(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性軸とその周囲の厚み方向に電気的抵抗値が傾斜しており、電気的抵抗値が低い面を最内層側とし電気的抵抗値が高い面を最外層側とした抵抗ローラの最外層と、前記強磁性金属薄膜とを接触させ、
前記抵抗ローラの前記導電性軸に電圧を印加しつつ減圧槽に炭化水素反応ガスを供給してプラズマＣＶＤにより、
前記強磁性金属薄膜の表面に硬質炭素膜を形成することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項２】
前記抵抗ローラの強磁性金属薄膜に接触する最外層の固有抵抗値が、１Ω・ｃｍ以上５００Ω・ｃｍ以下の範囲である請求項１に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項３】
前記抵抗ローラの導電性軸側面側の最内層の固有抵抗値が、前記軸側面の固有抵抗値よりも大きく、かつ０．１Ω・ｃｍ以下である請求項１に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項４】
前記抵抗ローラの最大表面粗さ（Ｒmax）が、０．０５μｍ以上１μｍ以下である請求項１に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項５】
前記導電性軸へ印加する電圧が０．５ｋＶ以上７ｋＶ以下の直流、及び同電圧の１ｋＨｚ〜５ＧＨｚの交流から選ばれる少なくとも一つである請求項１に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項６】
前記抵抗ローラの厚み方向の電気的抵抗値傾斜が、段階的または連続的に変化している請求項１に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項７】
抵抗ローラを備えた減圧槽に、炭化水素反応ガスを供給してプラズマＣＶＤにより、絶縁性フィルムの表面に形成されている強磁性金属薄膜の表面に硬質炭素膜を形成し、磁気記録媒体を製造する装置であって、
前記抵抗ローラは、厚み方向に電気的抵抗値が傾斜しており、電気的抵抗値の低い面を最内層側とし電気的抵抗値の高い面を最外層側とし、
前記抵抗ローラの軸に電圧を印加するための導電性軸を備えたことを特徴とする磁気記録媒体の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、絶縁性基材に備えた強磁性金属薄膜の表面に硬質炭素膜を形成した磁気記録媒体とその製造方法及びその製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近情報記録分野では磁気記録分野での高記録密度化に伴い、記録膜のみならず、記録膜を保護する保護膜の性能が製品の信頼性を決定する重要な基本技術の一つである。また、安価に磁気記録媒体を提供するためには、記録膜及び保護膜の高速成膜も必須である。記録膜の高速成膜技術は真空蒸着法の進歩に伴い確立されているが、保護膜は記録膜全面に渡り欠陥個所無く覆うことが要請されるため緻密な成膜方法が要請され、スパッタ法又はプラズマＣＶＤ（化学蒸着）法が検討されている。
【０００３】
上記保護膜の成膜方法としては、成膜レートの高いプラズマＣＶＤ法が高速成膜では有利であり、各種の提案がされている。プラズマＣＶＤ法で成膜した膜質を向上させ信頼性を確保するために、高エネルギーでの成膜が必須となる。しかしながら高エネルギーでの成膜では、高電流を必要とするため、記録膜へ電流を供給する抵抗ローラ自体の通電点を増やす必要がある。
【０００４】
