(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明な非磁性支持体上に強磁性金属粉末を磁性粉とする磁性層が形成された磁気テープに対して、波長λが６００ｎｍのレーザー光を透過させて透過した光の強度を測定することによって、磁性層の塗布厚を測定することを特徴とする磁気テープの磁性層厚み測定方法。
【請求項２】
前記磁性層の塗布厚が１．０μｍ未満であることを特徴とする請求項1記載の磁気テープの磁性層厚み測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、いわゆる塗布型の磁気記録媒体の技術分野に属する発明であり、この塗布型の磁気テープの磁性層厚み測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
オーディオ装置やビデオ装置，コンピュータ装置等で用いられる記録媒体としては、磁性粉末，結合剤及び各種添加剤を有機溶媒に分散，混練することで調製される磁性塗料を、非磁性支持体上に塗布，乾燥することで磁性層が形成される，いわゆる塗布型の磁気記録媒体が生産性，汎用性に優れることから主流を占めている。
【０００３】
これら各種磁気記録再生装置においては、近年、小型軽量化、高画質化、長時間化が進められ、それに伴い上記塗布型の磁気記録媒体に対しても高密度記録化が強く要望されるようになっている。
【０００４】
上記塗布型の磁気記録媒体の高密度記録領域での特性を改善するにために、近年では、従来より用いられている酸化鉄系磁性粉末に代わり鉄又は鉄を主体とする金属材料から構成される金属磁性粉末が上記磁性層に含有させる磁性粉末として使用されるようになっている。
【０００５】
この種の磁気記録媒体においては、磁性層をなるべく薄層化して、記録過程時の自己減磁損失、再生過程時の厚み損矢を低下させることが行われている。この磁性層の薄層化に伴って、静磁気特性が向上し、記録過程時の自己減時損失、再生過程時の厚み損失が改善されるが、薄層化に伴って走行耐久性が劣る傾向がみられる。そこで、磁性層とヘッド、ガイドピン等の走行系との接触による緩衝の抑制を図るべく非磁性層を下塗り層として設ける方法が提案されている。
【０００６】
ところで、この塗布型の磁気記録媒体においては、上記のような薄膜化等の観点から、形成される磁性層の塗布厚を簡易かつ正確に測定することが望まれている。特に、非磁性支持体上に下層非磁性層と強磁性金属粉末を磁性粉とする上層磁性層が形成された、いわゆる二層構造の磁気テープにあっては、上層磁性層の塗布厚が一層薄膜化されているために、正確に測定することが強く望まれている。
【０００７】
これは前記膜厚が電磁変換特性に大きく影響するからである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような塗布型の磁気記録媒体において、その塗布膜厚を測定するためには、従来、Ｘ線とβ線を併用して使用していた。この装置としては、物質中でのＸ線、β線の減衰を測定し、その物質の既知の吸収係数を用いて試料の厚さを決定するという原理を用いるものが知られている。
【０００９】
しかしながら、上記Ｘ線とβ線を併用した測定は、その分解能が０．１μｍ程度というように低いという問題を有していた。今後、塗布型の磁気記録媒体の磁性層の塗布膜厚は、一層薄膜化される傾向にあるが、上記Ｘ線とβ線を併用した測定では、かかる傾向に充分し対応し得るものではない。
【００１０】
また、Ｘ線とβ線を併用した測定は、モニタ表示が行えず、測定範囲の変更が困難である。さらに、熟練した特定の者しか取り扱えないもので、危険を伴い、装置も大型化する問題を有していた。
【００１１】
そこで本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、分解能が高く、しかも、簡易且つ正確に磁気テープの磁性層の塗布厚みの測定が行える測定方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の磁気テープの磁性層厚み測定方法は、上記の目的を達成するため、透明な非磁性支持体上に強磁性金属粉末を磁性粉とする磁性層が形成された磁気テープに対して、波長λが６００ｎｍのレーザー光を透過させて透過した光の強度を測定することによって、磁性層の塗布厚を測定することを特徴とする。
