太阳城集团

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原稿台玻璃.pdf

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原稿 玻璃
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摘要
申请专利号:

CN02121872.2

申请日:

2002.04.27

公开号:

CN1384402A

公开日:

2002.12.11

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情: 未缴年费专利权终止IPC(主分类):G03G 15/00申请日:20020427授权太阳城集团日:20060426终止日期:20100427|||授权|||实质审查的生效|||公开
IPC分类号: G03G15/00; G03B27/62 主分类号: G03G15/00; G03B27/62
申请人: 日本板硝子株式会社;
发明人: 中西功次
地址: 日本大阪府
优先权: 2001.04.27 JP 130546/01
专利代理机构: 中国专利代理(香港)有限公司 代理人: 郑建晖
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法律状态
申请(专利)号:

CN02121872.2

授权太阳城集团号:

|||1253761||||||

法律状态太阳城集团日:

太阳城集团2011.06.29|||2006.04.26|||2004.07.14|||2002.12.11

法律状态类型:

太阳城集团专利权的终止|||授权|||实质审查的生效|||公开

摘要

太阳城集团本发明涉及一种原稿台玻璃,在该用于原稿读取机的原稿台玻璃中,预先在玻璃基板上实施化学强化或风冷强化,然后在上述玻璃基板的至少一个表面上形成掺杂了锡的氧化铟形成的膜(ITO膜),使该ITO膜的膜厚为15nm~20nm。目的是提供具有抗静电性能和充分的耐摩性、表面的摩擦系数在实用时十分小、且保持了玻璃基板强度的原稿台玻璃。由于ITO膜的膜厚为15nm~20nm,ITO的结晶可以充分地成长,形成结晶结构致密的薄膜,因此具有优异的耐摩性。

权利要求书

1: 原稿台玻璃,其特征在于,在用于原稿读取机的原稿台玻璃中,预先在 玻璃基板上实施化学强化或风冷强化,然后在上述玻璃基板的至少一个表面上形 成掺杂了锡的氧化铟形成的膜(ITO膜),使该ITO膜的膜厚为15nm~20nm。
2: 原稿台玻璃,其特征在于,在用于原稿读取机的原稿台玻璃中,在玻璃 基板的至少一个表面上形成掺杂了锡的氧化铟形成的膜(ITO膜),使该ITO膜的 膜厚为15nm~20nm。

说明书


原稿台玻璃

    [技术领域]

    本发明涉及原稿读取机中使用的原稿台玻璃,例如在复印机或图像扫描仪中使用的具有抗静电功能的原稿台玻璃。[背景技术]

    过去,在具备自动原稿供给装置的复印机中,为了防止由于在原稿供给时产生的静电导致的塞纸,为了不产生静电,将原稿台玻璃的表面用通过真空成膜法形成的ITO膜(掺杂了锡的氧化铟形成的膜)或通过热分解成膜法形成的氧化锡膜等透明导电膜覆盖。另外,原稿台玻璃地表面电阻要求在1MΩ以下,期望更优选在2kΩ以下。

    另外,由于一旦原稿台玻璃表面的摩擦系数大,就容易产生塞纸,一般进行的是在原稿台玻璃表面涂布润滑剂。因此,为了提高润滑剂的效果,特别是对于表面凹凸容易变大的氧化锡膜,将表面研磨平滑。

    更进一步地,为了使原稿台玻璃的强度提高至所要求的水平,作为其强化的策略,一般进行的是通过所谓风冷强化法或化学强化法等在玻璃表面上形成压缩应力层。

    另外,在具备自动原稿供给装置的复印机的场合,采用滚筒作为使原稿移动的装置,插入原稿后在原稿台玻璃上通过滚筒施加局部荷重。因此,会发生透明导电膜的表面微观地粗糙,透明导电膜变薄并最终剥离。其结果是,由于存在原稿台玻璃表面中的散射或反射等光学特性发生局部的变化,在正确读取原稿变得困难的情况,透明导电膜中要求具有规定的耐摩性。

    如上所述,原稿台玻璃要求具有抗静电性能,小的摩擦系数,强度以及耐摩性。

    但是,ITO膜,与氧化锡膜相比,虽然具有容易得到平滑的表面,摩擦系数小,且化学强化或风冷强化对膜品质的影响小这样的优点,但太阳城集团耐摩性,与实用上没问题的氧化锡膜相比,具有不根据其形成方法或条件而耐摩性变差这样的问题。

    另一方面,氧化锡膜,虽然耐摩性优异,但难以得到平滑的表面,摩擦系数变大,而且成膜后一旦实施风冷强化处理,由于急剧的温度变化,膜上会发生龟裂,成膜后一旦实施化学强化处理,就会发生膜的剥落等,另外,成膜前一旦实施化学强化或风冷强化,存在作为强化处理效果的玻璃表面的压缩应力降低的问题。[发明内容]

