JPH0995776A

JPH0995776A - 真空蒸着装置

Info

Publication number: JPH0995776A
Application number: JP25426695A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Sato; 研一佐藤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-09-29
Filing date: 1995-09-29
Publication date: 1997-04-08

Abstract

(57)【要約】【課題】蒸着スピードを落とさずに、蒸着テープの長
手方向の磁性粒子の配向性を強くするとともに、幅方向
の磁性粒子の配向性を弱くする。【解決手段】非磁性支持体１５が走行する冷却キャン
１６の外周表面１６ａと相対向する位置に、蒸発源から
の蒸気粒子１０の非磁性支持体の幅方向への入射１０ｂ
を規制する遮蔽板１が一定間隔をおいて複数設けられて
なる。そして、複数の遮蔽板１ａ，１ｂ，１ｃが冷却キ
ャン１６の外周表面１６ａの幅方向の間隔Ｈ２を略等分
するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、真空蒸着装置に関
し、特に、蒸着テープの長手方向の磁性粒子の配向性を
強くするとともに、幅方向の磁性粒子の配向性を弱くす
ることができる真空蒸着装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、磁気記録媒体としては、酸化
物磁性粉末あるいは合金磁性粉末等の粉末磁性材料を塩
化ビニル−酢酸ビニル系共重合体、ポリエステル樹脂、
ウレタン樹脂、ポリウレタン樹脂等の有機結合剤中に分
散せしめた磁性塗料を非磁性支持体上に塗布、乾燥する
ことにより作成される塗布型の磁気記録媒体が広く使用
されている。

【０００３】これに対して、ビデオテープレコーダー
（ＶＴＲ）等の分野においては、高画質化を図るため
に、高密度磁気記録化が一層強く要求されており、これ
に対応する磁気記録媒体として、Ｃｏ−Ｎｉ系合金、Ｃ
ｏ−Ｃｒ系合金、Ｃｏ−Ｏ系等の金属磁性材料を、メッ
キや真空薄膜形成技術（真空蒸着法やスパッタリング
法、イオンプレーティング法等）によってポリエステル
フィルムやポリアミド、ポリイミドフィルム等の非磁性
支持体上に磁性層として直接被着した、いわゆる強磁性
金属薄膜塗布型の磁気記録媒体が提案され注目を集めて
いる。

【０００４】そして、この強磁性金属薄膜塗布型の磁気
記録媒体においては、電磁変換特性を向上させ、より大
きな出力を得ることが出来るようにするために、該磁気
記録媒体の磁性層を形成する場合、磁性層を斜めに蒸着
する斜め蒸着が提案され実用化されている。したがっ
て、このような金属薄膜媒体は、磁気特性的な優位さ故
に今後の高密度磁気記録媒体の主流となると考えられ
る。

【０００５】このいわゆる強磁性金属薄膜塗布型の磁気
記録媒体において、磁性層なる強磁性金属薄膜を形成す
る手段としては、例えば真空蒸着法が挙げられる。

【０００６】この真空蒸着法においては、例えば、図３
に示すように、非磁性支持体であるベースフィルム１０
２を外周表面１０１ａに走行させながら支持する円筒状
の冷却キャン１０１と、ルツボ１０３に収容された蒸着
源たるＣｏ−Ｎｉ系の強金属磁性材料１０４と、ベース
フィルム１０２の所定範囲を被う入射角制限マスク１０
５と、蒸着源を蒸発させる電子ビーム銃（図示せず）と
が、真空層内に配置されて構成される真空蒸着装置を用
いて行われる。

【０００７】この真空蒸着装置では、電子ビーム銃から
放出される電子ビームが蒸着源となる強金属磁性材料１
０４に照射され当該強金属磁性材料１０４を蒸発させる
ことにより、蒸発させられた蒸気粒子１０はベースフィ
ルム１０２上に被着された蒸着膜として形成される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
真空蒸着装置による磁気記録媒体の製造においては、塗
料中の磁性粉の長軸をある一定の方向（通常はテープ長
手方向）に揃える配向（「オリエンテーション」とも呼
ばれる。）が行なわれる。

