(57)【要約】【課題】プラズマ密度の高密度化し保護膜のアモルファス性の向上を図ると、フィルムへのダメージの危険性を飛躍的に上昇させてしまう。【解決手段】磁性層２の厚み方向に関して酸素量分布に極大値を有する場合、磁性層２表面の極大値が、磁性層２中間部の酸素量が最も少ない部分と比較して１倍以上１．５倍以下の比率で酸素量を含有させる。このことで、保護膜３成膜時の印加電圧を上げることなくプラズマ密度を向上することができ、信頼性および耐久性の優れた薄膜磁気記録媒体を安価に提供することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性薄膜を樹脂フィルム基板上に形成した磁気記録媒体であって、
前記磁性薄膜に含有する酸素量が厚み方向に分布を有し、前記樹脂基板に対向する前記磁性薄膜の表層付近における酸素含有量の極大値が、前記磁性薄膜中における最も少ない酸素含有量に対して１倍以上１．５倍以下であること特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
前記磁性薄膜表面に炭素を主成分とする保護膜を有することを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項３】
前記磁性薄膜表面に有する炭素を主成分とする保護膜が、電圧印加型プラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法によって形成されることを特徴とする請求項１または２何れかに記載の磁気記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信頼性および耐久性の優れた磁気記録媒体および磁気記録媒体の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
情報化社会の進展に伴い、記録すべき情報量の増大は著しく、磁気記録についても可能な限り記録密度を高める対応が要請されるとともに高度な耐久性も併せて要求されるようになってきている。現在、塗布型磁気記録媒体に替わって、より高密度記録に最適な蒸着型磁気記録媒体が商品化されている。この蒸着型磁気記録媒体は、薄膜磁性層の信頼性向上のために、磁性層表面に保護膜を設けることが主流となっており、更なる信頼性とりわけ耐久性の向上が望まれている。
【０００３】
以下に従来の磁気記録媒体について説明する。図１は磁気記録媒体の拡大断面を示すものである。１はポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等の樹脂フィルム（以下、高分子フィルムとも称す）で、ＳｉＯ２，ＺｎＯ等の無機超微粒子やイミド等の超微粒子等を分散塗布したいわゆる微粒子塗布層を配したものが基板として用いられることが多い。２は連続的に変化する入射角での斜め蒸着で形成されるＣｏ−Ｏの単層または多層構成の強磁性金属薄膜、Ｃｏ−Ｃｒ，Ｃｏ−Ｏの傾斜蒸着による垂直磁化膜等の磁性層である。３はダイヤモンド状硬質炭素膜等の保護膜、４は脂肪酸、及び／または含フッ素オイル等の潤滑層で、５は平滑性の良好な、特に薄い磁気テープに良くみられるバックコート層である。
【０００４】
以上のような構成の磁気記録媒体において磁性層の形成は、回転キャンや回転ベルトに沿って移動する樹脂フィルム上または当該樹脂フィルム上に別工程にて溶液塗布法で微粒子塗布層を形成された樹脂フィルム上に、酸素雰囲気でＣｏ等の磁性材料を所定範囲の入射角で電子ビーム蒸着することによる場合が多い。
【０００５】
硬質炭素膜は、真空中でプラズマを利用して形成されることが主流であり、真空中に炭化水素系のガスを導入し、磁性層を陰極として電場を与えることにより炭化水素を分解、プラズマ化させ磁性層表面に保護膜として形成することが、例えば特許文献１等で提案されている。
【０００６】
以上のように薄膜形磁気テープは、その信頼性および耐久性を確保するために、硬質炭素膜を設けて実現しているが、さらなる信頼性および耐久性の向上が望まれている。
【特許文献１】特開２００３−３３８０２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような方法で製造した磁気テープのさらなる信頼性および耐久性の向上を目指そうとすると保護膜のアモルファス性向上が考えられる。硬質炭素膜のアモルファス性を向上するにはプラズマ密度の高密度化があげられる。炭化水素に与える印加電圧をあげればプラズマ密度は向上する。しかしながら印加電圧の増大はフィルムへのダメージの危険性を飛躍的に上昇させてしまうことから、生産性の観点から好ましくない。
