(57)【要約】【課題】保護層を省略した構成で磁気ヘッドとの接触に対する耐久性の改善され、高記録密度化が可能な磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録媒体を提供する。【解決手段】基体１１上にコバルト含有マグヘマイト薄膜からなる磁性層１２を形成する工程と、該磁性層１２表面にコロナ放電処理を行う工程と、前記磁性層１２上に潤滑剤を塗布して潤滑剤層１３を形成する工程とを備える。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体上にコバルト含有マグヘマイト薄膜からなる磁性層を形成する工程と、該磁性層表面にコロナ放電処理を行う工程と、前記磁性層上に潤滑剤を塗布して潤滑剤層を形成する工程とを備えてなることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項２】
前記潤滑剤としてＯＨ基を有する材料を用いることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項３】
前記コバルト含有マグヘマイト薄膜からなる磁性層は、コバルト含有マグネタイト薄膜をスパッタリング法によって基体上に成膜し、ついで熱処理することにより形成されることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項４】
基体上にコバルト含有マグヘマイト薄膜からなる磁性層と、該磁性層の表面にコロナ放電処理が行われた後に前記磁性層上に潤滑剤が塗布・形成された潤滑剤層とを備えたことを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項５】
前記磁気記録媒体は、カーボン保護膜が形成されていないものであることを特徴とする請求項４に記載の磁気記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータの高速化・高密度化により扱うデータもより大きく増加している。そのためＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）も今では１２０ＧＢ程度のものも標準で使用されるようになってきた。また、多くの情報量を扱うためには１２０ＧＢ程度でも少ないと言え、そういう場合は複数のＨＤＤを並列に接続して、ＲＡＩＤ（Ｒｅｄｕｎｄａｎｔ  Ａｒｒａｙｓ  ｏｆ  Ｉｎｅｘｐｅｎｓｉｖｅ  Ｄｉｓｋｓ）設計で高速性・障害耐久性の向上を図りつつ、ＨＤＤ全体をまとめて制御することにより大きな容量のドライブとして使用するということも考えられている。
【０００３】
しかし、ＨＤＤはテンポラリー的な扱いでしかなく、容量が増加すればちょっとしたエラーでもシステムを維持できなくなるといった障害にもならないとも限らない。そこで、バックアップとしての用途でのメディアが必要となってくる。家庭などの情報量の小さなデータのバックアップであればＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）−Ｒなどの光記録媒体をバックアップ用メディアとすれば十分といえるが、企業のサーバーなどでは扱う情報量が膨大であることからバックアップ用のメディアとしては記録の面積をかせぐことのできるテープ状の磁気記録媒体、いわゆる磁気テープが一般的となっている。そのため、テープ状の磁気記録媒体の記録密度を向上させ、単位面積あたりの記憶容量をさらに増加させることが強く要請されている。
【０００４】
このバックアップ用の磁気記録媒体は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムなどの基体フィルムの一方の主面上に強磁性金属薄膜が蒸着により形成され、その強磁性金属薄膜上に炭素系の保護膜、潤滑剤層が順次形成され、基体フィルムの逆の面にはバックコート層が形成された構成が一般的である（例えば、特許文献１参照。）。このうち、強磁性金属薄膜は記録のための磁性層として必須の膜であり、保護膜、潤滑剤層及びバックコート層は主に磁気記録媒体の走行耐久性を確保するために必須の膜とされている。
【０００５】
