JPH05189742A - 磁気記録媒体及びその製造方法 - Google Patents

磁気記録媒体及びその製造方法

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JPH05189742A
JPH05189742A JP2209092A JP2209092A JPH05189742A JP H05189742 A JPH05189742 A JP H05189742A JP 2209092 A JP2209092 A JP 2209092A JP 2209092 A JP2209092 A JP 2209092A JP H05189742 A JPH05189742 A JP H05189742A
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JP
Japan
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underlayer
thin film
magnetic thin
magnetic
carbon
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JP2209092A
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English (en)
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Tsutomu Takeda
勉 武田
Kenichi Sato
研一 佐藤
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【構成】金属磁性薄膜102 の下地層101 として、スパッ
タリング等の気相からの堆積法でカーボン層を形成した
磁気記録媒体とその製造方法。 【効果】下地層の表面には、堆積成分の粒径、密度分布
等によって大きさ密度、分散性等が十分かつ再現性良く
コントロールされた微小突起が多数存在しているので、
下地層上に設けた金属磁性薄膜の表面には、下地層の微
小突起に追随した微小突起が多数形成される。このた
め、磁気ヘッドとの真実接触面積を減少させ、媒体の良
好な走行性を常に確保することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は磁気記録媒体(特に金属
磁性薄膜のある蒸着テープ)及びその製造方法に関する
ものである。
【0002】
【従来技術】ビデオテープレコーダにおいては、高密度
記録化による画質の向上が進められており、これに対応
すべく、例えば8ミリVTR用の磁気記録媒体として金
属磁性薄膜を磁性層とする、いわゆる蒸着テープが実用
化されている。
【0003】蒸着テープは、これまで広く用いられてき
た塗布型の磁気テープに比べて磁気特性に優れ、また磁
性層の厚さも薄いことから、電磁変換特性の点で塗布型
の磁気テープを上回る性能を発揮するものと期待されて
いる。
【0004】こうした蒸着テープにおいては、非磁性ベ
ースの表面に微小突起を設け、この微小突起に応じてベ
ース上の金属磁性薄膜の表面を適度に粗らすことによ
り、磁気ヘッドに対する磁性薄膜の真実接触面積を減少
させ、媒体の耐久性を向上させることが知られている。
【0005】上記の如き微小突起を形成する方法として
は、ベース中にフィラーを練り込んだり、或いはベース
表面に合成樹脂エマルジョンを塗布することが知られて
いる。しかしながら、いずれの方法も、微小突起の大き
さや密度、分散性(分布)等を十分にかつ再現性よくコ
ントロールすることができない。
【0006】ディジタル方式のVTR等においては特
に、高記録密度化と共にデータの転送レートも高速とな
るため、磁気ヘッドとテープとの相対スピードはアナロ
グ記録の2倍以上が必要となる。このようにヘッドが高
速回転するVTRでは、テープが受けるダメージも大き
くなるから、テープの耐久性を向上させなければならな
い。ところが、上記したように、従来のテープでは、微
小突起の大きさ等を十分にコントロールできないため、
所望の耐久性が得られていないのが実情である。
【0007】
【発明の目的】本発明の目的は、金属磁性薄膜型の磁気
記録媒体の表面粗さを十分かつ再現性よくコントロール
して、媒体の耐久性を向上させ、高密度記録に対応させ
ることにある。
【0008】
【発明の構成】即ち、本発明は、支持体上にカーボンか
らなる下地層が形成され、この下地層上に金属磁性薄膜
が形成されている磁気記録媒体に係るものである。上記
