JP7132192B2 - 磁気記録媒体および磁気記録再生装置 - Google Patents

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Description

本発明は、磁気記録媒体および磁気記録再生装置に関する。
近年の情報量の莫大な増大に伴い、磁気記録媒体には、記録容量を高めること(高容量化)が求められている。この高容量化のための手段としては、データトラックの幅を狭くすることにより、より多くのデータトラックを磁性層に配置して記録密度を高めることが挙げられる。
しかしデータトラックの幅を狭くすると、磁気記録媒体を磁気記録再生装置内で走行させてデータの記録および/または再生を行う際、磁気ヘッドがデータトラックに正確に追従することが困難となり、記録および/または再生時にエラーを起こし易くなってしまう。そこで、かかるエラーの発生を低減するための手段として、近年、サーボ信号を利用してヘッドトラッキングを行うシステム(以下、「サーボシステム」と記載する。)が提案され、実用化されている(例えば特許文献1参照)。
米国特許第5689384号
サーボシステムの中で、磁気サーボ方式によるサーボシステムでは、サーボパターンを磁気記録媒体の磁性層に形成し、このサーボパターンを磁気的に読み取って得られるサーボ信号により、データトラックのトラッキングが行われる。より詳しくは、次の通りである。
まずサーボ信号読み取り素子により、磁性層に形成されているサーボパターンを読み取り、サーボ信号を得る。次に、得られたサーボ信号に応じて、磁気記録再生装置内での磁気ヘッドの位置をコントロールして、磁気ヘッドをデータトラックに追従させる。これにより、磁気記録媒体にデータを記録または再生するために磁気記録再生装置内で磁気記録媒体を走行させる際、磁気記録媒体の位置が磁気ヘッドに対して変動しても、磁気ヘッドをデータトラックに追従させることができる。磁気記録媒体へより正確にデータを記録すること、および/または、磁気記録媒体に記録されているデータをより正確に再生すること、を可能とするためには、サーボシステムにおいて磁気ヘッドをデータトラックに追従させる精度(以下、「ヘッド位置決め精度」と記載する。)を高めることが望ましい。
ところで、磁気記録媒体は、通常、非磁性支持体と強磁性粉末を含む磁性層とを有する。強磁性粉末としては、近年、高密度記録適性等の観点から、六方晶ストロンチウムフェライト粉末が注目を集めている。
以上に鑑み本発明者が、六方晶ストロンチウムフェライト粉末を磁性層に含む磁気記録媒体のヘッド位置決め精度の向上について検討した。その結果、磁気記録媒体に求められる特性の1つである電磁変換特性の向上と上記のヘッド位置決め精度の向上とを共に達成することは容易ではないことが新たに判明した。
本発明の一態様は、六方晶ストロンチウムフェライト粉末を磁性層に含み、電磁変換特性の向上およびサーボシステムにおけるヘッド位置決め精度の向上が可能な磁気記録媒体を提供することを目的とする。
本発明の一態様は、
非磁性支持体と強磁性粉末を含む磁性層とを有する磁気記録媒体であって、
異方性磁界Hkが5.0kOe超7.5kOe未満であり、
異方性磁界分布が0.75超1.20未満であり、
上記磁性層はサーボパターンを有し、
上記強磁性粉末は六方晶ストロンチウムフェライト粉末であり、かつ
上記六方晶ストロンチウムフェライト粉末の平均粒子サイズは9nm以上20nm以下である磁気記録媒体、
に関する。
一態様では、上記磁気記録媒体の異方性磁界分布は、0.77以上1.18以下であることができる。
一態様では、上記磁気記録媒体の異方性磁界Hkは、5.1kOe以上7.3kOe以下であることができる。単位に関して、1[Oe]=10/4π[A/m]である。
一態様では、上記六方晶ストロンチウムフェライト粉末の平均粒子サイズは、10nm以上20nm以下であることができる。
一態様では、上記磁気記録媒体は、上記非磁性支持体と上記磁性層との間に非磁性粉末を含む非磁性層を有することができる。
一態様では、上記磁気記録媒体は、上記非磁性支持体の上記磁性層を有する表面側とは反対の表面側に、非磁性粉末を含むバックコート層を有することができる。
一態様では、上記磁気記録媒体は、磁気テープであることができる。
一態様では、上記サーボパターンは、タイミングベースサーボパターンであることができる。
本発明の一態様は、上記磁気記録媒体と、磁気ヘッドと、を含む磁気記録再生装置に関する。
本発明の一態様によれば、六方晶ストロンチウムフェライト粉末を磁性層に含み、電磁変換特性の向上およびサーボシステムにおけるヘッド位置決め精度の向上が可能な磁気記録媒体を提供することができる。また、本発明の一態様によれば、かかる磁気記録媒体を含む磁気記録再生装置を提供することができる。
データバンドおよびサーボバンドの配置例を示す。 LTO(Linear Tape-Open) Ultriumフォーマットテープのサーボパターン配置例を示す。
[磁気記録媒体]
本発明の一態様は、非磁性支持体と強磁性粉末を含む磁性層とを有する磁気記録媒体であって、異方性磁界Hkが5.0kOe超7.5kOe未満であり、異方性磁界分布が0.75超1.20未満であり、上記磁性層はサーボパターンを有し、上記強磁性粉末は六方晶ストロンチウムフェライト粉末であり、かつ上記六方晶ストロンチウムフェライト粉末の平均粒子サイズは9nm以上20nm以下である磁気記録媒体に関する。
上記磁気記録媒体は、磁性層にサーボパターンを有する。サーボパターンは、磁化領域であって、サーボライトヘッドにより磁性層の特定の領域を磁化することによって形成される。サーボライトヘッドにより磁化する領域の形状は、規格により定められている。サーボシステムにおけるヘッド位置決め精度は、サーボパターンが設計形状により近い形状で形成されているほど向上させることができると考えられる。しかし、磁性層に六方晶ストロンチウムフェライト粉末を含む磁気記録媒体は、磁性層の強磁性粉末として従来使用されていた強磁性粉末(例えば六方晶バリウムフェライト粉末)を含む磁気記録媒体と比べて、磁化され難い傾向がある。このことが、六方晶ストロンチウムフェライト粉末を含む磁性層に形成されるサーボパターンの形状が設計形状からずれ易くなる一因と考えられる。これにより、磁性層に六方晶ストロンチウムフェライト粉末を含む磁気記録媒体においてヘッド位置決め精度が低下し易くなると本発明者らは推察している。
これに対し本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、六方晶ストロンチウムフェライト粉末として、平均粒子サイズが9nm以上20nm以下のものを使用し、かつ磁気記録媒体の異方性磁界Hkおよび異方性磁界分布を上記範囲とすることによって、六方晶ストロンチウムフェライト粉末を含む磁性層を有する磁気記録媒体のサーボシステムにおけるヘッド位置決め精度を向上させることが可能となり、電磁変換特性の向上も可能になることを新たに見出した。
以下、上記磁気記録媒体について、更に詳細に説明する。
<異方性磁界分布、異方性磁界Hk>
本発明および本明細書において、磁気記録媒体の異方性磁界分布とは、振動試料型磁力計(VSM;vibrating sample magnetometer)を用いてレマネンス(remanennce)法によって以下の方法により求められる値とする。測定は、サンプル温度23℃で行う。サンプル周囲の雰囲気温度を23℃とすることにより、温度平衡が成り立つことによってサンプル温度を23℃とすることができる。
VSMとしては、2つの方向(x方向およびy方向)の磁化測定が可能な2軸VSMを使用する。「y方向」は磁気記録媒体の厚み方向とし、「x方向」はテープ状の磁気記録媒体については長手方向とし、ディスク状の磁気記録媒体については半径方向とする。
測定対象の磁気記録媒体からVSMに導入可能なサイズのサンプルを切り出し、このサンプルをVSMのサンプルロッドに取り付けて測定を行う。
まずx方向に外部磁界Hmを印加してサンプルを飽和磁化させた後(即ちy方向のサンプル磁界をゼロにした後)、印加磁界をゼロにしてy方向の残留磁化を測定する。上記で印加される外部磁界Hmは、サンプルを飽和磁化させることができる値であればよい。
その後、x方向と5°異なる角度から外部磁界H1を印加した後、印加磁界をゼロにしてy方向の残留磁化を測定する。ここでH1は、Hmより小さい。
その後、x方向と5°異なる角度から外部磁界H2を印加した後、印加磁界をゼロにしてy方向の残留磁化を測定する。ここでH2は、H1より大きい。
その後、x方向と5°異なる角度から外部磁界H3を印加した後、印加磁界をゼロにしてy方向の残留磁化を測定する。ここでH3は、H2より大きい。
以上のように、x方向の印加磁界を、H1→0→H2→0→H3→0 ・・・・・と変化させて順次y方向の残留磁化を測定する。各測定のためにx方向に印加される磁界は、直前の測定のために印加される磁界より大きい。最終測定のためにx方向に印加する磁界は任意に設定可能である。
以上のように測定されたy方向の残留磁化を、グラフ(縦軸:y方向の残留磁化の大きさ、横軸:x方向の印加磁界の大きさ)にプロットする。このプロットを微分し、得られた微分曲線をフォークト関数によりフィッティングして近似曲線を作成する。作成された近似曲線のピーク位置の横軸の値を異方性磁界Hkとする。異方性磁界分布は、
異方性磁界分布=上記近似曲線の半値幅/異方性磁界Hk
として算出する。
以上の方法により、磁気記録媒体の異方性磁界分布および異方性磁界Hkを求めることができる。
