JPS6074609A - 連続膜形成装置 - 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】 ［発明の技術分野］ この発明は、フィルム上に連続的に所定の膜を形成する
装置に係わり、特に磁気記録媒体の製造に適した連続膜
形成装置に間する。

［発明の技術的背景とその問題点〕 垂直磁化記録方式は磁気記録方式の中でも特に高密度記
録に適した方式であり、最近大いに注目されている。垂
直磁化記録は周知のように磁気記録媒体を膜面垂直方向
磁化して記録を行なうもので、使用する磁気記録媒体と
しては当然垂直方向に磁化され易く、しがもこの方向の
保磁力が大きいといった特性が要求される。この垂直磁
化記録に用いる磁気記録媒体（以下、垂直磁気記録媒体
という）として、従来Ｃｏ−Ｃｒ等のＣｏ合金膜。

あるいはＣｏ　−Ｃｒ　−Ｍ　（Ｍ＝Ｒｈ　、Ｐｔ等）
合金膜を記録磁性膜とするものが有望視されている。

これらの垂直磁気記録媒体は一般にスパッタリング法に
よって製造される。

第１図は垂直磁気記録媒体の記録磁性膜の連続形成に使
用される連続膜形成装置の一例として、特に垂直磁化記
録用の両面記録型フロッピーディスクを製造する目的で
高分子フィルム基体の両面に上記合金膜を形成するのに
適した装置について示したものである。

第１図において１は真空槽であり、その内部は膜形成時
には比較的高真空に排気された後、適当な圧力のＡｒガ
ス等の不活性ガスが導入される。

この真空槽１内において、供給軸２から送り出されたフ
ィルム３は補助ローラ４ａを経て第１のドラム５ａの周
面に沿って走行するが、この際ドラム５ａに対向して置
かれた膜形酸物供給源としてのスパッタターゲット６ａ
から膜形成物が供給されることによって、ドラム５ａ上
で前述の合金膜が形成される。

こうして片面に合金膜が形成されたフィルム３は補助ロ
ーラ４ｂ、４ｃを経て第２のドラム５ｂに導かれ、この
ドラム５ｂ上で先と同様にこれに対向して置かれたスパ
ッタターゲット６ｂからの・膜形成物の供給によって、
もう１つの面に合金膜が形成される。そして、両面に合
金膜が形成されたフィルム３は補助ローラ４ｄを経て巻
取り軸７に巻取られる。なお、装置によっては補助ロー
ラ４ａ〜４ｄが省略される場合もある。

ドラム５ａ、５ｂは回転自在に支持されており、膜形成
時にはフィルム３の走行と共に回転する。

これらのドラム５ａ、５ｂはフィルム３面を傷付けない
ように全体が硬度の高い材料により形成されるか、ある
いは硬度の高い材料によりオーバーコー］へが施されて
いる。また、これらのドラム表面は高い表面精度が要求
される。

こうした要求から、ドラム５ａ、５ｂはステンレスその
他の材料により形成される場合もあるが、第２図に示す
ようにＦｅからなるドラム基体１１上に、ＣＵまたはＱ
ｕ／Ｎ　ｉからなる下地層１２を介してＣｒ等の硬質メ
ッキ層１３を形成した構造のものが一般的である。なお
、ドラム５ａ、５ｂは必要に応じてフィルム３面を冷却
または加熱できるように構成される。このように構成さ
れるドラム５ａ、５ｂは、その材質および表面形状から
フィルム３面との接触状態は良好であり、その結果とし
て両者間の熱伝導が良いため、膜形成時のフィルム３面
の温度上昇は最小に抑えられる。

ところで、垂直磁気記録媒体は先に説明したように膜面
垂直方向に磁化され易い、つまり垂直磁気異方性が大き
いことと、膜面垂直方向の保磁力ＨＣ上が大きいことが
要求される。特にＨｃ上は重要で、これが小さいと再生
出力が十分に得られないという問題が生じる。Ｈｃ上と
しては通常、３００〜１ｏｏｏ　ｏｅ以上が要求される
。この）−１ｃ工は記録磁性膜形成時の基体湿度に強く
依存するという性質がある。基体温度が低い場合はＨｃ
上は小さく、その結果として再生出力も小さい。

従って、一般にドラムを有し、そのドラム面上に垂直磁
気記録媒体の基体となるフィルムがあるときに膜を連続
的に形成する構成の第１図に示したような装置によりＧ
ｏ−Ｏｒ等の記録磁性膜を形成する場合には、ドラムと
フィルム（基体）間５− の熱伝導が大きいことからＨＣＪＬの大きな垂直磁気記
録媒体を得ることは困難である。

また、第１図のようなスパッタ法による連続膜形成装置
で垂直磁気記録媒体を作る場合には、スパッタのために
大電力を投入しプラズマの影響や２次電子の膜面への流
入効果によりＨＣ上の大きな媒体を得ることも可能であ
るが、一般的に耐熱性の低いＰＥＴ　（ポリエチレンテ
レフタレ−１〜）のごときフィルムの熱損傷の問題や、
媒体の特性、特にＨＣ上の変動の問題といった点を考慮
しながらＨｃ上の大きな膜を形成することは非常に難し
い。こうした現象はスパッタ速度が著しく高く、従って
より生産に適したマグネトロンスパッタ方式を採用した
場合、特に顕著である。

