JP2000339675A - 磁気テープの製造方法及び磁気テープの製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ベースフィルム上に金属磁性薄膜を成膜した
時に生じるカッピングと２本シワを低減する。 【解決手段】 真空槽内で帯状のベースフィルムを冷却
キャンロールの周面に沿って走行させながら、冷却キャ
ンロールの下方に設置したルツボ内の金属磁性材料を蒸
発させて、ベースフィルム８の一方の面８ａに金属磁性
薄膜Ｍａｇを成膜した後に、真空中（真空槽２内）でベ
ースフィルム８の一方の面８ａと反対側の他方の面８ｂ
に低パワー電子ビームを照射することを特徴とする磁気
テープの製造方法を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気テープの製造
方法及び磁気テープの製造装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ディジタル・ビデオ・テープレコ
ーダなどに適用される磁気テープは、高密度及び薄膜化
を達成するために、とくに、薄膜磁気テープ，垂直磁気
テープが注目されている。

【０００３】図４は斜方蒸着法を適用した一般的な薄膜
磁気テープ製造用蒸着装置の構成を示した構成図、図５
は一般的な薄膜磁気テープ製造用蒸着装置内の冷却キャ
ンロール近傍を示した斜視図、図６は一般的な薄膜磁気
テープ製造用蒸着装置によりベースフィルム上に金属磁
性薄膜を蒸着により成膜した時のフィルム位置に対する
温度を示した熱解析結果図、図７は一般的な薄膜磁気テ
ープ製造用蒸着装置によりベースフィルム上に金属磁性
薄膜を蒸着により成膜した時に生じるカッピングと２本
シワとを説明するための図である。

【０００４】図４に示した如く、斜方蒸着法を適用した
一般的な薄膜磁気テープ製造用蒸着装置（以下、装置と
記す）１の真空槽２内は真空状態に保たれている。この
真空槽２内には、供給ロール３と、巻取ロール４と、ガ
イドロール５，６と、冷却キャンロール７とが回転自在
に配置されている。

【０００５】そして、真空槽２内で、供給ロール３に巻
回した帯状のベースフィルム８は、供給側のガイドロー
ル５、冷却キャンロール７の周面、巻取側のガイドロー
ル５に沿いながら巻取ロール４に向かって矢印方向に走
行している。

【０００６】ここで、ベースフィルム８はポリエチレン
テレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを使用しており、こ
のベースフィルム８は供給ロール３にロール状に数千〜
数万ｍ巻いたものを真空槽２内にセットし、ベースフィ
ルム８の一方の面に冷却キャンロール７の下方に設置し
た後述のルツボ９から蒸発した金属磁性材料１０を連続
して１ロール蒸着を行う方法が一般的に取られている。

【０００７】即ち、冷却キャンロール７の斜め下方に
は、ルツボ材料としてＭｇＯ（マグネシア）を用いて箱
状に形成したルツボ９が設置されている。このルツボ９
内には、Ｃｏ又はＣｏＮｉなどの強磁性材料（以下、金
属磁性材料と記す）１０が収容されている。

【０００８】また、真空槽２の側壁２ａには、ルツボ９
内に収容した金属磁性材料１０を溶融して蒸発させるピ
アス型電子銃１１が取り付けられている。このピアス型
電子銃１１は、ルツボ９内の金属磁性材料１０に向かっ
て電子ビーム１２が出射されており、金属磁性材料１０
を溶融してベースフィルム８の一方の面側に蒸発させて
いる。

【０００９】また、冷却キャンロール７に沿って入射角
規制マスク部材１３がルツボ９側に向かって取り付けら
れており、この入射角規制マスク部材１３は、ベースフ
ィルム８の走行時にルツボ９から蒸着した金属磁性材料
１０のベースフィルム８に対する最大入射角θｍａｘ及
び最小入射角θｍｉｎを規制している。

