JPH07244847A - 薄膜形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子が支持体に帯電し、支持体が冷却キャン
ロールに貼り付くようなことが起きても、支持体の走行
性は遅滞なく回復し、薄膜（例えば金属磁性膜）が良好
に形成される技術を提供することを目的とする。 【構成】 飛来する粒子が付着・堆積する支持体をガイ
ドするガイド手段と、前記支持体を供給する供給手段
と、前記支持体を巻き取る巻取手段と、前記支持体がガ
イド手段に貼り付いたことを検出する検出手段と、前記
ガイド手段と巻取手段との間に配設され、前記検出手段
の信号に基づいて作動する支持体剥離手段とを具備する
薄膜形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば金属膜（磁性膜
および／またはバックコート膜）が非磁性の支持体上に
設けられた磁気記録媒体を製造するに際して用いられる
装置に関するものである。

【０００２】

【発明の背景】磁気テープ等の磁気記録媒体において
は、高密度記録化の要請から、非磁性支持体上に設けら
れる磁性層として、バインダ樹脂を用いた塗布型のもの
ではなく、バインダ樹脂を用いない金属薄膜型のものが
提案されていることは周知の通りである。

【０００３】すなわち、無電解メッキと言った湿式メッ
キ手段、真空蒸着、スパッタリングあるいはイオンプレ
ーティングと言った乾式メッキ手段により磁性層を構成
した磁気記録媒体が提案されている。そして、この種の
磁気記録媒体は磁性体の充填密度が高いことから、高密
度記録に適したものである。特に、電子ビームを照射し
て蒸発・付着させる手段により磁性膜を構成する手段
は、スパッタリングによる場合よりも成膜速度が速いこ
とから好ましいものであると言われている。

【０００４】このような蒸着手段による磁気記録媒体の
製造装置は、図３に示す如く構成されているものが一般
的である。尚、図３中、３１は冷却キャンロール、３２
ａはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム３
３の供給側ロール、３２ｂはＰＥＴフィルム３３の巻取
側ロール、３４は遮蔽板、３５はルツボ、３６は磁性合
金、３７は真空容器である。

【０００５】そして、真空容器３７内を所定の真空度と
なるように排気した後、電子銃３８を作動させてルツボ
３５内の磁性合金３６を加熱・蒸発させ、ＰＥＴフィル
ム３３に対して磁性合金３６を堆積（蒸着）させること
によって磁気記録媒体が製造されている。ところで、こ
のような蒸着作業が進むにつれてＰＥＴフィルム３３の
走行性が低下し（乱れ）、酷い場合にはＰＥＴフィルム
３３が冷却キャンロール３１に貼り付いてしまい、冷却
キャンロール３１に巻き取られてしまうようにもなる。
そして、このようになると、巻取側ロール３２ｂからの
力を受けてもＰＥＴフィルム３３は冷却キャンロール３
１から剥離できず、終には走行不能になってしまうこと
も有る。

【０００６】

【発明の開示】上記問題点についての検討が本発明者に
よって鋭意押し進められて行くうちに、ＰＥＴフィルム
３３の冷却キャンロール３１への貼り付きは、蒸着手段
で金属磁性膜を構成するに際して金属溶湯から二次電子
が放出・散乱し、又、電子ビームからの電子が一部散乱
し、これがＰＥＴフィルム３３に帯電し、これによって
ＰＥＴフィルム３３が冷却キャンロール３１に貼り付い
てしまうことになることを究明するに至った。

【０００７】そこで、本発明者によって、ＰＥＴフィル
ム３３への帯電をなくすことに対する研究が進められ、
効果的な手段が開発されている。ところで、電子の帯電
を先ず防止することが大事であるものの、帯電が起きた
場合には、これを解決できるようにしておくことも大事
である。このような観点に沿って本発明がなされたもの
であり、電子が支持体に帯電し、支持体が冷却キャンロ
ールに貼り付くようなことが起きても、支持体の走行性
は遅滞なく回復し、薄膜（例えば金属磁性膜）が良好に
形成される技術を提供することを目的とする。