一般的に用いられる金属ローラでは、接触点の抵抗値が極めて低いため、一点当りの電流値が高くなり、当該接触点における接触抵抗及び／又は記録膜の抵抗値に起因するジュール熱が発生し、当該ジュール熱で絶縁性基材及び／又は記録膜の損傷や保護膜自体の欠陥が発生し、これら欠陥が要因となって記録膜への記録再生欠陥が増加する。さらに、前記の欠陥を有する媒体を高温高湿環境に放置した場合、これらの何れかの欠陥を核とする錆が記録膜に発生し、記録又は再生が不能となる等の信頼性を著しく低下させるという課題が発生する。この課題に対して、保護膜を成膜する際に記録膜に適正化した表面抵抗値を有する抵抗ローラを介して電流を供給する技術が提案され、一般的用途に適応する磁気記録媒体の信頼性については解決されている。
【０００５】
しかし、過酷な使用条件、例えばヘリカルスキャン型で高速回転の小径シリンダーを搭載したビデオテープレコーダにおいては、微少欠陥に起因するドロップアウトあるいはエラーレートが増加するという問題があった。また、高温高湿環境下保存後においては、記録膜への密着強度および保護膜の膜質の低下により、ドロップアウトが大幅に増加するという問題があった。ヘリカルスキャン型の小径シリンダーを搭載したビデオテープレコーダの例としては、下記特許文献１が提案されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平４−２３６５８８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来の問題を解決するため、より過酷な用途に対しても高信頼性を維持できる磁気記録媒体とその製造方法及びその製造装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明の磁気記録媒体の製造方法は、電気的絶縁性フィルムの表面に、強磁性金属薄膜と硬質炭素膜と、潤滑剤層をこの順番で含み、裏面にバックコート層を含む磁気記録媒体の製造方法であって、導電性軸とその周囲の厚み方向に電気的抵抗値傾斜を有し、電気的抵抗値が低い面を最内層側とし電気的抵抗値が高い面を最外層側とした抵抗ローラの最外層と、前記強磁性金属薄膜とを接触させ、前記抵抗ローラの前記導電性軸に電圧を印加しつつ減圧槽に炭化水素反応ガスを供給してプラズマＣＶＤにより、前記強磁性金属薄膜の表面に硬質炭素膜を形成することを特徴とする。
【００１０】
次に本発明の磁気記録媒体の製造装置は、抵抗ローラを備えた減圧槽に、炭化水素反応ガスを供給してプラズマＣＶＤにより、絶縁性フィルムの表面に形成されている強磁性金属薄膜の表面に硬質炭素膜を形成し、磁気記録媒体を製造する装置であって、前記抵抗ローラは、厚み方向に電気的抵抗値が傾斜しており、電気的抵抗値の低い面を最内層側とし電気的抵抗値の高い面を最外層側とし、前記抵抗ローラの軸に電圧を印加するための導電性軸を備えたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明において、ドロップアウト数値が２００個以下であることは、記録再生欠陥が少ないことを意味する。また、スチル寿命が１０分以上であることは、耐食性が高いことを意味する。したがって、本発明の磁気記録媒体は、記録再生欠陥が少なく、かつ耐食性が高い特性を有する。
【００１２】
本発明において、硬質炭素膜は、強磁性金属薄膜の表面に厚さ５ｎｍ以上３０ｎｍ以下が好ましく、さらに８〜１５ｎｍの厚みで形成されていることが好ましい。前記の範囲であれば、緻密で均一な記録が可能となる。ここで、硬質炭素膜とは、アモルファスカーボンのことであり、別名ダイヤモンド状炭素膜ともいう。
【００１３】
また、強磁性金属薄膜は、酸化Ｃｏを含む強磁性金属を斜方蒸着により酸素を導入しながら形成することが好ましい。強磁性金属薄膜の別の例は、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｏ，Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ，Ｃｏ−Ｃｒなどである。強磁性金属薄膜の厚みは、０．０５〜０．３μｍの範囲が好ましい。斜方蒸着は当業界ではよく知られている。
【００１４】
