JPH0435555B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

＜利用分野＞ 本発明は、長尺の高分子フイルムを移送しつ
つ、その上に機能性薄膜を形成して機能性フイル
ムを製造する薄膜製造装置に関し、時に高分子フ
イルム上にFe、Co、Ni等の強磁性金属又はそれ
らの合金からなる磁性金属薄膜等を形成して金属
薄膜型磁気記録媒体を製造するのに好適な薄膜製
造装置に関する。 ＜従来例の構成とその問題点＞ 近年、磁気記録装置の高記録密度化に伴ない、
従来から使用されているｒ−Fe₂O₃の針状結晶を
バインダーと共にベースフイルムに塗布した塗布
型記録媒体に対し、金属薄膜型磁気記録媒体の研
究開発が行なわれている。これらの金属薄膜型磁
気記録媒体は非磁性のベースフイルムの上に、真
空蒸着法、スパツタリング法、イオンプレーテイ
ング法等の方法により磁性金属薄膜を形成したも
のであり、塗布型記録媒体に比べ薄くできること
から高記録密度化の点で有利である。また、従来
の長手記録方式に対し、同じく、真空蒸着法、ス
パツタリング法、イオンプレーテイング法等の方
法より、垂直磁気異方性を有する金属磁性層を形
成した記録媒体を用いた垂直磁気記録方式が提案
されており、この方式によれば、従来の磁気記録
方式の10倍程度の高記録密度が可能になる。 これら各方式の磁気記録媒体を製造する各種製
造装置が提案されている。以下図面を参照しなが
ら、従来の金属薄膜型磁気記録媒体の製造装置に
ついて説明する。 第２図は従来の金属薄膜型磁気記録媒体の製造
装置の真空槽内部の構造を示す正面図である。図
に於いて１は巻き出しロール、２は巻き出しロー
ルから送り出された基板となる高分子フイルム、
３は高分子フイルム２が巻きついた円筒状キヤ
ン、４は円筒状キヤン３に対向して設置された磁
性金属スパツタ源、５は磁性金属薄膜の付着した
高分子フイルムを巻き取る巻き取りロールであ
る。 以上のような金属薄膜型磁気記録媒体の製造装
置は、キヤン３が一定速度で回転することによつ
て、キヤン３に巻きつけられた高分子フイルム２
が、スパツタ源４に対向した膜形成域Ｄを一定速
度で通過するとき、スパツタ源４から飛び出した
金属粒子が高分子フイルム２の上に付着すること
によつて高分子フイルム２の上に連続的に金属薄
膜を形成することができる。このときキヤン３は
熱媒により一定温度に保たれ、高分子フイルム２
を密着させ、スパツタ源４からの輻射熱によつて
高分子フイルム２が熱負けするのを防止してい
る。 然しながら、上記のような磁気記録媒体の製造
装置では、巻き出しロール１から送り出された高
分子フイルム２は、一定温度に保たれたキヤン３
に接触し、移送されて磁性金属スパツタ源４に対
向する膜形成部Ｄに於いて製膜される際、スパツ
タ源４からの輻射熱、蒸発金属の有する熱エネル
ギー等により急激に加熱され熱膨張し、キヤン３
との密着をよくする為に加えられている張力の為
に、高分子フイルム２の走行方向に平行なたてじ
わが入つてしまうという欠点を有していた。 これに対して特開昭60−187674号公報には、円
筒状キヤン３の入口側近傍で高分子フイルム２を
予備加熱する方法が開示されている。しかしこの
方法においても製膜条件によつてはしわが入り、
より安定した薄膜製造装置が望まれていた。 ＜発明の目的＞ 本発明はかかる現状に鑑みなされたもので、上
述の薄膜型磁気記録媒体は勿論、その他透明導電
性フイルム、光選択透過性フイルム等の機能性フ
イルムの製造に適用でき、しわの発生もなく高分
子フイルム基板を移送しつつ、その上に機能性薄
膜を形成して機能性フイルムを製造することがで
きる薄膜製造装置を目的としたものである。 ＜発明の構成＞ 上述の目的は以下の本発明により達成される。
すなわち本発明は、真空槽内で高分子フイルム基
板を円筒状キヤンにより支持して膜形成域を通る
ように移送しつつ、該基板状に機能性薄膜を形成
して機能性フイルムを製造するようになした薄膜
製造装置において、前記高分子フイルムが前記円
筒状キヤンに支持される近傍から前記膜形成域ま
での間で、前記高分子フイルムを所定の昇温パタ
ーンに従つて昇温する加熱手段を有することを特
徴とする薄膜製造装置である。 上述の本発明は以下のようにしてなされたもの
である。すなわち、しわの発生原因を種々の方向
から検討したところ、しわは基板に用いる高分子
フイルムの表面が平滑なものほど発生し易く、薄
膜形成域で発生することが見出された。そして高
