(57)【要約】【課題】周囲の湿度が変化した場合でも高い寸法安定性を有し、カッピングが生じにくい金属薄膜型磁気記録媒体を提供する。【解決手段】非磁性支持体の一方の表面に記録層である磁性金属薄膜を形成し、非磁性支持体の少なくとも一方の表面に防湿膜を形成し、さらに、磁性金属薄膜の膜厚をＴｍ、磁性金属薄膜の側の非磁性支持体の表面に形成される第１防湿膜の膜厚をＴｆ、第１防湿膜とは反対の側の非磁性支持体の表面に形成される第２防湿膜の膜厚をＴｂ、磁性金属薄膜の表面に形成される保護膜の膜厚をＴｐ、第２防湿膜の表面に形成されるバックコート層の乾燥膜厚をＴｃとした時に、Ｔｍ、Ｔｆ、Ｔｂ、Ｔｐ及びＴｃが式（１）を満たすように各膜を形成する。【数１】Ｔｆ×ｋ１＋Ｔｍ×ａ＋Ｔｐ×ｂ＝Ｔｂ×ｋ２＋Ｔｃ×ｃ      （１）（式中、０．８≦ｋ１≦１．０、０．６≦ａ≦１．０、０．８≦ｂ≦１．２、０．８≦ｋ２≦１．０、０．０５≦ｃ≦０．２である）【選択図】  図１
2005025794.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性支持体の一方の表面の側に形成された磁性金属薄膜を有する磁気記録媒体であって、当該非磁性支持体の磁性金属薄膜の側の表面に形成される第１防湿膜、および第１防湿膜が形成される面とは反対側の面に形成される第２防湿膜のうち、少なくとも１つの防湿膜を有する磁気記録媒体。
【請求項２】
非磁性支持体の一方の表面の側に形成された磁性金属薄膜を有する磁気記録媒体であって、当該非磁性支持体の少なくとも一方の表面に防湿膜が形成されてなり、当該磁性金属薄膜の膜厚をＴｍ、当該磁性金属薄膜の側の非磁性支持体の表面に形成される第１防湿膜の膜厚をＴｆ、当該第１防湿膜が形成される面とは反対側の面に形成される第２防湿膜の膜厚をＴｂ、当該磁性金属薄膜の表面に形成される保護膜の膜厚をＴｐ、当該第２防湿膜の表面に形成されるバックコート層の乾燥膜厚をＴｃとしたときに、Ｔｍ、Ｔｆ、Ｔｂ、ＴｐおよびＴｃが下記の式（１）：
【数１】
2005025794.tif 000004
（式中、０．８≦ｋ１≦１．０、０．６≦ａ≦１．０、０．８≦ｂ≦１．２、０．８≦ｋ２≦１．０、０．０５≦ｃ≦０．２である）
を満たす磁気記録媒体。
【請求項３】
前記第１および第２防湿膜が、互いに独立して、Ｍｇ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｓｃ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇｅ，Ａｓ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｉｎ，Ｓｎ，ＳｂおよびＷから成る群から選択されるいずれか１つの元素の単体、この群から選択される２以上の元素から成る合金、この群から選択される１以上の元素の酸化物、窒化物、もしくは炭化物、またはそれらの混合物から成る請求項１または請求項２に記載の磁気記録媒体。
【請求項４】
前記第１および第２防湿膜が、スパッタ法または蒸着法により形成されたものである請求項１〜３のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
【請求項５】
非磁性支持体の一方の表面に形成された磁性金属薄膜を有する磁気記録媒体であって、当該磁性金属薄膜の膜厚をＴｍ、当該磁性金属薄膜の表面に形成される保護膜の膜厚をＴｐ、当該磁性金属薄膜側の非磁性支持体の表面とは反対側の表面に形成されるバックコート層の乾燥膜厚をＴｃとしたときに、Ｔｍ、ＴｐおよびＴｃが下記の式（２）：
【数２】
2005025794.tif 000005
（式中、０．６≦ａ≦１．０、０．８≦ｂ≦１．２、０．０５≦ｃ≦０．２である）
を満たす磁気記録媒体。
【請求項６】
初期カッピング率、および４０℃、８０％ＲＨの環境下で１００時間保存した後のカッピング率が、−１０％〜＋１０％の範囲内にある請求項１〜５のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
【請求項７】
前記非磁性支持体がポリエステル系フィルムである請求項１〜６のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
【請求項８】
前記磁性金属薄膜の表面、または前記磁性金属薄膜の表面に保護膜が形成されている場合には、当該保護膜の表面に潤滑剤層が形成されている請求項１〜７のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
【請求項９】
下地膜を更に有し、前記磁性金属薄膜が下地膜の表面に形成されている請求項１〜８のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
【請求項１０】
磁気記録媒体の長手方向に平行な方向で記録再生が可能である請求項１〜９のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の磁気記録媒体を長手方向で走行させてリニア方式により記録再生する磁気記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報機器、オーディオ機器およびビデオ機器で使用される、磁性金属薄膜を有する磁気記録媒体ならびに当該磁気記録媒体の記録再生装置に関し、特にリニア方式の記録に適した磁気記録媒体およびリニア方式の記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、情報機器のバックアップ用途として、磁気記録媒体を長手方向で、場合により２方向で走行させながら、媒体を固定ヘッドと摺動させて信号を記録再生する、いわゆるリニア方式のテープ状磁気記録媒体が主に用いられている。このリニア方式の磁気記録媒体として、その記録層が磁性粉末および結合剤を含む磁性塗料を用いて塗布法により形成された磁気記録媒体、いわゆる塗布型の磁気記録媒体が多く用いられている。
