WO2006082769A1 - ガラス部材、読み取り装置、及び画像形成装置 - Google Patents

ガラス部材、読み取り装置、及び画像形成装置 Download PDF

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glass
film
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glass member
light
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Yoshikazu Kondo
Atsushi Saito
Hiromoto Ii
Takahide Toyama
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Konica Minolta Holdings, Inc.
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
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    • C03C17/3417—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials all coatings being oxide coatings
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    • H04N2201/00—Indexing scheme relating to scanning, transmission or reproduction of documents or the like, and to details thereof
    • H04N2201/0077—Types of the still picture apparatus
    • H04N2201/0081—Image reader

Definitions

  • the present invention relates to a glass member, a reading device having a glass member, and an image forming apparatus having the reading device.
  • glass members having both high surface slipperiness and antistatic properties have come to be used in various places.
  • the reading glass is a glass member (hereinafter referred to as the reading glass) that sets the document of an automatic document feeder type copying machine.
  • the surface of the glass substrate is covered with a transparent conductive film such as an ITO film (a film of tin-doped indium oxide) or an oxide-tin film so that static electricity is not generated.
  • ITO film a film of tin-doped indium oxide
  • oxide-tin film so that static electricity is not generated.
  • a conventional example of a reading glass with a conductive film is characterized in that at least the inner surface of the reading glass is coated with a transparent conductive film for preventing static charge (for example, see Patent Document 1). .
  • a glass member is covered with an acid-tin film and has a surface Ra of 3 nm or less.
  • a conductive film is applied to the entire surface of the reading glass, and the conductive film has a high friction, a low and a high friction with a document (see, for example, Patent Document 3) ).
  • a document see, for example, Patent Document 3
  • monochrome image forming apparatuses using such reading glass often copy text and the like, and there is little demand for faithfully reproducing halftones.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 8-76276
  • Patent Document 2 JP-A-9-208264
  • Patent Document 3 JP-A-8-6177
  • the light source light or the original reflected light as large as 5% reflectivity of the reading glass is reflected on the reading glass surface, and if an antistatic layer is provided, the reflectance further increases.
  • the amount of reflected light from the original image decreases, resulting in a decrease in contrast between light and dark, resulting in variations during AZD conversion, resulting in output image quality degradation (noise), and There is a problem that it is no longer possible to respond to quality requirements in the same class.
  • the antistatic films listed above are all high-refractive index films having a refractive index of 1.8 or more, and increase the reflectivity when applied as a single film on a substrate such as glass. It becomes a factor to make. Therefore, the transmittance is lowered, and the light source of the scanner light source and the CCD receiving light reflected from the document are also reduced. Therefore, there is a problem that image quality degradation is particularly large in high-quality copiers that support “higher image quality” that faithfully reproduces halftones in the near future.
  • the object of the present invention is to reduce the attenuation of the light source light or the original reflected light when passing through the reading glass, and further reduce the adhesion of paper dust and the like.
  • An object of the present invention is to provide a glass member capable of providing a high-quality image, a reading device having the glass member, and an image forming apparatus having the reading device.
  • a glass member positioned between a light source of a reading device that optically reads a document and the document, wherein the glass member has an antireflection function on at least one surface of the glass member.
  • the antireflection layer has a first layer and a second layer provided in the order of the surface force of the glass substrate, and the second layer has a lower refractive index than the first layer.
  • the wavelength at which the second layer has the minimum reflectance of the glass member varies depending on the thickness thereof, and the reflectance of the glass member is the lowest at a wavelength corresponding to the wavelength of the maximum light amount of the light source.
  • the glass substrate is a transparent glass
  • the second layer is a thin film containing silicon oxide silicon.
  • a reading apparatus comprising the glass member according to any one of (1) to (7).
  • the thickness of the second layer By setting the thickness of the second layer at a wavelength corresponding to the wavelength of the maximum light amount of the light source so that the reflectance of the reading glass is minimum, the light source light and the document reflected light can be changed according to the type of the light source. It is possible to provide a glass member with reduced attenuation and less light loss.
  • FIG. 1 is a conceptual cross-sectional view illustrating a reading glass.
  • FIG. 2 is a schematic explanatory view showing an example of a reading glass manufacturing apparatus having at least an antistatic film and an antireflection film according to the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of an antistatic film forming portion for forming an antistatic film used in the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing an example of an antireflection film forming portion for forming an antireflection film used in the present invention.
  • FIG. 5 is a view showing a reading apparatus having a reading glass and an image forming apparatus having the reading apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing a state in which light from a light source hits a document and reflected light from the document is reflected.
  • FIG. 7 An illustration of reducing reflection on the reading glass by an antistatic film and an antireflection film.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram showing a change in reflection on the reading glass depending on the thickness of the antireflection film.
  • the glass member described in this specification is positioned between a light source and an optical system of a document image reading device that reads the image information of the document and the document when reading the image information of the document.
  • a transparent glass called reading glass is generally used to prevent light from entering the light source and optical system such as dust, prevent damage to the light source and optical system by the operator, and position the document at the focal point of the optical system of the reading device. Includes members.
  • the glass member is referred to as reading glass.
  • the present inventors for example, in a reading glass such as a reading device such as a scanner, a fax machine, a copier, and a reading device of an image forming apparatus, the light source light on the surface of the reading glass or the original document.
  • a reading glass such as a reading device such as a scanner, a fax machine, a copier, and a reading device of an image forming apparatus
  • the light source light on the surface of the reading glass or the original document.
  • Reflection reduction function charge reduction function to reduce the adsorption of transfer paper to the glass surface due to charging, transport resistance reduction function of glass surface More preferably, trying to add a pollution prevention function to reduce adhesion of fingerprints etc.
  • CDV D atmospheric pressure plasma
  • the pressure at or near atmospheric pressure refers to a pressure of 20 kPa to 200 kPa, and a more preferable pressure is 70 kPa to 140 kPa.
  • FIG. 1 is a conceptual cross-sectional view illustrating a reading glass.
  • a film or the like that generates an antireflection function may be provided on both sides or one side (front surface or back surface) of the glass. It is preferable to have it on the back surface which is the opposite surface.
  • the reading glass 100 is a glass member positioned between a light source of a reading device that optically reads a document and the document, and the glass member has an antireflection function, that is, glass.
  • An antireflection function is expressed by a combination of the first layer and the second layer formed on the first layer, and is not an antireflection function by the second layer alone.
  • the reflected light of the glass surface force and the reflected light reflected at the boundary between the first layer and the second layer cause an interference action and are expressed by the cancellation of the reflected light of the glass surface force.
  • the first layer 12 will be referred to as an antistatic film 12
  • the second layer 13 will be referred to as an antireflection film 13 for convenience.
  • the antireflection film 13 includes silicon oxide
  • the antistatic film 12 includes any one of ITO, tin oxide, and zinc oxide.
  • a low friction film 14 containing fluorine element may be formed on the uppermost layer.
  • Examples of the glass used for the glass substrate 11 include soda lime glass, borosilicate glass, ultra-high purity glass, and crystal glass. It is also possible to use glass tempered glass in which the sodium on the surface of soda glass is mainly replaced with potassium to improve rigidity.
  • the glass substrate 11 that is the substrate of the reading glass is a glass that is transparent and has a predetermined strength. However, glass that does not have to be glass is acceptable as long as it satisfies the above-described conditions.
  • the synthetic resin may be used.
  • the antistatic film 12, the antireflection film 13, and the low friction film 14 are formed on one surface of the glass base material 11 has been described, but between the glass base material 11 and the low friction film 14 has been described.
  • a plurality of combinations of the antistatic film 12 and the antireflection film 13 may be formed, and in this case, the antireflection function is improved.
  • FIG. 2 is a schematic explanatory diagram showing an example of a reading glass manufacturing apparatus having at least an antistatic film and an antireflection film according to the present invention.
  • the reading glass manufacturing apparatus 3 includes a glass base material conveying means 111, an antistatic film forming portion 4, an antireflection film forming portion 5, and a low friction film forming portion 6.
  • 11 is an antistatic film forming unit 4 comprising at least two steps of forming an antistatic film 12 by means of a glass substrate conveying means 111 on which the glass substrate 11 is placed and conveyed in the direction of the arrow.
  • the anti-reflection film forming part 5 for forming 3 and the low friction film forming part 6 for forming the low friction film 14 are conveyed in this order, and a predetermined film is formed by atmospheric pressure plasma treatment in each part.
  • FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an example of an antistatic film forming portion for forming the antistatic film used in the present invention.
  • the antistatic film 12 formed on the glass substrate 11 contains any of ITO, tin oxide, and zinc oxide, and is charged by atmospheric pressure plasma CVD treatment that excites the gas under atmospheric pressure or pressure near atmospheric pressure.
  • the prevention film 12 is formed, and then the surface is subjected to acid treatment by atmospheric pressure plasma treatment, and is formed by at least two steps.
  • the formation of the antistatic film 12 is performed by the antistatic film forming unit 4 having the first step (hereinafter also simply referred to as P1) and the second step (hereinafter simply referred to as ⁇ 2). Form and do.
  • the interval between the processes of P1 and ⁇ 2 is preferably as short as possible. It is particularly preferable that the processes of P1 and ⁇ 2 are installed adjacent to each other in the same space.
  • the counter electrode is formed by the fixed electrode 41 and the moving gantry electrode 42 of the glass substrate transport means 111, and the second electrode is interposed between the electrodes.
  • a high-frequency electric field is applied by the high-frequency power source 43 in FIG. 1, the discharge gas G1 is supplied by the discharge gas supply means 44, and the thin-film forming gas G2 is supplied by the thin-film gas supply means 45 through the thin-film forming gas supply pipe 46. It flows into the discharge space ⁇ through the slit 47 formed in the fixed electrode 41.
  • the discharge gas G1 and the thin film-forming gas G2 that have flowed into the discharge space A are excited by the applied high-frequency electric field, and an excitation gas 48 is generated.
  • the discharge space is a space sandwiched between electrode pairs arranged to face each other at a predetermined distance, and by applying an electric field by introducing a discharge gas or the like between the electrode pairs. It refers to the space where electric discharge occurs.
  • a rare gas such as helium or argon is preferably used.
  • the thin film forming gas G2 is a raw material which is activated by itself and becomes active and is chemically deposited on a base material to form a thin film.
  • the metal of the organometallic compound that forms the film is preferably Indium (In), zinc (Zn) and tin (Sn) forces are at least one metal selected.
  • the obtained transparent conductive film that is an antistatic film is, for example, an oxide of SnO, InO, or ZnO. Film, or Sb-doped SnO, F-doped SnO (FTO)
  • examples of preferable organometallic compounds include indium tris (2, 4-pentane dionate), indium tris (hexafluoropentane dionate), indium triacetate acetate, and triacetate.
  • organometallic compounds are generally commercially available (for example, from Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.).
  • the transparent conductive film is doped in order to further increase the conductivity of the transparent conductive film formed from the organometallic compound.
  • the organic metal compound as a thin film forming gas and an organometallic compound gas for doping at the same time.
  • organometallic compound or fluorine compound thin film forming gas used for doping include triisopropoxyaluminum, tris (2,4-pentanedionate) -keckle, bis (2,4-pentanedionate) manganese.
  • the ratio between the organometallic compound necessary for forming the transparent conductive film and the thin film forming gas for doping differs depending on the type of transparent conductive film to be formed.
  • indium oxide is doped with tin.
  • the atomic ratio of the ratio of In to Sn is 100: 0.1 ⁇ : It is necessary to adjust the amount of thin film forming gas so that it is in the range of LOO: 15. Preferably, adjust to 100: 0.5 ⁇ : L00: 10.
  • FTO film transparent conductive film obtained by doping fluorine with tin oxide
  • the atomic ratio of Sn to F ratio of the obtained FTO film is in the range of 100: 0.01 to 100: 50. It is preferable to adjust the amount ratio of the thin film forming gas.
  • In-ZnO amorphous transparent conductive film the ratio of In to Zn
  • the amount ratio of the thin film forming gas is in the range of 100: 50 to L00: 5.
  • the atomic ratios of In: Sn ratio, Sn: F ratio and In: Zn ratio can be obtained by XPS measurement.
  • the transparent conductive film forming gas is preferably contained in an amount of 0.01 to 10% by volume with respect to the mixed gas.
  • the glass substrate 11 moves to the second step P2 (region surrounded by a one-dot chain line in the figure) together with the movable gantry electrode 42.
