JP2005071480A - 磁気記録媒体およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】磁性層の膜厚が１００ｎｍ以下にまで薄くなってきても特性の安定した保護層を形成することが可能な磁気記録媒体の製造方法と、その方法で形成された磁気記録媒体を提供する。
【解決手段】長尺状の非磁性支持体の一主面に強磁性金属薄膜を有する磁性層を形成し、この磁性層上に、ホローカソードを含むイオン源を利用する化学気相成長法により炭素を含有する保護層を形成する。長尺状の非磁性支持体１の一主面に、１００ｎｍ以下の膜厚を有する強磁性金属薄膜を有する磁性層２が形成され、その上層に、ホローカソードを含むイオン源を利用する化学気相成長法により形成された炭素を含有する保護層３が形成された構成の磁気記録媒体とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、磁気記録媒体およびその製造方法に関するものである。

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は、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粉末磁性材料を塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、ポリウレタン樹脂等の有機結合剤中に分散せしめた磁性塗料を塗布、乾燥することにより磁性層を形成した塗布型の磁気記録媒体が広く使用されている。

これに対して、データストレージ用途などの目的で、高密度磁気記録への要求の高まりと共に、Ｃｏ−Ｎｉ系合金、Ｃｏ−Ｃｒ系合金あるいはＣｏ−Ｏ等の強磁性金属材料を、真空蒸着法、スパッタリング法またはイオンプレーティング法等の真空薄膜形成方法、あるいは、メッキ等によって、ポリエステルフィルム、ポリアミドフィルムあるいはポリイミドフィルム等の非磁性支持体上に直接被着させて磁性層を形成した、いわゆる強磁性金属薄膜型の磁気記録媒体が提案され、注目を集めている。

上記の磁性層が強磁性金属薄膜からなる磁気記録媒体は、抗磁力、角形比および短波長領域での電磁変換特性に優れており、さらには磁性層の膜厚を極めて薄くできるため、記録減磁や再生時の膜厚損失が著しく小さいこと、磁性層中に非磁性材であるそのバインダー（結合剤）を混入する必要が無いため磁性材料の充填密度を高めることができること等の数々の利点を有している。

また、この種の磁気記録媒体の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、該磁気記録媒体の磁性層を形成する場合、磁性層を斜めに蒸着するいわゆる斜方蒸着が提案され、民生用ビデオ（８ミリＨｉ−８方式、ＤＶ方式）あるいは業務用ビデオ（ＤＶＣＡＭ）の磁気記録媒体として既に実用化されている。

上記の磁気記録媒体である磁気テープは、例えば、長尺状の非磁性支持体上に斜方蒸着により形成された強磁性金属薄膜からなる磁性層と、走行耐久性を改善するダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）と呼ばれる炭素膜や水素含有炭素膜からなる保護層などが順次形成されており、さらに必要に応じて、保護層上に所定の潤滑剤によって潤滑剤層が形成され、また、非磁性支持体の磁性層が形成されている側の面と反対側の面にバックコート層が形成されている構成である。

上記の保護層の成膜手法としては、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などが広く用いられており、走行耐久性および生産性の点からプラズマＣＶＤ法を用いることが多い。

例えば、上記の保護層を成膜するのにプラズマＣＶＤ法を適用する場合、真空室内に原料ガスを導入し、非磁性支持体に蒸着された磁性層に対向するように電極を配置し、この電極と磁性層との間に高電圧を印加してプラズマを励起し、プラズマにより原料ガスを分解して、磁性層上にＤＬＣ膜として堆積させる。

特許文献１には、上記のようにして形成された保護層に対して、ラマン分光法による観測を行ったときの１５００ｃｍ^-1近傍に出現するピーク強度（Ｇ）と１３００ｃｍ^-1近傍に出現するピーク強度（Ｄ）により保護層の膜質管理を行う方法と、好ましいＤ／Ｇ比の範囲が記載されている。

