JP2002367149A - 金属薄膜型磁気記録媒体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の金属薄膜型磁気記録媒体の機械的強度
を低下させることなく、その小型化を達成し、かつ熱歪
みの発生を防止する。 【解決手段】 金属薄膜型磁気記録媒体100の非磁性支
持体１の磁性層４と反対側の面に強化層２を形成する。
比較的剛性の低い非磁性支持体を比較的剛性の高い磁性
層と強化層とで挟持しているため、剛性分布が均一化し
て全体の機械的強度が更に向上する。強化層の有する電
荷が非磁性支持体を冷却部材に密着させて真空薄膜形成
時に生じる熱を十分に冷却部材に伝達して除去するた
め、非磁性支持体の熱歪みの発生を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属薄膜型磁気記
録媒体とその製造方法に関し、より詳細には強度を低下
させることなく薄膜化を達成できる、特に長時間記録用
のビデオテープ、あるいは大容量のテープストリーマと
して好適な高密度磁気記録用の金属薄膜型磁気記録媒体
及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、オーディオテープ、ビデオテ
ープ等の磁気記録テープとして、非磁性支持体上に、酸
化物磁性粉末あるいは合金磁性粉末等の磁気粉末を、塩
化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリエステル樹脂、ウ
レタン樹脂、ポリウレタン樹脂等の各種結合剤中に分散
させて作製した磁性塗料を塗布し、乾燥させることによ
り得られる、いわゆる塗布型の磁気記録媒体が広く知ら
れている。近年の高密度記録化への要求の高まりと共
に、Ｃｏ−Ｎｉ系合金、Ｃｏ−Ｃｒ系合金、Ｃｏ−Ｏ等
の金属磁性材料を、メッキや真空蒸着法、スパッタ法、
イオンプレーティング法等の真空薄膜形成技術によっ
て、直接非磁性支持体上に、あるいは極めて薄い接着層
を介して磁性層を形成する、いわゆる金属薄膜型磁気記
録媒体が提案されている。

【０００３】このような金属薄膜型磁気記録媒体は、保
磁力や角形比に優れ、又磁性層を極めて薄層にできるこ
とから、短波長領域での電磁変換特性に優れ、又記録減
磁や再生時の厚み損失が著しく小さく、更には塗布型の
磁気記録媒体と異なり、磁性層中に非磁性材料であるバ
インダーが混入されないので、強磁性金属粒子の充填密
度を高めることができる等の種々の利点を有している。
又電磁変換特性を向上させ、より大きな出力を得ること
ができるようにするために、磁性層を斜めに蒸着するい
わゆる斜方蒸着によって形成する方法が提案され、実用
化されている。

【０００４】上述したような、いわゆる金属薄膜型磁気
記録媒体においては、耐久性や走行性を向上させるため
に、磁性層上に保護層を形成したり、磁性層形成面とは
反対側の主面に、バック層を形成したりすることが通常
行われている。又金属薄膜型磁気記録媒体では、高密度
記録化に対応してスペーシングロスの低減化を図るため
に、表面が一層平滑化される方向にある。しかし磁性層
の表面が平滑になると、磁気ヘッドに対する接触面積が
大きくなるため、摩擦力が増大し、磁性層に生じるせん
断力が大きくなる。このような厳しい摺動条件から磁性
層を保護するために、磁性層上には保護層を形成するこ
とがある。

【０００５】又バック層は、非磁性支持体表面の誘電率
を下げ、帯電による走行不良を防止したり、非磁性支持
体の耐久性を向上させ、走行中のヘッドとの摩擦による
傷の発生から保護したり、磁気テープ間の摩擦から保護
したりする機能を有する。又従来より金属薄膜型磁気記
録媒体の支持体としては、ポリエチレンテレフタレート
（ＰＥＴ）フィルムが主として用いられている。特にホ
ームビデオカセットテープ、例えば８ｍｍテープの支持
体としては、７〜10μｍ程度のポリエチレンテレフタレ
ートフィルムが用いられ、コンピューターのデータバッ
クアップ用のテープストリーマーには５〜７μｍ程度の
ポリエチレンテレフタレートフィルムが用いられてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年ビデオ
カセット用の磁気記録媒体は、ビデオカセットの小型化
に伴い、より一層のコンタクト化と長時間記録化が望ま
れている。又昨今の情報量の増大化に伴い、テープスト
リーマーにおいても大容量化が望まれており、これらの
要求に応えるために、磁気記録媒体の厚さを薄くするこ
とが検討されている。特にテープストリーマーでは、２
〜３年おきに容量が倍密度化され、大容量化に対応する
ために益々磁気記録媒体の薄層化が望まれている。

