(57)【要約】【課題】  両面上に比較的低い保磁力を有する磁気媒体の基層がコーティングされていて、高い保磁力を有する微粒子状の鉄でドープした二酸化クロムのサブミクロン層がコーティングされている柔軟な磁気テープ基板を提供する。  【解決手段】  縦方向の磁気記録システムの場合には、２５〜５００エルステッドの保磁力を有する基層を含む少なくとも１，５００エルステッドの保磁力を有する磁気層が使用される。垂直磁気記録システムの場合には、２５〜８００エルステッドの保磁力を有する基層を含む少なくとも２，０００エルステッドの保磁力を有する磁気層が使用される。
2005529439.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気記録媒体であって、
支持基板と、
前記支持基板の第１の面上にコーティングされている磁気材料の第１の基層と、
前記支持基板の第２の面上にコーティングされている磁気材料の第２の基層と、
前記第１の基層上にコーティングされている磁気材料の第１の層と、
前記第２の基層上にコーティングされている磁気材料の第２の層とを備え、
前記第１および第２の基層が、約８００エルステッド未満の保磁力を有し、磁気材料の前記第１および第２の層が、約１，５００エルステッドより大きい保磁力を有する磁気記録媒体。
【請求項２】
前記記録媒体が、線形記録システムで使用するためのものであり、前記各基層が約２５エルステッド〜５００エルステッドの保磁力を有する、請求項１に記載の磁気記録媒体。
【請求項３】
前記各基層が、約２００エルステッド〜３００エルステッドの保磁力を有し、磁気材料の前記第１および第２の層が、約２，０００エルステッド〜２，６００エルステッドの保磁力を有する、請求項２に記載の磁気記録媒体。
【請求項４】
前記記録媒体が、螺旋記録システムで使用するためのものであり、磁気材料の前記第１および第２の層が、約２，０００エルステッドより大きい保磁力を有する、請求項１に記載の磁気記録媒体。
【請求項５】
前記各基層が、約２００エルステッド〜３００エルステッドの保磁力を有し、磁気材料の前記第１および第２の層が、約２，２００〜２，６００エルステッドの保磁力を有する、請求項４に記載の磁気記録媒体。
【請求項６】
前記第１および第２の層の前記磁気材料が、長さ約０．０５〜２．０μｍ、公称直径が約０．００５〜０．１０μｍの細長い粒子の、鉄でドープした二酸化クロムである、請求項１、２または４のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
【請求項７】
前記第１および第２の層の前記鉄でドープした二酸化クロムが約１．５：１より大きい方位比を有し、前記基層の方位比が約２．０：１未満であり、前記層の方位比が前記基層の方位比よりも大きい、請求項６に記載の磁気記録媒体。
【請求項８】
磁気材料の前記第１および第２の層が、０．０２μｍ〜０．２５μｍの範囲の厚さを有する、前記請求項１〜７のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
【請求項９】
磁気材料の前記第１および第２の層が、０．１０〜０．２０μｍの範囲の厚さを有する、請求項８に記載の磁気記録媒体。
【請求項１０】
前記第１および第２の基層が、磁気材料の前記第１および第２の層の厚さの約２倍の厚さを有する、請求項８に記載の磁気記録媒体。
【請求項１１】
磁気記録カートリッジであって、
（ａ）ハウジングと、
（ｂ）柔軟な両面磁気テープであって、前記ハウジング内に収容されている請求項１〜１０のいずれか１項に記載の前記磁気記録媒体を備えるテープと、
（ｃ）前記テープ上での読取／書込動作を可能にするための手段とを備える磁気記録カートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録用の磁気媒体に関し、特に２つの磁気面を有する柔軟なテープに関する。
【背景技術】
【０００２】
小型化、より高速の記録速度、およびより大きな記憶容量に対するとどまることのない要求により、磁気記録業界の長期目標は、当該磁気媒体の両面に磁気情報を記録することができるようにすることである。この目標はディスクにより十分達成することができるが、柔軟な磁気テープ媒体で上記目標を実施するのは困難であった。ディスクと比較した場合、テープを巻いたスプールの１つの問題は、テープの一方の面から他方の面へのデータ・パターンの業界においては、「プリントスルー」（print-through）または「ゴースト」イメージング（"ghost" imaging）と呼ばれる磁気層を分離するために使用されている非常に薄い基板に起因する。このような現象が起こるのは、記録プロセス中にテープの対向面上の磁気コーティング上に分解能の低い信号も記録するのに十分な強度を有する記録層および基板を通過する磁力線が生じるためである。もっと厚いテープ基板を使用すればプリントスルーは低減するが、テープの量的記憶容量も減少する。それ故、さらに薄いテープおよびさらに薄い記録層（通常、０．４ミクロン未満）の方向に技術が進歩していく。
