JPH1116144A

JPH1116144A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH1116144A
Application number: JP16413497A
Authority: JP
Inventors: Hideki Yoshida; 秀樹吉田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-06-20
Filing date: 1997-06-20
Publication date: 1999-01-22

Abstract

(57)【要約】【課題】接触式記録において電磁変換特性にすぐれヘッ
ド摩耗が少なく磁気ヘッドとの実用信頼性を向上させる
ことができる磁気記録媒体を提供する。【解決手段】基板１と、この基板１上に設けられた形状
賦与物２と、この形状賦与物２を設けた基板１上に形成
された磁性層７と、この磁性層７上に形成された連続な
保護膜６とを備え、磁性層７にテクスチャリング処理を
行っている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、接触式記録に適
した、薄膜磁性層上にたとえばカーボン保護膜を設けた
磁気記録媒体に関し、とくにその電磁変換特性と実用信
頼性の改善に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、高密度記録媒体として薄膜型磁気
記録媒体が主流となりつつある。薄膜型磁気記録媒体は
磁気ディスクでの普及が特に目覚ましいが、家庭用デジ
タルビデオのフォーマットであるＤＶフォーマットなど
でも薄膜型磁気テープが用いられるようになった。これ
らの磁性層の形成法としてはスパッタ法と真空蒸着法が
代表的な手法であり、その薄膜型磁性層の上に耐久性を
改善するためのカーボン保護膜を用いることが多い。カ
ーボン保護膜の形成方法としてはスパッタ法とＣＶＤ法
が良く知られている。スパッタ法は手軽に様々な膜質の
保護膜を形成できるのが特徴であり、ＣＶＤ法はダイア
モンド状カーボン保護膜の形成に適しており高い生産性
が実現できる。薄膜型磁気記録媒体を用いる磁気ディス
クはハードディスクと呼ばれるタイプであり、磁気ディ
スクと磁気ヘッドは基本的には浮上している。

【０００３】それに対して磁気テープの場合には磁気テ
ープと磁気ヘッドが常に接触しており、接触による摩耗
などの問題が大きな課題であった。接触状態での耐久性
や走行性を保つ手法として、特許第１８６６６３８号に
示されるように磁性層の下に形状賦与物を設けて磁性層
上に突起を設ける方法が考案されて、接触状態での実用
信頼性が得られるようになった。

【０００４】以下、図面に基づいて従来の磁気記録媒体
を説明する。図３は、従来の磁気記録媒体の断面構造図
である。図３において、１は基板、２は形状賦与物、３
は磁性層、４は保護膜、５は潤滑剤である。基板１は磁
気ディスク用としてはアルミニウムやガラスが用いら
れ、磁気テープ用としてはＰＥＴやＰＥＮやアラミドな
どの材質のものが用いられる。形状賦与物２としては非
接触式の場合にはテクスチャリングで形状を与えること
もあるが、接触式の場合にはシリカなどの粒子を賦与し
ないと走行性や耐久性を確保することはできない。磁性
層３はコバルトの結晶磁気異方性を用いたコバルト系材
料を用いるのが一般的であり、ＣｏＣｒＴａ、ＣｏＰｔ
Ｃｒ、ＣｏＣｒ、ＣｏＯ、ＣｏＮｉＣｒ、ＣｏＮｉＯな
どさまざまな材料が開発されている。保護膜４の材料と
してもさまざまな材料が研究されたが、現在最も一般的
なものはカーボン保護膜であり、なかでもダイアモンド
状カーボン保護膜が使われることが多い。潤滑剤５につ
いても多くの分子構造が研究されており、ＰＦＰＥは代
表的な材料である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来例では、接触式で
の信頼性を得るために形状賦与物を用いたが、その直径
は１２ｎｍ程度であり、それはそのままスペーシングロ
スとなり電磁変換特性の劣化につながった。また、この
ような突起を設けることは、突起によるヘッドの摩耗に
つながり、ＭＲやＧＭＲに代表される薄膜型高性能磁気
ヘッドのヘッド寿命の観点から問題があった。

【０００６】つまり従来は、スペーシングロスを低減し
電磁変換特性を改善する接触式記録において、本来の電
磁変換特性を引き出すとともに、磁気ヘッドとの実用信
頼性を成立させることができなかった。したがって、こ
の発明の目的は、接触式記録において電磁変換特性にす
ぐれヘッド摩耗が少なく磁気ヘッドとの実用信頼性を向
上させることができる磁気記録媒体を提供することであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の磁気記録
媒体は、基材と、この基材上に設けられた形状賦与物
と、この形状賦与物を設けた基材上に形成された磁性層
と、この磁性層上に形成された１０ｎｍ以上の厚みの保
護膜とを備え、磁性層、保護膜および基材のいずれかに
テクスチャリング処理を行ったことを特徴とするもので
ある。

