JPH04349214A - ディジタル記録用磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル記録用磁気
記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＨＤＴＶの実用化に向けて、膨大なディ
ジタル画像信号を小型カセットへ記録するために、高密
度記録が可能な磁気テープが要求されている。

【０００３】これを実現するため、テレビジョン学会技
術報告ｖｏｌ．１３，Ｎｏ．　５９，　ＰＰ１９−２４
（１９８９）　には、メタル磁性粉を用いた塗布型の磁
気テープを用いたディジタル画像記録の実験結果が報告
されている。

【０００４】また、電子情報通信学会技術研究報告（信
学技報）ＰＰ３９−４４　ＭＲ９０−１５では、Ｃｏ−
Ｃｒ蒸着タイプの垂直磁気テープを用いて実験が行なわ
れている。

【０００５】他方、Ｃｏを主体とし、さらにＮｉ等を含
有し、斜め蒸着法によって形成した強磁性金属薄膜を磁
性層とする磁気テープは、飽和磁束密度が大きく、しか
も保磁力が高く、すぐれた電磁変換特性を示す。

【０００６】そこで、信学技報ＰＰ４３−４９　ＭＲ９
０−７では、この斜め蒸着タイプの磁気テープを用い孤
立再生波を調べるために、矩形波を記録して、走行方向
依存性等の実験とその解析を行ない、その記録機構につ
いて考察を行なっている。

【０００７】この場合、この報文では、その第４３ペー
ジ図１に示されるように、蒸着テープとしては、１方向
から斜め蒸着し、１方向に柱状結晶粒が成長した単層の
蒸着膜を磁性層として用いている。

【０００８】この結果、この報文では、正方向および逆
方向で孤立波信号を最適記録電流にて記録し、その各々
につき、正方向および逆方向での４種の孤立再生波形を
観察すると、第４５ページ図４に示されるように、ゼロ
クロス点からピーク点の時間と、ピーク点からゼロクロ
ス点の時間との比は、１／５以下、あるいは５倍以上と
きわめて大きく、再生波形の非対称性がきわめて大きい
。

【０００９】また、計４種の再生波形の重なり合いも少
なく、最も異なる再生波形間では、０点以上のピークの
重なり合いは６０％以下となってしまう。

【００１０】このように孤立再生波形が非対称で歪んで
おり、また記録再生の正逆逆転により波形の不揃が生じ
ると、実際の記録再生では、エラー率が増大し、Ｓ／Ｎ
の低下につながり、また複雑な等化回路を必要とし、あ
るいは等化がきわめて困難となったり、その再生波形の
歪み具合によっては、いわゆるメタルテープ等との互換
性がとりづらくなる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、孤立
再生波形の非対称性と歪とが少なく、記録再生時の正逆
逆転を行なっても再生波形が揃い、エラー率が少なく、
Ｓ／Ｎの低下がなく、等化が不要であるか、あるいは単
純な等化回路を用いることができるディジタル記録用磁
気記録媒体を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（６）の本発明により達成される。 （１）ディジタル記録を行なう磁気記録媒体であって、
非磁性基体上に磁性層を有し、この磁性層は、少なくと
も１層の斜め蒸着法により形成され、Ｃｏを主成分とす
る第１の強磁性金属薄膜と、少なくとも１層の前記第１
の強磁性金属薄膜とは異なる方向から斜め蒸着を行なっ
て形成され、Ｃｏを主成分とする第２の強磁性金属薄膜
とを有し、蒸着時に強磁性金属が入射する方向と前記非
磁性基体表面の法線とがなす角度を入射角とし、入射角
の最大値をθｍａｘ　、入射角の最小値をθｍｉｎ　、
Δθ＝θｍａｘ　−θｍｉｎ　とし、前記第１および第
２の強磁性金属薄膜を構成する層の膜厚をｔとしたとき
、前記第１の強磁性金属薄膜の総膜厚が、前記第２の強
磁性金属薄膜の総膜厚の０．７〜１．３倍であり、前記
第１の強磁性金属薄膜を構成する各層のｔ・Δθの総和
が、前記第２の強磁性金属薄膜を構成する各層のｔ・Δ
θの総和の０．７〜１．３倍であることを特徴とするデ
ィジタル記録用磁気記録媒体。

