JP2013104925A - Manufacturing method of electrophotographic photoreceptor - Google Patents

Manufacturing method of electrophotographic photoreceptor Download PDF

Info

Publication number
JP2013104925A
JP2013104925A JP2011246906A JP2011246906A JP2013104925A JP 2013104925 A JP2013104925 A JP 2013104925A JP 2011246906 A JP2011246906 A JP 2011246906A JP 2011246906 A JP2011246906 A JP 2011246906A JP 2013104925 A JP2013104925 A JP 2013104925A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
potential
voltage
electrode
discharge
cylindrical substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2011246906A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazunari Oyama
一成 大山
Satoshi Furushima
聡 古島
Makoto Aoki
誠 青木
Daisuke Tazawa
大介 田澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2011246906A priority Critical patent/JP2013104925A/en
Publication of JP2013104925A publication Critical patent/JP2013104925A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Photoreceptors In Electrophotography (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of an electrophotographic photoreceptor capable of achieving uniformity and improvement of characteristics of a deposition film and suppressing an image defect at the same time.SOLUTION: A method for manufacturing an electrophotographic photoreceptor by a plasma CVD method includes the processes of: setting up a cylindrical base substance inside a reaction vessel which can be decompressed; introducing a raw material gas for forming a deposition film into the reaction vessel; forming a deposition film to form the deposition film on the surface of the cylindrical base substance by decomposing the raw material gas by applying an alternating voltage of sine wave between an electrode and a cylindrical base substance so that one potential of the electrode located inside the reaction vessel and disposed to be separated from the cylindrical base substance and the cylindrical substance with respect to the other potential becomes positive and negative alternately. The maximum value of the potential difference is below a value of a discharge maintenance voltage when the frequency of the alternating voltage is not less than 10 kHz and not more than 300 kHz and one potential of the electrode and the cylindrical base substance is positive with respect to the other potential, and is above a discharge starting voltage when one potential of the electrode and the cylindrical base substance is negative with respect to the other potential.

Description

本発明は、プラズマCVD(plasma chemical vapor deposition)法によって電子写真感光体を製造する方法に関する。   The present invention relates to a method for producing an electrophotographic photosensitive member by plasma CVD (plasma chemical vapor deposition).

従来、アモルファスシリコン(以下「a−Si」とも表記する。)を用いた電子写真感光体は、円筒状基体の表面に光導電層などの堆積膜を形成することにより製造されている。堆積膜の形成方法としては、グロー放電により堆積膜形成用の原料ガスを分解し、その分解生成物を円筒状基体の表面に被着させる方法、いわゆるプラズマCVD法が広く採用されている。   Conventionally, an electrophotographic photoreceptor using amorphous silicon (hereinafter also referred to as “a-Si”) is manufactured by forming a deposited film such as a photoconductive layer on the surface of a cylindrical substrate. As a method for forming a deposited film, a so-called plasma CVD method, in which a deposition gas forming raw material gas is decomposed by glow discharge and the decomposition product is deposited on the surface of a cylindrical substrate, is widely employed.

近年、電子写真装置の高画質化が強く要求されるようになってきており、これに対応して、電子写真感光体の堆積膜の均一性(堆積膜の膜厚および膜質の均一性)の改善や、堆積膜の特性の向上が強く要求されている。
プラズマCVD法で形成された膜特性について、従来、特許文献1のように、直流が重畳された5kHz〜30kHzによってプラズマを発生させることで処理表面の耐久性を向上させる技術が提案されている。
In recent years, there has been a strong demand for higher image quality in electrophotographic apparatuses. Corresponding to this, the uniformity of deposited films (thickness of deposited films and the uniformity of film quality) of electrophotographic photoreceptors has been increased. There is a strong demand for improvements and improved characteristics of deposited films.
With respect to film characteristics formed by the plasma CVD method, as in Patent Document 1, a technique for improving the durability of the treatment surface by generating plasma at 5 kHz to 30 kHz on which direct current is superimposed has been proposed.

