JPS59217234A - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はオーディオ用テープデツキ、ビデオテープレコ
ーダ、ＰＣＭ録音機等の磁気記録装置、大型コンピュー
タ、パーソナルコンピュータ等の端末データ処理袋１４
等に利用される磁気記録媒体の中でも、特に磁性層が強
磁性薄膜で構成された磁気記録媒体の製造方法に関する
。

従来例の構成とその問題点 非磁性基板上に磁性層が真空蒸着、ヌパツタリング、イ
オンプレーティング等の薄膜形成手段を駆使して強磁性
薄膜のみでイ７り成され、バインダー、添加剤が含まれ
ない非パインダーツτす磁気記録媒体は、短波長での電
磁変換特性が優れているｌζめ、高密度用の磁気記録媒
体であると言われており、最近実用化をめざして種々の
問題に対する研究開発が行われている。

それらのうちで最も重要な問題として、まず摩耗と走行
安定性の問題がある。磁気記録装置（は、磁気信号の記
録・再生の過程において磁気ヘッドとの高速相対運動の
もとにおかれるため、その際、走行が円滑にかつ安定な
状な−で行われなけれ１ばならない。また磁気ヘッドと
の接触に依る摩耗や破損が起ってはならない。しかしな
がら、強磁性金属層だけでは磁気記録・再生の過程での
苛酷な条件に耐え得るものはなく、そのため従来では表
面ｔｍに瀕々の滑剤層を設けることが行われている。

従来、Ｌａｎｇｍｕｉｒ　−Ｂ　ｌｏｄｇｅｔｔ法に依
って飽和脂肪酸および金属塩の均一な吸着膜を形成する
方法が特公昭５６−８０６０９号に開示されているが、
製造面からみると、長尺でかつ広幅の磁気記録媒体の表
面上に極めて薄くしかも均一な吸着層を工業的規模で形
成することは非常に困難である。一方、有機物滑剤もし
くは高分子物質を真空蒸着法で形成する方法は、例えば
特公昭５６−７２８８号、５６−７２８６号、５４−１
５４８０６号、５８−２１９０１号等に開示されている
。これら真空蒸着法の大きな特徴の一つは、前記有機物
滑剤もしくは高分子物質材を指定すると、これらが充填
される蒸発源中の温度に依り、基本的には磁気記録媒体
の表面に積Ｒされる有機物もしくは高分子物質の積層量
が定まる点にある。しかし、蒸発源中における温度制御
が安定性に欠けていたシ、蒸発源内ｔて不純物が混入も
しくは不純物の占める割合の変化に依って所定の温度に
於ける有機物もしくは高分子物質の蒸気圧が変化するた
め、必ずしも蒸発源中の温度を制御するのみでは磁気記
録媒体の表面に積層される有機物もしくは高分子物質の
積Ｒ−ｒｌを制御することができない。この問題を解決
するために、水晶振動子を前記記録媒体の近傍に配設し
て、この水晶振動子の表面に積層される前記有機物もし
くは高分子物質の１貞層に伴なう水晶振動子の有する固
有振動数の変化△ｆ　ｉｆ　’１１．気的な信号で読み
取り、水晶振動子上とｒｉｉｌ記記禄１記録上に積層さ
れる有機物もしくは高分子物′筐の積層量とが所定の関
係にあるとして磁気記録媒体との前記積）ｆＪ量をモニ
ターすることが効果的でちると提言されている。

しかし、このようにして膜厚をモニターできる従来の膜
厚モニター装置〔例えば、日電アネルバ■製、ＥＶＭ−
８２Ｂ水晶式膜厚モニター〕を用いて長尺の磁気記録媒
体を工業的規模で製造しようとした場合には次のような
問題がある。

