本技術を具体的に説明するが、本技術はこれらの実施例に限定されるものではない。
[実施例1]
(SULの成膜工程)
 まず、以下の成膜条件にて、非磁性支持体としての長尺の高分子フィルムの一方の主面上に、平均厚み10nmのCoZrNb層(SUL)を成膜した。高分子フィルムとしては、平均厚みが3.8μmであり、温度50℃の環境下における長手方向の平均貯蔵弾性率が5.5GPaであり、長手方向の平均ヤング率が6.3GPaであるPENフィルムが用いられた。
 成膜方式:DCマグネトロンスパッタリング方式
 ターゲット:CoZrNbターゲット
 ガス種:Ar
 ガス圧:0.1Pa
(第1のシード層の成膜工程)
 次に、以下の成膜条件にて、CoZrNb層上に平均厚み5nmのTiCr層(第1のシード層)を成膜した。
 スパッタリング方式:DCマグネトロンスパッタリング方式
 ターゲット:TiCrターゲット
 到達真空度:5×10-5Pa
 ガス種:Ar
 ガス圧:0.5Pa
(第2のシード層の成膜工程)
 次に、以下の成膜条件にて、TiCr層上に平均厚み10nmのNiW層(第2のシード層)を成膜した。
 スパッタリング方式:DCマグネトロンスパッタリング方式
 ターゲット:NiWターゲット
 到達真空度:5×10-5Pa
 ガス種:Ar
 ガス圧:0.5Pa
(第1の下地層の成膜工程)
 次に、以下の成膜条件にて、NiW層上に平均厚み10nmのRu層(第1の下地層)を成膜した。
 スパッタリング方式:DCマグネトロンスパッタリング方式
 ターゲット:Ruターゲット
 ガス種:Ar
 ガス圧:0.5Pa
(第2の下地層の成膜工程)
 次に、以下の成膜条件にて、Ru層上に平均厚み20nmのRu層(第2の下地層)を成膜した。
 スパッタリング方式:DCマグネトロンスパッタリング方式
 ターゲット:Ruターゲット
 ガス種:Ar
 ガス圧:1.5Pa
(磁性層の成膜工程)
 次に、以下の成膜条件にて、Ru層上に平均厚み9nmの(CoCrPt)-(SiO2)層(磁性層)を成膜した。
 成膜方式:DCマグネトロンスパッタリング方式
 ターゲット:(CoCrPt)-(SiO2)ターゲット
 ガス種:Ar
 ガス圧:1.5Pa
(保護層の成膜工程)
 次に、以下の成膜条件にて、磁性層上に平均厚み5nmのカーボン層(保護層)を成膜した。
 成膜方式:DCマグネトロンスパッタリング方式
 ターゲット:カーボンターゲット
 ガス種:Ar
 ガス圧:1.0Pa
(潤滑層の成膜工程)
 次に、潤滑剤を保護層上に塗布し、潤滑層を成膜した。
(バック層の成膜工程)
 次に、高分子フィルムの他方の主面上に、バック層形成用塗料を塗布し乾燥することにより、平均厚みtbが0.3μmのバック層を形成した。これにより、平均厚みtTが4.2μmの磁気テープが得られた。
(裁断の工程)
 上記のようにして得られた磁気テープを1/2インチ(12.65mm)幅に裁断した。
 これにより、目的とする長尺状の磁気テープ(平均厚み4.2μm)が得られた。
(消磁工程およびサーボパターンの書き込み工程)
 磁気テープの消磁を行ったのち、磁気テープにサーボパターンを書き込んだ。当該サーボパターンは、磁気テープの幅方向に対して非対称な第1のサーボパターンおよび第2のサーボパターンを含んでいた。また、互いに隣接するサーボバンドにおけるサーボパターンは位相差を有していた。
 実施例1では、磁性層としてスパッタ膜を用い、高分子フィルムとしてPENフィルムを用い、PENフィルムの幅方向および長手方向の延伸強度を調整することにより、平均幅変化量ΔAおよび平均テンション応答性ΔWが表1に示す値に設定された。
[実施例2]
 高分子フィルムとして、平均厚みが3.8μmであり、温度50℃における長手方向の平均貯蔵弾性率が3.9GPaであり、長手方向の平均ヤング率が4.6GPaである強化PETフィルムを用いた。ここで、強化PETフィルムとは、PETフィルムにポリアミドが添加されることにより強化されたものを意味する。
 磁性層としてスパッタ膜を用い、高分子フィルムとして強化PETフィルムを用い、強化PETフィルムの幅方向および長手方向の延伸強度を調整することにより、平均幅変化量ΔAおよび平均テンション応答性ΔWが表1に示す値に設定した。
 上記以外のことは実施例1と同様にして平均厚み4.2μmの磁気テープを得た。