一方、最近では記録密度を向上させるために磁気記録媒体を構成する各層の薄層化が進み、例えば基体フィルムも１０μｍから６〜７μｍまで薄くなっており、保護膜についても数十ｎｍのレベルまで薄くなってきている。また、再生を行う際に用いる磁気ヘッドについて従来の誘導型ヘッドに代わり磁気抵抗効果型のＧＭＲヘッドを用いて総磁化量の低減を補う工夫がされることによって、磁性層の薄層化が達成されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−１４６３８号公報（段落［０００３］〜［００１３］、図２）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記保護層は磁性層と磁気ヘッドとの中間に位置する状態となり、磁気記録においてはスペーシングして働いてしまうことから出力劣化の一因となり高記録密度化を阻害していた。とくに、最近では映像や画像までもデータとして取り込むことが多くなってきていることから扱う情報量がさらに多くなる傾向にあり、それに伴いバックアップ用メディアのさらなる高記録密度化が望まれている状況ではなおさら改善が求められていた。
【０００８】
本発明は、以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、保護層を省略した構成で磁気ヘッドとの接触に対する耐久性の改善され、高記録密度化が可能な磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録媒体を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
発明者は、保護層の薄層化にはすでに限界が来ていることから、コバルト含有マグヘマイト薄膜は膜質が強く走行耐久性には有利な膜であることに着目し、保護層を省略したコバルト含有マグヘマイト薄膜を磁性層とする構成において鋭意検討を行い、本発明を成すに至った。
【００１０】
すなわち、前記課題を解決するために提供する請求項１の発明に係る磁気記録媒体の製造方法は、基体上にコバルト含有マグヘマイト薄膜からなる磁性層を形成する工程と、該磁性層表面にコロナ放電処理を行う工程と、前記磁性層上に潤滑剤を塗布して潤滑剤層を形成する工程とを備えてなることを特徴とする。
【００１１】
請求項１の発明により、従来の磁気記録媒体における保護層を省略した構成で磁気ヘッドとの接触に対する耐久性の改善が可能となる。さらに、保護層に相当するスペーシングを低減することができることから、より高記録密度化の実現が可能となる。
なお、コロナ放電処理は磁性層形成後の大気中で実施可能である。
【００１２】
前記課題を解決するために提供する請求項２の発明に係る磁気記録媒体の製造方法は、請求項１の発明において、前記潤滑剤としてＯＨ基を有する材料を用いることを特徴とする。
【００１３】
請求項２の発明により、潤滑剤が磁性層であるコバルト含有マグヘマイトにより強固に吸着することにより、磁気ヘッドとの接触に対する耐久性の改善が可能となる。
【００１４】
前記課題を解決するために提供する請求項３の発明に係る磁気記録媒体の製造方法は、請求項１の発明において、前記コバルト含有マグヘマイト薄膜からなる磁性層は、コバルト含有マグネタイト薄膜をスパッタリング法によって基体上に成膜し、ついで熱処理することにより形成されることを特徴とする。
【００１５】
請求項３の発明により、高記録密度の磁性薄膜であるコバルト含有マグヘマイトが形成される。
なお、スパッタリング法での成膜には、Ｆｅ単体ターゲットとＣｏ単体ターゲットとを酸素・アルゴン雰囲気中で同時にスパッタリングすることにより、プラスチックディスク上で所定の合金薄膜を形成してもよいが、ＦｅとＣｏとの合金ターゲットを用いて酸素・アルゴン雰囲気中でスパッタリングすることにより成膜を形成してもよい。膜中へのＣｏ添加量はＦｅに対して１〜１０ａｔ％とすることが好ましい。
【００１６】
前記課題を解決するために提供する請求項４の発明に係る磁気記録媒体は、基体上にコバルト含有マグヘマイト薄膜からなる磁性層と、該磁性層の表面にコロナ放電処理が行われた後に前記磁性層上に潤滑剤が塗布・形成された潤滑剤層とを備えたことを特徴とする。
【００１７】
請求項４の発明により、磁気ヘッドとの接触に対する耐久性の改善が可能な保護層を省略した構成の磁気記録媒体を提供することが可能となる。さらに、保護層に相当するスペーシングを低減することができることから、より高記録密度化された磁気記録媒体を提供することが可能となる。
【００１８】
前記課題を解決するために提供する請求項５の発明に係る磁気記録媒体は、請求項４の発明において、前記磁気記録媒体は、カーボン保護膜が形成されていないものであることを特徴とする。
【００１９】
請求項５の発明により、潤滑剤が磁性層であるコバルト含有マグヘマイトにより強固に吸着することにより、カーボン保護膜がなくても磁気ヘッドとの接触に対する耐久性がより改善された磁気記録媒体を提供することが可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る磁気記録媒体の製造方法の一実施の形態について図１を参照して説明する。
