JPH0285840A - 複写機用ガラスおよびその製造法 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は複写機、ことに自動原稿給紙タイプの複写機に
おける原稿送り部で用いる複写機用ガラスに関するもの
であり、さらにまた祇等を送る際摺察することにより発
生する静電気の支障を防止し、かつ表面滑性を必要とす
るような場所に広く採用し得るものである。

［従来技術］ 通常、自動原稿給紙タイプの複写機の紙送り機構は、原
稿送り出しの一対のロールと、そのロールと同期駆動す
るロールによってゴムベルトをガラス板上で回転するこ
とにより、原稿が自動釣にガラス板上に搬送されていく
ようになっている。

通常使用中、常にベルトとガラス板とは密接した状態に
あり、このため原稿給紙時には、原稿とガラス板、ガラ
ス板とゴムベルトとの間に摩擦による静電気が発生する
が、ゴムベルトおよびガラス板とも絶縁物であり帯電し
た静電気を除去することができず、ガラス板とゴムベル
ト間に多量の静電気が帯電し、この静電気により紙送り
がスムーズにいかず、祇詰り、塵埃付着によるコピー不
良等のトラブルが発生しやすく種々の対策がなされてい
る。

例えば、ガラス板に帯電防止処理を施したものとして、
実開昭５６−１５９３４５号公報には、複写機の原稿Ｒ
Ｗガラスが記載され、ガラス板の受光面に透明導電層を
積層し、この透明導電層を接地したことによって、静電
気を帯びた塵埃が原稿載置ガラスに付着することなく、
常に良好なコピーが得られるようにすることが示されて
いる。また、特開昭５７−９０６６８号公報には、透明
ガラスからなる原稿′Ｒ面面に透明な静電気防止処理を
施すことにより、原稿の搬送あるいは搬送ベルトの走行
時に生しる摩擦帯電による原稿の搬送不良を防止するこ
とが示されている さらにゴムベルト側に導電部を設け、帯電を防止するも
のとして、特開昭５６−７７８５４号公報には、複写機
の原稿自動供給装置が記載され、搬送ベルトやスタンカ
ーカバーに帯電防止処理を施し、かつ設置することによ
り帯電に起因する種々の事故を防止しようとするものが
示され、さらにまた特開昭６０−１４２２８号公報には
原稿自動送り装置における帯電防止装置が記載され、エ
ンドレスベルトの一部に導電物質からなる導電部を設け
、かつエンドレスに接触または近接させて除電部材を設
けることによって、原稿をプラテンガラス上に確実に供
給し、かつ排出できるようにすることが示されている。

しかし、これら従来の方法では、例えば受光面に帯電防
止処理をしたものでは、帯電防止効果はあるものの紙詰
り対策としては十分ではなく、原稿給紙面に帯電防止処
理をしたものでは、帯電防止効果は大であるが、処理を
したことによりガラス表面の微少の凹凸等で滑りが大幅
に低下し、実質的に祇詰りの防止にはならないし、密着
性等、耐久性が十分はないものである。また、ゴムベル
トに帯電防止処理をしたものにおいてはゴムベルト自身
に特殊処理をすることならびに付属品の取付けをするこ
と等が必要となり、煩雑かつコストアンプの要因となる
ものである。

［問題点を解決するための具体的手段］本発明者らはか
かる従来法の問題点に鑑み、鋭意検討の結果、板ガラス
の表面に帯電防止層と表面滑性層を設けることにより、
これらの問題点を一掃できることを見いだし本発明に到
達したものである。

すなわち本発明は仮ガラスの表面に金属酸化物または金
属からなる帯電防止層、平均分子量６００〜１５００の
範囲の含フッ素樹脂からなる潤滑層が順次被覆されてな
る複写機用ガラスであり、その製造法は、板ガラスの表
面に金属酸化物または金属を被覆し、次いでその表面に
平均分子１Ｉ６００〜１５００の範囲の含フッ素樹脂を
ターゲツト材として真空メッキ法により含フッ素樹脂を
被覆する方法、および、板ガラスの表面に金属酸化物ま
たは金属を被覆し、次いでその表面に平均分子量６００
〜１５００の範囲の含フッ素樹脂を有機溶剤に溶解して
なる？８液により塗膜を形成し、該有機溶剤を揮敗さセ
る方法である。