【０００７】磁気記録媒体を薄くするためには、支持体
を薄くすることは容易に着想できる。しかしながら支持
体としてポリエチレンテレフタレートフィルムを用いる
場合、その厚さを薄くすると、長さ方向あるいは幅方向
の強度が低下する。そして、磁気記録媒体は、長さ方向
の強度が低下すると、ビデオテープレコーダー又はドラ
イブでの走行時に変形し易くなる。又磁気記録媒体は幅
方向の強度が低下すると、皺や折れが発生し易くなり、
更にはヘッドとの接触不良を生じ易くなる等の問題点が
あった。そこで磁気記録媒体用の支持体としてポリエチ
レンテレフタレートフィルム以外に、ポリエチレンナフ
タレート（ＰＥＮ）フィルムを用いることが検討され、
実用化されてきている。

【０００８】このポリエチレンナフタレートフィルム
は、ポリエチレンテレフタレートフィルムに比べヤング
率と耐熱性が優れているという特徴を有する。従ってこ
のポリエチレンナフタレートフィルムを支持体として用
いた磁気記録媒体は、ポリエチレンテレフタレートフィ
ルムに比較してヤング率が大きいことから、支持体の厚
さを薄くすることが可能であり、ビデオカセットテープ
の長時間記録化、テープストリーマーの大容量化に対応
した磁気記録媒体として注目されている。

【０００９】しかしながらスティフネス（硬度）は厚さ
の３乗に比例するため、例えば支持体の厚さを半分にし
て同一スティフネスを得るためには、支持体の材料のヤ
ング率を８倍にしなければならない。従って単に支持体
の厚みを薄くするだけでは、機械的強度は不十分であ
る。又ポリアミドフィルムは従来から使用されているポ
リエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート
に比べて高価であり、磁気テープの非磁性支持体材料と
して大量に生産販売することに適していない。

【００１０】更に通常の場合、磁性層は、冷却キャン上
を走行する支持体表面に磁性材料を蒸着等の真空薄膜形
成技術を使用して製造され、この真空薄膜形成操作の際
の発熱を前記冷却キャンにより吸収して支持体の熱変形
等を抑制しているが、この熱負荷による支持体に若干の
変形等が生じることは避けられず、磁気テープとしての
形状不良が発生して、ドロップアウトの原因となった
り、エラーレートの増加を起こしたりして実用に供する
ことのできる磁気記録媒体が得られていない。従って本
発明者等はかかる問題点に鑑みて、磁性層の薄層化、非
磁性支持体の薄層化を達成して単位体積当たりの記録密
度の向上を図り、かつ熱変形による性能低下の回避を含
めた、磁気テープの機械的強度向上を低コストで実現で
きる金属薄膜型磁気記録媒体を検討し、本発明に到達し
たものである。本発明は、薄型金属薄膜型磁気記録媒体
の機械的強度を維持したまま磁気記録媒体の薄膜化を実
現し、走行安定性及び走行耐久性に優れた金属薄膜型磁
気記録媒体を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、非磁性支持体
上に磁性層を形成した金属薄膜型磁気記録媒体におい
て、上記非磁性支持体の磁性層と反対側主面に、金属、
半金属及び合金並びにこれらの酸化物及び複合物から選
択される金属材料から成る強化層を有することを特徴と
する金属薄膜型磁気記録媒体、及び非磁性支持体を冷却
部材に接触させながら走行させ、非磁性支持体の冷却部
材との接触面と逆の面から磁性層を構成する金属磁性材
料を真空薄膜形成により非磁性支持体上に磁性層を形成
する金属薄膜型磁気記録媒体の製造方法において、非磁
性支持体の冷却部材側主面に、金属、半金属及び合金並
びにこれらの酸化物及び複合物から選択される金属材料
から成る強化層を形成したことを特徴とする金属薄膜型
磁気記録媒体の製造方法である。

【００１２】以下本発明を詳細に説明する。本発明で
は、非磁性支持体の磁性層と反対側主面に、強化層を形
成することを特徴とし、この強化層の機能は主として次
の３点である。 強化層の存在により、金属薄膜型磁気記録媒体の機
械的強度を実質的に低下させずに非磁性支持体の厚みを
減少させ、金属薄膜型磁気記録媒体全体を小型化する。 比較的機械的強度の弱い非磁性支持体の両側に該非
磁性支持体より機械的強度の強い強化層及び磁性層が存
在しているため、前記非磁性支持体が有効に保護されて
金属薄膜型磁気記録媒体の全体にほぼ均一な機械的強度
が付与される。磁性層の外側に保護層を設置すると、こ
の傾向はより顕著になる。 磁性層の反対側主面、つまり通常の真空薄膜形成操
作時に非磁性支持体が冷却キャンや冷却ロール等の冷却
部材に接触する側に強化層を形成することにより非磁性
支持体の冷却部材への密着度を向上させて非磁性支持体
を十分冷却してその熱変形による性能低下を抑制してい
る。これは、非磁性支持体の冷却部材への密着度が、非
磁性支持の有する電荷の帯電量にほぼ比例し、前記強化
層の存在により非磁性支持体の電荷の帯電量が増加する
からである。

