(57)【要約】【課題】  繰返し高速走行における耐摺動性に優れると共にヘッド当たりが良好でスペーシングロスが少なく、ＡＩＴ４フォーマットに対応できる磁気記録媒体を提供する。【解決手段】  非磁性支持体(例えば、ポリアミドフィルム)上に金属磁性薄膜を有する磁気記録媒体における長さ方向のループスティフネスＳＭＤ(単位：ｍＮ/８ｍｍ)と幅方向のループスティフネスＳＴＤ(単位：ｍＮ/８ｍｍ)が、次式のすべてを満足するように構成する。  １．０≦ＳＴＤ／ＳＭＤ≦１．４  ・・（１）  １０．０＜ＳＴＤ                ・・（２）  ＳＭＤ＋ＳＴＤ＜２９．０        ・・（３）  また、金属磁性薄膜の表面粗度Ｒａが１．０ｎｍ〜３．０ｎｍ、Ｒｚが１０ｎｍ〜５０ｎｍ、突起高さ５ｎｍ以上の突起数が４００万〜１０００万個／ｍｍ2となるようにする。【選択図】  図８
2005339648.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性支持体上に金属磁性薄膜を有する磁気記録媒体において、長さ方向のループスティフネスＳＭＤ（単位：ｍＮ／８ｍｍ）と幅方向のループスティフネスＳＴＤ（単位：ｍＮ／８ｍｍ）が、次式のすべてを満足することを特徴とする磁気記録媒体。
１．０≦ＳＴＤ／ＳＭＤ≦１．４  ・・（１）
１０．０＜ＳＴＤ                ・・（２）
ＳＭＤ＋ＳＴＤ＜２９．０        ・・（３）
【請求項２】
前記金属磁性薄膜の表面粗度Ｒａが１．０ｎｍ〜３．０ｎｍであり、Ｒｚが１０ｎｍ〜５０ｎｍであり、突起高さ５ｎｍ以上の突起が４００万〜１０００万個／ｍｍ2であることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
【請求項３】
前記非磁性支持体として芳香族ポリアミドフィルムを用いたものであることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
【請求項４】
ＡＩＴ４フォーマット用の磁気テープであることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高密度記録の磁気記録媒体に関し、さらに詳しくはＡＩＴ４フォーマット用の高密度記録に対応できる磁気記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、磁気記録媒体として、非磁性支持体上に酸化物磁性粉末あるいは合金磁性粉末等の磁性材料を、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂等の有機結合剤中に分散させた磁性塗料を塗布、乾燥させて作製される、いわゆる塗布型の磁気記録媒体が広く知られている。
【０００３】
しかし、近年、ビデオテープレコーダー等の分野においては、高画質化や、高密度記録化、長時間記録化などが強く要求されている。また、ミニコンピューター、パーソナルコンピューターなどのオフィスコンピューター分野においても、小型化、情報処理能力の増大に相まって、記録の大容量化や小型化を達成するために、コンピューターデータを記録するための磁気テープ（いわゆる、テープストリーマー）の記録容量の向上が強く要求されている。
【０００４】
一般に、磁気テープは、合成樹脂等の可撓性材料の非磁性支持体上に磁性層が設けられた構成であり、上記のような記録容量（体積記録容量）の向上を達成するためには、磁性層を強磁性金属薄膜にすることによって磁性層自体の記録密度を高めると共に、磁気テープの全厚を薄くすることが有効な方法であるとされている。すなわち、磁気テープとしては、非磁性支持体上に金属磁性薄膜を成膜した蒸着テープ、いわゆる金属磁性薄膜型の磁気記録媒体が有効である。
【０００５】
このような観点から、高密度記録化への要求に対しては、金属あるいはＣｏ−Ｎｉ等の合金からなる強磁性材料を、メッキや真空薄膜形成技術（真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等）によって、非磁性支持体上に直接被着せしめた強磁性金属薄膜よりなる磁性層を有する磁気記録媒体が実用化されている。例えば、上記ビデオテープレコーダー等の分野では、ハイバンド８ｍｍビデオテープレコーダー、デジタルビデオテープレコーダー、８ミリデータストレージフォーマット（ＡＩＴ）用の蒸着テープ等がある。
【０００６】
このような金属磁性薄膜型の磁気記録媒体は、保磁力、残留磁化、角形比等に優れ、短波長での電磁変換特性に優れるばかりでなく、磁性層の厚さをきわめて薄く形成できるため、記録減磁や再生時の厚み損失が小さいこと、磁性層中に非磁性材である結合剤を混入する必要がないため、磁性材料の充填密度を高め、大きな磁化が得られることができる等、数々の利点を有している。
【０００７】
