JPH11144233A - 磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 良好なジッタ及び長期にわたり安定した出力
を得ることができる磁気記録媒体を提供する。 【解決手段】 ベースフィルム上に蒸着型磁性層を形成
してなる磁気記録媒体であって、磁気記録媒体の長手方
向に沿って、表面抵抗率の低い部分が存在し、かつ低い
部分の表面抵抗率がその他の部分の表面抵抗率の1/2以
下であることを特徴とする磁気記録媒体である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は磁気記録媒体に関す
る。特に本発明は、良好なジッタ及び長期的に安定した
出力が得られる磁気記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気テープの高性能化の要望に答えるべ
く、磁性金属を蒸着することにより磁性層を形成した蒸
着型テープが主流となりつつある。蒸着型テープは、バ
インダーを含まないために磁性材料を高密度で充填する
ことができるため、高密度記録に適している。しかしな
がら蒸着型金属薄膜は、活性であるために耐食性に問題
を残している。金属薄膜の腐食が起こると、磁気特性の
劣化が起こる。

【０００３】そこで蒸着によって金属薄膜を製造する際
には、酸化性ガスを導入して磁性層表面に酸化物層を形
成し、耐食性及び耐久性を向上することが行われてい
る。また磁性層を保護する目的で、磁性層の上層にダイ
ヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）などの硬質材料から
なる保護層を形成することが行われている。しかし酸化
物層あるいは保護層を形成することにより、磁気記録媒
体の表面には電荷の蓄積が生じ易くなる。これにより磁
気テープ走行時に、非回転のガイドロールなどの走行系
や磁気ヘッドと磁気テープとが摺動することにより、そ
の接触面で摩擦が生じ、静電気が発生して張り付きが起
きやすくなる。張り付きは、テープ走行を不安定にし、
ジッタを大きくする原因となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】走行系や磁気ヘッドと
磁気テープとの摺動を原因とする、ジッタが大きくなる
現象に対して、以下のような帯電を防止する方法が試み
られている。すなわち潤滑層を設けることにより摩擦を
下げて静電気の発生を抑える方法、あるいは導電性のバ
ックコート層を設けることにより発生した電荷を取り除
く方法等である。しかし何れの方法においても十分に満
足される効果を得るには至っていない。

【０００５】そこで本発明では、良好なジッタを有し、
長期的に安定した出力を得ることができる磁気記録媒体
の提供を課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、磁気テープの表面
抵抗率を部分的に低くすることにより、耐食性を低下さ
せることなく、帯電を防止することができることを見出
し、本発明を完成するに至った。すなわち本発明の磁気
記録媒体は、ベースフィルム上に蒸着型磁性層を形成し
てなる磁気記録媒体であって、磁気記録媒体の長手方向
に沿って、表面抵抗率の低い部分が存在し、かつ低い部
分の表面抵抗率が他の部分の表面抵抗率の1/2以下であ
ることを特徴とする。本発明の磁気記録媒体の如く、磁
気記録媒体に表面抵抗率の低い部分が存在し、かつその
部分の表面抵抗率が他の部分の1/2以下であることによ
り、摩擦により発生した電荷を効率よくガイドピンなど
を介して磁気記録媒体から放出することができる。これ
によりガイドピンなどの走行系や磁気ヘッドと磁気記録
媒体との静電気による張り付きを防ぐことができ、良好
な走行性を得ることができる。なお本発明の磁気記録媒
体の表面抵抗率は、JIS C 5565-1989（IEC 94-4-1986）
に基づき測定した値である。

【０００７】また本発明の磁気記録媒体においては、低
い表面抵抗率を示す部分の面積が磁気記録媒体表面の２
％以上を占めることが好ましい。低い表面抵抗率を示す
部分が２％よりも少ないと、ガイドピンなどを介して電
荷を放出する効果が小さく、張り付きを効果的に防ぐこ
とができない。さらに低い表面抵抗率を示す部分が磁気
記録媒体上に周期的に現れることが望ましい。これによ
り磁気記録媒体から電荷を効率よく放出することができ
る。低い表面抵抗率を示す部分の形状としては、例えば
図１ａの如く磁気記録媒体長手方向に周期的に現れる帯
状あるいは図１ｂの如く周期的に現れる島状等の形状を
挙げることができる。しかしこれらの形状に制限される
ものではない。