上記のプラズマＣＶＤ法による保護層の成膜において、非磁性支持体に蒸着された磁性層を電極として用いているが、磁性層の膜組成や膜厚などの構成が変化するとプラズマを励起する電圧も変動する。励起電圧によりカーボン保護層の特性は大きく変化することから、異なる磁性層の構成に対して同一の保護層の特性を得ることは困難となっている。また、生産の面からは磁性層の組成の変動が保護層の変動につながり、著しく生産性を落としてしまう。

また、近年の高記録密度化に伴って磁性層の膜厚は減少する傾向にあり、磁性層のシート抵抗は上昇する傾向にある。このため、磁性層の抵抗が増加すると蒸着テープと電極の間に高電圧を印加することはさらに難しくなる。

上記の現象は、磁性層の膜厚が１００ｎｍ以下になると特に顕著となり、実質的に成膜が不可能となってくる。
図７は、プラズマＣＶＤ法による保護層の成膜において、磁性層の膜厚ｔ_mag を横軸にとり、保護層に対してラマン分光法による観測を行ったときの１５００ｃｍ^-1近傍に出現するピーク強度（Ｇ）と１３００ｃｍ^-1近傍に出現するピーク強度（Ｄ）の比（Ｄ／Ｇ）を縦軸にとったときのグラフである。
磁性層の膜厚ｔ_mag を変えると保護層の膜厚を示すＤ／Ｇの値が変化し、さらに磁性層と電極に対する印加電圧を変化（Ｖ₁ ，Ｖ₂ など）させることでＤ／Ｇの変化範囲を変えることができるが、磁性層の膜厚ｔ_mag が薄い領域では電圧印加が不可能な成膜不可能領域Ｒ_imp となり、例えばこれは磁性層の膜厚が１００ｎｍ以下の領域に相当する。

この他、特許文献２などにＤＬＣ膜の成膜方法が開示されている。
特開２０００−２０７７３５号公報 特表２００２−５４１６０４号公報

解決しようとする問題点は、磁性層上に保護層を形成するときに、磁性層の膜厚が薄くなってくると、特性の安定した保護層を形成することが困難となってしまう点である。

本発明の磁気記録媒体の製造方法は、長尺状の非磁性支持体の一主面に強磁性金属薄膜を有する磁性層を形成する工程と、前記磁性層上に、ホローカソードを含むイオン源を利用する化学気相成長法により炭素を含有する保護層を形成する工程とを有する。

上記の本発明の磁気記録媒体の製造方法は、長尺状の非磁性支持体の一主面に、強磁性金属薄膜を有する磁性層を形成し、その上層に、ホローカソードを含むイオン源を利用する化学気相成長法により炭素を含有する保護層を形成する。

本発明の磁気記録媒体は、長尺状の非磁性支持体と、前記非磁性支持体の一主面に形成され、１００ｎｍ以下の膜厚を有する強磁性金属薄膜を有する磁性層と、前記磁性層上に形成され、ホローカソードを含むイオン源を利用する化学気相成長法により形成された炭素を含有する保護層とを有する。

上記の本発明の磁気記録媒体は、長尺状の非磁性支持体の一主面に、１００ｎｍ以下の膜厚を有する強磁性金属薄膜を有する磁性層が形成されており、その上層に、ホローカソードを含むイオン源を利用する化学気相成長法により形成された炭素を含有する保護層が形成されている。

本発明の磁気記録媒体の製造方法によれば、磁性層の上層に、ホローカソードを含むイオン源を利用する化学気相成長法により炭素を含有する保護層を形成しており、磁性層の膜厚が１００ｎｍ以下にまで薄くなってきても特性の安定した保護層を形成することが可能である。

また、本発明の磁気記録媒体は、磁性層の膜厚が１００ｎｍ以下にまで薄くなっても、特性の安定した保護層が形成された磁気記録媒体である。

以下に、本発明の磁気記録媒体およびその製造方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１は本実施形態に係る磁気記録媒体の断面図である。
長尺状の非磁性支持体１上に、磁性層２および保護層３が順次形成されてなる構成である。磁性層２は強磁性金属薄膜からなる。
また、必要に応じて、保護層３の上層に所定の潤滑剤による潤滑剤層４が形成されている。
また、非磁性支持体１の磁性層２が形成されている側の面と反対側の面にバックコート層５が形成されている。

