JP4234469B2 - 磁気記録媒体の製造方法および製造装置 - Google Patents
磁気記録媒体の製造方法および製造装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4234469B2 JP4234469B2 JP2003067422A JP2003067422A JP4234469B2 JP 4234469 B2 JP4234469 B2 JP 4234469B2 JP 2003067422 A JP2003067422 A JP 2003067422A JP 2003067422 A JP2003067422 A JP 2003067422A JP 4234469 B2 JP4234469 B2 JP 4234469B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic recording
- gas
- treatment
- activation treatment
- recording medium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Magnetic Record Carriers (AREA)
- Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は磁気記録媒体の製造方法および製造装置に関し、詳しくは、磁気記録層上に炭素を主成分とする硬質膜(ダイヤモンドライクカーボン膜(以下、単に「DLC膜」とも称する))を有する薄膜磁気記録媒体の製造方法および製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
テープ状の磁気記録媒体、中でも、主に記録層として強磁性金属を使用した蒸着型磁気記録媒体においては、データ保持に関する信頼性を向上させるために、保護膜として、いわゆるダイヤモンドライクカーボン膜を設けることが一般的に行われている。DLC膜は、高硬度で低摩擦であり、かつ耐候性に優れているという特性を有するため、ヘッド摺動による強い外力や長期保存における環境変動からストレージデータを保護するために不可欠なものとなっている。
【0003】
一方、磁気記録媒体への摺動負荷を低減するために設ける構成要素として、潤滑層がある。本出願人における検討によれば、この潤滑層をDLC膜上に安定かつ均一に被着することが、優れた摺動耐久性を維持するために重要であることがわかっている。
【0004】
ところが、DLC膜の耐候性はその化学的不活性によるところが多く、即ち、DLC膜は他のほとんどの化学物質との親和性に乏しいという特徴を有する。そのため、単に潤滑剤をDLC膜上に塗布するだけでは、均一な潤滑剤分布を実現することは困難である。そこで、均一な潤滑層の形成を実現するための技術として、これまでに、アルキルシラン下塗り層を設ける手法(特許文献1〜5に記載)や、DLC表面をO2やN2等の酸化性ガスにより処理して親水性にする手法(特許文献6〜8に記載)などが提案されている。特に、DLC膜の形成後における窒素や酸素のプラズマを用いた表面処理は、設備上も実施が容易であり、工業的利用について最も優れている技術の1つである。
【0005】
ここで、DLC膜の表面活性化処理とは、DLC表面に水酸基やアミノ基、カルボキシル基などを生成させて、これらの基と潤滑剤の有する極性基との間での水素結合様の相互作用、またはエステル化反応のような化学反応により、DLC膜と潤滑層との密着性を向上させるものである。そのため、水酸基のより効率的な発生を目的として水素−酸素混合ガスを使用した処理方法や、アミノ基の発生を目的として水素−窒素混合ガスを用いた処理方法などが、一般的に用いられている。
【0006】
よく知られているようにDLC膜の主成分は炭素であるが、その表面活性化処理には、処理ガスによる表面酸化作用が伴う。そのため、活性化処理において処理条件を適切に制御しないと、DLC膜自体の強度劣化を引き起こしてしまうおそれがある。この傾向は、処理ガスとして酸素と他のガス種との混合系を用いる場合において、特に懸念されると考えられる。
【0007】
その理由の一つとして考えられるのは、酸素分子と混合対象のガス種分子との間のイオン化エネルギー差である。この差が大きいと、混合ガス中においてイオン化効率の高い成分が優先的にイオン化し、DLC表面の改質に関与することになる。ここで、各分子のイオン化電位は少しずつ異なるため、処理後のDLC表面の元素比率は元素ごとに異なってしまい、目的通りのDLC膜表面の活性化が行えない場合が生ずることになる。
【0008】
例えば、DLC膜表面に水酸基を生成させることを目的として、酸素と水素との混合ガス中でプラズマを生成させた場合、水素分子のイオン化エネルギーは16eV程度であるのに対し、酸素分子は12eV程度であるため、酸素のほうがより活性化された状態になると考えられる。従って、プラズマ中には活性化した酸素分子がより多く存在することになり、DLC膜の酸化劣化が起こりやすい状態となる。
【0009】
これに対し、窒素−水素混合ガスの場合、これらの分子のイオン化エネルギーはともに16eV程度であるので、両者が均一に活性化状態となり、DLC表面を酸化劣化させることなくアミノ基のような極性基を導入することができるものと考えられる。即ち、窒素−水素混合系のようなイオン化エネルギーが同程度であるガス同士の混合系であれば、DLC膜の酸化劣化を防止することは可能である。
