JPH0997413A - 磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 非磁性支持体に成膜される強磁性金属薄膜の
粒子配向性の点から強磁性金属薄膜の磁気特性を向上さ
せ、電磁変換特性の向上を図る。 【解決手段】 非磁性支持体１上に強磁性金属薄膜３が
蒸着により成膜される磁気記録媒体において、非磁性支
持体１と強磁性金属薄膜３との間にＣｏからなる薄膜層
２が形成されてなる。そして、強磁性金属薄膜３が非磁
性支持体１の表面に対して斜め方向に傾いた磁化容易軸
を有し、Ｃｏからなる薄膜層２の膜厚が５０ｎｍ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
強磁性金属薄膜からなる磁性層が蒸着により成膜される
磁気記録媒体の発明に属するもので、特に、磁性層にお
ける結晶粒子の配向性を向上させる磁気記録媒体に関す
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】この強磁性金属薄膜塗布型の磁気記録媒体
においては、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、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斜め
蒸着が提案され実用化されている。

【０００６】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。現在実
用化されている斜め配向の磁性層における磁化容易軸の
傾き角度は、２０度となっている。

【０００７】ところで、斜方蒸着により磁気記録媒体を
製造するには、搬送される非磁性支持体が巻き回される
冷却キャンの下方に設けられたルツボ内にＣｏ−Ｎｉ系
等の強磁性金属材料を収納し、この強磁性金属材料を加
熱手段を介して加熱蒸発させ、その蒸発せしめられた金
属蒸気流を非磁性支持体上に被着形成させるが、この斜
方蒸着を行うためには、非磁性支持体上に酸素ガスを吹
き付けながら行うのが通常である。ここで酸素ガスを膜
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
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。

【０００８】これにより、磁性層は、Ｃｏの磁性粒子と
非磁性のＣｏ−Ｏが混在する構造となる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の磁気
記録媒体において、更になる高密度記録を実現するため
には、磁性層の磁気特性を向上させることが有効であ
り、金属磁性層を形成する材料等に種々の検討がなされ
ているが、その実現には限界があると言わざるを得なか
った。

【００１０】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、非磁性支持体に成膜される
強磁性金属薄膜の粒子配向性の点から強磁性金属薄膜の
磁気特性を向上させ、電磁変換特性の向上が図られる磁
気記録媒体を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記の目
的を達成線ものと鋭意研究の結果、非磁性支持体と磁性
層との間に極薄のＣｏからなる薄膜層を形成することに
より、磁性層における結晶粒子の配向性が向上するとの
知見を得るに至った。

【００１２】そこで、本発明にかかる磁気記録媒体は、
非磁性支持体上に強磁性金属薄膜が蒸着により成膜され
る磁気記録媒体において、非磁性支持体と強磁性金属薄
膜との間にＣｏからなる薄膜層が形成されてなることを
特徴とする。

【００１３】そして、前記強磁性金属薄膜が非磁性支持
体の表面に対して斜め方向に傾いた磁化容易軸を有する
ことを特徴とする。

【００１４】また、ここで、Ｃｏからなる薄膜層の膜厚
が５０ｎｍ以下であることが好ましい。

【００１５】本発明においては、磁気記録媒体の磁性層
を構成する強磁性金属薄膜を斜方蒸着により形成する。
この斜方蒸着とは、搬送される非磁性支持体に対して蒸
発源から蒸発せしめられた強磁性金属薄膜を斜めに蒸着
させる方法である。

【００１６】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一Ｂｉ，Ｍｎ−Ａｌ，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、冬層間の付着力向上、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。

【００１７】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いずれも
使用可能であり、例えばポリエン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。

【００１８】さらに、本発明においては、必要に応じ
て、上記非磁性支持体上に下塗り層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、下塗り層、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
体に適用されるものであれば、特に限定されない。

【００１９】本発明によれば、非磁性支持体と磁性層と
の間に極薄のＣｏからなる薄膜層を形成することによ
り、Ｃｏ−Ｏ系等の磁性層の結晶粒子の配向性が改善さ
れ、それによって磁気特性が向上する。このような理由
は、粒子配向の揃ったＣｏ下地層の上にＣｏ−Ｏ系磁性
層を成長させることにより、Ｃｏ−Ｏ系磁性層の結晶配
向も向上することに基づいている。

【００２０】ただし、Ｃｏは、保磁力数百Ｏｅの磁性膜
であるので、あまり厚くすると磁性膜として機能してし
まい、磁性膜全体の磁気特性が劣化してしまう。したが
って、Ｃｏからなる薄膜層を磁性層の配向性の制御とし
て用いる場合には、Ｃｏからなる薄膜層の膜厚は、でき
る限り薄くなくてはならない。