【００１３】
また、前記磁性層の塗布厚が１．０μｍ未満であることを特徴とする。
【００１４】
他方、本発明の磁気テープの磁性層厚み測定方法に用いられる測定装置は、透明な非磁性支持体上に強磁性金属粉末を磁性粉とする磁性層が形成された磁気テープに対して光を透過させる発光部と、この透過した光を受光する受光部と、受光部の光の強度をモニタ表示するモニタ表示部とを備えている。
【００１５】
また、発光部からの光の径を絞る絞りレンズが配されている。
【００１６】
また、発光部と受光部の間に磁気テープを載置する載置台が設けられ、この載置台が移動可能になされている。
【００１７】
まず、本発明の磁気テープの磁性層厚み測定方法によれば、磁気テープに対して光を透過させて、透過した光の強度を測定することによって、磁性層の塗布厚を測定する。したがって、磁性層の塗布厚を定量的に測定することによって、磁性層の塗布厚のムラを測定することができるようになる。
【００１８】
そして、光の波長λが６００ｎｍ以上である場合は、磁性層の塗布厚の測定分解能は、２０ｎｍ程度まで高くなる。
【００１９】
しかし、光の波長λが６００ｎｍ未満では、受光部で透過したレーザー光の強さを測定する場合、光の強度が弱くなりすぎて測定ができない場合が考えられる。したがって、波長６００ｎｍ以上であるレーザー光が本発明のサンプルテープの磁性層厚み測定方法に好ましい。
【００２０】
他方、本発明の磁気テープの磁性層厚み測定方法に用いられる測定装置によれば、磁気テープに対して光を透過させ、この透過した光を受光部が受光すると、受光部の光の量をモニタ表示することができる。したがって、磁気テープの磁性層厚み測定が容易に行え、特に熟練を要しない。
【００２１】
また、レーザー光のスポット径を絞りレンズで調節することにより、測定範囲を変更することができる。
【００２２】
本発明の測定の対象となる磁気テープは、透明な非磁性支持体上に強磁性金属粉末を磁性粉とする磁性層が形成された塗布型の磁気テープである。磁性層として強磁性金属薄膜を蒸着形成してなる、いわゆる蒸着テープは、光透過性が悪く適当でない。
【００２３】
なお、この透明な非磁性支持体としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、或いは、アラミド等である必要がある。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２５】
本発明の磁気テープの磁性層厚み測定方法に用いられる測定装置は、光を発光する発光部１と、絞りレンズ２と、サンプルテープＴを載置する載置台であるステージ３と、発光部１からのレーザー光を受光する受光部４と、光量を測定して表示するモニタ表示部５とから構成されている。
【００２６】
発光部１は、レーザー光Ｐ１を発光する光源となるもので、本実施の形態では、波長６００ｎｍのレーザー光Ｐ１が発光されるようになされている。
【００２７】
絞りレンズ２は、発光部１から発光されたレーザー光のスポット半径を調整するもので、レーザー光Ｐ１をこの絞りレンズ２により１０μｍまで絞れるようになされている。
【００２８】
ステージ３は、測定の対象となるサンプルテープＴを載置するためのもので、縦方向（ｙ方向）と横方向（ｘ方向）の両方向に一定範囲で移動可能となされている。また、このステージ３は、モニタ表示部５に接続されて、上記移動量を測定することができるようになされている。
【００２９】
なお、このような移動可能なステージ３を使用しなくとも、例えば、発光部１と受光部３の間を長尺状の磁気テープを順次搬送することにより、磁気テープの塗布厚を測定するようにしても良い。
【００３０】
サンプルテープＴとしては、透明な非磁性支持体上に強磁性金属粉末を磁性粉とする磁性層が形成された、いわゆる塗布型磁気テープである。