一方、ドラム面自体を加熱する方法もあるが、この方法
はフィルムがドラムに接触している間連続的に熱を受け
るため、ＰＥＴのような耐熱性の低い基体となるフィル
ム上に膜を形成する場合、Ｈｃ上の向上が期待できる程
のフィルム加熱は熱損傷のおそれがあり採用しにくい。

さらに、フィ６− °ルムからのガス放出量の増大により、記録磁性膜の結
晶の垂直配向状態および垂直磁気異方性の低下をもたら
し易いという欠点もある。

［発明の目的１ この発明の目的は、膜形成時に基体としてのフィルム面
をその熱損傷や特性の不均一を伴うことなく適度に高い
温度に保つことが可能であって、垂直磁気記録媒体等の
製造に適した連続膜形成装置を提供することにある。

［発明の概要］ この発明は上記目的を達成するため、真空槽内でフィル
ム供給軸から送り出されたフィルムをドラム面に沿って
走行させ、フィルム面にドラム上で膜形成物を連続的に
供給して連続膜を形成した後、フィルム巻取り軸に巻取
る連続膜形成装置において、ドラムの少なくともフィル
ムと接触する部分が常温でＱ　、　ｉ　ｃａｌ／ｃｍ−
ｓｅａ　−ｄｅｇ以下の熱伝導率の熱不良導体により形
成したことを特徴としている。上記の熱不良導体として
は、例えば酸化物、窒化物、ガラス、高分子材料等が挙
げられ、これらを単独あるいは２種以上を組合わせて使
用することができる。

［発明の効果］ この発明によれば、ドラムの少なくともフィルムとの接
触面の熱伝導率が小さいことにより、膜形成時のスパッ
タ等によるフィルムへの流入エネルギーがドラム側に逃
げにくくなるため、フィルムは適度に高い温度に保たれ
る。従って、例えば垂直磁気記録媒体の製造に応用した
場合、膜面垂直方向の保磁力Ｈｃ工を大きくとることが
できる。

この場合、フィルムが高い温度状態となるのはドラム上
でこれに対向して設けられた膜形酸物供給源から膜形成
物の供給を受けているときのみであり、その他の状態で
は比較的低温に保たれるので、ドラム自体を加熱する方
法のようにフィルムを熱によって損傷させるおそれがな
く、また膜形成のための流入エネルギーを上げた場合の
ような弊害もない。

ここで、ドラムに用いる熱不良導体の熱伝導率を０　、
１　ｃａｌ／ｃｍ−ｓｅａ　−ｄｅｇ以下に限定する理
由は次の通りである。ドラムの熱伝導率が大きい場合は
、例えばＨｃ−Ｌの向上を望める程度に膜形成のための
流入エネルギーを増加させると、なんらかの原因、例え
ばフィルム張力の不均一やゴミの付着等によりフィルム
とドラムとの接触状態が変化しフィルムがドラム面から
浮いたような状態になったとき、その浮いた状態のとこ
ろでフィルムが熱損傷を生ずる危険性が著しく増大する
。また、フィルムとドラムとの接触状態の不均一によっ
て膜形成時の温度が一様でなくなるため、膜の特性も変
動してしまうことになる。この点、ドラムの少なくとも
フィルムとの接触部分を熱不良導体、すなわち熱伝導率
が Ｑ、ｉ　Ｃａｌ／Ｃｍ−Ｓｅｃ　−ｄｅＱ　ＪＪ、下の
熱不良導体により形成すると、上述のような問題を伴う
程度に膜形成のための流入エネルギーを上げることなく
、フィルムをＨｃ、、Ｌの向上が十分期待できるような
温度に設定できることが実験的に確認された。

［発明の実施例］ 第３図はこの発明の一実施例に係わる連続膜形９− 成装置におけるドラム（第１図の５８，５ｂの両方また
は一方）の構造を示したものである。このドラムはＦｅ
またはステンレス等からなるドラム基体２１の外周面上
に、熱伝導率が ０　、１　ｃａｌ／ａｍ−ｓｅｃ　−ｄｅｇ以下の熱不
良導体からなる薄い被覆層２２を被着させた構造となっ
ている。

この被覆層２２に用いる熱不良導体の具体例としては、
例えばＡ　Ｉ２０ａ　、Ｙ２０Ｂ　、ＺｒＯ２等の酸化
物や窒化物が挙げられ、これらをプラズマ溶射やイオン
ブレーティング等の方法によりドラム基体２１面上に被
着することで、被覆層２２を形成することができる。ま
た被覆層２２としては、ほかにイミド樹脂や、四フッ化
エチレン樹脂等のフッソ系樹脂を被覆してもよいし、あ
るいはガラスコートを施してもよい。

