JPH0836749A - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 昇華性材料を用いた場合においても真空蒸着
により連続的に膜形成を行うことができ、生産性の向上
を図ることが可能な磁気記録媒体の製造方法を提供す
る。 【構成】 基体２上に真空蒸着により蒸発材料１６から
なる薄膜を形成する際に、上記蒸発材料１６を内側が凹
状になった容器１２内に充填し、該容器１２を回転させ
ながら蒸着を行う。上記蒸発材料１６としては、粒子状
の昇華性物質が使用可能であり、その粒子の大きさが１
ｍｍ以上、上記容器の深さの１／３以下であることが好
ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、昇華性物質を蒸着材料
として用いた真空蒸着により膜形成を行う磁気記録媒体
の製造方法に関し、特に保護膜形成に用いて好適な磁気
記録媒体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、磁気記録媒体としては、非磁性支
持体上に酸化物磁性粉末或いは合金磁性粉末等の磁性粉
末材料を塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体やポリエス
テル樹脂、ウレタン樹脂、ポリウレタン樹脂等の有機バ
インダー中に分散せしめた磁性塗料を塗布、乾燥するこ
とにより製造される塗布型の磁気記録媒体が広く使用さ
れている。

【０００３】これに対して、高密度磁気記録への要求の
高まりとともに、Ｃｏ−Ｎｉ合金、Ｃｏ−Ｃｒ合金、Ｃ
ｏ−Ｏ合金等の合金からなる金属磁性材料をメッキや真
空薄膜形成技術（真空蒸着法やスパッタリング法、イオ
ンプレーティング法等）によりポリエステルフィルムや
ポリアミドフィルム、ポリイミドフィルム等からなる非
磁性支持体上に直接被着せしめて磁性層を形成する、所
謂金属磁性薄膜型の磁気記録媒体が提案され注目を集め
ている。

【０００４】この金属磁性薄膜型の磁気記録媒体は、抗
磁力や角形比等に優れ、短波長域における電磁変換特性
に優れるばかりでなく、磁性層の厚みを極めて薄くでき
るため記録減磁や再生時の厚み損失が著しく小さいこと
や、磁性層中に非磁性材料であるバインダー等を混入す
る必要がないため磁性材料の充填密度を高めることがで
きること等、数々の利点を有する。従って、このような
金属磁性薄膜型の磁気記録媒体は、磁気特性の優位さ故
に、今後高密度磁気記録の分野において主流になるもの
と考えられる。

【０００５】かかる金属磁性薄膜型の磁気記録媒体にお
いては、電磁変換特性を向上させ、より高出力化を図る
ために、磁気記録媒体の磁性層を形成する際に、磁性材
料を非磁性支持体の表面に対して斜め方向から蒸着させ
る、所謂斜方蒸着法が採用されている。

【０００６】このような磁気記録媒体においては、更な
る高密度記録化に伴って磁気記録媒体のトラック密度や
記録密度の増加が図られるとスペーシングロスが大きく
なるので、その悪影響を防止するために磁気記録媒体の
表面は平滑化される傾向にある。

【０００７】ところが、磁気記録媒体表面の平滑化が進
められると、磁気ヘッドと媒体が吸引を起こして摩擦力
が増大し、媒体に生ずる剪断応力が大きくなる。この結
果、磁気記録媒体が大きな損傷を受け、摺動耐久性の劣
化が問題となる。

【０００８】そこで、良好なスチル特性を確保するため
に、上記磁性層表面に保護膜を形成する方法が提案され
ている。

【０００９】この保護膜としては、例えばカーボン膜や
石英（ＳｉＯ₂ ）膜、ジルコニア（ＺｒＯ₂ ）膜等が検
討されており、ハードディスクにおいては既に実用化さ
れ生産されているものもある。

