JP3266009B2 - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は蒸着法を使用した磁
気記録媒体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気テープの記録密度は近年急速に高密
度化が図られている。この過程で、磁気テープの種類
も、高抗磁力、高磁束密度を有する酸化鉄テープ、メタ
ルテープ及び薄膜テープへとますます高性能なものに移
行している。この磁気テープの応用として、ＶＴＲ分野
では、今後、デジタル化、高精細化を達成するために、
特に薄膜テープが注目されており、この薄膜テープとし
ては、非磁性基体上に斜方蒸着法により磁性膜が形成さ
れた、いわゆる蒸着テープが実用化されている。これ
は、具体的には、真空中で電子銃から放出される電子ビ
ームをルツボ中のＣｏ、ＣｏＮｉなどの磁性材料に照射
して、これらの材料を溶融、蒸発させ、酸素を導入しな
がら、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＩ（ポリイミド）、又はＰＡ
（アラミド）などのベースフィルム上にＣｏＯ、ＣｏＮ
ｉＯより成る薄膜を形成することにより製造されるもの
である。また電子ビームをルツボ中のＣｏＣｒに照射し
て垂直蒸着法により、上記ベースフィルム上に垂直磁化
膜を形成した、いわゆる垂直テープも注目されている。

【０００３】この斜方蒸着法を使用した、一般的な成膜
装置を図２に示す。図２において、真空室１内に、巻出
しロール２、巻取りロール３、ガイドロール４、５及び
冷却キャンロール６が図示のように配置され、これらの
ロール間にテープ状の非磁性基体例えばベースフィルム
７が巻回され、巻出しロール２から巻取りロール３に至
るまで図中矢印に沿う方向に走行するようになってい
る。冷却キャンロール６の内部には、冷却装置（図示省
略）が配設され、上記ベースフィルム７への蒸着時に、
このベースフィルム７の温度上昇による変形などを防止
している。また、冷却キャンロール６の下方には磁性材
料８を収容したルツボ９が配設され、真空室１の側壁に
はこの磁性材料を溶融、蒸発させるための加熱装置とし
て、例えばピアス型電子銃１０が、水平方向に対し所定
の角度θ₁をなすように取り付けられている。さらに、
電子銃１０からの電子ビーム１１の軌道を図示のよう
に、ルツボ９近傍で偏向させるために、この軌道に偏向
磁界を印加する偏向マグネット１２がルツボ９に近接し
て配設されている。一方、ルツボ９の側壁上部には磁性
材料８表面で反射した電子１１’を捕捉するための反射
電子吸収板１３が設置されている。偏向された電子ビー
ムの照射により溶融、蒸発した磁性材料８が冷却キャン
ロール６を走行するベースフィルム７の表面法線方向に
対して入射する角度をθ₂とすると、蒸発した磁性材料
８がベースフィルム７に対して角度θ₂が所定の角度の
範囲内で斜めに蒸着されるように、ベースフィルム７の
一部領域を覆うためのマスク１４、１５が配設されてい
る。

【０００４】このように、電子ビーム１１を電子銃１０
とルツボ９との間で偏向させる方法は、電子ビーム１１
を直進させてルツボ９に照射させる方法に比べて多くの
利点がある。すなわち、電子ビーム１１を偏向させるこ
とにより、電子銃１０とルツボ９との間での電子ビーム
１１がルツボ９上のプラズマ領域を通過する距離が短縮
されるために、ビーム拡散を少なくし、ビーム径を絞る
ことが可能となる。したがって、投入パワーが大きく、
投入効率も高くなる。また、電子銃１０の角度θ₁が小
さいほど蒸着物の電子銃１０内への侵入が少ないため、
電子銃１０内の異常放電回数も少なくなり、安定した蒸
着が可能となる。