【００３１】
受光部４は、磁性層が形成されたサンプルテープＴを透過したレーザー光Ｐ２を受光するもので、透過したレーザー光の量をモニタ表示するモニタ表示部５と接続されている。
【００３２】
モニタ表示部５は、例えば、発光部１から発光されたレーザー光Ｐ１の強さと、受光部４でのレーザー光Ｐ２の強さを比較することによって、磁性層の塗布厚を測定するもので、演算処理機能が内蔵されている。したがって、このモニタ表示部５は受光部４でのレーザー光Ｐ２の強さを測定することによって、サンプルテープＴの磁性層の塗布厚を測定することができる。
【００３３】
本測定装置は、上記構成からなるものであるから、サンプルテープＴに対してレーザー光Ｐ１を透過させ、この透過したレーザー光Ｐ２を受光部４が受光すると、モニタ表示部５が受光部４のレーザー光Ｐ２の強さをモニタ表示することができる。
【００３４】
したがって、上記ステージ３を一定方向に移動させるながら、サンプルテープの塗布膜厚みについて定量的な測定を行うことにより、モニタ表示部５を見ながら、いわゆる線分析や面分析が行われる。
【００３５】
例えば、測定される対象が非磁性支持体上に下層非磁性層と強磁性金属粉末を磁性粉とする上層磁性層が形成された、いわゆる二層構造のサンプルテープＴを用いた場合は、図２に示すように、レーザー光Ｐ２が透過する。ここで、図２に示すように、磁気テープの磁性層の塗布厚さにムラがあると光の透過率が異なるために、明確にこの塗布ムラを測定することができる。そこで、予め、一定の範囲で透過するレーザー光Ｐ２の強さを統計的に測定しておく。
【００３６】
すなわち、測定対象のサンプルテープＴについて、上記統計的に測定の結果よりもレーザー光Ｐ２の強さが強いか弱いかにより塗布厚を測定することができる。この結果、さらに定量的な測定を繰り返すことにより、磁性層の厚みムラを測定することができるようになる。また、レーザー光Ｐ１のスポット径を絞りレンズ２で調節することにより、測定範囲を絞ることにより、磁性層の厚みムラの原因である塗布スジの厚み変動を評価することができるようになる。
【００３７】
そこで次に、上記構成の装置を使用して実際に強磁性金属粉末を磁性粉とする磁性層が形成されたサンプルテープＴの磁性層厚とこの磁性層厚のムラを測定した。ここでは、上記二層構造のサンプルテープＴを用い、上層磁性層の塗布厚が０．１〜０．２μｍという薄膜である場合である。
【００３８】
ここでは、発光部１から発光されたレーザー光Ｐ１を絞りレンズ２でスポット径を１０μｍ〜５ｍｍの範囲に設定した。また、光の波長λが６００ｎｍである場合は、磁性層の塗布厚の測定分解能は、２０ｎｍ程度まで可能である。
【００３９】
塗布厚みのムラは、サンプルテープＴを透過したレーザー光Ｐ２の強度によって評価される。通常、磁性層の厚みは、透過率＝１／１０-Absで示される吸光度Ａｂｓに比例する。ここに吸光度Ａｂｓとは、透過率１０％＝０．１＝１０-1のときＡｂｓ＝１，透過率１％＝０．０１＝１０-2のときＡｂｓ＝２として表される。
【００４０】
したがって、上記二層構造のサンプルテープＴの上層磁性層の塗布厚を測定する場合、図３に示すように、この上層磁性層の厚さ（μｍ）とレーザー光Ｐ２の吸光度（Ａｂｓ）が一定の比例関係が現れる。これを上記装置による測定方法を用いてモニタ表示部５で表示しながら調べることができる。図３は、磁気記録媒体の上層磁性層の厚さと透過率との関係を示す図の例であるが、両者には一定の比例関係が生じている。しかし、上層磁性層の塗布厚が同じでも、上記図２に示すように、白い線の部分と黒い線の部分又は凝集物があるところでは、吸光度（Ａｂｓ）が異なることがわかる。したがって、塗布厚のムラがわかることになる。
【００４１】
また、この図２から、磁性層の塗布厚が１．０μｍ未満であっても測定可能であることがわかる。なお、非磁性支持体上に下層非磁性層と強磁性金属粉末を磁性粉とする上層磁性層が形成され、上層磁性層の塗布厚が０．５μｍ以下であっても測定可能である。
【００４２】
次に、上記装置の場合において、好ましい波長λを調べた。その結果を示すものが図４である。
