JPH0833993B2 - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、強磁性金属薄膜型磁気記録媒体に関し、特
に、磁性層形成後に実用性能向上のため設ける保護層お
よびトップコート層の欠陥を大幅に減少せしめる磁気記
録媒体の製造方法に関するものである。

従来の技術 Co,Ni,Feまたはそれらを主成分とする合金を、真空蒸
着法，スパッタリング法，イオンプレーティング等の真
空中での成膜法により、ポリイミドフィルム等の高分子
フィルムや非磁性金属などからなる基板上に形成した強
磁性金属薄膜型磁気記録媒体は、従来の塗布型磁気記録
媒体に比して記録密度を飛躍的に向上せしめることが可
能である。

ところで、この高記録密度化のための条件としては、
記録再生欠陥を極力減少させるとともに、磁気ヘッド，
磁気記録媒体間のスペーシングロスを極力減少せしめる
ことが重要であり、また磁気記録としては耐久性をも兼
ね備えていることが必要である。従来これらの条件を満
足するために、磁性層形成後に保護層を形成しさらにト
ップコート層として滑剤層を設けることが知られてい
る。

第４図は従来のプラズマCVD法による保護膜と湿式塗
布法による滑剤層を形成した磁気記録媒体の断面を示
し、１は基板、２は真空成膜法により形成された強磁性
体金属薄膜層、３はバックコーティング層、４はプラズ
マCVD法により形成されたダイヤモンド状炭素膜、５は
湿式塗布法により形成された滑剤層である。

以下第４図および第５図を参照しながら、上述した従
来の磁気記録媒体の製造方法および製造装置の一例を説
明する。

まず、第５図に基づいて、従来のプラズマCVD法によ
るダイヤモンド状炭素膜４を付与する装置について説明
する。10aは保護層４形成前の磁気記録媒体であり繰り
出しローラ11に巻かれている。12,14はパスローラであ
り、磁気記録媒体10の強磁性薄膜層２と接触し回転して
いる。13は装置本体と絶縁されたメインローラで、前記
強磁性金属薄膜層２との間に電圧を印加し、密着させな
がら搬送するものである。15は巻きとりローラで、保護
層４を形成済の磁気記録媒体10bを連続的に巻き取って
いる。16はプラズマ発生用ノズル、17は電極、18はガス
導入口、19はプラズマ用電源であり、これら各種構成要
素16〜19で保護層４形成のための処理ユニットを形成す
る。40はバイアス用電源でありメインローラ13と磁気記
録媒体10の強磁性金属薄膜層２間に電圧を印加してお
り、プラズマ用電源19とともに真空槽外に設けられてい
る。

続いて以上のように構成された装置を用いた従来のプ
ラズマCVD法による磁気記録媒体の製造方法について説
明する。

繰り出しローラ11から繰り出された保護層４形成前の
磁気記録媒体10aは、パスローラ12を経たのち、メイン
ローラ13と強磁性金属薄膜層２の間に電圧を印加された
状態で、メインローラ13に密着して連続的に送られる。
一方保護層４形成用のプラズマのイオン電流がガス導入
口18からの反応ガスとプラズマ用電源19からの印加電圧
により発生しプラズマ用ノズル16より送られ磁気記録媒
体10aの強磁性金属薄膜層２に到達し、ダイヤモンド状
炭素膜４が形成される。そしてこの保護層４が形成され
た磁気記録媒体10bは、パスローラ14を経て、巻き取り
ローラ15に巻きとられていく。

前記プラズマCVD法によりダイヤモンド状炭素膜４の
形成された磁気記録媒体は、プラズマCVD装置より一た
ん、装脱され、湿式塗布装置にて滑剤層が形成される。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記従来の方法では、ダイヤモンド状炭
素膜４形成時にプラズマ用ノズルよりもれた活性種，イ
オン等は磁気記録媒体10aの強磁性金属薄膜層２に弱く
付着し、巻き取られたときにバックコーティング面付着
する。またノズルよりもれた活性種，イオン等は真空槽
全体に飛散し、磁気記録媒体に付着する。これらの付着
物および水分を始めとする汚染物は、ダイヤモンド状炭
素膜と滑剤層との結合を弱くするとともに、付着物その
ものが、滑剤層形成後の巻取時、またVTRによる走行時
にも、転写，欠落を起こし、特にVTRでの再生時にはこ
の付着物がヘッドにも付着し、出力変動を起こすのみで
なくヘッド目づまりをも発生させ、磁気記録媒体として
重大な欠陥を有することとなる。

