JPH0198123A - 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、高分子フィルム上に金属薄膜より成る磁性層
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 従来、磁気記録媒体とし−ては高分子フィルム等の非磁
性基板上に磁性粉を塗布した塗布型のものが使用されて
来たが、よ）高い記録密度を達成するために、非磁性基
板上に金属薄膜をスパッタ法や真空蒸着法で形成した薄
膜型が実用化されつつある。薄膜磁気記録媒体の中でも
、特に、垂直磁気異方性を持ったＣｏ基合金磁性薄膜を
磁性層として形成した垂直磁気記録媒体が、優れた短波
長記録特性のゆえに注目を集めている。Ｃｏ基合金の垂
直磁気異方性膜としては、Ｃｏ−Ｃｒ　、Ｃｏ−Ｎｉ−
０ｒ　、　Ｃｏ　−Ｖ　、　Ｃｏ−０ｒ　−Ｗ　、　Ｃ
ｏ　−Ｃｒ　−Ｍｏ　、　Ｃｏ　−Ｃｒ−Ｎｂ、Ｃｏ−
Ｃｒ−Ｔａ等の合金薄膜が主に検討されている。これら
のＣｏ基合金垂直磁気異方性膜はスパッタ法や真空蒸着
法（イオンブレーティング法のように蒸発原子の一部を
イオン化して膜を堆積する方法も含む）により作製され
るが、特に後者の方法によれば数１０００人／秒以上と
いう高い堆積速度が達成でき、量産に適している。

非磁性基板として高分子フィルムを用いて、真空蒸着法
により金属薄膜型磁気記録媒体を製造する方法としては
、高分子フィルムを円筒状キャンの周面に沿わせて走行
させつつ磁性層を蒸着する方法が最も優れている。第２
図にこのような方法を用いた真空蒸着装置の内部構造の
概略を示す。

高分子フィルム１は円筒状キャン２の周面に沿って走行
する。この高分子フィルム１上に蒸発源６によって磁性
層が形成される。３，４は高分子フィルム１を巻くボビ
ンである。蒸発源５としては、抵抗加熱蒸発源、誘導加
熱蒸発源、電子ビーム蒸発源等が考えられるが、高融点
金属であるＣｏ基合金を高速で蒸発させるためには、電
子ビーム蒸発源を採用する必要がある。蒸発源６と円筒
状キャン２との間には、蒸発源６から蒸発する蒸気７が
不要な部分に付着するのを防止するために、遮蔽板６が
配置されている。遮蔽板８は、第２図Ｓで示されるよう
に開口しておシ、この開口部Ｓを通過した蒸気が高分子
フィルム１上に付着する。

高分子フィルム上にＣｏ基合金より成る垂直磁気異方性
膜を形成する場合に、高分子フィルム上に直接でなく、
膜厚が約１００〜３００ＡのＴｉ。

Ｇｅ、Ｓｉ等の薄膜より成る下地層を介して、垂直磁気
異方性膜を蒸着すると、垂直磁気異方性エネルギーが高
くなり、短波長記録特性が改善されることが知られてい
る。このような下地層の形成も、第２図を用いて説明し
た磁性層の形成と全く同様に行われる。。

発明が解決しようとする問題点 ＣＯ基合金薄膜垂直磁気記録媒体をＶＴＲ用等の磁気テ
ープとして実用化する場合には、高分子フィルムの膜厚
を約１６μｍ以下に薄くする必要がある。特に家庭用Ｖ
ＴＲを考えると、１０μｍ前後の非常に薄い高分子フィ
ルムを使用しなければならない。このような薄い高分子
フィルム上に、第２図に示した真空蒸着装置を用いて、
下地層を介してＣＯ基合金薄膜を形成すると以下の問題
が生じた。