  • a counter electrode is formed by the fixed electrode 51 and the moving gantry electrode 42, a high frequency voltage is applied between the electrodes by the second high frequency power source 53, and the acidic gas G3 is generated.
  • the gas is supplied through the acid gas supply pipe 56 by the acid gas supply means 54, and flows out into the discharge space B through the slit 57 formed in the fixed electrode 51.
  • the acidic gas G3 flowing out into the discharge space B is excited by the applied high-frequency electric field, and an excited oxidizing gas 58 is generated.
  • the thin film on the surface of the substrate is subjected to an acid treatment.
  • Examples of the acidic gas include oxygen, ozone, hydrogen peroxide, carbon dioxide, carbon monoxide, nitrogen dioxide, etc., but oxygen, ozone, carbon monoxide and the like are preferred. It is preferable to mix the components selected from these with the discharge gas.
  • the content of the oxidizing gas is preferably 0.0001 to 30% by volume based on the total amount of the gas.
  • An antistatic film having a desired film thickness can be formed by reciprocating between the thin film formation in the first step P1 and the acid and soot treatment operation in the second step P2 by a moving base. .
  • the first high frequency power supply 43 superimposes at least two types of high frequency voltages having different wavelengths. In this case, it may be applied. In this case, it is possible to form a good plasma discharge even if an inexpensive gas such as nitrogen gas having a high discharge starting voltage is used.
  • Each of the fixed electrodes 41 and 51 and the movable gantry electrode 42 is obtained by thermally spraying ceramics as an insulator on a conductive metallic base material and then sealing with an inorganic compound sealing material. Is used.
  • the ceramic dielectric only needs to have a coating of about 1 mm in one piece.
  • the ceramic material used for thermal spraying alumina, silicon nitride, or the like is preferably used. Among these, alumina is particularly preferable because it is easily processed.
  • the dielectric layer may be a lining treated dielectric provided with an inorganic material by glass lining.
  • Examples of the conductive metallic base material include titanium metal or titanium alloy, silver, platinum, stainless steel, aluminum, iron, and other metals, a composite material of iron and ceramics, or a composite of aluminum and ceramics. Particularly preferred are the forces that can mention the material, titanium metal or titanium alloys.
  • the gap dl between the counter electrodes is determined in consideration of the thickness of the dielectric provided on the conductive metallic base material, the magnitude of the applied voltage, etc., but a dielectric is provided on one of the electrodes. If the dielectric surface is the shortest distance between the dielectric surface and the surface of the conductive metallic base material, and the distance between the dielectric surfaces when the dielectric is provided on both electrodes, uniform discharge is performed in either case. From the viewpoint, 0.1 to 20 mm is preferable, and 0.5 to 6 mm is particularly preferable. Also, since a base material is placed between the counter electrodes, the gap d2 between the force application electrode and the base material, which varies depending on the thickness of the base material, is preferably in the range of 0.5 to 3 mm! /.
  • the first high frequency power supply 43 and the second high frequency power supply 53 will be described.
  • the frequency of the first high-frequency power source 43 the higher the frequency, the higher the plasma density, and a dense and good thin film can be obtained. Therefore, the frequency is preferably 800 kHz or more and 200 MHz or less.
  • Nord Industrial 27MHz CF- 2000- 27M Commercially available products such as Pearl Industry 150MHz CF-2000-150M can be listed, and they are appropriately selected for use.
  • * indicates a HEIDEN Laboratory impulse high-frequency power supply (100 kHz in continuous mode). Other than that, it is a high-frequency power source that can apply only a continuous sine wave.
  • FIG. 4 shows an example of the antireflection film forming portion for forming the antireflection film used in the present invention. It is a schematic block diagram.
  • the antireflection film forming unit 5 is a post process of the antistatic film forming unit 4 described above, and the antireflection film 13 formed on the antistatic film 12 is made of silicon oxide. In addition, it is deposited by performing an atmospheric pressure plasma CVD process that excites the gas under an atmospheric pressure or a pressure near atmospheric pressure by an electric field superimposed with at least two different frequencies.
  • a counter electrode is formed by the fixed electrode 61 of the antireflection film forming unit 5 and the movable frame electrode 42 of the glass substrate transport means 111, and a third high-frequency power source 63 and a fourth of a different frequency are interposed between the electrodes.
  • a high-frequency electric field is applied by a high-frequency power source 73, and the discharge gas G4 is supplied by the discharge gas supply means 64, and the thin film-forming gas G5 is supplied by the thin film gas supply means 65 through the thin film-forming gas supply pipe 66, and the fixed electrode It flows into the discharge space C through the slit 67 formed in 61.
  • the discharge gas G4 and the thin film-forming gas G5 that have flowed into the discharge space C are generated by the high-frequency electric field in which the frequency ⁇ 1 of the third high-frequency power source 63 and the different frequency ⁇ 2 of the fourth high-frequency power source 73 are superimposed.
  • Excited gas 68 is generated when excited.
  • a thin film is formed on the surface of the antistatic film 12 by exposing the surface of the antistatic film 12 formed on the glass substrate 11 placed on the movable gantry electrode 42 to the excitation gas 68. It is done.
  • the thickness of the antireflection film increases, for example, as the time of exposure to the discharge space ⁇ ⁇ increases, so that the movable gantry electrode 42 is reciprocated a predetermined number of times under the discharge space ⁇ ⁇ to obtain a predetermined thickness.
  • the discharge gas G4 oxygen, nitrogen, hydrogen, argon, or the like can be used, and nitrogen power S cost is preferable.
  • the thin film forming gas G5 is a raw material that is excited and becomes active and chemically deposits on a substrate to form a thin film.
  • the thin film forming gas G5 includes a silicon compound and a fluorinated compound.
  • a compound or a mixture of a silicon compound and a fluorine compound can be preferably used.
  • they can be used alone or in combination of two or more.
  • An antistatic film containing any of the above-mentioned ITO, tin oxide, and zinc oxide useful for the present invention is used as a thin film forming gas for forming an antireflection film having a lower refractive index than the antistatic film.
  • elemental compounds include organic silicon compounds, silicon hydrogen compounds, and halogenated silicon compounds.
  • organic silicon compounds include tetraethyl silane, tetramethyl silane, tetraisopropyl silane, tetrabutyl silane, and tetraethoxy silane.
  • silicon hydride compounds include tetrahydrogen silane and hexane.
  • the halogenated silicon compound such as hydrogenated disilane include tetrachlorosilane, methyltrichlorosilane, and jetyldichlorosilane, and any of these can be preferably used in the present invention.
  • the said fluorine compound can be used. Two or more of these thin film forming gases can be mixed and used at the same time. In addition, two or more of these tin compounds, titanium compounds, and silicon compounds may be appropriately mixed and used for fine adjustment of the refractive index.
  • the above-mentioned organotin compound, organotitanium compound or organosilicon compound is preferably a metal hydride compound or an alkoxy metal from the viewpoint of handling, and also has contamination in the process in which corrosive and no harmful gas is generated. Since there are few, an alkoxy metal is used preferably. Further, in order to introduce the above-described organotin compound, organotitanium compound or organosilicon compound between electrodes which are discharge spaces, both of them may be in the state of gas, liquid or solid at normal temperature and pressure. Absent.
  • the fixed electrode 61 can be made of the same material as that used in the antistatic film forming section 4.
  • An antireflection film formed by atmospheric pressure plasma CVD using electric fields of at least two different frequencies consists of a fixed electrode 61 to which a high-frequency power source 63 having a frequency ⁇ 1 is connected and a fourth high-frequency power source 73 having a frequency ⁇ 2.
  • the gas excited in the discharge space between the movable gantry electrode 42 connected to the substrate is exposed to the substrate.
  • the high-frequency electric field generated between the fixed electrode 61 and the movable gantry electrode 42 has the frequency ⁇ ⁇ and the frequency ⁇ 2.
  • the waveform becomes a waveform in which a sine wave with a higher frequency ⁇ 2 is superimposed on a sine wave with a frequency ⁇ 1.
  • the strength of the discharge starting electric field refers to starting discharge in a discharge space (such as electrode configuration) and reaction conditions (such as gas conditions) used in an actual thin film formation method.
  • the strength of the electric field at which discharge starts is somewhat variable depending on the gas type supplied to the discharge space, the dielectric type of the electrodes, or the distance between the electrodes, but in the same discharge space. Is governed by the strength of the discharge start electric field of the discharge gas.
  • Both pulse waves may be a continuous wave and the other may be a pulse wave. Further, it may have a third electric field.
  • the strength of the high-frequency electric field (applied electric field strength) and the strength of the discharge starting electric field referred to in the present invention are those measured by the following methods.
  • Measurement method of high-frequency electric field strength VI and V2 (unit: kVZmm):
  • the discharge gas is supplied between the electrodes, the electric field strength between the electrodes is increased, and the electric field strength at which the discharge starts is defined as the electric discharge start electric field strength IV.
  • the measuring instrument is the same as the above high-frequency electric field strength measurement.
  • Z2Vp-p is about 3.7 kVZmm. Therefore, in the above relationship, the nitrogen gas is excited by applying the first high-frequency electric field strength as VI ⁇ 3.7 kVZmm, and the plasma state I can do it.
  • the electric field waveform may be a continuous wave or a pulse wave.
  • the lower limit is preferably about 1kHz.
  • the frequency ⁇ 2 of the fourth high-frequency power source 73 is preferably 800 kHz or more.
  • the upper limit is preferably about 200MHz.
  • the output density of the high-frequency electric field by the fourth high-frequency power supply 73 is improved while maintaining the uniformity of discharge. It is possible to generate a uniform and high-density plasma, and it is possible to improve both the film forming speed and the film quality.
  • the low friction film 14 is formed by using a thin film forming gas containing a fluorine compound to form a low friction film 14 containing a fluorine element on the antireflection film by plasma CVD treatment at or near atmospheric pressure as described above. It may be formed.
  • a plurality of layers are provided on the glass substrate of the reading glass, and the surface of the outermost layer has a size of several tens of depths. By providing minute irregularities of ⁇ several hundred nm, it is possible to reduce reflection by utilizing interference of light on the surface.
  • a high-frequency electric field is applied between a counter electrode to cause discharge, and a discharge gas and a thin film-forming gas introduced between the counter electrodes are discharged.
  • a thin film is formed on the base material by exposing the base material, which is excited and brought into a plasma state, to be stationary or transferred between the counter electrodes, to the plasma state gas.
  • Atmospheric pressure plasma CVD processing equipment discharges between a pair of counter electrodes, excites the gas introduced between the counter electrodes into a plasma state, and forms a plasma state outside the counter electrode (outside the discharge space) in a jet form
  • a plasma jet type apparatus may be used in which a thin film is formed on the substrate by blowing out the gas and exposing the substrate in the vicinity of the counter electrode.
  • an antistatic film is formed on a glass substrate using at least one organometallic compound selected from indium (In), zinc (Zn), and tin (Sn) forces.
  • An antireflection film formed by atmospheric pressure plasma CVD with different frequency electric fields and having a refractive index lower than that of the antistatic film is selected on the antistatic film, such as an organic silicon compound, a silicon hydrogen compound, or a silicon halide compound.
  • the antistatic film and the antireflection film described above are formed on both surfaces of the glass base material, since the reflected light that causes loss of the light source light and the original reflected light can be reduced.
  • FIG. 5 shows a reading device having a reading glass and a reading device according to the embodiment of the present invention. It is a figure which shows the image forming apparatus which has a scraping apparatus.
  • the image forming apparatus 2 includes an automatic document conveying device 90 that separates and conveys stacked documents D one by one, a document reading device (hereinafter referred to as a reading device) 91 according to the present invention, and a reading device.
  • the scanning exposure unit 93 that forms a latent image on the photosensitive drum 92 based on the document image information read by the apparatus 91, the image forming unit 94 that visualizes the latent image with toner, and the feeding of the transfer paper P
  • a sheet feeding path 95 that is a path and a fixing unit 96 that fixes the toner image by heating are provided.
  • a reading device 91 that reads a document image is a slit glass 101 that is the first embodiment of the reading glass 100 according to the present invention described with reference to FIGS. And a second form of platen glass 102, a light source 911 and a first mirror 912, an optical unit U1 (hereinafter also referred to as a scanning unit U1), and a second and third mirror 913, 914
  • the light source 911 that illuminates the original D is a long tubular light source that can also be a xenon lamp or a fluorescent lamp, and the first to third mirrors are rectangular mirrors that are long in the direction of the main run.