本発明方法においては、円柱状又は円筒状の導電性軸側面周囲に、厚み方向に抵抗値傾斜を有する抵抗物質の抵抗値が低い面を最内層側として備えた抵抗ローラの最外層と、絶縁性基材の一方の主面に備えた強磁性金属薄膜（以下「導電層」ともいう。）とを接触し、前記抵抗ローラの前記導電性軸に電圧を印加し、前記導電層に薄膜を形成する。
【００１５】
本発明方法は、導電層に当接する抵抗ローラを、導電性軸側面に形成する抵抗物質の抵抗値が導電層と当接する抵抗物質の抵抗値より低い抵抗値の傾斜を有するため、導電性軸側面からの抵抗物質中への電流路が抵抗ローラ表面に向かって順次拡大できるため抵抗ローラ内でも電流の集中度合いが是正できると共に、絶縁性基材に備えた導電層と抵抗ローラの抵抗物質との接触箇所における抵抗値の均一化が図れ、電圧を印加しながら導電層の保護膜を形成する際に、導電層及び／又は絶縁性基材に対するジュール熱の発生を拡大均一化でき、これにより保護膜形成時に生じる導電層及び／又は絶縁性基材に対する損傷を抑制することができ、緻密な保護膜を高速に成膜することができる。
【００１６】
また、前記抵抗ローラは、導電層に接触する最外層の固有抵抗値を、１Ω・ｃｍ以上５００Ω・ｃｍ以下の範囲とすることが好ましい。抵抗ローラの最外層の固有抵抗値が１Ω・ｃｍ未満では、抵抗ローラ最外層と導電層との接触箇所が少ない場合でも通電できる傾向が現れ、通電箇所が少ないことにより通電電流が集中し、集中することにより局部的にジュール熱の発生が見受けられ、当該ジュール熱により絶縁性基材及び／又は導電層に欠陥が生じ易いためと想定される欠陥が見受けられるため、抵抗ローラの最外層の固有抵抗値を１Ω・ｃｍ以上が好ましい。また、抵抗ローラの最外層の固有抵抗値が５００Ω・ｃｍを越えると、通電箇所は増加し抵抗ローラの軸方向に亘り導電層への通電は均一化されることが想定されるが、通電箇所における抵抗ローラ自体で発生するジュール熱が大きくなる傾向が見られ、例えば気相堆積法で形成される等の導電層では当該導電層中に含まれる気体の膨張及び／又は導電層からのガス抜けにより、絶縁性基材と導電層との密着強度及び／又は導電層と導電層上に成膜する薄膜との密着強度が低下することで、導電層上に均一な薄膜を形成しがたい場合が発生するため、抵抗ローラの最外層の固有抵抗値は５００Ω・ｃｍ以下が好ましい。従って、抵抗ローラの最外層の固有抵抗値を１Ω・ｃｍ以上５００Ω・ｃｍ以下とすることにより、導電層に強磁性金属を適用した場合に導電層と抵抗ローラ最外層との接触抵抗値の適正化が図れるため、安定した保護膜の形成を可能と成し得る。
【００１７】
また、前記抵抗ローラは、導電性軸側面側の最内層の固有抵抗値が、前記軸側面の固有抵抗値よりも大きく０．１Ω・ｃｍ以下とすることが好ましい。抵抗ローラの最内層の固有抵抗値が０．１Ω・ｃｍを越えると、抵抗ローラの軸方向の端部近傍に通電電流が集中する傾向が見受けられ、抵抗ローラの軸方向の長さによっては抵抗物質の厚み方向の抵抗傾斜だけでは導電層と抵抗ローラの最外層との接触箇所全体に渡り通電を均一化しきれない場合が発生するため、抵抗ローラの最内層の固有抵抗値を軸側面の固有抵抗値よりも大きく０．１Ω・ｃｍ以下とすることにより、抵抗ローラの抵抗物質中の電流路の拡大の適正化が図れ、最外層を通じて導電層への電流供給における集中を抑制でき、安定した保護膜の形成ができる。
【００１８】
また、前記抵抗ローラは、その最大表面粗さを０．０５μｍ以上１μｍ以下の範囲とすることが好ましい。抵抗ローラの最外層の最大表面粗さが０．０５μｍ未満であると、導電層を備えた絶縁性基材と抵抗ローラの最外層との密着度が高くなりすぎ抵抗ローラ最外層上での動きの自由度が低下する、及び／又は、例えば気相堆積法で形成される等の導電層では当該導電層中に含まれる気体が導電層と抵抗ローラ最外層との境界に蓄積する、の何れかにより導電層と抵抗ローラ最外層との密着性が結果的に劣ると想定されるため、抵抗ローラの最外層の最大表面粗さは０．０５μｍ以上が好ましい。また１μｍを越えると導電層と抵抗ローラ最外層との通電箇所が独立する傾向にあるため、及び／又は、導電層表面に抵抗ローラ最外層の形状が転写される傾向にあるため、の何れかにより導電層と抵抗ローラの最外層における通電不良が発生する傾向が見受けられ、抵抗ローラの最外層の最大表面粗さは１μｍ以下が好ましい。
