(57)【要約】【課題】記録時と、再生時における周囲の温度の違いに起因する磁気記録媒体の形状変化の影響によるミストラックの発生を抑制する。【解決手段】長尺状の非磁性支持体の一主面上に、薄膜形成技術によって形成されてなる磁性層を有し、他の一主面上に制御層を有し、前記磁性層側にマルチチャンネル磁気ヘッドを摺動して、前記マルチチャンネル磁気ヘッドの再生ヘッドによって、記録トラックの信号の再生を行うものであり、熱膨張に起因する、記録トラックと、再生ヘッドとの位置のずれΔＬを、エラーレートが許容範囲内となるような値ΔＬLimitに抑制するべく、所定の関係を満たすようにした磁気記録媒体を提供する。【選択図】図１
2005310261.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺状の非磁性支持体の一主面上に、薄膜形成技術によって形成されてなる磁性層を有し、
他の一主面上に制御層を有し、
前記磁性層側にマルチチャンネル磁気ヘッドを摺動して、前記マルチチャンネル磁気ヘッドの再生ヘッドによって、記録トラックの信号の再生を行う磁気記録媒体であって、
熱膨張に起因する、前記記録トラックと、前記再生ヘッドとの位置のずれΔＬを、エラーレートが許容範囲内となるような値ΔＬLimitに抑制するべく、下記式（１）、（２）の関係を満たすようにしたことを特徴とする磁気記録媒体。
ΔＬ＝Ｄ×｜αT−αH｜×ΔＴ×ΔＬother・・・（１）
ΔＬLimit＝Ｔww／２−３Ｔwr／１０・・・（２）
但し、
Ｔww：実効記録トラック幅
Ｔwr：実効再生トラック幅
Ｄ：マルチチャンネル磁気ヘッド両端のチャンネル間の距離
αT：磁気記録媒体の熱膨張係数
αH：マルチチャンネル磁気ヘッドの熱膨張係数
ΔＴ：使用温度範囲
ΔＬother：温度以外（湿度変化、テンション、経時変化）による磁気記録媒体の変形量
であるものとする。
【請求項２】
前記マルチチャンネル磁気ヘッドの基板の材料が、Ａｌ2Ｏ3−ＴｉＣ、α−Ｆｅ2Ｏ3のいずれかであり、
前記制御層の材料が、ＦｅＣｏ、Ａｌのいずれか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、長尺状の磁気記録媒体に関するものであり、特に、マルチチャンネル磁気ヘッドの適用の際に、トラック密度、及び転送レートの向上効果の高いテープ状の磁気記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、オーディオテープ、ビデオテープ等の磁気記録媒体としては、高記録密度、長時間記録への要求の高まりとともに、Ｃｏ−Ｎｉ系合金、Ｃｏ−Ｃｒ系合金、Ｃｏ−Ｏ等の強磁性金属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、ポリエステルフィルムやポリイミドフィルム等の非磁性支持体上に直接被着させることで磁性層が形成される、いわゆる金属薄膜型の磁気記録媒体が実用化されている（例えば、特許文献１、２参照。）。
そして、このような金属薄膜型の磁気記録媒体は、民生用コンスーマービデオフォーマット（８ミリＨｉ−８方式、ＤＶ方式）あるいは業務用ビデオフォーマット（ＤＶＣＡＭ）等において幅広く使用されている。
【０００３】
近年のデータ量の爆発的な増大化に対応するため、テープ系ストレージシステムにおいては、なお一層の記録容量の増大化が要求されている。
このような中、例えばリニア型磁気記録テープシステムにおいても、記録密度の向上のために、線記録密度とトラック密度の向上が進められている。
また、このような大量のデータを短時間で記録再生するために、容量の増大と共に、転送レートを向上させることへの要求も高まってきている。
【０００４】
上記のような各種要求に鑑みて、記録容量の向上と、転送レートの向上とを両立するために、例えばリニア型磁気記録テープシステム（ＬＴＯ）においては、通常、多数の記録／再生素子、及びサーボヘッドを並べた構造のヘッドブロックを用いて、一度に複数のトラックにデータを記録再生する方法が取られている。
