JPS58211328A - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、斜め蒸着により磁気記録媒体を製造する方法
に関し、特に、良好な磁気特性を有する磁気記録媒体を
高い被着効率で連続的に製造する方法に関−する。

近年、高密度磁気記録への要求の高まりとともに、に空
蒸着、スパッタリング、イオンブレーティング等の方法
（本明却］書では、これら気相を通じての被着物質の移
行および基材への被着を伴う方法を一括してＩ−７Ａ着
Ｊと称する）により基材上に強磁性金槙薄膜を形成した
いわゆる蒸着型の磁気記録媒体が開発されている。これ
ら蒸着型の磁気８〔：録媒体ＬＬ１通常のバインダーを
使用する磁気記録媒体に比べて高密度記録が可能である
他、種々の利点を有し−Ｃおり、実用化への努力が種々
行われている。

このような蒸着型の磁気記録媒体において高磁気特性を
得るためには、蒸気流の基材への入射角を基材に立てた
法線方向から歯科させて蒸着を行う斜め蒸着法が必要と
なる。一般に斜め蒸着は、！へ空室（図示すず）内の主
す１１部の配置に示す第１・！１寸ｆｒ−ｒＪ第２図に
示−しように、直線状に（第１図）あるいは円筒状回転
キャンのｌｉ’ｉｌ而に沿−って曲線状に（Ｐ、＋’ｔ
　２図）移動する連続なり］礫性基拐−Ｈに蒸発源から
所定の入射（１４あるいは入射角範囲で強磁性体的１質
等の蒸着が行われる。

たとえば第１図に示す系では捲出ロール■から案内ロー
ル２Ａ、２ｂを経て巻取ロール３へと移送さＪする某イ
・４４の、マスク６で昼へ４にされていない部分に相当
する破着有効面にたてた法線７ａ、７ｂ・・・とｆ、へ
発源９からの蒸気流８ａ、８ｂ・・・のなす入射角（木
明什１川で「入射角」の１１ｆ１を用いるときｔま、こ
のように、いずれも基材の破着有効面にたてたメノミ線
と蒸気流とのなす角度ケｉ′￥１１１するものとする）
０１、θ２・・・、より厳密には最小入射角θ２は、良
好な磁気特性の蒸着ハ０を（ｌ／’）ために一般に４５
°以−［―とさＪしている（たとえば特公昭４１−１９
３８９号公報参照）。Ｃｏ系薄膜を例にとってよリトル
体重に説明すれば、特公昭５６−５２３７７号公報等に
記載さノじＣいるように、ｔ）、４μｍの蒸着膜厚で６
＋）００ｅ以Ｉ−の保時力を得るには、入射角しよ約７
０°以１−４とす−る必咋がある。このような斜め蒸着
法でｄ良好な６Ｒ気特性を有する薄膜が得られるものの
、破着］１ハ稈においてＪ、（、祠を直イ・（褪状に移
動１へ七−１入射角を大きくする必％があるので、真空
蒸着、ス・くツタリング、イオンシレーティング等公知
のいかなる蒸着法および蒸発源を用いようとも、蒸気流
の大部分は、目的とする蒸着膜の形成に用いられず被着
効率が１０部程度以下と低くなり、これが実用化の障害
となっている。

＋た第２図Ｖ（二示ず系では、Ｊｌ（拐４が円筒状回転
キャンに沿って搬送されるため、入射角は、最大角ＩＱ
）　（０，＝　９０°）からマスク６の位置によって規
制される最小角度（θ２）の範囲となる。このような斜
め蒸着系でｔよ、第１図の系と比較して、最小入射角θ
２をあまり高くせずに高保磁力が得られるという利点を
有し、工業規模でこのような磁気言１シ録媒体を製造す
るのに適している。（７かし、この」４合でもに０系薄
膜を例にとれば、６０００ｅ以上の保磁力を得るには、
０゜１ｔｔｍ程度の蒸着膜厚において最小入射角θ２は
約５０°以１−とする必要があり、第１図の鳴合より優
るものの被着効率が低い。被着効率を改善する方法とし
て、蒸発源を円筒状回転キャンの直下からずらして配置
〆ｌし、蒸発金属流の高密度部分のみが、円筒状回転キ
ャン外周部にの基材表面に入射するように改良する方法
／バ提案され（特開昭５４−９６　（１７吋公報）、こ
の方法によれば２０部程度の被着効率が得られる。しか
（２、この方法では、被着効率はある程度改善されるも
のの５０００ｅ以十の保磁力を得ることが難か（７く、
高密度記録化のために必安な高保磁力の９ｙ求に対して
は不満足となる。

