(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性支持体上に強磁性粉末および結合剤を含む磁性層を有する磁気テープであって、
磁気テープの長手方向において測定される保磁力は、１６７ｋＡ／ｍ以下であり、
磁気テープの長手方向において下記式１：
ΔＳＦＤ＝ＳＦＤ25℃−ＳＦＤ-190℃    …式１
により算出されるΔＳＦＤは、０．５０以下であり、式１中、ＳＦＤ25℃は、温度２５℃の環境下で磁気テープ長手方向において測定される反転磁界分布ＳＦＤであり、ＳＦＤ-190℃は、温度−１９０℃の環境下で磁気テープ長手方向において測定される反転磁界分布ＳＦＤであり、
前記磁性層は、磁気テープの長手方向に沿うデータバンドおよびサーボバンドを有し、かつ前記サーボバンド上にタイミングベースサーボパターンを有し、
前記タイミングベースサーボパターンの磁気力顕微鏡観察により特定されるエッジ形状は、磁気テープの長手方向における理想形状からの位置ずれ幅の累積分布関数９９．９％の値ｌ99.9と前記累積分布関数０．１％の値ｌ0.1との差分、ｌ99.9−ｌ0.1、が１８０ｎｍ以下である形状である、磁気テープ。
【請求項２】
前記タイミングベースサーボパターンは、磁気テープの幅方向の一方から他方に向かって連続的または不連続に延びる直線状サーボパターンである請求項１に記載の磁気テープ。
【請求項３】
前記タイミングベースサーボパターンは、磁気テープの幅方向の一方から他方に向かって連続的に延び、かつ前記幅方向に対して角度θで傾斜した直線状サーボパターンであり、かつ
前記理想形状は、前記角度θの方向に延びる直線形状である請求項２に記載の磁気テープ。
【請求項４】
前記ΔＳＦＤは、０．０３以上０．５０以下である請求項１〜３のいずれか１項に記載の磁気テープ。
【請求項５】
前記保磁力は、１１９ｋＡ／ｍ以上１６７ｋＡ／ｍ以下である請求項１〜４のいずれか１項に記載の磁気テープ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の磁気テープと、磁気ヘッドと、サーボヘッドと、を含む磁気テープ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気テープおよび磁気テープ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気記録媒体にはテープ状のものとディスク状のものがあり、データバックアップ、アーカイブ等のストレージ用途には、テープ状の磁気記録媒体、即ち磁気テープ（以下、単に「テープ」ともいう。）が主に用いられている。磁気テープへの磁気信号の記録は、磁気テープの長手方向に延びるデータバンド上のデータトラックに対して行われる。
【０００３】
近年の情報量の莫大な増大に伴い、磁気テープには記録容量を高めること（高容量化）が求められている。この高容量化のための手段としては、データトラックの幅を狭くすることにより、磁気テープの幅方向に、より多くのデータトラックを配置して記録密度を高めることが挙げられる。
【０００４】
しかしデータトラックの幅を狭くすると、磁気テープをドライブ内で走行させ磁気信号の記録および／または再生を行う際、磁気テープの幅方向の位置変動によって、磁気ヘッドがデータトラックに正確に追従することが困難となり、記録および／または再生時にエラーを起こし易くなってしまう。そこで、かかるエラーの発生を低減するための手段として、近年、サーボ信号によるヘッドトラッキングサーボを用いたシステム（以下、「サーボシステム」と記載する。）が提案され、実用化されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５６８９３８４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
サーボシステムの中で、磁気サーボ方式によるサーボシステムでは、サーボ信号（サーボパターン）を磁気テープの磁性層に形成し、このサーボパターンを磁気的に読み取ってヘッドトラッキングを行う。より詳しくは、次の通りである。
まずサーボヘッドで、磁性層に形成されているサーボ信号を読み取る。次に、読み取ったサーボ信号に応じて、磁気ヘッドの磁気テープの幅方向における位置をコントロールして、磁気ヘッドをデータトラックに追従させる。これにより、磁気テープに信号を記録または再生するためにドライブ内で磁気テープを走行させる際、磁気テープの位置が磁気ヘッドに対して幅方向に変動しても、磁気ヘッドをデータトラックに追従させることができる。こうして、磁気テープに対して正確に情報を記録すること、および／または、磁気テープに記録されている情報を正確に再生すること、が可能となる。
【０００７】
上記の磁気サーボ方式によるサーボシステムとしては、近年、タイミングベースサーボ方式が広く用いられている。タイミングベースサーボ方式によるサーボシステム（以下、「タイミングベースサーボシステム」とも呼ぶ。）では、２種以上の異なる形状の複数のサーボパターンをサーボバンド上に形成し、サーボヘッドが、異なる形状の２つのサーボパターンを読み取った（再生した）時間間隔と、同じ形状の２つのサーボパターンを再生した時間間隔と、によりサーボヘッドの位置を認識する。こうして認識されたサーボヘッドの位置に基づき、磁気ヘッドの磁気テープの幅方向における位置がコントロールされる。
【０００８】
ところで、磁気テープの磁気特性の１つとしては、保磁力が挙げられる。磁気テープの保磁力は、記録密度を向上するために磁性層に含まれる強磁性粉末として粒子サイズの小さな強磁性粉末を使用する傾向が高まっていること等に伴い、近年低下する傾向にある。しかるに本発明者らが検討を重ねる中で、磁気テープの保磁力が低くなると、従来のタイミングベースサーボシステムでは、磁気ヘッドをデータトラックに追従させる精度（以下、「ヘッド位置決め精度」という。）が低下してしまうという、従来知られていなかった現象が発生することが明らかとなった。
【０００９】
そこで本発明の目的は、低保磁力の磁気テープにおいて、タイミングベースサーボシステムによるヘッド位置決め精度を向上することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様は、
非磁性支持体上に強磁性粉末および結合剤を含む磁性層を有する磁気テープであって、
磁気テープの長手方向において測定される保磁力（以下、単に「保磁力」、「Ｈｃ」とも記載する。）が、１６７ｋＡ／ｍ以下（２１００Ｏｅ以下）であり、
上記磁性層は、磁気テープの長手方向に沿うデータバンドおよびサーボバンドを有し、かつ上記サーボバンド上にタイミングベースサーボパターンを有し、
上記タイミングベースサーボパターンの磁気力顕微鏡観察により特定されるエッジ形状は、磁気テープの長手方向における理想形状からの位置ずれ幅の累積分布関数９９．９％の値ｌ９９．９と上記累積分布関数０．１％の値ｌ０．１との差分、ｌ９９．９−ｌ０．１、が１８０ｎｍ以下である形状である、磁気テープ、
に関する。なお本発明および本明細書において、保磁力については、１Ｏｅ（１エルステッド）＝７９．６Ａ／ｍの換算式により単位換算するものとする。本明細書において、磁気テープの長手方向を、単に長手方向またはテープ長手方向とも記載することがあり、磁気テープの幅方向を、単に幅方向またはテープ幅方向とも記載することがある。本発明および本明細書における「幅方向」とは、長手方向と直交する方向を意味する。
【００１１】
本発明および本明細書における「タイミングベースサーボパターン」とは、タイミングベースサーボシステムにおけるヘッドトラッキングが可能なサーボパターンをいう。タイミングベースサーボシステムにおけるヘッドトラッキングが可能なサーボパターンは、サーボパターン記録ヘッド（「サーボライトヘッド（servo write head）」とも呼ばれる。）により、サーボバンド上に２種以上の異なる形状の複数のサーボパターンとして形成される。一例では、２種以上の異なる形状の複数のサーボパターンが、同種の形状の複数のサーボパターンごとに連続して一定の間隔をもって配置される。他の一例では、異なる種類のサーボパターンが交互に配置される。なおサーボパターンが同種の形状であることに関しては、サーボパターンのエッジ形状の位置ずれは不問とする。タイミングベースサーボシステムにおけるヘッドトラッキングが可能なサーボパターンの形状およびサーボバンド上での配置は公知であり、具体的態様は後述する。以下、タイミングベースサーボパターンを、単にサーボパターンとも記載する。本発明および本明細書において、タイミングベースサーボパターンの磁気力顕微鏡観察により特定されるエッジ形状は、磁気信号（情報）を記録する際の磁気テープ走行方向（以下、単に「走行方向」または「テープ走行方向」とも記載する。）に対して下流側に位置するエッジ（端辺）の形状とする。
