(57)【要約】【課題】基板（高分子フィルム２）上に蒸着しようとする金属材料の比抵抗の大きさにかかわらず、安定した品質の磁気記録媒体を製造することができるようにする。【解決手段】電子銃７からの電子線照射によって金属６を溶解し蒸発せしめ、冷却ロール３上を走行する高分子フィルム２上に、磁性金属薄膜を形成する磁気記録媒体の製造装置において、電子銃７から金属（例えばＣｏ）６に電子線を照射したときの２次電子発生領域（遮蔽板８ａ近傍）にヘルムホルツコイル（図示省略）を配設し、金属６と高分子フィルム２を結ぶ平面に直交する図示Ｂ印の方向を正として磁界を発生させる。これによって前記２次電子の進路の一部が遮蔽板８ａ側に変更され、前記フィルム２上の蒸着面への２次電子付着量が減少し、前記フィルム２の帯電量が適性値に保たれる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子線照射により金属材料を加熱蒸発せしめ、該加熱蒸発された金属を、所定の搬送手段により搬送される基板上に蒸着させて磁気記録媒体を製造する方法であって、
前記電子線照射された金属材料から発生する２次電子が前記基板上の蒸着面に付着する量を制御することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項２】
前記制御は、前記２次電子の進路を変更することによって実行されることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項３】
前記２次電子の進路変更は、前記２次電子発生領域又はその近傍に磁界を発生させることで実行されることを特徴とする請求項２に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項４】
前記２次電子の進路変更は、前記２次電子発生領域又はその近傍に電界を発生させることで実行されることを特徴とする請求項２に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項５】
比抵抗が１×１０６  Ωｃｍ以上の金属の酸化物を前記電子線照射による加熱蒸発によって前記基板上に蒸着して第１薄膜層を形成する第１の工程と、
前記第１薄膜層上に、磁性金属の部分酸化物を前記電子線照射による加熱蒸発によって蒸着して第２薄膜層を形成する第２の工程と
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項６】
電子線照射により金属材料を加熱蒸発せしめ、該加熱蒸発された金属を、所定の搬送手段により搬送される基板上に蒸着させて磁気記録媒体を製造する装置であって、
前記電子線照射された金属材料から発生する２次電子が前記基板上の蒸着面に付着する量を制御する制御手段を備えたことを特徴とする磁気記録媒体の製造装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記２次電子の進路を変更することを特徴とする請求項６に記載の磁気記録媒体の製造装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記２次電子発生領域又はその近傍に磁界を発生させる磁界発生部を備えたことを特徴とする請求項７に記載の磁気記録媒体の製造装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記２次電子発生領域又はその近傍に電界を発生させる電界発生部を備えたことを特徴とする請求項７に記載の磁気記録媒体の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高密度磁気記録再生装置に適した金属薄膜型の磁気記録媒体の製造方法および製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、磁気記録媒体としては、オーディオ，ビデオ用磁気テープ材料に用いられる酸化鉄粉末，酸化クロム粉末，純鉄粉末等を研磨剤、樹脂等のバインダーとともに高分子フィルム上に塗布した、塗布型の磁気記録媒体が発達してきた。
【０００３】