分子フイルムの移送路に沿つた温度変化を調査し
たところ、キヤンへ入る点と膜形成域へ入る点で
急激な大巾な温度変化があることが見出された。
又しわはこの急激な大幅な温度変化のある点で発
生し易いことが確認された。 以上よりしわの発生原因は以下のように考えら
れる。すなわち、高分子フイルムは表面が平滑に
なる程キヤン上を滑りにくくなるため、上述の急
激で大巾な温度変化に伴なう高分子フイルムの急
激で大巾な変形の場合にはその変形がキヤン上を
滑ることによつて吸収されず、しわとなると考え
られる。そして、変形が、キヤン上の滑りによつ
て吸収できる小さな範囲にあるように徐々に予熱
することによりしわ発生が防止できることを見出
し、本発明に到達したのである。 以上より本発明の昇温パターンは、略直線的に
徐々に昇温するパターンが最も広範囲に適用でき
るが、適当なステツプ巾で階段的に昇温させるパ
ターンでも良い。高分子フイルムの物性、表面
性、キヤンの表面性、高分子フイルムの張力、キ
ヤン温度等の膜形成条件等で左右され、実験的に
最適昇温パターンを決めるのが良い。肝要な点
は、しわを発生させるような大巾なステツプ状の
温度変化がキヤンに支持された高分子フイルムに
発生しないような昇温パターンとすることであ
る。 なお、上述の本発明において、機能性フイルム
とは高分子フイルム上に前述の強磁性金属薄膜、
Au，Ag等の導電性又は／及び熱線反射特性を有
する金属薄膜、酸化インジユウム等の透明導電性
の酸化物薄膜等の目的とする機能を有する機能性
薄膜を形成したものを云う。 但し、上述したところより、本発明は、、平滑
な表面の高分子フイルムを用いる場合にその効果
は大きく、従つてかかる高分子フイルムを基板と
する前述した金属薄膜型磁気記録媒体の製造に特
に効果的に適用される。 機能性薄膜の形成法としては、スパツタリング
法、真空蒸着法等の物理蒸着法、化学蒸着法等機
能付与物質を蒸発させて基板となる高分子フイル
ム上に堆積させて、連続薄膜を形成する薄膜形成
法全てが適用できる。 以下本発明の詳細を磁気記録媒体の製造装置を
例に説明する。 第１図は本発明の実施例である磁気記録媒体製
造装置の真空槽内部の正面図である。第１図に於
いて１は巻き出しロール、２は巻き出しロールか
ら送り出された高分子フイルム（ポリエチレンテ
レフタレート、巾240mm、厚さ：50μｍ）、３は熱
媒によつて一定温度に保たれ円筒状キヤン（長
径：300mm、長さ：300mm）、４はキヤン３に対向
して設置されている磁性金属スパツタ源（パーマ
ロイ、Fe18wt％、Ni78wt％、Mo4wt％）５は
磁性金属薄膜が形成された高分子フイルムを巻き
取る巻き取りロールであり、基本構成は前述の従
来例と同様である。 １０は膜形成域に入る高分子フイルム２を所定
の昇温パターンで加熱する昇温手段であり、第３
図に示す放物面反射板１１を有する赤外線ヒータ
１２（長さ：300mm）からなる加熱ヒータａ，ｂ，
ｃ，ｄをキヤン３表面より30mmの位置に30mm間隔
で４個、高分子フイルム２がキヤン３に支持され
る近傍から膜形成域Ｄの前までに亘つて配置した
構成となつている。 以下、上述の構成による製膜動作を説明する。
巻き出しロール１から送り出された高分子フイル
ム２は、昇温手段１０により加熱されながら、キ
ヤン３に巻き掛ける。キヤン３に巻き付いた高分
子フイルム２は、昇温手段１０により、更に加熱
されながら移送され、磁性金属スパツタ源４に対
向した膜形成域Ｄに入る。ところで昇温手段１０
の各加熱ヒータａ，ｂ，ｃ，ｄは、第４図は実線
で示すような略直線的に蒸発金属堆積時のフイル
ム温度近くまで昇温するように設定され制御され
ている。従つて高分子フイルム２は堆積時温度近
くで膜形成域Ｄに入る。膜形成域Ｄでスパツタ源
４から飛び出した磁性金属粒子がキヤンに巻き付
いて一定速度で移動している高分子フイルム２に
付着することによつて連続的に金属薄膜が形成さ
れるが、後述のように高分子フイルム２の温度変
化は小さく、シワの発生はない。金属薄膜の形成
された高分子フイルム２は巻き取りロール５に巻
き取られる。 以下の製膜例は、パーマロイ薄膜を何れもキヤ
ン温度90℃、フイルム移送速度10cm／min、フイ
ルム張力10Kgにて堆積させたものである。結果を
表１、２に示す。

【表】

【表】 昇温手段１０を用いた場合、高分子フイルム２
にたてじわが生じることなく良好にパーマロイ薄
膜が形成された（実施例１）。昇温手段１０を用
