JPH04222918A - 磁気記録媒体及びその製造方法及び磁気記録方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高密度記録特性が優れデ
ィジタル信号の記録に適した磁気記録媒体及びその製造
方法及び磁気記録方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気記録再生装置は年々高密度化してお
り、短波長記録再生特性の優れた磁気記録媒体が要望さ
れている。現在では基板上に磁性粉を塗布した塗布型磁
気記録媒体が主に使用されており、上記要望を満足すべ
く特性改善がなされているが、ほぼ限界に近づいている
。

【０００３】この限界を越えるものとして薄膜型磁気記
録媒体が開発されている。薄膜型磁気記録媒体は真空蒸
着法、スパッタリング法、メッキ法等により作製され、
優れた短波長記録再生特性を有する。薄膜型磁気記録媒
体における磁性層としては、Ｃｏ、Ｃｏ−Ｎｉ、Ｃｏ−
Ｎｉ−Ｐ、Ｃｏ−Ｏ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｏ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃ
ｏ−Ｎｉ−Ｃｒ等が検討されている。磁気テープとして
実用化する際には、製造法として真空蒸着法が最も適し
ており、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｏを磁性層とした蒸着テープが既
にＨｉ８方式ＶＴＲテープとして実用化されている。

【０００４】蒸着テープ製造方法の一例を、図２を用い
て以下に説明する。図２は蒸着テープを作製するための
真空蒸着装置内部の構成の一例である。高分子基板１は
円筒状キャン２に沿って矢印６の向きに走行する。蒸発
源８から蒸発した蒸発原子９が、基板１に付着すること
により磁性層が形成される。蒸発源８としては電子ビー
ム蒸発源が適しており、この中に蒸発物質７としてのＣ
ｏ基の合金を充填する。なお、蒸発源として電子ビーム
蒸発源を用いるのは、Ｃｏ等の高融点金属を高い蒸発速
度で蒸発させるためである。３は不要な蒸発原子が基板
に付着するのを防ぐために設けてある遮蔽板である。１
０は蒸着時に真空槽内に酸素を導入するための酸素導入
口である。酸素導入口を図２の１０の位置に設置すると
、酸素は蒸着終了部側から蒸発原子に向かって拡散する
。酸素導入口をこの位置に設置した場合に最も高い保磁
力が得られ、再生出力も最も高くなる。それゆえ、酸素
導入口は１０の位置に設置するのが一般的であり、現在
市販されているＨｉ８方式ＶＴＲ用蒸着テープも、この
様な方法で製造されている。４、５はそれぞれ基板１の
供給ロールと巻き取りロールである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】今後、磁気テープには
短波長領域における高出力の要求がますます強くなる。 また今後、ディジタルＶＴＲ等のディジタル機器用テー
プとして使用される可能性が極めて高い。そのためには
信号を記録再生した際の孤立再生波形が、狭いパルス幅
を有し、かつ左右対称に近い形である様な媒体の開発が
要望されている。さらに、磁気テープとしては充分な耐
久性を有することが必須の条件である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記要望を実現
したものであって、高分子基板上に直接あるいは非磁性
下地層を介して磁化容易軸が膜面の法線に対して傾斜し
ているＣｏとＣｒあるいはＣｏとＮｉとＣｒを主成分と
する第１の磁性層が形成され、その上に磁化容易軸が膜
面の法線に対して傾斜しているＣｏと酸素あるいはＣｏ
とＮｉと酸素を主成分とする第２の磁性層が形成され、
さらにその上に磁化容易軸が膜面の法線に対して前記第
１及び第２の磁性層に比較して小さい角度で傾斜してい
るか、あるいは膜面の略法線方向を向いているＣｏと酸
素あるいはＣｏとＮｉと酸素を主成分とする第３の磁性
層が形成されていることを特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明の構成の媒体にリング形磁気ヘッドを用
いて信号を記録すると、第１、第２及び第３の磁性層に
記録された磁化は膜面の法線に対して斜め方向に傾斜す
る。しかもその傾斜の程度が、磁性層の基板近傍の領域
において多くの面内成分を持ち、磁性層の表面近傍の領
域で多くの垂直成分を有するので、短波長領域の出力が
高い磁気テープを提供できる。ＣｏとＣｒあるいはＣｏ
とＮｉとＣｒを主成分とする第１の磁性層は、高い飽和
磁化及び柱状構造を有する微細構造ゆえに出力増加に大
きな寄与をする。第２及び第３の磁性層は部分酸化物で
あるために耐久性を向上させ、従来の塗布型磁気テープ
並の耐久性が確保できる。