【０００５】図３は、上記のルツボ９周辺を詳細に説明
するための図であり、図２に示した偏向マグネット１２
がルツボ９の周囲に配設されている。偏向マグネット１
２は磁界を発生させるためのコイル２２と磁束が通るポ
ールピース２３とから構成される。ポールピース２３か
ら外部に磁界２４が形成され、電子銃１０から放出され
た電子ビーム１１は、磁界２４及び当該電子ビーム１１
の速度に応じて、所定の方向に偏向される。電子ビーム
１１がルツボ９中の磁性材料８に照射されると、その入
射角度に応じて反射電子１１’が発生する。この反射電
子１１’を捕捉するために反射電子吸収板１３が配設さ
れている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ルツボ９か
ら蒸発した磁性材料は、ベースフィルム７以外にも飛散
するため、当然のことながら、反射電子吸収板１３にも
飛散して磁性体堆積物２５を形成する。蒸発させる磁性
材料の量が増えると、それに応じて反射電子吸収板１３
の磁性体堆積物２５の量も増大する。堆積物２５が磁性
体であるため、その影響を受けてポールピース２３から
外部に出る磁界２４が、蒸着時間の経過とともに変化し
てしまう。このため、電子ビーム１１のルツボ９内の照
射位置も蒸着時間の経過とともに変化する。具体的に
は、図４に示すように、通常、電子ビーム１１はルツボ
９内の中央を長手方向にスキャンするように設定されて
いるが、時間の経過と共に、中央から距離Ｌだけ移動し
てしまう。この照射位置の移動は、蒸発量が最も多い蒸
発源が移動したことに相当し、ベースフィルム７から見
ると、蒸着物の入射角度θ₂が変化する。斜方蒸着法に
おいては、得られる磁性膜の磁気特性は、蒸着物の入射
角度θ₂によって決定されるため、成膜後の磁性膜の磁
気特性が漸次変化してしまい、所定の特性の磁気テープ
を長時間にわたり生産することが不可能となる。さら
に、極端な場合には、電子ビーム１１のルツボ９中央か
らの移動距離Ｌが大きくなると、電子ビーム１１がルツ
ボ９から逸脱してしまうという問題も発生する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解消すべく種々検討を重ねた結果、反射電子吸収板の磁
性体堆積物の磁性を消失させれば、偏向磁界への影響を
防止することができ、それに伴って電子ビームの照射位
置の経時変化も防止できるとの着想を得た。すなわち、
本発明の磁気記録媒体の製造方法によれば、真空室内に
あって、ルツボと、前記ルツボの側壁上部に配置された
傾斜板と、前記ルツボに近接配置されたコイルを有する
偏向マグネットと、前記ルツボの上方にベースフィルム
を巻回する冷却キャンロールと、前記傾斜板の温度を測
定する温度モニターとを備えた成膜装置を用いて、前記
ルツボに磁性材料を収納して前記真空室内を真空にした
後、前記傾斜板の温度を前記温度モニターで測定しなが
ら、前記傾斜板に対向する方向から所定の入射角で電子
ビームを前記ルツボに収納された磁性材料に照射して、
前記冷却キャンロールに巻回された前記ベースフィルム
上に蒸着を行って磁気テープを製造する磁気記録媒体の
製造方法において、前記電子ビームを前記ルツボに収納
された前記磁性材料に照射中、前記傾斜板の温度が前記
磁性材料のキューリー点以下になった場合に、前記偏向
マグネットのコイルに流す電流を制御して、前記電子ビ
ームを前記傾斜板を照射する方向にして前記傾斜板を加
熱し、前記電子ビームを前記ルツボに収納された前記磁
性材料に照射した際、前記傾斜板に堆積した磁性材料を
キューリー点以上にして非磁性体に転換させ、この後、
前記偏向マグネットのコイルに流す電流を制御して、再
び前記電子ビームが前記ルツボに収納された前記磁性材
料を照射するようにして、前記冷却キャンロールに巻回
された前記ベースフィルム上への蒸着を継続して行うこ
とを特徴とする磁気記録媒体の製造方法が提供される。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の磁気記録媒体の製造方法
においては、磁性材料の蒸着工程の間、磁性材料の近傍
に設けられた板の温度を、この磁性材料のキューリー点
以上とすることを特徴とするものであり、他の工程につ
いては全く限定されるものではない。この磁性材料の近
傍に設けられている板は、１）磁性材料表面で反射した
電子を補捉するための反射電子吸収板、２）溶解した磁
性材料の熱を逃さないための熱反射板、３）蒸発した磁
性材料の入射角θ₂の最低入射角を規制する入射角規制
板、４）真空槽内の壁面などに磁性材料が付着するのを
防止する防着板などの作用のうち、いくつか、又は全て
の作用を有するものである。また、この板（以下、反射
電子吸収板という）の温度を磁性材料のキューリー点以
上に昇温させる手段としては、特に限定されるものでは
なく、例えば、ヒータなど、反射電子吸収板を加熱する
ための加熱手段を別途配設してもよいが、本来、ルツボ
内の磁性材料を加熱、溶融させるための電子ビームを随
時反射電子吸収板に照射して、この吸収板面の温度を上
昇させ、磁性体堆積物を非磁性体に転換させることとす
れば、新たに加熱装置を配設する必要もなく、工程も極
めて簡略化しうるという利点があるため好ましい。具体
的には、この工程は、偏向マグネットのコイルの電流
を、随時、また、所定の間、電子ビームが反射電子吸収
板を照射し、その温度を使用する磁性材料のキューリー
点以上となるように設定することにより実施することが
できる。これにより、反射電子吸収板に堆積した磁性材
料は、非磁性体に転換されるため、前述したようなルツ
ボへの電子ビームの照射位置の経時変化が防止され、所
望の特性を有する磁気テープを長時間にわたり確実に製
造することが可能となる。

