JPS639020A - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

磁気記録媒体の製造方法

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JPS639020A
JPS639020A JP15065586A JP15065586A JPS639020A JP S639020 A JPS639020 A JP S639020A JP 15065586 A JP15065586 A JP 15065586A JP 15065586 A JP15065586 A JP 15065586A JP S639020 A JPS639020 A JP S639020A
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cobalt
magnetic recording
manufacturing
protective film
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JP15065586A
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Noboru Isoe
磯江 昇
Kunio Wakai
若居 邦夫
Tetsuo Mizumura
哲夫 水村
Hideaki Niimi
秀明 新見
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Maxell Ltd
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Hitachi Maxell Ltd
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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〕 本発明は磁気記録媒体の製造方法に係り、特に非磁性基
板上に強磁性金属層を形成し、さらにその7@磁性金屑
層上に保ff膜を形成する磁気記録媒体の製造方法に関
するものである。
〔従来の技術〕
プラスチックフィルムなどの非磁性基板上にコバルトあ
るいはコバルト合金などの強磁性金属層を形成した磁気
記録媒体は、高密度記録特性に優れているが、その反面
1表面に金属が露出しているから耐食性に劣り、そのた
めに磁気特性が低下したり、また腐食生成物の成長によ
って磁気記録媒体の走行不良を生じるなどの欠点がある
従来走行性を改善するため1種々の潤滑剤からなる保訝
層を設けることが提案されているが、一般に強磁性金属
層の上に直接潤滑剤からなる保護層を設けた磁気テープ
をカセットに組込んだ状態で40℃、80%R,H,の
条件下で実用テストを行なうと、数時間後には走行不良
を起してしまう、この原因を調べた結果、摩擦係数が増
大し大きいものでは摩擦係数が1.0以上になっており
潤滑剤の効果がなくなり、摩擦係数が経時的に増大して
いることが分かった。
また従来、特開昭58−41439号公報に記載されて
いるように、非磁性基板上に磁性膜を形成したのち、グ
ロー放電処理を施こすことにより、磁性膜の表面に少な
くともCo O,Co s Oaを含む保護層を形成す
る磁気記録媒体の製造方法が提案されている。
しかしこの方法で形成された保護層では、ある程度の耐
食効果は認められるが、高温、高湿下で摩擦係数が経時
的に増大するという欠点を有している。
本出願人はこのような従来技術の欠点を解消するため、
先に5強磁性全席層の表面側部分に主にアモルファスの
3価コバルトの含水酸化物からなる被膜を形成した磁気
記録媒体を提案した(特願昭60−78562号)。
この磁気記録媒体は具体的には、非磁性基板上にコバル
ト主成分とし表面にコバルトの酸化物膜を有する強磁性
金屑層を形成し、これを酸素と水分の存在下に熱処理す
ることによって裏道される。
確かにこの磁気記録媒体は摩擦係数の経時変化がなく、
安定した走行性を有しているが問題がない訳ではない。
すなわち前述の方法では1強磁性金riotNを酸素と
水分の存在下において熱処理することにより、表面側部
分を変成して3価コバルトの含水酸化物被膜を形成する
ため、熱処理条件などが少し変動するとコバルトの酸化
度や膜厚がばらつき、tに均質で一定した膜厚を有する
被膜を形成することが難しく、再現性の点で問題があっ
た。
本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、
耐食性に優れ、かつ常に低い摩擦係数を有する品質の安