[実施例3]
(磁性層形成用塗料の調製工程)
 磁性層形成用塗料を以下のようにして調製した。まず、下記配合の第1組成物をエクストルーダで混練した。次に、ディスパーを備えた攪拌タンクに、混練した第1組成物と、下記配合の第2組成物を加えて予備混合を行った。続いて、さらにサンドミル混合を行い、フィルター処理を行い、磁性層形成用塗料を調製した。
(第1組成物)
バリウムフェライト(BaFe1219)磁性粉(六角板状、平均アスペクト比3.0、平均粒子体積1600nm3):100質量部
塩化ビニル系樹脂(シクロヘキサノン溶液30質量%):35質量部
(塩化ビニル系樹脂:重合度300、数平均分子量Mn=10000、極性基としてOSO3K=0.07mmol/g、2級OH=0.3mmol/gを含有する。)
ポリウレタン樹脂(樹脂溶液:ポリウレタン樹脂の配合量30質量%、シクロヘキサノンの配合量70質量%):10質量部
(ポリウレタン樹脂:数平均分子量Mn=25000、ガラス転移温度Tg=110℃)酸化アルミニウム粉末:6質量部(α-Al23、平均粒径0.1μm)
(第2組成物)
カーボンブラック:2.0質量部(東海カーボン社製、商品名:シーストS、算術平均粒子径70nm)
ポリウレタン樹脂(樹脂溶液:ポリウレタン樹脂の配合量30質量%、シクロヘキサノンの配合量70質量%):5.0質量部
(ポリウレタン樹脂:数平均分子量Mn=25000、ガラス転移温度Tg=110℃)n-ブチルステアレート:2質量部
メチルエチルケトン:121.0質量部
トルエン:121.0質量部
シクロヘキサノン:116.0質量部
 上記のようにして調製した磁性層形成用塗料に、硬化剤として、ポリイソシアネート(商品名:コロネートL、東ソー株式会社製):3.3質量部と、ステアリン酸:2質量部とを添加した。
(下地層形成用塗料の調製工程)
 下地層形成用塗料を以下のようにして調製した。まず、下記配合の第3組成物をエクストルーダで混練した。次に、ディスパーを備えた攪拌タンクに、混練した第3組成物と、下記配合の第4組成物を加えて予備混合を行った。続いて、さらにダイノミル混合を行い、フィルター処理を行い、下地層形成用塗料を調製した。
(第3組成物)
針状酸化鉄粉末:100質量部
(α-Fe23、平均長軸長0.11μm)
塩化ビニル系樹脂(シクロヘキサノン溶液30質量%):46質量部
(塩化ビニル系樹脂:重合度300、数平均分子量Mn=10000、極性基としてOSO3K=0.07mmol/g、2級OH=0.3mmol/gを含有する。)
酸化アルミニウム粉末:3質量部(α-Al23、平均粒径0.1μm)
(第4組成物)
カーボンブラック:30質量部(旭カーボン社製、商品名:#80)
ポリウレタン樹脂(樹脂溶液:ポリウレタン樹脂の配合量30質量%、シクロヘキサノンの配合量70質量%):40質量部
(ポリウレタン樹脂:数平均分子量Mn=25000、ガラス転移温度Tg=70℃)n-ブチルステアレート:2質量部
メチルエチルケトン:108.2質量部
トルエン:108.2質量部
シクロヘキサノン:100.0質量部
 上記のようにして調製した下地層形成用塗料に、硬化剤として、ポリイソシアネート(商品名:コロネートL、東ソー株式会社製):1.5質量部と、ステアリン酸:1.5質量部とを添加した。
(バック層形成用塗料の調製工程)
 バック層形成用塗料を以下のようにして調製した。下記原料を、ディスパーを備えた攪拌タンクで混合を行い、フィルター処理を行うことで、バック層形成用塗料を調製した。カーボンブラック(旭カーボン株式会社製、商品名:#80):100質量部
ポリエステルポリウレタン:100質量部
(日本ポリウレタン社製、商品名:N-2304)
メチルエチルケトン:500質量部
トルエン:400質量部
シクロヘキサノン:100質量部
(成膜工程)
 上記のようにして作製した塗料を用いて、非磁性支持体としての長尺の高分子フィルムの一方の主面上に下地層および磁性層を以下のようにして形成した。
 まず、基材上に下地層形成用塗料を塗布し乾燥させることにより、下地層を形成した。この際、塗布条件は、カレンダー処理後の下地層の平均厚みが0.8μmとなるように調整された。高分子フィルムとしては、平均厚みが4.0μmのPENを用いた。