非磁性支持体１の材料としては、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）等のポリエステル類、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン類、セルローストリアセテート等のセルロース誘導体、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド等のプラスチック類等が挙げられる。

磁性層２は、例えば真空薄膜形成技術によって形成された斜方柱状構造の強磁性金属薄膜であり、これを構成する強磁性金属材料としては、例えばＣｏ−Ｎｉ系合金、Ｃｏ−Ｃｒ系合金やＣｏ−Ｏなどが挙げられ、例えば真空蒸着装置を用いた斜方蒸着の手法により成膜される。

保護層３は、磁性層２を磁気ヘッドとの摺動から保護するための層であり、例えばダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）と呼ばれる炭素膜や水素含有炭素膜からなる。
磁気記録媒体においては、高密度化に対応してスペーシングロスを抑えるために表面は平滑化されてきているが、磁性層２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に摩擦力が増大し、磁性層２に生ずるせん断応力が大きくなる。このような厳しい摺動条件から磁性層２を保護するために保護層３は重要である。

本実施形態において、保護層３は、ホローカソードを含むイオン源を利用する化学気相成長法により形成された膜である。
ホローカソードを含むイオン源を利用する化学気相成長法（以下ホローカソード型ＣＶＤ法とも称する）については後述する。

潤滑剤層４は、磁気ヘッドやガイドロールとの摺動を滑らかにし、耐久性、走行性を左右する重要な役割をはたし、例えば任意のパーフルオロポリエーテル系の潤滑剤を塗布して形成される。

バックコート層５は、非磁性支持体１の表面の電気抵抗を下げて帯電による走行不良を防止し、非磁性支持体１の耐久性を上げ、使用中における傷つき等の発生を防ぎ、また、テープ間の摩擦を小さくする等の目的から設けられるものであり、テープの走行性、耐久性を向上させるには、このバックコート層５の形成が必須となる。
バックコート層５は、例えば無機顔料等の固体粒子を結合剤中に分散させ、結合剤の種類に応じた有機溶剤とともに混練したバックコート層用塗料を塗布して形成される。あるいは、カーボンをターゲットとしたスパッタリング法により形成されたＤＬＣ膜がバックコート層として用いられる。

さらに、必要に応じて、磁性層２の下層に形成された磁性層下地層や、バックコート層５の下層に形成されたバックコート下地層を有していてもよい。

本実施形態に係る磁気記録媒体によれば、保護層がホローカソードを含むイオン源を利用する化学気相成長法により形成された炭素を含有する層となっており、磁性層の膜厚が１００ｎｍ以下にまで薄くなっても、特性の安定した保護層が形成された磁気記録媒体となっている。

上記の本実施形態に係る磁気記録媒体は、以下のように形成される。
まず、長尺状の非磁性支持体１の一主面に、例えば斜方蒸着により強磁性金属薄膜を有する磁性層２を形成する。
次に、磁性層２の上層に、ホローカソード型ＣＶＤ法によりダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）と呼ばれる炭素膜や水素含有炭素膜などの炭素を含有する保護層３を形成する。
さらに、保護層３の上層に潤滑剤層４を形成し、さらに、非磁性支持体１の他方の主面にバックコート層５を形成して、図１に示す磁気記録媒体を製造することができる。

ここで、上記のホローカソード型ＣＶＤ法について説明する。
図２は上記のホローカソード型ＣＶＤ装置において利用されるホローカソードを含むイオン源の模式構成図である。
このイオン源１０は、ホローカソード部１１、電極１２、ガス導入管１３、アノード部１４、アノード電極１５、ガス導入管１６、電磁石１７および原料ガス供給管１８を有する。