【０００８】この本発明の目的は、飛来する粒子が付着
・堆積する支持体をガイドするガイド手段と、前記支持
体を供給する供給手段と、前記支持体を巻き取る巻取手
段と、前記支持体がガイド手段に貼り付いたことを検出
する検出手段と、前記ガイド手段と巻取手段との間に配
設され、前記検出手段の信号に基づいて作動する支持体
剥離手段とを具備することを特徴とする薄膜形成装置に
よって達成される。

【０００９】特に、飛来する粒子が付着・堆積する支持
体をガイドするガイド手段と、前記支持体を供給する供
給手段と、前記支持体を巻き取る巻取手段と、前記支持
体がガイド手段に貼り付いたことを検出する検出手段
と、前記ガイド手段と巻取手段との間に配設され、前記
検出手段の信号に基づいて作動する支持体剥離手段とを
具備してなり、前記支持体剥離手段は、供給手段と巻取
手段との間を走行する支持体の裏面側に配設されたロー
ラと、支持体がガイド手段から剥離する方向に前記ロー
ラを付勢する付勢手段とを具備したものであって、支持
体がガイド手段に貼り付いたことが検出手段により検出
されると、前記ローラを原状復帰させる力を付与し、ガ
イド手段への支持体の貼り付きを解消するよう構成した
ことを特徴とする薄膜形成装置によって達成される。

【００１０】又、飛来する粒子が付着・堆積する支持体
をガイドするガイド手段と、前記支持体を供給する供給
手段と、前記支持体を巻き取る巻取手段と、前記支持体
がガイド手段に貼り付いたことを検出する検出手段と、
前記ガイド手段と巻取手段との間に配設され、供給手段
と巻取手段との間を走行する支持体の裏面側に配設され
たローラ、及び支持体がガイド手段から剥離する方向に
前記ローラを付勢する第１の付勢手段を有し、前記検出
手段の信号に基づいて作動する支持体剥離手段と、前記
ローラ側に支持体を付勢する第２の付勢手段とを具備し
てなり、支持体がガイド手段に貼り付いたことが検出手
段により検出されると、前記ローラを原状復帰させる力
を付与し、ガイド手段への支持体の貼り付きを解消し、
支持体は第１の付勢手段と第２の付勢手段とによって挟
持されているよう構成したことを特徴とする薄膜形成装
置によって達成される。

【００１１】尚、上記の薄膜形成装置において、検出手
段が圧力センサであり、ガイド手段への支持体の貼り付
きにより圧力センサが所定の力を検出すると、ローラを
原状復帰させる力を付与し、ガイド手段への支持体の貼
り付きを解消するよう構成することが出来る。そして、
前記ガイド手段に沿って、かつ、支持体の側部に対応し
てマスク部材を設け、このマスク部材には支持体及びガ
イド手段に接触する導電性ブラシを設けておくことが好
ましい。このように構成しておくと、蒸着作業中に帯電
する電子を所定のアース機構を介して放電させることが
出来る。

【００１２】本発明が磁気記録媒体に適用された場合に
あっては、支持体は絶縁性で非磁性のものであり、この
ような支持体はＰＥＴ等のポリエステル、ポリアミド、
ポリイミド、ポリスルフォン、ポリカーボネート、ポリ
プロピレン等のオレフィン系の樹脂、セルロース系の樹
脂、塩化ビニル系の樹脂といった有機材料、つまり絶縁
性の高分子材料が用いられる。尚、支持体の表面には、
磁性層（磁性薄膜）の密着性を向上させる為のアンダー
コート層が設けられている。すなわち、表面の粗さを適
度に粗すことにより、例えば斜め蒸着法により構成され
る磁性薄膜の密着性を向上させ、さらに金属磁性薄膜表
面の表面粗さを適度なものとして走行性を改善する為、
例えばＳｉＯ₂ 等の粒子を含有させた厚さが０．００５
〜０．１μｍの塗膜を設けることによってアンダーコー
ト層が構成されている。