 次に、下地層上に、磁性層形成用塗料を塗布し、乾燥させることにより、下地層上に磁性層を形成した。この際、塗布条件は、カレンダー処理後の磁性層の平均厚みが0.08μmとなるように調整された。磁性層形成用塗料の乾燥の際に、ネオジム磁石により、磁性粉が高分子フィルムの厚み方向に磁場配向された。磁性層形成用塗料の乾燥条件(乾燥温度および乾燥時間)が調整され、長手方向における角形比が33%に設定された。
 続いて、下地層および磁性層が形成されたPENフィルムの他方の主面上にバック層形成用塗料を塗布し乾燥させることにより、バック層を形成した。この際、塗布条件は、カレンダー処理後のバック層の平均厚みが0.32μmとなるように調整された。以上により、磁気テープが得られた。
(硬化工程)
 次に、磁気テープをロール状に巻き取ったのち、この状態で磁気テープに加熱処理を行うことにより、下地層および磁性層を硬化させた。
(カレンダー工程)
 次に、得られた磁気テープMTにカレンダー処理を行い、磁性層の表面を平滑化した。
(裁断の工程)
 上記のようにして得られた磁気テープを1/2インチ(12.65mm)幅に裁断した。これにより、目的とする長尺状の磁気テープ(平均厚み5.2μm)が得られた。
(消磁工程およびサーボパターンの書き込み工程)
 磁気テープの消磁を行ったのち、磁気テープにサーボパターンを書き込んだ。当該サーボパターンは、磁気テープの幅方向に対して非対称な第1のサーボパターンおよび第2のサーボパターンを含んでいた。また、互いに隣接するサーボバンドにおけるサーボパターンは位相差を有していた。
 実施例3では、磁性層として塗布膜を用い、高分子フィルムとしてPENフィルムを用い、PENフィルムの幅方向および長手方向の延伸強度を調整することにより、平均幅変化量ΔAおよび平均テンション応答性ΔWが表1に示す値に設定された。
[実施例4]
 PENフィルムの幅方向および長手方向の延伸強度を調整し、さらにカレンダー工程後にひずみ緩和処理(60℃環境にて48時間保持)を行った。これにより平均幅変化量ΔAおよび平均テンション応答性ΔWが表1に示す値に設定された。
 上記以外のことは実施例3と同様にして平均厚み5.2μmの磁気テープを得た。
[比較例1]
 高分子フィルムとして、平均厚みが4.8μmであり、温度50℃の環境下における長手方向の平均貯蔵弾性率が3.9GPaであり、長手方向の平均ヤング率が4.7GPaであるPETフィルムを用いた。
 磁性層としてスパッタ膜を用い、高分子フィルムとしてPETフィルムを用い、PETフィルムの幅方向および長手方向の延伸強度を調整することにより、平均幅変化量ΔAおよび平均テンション応答性ΔWが表1に示す値に設定された。
 上記以外のことは実施例1と同様にして平均厚み5.2μmの磁気テープを得た。
[比較例2]
 PENフィルムの幅方向および長手方向の延伸強度を調整することにより、平均幅変化量ΔAおよび平均テンション応答性ΔWが表1に示す値に設定された。
 上記以外のことは実施例3と同様にして平均厚み5.2μmの磁気テープを得た。
[比較例3]
 高分子フィルムとして、平均厚みが4.6μmの強化PETフィルムを用いた。
 強化PETフィルムの幅方向および長手方向の延伸強度を調整することにより、平均幅変化量ΔAおよび平均テンション応答性ΔWが表1に示す値に設定された。
 上記以外のことは実施例3と同様にして平均厚み5.6μmの磁気テープを得た。
[比較例4]
 高分子フィルムとして、平均厚みが4.0μmの強化PETフィルムを用いた。
 強化PETフィルムの幅方向および長手方向の延伸強度を調整することにより、平均幅変化量ΔAおよび平均テンション応答性ΔWが表1に示す値に設定された。
 上記以外のことは実施例3と同様にして平均厚み5.2μmの磁気テープを得た。
 実施例1~4および比較例1~4の各磁気記録テープについて、評価を行った。具体的には、当該各磁気記録テープについて、平均幅変化量ΔA、平均テンション応答性ΔW、磁気テープの平均厚み、基体の平均厚み、磁気テープの長手方向における磁性層の角形比S2、及び磁気テープの長手方向の平均ヤング率を測定した。これらは、上記1.3において説明した測定方法により求められたものである。これらの測定結果は表1に記載されている。また、図34は、実施例1に係る磁気テープの幅変化量の測定結果を示すグラフである。