【００１２】
次に、本発明および本明細書における、タイミングベースサーボパターンの磁気力顕微鏡観察により特定されるエッジ形状、このエッジ形状の磁気テープの長手方向における理想形状からの位置ずれ幅の累積分布関数９９．９％の値ｌ９９．９と上記累積分布関数０．１％の値ｌ０．１との差分ｌ９９．９−ｌ０．１、および理想形状について説明する。
以下では、磁気テープの幅方向の一方から他方に向かって連続的に延び、磁気テープの幅方向に対して角度θで傾斜した直線状サーボパターンを主に例に取り説明する。上記の角度θとは、サーボパターンの、磁気信号（情報）を記録する際の磁気テープの走行方向に対して下流側に位置するエッジのテープ幅方向の端部２箇所を結ぶ線分と磁気テープの幅方向とのなす角度をいうものとする。この点を含め、以下に更に説明する。
【００１３】
例えばＬＴＯ（Linear-Tape-Open）では、リニア記録方式が採用されている。リニア記録方式では、データバンドがテープ長手方向に沿って複数設けられている。そしてサーボバンドは、データバンドと交互に設けられている。図１に、データバンドおよびサーボバンドの配置例を示す。図１中、磁気テープ１の磁性層上には、複数のサーボバンド１０および複数のデータバンド１１がガイドバンド１２に挟まれて配置されている。サーボパターンは、磁化領域であって、サーボライトヘッドによりサーボバンド上の特定の領域を磁化することによって形成される。サーボライトヘッドにより磁化する領域（サーボパターンを形成する位置）は規格により定められており、例えば業界標準規格であるＬＴＯＵｌｔｒｉｕｍフォーマットテープには、磁気テープ製造時に、図２に示すようにテープ幅方向に対して傾斜した複数のサーボパターンがサーボバンド上に形成される。詳しくは、図２中、データバンド１０上のサーボフレームＳＦは、サーボサブフレーム１（ＳＳＦ１）およびサーボサブフレーム２（ＳＳＦ２）から構成される。サーボサブフレーム１は、Ａバースト（図２中、符号Ａ）およびＢバースト（図２中、符号Ｂ）から構成される。ＡバーストはサーボパターンＡ１〜Ａ５から構成され、ＢバーストはサーボパターンＢ１〜Ｂ５から構成される。一方、サーボサブフレーム２は、Ｃバースト（図２中、符号Ｃ）およびＤバースト（図２中、符号Ｄ）から構成される。ＣバーストはサーボパターンＣ１〜Ｃ４から構成され、ＤバーストはサーボパターンＤ１〜Ｄ４から構成される。このような１８本のサーボパターンが５本と４本のセットで５５４４の配列で並べられたサブフレームに配置され、サーボフレームを識別するために用いられる。図２には、１つのサーボフレームを示したが、各データバンドには、複数のサーボフレームがテープ走行方向に配置される。図２中、矢印はテープ走行方向を示している。
【００１４】
図３および図４は、角度θの説明図である。図２に示すサーボパターンにおいて、サーボパターンＡ１〜Ａ５、Ｃ１〜Ｃ４のように走行方向の上流側に向けて傾斜しているサーボパターンについては、下流側のエッジＥＬの端部２箇所を結ぶ線分（図３中、破線Ｌ１）とテープ幅方向（図３中、破線Ｌ２）とのなす角度を角度θとする。一方、サーボパターンＢ１〜Ｂ５、Ｄ１〜Ｄ４のように走行方向の下流側に向けて傾斜しているサーボパターンについては、下流側のエッジＥＬの端部２箇所を結ぶ線分（図４中、破線Ｌ１）とテープ幅方向（図４中、破線Ｌ２）とのなす角度を角度θとする。この角度θは、一般にアジマス角と呼ばれ、サーボバンド上に磁化領域（サーボパターン）を形成する際のサーボライトヘッドの設定により定められる。
【００１５】
サーボバンド上に磁化領域（サーボパターン）を形成する際、サーボパターンが理想的に形成されたならば、上記の磁気テープ幅方向に対して角度θで傾斜したサーボパターンのエッジ形状は、上記のエッジ端部２箇所を結ぶ線分（図３、４中、破線Ｌ１）の形状と一致する。即ち直線になる。したがって、エッジ上の各箇所において、磁気テープ長手方向における理想形状からの位置ずれ幅（以下、単に「位置ずれ幅」とも記載する。）はゼロになる。しかし本発明者らは検討を重ねる中で、長手方向で測定される保磁力が１６７ｋＡ／ｍ以下の磁気テープでは、図５に一例を示すようにサーボパターンのエッジ形状が理想形状からずれてしまう傾向が高く、この位置ずれ幅が大きく且つエッジ各箇所での位置ずれ幅の値のばらつきが大きいことが、タイミングベースサーボシステムによるヘッド位置決め精度を低下させる要因になっているのではないかと考えた。なお長手方向で測定される保磁力が１６７ｋＡ／ｍ以下の磁気テープにおいてサーボパターンのエッジ形状が理想形状からずれてしまう傾向が高い理由について、本発明者らは、保磁力が低いため磁化反転しやすいことが理由ではないかと推察している。詳しくは、保磁力が低いためサーボライトヘッドからの磁場を受けて意図しない箇所も磁化されてしまうことが理由ではないかと推察している。この点に関し、サーボパターンのエッジ形状が理想形状からずれることを防ぐために、サーボライトヘッドの能力を高めること、具体的には磁場（漏れ磁界）が大きなサーボライトヘッドを使用することが考えられる。しかるに本発明者らが検討を重ねたものの、サーボライトヘッドの能力を高めるのみでは、長手方向で測定される保磁力が１６７ｋＡ／ｍ以下の磁気テープにおいてサーボパターンのエッジ形状を理想形状に近づけるには限界があることも明らかとなった。そこで本発明者らは、サーボパターンが形成される磁気テープの性能に依りサーボパターンのエッジ形状を理想形状に近づけるべきと考えるに至り、磁気テープの性能に関して更に鋭意検討を重ねた。その結果、長手方向で測定される保磁力が１６７ｋＡ／ｍ以下の磁気テープにエッジ形状が理想形状に近いサーボパターンを形成することが可能となり、これによりタイミングベースサーボシステムによるヘッド位置決め精度の向上を達成できることを新たに見出し、上記の磁気テープを完成させた。
【００１６】
上記の差分ｌ９９．９−ｌ０．１は、サーボパターンのエッジ各位置で理想形状からの位置ずれ幅が小さく且つエッジ各箇所での位置ずれ幅の値のばらつきが小さいことの指標となり得る値である。差分ｌ９９．９−ｌ０．１は、以下の方法により求められる値である。
サーボパターンが形成された磁気テープの磁性層表面を磁気力顕微鏡（ＭＦＭ；Magnetic Force Microscope）で観察する。測定範囲は、サーボパターンが５本含まれる範囲とする。例えば、ＬＴＯ Ｕｌｔｒｉｕｍフォーマットテープでは、測定範囲を９０μｍ×９０μｍとすることにより、ＡバーストまたはＢバーストの５本のサーボパターンを観察することができる。測定範囲を１００ｎｍピッチで測定（粗測定）することによりサーボパターン（磁化領域）を抽出する。なお本発明および本明細書において、磁性層表面との語は、磁気テープの磁性層側表面と同義で用いるものとする。
その後、サーボパターンの、走行方向に対して下流側に位置するエッジにおいて磁化領域と非磁化領域との境界を検出するために、上記境界近傍において５ｎｍピッチで測定を行い磁気プロファイルを得る。得られた磁気プロファイルが、磁気テープの幅方向に対して角度θ傾斜している場合には、解析ソフトにより磁気テープ幅方向に沿うように（θ＝０°となるように）回転補正する。その後、解析ソフトにより、５ｎｍピッチで測定された各プロファイルのピーク値の位置座標を算出する。このピーク値の位置座標は、磁化領域と非磁化領域との境界の位置を示している。位置座標は、例えば、走行方向をｘ座標、幅方向をｙ座標とするｘｙ座標系により特定される。
理想形状が直線であって直線上のある位置の位置座標が（ｘ，ｙ）＝（ａ，ｂ）である場合を例に取ると、実際に求められたエッジ形状（上記境界の位置座標）が理想形状と一致していたならば、算出される位置座標は、（ｘ，ｙ）＝（ａ，ｂ）となる。この場合、位置ずれ幅はゼロである。これに対し、実際に求められたエッジ形状が理想形状からずれていたならば、上記境界のｙ＝ｂの位置のｘ座標は、ｘ＝ａ＋ｃまたはｘ＝ａ―ｃとなる。ｘ＝ａ＋ｃとは、例えば走行方向に対して上流側に幅ｃずれている場合であり、ｘ＝ａ−ｃとは、例えば走行方向に対して下流側に幅ｃ（即ち上流側を基準にすると−ｃ）ずれている場合である。ここでｃが、位置ずれ幅である。即ち、理想形状からのｘ座標の位置ずれ幅の絶対値が、磁気テープの長手方向における理想形状からの位置ずれ幅である。こうして、５ｎｍピッチでの測定により求められた走行方向の下流側のエッジ各箇所での位置ずれ幅を求める。
