JPS62219235A - 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〕 本発明は磁気記録媒体の製造法に係わり、さらに詳しく
は磁気特性ならびに耐久性に優れた信頼性の高い磁気記
録媒体を生産性よく製造する方法に関する。

〔従来の技術〕

近年、磁気記録の高密度化の要求に対応して、非磁性基
体上に強磁性体である金属または合金あるいは化合物な
どからなる薄膜を、真空蒸着法、スパッタリング法およ
びイオンプレーティング法などの薄膜形成法を用いて、
基体上に被着形成させた、いわゆる強磁性体薄膜型の磁
気記録媒体が開発され実用化されている。この、強磁性
体薄膜型の磁気記録媒体の作製に当って、蒸発源から強
磁性体を蒸発させて、その蒸気をイオン化し、これを更
に電界加速して基体上に被着させるイオンプレーティン
グ法は、エピタキシ成長を行なわせるための温度が低い
こと、薄膜の付着力が大きいこと、および種々の強磁性
化合物の合成が容易であるなどの特徴があり、イオンプ
レーティング法によって作製された磁気記録媒体は、磁
気特性に優れ、基体との密着性が高く、耐摩耗性が良好
で耐久性に優れているなどの利点を有し、またスパッタ
リング法に比べて薄膜の形成速度が速いなどの多くの長
所がある。

しかしながら、このイオンプレーティング法によって、
オーディオテープ、ビデオテープ、フロッピーディスク
などのような高分子フィルムを基体とする磁気記録媒体
を量産する場合において。

次に示すような問題があった。

高分子フィルムを媒体として記録磁性層である強磁性体
薄膜をイオンプレーティング法によって形成させると、
高分子フィルムが絶縁物であるためにプラスに帯電する
。このため、基体の表面が放電現象を起し記録磁性層の
表面が荒れたり、結晶成長が阻害されたりする。また、
移動する高分子フィルムの場合には、走行が不良となり
その結果、記録磁性層の表面にしわが発生するなどの問
題が生じる。

一般にイオンプレーティング法によって薄膜を形成させ
る場合には、基体またはその近傍を強磁性体の蒸発源に
対して負電位となし、蒸発した強磁性体のイオンを電界
加速して、基体表面に強磁性体薄膜を被着し形成させる
。しかしながら、テープ状の高分子フィルム基体の場合
には、基体の供給ロール、巻き取りロール、円筒状の回
転ドラムなどの駆動部があり、特に量産性のイオンプレ
ーティング装置においては、基体およびそれを支持する
走行系が高速で駆動しているため、基体またはその近傍
（回転ドラムなど）を絶縁し難く、これらを蒸発源に対
して負電位とすることは構造上難しい点がある。

このため、基体および基体近傍をアースし、これに対し
て正電位の電極を蒸発源近傍に配置し、この電位差によ
り蒸発したイオンを加速するなどの方法が考えられてい
る。しかしながら、この方法では一般に真空槽全体がア
ース電位であり、このためイオンは基体方向だけでなく
、真空槽全体に拡散してしまう傾向にあるため、非常に
薄膜の被着効率が悪くなるという欠点がある。また、電
子ビーム蒸着法においては、蒸発源近傍に正電位の電極
を配置すると、この電極が電子を引き付けるために放電
が不安定となるなどの問題が生じる。

また、高分子フィルムの一方の面に金属薄膜層Ａを設け
た基体を用いて、他方の面に金属薄膜Ｂを蒸着法により
形成させる場合に、蒸着された金属薄膜Ｂと１表面に絶
縁層を有する円筒状キャンとの間に電位差を設けて、基
体に作用する静電気的な引力によって円筒状キャン表面
に基体を密着させて走行させ、基体上に金属薄膜Ｂを形
成させる方法が提案（特開昭６０−９２４６７号公報）
されている。しかしこの方法は、基体の熱変形ならびに
熱分解を防止するだけを目的とするものであって、基体
を円筒状キャンに静電気的ｂ”−密着させると高分子フ
ィルムの走行性が悪くなりその結果１表面に形成される
記録磁性層にしわが生じるという問題が発生する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、上述した従来技術における基体上に形成され
る記録磁性層表面の荒れ、結晶成長の阻害、および基体
の走行性不良によるしわの発生などの問題点を解消し、
記録磁性層の結晶の配向性および表面性が良好で、かつ
基体との密着性が良く、磁気特性ならびに耐久性に優れ
た信頼性の高い磁気記録媒体を生産性よく製造する方法
を提供することを目的とする。

