JPH03207015A - 磁気記録媒体およびその製造方法 - 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〕 本発明は磁気記録媒体に係わり、さらに詳しくは平坦性
ならびに耐久性に優れた金属薄膜型の磁気記録媒体およ
びその製造方法に関する。

〔従来の技術〕

金属薄膜型の磁気記録媒体は，高密度磁気記録特性に優
れているという特徴から研究開発が活発に進められてお
り、すでに一部商品化されている，この金属薄膜型の磁
気記録媒体は、例えば高分子材料からなるフイルム基板
上に、ベーパデポジション法によって金属磁性薄膜を蒸
着することにより作製される。このようにして作製され
た磁気記録媒体は，金属磁性薄膜とフイルム基板との間
の熱膨張率の相異などによって、金属磁性薄膜に内部応
力が生じ易く、このため磁気ディスク面にカール（湾曲
）が生じ、記録効率の低下、あるいは磁気ヘッドと媒体
とのヘッドタッチが悪くなり、磁気記録媒体およびヘッ
ドなどの耐久性を低下させる原因となっていた。このフ
ロッピーディスクの平坦性を改善する方法の一つとして
、記録媒体を円板状の剛性支持体に固定した表面延伸型
の磁気ディスクの提案がなされている〔アイ・イー・イ
ー・イー　トランザクション　オン　マグネチックス、
エム　エー　ジ−２１，第５巻（１９８３年９月）、第
１５１１頁から第１５ｌ４頁（ＩＥＥＥ，　Ｔｒａｎｓ
．　Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ，　ＭＡＧ２１，　Ｎ［Ｌ５　
（Ｓｅｐ−ｔｅｍｂｅｒ　１９８３）　，　ｐｐｌ５１
１−１５１４）　］　．しかし、この表面を延伸した磁
気ディスクは，従来のフロッピーディスクに比べ、回転
時における媒体変形は少ないものの磁気ヘッドとのコン
タクトに際して、ヘッドに与える面圧が大きく、かつデ
ィスク表面を均一な張力で伸長させることが難しいとい
う問題があった。

一方、ディスクカートリッジ内に、フロッピーディスク
を収納し、特定の形状をした押圧部材によってディスク
面の垂直方向の振れを押え、フロッピーディスクの面振
れを精密に規制しようとする方法が多く提案されている
（特開昭６２ー２２２８４号公報、同６２−１２１９７
３号公報、同６２−２４５５８５号公報など）。しかし
、これらの方法でフロッピーディスクの面振れをある程
度押えることはできても、ディスク自身のカールなどに
よって生じる細かいうねりを規制することは困難であっ
た。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述したごとく、従来の表面延伸型の磁気ディスクは，
回転時における媒体の変形は少なくなるものの磁気ヘッ
ドとのコンタクトに際して、ヘッドに与える面圧が大き
くなり、かつディスク表面を均一に伸長させることが極
めて難しいという問題があり、また種々の形式のディス
クカートリッジ内にフロッピーディスクを収納して、押
圧部材によりディスク面を押圧してフロッピーディスク
のカールや細かい面振れ（うねり）を精密に規制するこ
とは極めて困難であった。

本発明の目的は、金属薄膜型の磁気記録媒体をベーバデ
ポジション法によって製造する場合に，金属磁性薄膜内
に生じる内部応力により磁気記録媒体がカールする現象
を抑止し、もって平坦性ならびに耐久性に優れた磁気記
録媒体およびその製造方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記本発明の目的を達成するために，ベーパデポジショ
ン法によりフィルム基板上に金属磁性薄膜を形成させて
金属薄膜型の磁気記録媒体を作製した後、上記金属磁性
薄膜にプラズマ処理を施して、金属磁性薄膜内に生じた
内部応力を除去し、磁気記録媒体に発生するカールを抑
止するものである。

