JPH06215371A - 磁気記録媒体の製造装置と製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 両面を同一真空容器内で続けてスパッタでき
るようにした装置で、フィルムの両面に磁性膜を形成し
た、製造時間の短縮と品質を向上した、即ち、生産性を
向上させた磁気記録媒体の製造装置と製造方法を供する
ことにある。 【構成】 １つの真空容器中にキャンが２個以上と、そ
の両側に長尺のフィルム２の送り出しロール３と巻き取
りロール８が設けられ、それらのキャン１１、１２の間
に設けたピンチロール１３によって、長尺のフィルム２
が一定速度で搬送され、各々のキャン上のフィルム２の
テンションが独立に制御された状態で、スパッタあるい
は蒸着等により、フィルム２の各面に連続して磁性膜を
形成してなる磁気記録媒体の製造装置で、フィルム２に
テンションを印加する為のロールの回転速度と回転トル
クの関係が、正の関係を持つロール駆動装置を有する磁
気記録媒体の製造装置、及び、前記装置を用いて製造す
る磁気記録媒体の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気記録媒体の製造装
置と製造方法に関係する。

【０００２】

【従来の技術】一般に連続磁性体を記録媒体とする磁気
記録媒体の製造は真空装置の中でスパッタ法や蒸着法を
用いて行われている。従来の連続磁性体を記録媒体とす
るフロッピーディスクや磁気テープの製造は、図４に示
すような製造装置を用いて製造していた。即ち、真空容
器中１で長尺のフィルム２が送り出しロール３からガイ
ドロール４、キャン５へと搬送され、キャン５上でター
ゲット６のスパッタによりフィルム２の片面に磁性膜が
形成され、その後、ガイドロール７を介して、巻き取り
ロール８に巻き取られる。ここで、送り出しロール３に
はブレーキ９が取り付けられており、フィルム２にテン
ションを印加している。又、巻き取りロール８には、イ
ンダクションモータを用いたドライブモータ１０が取り
付けられており、磁性膜形成中のフィルム２の搬送及び
巻き取りを行っている。例えば、製造する記録媒体がフ
ロッピーディスクや磁気テープで片面媒体の場合はフィ
ルムと磁性膜間の熱膨張などの差によるカールの発生を
防止するため、裏面に金属膜等を形成したり、両面媒体
の場合には裏面にも磁性膜を形成するために、片面に磁
性膜が形成され、巻き取りロールに巻き取られたフィル
ムを再度送り出しロール側に設定しなおして、第１の面
と同様に、送り出しロール３からガイドロール４、キャ
ン５へと搬送され、キャン５上でフィルム２の第２の面
へ磁性膜を形成する。両面に膜を形成した後、ガイドロ
ール７を介して巻き取りロール８に巻き取られたフィル
ムは、プレスやスリットなどの後工程を経てフロッピー
ディスクや磁気テープが製造される。ここで、製造され
るフロッピーディスクや磁気テープには、磁気特性が所
定の値であること等の他に、磁気記録再生時にモジュレ
ーションエラーの原因となるカール量が小さいことが求
められる。特に高記録密度用フロッピーディスク等では
重要な品質となる。このカール量はキャン上で磁性膜を
形成した後の冷却やテンションの開放などによって、フ
ィルムと磁性膜とが各々縮もうとする力のバランスで発
生する。そこで、フィルムの搬送時のテンションを変え
てフィルムの片面に磁性膜や金属膜等の薄膜を形成する
と、図５（ａ）に示すように、膜形成時のフィルムに加
えられたテンションと膜形成後のカール量の間には相関
関係があり、テンションでカール量が制御できる。次
に、第１の片面に膜を形成した後のカール量と両面に膜
を形成した後のカール量を見ると、図５（ｂ）に示すよ
うに、片面形成後のカール量と両面形成後のカール量と
の間には関係があり、第１の片面に膜を形成したときの
カールの量が少なければ両面を形成した後のカールの量
を少なく制御できる。このように、磁性膜を形成する際
のフィルムのテンションがカールの量に大きく寄与する
ために、テンションの安定性、即ち、フィルムのテンシ
ョンの変動が少ないことが、カール量制御のために重要
な課題となる。搬送中のフィルムのテンションは、一般
に、送り出しロールにブレーキを取り付けてフィルムの
搬送に逆らう回転トルクを発生させてフィルムにテンシ
ョンを与える方法や、巻き取りロールのドライブモータ
に渦電流モータ（トルクモータ）を取り付けて回転トル
クを発生させてフィルムにテンションを与える方法や、
巻き取りロールのドライブモータにインダクションモー
タを取り付けてフィルムの搬送速度との速度差を設けて
フィルムにテンションを発生させる方法に大別される。
これらの中で巻き取りロールのドライブモータにインダ
クションモータを取り付ける方法は、フィルムのテンシ
ョンを測定する検出機構が必要であるが、真空中で充分
に信頼性を持つフィルムのテンションの検出機構が実用
化の域に達していない為に、真空を利用した磁気記録媒
体の製造方法には適当ではない。又、ブレーキを取り付
ける方法と、渦電流モータ（トルクモータ）を取り付け
る方法を比較すると、図６（ａ）に示す巻き取りロール
に渦電流モータによるテンションを印加したフィルムの
テンションの経時的変動よりも、図６（ｂ）に示す送り
出しロールに渦電流ブレーキ等のブレーキを用いてテン
ションを印加したフィルムのテンションの経時的変動の
方が、最大値と最小値の差、即ち、テンションのばらつ
きが少ないことから、より安定したテンション制御がで
きるため、真空を利用した磁気記録媒体の製造において
はブレーキを取り付けた装置を用いる方が適している。
以上述べた従来の技術では、フィルムの両面に磁性膜を
形成するには、片面を形成した後、フィルムを設定し直
し、再度排気するなどの工程が必要であるため、生産性
が低かった。

