JPH1060628A

JPH1060628A - 材料飛翔装置及び材料飛翔源

Info

Publication number: JPH1060628A
Application number: JP23471596A
Authority: JP
Inventors: Takuya Ichikawa; 琢也市川; Hideetsu Kumagai; 秀悦熊谷; Makoto Shimanuki; 誠島貫; Jun Sasaki; 純佐々木
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-08-16
Filing date: 1996-08-16
Publication date: 1998-03-03

Abstract

(57)【要約】【課題】飛翔する蒸着材料の付着によりシャッターの
開口領域が狭められた状態においても、飛翔する蒸着材
料がベースフィルムに一定の入射角度で蒸着する真空蒸
着装置を提供すること。【解決手段】真空蒸着装置２０の防着板５の開口部１
０ａの下部に、横移動及び上下動する移動機構２１を設
け、この上に蒸着材料１８を収容した坩堝２２を配置
し、また、電子銃４の先端部に偏向コイル３１を設け
る。そして、シャッター６への付着物１９の付着状態に
応じて移動機構２１の移動や電子ビーム１７の偏向が、
決められたプログラムに基づいて行われるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、材料飛翔装置（例
えば、蒸着によって基体に薄膜を形成するのに好適な薄
膜材料飛翔装置）及び材料飛翔源に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ビデオテープレコーダにおいては、高密
度記録化による画質の向上が進められており、これに対
応すべく、例えば８ミリＶＴＲ用の磁気記録媒体として
金属磁性薄膜を磁性層とする、いわゆる蒸着テープが実
用化されている。

【０００３】蒸着テープは、これまで広く用いられてき
た塗布型の磁気テープに比べて磁気特性に優れ、また磁
性層の厚さも薄いことから、電磁変換特性の点で塗布型
の磁気テープを上回る性能を発揮するものと期待されて
いる。

【０００４】こうした蒸着テープは、塗布型テープと異
なり、図２２に内部概略部分正面図で示すように、真空
蒸着装置（以下、単に装置と称する）内においてＣｏ−
Ｎｉ等の磁性金属物質を溶解し、斜方蒸着によりその蒸
気をテープ表面に均質に付着させることにより製造され
る。

【０００５】即ち、装置１内には、蒸発源（坩堝に収容
された金属、例えばＣｏ−Ｎｉ合金）３が防着板５の開
口部１０ａ下方に配置され、ベースフィルム９はこれを
巻回した繰出しハブ７から繰り出され、巻取りハブ８の
回転により、クーリングロール２の外周面に密着して走
行する間に金属材料を蒸着され、巻取りハブ８に巻き取
られる。

【０００６】防着板５は、着脱可能になっており、蒸着
時にはリフター１２の作動によりクーリングロール２に
極めて近接して位置固定され、この場合の位置決めは、
位置決めピン１４、１５が位置決めブロック１３、１６
にそれぞれ接当することによってなされる。そして、各
リフタ１２は周期して上下動する。また、防着板５のク
リーニング時には、扉１１から防着板５を出し入れす
る。

【０００７】防着板５には窓１０ａ、１０ｂが設けられ
ていて、装置１外に設けられた電子銃４から発する電子
ビーム１７が、窓１０ｂを通って蒸発源３を照射する。
これにより、蒸発源３から蒸発金属が飛翔して窓１０ａ
を通り、クーリングロール２上で走行するベースフィル
ム９に対して窓１０ａの領域で蒸発金属が付着し、これ
が堆積して金属薄膜となる。窓１０ａは、蒸着を行って
いないときはシャッタ−６によって塞がれていて、蒸着
時にのみシャッター６が移動して窓１０ａが開口するよ
うにしてある。

【０００８】しかし、このような装置１では蒸着材料が
加熱により飛翔してベースフィルム９に付着する際に、
ベースフィルム９だけでなく、限られた入射角以外へ飛
翔した大半の飛翔材料が、シャッター６をはじめ周辺の
防着板５にも連続して付着する。従って、フィルムの熱
変形を防止するために、冷却されたクーリングロール２
が設けられており、シャッター６はベースフィルム９に
最大限近接して設けられている。

【０００９】上記のように、ベースフィルム９に付着す
る蒸着材料は使用する材料の１５〜２０％で残りはシャ
ッター６及び防着板５に付着する。そして、シャッター
６や防着板５に付着した金属材料は液状ではなく固化し
て付着するため、時間の経過と共に成長する。

【００１０】図２３は、シャッター６及び防着板５に蒸
発金属１９が堆積した状態を示してている。図示の如
く、シャッター６及び防着板５の天上壁内面全域と両側
壁の内面上部とに亘って飛翔材料１９が付着する。

【００１１】従って、飛翔する材料の開口部１０ａへの
入射が妨げられるため、入射角が変化してベースフィル
ム９に付着する蒸着金属原子の成長方向が変化してしま
う。その結果、製品の特性にばらつきが生じ、一定品質
の磁気記録媒体を作成することができなくなる場合があ
る。

【００１２】しかも、一定の成膜レートを得るために所
要の蒸着力を高めるべくビーム電流を上げて蒸着するた
め、蒸着材料の使用量が増加する。その結果、シャッタ
ー６や防着板５に付着した合金は更に増加する。しか
し、この付着物１９は剥がれにくい上に重いため、清掃
は作業者へ与える負担が大きい。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な事情に鑑みてなされたものであって、飛翔材料の付着
により、基体への材料飛翔が可能な開口領域に材料付着
が生じる場合においても、飛翔材料の基体への入射角が
ほぼ一定に保たれるような材料飛翔装置及び材料飛翔源
を提供することを目的とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の目的
を達成するために鋭意検討を重ねた結果、飛翔材料を基
体上へ付着させるための効果的な手段を見出し、本発明
に到達したものである。