【0010】
【特許文献1】
特開平5−174373号公報
【特許文献2】
特開平5−151564号公報
【特許文献3】
特開平5−340724号公報
【特許文献4】
特開平5−258295号公報
【特許文献5】
特開平6−103560号公報
【特許文献6】
特開昭61−000924号公報
【特許文献7】
特開平2−265018号公報
【特許文献8】
特開平7−006354号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる混合系の処理ガスを用いた従来の処理方法では、以下に述べるように、さらなる問題点が存在する。
即ち、通常、ガスの導入量はマスフローによって制御されており、マスフローから導入口(放電部分)までは一定のコンダクタンスを維持していることが定量ガス導入の基本である。一方、ガスを均一に混合するためには、マスフローと導入口との間にガスの合流点を設け、かつ、その合流点若しくはそれよりも導入口側の部分に遊水池的な滞留領域を設けて、ガス混合を行う必要がある。これは、前記した定量ガス導入の必要条件とは相反するものであるため、両条件を同時に成立させることは困難となる。
【0012】
従って、2種類以上の混合ガスを表面処理ガスとして使用する場合には、放電部まで独立した配管で夫々のガスを導入する方法が最良であると考えられるが、この場合は放電部分においてガスの混合と放電とが同時に行われるため、均一な混合の確認が困難であるという問題がある。さらに、上記した問題点は、表面処理加工の条件、例えば、被処理体の搬送速度が変化した場合の条件再設定において非常に大きな影響を及ぼすことになる。DLC膜の表面活性化処理において酸化性ガスの使用は不可欠であるため、これら種々の問題を解消して、DLC膜の酸化劣化を防止しながら表面活性化を行うことのできる技術の確立が強く求められていた。
【0013】
そこで本発明の目的は、上述のような問題を生ずることなく、DLC膜の酸化劣化の防止を図るとともに均一な潤滑層の形成を実現して、長手方向に安定した摺動耐久性を有する高信頼性の磁気記録媒体を得ることのできる磁気記録媒体の製造方法および製造装置を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明者らは鋭意検討した結果、複数種の混合系の処理ガスを用いた表面処理を行うに当たり、単一電極を用いるのではなく、各ガス種ごとに異なる複数の電極を用いて、即ち、1電極−1ガス種方式で表面処理を行うことにより、酸化劣化を防止しつつ、均一な活性化処理の実現が可能となることを見出して、本発明を完成するに至った。
【0015】
即ち、上記課題を解決するために、本発明の磁気記録媒体の製造方法は、非磁性支持体の少なくとも一方の面上に、磁気記録層と、炭素を主成分とする硬質膜とを順次成膜し、さらに潤滑層を形成して磁気記録媒体を製造するに際し、前記硬質膜の成膜後に、夫々異なる少なくとも2種類の放電ガスを用いて表面処理を行うための、少なくとも2箇所の電極により、1電極−1ガス種方式で該硬質膜の表面活性化処理をプラズマ法により行い、
前記電極のうち少なくとも1箇所で、放電ガスとして窒素あるいは酸素を使用し、窒素あるいは酸素のプラズマを用いて表面活性化処理を行い、
前記窒素あるいは酸素を用いた表面活性化処理に先立って、少なくとも1箇所の電極によりアルゴンガスを用いた表面活性化処理を行うことを特徴とするものである。
【0016】
本発明の製造方法においては、前記プラズマ法による表面活性化処理は、好適には投入電力10〜1000Wにて行う前記表面活性化処理をプラズマ法により行う。また、好適には、前記すべての表面活性化処理後に、前記非磁性支持体の除電処理を行う。
【0017】
また、本発明の磁気記録媒体の製造装置は、長尺状の非磁性支持体を走行させるための複数のガイドロールと、炭素を主成分とする硬質膜の成膜部と、該成膜部に近接して設置され、成膜時に前記非磁性支持体を冷却する冷却キャンとを備え、該成膜部の下流側であって、該冷却キャンの近傍に、少なくとも2個の、夫々異なる少なくとも2種類の放電ガス導入部を有する、1電極−1ガス種方式でプラズマを用いて表面活性化処理を行う表面処理用電極が設けられ、
前記表面処理用電極のうち少なくとも1箇所が、放電ガスとして窒素あるいは酸素を使用し、窒素あるいは酸素のプラズマを用いて表面活性化処理を行う表面処理用電極であり、
前記表面処理用電極のうち少なくとも1箇所が、前記窒素あるいは酸素を用いた表面活性化処理に先立って、アルゴンガスを用いた表面活性化処理を行う表面処理用電極であることを特徴とするものである。
【0018】
本発明の製造装置においては、前記表面処理用電極の下流側に、除電部が配置されていることが好ましい。
【0019】