【００１０】また、入射角規制マスク部材１３のうちで
最小入射角θｍｉｎ側の内側にはノズル１４が取り付け
られており、このノズル１４から酸素が蒸発した金属磁
性材料１０に向かって射出されている。

【００１１】また、ピアス型電子銃１１から出射される
電子ビーム１２は、軌道に偏向磁界を印加するための偏
向マグネット１５と、ルツボ９に近設した偏向マグネッ
ト１６とにより制御されている。従って、ルツボ９の長
手方向に電子ビーム１２を走査することによりベースフ
ィルム８の幅方向にスキャンされて、蒸発したＣｏ又は
ＣｏＮｉなどの金属磁性材料１０がベースフィルム８の
幅方向にＣｏＯ又はＣｏＮｉＯなどの金属磁性薄膜とし
て成膜され、これをベースフィルム８の長さ方向に繰り
返すことにより長尺な薄膜磁気テープ８が巻取ロール４
側に巻き取れている。

【００１２】ここで、ルツボ９から蒸発した金属磁性材
料１０をベースフィルム８上に成膜する際、ベースフィ
ルム８への耐熱性を考慮して、図５に示したように、矢
印方向に回転する冷却キャンロール７の内部には、冷却
器（図示せず）が設置され、蒸着時にベースフィルム８
の温度上昇による変形などを抑制している。そして、こ
の様な斜方蒸着方法では、冷却した回転自在な冷却キャ
ンロール７の周面にルツボ９からの金属磁性材料１０が
付着しない様に、ベースフィルム８のエッジ部分を入射
角規制マスク部材１３によって覆っており、ベースフィ
ルム８の幅寸法に対して入射角規制マスク部材１３の幅
方向の開口寸法が狭く設定されている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、斜方蒸着法
を適用した一般的な薄膜磁気テープ製造用蒸着装置１を
用いて、ルツボ９から蒸発したＣｏ又はＣｏＮｉなどの
金属磁性材料１０をベースフィルム８上に金属磁性薄膜
を薄く成膜する際に、ベースフィルム８を冷却キャンロ
ール７の周面に沿わせながら冷却キャンロール７でベー
スフィルム８を冷却しているものの、図６に示したよう
に、金属磁性材料１０の蒸着時にベースフィルム８が急
激に熱負荷を受けて金属磁性薄膜が成膜され、且つ、金
属磁性薄膜の内部応力も負荷されて、ベースフィルム８
の金属磁性薄膜形成面側の最表面のみが急激な熱収縮を
起こす。

【００１４】とくに、ベースフィルム８の走行時に張力
の加わっていないフィルム幅方向の熱収縮は大きく、図
７（ａ），（ｂ）に示したように金属磁性薄膜側が内側
に反ってベースフィルム８にカッピングが生じる。そし
て、ベースフィルム８上に金属磁性薄膜を成膜した後
に、保護膜層や潤滑層及びバックコート層等を形成し、
完成したベースフィルム８をスリッタにより所定の幅に
裁断して、磁気テープ化した時にカッピング（テープ幅
方向の反り）量が大きいことが問題であった。この際、
薄膜磁気テープに対して安定したヘッドタッチで良好な
電磁変換特性を得るために、蒸着時に生じたカッピング
量を一定値以内に抑える必要があった。

【００１５】また、近年の蒸着磁気記録テープ（ＭＥテ
ープ）では金属磁性薄膜形成後、保護膜層や潤滑層及び
バックコート層等を形成する工程が後工程としてあり、
裁断して磁気テープ化するまでの後工程でも上記フィル
ム幅方向の最表面の熱収縮は経時的に解放されて動くた
めに、図７（ｃ）に示したようにフィルム幅方向の両側
に２本シワが発生し、後工程の走行性や膜厚分布に多大
な悪影響を及ぼしていた。このため歩留まりはかなり悪
くなっていた。

