JP5082842B2 - ガラス部材、読み取りガラス、それを用いた読取装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
(3)さらに、前記従来例の問題として、用いられるシリコン系やフッ素系などの潤滑剤は、原稿をスムーズに低摩擦で搬送させる機能はあるが、原稿が持ち込む紙粉、粘着剤などに対し、付着抑制効果は十分でなかった。特に、フッ素系の潤滑層は、フッ素原子が大きいがゆえに分子構造が固定化され、外力(原稿による摩耗耐性)に弱いという欠点があった。
1.ガラス基材の少なくとも1面に、他の層を介さずに直接フッ素原子含有膜を有し、該フッ素原子含有膜の元素組成が、フッ素原子が30原子数%を超え、かつフッ素原子に対する酸素原子の原子数比率(O/F)が0.2を超え、1.0未満であり、前記ガラス基材は、前記フッ素原子含有膜を塗設する前に、その表面にコロナ処理、プラズマ処理、大気圧プラズマ処理及び火炎処理から選ばれる少なくとも一つの活性化処理を行うことを特徴とするガラス部材。
2.原稿を光学的に読み取るスキャナーの光源と原稿との間に位置する読み取りガラスであって、ガラス基材の少なくとも1面に、他の層を介さずに直接フッ素原子含有膜を有し、該フッ素原子含有膜の元素組成が、フッ素原子が30原子数%を超え、かつフッ素原子に対する酸素原子の原子数比率(O/F)が0.2を超え、1.0未満であり、前記ガラス基材は、前記フッ素原子含有膜を塗設する前に、その表面にコロナ処理、プラズマ処理、大気圧プラズマ処理及び火炎処理から選ばれる少なくとも一つの活性化処理を行うことを特徴とする読み取りガラス。
4 基材
8 移動架台電極(第1電極)
9 支持台
10 放電ガス
11 薄膜形成ガス
12 補助ガス
13 放電ガス
14 酸化ガス
31、33、35 高周波電源
101 画像形成装置
122、124 給紙トレイ
130、131 ミラーユニット
135 CCD
A 自動原稿搬送装置(通称ADF)
B 原稿画像読取部
D 書き込み部
E 画像形成部
G 読み取りガラス
H 定着手段
本発明で規定するフッ素原子含有膜の元素組成(原子数比率)は、XPS表面分析装置を用いて測定することができる。XPS表面分析装置としては、いかなる機種も使用することができるが、本発明の実施例においてはVGサイエンティフィック社製のESCALAB−200Rを用いた。フッ素原子含有膜の表層を測るため、試料と検出器のなす角(テイクオフアングル)を30°にして測定した。
本発明のガラス部材および読み取りガラスにおいては、ガラス基材表面の活性化処理やガラス基材の裏面に透明導電膜を形成する際に、大気圧プラズマ法を適用することが好ましい。以下、本発明に係る大気圧プラズマ法について、図を用いて具体的に説明する。
以下の様にして、各読み取りガラス試料を作製した。
(比較例1)
ガラス基材(3mm厚の日本板硝子社製化学強化ガラス)上に、蒸着法により透明導電膜としてITOを30nm被着し、更にその上に下記の方法でフッ素原子含有膜を付与して、読み取りガラスを作製した。
ガラス基材(3mm厚の日本板硝子社製化学強化ガラス)上に、下記の方法でフッ素原子含有膜を付与して、読み取りガラスを作製した。
前記比較例2において、フッ素原子含有膜を付与する前に、コロナ放電処理(春日電機社製AP−400、ギャップ3mm、30秒処理)にてガラス基材表面を活性化処理した以外は同様にし、読み取りガラスを作製した。薄膜XRDにて膜厚を測定した結果、3.8nmであり、XPSで検出器30°付近での膜表面の元素組成を測定した結果、表面のフッ素元素は50原子数%、酸素元素は19原子数%で、O/Fは0.38であった。
前記比較例2において、フッ素原子含有膜を付与する前に、下記に示す大気圧プラズマ法にてガラス基材表面を活性化処理した以外は同様にして、読み取りガラスを作製した。薄膜XRDにて膜厚を測定した結果、3.8nmであり、XPSで検出器30°付近での膜表面の元素組成を測定した結果、表面のフッ素元素は50原子数%、酸素元素は16原子数%、O/Fは0.32であった。
前記実施例1において、フッ素原子含有膜を付与する前に、裏面に下記に示す大気圧プラズマ法にて導電性SnO2膜を30nm製膜した以外は同様にして、読み取りガラスを作製した。薄膜XRDにてフッ素原子含有膜の膜厚を測定した結果、3.8nmであり、XPSで検出器30°付近で膜表面の元素組成を測定した結果、表面のフッ素元素は51原子数%、酸素元素は16原子数%、O/Fは0.31であった。
上記各読み取りガラスの作製において、ガラス基材表面の活性化処理及び導電性SnO2製膜の形成に用いた大気圧プラズマ法の詳細は以下の通りである。