【００１５】即ち、本発明は、飛翔領域を規制する開口
部を経て飛翔源からの飛翔材料を基体上に付着させる材
料飛翔装置において、前記飛翔源の位置が調節され、前
記基体への前記飛翔材料の入射状態が保持されることを
特徴とする材料飛翔装置に係るものである。

【００１６】また、本発明は、飛翔領域を規制する開口
部を有する規制手段を使用し、この規制手段の前記開口
部を経て飛翔源からの飛翔材料を基体上に付着させる材
料飛翔装置において、前記飛翔領域を規制する第２の規
制手段とこれに対向した第３の規制手段とのうち少なく
とも第２の規制手段が前記飛翔源に設けられ、前記第２
及び第３の規制手段に付着する飛翔材料を飛翔位置に循
環するようにし、かつ、前記第２の規制手段の位置を調
節して、前記基体への前記飛翔材料の入射状態が保持さ
れることを特徴とする材料飛翔装置に係るものである。

【００１７】また、本発明は、飛翔領域を規制する開口
部を有する規制手段を使用し、この規制手段の前記開口
部を経て飛翔源からの飛翔材料を基体上に付着させる材
料飛翔装置において、前記飛翔領域を規制する第２の規
制手段とこれに対向した第３の規制手段とが前記飛翔源
に設けられ、前記第２及び第３の規制手段に付着する飛
翔材料を飛翔位置に循環するようにし、前記基体への前
記飛翔材料の入射状態が保持されることを特徴とする材
料飛翔装置に係るものである。

【００１８】本発明は、材料飛翔装置を上記の如くに構
成したので、蒸着開始時と終了時の入射角が常にほぼ一
定になることにより、一定品質の製品が生産可能とな
り、歩留りが向上すると共に、使用材料の増加を抑える
ことにより、製造コストの削減を可能にする。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明に基づく材料飛翔装置及び
材料飛翔源において、飛翔源を移動させることによっ
て、前記飛翔源の位置が調節されることが望ましい。

【００２０】この場合、開口部を有する飛翔領域規制手
段（例えば、入射角規制マスク部）への飛翔材料の付着
量に応じて真空蒸着時に飛翔源が移動し、飛翔源の移動
に追従させて、飛翔源を加熱するためのビーム照射位置
が変えられることが望ましい。

【００２１】そして、上記の材料の飛翔操作中に飛翔源
の移動とビーム照射位置の変更とが行われ、この飛翔源
の移動とビーム照射位置の変更とが予め決められたプロ
グラムに基づいて行われることが望ましい。

【００２２】また、上記の装置は、第２の規制手段を移
動させることによって、飛翔材料の入射角が調節され、
第２の規制手段への飛翔材料の付着量に応じてこの規制
手段が移動することが望ましい。

【００２３】この場合、飛翔源の下方に、第２の規制手
段の駆動機構が設けられ、その駆動モータと、このモー
タの駆動を第２の規制手段に伝達する伝達手段とによっ
て駆動機構が構成されていることが望ましい。

【００２４】また、駆動機構が手動によって操作される
ようになっていてもよい。

【００２５】また、上記の装置は、第２の規制手段の移
動が予め決められたプログラムに基づいて行われること
が望ましい。

【００２６】そして、第２の規制手段が第３の規制手段
よりも上方に延設され、真空蒸着時に、第２の規制手段
への蒸着材料の付着量に応じて第２の規制手段が移動す
ることが望ましい。

【００２７】また、上記の装置は、第３の規制手段が飛
翔源を加熱するためのビーム入射側に設けられ、第３の
規制手段に加熱ビーム通過孔が設けられていることが望
ましい。

【００２８】これにより、上記の装置は、磁気記録媒体
へ構成材料をその基体に蒸着する際に、基体が蒸着源に
対してこの上方から第２の規制手段の側へ斜め下方へ導
かれながら、蒸着が行われることが可能になる。

【００２９】そして、上記の如き飛翔源からなる材料飛
翔源を構成することが望ましい。

【００３０】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明するが、本発明
は以下の実施例に限定されるものでないことは勿論であ
る。

【００３１】図１は、第１の実施例による真空蒸着装置
の概略断面図である。

【００３２】図示の如く、本実施例の装置２０は、前述
した従来例による装置に近似の構成になっているが、蒸
着材料源であり例えばセラミックからなる坩堝２２周辺
の構造及び電子銃４の構造が異なっている。

【００３３】即ち、坩堝２２には駆動機構（詳しくは後
述する）２１が設けられ、図１に示した横方向の矢印ｌ
及び上下方向の矢印ｈ方向への移動が可能であり、電子
銃４のビーム１７の照射角度がビーム１７上に示す円弧
矢印ａの如く変わり、調節可能になっている。

【００３４】本実施例の装置２０においても、蒸着源と
しては坩堝２２（以下、蒸着源と称することがある。）
に例えばＣｏ−Ｎｉ合金を収容して防着板５の開口部１
０ａの下方に配置しており、ベースフィルム９（例えば
幅６２０ｍｍ）はこれを巻回した繰出しハブ７から繰り
出され、クーリングロール２（例えばφ１ｍ）の外周面
に密着しながら巻取りハブ８の回転により走行し、この
間に開口部１０ａから蒸着材料を蒸着されて巻取りハブ
８に巻き取られる。