このような交番電圧に直流バイアスを印加する技術により、膜特性の向上は達成されつつあるものの、上述の方法により作製された電子写真感光体には、膜特性のさらなる向上に課題があった。
すなわち特許文献1によって膜特性は向上されるが、正及び負となる電圧でプラズマが継続的に生成される両極放電のため、電圧の正負に応じてイオンが往復運動する。その往復運動の間に他の荷電粒子や中性活性種、原料ガスと二次反応を繰り返すことで生成される粉体状の化合物が堆積膜中に取り込まれる。そのため、膜特性をさらに向上していく上での課題となっていた。
Although improvement of film characteristics is being achieved by the technique of applying a DC bias to such an alternating voltage, the electrophotographic photosensitive member produced by the above method has a problem in further improving film characteristics.
That is, although the film characteristics are improved by Patent Document 1, ions are reciprocated according to the positive / negative voltage because of bipolar discharge in which plasma is continuously generated at positive and negative voltages. During the reciprocating motion, powdered compounds generated by repeating secondary reactions with other charged particles, neutral active species, and source gases are taken into the deposited film. Therefore, it has been a problem in further improving the film characteristics.

これに対して特許文献2では、プラズマ中での二次反応を抑制するために、全ての電圧が正、負いずれかの極性になるように調整する、すなわち一方の極性の電圧のみを印加して放電させること(以下、「片極放電」とも表記する。)が検討されている。
この技術では、イオンが片側への移動しかしないため二次反応が抑制され、堆積膜の特性の再現性向上が可能になるとされている。
On the other hand, in Patent Document 2, in order to suppress the secondary reaction in the plasma, all the voltages are adjusted so as to have either positive or negative polarity, that is, only the voltage of one polarity is applied. (Hereinafter also referred to as “unipolar discharge”).
In this technique, since ions only move to one side, the secondary reaction is suppressed, and the reproducibility of the characteristics of the deposited film can be improved.

特開平10−1551号公報JP-A-10-1551 国際公開WO2006/134781号公報International Publication WO2006 / 134781

このような正または負の極性のみの電圧を印加する技術により堆積膜の均一性の向上、特性の向上は達成されつつある。
しかしながら、このような方法で作製された電子写真感光体を電子写真装置に用いた場合、画像欠陥のレベルに改善の余地が残されていた。
すなわち特許文献2の技術における片極放電の場合、微小なスパークが発生することがある。
Improvement of the uniformity and characteristics of the deposited film is being achieved by such a technique of applying a voltage having only positive or negative polarity.
However, when an electrophotographic photosensitive member produced by such a method is used in an electrophotographic apparatus, there remains room for improvement in the level of image defects.
That is, in the case of unipolar discharge in the technique of Patent Document 2, a fine spark may occur.

そのスパークの際の電気的ダメージによって、堆積膜特性の局所的な低下や微小な膜剥れが起こり、電子写真装置に用いた際に画像欠陥となって現れる。
ここでいう画像欠陥とは、ベタ黒(黒色以外のトナーを用いた場合も、便宜上「ベタ黒」と表記する。)画像上に白い点となって現れるものや、ベタ白画像上に黒い点(黒色以外のトナーを用いた場合も、便宜上「黒い点」と表記する。)となって現れるものである。このような画像欠陥は、いわゆる「ポチ」と呼ばれるものである。
The electrical damage at the time of spark causes local degradation of deposited film characteristics and minute film peeling, which appears as an image defect when used in an electrophotographic apparatus.
The image defect referred to here is a solid black (for example, when a toner other than black is used, it is expressed as “solid black” for the sake of convenience). A white dot appears on the image, or a black dot appears on the solid white image. (When a toner other than black is used, it is expressed as “black dot” for convenience.). Such an image defect is a so-called “pochi”.