【０００３】
最近では、記録層が、蒸着またはスパッタリングにより形成された磁性金属薄膜である、いわゆる金属薄膜型磁気記録媒体が提案されている。金属薄膜型磁気記録媒体の記録再生は、回転ヘッドドラムの表面をテープが斜めに走行する、いわゆるヘリカルスキャン方式と呼ばれる方法で一般に実施される。金属薄膜型磁気記録媒体は、記録密度の点で塗布型の磁気記録媒体を上回る特性を有していることから、リニア方式の磁気記録媒体としても使用することが期待されている。
【０００４】
リニア方式の固定ヘッドは、テープ状の磁気記録媒体（即ち、磁気テープ）の幅の全長にわたって、多チャンネルを同時に記録再生する。このため、リニア方式の磁気テープに対しては、高い寸法安定性を有することが要求される。特に、磁気テープの寸法変化は、湿度の変化によって生じることが多いために、湿度変化に対して高い寸法安定性を有することが要求される。例えば、湿度変化に対する寸法安定性が低い磁気記録媒体を使用すると、記録時と再生時の湿度が異なる場合には、再生時に正確なトラッキングができず、良好な電磁変換特性を得ることができない。
【０００５】
寸法安定性を向上させるための提案は、これまでにもなされている。例えば、特開２００２−３０４７２１号公報（特許文献１）には、非磁性支持体の少なくとも一の表面に特定の厚さを有する強化層を設けた、湿度膨潤率が小さい塗布型の磁気記録媒体が提案されている。
【０００６】
磁気テープの寸法安定性を評価する別の基準として、幅方向の湾曲（カッピング）の度合い、即ちカッピング量がある。磁気テープに対しては、カッピング量が小さいことが重要な特性として要求される。
【０００７】
金属薄膜型磁気記録媒体のカッピング量を低減させる手法は、既に提案されている。例えば、特開平５−１５９２６５号公報（特許文献２）には、磁性層の形成時等に媒体に生じた応力を緩和させるために、磁性層形成面と反対側の非磁性支持体上にバックコート層を形成した後、磁性層上に潤滑剤層を形成する工程の途中でホットロール工程を実施して、カッピング量を低減させることが提案されている。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−３０４７２１号公報
【特許文献２】
特開平５−１５９２６５号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、磁気テープについては、その寸法安定性を向上させて、良好な電磁変換特性を長期間にわたって維持する必要があり、特に、種々の湿度条件下で寸法が変化しないようにする必要があるといえる。さらに、上述のように、磁気テープの寸法安定性は、湿度膨潤率だけでなく、カッピング量の大小によっても評価される。しかしながら、金属薄膜型磁気テープについて、湿度変化に起因するカッピング量の変化を抑制するための手法はこれまでに開示されていない。
【００１０】
例えば、上記特許文献１は、湿度膨潤率を特定の値以下にする手法を開示するだけであり、カッピングを抑制する具体的な方法については、明確には言及していない。また、金属薄膜型磁気記録媒体は、１）磁性金属薄膜を蒸着等により形成する際に非磁性支持体に加わる熱負荷が大きい、２）記録層の構成が塗布型の磁気記録媒体とは異なる等、カッピングが生じる要因として考慮すべき事項が塗布型の磁気記録媒体のそれとは異なるという事情もある。したがって、塗布型の磁気記録媒体に関する技術を開示する特許文献１は、湿度変化に起因する金属薄膜型磁気記録媒体のカッピングを抑制するために適用できるものではない。
【００１１】
特許文献２は、磁性金属薄膜の形成時等に媒体に生じた応力を緩和させるために、ホットロールと称する工程を実施することを開示している。しかし、特許文献２は、磁気テープが、例えば、記録時と再生時とで異なる湿度雰囲気に曝されたときに生じ得るカッピング量の変化（即ち、湿度変化に起因するカッピング量変化）には言及しておらず、これを抑制する方法も開示していない。
【００１２】
このように、上記特許文献１および２はいずれも、湿度変化に起因して金属薄膜型磁気記録媒体で生じるカッピング量の変化を抑制する具体的な方法を開示していない。本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、磁性金属薄膜を記録層とする磁気記録媒体について、湿度が変化した場合でも、寸法安定性の重要な指標の１つであるカッピング量の変化が少ない磁気記録媒体を提供することを課題とする。さらにまた、本発明は、幅方向において湿度変化に対するカッピング量の変化が小さい本発明の磁気記録媒体を、長手方向で走行させてリニア方式で信号を記録再生する磁気記録再生装置を提供することを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため種々検討した結果、１）磁性金属薄膜を記録層とする磁気記録媒体において、非磁性支持体が最も大きい湿度膨張率を有すること、２）磁気記録媒体の寸法安定性（特にカッピング）は、湿度膨張率の最も大きい非磁性支持体の両方の表面に配置される各層の防湿性により影響されること、ならびに３）特にカッピング量の大小は非磁性支持体の両側の防湿性のバランスの影響を最も受けることが判明し、本発明に至った。
【００１４】