しかし、従来の塗布型の磁気記録媒体より保磁力や記録密度電磁変換特性を改良するため、真空蒸着法，イオンプレーティング，スパッタリング法などで、バインダーを排除し、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｃｒ等の磁性金属単独または合金を高分子フィルム上に成膜する真空薄膜プロセスによる磁気記録媒体が開発されている。
【０００４】
これら真空薄膜プロセスのうち、例えば図３に示すような装置を用いた連続巻き取り真空蒸着法が特にその生産性において他を凌いでおり、現実的量産方法として最も優れている。
【０００５】
図３は十分に減圧された真空槽内に配設された真空蒸着装置の構成を示しており、１は磁気記録媒体の基板、例えば高分子フィルム２を供給する供給ロールである。高分子フィルム２は、該フィルム２を冷却しながら送る冷却ロール３によって搬送され、巻取りロール４に巻き取られる。
【０００６】
前記冷却ロール３の下部側の所定距離隔てた部位には、セラミックるつぼ５内に配置された蒸発物質である金属６が配設されている。７は前記金属６に電子線を照射して、該金属６を溶解し蒸発させる電子銃である。
【０００７】
前記冷却ロール３の外周の所定距離隔てた部位には、遮蔽板８ａ，８ｂが互いに所定間隔隔てて配設されている。冷却ロール３と遮蔽板８ａの間には酸素導入管９が配設されている。
【０００８】
上記のように構成された装置において、セラミックるつぼ５内の金属６を電子銃７からの電子線照射によって溶解し蒸発させ、高分子フィルム２上に酸素ガスによる反応性蒸着によって磁性金属薄膜を形成する。この時、蒸着に不要な金属蒸気流は遮蔽板８ａ，８ｂでマスキングする。尚通常、蒸着金属蒸気流の方向が高分子フィルム２に対して４０度から９０度位の入射角をなす状態で行われる。
【０００９】
また、ビデオ用，オーディオ用磁気記録媒体、および情報機器用磁気記録媒体においては、システムの小型化，高画質化に伴い高記録密度化がますます要望されており、例えば下記特許文献１に開示されているように、従来の部分酸化コバルト磁性層の下地層として、非磁性酸化コバルト層を形成することで、薄膜化したときの保持力を改善している。
【００１０】
【特許文献１】特開平６−５２５３７号公報。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、下地層（第１薄膜層）として特許文献１に示すような金属酸化物を形成する際、図３に示すような電子銃による真空蒸着法を用いると、蒸着プロセスの走行系が不安定となり、高分子フィルム２にしわが発生したり、冷却ロール３やガイドロール（図示省略）への貼り付きが強くなり、高分子フィルム２が切断にいたる。
【００１２】
すなわち、一般に金属酸化物の酸化度が高くなると比抵抗が大きくなるが、このような膜を蒸着すると、２次電子供給量が一定の場合、高分子フィルム２への帯電量が増えるため、蒸着装置内の冷却ロール３やガイドロールへの密着力が大きくなり、しわや切断が発生し、生産性や品質が問題となる。
【００１３】
本発明は上記問題点を解決するもので、電磁変換特性に優れた磁気記録媒体の製造方法および製造装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の磁気記録媒体の製造方法は、電子線照射により金属材料を加熱蒸発せしめ、該加熱蒸発された金属を、所定の搬送手段により搬送される基板上に蒸着させて磁気記録媒体を製造する方法であって、前記電子線照射された金属材料から発生する２次電子が前記基板上の蒸着面に付着する量を制御することを特徴としている。
【００１５】
また前記制御は、前記２次電子の進路を変更することによって実行されることを特徴としている。
【００１６】
また前記２次電子の進路変更は、前記２次電子発生領域又はその近傍に磁界を発生させることで実行されることを特徴としている。
【００１７】
また前記２次電子の進路変更は、前記２次電子発生領域又はその近傍に電界を発生させることで実行されることを特徴としている。
【００１８】
また前記製造方法において、比抵抗が１×１０６  Ωｃｍ以上の金属の酸化物を前記電子線照射による加熱蒸発によって前記基板上に蒸着して第１薄膜層を形成する第１の工程と、前記第１薄膜層上に、磁性金属の部分酸化物を前記電子線照射による加熱蒸発によって蒸着して第２薄膜層を形成する第２の工程とを備えたことを特徴としている。