【０００３】
記録プロセス中、基板、およびもし存在する場合には、テープの対向面上のコーティングを通しての磁束の貫通を最小限度に低減するためには、好適には、強力な磁界を非常に浅い深さにかけることが好ましい。今まで、記録層を通過する強力な磁界の影響を改善するための有用なツールとして、磁界に対する「保護装置」（keeper）またはシャントとして弱い磁気基層が使用され、それにより信号の貫通を防止してきた。いくつかの特許が、薄い基板のテープの磁気層内の信号の性能を改善するためのこの方法を開示している。例えば、米国特許第４，１０９，０４６号、４，４２３，４５４号、４，２００，６７８号、および４，０７５，３８４号を参照されたい。しかし、これらの特許のどれも、両面記録を可能にするための弱い磁気基層の使用に言及していない。
【０００４】
両面テープのスプールのもう１つの問題は、テープの両面をすでに巻いたテープ上に巻くと、２つの磁化層が相互に非常に接近するという事実である。巻き取りプロセスを行うと、テープの一方の面上の磁気媒体は、リール上の前に巻いたテープの一巻きから見て、もう一方の面上の磁気媒体の上に必然的に物理的に位置することになる。このようになると、業界で「接触記録」と呼ぶ現象、すなわち一方の面上のデータ・パターンのテープの対向面上への画像化が発生する。さらに、２つの記録面が相互に直接接触すると、テープのどちらかの面上に不規則な磁化も行われる。
【０００５】
日本特許第５４０５０３０４号（特開昭５４−５０３０４号）、４１６３７１５号（特開平４−１６３７１５号）、５０４１８４４号（特開平５−４１８４４号）などの先行技術が、両面磁気テープの種々の実施態様を記載しているが、これらの技術のどれも上記プリントスルーおよび接触記録を解決していない。他の開示されている先行技術は、両面磁気テープの性能を改善するための技術を記述している。例えば、米国特許第３，７２５，６１１号には、両面磁気テープが記載されている。この場合には、テープの対向面上の２つの強磁性層は、マスタテープからの波長の短い信号および波長の長い信号の記録効率を改善するように設計された異なる厚さを有する。テープの両面が１回の記録動作のために使用されるが、そうしても媒体の記憶容量は改善されない。
【０００６】
同様に、米国特許第５，８５０，３２８号に、両面磁気記録テープが記載されているが、この場合、磁気粒子は製造プロセス中異なる磁気方位に整合される。各面の磁気の方位は、接触記録およびプリントスルーの効果を最小限度に低減するだけの十分な角変位を他方の面に対して有していない。上記技術はテープに対して方位角整合している特殊な読取／書込ヘッドを必要とする。
【特許文献１】米国特許第４，１０９，０４６号
【特許文献２】米国特許第４，４２３，４５４号
【特許文献３】米国特許第４，２００，６７８号
【特許文献４】米国特許第４，０７５，３８４号
【特許文献５】日本特許第５４０５０３０４号（特開昭５４−５０３０４号）
【特許文献６】日本特許第４１６３７１５号（特開平４−１６３７１５号）
【特許文献７】日本特許第５０４１８４４号（特開平５−４１８４４号）
【特許文献８】米国特許第３，７２５，６１１号
【特許文献９】米国特許第５，８５０，３２８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特殊な要件および欠点のために、先行技術の上記解決方法のどれも市場には受け入れられなかった。しかし、記憶容量を増大するためにテープの厚さはますます薄くなってきているので、両面テープの使用は、ますます魅力的になってきていて、両面磁気テープのコンセプトの実現が依然として待望されている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、中間基板の各面上の比較的低い保磁力の基層上に、比較的高い保磁力の磁気記録層が塗布されている磁気記録媒体を提供する。関連する記録システムのタイプにより、層の比保磁力の値は、プリントスルーおよび接触記録を最小限度に低減するというこの制限に一致するように慎重に選択される。縦方向の磁気記録システム（業界においては線形システムとも呼ばれる）の場合には、これらの所望の結果は、少なくとも１，５００エルステッドの保磁力を有する磁気層を、２５〜５００エルステッドの保磁力を有する基層と組み合わせることにより入手することができる。垂直磁気記録システム（螺旋システムとも呼ばれる）の場合には、これらの所望の効果は、少なくとも２，０００エルステッドの保磁力を有する磁気層を、２５〜８００エルステッドの保磁力を有する基層と組み合わせることにより入手することができる。