上記磁気記録媒体の異方性磁界分布は、電磁変換特性の向上およびヘッド位置決め精度の向上の観点から、0.75超1.20未満である。電磁変換特性およびヘッド位置決め精度の更なる向上の観点から、上記異方性磁界分布は、0.76以上であることが好ましく、0.77以上であることがより好ましく、0.78以上であることが更に好ましく、0.79以上であることが一層好ましく、0.80以上であることがより一層好ましい。また、電磁変換特性およびヘッド位置決め精度の更なる向上の観点から、上記異方性磁界分布は、1.19以下であることが好ましく、1.18以下であることがより好ましく、1.17以下であることが更に好ましく、1.16以下であることが一層好ましく、1.15以下であることがより一層好ましく、1.14以下であることが更に一層好ましく、1.13以下であることが更により一層好ましく、1.12以下であることがなお一層好ましく、1.11以下であることがなおより一層好ましく、1.10以下であることがなお更に一層好ましい。磁気記録媒体の異方性磁界分布の調整方法については後述する。
上記磁気記録媒体の異方性磁界Hkは、主にヘッド位置決め精度の向上の観点から、5.0kOe超であり、5.1kOe以上であることが好ましく、5.2kOe以上であることがより好ましく、5.3kOe以上であることが更に好ましく、5.4kOe以上であることが一層好ましく、5.5kOe以上であることがより一層好ましく、5.6kOe以上であることが更に一層好ましい。また、上記磁気記録媒体の異方性磁界Hkは、電磁変換特性の向上およびヘッド位置決め精度の向上の観点から、7.5kOe未満であり、7.4kOe以下であることが好ましく、7.3kOe以下であることがより好ましく、7.2kOe以下であることが更に好ましく、7.1kOe以下であることが一層好ましく、7.0kOe以下であることがより一層好ましい。磁気記録媒体の異方性磁界Hkの調整方法については後述する。
<六方晶ストロンチウムフェライト粉末>
<<平均粒子サイズ>>
上記磁性層に含まれる六方晶ストロンチウムフェライト粉末の平均粒子サイズは、電磁変換特性の向上およびヘッド位置決め精度の向上の観点から、9nm以上20nm以下である。電磁変換特性およびヘッド位置決め精度の更なる向上の観点から、上記平均粒子サイズは、10nm以上であることが好ましく、12nm以上であることがより好ましく、14nm以上であることが更に好ましい。また、電磁変換特性およびヘッド位置決め精度の更なる向上の観点から、上記平均粒子サイズは、19nm以下であることが好ましく、18nm以下であることがより好ましく、17nm以下であることが更に好ましく、16以下であることが一層好ましく、15nm以下であることがより一層好ましい。
本発明および本明細書において、特記しない限り、六方晶ストロンチウムフェライト粉末等の各種粉末の平均粒子サイズは、透過型電子顕微鏡を用いて、以下の方法により測定される値とする。
粉末を、透過型電子顕微鏡を用いて撮影倍率100000倍で撮影し、総倍率500000倍になるように印画紙にプリントするか、ディスプレイに表示する等して、粉末を構成する粒子の写真を得る。得られた粒子の写真から目的の粒子を選びデジタイザーで粒子の輪郭をトレースし粒子(一次粒子)のサイズを測定する。一次粒子とは、凝集のない独立した粒子をいう。
以上の測定を、無作為に抽出した500個の粒子について行う。こうして得られた500個の粒子の粒子サイズの算術平均を、粉末の平均粒子サイズとする。
上記透過型電子顕微鏡としては、例えば日立製透過型電子顕微鏡H-9000型を用いることができる。また、粒子サイズの測定は、公知の画像解析ソフト、例えばカールツァイス製画像解析ソフトKS-400を用いて行うことができる。後述の実施例に示す平均粒子サイズは、特記しない限り、透過型電子顕微鏡として日立製透過型電子顕微鏡H-9000型、画像解析ソフトとしてカールツァイス製画像解析ソフトKS-400を用いて測定された値である。本発明および本明細書において、粉末とは、複数の粒子の集合を意味する。例えば、強磁性粉末とは、複数の強磁性粒子の集合を意味する。また、複数の粒子の集合とは、集合を構成する粒子が直接接触している態様に限定されず、後述する結合剤、添加剤等が、粒子同士の間に介在している態様も包含される。粒子との語が、粉末を表すために用いられることもある。
粒子サイズ測定のために磁気記録媒体から試料粉末を採取する方法としては、例えば特開2011-048878号公報の段落0015に記載の方法を採用することができる。
本発明および本明細書において、特記しない限り、粉末を構成する粒子のサイズ(粒子サイズ)は、上記の粒子写真において観察される粒子の形状が、
(1)針状、紡錘状、柱状(ただし、高さが底面の最大長径より大きい)等の場合は、粒子を構成する長軸の長さ、即ち長軸長で表され、
(2)板状または柱状(ただし、厚みまたは高さが板面または底面の最大長径より小さい)の場合は、その板面または底面の最大長径で表され、
(3)球形、多面体状、不特定形等であって、かつ形状から粒子を構成する長軸を特定できない場合は、円相当径で表される。円相当径とは、円投影法で求められるものを言う。
また、粉末の平均針状比は、上記測定において粒子の短軸の長さ、即ち短軸長を測定し、各粒子の(長軸長/短軸長)の値を求め、上記500個の粒子について得た値の算術平均を指す。ここで、特記しない限り、短軸長とは、上記粒子サイズの定義で(1)の場合は、粒子を構成する短軸の長さを、同じく(2)の場合は、厚みまたは高さを各々指し、(3)の場合は、長軸と短軸の区別がないから、(長軸長/短軸長)は、便宜上1とみなす。
そして、特記しない限り、粒子の形状が特定の場合、例えば、上記粒子サイズの定義(1)の場合、平均粒子サイズは平均長軸長であり、同定義(2)の場合、平均粒子サイズは平均板径である。同定義(3)の場合、平均粒子サイズは、平均直径(平均粒径、平均粒子径ともいう)である。
「六方晶フェライト粉末」とは、X線回折分析によって、主相として六方晶フェライト型の結晶構造が検出される強磁性粉末をいうものとする。主相とは、X線回折分析によって得られるX線回折スペクトルにおいて最も高強度の回折ピークが帰属する構造をいう。例えば、X線回折分析によって得られるX線回折スペクトルにおいて最も高強度の回折ピークが六方晶フェライト型の結晶構造に帰属される場合、六方晶フェライト型の結晶構造が主相として検出されたと判断するものとする。X線回折分析によって単一の構造のみが検出された場合には、この検出された構造を主相とする。六方晶フェライト型の結晶構造は、構成原子として、少なくとも鉄原子、二価金属原子および酸素原子を含む。二価金属原子とは、イオンとして二価のカチオンになり得る金属原子であり、ストロンチウム原子、バリウム原子、カルシウム原子等のアルカリ土類金属原子、鉛原子等を挙げることができる。本発明および本明細書において、「六方晶ストロンチウムフェライト粉末」とは、この粉末に含まれる主な二価金属原子がストロンチウム原子であるものをいい、六方晶バリウムフェライト粉末とは、この粉末に含まれる主な二価金属原子がバリウム原子であるものをいう。主な二価金属原子とは、この粉末に含まれる二価金属原子の中で、原子%基準で最も多くを占める二価金属原子をいうものとする。ただし、上記の二価金属原子には、希土類原子は包含されないものとする。六方晶フェライト粉末は、希土類原子を含んでいてもよく、含まなくてもよい。本発明および本明細書における「希土類原子」は、スカンジウム原子(Sc)、イットリウム原子(Y)、およびランタノイド原子からなる群から選択される。ランタノイド原子は、ランタン原子(La)、セリウム原子(Ce)、プラセオジム原子(Pr)、ネオジム原子(Nd)、プロメチウム原子(Pm)、サマリウム原子(Sm)、ユウロピウム原子(Eu)、ガドリニウム原子(Gd)、テルビウム原子(Tb)、ジスプロシウム原子(Dy)、ホルミウム原子(Ho)、エルビウム原子(Er)、ツリウム原子(Tm)、イッテルビウム原子(Yb)、およびルテチウム原子(Lu)からなる群から選択される。
六方晶フェライトの結晶構造としては、マグネトプランバイト型(「M型」とも呼ばれる。)、W型、Y型およびZ型が知られている。六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、いずれの結晶構造を取るものであってもよい。結晶構造は、X線回折分析によって確認することができる。六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、X線回折分析によって、単一の結晶構造または二種以上の結晶構造が検出されるものであることができる。例えば一態様では、六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、X線回折分析によってM型の結晶構造のみが検出されるものであることができる。例えば、M型の六方晶フェライトは、構成原子が鉄原子、二価金属原子および酸素原子からなる場合、AFe1219の組成式で表される。ここでAは二価金属原子を表し、六方晶ストロンチウムフェライト粉末がM型である場合、Aはストロンチウム原子(Sr)のみであるか、またはAとして複数の二価金属原子が含まれる場合には、上記の通り原子%基準で最も多くをストロンチウム原子(Sr)が占める。六方晶ストロンチウムフェライト粉末の二価金属原子含有率は、通常、六方晶フェライトの結晶構造の種類により定まるものであり、特に限定されるものではない。鉄原子含有率および酸素原子含有率についても、同様である。六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、少なくとも、鉄原子、ストロンチウム原子および酸素原子を含み、これらの原子以外の原子を含んでもよく、含まなくてもよい。例えば、六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、更に希土類原子を含むこともでき、含まなくてもよい。六方晶ストロンチウムフェライト粉末の磁気特性は、例えば、六方晶フェライトの結晶構造を構成する原子の種類および組成比によって制御することができる。また、磁気記録媒体の異方性磁界Hkは、例えば、磁性層形成のために使用する六方晶ストロンチウムフェライト粉末を構成する原子の種類および組成比によって制御することができる。一例として、アルミニウム原子は異方性磁界Hkを高める傾向があり、ニオブ原子は異方性磁界Hkを低下させる傾向がある。