【０００８】また、本発明の構成の媒体にリング形磁気
ヘッドを用いて信号を記録する際に、媒体とヘッドとの
相対移動の向きを、ヘッドのリーディングコア近傍にお
ける磁界方向と第２の磁性層の磁化容易軸方向が基板の
法線に対して同方向とすると、第２の磁性層に記録され
た磁化は、その磁化容易軸方向に近い方向を向き、第３
の磁性層に記録された磁化は、膜面の法線に対して第２
の磁性層に記録された磁化と逆方向か、あるいは略垂直
方向を向くと推定される。また、第１の磁性層に記録さ
れた磁化は膜面に近い方向を向くと推定される。このよ
うな状態で磁化が残るので、リング形磁気ヘッドで再生
した孤立再生波形は、パルス幅が狭く、かつ左右対称に
近い形になるものと思われる。

【０００９】

【実施例】次に、本発明の一実施例を図１に基づいて説
明する。

【００１０】図１は本発明の磁気記録媒体の構成の一例
を示す。１は高分子基板、１１は磁化容易軸が膜面の法
線に対して傾斜しているＣｏとＣｒあるいはＣｏとＮｉ
とＣｒを主成分とする第１の磁性層である。１２は磁化
容易軸が膜面の法線に対して傾斜しているＣｏと酸素あ
るいはＣｏとＮｉと酸素を主成分とする第２の磁性層、
１３は磁化容易軸が膜面の法線に対して前記第１及び第
２の磁性層に比較して小さい角度で傾斜しているか、あ
るいは膜面の略法線方向を向いているＣｏと酸素あるい
はＣｏとＮｉと酸素を主成分とする第３の磁性層である
。１４は膜面の法線、１５は第１の磁性層の磁化容易軸
の方向、　φ１はその法線１４に対する角度である。１
６は第２の磁性層の磁化容易軸の方向、φ２はその法線
１４に対する角度である。 １７は第３の磁性層の磁化容易軸の方向、φ３はその法
線１４に対する角度である。

【００１１】次に、図１に示す構造を有する媒体の製造
法の一例を、図３及び図４に基づいて説明する。図３及
び図４は真空蒸着装置の内部構造の概略図であり、基本
的には図２に示した真空蒸着装置と全く同様のものであ
る。まず、第１の磁性層の成膜方法を図３を用いて説明
する。高分子基板１が円筒状キャン２の周面に沿って走
行する。蒸発源８と円筒状キャン２との間には遮蔽板３
が配置されており、この遮蔽板の開口部１８を通って蒸
発原子９は高分子基板１に付着する。高分子基板１を矢
印６の向きに走行させることにより、開口部１８を通過
した蒸発原子によって第１の磁性層が形成される。なお
、蒸発物質７’としてＣｏ−Ｃｒ合金を蒸発源８に充填
した。４、５はそれぞれ高分子基板１の供給ロール及び
巻き取りロールである。θ１ｉ、θ１ｆは、それぞれ第
１の磁性層の蒸着開始部及び蒸着終了部における蒸発原
子の高分子基板１への入射角であり、θ１ｉ＞θ１ｆな
る関係を満足するように設定する。