【０００８】
そこで、本発明は生産性を低下させず信頼性および耐久性を向上させた磁気記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため本発明の磁気記録媒体は、前記磁性層が厚み方向に酸素を含有し、前記磁性層の前記基板と反対面の磁性層表面に含有する酸素量、前記磁性層と前記基板との界面に含有する酸素量が、前記磁性層の厚み方向に関して酸素量分布にそれぞれ極大値を有する場合、前記磁性層の前記基板と反対面の磁性層表面の極大値が、磁性層中間部の酸素量が最も少ない部分と比較して１倍以上１．５倍以下の比率で酸素を含有する構成である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、磁性層表面の酸素量を低減することで磁性層の表面電気抵抗を下げ、硬質炭素膜形成時のプラズマ密度を向上できる。すなわち、電圧印加型のプラズマＣＶＤ法で硬質炭素膜を形成する際、磁性層の表面電気抵抗が低いことにより電流が流れやすくなり、印加電圧を上げることなくプラズマ密度を向上できる。プラズマ密度の向上は硬質炭素膜の硬度の向上であり、信頼性および耐久性に優れた磁気記録媒体を得ることができる。とともに、印加電圧は従来通りであるため、フィルムへのダメージを増大することも無く、生産性を維持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の最良の実施形態について図面を参照して説明する。本発明の磁気記録媒体は図１に示すように５層から構成され、１は基板、２は磁性層、３は保護層、４は潤滑層、５はバックコート層である。図２に、磁性層２を形成する蒸着工程の主要部分を示す。蒸発源７内に供給された磁性材料であるＣｏ（コバルト）が図示しない電子ビームにより加熱・蒸発される。蒸発したＣｏは冷却ドラム６に巻き回された高分子フィルム１上に堆積するが、途中酸素ノズル８より供給された酸素と結合し磁性層２として形成される。ノズル８は酸素またはラジカル酸素を噴出する噴出口を備えており、２本のノズル８の間隔を調整することにより、所望の磁性層酸化を実現できる。
【００１２】
一般的な磁性層２の厚み方向の酸素（以下、デプスプロファイルと称する）を測定した結果の一例を、図４Ａに示す。デプスプロファイルの測定は、Ｘ線光電子分析装置(Electron Spectroscopy for Chemical Analysis)を用い、真空環境下にて磁性層の結合に関与している電子の結合エネルギーを磁性層の深さ方向に測定した。Ｘ線源にはＭｇＫα，ＡｌＫα，単色化Ｘ線（Ａｌ）などが使用でき、アルゴンなどのイオンによるイオンスパッタリングなどにより深さ方向に測定できる。
【００１３】
一般的な磁気記録媒体は図４Ａに示すように、薄膜磁性層表面、および磁性層２と高分子フィルム等の基板１の界面近くに酸素ピークが存在する。このピークは、ノズル８の間隔を変更することによって変化させることができる。高分子フィルム１の搬送方向における磁性体の付着領域長さを１００とした時、０と１００の位置にノズル８を設置したものが従来の磁気記録媒体である。これに対し、ノズル８を０〜１００の中に設置することにより、磁性層２の厚み方向の酸化状態を変化させ、図４Ｂや図４Ｃに示したデプスプロファイルのような磁性層を形成した。
【００１４】
図３は、本発明で使用した硬質炭素膜（以下、保護膜という）３を形成する装置の概略図である。この保護膜形成装置は図示しない真空ポンプにて、真空状態で使用する。高分子フィルム１上に磁性層２を形成したテープ原反１６は、巻きだし部９より巻き出され、パスロール１０、メインロール１１、パスロール１７を経て巻き取り部１８に巻き取られる。途中、放電室１５内にガス導入ノズル１３より供給されたモノマーガスである炭化水素ガスとキャリアガスが所定の圧力に調整される。電源１２により陽電極１４に電圧が印加され、放電室１５内の炭化水素ガスはプラズマ化する。プラズマ化した炭化水素系ガスは、テープ原反１６の磁性層２を通ってパスロール１７へ電流として流れ、磁性層２上に保護膜３が形成される。