本発明で用いる仮ガラスとしては、通常の仮ガラスでよ
いが、好ましくは化学強化あるいは風冷強化ガラスを用
いる。また、光透過率ができるだけ高いもの、具体的に
は９０％以上の光透過率を有するものが好ましい。

本発明における帯電防止層は酸化錫、酸化インジウム等
の金属酸化物あるいは銀等の導電性金属であって、透明
であることが必要であり、その種類、層形成方法、層厚
みを適宜選択するが、−船釣には酸化錫、酸化インジウ
ムが用いられ、真空蒸着法、スパンタリング法、ＣＶＤ
法等のほか、分解熱処理により酸化物となる有機金属化
合物を含む液を使用してスプレー法、ロールコート法、
スピンコード法、浸漬法により塗膜を形成し、次いで加
熱処理する方法等が用いられる。この帯電防止層の厚み
は５０〜１５００人の範囲が好ましく、この範囲未満で
は表面抵抗が１０９Ω以下とすることができにくく、耐
久性も低下して（るためである。

また、１５００人を越えると透明度が低下し、好ましく
ない。

有機金属化合物を用いる方法による場合には、塗膜形成
ののち、加熱処理をおこなうものであるが、温度範囲と
しては８０〜３００℃の範囲が好ましい、この範囲未満
では塗膜層の焼成時間が長くなり効率的ではなく、得ら
れた帯電防止層の耐久性も低いものとなる。また、この
範囲を越えると、ガラス板の強廣、特に化学強化の強化
度の低下をおこすこととなり、さらに帯電防止性能も低
下することとなるものである。加熱処理後の膜厚みにつ
いては真空蒸着法、スパッタリング法等の場合と同様で
ある。

このようにして得た帯電防止層を存する板ガラスの表面
に平均分子量６００〜１５００の範囲の含フッ素樹脂層
を被覆するものである。

平均分子量がこの範囲未満では耐熱性、耐久性が著しく
低下し、長期の使用に堪えないものである。また、この
範囲より大きい分子量のものは、実質的には汎用の有機
溶媒には溶解しないため、透明層を形成することができ
ず、複写機用ガラスとしては不都合である。一方、スパ
ッタリング等の手段による場合においては、一応、透明
性の膜形成をおこなうことは可能であるが、その透明性
は必ずしも十分ではなく、また、透明膜形成のためには
ガラス温度をより高くすることが必要となり、ガラスお
よび１ｔＦ電防止層に悪影響を与えることとなるととも
に、得られる膜の潤滑性能は、より低分子量ののと比較
してかなり劣るものであり、好ましくない。

本発明における含フッ素樹脂はその分子量が６００〜１
５００の範囲の低分子量体であり、本発明者らが、すで
に提案したサブミクロンオーダーの低分子量含フッ素樹
脂粉末の製造法として含フッ素樹脂をフッ素化剤の存在
下で加熱反応させ、発生する反応生成ガスからその中に
含まれているより低分子量化された含フッ素樹脂を冷却
、析出させる方法（特開昭６３−１３９１３９号）によ
り得られる含フッ素樹脂低分子量物を好適に使用できる
。以下、この含フッ素樹脂低分子量物の製造にういてよ
り詳しく説明する。