【００１３】（２）ディジタル記録を行なう磁気記録媒
体であって、非磁性基体上に磁性層を有し、この磁性層
は、少なくとも１層の斜め蒸着法により形成され、Ｃｏ
を主成分とする第１の強磁性金属薄膜と、少なくとも１
層の前記第１の強磁性金属薄膜とは異なる方向から斜め
蒸着を行なって形成され、Ｃｏを主成分とする第２の強
磁性金属薄膜とを有し、正および負の孤立波信号を最適
記録電流にて記録して再生したとき、ゼロクロス点から
ピーク点までの時間が、ピーク点からゼロクロス点の時
間の０．５〜２倍であることを特徴とするディジタル記
録用磁気記録媒体。

【００１４】（３）ディジタル記録を行なう磁気記録媒
体であって、非磁性基体上に磁性層を有し、この磁性層
は、少なくとも１層の斜め蒸着法により形成され、Ｃｏ
を主成分とする第１の強磁性金属薄膜と、少なくとも１
層の前記第１の強磁性金属薄膜とは異なる方向から斜め
蒸着を行なって形成され、Ｃｏを主成分とする第２の強
磁性金属薄膜とを有し、正方向および逆方向に走行して
孤立波信号を最適記録電流にて記録し、それぞれにつき
正方向および逆方向に走行して再生を行なって、各再生
波形を重ね合わせたとき、各再生波形の重なり合いが７
０％以上であることを特徴とするディジタル記録用磁気
記録媒体。

【００１５】（４）蒸着時に強磁性金属が入射する方向
と前記非磁性基体表面の法線とがなす角度を入射角とし
、入射角の最大値をθｍａｘ　、入射角の最小値をθｍ
ｉｎ　、Δθ＝θｍａｘ　−θｍｉｎ　とし、前記第１
および第２の強磁性金属薄膜を構成する層の膜厚をｔと
したとき、前記第１の強磁性金属薄膜の総膜厚が、前記
第２の強磁性金属薄膜の総膜厚の０．７〜１．３倍であ
り、前記第１の強磁性金属薄膜を構成する各層のｔ・Δ
θの総和が、前記第２の強磁性金属薄膜を構成する各層
のｔ・Δθの総和の０．７〜１．３倍である上記（２）
または（３）に記載のディジタル記録用磁気記録媒体。

【００１６】（５）蒸着時に強磁性金属が入射する方向
と前記非磁性基体表面の法線とがなす角度を入射角とし
、入射角の最大値をθｍａｘ　、入射角の最小値をθｍ
ｉｎ　、Δθ＝θｍａｘ　−θｍｉｎ　とし、前記第１
および第２の強磁性金属薄膜を構成する層の膜厚をｔと
したとき、前記第１の強磁性金属薄膜の総膜厚が、前記
第２の強磁性金属薄膜の総膜厚の０．７〜１．３倍であ
り、前記第１の強磁性金属薄膜を構成する各層のｔ・Δ
θの総和が、前記第２の強磁性金属薄膜を構成する各層
のｔ・Δθの総和の０．７〜１．３倍であり、正および
負の孤立波信号を最適電流にて記録して再生したとき、
ゼロクロス点からピーク点までの時間が、ピーク点から
ゼロクロス点の時間の０．５〜２倍である上記（３）に
記載のディジタル記録用磁気記録媒体。

【００１７】（６）半値巾５０〜５００ｎｓｅｃ、記録
波長０．３５〜０．８０μｍ　の信号にてディジタル記
録を行なう上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の
ディジタル記録用磁気記録媒体。

【００１８】

【作用】斜め蒸着型の磁気記録媒体の強磁性金属薄膜形
成においては、回転する円筒状の冷却ドラム表面に非磁
性基体を添わせて搬送しながら、定置された強磁性金属
源に電子ビーム等を照射して蒸着を行なう。

【００１９】このとき、強磁性金属が入射する方向と非
磁性基体表面の法線とがなす角度を入射角と呼び、通常
、蒸着開始から終了まで入射角が漸減するように蒸着す
る。従って、非磁性基体上に形成された強磁性金属薄膜
中の柱状結晶粒子は、非磁性基体側ではほぼ非磁性基体
表面と平行であり、非磁性基体表面から離れるに従って
弧状に成長している。