に述したような中漬のため、現在、高い保磁力と高い被
着効率を両立させるためには、酸素雰囲気中で斜め蒸着
を行い、酸素゛雰囲気により♀・１方入射による磁気特
性改善効果台・増幅さげる方法（特公昭’、）　６−２
３２０８号、特開昭り６−１５０１４号各公報畳重が一
般的に採用されている。しかし、この方法によれば、高
い保磁力は達成されるものの、磁性金属層が酸化される
ため、必然的に残留磁束密１１３：およびｒＱ型比が低
下するとい、う欠点は避は得ない。

本光明は、−上述したような従来の斜め蒸着法による磁
気記録媒体の製造上の問題点を解消し、保持力、残留磁
束密度および角型比のいずれの点でも高い特性を有する
磁気記録媒体を高い被着効率で与える磁気記録媒体のＭ
端方法を堤供することを目的とする。

本発明者は、上述した目的で研究した結果、斜め蒸着の
初期の段階で狭くかつ高い入射角範囲をとる基材の有効
被着面積を多くとれば、その後の蒸イイにおける最小入
射角を低くとっても高い磁気特性の蒸着金属膜が得られ
、これにより被着効率の改善も可能となることが見出さ
れた。

本発明の磁気記録媒体の製造方法は、このような知見に
基づくものであり、より詳しくは、真空７斥囲気内で、
町喚性基材を円筒状１１」１転キヤンに沿わせて移送１
２、強磁性材料からなる蒸発源から前言己基月に蒸着を
行って強磁性薄膜を被着させる磁気記録媒体の連続製造
方法において、蒸着の行わ才する位１ｉ’＋’にオ？け
るノ、℃材に立てた法線と蒸気流のなｊ−ｆ（ｌＩＪ’
、’　（入射９１　）が８０〜８６°の範囲にある丞相
ノ被清面稈；が蒸着の行わＪする全被着有効面積の５（
）チ以１−となるように蒸２ｒ源と移送さり、る基材の
位置を設定し２てＭｉＪ記８（）〜８６°の角度範囲内
で予備蒸着を行い、引き続き前記角度がより小さい範囲
内で後蒸着を行うことを特徴とするものである。

本訊明の方法により、高い磁気特性を有する磁気記録媒
体を高い被着効率で製造ｉｉＪ　Ｎｐである理由ケま必
ずし７も明らかでないが次のようなことが考えられる。

すなわち、蒸着の？／Ｊ　Ｉυ］においてろ火く目つ高
い入射角範囲をとるノ１（材の有効被着面績（予備蒸着
区間）を多くとる場曾、この区間における暴利の蒸着源
からの距離は遠くなり蒸気密度が低十四“るため、被着
有効面積が増大する割には被着畢Ｑよ多くならない。し
かしながら、狭く且つ高い入射角範囲で磁気′ｌ旨１の
高い均１＋ｌｔな磁性薄膜トー１曳層を充分に形成する
と、その後の低い入射角での高い蒸気密度雰囲気におけ
る蒸着に際しても下地層の結晶配列に規制されて高い磁
気特性の磁性膜が成長する。このよりなド地層結晶配列
の−Ｌ層成長に対する影うでかｌ″け導体制令等に利用
六Ｊ］るエピタキンヤル成１是と類ｔｊするものと考え
られる。このよら々結」と１２で、耐小入射角が低い範
囲棟で蒸着を行っても全体として高い磁気特性の薄膜が
得られ、また最小入射ａ１が一定であれば、より磁気特
性の優れた磁＋′１−な膜が得られる。一方、蒸気密度
の高い恭◇（流と接するため高い被着効率を与える低い
入射角範囲寸で不動に利用できるため、全体と１−２て
ネ皮／ｆ効率の改善も得られる。

以下、イ１，３図、第４１ヴＩを参照して、本発明方法
の一実施伸様しく゛ついて詳述する。

木枯間り法を実Ｍ−するだめの装置＾゛の一例の配置＾
゛図である第３Ｍおよびその要部拡大図であるｉＪ’１
．４図を参照して、ｈ９空ポンプにより排気されて適度
のｈ穿Ｉ現に保／これた劉りｐ♀１１内には、巻出ロー
ル１、案内ロール２ａ、２ｃ、２ｂ、円筒状回転キャン
１０、蒸癒源９およびマスク６が、本発明法の実施に適
した位置関係（以斗、遂次説明する）に配置される。

