JPH0995777A

JPH0995777A - 真空蒸着装置

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Publication number: JPH0995777A
Application number: JP27693095A
Authority: JP
Inventors: Jota Ito; 条太伊藤; Kazunobu Chiba; 一信千葉; Tsutomu Takeda; 勉武田; Toshiaki Suzuki; 俊明鈴木
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-09-29
Filing date: 1995-09-29
Publication date: 1997-04-08
Anticipated expiration: 2015-09-29
Also published as: JP3707114B2

Abstract

(57)【要約】【課題】蒸着に際してスプラッシュと呼ばれる異常突
沸による影響を防止して、製造される磁気記録媒体のド
ロップアウトの発生を防止する。【解決手段】ルツボ１９の長さＨ１が冷却キャン１６
の幅Ｈ２よりも長く形成され、ルツボの冷却キャンから
外れた位置に磁性材料２０を供給する材料供給口５が設
けられるとともに、ルツボ内の材料供給領域２Ａと冷却
キャン対向領域２Ｂを仕切る仕切り板１（１Ａ，１Ｂ）
が設けられてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、真空蒸着装置の技
術分野に属するもので、特に、ドロップアウトの発生を
減少させる磁気記録媒体を製造することができる真空蒸
着装置に関する。

【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】ところで、この真空蒸着法は、例えば、図
６及び図７に示すように、非磁性支持体であるベースフ
ィルム１０２を外周表面に走行させながら支持する円筒
状の冷却キャン１０１と、蒸着源たるＣｏ−Ｎｉ系等の
金属磁性材料１０４を供給して溶融させるルツボ１０３
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１０５と、蒸着源を蒸発させる電子ビーム銃１０
６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。

【０００６】ここで、ルツボ１０３は、図７に示すよう
に、上方側が開口された筺体状を呈するものが使用さ
れ、その長手方向の長さＨ５は冷却キャン１０１の外周
表面の幅間隔と略々同じ長さになるように形成されてい
る。そして、このルツボ１０３内に金属磁性材料１０４
が一端部側１０３ａから供給されて、溶解される。

【０００７】このような真空蒸着装置では、図６に示す
ように、電子ビーム銃１０６から放出される電子ビーム
Ｘが蒸着源となる金属磁性材料１０４に照射され当該金
属磁性材料１０４を蒸発させることにより、蒸発させら
れた蒸気粒子がベースフィルム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、真空蒸着装
置によって製造される磁気記録媒体は、高密度記録に適
した媒体であるが、真空蒸着法によるために、ドロップ
アウト（記録抜け）が生じる。これは、上記蒸着の際
に、ルツボ１０３の液面からスプラッシュと呼ばれる異
常突沸があり、これがベースフィルム１０２に付着して
生じることがわかっている。このスプラッシュと呼ばれ
る異常突沸は、蒸着中にルツボ１０３内に供給する材料
１０４が溶解する過程で液面に生じると考えられてい
る。

【０００９】しかしながら、従来の真空蒸着装置におい
ては、ルツボ１０３が上方側が開口された筺体状を呈す
るものが使用されているにすぎず、スプラッシュと呼ば
れる異常突沸を防止することができなかった。したがっ
て、従来の装置により製造される磁気記録媒体は、ドロ
ップアウトの発生率が高いものであった。

【００１０】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、蒸着に際してスプラッシュ
と呼ばれる異常突沸による影響を防止して、製造される
磁気記録媒体のドロップアウトの発生を防止することを
目的とする。

【００１１】

【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、いわゆるドロップア
ウト（記録抜け）が生じる原因として、蒸着中にルツボ
内に供給する材料が溶解する過程で生じるスプラッシュ
と呼ばれる異常突沸が影響しているが、このドロップア
ウトは、磁性材料が供給される側から固体のまま非磁性
支持体であるベースフィルムと対向する位置まで液面を
移動することが大きな要因となっていること見い出し、
本発明を完成するに至った。

【００１２】すなわち、本発明にかかる真空蒸着装置
は、磁性層が形成される非磁性支持体を搬送しながら冷
却する冷却キャンと、磁性層を形成する磁性材料が充填
されるルツボと、ルツボ内の磁性材料に電子ビームを照
射する電子ビーム照射手段を少なくとも有して、真空蒸
着法により非磁性支持体上に強磁性金属薄膜を磁性層と
して蒸着させる真空蒸着装置において、ルツボの長さが
冷却キャンの幅よりも長く形成され、上記ルツボの冷却
キャンから外れた位置に磁性材料を供給する材料供給口
が設けられるとともに、ルツボ内の材料供給領域と冷却
キャン対向領域を仕切る仕切り板が設けられてなること
を特徴とする。