また、微小な膜剥れが基体の近傍だったとしても、その膜片が基体上に付着し、それが起点となって基体上に膜欠陥を生じさせてしまい、やはり画像欠陥(ポチ)に繋がってしまう場合がある。
以上のように、プラズマCVD法を用いた電子写真感光体の製造方法において、堆積膜の均一性の向上、画像欠陥の抑制および堆積膜特性の向上という課題を同時に解決する方法は見出されていなかった。このため、プラズマCVD法を用いた電子写真感光体の製造方法において、堆積膜の均一性の向上と堆積膜特性の向上と画像欠陥の抑制を高いレベルで同時に達成することは困難であった。
本発明は、このような堆積膜の均一性の向上と堆積膜特性の向上と画像欠陥の抑制を高いレベルで同時に達成可能な電子写真感光体の製造方法を提供することにある。
Moreover, even if the minute film peeling is in the vicinity of the substrate, the film piece adheres to the substrate, and this causes a film defect on the substrate, which also causes image defects (pots). It may be connected.
As described above, in the method of manufacturing an electrophotographic photoreceptor using the plasma CVD method, a method has been found that simultaneously solves the problems of improving the uniformity of the deposited film, suppressing image defects, and improving the deposited film characteristics. There wasn't. For this reason, in the method of manufacturing an electrophotographic photosensitive member using the plasma CVD method, it has been difficult to simultaneously improve the uniformity of the deposited film, improve the deposited film characteristics, and suppress image defects at a high level.
An object of the present invention is to provide a method for producing an electrophotographic photosensitive member capable of simultaneously achieving a high level of improvement in uniformity of the deposited film, improvement in deposited film characteristics, and suppression of image defects.

本発明者らは、プラズマCVD法において、堆積膜の均一性の向上、堆積膜特性の向上、及び画像欠陥抑制を高次で達成可能な製造方法を実現する観点で鋭意検討を行った。
その結果、一方の電極の電位に対する他方の電極の電位が、交互に正と負になるように低周波数の正弦波電圧を印加し、正及び負の電位を各々特定の範囲とすることで堆積膜の均一性の向上、堆積膜特性の向上及び画像欠陥の抑制を同時に達成可能であることが解った。
In the plasma CVD method, the present inventors have intensively studied from the viewpoint of realizing a manufacturing method capable of achieving high-order improvement in deposition film uniformity, deposition film characteristics, and image defect suppression.
As a result, a low-frequency sine wave voltage is applied so that the potential of the other electrode is alternately positive and negative with respect to the potential of one electrode, and the positive and negative potentials are set within a specific range. It has been found that improvement in film uniformity, improvement in deposited film characteristics, and suppression of image defects can be achieved simultaneously.

更に詳しく検討を行った結果、正または負のどちらか一方の電位差の絶対値(以下、「電位差絶対値」とも表記する。)の最大値を放電開始電圧以上の値として放電を生起させてプラズマを生成する。さらに他方の極性の電位差絶対値の最大値を放電維持電圧未満の値(0Vは含まない)とする。以上によって堆積膜の均一性の向上及び堆積膜特性の向上と画像欠陥の抑制を同時に達成可能であることを見出し、本発明を完成させるに至った。   As a result of further detailed investigation, plasma is generated by causing discharge with the maximum value of either positive or negative potential difference (hereinafter also referred to as “potential difference absolute value”) being equal to or greater than the discharge start voltage. Is generated. Furthermore, the maximum value of the absolute value of the potential difference of the other polarity is set to a value less than the sustaining voltage (excluding 0 V). As a result, it has been found that the uniformity of the deposited film, the improvement of the deposited film characteristics, and the suppression of image defects can be simultaneously achieved, and the present invention has been completed.

