JPH10143862A - 磁気記録媒体の製造方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁気記録媒体の製造装置において、蒸着効率
を向上させるとともに、高周波誘導加熱の欠点である熱
負け、保存性の低下を低減させる。 【解決手段】 蒸発容器11を高周波誘導加熱コイル12に
より加熱するとともに、電子銃30から発せられる電子ビ
ーム32を蒸気流の飛散空間を通過させて、さらに反射板
31により反射させてベースフイルム３に入射せしめる。
電子ビーム32のクーロン力によりフイルム３は冷却キャ
ン４に密着され、蒸着による熱は冷却キャン４に良好に
逃されるため、フイルム３の熱負けが防止される。さら
に、蒸発粒子は電子ビーム32によりイオン化されるた
め、ベースフイルム３に付着しやすくなり蒸着効率も向
上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は磁気記録媒体の製造
方法に関し、詳細には、磁性材料を加熱溶融せしめてこ
れを蒸発させ、その蒸気流をベースフイルム等の可撓性
基板上に堆積、成長せしめるいわゆる蒸着プロセスによ
り磁気記録層を形成するようにした磁気記録媒体の製造
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、磁気記録媒体としては、γ−Ｆｅ
₂ Ｏ₃ 、ＣｏをドープしたＦｅ₃ Ｏ₄、γ−Ｆｅ₂ Ｏ₃
とＦｅ₃ Ｏ₄ のベルトライド化合物、Ｃｏをドープした
ベルトライド化合物、ＣｒＯ₃ 、Ｂａフェライト等の酸
化物磁性体、あるいはＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等を主成分とす
る合金磁性体等からなる磁性材料の粒子を、添加物とと
もに塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、スチレン−ブタ
ジエン共重合体、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂等の
高分子バインダー中に分散混合せしめ、この分散混合物
をポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエス
テルやポリプロピレン等のポリオレフィンからなるベー
スフイルム（基板）上に塗布し、その後これを硬化また
は乾燥せしめて製造される、いわゆる塗布型の磁気テー
プが広く知られている。

【０００３】一方、近年、記録密度の高密度化の要求が
強くなり、磁気記録媒体の磁性層における磁性材料の高
密度化、保磁力の向上、磁性層の薄膜化、あるいは周波
数特性の短波長側へのシフト化、といった検討が行われ
ている。

【０００４】しかし、塗布型のテープでは、磁性層中に
バインダーが残存するため、高密度記録に要求される上
述の諸条件を満たすことが困難となってきている。

【０００５】そこで、真空蒸着、スパッタリング、イオ
ンプレーティング等の蒸着法、あるいは電気メッキ、無
電解メッキ等のメッキ法による磁気記録媒体の製造方法
が注目され、種々の提案もなされている。これらの方法
によれば、バインダーを介すことなく磁性材料を直接に
基板上に堆積・成長させて磁性層を形成することができ
るため、磁性層における磁性材料の充填密度を高め、さ
らに磁性層の膜厚も薄くすることができる。

【０００６】さらに、これらの蒸着法等は、ベースフイ
ルム上に形成される膜厚の調整制御が容易であるととも
に、塗布型のテープの製造工程における磁性層塗布液の
調整作業や塗布後の乾燥等の磁性層形成に伴う処理工程
も不要となるなど実用上有用な利点を有する。

【０００７】特に、蒸着による方法では、メッキによる
方法において必要とされる廃液処理も不要であり、また
堆積した磁性膜の成長速度も早いという利点を有する。
このような蒸着法によってベースフイルム上に形成され
た磁性層を記録層とする磁気テープは、従来の塗布型の
磁気テープに比べて再生出力が格段に大きく、また記録
信号の周波数特性もより短波長側で向上する等、高密度
磁気記録媒体として有用なものとなっている。

【０００８】蒸着法による磁気記録媒体の製造は、詳細
には、例えば図５に示す真空蒸着装置１により行うこと
が知られている。図５に示すように、真空蒸着装置１
は、減圧状態とされた真空槽２の内部に、外形が円筒状
で、かつその円筒外周面上にポリエステルフイルム、ポ
リアミドフイルム、ポリイミドフイルム等の非磁性材料
からなる長尺のベースフイルム３を長手方向に巻装する
冷却キャン４を備え、この冷却キャン４は矢印Ｙ方向に
回転して送出し軸５側から巻取り軸６側へと移送される
ベースフイルム３が、その円筒外周面上で搬送される。

【０００９】真空槽２の内部は、仕切り板７により、ベ
ースフイルム３の送出しおよび巻取りを行う巻取り室８
と、ベースフイルム３に磁性材料を蒸着せしめる蒸着室
９とに分割されている。蒸着室９には、冷却キャン４の
図中下方にＣｏやＣｏＮｉ合金、ＣｏＣｒ合金、ＣｏＣ
ｒＮｉ合金等の蒸発源である磁性材料10を入れた蒸発容
器11が配設され、電子銃加熱、抵抗加熱、高周波誘導加
熱等の加熱手段12により磁性材料10を加熱、蒸発させ
る。蒸発して上昇する蒸気流たる磁性材料10の粒子（磁
性粒子、または蒸発粒子と称する）は、冷却キャン４の
回転に伴なって矢印Ｙ方向に搬送されるベースフイルム
３の表面に連続的に衝突し、そこで冷却されることによ
り沈着し、かくして磁性層が形成される。

