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JP6649297B2 - 磁気テープ装置および磁気再生方法 - Google Patents

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Description

本発明は、磁気テープ装置および磁気再生方法に関する。
記録媒体に情報を記録する方式の1つとして、磁気記録が挙げられる。磁気記録では、情報が磁化パターンとして磁気記録媒体に記録される。そして磁気記録媒体に記録された情報は、磁化パターンから得られる磁気的な信号を磁気ヘッドにより読み取ることによって再生される。かかる再生のために用いられる磁気ヘッドとして、各種磁気ヘッドが提案されている(例えば特許文献1参照)。
特開2004−185676号公報
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。高容量化のための手段としては、磁気記録媒体の記録密度を高めることが挙げられる。しかし、記録密度を高めるほど磁性層から得られる磁気的な信号(具体的には漏れ磁界)は微弱になる傾向があるため、再生ヘッドとして、微弱な信号を感度よく読み取ることができる高感度な磁気ヘッドを用いることが望ましい。磁気ヘッドの感度に関しては、磁気抵抗効果を動作原理とするMR(Magnetoresistive)ヘッドが、従来使用されていたインダクティブヘッドと比べて優れていると言われている。
MRヘッドとしては、特許文献1の段落0003に記載されているように、AMR(Anisotropic magnetoresistive)ヘッドおよびGMR(Giant magnetoresistive)ヘッドが知られている。GMRヘッドは、AMRヘッドより感度が高いと言われているMRヘッドである。更に、特許文献1の段落0004等に記載されているTMR(Tunnel magnetoresistive)ヘッドは、更なる高感度化の可能性が期待されているMRヘッドである。
一方、磁気記録の記録再生方式は、浮上型と摺動型に大別される。また、磁気記録により情報が記録される磁気記録媒体は、磁気ディスクと磁気テープとに大別される。以下において、磁気記録媒体として磁気ディスクを含むドライブを「磁気ディスク装置」といい、磁気記録媒体として磁気テープを含むドライブを「磁気テープ装置」という。
磁気ディスク装置は一般にHDD(Hard disk drive)と呼ばれ、浮上型の記録再生方式を採用している。磁気ディスク装置では、磁気ディスク回転時の空気流によって磁気ディスクと磁気ヘッドとの所定の間隔を維持できるように、磁気ヘッドスライダの磁気ディスク対向面の形状および磁気ヘッドスライダを支えるヘッドサスペンションアセンブリが設計される。かかる磁気ディスク装置では、磁気ディスクと磁気ヘッドが接触しない状態で情報の記録および再生が行われる。このような記録再生方式が浮上型である。これに対し、磁気テープ装置は摺動型の記録再生方式を採用している。磁気テープ装置では、情報の記録および再生時には、磁気テープの磁性層表面と磁気ヘッドとが接触し摺動する。
特許文献1には、TMRヘッドを磁気ディスク装置において使用することが提案されている。これに対し、磁気テープ装置におけるTMRヘッドの使用については、現在、将来的な使用の可能性が予測されているに留まる。現実の使用に至っていない理由としては、磁気テープ装置に用いられる再生ヘッドに対して、TMRヘッドを使用するほどの感度向上が現状要求されていないことが挙げられる。しかるに、磁気テープ装置においても再生ヘッドとしてTMRヘッドを使用することができれば、今後の磁気テープの更なる高密度記録化に対応することが可能となる。
また、磁気テープ装置には、磁気テープに記録された情報を高SNR(Signal−to−Noise−Ratio)で再生できることも望まれている。しかし、記録密度を高めるほど、SNRは低下しやすい傾向がある。
そこで本発明の目的は、再生ヘッドとしてTMRヘッドを搭載し、かつ磁気テープに記録された情報を高SNRで再生可能な磁気テープ装置を提供することにある。
磁気テープに記録された情報を再生する際のSNRを高めるための手段としては、磁気テープの磁性層表面の平滑性を高めることが挙げられる。更に本発明者らは、磁気テープの磁性層表面の平滑性を高めることに加えて更なる手段を採用することによって、より一層の高SNR化を達成するために鋭意検討を重ねた。
一方、TMRヘッド等のMRヘッドの動作原理である磁気抵抗効果とは、磁界の変化によって電気抵抗が変化する現象である。MRヘッドは、磁気記録媒体から発生する漏れ磁界の変化を抵抗値(電気抵抗)の変化として検出し、この抵抗値の変化を電圧の変化に変換することによって情報を再生する。特許文献1の段落0007に記載されているようにTMRヘッドは一般に抵抗値が高いと言われているものの、TMRヘッドを用いて情報の再生を続けるうちにTMRヘッドにおいて抵抗値の大きな低下が発生することは、再生初期に対して経時的に再生出力が低下する原因となってしまう。
本発明者らは上記目的を達成するために検討を重ねる中で、磁気テープ装置において再生ヘッドとしてTMRヘッドを使用すると、TMRヘッドにおいて抵抗値(電気抵抗)の顕著な低下が発生するという、従来まったく知られていなかった現象を見出した。TMRヘッドにおける抵抗値の低下とは、TMRヘッドに含まれるトンネル磁気抵抗効果型素子を構成する2つの電極を繋ぐ配線に電気抵抗測定器を当てて測定される電気抵抗の低下である。この抵抗値が顕著に低下する現象は、磁気ディスク装置におけるTMRヘッド使用時にも、磁気ディスク装置または磁気テープ装置におけるGMRヘッド等の他のMRヘッド使用時にも、見られない。即ち、再生ヘッドとしてTMRヘッドを使用して情報の再生を行うとTMRヘッドにおいて抵抗値の顕著な低下が発生することは、従来認識すらされていなかった。磁気ディスク装置と磁気テープ装置の記録再生方式の違い、詳しくは、再生時の磁気記録媒体と磁気ヘッドとの接触の有無が、磁気テープ装置において発生するTMRヘッドの抵抗値の顕著な低下が、磁気ディスク装置では見られない理由と考えられる。また、TMRヘッドが、磁気テープが搬送される方向に、絶縁層(トンネルバリア層)を挟んで2つの電極を有するという、現在実用化されている他のMRヘッドにはない特殊な構造を有することが、TMRヘッドにおいて発生する抵抗値の顕著な低下が他のMRヘッドでは見られない理由と考えられる。更にTMRヘッドにおける抵抗値の顕著な低下は、磁気テープとして、磁性層表面の平滑性を高めた磁気テープを搭載した磁気テープ装置において一層顕著に発生する傾向が見られることも明らかとなった。これに対し、本発明者らは、上記現象を見出したうえで更なる鋭意検討を重ねた結果、かかる抵抗値の顕著な低下は、磁気テープとして以下に詳述する磁気テープを使用することによって抑制することができることを新たに見出した。
以上の知見に基づき、本発明の一態様は完成された。
即ち、本発明の一態様は、
磁気テープと、再生ヘッドと、を含む磁気テープ装置であって、
上記再生ヘッドは、再生素子としてトンネル磁気抵抗効果型素子(以下、「TMR素子」とも記載する。)を含む磁気ヘッド(以下、「TMRヘッド」とも記載する。)であり、
上記磁気テープは、非磁性支持体上に強磁性粉末および結合剤を含む磁性層を有し、
上記強磁性粉末は強磁性六方晶フェライト粉末であり、
In−Plane法を用いた上記磁性層のX線回折分析により求められる六方晶フェライト結晶構造の(114)面の回折ピークのピーク強度Int(114)に対する(110)面の回折ピークのピーク強度Int(110)の強度比(Int(110)/Int(114);以下、「XRD(X−ray diffraction)強度比」とも記載する。)は0.5以上4.0以下であり、
上記磁気テープの垂直方向角型比は、0.65以上1.00以下であり、
上記磁性層の表面において測定される中心線平均表面粗さRa(以下、「磁性層表面粗さRa」とも記載する。)は、2.0nm以下であり、かつ
上記磁性層の表面において振り子粘弾性試験により求められる対数減衰率(以下、単に「対数減衰率」とも記載する。)は、0.050以下である、磁気テープ装置、
に関する。
また、本発明の一態様は、
磁気テープに記録された情報を再生ヘッドによって再生することを含む磁気再生方法であって、
上記再生ヘッドは、再生素子としてトンネル磁気抵抗効果型素子を含む磁気ヘッドであり、
上記磁気テープは、非磁性支持体上に強磁性粉末および結合剤を含む磁性層を有し、
上記強磁性粉末は強磁性六方晶フェライト粉末であり、
In−Plane法を用いた上記磁性層のX線回折分析により求められる六方晶フェライト結晶構造の(114)面の回折ピークのピーク強度Int(114)に対する(110)面の回折ピークのピーク強度Int(110)の強度比(Int(110)/Int(114))は0.5以上4.0以下であり、
上記磁気テープの垂直方向角型比は、0.65以上1.00以下であり、
上記磁性層の表面において測定される中心線平均表面粗さRaは、2.0nm以下であり、かつ
上記磁性層の表面において振り子粘弾性試験により求められる対数減衰率は、0.050以下である、磁気再生方法、
に関する。
上記磁気テープ装置および上記磁気再生方法の一態様は、以下の通りである。
一態様では、上記対数減衰率は、0.010以上0.050以下である。
一態様では、上記磁性層の表面において測定される中心線平均表面粗さRaは、1.2nm以上2.0nm以下である。
一態様では、上記垂直方向角型比は、0.65以上0.90以下である。
一態様では、上記磁気テープは、上記非磁性支持体と上記磁性層との間に非磁性粉末および結合剤を含む非磁性層を有する。
本発明の一態様によれば、磁気テープに記録された情報をTMRヘッドによって再生する際、高SNRでの再生が可能であり、かつTMRヘッドにおいて抵抗値の顕著な低下が発生することを抑制することができる。
対数減衰率の測定方法の説明図である。 対数減衰率の測定方法の説明図である。 対数減衰率の測定方法の説明図である。 磁気テープ製造工程の具体的態様の一例(工程概略図)を示す。
[磁気テープ装置]
本発明の一態様は、磁気テープと、再生ヘッドと、を含む磁気テープ装置であって、上記再生ヘッドは、再生素子としてトンネル磁気抵抗効果型素子を含む磁気ヘッドであり、上記磁気テープは、非磁性支持体上に強磁性粉末および結合剤を含む磁性層を有し、上記強磁性粉末は強磁性六方晶フェライト粉末であり、In−Plane法を用いた上記磁性層のX線回折分析により求められる六方晶フェライト結晶構造の(114)面の回折ピークのピーク強度Int(114)に対する(110)面の回折ピークのピーク強度Int(110)の強度比(Int(110)/Int(114))は0.5以上4.0以下であり、上記磁気テープの垂直方向角型比は0.65以上1.00以下であり、上記磁性層の表面において測定される中心線平均表面粗さRaは、2.0nm以下であり、かつ上記磁性層の表面において振り子粘弾性試験により求められる対数減衰率は0.050以下である磁気テープ装置に関する。
本発明および本明細書において、「磁性層(の)表面」とは、磁気記録媒体の磁性層側表面と同義である。また、本発明および本明細書において、「強磁性六方晶フェライト粉末」とは、複数の強磁性六方晶フェライト粒子の集合を意味するものとする。強磁性六方晶フェライト粒子とは、六方晶フェライト結晶構造を有する強磁性粒子である。以下では、強磁性六方晶フェライト粉末を構成する粒子(強磁性六方晶フェライト粒子)を、「六方晶フェライト粒子」または単に「粒子」とも記載する。「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、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。以上の点は、本発明および本明細書における非磁性粉末等の各種粉末についても同様とする。
本発明および本明細書において、方向および角度に関する記載(例えば垂直、直交、平行等)には、特記しない限り、本発明が属する技術分野において許容される誤差の範囲を含むものとする。上記誤差の範囲とは、例えば、厳密な角度±10°未満の範囲を意味し、厳密な角度±5°以内であることが好ましく、±3°以内であることがより好ましい。
