JPH09237414A - 磁気記録媒体及びその製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁性層の保磁力Ｈｃを向上させ、短波長での
再生出力を向上させる。 【解決手段】 磁性層１２が非磁性支持体２に対して斜
め方向に傾いた磁化容易軸を有するとともに、この層厚
が１０ｎｍ以上、５０ｎｍ以下である薄膜を複数積層し
てなり、この複数層に積層した磁性層の全厚が記録波長
をλとしたときλ／５以上、３λ／５以下である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、非磁性支持体上に
強磁性金属薄膜が磁性層として成膜される磁気記録媒体
及びその製造装置に関し、特に、再生出力の改善に関す
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、例えば、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、
Ｃｏ−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
金属薄膜型の磁気記録媒体が提案され注目を集めてい
る。

【０００４】この強磁性金属薄膜型の磁気記録媒体は、
保磁力Ｈｃや角形比Ｓ及び短波長領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等、
数々の利点を有している。

【０００５】このような磁気記録媒体の強磁性金属薄膜
を成膜する場合については、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、
磁性材料を斜めに蒸着する斜方蒸着が提案され実用化さ
れている。この斜方蒸着により作製された磁気テープで
は、磁性粒子が非磁性支持体上の表面に対して斜めに配
向しており、磁性粒子を長手方向に配向させた従来の磁
気テープに比べて高密度な記録が可能となる。

【０００６】この斜法蒸着法による場合、一般的にＣｏ
−Ｎｉ系合金が多く用いられ、このＣｏ−Ｎｉ系合金を
蒸着源として、搬送される非磁性支持体上に酸素ガスを
吹き付けながら行うことが通常である。ここで、酸素を
膜中に導入するのは、結晶粒を微細化することにより、
磁気記録媒体のノイズを低減するとともに、磁性層を柱
状構造（カラム構造）とすることにより、斜め方向の異
方性を増大させるためである。

【０００７】これにより、磁性層は、α−Ｃｏの磁性粒
子（又はＣｏ−Ｎｉ粒子）と、非磁性のＣｏ−Ｏ粒子
（又はＣｏ−Ｎｉ−Ｏ粒子）が混在する構造となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
斜め配向蒸着テープを用いるＶＴＲの分野では、さらな
る高密度記録の達成によりテープの大量化、小型・軽量
化が望まれている。現行テープ以上の高密度記録を実現
するには、現行の記録波長よりもさらに短い波長により
記録することが有効である。このようにすることによ
り、同じ長さのテープより多くの情報を記録することが
できるようになる。

【０００９】しかし、記録波長が短くなればなるほど、
記録された磁化は自己減磁し易くなるので、残留磁化が
小さくなり、結果として再生出力が小さくなってしま
う。

【００１０】これを防ぐには、磁性層の保磁力Ｈｃを向
上させることが有効である。保磁力Ｈｃを高めることに
より、自己減磁界に対抗することができる記録磁化を磁
性層内に形成することができる。

【００１１】この磁性層の保磁力Ｈｃを向上させ、短波
長での再生出力を向上させるためには、磁性層を多層化
することが効果的であることが分かっている。

【００１２】しかしながら、従来の磁気記録媒体の製造
装置は、真空室内に非磁性支持体の温度上昇による変形
を抑制する冷却キャンとこの冷却キャンに対向するよう
に強磁性金属材料が充填された収納容器が１組配された
ものが使用されていた。

【００１３】したがって、この１組の冷却キャンと収納
容器が配された従来装置により、多層の磁性層を形成す
る場合、１層蒸着するたびに非磁性支持体の巻き直し工
程が必要となるが、これでは、非磁性支持体の巻き直し
により何度も走行系を走らせることによるテープ原反に
皺を発生させ機械的ストレスが問題となる。すなわち、
テープ原反への負担が歩留まりの著しい低下をもたらす
こととなっていた。

【００１４】また、従来の装置では、何度も蒸着を溶解
から行わなければならず、作業量が多く複雑化し、生産
性が悪かった。

【００１５】このため、このような従来装置により、多
層化した磁性層を成膜した磁気記録媒体を製造しても、
実際には、磁気特性、電磁変換特性を向上させることは
期待できなかった。

