保持治具、薄膜形成装置、及び薄膜形成方法
【課題】基材を保持するとともに、基材の平坦面の露出領域の面積を任意に変更することが可能な保持治具を提供する。
【解決手段】保持治具５０は、透明基材１０ａ下面の反射領域１０ａ以外の領域をマスクするマスク部材５３Ａ、５３Ｂを有している。このマスク部材５３Ａ、５３Ｂはフレーム５１に対して着脱可能であるため、反射膜１０ｂを形成した後にマスク部材５３Ａ、５３Ｂをフレーム５１から取り外すことで、透明基材１０ａを別の保持治具などに載せ替えることなく、接着領域１０ｃを露出させることが可能となる。これにより、作業効率を向上させるとともに、透明基材１０ａへの薄膜形成工程の工数を削減することができ、ミラー１０の製造コストを削減することが可能となる。
【解決手段】保持治具５０は、透明基材１０ａ下面の反射領域１０ａ以外の領域をマスクするマスク部材５３Ａ、５３Ｂを有している。このマスク部材５３Ａ、５３Ｂはフレーム５１に対して着脱可能であるため、反射膜１０ｂを形成した後にマスク部材５３Ａ、５３Ｂをフレーム５１から取り外すことで、透明基材１０ａを別の保持治具などに載せ替えることなく、接着領域１０ｃを露出させることが可能となる。これにより、作業効率を向上させるとともに、透明基材１０ａへの薄膜形成工程の工数を削減することができ、ミラー１０の製造コストを削減することが可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保持治具、薄膜形成装置、及び薄膜形成方法にかかり、更に詳しくは、薄膜が形成される基材を保持する保持治具、保持治具に保持された基材に薄膜を形成する薄膜形成装置、及び保持治具に保持された基材に薄膜を形成する薄膜形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カールソンプロセスを用いて画像を形成する画像形成装置としては、例えば、回転する感光ドラムの表面を、光ビームで走査することにより、感光ドラム表面に潜像を形成し、この潜像を可視化して得られたトナー像を、記録媒体としての用紙上に定着させることにより、画像を形成する画像形成装置が知られている。この種の画像形成装置は、オンデマンドプリンティングシステムとして簡易印刷によく用いられており、近年では、カラー画像を形成することが可能な画像形成装置も広く普及するに至っている。
【０００３】
カラー画像を形成する画像形成装置（以下、カラー画像形成装置ともいう）には、例えば、複数の色に共通する感光体を有し、この感光体に形成された各色に対応する複数のトナー像を重ね合わせて記録媒体に転写する装置や、各色に対応した複数の感光体を有し、各感光体に形成されたトナー像を重ね合わせて記録媒体に転写する装置などがある。いずれの装置にせよ、これらのカラー画像形成装置では、複数色のトナー像を重ね合わせることにより１つのカラー画像を形成するために、各色に対応したトナー像を、記録媒体としての用紙上に精度よく重ね合わせて定着させる必要がある。
【０００４】
上述したトナー像の重ね合わせ精度は、光源からの光ビームを整形する整形光学系と、光ビームを感光体上に入射させる光学系などに含まれる光学素子との間の相対位置関係に密接に関係するものである。そのため、カラー画像形成装置では、整形光学系に対して、例えば特許文献１及び特許文献２に記載されたミラーに代表される光学素子を、精度よく位置決めした状態で配置する必要がある。
【０００５】
カラー画像形成装置において上述のミラーを配置する方法としては、装置の部品点数の削減、及び組み立ての容易性の観点から、例えば光学系などが収容される筐体に設けられた支持部などに、ミラーの一部を接着する方法が考えられる。この場合には、ミラーと整形光学系との相対位置関係の変動に起因するレジストずれや、色ずれなどの発生を防止する必要があるため、ミラーの接着面の濡れ性を大きくして、ミラーの接着強度をある程度高める必要がある。
【０００６】
【特許文献１】特許第２６３７０１６号公報
【特許文献２】特開２０００−１５５２０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の濡れ性が高められたミラーを製造する工程では、透明基材の平坦面の一部をマスクした状態で金属材料を蒸着させることにより平坦面に反射膜を形成し、その後、平坦面内の反射膜が形成された領域（以下、反射領域ともいう）と、マスクされていた領域（以下、接着領域）とに、反射率を向上させるとともに濡れ性を高めるためのコーティングを施す処理が行われている。従来は上述の処理を行う場合に、透明基材の平坦面のうち、反射領域のみを露出することができる治具に透明基材を取り付けた状態で反射膜を形成し、次に、透明基材の反射領域と接着領域との双方を露出することができる治具に透明基材を取り付けた状態で、透明基材の平坦面のコーティングを行わなければならなかった。このため、ミラーの製造工程では、２種類の治具を用意するとともに、異なる治具間で透明基材の載せ替えを行う必要が生じていた。
【０００８】
本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第１の目的は、基材を保持するとともに、基材の平坦面の露出領域の面積を任意に変更することが可能な保持治具を提供することにある。
【０００９】
また、本発明の第２の目的は、前記保持治具に保持された基材の平坦面の所望の領域に薄膜を形成することが可能な薄膜形成装置を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の第３の目的は、基材に薄膜を形成する工程の工数を削減することが可能な薄膜形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、第１の観点からすると、薄膜が形成される平坦面を有する基材を保持する保持治具であって、前記基材の第１軸方向の一端部に係止可能な第１係止部と、前記基材の前記第１軸方向の他端部に係止可能な第２係止部とを有するフレームと；前記平坦面に対して傾斜した第１の平面内を、前記基材の一端側から前記平坦面の中央側の第１位置に当接する位置まで移動可能に設けられ、前記平坦面の前記第１位置から前記基材の一端側の領域をマスク可能な第１マスク部材と；前記平坦面に対して傾斜した前記第１の平面と異なる第２の平面内を、前記基材の他端側から前記平坦面の中央側の第２位置に当接する位置まで移動可能に設けられ、前記平坦面の前記第２位置から前記基材の他端側の領域をマスク可能な第２マスク部材と；を備える保持治具である。
【００１２】
これによれば、フレームの第１係止部と第２係止部によって、第１軸方向の両端が係止された基材に対して、第１マスク部材及び第２マスク部材を、基材の平坦面に傾斜した第１の平面及び第２の平面に沿ってそれぞれ移動させることで、基材の平坦面の露出領域の面積を任意に変更することが可能となる。
【００１３】
本発明は第２の観点からすると、本発明の保持治具に保持された基材に、薄膜を形成する薄膜形成装置であって、複数の保持治具がそれぞれ装着される所定数の開口部が設けられた保持部材と；保持治具を介して前記保持部材に装着された基材の平坦面に対して、蒸着材料を蒸着させる蒸着装置と；を備える薄膜形成装置である。
【００１４】
これによれば、保持部材に設けられた複数の開口部に装着された保持治具に保持される基材に対して、蒸着材料の蒸着を行う場合に、保持治具の第１マスク部材及び第２マスク部材を移動して、基材の平坦面の露出領域の面積を変更することで、蒸着材料によって構成される薄膜を、基材の平坦面の所望の領域に形成することが可能となる。
【００１５】
本発明は第３の観点からすると、本発明の保持治具に保持された前記基材に、複数の薄膜を形成する薄膜形成方法であって、前記第１マスク部材及び前記第２マスク部材で、前記基材の平坦面の、前記第１位置から前記基材の一端側の第１領域、及び前記第２位置から前記基材の一端側の第２領域をマスクするマスク工程と；前記第１領域及び前記第２領域がマスクされた前記平坦面に、反射性を有する物質を蒸着させて反射膜を形成する反射膜形成工程と；前記マスク部材をフレームに対して移動させて、前記平坦面の前記第１領域及び前記第２領域それぞれの少なくとも一部の領域を露出させる露出工程と；前記平坦面の、前記反射膜が形成された領域と、前記第１領域及び前記第２領域とに、保護膜を形成する保護膜形成工程と；を含む薄膜形成方法である。
【００１６】