【００２１】このような点から、本発明においては、Ｃ
ｏからなる薄膜層の膜厚が５０ｎｍ以下であることを特
徴とする。

【００２２】このＣｏからなる薄膜層の膜厚の形成手段
としては、真空下でＣｏからなる強磁性材料を加熱蒸発
させ非磁性支持体上に蒸着させる真空蒸着法によればよ
い。

【００２３】

【実施例】以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説
明する。

【００２４】（実施例１）本実施例は、非磁性支持体上
に形成される下地層となるＣｏからなる薄膜層を、酸素
ガス導入雰囲気下、真空蒸着によって成膜した例であ
る。

【００２５】まず、図１に示すように、非磁性支持体で
ある高分子ベースフィルム１上に真空蒸着法によって下
地層となるＣｏからなる薄膜層２を形成する。ここで、
このＣｏからなる薄膜層２の厚さは、５０ｎｍ以下の膜
厚で成膜されている。

【００２６】そして、このＣｏからなる薄膜層２が形成
されたベースフィルム１上にＣｏ−Ｎｉ系合金、Ｃｏ−
Ｃｒ系合金、Ｃｏ−Ｏ系等の金属磁性材料を真空蒸着法
によって成膜した。この真空蒸着法においては、磁性粒
子がベースフィルム１上に対上記Ｃｏからなる薄膜層２
を介して、斜めに配向させた斜方蒸着により作製されて
いる。

【００２７】次に、本実施例で使用した真空蒸着装置に
ついて説明する。

【００２８】この真空蒸着装置は、図３に示すように、
頭部と低部にそれぞれ設けられた排気口１１から排気さ
れて内部が真空状態となされた真空室１２内に、図中の
反時計回り方向に定速回転する送りロール１３と、図中
の時計回り方向に定速回転する巻取りロール１４とが設
けられ、これら送りロール１３から巻取りロール１４に
テープ状の非磁性支持体であるベースフィルム１５が順
次走行するようになされている。

【００２９】これら送りロール１３から巻取りロール１
４側に上記ベースフィルム１５が走行する中途部には、
各ロール１３，１４の径よりも大径となされた冷却キャ
ン１６が設けられている。この冷却キャン１６は、ベー
スフィルム１５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。

【００３０】また、上記送りロール１３、巻取りロール
１４、及び、冷却キャン１６は、それぞれベースフィル
ム１５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１６には、内部に図示しない冷却
装置が設けられ、上記ベースフィルム１５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。

【００３１】したがって、ベースフィルム１５は、送り
ロール１３から順次送り出され、さらに上記冷却キャン
１６の周面を通過し、巻取りロール１４に巻取られてい
くようになされている。

【００３２】なお、上記送りロール１３と記冷却キャン
１６との間及び該冷却キャン１６と上記巻取りロール１
４との問にはそれぞれガイドロール１７、１８が配設さ
れ、上記送りロール１３から冷却キャン１６及び該冷却
キャン１６から券取りロール１４にわたって走行するベ
ースフィルム１５に所定のテンションをかけ、該ベース
フィルム１５が円滑に走行するようになされている。

【００３３】また、上記真空室１２内には、上記冷却キ
ャン１６の下方に筺体状のルツボ１９が設けられ、この
ルツボ１９内にＣｏ−Ｎｉ系合金等からなる金属磁性材
料２０が充填されている。

【００３４】一方、上記真空室１２の側壁部には、上記
ルツボ１９内に充填された金属磁性材料２０を加熱蒸発
させるための電子銃２１が取り付けられる。この電子銃
２１は、当該電子銃２１より放出される電子ビームＸが
上記ルツボ１９内の金属磁性材料２０に照射されるよう
な位置に配設される。そして、この電子銃２１によって
蒸発した金属磁性材料２０が上記冷却キャン１６の周面
を定速走行するベースフィルム１５上に磁性層として被
着形成されるようになっている。

【００３５】また、上記冷却キャン１６とルツボ１９と
の間であって該冷却キャン１６の近傍には、入射角制限
マスク２２ａ，２２ｂが配設されている。

【００３６】この入射角制限マスク２２ａ，２２ｂは、
蒸発源から飛来する金属上気流の入射角度を規制するた
めのもので、通常、低入射角制限マスク２２ａと高入射
角制限マスク２２ｂと２つからなる。これら入射角制限
マスク２２ａ，２２ｂは、上記冷却キャン１６の外周表
面を定速走行するベースフィルム１５の所定領域を覆う
形で形成され、この入射角制限マスク２２により上記蒸
発せしめられた金属磁性材料２０が上記ベースフィルム
１５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。なお、成膜の際の最高入射角及び最低入射
角は、これら入射角制限マスク２２ａ，２２ｂの開口位
置によって決まる。

【００３７】さらに、このような蒸着に際し、上記真空
室１２の側壁部を貫通して設けられる酸素ガス導入口２
４を介してベースフィルム１５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。

【００３８】なお、従来例で説明したように、この斜方
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。

【００３９】そして、上記装置により、図１に示すよう
に、ベースフィルム１上にＣｏからなる薄膜層２と磁性
層が形成された磁気テープ原反を作製した。

【００４０】上記蒸着による本実施例１のＣｏからなる
薄膜層２の膜厚は、２０ｎｍ、磁性層の厚さは、１６０
ｎｍである。また、磁性層の磁化容易軸の配向角度は、
非磁性支持体表面から２０°立ち上がった方向である。

