JPH04155623A - 磁気記録媒体の製造方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は磁気記録媒体の製造装置に関し、特に連続して
移送される可撓性帯状支持体上に金属薄膜を真空蒸着に
て形成する製造方法及び装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、高分子成形物等の基材上に単金属、合金等の金属
薄膜を形成し、磁気記録媒体、薄膜集積回路、エネルギ
ー変換装置等を作成する各種の薄膜形成方法が知られて
いるか、連続して移送される可撓性帯状支持体（以下、
ウェブと言う）上に金属薄膜を効率良く形成する形成方
法としては、真空蒸着方法が有効である。

例えば、従来の磁気記録媒体の製造方法としては、非磁
性ウェブ上に粉末磁性材料を有機バインダー等と共に塗
布、乾燥せしめて磁性層を形成する筒布型製造方法か広
く使用されてきた。

しかしながら、近年に至り、磁気記録媒体の記憶容量を
高めることが強く要望されており、磁気記録媒体の磁気
エネルギーを高め、磁性層を薄層化することか必要とな
ってきている。

そこで、上記の如き粉末磁性材料を有機バインダー中に
分散せしめた磁性塗布液を非磁性ウェブ上に塗布、乾燥
させる塗布嬰の磁気記録媒体に対して、抗磁力Ｈｃや残
留磁束密度Ｂ、か大きく磁性層の厚みを極めて薄くする
ことがてき、非磁性ウェブ上に強磁性金属材料からなる
金属薄ダを直接被着形成した強磁性金属薄膜型の磁気記
録媒体か使用され始めている。

そして、この様な強磁性金属薄膜型の磁気記録媒体を製
造する方法としては、電解メツキや無電解メツキ等の湿
式方法、更に真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプ
レーテング法、ＣＶＤ法等の乾式方法などかあるか、連
続して移送されるウェブ上に磁性層を形成する方法とし
ては、成膜速度や生産性の点から真空蒸着法が最も適し
ている。

第４図に従来の真空蒸着装置２０の概略を示す。

真空容器３２の内部は排気装置３３によって１０−’Ｔ
ｏｏｒ〜１０−’Ｔｏｒｒの範囲内の圧力に必要に応し
て保持されており、円筒状の冷却キャン２４の周側面に
沿って、送り出しロール２２から送り出されて巻取りロ
ール２３に巻き取られるポリエチレンテレフタレート等
の高分子材料から成るウェブ３０か、前記冷却キャン２
４の回転と同期して矢印六方向へ移動搬送されるように
構成されている。

前記冷却キャン２４の下方には蒸発源２１か配設されて
おり、るつは２７内の蒸着材料２８を電子ビーム３１て
加熱、溶融して蒸発蒸気流２９を発生させている。そし
て、この蒸発蒸気流２９は前記ウェブ３０に差し向けら
れ該ウェブ３０上に薄膜を形成する。

前記電子ビーム３１は、所定幅を有する前記ウェブ３０
上に連続的に蒸着を行うため、通常、ウェブ輻方向に走
査しながら前記蒸着材料２８を加熱している。そこで、
前記るつぼ２７は少なくともウェブ輻方向に平行な容器
幅を有している。

また、この様な真空蒸着装置２０によって強磁性金属薄
膜型の磁気記録媒体を製造しようとする場合には、強磁
性金属材料を加熱、溶融して得られた前記蒸発蒸気流２
９の一部成分をマスク２５て遮断することにより、前記
ウェブ３０上に成膜される磁性層の抗磁力Ｈｃや角型比
ＳＱといった磁気特性か向上することが知られている。

更に、前記蒸発源２１は、一般に前記冷却キャン２４の
中心軸２６と一致しない位置に配設される。これは、斜
方入射蒸着法という蒸発蒸気流２９をウェブ３０に対し
斜めに入射させて蒸着させる方法であり、この斜め蒸着
方法により、ウェブ３０上に形成される蒸着層の蒸着粒
子の成長形態が特性上好ましい状態に形成されるためで
ある。

