JPH05225564A

JPH05225564A - 磁気記録媒体の製造方法

Info

Publication number: JPH05225564A
Application number: JP2818892A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Tanno; 嘉雄丹野
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-02-14
Filing date: 1992-02-14
Publication date: 1993-09-03

Abstract

(57)【要約】【目的】保護膜の膜厚や表面粗度を任意に制御して、
耐久性等の特性の向上を図る。【構成】非磁性支持体３上に真空蒸着法により強磁性
金属薄膜を成膜した後、前記非磁性支持体３を連続的に
走行させながら強磁性金属薄膜の表面に保護膜材料から
なる塗膜を形成し、続いて一対のロール５，６間を通過
させる。この時、一方のロール５の表面に所定の凹凸パ
ターンが形成されるとともに、これらロール５，６間を
通過する上記非磁性支持体３に対して所定の圧力が加え
られるようになされており、上記凹凸パターンが上記塗
膜の表面に確実に転写される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、非磁性支持体上に強磁
性金属薄膜と保護膜が順次形成される磁気記録媒体の製
造方法に関し、特に保護膜の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばビデオテープレコーダ（ＶＴＲ）
等の分野においては、高画質化を図るために、高密度記
録化が一層強く要求されており、これに対応する磁気記
録媒体として、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
直接基板上に被着せしめて磁性層を形成する、所謂強磁
性金属薄膜型の磁気記録媒体が提案されている。

【０００３】この強磁性金属薄膜型の磁気記録媒体は、
保磁力、角形比及び短波長域における電磁変換特性に優
れるばかりでなく、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や、磁
性層中に非磁性材料である結合剤等を混入する必要がな
いために磁性材料の充填密度を高くできること等、数々
の利点を有しており、例えばＣｏ−Ｃｒ薄膜を磁性層と
する垂直磁気記録媒体を利用したシステムも開発されて
いる。

【０００４】ところで、上述のような高密度記録化に伴
い、磁気記録媒体のトラック密度や記録密度の増加が図
られている。このように記録密度が高められると、スペ
ーシングロスが大きくなるので、その悪影響を防止する
ために磁気記録媒体の表面は平滑化される傾向にある。
ところが、磁気記録媒体の表面が平滑すぎると、磁気ヘ
ッドと媒体が吸着を引起し、摩擦力が増大する。このた
め、媒体に生じる剪断力が大きくなり、磁気記録媒体が
大きな損傷を受けてしまう。

【０００５】これに対して、強磁性金属薄膜上にカーボ
ン膜やＳｉＯ₂膜等からなる保護膜を形成することによ
り、磁気ヘッドと媒体間の摩擦力を低下させて、耐摩耗
性、摺動耐久性の向上を図る方法が採用されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような保護膜を形
成する方法としては、例えばグラビア方式等による塗布
方式が知られている。上記グラビア方式による塗布方法
においては、図５に示すように、強磁性金属薄膜が成膜
された非磁性支持体５３が巻き出しロール５１から巻き
取りロール５２に亘って順次走行される中途部に、一対
のグラビアロール５４とバックロール５５が図中上下方
向に対向配置される。上記グラビアロール５４は、図中
反時計回り方向に回転するようになされ、上記バックロ
ール５５は、図中時計回り方向に回転するようになされ
ており、これらグラビアロール５４とバックロール５５
間を上記非磁性支持体５３が通過する際に、該非磁性支
持体５３上の強磁性金属薄膜の表面に保護膜材料の塗液
５８が塗布される。この時、得られた塗膜には、上記バ
ックロール５５側より圧力が加えられ、上記塗膜の塗布
厚が均一になるようになされている。

【０００７】一方、上記グラビアロール５４の側方に
は、該グラビアロール５４より小径で且つ図中時計回り
方向に回転するようになされたニーダロール５６が配設
される。このニーダロール５６と上記グラビアロール５
４間には、その上方に配設された塗料ノズル５７より上
記塗液５８が供給される。そして、この塗液５８は、上
記グラビアロール５２の周面に設けられたＶ字型の溝に
入り込むとともに、過剰分が上記ニーダロール５６の周
面により掻き出され、所定の量の塗液５８のみが上記グ
ラビアロール５２の回転とともに運ばれて、該グラビア
ロール５２と上記バックロール５５との間に供給され、
これらグラビアロール５２と上記バックロール５５間を
通過する上記非磁性支持体５５上の強磁性金属薄膜の表
面に塗布される。ここで、上記塗膜５８の塗布厚を一定
とするために、上記グラビアロール５４の周面に設けら
れた上記溝の対向する２つの傾斜面のなす角を６０〜８
０°となるようにし、この溝内に供給される塗液５８の
量を制御している。