【００１３】また、前記仕切り板がルツボの内側におい
て材料供給領域の液面近傍と冷却キャン対向領域の液面
近傍とを仕切るように設けられてなることを特徴とす
る。また、前記仕切り板がルツボの上方において材料供
給領域側と冷却キャン対向領域側とを仕切るように設け
られてなることを特徴とする。

【００１４】さらに、前記仕切り板がルツボの内側にお
いて材料供給領域の液面近傍と冷却キャン対向領域の液
面近傍とを仕切るように設けられてなるとともに、ルツ
ボの上方において材料供給領域側と冷却キャン対向領域
側とを仕切るように設けられてなることを特徴とする。

【００１５】本発明によれば、強磁性金属材料は、原料
供給口から固体のまま供給されても、上記仕切り板によ
り、固体のままでは非磁性支持体であるベースフィルム
と対向する位置まで移動することが規制される。したが
って、磁性材料は材料供給領域で溶解されてはじめて、
冷却キャン対向領域に流れ込むようになる。

【００１６】また、仕切り板が非磁性支持体と原料供給
口側とを仕切るようにルツボの上方に設けられてなる場
合には、材料供給の際に生じるスプラッシュが防止され
て、その影響は冷却キャンに搬送されるベースフィルム
に及ぶことがなくなる。この仕切り板は、上記突出形成
された部分において、磁性材料の液面を分割するもので
あれば、磁性材料が充填されるルツボの内側に設けられ
ていても、ルツボの上方に設けられていても良い。

【００１７】なお、本発明にかかる真空蒸着装置により
製造される磁気記録媒体は、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。

【００１８】

【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。（実施例１）図４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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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。ここで、真空室１２内は真空１０^-3Ｐａとされ、
冷却キャン１６の直径φは６００ｍｍであり、冷却温度
は−２０°Ｃとされている。

【００２２】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が設けられてい
る。このルツボ１９は、蒸着源たるＣｏ−Ｎｉ系等の金
属磁性材料２を供給して溶融させるものであるが、本実
施の形態では、ルツボ１９の長手方向の長さＨ１が冷却
キャン１６の外周表面１６ａの幅方向の間隔Ｈ２よりも
長くなるように突出形成されている（図１において、Ｈ
１＞Ｈ２）。

【００２３】そして特に、図１乃至図３に示すように、
上記ルツボ１９に仕切り板１が設けられてなる。この仕
切り板１は、ルツボ１９内に供給される金属磁性材料２
０が固体のまま冷却キャン１６の外周表面を搬送される
ベースフィルム１５と対向しないようにするためのもの
であるとともに、原料供給口５から磁性材料２０を供給
する際に発生するスプラッシュを防止するためのもので
ある。

【００２４】これは、いわゆるドロップアウト（記録抜
け）が生じる原因として、蒸着中にルツボ内に供給する
材料が溶解する過程で生じるスプラッシュと呼ばれる異
常突沸が影響しているからである。したがって、まず、
この仕切り板１は、溶融容器であるルツボ１９の長手方
向の長さＨ１が冷却キャン１６の外周表面１６ａの幅間
隔Ｈ２よりも長く形成されているが、このルツボ１９の
冷却キャン１６から外れた位置に磁性材料２０を供給す
る材料供給口５が設けられている。そして次に、仕切り
板１は、ルツボ内の材料供給領域２Ａと冷却キャン対向
領域２Ｂを仕切るように設けられてなる。この仕切り板
１は、本実施の形態では、ルツボ１９の内側のみならず
ルツボ１９の上方にも設けられているが、いずれか一方
でも良い。

【００２５】まず、上記ルツボ１９の内側に設けられて
いる仕切り板１Ａは、図３に示すように、横断面が略逆
凸状を呈し、この逆凸状の突出部両側が金属磁性材料２
０が固体のまま液面を通過しないようにルツボ１９との
間隔が狭く形成され、又、逆凸状の基端部両側がルツボ
１９の開口縁部１９Ａ，１９Ｂに係止されるように形成
されている。