【００２０】蒸着時の入射角の最大値および最小値を、
それぞれ最大入射角θｍａｘ　および最小入射角θｍｉ
ｎ　と称する。なお、θｍａｘ　は９０度以下であり、
θｍｉｎ　は０度より大の所定の角度である。

【００２１】そして、θｍａｘ　からθｍｉｎ　にかけ
てのΔθ＝θｍａｘ　−θｍｉｎ　にて、強磁性金属薄
膜の蒸着が行なわれる。

【００２２】本発明では、このような強磁性金属薄膜を
２層以上用いて磁性層とし、蒸着時順方向に基体を搬送
させて、１方向に結晶粒の方位が向いた１層以上の第１
の強磁性金属薄膜と、これと逆方向に基体を搬送させて
、上記と逆の方向に結晶粒の方位が向いた１層以上の第
２の強磁性金属薄膜とを積層する。

【００２３】そして、これら第１および第２の強磁性金
属薄膜を積層し、好ましくは、各薄膜のΔθと膜厚とを
所定の範囲に規制して、孤立再生波形の対称性を向上し
、またその歪をなくし、さらには、記録再生の正逆逆転
による波形の不揃をなくすものである。

【００２４】

【具体的構成】以下、本発明の具体的構成について詳細
に説明する。 ［非磁性基体］本発明で用いる非磁性基体の材質に特に
制限はなく、強磁性金属薄膜蒸着時の熱に耐える各種フ
ィルム、例えばポリエチレンテレフタレート等を用いる
ことができる。また、特開昭６３−１０３１５号公報に
記載の各種材料が使用可能である。なお、膜厚等、各種
寸法は、用途に応じて適宜決定すればよい。

【００２５】［磁性層］非磁性基体上に形成される磁性
層は、Ｃｏを主成分とし、斜め蒸着法により形成される
２層以上の強磁性金属薄膜から構成される。

【００２６】各強磁性金属薄膜蒸着時のθｍａｘ　は８
０〜９０度であることが好ましく、θｍｉｎ　は１０〜
６０度であることが好ましい。

【００２７】この場合、Δθの算出においては、θｍａ
ｘ　およびθｍｉｎ　には正負の符号をつけないものと
するが、正確には、第１の強磁性金属薄膜のθｍａｘ　
、θｍｉｎ　を正の値とすれば、第２の強磁性金属薄膜
のθｍａｘ　、θｍｉｎ　は負の値である。

【００２８】第１および第２の強磁性金属薄膜を構成す
るそれぞれの層間では、強磁性金属が入射する方向が前
記非磁性基体の法線を挟んで交差するように蒸着されて
いるからである。これら第１および第２の強磁性金属薄
膜を構成する層間では、強磁性金属の柱状結晶粒子の成
長方向が、非磁性基体表面の法線を挟んで交差している
。

【００２９】そして、このような構造は、非磁性基体の
走行方向を逆にして斜め蒸着することによって得られる
。

【００３０】強磁性金属薄膜の積層総数に特に制限はな
く、目的に応じて２層、３層あるいは４層以上の構成を
選択すればよい。

【００３１】これらの場合、第１の強磁性金属薄膜層と
第２の強磁性金属薄膜層との積層順は任意である。

【００３２】すなわち、２層構成の場合、媒体走行方向
に対し、どちらが上層にあってもよい。

【００３３】３層以上の多層構成とする場合、任意の順
序で積層すればよいが、通常は、第１および第２の強磁
性金属薄膜層を交互に積層する。

【００３４】このような前提において、各強磁性金属薄
膜層の膜厚をｔとしたとき、第１の強磁性金属薄膜の総
膜厚は、第２の強磁性金属薄膜の総膜厚の０．７〜１．
３倍、特に０．８〜１．２倍である。

【００３５】また、第１の強磁性金属薄膜を構成する各
層のｔ・Δθの総和は、第２の強磁性金属薄膜を構成す
る各層のｔ・Δθの総和の０．７〜１．３倍、特に０．
８〜１．２倍である。