即ち、本発明は、
減圧可能な反応容器の内部に円筒状基体を設置する円筒状基体設置工程と、
前記反応容器の内部に堆積膜形成用の原料ガスを導入する原料ガス導入工程と、
前記反応容器の内部にあって前記円筒状基体とは離間して配置された電極、および前記円筒状基体の、一方の電位に対する他方の電位が交互に正と負になるように、正弦波の交番電圧を前記電極と前記円筒状基体の間に印加して、前記原料ガスを分解し、前記円筒状基体の表面に堆積膜を形成する堆積膜形成工程と、を有するプラズマCVD法によって電子写真感光体を製造する方法において、
前記交番電圧の周波数が10kHz以上300kHz以下で、
前記電極と前記円筒状基体の一方の電位に対する他方の電位が、前記正であるときの電位差の絶対値の最大値、および前記負であるときの電位差の絶対値の最大値は
一方が放電維持電圧未満の値(V1)であって、他方が放電開始電圧以上の値(V2)であることを特徴とする。
That is, the present invention
A cylindrical substrate installation step of installing a cylindrical substrate inside a reaction vessel capable of depressurization;
A source gas introduction step for introducing a source gas for forming a deposited film into the reaction vessel;
A sinusoidal wave is formed so that the electrode disposed inside the reaction vessel and spaced apart from the cylindrical substrate and the other potential of the cylindrical substrate are alternately positive and negative. A deposition film forming step of applying an alternating voltage between the electrode and the cylindrical substrate to decompose the source gas and form a deposited film on the surface of the cylindrical substrate; In a method for producing a photoreceptor,
The frequency of the alternating voltage is 10 kHz to 300 kHz,
One of the maximum absolute value of the potential difference when the other potential with respect to one potential of the electrode and the cylindrical substrate is positive and the maximum absolute value of the potential difference when the negative potential is negative It is a value (V1) less than the voltage, and the other is a value (V2) equal to or higher than the discharge start voltage.

本発明の電子写真感光体の製造方法を用いることで、堆積膜の均一性及び堆積膜特性が良好で、かつ、画像欠陥が抑制され、高画質な電子写真が出力可能な電子写真感光体が製造可能となる。   By using the method for producing an electrophotographic photosensitive member of the present invention, an electrophotographic photosensitive member having good deposited film uniformity and deposited film characteristics, suppressing image defects, and capable of outputting high-quality electrophotography is provided. Manufacturable.

本発明に用いることができる正弦波電圧を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the sine wave voltage which can be used for this invention. 本発明の製造方法を実施するための装置例を説明するための模式的な説明図である。It is typical explanatory drawing for demonstrating the example of an apparatus for enforcing the manufacturing method of this invention. 放電開始電圧及び放電維持電圧の測定例を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the measurement example of a discharge start voltage and a discharge maintenance voltage. 正弦波電圧の一例を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating an example of a sine wave voltage. 本発明の製造方法を実施するための装置例を説明するための模式的な説明図である。It is typical explanatory drawing for demonstrating the example of an apparatus for enforcing the manufacturing method of this invention.

以下、本発明について図1及び図2を参照しつつ説明する。
図1では、電極は円筒状基体から離間して配置される。対向する電極に対して基体に、正極性側に電位差絶対値の最大値V1、逆極性側に電位差絶対値の最大値V2となるように正弦波電圧が、周期T(=1/f、fは周波数)で印加される。図1は正電位の電位差絶対値の最大値が放電維持電圧(V放電維持)未満の値(V1)、負電位の電位差絶対値の最大値が放電開始電圧(V放電開始)以上の値(V2)となるように対向する電極に対して基体に印加した正弦波を示す。正弦波は振幅(Va)と直流バイアス(Vo)が制御されて印加されている。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to FIGS.
In FIG. 1, the electrodes are spaced apart from the cylindrical substrate. A sinusoidal voltage is applied to the substrate with respect to the opposing electrode, and the period T (= 1 / f, f) so that the absolute value V1 of the absolute potential difference is on the positive polarity side and the absolute value V2 of the absolute potential difference is on the opposite polarity side. Is applied at a frequency). FIG. 1 shows that the maximum value of the positive potential difference absolute value is less than the discharge sustaining voltage (V discharge maintaining ) (V1), and the maximum value of the negative potential difference absolute value is greater than or equal to the discharge starting voltage (V discharge starting ) ( V2) shows a sine wave applied to the substrate with respect to the opposing electrode. The sine wave is applied with the amplitude (Va) and the DC bias (Vo) controlled.