【００１０】ここで、蒸発した磁性材料の粒子を効率良
く基板上に付着させて蒸着効率を高めるためには、この
蒸発した粒子が広く拡散しないようにすればよく、例え
ば特開昭63- 204513号、特開平２-56730号により開示さ
れた技術によれば、蒸発源と冷却キャンとの間であっ
て、この蒸発した粒子が通過する部分の回りをその周壁
で囲んでその流路を規制するように、例えば、円筒状の
ような蒸気拡散制御壁（蒸気拡散制御手段）15を設けれ
ばよい。なお、このような蒸気拡散制御壁15には、その
内壁面に付着した磁性材料10の蒸発粒子を再蒸発あるい
は凝集回収させるため、または再蒸発と凝集回収とを組
み合わせるために、内壁面の温度を加熱あるいは冷却す
る手段を具備する。

【００１１】またこのような蒸気拡散制御壁15を設けた
場合、加熱手段として一般に利用される電子銃加熱手段
を用いるのは困難である。すなわち、この場合はその電
子銃から蒸発容器11に入れられた磁性材料10までの電子
ビームの通過軌道を確保する必要があるが、蒸発容器11
の上方に蒸気拡散制御壁15を設けた場合、この電子ビー
ムの通過軌道を確保するのが困難だからである。したが
って通常は加熱手段としては高周波誘導加熱手段を用い
るようにしている。

【００１２】蒸着によりベースフイルム上に形成された
磁性薄膜の磁気特性、特にその保磁力は、磁性材料10の
蒸気がベースフイルム３に到達したときの、ベースフイ
ルム３となす角度、即ち蒸発容器11内からベースフイル
ム３に向かって飛散する磁性材料10のベースフイルム３
への入射角によって決定される。このため、通常、冷却
キャン４の蒸発容器11側（図中、冷却キャン４の下方）
には、冷却キャン４から所定の距離だけ離間して遮蔽部
材たるマスク13および14が配設され、ベースフイルム３
の搬送方向に対して上流側に位置するマスク13により最
大入射角が、下流側に位置するマスク14により最小入射
角がそれぞれ規制され、磁性材料10の蒸気は、マスク13
および14によって形成される開口部18を通じて、図中に
おいて斜め下方からベースフイルム３の表面に供給され
る。なお入射角とは、ベースフイルム３の表面に垂直な
直線とのなす角度をいう。

【００１３】さらに磁性薄膜の保磁力を向上させるため
に、蒸着に際し酸素を吹き付けることが有効であること
が判明している。この酸素を吹き付ける方式は、通常
は、ベースフイルム３の搬送方向に対して下流側に位置
するマスク14の近傍にガス吹付部17を配設し、酸素ガス
を磁性材料10の蒸発粒子に吹き付けることにより行われ
ている。例えば、特公平２-27732号に開示された技術に
よれば最小入射角近傍から酸素ガスを吹き付けるととも
に、蒸着開始側（最大入射角側）からも不活性ガスを吹
き付けて、磁性材料10の物理的充填率および磁気的充填
率を調整している。

【００１４】なお、保磁力の向上という目的とは異なる
が、磁気記録媒体の耐蝕性を向上させることを目的とし
た場合にも、蒸着中に酸素ガスを系内に吹き付けること
が行われる。例えば、特公平３-19621号に開示された技
術によれば、基板であるベースフイルムの幅方向に配設
した複数個のノズルから酸化性ガスを系内に吹き付け
て、磁性層を構成する元素と反応させて酸化物を合成せ
しめ、この酸化物による酸化膜が腐蝕に対する保護効果
を生じせしめている。

【００１５】一方、磁気記録媒体の生産効率、磁性材料
の蒸着効率を向上させるために、電子銃加熱による方法
と誘導加熱による方法とを組み合わせて蒸発容器を加熱
する真空蒸着装置が提案されている（特開平5-271913号
公報）。この装置は、蒸発容器内の磁性材料の蒸発エネ
ルギーを主として電子銃から与え、誘導加熱によるエネ
ルギーは、電気銃から蒸発エネルギーとして供給された
エネルギーのうち蒸発容器外へ熱伝導として、あるいは
幅射として逃げてしまうエネルギーを補充するために用
いられるものである。そしてこの装置によれば、電子銃
の出力を小さくしても磁性材料の蒸着効率を向上させる
ことができるため、高出力の電子銃が不要となり設備費
用を削減することができるものである。また、誘導加熱
の周波数は30〜50Ｈｚという比較的低い周波数を用いて
いるが、例えば１ＫＨｚといった高周波が用いられる場
合も多い。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電子ビ
ームによる加熱方法では特開平5-271913号に記載されて
いるように磁気記録媒体の生産効率あるいは磁性材料の
蒸着効率が低く製造コストがかなり必要となるという欠
点がある。また、高周波誘導加熱は電子ビームによる方
法と比較して蒸着効率を向上させることはできるもの
の、熱負けが発生しやすいという工程上の問題と保存性
が劣るという品質上の問題がある。ここで熱負けとは、
蒸着時に発生する基材（ベースフイルム）のシワのう
ち、蒸発粒子の潜熱、蒸発容器からの輻射熱などの熱的
要因によって発生したものをいう。通常、冷却キャンは
−30℃程度に冷却されており、その表面に均一に接触し
た基材は磁性材料が付着する時に入ってくる熱（蒸発粒
子の潜熱と蒸発容器および場面からの輻射熱）を冷却キ
ャン側へ逃すことにより、自己の温度上昇が抑えられて
いる。ここで、部分的に冷却キャンから基材が浮き上っ
た部分があるとすると、その部分での基材からの熱の逃
げが悪くなり、基材の温度が上昇する。その後、温度上
昇に伴って基材からの脱ガスが発生（基材の表裏共に）
し、さらに熱が逃げにくくなるため基材の温度が上昇す
る。一方、基材は搬送方向に対して張力が加わっている
ため、基材の温度上昇により軟化した場所が伸びてシワ
が発生する。このシワの発生が熱負けである。