定した磁気記録媒体の製造芳゛iを〜 提供するにある。            1”″【問
題点を解決するための手段〕 前述の目的を達成するため、本発明は、例えばコバルト
またはコバルト合金などからなる強磁性金属層上に、ス
パッタリング法によりコバルトまたはコバルトを主成分
とする合金の酸化保IF!膜を形成し、その後少なくと
も酸素と水分の存在下において前記酸化保護膜を熱処理
することを特徴とするものである。
前述の目的を達成するため、さらに本発明は。
例えばコバルトまたはコバルト合金などからなる強磁性
金属層上に、スパッタリング法によりコバルトまたはコ
バルトを主成分とする合金の酸化保護膜を形成し、その
後少なくとも酸素と水分の存在下において前記酸化体W
i膜を熱処理して、その酸化体Wi膜上に潤滑膜を形成
したことを特徴とするものである。
〔実施例〕
本発明において前記非磁性基板としては1例えばポリエ
チレンテレフタLノート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエ
ステル樹脂などのプラスチックシート、プラスチック製
基板の中に例えば炭素繊維や銅などの無機物を混入した
複合材料の基板、あるいはアルミニウムなどの非磁性金
属板、またはガラスなどが用いられる。
本発明で用いられる強磁性金属材料としては。
コバルト、ニッケル、鉄などの金属あるいはコバルトを
主成分とするコバルト合金などがある。
このコバルト合金としては1例えばコバルト−ニッケル
合金、コバルト−クロム合金、コバルト−鉄合金、コバ
ルト−リン合金、コバルト−ニッケルーリン合金などが
用いられる。前記コバルト−ニッケル合金ならびにコバ
ルト−ニッケルーリン合金の場合は、ニッケルの含有率
は約40重量%以下が望ましい。またコバルト−クロム
合金、コバルト−鉄合金、ならびにコバルト−リン合金
などの場合は、クロム、鉄ならびにリンの含有率は約3
0重量%以下が望ましい。
これら強磁性金属層の形成方法としては1例えば真空蒸
着法、スパッタリング法、イオンブレーティング法なら
びにメッキ法などがある。
本発明において保護膜を形成する材料としてコバルト単
体あるいはコバルトを主成分とするコバルト合金が用い
られる。このコバルト合金としては例えばコバルト−ニ
ッケル合金、コバルト−クロム合金、コバルト−鉄合金
、コバルト−リン合金、コバルト−ニッケルーリン合金
ならびにコバルト−チタン合金などのコバルト合金が用
いられる。
このコバルトあるいはコバルト合金を強磁性金属層上に
スパッタリングする際、このスパッタリングを酸化性ガ
ス中で行なうことにより、コバルトあるいはコバルト合
金の斂化物保護膜を容易に形成することができる。
また本発明において保S膜形成時の酸化性ガスとしては
、空気、W1素、オゾン、二酸化炭素などの単体、ある
いはこれらの混合ガスなどの他に、これら酸化性ガスに
アルゴン、窒素、ヘリウムなどの不活性ガスを混入した
ものなどが用いられる。
この酸化性ガスあるいは(および)不活性ガスに、適度
の水分を含ませるかあるいは含まない状態で使用される
保護膜の膜厚は、10〜1000オングストロームの範
囲が好ましく、10オングストロームより薄いと十分な
耐食効果が得られず、一方。
1000オングストロームより厚いと電磁変換特性の低
下が生じる。
本発明における熱処理温度は、約140℃以下。
特に約常温〜100℃の範囲、さらに好ましくは約40
〜90℃の範囲である。熱処理時間は熱処理温度との関
係があり、処理温度が高ければ処理時間は短かくてすみ
、処理温度が低ければ長時間熱処理する必要がある。
熱処理時における湿度は80%R,H1以下が望ましい
、湿度がこれ以上高くなると、保21膜の表面側部分に
酸化水和物よりも腐食生成物の水酸化コバルトCo(O
H)zが生成しやすいため好ましくない。
保護膜の形成は水分を含む酸素、ガスの存在下において
大気圧で熱処理してもよいし、また減圧下で熱処理して
もよい。
また本発明において、前記潤滑剤としては1例えば脂肪
酸系有機化合物、フッ素系有機化合物ならびにシリコン
系有機化合物などが用いられる。
前記脂肪酸系潤滑剤としては1例えば脂肪酸、脂肪酸の
金肩塩、脂肪酸エステルならびに脂肪酸アミドなどが使
用される6前記脂肪酸の具体例としては1例えばミリス
チン酸、パルミチン酸、オレイン酸、ステアリン酸5ベ
ヘン酸などがある。
またこれらの金属塩としては、例えばリチウム塩、ナト
リウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩。
アルミニウム塩、鉄塩、コバルト塩、亜鉛塩、バリウム