〔問題を解決するための手段〕

本発明のイオンプレーティング法によって行なう磁気記
録媒体の製造方法は、回転ドラム（円筒状キャン）の表
面に接触しながら高速で移動する高分子フィルム製の基
体上に強磁性体からなる記録磁性層を被着させる場合に
おいて、上記の回転ドラムの表面に、例えば窒化物また
は酸化物もしくはこれらの混合物などによって構成され
る絶縁層を設け、さらに上記絶縁層の上に、例えば全屈
あるいは合金などからなる導電層を形成させた構造の回
転ドラムを使用し、この回転ドラムの導電層を強磁性体
の蒸発源に対して負電位とすることによって、イオン化
し加速された強磁性体の蒸気を効率よく基体表面に到達
させ、磁気特性、特に膜面垂直方向の保磁力が大きく、
基体に対する密着性が良く耐久性に優れた磁気記録媒体
を性能よく、しかも高速で量産することができる。

さらに１本発明のイオンプレーティング法による磁気記
録媒体の製造方法は、基体または基体近傍に、電子発生
部を設け、かつ蒸発源から蒸発しイオン化された強磁性
体のイオンを基体の表面もしくは基体近傍で中性化し、
基体がプラスに帯電するのを防止することによって、基
体の帯電によるバイアス効果の低減、放電による記録磁
性層の荒れ（損傷）、結晶成長の阻害および走行不良か
ら生じるしわの発生などを防止し、記録磁性層の配向性
および表面性、基体との密着性が良好な、磁気特性なら
びに耐久性に優れた信頼性の高い磁気記録媒体が得られ
る。

本発明の磁気記録媒体の製造方法において、イオンプレ
ーティング装置内の基体または基体近傍に設ける電子発
生部は、ヒラメントを加熱して熱電子を放出させる熱電
子放出装置、光を照射して電子を放出させる光電子放出
装置、あるいは高電圧を印加することによって電子を放
出させる電界放出装置であってもよく、これらの電子発
生部からの電子放出量は、基体上に被着されるイオン化
し電界加速された強磁性体の蒸気が持つイオンを。

基体上もしくは基体近傍において中性化するに充分な程
度の電子放出量でよい。

〔実施例〕

以下に本発明の一実施例を挙げ、図面に基づいてさらに
詳細に説明する。

図において、同一符号を付したものは同一部品もしくは
同一機能を有する部分である。

（実施例　１） 第１図は本発明を実施するためのイオンプレーティング
装置の構造の一例を示す模式図である。

図に示すごとく、高分子フィルム基体３は供給ロール１
から送り出され、回転ドラム（円筒状キャン）４を介し
て１巻き取りロール２に送られる。

蒸発源５から蒸発された強磁性体の蒸気は、高周波コイ
ル（高周波電極）７を通過することによってイオン化さ
れる。ステンレス製の回転ドラム４の表面は、窒素イオ
ンをイオン注入することによって形成されたステンレス
窒化物からなる絶縁層１１で被覆され、さらにその上に
スパッタリング法によって被着形成されたＡｌｌの導電
層１２によって覆われている。そして、導電層１２はス
リップリング１０（板バネによって回転ドラムと定電圧
電源９と常に導通状態に保つ装置）を通して定電圧電源
９によって負電位が与えられる。この結果、回転ドラム
４と蒸発源５との間に生じた電位差によりイオン化した
強磁性体の蒸気は加速され、回転ドラム４の表面に接触
して通過する高分子フィルム基体表面に衝突し被着され
る。

上記のイオンプレーティング装置を用い、蒸発源５にＣ
ｏ　　９ｗｔ％Ｃｒ合金を装入し、高分子フィルム基体
３として５０Ｉ１ｍ厚さのポリイミドフィルムを用い、
基体温度が８０℃、薄膜形成速度が２００人／Ｓ、高周
波電力０〜５００Ｗ、バイアス電圧−２５０ｖで、膜厚
が３０００人の記録磁性層であるＣ　ｏ　−Ｃｒ垂直磁
化膜を作製した。

（実施例　２） バイアス電圧を一５ｏｏ　ｖにした他は実施例１と同様
にしてＣｏ−Ｃｒ垂直磁化膜を作製した。

（比較例　１） 回転ドラム４をアース電位とした他は実施例１と同様に
してＣｏ　−Ｃｒ垂直磁化膜を作製した。

（比較例　２） 回転ドラム４をアース電位とし、高周波コイル７と蒸発
源５との間に網状の電極を配置し、これに＋５００ｖの
電圧を印加した他は実施例１と同様にしてＧｏ−Ｃｒ垂
直磁化膜を作製した。