これによれば、基材の平坦面の第１、第２領域がマスクされた状態で、基材の平坦面に反射膜が形成される。そして、第１、第２マスク部材が移動され基材の平坦面の反射膜が形成された領域と、第１、第２マスク部材にマスクされていた第１、第２領域とに保護膜が形成される。これにより、基材の平坦面に反射膜を形成する工程と、保護膜を形成する工程間で、基材を異なる保持治具に載せ替える必要がなくなり、基材に薄膜を形成する工程の工数を削減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図１６に基づいて説明する。図１は、本実施形態にかかるミラー１０を示す斜視図である。このミラー１０は、コピー機などの光走査装置を備えた画像形成装置に用いられている光学素子の１つであり、例えば光源から射出される光ビームを偏向することにより、光ビームの進行方向を偏向する反射ミラーである。
【００１８】
図１に示されるように、ミラー１０は直方体状のミラーであり、例えばガラスや透明樹脂などを素材とし長手方向をＹ軸方向とする透明基材１０ａを有している。そして、図１及びミラー１０の平面図である図２を総合して見るとわかるように、透明基材１０ａの上面（＋Ｚ側の面）には、反射膜１０ｂ、及び保護膜１０ｃが順次形成されている。
【００１９】
前記反射膜１０ｂは、透明基材１０ａ上面の両端部の領域を除いた領域に形成された、光ビームに対して反射性を有する膜である。ここで、説明の便宜上、図１に示されるように、透明基材１０ａ上面の両端部の領域を接着領域ａ２と定義し、透明基材１０ａ上面の両端部の領域を除いた領域を反射領域ａ１と定義する。
【００２０】
上述した反射膜１０ｂは、一例として、透明基材１０ａを十分に精密洗浄した後に十分に乾燥させ、真空環境下で透明基材１０ａの反射領域ａ１に、例えばアルミニウムや、アルミニウムを含む合金が蒸着されることにより形成されている。
【００２１】
前記保護膜１０ｃは、図１及び図２を総合して見るとわかるように、透明基材１０ａ上面の反射領域ａ１と接着領域ａ２に渡って連続して形成された透過性を有する膜である。図３は、図２におけるＡＡ線に沿った断面図である。図３に示されるように、この保護膜１０ｃは３層構造の膜であり、最上層（＋Ｚ側の層）と最下層（−Ｚ側の層）は親水性が高いＳｉＯ２が蒸着されることにより形成され、最上層と最下層とに挟まれた中間層はＴｉＯ２が蒸着されることにより形成されている。
【００２２】
上述したように、保護膜１０ｃが、透明基材１０ａの反射領域ａ１と接着領域ａ２とに形成されることで、反射領域ａ１では、反射膜１０ｂと保護膜１０ｃとの相互作用により、光ビームに対する反射率が向上するとともに、反射膜１０ｂが保護膜１０ｃによって電気的に絶縁される。そして、接着領域ａ２では、後述する接着剤に対する濡れ性（親水性）が大きくなる。ここで、濡れ性とは、保護膜１０ｃの表面に接着剤が付着したときの、接着剤表面と保護膜１０ｃ表面との接触角と等価であり、接触角が大きくなるほど濡れ性が大きい（良好である）と考えられる。
【００２３】
図４は、画像形成装置の光学ハウジング１００ａの一部を示す図である。図４に示されるように、光学ハウジング１００ａには、ミラー１０の両端に形成された接着領域ａ２を支持する支持面１０１ａが形成された複数組のリブ１０１Ａ、１０１Ｂが形成されている。また、前記リブ１０１Ａの支持面１０１ａには、リブ１０１Ｂとは異なり、図５に示されるように、その中央部に母線方向をＹ軸方向とする半円柱状の突出部が形成されている。上述のように構成されたミラー１０は、両端部がリブ１０１Ａ、１０１Ｂによって支持されることで、光学ハウジング１００ａに装着されている。
【００２４】
以下、ミラー１０の装着方法について説明する。ミラー１０をリブ１０１Ａ、１０１Ｂを介して装着する際には、図６に示されるように、まずミラー１０を、その両端部に形成された接着領域ａ２が、リブ１０１Ａ、１０１Ｂそれぞれの支持面１０１ａに対向した状態で配置する。そして、図６及び図７を総合して見るとわかるように、弾性材料からなる保持部材１０３を、ミラー１０の＋Ｙ側の端部に当接させた状態で、ネジ８０を保持部材１０３に設けられた丸孔を介してボス１０２に螺合する。これにより、ミラー１０の＋Ｙ側の接着領域ａ２は、保持部材１０３の弾性力によってリブ１０１Ａの支持面１０１ａに対して押圧される。上述したように、リブ１０１Ａの支持面１０１ａにはミラー１０の接着面に対して突出する半円柱状の突出部が形成されているため、この状態のときには、ミラー１０は＋Ｙ側の端部を中心に−Ｙ側の端部を動かすことが可能な状態となっている。
【００２５】
次に、図８に示されるように、ミラー１０の−Ｙ側端部の接着領域ａ２とリブ１０１Ｂの支持面１０１ａとの間に、一例として紫外線硬化性を有する接着材を注入し、不図示の治具を用いてミラー１０を＋Ｙ側端部を中心に動かして、その姿勢の微調整を行う。
【００２６】
そして、図８中の矢印に示されるように、ミラー１０の透明基材１０ａを介して紫外線を接着材に照射することにより接着材を硬化させる。これにより、ミラー１０は、姿勢の調整が行われた状態で光学ハウジング１００ａに装着される。
【００２７】
次に、ミラー１０の反射膜１０ｂ、及び保護膜１０ｃを形成する方法について説明する。
【００２８】
図９は、蒸着装置を用いてミラー１０に反射膜１０ｂ及び保護膜１０ｃを形成する際に、ミラー１０を保持するための保持治具５０を示す図である。
【００２９】
前記保持治具５０は、図９に示されるように、矩形枠状のフレーム５１、フレーム５１に固定された１対のガイド部材５２Ａ、５２Ｂ、フレーム５１に対して摺動可能に配置された一対のマスク部材５３Ａ、５３Ｂを備えている。
【００３０】
図１０は、保持治具５０の展開斜視図である。図１０に示されるように、前記フレーム５１は、矩形枠状の部材であり、Ｘ軸方向を長手方向とする支持部５１ｂと、Ｙ軸方向を長手方向とする１組のフレーム部５１ａとを有している。支持部５１ｂそれぞれは、長方形板状に形成され、その上面が相互に対向する側から外側に向かうにつれて低くなるように傾斜した状態で設けられ、それぞれの両端部が、フレーム部５１ａによって連結されている。本実施形態では、一例として支持部５１ｂの上面がＸＹ平面に対して３度傾斜した状態となっている。
【００３１】
前記ガイド部材５２Ａは、長手方向をＸ軸方向とする板状の部材である。このガイド部材５２Ａには、−Ｙ側端部から中央部にかけて切り欠き５２ａが形成され、この切り欠き５２ａの＋Ｘ側及び−Ｘ側に、切り欠き５２ａと平行するように１組のきり欠き５２ｂが形成されている。また、ガイド部材５２Ａの−Ｙ側の２つのコーナー部分近傍にはＺ軸方向に貫通する丸孔５２ｃが形成されている。
【００３２】
また、前記ガイド部材５２Ｂもガイド部材５２Ａと同等の構成を有し、＋Ｙ側端部から中央部にかけて切り欠き５２ａが形成され、この切り欠き５２ａの＋Ｘ側及び−Ｘ側にそれぞれ切り欠き５２ｂが形成されている。そして、ガイド部材５２Ａの＋Ｙ側の２つのコーナー部分近傍にはＺ軸方向に貫通する丸孔５２ｃが形成されている。
【００３３】
前記マスク部材５３Ａは、上述したガイド部材５２Ａ、５２Ｂよりも幅（Ｙ軸方向の寸法）が広い長手方向をＸ軸方向とする板状の部材である。このマスク部材５３Ａには、上面の中央部に上方に突出する円柱状の凸部５３ａが形成され、この凸部５３ａの＋Ｘ側及び−Ｘ側にそれぞれ丸孔５３ｂが形成されている。また、マスク部材５３Ａの−Ｙ側のコーナー部分には、ガイド部材５２Ａの丸孔５２ｃと対応可能な位置に丸孔５３ｃがそれぞれ形成されている。
【００３４】
また、前記マスク部材５３Ｂもマスク部材５３Ａと同等の構成を有し、上面の中央部に凸部５３ａが形成され、この凸部５３ａの＋Ｘ側及び−Ｘ側にそれぞれ丸孔５３ｂが形成されている。また、マスク部材５３Ｂの−Ｙ側のコーナー部分には、ガイド部材５２Ｂの丸孔５２ｃと対応可能な位置に丸孔５３ｃがそれぞれ形成されている。
【００３５】
図９及び図１０を参照するとわかるように、ガイド部材５２Ａは、その下面が対向するフレーム５１の支持部５１ｂと平行となった状態で配置され、フレーム５１に設けられた１組のフレーム部５１ａそれぞれの−Ｙ側の端部に、ガイド部材５２Ａの＋Ｘ側及び−Ｘ側の外縁の中央から＋Ｙ側の部分が固定されている。また、ガイド部材５２Ｂは、その下面が対向するフレーム５１の支持部５１ｂと平行となった状態で配置され、フレーム５１に設けられた１組のフレーム部５１ａそれぞれの＋Ｙ側の端部に、ガイド部材５２Ａの＋Ｘ側及び−Ｘ側の外縁の中央から−Ｙ側の部分が固定されている。
【００３６】