従来、第４図に示す如き装置を用いて二層の磁性層を形
成するためには、例えば、−回の蒸着工程か完了したの
ちにその原反を再度送り出し側に装填しなおいて、二回
目の蒸着工程をおこなう必要かある。これは、単に磁性
層を二層に形成すれば良いというものではなく、磁性層
の形成形態に関連し、その蒸着粒子の成長構造か二層型
なるような同じ粒子断面二重構造となることにより、そ
の磁性層の特性が良くなる知られていることによる。

〔発明が解決しようとする課題〕 しかし、このような方法を採用すると、−回の蒸着をし
てから再び同じ蒸着工程をするには、巻き取った原反ロ
ールをセットしなおすために、そのセットの作業か必要
になるだけでなく、前記真空容器３２を真空ブレイクし
てから再び真空にするまでには比較的長い時間かかかり
、その生産性に大きな問題を抱えていた。

また、例えば特開昭５６−７２１７０号の第１図及び第
３図に示されているような装置を用いれば、原反ロール
をセットしなおさないで、所望する二層構造の磁性層を
形成することかできる。

しかしなから、特開昭５６−７２１７０号に開示された
装置の構造にあっては、二層の磁性層を形成するために
は、それぞれの冷却キャンに対応した蒸着材料の蒸発源
か必要になる。このように蒸発源が形成層ごとにそれぞ
れあるとそれだけ装置か大型化する問題かある。

また、上記の如き蒸発源によって得られる蒸着材料の蒸
発蒸気流は、溶融した蒸着材料の液面の法線である鉛直
方向に最も密度が高く、ｃｏｓ”αで表される密度分布
を有しているので、所定の入射角度で蒸発蒸気流をウェ
ブ上に差し向けようとすると、前記蒸発源が前記冷却キ
ャン２４の中心軸２６と一致しない位置に配設される従
来の斜方入射蒸着装置では、蒸発蒸気流の指向性の中心
軸（蒸発蒸気流の単位立体胸当たりの蒸気流密度か最大
である方向）か前記ウェブ３０上から外れてしまい、蒸
発蒸気流のごく一部かウェブ上に蒸着されるにすぎない
。このため、上記の如き連続して移送されるウェブ上に
蒸着材料を蒸着する従来の真空蒸着方法では、ウェブ上
に蒸着される蒸着材料の蒸着効率が著しく低いという問
題を有しており、いくつかの解決策が提案されているが
、大幅な蒸着効率向上は望めなかった。

従って、例えばＣ０１Ｃｏ合金等の比較的高価な非鉄金
属を蒸着材料として使用する場合の材料費のコストダウ
ンや生産速度の向上を図ることに支障を来たし、生産性
が良くないという問題があった。

そこで、本発明の課題は、二層の磁性層を形成する際に
、連続して二層形成てき、しかも蒸着材料の蒸着効率を
大幅に向上させることが可能で、装置の大型化をも回避
できる磁気記録媒体の製造方法及び装置を提供すること
にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る上記課題は、送り出しロールから引き出さ
れたウェブを円筒状の冷却キャンに一定角巻きつけて搬
送しつつ、冷却キャン上の走行領域にて所定の蒸着材料
を前記ウェブ上に蒸着する磁気記録媒体の製造方法にお
いて、平行に並べた両冷却キャン間のほぼ中央下方側に
配置された蒸着材料発生源により蒸着膜を形成するとき
に、送り出しロールから引き出された前記ウェブを一方
の前記冷却キャン上にて前記蒸着材料発生源により蒸着
膜を形成したのち、蒸着膜か形成された前記ウェブの表
裏を反転してから、他方の前記冷却キャン上にて再び前
記蒸着材料発生源にて前記蒸着膜の上に再び蒸着膜を形
成する製造方法により解決される。

また、本発明に同じ課題は、送り出しロールから引き出
されたウェブを円筒状の冷却キャンに一定角巻きつけて
搬送しつつ、前記冷却キャン上の走行領域にて所定の蒸
着材料を前記ウェブ上に蒸着する磁気記録媒体の製造装
置において、二つの前記冷却キャンかウェブ走行路にて
上流及び下流となるように平行に並べて配置され、両冷
却キャン間のほぼ中央かつ下方に蒸着気流を発生する蒸
着材料発生源か設けられ、かつ前記両冷却キャン間のウ
ェブ走行経路の途中に、前記ウェブの表裏を反転する反
転部か設けられており、前記ウェブの一方の面に前記蒸
着材料発生源にて二層の蒸着可能に構成された磁気記録
媒体の製造装置により解決することができる。