【００１６】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り、磁性層の保磁力Ｈｃを向上さ
せ、短波長での再生出力を向上させることにより、高密
度記録が可能な磁気記録媒体及びその製造装置を提供す
ることを課題とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明の磁気記録媒体
は、上記課題を解決するために、非磁性支持体上に強磁
性金属薄膜が磁性層として成膜される磁気記録媒体にお
いて、上記磁性層が非磁性支持体に対して斜め方向に傾
いた磁化容易軸を有するとともに、層厚が１０ｎｍ以
上、５０ｎｍ以下である薄膜を複数積層してなり、この
複数層に積層した磁性層の全厚が記録波長をλとしたと
きλ／５以上、３λ／５以下であることを特徴とする。

【００１８】他方、本発明の磁気記録媒体の製造装置
は、非磁性支持体上に強磁性金属薄膜が磁性層として成
膜される磁気記録媒体の製造装置において、真空室内に
非磁性支持体の温度上昇による変形を抑制する冷却キャ
ンが非磁性支持体を同一方向に搬送するように複数配さ
れるとともに、これら複数の冷却キャンに対向するよう
に強磁性金属材料が充填された収納容器と蒸着粒子の入
射角を規制する遮蔽マスクと酸素を導入する導入管が各
々配され、上記磁性層が非磁性支持体に対して斜め方向
に傾いた磁化容易軸を有する薄膜を複数層同時に成膜す
ることを特徴とする。

【００１９】まず、本発明の磁気記録媒体によれば、保
磁力Ｈｃ、角形比Ｓ等の磁気特性を向上させることによ
り、再生出力が増加するとともに、磁気記録媒体のノイ
ズが低減し、良好なＣ／Ｎ比を確保することができる。

【００２０】すなわち、本発明の磁気記録媒体では、磁
性層は非磁性支持体表面に対して斜め方向に傾いた磁化
容易軸を有して形成される。このような磁化容易軸を有
する磁性層は、搬送される非磁性支持体上に斜め方向か
ら金属磁性粒子を蒸着せしめる、斜方蒸着法により成膜
される。

【００２１】この斜方蒸着法によれば、蒸着の際、蒸着
雰囲気に酸素ガスを導入し、磁性層を、例えば、Ｃｏ−
Ｏ系薄膜、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｏ系薄膜等として形成すること
が一般的である。これにより、磁性層の結晶粒が微細化
し、磁気記録媒体のノイズを低減することができる。ま
た、結晶粒が柱状構造となるので、斜め方向の形状異方
性を増大させることができる。

【００２２】これら金属磁性材料を蒸着源として斜方蒸
着法によって薄膜の成膜を行う場合には、磁性層の磁化
容易軸の傾き角は、非磁性支持体の表面に対して２０°
〜９０°であることが望ましい。特に、この磁化容易軸
の傾き角を高角度とすることで、高密度記録化に有利に
なる。この磁性層の磁化容易軸の傾き角は、磁性層を蒸
着形成に際して、非磁性支持体に対する蒸着粒子の入射
角を変化させることにより制御することができる。

【００２３】本発明の磁気記録媒体では、以上のような
磁性層を薄膜を積層した多層構造にすることとする。

【００２４】この多層の磁性層は、薄い磁性膜を何層に
も積層したものであるが、これらを酸素ガスを導入しな
がら蒸着する。

【００２５】このように、磁性層を薄い表面酸素を持つ
薄い薄膜の積層構造とすることにより、磁性層中の膜厚
方向の磁性粒子間磁気的相互作用が前記表面酸化層によ
り遮断されるため、保磁力Ｈｃが著しく高くなる。さら
に、各薄膜の構造は、薄膜における成長初期の段階のた
めに、結晶粒子が非常に微細で結晶配向性が高い。

【００２６】そのため、各薄膜を薄くするほど角形比Ｓ
が向上する。

【００２７】また、磁性層の保磁力Ｈｃを向上させるた
めには、磁性層中の磁性粒子同士の磁気的な相互作用を
弱める必要がある。具体的には、磁性層中のα−Ｃｏの
磁性粒子（又はＣｏ−Ｎｉ粒子）同士の磁気的なカップ
リングを非磁性のＣｏ−Ｏ粒子（又はＣｏ−Ｎｉ−Ｏ粒
子）で現行の磁気記録媒体以上に遮断すれば良い。これ
により、磁性粒子が他の粒子に影響されることなく磁化
反転するため、保磁力Ｈｃが増大する。