【０００９】さらに、反射電子吸収板の温度をモニター
し、この温度が堆積した磁性材料のキューリー点以下と
なったときに、偏向マグネットのコイルの電流を、電子
ビームが反射電子吸収板を照射するように制御すれば、
この吸収板表面に堆積した磁性材料による悪影響を、一
層確実に防止することが可能となる。このような製造方
法に使用される成膜装置の一例を図１に示す。図中、図
２と同一の構成要素には同一の符号を付してある。反射
電子吸収板１３の温度を測定する温度モニター２６は、
例えば赤外線式のものを用いることができる。この温度
モニター２６の出力信号は、電子ビームの偏向マグネッ
ト１２のコイル（図示せず）に印加する電流を制御する
制御装置２７に供給されていて、周知のフィードバック
制御が行われる。なお、赤外線式でなく、熱電対型の温
度モニターを用いることもできるが、この場合、温度モ
ニターを反射電子吸収板１３の近傍に配することとな
る。この成膜装置において、温度モニター２６による測
定で反射電子吸収板１３の表面温度が堆積した磁性材料
のキューリー点以下になったときに、制御装置２７は、
電子銃１０から放出される電子ビームが図１に破線１
１”で示される軌道を描いて反射電子吸収板１３に照射
されるように、偏向マグネット１２のコイルの電流を設
定する。そして、反射電子吸収板１３の表面温度が再び
磁性材料のキューリー点以上となった場合には、制御装
置２７は電子ビームを本来の軌道１１に復帰させるべく
コイルの電流を再度設定する。

【００１０】また、この成膜装置において、上述したよ
うなコイル電流の制御を行うと同時に、例えば、所定期
間ごとに、反射電子吸収板１３の温度を磁性材料の融点
以上まで上昇させ、それまでにこの吸収板１３に堆積し
た磁性材料を溶融させて、ルツボ９内へ回収するように
温度モニター２６及び制御装置２７を設定することもで
きる。その場合、反射電子吸収板１３に磁性材料が堆積
していても、上述したように、それは常に非磁性体とな
っているため、電子ビームのルツボ９内への照射位置は
変化することがなく、さらに、所定時間ごとに堆積物が
溶融されてルツボ９内へ回収されるため、磁性材料の歩
留りも向上するという２つの効果を得ることが可能とな
る。