ホローカソード型のイオン源１０は、円筒形の形状をしており、中心部にホローカソード１１が設置されている。ホローカソード１１の内部には電極１２とＡｒなどのガスを導入するガス導入管１３が設けられている。
また、ホローカソード部１１を取り囲む領域において、環状のアノード部１４が設けられている。アノード部１４の底部にアノード電極１５とＡｒなどのガスを導入するガス導入管１６が設置されている。
また、ホローカソード部１１とアノード部１４の間に電磁石１７が設置されている。

中心のホローカソード部１１において、ガス供給管１３からＡｒガスを導入しながら電極１２に高電圧を印加して放電させ、さらにガス導入管１６からＡｒガスを導入しながらアノード電極１５をホローカソード部１１よりも高電位にすることにより、ホローカソード部１１とアノード電極１５間で放電が生じ、イオン源１０の表面近傍にプラズマＰが形成される。
このとき、電磁石１７を励磁させることにより、プラズマＰの密度を高めることができる。

アノード部１４より外側に設けられた原料ガス供給管１８から原料ガスを供給すると、原料ガスはプラズマＰ中で分解される。ホローカソード部１１から供給された電子の一部は磁性層２を有する支持体２２の磁性層２に向かい、プラズマ中でイオン化された原料ガスは磁性層２側に加速され、この上に被着する。

図３は図２のホローカソードを含むイオン源を利用したホローカソード型ＣＶＤ装置の模式構成図である。
このＣＶＤ装置は、真空排気系２０、真空室２１、送りロール２３、巻き取りロール２４、冷却キャン２５、ガイドロール（２６，２７）およびホローカソード型のイオン源１０を有する。

頭部に設けられた真空排気系２０によって内部が高真空状態となされた真空室２１内に、図中の時計回り方向に回転する送りロール２３と、図中の同様に時計回り方向に回転する巻き取りロール２４とが設けられ、これら送りロール２３から巻き取りロール２４に、磁性層を有する支持体２２が順次走行するようになされている。

これら送りロール２３から巻き取りロール２４側に上記磁性層を有する支持体２２が走行する中途部には、上記送りロール２３および巻き取りロール２４の径よりも大径となされた冷却キャン２５が設けられている。この冷却キャン２５は、磁性層を有する支持体２２を図中下方に引き出すように設けられ、図中の時計回り方向に定速回転する構成とされる。
尚、送りロール２３、巻き取りロール２４および冷却キャン２５は、それぞれ磁性層を有する支持体２２の幅と略同じ長さからなる円筒状をなすものである。

したがって、磁性層を有する支持体２２は、送りロール２３から順次送り出され、さらに冷却キャン２５の周面を通過し、巻き取りロール２４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２３と冷却キャン２５との間および冷却キャン２５と巻き取りロール２４との間には、それぞれガイドロール（２６，２７）が配設され、送りロール２３、冷却キャン２５および巻き取りロール２４にわたって走行する磁性層を有する支持体２２に所定のテンションをかけ、磁性層を有する支持体２２が円滑に走行するようになされている。

また、真空室２１内には，冷却キャン２５の下方にホローカソード型のイオン源１０が設けられている。
ホローカソード型のイオン源１０において、上述のようにプラズマを生成し、原料ガスを分解、イオン化して、走行中の磁性層を有する支持体２２上にＤＬＣ膜などの膜が連続的に成膜される。

上記のホローカソード型ＣＶＤ法においては、従来技術で採用していたプラズマＣＶＤ法のように、非磁性支持体に蒸着された磁性層を電極として用いていない。
従って、磁性層の膜組成や膜厚などの構成が変化しても、プラズマを励起する電圧などに変動はなく、特性の安定した保護層を形成することができる。

次に、磁性層を形成するための斜方蒸着法について説明する。
図４は上記の斜方蒸着を行うための蒸着装置の模式構成図である。
この蒸着装置は、真空排気系３０、真空室３１、送りロール３３、巻き取りロール３４、冷却キャン３５、ガイドロール（３６，３７）、るつぼ３８、金属磁性材料３９、電子銃４０、シャッタ４１および酸素ガス導入管４２を有する。