【００２８】以上により、本発明では、磁性層を薄い、
同じ構造の薄膜を何層か積層した多層構造とすることに
より、保磁力Ｈｃ、角形比Ｓを著しく向上させることが
できる。

【００２９】また、磁性層を多層化する際、磁性層の全
厚が一定とすると、その層数を増やすほど磁気特性（特
に、保磁力Ｈｃ、角形比Ｓ）は向上する。換言すると、
一層当たりの層厚が薄いほど磁気録性が向上する。保磁
力Ｈｃの増大は、層数が多いほど膜中の表面酸化層の数
が多くなるため、より膜中の磁性粒子間の磁気的相互作
用が遮断されることに起因している。また、角形比Ｓの
増大は、層数が多いほど一層当たりの層厚が薄いため、
膜成長初期の非常に配向の揃った結晶粒の割合が膜中で
増加するためである。

【００３０】しかし、一層当たりの層厚が１０ｎｍより
薄くなると、その膜は、成長初期の島状のものが連続す
る連続膜になるかどうかの厚さであり、連続膜になって
いない部分も出てくるため、かえって磁気特性が悪くな
る。したがって、多層化した場合の一層当たりの層厚が
１０ｎｍ以上である必要がある。また、膜厚が厚くなる
ほど角形比Ｓは劣化し、結晶粒が成長することにより媒
体ノイズも増加するので、一層当たりの層厚が５０ｎｍ
以下である必要がある。

【００３１】よって、本発明では、多層化した一層当た
りの層厚が１０ｎｍ以上、５０ｎｍ以下である必要があ
る。

【００３２】上記のように磁性層を多層構造とすること
により磁気特性（保磁力Ｈｃ、角形比Ｓ）が向上する。
それに伴って、電磁変換特性も、層数を増やすほど向上
する。特に、短波長での出力が大きく増大する。これ
は、短波長ほど自己減磁界が大きくなるため、保磁力Ｈ
ｃが大きい媒体の方が自己減磁界に対抗して大きな残留
磁化を残せるためである。

【００３３】また、磁性層を多層化すると、１層当たり
の層厚が薄いため、膜中の結晶粒の成長が抑制され、微
細な結晶粒の割合が多くなる。そのため、磁気記録媒体
のノイズが低減し、非常に良好なＣ／Ｎ比が得られるこ
とになる。

【００３４】さらに、本発明における磁気記録媒体で
は、多層化した磁性層の全厚が記録波長をλとしたと
き、λ／５以上、３λ／５以下である必要がある。

【００３５】これは、従来より知られているように、記
録波長をλとすると、記録される部分は、磁性層表面か
ら膜厚λ／４までの範囲であり、それ以上磁性層をあま
り厚くしても、再生出力はそれほど変化しないので意味
がないからである。また、膜厚をλ／４よりあまり薄く
しても膜全体の磁化が劣化してしまい、再生出力は低下
してしまうからである。

【００３６】他方、本発明の磁気記録媒体の製造装置
は、真空室内に冷却キャンと収納容器と遮蔽マスクが複
数配されているために、上記磁性層が非磁性支持体に対
して斜め方向に傾いた磁化容易軸を有する薄膜を複数層
同時に成膜することができる。

【００３７】そして、冷却キャンが非磁性支持体を同一
方向に搬送するように複数配されるために、従来装置の
ように、非磁性支持体の巻き直しによりテープ原反に皺
を発生させるようなことがなくなる。

【００３８】また、複数の冷却キャンの各々に対向する
ように酸素を導入する導入管が配されているために、酸
素雰囲気中で成膜することにより、結晶粒を微細化する
ことにより媒体ノイズを低減するとともに、磁性層を柱
状構造（カラム構造）とすることで斜め方向の形状異方
性を増大させることができる。

【００３９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的な実施の形
態を図面と実験結果に基づいて説明する。

【００４０】磁気記録媒体の製造装置 本実施の形態にかかる磁気記録媒体は、図１に示すよう
に、内部が真空状態となされた真空室１内に、テープ状
の非磁性支持体２が、図中時計回り方向に定速回転する
送りロール３から図中の反時計回り方向に定速回転する
ようになされた巻取りロール４に順次走行するようにな
されている。