さらに、金属薄膜型の磁気記録媒体の電磁変換特性を向上させ、より大きな出力を得ることができるようにするため、磁気記録媒体の磁性層を形成するに際して、磁性層を斜めに蒸着する、いわゆる斜方蒸着が提案され、高画質ＶＴＲ用、デジタルＶＴＲ用、コンピューター用データストレージ用の磁気テープとして実用化されている。
【０００８】
上記のような利点を有する磁気記録媒体を実用化する際には、ヘッドと磁性層のスペーシングを小さく保ちながら耐摺動特性を維持するために、均一な高さを持つ微細な突起を表面に配置するという方法がとられている。例えば、この方法によって、ＤＶミニや８ミリデータストレージフォーマット（ＡＩＴ）用のテープが実現されている。
【０００９】
しかしながら、さらなる記録容量の向上、すなわち記録密度の向上が求められており、金属磁性薄膜型の磁気記録媒体の高記録密度化への新たな対応が要求されている。
【００１０】
従来、記録容量の向上ならびに関連特性の改善に対応する方法として、例えば、芳香族ポリアミドフィルムの表面の突起高さ分布や、表面粗さを規定し、磁気記録媒体として用いられたときに出力特性と耐久性（走行性）を改善する方法が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。
あるいは、０．２７μｍ以上の粗大突起の断面積と単位面積当たりの含有個数をコントロールしたパラ配向芳香族ポリアミドを主成分としたフィルムを用いることによって、磁気記録媒体のドロップアウトを改善する方法が提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
【００１１】
さらに、磁性層に研磨剤を含有する塗布型磁気記録媒体の、該研磨剤の高さ（１０ｎｍ未満の個数に対する１５ｎｍ以上、３０ｎｍ以下の個数の比）と、磁気記録媒体のスティフネス（長手方向に対する幅方向の比）とを規定することによって、ヘッド摩耗、汚れ、ヘッド当たりを改善する方法が提案されている（例えば、特許文献４参照。）。
【００１２】
また、重層塗布型磁気記録媒体の長さ方向のスティフネス（ＴＤＳ）と幅方向のスティフネス（ＭＤＳ）の比（ＴＤＳ／ＭＤＳ）を特定の領域（０．８〜１．２）にすることによって回転ヘッドに対する相互当たり特性を改善する方法が提案されている。ここで、各スティフネスは、所定の寸法にカットされた磁気記録媒体の両端をそれぞれ一定のスピードでストレインゲージに押し当て、得られた出力（ｍＶ）をもって表現されている（例えば、特許文献５参照。）。
【００１３】
【特許文献１】特許第３０４７４７１号公報
【特許文献２】特開平１０−１１４０３８号公報
【特許文献３】特開平１１−１０６５２９号公報
【特許文献４】特開２００３−１６６２９号公報
【特許文献５】特開２０００−１２３３５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
特許文献１〜３によれば、磁性層の剥離や、ドロップアウトなどが改善されるとされているが、この表面の突起高さ分布を規定するのみでは、さらに高密度記録フォーマット（例えば、ＡＩＴ４フォーマット）に用いた場合の高転送レートにおける高速摺動に十分に耐えられない場合があり、十分とはいえない。
また特許文献４によれば、ヘッド当たりに対して改善効果が期待できるが、塗布型であるため、高密度記録フォーマットの金属薄膜型磁気記録媒体の場合には上記条件が合致するとはいえず、また十分な表面の平滑性が得難くスペーシングロスの低減には限度があるなど条件として十分でない。
さらに特許文献５によれば、重層塗布型磁気記録媒体のヘッド当たりに対して改善効果が期待できるが、さらなる上記高密度記録フォーマットに用いられる金属薄膜型の磁気記録媒体の場合には十分な条件とはいえず、また、十分な表面の平滑性を得るのが難しく、スペーシングロスの低減にも限度がある。
【００１５】
金属薄膜型の磁気記録媒体における今後の高記録密度化、例えば、記録容量２００ＧＢ／巻のＡＩＴ４フォーマットに応えるためには、さらなる表面の平滑化によってスペーシングロスを低減する必要があり、なおかつ高密度記録フォーマットにおいて求められる高転送レートへの耐繰返し高速走行性（耐摺動性）を向上させる必要もあり、これらを両立することが求められている。
【００１６】
本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであり、繰返し高速走行における耐摺動性に優れると共にヘッド当たりが良好でスペーシングロスが少なく、高密度記録（ＡＩＴ４フォーマット）に対応できる金属磁性薄膜型の磁気記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明者らは鋭意検討した結果、磁気記録媒体の剛性を小さくすることによってヘッドとテープ表面の接触圧力が低減して、高速走行における耐摺動性が著しく向上すると同時に、小さくした剛性の領域においてテープの長さ方向と幅方向の各剛性のバランスをとることによって良好なヘッド当たりが実現でき、これと相俟って、さらに金属磁気記録媒体の表面平滑性を制御することによってさらなるスペーシングロスの低減がなされ、上記課題が解決できることを見出し本発明に至った。