【０００８】さらに本発明の磁気記録媒体においては、
低い表面抵抗率が600Ω／□以下かつその他の部分の表
面抵抗率が1000Ω／□以上であることが好ましい。より
好ましくは、低い表面抵抗率が400Ω／□以下である。
低い表面抵抗率が600Ω／□よりも大きいと、ガイドピ
ンなどを介して電荷を放出する効果が小さくなり、磁気
記録媒体の張り付きの原因となる。逆にその他の部分の
表面抵抗率が1000Ω／□よりも小さいと、酸化物層及び
／又は保護層が薄くなり、磁性層が十分に保護されず、
磁気特性の経時劣化を起こしやすくなる。

【０００９】本発明の磁気記録媒体は、表面抵抗率の低
い部分が磁気記録媒体の長手方向0.1〜2.0mの範囲に少
なくとも１個所存在することが望ましい。さらに表面抵
抗率の低い部分が、磁気記録媒体の使用される磁気記録
・再生装置のヘッドシリンダ入口側及び出口側にあるガ
イドピンの間の経路長に相当する長手方向範囲に、少な
くとも１個所存在することも望ましい。このような磁気
記録媒体は、走行系あるいは磁気ヘッドとの摺動により
発生した電荷を、遅滞なくガイドピンなどを介して効果
的に放出することができる。それにより磁気記録媒体の
張り付きが起こりにくくなり、安定した走行が実現され
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に本発明の磁気記録媒体をよ
り詳しく説明する。本発明の磁気記録媒体の表面抵抗率
の低い部分は、例えば磁性層を形成する際に、酸化性ガ
スの供給量を減少させることにより、磁性層表層の酸化
層を薄くして表面抵抗率の低い部分を形成することがで
きる。あるいはダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）
からなる保護層を形成する際に、反応ガス供給量を減ら
してＤＬＣ層を薄く形成することにより、あるいはプラ
ズマのパワーを弱くすることによってＤＬＣの一部をグ
ラファイト化することより、表面抵抗率の低い部分を形
成することができる。しかし勿論これらに限定されるも
のではない。

【００１１】図２には本発明の磁気記録媒体を製造する
に適した真空蒸着装置の一例を示す。図２のような真空
蒸着装置を使用して、表面の酸化物層の厚みを変化させ
た磁性層を形成することができる。11は真空蒸着装置、
12は真空容器、13はキャンロール、14はベースフィル
ム、15は巻き出しロール、16は巻き取りロール、17はガ
ス導入管、18a、18bは防着板、19はルツボ、20は磁性金
属、21は電子銃である。真空容器12は図示されない真空
排気装置に接続され、所定の真空度とされる。巻き出し
ロール15から巻き取りロール16へとベースフィルム14を
走行させる。ルツボ20には磁性金属21を入れ、電子銃21
からの電子ビームを照射して、蒸着雰囲気とする。防着
板18a及び18bは金属蒸気の最低入射角と最高入射角を制
限するものである。ガス導入管17はマスフローコントロ
ーラー及びタイマーに接続され、導入する酸化性ガスの
流量を制御することができる。

【００１２】真空蒸着装置11において、成膜はキャンロ
ール13上を走行するベースフィルム14上にルツボ20から
の金属蒸気が付着することにより行われる。その際にガ
ス導入管17から酸化性ガスが導入され、金属層表面に酸
化物層が形成される。酸化性ガスの流量を変化させるこ
とにより、酸化物層の厚みが制御された磁性金属層が形
成される。例えばＴ₁時間だけガス流量の少ない条件で
成膜を行い、続くＴ₂時間だけガス流量の多い条件で成
膜を行う。この操作を繰り返すことにより、図１ａで示
すような、周期的に現れ、かつ帯状の表面抵抗率の低い
部分を有する磁気記録媒体を製造することができる。