上に述べたように、V1とV2は絶対値とした。
また、放電開始電圧(V放電開始)と放電維持電圧(V放電維持)も、絶対値とする。
たとえば対向する電極に対して基体が負電位である場合において放電が維持されるためには、対向する電極に対する基体の電位が、−V放電維持よりも小さい必要がある。これは対向する電極に対する基体の電位の絶対値が放電維持電圧(V放電維持)より大きい必要があることと同等である。
As described above, V1 and V2 are absolute values.
The discharge start voltage (V discharge start ) and the discharge sustain voltage (V discharge sustain ) are also absolute values.
For example, in order to maintain the discharge when the substrate has a negative potential with respect to the opposing electrode, the potential of the substrate with respect to the opposing electrode needs to be smaller than the −V discharge maintenance . This is equivalent to the fact that the absolute value of the potential of the substrate with respect to the opposing electrode needs to be larger than the sustaining voltage ( sustaining V discharge ).

また、正弦波の振幅(Va)は絶対値である。直流バイアス(Vo)の値は、直流バイアス(Vo)を印加した状態の電圧が正および負となる値とする。
たとえば、対向する電極に対して基体に印加される電位の時間波形が、負側にバイアスされた正弦波である場合、直流バイアス(Vo)は負の値となるが、正弦波の振幅(Va)は常に正の値をとる。
なお、放電開始電圧は放電が生じていない状態から放電を生起することが可能となる最低電圧の絶対値を意味し、放電維持電圧は放電が生じている状態から電圧を徐々に下げて行った際に放電を維持できる最低電圧の絶対値を意味する。
The amplitude (Va) of the sine wave is an absolute value. The value of the DC bias (Vo) is a value at which the voltage when the DC bias (Vo) is applied becomes positive and negative.
For example, when the time waveform of the potential applied to the substrate with respect to the opposing electrode is a sine wave biased to the negative side, the DC bias (Vo) takes a negative value, but the amplitude of the sine wave (Va) ) Always takes a positive value.
The discharge start voltage means the absolute value of the lowest voltage at which discharge can occur from a state where no discharge has occurred, and the discharge sustain voltage was performed by gradually lowering the voltage from the state where discharge has occurred. It means the absolute value of the lowest voltage that can sustain the discharge.

図2は、電位が交互に正と負になるように、周波数10kHz以上300kHz以下の正弦波交番電位差を電極214と円筒状基体212の間に印加して、円筒状基体212の表面に堆積膜を形成する装置である。図2(a)は縦断面図、図2(b)は横断面図である。
電源230から出力され電極214に対して円筒状基体212に印加される正弦波交番電圧は制御部231によって周波数(f)、正弦波振幅(Va)および直流バイアス(Vo)が制御される。
In FIG. 2, a sinusoidal alternating potential difference having a frequency of 10 kHz or more and 300 kHz or less is applied between the electrode 214 and the cylindrical substrate 212 so that the potential is alternately positive and negative, and a deposited film is formed on the surface of the cylindrical substrate 212. Is a device for forming 2A is a longitudinal sectional view, and FIG. 2B is a transverse sectional view.
The control unit 231 controls the frequency (f), sine wave amplitude (Va), and DC bias (Vo) of the sine wave alternating voltage output from the power supply 230 and applied to the cylindrical substrate 212 with respect to the electrode 214.

周波数はVLF帯からLF帯となる10kHz以上300kHz以下の範囲内にする。この範囲内であれば、画像欠陥および膜の均一性の良好な電子写真感光体が得られる。
周波数が低くなりすぎると、アークやスパークなどの異常放電が発生して放電が安定せず、堆積膜にも膜欠陥が多く発生しやすくなる。このような膜欠陥を有する電子写真感光体を電子写真装置に用いた場合、膜欠陥の大きさによっては画像欠陥として観測される。
また、周波数が高くなり過ぎると、定在波や装置のインピーダンスの影響で放電空間中の電界にムラが生じ、堆積膜の均一性を充分に確保することが難しくなる。
The frequency is set in the range from 10 kHz to 300 kHz, which becomes the LF band from the VLF band. Within this range, an electrophotographic photoreceptor having good image defects and film uniformity can be obtained.
If the frequency is too low, abnormal discharge such as arc or spark occurs and the discharge is not stable, and many film defects are likely to occur in the deposited film. When an electrophotographic photosensitive member having such a film defect is used in an electrophotographic apparatus, it is observed as an image defect depending on the size of the film defect.
If the frequency becomes too high, the electric field in the discharge space becomes uneven due to the influence of the standing wave and the impedance of the device, and it becomes difficult to ensure sufficient uniformity of the deposited film.