【００１０】また、これら保護膜の成膜方法としては、
スパッタリング法やＣＶＤ法等が使用されている。

【００１１】上記スパッタリング法は、電場や磁場を利
用してＡｒガス等の不活性ガスの電離（プラズマ化）を
行い、次いで電離されたＡｒイオンを加速して、その運
動エネルギーによりターゲットの原子を弾き出し、その
弾き出された原子が対向配置される基板上に堆積するよ
うになすことによって目的とする膜を形成するという物
理的プロセスである。特に、交流電場を用いたＲＦスパ
ッタリング法においては、ターゲット材として金属、非
金属の固体物質いずれでも使用可能であるため、多くの
種類の膜形成が可能である。

【００１２】一方、ＣＶＤ法は、電場や磁場を用いて発
生させたプラズマのエネルギーを利用して原料となる気
体に化学反応を起こさせて膜形成を行うという化学的プ
ロセスである。特に、最近では上記ＣＶＤ法によりカー
ボン膜を成膜する技術において、より硬度な膜であるダ
イヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）膜等の形成が開発
されている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、これらスパ
ッタリング法やＣＶＤ法により保護膜を形成する方法
は、磁性層を形成する際に使用される塗布法や真空蒸着
法と比較すると、成膜速度が遅く、生産性の点からする
と極めて効率が悪い。

【００１４】即ち、上記真空蒸着法においては、電子ビ
ームや抵抗加熱、誘導加熱等で加熱された金属は融解し
液相になるので、小ペレット状の金属材料をこの融解液
中に供給することによって上記融解液を一定に保つこと
ができ、更には連続蒸着が可能となる。

【００１５】これに対して、昇華性がある材料を蒸発原
に用いる場合、最初に投入した材料の分量以上に連続し
て蒸発を行うことはできない。これは、これら材料が抵
抗加熱や誘導加熱では蒸発し難く、加熱手段が電子ビー
ム加熱に限られることによる。上記電子ビーム加熱で
は、上記昇華性がある材料は電子ビームが照射された部
分のみでしか蒸発せず、その部分にだけ材料を供給する
ことは困難である。また、高融点材料は、本質的に真空
蒸着法に向いていない。

【００１６】一般に、保護膜材料として用いられている
カーボンや石英は昇華性があることと、またジルコニア
は高融解性である等の物理的性質のために、保護膜形成
方法として真空蒸着法は用いられておらず、生産性にお
いて不利であるが、スパッタリング法やＣＶＤ法が採用
されているのが実情である。

【００１７】そこで、本発明は、この問題を解決するこ
とを目的として提案されたものであり、昇華性材料を用
いた場合においても真空蒸着により連続的に膜形成を行
うことができ、生産性の向上を図ることが可能な磁気記
録媒体の製造方法を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の磁気記録媒体の
製造方法は、上述の目的を達成するために提案されたも
のである。

【００１９】即ち、基体上に真空蒸着により蒸発材料か
らなる薄膜を形成する際に、上記蒸発材料を内側が凹状
になった容器内に充填し、該容器を回転させながら蒸着
を行うことを特徴とするものである。

【００２０】本発明の磁気記録媒体の製造方法は、非磁
性支持体上に真空蒸着により強磁性金属材料からなる金
属磁性薄膜を形成して磁気記録媒体原反を作成した後、
これを所定の寸法に裁断することによって磁気テープを
得るものである。

【００２１】ここで使用される強磁性金属材料として
は、通常の蒸着テープに使用されるものであれば如何な
るものであっても良い。

【００２２】例示するならば、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ等の強
磁性金属、Ｆｅ−Ｃｏ，Ｃｏ−Ｎｉ，Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐ
ｔ，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ，Ｆｅ−Ｃｕ，Ｃｏ−Ｃｕ，Ｃｏ
−Ａｕ，Ｃｏ−Ｐｔ，Ｍｎ−Ｂｉ，Ｍｎ−Ａｌ，Ｆｅ−
Ｃｒ，Ｎｉ−Ｃｒ，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｃｒ，Ｆｅ−Ｎｉ−
Ｂ，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ，Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ，Ｆｅ−Ｃｏ−
Ｎｉ−Ｃｒ，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｂ等の面内磁化記録強
磁性合金や、Ｃｏ−Ｃｒ，Ｃｏ−Ｏ等の垂直磁化記録強
磁性合金等が挙げられる。

