JPH1091956A - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

磁気記録媒体の製造方法

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JPH1091956A
JPH1091956A JP24657896A JP24657896A JPH1091956A JP H1091956 A JPH1091956 A JP H1091956A JP 24657896 A JP24657896 A JP 24657896A JP 24657896 A JP24657896 A JP 24657896A JP H1091956 A JPH1091956 A JP H1091956A
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JP24657896A
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Osamu Yoshida
修 吉田
Noriyuki Kitaori
典之 北折
Katsumi Sasaki
克己 佐々木
Katsumi Endo
克巳 遠藤
Akira Shiga
章 志賀
Takeshi Miyamura
猛史 宮村
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Kao Corp
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Kao Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 イオンガンを用いることなく、電磁変換特
性、及び耐久性に優れたFe−X−O系磁性膜を有する
磁気記録媒体を提供することである。 【解決手段】 支持体上にFe−X−O(Xは固体とし
て単体で存在し得る元素)系の磁性膜を有する磁気記録
媒体の製造方法であって、放電手段によりX粒子を飛散
させる工程と、Feを蒸発させる工程と、前記工程によ
る磁性膜の成膜時に酸化性物質を供給する工程とを具備
する磁気記録媒体の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、Fe−X−O系磁
性膜を有する磁気記録媒体の製造方法に関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】磁性膜を蒸着やスパッ
タ等で構成した金属薄膜型の磁気記録媒体が知られてい
る。この磁性膜を構成する材料として、例えばCo−N
iやCo−Cr系の磁性合金が用いられている。しか
し、Co,Ni,Cr等は価格が高い。この為、Feが
注目された。
【0003】しかし、Feは耐蝕性に劣る等の理由か
ら、磁性膜をFe−X−O(X=Si,P,B,Cな
ど)とすることが提案(特開平6−104114号、特
開平6−104115号、特開平6−104116号、
特開平6−104117号)されている。これらの提案
の磁気記録媒体は、Fe粒子を蒸発させると共に、イオ
ンガンを用いてX(X=Si,P,B,Cなど)イオン
を蒸着Fe膜に照射し、又、蒸着Fe膜に酸素ガスを照
射することで製造される。
【0004】しかし、Siイオンを蒸着Fe膜に照射す
る為には、イオンガンにはSiH4等の危険なガスを供
給しなければならない。更には、イオンガンは高価であ
る。又、今後、展開されるであろう狭トラック化、短波
長記録化に対応する為には、一層の高出力が求められ
る。かつ、耐久性も要求される。つまり、上記提案で得
た特性を越えたものが求められ、その為の技術開発が待
たれた。
【0005】従って、本発明が解決しようとする課題
は、より一層の電磁変換特性に優れたFe−X−O系磁
性膜を有する磁気記録媒体を提供することである。又、
本発明が解決しようとするその他の課題は、耐久性に優
れたFe−X−O系磁性膜を有する磁気記録媒体を提供
することである。又、本発明が解決しようとするその他
の課題は、イオンガンを用いることなく、電磁変換特
性、及び耐久性に優れたFe−X−O系磁性膜を有する
磁気記録媒体を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記の課題は、支持体上
にFe−X−O(Xは固体として単体で存在し得る元
素)系の磁性膜を有する磁気記録媒体の製造方法であっ
て、放電手段によりX粒子を飛散させる工程と、Feを
蒸発させる工程と、前記工程による磁性膜の成膜時に酸
化性物質を供給する工程とを具備することを特徴とする
磁気記録媒体の製造方法によって解決される。
【0007】特に、支持体上にFe−C−O系の磁性膜
を有する磁気記録媒体の製造方法であって、アーク放電
により炭素粒子を飛散させる工程と、Feを蒸発させる
工程と、前記工程による磁性膜の成膜時に酸化性物質を
供給する工程とを具備することを特徴とする磁気記録媒
体の製造方法によって解決される。
【0008】更には、支持体上にFe−C−O系の磁性
膜を有する磁気記録媒体の製造方法であって、アーク放