<<製造方法>>
六方晶ストロンチウムフェライト粉末の製造方法としては、ガラス結晶化法、共沈法、逆ミセル法、水熱合成法等が知られている。以下に、具体的態様としてガラス結晶化法を用いる製造方法について説明する。ただし、上記六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、ガラス結晶化法以外の方法でも製造可能である。一例として、例えば、水熱合成法により上記六方晶ストロンチウムフェライト粉末を製造することもできる。水熱合成法とは、六方晶ストロンチウムフェライト前駆体を含む水系溶液を加熱することにより六方晶ストロンチウムフェライト前駆体を六方晶ストロンチウムフェライトに転換する方法である。中でも、活性化体積が小さい六方晶ストロンチウムフェライト粉末の製造容易性の観点からは、六方晶ストロンチウムフェライト前駆体を含む水系溶液を反応流路に送液しつつ加熱および加圧することにより、加熱および加圧されている水、好ましくは亜臨界~超臨界状態の水の高い反応性を利用し、六方晶ストロンチウムフェライト前駆体を六方晶ストロンチウムフェライトに転換する連続的水熱合成法が好ましい。
(ガラス結晶化法を用いる製造方法)
ガラス結晶化法は、一般に以下の工程を含む。
(1)六方晶ストロンチウムフェライト形成成分およびガラス形成成分を少なくとも含む原料混合物を溶融し、溶融物を得る工程(溶融工程);
(2)溶融物を急冷し非晶質体を得る工程(非晶質化工程);
(3)非晶質体を加熱処理し、加熱処理により析出した六方晶ストロンチウムフェライト粒子および結晶化したガラス成分を含む結晶化物を得る工程(結晶化工程);
(4)結晶化物から六方晶ストロンチウムフェライト粒子を捕集する工程(粒子捕集工程)。
以下、上記工程について、更に詳細に説明する。
溶融工程
六方晶ストロンチウムフェライト粉末を得るためのガラス結晶化法に用いられる原料混合物は、六方晶ストロンチウムフェライト形成成分およびガラス形成成分を含むものである。ここでガラス形成成分とは、ガラス転移現象を示し非晶質化(ガラス化)し得る成分であり、通常のガラス結晶化法ではB成分が使用される。上記六方晶ストロンチウムフェライト粉末を得るためにガラス結晶化法を用いる場合にも、ガラス形成成分としてB成分を使用することができる。ガラス結晶化法において原料混合物に含まれる各成分は、酸化物として、または溶融等の工程中に酸化物に変わり得る各種の塩として存在する。本発明および本明細書において「B成分」とは、B自体および工程中にBに変わり得るHBO等の各種の塩を包含する意味で用いるものとする。他の成分についても同様である。
原料混合物に含まれる六方晶ストロンチウムフェライト形成成分としては、六方晶ストロンチウムフェライトの結晶構造の構成原子となる原子を含む酸化物等を挙げることができる。具体例としては、Fe成分およびSrO成分が挙げられる。また、バリウム原子を含む六方晶ストロンチウムフェライト粉末を得るためにはBaO成分が使用され、カルシウム原子を含む六方晶ストロンチウムフェライト粉末を得るためにはCaO成分が使用される。
更に、鉄原子、二価金属原子および酸素原子以外の一種以上の原子を含む六方晶ストロンチウムフェライト粉末を得るためには、かかる原子の酸化物成分が使用される。例えば、アルミニウム原子を含む六方晶ストロンチウムフェライト粉末を得るためにはAl成分(例えばAl(OH)等)が使用される。
原料混合物における各種成分の含有率は、特に限定されるものではなく、得ようとする六方晶ストロンチウムフェライト粉末の組成に応じて決定すればよい。原料混合物は、各種成分を秤量および混合して調製することができる。次いで、原料混合物を溶融し溶融物を得る。溶融温度は原料混合物の組成に応じて設定すればよく、通常、1000~1500℃である。溶融時間は、原料混合物が十分溶融するように適宜設定すればよい。
非晶質化工程
次いで、得られた溶融物を急冷することにより非晶質体を得る。上記急冷は、ガラス結晶化法で非晶質体を得るために通常行われる急冷工程と同様に実施することができ、例えば高速回転させた水冷双ローラー上に溶融物を注いで圧延急冷する方法等の公知の方法で行うことができる。
結晶化工程
上記急冷後、得られた非晶質体を加熱処理する。この加熱処理により、六方晶ストロンチウムフェライト粒子および結晶化したガラス成分を析出させることができる。析出させる六方晶ストロンチウムフェライト粒子の粒子サイズは、加熱条件により制御可能である。結晶化のための加熱温度(結晶化温度)を高くすると、析出する六方晶ストロンチウムフェライト粒子の粒子サイズが大きくなる傾向がある。この点を考慮し、平均粒子サイズが上記範囲の六方晶ストロンチウムフェライト粉末が得られるように、加熱条件を制御することが好ましい。一態様では、結晶化温度は、600℃~700℃の範囲とすることが好ましい。また、結晶化のための加熱時間(上記結晶化温度での保持時間)は、一態様では、例えば0.1~24時間であり、好ましくは0.15~8時間である。
粒子捕集工程
非晶質体に加熱処理を施して得られた結晶化物中には、六方晶ストロンチウムフェライト粒子および結晶化したガラス成分が含まれている。そこで、結晶化物に酸処理を施すと、六方晶ストロンチウムフェライト粒子を取り囲んでいた、結晶化したガラス成分が溶解除去されるため、六方晶ストロンチウムフェライト粒子を採取することができる。上記酸処理の前には、酸処理の効率を高めるために粗粉砕を行うことが好ましい。粗粉砕は、乾式および湿式のいずれの方法で行ってもよい。粗粉砕の条件は、公知の方法にしたがって設定することができる。粒子捕集のための酸処理は、加熱下酸処理等のガラス結晶化法で一般的に行われる方法により行うことができる。その後、必要に応じて、分級(例えば遠心分離、デカンテーション、磁気分離法等)、水洗、乾燥等の後処理を施すことにより、六方晶ストロンチウムフェライト粉末を得ることができる。例えば、分級条件(例えば処理回数、処理時間、遠心分離において加える遠心力、磁気分離法においては磁場強度、交流磁場の場合はその周波数等)を調整することによって、得られた六方晶ストロンチウムフェライト粉末を用いて作製される磁気記録媒体の異方性磁界分布の値を制御することができる。
以上、六方晶ストロンチウムフェライト粉末の製造方法の具体的態様を説明した。ただし上記磁気記録媒体の磁性層に含まれる六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、上記具体的態様により製造されるものに限定されるものではない。
以下に、上記磁気記録媒体について、より詳細に説明する。
<磁性層>
(結合剤)
上記磁気記録媒体は、塗布型磁気記録媒体であることができ、磁性層に結合剤を含むことができる。結合剤としては、一種以上の樹脂が用いられる。樹脂は、ホモポリマーであってもコポリマー(共重合体)であってもよい。磁性層に含まれる結合剤としては、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、塩化ビニル樹脂、スチレン、アクリロニトリル、メチルメタクリレート等を共重合したアクリル樹脂、ニトロセルロース等のセルロース樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ポリビニルアセタール、ポリビニルブチラール等のポリビニルアルキラール樹脂等から選択したものを単独で用いることができ、または複数の樹脂を混合して用いることができる。これらの中で好ましいものは、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、セルロース樹脂および塩化ビニル樹脂である。これらの樹脂は、後述する非磁性層および/またはバックコート層においても結合剤として使用することができる。以上の結合剤については、特開2010-24113号公報の段落0029~0031を参照できる。結合剤として使用される樹脂の平均分子量は、重量平均分子量として、例えば10000以上200000以下であることができる。本発明および本明細書における重量平均分子量とは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定された値をポリスチレン換算して求められる値である。測定条件としては、下記条件を挙げることができる。後述の実施例に示す重量平均分子量は、下記測定条件によって測定された値をポリスチレン換算して求めた値である。
GPC装置:HLC-8120(東ソー社製)
カラム:TSK gel Multipore HXL-M(東ソー社製、7.8mmID(Inner Diameter)×30.0cm)
溶離液:テトラヒドロフラン(THF)
