JPH09128744A - 磁気記録媒体の製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 いわゆる反応管を用いるタイプのプラズマＣ
ＶＤ装置において、装置の機械的改良を加えるまでもな
く、走行耐久性が高く高精度の磁気記録媒体を製造す
る。 【解決手段】 非磁性支持体上に磁性層が形成されてな
る磁気記録媒体に対してプラズマＣＶＤにより保護膜の
形成を行う磁気記録媒体の製造装置において、反応管６
内の電極８と対向電極３との距離Ｈが４０ｍｍ以上２３
０ｍｍ未満となされている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、強磁性金属薄膜型
の磁気記録媒体に対して、プラズマＣＶＤにより保護膜
を形成して磁気記録媒体を製造する磁気記録媒体の製造
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、磁気記録媒体としては、酸化
物磁性粉末あるいは合金磁性粉末等の粉末磁性材料を塩
化ビニル−酢酸ビニル系共重合体、ポリエステル樹脂、
ウレタン樹脂、ポリウレタン樹脂等の有機結合剤中に分
散せしめた磁性塗料を非磁性支持体上に塗布、乾燥する
ことにより作成される塗布型の磁気記録媒体が広く使用
されている。

【０００３】これに対して、ビデオテープレコーダー
（ＶＴＲ）等の分野においては、高画質化を図るため
に、高密度磁気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、Ｃｏ−Ｎｉ系合金、Ｃ
ｏ−Ｃｒ系合金、Ｃｏ−Ｏ系等の金属磁性材料を、メッ
キや真空薄膜形成技術（真空蒸着法やスパッタリング
法、イオンプレーティング法等）によってポリエステル
フィルムやポリアミド、ポリイミドフィルム等の非磁性
支持体上に磁性層として直接被着した、いわゆる強磁性
金属薄膜塗布型の磁気記録媒体が提案され注目を集めて
いる。

【０００４】この金属磁性薄膜型の磁気記録媒体は抗磁
力や角形比等に優れ、短波長での電磁変換特性に優れる
ばかでなく、磁性層の厚みをきわめて薄くできるため、
記録減磁や再生時の厚み損失が著しく小さいこと、磁性
層中に非磁性材であるそのバインダー（結合剤）を混入
する必要が無いため磁性材料の充填密度を高めることが
出来ることなど、数々の利点を有している。したがっ
て、このような金属薄膜媒体は、磁気特性的な優位さ故
に今後の高密度磁気記録媒体の主流となると考えられ
る。

【０００５】さらに、この種の磁気記録媒体の電磁変換
特性を向上させ、より大きな出力を得ることが出来るよ
うにするために、該磁気記録媒体の磁性層を形成する場
合、磁性層を斜めに蒸着するいわゆる斜方蒸着が提案さ
れ実用化されている。

【０００６】今後更なる高密度化の流れからスペーシン
グ損失を少なくするため磁気記録媒体は平滑化される傾
向にある。この磁気記録媒体の平滑化が進むと、それに
伴い磁気ヘッドと磁気記録媒体の間の摩擦力が増大し、
磁気記録媒体に生じる剪断応力は大きくなる。

【０００７】そこで、このような摺動耐久性として厳し
くなる状況の中にあっては、耐久性を向上させる目的
で、磁性層表面に保護膜層を形成する技術の検討がなさ
れている。

【０００８】このような保護膜としては、カーボン膜、
石英（ＳｉＯ₂）膜、ジルコニア（Ａｌ₂Ｏ₃）膜等が検
討されており、ハードディスクにおいては実用化され生
産化されているものもある。特に、最近はカーボン膜に
おいてもより硬度な膜であるダイヤモンド状カーボン
（ＤＬＣ）膜等の膜形成の検討も行われ、このダイヤモ
ンド状カーボン（ＤＬＣ）膜は今後主流になると思われ
る保護膜である。