金属磁性薄膜にプラズマ処理を施すと、磁気記録媒体の
カールが解消される理由については明らかではないが、
金属磁性薄膜の表面にイオン衝撃が加わることによって
内部応力が変化するためであると考えられる。しかし、
プラズマ処理による金属磁性薄膜の内部応力の低減をは
かる場合に，その表面にプラズマ電極材料がスバッタさ
れ、プラズマ電極材料のスパッタ膜が形成されて，磁気
記録媒体の耐久性に悪影響を及ぼす場合が多い。

これを防ぐために、プラズマ電極材料としては、スパソ
タされ難い材料、あるいはスパッタされても媒体の耐久
性に影響を及ぼさない材料を選択する必要がある。本発
明のプラズマ処理電極材料としては、Ｂ．Ｃ．Ｓｉ．Ｔ
ｉ．ＴａまたはＷなどの硬度および融点の高い元素より
なる材料、もしくはこれらの元素を主或分とする合金な
どのスパッタされ難い材料を用いることが好ましい。

本発明の磁気記録媒体において、金属薄膜からなる磁性
層上に形成されるプラズマ電極材料によるスパッタ膜の
膜厚は、２ｏ入以下であることが好ましく、この程度の
膜厚であれば磁気特性および耐久性の劣化は生しない。

本発明の磁気記録媒体において、プラズマ処理によって
磁性層上に形成されるプラズマ電極材料によるスパッタ
膜は、Ｂ．Ｃ．Ｓｉ，Ｔｉ．Ｔａ、Ｗの元素、該元素を
主或分とする合金、上記元素および合金の酸化物のうち
の少なくとも１種の成分を含む組成の薄膜であることが
好ましく、これらの組成の薄膜は，」二記した特定の膜
厚範囲において磁気記録媒体の耐久性に悪影響を及ぼす
ものではない。

本発明の磁気記録媒体の製造において、金属磁性薄膜の
形或手段に用いるベーパデポジション法とは、物質を蒸
気状態にして基板上に付着させる方法であり、具体的に
は、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティ
ング法などを好適に用いることができる。また、プラズ
マ導入ガスとしては、Ｈｅ．Ａｒ．Ｎｅ．Ｎ２、０２ガ
スなど、もしくはこれらの混合ガスを用いることができ
る。

本発明の磁気記録媒体において、金属磁性薄膜を構成す
る材料としては、ＣＯ、Ｎｉ．Ｆｅなどの単体金属、も
しくはこれらを主成分とする合金、例えばＦｅ−Ｓｉ．
Ｆｅ−Ｒｈ．Ｆｅ−Ｖ．Ｆｅ−Ｔｌ．Ｃｏ−Ｐ．Ｃｏ−
Ｂ．Ｃｏ−Ｔｉ．Ｃｏ−Ｆｅ．Ｃｏ−Ｐｄ．Ｃｏ−Ｓｉ
．Ｃｏ−Ｖ、Ｃｏ−Ｙ．Ｃｏ−Ｓｍ，Ｃｏ−Ｍｎ．Ｃｏ
−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐ．Ｃｏ−Ｎｉ−Ｂ．Ｃｏ−Ｃｒ
、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ．Ｃｏ−Ｎｉ−Ａｇ．Ｃｏ−Ｎｌ−
Ｐｄ．Ｃｏ−Ｎｉ−Ｚｎ，Ｃｏ−Ｃｕ．Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃ
ｕ．Ｃｏ−Ｗ．Ｃｏ−Ｎｉ　−Ｗ、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｃｒ．
Ｃｏ−Ｍｎ−Ｐ．Ｃｏ−Ｓｍ−Ｃｕ．Ｃｏ−Ｎｉ−Ｚｎ
−Ｐ．Ｃｏ−Ｖ−Ｃｒなどを用いることができる。そし
て、上記の材料を用いて作製された面内磁化膜あるいは
垂直磁化膜を有する磁気記録媒体に本発明を好ましく適
用することができる。

