JPH01211322A - 垂直磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、高密度記録化に対応する垂直磁気記録媒体の
製造方法に関するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、高密度記録化に対応する垂直磁気記録媒体の
製造方法において、非磁性支持体上にＣ。

−０系垂直磁化膜を蒸着により成膜するに際し、酸素ガ
スおよび蒸気流の入射角を所定の角度に制限し、かつそ
の導入方向をそれぞれ上記非磁性支持体の走行方向の上
流側および下流側から導入することにより、垂直磁気異
方性に優れ機械的強度の高いＣｏ−０系垂直磁化膜を成
膜可能となし、電磁変換特性や耐久性に優れた垂直磁気
記録媒体の製造方法を提供しようとするものである。

〔従来の技術〕

近年、磁気記録における短波長化と狭トラツク化による
記録密度の向上は目覚ましく、光記録に近い面記録密度
の実用化がいわゆる垂直磁化膜を利用した垂直磁気記録
媒体を用いることで期待されている。このような状況の
中にあって、成膜の容易さ等の観点から垂直磁化膜とし
てＣｏ−０系垂直磁化膜を用いた垂直磁気記録媒体が提
案されている。

従来、上記Ｃｏ−０系垂直磁化膜を用いた垂直磁気記録
媒体の製造方法としては、例えば特開昭６１−２０８６
２３号公報に記載されるように、真空雰囲気中で酸素ガ
スを導入し、Ｃｏを蒸発材料として真空１着により非磁
性支持体上にＣｏ−０系垂直磁化膜を形成する方法が知
られている。

この方法によって、磁気特性に優れた垂直磁気記録媒体
を製造しようとしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上述の製造方法では、酸素ガスを非磁性支持
体走行方向の下流側より導入しているので、酸素ガスの
濃度勾配が作製されるＣｏ−０系垂直磁化膜の上層部分
に酸素が多く存在することになり、Ｃｏ−０系垂直磁化
膜表面が傷つき易い。

また、使用される真空蒸着装置の構造上の制約により、
酸素ガスを導入する際の入射角ψが非磁性支持体に対し
て高角度（５０°くψ≦９０°）に設定されているため
、酸素ガスの導入圧により非磁性支持体上に蒸着させる
ＣＯ磁性層の垂直異方性が乱れ易く、電磁変換特性等の
磁気特性が低下する虞れがある。

本発明者等は、これらの問題を解決するためさらに検討
を重ね、酸素ガスの導入方向を非磁性支持体走行方向の
上流側より導入し、且つその導入する酸素ガスの入射角
を所定の範囲に設定してＣｏ−〇系垂直磁化膜を製造す
る方法を提案した。

（特願昭６２−２６７４０７号明細書参照、）しかし、
さらに検討を重ねた結果、上記方法により得られる垂直
磁化膜の磁性膜の磁気特性、特に垂直磁気異方性や機械
的強度の点で未だ充分なものであるとは言い難いものと
の結論を得るに至った。

そこで、本発明は上述の課題を解消すべるく提案された
ものであって、結晶成長を乱すことなく、垂直磁気異方
性及び機械的強度の高いＣｏ−０系垂直磁化膜を成膜可
能とすることを目的とし、電磁変換特性、耐久性に優れ
た垂直磁気記録媒体の製造方法を提供することを目的と
するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者等は、上述の目的を達成せんものと鋭意研究の
結果、非磁性支持体上にＣｏ−０系垂直磁化膜を形成す
る際に導入される酸素ガスの入射角度、蒸着源から差し
向けられる蒸気流の入射角度およびこれらの導入方向が
得られるＣｏ−０系垂直磁化膜の特性に大きな影響を及
ぼすとの知見を得るに至った。

本発明は、上述の知見に基づいて提案されたものであっ
て、非磁性支持体上にＣｏ−０系垂直磁化膜を蒸着によ
り成膜するに際し、酸素ガスを上記非磁性支持体の走行
方向の上流側より入射角Ｏ。