【００１６】これらの問題を解決するために、ベースフ
ィルム８上に金属磁性薄膜を成膜した後、ベースフィル
ム８を加熱ロールに密着走行させることにより、ベース
フィルム８のガラス転移点Ｔｇ以上の温度で熱処理（ア
ニーリング）する方法が特開平６−２９５４３５号公報
に開示されている。しかしながら、この方法はベースフ
ィルム８の表面と加熱ロールの表面が密着走行すること
によるバンプ（密閉された気体が急激に膨張することに
よる気泡痕及び間に挟まれたゴミ等の異物やロール表面
突起の拡大痕）の発生原因にもなっていた。これらのバ
ンプは金属磁性薄膜の微小クラックを引き起こすことが
あり、これはドロップアウトの原因になっていた。また
安定したヘッドタッチで良好な電磁変換特性を得るため
には均一で微小なテープ表面粗さが求められ、これらの
不均一なバンプの発生を抑制する必要があった。

【００１７】そこで、バンプの発生を抑えたうえで２本
シワの発生を防ぎ、カッピング量を低減させることを目
的とした磁気テープの製造方法及び磁気テープの製造装
置が望まれている。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題に鑑み
てなされたものであり、第１の発明は、真空槽内で帯状
のベースフィルムを冷却キャンロールの周面に沿って走
行させながら、前記冷却キャンロールの下方に設置した
ルツボ内の金属磁性材料を蒸発させて、前記ベースフィ
ルムの一方の面に金属磁性薄膜を成膜した後に、真空中
で前記ベースフィルムの一方の面と反対側の他方の面に
低パワー電子ビームを照射することを特徴とする磁気テ
ープの製造方法である。

【００１９】また、第２の発明は、真空槽内で帯状のベ
ースフィルムを冷却キャンロールの周面に沿って走行さ
せながら、前記冷却キャンロールの下方に設置したルツ
ボ内の金属磁性材料を蒸発させて、前記ベースフィルム
の一方の面に金属磁性薄膜を成膜する手段と、前記金属
磁性薄膜を成膜した後に、真空中で前記ベースフィルム
の一方の面と反対側の他方の面に低パワー電子ビームを
照射する手段とを備えたことを特徴とする磁気テープの
製造装置である。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下に本発明に係る磁気テープの
製造方法及び磁気テープの製造装置の一実施例を図１乃
至図３を参照して詳細に説明する。

【００２１】図１はベースフィルム上に金属磁性薄膜を
成膜した状態を示した図、図２は本発明に係る磁気テー
プの製造方法及び磁気テープの製造装置を説明するため
の図、図３は本発明に係る磁気テープの製造方法におい
て、実験１〜８の実験条件及び、実験１〜８の実験結果
を示した図である。

【００２２】尚、説明の都合上、先に従来例で説明した
構成部材と同じ機能の構成部材について同一の符号を付
して適宜説明し、且つ、従来例と異なる構成部材に新た
な符号を付す共に、この実施例では従来例と異なる点を
中心に説明する。

【００２３】本発明に係る磁気テープの製造方法及び磁
気テープの製造装置では、真空槽内でベースフィルムの
一方の面に金属磁性薄膜を成膜した直後に、真空槽内で
ベースフィルムの一方の面と反対側の他方の面に低パワ
ー電子銃からの低パワー電子ビームを照射することを特
徴とするものである。

【００２４】そこで、本発明に係る磁気テープの製造装
置２０は、先に図４で説明した一般的な薄膜磁気テープ
製造用蒸着装置１の真空槽２内を改造して、ベースフィ
ルム８の巻取側に側壁２ｂ，２ｃを設けて蒸着側と低パ
ワー電子ビーム照射側とに２分させ、低パワー電子ビー
ム照射側に新たに付加するものとして、巻取側のガイド
ロール６により下流で図示左方にガイドロール２１、小
径で回転自在な冷却キャンロール２２、ガイドロール２
３，２４、巻取ロール２５を順に配設すると共に、小径
の冷却キャンロール２２と対向して真空槽２の側壁２ｄ
に低パワー電子銃２６を取り付け、更に、低パワー電子
銃２６の周囲に低パワー電子ビーム２７をベースフィル
ム８の幅方向にスキャンさせるための偏向マグネット２
８を取り付けている。