【００１２】次に、第２及び第３の磁性層の成膜方法を
図４を用いて説明する。第１の磁性層の形成された高分
子基板１’が円筒状キャン２の周面に沿って走行する。 蒸発源８と円筒状キャン２との間には遮蔽板３が図示の
如く配置されており、この遮蔽板の開口部１９及び２０
を通って蒸発原子９は高分子基板１’に付着する。高分
子基板１’を矢印６の向きに走行させることにより、開
口部１９及び２０を通過した蒸発原子によって、それぞ
れ第２及び第３の磁性層が形成される。なお、蒸発物質
７”としてＣｏを蒸発源８に充填した。θ２ｉ、θ２ｆ
は、第２の磁性層のそれぞれ蒸着開始部及び蒸着終了部
における蒸発原子の高分子基板１’への入射角であり、
θ２ｉ＞θ２ｆなる関係を満足するように設定する。θ
３ｉ、θ３ｆは第３の磁性層のそれぞれ蒸着開始部及び
蒸着終了部の入射角である。θ３ｉ及びθ３ｆは、第３
の磁性層形成部における蒸発原子の基板への平均の入射
角が、第１及び第２の磁性層形成部における蒸発原子の
基板への平均の入射角よりも小さくなるように、あるい
は、膜面の略垂直方向になるように設定する。１０は酸
素導入口であり、ここから蒸発原子９に向けて酸素を導
入する。

【００１３】第１の磁性層を成膜する際に、蒸発原子の
基板への入射角を２０゜以上とすることにより、磁化容
易軸が膜面の法線に対して傾斜しており、かつ高出力を
有する媒体が得られる。蒸発原子の基板への入射角を２
０゜以上とするためには、θ１ｆを２０゜以上にすれば
よい。通常はθ１ｆを２０゜〜５０゜、θ１ｉを５０゜
〜９０゜に設定する。第２の磁性層を成膜する際にも、
蒸発原子の基板への入射角を２０゜以上とすることによ
り、磁化容易軸が膜面の法線に対して傾斜しており、か
つ高出力を有する媒体が得られる。蒸発原子の基板への
入射角を２０゜以上とするためには、θ２ｆを２０゜以
上にすればよい。通常はθ２ｆを２０゜〜５０゜、θ２
ｉを４０゜〜９０゜に設定する。第３の磁性層を成膜す
る際には、蒸発原子の基板への入射角を６０゜以下にす
る必要がある。そのためには、θ３ｉ、θ３ｆが６０゜
以下になるように設定する。

【００１４】図４の例では、第２及び第３の磁性層を連
続的に蒸着する場合につて説明したが、第２の磁性層を
蒸着した後に巻き取りロールに巻き取り、その後に、第
１及び第２の磁性層の形成された高分子基板を走行させ
て第３の磁性層を蒸着してもよい。

【００１５】次に、上記説明の方法に従って作製した本
発明の媒体に関する、具体的な実施例について述べる。 まず、図３に示す構成で第１の磁性層を形成した。蒸発
源８に蒸発物質７’としてのＣｏ−Ｃｒ合金を充填して
、蒸着を行なった。円筒状キャン２の直径は１ｍとし、
高分子基板１としては膜厚８μｍのポリイミドフィルム
を用いた。θ１ｆは３０゜、θ１ｉは７０゜に設定した
。この様にして、平均の膜堆積速度を０．３μｍ／ｓと
して、膜厚０．０７μｍの第１の磁性層を形成した。な
お、磁性層のＣｒ濃度は１８ｗｔ％とした。

【００１６】次に、図４に示す構成で第２及び第３の磁
性層を形成した。蒸発源８に蒸発物質７”としてＣｏを
充填した。θ２ｆは２０゜、θ２ｉは７０゜、θ３ｆは
−２５゜、θ３ｉは０゜に設定した。ここでθ３ｆのマ
イナス符号は、蒸発原子の入射角が基板法線に対して、
マイナス符号がついていない場合の反対方向であること
を意味する。酸素導入口１０からの酸素導入量は１．８
ｌ／ｍｉｎとした。この様にして、平均の膜堆積速度を
０．３μｍ／ｓとして、膜厚０．０７μｍの第２の磁性
層、及び膜厚０．０５μｍの第３の磁性層を形成した。

