JP3681725B2 - Magnetic tape - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バックコート層に光学サーボトラック用の凹部を設けた磁気テープに関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
磁気テープには、オーディオテープ、ビデオテープ、コンピユータのデータバックアップ用テープなど種々の用途がある。このうち例えばデータバックアップ用テープ(バックアップテープ)の分野では、バックアップ対象となるハードディスクの大容量化に伴い、1巻当たり数十GB以上の記憶容量のものが商品化されているが、今後もハードディスクのさらなる大容量化に対応するため、その高容量化が不可欠となっている。また、アクセス速度や転送速度を大きくするため、テープの送り速度や、テープとヘッド間の相対速度も高める必要がある。
【0003】
バックアップテープ1巻当たりの高容量化のためには、▲1▼テープ全厚を薄くして1巻あたりのテープ長さを長くすること、▲2▼磁性層の厚さを0.3μm以下と極めて薄くすることで厚さ減磁を小さくして記録波長を短くすることと共に、▲3▼トラック幅を15μm以下と狭くして幅方向の記録密度を高くすることが必要である。
【0004】
磁性層の厚さを0.3μm以下と極めて薄くすると、耐久性が劣化するので、非磁性支持体と磁性層との間に少なくとも一層の下塗層を設けることが好ましい。また、記録波長を短くすると、磁性層と磁気ヘッドとのスペーシングの影響が大きくなるので、磁性層に大きな突起やへこみがあると、スペーシングロスによる出力の低下により、エラーレートが高くなる。
【0005】
磁性層の厚さを0.3μm以下と極めて薄くすると共に記録波長を短くすると、磁気記録媒体からの漏れ磁束が小さくなるため、再生ヘッドに微小磁束でも高い出力が得られる磁気抵抗効果型素子を使用した再生ヘッド(以下、MRヘッド)を使用することが好ましい。
【0006】
また、トラック幅(データトラックに記録された信号のトラック幅)を1.5μm以下と狭くして、幅方向の記録密度を高くすると、オフトラックによる再生出力の低下が問題になるので、その対策としてトラックサーボが必要になる。
【0007】
このようなトラックサーボ方式の一つに光学式トラックサーボ方式がある。これは、レーザー光の照射やスタンパによる押圧等で光学サーボ用の凹部を形成し、これを光学的に検出してサーボトラッキングを行うものである。
【0008】
さらに、この種の光学式トラックサーボ方式には、フロプティカルディスク(光学サーボトラック方式のフロッピー(登録商標)ディスク)の磁性層に光学サーボ用の凹部を形成したもの(特許文献1参照)や、磁気テープのバックコート層に光学サーボ用の凹部を形成したもの(特許文献2、3参照)などがある。
【0009】
【特許文献1】
特開平3−141087号公報
【特許文献2】
特開平11−339254号公報
【特許文献3】
特開平11−213384号公報
【0010】
バックコート層に光学サーボ用の凹部を形成したものでは、当該バックコート層における凹部と平坦部との光反射率の違いを検知してトラックサーボを行なう。すなわち、このような凹部を有するバックコート層に光を当てると、当該凹部では光が乱反射するために光検知器に入る反射光強度が弱く、平坦部では光が正反射するので反射光強度が強くなるが、上記の方式は、このことを利用して、凹部により形成されるサーボトラックをトラッキングするものである。具体的には、バックコート層のサーボトラッキングに連動して、磁性層の記録・再生を行う磁気ヘッドが動くことにより、磁気記録トラックのサーボを行う。
【0011】
この方式では、通常のレーザーで光学サーボ用の凹部を形成すれば、乱反射により凹部からの光反射強度を充分小さくできるが、従来公知の磁気テープにおけるバックコート層では平坦部の光反射強度が小さく、かつ平坦部の光反射率の場所による変動が大きかったため、光学サーボのS/Nを充分高く取れないという問題があった。原因は、従来の磁気テープのバックコート層においては主にテープ走行性のみが重視され、光反射率に関しては考慮されていなかったためである。
【0012】
また、レーザー照射やスタンパ押圧等でバックコート層に凹部を形成すると、当該凹部の周辺部分(凹端部)に盛り上がりが生じることが避けられないため、例えば次のような問題が生じる。すなわち、テープ全厚を6μm以下とする場合、テープ剛性(テープのヤング率をE、テープの全厚をTとしたときのET3 )が小さくなるので、テープ走行時の巻取テンションを小さくする必要があるが、その場合、磁気テープの特定の位置が上記のように盛り上がっていると、テープリールを巻き取った際にトラック形成部が極端に盛り上がり、いわゆるテープの巻き乱れ現象が起こる。
【0013】
加えて、上記のような盛り上がり部があると、これらが磁気テープの記録層(磁気記録面)に裏うつりして、記録層に凹凸が形成され、その結果、再生出力が低下するといった問題も生じる。なお、光学式サーボトラック方式を採用した磁気ディスクでは、磁気テープのような巻き取りは行わないので、光学サーボ用の凹部の周辺部分が盛り上がっていても上記のようなテープの巻き乱れ現象や裏うつり現象は生じる余地がない。つまり、このような現象は、磁気テープではじめて問題となるものである。この問題を解決するためには、盛り上がり部の高さを平坦部の最大突起高さ(P−O)以下にすることが好ましい。
【0014】
さらに、レーザー照射によりバックコート層に凹部を形成する方法では、バックコート層にレーザー光を照射してそのエネルギーでコーティング面を焼き飛ばし、凹状のパターンを形成するので、生産性は高いものの、パターンの形成時にレーザーにより焼き飛ばされた焼きカス(燃焼カス)が紛体となって凹部およびその周辺に多数付着する。この燃焼カスをそのまま放置しておくと、走行系の汚れが起こるばかりでなく、バックコート層の光学的読み取りS/Nの低下や、燃焼カスの磁性層への付着によるドロップアウトの発生の原因になる。また、バックコート層表面の平坦部の光反射率が小さくなり、磁気テープ長手方向の反射率の変動が大きくなる。これも光学的読み取りS/Nの低下の原因になる。このため、燃焼カスの除去は必須である。
【0015】
レーザー照射により光学サーボ用の凹部を形成した際に生じる燃焼カスを除去する方法としては、光学サーボ用の凹部を形成したフロプティカルディスクの燃焼カスの除去に固体CO2 を使用する方法が知られている(特許文献4参照)。ディスク形状であるフロプティカルディスクでは、クリーニングを行う面積が限定され、多数回ディスクを高速回転させることにより、クリーニングに必要な固体CO2 を簡単に吹き付けることが可能である。
【0016】
【特許文献4】
米国特許第5419733号明細書
【0017】
しかしながら、これを磁気テープのクリーニング手段としてそのまま用いた場合、長尺物である磁気テープでは、クリーニングを行う対象の延面積は莫大となり、なおかつ多数回固体CO2 を吹き付けるにはディスク状のものに比べCO2 使用量が大量になるなど、効率面で問題がある。また、レーザー照射によりサーボパターンを生成する際に発生する燃焼カスが、磁気テープを再び巻くことで磁気テープに付着転移し、ドライブガイドローラーや磁気ヘッドに燃焼カスが付着するというフロプティカルディスクにはない問題点もある。
【0018】
一方、テープ状の磁気テープ表面のクリーニング方法としては、テープ状のティッシュクリーニングテープを磁気テープ表裏面に接触させることによりクリーニングするものがあるが、平坦部のクリーニング効果は不十分で、レーザーにより凹状に生成されたサーボドットの内部をクリーニングする効果も小さい。また、上記のクリーニング処理にブレード処理を組み合わせる方法も考えられるが、バックコート層は磁性層に比べて強度が低いために強いブレード処理をするとバックコート層が傷つき、逆にブレード処理を弱くすると燃焼カス除去効果が無くなるので、条件設定が非常に難しく、大量生産は困難である。さらに、凹状に生成されたサーボドットの内部をクリーニングする効果はほとんど無い。
【0019】
本発明は、上述した問題点を解消するためになされたものである。
【0020】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、光学サーボ信号のS/Nの高い磁気テープについて検討した結果、S/Nを高くするためには、バックコート層における平坦部の光反射率の磁気テープ位置(磁気テープ上の場所)による変動率[<(光反射率−光反射率の平均値)の絶対値の最大値>÷(光反射率の平均値)×100]を10%以下にすれば良いことを見い出した。
【0021】
バックコート層における平坦部の光反射率の場所による変動を10%以下にするための好ましい方法には、バックコート層の非磁性粉末の含有率[(非磁性粉末重量)÷(非磁性粉末重量+結着剤重量)×100]を50重量%以上とし、かつ原子間力顕微鏡(AFM)で測定したバックコート層の平坦部の表面粗さRaを30nm以下、当該表面粗さRaの磁気テープ位置による変動の半値幅を5nm以下に制御する方法がある。
【0022】
非磁性粉末の中に占めるカーボンブラックの割合を80重量%以上にすると、レーザー光によって光学サーボ用の凹部(サーボ孔)があけやすくなるので好ましい。さらに、カーボンブラックと共に、合わせて20重量%以下の酸化鉄(例えばベンガラ)などを添加すると、バックコート層の強度が高くなるので好ましい。
【0023】
また、本発明者らは、全厚が6μm以下と薄い磁気テープのテープ巻き乱れ問題の解決法について詳細に検討した結果、磁気テープの全厚をT、バックコート層の凹端部(光学サーボ用の凹部の周縁部分)の凸部100個あたりの平均高さをHとした時のH/Tを1/50以下に設定すれば、テープの巻き乱れ問題を防止できることを見いだした。H/Tは1/100以下がより好ましい。
【0024】
一方、磁気テープのバックコート層表面にレーザー照射により光学サーボ用の凹部を形成した際に生じる燃焼カス(粉体等)、特に凹部の内部および周辺に付着した燃焼カスを効率よく除去できる方法および装置を提供し、ひいてはエラーレートが低い磁気テープが得られるようにするには、次に述べるような方法が有効であることを見い出した。すなわち、レーザー照射により生じた燃焼カスを効率よく除去する方法について検討した結果、▲1▼CO2 によるクリーニング方法と▲2▼起毛体等によるクリーニング方法が有効であることを見い出した。▲1▼のCO2 によるクリーニング方法は比較的大掛かりな装置を必要とする反面、消耗品がCO2 のみで比較的ランニングコストが小さい。一方、▲2▼の起毛体によるクリーニング方法は、起毛体を消耗する反面、装置が比較的簡便であるという長所を有する。
【0025】
初めに、▲1▼のCO2 によるクリーニング方法について説明する。磁気テープを長手方向に走行させながら、そのバックコート層にレーザー光を照射して当該バックコート層に光学サーボ用の凹部を形成した後の工程において、光学サーボ用の凹部が形成されているバックコート層の表面に固体CO2 を吹き付ければ、磁気テープを一度走行させるだけで光学サーボ用の凹部の内部およびその周辺に付着した燃焼カスを除去できることが明らかとなった。すなわち、図1ないし図3に例示したように、クリーニング対象としての磁気テープ1を高速(例えば、約10m/秒の速度)で走行させた状態で、そのバックコート層2の表面に、固体CO2 (噴射時には液体で噴射直後に固体となるCO2 )を吹き付けることにより、バックコート層2の表面に付着している粉体を効率よく除去できることが判明した。なお、図1ないし図3において、符号3は非磁性支持体、4は磁性層、5は多数の光学サーボ用の凹部からなるサーボパターン、6は下塗り層をそれぞれ示す。
【0026】
このような固体CO2 の吹き付けにより燃焼カスを効率良く除去できるのは、次のように考えられる。すなわち、バックコート層の表面に吹き付けられるCO2 は、一定の温度以下で、圧力が一定以上であれば、液体であるが、噴射後に圧力が急激に低下するため、液体から固体へと変化して粒子状もしくは微粒子状のドライアイスになる。このドライアイスは、CO2 吹き付け用の噴射ノズル15から噴射された後に磁気テープ1のバックコート層2の表面(後述の図7に示す被吹き付け部B)に当たって周辺に飛散する(短時間に炭酸ガスとなる)が、そのバックコート層表面への当接時にそこに付着していた粉体(主に燃焼カス)を吸着する。これにより、バックコート層表面における燃焼カスが分離・除去されることとなる。このとき、図3に示したように、CO2 吹き付け領域(図7に示す被吹き付け部B)の周辺を吸引ノズル16等の吸引手段で吸引することで燃焼カスの除去を一層効率よく行うことができる。
【0027】
なお、図3には、吸引手段として、テープ幅よりも大きな幅の吸引口16aを有する吸引ノズル16をバックコート層面の上方に配置したものを示したが、吸引手段はこのようなものに限られない。例えば図4に示すように、磁気テープ1の走行方向と対向する方向から見て(図4では紙面の上方から見て)、磁気テープ1のバックコート層2側の面と両エッジ部(磁気テープ1の長手方向に沿った両端部)とを覆うような吸引口16aを有する吸引手段16を用いてもよいし、あるいは図5に示すように、磁気テープ1の走行方向と対向する方向から見て、テープ全体を取り囲むような吸引口16aをもつ吸引手段16を用いてもよい。また、図示しないが、磁気テープの走行を妨げないようにしたうえで、CO2 吹き付け用の噴射ノズル15を含めてCO2 吹き付け領域全体を覆うような吸引手段を用いてもよい。
【0028】
図6に、レーザー照射により形成される光学サーボ用の凹部の配列パターン(サーボパターン)の一例を示す。図示したものは、テープ幅が12.64mm(1/2インチ)である磁気テープ1におけるサーボパターン5の一例であるが、この例では、そのテープ幅方向に、それぞれテープ長手方向に延びる4列のバンド5aが形成されている。1本のバンド5aの幅は約0.4mmである。各バンド5aは、微視的には光学サーボ用の凹部がテープ長手方向に並んだ状態のものを一列とし、この凹部の列がテープ幅方向に間隔を開けて複数並んだ構成とされている。レーザー照射により発生した粉体は、サーボパターンの凹部の内面に最も多く付着していることから、例えば図3に示したように、1つのバンド5aに対し1つのCO2 噴射孔15aを有する噴射ノズル15が最も効率がよい。図示例の噴射ノズル15は、4バンドのパターンに対して4つの噴射孔15aを有する。これらの噴射孔15aから均一に固体CO2 (先に述べたように噴射時には液体である)を噴射することにより、サーボパターン5を形成している凹部およびその周辺を確実にクリーニングすることができる。
【0029】
また、高速(例えば、10m/秒)で走行する磁気テープに対向する方向に一定の角度を持たせたCO2 吹き付け用の噴射ノズルから固体CO2 を吹き付ける。具体的には、図2、図3および図7に示すように、磁気テープ1の走行方向から見てバックコート層表面における固体CO2 の被吹き付け部(固体CO2 が当たる部分)Bよりも前方側に、バックコート層2の表面に対して例えば30°〜90°(好ましくは30°〜60°)傾斜させた状態でCO2 吹き付け用の噴射ノズル15を配置し、そこから磁気テープ1の走行方向Aと対向する方向に固体CO2 を噴射して前記被吹き付け部Bに当てることにより、バックコート層表面における光学サーボ用の凹部およびその周辺に付着した燃焼カスを吹き飛ばす。このようにすれば、光学サーボ用の凹部へのCO2 の流れを保ちながら、CO2 吹き付け相対速度を増加させることができるので、クリーニング効果を高めることができる。
【0030】
効率よくサーボパターンを生成するには、長さ数千メートル以上に巻かれた磁気テープを走行させながら、レーザー照射によりバックコート層の表面に光学サーボ用の凹部を形成した後、クリーニング処理および表面に対する拭き取り処理を行い、その後に再び整然と巻き取りうるような装置が有効である。このような装置として、図7に例示するように、巻かれた磁気テープ1を所定の方向に送り出す送り出し機構部11と、送り出された磁気テープ1のバックコート層の表面にレーザー光を照射して光学サーボ用の凹部を形成する光学サーボトラック形成部12と、この凹部形成後にバックコート層の表面をクリーニングするクリーニング部13と、このクリーニング後に磁気テープ1を巻き取る巻き取り機構部14とを有し、前記クリーニング部13に、前記レーザー光の照射により形成された光学サーボ用の凹部およびその周辺に固体CO2 を吹き付ける噴射ノズル15を備えたCO2 吹き付け部と、この固体CO2 の吹き付けにより吹き飛ばされた前記光学サーボ用の凹部およびその周辺の燃焼カスを吸引する吸引ノズル16を備えた吸引部と、この燃焼カスの吸引後に例えばティッシュによりバックコート層と磁性層の表面を拭き取る拭き取り部17とを備えた、磁気テープの光学サーボトラック形成・クリーニング装置を用いることができる。ただし、このような装置においては、光学サーボトラック形成部12、クリーニング部13におけるCO2 吹き付け部および拭き取り部のそれぞれにおいて張力ロスが存在し、テープに対する最適な張力(例えば、70g〜200g)を超えることがある。そのため、各部別に磁気テープの張力を制御する張力制御手段を備えるのが好ましい。具体的には、後述する実施例において説明するように、第1〜第3吸引ロール22〜24により張力を絶縁し、各部に備えた張力検出器27・28の値を、各吸引ロール22を回転させるサーボモータにフィードバックして制御することで、磁気テープ1に対する最適な張力を保ちながら走行させるようにした装置が有効である。
【0031】
つぎに、▲2▼の起毛体等によるクリーニング方法について説明する。比較的簡単な装置で、光学サーボ用にレーザー照射によって形成された凹部の内部および周辺に付着した燃焼カスを効率よく除去する方法について検討した結果、磁気テープを長手方向に走行させながら、起毛した毛を有する植毛体、織布(好ましくはベルベット)または不織布を接触させる工程を含む方法により、磁気テープを一度走行させるだけで、燃焼カスの除去に絶大な効果を発揮することが明らかになった。すなわち、磁気テープを高速(例えば約10m/秒)で走行させて、そのバックコート層表面に起毛した毛を有する植毛体、織布(好ましくはベルベット)または不織布を接触させる工程を含む方法で当該バックコート層表面をクリーニングすることにより、バックコート層表面に存在する光学サーボ用の凹部の内部および周辺に付着した燃焼カス(粉体等)を効率よく除去することができる。
【0032】
また、上記の方法を実施するに際し、図9に例示するように、巻かれた磁気テープ1を所定の方向に送り出す送り出し機構部11と、送り出された磁気テープ1のバックコート層2の表面にレーザー光を照射して光学サーボ用の凹部を形成する光学サーボトラック形成部12と、この凹部形成後にバックコート層の表面をクリーニングするクリーニング部13と、このクリーニング後に磁気テープ1を巻き取る巻き取り機構部14とを有し、前記クリーニング部13には、バックコート層の表面をクリーニングすべく、起毛した毛を有する植毛体、織布または不織布をバックコート層の表面に接触させる接触部15bと、バックコート層の表面に付着している不要な粉体を拭き取る拭き取り部17とが配置されていることを特徴する磁気テープの光学サーボトラック形成・クリーニング装置を使用することができる。この装置は、磁気テープのバックコート層に対する光学サーボ用の凹部の形成作業と、燃焼カスのクリーニング作業とを1本のラインで行えるので、生産性が高い。この場合において、光学サーボトラック形成部と、クリーニング部における接触部と拭き取り部の各部別に張力制御手段を備えて、これらの張力制御手段により各部別に磁気テープの張力を制御するようにすれば、生産性を向上させることができる。
【0033】
本発明によりバックコート層表面の凹部およびその周辺に存在する燃焼カスを効率良く除去できるのは、起毛した毛が凹部に進入し、かつ適正な長さと剛性を持つので、この凹部に進入した毛によって燃焼カスが凹部から効率的に掻き出されるからであると考えられる。
【0034】
上記の起毛した毛の単繊維径は、0.5μm〜10μmが好ましく、1μm〜8μmがより好ましく、2μm〜6μmがさらに好ましい。この範囲の単繊維が好ましいのは、0.5μm未満の単繊維径では毛の剛性(腰の強さ)が小さいので燃焼カスの掻き出し効果が小さく、10μmを超えると毛が凹部に進入しにくくなるためである。
【0035】
単繊維の毛足の長さは、0.5mm〜5mmが好ましく、1mm〜4mmがより好ましく、1mm〜3mmがさらに好ましい。この範囲が好ましいのは、0.5mm未満では、毛が凹部に進入しにくく、5mmを超えると毛の剛性(腰の強さ)が小さくなり燃焼カスの掻き出し効果が小さくなるためである。また、剛性を保ちながら掻きだし効果を得る手段として太い単繊維先端部を分割する方法も有効である。