巻出ロール１．　Ｖ　ｉｔ、　、プラスチックフィルム
等からなる町吻に１基材４が巻回へ１１て」、−り、こ
の基材４Ｃ，ドグ内ロール２ａ、２ｃを杆て、必要に応
じて内部冷却へ１１、た円筒状回転キャン１０の周面を
沿って移送され、更に案内ロール２ｂを浦って巻取ロー
ル３に巻取られる。円筒状回転キャン１０ｉｌ−１、暴
利４が移送される１県に同ｈ−向に回転して基材４のイ
４べを助ける。この際、円筒状回転キャン１０のトーカ
に耐重さｔまた蒸着源９乃・らは６空蒸着、スパッタリ
ング、イオンプレーディング等の蒸着法に応じた蒸発法
により強磁ｆしｈｔ　、Ｆｌの蒸（６が行わ）１、蒸気
流＆；Ｌ　ｊト行する基４４４の案内ロール２Ｃとマス
ク６との間の投影角内の帽（分に相当−する被着有効面
に蒸着される。

ここで重要なのｔま、基材４が案内ロール２Ｃかも最初
に離れる位置（ここにおける入射角を０１とする）と回
転キャンｌ（＋と？（士初に接触する位１ｒ＜　（ここ
における入射角を０３とする）との間に直線状の基材走
行部分（予備蒸着区間）が比較的高く且つ狭い入射角（
用範囲θ３〜θ１をなすことである。

この区間にｔ、２．２図に示したような従来の回転キャ
ンを用いる斜め蒸着法においては、被着有効面としては
存在（、なかったか、あるいは存在しても殆んど無視で
きる面４責しか与え々かったものである。この区間で予
備蒸着の行なわ〕ｔた暴利４は、その後、回転キャン１
０の周面に沿って移送さｈるに際して、マスク６によっ
て規定される最小入射角θ２を与える位ｉｉ！’５　ｉ
での間に後蒸着ないしは本蒸着に付される。

本発明にしたがい、最大入射角θ１と最小入射角θ２の
範囲で規？される全被着有効面積に占める入射角が８０
〜８６°の範囲内における有効面積が５（１％以上存在
することが必殻である。より好ましくはこの割合は、６
０％以上である。この上う々関係は、案内ロール２Ｃ蒸
着源９およびマスク６の位ＩＩｉ、更には回転キャン１
０の径を変化することにより調整できる。

ト記条件が満される範囲内で、θ１およびθ３がそれぞ
れ８６°および８０°であることは必ず［２も必要でな
い。しかし、入射角が８６°を超える範囲は被着Ｍが極
端に小なくなり、保磁力の改善にも殆んど寄与せず、’
ｋ　ｉｉ’ｊの大ｌ（す化を招く。１だ入射角８０〜８
６°の節、囲ｔｉｔ　、殆んど重線状の走行区間のみで
ｌ−７えることがＦｆ斗しい磁気１！ｉ　Ｐｔの用品を
与え、寸だ装置〆１の配置１−も好ま１２い。このよう
な理由に、Ｌす、θ　およびθ３自体を、そ７１．ぞれ
約８６′および約８０°とすることが’Ｐ、’ｉに好寸
（２い。

本発明法においてｔ、１２、］・述ＩＪｒような予備蒸
着の結果とし−ＣＳ後蒸着の終点を決める最小入射角を
小さくとっても、磁気特性の優れた薄膜が得られ、最小
入射角が一定であれば従来法よりも憧れた磁気％性がイ
Ｊｔられる。このため、最小入射角θ２の設定には、従
来法よりも任意性が大きいが、一般に２０〜区）０の範
囲が選ばれる。

蒸着源９の位ＩＩ″ｆ、　ＬＬ、回転キャンＩＩの直下
、すなわちその中心からの垂線上ＶこＪ、−いでもよい
。しかし、特開昭５４−９６０７号公報−にも述べられ
ている、Ｌうに、蒸気流の蒸気密ＩＢ、０６′；辱い部
分を有効利用するｔ（−めに、蒸発源９の位置は、回転
キャン１０の中心からの垂線から、回転キーＹンの巻出
ロール１側外周面と接する曲線へとその距離の２１５〜
１倍の前）回内に名゛くことが工り好寸しい。