【０００９】そして、この配向においては、磁気テープ
は長手方向に記録再生するために、磁性層内のＣｏ−Ｎ
ｉ系等の磁性粒子は長手方向に配向を強くする一方、幅
方向への配向を小さくすることが重要である。

【００１０】他方、真空蒸着装置においては、磁気テー
プの製造の生産性を上げることも、また必要であること
から、蒸着のスピードを上げる対応も要求される。

【００１１】しかしながら、従来の真空蒸着装置による
製造では、非磁性支持体上の長手方向の磁性粒子の配向
性を強くするとともに、幅方向の磁性粒子の配向性を弱
くすることには一定の限界があった。

【００１２】特に、従来の装置では、蒸着スピードを上
げようとすると、上記問題は一層大きなものとなってい
た。

【００１３】そこで、本発明は、このような実情に鑑み
て提案されたものであって、蒸着スピードを落とさず
に、蒸着テープの長手方向の磁性粒子の配向性を強くす
るとともに、幅方向の磁性粒子の配向性を弱くすること
ができる真空蒸着装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明等は、上記の目的
を達成するため鋭意研究した結果、従来の蒸着方法で
は、非磁性支持体の長手方向への蒸発源からの蒸気粒子
の入射成分の他に、幅方向（斜め方向を含む）へ飛来す
る蒸気粒子が存在するが、この蒸気粒子により若干では
あるが磁気テープの幅方向への粒子配向が見られること
を見い出した。

【００１５】すなわち、図３に示すように、従来の真空
蒸着装置においては、蒸気粒子１０の斜め入射成分１０
ｂのように、非磁性支持体であるベースフィルム１０２
の長手方向への蒸気粒子１０の入射成分の他に幅方向へ
飛来する蒸気粒子１０ｂが存在する。

【００１６】そしてこのような磁気テープの幅方向への
配向は、金属蒸気の入射範囲が広くなればなるほど、
又、幅広のベースフィルム１０２が搬送される冷却キャ
ン１０１等が使用される大型の真空蒸着装置ほど強くな
ってしまう。

【００１７】すなわち、図４（Ａ）（Ｂ）に示すよう
に、幅狭のベースフィルム１０２ａの場合には、ベース
フィルム１０２ａのある点から、蒸発源のルツボの両端
をみる仰角（ここで使用する、「仰角」とは、蒸気粒子
１０の入射成分の角度を言う。）θ１は小さいが（図４
（Ａ）参照）、幅広のベースフィルム１０２ｂが使用さ
れる大型真空蒸着装置になるほどこの仰角θ２が大きく
なる（図４（Ｂ）参照）。

【００１８】したがって、蒸気粒子の入射範囲が広くな
る等により、ベースフィルムの幅方向への粒子配向が強
まり、磁気テープに不可欠な長手方向の配向が弱くなっ
てしまうこととなる（図４において、θ１＜θ２）。

【００１９】このような研究に基づき本発明は、非磁性
支持体を搬送しながら冷却する冷却キャンと、強磁性金
属材料からなる蒸発源と、この蒸発源に電子ビームを照
射する電子ビーム照射手段を少なくとも有して、上記非
磁性支持体上に強磁性金属薄膜からなる磁性層を真空蒸
着法により形成する真空蒸着装置において、非磁性支持
体が走行する冷却キャンの外周表面と相対向する位置
に、蒸発源からの蒸気粒子の非磁性支持体の幅方向への
入射を規制する遮蔽板が一定間隔をおいて複数設けられ
てなることを特徴とする。

【００２０】また、遮蔽板が冷却キャンの外周表面の幅
方向の間隔を略等分するものであることを特徴とする。

【００２１】また、冷却キャンの外周表面と相対向する
するように上記ベースフィルムの所定領域を覆う入射角
制限マスクが配された真空蒸着装置において、前記遮蔽
板が上記入射角制限マスクに設けられてなることを特徴
とする。