【００１３】更に前記強化層の誘電率や表面電気抵抗の
値を調節することにより、非磁性支持体の冷却部材への
密着度の低下をより有効に防止できる。強化層の望まし
い誘電率の範囲は約3.0以上、強化層の望ましい表面電
気抵抗は約100ｋΩ／in²以上である。誘電率及び表面電
気抵抗の上限は特に存在せず、使用する物質固有の値が
上限になり、例えば酸化アルミニウムの誘電率の上限は
約20である。本発明の金属薄膜型磁気記録媒体は全体と
して従来の金属薄膜型磁気記録媒体より小型化、つまり
薄膜化する必要があり、従来の非磁性支持体より薄い非
磁性支持体を使用し、磁性層も薄膜化することが望まし
い。そして前述の通りこの非磁性支持体の薄膜化による
機械的強度の低下を補うために強化層を設置するが、小
型化を達成するためには非磁性支持体及び磁性層を薄膜
化した分の厚みより薄い強化層を形成しなければならな
い。

【００１４】本発明により機械的強度を維持しながら薄
膜化を行う非磁性支持体の厚みは従来より薄い所定範囲
内であることが望ましい。フィルムの剛性（スティフネ
ス）は厚さの３乗に比例するため、非磁性支持体の厚さ
が所定値を超えると機械的強度が十分になって強化層を
挿入することによる機械的強度の維持が不要になる。又
非磁性支持体の厚さが所定値未満であると、非磁性支持
体自体の剛性が低過ぎて強化層による剛性向上を加味し
ても金属薄膜型磁気記録媒体を構成する非磁性支持体と
して実用的に十分な剛性が得られ難くなる。例えば非磁
性支持体がポリエチレンテレフタレート等のポリエステ
ル系フィルム製である場合の望ましい膜厚は１〜５μ
ｍ、例えば３μｍである。従来の磁気記録テープの厚み
は５〜15μｍであり、本発明に強化層の採用により非磁
性支持体の厚みを大きく減少させることが可能になる。

【００１５】このように強化層を設置することで従来は
ポリアミドフィルムのような高価でスティフネスの高い
材料でしか実現できなかった膜厚が１〜５μｍという薄
い非磁性支持体を有する金属薄膜型磁気記録媒体がポリ
エチレンテレフタレートフィルムのような安価な材料で
実現できる。

【００１６】つまり磁性層と反対側の非磁性支持体主面
に該非磁性支持体の薄膜化分の厚みより薄い強化層を形
成することにより、従来の安価な材料を非磁性支持体材
料として使用しながら、全体として従来より小型化した
金属薄膜型磁気記録媒体が得られる。そしてこの金属薄
膜型磁気記録媒体の製造時には、前記強化層が金属薄膜
型磁気記録媒体全体を冷却部材に十分に密着させて熱変
形を防止して歪みのない又は歪みの少ない金属薄膜型磁
気記録媒体が得られる。このように十分な機械的強度つ
まり剛性を付与されテープ形状が良好に保持された本発
明の金属薄膜型磁気記録媒体は、走行安定性、磁気ヘッ
ドとの接触安定性等の性能が向上する。

【００１７】強化層の厚みはこの条件を満足する範囲で
設定する必要があり、望ましい厚みは約20ｎｍ以上約30
0ｎｍ以下、特に100ｎｍ前後が好ましい。これは、20ｎ
ｍ未満であると機械的強度が十分に向上しないことがあ
り、又強度的には300ｎｍ程度で十分であることが多
く、この厚みを超えると材料コストが上昇しかつ金属薄
膜型磁気記録媒体全体の小型化が達成し難くなるからで
ある。この強化層は非磁性支持体の磁性層の反対側主面
に設置されるが、それに加えて非磁性支持体と磁性層と
の間にも設置するようにしても良く、これにより更に非
磁性支持体の機械的強度が強化される。

【００１８】次に本発明の金属薄膜型磁気記録媒体の各
部材として使用できる材料について説明する。上記強化
層を構成する材料は、Ａｌの他に、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｎ
ｉ、Ａｇ、Ｃｏ、Ｆｅ及びＭｎ等の金属、Ｓｉ、Ｇｅ、Ａ
ｓ、Ｓｃ、Ｓｂ等の半金属、及びそれらの酸化物が使用可
能である。

【００１９】又これらの合金としては、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｆ
ｅ−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｕ、Ｃｏ−Ｃｕ、Ｃｏ−Ａ
ｕ、Ｃｏ−Ｙ、Ｃｏ−Ｌａ、Ｃｏ−Ｐｒ、Ｃｏ−Ｇｄ、Ｃｏ
−Ｓｍ、Ｃｏ−Ｐｔ、Ｎｉ−Ｃｕ、Ｍｎ−Ｂｉ、Ｍｎ−Ｓ
ｂ、Ｍｎ−Ａｌ、Ｆｅ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｆ
ｅ−Ｃｏ−Ｃｒ、Ｎｉ−Ｃｏ−Ｃｒ等が挙げられる。こ
れらの金属等の酸化物は、例えば蒸着時に酸素ガスを導
入することにより容易に得ることができる。上記金属等
の複合物は、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｏ、Ｓｉ−Ｃ、Ｃｕ−Ａｌ−
Ｏ、Ｓｉ−Ｎ−Ｏ及びＳｉ−Ｃ−Ｏ等が挙げられる。こ
の強化層は真空蒸着の他に、スパッタ法、イオンプレー
ティング法等によっても形成でき、通常は非磁性支持体
上に被覆するが、磁性層上に被覆するようにしても良
い。