各サーボパターンについて得られた値から、解析ソフトにより累積分布関数を得る。得られた累積分布関数から、累積分布関数９９．９％の値ｌ９９．９と０．１％の値ｌ０．１とを求め、求められた値から各サーボパターンについて差分ｌ９９．９−ｌ０．１を求める。
以上の測定を、異なる３箇所の測定範囲で行う（測定数Ｎ＝３）。
各サーボパターンについて得られた差分ｌ９９．９−ｌ０．１の算術平均を、磁気テープについての差分ｌ９９．９−ｌ０．１と定義する。
【００１７】
本発明および本明細書におけるサーボパターンのエッジ形状の「理想形状」とは、位置ずれなくサーボパターンが形成された場合のエッジ形状をいう。例えば、一態様では、上記サーボパターンは、磁気テープの幅方向の一方から他方に向かって連続的または不連続に延びる直線状サーボパターンである。なおサーボパターンについての「直線状」とは、エッジ形状の位置ずれは不問として、パターン形状として曲線部分を含まないことをいう。「連続的」とは、傾斜角度の変曲点なく、かつ途切れることなく、テープ幅方向の一方から他方に向かって延びることをいう。磁気テープの幅方向の一方から他方に向かって連続的に延びるサーボパターンの一例は、図２に示したサーボパターンである。これに対し、「不連続」とは、傾斜角度の変曲点が１つ以上あるか、および／または、１箇所以上で途切れて延びていることをいう。傾斜角度の変曲点はあるが途切れずに延びる形状は、いわゆる折れ線形状である。傾斜角度の変曲点が１つで途切れることなくテープ幅方向の一方から他方に向かって延びる不連続なサーボパターンの一例は、図６に示すサーボパターンである。一方、傾斜角度の変曲点なく１箇所で途切れてテープ幅方向の一方から他方に向かって延びる不連続なサーボパターンの一例は、図７に示すサーボパターンである。また、傾斜角度の変曲点が１つで、１箇所で途切れてテープ幅方向の一方から他方に向かって延びる不連続なサーボパターンの一例は、図８に示すサーボパターンである。
テープ幅方向の一方から他方に向かって連続的に延びる直線状サーボパターンについて、エッジ形状の「理想形状」とは、直線状のサーボパターンの走行方向の下流側のエッジの端部２箇所を結ぶ線分の形状（直線形状）である。例えば図２に示した直線状サーボパターンについては、図３、図４中のＬ１で示した直線の形状である。一方、不連続に延びる直線状サーボパターンについては、理想形状とは、傾斜角度の変曲点がある形状については、傾斜角度が同じ部分の一端から他端を結ぶ線分の形状（直線形状）である。また、１箇所以上で途切れて延びている形状については、連続的に延びている各部分のそれぞれの一端から他端を結ぶ線分の形状（直線形状）である。例えば、図６に示すサーボパターンについては、ｅ１とｅ２とを結ぶ線分、およびｅ２とｅ３とを結ぶ線分である。図７に示すサーボパターンについては、ｅ４とｅ５とを結ぶ線分、およびｅ６とｅ７とを結ぶ線分である。図８に示すサーボパターンについては、ｅ８とｅ９とを結ぶ線分、およびｅ１０とｅ１１とを結ぶ線分である。
【００１８】
上記では、直線状サーボパターンを例に説明したが、サーボパターンはエッジ形状の理想形状が曲線形状のサーボパターンであってもよい。例えば走行方向に対して下流側のエッジ形状が理想的には部分円弧形状のサーボパターンについては、この部分円弧の位置座標に対して、走行方向に対して下流側のエッジ形状の磁気力顕微鏡により求められる位置座標により求められる位置ずれ幅から、差分ｌ９９．９−ｌ０．１を求めることができる。
【００１９】
以上の測定で用いる磁気力顕微鏡としては、市販の、または公知の構成の磁気力顕微鏡を周波数変調（ＦＭ：Frequency Modulation）モードで用いる。磁気力顕微鏡のプローブとしては、例えば、Ｎａｎｏｗｏｒｌｄ社製ＳＳＳ−ＭＦＭＲ（公称曲率半径１５ｎｍ）を用いることができる。磁気力顕微鏡観察時の磁性層表面とプローブ先端との間の距離は、２０〜５０ｎｍの範囲とする。
また、上記解析ソフトとしては、市販の解析ソフト、または公知の演算式を組み込んだ解析ソフトを用いることができる。
【００２０】
一態様では、上記タイミングベースサーボパターンは、磁気テープの幅方向の一方から他方に向かって連続的に延び、かつ上記幅方向に対して角度θで傾斜した直線状サーボパターンであり、かつ上記理想形状は、上記角度θの方向に延びる直線形状である。かかる態様の一例は、図２に示すサーボパターンである。
【００２１】
一態様では、上記磁気テープの長手方向において下記式１：
ΔＳＦＤ＝ＳＦＤ２５℃−ＳＦＤ−１９０℃    …式１
により算出されるΔＳＦＤ（以下、単に「ΔＳＦＤ」とも記載する。）は、０．５０以下である。式１中、ＳＦＤ２５℃は、温度２５℃の環境下で磁気テープ長手方向において測定される反転磁界分布ＳＦＤであり、ＳＦＤ−１９０℃は、温度−１９０℃の環境下で磁気テープ長手方向において測定される反転磁界分布ＳＦＤである。また、ＳＦＤとは、反転磁界分布（Switching field distribution）を意味する。
【００２２】
ΔＳＦＤに関して、本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、ΔＳＦＤが差分ｌ９９．９−ｌ０．１と相関するという、従来まったく知られていなかった新たな知見を得た。ΔＳＦＤを０．５０以下とすることは、上記の差分ｌ９９．９−ｌ０．１を１８０ｎｍ以下に制御するための好ましい手段の１つである。ΔＳＦＤは、磁気テープ長手方向において測定される反転磁界分布ＳＦＤの温度依存性を示す値であり、値が小さいほど温度によるＳＦＤの変化が小さく、値が大きいほど温度によるＳＦＤの変化が大きいことを意味する。磁気テープの長手方向ＳＦＤは、振動試料型磁束計等の公知の磁気特性測定装置により求めることができる。後述する強磁性粉末のＳＦＤの測定についても同様である。ＳＦＤ測定時の温度は、測定装置の設定により調整することができる。
【００２３】
なお本発明者らによる検討によれば、ΔＳＦＤについては、以下の（Ａ）〜（Ｃ）の傾向が見られる。ΔＳＦＤを０．５０以下と小さくすることにより差分ｌ９９．９−ｌ０．１を小さくすることができる理由については、サーボライトヘッドによる磁化（サーボパターン形成）時に意図しない箇所も磁化されてしまうことが抑制できるからと推察されるが、詳細は明らかではない。
（Ａ）磁性層における強磁性粉末の分散性を高めるほど値が小さくなる；
（Ｂ）強磁性粉末としてＳＦＤの温度依存性の小さいものを使用するほど値が小さくなる；
（Ｃ）強磁性粉末を磁性層の長手方向に整列させるほど（長手方向における配向性を高めるほど）値が小さくなり、長手方向における配向性が低下するほど値が大きくなる。
【００２４】
一態様では、上記ΔＳＦＤは、０．０３以上０．５０以下である。
【００２５】
一態様では、上記保磁力は、１１９ｋＡ／ｍ以上１６７ｋＡ／ｍ以下である。
【００２６】
本発明の更なる態様は、上記磁気テープと、磁気ヘッドと、サーボヘッドと、を含む磁気テープ装置に関する。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の一態様によれば、サーボパターンが形成された磁気テープであって、タイミングベースサーボシステムによるドライブ走行時のヘッド位置決め精度が向上した磁気テープ、およびこの磁気テープへ磁気信号を記録および／または再生する磁気テープ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】データバンドおよびサーボバンドの配置例を示す。
【図２】ＬＴＯ Ｕｌｔｒｉｕｍフォーマットテープのサーボパターン配置例を示す。
【図３】角度θの説明図である。
【図４】角度θの説明図である。
【図５】サーボパターンのエッジ形状の一例を示す。
【図６】サーボパターンの一例を示す。
【図７】サーボパターンの一例を示す。
【図８】サーボパターンの一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
[磁気テープ]