の「カーボンからなる」とは、カーボン 100% だけで
なく、カーボンを50%以上含む組成物も包含するものと
する(以下、同様)。
【0009】本発明による磁気記録媒体においては、下
地層の厚さが 0.001μm以上、 0.1μm未満とし、ま
た、金属磁性薄膜の表面の突起高さ(平均突起高さと最
大突起高さとの距離)が 250Å未満であることが望まし
い。
【0010】また、本発明は、支持体上に、気相からの
堆積法によってカーボンからなる下地層を形成し、この
下地層上に、気相からの堆積法によって金属磁性薄膜を
形成する磁気記録媒体の製造方法も提供するものであ
る。
【0011】この製造方法においては、下地層をスパッ
タリングで、金属磁性薄膜を真空蒸着法で夫々形成する
ことができる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。
【0013】図1は、本発明の実施例による金属薄膜型
の蒸着テープの断面図である。この蒸着テープは、ベー
スフィルム(非磁性支持体)B上に設けた金属磁性薄膜
(磁性層)102の下地層として、カーボン層101 を設けた
構造からなっている。
【0014】ベースフィルムBは通常のポリエチレンテ
レフタレート等の非磁性材料からなり、通常の表面性を
有している。重要なことは、金属磁性薄膜102 の表面粗
さを適度かつ再現性よくコントロールするために、下地
として気相からの堆積法(例えば後述のスパッタリン
グ)による例えばカーボン層101 を設けていることであ
る。即ち、このカーボン層101 は微小なカーボン粒子に
よって形成されているために、カーボン層101 の表面に
は、カーボン粒子の粒径、密度分布等によって大きさ、
密度、分散性等が十分かつ再現性よくコントロールされ
た微小突起が多数存在している。
【0015】この結果、その上に設けた金属磁性薄膜10
2 の表面には、カーボン層101 の微小突起に追随した微
小突起が多数形成されるので、磁気ヘッドとの真実接触
面積を減少させ、テープの良好な走行性を常に確保する
ことができる。このことは、蒸着テープの耐久性を確実
に向上させ得、特にディジタル方式のVTRをはじめ高
密度記録の要求性能に十分に対応できることを意味して
いる。
【0016】カーボン層101 は特に後述する堆積法、例
えばスパッタリングで形成されるため、その表面の凹凸
状態(微小突起)はスパッタされたカーボン粒子の付
着、成長によって(スパッタ条件の設定によって)常に
再現性良くコントロールできる。
【0017】上記した効果を奏するには、カーボン層10
1 の厚さは 0.001μm以上とするのがよい。 0.001μm
未満であると、微小突起が生じ難く、金属磁性薄膜102
の表面粗さが小さくなりすぎる。また、カーボン層101
の厚さがあまり大きいと、微小突起が大きくなりすぎて
金属磁性薄膜102 の表面が粗れ易くかつ粗さにバラツキ
が生じ易く、またカーボン層101 が内部応力で剥がれ易
くなるため、電磁変換特性が劣化したり、耐久性も悪化
する傾向がある。この点から、カーボン層101の厚さは
0.1μm未満とするのが望ましく、更に 0.003〜0.05μ
mとするのが一層望ましい。
【0018】また、金属磁性薄膜102 については、その
表面粗さとして表面の突起高さ(中心線平均粗さRaで表
される平均突起高さと最大突起高さとの距離)が 250Å
未満とすることが望ましい。この突起高さは、下地のカ
ーボン層101 の微小突起が主因となってコントロール可
能であるが、 250Å以上であると、表面が粗れ、突起高
さにもバラツキが生じ易く、却って電磁変換特性を劣化
させる傾向がある。この突起高さは更に50〜 200Åであ
るのが一層望ましい。
【0019】なお、上記のカーボン層101 に用いるカー
ボンとしては、一般的な焼結カーボンや、気相成長法に
よるカーボン等が使用可能であり、また金属磁性薄膜10
2 に用いる磁性体としては、鉄、コバルト、ニッケルの
単体金属、Co−Ni系合金等の合金、さらには他の元素と
の混合物等が使用可能である。また、支持体Bはポリエ
チレンテレフタレート等の合成樹脂、SiNx等のセラミッ
クスが使用可能である。
【0020】次に、上記のカーボン層101 を形成するた
めに用いるスパッタ装置を図2について説明する。この
スパッタ装置は、中央部に配設された基板(支持体)案
内兼クーリング用のキャン87と間仕切り板82で区切られ
た真空槽81a、81bとを有し、各真空槽81a、81bにそ
れぞれ真空排気系83a、83bが接続されてなるものであ
る。
