JPS645375B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、強磁性層が蒸着薄膜である磁気記録
媒体の製造方法に関し、抗磁力の制御を幅方向に
均一化するとともに長手方向にも均一化する技術
の提供を目的とするものである。

更に具体的には、真空雰囲気の制御により高抗
磁力を達成する技術の改良であつて、外部より、
強制的にガスを導入する方法の改良に関するもの
である。

更に本発明は強磁性層を構成する元素の酸化物
により保護効果を改善した媒体を得るに適した方
法の提供を目指すものでもある。

磁気記録に於て、短波長記録に、強磁性金属薄
膜を磁気記録層として用いることの有用性は1960
年代の後半より実験的に確認され、良く知られる
ところである。

しかしかかる媒体を実用レベルで利用する時の
問題は、抗磁力を中心とした磁気特性の生産性を
配慮した領域での制御と、得られる媒体の腐食摩
耗に対する耐性の改良があげられる。

従来この種の問題は、湿式めつき法、蒸着法の
いずれの方法で得た強磁性膜についても共通の課
題であり、抗磁力の制御には、湿式めつき法では
主としてめつき浴の化学組成の安定化、蒸着法で
はいわゆる斜方蒸着（特公昭41−19389号公報）
が主としてとられていた。

しかし両者に共通していえる欠点は、生産性が
極めて低い点にある。例えば蒸着でCo100％の磁
性層で抗磁力800〔O¨e〕を実現するには入射角の
制限を75゜〜80゜にする必要があり、電子ビームを
集束して突沸寸前の電力密度を投入して、蒸発速
度を高めても、0.15ｍの磁性層を得るには２〜３
ｍ／minの基板移動速度にしかならないことから
伺い知れる。

又一方、耐蝕性、耐摩耗性の問題の解決のため
に従来とられた方法の多くは強磁性層の上に更に
別の保護層を設けるものであつた。

Ni・Ｗ合金（特開昭51−43110号公報）、Ni・
Ｂ合金（特開昭52−2405号公報）、Ni合金層を熱
処理により硬度をあげたもの（特開昭51−102605
号公報）、Ni・Cr合金（特開昭53−73108号公報）
等の合金薄膜を保護層とするもの、酸化物、炭化
物（特開昭50−104602号公報）、酸化物磁性体上
にｇ―Fe₂O₃系薄膜を保護層として配したもの
（特開昭51−59606号公報）、Si―Si酸化物（特開
昭52−127203号公報）、磁性層との間にCrを介し
てのSi―Si酸化物（特開昭52−127204号公報）、
窒化ケイ素化合物（特開昭55−73931号）、Laの
硼化物層（特開昭56−11626号公報）を保護層と
するもの、有機物を保護層とするもの、例えば飽
和脂肪酸の単分子層（特開昭50−7500号公報）、
滑性液体層中に酸化防止剤を含有させたもの（特
開昭51−20805号公報）等が提案されている。

これらの技術も記録波長が数μmの間は有効な
ものの、1μm以下の記録波長になると、スペーシ
ングロスの制約から、これらの保護層は極めて薄
く仕上げることが要求されることから保護効果が
急激に失われてくる。

即ち50Å〜100Å程度の前記層の厚みでは耐蝕
性と耐摩耗性の両者に優れた改善を与えにくく、
このことは、相対速度３ｍ／sec〜５ｍ／secとい
う高速で回転するヘツドとの摺動に於て、より深
酷化しているのである。

これらは強磁性層と保護層とが異なる材質であ
る点と、強磁性層の形成と独立の工程により保護
膜の形成を行つていることに改善すべき問題点を
有している。

即ち自然環境下で長期間保存、使用される媒体
の受けるダメージは、目視かん察上何の変化もみ
られなくても、前記したように、高速回転するヘ
ツドに当接した時、保護層のはくりを引き起すこ
とが多く、この事実は異なる物質間の界面の破壊
を示しており改善が望まれるのである。

本発明は、前記した２点に主として考察を加え
改良実験を重ねた結果なされたもので、強磁性層
そのものの酸化物層を表面に形成する方法による
ものである。

この方法は、付加的な物質を使用しないことか
ら安定性、信頼性の面で後述する利点を有してい
る。

なお本発明でいう蒸着には、真空蒸着、イオン
プレーテイング等を含むものである。

磁気テープの通常の製造工程は、50cm以上の広
幅の基材上に連続して磁性層を形成してから所定
の幅寸法にスリツトするのであるから、本発明の
別の目的は、幅方向、長手方向に酸化層の厚み質
の制御を均一たらしめる方法の提供にあることも
前述の通りである。