    因此,本发明鉴于现有技术具有的这些问题,其目的是提供具有抗静电性能和充分的耐摩性、表面的摩擦系数在实用时十分小、且保持了玻璃基板强度的原稿台玻璃。

    为了解决上述课题的权利要求1所涉及的发明,是在原稿读取机用的原稿台玻璃中,对玻璃基板预先实施化学强化或风冷强化,然后在上述玻璃基板的至少一个表面上形成掺杂了锡的氧化铟形成的膜(ITO膜),该氧化铟膜的膜厚为15nm~20nm。

    权利要求2所涉及的发明,是在原稿读取机用的原稿台玻璃中,在玻璃基板的至少一个表面上形成掺杂了锡的氧化铟形成的膜(ITO膜),该氧化铟膜的膜厚为15nm~20nm。

    如果根据如上说明的权利要求1涉及的发明,由于ITO膜的膜厚为15nm~20nm,ITO的结晶可以充分地成长,形成结晶结构致密的薄膜,因此具有优异的耐摩性。

    另外,由于预先在玻璃基板上实施化学强化和风冷强化,其后在玻璃基板的至少一个表面上形成ITO膜,能够使表面的摩擦系数在实用上十分小,并且玻璃基板的强度可以比不经过强化处理的基板更高。

    如果根据权利要求2涉及的发明,由于使ITO膜的膜厚为15nm~20nm,ITO膜的结晶可以充分成长,形成结晶结构致密的薄膜,因此具有优异的耐磨损性。

    另外,由于未进行玻璃基板的强化处理,在不必要求比常用的玻璃基板更高强度的情况下,可以谋求低成本,而且由于玻璃基板的至少一个表面上形成ITO膜,可以使表面的摩擦系数在实用上十分小。[附图说明]

    下面基于附图说明本发明的实施方式,其中:

    图1是表示在玻璃基板上通过真空成膜法形成的ITO膜的结晶结构的截面模式图,(a)是膜厚7nm以下(t≤7nm),(b)是膜厚在7nm~15nm(7nm≤t≤15nm),(c)是膜厚在15nm以上(t≥15nm);

    图2是耐摩试验装置的说明图:

    图3是表示ITO膜的膜厚与电阻值的关系的图;以及

    图4是表示滑动试验结果(滑动次数与电阻变化率的关系)的图。[具体实施方式]

    下面基于附图说明本发明的实施方式。此处,图1是表示在玻璃基板上通过真空成膜法形成的ITO膜的结晶结构的截面模式图,图2是耐摩试验装置的说明图,图3是表示ITO膜的膜厚与电阻值的关系的图,图4是表示滑动试验结果(滑动次数与电阻变化率的关系)的图。

    作为在玻璃基板表面形成ITO膜的方法,优选为真空蒸镀法或溅射法等真空成膜法。真空成膜法,虽然有使用为了实现被控制的减压氛围气的真空装置这样的限制,但是通过适当地选择工艺气,真空度,基板温度,具有容易得到通过其他方法所不能实现的薄膜特性这样的优点。

    而且,在本发明涉及的原稿台玻璃中,在玻璃基板的表面上形成的ITO膜的膜厚为15nm~20nm。

    如图1(a)所示,在ITO膜1的膜厚t为约7nm以下(t≤7nm)的场合中,一般地在岛状中ITO附着的部分和玻璃基板2的表面2a露出的部分混杂在一起,不能形成均匀的膜。另外,由于玻璃基板2的表面2a的分子或污物等杂质的影响,膜的导电性、与玻璃基板2的粘着性、耐摩性等作为透明导电膜的特性不能充分显示。

    如图1(b)所示,在ITO膜1的膜厚t超过7nm不足15nm(7nm<t<15nm)的场合中,ITO以具有结晶结构的膜状形成,虽然显示了导电性或透明性等特性,但对于施加了过度外力的原稿台玻璃来说,与玻璃基板2的粘着性、耐摩性等作为透明导电膜实用的特性是不充分的。

    ITO通过尽量掩盖玻璃基板2表面2a的分子或污物等杂质的影响,并成长为原来的结晶结构,不足15nm的膜厚被认为是不充分的。

    如图1(c)所示,ITO膜1的膜厚t在15nm以上(t≥15nm)的场合中,ITO通过尽量掩盖玻璃基板2的表面2a的分子或污物等杂质的影响并成长为原来的结晶结构,形成稳定的致密膜,其结果具有优异的耐摩性。

