JP2706172B2 - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

磁気記録媒体の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、磁気記録媒体の製造方法に関するものであ
る。
(従来の技術) 従来、磁気プリンタドラム用材料は、例えば熱磁気プ
リンタに用いられており、その場合磁気記録媒体に磁気
潜像が形成され、これを磁気的に現像して可視像を得る
ようにしている(「マグネトグラフィプリンタ」今村舜
仁著、大野信編集、CMC「ノンインパクトプリンティン
グ」第15章P.159〜P.168、1986参照)。
第14図は従来の熱磁気プリンタの印刷プロセス図であ
る。
図において、記録用磁気ドラム1は矢印A方向に回転
する。該記録用磁気ドラム1面上には磁気潜像を形成す
るための磁気記録媒体であるCrO2薄膜等が設けられてい
る。
印刷プロセスにおいて、まず消磁手段2が磁気記録媒
体を一定方向に磁化する。次に、磁気記録手段3が所定
の磁気潜像を形成し、現像手段4が磁気潜像上にトナー
を付着させることにより、磁気潜像は可視像化される。
ここで、トナーは磁気記録媒体面上の漏れ磁界による磁
力線と磁気記録媒体面とが交差する部分に付着し、その
結果、磁気潜像は可視像化される。
その後、転写手段5及び定着手段6は、可視像を用紙
上に転写、定着する。最後にクリーニング手段7は磁気
記録媒体上の残留トナーを除去し、印刷プロセスを終了
する。
ところで、上記磁気記録媒体上に磁気潜像を記録する
方法としてはサーマルヘッドを用いる方法やレーザビー
ム光照射により加熱する方法がある。また、磁気記録媒
体の磁化方向は、主として記録媒体面に沿う方向(面内
記録法)と記録媒体の面に対し垂直である方向(垂直記
録法)とがあり、高解像度を必要とする場合には垂直記
録法が用いられる。垂直記録用の磁気記録媒体は、希土
類元素と鉄族元素との合金膜、すなわちRE-TM合金膜又
はCo-Cr合金膜で形成される。RE-TM合金膜は磁気記録法
を用いた光磁気ディスクに、またCo-Cr合金膜は磁気ヘ
ッド記録法を用いた磁気ディスクに多く用いられてい
る。
さらに、最近では、Co/Pt人工格子膜やCo/Pd人工格子
膜などの薄膜、またこれら人工格子膜を多重構造にした
多層膜も垂直磁化膜として利用することができるように
なっている。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上記構成の磁気記録媒体において、Co
-Cr合金膜で形成した場合はキューリ点が高いため熱磁
気記録が困難となり、RE-TM合金膜で形成した場合は残
留磁束密度が小さいためトナーの付着力が不十分とな
る。
また、Co/Pt人工格子膜やCo/Pd人工格子膜の場合、全
膜厚が数百Åの極薄状態においては磁気ヒステリシス曲
線の角形比は1であるが、全膜厚が数千Åになると角形
比は1以下となり磁気記録に必要な残留磁束密度が得ら
れず、更に保磁力も200 Oe程度で小さい。また、人工格
子膜を用いた多重構造多層膜の場合、角形比は1となり
保磁力も2000 Oe程度であって磁気記録媒体として有効
であるが、作成方法が複雑であり作成時間も長い。
このように、垂直記録用の垂直磁化膜を用いた熱磁気
プリンタは、原理的には記録の安定性が高く高解像度を
得ることができ、低消費電力で作動するなどの特徴があ
るものの、垂直磁化膜として適当な材料がなく、さらに
磁気特性を向上させようとした場合、膜の構造が複雑化
して膜作成が困難になる。
本発明は、上記従来の磁気記録媒体の製造方法の問題
点を解決して残留磁束密度及び保磁力を十分に高くし、
しかもキューリ温度を低くすことができる垂直記録用の