【０００９】ところで、このダイヤモンド状カーボン
（ＤＬＣ）膜の膜形成方法はスパッタリング法、ＣＶＤ
法が用いられている。

【００１０】まず、スパッタリング法とは、電場と磁場
を利用してＡｒガス等の不活性ガスの電離（プラズマ
化）を行い、電離されたアルゴンイオンを加速すること
により、その運動エネルギーによりターゲットの原子を
はじき出して、そのはじき出された原子が対向する基板
上に堆積し、目的とする膜を形成する物理的プロセスで
ある。

【００１１】このスパッタリング法は、上記ＤＬＣ膜の
形成速度は一般に遅いために、工業的見地からは生産性
に劣る膜形成手段であるといわれる。

【００１２】これに対し、上記ＣＶＤ法は、電場や磁場
を用いて発生させたプラズマのエネルギーを利用して原
料となる気体の分解、合成等の化学反応をおこさせ、保
護膜を形成する化学的プロセスである。

【００１３】このＣＶＤ法による成膜方法は、スパッタ
リング法に比べ膜形成速度が早いために、今後ＤＬＣ膜
の形成に期待されている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】プラズマＣＶＤ装置の
中には、反応管を用いるタイプのプラズマＣＶＤ装置が
ある。この装置は、非磁性支持体が搬送される円筒状の
対向電極と、内部に電極を有するとともに成膜ガスが導
入される反応管とを備え、これら対向電極と反応管内の
電極との間で放電が生じるようになされている。

【００１５】しかし、この反応管を用いるタイプのプラ
ズマＣＶＤ装置においては、スパッタリング法に比べて
保護膜の形成上困難な点があり、実用化が難しかった。
すなわち、この反応管を用いるタイプのプラズマＣＶＤ
装置は、順次搬送される非磁性支持体のために真空室内
と反応管内の圧力差を得ることが難しく、真空室内に単
に電極が配された装置とは異なり、安定したプラズマを
起こすことが困難であること等の理由による膜形成上問
題点を有していた。

【００１６】したがって、このような従来装置により、
ダイヤモンド状カーボンからなる保護膜が形成された磁
気記録媒体を製造は、早く膜形成が行われるとしても、
製造された磁気記録媒体は高精度のものが得られなかっ
た。特に、走行耐久性に欠けると言う問題を有してい
た。このため、装置に機械的改良を加えることにより、
かかる問題点を解決することが当然考えられる。しか
し、これでは、コストアップにつながり好ましくない。

【００１７】そこで、本発明は、このような実情に鑑み
て提案されたものであって、いわゆる反応管を用いるタ
イプのプラズマＣＶＤ装置において、装置の機械的改良
を加えるまでもなく、走行耐久性が高く高精度の磁気記
録媒体を製造することができる磁気記録媒体の製造装置
を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明等等は、上記の目
的を達成するために鋭意研究した結果、装置の機械的改
良を加えなくとも、電極間の距離を一定に規定するだけ
で走行耐久性の高く高精度の磁気記録媒体が製造できる
ことを見い出した。

【００１９】すなわち、本発明にかかる磁気記録媒体の
製造装置は、非磁性支持体上に磁性層が形成されてなる
磁気記録媒体に対してプラズマＣＶＤにより保護膜の形
成を行う磁気記録媒体の製造装置において、非磁性支持
体が搬送される円筒状の対向電極と、内部に電極を有す
るとともに成膜ガスが導入される反応管とを有し、上記
反応管内の電極と対向電極との距離を４０ｍｍ以上２３
０ｍｍ未満となされていることを特徴とする。

【００２０】そして、前記保護膜が硬質カーボンである
ことを特徴とする。

【００２１】本発明によれば、反応管内の電極と対向電
極との間で発生されたプラズマにより化学反応が起こり
非磁性支持体上に形成された磁性層上に保護膜が形成さ
れるが、上記反応管内の電極と対向電極との距離を４０
ｍｍ以上２３０ｍｍ未満とすることにより、良好な走行
耐久性の磁気記録媒体を製造することができる。