なお、本発明において「炭素を主成分とする」とは、膜における炭素含有量が60〜80原子%であることを意味し、炭素の他に、通常、水素が含まれる。水素と炭素との原子比(H/C)は0.25〜0.66の範囲内であることが好ましい。また、「硬質膜」とは、具体的にはビッカース硬度が6370N/mm2(650kg/mm2)以上の膜を意味し、この硬度を屈折率の値で表すと1.9以上である。このような屈折率を有する膜は、その屈折率から硬度を近似できることがわかっている。例えば、屈折率が1.9のときのビッカース硬度は6370N/mm2(650kg/mm2)である。屈折率の上限には特に制限はないが、2.25程度であり、ビッカース硬度29400N/mm2(3000kg/mm2)に対応する。屈折率から硬度を近似する方法としては、硬質膜についてエリプソメーターにて屈折率を測定し、一方で微小硬度計(NEC(株)製)によりビッカース硬度を測定して、あらかじめ検量線を作製しておく方法を用いることができ、これにより屈折率から硬度を知ることができる。また、このような硬質膜は、非晶質またはそれに近い連続相を形成し、ラマン分光分析において、1560cm-1と1330cm-1にブロードなピークを有する。本発明においては、このような「炭素を主成分とする硬質膜」の意味で、「DLC膜」の語を用いる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
本発明の磁気記録媒体の製造方法は、非磁性支持体の少なくとも一方の面上に、直接または下地層を介して、磁気記録層と、炭素を主成分とする硬質膜(DLC膜)とを順次成膜する工程と、さらにその表面に潤滑層を形成する工程とを含むものであって、かかるDLC膜の成膜後の表面処理に係る技術である。また、本発明の磁気記録媒体の製造装置は、かかる本発明の製造方法に好適に使用可能なDLC成膜部を備えるものである。
【0021】
図1に、本発明の一好適例の磁気記録媒体の製造装置のDLC膜成膜部近傍の概略図を示す。図示する装置は、長尺状の非磁性支持体10を走行させるための複数のガイドロール4と、炭素を主成分とする硬質膜の成膜部1と、冷却キャン2とを備えており、更に、成膜部1の下流側であって、冷却キャン2の近傍には、2個の表面処理用電極3a、3bが設けられている。非磁性支持体10は、図示しない繰り出しロールから繰り出され、ガイドロール4を介して連続的に走行しながら、成膜部1にて成膜され、表面処理用電極3a、3bにて順次処理された後、図示しない巻き取りロールに巻き取られる。
【0022】
本発明においては、DLC膜の成膜後の非磁性支持体に対し、少なくとも2箇所の表面処理用電極3a、3bにより、表面活性化処理を行う点が重要である。本発明に係る複数個の表面処理用電極は、夫々異なる種類の放電ガス導入部を有し、夫々の投入電力が独立して制御可能となるよう形成されている。これにより、各放電ガスごとに適切な活性化状態を形成して、酸化劣化を防止することができるとともに、混合系の処理ガスを用いた場合の従来の問題を良好に防止することが可能となる。
【0023】
表面処理用電極は、少なくとも2箇所設けて、その夫々において異なる種類の放電ガスにて表面活性化処理を行うことが必要であるが、好適には、そのうち少なくとも1箇所で、放電ガスとして、O2等の酸化性ガスを使用する。またこの場合、特には、かかる酸化性ガスを用いた表面活性化処理に先立って、少なくとも1箇所の電極により、Ar等の非酸化性ガスを用いた表面活性化処理を行うことが好ましく、これにより、上記したように、各放電ガスの活性度を夫々設定することが可能となるのみならず、酸化性ガスによるDLC表面劣化の程度をより良好に軽減することができる。
【0024】
表面活性化処理は、好適には、上記放電ガスを用いてプラズマ法により行うが、図示するように、表面処理用電極3a、3bは、成膜部1と同様に冷却キャン2の近傍に設けられるので、冷却キャン2の効果により、処理時の非磁性支持体の熱負けを防止することができる。また、複数回の連続する表面活性化処理により、処理後の非磁性支持体においては帯電量が増大することから、本発明においては、図2に示すように、表面処理用電極3a、3bの下流側に除電部5を設け、表面活性化処理後に、非磁性支持体の除電処理を行うことが好適である。
【0025】
本発明において、プラズマ法により表面活性化処理処理を行う際の条件には特に制限はないが、活性化処理を過度に行うと、前述したようにDLC膜の耐久性が低下するため好ましくない。従って、プラズマ放電に用いる電源周波数や投入電力等の条件については、すべての表面処理用電極による表面処理の総体的な効果と、各表面処理用電極における表面処理効果との両面を考慮して、各表面処理用電極ごとに適切に決定する必要がある。例えば、投入電力については10〜1000W程度まで利用可能であり、好適には、200〜700W程度である。
【0026】
本発明の製造方法においては、上記表面活性化処理に係る以外の点については従来と同様の手順および装置にて常法に従い行えばよく、特に制限されるものではない。また、本発明の製造装置は、成膜部1の下流側であって、冷却キャン2の近傍に、少なくとも2個の、上記表面処理用電極が設けられているものであればよく、その他の装置構成については特に制限はない。成膜部1におけるDLC膜の成膜手法としては、特に限定されるものではないが、好ましくは、プラズマCVD法、イオン化蒸着法およびスパッタ法のうちのいずれかであり、特には、プラズマCVD法を用いる。
【0027】
このうちプラズマCVD法の詳細については、例えば、特開平4−41672号公報等に記載されている。プラズマCVD法におけるプラズマは、直流、交流のいずれであってもよいが、交流を用いることが好ましい。交流を用いる場合、数ヘルツのものからマイクロ波帯域のものまで適宜利用可能である。また、「ダイヤモンド薄膜技術」(総合技術センター発行)などに記載されているECRプラズマを利用することもできる。