【００４１】これら送りロール３と巻取りロール４との
中途部には、非磁性支持体２を図中下方に引き出すよう
に設けられるとともに、上記各ロール３，４の径よりも
大きな径となされた冷却キャン５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ
が図中時計回り方向に定速回転するように４つ設けられ
ている。これら４つの冷却キャン５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５
Ｄは、３つガイドロール６Ａ，６Ｂ，６Ｃを介して非磁
性支持体２を同一方向に搬送するように配されている。

【００４２】尚、上記送りロール３、巻取りロール４、
及び、冷却キャン５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄは、それぞれ
非磁性支持体２の幅と略同じ長さからなる円筒状をなす
ものであり、また、冷却キャン５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ
には、内部に図示しない冷却装置が設けられ、上記非磁
性支持体２の温度上昇による変形等を抑制し得るように
なされている。

【００４３】したがって、非磁性支持体２は、送りロー
ル３から順次送り出され、さらに上記４つの冷却キャン
５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄの周面を通過し、巻取りロール
４に巻取られていくようになされている。尚、上記送り
ロール３と記冷却キャン５との間及び該冷却キャン５と
上記巻取りロール４との問にはそれぞれガイドロール６
Ａ，６Ｂ，６Ｃが配設され、送りロール３から冷却キャ
ン５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ及び該冷却キャン５Ａ，５
Ｂ，５Ｃ，５Ｄから券取りロール４に亘って走行する非
磁性支持体２に所定のテンションをかけ、該非磁性支持
体２が円滑に走行するようになされている。

【００４４】また、上記真空室１内には、上記４つの冷
却キャン５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄの各々の下方に収納容
器８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄが設けられ、この４つの収納
容器８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄ内に金属磁性材料９が充填
されている。また、冷却キャン５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ
の側方には、電子ビーム銃等によって構成される加熱手
段（図示せず）が設けられている。

【００４５】この加熱手段は、収納容器８Ａ，８Ｂ，８
Ｃ，８Ｄ内に充填された金属磁性材料９を加熱蒸発させ
るものであり、加熱手段によって蒸発した金属磁性材料
９は、冷却キャン５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄの周面を定速
走行する非磁性支持体２上に磁性層１２として被着形成
されるようになされている。

【００４６】また、上記各冷却キャン５Ａ，５Ｂ，５
Ｃ，５Ｄと収納容器８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄとの間であ
って該冷却キャン５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄの近傍には、
各々遮蔽マスク９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄが配設されてい
る。この遮蔽マスク９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄは、上記冷
却キャン５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄの周面を定速走行する
非磁性支持体２の所定領域を覆う形で形成され、この遮
蔽マスク９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄにより上記蒸発せしめ
られた金属磁性材料９が非磁性支持体２に対して所定の
角度範囲で斜めに蒸着されるようになっている。

【００４７】ここで、このような遮蔽マスク９Ａ，９
Ｂ，９Ｃ，９Ｄの位置を変えることにより、蒸着粒子の
非磁性支持体２に対する入射角を変えることができるよ
うになり、磁化容易軸の方向を制御することができる。

【００４８】本実施の形態においては、多層化した磁性
層１２の各々の薄膜は、磁化容易軸が同一方向に同一角
度に傾いたもので説明するが、上記遮蔽マスク９Ａ，９
Ｂ，９Ｃ，９Ｄの位置を変えることにより、各々の薄膜
ごとに磁化容易軸の方向を変えるようにすることも可能
である。

【００４９】また、本実施の形態の製造装置において
は、真空室２内に冷却キャン５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄと
収納容器８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄと遮蔽マスク９Ａ，９
Ｂ，９Ｃ，９Ｄが各々４個ずつ配されているために、非
磁性支持体に対して斜め方向に傾いた磁化容易軸を有す
る薄膜を４層同時に成膜することができる。

【００５０】さらに、このような蒸着に際し、真空室１
の側壁部を貫通して設けられる酸素を導入する導入管１
０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄを介して非磁性支持体２
の表面に酸素ガスが供給され、磁気特性、耐久性及び耐
候性の向上が図られている。

【００５１】このように、斜方蒸着を行う際に非磁性支
持体上に酸素ガスを吹き付けながら行うのは、結晶粒を
微細化することにより、磁気記録媒体のノイズを低減す
るとともに、磁性層を柱状の構造とすることにより、斜
め方向の異方性を増大させるためである。