【0036】
起毛した毛は、綿、麻のような天然繊維、レーヨン、ポリエステルのような合成繊維の少なくとも一種が使用される。繊維は単独、混紡のいずれでもよい。また、繊維は単繊維でもよいし2本以上撚り合わせたものでもよい。
【0037】
これらの起毛した毛の材料としては、綿は適度な剛性(腰の強さ)および太さを有するので、少なくとも綿を含むことが好ましい。例えば、綿30%〜70%レーヨン70%〜30%の混紡タイプのものが使用できる。
【0038】
前述の図6で説明したように、レーザー照射により発生した粉体は、サーボパターンの凹部の内面に最も多く付着している。起毛した毛を有する植毛体、織布または不織布は、図8に示すように回転ドラム31に起毛クロス32を巻き付けて数千メートルの長尺磁気テープ1巻毎に取り替える方式でもよいし、起毛クロスを連続的に供給する方式でもよいが、前者の方式によれば装置が簡便になる。そこで、以下では、前者の方式を例にとって説明する。
【0039】
図8に示すように、高速(例えば10m/秒)で走行する磁気テープ1のバックコート層2の表面に一定の接触角度90°〜140°で起毛ドラム(図8に示したように回転ドラム31の外周に起毛クロス32を巻き付けたもの)30を接触させるとともに、磁気テープ1の走行方向と対向する方向に一定の速さ[30〜50rps(1800〜3000rpm)]で起毛ドラム30を回転させ、入側テンションを50〜100g、出側テンションを170〜260gにすることで、テープテンションを1.7〜2.5Nに調整すれば、燃焼カスの除去効果が高くなるので好ましい。
【0040】
接触角度90°〜140°が好ましいのは、90°未満では磁気テープ送り速度を小さくすることが必要になって燃焼カス除去に時間が掛かり、処理時間が短い場合には磁気テープの記録・再生を繰り返すと燃焼カスが凹部から脱落して磁性層やバックコート層平坦部等に再付着するためにエラーレートの上昇やサーボ信号のS/N低下の原因になりやすいからであり、また140°を超えると装置の部品配置が窮屈になりやすいためである。通常、90°〜120°がより好ましい。
【0041】
起毛ドラムの回転速度は、188.4〜314ラジアン/秒(1800〜3000rpm)が好ましい。回転速度が188.4ラジアン/秒(1800rpm)未満では、磁気テープ送り速度を小さくすることが必要になって燃焼カス除去に時間がかかり、回転速度が314ラジアン/秒(3000rpm)を超えると、モータが高価になるからである。また、2個以上の起毛ドラムを配置する方法もあるが、装置が大きくなる。
【0042】
効率よくサーボパターンを生成するには、長さ数千メートル以上に巻かれた磁気テープを走行させながら、レーザー照射によりバックコート層の表面に光学サーボ用の凹部を形成した後、クリーニング処理および表面に対する拭き取り処理を行い、その後に再び整然と巻き取りうるような装置が有効である。このような装置として、図9に例示するように、巻かれた磁気テープ1を所定の方向に送り出す送り出し機構部11と、送り出された磁気テープ1のバックコート層の表面にレーザー光を照射して光学サーボ用の凹部を形成する光学サーボトラック形成部12と、この凹部形成後にバックコート層の表面をクリーニングするクリーニング部13と、このクリーニング後に磁気テープ1をパンケーキ状に巻き取る巻き取り機構部14とを有し、前記クリーニング部13に、バックコート層の表面をクリーニングすべく、起毛した毛を有する植毛体、織布または不織布をバックコート層の表面に接触させる接触部15bと、例えばティッシュによりバックコート層の表面に付着している不要な粉体を拭き取る拭き取り部17とを配置したことを特徴する磁気テープの光学サーボトラック形成・クリーニング装置を用いることができる。ただし、このような装置においては、光学サーボトラック形成部12、クリーニング部13における接触部15bおよび拭き取り部17のそれぞれにおいて張力ロスが存在し、テープに対する最適な張力(例えば、70g〜200g)を超えることがある。そのため、各部別に磁気テープの張力を制御する張力制御手段を備えるのが好ましい。具体的には、後述する実施例において説明するように、第1〜第3吸引ロール22〜24により張力を絶縁し、各部に備えた張力検出器27・28の値を、各吸引ロール22〜24を回転させるサーボモータにフィードバックして制御することで、磁気テープ1に対する最適な張力を保ちながら走行させるようにした装置が有効である。
【0043】
以下に、各構成要素毎の好ましい形態を述べる。
〈非磁性支持体〉
非磁性支持体の厚さは、7.0μm以下が好ましく、2.0〜7.0μmがより好ましい。この範囲の厚さの非磁性支持体がより好ましいのは、2μm未満では製膜が難しく、またテープ強度が小さくなり、7.0μmを越えるとテープ全厚が厚くなり、テープ1巻当りの記憶容量が小さくなるためである。
【0044】
非磁性支持体の長手方向のヤング率は、非磁性支持体の厚さによって異なるが、通常5.07GPa(500kg/mm2 )以上のものが使用される。また、非磁性支持体の厚さが、5.0μm以下の場合は、10.13GPa(1000kg/mm2 )以上のヤング率のものが好ましく使用される。前記範囲のヤング率の非磁性支持体が用いられるのは、5.07GPa(500kg/mm2 )未満では、磁気テープの強度が弱くなったり、磁気テープの走行が不安定になるためである。
【0045】
非磁性支持体の長手方向のヤング率をMD、幅方向のヤング率をTDとした時の比(MD/TD)は、1.0〜1.8が好ましく、1.1〜1.7がより好ましい。この範囲が好ましいのは、ヘッドタッチが良くなるためである。このような非磁性支持体には、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、芳香族ポリアミドフィルム、芳香族ポリイミドフィルム等がある。
【0046】
〈下塗層〉
非磁性支持体と磁性層との間に下塗層を設けてもよい。下塗層の厚さは、0.3〜3.0μmが好ましく、0.3〜2.5μmがより好ましく、0.3〜2.0μmがさらに好ましい。この範囲が好ましいのは、0.3μm未満では磁気テープの耐久性が悪くなる場合があり、3.0μmを越えると磁気テープの耐久性向上効果が飽和するばかりでなくテープ全厚が厚くなって、1巻当りのテープ長さが短くなり、記憶容量が小さくなるためである。
【0047】
下塗層には、導電性改良の目的でカーボンブラック(以下、CBともいう)、塗料粘度やテープ剛性の制御を目的に非磁性粒子を添加することができる。下塗層に使用する非磁性粒子としては、酸化チタン、酸化鉄、アルミナ等があるが、酸化鉄単独または酸化鉄とアルミナの混合系が好ましく使用される。下塗層に、下塗層中の全無機粉体の重量を基準にして、粒径10〜100nmのカーボンブラックを15〜35重量%、長軸長0.05〜0.20μm、短軸長5〜200nmの非磁性の酸化鉄を35〜83重量%、必要に応じて粒径10〜100nmのアルミナを0〜20重量%含有させると、ウエットオンウエットで、その上に形成した磁性層の表面粗さが小さくなるので好ましい。なお、非磁性酸化鉄としては針状の他、粒状または無定形の非磁性酸化鉄を使用してもよい。粒状または無定形の非磁性酸化鉄を使用する場合には粒径5〜200nmの酸化鉄が好ましい。なお、表面の平滑性を損なわない範囲で100nm以上の大粒径CBを添加することを排除するものではない。その場合のCB量は、小粒径CBと大粒径CBの和を上記範囲内にすることが好ましい。
【0048】
下塗層に添加するカーボンブラック(CB)としては、アセチレンブラック、ファーネスブラック、サーマルブラック等を使用できる。通常、粒径が5nm〜200nmのものが使用されるが、粒径10〜100nmのものが好ましい。この範囲が好ましいのは、カーボンブラックがストラクチャーを持っているため、粒径が10nm以下になるとCBの分散が難しく、100nm以上では平滑性が悪くなるためである。CB添加量は、CBの粒子径によって異なるが、15〜35重量%が好ましい。この範囲が好ましいのは、15重量%未満では導電性向上効果が乏しく、35重量%を越えると効果が飽和するためである。粒径15nm〜80nmのCBを15〜35重量%使用するのがより好ましく、粒径20nm〜50nmのCBを20〜30重量%用いるのがさらに好ましい。このような粒径・量のカーボンブラックを添加することにより電気抵抗が低減され、かつ走行むらが小さくなる。
【0049】
下塗層に添加する非磁性の酸化鉄としては、針状の場合、長軸長0.05〜0.20μm、短軸長(粒径)5〜200nmのものが好ましく、粒状または無定形のものでは、粒径5〜200nmが好ましい。粒径5〜150nmがより好ましく、粒径5〜100nmがさらに好ましい。なお、針状のものが磁性層の配向がよくなるのでより好ましい。添加量は、35〜83重量%が好ましく、40〜80重量%がより好ましい。この範囲の粒径(針状の場合は短軸長)が好ましいのは、粒径5nm未満では均一分散が難しく、200nmを越えると下塗層と磁性層の界面の凹凸が増加するためである。この範囲の添加量が好ましいのは、35重量%未満では塗膜強度向上効果が小さく、83重量%を越えるとかえって塗膜強度が低下するためである。
【0050】
下塗層には酸化鉄に加えてアルミナを添加してもよい。アルミナの粒径は、10〜100nmが好ましく、20〜100nmがより好ましく、30〜100nmがさらに好ましい。この範囲の粒径が好ましいのは、粒径10nm未満では均一分散が難しく、100nmを越えると下塗層と磁性層の界面の凹凸が増加するためである。アルミナの添加量は、通常0〜20重量%であるが、2〜10重量%がより好ましい。
【0051】
〈潤滑剤〉
下塗層と磁性層からなる塗布層に、役割の異なる潤滑剤を使用することができる。下塗層には全粉体に対して0.5〜4.0重量%の高級脂肪酸を含有させ、かつ0.2〜3.0重量%の高級脂肪酸のエステルを含有させると、磁気テープと走行系のガイド等との摩擦係数が小さくなるので好ましい。この範囲の高級脂肪酸添加が好ましいのは、0.5重量%未満では、摩擦係数低減効果が小さく、4.0重量%を越えると下塗層が可塑化してしまい強靭性が失われるからである。また、この範囲の高級脂肪酸のエステル添加が好ましいのは、0.5重量%未満では、摩擦係数低減効果が小さく、3.0重量%を越えると磁性層への移入量が多すぎるため、磁気テープと走行系のガイド等が貼り付く等の副作用があるからである。なお、脂肪酸としては、例えばラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、オレイン酸、リノール酸などの高級脂肪酸が使用される。脂肪酸エステルとしては、例えばステアリン酸ブチル、ステアリン酸オクチル、ステアリン酸アミル、ステアリン酸イソオクチル、ミリスチン酸オクチル、ステアリン酸ブトキシエチル、モノーステアリン酸無水ソルビタン、ジーステアリン酸無水ソルビタン、トリーステアリン酸無水ソルビタンなどが使用される。
【0052】
磁性層において強磁性粉末(例えば強磁性金属粉末)に対して0.2〜3.0重量%の脂肪酸アミドを含有させ、かつ0.2〜3.0重量%の高級脂肪酸のエステルを含有させると、磁気テープと走行系のガイドやMRヘッドのスライダ等との摩擦係数が小さくなるので好ましい。この範囲の脂肪酸アミドが好ましいのは、0.2重量%未満ではヘッドスライダ/磁性層の摩擦係数(動摩擦係数)が大きくなりやすく、3.0重量%を越えるとブリードアウトしてしまいドロップアウトなどの欠陥が発生するからである。脂肪酸アミドとしては、例えばパルミチン酸、ステアリン酸等、上記の高級脂肪酸のアミドが使用可能である。また、上記範囲の高級脂肪酸のエステル添加が好ましいのは、0.2重量%未満では摩擦係数低減効果が小さく、3.0重量%を越えると磁気テープと走行系のガイド等が貼り付く等の副作用があるためである。なお、磁性層の潤滑剤と下塗層の潤滑剤の相互移動を排除するものではない。MRヘッドのスライダとの摩擦係数(μmsl )は0.30以下が好ましく、0.25以下がより好ましい。この範囲が好ましいのは、0.30を越えると、スライダ汚れによるスペーシングロスが起こりやすいためである。なお、0.10未満は実現が困難である。SUSとの摩擦係数(μmsus)は0.10〜0.25が好ましく、0.12〜0.20がより好ましい。この範囲が好ましいのは、0.10未満になるとガイド部分で滑りやすく走行が不安定になり、0.25を越えるとガイドが汚れやすくなるためである。また、[(μmsl )/(μmsus)]は0.7〜1.3が好ましく、0.8〜1.2がより好ましい。この範囲が好ましいのは、磁気テープの蛇行によるトラッキングずれ(オフトラック)が小さくなるためである。
【0053】
〈磁性層〉
磁性層の厚さは上述のように、通常0.3μm以下で、0.01〜0.3μmが好ましく、0.01〜0.25μmがより好ましく、0.01〜0.10μmがさらに好ましい。この範囲がより好ましいのは、0.01μm未満では均一な磁性層が得にくく、0.3μmを越えると厚さ損失により、再生出力が小さくなったり、残留磁束密度と厚さの積が大きくなり過ぎて、MRヘッドの飽和による再生出力の歪が起こりやすくなるためである。また、磁性層の保磁力は、120〜320kA/mが好ましく、140〜320kA/mがより好ましい。この範囲が好ましいのは、120kA/m未満では記録波長を短くすると反磁界減磁で出力低下が起こり、320kA/mを越えると磁気ヘッドによる記録が困難になるためである。磁性層のテープ長手方向における残留磁束密度(Br)と磁性層厚さ(δ)との積(Brδ)は0.0018μTm〜0.06μTmが好ましく、0.0036〜0.050μTmがより好ましい。この範囲が好ましいのは、0.0018μTm未満では、MRヘッドによる再生出力が小さく、0.06μTmを越えるとMRヘッドによる再生出力が歪みやすいからである。磁性層の平均面粗さRaが3.2nm以下1.0nm以上で、該磁性層の凹凸の中心値をP0 、該磁性層の最大の凸量をP1 とした時の(P1 −P0 )が30nm以下10nm以上で、第20番目の凸量をP20とした時の(P1 −P20)を5nm以下にすれば、MRヘッドとのコンタクトがよくなり、MRヘッドを使用した時の再生出力が高くなるので好ましい。
【0054】
磁性層に添加する磁性粉には、強磁性鉄系金属粉末、六方晶バリウムフェライト粉末を使用することができる。強磁性鉄系金属粉末、六方晶バリウムフェライト粉末の保磁力は、120〜320kA/mが好ましく、飽和磁化量は、強磁性鉄系金属粉末では、120〜200A・m2 /kg(120〜200emu/g)が好ましく、130〜180A・m2 /kg(130〜180emu/g)がより好ましい。六方晶バリウムフェライト粉末では、50〜70A・m2 /kg(50〜70emu/g)が好ましい。なお、この磁性層の磁気特性と、強磁性粉末の磁気特性は、いずれも試料振動形磁束計で外部磁場1.28MA/m(16kOe)での測定値をいうものである。
【0055】
強磁性鉄系金属粉末の平均長軸長としては、0.03〜0.2μmが好ましく、0.03〜0.18μmがより好ましく、0.03〜0.10μmがさらに好ましい。この範囲が好ましいのは、平均長軸長が0.03μm未満となると、磁性粉の凝集力が増大するため塗料中への分散が困難になり、0.2μmより大きいと、保磁力が低下し、また粒子の大きさに基づく粒子ノイズが大きくなるからである。また、六方晶バリウムフェライト粉末では、同様な理由により、板径5〜200nmが好ましく、10〜100nmがより好ましく、10〜50nmがさらに好ましい。なお、上記の平均長軸長、粒径は、走査型電子顕微鏡(SEM)にて撮影した写真から粒子サイズを実測し、100個の平均値により求めたものである。また、この強磁性鉄系金属粉末のBET比表面積は、35m2 /g以上が好ましく、40m2 /g以上がより好ましく、50m2 /g以上が最も好ましい。六方晶バリウムフェライト粉末のBET比表面積は、1〜100m2 /gが好ましく用いられる。
【0056】
下塗層、磁性層に用いられる結合剤としては、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−ビニルアルコール共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、塩化ビニル−水酸基含有アルキルアクリレート共重合体、ニトロセルロースなどの中から選ばれる少なくとも1種とポリウレタン樹脂との組み合わせがある。中でも、塩化ビニル−水酸基含有アルキルアクリレート共重合体とポリウレタン樹脂を併用するのが好ましい。ポリウレタン樹脂には、ポリエステルポリウレタン、ポリエーテルポリウレタン、ポリエーテルポリエステルポリウレタン、ポリカーボネートポリウレタン、ポリエステルポリカーボネートポリウレタンなどがある。
【0057】
官能基としてCOOH,SO3 M、OSO2 M,P=O(OM)3 、O−P=O(OM)2 [式中、Mは水素原子、アルカリ金属イオン又はアミン塩を表す。]、OH、NR' R'' 、N+R''' R''''R''''' [式中、R' 、R''、R''' 、R''''、R''''' は、それぞれ独立に水素または炭化水素基を表す]、エポキシ基を有する高分子からなるウレタン樹脂等の結合剤が使用される。このような結合剤を使用するのは、上述のように磁性粉等の分散性が向上するためである。2種以上の樹脂を併用する場合には、官能基の極性を一致させるのが好ましく、中でも−SO3 M基同士の組み合わせが好ましい。
【0058】
これらの結合剤は、強磁性粉末100重量部に対して、7〜50重量部、好ましくは10〜35重量部の範囲で用いられる。特に、結合剤として、塩化ビニル系樹脂5〜30重量部と、ポリウレタン樹脂2〜20重量部とを、複合して用いるのが最も好ましい。
【0059】
これらの結合剤とともに、結合剤中に含まれる官能基などと結合させて架橋する熱硬化性の架橋剤を併用するのが望ましい。この架橋剤としては、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートなどや、これらのイソシアネート類とトリメチロールプロパンなどの水酸基を複数個有するものとの反応生成物、上記イソシアネート類の縮合生成物などの各種のポリイソシアネートが好ましい。これらの架橋剤は、結合剤100重量部に対して、通常10〜50重量部の割合で用いられる。より好ましくは10〜35重量部である。なお、磁性層に使用する架橋剤の量を下塗層に使用する量の1/2程度(30%〜60%)にすれば、MRヘッドのスライダに対する摩擦係数が小さくなるので好ましい。この範囲が好ましいのは、30%未満では、磁性層の塗膜強度が弱くなりやすく、60%を越えるとスライダに対する摩擦係数を小さくするために、ティッシュによる拭き取り処理条件(LRT処理条件)を強くする必要があり、コストアップにつながるためである。
【0060】
導電性向上と表面潤滑性向上を目的に従来公知のCBを添加する。これらのCBとしては、アセチレンブラック、ファーネスブラック、サーマルブラック等を使用できる。粒子径が5nm〜200nmのものが使用されるが、粒径10nm〜100nmのものが好ましい。この範囲が好ましいのは、粒径が5nm以下になるとCBの分散が難しく、200nm以上では多量のCBを添加することが必要になり、何れの場合も表面が粗くなり、出力低下の原因になるためである。添加量は強磁性粉末に対して0.2〜5重量%が好ましく、0.5〜4重量%がより好ましい。この範囲が好ましいのは、0.2重量%未満では効果が小さく、5重量%を越えるCBを添加すると、磁性層表面が粗くなりやすいからである。
【0061】
〈バックコート層〉
バックコート層の厚さは、0.25〜0.8μmが好ましく、0.4〜0.8μmがより好ましく、0.4〜0.6μmがさらに好ましい。この範囲が良いのは、0.25μm未満では、光学サーボ用の凹部の形成のための条件(レーザーパワー等)の制御が難しく、0.8μmを越えるとテープ全厚が厚くなり、1巻当たりの記憶容量が小さくなるためである。
【0062】
バックコート層とSUSとの摩擦係数(μBsus)は0.10〜0.30が好ましく、0.10〜0.25がより好ましい。この範囲が好ましいのは、0.10未満になるとガイド部分で滑りやすく走行が不安定になり、0.30を越えるとガイドが汚れやすくなるためである。また、[(μmSL )/(μBsus)]は0.8〜1.5が好ましく、0.9〜1.4がより好ましい。この範囲が好ましいのは、磁気テープの蛇行によるトラッキングずれ(オフトラック)が小さくなるためである。
【0063】