本発明は、非磁性支持体の一方の表面の側に磁性金属薄膜を有する磁気記録媒体において、非磁性支持体の少なくとも一方の表面に防湿膜が形成されている磁気記録媒体を、第１の発明として提供する。この磁気記録媒体は、非磁性支持体の少なくとも一方の表面に防湿膜が存在することを特徴とする。防湿膜は、非磁性支持体の磁性金属薄膜が形成される側の表面に形成されていてよく、または、その反対側の表面に形成されていてよく、あるいは両方の表面に形成されていてよい。かかる構成によれば、非磁性支持体が湿度変化により寸法変化することが抑制され、したがって、湿度変化に起因するカッピング量の変化を小さくすることが可能となる。本明細書においては、前者（磁性金属薄膜に近い防湿膜）を第１防湿膜と呼び、後者を第２防湿膜と呼ぶ。また、ここでは、磁気記録媒体における非磁性支持体の２つの主表面（各層の積層方向に対して垂直な表面）の方向をそれぞれ特定するために「側」という用語を使用する。さらに、「非磁性支持体の一方の表面の『側』に磁性金属薄膜を有する」とは、非磁性支持体の表面に直接的に形成されている磁性金属薄膜だけでなく、非磁性支持体の表面に形成された別の膜（例えば第１防湿膜）の表面に形成されている磁性金属薄膜をも含むことを意味する。
【００１５】
本発明はまた、非磁性支持体の一方の表面の側に形成された磁性金属薄膜を有する磁気記録媒体であって、当該非磁性支持体の少なくとも一方の表面に防湿膜が形成されてなり、当該磁性金属薄膜の膜厚をＴｍ、当該磁性金属薄膜の側の非磁性支持体の表面に形成される第１防湿膜の膜厚をＴｆ、当該第１防湿膜が形成されている面とは反対側の面に形成される第２防湿膜の膜厚をＴｂ、当該磁性金属薄膜の表面に適宜形成される保護膜の膜厚をＴｐ、当該第２防湿膜の表面に適宜形成されるバックコート層の乾燥膜厚をＴｃとしたときに、Ｔｍ、Ｔｆ、Ｔｂ、ＴｐおよびＴｃが下記の式（１）：
【数３】
Ｔｆ×ｋ１＋Ｔｍ×ａ＋Ｔｐ×ｂ＝Ｔｂ×ｋ２＋Ｔｃ×ｃ      （１）
（式中、０．８≦ｋ１≦１．０、０．６≦ａ≦１．０、０．８≦ｂ≦１．２、０．８≦ｋ２≦１．０、０．０５≦ｃ≦０．２である）
を満たす磁気記録媒体を第２の発明として提供する。
【００１６】
式（１）における各係数ａ、ｂ、ｃは、蒸着により形成した金属薄膜（より具体的にはＣｕまたはＡｌ）から成る防湿膜の湿度透過率を１としたときの、磁気記録媒体を構成する各膜の相対湿度透過率に相当する。各膜は、その材料および成膜条件によって、異なる相対湿度透過率を有する。上記ａ、ｂ、ｃの各範囲は、後述のように種々の材料および成膜条件で形成された膜に適用できる範囲を示している。また、式（１）におけるｋ１およびｋ２は、後述のように防湿膜が金属薄膜でなく、金属酸化物等から成る場合には、金属薄膜の湿度透過率よりも小さくなる場合があることを考慮して、上記した範囲に設定されている。したがって、ｋ１およびｋ２もまた相対湿度透過率といえる。式（１）の左辺と右辺はそれぞれ非磁性支持体の両側に形成される各膜の膜厚と相対湿度透過率を乗じたものを、足し合わせた式であり、非磁性支持体の両側に形成された層が一体的に示す防湿性の度合をそれぞれ表す。したがって、両辺が等しい時に非磁性支持体の両側の防湿性が均衡し、湿度変化に起因するカッピング量の変化が抑制される。
即ち、第２の発明は、防湿膜を有するだけでなく、金属薄膜型磁気記録媒体で常套的に形成される全ての膜（磁性金属薄膜、保護膜、およびバックコート層）の防湿性を数値化して、防湿膜とともにそれらが非磁性支持体の両面で等しい防湿性を発揮するように構成されている点に特徴を有する。
【００１７】
上記係数ｋ１、ｋ２、ａ、ｂおよびｃは、吸湿性が高いポリアミドフィルムに防湿膜（後述のように各種金属薄膜、合金薄膜、酸化物薄膜、窒化物薄膜、および炭化物薄膜から選択される薄膜）、ならびに磁気記録媒体において常套的に形成される磁性金属薄膜、保護膜およびバックコート層をそれぞれ成膜して、４０℃８０％ＲＨの雰囲気中に１００時間保存した後のフィルムの湿度膨張率を測定し、測定した湿度膨張率から、各膜の膜厚の単位膜厚（ｎｍ）あたりの防湿性を求めて相対比較することにより決定した。その結果、金属薄膜から成る防湿膜の単位膜厚あたりの防湿性を１とすると、合金薄膜から成る防湿膜は、これと同程度の防湿性を示した。また、酸化物薄膜、窒化物薄膜、および炭化物薄膜等から成る防湿膜は、いずれも、金属薄膜から成る防湿膜よりも防湿性が小さく、金属薄膜から成る防湿膜の単位膜厚あたりの防湿性を１としたときに、０．８〜１．０程度となった。この結果に基づき、ｋ１およびｋ２は、０．８〜１．０とした。さらに、金属薄膜から成る防湿膜の単位膜厚あたりの防湿性を１とすると、一般的な磁性金属薄膜の単位膜厚あたりの防湿性（即ち、係数ａ）は０．８であり、成膜条件によって０．６〜１．０となった。磁性金属薄膜は、結晶性の高い、緻密な構造を有するために、それ自体高い防湿効果を有すると考えられる。また、常套的な保護膜の単位膜厚あたりの防湿性（即ち、係数ｂ）は、金属薄膜から成る防湿膜の単位膜厚あたりの防湿性を１としたときに、成膜条件によって０．８〜１．２となり、防湿膜と略等しい防湿効果を有することがわかった。バックコート層の単位膜厚あたりの防湿性（即ち、係数ｃ）は金属薄膜から成る防湿膜の単位膜厚あたりの防湿性を１としたときに、０．１であり、形成条件および乾燥条件によっては０．０５〜０．２となった。
【００１８】
上記式（１）は、金属薄膜型磁気記録媒体において、非磁性支持体の両側に常套的に形成される膜について成立する式を表している。式（１）において、等号が成り立つ限りにおいて、ＴｆおよびＴｂのうちいずれか一方は０であってよく（即ち、非磁性支持体の一方の表面にのみ防湿膜が形成されていてよく）、また、Ｔｐおよび／またはＴｃは０であってもよい（即ち、保護膜および／またはバックコート層は形成されていなくともよい）。