【０００８】また、上記グラビアロール５４と上記巻き
取りロール５２の間には、乾燥室５９が設けられ、上記
バックロール５５の周面を通過した非磁性支持体５４が
該乾燥室５９内を通過する際に、上記塗膜中の溶媒が蒸
散されて保護膜として得られる。

【０００９】なお、この乾燥室５９と上記グラビアロー
ル５４の間には、バースムーザー６０が配設されてお
り、このバースムーザー６０により上記グラビアロール
５４とバックロール５５間を通過する際に塗布された上
記保護膜材料５８の表面を平滑化している。また、この
バースムーザー６０と上記乾燥室５９の間には、サクシ
ョンロール６１が配設され、このサクションロール６１
により上記非磁性支持体５３を支持し走行させるととも
に、上記非磁性支持体５３の走行方向を９０°転換して
いる。更に、上記巻き出しロール５１と上記グラビアロ
ール５４との間、及び上記乾燥室５９と上記巻き取りロ
ール５２との間には、ガイドロール６２ａ，６２ｂ及び
ガイドロール６２ｃがそれぞれ配設されており、上記巻
き出しロール５１から巻き取りロール５２に亘って移動
走行される上記非磁性支持体５３に対して適当なテンシ
ョンをかけつつ、円滑な走行が行われるようになされて
いる。

【００１０】従って、このようなグラビア方式による塗
布方法においては、上記溝内に供給される保護膜材料の
量を制御することにより、得られる保護膜の膜厚を適宜
制御している。しかしながら、このように保護膜の膜厚
を制御するだけでは、耐久性等の特性を制御することは
困難である。

【００１１】また、このグラビア方式による塗布方法に
おいては、保護膜の表面粗度を制御するために、上記塗
液中に所定の粒径を有する微粒子を添加している。これ
により、表面付近に存在する微粒子の粒子形状が反映さ
れて保護膜の表面に適当な粗度が付与される。ところ
が、上記微粒子の粒径は、塗液調製時における混合時間
やロットの種類等の条件によって変動する可能性がある
ために、上記保護膜の表面粗度を必ずしも規定した通り
に制御することはできない。

【００１２】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、保護膜の膜厚や表面粗度を任
意に制御することができ、良好な特性を確保することが
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。

【００１３】

【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、保護膜材料の塗布
直後、塗膜の表面にパターンロールの表面形状を転写す
ることにより、得られる保護膜の膜厚を任意に変化させ
ることができることを見出し、本発明を完成するに到っ
た。

【００１４】即ち、本発明は、非磁性支持体上に真空蒸
着法により強磁性金属薄膜を成膜した後、上記非磁性支
持体を連続的に走行させながら強磁性金属薄膜の表面に
保護膜材料を塗布し、表面に凹凸パターンを有するロー
ルにより押圧することを特徴とするものである。

【００１５】本発明の磁気記録媒体の製造方法において
は、非磁性支持体上に磁性層と保護膜が順次積層形成さ
れる。上記磁性層は、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等の平均自由行程の大きい雰囲
気にて非磁性支持体上に磁性薄膜を成膜させる方法でも
良い。

【００１６】このような真空蒸着法により磁性層とされ
る強磁性金属薄膜を成膜する際には、典型的には斜方蒸
着法が採用される。この斜方蒸着法とは、非磁性支持体
を所定の方向に回転するようになされた冷却キャンの外
周面に沿って移動走行させながら、この非磁性支持体の
表面に蒸発源から蒸発せしめられた磁性材料を所定の入
射角をなす方向から入射させて直接被着せしめる方法で
ある。