【0028】
また、プラズマCVD法のうちでは、バイアス印加プラズマCVD法を用いることが好ましい。バイアス印加プラズマCVD法では、負のバイアス電圧を印加する。この方法については、例えば、M.Nakayama et al,Journal of the Ceramic Society of Japan Int.Edition Vol.98,607−609(1990)等に詳細に記載されている。また、バイアス電圧を印加せずにセルフバイアスを利用してもよい。以下、セルフバイアスについて説明する。交流電源であるプラズマ電源を装置の電極に接続すると、プラズマが発生する。このプラズマは電子、イオン、ラジカルを含み、全体としては中性である。しかし、プラズマ電源の周波数がオーディオ波(AF)、高周波(RF)、マイクロ波(MW)になると、イオンと電子とで移動度に差が生ずるため、電圧を印加した電極側(通常、アースしない側)に負電圧が生ずる。これをセルフバイアス電圧という。バイアス電圧は、好ましくは−10〜−2000V、より好ましくは−50〜−1000Vとする。
【0029】
DLC薄膜をプラズマCVD法により形成する場合、原料ガスには、CおよびHを含む化合物を用いることが好ましいが、Cを含む化合物とHを含む化合物とを用いることもできる。CおよびHを含む化合物としては、例えば、CH4、C2H4、C2H6、C3H8、C6H6等の炭化水素が、Cを含む化合物としては、例えば、CO、CO2等が、Hを含む化合物としては、例えば、H2、H2O、NH3等が挙げられる。また、CおよびHのいずれも含まない化合物、例えば、NO、NO2、N2OなどのNOxで表される化合物やN2等を、必要に応じて併用してもよい。
【0030】
プラズマCVDを行う際の原料ガスの流量は、原料ガスの種類に応じて適宜決定すればよい。動作圧力は、通常、1.33〜66.5Pa(0.01〜0.5Torr)、投入電力は、通常、10W〜5kWとすることが好ましい。
【0031】
イオン化蒸着法は、例えば、特開昭58−174507号公報、特開昭59−174508号公報等に記載されているが、これらに記載されたイオン化蒸着技術に限らず、イオン化ガスの加速が可能なものであれば他の技術を利用してもよい。イオン化蒸着法に用いる装置の好ましい例としては、例えば、実開昭59−174507号公報に記載されたイオン直進型またはイオン偏向型のものが挙げられる。
【0032】
イオン化蒸着法では、真空容器内を1.33×10-4Pa(10-6Torr)程度の高真空とする。この真空容器内には、交流電源によって加熱されて熱電子を発生するフィラメントと、このフィラメントを取り囲む対電極とを配置し、これらの間に電圧Vdを印加する。また、フィラメントおよび対電極を取り囲んで、イオン化ガス閉じ込め用の磁界を発生する電磁コイルを配置する。原料ガスはフィラメントからの熱電子と衝突して、プラスの熱分解イオンと電子とを生じ、この熱分解イオンはグリッドに印加された負電位Vaにより加速されて支持体に衝突し、膜化する。このようなイオン化蒸着法では、前記電圧Vd、Vaおよびコイルから発生する磁界を変更することにより、DLC膜の組成や膜質を制御することができる。本発明においては、Vdは10〜500Vとすることが好ましく、Vaは−10〜−500Vとすることが好ましい。なお、イオン化蒸着法では、基板に負のバイアス電圧を加えることが好ましい。また、バイアス電圧を印加せずにセルフバイアスを利用してもよい。バイアス電圧は、好ましくは−10〜−2000V、より好ましくは−50〜−1000Vである。
【0033】
イオン化蒸着法における原料ガスには、上記プラズマCVD法の場合と同様の原料ガスを用いることができる。また、原料ガスの流量はその種類に応じて適宜決定すればよい。動作圧力は、通常、1.33〜66.5Pa(0.01〜0.5Torr)程度とすることが好ましい。
【0034】
DLC膜をスパッタ法により形成する場合には、高周波スパッタ法を利用することが好ましい。この場合、Cをターゲットとし、反応性ガスとしてH2、NH3等を用いる反応性スパッタ法を利用することが好ましいが、CおよびHを含むポリマーをターゲットとして用いることも可能である。なお、高周波スパッタ法においては、支持体に負のバイアス電圧を加えることが好ましい。但し、バイアス電圧を印加せずにセルフバイアスを利用してもよい。バイアス電圧は、好ましくは−10〜−2000V、より好ましくは−50〜−1000Vである。高周波スパッタ電力は、通常、50W〜2kW程度とする。動作圧力は、通常、1.33×10-3〜1.33×10-1Pa(10-5〜10-3Torr)とすることが好ましい。
【0035】
DLC膜の成膜後には、膜表面と潤滑剤との親和性を高めるために、好適には、後処理電極3により表面活性化処理を行う。後処理は、酸素かまたは酸素を含むガスを用いて行うことが好ましく、例えば、酸素、空気、炭酸ガスなどを用いることができる。後処理の方法としては、上述したような、DLC膜成膜時におけるのと同様の手法を用いることが実用的であり、好ましい。後処理における周波数としては、DLC膜成膜時と同様の1kHz〜40MHz程度が好適であり、特に、50kHz〜13.56MHzの範囲内であると、効果が発現しやすい。