【００１７】また、保存性とは媒体の環境に対すると特
性劣化の優劣のことであり、例えば亜硫酸ガスによる腐
食と高湿高温環境下での表面反射率の変化により評価さ
れるものである。高周波誘導加熱により蒸着された磁気
記録媒体の保存性が劣る原因は、蒸発粒子あるいは導入
酸化性ガス分子のイオン化の有無または反射電子による
磁性層表面の電子線照射の影響等が考えられる。

【００１８】さらに、上述した特開平5-271913号公報に
開示された真空蒸着装置においては設備費用は低減する
ことができるものの、蒸着効率をそれ程向上させるこが
できないものであった。

【００１９】本発明は上記事情に鑑みなされたものであ
って、蒸着効率を更に向上させることができるととも
に、高周波誘導加熱の欠点である熱負けを防止し、同時
に保存性を改善することができる磁気記録媒体の製造方
法および装置を提供することを目的とするものである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明の磁気記録媒体の
製造方法は、真空雰囲気中で、長尺の可撓性基板を搬送
するとともに、前記基板が搬送される経路の下方に配設
された磁性材料からなる蒸発源を加熱して、前記磁性材
料を蒸発せしめ、前記蒸発源と前記可撓性基板との間に
設けた、前記磁性材料の蒸発によって生じる蒸気流の拡
散方向を規制制御する蒸気流拡散制御手段中を通過させ
るとともに、該蒸気流の前記可撓性基板への入射角度を
規制する入射角規制手段を設けて、前記蒸気流の指向性
を制御しつつ、更に、酸化性ガスを該蒸気流に吹き付け
ながら、該蒸気流を前記可撓性基板表面に蒸着させて、
磁性薄膜を形成せしめる磁気記録媒体の製造方法におい
て、電子ビームを、前記蒸気流が前記長尺の可撓性支持
体に蒸着する領域に照射することを特徴とするものであ
る。

【００２１】本発明の第１の磁気記録媒体の製造装置
は、真空雰囲気中で、長尺の可撓性基板を搬送する搬送
手段と、前記基板が搬送される下方に配設された磁性材
料からなる蒸発源と、該蒸発源を加熱蒸発させる蒸発手
段と、前記蒸発手段と前記可撓性基板との間に配置さ
れ、前記蒸発手段により加熱蒸発した蒸気流の拡散方向
を規制制御する筒状の蒸気流拡散制御手段と、前記蒸気
流の、前記可撓性基板への入射角度を規制する入射角規
制手段と前記蒸気流に酸化性ガスを吹付けるガス吹付手
段とを有する、前記可撓性基板上に磁性薄膜を形成せし
める磁気記録媒体の製造装置において、前記蒸気流中を
通過する電子ビームを発生させる電子ビーム発生手段
と、前記蒸気流を通過した電子ビームを、前記蒸気流が
前記長尺の可撓性基板へ蒸着される領域に照射されるよ
う反射させる反射手段とを備えたことを特徴とするもの
である。

【００２２】本発明の第２の磁気記録媒体の製造装置
は、真空雰囲気中で、長尺の可撓性基板を搬送する搬送
手段と、前記基板が搬送される下方に配設された磁性材
料からなる蒸発源と、該蒸発源を加熱蒸発させる蒸発手
段と、前記蒸発手段と前記可撓性基板との間に配置さ
れ、前記蒸発手段により加熱蒸発した蒸気流の拡散方向
を規制制御する筒状の蒸気流拡散制御手段と、前記蒸気
流の、前記可撓性基板への入射角度を規制する入射角規
制手段と前記蒸気流に酸化性ガスを吹付けるガス吹付手
段とを有する、前記可撓性基板上に磁性薄膜を形成せし
める磁気記録媒体の製造装置において、電子ビームを、
前記蒸気流が前記長尺の可撓性基板へ蒸着される領域へ
照射させる電子ビーム発生手段を設けたことを特徴とす
るものである。

【００２３】なお、前記反射手段の表面が、溶融点2800
°Ｋ以上の金属、酸化物、炭化物、窒化物、ホウ化物、
ケイ化物からなるものとすることが好ましい。

【００２４】また、前記反射手段を冷却する冷却手段を
備えることが好ましい。

【００２５】尚ここで蒸発源とは、磁性材料により形成
されたものをいうが本明細書においては説明の便宜上、
蒸発源とは磁性材料を収容してなる蒸発容器を含めて蒸
発源ということがあるものとする。

