(57)【要約】【課題】高耐久性で、かつ、低エラーレートで信頼性に優れる記録媒体を提供する事。【解決手段】少なくとも支持体と塗布型の記録層とからなるテープ状記録媒体において、記録層を有する側の面と支持体を挟んだ反対側の面とを除く、テープ状記録媒体の側面に、金属化合物、または、ＤＬＣの被膜を設けることにより、高耐久性で、低エラーレートの媒体を提供できる。【選択図】　　　　図２
2004118890.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも支持体と塗布型の記録層とからなるテープ状記録媒体において、記録層を有する面と支持体を挟んだ反対の面を除く、テープ状記録媒体の側面に、金属化合物、または、ダイヤモンドライクカーボン（以下ＤＬＣ）の被膜を有することを特徴とするテープ状記録媒体。
【請求項２】
前記被膜が、蒸着法、または、スパッタ法により形成され、前記テープ状記録媒体は、パンケーキ状に巻かれた状態で被膜形成が行われることを特徴とする、請求項１に記載のテープ状記録媒体及びその製造方法。
【請求項３】
前記金属化合物が、金属の酸化物、窒化物、炭化物の中から選ばれる、単独物または混合物であることを特徴とする、請求項２に記載のテープ状記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テープ状記録媒体の耐久性に係わり、特に媒体側面における摺動耐久性の向上、テープ折れ防止による、低エラーレート、高信頼性の実現に関する。
【０００２】
【従来の技術】
テープ状記録媒体は、シート状の反物を刃物により所望の寸法に切断し作成されている。その為、テープ状記録媒体の側面では、支持体と記録層が剥き出しであり、面が荒れた状態となる。一般的な磁気記録テープを例にとると、支持体はポリエチレンテレフタレート等の樹脂フィルムであり、その上に磁性粉とバインダ樹脂を含む記録層がある。ドライブで長期間、走行を行うと、テープ側面とガイドピンとが擦れ、支持体や、記録層の削れ粉の塵埃が発生し、それらが記録面に付着し、膜の破壊を引き起こしエラーレートが悪化する。コンピュータのバックアップ等に用いられる磁気テープでは、長期の信頼性が必要であり、現行レベル以上に改善される必要がある。また、近年の磁気テープは、記憶容量の確保の為、テープ側面部分近傍まで記録に使用する為、さらに端部分での信頼性の確保が必要とされている。また高データ転送レートに対応する為、テープ走行スピードも速くなり、媒体側面への負荷はより厳しくなっている。従来では、記録層の強度を向上する事、バックコート層を付加する事で、走行時の耐久性の対策を行ってきたが、根本的な改善には至っていない。
【０００３】
この目的に係わる従来技術として、特許文献１、特許文献２が挙げられる。テープ媒体の側面を光硬化樹脂やカーボンブラックを含む保護層にて補強する事が試みられているが、その形成方法において、テープを走行させた状態でディップコートしている為、磁性層面、及びその他方の面に樹脂の回り込みが起きてしまい、媒体表面を汚染しエラーが上昇する傾向があった。また、樹脂を塗布している為、膜厚の制御が困難であり、幅方向での精度が低下し、テープ走行位置が変動し易くなる傾向があった。また、特許文献３においては、ＤＬＣ膜で媒体全体を覆う事が提案されているが、基本的に蒸着テープに対するものであり、本発明の塗布型記録媒体には適用できない。つまり、塗布型記録媒体では、磁性層表面までＤＬＣ膜で覆うと、磁性層に含有させた潤滑剤の機能を発揮させることができなくなり、耐久性が低下する。また、バックコート層においてもＤＬＣ膜で覆う為、整巻きの為に必要な面粗さが得られなくなり、走行時の安定性が無くなりかえってエッジダメージ等を受け易くなる。特許文献４においては、研磨剤と気泡とを含む保護層を設けることが提案されているが、これもディップコート法にて保護層を形成しているため、前述した問題点があり、また、気泡を含む事で側面の面が荒れるため、走行が不安定となる。上記に挙げた従来技術では、高容量のテープ状記録媒体の耐久性や、記録再生、及びトラッキング精度等の要求には対応が困難である。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−６８４４７号公報（第２−３頁、第１図、第５図）
【特許文献２】
特開平１１−３５３６４３号公報（第２−３頁、第１図）
【特許文献３】
特開平８−１０２０５３号公報（第２−３頁、第１図）
【特許文献４】
特開平９−１８０１７３号公報（第２−３頁、第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術の欠点を解決する為になされたものであり、高耐久性で、かつ、低エラーレートで信頼性に優れる記録媒体を提供する事を目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