【００２３】特に、面内磁化記録強磁性合金を使用する
場合には、予め非磁性支持体上にＢｉ，Ｓｂ，Ｐｂ，Ｓ
ｎ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｓｉ，Ｔｉ等の低融点非磁性材料から
なる下地膜を形成しておき、上記強磁性金属材料を垂直
方向から蒸着あるいはスパッタし、金属磁性薄膜中にこ
れらの低融点磁性材料を拡散せしめ、配向性を解消して
面内等方性を確保するとともに抗磁力を向上するように
しても良い。

【００２４】上記磁性層は、これら強磁性金属材料から
なる金属磁性薄膜の単層膜であっても良いし、多層膜で
あっても良い。更には、非磁性支持体と金属磁性薄膜
間、或いは多層膜の場合には、各層間の付着力向上、並
びに抗磁力の制御等のため、下地層又は中間層を設けて
も良い。また、例えば磁性層表面近傍が耐蝕性改善等の
ために酸化物となっていても良い。

【００２５】また、上記磁性層表面には、耐摩耗性、摺
動耐久性の向上を図る目的から保護膜を形成することが
望ましい。

【００２６】上記保護膜材料としては、この種の磁気記
録媒体において保護膜材料として一般に使用されている
ものであれば如何なるものであっても良く、例示すれ
ば、カーボン、Ａｌ₂ Ｏ₃ ，ＳｉＯ₂ ，Ｓｉ₃ Ｎ₄ ，Ｓ
ｉＣ，ＴｉＣ，ＴｉＮ等が挙げられる。特に、本発明に
おいては、昇華性材料であるカーボンやＳｉＯ₂ などの
物質に適している。なお、保護膜としては、これらの単
層膜であっても良いし、多層膜や複合膜であっても良
い。

【００２７】勿論、磁気記録媒体の構成は、これに限定
されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で
の変更、例えば必要に応じてバックコート層を形成した
り、非磁性支持体表面に下塗層を形成したり、或いは潤
滑剤層、防錆剤層等の各種機能層を形成することは何等
差支えない。この場合、バックコート層に含まれる非磁
性顔料、樹脂結合剤、或いは潤滑剤層、防錆剤層に含ま
れる材料としては従来公知のものがいずれも使用可能で
ある。

【００２８】上記非磁性支持体としては、この種の磁気
記録媒体において通常使用されている材料であれば特に
限定されず、具体的に例示するならばポリエステル類、
ポリオレフィン類、セルロース誘導体、ビニル系樹脂、
ポリイミド類、ポリアミド類、ポリカーボネート等に代
表されるような高分子材料により形成される高分子支持
体等がいずれも使用可能である。

【００２９】本発明において、上記蒸発材料は、粒子状
の昇華性物質であり、該粒子の大きさが１ｍｍ以上、上
記容器の深さの１／３以下であることが望ましい。上記
粒子の大きさが１ｍｍよりも小さいと、真空室内を真空
引きする際に飛散し易くなってしまい、逆に上記容器の
深さの１／３より大きいと、上記容器内に充填し難くな
り、該容器を回転する時に回転不良を起こす虞れがあ
る。

【００３０】また、この蒸発材料を加熱する手段として
は、電子銃が使用可能であり、該電子銃より発せられる
電子ビームを上記蒸発材料の上面に対して半径方向に操
作しながら照射することが好ましい。これにより、上記
蒸発材料がムラなく蒸発され、効果的に蒸着が行われ
る。

【００３１】

【作用】蒸発材料を内側が凹状になった容器内に充填
し、該容器を回転させながら蒸着を行うことにより、上
記蒸発材料が昇華性を有したり、高融点材料であって
も、その蒸発量が一定に保たれ、基体上に該蒸発材料か
らなる薄膜を連続的に蒸着形成することができる。

【００３２】

【実施例】以下、本発明を適用した具体的な実施例につ
いて、図面や実験結果をもとに詳細に説明する。

【００３３】先ず、本実施例で使用した真空蒸着装置の
構成について説明する。

【００３４】図１に示すように、この真空蒸着装置にお
いては、頭部と底部にそれぞれ設けられた排気口１ａ，
１ｂから排気されて内部が真空状態となされた真空室
（蒸着機本体）１内に、図中時計廻り方向に定速回転す
る送りロール３と、図中時計廻り方向に定速回転する巻
取りロール４とが配設されており、これら送りロール３
から巻取りロール４に向かってテープ状のベースフィル
ム２が順次走行されるようになされている。