磁気記録媒体の製造方法を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
そのために、本発明の磁気記録媒体の製造方法におい
ては、基板と間隔をおいてCoターゲット及びPtターゲッ
ト又はPdターゲットを配設し、基板を周期的に移動さ
せ、上記両ターゲットに交互に対向させて高周波スパッ
タリングを施し、基板上にCo/Pt人工格子膜又はCo/Pd人
工格子膜を形成する。
そして、その後上記Co/Pt人工格子膜又はCo/Pd人工格
子膜の熱処理温度Tを、 200℃≦T≦450℃ として、熱処理する。
上記Co/Pt人工格子膜又はCo/Pd人工格子膜のCo層厚d
Coを 1Å≦dCo≦15Å とし、Pt層厚dPt又はPd層厚dPdを 2Å≦dPt≦30Å 又は 2Å≦dPd≦30Å とするとともに、熱処理時間を1分以上とするのが好ま
しい。
また、Co/Pt人工格子膜又はCo/Pd人工格子膜のCo層厚
dCoを 1Å≦dCo≦15Å とし、Pt層厚dPt又はPd層厚dPdを 2Å≦dPt≦30Å 又は 2Å≦dPd≦30Å とするとともに、上記高周波スパッタリングを施す際に
上記基板にプラスの電圧を印加すると好ましい。
(作用) 本発明によれば、上記のように基板と間隔をおいてCo
ターゲット及びPtターゲット又はPdターゲットを配設
し、基板を周期的に移動させ、上記両ターゲットに交互
に対向させて高周波スパッタングを施すと、上記基板上
に交互にCoとPt又はPdの層が積層され、Co/Pt人工格子
膜又はCo/Pd人工格子膜が形成される。
そして、その後上記Co/Pt人工格子膜又はCo/Pd人工格
子膜の熱処理温度Tを、 200℃≦T≦450℃ として、熱処理する。
上記Co/Pt人工格子膜又はCo/Pd人工格子膜のCo層厚d
Coを 1Å≦dCo≦15Å とし、Pt層厚dPt又はPd層厚dPdを 2Å≦dPt≦30Å 又は 2Å≦dPd≦30Å とするとともに、熱処理時間を1分以上とするのが好ま
しい。また、上記高周波スパッタリングを施す際に上記
基板にプラスの電圧を印加すると好ましい。
(実施例) 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳
細に説明する。
第1図は本発明の製造方法により作られた磁気記録媒
体を示す図、第1図(A)は磁気記録媒体の断面図、第
1図(B)は記録用磁気ドラムの断面図である。
図において、厚さが数十〜数百ミクロンの曲折自在な
ステンレス基板8上にRFスパッタ法を用いて垂直磁化
膜、すなわち数百ミクロンの膜厚を有するCo/Pt人工格
子膜10が積層されて磁気記録媒体11が形成される。該磁
気記録媒体11はシート状に形成され、記録用磁気ドラム
芯材12上に巻き付けられる。
第2図は磁気記録媒体の人工格子膜の断面図である。
図に示すように、Co層とPt層が交互に又はCo層とPd層
が交互に積層される。
第3図は本発明の磁気記録媒体の製造方法が適用され
る製造装置の概略図、第3図(A)は同正面図、第3図
(B)は同平面図である。
図において、21は回転板22上に配設され、スパッタリ
ングによって人工格子膜が形成される基板である。上記
基板21には必要に応じて、スイッチ23(a)を介して基
板印加用電源23によってプラス電圧が印加される。
24は上記基板21に対向して配設されるCoターゲットで
あり、25は同様に基板21に対向して配設されるPt(又は
Pd)ターゲットである。
Coターゲット24及びPt(又はPd)ターゲット25と上記
回転板22との間にスパッタ用の高周波(RF)電源26,27
が接続される。また、Coターゲット24とPt(又はPd)タ
ーゲット25間にはしきり板28が配設される。
上記構成の電圧印加型のRF多元スパッタ装置において
は、回転板22が回転するのに伴い、Coターゲット24とPt