【００２０】非磁性支持体には、通常の磁気テープとし
て使用できる公知の材料をいずれも適用でき、例えば、
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン
ナフタレート（ＰＥＮ）、ポリテトラメチレンフタレー
ト、ポリ−１，４−シクロヘキサンジメチレンフタレー
ト、ポリエチレン２，６−ナフタレンジカルボキシレー
ト、ポリエチレン−ｐ−オキソベンゾエート等のポリエ
ステル類が挙げられる。特にＰＥＴ及びＰＥＮが材料の
入手し易さや加工性の良好さの点から好適である。これ
らのポリエステル類は、ホモポリエステルでもコポリエ
ステルであっても良い。

【００２１】上記磁性層の材料は強磁性金属材料とし、
この強磁性金属材料は、公知の金属や合金のいずれも使
用でき、例えばＦｅ、Ｃｏ及びＮｉ等の強磁性金属、Ｃ
ｏＮｉ、ＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＮｉ、ＦｅＣｕ、ＣｏＣｕ、Ｃ
ｂＡｕ、ＣｏＰｔ、ＭｎＢｉ、ＭｎＡｌ、ＦｅＣｒ、ＣｏＣ
ｒ、ＮｉＣｒ、ＦｅＣｏＣｒ、ＣｏＮｉＣｒ及びＦｅＣｏ
ＮｉＣｒ等の強磁性合金材料が挙げられる。この磁性層
は、上記強磁性金属材料の単層膜であっても多層膜であ
っても良い。多層膜の場合は、金属磁性薄膜間には、各
層間の付着力向上や保磁力制御のために、Ｃｒ等による
中間層を形成しても良い。又磁性層の表面近傍は、耐蝕
性等を向上させるために酸化物に転化させても良い。

【００２２】この磁性層は、真空下で強磁性材料を加熱
蒸発させ、非磁性支持体上に付着させる真空蒸着法や、
強磁性金属材料の蒸発を放電中で行うイオンプレーティ
ング法、アルゴンを主成分とする雰囲気中でグロー放電
を起こして生じたアルゴンイオンでターゲット表面の原
子を叩き出すスパッタ法等のいわゆるＰＶＤ技術によっ
て形成することができる。磁性層の上面に形成可能な保
護層は、良好な耐蝕性及び走行耐久性を確保する機能を
有する。保護層形成材料は、金属磁性薄膜用の保護層と
して一般に使用されている公知材料を使用でき、例えば
カーボン、ＣｒＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＢＮ、Ｃｏ酸化物、Ｍｇ
Ｏ、ＳｉＯ₂、Ｓｉ₃Ｏ₄、ＳｉＮｘ、ＳｉＣ、ＳｉＮｘ−Ｓ
ｉＯ₂、ＺｒＯ₂、ＴｉＯ₂、ＴｉＣ、ＭｏＳ等を挙げること
ができる。

【００２３】この保護層は、ＣＶＤ法等の公知の真空成
膜技術により形成することができる。このＣＶＤ法は、
炭素化合物をプラズマ中で分解して成膜する技術で、耐
磨耗性、耐蝕性及び表面被覆率に優れ、平滑な表面形状
と高い電気抵抗を有するダイヤモンドライクカーボンと
呼ばれる硬質カーボンを、10nm以下の厚さに安定して成
膜することができる。この場合炭素化合物としては、炭
化水素系、ケトン系、アルコール系等の公知の材料を使
用できる。又プラズマ中で分解させるために高周波のバ
イアス電圧を用いる。又プラズマ生成時には、炭素化合
物の分解を促進するためのガスとして、ＡｒやＨ₂を導
入しても良い。

【００２４】ダイヤモンドライクカーボンの膜硬度や耐
蝕性の向上のために、カーボンが、窒素やフッ素と反応
した状態であっても良く、ダイヤモンドライクカーボン
膜は、単層であっても多層であっても良い。又プラズマ
生成時に、炭素化合物の他に、Ｎ₂、ＣＨＦ₃、ＣＨ₂Ｆ₂等
のガスを単独あるいは適宜混合した状態で成膜しても良
い。保護層は厚くし過ぎるとスペーシングによる損失が
増加し、薄過ぎると耐磨耗性及び耐蝕性が劣化してしま
うので、４〜15nm程度の厚さに形成することが望まし
い。