頭部と底部にそれぞれ設けられた真空排気系３０から排気されて内部が真空状態となった真空室３１内に、図中の時計回り方向に回転する送りロール３３と、図中の同じく時計回り方向に回転する巻き取りロール３４とが設けられ、これら送りロール３３から巻き取りロール３４にテープ状の非磁性支持体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３３から巻き取りロール３４側に非磁性支持体１が走行する中途部には、送りロール３３および巻き取りロール３４の径よりも大径となされた冷却キャン３５が設けられている。この冷却キャン３５は、非磁性支持体１を図中下方に引き出す様に設けられ、図中の時計回り方向に定速回転する構成とされる。なお、送りロール３３、巻き取りロール３４および冷却キャン３５は、それぞれ非磁性支持体１の幅と略同じ長さからなる円筒状をなすものであり、また冷却キャン３５には内部に図示しない冷却装置が設けられ、非磁性支持体１の温度上昇による変形などを抑制し得るようになされている。

非磁性支持体１は、送りロール３３から順次送り出され、さらに冷却キャン３５の周面を通過し、巻き取りロール３４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３３と冷却キャン３５との間および冷却キャン３５と巻き取りロール３４との間にはそれぞれガイドロール（３６，３７）が配設され、送りロール３３、冷却キャン３５および巻き取りロール３４にわたって走行する非磁性支持体１に所定のテンションをかけ、非磁性支持体１が円滑に走行するようになされている。

また、真空室３１内には、冷却キャン３５の下方にるつぼ３８が設けられ、このるつぼ３８内に金属磁性材料３９が入れられている。このるつぼ３８は、冷却キャン３５の長手方向の幅と略同一の幅を有してなる。

さらに、この真空室３１の側壁部には、上記るつぼ３８内に入れられた金属磁性材料３９を加熱蒸発させるための電子銃４０が取り付けられる。この電子銃４０は、電子銃４０より放出される電子線Ｘがるつぼ３８内の金属磁性材料３９に照射されるような位置に配設される。
そして、この電子銃４０によって蒸発した金属磁性材料３９が冷却キャン３５の周面を定速走行する非磁性支持体１上に磁性層として被着成膜されるようになっている。

また、冷却キャン３５とるつぼ３８との間であって冷却キャン３５の近傍には、シャッタ４１が配設されている。このシャッタ４１は、冷却キャン３５の周面を定速走行する非磁性支持体１の所定領域を覆う形で形成され、このシャッタ４１により、金属磁性材料３９が非磁性支持体１に対して所定の角度範囲（例えば入射角４５〜９０°）で斜めに蒸着されるようになっている。
更に、このような蒸着に際し、真空室３１の側壁部を貫通して設けられる酸素ガス導入管４２を介して非磁性支持体１の表面に酸素ガスが供給され、成膜される磁性層の磁気特性、耐久性の向上が図られている。

上記の本実施形態に係る磁気記録媒体の製造方法によれば、保護層を形成する工程において、磁性層上に、ホローカソードを含むイオン源を利用する化学気相成長法により炭素を含有する保護層を形成する。ホローカソードを含むイオン源を利用する化学気相成長法においては、従来のプラズマＣＶＤ法のように磁性層を電極として用いておらず、従って、磁性層の膜組成や膜厚などの構成が変化しても、プラズマを励起する電圧などに変動はなく、磁性層の膜厚が１００ｎｍ以下にまで薄くなってきても特性の安定した保護層を形成することが可能である。

（実施例１）
次に、本実施形態に従って、実施例１に係る磁気記録媒体（磁気テープ）を製造し、下記の試験を行った。
まず、非磁性支持体であるベースフィルム（ポリエチレンテレフタレート、膜厚：８μｍ、幅：１５０ｍｍ）上に、蒸着装置を用いて下記蒸着条件の斜方蒸着法により、磁性層を作成した。