〈ψ１≦４５°で導入し、かつ蒸着源からの蒸気流を上
記非磁性支持体の走行方向の下流側より入射角Ｑ’＜ψ
２≦６０°で差し向けることを特徴とするものである。

ここで、上記入射角ψ１．φ２とは、第１図に示すよう
に、排気系（５）に対向する冷却キャン（１）の接面の
法Ｍ（Ａ）に対する酸素ガス（Ｂ）の入射角度および蒸
気流（Ｃ）の入射角度を示している。

なお、第１図は垂直磁気記録媒体を製造するために用い
る電子ビーム蒸着装置の一例を示すものである。

本発明の垂直磁気記録媒体の製造方法において、導入さ
れる酸素ガス（Ｂ）の入射角ψ１はＱ’＜ψ。

≦４５＠の範囲内であることが好ましい。

例えば、上記酸素ガス（Ｂ）の入射角ψ１が４５゜より
大きい場合には、蒸気流（Ｃ）の非磁性支持体上への入
射の状態を乱すことになり、Ｃｏ−０系垂直磁化膜の垂
直磁気異方性が乱れ易く、電磁変換特性等の磁気特性の
低下を招く虞がある。

また上記酸素ガス（Ｂ）は、非磁性支持体の走行方向（
Ｆ）の上流側（第１図中矢印り方向。）から導入する。

すなわち、非磁性支持体の走行方向（Ｆ）の上流側（Ｄ
）から酸素ガス（Ｂ）を導入した場合には、酸素ガス（
Ｂ）の濃度勾配が作製されるＣｏ−０系垂直磁化膜の下
層部分に酸素が多く存在することになり、Ｃｏ−０系垂
直磁化膜と非磁性支持体上の剥離強度を高めることがで
き、当該Ｃｏ−０系垂直磁化膜表面の強度も高くなる。

これに対して非磁性支持体の走行方向（Ｆ）の下流側（
第１図中矢印Ｅ方向、）から酸素ガス（Ｂ）を導入した
場合には、酸素ガス（８）の濃度勾配が作製されるＣｏ
−０系垂直磁化膜の上層部分に酸素が多く存在すること
になり、当該Ｃｏ−０系垂直磁化膜表面が傷付き易くな
る虞がある。

他方、蒸着源から差し向けられる蒸気流（Ｃ）の入射角
φ２はＱ”＜φ８≦６０’の範囲であることが好ましい
。

例えば、上記入射角ψ２が６０”より大きい場合は、磁
気特性が低下し特に垂直磁気異方性が低下する。さらに
、耐久性の点でも若干低下する。

また上記蒸気流（Ｃ）は、非磁性支持体の走行方向（Ｆ
）の下流側（第１図中矢印Ｅ方向。）より差し向ける。

すなわち、上記蒸気流（Ｃ）を非磁性支持体の走行方向
（Ｆ）の下流側（Ｅ）から差し向けると耐久性が向上す
る。また反対に、上記蒸気流（Ｃ）を上流側（Ｄ）から
差し向けると耐久性が低下する。

本発明で使用される非磁性支持体の材料としては、通常
の磁気記録媒体の非磁性支持体として使用されている材
料であれば何れの材料をも使用することができる。特に
加工性、成形性、可撓性等の点で、有機重合体材料が適
しており、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等のポリエステル、ポリエチレン、
ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリメチルメタア
クリレート、ポリカーボネート、ポリスルフォン、ポリ
アミド、芳香族ポリアミド、ポリフェニレンスルフィド
、ポリフェニレンオキサイド、ポリアミドイミド、ポリ
イミド、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリフ
ッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、酢酸セ
ルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、エポ
キシ樹脂、ウレタン樹脂或いはこれらの混合物、共重合
物等が適している。また非磁性支持体の形状としては、
ドラム状、ディスク状、シート状、テープ杖、カード状
等いずれでもよい。これら非磁性支持体は、磁気記録層
を形成するに先立ち、易接着化、平面性改良、着色、帯
電防止、耐摩耗性付与等の目的で表面処理や前処理が行
われてもよい。