電により炭素塊から炭素粒子を飛散させ、前記支持体上
に付着させる付着工程と、Feを蒸発させ、Fe粒子を
前記支持体上に付着させる付着工程と、前記付着工程に
よる磁性膜の成膜時に酸化性物質を供給する工程とを具
備することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法によっ
て解決される。
【0009】又、支持体上にFe−Si−O系の磁性膜
を有する磁気記録媒体の製造方法であって、アーク放電
により珪素粒子を飛散させる工程と、Feを蒸発させる
工程と、前記工程による磁性膜の成膜時に酸化性物質を
供給する工程とを具備することを特徴とする磁気記録媒
体の製造方法によって解決される。
【0010】更には、支持体上にFe−Si−O系の磁
性膜を有する磁気記録媒体の製造方法であって、アーク
放電により珪素塊から珪素粒子を飛散させ、前記支持体
上に付着させる付着工程と、Feを蒸発させ、Fe粒子
を前記支持体上に付着させる付着工程と、前記付着工程
による磁性膜の成膜時に酸化性物質を供給する工程とを
具備することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法によ
って解決される。
【0011】尚、上記製造方法において、蒸発Fe粒子
が放電によるプラズマ雰囲気中を通過して支持体上に付
着するようにすることが好ましい。すなわち、蒸発Fe
粒子をプラズマ雰囲気中を通過させることにより、蒸発
Fe粒子のエネルギーが高まり、結着性が高まる。尚、
珪素塊は導電率が低い為、例えばPなどの導電性向上物
質を含ませておくことにが好ましい。これにより、放電
を起こさせ易くなる。
【0012】上記のようにすれば、高価なイオンガンを
用いずとも、Fe−X−O系磁性膜を成膜できる。しか
も、危険なガスを取り扱わなくて済む。この結果、コス
トも低廉になる。更には、イオンガンを用いてFe−X
−O系磁性膜を成膜した場合よりも結晶性が良く、か
つ、緻密な膜が得られる。この結果、飽和磁束密度Bs
が向上し、高出力なものが得られる。又、耐久性も良
い。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明になる磁気記録媒体の製造
方法は、支持体上にFe−X−O(Xは固体として単体
で存在し得る元素)系の磁性膜を有する磁気記録媒体の
製造方法であって、放電手段によりX粒子を飛散させる
工程と、Feを蒸発させる工程と、前記工程による磁性
膜の成膜時に酸化性物質を供給する工程とを具備する。
特に、支持体上にFe−C−O系の磁性膜を有する磁気
記録媒体の製造方法であって、アーク放電により炭素粒
子を飛散させる工程と、Feを蒸発させる工程と、前記
工程による磁性膜の成膜時に酸化性物質を供給する工程
とを具備する。更には、支持体上にFe−C−O系の磁
性膜を有する磁気記録媒体の製造方法であって、アーク
放電により炭素塊から炭素粒子を飛散させ、前記支持体
上に付着させる付着工程と、Feを蒸発させ、Fe粒子
を前記支持体上に付着させる付着工程と、前記付着工程
による磁性膜の成膜時に酸化性物質を供給する工程とを
具備する。又、支持体上にFe−Si−O系の磁性膜を
有する磁気記録媒体の製造方法であって、アーク放電に
より珪素粒子を飛散させる工程と、Feを蒸発させる工
程と、前記工程による磁性膜の成膜時に酸化性物質を供
給する工程とを具備する。更には、支持体上にFe−S
i−O系の磁性膜を有する磁気記録媒体の製造方法であ
って、アーク放電により珪素塊から珪素粒子を飛散さ
せ、前記支持体上に付着させる付着工程と、Feを蒸発
させ、Fe粒子を前記支持体上に付着させる付着工程
と、前記付着工程による磁性膜の成膜時に酸化性物質を
供給する工程とを具備する。蒸発Fe粒子は放電による
プラズマ雰囲気中を通過して支持体上に付着する。珪素
塊にはPなどの導電性向上物質を含む。
【0014】以下、更に詳しく説明する。図1は、本発
明の実施に用いる成膜装置(斜め蒸着装置)の概略図で
ある。同図中、1は冷却キャンロール、2aは支持体3
の供給側ロール、2bは支持体3の巻取側ロールであ
る。支持体3は、供給側ロール2aから冷却キャンロー
ル1を経て巻取側ロール2bに巻き取られて行く。支持
体3は、磁性あるいは非磁性いずれのものでも良い。一
般的には、非磁性である。支持体としては、PET等の
ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリスルフォ
ン、ポリカーボネート、ポリプロピレン等のオレフィン
系の樹脂、セルロース系の樹脂、塩化ビニル系の樹脂等
の有機材料が用いられる。尚、支持体3の表面には、磁
性膜との密着性を向上させる為のアンダーコート層が必
要に応じて設けられる。又、必要に応じて、支持体3の
表面はイオンボンバード処理される。
【0015】4はルツボ、5はルツボ4に充填されたF
eである。6は、冷却キャンロール1の下方位置に設け
られた遮蔽板である。尚、遮蔽板6は、支持体3に対し
て蒸着が行われた後段階の位置に対応する部分に設けら
れたものである。又、遮蔽板6は、ルツボ4からの蒸発