    因此,为了ITO结晶充分成长,形成结晶结构稳定的致密的膜,优选使ITO膜1的膜厚t在15nm以上。

    另一方面,ITO膜1的膜厚t的上限,优选在20nm以下(t≤20nm)。一般地,附着透明导电膜的玻璃,由于光的干涉,其透过率依赖于导电膜的膜厚,膜厚达到约60nm时,伴随膜厚的增加,可见光的透过率减少。在原稿台玻璃中,由于期望透过3mm~5mm碱石灰硅酸盐玻璃和在其上形成的ITO膜的可见光透过率在约86%以上,ITO膜的膜厚优选不超过20nm。

    对于膜厚15nm~20nm的ITO膜的表面电阻值,例如通过标准的电子束加热真空蒸镀法,可得到0.1kΩ~1.0kΩ。因此,作为抗静电目的,对于导电膜所要求的表面电阻值(1MΩ以下,优选2kΩ以下),不必特别考虑。

    另外,ITO膜的表面,由于与氧化锡膜的表面相比,容易得到平滑的表面,其结果,摩擦系数变小。例如,通过CVD(化学气相成膜法)形成的氧化锡膜的表面凹凸的大小,也依赖于原料物质或反应温度等,如果用Ra表示,为4nm<Ra<10nm左右。

    与此相对,用真空成膜法形成的ITO膜表面凹凸的大小,在标准的形成条件下,为Ra≤1nm。

    其结果,通过真空成膜法的标准成形条件形成的ITO膜的摩擦系数,可以得到0.1左右,能够容易地实现作为原稿台玻璃的摩擦系数所期望的值0.65以下。进一步地,如果结合使用润滑剂,该方法是为了降低摩擦系数的通用方法,可以容易地使摩擦系数在0.1以下。

    另外,形成ITO膜时玻璃基板的温度,优选在250℃~350℃,更优选300℃~350℃。玻璃基板的温度如果在150℃以上,ITO膜虽然可形成结晶结构,但为了适合膜表面受到物理外力的原稿台玻璃,在250℃以上形成是必要的,以保证玻璃基板与ITO膜的粘着性。

    为了得到稳定结构的ITO膜,玻璃基板的温度越高越好,更优选300℃以上。但是,为了不损坏预先对玻璃基板实施强化处理的效果(在玻璃表面形成的压缩应力层),玻璃基板的温度优选在350℃以下。

    这样在玻璃基板表面形成的ITO膜,通过在其表面放上纸并施加9.8N/cm2的加重,进行20万次滑动试验(滑动一个来回为2次)时表面电阻值的变化可以在滑动试验前表面电阻值的5倍以下。

    此处,所谓滑动试验是,在具备自动原稿供给装置的复印机的场合,模拟再现原稿台玻璃在从原稿传送滚筒到插入原稿纸并受到局部加重的同时,原稿纸导致的强烈摩擦的状况。另外,代替原稿纸的纸是以在光学透镜的擦拭等中使用的细长纤维为原料的无尘纸的一种,被称为シルボン纸。

    滑动试验,如图2所示,通过耐摩性试验装置进行。耐摩性试验装置,是由相当于原稿传送滚筒的滑动部件5,和使滑动部件5在原稿台玻璃6表面上形成的ITO膜7上以规定的加重(9.8N/cm2)加压同时往返运动的曲轴装置8等形成。在滑动部件5的上端部装载为了给ITO膜7施予规定加重(9.8N/cm2)的锤9,在滑动部件5的滑动部分装载着シルボン纸10。

    表面电阻值的变化,作为代替导电薄膜表面微观地粗糙,慢慢变薄并最终至膜剥离过程的特性,是本发明中采用的评价方法。

    进行20万次以上的滑动试验,其前后的表面电阻值的变化在5倍以下,就意味着在原稿台玻璃表面形成的透明导电薄膜即使在实际使用中也不会受到由于原稿纸的实质摩损的影响。即,形成本发明的抗静电用的透明导电薄膜的原稿台玻璃在实际使用中,能够具有充分的耐摩性。

    下面对在本发明中,成为ITO膜的膜厚为15nm~20nm依据的评价试验方法以及对其评价试验结果进行说明。

    首先,作为(评价试验1),在纵、横、厚度为345mm×380mm×3mm的钠钙玻璃基板的表面上,制造ITO膜的膜厚在3nm至20nm范围内并且每个厚度变化为约1nm的原稿台玻璃,测定各原稿台玻璃的表面电阻值。

    ITO膜,是通过电子束加热真空蒸镀法,在下列条件在钠钙玻璃基板表面上形成的。在将玻璃基板的温度加热至350℃的同时,使蒸镀装置内的反压力至4.0×10-3Pa排气,然后导入氧气,调节压力至5.3×10-2Pa进行蒸镀。成膜速度为0.01nm/秒。