 実施例1~4および比較例1~4の各磁気記録テープについて、10年を想定した幅変化量、10年を想定した幅変化を調整するために必要なテンション、及び傾斜して配置されたドライブヘッドの移動角度を算出した。これらの算出方法について以下で説明する。
(10年を想定した幅変化量の算出方法)
 上記1.3において説明した平均幅変化量ΔAの測定方法に従って、磁気テープから取得した3つのサンプルについて、幅の測定開始から1時間後の幅変化量と40時間後の幅変化量を測定した。3つのサンプルの1時間後の幅変化量を算術平均し、測定開始から1時間後の平均幅変化量を得た。また、3つのサンプルの40時間後の幅変化量を算術平均し、測定開始から40時間後の平均幅変化量を得た。時間軸Xを対数として、測定開始から1時間後の平均幅変化量(これを初期値0とする)と、40時間後の平均幅変化量から外挿して、10年後の幅変化を想定した。図35は、各実施例および比較例における10年を想定した幅変化量を示すグラフである。
(10年を想定した幅変化を調整するために必要なテンションの算出方法)
 LTO7 Driveの測定環境は32℃55%で固定する。
 カートリッジの保存は、0.55Nのテンションでカートリッジに巻き込んだ状態で実施する。なお、測定開始は、各環境下で1時間後から測定している。
 測定回数は1回/日で実施し、14日間測定する。
 測定バンドは通常のCreep評価ではDB0部を測定している。
 10年後の想定
 保存時間とクリープ変化量から、測定開始時の点と、14日後(336時間)の点から近似式にてCreep rateを算出している。
 このCreep rateから、10年後(87600hrs)を算出している。
 10年後のクリープ変化量/張力応答性=10年を想定した幅変化を調整するために必要なテンションとなる。
(バンド幅の測定方法)
 バンド幅の測定は下記のようにして行われる。
 テープドライブ装置を用いたサーボバンドピッチの測定方法は、テープドライブ装置によって磁気テープを走行させ、2つのサーボリードヘッドの各サーボバンド上でのサーボトレースラインTをそれぞれ測定し、測定した各サーボトレースラインTのサーボパターンに対する相対位置からサーボバンドピッチを測定する。サーボトレースラインTの間隔は、磁気テープの幅が変化していないときのサーボバンドピッチ(ドライブヘッドの2つのサーボリードヘッドの配置間隔)を示している。
 なお、本実施例に関する説明において、テープドライブ装置は、例えば図11に示すデータ記録装置50に相当し、ドライブヘッドは、例えば図12に示すデータライトヘッド60に相当し、サーボリードヘッドは、例えば図12に示すサーボリード部62に相当する。
 ここで、図36を参照しながらサーボバンドSBについて説明する。LTO規格では、サーボバンドSBには、図36に示すように、磁気テープMTの幅方向に対して傾斜した複数のサーボストライプ(線状の磁化領域)103からなるサーボパターンが形成されている。
 サーボバンドSBは、複数のサーボフレーム100を含んでいる。各サーボフレーム100は、18本のサーボストライプ103から構成されている。具体的には、各サーボフレーム100は、サーボサブフレーム1(101)およびサーボサブフレーム2(102)から構成される。
 サーボサブフレーム1(101)は、Aバースト101AおよびBバースト101Bから構成される。Bバースト101Bは、Aバースト101Aに隣接して配置されている。Aバースト101Aは、磁気テープMTの幅方向に対して所定角度φで傾斜し規定間隔隔てて形成された5本のサーボストライプ103を備えている。図35中では、これらの5本のサーボストライプ103に磁気テープMTのEOT(End Of Tape)からBOT(Beginning Of Tape)に向って符号A1、A2、A3、A4、A5を付して示している。Bバースト101Bは、Aバースト101Aと同様に、磁気テープMTの幅方向に対して所定角度φで傾斜し規定間隔隔てて形成された5本のサーボストライプ103を備えている。図35中では、これらの5本のサーボストライプ103に磁気テープMTのEOTからBOTに向って符号B1、B2、B3、B4、B5を付して示している。Bバースト101Bのサーボストライプ103は、Aバースト101Aのサーボストライプ103とは逆向きに傾斜している。