本発明者らは、上記磁気テープ装置において磁気テープに記録された情報を高SNRで再生可能なことには、磁性層表面粗さRa、垂直方向角型比およびXRD強度比が上記範囲であることが寄与し、TMRヘッドにおける抵抗値の顕著な低下の抑制が可能であることには対数減衰率が上記範囲であることが寄与すると考えている。
磁性層表面粗さRaが2.0nm以下であることは、SNR低下の原因となるスペーシングロスを低減することに寄与し得る。更に垂直方向角型比が0.65以上1.00以下であること、およびXRD強度比が0.5以上4.0以下であることも、SNR向上に寄与し得る。この点について、以下に更に記載する。
本発明者らは、磁性層に含まれる強磁性六方晶フェライト粉末の中には、強磁性六方晶フェライト粉末(粒子の集合)の磁気特性に影響を及ぼす粒子(以下、「前者の粒子」ともいう。)と、影響を及ぼさないか影響が少ないと考えられる粒子(以下、「後者の粒子」ともいう。)とが含まれていると推察している。後者の粒子は、例えば磁性層形成用組成物の調製時に行われる分散処理により粒子が一部欠けること(チッピング(chipping))により発生した微細な粒子と考えられる。
そして本発明者らは、磁性層に含まれる強磁性六方晶フェライト粉末に含まれる粒子の中で、前者の粒子は、In−Plane法を用いたX線回折分析において回折ピークをもたらす粒子であり、後者の粒子は微細なため回折ピークをもたらさないか回折ピークへの影響は小さいと考えている。そのため、In−Plane法を用いた磁性層のX線回折分析によってもたらされる回折ピークの強度に基づけば、強磁性六方晶フェライト粉末の磁気特性に影響を及ぼす粒子の磁性層における存在状態を制御することができると推察している。詳細を後述するXRD強度比は、この点に関する指標と本発明者らは考えている。
一方、垂直方向角型比とは、磁性層表面に対して垂直な方向で測定される飽和磁化に対する残留磁化の比であって、残留磁化が小さいほど値が小さくなる。上記の後者の粒子は微細であり磁化を保持し難いと考えられるため、磁性層において後者の粒子が多く含まれるほど、垂直方向角型比は小さくなる傾向があると推察される。そのため、垂直方向角型比は、磁性層における上記の後者の粒子(微細な粒子)の存在量の指標になり得ると本発明者らは考えている。かかる微細な粒子の磁性層における存在量が少ないほど、強磁性六方晶フェライト粉末の磁気特性は向上すると考えられる。
そして上記磁気テープ装置に含まれる磁気テープにおいて、垂直方向角型比およびXRD強度比がそれぞれ上記範囲にあることが、磁気テープに記録された情報を高SNRで再生できることに寄与し、その結果、高密度記録された情報であっても高SNRでの再生が可能になると推察される。高SNRでの再生が可能になることは、磁性層における後者の粒子(微細な粒子)の存在量を低減し、かつ磁性層における前者の粒子の存在状態を制御することによりもたらされると本発明者らは推察している。
以上が、上記磁気テープ装置において、磁気テープに記録された情報を高SNRで再生可能であることに関する本発明者らの推察である。更に、上記磁気テープにおいて、抵抗値の顕著な低下が発生することを抑制してTMRヘッドを使用できることについて、本発明者らは以下のように考えている。
磁気テープ装置において、再生ヘッドとしてTMRヘッドを使用する場合、従来の磁気テープを適用すると、TMRヘッドにおいて抵抗値(電気抵抗)が顕著に低下する現象が発生してしまう。この現象は、本発明者によって新たに見出された現象である。かかる現象が発生する理由を、本発明者らは以下のように考えている。
TMRヘッドは、トンネル磁気抵抗効果を利用する磁気ヘッドであって、絶縁層(トンネルバリア層)を挟んで2つの電極を有する。2つの電極間に位置するトンネルバリア層は絶縁層であるため、2つの電極間に電圧を印加しても、通常は電極間に電流は流れないかほとんど流れない。しかし、磁気テープからの漏れ磁界の影響を受けたフリー層の磁界の向きによって、トンネル効果により電流(トンネル電流)が流れ、トンネル磁気抵抗効果によって、トンネル電流が流れる量の変化が抵抗値の変化として検出される。この抵抗値の変化を電圧の変化に変換することによって、磁気テープに記録された情報を再生することができる。
また、MRヘッドの構造としては、CIP(Current−In−Plane)構造とCPP(Current−Perpendicular−to−Plane)構造とがあり、TMRヘッドはCPP構造を有する磁気ヘッドである。CPP構造のMRヘッドでは、MR素子の膜面に垂直な方向、即ち磁気テープに記録された情報を再生する場合に磁気テープが搬送される方向に電流が流れる。これに対し、他のMRヘッド、例えばGMRヘッドの中で近年広く用いられているスピンバルブ型GMRヘッドは、CIP構造を有する。CIP構造を有するMRヘッドでは、MR素子の膜面内方向、即ち磁気テープに記録された情報を再生する場合に磁気テープが搬送される方向と直交する方向に電流が流れる。
以上のように、TMRヘッドは現在実用化されている他のMRヘッドにはない特殊な構造を有する。このため、2つの電極間に1箇所でも短絡(損傷によってできた迂回路)が発生すると抵抗値が顕著に低下してしまう。このように2つの電極間に1箇所でも短絡が発生すると抵抗値が顕著に低下することは、他のMRヘッドでは起こらない現象である。また、浮上型の記録再生方式を採用する磁気ディスク装置では、再生時に磁気ディスクと再生ヘッドは接触しないため、短絡を引き起こす損傷は発生し難い。これに対し、摺動型の記録再生方式を採用する磁気テープ装置では、何ら対策を施さない場合には、磁気テープとの摺動によって、TMRヘッドが損傷し短絡が起こりやすい。以上のことが、磁気テープ装置において再生ヘッドとしてTMRヘッドを使用すると、再生時にTMRヘッドの抵抗値低下が顕著に発生する理由と本発明者らは推察している。また、磁気テープの磁性層表面の平滑性を高めると、磁性層表面と再生ヘッドとの接触面積(いわゆる真実接触面積)は増すと考えられる。この接触面積が増すことにより磁気テープとの摺動時に再生ヘッドがより損傷しやすくなることが、磁性層表面の平滑性を高めた磁気テープを搭載した磁気テープ装置において、TMRヘッドの抵抗値低下が顕在化する傾向がある理由と考えられる。
これに対し本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、磁性層の表面において振り子粘弾性試験により求められる対数減衰率が0.050以下である磁気テープによって、磁気テープ装置において再生ヘッドとしてTMRヘッドを使用すると再生時にTMRヘッドの抵抗値低下が顕著に発生する現象を抑制することが可能になることを新たに見出した。この点について、以下に更に説明する。
本発明および本明細書において、上記の対数減衰率とは、以下の方法により求められる値とする。
図1〜図3は、対数減衰率の測定方法の説明図である。以下、これら図面を参照し対数減衰率の測定方法を説明する。ただし、図示された態様は例示であって、本発明を何ら限定するものではない。
測定対象の磁気テープから、測定用試料100を切り出す。切り出した測定用試料100を、振り子粘弾性試験機内の試料ステージ101において、基板103上に測定面(磁性層表面)を上方に向けて載置し、目視で確認できる明らかなしわが入っていない状態で、固定用テープ105等で固定する。
測定用試料100の測定面上に、質量13gの振り子付円柱型シリンダエッジ104(直径4mm)を、シリンダエッジの長軸方向が測定用試料100の長手方向と平行になるように載せる。こうして測定用試料100の測定面に、振り子付円柱型シリンダエッジ104を載せた状態(上方から見た状態)の一例を、図1に示す。図1に示す態様では、ホルダ兼温度センサー102が設置され、基板103の表面温度をモニタリングできる構成になっている。ただし、この構成は必須ではない。なお測定用試料100の長手方向とは、図1に示す態様では図中に矢印によって示した方向であり、測定用試料を切り出した磁気テープにおける長手方向をいう。本発明および本明細書において、「平行」とは、本発明が属する技術分野において許容される誤差の範囲を含むものとする。上記誤差の範囲とは、例えば、厳密な平行±10°未満の範囲を意味し、厳密な平行±5°以内であることが好ましく、±3°以内であることがより好ましい。また、振り子107(図2参照)としては、マグネットに吸着される性質を有する材料製(例えば金属製、合金製等)の振り子を用いる。
測定用試料100を載置した基板103の表面温度を5℃/min以下の昇温速度(5℃/min以下であれば任意の昇温速度でよい。)で昇温して80℃として、振り子運動を、振り子107とマグネット106との吸着を解除することにより開始(初期振動を誘起)させる。振り子運動している振り子107の状態(横から見た状態)の一例が、図2である。図2に示す態様では、振り子粘弾性試験機内で、試料ステージ下方に配置されたマグネット(電磁石)106への通電を停止して(スイッチをオフにして)吸着を解除することにより振り子運動を開始し、電磁石への通電を再開して(スイッチをオンにして)振り子107をマグネット106に吸着させることにより振り子運動を停止させる。振り子運動中、図2に示すように、振り子107は振幅を繰り返す。振り子が振幅を繰り返している間、振り子の変位を変位センサー108によりモニタリングして得られる結果から、変位を縦軸に取り、経過時間を横軸に取った変位−時間曲線を得る。変位−時間曲線の一例を、図3に示す。図3では、振り子107の状態と変位−時間曲線との対応が模式的に示されている。一定の測定間隔で、静止(吸着)と振り子運動とを繰り返し、10分以上(10分以上であれば任意の時間でよい。)経過した後の測定間隔において得られた変位−時間曲線を用いて、対数減衰率Δ(無単位)を、下記式から求め、この値を磁気テープの磁性層表面の対数減衰率とする。1回の吸着の吸着時間は1秒以上(1秒以上であれば任意の時間でよい。)とし、吸着終了から次の吸着開始までの間隔は6秒以上(6秒以上であれば任意の時間でよい。)とする。測定間隔とは、吸着開始から次の吸着開始までの時間の間隔である。また、振り子運動を行う環境の湿度は、相対湿度40〜70%の範囲であれば任意の相対湿度でよい。
変位−時間曲線において、変位が極小から再び極小になるまでの間隔を、波の一周期とする。nを、測定間隔中の変位−時間曲線に含まれる波の数とし、Anを、n番目の波における極小変位と極大変位との差とする。図3では、n番目の波の変位が極小から再び極小になるまでの間隔を、Pn(例えば1番目の波についてはP、2番目についてはP、3番目についてはP)と表示している。対数減衰率の算出には、n番目の波の次に現れる極小変位と極大変位との差(上記式中、An+1、図3に示す変位−時間曲線ではA)も用いるが、極大以降に振り子107が静止(吸着)している部分は波の数のカウントには用いない。また、極大変位以前に振り子107が静止(吸着)している部分も、波の数のカウントには用いない。したがって、図3に示す変位−時間曲線では、波の数は3つ(n=3)である。
本発明者らは、上記対数減衰率は、TMRヘッドが磁気テープと接触し摺動する際に磁気テープから遊離して磁気テープとTMRヘッドとの間に介在する粘着性成分の量の指標となる値と考えている。かかる粘着性成分が多く存在するほど磁気テープとTMRヘッドとの密着力が高まり、磁気テープとTMRヘッドとの円滑な摺動が妨げられる(摺動性が低下する)と考えられる。これに対し、上記磁気テープ装置に含まれる磁気テープにおいて上記対数減衰率が0.050以下の状態であること、即ち粘着性成分が低減された状態であることが、磁気テープとTMRヘッドとを円滑に摺動させることに寄与すると考えられる。その結果、磁性層表面粗さRaが2.0nmであり磁性層表面の平滑性に優れる磁気テープとの摺動によってTMRヘッドが損傷し短絡が発生することを抑制することができると本発明者らは推察している。