そして、マスク部材５３Ａは、 図９及び図１０を参照するとわかるように、凸部５３ａがガイド部材５２Ａに形成された切り欠き５２ａに挿入されるように、フレーム５１の支持部５１ｂとガイド部材５２Ａとの間に−Ｙ側から挿入されることで、フレーム５１の支持部５１ｂの上面に沿って移動可能に取り付けられている。また、マスク部材５３Ｂは、凸部５３ａがガイド部材５２Ｂに形成された切り欠き５２ａに挿入されるように、フレーム５１の支持部５１ｂとガイド部材５２Ｂとの間に＋Ｙ側から挿入されることで、フレーム５１の支持部５１ｂの上面に沿って移動可能に取り付けられている。
【００３７】
上述のように取り付けられたマスク部材５３Ａ、５３Ｂそれぞれは、凸部５３ａがガイド部材５２Ａ、５２Ｂの切り欠き５２ａの内部を摺動する範囲で移動可能となっており、ガイド部材５２Ａ、５２Ｂに形成された切り欠き５２ｂを介して、ネジ６０がマスク部材５３Ａ、５３Ｂにそれぞれ設けられた丸孔５３ｂに螺合されることで、フレーム５１に対して固定されるようになっている。また、マスク部材５３Ａ、５３Ｂに設けられた丸孔５３ｃを、ガイド部材５２Ａ、５２Ｂに設けられた丸孔５２ｃに一致させることで、マスク部材５３Ａ、５３Ｂを、フレーム５１に対して所定の位置で位置決めすることも可能となっている。
【００３８】
上述のように構成された保持治具５０には、図１１に示されるように、長手方向をＹ軸方向とする透明基材１０ａが、Ｘ軸方向に隣接して複数個（１４個）配列された状態で保持される。この状態のときには、図１２（Ａ）及び透明基材１０ａとマスク部材５３Ａの拡大図である図１２（Ｂ）に示されるように、各透明基材１０ａは、ガイド部材５２Ａ及びガイド部材５２Ｂに挟まれた状態で、それぞれの両端部の下面が、マスク部材５３Ａの上面と＋Ｙ側の側面によって形成されるコーナー部分と、マスク部材５３Ｂの上面と−Ｙ側の側面によって形成されるコーナー部分とによって支持された状態となっている。これにより、透明基材１０ａは、例えば図１に示される反射領域ａ１のみがフレーム５１の下方から露出した状態となっている。
【００３９】
保持治具５０に保持された透明基材１０ａに対して、反射膜１０ｂ及び保護膜１０ｃを形成するには、図１３に示されるコーティング装置２００が用いられる。図１３に示されるように、コーティング装置２００は、内面が球面形状となった鉛直軸を中心に回転する回転盤２０２、回転盤２０２に保持治具５０を介して装着された透明基材１０ａに対して蒸着材料を蒸着させる蒸着装置２０３、及び上記各部を収容するチャンバ２０１などを備えている。
【００４０】
図１４（Ａ）に示されるように、回転盤２０２には回転中心に円形開口２０２ａが設けられ、該円形開口２０２ａを中心に、２種類の大きさの矩形状の開口２０２ｂ、２０２ｃがそれぞれ形成されている。コーティング装置２００では、一例として図１４（Ｂ）に示されるように、保持治具５０のフレーム５１が回転盤２０２に形成された開口２０２ｂ、２０２ｃに上方から嵌合されることで、透明基材１０ａが保持治具５０を介して回転盤２０２に装着されるようになっている。そして、回転盤２０２を鉛直軸回りに回転させながら、蒸着装置２０３が運転されることで、保持治具５０に保持された透明基材１０ａの下面に薄膜が形成される。
【００４１】
本実施形態では、コーティング装置２００を用いて、保持治具５０に保持された透明基材１０ａの反射領域ａ１に反射膜１０ｂを形成する。次に、保持治具５０のマスク部材５３Ａ、５３Ｂをフレーム５１から取り外すことにより、透明基材１０ａの反射領域ａ１及び接着領域ａ２をフレーム５１の下方から露出させて、反射領域ａ１及び接着領域ａ２に対して同時に連続した保護膜１０ｃを形成する。以下、図１５（Ａ）〜図１６（Ｂ）を参照しつつ、薄膜形成方法について説明する。
【００４２】
図１５（Ａ）には、コーティング装置２００によって、下面の反射領域ａ１に反射膜１０ｂが形成された透明基材１０ａが、保持治具５０に保持された状態で示されている。コーティング装置２００によって、透明基材１０ａの反射領域ａ１に反射膜１０ｂが形成されたら、透明基材１０ａは保持治具５０に保持された状態で一旦コーティング装置２００のチャンバ内から取り出される。
【００４３】
そして、保持治具５０は、図１５（Ｂ）に示されるように、床面に載置された正方形板状のベースと、ベース上面に長手方向をＸ軸方向として設けられた当接部７０ａとを有する引き抜き治具７０に載置される。これにより、保持治具５０によって保持されていた透明基材１０ａが一旦引き抜き治具７０の当接部７０ａによって支持される。なお、当接部７０ａは、上端部が楔状に形成されており、当接部７０ａと透明基材１０ａとの接触面積は最小限に押さえられている。
【００４４】
次に、保持治具５０のネジ６０を取り外してマスク部材５３Ａ、５３Ｂの規制を解放し、図１６（Ａ）に示されるように、マスク部材５３Ａ、５３Ｂそれぞれをフレーム５１から抜き取る。この状態から引き抜き治具７０に載置された保持治具５０を持ち上げることで、図１６（Ｂ）に示されるように、透明基材１０ａは、その下面の両端部がフレーム５１の支持部５１ｂによって係止される。なお、支持部５１ｂの上面は、上述したようにＸＹ平面に対して傾斜しているため、透明基材１０ａの両端部は、支持部５１ｂの上面と側面とによって形成されるコーナー部分によって支持される。そして、透明基材１０ａ下面の反射領域ａ１、及び接着領域ａ２の双方は、保持治具５０のフレーム５１の下方から露出した状態となる。
【００４５】
次に、マスク部材５３Ａ、５３Ｂが取り外された保持治具５０に保持された透明基材１０ａは、コーティング装置２００の回転盤２０２に装着され、コーティング装置２００により、透明基材１０ａの反射領域ａ１及び接着領域ａ２に保護膜１０ｃが形成される。
【００４６】
以上説明したように、本実施形態にかかる保持治具５０は、透明基材１０ａ下面の反射領域１０ａ以外の領域をマスクするマスク部材５３Ａ、５３Ｂを有している。このマスク部材５３Ａ、５３Ｂはフレーム５１に対して着脱可能であるため、反射膜１０ｂを形成した後にマスク部材５３Ａ、５３Ｂをフレーム５１から取り外すことで、透明基材１０ａを別の保持治具などに載せ替えることなく、接着領域１０ｃを露出させることが可能となる。これにより、作業効率を向上させるとともに、透明基材１０ａへの薄膜形成工程の工数を削減することができ、ミラー１０の製造コストを削減することが可能となる。
【００４７】
また、フレーム５１からのマスク部材５３Ａ、５３Ｂの取り外しは、例えばマスキングテープなどによるマスクを取り外す場合に比較して単純な動作であるため、短時間で行うことができ、透明基材１０ａへの異物の付着を抑制することが可能となる。
【００４８】
また、透明基材１０ａに対して、反射膜１０ｂ、及び保護膜１０ｃの双方を単一の保持治具５０を用いて形成することができるので、別途他の保持治具を用意する必要がなく、製造装置の低コスト化を図ることが可能となる。
【００４９】
また、本実施形態にかかる保持治具５０では、透明基材１０ａをマスク部材５３Ａ、５３Ｂのコーナー部分、あるいはフレーム５１に形成された支持部５１ｂのコーナー部分によって支持することにより、透明基材１０ａと保持治具５０との接触面積が最小限に抑えられるようになっている。これにより、透明基材１０ａ表面での擦り傷等の発生を回避することが可能となる。
【００５０】
なお、保持治具５０で透明基材１０ａを保持する際に、１４個よりも少ない数の透明基材１０ａを保持する場合には、一例として図１７に示されるように、ダミー基材１０ａ’を透明基材１０ａに隣接させて配置することが望ましい。これにより、下方からの蒸着材料がフレーム５１を通過して回り込み、透明基材１０ａの上面に付着することを回避することが可能となる。また、ダミー基材１０ａ’の代わりに、不足分の透明基材１０ａに対応する蓋部材を保持させてもよい。
【００５１】
また、本実施形態にかかるコーティング装置２００では、回転盤２０２に形成された開口に保持治具５０を介して透明基材１０ａが装着される。したがって、保持治具５０に保持された透明基材１０ａに対して精度よく反射膜１０ｂ及び保護膜１０ｃを形成することが可能となる。
【００５２】
なお、コーティング装置２００による薄膜形成工程で、回転盤２０２の開口２０２ｂ、２０２ｃのうち、保持治具５０が装着されない開口がある場合には、当該開口を蓋部材などで閉塞するのが好ましい。これにより、回転盤２０２の開口から蒸着材料が回り込み、透明基材１０ａの上面に付着することを回避することができる。
【００５３】
また、回転盤２０２の開口２０２ｃに２つの保持治具５０を装着する場合には、図１８に示されるように、固定部材８０を用いて、保持治具５０同士を連結することとしてもよい。このように保持治具５０同士を連結することで、回転盤２０２の回転に伴って生じる保持治具５０の遊動を抑制することが可能となる。これにより、透明基材１０ａに形成される膜の厚さが不均一になることを回避することができる。なお、この固定部材８０は、回転盤２０２に設けられていてもよい。