【０００８】請求項１記載の磁気記録媒体によれば、１
０ｎｍ以上の厚みの保護膜およびテクスチャリング処理
により、小径の形状賦与物で耐久性を得ることができ、
スペーシングロスを低減して接触記録用の磁気記録媒体
の電磁変換特性を向上するとともに、磁気ヘッドの摩耗
を低減できるので磁気ヘッドとの実用信頼性を向上する
ことができる。

【０００９】請求項２記載の磁気記録媒体は、請求項１
において、基材がディスク形態であって、テクスチャリ
ング処理を同芯円状としたものである。請求項２記載の
磁気記録媒体によれば、請求項１と同様な効果がある。
請求項３記載の磁気記録媒体は、請求項１において、基
材が磁気テープ形態であって、テクスチャリング処理が
長さ方向に行なわれたものである。

【００１０】請求項３記載の磁気記録媒体によれば、請
求項１と同様な効果がある。請求項４記載の磁気記録媒
体は、請求項１において、テクスチャリング処理を保護
膜に行ったものである。請求項４記載の磁気記録媒体に
よれば、請求項１と同様な効果のほか、既存の工程の大
幅な変更を行うことなく所定の特性を得ることが可能で
ある。

【００１１】請求項５記載の磁気記録媒体は、請求項１
において、テクスチャリング処理を磁性層に行ったもの
である。請求項５記載の磁気記録媒体によれば、請求項
１と同様な効果のほか、保護膜にテクスチャリング処理
するのと比較してダメージを与えないので理想的であ
り、最も優れた特性が得られやすい。

【００１２】請求項６記載の磁気記録媒体は、請求項１
において、テクスチャリング処理を基板に行ったもので
ある。請求項６記載の磁気記録媒体によれば、請求項１
と同様な効果のほか、保護膜はダメージがなく理想的で
あり、また磁性層および保護膜の２つの真空処理工程を
分断することがないので高い生産性が保たれる。

【００１３】請求項７記載の磁気記録媒体は、請求項１
において、保護膜がカーボン保護膜であり、イオンビー
ムスパッタ法により製膜されているものである。請求項
７記載の磁気記録媒体によれば、請求項１と同様な効果
がある。請求項８記載の磁気記録媒体は、請求項１にお
いて、保護膜がカーボン保護膜であり、ＣＶＤ法により
製膜されているものである。

【００１４】請求項８記載の磁気記録媒体によれば、請
求項１と同様な効果がある。

【００１５】

【発明の実施の形態】

（第１の実施の形態）この発明の第１の実施の形態を図
１に示す。図１は第１の実施の形態の磁気記録媒体の断
面構成図である。図１において、１は基材である基板、
２は形状賦与物、５は潤滑剤、６は１０ｎｍ以上の厚み
の保護膜、７はテクスチャリングを施した磁性層であ
る。

【００１６】基板１として、厚み６．３ミクロンのＰＥ
Ｔを用い、形状賦与物２は直径７ｎｍのシリカを用い、
基板１の表層部に形状賦与物２を埋め込んで、基板形成
と同時に形状賦与物２を賦与した。形成頻度は２００個
／平方ミクロンとした。磁性層７として、斜方蒸着技術
を用いてＣｏＯ磁性層を１４０ｎｍの厚みに形成した。
テクスチャリングは、研磨粉や研磨テープを用いて溝状
の凹凸形状を加工する。実施の形態では、完成した磁気
テープに対して長手方向に、アルミナ研磨粉を含んだ研
磨テープで深さ５ｎｍに施した。このときの溝の幅は約
１０ｎｍ、溝間隔は約２０ｎｍであり、アルミナ研磨粉
の粒径は２０ｎｍを用いた。

【００１７】またカーボン保護膜６はスパッタ法で行っ
たが、粒状構造の発生を防止するため、イオンビームス
パッタにより、薄膜形成部分の真空度を０．００１２Ｔ
ｏｒｒと圧力が低くなるようにした。通常のスパッタ法
ではスパッタガスの影響などで粒子構造を持ち、粒子構
造によって１ｎｍ前後の微細な凹凸を持つことが多い
が、このスパッタ膜は粒状構造を持たず、なだらかな表
面性を持つことをＳＥＭ観察で確認した。この方法で１
０ｎｍの厚みのダイアモンド状カーボン保護膜を７０秒
で形成した。テクスチャリングを施した磁性層７の効果
で、保護膜６の表面にもテクスチャリングの形状が確認
された。