なお上記粘着性成分の詳細は明らかではない。本発明者らは、上記粘着性成分は、結合剤として用いられる樹脂に由来する可能性があると推察している。詳しくは、次の通りである。結合剤としては、詳細を後述するように各種樹脂を用いることができる。樹脂とは、2つ以上の重合性化合物の重合体(ホモポリマーおよびコポリマーを包含する。)であり、分子量が平均分子量を下回る成分(以下、「低分子量結合剤成分」と記載する。)も通常含まれる。このような低分子量結合剤成分が、磁気テープとTMRヘッドとの摺動時に磁気テープから遊離し磁気テープとTMRヘッドとの間に介在することが、摺動性の低下をもたらすのではないかと、本発明者らは考えている。そして、上記の低分子量結合剤成分は粘着性を有すると考えられ、振り子粘弾性試験により求められる対数減衰率が、磁気テープとTMRヘッドとの摺動時に磁気テープから遊離する低分子量結合剤成分の量の指標になるのではないかと、本発明者らは推察している。なお、一態様では、磁性層は、強磁性粉末および結合剤に加えて、硬化剤を含む磁性層形成用組成物を非磁性支持体上に直接または他の層を介して塗布し、硬化処理を施し形成される。ここでの硬化処理により、結合剤と硬化剤とを硬化反応(架橋反応)させることができる。ただし、低分子量結合剤成分は、理由は定かではないものの、硬化反応の反応性に乏しいのではないかと本発明者らは考えている。このため、低分子量結合剤成分は磁性層に留まり難く磁性層から遊離しやすいことが、低分子量結合剤成分が磁気テープとTMRヘッドとの摺動時に磁気テープとTMRヘッドとの間に介在してしまう理由の1つではないかと、本発明者らは推察している。
ただし以上は本発明者らの推察であって、本発明を何ら限定するものではない。
以下、上記磁気テープ装置について、更に詳細に説明する。以下に記載の「TMRヘッドの抵抗値低下」とは、特記しない限り、再生ヘッドとしてTMRヘッドを搭載した磁気テープ装置において磁気テープに記録された情報をTMRヘッドによって再生する際に発生するTMRヘッドの抵抗値の顕著な低下をいうものとする。
<磁気テープ>
<<磁性層表面粗さRa>>
上記磁気テープの磁性層の表面において測定される中心線平均表面粗さRa(磁性層表面粗さRa)は、2.0nm以下である。このことが、上記磁気テープ装置において、磁気テープに高密度記録された情報を高SNRで再生できることに寄与し得る。SNRを更に高める観点からは、磁性層表面粗さRaは、1.9nm以下であることが好ましく、1.8nm以下であることがより好ましく、1.7nm以下であることが更に好ましく、1.6nm以下であることが一層好ましく、1.5nm以下であることがより一層好ましい。また、磁性層表面粗さRaは、例えば1.0nm以上または1.2nm以上であることができる。ただし、磁気テープに高密度記録された情報を再生する際のSNRを高める観点からは磁性層表面粗さRaが低いことは好ましいため、上記例示した下限を下回ってもよい。
本発明および本明細書における磁気テープの磁性層の表面において測定される中心線平均表面粗さRaは、原子間力顕微鏡(Atomic Force Microscope;AFM)により磁性層表面の面積40μm×40μmの領域において測定される値とする。測定条件の一例としては、下記の測定条件を挙げることができる。後述の実施例に示す磁性層表面粗さRaは、下記測定条件下での測定によって求めた値である。本発明および本明細書において、磁気テープの「磁性層(の)表面」とは、磁気テープの磁性層側表面と同義である。
AFM(Veeco社製Nanoscope4)をタッピングモードで用いて磁気テープの磁性層の表面の面積40μm×40μmの領域を測定する。探針としてはBRUKER社製RTESP−300を使用し、スキャン速度(探針移動速度)は40μm/秒、分解能は512pixel×512pixelとする。
磁性層表面粗さRaは、公知の方法により制御することができる。例えば、磁性層に含まれる各種粉末のサイズ、磁気テープの製造条件等により磁性層表面粗さRaは変わり得る。したがって、これらの1つ以上を調整することにより、磁性層表面粗さRaが2.0nm以下の磁気テープを得ることができる。
<<対数減衰率>>
上記磁気テープの磁性層の表面において振り子粘弾性試験により求められる対数減衰率は、0.050以下である。これにより、TMRヘッドの抵抗値低下を抑制することができる。TMRヘッドの抵抗値低下をより一層抑制する観点から、上記対数減衰率は、0.048以下であることが好ましく、0.045以下であることがより好ましく、0.040以下であることが更に好ましい。一方、TMRヘッドの抵抗値低下を抑制する観点からは、上記対数減衰率は低いほど好ましいため、下限値は特に限定されるものではない。一例として、対数減衰率は、例えば0.010以上、または0.015以上であることができる。ただし対数減衰率は、上記の例示した値を下回ってもよい。対数減衰率を調整するための手段の具体的態様は、後述する。
<<XRD強度比>>
上記磁気テープは、磁性層に強磁性六方晶フェライト粉末を含む。XRD強度比とは、強磁性六方晶フェライト粉末を含む磁性層をIn−Plane法を用いてX線回折分析することによって求められる。以下において、In−Plane法を用いて行われるX線回折分析を、「In−Plane XRD」とも記載する。In−Plane XRDは、薄膜X線回折装置を用いて、以下の条件で、磁性層表面にX線を照射して行うものとする。測定方向は、磁気テープの長手方向とする。
Cu線源使用(出力45kV、200mA)
Scan条件:20〜40degreeの範囲を0.05degree/step、0.1degree/min
使用光学系:平行光学系
測定方法::2θχスキャン(X線入射角0.25°)
上記条件は、薄膜X線回折装置における設定値である。薄膜X線回折装置としては、公知の装置を用いることができる。薄膜X線回折装置の一例としては、リガク社製SmartLabを挙げることができる。In−Plane XRDの分析に付す試料は、測定対象の磁気テープから切り出したテープ試料であって、後述する回折ピークが確認できればよく、その大きさおよび形状は限定されるものではない。
X線回折分析の手法としては、薄膜X線回折と粉末X線回折が挙げられる。粉末X線回折は粉末試料のX線回折を測定するのに対し、薄膜X線回折によれば基板上に形成された層等のX線回折を測定することができる。薄膜X線回折は、In−Plane法とOut−Of−Plane法とに分類される。測定時のX線入射角は、Out−Of−Plane法では5.00〜90.00°の範囲であるのに対し、In−Plane法では通常0.20〜0.50°の範囲である。本発明および本明細書におけるIn−Plane XRDでは、上記の通りX線入射角は0.25°とする。In−Plane法は、Out−Of−Plane法と比べてX線入射角が小さいためX線の侵入深さが浅い。したがって、In−Plane法を用いるX線回折分析(In−Plane XRD)によれば、測定対象試料の表層部のX線回折分析を行うことができる。テープ試料については、In−Plane XRDによれば磁性層のX線回折分析を行うことができる。上記のXRD強度比とは、かかるIn−Plane XRDにより得られたX線回折スペクトルの中で、六方晶フェライト結晶構造の(114)面の回折ピークのピーク強度Int(114)に対する(110)面の回折ピークのピーク強度Int(110)の強度比(Int(110)/Int(114))である。Intは、Intensity(強度)の略称として用いている。In−Plane XRDにより得られるX線回折スペクトル(縦軸:Intensity、横軸:回折角2θχ(degree))において、(114)面の回折ピークは、2θχが33〜36degreeの範囲で検出されるピークであり、(110)面の回折ピークは、2θχが29〜32degreeの範囲で検出されるピークである。
回折面の中で、六方晶フェライト結晶構造の(114)面は、強磁性六方晶フェライト粉末の粒子(六方晶フェライト粒子)の磁化容易軸方向(c軸方向)近くに位置する。また、六方晶フェライト結晶構造の(110)面は、磁化容易軸方向と直交する方向に位置する。
本発明者らは、In−Plane XRDによって求められるX線回折スペクトルにおいて、六方晶フェライト結晶構造の(114)面の回折ピークのピーク強度Int(114)に対する(110)面の回折ピークのピーク強度Int(110)の強度比(Int(110)/Int(114);XRD強度比)が大きいほど、磁化容易軸方向と直交する方向が磁性層表面に対してより平行に近い状態で存在する前者の粒子が磁性層に多く存在することを意味し、XRD強度比が小さいほど、そのような状態で存在する前者の粒子が磁性層に少ないことを意味すると推察している。そして、XRD強度比が0.5以上4.0以下である状態とは、前者の粒子が磁性層において適度に整列した状態にあることを意味すると考えられる。このことが、磁気テープに記録された情報をTMRヘッドによって再生する際のSNRを高めることに寄与すると、本発明者らは推察している。
XRD強度比は、SNRをより一層高める観点から、3.5以下であることが好ましく、3.0以下であることがより好ましい。また、同様の観点から、XRD強度比は、0.7以上であることが好ましく、1.0以上であることがより好ましい。XRD強度比は、例えば、磁気テープの製造工程において行われる配向処理の処理条件によって制御することができる。配向処理としては、垂直配向処理を行うことが好ましい。垂直配向処理は、好ましくは、湿潤状態(未乾燥状態)の磁性層形成用組成物の塗布層の表面に対して垂直に磁場を印加することにより行うことができる。配向条件を強化するほど、XRD強度比の値は大きくなる傾向がある。配向処理の処理条件としては、配向処理における磁場強度等が挙げられる。配向処理の処理条件は特に限定されるものではない。0.5以上4.0以下のXRD強度比が実現できるように配向処理の処理条件を設定すればよい。一例として、垂直配向処理における磁場強度は、0.10〜0.80Tとすることができ、または0.10〜0.60Tとすることもできる。磁性層形成用組成物における強磁性六方晶フェライト粉末の分散性を高めるほど、垂直配向処理によりXRD強度比の値は大きくなる傾向がある。
<<垂直方向角型比>>
垂直方向角型比とは、磁気記録媒体の垂直方向において測定される角型比である。角型比に関して記載する「垂直方向」とは、磁性層表面と直交する方向をいう。即ち磁気テープについて、垂直方向は、磁気テープの長手方向と直交する方向でもある。垂直方向角型比は、振動試料型磁束計を用いて測定される。詳しくは、本発明および本明細書における垂直方向角型比は、振動試料型磁束計において、23℃±1℃の測定温度において、磁気テープに外部磁場を最大外部磁場1194kA/m(15kOe)かつスキャン速度4.8kA/m/秒(60Oe/秒)の条件で掃引して求められる値であって、反磁界補正後の値とする。測定値は、振動試料型磁束計のサンプルプローブの磁化をバックグラウンドノイズとして差し引いた値として得るものとする。
上記テープの垂直方向角型比は、0.65以上である。本発明者らは、磁気テープの垂直方向角型比は、先に記載した後者の粒子(微細な粒子)の存在量の指標になり得ると推察している。磁気テープの垂直方向角型比が0.65以上である磁性層は、かかる微細な粒子の存在量が少ないと考えられる。このことが強磁性六方晶フェライト粉末の磁気特性向上に寄与することが、磁気テープに記録された情報をTMRヘッドによって再生する際のSNRを高めることに寄与すると、本発明者らは推察している。SNRをより一層高める観点から、上記垂直方向角型比は0.70以上であることが好ましく、0.73以上であることがより好ましく、0.75以上であることが更に好ましい。また、角型比は、原理上、最大で1.00である。したがって、上記磁気テープの垂直方向角型比は1.00以下である。上記垂直方向角型比は、例えば0.95以下、0.90以下、0.87以下または0.85以下であってもよい。ただし、上記垂直方向角型比の値が大きいほど、磁性層中に上記の微細な後者の粒子が少なくSNRを高める観点から好ましいと考えられる。したがって、上記垂直方向角型比は、上記例示した上限を上回ってもよい。
上記垂直方向角型比を0.65以上とするためには、磁性層形成用組成物の調製工程において、粒子が一部欠けること(チッピング)によって微細な粒子が発生することを抑制することが好ましいと本発明者らは考えている。チッピングの発生を抑制するための具体的手段は後述する。
次に、上記磁気テープに含まれる磁性層等について、更に詳細に説明する。
<<磁性層>>
(強磁性粉末)