第１図は本発明を実施するための蒸着装置の一
例を示す。

なお図においては上室６、下室７の二室分離形
の捲き取り式蒸着機と類似の構成例を示してある
が、これによらずとも後述の要件を満たす別の装
置によつても実施できるのは勿論である。

図に示すように、高分子成形物からなる基板１
は真空容器５内において送り送し軸１０より、捲
き取り軸１１へ移動する途中で、冷却用支持体に
沿つた状態で蒸着される。図では回転キヤン４が
支持と冷却の作用を行つている。これに代るもの
で、エンドレスの例えばSUS304の0.6tを電子ビ
ーム溶接して得られるような回転ベルトに沿わせ
ることも可能であり、本発明に含まれる。

蒸発源は蒸発源容器３と蒸発材料２で模式的に
示したが、加熱は、誘導加熱、レーザビーム加
熱、抵抗加熱等があるが、電子ビーム加熱が最も
適している。蒸発材料は電子ビーム衝撃により加
熱気化し、基板１へ差し向けられる。基板１は矢
印Ａ方向に移動しながら、高入射角で蒸着されは
じめ徐々に入射角が小さくなり、磁性体の種類に
より必要な抗磁力、角形比の選択を行い決定され
る入射角で蒸着が終るよう仕組まれる。８はその
ためのマスクである。９は仕切板である上室６、
下室７は夫々独立した排気系１２と１３で排気さ
れる。上室６には必要に応じてグロー処理を施す
ためのグロー処理装置を配することもできるが、
図では略してある。

さて本発明のポイントは、下室７へのガス導入
にある。それはマスク８の側面に設けられたノズ
ル２０により達成される。即ち、基板１の幅方向
に対して、均一に特性が得られるように工夫すべ
きであるのは勿論である。

第２図にマスクを示すように、マスクは背面１
４と前面１６と側面１７と図示せぬ２つの側面と
Ｂ側面より構成されるジヤケツト構造となし、背
面１４には例えば銅パイプ１９をろう接して冷却
水Ｗを流し、過熱を防止する。ガス導入パイプ１
８よりガスＧが導入され、Ｂ側面にあけられた小
孔群１５より噴射する。

ジヤケツト内部はガスが小孔群１５より均一に
噴射されるよう適宜仕切板を入れるなり、ジヤケ
ツト形状を流体力学的に最適化することで、本発
明の効果はさらに発揮される。

ガス導入に関して行われる制御について、公知
技術により充分幅方向、長手方向の性能の均一化
を図ることができる。

次に具体的に本発明の実施例を説明する。

（実施例１〜３の共通条件） 回転キヤン直径１ｍ、幅65cm。

基板フイルム幅50cm。

第１図で、蒸発源の中心Ｏとノズル位置までの
距離をl₀とｌ、最低の入射角となる位置Poまでの
距離をl₁とするとl₀＝28cm、l₁＝45cm。

Ｂ面の小孔群１５は１mmの孔を４cm間隔に幅方
向に17個配設した。

（実施例４〜５の共通条件） 実施例１〜３と異なりl₀＝31cm、l₁＝35cmとし、
１mmφの孔を２cm間隔に幅方向に33ケ配設した。
他の条件は実施例１〜３と同じである。

実施例 １ ポリエチレンテレフタレート10.5μmを25ｍ／
minの速度で捲き取りながらCo100％を電子ビー
ム加熱により蒸発させ、酸素を圧力1.5Kg／cm²で
0.035／min導入し、0.15μm厚の磁性層を形成
した。回転キヤンの温度は循環冷媒を−３℃に保
持して制御した。

得られた磁性層を幅方向12点、長さ方向10点サ
ンプリングして、磁気特性、酸化層厚み、酸化層
の質、耐蝕性、耐摩耗性を調べたところ、抗磁
力、角形化は±５％以内、酸化層厚みは、±８％
で、酸化層の質は同じであつた。その結果耐蝕性
は例えば60℃95％RH環境下で８週間以上何の変
化もなかつた。

実施例 ２ ポリエチレンテレフタレート12.5μmを30ｍ／
minで捲きとりながらCo85％Ni15％を電子ビー
ム加熱により蒸発させ、酸素を圧力２Kg／cm²で
0.03／min導入し、0.13μm厚の磁性層を形成し
た回転キヤンの循環冷媒温度は０℃とした。