本発明の一態様にかかる磁気テープは、非磁性支持体上に強磁性粉末および結合剤を含む磁性層を有する磁気テープであって、磁気テープの長手方向において測定される保磁力が、１６７ｋＡ／ｍ以下（２１００Ｏｅ以下）であり、上記磁性層は、磁気テープの長手方向に沿うデータバンドおよびサーボバンドを有し、かつ上記サーボバンド上にタイミングベースサーボパターンを有し、上記タイミングベースサーボパターンの磁気力顕微鏡観察により特定されるエッジ形状は、磁気テープの長手方向における理想形状からの位置ずれ幅の累積分布関数９９．９％の値ｌ９９．９と上記累積分布関数０．１％の値ｌ０．１との差分、ｌ９９．９−ｌ０．１、が１８０ｎｍ以下である形状である、磁気テープである。
以下、上記磁気テープについて、更に詳細に説明する。なお本明細書の記載には、本発明者らによる推察が含まれる。かかる推察に、本発明は何ら限定されるものではない。
【００３０】
＜保磁力＞
上記磁気テープの長手方向において測定される保磁力は、１６７ｋＡ／ｍ以下である。上記保磁力が１６７ｋＡ／ｍ以下の磁気テープは、保磁力が１６７ｋＡ／ｍを超える磁気テープでは見られない位置決め精度の低下という現象が発生することが、本発明者らの検討の結果、明らかとなった。この点に関する本発明者らによる推察は、先に記載した通りである。かかる位置決め精度の低下は、差分ｌ９９．９−ｌ０．１を上記範囲に制御することにより抑制することができる。この点については、更に後述する。上記保磁力Ｈｃは、例えば１６０ｋＡ／ｍ以下、１５５ｋＡ／ｍ以下、または１５０ｋＡ／ｍ以下であることもできるが、１６７ｋＡ／ｍ以下であればこれら例示した上限を上回ってもよい。また、上記保磁力は、磁気テープに記録された情報の保持性の観点からは、例えば１１９ｋＡ／ｍ以上、１２０ｋＡ／ｍ以上または１３０ｋＡ／ｍ以上であることができる。磁気テープの長手方向において測定される保磁力は、一般に、磁性層に含まれる強磁性粉末の保磁力によって制御可能である。
【００３１】
＜差分ｌ９９．９−ｌ０．１＞
上記磁気テープが有するタイミングベースサーボパターンの差分ｌ９９．９−ｌ０．１の測定および算出方法は、先に記載した通りである。保磁力が１６７ｋＡ／ｍ以下の磁気テープにおいて、差分ｌ９９．９−ｌ０．１を１８０ｎｍ以下とすることにより、タイミングベースサーボシステムによるヘッド位置決め精度の向上が可能になることが、本発明者らによる鋭意検討の結果、新たに見出された。
【００３２】
差分ｌ９９．９−ｌ０．１は、１８０ｎｍ以下である。差分ｌ９９．９−ｌ０．１は、例えば、１７０ｎｍ以下、１６０ｎｍ以下、１５０ｎｍ以下、１４０ｎｍ以下、１３０ｎｍ以下、１２０ｎｍ以下、１１０ｎｍ以下、または１００ｎｍ以下であることができる。ただし、差分ｌ９９．９−ｌ０．１が１８０ｎｍ以下であれば、保磁力が１６７ｋＡ／ｍ以下の磁気テープにおけるタイミングベースサーボシステムによるヘッド位置決め精度を向上することができる。したがって差分ｌ９９．９−ｌ０．１は、１８０ｎｍ以下であれば、上記で例示した上限を上回ってもよい。また、差分ｌ９９．９−ｌ０．１は、例えば５０ｎｍ以上、６０ｎｍ以上、または７０ｎｍ以上であることができる。ただし上記と同様に差分ｌ９９．９−ｌ０．１は、１８０ｎｍ以下であればよく、上記例示した下限を下回ってもよい。差分ｌ９９．９−ｌ０．１は、例えば、磁気テープのΔＳＦＤおよびサーボパターンを形成するために用いるサーボライトヘッドの種類（具体的には漏れ磁界）により制御することができる。単にサーボライトヘッドの能力を高める（具体的には漏れ磁界が大きなサーボライトヘッドを用いる）のみでは、差分ｌ９９．９−ｌ０．１を１８０ｎｍ以下とすることは困難である。これに対し、例えばΔＳＦＤを０．５０以下とすることにより、１８０ｎｍ以下の差分ｌ９９．９−ｌ０．１を実現することが可能となる。
【００３３】
＜ΔＳＦＤ＞
上記磁気テープは、好ましくはΔＳＦＤが０．５０以下である。ΔＳＦＤは、例えば０．４５以下、０．４０以下、０．３５以下、０．３０以下、０．２５以下、または０．２０以下であることもできる。また、ΔＳＦＤは、例えば０．０３以上または０．０５以上であることができる。
ただし、ΔＳＦＤが０．５０以下であれば差分ｌ９９．９−ｌ０．１を１８０ｎｍ以下とすることが容易になり、これにより、保磁力が１６７ｋＡ／ｍ以下の磁気テープにおけるタイミングベースサーボシステムによるヘッド位置決め精度の向上が可能となる。この点は、本発明者らにより新たに見出された。
【００３４】
本発明者らによる検討によれば、式１により算出されるΔＳＦＤは、磁気テープの調製方法により制御することができ、主に、前述の（Ａ）〜（Ｃ）の傾向が見られた。
【００３５】
例えば、（Ａ）に関しては、分散条件の強化（分散時間の長時間化、分散に用いる分散ビーズの小径化・高充填化、等）、分散剤の使用、等が挙げられる。分散剤としては、公知の分散剤、市販の分散剤等を何ら制限なく用いることができる。
【００３６】
一方、（Ｂ）に関しては、例えば一例として、強磁性粉末の、下記式２により算出される、温度１００℃の環境下で測定されるＳＦＤと温度２５℃の環境下で測定されるＳＦＤとの差ΔＳＦＤｐｏｗｄｅｒが、０．０５〜１．５０の範囲の強磁性粉末を用いることができる。ただし、上記範囲外であっても、他の制御により、磁気テープの式１により算出されるΔＳＦＤを０．５０以上の範囲に制御することができる。
ΔＳＦＤｐｏｗｄｅｒ＝ＳＦＤｐｏｗｄｅｒ１００℃−ＳＦＤｐｏｗｄｅｒ２５℃    …式２
（式２中、ＳＦＤｐｏｗｄｅｒ１００℃は、温度１００℃の環境下で測定される強磁性粉末の反転磁界分布ＳＦＤであり、ＳＦＤｐｏｗｄｅｒ２５℃は、温度２５℃の環境下で測定される強磁性粉末の反転磁界分布ＳＦＤである。）
【００３７】
上記（Ｃ）に関しては、磁性層の配向処理を長手配向とすることによりΔＳＦＤは小さくなる傾向があり、垂直配向または配向処理を行わず無配向とすることによりΔＳＦＤは大きくなる傾向がある。
【００３８】
したがって、例えば、上記手段（Ａ）〜（Ｃ）を１つ、または任意に２つ以上組み合わせてそれぞれ制御することにより、式１により算出されるΔＳＦＤが０．５０以下の磁気テープを得ることができる。
【００３９】
ただし、ΔＳＦＤを０．５０以下とすることは、差分ｌ９９．９−ｌ０．１を１８０ｎｍ以下とするための好ましい手段の例示である。非磁性支持体上に強磁性粉末および結合剤を含む磁性層を有し、磁性層が磁気テープの長手方向に沿うデータバンドおよびサーボバンドを有し、サーボバンド上にタイミングベースサーボパターンを有し、保磁力が１６７ｋＡ／ｍ以下であり、かつ差分ｌ９９．９−ｌ０．１が１８０ｎｍ以下の磁気テープであれば、ΔＳＦＤが０．５０を超える磁気テープも、本発明の一態様にかかる磁気テープに包含される。
【００４０】
以下、上記磁気テープにについて、更により詳細について説明する。
【００４１】
＜磁性層＞
（強磁性粉末）
磁性層は、強磁性粉末および結合剤を含む。強磁性粉末としては、磁気テープ等の磁気記録媒体の磁性層において強磁性粉末として通常用いられる各種粉末を使用することができる。強磁性粉末として平均粒子サイズの小さいものを使用することは、磁気テープの記録密度向上の観点から好ましい。この点から、強磁性粉末としては、平均粒子サイズが５０ｎｍ以下の強磁性粉末を用いることが好ましい。一方、磁化の安定性の観点からは、強磁性粉末の平均粒子サイズは１０ｎｍ以上であることが好ましい。
【００４２】
上記強磁性粉末の平均粒子サイズは、透過型電子顕微鏡を用いて、以下の方法により測定される値とする。
強磁性粉末を、透過型電子顕微鏡を用いて撮影倍率１０００００倍で撮影し、総倍率５０００００倍になるように印画紙にプリントして強磁性粉末を構成する粒子の写真を得る。得られた粒子の写真から目的の粒子を選びデジタイザーで粒子の輪郭をトレースし粒子（一次粒子）のサイズを測定する。一次粒子とは、凝集のない独立した粒子をいう。
以上の測定を、無作為に抽出した５００個の粒子について行う。こうして得られた５００個の粒子の粒子サイズの算術平均を、強磁性粉末の平均粒子サイズとする。上記透過型電子顕微鏡としては、例えば日立製透過型電子顕微鏡Ｈ−９０００型を用いることができる。また、粒子サイズの測定は、公知の画像解析ソフト、例えばカールツァイス製画像解析ソフトＫＳ−４００を用いて行うことができる。
本発明および本明細書において、強磁性粉末、およびその他の粉末についての平均粒子サイズとは、特記しない限り、上記方法により求められる平均粒子サイズをいうものとする。後述の実施例に示す平均粒子サイズの測定は、透過型電子顕微鏡として日立製透過型電子顕微鏡Ｈ−９０００型、画像解析ソフトとしてカールツァイス製画像解析ソフトＫＳ−４００を用いて行った。
【００４３】
なお、粒子サイズ測定のために磁性層から強磁性粉末等の試料粉末を採取する方法としては、例えば特開２０１１−０４８８７８号公報の段落００１５に記載の方法を採用することができる。