原料の含フッ素樹脂としては、ＰＴＦＥ、テトラフルオ
ロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥ
Ｐ）　、テトラフルオロエチレンパーフルオロアルコキ
シエチレン共重合体（ＰＦＡ）、ポリクロコトリフルオ
ロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、エチレン−テトラフルオロ
エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）　、ポリビニリデンフル
オライド（ＰＶｄＦ）、ポリビニルフルオライド（ＰＶ
Ｆ）等の汎用の含フッ素樹脂が好適に用いられ、粉末、
ペレント、シート、スクラ７ブあるし）はフィラー入り
のものなど、いかなる形状のものでも使用できるが、あ
らかじめフッ素化剤、放射線あるいは加熱などの手段に
より低分子量化したものを用いる方が、反応速度が速く
、高収率で目的の低分子量物を得ることができる。フッ
素化剤としては、フ・ン素（Ｆ２）、三フフ化窒素（Ｎ
Ｆ３）、三フッ化塩素（ＣＩ　Ｆ３　）などが使用され
、反応条件は使用する樹脂により異なるが、原料の含フ
ッ素樹脂を融点以上に加熱し、雰囲気温度は原料温度よ
りいくぶん低めの２００〜５５０°Ｃにおいておこなわ
れる。雰囲気温度が２００℃以下では含フッ素樹脂の低
分子量物は容易に気体とならない、また、原料温度が６
００°Ｃ以上、雰囲気温度が５５０″Ｃ以上では反応生
成ガス中の含フッ素樹脂の低分子量物が分解するために
収率よく含フッ素樹脂の低分子量物を得ることができな
い、また、使用するフッ素化剤の添加量は、含フッ素樹
脂の種類、形状にもよるが、含フッ素樹脂１００重量部
に対してフッ素原子として０．０１重量部以上となるよ
うに供給（存在）させればよ＜、０．０１重量部より少
ないと低分子量化反応は容易に進行しない、一方、過剰
に存在する場合は、含フッ素樹脂の低分子量化が進みす
ぎ、収率よく目的とする低分子量物を得ることができな
いので、大略１０重量部程度までの範囲で選択するのが
好ましい、この場合、窒素、アルゴン、ヘリウム、四フ
ッ化炭素等の不活性ガスで稀釈使用する。

使用する反応器は、気体と固体が接触する形態のもので
あれば、いかなるものでも使用できるが、例えば多段の
反応槽を具備する強制循環式の反応器、流動層などの気
固接触が良好に行える反応器が好ましい。

含フッ素樹脂の低分子量物を収率よく得るために、含フ
ッ素樹脂の低分子量物を気体状で含む高温の反応生成ガ
スを１００°Ｃ以下好ましくは室温以下に冷却し、含フ
ッ素樹脂の低分子量物を析出、分離または捕集するため
の冷却器および分離器または捕集器が必要である。冷却
の方法としては、空気、水、冷媒、液化ガスなどが考え
られ、反応生成ガスの冷却速度をコントロールすること
により析出する粒子の粒径をコントロールすることが可
能である０分離または捕集の方法としては、重力を利用
した沈降室型、慣性力を利用した衝突板型、遠心力を利
用したサイクロン、バッグフィルターなどが採用される
。また、反応器内の圧力は高圧になればなるほど反応は
速やかに進行するが常圧でも十分な反応速度を持ってい
る。かかる方法で得られる含フッ素樹脂の低分子量物は
、微小な球状あるいは薄片状の粉末であり、冷却速度を
大とすることにより、より粒子径を小さくすることが可
能である。なお、生成物は活性なフッ素ラジカルの存在
下で分解を行っているため、末端はＣＦ３化されており
、極めて安定である。

この方法により得られる含フッ素樹脂の分子量の調整は
反応温度および冷却温度を選ぶことにより容易に実施で
きるものである。また、このようにして得た低分子量含
フッ素樹脂をさらに加熱気化させ、その加熱温度、冷却
温度を選んで、より分子量分布の狭い含フッ素樹脂粉末
を得ることができる。

かかる低分子量の含フッ素樹脂粉末を用いて帯電防止層
の表面を被覆する方法として、本発明においては平均分
子量が６００〜１５００の範囲の含フッ素樹脂をターゲ
ツト材として真空メンキをおこなうものである。真空メ
ッキの手段としては真空蒸着、スパッタリング、イオン
ブレーティング等の各種手段が可能であり、以下、真空
蒸着法により帯電防止層上に含フッ素樹脂被覆を形成す
る場合について具体的に説明する。真空蒸着装置内に予
め分子量の調整された含フッ素樹脂粉末を置き、装置内
の真空度を１０　〜１０　ｔｏｒｒとしたのち抵抗加熱
器等の加熱源により含フッ素樹脂粉末を加熱する、装置
内の真空度が１０　　ｔｏｒｒより低い場合には残留気
体が含フッ素樹脂分子の平均自由行程が小さくなり、被
覆すべき基体に届かないうちに衝突を繰り返し、大きな
粒子に成長してエネルギーを失い落下してしまう。真空
度が高いほど、蒸着−ろ には好都合であるが、１０　　ｔｏｒｒ以下にするのは
困−介 難であり、ＩＱ　　ｔｏｒｒにおける空気の平均自由行
程は約５０Ｃ１１であるので、工業的に７着をおこなう
に一→ はＩＱ　　ｔｏｒｒあれば十分である。蒸着源の温度は
５０〜３００°Ｃの範囲であり、使用する含フッ素樹脂
の分子量により異なるが、５０°Ｃより低い場合には、
含フッ素樹脂が気化しに＜＜、装置内の分子密度が小さ
いために、蒸着に時間がかかる。また、３００　’Ｃよ
り温度が高い場合には、含フッ素樹脂の気化が容易で、
分子のエネルギーが大きく、蒸着は速やかに進行する。