記録／再生動作の際には、サーボトラックを用いてヘッドの位置決めを行い、走行によるテープの幅方向の振れに追従させてデータトラックからヘッドが外れないようにしている。
【０００５】
【特許文献１】特許第２６８８５６８号公報
【特許文献２】特許第３０９３８１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、リニア型磁気記録テープシステムにおいて、更なる記録密度の向上を進めるに当たって、トラック密度の向上を図るためには課題がある。
すなわち、トラック密度を高めるため各トラック幅が狭くなると、磁気テープの形状に変化が生じた場合に、それに伴う信号の劣化が顕在化するのである。
【０００７】
たとえ、極めて精度の高いサーボ方式を確立し、磁気テープの振れに対する磁気ヘッドの位置決めを正確に行うようにしたとしても、例えば磁気ヘッドと磁気テープの熱膨張係数が異なると、記録時と再生時の温度差によるトラック幅方向の伸び／縮みが、磁気ヘッドと磁気テープとで異なるため、特にサーボトラックから遠いデータトラックにおいて、ヘッドがトラックから外れてしまうおそれがある。
【０００８】
上記問題について、図を参照して詳細に説明する。
図５は、記録トラックとサーボトラックが形成された磁気テープ１０の、要部を拡大した状態図である。
また、図６は、図５における鎖線で囲まれた領域の概略拡大図であり、図７は、磁気テープ１０が幅方向に伸びた状態に変形をしたときの概略拡大図を示す。
【０００９】
図６に示すように、磁気テープ１０が変形していない状態においては、マルチチャンネル磁気ヘッド２０の、再生ヘッド２１及びサーボヘッド２２は、磁気テープ１０における所望の記録トラック１１、及びサーボトラック１２上に位置している。
しかし、図７に示すように、磁気テープ１０が幅方向に伸びると、再生ヘッド２１及びサーボヘッド２２は、所望の位置からずれてしまう。特に、最外部付近に位置するヘッドにおいて、ミストラックが発生しやすくなる。
このような現象は、特に極めてトラックの幅が狭い、高密度記録型の磁気テープにおいて顕著になる。
【００１０】
例えば、リニア型磁気記録テープシステム（ＬＴＯ）において、一般的に適用されているマルチチャンネル磁気ヘッドの基板材料としては、アルチック（Ａｌ2Ｏ3−ＴｉＣ）が知られているが、この材料の熱膨張係数は、一般に、７×１０-6〜８×１０-6／℃である。
一方、磁気テープのベースフィルムとして一般的に用いられている材料のポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴ）の熱膨張係数は、１５×１０-6／℃程度である。
このとき、例えば信号記録時に比べて信号再生時に周囲の温度が高くなった場合、図６から図７の状態のように磁気テープ幅が膨張し、ミストラックが生じる。
【００１１】
そこで本発明においては、リニア型磁気記録テープシステム（ＬＴＯ）に適用するマルチチャンネル磁気ヘッドを構成する基板材料の熱膨張係数と、磁気テープを構成する非磁性支持体材料の熱膨張係数を考慮して、記録／再生時の温度の違いによるミストラックの発生を防止し、より一層の狭トラックピッチ化、及び磁気ヘッドのチャンネル数の増加を可能とし、磁気記録システムのパフォーマンスの向上を図ることを目的とした。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明においては、長尺状の非磁性支持体の一主面上に、薄膜形成技術によって形成されてなる磁性層を有し、他の一主面上に制御層を有し、磁性層側にマルチチャンネル磁気ヘッドを摺動して、マルチチャンネル磁気ヘッドの再生ヘッドによって、記録トラックの信号の再生を行う磁気記録媒体であって、熱膨張に起因する、記録トラックと再生ヘッドとの位置のずれΔＬを、エラーレートが許容範囲内となるような値ΔＬLimitに抑制するべく、下記式（１）、（２）の関係を満たすようにした磁気記録媒体を提供する。
ΔＬ＝Ｄ×｜αT−αH｜×ΔＴ×ΔＬother・・・（１）
ΔＬLimit＝Ｔww／２−３Ｔwr／１０・・・（２）
Ｔww：実効記録トラック幅
Ｔwr：実効再生トラック幅