【００２２】このように本発明によれば、電極間の距離
を一定に規定するだけで走行耐久性が高い高精度な磁気
記録媒体を製造することができ、プラズマＣＶＤ法が持
つ早い成膜が得られるという特徴が有効に発揮されるこ
ととなって、生産性の向上が図られる。

【００２３】そして、上記保護膜を硬質カーボン膜とす
ることにより、薄膜の保護膜であっても良好な走行耐久
性が得られる磁気記録媒体を製造することができる。

【００２４】保護膜の材料は硬質カーボン、すなわち、
ダイヤモンドライクカーボンと呼ばれるアモルファス状
の保護膜である。

【００２５】上記強磁性金属薄膜を構成する強磁性金属
材料としては、一般的に使用されているものであればい
ずれでも良い。例示すれば、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉなどの強
磁性金属、Ｆｅ−Ｃｏ，Ｃｏ−ＮＩ，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎ
ｉ，Ｆｅ−Ｃｕ，Ｃｏ−Ｃｕ，Ｃｂ−Ａｕ，Ｃｏ−Ｐ
ｔ，Ｍｎ−Ｂｉ，Ｍｎ−ＡＩ，Ｆｅ−Ｃｒ，Ｃｏ−Ｃ
ｒ，Ｎｉ−Ｃｒ，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｃｒ，Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃ
ｒ，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ等の強磁性合金が挙げられ
る。これらの単層膜であってもよいし多層膜であっても
よい。さらには、非磁性支持体と金属磁性薄膜間、ある
いは多層膜の場合には、各層間の付着力向上、並びに抗
磁力の制御等のため、下地層または、中間層を設けても
よい。また、例えば磁性層表面近傍が耐蝕性改善等のた
めに酸化物となっていてもよい。

【００２６】金属磁性薄膜形成の手段としては、真空下
で強磁性材料を加熱蒸発させ非磁性支持体上に沈着させ
る真空蒸着法や、強磁性金属材料の蒸発を放電中で行う
イオンプレーティング法、アルゴンを主成分とする雰囲
気中でグロー放電を越こし生じたアルゴンイオンでター
ゲット表面の原子をたたき出すスパッタ法等、いわゆる
ＰＶＤ技術によればよい。

【００２７】もちろん、本発明にかかる装置により製造
される磁気記録媒体の構成は、これに限定されるもので
はなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での変更、例え
ば必要に応じて非磁性支持体上に下塗層を形成したり、
潤滑剤、防錆剤などの層を形成することは何等差し支え
ない。この場合、バックコート塗料に含まれる非磁性顔
料、あるいは潤滑剤、防錆剤に含まれる材料としては従
来公知のものがいずれも使用できる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的な実施の形
態に基づいて説明する。

【００２９】本磁気記録媒体の製造装置は、図１に示す
ように、頭部に設けられた真空排気系１０によって内部
が高真空状態となされた真空室９内に、図中の反時計回
り方向に定速回転する送りロール４と、図中の時計回り
方向に定速回転する巻取りロール５とが設けられ、これ
ら送りロール４から巻取りロール５にテープ状の非磁性
支持体であるベースフィルム１が順次走行するようにな
されている。

【００３０】これら送りロール４から巻取りロール５側
に上記ベースフィルム１が走行する中途部には、各ロー
ル４，５の径よりも大径となされ対向電極３が設けられ
ている。この対向電極３は、非磁性支持体１を図中下方
に引き出すように設けられ、図中の時計回り方向に定速
回転する構成とされる。なお、上記送りロール４、巻取
りロール５、及び、対向電極３は、それぞれベースフィ
ルム１の幅と略同じ長さからなる円筒状をなすものであ
る。