バックコート層の平坦部の光反射率の平均値は8.5%以上が好ましく、9.0%以上がより好ましく、10%以上がさらに好ましい。光反射率の平均値が8.5%以上が好ましいのは、8.5%未満ではサーボ信号(S)が小さくなりトラッキング不良の原因になるためである。通常の実用的なバックコート層の光反射率の平均値の上限値は15%である。バックコート層の光反射率の平均値が15%を越えると、均一なバックコート層では一般に耐久性が劣化する可能性がある。このため、光反射率の平均値が15%を越えるバックコート層を使用する場合には、光学サーボ用の凹部が形成されている部分以外の平坦部の光反射率の平均値を15%以下にすることで耐久性が劣化しないようにする必要がある。
【0064】
バックコート層における平坦部の光反射率の場所(磁気テープ位置)による変動率[(光反射率の平均値からの光反射率変動の絶対値の最大値)÷(光反射率の平均値)×100]は、10%以下にすることが好ましく、5%以下がより好ましく、3%以下がさらに好ましく、最も好ましいのは0%である。この範囲が好ましいのは、10%を越えるとサーボ信号のS/Nが小さくなりトラッキングエラーの原因になるためである。なお、光反射率の場所による変動率を評価するに当たっては長さ40mm当りの光反射率変動を調べれば足りる。これは、長さ40mm当りの光反射率変動が、磁気テープ全長当りの光反射率変動とほぼ等しいからである。
【0065】
平坦部の光反射率の平均値を8.5%以上にすると共に、平坦部の光反射率の場所による変動率を10%以下にするための好ましい方法には、バックコート層の非磁性粉末の含有率[(非磁性粉末重量)÷(非磁性粉末重量+結着剤重量)×100]を50重量%以上とし、かつAFM法で測定したバックコート層の平坦部の表面粗さRaを30nm以下、当該表面粗さRaの磁気テープ位置による変動の半値幅を5nm以下に制御する方法がある。また、平坦部の表面粗さRaは通常10nm以上が好ましく、20nm以上がより好ましい。平坦部の表面粗さRaを10nm以上とするのが好ましい理由は、Raが10nm未満になると耐久性が劣化しやすいためである。平坦部の表面粗さRaが10nm未満のバックコート層を使用する場合には、光学サーボ用の凹部が形成されている部分以外の平坦部の表面粗さRaを10nm以上にする必要がある。なお、40μm×40μm当りの表面粗さRaを100個所AFMで測定すれば、磁気テープ全長当りのRaおよびRa変動を測定したのとほぼ同等の結果が得られるので、評価は前者の測定値により行うことができる。このようにバックコート層平坦部の光反射率は、非磁性粉末の含有率を50重量%以上として、かつ表面を平滑にすれば高くなるが、バックコート層の非磁性粉末の含有率を60重量%以上にすると、平坦部の表面粗さRaを30nm以下にしにくいばかりでなく、カレンダ条件等を強くして平坦部の粗さRaを30nm以下にすると、バックコート層の耐久性が悪くなりやすい。このような理由から、バックコート層の非磁性粉末の含有率は実用上50〜60重量%の範囲が好ましく、50〜58重量%がより好ましく、50〜56重量%がさらに好ましく、53〜56重量%がいっそう好ましい。
【0066】
また、非磁性粉末の中に占めるカーボンブラックの割合を80重量%以上にすると、レーザー光によって光学サーボ用の凹部を形成しやすくなるので好ましく、85重量%以上がより好ましい。さらに、カーボンブラックと共に、合わせて20重量%以下の酸化鉄(例えばベンガラ)等を添加すると、バックコート層の強度が高くなるので好ましい。
【0067】
バックコート層のカーボンブラック(CB)としては、アセチレンブラック、ファーネスブラック、サーマルブラック等を使用できる。通常、小粒径カーボンと大粒径カーボンを使用する。小粒径カーボンには、粒子径が5nm〜200nmのものが使用されるが、粒径10nm〜100nmのものがより好ましい。この範囲がより好ましいのは、粒径が10nm以下になるとCBの分散が難しく、粒径が100nm以上では多量のCBを添加することが必要になり、何れの場合も表面粗さRaが30nm以上になり、平坦部の光反射率が小さくなるためである。大粒径カーボンとして、全カーボン(小粒径カーボンと大粒径カーボンの合計)の5〜15重量%、粒径200〜400nmの大粒径カーボンを使用すると、表面も粗くならず、走行性向上効果も大きくなる。この範囲の量が好ましいのは、5重量%未満では耐久性向上効果が小さく、15重量%を越えると平坦部の光反射率の変動が大きくなるためである。小粒径カーボンと大粒径カーボン合計の添加量は非磁性粉末重量を基準にして80〜100重量%が好ましく、85〜100重量%がより好ましい。AFMで測定した表面粗さRaは上述のように30nm以下が好ましく、通常10nm以上である。
【0068】
バックコート層には、強度向上を目的に、無機粉体重量を基準にして合わせて20重量%以下の酸化鉄など(例えば、酸化鉄、アルミナのような通常バックコート層に添加されている添加剤)を添加する。添加量は2〜20重量%がより好ましく、5〜15重量%がさらに好ましい。この範囲がより好ましいのは、2重量%未満では強度向上効果が小さく、20重量%を越えるとレーザーによる光学サーボ用の凹部の形成が難しくなるためである。なお、酸化鉄を主成分とした酸化物が好ましく使用されるが、酸化鉄、アルミナを同時添加する場合のアルミナ添加量は、酸化鉄の20重量%以下とするのがよい。20重量%が好ましい理由は、アルミナ添加量が酸化鉄の20重量%を超えると燃焼カスの除去のためのクリーニング条件を強くする必要があるためである。酸化鉄(粒状)などの粒子径は0.05μm〜0.4μmが好ましく、0.07μm〜0.35μmがより好ましい。この範囲が好ましいのは、0.05μm未満では強度向上効果が小さく、0.4μmを超えると平坦部の反射率の変動が大きくなるためである。
【0069】
バックコート層には結合剤として、前述した磁性層や下塗層に用いるのと同じ樹脂を用いることができるが、これらの中でも摩擦係数を低減し走行性を向上させるため、セルロース系樹脂とポリウレタン樹脂を複合して併用することが好ましい。結合剤の含有量は通常、カーボンブラックと前記無機非磁性粉末との合計量100重量部に対して40〜150重量部で、50〜120重量部が好ましく、50〜110重量部がより好ましく、50〜100重量部がさらに好ましい。この範囲が好ましいのは、50重量部未満では、バックコート層の強度が不十分になりやすく、120重量部を越えると摩擦係数が高くなりやすいためである。セルロース系樹脂を30〜70重量部、ポリウレタン系樹脂を20〜50重量部使用することが好ましい。また、さらに結合剤を硬化させるために、ポリイソシアネート化合物などの架橋剤を用いることが好ましい。
【0070】
バックコート層には架橋剤として、前述した磁性層や下塗層に用いる架橋剤を使用する。架橋剤の量は、結合剤100重量部に対して、通常10〜50重量部の割合で用いられる。好ましくは10〜35重量部、より好ましくは10〜30重量部である。この範囲が好ましいのは、10重量部未満では、バックコート層の塗膜強度が弱くなりやすく、35重量部を越えるとSUSに対する動摩擦係数が大きくなるためである。
【0071】
〈LRT処理(ラッピング/ロータリー/ティッシュ処理)〉
磁性層については、以下に述べるようなLRT処理を施すことにより表面の平滑性、MRヘッドのスライダ材料やシリンダ材料との摩擦係数や表面粗さ、表面形状を最適化することができ、磁気テープの走行性、スペーシングロスの低減、MR再生出力の向上ができる。
【0072】
(1)ラッピング処理:研磨テープ(ラッピングテープ)を、回転ロールによってテープ送り(標準:400m/分)と反対方向に一定の速さ(標準:14.4cm/分)で移動させ、上部からガイドブロックで押さえることによってテープ磁性層表面と接触させる。この時の磁気テープ巻き出しテンションおよびラッピングテープのテンションを一定(標準:各100g、250g)として研磨処理を行。この工程で使用する研磨テープ(ラッピングテープ)3は、例えば、M20000番、WA10000番あるいはK10000番のような研磨砥粒の細かい研磨テープ(ラッピングテープ)である。なお、研磨ホイール(ラッピングホイール)を研磨テープ(ラッピングテープ)の代りにまたは併用して使用することを排除するものではないが、頻繁に交換を要する場合は、研磨テープ(ラッピングテープ)のみを使用する。
【0073】
(2)ロータリー処理:空気抜き用溝付ホイール[標準:幅1インチ(25.4mm)、直径60mm、空気抜き用溝2mm幅、溝の角度45度、協和精工株式会社製]と磁性層とを一定の接触角度(標準:90度)でテープと反対方向に一定の回転速度(通常:200〜3000rpm、標準:1100rpm)で接触させて処理を行う。
【0074】
(3)ティッシュ処理:ティッシュ[例えば東レ株式会社製の織布トレシー]を回転棒で各々バックコート層及び磁気層面をテープ送りと反対方向に一定の速度(標準:14.0mm/分)で送り、クリーニング処理を行う。
【0075】
本発明の磁気テープを組み込んだカセットテープは、光学的サーボ信号のS/Nが高いので、サーボトラッキング性能が優れており、ハードディスクドライブのバックアップ用テープとして、信頼性が高い。
【0076】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明するが、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。
【0077】
〔実施例1〕
《下塗層用塗料成分》
(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:55g/cc) 24部
ステアリン酸 2.0部
塩化ビニル−ヒドロキシプロピルアクリレート共重合体 8.8部
(含有−SO3 Na基:0.7×10-4当量/g)
ポリエステルポリウレタン樹脂 4.4部
(Tg:40℃、含有−SO3 Na基:1×10-4当量/g)
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
(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(日本ポリウレタン工業社製コロネートL) 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
【0078】
《磁性層用塗料成分》
(A)
強磁性鉄系金属粉 100部
(Co/Fe:30at%、Y/(Fe+Co):3at%、Al/(Fe+Co):5wt%、Ca/Fe:0、σs:155A・m2 /kg、Hc:188.2kA/m、pH:9.4、長軸長:0.10μm)
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
(含有−SO3 Na基:0.7×10-4当量/g)
ポリエステルポリウレタン樹脂 5.5部
(含有−SO3 Na基:1.0×10-4当量/g)
α−アルミナ(平均粒径:0.12μm) 8部
α−アルミナ(平均粒径:0.07μm) 2部
カーボンブラック 1.0部
(平均粒径:75nm、DBP吸油量:72cc/100g)
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 1.0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
(B)
ポリイソシアネート(日本ポリウレタン工業社製コロネートL) 2.0部
シクロヘキサノン 167部
【0079】
上記の下塗層用塗料成分において(1)の成分をニーダで混練したのち、(2)の成分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)の成分を加え攪拌・濾過した後、下塗層用塗料とした。これとは別に、上記の磁性層用塗料成分(A)をニーダで混練したのち、サンドミルで滞留時間を45分として分散し、これに磁性層用塗料成分(B)を加え攪拌・濾過後、磁性塗料とした。上記の下塗層用塗料を、ポリエチレンナフタレートフイルム(厚さ6.2μm、MD=6.08Pa、MD/TD=1.1、帝人社製)からなる非磁性支持体上に、乾燥、カレンダ後の厚さが1.8μmとなるように塗布し、この下塗層上に、さらに上記の磁性塗料を磁場配向処理、乾燥、カレンダー処理後の磁性層の厚さが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。なお、磁場配向処理は、ドライヤ前にN−N対抗磁石(5kG)を設置し、ドライヤ内で塗膜の指蝕乾燥位置の手前側75cmからN−N対抗磁石(5kG)を2基50cm間隔で設置して行った。塗布速度は100m/ 分とした。
【0080】
《バックコート層用塗料成分》
カーボンブラック(粒径:25nm) 78部(41.5重量%)
カーボンブラック(粒径:350nm) 10部( 5.3重量%)
[カーボンブラック計 88部(46.8重量部)]
ベンガラA(粒状:0.1μm) 10部( 5.3重量%)
ベンガラB(粒径:0.27μm) 2部( 1.1重量%)
[非磁性粉末計 100部(53.2重量部)]
ニトロセルロース(NC) 44部(23.4重量%)
ポリウレタン樹脂(−SO3 Na基含有) 31部(16.4重量%)
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
【0081】
上記バックコート層用塗料成分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(6.9重量%)を加えてバックコート層用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となるように塗布し、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7段カレンダで、温度100℃、線圧147kN/m(150kgf/cm)の条件で鏡面化処理し、磁気シートをコアに巻いた状態で70℃で72時間エージングしたのち、1/2幅に裁断し、下記の条件でLRT処理を行った後、図7に示す光学サーボトラック形成・クリーニング装置を用いてバックコート層に光学サーボ用の凹部を形成し、固体CO2 の吹き付け処理とクリーニング処理とを行った。このようにして得られた磁気テープを、カートリッジに組み込み、コンピュータ用テープを作製した。なお、光学サーボトラック形成・クリーニング装置およびこの装置を用いた処理については後述する。
【0082】
〈LRT(ラッピング/ロータリー/ティッシュ)処理〉
(1)ラッピング処理:研磨テープ(ラッピングテープ)を、回転ロールによってテープ送り(400m/分)と反対方向に14.4cm/分の速さで移動させ、上部からガイドブロック4によって押さえることによってテープ磁性層表面と接触させる。この時の磁気テープ巻き出しテンションを100g及びラッピングテープのテンションを250gとして研磨処理を行った。
(2)ロータリーアルミホイール処理:幅1インチ(25.4mm)、直径60mmで2mm幅の空気抜き用溝付きのホイール(溝の角度45度、協和精工株式会社製)と磁性層とを接触角度90度でテープと反対方向に回転速度1100rpmで接触させて処理を行った。
(3)ティッシュ処理:東レ株式会社製の織布トレシーを回転棒で各々バック層及び磁気層面をテープ送りと反対方向に14.0mm/分の速度で送り、クリーニング処理を行った。
【0083】
ここで、先に述べた光学サーボトラック形成・クリーニング装置およびこの装置を用いた処理について説明する。
【0084】
この光学サーボトラック形成・クリーニング装置は、図7に示すように、巻かれた磁気テープ1を所定の方向に送り出す送り出し機構部11と、送り出された磁気テープ1のバックコート層の表面にレーザー光を照射して光学サーボ用の凹部を形成する光学サーボトラック形成部12と、この凹部形成後にバックコート層の表面をクリーニングするクリーニング部13と、このクリーニング後に磁気テープ1を巻き取る巻き取り機構部14とを有する。
【0085】
クリーニング部13には、前記レーザー光の照射により形成された光学サーボ用の凹部およびその周辺に固体CO2 を吹き付ける噴射ノズル15を備えたCO2 吹き付け部と、この固体CO2 の吹き付けにより吹き飛ばされた前記光学サーボ用の凹部およびその周辺の燃焼カスを吸引する吸引ノズル(吸引手段)16を備えた吸引部と、この燃焼カスの吸引後にバックコート層の表面をティッシュクリーナーで拭き取る拭き取り部17とが配置されている。
【0086】
このうちCO2 吹き付け部に備えられた噴射ノズル15は、図3に示したように、磁気テープ1の幅方向における光学サーボ用の凹部の配列パターンに合致したCO2 噴射孔15aを有し、磁気テープ1のバックコート層2の面に対して30°傾斜した状態にセットされている(図3参照)。そして、磁気テープ1の走行方向と対向する方向に向けてバックコート層2におけるCO2 の被吹き付け部Bの前方上部斜め方向から当該被吹き付け部Bに固体CO2 を噴射するようになっている。また、吸引部に備えられた吸引ノズル16は、前記被吹き付け部Bの近傍に配置される吸引口16aを有し、固体CO2 の吹き付けによりバックコート層表面から分離された燃焼カスを吸引口16aから吸引して除去するようになっている。
【0087】
一方、拭き取り部17は、磁気テープ1の磁性層とバックコート層の各表面にそれぞれ接触するように配置されたティッシュクリーナー18・19と、このティッシュクリーナー18・19を所定の速さで巻き取り可能に保持する各一対のローラ20・21とを有する。そして、各ティッシュクリーナー18・19を磁気テープ1の磁性層とバックコート層の各表面に押し当てることにより、そこに付着している不要な粉体を拭き取るようになっている。
【0088】
加えて、張力制御手段を構成するものとして、図7に示した装置には、以下のような手段が備えられている。すなわち、光学サーボトラック形成部12と吸引ノズル16との間には第1吸引ロール22が、噴射ノズル15と拭き取り部17との間には第2吸引ロール23が、拭き取り部17と巻き取り機構部14との間には第3吸引ロール24がそれぞれ配置されている。また、送り出し機構部11と光学サーボトラック形成部12との間、および第3吸引ロール24と巻き取り機構部14との間には、磁気テープ1の張力を調節する張力アーム25・26がそれぞれ備えられ、さらに第2吸引ロール23と噴射ノズル15および拭き取り部17との各間には、磁気テープ1の張力を検出するとともに張力の調節が可能な張力検出器27・28が設けられている。そして、各吸引ロール22〜24によって磁気テープ1の張力を絶縁するとともに、前記張力検出器27・28の値を、各吸引ロール22〜24を回転させるサーボモータにフィードバックすることで、光学サーボトラック形成部12、クリーニング部13におけるCO2 吹き付け部と拭き取り部17の各部別に、磁気テープに対する最適な張力を得ることができるように構成されている。
【0089】
本発明の実施例では、このような装置を用いて、磁気テープの張力を150gに保ちながら、10m/秒の速度で磁気テープを走行させ、以下に述べるような光学サーボ用の凹部パターンの形成、固体CO2 の吹き付け処理、燃焼カスのクリーニング処理を行った。
【0090】
〈光学サーボ用凹部パターンの形成〉
図7に示した光学サーボトラック形成・クリーニング装置の光学サーボトラック形成部12において磁気テープ1のバックコート層の表面にレーザー光を照射し、光学サーボ用の凹部を形成した。このとき、光学サーボ用の凹部パターンとして、図6に示したように、12.64mmのテープ幅方向に4バンドが並ぶように形成し、1バンドの幅が約0.4mmとなるように光学サーボ用の凹部群を形成した。
【0091】
〈固体CO2 の吹き付け処理〉
つぎに、固体CO2 吹き付け用の噴射ノズル15と、吸引ノズル16とを用いて、上記レーザー光の照射により生成した燃焼カスを大略除去した。なお、バックコート層面に対する噴射ノズル15の角度は先に述べたように30°に設定した。
【0092】
〈クリーニング処理〉
最後に、拭き取り部17に備えたティッシュクリーナー18を用いて、残存している燃焼カスを完全に除去して、Brδ(磁性層におけるテープ長手方向の残留磁束密度と厚みとの積)が0.045μTm、保磁力Hcが192kA/mである上述の磁気テープを作製した。
【0093】
〔実施例2〕
カレンダ条件を、温度100℃、線圧147kN/m(150kgf/cm)から、温度90℃、線圧294kN/m(300kgf/cm)に変更したことを除き実施例1と同様にして磁気テープを作製した。
【0094】
〔実施例3〕
カレンダ条件を、温度100℃、線圧147kN/m(150kgf/cm)から、温度120℃、線圧294kN/m(300kgf/cm)に変更したことを除き実施例1と同様にして磁気テープを作製した。