【００３５】防着板５は、蒸着時にはクーリングロール
２に極めて近接して位置固定されている。防着板５の上
下動はリフタ１２によって行われ、この場合の位置決め
は、位置決めピン１４、１５が位置決めブロック１３、
１６にそれぞれ接当することによってなされる。そし
て、各リフタ１２は周期して上下動する。また、防着板
５は着脱可能になっており、防着板５のクリーニング時
には扉１１から防着板５を出し入れする。

【００３６】防着板５には窓１０ａ、１０ｂが設けられ
ていて、装置２０外に設けられた電子銃４から発する電
子ビーム１７が、窓１０ｂを通って蒸着源２２を照射す
る。これにより、蒸着源２２から蒸着金属１８が飛翔し
て窓１０ａを通り、クーリングロール２上で走行するベ
ースフィルム９に対して窓１０ａの領域で飛翔材料が付
着し、これが堆積して金属薄膜となる。窓１０ａは、蒸
着を行っていないときはシャッター６によって塞がれて
いて、蒸着時にのみシャッター６が移動して窓１０ａが
開口するようにしてある。そして、このような装置の基
本的な構成及び動作は後述する他の実施例も同様であ
る。

【００３７】図２は、図１の一部の拡大断面図である。
電子銃４から発射されるビーム１７によって坩堝２２内
の蒸着材料１８が加熱されて飛翔し、この飛翔材料１８
Ａは図２に示す破線及び実線矢印のように上方へ飛翔す
る。そして、このうち実線の矢印で囲まれた入射領域角
度α内へ飛翔した飛翔材料１８Ａが、開口部１０ａを経
てクーリングロール２に密着して矢印方向へ走行するベ
ースフィルム９上に付着する。

【００３８】従って、電子銃４から発射された電子ビー
ム１７により加熱されて溶解し、蒸発した蒸着材料１８
のうちでベースフィルム９に付着する飛翔材料１８Ａの
ベースフィルム９に対する入射角度を、ベースフィルム
９の走行方向を０°、ベースフィルム９面に垂直な直線
を９０°と定義する。これにより、本実施例の場合、入
射する角度は０°からシャッター６の位置を変更するこ
とにより任意の角度θ°に設定が可能である。

【００３９】従って、図２に示すように入射角度θを形
成するために、坩堝２２は予めＲ方向へ移動させて蒸着
が開始される。しかし、蒸着が進行するに伴い、図３に
示すように、シャッター６の開口部１０ａ近傍の面及び
防着板５の天井部近傍には蒸着材料からなる金属の付着
物１９が不可避的に付着して堆積し、蒸着時間の経過と
共に肥大化する。このため、特に、シャッター６への付
着物１９に妨げられて入射角は蒸着開始時の入射角度θ
に比べてθ’に変化し、入射領域角度αもα’に狭めら
れる。

【００４０】従って、飛翔する全蒸発原子のうち有効に
蒸着される原子の個数も蒸着開始時に比べ、α’／αに
減少する。このため、蒸着層の厚みを一定に制御するた
めには、坩堝２２からの蒸発量をα／α’倍にしなけれ
ばならず、これが製造コスト増加の原因となる。

【００４１】従って、本実施例は、上記したように、こ
のための対策として坩堝２２の移動機構２１を具備させ
ている。図４はその概略図であり、図３におけるIV−IV
線断面図である。

【００４２】この移動機構２１における上下動は、例え
ば図４に示すように、パルスモータ６０の動力がそのシ
ャフト６１に設けた傘歯車６２を介して傘歯車６３に伝
えられ、この傘歯車６３に固定結合されたシャフト６４
の回動により、このシャフト６４と螺合する受け部６５
が下部ステージ２４に固定されているため下部ステージ
２４が上下動する。

【００４３】そして、このような上下動機構を有する下
部ステージ２４上にレール２５が設けられ、これに係合
する係合部２６を有する上部ステージ２３上に坩堝２２
は設けられている。そして、上部ステージ２３の一方の
側方下部にはラック２７が設けられ、これに係合するピ
ニオン２８を固定設置したパルスモータ２９のシャフト
３０の先端に固定されている。上記の移動機構は上記以
外の適宜の方法であってよい。

【００４４】このような坩堝２２の移動機構２１によ
り、例えば図５に示すように、上記した図３においてシ
ャッター６への付着物１９に妨げられて狭められた飛翔
材料１８Ａの入射領域α’は当初の領域αに回復され
る。即ち、移動機構２１を作動させて坩堝２２の位置を
Ｌ方向へ移動させ、更にこれの上下動機構により坩堝２
２を上方へ微移動（図６参照）させることにより回復さ
れる。

【００４５】しかし、このような坩堝２２の移動に伴
い、電子ビーム１７へ照射位置がずれるため、図５に示
すように、仮想線で示すずれたビーム１７を実線で示す
正確なビーム１７の照射位置へ修正するために、電子銃
４の先端周縁に偏向コイル３１を設けている。これによ
りこの移動に対応して電子ビーム１７の照射位置も変わ
る。

【００４６】図６は、坩堝２２の位置及び電子ビーム１
７の照射位置の移動前と移動後とを表した図である。即
ち、破線は移動前で実線は移動後の位置を示しており、
坩堝２２は図６に示す矢印方向へ横へｌと上へｈとの移
動の結果、ｌｈ方向へ位置を変える。

【００４７】これに追従して電子ビーム１７の照射位置
も円弧矢印の如くａ角度変化するため、照射位置もＳ₁
からＳ₂に変化する。従って、移動前の照射位置Ｓ₁を
起点とする破線で示す飛翔材料１８Ａの入射領域角度α
は、移動後はＳ₂を起点とする実線で示す入射領域角度
α’となり、同じ入射領域角度（α＝α’）を維持でき
ると共に、ベースフィルム９に対する入射角度θはθ’
となり、一定の角度を維持することにより、後述する好
ましい磁化容易軸を形成することができる。