【００１９】
前記抵抗ローラは、円柱状又は円筒状の導電性軸側面を、一方の面の固有抵抗値が前記軸側面の固有抵抗値より大きく０．１Ω・ｃｍ以下で、他方の面の固有抵抗値が１Ω・ｃｍ以上５００Ω・ｃｍ以下の厚み方向に抵抗傾斜を有する抵抗物質で、前記一方の面を前記軸側面に接して覆って形成するのが好ましい。このようにすると、電圧を印加しながら導電層に当該導電層を保護する保護膜を形成する薄膜形成方法に適用する、特に強磁性金属層を保護する保護膜を成膜する薄膜形成方法に適用する場合に、高速で安定な成膜が達成できる。
【００２０】
【実施例】
以下実施例を用いてさらに具体的に説明する。なお、以下に説明する薄膜形成方法は、導電層を強磁性金属薄膜、当該強磁性金属薄膜上に成膜する薄膜を硬質炭素膜とした磁気記録媒体を例に採り、硬質炭素膜をプラズマＣＶＤ法で形成する場合について説明する。
【００２１】
図２は本実施例の磁気記録媒体の基本構造を示す。電気的絶縁性基材１には、３〜２０μｍ厚みを有するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン-2,6-ナフタレート（ＰＥＮ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリイミド（ＰＩ）等の耐熱可撓性フィルムからなる非磁性基材が好適である。強磁性金属薄膜２は、０．０５〜０．３μｍの膜厚で、Ｃｏ等の強磁性金属を斜方蒸着により酸素を導入しながら形成する。硬質炭素膜３は、強磁性金属薄膜２の表面に形成され、強磁性金属薄膜２を保護する。潤滑剤層４は、硬質炭素膜３の上に形成され、固体潤滑剤等を湿式塗布法又は真空蒸着法で形成する。バックコート層５は、ポリエステル樹脂とカーボン等の潤滑性物質との混合体を、溶媒で希釈し調粘し、湿式塗布することにより形成される。このようにして、本実施例に適用する磁気記録媒体６が得られる。
【００２２】
図１は本発明の薄膜形成方法の一実施例を説明する薄膜形成装置の概略構造であり、硬質炭素膜３を強磁性金属薄膜２の上に形成する。なお、硬質炭素膜３を形成する際には、絶縁非磁性基材（以下、「非磁性基材」という。）１に強磁性金属薄膜２のみを成膜した磁気記録前駆体７、又は、非磁性基材１の一方の面に強磁性金属薄膜２を他の面にバックコート層５を成膜した磁気記録前駆体８の何れでも適用できるが（図２参照）、本実施例では磁気記録前駆体８に硬質炭素膜３を成膜する場合について説明する。
【００２３】
図１において、磁気記録前駆体８は繰出ローラ９に巻かれているとともに、この繰出ローラ９から張力を制御されて送り出される。抵抗ローラ１０及び１１は、装置本体１２と絶縁され、図２に示す強磁性金属薄膜２からの電流を通電する。抵抗ローラ１０は、磁気記録前駆体８の強磁性金属薄膜２と接触して回転する。抵抗ローラ１１は、硬質炭素膜３と接触して回転する。メインローラ１３は、磁気記録前駆体８を一定速度で搬送するように、回転速度を制御されている。なお、本実施例では抵抗ローラ１０及び１１を備えた場合であるが、一方だけでも適用できる。しかしながら、抵抗ローラ１０のみとし、他方を電気導通性ローラ又は絶縁性ローラとし、他方のローラ（図では１１に相当）に電圧を印加しない場合、メインローラ１３及び／又はローラ１１と硬質炭素膜３を成膜した磁気記録前駆体１４との剥離箇所で剥離放電の発生確率が高い場合が発生し、成膜した硬質炭素膜３及び／又は強磁性金属薄膜２に欠陥が生じ易く、電気導通性ローラに電圧を印加する場合、硬質炭素膜３と電気導通性ローラ路とが接触する箇所で電流集中の傾向があり、成膜した硬質炭素膜３及び／又は強磁性金属薄膜２に欠陥が生じ易い。また、抵抗ローラ１１のみとする場合も前記と同様の傾向が観察される。従って、図示したように抵抗ローラ１０及び１１の双方備えることが望ましい。なお、巻取りローラ１５は、硬質炭素膜３形成後の磁気記録前駆体１４を連続的に巻き取るローラであり、繰出ローラ９と同様に張力を制御されている。