上記磁気テープの磁性層は、強磁性粉末として強磁性六方晶フェライト粉末を含む。強磁性六方晶フェライト粉末に関して、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。上記磁性層に含まれる強磁性六方晶フェライト粉末は、いずれの結晶構造を取るものであってもよい。また、六方晶フェライトの結晶構造には、構成原子として、鉄原子および二価金属原子が含まれる。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、バリウム原子、ストロンチウム原子、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。例えば、二価金属原子としてバリウム原子を含む六方晶フェライトは、バリウムフェライトであり、ストロンチウム原子を含む六方晶フェライトは、ストロンチウムフェライトである。また、六方晶フェライトは、二種以上の六方晶フェライトの混晶であってもよい。混晶の一例としては、バリウムフェライトとストロンチウムフェライトの混晶を挙げることができる。
強磁性六方晶フェライト粉末の粒子サイズの指標としては、活性化体積を用いることができる。「活性化体積」とは、磁化反転の単位である。本発明および本明細書に記載の活性化体積は、振動試料型磁束計を用いて保磁力Hc測定部の磁場スイープ速度3分と30分とで雰囲気温度23℃±1℃の環境下で測定し、以下のHcと活性化体積Vとの関係式から求められる値である。
Hc=2Ku/Ms{1−[(kT/KuV)ln(At/0.693)]1/2
[上記式中、Ku:異方性定数、Ms:飽和磁化、k:ボルツマン定数、T:絶対温度、V:活性化体積、A:スピン歳差周波数、t:磁界反転時間]
高密度記録化を達成するための方法としては、磁性層に含まれる強磁性粉末の粒子サイズを小さくし、磁性層の強磁性粉末の充填率を高める方法が挙げられる。この点から、強磁性六方晶フェライト粉末の活性化体積は、2500nm以下であることが好ましく、2300nm以下であることがより好ましく、2000nm以下であることが更に好ましい。一方、磁化の安定性の観点からは、活性化体積は、例えば800nm以上であることが好ましく、1000nm以上であることがより好ましく、1200nm以上であることが更に好ましい。なお磁性層形成用組成物の調製のために使用する強磁性六方晶フェライト粉末(以下、「原料粉末」とも記載する。)の活性化体積と、調製した磁性層形成用組成物を用いて形成された磁性層における強磁性六方晶フェライト粉末の活性化体積は、同じ場合もあり異なる場合もある。
強磁性六方晶フェライト粉末を構成する粒子の形状は、強磁性六方晶フェライト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して得た粒子写真において、デジタイザーで粒子(一次粒子)の輪郭をトレースして特定するものとする。一次粒子とは、凝集のない独立した粒子をいう。透過型電子顕微鏡を用いる撮影は、加速電圧300kVで透過型電子顕微鏡を用いて直接法により行うものとする。透過型電子顕微鏡観察および測定は、例えば日立製透過型電子顕微鏡H−9000型および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。強磁性六方晶フェライト粉末を構成する粒子の形状に関して、「板状」とは、対向する2つの板面を有する形状をいう。一方、そのような板面を持たない粒子形状の中で、長軸と短軸の区別のある形状が「楕円状」である。長軸とは、粒子の長さを最も長く取ることができる軸(直線)として決定する。一方、短軸とは、長軸と直交する直線で粒子長さを取ったときに長さが最も長くなる軸として決定する。長軸と短軸の区別がない形状、即ち長軸長=短軸長となる形状が「球状」である。形状から長軸および短軸が特定できない形状を不定形と呼ぶ。上記の粒子形状特定のための透過型電子顕微鏡を用いる撮影は、撮影対象粉末に配向処理を施さずに行う。磁性層形成用組成物の調製に用いる原料粉末および磁性層に含まれる強磁性六方晶フェライト粉末の形状は、板状、楕円状、球状および不定形のいずれでもよい。
なお本発明および本明細書に記載の各種粉末に関する平均粒子サイズは、上記のように撮影された粒子写真を用いて、無作為に抽出した500個の粒子について求められた値の算術平均とする。後述の実施例に示す平均粒子サイズは、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を用いて得られた値である。
強磁性六方晶フェライト粉末の詳細については、例えば特開2011−216149号公報の段落0134〜0136も参照できる。
磁性層における強磁性六方晶フェライト粉末の含有量(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。磁性層の強磁性六方晶フェライト粉末以外の成分は少なくとも結合剤であり、任意に一種以上の添加剤が含まれ得る。磁性層において強磁性六方晶フェライト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。
(結合剤)
上記磁気テープは塗布型磁気テープであって、磁性層に、強磁性粉末とともに結合剤を含む。結合剤としては、一種以上の樹脂を使用する。樹脂は、ホモポリマーでもよく、コポリマー(共重合体)でもよい。結合剤としては、塗布型磁気記録媒体の結合剤として通常使用される各種樹脂を用いることができる。例えば、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ばれる樹脂を単独で用いるか、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0028〜0031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10,000以上200,000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(内径))×30.0cm)
溶離液:テトラヒドロフラン(THF)
また、結合剤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。硬化剤は、磁性層形成工程の中で硬化反応が進行することにより、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。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。硬化剤は、磁性層形成用組成物中に、結合剤100.0質量部に対して例えば0〜80.0質量部、磁性層等の各層の強度向上の観点からは好ましくは50.0〜80.0質量部の量で使用することができる。
(その他成分)
磁性層には、上記の各種成分とともに、必要に応じて一種以上の添加剤が含まれていてもよい。添加剤は、所望の性質に応じて市販品を適宜選択して使用することができる。または、公知の方法で合成された化合物を添加剤として使用することもできる。添加剤の一例としては、上記の硬化剤が挙げられる。また、磁性層に含まれ得る添加剤としては、非磁性フィラー、潤滑剤、分散剤、分散助剤、防黴剤、帯電防止剤、酸化防止剤、カーボンブラック等を挙げることができる。非磁性フィラーとは、非磁性粉末と同義である。非磁性フィラーとしては、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フィラー(以下、「突起形成剤」と記載する。)、および研磨剤として機能することができる非磁性フィラー(以下、「研磨剤」と記載する。)を挙げることができる。
−非磁性フィラー−
非磁性フィラーの一態様である突起形成剤としては、一般に突起形成剤として使用される各種非磁性粉末を用いることができる。これらは、無機物質であっても有機物質であってもよい。一態様では、摩擦特性の均一化の観点からは、突起形成剤の粒度分布は、分布中に複数のピークを有する多分散ではなく、単一ピークを示す単分散であることが好ましい。単分散粒子の入手容易性の点からは、突起形成剤は無機物質の粉末(無機粉末)であることが好ましい。無機粉末としては、金属酸化物等の無機酸化物、金属炭酸塩、金属硫酸塩、金属窒化物、金属炭化物、金属硫化物等の粉末を挙げることができ、無機酸化物の粉末であることが好ましい。突起形成剤は、より好ましくはコロイド粒子であり、更に好ましくは無機酸化物コロイド粒子である。また、単分散粒子の入手容易性の観点からは、無機酸化物コロイド粒子を構成する無機酸化物は二酸化珪素(シリカ)であることが好ましい。無機酸化物コロイド粒子は、コロイダルシリカ(シリカコロイド粒子)であることがより好ましい。本発明および本明細書において、「コロイド粒子」とは、少なくとも、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、トルエンもしくは酢酸エチル、または上記溶媒の二種以上を任意の混合比で含む混合溶媒の少なくとも1つの有機溶媒100mLあたり1g添加した際に、沈降せず分散しコロイド分散体をもたらすことのできる粒子をいうものとする。コロイド粒子については、平均粒子サイズは、特開2011−048878号公報の段落0015に平均粒径の測定方法として記載されている方法により求められる値とする。また、他の一態様では、突起形成剤は、カーボンブラックであることも好ましい。
突起形成剤の平均粒子サイズは、例えば30〜300nmであり、好ましくは40〜200nmである。
非磁性フィラーの他の一態様である研磨剤は、好ましくはモース硬度8超の非磁性粉末であり、モース硬度9以上の非磁性粉末であることがより好ましい。なおモース硬度の最大値は、ダイヤモンドの10である。具体的には、アルミナ(Al)、炭化珪素、ボロンカーバイド(BC)、SiO、TiC、酸化クロム(Cr)、酸化セリウム、酸化ジルコニウム(ZrO)、酸化鉄、ダイヤモンド等の粉末を挙げることができ、中でもα−アルミナ等のアルミナ粉末および炭化珪素粉末が好ましい。また、研磨剤の粒子サイズに関しては、粒子サイズの指標である比表面積として、例えば14m/g以上、好ましくは16m/g以上、より好ましくは18m/g以上である。また、研磨剤の比表面積は、例えば40m/g以下であることができる。比表面積とは、窒素吸着法(BET(Brunauer−Emmett−Teller)1点法とも呼ばれる。)により求められる値であって、一次粒子について測定する値とする。以下において、かかる方法により求められる比表面積を、BET比表面積とも記載する。
また、突起形成剤および研磨剤が、それらの機能をより良好に発揮することができるという観点から、磁性層における突起形成剤の含有量は、好ましくは強磁性粉末100.0質量部に対して、1.0〜4.0質量部であり、より好ましくは1.5〜3.5質量部である。一方、研磨剤については、磁性層における含有量は、好ましくは強磁性粉末100.0質量部に対して1.0〜20.0質量部であり、より好ましくは3.0〜15.0質量部であり、更に好ましくは4.0〜10.0質量部である。
研磨剤を含む磁性層に使用され得る添加剤の一例としては、特開2013−131285号公報の段落0012〜0022に記載の分散剤を、磁性層形成用組成物における研磨剤の分散性を向上させるための分散剤として挙げることができる。研磨剤等の非磁性フィラーの磁性層形成用組成物における分散性を向上させることは、磁性層表面粗さRaを小さくするうえで好ましい。
また、分散剤としては、カルボキシ基含有化合物、含窒素化合物等の公知の分散剤を挙げることもできる。例えば、含窒素化合物は、NHRで表される第一級アミン、NHRで表される第二級アミン、NRで表される第三級アミンのいずれであってもよい。上記において、Rは含窒素化合物を構成する任意の構造を示し、複数存在するRは同一であっても異なっていてもよい。含窒素化合物は、分子中に複数の繰り返し構造を有する化合物(ポリマー)であってもよい。本発明者らは、含窒素化合物の含窒素部が強磁性六方晶フェライト粉末の粒子表面への吸着部として機能することが、含窒素化合物が分散剤として働くことができる理由と考えている。カルボキシ基含有化合物としては、例えばオレイン酸等の脂肪酸を挙げることができる。カルボキシ基含有化合物については、カルボキシ基が強磁性粉末の粒子表面への吸着部として機能することが、カルボキシ基含有化合物が分散剤として働くことができる理由と本発明者らは考えている。カルボキシ基含有化合物と含窒素化合物を併用することも、好ましい。
<<非磁性層>>
次に非磁性層について説明する。上記磁気テープは、非磁性支持体上に直接磁性層を有していてもよく、非磁性支持体と磁性層との間に非磁性粉末および結合剤を含む非磁性層を有していてもよい。非磁性層に使用される非磁性粉末は、無機物質の粉末でも有機物質の粉末でもよい。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。