  • the light source 911 and the first to third mirrors are arranged in parallel.
  • the light source 911 illuminates the document D conveyed in the document reading area R, and the reflected light L of the document image reflected by the document D through the slit glass 101 is the first, second, and third mirrors 912, The light passes through the imaging lenses 913 and 914 and the imaging lens 915, and enters the image sensor 916.
  • the document image information is read by the image sensor 916.
  • the original D that has passed through the original reading area R is placed on the output tray 907 for single-sided reading.
  • the paper is conveyed so as to be discharged and discharged onto a paper discharge tray 907 by a paper discharge roller 908.
  • the method of reading the image of the document D placed on the platen glass 102 by the moving optical system type reading operation will be described.
  • the document D is placed on the platen glass 102 having an outer dimension larger than the maximum document outer dimension.
  • the light source 911 and the first mirror 912 are movable as a scanning unit U1, and the second and third mirrors 913 and 914 are each as a scanning unit U2 in the sub-scanning direction (document transport direction, left-right direction in the figure). While moving as indicated by the broken line, the light source 911 illuminates the document D placed on the platen glass 102 during the movement, and the reflected light L of the document image reflected by the document D through the platen glass 102 is scanned. An image is formed through the unit U 1, the scanning unit U 2, and the imaging lens 915, and is incident on the image sensor 916.
  • the document image information is read by the image sensor 916 in the same manner as in the stationary optical system type reading operation.
  • the slit glass 101 and the platen glass 102 are positioned on the uppermost part of the reading device 91, and the transfer paper P is transported thereon. It is characterized by the fact that it is easy to increase the amount of light from the light source or the reflected light of the original document, and easily adheres to paper dust.
  • an antireflection function for reducing light attenuation due to an increase in reflection on the reading glass surface more preferably, charging for reducing adsorption of the transfer paper to the glass surface due to charging. It is preferable to use the reading glass according to the present invention described with reference to FIGS. 1 to 4, which has a prevention function and a contamination prevention function for reducing adhesion of glue and the like.
  • the image sensor 916 also has a linear CCD force, and photoelectrically converts light (original image) reflected by the original D and guided through the mirror and the addition lens for each pixel.
  • the photoelectrically converted document image information is input to a control means (not shown), and image processing that is normally performed after analog Z-digital conversion is performed and output to the scanning exposure unit 93 as digital image information.
  • the image forming unit 94 includes a photosensitive drum 92, a charging electrode 941, a scanning exposure unit 93, a developing unit 942, a transfer electrode 943, and a separation electrode 944.
  • the photosensitive drum 92 rotates in the direction of the arrow, and a uniform potential is applied by the charging electrode 941, and then the scanning exposure unit 93 is rotated based on the digital image information described above.
  • the scanning exposure unit 93 is rotated based on the digital image information described above.
  • the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum is developed by the developing unit 942, and a toner image is visualized on the surface of the photosensitive drum 92.
  • Transfer paper P is loaded in the paper feed cassette 951, and has a double feed prevention mechanism 95.
  • the paper feed path 95 is arranged upstream of the image forming unit 94 and has a registration roller 953.
  • the registration roller 953 is driven in synchronization with the rotation of the toner image formed on the photosensitive drum 92, and the transfer paper P is sent to the transfer area (upper part of the transfer electrode 943 in the drawing).
  • the toner image formed on the photosensitive drum 92 is transferred to the transfer paper P fed to the transfer area, and then the transfer paper P is separated from the photosensitive drum by the separation electrode 944 and a separation claw (not shown).
  • the cleaning unit 945 cleans the surface of the photosensitive drum 92 after the transfer to remove foreign matter, residual toner, and the like.
  • the charging electrode 921 again charges the surface of the photosensitive drum 92 in preparation for the next copying operation.
  • the transfer paper P and the toner image are heated and pressed to fix the toner image.
  • the paper is sandwiched between the paper discharge rollers 955 and discharged to the paper discharge tray (see FIG. (Not shown).
  • the transfer paper P on which the toner image has been fixed is conveyed to the reverse conveyance path 957 by the conveyance roller 956, and the recording paper P whose traveling direction is reversed by the reverse conveyance path 957 is the conveyance path. 958 is transported and transported to paper feed path 95, where the toner image is transferred and fixed again.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing a state in which light from a light source hits a document and reflected light from the document is reflected. It is.
  • the light 81 emitted from the light source 80 passes through the reading glass 100 (e.g., equivalent to the slit glass 101 or the platen glass 102) and irradiates the original D, and the reflected light 82 of the original D is again read glass. Passing through 100, passing light 83 returns to document image reading means 84.
  • the reading glass 100 e.g., equivalent to the slit glass 101 or the platen glass 102
  • the reflectance of the reading glass refers to the light 81 emitted from the light source 80 and the reading glass.
  • the ratio of the amount of light to the light 85 reflected from the surface of 100 is the ratio of the amount of light to the light 85 reflected from the surface of 100.
  • Reflectivity (the amount of light 85 reflected from the surface of reading glass 100) / (reading glass 1
  • FIG. 7 is an explanatory diagram for reducing reflection on the reading glass by the antistatic film and the antireflection film.
  • the vertical axis represents the reflectance, and the horizontal axis represents the wavelength of light.
  • a shows the change of the reflectance of the glass surface of only the glass substrate with respect to the wavelength. In this case, a flat value is shown regardless of the wavelength.
  • [0143] b shows the change of the reflectance with respect to the wavelength when only the antistatic film having a high refractive index is formed on the glass substrate, and the reflectance is increased by the antistatic film!].
  • the passing light 83 shown in FIG. 6 decreases.
  • the reflectance tends to increase as the wavelength becomes shorter.
  • [0144] c shows the change in reflectance with respect to wavelength when an antireflection film (low refractive index film) having a refractive index lower than that of the antistatic film is formed on the surface of the antistatic film.
  • the reflectivity decreases with respect to the reflectivity of the antistatic film alone due to the combination of the rate films.
  • the passing light 83 shown in FIG. 6 increases.
  • the reflectance increases as the wavelength becomes shorter and longer, and the reflectance decreases with respect to the reflectance of only the glass substrate in the intermediate region.
  • the reflectance can be reduced as compared with the case of using only the glass substrate. Squeezes.
  • the transmittance of the reading glass can be improved. Loss of light can be reduced.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram showing changes in reflection on the reading glass due to the thickness of the antireflection film.
  • Fig. 8 (a) shows the change in the reflectance with respect to the light wavelength in the reading glass, depending on the thickness of the antireflection film when the antistatic film and the antireflection film are combined, and the vertical axis represents the reflectance. The horizontal axis indicates the wavelength of light.
  • FIG. 8 (b) shows the frequency distribution of light from the light source, where the vertical axis indicates the amount of emitted light and the horizontal axis indicates the wavelength of light.
  • a is about 75 nm in thickness of the antireflection film
  • b is about 85 nm in thickness of the antireflection film
  • c is about 100 nm in thickness of the antireflection film.
  • d shows the change in reflectance of the reading glass with respect to the frequency of light when the thickness of the antireflection film is approximately 125 nm.
  • e indicates the amount of light emitted with respect to the light wavelength when an LED is used as a light source
  • f indicates the amount of light emitted with respect to the light wavelength when a fluorescent lamp is used as a light source.
  • the light wavelengths indicating the peak light emission amounts are different.
  • the thickness of the antireflection film that matches the light wavelength indicating the peak light emission amount of the light source used with the light wavelength indicating the minimum reflectance of the reading glass is determined. By selecting, it is possible to obtain a reading glass corresponding to the light source.
  • the difference between the light wavelength indicating the peak light emission amount of the light source light and the light wavelength indicating the minimum reflectance of the reading glass is ⁇ lOOnm or less.
  • the wavelength that indicates the minimum reflectance of the reading glass changes depending on the thickness of the antireflection layer, and the antireflection layer (low refractive index layer) reads at a wavelength corresponding to the wavelength of the maximum light amount of the light source.
  • the thickness is set so that the reflectance of the glass is minimized.
  • Example 1 Using a digital copier 1145C manufactured by Co-Caminorta Co., Ltd., the reading glass produced under the following conditions was replaced in order, printing was performed, and the image quality was evaluated based on the presence of noise and streaks shown in Table 1.
  • Comparative Example 1 Nippon Sheet Glass Co., Ltd.'s glass tempered glass 3 mm thickness was used as the glass substrate.
  • Comparative Example 2 ITO was applied to the glass substrate by 15 nm by vapor deposition, and further subjected to fluorine treatment.
  • Optool DSX manufactured by Daikin was diluted to 0.1% with Sol-1 manufactured by the same company and coated by dip coating.
  • the elemental composition of the film surface was measured at 3.6 nm and at an incident angle of 30 ° by XPS. As a result, the surface of the fluorine element was 21%.
  • Example 1 An Sn02 film having a thickness of 30 nm was deposited only on the back surface by an atmospheric pressure plasma method, and 85 nm of Si02 was further laminated (light source wavelength indicating minimum reflectance: 420 nm).
  • the original placement surface of the glass substrate is the front surface, and the opposite surface is the back surface.
  • Example 2 An Sn02 film having a thickness of 30 nm was formed only on the back surface by an atmospheric pressure plasma method, and Si02 was further laminated to 125 nm (light source wavelength showing the lowest reflectance: 540 nm).
  • Example 3 For Example 2, the front surface was treated with fluorine.
  • Optool DSX made by Daikin was diluted to 0.1% with Sol-1 made by the company, and coated by the dip coating method (light source wavelength showing minimum reflectance: 540 nm).
  • Example 4 The same treatment as in Example 3 was performed on both sides (light source wavelength indicating the minimum reflectance: 540 nm).
  • a film was formed on the substrate under the following conditions using the atmospheric pressure plasma apparatus shown in FIG.
  • the moving electrode of the first electrode and the square electrodes of the second and fourth electrodes were fabricated by applying ceramic spray coating as a dielectric to a 30 mm square hollow titanium nozzle.
  • Electrode width 40mm
  • Electrode width 40mm
  • Discharge electrode temperature 90 ° C
  • Auxiliary gas 02 0.5 L / min
  • the P1 fixed electrode 41 and the P2 fixed electrode 51 are connected in parallel to connect the high voltage side of the power source, and the movable base electrode 42 is connected to the low voltage side of the power source, and a thin film is formed in P1 Immediately enabled P2 acid treatment.
  • the moving base electrode 42 was moved at a speed of 200 mmZsec, and a 30 nm thin film (antistatic film) was formed by reciprocating treatment about 60 times.
  • the film was formed on the antistatic film under the following conditions.
  • the low frequency side ( Nono idene Institute impulse high frequency power supply) ⁇ 1: 100kHz, VI: 6kV, Il: 8mAZcm 2, power density: 16WZcm 2
  • High frequency side (Pearl Industries high frequency power supply) ⁇ 2: 13. 56MHz, V2: 750V, 12: 15 OmA, output density: l lWZcm 2 , IV1: 3.5kV
  • the moving electrode of the first electrode and the square electrodes of the second and fourth electrodes were fabricated by applying ceramic spray coating as a dielectric to a 30 mm square hollow titanium nozzle.
  • Electrode width 40mm
  • Auxiliary gas O lslm a, Mobile stand electrode
  • a reciprocating process was performed under the applied electrode. That is, the low-frequency power source was connected to the fixed electrode 61, and the high-frequency power source was connected to the movable frame electrode.
  • the moving gantry electrode 42 is moved at a speed of lOOmm / sec, and a thin film of 85 nm (Example 1) by about 60 reciprocations and 125 nm (Examples 2 to 4) by about 90 reciprocations. (Antireflection film) was formed.
  • the slit glass shown in the comparative examples and examples in Table 1 was replaced and attached, read out, printed, and evaluated for unevenness and streaks.
  • the paper used for the evaluation was a commercial A3 paper with a continuous weight of 55 kg, and a line drawing with a low printing rate with a pixel rate of 2% was used, and 500 sheets were printed at intervals of 2 sheets.
  • Black streak evaluation The presence or absence of sharp black streaks in solid white images was evaluated.
  • Transmittance evaluation evaluated based on the value of transmittance.
  • the measuring equipment used for the evaluation is as follows.
  • Comparative Example 2 since the antistatic film was formed on the simple glass substrate, the reflectance increased and the transmittance decreased, resulting in an increase in noise. However, the adhesion of paper dust etc. has decreased and streaks have decreased.