【００２５】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係わる金属薄膜型
磁気記録媒体の一実施態様を添付図面を参照しながら説
明する。図１は本発明に係る金属薄膜型磁気記録媒体の
一実施態様を示す概略縦断面図である。図１に示す態様
の金属薄膜型磁気記録媒体100では、１〜５μｍ程度の
厚さを有するポリエチレンテレフタレート等のポリエス
テル樹脂から成る非磁性支持体１の下側表面には、20〜
300nmの厚さを有する金属製の強化層２が真空蒸着等に
より被覆されている。この強化層２には潤滑剤や防錆剤
によりコーティングを施しておくことが望ましい。使用
する潤滑剤は、磁気テープの用途として一般に使用され
るものを使用でき、特に骨格がフルオロカーボン系、ア
ルキルアミン系、アルキルエステル系等が好適である。
この強化層２の下面には、例えばポリウレタン系のバッ
クコート塗料を塗布することによりバック層３が形成さ
れている。

【００２６】前記非磁性支持体１の上面側には、強磁性
金属材料から形成された磁性層４が被覆され、更に該磁
性層４上には保護層５が被覆されている。この金属薄膜
型磁気記録媒体100では、非磁性支持体１とバック層３
の間に挟まれた強化層２が金属薄膜型磁気記録媒体100
全体の機械的強度を向上させるため、全体の機械的強度
を低下させることなく非磁性支持体１の厚さを従来より
も薄くすることができ、従って金属薄膜型磁気記録媒体
全体の小型化が達成できる。非磁性支持体の曲げ剛性
は、非磁性支持体のヤング率及び厚さにより算出するこ
とができる。非磁性支持体の一方面だけでなく、その両
面に強化層又は他の各種材料による構成される層を形成
する場合には、上記非磁性支持体の曲げ剛性と厚さ、形
成する層の厚さ及びヤング率等を加味して全体の曲げ剛
性を算出する。このときに最も外側に剛性の高い層を形
成すると、高い曲げ剛性が得られる。曲げ応力が非磁性
支持体に加わると、非磁性支持体の一主面側は縮み、他
の主面側は伸びることになり、非磁性支持体の伸び縮み
を阻止することが曲げ剛性を高めることになる。本実施
態様では、非磁性支持体が強化層と磁性層に挟まれてい
るため、高い曲げ剛性が得られることになる。

【００２７】次いで金属薄膜型磁気記録媒体100の磁性
層４を成膜するために磁気記録媒体できる蒸着装置10の
一例を図２に従って説明する。この蒸着装置10におい
て、排気口21、22から排気されて真空状態となされた真
空室11内に、送りロール13と巻き取りロール14とが設け
られており、これらの間を非磁性支持体１が順次走行す
るようになされている。これら送りロール13と巻き取り
ロール14との間の、上記非磁性支持体１が走行する途中
には、冷却キャン15が設けられている。この冷却キャン
15には、冷却装置（図示せず）が設けられ、周面を走行
する非磁性支持体１の温度上昇による熱変形等を抑制し
ている。

【００２８】非磁性支持体１は、送りロール13から順次
送り出され、更に冷却キャン15周面を通過して巻き取り
ロール14に巻き取られていくようになされている。なお
ガイドロール16及び17により非磁性支持体１には、所定
のテンションが掛けられ、円滑に走行するようになされ
ている。真空室11内の冷却キャン15の下方にルツボ18が
設けられており、ルツボ18内には金属磁性材料19が充填
されている。一方真空室11の側壁部には、ルツボ18内に
充填された金属磁性材料19を加熱蒸発させるための電子
銃20が設けられている。この電子銃20はこれにより放出
される電子線Ｂがルツボ18内の金属磁性材料19に照射さ
れるような位置に配置されている。そしてこの電子線Ｂ
の照射によって蒸発した金属磁性材料19が非磁性支持体
１の表面に被着して、磁性層４が形成される。

【００２９】又冷却キャン15とルツボ18との間の冷却キ
ャン15の近傍には、シャッター23が、冷却キャン15の周
面を走行する非磁性支持体１の所定領域を覆う形で配置
され、このシャッター23により蒸発した金属磁性材料19
が非磁性支持体１に対して所定の入射角範囲で斜めに蒸
着するようになされている。更に磁性層４の蒸着に際
し、真空室11の側壁部を貫通して設けられている酸素ガ
ス導入管24により、非磁性支持体1の表面に酸素ガスが
供給されるようになされ、磁性層４の磁気特性、耐久性
及び耐候性の向上が図られている。

【００３０】図２の装置を用いて磁性層４を形成する要
領を説明したが、図２の装置を使用して強化層２を成膜
することもできる。強化層２を構成する金属材料、例え
ばＡｌをルツボ18に充填し、これに電子銃20から電子線
Ｂを照射し、酸素を導入することにより、蒸発したＡｌ
等の金属材料の酸化物が、非磁性支持体１の表面に被着
して強化層２が成膜される。