【００５２】このように本実施の形態においては、一度
の蒸着工程により蒸着膜が成膜することができるため
に、蒸着のたびごとに溶解から始めなければならなかっ
た従来装置に比べ、蒸着源材料である強磁性金属材料を
大幅に節約することができ、製造コストを安価にするこ
とができる。

【００５３】磁気記録媒体の製造方法 このような構成の磁気記録媒体の製造装置により、図２
に示すように、非磁性支持体２上に、斜方蒸着法により
酸素ガスを導入しながらＣｏ−Ｏ系の単層の磁性層を繰
り返し蒸着することにより多層化した磁性層１２として
成膜した。

【００５４】ここで、金属磁性層は、強磁性金属材料を
被着することにより形成されるものであるが、該強磁性
金属材料は、通常の蒸着テ−プに使用されるものであれ
ば如何なるものであってもよい。例示すれば、Ｆｅ，Ｃ
ｏ，Ｎｉなどの強磁性金属、Ｆｅ−Ｃｏ，Ｃｏ−Ｎｉ，
Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ，Ｆｅ−Ｃｕ，Ｃｏ−Ｃｕ，Ｃｏ−Ａ
ｕ，Ｃｏ−Ｐｔ，Ｍｎ−Ｂｉ，Ｍｎ−Ａｌ，Ｆｅ−Ｃ
ｒ，Ｃｏ−Ｃｒ，Ｎｉ−Ｃｒ，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｃｒ，Ｃｏ
−Ｎｉ−Ｃｒ，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ等の強磁性合金
があげられる。金属磁性層は、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。

【００５５】また、非磁性支持体２の磁性層１２形成面
と反対側の面上に、磁気記録媒体の走行耐久性の向上や
帯電防止及び転写防止などを目的として、バックコート
層が設けられていても良い。また、同様に、トップコー
ト層が設けられていても良い。

【００５６】バックコート層は、帯電防止剤等と結合剤
を主体としてなるものである。トップコート層は、帯電
防止剤と結合剤を主体とするものである。このバックコ
ート層、トップコート層に用いられる材料も、通常この
種の磁気記録媒体において使用されるものがいずれも使
用することができる。

【００５７】磁性層上には、保護膜が形成されるが、こ
の材料は、カーボン、Ａｌ₂ Ｏ₃、Ｔｉ−Ｎ、Ｍｏ−
Ｃ、Ｃｒ−Ｃ、ＳｉＯ、ＳｉＯ₂、Ｓｉ−Ｎ等が挙げら
れるが、これらに限定されるものではなく、従来公知の
材料がいずれも使用可能である。このカーボン保護膜上
には走行性と保存特性を向上させることを目的で潤滑剤
や防錆剤等が保有されても良い。また、この保護膜は単
層膜であってもよいし、多層膜であってもよい。

【００５８】強磁性金属薄膜の成膜の手段としては、真
空下で強磁性金属材料を加熱蒸発させ非磁性支持体２上
に蒸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。

【００５９】また、非磁性支持体２としては、通常この
種の磁気記録媒体の非磁性支持体２として用いられるも
のであれば何れも使用可能であり、例示すれば、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類，ポリエチレン，ポリプロチレ
ン等のポリオレフィン類，セルローストリアセテート、
セルロースダイアセテート、セルローストリアセテート
ブチレート等のセルロース誘導体、ポリ塩化ビニル、ポ
リ塩化ビニデリン等のビニル系樹脂，ポリカーボネート
類，ポリアミドイミド類に代表されるような高分子材料
や、アルミナガラス、セラミックス等により形成される
支持体等が挙げられる。その形態も何等限定されるもの
ではなく、テープ状、シート状、ドラム上等の如何なる
形態であっても良い。更に、この非磁性支持体２におい
ては、その表面性を、コントロールするために、微細な
凹凸が形成されるような表面処理や必要に応じて非磁性
支持体２上に下塗を施しても良い。