【００１７】本発明では、このような真空蒸着法により
強磁性金属薄膜を成膜した後、この強磁性金属薄膜の表
面に保護膜材料からなる塗膜を形成し、続いて一対のロ
ール間を通過させる。この時、一方のロールの表面に
は、所定の凹凸パターンが形成されており、この凹凸パ
ターンが上記塗膜の表面に転写される。また、他方のロ
ールには、所定の圧力が加えられ、上記塗膜の表面に対
する転写が確実に行われるようになされている。この結
果、得られる保護膜には、上記ロールの凹凸パターンに
応じて膜厚分布が生じる。このように、保護膜に膜厚分
布をもたせることによって耐久性等の特性を制御した
り、保護膜の表面粗度を任意に設定することが可能とな
る。

【００１８】上記保護膜材料を塗布する手段としては、
先端部に幅広のスリットを有するとともに、この先端部
近傍をドクターエッジ化してなるダイを用い、移動中の
非磁性支持体上の強磁性金属薄膜の表面に向けて連続的
に押し出した保護膜材料を前記ドクターエッジによって
均一な厚さをもって上記強磁性金属薄膜上に塗布する、
所謂ダイコーターと称されるエクストルージョン型の塗
布装置が好適であるが、この他オフセットロールを使用
した塗布装置も使用可能である。

【００１９】また、上記保護膜材料としては、通常この
種の磁気記録媒体において使用されるものであれば何れ
も使用可能であり、例えばカーボン、ＳｉＯ₂等が使用
可能である。

【００２０】また、本発明において、上記強磁性金属薄
膜の構成材料としては、一般的に使用されるものであれ
ば何れでも良いが、具体的に例示すれば、Ｆｅ、Ｃｏ、
Ｎｉ等の磁性金属や、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｃｏ−Ｎｉ、Ｆｅ−
Ｃｏ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ、Ｆ
ｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ等が挙げられる。また、上記非磁
性支持体としては、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り、例えばポリエ
チレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフタ
レート等のポリエステル樹脂や芳香族ポリアミドフィル
ム、ポリイミド樹脂フィルム等が挙げられる。

【００２１】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。

【００２２】

【作用】非磁性支持体上に形成された強磁性金属薄膜の
表面に保護膜材料からなる塗膜を塗布形成した直後に、
表面に凹凸パターンを有するロールにより押圧すると、
上記塗膜の表面に上記ロールの凹凸パターンが転写され
る。この結果、この塗膜は、上記ロールの凸部が転写さ
れた部分の膜厚が薄くなり、上記凹凸パターンに応じて
膜厚分布が生じる。従って、得られる保護膜の膜厚が任
意に制御される。

【００２３】

【実施例】以下、本発明を適用した具体的な実施例につ
いて図面を参照しながら詳細に説明する。先ず、本実施
例において保護膜の成膜工程を行う際に使用される塗布
装置の構成について説明する。

【００２４】この塗布装置においては、図１に示すよう
に、強磁性金属薄膜が成膜された非磁性支持体３が巻き
出しロール１から巻き取りロール２に亘って順次走行さ
れる中途部に、所定の幅を持った略直方体を有する金属
ブロックからなるダイ（エクストルーダ）４が配設され
る。このダイ４は、上記巻き出しロール１から送り出さ
れた非磁性支持体３の図中下方に配設され、該ダイ４の
先端面が前記非磁性支持体３上に形成された強磁性金属
薄膜の表面に対して対向配置される。

【００２５】このダイ４は、所定の幅を持った略直方体
を有する金属ブロック〔本実施例では、ステンレス（Ｓ
ＵＳ３０４）を使用し、その表面をテフロン処理し
た。〕からなり、先端部が曲線的に斜めに削り取られる
とともに、その先端面が超硬合金等によって形成されド
クターエッジ化されている。

【００２６】上記ダイ４には、図３に示すように、該ダ
イ４の先端面に臨むようにスリット４ａが塗布幅、即ち
テープ幅（１０ｍｍ）に応じて形成されている。このス
リット４ａは、保護膜材料の塗液が押し出される隙間と
なるものであって、ここでは１．５〜２．０ｍｍ程度の
非常に狭い隙間とされる。このスリット４ａの背面側に
は、該スリット４ａと通ずる内径９．５ｍｍのポケット
（塗液溜り）４ｂが形成される。このポケット４ｂは、
上記スリット４ａの幅と略等しい長さをもってオリフィ
ス状の空間として形成されている。

