JPH1021542A - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ベースフィルムの幅方向及び長手方向におけ
る磁気特性を均一化し、収率の向上を図ることのできる
磁気記録媒体の製造方法の提供。 【解決手段】 真空雰囲気中を長手方向に搬送されるベ
ースフィルム２上に、ルツボ５内の強磁性材料６に対す
る電子ビーム走査加熱により、強磁性金属薄膜層を蒸着
させる。ベースフィルム２の搬送速度をｖ（ｍ／分）、
ベースフィルムの幅方向における強磁性材料６に対する
電子ビーム８の走査幅をａ（ｍ）としたとき、ベースフ
ィルムの幅方向における電子ビームの走査周波数f1（H
z）をｖａ以上30ｖａ以下、ベースフィルムの長手方向
における電子ビームの走査周波数f2（Hz）を0.5ｖａ以
上５ｖａ以下とする。また長手方向における電子ビーム
の走査幅ｂ（ｍ）は0.02ａ以上0.3ａ以下とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は磁気記録媒体の製造
方法に関し、より詳しくは幅方向及び長手方向に均一な
特性を有する蒸着型の磁気テープの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子ビーム加熱により金属薄膜を支持体
上に成膜させてなる蒸着型の磁気記録媒体は、磁性体充
填率が高いため塗布型の磁気記録媒体等と比べて薄膜で
飽和磁化や保磁力が大きく、高密度記録に適したものと
して種々の応用分野において利用されている。そして蒸
着型の磁気記録媒体、例えばビデオテープや８ミリビデ
オテープの製造技術に関しては、特性の改善を目指して
数多くの改良が提案されている。しかしながら生産性や
価格の面から、大量の普及にはまだ時間がかかっている
のが現状である。

【０００３】こうした現状を打破するために不可欠な一
つの側面は、低コスト化である。そしてその一つの要因
として、収率の向上が重要であると考えられる。収率の
向上を図るためには、蒸着が均一に行われること、即ち
テープの磁性薄膜が長手方向及び幅方向に一様な特性を
有することが必要である。特公平３−41899号公報に
は、磁性材料に対して走査幅ωで電子ビームを照射し、
速度ｖ（ｍ／分）で移動するテープ状の非磁性基体上に
磁性薄膜を蒸着する場合に、電子ビームの走査周波数を
２ωｖ（Hz）以上とすることにより、（ｄＢ／ｄＨ）ma
x及びエンベロープの改良された磁気記録媒体を得る製
造方法が開示されている。また特開平４−60920号公報
には、強磁性金属材料に対する電子線照射の走査周波数
を100Hz以上700Hz以下とすることが開示されている。こ
れらは要するに電子ビームの走査によって蒸着効率を高
め、磁気特性や生産性の改善を図ろうとするものであ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術による
製造方法は、磁気テープの幅方向における磁性薄膜の均
一化を図るためにはある程度有効であると考えられる。
しかしながら、磁気特性に優れた磁気記録媒体を得るた
めには、さらに磁気テープの長手方向においても均一化
を図ることが有用である。また、蒸着される強磁性材料
は通常は、磁気テープの幅方向に延在するルツボ内に配
置されるが、これを電子ビームにより幅方向のみに照射
して溶融するのではなく、全面に溶融させることができ
れば、材料の有効利用、電子ビームパワーの有効活用と
いう面からも望ましい。本発明者らはこうした観点か
ら、より効率的で収率の向上を図ることができ、それに
より低コスト化に資することのできる磁気記録媒体の製
造方法を得ることを課題とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、真空雰
囲気中を長手方向に搬送される所定幅のベースフィルム
上に、強磁性材料蒸発源に対する電子ビーム走査加熱に
より強磁性金属薄膜層を蒸着させることからなる磁気記
録媒体の製造方法において、ベースフィルムの搬送速度
をｖ（ｍ／分）、ベースフィルムの幅方向における強磁
性材料蒸発源に対する電子ビームの走査幅をａ（ｍ）と
したとき、ベースフィルムの幅方向における電子ビーム
の走査周波数f1（Hz）はｖａ以上30ｖａ以下、ベースフ
ィルムの長手方向における電子ビームの走査周波数f2
（Hz）は0.5ｖａ以上５ｖａ以下とされる。