【００１９】
上記式（１）において、ＴｆおよびＴｂが０であっても、左辺＝右辺の関係が満たされる限りにおいて、磁気記録媒体の湿度変化に起因するカッピング率を有効に抑制することができる。即ち、本発明は、上記第１の発明および第２の発明と異なり、非磁性支持体のいずれの表面にも防湿膜が形成されていない磁気記録媒体であって、非磁性支持体の一方の表面に形成された磁性金属薄膜の膜厚をＴｍ、磁性金属薄膜の表面に形成される保護膜の膜厚をＴｐ、磁性金属薄膜側の非磁性支持体の表面とは反対側の表面に形成されるバックコート層の乾燥膜厚をＴｃとしたときに、Ｔｍ、ＴｐおよびＴｃが下記の式（２）：
【数４】
Ｔｍ×ａ＋Ｔｐ×ｂ＝Ｔｃ×ｃ      （２）
（式中、０．６≦ａ≦１．０、０．８≦ｂ≦１．２、０．０５≦ｃ≦０．２である）
を満たす磁気記録媒体を第３の発明として提供する。
【００２０】
第１〜第３の発明に係る磁気記録媒体（これらを総称して、本発明の磁気記録媒体と呼ぶことがある）は、その初期カッピング率、および４０℃、８０％ＲＨの環境下で１００時間保存した後のカッピング率が、−１０％〜＋１０％の範囲内にあることが好ましく、−２〜０％の範囲内にあることがより好ましい。ここで、カッピング率とは、湾曲した磁気記録媒体を平板上に静置して、平板面から湾曲頂点までの高さを測定し、この値を磁気テ−プの幅で除し、これに１００を乗じて求められる値であり、「％」で表される。また、「−（マイナス）」の符号は、磁性層側表面が凸となるように湾曲していることを、「＋（プラス）」の符号は、磁性層側表面が凹となるように湾曲していることを表す。初期カッピング率は、磁気記録媒体を製造した直後に生じているカッピングの量を表す。４０℃、８０％ＲＨの環境下という、高湿度環境下で１００時間保存した後でも、カッピング率が−１０％〜＋１０％の範囲内にあるということは、この磁気記録媒体が、湿度変化に曝されてもカッピングしにくいことを示している。かかる磁気記録媒体は、種々の湿度環境下で使用するのに適している。
【００２１】
上記第１の発明および第２の発明の磁気記録媒体において、防湿膜は、Ｍｇ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｓｃ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇｅ，Ａｓ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｉｎ，Ｓｎ，ＳｂおよびＷから成る群から選択されるいずれか１つの元素の単体、この群から選択される２以上の元素から成る合金、この群から選択される１以上の元素の酸化物、窒化物、もしくは炭化物、またはそれらの混合物から成ることが好ましい。これらの材料から成る防湿膜は、いずれも同程度の優れた防湿効果を発揮する。防湿膜が、非磁性支持体の両方の表面に、第１および第２防湿膜としてそれぞれ形成される場合には、２つの防湿膜は同じ材料から成っていてもよく、互いに異なる材料から成っていてもよい。
【００２２】
上記第１の発明および第２の発明の磁気記録媒体において、防湿膜は、スパッタ法または蒸着法により形成されることが好ましい。スパッタ法または蒸着法によれば、連続的で、且つ緻密な膜が形成されるので、より防湿効果の高い膜を得ることができる。
【００２３】
本発明の磁気記録媒体は、特に長手方向に平行な方向で記録再生を行う、いわゆるリニア方式で記録再生するための磁気記録媒体として好ましく使用される。
上述のように、リニア方式で記録再生する場合には、磁気記録媒体の幅方向のカッピング量の大小が電磁変換特性に影響を及ぼす。本発明の磁気記録媒体は、金属薄膜型であって、且つ幅方向のカッピングが抑制されたものであるから、従来の塗布型のものよりも高い記録密度で、かつ種々の湿度環境下で安定してリニア方式で記録再生するために使用できる。
【００２４】
さらに、本発明は、本発明の磁気記録媒体にリニア方式により、信号を記録し、記録した信号を再生する、磁気記録再生装置を第４の発明として提供する。この磁気記録再生装置は、防湿膜を有する磁気記録媒体であって、高湿度下で保存した後でもカッピング量が小さい磁気記録媒体を用いて、記録再生する装置である。即ち、第４の発明は、本発明の磁気記録媒体と組み合わせて使用されることにより、湿度が安定していない環境で使用するのにも適した、信頼性の高い磁気記録再生装置を構成する。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
以下の説明を含む本明細書において、磁気記録媒体を構成する各層または膜の「表面」とは、各層または膜が形成されたときに露出している面、即ち、各層または膜の非磁性支持体から遠い側の面を意味する。また、各層の「表面に」というときは、特に断りのない限り当該表面に接する位置をいう。さらにまた、以下の説明を含む本明細書において、磁気記録媒体の構成に関して、磁気記録媒体を構成する各層または膜の「上」というときは、特に断りのない限り、各層または膜の非磁性支持体から遠い側の表面に接していることを意味する。したがって、例えば、「磁性金属薄膜の上に」というときは、「磁性金属薄膜の非磁性支持体から遠い側の表面に隣接する位置に」を意味する。
【００２６】