また、本発明の磁気記録媒体の金属磁性薄膜には、結晶
配向性制御用の下地膜、あるいは保護膜などの適用が可
能であり、何ら問題が生じるものではない。

〔実施例〕

以下に、本発明の一実施例を挙げ、図面を参照しながら
、さらに詳細に説明する。

第１図に示す真空蒸着装置を用いて、厚さ５０μ、幅１
０■のポリイミドフィルム基板７上に、厚さ０．２．の
Ｃｏ−Ｃｒ垂直磁化膜を形成した。

ポリイミドフィルム基板７は，供給ロール１がら二つの
キャンロール３ａ、３ｂを経て、巻取ロール６に巻き取
られる。ポリイミドフィルム基板７が，一つめのキャン
ロール３ａを通過するとき、キャンロール３ａの下部に
設けられている蒸発源４のＣｏとＣｒの金属が電子銃５
から照射される電子ビームにより加熱されて蒸発し、ポ
リイミドフィルム基板７上に，厚さが０．２−のＣｏ−
２０ａｔ％Ｃｒ合金の薄膜が形成される。続いて、二つ
めのキャンロール３ｂを通過するとき、プラズマ放電電
極８とアースされているキャンロール３ｂとの間で発生
するプラズマによって、ポリイミドフィルム基板７上に
成膜したＣ　ｏ　−　Ｃ　ｒ合金薄膜の表面処理を施し
、本発明の磁気記録媒体を作製した。なお、プラズマ放
電電極８としてはＴａ製のものを用いた。プラズマ処理
の導入ガスはＡｒガスを用い、Ａｒガス圧はＱ．ＩＴｏ
ｒｒ、Ａｒガス流量は２０ｍｌ２／分，プラズマ電圧は
０〜４００Ｖ、プラズマ電流はＯ〜２００ｍＡとした。

また．Ｃｏ−２０ａｔ％Ｃｒ合金の蒸着時の真空度は３
ＸＩＯ−’Ｔｏｒｒ、膜形成速度は０．　１μ／Ｓとし
た。なお、キャンロール３ａ．３ｂは内蔵のヒータで３
００℃にほぼ一定に加熱保持した。

（比較例） プラズマ放電電極の材質を，ステンレス鋼（ＳＵＳ）に
変更した以外は上記実施例と同様にして，厚さ０．　２
７７１１１のＣｏ−２０ａｔ％Ｃｒ合金薄膜を形成し磁
気記録媒体を作製した。

以上の実施例および比較例において作製した磁気記録媒
体を、＠　１　ｒｔｍ　．長さ（Ｒ）２０ｍに切り抜い
て試料を作製し、そのカールを測定した。また，オージ
ェ分光装置で、Ｃｏ−Ｃｒ合金薄膜の表面を分析した。

さらに、これらの試料を、３００℃で３０秒間、大気中
で熱処理を行い、Ｃ　ｏ　−　Ｃ　ｒ合金薄膜上に厚さ
４０〜５０λ前後の熱酸化層を形成して、その上に潤滑
剤を塗布した後、ディスク状に打ち抜き、市販のフロソ
ピーディスク装置にセットして、再生出力が２ｄＢ低下
するまでのパス回数を測定して耐久性（スチル寿命）を
評価した。

第２図に，プラズマ電力（Ｗ）と媒体力−ル（１／Ｒ：
試料の長さの逆数）の関係を示す。

Ｔａ．ＳＵＳ製のいずれのプラズマ放電電極を用いても
、プラズマ電力の増加と共に媒体力−ルが減少していき
、プラズマ電力６０Ｗ前後で最小となった。また，Ｃｏ
−Ｃｒ合金薄膜表面のオージ工分析の結果、Ｔａｌｌの
電極を用いた場合には、Ｃｏ−Ｃｒ合金薄膜表面にオー
ジェの検出感度ぎりぎりのＴａを検出した。Ｔａが付着
していることは確かであるが、その厚さは１０人以下で
あると考えられる。この程度の厚さならば、ほとんどス
パッタ膜の影響は表われず、第１表に示すごとく、スチ
ル寿命は３×１０″パス回数と極めて良好な結果が得ら
れた。しかし，比較例におけるＳＵＳ製のプラズマ放電
電極を用いた場合には、Ｃｏ−Ｃｒ合金薄膜表面に，厚
さが５０Ａ前後のＦｅとＣｒが検出された。このため、
第１表に示すごとく、スチル寿命が３　Ｘ　１　０’パ
ス回数から２　Ｘ　１　０’パス回数に減少した。