【００２４】
放電管１６は、硬質炭素膜３をプラズマＣＶＤ法で成膜するための装置で、内部にプラズマ発生用電極１７を備えている。原料ガス導入口１８から、炭素源（一例として炭素数１〜１２の範囲のアルカン、アルケン、アルキンなどの脂肪族、若しくは脂環族、又は芳香族及びこれらのエーテル、エステルなどを含む誘導体）の反応ガスを単独あるいは水素、窒素、酸素、アルゴン等と混合して（例えば炭素源ガス１ｖｏｌ．％に対して、他のガス０．１〜５ｖｏｌ．％の割合）、１３０〜０．１３Ｐａの圧力で放電管１６内に導入している。電源１９は、電極１７と抵抗ローラ１０及び１１に接続され抵抗ローラ側で接地され、例えば電圧０．５ｋＶ〜７ｋＶの直流、同電圧の１ｋＨｚ〜５ＧＨｚの交流、又はこれらを重畳して用いる。これら、放電管１６，プラズマ発生用電極１７，原料ガス導入口１８，電源１９によりプラズマＣＶＤ法で成膜を行う。
【００２５】
さらに装置本体１２は真空槽であり、真空バルブ２０を介して真空ポンプ２１により真空排気され、装置本体１２の真空度を放電管１６に供給されるガス流量（すなわち、放電管１６内の圧力）に応じて所定値（例えば０．３×１０-2Ｐａ）になるように真空ポンプ２１の容量を選定する。
【００２６】
図３は抵抗ローラ１０及び１１の構成を示す断面図である。抵抗物質２２と、円筒状の導電性軸側面２３と、導電性軸側面２３と軸２５とを回転自在に支持する軸受２４で構成されている。抵抗物質２２は、固有抵抗値が導電性軸側面２３との接合面から離隔するほど固有抵抗値が高くなっている。すなわち、厚み方向に電気的抵抗値が傾斜するように変化している。抵抗物質２２に用いられる材料としては、例えばカーボン、炭化珪素、酸化チタン（以下、チタニアと称す）、酸化クロム（以下、クロミナと称す）、酸化アルミニウム（以下、アルミナと称す）等が単独又は混合して適用され、例えば図４Ａに示したように固有抵抗値が異なる抵抗物質層２６ａ〜２６ｄを積層し、段階的な抵抗傾斜を備えた抵抗物質２６、又は図４Ｂに示したように固有抵抗値が異なる抵抗物質の混合比率を変化させ連続的な抵抗傾斜を備えた抵抗物質層２７の何れでも良い。抵抗物質層２６ａ〜２６ｄを作成するには、例えばプラズマ溶射を用いて次のように電気的抵抗値を段階的に変化させて形成する（トータル膜厚は０．５〜３ｍｍ）。
２６ａ：すべてチタニア
２６ｂ：チタニア８０質量％とクロミナ又はアルミナ２０質量％
２６ｃ：チタニア５０質量％とクロミナ又はアルミナ５０質量％
２６ｄ：チタニア２０質量％とクロミナ又はアルミナ８０質量％
抵抗物質層２７を作成するには、前記抵抗物質層２６ａ〜２６ｄの段階的変化を連続的変化にさせる。
【００２７】
抵抗物質２２の製造方法としては、例えば溶射法、スパッター法等が適用でき、抵抗傾斜の傾きは絶縁性基材に備えた導電層の抵抗値、当該導電層に流す電流の値、導電層上に成膜する薄膜の膜厚、成膜した薄膜の抵抗値等に応じて適宜設定できる。導電性軸側面２３、軸受２４及び軸２５は共に固有抵抗値が低い電気良導体であり、アルミニウム、銅等の金属単体、ステンレススチール（以下、ステンレスと称す）等の合金、固有抵抗値の低い炭化珪素又はカーボン等が適用できる。抵抗物質２２の固有抵抗値としては、導電性軸側面２３に接する最内層は導電性軸側面２３の固有抵抗値より高く０．１Ω・ｃｍ以下が好ましく、強磁性金属薄膜２又は硬質炭素膜３と接する最外層は１Ω・ｃｍ以上５００Ω・ｃｍ以下が好ましい。また、抵抗ローラ１０及び１１の最外層面の最大表面粗さは０．０５μｍ以上１μｍ以下が好ましい。なお、電流路は、電源１９からプラズマ発生用電極１７を経て、プラズマ電流が磁気記録前駆体８に流れ、強磁性金属薄膜２・抵抗ローラ１０及び１１を介して電源１９に帰還する。これらで構成される電流路は、装置本体１２と絶縁されている。