【００３１】前述の磁性層４の上には、通常良好な耐食
性及び走行耐久性を確保するに保護層５が形成されてい
る。この保護層５はプラズマＣＶＤ連続膜形成装置等を
使用する公知技術により成膜することが、図２の装置以
外にも、例えば図3に示すプラズマＣＶＤ連続膜形成装
置を用いてＣＶＤ法で形成できる。図３に示すプラズマ
ＣＶＤ連続膜形成装置300は、排気系330から排気されて
真空状態となった真空室331内に、送りロール333と巻き
取りロール334とが設けられ、これらのロール333と334
に、非磁性支持体上に磁性層が形成された被処理体340
が順次走行するようになされている。送りロール333か
ら巻き取りロール334に被処理体340が走行する途中に
は、円筒状の回転可能な対向電極用キャン335が設けら
れている。

【００３２】被処理体340は、送りロール333から順次送
り出され、対向電極用キャン335の周面を通過し、巻き
取りロール334に巻き取られていくようになされてい
る。なお送りロール333と対向電極用キャン335との間、
及び対向電極用キャン335と巻き取りロール334との間に
は、それぞれガイドロール336が配置され、被処理体340
に所定のテンションを掛け、被処理体340が円滑に走行
するようになされている。又対向電極用キャン335の下
方には、例えばパイレックス（登録商標）ガラス、プラ
スチック等からなる反応管337が設けられている。

【００３３】この反応管337は、端部が真空室331の底部
を貫通しており、この端部の放電ガス導入口341から成
膜用ガスが反応管337に導入されるようになされてい
る。又反応管337内には、金属メッシュ等よりなる電極3
38が組み込まれている。この電極338には、外部に配設
された直流電源339により所定の電位、例えば500〜2000
Ｖの電圧が印加されるようになされている。上述した構
成のプラズマＣＶＤ連続膜形成装置300では、電極338に
電圧が印加されることで、電極338と対向電極用キャン3
35との間にグロー放電が生じる。そして反応管337内に
導入された成膜用ガスは、生じたグロー放電によって分
解し、被処理体340上に被着される。図3の装置による保
護層５の成膜について説明したが、図４に示すマグネト
ロンスッパタ装置で成膜しても良い。

【００３４】図4に示すマグネトロンスッパタ装置400で
は、真空ポンプ432によって真空状態となされたチャン
バー431内に、供給ロール439と、巻き取りロール440と
が設けられ、これらのロール439及び440に、非磁性支持
体上に磁性層が形成された被処理体450が順次走行する
ようになされている。これらのロール439及び440に被処
理体450が走行する途中には、円筒状の回転可能な冷却
キャン435が設けられている。なお供給ロール439と冷却
キャン435との間、及び冷却キャン435と巻き取りロール
440との間には、それぞれガイドロール441が配置され、
被処理体450に所定のテンションを掛け、被処理体450が
円滑に走行するようになされている。

【００３５】又チャンバー431内の冷却キャン435と対向
する位置には、ターゲット436が設けられている。この
ターゲット436は保護層５の材料となるもので、例えば
カーボンが用いられる。このターゲット436はカソード
電極を構成するバッキングプレート437に支持され、こ
のバッキングプレート437の裏面には磁場を形成するマ
グネット438が設置されている。このマグネトロンスッ
パタ装置400を使用して保護層５を成膜する場合には、
チャンバー431内を真空ポンプ432によって約10^-4Ｐａ程
度に減圧した後、真空ポンプ432側に排気するバルブ433
を調節して排気速度を制御する。ガス導入管434からＡ
ｒガスを導入して真空度を例えば約０.８Ｐａとする。

【００３６】そしてガス導入管434からＡｒガスを導入
すると共に、冷却キャン435をアノード、バッキングプ
レート437をカソードとして、約3000Ｖの電圧を印加
し、約1.4Ａの電流が流れる状態を保持する。そしてこ
の電圧印加により、Ａｒガスがプラズマ化し、電離した
イオンがターゲット436に衝突することにより、それぞ
れの材料から原子が弾き出される。このとき、バッキン
グプレート437の裏面に配置されたマグネット438によ
り、ターゲット436近傍には磁場が形成されるので、電
離したイオンはターゲット436の近傍に集中する。

【００３７】そしてこのターゲット436から弾き出され
た原子は磁気テープロールから図示した矢印方向に繰り
出されて冷却435の外周面に沿って走行する被処理体450
に付着する。このようにして保護層５が成膜された被処
理体450は、巻き取りロール440に巻き取られる。