【００２７】このポケット４ｂの両端部には、該ポケッ
ト４ｂの内径よりも小さい内径を有する塗液供給口が上
記ダイ４の両端面に開口する如く設けられており、図４
に示すように、これら塗液供給口から上記ポケット４ｂ
内に上記塗液ｌが所定の圧力で供給されるようになされ
ている。従って、上記ポケット４ｂは、図示しない塗液
供給装置から圧送された塗液を受ける空間となりアキュ
ームレータの機能を持つことになる。このように、上記
ポケット４ｂ内に供給された上記塗液ｌは、上記スリッ
ト４ａに供給され、このスリット４ａ先端より押し出さ
れて、上記強磁性金属薄膜の表面に塗布される。

【００２８】このダイ４の図中横方向には、図中反時計
回り方向に回転するようになされたパターンロール５が
配設され、このパターンロール５の図中上方には、図中
時計回り方向に回転するようになされたバックロール６
が配列される。これらパターンロール５とバックロール
６は、略同一寸法を有する円筒型のロールであり、これ
らパターンロール５とバックロール６間を上記非磁性支
持体３が通過すると同時に、塗布形成された塗膜に対し
て上記バックロール６より圧力が加えられる。

【００２９】ここで、図２に示すように、上記パターン
ロール５には、全面に亘って複数の微小な凸部が形成さ
れている。これら凸部は、隣接する凸部同士が一定の間
隔を空けて上記パターンロール５の周方向と軸方向にそ
れぞれ複数配列されるパターンで形成される。このた
め、このパターンロール５と上記バックロール６間を上
記非磁性支持体３が通過する際に、このパターンロール
５のパターン形状が上記保護膜材料の表面に転写され
る。この結果、これらパターンロール５とバックロール
６間を通過した後の上記保護膜材料の塗布厚は、上記パ
ターンロール５の凸部と接した部分で薄くなり、前記凸
部周囲の窪んだ部分と接した部分では厚くなる。従っ
て、上記保護膜材料の表面には、上記パターンロール５
のパターン形状に応じた膜厚分布が付与される。

【００３０】また、このパターンロール５と上記巻き取
りロール２の間には、乾燥室７が設けられる。この乾燥
室７は、上記パターンロール５とバックロール６間を通
過した上記非磁性支持体３が通過するようになされてお
り、この乾燥室７内を前記非磁性支持体３が移動する間
に該非磁性支持体３の上部に塗布された上記保護膜材料
が乾燥され、保護膜として成膜される。この時、上述の
ように上記パターンロール５のパターン形状に応じて塗
布膜の膜厚に分布が生じていることから、得られた保護
膜の表面には、模様が形成されるとともに、適当が粗度
が付与される。

【００３１】なお、この乾燥室７と上記バックロール６
の間には、サクションロール８が配設され、このサクシ
ョンロール８により上記非磁性支持体３の走行方向が９
０°転換されるとともに、移動走行する該非磁性支持体
３が支持されている。また、上記巻き出しロール１と上
記パターンロール５との間、及び上記乾燥室７と上記巻
き取りロール２との間には、ガイドロール９ａ，９ｂ，
９ｃ及びガイドロール９ｄがそれぞれ配設されており、
上記巻き出しロール１から巻き取りロール２に亘って移
動走行される上記非磁性支持体３に対して適当なテンシ
ョンをかけつつ、円滑な走行が行われるようになされて
いる。

【００３２】従って、このような塗布装置においては、
上記巻き出しロール１から送り出された非磁性支持体３
上の強磁性金属薄膜の表面に上記ダイ４の先端より押し
出された保護膜材料の塗液ｌが塗布され、この直後に前
記塗液ｌが塗布され非磁性支持体３が上記パターンロー
ル５とバックロール６間を通過するようになされてい
る。この結果、塗布形成された塗膜には、前記パターン
ロール５の周面のパターン形状に応じて膜厚分布が生じ
る。これにより、得られた保護膜の表面には、前記膜厚
分布による所定の模様が形成されるとともに、適当な粗
度が付与される。