高分子フィルムとして、膜厚８μｍのポリイミドフィル
ムを用い、この高分子フィルム上に下地層としてのＴｉ
膜を形成し、さらにこのＴｉ膜上にＧｏ−Ｃｘ垂直磁気
異方性膜を形成した。なお、いずれの膜も電子ビーム蒸
発源により、蒸着材料を蒸発させた。また、いずれの膜
の蒸着時にも、膜と円筒状キャン２の周面との間に電位
差を設けた。この電位差を設けるためには、第３図に示
すように蒸着膜に接しているフリーローラ８と円筒状キ
ャン２との間に電源９を設置すれば良い。なお図には直
流電源を示しであるが、交流電源でも差しつかえない。

また、電源を使用せずに、高分子フィルムに電子を打ち
込んで帯電させても良い。

このようにすると静電引力により高分子フィルム１が円
筒状キャン２に強く接触する。その結果、蒸着時に蒸発
源からの輻射熱や蒸着原子の凝縮熱等により高分子フィ
ルムが受ける熱が、円筒状キャンに移動し易くなシ、高
分子フィルムの熱的ダメージを減少させることが出来る
。この電位差としては、高分子フィルムの膜厚が１０μ
ｍ前後の場合には、約６０〜３００Ｖが適している。

ところが、上記の方法で磁気記録媒体を作製すると、Ｃ
ｏ−Ｃｒ膜形成時にしわが発生した。しわが発生すると
磁気テープとして使用することは不可能であシ、何らか
の解決策が必要である。

問題点を解決するための手段 本発明においては、円筒状キャンの周面に沿って走行し
つつある高分子フィルム上に、下地層を介して金属薄膜
より成る磁性層が形成された構造を有する磁気記録媒体
の゛真空蒸着法による製造方法において、前記下地層が
蒸着された高分子フィルムがボビンに巻き取られる際、
あるいは前記磁性層蒸着時に高分子フィルムがボビンか
ら巻き出される際に、前記磁性層が形成されない高分子
フィルムの面に対向して前記ボビンの近傍に配置された
放電用電極によりグロー放電を発生させておく。

作　　用 本発明の製造方法によれば、下地層蒸着後に下地層の表
面状態を変化させることなく、高分子フィルムの帯電を
除去出来、その結果、しわがなく磁気特性の優れた垂直
磁気記録媒体が得られる。

実施例 第１図を用いて本発明の実施例について説明する。膜厚
８μｍのポリイミドフィルム上に、第１図に示される真
空蒸着装置にて、下地層としてのＴｉ膜を蒸着し、その
上にＣ！ｏ−Ｏｒ垂直磁気異方性膜を形成した。なおい
ずれの膜を蒸着する際にも、電源９により蒸着膜と円筒
状キャン２との間に２００Ｖの電位差を設けた。Ｔｉ膜
及びＧｏ　−Ｃτ垂直磁気異方性膜の膜厚は、それぞれ
２ｏＯ人及び２０００人とした。

従来の方法、すなわちグロー放電を発生させない方法で
媒体を作製する場合の例を説明する。まず、蒸着膜の形
成されていないポリイミドフィルムをボビン３に巻き、
ボビン４に向かって走行させてＴｉ膜を蒸着した。Ｔｉ
膜の形成されたポリイミドフィルムには、しわは発生し
なかった。

次に、このＴｉ膜の形成されたポリイミドフィルムをボ
ビン４から、ボビン３に向かって走行させてＣｏ−Ｃｒ
膜を蒸着した。本工程では、円筒状キャン２上でポリイ
ミドフィルムにしわが発生した。

本発明を実施することにより、上記のしわを防止するこ
とが可能となる。以下にこのことを説明する。本発明を
実施するために、第１図に示すようにボビン４の近傍に
、高分子フィルムの磁性層が形成されない面に対向して
放電用電極１ｏを配置する。放電用電極１０は、高周波
電源１１に接続されている。なお、この電源は高周波電
源に限ったものではなく、交流電源あるいは直流電源で
も差しつかえない。放電用電極１ｏの近傍にガス導入口
１２を配置し、グロー放電を発生させるために、ここか
らＡｒ、Ｎ２．Ｎ２．Ｈｅ等のガスを真空槽内に導入す
る。このような構成にすることにより、第１図の斜線１
３で示される領域にグロー放電が発生する。