結合剤は、強磁性粉末100.0質量部に対して、例えば1.0~30.0質量部の量で使用することができる。一方、磁性層における強磁性粉末の含有量(充填率)は、好ましくは50~90質量%の範囲であり、より好ましくは60~90質量%の範囲である。磁性層において強磁性粉末の充填率が高いことは、記録密度向上の観点から好ましい。また、結合剤として使用可能な樹脂とともに硬化剤を使用することもできる。硬化剤は、一態様では加熱により硬化反応(架橋反応)が進行する化合物である熱硬化性化合物であることができ、他の一態様では光照射により硬化反応(架橋反応)が進行する光硬化性化合物であることができる。磁性層形成工程の中で硬化反応が進行することにより、硬化剤の少なくとも一部は、結合剤等の他の成分と反応(架橋)した状態で磁性層に含まれ得る。この点は、他の層を形成するために用いられる組成物が硬化剤を含む場合に、この組成物を用いて形成される層についても同様である。好ましい硬化剤は、熱硬化性化合物であり、ポリイソシアネートが好適である。ポリイソシアネートの詳細については、特開2011-216149号公報の段落0124~0125を参照できる。磁性層形成用組成物の硬化剤の含有量は、結合剤100.0質量部に対して例えば0~80.0質量部であることができ、50.0~80.0質量部であることが好ましい。
(添加剤)
磁性層には、必要に応じて一種以上の添加剤が含まれていてもよい。添加剤としては、一例として、上記の硬化剤が挙げられる。また、磁性層に含まれる添加剤としては、非磁性粉末(例えば無機粉末、カーボンブラック等)、潤滑剤、分散剤、分散助剤、防黴剤、帯電防止剤、酸化防止剤等を挙げることができる。例えば、潤滑剤については、特開2016-126817号公報の段落0030~0033、0035および0036を参照できる。後述する非磁性層に潤滑剤が含まれていてもよい。非磁性層に含まれ得る潤滑剤については、特開2016-126817号公報の段落0030、0031および0034~0036を参照できる。分散剤については、特開2012-133837号公報の段落0061および0071を参照できる。分散剤を非磁性層形成用組成物に添加してもよい。非磁性層形成用組成物に添加し得る分散剤については、特開2012-133837号公報の段落0061を参照できる。また、磁性層に含まれ得る非磁性粉末としては、研磨剤として機能することができる非磁性粉末、磁性層表面に適度に突出する突起を形成する突起形成剤として機能することができる非磁性粉末(例えば非磁性コロイド粒子等)等が挙げられる。添加剤は、所望の性質に応じて市販品を適宜選択して、または公知の方法で製造して、任意の量で使用することができる。
<非磁性層>
上記磁気記録媒体は、一態様では、非磁性支持体上に直接磁性層を有することができる。また、一態様では、上記磁気記録媒体は、非磁性支持体と磁性層との間に、非磁性粉末を含む非磁性層を有することもできる。
非磁性層に使用される非磁性粉末は、無機物質の粉末(無機粉末)でも有機物質の粉末(有機粉末)でもよい。また、カーボンブラック等も使用できる。無機物質としては、例えば金属、金属酸化物、金属炭酸塩、金属硫酸塩、金属窒化物、金属炭化物、金属硫化物等が挙げられる。これらの非磁性粉末は、市販品として入手可能であり、公知の方法で製造することもできる。その詳細については、特開2011-216149号公報の段落0146~0150を参照できる。非磁性層に使用可能なカーボンブラックについては、特開2010-24113号公報の段落0040~0041も参照できる。非磁性層における非磁性粉末の含有量(充填率)は、好ましくは50~90質量%の範囲であり、より好ましくは60~90質量%の範囲である。
非磁性層は、結合剤を含むことができ、添加剤を含むこともできる。非磁性層の結合剤、添加剤等のその他詳細については、非磁性層に関する公知技術を適用できる。また、例えば、結合剤の種類および含有量、添加剤の種類および含有量等に関しては、磁性層に関する公知技術も適用できる。
本発明および本明細書における「非磁性層」には、非磁性粉末とともに、例えば不純物として、または意図的に、少量の強磁性粉末を含む実質的に非磁性な層も包含されるものとする。ここで実質的に非磁性な層とは、この層の残留磁束密度が10mT以下であるか、保磁力が100Oe以下であるか、または、残留磁束密度が10mT以下であり、かつ保磁力が100Oe以下である層をいうものとする。非磁性層は、残留磁束密度および保磁力を持たないことが好ましい。
<非磁性支持体>
非磁性支持体(以下、単に「支持体」とも記載する。)としては、二軸延伸を行ったポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアミド、ポリアミドイミド、芳香族ポリアミド等の公知のものが挙げられる。これらの中でもポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、およびポリアミドが好ましい。これらの支持体には、あらかじめコロナ放電、プラズマ処理、易接着処理、熱処理等を行ってもよい。
<バックコート層>
上記磁気記録媒体は、非磁性支持体の磁性層を有する表面側とは反対の表面側に、非磁性粉末を含むバックコート層を有することもでき、有さなくてもよい。バックコート層には、カーボンブラックおよび無機粉末の一方または両方が含有されていることが好ましい。バックコート層は、結合剤を含むことができ、添加剤を含むこともできる。バックコート層に含まれる結合剤および添加剤については、バックコート層に関する公知技術を適用することができ、磁性層および/または非磁性層の処方に関する公知技術を適用することもできる。例えば、特開2006-331625号公報の段落0018~0020および米国特許第7,029,774号明細書の第4欄65行目~第5欄38行目の記載を、バックコート層について参照できる。
<非磁性支持体および各層の厚み>
非磁性支持体の厚みは、例えば3.0~80.0μmであり、3.0~20.0μmであることが好ましく、3.0~10.0μmであることがより好ましい。
磁性層の厚みは、用いる磁気ヘッドの飽和磁化量、ヘッドギャップ長、記録信号の帯域等により最適化することができ、一般には10nm~150nmであり、高密度記録化の観点から、好ましくは20nm~120nmであり、更に好ましくは30nm~100nmである。磁性層は少なくとも一層あればよく、磁性層を異なる磁気特性を有する二層以上に分離してもかまわず、公知の重層磁性層に関する構成が適用できる。二層以上に分離する場合の磁性層の厚みとは、これらの層の合計厚みとする。
非磁性層の厚みは、例えば0.05~3.0μmであり、0.1~2.0μmであることが好ましく、0.1~1.5μmであることが更に好ましい。
バックコート層の厚みは、0.9μm以下であることが好ましく、0.1~0.7μmであることがより好ましい。
磁気記録媒体の各層および非磁性支持体の厚みは、公知の膜厚測定法により求めることができる。一例として、例えば、磁気記録媒体の厚み方向の断面を、イオンビーム、ミクロトーム等の公知の手法により露出させた後、露出した断面において走査型電子顕微鏡によって断面観察を行う。断面観察において任意の1箇所において求められた厚み、または無作為に抽出した2箇所以上の複数箇所、例えば2箇所、において求められた厚みの算術平均として、各種厚みを求めることができる。
<製造工程>
(サーボパターンが形成される磁気記録媒体の製造工程)
磁性層、非磁性層またはバックコート層を形成するための組成物を製造する工程は、通常、少なくとも混練工程、分散工程、およびこれらの工程の前後に必要に応じて設けた混合工程を含むことができる。個々の工程はそれぞれ2段階以上に分かれていてもかまわない。各種成分は、どの工程の最初または途中で添加してもかまわない。また、個々の成分を2つ以上の工程で分割して添加してもかまわない。上記磁気記録媒体を製造するためには、塗布型磁気記録媒体に関する公知の製造技術を一部または全部の工程に用いることができる。例えば、混練工程ではオープンニーダ、連続ニーダ、加圧ニーダ、エクストルーダ等の強い混練力をもつものを使用することが好ましい。これらの混練処理の詳細については、特開平1-106338号公報および特開平1-79274号公報を参照できる。また、各層形成用の組成物を分散するために、分散ビーズとしてガラスビーズを用いることができる。また、分散ビーズとしては、高比重の分散ビーズであるジルコニアビーズ、チタニアビーズ、およびスチールビーズも好適である。これら分散ビーズの粒径(ビーズ径)と充填率は最適化して用いることができる。分散機は公知のものを使用することができる。各層形成用組成物を、塗布工程に付す前に公知の方法によってろ過してもよい。ろ過は、例えばフィルタろ過によって行うことができる。ろ過に用いるフィルタとしては、例えば孔径0.01~3μmのフィルタ(例えばガラス繊維製フィルタ、ポリプロピレン製フィルタ等)を用いることができる。
磁性層は、磁性層形成用組成物を、例えば、非磁性支持体上に直接塗布するか、または非磁性層形成用組成物と逐次もしくは同時に重層塗布することにより形成することができる。バックコート層は、バックコート層形成用組成物を、非磁性支持体の磁性層を有する(または磁性層が追って設けられる)側とは反対側に塗布することにより形成することができる。各層形成のための塗布の詳細については、特開2010-24113号公報の段落0051を参照できる。
塗布工程後には、磁性層の配向処理、乾燥処理、表面平滑化処理(カレンダ処理)等の各種処理を行うことができる。各種工程については、例えば特開2010-24113号公報の段落0052~0057等の公知技術を参照できる。例えば、磁性層形成用組成物の塗布層には、この塗布層が湿潤状態にあるうちに配向処理を施すことが好ましい。配向処理については、特開2010-231843号公報の段落0067の記載をはじめとする各種公知技術を適用することができる。例えば、垂直配向処理は、異極対向磁石を用いる方法等の公知の方法によって行うことができる。配向ゾーンでは、乾燥風の温度、風量および/または配向ゾーンにおける磁気テープの搬送速度によって塗布層の乾燥速度を制御することができる。また、配向ゾーンに搬送する前に塗布層を予備乾燥させてもよい。
(サーボパターンの形成)