本発明は上記課題に鑑み保護層形成時の、活性種，イ
オンのもれによる弱い結合力の付着物、特に巻取り時の
バックコーティング面への転写を低減させることによ
り、VTRでの再生時のヘッド付着を低減させ、出力変
動、ヘッド目づまりの大幅に低減した磁気記録媒体の製
造方法を提供しようとするものである。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するため本発明の磁気記録媒体の製造
方法は、非磁性基板上に強磁性金属薄膜を形成した磁気
記録媒体を走行させつつ、プラズマCVD法により前記強
磁性金属薄膜上にダイヤモンド状炭素膜を形成し、さら
に同一真空槽内において前記ダイヤモンド状炭素膜上に
真空蒸着法により滑剤層を連続的に形成して、ローラに
巻き取ることを特徴とする。

作用 本発明によれば、磁気記録媒体にプラズマCVD法で保
護層を形成した直後に真空蒸着によって滑剤層を形成す
ることにより、磁気記録媒体が巻取られる前に保護層が
滑剤層で覆われ、保護層の分子が滑剤に包み込まれて安
定状態を保つため、保護層形成時に発生した付着物は、
巻取時にほとんどバックコーティング面に転写すること
がなく、またヘッドにも付着しないので、出力変動やヘ
ッド目づまりが防止される。

実施例 以下本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。

第１図は本発明の実施例における装置構成の概要を示
す。本実施例で製造する磁気記録媒体20の基本構造は第
４図に示す従来のものと同一であり、３〜20μｍのPET
フィルムを基板１とし、表面に0.1〜0.2μｍのCo−Ni合
金の斜方蒸着により強磁性金属薄膜層を形成し、走行性
改善のため、裏面に樹脂とカーボンの混合体からなるバ
ックコーティング層３を形成した磁気記録媒体20であり
前記強磁性金属薄膜層２上に、ダイヤモンド状炭素膜４
および滑剤層５が形成される。

第１図において、20aはダイヤモンド状炭素膜４およ
び滑剤層５形成前の磁気記録媒体であり、繰り出しロー
ラ21に巻かれるとともにこの繰り出しローラ21からその
張力が500mm幅換算で0.5〜20Kgfに制御され送り出され
ている。22,24はパスローラであり磁気記録媒体20と密
着して回転する。23はメインローラであり、表面に誘電
体膜が設けられている。また前記ローラ23はその本体へ
バイアス電源30よりDC−0.05〜3KVの電圧が印加される
一方、磁気記録媒体20を一定速度（0.1〜200m/分）で搬
送するよう回転制御されている。25は保護層４および滑
剤層５形成後の磁気記録媒体20bを連続的に巻き取るロ
ーラであり、張力は500mm幅換算で0.5〜20Kgfに制御さ
れ、テーパ張力の制御も可能である。26はダイヤモンド
状炭素膜４形成用プラズマ用ノズルで、27はプラズマ発
生用電極でありプラズマ発生用電源29と接続されてい
る。このプラズマ発生用電源29はDC,AC,RFあるいはそれ
らの重畳で実効値0.05〜7KVの電圧を印加できる。28は
ガス導入口でH₂Ar,CH系等の反応性ガスあるいは、ケト
ン系，アルコール系等の気化したガスを0.5〜0.001Torr
の分圧で導入している。また31は蒸発源であり滑剤とし
て脂肪酸，脂肪酸エステル，脂肪酸アミド等が充填され
ている。32は蒸発源31の滑剤を溶融し蒸発させるための
蒸発源加熱装置であり蒸発源の温度を検出することによ
りその加熱強度が制御されている。33は防着板であり、
滑剤の蒸発粒子が真空槽内の磁気記録媒体あるいは、そ
れを搬送する構成要素部品の汚染を防止している。34は
蒸発レートモニタであり、滑剤粒子の蒸発量を検出し蒸
発源の温度を制御している。35はシャッタであり、所定
の蒸発速度に達してから開放され磁気記録媒体の保護層
上に滑剤の蒸着が開始される。

以上のように構成された本発明の磁気記録媒体の製造
方法および製造装置について第１図を用いてその動作を
説明する。

保護層および滑剤層形成前の磁気記録媒体20aは、バ
イアス電源30より電圧が印加されたメインローラ23に強
磁性金属薄膜層２の背面において密着し、繰り出しロー
ラ21から巻き取りローラ25に向けて連続的に搬送されて
いる。一方、ダイヤモンド状炭素膜４形成用のプラズマ
のイオン電流は、ガス導入口28から反応性ガスとプラズ
マ用電源29からの印加された電圧により発生し、ダイヤ
モンド状炭素膜４形成用プラズマノズル26に対向位置す
る磁気記録媒体20aの強磁性金属薄膜層２に到達して、
ダイヤモンド状炭素膜４が成膜される。保護層４が形成
されたメインローラ23上での直後に滑剤層５が形成され
る。この滑剤層５形成用滑剤は蒸発源31に充填されてお
り、加熱装置32によって加熱溶融され、蒸発レートモニ
タ34により規定の蒸発レートに達したときに、シャッタ
35が解放され、強磁性金属薄膜層２上に保護層４を形成
した直後に滑剤層５が形成される。以上のように保護層
形成直後に滑剤層を形成することにより、磁気記録媒体
20が巻き取りローラ25に巻き取られる前に保護層４が滑
剤層５で覆われるため、保護層４形成時の活性種やイオ
ンのもれによる付着物はバックコーティング層３面にほ
とんど転写することなく保護層４と滑剤層５を形成する
ことができる。