少なくとも支持体と塗布型の記録層とからなるテープ状記録媒体において、記録層を有する側の面と支持体を挟んだ反対側の面とを除く、テープ状記録媒体の側面に、金属化合物、または、ＤＬＣの被膜を設けることにより、高耐久性で、低エラーレートの媒体を提供できる事を見出した。前記皮膜を設けることにより、媒体側面部分における機械的な強度、表面性の改善が行われ、ドライブ走行時のガイドピンとの摺動において、高耐久性を得る事ができる。これにより、記録層の破壊や剥離による傷つきを防止し、低エラーレートの信頼性に優れる媒体を提供できる。
【０００７】
また、好ましくはこれら被膜が、蒸着、もしくはスパッタ法により形成される事により、被膜と媒体側面との間で十分な接着強度を得る事ができる。さらに、パンケーキ状に巻かれた状態で被膜形成が行われることにより、極めて短時間に、大量に被膜を形成する事が可能であり、製造コストの観点からも安価とする事が可能である。金属化合物を、金属の酸化物、または、窒化物、酸化物、炭化物の中から選ばれる、単独物または混合物とすると、高温、高湿度下での耐久性が向上するので、好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の一般的な形態としては、あくまで一例であるが、磁気テープが挙げられる。以下、磁気テープを例にとって本発明の実施の形態を述べる。磁気テープの構成としては、一般的に、支持体の記録層を有する側の面上に非磁性粉とバインダ樹脂とを含んでなる下層非磁性層と、該下層非磁性に隣接して磁性粉とバインダ樹脂とを含んでなる上層磁性層を設ける。特に高い走行信頼性が必要であるテープ媒体とする場合には、支持体を挟んで反対側の面上に、非磁性粉とバインダ樹脂とを含んでなるバックコート層を設ける事ができる。この磁気テープの記録層を有する側の面と支持体を挟んだ反対側の面を除く、テープ状記録媒体の側面に金属化合物、または、ＤＬＣの被膜を設けることにより、高耐久性で、低エラーレートの媒体を得ることが出来る（図３）。前記被膜の形成においては、公知の蒸着、スパッタ法が用いられる。
【０００９】
前記被膜の厚さは、５ｎｍ〜１０００ｎｍであることが好ましい。この範囲が好ましいのは、５ｎｍ未満では、十分な耐摺動性が得られない為であり、１０００ｎｍを越えると、膜の内部応力が大きくなり、被膜の割れ、剥離が起き、所望の耐摺動性を得る事が困難になる事、また塵埃が記録層等に付着し、信号抜けを引き起すからである。
【００１０】
蒸着としては、ヒーターやボートに直接通電し発生する電熱を利用する抵抗過熱蒸着が一例として挙げられる。ヒーターやボートには、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｎｂ等、時にＦｅ、Ｎｉ、クロメル、Ｐｔなどが用いられる。また、他にもアルミナやグラファイトの坩堝を高周波炉に入れて高周波誘導加熱する高周波過熱蒸着がある。また被膜の純度を上げる場合、電子ビーム蒸着や、イオンプレーティングが挙げられる。被膜を行う対象物に負の電圧を印加し、１Ｐａ程度の真空とする事で、対象物周りにグロー放電を発生させ、蒸発した材料が、プラズマを通過する際に正にイオン化され、対象物に衝突し薄膜を形成する。被膜の形成時に、酸素、窒素、炭酸ガス等の反応性ガスを入れる事で、酸化物、窒化物、炭化物等の金属化合物を得る事ができる。スパッタ法としては、ＤＣマグネトロンスパッタ、ＲＦスパッタ、ＥＣＲスパッタ、非平衡スパッタ等が用いられる。ＤＣマグネトロンスパッタは、ＣＤ、ＭＯなどの光Ｄｉｓｋの製造に一般的に用いられている方式で、１０Ｅ−１〜８［Ｐａ］程度の真空中で、ターゲットに負の電圧を印加し、且つマグネットからの磁束を利用し、イオン化されたＡｒ等のソースガスを高密度でプラズマ化する。このイオンをターゲット表面に衝突させ、元素を叩き出し対象物に膜を形成する。ＲＦスパッタでは、電源を高周波とし絶縁物の両面間のキャパシタを通して高周波電流が流れ、絶縁物のスパッタを行う事ができる。非平衡スパッタでは、Ａｒ等のイオン化されたソースガスが媒体側にも流れ、表面を清浄にしながら被膜が形成される。被膜としては、ＤＬＣや、金属化合物が挙げられる。金属化合物としては、Ａｌ、Ａｌ化合物（ＡｌＣｒ、ＡｌＮｉ、ＡｌＴｉ、ＡｌＡｇ、ＡｌＮｂ、Ａｌ２Ｏ３等）、Ｓｉや、Ｓｉ系化合物（ＳｉＮ、ＳｉＯ、ＳｉＣ、ＳｉＣＯ、ＳｉＮＣＯ等）、Ｆｅ、Ｃｕ系化合物、ＴｉＮ、ＴｉＣ、Ｉｎ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２などを用いる事ができる。
【００１１】