上記のように製造された磁気記録媒体には、磁気記録再生装置における磁気ヘッドのトラッキング制御、磁気記録媒体の走行速度の制御等を可能とするために、公知の方法によってサーボパターンを形成することができる。六方晶ストロンチウムフェライト粉末として、平均粒子サイズが9nm以上20nm以下のものを使用し、かつ異方性磁界Hkおよび異方性磁界分布が上記範囲となるように磁気記録媒体を作製することによって、設計形状に近い形状のサーボパターンを形成することができ、その結果、六方晶ストロンチウムフェライト粉末を含む磁性層を有する磁気記録媒体のサーボシステムにおけるヘッド位置決め精度を向上させることができると、本発明者は推察している。
「サーボパターンの形成」は、「サーボ信号の記録」ということもできる。上記磁気記録媒体は、テープ状の磁気記録媒体(磁気テープ)であってもよく、ディスク状の磁気記録媒体(磁気ディスク)であってもよい。以下では、磁気テープを例にサーボパターンの形成について説明する。
サーボパターンは、通常、磁気テープの長手方向に沿って形成される。サーボ信号を利用する制御(サーボ制御)の方式としては、タイミングベースサーボ(TBS)、アンプリチュードサーボ、周波数サーボ等が挙げられる。
ECMA(European Computer Manufacturers Association)―319に示される通り、LTO(Linear Tape-Open)規格に準拠した磁気テープ(一般に「LTOテープ」と呼ばれる。)では、タイミングベースサーボ方式が採用されている。このタイミングベースサーボ方式において、サーボパターンは、互いに非平行な一対の磁気ストライプ(「サーボストライプ」とも呼ばれる。)が、磁気テープの長手方向に連続的に複数配置されることによって構成されている。本発明および本明細書において、「タイミングベースサーボパターン」とは、タイミングベースサーボ方式のサーボシステムにおけるヘッドトラッキングを可能とするサーボパターンをいう。上記のように、サーボパターンが互いに非平行な一対の磁気ストライプにより構成される理由は、サーボパターン上を通過するサーボ信号読み取り素子に、その通過位置を教えるためである。具体的には、上記の一対の磁気ストライプは、その間隔が磁気テープの幅方向に沿って連続的に変化するように形成されており、サーボ信号読み取り素子がその間隔を読み取ることによって、サーボパターンとサーボ信号読み取り素子との相対位置を知ることができる。この相対位置の情報が、データトラックのトラッキングを可能にする。そのために、サーボパターン上には、通常、磁気テープの幅方向に沿って、複数のサーボトラックが設定されている。
サーボバンドは、磁気テープの長手方向に連続するサーボ信号により構成される。このサーボバンドは、通常、磁気テープに複数本設けられる。例えば、LTOテープにおいて、その数は5本である。隣接する2本のサーボバンドに挟まれた領域は、データバンドと呼ばれる。データバンドは、複数のデータトラックで構成されており、各データトラックは、各サーボトラックに対応している。
また、一態様では、特開2004-318983号公報に示されているように、各サーボバンドには、サーボバンドの番号を示す情報(「サーボバンドID(identification)」または「UDIM(Unique DataBand Identification Method)情報」とも呼ばれる。)が埋め込まれている。このサーボバンドIDは、サーボバンド中に複数ある一対のサーボストライプのうちの特定のものを、その位置が磁気テープの長手方向に相対的に変位するように、ずらすことによって記録されている。具体的には、複数ある一対のサーボストライプのうちの特定のもののずらし方を、サーボバンド毎に変えている。これにより、記録されたサーボバンドIDはサーボバンド毎にユニークなものとなるため、一つのサーボバンドをサーボ信号読み取り素子で読み取るだけで、そのサーボバンドを一意に(uniquely)特定することができる。
なお、サーボバンドを一意に特定する方法には、ECMA―319に示されているようなスタッガード方式を用いたものもある。このスタッガード方式では、磁気テープの長手方向に連続的に複数配置された、互いに非平行な一対の磁気ストライプ(サーボストライプ)の群を、サーボバンド毎に磁気テープの長手方向にずらすように記録する。隣接するサーボバンド間における、このずらし方の組み合わせは、磁気テープ全体においてユニークなものとされているため、2つのサーボ信号読み取り素子によりサーボパターンを読み取る際に、サーボバンドを一意に特定することも可能となっている。
また、各サーボバンドには、ECMA―319に示されている通り、通常、磁気テープの長手方向の位置を示す情報(「LPOS(Longitudinal Position)情報」とも呼ばれる。)も埋め込まれている。このLPOS情報も、UDIM情報と同様に、一対のサーボストライプの位置を、磁気テープの長手方向にずらすことによって記録されている。ただし、UDIM情報とは異なり、このLPOS情報では、各サーボバンドに同じ信号が記録されている。
上記のUDIM情報およびLPOS情報とは異なる他の情報を、サーボバンドに埋め込むことも可能である。この場合、埋め込まれる情報は、UDIM情報のようにサーボバンド毎に異なるものであってもよいし、LPOS情報のようにすべてのサーボバンドに共通のものであってもよい。
また、サーボバンドに情報を埋め込む方法としては、上記以外の方法を採用することも可能である。例えば、一対のサーボストライプの群の中から、所定の対を間引くことによって、所定のコードを記録するようにしてもよい。
サーボ信号記録用(サーボパターン形成用)ヘッドは、サーボライトヘッドと呼ばれる。サーボライトヘッドは、上記一対の磁気ストライプに対応した一対のギャップを、サーボバンドの数だけ有する。通常、各一対のギャップには、それぞれコアとコイルが接続されており、コイルに電流パルスを供給することによって、コアに発生した磁界が、一対のギャップに漏れ磁界を生じさせることができる。サーボパターンの形成の際には、サーボライトヘッド上に磁気テープを走行させながら電流パルスを入力することによって、一対のギャップに対応した磁気パターンを磁気テープに転写させて、サーボパターンを形成することができる。各ギャップの幅は、形成されるサーボパターンの密度に応じて適宜設定することができる。各ギャップの幅は、例えば、1μm以下、1~10μm、10μm以上等に設定可能である。また、サーボライトヘッドとしては、例えば、漏れ磁界が1800~5000Oe、好ましくは2500~5000Oeの範囲のサーボライトヘッドを用いることができる。
磁気テープにサーボパターンを形成する前には、磁気テープに対して、通常、消磁(イレース)処理が施される。このイレース処理は、直流磁石または交流磁石を用いて、磁気テープに一様な磁界を加えることによって行うことができる。イレース処理には、DC(Direct Current)イレースとAC(Alternating Current)イレースとがある。ACイレースは、磁気テープに印加する磁界の方向を反転させながら、その磁界の強度を徐々に下げることによって行われる。一方、DCイレースは、磁気テープに一方向の磁界を加えることによって行われる。DCイレースには、更に2つの方法がある。第一の方法は、磁気テープの長手方向に沿って一方向の磁界を加える、水平DCイレースである。第二の方法は、磁気テープの厚み方向に沿って一方向の磁界を加える、垂直DCイレースである。イレース処理は、磁気テープ全体に対して行ってもよいし、磁気テープのサーボバンド毎に行ってもよい。
形成されるサーボパターンの磁界の向きは、イレースの向きに応じて決まる。例えば、磁気テープに水平DCイレースが施されている場合、サーボパターンの形成は、磁界の向きがイレースの向きと反対になるように行われる。これにより、サーボパターンが読み取られて得られるサーボ信号の出力を、大きくすることができる。なお、特開2012-53940号公報に示されている通り、垂直DCイレースされた磁気テープに、上記ギャップを用いた磁気パターンの転写を行った場合、形成されたサーボパターンが読み取られて得られるサーボ信号は、単極パルス形状となる。一方、水平DCイレースされた磁気テープに、上記ギャップを用いた磁気パターンの転写を行った場合、形成されたサーボパターンが読み取られて得られるサーボ信号は、双極パルス形状となる。
上記磁気記録媒体は、一態様では、磁性層にタイミングベースサーボパターンを有する磁気テープであることができる。タイミングベースサーボパターンは、サーボライトヘッドにより、磁性層に二種以上の異なる形状の複数のサーボパターンとして形成される。一例では、二種以上の異なる形状の複数のサーボパターンが、同種の形状の複数のサーボパターンごとに連続して一定の間隔をもって配置される。他の一例では、異なる種類のサーボパターンが交互に配置される。