Ｄ：マルチチャンネル磁気ヘッド両端のチャンネル間の距離
αT：磁気記録媒体の熱膨張係数
αH：マルチチャンネル磁気ヘッドの熱膨張係数
ΔＴ：使用温度範囲
ΔＬother：温度以外（湿度変化、テンション、経時変化）による磁気記録媒体の変形量
であるものとする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、データの記録時と、再生時における周囲の温度の違いに起因する磁気記録媒体の形状変化の影響によるミストラックの発生を抑制できた。
また、高トラック密度化を図った場合においても、全てのチャンネルで正確なトラッキングを行うことが可能となるので、適用する磁気記録媒体の高密度記録化を図ることができた。
また、マルチチャンネル磁気ヘッドに搭載するチャンネル数を増加させることができるようになり、記録再生システムの転送レートを向上させることができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の磁気記録媒体の具体的な実施形態について図を参照して説明するが、本発明は以下の例に限定されるものではない。
本発明の磁気記録媒体３０の一例の概略断面図を図１に示す。
磁気記録媒体３０は、長尺形状の非磁性支持体１の一主面上に磁性層２、保護層３、潤滑剤層４が形成されてなり、磁性層形成面側とは反対側の、他の一主面上に、制御層５及びバックコート層６が形成された構成を有している。
【００１５】
非磁性支持体１は、従来磁気テープ用の長尺形状のベースフィルムとして公知のものを適用することができ、
例えばポリアミド、ポリイミド、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）等のプラスチックフィルムが挙げられる。
なお、非磁性支持体１の表面性（粗度）については、最終的に目的とする磁気記録媒体における所望の表面性に従い、選定するようにしてもよい。
【００１６】
磁性層２は、従来公知の薄膜形成技術によって成膜することができる。
例えば、真空蒸着法、スパッタリング法が挙げられる。
また、磁性層２の面内配向を高めたり、結晶粒子の微細化を促進したり、あるいは磁気テープの変形を抑制するために、非磁性支持体１と磁性層２との間に、任意の材料による下地層（図示せず）を形成してもよい。
【００１７】
保護層３は、例えばダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）と呼ばれる炭素膜や水素含有炭素膜よりなるものとする。保護層３は、例えば、イオン源を利用する化学的気相成長法により形成される。
【００１８】
潤滑剤層４は、例えば従来公知のパーフルオロポリエーテル系の潤滑剤を塗布することにより形成される。潤滑剤層４は、磁気ヘッドやガイドロールとの摺動を滑らかにし、耐久性、走行性を向上させる重要な役割を果たす。
【００１９】
制御層５は、磁気記録媒体の熱膨張係数を制御するためのものであり、金属薄膜、金属酸化物、あるいは合金の薄膜よりなるものとし、例えば、Ａｌ、Ａｌ2Ｏ3、ＦｅＣｏよりなるものとする。
制御層５は、真空蒸着法、スパッタリング法等の従来公知の薄膜形成技術によって成膜することができる。
【００２０】
バックコート層６は、例えばカーボンブラック、ポリウレタン樹脂、及び所定の溶剤をボールミルに投入して分散、混合し、架橋剤を添加して塗料を調整し、これを塗布することにより形成することができる。
バックコート層６を形成することにより、表面の電気抵抗が低下し、帯電により走行不良を防止し、耐久性が向上し、また、テープ間の摩擦を低減化する等の効果が得られる。
【００２１】
次に、図１に示した磁気記録媒体３０に対する信号の記録、再生を行うリニア型磁気記録テープシステムについて図を参照して説明する。
図２に本発明の磁気記録媒体に適用する、記録再生装置の一例の、リニア型磁気記録テープシステム４０の概略斜視図を示す。
【００２２】