【００１５】
保護膜３の膜質は、波長５１４．５ｎｍのアルゴンレーザーを用いた、ラマン分光分析法にて測定する。図５に示すように、波数１５４０ｃｍ-1付近に存在するピークのピーク強度（Ｂ）と、ピーク強度（Ｂ）からそのピークの蛍光強度を差し引いた強度（Ａ）の比（Ｂ／Ａ）を測定することにより、保護膜３のアモルファス性が比較できる。Ｂ／Ａは値が小さくなるほど、アモルファス性が向上し、保護膜自体の硬度が増す。
【００１６】
また、保護膜３の耐久性を確認するために、本実施形態では６．３５ｍｍ幅の磁気テープ試料に裁断し、ドローイングテストにて比較を行った。ドローイングテストの条件は、直径２ｍｍ、表面粗さ０．２Ｓに研磨したステンレス綱（ＳＵＳ３０３）円柱に、９０ｄｅｇの抱き角で巻き付け、入り側張力を０．１Ｎとし、１８．８ｍｍ／ｓｅｃで往復走行させる。１０００往復後の出側張力を測定し、次のオイラーの式
μ＝［ｌｎ（出側張力／入り側張力）］・２／π
から摩擦係数を算出、比較した。この摩擦係数は数値が低いほど耐久性に優れている。
【００１７】
磁性層２表面付近の酸素量が、厚み方向で最も酸素量の少ない部分と比較して、１〜２倍に変化させたテープ原反上に、保護膜形成条件は同一にした場合の保護膜４の膜質との関係を（表１）に示す。
【００１８】
【表１】
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（実施例１）
薄膜磁性層形成時にノズル８の間隔は、磁性体の付着領域長さを１００とした時、３０と７０の位置である。磁性層２表面付近の酸素量と磁性層２中間部の酸素量の比率は、ほぼ１：１である。
【００１９】
保護膜３形成装置の放電室１５には、ガス導入ノズル１３よりトルエンは１３０ｓｃｃｍ、アルゴンは１３０ｓｃｃｍを導入する。電源１２によりＤＣ９００Ｖの電圧を陽電極１４に印加すると、トルエンおよびアルゴンはプラズマ化し、磁性層２表面に保護膜４が形成される。この時の磁性層２に流れる電流値は０．５Ａ程度であり、保護膜４のアモルファス性を表すＢ／Ａは、２．０で、このデスププロファイルは図４Ｂであった。
【００２０】
（実施例２）
薄膜磁性層形成時にノズル８の間隔は、磁性体の付着領域長さを１００とした時１５と８５の位置である。磁性層２表面付近の酸素量と磁性層２中間部の酸素量の比率は、ほぼ３：２である。
【００２１】
保護膜３形成装置の条件は実施例１と同様である。この時、磁性層２に流れる電流値は０．４Ａ程度であり、保護膜４のアモルファス性を表すＢ／Ａは、２．２で、このデスププロファイルは図４Ｃであった。
【００２２】
（比較例１）
薄膜磁性層形成時にノズル８の間隔は、磁性体の付着領域長さを１００とした時０と１００の位置である。磁性層表面付近の酸素量と磁性層中間部の酸素量の比率は、ほぼ２：１である。
【００２３】
保護膜形成装置の条件は実施例１と同様である。この時、磁性層に流れる電流値は０．２Ａ程度であり、保護膜のアモルファス性を表すＢ／Ａは、３．５であった。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明の磁気記録媒体は、さらなる信頼性および耐久性を向上することにより、記録した信号を損なうことがなくなるため、より高密度の磁気記録媒体が可能となる。例えば、これまでと同容積での大容量化、または同容量での少容積の磁気記録テープを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】磁気テープの構成を説明する要部断面図
【図２】本発明の磁気記録媒体の製造に係わる一実施形態の要部構成図
【図３】本発明の磁気記録媒体の製造に係わる他の一実施形態の概略図
【図４Ａ】薄膜磁性膜中の厚み方向と酸素含有量との一例における関係図
【図４Ｂ】薄膜磁性膜中の厚み方向と酸素含有量との他の例における関係図
【図４Ｃ】薄膜磁性膜中の厚み方向と酸素含有量との別の例における関係図
【図５】保護膜の一例におけるラマンスペクトルチャート
【符号の説明】
【００２６】
１  高分子フィルム
２  磁性層
３  保護膜
４  潤滑剤
５  バックコート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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