以下に本発明の実施例を上記の従来例と比較しつつ具体
的に説明する。

まず、蒸着膜の形成されていないポリイミドフィルムを
ボビン３に巻き、ボビン４に向かって走行させてＴｉ膜
を蒸着した。この際にボビン４の近傍に、放電用電極１
ｏによりグロー放電を発生させた。なお、放電用電極に
供給する電力は３００Ｗとした。また、グロー放電を発
生させるためのガスとしては、Ａｒを使用し、ボビン４
近傍のガス圧を４Ｘ１０　　Ｔｏｒｒとした。この時の
蒸発源近傍のガス圧は６Ｘ１０　　Ｔｏｒｒであった。

Ｔ１膜の形成されたポリイミドフィルムには、しわは発
生しなかった。

次に、このＴｉ膜の形成されたポリイミドフィルムをボ
ビン４から、ボビン３に向かって走行させてＣｏ−Ｃｒ
膜を蒸着した。この際に、上記の従来例と異なりしわは
発生しなかった。

以上のように本願発明の方法が、しわに関して、従来法
に比べ顕著な改善効果が見られる原因は、グロー放電処
理による、高分子フィルムにおける磁性層が形成されな
い面（ベース面）の帯電の除去にあるものと考えられる
。このことを詳しく説明する。Ｔ１蒸着時にポリイミド
フィルムと円筒状キャンが強く接触するために、接触帯
電によってポリイミドフィルムのベース面が帯電する。

特に、Ｔｉ膜と円筒状キャンとの間に電位差を設けて蒸
着する場合に帯電が強い。従来の方法では、帯電したま
まボビン４に巻き取られる。この後に、逆方向に走行し
Ｃｏ−Ｃｒ膜が蒸着されるが、ポリイミドフィルムのベ
ース面が帯電しているために、円筒状キャン２あ周面へ
のはシ付きが不均一になυ、しわが発生する。

これに対し本発明の方法では、Ｔｉ膜が蒸着されたポリ
イミドフィルムがボビン４に巻き取られる時に、グロー
放電によってベース面の帯電が除去される。その結果、
Ｃｏ−Ｃｒ模膜蒸着時、ポリイミドフィルムが、円筒状
キャン２の周面に均一にはシ付き、しわの発生を防止出
来るものと考えられる。

なお、Ｔｉ蒸着時のグロー放電処理を第１図に示される
ようなボビン４の近傍ではなく、第４図に示すように、
ボビン４から離れた部分で行なっても、ベース面の帯電
の除去は可能であシ、Ｃ。

−Ｃｒ　　蒸着時にしわは発生しない。ところがこの構
成ではＣｏ−０ｒ膜の磁気特性が劣化するという問題が
生じた。Ｃｏ−Ｃｒ膜の磁気特性は、稠密六方構造にお
けるＣ軸の膜面垂直方向に対する分散角Δθ　に強く依
存する。Δθ。が小さい程、Ｃ軸の膜面垂直方向への配
向が鋭く、垂直磁気異方性の高い膜となる。放電用電極
が第１図に示される位置に配置されている場合には、作
製されたＧｏ−Ｃｒ膜のΔθ。は４〜７　であるが、第
４図に示される位置の場合には、Δθ。は１０以上であ
シ、垂直磁気記録媒体用として垂直磁気異方性が不充分
であった。

放電用電極の位置によってＣｏ−０ｒ膜のΔθ。

が変化する原因は、下地層としてのＴｉ膜の表面状態に
グロー放電が影響を及ぼすためと考えられる。すなわち
放電用電極が第１図に示される位置に配置されている場
合には、Ａｒ及び残留ガス中の窒素や酸素等のイオンや
励起原子が蒸着膜表面に殆ど到達しないために、Ｔｉ膜
表面は蒸着直後の状態を保っている。このようなＴｉ膜
上にＣ。