しかし、あまり温度が高いとガラス板との距離、蒸着時
間にもよるが、ガラス板の強化度が低下したり、帯電防
止層に影響を与え、帯電防止効果が低下したり、膜厚の
コントロールが困難となるなど好ましくない。含フッ素
樹脂とガラス板との距離は装置にもよるが５〜５０ｃｍ
の範囲が好ましい、５Ｑｃｍより大きい場合には、平均
自由行程にくらべて距離が大き過ぎるために含フッ素樹
脂分子がエネルギーを失って落下してしまう、距離は短
いほどよいが、５ｃｍより短いとガラス板、および帯電
防止層が、蒸発源の放射熱により、悪影響を受けやすい
。

本発明の範囲の低分子量の含フッ素樹脂を用いた場合に
は、ガラス板の温度をほぼ常温としたままで、均質な含
フッ素樹脂皮膜を形成しうるちのである。

蒸着時間は数秒〜数十分程度の範囲である。これより時
間が短いと膜の生成には至らず、これより長（なると結
晶が成長して均一な膜を得ることができない。

上記の条件で蒸着をおこなうことにより平滑な皮膜を得
ることができる。膜厚のコントロールは当然、蒸着時間
によりおこなうことができるが、厳密なコントロールを
おこなうには、含フッ素樹脂を全ｉｉ茨発させて蒸着す
るようにし、基材面積に応じて、適宜所望の膜厚を得る
ことができる。

このようにして得る含フッ素樹脂からなる滑性層のＩＩ
Ｉ厚みは特に制限されず、また、必ずしも帯電防止層全
面にわたり連続的に被覆されている必要はなく、ミクロ
的には帯電防止層自体完全な平滑面を有しているわけで
はなく、不連続的に含フッ素樹脂が存在している状態が
一触的である。

逆に完全に連続状に全面被覆された場合、その膜厚みが
厚くなると帯電防止性能が減殺されることとなるため、
２０００人までの範囲とすべきである。

以上は真空メッキにより被覆する方法について述べたが
、平均分子量が６００〜１５００の範囲の含フッ素樹脂
を有機溶剤に溶解してなる溶液により塗膜を形成し、該
有機溶剤を揮散させる方法によっても良好な被膜形成が
可能である。平均分子量がこの範囲にある含フッ素樹脂
は種々の溶媒に溶解可能であるが、このうち不燃性、低
毒性等の物性に優れ、しかも容易に揮発する溶媒である
１、１．２トリクロロ−１，２，２−トリフルオロエタ
ン（フロン１１３）は最も好ましい溶媒の１つである。

たとえば平均分子量７００の含フッ素樹脂の場合、この
フロン１１３には常温で５ｇ／フロン１１３１ｏｎｇ程
度熔解するものであり、この溶解液を用いて、各種基体
に浸漬、スプレー、塗布、スピンコード等の各種手段に
より液膜を形成し、自然乾燥、あるいは場合によっては
加熱乾燥させることにより溶媒が揮敗し、溶液中に溶解
している低分子量の含フッ素樹脂が基材に密着した均一
透明な膜として得られるものである。