塩ならびに鉛塩などがある。
前記脂肪酸エステルとしては、例えばステアリン酸ブチ
ル、ステアリン酸モノグリセリド、パルミ°チン酸モノ
グリセリ阻オレイン酸モノグリセリド4ペンタエリスリ
トールラステアレートなどがある。
脂肪酸アミドとしては1例えばカプロン酸アミド、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
、ベヘン酸アミド、オレイン酸アミド、リノール酸アミ
ド、メチレンビスステアリン酸アミドなどがある。
またフッ素系潤滑剤としては1例えばトリクロロフルオ
ロエチレン、パーフルオロポリエーテル。
パーフルオロアルキルポリエーテルなどがある。
市激品の具体例としては、ダイキン社製ダイフロン#2
0、デュポン社製タライトツクスM、タライトツクスH
などが挙られる。さらにシリコン系潤滑剤としてはシリ
コンオイルがある。
なお前記潤滑剤層は、前述のような潤滑剤のみで構成す
る場合もあるし、また潤滑剤中に例えば流動パラフィン
や防錆剤の如き添加剤を;昆布させて、潤滑剤層の耐食
性などを向上することもできる。
潤滑膜の膜厚は30〜500オンゲスI−ロームが適当
で、30オングストロームより薄いと長期間にわたって
潤滑効果を発揮することが難しく。
一方、500オングストロームより厚くなると電磁変換
特性が低下するため、潤滑膜の厚さは前述の範囲に規制
する方が望ましいゆ 次に具体的な実施例について説明する。
実施例1 第1図に示すように、真空槽1,2を隔壁3で区画して
連続蒸着装置とスパッタリング装置を連接した装置を用
い、厚さ12μmのポリエステルフィルム4を原反ロー
ル5からガイドロール6を介して真空槽1の中央部に配
設された円筒状キャン7の周側面に沿って移動する1次
いで、ガイドロール8および9を介して、真空槽2内に
導き。
それの中央部に配設された円筒状キャン10の周側面に
沿って移動し、さらにガイドロール11を介して巻き取
りロール12に巻き取られるようにセットした。
真空槽l内の円筒状キャン7の周側面に沿って移動する
ポリエステルフィルム4に対向して真空槽l内の下部に
配設された強磁性材料の蒸Ri源13ICCo14をセ
ットし、真空槽2内の円筒状キャン10の周側面に沿っ
て移動するポリエステルフィルム4に対向して1円筒状
キャン10の下部に保ff1ll形成のためのスパッタ
ターゲットとしてC017をセットした。そして各真空
槽1および2に取り付けた排気系20および21で真空
槽1内をlXl0””h−ルに、また真空槽2内を7X
IO’″7 トールに排気した後、排気した後ガス導入
018より02ガスを導入して8×1O−1トールに保
持し、真空槽2に取り付けられたガス導入口16より0
2ガスを導入し、真空槽2内を5×10−’  トール
に保持する。まず真空槽1内の強磁性材料蒸発′g13
にセットしたC014を加熱蒸発して、30オングスト
ロ一ム/秒の速度で表面にCo O薄膜を有するGoか
らなる厚みが1000オングストロームの強磁性金属薄
膜層を形成した。
引き続いて、真空槽2の絶縁端子22を通して高周波1
!源19により真空N2内の中央部に配設された円筒状
キャンlOと、それの下部に配設したスパッタターゲッ
トCo17に300Wの電圧を加え、3オングストロ一
ム/秒の速度でスパッタリングし、Coの酸化物からな
る厚みが100オングストロームの保S膜を形成した。
次に巻き取りロール12を真空蒸着槽2から取す出して
、大気圧に保たれた熱処理槽において処理温度60℃、
相対湿度30%で、3時間加熱酸化処理する。
しかる後、脂肪酸系のミリスチン酸およびステアリン酸
ノルマルブチルとMIBKを混合し、ミリスチン酸/ス
テアリン酸ノルマルブチル=0.0510.05を量%
の潤滑剤を塗布し、潤滑膜を形成した。
次いで所定の幅に裁断して、第2図に示すような、ポリ
エステルフィルム4上に強磁性金属薄膜24、Co第化
物保ll!l@25.潤滑膜26を順次に積層した磁気
テープをつくった。なお、第1図において15は強磁性
材料蒸発源13からの強磁性金属材料14の蒸気流を所
定角度で入射させるための防着板である。
第3図(a)、(b)、(c)は強磁性金属の蒸着から
加熱酸化処理までの変成状態を示す拡大概念図。
第4ならびに第5図は強磁性金属薄’/IAMの拡大概
念図である。
第1図に示すように酸素の存在下においてC。
141に斜め蒸着することにより、第3図(a)に示す
如く表面にCoo薄l!I27を形成したCo柱状粒子
28が形成され、この柱状粒子28は第4図ならびに第
5図に示されているようにポリエステルフィルム4に対
して並んだ状態に形成される。
次に酸素の存在下においてCo17をスパッタリングす