本発明で垂直磁気記録媒体を製造する際に適用される真
空蒸着法としては、抵抗加熱蒸着、誘導加熱蒸着、電子
ビーム蒸着、イオンビーム蒸着、イオンブレーティング
、レーザービーム蒸着、アーク放電蒸着等の真空蒸着法
のいずれもが実施可能であるが、垂直磁気記録媒体の保
磁力、異方性磁界等の磁気特性を向上させる上で、また
速い蒸着速度を得るために電子ビーム蒸着、イオンブレ
ーティング等の方法が適しており、さらに掻作性、量産
性の工業的観点からは電子ビーム蒸着法が最も適してい
る。

〔作用〕 本発明の製造方法によれば、酸素ガスの入射角ψ１をＯ
ｏ〈φ１　≦４５°とすることにより、蒸着源からの蒸
気流を乱すことなく非磁性支持体上にＣＯを蒸着するこ
とができるため、垂直磁気異方性に優れたＣｏ−０系垂
直磁化膜が形成される。

また、酸素ガスを非磁性支持体の走行方向の上流側から
導入することにより、酸素濃度がＣｏ−０系垂直磁化膜
の下層部分で高くなるため、当該Ｃｏ−０系垂直磁化膜
と上記非磁性支持体との剥離強度が増し、機械的強度に
優れたＣｏ−０系垂直磁化膜が形成される。

また、上記蒸着源からの蒸気流の入射角ψ、を０°〈ψ
２≦６０°とすることにより、磁気特性の向上が図れる
。

さらには、上記蒸気流を非磁性支持体の走行方向の下流
側から差し向けることにより、耐久性の向上が図れる。

〔実施例〕

以下、本発明を適用した一実施例について図面を参照し
ながら説明する。

第１図は、本発明に係る垂直磁気記録媒体の製造方法を
実施するための電子ビーム蒸着装置の一例である。

上記電子ビーム蒸着装置は、排気系（５）と電子銃（８
）を備えたチャンバー（６）中に非磁性支持体（９）の
供給ローラー（２）、冷却キャン（１）、非磁性支持体
（９）の巻き取りローラー（３）からなる長尺状非磁性
支持体（９）の走行系と、ＣＯを備えた蒸着源であるル
ツボ（４）と酸素ガス導入管（７）からなる蒸着系とを
備えてなるものである。

ここで、Ｃｏ−０系垂直磁化膜が蒸着形成される非磁性
支持体（９）は、上記供給ローラー（２）から供給され
冷却キャン（１）上でＣｏ−０系垂直磁化膜が形成され
た後、巻き取りローラー（３）によって巻き取られる。

なお、上記冷却キャン（１）は、その表面温度をＯ′Ｃ
付近に制御するように冷却制御装置（図示は省略する。

）を備えている。

また、上記冷却キャン（１）と排気系（５）との間には
遮蔽板（１０）　、　（１０）が備えられ、この遮蔽板
（１０）。

（１０）は上記ルツボ（４）からのＣｏの蒸気流の蒸着
状態と酸素ガス導入管（７）からの酸素ガスの導入状態
を制御するようになっている。

上記Ｃｏを備えたルツボ（４）は、上記非磁性支持体（
９）の走行方向（Ｆ）の下流側（ｌりに配置され、チャ
ンバー（６）に備えた電子銃（８）からの電子ビームに
よって加熱される。そして、その熱によってＣｏが蒸発
し蒸気流（Ｃ）として前記非磁性支持体（９）の走行方
向（Ｆ）の下流側（Ｅ）から差し向けられ、冷却キャン
（１）上に走行する非磁性支持体（９）の表面に蒸着す
る。その際、上記非磁性支持体（９）の走行方向（Ｆ）
の上流側（Ｄ）に備えられた酸素ガス導入管（７）から
酸素ガス（Ｂ）が導入され、Ｃｏ−０系垂直磁化膜が非
磁性支持体（９）上に蒸着形成される。