【００２８】
次に、本発明の薄膜形成方法について図１の装置に基づき説明する。装置本体１２は、真空バルブ２０を開放し、真空ポンプ２１で排気し、規定の真空度（例えば１．３×１０-2Ｐａ）に到達した後、強磁性金属薄膜２を形成した磁気記録前駆体８をメインローラ１３に密着し、繰出ローラ９から巻取りローラ１５に向けて連続的に送り出されている。繰出ローラ９から繰り出された磁気記録前駆体８はメインローラ１３で放電管１６の開口部（図示は省略）と対向する位置まで搬送され、プラズマＣＶＤの成膜領域に到達する。
【００２９】
プラズマＣＶＤ成膜領域では、電源１９からの電圧とガス導入口１８から原料ガスの供給により、放電管１６内のプラズマ発生用電極１７からプラズマのイオン電流が発生加速され、プラズマ発生用電極１７に対向して位置する強磁性金属薄膜２上に硬質炭素膜３が形成される。このとき強磁性金属薄膜２を流れる電流は、抵抗ローラ１０及び１１の抵抗物質２２で分散通電され、抵抗ローラ１０及び１１の最外層面と強磁性金属薄膜２とが接する箇所の電流が低く抑えられ、抵抗物質２２の内部に流れるに従い当該抵抗物質２２の固有抵抗値は低くなることと、導電性軸側面２３に近くなるほど抵抗物質２２の径も小さくなることとで、抵抗物質２２の厚み方向で流れる電流の集中を行うことができ、すなわち最外層からの電流が分散されたまま導電性軸側面２３に到達し、軸受け２４を介して軸２５に伝達されるため、磁気記録前駆体８と抵抗ローラ１０及び１１との軸２５方向における接触箇所の実測抵抗値がほぼ一定になる。このことにより、極めて均一で、かつ通電欠陥のない硬質炭素膜３を形成することができ、ドロップアウトの低減と耐食性が向上する。
【００３０】
次に、磁気記録前駆体８に硬質炭素膜３を成膜した例を挙げ、本発明をさらに詳細に説明する。非磁性絶縁基材１として、幅５００ｍｍ、厚さ６μｍのＰＥＴフィルムを用い、一方の面に斜方蒸着法によりＣｏ−Ｏからなる強磁性金属薄膜２を厚み０．１２μｍで形成した。他方の面にはバックコート層５を、湿式塗布法により乾燥厚みで０．５μｍの厚さに形成し、磁気記録前駆体８を得た。前記バックコート層５は、まずフィラー（充填材）として平均粒子径約６０ｎｍのカーボンブラックと平均粒子径約６０ｎｍの炭酸カルシウムを質量比２：８（カーボンブラック：炭酸カルシウム）と、バインダー樹脂としてポリエステル樹脂とニトロセルロースを質量比１：１（ポリエステル樹脂：ニトロセルロース）とを、フィラー：バインダー樹脂＝２：１（質量比）となるように計り取り、これを１５質量％とし、これに溶媒（トルエン５０vol.%、メチルエチルケトン２５vol.%、シクロヘキサノン２５vol.%）を８５質量％となるように加えて混合し、グラビアコーターで塗布し、溶媒を乾燥させて形成した。
【００３１】
前記のようにして作製した磁気記録前駆体８の強磁性金属薄膜２の表面に、抵抗ローラ１０及び１１の抵抗物質２２の材料及び／又は固有抵抗値を代えて硬質炭素膜３を成膜、抵抗ローラ１０及び１１の導電性軸側面２３の材料及び／又は固有抵抗値を代えて硬質炭素膜３を成膜、及び抵抗ローラ１０及び１１の最外層の最大表面粗さを代えて硬質炭素膜３を成膜し、磁気記録前駆体１４を得た。
【００３２】
具体的には、ヘキサンガス対アルゴンガスを体積比で３対１に混合し、総ガス圧１０５Ｐａで原料ガス導入口１８から放電管１６に供給し、プラズマ発生用電極１７に電源１９から電圧１．２ｋＶ、２アンペアの直流を印加し、強磁性金属薄膜２上に硬質炭素膜３を１０ｎｍ形成する条件を一定として、抵抗ローラ１０及び１１をセットで代えて、試料Ｎｏ．１０１〜１１８を作製した。
【００３３】