(又はPd)ターゲット25上を基板21が回転することにな
り、該基板21上にPt(又はPd)とCoが周期的に積層さ
れ、人工格子膜が形成される。
上記Co/Pt人工格子膜10のCo層厚(dCo)は1Å≦dCo
≦15Åであり、Pt層厚(dPt)は2Å≦dPt≦30Åであ
る。
次に、本発明の第1の実施例について説明する。この
第1の実施例では基板8(又は21)にプラス電圧を印加
せずにRFスパッタリングを行い、Co/Pt人工格子膜10と
してCo層厚dCoが5Å、Pt層厚dPtが15Åとなるように周
期的に積層させて成膜し、その後、成膜後300℃で30分
間の熱処理をして、磁気記録媒体11を形成した。この磁
気記録媒体11を評価したところ、保磁力は1000 Oe程度
で残留磁束密度は2000 Gauss程度であり、磁性体である
トナーを吸着するのに十分な磁気力を有する。また、キ
ューリ温度は200℃程度以下であった。
次に、本発明の第2の実施例について説明する。この
第2の実施例では、基板8(又は21)にプラス電圧を印
加しながらRFスパッタリングを行い、Co/Pt人工格子膜
を作成した。このとき、Co/Pt人工格子膜のCo層厚をdCo
=5Å、Pt層厚をdPt=15Åとしてそれらを周期的に積
層させて成膜するが、その際に、スイッチ23(a)を閉
じて基板8(又は21)には50Vの電圧を印加した。さら
に、成膜後、300℃で30分間の熱処理をして、磁気記録
媒体11を作成した。この磁気記録媒体11を用いて熱磁気
記録を行った。
次に、上記第2の実施例の条件で作成した磁気記録媒
体の特性について第4図に基づき説明する。
第4図は第2の実施例の磁気記録媒体の製造方法にお
ける熱処理前後の磁化ループ比較図、第4図(A)は熱
処理前の磁化ループ図、第4図(B)は熱処理後の磁化
ループ図である。
この磁気記録媒体11を評価したところ、保磁力は1500
Oe程度で残留磁束密度は3000 Gauss程度であり、磁性
体であるトナーを吸着するのに十分な磁気力を有する。
また、キューリ温度は200℃程度以下であった。
第5図は第2の実施例における熱処理温度/磁気特性
関係図、第6図は第2の実施例における熱処理温度/残
留磁束密度関係図である。
ここで印加電圧は50V、熱処理時間はすべて30分であ
る。図に示すように、200℃〜450℃での熱処理により磁
気特性が向上し、300℃において最も良い値となる。
第7図は第2の実施例において熱処理温度を250℃,30
0℃,400℃としたときの熱処理時間/残留磁束密度関係
図、第8図は第2の実施例において基板印加電圧を0V,3
0V,50Vとしたときの熱処理時間/残留磁束密度関係図で
ある。なお、基板印加電圧を0Vとした場合は、上記第1
の実施例に対応するものとなる。
図に示すように、1分以上の熱処理により磁気特性が
向上し、10分程度以上で一定となる。
第9図は第2の実施例における基板印加電圧/熱処理
後の磁気特性関係図である。
図に示すように、人工格子膜の作成時の印加電圧を0V
とした場合にも熱処理後の磁気特性は良好であるが、印
加電圧を高くすることにより、熱処理後の磁気特性は向
上する。
第10図は本発明の製造方法により作られた他の磁気記
録媒体を示す図、第10図(A)は磁気記録媒体の断面
図、第10図(B)は記録用磁気ドラムの断面図である。
図において、厚さが数十〜数百ミクロンの曲折自在な
ステンレス基板8上にRFスパッタ法を用いて垂直磁化
膜、すなわち数百ミクロンの膜厚を有するCo/Pd人工格
子膜14が積層されて磁気記録媒体15が形成される。該磁
気記録媒体15はシート状に形成され、記録用磁気ドラム
芯材12上に巻き付けられる。
上記Co/Pd人工格子膜14のCo層厚(dCo)は1Å≦dCo
≦15Åであり、Pd層厚(dPd)は2Å≦dPd≦30Åであ
る。