【０００９】
重要なことではないが、上記保磁力仕様により組み合わせた場合には、粒子の向きも有用なパラメータであることが分かった。例えば、線形システムの場合には、粒子の方位は、いつでも基層内よりも記録層内の方が大きくなければならない。この場合、好適には、この値は、記録層内においては約１．５：１ＯＲ（方位比）より大きく、基層内においては約２．０：１ＯＲ未満であることが好ましい。螺旋システムの場合には、粒子の方位は、両方のタイプの層において、できるだけ低くなければならない。好適には、約１．５：１ＯＲ未満であることが好ましい。粒子の方位および保磁力パラメータをこのように組合わせることにより、約２倍の厚さを有する基層上に０．２５μｍミクロン未満の厚さの記録層を有する、柔軟な両面磁気テープをうまく実施することができた。
【００１０】
添付の図面を参照しながら、以下に本発明の好ましい実施形態について説明するが、これは単に例示としてのものに過ぎない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明者は、従来のテープ基板上にコーティングされている磁気記録層内、および基層内の慎重に選択した保磁力値を組み合わせることにより、本質的にプリントスルーおよび接触記録効果を起こさない薄い柔軟な両面テープを製造することができることを発見した。鉄でドープした二酸化クロムは、この用途に適する特性を有している。保磁力パラメータの上記の新規の組合わせを除いて、この両面磁気テープの物理的構造および他の特徴は、従来のテープの成分のものと同じであってもよい。それ故、ポリ（エチレン・テレフタレート）（ＰＥＴ）またはポリ（エチレン．ナフタレート）（ＰＥＮ）のような磁気テープ・カートリッジで使用するのに適している従来のテープ基板の各面に従来の方法で磁気材料を塗布することができるということが予想される。
【００１２】
図を参照すると、図面全体を通して類似の番号および記号は、類似の部材を示し、図１は、両面磁気テープ・カートリッジ１０を示す。図２の部分断面図に示すように、カートリッジ１０は、２つのリール１４、１６の間に巻かれていて、入出力動作を行う適当な読取／書込ヘッドにより、テープの各面にアクセスするための２つの入力／出力ドアまたはシャッター１８、２０を備える両面テープ１２を含む。テープ１２の各対向面は、かなり細長くて層内で大きい方位を有する鉄でドープした二酸化クロムのような高い保磁力を有する粒子の薄い層のコーティング２２、２４からなる。密度を高くすることができるように、好適には、粒子の長さは０．０５〜２．０μｍであり、粒子の公称直径（すなわち、粒子の縦方向に垂直な寸法の最大幅）は、０．００５〜０．１０μｍであることが好ましい。最も好適には、長さが約０．０５ミクロン、幅が０．００５ミクロンで、方位角度が大きいことが好ましい。好適には、粒子サイズの分布が非常に狭いことが好ましい。特定のサイズの分布が重要であることは今までのところ分かっていないが、試験の結果粒子サイズのバラツキが少なければ少ないほどよい結果が得られることが分かっている。これらの条件の下で、業界で通常使用されるアルミナまたは他の磨耗粒子を磁気層の組成に加える必要はない。
【００１３】
各磁気層２２、２４は、線形システム用途に対して少なくとも１，５００エルステッドの保磁力を有する粒子、および螺旋システム用途に対して少なくとも２，０００エルステッドの保磁力を有する粒子からなる。磁気層２２、２４は、磁気基層２６、２８の上にコーティングされ、上記磁気基層は従来の基板３０の上にコーティングされる（図３）。基層２６、２８は、線形システム用途の場合には、５００エルステッド未満の保磁力を有するように、また螺旋システム用途の場合には、８００エルステッド未満の保磁力を有するように選択される。理想的には、各磁気層２２、２４の保磁力は、動作パラメータおよびコストについての考慮事項に基づいて実行することができる値のものでなければならないし、基層２６、２８の保磁力は、約２５エルステッド、好適には、２００〜２５０エルステッドの範囲内であることが好ましい各タイプの用途に対する上記の上限との間の値でなければならない。
【００１４】