【００２６】また、仕切り板１Ａは、金属磁性材料２０
が固体のまま液面を規制するものである必要があるため
に、その縦方向の長さＨ３は、ルツボ１９の深さＨ４よ
りも短く形成されている。このように形成することによ
り、原料供給口５から金属磁性材料２０が供給される
と、切り板１Ａで仕切られたルツボ１９の材料供給領域
２Ａ側で溶解されてはじめて冷却キャン対向領域２Ｂ側
に流れ込むこととなる。なお、図１乃至図３に示す数字
は、実際の大きさを示すもので、その単位は、ｍｍであ
る。

【００２７】他方、上記ルツボ１９の上方に設けられて
いる仕切り板１Ｂは、材料供給領域２Ａ側の上方を仕切
るように設けられてなる。すなわち、この仕切り板１Ｂ
は、蒸着の際に磁性材料２０が投入されたときのスプラ
ッシュの発生を防止するためのもので、図１及び図２に
示すように、ルツボ１９の上方に位置して、冷却キャン
１６の外周表面１６ａを搬送されるベースフィルム１５
と対向しないように、材料供給領域側２Ａと冷却キャン
対向領域２Ｂ側とを仕切るように設けられている。な
お、ここで、上記ルツボ１９の上方に設けられる仕切り
板１Ｂと前記ルツボ１９の内側に設けられる仕切り板１
Ａとを連続的に形成しても良い。

【００２８】このように、上記両仕切り板１Ａ，１Ｂの
形状と位置は、材料供給領域２Ａの位置から非磁性支持
体１６を遮蔽できる位置である必要がある。この仕切り
板１の材質は、ＭｇＯ，Ａｌ₂Ｏ₃など一般的に使用され
ているセラミックス材で構成されている。

【００２９】一方、上記真空室１２の側壁部には、図４
に示すように、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２
０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。

【００３０】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２２ａ，２２ｂが配設されている。この入射角制
限マスク２２ａ，２２ｂ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、通常、低入射
角制限マスク２２ａと高入射角制限マスク２２ｂと２つ
からなる。これら入射角制限マスク２２ａ，２２ｂは、
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、これら入射
角制限マスク２２ａ，２２ｂ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。
そして、成膜の際の最高入射角及び最低入射角は、これ
ら入射角制限マスク２２ａ，２２ｂの開口位置によって
決まる。

【００３１】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。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
２４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。

【００３２】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。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。このバックコート層の塗布に際しては、潤滑剤と
してパーフルオロポリエーテルを塗布して、８ミリ幅に
裁断していわゆる８ミリカセットに組み込んだ。このよ
うな作製工程フローチャートを図５に示す。

【００３３】本実施例では、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Ｃｏを蒸着させた。なお、磁性層を形成する金属磁
性材料２０は、Ｃｏ₈₀Ｎｉ₂₀等であっても良い。この蒸
着に際しては、図１に示すように、原料供給口５から金
属磁性材料２０が供給されても、仕切り板１が設けられ
ているために、従来装置のように、強磁性金属材料２０
が供給される側から固体のまま非磁性支持体であるベー
スフィルム１５と対向する位置まで液面を移動すること
が規制される。

【００３４】すなわち、原料供給口５から金属磁性材料
２０が供給されると、上記仕切り板１で仕切られたルツ
ボ１９の突出形成された部分１９ａの側でスプラッシュ
と呼ばれる異常突沸が生じるのみで、溶解されてはじめ
て、ベースフィルム１５と対向する側に流れ込むように
なる。したがって、ドロップアウトの発生を減少させる
ことができる。

【００３５】（実施例２）仕切り板１Ａをルツボ１９の
内側にのみ設けた以外は、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。（実施例３）仕切り板１Ｂをルツボ１９の上方にのみ設
けた以外は、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。

【００３６】（実施例４）金属磁性材料２０にＣｏ₈₀Ｎ
ｉ₂₀を使用した以外は、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。（実施例５）仕切り板１Ａをルツボ１９の内側にのみ設
けるとともに、金属磁性材料２０にＣｏ₈₀Ｎｉ₂₀を使用
した以外は、実施例１と同様に磁気記録媒体を製造し
た。

【００３７】（実施例６）仕切り板１Ｂをルツボ１９の
上方にのみ設けるとともに、金属磁性材料２０にＣｏ₈₀
Ｎｉ₂₀を使用した以外は、実施例１と同様に磁気記録媒
体を製造した。（比較例ｌ）仕切り板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。