【０００６】ルツボ内の蒸発源、即ち強磁性材料を電子
ビーム走査により溶融させるに際しては、ルツボ内の材
料が全面的に同一の溶融状態となり、強磁性材料の蒸気
がベースフィルムの面の各位置に対して同じ状態で入射
されることが望ましい。しかしながらベースフィルムは
ルツボに対して相対的に移動されるものであるから、ル
ツボ内の強磁性材料に対する電子ビーム走査の方向及び
速度は、ベースフィルムの搬送速度との兼ね合いにより
決定されるべき事項である。本発明者らはこうした観点
から検討を重ねた結果、上記のようにｖａ≦f1≦30ｖ
ａ、0.5ｖａ≦f2≦５ｖａという関係を満たす場合に、
幅方向のみならず長手方向にも特性が均一化された磁気
記録媒体を得ることができ、かくして収率を向上させて
低コスト化を達成できることを見いだしたものである。

【０００７】ベースフィルムの搬送速度ｖ（ｍ／分）
は、生産性の面からは高い方が望ましいが、高すぎると
十分な成膜を行うことができない。一般的にはこれは、
10〜100（ｍ／分）の範囲内にある。またベースフィル
ムの幅方向における電子ビームの走査幅ａは、ベースフ
ィルムの幅の80〜200％の範囲内にあるように決定され
る。一般にはこれは、0.25〜２ｍ程度である。この場
合、幅方向における電子ビームの走査幅ａが前記ベース
フィルムの幅よりも大きいこと、即ちベースフィルムの
幅の100％を越えることにより、幅方向の膜厚のコント
ロールが容易になり、均一な膜が得やすくなる。さら
に、長手方向における電子ビームの走査幅ｂ（ｍ）は、
0.02ａ以上0.3ａ以下であり、且つ最小でも0.01ｍ以上
であることが好ましい。余りに走査幅ｂが小さいと、成
膜速度の増加は余り見込めないが、他方余りに大きい場
合には、種々の入射角成分を有する蒸気によって成膜が
行われるため、特性の劣化が生ずる場合がある。

【０００８】なお本発明の磁気記録媒体において、ベー
スフィルムとしてはポリエチレンテレフタレートが好ま
しい。しかし他にも、ポリエチレンナフタレートのよう
なポリエステル；ポリエチレン、ポリプロピレン等のポ
リオレフィン; セルローストリアセテート、セルロース
ジアセテート等のセルロース誘導体；ポリカーボネー
ト；ポリ塩化ビニル；ポリイミド；芳香族ポリアミド等
のプラスチック等を使用できる。これらの支持体の厚み
は３〜50μm程度である。

【０００９】また本発明において磁性金属薄膜層を形成
するのに用いられる磁性材料としては、通常の金属薄膜
型の磁気記録媒体の製造に用いられる強磁性金属材料が
挙げられる。例えばCo、Ni、Fe等の強磁性金属、或いは
Fe−Co、Fe−Ni、Co−Ni、Fe−Co−Ni、Fe−Cu、Co−C
u、Co−Au、Co−Ｙ、Co−La、Co−Pr、Co−Gd、Co−S
m、Co−Pt、Ni−Cu、Mn−Bi、Mn−Sb、Mn−Al、Fe−C
r、Co−Cr、Ni−Cr、Fe−Co−Cr、Ni−Co−Cr等の強磁
性合金などである。特に、鉄、コバルト、ニッケルを主
体とする強磁性合金及びこれらの窒化物、炭化物から選
ばれる少なくとも１種が好ましい。また蒸着により磁性
層を形成する際に酸化性ガスを導入し、磁性層表面に酸
化物を形成することにより耐久性の向上を図ることがで
きる。磁性層は単層構造でも、多層構造でも構わない。
高周波記録に対応するためには多層とするのが良く、実
用的な範囲としては２〜３層が適当である。磁性層の厚
みは1000〜3000Å程度であり、二層の場合は下層が200
〜2000Å程度で上層が100〜1000Å程度が好ましく、三
層の場合は下層が200〜2000Å程度、中間層が200〜1000
Å程度、上層が100〜1000Å程度が好ましい。