【００４８】従って、電子銃４から発射された電子ビー
ム１７の照射方向が坩堝２２の移動に追従してＬ方向へ
移動することで蒸着開始から終了まで一定の入射角度θ
での蒸着が可能となる。そして、これらの一連の動作は
制御機構によって制御されている。

【００４９】上記の如く、シャッター６は入射角を規制
するためのものであり、可能な限りクーリングロール２
に近い場所に設置し、更に、シャッター６が高温になる
とシャッター６からの輻射熱によりベースフィルム９が
熱変形するため、シャッター６は冷却されていることが
必要である。

【００５０】従って、シャッター６が接しているシャッ
ター６とクーリングロール２との間に位置する防着板５
の円弧部５ａには、図７に示すように冷却機構が内設さ
れている。この冷却機構は防着板５の円弧部５ａの厚み
内において冷却管３３が蛇行しており、例えば水を通し
て冷却される。

【００５１】本実施例の真空蒸着装置２０は、上記の如
く、蒸着に伴う飛翔材料１８Ａがシャッター６等へ付着
し、飛翔材料１８Ａのベースフィルム９面への入射領域
が狭められるため、蒸着材料源である坩堝２２を移動さ
せることによりほぼ一定の入射角度を保持させているこ
とが特徴である。

【００５２】このような真空蒸着法により作成された金
属薄膜の内部構造は、入射角方向に成長した柱状の金属
の単結晶の集合体であり、柱状の単結晶の高さ方向に磁
化容易軸を形成する。従って、クーリングロール２の回
転方向からシャッター６によって決定される入射角は金
属薄膜表面の磁化容易軸を決定する。これは磁気記録媒
体としての金属薄膜の特性を左右する要素の１つであ
り、同一の製品では統一された規格でなければならな
い。

【００５３】即ち、上記の本実施例により図８に示すよ
うに、ベースフィルム９上に蒸着された金属膜３４には
正規な一定の磁化容易軸３４Ａが形成される。しかし、
本実施例のような坩堝２２の移動機構や電子ビーム１７
の偏向装置が設けられていない場合には、図３のよう
に、シャッター６への付着物１９の堆積に伴い、坩堝２
２に対して斜め上から搬送されるベースフィルム９に対
する入射角が徐々に縮小される。従って、図８に仮想線
で示すように不揃いで不正規な磁化容易軸３４Ｂが形成
され、磁気テープの記録、再生が正常に行えなくなる。

【００５４】そして、上記の如く、坩堝２２の移動や電
子ビーム１７の偏向の一連の微妙な動作をコントロール
するために、制御機構が設けられている。図９はその制
御機構のブロック図である。

【００５５】即ち、坩堝２２の移動位置や電子銃４のビ
ーム１７の偏向方向は、メモリー部３７に記録された情
報によって指令される。メモリー部３７にはシミュレー
ションにより予めプログラム化された情報が記録されて
いて、このプログラムに基づいてドライバー回路３６へ
指示され、これに基づいてドライバー回路３６がパルス
ジェネレーター３５を作動させる。

【００５６】そして、このパルス信号に基づいてパルス
モータ２９、６０が駆動され、パルスモータ２９、６０
の実際の回転数を回転数検出信号によってドライバー３
６へフィードバックする。

【００５７】従って、ドライバー３６においてプログラ
ム化した基準信号と検出したパルスモータ２９、６０の
実際の回転数とを比較し、この比較により得られた制御
信号を再度パルスジェネレータ３５へ指令し、目的とす
るパルス数でパルスモータ２９、６０を最終的に駆動さ
せる。

【００５８】図９の制御機構は概略的に示したものであ
り、実際には、例えばシャッター６等への付着物の付着
量検出センサー等が設けられていて、これにより付着物
の膜厚を検出し、プログラムとの誤差が修正されるよう
になってよい。

【００５９】一方、メモリー部３７はプログラム化され
た記録信号を再生して、この信号を電子ビーム偏向回路
３８へ指示し、これにより電流アンプ３９が作動して所
要の電圧と電流を偏向コイル３１へ流す。従って、偏向
コイル３１の磁力によって電子ビームの向きが坩堝の移
動に追従して変えられる。

【００６０】本実施例によれば、シャッター６へ付着し
た付着物の量に応じて飛翔材料源である坩堝２２が移動
し、これに追従して電子ビーム１７も偏向するため、蒸
着中、常に入射角度が一定に保たれる。従って、ベース
フィルム９面には蒸着膜の正規な磁性堆積物３４Ａ（図
８参照）がほぼ同一の傾斜θで形成され、好適な磁性層
が形成される上に、飛翔させる金属材料の総量を抑える
ことができ、製造コストを抑制することが可能となる。

【００６１】図１０は、第２の実施例を示す真空蒸着装
置の要部５５の部分断面図である。

【００６２】本実施例は、坩堝２２が固定設置されてい
るが、飛翔源に隣接された例えばセラミックからなる第
２の入射規制板４０が横移動して飛翔材料の飛翔領域を
規制することにより、シャッター６への付着物の付着を
抑制すると共に、第２の入射規制板４０に付着した付着
物を溶融して坩堝２２内へ戻し、再度、蒸着材料として
使用できる言わばリサイクルが可能な装置である。