【００３１】したがって、ベースフィルム１は、送りロ
ール４から順次送り出され、さらに対向電極３の周面を
通過し、巻取りロール５に巻取られていくようになされ
ている。なお、上記送りロール４と対向電極３との間及
び該対向電極３と上記巻取りロール５との問にはそれぞ
れガイドロール１１、１２が配設され、上記送りロール
１３から対向電極３及び該対向電極３から券取りロール
５にわたって走行するベースフィルム１に所定のテンシ
ョンをかけ、該ベースフィルム１が円滑に走行するよう
になされている。

【００３２】また、上記真空室１２内には、上記対向電
極３の下方に、該対向電極３と対向してパイレックスガ
ラス、プラスチック等よりなる反応管６が設けられてい
る。この反応管６は、一方の端部が真空室９の底部を貫
通しており、この端部から成膜ガスが当該反応管６内に
導入されるようになっている。

【００３３】そして、この反応管６内の中途部には金属
メッシュよりなる電極８が取り付けられ、この電極８と
対向電極３との間にグロー放電が生じるようになされて
いる。反応管６に導入された成膜ガスは、この生じたグ
ロー放電によって分解し、非磁性支持体上に被着される
こととなる。

【００３４】この場合、対向電極３が接地電位となり、
電極８とこの対向電極３の間に生じせしめる電位は正電
５００から２０００Ｖが適当である。

【００３５】このようににして、これらの反応管６内の
電極８と対向電極３との間で放電が生じるようになさ
れ、これら電極８と対向電極３との間で発生されたプラ
ズマにより、導入される成膜ガスの分解、合成等の化学
反応が起こり、これが上記反応管６と対向電極３の間を
上記ベースフィルム１が通過する際に、ベースフィルム
１に形成された磁性層上に保護膜が形成されるようにな
されている。

【００３６】上記電極８としては、成膜ガスを通しやす
く、且つ電解を均一にかけることができ、柔軟性に富ん
だ材質であることが要求され、例えば金網のような金属
メッシュ等が好適である。このような電極８を構成する
金属としては、例えば銅等が代表的であるが、導電性か
ら言えば、ステンレスや真鍮、金等も使用可能である。
この電極８の形状は、ベースフィルム１の幅と同一幅の
表面を有する。

【００３７】そして特に、反応管６内の電極８と対向電
極３との距離が４０ｍｍ以上２３０ｍｍ未満となされて
いる。すなわち、ここで、上記電極間の距離Ｈとは、図
１に示すよに、対向電極３の最も反応管６に近い側と上
記電極８の表面との距離Ｈを言う。

【００３８】このような反応管６を用いるタイプの装置
においては、従来、順次搬送される非磁性支持体のため
に真空室９内と反応管６内の圧力差を得ることが難し
く、真空室内に単に電極が配された装置とは異なり、安
定したプラズマを起こすことが困難であったが、上記電
極３，８間の距離Ｈとすることにより、走行耐久性に優
れた磁気記録媒体を製造することができる。

【００３９】なお、本実施の形態においては、反応管６
内の電極８と対向電極３との距離Ｈが４０ｍｍ以上２３
０ｍｍ未満であるが、後述する実験では、上記距離Ｈ
が、０ｍｍから３００ｍｍの範囲内で行った。

【００４０】そこで次に、上記構成の装置を使用して、
実際に、以下の用にして蒸着テープを作製した。そのサ
ンプルと実験結果について説明する。

【００４１】まず、本実施例に用いた蒸着テープは以下
の表に示すものである。

【００４２】 ベースフィルム：ポリエンエチレンテレフタレート（Ｐ
ＥＴ）１０ｍｍ 磁性層：厚さ２００ｎｍ ２００ｎｍ組成Ｃｏ₈₀Ｎｉ₂₀
単層 入射角 ４５°〜９０° 導入ガス：酸素ガス 蒸着時真空度：２×１０^-2Ｐａ また、本装置を用いて前述蒸着テープ上にＤＬＣ膜（ダ
イヤモンド状カーボン膜：Diamond Like Carbon）を形
成したときの条件は次のようにした。