ガラス基材表面の活性化処理は、図1に記載の大気圧プラズマ装置を用いて、工程1のみの下記条件での処理を行った。
重畳する電源:
高周波電源1:パール工業製高周波電源、電界周波数ω2:13.56MHz、電圧V2:6kV、電流I2:8mA/cm2、出力密度:11W/cm2、放電開始電圧IV1:3.5kV
高周波電源2:ハイデン研究所製インパルス高周波電源、電界周波数ω1:100kHz、電圧V1:6kV、電流I1:8mA/cm2、出力密度:16W/cm2
(電極条件)
第1電極の移動架台電極及び第2電極の角形電極は角状の中空のチタンパイプに対し、誘電体としてセラミック溶射加工を行い作製した。
電極巾:40mm
印加電極温度:90℃
電極間ギャップ(図1中、G1):4.5mm
(ガス条件)
放電ガス N2:20slm
補助ガス O2:1slm
(移動架台電極)
移動架台電極の温度:200℃
工程1の移動架台電極8には高周波電源1(図1中、電源31)を接続し、角形電極3に高周波電源2(図1中、電源33)を接続した。移動速度100mm/secで約10回の往復処理を行った。
〔大気圧プラズマによるSnO2製膜〕
図1に示す大気圧プラズマ装置を用いて、2ステップ(工程1、工程2)製膜を行った。
〈電源条件〉
電源:パール工業性高周波電源、27MHz、10W/cm2
〈電極条件〉
上記ガラス基材の表面の活性化処理に同じ
〈ガス条件〉
テトラブチルスズ気化用Arガス:1slm(standerd litter per minite)、100℃
放電ガス Ar:10slm
補助ガス H2:0.02slm
(工程2の条件)
〈電源条件〉
電源:パール工業性高周波電源、27MHz、20W/cm2
〈電極条件〉
誘電体厚み:1mm
電極巾:40mm
印加電極温度:90℃
電極間ギャップ:4.5mm
〈ガス条件〉
放電ガス Ar:10slm
補助ガス O2:0.5slm
〈移動架台電極〉
移動架台電極の温度:200℃
《読み取りガラスの評価》
〔実機試験〕
以上の様にして得られた各読み取りガラスを用い、コニカミノルタビジネステクノロジー社製のデジタル複写機7045を用いて実写評価を行った。
○:書けない、はじく
△:書けるがふき取れる
×:ふき取れない
〔強制摩耗試験〕
摩耗試験機HEIDON−14DRを用い、各読み取りガラス試料の表面と、連量55gのコピー用紙面とを、1kg/cm2、20mm/secで、10000回の繰り返し摩耗試験を行い、その後、XPSを用いて元素組成測定を実施した。
Claims (9)
- ガラス基材の少なくとも1面に、他の層を介さずに直接フッ素原子含有膜を有し、該フッ素原子含有膜の元素組成が、フッ素原子が30原子数%を超え、かつフッ素原子に対する酸素原子の原子数比率(O/F)が0.2を超え、1.0未満であり、
前記ガラス基材は、前記フッ素原子含有膜を塗設する前に、その表面にコロナ処理、プラズマ処理、大気圧プラズマ処理及び火炎処理から選ばれる少なくとも一つの活性化処理を行うことを特徴とするガラス部材。 - 原稿を光学的に読み取るスキャナーの光源と原稿との間に位置する読み取りガラスであって、ガラス基材の少なくとも1面は、他の層を介さずに直接フッ素原子含有膜を有し、該フッ素原子含有膜の元素組成が、フッ素原子が30原子数%を超え、かつフッ素原子に対する酸素原子の原子数比率(O/F)が0.2を超え、1.0未満であり、
前記ガラス基材は、前記フッ素原子含有膜を塗設する前に、その表面にコロナ処理、プラズマ処理、大気圧プラズマ処理及び火炎処理から選ばれる少なくとも一つの活性化処理を行うことを特徴とする読み取りガラス。 - 前記活性化処理が、大気圧プラズマ処理であることを特徴とする請求の範囲第2項に記載の読み取りガラス。
- 前記フッ素原子含有膜は、少なくとも4nm以下の光学膜厚の箇所が存在することを特徴とする請求の範囲第2項又は第3項に記載の読み取りガラス。
- 前記ガラス基材のフッ素原子含有膜を有する面とは反対の面が、帯電防止層を有することを特徴とする請求の範囲第2項乃至第4項のいずれか1項に記載の読み取りガラス。
- 前記ガラス基材の両面が、前記フッ素原子含有膜を有することを特徴とする請求の範囲第2項乃至第4項のいずれか1項に記載の読み取りガラス。
- 前記フッ素原子含有膜を付与する工程が、ウェット塗布方式であることを特徴とする請求の範囲第2項乃至第6項のいずれか1項に記載の読み取りガラス。
- 請求の範囲第2項乃至第7項のいずれか1項に記載の読み取りガラスを用いることを特徴とする読取装置。
- 請求の範囲第8項に記載の読取装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
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