Fe粒子が支持体3に蒸着する時の最小入射角θ1 が5
0°〜70°となるよう設定されている。
【0016】7は、遮蔽板6と冷却キャンロール1との
間の位置に配設された酸素ガス供給ノズルである。この
ノズル7より供給される酸素の供給方向は、図1中、左
から右であり、支持体3の走行方向は、図1中、右から
左であり、従って酸素ガスの供給方向と支持体1の走行
方向とは逆方向である。8は電子銃であり、電子銃8か
らの電子ビームはルツボ4内のFe5目掛けて照射され
る。
【0017】9はアーク放電装置、9aはアーク放電装
置9に装填された炭素塊(炭素棒)あるいは珪素塊(珪
素棒)である。尚、炭素棒(珪素棒)9aをアーク放電
させることによって飛散した炭素粒子(珪素粒子)が前
記蒸発Fe粒子の飛行領域を飛行するよう、かつ、アー
ク放電によるプラズマ雰囲気中を前記蒸発Fe粒子が飛
行するように炭素棒(珪素棒)9aは設置されている。
【0018】10は真空槽である。上記装置において、
先ず、真空槽10内を10-4〜10-6Torrの真空度
に排気する。そして、電子銃8からの電子ビームをFe
5に照射し、蒸発させる。尚、電子ビーム照射の代わり
に、抵抗加熱や高周波加熱などの手段を採用することも
出来る。かつ、アーク放電装置9のスイッチをオンにし
て、アーク放電を開始する。これによって、例えば炭素
粒子が飛散する。そして、蒸発したFe粒子は、アーク
放電装置9によるプラズマ雰囲気中を通過し、そして最
小入射角θ1が50°〜70°でもって、走行する支持
体3上に斜め蒸着する。かつ、Fe粒子と共に炭素粒子
が支持体3上に斜め蒸着する。この斜め蒸着に際して、
ノズル7から酸素ガスが10〜100sccm供給さ
れ、磁性膜の表面酸化が行われる。そして、厚さが80
0〜5000Å(特に、1000〜2500Å)のFe
−C−O系磁性膜が設けられる。炭素棒の代わりに珪素
棒を用いてアーク放電させた場合には、Fe−Si−O
系磁性膜が設けられる。
【0019】Fe−C−O系磁性膜は、Feが50〜9
0原子%(特に、60〜85原子%)、Cが3〜35原
子%(特に、5〜30原子%)、Oが5〜25原子%
(特に、7〜20原子%)の組成割合からなるものが好
ましい。このような組成のものとすることによって、保
磁力Hcが1100Oe以上も有り、かつ、飽和磁束密
度Bsが4000G以上も有り、しかも耐蝕性にも優
れ、硬度は高く、更には緻密な膜である。
【0020】Fe−Si−O系磁性膜は、Feが50〜
90原子%(特に、60〜85原子%)、Siが3〜3
5原子%(特に、5〜30原子%)、Oが5〜25原子
%(特に、7〜20原子%)の組成割合からなるものが
好ましい。このような組成のものとすることによって、
保磁力Hcが1100Oe以上も有り、かつ、飽和磁束
密度Bsが4000G以上も有り、しかも耐蝕性にも優
れ、硬度は高く、更には緻密な膜である。
【0021】Fe−X−O系磁性膜の表面には厚さが1
0〜500Åの保護膜が設けられる。保護膜を構成する
材料として、Al等の金属の酸化物、窒化物、あるいは
炭化物などがある。特に、ダイヤモンドライクカーボン
は好ましいものである。ダイヤモンドライクカーボンよ
りなる保護膜はケミカルベーパーデポジション(CV
D)法により成膜される。特に、ECRプラズマCVD
装置により成膜される。すなわち、真空槽内に配設され
た支持体上の磁性膜に対してECRプラズマCVD装置
を作動させ、磁性膜に炭化水素系ガスのプラズマを吹き
付ける。これにより、磁性膜表面に保護膜(ダイヤモン
ドライクカーボン膜)が成膜される。
【0022】支持体3の他面(裏面)には、バックコー
ト膜が設けられる。例えば、蒸着法、直流スパッタ法、
交流スパッタ法、高周波スパッタ法、直流マグネトロン
スパッタ法、高周波マグネトロンスパッタ法、イオンビ
ームスパッタ法などのメッキ手段によりバックコート膜
が設けられる。又、カーボンブラック及びバインダを含
有する塗料を塗布することによってもバックコート膜は
設けられる。
【0023】そして、表面には、潤滑剤、特にパーフル
オロポリエーテル等のフッ素系の潤滑剤の塗料が塗布さ
れ、厚さが10〜200Åの潤滑剤の膜が設けられる。
尚、潤滑剤としては、例えば-(C(R)F-CF2-O)p - (但
し、RはF,CF3 ,CH3 などの基)、特にHOOC-CF2
(O-C2F4)p (OCF2) q -OCF2-COOH ,F-(CF2CF2CF2O)n -C
F2CF2COOH 等のカルボキシル基変性パーフロオロポリエ
ーテル、HOCH2-CF2(O-C2F4) p (OCF2) q -OCF2-CH2OH,
HO-(C2H4-O) m -CH2-(O-C2F4) p (OCF2) q -OCH2-(OCH2
CH2)n -OH ,F-(CF2CF2CF2O)n -CF2CF2CH2OH等のアルコ
ール変性パーフロオロポリエーテルが挙げられる。分子
量は500〜50000のものが好ましい。具体的に
は、モンテカチーニ社のFOMBLIN Z DIAC
やFOMBLIN Z DOL、ダイキン工業社のデム
ナムSA等がある。
【0024】
【実施例1】図1に示す装置を用いた。支持体3は6.