【００３８】（比較例２）仕切り板１を設けず、金属磁
性材料２０にＣｏ₈₀Ｎｉ₂₀を使用した以外は、実施例１
と同様に磁気記録媒体を製造した。このようにして作製
された蒸着テープのドロップアウトを測定した。その結
果を表１に示す。

【００３９】

【表１】

【００４０】この測定には、ソニー社製（商品名；ハイ
バンド８ミリビデオデッキＥＶ−Ｓ９００）を改造した
ものを使用した。総体速度は３．８ｍ／秒、記録信号は
白５０％で行った。ドロップアウトの基準は、再生出力
が−１６ｄＢより低下した時間が１０μｓｅｃ以上続い
た回数を測定した。測定は５分間行い、１分間当たりの
平均値をドロップアウトの個数とした。

【００４１】表１から明らかなように、上記実施例のい
ずれも、仕切り板１を設けていない比較例１、比較例２
と比較して、１分間当たりの平均のドロップアウトの個
数は減少した値を示している。特に、ルツボ１９の内部
にも上方にも設けられている実施例１と実施例４はその
値が極めて小さい。

【００４２】そして、ルツボ１９の内側、ルツボ１９の
上方のいずれか一方にのみ設けらた場合には、両方に設
けられている場合よりもその効果は少ない。したがっ
て、仕切り板１は、ルツボ１９の内側かルツボ１９の上
方のいずれかに設けられていれば良いが、両方ともに設
けられていることが好ましいことがわかる。

【００４３】以上、上記実施例においては、製造される
磁気記録媒体がＣｏ、Ｃｏ−Ｎｉ系の金属磁性材料を真
空蒸着法によって成膜した場合について説明したが、金
属磁性材料はこれらに限定されるものではなく、また、
バックコート層、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。

【００４４】

【発明の効果】本発明にかかる真空蒸着装置によれば、
ルツボの長さが冷却キャンの幅よりも長く形成され、上
記ルツボの冷却キャンから外れた位置に磁性材料を供給
する材料供給口が設けられるとともに、ルツボ内の材料
供給領域と冷却キャン対向領域を仕切る仕切り板が設け
られてなることから、スプラッシュと呼ばれる異常突沸
による蒸着への影響を効果的に抑えることができる。

【００４５】したがって、この真空蒸着装置により製造
される磁気記録媒体のドロップアウトの発生を減少させ
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正
面図である。

【図２】上記真空蒸着装置の一部を拡大して示す側面図
である。

【図３】上記真空蒸着装置のルツボの構成を示す図であ
り、（Ａ）が平面図、（Ｂ）が横断面図、（Ｃ）が縦断
面図である。

【図４】上記真空蒸着装置の構成を示す模式図である。

【図５】上記真空蒸着装置を使用して磁気記録媒体を製
造する工程を示すフローチャートである。

【図６】真空蒸着装置の構成を模式的に示す図である。

【図７】従来の真空蒸着装置のルツボを示す図であり、
（Ａ）が平面図、（Ｂ）が縦断面図である。

【符号の説明】

１，仕切り板１Ａ，ルツボの内側の仕切り板１Ｂルツボの上方の仕切り板２Ａ材料供給領域２Ｂ冷却キャン対向領域５原料供給口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Ｘ電子ビーム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

フロントページの続き (72)発明者鈴木俊明東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁性層が形成される非磁性支持体を搬送
しながら冷却する冷却キャンと、磁性層を形成する磁性
材料が充填されるルツボと、ルツボ内の磁性材料に電子
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、真空蒸着法により非磁性支持体上に強磁性金属薄膜
を磁性層として蒸着させる真空蒸着装置において、ルツボの長さが冷却キャンの幅よりも長く形成され、上記ルツボの冷却キャンから外れた位置に磁性材料を供
給する材料供給口が設けられるとともに、ルツボ内の材料供給領域と冷却キャン対向領域を仕切る
仕切り板が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】前記仕切り板がルツボの内側において材
料供給領域の液面近傍と冷却キャン対向領域の液面近傍
とを仕切るように設けられてな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】前記仕切り板がルツボの上方において材
料供給領域側と冷却キャン対向領域側とを仕切るように
設けられてな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４】前記仕切り板がルツボの内側において材
料供給領域の液面近傍と冷却キャン対向領域の液面近傍
とを仕切るように設けられてなるとともに、ルツボの上
方において材料供給領域側と冷却キャン対向領域側とを
仕切るように設けられてなることを特徴とする請求項１
記載の真空蒸着装置。