【００１７】この媒体をテープ状にスリットし、センダ
ストから成るギャップ長０．１５μｍのリング形磁気ヘ
ッドを用いて記録再生特性の評価を行なった。その結果
、市販のＨｉ８方式ＶＴＲ用蒸着テープに対して、記録
波長３．８μｍで２ｄＢ、０．５４μｍで７ｄＢ、０．
３８μｍで１０ｄＢ高い再生出力が得られた。

【００１８】また、上記媒体に記録した孤立再生波形を
オシロスコープにより観察すると、パルス幅が狭く左右
対称の、ディジタル信号として極めて適した波形がみら
れた。この再生波形の半値幅は、媒体とヘッドとの相対
速度が３．８ｍ／ｓの時に０．０７μｓであった。比較
のために測定した市販の蒸着テープの孤立再生波の半値
幅は、約０．１１μｓであり、左右非対称であった。

【００１９】なお、上記のような記録再生特性を得るた
めには、ヘッドと媒体との相対移動の向きを限定する必
要がある。すなわち、リング形磁気ヘッドのリーディン
グコア近傍における磁界方向と第２の磁性層の磁化容易
軸方向が、基板の法線に対して同方向となるようにする
必要がある。このことについて図５を用いて以下に説明
する。

【００２０】図５中の２１及び２２はリング形磁気ヘッ
ドのヘッドコアであり、２３はヘッドギャップである。 この磁気ヘッドの発生する磁束は図中の曲線２６の様に
なっている。第２の磁性層１２の磁化容易軸の方向を矢
印２４の方向とする。磁気ヘッドを媒体に対して矢印２
５の向きに移動させた場合とその逆向きに移動させた場
合について、記録再生特性を比較すると、矢印２５の向
きに移動させた場合の方が、出力が高く、また孤立再生
波のパルス幅が狭く左右対称であった。上記の記録再生
特性の結果は、矢印２５の向きに磁気ヘッドを移動させ
た場合に得られたものである。

【００２１】矢印２５の向きに磁気ヘッドを移動させた
場合には、ヘッドコア２１がリーディングコアとなり、
矢印２５と逆の向きに移動させた場合には、ヘッドコア
２２がリーディングコアになる。すなわち、媒体に対す
る磁気ヘッドの相対移動の向きが、磁気ヘッドのリーデ
ィングコア近傍における磁界方向（図５中の２７で示し
た破線の丸の中及びその近傍の部分の磁界方向）と、第
２の磁性層の磁化容易軸方向２４とが基板の法線に対し
て同方向である場合に優れた特性が得られる。この理由
としては、この向きに移動させた方が、第２の磁性層に
強い磁化が残り得るためと考えられる。

【００２２】上記の如く本発明の媒体は優れた記録再生
特性を有している。このような優れた記録再生特性を有
するためには、第１、第２及び第３のいずれの磁性層も
必須であり、いずれかの層を欠いた媒体では上記のよう
な優れた特性は得られなかった。

【００２３】耐久性に関しても、本発明の媒体は実用に
充分耐え得る性能を有しており、従来の塗布型媒体と同
程度であった。なお、第２、第３の磁性層として、Ｃｏ
−ＯあるいはＣｏ−Ｎｉ−Ｏではない、Ｃｏ−ＣｒやＣ
ｏ−Ｎｉ−Ｃｒを用いても上記と同等の記録再生特性が
得られるが、耐久性が大幅に劣化してしまい、実用に耐
え得るものではなかった。 これは、Ｃｏ−ＯあるいはＣｏ−Ｎｉ−Ｏは部分酸化膜
であるので、Ｃｏ−ＣｒやＣｏ−Ｎｉ−Ｃｒよりも硬度
が高いためである。