【００５４】
また、本実施形態では、透明基材１０ａの反射領域ａ１と、その両側の接着領域ａ２とに、同一の工程で保護膜１０ｃが形成される。この結果、透明基材１０ａの反射領域ａ１の反射率の向上と、接着領域ａ２の濡れ性を向上させることによる接着強度の向上とを同一の工程で実現することが可能となる。
【００５５】
なお、本実施形態では、透明基材１０ａに、反射膜１０ｂと保護膜１０ｃの２種類の膜を形成する場合について説明したが、これに限らず、保持治具５０に保持された透明基材１０ａに３種類以上の膜を形成することも可能である。この場合、フレーム５１に対するマスク部材５３Ａ、５３Ｂの位置を調整するとで、透明基材１０ａ上の膜が形成される領域の面積を任意に変更することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施形態にかかるミラー１０を示す斜視図である。
【図２】ミラー１０の側面図である。
【図３】ミラー１０の断面図である。
【図４】光学ハウジング１００ａに設けられたリブ１０１Ａ、１０１Ｂを示す図である。
【図５】リブ１０１Ａを示す斜視図である。
【図６】ミラー１０の装着方法を説明するための図（その１）である。
【図７】ミラー１０の装着方法を説明するための図（その２）である。
【図８】ミラー１０の装着方法を説明するための図（その３）である。
【図９】本発明の一実施形態にかかる保持治具５０を示す斜視図である。
【図１０】保持治具５０の展開斜視図である。
【図１１】透明基材１０ａを保持した状態の保持治具５０を示す斜視図である。
【図１２】図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）は、透明基材１０ａを保持した状態の保持治具５０を示す側面図である。
【図１３】コーティング装置２００の概略構成を示す図である。
【図１４】図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）は、コーティング装置２００への保持治具５０の装着方法を説明するための図（その１、その２）である。
【図１５】図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）は、透明基材１０ａに反射膜１０ｂ及び保護膜１０ｃを形成する方法を説明するための図（その１、その２）である。
【図１６】図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）は、透明基材１０ａに反射膜１０ｂ及び保護膜１０ｃを形成する方法を説明するための図（その３、その４）である。
【図１７】透明基材１０ａとダミー基材１０ａ’を保持した状態の保持治具５０を示す斜視図である。
【図１８】固定部材８０によって連結された保持治具５０を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０…ミラー、１０ａ…透明基材、１０ａ’…ダミー基材、１０ｂ…反射膜、１０ｃ…保護膜、５０…保持治具、５１…フレーム、５１ａ…フレーム部、５１ｂ…支持部、５２Ａ、５２Ｂ…ガイド部材、５２ａ、５２ｂ…切り欠き、５２ｃ…丸孔、５３Ａ、５３Ｂ…マスク部材、５３ａ…凸部、５３ｂ、５３ｃ…丸孔、７０…引き抜き治具、７０ａ…当接部、８０…固定部材、１００ａ…光学ハウジング、１０１Ａ、１０１Ｂ…リブ、１０１ａ…支持面、１０２…ボス、１０３…保持部材、２００…コーティング装置、２０２…回転盤、２０２ａ…円形開口、２０２ｂ、２０２ｃ…開口、２０３…蒸着装置、ａ１…反射領域、ａ２…接着領域。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保持治具、薄膜形成装置、及び薄膜形成方法にかかり、更に詳しくは、薄膜が形成される基材を保持する保持治具、保持治具に保持された基材に薄膜を形成する薄膜形成装置、及び保持治具に保持された基材に薄膜を形成する薄膜形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カールソンプロセスを用いて画像を形成する画像形成装置としては、例えば、回転する感光ドラムの表面を、光ビームで走査することにより、感光ドラム表面に潜像を形成し、この潜像を可視化して得られたトナー像を、記録媒体としての用紙上に定着させることにより、画像を形成する画像形成装置が知られている。この種の画像形成装置は、オンデマンドプリンティングシステムとして簡易印刷によく用いられており、近年では、カラー画像を形成することが可能な画像形成装置も広く普及するに至っている。
【０００３】
カラー画像を形成する画像形成装置（以下、カラー画像形成装置ともいう）には、例えば、複数の色に共通する感光体を有し、この感光体に形成された各色に対応する複数のトナー像を重ね合わせて記録媒体に転写する装置や、各色に対応した複数の感光体を有し、各感光体に形成されたトナー像を重ね合わせて記録媒体に転写する装置などがある。いずれの装置にせよ、これらのカラー画像形成装置では、複数色のトナー像を重ね合わせることにより１つのカラー画像を形成するために、各色に対応したトナー像を、記録媒体としての用紙上に精度よく重ね合わせて定着させる必要がある。
【０００４】
上述したトナー像の重ね合わせ精度は、光源からの光ビームを整形する整形光学系と、光ビームを感光体上に入射させる光学系などに含まれる光学素子との間の相対位置関係に密接に関係するものである。そのため、カラー画像形成装置では、整形光学系に対して、例えば特許文献１及び特許文献２に記載されたミラーに代表される光学素子を、精度よく位置決めした状態で配置する必要がある。
【０００５】
カラー画像形成装置において上述のミラーを配置する方法としては、装置の部品点数の削減、及び組み立ての容易性の観点から、例えば光学系などが収容される筐体に設けられた支持部などに、ミラーの一部を接着する方法が考えられる。この場合には、ミラーと整形光学系との相対位置関係の変動に起因するレジストずれや、色ずれなどの発生を防止する必要があるため、ミラーの接着面の濡れ性を大きくして、ミラーの接着強度をある程度高める必要がある。
【０００６】
【特許文献１】特許第２６３７０１６号公報
【特許文献２】特開２０００−１５５２０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の濡れ性が高められたミラーを製造する工程では、透明基材の平坦面の一部をマスクした状態で金属材料を蒸着させることにより平坦面に反射膜を形成し、その後、平坦面内の反射膜が形成された領域（以下、反射領域ともいう）と、マスクされていた領域（以下、接着領域）とに、反射率を向上させるとともに濡れ性を高めるためのコーティングを施す処理が行われている。従来は上述の処理を行う場合に、透明基材の平坦面のうち、反射領域のみを露出することができる治具に透明基材を取り付けた状態で反射膜を形成し、次に、透明基材の反射領域と接着領域との双方を露出することができる治具に透明基材を取り付けた状態で、透明基材の平坦面のコーティングを行わなければならなかった。このため、ミラーの製造工程では、２種類の治具を用意するとともに、異なる治具間で透明基材の載せ替えを行う必要が生じていた。
【０００８】
本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第１の目的は、基材を保持するとともに、基材の平坦面の露出領域の面積を任意に変更することが可能な保持治具を提供することにある。
【０００９】
また、本発明の第２の目的は、前記保持治具に保持された基材の平坦面の所望の領域に薄膜を形成することが可能な薄膜形成装置を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の第３の目的は、基材に薄膜を形成する工程の工数を削減することが可能な薄膜形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、第１の観点からすると、薄膜が形成される平坦面を有する基材を保持する保持治具であって、前記基材の第１軸方向の一端部に係止可能な第１係止部と、前記基材の前記第１軸方向の他端部に係止可能な第２係止部とを有するフレームと；前記平坦面に対して傾斜した第１の平面内を、前記基材の一端側から前記平坦面の中央側の第１位置に当接する位置まで移動可能に設けられ、前記平坦面の前記第１位置から前記基材の一端側の領域をマスク可能な第１マスク部材と；前記平坦面に対して傾斜した前記第１の平面と異なる第２の平面内を、前記基材の他端側から前記平坦面の中央側の第２位置に当接する位置まで移動可能に設けられ、前記平坦面の前記第２位置から前記基材の他端側の領域をマスク可能な第２マスク部材と；を備える保持治具である。