スパッタ装置を用いＡｌＣｒＯの被膜形成を行った場合を例に、本発明における被膜形成方法を説明する。プラスチック製のハブにパンケーキ状に巻かれた磁気テープを、ＳＵＳ製の搬送キャリアにセットする。搬送キャリアは、連続製膜に対応する事を考えた場合、好ましくは、マスクを有し、その表面にサンドブラストが施されている事が好ましい。これを到達真空度が約１．０〜９．０×１０−４Ｐａ以下の真空予備室に約１．５分以上入れ、十分に付着ガスを取り除く。次に到達真空度が約１．０〜９．０×１０−５Ｐａの高真空製膜室へと搬送する。製膜室は、媒体と対峙する位置にＡｌＣｒからなるターゲットを有し、その背面には、マグネトロンスパッタ用の磁石がリング状に配置されている。ターゲットとしては、合金でも、各単独元素からなるターゲットをモザイク状に適宜配した形状でも構わない。製膜条件としては、Ａｒガスをソースガスとして使用し、一般的に流量は１２０〜１２００×１０−５ｍ３／ｈであり、装置の排気能力、容積に合わせ最適な流量を用いる。膜の密度を考慮すると１２０〜４８０×１０−５ｍ３／ｈが好ましい。製膜時の投入ＰＷは一般的には０．１〜６．０ｋＷであるが、使用する装置の電源に依存するものであり、この限りでは無い。所望の製膜特性と生産性のバランスを考慮し決めれば良く、３．０〜５．０ｋＷが好ましい。金属化合物を得る為、ソースガスに加え、約６〜３０×１０−５ｍ３／ｈの酸素ガスを製膜時に流し反応性スパッタを行う、もしくは、所望の膜厚を得る為の製膜を数回に分割し、媒体から発生した脱ガス（酸素ガス）を利用し、ＡｌＣｒＯの製膜を行うとよい。
【００１２】
上記のようにして、側面部分に被膜を形成したパンケーキ状の磁気テープは最終製品形態に応じて公知の後工程に回され、従来と同様に製品化することが出来る。
【００１３】
本発明は、一例で記載した磁気テープに限定される事無く、テープ状記録媒体として写真用フィルム等にも適用する事が可能であり、媒体側面の機械的な強度を向上させ、信頼性の向上を達成できるものである。
【００１４】
【実施例】
以下に実施例により本発明を詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例、比較例の部は重量部を示す。
【００１５】
（実施例１）
実験に用いたテープ状記録媒体に関して、以下に説明する。
【００１６】
《下層塗料成分》
（１）
酸化鉄粉末（粒径：０．１１×０．０２μｍ）　　　　　　　　　　　　　６８部
α−アルミナ（粒径：０．０７μｍ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　８部
カーボンブラック（粒径２５ｎｍ、吸油量５５ｃｃ／ｇ）　　　　　　　　　　２４部
ステアリン酸　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２部
塩化ビニル共重合体（含有−ＳＯ３Ｎａ基０．７×１０−４当量／ｇ）　　　　　　８．８部
ポリエステルポリウレタン樹脂（Ｔｇ４０℃、含有−ＳＯ３Ｎａ基１．０×１０−４当量／ｇ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４．４部
シクロヘキサノン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２５部
メチルエチルケトン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４０部
トルエン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１０部
【００１７】
（２）
ステアリン酸ブチル　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１部
シクロヘキサノン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７０部
メチルエチルケトン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５０部
トルエン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２０部
（３）
ポリイソシアネート　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４．４部
シクロヘキサノン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１０部
メチルエチルケトン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１５部
トルエン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１０部
【００１８】
《磁性層用塗料成分》
（１）
強磁性鉄系金属粉（Ｃｏ／Ｆｅ：３０ａｔ％、Ｙ／（Ｆｅ＋Ｃｏ）：３ａｔ％、　　　　　　１００部
Ａｌ／（Ｆｅ＋Ｃｏ）：５ｗｔ％、σｓ：１５５Ａｍ２／ｋｇ、Ｈｃ：１８８．２ｋＡ／ｍ、ｐＨ：９．４、長軸長：０．１μｍ）