【0021】また、一方の真空槽81aには、金属磁性薄
膜付きのベースフィルムBの供給ロール84及び巻取りロ
ール85が設けられており、さらにはベースフィルムBを
上記クーリングキャン87に沿わせて走行させるためのガ
イドロール86a、86bが設置されている。
【0022】上記真空槽81bには、上記クーリングキャ
ン87と対向してカーボンターゲット88がカソード90(実
際にはバッキングプレート)上に設置されていて、上記
キャン87との間に高周波電圧(図示せず)が印加され
る。この場合、電子を効率良くターゲット近傍に集中さ
せるためにマグネトロン型スパッタ方式が採用されてよ
い。
【0023】上記したスパッタリングを行った基板Bに
は更に金属磁性薄膜102 を真空蒸着で形成するが、この
真空蒸着には図3に示す装置を用いることができる。
【0024】この真空蒸着装置は、図3においてクーリ
ングキャン87をはじめ、装置の上部の構成は図2のスパ
ッタ装置と同様であってよいので、同様の部分には同じ
符号を付して説明を省略する。但し、下方の真空槽81b
には蒸発源188 が設置されており、クーリングキャン87
の近傍位置には、蒸発金属の入射角を規制するための遮
蔽板190 や蒸着粒子を細かくして安定に蒸着させるため
の酸素ガスの導入パイプ191 が設けられている。図中の
193 は予備加熱ヒータである。
【0025】従って、上記クーリングキャン87に沿って
ベースフィルムBを走行させるとともに、蒸発源188 を
電子銃192 からの電子ビーム189 によって加熱蒸発せし
めることで、ベースフィルム上に金属磁性薄膜が斜め蒸
着される。θmin はベースフィルムに対する蒸発金属の
入射角(最小値)を示す。
【0026】次に、上記した蒸着テープの具体的な製造
例を説明する。実施した各処方は以下の通りであった。
【0027】下地層の形成には図2に示した連続巻取り
式のスパッタ装置を用いた。スパッタリングによる成膜
レートは、投入電力が16W/cm2 の場合には0.15μm/min
と真空蒸着法に比較して小さいが、下地層は非常に薄く
てもよい(特に 0.001μm以上、 0.1μm未満程度でよ
い)ので、問題はなかった。この場合のベースフィルム
の搬送速度は、下地層厚が 0.003μmのときは10m/min
、0.01μmのときは4m/min であった。
【0028】1.下地層の形成 ベースフィルム(ポリエチレンテレフタレート)厚さ:
10μm 下地層:カーボン層(厚さ 0.001〜 0.1μmの範囲で変
化させた)(粒径が0.02μm程度のカーボン粒子で覆わ
れているものと思われる。) 投入電力:160KW/m2 フィルム搬送速度:30m/min 〜0.5m/min Arガス流量:0.15l/min
【0029】2.金属磁性薄膜の形成 図3に示した連続巻取式の蒸着装置において、上記の下
地層上に次の条件で斜方蒸着した。 蒸発源:Co 100wt% 蒸着厚さ: 0.2μm フィルム搬送速度:14m/min 酸素導入量:0.25l/min 真空度:1×10-4Torr 蒸発金属の入射角θmin : 45°
【0030】上記の装置を用いて、カーボン下地層とCo
蒸着膜とを積層し、表面には更に 0.015μm厚のカーボ
ン保護膜を形成したフィルム状媒体を8mmのテープ幅に
スリットし、カセットに組み込んだ。得られた8mmテー
プについて以下の測定を行った。
【0031】スチル耐久性 ソニー社製の8mmビデオデッキ「EV−S1」にて、ス
チルモードで出力が3dB低下するまでの時間を測定して
比較した。電磁変換特性 上記ビデオデッキを用い、λ= 0.5μmにおいてRF出力
を測定した。
【0032】下記表に、測定結果を示す(比較例1は下
地層はないが、カーボン保護膜を実施例と同様に 0.015
μm厚に付けたもの)。
【0033】
【0034】この結果から、表面の均一なベース
フィルムにカーボン層をスパッタリングで形成すれば、
カーボン層表面に微小突起が多数生じ、磁性層表面の粗
さが適度に増加してスペーシングロスが発生し易いが、
上記微小突起の形成によってスチル耐久性が向上するこ
とが分かる。特に、下地層厚が 0.001μm以上、 0.100
μm未満で大きく向上し、電磁変換特性の劣化も少なく
できることが分かる。
【0035】以上、本発明の実施例を説明したが、上述
の実施例は本発明の技術的思想に基づいて種々変形が可
能である。
【0036】例えば、上述した下地層はカーボン以外に
も、他の成分(樹脂分等)が混合されていてよいが、カ
ーボンが50wt%以上存在するのがよい。また、下地層は