【００１３】次に図３には本発明の磁気記録媒体を製造
するに適したＥＣＲプラズマＣＶＤ（電子サイクロトロ
ン共鳴 プラズマ 化学気相成長）装置の一例を示す。図
３のようなＥＣＲプラズマＣＶＤ装置を使用してＤＬＣ
よりなる厚みを変化させた保護層を形成することができ
る。32は真空容器、33はキャンロール、34はベースフィ
ルム、35は反応管、36は反応管開口、37は導波管、38は
石英窓、39は反応ガス供給管、40はＥＣＲ用電磁石であ
る。なお反応ガス供給管39はマスフローコントローラー
及びタイマーに接続され、導入する反応ガスの流量を制
御することができる。

【００１４】真空容器32は図示されない真空排気装置に
接続され、薄膜形成時には所定の圧力が保たれる。マイ
クロ波は図示されないマイクロ波電源により発生され、
導波管37内を矢印方向へと進み、石英窓38を通過して反
応管35へと導入される。反応管35内には反応ガス供給管
39から反応ガスが供給され、石英窓38を通して導入され
たマイクロ波により反応ガスがプラズマ化される。ＥＣ
Ｒ用電磁石40により反応管35から真空容器32の方向に発
散磁界が形成される。一方ベースフィルム34は、真空容
器32内でキャンロール上33を走行する。ＥＣＲ用電磁石
により生じた発散磁界により、プラズマ中のイオンは真
空容器32へと引き出され、ベースフィルム34表面に付着
して、薄膜が形成される。この時反応ガス流量を変化さ
せることにより、ＤＬＣ層の厚みを変化させることがで
きる。例えばＴ₁時間だけ反応ガス流量の少ない条件で
成膜を行い、続くＴ₂時間だけ反応ガス流量の多い条件
で成膜を行う。この操作を繰り返すことにより、図１ａ
で示すような、周期的に現れ、かつ帯状の表面抵抗率の
低い部分を有する磁気記録媒体を製造することができ
る。

【００１５】次に本発明の磁気記録媒体を構成する各層
について説明を加える。先ずベースフィルム素材として
は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポ
リエチレンナフタレート（ＰＥＮ）のようなポリエステ
ル；ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィ
ン；セルローストリアセテート、セルロースジアセテー
ト等のセルロース誘導体；ポリカーボネート；ポリ塩化
ビニル；ポリイミド；芳香族ポリアミド等が挙げられ
る。価格の点からはＰＥＴが好ましい。

【００１６】磁性層は、通常の磁気記録媒体の製造に用
いられる強磁性金属材料を使用して形成することができ
る。強磁性金属材料の原料としては、例えばCo, Ni, Fe
等の強磁性金属、或いはFe−Co、Fe−Ni、Co−Ni、Fe−
Co−Ni、Fe−Cu、Co−Cu、Co−Au、Co−Y 、Co−La、Co
−Pr、Co−Gd、Co−Sm、Co−Pt、Ni−Cu、Mn−Bi、Mn−
Sb、Mn−Al、Fe−Cr、Co−Cr、Ni−Cr、Fe−Co−Cr、Ni
−Co−Cr等の強磁性合金が挙げられる。特に、鉄、コバ
ルト、ニッケルを主体とする強磁性合金及びこれらの窒
化物、炭化物から選ばれる少なくとも１種が好ましい。
磁性層を形成する際に酸化性ガスを導入し、磁性層表面
に酸化物を形成することにより耐久性の向上を図ること
ができる。磁性層を構成する磁性薄膜の数は、高周波記
録に対応するためには多い方が良いが、実用的な範囲と
しては１〜５が適当と考えられる。なお磁性層の厚みは
10〜20nm程度が適当である。

【００１７】バックコート層は、支持体の磁性層とは反
対の面に公知の方法、例えばめっき法あるいは塗布法、
真空成膜法等により形成できる。バックコート層は、例
えばCuやNi、Al等の金属あるいは例えばＣやSi、Ge等の
半金属もしくはこれらの酸化物や窒化物、炭化物により
形成される。バックコート層の厚みは、例えばめっき法
や真空成膜法によれば300nm以下、塗布法によれば0.8μ
m以下である。本発明の磁気記録媒体においては、バッ
クコート層を形成する方法や形成する材質、厚み等は磁
気記録媒体の用途あるいは支持体上に形成される磁性層
との硬さの関係等により適宜決めることができる。