【００１３】この支持体の一面側には、蒸着手段によっ
て磁性薄膜が設けられる。金属磁性薄膜を構成する磁性
粒子の材料としては、例えばＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ等の金属
の他に、Ｃｏ−Ｎｉ合金、Ｃｏ−Ｐｔ合金、Ｃｏ−Ｎｉ
−Ｐｔ合金、Ｆｅ−Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−
Ｃｏ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ合金、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｆ
ｅ−Ｂ合金、Ｃｏ−Ｃｒ合金、あるいはこれらにＡｌ等
の金属を含有させたもの等が用いられる。尚、金属磁性
薄膜の成膜時には酸化性ガスが供されていて、金属磁性
薄膜の表面層には酸化膜からなる保護層が形成されるこ
とが好ましい。

【００１４】支持体の他面側には、いわゆるバックコー
ト膜が設けられる。このバックコート膜を蒸着手段によ
って金属薄膜として構成する場合には、本発明が適用で
きる。尚、金属薄膜系のバックコート膜を構成する金属
粒子の材料としては、例えばＡｌ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｎｉ，
Ａｇ，Ｆｅ，Ｔｉなどの金属が用いられる。又、Ｃｕ−
Ａｌ−Ｘ（但し、ＸはＭｎ，Ｆｅ，Ｎｉの群の中から選
ばれる一つ、若しくは二つ以上）系合金、Ａｌ−Ｓｉ系
合金、Ｔｉ合金等が用いられる。尚、Ｃｕ−Ａｌ−Ｘ
（但し、ＸはＭｎ，Ｆｅ，Ｎｉの群の中から選ばれる一
つ、若しくは二つ以上）系合金におけるＣｕ含有量は７
０〜９０ａｔ％、Ａｌ含有量は８〜２５ａｔ％、Ｍｎ含
有量が０．５〜４ａｔ％で、Ｆｅ含有量が０．４〜５ａ
ｔ％で、Ｎｉ含有量が０．４〜４ａｔ％であり、Ｍｎ，
Ｆｅ，Ｎｉの総含有量が１〜６ａｔ％であることが好ま
しい。又、Ａｌ−Ｓｉ系合金におけるＡｌ含有量は１５
〜７０ａｔ％、Ｓｉ含有量が１５〜７０ａｔ％であるこ
とが好ましい。

【００１５】又、バックコート膜の成膜時にはＯ元素、
Ｎ元素あるいはＣ元素などの成分を有する反応性ガスな
どが供されていて、金属薄膜は酸化物、窒化物あるいは
炭化物に一部が変成されても良い。すなわち、バックコ
ート膜の形成時（蒸着時）に、蒸発直後の粒子に向けて
酸素などの反応性ガスを照射（供給）し、蒸発直後の粒
子に衝突させると、反応性ガスにより冷却され、粒子同
士の合体が起き、粒子の粗大化が起き、５〜１００ｎｍ
の大きさの粒子が堆積してバックコート膜が構成される
ようになる。この為、バックコート膜の粗さが適度なも
のとなり、すなわち表面粗さＲａ（中心線平均粗さ）が
５〜３０ｎｍ、Ｒｚ（十点平均粗さ）が８０〜４００ｎ
ｍのものとなり、摩擦係数が０．１〜０．３程度のもの
となって、走行性が優れたものになる。

【００１６】そして、上記のように構成させていると、
支持体面上に金属系薄膜を例えば蒸着手段で設ける場合
において、散乱電子が支持体に付着し、支持体に多量の
電子が溜まって走行性を低下させることが起きても、す
なわち支持体が貼り付き、走行性が低下するようなこと
が起きても、貼付をなくし、支持体の走行性が原状復帰
させられるから、薄膜（例えば金属磁性膜）が良好に形
成され、高性能な磁気記録媒体を歩留り良く提供でき
る。

【００１７】以下、具体的な実施例を挙げて本発明を説
明する。

【００１８】

【実施例】図１及び図２は本発明の一実施例を示すもの
で、図１は金属薄膜体の製造装置（磁気記録媒体製造装
置）の概略図、図２は動作を説明する為の要部概略図で
ある。各図中、１は金属製の冷却キャンロール、２ａは
供給側ロール、２ｂは巻取側ロールであり、厚さ１０μ
ｍ、幅２００ｍｍ程度のＰＥＴフィルム３が供給側ロー
ル２ａから繰り出され、冷却キャンロール１に沿って巻
き回され、そして巻取側ロール２ｂに巻き取られて行く
ようになっている。