上述のように、「側」という用語は、シート状物の２つの主表面の一方の表面の方向を特定するために用いられる。例えば、「非磁性支持体の磁性金属薄膜の側の表面」とは、直接的に又は他の層を介して間接的に磁性金属薄膜が形成される表面をいう。また、本明細書において、磁気記録媒体の「磁性層側表面」とは、磁気記録媒体の露出表面であって、磁性金属薄膜の上もしくは上方に形成された層または膜の露出表面をいう。したがって、例えば、磁性金属薄膜の上に保護膜が形成され、保護膜の上に潤滑剤層が形成されている場合、当該潤滑剤層の露出表面が「磁性層側表面」に相当する。
【００２７】
上述のように、本発明の磁気記録媒体は、少なくとも非磁性支持体とその一方の表面の側に形成された磁性金属薄膜とを含む。本発明の磁気記録媒体を構成する非磁性支持体は、高分子フィルムであることが好ましい。高分子フィルムは、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、ポリアミド、ポリイミド、ポリ塩化ビニルおよびポリカーボネート等から１または複数の材料を適宜選択して形成される。これらのうち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）等から成るポリエステル系フィルムは、コスト的に有利であることから、非磁性支持体として好ましく用いられる。また、非磁性支持体の厚さが薄すぎると強度が弱くなりすぎ、厚すぎると媒体全体の厚さが大きくなりすぎて記録容量の大容量化に不利である。非磁性支持体の厚さは、具体的には５〜１０μｍであることが好ましい。なお、用途等に応じた強度を確保できる限りにおいて、さらに薄い非磁性支持体を使用してよいことはいうまでもなく、また、大容量化が特に求められない場合には、厚い非磁性支持体を使用してもよい。
【００２８】
非磁性支持体の磁性金属薄膜の側の表面には、磁気記録媒体の磁性層側表面の走行性を向上させるために、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３またはＺｒＯ２等の無機物質、あるいはポリスルホン等の有機物質から成る微粒子が例えば１μｍ２につき３〜１５０個、分散し、固着していることが好ましい。微粒子は、非磁性支持体の表面に、例えば高さ５〜２５ｎｍの表面突起を形成するような形状および寸法を有することが好ましい。一般に、突起の高さが５ｎｍ未満では良好な走行性を確保することが難しい。突起の高さが２５ｎｍを超えると再生出力のスペーシング損が大きくなり、磁気記録媒体として使用することができない。
【００２９】
非磁性支持体の表面突起は、例えば、前記微粒子と高分子樹脂（例えば、非磁性支持体が高分子フィルムである場合には、高分子フィルムを形成する樹脂と同じ樹脂）とを混合し、この混合物を高分子フィルムにコーテイングすることによって形成できる。あるいは、微粒子を含む高分子材料でフィルムを製造することによっても、表面に突起を有する非磁性支持体を得ることができる。表面突起を有する非磁性支持体は、特開平９−１６４６４４号公報および特開平１０−２６１２１５号公報等に開示されている。
【００３０】
上述のように、第１の発明および第２の発明の磁気記録媒体においては、非磁性支持体の少なくとも一方の表面に防湿膜が形成される。上述のように、本明細書においては、非磁性支持体の磁性金属薄膜の側の表面に形成される防湿膜を第１防湿膜、第１防湿膜を形成した面とは反対側の非磁性支持体の表面に形成される防湿膜を第２防湿膜と呼ぶ。防湿膜は、非磁性支持体の一方の表面のみに形成される場合には、非磁性支持体の磁性金属薄膜の側の表面とは反対側の表面に形成されること、即ち、第２防湿膜として形成されることが好ましい。第１防湿膜のみが形成され、第２防湿膜が形成されない場合には、非磁性支持体の両側で防湿性のバランスをとることが困難となるからである。一方、第２防湿膜のみが形成され、第１防湿膜が形成されないとしても、磁性金属薄膜および保護膜が良好な防湿性を発揮するので、第２防湿膜との間で防湿性のバランスをとることは比較的容易である。
【００３１】
上述のように、防湿膜は好ましくは金属膜であり、特に好ましくは銅膜またはアルミニウム膜である。他に好ましく使用できる材料は、先に述べたとおりであり、ここでは説明しない。
【００３２】
第１防湿膜の厚さＴｆおよび第２防湿膜の厚さＴｂは、第１防湿膜および第２防湿膜の一方または両方が形成されるいずれの場合においても、それぞれ１０〜４００ｎｍの範囲内にあることが好ましい。防湿膜の厚さが、非磁性支持体の表面粗さよりも薄い場合には、防湿膜が連続性の点において極めて劣るものとなり、十分な防湿効果を得られないことがある。一方、防湿膜の厚さが４００ｎｍを超えると、使用中等に防湿膜にクラックが発生して防湿効果を得られないことがある。
【００３３】
防湿膜はスパッタ法または蒸着法により形成されることが好ましい。スパッタ法または蒸着法により防湿膜を形成すると、優れた連続性を有し、且つ膜厚の薄い膜を得ることができる。
【００３４】
本発明の磁気記録媒体においては、非磁性支持体の磁性金属薄膜を形成する側の面（前記表面突起が形成されている場合は、表面突起が形成されている面）に第１防湿膜が形成されている場合には、第１防湿膜の表面に、第１防湿膜が形成されていない場合には、非磁性支持体の表面に、磁性層である磁性金属薄膜が形成される。
【００３５】
磁性金属薄膜は強磁性金属薄膜であり、好ましくはコバルト薄膜である。他に使用できる強磁性金属としては、Ｆｅ、Ｎｉ、ならびにＣｏ−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｆｅ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｃｕ、Ｃｏ−Ｐｔ、Ｃｏ−Ｐｄ、Ｃｏ−Ｓｎ、Ｃｏ−Ａｕ、Ｆｅ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｕ、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｐｔ−ＣｒおよびＦｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ等の合金がある。磁性金属薄膜は、酸素を含んでいてよく、酸素はこれらの金属または合金の酸化物の形態で含まれていてよい。