【００６０】そして、上記磁気記録媒体の製造装置によ
る磁性層の成膜条件を以下に示す。

【００６１】 ベースフィルム ：ポリエンエチレンテレフタレート（ＰＥＴ） インゴット ：Ｃｏ１００ｗｔ％ 入射角度 ：４５〜９０° 導入酸素量 ：０．５５ｌ／ｍｉｎ 蒸着前到達真空度 ：２×１０^-3Ｐａ なお、磁性層の厚さは、蒸着テープの送り速度又は電子
銃の投入電力を変えることにより制御した。

【００６２】そして、図２に示すように、このようにし
て非磁性支持体２に４層の磁性層１２が形成されたテー
プ原反を、所定のテープ幅に裁断し、サンプルテープ
（磁気テープ）を作製した。多層化した磁性層１２の全
厚は、２００ｎｍであり（５０ｎｍ×４層）、また、磁
化容易軸の配向角度は、２０〜３０°である。

【００６３】なお、比較例として、磁性層を多層とせ
ず、単層として成膜した以外は同様の磁気テープを作製
した。すなわち、この比較例１は、図８に示すように、
従来の広く知られているもので、この磁性層厚は、２０
０ｎｍのものである。

【００６４】そして、本実施の形態の磁気記録媒体の製
造装置により製造した磁性層が４層のサンプルテープと
比較例１のサンプルテープについて比較した。

【００６５】まず、両サンプルテープの磁気特性、電磁
変換特性を比較したものが表１である。

【００６６】

【表１】

【００６７】ここで、電磁変換特性については、記録波
長０．５μｍとし、再生出力、Ｃ／Ｎともに比較例１の
値を０ｄＢとした。

【００６８】表１から、磁性層が４層のサンプルテープ
は、比較例のサンプルテープと比較し、保磁力Ｈｃ、角
形比Ｓ等の磁気特性、また、再生出力、Ｃ／Ｎ等の電磁
変換特性が著しく向上した。

【００６９】したがって、磁性層が４層である磁気記録
媒体は、磁気特性、電磁変換特性に優れたものである。

【００７０】次に、これら本実施の形態の製造装置と従
来装置により、磁性層が１層のものと２層のものと４層
のもののサンプルテープについて、蒸着終了までの工程
おける歩留まりを比較した。その結果を表２に示す。

【００７１】

【表２】

【００７２】ここで、歩留まりは、皺や、ベースフィル
ムである非磁性支持体２に劣化等が発生しなかった部分
が、磁気テープ全体に対する割合を示している。

【００７３】表２から、本実施の形態の４層のサンプル
テープの歩留まりが著しく向上していることがわかる。

【００７４】したがって、本実施の形態の磁気記録媒体
の製造装置は、従来の装置に比べ、多層の磁性層を形成
する場合、歩留まりの飛躍的な向上が達成できる。

【００７５】実験結果 本発明者等は、上記４層の磁性層が成膜された磁気記録
媒体の他に、種々の多層化した磁性層が成膜された磁気
テープを作製して、それぞれの磁気特性を測定した。

【００７６】ここでは、磁性層１２を２層膜〜８層膜と
した計７種類のサンプルテープを作製した。これら７種
類のサンプルテープにおいて、多層化した磁性層１２の
全厚は２００ｎｍであり、また、磁化容易軸の配向角度
は、２０〜３０°である。それぞれのサンプルテープに
おける磁気特性を図３、図４に示す。ここで、図３は残
留磁化Ｍｒ、保磁力Ｈｃとの関係、図４は多層膜の層数
と、保磁力角形比Ｓ^*との関係をそれぞれ示している。
なお、測定はすべて媒体内面方向で行った。

【００７７】図３、図４より、多層の磁性層１２の層数
が増え、１層当たりの層厚が薄くなるにつれ、保磁力Ｈ
ｃ、角形比Ｓ、保磁力角形比Ｓ^* とも向上する。また、
多層膜の層数が増えるほど膜中の表面酸化層の割合が増
えるため、膜全体の飽和磁化も減少するが、角形比Ｓが
増加するので、残留磁化Ｍｒでみると多層膜の層数が増
えてもそれほど変わらない。