微小粒子の鉄でドープした二酸化クロムは、好ましい実施形態の両面記録用に特に適している保磁力および他の特性を有する優れた磁気材料であることが分かってる。線形システム用の好ましい実施形態の場合には、それぞれが長さ約０．０５ミクロンおよび幅０．００５ミクロンであり、２，０００〜２，６００エルステッドの鉄でドープした二酸化クロム粒子を使用している。螺旋システム用の好ましい実施形態の場合には、２，２００〜２，６００エルステッドの鉄でドープした二酸化クロム粒子を使用している。重要なことではないが、粒子の方位は、好ましい実施形態の目的を達成するために使用することもできる。線形記録システムの場合には、粒子の方位は、いつでも基層内よりも記録層内の方が大きくなければならないし、好適には、記録層において、約１．５：１ＯＲより大きい値であることが好ましい（最も好適には、３：１より大きい方位比を有することが好ましく、４：１であってもよい）。また、基層においては約２．０：１ＯＲ未満である。螺旋記録システムの場合には、粒子の方位は、両方のタイプの層でできるだけ小さくなければならないし、好適には、約１．５：１ＯＲ未満であることが好ましい。
【００１５】
この材料は、また高い導電率、高い熱伝導率、高い摩擦係数、高い弾性係数、高い粒子密度、および高い記録密度で高い磁気モーメントを有する。それ故、記録した信号に対する近隣の弱い磁界の影響は非常に限定され、それにより信号保持力が改善され、磁気テープ１２の両面にコーティングすることができる。また、材料の熱伝導率および導電率が高いので、導電性充填材を追加する必要もないし、柔軟なテープ基板と磁気層との間に導電性バックコートまたは従来の基層を設置する必要もない。
【００１６】
磨耗粒子（すなわち、アルミナまたはシリカのようなヘッド・クリーニング剤）を必要としないので、コーティングの非磁気材料による欠陥の可能性が大きく低減する。このことは、トラックを狭くする場合には特に重要である。最後に、磁気層の均一な粒子分布によるバランスのとれたコーティング構造により、安定した応力緩和を行うことができ、粒子構造の柔軟な媒体では従来達成できなかった程度まで、クリープおよび案内のモデル化を行うことができる。
【００１７】
好ましい実施形態の場合には、テープ１２は、図３に示すように、各磁気層２２、２４の約２倍の厚さの基層２６、２８によりコーティングされたＰＥＴまたはＰＥＮの柔軟な支持基板３０からなる。基板３０の両面は、理論的考慮事項に基づいて、ほぼ同じ層２６、２８および２２、２４で均一にコーティングされる。後者は、０．０２μｍ〜０．２５μｍ、好適には、０．１０μｍ〜０．２０μｍの範囲の厚さを有する鉄でドープした二酸化クロムからなる。二酸化クロム材料は、共押出、スロット押出および多重パス・グラビア・コーティングのような従来のコーティング方法により堆積することができる。
【００１８】
粒子特性および保磁力パラメータのこれらの組合わせにより、非常に薄い基板および磁気コーティング層を有する磁気テープを達成することができた。２つの試験にパスした線形システム実施形態は、それぞれ約１５８０エルステッドおよび１８００エルステッドの保磁力を有する、厚さ約０．２５μｍの鉄でドープした二酸化クロム記録層、および約５μｍの厚さのＰＥＴ基板の両面上にコーティングされた約２００エルステッドの保磁力を有する約２倍の厚さの基層を含む。テープ全体の厚さは約６．５〜７．０μｍである。これらの結果、および薄い基板および磁気層の製造に関連する周知の技術に基づいて、柔軟な両面磁気テープの製造が、０．０２μｍの厚さのコーティングにより可能になり、それにより全体の厚さが数ミクロン程度の柔軟なテープを製造することができるようになると予想される。
【００１９】
今まで、接触記録によるプリントスルーおよび不規則な磁化を生じない、両面使用のための柔軟な両面磁気テープについて説明してきた。さらに、特殊な読取／書込機器を使用しなくても、プリントスルーおよび接触記録の問題を解決することができる。上記の比較的簡単な実施態様は、すべてのタイプの柔軟な磁気記録媒体での使用に適している。
【００２０】
当業者であれば、本明細書に図示し、添付の特許請求の範囲に記載する本発明の原理および範囲内で、上記詳細な点、ステップおよび構成要素を種々に変更することができる。例えば、本発明の材料を任意の両面記録媒体と同じような方法で適用して、同じような結果を得ることができる。それ故、今まで最も実用的で最も好ましい実施形態であると考えるものにより本発明を図示し、説明してきたが、本明細書に開示した詳細に制限されないし、任意のおよびすべての等価のプロセスおよび製品を網羅するように、特許請求の範囲の全範囲に一致する本発明の範囲内で、本発明から逸脱することができることを理解することができるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の好ましい実施形態による両面磁気テープ・カートリッジの斜視図である。
【図２】本発明の好ましい実施形態の両面テープを示すための図１のカートリッジの部分断面図である。
【図３】本発明の好ましい実施形態の両面テープを形成する種々の層および基層の略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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