【0036】
本発明に適用することのできる非磁性支持体10としては、蒸着工程に耐えられるものであればいかなるものであってもよく、特に限定されないが、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)、ポリイミド、ポリアミド、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリサルフォン等のフィルムが挙げられる。その厚さは、磁気記録媒体が使用される用途により適宜選択されるが、例えば、磁気記録媒体がデータテープとして使用される場合には、記録容量やシステム要求値に合わせて選択され、通常は3〜10μmである。
【0037】
また、磁気記録層の磁性材料としては、Co、Fe等の純金属、または、Co−Ni、Co−Fe、Co−Ni−Fe、Co−Cr、Co−Cu、Co−Ni−Cr、Co−Pt、Co−Pt−Cr、Co−Cr−Ta、Co−Ni−B、Co−Ni−Fe、Co−Fe−B、Co−Ni−Fe−B等の合金類を使用することができ、特には、CoまたはCo合金を用いることが、電磁変換特性の観点から好適である。通常は、非磁性支持体上にこのような磁性材料を直接、または、非磁性支持体上にNiを蒸着した後、蒸着して磁気記録層を形成する。磁気記録層の蒸着は、蒸着用チャンバー内を1.33×10-4Pa(10-6Torr)程度にまで排気した後、磁性材料を電子銃にて溶融し、磁性材料全体が溶融した時点で非磁性支持体を冷却したメインローラに添って走行させて、メインローラ部にて蒸着を始める。この際、磁気特性を制御するために、酸素、オゾン、亜酸化窒素から選ばれる酸化性ガスを磁気記録層に導入する。
【0038】
DLC膜上に設ける潤滑剤層の潤滑剤成分としては、フッ素樹脂を含む潤滑剤、炭化水素系のエステル、またはこれらの混合物等を用いることができる。具体的には、例えば、基本構造として、R1−A−R2で表されるものが挙げられる。ここで、
R1:CF3(CF2)n−、CF3(CF2)n(CH2)m−、CH3(CH2)p−、またはHであり、
A:−COO−、−O−、またはCOOCH(CpH2p+1)CH2COO−であり、
R2:CF3(CF2)n−、CF3(CF2)n(CH2)m−、CH3(CH2)p−、またはHである。但し、R1とR2とは異なり、n=7〜17、m=1〜3、p=7〜30を満足するものが好ましい。さらに、R1および/またはR2が直鎖のものであれば、潤滑効果が大きい。nが7より小さいと撥水効果が低く、また、nが17より大きいと潤滑剤と非磁性支持体またはバックコート層とのブロッキング現象が起こり、摩擦が低くならない。これらの中でも、特にフッ素を含む潤滑剤が好ましい。さらに、これら潤滑剤は2種以上混合して用いてもよい。
【0039】
これら潤滑剤成分をケトン類、炭化水素類、アルコール類などの溶剤に溶解させて、潤滑剤塗布液を調製する。ケトン類としては、アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、ジエチルケトン等が挙げられる。炭化水素類としては、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、アンデカン、ドデカン等のノルマル系、iso系等が挙げられる。アルコール類としては、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール等が挙げられる。調製された潤滑剤塗布液を、DLC膜上に塗布し、乾燥することにより、潤滑剤層を形成することができる。潤滑剤層の厚みは、数nm程度である。また、潤滑剤成分の量は、塗布液の濃度により調整することができる。
【0040】
さらに、本発明においては、所望に応じ、磁性層の下層側に下地層を設けてS/N特性の改善を図ることができる。下地層は、非磁性または非磁性に近い層であり、磁性層と同様の手法で、膜厚に対する酸素の導入量を増加させることにより形成することができる。下地層の具体的な成膜条件、例えば、成膜時の非磁性支持体の搬送速度、導入酸素量等については、慣用に従い適宜定めることができ、特に制限されるものではない。特には、成膜時の供給ガスとして、酸素のみでなく、酸素中にAr等の不活性ガスおよび窒素のうちの少なくとも1種を含有するガスを用いることが好ましく、これにより、S/N特性のさらなる向上を図ることができる。これは、不活性ガスの存在により下地層が粒子状に成長してミクロな凹凸が大きくなるため、この下地層上で成長する磁性層が膜面内により強く配向して、保磁力が高くなることに起因するものと考えられる。
【0041】
また、非磁性支持体の上記磁性層およびDLC膜形成面の反対側の面には、バックコート層を設けることができる。バックコート層は、結合剤樹脂と無機化合物および/またはカーボンブラックとを有機溶媒に混合分散させたバックコート層用塗料を、磁性層とは反対側の基体表面に塗布することにより形成され、塗料組成としては、この種の磁気記録媒体に用いられるものであればいずれのものも使用できる。例えば、結合剤樹脂としては塩化ビニル系共重合体、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ポリエステル樹脂等であり、これらを単独または混合して、媒体の特性、工程条件により適宜選択して用いることができる。カーボンブラックとしてはファーネスカーボンブラック、サーマルカーボンブラック等を挙げることができ、無機化合物としては、例えば、炭酸カルシウム、アルミナ、α−酸化鉄等を挙げることができる。これら粒子は媒体に要求される電気抵抗、摩擦特性等から粒子サイズを適宜選択すればよい。有機溶剤は、ケトン系や芳香族炭化水素系等、例えば、メチルエチルケトン、トルエン、シクロヘキサノン等を用いることができ、使用する結合剤樹脂の溶解性を考慮して適宜選択すればよい。バックコート層の厚みは、0.1〜0.7μm、特には、0.3〜0.5μmが好ましい。