【００４３】
この図４から明らかなように、光の波長λが６００ｎｍから７６０ｎｍの範囲で測定したところ、光の波長λが６００ｎｍ未満であることが、吸光度（Ａｂｓ）に大きな差が見られ、分解能が高いことがわかる。そして、光の波長λが６００ｎｍである場合は、１０〜２０ｎｍ単位の分解能で評価することができる。
【００４４】
しかし他方、光の波長λが６００ｎｍ未満では、受光部４で透過したレーザー光Ｐ２の強さを測定する場合、光の強度が弱くなりすぎて測定ができない場合が考えられる。したがって、波長６００ｎｍ以上であるレーザー光Ｐ１が本発明のサンプルテープＴの磁性層厚み測定方法及び測定装置に好ましい。
【００４５】
そして、このような装置の場合、上層磁性層の透過率は下層非磁性層の透過率の３倍程度が実際の測定上正確な測定結果が得られる。また、上記装置の場合、１回の測定範囲は、直径φ１０μｍ〜１０ｍｍまでの範囲で、サンプリングの時間は最短で１ｓｅｃ／１回まで測定可能である。
【００４６】
なお、上記図２は、光の波長λが７６０ｎｍで測定したもので、下層非磁性層が透過率４０％で塗布厚が０．１６μｍ、上層磁性層が透過率３０％で塗布厚が０．５０μｍの場合である。
【００４７】
ところで、従来装置ではＸ線とβ線を併用して使用していたために、その分解能は０．１μｍ程度であった。これに対して、上記構成の装置によれば、光の波長λが６００ｎｍである場合１０〜２０ｎｍ単位の分解能で評価することができる。
【００４８】
したがって、本発明によれば、従来装置の１／５〜１／１０の分解能で塗布膜厚を測定することができるようになる。また、また、レーザー光のスポット径を絞りレンズ２で１０μｍまで絞ることにより、測定範囲を絞ることにより、磁性層の厚みムラの原因である塗布スジの厚み変動を評価することができるようになる。
【００４９】
以上、上記実施の形態の説明では、二層構造の磁気テープの上層磁性層の厚み測定について説明したが、本発明は、いわゆる塗布型の磁気記録媒体であれば二層構造のものに限定されるものではないことは言うまでもない。また、二層構造の磁気テープの上層磁性層の厚み測定と同様の原理により、下層非磁性層の厚み等も測定できるものである。そして、近年、二層構造の磁気テープには、下層が磁性層のものも開発されているが、このような場合にも適用されることは言うまでもない。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によれば、透明な非磁性支持体上に強磁性金属粉末を磁性粉とする磁性層が形成された磁気テープに対して、波長λが６００ｎｍのレーザー光を透過させて透過した光の強度を測定するものであるから、従来のＸ線とβ線を併用した測定方法に比べ、１／５〜１／１０の分解能で塗布膜厚を測定することが可能となり、著しく高い分解能が得られるために、薄膜化の傾向にある磁気テープの磁性層厚みを正確に測定することができる。
【００５１】
特に、非磁性支持体上に下層非磁性層と強磁性金属粉末を磁性粉とする上層磁性層が形成された、いわゆる二層構造の磁気テープの上層磁性層の塗布厚を正確に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の磁気テープの磁性層厚み測定方法に用いられる測定装置の構成を示す図である。
【図２】磁気テープにレーザー光を透過させた状態を示す一部拡大平面図である。
【図３】非磁性支持体上に下層非磁性層と強磁性金属粉末を磁性粉とする上層磁性層が形成された磁気記録媒体の上層磁性層の厚さと透過率との関係を示す図である。
【図４】光の波長と透過率との関係を示す図である。
【符号の説明】
１ 発光部
２ 絞りレンズ
３ 載置台（ステージ）
４ 受光部
５ モニタ表示部
Ｐ１ 発光した光
Ｐ２ 透過した光
Ｔ 磁気テープ（サンプルテープ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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