【００２５】まず、上記した本発明に係る磁気テープの
製造装置２０を用いて、図２に示したようにベースフィ
ルム８の一方の面８ａに金属磁性薄膜Ｍａｇを成膜する
際に、冷却キャンロール７の直径は１０００ｍｍ、冷却
キャンロール７の幅は６００ｍｍ、ベースフィルム８の
幅は５６０ｍｍ、ベースフィルム８上に成膜した金属磁
性薄膜Ｍａｇの成膜幅は５４０ｍｍ、ルツボ９の幅は７
００ｍｍ、ルツボ９内の金属磁性材料（純コバルトＣ
ｏ）１０の溶融、蒸着は出力３００ｋＷの９０゜偏向の
ピアス型電子銃１１を用いた。また、入射角規制マスク
部材１３は１５ｍｍ厚のステンレス製で水冷しながら成
膜エリア外周を囲んでいる。また、ルツボ９の付近に
は、ピアス型電子銃１１から出射された電子ビーム１２
の適正な入射に必要な偏向マグネット１６を設置した。
また、ルツボ９の片端部分からは連続的に金属磁性材料
（純コバルトＣｏ）１０が一定量供給されるように供給
機（図示せず）を設置した。

【００２６】ここで、真空槽２内で帯状のベースフィル
ム８を冷却キャンロール７の周面に沿って走行させなが
ら、冷却キャンロール８の下方に設置したルツボ９内の
金属磁性材料１０を蒸発させて、帯状のベースフィルム
８の一方の面８ａに金属磁性薄膜Ｍａｇを成膜するにあ
たって、入射角規制マスク部材１３の最小入射角θｍｉ
ｎ側から酸素ガス１８００ｃｃｍを導入し、金属磁性薄
膜（ＣｏＯ膜）の膜厚が０．１８μｍになるよう透過及
び反射型膜厚モニターで制御しながら、６．４μｍＰＥ
Ｔ（ポリエチレンテレフタレート）製のベースフィルム
８の一方の面８ａにＣｏＯ膜を長手方向に５０００ｍほ
ど成膜している。

【００２７】この後、金属磁性薄膜Ｍａｇを成膜したベ
ースフィルム８が巻取側のガイドロール６、ガイドロー
ル２１を順に経て小径の冷却キャンロール２２に至る
と、ベースフィルム８の一方の面８ａを矢印方向に回転
自在な冷却キャンロール２２の周面に沿って密着走行さ
せ、ここでベースフィルム８上で金属磁性薄膜Ｍａｇが
形成されていない他方の面８ｂ（図１）に冷却キャンロ
ール２２と対向した低パワー電子銃２６からの低パワー
電子ビーム２７を偏向マグネット２８でベースフィルム
８の幅方向にスキャンさせながら照射して、他方の面８
ｂを低パワー電子ビーム２７により適当な温度に加熱
し、ガイドロール２３，２４を経由してベースフィルム
８を巻取ロール２５に巻き取っている。

【００２８】次に、上記した磁気テープの製造装置２０
を用いて以下の実験を行った後、バンプの発生の有無及
び図７（ｃ）に示す２本シワの発生の状況とベースフィ
ルムの熱負け状況を観察した。また、ベースフィルム８
をスリッターにより６．３５ｍｍ幅に裁断して図７
（ａ），（ｂ）に示すカッピング量の測定を行った。ベ
ースフィルム８上の金属磁性薄膜面側が凹状にカッピン
グしている場合を正（＋）、凸状にカッピングしている
場合を負（−）として評価した。