以下余白 第 １ 表 〔発明の効果〕 以上詳細に説明したごとく、本発明の金属薄膜型の磁気
記録媒体は、スパッタされ難く、またスパッタされても
磁性層に害を及ぼさないＢ．Ｃ、Ｓｉ．Ｔｉ．Ｔａ，Ｗ
あるいはこれらを主或分とする合金などの材料をプラズ
マ放電電極として用いてプラズマ処理を行ない、金属磁
性薄膜の内部応力を除去するので，磁気記録媒体にカー
ルの発生がなく、極めて平坦性の良い媒体が得られると
共に、プラズマ放電に用いる電極材料のスパッタ現象を
抑制することができるので，耐久性（スチル寿命）に優
れ、かつ磁気特性の劣化が生じない信頼性の高い磁気記
録媒体が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例において磁気記録媒体の作製に
用いた真空蒸着装置の構造の一例を示す模式図、第２図
は本発明の実施例において作製した磁気記録媒体のプラ
ズマ電力と媒体力−ルの関係を示すグラフである。 １・・・供給ロール　　　　２・・・補助ロール３ａ．
３ｂ・・・キャンロール ４・・・蒸発源　　　　　　５・・・電子銃６・・・巻
取ロール ７・・・ポリイミドフィルム基板 ８・・・プラズマ放電電極　９・・・交流電源１０・・
・ガス導入管　　　１１・・・排気系１２・・・真空槽

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、高分子材料よりなる基板上に、直接もしくは下地層
   を介して金属薄膜型の磁性層をベーパデポジション法に
   よって成膜した後、プラズマ処理を施してカールの発生
   を抑制した金属薄膜型の磁気記録媒体であって、上記プ
   ラズマ処理によって磁性層上に形成されるプラズマ電極
   材料によるスパッタ膜の膜厚を２０Å以下としたことを
   特徴とする磁気記録媒体。 ２、特許請求の範囲第１項記載の磁気記録媒体において
   、プラズマ処理によって磁性層上に形成されるプラズマ
   電極材料によるスパッタ膜は、Ｂ、Ｃ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｔ
   ａ、Ｗの元素、該元素を主成分とする合金、上記元素お
   よび合金の酸化物のうちの少なくとも１種の成分を含む
   組成の薄膜であることを特徴とする磁気記録媒体。 ３、特許請求の範囲第１項または第２項記載の磁気記録
   媒体において、磁性層がＣｏ−Ｃｒ合金よりなる垂直磁
   化膜であることを特徴とする磁気記録媒体。 ４、高分子材料よりなる基板上に、直接もしくは下地層
   を介して金属薄膜型の磁性層をベーパデポジション法に
   よって成膜した後、プラズマ処理を施してカールの発生
   を抑制した金属薄膜型の磁気記録媒体の製造方法におい
   て、上記プラズマ処理に用いるプラズマ放電電極として
   、Ｂ、Ｃ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗの元素および該元素を
   主成分とする合金のうちより選ばれる少なくとも１種の
   元素または合金よりなる電極材料を用い、上記プラズマ
   放電電極に交流電圧を印加してプラズマを発生させ、該
   プラズマ中に上記磁性層を潜行させることを特徴とする
   磁気記録媒体の製造方法。 ５、特許請求の範囲第４項記載の磁気記録媒体の製造方
   法において、磁性層がＣｏ−Ｃｒ合金よりなる垂直磁化
   膜であることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。