SiO2、Si3N4 、BN等や、Al等の金属で形成することも可
能である。また、この下地層はスパッタリングで形成し
たが、他の堆積方法であるECRプラズマCVD、イオ
ンプレーティング、真空蒸着等によって下地層を形成す
ることができる。こうした堆積方法は金属磁性薄膜に対
しても適用可能である。
【0037】また、上述した例では、スパッタ装置での
処理と真空蒸着装置での処理とを別々にかつバッチ式で
行うことになるが、各装置間でベースフィルムを連続的
に通して各処理を順次行うこともできる。
【0038】
【発明の作用効果】本発明は上述したように、金属磁性
薄膜の下地層として、カーボンからなるものを形成して
いるので、微小な堆積成分が堆積して下地層を形成し、
下地層の表面には、堆積成分の粒径、密度分布等によっ
て大きさ、密度、分散性等が十分かつ再現性よくコント
ロールされた微小突起が多数存在している。
【0039】従って、下地層上に設けた金属磁性薄膜の
表面には、下地層の微小突起に追随した微小突起が多数
形成されるので、磁気ヘッドとの真実接触面積を減少さ
せ、媒体の良好な走行性を常に確保することができる。
このことは、媒体の耐久性を確実に向上させ得、特にデ
ィジタル方式のVTRをはじめ高密度記録の要求性能に
十分に対応できることを意味している。
【0040】また、下地層は気相からの堆積法で形成さ
れるため、その表面の凹凸状態(微小突起)は堆積成分
の付着、成長によって(堆積条件の設定によって)常に
再現性良くコントロールできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例による蒸着テープの拡大断面図
である。
【図2】同蒸着テープの下地層形成用のスパッタ装置の
概略断面図である。
【図3】同蒸着テープの金属磁性薄膜形成用の真空蒸着
装置の概略断面図である。
【符号の説明】
81a、81b・・・真空槽 82・・・間仕切り板 84・・・供給ロール 85・・・巻取りロール 87・・・キャン 88・・・ターゲット 101・・・下地層 102・・・金属磁性薄膜 103・・・保護膜 188・・・蒸発源 189・・・電子ビーム 190・・・遮蔽板 B・・・ベースフィルム(基板)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 支持体上にカーボンからなる下地層が形
    成され、この下地層上に金属磁性薄膜が形成されている
    磁気記録媒体。
  2. 【請求項2】 下地層の厚さが 0.001μm以上、 0.1μ
    m未満である、請求項1に記載の磁気記録媒体。
  3. 【請求項3】 金属性磁性薄膜の表面の突起高さ(平均
    突起高さと最大突起高さとの距離)が 250Å未満であ
    る、請求項1又は2に記載の磁気記録媒体。
  4. 【請求項4】 支持体上に、気相からの堆積法によって
    カーボンからなる下地層を形成し、この下地層上に、気
    相からの堆積法によって金属磁性薄膜を形成する磁気記
    録媒体の製造方法。
  5. 【請求項5】 下地層をスパッタリングで、金属磁性薄
    膜を真空蒸着法で夫々形成する、請求項4に記載の方
    法。
JP2209092A 1992-01-10 1992-01-10 磁気記録媒体及びその製造方法 Pending JPH05189742A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6946166B2 (en) * 2001-12-13 2005-09-20 Fuji Electric Co., Ltd. Magnetic recording medium, a method of manufacturing the same, and a magnetic storage device using the magnetic recording medium

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6946166B2 (en) * 2001-12-13 2005-09-20 Fuji Electric Co., Ltd. Magnetic recording medium, a method of manufacturing the same, and a magnetic storage device using the magnetic recording medium

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