【００６３】図示の如く、図１０は、防着板３２付近を
抽出して図示した図であるが、上記した第１の実施例同
様に、本実施例の装置においても、防着板３２のセッテ
ィングのためのリフター１２Ａが設けられており、防着
板３２着脱のための扉（図示省略）も設けれられてい
る。そして、坩堝２２は基台５８に固定されており、こ
の基台５８の下部に設けた駆動機構２１Ａにより第２の
入射規制板４０を支持する固定用プレート４６が第２の
入射規制板４０を横移動（詳しくは後述する）させるよ
うになっている。

【００６４】そして、本実施例における電子銃４は、図
示の如く側方から斜め下方に電子ビーム１７を蒸着源２
２に照射するようになっているため、蒸着源２２の近傍
に偏向コイル４１を設けて電子ビーム１７の照射位置を
制御している。

【００６５】図１１は、その偏向コイル４１の概略斜視
図である。図示の如く、偏向コイル４１の両端はヨーク
５３Ａ及び５３Ｂに結合され、このヨーク５３Ａ、５３
Ｂの先端は坩堝２２を挟むように延設され、基台５８
（図示省略）に結合されている。従って、例えば、ヨー
ク５３Ａが磁極Ｓ、ヨーク５３Ｂが磁極Ｎ（この逆でも
よい）とすれば、これらのヨーク５３Ａ、５３Ｂ間に発
生する漏洩磁束に引きつけられて電子ビーム１７の主軸
が磁場域上で曲がり、坩堝２２内の蒸着材料１８を照射
するようになる。そして、この方式は後述する第３の実
施例についても同様である。

【００６６】本実施例における第２の入射規制板４０
は、図１２に示すような低い形状の第２の入射規制板４
０Ａとしてもよい。この場合、第２の入射規制板４０Ａ
によりシャッター６への付着物１９の付着を抑制する効
果は、図１０に示す高い形状の第２の入射規制板４０よ
りは少ないが、第２の入射規制板を電子ビーム１７側に
移動させて第２の入射規制板に付着した付着物１９を電
子ビーム１７の２次電子及び輻射熱により効果的に溶解
できる。従って、蒸着開始前に付着物１９をリサイクル
して使用できる。

【００６７】また、このように、付着した付着物１９を
溶解可能な第２の入射規制板４０Ａの高さは図１２に示
すものより高くてもよく、可能な限り高くすればリサイ
クルの効果も大きくなる。従って、図１０の規制板４０
のように第２の入射規制板を大型化すれば、それだけ蒸
着材料の入射角規制効果が大きくなると共に、リサイク
ル効果も大きくなって蒸着材料の使用量を削減すること
ができる。

【００６８】本実施例の装置は、上記した第２の入射規
制板４０による付着物１９のリサイクルと、シャッター
６への付着物１９の付着を抑制すること（入射角規制）
とを意図したものである。しかし、図１０における第２
の入射規制板４０に付着物１９が堆積して入射領域が制
限されるようになった場合には、図１３のように、第２
の入射規制板４０を図中の右方向へ後退させることによ
り元の入射領域を保持することができる。

【００６９】次に、本実施例における第２の入射規制板
の横移動機構を図１４〜図１７により詳細に説明する。

【００７０】まず、図１４は、坩堝２２周辺を抽出し、
一部を断面で示した正面図（図１５XVI−XVI 線断面
図）であり、図１５はその平面図である。図示の如く、
坩堝２２は基台５８の上部に収容された状態で設置さ
れ、上縁部を押さえ部材５６によって押さえられて固定
されている。

【００７１】基台５８の下部には駆動機構２１の駆動源
となるモータ４２が設けられ、この駆動機構によって作
動する固定用サポート４６が基台５８の外側（図１３に
おいて右側）を外嵌するようにコの字形に形成され、そ
の上端部に第２の入射規制板４０がボルト５７ａにより
押さえ部材５７を介して取り付けられている。なお、後
述する図１６における符号４７〜５０の部材が図１５に
おいても図の上方に存在するが図示省略してある。

【００７２】図１６は、図１４の左側面図であり、図１
７は図１６の一部を省略して示した底面図である。この
両図により上記した駆動機構２１の構成が一層明瞭にな
る。即ち、図１７に示すように、モータ４２のシャフト
先端に設けた傘歯車４３ａを介して、この傘歯車４３ａ
に係合してＴ形に配された傘歯車４３ｂ、４３ｃに動力
が伝達される。

【００７３】固定プレート４６の両側にはスライドベア
リング４５ｂが設けてあり、これが基台５８の底面にそ
の両端を固定支持したシャフト４５ａに係合している。
従って、スライドベアリング４５ｂはシャフト４５ａの
領域内を移動可能になっている。一方、傘歯車４３ｂの
シャフト４４ａとこの軸受４４ｂとによりボールねじ４
４が構成されており、軸受け４４ｂは固定用プレート４
６に固定設置されているため、傘歯車４３ｂの回動によ
り固定用プレート４６は図１７に示す矢印方向に往復動
する。

【００７４】従って、モータ４２の駆動による動力は傘
歯車４３ａ、４３ｂを介してボールねじ４４に伝えら
れ、固定用プレート４６が横移動する。また、傘歯車４
３ｂに係合している傘歯車４３ｃのシャフト５０Ａは、
カップリング５１を介してシャフト５０に連結され、チ
ャンバー５２の外へ導出されその先端は手動ハンドル４
９に連結されている（図１６参照）。

【００７５】図１６に示すチャンバー５２には貫通孔５
２ａが設けられ、その外側のチャンバー５２の側面には
管状のフレキシブルワイヤ４８が固定して設置され、そ
の先端には回転導入子４７が連結されている。そして、
シャフト５０は上記した貫通孔５２ａを経てチャンバー
５２の外方へ導出され、更にフレキシブルワイヤ４８及
び回転導入子を挿通してその外まで延設されて手動ハン
ドル４９に結合されている。