図１は、磁性層形成工程−コロナ放電処理工程−潤滑剤層形成工程の工程を経て磁気記録媒体１０が作製される例を示している。以下、テープ形状の磁気記録媒体１０を製造する場合の各工程の詳細を説明するが、この内容に限定されるものではない。
【００２１】
（ｓ１）磁性層形成
まず、スパッタリング装置を用いて所定厚みの長尺のフィルム形状の基体（高分子プラスチックフィルム）上にＣｏ含有マグネタイト薄膜を形成する。このとき、例えばスパッタリング装置にフィルム走行機構を設けておき、基体である高分子プラスチックフィルムを装置内で走行させながら、連続的に成膜すればよい。
【００２２】
すなわち、その基体１１をスパッタリング装置に装着した後、加熱手段により所定の基板温度まで加熱し、基体１１上に磁性層１２を形成する。具体的には、反応性スパッタ法により、所定の基板温度、所定の圧力としたアルゴンと酸素とからなる雰囲気中で、所定組成のＦｅ−Ｃｏ合金ターゲットを用いてスパッタリングし、Ｃｏを含有するマグネタイト膜を形成する。ついで、上記Ｃｏ含有マグネタイト膜形成後の基体１１を大気中所定温度に加熱したオーブンへ、搬送し熱処理を行うことにより、Ｃｏ含有マグヘマイト膜からなる磁性層１２を形成する。このときの熱処理条件は、例えばオーブン温度３００℃で、熱処理時間は搬送速度で調整される。
【００２３】
（ｓ２）コロナ放電処理
磁性層１２表面に対して大気中でコロナ放電ｄを照射して処理を行う。コロナ放電処理に当たって、コロナ放電電力、電極と磁性層との距離、電極または基体の移動速度などの処理条件が設定されて磁性層１２全面に処理が施される。なお、コロナ放電ｄにより発生した有害なオゾンや活性酸素は電極付近で強制的に排気するようにすればよい。
【００２４】
（ｓ３）潤滑剤層形成
コロナ放電処理後の磁性層１２上に任意の炭化水素系潤滑剤、フッ素系潤滑剤などを塗布することにより潤滑剤層１３を形成する。例えば、パーフルオロエーテル系潤滑剤を塗布して潤滑剤層１３を形成する。
以上の各層形成後、所定の幅寸法でスリットしてテープ形状とし、所定のケースに収納されて最終製品となる。
【００２５】
上記製造方法において、基体１０の裏面にバックコート層を形成するようにしてもよい。バックコート層は、例えば非磁性顔料を結合剤及び有機溶剤とともに混練することによってバックコート塗料を調整し、これを基体１０の磁性層１１とは反対側の面に塗布して形成すればよい。このとき使用される結合剤や有機溶剤はいずれも従来公知のものが使用可能であり、何ら限定されるものではない。
【００２６】
なお、上記製造工程において、工程ｓ１、ｓ２、ｓ３の順番が守られれば連続的に処理してよい。例えば、真空シール装置を具備した真空チャンバーとフィルム走行機構を有し、ロール状の基体１１を大気中で巻出して真空チャンバー内に導入し、成膜後の基体１１を再度大気中に引き出して巻き取る方式のスパッタリング装置において、真空チャンバーから出てくる磁性層１２が形成された基体１１についてそのままコロナ放電処理と潤滑剤層形成を連続的に処理して巻き取るようにすればよい。
【００２７】
また、上記では最終製品としてテープ形状の磁気記録媒体１０の製造方法を示したが、基体１０を最終的にディスク形状とした磁気記録媒体１０としてもよい。
【００２８】
つぎに、本発明に係る磁気記録媒体の一実施の形態における構成を図２に示す。
図２に示すように、テープ形状の磁気記録媒体１０は、基体１１の主面上に、磁性層１２、潤滑剤層１３が順次形成され、基体１１の反対面にバックコート層１４が形成されてなる構成を有している。ただし、本発明においてはバックコート層１４が省略された構成としてもよい。
【００２９】
基体１１は、テープまたはディスク形状である。基体１１を構成する材料は磁気記録媒体１０としての剛性が確保できる材料であればよい。例えば、テープ形状の基体１１には高分子プラスチックフィルムを使用することができるが、磁性層１２となるＣｏ含有マグヘマイト層を形成する際に熱処理する場合にはポリイミドフィルムが好適である。熱処理によってもテープ形状が維持され、安定したデータ信号の記録読出しが可能となる。
【００３０】
また、基体１１の厚みは磁気記録媒体１０としての剛性が確保できる厚みであればよい。例えば、テープ形状の高分子プラスチックフィルムの場合には３〜１０μｍとする。
【００３１】
なお、基体１１の片側表面に表面粗さのコントロールのために山状突起やしわ状突起、粒状突起等の突起を１種以上形成することにより、磁性層１２の表面性を制御してもよい。