本実施例で用いた抵抗ローラ１０及び１１の抵抗物質２２と導電性軸側面２３との材料を（表１）に、抵抗ローラ１０及び１１の抵抗物質２２の最外層、最内層、導電性軸側面２３それぞれの固有抵抗値、及び抵抗物質２２の最外層の最大表面粗さを、後述する評価結果と共に（表２）に示す。なお、抵抗ローラ１０及び１１は何れも最内層の固有抵抗値から最外層の固有抵抗値までを３層積層して形成し、２層目の固有抵抗値は最内層の固有抵抗値と最外層の固有抵抗値との中間の値を適用し、それぞれの厚みを１ｍｍ、総厚み３ｍｍとしてプラズマ溶射で作製した。
【００３４】
抵抗傾斜を有する抵抗ローラ１０及び１１に代え、比較として導電性軸側面からローラ最外層まで同一物質で形成したローラ、及び導電性軸側面に用いた材料と異なるが抵抗傾斜を備えない材料を当該導電性軸側面周囲に備えるローラを適用し、前記と同一の条件で強磁性金属薄膜２に硬質炭素膜３を成膜した試料Ｎｏ．２０１〜２０９を作製した。試料Ｎｏ．２０１〜２０９それぞれに用いた材料を（表１）に、また固有抵抗値、ローラの最大表面粗さ（Ｒmax）、及び成膜した硬質炭素膜３のドロップアウトとスチル寿命の評価結果を（表２）に示す。
【００３５】
【表１】
0004124680.tif 000002
【００３６】
前記の試料Ｎｏ．１０１〜１１８及び２０１〜２０９のローラで成膜した硬質炭素膜３の膜質を評価するため、次に示す評価実験を行った。磁気記録前駆体１４の硬質炭素膜３の表面に、潤滑剤層４として下記化学式（化１）に示す含フッ素カルボン酸アミン塩を厚さ約４ｎｍに湿式塗布法で形成し、６．３５ｍｍ幅に裁断し磁気記録媒体６を作製した。このコーティングは、テトラヒドロフラン等の溶媒に溶かして塗布し、乾燥した。下記化学式（化１）に示す含フッ素カルボン酸アミン塩とその合成方法は、米国特許5,604,032号明細書、EPC 0652206B1号明細書により知られている。
【００３７】
【化１】
0004124680.tif 000003
【００３８】
その後、ディジタルビデオカメラ（以下、ＤＶＣと称す）カセットに１０ｍ程度装着し、市販のＤＶＣ一体型ビデオテープレコーダ（松下電器産業社製商品名“ＮＶ−ＧＳ２７”：ヘリカルスキャン型で小径シリンダーを搭載したビデオテープレコーダ）のヘッド出力を外部に取り出せるように改造して、３μｓｅｃ、６ｄＢのドロップアウトを、温度：２３℃、相対湿度：７０％の環境下で１０分間測定し、１分間の平均個数を測定値とし、２００個以下を合格とした。なお、この測定は幅方向１０点測定し最も多い箇所の値を採用した。また、耐食性の評価は、約７０ｍ長の磁気記録媒体６を、ドロップアウト測定と同様のＤＶＣカセットとＤＶＣ一体型ビデオテープレコーダを用いて、温度：２３℃、相対湿度：７０％の環境下で信号を記録し、温度：６０℃、相対湿度：９０％の環境下に１０日放置した後、温度：２３℃、相対湿度：１０％の環境下でのスチル寿命を測定し、１０分以上を合格した。
【００３９】
【表２】
0004124680.tif 000004
【００４０】
最外層の固有抵抗値については、固有抵抗値が高いほどドロップアウトの改善効果が見られ、試料Ｎｏ．２０１〜２０３と比較すると、１Ω・ｃｍ以上でその効果が現れ、試料Ｎｏ．２０９と試料Ｎｏ．１１８とを比較すると最外層の固有抵抗値は、５００Ω・ｃｍ以下が好ましいことが分かる。この最外層の固有抵抗値に適切な範囲が存在する原因については定かではないが、次のような点が想定される。すなわち、最外層の固有抵抗値が低いと、通電時に少ない通電点で足りるため、１点当りの電流密度が大きくなり、ジュール熱で非磁性絶縁基材１又は強磁性薄膜２を損傷又は欠陥が生じ、記録再生欠陥が増加（すなわち、ドロップアウトの値が大きくなる）すると共に、強磁性金属薄膜２の欠陥部に成膜された硬質炭素３にピンホールが発生し、硬質炭素膜３のピンホールから強磁性金属薄膜２が錆びるためと考えられる。逆に最外層の固有抵抗値が高いと、通電点が多くなるが通電点１点当たりの抵抗が大きくなり、抵抗ローラ１０及び／又は１１が発熱し、気相堆積法で成膜した強磁性金属薄膜２中に含まれるガスがアウトガスとして発生し、硬質炭素膜３と強磁性金属薄膜２との密着強度がやや低下する傾向にあるためではないかと考えられる。