いない場合、薄膜形成速度0.5μｍ／minでは、し
わが入つた（比較例１）。実施例１及び比較例１
の場合のフイルム昇温パターンを図４に示す。図
において、Ａは実施例１、Ｂは比較例１であり、
T₁は雰囲気温度、T₂はキヤン温度、T₃は膜形成
域のフイルム温度である。昇温手段１０を設けて
キヤン３上での高分子フイルム２の急激な昇温を
なくすことによりシワの発生を防止することがで
きることが分る。 又、昇温手段１０を用いない場合、高分子フイ
ルム２にしわが入らないようにする為には、薄膜
形成速度を0.3μｍ／minまで下げる必要があつた
（比較例２）。昇温手段１０の加熱ヒータの個数に
ついては表２に示すように入側の加熱ヒータａ，
ｂの２本で製膜時のフイルム温度にまで加熱した
場合、またスパツタ源に近い加熱ヒータｃ，ｄの
２本で製膜時のフイルム温度にまで加熱した場
合、何れも昇温が急俊なため高分子フイルムにし
わが発生し（比較例３，４）、本製膜例において
は４本の加熱ヒータによつて徐々に略直線的に製
膜時のフイルム温度にまで加熱するのが最適であ
つた。 以上のように本実施例は、熱媒によつて一定温
度に保たれた円筒状キヤンの入側から、膜形成域
に至る間に昇温手段を配置したものである為、高
分子フイルムに薄膜を形成する際の急激な熱膨張
が分割される為、しわを発生することなく高速で
膜形成でき磁気記録媒体製造装置として非常に生
産性の良いものであるという優れた効果が得られ
た。 ところで本発明は上述の実施例に限定されるも
のでないこと前述した通りである。 また昇温手段も昇温パターンの設定が容易な複
数個の加熱ヒータを配置したものを示したが、平
板ヒータをキヤンに沿つて配置したもの、キヤン
から離れた位置に赤外線ヒータを配置したもの等
装置の構成に応じて適用できる。又、昇温手段
は、高分子フイルムのキヤン支持部全体に亘つて
設ける必要は必ずしもないことも本発明の趣旨か
ら明らかである。なお、雰囲気温度とキヤン温度
との差が大きい場合には、高分子フイルムのキヤ
ンへ入り口少し前より加熱することが好ましい。
以上本発明は種々の態様で実施できるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の磁気記録媒体製造装
置の真空槽内部の構成図、第２図は従来の磁気記
録媒体製造装置の真空槽内部の構成図、第３図は
実施例に用いた加熱ヒータの説明図、第４図は製
膜例の昇温パターンの説明図である。 １……巻き出しロール、２……高分子フイル
ム、３……円筒状キヤン、４……磁性金属スパツ
タ源、５……巻き取りロール、１０……昇温手
段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 真空槽内で高分子フイルム基板を円筒状キヤ
   ンにより支持して膜形成域を通るように移送しつ
   つ、該基板上に機能性薄膜を形成して機能性フイ
   ルムを製造するようになした薄膜製造装置におい
   て、前記高分子フイルムが前記円筒状キヤンに支
   持される近傍から前記膜形成域までの間で、前記
   高分子フイルムを所定の昇温パターンに従つて昇
   温する加熱手段を有することを特徴とする薄膜製
   造装置。 ２ 前記加熱手段は、前記円筒状キヤンに支持さ
   れる近傍から前記膜形成域までの間にわたる高分
   子フイルムの移送路に沿つて配置され、所定の昇
   温パターンに従つて高分子フイルムを昇温する加
   熱手段である特許請求の範囲第１項記載の薄膜製
   造装置。 ３ 前記加熱手段は、前記円筒状キヤンに支持さ
   れる近傍から前記膜形成域までの間にわたつて所
   定間隔で配置された複数個の加熱ヒータからな
   り、各ヒータの設定温度が前記昇温パターンに応
   ずるように設定されている特許請求の範囲第２項
   記載の薄膜製造装置。 ４ 前記加熱手段は、高分子フイルムを製膜時の
   温度近くまで大巾なステツプ状の温度変化を与え
   ることない昇温パターンで昇温する加熱手段であ
   る特許請求の範囲第１項、第２項又は第３項記載
   の薄膜製造装置。 ５ 前記昇温パターンが略直線的に昇温するパタ
   ーンである特許請求の範囲第４項記載の薄膜製造
   装置。 ６ 前記機能性フイルムが磁気記録媒体である特
   許請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項又
   は第５項記載の薄膜製造装置。