【００１９】４はルツボであり、このルツボ４内に磁性
金属５が充填されている。６は遮蔽板、７は冷却キャン
ロール１に沿って、かつ、冷却キャンロール１の両側部
分に設けられた断面が略半円状の金属製のマスク部材で
あり、このマスク部材７と冷却キャンロール１との間の
間隙を通ってＰＥＴフィルム３は供給側ロール２ａから
巻取側ロール２ｂに巻き取られて行くようになってい
る。

【００２０】８は炭素繊維と言った導電性繊維からなる
ブラシであり、この導電性ブラシ８はマスク部材７に取
り付けられている。そして、冷却キャンロール１に沿っ
て供給側ロール２ａから巻取側ロール２ｂに巻き取られ
て行くＰＥＴフィルム３の端面及び冷却キャンロール１
の端面に導電性ブラシ８が接触するようになっている。

【００２１】９は電子銃、１０は真空容器、１１はガス
供給ノズルである。１２ａ，１２ｂは回転ローラ、１３
ａ，１３ｂは回転ローラ１２ａ，１２ｂに突合方向の付
勢力を付与するバネであり、通常の状態にあっては回転
ローラ１２ａと１２ｂとによってＰＥＴフィルム３が極
めて緩く挟まれているかの如くに接触している。そし
て、図２中、ＰＥＴフィルム３が一点鎖線で示すような
状況下にあっては、このことが圧力センサ１４によって
検知され、すなわちバネ１３ａからの押圧力を圧力セン
サ１４が検知するので、特定値以上の押圧力を圧力セン
サ１４が検知した際に、図２中、回転ローラ１２ａに左
方向の力を瞬間的に付与し、これでもって回転ローラ１
２ａがＰＥＴフィルム３を押して実線で示す位置に原状
復帰させるようになり、ＰＥＴフィルム３が二点鎖線で
示すような状況下にあっては、バネ１３ｂの作用により
回転ローラ１２ｂがＰＥＴフィルム３を押して実線で示
す位置に原状復帰させるようになっている。

【００２２】上記のように構成させた装置において、真
空容器１０内を１０^-4〜１０^-6Ｔｏｒｒ程度の真空度の
ものに排気した後、電子銃９からの電子ビーム加熱によ
りルツボ４内の磁性金属５を溶融、蒸発させ、冷却キャ
ンロール１に添接されているＰＥＴフィルム３に対して
０．０４〜１μｍ厚さ磁性金属５を蒸着させることによ
って金属薄膜型の磁気記録媒体が製造される。尚、磁性
薄膜の形成に際して、蒸着部分に酸素供給ノズル１１か
ら酸素を供給し、強制酸化させることによって磁性薄膜
の表層部分を酸化させ、酸化膜による保護層を形成す
る。

【００２３】ところで、これまでの磁性薄膜の形成時に
はＰＥＴフィルム３の走行性が低下することが儘認めら
れた。しかしながら、本発明にあっては、導電性ブラシ
８がＰＥＴフィルム３の端面に常に接触しており、又、
ＰＥＴフィルム３の端面から食み出している部分では導
電性ブラシ８が冷却キャンロール１に常に接触してお
り、ＰＥＴフィルム３の全表面が導電性ブラシ８によっ
て同電位になっているから、磁性薄膜の形成時に散乱電
子がＰＥＴフィルム３に付着、帯電するようになって
も、この電子はアース機構（例えば、冷却キャンロール
１あるいはマスク部材７ａ，７ｂが接地）を介して直ち
に放電させられ、ＰＥＴフィルム３の走行性の低下は起
き難いものとなっている。