【００４１】
また、最内層の固有抵抗値については、抵抗値が高くなると抵抗ローラ１０及び１１の軸方向全体に亘り通電電流が強磁性金属薄膜２に流れ難く、抵抗ローラ１０及び１１の軸方向の端部にやや集中するため、記録再生欠陥がやや増加する傾向にあると考えられ、０．１Ω・ｃｍ以下が適切である。また、最内層の固有抵抗値は導電性軸側面２３よりも大きい物質であれば良く、導電性軸側面２３の固有抵抗値に近ければ近いほど電源１９からの通電抵抗が抑制できるが、抵抗ローラ１０及び１１の最外層の固有抵抗値と抵抗物質２２の厚みの兼ね合いで適宜選択して用いられる。
【００４２】
さらに、抵抗ローラ１０及び１１の最外層の最大表面粗さについては、大きくなると表面形状が強磁性金属薄膜２及び／又は非磁性絶縁基材１に転写されるため、又は抵抗ローラ１０及び１１の最外層と強磁性金属薄膜２との通電箇所が独立した点状になるための何れかにより均一な通電を確保しにくく、記録再生欠陥が増加傾向になり、小さすぎると耐食性に劣る（すなわち、スチルが低下する）原因は、抵抗ローラ１０及び１１表面で強磁性金属薄膜２を備えた非磁性絶縁基材１が自由に移動できなくなることによって密着強度が低下するのか、強磁性金属薄膜２中に内包されている気体成分が強磁性金属薄膜２と抵抗ローラ１０及び１１との接触界面からアウトガスとして抜け切らないためか、どちらかの原因ではないかと考えられ、０．０５〜１．０μｍの範囲が適切である。
【００４３】
何れにしても、上記理由の何れかであるため、（表２）から明らかなように、本発明に係る試料Ｎｏ．１０１〜１１８は試料Ｎｏ．２０１〜２０９に比べると記録再生欠陥（ドロップアウトで評価）及び耐食性（スチルで評価）共に大幅な改善が見られる。特に導電性軸側面からローラの最外層まで同一の材料で形成した試料Ｎｏ．２０１〜２０４と比較すると、評価特性の向上効果は顕著である。
【００４４】
なお、磁気記録媒体について詳しい説明をしたが、本発明は、導電体と絶縁層を有する半導体、プリント基板、液晶の導電膜の形成にも応用できる。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、絶縁性基材に備えた導電層の上に成膜する薄膜の膜質及び均一性を向上させることができる。特に磁気記録媒体の強磁性金属薄膜上に成膜する硬質炭素膜に適用すると、微少な異常放電及び／又は通電欠陥により磁気記録再生特性を低下させる欠点を撲滅し、磁気記録特性、耐環境性、信頼性、高速成膜性に優れるという顕著な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の薄膜形成方法を用いた装置の一実施例の概念構成図である。
【図２】同、磁気記録媒体の構成を示す概念断面図である。
【図３】同、抵抗ローラの構造を示す断面図である。
【図４】Ａは同、抵抗物質の構成一例を説明する断面図、Ｂは同、抵抗物質の構成の別の例を説明する断面図である。
【符号の説明】
１  絶縁非磁性基材（非磁性基材）
２  強磁性金属薄膜
３  硬質炭素膜
４  潤滑剤層
５  バックコート層
６  磁気記録媒体
７，１４  磁気記録前駆体
８  磁気記録前駆体
９  繰出ローラ
１０，１１  抵抗ローラ
１２  装置本体（真空槽）
１３  メインローラ
１６  放電管
１７  プラズマ発生用電極
１８  原料ガス導入口
１９  電源
２０  真空バルブ
２１  真空ポンプ
２２  抵抗物質
２３  導電性軸側面
２４  軸受
２５  軸
２６ａ〜２６ｄ  抵抗物質層
２７  抵抗物質層
【図１】
0004124680.tif 000005
【図２】
0004124680.tif 000006
【図３】
0004124680.tif 000007
【図４】
0004124680.tif 000008