【００４４】
本発明および本明細書において、強磁性粉末等の粉末を構成する粒子のサイズ（以下、「粒子サイズ」と言う）は、上記の粒子写真において観察される粒子の形状が、
（１）針状、紡錘状、柱状（ただし、高さが底面の最大長径より大きい）等の場合は、粒子を構成する長軸の長さ、即ち長軸長で表され、
（２）板状または柱状（ただし、厚さまたは高さが板面または底面の最大長径より小さい）場合は、その板面または底面の最大長径で表され、
（３）球形、多面体状、不特定形等であって、かつ形状から粒子を構成する長軸を特定できない場合は、円相当径で表される。円相当径とは、円投影法で求められるものを言う。
【００４５】
また、粉末の平均針状比は、上記測定において粒子の短軸の長さ、即ち短軸長を測定し、各粒子の（長軸長／短軸長）の値を求め、上記５００個の粒子について得た値の算術平均を指す。ここで、短軸長とは、上記粒子サイズの定義で（１）の場合は、粒子を構成する短軸の長さを、同じく（２）の場合は、厚さまたは高さを各々指し、（３）の場合は、長軸と短軸の区別がないから、（長軸長／短軸長）は、便宜上１とみなす。
そして、粒子の形状が特定の場合、例えば、上記粒子サイズの定義（１）の場合、平均粒子サイズは平均長軸長であり、同定義（２）の場合、平均粒子サイズは平均板径であり、平均板状比とは、（最大長径／厚さまたは高さ）の算術平均である。同定義（３）の場合、平均粒子サイズは、平均直径（平均粒径、平均粒子径ともいう）である。
【００４６】
強磁性粉末の好ましい具体例としては、強磁性六方晶フェライト粉末を挙げることができる。強磁性六方晶フェライト粉末の平均粒子サイズ（平均板径）は、高密度記録化と磁化の安定性の観点から、１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが好ましく、２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることがより好ましい。強磁性六方晶フェライト粉末の詳細については、例えば、特開２０１１−２２５４１７号公報段落００１２〜００３０、特開２０１１−２１６１４９号公報の段落０１３４〜０１３６、特開２０１２−２０４７２６号公報段落００１３〜００３０を参照できる。
【００４７】
強磁性粉末の好ましい具体例としては、強磁性金属粉末を挙げることもできる。強磁性金属粉末の平均粒子サイズ（平均長軸長）は、高密度記録化と磁化の安定性の観点から、１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが好ましく、２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることがより好ましい。強磁性金属粉末の詳細については、例えば特開２０１１−２１６１４９号公報の段落０１３７〜０１４１、特開２００５−２５１３５１号公報段落０００９〜００２３を参照できる。
【００４８】
磁性層における強磁性粉末の含有量（充填率）は、好ましくは５０〜９０質量％の範囲であり、より好ましくは６０〜９０質量％の範囲である。上記充填率が高いことは、記録密度向上の観点から好ましい。
【００４９】
（結合剤、硬化剤）
上記磁気テープは塗布型磁気テープであって、磁性層に、強磁性粉末とともに結合剤を含む。結合剤としては、塗布型磁気記録媒体の結合剤として通常使用される各種樹脂を用いることができる。例えば、結合剤としては、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、塩化ビニル樹脂、スチレン、アクリロニトリル、メチルメタクリレートなどを共重合したアクリル樹脂、ニトロセルロースなどのセルロース樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ポリビニルアセタール、ポリビニルブチラールなどのポリビニルアルキラール樹脂などから単独または複数の樹脂を混合して用いることができる。これらの中で好ましいものはポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、セルロース樹脂、塩化ビニル樹脂である。これらの樹脂は、後述する非磁性層やバックコート層においても結合剤として使用することができる。以上の結合剤については、特開２０１０−２４１１３号公報段落００２８〜００３１を参照できる。結合剤として使用される樹脂の平均分子量は、重量平均分子量として、例えば１０，０００以上２００，０００以下であることができる。なお本発明および本明細書における重量平均分子量とは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって測定されるポリスチレン換算による値である。測定条件としては、下記条件を挙げることができる。後述の実施例に示す重量平均分子量は、下記測定条件によって測定された値をポリスチレン換算して求めた値である。
ＧＰＣ装置：ＨＬＣ−８１２０（東ソー製）：
カラム：ＴＳＫ ｇｅｌ Ｍｕｌｔｉｐｏｒｅ ＨＸＬ−Ｍ（東ソー製、７．８ｍｍＩＤ(内径)×３０．０ｃｍ）
溶離液：テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）
【００５０】
また、上記結合剤として使用可能な樹脂とともに硬化剤を使用することもできる。硬化剤は、一態様では加熱により硬化反応（架橋反応）が進行する化合物である熱硬化性化合物であることができ、他の一態様では光照射により硬化反応（架橋反応）が進行する光硬化性化合物であることができる。好ましい硬化剤は、熱硬化性化合物であり、ポリイソシアネートが好適である。ポリイソシアネートの詳細については、特開２０１１−２１６１４９号公報段落０１２４〜０１２５を参照できる。硬化剤は、磁性層形成用組成物中に、結合剤１００．０質量部に対して例えば０〜８０．０質量部、塗膜強度向上の観点からは好ましくは５０．０〜８０．０質量部の量で添加し使用することができる。
【００５１】
（添加剤）
磁性層には、強磁性粉末および結合剤が含まれ、必要に応じて一種以上の添加剤が含まれていてもよい。添加剤としては、一例として、上記の硬化剤が挙げられる。なお硬化剤は、磁性層形成工程の中で硬化反応が進行することにより、少なくとも一部は、結合剤等の他の成分と反応（架橋）した状態で磁性層に含まれ得る。また、磁性層に含まれ得る添加剤としては、非磁性フィラー、潤滑剤、分散剤・分散助剤、防黴剤、帯電防止剤、酸化防止剤、カーボンブラックなどを挙げることができる。なお非磁性フィラーとは、非磁性粉末と同義である。また、本発明および本明細書において、非磁性粉末とは、複数の非磁性粒子の集合を意味するものとする。集合とは、これを構成する粒子が直接接触している態様に限定されず、結合剤や添加剤等が、粒子同士の間に介在している態様も包含される。なお粒子との語が、粉末を表すために用いられることもある。以上の点は、本発明および本明細書における各種粉末についても、同様とする。非磁性フィラーとしては、磁性層表面に適度に突出する突起を形成する突起形成剤として機能することができる非磁性フィラー（以下、「突起形成剤」と記載する。）、研磨剤として機能することができる非磁性フィラー（以下、「研磨剤」と記載する。）を挙げることができる。突起形成剤は、磁性層表面の摩擦特性制御に寄与し得る成分である。上記磁気テープの磁性層には、突起形成剤および研磨剤の少なくとも一方が含まれることが好ましく、両方が含まれることが好ましい。添加剤は、所望の性質に応じて市販品または公知の方法で製造した添加剤を適量使用することができる。
【００５２】
＜非磁性層＞
次に非磁性層について説明する。上記磁気テープは、非磁性支持体上に直接磁性層を有していてもよく、非磁性支持体と磁性層との間に、非磁性粉末と結合剤を含む非磁性層を有していてもよい。非磁性層に使用される非磁性粉末は、無機物質でも有機物質でもよい。また、カーボンブラック等も使用できる。無機物質としては、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、金属硫化物などが挙げられる。これらの非磁性粉末は、市販品として入手可能であり、公知の方法で製造することもできる。その詳細については、特開２０１１−２１６１４９号公報段落０１４６〜０１５０を参照できる。非磁性層に使用可能なカーボンブラックについては、特開２０１０−２４１１３号公報段落００４０〜００４１も参照できる。非磁性層における非磁性粉末の含有量（充填率）は、好ましくは５０〜９０質量％の範囲であり、より好ましくは６０〜９０質量％の範囲である。