    下面,将按上述次序得到的原稿台玻璃切成100mm×100mm的试样,通过耐酸胶带对一部分ITO膜的表面掩膜,在盐酸和水的体积比为1∶1的腐蚀液(エッチセント)中浸渍并除去未掩膜部分的ITO膜。其后,拆卸下掩膜并设置相当于ITO膜膜厚的高度差。用高度差测定器(Sloan社制的[DEKTAK 2D])测定高度差,表面电阻用4探针型表面电阻测定器(三菱油化株式会社[ロレスタIP])测定。

    ITO膜的膜厚与表面电阻值的关系,如图4所示,膜厚在10nm以下,特别是在7nm以下,表面电阻值急剧升高。膜厚在很薄的范围内,表面电阻值与膜厚不成反比例关系,意味着ITO膜没有形成均匀的厚度。

    即,如图4所示的ITO膜的膜厚与表面电阻值的关系,与图1所示的膜厚和结晶结构的关系相对应,特别是膜厚在7nm以下,在岛状中附着了ITO的部分与露出了玻璃基板2之表面2a的部分混合在一起,与不能形成均匀膜的状态(图1(a))相对应。

    其次,作为(评价试验2),从通过试验1制造的原稿台玻璃的残余部分选择膜厚为7nm、12nm、15nm、20nm的试样,对各试样进行相应的滑动试验。滑动试验条件是,加重:9.8N/cm-2,滑动速度:1来回/秒,滑动距离:3cm,摩擦试验纸:シルボン纸。

    图4表示与滑动次数对应的电阻变化率(滑动试验后的电阻值/初期电阻值)的关系。膜厚为7nm的试样,初期电阻值为10kΩ,滑动次数为0.5万次时的电阻变化率达到约40倍。膜厚为12nm的试样,初期电阻值为1kΩ,滑动次数为20万次时电阻变化率达到约20倍。膜厚为15nm和20nm的试样,在总共0.5kΩ的初期电阻值,滑动次数为20万次时电阻变化率总共为约2倍。

    根据图4所示的测定结果,ITO膜的膜厚在15nm以上,由于与滑动次数对应的电阻变化率几乎没有上升,即使试验纸多次摩擦后,ITO膜的膜厚也没有减少或发生膜剥离等,可知耐摩性是优异的。这样,可认为在膜厚15nm以上的场合中,ITO膜的结晶结构是致密的。

    另外,如果在该滑动试验前后中表面电阻值的变化率在5倍以下,可知ITO膜的表面没有发生微观的粗糙,慢慢变薄,膜剥离。

    因此,通过9.8N/cm2的加重进行20万次滑动试验时的表面电阻值的变化率,如果在滑动试验前表面电阻值的5倍以下,在原稿台玻璃表面上形成的ITO膜即使在实际使用中,也不受由于原稿纸实质磨损的影响。

    进一步地,作为(评价试验3),使用与评价试验1同样的玻璃基板,通过同样的顺序,制造ITO膜的膜厚为7nm和15nm的2种原稿台玻璃,并将其装载在市售的复印机上,进行通纸试验。

    通纸试验,是将印刷了模型图案的原稿通过自动原稿供给装置实际进行多次复印,通过目视评价在规定的复印次数内每次复印的图像的品质。通纸试验,在空调室内的气氛(温度15℃~25℃,湿度:40%RH~60%RH)下进行。

    在本评价试验中,观察与自动原稿供给装置的滚筒位置相对应的部分产生的复印图像中的[滚痕]的有无及程度。

    ITO膜的膜厚为15nm的原稿台玻璃,即使在20万次复印后,复印图像上可以认为完全没有滚痕,作为原稿台玻璃,可认为具有充分的耐摩损性。

    与滚筒位置对应的部分的ITO膜的表面中,虽然观察到被原稿纸摩擦的一点点痕迹,但完全没有膜剥离那样的征兆。这一点点的痕迹并没有达到使复印的图像品质下降的程度。

    另外,ITO膜的膜厚为7nm的原稿台玻璃,在0.3万次复印后,复印的图像中开始确认有滚痕,在0.5万次复印后滚痕已经可以明确地确认,到了不能作为原稿台玻璃使用的程度。

    与滚筒位置对应的部分的ITO膜,在复印0.5万次后几乎要剥离。

太阳城集团    本发明中,由于用ITO膜作为透明导电膜,由于其表面容易得到平滑的表面,因此容易成为摩擦系数小的原稿台玻璃。因此,如果结合使用润滑剂,该方法是为了降低摩擦系数的常用方法,可确实维持更小的摩擦系数。

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