ることにより、CoO薄膜27の表面にCo z Os
あるいはCo s OIのコバルト酸化物被膜29が形
成される。このような3mあるいは4価のコバルト酸化
物は、コバルトのスパッタ量と酸素の導入量とをコント
ロールすることによって容易に生成することができる。
なおこの際、前述のように酸化性ガス中に水分を若干含
んでおれば、一部はコバルトの含水酸化物である。
このコバルト酸化物波第29を形成したのち。
酸素と水分の存在下で熱処理することにより、第3図(
c)に示すようにCo20Co20−I−あるいはCo
 v Oa ・nH=oのコバルト含水酸化物被膜30
に変成される。この3価のコバルト酸化物CoZ 03
 ・mH,: Oは、xvA回析の結果アモルファスで
あることが確認されている。
第4図に示すようにコバルト含水酸化物被膜30は柱状
粒子の全体にわたって形成されるか。
あるいは第5図に示すように柱状粒子の表面側に形成さ
れる。なお第3図ないし第5図は微視的な櫃念図であり
、実際には第2図に示すように強磁性金R’flt@M
 24ならびに保護膜25がほぼ層状になって形成され
ている。
第6図は、a素ガス圧を変化させた場合のコバルト酸化
物の生成状態を示す特性図である。この図から明らかな
ように、基板温度が100℃以下(例えば常温)では、
酸素ガス圧が10−’ トール以下であればCoOの生
成は認められないが。
a、p、4ス圧を約10″″4〜10−”−’  トー
ルにするIQ7”iとによりCoOが生成する。この酸
素分圧は。
強・磁性金属を基板上に蒸着する際の分圧に相当する。
一方、酸素ガス圧を10−1〜10−′ トールにする
ことにより、3価あるいは4価コバルト酸化物が生成し
、この酸素分圧はコバルトあるいはコバルト合金を酸化
物の状態で強磁性金属層上にスパッタリングするときの
分圧に相当する。同図に示すように基板温度が100°
C以下の場合は。
酸素ガス圧の広い範囲(to−’〜10−’ トール)
においてco:!○s、Co3O4を生成することがで
き、また基板への熱的影響が少ないため好ましい。
実施例2 前記実施例1において潤滑膜26を省いた他は同様にし
て磁気テープを作った。
実施例3 前記実施例1において、保護膜25をGo80重量%、
N i 20重量%の酸化物(膜厚100オングストロ
ーム)とした他は同様にして磁気テープを作った。
実施例4 前記実施例1において、熱処理を40”C,10時間に
した他は同様にして磁気テープを作った。
実施例5 前記実施例1において、熱処理を90”C11時間にし
た他は同様にして磁気テープを作った。
比較例1 前記実施例1において、保護膜25を省いた他は同様に
して磁気テープを作った。
比較例2 前記実施例1において、熱処理を省いた他は同様にして
磁気テープを作った。
比較例3 前記実施例1において、保護膜形成時に不活性ガスであ
るアルゴンを用いた他は同様にして磁気テープを作った
比較例4 前記実施例1において、熱処理を60℃、90%R,H
,で行った他は同様にして磁気テープを作った。
比較例5 前記実施例1において、保S膜の形成と熱処理を省いた
代りに、酸素分圧3X10−”  トール。
300Wで強磁性金属薄膜JW24にグロー放電処理を
施こした他は同様にして磁気テープを作った。
〔発明の効果〕
これら実施例ならびに比較例によって得られた磁気テー
プを60℃、90%R,H,の条件下に7日間静置し、
静置前後の飽和磁化量の減少率を求め、それを耐食性の
評価として次の表に示した。
表 第7図は、前記実施例ならびに比較例によって得られた
磁気テープにおける摩擦係数の経時変化を示す特性図で
ある。この摩擦係数は摺動式動摩擦係数測定機を用い、
初期のS擦傷数と各磁気テープを60℃、90%R,H
,の高湿下で静置した場合の摩擦係数を測定した。
なお図中の曲線Aは実施例1.3.4,5で得られた磁
気テープ、曲M11Cは比較例1.2,3で得られた磁
気テープ、曲、譲りは比較例4で得られた磁気テープ、
曲線Eは比較例5で得られた磁気テープの特性曲線であ
る。
本発明は前述のような構成になっており、前述の表なら
びに第7図から明らかなように、耐食性に優れ、かつ長
期間にわたって安定した低い摩擦係数を有する品質の安
定した磁気記録媒体の製造方法を提供することができる
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例で用いる製造装置の概略構成図
、第2図は実施例に係る磁気記録媒体の拡大断面図、第
3図(、)、(b)、(e)は強磁性金属の蒸着から加
熱酸化処理までの変成状態を示す拡大概念図、第4図な