非磁性層の結合剤、添加剤等のその他詳細は、非磁性層に関する公知技術が適用できる。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。
上記磁気テープの非磁性層には、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7.96kA/m(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7.96kA/m(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>>
次に、非磁性支持体について説明する。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、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、加熱処理等を行ってもよい。
<<バックコート層>>
上記磁気テープは、非磁性支持体の磁性層を有する表面とは反対の表面側に、非磁性粉末および結合剤を含むバックコート層を有することもできる。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いずれか一方または両方が含有されていることが好ましい。バックコート層に含まれる結合剤および任意に含まれ得る各種添加剤については、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ができる。
<<各種厚み>>
非磁性支持体の厚みは、好ましくは3.00〜6.00μmである。
磁性層の厚みは、近年求められている高密度記録化の観点からは0.15μm以下であることが好ましく、0.10μm以下であることがより好ましい。磁性層の厚みは、更に好ましくは0.01〜0.10μmの範囲である。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2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。2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0.10〜1.50μmであり、0.10〜1.00μmであることが好ましい。
ところで、磁気テープは、通常、磁気テープカートリッジに収容されて流通され、使用される。磁気テープカートリッジの1巻あたりの記録容量を高めるためには、磁気テープカートリッジ1巻に収められる磁気テープ全長を長くすることが望ましい。そのためには、磁気テープを薄くする(以下、「薄型化」と記載する。)ことが求められる。磁気テープの薄型化のための手段の1つとして、非磁性支持体上に非磁性層と磁性層とをこの順に有する磁気テープについては、磁性層と非磁性層との合計厚みを薄くすることが挙げられる。上記磁気テープが非磁性層を有する場合、磁気テープの薄型化の観点からは、磁性層と非磁性層との合計厚みは、1.80μm以下であることが好ましく、1.50μm以下であることがより好ましく、1.10μm以下であることが更に好ましい。また、磁性層と非磁性層との合計厚みは、例えば0.10μm以上であることができる。
バックコート層の厚みは、0.90μm以下であることが好ましく、0.10〜0.70μmの範囲であることが更に好ましい。
磁気テープ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、磁気テープ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を用いて断面観察を行う。断面観察において厚み方向の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。または、各層の厚みは、製造条件から算出される設計厚みとして求めてもよい。
<<製造方法>>
(各層形成用組成物の調製)
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は、先に説明した各種成分とともに、通常、溶媒を含む。溶媒としては、塗布型磁気記録媒体を製造するために一般に使用される各種有機溶媒を用いることができる。中でも、塗布型磁気記録媒体に通常使用される結合剤の溶解性の観点からは、各層形成用組成物には、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、イソホロン、テトラヒドロフラン等のケトン溶媒の一種以上が含まれることが好ましい。各層形成用組成物における溶媒量は特に限定されるものではなく、通常の塗布型磁気記録媒体の各層形成用組成物と同様にすることができる。また、各層形成用組成物を調製する工程は、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。本発明で用いられるすべての原料は、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、個々の原料を2つ以上の工程で分割して添加してもかまわない。例えば、結合剤を混練工程、分散工程、および分散後の粘度調整のための混合工程で分割して投入してもよい。磁気テープの製造工程では、従来の公知の製造技術を一部または全部の工程において用いることができる。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ニーダ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号公報に記載されている。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のフィルタを用いることができる。
磁性層形成用組成物の分散処理に関しては、先に記載したように、チッピングの発生を抑制することが好ましい。そのためには、磁性層形成用組成物を調製する工程において、強磁性六方晶フェライト粉末の分散処理を二段階の分散処理により行い、第一の段階の分散処理により強磁性六方晶フェライト粉末の粗大な凝集物を解砕した後、分散ビーズとの衝突によって強磁性六方晶フェライト粉末の粒子に加わる衝突エネルギーが第一の分散処理より小さな第二の段階の分散処理を行うことが好ましい。かかる分散処理によれば、強磁性六方晶フェライト粉末の分散性向上とチッピングの発生の抑制とを両立することができる。
上記の二段階の分散処理の好ましい態様としては、強磁性六方晶フェライト粉末、結合剤および溶媒を、第一の分散ビーズの存在下で分散処理することにより分散液を得る第一の段階と、第一の段階で得られた分散液を、第一の分散ビーズよりビーズ径および密度が小さい第二の分散ビーズの存在下で分散処理する第二の段階と、を含む分散処理を挙げることができる。以下に、上記の好ましい態様の分散処理について、更に説明する。
強磁性六方晶フェライト粉末の分散性を高めるためには、上記の第一の段階および第二の段階は、強磁性六方晶フェライト粉末を他の粉末成分と混合する前の分散処理として行うことが好ましい。例えば、上記非磁性フィラーを含む磁性層を形成する場合、上記非磁性フィラーと混合する前に、強磁性六方晶フェライト粉末、結合剤、溶媒および任意に添加される添加剤を含む液(磁性液)の分散処理として、上記の第一の段階および第二の段階を行うことが好ましい。
第二の分散ビーズのビーズ径は、好ましくは、第一の分散ビーズのビーズ径の1/100以下であり、より好ましくは1/500以下である。また、第二の分散ビーズのビーズ径は、例えば第一の分散ビーズのビーズ径の1/10000以上であることができる。ただし、この範囲に限定されるものではない。例えば、第二の分散ビーズのビーズ径は、80〜1000nmの範囲であることが好ましい。一方、第一の分散ビーズのビーズ径は、例えば0.2〜1.0mmの範囲であることができる。
なお本発明および本明細書におけるビーズ径は、先に記載した粉末の平均粒子サイズの測定方法と同様の方法で測定される値とする。
上記の第二の段階は、質量基準で、第二の分散ビーズが、強磁性六方晶フェライト粉末の10倍以上の量で存在する条件下で行うことが好ましく、10倍〜30倍の量で存在する条件下で行うことがより好ましい。
一方、第一の段階における第一の分散ビーズ量も、上記範囲とすることが好ましい。
第二の分散ビーズは、第一の分散ビーズより密度が小さいビーズである。「密度」とは、分散ビーズの質量(単位:g)を体積(単位:cm)で除して求められる。測定は、アルキメデス法によって行われる。第二の分散ビーズの密度は、好ましくは3.7g/cm以下であり、より好ましくは3.5g/cm以下である。第二の分散ビーズの密度は、例えば2.0g/cm以上であってもよく、2.0g/cmを下回ってもよい。密度の点から好ましい第二の分散ビーズとしては、ダイヤモンドビーズ、炭化ケイ素ビーズ、窒化ケイ素ビーズ等を挙げることができ、密度および硬度の点で好ましい第二の分散ビーズとしては、ダイヤモンドビーズを挙げることができる。
一方、第一の分散ビーズとしては、密度が3.7g/cm超の分散ビーズが好ましく、密度が3.8g/cm以上の分散ビーズがより好ましく、4.0g/cm以上の分散ビーズが更に好ましい。第一の分散ビーズの密度は、例えば7.0g/cm以下であってもよく、7.0g/cm超でもよい。第一の分散ビーズとしては、ジルコニアビーズ、アルミナビーズ等を用いることが好ましく、ジルコニアビーズを用いることがより好ましい。
分散時間は特に限定されるものではなく、用いる分散機の種類等に応じて設定すればよい。
(塗布工程、冷却工程、加熱乾燥工程、バーニッシュ処理工程、硬化工程)
磁性層は、磁性層形成用組成物を、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。各層形成のための塗布の詳細については、特開2010−231843号公報の段落0066を参照できる。
好ましい一態様では、強磁性粉末、結合剤、硬化剤および溶媒を含む磁性層形成用組成物を非磁性支持体上に直接または他の層を介して塗布することにより塗布層を形成する塗布工程、塗布層を加熱処理により乾燥させる加熱乾燥工程、ならびに、塗布層に硬化処理を施す硬化工程を含む磁性層形成工程を経て、磁性層を形成することができる。磁性層形成工程は、塗布工程と加熱乾燥工程との間に、塗布層を冷却する冷却工程を含むことが好ましく、更に加熱乾燥工程と硬化工程との間に、上記塗布層表面をバーニッシュ(burnish)処理するバーニッシュ処理工程を含むことが好ましい。
上記の磁性層形成工程の中で冷却工程およびバーニッシュ処理工程を実施することは、対数減衰率を0.050以下とするための好ましい手段であると本発明者らは考えている。詳しくは、次の通りである。
塗布工程と加熱乾燥工程との間に塗布層を冷却する冷却工程を行うことは、TMRヘッドが磁気テープと接触し摺動する際に磁気テープ(詳しくは磁性層表面)から遊離する粘着性成分を、上記塗布層の表面および/または表面近傍の表層部分に局在させることに寄与するのではないかと、本発明者らは推察している。これは、加熱乾燥工程前に磁性層形成用組成物の塗布層を冷却することにより、加熱乾燥工程における溶媒揮発時に粘着性成分が塗布層表面および/または表層部分に移行しやすくなるためではないかと、本発明者らは推察している。ただし、その理由は明らかではない。そして、粘着性成分が表面および/または表層部分に局在した塗布層の表面をバーニッシュ処理することにより、粘着性成分を除去することができると、本発明者らは考えている。こうして粘着性成分を除去した後に硬化工程を行うことが、対数減衰率を0.050以下にすることにつながると、本発明者らは推察している。ただし、以上は推察に過ぎず、本発明を何ら限定するものではない。
上記の通り、磁性層形成用組成物は、非磁性層形成用組成物と逐次または同時に重層塗布することができる。好ましい一態様では、上記磁気テープは、逐次重層塗布により製造することができる。逐次重層塗布を含む製造工程は、好ましくは次のように行うことができる。非磁性層形成用組成物を非磁性支持体上に塗布することにより塗布層を形成する塗布工程、および形成した塗布層を加熱処理により乾燥させる加熱乾燥工程を経て、非磁性層を形成する。そして形成された非磁性層上に磁性層形成用組成物を塗布することにより塗布層を形成する塗布工程、および形成した塗布層を加熱処理により乾燥させる加熱乾燥工程を経て、磁性層を形成する。
以下、上記製造方法の具体的態様を、図4に基づき説明する。ただし本発明は、下記具体的態様に限定されるものではない。