【００１０】また磁気記録媒体の耐食性、耐久性といっ
た特性を向上させる目的で、本発明に従って磁性層を成
膜した後、その上に高硬度薄膜の保護層を設けることが
できる。こうした保護層は非磁性材料からなり、例えば
ダイヤモンドライクカーボンや、炭化ホウ素、炭化ケイ
素、窒化ホウ素、窒化ケイ素、酸化ケイ素、酸化アルミ
ニウムなどの種々の炭化物、窒化物、酸化物から構成さ
れ、ＣＶＤ法やＰＶＤ法によって成膜される。さらに、
例えばフッ素系潤滑剤を大気中で塗布し、或いは真空中
で磁性層上に噴霧することにより、適当な潤滑剤からな
る潤滑層を５〜50Å程度の厚みで形成できる。磁性層と
反対の面にはベースフィルム上にバックコート層を備え
ることができ、これは常法により、例えばカーボンブラ
ックを含むバックコート塗料を塗布して形成してもよい
し、真空中で金属又は半金属を付着させることにより形
成することもできる。その厚みは塗布の場合には0.1〜
1.0μm程度、蒸着の場合には0.05〜1.0μm程度である。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の磁気記録媒体の
製造方法を実施するに適した装置の一例を示している。
これは図示しない真空チャンバ内に設けられた冷却キャ
ンロール１を含み、この冷却キャンロール１上では、Ｐ
ＥＴフィルムなどのベースフィルム２が、巻き出しロー
ル３から巻き取りロール４へと速度ｖ（ｍ／分）で搬送
される。冷却キャンロール１の下方には、蒸発源として
ルツボ５が配置されており、このルツボ５内には強磁性
材料６、例えばコバルトが収容される。真空チャンバに
はまた電子銃７が配置されており、図示しない制御回路
により制御されて、ルツボ５内の強磁性材料６に向けて
電子ビーム８をベースフィルムの幅方向に振幅ａ
（ｍ）、周波数ｖａ≦f1≦30ｖａで、長手方向に振幅ｂ
（ｍ）、周波数0.5ｖａ≦f2≦５ｖａで照射し、強磁性
材料を蒸発させるようになっている。ルツボ５と冷却キ
ャンロール１の間には、電子ビーム８により蒸発されル
ツボ５から冷却キャンロール１へと向かう強磁性材料の
蒸気の入射範囲を斜め方向に限定するための遮蔽板９が
配置されている。

【００１２】図２は、本発明の製造方法に従ってルツボ
５内の強磁性材料６上を走査される電子ビームの軌跡Ｔ
を例示的に示している。冒頭に述べた従来技術の場合に
は、走査はベースフィルムの幅方向、即ちルツボ５の長
手方向にわたって行われるだけであるが、本発明の製造
方法によれば走査はルツボ５の幅方向にわたっても行わ
れる。かくしてルツボ５内の強磁性材料６を全面的に、
且つベースフィルムの搬送速度に関して調整された周波
数で溶融することが可能となり、電子ビームパワーの有
効活用と材料の有効利用が図られると共に、ベースフィ
ルムの幅方向及び長手方向にわたって特性が均一化され
た強磁性薄膜を成膜することが可能となる。

【００１３】

【実施例】

実施例１〜６ 図１の装置を用い、ルツボ５内にコバルト100％からな
る強磁性材料６を入れた。真空チャンバ内を10^-6Torrま
で排気してから、電子銃７により搬送速度30ｍ／分の時
は40kW、搬送速度50ｍ／分の時は60kWでルツボ５内のコ
バルト金属に電子ビーム８を照射し、蒸着雰囲気とし
た。ベースフィルムの幅方向の走査幅ａ（ｍ）及び走査
周波数f1、長手方向の走査幅ｂ（ｍ）及び走査周波数f2
は、以下の表１に示す通りである。ベースフィルム２と
して厚さ６μm、幅が表１に示す数値（ｍ）のＰＥＴフ
ィルムを冷却キャンロール１上で、表１に数値を示すｖ
（ｍ／分）の速度で走行させ、斜め蒸着により磁性層を
成膜した。次いで磁性層と反対側において、ＰＥＴフィ
ルム上にカーボンブラックとバインダー樹脂を含有する
バックコート用の塗料を塗布して厚さ0.5μｍのバック
コート層を形成した。また磁性層上には、パーフルオロ
ポリエーテルからなる潤滑剤をコーティングして潤滑層
を形成した。得られたものを８mm幅に裁断し、カセット
に装填して８ミリビデオカセットを作製した。