らびに第5図は強磁性金属薄膜層の拡大概念図、第6図
は酸素ガス圧と基板温度とを変化させた場合のコバルト
酸化物の生成状態を示す特性図、第7図は磁気記録媒体
の静置日数と摩擦係数との関係を示す特性図である。 4・・・・・・ポリエステルフィルム、24・・・・・
・強磁性金属″4膜層、25・・・・・・保護膜、26
・・・・・・潤滑膜。 27・・・・・・Coo@膜、28・・・・・・CO柱
状粒子粒子9・・・・・・コバルト酸化物被膜、30・
・・・・・コバルト官水酸化物被膜。 第1図 つ 第2図 4 :汀ごリエステナレフ(IVム 24・強漬1糎金、L;藁賑漫 25:イ呈17tA* 26:3関シプヒ月メ( 第6図 η−410−1z−110−1 政業刀°゛スr(トー1し) 第7図

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)非磁性基板上に強磁性金属層を形成し、さらにそ
    の強磁性金属層上に保護膜を形成する磁気記録媒体の製
    造方法において、前記強磁性金属層上にスパッタリング
    方法によりコバルトまたはコバルトを主成分とする合金
    の酸化保護膜を形成した後、少なくとも酸素と水分の存
    在下において前記酸化保護膜を熱処理することを特徴と
    する磁気記録媒体の製造方法。
  2. (2)特許請求の範囲第(1)項記載において、前記強
    磁性金属がコバルト、ニッケルならびに鉄のグループか
    ら選択された少なくとも1種類の金属で構成されている
    ことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
  3. (3)特許請求の範囲第(1)記載において、前記強磁
    性金属層がコバルトを主成分とするコバルト合金である
    ことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
  4. (4)特許請求の範囲第(1)項記載において、前記強
    磁性金属層が柱状粒子の集合体から構成され、その各柱
    状粒子上に前記酸化保護膜が形成されることを特徴とす
    る磁気記録媒体の製造方法。
  5. (5)特許請求の範囲第(1)項記載において、前記酸
    化保護膜が、コバルトまたはコバルトを主成分とする合
    金を酸化性ガス中でスパッタリングすることによつて形
    成されることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
  6. (6)特許請求の範囲第(1)項記載において、前記熱
    処理後の保護膜がCo_3O_4・nH_2OまたはC
    o_2O_3・mH_2Oの含水酸化物を含有している
    ことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
  7. (7)特許請求の範囲第(1)項記載において、前記熱
    処理後の保護膜が主にアモルファスの3価コバルトの含
    水酸化物で構成されていることを特徴とする磁気記録媒
    体の製造方法。
  8. (8)特許請求の範囲第(1)項記載において、前記保
    護層の膜厚が10〜1000オングストロームであるこ
    とを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
  9. (9)特許請求の範囲第(1)記載において、前記熱処
    理温度が100℃以下であることを特徴とする磁気記録
    媒体の製造方法。
  10. (10)特許請求の範囲第(1)項または第(9)項記
    載において、前記熱処理時の相対温度が80%以下であ
    ることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
  11. (11)非磁性基板上に強磁性金属層を形成し、さらに
    その強磁性金属層上に保護膜を形成する磁気記録媒体の
    製造方法において、前記強磁性金属層上にスパッタリン
    グ法によりコバルトまたはコバルトを主成分とする酸化
    保護膜を形成した後、少なくとも酸素と水分の存在下に
    おいて前記酸化保護膜を熱処理し、保護膜上に潤滑膜が
    形成されることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
  12. (12)特許請求の範囲第(11)項記載において、前
    記磁性金属層がコバルト、ニッケルならびに鉄のグルー
    プから選択された少なくとも1種類の金属で構成されて
    いることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
  13. (13)特許請求の範囲第(11)項記載において、前
    記強磁性金属層がコバルトを主成分とするコバルト合金
    であることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
  14. (14)特許請求の範囲第(11)項記載において、前
    記強磁性金属層が柱状粒子の集合体から構成され、その
    各柱状粒子上に前記酸化保護膜が形成されていることを
    特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
  15. (15)特許請求の範囲第(11)項記載において、前
    記酸化保護膜がコバルトまたはコバルトを主成分とする
    合金を酸化性ガス中でスパッタリングすることによつて
    形成されることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
  16. (16)特許請求の範囲第(11)項記載において、前
    記熱処理後の保護膜がCo_3O_4・nH_2Oまた
    はCo_2O_3・mH_2Oの含水酸化物を含有して
    いることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
  17. (17)特許請求の範囲第(11)項記載において、前
    記熱処理後の保護膜が主にアモルファスの3価コバルト
    の含水酸化物で構成されていることを特徴とする磁気記
    録媒体の製造方法。
  18. (18)特許請求の範囲第(11)項記載において、前
    記保護層の膜厚が10〜1000オングストロームであ
    ることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
  19. (19)特許請求の範囲第(11)項記載において、前
    記熱処理温度が100℃以下であることを特徴とする磁
    気記録媒体の製造方法。
  20. (20)特許請求の範囲第(11)項または第(19)
    項記載において、前記熱処理時の相対温度が80%以下
    であることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
  21. (21)特許請求の範囲第(11)項記載におて、前記
    潤滑膜が脂肪酸系有機化合物を含むことを特徴とする磁
    気記録媒体の製造方法。
  22. (22)特許請求の範囲第(11)項記載において、前
    記潤滑膜がフッ素系有機化合物を含むことを特徴とする
    磁気記録媒体の製造方法。
  23. (23)特許請求の範囲第(11)項記載において、前
    記潤滑膜がシリコン系化合物を含むことを特徴とする磁
    気記録媒体の製造方法。
  24. (24)特許請求の範囲第(11)項記載において、前
    記潤滑膜の膜厚が30〜500オングストロームである
    ことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
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JP15065586A JPS639020A (ja) 1986-06-28 1986-06-28 磁気記録媒体の製造方法

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JP15065586A Pending JPS639020A (ja) 1986-06-28 1986-06-28 磁気記録媒体の製造方法

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JP (1) JPS639020A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009041839A (ja) * 2007-08-08 2009-02-26 Mitsubishi Electric Corp 停止位置保持装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009041839A (ja) * 2007-08-08 2009-02-26 Mitsubishi Electric Corp 停止位置保持装置

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