得られる含フッ素樹脂被膜の膜厚は液膜形成手段によっ
ても異なるが、基本的には溶媒の種類、含フッ素樹脂の
溶解量により決定される０例えば、フロン１１３の１０
０　ｇに対して０．３５ｇ溶解した液を用いた場合浸漬
法では、２０００人程度０被膜が得られる。従って、帯
電防止効果を十分に発揮させるためには、より、濃度の
薄い溶液を用いるか、−旦、液膜を形成したのち、軽く
拭取る等の手段により、より薄い膜厚みとするか、ある
いは不連続状態に液膜形成をおこなう等の手段をとるこ
とが好ましい。

このようにして得られた被膜は帯電防止層との宙着性に
優れており、潤滑性能の極めて優れた透明な表面を提供
するものである。

以上、含フッ素樹脂として、本発明者らが提案した特願
昭６３−１３９１３９号の方法により得られるものを用
いる例について述べたが、必ずしも、かがる方法により
得られる含フッ素樹脂低分子量物を使用する必要はなく
、他の手段、例えば、市販の低分子量含フッ素樹脂有４
！！溶媒分散体を使用することも可能である。すなわち
、デュポン社製″ｖｙｄａｘＡＲ’（フロン１１３中に
分散されたテトラフルオロエチレンテロマー）を遠心沈
降法あるいはろ過等の手段により非溶解分を除去し、含
フッ素樹脂低分子量物のフロン１１３溶液を得ることが
できる。このものはそのまま本発明の被覆法の一つであ
る溶媒溶液法に使用することができ、帯電防止層上に液
膜を形成し、乾燥させることにより、含フッ素樹脂被膜
を形成することができる。また、この含フッ素樹脂低分
子を物のフロン１１３溶液の溶媒（フロン１１３）を揮
発させ、固形状の含フッ素樹脂を得ることができる。こ
のものは、その平均分子量が約７００程度であり、本発
明の被覆法のもう一つの方法である真空メッキ法のクー
ゲント材として使用できる。

以下、本発明を実施例により具体的に説明する。

参考例１ 特願昭６３−１３９１３９号の方法と同様にして含フッ
素樹脂低分子量の微粉末を得た。すなわち、５１■角の
ＰＴＦＥペレットをニッケル製反応器に仕込み窒素ガス
で稀釈したフッ素ガスを導入し４５０　’Ｃで反応を行
い、ＰＴＦＥの主鎖切断を行った。得られたワックスを
粗粉砕ののち５、ジェッ＋ミルで微粉砕し、融点３１５
°Ｃ１分子量８５００、平均粒子径３μｍの粉末を得た
。この粗粉砕ワックスを窒素で１０％に稀釈したフッ素
ガス中５５０°Ｃで反応をおこない、反応生成ガスを吸
引し冷却器で約３０’Ｃに冷却し低分子量物を析出、補
集した。このようにして得た平均分子ｔ２０００　（比
較例１）の粉末を得た。この粉末を用い、蒸発温度、冷
却温度を種々かえて平均分子量が約７００．１０００．
１５００の３種類の含フッ素樹脂粉末を得た。

なお、分子量の測定は既知のパーフルオロカーボンの融
点と米国特許第３０６７２６２号に示される融点と分子
量の関係から求めた。

参考例２ 化学強化処理ガラス（大きさ３５０　Ｘ４５０　ａｍ、
厚み４　ａｍ）を洗浄乾燥後、ＤＣマグネトロンスパッ
タリング装置の真空槽内にセットし、９５−Ｌ％Ｉｎ２
０３５ｗｔ％５ｎ０２ターゲットとして、真空ポンプに
より約５　ｘ　１０　　Ｔｏｏｒとしたのち真空槽内に
アルゴン酸素ガス（９５：　５　ｖｏｌ）を導入して真
空度を３×ＩＱ　　Ｔｏｒｒに保ち、３８Ｗの出力で、
ターゲット上でガラスを１０００ｍｍ／■ｉｎで移動さ
せつつ、１分間のスパッタリングにより、約１００人の
１７０層を被着した。この膜の点間抵抗値は３１にΩ／
ｃａｒであった。

