JPH04328324A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、強磁性金属薄膜を磁性
層とする磁気記録媒体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より磁気記録の分野においては、ポ
リエステルやポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等
からなる非磁性支持体の上に、γ−Ｆｅ２　Ｏ３　、酸
化クロム等の磁性酸化物やＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等を主成分
とする磁性合金等の粉末を有機高分子材料からなるバイ
ンダー中に分散せしめた磁性塗料を塗布することにより
磁性層を形成した、所謂塗布型の磁気記録媒体が広く使
用されている。これに対して、高密度磁気記録への要求
の高まりとともに、金属あるいはＣｏ−Ｎｉ等の合金か
らなる磁性材料をメッキや真空薄膜形成技術（真空蒸着
法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等）に
より直接ポリエステルフィルム等の非磁性支持体上に被
着して強磁性金属薄膜を成膜した、所謂蒸着型の磁気記
録媒体が知られている。この蒸着型の磁気記録媒体は、
抗磁力、角形比及び短波長域における電磁変換特性等に
優れていること、磁性層の薄膜化が可能であるために記
録減磁や再生時の厚み損失が著しく小さいこと、或いは
磁性層中に非磁性材料であるバインダー等を含有しない
ために磁性材料の充填密度を高くできること等、数々の
利点を有している。

【０００３】このような蒸着型の磁気記録媒体において
、真空蒸着法により磁性層を形成する方法は、メッキ法
のように排液処理を必要とすることがなく、製造工程が
簡単である上、膜の成膜速度を大きくすることが可能で
あることから、非常に実用的と考えられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
真空蒸着法では、蒸発される磁性材料は１つのルツボ内
に収容するのが一般的である。これは、上記磁性材料が
合金材料である場合にも言えることである。しかしなが
ら、磁性材料が合金材料である場合には、この合金材料
の構成元素の蒸気圧や融点の差異等によって各金属粒子
の飛散の仕方が異なり、成膜された強磁性金属薄膜の長
手方向に組成ズレが生じてしまう。例えばＣｒを含有す
る合金材料を蒸発させると、Ｃｒが非常に蒸発し易いた
めに、磁性材料の組成を保ったまま安定に非磁性支持体
上に被着させることは難しく、特に生産規模での組成安
定性には不安が残る。このような状況から、磁性材料と
してＣｒを含有する合金材料等が用いられる場合には、
スパッタリングにより磁性層を形成する方法が主流とな
っているが、生産性の点で上述のような真空蒸着法には
及ばない。そこで本発明は、上述の従来の実情に鑑みて
提案されたものであり、真空蒸着法により組成安定性に
優れた強磁性金属薄膜を成膜することが可能な磁気記録
媒体の製造方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上述の目的
を達成するために検討を重ねた結果、蒸発される金属材
料を充填するルツボを外側の収容部内に内側の収容部が
形成された２重構造とし、各収容部に別々に金属材料を
充填してこれら金属材料の蒸着速度が等しくなるように
各収容部の条件を個々に設定することにより、得られる
強磁性金属薄膜の組成を良好に制御することができるこ
とを見出し、本発明に至ったものである。即ち、本発明
の磁気記録媒体の製造方法は、基体上に強磁性金属薄膜
を真空蒸着法により形成する磁気記録媒体の製造方法に
おいて、蒸発される金属材料が充填されるルツボを外側
の収容部と内側の収容部からなる２重構造とし、上記外
側の収容部に低融点金属材料を充填し、上記内側の収容
部に高融点金属材料を充填して、各金属材料を蒸発せし
めることを特徴とするものである。

【０００６】本発明において、磁性層とされる強磁性金
属薄膜は真空蒸着法により成膜される。この真空蒸着法
としては、通常の真空蒸着法の他、電界、磁界、電子ビ
ーム照射等により蒸気流のイオン化、加速化等を行って
蒸発化学種の平均自由行程の大きい雰囲気にて基体上に
薄膜を成膜させる方法等でも良い。本発明では、このよ
うな真空蒸着法のうち典型的には斜め蒸着法が採用され
る。この斜め蒸着法により強磁性金属薄膜を成膜するに
は、例えば図１に示すように、ドラム１の外周面１ａに
非磁性支持体２を巻回させ、上記ドラム１の回転に応じ
て上記非磁性支持体２を図中ａ方向に移動させながら、
ルツボ３内に充填された金属材料４を蒸発させ、この金
属材料４からの蒸気流Ｙを上記非磁性支持体２の表面の
法線方向Ｘに対してある入射角θを持たせて入射させな
がら蒸着を行っている。