次に、上記構成の磁気記録媒体15の一例を、第3の実
施例として説明する。この第3の実施例では基板8にプ
ラス電圧を印加せずにRFスパッタリングを行い、Co/Pd
人工格子膜としてCo層厚をdCo=5Å、Pd層厚をdPd=15
Åとなるように周期的に積層させて成膜し、成膜後300
℃で30分間の熱処理を行って、磁気記録媒体15を形成し
た。この磁気記録媒体15を評価したところ、保磁力は20
00 Oe程度で残留磁束密度は3000 Gaussであり、磁性体
であるトナーを吸着するのに十分な磁気力を有する。ま
た、キュリー温度とは200℃程度以下であった。
次に、上記条件で作成した磁気記録媒体の特性につい
て第11図に基づき説明する。
第11図は本発明の第3の実施例の磁気記録媒体におけ
る熱処理前後の磁化ループ比較図、第11図(A)は熱処
理前の磁化ループ図、第11図(B)は熱処理後の磁化ル
ープ図である。
図に示すように、磁気特性が非常に向上することが分
かる。
第12図は第3の実施例の熱処理温度/磁気特性関係
図、第13図は第3の実施例の熱処理温度を250℃,300℃,
350℃としたときの熱処理時間/残留磁束密度関係図で
ある。
図に示すように、1分以上の熱処理により磁気特性が
徐々に向上し、10分以上では一定となる。また、200℃
〜450℃の熱処理により磁気特性が向上し、300℃におい
て最も良い値となる。
なお、第3の実施例においても、RFスパッタリングを
行う際に、上記第2の実施例と同様にして基板8にプラ
ス電圧を印加することにより、熱処理後の磁気特性がさ
らに良好なものとなる。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、
これらを本発明の範囲から排除するものではない。
例えば、上記実施例においては、磁気記録媒体11,15
の基板としてステンレス基板8を用いているが、非磁性
体であるポリイミド樹脂基板を利用してもよい。
また、磁気記録媒体11,15を応用した例として熱磁気
プリンタを示しているが、熱及び光の照射により記録を
行う他の記録装置にも応用することができる。また、人
工格子膜10,14の膜厚を数百ミクロンとし、ステンレス
基板8の板厚を数十〜数百ミクロンとしているが、これ
らの厚さは用途に応じて変化させることができる。
(発明の効果) 以上詳細に説明したように、本発明によれば、RFスパ
ッタリングにより作成したCo/Pt人工格子膜又はCo/Pd人
工格子膜の熱処理温度Tを、 200℃≦T≦450℃ として熱処理し、上記Co/Pt人工格子膜又はCo/Pd人工格
子膜のCo層厚dCoを 1Å≦dCo15Å とし、Pt層厚dPt又はPd層厚dPdを 2Å≦dPt30Å 又は 2Å≦dPd30Å とし、熱処理時間を1分以上としている。
したがって、膜の構造が単純であるため作成が容易と
なり、さらに垂直記録を行う熱磁気記録法において、高
い磁気記録密度を得ることができる。さらに、RFスパッ
タリングを行う際に、上記第2の実施例と同様にして基
板にプラス電圧を印加することにより、熱処理後の磁気
特性がさらに良好なものとなり、より高密度の熱磁気記
録が可能となる。そして、例えば熱磁気プリンタにこれ
を用いた場合、解像度を高くし消費電力を小さくするこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の製造方法により作られた磁気記録媒体
を示す図、第1図(A)は磁気記録媒体の断面図、第1
図(B)は記録用磁気ドラムの断面図、第2図は磁気記
録媒体の人工格子膜の断面図、第3図は本発明の磁気記
録媒体の製造方法が適用される製造装置の概略図、第3
図(A)は同正面図、第3図(B)は同平面図、第4図
は第2の実施例の磁気記録媒体の製造方法における熱処
理前後の磁気ループ比較図、第4図(A)は熱処理前の