【００３６】
磁性金属薄膜は、好ましくはスパッタ法または蒸着法により形成され、より好ましくは、強磁性金属と化学反応するガス雰囲気下（例えば酸素雰囲気下）にて実施する反応性蒸着法または反応性スパッタ法により形成される。
【００３７】
磁性金属薄膜を蒸着法により形成する場合、蒸着は、冷却回転支持体に沿って非磁性支持体を走行させながら、強磁性金属（好ましくはコバルト）の入射角が２０°以上となるように実施する斜方蒸着であることが好ましい。入射角は、強磁性金属の蒸気流と非磁性支持体表面の法線とがなす角度に相当する。入射角が２０°未満であると十分な電磁変換特性を得ることが難しくなる。入射角は、柱状結晶の傾斜角に影響を及ぼし、傾斜角は磁気記録媒体の磁気特性に影響を及ぼす。入射角が小さいほど、傾斜角は９０°（即ち、非磁性支持体の表面に対して垂直な方向）に近づき、入射角が大きいほど傾斜角は０°（即ち、非磁性支持体の表面と平行な方向）に近づく。したがって、入射角は、磁性金属薄膜の磁気特性が所望のものとなるように適宜調節される。斜方蒸着は、好ましくは磁性金属薄膜の柱状構造の傾斜角（柱状結晶と非磁性支持体の表面とがなす角度）が３０〜７０度となるように実施される。
【００３８】
磁性金属薄膜はまた、所望の残留磁束密度が得られるように形成される。磁性金属薄膜の残留磁束密度は、ガス（例えば酸素ガス）を導入しながら磁性金属薄膜を蒸着により形成する場合に、ガスの流量およびガスを導入するノズルと非磁性支持体との間の距離を調節することによって調節できる。例えば、ガスの流量が多いほど、残留磁束密度は小さくなる傾向にある。このことは、スパッタ法で磁性金属薄膜を形成する場合も同様である。
【００３９】
あるいは、残留磁束密度は、磁性金属薄膜中に非磁性体を含有させ、その割合を変化させることによっても、調節することができる。一般に、非磁性体の割合が大きいほど、残留磁束密度は小さくなる傾向にある。非磁性体としては、具体的には、ＣｏＯを使用できる。
【００４０】
磁性金属薄膜は、第１防湿膜表面（第１防湿膜が形成されていない場合には非磁性支持体表面）に形成された下地膜の上に形成してもよい。即ち、本発明の磁気記録媒体は、磁性金属薄膜と第１防湿膜（第１防湿膜が形成されていない場合には非磁性支持体）との間に下地膜を有する構成を有してよい。下地膜は、金属または金属酸化物で形成され、より具体的には、酸化コバルトから成る膜であることが好ましい。下地膜を形成することにより、粒子サイズの均一化と微細化の制御が可能となり、また磁性金属薄膜と第１防湿膜（第１防湿膜が形成されていない場合には非磁性支持体）との間の付着力を向上させることができる。
【００４１】
磁性金属薄膜の厚さＴｍは、好ましくは１０〜４００ｎｍの範囲内にある。Ｔｍが１０ｎｍ未満であると、出力の低下を招く可能性があり、４００ｎｍを超えると、クラックが発生しやすくなる。
【００４２】
次に、上記において説明した非磁性支持体、防湿膜および磁性金属薄膜以外の要素、即ち、必要に応じて形成される保護膜、潤滑剤層およびバックコート層の構成を説明する。
【００４３】
磁性金属薄膜の表面には、保護膜を形成してよい。保護膜は、磁気ヘッドと接触する磁気記録媒体の損傷を防止するために設けられる。保護膜は、例えば、スパッタリングもしくはプラズマＣＶＤ等の方法で得られる、アモルファス状、グラファイト状もしくはダイヤモンド状の炭素から成る炭素膜、あるいはそれらの炭素を混合および／または積層して形成した炭素膜である。保護膜は、好ましくはダイヤモンド状の炭素、即ちダイヤモンドライクカーボン（Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｌｉｋｅ  Ｃａｒｂｏｎ；ＤＬＣ）で形成される。保護膜の厚さは、いずれの材料についても１〜５０ｎｍであることが好ましい。この保護層もまた、上述のように防湿効果を有するものである。
【００４４】
保護膜の上（保護膜を形成しない場合には磁性金属薄膜の上）には更に潤滑層を形成してよい。潤滑剤層は、磁気記録媒体の走行性を向上させるために設けられる。潤滑剤層を形成する潤滑剤は、磁気記録媒体用の潤滑剤として汎用されているものから任意に選択できる。潤滑剤は、例えば、パーフルオロポリエーテル等のフッ素系潤滑剤または炭化水素系潤滑剤であることが好ましい。潤滑剤層は、潤滑剤以外の成分として、例えば極圧剤および／または防錆剤等を含んでよい。潤滑剤層は、例えば、潤滑剤を適当な溶媒に溶解または分散させた塗布液を保護膜（保護膜が形成されていない場合には磁性金属薄膜）の上に塗布した後、溶媒を蒸発させることによって形成できる。潤滑剤層の厚さは一般に０．０５〜５０ｎｍである。
【００４５】
記録再生装置における走行性を向上させるために、本発明の磁気記録媒体は、第２防湿膜の表面（第２防湿膜が形成されていない場合には、非磁性支持体の磁性金属薄膜の側の表面とは反対側の表面）に形成されたバックコート層を有してよい。バックコート層は、ポリウレタン系樹脂、ニトロセルロース系樹脂、ポリエステル系樹脂（例えばバイロン）、カーボン、および炭酸カルシウム等から選択される１種または複数種の材料を、適当な溶媒（例えば、トルエンとメチルエチルケトンの混合溶媒）に溶解および／または分散させた塗布液を調製し、この塗布液を第２防湿膜の表面（第２防湿膜が形成されていない場合には、非磁性支持体の磁性金属薄膜の側の表面とは反対側の表面）に塗布した後、乾燥して溶媒を蒸発させる湿式塗布法により形成できる。このようにしてバックコート層を形成する場合、その厚さは１００〜１０００ｎｍとすることが好ましい。バックコート層もまた、防湿効果を有するものであるが、その防湿効果は他の膜と比較して小さい。