−Ｏｒ　膜を形成すると、Δθ。の小さな膜が得られる
。これに対し、放電用電極が第４図に示される位置にあ
ると、Ｔｉ膜表面がＡｒ及び残留ガス中の窒素や酸素等
のイオンや励起原子にさらされるために、表面状態が変
化する。このようなＴｉ膜上にＣｏ−Ｃｒ膜を形成する
と、Δθ６゜が１０以上になってしまう。従って、放電
用電極の位置は、第１図に示される様なボビン４の近傍
すなわち、ボビンに巻かれである高分子フィルムのベー
ス面に対向させることが必要である。

以上の実施例では、Ｔｉ模膜蒸着時、Ｔｉ膜が形成され
た高分子フィルムがボビン４に巻き取られる際のグロー
放電処理の効果について説明したが、Ｔ１膜蒸着時では
なく、Ｔｉ膜薫蒸着後Ｃ。

−Ｃｒ模膜蒸着時高分子フィルムがボビン４から巻き出
される際に、第１図に示される位置に配置された放電用
電極によりグロー放電処理を施しても、Ｔ１膜蒸着時と
全く同様の効果が得られる。

また下地層としてＴｉ膜ではな（Ｇｅ膜やＳｔ膜、磁性
層としてＣｏ−Ｃｒ膜膜外外垂直磁気異方性を有するＣ
Ｏ基合金薄膜であっても、上記の実施例と全く同様の結
果が得られた。また高分子フィルムとしてポリイミドフ
ィルムではなく、ポリアミドフィルムやポリエチレンテ
レフタレートフィルム等を用いた場合も、上記と同様で
ある。

発明の効果 本発明によれば、膜厚１０１１ｍ程度の薄い高分子フィ
ルムを基板として使用した垂直磁気記録媒体を、しわの
発生なしに安定に作製出来るので、ディジタルＶＴＲ用
等の超高記録密度の垂直磁気テープの実現が可能である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するための真空蒸着装置内部の一
例を示す図、第２図は従来の真空蒸着装置内部の概略を
示す図、第３図は蒸着膜と円筒状キャン周面との間に電
位差を設けるだめの方法を説明するための図、第４図は
放電用電極の位置の影響を説明するための図である。 １・・・・・・高分子フィルム、２・・・・・・円筒状
キャン、３．４・・・・・・ボビン、６・・・・・・蒸
発源、６・・・・・・遮蔽板、７・・・・・・蒸気、８
・・・・・・フリーローラ、９・・・・・・電源、１０
・・・・・・放電用電極、１１・・・・・・高周波電源
、１２・・・・・・ガス導入口、１３・・・・・・グロ
ー放電発生領域、Ｓ・・・・・・開口部。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図 第４図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）円筒状キャンの周面に沿って走行しつつある高分
   子フィルム上に、下地層を介して金属薄膜より成る磁性
   層が形成された構造を有する磁気記録媒体の真空蒸着法
   による製造方法において、前記下地層が蒸着された高分
   子フィルムがボビンに巻き取られる際、あるいは前記磁
   性層蒸着時に高分子フィルムがボビンから巻き出される
   際に、前記磁性層が形成されない高分子フィルムの面に
   対向して前記ボビンの近傍に配置された放電用電極によ
   りグロー放電を発生させておくことを特徴とする磁気記
   録媒体の製造方法。
2. （２）前記下地層を蒸着する際に、前記下地層と前記円
   筒状キャンとの間に電位差を設けることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の磁気記録媒体の製造方法。
3. （３）前記磁性層が垂直磁気異方性を有するＣｏ基合金
   薄膜であることを特徴とする特許請求の範囲第１項ある
   いは第２項記載の磁気記録媒体の製造方法。
4. （４）前記下地層がＴｉ膜あるいはＧｅ膜あるいはＳｉ
   膜であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   磁気記録媒体の製造方法。