【００７８】図５に、単層の磁性層（１層膜：比較例）
と多層化した磁性層１２を２層膜〜８層膜としたとき
の、各サンプルテープの再生出力の周波数依存性を示
す。

【００７９】図５より、磁性層１２の層数が多いほど、
再生出力が全周波数帯域にわたって増加する。特に、短
波長ほど増加が大きい。

【００８０】例えば、１層膜のサンプルテープ（単層膜
の比較例）と４層膜のサンプルテープを比較すると、記
録波長０．５μｍのとき４層膜は１層膜に比べ再生出力
が３ｄＢ大きいが、記録波長０．３μｍになると５．３
ｄＢの上昇となる。これは、短波長になるほど自己減磁
界が大きく、保磁力Ｈｃの大きな多層化した磁性層の磁
気記録媒体が有利となるからである。

【００８１】１層当たりの層厚の検討 ここでは、多層化した磁性層１２の１層当たりの層厚を
変化させて磁気特性、電磁変換特性を測定し、最適な１
層当たりの層厚について検討した。

【００８２】

【表３】

【００８３】表３は、記録波長を今後使用される典型的
な値である０．５μｍとし、磁性層の全厚を２００ｎｍ
という一定のもので、多層膜の１層当たりの層厚を変化
させたときの磁気特性、電磁変換特性の変化を示したも
のである。なお、再生出力、ノイズレベル、Ｃ／Ｎは、
２００ｎｍ単層のときを基準として０ｄＢとしている。

【００８４】この表３より、多層化した磁性層１２の各
１層当たりの層厚が１０ｎｍから５０ｎｍまでの層厚
で、磁気特性、特に、保磁力Ｈｃを高くすることがで
き、それにより再生出力が増大する。また、１層当たり
の層厚が薄いほど膜中の結晶粒子径が小さいので、磁気
記録媒体のノイズも小さい。１層当たりの層厚が１０ｎ
ｍ以下であると、膜がごく成長初期であるために、初期
の島状のものが連続膜になるかならないかの段階の膜で
あり、磁気特性は１０ｎｍ以上の膜に比べ劣化する。そ
のために、電磁変換特性も悪い。

【００８５】他方、１層当たりの層厚が５０ｎｍを越え
ると、磁性層の全厚が２００ｎｍまでの範囲では、それ
ほど磁気特性は変化しない。

【００８６】したがって、本発明の磁気記録媒体におい
て、多層化した磁性層１２の１層当たりの層厚は、１０
ｎｍ以上、５０ｎｍ以下である必要がある。

【００８７】磁性層の全厚の検討 次に、磁性層１２を多層化したときの磁性層１２の全厚
の最適値について検討した。図６は、記録波長０．５μ
ｍ、１層当たり２５ｎｍという一定のもので、磁性層の
全厚を変化させたときの再生出力の様子を示したもので
ある。

【００８８】この図６により、記録波長０．５μｍで
は、磁性層の全厚が１００ｎｍ以上の範囲では再生出力
はほとんど変化しない。しかし、磁性層の全厚が１００
ｎｍを下まわるにつれて膜全体の磁化の不足から出力が
低下する。これは、このような多層の蒸着膜において
も、記録に寄与する磁性層の厚さは、磁性層の表面から
膜厚およそλ／４までの範囲であるということが成り立
っているためであると考えられる。したがって、記録波
長が０．５μｍの場合、磁性層の全厚が１００ｎｍ未満
では出力の低下が著しい。

【００８９】他方、磁性層の全厚が３００ｎｍ以上で
は、それだけ磁性層の成膜により多くの材料を使うこと
になり、製造コストの点から考えて不利である。また、
同じ再生出力ならば、堆積記録密度向上の観点から磁性
層厚はできる限り薄いことが望ましい。さらに、膜厚を
厚くすると、それだけ多くの層数をもつ多層膜を成膜し
なければならないために、歩留まりの面から考えても不
利である。

【００９０】以上から、本発明の磁気記録媒体は、多層
蒸着膜の磁性層の全厚が記録波長をλとしたときλ／５
以上、３λ／５以下とした。

【００９１】この限定の有効性を示すデータとして、い
くつかの記録波長における磁性層の全厚と再生出力の関
係を示したものが図７である。この図７は、横軸に記録
波長で換算した磁性層の全厚、横軸に再生出力をとって
いる。

【００９２】この図７から、多層化した磁性層の全厚
が、記録波長をλとしたときλ／５以上の厚さではどの
波長においても再生出力はほとんど変化しない。よっ
て、本発明では、多層化した磁性層の全厚をλ／５以
上、３λ／５以下と限定した。