【００２６】

【作用および発明の効果】本発明による第１および第２
の磁気記録媒体の製造装置は、電子ビームを反射手段に
より反射させて、あるいは直接基材の磁性材料が蒸着さ
れる領域に照射するようにしたため、電子が基材内部に
注入されて、空間電荷として基材に残留することとな
る。これにより、空間電荷と基材を冷却するための冷却
手段上に誘発される対向性の誘導電荷との間にクーロン
力が作用し、これにより基材は冷却手段に密着し、蒸発
した磁性材料の熱は冷却手段に良好に逃されるため基材
の熱負けが発生することがなくなる。また、蒸発粒子お
よび蒸発粒子を酸化させる酸化性ガスも電子ビームによ
りそれぞれ正および負にイオン化されるため、酸化性ガ
スによる蒸発粒子の酸化が促進される。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の磁気記録媒体製造
方法を実施するための具体的な実施の形態について、図
面を参照して説明する。図１は本発明の磁気記録媒体製
造方法を実施するための磁気記録媒体製造装置（真空蒸
着装置）の一実施形態の概略構成を示すものである。

【００２８】図示の真空蒸着装置１は真空槽２の内部
に、円筒状の冷却キャン４を備え、この冷却キャン４の
円筒面（外周面）には、磁気記録媒体の基材としてのベ
ースフイルム３が巻装される。ベースフイルム３は、ポ
リエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレンナ
フタレート等のポリエステル、ポリプロピレン等のポリ
オレフィン、三酢酸セルロースや二酢酸セルロース等の
セルロース誘電体、ポリ塩化ビニル等のビニル系樹脂、
ポリカーボネート、ポリアミド、ポリフェニレンサルフ
ァイド等のプラスチックを長尺フイルム状に加工したも
のであり、その厚さは例えば３〜100 μｍのものが使用
される。本実施例においては厚さ６μｍのものを用い
る。

【００２９】また、このベースフイルム３の表面には必
要に応じてアンダーコートが施される。アンダーコート
はバインダー（メチルセルロース等のセルロース類、Ｐ
ＥＴ等の飽和ポリエステル、フェノキシ樹脂、ポリアミ
ド、ポリアクリレート等）とフィラー（シリカ、チタニ
ア、アルミナ、炭酸カルシウム等）を溶解して塗布した
表面突起を有するものであり、その高さは５〜30ｎｍ
で、密度500 万〜10000万個／ｍｍ² の突起を有するも
のである。本実施例においては粒径18μｍで密度は5500
万個／ｍｍ² とした。この高さ、密度は要求される密着
性能等により適宜選択し得る。

【００３０】さらにこのベースフイルム３には、グロー
放電処理やイオン照射処理、熱処理、薬品処理等の前処
理を施してもよい。

【００３１】ベースフイルム３は送出し軸５から冷却キ
ャン４の円筒面を介して巻取り軸６に掛け渡され、冷却
キャン４が矢印Ｙ方向に回転することにより冷却キャン
４の円筒面上を例えば10〜100 ｍ／分の速度で搬送さ
れ、巻取り軸６に巻き取られる。冷却キャン４は、直径
600 ｍｍ、幅220 ｍｍの円筒状ドラムであり、表面はハ
ードクロムメッキを施し0.3 Ｓ以下に鏡面研磨され、内
部に冷却水、その他の冷媒（エチレングリコール）を循
環させた構造であり表面温度は例えば−35〜＋25℃（本
実施例においては−28℃）に維持されている。

【００３２】冷却キャン４の表面には冷却キャン４から
一定の距離離間し、内部に冷却水あるいは冷媒を循環さ
せ、本体がＳＵＳ304 等により形成されたマスク13およ
び14が配設されている。この距離は２〜15mm、より好ま
しくは２〜10mm、最も好ましくは３〜５mmである。２mm
より狭いと後述する第１のガス吹付部を設置するスペー
スが確保できず、15mmを超えると、蒸気流がマスクとベ
ースフィルムの間に回り込んで冷却キャン４に付着して
汚れの原因となるからである。汚れが生じた部分ではキ
ャンとベースフィルム間の熱伝達率が変化したり、キャ
ンのベースフィルムの密着が不充分となり熱ダメージを
受け易くなるからである。そして、ベースフイルム３の
搬送方向に関して上流側に位置するマスク13により最大
入射角（θmax ）を下流側に位置するマスク14により最
小入射角（θmin ）が規定されている。入射角は後述す
る耐火物ルツボ11ａ内の溶融面の円中心を基準とし、こ
の円中心からマスク13およびマスク14のエッジに至る線
分と冷却キャン４上のそれぞれのマスクエッジ位置での
法線とのなす角度で定義され、マスク13により規制され
る最大入射角（θmax ）は90°を上限とし、より好まし
くは87°、最も好ましくは85°を上限とし、マスク14に
より規制される最小入射角（θmin ）は20°、より好ま
しくは25°、最も好ましくは30°を下限とするように設
定されることが望ましい。何故ならば上記範囲を外れる
と、望ましい保磁力が得られないからである。マスク13
および14により形成されるマスク開口部18の幅方向（ベ
ースフイルム３の移送方向に直角の方向）の開口幅は任
意に設定できる。

【００３３】またマスク13および14の前面には、各マス
ク13，14に沿って湾曲した形状であり、各マスク13，14
から一定の距離離間し、磁性材料10の蒸発金属粒子が前
記基材３の表面に付着することを妨げる機能を有し、内
部に冷却水を循環させ、本体がＳＵＳ304 等により形成
された可動式のシャッター装置が配設されている（図示
せず）。