【０００７】この時、上記ドラム１の近傍にマスク５を
配設し、上記蒸気流Ｙの入射角θを規制する。これによ
り、上記非磁性支持体２に対する蒸着は、上記非磁性支
持体２の表面が上記マスク５で遮蔽される時点までの領
域でなされ、上記蒸気流Ｙの入射角θは、上記非磁性支
持体２の移動とともに高角度から低角度に徐々に変化し
、上記マスク５が配設された位置で最小値をとるように
なる。この蒸気流Ｙの入射角θの変化範囲は、９０〜３
０°とされることが好ましい。このように、上記蒸気流
Ｙの入射角θを制御することにより、良好な蒸着効率を
確保できると同時に、磁気特性の向上を図ることができ
る。また、このマスク５の端部にＯ２　ガス導入口７を
設け、このＯ２　ガス導入口７から上記非磁性支持体２
の表面にＯ２　ガスを供給する。これにより、得られる
強磁性金属薄膜の磁気特性の向上が図られる。

【０００８】ここで、上記金属材料４が充填されるルツ
ボ３は、図２に示すように、外側の収容部３ａと内側の
収容部３ｂからなる２重構造とされる。これら収容部３
ａ，３ｂには、図１に示すように、別々に金属材料４ａ
，４ｂが充填される。このルツボ３は、その外側から水
冷により冷却される。これにより、上記外側の収容部３
ａの温度の方が上記内側の収容部３ｂの温度よりも低く
なる傾向を示す。従って、上記外側の収容部３ａに比較
的蒸発し易い低融点金属材料４ａを充填し、上記内側の
収容部３ｂに比較的蒸発し難い高融点金属材料４ｂを充
填すると、上記内側の収容部３ｂが外側の収容部３ａに
よって必然的に保温される。そして、上記外側の収容部
３ａ及び内側の収容部３ｂに照射される電子ビームのパ
ワーや照射時間等を個々に設定すれば、外側の収容部３
ａに充填された低融点金属材料４ａと内側の収容部３ｂ
に充填された高融点金属材料４ｂの蒸発速度が制御され
る。これにより、組成ズレを生じることなく、良好な合
金組成を有する強磁性金属薄膜を成膜することができる
。このような蒸着において、上記外側の収容部３ａの温
度は、水冷により一旦約１０〜２５℃とされるが、蒸着
時の電子ビームの照射により数１００℃程度に設定され
る。一方、上記内側の収容部３ｂの温度は、１５００℃
以上に設定されることが好ましい。

【０００９】本発明において、上記強磁性金属薄膜を構
成する金属材料としては、特に限定されるものではなく
、例えばＣｏ、Ｎｉ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｐｔ等の中から２種
以上を組み合わせて使用することが可能である。この組
合せとしては、ＣｏとＣｒ、ＣｏとＮｉ、ＣｏとＴａ、
或いはＰｔとＣｏ−Ｎｉ系合金等が挙げられる。このよ
うに組み合わされた金属材料、或いは合金材料のうち、
低融点金属材料を上記外側の収容部に充填し、高融点金
属材料を上記内側の収容部に充填する。ここで、上記金
属材料として使用される元素の一例の融点及び沸点を表
１に示す。

【表１】

【００１０】また、上記基体としては、通常この種の磁
気記録媒体において使用されるものが何れも使用可能で
ある。更に、本発明においては、必要に応じて、上記基
体上に下塗り膜を形成する工程やバックコート層、トッ
プコート層等を形成する工程等を加えても良い。この場
合、下塗り膜、バックコート層、トップコート層等の成
膜条件は、通常この種の磁気記録媒体の製造方法に適用
される方法であれば良く、特に限定されない。