  • Example 1 the antireflection layer (85nm) was formed on the antistatic film, so the reflectance for light with a wavelength of 470nm in particular was significantly reduced and the transmittance was increased. Is disappearing. In addition, streaks are reduced as a result of the antistatic film.
  • Example 2 the antireflection layer (125 nm) was formed, so that the reflectance particularly with respect to light having a wavelength of 550 nm was significantly reduced and the transmittance was increased. ing. Also, streaks are reduced as a result of the antistatic film.
  • Example 3 since the low friction film was further formed, the adhesion of paper dust and the like was further reduced and the streak disappeared without changing the noise and the streak.
  • Example 4 since the low friction film was formed on both surfaces, the transmittance increased.
  • an antistatic film and an antireflection layer are preferably formed. It was confirmed that film formation was preferable.

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Abstract

本発明の目的は、光源光或いは原稿反射光が読み取りガラスを通過する時に減衰することを軽減し、更に、紙粉等の付着を軽減し、高画質な画像を提供可能な読み取りガラス、及び読み取りガラスを有する読み取り装置、及び読み取り装置を有する画像形成装置の提供にあり、原稿を光学的に読み取る読み取り装置の光源と原稿との間に位置するガラス部材が反射防止機能を有することを特徴とする。

Description

明 細 書
ガラス部材、読み取り装置、及び画像形成装置
技術分野
[0001] 本発明はガラス部材及び、ガラス部材を有する読み取り装置及び、読み取り装置を 有する画像形成装置に関する。
背景技術
[0002] 近年富みに、高表面滑性と帯電防止を兼ね備えたガラス部材が各種の場所に採 用されるようになってきて 、る。例えば自動原稿給紙タイプ複写機の原稿をセットする ガラス部材 (以下ガラス部材を読み取りガラスとも記す)であり、原稿供給時に発生す る静電気による紙詰り及び紙粉等の汚れ付着を防止するため、ガラス基材の表面を I TO膜 (錫をドープした酸化インジウム力 なる膜)や酸ィ匕錫膜などの透明導電膜で 被覆して静電気が発生しな ヽようにして 、る。
[0003] 例えば導電性膜付の読み取りガラスの従来例としては、読み取りガラスの少なくとも 内側表面には帯電防止用透明導電膜が被覆されていることを特徴とするもの (例え ば特許文献 1参照)。
[0004] ガラス部材を酸ィ匕錫膜で被覆し、表面の Raを 3nm以下にしたことを特徴とするもの
(例えば特許文献 2参照)。
[0005] 読み取りガラス表面全面に導電性膜を施し、該導電性膜に原稿との摩擦が高!、部 分と低!、部分とを形成したことを特徴とするもの (例えば特許文献 3参照)。等が挙げ られ、従来このような読み取りガラスを用いたモノクロ画像形成装置では文章等をコピ 一することが多ぐまた、ハーフトーンを忠実に再現する要望が少な力 た。
[0006] このため、例えば読み取りガラス上に微細なゴミが付着していても出力画像上では 図柄上に異状が発生する機会も少なく大きな問題となることが少な力つた。
特許文献 1：特開平 8 - 76276号公報
特許文献 2：特開平 9 - 208264号公報
特許文献 3：特開平 8— 6177号公報
発明の開示 発明が解決しょうとする課題
[0007] しかし、近年のカラー画像形成装置にお!、てカラーの絵を扱う機会が増加し、ハー フトーンを面として忠実に再現する要望が多ぐ更にその画像品質も写真に比して同 等クラスの要望が高くなつてきた。
[0008] このようなハーフトーンを面として形成する場合、原稿画像の読み取りガラス (特に 原稿を移動して読み込む時に用いるスリットガラス）上に僅かな微細なゴミでも付着し ている場合は、出力画像上で図柄上の筋故障として現れ、僅かな筋故障でも写真に 比して同等クラスの画質要望に対して致命的な欠陥となるようになつてきた。
[0009] また、例えばガラスのみの場合は読み取りガラスの反射率力 〜 5%と大きぐ光源 光或いは原稿反射光が読み取りガラス表面で反射されてしまい、帯電防止層を設け た場合は更に反射率が 6%程度に増加するため、原稿画像からの画像反射光量が 少くなり、結果として明暗差が少なくなり、例えば AZD変換時にバラツキを生じ出力 画像の品質低下 (ノイズ)を招き、上述した写真と同等のクラスの品質要望に対しては 答えられなくなってしまったという問題点がある。
[0010] よって、帯電防止膜である導電性膜と膜無し部、もしくは低摩擦膜のありなしが有る 場合、光の透過率が異なり、特に近来のハーフトーンを忠実に再現させる「より高画 質化」に対応した高画質の複写機では画質劣化が大き ヽ。
[0011] また、上に挙げられた帯電防止膜は、いずれも屈折率 1. 8以上の高屈折率膜であ り、ガラス等の基材上に単膜で付けた場合は反射率を増大させる要因となる。よって 、透過率の低下を引き起こし、スキャナ光源力 原稿、さらには原稿からの反射光を 読み取る CCDの受光量の低下を引き起こす。よって特に近来のハーフトーンを忠実 に再現させる「より高画質化」に対応した高画質の複写機では画質劣化が大きい等と いう問題点が挙げられる。
[0012] 以上に記した問題点に鑑み、本発明の目的は、光源光或いは原稿反射光が読み 取りガラスを通過する時に減衰することを軽減し、更に、紙粉等の付着を軽減し、高 画質な画像を提供可能なガラス部材、及びガラス部材を有する読み取り装置、及び 読み取り装置を有する画像形成装置を提供することにある。
課題を解決するための手段 [0013] 本発明の上記目的は、以下の項に記載された発明により達成される。
[0014] (1)原稿を光学的に読み取る読み取り装置の光源と原稿との間に位置するガラス 部材であって、該ガラス部材の少なくとも片面に反射防止機能を有することを特徴と するガラス部材。
[0015] (2)前記反射防止機能がガラス基材上に形成された反射防止層によるものであるこ とを特徴とする（1)項に記載のガラス部材。
[0016] (3)前記反射防止層は前記ガラス基材の表面力 順に設けられた第 1の層と第 2の 層を有し、前記第 2の層は前記第 1の層より低い屈折率を有することを特徴とする（2) 項に記載のガラス部材。
[0017] (4)前記ガラス部材の両面に反射防止機能を有することを特徴とする（1)〜（3)項 の!、ずれか 1項に記載のガラス部材。
[0018] (5)前記第 2の層はその厚さによりガラス部材の最低反射率を示す波長が変化し、 且つ、光源の最大光量の波長と対応した波長でガラス部材の反射率が最低となる厚 さを有して 、ることを特徴とする（3)または (4)項に記載のガラス部材。
[0019] (6)前記ガラス基材は透明なガラスであり、前記第 2の層は酸ィ匕珪素を含む薄膜で
、前記第 1の層は ITO、酸化錫、酸ィ匕亜鉛のいずれかを含む薄膜であることを特徴と する（3)〜（5)の 、ずれ力 1項に記載ガラス部材。
[0020] (7)前記第 1の層及び前記第 2の層の少なくとも一方は大気圧プラズマ CVDにより 形成することを特徴とする（3)〜（6)の 、ずれか 1項に記載のガラス部材。
[0021] (8) (1)〜（7)のいずれか 1項に記載のガラス部材を有することを特徴とする読み取 り装置。
[0022] (9) (8)項に記載の読み取り装置を有することを特徴とする画像形成装置。
発明の効果
[0023] (1)ガラス部材の少なくとも片面に反射防止機能を設けることにより、光源光及び原 稿反射光が減衰することを軽減し、光量ロスの少な 、ガラス部材の提供が可能となる
[0024] (2)ガラス基材上に反射防止機能を有する反射防止層を形成することにより、光源 光及び原稿反射光が減衰することを軽減し、光量ロスの少な ヽガラス部材の提供が 可能となる。
[0025] (3)ガラス基材上に第 1の層と、第 1の層より低い屈折率を有するる第 2の層を順に 形成することにより、光源光及び原稿反射光が減衰することを軽減し、光量ロスの少 な 、ガラス部材の提供が可能となる。
(4)ガラス部材の両面に反射防止機能を有することにより、光源光と原稿反射光が両 面で減衰することを軽減し、光量ロスの少な ヽガラス部材の提供が可能となる。
[0026] (5)第 2の層を光源の最大光量の波長と対応した波長で読込みガラスの反射率が 最低となる厚さとすることにより、光源の種類に応じて光源光及び原稿反射光が減衰 することを軽減し、光量ロスの少な 、ガラス部材の提供が可能となる。
[0027] (6)第 2の層を酸ィ匕珪素を含む薄膜とし、第 1の層を ITO、酸化錫、酸化亜鉛のい ずれかを含む薄膜とすることにより、帯電し難ぐ光源光及び原稿反射光が減衰する ことを軽減し、光量ロスの少な 、ガラス部材の提供が可能となる。
[0028] (7)第 1、第 2の層の少なくとも一方を大気圧プラズマ CVDにより形成することにより 、 200°C以下の低温連続成膜ができ、基材のガラスに歪み等のダメージを与えず且 つ高生産性で成膜できるため高品質なガラス部材を、低コストで提供可能となる。
[0029] (8) (1)〜（7)項に記載したガラス部材を有する読み取り装置により、静電気吸着に よる原稿搬送時のジャム等の異常の発生が軽減された、原稿照明光源の反射光量 が減衰せず光量ロスの少な!、、紙粉等による画質劣化のな!、高画質な画像情報を 出力可能で、且つメンテナンスがしゃす 、読み取り装置を提供することが可能となる
[0030] (9) (8)項に記載した読み取り装置を有する画像形成装置により、上述した効果に 基づぐ高画質な画像を出力可能な、且つメンテナンスが容易な画像形成装置を提 供することが可能となる。
図面の簡単な説明
[0031] [図 1]読み取りガラスを説明する概念断面図である。
[図 2]本発明の、少なくとも帯電防止膜と反射防止膜とを有する読み取りガラスの製造 装置の 1例を示す概要説明図である。
[図 3]本発明に用いられる帯電防止膜を形成する帯電防止膜形成部の 1例を示す概 略構成図である。
[図 4]本発明に用いられる反射防止膜を形成する反射防止膜形成部の 1例を示す概 略構成図である。
[図 5]本発明の実施の形態に係る読み取りガラスを有する読み取り装置、及び読み取 り装置を有する画像形成装置を示す図である。
[図 6]光源の光が原稿に当たり、原稿の反射光が反射される様子を示す説明図であ る。
[図 7]帯電防止膜と反射防止膜による、読み取りガラスでの反射の軽減にっ 、ての説 明図である。
[図 8]反射防止膜の厚さによる、読み取りガラスでの反射の変化を示す説明図である 符号の説明
4 帯電防止膜形成部
5 反射防止膜形成部
6 低摩擦層形成部
7 原稿
11 ガラス基材
12 帯電防止膜
13 反射防止膜
14 低摩擦層
41、 51、 61 固定電極
42 移動架台電極
43 第 1の高周波電源
44、 64 放電ガス供給手段
45、 65 薄膜ガス供給手段
47、 57、 67 スリット
48、 68 励起ガス
53 第 2の高周波電源 54 酸化性ガス供給手段