【００１２】
これによれば、フレームの第１係止部と第２係止部によって、第１軸方向の両端が係止された基材に対して、第１マスク部材及び第２マスク部材を、基材の平坦面に傾斜した第１の平面及び第２の平面に沿ってそれぞれ移動させることで、基材の平坦面の露出領域の面積を任意に変更することが可能となる。
【００１３】
本発明は第２の観点からすると、本発明の保持治具に保持された基材に、薄膜を形成する薄膜形成装置であって、複数の保持治具がそれぞれ装着される所定数の開口部が設けられた保持部材と；保持治具を介して前記保持部材に装着された基材の平坦面に対して、蒸着材料を蒸着させる蒸着装置と；を備える薄膜形成装置である。
【００１４】
これによれば、保持部材に設けられた複数の開口部に装着された保持治具に保持される基材に対して、蒸着材料の蒸着を行う場合に、保持治具の第１マスク部材及び第２マスク部材を移動して、基材の平坦面の露出領域の面積を変更することで、蒸着材料によって構成される薄膜を、基材の平坦面の所望の領域に形成することが可能となる。
【００１５】
本発明は第３の観点からすると、本発明の保持治具に保持された前記基材に、複数の薄膜を形成する薄膜形成方法であって、前記第１マスク部材及び前記第２マスク部材で、前記基材の平坦面の、前記第１位置から前記基材の一端側の第１領域、及び前記第２位置から前記基材の一端側の第２領域をマスクするマスク工程と；前記第１領域及び前記第２領域がマスクされた前記平坦面に、反射性を有する物質を蒸着させて反射膜を形成する反射膜形成工程と；前記マスク部材をフレームに対して移動させて、前記平坦面の前記第１領域及び前記第２領域それぞれの少なくとも一部の領域を露出させる露出工程と；前記平坦面の、前記反射膜が形成された領域と、前記第１領域及び前記第２領域とに、保護膜を形成する保護膜形成工程と；を含む薄膜形成方法である。
【００１６】
これによれば、基材の平坦面の第１、第２領域がマスクされた状態で、基材の平坦面に反射膜が形成される。そして、第１、第２マスク部材が移動され基材の平坦面の反射膜が形成された領域と、第１、第２マスク部材にマスクされていた第１、第２領域とに保護膜が形成される。これにより、基材の平坦面に反射膜を形成する工程と、保護膜を形成する工程間で、基材を異なる保持治具に載せ替える必要がなくなり、基材に薄膜を形成する工程の工数を削減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図１６に基づいて説明する。図１は、本実施形態にかかるミラー１０を示す斜視図である。このミラー１０は、コピー機などの光走査装置を備えた画像形成装置に用いられている光学素子の１つであり、例えば光源から射出される光ビームを偏向することにより、光ビームの進行方向を偏向する反射ミラーである。
【００１８】
図１に示されるように、ミラー１０は直方体状のミラーであり、例えばガラスや透明樹脂などを素材とし長手方向をＹ軸方向とする透明基材１０ａを有している。そして、図１及びミラー１０の平面図である図２を総合して見るとわかるように、透明基材１０ａの上面（＋Ｚ側の面）には、反射膜１０ｂ、及び保護膜１０ｃが順次形成されている。
【００１９】
前記反射膜１０ｂは、透明基材１０ａ上面の両端部の領域を除いた領域に形成された、光ビームに対して反射性を有する膜である。ここで、説明の便宜上、図１に示されるように、透明基材１０ａ上面の両端部の領域を接着領域ａ２と定義し、透明基材１０ａ上面の両端部の領域を除いた領域を反射領域ａ１と定義する。
【００２０】
上述した反射膜１０ｂは、一例として、透明基材１０ａを十分に精密洗浄した後に十分に乾燥させ、真空環境下で透明基材１０ａの反射領域ａ１に、例えばアルミニウムや、アルミニウムを含む合金が蒸着されることにより形成されている。
【００２１】
前記保護膜１０ｃは、図１及び図２を総合して見るとわかるように、透明基材１０ａ上面の反射領域ａ１と接着領域ａ２に渡って連続して形成された透過性を有する膜である。図３は、図２におけるＡＡ線に沿った断面図である。図３に示されるように、この保護膜１０ｃは３層構造の膜であり、最上層（＋Ｚ側の層）と最下層（−Ｚ側の層）は親水性が高いＳｉＯ２が蒸着されることにより形成され、最上層と最下層とに挟まれた中間層はＴｉＯ２が蒸着されることにより形成されている。
【００２２】
上述したように、保護膜１０ｃが、透明基材１０ａの反射領域ａ１と接着領域ａ２とに形成されることで、反射領域ａ１では、反射膜１０ｂと保護膜１０ｃとの相互作用により、光ビームに対する反射率が向上するとともに、反射膜１０ｂが保護膜１０ｃによって電気的に絶縁される。そして、接着領域ａ２では、後述する接着剤に対する濡れ性（親水性）が大きくなる。ここで、濡れ性とは、保護膜１０ｃの表面に接着剤が付着したときの、接着剤表面と保護膜１０ｃ表面との接触角と等価であり、接触角が大きくなるほど濡れ性が大きい（良好である）と考えられる。
【００２３】
図４は、画像形成装置の光学ハウジング１００ａの一部を示す図である。図４に示されるように、光学ハウジング１００ａには、ミラー１０の両端に形成された接着領域ａ２を支持する支持面１０１ａが形成された複数組のリブ１０１Ａ、１０１Ｂが形成されている。また、前記リブ１０１Ａの支持面１０１ａには、リブ１０１Ｂとは異なり、図５に示されるように、その中央部に母線方向をＹ軸方向とする半円柱状の突出部が形成されている。上述のように構成されたミラー１０は、両端部がリブ１０１Ａ、１０１Ｂによって支持されることで、光学ハウジング１００ａに装着されている。
【００２４】
以下、ミラー１０の装着方法について説明する。ミラー１０をリブ１０１Ａ、１０１Ｂを介して装着する際には、図６に示されるように、まずミラー１０を、その両端部に形成された接着領域ａ２が、リブ１０１Ａ、１０１Ｂそれぞれの支持面１０１ａに対向した状態で配置する。そして、図６及び図７を総合して見るとわかるように、弾性材料からなる保持部材１０３を、ミラー１０の＋Ｙ側の端部に当接させた状態で、ネジ８０を保持部材１０３に設けられた丸孔を介してボス１０２に螺合する。これにより、ミラー１０の＋Ｙ側の接着領域ａ２は、保持部材１０３の弾性力によってリブ１０１Ａの支持面１０１ａに対して押圧される。上述したように、リブ１０１Ａの支持面１０１ａにはミラー１０の接着面に対して突出する半円柱状の突出部が形成されているため、この状態のときには、ミラー１０は＋Ｙ側の端部を中心に−Ｙ側の端部を動かすことが可能な状態となっている。
【００２５】
次に、図８に示されるように、ミラー１０の−Ｙ側端部の接着領域ａ２とリブ１０１Ｂの支持面１０１ａとの間に、一例として紫外線硬化性を有する接着材を注入し、不図示の治具を用いてミラー１０を＋Ｙ側端部を中心に動かして、その姿勢の微調整を行う。
【００２６】
そして、図８中の矢印に示されるように、ミラー１０の透明基材１０ａを介して紫外線を接着材に照射することにより接着材を硬化させる。これにより、ミラー１０は、姿勢の調整が行われた状態で光学ハウジング１００ａに装着される。
【００２７】
次に、ミラー１０の反射膜１０ｂ、及び保護膜１０ｃを形成する方法について説明する。
【００２８】
図９は、蒸着装置を用いてミラー１０に反射膜１０ｂ及び保護膜１０ｃを形成する際に、ミラー１０を保持するための保持治具５０を示す図である。
【００２９】
前記保持治具５０は、図９に示されるように、矩形枠状のフレーム５１、フレーム５１に固定された１対のガイド部材５２Ａ、５２Ｂ、フレーム５１に対して摺動可能に配置された一対のマスク部材５３Ａ、５３Ｂを備えている。
【００３０】
図１０は、保持治具５０の展開斜視図である。図１０に示されるように、前記フレーム５１は、矩形枠状の部材であり、Ｘ軸方向を長手方向とする支持部５１ｂと、Ｙ軸方向を長手方向とする１組のフレーム部５１ａとを有している。支持部５１ｂそれぞれは、長方形板状に形成され、その上面が相互に対向する側から外側に向かうにつれて低くなるように傾斜した状態で設けられ、それぞれの両端部が、フレーム部５１ａによって連結されている。本実施形態では、一例として支持部５１ｂの上面がＸＹ平面に対して３度傾斜した状態となっている。
【００３１】
前記ガイド部材５２Ａは、長手方向をＸ軸方向とする板状の部材である。このガイド部材５２Ａには、−Ｙ側端部から中央部にかけて切り欠き５２ａが形成され、この切り欠き５２ａの＋Ｘ側及び−Ｘ側に、切り欠き５２ａと平行するように１組のきり欠き５２ｂが形成されている。また、ガイド部材５２Ａの−Ｙ側の２つのコーナー部分近傍にはＺ軸方向に貫通する丸孔５２ｃが形成されている。
【００３２】
また、前記ガイド部材５２Ｂもガイド部材５２Ａと同等の構成を有し、＋Ｙ側端部から中央部にかけて切り欠き５２ａが形成され、この切り欠き５２ａの＋Ｘ側及び−Ｘ側にそれぞれ切り欠き５２ｂが形成されている。そして、ガイド部材５２Ａの＋Ｙ側の２つのコーナー部分近傍にはＺ軸方向に貫通する丸孔５２ｃが形成されている。
【００３３】
前記マスク部材５３Ａは、上述したガイド部材５２Ａ、５２Ｂよりも幅（Ｙ軸方向の寸法）が広い長手方向をＸ軸方向とする板状の部材である。このマスク部材５３Ａには、上面の中央部に上方に突出する円柱状の凸部５３ａが形成され、この凸部５３ａの＋Ｘ側及び−Ｘ側にそれぞれ丸孔５３ｂが形成されている。また、マスク部材５３Ａの−Ｙ側のコーナー部分には、ガイド部材５２Ａの丸孔５２ｃと対応可能な位置に丸孔５３ｃがそれぞれ形成されている。
【００３４】
また、前記マスク部材５３Ｂもマスク部材５３Ａと同等の構成を有し、上面の中央部に凸部５３ａが形成され、この凸部５３ａの＋Ｘ側及び−Ｘ側にそれぞれ丸孔５３ｂが形成されている。また、マスク部材５３Ｂの−Ｙ側のコーナー部分には、ガイド部材５２Ｂの丸孔５２ｃと対応可能な位置に丸孔５３ｃがそれぞれ形成されている。
【００３５】
図９及び図１０を参照するとわかるように、ガイド部材５２Ａは、その下面が対向するフレーム５１の支持部５１ｂと平行となった状態で配置され、フレーム５１に設けられた１組のフレーム部５１ａそれぞれの−Ｙ側の端部に、ガイド部材５２Ａの＋Ｘ側及び−Ｘ側の外縁の中央から＋Ｙ側の部分が固定されている。また、ガイド部材５２Ｂは、その下面が対向するフレーム５１の支持部５１ｂと平行となった状態で配置され、フレーム５１に設けられた１組のフレーム部５１ａそれぞれの＋Ｙ側の端部に、ガイド部材５２Ａの＋Ｘ側及び−Ｘ側の外縁の中央から−Ｙ側の部分が固定されている。
【００３６】
そして、マスク部材５３Ａは、 図９及び図１０を参照するとわかるように、凸部５３ａがガイド部材５２Ａに形成された切り欠き５２ａに挿入されるように、フレーム５１の支持部５１ｂとガイド部材５２Ａとの間に−Ｙ側から挿入されることで、フレーム５１の支持部５１ｂの上面に沿って移動可能に取り付けられている。また、マスク部材５３Ｂは、凸部５３ａがガイド部材５２Ｂに形成された切り欠き５２ａに挿入されるように、フレーム５１の支持部５１ｂとガイド部材５２Ｂとの間に＋Ｙ側から挿入されることで、フレーム５１の支持部５１ｂの上面に沿って移動可能に取り付けられている。
【００３７】
上述のように取り付けられたマスク部材５３Ａ、５３Ｂそれぞれは、凸部５３ａがガイド部材５２Ａ、５２Ｂの切り欠き５２ａの内部を摺動する範囲で移動可能となっており、ガイド部材５２Ａ、５２Ｂに形成された切り欠き５２ｂを介して、ネジ６０がマスク部材５３Ａ、５３Ｂにそれぞれ設けられた丸孔５３ｂに螺合されることで、フレーム５１に対して固定されるようになっている。また、マスク部材５３Ａ、５３Ｂに設けられた丸孔５３ｃを、ガイド部材５２Ａ、５２Ｂに設けられた丸孔５２ｃに一致させることで、マスク部材５３Ａ、５３Ｂを、フレーム５１に対して所定の位置で位置決めすることも可能となっている。
【００３８】
上述のように構成された保持治具５０には、図１１に示されるように、長手方向をＹ軸方向とする透明基材１０ａが、Ｘ軸方向に隣接して複数個（１４個）配列された状態で保持される。この状態のときには、図１２（Ａ）及び透明基材１０ａとマスク部材５３Ａの拡大図である図１２（Ｂ）に示されるように、各透明基材１０ａは、ガイド部材５２Ａ及びガイド部材５２Ｂに挟まれた状態で、それぞれの両端部の下面が、マスク部材５３Ａの上面と＋Ｙ側の側面によって形成されるコーナー部分と、マスク部材５３Ｂの上面と−Ｙ側の側面によって形成されるコーナー部分とによって支持された状態となっている。これにより、透明基材１０ａは、例えば図１に示される反射領域ａ１のみがフレーム５１の下方から露出した状態となっている。
【００３９】
保持治具５０に保持された透明基材１０ａに対して、反射膜１０ｂ及び保護膜１０ｃを形成するには、図１３に示されるコーティング装置２００が用いられる。図１３に示されるように、コーティング装置２００は、内面が球面形状となった鉛直軸を中心に回転する回転盤２０２、回転盤２０２に保持治具５０を介して装着された透明基材１０ａに対して蒸着材料を蒸着させる蒸着装置２０３、及び上記各部を収容するチャンバ２０１などを備えている。
【００４０】
図１４（Ａ）に示されるように、回転盤２０２には回転中心に円形開口２０２ａが設けられ、該円形開口２０２ａを中心に、２種類の大きさの矩形状の開口２０２ｂ、２０２ｃがそれぞれ形成されている。コーティング装置２００では、一例として図１４（Ｂ）に示されるように、保持治具５０のフレーム５１が回転盤２０２に形成された開口２０２ｂ、２０２ｃに上方から嵌合されることで、透明基材１０ａが保持治具５０を介して回転盤２０２に装着されるようになっている。そして、回転盤２０２を鉛直軸回りに回転させながら、蒸着装置２０３が運転されることで、保持治具５０に保持された透明基材１０ａの下面に薄膜が形成される。
【００４１】
本実施形態では、コーティング装置２００を用いて、保持治具５０に保持された透明基材１０ａの反射領域ａ１に反射膜１０ｂを形成する。次に、保持治具５０のマスク部材５３Ａ、５３Ｂをフレーム５１から取り外すことにより、透明基材１０ａの反射領域ａ１及び接着領域ａ２をフレーム５１の下方から露出させて、反射領域ａ１及び接着領域ａ２に対して同時に連続した保護膜１０ｃを形成する。以下、図１５（Ａ）〜図１６（Ｂ）を参照しつつ、薄膜形成方法について説明する。
【００４２】
図１５（Ａ）には、コーティング装置２００によって、下面の反射領域ａ１に反射膜１０ｂが形成された透明基材１０ａが、保持治具５０に保持された状態で示されている。コーティング装置２００によって、透明基材１０ａの反射領域ａ１に反射膜１０ｂが形成されたら、透明基材１０ａは保持治具５０に保持された状態で一旦コーティング装置２００のチャンバ内から取り出される。
【００４３】
そして、保持治具５０は、図１５（Ｂ）に示されるように、床面に載置された正方形板状のベースと、ベース上面に長手方向をＸ軸方向として設けられた当接部７０ａとを有する引き抜き治具７０に載置される。これにより、保持治具５０によって保持されていた透明基材１０ａが一旦引き抜き治具７０の当接部７０ａによって支持される。なお、当接部７０ａは、上端部が楔状に形成されており、当接部７０ａと透明基材１０ａとの接触面積は最小限に押さえられている。
【００４４】
次に、保持治具５０のネジ６０を取り外してマスク部材５３Ａ、５３Ｂの規制を解放し、図１６（Ａ）に示されるように、マスク部材５３Ａ、５３Ｂそれぞれをフレーム５１から抜き取る。この状態から引き抜き治具７０に載置された保持治具５０を持ち上げることで、図１６（Ｂ）に示されるように、透明基材１０ａは、その下面の両端部がフレーム５１の支持部５１ｂによって係止される。なお、支持部５１ｂの上面は、上述したようにＸＹ平面に対して傾斜しているため、透明基材１０ａの両端部は、支持部５１ｂの上面と側面とによって形成されるコーナー部分によって支持される。そして、透明基材１０ａ下面の反射領域ａ１、及び接着領域ａ２の双方は、保持治具５０のフレーム５１の下方から露出した状態となる。
【００４５】
次に、マスク部材５３Ａ、５３Ｂが取り外された保持治具５０に保持された透明基材１０ａは、コーティング装置２００の回転盤２０２に装着され、コーティング装置２００により、透明基材１０ａの反射領域ａ１及び接着領域ａ２に保護膜１０ｃが形成される。
【００４６】
以上説明したように、本実施形態にかかる保持治具５０は、透明基材１０ａ下面の反射領域１０ａ以外の領域をマスクするマスク部材５３Ａ、５３Ｂを有している。このマスク部材５３Ａ、５３Ｂはフレーム５１に対して着脱可能であるため、反射膜１０ｂを形成した後にマスク部材５３Ａ、５３Ｂをフレーム５１から取り外すことで、透明基材１０ａを別の保持治具などに載せ替えることなく、接着領域１０ｃを露出させることが可能となる。これにより、作業効率を向上させるとともに、透明基材１０ａへの薄膜形成工程の工数を削減することができ、ミラー１０の製造コストを削減することが可能となる。
【００４７】