【００３８】

【実施例】次に本発明に係る金属薄膜型磁気記録媒体に
関する実施例及び比較例を記載するが、これらは本発明
を限定するものではない。

【００３９】（金属薄膜型磁気記録媒体の作製）図1に
示した金属薄膜型磁気記録媒体の非磁性支持体として、
厚みが４μｍで幅が150mmのポリエチレンナフタレート
フィルムを用意した。図２の蒸着装置を用い、真空蒸着
法によって酸素を導入しながら、下記の蒸着条件で非磁
性支持体に磁性層を成膜した。 （蒸着条件） 金属磁性材料：Ｃｏ（コバルト）100重量％ 入射角：45°〜10° 導入ガス：酸素ガス 酸素導入量：3.3×10^-2ｍ³／秒 蒸着時真空度：2.0×10^-2Ｐａ 磁性層の膜厚：80nm

【００４０】次いでプラズマＣＶＤ法により、下記保護
層成膜条件により、磁性層上にダイヤモンド状カーボン
保護層を形成した。 （保護層成膜条件） 反応ガス：トルエン 反応ガス圧：10Ｐａ 導入電力：直流電流1.5ｋＶ 保護層の膜厚：10nm

【００４１】次いで磁性層形成面とは反対面に、潤滑剤
を塗布した。使用した潤滑剤は、フルオロカーボンを主
骨格とするダイキン工業株式会社製商品名「デムタム」
を、第３アミンであるジメチルデシルアミンで変性し、
塩構造を取るように合成した。塗布した潤滑剤上に、図
２で示した蒸着装置を用いて次の条件で強化層を成膜し
た。

【００４２】（蒸着条件） 金属磁性材料：Ａｌ（アルミニウム）100重量％ 入射角：45°〜10° 導入ガス：酸素ガス 酸素導入量：4.5×10^-6（ｍ³／秒） 蒸着時真空度：2.0×10^-2Ｐａ 強化層の膜厚：100nm

【００４３】この強化層形成面に潤滑剤を塗布し、この
潤滑剤表面にバック材料であるポリウレタン系のバック
コート塗料をグラビアロール法により0.5μｍの厚さで
塗布した。最後に得られた金属薄膜型磁気記録媒体を6.
35mm幅に裁断し、磁性層面にパーフルオロエーテル系潤
滑剤を塗布し、サンプルの磁気テープを作製した。なお
実施例及び比較的における強化層の誘電率は、１ＭＨｚ
の測定周波数及び20℃の測定温度により定義し、電気抵
抗は１インチの間隔で離れた電極に50ｇのテンションで
張られた幅１インチの測定面を接触させ、その間の電気
抵抗で定義した。

【００４４】本実施例における磁気記録媒体の特性評価
は、ソニー株式会社製のＤＶデッキＤＨＲ−1000（商品
名）を改造したものを使用して行い、各特性は次のよう
にして測定した。エラーレート 走行耐久性として80分長を100パス走行させ、１パス後
のブロックエラーレート、100パス走行後のエラーレー
トを測定した。ドロップアウト 10μ秒のドロップアウトを10分間カウントして測定し
た。ヘッドとの当たり特性 テープ再生時の出力信号（当たり波形）を１トラック分
で見た場合の最小値／最大値（％）を測定した。

【００４５】実施例１〜14及び比較例１ 実施例１〜14及び比較例１では、非磁性支持体厚み（μ
ｍ）、強化層膜厚（ｎｍ）及び強化層誘電率を表１に示
すように変化させて、得られた金属薄膜型磁気記録媒体
のエラーレート１パス、エラーレート100パス、ドロッ
プアウト50μ秒（個／分）及びヘッド当たり（％）を測
定した。それぞれの結果を表１に纏めた。表１から、非
磁性支持体の磁性層とは反対面に強化層を形成すると、
バリア体エラーレート１パス、エラーレート100パス、
ドロップアウト50μ秒（個／分）及びヘッド当たり
（％）ともに良好な値を示し、特に強化層の誘電率が３
以上で膜厚が比較的薄い場合（実施例１〜11）では、性
能向上が顕著であった。強化層の膜厚を300ｎｍにした
実施例14では、膜厚が厚すぎてテープ表面にクラック発
生が観察されることもあってドロップアウト等の特性低
下が若干ながら生じた。このデータから強化層の膜厚の
上限は約300ｎｍが望ましいことが分かる。強化層を形
成しなかった比較例１の磁気記録テープでは、薄型の非
磁性支持体の機械的強度が不十分で特にヘッド当たりが
低下した。

【００４６】

【表１】

【００４７】実施例15〜26及び比較例２ 実施例15〜26及び比較例２では、非磁性支持体厚み（μ
ｍ）、強化層膜厚（ｎｍ）及び強化層電気抵抗（Ω／in
²）を表１に示すように変化させて、得られた金属薄膜
型磁気記録媒体のエラーレート１パス、エラーレート10
0パス、ドロップアウト50μ秒（個／分）及びヘッド当
たり（％）を測定した。それぞれの結果を表２に纏め
た。表２から、非磁性支持体の磁性層とは反対面に強化
層を形成すると、バリア体エラーレート１パス、エラー
レート100パス、ドロップアウト50μ秒（個／分）及び
ヘッド当たり（％）ともに良好な値を示し、特に強化層
の電気抵抗が100ｋΩ／in²以上であると（実施例15〜2
3）では、性能向上が顕著であった。