【００２９】図３に示した実験条件では、先に図６で説
明した一般的な薄膜磁気テープ製造用蒸着装置１を用い
てベースフィルム８の一方の面８ａに金属磁性薄膜Ｍａ
ｇを成膜した場合を比較例（実験１）とし、本発明に係
る磁気テープの製造装置２０を用いてベースフィルム８
の一方の面８ａに金属磁性薄膜Ｍａｇを成膜した後にベ
ースフィルム８上で金属磁性薄膜Ｍａｇが成膜されてい
ない他方の面（一方の面と反対側の面）８ｂに低パワー
電子銃２６からの低パワー電子ビーム２７のビームパワ
ーを可変して照射した場合を本発明（実験２〜実験８）
とした。

【００３０】＜実験１（比較例）＞先に図６で説明した
一般的な薄膜磁気テープ製造用蒸着装置１を用いて、酸
素ガス導入量１８００ｃｃｍで、ＣｏＯ膜を膜厚０．１
８μｍになるよう透過及び反射型膜厚モニターで制御し
ながら、６．４μｍＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレー
ト）のベースフィルム８の一方の面８ａに処理長５００
０ｍを成膜し、ロール状に巻き取った。

【００３１】＜実験２（本発明）＞本発明に係る磁気テ
ープの製造装置２０を用いて、上記実験１と同条件でベ
ースフィイルム８の一方の面８ａにＣｏＯ膜を５０００
ｍ成膜した後、図２に示すようにロール状に巻き取る手
前に予め設置した低パワー電子銃２６からの低パワー電
子ビーム２７で、ベースフィイルム８の他方の面８ｂに
低パワー電子ビーム２７のビーム径を最大限に広げた状
態でフィルム全幅方向にスキャンしながら低パワー電子
ビーム２７を照射し、その後ロール状に巻き取った。低
パワー電子ビーム２７のパワーは１ｋＷとした。

【００３２】＜実験３（本発明）＞上記実験２と同条件
で低パワー電子ビーム２７のパワーのみ２ｋＷとした。

【００３３】＜実験４（本発明）＞上記実験２と同条件
で低パワー電子ビーム２７のパワーのみ４ｋＷとした。

【００３４】＜実験５（本発明）＞上記実験２と同条件
で低パワー電子ビーム２７のパワーのみ６ｋＷとした。

【００３５】＜実験６（本発明）＞上記実験２と同条件
で低パワー電子ビーム２７のパワーのみ８ｋＷとした。

【００３６】＜実験７（本発明）＞上記実験２と同条件
で低パワー電子ビーム２７のパワーのみ１０ｋＷとし
た。

【００３７】＜実験８（本発明）＞上記実験２と同条件
で低パワー電子ビーム２７のパワーのみ１５ｋＷとし
た。

【００３８】次に、上記した実験１〜８の実験結果につ
いて、図３を用いて説明する。

【００３９】図３に示した如く、実験１の比較例、実験
２〜８の本発明について、バンプの発生、２本シワの発
生、熱負け、カッピング量について観察評価した。この
際、カッピング量は２本シワの内側の任意の箇所（同１
０チャンネル分）をそれぞれ測定した時の最大値を示し
ている。

【００４０】図３に示した実験結果から明らかなよう
に、ベースフィルム８の一方の面８ａに金属磁性薄膜Ｍ
ａｇを成膜した後に、金属磁性薄膜Ｍａｇを形成してい
ない他方の面８ｂに適当な低パワー電子ビーム２７をベ
ースフィルム８の幅方向にスキャンしながら照射した場
合には、２本シワの発生を防ぐと共にカッピング量を大
幅に低減できることが判った。即ち、ベースフィルム８
の一方の面８ａに金属磁性材料１０を蒸着させた時に一
方の面８ａに熱負荷が加わり、これによりカッピング
と、２本シワの発生が起きるが、ベースフィルム８の他
方の面８ｂに低パワー電子ビーム２７を照射して他方の
面８ｂを低パワー電子ビーム２７により適当な温度に加
熱することにより、蒸着時に対して逆補正することにな
りカッピング量及び２本シワを相殺できる。