塩化ビニルヒドロキシプロピルアクリレート共重合体　　　　　　　　１２．３部
ポリエステルポリウレタン樹脂　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５．５部
α−アルミナ（粒径：０．０７μｍ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　１０部
カーボンブラック（粒径７５ｎｍ、吸油量５５ｃｃ／ｇ）　　　　　　　　　　　１部
メチルアシッドホスフェート　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２部
パルミチン酸アミド　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１．５部
ステアリン酸ｎ−ブチル　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１部
テトラヒドロフラン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　６５部
メチルエチルケトン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２４５部
トルエン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　８５部
【００１９】
（２）
ポリイソシアネート　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２部
シクロヘキサノン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１６７部
【００２０】
上記の下層用塗料成分において（１）をニーダで混錬したのち、（２）を加えて攪拌の後、サンドミルで滞留時間を６０分として分散処理を行い、これに（３）を加え攪拌、濾過した後、下層用塗料とした。これとは別に、上記の磁性層用塗料成分（１）をニーダで混錬した後、サンドミルで滞留時間４５分として分散し、これに磁性層用塗料成分（２）を加え攪拌、濾過後、磁性塗料とした。上記の下層用塗料を、厚み６μｍのポリエチレンテレフタレートからなる支持体上に、乾燥、カレンダ後の厚みが１．８μｍとなるように塗布し、この上に更に、上記の磁性塗料を磁場配向処理、乾燥、カレンダ処理後の磁性層の厚みが、０．１５μｍとなるようにウエットオン、ウエットで塗布し、磁場配向処理後、ドライヤを用いて乾燥し、磁気シートを得た。
【００２１】
《バックコート層用塗料成分》
カーボンブラック（平均粒子径：２５ｎｍ）　　　　　　　　　　　　　　８０部
カーボンブラック（平均粒子径：３７０ｎｍ）　　　　　　　　　　　　１０部
酸化鉄（平均粒子径：４００ｎｍ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１０部
ニトロセルロース　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４５部
ポリエステルポリウレタン樹脂　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３０部
（含有−ＳＯ３Ｎａ基：１．０×１０−４当量／ｇ）
シクロヘキサノン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２６０部
トルエン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２６０部
メチルエチルケトン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５２５部
【００２２】
上記バックコート層用塗料をサンドミルで、滞留時間４５分として分散した後、ポリイソシアネート１３部を加えてバックコート層塗料を調整し、濾過後、上記で作製した磁気シートの磁性層の反対面に、乾燥、カレンダ後の厚さが、０．５μｍとなるように塗布、乾燥した。このようにして得られた磁気シートを金属ロールからなる七段カレンダで温度１００℃、線圧１４７ｋＮ／ｍの条件で鏡面化し、磁気シートをコアに巻いた状態で、７０℃、７２時間エージングしたのちスリッターにより約１／２インチ幅に裁断し、プラスチック製ハブに、帯状に巻きつけパンケーキ状の磁気テープを作製した。
【００２３】
これを、ＢＰＳ社製スパッタ装置ＳＤＳ１３１（図１）を用い、試料搬送用のキャリアにパンケーキ状に巻かれたテープを固定し、ハブ部分においては、表面にサンドブラスト処理を施し、他方の面に磁石をはめ込んだ、アルミ製のマスクを取り付けた（図２）。ターゲット材料として、φ２００、厚み６ｍｍのＭＭＣ社製ＡｌＴｉ合金ターゲット（２．５％）を用い、到達真空度６．０×１０−５Ｐａ以下の環境で、投入ＰＷ４．５ｋＷ、Ａｒガス流量１８０×１０−５ｍ３／ｈとして、約３．５ｓｅｃ間製膜し、テープ側面に膜厚約５０ｎｍのＡｌＴｉの被膜を形成した。これを一度装置より取り出し、パンケーキ状に巻かれたテープの向きを変え、もう一方の側面にも同様に製膜処理を施した。