【００１８】上記の実施例の構成の効果を明確にするた
めに比較サンプルを作成し、表１で比較した。

【００１９】

【表１】

【００２０】表１に記載のあること以外は、磁性層７の
製造条件や保護膜６の製造条件が同一である。ここでヘ
ッド寿命の測定はＤＶフォーマット用ＶＴＲを改造し
て、ヘッドデプス５ミクロンの薄膜型磁気ヘッドの常温
環境での寿命を測定した。この発明において、保護膜６
の厚みを１０ｎｍ以上と規定するのは、保存特性の確保
のためである。図２にＣ_O／Ｃ_O−Ｏ複合磁性層上に各
種の厚みのカーボン保護膜６を形成した場合の、６０
℃、９０％、１０日間の保存による飽和磁束密度の低下
を示す。この発明において２〜５ｎｍの深さのテクスチ
ャリングが必要であり、それ故テクスチャリング処理に
よる効果と保存性を両立させるには保護膜６の厚みを１
０ｎｍ以上とする必要があると考えられる。

【００２１】次に、テクスチャリング処理を施さない場
合、形状賦与物２の直径を１２ｎｍにしないと走行性が
維持できないことがわかった。このように大きな直径の
形状賦与物２を用いる悪影響として電磁変換特性の劣化
と、ヘッド摩耗の増大が確認された。電磁変換特性は記
録波長０．５ミクロンで０．８デシベル低下することが
確認され、ヘッド寿命も２倍以上短くなることがわかっ
た。

【００２２】また、テクスチャリング処理だけで形状賦
与物２を持たないものは、スチル状態の耐久性の劣化が
確認された。形状賦与物２を持つものはスチル時間が１
０時間以上であったが、形状賦与物２がない場合は２分
であった。さらにテクスチャリングの方向も重要であ
り、磁気テープの長手方向にテクスチャリングをした場
合は各種環境で安定に走行したが、形状賦与物２の粒子
径が７ｎｍの場合はランダムな方向にテクスチャリング
を行うと走行性が不安定となった。形状賦与物２の粒子
の直径を９ｎｍとするとバランスは改善するが、スペー
シングロスは増大する。

【００２３】以上のように、１０ｎｍ以上の厚みの保護
膜６と形状賦与物２を持ち、磁気テープの形態を取り、
長さ方向に対してテクスチャリング処理を行なうことに
より、電磁変換特性にすぐれヘッド摩耗が少なく、回転
シリンダーにおいて薄膜型磁気ヘッドを用いて十分なヘ
ッド寿命が得られることがわかった。（第２の実施の形態）この発明の第２の実施の形態につ
いて説明する。第１の実施の形態においては、テクスチ
ャリング処理を磁性層７に行ったが、第２の実施の形態
ではテクスチャリングをカーボン保護膜６または基板１
に行なうものである。このようにテクスチャリングを施
す部位による差を表２にまとめている。

【００２４】

【表２】

【００２５】表２中のいずれの試料Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊ，Ｋ
も、形状賦与物２は直径７ｎｍのシリカ粒子であり、基
板１上に塗布法でバインダーと共に配した。また磁性層
７は厚み１６０ｎｍのＣｏＯ薄膜とし、ＣＶＤ法により
厚み１２ｎｍの保護膜６を設け、テクスチャリングの深
さは４ｎｍとした。形状付与物２の数を同一にした場合
は、保護膜６上にテクスチャリングを行った場合のスチ
ル耐久性がやや劣化する。

【００２６】また基板１にテクスチャリングを行う場合
と、磁性層７にテクスチャリングを行う場合のスチル耐
久性は、形状賦与物２の数量が同一であれば同等であ
る。基板１上にテクスチャリングを施す場合、テクスチ
ャリング処理と形状賦与物を与えるという２つの処理を
行っており、この２つの処理が１個所に集中することと
なる。先に形状賦与物を配した後でテクスチャリングを
行うと、形状賦与物２の配置が乱れてしまう。テクスチ
ャリングを行った後で形状賦与物２を配することになる
が、この場合、形状賦与物２がテクスチャリング処理の
溝に集中して凝集する傾向が出てくる。すなわち、テク
スチャリング上に形状賦与物２を配する時に形状賦与物
２の数が多いと凝集を発生し易く、５３個／平方ミクロ
ンしか配することができなかった。これは、形状賦与物
２の粒子数を減らさねばならないこととなるので、必ず
しも十分な特性が得られない場合も多くなる。よって、
試料Ｇ，Ｉ，Ｋを比較すると磁性層７にテクスチャリン
グしたものが最も特性がよい。