【００１４】比較例１〜４ 実施例に関して説明したのと同様の条件を用いたが、幅
方向の走査幅ａ（ｍ）及び走査周波数f1、長手方向の走
査幅ｂ（ｍ）及び走査周波数f2は、表１に示す数値に変
更した。比較例１及び２ではベースフィルムの長手方向
における走査は行っていない。

【００１５】実施例及び比較例で得られた磁気テープに
ついて、市販の８mmＶＴＲ装置を改造した装置を用いて
出力波形のエンベロープ特性を測定した。この場合、図
３(a)に示すようなエンベロープ特性が得られるのが理
想的であるが、実際には図３(b)に示すように、ヘッド
タッチの不良等の原因によって波形に欠けが生じてしま
う。ここでは、測定時に前欠け又は後欠けのうち欠け率
の高い方を100％から減算して欠け率とした。例えば高
い方の欠け率が５％の場合、エンベロープは95％という
ことになる。結果を表１に併せて示す。

【００１６】また実施例及び比較例でＰＥＴフィルム上
に所定幅で磁性層が成膜されたものについて、蒸着され
た磁性層の幅方向中央の個所をＡとし、幅方向の端部か
ら３cmの個所をＢとして、膜厚比Ｂ／Ａをそれぞれにつ
いて測定することにより、膜厚の幅変動を評価した。結
果を表１に併せて示す。なお表１において、「実」は実
施例を、「比」は比較例を表す。

【００１７】

【表１】

【００１８】

【発明の効果】以上の如く本発明によれば、ベースフィ
ルムの幅方向だけでなく長手方向においても電子ビーム
の走査を行うことにより、より均一な特性を有する強磁
性薄膜を蒸着により成膜することが可能となった。従っ
て収率の向上を図ることが可能となると共に、これによ
り低コスト化を促進することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法に用いることのできる装置の
一例を示す概略的な斜視図である。

【図２】本発明の製造方法による強磁性材料蒸発源の走
査の一例を示す説明的な斜視図である。

【図３】本発明の実施例及び比較例におけるエンベロー
プの測定方法を説明するための概略図である。

【符号の説明】

１ 冷却キャンロール ２ ベースフィルム ３ 巻き出しロール ４ 巻き取りロール ５ ルツボ ６ 強磁性材料 ７ 電子銃 ８ 電子ビーム ９ 遮蔽板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 修 栃木県芳賀郡市貝町赤羽2606 花王株式会 社研究所内 (72)発明者 遠藤 克巳 栃木県芳賀郡市貝町赤羽2606 花王株式会 社研究所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 真空雰囲気中を長手方向に搬送される所
   定幅のベースフィルム上に、強磁性材料蒸発源に対する
   電子ビーム走査加熱により強磁性金属薄膜層を蒸着させ
   ることからなる磁気記録媒体の製造方法において、 前記ベースフィルムの搬送速度をｖ（ｍ／分）、前記ベ
   ースフィルムの幅方向における前記強磁性材料蒸発源に
   対する電子ビームの走査幅をａ（ｍ）としたとき、前記
   ベースフィルムの幅方向における電子ビームの走査周波
   数f1（Hz）がｖａ以上30ｖａ以下であり、且つ前記ベー
   スフィルムの長手方向における電子ビームの走査周波数
   f2（Hz）が0.5ｖａ以上５ｖａ以下であることを特徴と
   する、磁気記録媒体の製造方法。
2. 【請求項２】 長手方向における電子ビームの走査幅ｂ
   （ｍ）が0.02ａ以上0.3ａ以下であり、且つ最小で0.01
   ｍ以上である、請求項１の磁気記録媒体の製造方法。
3. 【請求項３】 幅方向における前記電子ビームの走査幅
   ａ（ｍ）が前記ベースフィルムの幅よりも大きい、請求
   項１又は２の磁気記録媒体の製造方法。