JPS63303561A

JPS63303561A - 原稿読取装置

Info

Publication number: JPS63303561A
Application number: JP62140467A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Ota; 英一太田; Hiroyuki Horiguchi; 堀口　浩幸; Masakuni Itagaki; 板垣　雅訓
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1987-06-03
Filing date: 1987-06-03
Publication date: 1988-12-12

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】皮帆立！本発明は、原稿読取装置、より詳細には、完全密着型イ
メージセンサに関する。

丈米肢生一般に、完全密着型イメージセンサにおいては、センサ
保護層としてガラス板が用いられているが、該センサ保
護層のローラー荷重を受ける部分が、透明窓・光電変換
素子上部にあるため、原稿紙の滑りにより、前記センサ
保護層が摩耗して前記光電変換素子の受光量やＭＴＦが
低下する欠点があった。これに対処するため、従来は、
透明なセンサ保護層上に、透明な耐摩耗層を形成してい
るが、７０〜８０μｍ厚の透明保護層を均一に形成する
のは困難であり、かつ、該耐摩耗層も長時間の使用によ
り傷が生じ、これによって光が散乱されＭＴＦが低下す
る欠点があった。また、耐摩耗層を形成する硬質膜は透
明なものに限定されるため材料選択の自由度が小さいと
いう欠点があった。

第３図は、完全密着型イメージセンサの従来例を説明す
るための断面構成図で、図中、１０はローラー、２０は
原稿紙、３０は完全密着型イメージセンサで、該完全密
着型イメージセンサは、光学的に透明な透明基板３１と
、該透明基板３１上に形成された光学的に不透明で電気
的に不良導体である遮光層３２と、該遮光層３２に形成
された照明用の透明窓３３と、前記遮光層３２上に形成
された透明絶縁層３４と、該透明絶縁層３４上の透明窓
３３近傍に配設された光電変換素子３５と、該光電変換
素子３５を保護する透明保護層３６と、該透明保護層３
６を保護する透明耐摩耗層３７とを有し、光源（図示せ
ず）から前記イメージセンサ３０に入射した光りは、透
明基板３１を通過し、遮光層３２の透明窓３３を通り、
更に、透明絶縁層３４、透明保護層３６、透明耐摩耗層
３°７を通過して、原稿紙面２０で反射され、反射した
光は、再び、透明耐摩耗層３７、透明保護層３６を通過
し、その一部が光電変換素子３５に到達して電気出力に
変換される。この時、原稿紙２０の入射光が反射される
領域は、ローラー１０により、前記イメージセンサ３０
の透明窓３３および光電変換素子３５上部に密着するよ
う加圧されている。

耐摩耗層３７を形成する理由は、紙のすべりによる保護
層３６が摩耗を防ぐためであるが、上述のごとき従来の
構成では、耐摩耗層３７は透明で、かつ、紙のすべりに
よる摩耗によってきす等が発生しない材質でなくてはな
らず、長期の使用に渡るセンサを作成する上で難点があ
った。

また、入射光反射領域の耐摩層３７に凹溝を設け、ロー
ラー荷重による摩耗を防ぐようにしたものもあるが、前
記凹溝に紙のくず等がたまり込み、これがＭＴＦが劣化
する原因の１つとなっていた。

さらに、凹溝を設けた場合、センサ面と原稿面が７０〜
１００μｍ離れるため、解像度の向上を期待することが
できない欠点があった。

ｌ−一層本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、
高い解像度が得られるとともに、経時的な解像度の低下
を防ぐことができる完全密着型の原稿読取装置を提供す
ることを目的としてなされたものである。

眉ニー」又本発明は、上記目的を達成するために、光学的に透明な
基板と、該基板上に形成された光学的に不透明で電気的
に不良導体である遮光層と、該遮光層に形成された照明
用の透明窓と、該透明窓近傍の遮光層上に形成された光
電変換素子とを有する完全密着型イメージセンサ、およ
び、該完全密着型イメージセンサの前記透明窓と光電変
換素子の上部に配設された原稿紙を送るためのローラー
からなる原稿読取装置において、前記ローラーの回転軸
を通って前記基板の表面に垂直な平面と前記基板に対向
した原稿面との交線が、前記透明窓より入射した光を反
射する原稿紙面上の領域と異なり、から、前記光電変換
素子に対して前記交線と反対側の方向に原稿保持用の凸
部を前記完全密着型イメージセンサ面上に設け、さらに
、前記完全密着型イメージセンサの表面に一層もしくは
積層の油滑性、耐摩耗性および硬度に優れた保護膜を形
成したことを特徴としたものである。以下、本発明の実
施例に基づいて説明する。

第１図は、本発明による完全密着型イメージセンサの一
実施例を説明するための要部拡大断面図で、第３図に対
応する各部には第３図の場合と同じ参照番号が付されて
いる。而して、本発明によると、ローラー１０の回転軸
を通り透明基板３１に垂直な平面と、前記ローラー１０
に密着しかつ前記透明基板３１に対向した原稿紙面２０
との交線、すなわち、原稿紙面２０の最大荷重領域２０
ａと、該原稿紙面２０の入射光反射領域２０ｂとが異な
るように、透明窓３３および光電変換素子３５が配設さ
れている。このような構成によると、耐摩耗層３７上で
紙のすベリによる摩耗や傷が発生するのは、原稿紙２０
の最大荷重領域２０ａに接する部分であり、透明窓３３
、光電変換素子３５の上部の耐摩耗層３７はローラー荷
重を受けず、損傷を受けない、また、原稿紙２０の最大
荷重領域２０ａと入射光反射領域２０ｂとをずらせて配
設し、更に、前記光電変換素子３５から最大荷重領域２
０ａの箇所と反対側の副走査方向に、原稿保持用の凸部
４０を前記イメージセンサ３０面上あるいはその延長上
に設け、前記光電変換素子３５上の空気層厚さを１０〜
１００μｍ範囲で制御するようにしているが、本発明は
、さらに、前記イメージセンサの全領域にわたって潤滑
性、耐摩耗性、硬度に優れ、かつ室温で割膜可能な非晶
質性硬質炭素膜３８を堆積したものである。なお、非晶
質性硬質炭素膜（以下ｉ−カーボンと称する）は、炭素
原子および水素原子を主な組織形成元素とするアモルフ
ァス材料であり、例えばグラファイトのような結合構造
（ｓ　ｐ”結合）を有すとともに、ダイヤモンドのよう
な結合構造（ｓｐ３結合）をあわせ持つ強度的に硬質な
物質である。つまり、ｉ−カーボンは、非晶質で、電気
的絶−縁性と化学的安定性にすぐれた硬質な物質である
といえる。このｉ−カーボンは、例えばダイヤモンドラ
イクカーボンや硬質カーボンなどとも呼ばれている。

このｉ−カーボンの合成法（形成法）の−例をプラズマ
ＣＶＤ法により説明すれば次のとおりである。なお、こ
こで用いた装置は平行平板型プラズマＣＶＤ装置であり
、セルフバイアスのため正イオンの衝撃が促進されるＲ
Ｆ給電側に基板をセットする。原料ガスには炭化水素（
ＣＨ４゜Ｃ，Ｈ，、Ｃ３Ｈ，、Ｃ，Ｈ，、など）と水素
との混合を用いる。このようにして、平行平板間に高周
波電界（１３，５６Ｍｌ（ｚ）を印加するとグロー放電
が発生し、原料ガスはラジカルとイオンとに分解され反
応し、基板上に炭素原子と水素原子とからなるアモルフ
ァス材料が堆積する。なお、反応条件は表１のとおりで
ある。

表１このようにして製膜されたｉ−カーボンはＸ線及び電子
回折分析よりアモルファス状態（ａ−ｃ：Ｈ）あるいは
５０〜１００人程度の微結晶粒を含むアモルファス状態
であり、更に、ＩＲ吸収法及びラマン分光法による分析
の結果、炭素原子はｓｐ”の混成軌道とＳＦ３の混合軌
道とを形成した原子間結合状態が混在していることが明
らかとなった。また、製膜されたｉ−カーボン膜の物性
は表２の通りであった。

表２表１２表２からｉ−カーボンは硬度が大きく、低温での
一作製が可能であるため、耐摩耗性保護膜として、完全
密着型イメージセンサ上に被膜した場合、光電変換素子
の初期特性は保存され（室温、製膜のためのセンサ材料
の劣化がない）、かつ耐摩耗性も良好であった。