なおルツボ（４）は、電子銃（８）からの電子ビームに
よって加熱され藤発するＣＯの蒸着速度を任意に制御し
て蒸着させることができる。また上記酸素ガス導入管（
７）には、酸素ガスの導入量を制御する機構が設けられ
ている。このため、所定の酸素濃度勾配を有したＣｏ−
０系垂直磁化膜を形成することができる。

なお、本発明の製造方法に使用される装置は、上述の装
置に限定されるものではない。

尖旌■上 上述のような装置を使用して垂直磁気記録媒体を作製し
た。その際、ルツボ（４）には純度９９．９％のＣｏを
用意し、Ｃｏの１着速度を３５００人／ｓｅｃ、非磁性
支持体（９）の走行速度を１６ｍ／ｌｌ１ｉｎとし、Ｃ
ｏ−０系垂直磁化膜の膜厚が２０００人となるようにし
た。また、酸素ガス導入管（７）は非磁性支持体（９）
の走行方向（Ｆ）の上流側（Ｄ）に設置し、導入酸素ガ
ス（Ｂ）の入射角ψ１を２０°、酸素ガス流量を３００
　ｃｃ／（１）ｉｎに設定した。さらに、上記ルツボ（
４）を非磁性支持体（９）の走行方向（Ｆ）の下流側（
Ｅ）に設置し、Ｃｏの入射角ψ２を４５″に設定した。

蒸着中の雰囲気ガス圧は３Ｘ１０−’Ｔｏｒｒであった
。以上のようにしてサンプルテープを作製した。

２施１ 実施例２では、Ｃｏの入射角ψ２を１０″に設定した。

また、蒸着中の雰囲気ガス圧は２Ｘ１０−’Ｔｏｒｒで
あった。その他は実施例１と同一条件とし、上記実施例
１と同様の方法によりサンプルテープを作製した。

此膚■壓１ 比較例１では、Ｃｏの入射角ψ２を７０°に設定した。

また、蒸着中の雰囲気ガス圧は４Ｘ１０−’Ｔｏｒｒで
あった。その他は実施例１と同一条件とし、前記実施例
１と同様の方法によりサンプルテープを作製した。

北較炎ｌ 比較例２では、ルツボ（４）を非磁性支持体（９）の走
行方向（Ｐ）の上流側（［１）に設置し、Ｃｏの入射角
ψ２を３０″に設定した。また、蒸着中の雰囲気ガス圧
は３　Ｘ　１０−’Ｔｏｒｒであった。その他は実施例
１と同一条件とし、前記実施例１と同様の方法によりサ
ンプルテープを作製した。

ル較拠主 比較例３では、酸素ガス導入管（７）は非磁性支持体（
９）の走行方向（Ｆ）の上流側（Ｄ）に設置し、導入酸
素ガス（Ｂ）の入射角ψ、を５０°に設定した。また上
記ルツボ（４）は非磁性支持体（９）の走行方向（Ｆ）
の下流側（Ｅ）に設置し、ＣＯの入射角ψ２を４０°に
設定した。蒸着中の雰囲気ガス圧は３　Ｘ　１０−’Ｔ
ｏｒｒであった。その他は実施例１と同一条件とし、前
記実施例１と同様の方法によりサンプルテープを作製し
た。

上述のようにして作製した各サンプルテープについて、
飽和磁束密度Ｂｓ、垂直方向保磁力Ｈｃ、異方性磁界Ｈ
ｋ、機械的耐久性について測定を行った。なお機械的耐
久性については、磁性層表面にリン酸エステル潤滑剤を
塗布し、スチル耐久性及びスチル耐久性測定後の目視観
察による表面状態を評価した。表面状態は、スチル耐久
性測定後の磁性層表面に傷の発生がないものをＯ印で、
また磁性層表面に多少の傷の発生があったものをΔ印で
表し、上記磁性層表面に傷の発生があったものをＸ印で
表した。その結果を第１表に示す。また、実施例１．実
施例２および比較例１．比較例３についての記録波長と
再生出力の関係を第２図に示す。なお、第２図中実線は
実施例１に、破線は実施例２に、−点鎖線は比較例３に
、二点鎖線は比較例１にそれぞれ対応している。