被覆層２２の膜厚については、あまり薄いと熱遮断効果
が減少し所期の目的を達成できないので１μｍ以上、好
ましくは数１０〜数１００μｍ程度が適当である。

１０− このように構成されたドラムを第１図に示した連続膜形
成装置における第１．第２のドラム５ａ。

５ｂとして用いてフィルム３上に連続膜を形成したとこ
ろ、フィルム３に熱損傷を負わせることなく、保磁力１
−１ｃ上が従来に比べ格段に高くしかも特性の均一な垂
直磁気記録媒体を得ることができた。

第４図は第１図の連続膜形成装置において、マグネトロ
ンスパッタ方式によりフィルム３上にＧｏ−Ｃｒｌｌｌ
を連続的に形成したときの保磁力ＨＣ上のスパッタ電力
依存性を、この発明の一実施例に基く熱不良導体からな
る被覆層を有するドラムを用いた場合Ａと、このような
被覆層を有しない第２図で説明した構造のドラムを用い
た場合Ｂについて示したものである。但し、スパッタ電
力の変化に対しＣ，ｏ−Ｃｒ膜の膜厚が０．５μｍ一定
となるようにフィルム３の送り速度を可変し、またＧｏ
−Ｃｒ膜の飽和磁化量は３５０　ｅｌｌｌｕ／　ｃｔａ
３とした。この図から明らかなように、この発明の一実
施例に基くドラムを用いた場合は、従来のドラムを用い
た場合に比べ同一スパッタ電力に対しＨｃ上を大きくで
き、しかもスパッタ電力の増加に対しより顕著に）ｌｃ
上が増大することがわかる。

これは熱伝導の良い従来のドラムでは、スパッタによる
フィルムへの流入エネルギーがドラムへほとんど伝達さ
れてしまうのに対し、熱不良導体を被覆したこの発明の
一実施例に基くドラムを用いると、このエネルギーが被
覆層で阻止され、その結果フィルムの温度を効果的に上
昇させるためである。

このように、この発明を垂直磁気記録媒体の製造に適用
するとＨＣ工の高い媒体を得ることが可能である。

なお、この発明は上記実施例に限定されるものではなく
、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施が可能であ
り、例えば実施例では２つのドラムの外周面上に熱不良
導体からなる被覆層を設けたが、片面のみに記録磁性膜
を有する垂直磁気記録媒体を得る場合は、一方のドラム
のみに被覆層を設ければよい。また、実施例では熱不良
導体を被覆層の形で用いたが、ドラム全体を同様な熱不
良導体により形成してもよい。また、第１図は一室方式
の連続膜形成装置であるが、この発明は多室方式の装置
にも勿論適用が可能である。

さらに、この発明は垂直磁気記録媒体の製造にのみでな
く、一般にＰＥＴのような耐熱性の低いフィルム（基体
）上にスパッタ法等により膜を形成する場合、通常投入
する程度のスパッタ電力量ではフィルムの溶断等の重大
な熱損傷は受けないことから、垂直磁気記録媒体以外の
用途の膜形成にも適用することができる。この場合、フ
ィルムのカール状態を平坦化できる等の効果が期待でき
、またスパッタ電力量が小さくとも容易にフィルム面に
必要な温度を与えることができるため、過大な容量の電
源設備を要しないという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を適用し得る連続膜形成装置の構成を
概略的に示す正面図、第２図は従来用いられていたドラ
ムの構造を示す図、第３図はこの発明の一実施例に係わ
るドラムの構成を示す図、１３− 第４図はＣｏ−０ｒ垂直磁気記録媒体の膜面垂直方向の
保磁力のスパッタ電力依存性に関する実験結果をこの発
明の一実施例に基くドラムを用いた場合と従来のドラム
を用いた場合とについて示す図である。 １・・・真空層、２・・・供給軸、３・・・フィルム、
４ａ〜４ｄ・・・補助ローラ、５ａ、５ｂ・・・ドラム
、６ａ。 ６ｂ・・・スパッタターゲット、７・・・巻取り軸、２
１・・・ドラム基体、２２・・・熱不良導体からなる被
覆層。 出願人代理人　弁理士　鈴圧式彦 １４− 第２図 １１ 第３図 第４図 ’　１　２３４

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）真空槽内でフィルム供給軸から送り出されたフィ
   ルムをドラム面に沿って走行させ、前記フィルム面に前
   記ドラム上で膜形成物を連続的に供給して連続膜を形成
   した後、フィルム巻取り軸に巻取る連続膜形成装置にお
   いて、前記ドラムの少なくとも前記フィルムと接触する
   部分が常温で０、１　ｃａｌ／ａＩｌｌ−ｓｅｃ−ｄｅ
   ｇ以下の熱伝導率の熱不良導体により形成されているこ
   とを特徴とする連続膜形成装置。
2. （２）熱不良導体は酸化物、窒化物、ガラスおよび高分
   子材料から選択した少なくとも一種からなるものである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の連続膜形
   成装置。
3. （３）フィルムは磁気記録媒体の基体であり、この上に
   形成される連続膜は記録磁性膜であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の連続膜形成装置。