【0042】
【実施例】
以下、本発明を、具体的な実施例により、詳細に説明する。
実施例1〜7
厚み4.7μmのPENの非磁性支持体の一方の面上に、蒸着法により、酸素を導入しながら100%Coを同方向で2層成膜して、磁気記録層を形成した。厚みは1000/1000Åであり、φm=75mA(7.5memu/cm2)、Hc=119.4kA/m(1500 Oe)であった。次いで、この磁気記録層形成済み非磁性支持体を用いて、図1に示す装置にて、磁気記録層上に、下記の条件でDLC膜を厚み0.01μmで成膜した。
(DLC膜の成膜手法):プラズマCVD法(RF)
(イオン源):エチレンガス
(ガス流量):10sccm
(放電周波数):50kHz
【0043】
次いで、下記の表1中に示す処理ガスを用いて表面処理を行う複数の表面処理用電極(上流側から順に、電極1〜3とする)を夫々使用して、表面活性化処理を行った。表面活性化処理は、プラズマ法により、投入電力200Wとして、各電極につき同表中に示すような投入電力比率で行った。その後、後処理後のDLC膜上に、潤滑剤塗布液をダイノズル法により塗布し、乾燥して、潤滑剤層を形成した。潤滑剤塗布液は、以下に示す潤滑剤成分としてのコハク酸誘導体の含フッ素化合物と脂肪族エステルの含フッ素化合物とを、同一重量でMEK/ヘキサン/エタノール=1/2/7の混合溶媒中に溶解させて、潤滑剤合計濃度が0.5重量%となるようにして作製した。
(潤滑剤成分):
HOOCCH(C14H29)CH2COOCH2CH2(CF2)7CF3
CH3(C16H32)COOCH2CH2(CF2)7CF3
【0044】
次に、非磁性支持体の他方の面上に、以下の組成のバックコート層分散液を、ダイノズル法により、乾燥後の厚みが0.4μmとなるように塗布し、乾燥して、バックコート層を形成し、磁気記録媒体としての磁気テープを製造した。
(バックコート層の組成)
カーボンブラック(粒径80nm) 10重量部
カーボンブラック(粒径20nm) 40重量部
炭酸カルシウム(粒径70nm) 50重量部
ニトロセルロース(Nc)(旭化成工業(株)製 BTH1/2S)40重量部
ポリウレタン樹脂(東洋紡績(株)製 UR−8300) 60重量部
MEK 800重量部
トルエン 640重量部
シクロヘキサノン 160重量部
ポリイソシアネート(固形分50%)(日本ポリウレタン工業(株)製 コロネートL) 40重量部
【0045】
比較例1〜9
表面処理用電極として、下記の表1中に示す混合系の処理ガスを用いて表面処理を行う単独の電極を使用した以外は実施例1等と同様にして、磁気記録媒体としての磁気テープを製造した。
【0046】
各実施例および比較例にて得られた磁気記録媒体につき、以下に示すようにして、高温高湿環境下における長尺耐久性評価および高温高湿環境下における保存耐久性の観察評価として、高温高湿下で保存した際のテープの表面観察を行った。これらの結果を、下記の表1中に併せて示す。
【0047】
長尺耐久性試験
ドライブとしてExabyte社製 Mammoth−2ドライブを使用して、Exabyte社より提供のVista(Visual SCSI TestApplication)ソフトを用い、高温高湿(40℃ 80RH%)環境にて、以下のような操作を行った。まず、上記ドライブと対象磁気テープサンプルを、夫々6時間、上記測定環境に置き、環境順応させた。その後、上記ドライブで58Gbyteのランダムデータを全長Write/Readすることにより、磁気テープを走行させた。走行パターンは、(58Gbyteのデータの全長Write→巻き戻し)を行った磁気テープについて、(58GbyteのデータのRead→巻き戻し)の繰り返しとした。このReadパターンを1回とカウントして、10パスの走行を行った。
【0048】
上記の方法により得られたデータをグラフ化して、エラー変動を解析し、ヘッド目詰まり等のエラー上昇や突発的なエラー上昇があるものについては「エラー不安定」、試験を完了できなかったものについては「走行停止」と評価した。
【0049】
保存耐久性の観察評価
光学顕微鏡(倍率100視野)にて、磁気テープ30cmについて観察を行い、磁気記録層の腐食の有無を調査した。特に、視野内に30箇所以上の腐食部が観察された場合には、「腐食あり」と評価した。
【0050】
【表1】
【0051】
上記表1に示すように、単一電極で、放電ガスとして混合ガスを用いて表面活性化処理を行った比較例の磁気記録媒体では、高温高湿環境下における長尺耐久性評価において全体的にエラーが不安定な傾向にあり、特に、酸素処理が強すぎたと考えられる比較例5および9の磁気記録媒体では、走行停止を生じた。また、その他の比較例についても、高温高湿環境下での保存時において腐食が発生する傾向を示した。