【００３２】
磁性層１２はＣｏ含有マグヘマイト層であり、そのＣｏ含有マグヘマイト層中のＣｏの含有量はＦｅに対して１〜１０ａｔ％とすることが望ましい。Ｃｏ含有量を増加させると磁気記録媒体１０の保磁力を高くすることができるが、Ｃｏ含有量が１０ａｔ％を超えると磁気記録媒体１０の経時的安定性が低下する。
【００３３】
磁性層１２を構成するＣｏ含有マグヘマイト層の面内方向の保磁力は、２０００〜４０００Ｏｅ（１５８０００〜３１６０００Ａ／ｍ）であることが好ましい。磁気記録媒体の低ノイズ、高分解能を実現するためには２０００Ｏｅ（１５８０００Ａ／ｍ）以上であることが必要である。一方、面内方向の保磁力が４０００Ｏｅ（３１６０００Ａ／ｍ）を超えると十分な記録を行うことができなくなり、再生出力が低下する。
【００３４】
磁性層１２の厚みは１０〜５０ｎｍが好適である。磁性層の厚みが１０ｎｍ未満になると十分な保磁力を得ることができない場合があり、一方５０ｎｍを超えると保持力は高くなるが、膜を形成する粒子が大きくなってしまうため、ノイズが増加し、さらにはＭＲヘッドが飽和してしまい、再生出力に歪が生じるという問題があるためである。
【００３５】
潤滑剤層１３は、走行耐久性や耐食性を改善するために任意の炭化水素系潤滑剤、フッ素系潤滑剤などが塗布されて形成された層であり、一般的にフッ素系潤滑剤の１種であるパーフルオロポリエーテル系の潤滑剤が使用される。
【００３６】
バックコート層１４は、結合剤樹脂、帯電防止剤などを主要構成物とし、結合剤樹脂、帯電防止剤それぞれは従来公知のものを用いればよい。なお、バックコート層１４の厚みは、基体１１裏面がバックコート層１４で均一に被覆されていればよい。
【００３７】
なお、必要に応じて基体１１と磁性層１２との間に下地層を設けてもよい。下地層は、例えば反応性スパッタ法により、酸素、アルゴン雰囲気下でニッケル金属ターゲットを用いてスパッタリングして、基体１１上に酸化ニッケル（ＮｉＯ）を膜として析出させて形成することができる。これにより、該下地層の上に形成される磁性層１２の静磁気特性を向上させることが可能である。
【００３８】
【実施例】
本発明に係る磁気記録媒体を実際に作製し、走行耐久性を評価した。なお、作製に当たっては、ディスク形状の基体を用いて上記製造方法にしたがって磁性層形成−コロナ放電処理−潤滑剤層形成の順番で処理して磁気記録媒体の評価サンプルを作製した。その処理条件を次に示す。
【００３９】
（１）基体
種類：ポリイミドフィルム（宇部興産製、商品名ユーピレックス）
厚さ：３０μｍ
形状：３．５インチディスク形状（内径部打ち抜き）
表面性：平滑表面
【００４０】
（２）磁性層形成条件
（ａ）成膜条件
成膜方法：対向ターゲットスパッタ法
ターゲット組成：Ｆｅ−４ａｔ％Ｃｏ
投入パワー：３ｋＷ
全圧：０．２Ｐａ（酸素流量３０ｓｃｃｍ）
基板温度：２５０℃
（ｂ）アニール条件
基板温度：３００℃
アニール時間：１時間
【００４１】
（３）コロナ放電処理
コロナ放電処理に用いたコロナ放電処理装置（春日電機株式会社製）を図３に示す。磁性層が形成されたサンプル１６をテフロン（登録商標）製サブストレート２２の主面上に配置し、アースされた金属板２３をサブストレート２２のサンプル１６配置面とは反対面側に配置した状態で、サンプル１６の直上に張った電極線２１に所定の電圧をかけて大気中のコロナ放電処理を行った。その条件を次に示す。
投入電力：０．７ｋＷ
電極線  ：直径１ｍｍのステンレスワイヤ
電極−磁性層距離：１ｃｍ
電極移動：サンプル１６上を１往復（移動速度１０ｃｍ／ｓｅｃ）
【００４２】
（４）潤滑剤層形成
潤滑剤：末端基が−ＣＨ２−ＯＨであるパーフルオロポリエーテル（アウジモント社製、商品名Ｆｏｍｂｌｉｎｅ−Ｚ−ＤＯＬ）
【００４３】
また、上記処理のうちコロナ放電処理を行わず、その他は同一条件として磁性層上に潤滑剤層を形成した評価用サンプルを比較例として作製した。
なお、上記処理で形成された磁性層は、実施例、比較例ともにＸ線回折によりＣｏ含有マグヘマイトからなる層であることを確認した。
【００４４】
上記方法で作製した評価用サンプルについて、ディスク電磁変換特性解析装置であるスピンスタンド（ＬＳ９０、協同電子システム社製）を用いて耐久性を調査した。その概要を図４、５に示す。図４はスピンスタンドに評価用サンプルを搭載した状態を示す外観図であり、図５はその断面図である。
【００４５】