【００３４】真空槽２は、仕切り板７によって、ベース
フイルム３の送出しおよび巻取りを行う巻取り室８と、
ベースフイルム３に磁性材料を蒸着する蒸着室９とに仕
切られている。巻取り室８と蒸着室９とは、各別に減圧
のための排気系（図示せず）を備え、各室内の圧力は各
別に調整可能である。特に蒸着室９は、真空槽２の外部
から後述する酸化性ガスが導入されるため、室内の圧力
および各種残留ガスの分圧が詳細は図示しない調製手段
によって常時調整される。

【００３５】また、巻取り室８には、ベースフイルム３
に対する既述の前・後処理のための装置、例えば、グロ
ー放電処理装置、イオン照射処理装置、熱処理装置、Ｃ
ＶＤ処理装置等を配設してもよい。また、冷却キャン４
は円筒状に限るものではなく、蒸発容器11に対して所定
の斜面を形成し得るエンドレスベルト状の金属板であっ
てもよい。

【００３６】蒸着室９には、冷却キャン４の下方に、磁
性材料10を入れた蒸発容器11が配設され、この蒸発容器
11の周囲には、磁性材料10を加熱するための、内部を冷
却水が循環する管状構造の高周波誘導加熱コイル12が配
設されている。さらに、高周波誘導加熱コイル12に高周
波電力を供給するための高周波電源20および高周波電力
を伝達させる高周波電力供給用フィーダー21が配設され
ている。

【００３７】磁性材料10は、例えばＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、
ＣｏＮｉ、ＦｅＣｏ、ＦｅＣｕ、ＦｅＣｒ、ＣｏＣｒ、
ＣｏＣｕ、ＣｏＡｕ、ＣｏＰｔ、ＣｏＷ、ＮｉＣｒ、Ｃ
ｏＶ、ＭｎＢｉ、ＭｎＡｌ、ＣｏＦｅＣｒ、ＣｏＮｉＣ
ｒ、ＣｏＲｈ、ＣｏＮｉＰｔ、ＣｏＮｉＦｅ、ＣｏＮｉ
ＦｅＢ、ＦｅＣｏＮｉＣｒ、ＣｉＮｉＺｎ等の強磁性金
属や強磁性合金から適宜選択される。

【００３８】蒸発容器11の構成要素である、磁性材料10
を収容する耐火物ルツボ11a は、例えばＭｇＯ、ＺｒＯ
₂ 、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、ＣａＯ、Ｙ₂ Ｏ₃ 、ＴｈＯ₂ 、ＢＮ、
ＢｅＯＣａＯ安定化ＺｒＯ₂ 、Ｙ₂ Ｏ₃ 安定化ＺｒＯ₂
等のセラミックスや炭素または炭素化合物や他の耐熱性
のある材料から適宜選択する。またこの耐火物ルツボ11
a の形状は、底部を有する容器型であり、水平断面形状
は真円形、楕円形、長円形、正方形、長方形、その他の
いかなる形状であってもよく、垂直断面形状も正方形、
長方形、台形、その他のいかなる形状であってもよい。
なお、高周波誘導加熱コイル12は、耐火物ルツボ11a の
側面に対応する形状とするのが好ましい。

【００３９】さらに、蒸着室９には冷却キャン４と磁性
材料10を備えた蒸発容器11との間であって、磁性材料10
が蒸発して生じる蒸気流が通過する経路を、その周壁が
囲うように蒸気の拡散を防止する手段としての蒸気流拡
散制御手段15が設けられ、また冷却キャン４の近傍であ
ってマスク13，14の近傍には酸性化ガスまたは酸化性ガ
スと不活性ガスとの混合ガスをベースフイルム３に向け
て吹き付けるためのガス吹付部17が設けられている。

【００４０】ガス吹付部17は、ベースフイルム３の搬送
方向に関して下流側に位置し、最小入射角（θmin ）を
規制するマスク14の近傍で、マスク14の冷却キャン４側
の面内に内蔵されている。なお、吹付ガスとしてはＯ₂
ガスを用いた。ガス吹付スリット17ａの吹付方向は最小
入射角（θmin ）を定めている冷却キャン４上の基準点
における冷却キャン４上の接線にほぼ平行な向きであ
る。ガス吹付部17からのＯ₂ ガス吹き付けにより後述の
蒸気流拡散制御手段15の開口部を通過してきた蒸発粒子
の飛散方向に対して、略斜め方向にＯ₂ ガスが吹き付け
られ蒸発金属粒子の一部を酸化する。

【００４１】蒸気流拡散制御手段15の内周壁面は、例え
ばＭｇＯ、ＺｒＯ₂ 、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、ＣａＯ、Ｙ₂ Ｏ₃ 、
ＴｈＯ₂ 、ＢＮ、ＢｅＯＣａＯ安定化ＺｒＯ₂ 、Ｙ₂ Ｏ
₃ 安定化ＺｒＯ₂ 等のセラミックスや炭素または炭素化
合物や他の耐熱性のある材料により形成され、耐火物ル
ツボ11a と略連続した状態で略垂直方向に延びる規制面
で囲まれる蒸気流路を構成するように配置されており、
下面および上面は磁性材料10の蒸発粒子の通過を許容す
るとともにその指向性を向上させるように開口し、周壁
のみを有する筒型形状であり、水平断面形状は円形、楕
円形、長円形、正方形、長方形、その他のいかなる形状
であってもよい。垂直断面形状も正方形、長方形、台
形、その他のいかなる形状であってもよい。