【００４１】尚、上記した実施例では、ベースフィルム
８の一方の面８ａに金属磁性薄膜Ｍａｇを成膜する工
程、ベースフィルム８の他方の面８ｂに低パワー電子ビ
ーム２７を照射する工程とを同一の真空槽２内で行った
が、これに限ることなく、図４に示した一般的な薄膜磁
気テープ製造用蒸着装置１によりベースフィルム８上に
金属磁性薄膜Ｍａｇを成膜した後、巻取ロール４を真空
槽２内から取り出して、別の真空槽内でベースフィルム
８の他方の面８ｂに低パワー電子ビーム２７を照射する
ように構成しても良い。

【００４２】

【発明の効果】以上詳述した本発明に係る磁気テープの
製造方法及び磁気テープの製造装置によれば、とくに、
ベースフィルムの一方の面に金属磁性薄膜を成膜した後
に、真空中でベースフィルムの一方の面と反対側の他方
の面に低パワー電子ビームを照射しているので、バンプ
発生が無く、また、２本シワの発生を防ぐと共にカッピ
ング量を大幅に低減でき、安定した電磁変換特性を有す
る良好な磁気テープが得られる。これは最終的には磁気
テープの製品歩留まりを向上せしめ、製品の低コスト化
に大きくつながるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】ベースフィルム上に金属磁性薄膜を成膜した状
態を示した図である。

【図２】本発明に係る磁気テープの製造方法及び磁気テ
ープの製造装置を説明するための図である。

【図３】本発明に係る磁気テープの製造方法において、
実験１〜８の実験条件及び、実験１〜８の実験結果を示
した図である。

【図４】斜方蒸着法を適用した一般的な薄膜磁気テープ
製造用蒸着装置の構成を示した構成図である。

【図５】一般的な薄膜磁気テープ製造用蒸着装置内の冷
却キャンロール近傍を示した斜視図である。

【図６】一般的な薄膜磁気テープ製造用蒸着装置により
ベースフィルム上に金属磁性薄膜を蒸着により成膜した
時のフィルム位置に対する温度を示した熱解析結果図で
ある。

【図７】一般的な薄膜磁気テープ製造用蒸着装置により
ベースフィルム上に金属磁性薄膜を蒸着により成膜した
時に生じるカッピングと２本シワとを説明するための図
である。

【符号の説明】

１…一般的な薄膜磁気テープ製造用蒸着装置、２…真空
槽、７…冷却キャンロール、８…ベースフィルム、８ａ
…一方の面、８ｂ…他方の面、９…ルツボ、１０…金属
磁性材料、１１…ピアス型電子銃、１２…電子ビーム、
１３…入射角規制マスク部材、２０…本発明に係る磁気
テープの製造装置、２６…低パワー電子銃、２７…低パ
ワー電子ビーム、Ｍａｇ…金属磁性薄膜。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】真空槽内で帯状のベースフィルムを冷却キ
   ャンロールの周面に沿って走行させながら、前記冷却キ
   ャンロールの下方に設置したルツボ内の金属磁性材料を
   蒸発させて、前記ベースフィルムの一方の面に金属磁性
   薄膜を成膜した後に、真空中で前記ベースフィルムの一
   方の面と反対側の他方の面に低パワー電子ビームを照射
   することを特徴とする磁気テープの製造方法。
2. 【請求項２】真空槽内で帯状のベースフィルムを冷却キ
   ャンロールの周面に沿って走行させながら、前記冷却キ
   ャンロールの下方に設置したルツボ内の金属磁性材料を
   蒸発させて、前記ベースフィルムの一方の面に金属磁性
   薄膜を成膜する手段と、 前記金属磁性薄膜を成膜した後に、真空中で前記ベース
   フィルムの一方の面と反対側の他方の面に低パワー電子
   ビームを照射する手段とを備えたことを特徴とする磁気
   テープの製造装置。