3μm厚のPETフィルムである。そして、20〜30
nmφのカーボンブラック及びバインダ樹脂を含むバッ
クコート塗料をPETフィルムの裏面に塗布し、乾燥厚
さが0.5μmのバックコート膜を設けた。支持体3を
装置に装填した時、バックコート膜が冷却キャンロール
1に接している。
【0025】そして、下記の条件で1830Å厚のFe
−C−O(Fe:C:O=85:9:6(原子比))系
磁性膜を成膜した。冷却キャンロール1の温度は−20
℃に制御されている。支持体3の走行速度は2m/分で
ある。ノズル7からの酸素供給量は33sccmであ
る。ルツボ4には、純度が99.9%のFeが充填され
た。
【0026】電子銃8により電子ビームをルツボ4内の
Fe5目掛けて照射し、溶融FeからFe粒子を蒸発さ
せた。支持体3に斜め蒸着する時の最小入射角は55°
である。アーク放電装置9には交流電圧500vを印加
し、10Aの電流を流して炭素棒9aにアーク放電を起
こさせた。
【0027】次に、ECRプラズマCVD装置にベンゼ
ンを供給し、85Å厚のダイヤモンドライクカーボン膜
を磁性膜の上に設けた。又、表面に潤滑剤(デムナムS
A)の膜を20Å厚設け、この後通常の工程を経てHi
8mmVTR用磁気テープを得た。
【0028】
【実施例2】実施例1において、Fe粒子の蒸発量及び
アーク放電の条件を変更して1850Å厚のFe−C−
O(Fe:C:O=83:10:7(原子比))系磁性
膜を成膜した以外は実施例1に準じて行った。
【0029】
【実施例3】実施例1において、Fe粒子の蒸発量及び
アーク放電の条件を変更して1820Å厚のFe−C−
O(Fe:C:O=80:12:8(原子比))系磁性
膜を成膜した以外は実施例1に準じて行った。
【0030】
【実施例4】実施例1において、炭素棒の代わりに13
0ppmのPをドープした珪素棒をアーク放電装置に装
填し、1860Å厚のFe−Si−O(Fe:Si:O
=85:6:9(原子比))系磁性膜を成膜した以外は
実施例1に準じて行った。
【0031】
【実施例5】実施例4において、Fe粒子の蒸発量及び
アーク放電の条件を変更して1840Å厚のFe−Si
−O(Fe:Si:O=83:9:8(原子比))系磁
性膜を成膜した以外は実施例4に準じて行った。
【0032】
【実施例6】実施例4において、Fe粒子の蒸発量及び
アーク放電の条件を変更して1810Å厚のFe−Si
−O(Fe:Si:O=79:11:10(原子比))
系磁性膜を成膜した以外は実施例4に準じて行った。
【0033】
【比較例1】実施例1において、アーク放電装置を動作
させず、代わりにイオンガンにCH 4 を供給してCイオ
ンを照射し、厚さ1830ÅのFe−C−O(Fe:
C:O=83:7:10(原子比))系磁性膜を成膜し
た以外は実施例1に準じて行った。
【0034】
【比較例2】実施例4において、アーク放電装置を動作
させず、代わりにイオンガンにSiH4 を供給してSi
イオンを照射し、厚さ1850ÅのFe−Si−O(F
e:Si:O=82:8:10(原子比))系磁性膜を
成膜した以外は実施例4に準じて行った。
【0035】
【特性】上記各例で得たHi8mmVTR用磁気テープ
について、磁気特性(飽和磁束密度Bs、保磁力Hc)
及び電磁変換特性(出力)を調べたので、その結果を表
−1に示す。 表−1 飽和磁束密度Bs(G) 保磁力Hc(Oe) 出力(dB) 実施例1 5600 1560 +0.8 実施例2 5400 1580 +1.2 実施例3 5200 1600 +1.8 比較例1 5300 1550 0 実施例4 5700 1580 +0.3 実施例5 5500 1610 +0.9 実施例6 5200 1630 +1.2 比較例2 5300 1600 0 *磁気特性はVSM(理学電機製の振動試料型磁力計)により求めた。
【0036】*出力は、DVCカムコーダーを改造し、