【０００３】片面形成後のフィルムの再設定や排気の時
間を不要とし、製造時間の短縮をするために、図７に示
すように、キャンをキャンＡ１１とキャンＢ１２の２個
とし、キャンＡ１１とキャンＢ１２との間にピンチロー
ル１３を設け、送り出しロール３でキャンＡ１１のテン
ション、巻き取りロール８でキャンＢ１２のテンション
を各々制御して両面に連続して同時に形成することが試
みられてはいるが、フィルムのテンションの制御が不十
分で特に第２の面に膜を形成するキャン上のフィルムの
テンションの制御が不完全なため歩留が悪くなるという
問題があった。即ち、このような装置を用いる方法にお
いては、キャンＡ１１上のフィルムのテンションは、従
来と同様に、送り出しロール３で加えるために、フィル
ム２の搬送方向と逆の方向にテンションを印加するのに
対し、キャンＢ１２上のフィルムのテンションは巻き取
りロール８で加えるために、フィルム２の搬送方向と同
方向からテンションを印加することが必要となる。この
ため、巻き取りロール８のドライブモータ１４に渦電流
モータ（トルクモータ）を取り付けて、テンションを印
可し、且つフィルム２の巻き取りを行っていた。ところ
が、渦電流モータを取り付けてテンションを印加する方
法では、先にも述べたように（図６（ａ）参照）、テン
ションの変動が大きいために、カール量を０とするテン
ションの制御が充分にできず、良品率が低いという問題
がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、上述の問題を解消して、各々のキャン上でのテンシ
ョンを充分に小さな変動量内で制御し、両面を同一真空
容器内で続けてスパッタできるようにして、フィルムの
両面に磁性膜や金属膜を形成し、製造時間の短縮と品質
を向上した、即ち、生産性を向上した磁気記録媒体の製
造装置と製造方法を供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、１つの真空容
器中にキャンが２個以上と、その両側に長尺のフィルム
を送り出す送り出しロールと収納する巻き取りロールが
設けられ、それらのキャンの間に設けたピンチロールに
よって、長尺フィルムが一定速度で搬送され、各々のキ
ャン上のフィルムのテンションが独立に制御された状態
で、スパッタあるいは蒸着によりフィルム上に磁性膜を
形成してなる磁気記録媒体の製造方法において、フィル
ムの搬送方向にテンションを印加する為のロールの回転
速度と回転トルクの関係が、少なくとも制御範囲におい
て、正の関係を持つロール駆動装置を有することを特徴
とする磁気記録媒体の製造装置と、該製造装置を用いて
製造する磁気記録媒体の製造方法である。