磁性層の蒸着条件：
インゴット（金属磁性材料）：Ｃｏ １００重量％
入射角：４５〜９０°
導入ガス：酸素ガス
酸素導入量：４．４×１０^-6ｍ³ ／秒
蒸着時真空度：２×１０^-2Ｐａ
磁性層の膜厚：４５ｎｍ

次に、蒸着装置より磁性層の形成された支持体を取り出し、ホローカソード型ＣＶＤ装置の送りロール側に取り付け、ホローカソードを含むイオン源を利用した下記ＣＶＤ条件により、保護層としてＤＬＣ膜の成膜を行った。

保護層の成膜条件：
ホローカソードＡｒ流量：２０ｓｃｃｍ
アノードＡｒ流量：４０ｓｃｃｍ
原料ガス：Ｃ₂ Ｈ₄
原料ガス流量：３０ｓｃｃｍ
プロセス圧力：１ｍＴｏｒｒ
放電電圧：５０Ｖ
保護層の膜厚：２ｎｍ

次に、下記組成のバックコート組成物をボールミルに投入して２４時間分散、混合した後、架橋剤を添加してバックコート塗料を調整し、非磁性支持体の磁性層とは反対側の面に塗布して、膜厚０．６μｍのバックコートを形成した。

バックコート組成物：
カーボンブラック：５０重量％
ポリウレタン樹脂：５０重量％

以上のようにして、磁性層、保護層およびバックコート層が形成されたテープ原反を３．８ｍｍ幅に裁断することで磁気記録媒体のサンプルテープ（実施例１）を作製した。

（実施例２、実施例３、比較例１〜４）
下記のように、ホローカソード型ＣＶＤ法により保護層を形成する工程において、放電電圧および保護層の膜厚を種々の値に変更して、実施例２、３および比較例１〜４の磁気テープを作成した。
なお、保護層の膜厚の変更は、支持体の送り速度を変えることにより行うことができる。

（実施例１）放電電圧５０Ｖ、保護層の膜厚２ｎｍ
（実施例２）放電電圧１２０Ｖ、保護層の膜厚８ｎｍ
（実施例３）放電電圧８０Ｖ、保護層の膜厚１６ｎｍ
（比較例１）放電電圧８０Ｖ、保護層の膜厚１ｎｍ
（比較例２）放電電圧８０Ｖ、保護層の膜厚１８ｎｍ
（比較例３）放電電圧１５０Ｖ、保護層の膜厚８ｎｍ
（比較例４）放電電圧１８０Ｖ、保護層の膜厚４ｎｍ

上記の実施例１〜３および比較例１〜４の作成において、保護層を形成する際に、放電電圧や膜厚を種々に変更しているが、成膜中にアークなどの放電不安定な状況には一度も陥ることは無く、安定して成膜することができた。
一方、同様の条件により従来のプラズマＣＶＤ法で成膜しようとすると、磁性層の膜厚が４５ｎｍと薄いために、放電を持続することはできなかった。

（ラマン分光試験）
ラマン散乱測定装置は、通常、励起光源、試料部、分散系、検出器の４つの部分からなる。励起光にはイオンガス（Ａｒ、Ｈｅ−Ｎｅ、Ｋｒ）レーザーが用いられる。試料部は試料照射、散乱光の集光の光学系からなっている。ラマン散乱光は集光レンズまたは集光ミラーで分光器スリット上に集められる。この散乱光は単一分光器を直列に接続したダブルモノクロメーターで分散され、検出器で検知される。検出器には光電子倍増管が使用されるが、近年、光マルチチャンネル検出器が用いられるようになっている。光マルチチャンネル検出器はスペクトルを同時測定できるので、測定時間が数秒ですむという利点を有する。