尚、ガラス基板上に製膜したｉ−カーボン膜及びＰ−Ｃ
ＶＤで作製したａ−８ｉＮｘ上に中質紙を通紙して耐摩
耗性をテストした結果、３ｋｍの通紙により、前記ａ　
−Ｓ　ｉ　Ｎ　ｘの場合、表面粗さが初期の約４倍に増
加したのに比較して、ｉ−カーボンの場合、はとんど変
化が見られず、耐摩耗性に優れていることがわかった。

また、初期の表面粗さも、ａ−３ｉＮｘではＲａ＝２０
０人であるのに比べ、ｉ−カーボンではＲａ＝１００人
であり、平滑性に優れていることがわかる。

第２図は、本発明による完全密着型原稿読取装置の他の
実施例を説明するための要部拡大図で、第１図および第
３図に対応する各部には第１図および第３図の場合と同
じ参照番号が付されてあり、この実施例は、最大荷重領
域２０ａ、及び、“原稿保持用の凸部４０の耐摩耗性保
護層の最上層膜としてｉ−カーボン膜３８を使用したも
のである。

このように、部分的に耐摩耗性保護膜３８を設ける場合
には、ｉ−カーボンの必要な箇所に開穴部をもったメタ
ルマスクを使用してプラズマＣＶＤによって堆積すれば
比較的容易に形成できる。耐摩耗性保護膜３８の構成と
しては、凸部４０上のように積層に、あるいは最大荷重
領域２０ａのように単層にしてもよい、積層の場合の下
層膜としては、プラズマＣＶＤによるａ−８ｉＮｘ、ａ
−８ｉＮｘＯｙ、ａ−８ｉＯｘ等セラミックス薄膜３８
ａを使用する。第２図においては、耐摩耗性保護膜３８
を最大荷重領域２０ａと凸部４０の両方に設けているが
、通紙によるダスト発生や摩耗を防ぐ意味ではどちらか
一方であっても効果は大きい、また、長期的な信頼選を
高めるのであれば、光電変換素子３５上にも耐摩耗性保
護膜を設けてもよい。

幼−Ｕ以上の説明から明らかなように、本発明によると、耐摩
耗性保護膜の少なくとも最上層膜を、潤滑性、耐摩耗性
、硬度に優れ、かつ室温で製膜可能な保護膜で形成した
ので、ＭＴＦ６０％と高い解像度が安定的に得られ、か
つ、光路内に１ＭＸ稿との摩擦により傷が生ずる部分が
ないので、径時的に解像度が低下しない利点がある。

【図面の簡単な説明】第１図は、本発明による完全密着型イメージセンサの一
実施例を説明するための要部拡大断面図、第２図は、本
発明による完全密着僧イメージセンサの他の実施例を説
明するための断面概略図、第３図は、従来例を説明する
ための断面構成図である。１０・・・ローラー、２ｏ・・・原稿紙、３ｏ・・・完
全密着型イメージセンサ、３８・・・ｉ−カーボン膜、
４０・・・原稿保持用の凸部。第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）、光学的に透明な基板と、該基板上に形成された
光学的に不透明で電気的に不良導体である遮光層と、該
遮光層に形成された照明用の透明窓と、該透明窓近傍の
遮光層上に形成された光電変換素子とを有する完全密着
型イメージセンサ、および、該完全密着型イメージセン
サの前記透明窓と光電変換素子の上部に配設された原稿
紙を送るためのローラーからなる原稿読取装置において
、前記ローラーの回転軸を通って前記基板の表面に垂直
な平面と前記基板に対向した原稿面との交線が、前記透
明窓より入射した光を反射する原稿紙面上の領域と異な
り、かつ、前記光電変換素子に対して前記交線と反対側
の方向に原稿保持用の凸部を前記完全密着型イメージセ
ンサ面上に設け、さらに、前記完全密着型イメージセン
サの表面に一層もしくは積層の油滑性、耐摩耗性および
硬度に優れた保護膜を形成したことを特徴とする原稿読
取装置。
（２）、前記完全密着イメージセンサの前記ローラーの
回転軸を通って前記基板の表面に垂直な平面と前記基板
に対向した原稿面との交線を含む領域および／あるいは
上記原稿保持用の凸部に一層もしくは積層の潤滑性、耐
摩耗性および硬度に優れた保護膜を形成したことを特徴
とする特許請求の範囲第（１）項に記載の原稿読取装置
。
（３）、前記潤滑性、耐摩耗性および硬度に優れた保護
膜の少なくとも最上層が、非晶質性硬質炭素膜であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項または第（２
）項に記載の原稿読取装置。