【００２７】一方、生産性の観点からは、保護膜６また
は基板１にテクスチャリングをした試料Ｉ，Ｋが試料Ｇ
より優れている。磁性層７にテクスチャリングを行なう
場合と比較して磁性層７の形成と保護膜６の形成という
２つの真空処理工程の間で処理を行うことがないためで
ある。したがって生産性を犠牲にしても特性が必要な場
合には磁性層７にテクスチャリングを行うことが有効で
ある。試料Ｉと試料Ｋの比較では、保護膜６にテクスチ
ャリングを行う方がやや優れた特性を示す。しかし、保
護膜６にテクスチャリングを行うことは保護膜６の機能
そのものを損なっており、今後の技術改良が困難である
のに対し、基板１上へのテクスチャリングは界面処理等
によって分散の良い状態で形状賦与物２の数を増やして
特性を改善していくことが可能であると考えられる。

【００２８】なお、ヘッド寿命については試料Ｇ，Ｉ，
Ｋ共に２０００時間以上の寿命が確認された。また、保
護膜６の形成方法としてはスパッタ法を例に挙げたが、
ＣＶＤ法などの手法を用いても良いし、磁性層７の製法
についても蒸着法ではなくスパッタ法を用いても良い。
ＣＶＤ法により作成された保護膜６は、連続で均質な保
護膜６の作成に適している。基板１についてもＰＥＮや
アラミドといった高分子基板や、磁気ディスクのような
ディスクの形態をとる場合にはアルミニウムやガラスを
用いても良い。この場合のテクスチャリング処理は同芯
円状に行なわれる。

【００２９】またこの発明において、各種の下地層や潤
滑剤層、バックコート層などを持っても良いことは言う
までもない。

【００３０】

【発明の効果】請求項１記載の磁気記録媒体によれば、
１０ｎｍ以上の厚みの保護膜およびテクスチャリング処
理により、小径の形状賦与物で耐久性を得ることがで
き、スペーシングロスを低減して接触記録用の磁気記録
媒体の電磁変換特性を向上するとともに、磁気ヘッドの
摩耗を低減できるので磁気ヘッドとの実用信頼性を向上
することができる。

【００３１】請求項２記載の磁気記録媒体によれば、請
求項１と同様な効果がある。請求項３記載の磁気記録媒
体によれば、請求項１と同様な効果がある。請求項４記
載の磁気記録媒体によれば、請求項１と同様な効果のほ
か、既存の工程の大幅な変更を行うことなく所定の特性
を得ることが可能である。請求項５記載の磁気記録媒体
によれば、請求項１と同様な効果のほか、保護膜にテク
スチャリング処理するのと比較してダメージを与えない
ので理想的であり、最も優れた特性が得られやすい。

【００３２】請求項６記載の磁気記録媒体によれば、請
求項１と同様な効果のほか、保護膜はダメージがなく理
想的であり、また磁性層および保護膜の２つの真空処理
工程を分断することがないので高い生産性が保たれる。
請求項７記載の磁気記録媒体によれば、請求項１と同様
な効果がある。請求項８記載の磁気記録媒体によれば、
請求項１と同様な効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施の形態で使用した磁気記
録媒体の断面構成図である。

【図２】各種の厚みのカーボン保護膜６を形成した場合
の飽和磁束密度の低下のグラフである。

【図３】従来例の磁気記録媒体の断面構成図である。

【符号の説明】

１基板２形状賦与物５潤滑剤６保護膜７テクスチャリングを施した磁性層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基材と、この基材上に設けられた形状賦
与物と、この形状賦与物を設けた前記基材上に形成され
た磁性層と、この磁性層上に形成された１０ｎｍ以上の
厚みの保護膜とを備え、前記磁性層、前記保護膜および
前記基材のいずれかにテクスチャリング処理を行ったこ
とを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】前記基材がディスク形態であって、テク
スチャリング処理が同芯円状である請求項１記載の磁気
記録媒体。
【請求項３】前記基材が磁気テープ形態であって、テ
クスチャリング処理が長さ方向に行なわれた請求項１記
載の磁気記録媒体。
【請求項４】テクスチャリング処理を保護膜に行った
請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項５】テクスチャリング処理を磁性層に行った
請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項６】テクスチャリング処理を基板に行った請
求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項７】保護膜がカーボン保護膜であり、イオン
ビームスパッタ法により製膜されている請求項１記載の
磁気記録媒体。
【請求項８】保護膜がカーボン保護膜であり、ＣＶＤ
法により製膜されている請求項１記載の磁気記録媒体。