この膜面の摩擦係数は０．４７であった。なお、ガラス
のみでの摩擦係数は０，２９であった。なお、摩擦係数
はα−アルミナのスライダを周速２０ｍ／ｓｅｃ。

荷重２０ｇの条件で測定した 参考例３ 参考例２と同じガラスを用い、インジウムアルコキシド
、スズアルコキシドをそのモル比９５１５として合計０
．３３モル／ｐ金含有るアルコール溶液をスピンコード
法により塗布し、約２５０°Ｃの温度で２時間焼成し、
約５００人の膜を得た。この膜の点間抵抗値は３５Ω／
ｃｍであった。また、摩擦係数は０．５１であった。

実施例１ 参考例２で得た帯電防止層形成ガラスを用い、参考例１
で得た低分子量含フッ素樹脂を次の方法により被覆した
。

平均分子１７００の含フッ素樹脂を蒸発源とし、ｑ １５０°Ｃに加熱し、３　Ｘ　１０　　ｔｏｒｒの真空
度に維持した真空蒸着装置内で蒸着をおこなった。蒸着
時間は２秒、蒸着源とガラスとの距離は１５ｃｍである
。

また、ガラスの温度は蒸着終了時において３０″Ｃであ
った。得られた被覆体の評価をおこなった。

評価項目は接触角、摩擦係数、透明性および１万枚給紙
後の表面電位であり、接触角はｎ−ヘキサデカンを１滴
、滴下し、投影法により測定した。

この結果を第１表に示した。

実施例２〜４ 実施例１と同様にして、含フッ素樹脂の種類、帯電防止
層形成ガラス、反応条件を第１表のとおりとし、蒸着を
おこなった。この結果を第１表に示した。

実施例５ デュポン社製“Ｖｙｄａｘ　ＡＲ”を遠心沈降機にかけ
固形分を含まない？蓄液を得た。この溶液を加熱し、溶
媒であるフロン１１３を揮散させて白色の固形分を得た
。このものはＤＴＡ分析により、融点は８２°Ｃである
ことを確認し、参考例と同様にして、その平均分子量を
求めたところ約７００であった。

この固形分を実施例１と同様にして蒸着をおこなった。

この結果を第１表にしめした。

実施例６．７．８ 参考例１で得た各種含フッ素樹脂（平均分子量７００）
（実施例６）および実施例５で得た含フッ素樹脂（実施
例７）をフロン１１３に溶解し溶液を得た（いずれも０
．３ｇ／フロン１１３−１００ｇの濃度）、この溶液を
用い帯電防止層形成ガラス上にスピンコードし、次いで
、ブレードにより、液膜を軽く拭取ったのち自然乾燥に
より被膜を得た。また、実施例５で遠心沈降により得た
固形分を含まない溶液（実施例８）をそのまま用いて同
様に被膜を得た。この結果を第１表に示した。

比較例１ 参考例１で得た平均分子量２０００の含フッ素樹脂を用
い、実施例１と同様にして蒸着をおこなったが、膜は得
られず、粉末が析出した。また、７０°Ｃでも同様であ
った。そこで帯電防止層形成ガラス温度をｔｏｏ　”ｃ
にて蒸着をおこなった。この結果を第１表に示した。

［発明の効果］ 本発明の複写機用ガラスは、金属酸化物または金属から
なる帯電防止層と極めて低分子の含フッ素樹脂からなる
潤滑層を有しており、このため自動給紙の際の帯電を完
全に防止できるだけでなく、紙の滑りを良好とするため
、紙詰りを確実に防ぐことができるものである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）板ガラスの表面に金属酸化物または金属からなる
   帯電防止層、平均分子量６００〜１５００の範囲の含フ
   ッ素樹脂からなる潤滑層が順次被覆されてなる複写機用
   ガラス。
2. （２）板ガラスの表面に金属酸化物または金属を被覆し
   、次いでその表面に平均分子量６００〜１５００の範囲
   の含フッ素樹脂をターゲット材として真空メッキ法によ
   り含フッ素樹脂を被覆することを特徴とする複写機用ガ
   ラスの製造法。
3. （３）板ガラスの表面に金属酸化物または金属を被覆し
   、次いでその表面に平均分子量６００〜１５００の範囲
   の含フッ素樹脂を有機溶剤に溶解してなる溶液により塗
   膜を形成し、該有機溶剤を揮散させることを特徴とする
   複写機用ガラスの製造法。