【００３５】これら送りロール３から巻取りロール４側
に上記ベースフィルム２が走行する中途部には、上記各
ロール３，４よりも大径となされたクーリングキャン５
が配設されている。

【００３６】このクーリングキャン５は、上記ベースフ
ィルム２を図１中下方に引き出すように設けられ、図中
時計廻り方向に定速回転する構成とされる。また、この
クーリングキャン５には、内部に冷却装置（図示せ
ず。）が設けられており、上記ベースフィルム２の温度
上昇による変形等を抑制し得るようになされている。

【００３７】なお、上記送りロール３、巻取りロール４
及びクーリングキャン５は、それぞれ上記ベースフィル
ム２の幅と略同じ長さからなる円筒状をなすものであ
る。

【００３８】従って、上記ベースフィルム２は、上記送
りロール３から順次送り出され、上記クーリングキャン
５の周面に沿って移動走行され、更に上記巻取りロール
４に順次巻き取られていくようになされている。

【００３９】なお、上記送りロール３と上記クーリング
キャン５との間及び該クーリングキャン５と上記巻取り
ロール４との間には、小径のガイドロール６，７がそれ
ぞれ配設され、上記ベースフィルム２が上記送りロール
３から上記クーリングキャン５及び該クーリングキャン
５から上記巻取りロール４に亘って走行する際に、該ベ
ースフィルム２に対して所定のテンションを与え、円滑
な走行が得られるようになされている。

【００４０】また、上記真空室１内には、上記クーリン
グキャン５の下方に材料供給装置９が配設される。

【００４１】この材料供給装置９は、図２及び図３に示
すように、本体部１７の内部に蒸発材料１６が充填され
てなる材料容器１２が収納され、更には外部動力モータ
１５と材料充填タンク１４により構成されてなる。

【００４２】図４及び図５は、上記材料容器１２の構成
を示す平面図及び断面図であり、これらに示されるよう
に、上記材料容器１２は内側が凹状になっており、この
凹状部分に上記蒸発材料１６が充填される。

【００４３】この材料容器１２は、回転ギヤを介して上
記外部動力モータ１５により回転される。

【００４４】また、上記材料充填タンク１４の内部には
上記蒸発材料１６と同一の蒸発材料が充填されており、
上記材料容器１２の回転中、該材料容器１２内に充填さ
れてなる蒸発材料１６が不足した場合に、常にこれを補
うような構成とされている。これにより、後述の電子銃
１０より発せられた電子ビームにより蒸発し、不足した
蒸発材料分は常に補充され、連続蒸発を行うことが可能
となる。

【００４５】ここで、上記蒸発材料１６に使用される粒
子の大きさとしては、１ｍｍ以上、上記材料容器１２の
深さの１／３以下であることが好ましい。該粒子の大き
さが１ｍｍよりも小さいと、上記真空室１内を真空引き
する際に飛散し易くなってしまい、逆に上記材料容器１
２の深さの１／３より大きいと、上記材料容器１２内に
充填し難くなり、該材料容器１２を回転する時に回転不
良を起こす原因となる。

【００４６】一方、上記真空室１の図中右下方の外壁部
には、上記材料供給装置９内の蒸発材料１６を加熱蒸発
させるための電子銃１０が取り付けられる。この電子銃
１０は、該電子銃１０より発せられる電子ビームが上記
材料供給装置９内の蒸発材料１６に照射されるような位
置に配設される。そして、この電子銃１０より発せられ
る電子ビームは、上記蒸発材料１６の上面の半径部分に
ライン状に掃引照射され、上記蒸発材料１６を加熱蒸発
せしめる。更に、この加熱蒸発せしめられた上記蒸発材
料１６が上記クーリングキャン５の周面を定速走行する
ベースフィルム２上に蒸着され、薄膜層が形成される。