【００１８】
すなわち、本発明は、非磁性支持体上に金属磁性薄膜を有する磁気記録媒体において、長さ方向のループスティフネスＳＭＤ（単位：ｍＮ／８ｍｍ）と幅方向のループスティフネスＳＴＤ（単位：ｍＮ／８ｍｍ）が、次式のすべてを満足することを特徴とする磁気記録媒体である。
１．０≦ＳＴＤ／ＳＭＤ≦１．４  ・・（１）
１０．０＜ＳＴＤ                ・・（２）
ＳＭＤ＋ＳＴＤ＜２９．０        ・・（３）
【００１９】
ここで、前記金属磁性薄膜の表面粗度Ｒａは１．０ｎｍ〜３．０ｎｍであり、Ｒｚは１０ｎｍ〜５０ｎｍであり、突起高さ５ｎｍ以上の突起数は４００万〜１０００万個／ｍｍ2であることを好適とする。
【００２０】
さらに、前記非磁性支持体として芳香族ポリアミドフィルムを用いたものであることが好ましい。
【００２１】
また、磁気記録媒体はＡＩＴ４フォーマット用の磁気テープであることを好適とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の金属磁性薄膜型の磁気記録媒体によれば、ヘリカル磁気記録システムにおいて、良好なヘッド当たりと２００００回以上の繰り返し走行耐久性を得ることができ、１．２ＧＢ／inch2の高記録密度を有するＡＩＴ４フォーマット用の磁気記録媒体として用いることが可能となる。
また、媒体の表面平滑性、特に表面粗度Ｒａ、Ｒｚおよび突起数を制御することで、金属磁性薄膜と磁気ヘッドとのスペーシングロスがより低減され、一層の高密度記録を実現することができる。
さらに、非磁性支持体として芳香族ポリアミドフィルムを用いれば、優れた機械的強度により、ループスティフネスのバランスが好適とされて、一層高密度記録フォーマットの実現を可能にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の磁気記録媒体の一例について、図を参照して説明する。
図１に本発明の磁気記録媒体の概略断面図を示す。
この磁気記録媒体１００は、長尺形状の非磁性支持体１０１の一主面に、真空薄膜形成技術により形成した金属磁性薄膜からなる磁性層１０２を有し、磁性層１０２上に保護層１０３が形成され、非磁性支持体１０１の磁性層１０２とは反対側にバックコート層１０４が形成された構成を有するものである。通常、磁性層１０２と、バックコート層１０４の両表層に所定のフッ素系潤滑剤を塗布した構成とされる。
【００２４】
上記構成において、例えば、長尺形状の非磁性支持体１０１の一主面には、真空薄膜形成技術によって形成された厚さ１４０〜２２０ｎｍ（通常、１８０ｎｍ程度）の磁性層１０２が設けられ、磁性層１０２上には厚さ５〜１５ｎｍのダイヤモンドライクカーボンからなる保護層１０３が設けられている。
次に、各構成層について詳細に説明する。
【００２５】
非磁性支持体１には、通常、磁気記録媒体の基体として用いられている公知の材料をいずれも適用することができる。例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリイミド、ポリアミド、ポリエーテルイミド等が挙げられる。
上記非磁性支持体のうち、ポリエステルフィルム、主としてＰＥＴフィルムは従来から、特にホームビデオカセットテープ（例えば、８ｍｍテープ）やコンピューターのデータバックアップ用のテープストリーマーに用いられている。一方、ポリアミドフィルムは、ＰＥＴフィルムに比べて強度が高いため、厚さを薄くすることが可能であり、長時間記録化、大容量化等に対応した磁気記録媒体として望ましいものである。非磁性支持体の厚さは通常、３．８〜４．５μｍである。
本発明において、金属磁性薄膜の表面平滑性（表面粗度、突起数）を後述するように調整・制御する場合には、非磁性支持体（ベースフィルム）に予め微細な突起を形成し、その表面性を好適に調節しておく。
【００２６】
次に、磁性層１０２を形成する金属磁性材料としては、通常磁気テープに適用されるものであれば、いかなるものであってもよい。例えば、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ等の強磁性金属、ＦｅＣｏ，ＣｏＮｉ，ＣｏＮｉＦｅ，ＣｏＣｒ，ＣｏＰｔ，ＣｏＰｔＢ，ＣｏＣｒＰｔ，ＣｏＣｒＴａ，ＣｏＣｒＰｔＴａ，ＣｏＮｉＰｔ，ＦｅＣｏＮｉ，ＦｅＣｏＢ，ＦｅＮｉＢ，ＦｅＣｏＮｉＣｒ等の強磁性合金等が挙げられる。
【００２７】
磁性層１０２は、真空下で金属磁性材料を加熱蒸発させ、非磁性支持体１０１上に沈着させる真空蒸着法や、金属磁性材料の蒸発を放電中で行うイオンプレーティング法、アルゴンを主成分とする雰囲気中でグロー放電を起こしてターゲット表面の原子をアルゴンイオンで叩き出すスパッタ法等のいわゆるＰＶＤ技術によって薄膜に形成することができる。
【００２８】
図２に、磁性層１０２の成膜に用いられる装置の一例としての連続巻き取り式の蒸着装置の概略構成図を示す。