このリニア型磁気記録テープシステム４０は、磁気記録媒体３０が収納されているテープカセット４１から、長尺形状の磁気記録媒体３０を巻き出したり、あるいは巻き戻したりする第１の巻回部３１と、第２の巻回部３２とを有し、これらの中間部に磁気記録媒体３０に対して所定のテンションを与え、かつ走行方向を制御するための案内体３３が、所定間隔で配設されている。
これら案内体３３間には、磁気記録媒体３０の磁性層にして、データ記録、再生を行うためのマルチチャンネル磁気ヘッド２０が配置されている。
【００２３】
このリニア型磁気記録テープシステム４０により、磁気記録媒体３０に対して、データの記録、あるいは再生を行うには、磁気記録媒体３０を収納したテープカセット４１をシステム内に設置し、第１の巻回部３１、及び第２の巻回部３２を駆動させて磁気記録媒体３０を走行させ、図６に示すように、マルチチャンネル磁気ヘッド２０を構成する、データヘッド２１と、サーボヘッド２２を、それぞれ磁気記録媒体のデータトラック１１とサーボトラック１２上で摺動させることにより行う。
【００２４】
このとき、磁気記録媒体３０の記録トラックと、この記録トラックから信号再生を行う再生ヘッドとの関係、及びこれとエラーレートとの関係について、図を参照して説明する。
図３（ａ）に、所定の記録トラックにおける再生ヘッドの位置とエラーレートとの関係を表し、図３（ｂ）に、図３（ａ）に対応する再生ヘッドの記録トラック上における位置関係を示す。
【００２５】
すなわち、主に熱による変形が生じた場合に、磁気記録媒体の記録トラック１１上で、再生ヘッド２１の位置が変化すると、その位置に応じてエラーレートの値が変化する。
このエラーレートに関し、実用上良好な１０-4を基準値として、これより劣化したらＮＧと判断し、再生ヘッド２１の位置について規定することとした。
【００２６】
再生ヘッド２１と、記録トラックとの位置ずれを、図３（ｂ）中のΔＬとし、エラーレートが許容可能な範囲内（１０-4未満）となるような値、すなわち図３（ｂ）中のΔＬLimitに抑制する。
本発明においては、マルチチャンネル磁気ヘッドの熱膨張係数と、磁気記録媒体の非磁性支持体の熱膨張係数を考慮して、下記式（１）、（２）を満たすように、磁気記録媒体の制御層材料を選定して磁気記録媒体全体の熱膨張係数を調整することにより、温度変化によるミストラックの発生を防止し、実用上充分なエラーレートが実現できることが確かめられた。
【００２７】
ΔＬ＝Ｄ×｜αT−αH｜×ΔＴ×ΔＬother・・・（１）
ΔＬLimit＝Ｔww／２−３Ｔwr／１０・・・（２）
Ｔww：実効記録トラック幅
Ｔwr：実効再生トラック幅
Ｄ：マルチチャンネル磁気ヘッド両端のチャンネル間の距離
αT：磁気記録媒体の熱膨張係数
αH：マルチチャンネル磁気ヘッドの熱膨張係数
ΔＴ：使用温度範囲
ΔＬother：温度以外（湿度変化、テンション、経時変化）による磁気記録媒体の変形量
【００２８】
上記式（２）のΔＬLimitは、図４に示すように、再生トラックが記録トラックから外れている割合が２０％のとき、実用上充分なエラーレートを実現するための限界であることが確かめられたことから導き出したものである。
【００２９】
なお、磁気ヘッドの材料や、非磁性支持体１の材料が異なれば、制御層５に適用する材料の種類や、膜厚の最適値が異なることは言うまでもない。
またさらに、磁性層２やバックコート層６等の材質や膜厚等、制御層５以外の部分において、設計が異なる場合にも、制御層５に適用する材料の種類や、膜厚の最適値が異なるが、上記本発明において特定した式（１）、（２）は、いずれの場合においても有効である。
【実施例】
【００３０】
次に、本発明の磁気記録媒体について、具体的な実施例、及び比較例を挙げて説明する。
〔実施例〕
図１に示すように、非磁性支持体１がポリエチレンテレフタレートであり、磁性層形成面とは他の主面上に、膜厚１９０ｎｍのＦｅＣｏ膜よりなる制御層５を形成した蒸着磁気テープのサンプルを作製した。
また、適用するマルチチャンネル磁気ヘッドの基板材料は、Ａｌ2Ｏ3−ＴｉＣである。
この磁気テープの条件、及び適用するマルチチャンネル磁気ヘッドの条件を下記に示す。
Ｔww（実効記録トラック幅）：６μｍ
Ｔwr（実効再生トラック幅）：３μｍ