また、フレーム５１からのマスク部材５３Ａ、５３Ｂの取り外しは、例えばマスキングテープなどによるマスクを取り外す場合に比較して単純な動作であるため、短時間で行うことができ、透明基材１０ａへの異物の付着を抑制することが可能となる。
【００４８】
また、透明基材１０ａに対して、反射膜１０ｂ、及び保護膜１０ｃの双方を単一の保持治具５０を用いて形成することができるので、別途他の保持治具を用意する必要がなく、製造装置の低コスト化を図ることが可能となる。
【００４９】
また、本実施形態にかかる保持治具５０では、透明基材１０ａをマスク部材５３Ａ、５３Ｂのコーナー部分、あるいはフレーム５１に形成された支持部５１ｂのコーナー部分によって支持することにより、透明基材１０ａと保持治具５０との接触面積が最小限に抑えられるようになっている。これにより、透明基材１０ａ表面での擦り傷等の発生を回避することが可能となる。
【００５０】
なお、保持治具５０で透明基材１０ａを保持する際に、１４個よりも少ない数の透明基材１０ａを保持する場合には、一例として図１７に示されるように、ダミー基材１０ａ’を透明基材１０ａに隣接させて配置することが望ましい。これにより、下方からの蒸着材料がフレーム５１を通過して回り込み、透明基材１０ａの上面に付着することを回避することが可能となる。また、ダミー基材１０ａ’の代わりに、不足分の透明基材１０ａに対応する蓋部材を保持させてもよい。
【００５１】
また、本実施形態にかかるコーティング装置２００では、回転盤２０２に形成された開口に保持治具５０を介して透明基材１０ａが装着される。したがって、保持治具５０に保持された透明基材１０ａに対して精度よく反射膜１０ｂ及び保護膜１０ｃを形成することが可能となる。
【００５２】
なお、コーティング装置２００による薄膜形成工程で、回転盤２０２の開口２０２ｂ、２０２ｃのうち、保持治具５０が装着されない開口がある場合には、当該開口を蓋部材などで閉塞するのが好ましい。これにより、回転盤２０２の開口から蒸着材料が回り込み、透明基材１０ａの上面に付着することを回避することができる。
【００５３】
また、回転盤２０２の開口２０２ｃに２つの保持治具５０を装着する場合には、図１８に示されるように、固定部材８０を用いて、保持治具５０同士を連結することとしてもよい。このように保持治具５０同士を連結することで、回転盤２０２の回転に伴って生じる保持治具５０の遊動を抑制することが可能となる。これにより、透明基材１０ａに形成される膜の厚さが不均一になることを回避することができる。なお、この固定部材８０は、回転盤２０２に設けられていてもよい。
【００５４】
また、本実施形態では、透明基材１０ａの反射領域ａ１と、その両側の接着領域ａ２とに、同一の工程で保護膜１０ｃが形成される。この結果、透明基材１０ａの反射領域ａ１の反射率の向上と、接着領域ａ２の濡れ性を向上させることによる接着強度の向上とを同一の工程で実現することが可能となる。
【００５５】
なお、本実施形態では、透明基材１０ａに、反射膜１０ｂと保護膜１０ｃの２種類の膜を形成する場合について説明したが、これに限らず、保持治具５０に保持された透明基材１０ａに３種類以上の膜を形成することも可能である。この場合、フレーム５１に対するマスク部材５３Ａ、５３Ｂの位置を調整するとで、透明基材１０ａ上の膜が形成される領域の面積を任意に変更することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施形態にかかるミラー１０を示す斜視図である。
【図２】ミラー１０の側面図である。
【図３】ミラー１０の断面図である。
【図４】光学ハウジング１００ａに設けられたリブ１０１Ａ、１０１Ｂを示す図である。
【図５】リブ１０１Ａを示す斜視図である。
【図６】ミラー１０の装着方法を説明するための図（その１）である。
【図７】ミラー１０の装着方法を説明するための図（その２）である。
【図８】ミラー１０の装着方法を説明するための図（その３）である。
【図９】本発明の一実施形態にかかる保持治具５０を示す斜視図である。
【図１０】保持治具５０の展開斜視図である。
【図１１】透明基材１０ａを保持した状態の保持治具５０を示す斜視図である。
【図１２】図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）は、透明基材１０ａを保持した状態の保持治具５０を示す側面図である。
【図１３】コーティング装置２００の概略構成を示す図である。
【図１４】図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）は、コーティング装置２００への保持治具５０の装着方法を説明するための図（その１、その２）である。
【図１５】図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）は、透明基材１０ａに反射膜１０ｂ及び保護膜１０ｃを形成する方法を説明するための図（その１、その２）である。
【図１６】図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）は、透明基材１０ａに反射膜１０ｂ及び保護膜１０ｃを形成する方法を説明するための図（その３、その４）である。
【図１７】透明基材１０ａとダミー基材１０ａ’を保持した状態の保持治具５０を示す斜視図である。
【図１８】固定部材８０によって連結された保持治具５０を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０…ミラー、１０ａ…透明基材、１０ａ’…ダミー基材、１０ｂ…反射膜、１０ｃ…保護膜、５０…保持治具、５１…フレーム、５１ａ…フレーム部、５１ｂ…支持部、５２Ａ、５２Ｂ…ガイド部材、５２ａ、５２ｂ…切り欠き、５２ｃ…丸孔、５３Ａ、５３Ｂ…マスク部材、５３ａ…凸部、５３ｂ、５３ｃ…丸孔、７０…引き抜き治具、７０ａ…当接部、８０…固定部材、１００ａ…光学ハウジング、１０１Ａ、１０１Ｂ…リブ、１０１ａ…支持面、１０２…ボス、１０３…保持部材、２００…コーティング装置、２０２…回転盤、２０２ａ…円形開口、２０２ｂ、２０２ｃ…開口、２０３…蒸着装置、ａ１…反射領域、ａ２…接着領域。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄膜が形成される平坦面を有する基材を保持する保持治具であって、
前記基材の第１軸方向の一端部に係止可能な第１係止部と、前記基材の前記第１軸方向の他端部に係止可能な第２係止部とを有するフレームと；
前記平坦面に対して傾斜した第１の平面内を、前記基材の一端側から前記平坦面の中央側の第１位置に当接する位置まで移動可能に設けられ、前記平坦面の前記第１位置から前記基材の一端側の領域をマスク可能な第１マスク部材と；
前記平坦面に対して傾斜した前記第１の平面と異なる第２の平面内を、前記基材の他端側から前記平坦面の中央側の第２位置に当接する位置まで移動可能に設けられ、前記平坦面の前記第２位置から前記基材の他端側の領域をマスク可能な第２マスク部材と；を備える保持治具。
【請求項２】
前記第１マスク部材及び前記第２マスク部材は、前記平坦面の前記第１位置及び前記第２位置にそれぞれ当接することで、前記基材を前記フレームから離間して支持可能であることを特徴とする請求項１に記載の保持治具。
【請求項３】
前記第１マスク部材の他端部、及び前記第２マスク部材の一端部には、前記平坦面の前記第１位置及び前記第２位置にそれぞれ当接する稜線が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の保持治具。
【請求項４】
前記第１マスク部材及び前記第２マスク部材は、前記フレームに対して摺動可能に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の保持治具。
【請求項５】
前記第１マスク部材及び前記第２マスク部材は、前記フレームに対して着脱可能であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の保持治具。
【請求項６】
前記基材は、前記第１軸方向を長手方向とする直方体であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の保持治具。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の保持治具に保持された基材に、薄膜を形成する薄膜形成装置であって、
複数の保持治具がそれぞれ装着される所定数の開口部が設けられた保持部材と；
前記保持治具を介して前記保持部材に装着された前記基材の平坦面に対して、蒸着材料を蒸着させる蒸着装置と；を備える薄膜形成装置。