 サーボサブフレーム2(102)は、Cバースト102CおよびDバースト102Dから構成される。Dバースト102Dは、Cバースト102Cに隣接して配置されている。Cバースト102Cは、テープ幅方向に対して所定角度φで傾斜し規定間隔隔てて形成された4本のサーボストライプ103を備えている。図35中では、これらの4本のサーボストライプ103に磁気テープMTのEOTからBOTに向って符号C1、C2、C3、C4を付して示している。Dバースト102Dは、Cバースト102Cと同様に、テープ幅方向に対して所定角度φで傾斜し規定間隔隔てて形成された4本のサーボストライプ103を備えている。図35中では、これらの4本のサーボストライプ103に磁気テープMTのEOTからBOTに向って符号D1、D2、D3、D4を付して示している。Dバースト102Dのサーボストライプ103は、Cバースト102Cのサーボストライプ103とは逆向きに傾斜している。
 テープドライブ装置は、サーボパターンに対するサーボトレースラインTの位置に応じた波形のサーボ再生信号を出力する。典型的には、互いに同種形状の傾斜パターンの配列体であるAバーストおよびCバースト間の距離ACと、互いに異種形状の傾斜パターンの配列体であるAバーストおよびBバースト間の距離ABとを算出し、下記式で各サーボリードヘッド132のサーボトレースラインTの位置を測定する。なお、θは、図36における角度φに相当する上記各傾斜パターンのアジマス角であり、本例では、12°とする。
 ここで、距離ACは、AバーストおよびCバーストの第1傾斜部同士の間の距離A1-C1でもよいし、それらの第2傾斜部同士の間の距離A2-C2でもよいし、それらの第3傾斜部同士の間の距離A3-C3でもよいし、それらの第4傾斜部同士の間の距離A4-C4でもよい。これらの距離AC(AC1~AC4)は、サーボ再生波形における振幅の正の最大値を示す位置(上ピーク位置)間の距離をいう。
 距離ABについても同様に、AバーストおよびBバーストの第1傾斜部同士の間の距離A1-B1でもよいし、それらの第2傾斜部同士の間の距離A2-B2でもよいし、それらの第3傾斜部同士の間の距離A3-B3でもよいし、それらの第4傾斜部同士の間の距離A4-B4でもよい。典型的には、距離A1-C1が採用される場合は距離A1-B1が採用され、距離A2-C2が採用される場合は距離A2-B2が採用され、距離A3-C3が採用される場合は距離A3-B3が採用され、距離A4-C4が採用される場合は距離A4-B4が採用される。
 そして、上記式を用いて算出された、距離ABおよび距離ACの割合から求められるサーボパターン上の各サーボトレースラインTの位置を表す数値の差分から、サーボバンドピッチを求める。ここでは、測定する2つのサーボバンドのうち、テープエッジ側のサーボバンド(例えば、図10に示すサーボバンドs3)の測定値からの、テープ中央側のサーボバンド(例えば、図10に示すサーボバンドs2)の測定値の差分をとる。その値の正負は、テープ幅の変化の方向を意味し、正の場合はサーボバンドピッチが狭まったことに相当し、負の場合はサーボバンドピッチが広がったことに相当する。上記差分がゼロの場合は、テープ幅の変動が無いことを意味する。
 サーボバンドピッチは、多数のサーボフレームの差分から求めることが好ましく、例えば、100~100000個のサーボフレームの差分から計算される測定値の平均値であってもよい。測定時におけるテープテンションは0.55Nとし、磁気テープMTの全長にわたって一定のテンションで測定を行う。
(傾斜して配置されたドライブヘッドの移動角度の算出方法)
 図37は、傾斜して配置されたドライブヘッドの移動角度の算出方法を説明するための模式図である。当該移動角度は、10年を想定した幅変化に対処するために必要なドライブヘッドの移動角度である。
 図37の左側には、初期(幅変化前)の磁気テープにおける、ドライブヘッドの2つのサーボリードヘッドの間隔(h)、サーボバンドピッチ(SP)、及びドライブヘッドの傾斜角度(10°)が示されている。図37の左側の場合において、Cos10°=SP/hである。