この蒸着装置２００においては、排気口２０１、２０２から排気されて真空状態となされた真空室２１１内に、送りロール２１２と巻き取りロール２１３とが設けられており、これらの間に非磁性支持体１０１が順次走行するようになされている。
【００２９】
これら送りロール２１２と巻き取りロール２１３との間に、上記非磁性支持体１０１が走行する途中には、冷却キャン２１４が設けられている。この冷却キャン２１４には、冷却装置（図示せず）が設けられ、非磁性支持体１０１の温度上昇による熱変形等を抑制している。
【００３０】
非磁性支持体１０１は、送りロール２１２から順次送り出され、さらに冷却キャン２１４周面を通過して巻き取りロール２１３に巻き取られていくようになされている。なお、ガイドロール２１５および２１６により非磁性支持体１０１には、所定のテンションがかけられ、円滑に走行するようになされている。
【００３１】
真空室２１１内には、冷却キャン２１４の下方にルツボ２１７が設けられており、ルツボ内には、金属磁性材料２１８が充填されている。一方、真空室２１１の側壁部には、ルツボ２１７内に充填された金属磁性材料２１８を加熱蒸発させるための電子銃２１９が設けられている。この電子銃２１９は、これより放出される電子線Ｂが、ルツボ内２１７内の金属磁性材料２１８に照射されるような位置に配置されている。そして、この電子線Ｂの照射によって蒸発した金属磁性材料２１８が非磁性支持体１０１の表面に被着して、磁性層１０２の形成がなされる。
【００３２】
また、冷却キャン２１４とルツボ２１７との間であって、冷却キャン２１４の近傍には、シャッター２２０が冷却キャン２１４の周面を走行する非磁性支持体１０１の所定領域を覆う形で配置されており、このシャッター２２０により蒸発した金属磁性材料２１８が非磁性支持体１０１に対して所定の入射角度範囲で斜めに蒸着するようになされている。なお、２２２は防着板である。
【００３３】
さらに、磁性層１０２の蒸着に際し、真空室２１１の側壁部を貫通して設けられている酸素ガス導入管２２１により、非磁性支持体１０１の表面に酸素ガスが供給されるようになされ、磁性層１０２の磁気特性、耐久性、および耐候性の向上が図られている。
【００３４】
磁気記録媒体１００の磁性層１０２上には、保護層１０３が形成されるが、この保護層１０３は、耐久性、耐蝕性の向上を図るため、カーボンを基材として形成することが好適である。
【００３５】
保護層１０３は、公知の真空成膜技術により形成することができるが、例えば、炭素化合物をプラズマ中で分解して成膜するＣＶＤ法によれば、耐磨耗性、耐蝕性、表面被覆率に優れており、平滑な表面形状と高い電気抵抗率をもつダイヤモンドライクカーボンと呼ばれる硬質カーボンを１０ｎｍ程度の厚さに安定して成膜することができる。
【００３６】
図３に、保護層１０３の成膜に用いられる装置の一例としての連続巻き取り式の成膜装置、すなわちプラズマＣＶＤ連続膜形成装置（ＣＶＤ装置）の概略構成図を示す。
このＣＶＤ装置３００においては、頭部に設けられた排気系３０１によって内部が高真空状態となされた真空室３１１内に、定速回転する送りロール３１２と巻き取りロール３１３とが設けられ、これら送りロール３１２から巻き取りロール３１３に、磁性層１０２が形成された非磁性支持体１０１、すなわち被処理体３２０が順次走行するようになされている。
【００３７】
これら送りロール３１２から巻き取りロール３１３に、被処理体３２０が走行する中途部には、対向電極用キャン３１４が設けられている。この対向電極用キャン３１４は、被処理体３２０を図中下方に引き出すように設けられ、図中、時計回り方向に定速回転する構成とされる。
【００３８】
被処理体３２０は、送りロール３１２から順次送り出され、さらに対向電極用キャン３１４の周面を通過し、巻き取りロール３１３に巻き取られていくようになされている。なお、送りロール３１２と対向電極用キャン３１４との間、および対向電極用キャン３１４と巻き取りロール３１３との間には、それぞれガイドロール３１５、３１６が配置されており、被処理体３２０に所定のテンションをかけ、被処理体３２０が円滑に走行するようになされている。
【００３９】
また、真空室３１１内には、対向電極用キャン３１４の下方に、パイレックス（登録商標）ガラス、プラスチック等よりなる反応管３１７が設けられている。この反応管３１７は、一方の端部が真空室３１１の底部を貫通しており、この端部から成膜ガスが反応管３１７内に導入されるようになっている。また、反応管３１７内の中途部には、金属メッシュ等よりなる電極３１８が取り付けられている。この電極３１８は、外部に配設されたＤＣ電源３１９と接続されており、５００〜２０００Ｖの電圧が印加されるようになっている。
【００４０】
このＣＶＤ装置３００では、この電極３１８に電圧が印加されることで、電極３１８と対向電極用キャン３１４との間にグロー放電が生じる。そして、反応管３１７内に導入された成膜ガスは、この生じたグロー放電によって分解し、被処理体３２０上に被着され、保護層１０３が形成される。
【００４１】