水晶振動子の表面に積層される債月量は固有］辰勤数の
変化Δモにほぼ線型的に比例し、当関係で使用可能な動
作域Δ１．ｔｎａｘは、８００（幻化〕である。パーマ
ロイ、ＡＡ’　、Ｆｏ　、　Ｃｏ　、　Ｔｉ　、　Ｓｉ
ｎ、　Ｆ’６−０等の金属、合金及び無機酸化物を蒸着
する場合に於いては上記の動作域△ｆｍａＫまで膜厚モ
ニターとして十分動作しているが、有機物もしくは高分
子物質を真空蒸着する場合に於ては使用可能な固有振動
数の変化△ｆはおおむね１０凧台である。密度がほぼ１
である有機物もしくは高分子物質を概ねｌｏ（Ｈ２２−
で水晶振動子の表面上に積層する場合に於ては、１０■
厄〕÷１０〔厄んＥ　＝　１０００１００Ｏ１〕戸１５
（ｍｉｎ：）位しか使用出来ない。この原因については
、金属、合金及び無機酸化物の蒸着では、水晶振す子表
面の電極用薄膜（たとえばＡｇ　、　Ａｎ　、　ｋｌ等
）中に該金属、合金及び無機酸化物薄膜の成分が拡散す
るため電極用薄膜と金属、合金及び無機酸化物とが強固
な結合力を有した界面部を構成し、しかも、この界面部
上に積層される金属、合金及び無機酸化物が緻密な膜で
あるのに反し、有機物もしくは高分子物質の蒸着では水
晶振動子表面の電極用薄膜と有機物もしくは高分子物質
とが先に記したような強固な結合力を有した界面部を構
成できず、しかも界面部上に積層される有様物もしくは
高分子物質の薄膜が先に記した金属、合金もしくは無機
酸化物の薄膜に比べて緻密でない事に関係していると考
えられる。上記の問題は工業的規模で長尺の磁気記録媒
体を製造のごとく、長時間にわたって前記積層量を検知
しようとした際、大きな支障をきたすものである。

発明の目的 本発明は水晶振動子の膜厚モニターによって基板への蒸
着材料が有機物もしくは高分子゛物質であル場合におい
ても長期間にわたって膜厚をモニターできる磁気記録媒
体の製造方法を提供することを目的とする。

発明の構成 本発明の磁気記録媒体の製造方法は、裁板に有機物もし
くは高分子物質の蒸気流を差し向けて裁板上に真空蒸着
するに際し、前記基板の幅方向または長手方向に沿って
前列された複数個の膜厚モニター用水晶振動子を前記蒸
気流に１１１α次抜ｊＱｒＪ（させて形成された蒸着膜
の積層厚をモニターすることを特徴とする。

実施例の説明 以下、本発明の製造方法を具体的な一実施例に基づいて
説明する。

第１図は真空蒸着装置の構成を示す。なお、図面におい
ては油拡散ポンプ、ロータリポンプ、エゼクタ−ポンプ
、メカニカルブースターポンプ、真空容器等を含む真空
排気系の部分は省略されている。

長尺でかつ広幅の非磁性基板の表面部の表面に強磁性薄
膜を配した基板ｆｌ＋は送シ出し軸（２）からフリーロ
ーラ、エクスバンダーローラ、近接ローラ、ゴムローラ
等からなる搬送系（３）を経て巻取シ軸（４）に巻き取
られる。矢印Ａは基板ｆｘ）の搬送方向を示す。有機物
もしくは高分子物質の蒸着材料が充填された蒸発源（５
）が電子ビーム、抵抗加熱、レーザー加熱等の加熱手段
を用いて熱せられると、蒸発源（５）から前記蒸着材料
が蒸発して、その蒸気流（６）の一部は搬送状態にある
基板ｆｉｌ上に積層される。

（７）は蒸発源（５）と搬送状態にある基板（１）間に
配設されたマスクで、前記蒸気流（６）は開口部（８）
で制限されて搬送状態にある爪板（１）上に飛来してく
る。マ、、　　　スフ（７）と搬送状態にある基板ｆｉ
＋の間には、第２図にも示すように基板ｆｌ）の幅方向
〔ｙ軸方向〕に沿って４個の水晶振動子（９ａ）〜（９
ｄ）が配設されておシ、また各水晶振動子（９１）〜（
９ｄ）の直下のマスク（７）の一部にはそれぞれ開口部
（１０ａ）〜（１０ｄ）が穿設されている。Ｃ１１ａ）
　〜（ｌｉｄ）はそれぞれ開口部（１０ａ）〜（１０ｄ
）の真下に配設されたシャッタで、閉じることによって
前記蒸気流（６）のそれぞれの水晶振・幼子（９ａ）〜
（９１１）への到達が１且止される。なお、第２図では
シャッタ（ｌ１ｍ）のみが開放されだ状態を示しており
、水晶振動子（９ｂ）〜（９ｄ）へはそれぞれ蒸気流（
６）が到達しない状態にある。

なお、シャッタ（ｌ１ｍ）　〜（ｌｌｄ）の１５１１閉
駆動装置は次のように構成されている。

先ず、前述のようにシャッタ（１１１％）を開いてシャ
ッタ（ｌｌｂ）〜（ｌｉｄ）を閉じている状態で拭阪ｆ
ｉｌへの蒸着を実行して、水晶振動子（９ｎ）の固有裁
動数の変化を電気的な信号で読み取る事に依り積層量を
検知し、水晶振動子（９ａ）が動作不良になると、即座
に他の水晶振動子の例えば（９ｂ）が動作できるように
シャッタ（ｌｌｂ）を開く。この１助作を水晶振動子（
９ｅ）、（９ｄ）へと繰シ返すように；構成されている
。