【００５３】
非磁性層の結合剤、添加剤等のその他詳細は、非磁性層に関する公知技術が適用できる。また、例えば、結合剤量および種類、添加剤量および種類に関しては、磁性層に関する公知技術も適用できる。
【００５４】
なお、本発明および本明細書における非磁性層には、非磁性粉末とともに、例えば不純物として、または意図的に、少量の強磁性粉末を含む実質的に非磁性な層も包含されるものとする。ここで実質的に非磁性な層とは、この層の残留磁束密度が１０ｍＴ以下であるか、保磁力が７．９６ｋＡ／ｍ（１００Ｏｅ）以下であるか、または、残留磁束密度が１０ｍＴ以下であり、かつ保磁力が７．９６ｋＡ／ｍ（１００Ｏｅ）以下である層をいうものとする。非磁性層は、残留磁束密度および保磁力を持たないことが好ましい
【００５５】
＜非磁性支持体＞
次に、非磁性支持体について説明する。非磁性支持体としては、二軸延伸を行った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、ポリアミド、ポリアミドイミド、芳香族ポリアミド等の公知のものが挙げられる。これらの中でも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、ポリアミドが好ましい。これらの支持体はあらかじめコロナ放電、プラズマ処理、易接着処理、熱処理などを行ってもよい。
【００５６】
＜各種厚み＞
上記磁気テープにおける非磁性支持体および各層の厚みについては、非磁性支持体の厚みが、好ましくは３．０〜８０．０μｍである。磁性層の厚みは、通常、記録に用いる磁気ヘッドの飽和磁化量やヘッドギャップ長、記録信号の帯域により最適化されるものである。磁性層の厚みは、一般には１０ｎｍ〜１５０ｎｍであり、好ましくは２０ｎｍ〜１２０ｎｍであり、更に好ましくは３０ｎｍ〜１００ｎｍである。磁性層は少なくとも一層あればよく、磁性層を異なる磁気特性を有する２層以上に分離してもかまわず、公知の重層磁性層に関する構成が適用できる。
【００５７】
非磁性層の厚みは、例えば０．１〜３．０μｍであり、０．１〜２．０μｍであることが好ましく、０．１〜１．５μｍであることが更に好ましい。
【００５８】
なお磁気テープの各層および非磁性支持体の厚みは、公知の膜厚測定法により求めることができる。一例として、例えば、磁気テープの厚み方向の断面を、イオンビーム、ミクロトーム等の公知の手法により露出させた後、露出した断面において走査型電子顕微鏡による断面観察を行う。断面観察において厚み方向の１箇所において求められた厚み、または無作為に抽出した２箇所以上の複数箇所、例えば２箇所、において求められた厚みの算術平均として、各種厚みを求めることができる。または、各層の厚みは、製造条件から算出される設計厚みとして求めてもよい。
【００５９】
＜バックコート層＞
上記磁気テープは、非磁性支持体の磁性層を有する面とは反対の面にバックコート層を有することもできる。バックコート層には、カーボンブラックおよび／または無機粉末が含有されていることが好ましい。バックコート層形成のための結合剤、各種添加剤については、磁性層および／または非磁性層の処方を適用することができる。バックコート層の厚みは、０．９μｍ以下が好ましく、０．１〜０．７μｍが更に好ましい。
【００６０】
＜製造工程＞
（サーボパターンが形成される磁気テープの作製）
磁性層、非磁性層またはバックコート層を形成するための組成物（一般に、塗布液とも呼ばれる。）は、先に説明した各種成分とともに、通常、溶媒を含む。溶媒としては、塗布型磁気テープを製造するために一般に使用される各種有機溶媒を用いることができる。各層を形成するための組成物を調製する工程は、少なくとも混練工程、分散工程、およびこれらの工程の前後に必要に応じて設けた混合工程を通常含む。個々の工程はそれぞれ２段階以上に分かれていてもかまわない。本発明で用いられる強磁性粉末、非磁性粉末、結合剤、および任意に添加される各種添加剤、溶媒などすべての原料は、どの工程の最初または途中で添加してもかまわない。また、個々の原料を２つ以上の工程で分割して添加してもかまわない。例えば、磁性層形成用組成物の調製においては、研磨剤と強磁性粉末とを別分散することが好ましい。上記磁気テープを製造するためには、公知の製造技術を用いることができる。混練工程ではオープンニーダ、連続ニーダ、加圧ニーダ、エクストルーダなど強い混練力をもつものを使用することが好ましい。これらの混練処理の詳細については特開平１−１０６３３８号公報、特開平１−７９２７４号公報に記載されている。また、各層形成用組成物を分散させるには、ガラスビーズやその他の分散ビーズを用いることができる。このような分散ビーズとしては、高比重の分散ビーズであるジルコニアビーズ、チタニアビーズ、スチールビーズが好適である。これら分散ビーズは、ビーズ径および充填率を最適化して用いることが好ましい。分散機は公知の分散機を使用することができる。また、先に記載した通り、式１により算出されるΔＳＦＤが０．５０以下の磁気テープを得るための手段の１つとして、分散条件を強化（分散時間の長時間化、分散に用いる分散ビーズの小径化・高充填化、等）することも好ましい。磁気テープの製造方法の詳細については、例えば特開２０１０−２４１１３号公報段落００５１〜００５７も参照できる。なお配向処理については、特開２０１０−２４１１３号公報段落００５２を参照することができる。
【００６１】
（サーボパターンの形成）
上記磁気テープは、磁性層に、磁気テープの長手方向に沿うデータバンドおよびサーボバンドを有し、かつサーボバンド上にタイミングベースサーボパターンを有する。データバンドおよびサーボバンドの配置例は、図１に例示したが、これは例示であって磁気テープ装置（一般に、「ドライブ」と呼ばれる。）の方式に応じた配置でデータバンドおよびサーボバンドを配置すればよい。各データバンドは、複数のデータトラックを含む。サーボバンド上には、タイミングベースサーボパターンが形成される。タイミングベースサーボパターンの配置例は図２に示し、形状の具体例は図２、図６〜図８に示したが、これらは例示である。上記磁気テープには、磁気テープ装置の方式に応じた形状および配置でサーボバンド上にタイミングベースサーボパターンを形成すればよい。また、タイミングベースサーボパターンの形状および配置については、例えば、米国特許第５６８９３８４号のＦＩＧ．４、ＦＩＧ．５、ＦＩＧ．６、ＦＩＧ．９、ＦＩＧ．１７、ＦＩＧ．２０等に例示された配置例等の公知技術を何ら制限なく適用することができる。
【００６２】
サーボパターンは、サーボバンド上の特定の領域をサーボライターに搭載されたサーボライトヘッドにより磁化することによって形成することができる。サーボライトヘッドとしては、例えば漏れ磁界が１５０〜４００ｋＡ／ｍ、好ましくは２００〜４００ｋＡ／ｍの範囲のサーボライトヘッドを用いることができる。サーボライトヘッドにより磁化する領域（サーボパターンを形成する位置）は規格により定められている。サーボライターとしては、市販のサーボライターまたは公知の構成のサーボライターを用いることができる。サーボライターの構成については、例えば特開２０１１−１７５６８７号公報、米国特許第５６８９３８４号、米国特許第６５４２３２５号等に記載の技術等の公知技術を何ら制限なく採用できる。
【００６３】
［磁気テープ装置］
本発明の一態様は、上記磁気テープと、磁気ヘッドと、サーボヘッドと、を含む磁気テープ装置に関する。
【００６４】
上記磁気テープ装置に搭載される磁気テープの詳細は、先に記載した通りである。かかる磁気テープは、タイミングベースサーボパターンを有するため、磁気ヘッドによりデータバンド上に磁気信号を記録し、および／または、記録された信号を再生する際、サーボヘッドによりサーボパターンを読み取りながら、読み取られたサーボパターンに基づきタイミングベースサーボ方式によるヘッドトラッキングを行うことによって、磁気ヘッドをデータトラックに高精度に追従させることができる。ヘッド位置決め精度の指標としては、後述の実施例に示す方法により求められるＰＥＳ（Position Error Signal）を挙げることができる。ＰＥＳは、磁気テープが磁気テープ装置内を走行する際、サーボシステムによりヘッドトラッキングを行ったとしてもヘッドが走行すべき位置からずれて走行したことの指標であって、値が大きいほどずれが大きくサーボシステムによるヘッド位置決め精度が低いことを意味する。本発明の一態様にかかる磁気テープは、ΔＳＦＤを０．５０以下とすることにより差分ｌ９９．９−ｌ０．１を実現したことによって、例えば９．０ｎｍ以下（例えば７．０〜９．０ｎｍの範囲）のＰＥＳを達成することができる。