【００２２】上記遮蔽板は、少なくとも上記蒸発源から
の蒸発源から蒸発せしめられた強磁性金属材料が被着す
る非磁性支持体との間に配されることが必要である。

【００２３】上記強磁性金属薄膜を構成する強磁性金属
材料としては、一般的に使用されているものであればい
ずれでも良い。例示すれば、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉなどの強
磁性金属、Ｆｅ−Ｃｏ，Ｃｏ一ＮＩ，Ｆｅ−Ｃｏ一Ｎ
ｉ，Ｆｅ一Ｃｕ，Ｃｏ−Ｃｕ，Ｃｂ一Ａｕ，Ｃｏ−Ｐ
ｔ，Ｍｎ一Ｂｉ，Ｍｎ−ＡＩ，Ｆｅ−Ｃｒ，Ｃｏ−Ｃ
ｒ，Ｎｉ−Ｃｒ，Ｆｅ一Ｃｏ−Ｃｒ，Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃ
ｒ，Ｆｅ一Ｃｏ−Ｎｉ一Ｃｒ等の強磁性合金が挙げられ
る。これらの単層膜であってもよいし多層膜であっても
よい。さらには、非磁性支持体と金属磁性薄膜間、ある
いは多層膜の場合には、冬層間の付着力向上、並びに抗
磁力の制御等のため、下地層または、中間層を設けても
よい。また、例えば磁性層表面近傍が耐蝕性改善等のた
めに酸化物となっていてもよい。

【００２４】また、上記非磁性支持体としては、通常こ
の種の磁気記録媒体において使用されるものがいずれも
使用可能であり、例えばポリエンエチレンテレフタレー
ト、ポリエチレン−２，６−ナフタレート等のポリエス
テル樹脂や芳香族ポリアミドフィルム、ポリイミド樹脂
フィルム等が挙げられる。

【００２５】さらに、本発明においては、必要に応じ
て、上記非磁性支持体上に下塗り層を形成する工程やバ
ックコート層、トップコート層等を形成する工程等を加
えても良い。この場合、下塗り層、バックコート層、ト
ップコート層等の成膜条件は、通常この種の真空蒸着装
置に適用されるものであれば、特に限定されない。

【００２６】本発明によれば、一定間隔をおいて設けら
れている遮蔽板によって、非磁性支持体に飛来する蒸気
粒子の幅方向の入射成分が規制されることとなり、非磁
性支持体の長手方向の蒸気粒子の入射成分のみが蒸気粒
子として非磁性支持体上に被着することとなる。

【００２７】したがって、磁気テープの幅方向へ磁性粒
子の配向性が弱められる一方、磁気テープの長手方向へ
の磁性粒子の配向性が強められる。そして、このような
装置によれば、蒸着のスピードも落ちるようなことはな
い。

【００２８】

【実施例】以下、本発明を具体的な実施例を実験結果に
基づいて説明する。

【００２９】（実施例１）図１及び図２に示すように、
本真空蒸着装置は、頭部と低部にそれぞれ設けられた排
気口１１から排気されて内部が真空状態となされた真空
室１２内に、図中の反時計回り方向に定速回転する送り
ロール１３と、図中の時計回り方向に定速回転する巻取
りロール１４とが設けられ、これら送りロール１３から
巻取りロール１４にテープ状の非磁性支持体であるベー
スフィルム１５が順次走行するようになされている。

【００３０】これら送りロール１３から巻取りロール１
４側に上記ベースフィルム１５が走行する中途部には、
各ロール１３，１４の径よりも大径となされた冷却キャ
ン１６が設けられている。この冷却キャン１６は、ベー
スフィルム１５を図中下方に引き出すように設けられ、
図中の時計回り方向に定速回転する構成とされる。

