(57)【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、
上記ルツボの長さが上記冷却キャンの幅よりも長く形成され、
上記ルツボの上記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、
上記ルツボ内の上記材料供給口が設けられる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、
上記仕切り板は、逆凸状を呈し、上記磁性材料が上記材料供給領域で溶解されて上記冷却キャン対向領域に流れ込むようにその基端部両側が上記ルツボの開口縁部に係止されるように形成されて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】
上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も材料供給領域側と冷却キャン対向領域側とを仕切る仕切り板が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】
上記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仕切り板と上記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仕切り板とが連続的に形成されていることを特徴とする請求項２記載の真空蒸着装置。
【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、Ｃｏ−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１０６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、上記ルツボの長さが上記冷却キャンの幅よりも長く形成され、上記ルツボの上記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、上記ルツボ内の上記材料供給口が設けられる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、上記仕切り板は、逆凸状を呈し、上記磁性材料が上記材料供給領域で溶解されて上記冷却キャン対向領域に流れ込むようにその基端部両側が上記ルツボの開口縁部に係止されるように形成されて設けられてなることを特徴とする。
【００１３】
また、上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も材料供給領域側と冷却キャン対向領域側とを仕切る仕切り板が設けられてなることを特徴とする。
【００１４】
さらに、上記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仕切り板と上記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仕切り板とが連続的に形成されてい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１４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、Ｈ１＞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２０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２０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移動すること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１Ａ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２０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Ｃｏ80Ｎｉ20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。
（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】
0003707114.tif 000002
【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逆凸状を呈し、上記磁性材料が上記材料供給領域で溶解されて上記冷却キャン対向領域に流れ込むようにその基端部両側が上記ルツボの開口縁部に係止されるように形成されて設けられてなることから、磁性材料が固体のまま液面を通過することがなく、スプラッシュと呼ばれる異常突沸は、材料供給領域で生じるのみであり、そして、溶解されてはじめてベースフィルムと対向する側に流れ込むようになるので、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
【図１】
0003707114.tif 000003
【図２】
0003707114.tif 000004
【図３】
0003707114.tif 000005
【図４】
0003707114.tif 000006
【図５】
0003707114.tif 000007
【図６】
0003707114.tif 000008
【図７】
0003707114.tif 000009