【0052】
一方、実施例1および5の磁気記録媒体はやや腐食傾向を示したが、これは、活性化処理がやや強かったためと推測される。これに対して、長尺耐久性評価はすべての実施例について良好であった。この実施例と比較例との大きな違いは、実施例においては、各ガス種に対して最適な放電条件が整えられたことにより、安定したプラズマ処理が実施されたためと考えられる。また、実施例2〜4、6〜7の磁気記録媒体では、かなり低い投入電力であるにもかかわらず良好な長尺耐久性評価結果が得られていることから、酸化性ガスの処理の前にあらかじめ表面を活性化しておくことで、低エネルギーのプラズマでも十分に表面活性化を行うことが可能であることが明らかとなった。これにより、DLC膜の酸化劣化を軽減しながら、適切に表面活性化処理を行うことができることが確かめられた。
【0053】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、酸化性ガスプラズマによるDLC膜の酸化劣化を低減しつつ、その表面を親水性にすることにより潤滑剤の塗布性を改善して、長手方向に安定した摺動耐久性を有する高信頼性の磁気記録媒体を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一好適例の製造装置におけるDLC成膜部近傍を示す概略図である。
【図2】本発明の他の好適例の製造装置におけるDLC成膜部近傍を示す概略図である。
【符号の説明】
1 成膜部
2 冷却キャン
3a,3b 表面処理用電極
4 ガイドロール
5 除電部
10 非磁性支持体
Claims (5)
- 非磁性支持体の少なくとも一方の面上に、磁気記録層と、炭素を主成分とする硬質膜とを順次成膜し、さらに潤滑層を形成して磁気記録媒体を製造するに際し、前記硬質膜の成膜後に、夫々異なる少なくとも2種類の放電ガスを用いて表面処理を行うための、少なくとも2箇所の電極により、1電極−1ガス種方式で該硬質膜の表面活性化処理をプラズマ法により行い、
前記電極のうち少なくとも1箇所で、放電ガスとして窒素あるいは酸素を使用し、窒素あるいは酸素のプラズマを用いて表面活性化処理を行い、
前記窒素あるいは酸素を用いた表面活性化処理に先立って、少なくとも1箇所の電極によりアルゴンガスを用いた表面活性化処理を行うことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。 - 前記プラズマ法による表面活性化処理を投入電力10〜1000Wにて行う請求項1記載の磁気記録媒体の製造方法。
- 前記すべての表面活性化処理後に、前記非磁性支持体の除電処理を行う請求項1または2記載の磁気記録媒体の製造方法。
- 長尺状の非磁性支持体を走行させるための複数のガイドロールと、炭素を主成分とする硬質膜の成膜部と、該成膜部に近接して設置され、成膜時に前記非磁性支持体を冷却する冷却キャンとを備え、該成膜部の下流側であって、該冷却キャンの近傍に、少なくとも2個の、夫々異なる少なくとも2種類の放電ガス導入部を有する、1電極−1ガス種方式でプラズマを用いて表面活性化処理を行う表面処理用電極が設けられ、
前記表面処理用電極のうち少なくとも1箇所が、放電ガスとして窒素あるいは酸素を使用し、窒素あるいは酸素のプラズマを用いて表面活性化処理を行う表面処理用電極であり、
前記表面処理用電極のうち少なくとも1箇所が、前記窒素あるいは酸素を用いた表面活性化処理に先立って、アルゴンガスを用いた表面活性化処理を行う表面処理用電極であることを特徴とする磁気記録媒体の製造装置。 - 前記表面処理用電極の下流側に、除電部が配置されている請求項4記載の磁気記録媒体の製造装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003067422A JP4234469B2 (ja) | 2003-03-13 | 2003-03-13 | 磁気記録媒体の製造方法および製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003067422A JP4234469B2 (ja) | 2003-03-13 | 2003-03-13 | 磁気記録媒体の製造方法および製造装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004280888A JP2004280888A (ja) | 2004-10-07 |
JP4234469B2 true JP4234469B2 (ja) | 2009-03-04 |
Family
ID=33285012
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003067422A Expired - Fee Related JP4234469B2 (ja) | 2003-03-13 | 2003-03-13 | 磁気記録媒体の製造方法および製造装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4234469B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5093686B2 (ja) | 2008-08-27 | 2012-12-12 | 富士電機株式会社 | 磁気記録媒体用保護膜の形成方法 |