上記各サンプル（実施例１〜３および比較例１〜４）に対して、ラマン分光法による試験を行った。
ラマンスペクトルに出現する１５５０ｃｍ^-1以上１６５０ｃｍ^-1以下にピークを有するスペクトルの強度（Ｇ）と１３５０ｃｍ^-1以上１４５０ｃｍ^-1以下にピークを有するスペクトルの強度（Ｄ）の比（Ｄ／Ｇ）を調べた。

（実用特性試験）
また、上記各サンプル（実施例１〜３および比較例１〜４）に対して、実用特性の評価として、ヘッドの摩耗試験および電磁変換特性試験を行った。
ヘッドの摩耗試験は、ＭｉｃｒｏＭＶカムコーダー（ソニー社製、商品名ＤＣＲ−ＩＰ７）を使用し、−５℃の環境下でシャトル走行を６０分×３００回行ったときのＭＲヘッドの摩耗量を測定した。
ヘッドの摩耗量は、１μｍを超えると電磁変換特性に多大なる影響を与えるようになり、１μｍ以下とすることが必要である。

また、電磁変換特性試験はドラムテスタを用いて測定した。ギャップ長０．２２μｍ、トラック幅２０μｍのＭＩＧヘッドを使用して記録波長２．０μｍと０．３μｍにて記録し、トラック幅５μｍのＮｉＦｅＭＲヘッドを用いて再生したときのキャリア出力を測定した。
測定方向は、磁気テープと磁気ヘッドを相対的に正方向と逆方向で動作するようにし、それぞれ測定して平均値を取った。なお、磁気テープとＭＲヘッドとの相対速度は７ｍ／秒とした。
キャリア出力は実施例２を基準にｄＢ表示で行った。なお、−３ｄＢ以下では記録再生システムとして十分な信号とはならない。

それぞれのラマン分光法により測定したＤ／Ｇ比、ヘッドの摩耗試験および電磁変換特性試験の結果を表１に示す。

表１からも明らかなように、ホローカソード型ＣＶＤ法を用いてカーボン保護層を２〜１６ｎｍの厚さで成膜し、１５５０ｃｍ^-1以上１６５０ｃｍ^-1以下にピークを有するスペクトルの強度と１３５０ｃｍ^-1以上１４５０ｃｍ^-1以下にピークを有するスペクトルの強度比を１．０以下にすることで低ヘッド摩耗製を磁気記録媒体に与え、なおかつ充分な出力信号を得ることができる。

図５は表１からＤ／Ｇ比を放電電圧Ｖ_elecに対してプロットしたグラフである。
Ｄ／Ｇ比と放電電圧は相関が高く、放電電圧が高いほどＤ／Ｇ比は大きく、放電電圧が低いほどＤ／Ｇ比は小さくなる。
上述のように、Ｄ／Ｇ比は１．０以下であることが好ましく、これを実現するためには、上記のホローカソード型ＣＶＤ法の条件において、放電電圧を１２０Ｖ以下に設定するとよい。

図６は表１からヘッド摩耗量ＨＷを保護層（ＤＬＣ膜）の膜厚ｔ_DLC に対してプロットしたグラフである。グラフ中に記した数字は放電電圧である。
この図から、保護層（ＤＬＣ膜）の膜厚が厚くなるほど、ヘッド摩耗量が大きくなり、また、放電電圧が高いほどヘッド摩耗量が大きくなる傾向であることがわかる。
上述のように、ヘッド摩耗量は１．０μｍ以下とすることが好ましいため、図６から、これを満足する保護層膜厚および放電電圧の領域を求めることができる。

ホローカソード型ＣＶＤ法を用いることにより、従来は成膜することが難しかった、磁性層の薄い蒸着テープに対して安定して成膜することが可能となった。
ホローカソード型ＣＶＤ法を用いることにより、成膜安定性が改善し、長時間成膜、歩留まり改善が可能となった。
ホローカソード型ＣＶＤ法を用いることにより、任意の保護層の膜質を実現することができる。