【００３３】そこで、非磁性支持体上に通常の手法によ
り真空蒸着を行って強磁性金属薄膜を成膜した後、上述
のような構成を有する塗布装置を用いて保護膜を成膜し
て磁気テープを製造した。即ち、保護膜材料としてパー
フルオロポリエーテル系油（完全フッ素化油）６重量部
をフロン１１３（商品名）１００重量部に溶解して得ら
れた塗液を用い、この塗液を上記ダイ中のポケット内に
圧力１ｋｇ／ｃｍ²、流量３ｌ／分で供給しながら、上
記非磁性支持体を８０ｍ／分の送り速度で連続的に走行
させて、この非磁性支持体上の強磁性金属薄膜の表面に
上記塗液を押し出して塗膜を形成した。なお、移動走行
される非磁性支持体に対しては、常に８０ｇ／ｃｍのテ
ンションを与えた。

【００３４】続いて、上記非磁性支持体を周速８０ｍ／
分でそれぞれ回転されてなるパターンロールとバックロ
ールの間を通過させて、上記塗膜に対して所定の圧力を
かけて膜厚の均一化を図るとともに、該塗膜の表面に上
記パターンロールの周面のパターン形状を転写させた。
なお、上記パターンロールとバックロールの外径はとも
に２５０ｍｍとした。また、上記パターンロールとして
は、その周面に直径０．５ｍｍの円形の凸部が３００個
／１００ｍｍ²の密度で互いに一定の間隔を空けて形成
されるとともに、このパターンロールの周面のパターン
形状が転写された上記塗膜の膜厚が厚い部分と薄い部分
との間で５０Åの差が生じるように、上記凸部の突起高
さが調節されてなるものを使用した。

【００３５】そして、上記非磁性支持体を乾燥室中を通
過させながら、上記塗膜の乾燥を行って保護膜を得た。

【００３６】以上のようにして得られた磁気テープと、
比較用として従来のグラビア方式による塗布方法により
保護膜を形成した場合（比較例とする。）とについて、
得られた保護膜の膜厚を測定するとともに、各磁気テー
プの耐久性を調べた。この結果を下記の表１に示す。

【００３７】

【表１】

【００３８】表１に示すように、従来のグラビア方式を
適用した場合では、保護膜の膜厚が１０００Åにも及ん
だにもかかわらず、十分な保護効果を得ることができな
かった。これに対して、本実施例では、使用したパター
ンロールの周面のパターン形状に応じて３００〜５００
Åの膜厚分布が保護膜に付与されるために、この膜厚分
布に依存して表面粗度が良好に制御され、耐久性を著し
く改善することができた。また、従来のグラビア方式を
適用した場合に比べて、本実施例では、保護膜の膜厚を
非常に薄くすることができることから、スペーシングロ
スが抑えられ、良好な電磁変換特性を期待することがで
きる。

【００３９】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明では、塗布された直後の保護膜材料の表面に所定のパ
ターン形状を転写しているので、該パターン形状に応じ
て上記保護膜材料の塗膜厚を任意に変化させることがで
きる。このため、得られた保護膜の表面には膜厚分布が
できて、この膜厚分布により模様が形成された如くされ
る。また、前記膜厚分布に応じて適当な表面粗度が付与
されるので、耐久性が向上する。

【００４０】また、本発明によれば、上述のように、保
護膜の表面に装飾用の模様を形成することができるの
で、例えばＵマチックのリーダーテープ等に用いて好適
な磁気記録媒体を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した保護膜の形成工程において使
用される塗布装置の構成を示す模式的な断面図である。

【図２】パターンロールとバックロールの間を通過する
保護膜材料の表面に上記パターンロールの表面形状が転
写される状態を示す要部拡大斜視図である。

【図３】ダイの構成例を示す断面図である。

【図４】ダイ中に塗液が供給されるときの前記塗液の流
れを示す背面図である。

【図５】従来のグラビア方式を適用した保護膜の塗布装
置の構成を示す模式的な断面図である。

【符号の説明】

３・・・非磁性支持体４・・・ダイ５・・・パターンロール６・・・バックロール７・・・乾燥室

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性支持体上に真空蒸着法により強磁
性金属薄膜を成膜した後、上記非磁性支持体を連続的に走行させながら強磁性金属
薄膜の表面に保護膜材料を塗布し、表面に凹凸パターンを有するロールにより押圧すること
を特徴とする磁気記録媒体の製造方法。