【００７６】従って、手動ハンドル４９を操作すること
によっても傘歯車４３ｃを介して固定用プレート４６を
作動させることができる。しかも、手動に伴う手動ハン
ドルと操作時のシャフト５０のシャフト５０Ａに対する
角度の変化に伴う回転抵抗もフレキシブルワイヤ４８と
カップリング５１に吸収されるため、何ら支障なく容易
に行うことができる。しかも、このような機構は坩堝２
２の下方に設けられているので、加熱の影響を少なくす
ることができる。

【００７７】上記のような第２の入射規制板４０、４０
Ａの横移動は、第２の入射規制板４０、４０Ａへの付着
物の付着状況に応じて、前記した第１の実施例と同様に
予め決められたプログラムに基づいて作動する。また、
本実施例の移動機構は上記した横移動に限らず、斜め移
動でもよく、更に上下動と併用してもよい。

【００７８】本実施例によれば、従来シャッター６で規
制していた飛翔材料１８Ａのベースフィルム９への付着
が上記の移動機構を用いることにより第２の入射規制板
による入射角の規制が可能となる。これにより、シャッ
ター６に付着していた合金がベースフィルム９に付着す
るため、蒸着効率が向上し、均一の膜厚が得られ、品質
を安定させることができる。

【００７９】また、付着物を取り除くために第２規制板
をクリーニングする場合にはその規制板を損傷させるお
それがあるが、本実施例では、付着物のリサイクルを十
分に行えることになるから、規制板のクリーニングは容
易又は不要となる。

【００８０】また、上記の移動機構は、坩堝の下方に設
置するため、その伝達手段や駆動モータ等が熱負荷（蒸
着材料の熱）を受け難く、機構も簡素化できる。

【００８１】図１８は、第３の実施例を示す真空蒸着装
置の要部５５の部分断面図である。

【００８２】本実施例は、図示の如く上記した第２の実
施例の装置をベースに第２の入射規制板４０に対向する
位置に第３の入射規制板５９を設けたものである。そし
て、この第３の入射規制板５９は、図１８における矢視
拡大図として同図左側に抽出して示したように、本体の
中央部に横長のスリット状の入射孔５９ａが設けられて
いる。

【００８３】従って、電子銃４から発射された電子ビー
ム１７は第３の入射規制板５９の入射孔５９ａ（これは
必ずしもなくてよい。）から入射し、坩堝２２内の蒸着
材料１８を照射して加熱する。これにより、飛翔する飛
翔材料１８Ａは、第２の入射規制板４０による規制に加
えて、更に第３の入射規制板５９により規制されるた
め、防着板３２の側壁上部への飛翔材料１８Ａの付着を
規制して好適な飛翔領域Ａを形成し、効率的な蒸着が可
能になる。

【００８４】但し、この第３の入射規制板５９の高さに
は限界がある。即ち、高すぎれば、第２の入射規制板４
０との間隔が狭くなり蒸着材料が飛翔し難くなると共
に、入射孔５９ａを設けずに第３の入射規制板５９の上
からビーム１７を入射させる場合に照射できなくなる。

【００８５】第２の入射規制板４０及び第３の入射規制
板５９共に、電子ビーム１７の二次電子及び坩堝２２内
の溶融金属表面からの輻射熱により付着物１９を溶融し
てリサイクルできるが、第２の規制板４０は可能な範囲
まで大型に形成されている。第２及び第３の入射規制板
はいずれも、例えば酸化物セラミック製である。

【００８６】これにより、第２の入射規制板４０は、こ
の表面に付着した付着物を溶融して坩堝２２内に戻し、
リサイクル作用をする。また、第３の入射規制板５９は
電子ビーム１７の通過により加熱され、第３の入射規制
板５９に付着した付着物を溶融して坩堝２２内に戻す。
従って、従来、飛翔材料１８Ａが防着板３２の側壁上部
まで飛散していたが、第３の入射規制板５９の設置によ
り、飛翔材料の飛翔領域のコントロールが可能となり、
防着板やシャッターへの付着量が減り、蒸着率が約５％
向上する。また、規制板のクリーニングも容易となる。

【００８７】図１９は、第２の入射規制板４０に付着物
１９が付着した図１８の状態から、付着物１９が溶融さ
れて坩堝２２内へ戻された状態を示している。

【００８８】また、本実施例の変形として、前記した第
２の実施例と同様に、第２の入射規制板４０を移動させ
るための移動機構を併用することができる。図２０はそ
の移動機構（図１４〜図１７参照）を設けたものである
（本図においてはその一部を示し、その他の部分は図示
省略してある）。

【００８９】これにより、第２の入射規制板４０に付着
物１９が堆積し、上記した如く、この付着物１９を溶融
しても、仮に全部が溶融されずに一部が残留し、蒸着に
支障がある場合には、移動機構を作動させることによ
り、図２１に示すように第２の入射規制板４０を図面右
方向へ後退させれば、再び正常な入射領域Ａが回復す
る。

【００９０】本実施例における第３の入射規制板５９
は、入射孔５９ａを設けず、電子ビーム１７がこの第３
の入射規制板５９の上方から坩堝２２に入射するように
してもよい。このように、電子ビーム１７の入射系路に
かかわらずに、上記のような構成が可能であり、種々な
形の入射規制板を使用することが可能である。