第１表 第１表および第２図から分かるように、導入酸素ガス（
Ｂ）の入射角ψ１を０°〈φ、≦４５”。

Ｃｏの蒸気流（Ｃ）の入射角ψ２を０°くψ２≦６０°
とし、それぞれの導入方向を非磁性支持体（９）の走行
方向（Ｆ）の上流側（Ｄ）および下流側（Ｅ）とした実
施例１および実施例２では、良好な磁気特性、機械的耐
久性および電磁変換特性が得られた。

なお、蒸気流（Ｃ）の入射角ψ２を上記角度範囲の下限
側とした実施例２での磁気特性は、実施例１のそれと比
較して多少低下した。

一方、酸素ガス（Ｂ）の入射角ψ、あるいは蒸気流（Ｃ
）の入射角ψ２をそれぞれ上記角度範囲以外（最大角度
よりも大きい角度。）とした比較例３および比較例１で
は、いずれも良好な磁気特性および電磁変換特性を得る
には至らなかつた。特に磁気特性のうち垂直方向保磁力
Ｈｃおよび異方性磁界Ｈｋの低下が見られた。なお、比
較例３は比較例１に比べて電磁変換特性は稍優れるが耐
久性の点で多少劣っている。

また、蒸気流（Ｃ）を非磁性支持体（９）の走行方向（
Ｆ）の上流側（Ｄ）から差し向けた比較例２では、磁気
特性は良好であるものの耐久性の点で垂直磁気記録媒体
の表面に傷が付き易いという問題がある。

〔発明の効果〕

以上の説明からも明らかなように、Ｃｏ−０系垂直磁化
膜を製造する際に導入する酸素ガスの入射角φ１をＱ’
＜ψ１≦４５°の範囲内とすることにより、Ｃｏの蒸気
流の流れが乱れることなく良好に非磁性支持体上にＣｏ
が１着するため垂直磁気異方性が向上する。さらに、蒸
気流の入射角ψ８を０°くψ、≦６０’の範囲内に設定
することにより、より優れた垂直磁気異方性が得られる
。

また酸素ガスを非磁性支持体の走行方向の上流側から導
入することにより、酸素濃度がＧｏ−０系垂直磁化膜の
下層部分で高くなるためＣｏ−０系垂直磁化膜と非磁性
支持体との剥離強度が増し、機械的強度に優れたＣｏ−
０系垂直磁化膜を形成することができる。さらに、蒸気
流を非磁性支持体の走行方向の下流側から差し向けるこ
とにより、より機械的耐久性の向上が図れる。

したがって、本発明方法によれば、垂直磁気異方性に優
れ機械的強度の高いＧｏ−０系垂直磁化膜を形成するこ
とができ、電磁変換特性や耐久性に優れた垂直磁気記録
媒体を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は垂直磁気記録媒体を作製する電子ビーム蒸着装
置の一例を示す概略正面図である。 第２図は本発明を適用して作製した垂直磁気記録媒体の
記録波長と再生出力との関係を比較例のそれと比べて示
す特性図である。 １・・・冷却キャン ２・・・供給ローラー ３・・・巻き取りローラー ４・・・ルツボ ７・・・酸素ガス導入管 ８・・・電子銃 ９・・・非磁性支持体 特許出願人　　　ソニー株式会社 代理人　　弁理士　　小泡　　晃 同　　　田村　榮− 同　　　佐藤　　勝 再生出力　　。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 非磁性支持体上にＣｏ−Ｏ系垂直磁化膜を蒸着により成
   膜するに際し、酸素ガスを上記非磁性支持体の走行方向
   の上流側より入射角０°＜φ＿１≦４５°で導入し、か
   つ蒸着源からの蒸気流を上記非磁性支持体の走行方向の
   下流側より入射角０°＜φ＿２≦６０°で差し向けるこ
   とを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。