【００４８】

【表２】

【００４９】

【発明の効果】本発明は、非磁性支持体上に磁性層を形
成した金属薄膜型磁気記録媒体において、上記非磁性支
持体の磁性層と反対側主面に、金属、半金属及び合金並
びにこれらの酸化物及び複合物から選択される金属材料
から成る強化層を有することを特徴とする金属薄膜型磁
気記録媒体であり、磁気記録テープとして特に有用であ
る。この金属薄膜型磁気記録媒体によると、磁性層及び
非磁性支持体の薄膜化が達成され、単位体積当たりの記
録密度が向上する。そして本発明の金属薄膜型磁気記録
媒体では比較的剛性の低い非磁性支持体を比較的剛性の
高い磁性層と強化層とで挟持しているため、剛性分布が
均一化して全体の機械的強度が更に向上する。

【００５０】強化層の誘電率が3.0以上である場合又は
表面電気抵抗が100ｋΩ／in²以上である場合には、より
以上の性能改善が達成され、熱変形に起因するエラーレ
ートやドロップアウトの悪化が抑制できる。又本発明方
法は、非磁性支持体を冷却部材に接触させながら走行さ
せ、非磁性支持体の冷却部材との接触面と逆の面から磁
性層を構成する金属磁性材料を蒸着して非磁性支持体上
に磁性層を形成する金属薄膜型磁気記録媒体の製造方法
において、非磁性支持体の冷却部材側主面に、金属、半
金属及び合金並びにこれらの酸化物及び複合物から選択
される金属材料から成る強化層を形成したことを特徴と
する金属薄膜型磁気記録媒体の製造方法である。非磁性
支持体を冷却部材に接触させながら発生する熱を除去し
ながら磁性層等の蒸着を行う場合には、非磁性支持体が
冷却部材に十分に密着しないと非磁性支持体に熱が残留
して歪みが生じ性能低下が起こり易いが、本発明方法で
は強化層が有する電荷が非磁性支持体を冷却部材に密着
させて非磁性支持体が十分に冷却部材に伝達されて除去
されるため、非磁性支持体に熱歪みが生じることを実質
的に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る金属薄膜型磁気記録媒体の一実施
態様を示す概略縦断面図。

【図２】金属薄膜型磁気記録媒体の磁性層や強化層を成
膜するために使用できる蒸着装置の一例を示す縦断面
図。

【図３】金属薄膜型磁気記録媒体の保護層形成に使用で
きるプラズマＣＶＤ連続膜形成装置の一例を示す縦断面
図。

【図４】金属薄膜型磁気記録媒体の保護層形成に使用で
きるマグネトロンスッパタ装置の一例を示す縦断面図。

【符号の説明】

１……非磁性支持体、２……強化層、３……バック層、
４……磁性層、５……保護層、100……金属薄膜型磁気
記録媒体。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 佳澄 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 5D006 BB01 CB07 CC01 CC03 CC04 EA03 FA02 FA05 5D112 AA02 AA08 BA01 BD02 FA02

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非磁性支持体上に磁性層を形成した金属
   薄膜型磁気記録媒体において、上記非磁性支持体の磁性
   層と反対側主面に、金属、半金属及び合金並びにこれら
   の酸化物及び複合物から選択される金属材料から成る強
   化層を有することを特徴とする金属薄膜型磁気記録媒
   体。
2. 【請求項２】 非磁性支持体の厚みが1.0μｍ以上5.0μ
   ｍ以下である請求項１に記載の金属薄膜型磁気記録媒
   体。
3. 【請求項３】 強化層の厚みが20ｎｍ以上300ｎｍ以下
   である請求項１又は２に記載の金属薄膜型磁気記録媒
   体。
4. 【請求項４】 強化層の誘電率が3.0以上である請求項
   １から３までのいずれかに記載の金属薄膜型磁気記録媒
   体。
5. 【請求項５】 強化層の表面電気抵抗が100ｋΩ／in²以
   上である請求項１から３までのいずれかに記載の金属薄
   膜型磁気記録媒体。
6. 【請求項６】 磁性層の外側に保護層を、強化層の外側
   にバック層を有する請求項１から３のいずれかに記載の
   金属薄膜型磁気記録媒体。
7. 【請求項７】 非磁性支持体を冷却部材に接触させなが
   ら走行させ、非磁性支持体の冷却部材との接触面と逆の
   面から磁性層を構成する金属磁性材料を蒸着して非磁性
   支持体上に磁性層を形成する金属薄膜型磁気記録媒体の
   製造方法において、非磁性支持体の冷却部材側主面に、
   金属、半金属及び合金並びにこれらの酸化物及び複合物
   から選択される金属材料から成る強化層を形成したこと
   を特徴とする金属薄膜型磁気記録媒体の製造方法。