【００４２】さらに、蒸気流拡散制御手段15は例えば、
開口部中心から外側へ向かって同心円上に内壁部15ａ，
外周部15ｃの２層というように複数の部材からなる積層
構造となっている。

【００４３】さらに、電子銃30が真空槽２の壁面に配設
され、この電子銃30から発せられる電子ビーム32は蒸発
粒子の飛散空間である蒸気流拡散制御手段15の開口部上
方を通過した後、蒸発容器11近傍のマスク14と蒸気拡散
制御手段15との間に配設された電子ビーム反射板31に照
射され、その後、拡散した反射電子はベースフイルム３
の蒸着面に照射される。なお電子銃30の最大出力は30Ｋ
Ｗである。

【００４４】電子ビーム反射板31は、図３に示すように
表面がＭｏから成る反射プレート31ａ（Ｗ120 ｍｍ×Ｌ
200 ｍｍ ｔ５ｍｍ）からなり、裏面は内部に冷却水が
循環する構造の無酸素銅で形成された冷却ブロック31ｂ
および冷却水が漏れないようなシール部材31ｃからな
る。電子ビーム反射板31は、照射された電子ビーム32を
効率良くベースフイルム３の蒸着面に照射するために傾
斜している。

【００４５】

【実施例】本実施例においては、耐火物ルツボ11ａはカ
ップ状（内径φ80ｍｍ、外径φ96ｍｍ、高さ100 ｍｍ、
内部深さ90ｍｍ）とし、材質はＹ₂ Ｏ₃ 安定化ＺｒＯ₂
（ＺｒＯ₂ ；88.0％〜95.0％、Ｙ₂ Ｏ₃ ；5.0 ％〜12.0
％）を用いた。耐火物ルツボ11ａの内部には蒸発用の強
磁性材料10としてＣｏ₉₅Ｎｉ₅ を用いた。

【００４６】高周波誘導加熱コイル12は、内部に冷却水
が循環する直径φ12ｍｍのＣｕパイプからなり、高周波
誘導加熱コイル12は８ターンで、内径φ120 ｍｍ、高さ
ｈ105 ｍｍである。発振周波数25ｋＨｚ、出力40ｋＷの
高周波電源20は真空槽２の外部に２台設置し、高周波フ
ィーダー21と真空用フィードスルー（図示せず）を通じ
て真空槽２の内部に配設された２つの高周波誘導加熱コ
イル12に接続した。高周波フィーダー21はＣｕ板製であ
り、また高周波誘導加熱コイル12の延長Ｃｕパイプ部
は、それぞれＡｌ₂ Ｏ₃ 製の絶縁管で囲い、互いに電気
的に絶縁されている。

【００４７】蒸気拡散制御手段15の内壁部15ａは、円筒
状（内径φ80ｍｍ、外径φ96ｍｍ、高さｈ90ｍｍ）のＣ
ａＯ安定化ＺｒＯ₂ （ＺｒＯ₂ ；90.0％〜98.0％、Ｃａ
Ｏ；2.0 ％〜7.0 ％、ＭｇＯ、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、ＳｉＯ₂ 、
ＦｅＯ₃ 、ＴｉＯ₂ の各成分は0.0 ％〜2.0 ％）を用い
た。

【００４８】外周部15ｃは、円筒状（内径φ96ｍｍ、外
径φ140 ｍｍ、高さｈ90ｍｍ）であり、内部には18℃の
冷却水を循環させ、本体が無酸素銅で形成された冷却構
造体を用いた。

【００４９】次に本実施例の磁気記録媒体の製造装置の
作用について説明する。

【００５０】まず、蒸着室９および巻取り室８内の空気
等のガスが、バキュームポンプ等の図示しない減圧手段
によりそれぞれ外部に排気され、蒸着室９および巻取り
室８の内部の状態は、例えば5.0 ×10^-5〜4.0 ×10^-4To
rrの減圧状態とされる。なお、本実施例においては5.0
×10^-5Torrとした。蒸着室９および巻取り室８の内部を
このように減圧状態にした後、高周波電源13を用いて高
周波誘導加熱コイル12に電力を供給し、これにより高周
波誘導加熱コイル12は発熱して蒸発容器11の磁性材料10
を加熱、蒸発させた。

【００５１】磁性材料10が完全に溶解し、蒸発レートが
一定になった後、送り出し軸５によりベースフイルム３
を60ｍ／分の搬送速度、張力2.0kgf／100 ｍｍの条件で
送り出し、前処理室（図示せず）において、ベースフイ
ルム３の磁性薄膜を形成する側をＯ₂ ガスを用いたグロ
ー放電処理を施した後、冷却キャン４上を搬送させる。
そして、シャッター装置を駆動して「開」の状態とす
る。そして、電子銃30を動作させ電子ビームを蒸気流拡
散制御手段15の開口部上方を通過させた後、電子ビーム
反射板31の表面（照射範囲はＷ80ｍｍ×Ｌ180 ｍｍ）に
照射される。この時の高周波誘導加熱電源20の出力は例
えば22ＫＷ、電子銃30の出力は10ＫＷである。同時にガ
ス吹付部17から吹付量300 ｃｃ／分・幅でＯ₂ ガスを吹
き付けつつベースフイルム３上に第１層目のＣｏＮｉ−
Ｏ磁性薄膜（厚み700 オングストローム）を形成した
後、連続して巻き取り軸６に巻き取り、長さ3000ｍの金
属磁性薄膜を形成した後、シャッター装置を「閉」の状
態にし、同時にガス吹付部17からのＯ₂ ガスの吹付けと
高周波電源20からの電力供給と電子銃30を停止し第１層
目の成膜を終了した。