【００１１】

【実施例】以下に示す実施例により、本発明を具体的に
説明する。 ＜実施例１＞図１の成膜装置を使用し、ピアス型電子銃
１０をθ₁＝０°となるように設置し、非磁性基体とし
てＰＥＴベースフィルムを５０ｍ／ｍｉｎで走行させ、
ルツボ９内に収容したＣｏ（キューリー点：１１１５
℃）に電子ビームを照射し、蒸発させた。電子ビームの
照射条件は、照射位置が図３に示したようにルツボ９中
央部、ベースフィルム幅方向の電子ビームスキャン周期
が２００Ｈｚとした。そして、真空室１内に酸素を導入
し、長さ１０，０００ｍのベースフィルム表面にＣｏＯ
を０．２μの厚さで形成した。この工程において、反射
電子吸収板１３の温度がＣｏのキューリー点１１１５℃
以上となるように、コイルの電流値を、周期５０ｍｓｅ
ｃで、Ｔ₁ｍｓｅｃ（０〜３ｍｓｅｃ）の間０とし
（Ｔ₁：コイル電流カット時間）、電子ビームを偏向さ
せず軌道１１”で反射電子吸収板１３をスキャンし、温
度モニター２６及び制御装置２７によりＴ₁が決まるよ
うに設定した。成膜開始より１０分、１００分、及び２
００分後の電子ビーム照射位置のルツボ中央からの距離
Ｌ（図４）、並びに、成膜されたＣｏＯ磁性膜のＨｃを
測定して、その結果を表１に示した。また、この工程に
おけるＣｏの使用量は５７ｋｇであった。

【００１２】＜実施例２＞ 成膜開始後、１０分間ごとに反射電子吸収板１３の温度
が、Ｃｏの融点１４９０℃以上となるようにコイルの電
流値を、周期５０ｍｓｅｃで、Ｔ₂ｍｓｅｃ（０〜１０
ｍｓｅｃ）の間０とし（Ｔ2：コイル電流カット時
間）、電子ビームを偏向させずに、スキャンによって吸
収板に堆積したＣｏが溶融し、温度モニター２６及び制
御装置２７でＴ₂が決まるように追加設定を行った。こ
の設定以外は、上記実施例１と同様にして、ベースフィ
ルム上にＣｏＯ磁性膜を形成し、上記と同様の評価を行
って結果を表１に示した。なお、この工程におけるＣｏ
の使用量は４５ｋｇであった。 ＜比較例＞ 電子ビームを反射電子吸収板へ照射しないことを除いて
は、上記実施例と同様にしてベースフィルムへＣｏＯ磁
性膜を形成し、同様に、ルツボへの照射位置の変化距離
Ｌ及び磁性膜のＨｃを測定して、結果を表１に示した。
なお、この工程におけるＣｏの使用量は６８ｋｇであっ
た。

【００１３】

【表１】 １０分 １００分 ２００分 実施例１ 照射位置変化 ０ ０ ０ （ｃｍ） Ｈｃ（Ｏｅ） １２００ １２００ １２００ 実施例２ 照射位置変化 ０ ０ ０ （ｃｍ） Ｈｃ（Ｏｅ） １２００ １２００ １２００ 比較例 照射位置変化 ０ １ ３ （ｃｍ） Ｈｃ（Ｏｅ） １２００ １３００ １４５０