〔実施態様〕

以下、添付図面を参照して本発明の実施態様を詳細に説
明する。

第１図は本発明の製造装置の一実施態様である真空蒸着
装置の要部概略図である。

真空容器内において、ウェブ３ｏが平行に並べられた二
つの円筒状の冷却キャン４．５の周側面に沿って走行案
内されており、該冷却キャン４．５の中央の下方に蒸着
材料発生源である一つの蒸着源２１が配設されている。

前記ウェブ３０は送り出しロール２２から引き出されて
、巻取りロール２３に巻き取られるまでに前記冷却キャ
ン４．５および反転部６を経るように複数の案内ロール
等により搬送経路が構成されている。

前記両冷却キャン４．５間のウェブ走行経路の途中に、
前記ウェブ３０を反転する反転部６が設けられており、
前記送り出しロール２２から引き出された前記ウェブ３
０を第一の前記冷却キャン４にて前記蒸着源２１により
第一の蒸着膜２（第３図参照）を形成する。そして、前
記第一の蒸着膜２を形成した前記ウェブ３０を前記反転
部６にて反転する。

この反転部６は、例えば第２図に示すように、その両端
部分において水平かつ平行なロール対６１と６９とか設
けられており、この両端のロール対６１と６９ｆｆｆ！
において、徐々に回転軸の向きか傾斜したロール対６２
．６３．６４．６５．６６．６７．６８が配置されてい
る。したがって、前記反転部６の各ロール対間に挟まれ
た案内された前記ウェブ３０は、その向きが１８０度反
転される。

反転された前記ウェブ３０は、第二の前記冷却キャン５
に適宜角度巻き付くように導かれて第二の蒸着Ｍ３（第
３図参照）か形成される。この第二の蒸着膜３の形成に
使用する蒸着源は、当然、第一の蒸着膜２を形成した前
記蒸着源２１である。

なお、蒸着領域には蒸着粒子を連断するマスク２５か適
所に設けられている。また、図示以外にもこの種のマス
クを適宜設けることは言うまでもない。

前記蒸着源２１は、例えばＦｅ、　Ｃｏ、　Ｎｉ等の強
磁性金属から成る蒸着材料を溶融する予備加熱手段を備
えたるつぼ２７と、電子ビーム発生手段とから構成され
ている。

前記るつぼ２７は、例えばＭｇＯ，Ａｌ２Ｏ２，Ｃａｂ
、　ＺｒＯ等を含んだ耐火物から出来ている耐熱容器で
ある。

上記の如き蒸発源２１により前記ウェブ３０上に所望の
金属薄膜を形成する際には電子ビーム３１をキャン輻方
向に走査しなから照射する。ここで、該電子ビーム３１
は、例えば１０ｋＶ以上の加速電圧を有する。すると、
前記電子ビーム３１を照射された前記溶湯２８の表面か
ら蒸発蒸気流２９が蒸発し、前記キャン４．５上を走行
案内されている前記ウェブ３０上に金属薄膜を形成する
。

この蒸着工程は、前記蒸着源２１は一つであり、従来に
おいては前記蒸発蒸気流２９の半分の領域しか使用して
いなかったが、本装置ｌては前記蒸発蒸気流２９を従来
の二倍の効率で使用することかできる。

又、前記ウェブ３０上に形成された二層の磁性層は、第
３図に模式的に示すように、前記第−層２と第二層３と
が同じように適宜湾曲した逆三角形の構造を二層重ねた
ような蒸着粒子の成長構造形態にすることができ、磁性
記録媒体として高特性のものを製造することができる。

すなわち、前記蒸発蒸気流２９の指向性の中心軸を前記
ウェブ３０に対して左右（冷却キャン４及び冷却キャン
５）両側に対して同じ条件で、所望の入射角度に差し向
けることかでき、前記ウェブ３０（：対して所定の入射
角度を有する前記蒸発蒸気流２９の成膜に与かる部分を
、その左右において同じように使用することができる。