【００９１】図１８〜図２１の実施例によれば、第２の
入射規制板４０とこれに対向する形で第３の入射規制板
５９とが設けられていることによって、第２の入射規制
板４０がシャッタ６への付着物１９の付着を規制し、第
３の入射規制板５９が防着板３２側への付着物１９の付
着を規制しているので、全体的に最適な飛翔材料１８Ａ
の飛翔領域を形成することができる。従って、防着板３
２やシャッター６への付着物１９の付着を減少させ、効
率よくベースフィルム９に蒸着させることができる。

【００９２】また、第２の入射規制板４０及び第３の入
射規制板５９に付着した付着物１９は、溶融して坩堝２
２に戻し、リサイクルして再使用できるので、蒸着材料
１８が節減できる。しかし、第２の入射規制板４０への
付着物１９が完全に溶融し切れず入射領域に支障がある
場合には、第２の入射規制板４０を後退して移動させる
ことにより、必要な入射領域を回復させることができ
る。

【００９３】以上、本発明の実施例を説明したが、上述
した各実施例は本発明の技術的思想に基づいて様々に変
形することが可能である。

【００９４】例えば、第１の実施例における蒸着材料源
の移動機構２１及び第２、第３の実施例における蒸着材
料源の移動機構２１Ａは、実施例以外の適宜な方法で行
うことが可能である。また、上下動、横方向移動のうち
のどちらかであってもよい。

【００９５】また、第２及び第３の実施例における入射
規制板の形状や大きさも実施例のもの以外の適宜な形状
や大きさのものであってよく、また、この入射規制板を
第１の実施例に併用してもよい。

【００９６】また、電子銃４の設置場所は、第１の実施
例については第２、第３の実施例の如く側方からの照射
方式を採ってもよく、第２、第３の実施例については第
１の実施例の如く上方からの照射方式にしてもよい。

【００９７】また、上記した実施例の要部は実施例に使
用した真空蒸着装置以外の真空蒸着装置にも適用するこ
とができる。例えば、ヒーターにより選択的に加熱して
蒸着する装置にも適用することができる。この場合は、
坩堝の移動のみを制御すればよい。

【００９８】また、上記の各実施例は、磁気テープ以外
にも、各種の磁気カードにも応用でき、マグネスケール
を用いた数値制御装置にも応用が可能である。

【００９９】

【発明の作用効果】本発明に基づく材料飛翔装置は、上
記の如く、飛翔領域を規制する開口部を経て飛翔源から
の飛翔材料を基体上に付着させる材料飛翔装置におい
て、前記飛翔源の位置が調節され、前記基体への前記飛
翔材料の入射状態が保持されるようにしているので、前
記基体へ前記飛翔材料をほぼ一定の入射状態の下で効率
的に付着させることができる。その結果、均一な付着が
得られ、一定品質の製品を低コストに生産することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に基づく真空蒸着装置の
概略断面図である。