【００３１】また、上記送りロール１３、巻取りロール
１４、及び、冷却キャン１６は、それぞれベースフィル
ム１５の幅と略同じ長さからなる円筒状をなすものであ
り、また、冷却キャン１６には、内部に図示しない冷却
装置が設けられ、上記ベースフィルム１５の温度上昇に
よる変形等を抑制し得るようになされている。

【００３２】したがって、ベースフィルム１５は、送り
ロール１３から順次送り出され、さらに上記冷却キャン
１６の周面を通過し、巻取りロール１４に巻取られてい
くようになされている。尚、上記送りロール１３と記冷
却キャン１６との間及び該冷却キャン１６と上記巻取り
ロール１４との問にはそれぞれガイドロール１７、１８
が配設され、上記送りロール１３から冷却キャン１６及
び該冷却キャン１６から券取りロール１４にわたって走
行するベースフィルム１５に所定のテンションをかけ、
該ベースフィルム１５が円滑に走行するようになされて
いる。

【００３３】また、上記真空室１２内には、上記冷却キ
ャン１６の下方に筺体状のルツボ１９が設けられ、この
ルツボ１９内にＣｏ−Ｎｉ系合金からなる金属磁性材料
２０が充填されている。このルツボ１９は、冷却キャン
１６の外周表面の幅Ｈ２と略同一の幅Ｈ１を有してなる
（図１において、Ｈ１＝Ｈ２）。

【００３４】一方、上記真空室１２の側壁部には、上記
ルツボ１９内に充填された金属磁性材料２０を加熱蒸発
させるための電子銃２１が取り付けられる。この電子銃
２１は、当該電子銃２１より放出される電子ビームＸが
上記ルツボ１９内の金属磁性材料２０に照射されるよう
な位置に配設される。そして、この電子銃２１によって
蒸発した金属磁性材料２０が上記冷却キャン１６の周面
を定速走行するベースフィルム１５上に磁性層として被
着形成されるようになっている。

【００３５】また、上記冷却キャン１６とルツボ１９と
の間であって該冷却キャン１６の近傍には、入射角制限
マスク２２が配設されている。

【００３６】この入射角制限マスク２２は、蒸発源から
飛来する金属上気流の入射角度を規制するためのもの
で、上記冷却キャン１６の外周表面を定速走行するベー
スフィルム１５の所定領域を覆う形で形成され、この入
射角制限マスク２２により上記蒸発せしめられた金属磁
性材料２０が上記ベースフィルム１５に対して所定の角
度範囲で斜めに蒸着されるようになっている。なお、成
膜の際の最高入射角及び最低入射角は、このの開口位置
によって決まる。このように、ＣｏＮｉ合金の蒸着入射
ビームは、入射角制限マスク２２を設置することにより
任意に蒸着入射角の範囲を設定でき、ここではこの入射
角を４５°とした。

【００３７】さらに、このような蒸着に際し、上記真空
室１２の側壁部を貫通して設けられる酸素ガス導入口２
４を介してベースフィルム１５の表面に酸素ガスが供給
され、磁気特性、耐久性及び耐候性の向上が図られてい
る。

【００３８】そして特に、上記装置においては、図１に
示すように、ベースフィルム１５が走行する冷却キャン
１６の外周表面と相対向するするようにして遮蔽板１
ａ，１ｂ，１ｃが一定間隔をおいて複数設けられてな
る。この遮蔽板１ａ，１ｂ，１ｃは、ベースフィルム１
５の幅方向へ飛来する金属蒸気流１０の方向を規制する
ものである。

【００３９】上記複数の遮蔽板１ａ，１ｂ，１ｃは、冷
却キャン１６の外周表面１６ａの幅方向の間隔Ｈ２を略
等分して設けられている。

【００４０】また、この遮蔽板１ａ，１ｂ，１ｃは、上
記ベースフィルム１５の所定領域を覆う入射角制限マス
ク２２に設けられてなり、直接、冷却キャン１６の外周
表面１６ａに対向して配置されているものではない。な
お、上記遮蔽板１ａ，１ｂ，１ｃは、少なくとも上記蒸
発源からの蒸発源から蒸発せしめられた強磁性金属材料
２０が被着する非磁性支持体１５との間に配されること
が必要である。