【００１８】また保護層は、磁性層の上及び／又はバッ
クコート層の上に形成できる。保護層を形成する方法と
しては、ＣＶＤ法あるいはＰＶＤ法等の公知の真空成膜
法が挙げられる。保護層は、炭素あるいは炭化物、窒化
物、酸化物、特にダイヤモンドライクカーボン、ダイヤ
モンド、炭化ホウ素、炭化珪素、窒化ほう素、窒化珪
素、酸化珪素、酸化アルミニウム等の高硬度の物質を付
着して成膜することにより形成される。保護層を形成す
る方法や形成する材質等は、磁気記録媒体の用途などに
より適宜決めることができる。また保護層の膜厚は、一
般には15nm以下が適当である。

【００１９】さらに潤滑層は、支持体上の磁性層側の最
外層及び／又は磁性層とは反対側の最外層に形成でき
る。潤滑層は、潤滑剤を適当な溶剤に溶かして塗布する
方法や超音波発振器を備えた噴霧器により噴霧する方法
等により形成される。潤滑剤としては、ベンゼン環ある
いは二重結合、分岐鎖等を含むフッ素系の潤滑剤、脂肪
酸系の潤滑剤等が挙げられるが、潤滑性の点からはパー
フルオロポリエーテルなどのフッ素系潤滑剤が好まし
い。パーフルオロポリエーテルとしては、分子量2000〜
5000のものが好ましく、市販されているものが使用でき
る。また潤滑層の厚みは、磁気記録媒体の用途や潤滑剤
の種類などにより適宜決められる。

【００２０】

【実施例】実施例１ 厚み6.3μmのＰＥＴ上にCoからなる磁性層を図２の如き
真空蒸着装置を使用して成膜した。成膜条件は電子銃パ
ワー20kW、キャンロール温度−30℃、ライン速度２m／m
in、排気速度５m³／minとした。なお酸素ガスの供給
は、４秒間100SCCM、続く１秒間を10SCCMとして、これ
を繰り返した。

【００２１】磁性層の上に図３の如きＥＣＲプラズマＣ
ＶＤ装置でベンゼンを使用してＤＬＣからなる保護層を
成膜した。成膜条件は、プラズマパワー550W、キャンロ
ール温度−５℃、ライン速度２m／min、排気速度４m³／
min、ベンゼン供給量30SCCMとした。

【００２２】さらに公知の方法により潤滑層を形成し、
８mm幅にスリットし、カセットに装填し磁気記録媒体と
した。

【００２３】実施例２ 磁性層の成膜条件を6.5秒間75SCCM、続く１秒間を10SCC
Mで酸素ガスを供給し、保護層の成膜条件をプラズマパ
ワー600Wとした以外は実施例１と同様にして磁気記録媒
体を得た。

【００２４】実施例３ 磁性層の成膜条件を酸素ガス供給量40SCCMで一定とし、
保護層の成膜条件をプラズマパワー600W、ベンゼンの供
給を４秒間60SCCM、続く１秒間を10SCCMとした以外は実
施例１と同様にして磁気記録媒体を得た。

【００２５】比較例１ 磁性層の成膜条件を酸素ガス供給量30SCCMで一定とし、
保護層の成膜条件をプラズマパワー500W、ベンゼン供給
量30SCCMで一定とした以外は実施例１と同様にして磁気
記録媒体を得た。