【００６５】
上記磁気テープ装置に搭載される磁気ヘッドとしては、磁気テープへの磁気信号の記録および／または再生を行うことが可能な公知の磁気ヘッドを用いることができる。記録ヘッドと再生ヘッドは、１つの磁気ヘッドであってもよく分離した磁気ヘッドであってもよい。サーボヘッドとしては、上記磁気テープのサーボバンド上に形成されたサーボパターンを読み取り可能な公知のサーボヘッドを用いることができる。
【００６６】
タイミングベースサーボシステムによるヘッドトラッキングの詳細については、例えば、米国特許第５６８９３８４号、米国特許第６５４２３２５号、米国第７８７６５２１号に記載の技術をはじめとする公知技術を何ら制限なく適用することができる。
【００６７】
なお市販の磁気テープ装置には、通常、規格に応じた磁気ヘッドおよびサーボヘッドが備えられている。また、市販の磁気テープ装置には、通常、規格に応じたタイミングベースサーボシステムによるヘッドトラッキングを可能にするためのサーボ制御機構が備えられている。本発明の一態様にかかる磁気テープ装置は、例えば、市販の磁気テープ装置に本発明の一態様にかかる磁気テープを組み込むことにより構成することができる。
【実施例】
【００６８】
以下に、本発明を実施例に基づき説明する。但し、本発明は実施例に示す態様に限定されるものではない。なお、以下に記載の「部」、「％」の表示は、特に断らない限り、「質量部」、「質量％」を示す。
【００６９】
［実施例１］
１．アルミナ分散物（研磨剤液）の調製
アルファ化率約６５％、ＢＥＴ（Brunauer-Emmett-Teller）比表面積３０ｍ２／ｇのアルミナ粉末（住友化学社製ＨＩＴ−７０）１００．０部に対し、３．０部の２，３−ジヒドロキシナフタレン（東京化成製）、極性基としてＳＯ３Ｎａ基を有するポリエステルポリウレタン樹脂（東洋紡（登録商標）製ＵＲ−４８００（極性基量：８０ｍｅｑ／ｋｇ））の３２％溶液（溶媒はメチルエチルケトンとトルエンの混合溶媒）を３１．３部、溶媒としてメチルエチルケトンとシクロヘキサノン１：１（質量比）の混合溶液５７０．０部を混合し、ジルコニアビーズ存在下で、ペイントシェーカーにより５時間分散させた。分散後、メッシュにより分散液とビーズとを分け、アルミナ分散物を得た。
【００７０】
２．磁性層形成用組成物処方
（磁性液）
強磁性六方晶バリウムフェライト粉末（表１参照）              １００．０部
ＳＯ３Ｎａ基含有ポリウレタン樹脂                              １４．０部
（重量平均分子量：７０，０００、ＳＯ３Ｎａ基：０．２ｍｅｑ／ｇ）
シクロヘキサノン                                            １５０．０部
メチルエチルケトン                                          １５０．０部
（研磨剤液）
上記１．で調製したアルミナ分散物                                ６．０部
（シリカゾル）
コロイダルシリカ（平均粒子サイズ１００ｎｍ）                    ２．０部
メチルエチルケトン                                              １．４部
（その他成分）
ステアリン酸                                                    ２．０部
ブチルステアレート                                              ６．０部
ポリイソシアネート（日本ポリウレタン社製コロネート（登録商標））２．５部
（仕上げ添加溶媒）
シクロヘキサノン                                            ２００．０部
メチルエチルケトン                                          ２００．０部
【００７１】
３．非磁性層形成用組成物処方
非磁性無機粉末：α−酸化鉄                                  １００．０部
平均粒子サイズ（平均長軸長）：１０ｎｍ
平均針状比：１．９
ＢＥＴ比表面積：７５ｍ２／ｇ
カーボンブラック                                              ２０．０部
平均粒子サイズ  ２０ｎｍ  
ＳＯ３Ｎａ基含有ポリウレタン樹脂                              １８．０部
（重量平均分子量：７０，０００、ＳＯ３Ｎａ基：０．２ｍｅｑ／ｇ）
ステアリン酸                                                    １．０部
シクロヘキサノン                                            ３００．０部
メチルエチルケトン                                          ３００．０部
【００７２】
４．バックコート層形成用組成物処方
非磁性無機粉末：α−酸化鉄                                    ８０．０部
平均粒子サイズ（平均長軸長）：０．１５μｍ
平均針状比：７
ＢＥＴ比表面積：５２ｍ２／ｇ
カーボンブラック                                              ２０．０部
平均粒子サイズ２０ｎｍ
塩化ビニル共重合体                                            １３．０部
スルホン酸塩基含有ポリウレタン樹脂                              ６．０部
フェニルホスホン酸                                              ３．０部
シクロヘキサノン                                            １５５．０部
メチルエチルケトン                                          １５５．０部
ステアリン酸                                                    ３．０部
ブチルステアレート                                              ３．０部
ポリイソシアネート                                              ５．０部
シクロヘキサノン                                            ２００．０部
【００７３】
５．各層形成用組成物の調製
磁性層用形成用組成物を、以下の方法により作製した。上記磁性液を、各成分をバッチ式縦型サンドミルを用いて２４時間分散（ビーズ分散）することにより調製した。分散ビーズとしては、ビーズ径０．５ｍｍΦのジルコニアビーズを使用した。上記サンドミルを用いて、調製した磁性液および上記研磨剤液を他の成分（シリカゾル、その他成分および仕上げ添加溶媒）と混合し５分間ビーズ分散した後、バッチ型超音波装置（２０ｋＨｚ、３００Ｗ）で０．５分間処理（超音波分散）を行った。その後、０．５μｍの平均孔径を有するフィルターを用いてろ過を行い磁性層形成用組成物を作製した。作製した磁性層形成用組成物を一部採取し、後述の方法で強磁性粉末の分散性の指標である分散粒子径を測定した。測定された値を表１に示す。
非磁性層形成用組成物を、以下の方法により作製した。ステアリン酸、シクロヘキサン、メチルエチルケトンを除いた各成分を、バッチ式縦型サンドミルを用いて２４時間分散して分散液を得た。分散ビーズとしては、ビーズ径０．１ｍｍΦのジルコニアビーズを使用した。その後、得られた分散液に残りの成分を添加し、ディゾルバーで攪拌した。こうして得られた分散液を０．５μｍの平均孔径を有するフィルターを用いてろ過し非磁性層形成用組成物を作製した。
バックコート層形成用組成物を、以下の方法により作製した。潤滑剤（ステアリン酸およびブチルステアレート）とポリイソシアネート、シクロヘキサノンを除いた各成分をオープンニーダにより混練および希釈した後、横型ビーズミル分散機により、ビーズ径１ｍｍΦのジルコニアビーズを用い、ビーズ充填率８０体積％、ローター先端周速１０ｍ／秒で、１パス滞留時間を２分とし、１２パスの分散処理を行った。その後、得られた分散液に残りの成分を添加し、ディゾルバーで攪拌した。こうして得られた分散液を１μｍの平均孔径を有するフィルターを用いてろ過しバックコート層形成用組成物を作製した。
