JP2676938B2 - Bar code reader protection plate and bar code reader - Google Patents

Bar code reader protection plate and bar code reader

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JP2676938B2
JP2676938B2 JP1224483A JP22448389A JP2676938B2 JP 2676938 B2 JP2676938 B2 JP 2676938B2 JP 1224483 A JP1224483 A JP 1224483A JP 22448389 A JP22448389 A JP 22448389A JP 2676938 B2 JP2676938 B2 JP 2676938B2
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【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、バーコードリーダーのバーコード読取部
の保護板及びバーコードリーダーに関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a bar code reader protective plate and a bar code reader of a bar code reader.

[従来の技術] バーコードリーダーのバーコード読取部にはガラスが
用いられている。それは、バーコードの読み取りが光学
的に行なわれるため、読取部は可視領域の波長の光に対
する透過率が高くなければないこと、また、バーコード
のついた商品に強く擦られたり押されたりするため、読
取部は硬く疵つきにくくしなければならないことなどの
理由による。通常、フロートガラスが用いられるが、耐
擦傷性や割れ強度を改善する目的で、風冷または化学強
化されたガラスが用いられることもある。上記の理由の
うち、疵つきにくいことは、疵による透過光の散乱から
透過率が落ち、読み取りの不正や不能が誘起されるとい
う点から特に重要である。ガラスそのものの耐擦傷性で
は疵つきにくさの点では不十分であるため、従来より、
ガラス表面にディップ又はスプレイ法によりチタニア
(TiO2)、酸化スズ(SnO2)などの被膜のコーティング
が施され、耐擦傷性の向上が図られている。
[Prior Art] Glass is used for a barcode reading portion of a barcode reader. Since the barcode is optically read, the reading part must have a high transmittance for light in the visible wavelength range, and it can be strongly rubbed or pressed by a product with a barcode. Therefore, the reading unit must be hard and difficult to be scratched. Normally, float glass is used, but air-cooled or chemically strengthened glass may be used for the purpose of improving scratch resistance and crack strength. Among the above reasons, the fact that scratches are unlikely to occur is particularly important because the transmittance is reduced due to the scattering of transmitted light due to the scratches, which causes improper reading or improper reading. Since the scratch resistance of the glass itself is insufficient in terms of scratch resistance,
The glass surface is coated with a film of titania (TiO 2 ) or tin oxide (SnO 2 ) by a dip or spray method to improve scratch resistance.

[発明の解決しようとする課題] しかしながら、先に述べたTiO2,SnO2などの保護膜の
耐擦傷性はあまり十分ではなかった。例えば、食料品店
において使用されているバーコードリーダーではガラス
がバーコードのついたガラス壜や缶など固いもので擦ら
れるため、疵つきやすく、従来用いられている保護膜を
用いたものでは月1回の頻度でガラスを交換しなくては
ならなかった。
[Problems to be Solved by the Invention] However, the scratch resistance of the above-mentioned protective films such as TiO 2 and SnO 2 was not sufficient. For example, in bar code readers used in grocery stores, the glass is rubbed by a hard object such as a glass bottle or can with a bar code. The glass had to be changed once.

[課題を解決するための手段] 本発明は前述の問題点を解決すべくなされたものであ
り、透明基体上に、Zr,Ti,Hf,Sn,Ta,Inのうち少なくと
も1種と、B(ホウ素)とSi(ケイ素)のうち少なくと
も1種とを含む酸化物を主成分とする非晶質酸化物膜か
らなる耐擦傷性保護膜を有することを特徴とするバーコ
ード読取部の保護板及び透明基体上に、Zr,Ti,Hf,Sn,T
a,Inのうち少なくとも1種と、B(ホウ素)とSi(ケイ
素)のうち少なくとも1種とを含む酸化物を主成分とす
る非晶質酸化物膜からなる耐擦傷性保護膜が形成された
バーコード読取部の保護板を有することを特徴とするバ
ーコードリーダーを提供するものである。
[Means for Solving the Problems] The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and at least one of Zr, Ti, Hf, Sn, Ta and In and B is formed on a transparent substrate. A protective plate for a bar code reading part, which has a scratch-resistant protective film made of an amorphous oxide film containing an oxide containing (boron) and at least one of Si (silicon) as a main component. And on the transparent substrate, Zr, Ti, Hf, Sn, T
A scratch-resistant protective film formed of an amorphous oxide film containing an oxide containing at least one of a and In and at least one of B (boron) and Si (silicon) as a main component is formed. The present invention also provides a bar code reader having a protective plate for a bar code reading unit.

第1図に本発明のバーコード読取部の保護板の一例の
概略断面図を示す。
FIG. 1 shows a schematic sectional view of an example of a protective plate of a bar code reading unit of the present invention.

本発明で用いる透明基体2はソーダ石灰ガラス、ホウ
ケイ酸ガラス、鉛ケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラ
ス、アルミノホウ酸ガラス、石英ガラス、バリウムホウ
酸ガラスなどであるが、その他固体のガラスであればい
かなる成分を持つものでも良い。又、プラスチック基板
やフィルムを用いることもできる。基体の形状は平板ば
かりではなく、曲げ形状、その他いかなる形状をもつも
のでも良い。安全性の点から、ガラス基板の場合は風冷
強化、化学強化により強度アップしたもの、また、合せ
により破壊時のガラス破片の飛散防止がなされたものが
好ましい。
The transparent substrate 2 used in the present invention is a soda-lime glass, a borosilicate glass, a lead silicate glass, an aluminosilicate glass, an aluminoborosilicate glass, a quartz glass, a barium borate glass, or the like. You may have one. Alternatively, a plastic substrate or a film can be used. The shape of the substrate is not limited to a flat plate, but may be a bent shape or any other shape. From the viewpoint of safety, in the case of a glass substrate, it is preferable that the glass substrate be strengthened by air cooling and chemical strengthening, and that the glass fragments be prevented from scattering at the time of destruction by combination.

本発明は、Zr,Ti,Hf,Sn,Ta,Inのうち少なくとも1種
と、B,Siのうち少なくとも1種を含む酸化物を主成分と
する非晶質酸化物膜が耐擦傷性、耐摩耗性、化学的耐久
性に優れた薄膜であることを見出して成されたものであ
り、かかる膜を耐擦傷性保護膜1として用いることを特
徴とするものである。
The present invention provides an amorphous oxide film containing at least one of Zr, Ti, Hf, Sn, Ta, and In and an oxide containing at least one of B and Si as a main component. It has been found out that the thin film is excellent in abrasion resistance and chemical durability, and is characterized in that such a film is used as the scratch-resistant protective film 1.

表1は、本発明における耐擦傷性保護膜1として好適
な各種非晶質酸化物膜の性質を示したものである。それ
ぞれ表に挙げた組成のターゲットを用いて、反応性スパ
ッタリングにより製膜したものである。同じターゲット
を用いても、膜組成や屈折率は成膜条件により若干変動
することがあるので表1はあくまでも一例を示したもの
である。
Table 1 shows properties of various amorphous oxide films suitable as the scratch-resistant protective film 1 in the present invention. Films were formed by reactive sputtering using targets having the compositions shown in the table. Even if the same target is used, the film composition and the refractive index may vary slightly depending on the film forming conditions, and therefore Table 1 is merely an example.

結晶性は、薄膜X線回折により観測した。又、耐擦傷
性は、砂消しゴムによる擦り試験の結果で、○は傷が殆
どつかなかったもの、×は容易に傷が生じたものであ
る。
The crystallinity was observed by thin film X-ray diffraction. The abrasion resistance is the result of a rubbing test with a sand eraser rubber. ○ indicates that the scratch was hardly formed, and X indicates that the scratch was easily generated.

耐摩耗性は、テーバー試験(摩耗輪CS−10F、加重500
g、1000回転)の結果、ヘイズ4%以内のものを○、ヘ
イズ4%超のものを×とした。耐酸性は0.1N H2SO4
に240時間浸漬した結果、TV(可視光透過率)、RV(可
視光反射率)の浸漬前に対する変化率が1%以内のもの
を○、1〜4%のものを△、膜が溶解して消滅してしま
ったものを×とした。耐アルカリ性は0.1N NaOH中に240
時間浸漬した結果、TV,RVの浸漬前に対する変化率が1
%以内のものを○、膜が溶解してしまったものを×とし
た。煮沸テストは、1気圧下、100℃の水に2時間浸漬
した後、TV,RVの浸漬前に対する変化率が1%以内であ
るとき○、1%超のとき×とした。
Abrasion resistance was measured using the Taber test (wear wheel CS-10F, weight 500
g, 1000 rotations), those with a haze of 4% or less were evaluated as ○, and those with a haze of more than 4% were evaluated as x. The acid resistance was evaluated by immersing in 0.1NH 2 SO 4 for 240 hours, and when the change rate of T V (visible light transmittance) and R V (visible light reflectance) from before immersion was within 1%, 4% was evaluated as Δ, and the film dissolved and disappeared was evaluated as ×. Alkali resistance is 240 in 0.1N NaOH
As a result of time immersion, the rate of change of T V and R V before immersion is 1
%, And those in which the film was dissolved were evaluated as x. Boiling test, one atmosphere, was immersed for 2 hours in 100 ° C. water, when T V, the rate of change for the previous immersion R V is within 1% ○, and as × when 1 percent.

本発明における耐擦傷性保護膜1において、ホウ素や
ケイ素の含有割合は得に限定されるものではないが、以
下のような範囲が好ましい。
In the scratch-resistant protective film 1 of the present invention, the content ratio of boron or silicon is not particularly limited, but the following range is preferable.

ZrBxOy膜に関しては、表1から明らかなように、膜中
のBが少ないと結晶性の膜ができ、Bが多いと非晶質の
膜ができる傾向があることがわかる。そして、結晶性の
膜は耐擦傷性及び耐摩耗性が劣るのに対して非晶質の膜
は優れていることがわかる。これは非晶質の膜は、表面
が平滑である為であると考えられる。従って、ZrBxOy
(膜中のZrに対するBの原子比xが0.10<x)の膜は耐
擦傷性、耐摩耗性に優れている。B2O3は吸湿性で空気中
の水分を吸収して溶けてしまうので、ZrBxOy膜において
x≦3程度が好ましい。
As is clear from Table 1, the ZrB x O y film tends to form a crystalline film when the amount of B in the film is small, and to form an amorphous film when the amount of B is large. It can be seen that a crystalline film is inferior in scratch resistance and abrasion resistance, whereas an amorphous film is excellent. This is presumably because the amorphous film has a smooth surface. Therefore, the ZrB x O y film (the atomic ratio x of B to Zr in the film is 0.10 <x) is excellent in scratch resistance and abrasion resistance. Since B 2 O 3 is hygroscopic and absorbs and dissolves moisture in the air, it is preferable that x ≦ 3 in the ZrB x O y film.

ZrBxOy膜中のZrに対するO(酸素)の原子比は得に限
定されないが、多すぎると膜構造が粗になりボソボソの
膜になってしまうこと、又、あまり少ないと膜が金属適
になり透過率が低下したり膜の耐擦傷性が低下する傾向
があることなどの理由によりZrO2とB2O3の複合系となる
量程度であることが好ましい。即ち、複合酸化物をZrO2
+xBO1.5と表すと、BがZrに対して原子比でx含まれる
時に、y=2+1.5x程度であることが好ましい。
The atomic ratio of O (oxygen) to Zr in the ZrB x O y film is not particularly limited, but if it is too large, the film structure becomes rough and the film becomes a messy film. Therefore, it is preferable that the amount is a composite system of ZrO 2 and B 2 O 3 for the reasons that the transmittance is lowered and the scratch resistance of the film tends to be lowered. That is, the composite oxide is converted to ZrO 2
When expressed as + xBO 1.5 , it is preferable that y = about 2 + 1.5x when B is contained at an atomic ratio of Zr to x.

又、表1より、ZrBxOy膜中のBの量が増えるにつれ、
膜の屈折率が低下する傾向があることがわかる。膜中の
Bを増やすことにより、屈折率nは2.0ぐらいから1.5程
度まで低下する。
Also, from Table 1, as the amount of B in the ZrB x O y film increases,
It can be seen that the refractive index of the film tends to decrease. By increasing B in the film, the refractive index n decreases from about 2.0 to about 1.5.

従って0.10<x≦3,2<y≦6.5のZrBxOy膜は良好な耐
擦傷性及び耐摩耗性を有し、かつ、Bの量によって自由
に屈折率を選択できる本発明の目的に好適な耐擦傷性保
護膜である。
Therefore, a ZrB x O y film having 0.10 <x ≦ 3,2 <y ≦ 6.5 has good scratch resistance and abrasion resistance, and the refractive index can be freely selected depending on the amount of B according to the present invention. It is a suitable scratch-resistant protective film.

さらに、表1に示したように、膜中のBの含有量が増
えるにつれ、耐酸性、耐アルカリ性が劣化する傾向があ
る。x≧2.3で耐酸性が悪くなり、x≧4で耐アルカリ
性の低下及び煮沸テストで劣化を示すようになる。従っ
て、高化学的耐久性が要求される場合には、ZrBxOy(x
<2.3)の非晶質酸化物膜が好ましい。
Furthermore, as shown in Table 1, as the content of B in the film increases, the acid resistance and alkali resistance tend to deteriorate. When x ≧ 2.3, the acid resistance deteriorates, and when x ≧ 4, the alkali resistance decreases and the boiling test shows deterioration. Therefore, when high chemical durability is required, ZrB x O y (x
The amorphous oxide film of <2.3) is preferable.

以上のように、ZrO2膜にBを加えたことにより、膜が
非晶質化し、表面が平滑化し、これが耐摩耗性及び耐擦
傷性の向上に寄与していると考えられる。又、Bの量で
屈折率の調節が可能となり、さらに、ZrO2膜と比べて、
内部応力が小さいため、基体(ガラス、プラスチックet
c)や基体上の下地膜との密着性の点で有利である。こ
れは特に厚い膜を形成する場合に有利である。
As described above, it is considered that the addition of B to the ZrO 2 film makes the film amorphous and smoothes the surface, which contributes to the improvement of wear resistance and scratch resistance. In addition, the refractive index can be adjusted by the amount of B, and further, compared with the ZrO 2 film,
Substrate (glass, plastic et
This is advantageous from the viewpoint of c) and adhesion to the underlying film on the substrate. This is particularly advantageous when forming a thick film.

次に、ZrSizOy膜に関しては、やはりアモルファスで
あり、耐擦傷性、耐摩耗性の高い膜が得られる。
Next, with respect to the ZrSi z O y film, a film which is also amorphous and has high scratch resistance and abrasion resistance can be obtained.

屈折率については、ZrO2(n=2.15)とSiO2(n=1.
46)の間でその組成割合によって上下する。
Regarding the refractive index, ZrO 2 (n = 2.15) and SiO 2 (n = 1.
46) It fluctuates depending on the composition ratio.

ZrSizOy膜において、0.05≦z(膜中のZrに対するSi
の原子比)≦19であることが好ましい。z<0.05だと、
膜が非晶質化せず、十分な物理的耐久性が得られない。
又、z>19だと、耐アルカリ性が悪くなる。又、y(Zr
SizOy膜中のZrに対するOの原子比)は、ZrBxOy膜につ
いて述べたのと同様の理由により、SiがZrに対して原子
比でz含まれる時に、y=2+2z程度であることが好ま
しい。
In the ZrSi z O y film, 0.05 ≦ z (Si with respect to Zr in the film)
Is preferably 19 or less. If z <0.05,
The film does not become amorphous, and sufficient physical durability cannot be obtained.
If z> 19, the alkali resistance is poor. Also, y (Zr
For the same reason as described for the ZrB x O y film, the atomic ratio of O to Zr in the Si z O y film is about y = 2 + 2z when Si is included in the atomic ratio to Zr. Preferably there is.

従って高耐久性が要求される場合には、0.05≦z≦1
9,21≦y<40のZrSizOy膜が好ましい。
Therefore, when high durability is required, 0.05 ≦ z ≦ 1
A ZrSi z O y film with 9,21 ≦ y <40 is preferable.

又、ZrBxSizOy膜も本発明における耐擦傷性保護膜と
して好適な膜である。かかる膜中のZrに対するBの原子
比x、Siの原子比z、Oの原子比yは、x+z≧0.05で
あれば膜が非晶質化し、耐擦傷性及び耐摩耗性の高い膜
となるので好ましい。又、x+z≦19であれば耐アルカ
リ性も良好であるので、ZrBxSizOy膜においては、0.05
≦x+z≦19であるのが好ましい。ただし、上述のよう
に、B2O3は吸湿性で空気中の水分を吸収して溶けてしま
うため、ZrBxSizOy膜中にあまり多く含有されない方が
よい。具体的には、膜中において、ZrO2<25mol%、か
つSiO2<25mol%で残りがB2O3となるほどにB2O3が含ま
れていると化学的耐久性が不十分となる。即ち、ZrBxSi
zOy膜中のZr:B:Si(原子比)を1:x:zとすると、1/(1
+x+z)<0.25、かつz/(1+x+z)<0.25、即
ち、x+z−3>0、かつx−3z+1>0の組成は化学
的耐久性が好ましくない。
Further, a ZrB x Si z O y film is also a suitable film as a scratch-resistant protective film in the present invention. If the atomic ratio x of B to Zr, the atomic ratio z of Si, and the atomic ratio y of O in this film are x + z ≧ 0.05, the film becomes amorphous and becomes a film having high scratch resistance and abrasion resistance. It is preferred. If x + z ≦ 19, the alkali resistance is also good, so that in the ZrB x Si z O y film, 0.05
It is preferable that ≦ x + z ≦ 19. However, as described above, since B 2 O 3 is hygroscopic and absorbs moisture in the air and is dissolved, it is better not to include too much in the ZrB x Si z O y film. Specifically, if the film contains B 2 O 3 so that ZrO 2 <25 mol% and SiO 2 <25 mol% and the remainder becomes B 2 O 3 , the chemical durability becomes insufficient. . That is, ZrB x Si
If Zr: B: Si (atomic ratio) in the z O y film is 1: x: z, 1 / (1
+ X + z) <0.25 and z / (1 + x + z) <0.25, that is, the composition of x + z−3> 0 and x−3z + 1> 0 has poor chemical durability.

yは、ZrBxOyの場合に述べたのと同様の理由によりこ
の膜をZrO2+B2O3+SiO2の複合系と考えて、yは2+1.
5x+2z程度であることが好ましい。よってほぼ2<y<
40程度であることが好ましい。BやSiの含有量が多い程
ZrBxSizOy膜の屈折率は低下する。
y is considered to be a composite system of ZrO 2 + B 2 O 3 + SiO 2 for the same reason as described in the case of ZrB x O y , and y is 2 + 1.
It is preferable to be about 5x + 2z. Therefore, almost 2 <y <
It is preferably about 40. The higher the content of B and Si, the more
The refractive index of the ZrB x Si z O y film decreases.

Zr以外の金属、即ち、Ti,Hf,Sn,Ta,Inと、BとSiのう
ち少なくとも1種とを含む酸化物も同様に非晶質とな
り、十分な耐擦傷性、及び耐摩耗性が得られる。TiSizO
y膜を表1のサンプル15に一例として示した。
Metals other than Zr, i.e., oxides containing Ti, Hf, Sn, Ta, In, and at least one of B and Si also become amorphous, and have sufficient scratch resistance and abrasion resistance. can get. TiSi z O
The y film is shown as an example in Sample 15 of Table 1.

本発明における非晶質酸化物からなる耐擦傷性保護膜
1は、Zr,Ti,Hf,Sn,Ta,In,B,Si,O以外の元素、例えばB,
Siと同様にガラス構成元素であるP,As等を、耐久性向
上、光学定数調整、成膜時の安定性、あるいは成膜速度
の向上等のために、微量に含んでいてもよい。
The scratch-resistant protective film 1 made of an amorphous oxide according to the present invention is made of an element other than Zr, Ti, Hf, Sn, Ta, In, B, Si, O, for example, B,
As in the case of Si, glass constituent elements such as P and As may be contained in trace amounts for the purpose of improving durability, adjusting optical constants, stability during film formation, improving film formation speed, and the like.

本発明で用いる耐擦傷性保護膜1の膜厚は通常100〜5
000Åであることが好ましい。あまり薄すぎると十分な
耐擦傷性が得られず、又、あまり厚すぎると膜の剥離が
生じやすく、又、生産性も悪いからである。
The thickness of the scratch-resistant protective film 1 used in the present invention is usually 100 to 5
It is preferably 000 °. This is because if it is too thin, sufficient scratch resistance cannot be obtained, and if it is too thick, peeling of the film is likely to occur and productivity is poor.

バーコードリーダー読取部に用いる保護板の場合、波
長6328Åのレーザービームの透過率を考慮すると、厚さ
5mmのソーダ石灰ガラスを用い、耐擦傷性保護膜の膜厚
は300〜600Åとすることが望ましい。
In the case of the protective plate used for the barcode reader reading part, considering the transmittance of the laser beam of wavelength 6328Å, the thickness
It is desirable to use 5 mm soda-lime glass and to set the scratch-resistant protective film to a thickness of 300 to 600 Å.

本発明における耐擦傷性保護膜1の製法として、蒸着
法、スパッタ法、イオンプレーティング法などの成膜法
を用いることができ、特に製法を限るものではない。し
かし、スパッタ法はこれらのうちでも原料を熔融させる
ことがなく、膜組成のコントロールや再現性が良好であ
り、基体に到達する粒子のエネルギーが高く、密着性の
良い膜が得られるなど、容易に本発明における非晶質膜
からなる耐擦傷性保護膜1を得ることができる。また、
膜の基体との密着性を高める手段としてイオン注入法を
併用してもよい。即ち、ガラス基板上に形成された耐擦
傷性保護膜1上から数10keV程度の高エネルギーのアル
ゴンイオン、酸素イオン等を照射して、該耐擦傷性保護
膜とガラス基板との間に混合層を形成することによっ
て、ガラス基板への密着性を高めることもできる。さら
に、耐擦傷性保護膜1上に薄い有機系の潤滑膜を塗布し
て、より摩擦係数を低減することも用途によって有効で
ある。
As a method for producing the scratch-resistant protective film 1 in the present invention, a film forming method such as a vapor deposition method, a sputtering method or an ion plating method can be used, and the production method is not particularly limited. However, the sputtering method does not melt the raw material among these, has good control of the film composition and good reproducibility, has a high energy of particles reaching the substrate, and can easily obtain a film having good adhesion. Then, the scratch-resistant protective film 1 made of the amorphous film according to the present invention can be obtained. Also,
An ion implantation method may be used in combination as a means for enhancing the adhesion of the film to the substrate. That is, high-energy argon ions or oxygen ions of about several tens keV are irradiated from above the scratch-resistant protective film 1 formed on the glass substrate, so that a mixed layer is formed between the scratch-resistant protective film and the glass substrate. By forming, the adhesion to the glass substrate can be enhanced. Further, it is also effective to apply a thin organic lubricating film on the abrasion-resistant protective film 1 to further reduce the friction coefficient depending on the application.

第2図にバーコードリーダーの一例の概略図を示す。
3はバーコード読取部の保護板である。この上をバーコ
ードを貼付した商品などを滑らせ、バーコードの読み取
りが行なわれる。
FIG. 2 shows a schematic diagram of an example of the barcode reader.
Reference numeral 3 is a protective plate of the bar code reading unit. The product with the barcode attached is slid over this, and the barcode is read.

[作 用] 保護膜の耐擦傷性を左右する要因として膜の潤滑性、
膜の硬度、膜の基体との密着性が考えられる。本発明に
おいては上記の要因のうち、特に膜の潤滑性を従来の膜
に比べて向上せしめていると考えられる。TiO2やSnO2
ような従来の膜においては、X線的には非晶質であると
されている膜でも、電子顕微鏡によるミクロな観察によ
ると非常に細かな微結晶の集合であると考えられてい
る。この様な報告は例えば、Japanese Journal of Appl
ied Physics 1979年18巻1937ページに掲載されている。
本発明の特徴はジルコニウムの酸化膜にホウ素(B)や
ケイ素(Si)を添加することであるが、ホウ素の原子半
径は0.41Å、ケイ素の原子半径は0.54Åで、ジルコニウ
ム、酸素のそれぞれ0.98Å、1.26Åに比べて小さく、ホ
ウ素又はケイ素は酸化ジルコニウム(ZrO2)の格子の間
隔に入りこむと考えられる。このことは酸化ジルコニウ
ムの格子を破壊し、酸化ジルコニウムの結晶粒の成長を
妨げ、膜をより非晶質に近いものとすると考えられる。
膜表面の凹凸は微結晶の集合である膜よりも非晶質の膜
の法が少ないと考えられ、その結果、本発明における非
晶質膜は摩擦係数を低減されているものと考えられる。
このため、本発明における非晶質膜は非常に潤滑性に優
れ、引っかかりが少ないため、摩擦により疵つきにく
く、高耐擦傷性能が得られるものと考えられる。
[Operation] As factors affecting the scratch resistance of the protective film, the lubricity of the film,
The hardness of the film and the adhesion of the film to the substrate are considered. In the present invention, among the above factors, it is considered that the lubricity of the film is particularly improved as compared with the conventional film. In conventional films such as TiO 2 and SnO 2 , even if the film is said to be amorphous in X-ray, it is said that it is a set of very fine microcrystals according to microscopic observation with an electron microscope. It is considered. Such reports are, for example, from the Japanese Journal of Appl.
ied Physics, 1979, Vol. 18, p. 1937.
A feature of the present invention is that boron (B) or silicon (Si) is added to the zirconium oxide film. The atomic radius of boron is 0.41%, the atomic radius of silicon is 0.54%, and zirconium and oxygen are each 0.98%. It is thought that boron or silicon enters the lattice spacing of zirconium oxide (ZrO 2 ), which is smaller than {, 1.26}. This is considered to destroy the lattice of zirconium oxide, hinder the growth of crystal grains of zirconium oxide, and make the film more amorphous.
It is considered that the unevenness of the film surface is less in the method of forming an amorphous film than in a film that is an aggregate of microcrystals, and as a result, the amorphous film in the present invention is considered to have a reduced friction coefficient.
For this reason, it is considered that the amorphous film in the present invention has excellent lubricity and is less likely to be caught, so that it is less likely to be scratched by friction and high scratch resistance performance can be obtained.

[実施例] 本発明のバーコード読取部の保護板を厚さ5mmのソー
ダ石灰ガラスを用い、以下の方法でDCスパッタ法により
作成した。ターゲットにはホウ素(B)の割合(原子
%)が67%である、ジルコニウム(Zr)とホウ素(B)
の焼結体を用いた。導入ガスは酸素(O2)の流量比が30
%である酸素(O2)とアルゴン(Ar)の混合ガスを用
い、真空槽内の真空度が3.5mTorrになるようにした。タ
ーゲットにDC電源を接続し、−600Vを印加し、グロー放
電を生じさせた。このときの放電電流密度は20mA/cm2
あった。このような状態でシャッターを37.5秒間あけ、
厚さ5mmのソーダ石灰ガラス板上にZrBxOy非晶質膜を成
膜した(サンプル1とする)。
[Example] The protective plate of the bar code reading section of the present invention was prepared by a DC sputtering method using a soda-lime glass having a thickness of 5 mm as follows. The target contains 67% of boron (B) (atomic%), zirconium (Zr) and boron (B)
Was used. The introduced gas has a flow rate ratio of oxygen (O 2 ) of 30.
Using a mixed gas of oxygen (O 2 ) and argon (Ar), the vacuum degree in the vacuum chamber was set to 3.5 mTorr. A DC power supply was connected to the target, and -600 V was applied to generate a glow discharge. The discharge current density at this time was 20 mA / cm 2 . In this state, open the shutter for 37.5 seconds,
To 5mm thick soda-lime glass plate was deposited a ZrB x O y amorphous film (referred to as Sample 1).

基体に成膜された膜の厚さは500Åであり、膜は無色
透明で屈折率は1.8であった。膜におけるホウ素の含有
量をESCAで調べたところ、ジルコニウムに対するホウ素
の原子比xは2.0であった。
The thickness of the film formed on the substrate was 500 °, the film was colorless and transparent, and the refractive index was 1.8. When the content of boron in the film was examined by ESCA, the atomic ratio x of boron to zirconium was 2.0.

別に、ターゲットにケイ素(Si)の割合(原子%)が
67%である、ジルコニウム(Zr)とケイ素(Si)の焼結
体を用いて、上記と同様の条件でスパッタリングを行
い、厚さ5mmのソーダ石灰ガラス板上にZrSizOy非晶質膜
を形成した(サンプル2とする)。
Separately, the target (silicon) ratio (atomic%)
67% of the zirconium (Zr) and silicon (Si) sintered body was sputtered under the same conditions as above, and a ZrSi z O y amorphous film was formed on a soda-lime glass plate with a thickness of 5 mm. Was formed (referred to as Sample 2).

膜厚は900Åであり、膜は無色透明で屈折率は1.7であ
った。膜中のZrに対するSiの原子比Zは2.0であった。
The film thickness was 900 °, the film was colorless and transparent, and the refractive index was 1.7. The atomic ratio Z of Si to Zr in the film was 2.0.

荷重50g、基体の移動速度150mm/分で直径6mmのステン
レス球による動摩擦係数を、従来より使用されているス
プレイによりコーティングされたTiO2およびSnO2、ソー
ダ石灰ガラス表面、ZrBxOy(サンプル1),ZrSizOy(サ
ンプル2)非晶質膜からなる耐擦傷性保護膜について表
面をアセトンにひたした布で拭きとってから新東化学社
製Heidon 14型表面性測定器を用いて測定したところ、
上記5種類のサンプルについてそれぞれ0.204,0.282,0.
145,0.142(サンプル1),0.138(サンプル2)という
値を得た。このようにして本発明における耐擦傷性保護
膜は非常に潤滑性に優れており、引っかかりが少ないた
め、摩擦により疵つきにくいと考えられる。実際、荷重
500gをかけ、直径5mmの砂消しゴムを30mmのストローク
で10往復させる試験をしたところ、目視によれば、上記
5種類のサンプルのうちZrBxOy,ZrSizOyからなる耐擦傷
性保護膜は疵の数が最も少なかった。
The dynamic friction coefficient of stainless steel balls with a diameter of 6 mm at a load of 50 g and a substrate moving speed of 150 mm / min was calculated using the conventionally used spray-coated TiO 2 and SnO 2 , soda-lime glass surface, ZrB x O y (Sample 1 ), ZrSi z O y (Sample 2) Wipe the surface of the scratch-resistant protective film consisting of an amorphous film with a cloth soaked in acetone, and then measure it using a Heidon 14 type surface texturer manufactured by Shinto Chemical I just did
0.204,0.282,0 for each of the above 5 types of samples.
The values of 145, 0.142 (Sample 1) and 0.138 (Sample 2) were obtained. As described above, the scratch-resistant protective film of the present invention is extremely excellent in lubricity and is less likely to be caught, and thus is considered to be less likely to be scratched by friction. In fact, the load
A test was carried out by applying 500 g and reciprocating a sand eraser with a diameter of 5 mm 10 times with a stroke of 30 mm. According to the visual observation, the scratch-resistant protective film consisting of ZrB x O y and ZrSi z O y among the above 5 types of samples was observed. Had the fewest defects.

[発明の効果] 本発明のバーコード読取部の保護板における保護膜1
は従来用いられていたTiO2,SnO2などの保護膜に比べて
潤滑性が向上している。従って、本発明における耐擦傷
性保護膜は十分な耐擦傷性を有しているので、優れたバ
ーコードリーダーの読取部の保護板を提供できる。
[Effects of the Invention] Protective film 1 in the protective plate of the barcode reading unit of the present invention
Has improved lubricity compared to the conventional protective films such as TiO 2 and SnO 2 . Therefore, since the scratch-resistant protective film of the present invention has sufficient scratch resistance, it is possible to provide an excellent protective plate for the reading portion of the barcode reader.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明のバーコード読取部の保護板の一例の断
面図である。1は耐擦傷性保護膜、2は透明板、3はバ
ーコード読取部の保護板である。第2図はバーコードリ
ーダーの概略斜視図である。3はバーコード読取部に取
りつけられた、本発明の耐擦傷性保護膜付バーコード読
取部の保護板である。
FIG. 1 is a sectional view of an example of a protective plate of a bar code reading unit of the present invention. Reference numeral 1 is a scratch-resistant protective film, 2 is a transparent plate, and 3 is a protective plate for a bar code reading section. FIG. 2 is a schematic perspective view of the barcode reader. Reference numeral 3 is a protective plate of the bar code reading unit with a scratch resistant protective film of the present invention attached to the bar code reading unit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−122031(JP,A) 特開 平3−73941(JP,A) 特開 平2−901(JP,A) 特開 平4−265252(JP,A) 特開 昭61−167546(JP,A) 特開 昭62−216944(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-3-122031 (JP, A) JP-A-3-73941 (JP, A) JP-A-2-901 (JP, A) JP-A-4- 265252 (JP, A) JP 61-167546 (JP, A) JP 62-216944 (JP, A)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】透明基体上に、Zr,Ti,Hf,Sn,Ta,Inのうち
少なくとも1種と、B(ホウ素)とSi(ケイ素)のうち
少なくとも1種とを含む酸化物を主成分とする非晶質酸
化物膜からなる耐擦傷性保護膜を有することを特徴とす
るバーコード読取部の保護板。
1. An oxide containing, as a main component, at least one of Zr, Ti, Hf, Sn, Ta and In and at least one of B (boron) and Si (silicon) on a transparent substrate. And a scratch-resistant protective film made of an amorphous oxide film.
【請求項2】透明基体上に、Zr,Ti,Hf,Sn,Ta,Inのうち
少なくとも1種と、B(ホウ素)とSi(ケイ素)のうち
少なくとも1種とを含む酸化物を主成分とする非晶質酸
化物膜からなる耐擦傷性保護膜が形成されたバーコード
読取部の保護板を有することを特徴とするバーコードリ
ーダー。
2. An oxide containing, as a main component, at least one of Zr, Ti, Hf, Sn, Ta and In and at least one of B (boron) and Si (silicon) on a transparent substrate. A bar code reader having a protective plate of a bar code reading section on which a scratch-resistant protective film made of an amorphous oxide film is formed.
【請求項3】耐擦傷性保護膜が、Zr(ジルコニウム)と
B(ホウ素)を含む酸化物(ZrBxOy)を主成分とし、膜
中のホウ素のジルコニウムに対する原子比xが、0.10<
x≦3であり、酸素のジルコニウムに対する原子比yが
2<y≦6.5である非晶質酸化物膜であることを特徴と
する請求項1記載のバーコード読取部の保護板又は請求
項2記載のバーコードリーダー。
3. The abrasion-resistant protective film is mainly composed of an oxide (ZrB x O y ) containing Zr (zirconium) and B (boron), and the atomic ratio x of boron to zirconium in the film is 0.10 <.
2. The protective plate for a bar code reading section according to claim 1, wherein the amorphous oxide film has x ≦ 3 and an atomic ratio y of oxygen to zirconium is 2 <y ≦ 6.5. Barcode reader listed.
【請求項4】耐擦傷性保護膜が、Zr(ジルコニウム)と
Si(ケイ素)とを含む酸化物(ZrSizOy)を主成分と
し、ケイ素のジルコニウムに対する原子比zが0.05≦z
≦19であり、酸素のジルコニウムに対する原子比yが2.
1≦y<40である非晶質酸化物膜であることを特徴とす
る請求項1記載のバーコード読取部の保護板又は請求項
2記載のバーコードリーダー。
4. The abrasion-resistant protective film is made of Zr (zirconium).
An oxide containing Si (silicon) (ZrSi z O y ) as a main component, and an atomic ratio z of silicon to zirconium is 0.05 ≦ z
≦ 19, and the atomic ratio y of oxygen to zirconium is 2.
The bar code reader according to claim 1, or the bar code reader according to claim 2, which is an amorphous oxide film satisfying 1 ≦ y <40.
【請求項5】耐擦傷性保護膜が、Zr(ジルコニウム)と
B(ホウ素)とSi(ケイ素)とを含む酸化物(ZrBxSizO
y)を主成分とし、膜中のホウ素のジルコニウムに対す
る原子比をx、ケイ素のジルコニウムに対する原子比を
z、酸素のジルコニウムに対する原子比をyとすると、
0.05≦x+z≦19(ただしx+z−3>0かつx−3z+
1>0の組成は除く)であり、2<y<40である非晶質
酸化物膜であることを特徴とする請求項1記載のバーコ
ード読取部の保護板又は請求項2記載のバーコードリー
ダー。
5. An abrasion-resistant protective film is made of an oxide (ZrB x Si z O) containing Zr (zirconium), B (boron) and Si (silicon).
y ) as the main component, the atomic ratio of boron to zirconium in the film is x, the atomic ratio of silicon to zirconium is z, and the atomic ratio of oxygen to zirconium is y:
0.05 ≦ x + z ≦ 19 (where x + z−3> 0 and x−3z +
The composition of 1> 0 is excluded), and it is an amorphous oxide film with 2 <y <40. The protective plate of the bar code reading section according to claim 1, or the bar according to claim 2. Code reader.
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