例えば、磁気テープ装置の記録方式として広く用いられているリニアスキャン方式に適用される磁気テープには、通常、磁性層に、サーボパターンが形成された領域(「サーボバンド」と呼ばれる)が磁気テープの長手方向に沿って複数存在する。隣接する2本のサーボバンドに挟まれた領域は、データバンドと呼ばれる。データの記録はデータバンド上で行われ、各データバンドには複数のデータトラックが長手方向に沿って形成される。図1に、データバンドおよびサーボバンドの配置例を示す。図1中、磁気テープMTの磁性層には、複数のサーボバンド1が、ガイドバンド3に挟まれて配置されている。2本のサーボバンドに挟まれた複数の領域2が、データバンドである。サーボパターンは、磁化領域であって、サーボライトヘッドにより磁性層の特定の領域を磁化することによって形成される。サーボライトヘッドにより磁化する領域(サーボパターンを形成する位置)は規格により定められている。例えば業界標準規格であるLTO Ultriumフォーマットテープには、磁気テープ製造時に、図2に示すようにテープ幅方向に対して傾斜した複数のサーボパターンが、サーボバンド上に形成される。詳しくは、図2中、サーボバンド1上のサーボフレームSFは、サーボサブフレーム1(SSF1)およびサーボサブフレーム2(SSF2)から構成される。サーボサブフレーム1は、Aバースト(図2中、符号A)およびBバースト(図2中、符号B)から構成される。AバーストはサーボパターンA1~A5から構成され、BバーストはサーボパターンB1~B5から構成される。一方、サーボサブフレーム2は、Cバースト(図2中、符号C)およびDバースト(図2中、符号D)から構成される。CバーストはサーボパターンC1~C4から構成され、DバーストはサーボパターンD1~D4から構成される。このような18本のサーボパターンが5本と4本のセットで、5、5、4、4、の配列で並べられたサブフレームに配置され、サーボフレームを識別するために用いられる。図2には、1つのサーボフレームを示したが、各サーボバンドには、複数のサーボフレームが走行方向に配置される。図2中、矢印は走行方向を示している。
上記磁気記録媒体が磁気テープの場合、磁気テープは、通常、磁気テープカートリッジに収容され、磁気テープカートリッジが磁気記録再生装置に装着される。
磁気テープカートリッジでは、一般に、カートリッジ本体内部に磁気テープがリールに巻き取られた状態で収容されている。リールは、カートリッジ本体内部に回転可能に備えられている。磁気テープカートリッジとしては、カートリッジ本体内部にリールを1つ具備する単リール型の磁気テープカートリッジおよびカートリッジ本体内部にリールを2つ具備する双リール型の磁気テープカートリッジが広く用いられている。単リール型の磁気テープカートリッジは、磁気テープへのデータの記録および/または再生のために磁気記録再生装置に装着されると、磁気テープカートリッジから磁気テープが引き出されて磁気記録再生装置側のリールに巻き取られる。磁気テープカートリッジから巻き取りリールまでの磁気テープ搬送経路には、磁気ヘッドが配置されている。磁気テープカートリッジ側のリール(供給リール)と磁気記録再生装置側のリール(巻き取りリール)との間で、磁気テープの送り出しと巻き取りが行われる。この間、磁気ヘッドと磁気テープの磁性層表面とが接触し摺動することにより、データの記録および/または再生が行われる。これに対し、双リール型の磁気テープカートリッジは、供給リールと巻き取りリールの両リールが、磁気テープカートリッジ内部に具備されている。磁気テープカートリッジは、単リール型および双リール型のいずれの磁気テープカートリッジであってもよい。磁気テープカートリッジのその他の詳細については、公知技術を適用することができる。
[磁気記録再生装置]
本発明の一態様は、上記磁気記録媒体と、磁気ヘッドと、を含む磁気記録再生装置に関する。
本発明および本明細書において、「磁気記録再生装置」とは、磁気記録媒体へのデータの記録および磁気記録媒体に記録されたデータの再生の少なくとも一方を行うことができる装置を意味するものとする。かかる装置は、一般にドライブと呼ばれる。上記磁気記録再生装置は、摺動型の磁気記録再生装置であることができる。摺動型の磁気記録再生装置とは、磁気記録媒体へのデータの記録および/または記録されたデータの再生を行う際に磁性層表面と磁気ヘッドとが接触し摺動する装置をいう。
上記磁気記録再生装置に含まれる磁気ヘッドは、磁気記録媒体へのデータの記録を行うことができる記録ヘッドであることができ、磁気記録媒体に記録されたデータの再生を行うことができる再生ヘッドであることもできる。また、上記磁気記録再生装置は、一態様では、別々の磁気ヘッドとして、記録ヘッドと再生ヘッドの両方を含むことができる。他の一態様では、上記磁気記録再生装置に含まれる磁気ヘッドは、データの記録のための素子(記録素子)とデータの再生のための素子(再生素子)の両方を1つの磁気ヘッドに備えた構成を有することもできる。以下において、データの記録のための素子および再生のための素子を、「データ用素子」と総称する。再生ヘッドとしては、磁気テープに記録されたデータを感度よく読み取ることができる磁気抵抗効果型(Magnetoresistive;MR)素子を再生素子として含む磁気ヘッド(MRヘッド)が好ましい。MRヘッドとしては、AMR(Anisotropic Magnetoresistive)ヘッド、GMR(Giant Magnetoresistive)ヘッド、TMR(Tunnel Magnetoresistive)ヘッド等の公知の各種MRヘッドを用いることができる。また、データの記録および/またはデータの再生を行う磁気ヘッドには、サーボ信号読み取り素子が含まれていてもよい。または、データの記録および/またはデータの再生を行う磁気ヘッドとは別のヘッドとして、サーボ信号読み取り素子を備えた磁気ヘッド(サーボヘッド)が上記磁気記録再生装置に含まれていてもよい。例えば、データの記録および/または記録されたデータの再生を行う磁気ヘッド(以下、「記録再生ヘッド」とも呼ぶ。)は、サーボ信号読み取り素子を2つ含むことができ、2つのサーボ信号読み取り素子のそれぞれが、隣接する2つのサーボバンドを同時に読み取ることができる。2つのサーボ信号読み取り素子の間に、1つまたは複数のデータ用素子を配置することができる。
上記磁気記録再生装置において、磁気記録媒体へのデータの記録および/または磁気記録媒体に記録されたデータの再生は、磁気記録媒体の磁性層表面と磁気ヘッドとを接触させて摺動させることにより行うことができる。上記磁気記録再生装置は、本発明の一態様にかかる磁気記録媒体を含むものであればよく、その他については公知技術を適用することができる。
例えば、データの記録および/または記録されたデータの再生の際には、まず、サーボ信号を用いたトラッキングが行われる。すなわち、サーボ信号読み取り素子を所定のサーボトラックに追従させることによって、データ用素子が、目的とするデータトラック上を通過するように制御される。データトラックの移動は、サーボ信号読み取り素子が読み取るサーボトラックを、テープ幅方向に変更することにより行われる。
また、記録再生ヘッドは、他のデータバンドに対する記録および/または再生を行うことも可能である。その際には、先に記載したUDIM情報を利用してサーボ信号読み取り素子を所定のサーボバンドに移動させ、そのサーボバンドに対するトラッキングを開始すればよい。
以下に、本発明を実施例により更に具体的に説明する。ただし本発明は、実施例に示す態様に限定されるものではない。以下に記載の「部」および「%」は、特記しない限り、「質量部」および「質量%」を示す。「eq」は、当量(equivalent)であり、SI単位に換算不可の単位である。また、下記工程および評価は、特記しない限り、23℃±1℃の大気中で行った。
[磁気テープNo.1(比較例)]
(1)磁性層形成用組成物の処方
(磁性液)
強磁性粉末(六方晶バリウムフェライト粉末):100.0部
SONa基含有ポリウレタン樹脂:14.0部
(重量平均分子量:70,000、SONa基:0.4meq/g)
シクロヘキサノン:150.0部
メチルエチルケトン:150.0部
オレイン酸:2.0部
(研磨剤液)
研磨剤液A
アルミナ研磨剤(平均粒子サイズ:100nm):3.0部
SONa基含有ポリウレタン樹脂:0.3部
(重量平均分子量:70,000、SONa基:0.3meq/g)
シクロヘキサノン:26.7部
研磨剤液B
ダイヤモンド研磨剤(平均粒子サイズ:100nm):1.0部
SONa基含有ポリウレタン樹脂:0.1部
(重量平均分子量:70,000、SONa基:0.3meq/g)
シクロヘキサノン:26.7部
(シリカゾル)
コロイダルシリカ(平均粒子サイズ:100nm):0.2部
メチルエチルケトン:1.4部
(その他の成分)
ステアリン酸:2.0部
ブチルステアレート:6.0部
ポリイソシアネート(東ソー社製コロネート):2.5部
(仕上げ添加溶媒)
シクロヘキサノン:200.0部
メチルエチルケトン:200.0部
(2)非磁性層形成用組成物の処方
非磁性無機粉末 α-酸化鉄:100.0部
平均粒子サイズ:10nm
平均針状比:1.9
BET(Brunauer-Emmett-Teller)比表面積:75m/g
カーボンブラック(平均粒子サイズ:20nm):25.0部
SONa基含有ポリウレタン樹脂:18.0部
(重量平均分子量:70,000、SONa基:0.2meq/g)
ステアリン酸:1.0部
シクロヘキサノン:300.0部
メチルエチルケトン:300.0部
(3)バックコート層形成用組成物の処方
非磁性無機粉末 α-酸化鉄:80.0部
平均粒子サイズ:0.15μm
平均針状比:7
BET比表面積:52m/g
カーボンブラック(平均粒子サイズ:20nm):20.0部
塩化ビニル共重合体:13.0部
スルホン酸基含有ポリウレタン樹脂:6.0部
フェニルホスホン酸:3.0部
シクロヘキサノン:155.0部
メチルエチルケトン:155.0部
ステアリン酸:3.0部
ブチルステアレート:3.0部
ポリイソシアネート:5.0部
シクロヘキサノン:200.0部
(4)磁気テープの作製
上記磁性液の各種成分を分散させて磁性液を調製した。分散処理は、バッチ式縦型サンドミルを用いて24時間行った。分散ビーズとしては、粒径0.5mmのジルコニアビーズを使用した。
研磨剤液は、以下の方法によって調製した。上記研磨剤液Aの各種成分を分散させて調製した分散液と上記研磨剤液Bの各種成分を分散させて調製した分散液とを調製した。これら二種の分散液を混合後、バッチ型超音波装置(20kHz、300W)で24時間超音波分散処理を行うことにより、研磨剤液を調製した。