【図２】同真空蒸着装置の一部の拡大断面図であり、付
着物が付着する前の状態を示す図である。

【図３】同真空蒸着装置の一部の拡大断面図であり、付
着物が付着した状態を示す図である。

【図４】同真空蒸着装置の蒸着源の移動機構を示す概略
側面図である。

【図５】同真空蒸着装置の一部の拡大断面図であり、蒸
着源を移動させた状態を示す図である。

【図６】同真空蒸着装置の蒸着源の移動前、移動後の状
態を示す概略側面図である。

【図７】同真空蒸着装置の防着板の冷却機構を示す概略
斜視図である。

【図８】同真空蒸着装置によるベースフィルムの蒸着層
を示す模式図である。

【図９】同真空蒸着装置の制御機構を示すブロック図で
ある。

【図１０】本発明の第２の実施例に基づく真空蒸着装置
の要部の概略断面図である。

【図１１】同真空蒸着装置の一部を示す概略斜視図であ
る。

【図１２】同真空蒸着装置の要部の概略断面図であり、
付着物が付着した状態を示す図である。

【図１３】同真空蒸着装置の要部の概略断面図であり、
第２の入射規制板を移動させた状態を示す図である。

【図１４】同真空蒸着装置の飛翔材料源周辺を示し、一
部を断面表示した正面図（図１５の XIV−XIV 線断面
図）である。

【図１５】図１３の平面図である。

【図１６】図１３の左側面図である。

【図１７】図１５の底面図である。

【図１８】本発明の第３の実施例に基づく真空蒸着装置
の要部の概略断面図であり、付着物が付着した状態を示
す図である。

【図１９】同真空蒸着装置の一部（図１７の一部）の拡
大断面図であり、付着物が溶融して坩堝に戻った状態を
示す図である。

【図２０】同真空蒸着装置の一部の拡大断面図であり、
第２の入射規制板に付着物が付着した状態を示す図であ
る。

【図２１】同真空蒸着装置の一部の拡大断面図であり、
第２の入射規制板を移動させた状態を示す図である。

【図２２】従来例による真空蒸着装置の概略断面図であ
る。

【図２３】同真空蒸着装置の一部の拡大断面図であり、
付着物が付着した状態を示す図である。

【符号の説明】

２…クーリングロール、３、２２…坩堝（蒸着源）、４
…電子銃、５、３２…防着板、５ａ…防着板円弧部、６
…シャッター、９…ベースフィルム、１０ａ、１０ｂ…
開口部、１２、１２Ａ…リフタ、１７…電子ビーム、１
８…蒸着材料、１８Ａ…飛翔材料、１９…付着物、２０
…蒸着装置、２１…駆動機構、２３…上部ステージ、２
４…下部ステージ、２５…レール、２６…係合部、２７
…ラック、２８…ピニオン、２９、６０…パルスモー
タ、３０、４４ａ、４５ａ、５０、５０Ａ、６１、６４
…シャフト、３１、４１…偏向コイル、３３…冷却パイ
プ、３４…磁性膜、３５…パルスジェネレータ、３６…
ドライバー、３７…メモリー部、３８…電子ビーム偏向
回路、３９…アンプ、４０、５９…入射規制板、４２…
モータ、４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、６２、６３…傘歯
車、４４…ボールねじ、４４ｂ、６５…軸受、４５ｂ…
スライドベアリング、４６…固定用プレート、４７…回
転導入子、４８…フレキシブルワイヤ、４９…ハンド
ル、５１…カップリング、５２…チャンバー、５２ａ…
貫通孔、５３Ａ、５３Ｂ…ヨーク、５５…要部、５６、
５７…押さえ部材、５７ａ…ボルト、５８…基台、５９
ａ…ビーム入射孔、Ａ…飛翔領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐々木純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】飛翔領域を規制する開口部を経て飛翔源
からの飛翔材料を基体上に付着させる材料飛翔装置にお
いて、前記飛翔源の位置が調節され、前記基体への前記
飛翔材料の入射状態が保持されることを特徴とする材料
飛翔装置。
【請求項２】飛翔源を移動させることによって、前記
飛翔源の位置が調節される、請求項１に記載した装置。
【請求項３】開口部を有する飛翔領域規制手段への飛
翔材料の付着量に応じて飛翔源が移動する、請求項１に
記載した装置。
【請求項４】飛翔源の移動に追従して、飛翔源を加熱
するためのビーム照射位置が変えられる、請求項１に記
載した装置。
【請求項５】材料の飛翔操作中に飛翔源の移動とビー
ム照射位置の変更とが行われる、請求項４に記載した装
置。
【請求項６】飛翔源の移動とビーム照射位置の変更と
が予め決められたプログラムに基づいて行われる、請求
項５に記載した装置。
【請求項７】真空蒸着時に、開口部を有する入射角規
制マスクへの蒸着材料の付着量に応じて蒸着源が移動す
る、請求項１に記載した装置。
【請求項８】蒸着源の移動に追従して、前記蒸着源を
加熱するための電子ビームの照射位置が変えられる、請
求項７に記載した装置。
【請求項９】磁気記録媒体の構成材料が基体に蒸着さ
れる、請求項７に記載した装置。
【請求項１０】基体が蒸着源に対してこの上方から斜
め下方へ導かれながら、蒸着が行われる、請求項９に記
載した装置。
【請求項１１】飛翔領域を規制する開口部を有する規
制手段を使用し、この規制手段の前記開口部を経て飛翔
源からの飛翔材料を基体上に付着させる材料飛翔装置に
おいて、前記飛翔領域を規制する第２の規制手段とこれ
に対向した第３の規制手段とのうち少なくとも第２の規
制手段が前記飛翔源に設けられ、前記第２及び第３の規
制手段に付着する飛翔材料を飛翔位置に循環するように
し、かつ、前記第２の規制手段の位置を調節して、前記
基体への前記飛翔材料の入射状態が保持されることを特
徴とする材料飛翔装置。
【請求項１２】第２の規制手段を移動させることによ
って、飛翔材料の入射角が調節される、請求項１１に記
載した装置。
【請求項１３】第２の規制手段への飛翔材料の付着量
に応じてこの規制手段が移動する、請求項１１に記載し
た装置。
【請求項１４】飛翔源の下方に、第２の規制手段の駆
動機構が設けられている、請求項１１に記載した装置。
【請求項１５】駆動モータと、このモータの駆動を第
２の規制手段に伝達する伝達手段とによって駆動機構が
構成されている、請求項１４に記載した装置。
【請求項１６】駆動機構が手動によって操作される、
請求項１４に記載した装置。
【請求項１７】第２の規制手段の移動が予め決められ
たプログラムに基づいて行われる、請求項１１に記載し
た装置。
【請求項１８】第２の規制手段が第３の規制手段より
も上方に延設されている、請求項１１に記載した装置。
【請求項１９】真空蒸着時に、第２の規制手段への蒸
着材料の付着量に応じて第２の規制手段が移動する、請
求項１１に記載した装置。
【請求項２０】磁気記録媒体の構成材料を基体に蒸着
する、請求項１８に記載した装置。
【請求項２１】基体が蒸着源に対してこの上方から第
２の規制手段へ斜め下方へ導かれながら、蒸着が行われ
る、請求項２０に記載した装置。
【請求項２２】飛翔領域を規制する開口部を有する規
制手段を使用し、この規制手段の前記開口部を経て飛翔
源からの飛翔材料を基体上に付着させる材料飛翔装置に
おいて、前記飛翔領域を規制する第２の規制手段とこれ
に対向した第３の規制手段とが前記飛翔源に設けられ、
前記第２及び第３の規制手段に付着する飛翔材料を飛翔
位置に循環するようにし、前記基体への前記飛翔材料の
入射状態が保持されることを特徴とする材料飛翔装置。
【請求項２３】第３の規制手段が飛翔源を加熱するた
めのビーム入射側に設けられる、請求項１１又は２２に
記載した装置。
【請求項２４】第３の規制手段に加熱ビーム通過孔が
設けられている、請求項１１又は２２に記載した装置。
【請求項２５】第２の規制手段が第３の規制手段より
も上方に延設されている、請求項２２に記載した装置。
【請求項２６】磁気記録媒体へ構成材料を基体に蒸着
する、請求項２２に記載した装置。
【請求項２７】基体が蒸着源に対してこの上方から第
２の規制手段の側へ斜め下方へ導かれながら、蒸着が行
われる、請求項２６に記載した装置。
【請求項２８】請求項１〜２７のいずれか１項に記載
した飛翔源からなる材料飛翔源。