【0095】
〔実施例4〕
バックコート層の厚さを0.5μmから、0.4μmに変更したことを除き、実施例1と同様にして磁気テープを作製した。
【0096】
〔実施例5〕
バックコート層の厚さを0.5μmから、0.6μmに変更したことを除き、実施例1と同様にして磁気テープを作製した。
【0097】
〔実施例6〕
4.0μmの非磁性支持体を使用し、下塗層の厚さを1.0μm、磁性層の厚さを0.1μm、バックコート層の厚さを0.5μmから0.6μm に変更したことを除き、実施例1と同様にして全厚が5.7μm、Brδが0.030μTm、保磁力Hcが192kA/mの磁気テープを作製した。
【0098】
〔実施例7〜実施例10〕
表1に示した組成のバックコート層を使用したことを除き、実施例1と同様にして磁気テープを作製した。
【0099】
〔参考例1〕
固体CO2 吹き付け処理をしなかったことを除き、実施例1と同様にして磁気テープを作製した。
【0100】
〔比較例1〜比較例4、比較例6、比較例7〕
表2に示した組成のバックコート層を使用したことを除き、実施例1と同様にして磁気テープを作製した。
【0101】
〔比較例5〕
4.0μmの非磁性支持体を使用し、下塗層の厚さを1.0μm、磁性層の厚さを0.1μm、バックコート層の厚さを0.5μmから0.6μmに変更したことを除き、比較例3と同様にして全厚が5.7μmの磁気テープを作製した。
【0102】
【表1】
【0103】
【表2】
【0104】
〔実施例11〕
図9に示す光学サーボトラック形成・クリーニング装置を用いて、バックコート層に光学サーボ用の凹部を形成し、その後につぎに述べる植毛体等を使用した接触処理とクリーニング処理を行ったことを除き実施例1と同様にして、コンピュータ用テープを作製した。
【0105】
ここで、図9に示す光学サーボトラック形成・クリーニング装置およびこの装置を用いた処理について説明する。
【0106】
この実施例で使用した光学サーボトラック形成・クリーニング装置は、図9に示すように、巻かれた磁気テープ1を所定の方向に送り出す送り出し機構部11と、送り出された磁気テープ1のバックコート層の表面にレーザー光を照射して光学サーボ用の凹部を形成する光学サーボトラック形成部12と、この凹部形成後にバックコート層の表面をクリーニングするクリーニング部13と、このクリーニング後に磁気テープ1を巻き取る巻き取り機構部14とを有する。
【0107】
クリーニング部13には、バックコート層の表面をクリーニングすべく、起毛した毛を有する植毛体、織布または不織布などの起毛クロスをバックコート層の表面に接触させる接触部15bと、その後にバックコート層と磁性層の表面をティッシュクリーナーで拭き取る拭き取り部17とが配置されている。
【0108】
接触部15bには、図8に示したような起毛ドラム30が設けられている。この起毛ドラム30は、磁気テープ1の走行方向と対向する方向に回転する回転ドラム(この実施例では直径100mmのドラム)31の周面に起毛クロス32を巻き付けたものである。起毛ドラム30の前後には、磁気テープ1のバックコート層表面に所定の状態で起毛ドラム30を接触させるための一対のガイドローラ41・41が設けられている。
【0109】
一方、拭き取り部17は、磁気テープ1の磁性層とバックコート層2の各表面にそれぞれ接触するように配置されたティッシュクリーナー18・19と、このティッシュクリーナー18・19を所定の速さで巻き取り可能に保持する各一対のローラ20・21とを有する。そして、各ティッシュクリーナー18・19を磁気テープ1の磁性層とバックコート層2の各表面に押し当てることにより、そこに付着している不要な粉体を拭き取るようになっている。
【0110】
加えて、張力制御手段を構成するものとして、図9に示した装置には、以下のような手段が備えられている。すなわち、光学サーボトラック形成部12と接触部15bとの間には第1吸引ロール22が、接触部15bと拭き取り部17との間には第2吸引ロール23が、拭き取り部17と巻き取り機構部14との間には第3吸引ロール24がそれぞれ配置されている。また、送り出し機構部11と光学サーボトラック形成部12との間、および第3吸引ロール24と巻き取り機構部14との間には、磁気テープ1の張力を調節する張力アーム25・26がそれぞれ備えられ、さらに第2吸引ロール23と接触部15bおよび拭き取り部17との各間には、磁気テープ1の張力を検出するとともに張力の調節が可能な張力検出器27・28が設けられている。そして、各吸引ロール22〜24によって磁気テープ1の張力を絶縁するとともに、前記張力検出器27・28の値を、各吸引ロール22〜24を回転させるサーボモータにフィードバックすることで、光学サーボトラック形成部12、クリーニング部13における接触部15bおよび拭き取り部17の各部別に、磁気テープ1に対する最適な張力が得られるように構成されている。
【0111】
本発明の実施例では、このような装置を用いて、磁気テープの張力を一定に保ちながら、10m/秒の速度で磁気テープを走行させ、以下に述べるような光学サーボ用の凹部パターンの形成、起毛ドラム30による接触処理、およびティッシュクリーナー18・19による拭き取り処理を行った。
【0112】
〈光学サーボ用凹部パターンの形成〉
図9に示した光学サーボトラック形成・クリーニング装置の光学サーボトラック形成部12において磁気テープ1のバックコート層2の表面にレーザー光を照射し、所定のサーボパターンとなるように光学サーボ用の凹部を形成した。このとき、光学サーボ用の凹部パターンとして、図6に示したように、12.64mmのテープ幅方向に4バンドが並ぶように形成し、1バンドの幅が約0.4mmとなるように光学サーボ用の凹部群を形成した。
【0113】
〈起毛ドラムによる接触処理〉
つぎに、接触部15bにおいて図8に示すように起毛ドラム30を磁気テープ走行方向と対向する方向に314ラジアン/秒(3000rpm)で回転させて、2.0Nのテンションをかけながら磁気テープ1のバックコート層2の表面に、起毛ドラム30の外周に装着されている起毛クロス32を接触させることにより、サーボパターン形成時にレーザー焼成により生成されたバックコート層の凹部の内部やその周辺から燃焼カスを大略除去した。起毛ドラム30における起毛クロス32には、単繊維径が4μmの綿4本を撚り合わせた長さ2.5mmの繊維を植毛したベルベットを使用した。なお、このときの入側テンションは86g、出側テンションは208g、起毛ドラム30と磁気テープ1との接触角度は120°であった。
【0114】
〈クリーニング処理〉
最後に、拭き取り部17に備えたティッシュクリーナー18・19を用いて、残存している燃焼カスを完全に除去して、Brδが0.045μTm、保磁力Hcが192kA/mである上述の磁気テープを作製した。この磁気テープの平均反射率は9.0%、変動率は3.0%、AFM表面粗度Raは25.1nm、Raの半値幅は3.3nm、実施例11のサーボ信号のS/Nは参考例2のS/Nを0dBとしたとき1.5dB(比較例1のS/Nを0dBとしたときは6.1dB)であった。
【0115】
〔実施例12〕
磁気テープ1と起毛ドラム30との接触角度を90°にしたことを除き、実施例11と同様にして磁気テープの作製および処理を行った。
【0116】
〔実施例13〕
起毛ドラム30の回転速度を188.4ラジアン/秒(1800rpm)にしたことを除き、実施例11と同様にして磁気テープに対する処理を行った。なお、接触処理(接触部での処理)時の入側テンションは95g、出側テンションは188gであった。
【0117】
〔実施例14〕
起毛ドラムにより接触処理を行う際のテープテンションを1.8Nとしたことを除き、実施例11と同様にして磁気テープの作製および処理を行った。なお、接触処理時の入側テンションは80g、出側テンションは188gであった。
【0118】
〔実施例15〕
4.0μmの非磁性支持体を使用し、下塗層の厚さを1.0μm、磁性層の厚さを0.1μm、バックコート層の厚さを0.5μmから0.6μmに変更したことを除き、実施例11と同様にして全厚が5.7μm、Brδが0.030μTm、保磁力Hcが192kA/mである磁気テープの作製および処理を行った。
【0119】
〔実施例16〜実施例19〕
表3に示した、起毛した毛を有する植毛体、織布または不織布を起毛クロスとして用いたこと、起毛ドラムの数を表3に示した数としたことを除き、実施例11と同様にして磁気テープの作製および処理を行った。
【0120】
〔参考例2〕
起毛ドラム30による接触処理をしなかったことを除き、実施例11と同様にして磁気テープの作製および処理を行った。この磁気テープのバックコート層の反射率は8.5%、変動率は4.0%、AFM表面粗度Raは25.2nm、Raの半値幅は4.5nmであった。
【0121】
【表3】
【0122】
測定および評価は、以下のようにして行った。
〈反射率〉
ユニソフ社製分光計を用いて、磁気テープの平坦部について、入射角20度、反射角20度での反射率を評価した。入射光源には波長880nmのLEDを使用した。スポット径は100μmとした。磁気テープについて、上記の反射率測定を40mm当たり400点の測定を行い、平均反射率と最大変動率の評価を行った。平均反射率は反射率の単純平均値、最大変動率は平均反射率からのズレの最大値を平均反射率で除した値の百分率である。なお、磁気テープ走行後の平坦部の反射率と最大変動率は、LTOドライブで磁気テープを2回走行させ、走行後の磁気テープを一部切取り測定を行った。
【0123】
〈AFMによるRaの評価〉
Digital-Instrument社製DimensionTM3100 AFM測定装置を使用して平均表面粗さRaを測定した。走査モードはタッピング・モードAFMとした。タッピング・モードではピエゾ加振器を用いて、先端に探針をつけたカンチレバーを共振周波数近傍(約50〜500kHz)で加振させ、サンプル表面上を断続的に軽く触れながら(タップしながら)走査する。サンプル表面の凹凸によるカンチレバーの振幅の変化量をレーザー光を使って評価する。測定視野は40μm×40μmである。また、場所によるRaの変動は、長さ40mm当り等間隔100点のRa測定を行い、各測定点のRaを横軸、頻度(1nmピッチ)を縦軸にプロットし、この図からRa変動の半値幅を求めた。
【0124】
〈サーボトラックのS/N〉
Flopticalドライブのサーボ信号測定部を利用して、中心波長880nmの光をバックコート層に入射角20度で照射して、その反射光よりサーボ信号S/Nを測定した。実施例1〜10、20、21、参考例1、比較例2〜5のサーボ信号S/Nは、比較例1を基準(0dB)として、相対値で表した。実施例11〜19のサーボ信号のS/Nは参考例2のS/Nを0dBとしたときの相対値で表した。
【0125】
〈エラーレートの測定〉
エラーレート(ERT)の測定は、薄手テープも測定できるように改善したLTOドライブを用いて記録(記録波長0.37μm)・再生することによって行った。ERTはテストモードでの値である。
【0126】
〈磁気特性の評価〉
磁性層の磁気特性、強磁性粉末の磁気特性は、いずれも東英工業社製試料振動形磁束計で評価した。外部磁場は1.28MA/m(16kOe)である。
【0127】
実施例1〜10、20、21、比較例1〜5の磁気テープを評価した結果を表4〜表7に示す。
【0128】
【表4】
【0129】
【表5】
【0130】
【表6】
【0131】
【表7】
【0132】
表4ないし表7に示した実施例1〜10および比較例1〜7の評価結果から明らかなように、実施例1〜10に係る磁気テープは、サーボ信号の初期のS/Nが高く、かつ2回走行後のサーボ信号のS/Nも高い。また、実施例1と参考例1の評価結果からも明らかなように、固体CO2 吹き付け処理を施すことによって、エラーレートと2回走行後のサーボ信号のS/Nが高くなることから、この処理法は凹部中の燃焼カスを除去する有効な処理法であることがわかる。
【0133】
実施例11〜19、参考例2の磁気テープを評価した結果を表8および表9に示す。
【0134】
【表8】
【0135】
【表9】
【0136】
表8ないし表9に示した実施例11〜19および参考例2の結果から明らかなように、バックコート層に光学サーボ用の凹部を設けた磁気テープのバックコート層表面をクリーニングするに当たり、前記凹部を有するバックコート層の表面に、起毛した毛を有する植毛体、織布または不織布を接触させ、前記凹部およびその周辺に付着した燃焼カスを除去する工程を含む方法を実施することにより、前記凹部中に存在する燃焼カスが除去される結果、エラーレートが低い磁気テープが得られる。
【0137】
【発明の効果】
本発明によれば、サーボ信号の初期のS/Nが高く、かつ2回走行後のサーボ信号のS/Nも高い磁気テープが得られる。また、固体CO2 吹き付け処理や起毛体の接触によるクリーニング処理を施すことによって、エラーレート、サーボ信号のS/Nが高くなることから、この処理法は凹部中の燃焼カスを除去する有効な処理法であることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明において磁気テープのバックコート層表面への固体CO2 吹き付け処理を説明するために使用した模式図である。
【図2】本発明においてCO2 吹き付け用の噴射ノズルをセットする角度を説明するために使用した模式図である。
【図3】本発明実施例で使用した光学サーボトラック形成・クリーニング装置におけるCO2 吹き付け部および吸引部の周辺を示す斜視図である。
【図4】吸引手段(吸引ノズル)の一構成例を示す模式図である。
【図5】同じく吸引手段(吸引ノズル)の他の一構成例を示す模式図である。
【図6】磁気テープのバックコート層表面に形成されるサーボパターンの一例を示す斜視図である。
【図7】本発明実施例で使用した光学サーボトラック形成・クリーニング装置の全体構成図である。
【図8】本発明実施例で使用した光学サーボトラック形成・クリーニング装置における接触部周辺を示す斜視図である。
【図9】本発明実施例で使用した光学サーボトラック形成・クリーニング装置の全体構成図である。
【符号の説明】
1 磁気テープ
2 バックコート層
3 非磁性支持体
4 磁性層
5 サーボパターン
6 下塗層
11 送り出し機構部
12 光学サーボトラック形成部
13 クリーニング部
14 巻き取り機構部
15 固体CO2 吹き付け用の噴射ノズル
15a CO2 噴射口
15b 接触部
16 吸引ノズル(吸引手段)
16a 吸引口
17 拭き取り部
18・19 ティッシュクリーナー
20・21 ローラ
22・23・24 吸引ロール
25・26 張力アーム
27・28 張力検出器
30 起毛ドラム
31 回転ドラム
32 起毛クロス(起毛した毛を有する植毛体、織布または不織布)
41 ガイドローラ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a magnetic tape in which a recess for an optical servo track is provided in a backcoat layer.
[0002]
[Background Art and Problems to be Solved by the Invention]
Magnetic tape has various uses such as audio tape, video tape, and computer data backup tape. Among these, for example, in the field of data backup tape (backup tape), with a capacity of a hard disk to be backed up, a storage capacity of several tens GB or more per volume has been commercialized. In order to cope with further increases in capacity, it is essential to increase the capacity. Further, in order to increase the access speed and transfer speed, it is necessary to increase the tape feed speed and the relative speed between the tape and the head.
[0003]
To increase the capacity per volume of backup tape, (1) reduce the total tape thickness and increase the tape length per volume, and (2) reduce the magnetic layer thickness to 0.3 μm or less. It is necessary to reduce the thickness demagnetization and shorten the recording wavelength by making it extremely thin, and (3) to increase the recording density in the width direction by narrowing the track width to 15 μm or less.
[0004]
If the thickness of the magnetic layer is as thin as 0.3 μm or less, the durability deteriorates. Therefore, it is preferable to provide at least one undercoat layer between the nonmagnetic support and the magnetic layer. Also, if the recording wavelength is shortened, the effect of spacing between the magnetic layer and the magnetic head increases, so if there are large protrusions or dents in the magnetic layer, the error rate increases due to a decrease in output due to spacing loss.
[0005]
When the thickness of the magnetic layer is made extremely thin, 0.3 μm or less and the recording wavelength is shortened, the leakage magnetic flux from the magnetic recording medium is reduced. It is preferable to use the used reproducing head (hereinafter referred to as MR head).
[0006]
In addition, if the track width (track width of the signal recorded on the data track) is narrowed to 1.5 μm or less and the recording density in the width direction is increased, the reduction in reproduction output due to off-track becomes a problem. As a track servo is required.
[0007]
One such track servo system is an optical track servo system. In this method, a concave portion for optical servo is formed by laser light irradiation or pressing by a stamper, and this is optically detected to perform servo tracking.
[0008]