【０００６】

【作用】本発明者らは、フィルムのテンションの印加方
法で、渦電流モータ（トルクモータ）を取り付けてテン
ションを印加する方法がブレーキを取り付けてテンショ
ンを印加する方法に比べ、テンションの変動量が大きく
なってしまう原因について検討を重ねた結果、その原因
がテンションを伝達するロールの回転速度とその回転ト
ルクの大きさの関係の相違にあることを究明した。即
ち、ブレーキを取り付けた場合の、ロールの回転速度と
回転トルクの関係は、図８（ａ）に示すように回転速度
に比例してトルク量が増加するのに対し、渦電流モータ
を取り付けた場合には、図８（ｂ）に示すように、回転
速度が増加してもトルク量は逆に減少の傾向を示す。フ
ィルムは、テンションが何等かの原因で急に小さくなる
と、その搬送速度が早くなる。この時、ブレーキを取り
付けた場合には、フィルムの搬送速度が早くなった分ロ
ールの回転速度が早くなり、回転速度とトルクの量の関
係からトルクが大きくなるため、フィルムのテンション
はもとに戻る。一方、フィルムの搬送方向からテンショ
ンを印加するために、渦電流モータが取り付けられた場
合には、ロールの回転速度が早くなっても、回転速度と
トルク量の関係から、トルク量は逆により小さくなる傾
向のために、変動したテンションはそのまま変わらない
か又は変動量が大きくなる。従って、フィルムの搬送方
向からテンションを印加する場合、巻き取りロール側の
ロールの回転速度が増加すれば、トルク量も増加する関
係を持つようにすれば、テンションの変動は小さくでき
る。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。図１は、本発明の一実施例の磁気記録媒
体の製造方法に用いる製造装置の構成を示す。本発明に
おいては、フィルム２が、送り出しロール３からガイド
ロール４を介してキャンＡ１１に送られ、フィルム２の
片面に磁性膜が形成される。キャンＡ１１でフィルム２
の第１の片面に磁性膜が形成されたフィルム２は、ガイ
ドロール１５を介して、ピンチロール１３に送られる。
ピンチロール１３を通過したフィルム２は、ガイドロー
ル１６等を介してキャンＢ１２に搬送され、フィルム２
の第２の片面（裏面）に磁性膜が形成される。キャンＢ
１２までで両面に磁性膜が形成されたフィルム２は、ガ
イドロール７などを介して、巻き取りロール８に巻き取
られる。ここで、フィルムの定速搬送はインダクション
モータを用いたドライブモータ１０の取り付けられたピ
ンチロール１３によって行っている。従って、キャンＡ
１１上のフィルムのテンションは、送り出しロール３に
取り付けられた渦電流ブレーキを用いたブレーキ９によ
り制御している。一方、巻き取りロール８の軸にはデフ
レンシャルギア１７が接続され、このデフレンシャルギ
ア１７には、ドライブモータ１８とブレーキ１９が取り
付けられている。ドライブモータ１８はインダクション
モータを用い、ドライブモータの回転速度は、ブレーキ
１９がロックした状態で巻き取りロール８の回転速度が
フィルムの搬送速度に同期する速度よりも２０％早く回
転する速度で一定とした。又ブレーキ１９は渦電流ブレ
ーキを用いた。この状態で、巻き取りロール８を回転さ
せてフィルム２を巻き取り、そのテンション制御はブレ
ーキ１９の発生トルク量の制御により行った。従って、
第２のキャンＢ１２上のフィルム２のテンションを制御
する巻き取りロール８の駆動はインダクションモータと
渦電流ブレーキをデフレンシャルギアを組み合わせたロ
ール駆動装置で行い、本装置においてはロールの回転速
度は回転トルクの関係は正の関係を持つように設定され
ている。

【０００８】実施例として、上述の製造装置により表１
に示す条件により、Ｃｏ−Ｃｒ合金磁性膜を両面に付け
た３．５インチフロッピーディスクを作成した。又比較
のため、比較例１として図４に示す従来のキャン１個の
製造装置により表１に示す条件により実施例と同様に作
成した試料と、比較例２として図７に示す構成のキャン
が２個の製造装置、即ち、実施例の装置の巻き取りロー
ル８の部分から、デフレンシャルギア１７と、インダク
ションモータを用いたドライブモータ１８及び渦電流ブ
レーキを用いたブレーキ１９を外し、渦電流モータ１４
を巻き取りロール８に取り付けて、キャンＢからのフィ
ルムの巻き取りとテンション制御を渦電流モータのみで
行った製造装置を用いて作製した試料の３．５インチフ
ロッピーディスクを準備した。これら、各々の方法で作
成した試料について、カール量のばらつきを測定した。
尚、各々のテンション条件は片面形成時、裏面形成時の
双方ともカール量が０となる条件に設定して行った。こ
こで、カール量は、３．５インチマイクロフロッピーデ
ィスクにプレスし、その外周端部の反りの高さとした。
この時、カールの高さが０．４ｍｍ以内のものを良品と
した。試料作成の諸元を表１に、結果を図２に示す。図
２からわかるように、カールの高さのばらつきについ
て、比較例１と実施例とで同様の結果となった。又、比
較例２と実施例とを比べると、実施例では良品の割合が
４倍以上となった。更に、比較例１と実施例について、
作製時間と良品の生産量の関係を図３に示す。図３から
わかるように、実施例では、フィルムの設定や排気時間
などの待ち時間が比較例１の約半分となり、しかも良品
率も高いため、その後の単位時間当りの生産量も倍とな
り、生産性が向上している。