【００３６】このような積層体により、再生波形の対称
性が向上し、歪が減少し、記録再生の正逆逆転によって
も揃った波形応答が得られる。

【００３７】磁性層を構成する各強磁性金属薄膜は、Ｎ
ｉを含有するＣｏ−Ｎｉ合金であることが好ましく、特
にモル比でＣｏを約８０％、Ｎｉを約２０％含有する合
金が好適である。

【００３８】また、必要に応じてＣｒを１０％以下含有
していてもよく、特開昭６３−１０３１５号公報等に記
載されている各種金属やその他の金属成分を含有してい
てもよい。

【００３９】さらに、必要に応じて少量の酸素を各層の
表面層に含有させたり、この他非磁性層を介在させたり
して、耐食性等を向上させることができる。

【００４０】各強磁性金属薄膜層の厚さは、約３００〜
１５００Ａ　であることが好ましい。

【００４１】磁性層全体の厚さは、１２００〜３０００
Ａ　程度であることが好ましい。これにより出力を十分
に大きくすることができる。

【００４２】各強磁性金属薄膜層は、それぞれ斜め蒸着
法により形成される。斜め蒸着装置および方法は、前掲
した各種の文献に記載されているのでそれらのうちから
任意のものを採用すればよい。

【００４３】斜め蒸着法は、例えば、供給ロールから繰
り出された長尺フィルム状の非磁性基体を回転する冷却
ドラムの表面に添わせて送りながら、一個以上の定置金
属源から斜め蒸着をし、巻き取りロールに巻き取るもの
である。この場合、入射角は蒸着初期のθｍａｘ　から
最終のθｍｉｎ　まで連続的に変化し、非磁性基体表面
にＣｏを主成分とする強磁性金属の柱状結晶粒子を弧状
一方向に成長させ、整列させるものである。

【００４４】磁性層を多層構成とする場合は、この工程
を繰り返し行なう。

【００４５】そして、強磁性金属が入射する方向が非磁
性基体の法線を挟んで交差するような２層の強磁性金属
薄膜層を形成する場合、非磁性基体の走行方向を逆にし
て斜め蒸着を行なえばよい。

【００４６】本発明の磁気記録媒体の磁性層上には、磁
性層の保護および耐食性向上のために公知の種々のトッ
プコート層が設けられることが好ましい。また、テープ
化したときの走行性を確保するために、非磁性基体の磁
性層と反対側には公知の種々のバックコート層が設けら
れることが好ましい。

【００４７】［特性］このような磁気記録媒体のテープ
長手方向の保磁力Ｈｃは８００〜１７００　Ｏｅ　程度
、残留磁束密度Ｂｒ　は２５００〜５０００Ｇ　程度、
最大磁束密度Ｂｍ　は３０００〜７０００Ｇ　程度とす
ればよい、

【００４８】また、（半値巾５０〜５００ｎ
ｓｅｃ）記録波長０．３５〜０．８０μｍ　程度の例え
ば矩形波の正および負の孤立波パルス信号列を最適記録
電流にて記録した場合、その再生波形のゼロクロス点か
らピーク点までの時間（立ち上がり時間）は、ピーク点
からゼロクロス点までの時間（立ち下がり時間）の０．
５〜２倍、特に０．８〜１．５倍であることが好ましい
。なお、最適記録電流とは、最大出力が得られる記録電
流である。

【００４９】さらに、固定ヘッド方式のヘッドテスタを
用い、上記の孤立波信号を正方向および逆方向に最適記
録電流にて記録し、それぞれにつき正方向および逆方向
に再生して、得られた４種の再生波形を重ね合わせたと
き、各再生波形の０点以上のピークの重なり合いが、７
０％以上、特に８０％以上、さらには９０〜１００％で
あることが好ましい。

【００５０】このように、再生波形が対称化し、歪がな
くなり、しかも記録再生の正逆逆転に際し、波形が揃う
と、エラー率が減少し、Ｓ／Ｎが向上し、また等化が容
易になるか、あるいは省略することもでき、他のテープ
との互換性も向上する。