Further, in this type of optical track servo system, a magnetic layer of a floppy disk (optical servo track type floppy (registered trademark) disk) with a concave portion for optical servo (see Patent Document 1), In addition, there are those in which concave portions for optical servo are formed on a back coat layer of a magnetic tape (see
[0009]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 3-141087
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-339254
[Patent Document 3]
JP-A-11-213384
[0010]
In the case where a concave portion for optical servo is formed on the backcoat layer, track servo is performed by detecting a difference in light reflectance between the concave portion and the flat portion in the backcoat layer. That is, when light is applied to the backcoat layer having such a recess, the reflected light intensity entering the light detector is weak because the light is irregularly reflected in the recess, and the reflected light intensity is reflected regularly in the flat portion. However, the above method uses this fact to track the servo track formed by the concave portion. Specifically, the servo of the magnetic recording track is performed by moving the magnetic head for recording / reproducing the magnetic layer in conjunction with the servo tracking of the backcoat layer.
[0011]
In this method, if the concave portion for the optical servo is formed with a normal laser, the light reflection intensity from the concave portion can be sufficiently reduced by irregular reflection, but the light reflection strength of the flat portion is small in the back coat layer in the conventionally known magnetic tape. In addition, there was a problem that the S / N ratio of the optical servo could not be sufficiently high because the light reflectance of the flat portion varied greatly depending on the location. This is because, in the back coat layer of the conventional magnetic tape, only the tape running property is mainly emphasized, and the light reflectance is not considered.
[0012]
In addition, when a recess is formed in the backcoat layer by laser irradiation, stamper pressing, or the like, it is inevitable that the peripheral portion (concave end portion) of the recess is bulged. For example, the following problems arise. That is, when the total thickness of the tape is 6 μm or less, the tape rigidity (Et is the Young's modulus of the tape and T is the total thickness of the tape) Three ) Becomes smaller, so it is necessary to reduce the winding tension when the tape is running. In this case, if a specific position of the magnetic tape is raised as described above, a track is formed when the tape reel is wound. The part swells extremely, and the so-called tape winding phenomenon occurs.
[0013]
In addition, if there is a bulge as described above, these will be behind the recording layer (magnetic recording surface) of the magnetic tape, and irregularities will be formed in the recording layer, resulting in a decrease in reproduction output. Arise. Note that a magnetic disk employing an optical servo track system does not wind up like a magnetic tape, so even if the peripheral portion of the optical servo recess is raised, the above-mentioned tape winding phenomenon or the reverse There is no room for the phenomenon of depression. That is, such a phenomenon becomes a problem only for magnetic tape. In order to solve this problem, it is preferable that the height of the raised portion is equal to or less than the maximum protrusion height (PO) of the flat portion.
[0014]
Furthermore, in the method of forming recesses in the backcoat layer by laser irradiation, the backcoat layer is irradiated with laser light, and the coating surface is burned off with that energy to form a concave pattern. The burned residue (burnt residue) burned off by the laser during the formation of the powder becomes a powder and adheres to the recesses and the periphery thereof. If the combustion residue is left as it is, not only the running system is soiled, but also the optical reading S / N of the backcoat layer is lowered and the cause of dropout due to the adhesion of the combustion residue to the magnetic layer is caused. become. In addition, the light reflectance of the flat portion on the surface of the backcoat layer is reduced, and the fluctuation of the reflectance in the longitudinal direction of the magnetic tape is increased. This also causes a decrease in the optical reading S / N. For this reason, it is essential to remove the combustion residue.
[0015]
As a method of removing the combustion residue generated when the concave portion for the optical servo is formed by laser irradiation, solid CO is used for removing the combustion residue from the optical disk having the concave portion for the optical servo. 2 A method of using is known (see Patent Document 4). In the case of a disk-shaped flopical disk, the area to be cleaned is limited, and the solid CO required for cleaning can be obtained by rotating the disk at high speed many times. 2 Can be easily sprayed.
[0016]
[Patent Document 4]
US Pat. No. 5,419,733
[0017]
However, when this is used as it is as a magnetic tape cleaning means, the length of the magnetic tape that is a long object is enormous, and the
[0018]
On the other hand, as a method of cleaning the surface of the tape-shaped magnetic tape, there is a method of cleaning by bringing a tape-shaped tissue cleaning tape into contact with the front and back surfaces of the magnetic tape, but the cleaning effect of the flat portion is insufficient, and the laser is concave Also, the effect of cleaning the inside of the servo dots generated is small. Although a method of combining blade treatment with the above-described cleaning treatment is also conceivable, the backcoat layer has a lower strength than the magnetic layer, so if the blade treatment is strong, the backcoat layer will be damaged, and conversely if the blade treatment is weakened, it will burn Since the waste removal effect is lost, it is very difficult to set conditions, and mass production is difficult. Furthermore, there is almost no effect of cleaning the inside of the servo dots generated in a concave shape.
[0019]
The present invention has been made to solve the above-described problems.
[0020]
[Means for Solving the Problems]
As a result of studying a magnetic tape having a high S / N of the optical servo signal, the present inventors have found that in order to increase the S / N, the magnetic tape position (on the magnetic tape) The variation rate [<(maximum absolute value of light reflectivity−average value of light reflectivity)> ÷ (average value of light reflectivity) × 100] is found to be 10% or less. It was.
[0021]
A preferable method for reducing the variation of the light reflectance of the flat portion in the back coat layer depending on the location to 10% or less is the content of non-magnetic powder in the back coat layer [(non-magnetic powder weight) / (non-magnetic powder weight]. + Binder weight) × 100] is 50% by weight or more, and the surface roughness Ra of the flat portion of the backcoat layer measured with an atomic force microscope (AFM) is 30 nm or less, and the magnetic tape has the surface roughness Ra. There is a method of controlling the full width at half maximum of variation due to position to 5 nm or less.
[0022]
It is preferable to set the ratio of carbon black in the nonmagnetic powder to 80% by weight or more because the laser servo can easily form a recess (servo hole) for optical servo. Furthermore, it is preferable to add 20% by weight or less of iron oxide (for example, Bengala) together with carbon black because the strength of the backcoat layer is increased.
[0023]
In addition, the present inventors have studied in detail about a solution to the problem of tape turbulence of a thin magnetic tape having a total thickness of 6 μm or less. As a result, the total thickness of the magnetic tape is T and the concave end portion of the backcoat layer (optical servo). It has been found that the problem of tape turbulence can be prevented by setting H / T to 1/50 or less, where H is the average height per 100 convex portions of the peripheral portion of the concave portion for use. H / T is more preferably 1/100 or less.
[0024]
On the other hand, a method capable of efficiently removing combustion debris (powder, etc.) generated when optical servo recesses are formed on the backcoat layer surface of the magnetic tape by laser irradiation, particularly the combustion debris adhering to and around the recesses, and It has been found that the following method is effective in providing a device and thus obtaining a magnetic tape with a low error rate. That is, as a result of examining a method for efficiently removing combustion residue generated by laser irradiation, (1) CO 2 It was found that the cleaning method by (2) and the cleaning method by (2) brushed body are effective. (1) CO 2 Although the cleaning method by the method requires a relatively large apparatus, the consumables are CO. 2 Only the running cost is relatively small. On the other hand, the cleaning method (2) using a raised body consumes the raised body, but has an advantage that the apparatus is relatively simple.
[0025]
First, CO of (1) 2 A cleaning method using the above will be described. In the process after the concave portion for optical servo is formed in the backcoat layer by irradiating the backcoat layer with the laser beam while running the magnetic tape in the longitudinal direction, the back where the concave portion for optical servo is formed. Solid CO on the surface of the coating layer 2 It has been clarified that the combustion residue adhering to and around the concave portion for the optical servo can be removed by running the magnetic tape once. That is, as illustrated in FIG. 1 to FIG. 3, solid CO is applied to the surface of the
[0026]
Such solid CO 2 The reason why the combustion residue can be efficiently removed by spraying is considered as follows. That is, CO sprayed on the surface of the backcoat layer 2 If the pressure is below a certain temperature and the pressure is above a certain level, the liquid is liquid, but the pressure rapidly decreases after jetting, so that it changes from a liquid to a solid and becomes dry ice in the form of particles or fine particles. This dry ice is CO 2 After being sprayed from the
[0027]
Although FIG. 3 shows the suction means in which the
[0028]
FIG. 6 shows an example of an array pattern (servo pattern) of concave portions for optical servo formed by laser irradiation. What is shown is an example of the
[0029]
In addition, CO having a certain angle in the direction facing the magnetic tape running at a high speed (for example, 10 m / sec) 2 Solid CO from spray nozzle for spraying 2 Spray. Specifically, as shown in FIGS. 2, 3 and 7, the solid CO on the surface of the backcoat layer as viewed from the running direction of the
[0030]
In order to generate servo patterns efficiently, a magnetic tape wound several thousand meters or more in length is run, laser recesses are used to form optical servo recesses on the surface of the backcoat layer, and then cleaning and surface treatment are performed. An apparatus capable of performing a wiping process on and then winding up in an orderly manner is effective. As an example of such an apparatus, as illustrated in FIG. 7, a laser beam is irradiated on the surface of the back coating layer of the fed
[0031]
Next, the cleaning method using the raised body of (2) will be described. As a result of investigating a method to efficiently remove the combustion residue adhering to the inside and the periphery of the recess formed by laser irradiation for optical servo with a relatively simple device, the magnetic tape was raised while running in the longitudinal direction. It has become clear that a method including a step of contacting a flocked body having hair, a woven fabric (preferably velvet) or a non-woven fabric exerts a tremendous effect on removal of combustion debris by running the magnetic tape once. . That is, the magnetic tape is run at a high speed (for example, about 10 m / sec), and the method includes a step of contacting a flocked body, a woven fabric (preferably velvet) or a nonwoven fabric having raised hair on the surface of the backcoat layer. By cleaning the surface of the backcoat layer, it is possible to efficiently remove the combustion residue (powder etc.) adhering to the inside and the periphery of the recess for optical servo existing on the surface of the backcoat layer.
[0032]
When carrying out the above method, as illustrated in FIG. 9, on the surface of the
[0033]
The reason why the present invention can efficiently remove the recess on the surface of the back coat layer and the combustion debris present around the recess is that the raised hair enters the recess and has an appropriate length and rigidity. This is considered to be because the combustion residue is efficiently scraped from the recess.
[0034]
The single fiber diameter of the raised hair is preferably 0.5 μm to 10 μm, more preferably 1 μm to 8 μm, and further preferably 2 μm to 6 μm. Monofilaments in this range are preferred because the hair stiffness (waist strength) is small with a single fiber diameter of less than 0.5 μm, and the scraping effect of burning residue is small, and when it exceeds 10 μm, the hair hardly enters the recess. It is to become.
[0035]
The length of the monofilament hair is preferably 0.5 mm to 5 mm, more preferably 1 mm to 4 mm, and even more preferably 1 mm to 3 mm. This range is preferred because if the hair is less than 0.5 mm, it is difficult for the hair to enter the concave portion, and if it exceeds 5 mm, the stiffness of the hair (strength of the waist) is reduced and the scraping effect of the combustion residue is reduced. In addition, a method of dividing a thick monofilament tip is also effective as a means for obtaining a scraping effect while maintaining rigidity.
[0036]
As the raised hair, at least one of natural fibers such as cotton and hemp, and synthetic fibers such as rayon and polyester is used. The fiber may be single or mixed. Further, the fiber may be a single fiber, or two or more fibers twisted together.
[0037]
As the material of these raised hairs, it is preferable that at least cotton is included because cotton has appropriate rigidity (waist strength) and thickness. For example, a blended type of 30% to 70% cotton and 70% to 30% rayon can be used.
[0038]
As described above with reference to FIG. 6, most of the powder generated by laser irradiation adheres to the inner surface of the concave portion of the servo pattern. As shown in FIG. 8, the flocked body, woven fabric, or nonwoven fabric having raised hair may be replaced with a wound drum 32 wound around a
[0039]
As shown in FIG. 8, the surface of the
[0040]
The contact angle of 90 ° to 140 ° is preferable. If the contact angle is less than 90 °, it is necessary to reduce the feeding speed of the magnetic tape. If the process is repeated, the combustion residue drops off from the recess and reattaches to the magnetic layer or the back coat layer flat portion, etc., which is likely to cause an increase in error rate and a decrease in S / N of the servo signal. This is because the component arrangement of the apparatus tends to be tight if the value exceeds. Usually, 90 ° to 120 ° is more preferable.
[0041]
The rotation speed of the raising drum is preferably 188.4 to 314 radians / second (1800 to 3000 rpm). When the rotational speed is less than 188.4 radians / second (1800 rpm), it is necessary to reduce the magnetic tape feed speed, and it takes time to remove the combustion residue. When the rotational speed exceeds 314 radians / second (3000 rpm), This is because the motor becomes expensive. There is also a method of arranging two or more raised drums, but the apparatus becomes large.
[0042]
In order to generate servo patterns efficiently, a magnetic tape wound several thousand meters or more in length is run, laser recesses are used to form optical servo recesses on the surface of the backcoat layer, and then cleaning and surface treatment are performed. An apparatus capable of performing a wiping process on and then winding up in an orderly manner is effective. As an example of such an apparatus, as illustrated in FIG. 9, a laser beam is irradiated to the surface of the back coat layer of the fed
[0043]
Below, the preferable form for every component is described.
<Non-magnetic support>
The thickness of the nonmagnetic support is preferably 7.0 μm or less, and more preferably 2.0 to 7.0 μm. A non-magnetic support having a thickness in this range is more preferable. When the thickness is less than 2 μm, it is difficult to form a film, and the strength of the tape is reduced. This is because the capacity is reduced.
[0044]
The Young's modulus in the longitudinal direction of the nonmagnetic support varies depending on the thickness of the nonmagnetic support, but is usually 5.07 GPa (500 kg / mm 2 ) The above is used. Further, when the thickness of the nonmagnetic support is 5.0 μm or less, it is 10.13 GPa (1000 kg / mm 2 ) The above Young's modulus is preferably used. A non-magnetic support having a Young's modulus within the above range is used at 5.07 GPa (500 kg / mm 2 This is because the strength of the magnetic tape becomes weak or the running of the magnetic tape becomes unstable.
[0045]
The ratio (MD / TD) when the Young's modulus in the longitudinal direction of the nonmagnetic support is MD and the Young's modulus in the width direction is TD is preferably 1.0 to 1.8, and preferably 1.1 to 1.7. More preferred. This range is preferable because the head touch is improved. Such nonmagnetic supports include polyethylene terephthalate films, polyethylene naphthalate films, aromatic polyamide films, aromatic polyimide films and the like.
[0046]
<Undercoat layer>
An undercoat layer may be provided between the nonmagnetic support and the magnetic layer. The thickness of the undercoat layer is preferably 0.3 to 3.0 μm, more preferably 0.3 to 2.5 μm, and still more preferably 0.3 to 2.0 μm. This range is preferable when the thickness is less than 0.3 μm, and the durability of the magnetic tape may be deteriorated. When the thickness exceeds 3.0 μm, not only the durability improvement effect of the magnetic tape is saturated but also the total thickness of the tape becomes thick. This is because the tape length per roll becomes shorter and the storage capacity becomes smaller.
[0047]
Carbon black (hereinafter also referred to as CB) and nonmagnetic particles can be added to the undercoat layer for the purpose of controlling the viscosity of the paint and the tape rigidity. Examples of nonmagnetic particles used for the undercoat layer include titanium oxide, iron oxide, and alumina. Iron oxide alone or a mixed system of iron oxide and alumina is preferably used. In the undercoat layer, 15 to 35% by weight of carbon black having a particle size of 10 to 100 nm, a major axis length of 0.05 to 0.20 μm, and a minor axis length based on the weight of the total inorganic powder in the undercoat layer When the nonmagnetic iron oxide of 5 to 200 nm is contained in an amount of 35 to 83% by weight, and if necessary, the alumina having a particle diameter of 10 to 100 nm is contained in an amount of 0 to 20% by weight. Since surface roughness becomes small, it is preferable. As the nonmagnetic iron oxide, in addition to needles, granular or amorphous nonmagnetic iron oxide may be used. When granular or amorphous nonmagnetic iron oxide is used, iron oxide having a particle size of 5 to 200 nm is preferable. The addition of a large particle size CB of 100 nm or more is not excluded as long as the surface smoothness is not impaired. In this case, the amount of CB is preferably set so that the sum of the small particle size CB and the large particle size CB falls within the above range.
[0048]
As carbon black (CB) added to the undercoat layer, acetylene black, furnace black, thermal black, and the like can be used. Usually, those having a particle size of 5 nm to 200 nm are used, but those having a particle size of 10 to 100 nm are preferred. This range is preferable because carbon black has a structure, so that it is difficult to disperse CB when the particle size is 10 nm or less, and smoothness is poor when the particle size is 100 nm or more. The amount of CB added varies depending on the particle size of CB, but is preferably 15 to 35% by weight. This range is preferable because if the amount is less than 15% by weight, the effect of improving conductivity is poor, and if it exceeds 35% by weight, the effect is saturated. It is more preferable to use 15 to 35% by weight of CB having a particle size of 15 to 80 nm, and it is even more preferable to use 20 to 30% by weight of CB having a particle size of 20 to 50 nm. By adding carbon black having such a particle size and amount, electric resistance is reduced and running unevenness is reduced.
[0049]
The nonmagnetic iron oxide to be added to the undercoat layer preferably has a major axis length of 0.05 to 0.20 μm and a minor axis length (particle diameter) of 5 to 200 nm in the case of needles, and is granular or amorphous. In the thing, a particle size of 5-200 nm is preferable. A particle size of 5 to 150 nm is more preferable, and a particle size of 5 to 100 nm is more preferable. Needle-shaped ones are more preferable because the orientation of the magnetic layer is improved. The added amount is preferably 35 to 83% by weight, and more preferably 40 to 80% by weight. The particle size within this range (short axis length in the case of needles) is preferred because uniform dispersion is difficult when the particle size is less than 5 nm, and unevenness at the interface between the undercoat layer and the magnetic layer increases when the particle size exceeds 200 nm. . The addition amount within this range is preferable because if the amount is less than 35% by weight, the effect of improving the coating film strength is small, and if it exceeds 83% by weight, the coating film strength is lowered.
[0050]
In addition to iron oxide, alumina may be added to the undercoat layer. The particle diameter of alumina is preferably 10 to 100 nm, more preferably 20 to 100 nm, and further preferably 30 to 100 nm. The particle size within this range is preferred because uniform dispersion is difficult when the particle size is less than 10 nm, and unevenness at the interface between the undercoat layer and the magnetic layer increases when the particle size exceeds 100 nm. The amount of alumina added is usually 0 to 20% by weight, but 2 to 10% by weight is more preferable.
[0051]
<lubricant>
Lubricants with different roles can be used in the coating layer composed of the undercoat layer and the magnetic layer. When the subbing layer contains 0.5 to 4.0% by weight of higher fatty acid and 0.2 to 3.0% by weight of higher fatty acid ester based on the total powder, This is preferable because the coefficient of friction with the traveling system guide and the like is small. The addition of higher fatty acids within this range is preferable because if the amount is less than 0.5% by weight, the effect of reducing the friction coefficient is small, and if it exceeds 4.0% by weight, the undercoat layer is plasticized and the toughness is lost. . The addition of higher fatty acid esters within this range is preferable because if the amount is less than 0.5% by weight, the effect of reducing the friction coefficient is small, and if it exceeds 3.0% by weight, the amount transferred into the magnetic layer is too large. This is because there are side effects such as sticking of the tape and the guide of the traveling system. As the fatty acid, for example, higher fatty acids such as lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, behenic acid, oleic acid, linoleic acid and the like are used. Examples of fatty acid esters include butyl stearate, octyl stearate, amyl stearate, isooctyl stearate, octyl myristate, butoxyethyl stearate, anhydrous sorbitan monostearate, anhydrous sorbitan distearate, and anhydrous sorbitan tristearate. used.
[0052]
In the magnetic layer, 0.2 to 3.0% by weight of fatty acid amide and 0.2 to 3.0% by weight of higher fatty acid ester are contained with respect to the ferromagnetic powder (for example, ferromagnetic metal powder). This is preferable because the friction coefficient between the magnetic tape and the guide of the traveling system, the slider of the MR head, etc. becomes small. Fatty acid amides in this range are preferred when the friction coefficient (dynamic friction coefficient) of the head slider / magnetic layer tends to increase when the content is less than 0.2% by weight, and bleed out when the content exceeds 3.0% by weight. This is because the defect occurs. As the fatty acid amide, amides of the above higher fatty acids such as palmitic acid and stearic acid can be used. The addition of higher fatty acid esters within the above range is preferable because the effect of reducing the friction coefficient is small if it is less than 0.2% by weight, and the guide of the magnetic tape and the running system sticks if it exceeds 3.0% by weight. This is because there are side effects. Note that the mutual movement of the lubricant in the magnetic layer and the lubricant in the undercoat layer is not excluded. Friction coefficient with slider of MR head (μ msl ) Is preferably 0.30 or less, and more preferably 0.25 or less. This range is preferable because if it exceeds 0.30, spacing loss due to slider contamination is likely to occur. In addition, if less than 0.10, it is difficult to realize. Coefficient of friction with SUS (μ msus ) Is preferably from 0.10 to 0.25, more preferably from 0.12 to 0.20. This range is preferable because when it is less than 0.10, the guide portion is slippery and travel becomes unstable, and when it exceeds 0.25, the guide is easily soiled. Also, [(μ msl ) / (Μ msus )] Is preferably 0.7 to 1.3, more preferably 0.8 to 1.2. This range is preferable because tracking deviation (off-track) due to meandering of the magnetic tape is reduced.
[0053]
<Magnetic layer>
As described above, the thickness of the magnetic layer is usually 0.3 μm or less, preferably 0.01 to 0.3 μm, more preferably 0.01 to 0.25 μm, and still more preferably 0.01 to 0.10 μm. This range is more preferable if it is less than 0.01 μm, it is difficult to obtain a uniform magnetic layer, and if it exceeds 0.3 μm, the reproduction output decreases due to thickness loss, and the product of residual magnetic flux density and thickness increases. This is because distortion of the reproduction output due to saturation of the MR head is likely to occur. The coercive force of the magnetic layer is preferably 120 to 320 kA / m, more preferably 140 to 320 kA / m. This range is preferable because when the recording wavelength is shorter than 120 kA / m, the output is reduced due to demagnetization, and when it exceeds 320 kA / m, it is difficult to perform recording with the magnetic head. The product (Brδ) of the residual magnetic flux density (Br) and the magnetic layer thickness (δ) in the tape longitudinal direction of the magnetic layer is preferably 0.0019 μTm to 0.06 μTm, and more preferably 0.0030 to 0.050 μTm. This range is preferable because the reproduction output by the MR head is small if it is less than 0.0019 μTm, and the reproduction output by the MR head tends to be distorted if it exceeds 0.06 μTm. When the average surface roughness Ra of the magnetic layer is 3.2 nm or less and 1.0 nm or more, the center value of the unevenness of the magnetic layer is P 0 , The maximum convex amount of the magnetic layer is P 1 (P 1 -P 0 ) Is 30 nm or less and 10 nm or more, and the 20th convex amount is P 20 (P 1 -P 20 ) Of 5 nm or less is preferable because the contact with the MR head is improved and the reproduction output when the MR head is used is increased.
[0054]
As the magnetic powder added to the magnetic layer, ferromagnetic iron-based metal powder and hexagonal barium ferrite powder can be used. The coercive force of the ferromagnetic iron metal powder and the hexagonal barium ferrite powder is preferably 120 to 320 kA / m, and the saturation magnetization is 120 to 200 A · m for the ferromagnetic iron metal powder. 2 / Kg (120 to 200 emu / g) is preferred, 130 to 180 A · m 2 / Kg (130 to 180 emu / g) is more preferable. For hexagonal barium ferrite powder, 50-70A ・ m 2 / Kg (50-70 emu / g) is preferred. The magnetic characteristics of the magnetic layer and the magnetic characteristics of the ferromagnetic powder are both measured values with a sample vibration type magnetometer at an external magnetic field of 1.28 MA / m (16 kOe).
[0055]
The average major axis length of the ferromagnetic iron-based metal powder is preferably 0.03 to 0.2 μm, more preferably 0.03 to 0.18 μm, and still more preferably 0.03 to 0.10 μm. This range is preferable because when the average major axis length is less than 0.03 μm, the cohesive force of the magnetic powder increases, making it difficult to disperse in the paint. When the average major axis length is greater than 0.2 μm, the coercive force decreases. This is because the particle noise based on the size of the particles becomes large. In the hexagonal barium ferrite powder, for the same reason, the plate diameter is preferably 5 to 200 nm, more preferably 10 to 100 nm, and further preferably 10 to 50 nm. The average major axis length and the particle size are obtained by measuring the particle size from a photograph taken with a scanning electron microscope (SEM) and calculating the average value of 100 particles. The ferromagnetic iron-based metal powder has a BET specific surface area of 35 m. 2 / G or more is preferable, 40 m 2 / G or more is more preferable, 50 m 2 / G or more is most preferable. The BET specific surface area of hexagonal barium ferrite powder is 1-100m 2 / G is preferably used.
[0056]
The binder used in the undercoat layer and the magnetic layer includes vinyl chloride resin, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, vinyl chloride-vinyl alcohol copolymer, vinyl chloride-vinyl acetate-vinyl alcohol copolymer, vinyl chloride. -There is a combination of at least one selected from vinyl acetate-maleic anhydride copolymer, vinyl chloride-hydroxyl group-containing alkyl acrylate copolymer, nitrocellulose and the like and a polyurethane resin. Among these, it is preferable to use a vinyl chloride-hydroxyl group-containing alkyl acrylate copolymer and a polyurethane resin in combination. Examples of the polyurethane resin include polyester polyurethane, polyether polyurethane, polyether polyester polyurethane, polycarbonate polyurethane, and polyester polycarbonate polyurethane.
[0057]
COOH, SO as functional group Three M, OSO 2 M, P = O (OM) Three , O-P = O (OM) 2 [Wherein, M represents a hydrogen atom, an alkali metal ion or an amine salt. ], OH, NR ′ R ″, N + R ′ ″ R ″ ″ R ′ ″ ″ [where R ′, R ″, R ′ ″, R ″ ″, R ″ '''Each independently represents hydrogen or a hydrocarbon group], and a binder such as a urethane resin made of a polymer having an epoxy group is used. The reason why such a binder is used is that the dispersibility of magnetic powder and the like is improved as described above. When two or more kinds of resins are used in combination, it is preferable to match the polarities of the functional groups. Three A combination of M groups is preferred.
[0058]
These binders are used in the range of 7 to 50 parts by weight, preferably 10 to 35 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the ferromagnetic powder. In particular, it is most preferable to use a composite of 5 to 30 parts by weight of a vinyl chloride resin and 2 to 20 parts by weight of a polyurethane resin as a binder.
[0059]
In addition to these binders, it is desirable to use a thermosetting crosslinking agent that is bonded to a functional group contained in the binder and crosslinked. Examples of this crosslinking agent include tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, reaction products of these isocyanates with a plurality of hydroxyl groups such as trimethylolpropane, and condensation products of the above isocyanates. Various polyisocyanates are preferred. These crosslinking agents are usually used in a proportion of 10 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder. More preferably, it is 10-35 weight part. If the amount of the crosslinking agent used in the magnetic layer is about ½ (30% to 60%) of the amount used in the undercoat layer, the friction coefficient of the MR head with respect to the slider is preferably reduced. The range is preferably less than 30%, and the coating strength of the magnetic layer tends to be weak. If it exceeds 60%, the wiping treatment conditions (LRT treatment conditions) with a tissue are increased in order to reduce the friction coefficient against the slider. It is necessary to increase the cost.
[0060]
Conventionally known CB is added for the purpose of improving conductivity and improving surface lubricity. As these CB, acetylene black, furnace black, thermal black, etc. can be used. A particle diameter of 5 nm to 200 nm is used, but a particle diameter of 10 nm to 100 nm is preferable. This range is preferable because when the particle size is 5 nm or less, it is difficult to disperse CB. When the particle size is 200 nm or more, it is necessary to add a large amount of CB. In any case, the surface becomes rough and the output decreases. Because. The addition amount is preferably 0.2 to 5% by weight, more preferably 0.5 to 4% by weight, based on the ferromagnetic powder. This range is preferable because the effect is small if it is less than 0.2% by weight, and the surface of the magnetic layer tends to become rough if CB exceeding 5% by weight is added.
[0061]
<Back coat layer>
The thickness of the back coat layer is preferably 0.25 to 0.8 μm, more preferably 0.4 to 0.8 μm, and still more preferably 0.4 to 0.6 μm. This range is good if it is less than 0.25 μm, it is difficult to control the conditions (laser power, etc.) for forming the concave portion for the optical servo, and if it exceeds 0.8 μm, the total thickness of the tape becomes thick and per roll. This is because the storage capacity of is reduced.
[0062]
Friction coefficient between back coat layer and SUS (μ Bsus ) Is preferably from 0.10 to 0.30, more preferably from 0.10 to 0.25. This range is preferable because if it is less than 0.10, the guide portion is slippery and running becomes unstable, and if it exceeds 0.30, the guide tends to become dirty. Also, [(μ mSL ) / (Μ Bsus )] Is preferably 0.8 to 1.5, more preferably 0.9 to 1.4. This range is preferable because tracking deviation (off-track) due to meandering of the magnetic tape is reduced.
[0063]
The average value of the light reflectance of the flat portion of the backcoat layer is preferably 8.5% or more, more preferably 9.0% or more, and even more preferably 10% or more. The reason why the average value of the light reflectance is 8.5% or more is that if it is less than 8.5%, the servo signal (S) becomes small and causes tracking failure. The upper limit of the average value of the light reflectance of a normal practical back coat layer is 15%. If the average value of the light reflectance of the backcoat layer exceeds 15%, the durability of the uniform backcoat layer may generally deteriorate. For this reason, when a back coat layer having an average value of light reflectivity exceeding 15% is used, the average value of the light reflectivity of the flat portion other than the portion where the concave portion for optical servo is formed is 15% or less. It is necessary to prevent the durability from deteriorating.
[0064]
Fluctuation rate due to the location (magnetic tape position) of the light reflectance of the flat part in the backcoat layer [(maximum absolute value of light reflectance variation from the average value of light reflectance) / (average value of light reflectance) × 100] is preferably 10% or less, more preferably 5% or less, still more preferably 3% or less, and most preferably 0%. This range is preferable because if the ratio exceeds 10%, the S / N of the servo signal becomes small, which causes a tracking error. In evaluating the variation rate of the light reflectivity depending on the location, it is sufficient to examine the light reflectivity variation per 40 mm length. This is because the light reflectance fluctuation per 40 mm length is almost equal to the light reflectance fluctuation per magnetic tape full length.
[0065]
A preferable method for setting the average value of the light reflectance of the flat portion to 8.5% or more and the variation rate depending on the location of the light reflectance of the flat portion to 10% or less includes a non-magnetic powder of the back coat layer. The surface roughness Ra of the flat portion of the backcoat layer measured by the AFM method was set to 50% by weight or more [(nonmagnetic powder weight) ÷ (nonmagnetic powder weight + binder weight) × 100]. There is a method of controlling the half-value width of the variation of the surface roughness Ra depending on the magnetic tape position to 5 nm or less. Further, the surface roughness Ra of the flat portion is usually preferably 10 nm or more, and more preferably 20 nm or more. The reason why the surface roughness Ra of the flat portion is preferably 10 nm or more is that when Ra is less than 10 nm, durability tends to deteriorate. When a back coat layer having a surface roughness Ra of less than 10 nm is used, the surface roughness Ra of the flat portion other than the portion where the concave portion for optical servo is formed needs to be 10 nm or more. If the surface roughness Ra per 40 μm × 40 μm is measured with 100 AFMs, the results are almost the same as the measurement of Ra and Ra fluctuations over the entire length of the magnetic tape. It can be carried out. As described above, the light reflectance of the flat portion of the backcoat layer is increased if the content of the nonmagnetic powder is 50% by weight or more and the surface is smoothed. However, the content of the nonmagnetic powder of the backcoat layer is 60%. If the weight percentage is not less than 50%, the surface roughness Ra of the flat portion is not easily reduced to 30 nm or less, but if the calendar condition is increased to reduce the flat portion roughness Ra to 30 nm or less, the durability of the backcoat layer is deteriorated. Cheap. For these reasons, the content of the non-magnetic powder in the backcoat layer is practically preferably in the range of 50 to 60% by weight, more preferably 50 to 58% by weight, further preferably 50 to 56% by weight, and 53 to 56%. Weight percent is more preferred.
[0066]
Further, when the proportion of carbon black in the nonmagnetic powder is 80% by weight or more, it is preferable to form a concave portion for optical servo by laser light, and more preferably 85% by weight or more. Furthermore, it is preferable to add 20% by weight or less of iron oxide (for example, bengara) together with carbon black because the strength of the backcoat layer is increased.
[0067]
As the carbon black (CB) of the back coat layer, acetylene black, furnace black, thermal black, and the like can be used. Usually, small particle size carbon and large particle size carbon are used. As the small particle size carbon, those having a particle size of 5 nm to 200 nm are used, and those having a particle size of 10 nm to 100 nm are more preferable. This range is more preferable because it is difficult to disperse CB when the particle size is 10 nm or less, and when the particle size is 100 nm or more, it is necessary to add a large amount of CB. In any case, the surface roughness Ra is 30 nm or more. This is because the light reflectance of the flat portion becomes small. When the large particle size carbon is 5 to 15% by weight of the total carbon (total of the small particle size carbon and the large particle size carbon) and the large particle size carbon is 200 to 400 nm, the surface is not roughened and the running property is improved. The improvement effect is also increased. The amount within this range is preferable because if the amount is less than 5% by weight, the effect of improving the durability is small, and if it exceeds 15% by weight, the variation in the light reflectance of the flat portion becomes large. The addition amount of the small particle size carbon and the large particle size carbon is preferably 80 to 100% by weight, more preferably 85 to 100% by weight based on the weight of the nonmagnetic powder. As described above, the surface roughness Ra measured by AFM is preferably 30 nm or less, and is usually 10 nm or more.
[0068]
For the purpose of improving the strength, the back coat layer contains 20% by weight or less of iron oxide or the like based on the weight of the inorganic powder (for example, additions usually added to the back coat layer such as iron oxide and alumina). Agent). The addition amount is more preferably 2 to 20% by weight, and further preferably 5 to 15% by weight. This range is more preferable because if it is less than 2% by weight, the effect of improving the strength is small, and if it exceeds 20% by weight, it becomes difficult to form a recess for an optical servo by a laser. In addition, although the oxide which has iron oxide as a main component is used preferably, the amount of alumina added when iron oxide and alumina are added simultaneously is preferably 20% by weight or less of iron oxide. The reason why 20% by weight is preferable is that when the amount of alumina added exceeds 20% by weight of iron oxide, it is necessary to strengthen the cleaning conditions for removing combustion residue. The particle diameter of iron oxide (granular) or the like is preferably 0.05 μm to 0.4 μm, more preferably 0.07 μm to 0.35 μm. This range is preferable because if the thickness is less than 0.05 μm, the effect of improving the strength is small, and if it exceeds 0.4 μm, the variation in the reflectance of the flat portion becomes large.
[0069]
As the binder, the same resin as that used in the magnetic layer and the undercoat layer can be used for the back coat layer. Among these, the cellulose resin and polyurethane are used for reducing the friction coefficient and improving the running property. It is preferable to use a combination of resins. The content of the binder is usually 40 to 150 parts by weight, preferably 50 to 120 parts by weight, more preferably 50 to 110 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total amount of carbon black and the inorganic nonmagnetic powder. 50-100 weight part is further more preferable. This range is preferable because if the amount is less than 50 parts by weight, the strength of the backcoat layer tends to be insufficient, and if it exceeds 120 parts by weight, the friction coefficient tends to increase. It is preferable to use 30 to 70 parts by weight of cellulose resin and 20 to 50 parts by weight of polyurethane resin. In order to further cure the binder, it is preferable to use a crosslinking agent such as a polyisocyanate compound.
[0070]
As the crosslinking agent, the crosslinking agent used in the magnetic layer and the undercoat layer described above is used for the backcoat layer. The amount of the crosslinking agent is usually 10 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder. Preferably it is 10-35 weight part, More preferably, it is 10-30 weight part. This range is preferred because if less than 10 parts by weight, the coating strength of the backcoat layer tends to be weak, and if it exceeds 35 parts by weight, the dynamic friction coefficient against SUS increases.
[0071]
<LRT treatment (wrapping / rotary / tissue treatment)>
The magnetic layer can be optimized for surface smoothness, friction coefficient, surface roughness, and surface shape with MR head slider material and cylinder material by applying the LRT treatment as described below. Driving performance, spacing loss can be reduced, and MR reproduction output can be improved.
[0072]
(1) Lapping treatment: A polishing tape (wrapping tape) is moved at a constant speed (standard: 14.4 cm / min) in the opposite direction to the tape feed (standard: 400 m / min) by a rotating roll, and guided from the top. The tape is brought into contact with the surface of the magnetic layer by pressing with a block. At this time, the magnetic tape unwinding tension and the tension of the wrapping tape were kept constant (standard: 100 g and 250 g, respectively), and the polishing process was performed. The polishing tape (wrapping tape) 3 used in this step is, for example, a polishing tape (wrapping tape) with fine abrasive grains such as M20000, WA10000 or K10000. It is not excluded to use an abrasive wheel (wrapping wheel) instead of or in combination with an abrasive tape (wrapping tape), but if frequent replacement is required, use only the abrasive tape (wrapping tape). To do.
[0073]
(2) Rotary treatment: grooved wheel for air venting [Standard:
[0074]
(3) Tissue treatment: Tissue [for example, Toray Industries, Ltd. woven cloth Toraysee] is fed at a constant speed (standard: 14.0 mm / min) in the opposite direction to the tape feed on the back coat layer and magnetic layer surface with a rotating rod. The cleaning process is performed.
[0075]
A cassette tape incorporating the magnetic tape of the present invention has a high S / N ratio of optical servo signals, and thus has excellent servo tracking performance and is highly reliable as a backup tape for a hard disk drive.
[0076]
【Example】
Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited thereto. In addition, the part of an Example and a comparative example shows a weight part.
[0077]
[Example 1]
《Coating component for undercoat layer》
(1)
68 parts of iron oxide powder (particle size: 0.11 × 0.02 μm)
α-alumina (particle size: 0.07 μm) 8 parts
Carbon black (particle size: 25 nm, oil absorption: 55 g / cc) 24 parts
Stearic acid 2.0 parts
Vinyl chloride-hydroxypropyl acrylate copolymer 8.8 parts
(Contains-SO Three Na group: 0.7 × 10 -Four Equivalent / g)
Polyester polyurethane resin 4.4 parts
(Tg: 40 ° C, contained -SO Three Na group: 1 × 10 -Four Equivalent / g)
25 parts of cyclohexanone
40 parts of methyl ethyl ketone
Toluene 10 parts
(2)
1 part butyl stearate
70 parts of cyclohexanone
50 parts of methyl ethyl ketone
20 parts of toluene
(3)
Polyisocyanate (Coronate L manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.) 4.4 parts
10 parts of cyclohexanone
15 parts of methyl ethyl ketone
Toluene 10 parts
[0078]
<Coating component for magnetic layer>
(A)
100 parts of ferromagnetic iron metal powder
(Co / Fe: 30 at%, Y / (Fe + Co): 3 at%, Al / (Fe + Co): 5 wt%, Ca / Fe: 0, σs: 155 A · m 2 / Kg, Hc: 188.2 kA / m, pH: 9.4, long axis length: 0.10 μm)
12.3 parts of vinyl chloride-hydroxypropyl acrylate copolymer
(Contains-SO Three Na group: 0.7 × 10 -Four Equivalent / g)
Polyester polyurethane resin 5.5 parts
(Contains-SO Three Na group: 1.0 × 10 -Four Equivalent / g)
α-alumina (average particle size: 0.12 μm) 8 parts
α-alumina (average particle size: 0.07 μm) 2 parts
Carbon black 1.0 parts
(Average particle size: 75 nm, DBP oil absorption: 72 cc / 100 g)
2 parts of methyl acid phosphate
Palmitic acid amide 1.5 parts
N-Butyl stearate 1.0 part
65 parts of tetrahydrofuran
245 parts of methyl ethyl ketone
Toluene 85 parts
(B)
Polyisocyanate (Coronate L manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.) 2.0 parts
167 parts of cyclohexanone
[0079]
After kneading the component (1) in the coating component for the undercoat layer with a kneader, the component (2) is added, and after stirring, a dispersion treatment is performed using a sand mill with a residence time of 60 minutes. (3) After adding and stirring and filtering, it was set as the coating material for undercoat layers. Separately, after kneading the above-mentioned magnetic layer coating component (A) with a kneader, the dispersion time was dispersed in a sand mill with a residence time of 45 minutes, and after adding the magnetic layer coating component (B) to this, stirring and filtering, A magnetic paint was used. The above undercoat paint is dried, calendered on a non-magnetic support made of polyethylene naphthalate film (thickness 6.2 μm, MD = 6.08 Pa, MD / TD = 1.1, manufactured by Teijin Limited). The thickness of the magnetic layer is applied to the undercoat layer to be 1.8 μm, and the magnetic layer is further subjected to magnetic field orientation treatment, drying and calendering treatment to be 0.15 μm on the undercoat layer. The magnetic sheet was applied by wet-on-wetting and dried using a dryer after magnetic field orientation treatment. In the magnetic field orientation treatment, an NN counter magnet (5 kG) is installed in front of the dryer, and two NN counter magnets (5 kG) are spaced from each other at a distance of 50 cm from the front 75 cm of the position where the coating film is dry. It was installed at. The coating speed was 100 m / min.