【００５２】巻き取り軸６に一度巻き取られた原反は、
逆転操作によって巻き取り軸６から送り出し、送り出し
軸５に巻き戻される。その後、前述した同一の蒸着方法
によって第２層目のＣｏ−Ｏ磁性薄膜（厚み700 オング
ストローム）を形成し、２層構成の磁性薄膜（総厚み14
00オングストローム）を形成した。

【００５３】ベースフイルム３上に磁性薄膜を蒸着した
後、熱処理によって磁性層のカールを修正した後、磁性
薄膜表面にはリン酸モノエステル化合物としてＣ₁₂Ｈ₂₅
ＯＰＯ₃ Ｈ₂ のメチルエチルケトン溶液を磁性層上での
塗布量が20μmol ／ｍ² となるように塗布し、乾燥し
た。続いてカーボンブラックと樹脂結合剤からなる樹脂
組成物を磁性層を形成した面とは反対の面に塗布し、乾
燥しバックコート層を形成した後、このバックコート層
上に脂肪酸エステル化合物として、Ｃ₈ Ｆ₁₇ＣＯＯＣ₁₈
Ｈ₃₇をエタノールに溶解した溶液を20μmol ／ｍ² とな
るように塗布し、乾燥して巻き取った。以上の処理を高
周波誘導加熱コイル12および電子銃30の出力を種々変化
させて行って磁性薄膜の形成された原反を得、この原反
を８ｍｍ幅に裁断して評価用の磁気記録媒体を作成し
た。

【００５４】そして以下に示す保存性および熱負けの評
価を行った。

【００５５】［保存性の評価方法］ (1) 27℃、80％ＲＨ、亜硫酸ガス１ｐｐｍの環境に磁気
記録媒体を72時間保存し、保存後のテープ表面を目視観
察し、試験前とほとんど変化が見られないものを○、テ
ープ全面の金属光沢は残っているものの腐食が観察され
るものを△、磁性層の一部もしくは全部が腐食により溶
解したものを×とした。

【００５６】(2) 60℃、90％ＲＨの環境にテープをリー
ル巻きの状態で72時間保存し、バック面と接触した部分
の可視光反射率を測定し、試験前の反射率と比較した。

【００５７】［熱負け評価方法］100 ｍｍ幅×3000ｍ長
の蒸着済み原反裏面から可視光を当てて表面側において
目視で熱負けの発生状況を観察した。検査位置は蒸発ス
タート位置を基準として1000ｍ〜2000ｍの間の1000ｍに
ついて調査した。

【００５８】評価基準は、熱負けの発生が認められない
ものを二重丸、ベース幅方向の中心から±30ｍｍには熱
負けの発生が認められないものを○、連続した熱負け
（長手方向へ20ｍｍ以上の長さを有する）は認められな
いが単独で発生した熱負けが10ケ所未満のものを△、連
続した熱負けは認められないが単独で発生した熱負けが
10ケ所以上のものを△×、連続した熱負け（長手方向へ
20ｍｍ以上の長さを有する）が発生するものを×、常に
熱負けによるシワが発生しているものを××とした。こ
の保存性と熱負けの評価結果を以下の表１に示す。

【００５９】なお、強磁性材料10の溶解前の総重量Ｗ_ms
（ｇ）と蒸着終了後の残材料のＷ_me（ｇ）との差分から
蒸発総量Ｗ_mev （ｇ）を算出し、蒸着前のベース総重量
と蒸着後のベース総重量Ｗ_be（ｇ）との差分から蒸着総
重量Ｗ_bev （ｇ）を算出する。そして、蒸発総量Ｗ_mev
（ｇ）に対する蒸着総重量Ｗ_bev （ｇ）の割合を蒸着効
率ξ（％）と定義すると、下式のような関係となる。

【００６０】 ξ（％）＝Ｗ_bev （ｇ）／Ｗ_mev （ｇ）×100 （％） なお、高周波誘導加熱源の投入パワーは22ＫＷ一定とし
た。

【００６１】

【表１】

【００６２】表１に示すように電子ビーム32を反射板31
により反射してベースフイルム３に照射することによ
り、電子ビームを全く照射しない、すなわち高周波誘導
加熱によってのみ加熱するものと比較して、蒸着効率は
それ程変化はないが、熱負け、保存性（ＳＯ₂ 耐食性）
が向上することが分かった。

【００６３】なお、上述した実施例においては図１に示
すように、電子ビームが高周波誘導加熱蒸発容器11の蒸
発粒子の飛散空間を通過した後に、反射板31により反射
されてベースフイルム３に照射するようになっている
が、これに限定されるものではなく、例えば図３に示す
ように、電子ビーム32をまず反射板31により反射し、そ
の後に蒸発粒子の飛散空間に反射電子ビーム32を通過さ
せてベースフイルム３に照射させるようにしてもよいも
のである。