【００２４】以上では第１の磁性層としてＣｒを１８ｗ
ｔ％含有するＣｏ−Ｃｒ合金、第２及び第３の磁性層と
してＣｏ−Ｏ膜についてのみ説明したが、第１の磁性層
としてはこの組成以外のＣｏ−Ｃｒ合金あるいはＣｏ−
Ｎｉ−Ｃｒ合金、第２及び第３の磁性層としてはＣｏ−
Ｎｉ−Ｏ膜であっても全く同様の本発明の効果が得られ
る。また、基板については、ポリイミドフィルムについ
て説明したが、ポリアミドフィルム、ポリエーテルイミ
ドフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリ
エチレンテレフタレートフィルム等の高分子フィルムで
も、全く同様であることは言うまでもない。また、蒸発
原子の基板への入射角についても具体的な実施例に示し
た値に限ったものではなく、本発明の範囲内にあればよ
い。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、高密度記録特性が優れ
ディジタル信号の記録に適した磁気記録媒体を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の媒体構造の一例の概略を示す図である
。

【図２】真空蒸着装置内部の概略を示す図である。

【図３】本発明の媒体を作製するための真空蒸着装置内
部の概略を示す図である。

【図４】本発明の媒体を作製するための真空蒸着装置内
部の概略を示す図である。

【図５】本発明の媒体とリング形磁気ヘッドとの相対移
動の向きについて説明するための図である。

【符号の説明】

１　　高分子基板 ２　　円筒状キャン ３　　遮蔽板 ４　　供給ロール ５　　巻き取りロール ６　　基板走行方向 ７　　蒸発物質 ８　　蒸発源 ９　　蒸発原子 １０　　酸素導入口 １１　　第１の磁性層 １２　　第２の磁性層 １３　　第３の磁性層 １４　　膜面の法線 １５　　第１の磁性層の磁化容易軸の方向１６　　第２
の磁性層の磁化容易軸の方向１７　　第３の磁性層の磁
化容易軸の方向１８　　第１の磁性層を形成するための
遮蔽板の開口部１９　　第２の磁性層を形成するための
遮蔽板の開口部２０　　第３の磁性層を形成するための
遮蔽板の開口部２１、２２　　リング形磁気ヘッドのヘ
ッドコア２３　　ヘッドギャップ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　高分子基板上に直接あるいは非磁性下
   地層を介して磁化容易軸が膜面の法線に対して傾斜して
   いるＣｏとＣｒあるいはＣｏとＮｉとＣｒを主成分とす
   る第１の磁性層が形成され、その上に磁化容易軸が膜面
   の法線に対して傾斜しているＣｏと酸素あるいはＣｏと
   Ｎｉと酸素を主成分とする第２の磁性層が形成され、さ
   らにその上に磁化容易軸が膜面の法線に対して前記第１
   及び第２の磁性層に比較して小さい角度で傾斜している
   か、あるいは膜面の略法線方向を向いているＣｏと酸素
   あるいはＣｏとＮｉと酸素を主成分とする第３の磁性層
   が形成されていることを特徴とする磁気記録媒体。
2. 【請求項２】　　高分子基板上に直接あるいは非磁性下
   地層を介してＣｏとＣｒあるいはＣｏとＮｉとＣｒを主
   成分とする第１の磁性層を形成し、その上にＣｏと酸素
   あるいはＣｏとＮｉと酸素を主成分とする第２の磁性層
   を形成し、さらにその上にＣｏと酸素あるいはＣｏとＮ
   ｉと酸素を主成分とする第３の磁性層を形成する際に、
   真空蒸着法により蒸発原子の基板への入射角を基板法線
   方向に対して２０゜以上として第１及び第２の磁性層を
   形成し、蒸発原子の基板への入射角を基板法線方向に対
   して６０゜以下として第３の磁性層を形成することを特
   徴とする磁気記録媒体の製造方法。
3. 【請求項３】　　請求項１記載の磁気記録媒体を用い、
   信号の記録再生を行なう際にリング形磁気ヘッドを使用
   し、磁気記録媒体とリング形磁気ヘッドとの相対移動の
   向きを、リング形磁気ヘッドのリーディングコア近傍に
   おける磁界方向と第２の磁性層の磁化容易軸方向が、基
   板の法線に対して同方向とすることを特徴とする磁気記
   録方法。