保護層１０３の形成に適用する炭素化合物としては、炭化水素系、ケトン系、アルコール系等、従来公知の材料をいずれも使用することができる。また、プラズマ生成時には、炭素化合物の分解を促進するためのガスとして、Ａｒ、Ｈ2 等が導入されていてもよい。
その他、ダイヤモンドライクカーボンの膜硬度、耐蝕性の向上を図るため、カーボンが窒素、フッ素と反応した状態であってもよく、ダイヤモンドライクカーボン膜は単層であっても多層であってもよい。また、プラズマ生成時に、炭素化合物の他、Ｎ2 、ＣＨＦ3 、ＣＨ2 Ｆ2 等のガスを単独あるいは適宜混合した状態で成膜することもできる。
【００４２】
保護層１０３は、５〜１５ｎｍ（通常１０ｎｍ程度）の厚さに形成することが望ましい。１５ｎｍよりも厚く形成し過ぎるとスペーシングによる損失が増加し、５ｎｍよりも薄過ぎると耐磨耗性および耐蝕性が劣化することがある。
【００４３】
また、保護層１０３を形成する層は上述したカーボン層の他、一般的に金属磁性薄膜型の磁気記録媒体の保護層として使用されるいかなるものも適用できる。
例えば、Ｃｒ2Ｏ3 、Ａｌ2Ｏ3 、ＢＮ、Ｃｏ酸化物、ＭｇＯ、ＳｉＯ2 、Ｓｉ3Ｏ4 、ＳｉＮ4 、ＺｒＯ2 、ＴｉＯ2 、ＴｉＣ等が挙げられる。保護層１０３はこれらの単層膜であってもよいし、多層膜であってもよい。
【００４４】
以上のようにして各構成層が形成されるが、本発明の磁気記録媒体は、長さ方向のループスティフネスＳＭＤ（単位：ｍＮ／８ｍｍ）と幅方向のループスティフネスＳＴＤ（単位：ｍＮ／８ｍｍ）が、次式のすべてを満足するものである。
１．０≦ＳＴＤ／ＳＭＤ≦１．４  ・・（１）
１０．０＜ＳＴＤ                ・・（２）
ＳＭＤ＋ＳＴＤ＜２９．０        ・・（３）
【００４５】
ここで、本発明におけるループスティフネスの測定方法について説明する。
図４は、ループスティフネスを測定する場合の固定治具とサンプル形状を示す説明図である。すなわち、まずサンプルを８ｍｍ×８ｍｍの正方形に切り出す。次に、図４のように測定したい方向の辺の長さが４ｍｍだけ固定治具の外側に出るようにし、サンプル端部を固定治具と重ね、両面粘着テープで固定する。
次いで、図５に示すように、サンプルを輪（ループ）状にし、この輪（ループ）の先端部に歪ゲージに接続された三角柱径の触針を押し当てて０．５ｍｍだけ押し込み、そのときの触針にかかる力を測定する。この力を単位ｍＮで表現したものをループスティフネス（ｍＮ／８ｍｍ）とする。なおこの時の触針先端は十分に鋭角であり、線接触とみなされる。
【００４６】
上記（１）式において、ＳＴＤ／ＳＭＤが１．０よりも小さい場合や、１．４よりも大きい場合には、ヘッド当たりが悪くなってＲＦ波形変動が大きくなる。
また、上記（２）式において、ＳＴＤが１０．０以下である場合には、幅方向のループスティフネスが低過ぎて、走行時にガイドなどに接触した際、テープが挫屈しやすくエッジダメージが入りやすくなり、繰り返し走行耐久性が悪くなる。
さらに、上記（３）式において、ＳＭＤ＋ＳＴＤが２９．０以上である場合、走行によってテープ表面の微細突起が摩耗し、ヘッドとテープの接触荷重が増大して走行に支障をきたす傾向がある。
【００４７】
上記磁気記録媒体の長さ方向のループスティフネスＳＭＤと幅方向のループスティフネスＳＴＤを制御するには、フィルムの材質や厚みを変化させたり、延伸の仕方を調節する等の各種手法によって行うことができる。
【００４８】
さらに本発明の磁気記録媒体は、前記金属磁性薄膜の表面粗度Ｒａ（中心線平均粗さ）が１．０ｎｍ〜３．０ｎｍ、Ｒｚ（１０点平均粗さ）が１０ｎｍ〜５０ｎｍ、突起高さ５ｎｍ以上の突起が４００万〜１０００万個／ｍｍ2であることを好適とする。
すなわち、上記Ｒａ、Ｒｚ、突起数の少なくともいずれか一つが所定の範囲よりも低い値である場合には、初期出力は高いが、ドラム・テープ貼り付きが発生し、十分な走行耐久性が得られず、一方、Ｒａ、Ｒｚ、突起の少なくともいずれか一つが所定の範囲よりも大きい値である場合には、スペーシングロスによる出力低下が発生する。
なお、表面粗度Ｒａ（中心線平均粗さ）やＲｚ（１０点平均粗さ）は、表面粗さ測定器ＥＴ−３０ＨＫ（小坂研究所製  Surfcorder）を用いて測定された値を示し、表面突起高さの測定は、ＳＰＭ（Nano ScopeIV、Digital Instruments社製)Tapping ＡＦＭで測定された値を示す。
【００４９】
本発明における磁気記録媒体の表面平滑性を満たすために必要な微細な突起は、フィルムに無機フィラー（例えば、ＳｉＯ2）や高分子フィラー等を分散させ、その内添粒子のサイズや量などを選択することによって制御することができる。なお、ＰＥＴフィルムやＰＥＮフィルムにはＳｉＯ2フィラーを用いて突起を形成できるが、ポリアミドフィルムの場合には凝集を防ぐために高分子フィラーを用いることが好ましい。
このような表面形状を有する磁気記録媒体とするためには、非磁性支持体（ベースフィルム）の表面形状が、表面粗さＲａが０．５〜１．５ｎｍ、Ｒｚが５〜２５ｎｍであるものが好ましい。