【００５１】［記録再生］前記の各種報文等に従い、公
知の各種フォーマットでディジタル記録再生を行なえば
よい。この際、通常、記録信号の半値巾は５０〜５００
ｎｓｅｃ程度、記録波長は０．３５〜０．８０μｍ　程
度とする。

【００５２】

【実施例】以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明
をさらに詳細に説明する。 ［実施例１］１０−４ＴｏｒｒのＡｒ雰囲気中で、供給
ロールから厚さ７μｍ　のポリエチレンテレフタレート
（ＰＥＴ）フィルムを繰り出して回転する円筒状冷却ド
ラムの周面に添わせて移動させ、２０ａｔ％　Ｎｉ−Ｃ
ｏ合金を斜め蒸着して強磁性金属薄膜を形成し、巻き取
りロールに巻き取った。

【００５３】次いで、この巻き取りロールを供給ロール
とし、ＰＥＴフィルム表面の法線方向を挟んで上記斜め
蒸着時の入射方向と交差する入射方向にて強磁性金属を
斜め蒸着して、２層構成の磁性層を有する磁気記録媒体
を得た。

【００５４】上層および下層の強磁性金属薄膜の蒸着時
のθｍｉｎ　およびθｍａｘ　は、ともにそれぞれ、４
０°および９０°とし、上層および下層のΔθｔ　およ
びΔθｕ　を、それぞれ、５０°とし、上層の厚さｔｔ
　は１０００Ａ　、下層の厚さｔｕ　は１０００Ａ　と
した。

【００５５】このサンプルは、ｔｕ　／ｔｔ　＝１、ｔ
ｕ　Δθｕ　／ｔｔ　Δθｕ　＝１である。

【００５６】このサンプルをスリッタにて８ｍｍ巾に裁
断してテープ化し、ビデオカセットとした。

【００５７】これとは別に比較のため、θｍｉｎ　＝４
０°、θｍａｘ　＝９０°にて、２０００Ａ膜の１層構
成の２０ａｔ％　Ｎｉ−Ｃｏ合金薄膜を形成し、比較用
カセットを作製した。

【００５８】各カセットを、ＭＩＧヘッドを搭載した実
機（ソニー社製　　Ｓ９００）に装填し、１ＭＨｚ　の
正負孤立矩形波を最適記録電流にて記録し、孤立再生波
のゼロクロス−ピーク時間Ｔｌ　、ピーク−ゼロクロス
時間Ｔｒ　を測定した。

【００５９】また、ドラム式ヘッドテスタを用い、上記
の孤立矩形波を、正・逆方向で最適記録電流にて記録し
て、これらをそれぞれ正・逆方向で再生し、４種の波形
をディジタルオシロで測定し、１６回平均し、プロット
アウトした。これらのプロットを重ね合わせ、０点以上
のピークの重なり合う面積が最も少ないものを、重なり
度とした。これらの結果を下記表１に示す。

【００６０】

【表１】

【００６１】次に、これら各カセットを用い、実機（改
造したディジタルオーディオテープレコーダ）にてエラ
ー率を測定したところ、本発明のカセットは、比較カセ
ットと比較して、エラー率が１０−４から１０−５にな
った。