評価用サンプル１８は、未処理のハードディスク用アルミニウム基板３３の上に内径部を揃えて置かれ、スピンスタンドのセンターコア３４と取り付け治具３２とで挟まれた状態であり、ねじ３１が締め込まれることにより評価用サンプル１８の内径部が固定されている。
【００４６】
スピンスタンドの磁気ヘッドは、縦１ｍｍ×横１．２ｍｍ程度のＡＢＳ面を持ち、そのＡＢＳ面には耐久性を持たせるためにカーボン保護膜が施されている。また、磁気ヘッドはサスペンションを介して、磁気ヘッドのＡＢＳ面が評価用サンプルの表面と対面する状態で保持されており、通常のハードディスクを評価する場合には、静止時はＡＢＳ面と評価サンプルとは接触し、評価のためにセンターコア３４を回転させるとＡＢＳ面自体に形成された凹凸形状に起因する浮力によりＡＢＳ面は評価サンプル表面から離れて浮いた状態となる。したがって、センターコア３４の回転とともにスピンスタンドの磁気ヘッドにより電磁変換特性を測定できるようになる。
【００４７】
今回の測定では、評価用サンプル１８をセンターコア３４に固定した上程で回転させると、遠心力により評価サンプル１８は外周方向に引っ張られてアルミニウム基板３３上に密着するようになり、スピンスタンドの磁気ヘッドにより電磁変換特性を測定できるようになる。ただし、詳しくは、電磁変換特性が測定されながら、評価サンプル１８の表面は磁気ヘッドのＡＢＳ面にわずかに接触した状態で回転とともに摺動されており、そのまま評価サンプルの円周上の同じ位置で測定を継続するとそのうち評価サンプル１８の磁性層が傷つき、電磁変換特性の出力が得られなくなる。この電磁変換特性の出力が得られなくなるまでの磁性層の傷つきは、テープ形状の磁気記録媒体の走行耐久性との相関がある。
【００４８】
そこで、電磁変換特性の出力の測定開始時点からその出力が得られなくなるまでの磁気ヘッドのパス回数を、潤滑剤層及び磁性層の耐久性として評価を行った。その結果を表１に示す。なお、回転数は４８００ｒｐｍとし、電磁変換特性の出力の測定開始の時点は評価サンプル１８を回転させ磁気ヘッドをローディングさせて出力が出始めた時点とした。
【００４９】
【表１】
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【００５０】
以上のように、コロナ放電処理を施したサンプルは、コロナ放電処理を施さないものに比べて１５０倍もの耐久性を示し、本発明により耐久性を飛躍的に伸ばすことが可能となった。
【００５１】
【発明の効果】
上述のように、請求項１の発明によれば、コロナ放電処理の効果により、従来の磁気記録媒体における保護層を省略した構成で磁気ヘッドとの接触に対する耐久性を改善することができる。さらに、保護層に相当するスペーシングを低減することにより、より高記録密度化を実現できる。
請求項２の発明によれば、潤滑剤が磁性層であるコバルト含有マグヘマイトにより強固に吸着することにより、磁気ヘッドとの接触に対する耐久性を改善できる。
請求項３の発明によれば、高記録密度の磁性薄膜であるコバルト含有マグヘマイトを形成できる。
請求項４の発明によれば、磁気ヘッドとの接触に対する耐久性の改善が可能な保護層を省略した構成の磁気記録媒体を提供できる。さらに、保護層に相当するスペーシングを低減することができることから、より高記録密度化された磁気記録媒体を提供できる。
請求項５の発明によれば、潤滑剤が磁性層であるコバルト含有マグヘマイトにより強固に吸着することにより、カーボン保護膜がなくても磁気ヘッドとの接触に対する耐久性がより改善された磁気記録媒体を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る磁気記録媒体の製造方法における構成を示す工程図である。
【図２】本発明に係る磁気記録媒体の一実施の形態における構成を示す断面図である。
【図３】コロナ放電処理装置の構成を示す概略図である。
【図４】スピンスタンドに評価用サンプルを搭載した状態を示す外観図である。
【図５】スピンスタンドに評価用サンプルを搭載した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１０…磁気記録媒体、１１…基体、１２…磁性層、１３…潤滑剤層、１４…バックコート層、１６…サンプル、１８…評価用サンプル、２０…コロナ放電処理装置、２１…電極線、２２…サブストレート、２３…金属板、３１…ねじ、３２…取り付け治具、３３…アルミニウム基板、３４…センターコア、ｄ…コロナ放電
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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