 図37の右側には、サーボバンドピッチが狭くなった後(幅変化後)の磁気テープにおける、サーボバンドピッチ(SP-ΔSP)、ドライブヘッドの移動角度(α)、及びドライブヘッドの移動後の傾斜角度(10°+α)が示されている。図37の右側の場合において、Cos(10°+α)=(SP-ΔSP)/hである。この式から、ドライブヘッドの移動角度(α)は次のとおり算出される。
 10°+α=Cos-1[(SP-ΔSP)/h]
 α=Cos-1[(SP-ΔSP)/h]-10°
 これらの算出結果は表1に記載されている。
 表1に示されるとおり、実施例1~4は、平均幅変化量ΔAの絶対値が170ppm以下であり且つ平均テンション応答性ΔWが700ppm/N以上の条件を満たす磁気テープである。比較例1~4は当該条件を満たさない磁気テープである。
 テープドライブ装置において、絶対値が0.75Nを超えるテンションの調整は実際上困難であると考えられる。比較例1~4の場合、10年を想定した幅変化を調整するために必要なテンションの絶対値は、0.75Nを超えている。そのため、比較例1~4の磁気テープの場合、10年後に想定される幅変化をテンションの調整により補正することは困難であると考えられる。一方、実施例1~4の場合、10年を想定した幅変化を調整するために必要なテンションの絶対値は、0.56N以下である。そのため、実施例1~4の磁気テープの場合、10年後に想定される幅変化をテンションの調整により補正可能と考えられる。
 これらの結果から、平均幅変化量ΔAの絶対値を170ppm以下とし、平均テンション応答性ΔWが700ppm/N以上とすることにより、長期間(例えば10年間)に亘って磁気テープを高温環境下で保存または走行した場合にも、テンションの調整により磁気テープの幅変化を補正できると考えられる。
 10年を想定した幅変化量が-500ppmを超えると(幅が500ppmを超えて狭まると)、幅変化をもたらすクリープ変形以外の要因(例えば温湿度変化など)をすべて考慮した場合に、ドライブヘッドの移動角度が過度に大きくなる虞がある。すなわち、クリープ変形とそれ以外(例えば温湿度変化など)とに起因する10年後の幅変化に対して、ドライブヘッドの角度調整により対応しようとすると、ドライブヘッドの移動角度が大きくなり過ぎる虞がある。移動角度が大きくなり過ぎると、ドライブヘッドの追従性が悪化して、磁気テープの幅変化に十分に対応できない可能性がある。
 実施例1~4の磁気テープの場合、10年を想定した幅変化量が-500ppmを超えないため、10年後に想定される幅変化に対して、ドライブヘッドの角度調整により対応することができると考えられる。したがって、本技術の磁気テープは、長期間(例えば10年間)に亘って磁気テープを高温環境下で保存または走行した場合にも、ドライブヘッドの角度調整により磁気テープの幅変化に対応できると考えられる。
 以上、本技術の実施形態および変形例について具体的に説明したが、本技術は、上記の実施形態および変形例に限定されるものではなく、本技術の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上記の実施形態および変形例において挙げた構成、方法、工程、形状、材料および数値等はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料および数値等を用いてもよい。上記の実施形態および変形例の構成、方法、工程、形状、材料および数値等は、本技術の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。
 上記の実施形態および変形例にて例示した化合物等の化学式は代表的なものであって、同じ化合物の一般名称であれば、記載された価数等に限定されない。上記の実施形態および変形例で段階的に記載されている数値範囲において、ある段階の数値範囲の上限値または下限値は、他の段階の数値範囲の上限値または下限値に置き換えてもよい。上記の実施形態および変形例で例示した材料は、特に断らない限り、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
 また、本技術は以下の構成を採用することもできる。
(1)
 テープ状の磁気記録媒体であって、
 前記磁気記録媒体の幅1/2インチ当たり0.55Nのテンションが長手方向に加えられた状態で温度50℃、相対湿度40%RHの環境下に40時間静置される前後の前記磁気記録媒体の平均幅変化量の絶対値が170ppm以下であり、且つ、温度50℃、相対湿度40%RHの環境下における、長手方向のテンションに対する平均テンション応答性が700ppm/N以上であり、