【００６２】

【発明の効果】本発明の磁気記録媒体をディジタル記録
用に用いると、エラー率が少なく、Ｓ／Ｎが高く、等化
が簡略化でき、他の媒体との互換性にもすぐれるなど、
きわめてすぐれたディジタル記録を行なうことができる
。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ディジタル記録を行なう磁気記録媒体
   であって、非磁性基体上に磁性層を有し、この磁性層は
   、少なくとも１層の斜め蒸着法により形成され、Ｃｏを
   主成分とする第１の強磁性金属薄膜と、少なくとも１層
   の前記第１の強磁性金属薄膜とは異なる方向から斜め蒸
   着を行なって形成され、Ｃｏを主成分とする第２の強磁
   性金属薄膜とを有し、蒸着時に強磁性金属が入射する方
   向と前記非磁性基体表面の法線とがなす角度を入射角と
   し、入射角の最大値をθｍａｘ　、入射角の最小値をθ
   ｍｉｎ　、Δθ＝θｍａｘ　−θｍｉｎ　とし、前記第
   １および第２の強磁性金属薄膜を構成する層の膜厚をｔ
   としたとき、前記第１の強磁性金属薄膜の総膜厚が、前
   記第２の強磁性金属薄膜の総膜厚の０．７〜１．３倍で
   あり、前記第１の強磁性金属薄膜を構成する各層のｔ・
   Δθの総和が、前記第２の強磁性金属薄膜を構成する各
   層のｔ・Δθの総和の０．７〜１．３倍であることを特
   徴とするディジタル記録用磁気記録媒体。
2. 【請求項２】　　ディジタル記録を行なう磁気記録媒体
   であって、非磁性基体上に磁性層を有し、この磁性層は
   、少なくとも１層の斜め蒸着法により形成され、Ｃｏを
   主成分とする第１の強磁性金属薄膜と、少なくとも１層
   の前記第１の強磁性金属薄膜とは異なる方向から斜め蒸
   着を行なって形成され、Ｃｏを主成分とする第２の強磁
   性金属薄膜とを有し、正および負の孤立波信号を最適記
   録電流にて記録して再生したとき、ゼロクロス点からピ
   ーク点までの時間が、ピーク点からゼロクロス点の時間
   の０．５〜２倍であることを特徴とするディジタル記録
   用磁気記録媒体。
3. 【請求項３】　　ディジタル記録を行なう磁気記録媒体
   であって、非磁性基体上に磁性層を有し、この磁性層は
   、少なくとも１層の斜め蒸着法により形成され、Ｃｏを
   主成分とする第１の強磁性金属薄膜と、少なくとも１層
   の前記第１の強磁性金属薄膜とは異なる方向から斜め蒸
   着を行なって形成され、Ｃｏを主成分とする第２の強磁
   性金属薄膜とを有し、正方向および逆方向に走行して孤
   立波信号を最適記録電流にて記録し、それぞれにつき正
   方向および逆方向に走行して再生を行なって、各再生波
   形を重ね合わせたとき、各再生波形の重なり合いが７０
   ％以上であることを特徴とするディジタル記録用磁気記
   録媒体。
4. 【請求項４】　　蒸着時に強磁性金属が入射する方向と
   前記非磁性基体表面の法線とがなす角度を入射角とし、
   入射角の最大値をθｍａｘ　、入射角の最小値をθｍｉ
   ｎ　、Δθ＝θｍａｘ　−θｍｉｎ　とし、前記第１お
   よび第２の強磁性金属薄膜を構成する層の膜厚をｔとし
   たとき、前記第１の強磁性金属薄膜の総膜厚が、前記第
   ２の強磁性金属薄膜の総膜厚の０．７〜１．３倍であり
   、前記第１の強磁性金属薄膜を構成する各層のｔ・Δθ
   の総和が、前記第２の強磁性金属薄膜を構成する各層の
   ｔ・Δθの総和の０．７〜１．３倍である請求項２また
   は３に記載のディジタル記録用磁気記録媒体。
5. 【請求項５】　　蒸着時に強磁性金属が入射する方向と
   前記非磁性基体表面の法線とがなす角度を入射角とし、
   入射角の最大値をθｍａｘ　、入射角の最小値をθｍｉ
   ｎ　、Δθ＝θｍａｘ　−θｍｉｎ　とし、前記第１お
   よび第２の強磁性金属薄膜を構成する層の膜厚をｔとし
   たとき、前記第１の強磁性金属薄膜の総膜厚が、前記第
   ２の強磁性金属薄膜の総膜厚の０．７〜１．３倍であり
   、前記第１の強磁性金属薄膜を構成する各層のｔ・Δθ
   の総和が、前記第２の強磁性金属薄膜を構成する各層の
   ｔ・Δθの総和の０．７〜１．３倍であり、正および負
   の孤立波信号を最適電流にて記録して再生したとき、ゼ
   ロクロス点からピーク点までの時間が、ピーク点からゼ
   ロクロス点の時間の０．５〜２倍である請求項３に記載
   のディジタル記録用磁気記録媒体。
6. 【請求項６】　　半値巾５０〜５００ｎｓｅｃ、記録波
   長０．３５〜０．８０μｍの信号にてディジタル記録を
   行なう請求項１ないし５のいずれかに記載のディジタル
   記録用磁気記録媒体。