【００１９】
また上記目的を達成するために本発明の磁気記録媒体の製造装置は、電子線照射により金属材料を加熱蒸発せしめ、該加熱蒸発された金属を、所定の搬送手段により搬送される基板上に蒸着させて磁気記録媒体を製造する装置であって、前記電子線照射された金属材料から発生する２次電子が前記基板上の蒸着面に付着する量を制御する制御手段を備えたことを特徴としている。
【００２０】
前記制御手段は、前記２次電子の進路を変更することを特徴としている。
【００２１】
また前記制御手段は、前記２次電子発生領域又はその近傍に磁界を発生させる磁界発生部を備えたことを特徴としている。
【００２２】
また前記制御手段は、前記２次電子発生領域又はその近傍に電界を発生させる電界発生部を備えたことを特徴としている。
【００２３】
上記構成により、前記金属材料から発生した２次電子の一部は、磁界によるローレンツ力、又は電界による電荷への作用によってその進路を変えることができ、２次電子が蒸着面に付着する量を減少させることが可能となる。このことにより、比抵抗の高い金属酸化物を蒸着するときでも、基板の帯電量を適正値に保つことで、安定した生産が行えると共に平坦で均質な巻形状を得ることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態例について図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態例による金属薄膜型の蒸着テープの製造装置の概略図である。図１において図３と同一部分は同一符号をもって示している。図１において図３と異なる点は、電子銃７から金属（例えばＣｏ）６に電子線を照射したときの２次電子発生領域（遮蔽板８ａ近傍）にヘルムホルツコイル（図示省略）を配設し、金属６と高分子フィルム２を結ぶ平面に直交する図示Ｂ印の方向を正として磁界を発生させる点と、冷却ロール３の出口、すなわち巻取りロール４近傍の高分子フィルム２の蒸着面側に、該フィルム面から例えば３０ｍｍの距離を隔てて表面電位計１１を配設した点にあり、その他は図３と同一に構成されている。
【００２５】
上記のように構成された装置において、セラミックるつぼ５内の金属６を電子銃７からの電子線照射によって溶解し蒸発させ、高分子フィルム２上に酸素ガスによる反応性蒸着によって磁性金属薄膜を形成する。
【００２６】
このとき、前記ヘルムホルツコイルに電流を流して図示Ｂで示す磁界を発生させ、その発生磁界によるローレンツ力によって、金属６から発生した２次電子の進路の一部を遮蔽板８ａ側に変える。
【００２７】
尚、蒸着に不要な金属蒸気流は遮蔽板８ａ，８ｂでマスキングする。また前記金属の蒸着は、蒸着金属蒸気流の方向が高分子フィルム２に対して４０度から９０度位の入射角をなす状態で行われる。
【００２８】
このように高分子フィルム２への金属蒸着時に、前記２次電子の進路の一部が遮蔽板８ａ側に変更されるため、２次電子が高分子フィルム２の蒸着面に付着する量は減少する。
【００２９】
これによって比抵抗の高い金属酸化物を蒸着するときでも、高分子フィルム２の帯電量を適性値に保つことができ、安定した生産が行えるとともに平坦で均質な巻形状を得ることができる。
【００３０】
次に、より具体的な実施形態例を説明する。高分子フィルム２として厚さ６μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを用い、これに第１薄膜層である厚さ５０ｎｍのコバルト酸化物薄膜を蒸着した。このときの平均堆積速度は１８０ｎｍ／秒、酸素導入管９からの酸素流量は１２００ｃｃとした。
【００３１】
さらに、前記第１薄膜層の上に第２薄膜層である磁性金属薄膜を蒸着した。このときの平均堆積速度は２８０ｎｍ／秒、酸素導入管９からの酸素流量は６００ｃｃとした。
【００３２】
前記第１薄膜層単独のコバルト酸化物薄膜の比抵抗を次のような方法で測定した。測定器は三菱化学製の高抵抗率計（ハイレスタ−ＵＰ）を用いた。これは、試料表面にはリング状のガード電極を備えた表面電極（−極）（二重リング方式）、試料裏面には一定面積の裏面電極（＋極）を接触させて体積抵抗率（比抵抗）を測定するものである（ＭＣＣメソッド）。測定試料は１０ｃｍ角のシート状の試料を用いた。単独のコバルト酸化物薄膜の比抵抗を求めるため、まずベースフィルム（ＰＥＴ）のみの比抵抗を測定した。次に、第１薄膜層単独のコバルト酸化物薄膜が成膜されたシート状試料の比抵抗を測定した。これら２つの値から、第１薄膜層単独のコバルト酸化物薄膜の比抵抗を計算したところ、３．６×１０７  Ωｃｍであった。