図4は、非磁性支持体の一方の面に非磁性層と磁性層とをこの順に有し、他方の面にバックコート層を有する磁気テープを製造する工程の具体的態様を示す工程概略図である。図4に示す態様では、非磁性支持体(長尺フィルム)を、送り出し部から送り出し巻き取り部で巻き取る操作を連続的に行い、かつ図4に示されている各部または各ゾーンにおいて塗布、乾燥、配向等の各種処理を行うことにより、走行する非磁性支持体上の一方の面に非磁性層および磁性層を逐次重層塗布により形成し、他方の面にバックコート層を形成することができる。かかる製造方法は、磁性層形成工程に冷却ゾーンを含み、かつ硬化処理前にバーニッシュ処理工程を含む点以外は、塗布型磁気記録媒体の製造のために通常行われる製造方法と同様にすることができる。
送り出し部から送り出された非磁性支持体上には、第一の塗布部において、非磁性層形成用組成物の塗布が行われる(非磁性層形成用組成物の塗布工程)。
上記塗布工程後、第一の加熱処理ゾーンでは、塗布工程で形成された非磁性層形成用組成物の塗布層を加熱することにより、塗布層を乾燥させる(加熱乾燥工程)。加熱乾燥工程は、非磁性層形成用組成物の塗布層を有する非磁性支持体を加熱雰囲気中に通過させることにより行うことができる。ここでの加熱雰囲気の雰囲気温度は、例えば60〜140℃程度とすることができる。ただし、溶媒を揮発させて塗布層を乾燥させることができる温度とすればよく、上記範囲に限定されるものではない。また任意に、加熱した気体を塗布層表面に吹き付けてもよい。以上の点は、後述する第二の加熱処理ゾーンにおける加熱乾燥工程および第三の加熱処理ゾーンにおける加熱乾燥工程についても、同様である。
次に、第二の塗布部において、第一の加熱処理ゾーンにて加熱乾燥工程を行い形成された非磁性層上に、磁性層形成用組成物が塗布される(磁性層形成用組成物の塗布工程)。
上記塗布工程後、冷却ゾーンにおいて、塗布工程で形成された磁性層形成用組成物の塗布層が冷却される(冷却工程)。例えば、非磁性層上に上記塗布層を形成した非磁性支持体を冷却雰囲気中に通過させることにより、冷却工程を行うことができる。冷却雰囲気の雰囲気温度は、好ましくは−10℃〜0℃の範囲とすることができ、より好ましくは−5℃〜0℃の範囲とすることができる。冷却工程を行う時間(例えば、塗布層の任意の部分が冷却ゾーンに搬入されてから搬出されるまでの時間(以下において、「滞在時間」ともいう。))は特に限定されるものではない。滞在時間を長くするほど対数減衰率の値は小さくなる傾向があるため、0.050以下の対数減衰率を実現できるように必要に応じて予備実験を行う等して調整することが好ましい。なお冷却工程では、冷却した気体を塗布層表面に吹き付けてもよい。
その後、配向処理を行う態様では、磁性層形成用組成物の塗布層が湿潤状態にあるうちに、配向ゾーンにおいて塗布層中の強磁性粉末の配向処理が行われる。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何ら制限なく適用することができる。先に記載したように、配向処理としては垂直配向処理を行うことが、XRD強度比を制御する観点から好ましい。配向処理については、先の記載も参照できる。
配向処理後の塗布層は、第二の加熱処理ゾーンにおいて加熱乾燥工程に付される。
次いで、第三の塗布部において、非磁性支持体の非磁性層および磁性層が形成された面とは反対側の面に、バックコート層形成用組成物が塗布されて塗布層が形成される(バックコート層形成用組成物の塗布工程)。その後、第三の加熱処理ゾーンにおいて、上記塗布層を加熱処理し乾燥させる。
こうして、非磁性支持体の一方の面に、非磁性層上に加熱乾燥された磁性層形成用組成物の塗布層を有し、他方の面にバックコート層を有する磁気テープを得ることができる。ここで得られた磁気テープは、この後に、後述する各種処理を施した後に、製品磁気テープとなる。
得られた磁気テープは、巻き取り部に巻き取られた後に、製品磁気テープのサイズに裁断(スリット)される。スリットは、公知の裁断機を用いて行うことができる。
スリットされた磁気テープは、磁性層形成用組成物に含まれている硬化剤の種類に応じた硬化処理(加熱、光照射等)を行う前に、加熱乾燥された磁性層形成用組成物の塗布層の表面をバーニッシュ処理する(加熱乾燥工程と硬化工程との間のバーニッシュ処理工程)。このバーニッシュ処理により、冷却ゾーンにおいて冷却されて塗布層表面および/または表層部分に移行した粘着性成分を除去できることが、上記対数減衰率を0.050以下にすることにつながると、本発明者らは推察している。ただし先に記載した通り、推察に過ぎず、本発明を何ら限定するものではない。
バーニッシュ処理は、部材(例えば研磨テープ、または研削用ブレード、研削用ホイール等の研削具)により処理対象の表面を擦る処理であり、塗布型磁気記録媒体製造のために公知のバーニッシュ処理と同様に行うことができる。ただし、冷却工程および加熱乾燥工程を経た後、硬化工程前の段階でバーニッシュ処理を行うことは、従来行われていなかった。これに対し、上記段階でバーニッシュ処理を行うことにより、上記の対数減衰率を0.050以下にすることができる。この点は、本発明者らによって新たに見出された。
バーニッシュ処理は、好ましくは、研磨テープによって処理対象の塗布層表面を擦る(研磨する)ことおよび研削具によって処理対象の塗布層表面を擦る(研削すること)の一方または両方を行うことにより、実施することができる。磁性層形成用組成物が研磨剤を含む場合には、この研磨剤よりモース硬度の高い研磨剤を少なくとも一種含む研磨テープを用いることが好ましい。研磨テープとしては、市販品を用いてもよく、公知の方法で作製した研磨テープを用いてもよい。また、研削具としては、固定式ブレード、ダイヤモンドホイール、回転式ブレード等の公知の研削用ブレード、研削用ホイール等を用いることができる。また、研磨テープおよび/または研削具によって擦られた塗布層表面をワイピング材によって拭き取るワイピング(wiping)処理を行ってもよい。好ましい研磨テープ、研削具、バーニッシュ処理およびワイピング処理の詳細については、特開平6−52544号公報の段落0034〜0048、図1および同公報の実施例を参照できる。バーニッシュ処理を強化するほど、上記の対数減衰率の値は小さくなる傾向がある。バーニッシュ処理は、研磨テープに含まれる研磨剤として高硬度な研磨剤を用いるほど強化することができ、研磨テープ中の研磨剤量を増やすほど強化することができる。また、研削具として高硬度な研削具を用いるほど強化することができる。バーニッシュ処理条件に関しては、処理対象の塗布層表面と部材(例えば研磨テープまたは研削具)との摺動速度を早くするほど、バーニッシュ処理を強化することができる。上記摺動速度は、部材を移動させる速度および処理対象の磁気テープを移動させる速度の一方または両方を速くすることにより、速くすることができる。
上記のバーニッシュ処理(バーニッシュ処理工程)後、磁性層形成用組成物の塗布層に硬化処理を施す。図4に示す態様では、磁性層形成用組成物の塗布層は、バーニッシュ処理後、硬化処理前に、表面平滑化処理が施される。表面平滑化処理は、カレンダ処理によって行うことが好ましい。カレンダ処理の詳細は、例えば特開2010−231843号公報の段落0026を参照できる。カレンダ処理を強化するほど、磁気テープ表面を平滑化することができる。カレンダ処理は、カレンダロールの表面温度(カレンダ温度)を高くするほど、および/または、カレンダ圧力を大きくするほど、強化することができる。
その後、磁性層形成用組成物の塗布層に、この塗布層に含まれる硬化剤の種類に応じた硬化処理を施す(硬化工程)。硬化処理は、加熱処理、光照射等の上記塗布層に含まれる硬化剤の種類に応じた処理によって行うことができる。硬化処理条件は特に限定されるものではなく、塗布層形成に用いた磁性層形成用組成物の処方、硬化剤の種類、塗布層の厚み等に応じて適宜設定すればよい。例えば、硬化剤としてポリイソシアネートを含む磁性層形成用組成物を用いて塗布層を形成した場合には、硬化処理は加熱処理であることが好ましい。なお磁性層以外の層に硬化剤が含まれる場合、その層の硬化反応も、ここでの硬化処理により進行させることもできる。または別途、硬化工程を設けてもよい。なお硬化工程後に、更にバーニッシュ処理を行ってもよい。
以上により、本発明の一態様にかかる磁気テープ装置に含まれる磁気テープを得ることができる。ただし上記の製造方法は例示であって、対数減衰率、磁性層表面粗さRa、
XRD強度比および垂直方向角型比を調整可能な任意の手段によって、対数減衰率、磁性層表面粗さRa、XRD強度比および垂直方向角型比をそれぞれ上記範囲に制御することができ、そのような態様も本発明に包含される。
以上説明した磁気テープには、磁気テープ装置においてヘッドトラッキングサーボを行うこと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もできる。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テープ装置に装着される。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、磁気テープへの情報(磁気信号)の記録および/または再生のために磁気テープ装置(ドライブ)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ドライブ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)とドライブ側のリール(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、磁気信号の記録および/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。本発明の一態様にかかる磁気テープは、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に収容されてもよい。磁気テープカートリッジの構成は公知である。
<再生ヘッド>
上記磁気テープ装置は、再生ヘッドとして、TMRヘッドを含む。TMRヘッドは、トンネル磁気抵抗効果型素子(TMR素子)を含む磁気ヘッドである。TMR素子は、磁気テープに記録された情報(詳しくは、磁気テープの磁性層に記録された情報)を再生するための再生素子として、磁気テープからの漏れ磁界の変化を、トンネル磁気抵抗効果を利用して抵抗値(電気抵抗)の変化として検出する役割を果たすことができる。検出された抵抗値の変化が電圧の変化に変換されることによって、磁気テープに記録された情報を再生することができる。
上記磁気テープ装置に含まれるTMRヘッドとしては、トンネル磁気抵抗効果型素子(TMR素子)を含む公知の構成のTMRヘッドを用いることができる。例えば、TMRヘッドの構造、TMRヘッドを構成する各部の材料等の詳細については、TMRヘッドに関する公知技術を適用することができる。
TMRヘッドはいわゆる薄膜ヘッドである。TMRヘッドに含まれるTMR素子は、少なくとも、2つの電極層と、トンネルバリア層と、フリー層と、固定層と、を有する。TMRヘッドは、これらの層の断面が、磁気テープと摺動する面の側に向いた状態でTMR素子を含んでいる。2つの電極層の間にトンネルバリア層が位置し、トンネルバリア層は絶縁層である。一方、フリー層および固定層は、磁性層である。フリー層は磁化自由層とも呼ばれ、外部磁界によって磁化方向が変化する層である。これに対し、固定層は、外部磁界によって磁化方向が変化しない層である。2つの電極間にはトンネルバリア層(絶縁層)が位置しているため、電圧を印加しても、通常、電流は流れないかほとんど流れない。しかし、磁気テープからの漏れ磁界の影響を受けたフリー層の磁化方向によって、トンネル効果により電流(トンネル電流)が流れる。トンネル電流が流れる量は、固定層の磁化方向とフリー層の磁化方向との相対角度によって変化し、相対角度が小さいほどトンネル電流が流れる量は多くなる。このトンネル電流が流れる量の変化は、トンネル磁気抵抗効果によって、抵抗値の変化として検出される。そして、この抵抗値の変化を電圧の変化に変換することによって、磁気テープに記録された情報を再生することができる。TMRヘッドの構成の一例については、例えば、特開2004−185676号公報の図1を参照することができる。ただし、かかる図面に示されている態様に限定されるものではない。特開2004−185676号公報の図1では、2つの電極層と2つのシールド層が示されている。ただし、シールド層が電極層を兼ねる構成のTMRヘッドも公知であり、かかる構成のTMRヘッドも使用可能である。TMRヘッドでは、トンネル磁気抵抗効果によって、2つの電極間に電流(トンネル電流)が流れて電気抵抗が変化する。TMRヘッドはCPP構造を有する磁気ヘッドであるため、電流が流れる方向は、磁気テープの搬送方向である。TMRヘッドの抵抗値低下とは、2つの電極を繋ぐ配線に電気抵抗測定器を当てて測定される電気抵抗の低下であって、電流が流れていない状態での2つの電極間の電気抵抗の低下を意味する。この抵抗値(電気抵抗)の著しい低下は、磁性層表面粗さRaが2.0nm以下の磁性層を有する磁気テープに記録された情報を再生する際に顕在化する傾向がある。しかし、このような抵抗値の著しい低下は、再生初期に対して経時的に再生出力が低下する原因となってしまう。この抵抗値の著しい低下は、再生すべき情報が記録されている磁性層表面粗さRaが2.0以下の磁気テープにおいて、上記対数減衰率が0.050以下であることにより抑制することができる。