【００４６】
第１防湿膜、第２防湿膜、磁性金属薄膜、保護膜、およびバックコート層は、式（１）を満たすように、上述の好ましい範囲から適切な厚さを選択して形成することが、より好ましい。
【数５】
Ｔｆ×ｋ１＋Ｔｍ×ａ＋Ｔｐ×ｂ＝Ｔｂ×ｋ２＋Ｔｃ×ｃ      （１）
（式中、０．８≦ｋ１≦１．０、０．６≦ａ≦１．０、０．８≦ｂ≦１．２、０．８≦ｋ２≦１．０、０．０５≦ｃ≦０．２である）
【００４７】
磁気記録媒体の設計に際しては、所望の磁気特性および剛性等を得るために、予めＴｆ、Ｔｍ、Ｔｐ、ＴｂおよびＴｃを定めるのが一般的である。本発明の磁気記録媒体は、予め定めたＴｆ、Ｔｂ、Ｔｍ、ＴｐおよびＴｃに、それぞれ上記範囲内にあるｋ１、ｋ２、およびａ〜ｃの係数を適宜選択して乗じて求めた、式（１）の左辺および右辺が一致する場合に得られる。ｋ１、ｋ２、ａ、ｂおよびｃを上記範囲内でどのように選択しても、式（１）の左辺と右辺とが一致しない場合には、本発明の磁気記録媒体を構成できない。その場合には、１または複数の膜の膜厚を変更しなければ、本発明の効果、即ち、湿度変化に起因するカッピング発生の抑制を達成することができない。このように、本発明によれば、設計段階で磁気記録媒体を構成する各膜の厚さを適切に選択することによって、カッピングが生じにくい磁気記録媒体を得ることができる。上述のように、第１の発明および第２の発明の磁気記録媒体において、防湿膜は非磁性支持体の少なくとも一方の面に形成され、保護膜およびバックコート層は任意に形成される。したがって、ＴｆおよびＴｂのいずれか一方がゼロであり、ならびに／またはＴｐおよび／もしくＴｃがゼロである磁気記録媒体も本発明の範囲に含まれる。そのような磁気記録媒体も、形成される他の膜の膜厚を、ａ、ｂおよびｃとの関係において、適切に選択することにより、カッピングが抑制されるように構成できる。
【００４８】
あるいは、上記において第３の発明として説明したように、本発明の磁気記録媒体は、非磁性支持体のいずれの表面にも防湿膜を形成しない構成とすることができ、その場合には、下記の式（２）を満たすように、Ｔｍ、ＴｐおよびＴｃを選択する。
【数６】
Ｔｍ×ａ＋Ｔｐ×ｂ＝Ｔｃ×ｃ      （２）
（式中、０．６≦ａ≦１．０、０．８≦ｂ≦１．２、０．０５≦ｃ≦０．２である）
【００４９】
本発明の磁気記録媒体への記録は、好ましくはリニア方式で実施される。記録は、例えばインダクティブヘッド等の磁気ヘッドを用いて、再生はインダクティブヘッドまたは磁気抵抗型ヘッド（ＭＲヘッドもしくはＧＭＲヘッド）等の磁気ヘッドを用いて実施される。リニア方式による記録および再生は、磁気記録媒体を長手方向で走行させながら行う。
【００５０】
【実施例】
次に、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
図１に本実施例で作製した磁気記録媒体の１つの形態の断面図を模式的に示す。図１の磁気記録媒体１０は、非磁性支持体１の表面に、第１防湿膜２ｆが形成され、第１防湿膜２ｆの表面に磁性金属薄膜３が形成され、磁性金属薄膜３の表面に保護膜４が形成され、保護膜４の表面に潤滑剤層５が形成され、非磁性支持体１の他方の表面に第２防湿膜２ｂが形成され、第２防湿膜２ｂの表面にバックコート層５が形成された構成を有する。この磁気記録媒体は、本実施例で作成した磁気記録媒体の一形態であり、本実施例では、第１防湿膜を有しないもの（実施例１および３、比較例２および４）、保護膜を有しないもの（実施例７）、第１防湿膜およびバックコート層を有しないもの（実施例８）、第１防湿膜および第２防湿膜を有しないもの（実施例５および９）等も作製した。
【００５１】
図１に示す構成を有し、磁性金属薄膜３、保護膜４、第１防湿膜２ｆ，第２防湿膜２ｂ、バックコート層６の各膜厚をそれぞれ変化させたサンプルを１６種類、次の手順に従って作製した。まず、非磁性支持体１として厚さ８μｍのＰＥＴフィルムを使用した。このフィルムの磁性金属薄膜を形成する側の表面には、ＳｉＯ２から成る直径１１ｎｍの微粒子が１μｍ２当り６５個分散し、固着していた。
【００５２】
この微粒子が固着している表面に、防湿膜２ｆを、Ｃｕを蒸着源として蒸着により形成した。蒸着は、圧力が約２×１０−２Ｐａである空気雰囲気中にて、冷却回転支持体に沿って非磁性支持体１を走行させながら成膜した。膜厚は走行速度により制御し、例えば、厚さ１００ｎｍの防湿膜は、走行速度を１０ｍ／分として形成した。
【００５３】
次に、磁性金属薄膜３を第１防湿膜２ｆの表面に、Ｃｏを蒸着源として斜方反応性蒸着法により形成した。蒸着は、圧力が約２×１０−２Ｐａである酸素雰囲気中にて、冷却回転支持体に沿って非磁性支持体１を走行させながら、入射角７０度から３５度までの金属蒸気流の成分が蒸着されるように成膜した。膜厚は走行速度により制御し、例えば、厚さ１２０ｎｍの磁性金属薄膜は、走行速度を４０ｍ／分として形成した。
【００５４】