【００９３】磁性層の層数の検討 上述した実験結果から、多層の磁性層１２の層数が増
え、１層当たりの層厚が薄くなるにつれ、保磁力Ｈｃ、
角形比Ｓ、保磁力角形比Ｓ^* とも向上する。また、磁性
層１２の層数が多いほど、再生出力が全周波数帯域にわ
たって増加する。しかし、層数を増やしていくことは現
実には、磁気テープの厚さに影響を与えるものであるた
めに、実施の形態で説明した、磁性層が４層の構造とす
ることが好ましい。ただし、例えば、３層構造とした
り、５層構造とすることも本発明の技術的範囲に含まれ
ることは言うまでもない。

【００９４】

【発明の効果】本発明の磁気記録媒体においては、磁性
層が非磁性支持体に対して斜め方向に傾いた磁化容易軸
を有するとともに、この層厚が１０ｎｍ以上、５０ｎｍ
以下である薄膜を複数積層してなり、この複数層に積層
した磁性層の全厚が記録波長をλとしたときλ／５以
上、３λ／５以下であることにより、保磁力Ｈｃや角形
比Ｓ等の磁気特性を飛躍的に向上させることができ、再
生出力の増大を図ることが可能である。

【００９５】他方、本発明の磁気記録媒体の製造装置に
おいては、真空室内に冷却キャンと収納容器と遮蔽マス
クが複数配されているために、上記磁性層が非磁性支持
体に対して斜め方向に傾いた磁化容易軸を有する薄膜を
複数層同時に成膜することができる。したがって、高い
生産性を達成することができる。

【００９６】また、本発明は、冷却キャンが非磁性支持
体を同一方向に搬送するように複数配されるために、従
来装置のように、非磁性支持体の巻き直しによりテープ
原反に皺を発生させるようなことがなくなる。したがっ
て、機械的ストレスによる蒸着テープの劣化がほとんど
皆無となり、従来装置に比べて歩留まりが飛躍的に向上
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の磁気記録媒体を製造する
製造装置の一例を示す模式図である。

【図２】本発明を適用した磁気記録媒体の一構成例を示
す模式図である。

【図３】磁性層を単層の場合と多層の場合の磁気記録媒
体について、それぞれの残留磁化Ｍｒ、保磁力Ｈｃを示
す図である。

【図４】磁性層を単層の場合と多層の場合の磁気記録媒
体について、それぞれ角形比Ｓ、保磁力角形比Ｓ^*を示
す図である。

【図５】磁性層を単層の場合と多層の場合の磁気記録媒
体について、それぞれの再生出力の周波数依存性を示す
図である。

【図６】磁性層の全厚を変化させたときの再生出力の様
子を示す図である。

【図７】磁性層の全厚と再生出力の関係を示す図であ
る。

【図８】従来の単層の磁性層の磁気テープを示す模式図
である。

【符号の説明】

２ 非磁性支持体（ベースフィルム）、５Ａ，５Ｂ，５
Ｃ，５Ｄ 冷却キャン、８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄ 収納
容器、９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄ 遮蔽マスク、１０Ａ，
１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ 導入管、１２ 多層の磁性層
（強磁性金属薄膜）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非磁性支持体上に強磁性金属薄膜が磁性
   層として成膜される磁気記録媒体において、 上記磁性層が非磁性支持体に対して斜め方向に傾いた磁
   化容易軸を有するとともに、この層厚が１０ｎｍ以上、
   ５０ｎｍ以下である薄膜を複数積層してなり、 この複数層に積層した磁性層の全厚が記録波長をλとし
   たときλ／５以上、３λ／５以下であることを特徴とす
   る磁気記録媒体。
2. 【請求項２】 非磁性支持体上に強磁性金属薄膜が磁性
   層として成膜される磁気記録媒体の製造装置において、 真空室内に非磁性支持体の温度上昇による変形を抑制す
   る冷却キャンが非磁性支持体を同一方向に搬送するよう
   に複数配されるとともに、 これら複数の冷却キャンに対向するように強磁性金属材
   料が充填された収納容器と蒸着粒子の入射角を規制する
   遮蔽マスクと酸素を導入する導入管が各々配され、 上記磁性層が非磁性支持体に対して斜め方向に傾いた磁
   化容易軸を有する薄膜を複数層同時に成膜することを特
   徴とする磁気記録媒体の製造装置。