【００４１】（比較例１）Ｃｏからなる薄膜層２を形成
しないこと以外は実施例１と同様にして磁気テープ原反
を作製した。この比較例１は、Ｃｏからなる薄膜層２を
形成しない点で、従来の磁気テープ原反と言うことがで
きる。なお、この比較例１の磁性層の厚さは、１６０ｎ
ｍである。

【００４２】これら実施例１と比較例１について、それ
ぞれの磁性膜の面内方向での磁気特性を調べた。その結
果を示したものが表１である。

【００４３】

【表１】

【００４４】この表１から明らかなように、下地層にＣ
ｏからなる薄膜層２を形成した実施例１は、この下地層
を設けられていない比較例１と比較して、保磁力Ｈｃ、
角形比Ｓ、保磁力角形比Ｓ＊、反転磁界分布ＳＦＤとも
向上している。この結果から、非磁性支持体上に磁性層
を直接形成するよりも、下地層にＣｏからなる薄膜層２
を形成し、その上に磁性層２を成膜した方が磁気特性が
向上することがわかる。 これは、高配向度のＣｏから
なる薄膜層２を下地層に形成することにより、その上に
成膜されるＣｏ−Ｏ系等の強磁性金属薄膜３の結晶方向
性が向上することに基づくものである。

【００４５】次に、実施例１と比較例１のそれぞれにつ
いて再生出力の周波数依存性を調べた。その結果を示し
たものが図２である。

【００４６】この図２から明らかなように、下地層にＣ
ｏからなる薄膜層２を形成した実施例１は、この下地層
を設けられていない比較例１と比較して、全波長領域に
わたって高い再生出力が得られることがわかる。これ
は、表１に見られる磁気特性の向上からくるものであ
る。

【００４７】次に、実施例１と比較例１のそれぞれにつ
いて波長０．５μｍでの再生出力を調べた。その結果を
示したものが表２である。ここでは、比較例１の値を基
準として、０ｄＢとしている。

【００４８】

【表２】

【００４９】この表２から明らかなように、下地層にＣ
ｏからなる薄膜層２を形成した実施例１は、この下地層
を設けられていない比較例１と比較して、＋１．５ｄＢ
の再生出力の向上が実現されていることがわかる。

【００５０】最後に、Ｃｏからなる薄膜層２の厚みを変
えたときの再生出力を調べた。その結果を示したものが
表３である。ここで、記録波長は、０．５μｍ、磁性層
の磁化容易軸の配向角度は、非磁性支持体表面から２０
°立ち上がった方向である。

【００５１】

【表３】

【００５２】表３から明らかなように、Ｃｏからなる薄
膜層２の厚みが５０ｎｍ以下のときに再生出力が増加す
るが、５０ｎｍを超えると、磁性膜として機能してしま
い、磁性膜全体の磁気特性が劣化してしまう。これは、
本来、Ｃｏからなる薄膜層２は数百Ｏｅの保磁力しか持
たないために、磁性膜全体としてみた磁気特性が劣化し
てしまうことによる。したがって、磁性層の配向性の制
御として用いる場合には、Ｃｏからなる薄膜層２の膜厚
はできる限り薄くなくてはならないことがわかる。

【００５３】以上のように、非磁性支持体と磁性層との
間に極薄のＣｏからなる薄膜層が形成された実施例１
は、粒子配向の揃ったＣｏ下地層の上にＣｏ−Ｏ系等の
磁性層を成長させることにより磁性層の結晶粒子の配向
性が改善され、それによって磁気特性が向上する。

【００５４】

【発明の効果】本発明によれば、非磁性支持体上に強磁
性金属薄膜が蒸着により成膜される磁気記録媒体におい
て、非磁性支持体と強磁性金属薄膜との間にＣｏからな
る薄膜層が形成されてなることにより、磁性層の配向性
の制御として機能して、保磁力、角形比、保磁力角形
比、反転磁界分布等の磁気特性が向上する。

【００５５】したがって、電磁変換特性が改善され、再
生出力の向上が図られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の磁気記録媒体の構造を模式
的に示す断面図である。

【図２】上記磁気記録媒体と比較例１との再生出力の周
波数依存性を示す図である。

【図３】上記磁気記録媒体を製造する真空蒸着装置を示
す模式図である。

【符号の説明】

１，１５ 非磁性支持体（ベースフィルム） ２ Ｃｏからなる薄膜層 ３ 強磁性金属薄膜（磁性層）

Claims (3)

【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蒸着
   により成膜される磁気記録媒体において、 非磁性支持体と強磁性金属薄膜との間にＣｏからなる薄
   膜層が形成されてなることを特徴とする磁気記録媒体。
2. 【請求項２】 前記強磁性金属薄膜が非磁性支持体の表
   面に対して斜め方向に傾いた磁化容易軸を有することを
   特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体。
3. 【請求項３】 前記Ｃｏからなる薄膜層の膜厚が５０ｎ
   ｍ以下であることを特徴とする請求項２記載の磁気記録
   媒体。