【００４１】このような遮蔽板１（１ａ，１ｂ，１ｃ）
は、２枚でも５枚でも良い。それは、真空蒸着装置の大
きさ、冷却キャン１６等の大きさによって適宜変更使用
することとする。但し、複数の遮蔽板１ａ，１ｂ，１ｃ
は、冷却キャン１６の外周表面１６ａの幅方向の間隔Ｈ
２を略等分して設けられていることが好ましい。

【００４２】２．磁気記録媒体の構成次に、本発明の真空蒸着装置を使用して磁気記録媒体を
製造した。

【００４３】本真空蒸着装置により製造される磁気記録
媒体は、非磁性支持体であるベースフィルム１５上に強
磁性金属或いはその合金の薄膜からなる磁性層が形成さ
れるとともに、この磁性層の形成面とは反対側の面にバ
ックコート層が形成される磁気記録媒体である。

【００４４】すなわち、ポリエンエチレンテレフタレー
ト（ＰＥＴ）フィルムからなるベースフィルム１５上に
Ｃｏ₈₀Ｎｉ₂₀を蒸着させる。

【００４５】また、バックコート層の製造は、カーボ
ン、無機顔料（例えば、ＺｎＯ，ＴｉＯ，ＳｉＯ₂）
を、バインダー（結合剤）と共に混練してバックコート
塗料となし、これをベースフィルム１５に塗布して製造
した。

【００４６】そいて、また、ベースフィルム１５上には
下塗り層が形成されてなり、潤滑剤、防錆剤の層も形成
されてなる。

【００４７】ところで、従来の真空蒸着装置において
は、図３に示すように、金属蒸気流１０の斜め入射成分
１０ｂのように、ベースフィルム１５の長手方向への金
属蒸気流１０ａの入射成分の他に幅方向へ飛来する蒸気
粒子１０が存在する。

【００４８】そしてこのような磁気テープの幅方向への
配向は、蒸気粒子１０の入射範囲が広くなればなるほ
ど、又、幅広のベースフィルム１５が搬送される冷却キ
ャン１６等が使用される大型の真空蒸着装置ほど強くな
ってしまう。

【００４９】これに対して、本発明にかかる上記構成の
真空蒸着装置によれば、遮蔽板１を一定間隔をおいて複
数配置した真空蒸着装置は、蒸着スピードを落とすこと
なく、磁気テープの長手方向の磁性粒子の配向性を強く
する一方、幅方向の磁性粒子の配向性を弱くすることが
できる。

【００５０】（実施例２）遮蔽板１を２枚とした以外
は、実施例１と同様な装置を使用して磁気記録媒体を製
造した。

【００５１】（実施例３）遮蔽板１を５枚とした以外
は、実施例１と同様な装置を使用して磁気記録媒体を製
造した。

【００５２】（比較例ｌ）遮蔽板１を設けない点以外は
実施例１と同様な装置を使用して磁気記録媒体を製造し
た。

【００５３】（比較例２）入射角を６０°としたが、遮
蔽板１を設けない点以外は実施例同様な装置を使用して
磁気記録媒体を製造した。

【００５４】次に、本真空蒸着装置により製造された磁
気記録媒体について、実験を行った。その結果を表１に
示す。

【００５５】

【表１】

【００５６】表１から明らかなように、遮蔽板１を設け
ていない比較例１は、４５°入射の場合蒸着スピードは
早いが、従来装置で説明したように、蒸気粒子の斜め入
射成分１０ｂの配向があるために長手方向の角型比Ｓが
小さい。他方、入射角度を６０°とすると入射範囲を狭
くすると角型比Ｓは改善されるが、蒸着スピードが比較
例１の半分に劣化する。