本発明の磁気記録媒体およびその製造方法は、上記の説明に限定されない。
例えば、上記の実施形態においては保護層としてＤＬＣ膜を有しているが、これに限らず、その他の組成、膜厚、膜質などの特性を有する保護層を有してもよい。
また、磁気記録媒体としての層構成などは実施形態に示したものに限らず、磁性層下地層やバックコート下地層などの種々の層を設けてもよい。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。

本発明の磁気記録媒体およびその製造方法は、データストレージ用の磁気テープおよびその製造方法に適用可能である。

図１は本発明の実施形態に係る磁気記録媒体の断面図である。 図２はホローカソード型ＣＶＤ装置において利用されるホローカソードを含むイオン源の模式構成図である。 図３はホローカソードを含むイオン源を利用したホローカソード型ＣＶＤ装置の模式構成図である。 図４は蒸着装置の模式構成図である。 図５は実施例においてＤ／Ｇ比を放電電圧に対してプロットしたグラフである。 図６は実施例においてヘッド摩耗量を保護層（ＤＬＣ膜）の膜厚に対してプロットしたグラフである。 図７は、従来技術に係るプラズマＣＶＤ法による保護層の成膜において、磁性層の膜厚に対して、保護層のラマン分光スペクトルのＤ／Ｇ比をプロットしたグラフである。

符号の説明

１…非磁性支持体、２…磁性層、３…保護層、４…潤滑剤層、５…バックコート層、１０…イオン源、１１…ホローカソード、１２…電極、１３…ガス導入管、１４…アノード部、１５…アノード電極、１６…ガス導入管、１７…電磁石、１８…原料ガス供給管、２０…真空排気系、２１…真空室、２２…磁性層を有する支持体、２３…送りロール、２４…巻き取りロール、２５…冷却キャン、２６，２７…ガイドロール、３０…真空排気系、３１…真空室、３３…送りロール、３４…巻き取りロール、３５…冷却キャン、３６，３７…ガイドロール、３８…るつぼ、３９…金属磁性材料、４０…電子銃、４１…シャッタ、４２…酸素ガス導入管、Ｐ…プラズマ、Ｘ…電子線

Claims (7)

1. 長尺状の非磁性支持体の一主面に強磁性金属薄膜を有する磁性層を形成する工程と、
   前記磁性層上に、ホローカソードを含むイオン源を利用する化学気相成長法により炭素を含有する保護層を形成する工程と
   を有する磁気記録媒体の製造方法。
2. 前記保護層を形成する工程において、膜厚が２〜１６ｎｍとなるように形成する
   請求項１に記載の磁気記録媒体の製造方法。
3. 前記保護層を形成する工程において、前記保護層のラマン分光散乱スペクトルにおける１５５０ｃｍ^-1以上１６５０ｃｍ^-1以下に位置するピークの強度（Ｇ）と１３５０ｃｍ^-1以上１４５０ｃｍ^-1以下に位置するピークの強度（Ｄ）の比（Ｄ／Ｇ）が１．０以下となるように形成する
   請求項１に記載の磁気記録媒体の製造方法。
4. 前記磁性層を形成する工程において、膜厚が１００ｎｍ以下となるように形成する
   請求項１に記載の磁気記録媒体の製造方法。
5. 長尺状の非磁性支持体と、
   前記非磁性支持体の一主面に形成され、１００ｎｍ以下の膜厚を有する強磁性金属薄膜を有する磁性層と、
   前記磁性層上に形成され、ホローカソードを含むイオン源を利用する化学気相成長法により形成された炭素を含有する保護層と
   を有する磁気記録媒体。
6. 前記保護層の膜厚が２〜１６ｎｍである
   請求項５に記載の磁気記録媒体。
7. 前記保護層のラマン分光散乱スペクトルにおける１５５０ｃｍ^-1以上１６５０ｃｍ^-1以下に位置するピークの強度（Ｇ）と１３５０ｃｍ^-1以上１４５０ｃｍ^-1以下に位置するピークの強度（Ｄ）の比（Ｄ／Ｇ）が１．０以下である
   請求項５に記載の磁気記録媒体。
   

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