58 励起酸化性ガス
63 第 3の高周波電源
73 第 4の高周波電源
80 被読み取り光源
82 原稿 7の反射光 82
83 通過光
84 原稿画像読み取り手段
100 読み取りガラス
101 スリットガラス
102 プラテンガラス
A、B 放電空間
G1、G4 放電ガス
G2、G5 薄膜形成性ガス
G3 酸化性ガス
発明を実施するための最良の形態
[0033] 本明細書に記載したガラス部材は、原稿の画像情報の読み取り時に、原稿と原稿 の画像情報を読取る原稿画像読み取り装置の光源及び光学系との間に位置し、原 稿からの紙粉等の光源及び光学系への侵入防止や、オペレータによる光源及び光 学系の破損防止や、読み取り装置の光学系の焦点位置への原稿の位置決め等を行 う、一般に読み取りガラスと呼ばれる透明な部材を含む。
[0034] 以下、ガラス部材を読み取りガラスと記す。
[0035] 本発明者らは、鋭意検討の結果、例えばスキャナ、 FAX、コピー機等の読込み装 置、及び画像形成装置の読込み装置等の読み取りガラスにおいて、読み取りガラス 表面での光源光或いは原稿の反射光量が増加しやす!、のみでなぐ紙粉の付着や 、原稿の搬送不良を引き起こし易いという問題点に対して、反射率が増加することに よる原稿画像光等の減衰を軽減するための反射軽減機能、帯電による転写紙のガラ ス表面への吸着を軽減するための帯電軽減機能、ガラス表面の搬送抵抗軽減機能 、更に好ましくは、指紋等の付着を軽減するための汚染防止機能を付加しょうとして
、ガラス表面に形成した ITO、酸化錫、酸ィ匕亜鉛のいづれかを含む第 1の層、及び、 第 1の層上に第 1の層より屈折率が低い酸化珪素を含む反射防止層である第 2の層 を形成し、第 1の層、及び、第 2の層の少なくともいずれか一方を大気圧プラズマ CV Dにより形成することにより、光源光或いは原稿反射光が減衰することの軽減、紙粉 の付着の軽減、原稿の読み取りガラスへの付着の軽減、また、最上層にフッ素元素 を含む低摩擦膜を付加することで更に原稿の搬送抵抗が軽減され、指紋等の付着も 軽減されることを見出し本発明に至ったものである。
[0036] なお、大気圧もしくは大気圧近傍の圧力とは 20kPa〜200kPaの圧力を指し、さら に好ましい圧力は、 70kPa〜140kPaである。
[0037] 先ず、読み取りガラスについて説明する。
[0038] 図 1は読み取りガラスを説明する概念断面図である。
[0039] 以下に透明基材の片面に 2層を有し、反射防止機能を発生する読み取りガラスを 例に取り説明する。
[0040] なお、読み取りガラスにおいて、後述する反射防止機能を発生する膜等はガラスの 両面或いは片面（おもて面又はうら面）の 、ずれに有しても良 、が、原稿載置面の反 対面であるうら面に有することが好ましい。
[0041] 読み取りガラス 100は、原稿を光学的に読み取る読み取り装置の光源と原稿との間 に位置するガラス部材であって、該ガラス部材が反射防止機能を有することを特徴と し、即ち、ガラス基材 11の少なくとも片面に、ガラス基材 11の表面に形成された第 1 の層 12と、第 1の層 12上に形成された、第 1の層 12より低い屈折率を有する第 2の 層 13とを有し、この第 1の層及び第 2の層が反射防止層 10を形成して 、る。
[0042] (反射防止機能は第 1の層と第 1の層上に形成された第 2の層の組み合わせで発 現されるものであって第 2の層単体による反射防止機能ではない。即ち、ガラス表面 力 の反射光と第 1の層及び第 2の層の境界で反射された反射光とが干渉作用を起 こすことにより、ガラス表面力 の反射光が打ち消されることによって発現されるもので あるが、説明を容易にするため、以下、第 1の層 12を帯電防止膜 12と記し、第 2の層 13を便宜上反射防止膜 13と記す。 ) 反射防止膜 13は酸化珪素を含み、帯電防止膜 12は ITO、酸化錫、酸化亜鉛のい ずれかを含んでいる。
[0043] 更に、最上層にフッ素元素を含む低摩擦膜 14を形成しても良い。
[0044] ガラス基材 11に用いられるガラスは、ソーダライムガラス、ホウ珪酸ガラス、超高純 度ガラス、クリスタルガラス等を挙げることが出来る。また、ソーダガラスの表面のナトリ ゥムを主にカリウムで置換して剛性を向上させたィ匕学強化ガラスを用いることもできる
[0045] なお、読み取りガラスの基材であるガラス基材 11は透明で所定の強度を有するガラ スであるが、前述の条件を満たすものであればガラスでなくとも良ぐ例えばプラスチ ック等の合成樹脂でも良い。
[0046] また、ガラス基材 11の片面に帯電防止膜 12と反射防止膜 13と低摩擦膜 14とを形 成した場合について説明したが、ガラス基材 11と低摩擦膜 14との間に帯電防止膜 1 2と反射防止膜 13との組み合わせを複数形成しても良ぐこの場合は反射防止機能 が向上する。
[0047] 以下の説明においては説明を分力りやすくするため、ガラス基材 11の片面に帯電 防止膜 12と反射防止膜 13と低摩擦膜 14とを形成した場合について説明する。
[0048] 先ず帯電防止膜 12と反射防止膜 13の形成について説明する。
[0049] 図 2は本発明の、少なくとも帯電防止膜と反射防止膜とを有する読み取りガラスの 製造装置の 1例を示す概要説明図である。
[0050] 読み取りガラスの製造装置 3は、ガラス基材搬送手段 111と、帯電防止膜形成部 4 と、反射防止膜形成部 5と低摩擦膜形成部 6とを有しており、ガラス基材 11は、ガラス 基材 11を載置して矢印方向に向けて搬送するガラス基材搬送手段 111により帯電 防止膜 12を形成する少なくとも 2の工程よりなる帯電防止膜形成部 4、反射防止膜 1 3を形成する反射防止膜形成部 5、低摩擦膜 14を形成する低摩擦膜形成部 6、の順 に搬送され、各部で大気圧プラズマ処理により所定の膜が形成される。
[0051] 次に反射防止膜より屈折率が高い帯電防止膜の形成について説明する。
[0052] 図 3は、本発明に用いられる帯電防止膜を形成する帯電防止膜形成部の 1例を示 す概略構成図である。 [0053] ガラス基材 11上に形成する帯電防止膜 12は ITO、酸化錫、酸化亜鉛のいずれか を含み、大気圧または大気圧近傍の圧力下でガスを励起する大気圧プラズマ CVD 処理により帯電防止膜 12形成し、次いで大気圧プラズマ処理によりその表面の酸ィ匕 処理を行う、少なくとも 2工程により形成する。
[0054] このように帯電防止膜 12の形成は、第 1の工程 (以下、単に P1ともいう）と第 2のェ 程 (以下、単に Ρ2とも 、う）を有する帯電防止膜形成部 4で形成して 、る。
[0055] P1と Ρ2の工程の間隔は、できるだけ短い方が好ましぐ P1と Ρ2の工程が同一の空 間内に隣接されて設置されて 、ることが特に好ま 、。
[0056] 以下に、帯電防止膜の形成について詳細に説明する。
[0057] 第 1の工程 P1 (図中一点鎖線で囲まれた領域)では、固定電極 41及びガラス基材 搬送手段 111の移動架台電極 42により対向電極が形成されており、該電極間に第 1 の高周波電源 43により高周波電界が印加されており、放電ガス G1が放電ガス供給 手段 44により、また薄膜形成性ガス G2が薄膜ガス供給手段 45により薄膜形成性ガ ス供給パイプ 46を通して供給され、固定電極 41に形成されたスリット 47を通り放電 空間 Αに流出する。
[0058] 放電空間 Aに流出した放電ガス G1と薄膜形成性ガス G2は印加された高周波電界 により励起され、励起ガス 48が生成される。
[0059] ここで、放電空間とは、所定の距離を離間して対向配置された電極対により挟まれ た空間で、かつ前記電極対間へ放電ガス等を導入して電界を印加することにより放 電を起こす空間を指す。
[0060] そして、移動架台電極 42上に載置されたガラス基材 11の表面を励起ガス 48に晒 すことにより、基材表面に薄膜が形成される。
[0061] 第 1の工程 P1に用いられる放電ガス G1としては、ヘリウムやアルゴン等の希ガスを 用いることが好ましい。
[0062] 薄膜形成ガス G2とは、それ自身が励起して活性となり、基材上に化学的に堆積し て薄膜を形成する原料のことで、膜を形成する好ま ヽ有機金属化合物の金属は、 インジウム (In)、亜鉛 (Zn)及び錫（Sn)力 選ばれる少なくとも 1種の金属である。
[0063] 得られる、帯電防止膜である透明導電膜は、例えば、 SnO、 In O、 ZnOの酸ィ匕物 膜、または Sbドープ SnO、 Fドープ SnO (FTO)
2 、 A1ドープ ZnO、 Snドープ In O (I
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TO)等ドーパントによるドーピングした複合酸ィ匕物を挙げることが出来、これらから選 ばれる少なくとも一つを主成分とするアモルファス膜が好まし 、。
[0064] 本発明において、好ましい有機金属化合物の例としては、インジウムトリス（2, 4— ペンタンジオナート）、インジウムトリス（へキサフルォロペンタンジオナート）、インジゥ ムトリァセトァセタート、トリァセトキシインジウム、ジェトキシァセトキシインジウム、トリイ ソポロポキシインジウム、ジエトキシインジウム（1, 1, 1—トリフルォロペンタンジォナ ート）、トリス（2, 2, 6, 6—テトラメチルー 3, 5—ヘプタンジオナート）インジウム、エト キシインジウムビス（ァセトメチルァセタート）、ジ（n)ブチル錫ビス (2, 4—ペンタンジ オナート）、ジ (n)ブチルジァセトキシ錫、ジ（t)ブチルジァセトキシ錫、テトライソプロ ポキシ錫、テトラ (i)ブトキシ錫、ビス（2, 4—ペンタンジォナート）亜鉛等を挙げること が出来る。これらの有機金属化合物は一般に市販 (例えば、東京化成工業 (株)等か ら）されている。
[0065] 〈ドーピング〉
本発明においては、上記分子内に少なくとも 1つの酸素原子を有する有機金属化 合物の他に、該有機金属化合物から形成された透明導電膜の導電性を更に高める ために透明導電膜をドーピングすることが好ましぐ薄膜形成ガスとしての該有機金 属化合物とドーピング用有機金属化合物ガスを同時に混合して用いることが好ましい 。ドーピングに用いられる有機金属化合物またはフッ素化合物の薄膜形成ガスとして は、例えば、トリイソプロポキシアルミニウム、トリス（2, 4—ペンタンジオナート） -ッケ ル、ビス（2, 4—ペンタンジオナート）マンガン、イソプロポキシボロン、トリ（n)ブトキシ アンチモン、トリ（n)ブチルアンチモン、ジ（n)ブチルビス（2, 4—ペンタンジオナート )錫、ジ (n)ブチノレジァセトキシ錫、ジ (t)ブチノレジァセトキシ錫、テトライソプロポキシ 錫、テトラブトキシ錫、テトラブチル錫、亜 ジ（2, 4—ペンタンジォナ一ト）、六フツイ匕 プロピレン、八フッ化シクロブタン、四フッ化メタン等を挙げることが出来る。
[0066] 前記透明導電膜を形成するに必要な有機金属化合物と上記ドーピング用の薄膜 形成ガスの比は、製膜する透明導電膜の種類により異なるが、例えば、酸化インジゥ ムに錫をドーピングして得られる ITO膜においては、 Inと Snの比の原子数比が 100 : 0. 1〜： LOO : 15の範囲になるように薄膜形成ガス量を調整することが必要である。好 ましくは、 100 : 0. 5〜： L00 : 10になるよう調整する。酸化錫にフッ素をドーピングして 得られる透明導電膜 (FTO膜という）においては、得られた FTO膜の Snと Fの比の原 子数比が 100： 0. 01〜100： 50の範囲になるよう薄膜形成ガスの量比を調整するこ とが好ましい。 In O—ZnO系アモルファス透明導電膜においては、 Inと Znの比の原
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子数比が 100 : 50〜： L00 : 5の範囲になるよう薄膜形成ガスの量比を調整することが 好ましい。 In: Sn比、 Sn:F比及び In:Zn比の各原子数比は XPS測定によって求め ることが出来る。
[0067] 本発明において、透明導電膜形成ガスは、混合ガスに対し、 0. 01〜10体積％含 有させることが好ましい。