JP2010146683A (ja) * | 2008-12-22 | 2010-07-01 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | 保護膜の形成方法、及び当該方法により得られた保護膜、並びに当該保護膜を含む磁気記録媒体 |
-
2003
- 2003-03-13 JP JP2003067422A patent/JP4234469B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2004280888A (ja) | 2004-10-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5679431A (en) | Sputtered carbon overcoat in a thin-film medium and sputtering method | |
JP2003281709A (ja) | 磁気記録媒体及び磁気記録再生システム | |
JP4193268B2 (ja) | 薄膜形成装置および薄膜形成方法ならびに案内ガイドロール | |
JP2005209265A (ja) | 磁気記録媒体の製造方法 | |
JP4234469B2 (ja) | 磁気記録媒体の製造方法および製造装置 | |
JPS60171622A (ja) | 磁気記録媒体 | |
JPH10251851A (ja) | 成膜方法及び成膜装置 | |
JP3208972B2 (ja) | 磁気記録媒体 | |
JP2004273032A (ja) | 磁気記録媒体の製造方法および製造装置 | |
JP2004280889A (ja) | 磁気記録媒体の製造方法および製造装置 | |
JP3076543B2 (ja) | 磁気記録媒体 | |
JP2006131965A (ja) | 成膜装置、及びこれを用いて作製した磁気記録媒体 | |
JP3358352B2 (ja) | 成膜装置 | |
JP3627284B2 (ja) | プラズマcvd装置 | |
JP2002327272A (ja) | 成膜装置 | |
JP3831424B2 (ja) | 磁気記録媒体の製造方法 | |
JPH08287458A (ja) | 磁気記録媒体の製造方法および製造装置 | |
JP3733878B2 (ja) | 金属薄膜型磁気記録媒体及びその製造方法 | |
JPH10310869A (ja) | 磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録媒体の製造装置 | |
JPH10237659A (ja) | 成膜方法及び成膜装置 | |
JP2005232569A (ja) | 成膜装置、及びこれを用いて作製した磁気記録媒体 | |
JP2005078731A (ja) | 磁気記録媒体の製造方法 | |
JP2004225143A (ja) | 成膜装置および成膜方法、並びに磁気記録媒体の製造方法 | |
JPH10149540A (ja) | 磁気記録媒体の製造方法 | |
JPH11350146A (ja) | プラズマcvdによる成膜装置および成膜方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051104 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080131 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080321 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080520 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080801 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080919 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080930 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20080930 |
|
A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20081030 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20081118 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20081211 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111219 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111219 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121219 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |