JP2001020061A - 真空蒸着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁性層の表面酸化及び磁性層の内部酸化を制
御可能とする。 【解決手段】 冷却ロール６に沿って定方向に走行し、
金属蒸気１３を被着される蒸着領域１４を通過する被蒸
着体の蒸着終点側にあって、ガス吹出口２０を金属蒸気
１３に対向するように付設され、ガスを吹き付けられた
金属蒸気１３を規制する庇状の規制凸部２２が設けられ
ている第１のガス導入部１６と、冷却ロール６に沿って
定方向に走行し、金属蒸気１３を被着される蒸着領域１
４を通過する被蒸着体の蒸着始点側にあって、ガス吹出
口２０を金属蒸気１３に対向するように付設されている
第２のガス導入部５１とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、真空槽内にテープ
状の被蒸着体を走行させてその表面上に蒸着法によって
薄膜を成膜形成する真空蒸着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気記録媒体は、例えば、ハイビジョン
ビデオテープレコーダやデジタルビデオテープレコーダ
に代表されるビデオテープレコーダ等の分野において、
高画質化を図るための高密度記録化が一層強く要求され
ている。この要求に応える磁気記録媒体としては、直
接、非磁性支持体上に金属磁性材料を被着させて磁性層
を形成する、いわゆる金属磁性薄膜型の磁気記録媒体が
用いられる。金属磁性薄膜型の磁気記録媒体の製法に
は、真空蒸着法，スパッタリング法及びイオンプレーテ
ィング法等の真空薄膜形成技術やめっき等がある。

【０００３】金属磁性薄膜型の磁気記録媒体は、保磁
力、角形比及び短波長領域における電磁変換特性に優れ
るばかりでなく、磁性層の薄膜化が可能であり、加えて
塗布型の磁気記録媒体のように結合剤等の非磁性材料を
磁性層に含ませる必要がないことから磁性材料の充填密
度を高くできること等の数々の利点を有している。中で
も真空蒸着法によって磁性層が形成される蒸着型磁気テ
ープ（以下、蒸着テープという。）は、生産効率が高く
特性も安定していることから、既に実用化されている。

【０００４】蒸着テープは、一般に真空槽内に非磁性支
持体を案内する冷却ロールと、蒸着源となる磁性材料
と、蒸着源を加熱するための加熱手段等を有する真空蒸
着装置内において、非磁性支持体表面に磁性層が成膜形
成されてなるものである。真空蒸着装置は、蒸着源とな
る磁性材料を、電子線の照射等によって金属蒸気とし、
冷却ロールの外周面に沿って走行する非磁性支持体上に
入射させることによって蒸着膜を形成する。

【０００５】蒸着テープにおいて、金属磁性薄膜の磁気
特性は、金属粒子の非磁性支持体への入射角によって大
きく影響される。通常、真空蒸着装置は、回転する冷却
ロール上を走行する非磁性支持体に対して、金属蒸気が
斜めに入射できるように蒸着範囲が制限されている。そ
のため、真空蒸着装置には、冷却ロール近傍に非磁性支
持体の所定領域を覆うシャッタが備えられている。

【０００６】また、真空蒸着装置は、磁性層の保磁力を
向上させたり、飽和磁束密度等の磁気特性を向上させる
ために、非磁性支持体の幅方向に沿ったスリット状の吹
出口を有するガス導入管を備えている。真空蒸着装置
は、ガス導入管を通じて供給される酸素ガスを金属蒸気
に吹き付けることによって金属蒸気を適度に酸化してい
る。このガス導入管は、冷却機構を備えたシャッタに取
り付けられ、高温の金属蒸気による熱変形が防止される
ようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】蒸着テープは、上述し
た方法のように金属蒸気中に酸素ガスを導入して金属蒸
気が酸化された状態で蒸着されるが、磁性層の保磁力並
びに飽和磁束密度等の磁気特性を向上させるためには金
属蒸気が所定量に酸化されて非磁性支持体上に蒸着され
ることが望ましい。また、蒸着テープは、金属蒸気が磁
性層を成膜形成する際に、金属酸化物が一様に分布して
いることが望ましい。

【０００８】真空蒸着装置は、非磁性支持体が、冷却ロ
ールに案内されて金属蒸気の蒸着領域を走行している間
に金属蒸気を蒸着して薄膜を成膜形成する。従来の真空
蒸着装置は、冷却ロール上を走行する非磁性支持体上の
任意の箇所が蒸着領域に接近して蒸着を開始される蒸着
領域の一端を蒸着始点とし、この任意の箇所が冷却ロー
ル上を走行して蒸着領域から脱する他端を蒸着終点とす
ると、ガス導入管が蒸着終点側に設けられている。

【０００９】従って、従来の真空蒸着装置においては、
蒸着終点側の金属蒸気に高濃度の酸素ガスが吹き込まれ
て金属酸化物を多く含む組成となっている。また、真空
蒸着装置においては、吹き込まれる酸素ガスが金属蒸気
内を通過して蒸着始点側まで十分に達しないために、蒸
着始点側の金属蒸気が蒸着終点側の金属蒸気に比べて金
属酸化物の割合が少ない組成となっている。

【００１０】つまり、従来のガス導入管を備えた真空蒸
着装置では、冷却ロール上を走行している非磁性支持体
に対して、蒸着の初期段階に酸化成分の少ない金属蒸気
を被着させるとともに、蒸着の終了段階に酸化成分の多
い金属蒸気を被着させて薄膜を形成していた。従って、
蒸着テープは、非磁性支持体上に金属蒸気を被着されて
なる磁性層が、内部に金属酸化物をほとんど含有せず、
表面に金属酸化物を過剰に含有する不均一な膜層となっ
ていた。蒸着テープは、その結果、良好な磁性層の保磁
力及び飽和磁束密度等の磁気特性を得難く、電磁変換特
性が不安定な金属磁性薄膜となるという問題点があっ
た。

【００１１】そこで、本発明は、上述した従来の真空蒸
着装置の問題点を解決し、表面酸化及び内部酸化を制御
可能とし、均一な磁性層を成膜形成可能な真空蒸着装置
を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成する本
発明に係る真空蒸着装置は、真空槽と、テープ状の被蒸
着体を供給する供給ロールと、上記被蒸着体を外周部に
走行させる冷却ロールと、蒸着処理が施された被蒸着体
を巻き取る巻取ロールと、金属蒸気を発生する蒸発源
と、この蒸発源を加熱する加熱手段と、上記冷却ロール
の外周部の一部を上記蒸発源に臨ませることによって蒸
着部位を構成するシャッタ部材と、上記蒸着部位の近傍
に配置されて上記金属蒸気にガスを導入するガス導入部
とを備え、上記冷却ロールの外周部を走行する上記被蒸
着体の表面に金属薄膜を形成する真空蒸着装置におい
て、上記ガス導入部は、ガス流路が形成された導入管本
体と、この導入管本体に接続されて上記ガス流路にガス
を供給するガス供給管と、上記冷却ロールの蒸着部位に
対して被蒸着体の蒸着終点側と対向して上記導入管本体
に設けられ上記金属蒸気にガスを吹き出す吹出口を有す
る吹出部とからなり、上記吹出部には、上記ガスが吹き
込まれた上記金属蒸気の上記被蒸着体への蒸着を規制す
る庇状の規制凸部が設けられているものとする。

【００１３】また、上記真空蒸着装置には、ガス流路が
形成された導入管本体と、この導入管本体に接続されて
上記ガス流路にガスを供給するガス供給管と、上記導入
管本体の冷却ロールの外周部と対向する部位に設けられ
上記金属蒸気にガスを吹き出す吹出口を有する吹出部と
からなる第２のガス導入部を備え、上記第２のガス導入
部は、上記吹出部が第１のガス導入部に対向する上記冷
却ロールの蒸着部位の蒸着始点側に位置して設けられる
ものとする。また、上記第２のガス導入部は、上記ガス
供給管が一端を回動自在に支持された支持部材に組み込
まれて上記冷却ロールの蒸着部に対する上記吹出口の対
応位置を調整されることによって、上記金属蒸気へのガ
ス吹込みを調整するものとする。また、上記支持体は、
冷却機構を備えるものとする。

【００１４】以上のように構成された本発明に係る真空
蒸着装置は、第１のガス導入部に備えられた庇状の規制
凸部によって、第１のガス導入管のガス吹出口周辺にあ
って、周囲の金属蒸気よりもガスを過剰に含む金属蒸気
が被蒸着体上に被着されるのを規制する。また、真空蒸
着装置は、第２のガス導入部を備えることによって、蒸
着始点側の金属蒸気内にまで十分にガスを分散できるよ
うになる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る真空蒸着装置
の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明す
る。本発明を適用した第１の実施の形態である真空蒸着
装置１は、図１及び図２にその具体的な構成を示すよう
に、例えば、テープ状の非磁性支持体２の表面に、蒸着
法により金属磁性薄膜を形成するものである。

【００１６】真空蒸着装置１は、真空槽３内に、供給ロ
ール４と、巻取ロール５と、冷却ロール６と、回動ロー
ル７，８とを備え、ルツボ９内に充填された蒸着源１０
を電子銃１１から照射される電子線１２によって加熱し
て金属蒸気１３とし、蒸着領域１４の範囲で非磁性支持
体２上に金属蒸気１３を蒸着するものである。

【００１７】真空槽３は、真空引きによる槽壁の歪み等
により各部の組立状態に影響が生じないような構造とさ
れ、図示しない真空ポンプによって内部を約１０^-3〜１
０^-4Ｐａ程度の高真空状態に保たれている。

【００１８】供給ロール４及び巻取ロール５は、非磁性
支持体２の幅と略同長を有する円筒状であり、非磁性支
持体２を供給，巻取する。非磁性支持体２は、真空槽３
に支架された支軸４ａ及び５ａに回転自在に軸装され、
供給ロール４から繰り出されて冷却ロール６を経由して
巻取ロール５に順次巻き取られる。

【００１９】冷却ロール６は、非磁性支持体２の幅と略
同長を有する円筒状であり、真空槽３に支架された支軸
６ａに回転自在に軸装され、供給ロール４及び巻取ロー
ル５のロール径よりも大径とされている。冷却ロール６
は、外周面が鏡面研磨を施され、その外周面に非磁性支
持体２を掛け合わせることによって、非磁性支持体２を
定速走行させている。冷却ロール６の内部には、図示し
ない冷却装置が設けられている。冷却ロール６は、表面
に金属蒸気１３を蒸着される非磁性支持体２を冷却しな
がら定速走行させることによって、蒸着による非磁性支
持体２の熱変形を抑制している。

【００２０】回動ロール７，８は非磁性支持体２の幅と
略同長を有する円筒状であり、真空槽３に支架された支
軸７ａ及び８ａに回転自在に軸装されている。回動ロー
ル７は供給ロール４と冷却ロール６との間に、回動ロー
ル８は冷却ロール６と巻取ロール５の間にあって、冷却
ロール６に掛け合わされた非磁性支持体２を冷却ロール
６に圧着するような向きに所定のテンションがかけられ
ている。非磁性支持体２は、回動ロール７及び８によっ
て、冷却ロール６上を撓むことなく順次走行するように
されている。

【００２１】ルツボ９は、非磁性支持体２の幅と略同長
を有し、その内部に金属磁性材料を蒸着源１０として充
填している。真空槽３には側壁部に、ルツボ９内に充填
された蒸着源１０を加熱蒸発させるための電子銃１１が
付設されている。電子銃１１は、電子線１２をルツボ９
に向けて出射して、蒸発源１０に照射するような角度に
されている。ルツボ９は、電子線１２によって加熱蒸発
された蒸着源１０が金属蒸気１３となって、冷却ロール
６上を走行する非磁性支持体２に対して、所定の蒸着領
域１４をもって蒸着できる位置に配設されている。

【００２２】従って、真空槽３は、上述したようにルツ
ボ９と電子銃１１とをその内部に配置することによっ
て、加熱蒸発された金属蒸気１３を冷却ロール６の外周
面に沿って定速走行する非磁性支持体２上に入射し、磁
性層として被着形成するようになっている。

【００２３】また、真空槽３には冷却ロール６の外周面
に沿って定速走行する非磁性支持体２の一部を覆うよう
に防着板１５が設けられ、非磁性支持体２上に蒸着され
てなる磁性層上に過剰に金属蒸気１３が付着するのを規
制している。この防着板１５は、冷却ロール６と対向す
る面がこの冷却ロール６とほぼ同一の曲率をもつように
湾曲され、冷却ロール６の外周面に沿って定速走行する
非磁性支持体２の所定領域を覆うようにされている。こ
の防着板１５には、真空槽３の外部から酸素ガスを供給
されて、金属蒸気１３に酸素ガスを吹き付けるための第
１の酸素ガス導入部１６が取り付けられている。

【００２４】第１の酸素ガス導入部１６は、図２，図３
及び図４に示すように、酸素流路形成部１７と、酸素流
路蓋部１８と、酸素ガス供給管１９と、ガス吹出口２０
を有するガス吹出部２１と、庇状の規制凸部２２とから
構成され、全体形状が略直方体として形成され、その長
手方向の長さを非磁性支持体２の幅とほぼ同寸法とす
る。第１の酸素ガス導入部１６は、酸素流路形成部１７
と、酸素流路蓋部１８とが銅パッキン２３を介して、複
数個のボルト２４により固着され、更にガス吹出部２１
が、酸素流路形成部１７と酸素流路蓋部１８とに挟持さ
れるようにして隙間無く組み付けられることで構成され
ている。

【００２５】また、第１の酸素ガス導入部１６は、冷却
ロール６上を走行する非磁性支持体２上の任意の箇所が
蒸着領域１４に接近して蒸着を開始される蒸着領域１４
の一端を蒸着始点とし、この任意の箇所が冷却ロール上
を走行して蒸着領域１４から脱する他端を蒸着終点とす
ると、蒸着終点側にあって、ガス吹出口２０を金属蒸気
１３に対向するように設置され、金属蒸気１３に対して
酸素ガスを吹き付ける。第１の酸素ガス導入部１６は、
ガス吹出口２０の周囲にあって金属酸化物が過剰に含有
される金属蒸気１３を庇状の規制凸部２２によって規制
し、蒸着の最終段階に、金属酸化物を過剰に含有する金
属蒸気１３が非磁性支持体２上に被着され、非磁性支持
体２表面に酸化層が形成されるのを抑制している。

【００２６】酸素流路形成部１７は、酸素流路形成部１
７と酸素流路蓋部１８とが固着される表面に細溝として
形成される酸素流路２５を備える。

【００２７】この酸素流路２５は、複数の分岐箇所を経
てガス吹出口２０に至る細溝として形成されている。す
なわち、酸素流路２５となる細溝は、一端が外部から酸
素ガスを供給するための酸素ガス供給管１９の端部に連
結し、他端が第１の酸素ガス導入部１６の長手方向に沿
って二方向に分岐され延長されている。酸素流路２５
は、二方向に分岐され延長される他端部が、それぞれ途
中でガス吹出部２１方向に曲折され延長されている。酸
素流路２５は、この曲折部から第１の酸素ガス導入部１
６の長手方向に沿って再び二方向に分岐され延長されて
いる。二方向に分岐され延長された酸素流路２５は、更
に分岐と延長を繰り返し、最終的に１６本の細管に分か
れ、酸素流路２５同士が互いに均等な間隔を持って、同
じく酸素流路形成部１７にある酸素溜まり２６へと連通
している。

【００２８】酸素溜まり２６は、酸素流路形成部１７と
酸素流路蓋部１８とが固着され、ガス吹出部２１が組み
付けられることにより形成される空間部であり、第１の
酸素ガス導入部１６の長手方向に延在し、ガス吹出部２
１にあるガス吹出口２０に導通している。酸素溜まり２
６には、上述の１６本の酸素流路２５が、互いに均等な
間隔で第１の酸素ガス導入部１６の長手方向に拡がりを
もって導通されている。

【００２９】酸素流路２５が、酸素ガス供給管１９より
酸素ガスを供給されるとき、各分岐点から二方向に延長
された各酸素流路に均等な圧力で酸素ガスが供給され
る。この酸素ガスは、１６本の酸素流路２５から均等な
圧力で酸素溜まり２６へと供給される。これにより、ガ
ス吹出口２０からは、その長手方向に均一な圧力で金属
蒸気１３に対して酸素ガスが吹き出すこととなる。

【００３０】酸素流路２５が、酸素ガス供給管１９から
供給される酸素ガスを、上述のように曲折と延長を繰り
返すこと無く直接酸素溜まり２６へと導出するような構
造の場合、酸素ガスの圧力は、酸素溜まり２６の長手方
向の両末端では著しく低下するため、ガス吹出口２０か
ら不均一に吹き出すこととなる。

【００３１】また、酸素流路形成部１７は、第１の冷媒
流路２７を有している。この第１の冷媒流路２７は、酸
素流路２５が形成されている面とは反対面に、幅広な溝
として形成され、酸素流路形成部１７と熱遮蔽板２８と
が組み合わされることによって形成される。

【００３２】第１の酸素ガス導入部１６において、酸素
流路蓋部１８は、凸形部材２９を備え、酸素流路蓋１８
表面を凹凸構造とすることによって、蒸着中に酸素流路
蓋１８表面に堆積する付着物が落下しないような構造と
されている。また、酸素流路蓋部１８は、第２の冷媒流
路３０を有している。

【００３３】第２の冷媒流路３０は、冷媒供給管３１と
冷媒移出管３２とを備え、接続管３３を介して第１の冷
媒流路２７と接続されている。また、第２の冷媒流路３
０は、図示しない外部の冷却装置から供給される冷媒が
接続管３３を介して第１の冷媒流路２７と第２の冷媒流
路３０との内部を循環することによって、酸素流路形成
部１７と酸素流路蓋部１８とを所望の温度に冷却するこ
とができる。また、第１の酸素ガス導入部１６におい
て、ガス吹出部２１は、図５乃至図７に示すように、第
１の吹出口形成板３４と、第２の吹出口形成板３５と、
これら第１の吹出口形成板３４及び第２の吹出口形成板
３５を接続する複数個の接続ピン３６と、第１の吹出口
形成板３４と第２の吹出口形成板３５とを所定間隔に保
つために接続ピン３６によって接続される部位に配され
たスペーサ３７とから構成される。第１の吹出口形成板
３４と第２の吹出口形成板３５とが所定の間隔を持って
突き合わされることによって、第１の酸素ガス導入部１
６の長手方向に延在するスリット状のガス吹出口２０が
形成されている。

【００３４】ガス吹出口２０は、非磁性支持体２の幅と
略同寸法とされ、酸素ガスが非磁性支持体２の幅に均一
に吹き付けられるようになっている。ガス吹出部２１
は、上述した酸素流路形成部１７と酸素流路蓋部１８と
が組み合わされることにより形成される前面部と略同寸
法の幅及び長さを有している。このため、このガス吹出
部２１は、酸素流路形成部１７と酸素流路蓋部１８とに
隙間無く取り付けられることとなる。

【００３５】この第１の吹出口形成板３４と第２の吹出
口形成板３５とは、図５に示すように、それぞれ所定の
角度に形成された傾斜面３８及び３９を有して形成され
ている。このため、ガス吹出口２０は、第１の酸素ガス
導入部１６の前面に対して所定の角度をもって形成され
ることとなる。

【００３６】具体的に、これら第１の吹出口形成板３４
及び第２の吹出口形成板３５は、例えば、ステンレス鋼
からなり、略直方体のステンレス鋼を切削加工すること
により形成される。この切削加工は、ステンレス鋼の長
手方向と平行に、所定の角度となるように行われる。こ
れにより、これら第１の吹出口形成板３４及び第２の吹
出口形成板３５には、それぞれ傾斜面３８及び３９が形
成されることとなる。

【００３７】第１の吹出口形成板３４と第２の吹出口形
成板３５とにそれぞれ形成された傾斜面３８及び３９
は、第１の吹出口形成板３４と第２の吹出口形成板３５
とを正確に突き合わせた状態で平行な面となる。これに
より、傾斜面３８及び３９を突き合わせてなるガス吹出
口２０の間隔を、ガス吹出口２０の幅方向で均一にする
ことができる。

【００３８】また、ガス吹出部２１には、ガス吹出口２
０の間隔を所定の値とするため、第１の吹出口形成板３
４と第２の吹出口形成板３５との間にスペーサ３７が配
設されている。このスペーサ３７は、接続ピン３６によ
って第１の吹出口形成板３４と第２の吹出口形成板３５
とを接続する部位に配設され、所定の厚みを有する。ス
ペーサ３７は、傾斜面３８と傾斜面３９との間に挿入さ
れることによってガス吹出口２０の内部を部分的に遮蔽
し、酸素ガスの導入が不均一になることを防止するた
め、ガス吹出口２０の両開口方向に向かって徐々に幅が
狭くなるような構造とされている。さらに、ガス吹出部
２１は、第１の吹出口形成板３４と第２の吹出口形成板
３５とを固着するために複数個の接続ピン３６を有す
る。この接続ピン３６は、第１の吹出口形成板３４及び
第２の吹出口形成板３５に形成された孔４０に圧入され
ることによって、第１の吹出口形成板３４と第２の吹出
口形成板３５とを固着する。

【００３９】接続ピン３６が圧入される孔４０は、第１
の吹出口形成板３４と第２の吹出口形成板３５とが正確
に組み合わされた状態で穿設される。このとき、接続ピ
ン３６が圧入される孔４０は接続ピン３６の径よりやや
小径として穿設される。このため、接続ピン３６はこの
孔４０に対して圧入されることとなり、第１の吹出口形
成板３４と第２の吹出口形成板３５とを確実に固着す
る。

【００４０】上述のように構成されたガス吹出部２１
は、酸素流路形成部１７と酸素流路蓋部１８とに挟持さ
れるようにして、複数個の吹出部取付ボルト４１により
隙間無く取り付けられる。この複数個の吹出部取付ボル
ト４１は、酸素流路蓋部１８側及び酸素流路形成部１７
側からそれぞれ締められる。このため酸素流路形成部１
７、酸素流路蓋部１８及びガス吹出部２１には、それぞ
れ対応した位置に吹出部取付ボルト４１を締めるための
ねじ切り加工が施されている。換言すれば、この第１の
酸素ガス導入部１６では、ガス吹出部２１は、これら複
数個の吹出部取付ボルト４１によって、導入管本体に対
して着脱可能とされる。

【００４１】以上の構成からなる真空蒸着装置１は、ガ
ス吹出口２０の周囲にあって金属酸化物が過剰に含有さ
れ、蒸着の最終段階で非磁性支持体２上に被着される金
属蒸気１３を、第１の酸素ガス導入部１６に備えられた
庇状の規制凸部２２に被着することによって規制し、表
面に金属酸化物が過剰に存在する不均一な磁性層が形成
されることを防止している。

【００４２】次に、第２の実施の形態として図８及び図
９に示す真空蒸着装置５０は、基本構成を図１に示した
真空蒸着装置１と同様とするが、第２の酸素ガス導入部
５１を備えることに特徴を有している。従って、先に図
１に示した真空蒸着装置１と同様の構成については同一
符号を付して詳細な説明を省略する。

【００４３】真空蒸着装置５０は、真空槽３と、供給ロ
ール４と、巻取ロール５と、冷却ロール６と、回動ロー
ル８，９と、第２の酸素ガス導入部５１とを備え、ルツ
ボ９内に充填された蒸着源１０を電子銃１１から照射さ
れる電子線１２によって加熱して金属蒸気１３とし、蒸
着領域１４の範囲で非磁性支持体２上に金属蒸気１３を
蒸着するものである。

【００４４】真空蒸着装置５０において、第２の酸素ガ
ス導入部５１は、図８乃至図１２に示すように、冷却ロ
ール６上を走行する非磁性支持体２上の任意の箇所が蒸
着領域１４に接近して蒸着を開始される蒸着領域１４の
一端を蒸着始点とし、この任意の箇所が冷却ロール上を
走行して蒸着領域１４から脱する他端を蒸着終点とする
と、蒸着終点側にあって、支持ブラケット５２に組み込
まれて配設されている。

【００４５】支持ブラケット５２は、真空槽３に支架さ
れたブラケット支軸５２ａを支点としてガイドプレート
５３に沿って振り子状に回動自在となっている。支持ブ
ラケット５２は、固定ネジ５４を締めることによって、
ガイドプレート５３の許す範囲内の任意の位置で固定で
き、冷却ロール６上の蒸着領域１４に対する対応位置を
調整されることによって、金属蒸気１３へのガス吹込み
を調整できるようになっている。また、支持ブラケット
５２は、電子銃１１から照射される電子線１２に近接す
る高温域に設けられる。そのため、支持ブラケット５２
には、冷媒流路５５が形成されている。この冷媒流路５
５内における冷媒の流れは、補強リブ５６によって規制
されている。

【００４６】この冷媒流路５５は、図示しない外部の冷
媒供給装置に対して冷媒供給管５７及び冷媒移出管５８
を介して連結されている。第２の酸素ガス導入部５１
は、冷媒流路５５を循環する冷媒により、所望の温度に
冷却される。

【００４７】このように構成された真空蒸着装置５０に
おいて、第２の酸素ガス導入部５１は、酸素ガスが供給
される酸素ガス供給管５９と、この酸素ガス供給管５９
が接続され、当該酸素ガス供給管５９から供給された酸
素ガスの流路となる酸素流路６０を有する酸素流路形成
部６１と、この酸素流路形成部６１上の酸素流路６０が
形成された面に固着され、酸素流路形成部６１とともに
第２の酸素ガス導入部５１を構成する吹出口兼流路蓋６
２と、これら酸素流路形成部６１と吹出口兼流路蓋６２
との間に配される銅パッキン６３とを備える。

【００４８】さらに、第２の酸素ガス導入部５１は、固
定ネジ５４によってガイドプレート５３に安定した固定
ができるように、酸素流路形成部６１上の酸素流路６０
が形成された面とは反対面に固定板６４を備えている。
また、この第２の酸素ガス導入部５１は全体形状が略直
方体として形成され、その長手方向にガス吹出口６５を
備える。そして、このガス吹出口６５は、蒸着する非磁
性支持体２の幅と略同寸法とされ、酸素ガスが非磁性支
持体２の幅に均一に吹き付けられるような構成となって
いる。

【００４９】第２の酸素ガス導入部５１は、酸素流路形
成部６１と吹出口兼流路蓋６２とが銅パッキン６３を介
して複数個の固定ボルト６６により固着されることによ
り形成されている。第２の酸素ガス導入部５１におい
て、酸素流路形成部６１は、酸素流路形成部６１と吹出
口兼流路蓋６２とが固着される表面に細溝として形成さ
れる酸素流路６０を備える。酸素流路形成部６１は、酸
素流路６０がその内部に形成されるている。従って、酸
素流路６０は、銅パッキン６３が酸素流路形成部６１に
取り付けられることにより気密性のよい流路として形成
される。

【００５０】酸素流路６０は、複数の分岐箇所を経てガ
ス吹出口６５に至る細溝として形成されている。すなわ
ち、この酸素流路６０となる細溝は、一端が外部から酸
素ガスを供給するための酸素ガス供給管５９側の端部に
連結し、他端が第１の酸素ガス導入部１６の長手方向に
沿って二方向に分岐され延長されている。酸素流路６０
は、二方向に分岐され延長される他端部が、それぞれ途
中で９０度曲折し、この曲折部から導入管本体の長手方
向に沿って再び二方向に分岐され延長されている。二方
向に分岐され延長された酸素流路６０は、更に分岐と延
長を繰り返し、最終的に１６本の細管に分かれ、同じく
酸素流路形成部６１にある酸素溜まりへと連通してい
る。

【００５１】酸素溜まり６７は、酸素流路形成部６１と
吹出口兼流路蓋６２とが固着され、組み付けられること
により形成され、第２の酸素ガス導入部５１の長手方向
に延在した空間部として形成される。すなわち、この酸
素溜まり６７には、上述の１６本の酸素流路６０が、均
等な間隔で第２の酸素ガス導入部５１の長手方向に拡が
りをもって導通されている。酸素流路６０が酸素ガス供
給管５９より酸素ガスを供給されるとき、各分岐点から
二方向に延長された各酸素流路に均等な圧力で酸素ガス
が供給される。ここの酸素ガスは、１６本の酸素流路６
０から均等な圧力で酸素溜まり６７へと供給される。ま
た、酸素溜まり６７は、ガス吹出口６５に導通されてい
る。すなわち、酸素溜まり６７内に供給された酸素ガス
は、ガス吹出口６５の方向に押され、ガス吹出口６５よ
り吹き出される。このとき、酸素溜まり６７には、上述
したように、１６本に枝分かれした酸素流路６０から均
一な圧力で酸素ガスが供給される。これにより、ガス吹
出口６５からは、その長手方向に均一な圧力で酸素ガス
が吹き出すこととなる。

【００５２】第２の酸素ガス導入部５１において、吹出
口兼流路蓋６２は、第１の実施の形態にて用いたガス吹
出部２１と同一のものを使用可とする。第１の実施の形
態と第２の実施の形態とでは、取付向きが異なるのみで
あるため、吹出口兼流路蓋６２の構成の詳細な説明は省
略する。

【００５３】以上のように構成された真空蒸着装置５０
は、冷却ロール６上を走行する非磁性支持体２上の任意
の箇所が蒸着領域１４に接近して蒸着を開始される蒸着
領域１４の一端を蒸着始点とし、この任意の箇所が冷却
ロール上を走行して蒸着領域１４から脱する他端を蒸着
終点とすると、蒸着始点側からも酸素ガスを吹き付ける
ことができる。従って、蒸着の初期段階に被着される磁
性層内部を形成する金属蒸気１３中にも十分に酸素ガス
を分散させることができるようになり、磁性層表面と磁
性層内部での金属酸化物の割合を一定にすることが可能
となる。

【００５４】なお、本発明が適用された真空蒸着装置
は、第１の実施の形態及び第２の実施の形態のような使
用に限定されること無く、例えば円盤状の非磁性支持体
上に金属薄膜を蒸着するような場合も有効である。

【００５５】また、第１の実施の形態及び第２の実施の
形態において、蒸着源１０として用いることのできる強
磁性金属材料は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等の金属やＣｏ−Ｎ
ｉ系合金、Ｃｏ−Ｐｔ系合金、Ｃｏ−Ｐｔ−Ｎｉ系合
金、Ｆｅ−Ｃｏ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ系合金、Ｆｅ−Ｃｏ
−Ｎｉ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｂ系合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ
系合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｂ系合金やＣｏ−Ｃｒ系合
金等が挙げられる。

【００５６】また、非磁性支持体２としては、ポリエチ
レンテレフタレート等のポリエステル類、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン等のポリオレフィン類、セルロース
トリアセテート、セルロースジアセテート、セルロース
アセテートブチレート等のセルロース誘導体、ポリ塩化
ビニル、ポリ塩化ビニリデン等のビニル系樹脂、ポリカ
ーボネート、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミ
ド等のプラスティック等が使用可能である。

【００５７】具体的に、本発明に係る真空蒸着装置を適
用して製造した磁気記録媒体の磁性層の酸化具合をオー
ジェ分析によって測定したところ、図１３及び図１４に
示すような結果を得た。ここで製造された磁気記録媒体
は、第１の実施の形態に基づいて製作したいわゆるテー
プ原反上に磁性層が形成されてなるものであり、磁性層
が形成されたテープ原反を所望の幅を有するテープ状に
裁断して作製した。

【００５８】図１３及び図１４において、縦軸は酸化の
相対濃度、横軸は膜の厚み方向を示している。現状の酸
素ガス導入管を用いて製造した図１４に示す磁気記録媒
体では、磁性層表面に酸化層を示すピークが現れてい
る。一方、本発明に係る酸素ガス導入管を用いて製造し
た図１３示す磁気記録媒体では、磁性層表面に酸化層を
示すピークは観測されておらず、表面酸化層が低減され
ていることが明らかである。

【００５９】

【発明の効果】本発明に係る真空蒸着装置によれば、表
面酸化及び内部酸化が制御可能となり、均一な磁性層の
成膜形成が実現される。これにより、磁性層の保磁力及
び飽和磁束密度等の磁気特性が向上し、記録再生装置と
磁気記録媒体との間のスペーシングロスが低減するた
め、電磁変換特性が向上する。更に、金属蒸気に供給す
る酸素ガス量を調整することによって、成膜される金属
磁性薄膜の保磁力や飽和磁束密度等の磁気特性が制御可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態として示す真空蒸着
装置の構成を示す概略図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態として示す真空蒸着
装置の要部拡大図である。

【図３】第１の酸素ガス導入部の縦断面図である。

【図４】第１の酸素ガス導入部の酸素流路蓋部を一部切
り欠いて示す平面図である。

【図５】ガス吹出部の縦断面図である。

【図６】ガス吹出部のＡＡ’における横断面図である。

【図７】ガス吹出部の平面図である。

【図８】本発明の第２の実施の形態として示す真空蒸着
装置の構成を示す概略図である。

【図９】本発明の第２の実施の形態として示す真空蒸着
装置の要部拡大図である。

【図１０】第２の酸素ガス導入部の縦断面図である。

【図１１】第２の酸素ガス導入部の酸素流路が明らかに
なるように示した横断面図である。

【図１２】第２の酸素ガス導入部の冷媒流路が明らかに
なるように示した横断面図である。

【図１３】本発明の実施の形態として示す真空蒸着装置
を用いて成膜した磁気テープのオージェ分析結果図であ
る。

【図１４】従来の真空蒸着装置を用いて成膜した磁気テ
ープのオージェ分析結果図である。

【符号の説明】

１ 真空蒸着装置、２ 非磁性支持体、３ 真空槽、４
供給ロール、５ 巻取ロール、６ 冷却ロール、７，
８ 回動ロール、９ ルツボ、１０ 蒸着源、１１ 電
子銃、１２ 電子線、１３ 金属蒸気、１４ 蒸着領
域、１５ 防着板、１６ 第１の酸素ガス導入部、１７
酸素流路形成部、１８ 酸素流路蓋部、１９ 酸素ガ
ス供給管、２０ ガス吹出口、２１ ガス吹出部、２２
庇状の規制凸部、５０ 真空蒸着装置、５１ 第２の
ガス導入部、５２ 支持ブラケット、５３ ガイドプレ
ート、５４ 固定ネジ、５５ 冷媒流路、６１ 酸素流
路形成部、６２ 吹出口兼流路蓋

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 蟻坂 裕一 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 立花 淳一 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 4K029 AA11 AA25 CA02 DA00 DA06 JA10 5D112 AA05 AA22 FA02 FB05 FB20 FB24 FB25 FB28 GA02

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 真空槽と、テープ状の被蒸着体を供給す
   る供給ロールと、上記被蒸着体を外周部に走行させる冷
   却ロールと、蒸着処理が施された被蒸着体を巻き取る巻
   取ロールと、金属蒸気を発生する蒸発源と、この蒸発源
   を加熱する加熱手段と、上記冷却ロールの外周部の一部
   を上記蒸発源に臨ませることによって蒸着部位を構成す
   るシャッタ部材と、上記蒸着部位の近傍に配置されて上
   記金属蒸気にガスを導入するガス導入部とを備え、上記
   冷却ロールの外周部を走行する上記被蒸着体の表面に金
   属薄膜を形成する真空蒸着装置において、 上記ガス導入部は、ガス流路が形成された導入管本体
   と、この導入管本体に接続されて上記ガス流路にガスを
   供給するガス供給管と、上記冷却ロールの蒸着部位に対
   して被蒸着体の蒸着終点側と対向して上記導入管本体に
   設けられ上記金属蒸気にガスを吹き出す吹出口を有する
   吹出部とからなり、 上記吹出部には、上記ガスが吹き込まれた上記金属蒸気
   の上記被蒸着体への蒸着を規制する庇状の規制凸部が設
   けられたことを特徴とする真空蒸着装置。
2. 【請求項２】 ガス流路が形成された導入管本体と、 この導入管本体に接続されて上記ガス流路にガスを供給
   するガス供給管と、 上記導入管本体の冷却ロールの外周部と対向する部位に
   設けられ上記金属蒸気にガスを吹き出す吹出口を有する
   吹出部とからなる第２のガス導入部を備え、 上記第２のガス導入部は、上記吹出部が第１のガス導入
   部に対向する上記冷却ロールの蒸着部位の蒸着始点側に
   位置して設けられていることを特徴とする請求項１記載
   の真空蒸着装置。
3. 【請求項３】 上記第２のガス導入部は、上記ガス供給
   管が一端を回動自在に支持された支持部材に組み込まれ
   て上記冷却ロールの蒸着部に対する上記吹出口の対応位
   置を調整されることによって、上記金属蒸気へのガス吹
   込みを調整することを特徴とする請求項２記載の真空蒸
   着装置。
4. 【請求項４】 上記支持体は、冷却機構を備えることを
   特徴とする請求項３記載の真空蒸着装置。
5. 【請求項５】 真空槽と、 供給ロールと、 巻取ロールと、 冷却ロールと、 金属蒸気を発生する蒸発源と、 上記蒸発源を加熱する加熱手段と、 上記金属蒸気にガスを導入する第１のガス導入部と、 上記金属蒸気にガスを導入する第２のガス導入管とを備
   え、 上記第１のガス導入部は、上記冷却ロールに沿って定方
   向に走行し金属蒸気を被着される蒸着領域を通過する被
   蒸着体の蒸着終点側にあって、上記吹出口を上記金属蒸
   気に対向するように付設され、 上記第２のガス導入部は、ガス流路が形成された導入管
   本体と、この導入管本体に接続されて上記ガス流路にガ
   スを供給するガス供給管と、上記導入管本体の冷却ロー
   ルの外周部と対向する部位に設けられ上記金属蒸気にガ
   スを吹き出す吹出口を有する吹出部とからなり、上記冷
   却ロールに沿って定方向に走行し金属蒸気を被着される
   蒸着領域を通過する被蒸着体の蒸着始点側にあって、上
   記吹出口を上記金属蒸気に対向するように付設されてい
   ることを特徴とする真空蒸着装置。