【０００９】

【表１】

【００１０】

【発明の効果】以上、本発明によれば、生産性が向上し
たカール等の少ない高品質の磁気記録媒体が得られる製
造装置と製造方法が提供できる。以上、本発明をスパッ
タ法による磁気記録媒体の製造に用いた例により説明し
たが、薄膜の形成方法はスパッタ法に限らず、真空蒸着
法や、イオンプレーティング法によっても同じ効果を有
することは明白である。又、発明の用途も、磁気記録媒
体の製造に限らず、フィルムの両面に薄膜を形成する装
置ならば、本発明が効果を有することは明白である。
又、実施例ではロールの回転速度と回転トルクの関係が
正のロール駆動装置として、デフレンシャルギアで結合
したインダクションモータと渦電流ブレーキの組み合わ
せたもので説明したが単体のモータでもこの関係を満た
すものであれば本発明の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の磁気記録媒体の製造装置の
構成を示す説明図。

【図２】作製した媒体のカールの高さのばらつきを示す
図で、図２（ａ）は実施例、図２（ｂ）は比較例１、図
２（ｃ）は比較例２について示す。

【図３】装置の駆動時間と生産量の関係を示す図。

【図４】従来の製造方法で用いた製造装置の構成を示す
説明図。

【図５】従来の製造装置を用いた場合のカール量とテン
ションの関係を示す図で、図５（ａ）は第１の面への膜
形成時のテンションとカール量の関係、図５（ｂ）は両
面に膜形成後のカール量と第１の面への形成後のカール
量の関係を示す。

【図６】ブレーキとモータトルクによるテンションの印
加方法とテンションの変動量を比較した図で、図６
（ａ）は渦電流モータによるフィルムのテンションの変
化、図６（ｂ）は渦電流ブレーキによるフィルムテンシ
ョンの変化を示す。

【図７】従来の製造装置の一例で、両面連続同時作製の
製造装置の構成を示す説明図。

【図８】ブレーキ又はモータによるフィルムへのテンシ
ョンを印加する方法において、ロールの回転速度とトル
クの関係を示す図で、図８（ａ）は渦電流ブレーキを用
いた場合、図８（ｂ）は渦電流モータを用いた場合を示
す。

【符号の説明】

１ 真空容器中 ２ フィルム ３ 送り出しロール ４ ガイドロール ５ キャン ６ ターゲット ７ ガイドロール ８ 巻き取りロール ９ ブレーキ １０ ドライブモータ １１ キャンＡ １２ キャンＢ １３ ピンチロール １４ ドライブモータ １５ ガイドロール １６ ガイドロール １７ デフレンシャルギア １８ ドライブモータ １９ ブレーキ

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【手続補正書】

【提出日】平成５年１２月９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図３】

【図２】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １つの真空容器中にキャンが２個以上
   と、その両側に長尺のフィルムを送り出す送り出しロー
   ルと収納する巻き取りロールが設けられ、それらのキャ
   ンの間に設けたピンチロールによって、長尺フィルムが
   一定速度で搬送され、各々のキャン上のフィルムのテン
   ションが独立に制御された状態で、スパッタあるいは蒸
   着によりフィルム上に磁性膜を形成してなる磁気記録媒
   体の製造方法において、フィルムの搬送方向にテンショ
   ンを印加する為のロールの回転速度と回転トルクの関係
   が、少なくとも制御範囲において、正の関係を持つロー
   ル駆動装置を有することを特徴とする磁気記録媒体の製
   造装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の装置を用いて製造する磁
   気記録媒体の製造方法。