磁化ループ図、第4図(B)は熱処理後の磁化ループ
図、第5図は第2の実施例の熱処理温度/磁気特性関係
図、第6図は第2の実施例の熱処理温度/残留磁束密度
関係図、第7図は第2の実施例において熱処理温度を25
0℃,300℃,400℃としたときの熱処理時間/残留磁束密
度関係図、第8図は第2の実施例において基板印加電圧
を0V,30V,50Vとしたときの熱処理時間/残留磁束密度関
係図、第9図は第2の実施例における基板印加電圧/熱
処理後の磁気特性関係図、第10図は本発明の製造方法に
より作られた他の磁気記録媒体を示す図、第10図(A)
は磁気記録媒体の断面図、第10図(B)は記録用磁気ド
ラムの断面図、第11図は本発明の第3の実施例の磁気記
録媒体における熱処理前後の磁化ループ比較図、第11図
(A)は熱処理前の磁化ループ図、第11図(B)は熱処
理後の磁化ループ図、第12図は第3の実施例の熱処理温
度/磁気特性関係図、第13図は第3の実施例の熱処理温
度を250℃,300℃,350℃としたときの熱処理時間/残留
磁束密度関係図、第14図は従来の熱磁気プリンタの印刷
プロセス図である。 8……ステンレス基板、10……Co/Pt人工格子膜、11,15
……磁気記録媒体、12……記録用磁気ドラム芯材、14…
…Co/Pd人工格子膜、21……基板、22……回転板、23…
…基板印加用電源、23(a)……スイッチ、24……Coタ
ーゲット、25……Pt(又はPd)ターゲット、26,27……
高周波(RF)電源、28……しきり板。

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a)基板と間隔をおいてCoターゲット及
    びPtターゲットを配設し、 (b)基板を周期的に移動させ、上記両ターゲットに交
    互に対向させて高周波スパッタリングを施し、基板上に
    Co/Pt人工格子膜を形成し、 (c)該Co/Pt人工格子膜の熱処理温度Tを、 200℃≦T≦450℃ として、熱処理することを特徴とする磁気記録媒体の製
    造方法。
  2. 【請求項2】上記Co/Pt人工格子膜のCo層厚dCoを 1Å≦dCo≦15Å とし、Pt層厚dPtを 2Å≦dPt≦30Å とするとともに、熱処理時間を1分以上とする上記請求
    項1記載の磁気記録媒体の製造方法。
  3. 【請求項3】上記Co/Pt人工格子膜のCo層厚dCoを 1Å≦dCo≦15Å とし、Pt層厚dPtを 2Å≦dPt≦30Å とするとともに、上記高周波スパッタリングを施す際
    に、上記基板にプラスの電圧を印加する上記請求項1記
    載の磁気記録媒体の製造方法。
  4. 【請求項4】(a)基板と間隔をおいてCoターゲット及
    びPdターゲットを配設し、 (b)基板を周期的に移動させ、上記両ターゲットに交
    互に対向させて高周波スパッタリングを施し、基板上に
    Co/Pd人工格子膜を形成し、 (c)該Co/Pd人工格子膜の熱処理温度Tを、 200℃≦T≦450℃ として、熱処理することを特徴とする磁気記録媒体の製
    造方法。
  5. 【請求項5】上記Co/Pd人工格子膜のCo層厚dCoを 1Å≦dCo≦15Å とし、Pt層厚dPdを 2Å≦dPd≦30Å とするとともに、熱処理時間を1分以上とする上記請求
    項4記載の磁気記録媒体の製造方法。
  6. 【請求項6】上記Co/Pd人工格子膜のCo層厚dCoを 1Å≦dCo≦15Å とし、Pd層厚dPdを 2Å≦dPd≦30Å とするとともに、上記高周波スパッタリングを施す際
    に、上記基板にプラスの電圧を印加する上記請求項4記
    載の磁気記録媒体の製造方法。
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