こうして得られた磁性液および研磨剤液を他の成分(シリカゾル、その他の成分および仕上げ添加溶媒)と混合後、バッチ型超音波装置(20kHz、300W)で30分間超音波分散処理を行った。その後、0.5μmの孔径を有するフィルタを用いてろ過を行い磁性層形成用組成物を調製した。
非磁性層形成用組成物については、上記の各種成分をバッチ式縦型サンドミルを用いて24時間分散した。分散ビーズとしては、粒径0.1mmのジルコニアビーズを使用した。得られた分散液を0.5μmの孔径を有するフィルタを用いてろ過して非磁性層形成用組成物を調製した。
バックコート層形成用組成物については、潤滑剤(ステアリン酸およびブチルステアレート)、ポリイソシアネートおよびシクロヘキサノン200.0部を除いた上記の各種成分をオープンニーダにより混練および希釈した後、横型ビーズミル分散機により、粒径1mmのジルコニアビーズを用い、ビーズ充填率80体積%、ローター先端周速10m/秒で、1パスあたりの滞留時間を2分間とし、12パスの分散処理を行った。その後、こうして得られた分散液に残りの成分を添加し、ディゾルバーで撹拌した。こうして得られた分散液を1μmの孔径を有するフィルタを用いてろ過しバックコート層形成用組成物を調製した。
その後、厚み5.0μmの二軸延伸ポリエチレンナフタレート製支持体の表面に乾燥後の厚みが350nmになるように非磁性層形成用組成物を塗布し乾燥させた後、その上に乾燥後の厚みが50nmになるように磁性層形成用組成物を塗布して塗布層を形成した。この塗布層を、湿潤状態にあるうちに、磁場強度0.6Tの磁場を塗布層の表面に対し垂直方向に印加して垂直配向処理を行った後、乾燥させた。その後、上記支持体の非磁性層と磁性層を形成した表面とは反対側の表面に、乾燥後の厚みが0.4μmになるようにバックコート層形成用組成物を塗布し乾燥させてバックコート層を形成した。
その後、金属ロールのみから構成されるカレンダで、速度100m/分、線圧294kN/m、カレンダロールの表面温度92℃で表面平滑化処理(カレンダ処理)を行った後、雰囲気温度70℃の環境で36時間加熱処理を行った。加熱処理後、1/2インチ幅にスリットし、磁気テープを得た。1インチ=0.0254メートルである。
得られた磁気テープの磁性層を消磁した状態で、サーボライターに搭載されたサーボライトヘッドによって、LTO Ultriumフォーマットにしたがう配置および形状のサーボパターン(タイミングベースサーボパターン)を磁性層に形成した。これにより、磁性層に、LTO Ultriumフォーマットにしたがう配置でデータバンド、サーボバンド、およびガイドバンドを有し、かつサーボバンド上にLTO Ultriumフォーマットにしたがう配置および形状のサーボパターンを有する磁気テープを得た。
[磁気テープNo.2(実施例)]
強磁性粉末を六方晶バリウムフェライト粉末から以下の方法により作製された六方晶ストロンチウムフェライト粉末に変更した点以外は上記の磁気テープNo.1の作製と同様にして、磁気テープNo.2を得た。
<強磁性粉末(六方晶ストロンチウムフェライト粉末)の作製>
SrCOを1736g、HBOを662g、Feを1340g、Al(OH)を52g、CaCOを35g、BaCOを146g、それぞれ秤量し、ミキサーにて混合し原料混合物を得た。
得られた原料混合物を、白金ルツボで溶融温度1420℃で溶解し、融液を撹拌しつつ白金ルツボの底に設けた出湯口を加熱し、融液を約6g/秒で棒状に出湯させた。出湯液を水冷双ロールで急冷圧延して非晶質体を作製した。
得られた非晶質体280gを電気炉に仕込み、645℃(結晶化温度)まで昇温し、同温度で5時間保持し六方晶ストロンチウムフェライト粒子を析出(結晶化)させた。
次いで六方晶ストロンチウムフェライト粒子を含む上記で得られた結晶化物を乳鉢で粗粉砕してガラス瓶に入れ、このガラス瓶に粒径1mmジルコニアビーズ1000gと1%濃度の酢酸水溶液を800ml加えてペイントシェーカーにて3時間分散処理を行った後、分散液をビーズと分離させステンレスビーカーに入れた。分散液を液温95℃で3.5時間静置させてガラス成分の溶解処理を行った後、遠心分離器で沈澱させてデカンテーションを繰り返して洗浄し、炉内温度110℃の加熱炉内で6時間乾燥させた。
上記乾燥後の粉末に対して、以下の方法によって分級処理を行った。分級処理において、遠心分離に付される液に含まれている粒子の中で、粒子サイズが小さな粒子は遠心分離後に上澄み液中に分散し、粒子サイズが大きな粒子は沈殿物として沈殿する。
上記乾燥後の粉末10g、クエン酸3.5g、ジルコニアビーズ300gおよび純水55gを密閉容器に入れ、ペイントシェーカーにて3.8時間分散処理を行った後、純水を360g添加し、ビーズと液とを分離し、遠心分離を行い粉末を沈殿させた後、上澄み液を除去した。その後、純水を380g添加し、ホモジナイザーにて再分散処理を行い、濃度25%アンモニア水にてpHを9.6に調整し、六方晶ストロンチウムフェライト粉末の粒子が分散している分散液Aを得た。
この分散液Aに対して、15200G(G:重力加速度)で150分間、1回目の遠心分離を行った後、デカンテーションにより沈殿物と上澄み液とを分離した。続いて、得られた上澄み液に対して、15200Gで260分間、2回目の遠心分離を行った後、デカンテーションにより上澄み液と沈殿物とを分離した。得られた沈殿物を、炉内温度95℃の加熱炉内で6時間乾燥させて六方晶ストロンチウムフェライト粉末を得た。
[磁気テープNo.3(比較例)]
非晶質体の結晶化温度を628℃に変更し、分散液Aに対して行われる1回目の遠心分離を15200Gで180分間行い、1回目の遠心分離後に得られた上澄み液に対して行われる2回目の遠心分離を15200Gで270分間行った以外は上記の磁気テープNo.2の作製と同様にして、磁気テープNo.3を作製した。
[磁気テープNo.4(実施例)]
非晶質体の結晶化温度を630℃に変更し、分散液Aに対して行われる1回目の遠心分離を15200Gで175分間行い、1回目の遠心分離後に得られた上澄み液に対して行われる2回目の遠心分離を15200Gで270分間行った以外は上記の磁気テープNo.2の作製と同様にして、磁気テープNo.4を作製した。
[磁気テープNo.5(実施例)]
非晶質体の結晶化温度を656℃に変更した以外は上記の磁気テープNo.2の作製と同様にして、磁気テープNo.5を作製した。
[磁気テープNo.6(比較例)]
非晶質体の結晶化温度を659℃に変更した以外は上記の磁気テープNo.2の作製と同様にして、磁気テープNo.6を作製した。
[磁気テープNo.7(比較例)]
六方晶ストロンチウムフェライト粉末の原料混合物の作製時にNbを23g添加した以外は上記の磁気テープNo.2の作製と同様にして、磁気テープNo.7を作製した。
[磁気テープNo.8(実施例)]
非晶質体の結晶化温度を652℃に変更した以外は上記の磁気テープNo.2の作製と同様にして、磁気テープNo.8を作製した。
[磁気テープNo.9(実施例)]
六方晶ストロンチウムフェライト粉末の原料混合物の作製時、Al(OH)の添加量を78gとし、非晶質体の結晶化温度を660℃に変更した以外は上記の磁気テープNo.2の作製と同様にして、磁気テープNo.9を作製した。
[磁気テープNo.10(比較例)]
非晶質体の結晶化温度を665℃に変更した以外は上記の磁気テープNo.2の作製と同様にして、磁気テープNo.10を作製した。
[磁気テープNo.11(比較例)]
乾燥後の粉末に対して行う分級処理を以下の処理に変更した点以外は上記の磁気テープNo.2の作製と同様にして、磁気テープNo.11を作製した。
分級処理において、分散液Aに対して行われる1回目の遠心分離を15200Gで145分間行い、1回目の遠心分離後に得られた上澄み液に対して行われる2回目の遠心分離を15200Gで150分間行った。2回目の遠心分離後に、デカンテーションにより上澄み液と沈殿物とを分離した。得られた上澄み液に対して、15200Gで240分間3回目の遠心分離を行い、デカンテーションにより上澄み液と沈殿物とを分離した。得られた沈殿物に純水を入れて超音波で再分散させた後、15200Gで260分間4回目の遠心分離を行い、デカンテーションにより上澄み液と沈殿物とを分離した。得られた沈殿物に純水を入れて超音波で再分散させた後、15200Gで280分間5回目の遠心分離を行い、デカンテーションにより上澄み液と沈殿物とを分離した。得られた沈殿物を、炉内温度95℃の加熱炉内で6時間乾燥させて六方晶ストロンチウムフェライト粉末を得た。
[磁気テープNo.12(実施例)]
5回目の遠心分離を実施しなかった以外は上記の磁気テープNo.11の作製と同様にして、磁気テープNo.12を作製した。
[磁気テープNo.13(実施例)]
分散液Aに対して行われる1回目の遠心分離を15200Gで180分間行い、1回目の遠心分離後に得られた上澄み液に対して行われる2回目の遠心分離を15200Gで300分間行った以外は上記の磁気テープNo.2の作製と同様にして、磁気テープNo.13を作製した。
[磁気テープNo.14(比較例)]
分散液Aに対して行われる1回目の遠心分離を15200Gで200分間行い、1回目の遠心分離後に得られた上澄み液に対して行われる2回目の遠心分離を15200Gで330分間行った以外は上記の磁気テープNo.2の作製と同様にして、磁気テープNo.14を作製した。
上記方法によって調製された各六方晶ストロンチウムフェライト粉末については、以下の方法によって元素分析および結晶構造の分析を行った。
上記で得られた各粉末から試料粉末12mgを採取し、この試料粉末および4mol/L塩酸10mlを入れた容器(例えばビーカー)を、設定温度80℃のホットプレート上で3時間保持して試料粉末を全溶解させた。得られた溶解液を0.1μmのメンブレンフィルタでろ過して得られたろ液の元素分析を誘導結合プラズマ(ICP;Inductively Coupled Plasma)分析装置によって行った。元素分析の結果、上記で得られた粉末が六方晶ストロンチウムフェライト粉末であることが確認された。