【００３３】
上記プロセス条件の下で、ヘルムホルツコイルに流す電流すなわち、発生する磁界Ｂの大きさを次の表１の実施形態例１〜４に示すように変えて、繰り返し作製した。
【００３４】
【表１】
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【００３５】
冷却ロール３の出口付近の表面電位とフィルム切断頻度を調べた（実験回数は３回）ところ、実施形態例１〜４のような磁界を発生させたものは、表面電位計１１が示す帯電量が下がり、切断頻度はほとんどなくなった。これに対して従来の方法で作製した比較例は、帯電量も高くすべて切断に至った。
【００３６】
このように、高分子フィルム２上に電子銃を用いた真空蒸着法により連続的に磁性金属酸化物薄膜を形成する際、蒸発源である金属６と蒸着面の間の近傍に磁場を形成することによって、金属６から発生した２次電子が蒸着面に付着する量を制御できるため、比抵抗の高い金属酸化物の蒸着中に発生するしわやフィルムの切断を大幅に低減させることができる。
【００３７】
次に本発明の他の実施形態例を図２とともに説明する。図２において図３と同一部分は同一符号をもって示している。図２において図３と異なる点は、前記２次電子の発生進路を挟む位置、すなわち遮蔽板８ａ，８ｂの近傍に電極２１Ｐ，２１Ｎを各々対向配設し、電極２１Ｐには直流電源２２Ｐから正電圧を、電極２１Ｎには直流電源２２Ｎから負電圧を各々印加し、図示プラスからマイナスへ向かう電界Ｅを発生させる点と、冷却ロール３の出口、すなわち巻取りロール４近傍の高分子フィルム２の蒸着面側に、該フィルム面から例えば３０ｍｍの距離を隔てて表面電位計１１を配設した点にあり、その他は図３と同一に構成されている。
【００３８】
上記のように構成された装置において、セラミックるつぼ５内の金属６を電子銃７からの電子線照射によって溶解し蒸発させ、高分子フィルム２上に酸素ガスによる反応性蒸着によって磁性金属薄膜を形成する。
【００３９】
このとき、前記電極２１Ｐ，２１Ｎへ正、負電圧を印加して図示電界Ｅを発生させ、その発生電界による電荷への作用によって、金属６から発生した２次電子の進路の一部を遮蔽板８ａ側に変える。
【００４０】
尚、蒸着に不要な金属蒸気流は遮蔽板８ａ，８ｂでマスキングする。また前記金属の蒸着は、蒸着金属蒸気流の方向が高分子フィルム２に対して４０度から９０度位の入射角をなす状態で行われる。
【００４１】
このように高分子フィルム２への金属蒸着時に、前記２次電子の進路の一部が遮蔽板８ａ側に変更されるため、２次電子が高分子フィルム２の蒸着面に付着する量は減少する。
【００４２】
これによって比抵抗の高い金属酸化物を蒸着するときでも、高分子フィルム２の帯電量を適性値に保つことができ、安定した生産が行えるとともに平坦で均質な巻形状を得ることができる。
【００４３】
次に、より具体的な実施形態例を説明する。高分子フィルム２として厚さ６μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを用い、これに第１薄膜層である厚さ５０ｎｍのコバルト酸化物薄膜を蒸着した。このときの平均堆積速度は１８０ｎｍ／秒、酸素導入管９からの酸素流量は１２００ｃｃとした。
【００４４】
さらに、前記第１薄膜層の上に第２薄膜層である磁性金属薄膜を蒸着した。このときの平均堆積速度は２８０ｎｍ／秒、酸素導入管９からの酸素流量は６００ｃｃとした。前記第１薄膜層単独のコバルト酸化物薄膜の比抵抗を、前記記載の方法と同様に測定したところ、３．１×１０７  Ωｃｍであった。
【００４５】
上記プロセス条件の下で、電極に印加する電圧の強さを次の表２の実施形態例５〜８に示すように変えて、繰り返し作製した。
【００４６】
【表２】
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【００４７】