【００６４】ここで、図３に示す実施例と図１に示す実
施例とは以下の点で異なる。すなわち、反射板31により
反射した電子は一般的に元の電子ビームのパワーの30％
以下に減衰するとともに、その拡散範囲が大きく広がる
ものである。したがって、図１に示す実施例の場合は、
反射板31に照射される前の電子ビーム32を蒸発粒子の飛
散空間に照射することにより蒸発粒子あるいは酸化性ガ
スのイオン化を促進することを主な目的とし、反射板31
により反射された後の反射電子はベースフイルム３上へ
の蒸着膜形成時の電子線照射によるベースフイルム３へ
の電荷の注入を主な目的とするものである。これに対し
図３に示す実施例は、まず反射板31に電子ビームを照射
することにより電子ビームを広い空間に広げ、ベースフ
イルム３表面での蒸着膜形成ときの電子ビーム照射とベ
ースフイルム３への電荷注入を主な目的とするものであ
る。

【００６５】さらに、図１および図３に示す実施例の
他、図４に示すように反射板を設けることなく、電子銃
30から発生せられた電子ビーム32を直接ベースフイルム
３に照射するようにしてもよいものである。この場合、
例えば高周波誘導加熱電源20の出力は22ＫＷ、電子銃30
の出力は0.5 ＫＷであり、照射面積は幅120 ｍｍ、長さ
400 ｍｍ（マスク部も含む）とする。なお、図４に示す
実施例においては、電子銃30の他、イオン銃を用いてイ
オン照射と電子ビーム照射とを併用するようにしてもよ
いものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による磁気記録媒体の製造装置の実施形
態を表す図

【図２】反射板の冷却を説明するための図

【図３】本発明による磁気記録媒体の製造装置の他の実
施形態を表す図

【図４】本発明による磁気記録媒体の製造装置のさらに
他の実施形態を表す図

【図５】従来の磁気記録媒体の製造装置を表す図

【符号の説明】

１ 磁気記録媒体製造装置（真空蒸着装置） ２ 真空槽 ３ ベースフイルム ４ 冷却キャン ５ 送出し軸 ６ 巻取り軸 ７ 仕切り板 ８ 巻取り室 ９ 蒸着室 10 磁性材料 11 蒸発容器 11ａ 耐火物ルツボ 12 高周波誘導加熱コイル 13，14 マスク 15 蒸気流拡散制御手段 17 ガス吹付部 18 マスク開口部 30 電子銃 31 反射板 32 電子ビーム

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 真空雰囲気中で、長尺の可撓性基板を搬
   送するとともに、前記基板が搬送される経路の下方に配
   設された磁性材料からなる蒸発源を加熱して、前記磁性
   材料を蒸発せしめ、前記蒸発源と前記可撓性基板との間
   に設けた、前記磁性材料の蒸発によって生じる蒸気流の
   拡散方向を規制制御する蒸気流拡散制御手段中を通過さ
   せるとともに、該蒸気流の前記可撓性基板への入射角度
   を規制する入射角規制手段を設けて、前記蒸気流の指向
   性を制御しつつ、更に、酸化性ガスを該蒸気流に吹き付
   けながら、該蒸気流を前記可撓性基板表面に蒸着させ
   て、磁性薄膜を形成せしめる磁気記録媒体の製造方法に
   おいて、 電子ビームを、前記蒸気流が前記長尺の可撓性支持体に
   蒸着する領域に照射することを特徴とする磁気記録媒体
   の製造方法。
2. 【請求項２】 真空雰囲気中で、長尺の可撓性基板を搬
   送する搬送手段と、前記基板が搬送される下方に配設さ
   れた磁性材料からなる蒸発源と、該蒸発源を加熱蒸発さ
   せる蒸発手段と、前記蒸発手段と前記可撓性基板との間
   に配置され、前記蒸発手段により加熱蒸発した蒸気流の
   拡散方向を規制制御する筒状の蒸気流拡散制御手段と、
   前記蒸気流の、前記可撓性基板への入射角度を規制する
   入射角規制手段と前記蒸気流に酸化性ガスを吹付けるガ
   ス吹付手段とを有する、前記可撓性基板上に磁性薄膜を
   形成せしめる磁気記録媒体の製造装置において、 前記蒸気流中を通過する電子ビームを発生させる電子ビ
   ーム発生手段と、前記蒸気流を通過した電子ビームを、
   前記蒸気流が前記長尺の可撓性基板へ蒸着される領域に
   照射されるよう反射させる反射手段とを備えたことを特
   徴とする磁気記録媒体の製造装置。
3. 【請求項３】 真空雰囲気中で、長尺の可撓性基板を搬
   送する搬送手段と、前記基板が搬送される下方に配設さ
   れた磁性材料からなる蒸発源と、該蒸発源を加熱蒸発さ
   せる蒸発手段と、前記蒸発手段と前記可撓性基板との間
   に配置され、前記蒸発手段により加熱蒸発した蒸気流の
   拡散方向を規制制御する筒状の蒸気流拡散制御手段と、
   前記蒸気流の、前記可撓性基板への入射角度を規制する
   入射角規制手段と前記蒸気流に酸化性ガスを吹付けるガ
   ス吹付手段とを有する、前記可撓性基板上に磁性薄膜を
   形成せしめる磁気記録媒体の製造装置において、 電子ビームを、前記蒸気流が前記長尺の可撓性基板へ蒸
   着される領域へ照射させる電子ビーム発生手段を設けた
   ことを特徴とする磁気記録媒体の製造装置。