このように、水晶振動子（９ａ）〜（９ｄ）へと順次蒸
気流（６）に接触させるようにシャッタ（ｌｌａ）〜（
ｌｉｄ）を開くことによって、基板＋１１に積層される
積ｎ量を検知出来る時間は、１個あたりの水晶振動子の
動作時間が１５分であるとすると、従来が１５分であっ
たものが、本発明によると１５Ｘ４＝６０分近くの動作
時間になる。

上記実施例において複数個の水晶振動子（９ａ）〜（９
ｄ）は基板＋１１の幅方向に沿って配列されたが、これ
は基板ｆｉ＋の長手方向に沿って配列してもよく、ある
いは幅方向にＮ１個の水晶振動子を配列すると共に長手
方向にＮ２個の水晶振動子を配列〔但し、Ｎ１　ｅ　Ｎ
２は整数〕して順次蒸気流に接触するように構成しても
同様の効果が得られる。また上記実施例では特に記載を
していないがある特定の水晶振動子が動作している時に
、動作不良になった水晶振動子を末だ有機物もしくは高
分子物質が全熱積層されていない水晶振動子に交換する
よう構成することによって前述の動作時間は更に延びる
ものである。

上記実施例において各水晶振動子（９ａ）〜（９ｄ）は
マスク（７）の各開口部（１０ｍ）　〜（１０ｄ）の真
上に位１．′ｔするよう構成されたが、これは各開口部
（１０Ｂ）〜（１０ｄ）の内に各水晶振動子（９ａ）　
〜（９ｄ）を１．Ｉｔ！設しても同様の効果が得られる
。

上記実施例において開口部（８）と１３１０ｔＴＩｉ（
１０”）〜（ｉｏａ）とが別々の開口としたが、開口部
（８）の一部を開口部（１０Ｂ）〜（１０ｄ）として機
能させることもできる。

上記実施例における水晶振動子とは、狭義的には円形も
しくは正方形状で、厚みが約１＝ａ、厚み方向に於ける
両表面には、ｋｌ　、　Ａｌｌ　、　Ａｇ　′Ｊの′市
面用簿１儂を積層させている水晶振動子そのものを、α
味し、広義的には該水晶振動子を挿入しているブロック
及び外部回路に接続するのに要する電気的端子を包含し
たものを意味している。

上記実施例における非磁性基板とは、ポリエチレンテレ
フタレートはその共重合体、混合体、ポリエチレンナフ
タレート又はその共重合体、混合体からなるポリエステ
ルフィルム、ポリエステルイミド、ポリイミド等のポリ
イミド系フィルム、芳香族ポリアミドフィルム等からな
るブラスチックフィ／Ｌ’４が代表的な例である。

上記実施例における強磁性薄膜としては、例えば斜め蒸
Ｍろるい（ｄ垂直蒸着法にて形成さ九るＣｏ。

Ｎ札Ｆｅ等を主体とする金属薄１嘆それらの合金を主体
とする金属薄膜（例えばＣｏ−Ｃｒ垂直磁化１１１ｊ　
）が使用できるが、グラスチックフィルムとの付着強度
改善、あるいは強磁性金属薄膜自体の耐食性、耐摩耗性
改善の目的で蒸ｉｉニア時の雰囲気を酸素ガスが支配的
となる雰聞くにとしたとき得られる１１り素を含む強磁
性薄膜を使用することが望ましい。酸素の含有量として
は、Ｊｇ板フィルム表面近傍の強磁性金属、あるいは非
磁性金属に対する原子数比で少くとも８％以上、好まし
くは５形以上が適当である。

又、必要に応じて強磁性金属薄膜の形成に先立ち、機械
的補強効果のおる薄膜たとえばＴｉ、Ｃｒ、Ｎｉ等の酸
素含有金属薄膜、Ａｌ２Ｏ８，ＳｉＯ２等の１俊化物薄
膜等を形成せしめることも可能である。

上記実施例における有機物としては、脂肪酸、脂肪酸エ
ステル、脂肪酸アミド、金属石けん、脂肪族アルコール
、パラフィン、シリコーン専が使用できる。

基板ｆｉｌ上に積層される積層量は蒸発源内に充填され
る有機物もしくは高分子物質依存がちシ、しかも磁気記
録媒体として必要な緒特性のうち、どの特性を補うかに
依っても異なる。−例として強磁性薄膜の表面に後述の
脂肪酸アミドを積層させ高温高湿での耐摩耗及び走行性
の改碧面から該アミドの積層量を選択するならば、１０
×１０−８〔ｇ／ｌＩＩ〕〜１１００ＸＩＯ−８（々〕
であることがのぞましい。また、蒸着材料の積層場所は
基板ｆｌ＋の一方の面の強磁性薄膜上、あるいは強磁性
薄膜の形成されていない他方の面上に積層される。