【００５０】
ここで、非磁性支持体として芳香族ポリアミドフィルムを用いれば、走行・耐久性が特に優れており、スペーシングロスを最小限に抑えることが可能である他、耐摩耗性も良好となり、高密度記録フォーマット（ＡＩＴ４フォーマット）用の磁気記録媒体として好適である。
【実施例】
【００５１】
次に、本発明の磁気記録媒体について、具体的な実施例および比較例を挙げて説明する。
以下本実施例では、非磁性支持体としてポリアミドフィルムを用いているが、曲げ剛性が同等となるようなヤング率および厚みを有するフィルム（例えば、ＰＥＴフィルムあるいはＰＥＮフィルム等）でも同様の効果があることは本発明の原理から明らかであり、本発明の非磁性支持体としては、実施例のポリアミドフィルムに限定されるものではない。
【００５２】
実施例１〜７、比較例１〜１６
まず、非磁性支持体として、長さ方向、幅方向のヤング率がそれぞれ異なり、さらに厚みが異なる各種ポリアミドフィルムを用意した。下記表１に、用意したポリアミドフィルムの厚みとヤング率を示す。各ポリアミドフィルムの磁性層を形成する面側には、微細で均一な高さを持った突起を配してあり、本実施例では、磁性層およびカーボン保護膜を成膜後の表面形状が、Ｒａ＝２．０ｎｍ、Ｒｚ＝３０ｎｍ、５ｎｍ以上の高さの突起数が７００万個／ｍｍ2となるように、非磁性支持体表面の形状を調節した。
【００５３】
【表１】
2005339648.tif 000003
【００５４】
表１に示す各ポリアミドフィルムを用いて、前述の発明の実施形態にならい、以下のプロセスフローおよび作成条件に示す手順で各構成層を形成し、磁気記録媒体（サンプル）を作成した。
【００５５】
［プロセスフローおよび作成条件］
（１） 磁性層の形成：真空蒸着法
前記図１に示した蒸着装置を用い、厚さ４μｍのポリアミドフィルムの一面にコバルトを１８０ｎｍの厚さに蒸着して金属磁性薄膜を形成した。真空度は１０-3Ｐａ程度とし、酸素雰囲気中で蒸着を行った。
（２）保護層の形成：ＣＶＤ法
前記図２に示したＣＶＤ装置を用いて磁性層の表面に、ＣＶＤ法によってカーボンを厚み１０ｎｍとなるように成膜を行なって保護層を形成した。カーボン保護膜成膜における原料ガスとしてエチレンを使用した。また、バックグラウンド真空度は１０-2Ｐａ程度にして成膜を行った。
（３）バック層の形成：塗布法
カーボンを顔料とし、ポリカポリウレタンをバインダーとした塗布液をポリアミドフィルムの磁性層形成側と反対側に厚みが０．５μｍとなるよう塗布を行ない、バックコート層を形成した。
（４）両表層への潤滑剤処理：塗布法
磁性層およびバックコート層のそれぞれの面にフッ素系潤滑剤を塗布した。溶媒としてはアルコールを用いた。
（５）磁気記録媒体の裁断およびカートリッジへの組み込み
上記作成したサンプルを幅８ｍｍに裁断し、ＡＩＴカートリッジに巻き取った。
【００５６】
以上のようにして作成したサンプルについて、ループスティフネス評価（長さ方向および幅方向）、ＡＩＴ４ドライブによるヘッド当たり評価（ＲＦ波形変動）、繰り返し走行耐久性評価をそれぞれ下記条件で行った。
【００５７】
＜ループスティフネス評価＞
ループスティフネスは、前述の図４、図５に示したサンプル形状と測定方法に準拠して測定した。すなわち、サンプルを８ｍｍ×８ｍｍの正方形に切り出し、これを測定する方向（長さ方向あるいは幅方向）に応じて固定治具に固定してループ状の輪を形成した。次に、三角柱径の触針をループ状の輪に押し当てて、０．５ｍｍだけ押し込み、その際の触針にかかる力を接続された歪ゲージによって測定した。
【００５８】
＜ヘッド当たり評価（ＲＦ波形変動）＞
ヘッド当たり波形評価に関しては、ＡＩＴ４ドライブを用いて次のような条件で測定した。
ＡＩＴ４ドライブのヘッドの個数は８個（記録４個、再生４個）で、回転速度は８５００ｒｐｍである。このドライブを用いて、テープの任意の部分について信号を書きながら再生信号を読み、そのＲＦ波形を評価した。ＲＦ波形は、理想的には矩形波であるが、ヘッド当たりが悪い場合には、矩形波にならず変動する。そこで、そのＲＦ波形の最大値と最小値の差分をｄＢで表したものを、ヘッド当たりの指標として評価した。判定は１．０ｄＢ以上を「×」とし、１．０ｄＢ未満を「○」とした。
【００５９】
＜繰り返し走行耐久性評価＞
繰り返し走行耐久性評価に関しては、ＡＩＴ４ドライブを用いて次のような条件で測定した。
上記のドライブを用いて、テープの長さ２０ｃｍの区間を信号を書きながら再生（read after write）して、試験区間の開始部分に巻き戻し、再度信号を書きながら再生をくりかえす試験を行った。記録波長は０．２μｍ、トラックピッチは４μｍである。
試験中は、再生信号の出力をモニターしており、初期に対して３ｄＢ出力が落ちるまでの繰り返し回数を走行耐久性の指標として評価した。