次に前述した実施例の効果について第２図および第３
図を用いて説明する。

第２図，第３図とも、本発明および従来例の方法によ
り保護膜として約100Åの厚さのダイヤモンド状炭素膜
をガス導入圧力0.1Torr印加電圧はバイアスと合計で1KV
で形成し、滑剤層としてステアリン酸を約30Åの厚さに
設けた磁気記録媒体10,20について、ビデオテープレコ
ーダを用いて記録再生したときのヘッド目づまりと、ヘ
ッド汚染度合を示したものである。なお具体的な条件と
して、90分程度の長さで8mm幅の磁気記録媒体10,20を約
14mm/秒で走行させ相対速度3.8m/秒，トラックピッチ約
20μｍで映像信号を回転シリンダ型ビデオテープレコー
ダにて記録し、約200時間再生したときのデータを示す
ものである。第２図はヘッド目づまり時間の積算値を示
し、第３図はヘッドの汚染度合を示す図である。なおヘ
ッド目づまり時間とはある有限な時間再生出力が6dB低
下した積算時間のことであり、ヘッド汚染度合とはヘッ
ド表面あるいは周辺に磁気記録媒体より欠落した滑剤層
５、バックコーティング層３等が付着滞留した量を指数
化したものである。

第２図より100時間以上走行後のヘッド目づまりは大
幅に低減しており（1/10以下）実用限界を余裕をもって
クリアできることが確認された。また従来例の方法によ
り製作された磁気記録媒体はヘッド目づまりが発生、増
加するあたりから出力変動が現われ、走行回数と増加と
もにその振幅も増大する。

第３図より、ヘッド汚染は10数回の走行程度で飽和し
以降極めて安定である。しかし従来例の方法によるもの
は100回走行程度まで増加し以降増減をくり返してい
る。

以上の実験結果から明らかなように、本発明によれ
ば、保護層４成膜時に保護層４上に付着した付着物が巻
き取り時にバックコーティング面に転写し、これがビデ
オテープレコーダでの走行時に徐々に欠落、ヘッドに付
着し、ついにはヘッド目づまりに至るという現象が防止
されるため、実用限界内では大きな出力変動が発生する
ことがない。なおこの場合に保護層上に付着した付着物
の転写や欠落が防止されるのは、この付着物が非常に分
子数の少ない物と考えられるため滑剤層形成時の滑剤に
包み込まれ、安定な状態を保っているためであると考え
られる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、磁気記録媒体の金属薄
膜形成後、強磁性金属薄膜上に保護層形成直後に滑剤層
を形成する方法により、保護層形成時に付着物のバック
コーティング面への転写とヘッドへの付着を防止でき、
加えて、ダイヤモンド状炭素膜と滑剤層が化学的に強固
に結合し、かつ極めて清浄な滑剤層が形成され、ビデオ
テープレコーダでの記録再生においてはヘッド目づまり
が大幅に低減し、問題となる出力変動の発生が解消する
ため、良好な記録再生特性をより長時間にわたって得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における装置構成の概要を示
す図、第２図は走行回数とヘッド目づまりに関する、従
来例と本発明の実施例との比較図、第３図は走行回数と
ヘッド汚染に関する比較図、第４図は磁気記録媒体の構
造を示す断面図、第５図は従来の保護層形成法による磁
気記録媒体の製造装置を示す概略図である。 １……非磁性基板、２……強磁性金属薄膜層、４……ダ
イヤモンド状炭素膜、５……滑剤層、20……磁気記録媒
体、21……繰り出しローラ、22,24……パスローラ、23
……メインローラ、25……巻き取りローラ、27……プラ
ズマ発生用電極、28……ガス導入口、29……プラズマ用
電源、31……蒸発源、32……加熱装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−259831（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−219330（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−34728（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】非磁性基板上に強磁性金属薄膜を形成した
   磁気記録媒体を走行させつつ、プラズマCVD法により前
   記強磁性金属薄膜上にダイヤモンド状炭素膜を形成し、
   さらに同一真空槽内において前記ダイヤモンド状炭素膜
   上に真空蒸着法により滑剤層を連続的に形成して、ロー
   ラに巻き取ることを特徴とする磁気記録媒体の製造方
   法。