21MHzの正弦波を記録し、100時間スチルモード
で再生し続けた後の再生出力を測定。実施例1〜3は比
較例1を基準(0dB)。実施例4〜6は比較例2を基
準(0dB)。これによれば、本発明の方法により得ら
れる磁性膜は磁気特性に優れ、かつ、出力が高く、更に
は耐久性に優れたものであることが判る。
【0037】
【発明の効果】磁気特性、及び電磁変換特性、更には耐
久性に優れた磁気記録媒体が低廉なコストで得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】磁気記録媒体の製造装置の概略図
【符号の説明】
1 冷却キャンロール 3 支持体 4 ルツボ 5 Fe 7 ノズル 8 電子銃 9 アーク放電装置 9a 炭素棒(珪素棒)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠藤 克巳 栃木県芳賀郡市貝町大字赤羽2606 花王株 式会社情報科学研究所内 (72)発明者 志賀 章 栃木県芳賀郡市貝町大字赤羽2606 花王株 式会社情報科学研究所内 (72)発明者 宮村 猛史 栃木県芳賀郡市貝町大字赤羽2606 花王株 式会社情報科学研究所内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 支持体上にFe−X−O(Xは固体とし
    て単体で存在し得る元素)系の磁性膜を有する磁気記録
    媒体の製造方法であって、 放電手段によりX粒子を飛散させる工程と、 Feを蒸発させる工程と、 前記工程による磁性膜の成膜時に酸化性物質を供給する
    工程とを具備することを特徴とする磁気記録媒体の製造
    方法。
  2. 【請求項2】 支持体上にFe−C−O系の磁性膜を有
    する磁気記録媒体の製造方法であって、 アーク放電により炭素粒子を飛散させる工程と、 Feを蒸発させる工程と、 前記工程による磁性膜の成膜時に酸化性物質を供給する
    工程とを具備することを特徴とする磁気記録媒体の製造
    方法。
  3. 【請求項3】 支持体上にFe−C−O系の磁性膜を有
    する磁気記録媒体の製造方法であって、 アーク放電により炭素塊から炭素粒子を飛散させ、前記
    支持体上に付着させる付着工程と、 Feを蒸発させ、Fe粒子を前記支持体上に付着させる
    付着工程と、 前記付着工程による磁性膜の成膜時に酸化性物質を供給
    する工程とを具備することを特徴とする磁気記録媒体の
    製造方法。
  4. 【請求項4】 支持体上にFe−Si−O系の磁性膜を
    有する磁気記録媒体の製造方法であって、 アーク放電により珪素粒子を飛散させる工程と、 Feを蒸発させる工程と、 前記工程による磁性膜の成膜時に酸化性物質を供給する
    工程とを具備することを特徴とする磁気記録媒体の製造
    方法。
  5. 【請求項5】 支持体上にFe−Si−O系の磁性膜を
    有する磁気記録媒体の製造方法であって、 アーク放電により珪素塊から珪素粒子を飛散させ、前記
    支持体上に付着させる付着工程と、 Feを蒸発させ、Fe粒子を前記支持体上に付着させる
    付着工程と、 前記付着工程による磁性膜の成膜時に酸化性物質を供給
    する工程とを具備することを特徴とする磁気記録媒体の
    製造方法。
  6. 【請求項6】 蒸発Fe粒子が放電によるプラズマ雰囲
    気中を通過して支持体上に付着するようにすることを特
    徴とする請求項1〜請求項5いずれかの磁気記録媒体の
    製造方法。
  7. 【請求項7】 珪素塊には導電性向上物質が含まれてい
    ることを特徴とする請求項5の磁気記録媒体の製造方
    法。
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