冷却ロール３の出口付近の表面電位とフィルム切断頻度を調べた（実験回数は４回）ところ、実施形態例のような電界を発生させたものは、表面電位計１１が示す帯電量が下がり、切断頻度はほとんどなくなった。これに対して従来の方法で作製した比較例は、帯電量も高くすべて切断に至った。
【００４８】
このように、高分子フィルム２上に電子銃を用いた真空蒸着法により連続的に磁性金属酸化物薄膜を形成する際、蒸発源である金属６と蒸着面の間の近傍に電界を形成することによって、金属６から発生した２次電子が蒸着面に付着する量を制御できるため、比抵抗の高い金属酸化物の蒸着中に発生するしわやフィルムの切断を大幅に低減させることができる。
【００４９】
尚、上記図１、図２の実施形態例では磁性金属薄膜としてＣｏ金属の酸化物を用いたが、他の強磁性金属Ｎｉ，Ｆｅについても単独またはこれらの合金の形で用いることも可能である。また、高分子フィルム２としては、ポリエチレンテレフタレート以外にポリイミド，アラミドなど他の高分子フィルムも使用できる。さらに、この製造方法は磁気テープに限定するものではなく、他の磁気記録媒体にも応用できる。
【００５０】
尚、導電性膜が成膜されたような比抵抗の低い高分子基板（高分子フィルム２）に蒸着する場合、冷却ロール３上の基板帯電量は逆に小さくなる。これにより、冷却ロール３と高分子フィルム２との密着力が低下し高分子フィルム２が熱損傷しやすくなる。この場合は、蒸発源である金属６から発生した２次電子を蒸着面に収束させるように図２の電界Ｅを作用させ、２次電子が蒸着面に付着する量を増加させることにより、冷却ロール３上の基板帯電量を増加させ、冷却ロール３と高分子フィルム２との密着力を確保することで、高分子フィルム２の熱損傷を防止することができる。
【００５１】
尚前記実施形態例において、第１薄膜層上に第２薄膜層を蒸着形成する場合、第１薄膜層を形成した冷却ロールとは別の冷却ロールを用いて形成するようにしても良い。
【００５２】
また前記図１の実施形態例における磁界Ｂの発生位置や、図２の実施形態例における電界Ｅの発生位置、遮蔽板８ａ，８ｂの配設位置等は、図１、図２の位置に限定されるものではなく、適宜変更するものである。
【００５３】
【発明の効果】
（１）以上のように請求項１〜９に記載の発明によれば、安定した品質の磁気記録媒体を製造することができる。特に、基板上に蒸着しようとする金属材料の比抵抗の大きさにかかわらず、安定した品質の磁気記録媒体を製造することができる。
【００５４】
すなわち、比抵抗の大きな、例えば１×１０６  Ωｃｍ以上の金属酸化物を蒸着する場合、電子線照射によりるつぼ中金属から発生する２次電子が基板上の蒸着面に付着する量を減少させるように制御することにより、基板の帯電量増加を抑制して適正な帯電量に保つことができ、これによって基板が、冷却ロールやガイドロール等の搬送手段に巻き付き、しわや切断が発生することはない。
【００５５】
また逆に、導電性膜が成膜されたような比抵抗の低い基板に蒸着する場合、前記２次電子付着量を増加させるように制御することにより、基板の帯電量を増加させることができ、これによって基板と前記搬送手段との密着力を確保し、該基板の熱損傷を防止することができる。
（２）また請求項５に記載の発明によれば、飽和磁化を低下させず保持力を増加させ得るという利点を損なうことなく、磁気記録媒体を製造することができる。（３）また請求項６〜８に記載の発明によれば、装置構成が簡単であり、従来の設備に制御手段を設けるだけでよいので、汎用性も十分備えている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態例を示す構成図。
【図２】本発明の他の実施形態例を示す構成図。
【図３】従来の真空蒸着法による磁気記録媒体の製造装置の一例を示す構成図。
【符号の説明】
１…供給ロール、２…高分子フィルム、３…冷却ロール、４…巻取りロール、５…セラミックるつぼ、６…金属、７…電子銃、８ａ，８ｂ…遮蔽板、９…酸素導入管、１１…表面電位計、２１Ｐ，２１Ｎ…電極、２２Ｐ，２２Ｎ…直流電源、Ｂ…磁界、Ｅ…電界。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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