また、蒸発源９．１回転キャン１０の距離（ｈ３．小入
射角θ２を７．ｉえるＭｉ＞　群］は、一般にＨｌＯｍ
ｍ　ｆｌいし４０１１ｍｍ　程度が好手［、い。１００
ｍｒｎ以−トでは被蒸着体である丞相の熱劣化や帯電が
起こって好寸しくなく、４ＱＯｍｒｎ以［二では蒸着効
率が低下するため、やしよりす、Ｆ寸しくない。

上述したような配置ｉ’１′に基づく蒸着法の結果とし
て、入射１６０．〜θ３の範囲の予備蒸着区間では、一
般に全蒸着ＩＩ４の５〜１５襲の蒸着が行われ、そのは
戸）ｌによすｈｉ：ｒｔ気行（’Ｉの高い薄膜が高い被
着効率でイｊＩらｉ］る。

な」・・、本忙明の方法において蒸発源９として用いら
れる強磁ｆｌ、材Ｐ１としてｔ」１、たとえば、Ｃｏ、
Ｎｉ、　　Ｆｅ等の金ＩＡ単体、あるいはＣｏ　−Ｆｅ
　、　Ｃｏ−Ｎ１、Ｆｅ−Ｎｉ　、　Ｃｏ−Ｆｅ−Ｎｉ
、　Ｃｏ−Ｃｒ５Ｃｏ−Ｃｕ、　　Ｃｏ−Ａｕ。

Ｃ：ｏ−Ｙ、　　Ｃｏ−１，＊−、Ｃｏ−Ｐｒ、　　Ｃ
ｏ−Ｇｄ、　　Ｃｏ−８ｍ、　Ｃｏ−Ｐｔ、Ｃｏ−Ｆｃ
−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｎ１−Ｃｒ、）”ｅ−Ｒｈ、Ｆｅ
−Ｃｕ。

Ｆｅ−Ｃｒ、　　Ｎｉ−Ｃｕ、　　Ｍｎ−旧、Ｍｎ−８
ｈ、　　Ｍｎ−Ａ１　　等のような強磁＋１１合金が用
いらすする。形成される磁性膜ｖ１、磁気記録媒体と［
２て充分な出力をりえイ（する稈１９：　ｉに１ツく、
高密度記録が充分に行える程度に薄い必要がある。（７
た。かって磁性膜の厚さｔ」、一般１’ｉ’　０．０１
］＋ｍ　−５，０ｚｒｍ　、　ｔｊＩ斗しくけ（１，０
５〜３．０／Ｉｍの範囲とする。

１だ町Ｉ帽１’ｌ暴利４としてｅよ、たとえばポリエチ
レンフタレート、ポリイミド、ポリアミド、ポリ塩化ピ
ニノヘ三酊酸セルロース、ポリカーボネート、ポリエチ
レンナフタレート等のプラスチックフィルム、あるいは
ＡＩ、　Ａ１合金、Ｔｉ、Ｔｉ合金、ステンレス鋼等の
金属帯が用いられる。

四に蒸発源加熱方法としてＶよ、電子ビーム加熱、抵抗
加熱、高周波誘導加熱、レーザービーム加熱等のいずれ
の方法も可能である。蒸発物刊の供給す法として−１、
線状材料を加熱源に送り出す方法も使用できる。

−１−述したように、本発明によれば円筒状回転キャン
を用いる斜め蒸着による磁気記録媒体の製造方法ρおい
て、蒸着の初期の段階で、比較的狭くかつ高い入射角で
予備蒸着を行うことにより、磁気特性の１￥２．い磁気
記録媒体を高い被着効率で製造することが可能になる。

以゛下、本発明を実施例、比較例により更に具体的に説
明する。

実施例 実質的に第３図および第４図に示す装置を用い、＃　サ
６ｔｚｍのポリエチレンテレフタレートフィルム基材４
に８００スのＣＯ磁性膜を形成した。その他の条件は以
ドのｉＭす。

・真空度：　　３．０Ｘ１０−Ｔｏｒｒ　（空気）・蒸
発源加熱方法：　′電子ビーム加熱（水冷銅ハース）５
ＫＷ ・円筒状回転キャン径：　　６００ｍｍ・キーヤンと蒸
発源距離（蒸着源とキャン−ヒの最小入射角０□を与え
る位置との距離）ニア０ｍｍ ・蒸発源のキャン中心面ドよりの水平位１４°のずれ：
　フイルム−ヒ流側へ２７０ｍｍ ・最小入射角θ°３０゜ ２′ ・最大入射角０．：　　８６゜ ・フイルノ・のネル着有効長（入射角範囲０１〜θ２を
辱える範囲のフィルム長１：４１０ｍｍ・上ＨＩＦ被着
有効長に七・ける入射角８０°以上の部分の占める割合
：　　６２．５係 この時のフィルム搬送速度および得られた磁気記録媒体
の磁気７ｒ、！Ｙ　＋′Ｉを（１’Ａ＋：の表−ＩＫ記
す。