[0080]
《Paint component for back coat layer》
Carbon black (particle size: 25 nm) 78 parts (41.5% by weight)
Carbon black (particle size: 350 nm) 10 parts (5.3% by weight)
[Carbon black total 88 parts (46.8 parts by weight)]
Bengala A (granular: 0.1 μm) 10 parts (5.3 wt%)
Bengala B (particle size: 0.27 μm) 2 parts (1.1 wt%)
[Nonmagnetic powder meter 100 parts (53.2 parts by weight)]
Nitrocellulose (NC) 44 parts (23.4% by weight)
Polyurethane resin (-SO Three Contains Na group) 31 parts (16.4% by weight)
260 parts of cyclohexanone
260 parts of toluene
525 parts of methyl ethyl ketone
[0081]
After dispersing the coating component for the backcoat layer in a sand mill with a residence time of 45 minutes, 13 parts (6.9% by weight) of polyisocyanate is added to adjust the coating material for the backcoat layer, and after filtration, the magnetic sheet prepared above On the other side of the magnetic layer, the film was dried and coated so that the thickness after calendering was 0.5 μm and dried. The magnetic sheet thus obtained was mirror-finished at a temperature of 100 ° C. and a linear pressure of 147 kN / m (150 kgf / cm) with a seven-stage calendar made of a metal roll, and the magnetic sheet was wound around the core. After aging at 70 ° C. for 72 hours, the sheet was cut into ½ width and subjected to LRT treatment under the following conditions, and then the optical servo track forming / cleaning apparatus shown in FIG. Recesses are formed and solid CO 2 The spraying process and the cleaning process were performed. The magnetic tape thus obtained was incorporated into a cartridge to produce a computer tape. The optical servo track forming / cleaning apparatus and processing using this apparatus will be described later.
[0082]
<LRT (wrapping / rotary / tissue) treatment>
(1) Wrapping treatment: A polishing tape (wrapping tape) is moved by a rotating roll at a speed of 14.4 cm / min in the opposite direction to the tape feed (400 m / min) and pressed by the
(2) Rotary aluminum wheel treatment: 1 inch (25.4 mm) wide, 60 mm diameter, 2 mm wide grooved wheel for air venting (groove angle 45 degrees, manufactured by Kyowa Seiko Co., Ltd.) and magnetic layer contact angle 90 The process was performed by contacting the tape at a rotational speed of 1100 rpm in the opposite direction to the tape.
(3) Tissue treatment: A woven cloth Torayy made by Toray Industries, Inc. was fed with a rotating rod to the back layer and the magnetic layer surface in the opposite direction to the tape feed at a speed of 14.0 mm / min for cleaning treatment.
[0083]
Here, the above-described optical servo track forming / cleaning apparatus and processing using this apparatus will be described.
[0084]
As shown in FIG. 7, this optical servo track forming / cleaning apparatus has a
[0085]
The
[0086]
CO 2 As shown in FIG. 3, the
[0087]
On the other hand, the wiping
[0088]
In addition, the apparatus shown in FIG. 7 includes the following means as constituting the tension control means. That is, the
[0089]
In an embodiment of the present invention, using such an apparatus, the magnetic tape is run at a speed of 10 m / sec while maintaining the tension of the magnetic tape at 150 g, and a concave pattern for optical servo as described below is formed. , Solid CO 2 Spraying process and combustion residue cleaning process.
[0090]
<Formation of concave pattern for optical servo>
In the optical servo
[0091]
<Solid CO 2 Spraying process>
Next, solid CO 2 Using the
[0092]
<Cleaning process>
Finally, the remaining combustion residue is completely removed by using the tissue cleaner 18 provided in the wiping
[0093]
[Example 2]
The magnetic tape was prepared in the same manner as in Example 1 except that the calendar conditions were changed from a temperature of 100 ° C. and a linear pressure of 147 kN / m (150 kgf / cm) to a temperature of 90 ° C. and a linear pressure of 294 kN / m (300 kgf / cm). Produced.
[0094]
Example 3
The magnetic tape was prepared in the same manner as in Example 1 except that the calendar conditions were changed from a temperature of 100 ° C. and a linear pressure of 147 kN / m (150 kgf / cm) to a temperature of 120 ° C. and a linear pressure of 294 kN / m (300 kgf / cm). Produced.
[0095]
Example 4
A magnetic tape was produced in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the backcoat layer was changed from 0.5 μm to 0.4 μm.
[0096]
Example 5
A magnetic tape was produced in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the backcoat layer was changed from 0.5 μm to 0.6 μm.
[0097]
Example 6
Using a non-magnetic support of 4.0 μm, the thickness of the primer layer was changed to 1.0 μm, the thickness of the magnetic layer was changed to 0.1 μm, and the thickness of the backcoat layer was changed from 0.5 μm to 0.6 μm. In the same manner as in Example 1, a magnetic tape having a total thickness of 5.7 μm, Brδ of 0.030 μTm, and a coercive force Hc of 192 kA / m was produced.
[0098]
[Examples 7 to 10]
A magnetic tape was produced in the same manner as in Example 1 except that the back coat layer having the composition shown in Table 1 was used.
[0099]
[Reference Example 1]
Solid CO 2 A magnetic tape was produced in the same manner as in Example 1 except that the spraying treatment was not performed.
[0100]
[Comparative Examples 1 to 4] Comparative Example 6 and Comparative Example 7 ]
Groups shown in Table 2 Adult A magnetic tape was produced in the same manner as in Example 1 except that the back coat layer was used.
[0101]
[Comparative Example 5]
A non-magnetic support of 4.0 μm was used, the thickness of the undercoat layer was changed to 1.0 μm, the thickness of the magnetic layer was changed to 0.1 μm, and the thickness of the backcoat layer was changed from 0.5 μm to 0.6 μm. Except for this, a magnetic tape having a total thickness of 5.7 μm was produced in the same manner as in Comparative Example 3.
[0102]
[Table 1]
[0103]
[Table 2]
[0104]
Example 11
Using the optical servo track forming / cleaning apparatus shown in FIG. 9, a concave portion for optical servo was formed in the backcoat layer, and then contact processing and cleaning processing using a flocking body described below were performed. A computer tape was produced in the same manner as in Example 1.
[0105]
Here, the optical servo track forming / cleaning apparatus shown in FIG. 9 and processing using this apparatus will be described.
[0106]
As shown in FIG. 9, the optical servo track forming / cleaning apparatus used in this embodiment includes a
[0107]
The
[0108]
A raising
[0109]
On the other hand, the wiping
[0110]
In addition, as a device constituting the tension control means, the apparatus shown in FIG. 9 includes the following means. That is, the
[0111]
In an embodiment of the present invention, using such an apparatus, the magnetic tape is run at a speed of 10 m / sec while keeping the tension of the magnetic tape constant, and a concave pattern for optical servo as described below is formed. Then, contact treatment with the raised
[0112]
<Formation of concave pattern for optical servo>
The optical servo
[0113]
<Contact treatment with brushed drum>
Next, as shown in FIG. 8, in the
[0114]
<Cleaning process>
Finally, the remaining combustion residue is completely removed using the
[0115]
Example 12
A magnetic tape was produced and processed in the same manner as in Example 11 except that the contact angle between the
[0116]
Example 13
The magnetic tape was processed in the same manner as in Example 11 except that the rotation speed of the raising
[0117]
Example 14
A magnetic tape was prepared and processed in the same manner as in Example 11 except that the tape tension when performing the contact treatment with the raising drum was 1.8 N. The contact side tension during contact processing was 80 g, and the exit side tension was 188 g.
[0118]
Example 15
A non-magnetic support of 4.0 μm was used, the thickness of the undercoat layer was changed to 1.0 μm, the thickness of the magnetic layer was changed to 0.1 μm, and the thickness of the backcoat layer was changed from 0.5 μm to 0.6 μm. In the same manner as in Example 11, a magnetic tape having a total thickness of 5.7 μm, Brδ of 0.030 μTm, and a coercive force Hc of 192 kA / m was prepared and processed.
[0119]
[Examples 16 to 19]
The same as in Example 11 except that the flocked body having raised hair, woven fabric or non-woven fabric shown in Table 3 was used as the raising cloth, and the number of raising drums was changed to the number shown in Table 3. Magnetic tape was prepared and processed.
[0120]
[Reference Example 2]
A magnetic tape was produced and processed in the same manner as in Example 11 except that the contact treatment with the raising
[0121]
[Table 3]
[0122]
Measurement and evaluation were performed as follows.
<Reflectance>
The reflectance at an incident angle of 20 degrees and a reflection angle of 20 degrees was evaluated for the flat portion of the magnetic tape using a Unisoff spectrometer. An LED having a wavelength of 880 nm was used as the incident light source. The spot diameter was 100 μm. With respect to the magnetic tape, the above reflectance measurement was performed at 400 points per 40 mm, and the average reflectance and the maximum fluctuation rate were evaluated. The average reflectance is a simple average value of the reflectance, and the maximum fluctuation rate is a percentage of a value obtained by dividing the maximum value of deviation from the average reflectance by the average reflectance. In addition, the reflectance and the maximum fluctuation rate of the flat portion after running the magnetic tape were measured by cutting the magnetic tape after running by cutting the magnetic tape twice with an LTO drive.
[0123]
<Evaluation of Ra by AFM>
The average surface roughness Ra was measured using a DimensionTM3100 AFM measuring device manufactured by Digital-Instrument. The scanning mode was tapping mode AFM. In tapping mode, a cantilever with a probe tip is vibrated in the vicinity of the resonance frequency (about 50 to 500 kHz) using a piezo vibrator, and the sample surface is touched intermittently (while tapping). Scan. The amount of change in the amplitude of the cantilever due to the unevenness of the sample surface is evaluated using laser light. The measurement visual field is 40 μm × 40 μm. Also, the variation of Ra by location is measured at 100 points at regular intervals per 40 mm in length, and the Ra of each measurement point is plotted on the horizontal axis and the frequency (1 nm pitch) is plotted on the vertical axis. The full width at half maximum was determined.
[0124]
<S / N of servo track>
Using a servo signal measuring unit of a floppy drive, light having a central wavelength of 880 nm was irradiated onto the backcoat layer at an incident angle of 20 degrees, and the servo signal S / N was measured from the reflected light. The servo signals S / N of Examples 1 to 10, 20, 21, Reference Example 1 and Comparative Examples 2 to 5 were expressed as relative values with Comparative Example 1 as a reference (0 dB). The S / N of the servo signals of Examples 11 to 19 was expressed as a relative value when the S / N of Reference Example 2 was set to 0 dB.
[0125]
<Error rate measurement>
The error rate (ERT) was measured by recording (recording wavelength 0.37 μm) and reproducing using an LTO drive improved so that a thin tape could be measured. ERT is a value in the test mode.
[0126]
<Evaluation of magnetic properties>
Both the magnetic properties of the magnetic layer and the magnetic properties of the ferromagnetic powder were evaluated with a sample vibrating magnetometer manufactured by Toei Kogyo. The external magnetic field is 1.28 MA / m (16 kOe).
[0127]
The results of evaluating the magnetic tapes of Examples 1 to 10, 20, 21 and Comparative Examples 1 to 5 are shown in Tables 4 to 7.
[0128]
[Table 4]
[0129]
[Table 5]
[0130]
[Table 6]
[0131]
[Table 7]
[0132]
Examples 1 to 1 shown in Tables 4 to 7 0 And Comparative Examples 1 to 7 As is apparent from the evaluation results of Examples 1-1 to 1-1 To zero Such a magnetic tape has a high initial S / N of the servo signal and a high S / N of the servo signal after running twice. Further, as is apparent from the evaluation results of Example 1 and Reference Example 1, solid CO 2 By performing the spraying process, the error rate and the S / N of the servo signal after the second run are increased, and it can be seen that this processing method is an effective processing method for removing combustion residue in the recess.
[0133]
Tables 8 and 9 show the results of evaluating the magnetic tapes of Examples 11 to 19 and Reference Example 2.
[0134]
[Table 8]
[0135]
[Table 9]
[0136]
As is clear from the results of Examples 11 to 19 and Reference Example 2 shown in Tables 8 to 9, when cleaning the backcoat layer surface of the magnetic tape having the concave portions for optical servo in the backcoat layer, By carrying out a method comprising the step of contacting a flocked body having brushed hair, a woven fabric or a non-woven fabric with the surface of the back coat layer having a recess, and removing the combustion residue adhering to the recess and the periphery thereof, As a result of removing the combustion residue existing in the recess, a magnetic tape with a low error rate is obtained.
[0137]
【The invention's effect】
According to the present invention, a magnetic tape can be obtained in which the initial S / N of the servo signal is high and the S / N of the servo signal after running twice is also high. Solid CO 2 Since the error rate and the S / N of the servo signal are increased by performing the cleaning process by the spraying process or the raising body contact, this processing method may be an effective processing method for removing the combustion residue in the recess. Understand.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows solid CO on the backcoat layer surface of a magnetic tape in the present invention. 2 It is the schematic diagram used in order to demonstrate a spraying process.
FIG. 2 shows CO in the present invention. 2 It is the schematic diagram used in order to demonstrate the angle which sets the spray nozzle for spraying.
FIG. 3 shows CO in the optical servo track forming / cleaning apparatus used in the embodiment of the present invention. 2 It is a perspective view which shows the periphery of a spraying part and a suction part.
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a suction unit (suction nozzle).
FIG. 5 is a schematic view showing another configuration example of the suction means (suction nozzle).
FIG. 6 is a perspective view showing an example of a servo pattern formed on the surface of a back coat layer of a magnetic tape.
FIG. 7 is an overall configuration diagram of an optical servo track forming / cleaning apparatus used in an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a perspective view showing the periphery of a contact portion in the optical servo track forming / cleaning apparatus used in the embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an overall configuration diagram of an optical servo track forming / cleaning apparatus used in an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Magnetic tape
2 Backcoat layer
3 Non-magnetic support
4 Magnetic layer
5 Servo pattern
6 Undercoat layer
11 Delivery mechanism
12 Optical servo track forming section
13 Cleaning section
14 Winding mechanism
15 Solid CO 2 Spray nozzle for spraying
15a CO 2 Injection port
15b Contact part
16 Suction nozzle (suction means)
16a Suction port
17 Wiping part
18.19 Tissue cleaner
20.21 Roller
22.23.24 Suction roll
25.26 Tension arm
27.28 Tension detector
30 Brushed drum
31 Rotating drum
32 Raised cloth (planted body with raised hair, woven fabric or non-woven fabric)
41 Guide roller
Claims (2)
前記バックコート層における非磁性粉末の含有率[(非磁性粉末重量)÷(非磁性粉末重量+結合剤重量)×100]が50重量%以上60重量%以下、
原子間力顕微鏡で測定したバックコート層の平坦部の表面粗さRaが10nm以上30nm以下、
前記バックコート層における平坦部の光反射率の平均値が 8. 5%以上1 4. 9%以下、
前記バックコート層における平坦部の光反射率の磁気テープ位置による最大変動率[<(光反射率−光反射率の平均値)の絶対値の最大値>÷(光反射率の平均値)×100]が2.8%以上10%以下であることを特徴とする磁気テープ。At least one undercoat layer and a magnetic layer are formed in this order on one surface of the nonmagnetic support, and the opposite surface contains a nonmagnetic powder containing carbon black as one component and a binder. A magnetic tape provided with a backcoat layer and having a recess for optical servo formed in the backcoat layer,
The content of the nonmagnetic powder in the backcoat layer [(nonmagnetic powder weight) ÷ (nonmagnetic powder weight + binder weight) × 100] is 50% by weight to 60% by weight,
Table surface roughness Ra of the flat portion of the backcoat layer was measured by an atomic force microscope 10nm or 30nm or less,
The average value of the light reflectance of the flat portion in the back coat layer is 8.5 % or more and 14.9 % or less,
Maximum fluctuation rate of the light reflectance of the flat portion in the back coat layer depending on the magnetic tape position [<maximum absolute value of (light reflectance-average value of light reflectance)> / (average value of light reflectance) × 100] is 2.8% or more and 10% or less.
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