実施例１と同じサンプリングをして調べた結
果、磁性層の抗磁力、角形比は±５％以内、酸化
層厚みは±７％で、酸化層の質は同一で、耐蝕性
は60℃95％RHで９週間以上何の変化もなかつ
た。

実施例 ３ ポリイミドフイルム25μm上に30ｍ／minで酸
素を0.1／min（圧力１Kg／cm²）導入しながら
0.2μmの厚さに形成したCo75％Ni25％からなる
磁性層の抗磁力、角形比の安定性は±６％、酸化
層厚みは±６％で酸化層の質は同じであつた。

その結果耐蝕性は60℃95％RHで９週間以上何
の変化もなかつた。

実施例１〜３において磁性層が形成された記録
媒体を1/4″幅のテープとし、あらかじめλ＝0.8μ
の記録を行い、100ｍずつリールに巻き込んで、
夫々前記環境下に放置したのち、６週間、12週間
径過の時点で再生を行つたが、目づまり、ドロツ
プアウトの増加はなく、耐摩耗性も極めて安定し
ていた。

この系でポリエチレンテレフタレートフイルム
12μm厚上に、Co80％Ni20％、Co70％Ni30％、
Co50％Fe50％、Co95％Rh5％、Co95％V5％の
夫々について酸素導入量を0.02〜0.15／minの
範囲で変化させて、夫々厚さ0.06μmの範囲の磁
性層を形成した。

夫々の磁性層の性能は実施例１〜３の場合とほ
ぼ同一であつた。

又、本発明は、回転キヤンの代りに、SUS304
の0.6tのエンドレスベルト（幅60cm、周長２ｍ）
を冷却用支持体として、それに沿わせて高分子成
形物基板を移動させて、磁性層を形成しても効果
は同じであつた。

又、イオンプレーテイングとして、高周波コイ
ル２ターン、直径60cm、をキヤンと蒸発源とのほ
ぼ中間位置に配設し、フイルム幅50cmでCo80％
Ni20％、Co95％W5％、Co100％について夫々導
入酸素条件0.015／min（入射角15゜以上）で
0.1μm厚の磁性層を形成した。その時のフイルム
速度は15ｍ／min、高周波電力は13.56MHzで
450Wであつた。

得られた膜は全く同様の性能を有することを確
かめることができた。

実施例 ４ ポリエチレテレフタレートフイルム9.5μmを35
ｍ／minで捲き取りながらCo95％Ni10％を電子
ビーム加熱により蒸発させ、酸素を圧力１Kg／cm²
で0.4／min導入し、厚さ0.16μmの磁性層を形
成した。得られた磁性層の磁気特性の均一性は±
４％以内酸化層厚みは±６％で、酸化層の質は同
一で耐蝕性は60℃95％RH環境下で10週間以上何
の変化もみられず安定した信頼性を示した。

実施例 ５ ポリアミドフイルム8μmを25ｍ／minで捲き取
りながらCo83％Ni17％を電子ビームで加熱蒸発
させ酸素を0.1／min（圧力2.1Kg／cm²）導入し
0.2μm厚の磁性層を形成し、その表面を0.1Torr
の酸素グローに2.5秒間露呈した（グロー条件：
500V0.77A）結果、磁気特性の均一性は±５、５
％、そして酸化層厚みについてのばらつきは±
5.5％、酸化層の質は同一で耐蝕性は60℃95％RH
で17週間にわたり変化なしで、極めて信頼性が高
い膜を得られることがわかる。

以上の各実施例において、蒸着長さが1000ｍ以
上になると更に有用性が明確であり、2000ｍにつ
いてはλ＝0.8μの記録再生により、出力の安定性
±0.2dBを、3000ｍについては±0.23dB、4000ｍ
については±0.2dBを達成できることが確認され
た。

以上のように、本発明は磁性層の品質が均一で
耐蝕性にすぐれる磁気記録媒体を生産性良く得る
ものであり、その工業的価値は極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するための蒸着装置の一
例を示す図、第２図は前記装置の要部をなすマス
クの斜視図である。 １……基板、２……蒸発材料、４……回転キヤ
ン、５……真空容器、８……マスク、１５……小
孔群、１８……ガス導入パイプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 冷却用支持体に沿つて移動する高分子成形物
   基板に入射角制限用のマスクにより入射角を制限
   した強磁性材料の蒸気流を向かわせ前記基板上に
   強磁性層を形成するに際し、前記マスクの前記蒸
   気流に面する側から少なくとも酸素を含むガスを
   噴出せしめることを特徴とする磁気記録媒体の製
   造方法。