脂肪酸としてはラウリル酸、ミリスチン酸、パルミチン
酸、ステアリン酸、ベヘン酸、オレイン酸、リノール酸
、リルン酸等の炭素数が１２飼以上のものが使用できる
。

脂肪酸エステルとしてはステアリン酸エチル、ステアリ
ン酸ブチル、ステアリン酸アミル、ステアリン酸モノグ
リセリド、パルミチン酸モノグリセリド、オレイン酸モ
ノグリセリド、ペンタエリスリトールテトラステアレー
ト等が使用できる。

脂肪酸アミドとしてはカプロン酸アミド、カプリン酸ア
ミド、ラウリン酸アミド、パルミチン酸アミド、ステア
リン酸アミド、ベヘン酸アミド、オレイン酸アミド、リ
ノｌ−ル酸アミド、メチレンビスステアリン酸アミド、
エチレンビスステアリン酸アミド等が使用できる。

金属石けんとしてはラウリン酸、ミリスチン酸、パルミ
チン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、オレイン酸、リノー
ル酸、リルン酸等の亜鉛、鉛、ニッケル、コバルト、鉄
、アルミニウム、マグネシウム、ストロンチウム、銅等
との塩、ラウリル、ハルミチル、ミリスチル、ステアリ
ル、ベヘニル、オレイル、リノール、リルン等のスルホ
ン酸と上記各種金属との塩等が使用できる。

脂肪族アルコールとしては、セチルアルコール、ステア
リルアルコール等が使用できる。

パフフィンとしてはトオクタデヵン、ｎ−ノナデカン、
ｎ−トリデカン、ｎ−トコサン、ｎ−トドリアコンタン
等の飽和灰化水素が使用できる。

シリコーンとしては、水素がアルキル基又はフェニール
基で部分置換されたポリシロキサン及びこれらを脂肪酸
、脂肪族アルコール、酸アミド等で変性したもの等が使
用できる。

上記実施例における高分子物質とＶよポリプロピレン、
ポリカーボネート、ポリエチレン等のごとく真空装置内
で真空蒸着が可能な高分子物質を指すものである。

上記実施例における各水晶振動子（９ａ）〜（９ｄ）、
基板（１）上の蒸着材料の積層量は、蒸発源（５）と水
晶振動子（９ａ）〜（９ｄ）および基板＋１１との幾何
学的（’：Ｌ　ｉｉ’を関係が異なるため、両者の積層
量もｒｒｒｔ　’心には異なるので両者間の関係を前も
って較正する必要がある。またこれは各水晶振動子（９
ａ）〜（９ｄ）の間に於いても、積層量が異なっている
場合には前も°りてこれらの間の関係を較正しておく必
りｙがある。

発明の詳細 な説明のように本発明の磁気１８録媒体のＩＪ）嬰造方
法によると、膜厚モニター用水晶振・切子を予め基板の
幅方向または長手方向に複数個並べておいて、基板への
蒸着時に前記複数個の水晶振動子を順次蒸着材料の蒸気
流に接触させるため、従来に比べて長期間にわたって蒸
着膜の４ｍ層厚をモニターでき、従って、特に長尺の磁
気記録媒体を作る際に、水晶振動子の出力から得られる
積層厚の変化と長尺の磁気記録媒体の走行位＋＞？　（
蒸着実行位置）とを対応して記憶させておいて、蒸着の
完了後にそのデータに基づいて長尺の磁気記録媒体の不
均一な積層厚の区間を選別し、この区間を廃除して

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の磁気記録媒体の製法を行うように必要
な真空蒸着装置内における走行系の概要の正面図、第２
図は第１図の要部断面図である。 （１）・・・基板、（２）・・・送シ出し軸、（３）・
・・搬送系、（４）・・・１　　巻取シ軸、（５）・−
・蒸発源、（６）・・・蒸気流、（７）・・・マスク、
＋８１　・−・開口部、（９ｍ）　〜（９ｄ）　・＝水
晶振動子、（１０ｔｈ）〜（ｔＯａ）−・・開口部、（
ｌ１ｍ）　〜（ｌｉｄ）　−、シャッタ。 第ｆ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、基板に有機物もしくは高分子物質の蒸気流を差し向
   けて基板上に真空蒸着するに際し、前記基板の幅方向ま
   たは長手方向に沿って配列された複数個の膜厚モニター
   用水晶振動子を前記蒸気流に順次接触させて形成された
   蒸着映の積層厚をモニターする磁気記録媒体の製造方法
   。