[0068] 次に、ガラス基材 11は移動架台電極 42と共に第 2の工程 P2 (図中一点鎖線で囲 まれた領域）に移動する。第 2の工程 P2では、固定電極 51と移動架台電極 42により 対向電極が形成されており、該電極間に第 2の高周波電源 53により高周波電圧が 印加されており、酸ィ匕性ガス G3が酸ィ匕性ガス供給手段 54により酸ィ匕性ガス供給パイ プ 56を通して供給され、固定電極 51に形成されたスリット 57を通り放電空間 Bに流 出する。
[0069] 放電空間 Bに流出した酸ィ匕性ガス G3は印加された高周波電界により励起され、励 起酸化性ガス 58が生成される。
[0070] そして、移動架台電極 42上に載置されたガラス基材 11の表面を励起酸ィ匕性ガス 5
8に晒すことにより、基材表面の薄膜が酸ィ匕処理される。
[0071] 酸ィ匕性ガスとしては、酸素、オゾン、過酸化水素、二酸化炭素、一酸化炭素、二酸 化窒素等を挙げることが出来るが、酸素、オゾンおよび一酸化炭素等が好ましぐこ れらから選択される成分を放電ガスと混合させるのが好ま ヽ。酸化性ガスの含有量 はガス全量に対して 0. 0001〜30体積％含有させることが好ましぐ更に 0. 001〜1
5体積0 /0、特に 0. 01〜： L0体積0 /0含有させることが好ましい。
[0072] この第 1の工程 P1の薄膜形成と、第 2の工程 P2の酸ィ匕処理操作間を移動架台で 往復することにより、所望の膜厚を有する帯電防止膜を形成することができる。
[0073] ここで、第 1の高周波電源 43は、少なくとも 2種の波長の異なる高周波電圧を重畳 して印加するものでも良い。この場合、窒素ガスのような放電開始電圧が高いが安価 なガスを用いても良好なプラズマ放電を形成することが可能となる。
[0074] 固定電極 41、 51及び移動架台電極 42は、それぞれ導電性の金属質母材上に誘 電体としてのセラミックスを溶射後、無機化合物の封孔材料を用いて封孔処理したも のが用いられる。セラミックス誘電体は片肉で lmm程度被覆があればよい。
[0075] 溶射に用いるセラミックス材としては、アルミナ ·窒化珪素等が好ましく用いられるが 、この中でもアルミナが加工し易いので、特に好ましく用いられる。また、誘電体層が 、ガラスライニングにより無機材料を設けたライニング処理誘電体であってもよ 、。
[0076] 導電性の金属質母材としては、チタン金属またはチタン合金、銀、白金、ステンレス スティール、アルミニウム、鉄等の金属等や、鉄とセラミックスとの複合材料またはアル ミニゥムとセラミックスとの複合材料を挙げることが出来る力、チタン金属またはチタン 合金が特に好ましい。
[0077] 対向電極間の間隙 dlは、導電性の金属質母材に設けた誘電体の厚さ、印加電圧 の大きさ等を考慮して決定されるが、電極の一方に誘電体を設けた場合の誘電体表 面と導電性の金属質母材表面の最短距離、上記電極の双方に誘電体を設けた場合 の誘電体表面同士の距離としては、いずれの場合も均一な放電を行う観点から 0. 1 〜20mmが好ましぐ特に好ましくは 0. 5〜6mmである。又、対向電極間には基材 が置かれることから、基材の厚さにより異なる力 印加電極と基材との間隙 d2は 0. 5 〜3mmの範囲が好まし!/、。
[0078] 次に第 1の高周波電源 43及び第 2の高周波電源 53について説明する。第 1の高 周波電源 43の周波数としては周波数が高い程、プラズマ密度が高くなり、緻密で良 質な薄膜が得られるため、好ましくは 800kHz以上で 200MHz以下が良い。
[0079] このような電源として、例えば
メーカー 周波数 製品名
ノール工業 800kHz CF- 2000 -800k
パール工業 2MHz CF- 2000- 2M
ノール工業 13. 56MHz CF- 5000- 13M
ノール工業 27MHz CF- 2000- 27M パール工業 150MHz CF—2000—150M等の市販のものを挙げるこ とが出来、適宜選択して使用する。
[0080] なお、上記電源のうち、 *印はハイデン研究所インパルス高周波電源 (連続モード で 100kHz)である。それ以外は連続サイン波のみ印加可能な高周波電源である。
[0081] 次に、帯電防止膜 12より屈折率が低い反射防止膜 13の形成について説明すると 図 4は、本発明に用いられる反射防止膜を形成する反射防止膜形成部の 1例を示 す概略構成図である。
[0082] 反射防止膜形成部 5は図 2を参照して説明したように、上述した帯電防止膜形成部 4の後工程で、帯電防止膜 12上に形成する反射防止膜 13は酸化珪素を含み、少な くとも 2の異なる周波数を重畳した電界による大気圧または大気圧近傍の圧力下でガ スを励起する大気圧プラズマ CVD処理を行うことにより積層される。
[0083] 以下に、反射防止膜の形成について詳細に説明する。
[0084] 反射防止膜形成部 5の固定電極 61及びガラス基材搬送手段 111の移動架台電極 42により対向電極が形成されており、該電極間に第 3の高周波電源 63及び異なる 周波数の第 4の高周波電源 73により高周波電界が印加されており、放電ガス G4が 放電ガス供給手段 64により、また薄膜形成性ガス G5が薄膜ガス供給手段 65により 薄膜形成性ガス供給パイプ 66を通して供給され、固定電極 61に形成されたスリット 6 7を通り放電空間 Cに流出する。
[0085] 放電空間 Cに流出した放電ガス G4と薄膜形成性ガス G5は、第 3の高周波電源 63 の周波数 ω 1及び第 4の高周波電源 73の異なる周波数 ω 2が重畳された高周波電 界により励起され、励起ガス 68が生成される。
[0086] そして、移動架台電極 42上に載置されたガラス基材 11の上に形成された帯電防 止膜 12の表面を励起ガス 68に晒すことにより、帯電防止膜 12表面に薄膜が形成さ れる。
[0087] ここで、反射防止膜の厚さは、例えば放電空間 Βに晒す時間が長くなると厚くなるた め、所定の厚さとするために放電空間 Βの下で移動架台電極 42を所定回数往復さ せる。 [0088] 放電ガス G4としては、酸素、窒素、水素、アルゴン等を用いることが可能で、窒素 力 Sコストの面力 好ましい。
[0089] 薄膜形成ガス G5とは、それ自身が励起して活性となり、基材上に化学的に堆積し て薄膜を形成する原料のことで、薄膜形成ガス G5としては、珪素化合物、フッ素化 合物、あるいは珪素化合物とフッ素化合物の混合物を好ましく用いることが出来る。こ れらの化合物を帯電防止膜屈折率より低くなるように屈折率を調節するために、単体 で使用しても 2種以上混合して使用してもょ ヽ。
[0090] 本発明に有用な、上述した ITO、酸化錫、酸化亜鉛の!/ヽずれかを含む帯電防止膜 より低い屈折率を有する反射防止膜を形成するための薄膜形成ガスに使用する珪 素化合物としては、有機珪素化合物、珪素水素化合物、ハロゲン化珪素化合物等を 挙げることが出来、有機珪素化合物としては、例えば、テトラエチルシラン、テトラメチ ルシラン、テトライソプロビルシラン、テトラブチルシラン、テトラエトキシシラン、テトライ ソプロボキシシラン、テトラブトキシシラン、ジメチノレジメトキシシラン、ジェチノレジェトキ シシラン、ジェチルシランジ（2, 4—ペンタンジオナート）、メチルトリメトキシシラン、メ チルトリエトキシシラン、ェチルトリエトキシシラン等、珪素水素化合物としては、テトラ 水素化シラン、へキサ水素化ジシラン等、ハロゲンィ匕珪素化合物としては、テトラクロ ロシラン、メチルトリクロロシラン、ジェチルジクロロシラン等を挙げることが出来、何れ も本発明において好ましく用いることが出来る。また、前記フッ素化合物を使用するこ とが出来る。これらの薄膜形成ガスを 2種以上を同時に混合して使用することが出来 る。また、屈折率の微調整にこれら錫化合物、チタン化合物、珪素化合物を適宜 2種 以上同時に混合して使用してもよい。
[0091] 上記の有機錫化合物、有機チタンィ匕合物または有機珪素化合物は、取り扱い上の 観点から金属水素化合物、アルコキシ金属が好ましく、腐食性、有害ガスの発生がな ぐ工程上の汚れなども少ないことから、アルコキシ金属が好ましく用いられる。また、 上記の有機錫化合物、有機チタンィ匕合物または有機珪素化合物を放電空間である 電極間に導入するには、両者は常温常圧で、気体、液体、固体何れの状態であって も構わない。気体の場合は、そのまま放電空間に導入出来るが、液体、固体の場合 は、図示しない加熱、減圧、超音波照射等の手段により気化させて使用される。 [0092] 固定電極 61は帯電防止膜形成部 4で用いたものと同様な材質'構成のものを用い ることがでさる。
[0093] 少なくとも 2の異なる周波数の電界による大気圧プラズマ CVDにより形成する反射 防止膜の形成は、周波数 ω 1の高周波電源 63が接続された固定電極 61と周波数 ω 2の第 4の高周波電源 73が接続された移動架台電極 42との間の放電空間で励起さ れたガスが基材に晒されることにより行われる。
[0094] ここで、高周波電源 63の高周波電界の周波数 ω 1より第 4の高周波電源 73の周波 数 ω 2が高ぐ高周波電源 63による高周波電界の強さ VI、第 4の高周波電源 73によ る高周波電界の強さ V2、および放電開始電界の強さ IVとの関係力 V1≥IV>V2 または V1 >IV≥V2を満たし、第 4の高周波電源 73による高周波電界の密度力 1 WZcm2以上であることが好ま U、。
[0095] 第 3の高周波電源 63と第 4の高周波電源 73がともにサイン波である場合は、固定 電極 61と移動架台電極 42との間に発生する高周波電界は周波数 ω ΐと周波数 ω 2 とが重なり合った成分となり、その波形は周波数 ω 1のサイン波上に、それより高い周 波数 ω 2のサイン波が重なった波形となる。
[0096] 本発明において、放電開始電界の強さとは、実際の薄膜形成方法に使用される放 電空間 (電極の構成など)および反応条件 (ガス条件など）にお ヽて放電を開始する ことの出来る最低電界の強さのことを指し、放電開始電界の強さは、放電空間に供給 されるガス種や電極の誘電体種または電極間距離などによって多少変動するが、同 じ放電空間においては、放電ガスの放電開始電界の強さに支配される。
[0097] 上記で述べたような高周波電界を放電空間に印加することによって、薄膜形成可 能な放電を起こし、薄膜形成に必要な高密度プラズマを発生することが出来ると推定 される。
[0098] 上記ではサイン波の連続波の重畳について説明した力 これに限られるものではな ぐ両方パルス波であっても、一方が連続波でもう一方がパルス波であってもよい。ま た、更に第 3の電界を有していてもよい。
[0099] ここで、本発明でいう高周波電界の強さ（印加電界強度）と放電開始電界の強さは 、下記の方法で測定されたものをいう。 [0100] 高周波電界の強さ VI及び V2 (単位: kVZmm)の測定方法：
各電極部に高周波電圧プローブ (P6015A)を設置し、該高周波電圧プローブの 出力信号をオシロスコープ（Tektronix社製、 TDS3012B)に接続し、電界の強さを 測定する。
[0101] 放電開始電界の強さ IV (単位： kV/mm)の測定方法：
電極間に放電ガスを供給し、この電極間の電界の強さを増大させていき、放電が始 まる電界の強さを放電開始電界の強さ IVと定義する。測定器は上記高周波電界の 強さ測定と同じである。
[0102] このような構成，放電条件をとることにより、例え窒素ガスのように放電開始電界の強 さが高い放電ガスでも、放電を開始し、高密度で安定なプラズマ状態を維持出来、 高速に薄膜形成を行うことが出来るのである。
[0103] 上記の測定により放電ガスを窒素ガスとした場合、その放電開始電界の強さ IV (1
Z2Vp— p)は 3. 7kVZmm程度であり、従って、上記の関係において、第 1の高周 波電界の強さを、 VI≥ 3. 7kVZmmとして印加することによって窒素ガスを励起し、 プラズマ状態にすることが出来る。
[0104] ここで、第 3の高周波電源 63の周波数 ω 1としては、 200kHz以下が好ましく用いら れる。またこの電界波形としては、連続波でもパルス波でもよい。下限は 1kHz程度が 望ましい。