したかって、前記ウェブ３０上に蒸着される蒸着材料の
蒸着効率を高めることができるだけでなく、また、成膜
される磁性層の抗磁力Ｈｅや角型比ＳＱといった磁気特
性が最適となる様に、前記ウェブ３０への蒸発蒸気流の
入射角を任意に設定することか容易となり、磁気特性の
良好な磁気記録媒体を得ることかできる。

尚、上記実施態様においては、蒸着材料を加熱、溶融す
るための予備加熱手段として電子ビーム加熱を用いたが
、本発明はこれに限定するものではなく、例えば抵抗加
熱、誘導加熱等の他の加熱手段を用いることもてきる。

又、反転部の構造についても、前記実施態様に限らず適
宜変更できるものである。

更に、上記の如き各るつぼ及びガイド部材の形状は上記
実施態様の形状に限るものではなく、種々の形状を採り
うろことは勿論である。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明は、二つの前記冷却キャンを
平行に並べて配置し、両冷却キャン間のほぼ中央かつ下
方に蒸着気流を発生する一つの蒸着材料発生源の蒸発流
をその左右両側て利用するので、蒸発気流を有効に使用
することかできる。

また、蒸着膜を一度形成してからウェブを反転しするの
で、一つの蒸着材料発生源により、前記蒸着膜上に再び
蒸着膜を形成することかできる。また、前記両冷却キャ
ンを平行に向き合うように配置し、かつ前記両冷却キャ
ン間のウェブ走行経路の途中にて前記ウェブを反転する
ように構成されているので、前記蒸着材料発生源を一つ
で装置を大型にすことなく、蒸着粒子の成長形態か同じ
層を二層重ねる層構成を作ることができる。

したかって、本発明によれば、前記ウェブ上に蒸着され
る蒸着材料の使用効率を高めることができ、また、−回
の蒸着工程により所望の二層構造を形成することかでき
、磁気記録媒体として高特性のものを高生産で製造する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の製造装置の一実施態様の概略図、第２
図は反転部の拡大概略図、第３図は第１図に示す装置に
より製造した磁気記録媒体の模式的拡大断面図、第４図
は従来の真空蒸着装置の概略図である。 （図中の符号） ｌ−真空蒸着装置　　　　２−第一層 ３−第二層　　　　　　　４．５．２４−冷却キヤシ６
　反転部 ２２−ａり出しロール　　　２３９巻取りロール２５−
・−マスク　　　　　２６−　中心軸２７−るつは ２８−蒸着材料　　　　　　２９　　蒸発蒸気流３０−
　ウェブ　　　　　　　３１−電子ビーム３２−真空容
器　　　　　　３３−排気装置６１、６２．６３．６４
．６５．６６、６７、６８．６９．ロール対。 （ほか３名） 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）送り出しロールから引き出された可撓性支持体を
   円筒状の冷却キャンに一定角巻きつけて搬送しつつ、冷
   却キャン上の走行領域にて所定の蒸着材料を前記支持体
   上に蒸着する磁気記録媒体の製造方法において、平行に
   並べた両冷却キャン間のほぼ中央下方側に配置された蒸
   着材料発生源により蒸着膜を形成するときに、送り出し
   ロールから引き出された前記支持体を一方の前記冷却キ
   ャン上にて前記蒸着材料発生源により蒸着膜を形成した
   のち、蒸着膜が形成された前記支持体の表裏を反転して
   から、他方の前記冷却キャン上にて再び前記蒸着材料発
   生源にて前記蒸着膜の上に再び蒸着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。
2. （２）送り出しロールから引き出された可撓性支持体を
   円筒状の冷却キャンに一定角巻きつけて搬送しつつ、前
   記冷却キャン上の走行領域にて所定の蒸着材料を前記支
   持体上に蒸着する磁気記録媒体の製造装置において、二
   つの前記冷却キャンが支持体走行路にて上流及び下流と
   なるように平行に並べて配置され、両冷却キャン間のほ
   ぼ中央かつ下方に蒸着気流を発生する蒸着材料発生源が
   設けられ、かつ前記両冷却キャン間の支持体走行経路の
   途中に、前記支持体の表裏を反転する反転部が設けられ
   ており、前記支持体の一方の面に前記蒸着材料発生源に
   て二回の蒸着可能に構成されたことを特徴とする磁気記
   録媒体の製造装置。