【請求項８】
前記保持治具を前記保持部材に固定する固定部材を更に備える請求項７に記載の薄膜形成装置。
【請求項９】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の保持治具に保持された前記基材に、複数の薄膜を形成する薄膜形成方法であって、
前記第１マスク部材及び前記第２マスク部材で、前記基材の平坦面の、前記第１位置から前記基材の一端側の第１領域、及び前記第２位置から前記基材の他端側の第２領域をマスクするマスク工程と；
前記第１領域及び前記第２領域がマスクされた前記平坦面に、反射性を有する物質を蒸着させて反射膜を形成する反射膜形成工程と；
前記マスク部材を前記フレームに対して移動させて、前記平坦面の前記第１領域及び前記第２領域それぞれの少なくとも一部の領域を露出させる露出工程と；
前記平坦面の、前記反射膜が形成された領域と、前記第１領域及び前記第２領域とに、保護膜を形成する保護膜形成工程と；を含む薄膜形成方法。
【請求項１０】
前記保持治具は、所定数の基材を前記第１軸に直交する方向に配列して保持可能であることを特徴とする請求項９に記載の薄膜形成方法。
【請求項１１】
前記保持治具で、前記所定数の基材を保持する工程を更に含む請求項１０に記載の薄膜形成方法。
【請求項１２】
前記保持治具で、前記所定数に不足する数の基材を保持する工程と、前記所定数に不足する数のダミー基材を保持する工程とを更に含む請求項１０に記載の薄膜形成方法。
【請求項１３】
前記保持治具で、前記所定数に不足する数の基材を保持する工程と、前記所定数に不足する数の基材に対応する寸法の蓋部材を保持する工程とを更に含む請求項１０に記載の薄膜形成方法。
【請求項１４】
前記請求項７又は８に記載の薄膜形成装置の前記保持部材に設けられた前記所定数の開口部に、前記保持治具をそれぞれ装着する工程を更に含む請求項９〜１３のいずれか一項に記載の薄膜形成方法。
【請求項１５】
前記請求項７又は８に記載の薄膜形成装置の前記保持部材に設けられた前記所定数の開口部に、前記所定数に不足する数の保持治具をそれぞれ装着する工程と、前記保持治具が装着されていない前記開口部を閉塞する工程とを更に含む請求項９〜１３のいずれか一項に記載の薄膜形成方法。
【請求項１６】
前記保持部材の開口部に装着された保持治具を、前記保持部材に対して固定する工程を更に含む請求項９〜１５のいずれか一項に記載の薄膜形成方法。
【請求項１】
薄膜が形成される平坦面を有する基材を保持する保持治具であって、
前記基材の第１軸方向の一端部に係止可能な第１係止部と、前記基材の前記第１軸方向の他端部に係止可能な第２係止部とを有するフレームと；
前記平坦面に対して傾斜した第１の平面内を、前記基材の一端側から前記平坦面の中央側の第１位置に当接する位置まで移動可能に設けられ、前記平坦面の前記第１位置から前記基材の一端側の領域をマスク可能な第１マスク部材と；
前記平坦面に対して傾斜した前記第１の平面と異なる第２の平面内を、前記基材の他端側から前記平坦面の中央側の第２位置に当接する位置まで移動可能に設けられ、前記平坦面の前記第２位置から前記基材の他端側の領域をマスク可能な第２マスク部材と；を備える保持治具。
【請求項２】
前記第１マスク部材及び前記第２マスク部材は、前記平坦面の前記第１位置及び前記第２位置にそれぞれ当接することで、前記基材を前記フレームから離間して支持可能であることを特徴とする請求項１に記載の保持治具。
【請求項３】
前記第１マスク部材の他端部、及び前記第２マスク部材の一端部には、前記平坦面の前記第１位置及び前記第２位置にそれぞれ当接する稜線が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の保持治具。
【請求項４】
前記第１マスク部材及び前記第２マスク部材は、前記フレームに対して摺動可能に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の保持治具。
【請求項５】
前記第１マスク部材及び前記第２マスク部材は、前記フレームに対して着脱可能であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の保持治具。
【請求項６】
前記基材は、前記第１軸方向を長手方向とする直方体であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の保持治具。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の保持治具に保持された基材に、薄膜を形成する薄膜形成装置であって、
複数の保持治具がそれぞれ装着される所定数の開口部が設けられた保持部材と；
前記保持治具を介して前記保持部材に装着された前記基材の平坦面に対して、蒸着材料を蒸着させる蒸着装置と；を備える薄膜形成装置。
【請求項８】
前記保持治具を前記保持部材に固定する固定部材を更に備える請求項７に記載の薄膜形成装置。
【請求項９】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の保持治具に保持された前記基材に、複数の薄膜を形成する薄膜形成方法であって、
前記第１マスク部材及び前記第２マスク部材で、前記基材の平坦面の、前記第１位置から前記基材の一端側の第１領域、及び前記第２位置から前記基材の他端側の第２領域をマスクするマスク工程と；
前記第１領域及び前記第２領域がマスクされた前記平坦面に、反射性を有する物質を蒸着させて反射膜を形成する反射膜形成工程と；
前記マスク部材を前記フレームに対して移動させて、前記平坦面の前記第１領域及び前記第２領域それぞれの少なくとも一部の領域を露出させる露出工程と；
前記平坦面の、前記反射膜が形成された領域と、前記第１領域及び前記第２領域とに、保護膜を形成する保護膜形成工程と；を含む薄膜形成方法。
【請求項１０】
前記保持治具は、所定数の基材を前記第１軸に直交する方向に配列して保持可能であることを特徴とする請求項９に記載の薄膜形成方法。
【請求項１１】
前記保持治具で、前記所定数の基材を保持する工程を更に含む請求項１０に記載の薄膜形成方法。
【請求項１２】
前記保持治具で、前記所定数に不足する数の基材を保持する工程と、前記所定数に不足する数のダミー基材を保持する工程とを更に含む請求項１０に記載の薄膜形成方法。
【請求項１３】
前記保持治具で、前記所定数に不足する数の基材を保持する工程と、前記所定数に不足する数の基材に対応する寸法の蓋部材を保持する工程とを更に含む請求項１０に記載の薄膜形成方法。
【請求項１４】
前記請求項７又は８に記載の薄膜形成装置の前記保持部材に設けられた前記所定数の開口部に、前記保持治具をそれぞれ装着する工程を更に含む請求項９〜１３のいずれか一項に記載の薄膜形成方法。
【請求項１５】
前記請求項７又は８に記載の薄膜形成装置の前記保持部材に設けられた前記所定数の開口部に、前記所定数に不足する数の保持治具をそれぞれ装着する工程と、前記保持治具が装着されていない前記開口部を閉塞する工程とを更に含む請求項９〜１３のいずれか一項に記載の薄膜形成方法。
【請求項１６】
前記保持部材の開口部に装着された保持治具を、前記保持部材に対して固定する工程を更に含む請求項９〜１５のいずれか一項に記載の薄膜形成方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２００９−１０８３４９（Ｐ２００９−１０８３４９Ａ）
【公開日】平成２１年５月２１日（２００９．５．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２７９５５７（Ｐ２００７−２７９５５７）
【出願日】平成１９年１０月２６日（２００７．１０．２６）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【出願人】（５０４２５０８２０）株式会社吉城光科学 (7)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月２１日（２００９．５．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月２６日（２００７．１０．２６）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【出願人】（５０４２５０８２０）株式会社吉城光科学 (7)
【Ｆターム（参考）】
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