【００１１】

【作用】Ｃｒ等のような比較的融点の低い金属元素とＰ
ｔ等のような比較的融点の高い金属元素の合金材料を１
つのルツボ内に収容して蒸着を行う場合、両者の金属元
素では蒸着速度が異なるために、得られた強磁性金属薄
膜に組成ズレが生じてしまう。そこで、蒸発される金属
材料が充填されるルツボを外側の収容部と内側の収容部
からなる２重構造とし、各収容部に別々に金属材料を充
填する。そして、このルツボをその外側から冷却すると
、上記外側の収容部の温度の方が上記内側の収容部の温
度よりも低くなる傾向を示すので、この外側の収容部に
比較的蒸発し易い低融点金属材料を充填し、上記内側の
収容部に比較的蒸発し難い高融点金属材料を充填すれば
、上記内側の収容部内の高融点金属材料を上記外側の収
容部によって効果的に保温することができる。また、各
収容部に照射される電子ビームのパワーや照射時間等を
個々に設定して、上記外側の収容部と内側の収容部に温
度差をもたせることにより、各収容部に充填された金属
材料の蒸着速度を調節することができる。これにより、
組成ズレを生じることなく、良好な合金組成を有する強
磁性金属薄膜を成膜することができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について実験結
果にもとづき説明する。本実施例は、金属材料としてＣ
ｏとＣｒ（実施例１）、ＴａとＣｏ（実施例２）及びＰ
ｔとＣｏ９０Ｎｉ１０合金（実施例３）の組合せをそれ
ぞれ用い、斜め蒸着法により非磁性支持体上に強磁性金
属薄膜を形成して各種磁気テープを作製した例である。 なお、上記非磁性支持体の移動速度は２０ｍ／分とし、
ルツボに充填された金属材料からの蒸気流の上記非磁性
支持体の表面の法線方向に対する入射角θの変化範囲が
４０〜９０°となるようにした。また、これら磁気テー
プを作製する際の蒸着時の電子ビームのパワーは表２中
に示す通りである。

【００１３】このようにして得られた磁気テープの長手
方向の組成ズレを調べた。この結果を表２に示す。なお
、比較のために、１つの収容部からなるルツボ内にＣｏ
−Ｃｒ合金を充填して本実施例と同様にして斜め蒸着を
行った磁気テープ（比較例）についても調べた。上記組
成ズレは、幅１２７ｍｍ×長さ５００ｍの磁気テープの
蒸着開始時点と蒸着終了時点での磁性層の組成を調べ、
蒸着終了時点における蒸着開始時点からの組成ズレ量を
求めた。

【表２】

【００１４】表２に示すように、比較例と実施例１の結
果から、Ｃｏ−Ｃｒ合金を合金状態で蒸発させて蒸着を
行った場合では組成ズレが２０％にも及んだのに対して
、ＣｏとＣｒを別々の収容部に充填して、異なる条件の
下で蒸発させて多元蒸着を行った場合では何れも組成ズ
レが０．８〜１．５％に抑えられることが判った。また
、実施例３のように、低融点金属材料としてＰｔ（融点
１７７０℃）を用い、高融点金属材料としてＣｏ（融点
１４９２℃）とＮｉ（融点１４５３℃）の合金を用いた
場合でも、良好な結果が得られたことから、ＣｏとＮｉ
のように比較的融点の近い金属元素同士であれば、これ
らを合金化させて使用しても良いことが判った。

【００１５】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の磁気記録媒体の製造方法においては、金属材料が充
填されるルツボが外側の収容部内に内側の収容部が形成
された２重構造とれるので、こられ収容部の温度等を個
々に設定することができる。従って、これら収容部に蒸
気圧や融点等の異なる金属材料を充填し、各収容部の条
件を適宜設定すれば、これら収容部に充填された各金属
材料の蒸着速度が等しくなるように調節することができ
る。このような多元蒸着によって組成ズレが極めて少な
く、良好な合金組成を有する強磁性金属薄膜を成膜する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気記録媒体の製造方法における強磁
性金属薄膜の蒸着工程を示す断面図である。

【図２】本発明の磁気記録媒体の製造方法における強磁
性金属薄膜の蒸着工程を示す斜視図である。

【符号の説明】

２・・・非磁性支持体 ３・・・ルツボ ３ａ・・・外側の収容部 ３ｂ・・・内側の収容部 ４・・・蒸発源 ５・・・マスク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　基体上に強磁性金属薄膜を真空蒸着法
   により形成する磁気記録媒体の製造方法において、蒸発
   される金属材料が充填されるルツボを外側の収容部と内
   側の収容部からなる２重構造とし、上記外側の収容部に
   低融点金属材料を充填し、上記内側の収容部に高融点金
   属材料を充填して、各金属材料を蒸発せしめることを特
   徴とする磁気記録媒体の製造方法。