【００４３】 導入ガス：トルエン 反応圧力：１０Ｐａ 導入電力；ＤＣ２．０ｋＶ ＤＣＬ膜厚；６ｎｍ この試作条件の下で、電極と対向電極との距離を変化さ
せて、試作サンプルを作製して、その評価を行った。評
価としては、いわゆるシャトル走行性による。具体的に
は、常温常湿環境下で２０ｍｉｎ記録を行った後、５０
回再生を行う試験方法であり、再生出力の減衰量（−３
ｄＢ）を持って走行耐久性の評価とした。この評価に
は、ソニー社製ＶＴＲデッキ（商品名；Ｈｉ−８ ＥＶ
Ｏ９５００）を使用した。その結果を図２に示す。この
図２は、出力の変化をｄＢ表示にして示している。

【００４４】この図２に示すように、再生出力の７０％
（−３ｄＢ）の範囲に入るのは、上記電極間距離Ｈが４
０ｍｍ以上２３０ｍｍ未満であるが、再生出力が初期出
力の７０％程度の減少であれば、上記ＶＴＲデッキに搭
載されているＡＧＣ（Auto Gain Contorl）回路の信号
増幅機により補正されるので画像の劣化の問題はない。
したがって、上記電極間距離Ｈが４０ｍｍ以上２３０
ｍｍ未満である必要がある。

【００４５】このような結果が得られた原因としては、
上記電極間距離Ｈでは、高硬度が得られることが挙げら
れる。また、上記電極間距離Ｈが４０ｍｍ未満であると
電圧が高くなりテープダメージが大きくなり、他方、２
３０ｍｍ以上あると良好なプラズマが得られないこと等
が考えられる。

【００４６】以上の結果、上記電極間距離Ｈが４０ｍｍ
以上２３０ｍｍ未満であり、保護膜としてダイヤモンド
状カーボン膜を形成することにより、磁気ヘッドと磁気
テープ間の摺動耐久性に優れた磁気記録媒体が製造され
る。

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば、プラズマＣＶＤにより
保護膜の形成を行う磁気記録媒体の製造方法において、
上記反応管内の電極と対向電極との距離を４０ｍｍ以上
２３０ｍｍ未満とすることにより、装置の機械的な改良
を加えるまでもなく良好な走行耐久性を得ることが可能
な磁気記録媒体を製造することが可能となる。したがっ
て、従来装置を使用して電極間距離を規定するだけで、
安価に高信頼性の磁気記録媒体を提供することができ
る。

【００４８】また、上記保護膜を硬質カーボン膜とする
ことにより、薄膜の保護膜でも良好な走行耐久性を得る
ことができるとともに、保護膜を薄くすることができ
る。これにより、プラズマＣＶＤ法が持つ早い成膜が得
られるという特徴が有効に発揮されることとなって、信
頼性の高い磁気記録媒体の生産性の向上が大きく期待で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプラズマＣＶＤ装置の構成を示す模式
図である。

【図２】上記プラズマＣＶＤ装置により製造された磁気
記録媒体の再生出力と電極間距離との関係を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ 非磁性支持体（ベースフィルム） ３ 対向電極 ６ 反応管 ８ 電極 Ｈ 反応管内の電極と対向電極との距離

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非磁性支持体が搬送される円筒状の対向
   電極と、内部に電極を有して対向電極との間で放電が生
   じるようになされた反応管とを備え、非磁性支持体上に
   磁性層が形成されてなる磁気記録媒体に対してプラズマ
   ＣＶＤにより保護膜の形成を行う磁気記録媒体の製造装
   置において、 上記反応管内の電極と対向電極との距離が４０ｍｍ以上
   ２３０ｍｍ未満となされていることを特徴とする磁気記
   録媒体の製造装置。
2. 【請求項２】 前記保護膜が硬質カーボンであることを
   特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体の製造装置。