【００２４】しかも、磁性薄膜の形成時に散乱電子がＰ
ＥＴフィルム３に付着、帯電し、ＰＥＴフィルム３が冷
却キャンロール１に貼り付き、図２中、ＰＥＴフィルム
３が一点鎖線で示すような状況下になると、このことが
圧力センサ１４によって検知され、すなわちバネ１３ａ
からの押圧力を圧力センサ１４が検知するので、特定値
以上の押圧力を圧力センサ１４が検知した際に、図２
中、回転ローラ１２ａに左方向（復原方向）の力が所定
の押圧力付与手段で瞬間的に付与され、これでもって回
転ローラ１２ａがＰＥＴフィルム３を押し、ＰＥＴフィ
ルム３が冷却キャンロール１から引き剥がされ、実線で
示す位置に原状復帰（尚、ＰＥＴフィルム３が二点鎖線
で示すように押され過ぎても、バネ１３ｂの作用により
回転ローラ１２ｂがＰＥＴフィルム３を押して実線で示
す位置に原状復帰）する。

【００２５】従って、ＰＥＴフィルム３の良好な走行性
を確保でき、磁性薄膜が綺麗に形成される。尚、上記実
施例では金属磁性膜を設ける場合で説明したが、いわゆ
るバックコート膜の場合にも適用される技術であり、さ
らには一般的な金属膜を設ける場合に適用でき、同じよ
うな効果が奏される。

【００２６】

【効果】本発明によれば、支持体の走行性が良く、金属
系薄膜が良好に設けられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】金属薄膜体の製造装置（磁気記録媒体製造装
置）の概略図

【図２】金属薄膜体の製造装置（磁気記録媒体製造装
置）の要部の概略図

【図３】従来の磁気記録媒体製造装置の概略図

【符号の説明】

１ 冷却キャンロール ２ａ 供給側ロール ２ｂ 巻取側ロール ３ ＰＥＴフィルム ４ ルツボ ５ 磁性金属 ９ 電子銃 １２ａ，１２ｂ 回転ローラ １３ａ，１３ｂ バネ １４ 圧力センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 若林 繁美 栃木県芳賀郡市貝町大字赤羽2606 花王株 式会社情報科学研究所内 (72)発明者 志賀 章 栃木県芳賀郡市貝町大字赤羽2606 花王株 式会社情報科学研究所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 飛来する粒子が付着・堆積する支持体を
   ガイドするガイド手段と、前記支持体を供給する供給手
   段と、前記支持体を巻き取る巻取手段と、前記支持体が
   ガイド手段に貼り付いたことを検出する検出手段と、前
   記ガイド手段と巻取手段との間に配設され、前記検出手
   段の信号に基づいて作動する支持体剥離手段とを具備す
   ることを特徴とする薄膜形成装置。
2. 【請求項２】 支持体剥離手段は、供給手段と巻取手段
   との間を走行する支持体の裏面側に配設されたローラ
   と、支持体がガイド手段から剥離する方向に前記ローラ
   を付勢する付勢手段とを具備してなり、支持体がガイド
   手段に貼り付いたことが検出手段により検出されると、
   前記ローラを原状復帰させる力を付与し、ガイド手段へ
   の支持体の貼り付きを解消するよう構成したことを特徴
   とする請求項１の薄膜形成装置。
3. 【請求項３】 供給手段と巻取手段との間を走行する支
   持体の裏面側に配設されたローラ、及び支持体がガイド
   手段から剥離する方向に前記ローラを付勢する第１の付
   勢手段を具備してなる支持体剥離手段と、前記ローラ側
   に支持体を付勢する第２の付勢手段とを具備してなり、
   支持体がガイド手段に貼り付いたことが検出手段により
   検出されると、前記ローラを原状復帰させる力を付与
   し、ガイド手段への支持体の貼り付きを解消し、支持体
   は第１の付勢手段と第２の付勢手段とによって挟持され
   ているよう構成したことを特徴とする請求項１の薄膜形
   成装置。
4. 【請求項４】 検出手段が圧力センサであり、ガイド手
   段への支持体の貼り付きにより圧力センサが所定の力を
   検出すると、ローラを原常復帰させる力を付与し、ガイ
   ド手段への支持体の貼り付きを解消するよう構成したこ
   とを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３の薄
   膜形成装置。