【００２４】
このテープを約５００ｍの長さで切り出し、コンピュータ用バックアップテープに用いられている、ＤＬＴ４カセットにローディングし、テープ状記録媒体を作製した（図３）。
【００２５】
（実施例２）
ターゲット材料をφ２００、厚み６ｍｍのＭＭＣ社製Ｓｉターゲットとして、スパッタ時の投入ＰＷを４．５ｋＷ、Ａｒ流量を１８０×１０−５ｍ３／ｈ、反応性ガスとして、窒素ガスを１２０×１０−５ｍ３／ｈとして、約１ｓｅｃ間製膜し、テープ側面に膜厚約５０ｎｍのＳｉＮ被膜を形成した以外は、実施例１と同様にして実施例２のテープ状記録媒体を作製した。
【００２６】
（実施例３）
日電アネルバ社製スパッタ装置Ｃ３０１０を用い、ターゲットにφ２００、厚み３ｍｍのＭＭＣ社製カーボンターゲットを用い、真空度４．０×１０−５Ｐａ以下の環境で、投入ＰＷを１ｋＷ、Ａｒガス流量６００×１０−５ｍ３／ｈとして、パンケーキ状のテープの両側から同時に、約７５ｓｅｃ間製膜し、テープ側面に膜厚約５０ｎｍのＤＬＣ被膜を形成した以外は、実施例１と同様にして実施例３のテープ状記録媒体を作製した。
【００２７】
（比較例１）
テープ側面に被膜をしなかった以外は、実施例１と同様にして比較例１のテープ状記録媒体を作製した。
【００２８】
（比較例２）
テープ側面に日本ペイント社製ｎａｘｌｋクリアー（クリアーラッカー）を用いて、アクリルウレタン樹脂を吹き付け厚さ約２μｍの樹脂皮膜を形成した以外は、実施例１と同様にして比較例２のテープ状記録媒体を作製した。
【００２９】
評価の方法は以下のようにして行った。
＜長時間走行後のテープ側面の観察＞
各実施例、比較例により作製されたテープを、２５℃，３０％ＲＨ環境中で、ＤＬＴ８０００ドライブを用い、１００００Ｐａｓｓの繰り返し走行試験を行った。そのテープ側面をＳＥＭ像（５０００倍）にて観察した。
【００３０】
＜長時間走行後のエラーレートの変化＞
各実施例、比較例により作製されたテープを、２５℃、３０％ＲＨ環境中で、ＤＬＴ８０００ドライブを改良した測定機を用い、１００００Ｐａｓｓの繰り返し走行試験を行った。その試験前後の信号落ち（ドロップアウト）個数を測定した。ドロップアウトの定義としては、再生ビット面積０．２μｍ×１２μｍの信号を１Ｍバイト記録し、平均出力に対し、その波形の落ち込みが５０％以下となった場合をカウントし１Ｍバイト当たりの個数とした。
【００３１】
表１に実施例１〜３、比較例１〜２のテープ状記録媒体の評価結果を示す。
【００３２】
【表１】
2004118890.tif 000003
【００３３】
判定レベル
Ａ・・・磁性層またはバックコート層のひび割れ、波うち無し。
Ｂ・・・磁性層またはバックコート層の若干のひび割れ、波うち有り。
Ｃ・・・磁性層またはバックコート層のひび割れ、膜の剥離有り。
【００３４】
【発明の効果】
表１を見ると明らかなように、本発明の実施例１〜３に係るテープ状記録媒体は、側面が金属化合物、または、ＤＬＣ被膜で覆われている事により摺動耐久性が向上して、何れもテープ側面での表面の状態は良好である。また、エラーの増加もない。一方、側面に被膜のない従来品の比較例１は、記録膜の剥離、ひび割れが見られ、面が荒れている事が容易にわかる。側面が樹脂被膜で覆われている比較例２も、被膜が樹脂であるために、摺動時の耐久性が十分ではない。また、摺動により剥離した樹脂が塵埃となり、テープ表面、ガイドピンを汚染していた。
【００３５】
以上のように、本発明によれば、テープ状記録媒体の側面に、金属化合物、または、ＤＬＣの被膜を有するために、高耐久性で、低エラーレートのテープ状記録媒体を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】製膜に用いたスパッタ装置概念図
【００３６】
【図２】製膜時のテープ状記録媒体の形状及び、マスク形状
【００３７】
【図３】本発明によるテープ状記録媒体の形状
【符号の説明】
１　スパッタ装置カソード
２　ターゲット材料
３　製膜されるテープ状記録媒体と治具
４　搬送機構
５　搬送治具（キャリア）
６　パンケーキ状に巻かれたテープ状記録媒体
７　マスク
８　固定用マグネット
９　表面のサンドブラスト
１０　上層磁性層
１１　下層非磁性層
１２　支持体（ベースフィルム）
１３　バックコート層
１４　金属化合物、もしくはＤＬＣ被膜
【図１】
2004118890.tif 000004
【図２】
2004118890.tif 000005
【図３】
2004118890.tif 000006