好ましい一態様では、上記磁気テープ装置では、上記磁気テープに250kfci以上の線記録密度で記録された情報を、再生ヘッドとしてTMRヘッドを用いて再生することができる。なお単位kfciとは、線記録密度の単位(SI単位系に換算不可)である。線記録密度が高くなるほど情報が記録された磁気テープの磁性層から得られる磁気的な信号(漏れ磁界)は微弱になる傾向があるため、何ら対策を施さない場合にはSNRは低下する傾向がある。その一因としては、高線記録密度領域では、磁気テープ起因のノイズ(いわゆる媒体ノイズ)がSNRに及ぼす影響が大きいことが考えられる。ただし、このSNRの低下は、上記磁気テープ装置において磁気テープの磁性層表面粗さRa、XRD強度比および垂直方向角型比がそれぞれ上記範囲であることにより、抑制することができる。また、上記磁気テープ装置では、再生ヘッドとしてTMRヘッドを使用することにより、高線密度で記録された情報を高感度再生することができる。線記録密度は、例えば250〜800kfciの範囲であることができ、300〜800kfciの範囲であることもできる。線記録密度は、例えば800kfci以下であることができ、800kfci超であることもできる。
上記再生ヘッドは、少なくとも磁気テープに記録された情報を再生するための再生素子としてTMR素子を含む磁気ヘッドである。かかる磁気ヘッドには、磁気テープに情報を記録するための素子が含まれていてもよく、含まれていなくてもよい。即ち、再生ヘッドと記録ヘッドは、1つの磁気ヘッドであってもよく分離した磁気ヘッドであってもよい。また、再生素子としてTMR素子を含む磁気ヘッドに、ヘッドトラッキングサーボを行うためのサーボパターン読み取り素子が含まれていてもよい。
上記磁気テープ装置における磁気テープ搬送速度は、速いほど再生時間を短くすることができる。一方、磁気テープ搬送速度を低速化することは、記録再生特性の劣化を抑制するうえで望ましい。記録再生特性の劣化を抑制する観点からは、磁気テープ搬送速度は18m/秒以下であることが好ましく、15m/秒以下であることがより好ましく、10m/秒以下であることが更に好ましい。また、磁気テープ搬送速度は、例えば1m/秒以上であることができる。
磁気テープ搬送速度とは、走行速度とも呼ばれ、磁気テープに記録された情報を再生するために磁気テープ装置内で磁気テープが搬送される(走行する)際の磁気テープと再生ヘッドとの相対速度であり、通常、磁気テープ装置の制御部において設定される。磁気テープ搬送速度が低速になるほど、再生時に、TMRヘッドの同一箇所が磁気テープと接触する時間がより長くなるため、TMRヘッドの損傷はより発生し易くなり抵抗値低下が起こり易くなると考えられる。かかる抵抗値低下は、本発明の一態様にかかる磁気テープ装置では、上記磁気テープを用いることにより抑制することができる。
[磁気再生方法]
本発明の一態様は、磁気テープに記録された情報を再生ヘッドによって再生することを含む磁気再生方法であって、上記再生ヘッドは再生素子としてトンネル磁気抵抗効果型素子を含む磁気ヘッドであり、上記磁気テープは非磁性支持体上に強磁性粉末および結合剤を含む磁性層を有し、上記強磁性粉末は強磁性六方晶フェライト粉末であり、In−Plane法を用いた上記磁性層のX線回折分析により求められる六方晶フェライト結晶構造の(114)面の回折ピークのピーク強度Int(114)に対する(110)面の回折ピークのピーク強度Int(110)の強度比(Int(110)/Int(114))、即ちXRD強度比は0.5以上4.0以下であり、上記磁気テープの垂直方向角型比は0.65以上1.00以下であり、上記磁性層の表面において測定される中心線平均表面粗さRaは、2.0nm以下であり、かつ上記磁性層の表面において振り子粘弾性試験により求められる対数減衰率は0.050以下である磁気再生方法に関する。磁気テープに記録された情報の再生は、磁気テープを搬送しながら(走行させながら)磁気テープと再生ヘッドとを接触させ摺動させることによって行われる。上記磁気再生方法における再生の詳細、上記磁気再生方法において用いられる磁気テープおよび再生ヘッドの詳細は、先に本発明の一態様にかかる磁気テープ装置について記載した通りである。
更に本発明の一態様によれば、再生ヘッドとしてTMRヘッドを使用する磁気テープ装置において使用される磁気テープであって、非磁性支持体上に強磁性粉末および結合剤を含む磁性層を有し、上記強磁性粉末は強磁性六方晶フェライト粉末であり、XRD強度比が0.5以上4.0以下であり、垂直方向角型比が0.65以上1.00以下であり、上記磁性層の表面において測定される中心線平均表面粗さRaが2.0nm以下であり、かつ上記磁性層の表面において振り子粘弾性試験により求められる対数減衰率が0.050以下である磁気テープも提供される。かかる磁気テープの詳細も、先に本発明の一態様にかかる磁気テープ装置について記載した通りである。
以下に、本発明を実施例に基づき説明する。但し、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」、「%」の表示は、特に断らない限り、「質量部」、「質量%」を示す。また、以下に記載の工程および評価は、特記しない限り、雰囲気温度23℃±1℃の環境において行った。
[実施例1]
1.磁気テープの作製
各層形成用組成物の処方を、下記に示す。
<磁性層形成用組成物の処方>
(磁性液)
板状強磁性六方晶フェライト粉末(M型バリウムフェライト):100.0部
(活性化体積:1500nm
オレイン酸:2.0部
塩化ビニル共重合体(日本ゼオン製MR−104):10.0部
SONa基含有ポリウレタン樹脂:4.0部
(重量平均分子量:70000、SONa基:0.07meq/g)
アミン系ポリマー(ビックケミー社製DISPERBYK−102):6.0部
メチルエチルケトン:150.0部
シクロヘキサノン:150.0部
(研磨剤液)
α−アルミナ:6.0部
(BET比表面積:19m/g、モース硬度:9)
SONa基含有ポリウレタン樹脂:0.6部
(重量平均分子量:70000、SONa基:0.1meq/g)
2,3−ジヒドロキシナフタレン:0.6部
シクロヘキサノン:23.0部
(突起形成剤液)
コロイダルシリカ:2.0部
(平均粒子サイズ:表1参照)
メチルエチルケトン:8.0部
(潤滑剤および硬化剤液)
ステアリン酸:3.0部
ステアリン酸アミド:0.3部
ステアリン酸ブチル:6.0部
メチルエチルケトン:110.0部
シクロヘキサノン:110.0部
ポリイソシアネート(日本ポリウレタン製コロネート(登録商標)L):3.0部
<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、BET比表面積:75m/g)
カーボンブラック:25.0部
(平均粒子サイズ:20nm)
SONa基含有ポリウレタン樹脂:18.0部
(重量平均分子量:70000、SONa基含有量: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
<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、BET比表面積:52m/g)
カーボンブラック:20.0部
(平均粒子サイズ:20nm)
塩化ビニル共重合体:13.0部
スルホン酸塩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
ステアリン酸ブチル: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
<磁性層形成用組成物の調製>
磁性層形成用組成物を、以下の方法によって調製した。
上記磁性液の各種成分を、バッチ式縦型サンドミルによりビーズ径0.5mmのジルコニアビーズ(第一の分散ビーズ、密度6.0g/cm)を使用して24時間分散し(第一の段階)、その後、0.5μmの孔径を有するフィルタを用いて濾過することにより分散液Aを調製した。ジルコニアビーズは、強磁性六方晶バリウムフェライト粉末に対して、質量基準で10倍量用いた。
その後、分散液Aをバッチ式縦型サンドミルにより表1に示すビーズ径のダイヤモンドビーズ(第二の分散ビーズ、密度3.5g/cm)を使用して1時間分散し(第二の段階)、遠心分離機を用いてダイヤモンドビーズを分離した分散液(分散液B)を調製した。下記磁性液は、こうして得られた分散液Bである。ダイヤモンドビーズは、強磁性六方晶バリウムフェライト粉末に対して、質量基準で10倍量用いた。
研磨剤液は、上記の研磨剤液の各種成分を混合してビーズ径0.3mmのジルコニアビーズとともに横型ビーズミル分散機に入れ、ビーズ体積/(研磨剤液体積+ビーズ体積)が80%になるように調整し、120分間ビーズミル分散処理を行い、処理後の液を取り出し、フロー式の超音波分散濾過装置を用いて、超音波分散濾過処理を施した。こうして研磨剤液を調製した。
調製した磁性液、研磨剤液、上記の突起形成剤液、ならびに潤滑剤および硬化剤液をディゾルバー攪拌機に導入し、周速10m/秒で30分間攪拌した後、フロー式超音波分散機により流量7.5kg/分で3パス処理した後に、孔径1μmのフィルタで濾過して磁性層形成用組成物を調製した。
<非磁性層形成用組成物の調製>
上記の非磁性層形成用組成物の各種成分を、バッチ式縦型サンドミルによりビーズ径0.1mmのジルコニアビーズを使用して24時間分散し、その後、0.5μmの孔径を有するフィルタを用いて濾過することにより、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の調製>
上記のバックコート層形成用組成物の各種成分のうち潤滑剤(ステアリン酸およびステアリン酸ブチル)、ポリイソシアネートならびにシクロヘキサノン200.0部を除いた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ビーズ径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パス滞留時間を2分間とし、12パスの分散処理に供した。その後、上記の残りの成分を添加してディゾルバーで撹拌し、得られた分散液を1μmの孔径を有するフィルタを用いて濾過することにより、バックコート層形成用組成物を調製した。
<磁気テープの作製方法>
図4に示す具体的態様により磁気テープを作製した。詳しくは、次の通りとした。
厚み5.00μmのポリエチレンナフタレート製支持体を送り出し部から送り出し、一方の表面に、第一の塗布部において乾燥後の厚みが1.00μmになるように非磁性層形成用組成物を塗布し、第一の加熱処理ゾーン(雰囲気温度100℃)にて乾燥させて塗布層を形成した。
その後、第二の塗布部において乾燥後の厚みが70nm(0.07μm)になるように磁性層形成用組成物を非磁性層上に塗布し塗布層を形成した。形成した塗布層が湿潤状態にあるうちに雰囲気温度0℃に調整した冷却ゾーンに表1に示す滞在時間で通過させて冷却工程を行った後、更に配向ゾーンにおいて表1に示す強度の磁場を上記塗布層の表面に対して垂直方向に印加し垂直配向処理を行った後に雰囲気温度100℃の第二の加熱処理ゾーン(雰囲気温度100℃)にて乾燥させた。