【００５７】このように、遮蔽板１の無い真空蒸着装置
は、蒸着スピードを落とさずに、電磁変換特性を向上さ
せることは出来ないことがわかる。

【００５８】これに対して、遮蔽板１が設けられた実施
例１から３は、電磁変換特性がいずれも高いが、遮蔽板
１の数を増やす毎に高くなっていることがわかる。

【００５９】そして、蒸着のスピードをみても、遮蔽板
１の無い比較例１とほぼ同等の高い数値を示している。
ただし、遮蔽板１の数を増やす毎に、蒸着スピードが徐
々に低くなっていることから、真空蒸着装置の大きさ、
冷却キャン１６等の大きさによっても異なるが、遮蔽板
１を増やし過ぎるのも好ましいことではないと言える。

【００６０】以上、上記実施例においては、Ｃｏ−Ｎｉ
系等の金属磁性材料を真空蒸着法によって成膜するとと
もに、バックコート層を成膜して、さらに、潤滑剤を塗
布したもので説明したが、本発明の真空蒸着装置は、こ
れらの磁気記録媒体を製造するものに限定されないこと
は言うまでもない。

【００６１】

【発明の効果】本発明によれば、非磁性支持体が走行す
る冷却キャンの外周表面と相対向するするようにして、
この非磁性支持体の幅方向へ飛来する金属蒸気流の方向
を規制する遮蔽板が一定間隔をおいて複数設けられてな
ることから、蒸着スピードを落とすことなく、非磁性支
持体の幅方向への入射粒子が規制されることとなり、蒸
着粒子のテープ長手方向への配向を強めることが可能と
なる。

【００６２】したがって、本発明の真空蒸着装置は、生
産性を落とさずに、電磁変換特性を向上させた磁気記録
媒体を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の真空蒸着装置の一部を拡大して示す斜
視図である。

【図２】上記真空蒸着装置の一構成を模式的に示す図で
ある。

【図３】従来の真空蒸着装置の一構成を示す斜視図であ
る。

【図４】テープの幅方向の間隔と金属蒸気流が入射する
角度との関係を示す図であり、（Ａ）は狭幅のベースフ
ィルムの場合を示し、（Ｂ）広幅のベースフィルムの場
合を示す。

【符号の説明】

１，（１ａ，１ｂ，１ｃ）遮蔽板１０蒸気粒子（金属蒸気流）１０ａ蒸気粒子の非磁性支持体の長手方向の成分１０ｂ蒸気粒子の斜め入射成分１２真空室１５非磁性支持体（ベースフィルム）１６冷却キャン１６ａ冷却キャンの外周表面１９ルツボ２０金属磁性材料２１電子銃２２入射角制限マスクＸ電子ビーム θ１，θ２仰角（蒸気粒子の入射成分の角度）Ｈ１ルツボの幅方向の間隔Ｈ２冷却キャンの外周表面の幅方向の間隔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性支持体を搬送しながら冷却する冷
却キャンと、強磁性金属材料からなる蒸発源と、この蒸
発源に電子ビームを照射する電子ビーム照射手段を少な
くとも有して、上記非磁性支持体上に強磁性金属薄膜か
らなる磁性層を真空蒸着法により形成する真空蒸着装置
において、非磁性支持体が走行する冷却キャンの外周表面と相対向
する位置に、蒸発源からの蒸気粒子の非磁性支持体の幅
方向への入射を規制する遮蔽板が一定間隔をおいて複数
設けられてなることを特徴とする真空蒸着装置。
【請求項２】遮蔽板が冷却キャンの外周表面の幅方向
の間隔を略等分するものであることを特徴とする請求項
１記載の真空蒸着装置。
【請求項３】冷却キャンの外周表面と相対向するする
ように上記ベースフィルムの所定領域を覆う入射角制限
マスクが配された真空蒸着装置において、前記遮蔽板が上記入射角制限マスクに設けられてなるこ
とを特徴とする請求項２記載の真空蒸着装置。