上記の実施例１．２および比較例１．２によって作製し
た試料について、垂直配向性へ〇、。（度）の高周波電
力（Ｗ）依存性を第２図に、各試料の９０度剥離試験に
より求めた付着力（ｋｇ／ａｍ）の高周波電力（Ｗ）依
存性を第３図に、各試料をフロッピーディスクにし、サ
ファイア摺動子で周速２ｍ／ｓ、押し付は荷重１８ｇで
行った球面摺動試験による耐久性（ｋ回）の高周波電力
（Ｗ）依存性を第４図に示す。図から明らかなごとく、
本発明の方法によって作製された磁気記録媒体は、バイ
アス電圧ならびに高周波電力が有効に活用されており、
垂直配向性、基体に対する付着力、および耐久性におい
て、従来のイオンプレーティング法と比較して飛躍的に
優れていることが分かる。

（実施例　３） 本発明を実施するための他の一例である第５図に示す構
造のイオンプレーティング装置を用いて、以下に示す手
順によってＣｏ−Ｃｒ垂直磁化膜を作製した。

蒸発源５にＣｏ−８ｗｔ％Ｃｒ合金を装入し、電子ビー
ム加熱により蒸発させ、この蒸発蒸気を１００Ｗの高周
波電力を付与した高周波コイル７によってイオン化させ
、高分子基体１５の支持部には直流電源１４によりｓｏ
ｏ　ｖのマイナス電位を付与して、加熱ヒータ１７によ
って１５０℃に加熱されている高分子基体１５の表面に
電界加速させ、かつ基体近傍に設けられている熱電子発
生源１６より、高分子基体１５の表面に到達するイオン
を中性化する程度の熱電子を放出させて、高分子基体１
５上に、膜厚が０．３ｔ１ｍ、膜組成がＧｏ−２０ｖｔ
％Ｃｒ合金からなるＣｏ−Ｃｒ垂直磁化膜を作製した。

（実施例　４） 本発明を実施するための他の一例である第６図に示す構
造のイオンプレーティング装置を用い、以下に示す方法
でＣｏ−Ｎｉ斜め蒸着膜を作製した。

高分子フィルム基体３は、供給ロール１から回転ドラム
４を介して巻き取りロール２に巻き取られる。蒸発源５
にはＧｏ−２０ｗｔ％Ｎｉ合金が装入されており、電子
ビーム加熱により蒸発させ、蒸発蒸気は２００Ｗの高周
波電力を付与した高周波コイル７によってイオン化させ
、直流電源１４によりｓｏｏ　ｖのマイナス電位が与え
られた高分子フィルム基体３に電界加速し、かつ高分子
フィルム基体近傍に設けられている熱電子発生源１６よ
り、高分子フィルム基体１５に到達するイオンを中性化
するに充分な程度の量の熱電子を放出させて、高分子フ
ィルム基体表面に膜厚が０，１−で、膜組成がＧ。

−２０ｗｔ％Ｎｉ合金からなるＣｏ−Ｎｉ斜め蒸着膜を
作製した。

（比較例　３） 熱電子発生源１６から熱電子放出を行わない他は実施例
３と同様にしてＧｏ−２０ｗｔ％Ｃｒ合金からなるＣｏ
−Ｃｒ垂直磁化膜を作製した。

（比較例　４） 熱電子発生源１６から熱電子放出を行わない他は実施例
４と同様にしてＣｏ−２０ｖｔ％Ｎｉ合金からなるＣｏ
−Ｎｉ斜め蒸着膜を作製した。

上記の実施例３．４および比較例３．４によって得られ
た試料の記録磁性層の性状について調査した結果を第１
表に示す。

以下６シ臼 第　　１　　表 第１表より明らかなごとく１本発明の実施例３における
Ｃｏ−２０ｗｔ％Ｃｒ垂直磁化膜の垂直配向性Δ０．。

（度）は極めて良好であり、比較例３に示した試料は基
体が帯電し放電したために記録磁性層の表面が非常に荒
れたのに対し、実施例３においては全くかかる荒れ現象
が発生せず、したがって極めて表面性のよいＣｏ　−Ｃ
ｒ垂直磁化膜を得ることができた。また、比較例４にお
いて示したＧｏ−２０ｖｔ％Ｎｉ合金の斜め蒸着膜の場
合には。

帯電のため高分子フィルム基体の走行性が悪くなり、そ
のため記録磁性層の表面がしわだらけになってしまった
のに対し、実施例４においてはががるしわの発生は全く
見られず、極めて表面性の良いＣｏ−Ｎｉ斜め蒸着膜を
得ることができた。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したごとく、本発明のイオンプレーティ
ング方法による磁気記録媒体の製造方法は、バイアス電
圧および高周波電力が有効に活用され、かつ基体が帯電
し放電することがないので。