 前記磁気記録媒体の幅方向に対して非対称な第1のサーボパターンおよび第2のサーボパターンを含むサーボパターンがそれぞれ書き込まれた複数のサーボバンドを有し、
 互いに隣接するサーボバンドにおける前記サーボパターンは、位相差を有する、
 磁気記録媒体。
(2)
 前記平均テンション応答性は、715ppm/N以上15000ppm/N以下である、(1)に記載の磁気記録媒体。
(3)
 前記平均幅変化量の絶対値は、150ppm以下である、(1)または(2)に記載の磁気記録媒体。
(4)
 基体と、下地層と、磁性層とを順次備え、
 前記基体は、ポリエステル類を含む、(1)から(3)のいずれかに記載の磁気記録媒体。
(5)
 前記ポリエステル類は、ポリエチレンテレフタレートおよびポリエチレンナフタレートからなる群より選ばれた少なくとも1種を含む、(4)に記載の磁気記録媒体。
(6)
 前記磁性層は、真空薄膜である、(4)または(5)に記載の磁気記録媒体。
(7)
 前記磁性層は、塗布膜である、(4)または(5)に記載の磁気記録媒体。
(8)
 前記磁性層は、磁性粉を含み、
 前記磁性粉は、ε酸化鉄磁性粉、六方晶フェライト磁性粉またはCo含有スピネルフェライト磁性粉を含む、(4)から(7)のいずれかに記載の磁気記録媒体。
(9)
 前記磁気記録媒体の平均厚みは、5.3μm以下である、(1)から(8)のいずれかに記載の磁気記録媒体。
(10)
 前記磁気記録媒体の長手方向における前記磁性層の角形比は、35%以下である、(4)から(8)のいずれかに記載の磁気記録媒体。
(11)
 前記磁性層は、5以上のサーボバンドを有する、(4)から(8)のいずれかに記載の磁気記録媒体。
(12)
 前記サーボバンドの幅は、98μm以下である、(11)に記載の磁気記録媒体。
(13)
 前記磁性層は、複数のデータトラックを形成可能に構成され、
 前記データトラックの幅は、1100nm以下である、(4)から(8)のいずれかに記載の磁気記録媒体。
(14)
 前記第1のサーボパターンは、前記磁気記録媒体の幅方向に対して第1の角度で傾斜し、
 前記第2のサーボパターンは、前記磁気記録媒体の幅方向に対して、前記第1の角度とは逆向きに、前記第1の角度とは異なる第2の角度で傾斜する、(1)から(13)のいずれかに記載の磁気記録媒体。
(15)
 前記第1のサーボパターンおよび前記第2のサーボパターンは、それぞれ長手方向を有し、
 前記第1のサーボパターンの長手方向における長さと、前記第2のサーボパターンの長手方向における長さとは異なる、(1)から(14)のいずれかに記載の磁気記録媒体。
(16)
 前記第1のサーボパターンの長さにおける前記磁気記録媒体の幅方向の成分と、前記第2のサーボパターンの長さにおける前記磁気記録媒体の幅方向の成分とは同じである、(15)に記載の磁気記録媒体。
(17)
 前記磁気記録媒体の幅方向に対してその長手方向が第1のヘッドアジマス角傾斜するように配置されるデータライトヘッドを含むデータ記録装置に用いられる、(14)に記載の磁気記録媒体。
(18)
 前記第1のヘッドアジマス角は、基準角を基準とした所定の範囲内において調整される、(17)に記載の磁気記録媒体。
(19)
 前記位相差は、前記基準角と関連する、(18)に記載の磁気記録媒体。
(20)
 (1)から(19)のいずれかに記載の磁気記録媒体と、
 前記磁気記録媒体の長手方向にかかるテンションを調整するための調整情報を書き込み可能に構成された記憶部と、
 を備えるカートリッジ。
10 カートリッジ
11 カートリッジメモリ
31 アンテナコイル
32 整流・電源回路
33 クロック回路
34 検波・変調回路
35 コントローラ
36 メモリ
36A 第1の記憶領域
36B 第2の記憶領域
41 基体
42 下地層
43 磁性層
44 バック層
47 サーボパターン
47a 第1のサーボパターン
47b 第2のサーボパターン
60 データライトヘッド
80 サーボライトヘッド
82 サーボ素子
82a 第1のサーボ素子
82b 第2のサーボ素子
50 データ記録再生装置
70 サーボ記録再生装置
100 サーボフレーム