試験は、出力が正常な限り２０，０００回まで行った。さらに、走行後には、テープの表面観察を行い、テープの端が変形していないかどうか（エッジダメージ）を目視で検査し、少しでもあればエッジダメージ「あり」とした。さらにテープの表面に設けてある微細突起が摩耗していないかどうかをＡＦＭ（原子間力顕微鏡）によって測定し、Ｒｚが６ｎｍ以下となっている場合に、突起摩耗「あり」と記載した。また判定は、２０，０００回で出力が正常、エッジダメージ「なし」、突起摩耗「なし」を「○」とし、少なくともいずれか一つが上記以外である場合を「×」とした。
上記ループスティフネス、ヘッド当たり評価、走行耐久性評価の各評価結果を下記表２に示す。
【００６０】
【表２】
2005339648.tif 000004
【００６１】
上記ヘッド当たり評価結果から得られたデータを元にして、長さ方向スティフネスと幅方向スティフネスに対するヘッド当たりの関係を図６にグラフ化した。図中、○はヘッド当たりの判定が「○」のもの、●はヘッド当たりの判定が「×」のものである。
図６から、ループスティフネスの長さ方向の値ＳＭＤと幅方向の値ＳＴＤの関係が、下記（１）式：
１．０≦ＳＴＤ／ＳＭＤ≦１．４  ・・（１）
の関係を満たすときに、ＲＦ波形変動が１．０ｄＢ未満となり、良好なヘッド当たりを示し、この領域をはずれるとＲＦ波形変動が１．０ｄＢ以上となり、ヘッド当たりが悪くなることが分かる。これは、テープのスティフネスの長手方向と幅方向のバランスがある一定の範囲にあるときに、ヘッド当たりが良好であることを示している。
【００６２】
また、上記走行耐久性評価結果から得られたデータを元にして、長さ方向スティフネスと幅方向スティフネスに対する走行耐久性の良否の関係を図７にグラフ化した。図中、○は走行耐久性の判定が「○」のもの、●は走行耐久性の判定が「×」のものである。
図７から、ループスティフネスの長さ方向の値ＳＭＤと幅方向の値ＳＴＤの関係が、下記（２）、（３）式：
１０．０＜ＳＴＤ                ・・（２）
ＳＭＤ＋ＳＴＤ＜２９．０        ・・（３）
の関係を満たすときに、繰り返し走行耐久性が２００００回以上の優れた耐久性を示すことが分かる。
これに対して、ＳＴＤが１０．０以下の場合、すなわちスティフネスが弱い場合には、テープにエッジダメージが入り、耐久性が悪いことが分る。これは、テープの剛性が低ければ走行時にガイドなどへの接触が起こった際に、テープが挫屈しやすいということを示している。また、ＳＭＤ＋ＳＴＤが２９．０以上、すなわちスティフネスが強い場合には、走行によってテープ表面の微細突起が摩耗して、ヘッドおよびドラムとの摩擦が高くなって走行できなくなる傾向がある。これは、テープの剛性が高いことで、ヘッドとテープの接触荷重が増大し、耐摺動性が劣るためと考えられる。
【００６３】
以上の実施例から、高密度記録に適した平滑な表面をもつ磁気記録媒体において、すぐれたヘッド当たりと繰り返し走行耐久性を確保するためには、適度なスティフネスの範囲があることが明確となった。その範囲は、長さ方向のループスティフネスＳＭＤ（単位：ｍＮ／８ｍｍ）と幅方向のループスティフネスＳＴＤ（単位：ｍＮ／８ｍｍ）が、次式のすべてを満足する領域である。
１．０≦ＳＴＤ／ＳＭＤ≦１．４  ・・（１）
１０．０＜ＳＴＤ                ・・（２）
ＳＭＤ＋ＳＴＤ＜２９．０        ・・（３）
上記（１）、（２）、（３）の関係式をすべて満たすＳＭＤとＳＴＤの領域を図８に示す。図中、○はヘッド当たりの判定、繰り返し走行耐久性のいずれもが「○」のもの、●はヘッド当たりの判定、繰り返し走行耐久性のいずれかあるいは両方が「×」のものを示す。
【００６４】
実施例８（実験１〜１９）
フィルムの厚みが４μｍ、表面粗さＲａが０．５〜１．５ｎｍ、Ｒｚが５〜２５ｎｍのポリアミドフィルムを使用し、前記実施例と同様のプロセスフローおよび作成条件で磁気記録媒体サンプル（実験１〜１９）をそれぞれ作製した。
【００６５】
すなわち、長尺形状の非磁性支持体の一主面に、真空薄膜形成技術により厚さ１８０ｎｍのコバルトよりなる磁性層を形成し、磁性層上にＣＶＤにより厚さ１０ｎｍのダイヤモンドライクカーボン保護層を設け、非磁性支持体の磁性層の反対側に厚さ０．５μｍ程度のバック層を塗布形成した。さらに磁性面およびバック面それぞれにフッ素系潤滑剤をアルコール溶液として塗布した。
上記作成したサンプルを幅８ｍｍに裁断し、ＡＩＴカートリッジに巻き取った。
【００６６】
ここで、各磁気記録媒体サンプルの作製に際して、長さ方向のループスティフネスＡＭＤと幅方向のループスティフネスＳＴＤは、前記実施例２と同様になるように調節した。
【００６７】
実験１〜１９の各磁気記録媒体サンプルの２視野平均（３０μｍ×３０μｍ）の３次元表面粗さによる中心線平均粗さＲａ（ｎｍ）、１０点平均粗さＲｚ（ｎｍ）、突起高さ５ｎｍ以上の突起個数（万個／ｍｍ2）と、走行耐久性、電磁変換特性の評価結果を下記表３に示す。
なお、磁気記録媒体の表面性は、３次元表面粗さ測定器ＥＴ−３０ＨＫ（小坂研究所 Surfcorder）を用いて測定した。また、突起個数は、ＳＰＭ（Nano ScopeIV、Digital Instruments社製)Tapping ＡＦＭを用いて測定した。