[0105] 一方、第 4の高周波電源 73の周波数 ω 2としては、 800kHz以上が好ましく用いら れる。この第 2電源の周波数が高い程、プラズマ密度が高くなり、緻密で良質な薄膜 が得られる。上限は 200MHz程度が望ましい。
[0106] このような 2つの電源力 高周波電界を印加することは、第 3の高周波電源 63によ る高周波電界によって高い放電開始電界の強さを有する放電ガスの放電を開始する のに必要であり、また第 4の高周波電源 73による高周波電界の高い周波数および高 い出力密度によりプラズマ密度を高くして緻密で良質な薄膜を形成することが本発明 の重要な点である。
[0107] また、第 3の高周波電源 63による高周波電界の出力密度を高くすることで放電の 均一性を維持したまま、第 4の高周波電源 73による高周波電界の出力密度を向上さ せることができ更なる均一高密度プラズマが生成でき、更なる製膜速度の向上と、膜 質の向上が両立出来る。
[0108] 低摩擦膜 14の形成は、フッ素化合物を含む薄膜形成ガスにより、前述したと同様 な大気圧或いは大気圧近傍のプラズマ CVD処理により反射防止膜上にフッ素元素 を含む低摩擦膜 14を形成しても良い。
[0109] また、読み取りガラスに反射防止機能を設ける他の方法として、読み取りガラスのガ ラス基材上に複数の層を設け、その一番外側の層の表面に大きさ'深さが数十〜数 百 nmの微少な凹凸を設けることによって表面における光の干渉を利用して反射を軽 減することも可能となる。
[0110] 以上本発明の膜形成に用いられる大気圧プラズマ CVD処理装置として、対向電 極の間に高周波電界を印加して放電させ、該対向電極間に導入した放電ガスと薄膜 形成性ガスを励起してプラズマ状態とし、該対向電極間に静置あるいは移送される 基材を該プラズマ状態のガスに晒すことによって、該基材の上に薄膜を形成させるも のであるが、他の方式として、大気圧プラズマ CVD処理装置は、 1対の対向電極間 で放電させ、該対向電極間に導入したガスを励起してプラズマ状態とし、該対向電極 外 (放電空間外）にジェット状にプラズマ状態のガスを吹き出し、該対向電極の近傍 にある基材を晒すことによって該基材の上に薄膜を形成させるプラズマジェット方式 の装置を用いても良い。
[0111] 以上説明したように、ガラス基材上に帯電防止膜を、インジウム (In)、亜鉛 (Zn)及 び錫（Sn)力 選ばれる少なくとも 1種の有機金属化合物を用いて少なくとも 2の異な る周波数の電界による大気圧プラズマ CVDにより形成し、帯電防止膜の上に帯電防 止膜より屈折率が低い反射防止膜を、有機珪素化合物、珪素水素化合物、ハロゲン 化珪素化合物等力 選ばれる少なくとも 1種の有機珪素化合物を用いて 1の周波数 の電界による大気圧プラズマ CVDにより積層することにより、反射防止機能を有する 読み取りガラスを提供可能とするものである。
[0112] なお、上述した帯電防止膜と反射防止膜とを、ガラス基材の両面に形成すると、光 源光と原稿反射光のロスとなる反射光が減少できょり好ましい。
[0113] 図 5は本発明の実施の形態に係る読み取りガラスを有する読み取り装置、及び読 み取り装置を有する画像形成装置を示す図である。
[0114] 画像形成装置 2は、積載された原稿 Dを 1枚づっ分離して搬送する自動原稿搬送 装置 90と、本発明に係る原稿の読み取り装置 (以下読み取り装置と記す) 91と、読み 取り装置 91により読み込まれた原稿画像情報に基づいて感光体ドラム 92上に潜像 を形成する走査露光部 93と、潜像をトナーで顕像化する画像形成部 94と、転写紙 P の給紙経路である給紙経路 95と、トナー像を加熱により定着する定着ユニット 96を 有している。
[0115] 先ず、原稿画像の読み取りについて説明すると、原稿画像を読み取る読み取り装 置 91は、図 1〜4を参照して説明した本発明に係る読取りガラス 100の第 1の形態で あるスリットガラス 101と第 2の形態であるプラテンガラス 102と、光源 911及び第 1ミラ 一 912がー体となった光学ユニット U1 (以下走査ユニット U1とも記す）と、第 2, 3ミラ 一 913、 914がー体となった走査ユニット U2とを有しており、原稿 Dを照明する光源 911はキセノンランプ又は蛍光灯力もなる長い管状の光源で、第 1〜3ミラーは主走 查方向に長い長方形のミラーで、光源 911と第 1〜3ミラーはそれぞれ平行に配設さ れている。
[0116] ここで、原稿画像を読み取る読み取り方法として、静止光学系型読み取り動作で読 み取る方法と、移動光学系型読取動作で読み取る方法との 2通りが有り、静止光学 系型読み取り動作で原稿読み取り領域 Rを搬送される原稿 Dの画像を読取る方法を 説明すると、送り出しローラ対 901により 1枚分離された原稿 Dは、レジストローラ対 9 02により位置決めされ、回転する大径の搬送ドラム 903と従動ローラ 904、 905により 挟持されると共に、ガイド 906により案内されて、搬送ドラム 903の外周面に沿って搬 送され、主走査方向に長い長方形のスリットガラス 101と搬送ドラム 903とが対向する 間隙である原稿読み取り領域 Rに到達する。
[0117] 光源 911は原稿読み取り領域 Rを搬送される原稿 Dを照明し、スリットガラス 101を 介して原稿 Dで反射された原稿画像の反射光 Lは第 1、第 2、第 3ミラー 912、 913、 9 14及び結像レンズ 915を通過して結像され、撮像素子 916に入射する。
[0118] そして、撮像素子 916により原稿画像情報が読み取られる。
[0119] 原稿読み取り領域 Rを通過した原稿 Dは、片面読み取りの場合は排紙皿 907上に 排出されるように搬送され排紙ローラ 908により排紙皿 907上に排紙される。
[0120] 移動光学系型読取動作でプラテンガラス 102上に載置した原稿 Dの画像を読取る 方法を説明すると、最大サイズの原稿外形寸法より大きな外形寸法を有するプラテン ガラス 102上に原稿 Dが載置されており、光源 911及び第 1ミラー 912は移動可能な 走査ユニット U1として、第 2、第 3ミラー 913、 914は走査ユニット U2としてそれぞれ 副走査方向（原稿の搬送方向、図示左右方向）に破線で示すように移動するとともに 、移動中に光源 911はプラテンガラス 102上に載置された原稿 Dを照明し、プラテン ガラス 102を介して原稿 Dで反射された原稿画像の反射光 Lは走査ユニット U1と走 查ユニット U2及び結像レンズ 915を通過して結像され、撮像素子 916に入射する。
[0121] そして、静止光学系型読み取り動作と同様に撮像素子 916により原稿画像情報が 読み取られる。
[0122] ここで、スリットガラス 101及びプラテンガラス 102は読み取り装置 91の最上部に位 置して転写紙 Pがその上を搬送されるため、通常の操作時に破損をしないだけの強 度即ち厚さを必要とし光源光或いは原稿の反射光が増カロしやすいのみでなぐ紙粉 が付着し易ぐタックラベルの接着糊や指紋等の汚れが付着し易いという特徴を持つ ている。
[0123] このため、読み取りガラス表面で反射が増加することによる光の減衰を低減するた めの反射防止機能、更に好ましくは、帯電による転写紙のガラス表面への吸着を低 減するための帯電防止機能、糊等の付着を低減するための汚染防止機能を有して V、る図 1〜4を参照して説明した本発明に係る読取りガラスを用いることが好ま 、。
[0124] 撮像素子 916はライン状の CCD力もなり、原稿 Dで反射し、ミラーや結増レンズを 介して導かれた光 (原稿画像)を 1画素毎に光電変換する。光電変換された原稿画 像情報は制御手段 (不図示）に入力され、アナログ Zデジタル変換後に通常行われ る画像処理が行われデジタル画像情報として走査露光部 93に出力される。
[0125] 画像形成部 94は、感光体ドラム 92、帯電用電極 941、走査露光部 93、現像ュ-ッ ト 942、転写用電極 943、分離用電極 944を有する。
[0126] 感光体ドラム 92が矢印の向きに回転し、帯電用電極 941により一様の電位が付与 され、次いで、上述したデジタル画像情報に基づき走査露光部 93が回転中の感光 体ドラム 92の表面をレーザービームで走査することにより原稿 Dの画像に対応した静 電潜像を形成する。
[0127] そして、感光体ドラム上に形成された静電潜像を現像ユニット 942により現像し、感 光体ドラム 92の表面にトナー像を顕像ィ匕する。
[0128] 給紙カセット 951には転写紙 Pが積載されており、重送防止機構を備える給紙部 95
2で転写紙 Pを一枚ずつ給紙経路 95に搬入する。
[0129] この給紙経路 95は画像形成部 94の上流に配置されるもので、レジストローラ 953 を有している。
[0130] レジストローラ 953が感光体ドラム 92の上に形成されたトナー像の回転に同期して 駆動されて、転写紙 Pは転写域（図示転写用電極 943上部）に送り込まれる。
[0131] 転写域に送り込まれた転写紙 Pに感光体ドラム 92に形成されたトナー像の転写が なされ、その後、転写紙 Pは分離用電極 944と分離爪（図示せず）により感光体ドラム
92から分離され、更に搬送ユニット 954により定着ユニット 96に搬送される。
[0132] そしてクリーニングユニット 945が転写後の感光体ドラム 92の表面を清掃して異物 や残留トナー等を除去する。
[0133] 残留トナーが除去されると、再度帯電用電極 921が次の複写動作に備えて感光体 ドラム 92の表面を帯電させる。
[0134] 定着ユニット 96内では、転写紙 Pとトナー像とが加熱 '加圧されて、トナー像の定着 が行われ、片面コピーの場合は排紙ローラ 955に挟持されて排紙トレー（図示せず） に送られる。
[0135] 又、両面コピーの場合は、トナー像を定着済みの転写紙 Pは搬送ローラ 956により 反転搬送路 957に搬送され、反転搬送路 957で走行方向を反転された記録紙 Pは 搬送路 958を搬送されて給紙経路 95に搬入され、再度トナー像を転写、定着される
[0136] なお、カラー読み取り装置の場合は、光源及び読み取りガラスの周波数分布に対 する各周波数のフラットィ匕のための補正手段が必要なことは言うまでもなぐ読み取り 装置で一般に用いられている補正手段が利用できる。
[0137] 図 6は、光源の光が原稿に当たり、原稿の反射光が反射される様子を示す説明図 である。
[0138] 光源 80から発せられた光 81は読み取りガラス 100 (例えばスリットガラス 101、或い はプラテンガラス 102に相当）を通過して原稿 Dを照射し、原稿 Dの反射光 82が再び 読み取りガラス 100を通過して、通過光 83が原稿画像読み取り手段 84に戻ってくる
[0139] 以下、読み取りガラスの反射率とは、光源 80から発せられた光 81と読み取りガラス
100の表面で反射された光 85との、光量の比を指す。
[0140] 反射率 = (読み取りガラス 100表面で反射された光 85の光量) / (読み取りガラス 1
00に入射する光源光 81の光量）
図 7は、帯電防止膜と反射防止膜による、読み取りガラスでの反射の軽減について の説明図である。
[0141] 縦軸は反射率、横軸は光の波長を示している。
[0142] aはガラス基材のみのガラス表面の反射率の、波長に対する変化を示している。こ の場合は波長に無関係にフラットな値を示して 、る。
[0143] bはガラス基材に対し屈折率が高い帯電防止膜のみを形成した場合の反射率の、 波長に対する変化を示しており、帯電防止膜により反射率が増力!]している。この結果 図 6に示した通過光 83は減少する。またこの場合は短波長に行くに従い反射率が増 加する傾向を示している。
[0144] cは帯電防止膜表面に帯電防止膜より屈折率が低い反射防止膜 (低屈折率膜)を 形成した場合の反射率の、波長に対する変化を示しており、帯電防止膜と低屈折率 膜の組み合わせにより、帯電防止膜のみの反射率に対して反射率が減少している。 この結果図 6に示した通過光 83は増加する。またこの場合は短波長及び長波長に 行くに従い反射率が増加し、中間領域でガラス基材のみの反射率に対して反射率が 減少する、下側に凸形状の傾向を示して 、る。
[0145] 以上のように、ガラス基材表面に帯電防止膜と、帯電防止膜より屈折率が低い膜と を積層させることによりガラス基材のみの場合に比べ反射率を減少させることができる ことが分力ゝる。