【００４７】また、上記クーリングキャン５と上記材料
供給装置９との間であって前記クーリングキャン５の近
傍には、シャッタ８が配設されている。このシャッタ８
は、上記クーリングキャン５の周面を定速走行するベー
スフィルム２の所定領域を覆うかたちで形成され、これ
により上記蒸発せしめられた蒸発材料１６が上記ベース
フィルム２の表面に対して所定の角度範囲で斜めに蒸着
されるようになされている。

【００４８】更に、上記真空室１内には、上記クーリン
グキャン５の下方側と上方側を分断する如く仕切り板１
１が設けられている。従って、この仕切り板１１によっ
て上記送りロール３から送り出されたベースフィルム２
が該仕切り板１１を通過した時点より蒸着が行われ、該
仕切り板１１よりも上方側には上記蒸発せしめられた蒸
発材料１６が拡散されることがないようになされてい
る。

【００４９】そこで、このような構成を有する真空蒸着
装置を用い、ベースフィルム上にＳｉＯ₂ 膜を蒸着形成
してサンプルテープを作製した。また、比較のために、
上述のような材料供給装置を使用せず、蒸着ルツボ中に
石英粒子を充填して蒸着を行う従来型の真空蒸着装置を
用いて比較テープを作製し、これらサンプルテープと比
較テープの成膜時における膜厚の時間依存性を調べた。

【００５０】なお、蒸着条件は下記に示す通りである。

【００５１】＜蒸着条件＞ 電子銃パワー ：１ｋＷ 真空度 ：３×１０^-3Ｐａ 入射角度 ：−７〜＋７° 蒸着材料 ：石英（ＳｉＯ₂ ） 蒸着材料の形状 ：粒子（粒径３〜５ｍｍ） この結果、図６に示すように、本実施例の真空蒸着装置
を用いて作製したサンプルテープでは、安定した膜厚を
有するＳｉＯ₂ 膜を連続的に蒸着形成することができ
た。これに対して、比較テープでは、最初に蒸着ルツボ
内に充填された石英粒子が無くなるにつれて膜厚が減少
し、時間約１０分を越えると連続的に膜形成を行うこと
はできなくなった。

【００５２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
においては、蒸発材料が充填されてなる容器を回転させ
ながら上記蒸発材料が連続的に供給されるような構成と
されているので、溶融せずに気化してしまうような所謂
昇華性の物質を材料として用いた場合でも、連続真空蒸
着により膜形成を行うことが可能となる。

【００５３】従って、本発明によれば、昇華性のある保
護膜材料等の膜形成を従来のようなスパッタリング法や
ＣＶＤ法等の成膜技術により行う場合と比較して、非常
に効率良く行うことができ、生産性が著しく向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる磁気記録媒体の製造方法におい
て使用した真空蒸着装置の一構成例を示す模式図であ
る。

【図２】上記真空蒸着装置における材料供給装置の一構
成例を示す要部拡大断面図である。

【図３】上記真空蒸着装置における材料供給装置の一構
成例を示す要部拡大平面図である。

【図４】上記材料供給装置内に収納された材料容器の位
置構成例を示す要部拡大平面図である。

【図５】上記材料供給装置内に収納された材料容器の位
置構成例を示す要部拡大断面図である。

【図６】蒸着開始からの経過時間と規格化膜厚との関係
を示す特性図である。

【符号の説明】

１ 真空室 ２ ベースフィルム ５ クーリングキャン ８ シャッタ ９ 材料供給装置 １０ 電子銃 １２ 材料容器 １３ 回転ギヤ １４ 材料充填タンク １５ 外部動力モータ １６ 蒸発材料 １７ 本体部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基体上に真空蒸着により蒸発材料からな
   る薄膜を形成する際に、上記蒸発材料を内側が凹状にな
   った容器内に充填し、該容器を回転させながら蒸着を行
   うことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
2. 【請求項２】 上記蒸発材料が粒子状の昇華性物質であ
   るとともに、その粒子の大きさが１ｍｍ以上、上記容器
   の深さの１／３以下であることを特徴とする請求項１記
   載の磁気記録媒体の製造方法。