Ｄ（磁気ヘッド両端のチャンネル間の距離）：２０００μｍ
αT（磁気テープの熱膨張係数）：７８．７×１０-7／℃
αH（磁気ヘッドの熱膨張係数）：７８．５×１０-7／℃
ΔＴ（使用温度範囲）：４０℃
ΔＬother（温度以外の要因による磁気記録媒体の変形量）１０００ｐｐｍ×Ｄ＝２．０μｍ
【００３１】
エラーレートが許容可能な範囲内（１０-4未満）となるような値、すなわち図３（ｂ）中のΔＬLimitを、上記式（２）により算出したところ、ΔＬLimit＝２．１μｍとなった。
一方において、記録トラックと再生ヘッドとの位置のずれΔＬを、上記式（１）により算出したところ、ΔＬ＝２．００μｍとなった。
これにより、本実施例においては、温度変化によるミストラックの発生を防止し、実用上充分なエラーレートが実現できることが確かめられた。
【００３２】
〔比較例〕
非磁性支持体１がポリエチレンテレフタレートであり、磁性層形成面とは他の主面上に、制御層を形成せず、蒸着磁気テープのサンプルを作製した。
また、適用するマルチチャンネル磁気ヘッドの基板材料は、Ａｌ2Ｏ3−ＴｉＣである。
この磁気テープの条件、及び適用するマルチチャンネル磁気ヘッドの条件を下記に示す。
Ｔww（実効記録トラック幅）：６μｍ
Ｔwr（実効再生トラック幅）：３μｍ
Ｄ（磁気ヘッド両端のチャンネル間の距離）：２０００μｍ
αT（磁気テープの熱膨張係数）：１０４．２×１０-7／℃
αH（磁気ヘッドの熱膨張係数）：７８．５×１０-7／℃
ΔＴ（使用温度範囲）：４０℃
ΔＬother（温度以外の要因による磁気記録媒体の変形量）１０００ｐｐｍ×Ｄ＝２．０μｍ
【００３３】
ΔＬLimitを、上記式（２）により算出したところ、ΔＬLimit＝２．１μｍとなった。
一方において、記録トラックと再生ヘッドとの位置のずれΔＬを、上記式（１）により算出したところ、ΔＬ＝２．２１μｍとなった。
すなわち、ΔＬ＞ΔＬLimitとなり、この比較例サンプルにおいては、温度変化によるミストラックが発生してしまい、実用上充分なエラーレートが実現できなかった。
【００３４】
本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、例えば、磁気ヘッドの基板材料としてαヘマタイト（熱膨張係数：１１７．０×１０-7／℃）を用い、制御層５として膜厚６６０ｎｍのＡｌ膜を形成した場合においても、上記実施例と同様に、温度変化によるミストラックの発生を防止でき、実用上充分なエラーレートが実現できた。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】磁気記録媒体の概略断面図を示す。
【図２】リニア型磁気記録テープシステムの概略斜視図を示す。
【図３】（ａ）記録トラックにおける再生ヘッドの位置とエラーレートとの関係を表す。（ｂ）再生ヘッドの記録トラック上における位置関係を示す。
【図４】記録トラックと、再生トラックとの位置関係を示す。
【図５】磁気テープの模式的概略図を示す。
【図６】磁気テープと、マルチチャンネル磁気ヘッドの要部の拡大概略図を示す。
【図７】磁気テープと、マルチチャンネル磁気ヘッドの変形時における要部の拡大概略図を示す。
【符号の説明】
【００３６】
１……非磁性支持体、２……磁性層、３……保護層、４……潤滑剤層、５……制御層、６……バックコート層、１０……磁気テープ、１１……記録トラック、１２……サーボトラック、２０……マルチチャンネル磁気ヘッド、２１……再生ヘッド、２２……サーボヘッド、３０……磁気記録媒体、３１……第１の巻回部、３２……第２の巻回部、３３……案内体、４０……リニア型磁気記録テープシステム、４１……テープカセット
【図１】
2005310261.tif 000003
【図２】
2005310261.tif 000004
【図３】
2005310261.tif 000005
【図４】
2005310261.tif 000006
【図５】
2005310261.tif 000007
【図６】
2005310261.tif 000008
【図７】
2005310261.tif 000009