【００１４】表１の結果からも明らかなように、実施例
１、２では、所定間隔で電子ビームが反射電子吸収板１
３を照射し、そこに堆積した磁性材料をキューリー点以
上に加熱することにより、非磁性体に転換したため、ル
ツボ内のビーム照射位置の経時変化がほとんどなく、ま
た、得られた磁性膜の磁気特性にも経時変化が見られ
ず、所定の特性の磁気テープを長時間にわたり、確実に
製造しうることが確認された。また、特に、実施例２で
は、一定時間ごとに、反射電子吸収板１３の堆積物を溶
融させたため、磁性材料の使用量が少なくてすみ、材料
の歩留りが大幅に向上した。これに対して、比較例で
は、ルツボ内の照射位置に顕著な経時変化が見られ、こ
れに伴い、磁性膜の磁気特性も大幅に変化するため、長
時間にわたって一定の磁気特性の磁気テープを製造する
ことは不可能であることが確認された。

【００１５】

【発明の効果】以上詳細に説明したとおり、本発明によ
れば、蒸着法を適用した非磁性基体上への磁性膜の形成
工程において、磁性材料近傍に設けられた板に堆積した
磁性材料を非磁性体に転換したため、この磁性堆積物に
起因する電子ビームのルツボ内への照射位置の経時変化
を防止し、その結果、得られる磁性膜の磁気特性の経時
変化も防止することができるため、所望の特性を有する
磁気記録媒体を長時間にわたり確実に製造することが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気記録媒体の製造方法に使用される
成膜装置の一例を示す概念図である。

【図２】従来の磁気記録媒体の製造方法に使用される成
膜装置の一例を示す概念図である。

【図３】従来の成膜装置の要部拡大斜視図である。

【図４】ルツボへの電子ビームの照射位置を説明するた
めの斜視図である。

【符号の説明】

１ 真空室 ２ 巻出しロール ３ 巻取りロール ４、５ ガイドロール ６ 冷却キャンロール ７ ベースフィルム ８ 磁性材料 ９ ルツボ １０ 電子銃 １１、１１” 電子ビーム及びその軌道 １１’ 反射電子 １２ 偏向マグネット １３ 反射電子吸収板（磁性材料近傍に設けられた板） １４、１５ マスク ２２ コイル ２３ ポールピース ２４ 磁界 ２５ 磁性体堆積物 ２６ 温度モニター ２７ 制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 5/84 - 5/858 C23C 14/00 - 14/58 H01F 41/20

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 真空室内にあって、ルツボと、前記ルツ
   ボの側壁上部に配置された傾斜板と、前記ルツボに近接
   配置されたコイルを有する偏向マグネットと、前記ルツ
   ボの上方にベースフィルムを巻回する冷却キャンロール
   と、前記傾斜板の温度を測定する温度モニターとを備え
   た成膜装置を用いて、前記ルツボに磁性材料を収納して
   前記真空室内を真空にした後、前記傾斜板の温度を前記
   温度モニターで測定しながら、前記傾斜板に対向する方
   向から所定の入射角で電子ビームを前記ルツボに収納さ
   れた磁性材料に照射して、前記冷却キャンロールに巻回
   された前記ベースフィルム上に蒸着を行って磁気テープ
   を製造する磁気記録媒体の製造方法において、 前記電子ビームを前記ルツボに収納された前記磁性材料
   に照射中、前記傾斜板の温度が前記磁性材料のキューリ
   ー点以下になった場合に、前記偏向マグネットのコイル
   に流す電流を制御して、前記電子ビームを前記傾斜板を
   照射する方向にして前記傾斜板を加熱し、前記電子ビー
   ムを前記ルツボに収納された前記磁性材料に照射した
   際、前記傾斜板に堆積した磁性材料をキューリー点以上
   にして非磁性体に転換させ、 この後、前記偏向マグネットのコイルに流す電流を制御
   して、再び前記電子ビームが前記ルツボに収納された前
   記磁性材料を照射するようにして、前記冷却キャンロー
   ルに巻回された前記ベースフィルム上への蒸着を継続し
   て行う ことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。