[0146] この結果読み取りガラスの透過率を向上させることができ、光源及び原稿からの反 射光のロスを軽減させることができる。
[0147] 図 8は、反射防止膜の厚さによる、読み取りガラスでの反射の変化を示す説明図で ある。
[0148] 図 8 (a)は、帯電防止膜と反射防止膜の組み合わせ時の反射防止膜の厚さによる、 読み取りガラスでの光波長に対する反射率の変化を示しており、縦軸は反射率、横 軸は光の波長を示している。
[0149] 図 8 (b)は、光源による光の周波数分布を示しており、縦軸は発光光量、横軸は光 の波長を示している。
[0150] 図 8 (a)にお 、て、 aは反射防止膜の厚さが略 75nm、 bは反射防止膜の厚さが略 8 5nm、 cは反射防止膜の厚さが略 100nm、 dは反射防止膜の厚さが略 125nm、の 場合の、光の周波数に対する、読み取りガラスでの反射率の変化を示している。
[0151] 図示したように、下側に凸形状の反射傾向を示し、その下側凸部 (最低反射率部） の周波数が反射防止膜の厚さに応じて変化していることが分かる。
[0152] また、図 8 (b)において、 eは LEDを光源とした場合の光波長に対する発光光量を 示し、 fは蛍光灯を光源とした場合の光波長に対する発光光量を示している。
[0153] 図示したようにそれぞれピーク発光光量を示す光波長が異なることが分力る。
[0154] 以上図 8 (a) (b)より、使用する光源のピーク発光光量を示す光波長と、読み取りガ ラスの最低反射率を示す光波長とを合わせるような反射防止膜の厚さを選択すること により、光源に対応した読み取りガラスとすることができる。
[0155] ここで、光源光のピーク発光光量を示す光波長に対して読み取りガラスの最低反射 率を示す光波長の差は ± lOOnm以下とするのが好ましい。
[0156] 即ち、前記反射防止層はその厚さにより読み取りガラスの最低反射率を示す波長 が変化し、前記反射防止層 (低屈折率層）は光源の最大光量の波長と対応した波長 で読込みガラスの反射率が最低となる厚さとなるように設定してある。
実施例
[0157] 以下本発明の実施例について詳細に説明するが、本発明は、何ら下記実施例に 限定されるものではない。
[0158] (実施例） コ-カミノルタ社製デジタル複写機 1145Cを用い、下記の条件で制作した読み取り ガラスを順次交換し、読み取り 'プリントを行い、表 1に示すノイズ及びスジの有無に っ ヽて画質評価を行った。
[表 1]
Figure imgf000024_0001
[0160] 〔評価スリットガラスサンプル〕
比較例 1：ガラス基材として日本板硝子社製ィ匕学強化ガラス 3mm厚を使用 比較例 2 :蒸着法によりガラス基材に ITOを 15nm付け、さらにフッ素処理を行った
。フッ素処理はダイキン社製ォプツール DSXを、同社製 Sol— 1で 0. 1%に希釈し、 ディップ塗布法でコ一ティングした。
[0161] 薄膜 XRDにて膜厚を測った結果、 3. 6nmまた XPSで入射角 30° 付近で膜表面 の元素組成を測った結果フッ素元素の表面は 21%であった。
[0162] 実施例 1 :うら面のみに大気圧プラズマ法にて Sn02膜を 30nm付け、さらに Si02 を 85nm積層した (最低反射率を示す光源波長： 420nm)。
[0163] なお、ガラス基材の原稿載置面をおもて面、その反対面をうら面とする。
[0164] 実施例 2 :うら面のみに大気圧プラズマ法にて Sn02膜を 30nm付け、さらに Si02 を 125nm積層した (最低反射率を示す光源波長： 540nm)。
[0165] 実施例 3：実施例 2に対し、おもて面にフッ素処理を行った。フッ素処理はダイキン 社製ォプツール DSXを、同社製 Sol— 1で 0. 1%に希釈し、ディップ塗布法でコーテ イングした (最低反射率を示す光源波長： 540nm)。
[0166] 薄膜 XRDにて膜厚を測った結果、 3. 8nm。また XPSで入射角 30° 付近で膜表 面の元素組成を測った結果フッ素元素の表面は 45%であった。 [0167] 実施例 4 :実施例 3と同様の処理を両面にわたり行った (最低反射率を示す光源波 長： 540nm)。
[0168] 次に上記実施例 1〜4のガラスサンプルの作成方法について説明する。
[0169] 〔帯電防止膜 Sn02の成膜条件〕：実施例 1〜4
aゝ P1
図 3に示す大気圧プラズマ装置を用いて下記の条件で基材上に成膜した。
[0170] (電源条件）
電源： (パール工業製高周波電源）高周波側 27MHz 10W/cm2
(電極条件）
第 1電極の移動架台電極及び第 2電極と第 4電極の角形電極は、 30mm角状の中 空のチタンノイブに対し、誘電体としてセラミック溶射カ卩ェを行 、製作した。
[0171] 誘電体厚み ：1mm
電極巾 ：40mm
印加電極温度 ：90°C
基材 Z電極間ギャップ： 1. 5mm
(ガス条件）
テトラプチルスズ気化用 Arガス： lslm
放電ガス Ar: 10slm
補助ガス H : 0. 02slm
2
b、 P2
図 3に示す大気圧プラズマ装置を用いて下記の条件で表面処理を行った。
[0172] (電源条件）
電源：高周波側 27MHz 20W/cm2
誘電体厚み ： 1mm
電極巾 ：40mm
放電電極温度 ：90°C
基材 Z電極間ギャップ： 1. 5mm
(ガス条件） 放電ガス Ar: 10L/min
補助ガス 02 : 0. 5L/min
c、移動架台電極
移動架台電極の温度： 200°C
d、 PIと P2を連続的に往復走査処理を行った。即ち、 P1の固定電極 41と P2の固 定電極 51を並列に接続して電源の高圧側を接続し、移動架台電極 42には電源の 低圧側を接続し、 P1で薄膜を形成させた後直ちに P2の酸ィ匕処理ができるようにした 。 200mmZsecの速度で移動架台電極 42を移動し、約 60回の往復処理で 30nm の薄膜 (帯電防止膜)形成を行った。
[0173] 〔反射防止膜 Si02の成膜条件〕実施例 1〜4
図 4に示す大気圧プラズマ装置を用いて下記の条件で帯電防止膜上に成膜した。
[0174] (電源条件）
重畳する電源：
低周波側 ：（ノヽイデン研究所インパルス高周波電源） ω 1： 100kHz、 VI： 6kV、 Il : 8mAZcm2、出力密度： 16WZcm2
高周波側 ：（パール工業製高周波電源） ω 2 : 13. 56MHz, V2 : 750V, 12 : 15 OmA、出力密度： l lWZcm2、 IV1 : 3. 5kV
(電極条件）
第 1電極の移動架台電極及び第 2電極と第 4電極の角形電極は、 30mm角状の中 空のチタンノイブに対し、誘電体としてセラミック溶射カ卩ェを行 、製作した。
[0175] 誘電体厚み ：1mm
電極巾 ：40mm
印加電極温度： 90°C
基材 Z電極間ギャップ： 1. Omm
(ガス条件）
TEOS気化用 Nガス： 0. 2slm
2
放電ガス N： 20slm
2
補助ガス O : lslm a、移動架台電極
移動架台電極の温度： 200°C
b、印加電極下で往復処理を行った。即ち、固定電極電極 61に低周波側の電源を 接続し、移動架台電極 42には高周波側の電源を接続した。これで、 lOOmm/sec の速度で移動架台電極 42を移動し、約 60回の往復処理で 85nm (実施例 1)、また 、約 90回の往復処理で 125nm (実施例 2〜4)の薄膜 (反射防止膜)形成を行った。
[0176] 〔評価方法〕
表 1の比較例及び実施例に示すスリットガラスを交換して取り付け、読み取り 'プリン トを行い、ムラ、筋の有無について評価を実施した。
[0177] なお、評価に使用した用紙は連量が 55kgの巿販 A3用紙で、画素率が 2%の低い 印字率の線画を使用し、 2枚間隔で印字を 500枚実施した。
[0178] 最終 500枚時点で、ベタ白、ハーフトーンの画像をプリントし、それらの出力画像の 画質評価を実施した。
[0179] 〔評価基準〕
ノイズによるむら評価:ノヽーフトーンの均一性を目視にて判断し、ランクを下記として 評価した。
[0180] ◎:ムラの無い均一な画像
〇：実用上無害な僅かな薄い斑点状のムラが数箇所存在
△：スジ状の薄い斑点状のムラが数箇所存在
X：スジ状のはっきりした斑点状ムラが多数存在
黒スジ評価：ベタ白の画像にあるシャープな黒スジの有無、本数を評価した。
[0181] ◎：スジの無い均一な画像
〇：実用上無害な僅かな黒スジが数箇所存在
△：シャープな黒スジが数箇所存在
X：シャープな黒スジが多数存在
透過率評価：透過率の値により評価した。
[0182] © : 92%以上
〇： 92%未満 91%以上 △ : 91%以下
また、上記評価に使用した測定機器は下記の通り。
[0183] 透過率: JIS— R— 1635に従い、日立製作所製分光光度計 U— 4000型を用いた
[0184] 〔評価結果〕
比較例 2において、単なるガラス基板に対し、帯電防止膜を形成したため反射率が 増加し、透過率が減少た結果、ノイズが増加している。しかし、紙粉等の付着が減少 しスジが減少している。
[0185] 実施例 1において、帯電防止膜に対し、反射防止層（85nm)を形成したため特に 波長 470nmの光に対する反射率が大幅に減少し、透過率が増加した結果、特に L ED光源に対するノイズが無くなつている。また、スジも帯電防止膜の結果減少してい る。
[0186] 実施例 2において、反射防止層（125nm)を形成したため特に波長 550nmの光に 対する反射率が大幅に減少し、透過率が増加した結果、特に蛍光灯光源に対するノ ィズが無くなつている。また、スジも帯電防止膜の結果減少している。
[0187] 実施例 3にお 、て、更に低摩擦膜を形成したため、ノイズ及びスジにつ ヽては変わ らずに、紙粉等の付着が更に減少しスジが無くなつている。
[0188] 実施例 4において、両面に低摩擦膜を形成したため透過率が増加している。
[0189] 以上の結果から、帯電防止膜上に反射防止膜 (帯電防止膜より低屈折率)を成膜 することにより透過率を大幅に増加させ、反射防止膜の厚さを変えることにより最大透 過率を示す波長 (周波数)を変えられることが確認された。
[0190] 例えば読み取り光源に LEDを用いる場合は帯電防止膜と反射防止層（85nm)とを 成膜することが好ましぐ蛍光灯を用いる場合は帯電防止膜と反射防止層（125nm) とを成膜することが好まし ヽことが確認された。

Claims

請求の範囲
[1] 原稿を光学的に読み取る読み取り装置の光源と原稿との間に位置するガラス部材で あって、該ガラス部材の少なくとも片面に反射防止機能を有することを特徴とするガラ ス部材。
[2] 前記反射防止機能がガラス基材上に形成された反射防止層によるものであることを 特徴とする請求の範囲第 1項に記載のガラス部材。
[3] 前記反射防止層は前記ガラス基材の表面力 順に設けられた第 1の層と第 2の層を 有し、前記第 2の層は前記第 1の層より低い屈折率を有することを特徴とする請求の 範囲第 2項に記載のガラス部材。
[4] 前記ガラス部材の両面に反射防止機能を有することを特徴とする請求の範囲第 1項
〜第 3項の 、ずれか 1項に記載のガラス部材。
[5] 前記第 2の層はその厚さによりガラス部材の最低反射率を示す波長が変化し、且つ、 光源の最大光量の波長と対応した波長でガラス部材の反射率が最低となる厚さを有 していることを特徴とする請求の範囲第 3項または第 4項に記載のガラス部材。
[6] 前記ガラス基材は透明なガラスであり、前記第 2の層は酸化珪素を含む薄膜で、前 記第 1の層は ITO、酸化錫、酸ィ匕亜鉛のいずれかを含む薄膜であることを特徴とする 請求の範囲第 3項〜第 5項のいずれか 1項に記載のガラス部材。
[7] 前記第 1の層及び前記第 2の層の少なくとも一方は大気圧プラズマ CVDにより形成 することを特徴とする請求の範囲第 3項〜第 6項のいずれか 1項に記載のガラス部材
[8] 請求の範囲第 1項〜第 7項のいずれか 1項に記載のガラス部材を有することを特徴と する読み取り装置。
[9] 請求の範囲第 8項に記載の読み取り装置を有することを特徴とする画像形成装置。
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