【００６８】
上記により作成したサンプルについて、ＡＩＴ４ドライブによる電磁変換特性（ＲＦ波形：出力）の評価、繰り返し走行（シャトルモード）による走行耐久性の評価をそれぞれ下記条件で行なった。
【００６９】
＜ＡＩＴ４ドライブによる電磁変換特性の評価（ＲＦ波形）＞
使用したＡＩＴドライブのヘッド個数は８個（記録４個、再生４個）であり、回転速度は８５０６ｒｐｍである。このドライブを用いて、テープの任意の部分に信号を書きながら再生信号を読み、そのＲＦ波形から初期出力を相対評価した。
【００７０】
＜走行耐久性の評価＞
テープ長３０ｍの磁気テープを用いて、上記ＡＩＴドライブにより走行耐久性の評価を行った。記録波長は０．２μｍ、トラックピッチは４μｍとし、図９に示すショートシャトル（Short Shuttle）モードによって繰り返し２００００回まで走行し、初期に対して３ｄＢ出力が落ちるまでの繰り返し回数を走行耐久性の指標として評価した。
【００７１】
上記ＡＩＴ４ドライブによる電磁変換特性（出力）、および走行耐久性の各評価結果を下記表３に各サンプルの中心線平均粗さＲａ、１０点平均粗さＲｚ、突起高さ５ｎｍ以上の突起個数と併せて示す。
【００７２】
【表３】
2005339648.tif 000005
【００７３】
以上の実験結果から、実験１〜４、すなわち、中心線平均粗さＲａ、１０点平均粗さＲｚ、突起高さ５ｎｍ以上の突起個数において、Ｒａが１．０ｎｍよりも小さいか、Ｒｚが１０ｎｍよりも小さいか、当該突起個数が４００万個／ｍｍ2よりも少ないか、少なくともいずれかが該当する場合には、初期出力は高いが、ドラム・テープ貼り付きが発生し、十分な走行耐久性が得られなかった。
また、実験１２〜１９、すなわち中心線平均粗さＲａ、１０点平均粗さＲｚ、突起高さ５ｎｍ以上の突起個数において、Ｒａが３．０ｎｍよりも大きいか、Ｒｚが５０ｎｍよりも大きいか、当該突起個数が１０００万個／ｍｍ2よりも多いか、少なくともいずれかが該当する場合には、走行耐久性は高いがスペーシングロスによる出力低下があることが分かった。
一方、実験５〜１１、すなわち中心線平均粗さＲａ、１０点平均粗さＲｚ、突起高さ５ｎｍ以上の突起個数において、いずれもＲａが１．０〜３．０ｎｍの範囲、Ｒｚが１０〜５０ｎｍの範囲、当該突起個数が４００万〜１０００万個／ｍｍ2の範囲に調整・制御されている場合には、電磁変換特性と走行耐久性とを両立させることができた。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の磁気記録媒体の一例の概略断面図である。
【図２】図１における磁性層の成膜を行うのに用いられる装置の一例を示す概略構成図である。
【図３】図１における保護層の成膜を行うのに用いられる装置の一例を示す概略構成図である。
【図４】本発明におけるループスティフネスを測定する場合の固定治具とサンプル形状を示す説明図である。
【図５】本発明におけるループスティフネスの測定方法を示す説明図である。
【図６】本発明の実施例における評価データを元にして長さ方向スティフネスと幅方向スティフネスに対するヘッド当たりの良否の関係を示すグラフである。
【図７】本発明の実施例における評価データを元に長さ方向スティフネスと幅方向スティフネスに対する走行耐久性の良否の関係を示すグラフである。
【図８】本発明の実施例における評価データを元に長さ方向スティフネスと幅方向スティフネスに対するヘッド当たりおよび走行耐久性を共に満足させる領域を示すグラフである。
【図９】本発明の実施例における走行耐久性評価において適用した繰り返し走行のショートシャトルモードを示す図である。
【符号の説明】
【００７５】
１００  磁気記録媒体、１０１  非磁性支持体、１０２  磁性層、１０３  保護層、１０４  バックコート層、２００  蒸着装置、２０１、２０２  排気口、２１１  真空室、２１２  送りロール、２１３  巻き取りロール、２１４  冷却キャン、２１５、２１６  ガイドロール、２１７  ルツボ、２１８  金属磁性材料、２１９  電子銃、２２０  シャッター、２２１  酸素ガス導入管、２２２  防着板、Ｂ  電子銃、３００  ＣＶＤ装置、３０１  排気系、３１１  真空室、３１２  送りロール、３１３  巻き取りロール、３１４  対向電極用キャン、３１５、３１６  ガイドロール、３１７  反応管、３１８  電極、３１９  ＤＣ電源、３２０  被処理体
【図１】
2005339648.tif 000006
【図２】
2005339648.tif 000007
【図３】
2005339648.tif 000008
【図４】
2005339648.tif 000009
【図５】
2005339648.tif 000010
【図６】
2005339648.tif 000011
【図７】
2005339648.tif 000012
【図８】
2005339648.tif 000013
【図９】
2005339648.tif 000014