その後、第三の塗布部において、上記ポリエチレンナフタレート製支持体の非磁性層および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0.40μmになるようにバックコート層形成用組成物を塗布して塗布層を形成し、形成した塗布層を第三の加熱処理ゾーン(雰囲気温度100℃)にて乾燥させた。
こうして得られた磁気テープを1/2インチ(0.0127メートル)幅にスリットした後、磁性層形成用組成物の塗布層表面のバーニッシュ処理およびワイピング処理を行った。バーニッシュ処理およびワイピング処理は、特開平6−52544号公報の図1に記載の構成の処理装置において、研磨テープとして市販の研磨テープ(富士フイルム社製商品名MA22000、研磨剤:ダイヤモンド/Cr/ベンガラ)を使用し、研削用ブレードとして市販のサファイヤブレード(京セラ社製、幅5mm、長さ35mm、先端角度60度)を使用し、ワイピング材として市販のワイピング材(クラレ社製商品名WRP736)を使用して行った。処理条件は、特開平6−52544号公報の実施例12における処理条件を採用した。
上記バーニッシュ処理およびワイピング処理後、金属ロールのみから構成されるカレンダロールで、速度80m/分、線圧300kg/cm(294kN/m)、および表1に示すカレンダ温度(カレンダロールの表面温度)にてカレンダ処理(表面平滑化処理)を行った。
その後、雰囲気温度70℃の環境で36時間加熱処理(硬化処理)を行った。
以上により、実施例1の磁気テープを作製した。
作製した磁気テープの各層厚みを以下の方法により求め、上記厚みであることを確認した。
磁気テープの厚み方向の断面を、イオンビーム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った。断面観察において厚み方向の2箇所において求められた厚みの算術平均として、各種厚みを求めた。
以上の方法によって作製した磁気テープの一部を下記評価に使用し、他の一部を後述するSNRおよびTMRヘッドの抵抗値測定のために使用した。
上記の強磁性六方晶フェライト粉末の活性化体積は、磁性層形成用組成物に用いた強磁性六方晶フェライト粉末と同じ粉末ロット内の粉末を使用して測定し算出した値である。測定は、振動試料型磁束計(東英工業社製)を用いて保磁力Hc測定部の磁場スイープ速度3分と30分とで行い、先に記載した関係式から活性化体積を算出した。測定は23℃±1℃の環境で行った。
2.磁気テープの物性評価
(1)磁性層の表面において測定される中心線平均表面粗さRa
原子間力顕微鏡(AFM、Veeco社製Nanoscope4)をタッピングモードで用いて、磁気テープの磁性層表面において測定面積40μm×40μmの範囲を測定し、中心線平均表面粗さRaを求めた。探針としてはBRUKER社製RTESP−300を使用し、スキャン速度(探針移動速度)は40μm/秒、分解能は512pixel×512pixelとした。
(2)対数減衰率の測定
測定装置として、株式会社エー・アンド・ディー製剛体振り子型物性試験器RPT−3000W(振り子:真鍮製、基板:ガラス基板、基板昇温速度5℃/min)を用いて、先に記載した方法により磁気テープの磁性層表面の対数減衰率を求めた。磁気テープから切り出した測定用試料は、約3cm×約5cmのサイズのガラス基板上に、固定用テープ(東レ・デュポン製カプトンテープ)で図1に示すように4箇所を固定し載置した。吸着時間を1秒間かつ測定間隔を7〜10秒とし、86回目の測定間隔について変位−時間曲線を作成し、この曲線を用いて対数減衰率を求めた。測定は、相対湿度約50%の環境下にて行った。
(3)XRD強度比
作製した磁気テープから、テープ試料を切り出した。
切り出したテープ試料について、薄膜X線回折装置(リガク社製SmartLab)を用いて磁性層表面にX線を入射させて、先に記載した方法によりIn−PlaneXRDを行った。
In−Plane XRDにより得られたX線回折スペクトルから、六方晶フェライト結晶構造の(114)面の回折ピークのピーク強度Int(114)および(110)面の回折ピークのピーク強度Int(110)を求め、XRD強度比(Int(110)/Int(114))を算出した。
(4)垂直方向角型比
作製した磁気テープについて、振動試料型磁束計(東英工業社製)を用いて先に記載した方法により垂直方向角型比を求めた。
3.SNRの測定
上記1.で作製した磁気テープを、記録ヘッドおよび再生ヘッドを固定した1/2インチ(0.0127メートル)リールテスターに取り付け、記録および再生を行う際の記録ヘッドまたは再生ヘッドと磁気テープとの相対速度を4m/秒として、情報の記録および再生を行った。記録ヘッドとしてはMIG(Metal−In−Gap)ヘッド(ギャップ長0.15μm、トラック幅1.0μm)を使用し、再生ヘッドとしてはHDD用再生ヘッドとして市販されているTMRヘッド(素子幅70nm)を使用した。記録は線記録密度300kfciで行い、その後、再生を行った際の再生出力を測定し、再生出力とノイズとの比としてSNRを求めた。SNRは、後述の比較例1について測定されたSNRを0dBとした相対値として算出した。こうして算出されるSNRが7.0dB以上であれば、高密度記録化に伴う今後の厳しいニーズに対応し得る性能を有すると評価することができる。
4.再生ヘッドの抵抗値測定
上記1.で作製した磁気テープを、記録ヘッドおよび再生ヘッドを固定した1/2インチ(0.0127メートル)リールテスターに取り付け、情報の記録および再生を行った。記録ヘッドとしてはMIGヘッド(ギャップ長0.15μm、トラック幅1.0μm)を使用し、再生ヘッドとしてはHDD用再生ヘッドとして市販されているTMRヘッド(素子幅70nm)を使用した。磁気テープのテープ長は1000mであり、再生を行う際の磁気テープと磁気ヘッドとの相対速度(磁気テープ搬送速度)を4m/秒として、磁気テープの搬送(走行)を合計4,000パス行った。1パス毎に再生ヘッドを磁気テープの幅方向に2.5μmずつ移動させ、400パス搬送毎に再生ヘッドの抵抗値(電気抵抗)を測定し、初期値(0パスでの抵抗値)に対する抵抗値低下率を、以下の式によって求めた。
抵抗値低下率(%)=[(初期値−400パス搬送後の抵抗値)/初期値]×100
抵抗値(電気抵抗)の測定は、TMRヘッドに含まれるTMR素子の2つの電極を繋ぐ配線に電気抵抗測定器(三和電気計器株式会社製のデジタルマルチメータ(型番:DA−50C))を当てて行った。算出された抵抗値低下率が30%以上であった場合、抵抗値低下が発生したと判断して再生ヘッドを新品のヘッドに交換し、次の400パス以降の搬送および抵抗値測定を行った。抵抗値低下回数が1回以上であることは、抵抗値の低下が顕著であることを意味する。4,000パス走行において1回も抵抗値低下率が30%以上にならなかった場合、抵抗値低下回数を0回とした。抵抗値低下回数0回の場合、測定された抵抗値低下率の最大値を表1に示す。
[実施例2〜8、比較例1〜14]
1.磁気テープの作製
表1に示す各種条件を表1に示すように変更した点以外、実施例1と同様に磁気テープを作製した。
表1中、分散ビーズの欄に「なし」と記載されている比較例については、磁性液分散処理において第二の段階を実施せずに磁性層形成用組成物を調製した。
表1中、垂直配向処理磁場強度の欄に「なし」と記載されている比較例については、配向処理を行わずに磁性層を形成した。
表1中、冷却ゾーン滞在時間の欄および硬化処理前バーニッシュ処理の欄に「未実施」と記載されている比較例では、磁性層形成工程に冷却ゾーンを含まず、かつ硬化処理前のバーニッシュ処理およびワイピング処理を行わない製造工程により磁気テープを作製した。
2.磁気テープの物性評価
作製した磁気テープの各種物性を、実施例1と同様に評価した。
3.SNRの測定
作製した磁気テープを使用して、実施例1と同様の方法によってSNRを測定した。実施例2〜8および比較例5〜14では、再生ヘッドとして、実施例1と同様のTMRヘッドを使用した。比較例1〜4では、再生ヘッドとして、市販のスピンバルブ型GMRヘッド(素子幅70nm)を使用した。
4.再生ヘッドの抵抗値測定
作製した磁気テープを使用して、実施例1と同様の方法によって再生ヘッドの抵抗値測定を行った。再生ヘッドは、SNRの測定で用いた再生ヘッドと同様の再生ヘッド(TMRヘッドまたはGMRヘッド)を使用した。比較例1〜4については、再生ヘッドとして使用したGMRヘッドは、磁気テープの搬送方向と直交する方向に、MR素子を挟んで2つの電極を有するCIP構造を有する磁気ヘッドであった。これら2つの電極を繋ぐ配線に電気抵抗測定器を当てて、実施例1と同様に抵抗値測定を行った。
以上の結果を、表1に示す。
表1に示すように、実施例1〜8では、磁気テープに高線記録密度で記録された情報を再生ヘッドとしてTMRヘッドを使用して高SNRで再生可能であった。更に、実施例1〜8では、TMRヘッドの抵抗値の顕著な低下を抑制することができた。
本発明は、高密度記録された情報を高感度再生することが望まれる磁気記録用途において有用である。

Claims (10)

  1. 磁気テープと、再生ヘッドと、を含む磁気テープ装置であって、
    前記再生ヘッドは、再生素子としてトンネル磁気抵抗効果型素子を含む磁気ヘッドであり、
    前記磁気テープは、非磁性支持体上に強磁性粉末および結合剤を含む磁性層を有し、
    前記強磁性粉末は強磁性六方晶フェライト粉末であり、
    In−Plane法を用いた前記磁性層のX線回折分析により求められる六方晶フェライト結晶構造の(114)面の回折ピークのピーク強度Int(114)に対する(110)面の回折ピークのピーク強度Int(110)の強度比、Int(110)/Int(114)、は0.5以上4.0以下であり、
    前記磁気テープの垂直方向角型比は、0.65以上1.00以下であり、
    前記磁性層の表面において測定される中心線平均表面粗さRaは、2.0nm以下であり、かつ
    前記磁性層の表面において振り子粘弾性試験により求められる対数減衰率は、0.050以下である、磁気テープ装置。
  2. 前記対数減衰率は、0.010以上0.050以下である、請求項1に記載の磁気テープ装置。
  3. 前記磁性層の表面において測定される中心線平均表面粗さRaは、1.2nm以上2.0nm以下である、請求項1または2に記載の磁気テープ装置。
  4. 前記磁気テープの垂直方向角型比は、0.65以上0.90以下である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の磁気テープ装置。
  5. 前記磁気テープは、前記非磁性支持体と前記磁性層との間に、非磁性粉末および結合剤を含む非磁性層を有する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の磁気テープ装置。
  6. 磁気テープに記録された情報を再生ヘッドによって再生することを含む磁気再生方法であって、
    前記再生ヘッドは、再生素子としてトンネル磁気抵抗効果型素子を含む磁気ヘッドであり、
    前記磁気テープは、非磁性支持体上に強磁性粉末および結合剤を含む磁性層を有し、
    前記強磁性粉末は強磁性六方晶フェライト粉末であり、
    In−Plane法を用いた前記磁性層のX線回折分析により求められる六方晶フェライト結晶構造の(114)面の回折ピークのピーク強度Int(114)に対する(110)面の回折ピークのピーク強度Int(110)の強度比、Int(110)/Int(114)、は0.5以上4.0以下であり、
    前記磁気テープの垂直方向角型比は、0.65以上1.00以下であり、
    前記磁性層の表面において測定される中心線平均表面粗さRaは、2.0nm以下であり、かつ
    前記磁性層の表面において振り子粘弾性試験により求められる対数減衰率は0.050以下である、磁気再生方法。
  7. 前記対数減衰率は、0.010以上0.050以下である、請求項6に記載の磁気再生方法。
  8. 前記磁性層の表面において測定される中心線平均表面粗さRaは、1.2nm以上2.0nm以下である、請求項6または7に記載の磁気再生方法。
  9. 前記磁気テープの垂直方向角型比は、0.65以上0.90以下である、請求項6〜8のいずれか1項に記載の磁気再生方法。
  10. 前記磁気テープは、前記非磁性支持体と前記磁性層との間に、非磁性粉末および結合剤を含む非磁性層を有する、請求項6〜9のいずれか1項に記載の磁気再生方法。
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