101 サーボサブフレーム1
101A Aバースト
101B Bバースト
102 サーボサブフレーム2
102C Cバースト
102D Dバースト
103 サーボストライプ
MT 磁気テープ
SB サーボバンド
DB データバインド

Claims (20)

  1.  テープ状の磁気記録媒体であって、
     前記磁気記録媒体の幅1/2インチ当たり0.55Nのテンションが長手方向に加えられた状態で温度50℃、相対湿度40%RHの環境下に40時間静置される前後の前記磁気記録媒体の平均幅変化量の絶対値が170ppm以下であり、且つ、温度50℃、相対湿度40%RHの環境下における、長手方向のテンションに対する平均テンション応答性が700ppm/N以上であり、
     前記磁気記録媒体の幅方向に対して非対称な第1のサーボパターンおよび第2のサーボパターンを含むサーボパターンがそれぞれ書き込まれた複数のサーボバンドを有し、
     互いに隣接するサーボバンドにおける前記サーボパターンは、位相差を有する、
     磁気記録媒体。
  2.  前記平均テンション応答性は、715ppm/N以上15000ppm/N以下である、請求項1に記載の磁気記録媒体。
  3.  前記平均幅変化量の絶対値は、150ppm以下である、請求項1に記載の磁気記録媒体。
  4.  基体と、下地層と、磁性層とを順次備え、
     前記基体は、ポリエステル類を含む、請求項1に記載の磁気記録媒体。
  5.  前記ポリエステル類は、ポリエチレンテレフタレートおよびポリエチレンナフタレートからなる群より選ばれた少なくとも1種を含む、請求項4に記載の磁気記録媒体。
  6.  前記磁性層は、真空薄膜である、請求項4に記載の磁気記録媒体。
  7.  前記磁性層は、塗布膜である、請求項4に記載の磁気記録媒体。
  8.  前記磁性層は、磁性粉を含み、
     前記磁性粉は、ε酸化鉄磁性粉、六方晶フェライト磁性粉またはCo含有スピネルフェライト磁性粉を含む、請求項4に記載の磁気記録媒体。
  9.  前記磁気記録媒体の平均厚みは、5.3μm以下である、請求項1に記載の磁気記録媒体。
  10.  前記磁気記録媒体の長手方向における前記磁性層の角形比は、35%以下である、請求項4に記載の磁気記録媒体。
  11.  前記磁性層は、5以上のサーボバンドを有する、請求項4に記載の磁気記録媒体。
  12.  前記サーボバンドの幅は、98μm以下である、請求項11に記載の磁気記録媒体。
  13.  前記磁性層は、複数のデータトラックを形成可能に構成され、
     前記データトラックの幅は、1100nm以下である、請求項4に記載の磁気記録媒体。
  14.  前記第1のサーボパターンは、前記磁気記録媒体の幅方向に対して第1の角度で傾斜し、
     前記第2のサーボパターンは、前記磁気記録媒体の幅方向に対して、前記第1の角度とは逆向きに、前記第1の角度とは異なる第2の角度で傾斜する、請求項1に記載の磁気記録媒体。
  15.  前記第1のサーボパターンおよび前記第2のサーボパターンは、それぞれ長手方向を有し、
     前記第1のサーボパターンの長手方向における長さと、前記第2のサーボパターンの長手方向における長さとは異なる、請求項1に記載の磁気記録媒体。
  16.  前記第1のサーボパターンの長さにおける前記磁気記録媒体の幅方向の成分と、前記第2のサーボパターンの長さにおける前記磁気記録媒体の幅方向の成分とは同じである、請求項15に記載の磁気記録媒体。
  17.  前記磁気記録媒体の幅方向に対してその長手方向が第1のヘッドアジマス角傾斜するように配置されるデータライトヘッドを含むデータ記録装置に用いられる、請求項14に記載の磁気記録媒体。
  18.  前記第1のヘッドアジマス角は、基準角を基準とした所定の範囲内において調整される、請求項17に記載の磁気記録媒体。
  19.  前記位相差は、前記基準角と関連する、請求項18に記載の磁気記録媒体。
  20.  請求項1に記載の磁気記録媒体と、
     前記磁気記録媒体の長手方向にかかるテンションを調整するための調整情報を書き込み可能に構成された記憶部と、
     を備えるカートリッジ。
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