また、上記で得られた各粉末から試料粉末を別途採取し、X線回折分析を行った。分析の結果、得られた粉末は、マグネトプランバイト型(M型)の六方晶フェライトの結晶構造を示した。また、X線回折分析により検出された結晶相は、マグネトプランバイト型の単一相であった。X線回折分析は、CuKα線を電圧45kVかつ強度40mAの条件で走査し、下記条件でX線回折パターンを測定することにより行った。
PANalytical X’Pert Pro回折計、PIXcel検出器
入射ビームおよび回折ビームのSollerスリット:0.017ラジアン
分散スリットの固定角:1/4度
マスク:10mm
散乱防止スリット:1/4度
測定モード:連続
1段階あたりの測定時間:3秒
測定速度:毎秒0.017度
測定ステップ:0.05度
[評価方法]
(1)磁気記録媒体(磁気テープ)の異方性磁界分布および異方性磁界Hk
実施例および比較例の各磁気テープから長さ3cmのサンプルを切り出し、このサンプルについてVSMとして玉川製作所製TM-VSM6050-SM型を使用して先に記載した方法によって異方性磁界分布および異方性磁界Hkを求めた。Hm=50000Oe、H1=500Oeとし、各測定のためにx方向に印加される磁界は、直前の測定のために印加される磁界+500Oeとし、H60=30000Oeまで測定を行った。
(2)強磁性粉末の平均粒子サイズ
実施例および比較例で使用した各強磁性粉末について、透過型電子顕微鏡として日立製透過型電子顕微鏡H-9000型、画像解析ソフトとしてカールツァイス製画像解析ソフトKS-400を用いて、先に記載の方法によって平均粒子サイズを求めた。
(3)電磁変換特性(ノイズ評価)
実施例および比較例の各磁気テープに対して、下記条件で磁気信号をテープ長手方向に記録し、記録した磁気信号をMRヘッドで再生した。再生信号をシバソク製スペクトラムアナライザーで周波数分析し、0~600kfci範囲で積分したノイズを、以下の評価基準によって評価した。単位kfciとは、線記録密度の単位(SI単位系に換算不可)であり、fciは、flux change per inchである。
(記録再生条件)
記録:記録トラック幅5μm
記録ギャップ0.17μm
ヘッド飽和磁束密度Bs1.8T
記録波長:300kfci
再生:再生トラック幅0.4μm
シールド(shield;sh)間距離(sh-sh距離)0.08μm
(評価基準)
4:ノイズが小さく、シグナルが良好。
3:ノイズが見られるものの、シグナルは良好。
2:ノイズが大きく、シグナルが不明瞭。
1:ノイズとシグナルの区別ができないか記録ができていない。
(4)PES(Position Error Signal)
サーボシステムにおけるヘッド位置決め精度の指標としては、以下の方法により求められるPESを挙げることができる。PESは、値が小さいほど、サーボシステムにおけるヘッド位置決め精度が高いことを意味する。
実施例および比較例の各磁気テープについて、サーボパターンの形成に用いたサーボライター上のベリファイ(verify)ヘッドによってサーボパターンを読み取った。ベリファイヘッドは、磁気テープに形成されたサーボパターンの品質を確認するための読み取り用磁気ヘッドであり、公知の磁気記録再生装置の磁気ヘッドと同様に、サーボパターンの位置(具体的には、磁気テープの幅方向の位置)に対応した位置に読み取り用の素子が配置されている。
ベリファイヘッドには、ベリファイヘッドでサーボパターンを読み取って得た電気信号から、サーボシステムにおけるヘッド位置決め精度をPESとして演算する公知のPES演算回路が接続されている。PES演算回路により、入力された電気信号(パルス信号)から磁気テープの幅方向への変位を随時計算し、この変位の時間的変化情報(信号)に対してハイパスフィルタ(カットオフ:500cycles/m)を適用した値を、PESとして算出した。算出されたPESを、表1に示す。
以上の結果を表1に示す。表1中の強磁性粉末の種類の欄において、「BF」は六方晶バリウムフェライト粉末であり、「SR」は六方晶ストロンチウムフェライト粉末である。
Figure 0007132192000001
表1に示されている実施例および比較例の評価結果から、六方晶ストロンチウムフェライト粉末を磁性層に含む磁気記録媒体では、異方性磁界Hk、異方性磁界分布および六方晶ストロンチウムフェライト粉末の平均粒子サイズが先に記載した範囲であることが、サーボシステムにおいて磁気ヘッドをデータトラックに追従させる精度(ヘッド位置決め精度)を高めること(PESの値が小さいこと)、および電磁変換特性の向上につながることが確認できる。
本発明の一態様は、高密度記録用磁気記録媒体の技術分野において有用である。

Claims (9)

  1. 非磁性支持体と強磁性粉末を含む磁性層とを有する磁気記録媒体であって、
    異方性磁界Hkが5.0kOe超7.5kOe未満であり、
    異方性磁界分布が0.75超1.20未満であり、
    前記磁性層はサーボパターンを有し、
    前記強磁性粉末は六方晶ストロンチウムフェライト粉末であり、かつ
    前記六方晶ストロンチウムフェライト粉末の平均粒子サイズは9nm以上20nm以下である磁気記録媒体。
  2. 異方性磁界分布が0.77以上1.18以下である、請求項1に記載の磁気記録媒体。
  3. 異方性磁界Hkが5.1kOe以上7.3kOe以下である、請求項1または2に記載の磁気記録媒体。
  4. 前記六方晶ストロンチウムフェライト粉末の平均粒子サイズは、10nm以上20nm以下である、請求項1~3のいずれか1項に記載の磁気記録媒体。
  5. 前記非磁性支持体と前記磁性層との間に非磁性粉末を含む非磁性層を有する、請求項1~4のいずれか1項に記載の磁気記録媒体。
  6. 前記非磁性支持体の前記磁性層を有する表面側とは反対の表面側に、非磁性粉末を含むバックコート層を有する、請求項1~5のいずれか1項に記載の磁気記録媒体。
  7. 磁気テープである、請求項1~6のいずれか1項に記載の磁気記録媒体。
  8. 前記サーボパターンは、タイミングベースサーボパターンである、請求項1~7のいずれか1項に記載の磁気記録媒体。
  9. 請求項1~8のいずれか1項に記載の磁気記録媒体と、磁気ヘッドと、を含む磁気記録再生装置。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7166042B2 (ja) * 2019-02-27 2022-11-07 富士フイルム株式会社 磁気記録媒体および磁気記録再生装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002260211A (ja) 2001-02-28 2002-09-13 Fuji Photo Film Co Ltd 磁気記録媒体
JP2002260212A (ja) 2001-02-28 2002-09-13 Fuji Photo Film Co Ltd 六方晶系フェライト及びこれを用いた磁気記録媒体
JP2005251351A (ja) 2004-03-08 2005-09-15 Fuji Photo Film Co Ltd 磁気記録媒体および強磁性金属粉末の製造方法
JP2006155842A (ja) 2004-12-01 2006-06-15 Hitachi Maxell Ltd 磁気テープ
JP2017182862A (ja) 2016-03-31 2017-10-05 富士フイルム株式会社 六方晶フェライト粉末および磁気記録媒体

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5689384A (en) * 1994-06-30 1997-11-18 International Business Machines Corporation Timing based servo system for magnetic tape systems
JP2999446B2 (ja) * 1998-03-04 2000-01-17 花王株式会社 磁気記録媒体及び磁気記録・再生システム
US20060068232A1 (en) * 2004-09-24 2006-03-30 Hitachi Maxell, Ltd. Magnetic tape
JP5396440B2 (ja) * 2011-07-25 2014-01-22 富士フイルム株式会社 磁気テープおよび磁気記録装置
US10204651B2 (en) * 2014-06-24 2019-02-12 Sony Corporation Magnetic recording medium having cubic ferrite or e-phase iron oxide magnetic particles

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002260211A (ja) 2001-02-28 2002-09-13 Fuji Photo Film Co Ltd 磁気記録媒体
JP2002260212A (ja) 2001-02-28 2002-09-13 Fuji Photo Film Co Ltd 六方晶系フェライト及びこれを用いた磁気記録媒体
JP2005251351A (ja) 2004-03-08 2005-09-15 Fuji Photo Film Co Ltd 磁気記録媒体および強磁性金属粉末の製造方法
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