【００２６】比較例２ 磁性層の成膜条件を酸素ガス供給量100SCCMとした以外
は、比較例１と同様にして磁気記録媒体を得た。

【００２７】比較例３ 保護層の成膜条件をベンゼン供給量20SCCMとした以外
は、比較例１と同様にして磁気記録媒体を得た。

【００２８】評価 実施例１〜３及び比較例１〜３で得られた磁気記録媒体
に対して、以下の評価を行った。

【００２９】保護層の膜厚：透過型電子顕微鏡（ＴＥ
Ｍ）により磁気記録媒体の断面写真を撮り、それにより
測定した。

【００３０】表面抵抗率：JIS C 5565-1989（IEC 94-4-
1986）に基づき、図４の如き装置を用いて測定した。電
極は純金製であり、半径１cmの円柱を１／４に割った形
状をしている。お互いの電極は平らな面が向き合い、か
つもう一方の平らな面が下を向き、電極間の距離がテー
プ幅と同じとなるように配置される。磁気記録媒体は、
電極間に渡され、その両端には下向きに５Nの力を加
え、電極間には10Vの直流電圧が印加され、電極間に流
れる電流を測定する。表面抵抗率ρは、電流値をＩAと
して、 ρ＝10／Ｉ（Ω／□） で表される。

【００３１】ジッタ：改造したHi-8デッキ及びジッタメ
ーターを使用して、任意の５点で測定し、その平均をと
った。

【００３２】スチル耐久性：改造したHi-8デッキを使用
して、測定開始時の出力から３dB出力が落ちるまでの時
間を測定した。

【００３３】出力の経時変化：60℃、90％RHの環境に磁
気記録媒体を置き、10日、20日、30日後の10MHzの出力
を測定した。各磁気記録媒体の出力は、測定開始時の出
力を基準とした。

【００３４】以上の測定結果を表１に示す。なお表面抵
抗率は、低い表面抵抗率をρl、その他の部分の表面抵
抗率をρhとした。

【００３５】

【表１】

【００３６】

【発明の効果】表１からも明らかなように、表面抵抗率
の低い部分が磁気記録媒体長手方向に沿って存在し、こ
の低い表面抵抗率がその他の部分の表面抵抗率の1/2以
下である本発明の磁気記録媒体は、良好なジッタ及び長
期にわたる安定な出力、さらに高い耐久性を示す。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気記録媒体の低い表面抵抗率を示す
部分の分布を示す概念図である。

【図２】本発明の磁気記録媒体の磁性層を成膜するに適
する真空蒸着装置の一例を示す図である。

【図３】本発明の磁気記録媒体の保護層を成膜するに適
するＥＣＲプラズマＣＶＤ装置の一例を示す図である。

【図４】本発明で磁気記録媒体の表面抵抗率を測定する
に適する装置の概念図である。

【符号の説明】

11 真空蒸着装置 14 ベースフィルム 17 ガス供給管 31 ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置 34 ベースフィルム 39 反応ガス供給管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永井 智 栃木県芳賀郡市貝町赤羽2606 花王株式会 社研究所内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベースフィルム上に蒸着型磁性層を形成
   してなる磁気記録媒体であって、当該磁気記録媒体の長
   手方向に沿って、表面抵抗率の低い部分が存在し、かつ
   該低い部分の表面抵抗率が他の部分の表面抵抗率の1/2
   以下であることを特徴とする磁気記録媒体。
2. 【請求項２】 前記低い表面抵抗率を示す部分の面積が
   前記磁気記録媒体表面の２％以上を占める請求項１記載
   の磁気記録媒体。
3. 【請求項３】 前記低い表面抵抗率を示す部分が前記磁
   気記録媒体上に周期的に現れる請求項１又は２記載の磁
   気記録媒体。
4. 【請求項４】 前記低い表面抵抗率が600Ω／□以下、
   かつその他の部分の表面抵抗率が1000Ω／□以上である
   請求項１〜３の何れか１項記載の磁気記録媒体。
5. 【請求項５】 前記低い抵抗率が400Ω／□以下である
   請求項４記載の磁気記録媒体。
6. 【請求項６】 前記表面抵抗率の低い部分が、前記磁気
   記録媒体の長手方向0.1〜2.0mの範囲に、少なくとも１
   個所存在する請求項１〜５の何れか１項記載の磁気記録
   媒体。
7. 【請求項７】 前記表面抵抗率の低い部分が、前記磁気
   記録媒体の使用される磁気記録・再生装置のヘッドシリ
   ンダ入口側及び出口側にあるガイドピンの間の経路長に
   相当する長手方向範囲に、少なくとも１個所存在する請
   求項１〜５の何れか１項記載の磁気記録媒体。