【００７４】
６．磁気テープの作製
厚み５．０μｍのポリエチレンナフタレート製支持体の表面上に、乾燥後の厚みが０．１μｍになるように上記５．で調製した非磁性層形成用組成物を塗布、乾燥した後、その上に乾燥後の厚みが７０ｎｍになるように上記５．で調製した磁性層形成用組成物を塗布した。この磁性層形成用組成物を、配向処理なしで乾燥させた。その後、上記ポリエチレンナフタレート製支持体の非磁性層および磁性層を形成した面とは反対の面に乾燥後の厚みが０．４μｍになるように上記５．で調製したバックコート層形成用組成物を塗布し乾燥させた。
その後金属ロールのみから構成されるカレンダロールで、速度１００ｍ／分、線圧３００ｋｇ／ｃｍ、カレンダロールの表面温度１００℃で表面平滑化処理（カレンダ処理）を行い、その後、雰囲気温度７０℃の環境で３６時間熱処理を行った。熱処理後１／２インチ（０．０１２７メートル）幅にスリットし、磁気テープを得た。
上記各層の厚みは、製造条件から算出される設計厚みである。
【００７５】
７．タイミングベースサーボパターンの形成
作製した磁気テープの磁性層に消磁状態でサーボバンドを形成し、形成したサーボバンド上にＬＴＯ Ｕｌｔｒｉｕｍフォーマットにしたがう配置および形状のサーボパターンを、サーボライターを用いて形成した。このサーボライターに搭載されているサーボライトヘッドの漏れ磁界は、表１に示す値である。
こうして、磁性層に、ＬＴＯ Ｕｌｔｒｉｕｍフォーマットにしたがう配置でデータバンド、サーボバンド、およびガイドバンドを有し、かつサーボバンド上にＬＴＯ Ｕｌｔｒｉｕｍフォーマットにしたがう配置および形状のサーボパターンを有する磁気テープを得た。
【００７６】
７．評価方法
（１）磁性層形成用組成物中の強磁性粉末の分散粒子径の測定
上記５．で作製した磁性層形成用組成物を一部採取し、この磁性層形成用組成物の調製に使用した有機溶媒により質量基準で１／５０に希釈した試料溶液を調製した。調製した試料溶液について、光散乱型粒度分布計（ＨＯＲＩＢＡ製ＬＢ５００）を用いて測定した算術平均粒子径を分散粒子径とした。
（２）強磁性粉末の平均粒子サイズの測定
先に記載した方法により、強磁性粉末の平均粒子サイズを求めた。
（３）強磁性粉末のΔＳＦＤｐｏｗｄｅｒおよび保磁力Ｈｃの測定
強磁性粉末の前述の式２で規定されるΔＳＦＤｐｏｗｄｅｒ、および保磁力Ｈｃを、振動試料型磁束計（東英工業社製）を用い、印加磁界７９６ｋＡ／ｍ（１０ｋＯｅ）で測定した。
（４）磁気テープ長手方向におけるΔＳＦＤおよび保磁力Ｈｃの測定
磁気テープの長手方向における前述の式１で規定されるΔＳＦＤおよび保磁力を、振動試料型磁束計（東英工業社製）を用い、印加磁界７９６ｋＡ／ｍ（１０ｋＯｅ）で測定した。
（５）差分ｌ９９．９−ｌ０．１の測定および算出
磁気力顕微鏡としてＢｒｕｋｅｒ製Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ ３１００を周波数変調モードで使用し、プローブとしてＮａｎｏｗｏｒｌｄ社製ＳＳＳ−ＭＦＭＲ（公称曲率半径１５ｎｍ）使用して、サーボパターンを形成した磁気テープの磁性層表面の９０μｍ×９０μｍの測定範囲で、１００ｎｍピッチで粗測定を行いサーボパターン（磁化領域）を抽出した。磁気力顕微鏡観察時の磁性層表面とプローブ先端との間の距離は、２０ｎｍとした。上記測定範囲には、ＬＴＯ Ｕｌｔｒｉｕｍフォーマットにしたがい形成されたＡバーストの５本のサーボパターンが含まれるため、これら５本のサーボパターンが抽出された。
上記磁気力顕微鏡およびプローブを用いて、各サーボパターンの走行方向に対して下流側のエッジについて、磁化領域と非磁化領域との境界近傍を５ｎｍピッチで測定し磁気プロファイルを得た。得られた磁気プロファイルは、θ＝１２°で傾斜しているため、解析ソフトによりθ＝０°となるように回転補正を行った。
測定は、磁性層表面の異なる３箇所で行った。各測定範囲には、それぞれＡバーストの５本のサーボパターンが含まれていた。
その後、解析ソフトを用いて先に記載した方法により差分ｌ９９．９−ｌ０．１を求めた。解析ソフトとしては、ＭａｔｈＷｏｒｋｓ製ＭＡＴＬＡＢを使用した。
（５）ＰＥＳの測定
上記タイミングベースサーボパターンが形成された磁気テープについて、サーボパターンの形成に用いたサーボライター上のベリファイ（verify）ヘッドでサーボパターンを読み取った。ベリファイヘッドは、磁気テープに形成されたサーボパターンの品質を確認するための読取用磁気ヘッドであり、公知の磁気テープ装置（ドライブ）の磁気ヘッドと同様に、サーボパターンの位置（磁気テープ幅方向の位置）に対応した位置に読取用の素子が配置されている。
ベリファイヘッドには、ベリファイヘッドでサーボパターンを読み取って得た電気信号から、サーボシステムによるヘッド位置決め精度をＰＥＳとして演算する公知のＰＥＳ演算回路が接続されている。ＰＥＳ演算回路は、入力された電気信号（パルス信号）から磁気テープの幅方向への変位を随時計算し、この変位の時間的変化情報（信号）に対してハイパスフィルタ（カットオフ：５００ｃｙｃｌｅｓ／ｍ）を適用した値を、ＰＥＳとして算出する。上記ハイパスフィルタを適用することにより、求められるＰＥＳに対する物理的振動の影響を低減し、サーボパターンのエッジ形状の位置ずれによるヘッド位置決め精度への影響を、より正確に評価することが可能となる。
【００７７】
［実施例２〜７、比較例１〜９］
実施例２〜７、比較例１〜９の磁気テープ調製のために使用した強磁性粉末、磁性層形成用組成物調製時のビーズ分散時間、配向処理の有無、サーボライトヘッドの漏れ磁界を、表１に示す。サーボライトヘッドは、漏れ磁界の値が大きいほどサーボパターンを記録する能力は高いと言うことができる。実施例、比較例では、漏れ磁界の異なる３種のサーボライトヘッドを用いた。表１では、漏れ磁界が小さいものから大きいものの順に、サーボライトヘッド記録能力を、低、中、高と表記した。
表１に示す点、および強磁性粉末として強磁性金属粉末を使用したものについてはビーズ分散前に磁性液の各成分をオープンニーダにより混練および希釈した点以外は、実施例１と同様の方法で、各実施例、比較例の磁気テープを作製および評価を行った。
なお表１中、強磁性粉末として強磁性六方晶バリウムフェライト粉末を用いたものはＢＦ、強磁性金属粉末を用いたものはＭＰと表記する。
また、配向の欄に「無」と表記したものは配向処理を行わずに無配向としたものである。「垂直」と表記したものは、塗布した磁性層形成用組成物が未乾状態にあるうちに磁場強度０．３Ｔの磁場を、塗布面に対し垂直方向に印加し垂直配向処理を行った後乾燥させたものである。「長手」と表記したものは、塗布した磁性層形成用組成物が未乾状態にあるうちに磁場強度０．３Ｔの磁場を、塗布面に対し長手方向に印加し長手配向処理を行ったものである。
【００７８】
以上の結果を、表１に示す。
【００７９】
【表１】
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【００８０】
上記方法により求められるＰＥＳが９ｎｍ以下であることは、タイミングベースサーボシステムによるヘッドトラッキングによって、記録ヘッドを高精度に位置決め可能であることを意味する。
比較例１〜５と比較例６〜９との対比から、長手方向において測定される保磁力が１６７ｋＡ／ｍ以下の磁気テープでは、ＰＥＳが９ｎｍを大きく超える現象（ヘッド位置決め精度の低下）が発生することが確認できる。このヘッド位置決め精度の低下はサーボライトヘッドの記録能力を向上することでは抑制困難であることも確認できる。
これに対し実施例１〜７の磁気テープは、長手方向において測定される保磁力が１６７ｋＡ／ｍ以下であるが、差分ｌ９９．９−ｌ０．１を１８０ｎｍ以下とすることができた。そして差分ｌ９９．９−ｌ０．１を１８０ｎｍ以下とすることにより９ｎｍ以下のＰＥＳを実現すること、即ちタイミングベースサーボシステムによるヘッド位置決め精度の向上が可能となった。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明は、高密度記録用磁気テープの技術分野において有用である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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