比較例１ 実施例１で用いた；Ｋｉ白“から案内ロール２ｃを除く
ことにより、第２図に示すような装置Ｎｉを形成し、搬
送速度を変化する他は実施例１と同様にして厚さ６００
　′ＡのＣｏ磁に１膜を形成した。実；イζ例１と異な
るφ件は次の通り。

・最大入射角θ　°９０゜ １′ ・フィルムの被着櫓効土”＜　：　　２００　ｍｍ・（
−記被腑有効１走における入射角８０°以上の部分の占
める割合：２３゜４チ 比較例２ マスク６の位賄を変化し７て最小入射角度５５°とする
ことおよびフイルノ・搬送速度′（ｃ−変化すること以
外ｄ、比較例１と同様にしてｓｏｏ　％のＣｏ磁性膜を
形成［−た。この変化により、以下の条件となった。

・フィルムの被着有効長：　　１３６ｍｍ・被着有効長
における入射角８０°以上の部分の占める割合：　　３
４．５％ 比較例３ ＝！＜　ｉ／ｉ気を真空ＩＪｊ　２　Ｘ　Ｉ（Ｉ　　Ｔ
ｏｒｒの希薄酸ａ　’：ｆ囲気とし、搬送速度を調節す
る以外は比較例１々同４ｍｌ／こし７て、８００大のＣ
ｏ磁性膜を形成した。

−Ｉ−、ｉ’ｒＩ２比較例１〜３におけるフィルム搬送
速度および得らｔまた磁気記録媒体の磁気特性も−まと
めてト表１に示す。

表−１ Ｌ表−１を見れば、本発明法により、以−ドの利点がイ
ｆ１られていることがわかる。

（イ）従来法において最小入射角が同じ場合（比較例１
）に比べて、保磁力が著しく改善され、角型比も改善さ
れる。

（ロ）従来法により優れた保磁力を得るためには、最小
入射角度θ２を大きく取ることが必要となり（５５°）
、これに伴い被着効率が低下するため、同一の膜厚を得
るためＫはフィルム搬送速度を著しく低下する必要があ
る（比較例２）のに対して、被着効率を高く維持したま
まで同等以上の保磁力が得られ、一層高い角型比も得ら
れる。

（ハ）従来法により希薄酸素雰囲気で蒸着を行う場合、
保磁力は高くとれるが、残留磁束密度および角型比の低
下が著しい（比、較例３）のに対して、このような不都
合がない。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、それぞれ従来法による蒸着４４
置系の配置図、第３図は本発明法による蒸着装置系の一
例の配置図、第４図はその要部拡大図である。 １・・・巻出ロール、２ａ、２ｂ、２ｃ・・・案内ロー
ル、３・・・巻取ロール、４・・・可撓性基材、６・・
・マスク、７ａ、７ｂ・・・破着有効面に立てた法線、
８ａ。 ８ｂ・・・蒸気流、９・・・蒸発源、１０・・・円筒状
回転キャン、１１・・・真空室、θ１．θ２．θ３・・
・入射角。 出願人代理人　　猪　　股　　　清 第１　図 第６図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　へ空窩囲気内で、町礫件Ｊ＆月を円筒状回転キャン
   に沿わせて移送し、強磁性材料からなる蒸情源から前記
   基材に蒸着を行って強磁性薄膜を被着させる磁気記録媒
   体の凛続製造力法において、蒸着の行われる装置におけ
   る基第４に立てた法線と蒸気流のなす角度が８０〜８６
   °の範囲にある基拐の被着面積が蒸着の行われる全被着
   有効面積の５０％以上となるように蒸着源と移送される
   り、（月の位置を設定して前記８０〜８６′の角度範囲
   内で予備蒸着を行い、引き続き前記角度がより小さい範
   囲内で後蒸着を行うことを特徴とする磁気記録媒体の製
   造方法。 ２前ｎｔ’＝８０〜８６°の角度範囲内で基材が直線状
   に移送される上記第１項の方法。