記録磁性層の結晶成長が阻害されることなく、極めて配
向性ならびに表面性の良い優れた磁気特性を有し、さら
に基体に対する記録磁性層の密着性が良く、また基体の
走行性が良いので表面にしわの発生が全くなく、高性能
で耐久性に優れた信頼性の高い磁気記録媒体を生産性よ
く高歩留で製造することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１および２において用いたイオ
ンプレーティング装置の構造を示す模式図、第２図、第
３図および第４図は実施例１および２において作製した
試料の垂直配向性Δ０．。 （度）、付着力および耐久性の高周波電力依存性を示す
グラフ、第５図は実施例３において用いたイオンプレー
ティング装置の構造を示す模式図、第６図は実施例４に
おいて用いたイオンプレーティング装置の構造を示す模
式図である。 １・・・供給ロール　　　　２・・・巻き取りロール３
・・・高分子フィルム基体 ４・・・回転ドラム　　　　５・・・蒸発源６・・・高
周波電源　　　　７・・・高周波コイル８・・・防着板
　　　　　　９・・・定電圧電源１０・・・スリップリ
ング　　１１・・・絶縁層１２・・・導電層　　　　　
　１３・・・真空排気系１４・・・直流電源　　　　　
１５・・・高分子基体１６・・・熱電子発生源　　　１
７・・・加熱ヒータ１８・・・マツチングボックス

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、真空槽内に、強磁性体である金属または合金もしく
   は化合物の蒸発源を配置し、該蒸発源から蒸発された強
   磁性体の蒸気をイオン化した後、電界加速して高分子か
   らなる基体上に被着させて強磁性体薄膜を形成させるイ
   オンプレーティング法による磁気記録媒体の製造方法に
   おいて、上記真空槽内に、静止する基体もしくは移動す
   る基体を接触支持し、上記基体上に強磁性体を被着させ
   る基体支持部を設け、該基体支持部には、上記基体と接
   触する側に導電性物質からなる導電部を設け、該導電部
   の上記基体と接触しない側には、上記導電部を電気的に
   絶縁させる絶縁性物質からなる絶縁部を設けて、上記基
   体と接触する導電部を上記強磁性体の蒸発源に対して負
   電位とすることによって、上記イオン化し電界加速され
   た強磁性体の蒸気を上記基体上に被着させて強磁性体薄
   膜を形成させることを特徴とする磁気記録媒体の製造方
   法。 ２、真空槽内に、強磁性体である金属または合金もしく
   は化合物の蒸発源を配置し、該蒸発源から蒸発された強
   磁性体の蒸気をイオン化した後、電界加速して高分子か
   らなる基体上に被着させて強磁性体薄膜を形成させるイ
   オンプレーティング法による磁気記録媒体の製造方法に
   おいて、上記真空槽内に、静止する基体もしくは移動す
   る基体を接触支持し、上記基体上に強磁性体を被着させ
   る基体支持部を設け、該基体支持部には、上記基体と接
   触する側に導電性物質からなる導電部を設け、該導電部
   の上記基体と接触しない側には、上記導電部を電気的に
   絶縁させる絶縁性物質からなる絶縁部を設けて、上記基
   体と接触する導電部を上記強磁性体の蒸発源に対して負
   電位となし、さらに上記基体支持部近傍に設けた電子発
   生部から電子を放出させて、上記基体上に被着されるイ
   オン化し電界加速された強磁性体のイオンを、上記基体
   上もしくは基体近傍で中性化させることによって、上記
   基体上に強磁性体薄膜を形成させることを特徴とする磁
   気記録媒体の製造方法。 ３、移動する高分子からなる基体を接触支持する基体支
   持部が円筒状の回転ドラムであり、該回転ドラムの上記
   基体と接触する表面に、導電部として金属または合金か
   らなる導電性物質層を設け、上記導電部の下部には絶縁
   部として、窒化物系絶縁物もしくは酸化物系絶縁物から
   なる絶縁物質層を設けた構造の上記回転ドラムを用いる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項に
   記載の磁気記録媒体の製造方法。 ４、電子発生部における電子放出方法は、熱電子放出法
   、光電子放出法、電界放出法のうちから選ばれる少なく
   とも１種の方法によることを特徴とする特許請求の範囲
   第２項または第３項に記載の磁気記録媒体の製造方法。 ５、蒸発源から蒸発される強磁性体の蒸気のイオン化は
   、高周波を供給する電極によって行なうことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか１項に
   記載の磁気記録媒体の製造方法。