次に、非磁性支持体１の磁性金属薄膜３が形成された面とは反対側の面に、第２防湿膜２ｂを、第１防湿膜２ｆと同様にして形成した。次に、磁性金属薄膜３の表面に、保護膜４としてダイヤモンド状炭素膜をプラズマＣＶＤ法により形成した。保護膜４の膜厚は、走行速度により制御し、例えば、厚さ１０ｎｍの保護膜は走行速度を５ｍ／ｓとして、形成した。さらに、フッ素を含有する有機化合物を潤滑剤として使用して、保護膜４の表面に、厚さが約５ｎｍである潤滑剤層５を形成した。潤滑剤層５は、フッ素系潤滑剤を溶媒に溶解して調製した塗布液を塗布した後、乾燥することにより形成した。次に、第２防湿膜２ｂの表面に、カーボンブラックを添加したポリウレタン樹脂から成るバックコート層を形成した。バックコート層はポリウレタン樹脂等をメチルエチルケトンに溶解して調製した塗布液を塗布した後、乾燥してメチルエチルケトンを蒸発させることにより形成した。このようにして作製した磁気記録媒体を所定の幅（１／２インチ）にスリットし磁気テープとした。各サンプルは、低湿度環境下（１５％ＲＨ）においてカッピングが−１０％〜＋１０％の範囲内にあるように（即ち、ほぼフラットとなるように）、各膜の成膜条件を調整して作製した。
【００５５】
表１に、各サンプルの磁性金属薄膜３の膜厚Ｔｍ、保護膜４の膜厚Ｔｐ、第１防湿膜２ｆの膜厚Ｔｆ，第２防湿膜２ｂの膜厚Ｔｂ、およびバックコート層６の膜厚Ｔｃを示す。表１において、ゼロで示されている膜は形成されていない。したがって、膜厚がゼロである膜を含むサンプルは、その膜を形成する工程を無くして作製した。
【００５６】
作製した各サンプルについて、４０℃８０％ＲＨの雰囲気中に１００時間保存した後のサンプルのカッピング率を測定した。カッピング率は、湾曲した磁気記録媒体を平板上に静置して湾曲頂点の平板面からの高さを測定し、この値を磁気テ−プの幅で除し、これに１００を乗じて求めた。カッピング率は、磁性層側表面が凸の状態にあるときを負（マイナス）とし、磁性層側表面が凹の状態にあるときを正（プラス）とした。カッピング率が−１０％〜＋１０％の範囲にあるものは、カッピングの欄に「Ｆｌａｔ」と記載している。
【００５７】
【表１】
2005025794.tif 000003
【００５８】
いずれのサンプルも、第１防湿膜および第２防湿膜は、ともにＣｕで形成されているので、ｋ１およびｋ２をともに１として、各サンプルについて、上記式（１）の関係を満たすか否かについて計算した。その結果、実施例２、４、および１０のサンプルは、第１防湿膜の膜厚Ｔｆ、磁性金属薄膜の膜厚Ｔｍ、保護膜の膜厚Ｔｐ、第２防湿膜の膜厚Ｔｂ、バックコート層の乾燥膜厚Ｔｃが、上記式（１）の関係を満たし、非磁性支持体の両側で、良好な防湿性のバランスが得られた。したがって、これらの実施例のサンプルは、高湿度下で保存した後もカッピング率は小さく、湿度変化に起因するカッピングが生じにくいものであった。また、実施例１、３、６、７および８のサンプルは、第１防湿膜および第２防湿膜のいずれか一方、ならびに／または保護膜およびバックコート層のいずれか一方の膜厚が０であるものの、式（１）を満たしているために、カッピングは有効に抑制された。実施例５および９のサンプルは、第１の防湿膜および第２の防湿膜を有しないものの、上記式（２）の関係を満たしているために、カッピングは有効に抑制された。これに対し、比較例１のサンプルは、式（１）において、ａを０．６（最小値）、ｂを０．８（最小値）としても、左辺は２１６となり、ｃを０．２（最大値）としても、右辺は２００となり、左辺＝右辺の関係を満たさない。そのために、高湿度で保存した後のカッピング率が高くなった。同様に、比較例２〜６のサンプルは、いずれも式（１）を満たしておらず、湿度変化に対するカッピング率はいずれも絶対値が１０より大きかった。
【００５９】
なお、実施例では非磁性支持体としてＰＥＴフィルムを用いたが、ＰＥＮフィルムを用いても同様の効果が得られる。また、磁性金属薄膜を形成する強磁性金属としてＣｏを用いたが、ＣｏＣｒ合金等から成る磁性金属薄膜を使用した場合でも、同様の効果が得られる。また、成膜方法は、蒸着法およびスパッタ法のいずれであってもよい。さらに、必要に応じて、磁性金属薄膜の結晶構造の制御および付着力向上を目的として下地膜を形成し、当該下地膜の上に磁性金属薄膜を形成した場合でも同様の効果が得られる。
【００６０】
【発明の効果】
本発明は、金属薄膜型磁気記録媒体において、非磁性支持体の少なくとも一方の表面に防湿膜を設けることを特徴とする。さらに、本発明は、非磁性支持体の両面に形成される各膜の防湿効果を考慮して各膜の膜厚を選択し、それにより非磁性支持体の両側の防湿性のバランスをとることを特徴とする。これらの特徴により、磁気記録媒体の幅方向の寸法安定性を高くすること、特にカッピングを抑制することができる。したがって、本発明によれば、湿度が安定していない環境で使用してもカッピングが生じにくく、生じたとしても僅かな量であるので、安定した電磁変換特性を有する磁気記録媒体を実現できる。
【００６１】
本発明はまた、本発明の磁気記録媒体を用いて、リニア方式により磁気記録媒体を記録再生する記録再生装置を提供する。この記録再生装置は、本発明の磁気記録媒体と組み合わされることにより、湿度が安定していない環境で使用しても高い信頼性を維持する。また、本発明の磁気記録媒体は、高密度記録に適した金属薄膜型磁気記録媒体であるため、本発明の磁気記録再生装置によれば、記録密度を向上させて記録および再生を実施できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の磁気記録媒体を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
１．．．非磁性支持体、２ｆ．．．防湿膜、２ｂ．．．防湿膜、３．．．磁性金属薄膜、
４．．．保護膜、５．．．潤滑剤層、６．．．バックコート層、１０．．．磁気記録媒体。
【図１】
2005025794.tif 000006