本発明においては、10kHz〜300kHzの正弦波交番電圧の正または負のどちらか一方の電位を放電開始電圧以上の値(V2)として放電を生起させてプラズマを生成し、他方の電位を放電維持電圧未満の値(V1)とすることが重要である。
これについて電極214をアース電位とし、円筒状基体212の電位が図1となるように電圧を印加した場合を例として説明する。
In the present invention, plasma is generated by generating a discharge with a positive or negative potential of a sinusoidal alternating voltage of 10 kHz to 300 kHz as a value (V2) equal to or higher than the discharge start voltage, and the other potential is maintained. It is important that the value (V1) is less than the voltage.
This will be described by taking as an example a case where the electrode 214 is set to the ground potential and a voltage is applied so that the potential of the cylindrical substrate 212 is as shown in FIG.

電極214に対して円筒状基体212の電位が負電位となる期間において、電位差絶対値が放電開始電圧(V放電開始)より大きい期間(t2の期間)は、電極214と円筒状基体212の間にプラズマが生成される。
このときプラズマ中の中性活性種及びプラスイオンが円筒状基体212に到達し堆積膜が形成される(プラズマCVD法)。
In a period in which the potential of the cylindrical substrate 212 is negative with respect to the electrode 214, a period (period t2) in which the absolute value of the potential difference is greater than the discharge start voltage (V discharge start ) is between the electrode 214 and the cylindrical substrate 212. Plasma is generated.
At this time, neutral active species and positive ions in the plasma reach the cylindrical substrate 212 to form a deposited film (plasma CVD method).

一方、電極214に対する円筒状基体212の電位が正電位となる期間(t1の期間)では電位差絶対値は放電維持電圧(V放電維持)よりも小さいので放電は生成しない。
両極放電しないことで粉体状化合物の堆積膜中への取り込みが抑えられ、膜の特性が向上する。
さらに、この電位差が正電位となっている期間(t1の期間)を設けることによって、アークやスパークなどの異常放電が抑制される。
On the other hand, since the absolute value of the potential difference is smaller than the discharge sustaining voltage (V discharge maintaining ) during the period (period t1) in which the potential of the cylindrical substrate 212 with respect to the electrode 214 is a positive potential, no discharge is generated.
By not performing bipolar discharge, the incorporation of the powdery compound into the deposited film is suppressed, and the characteristics of the film are improved.
Furthermore, by providing a period during which the potential difference is a positive potential (period t1), abnormal discharge such as arcing or sparking is suppressed.

本発明において、画像欠陥が抑制されるのは基体表面および基体近傍での微小なスパークなどの異常放電が抑制されるためと考えられる。
なお、「プラズマが生成される」とは、電極と円筒状基体との間に放電が生起し、原料ガスが電離して、荷電粒子(イオンや電子)が生成されることを意味している。
In the present invention, image defects are suppressed because abnormal discharge such as minute sparks on the substrate surface and in the vicinity of the substrate is suppressed.
Note that “plasma is generated” means that a discharge occurs between the electrode and the cylindrical substrate, and the source gas is ionized to generate charged particles (ions and electrons). .

次に、放電開始電圧および放電維持電圧について詳細に述べる。
電極と円筒状基体との間の放電は、電極と円筒状基体との間にわずかながら存在している電子が電界によって正電位側に運ばれ、その途中でガス分子に衝突してこれを電離させて、電子とイオンを生成するα作用が継続することによって始まる。この電離を生じさせるためには、衝突時の電子のエネルギーが、ガス分子の電離エネルギー以上であることが必要となる。電子がガス分子に衝突する際のエネルギーは、電界が大きくなるほど、すなわち、電極と円筒状基体との間に印加する電圧が大きくなるほど大きくなる。電極と円筒状基体との間に印加する電圧を徐々に上げていき、電子がガス分子に衝突する際のエネルギーがガス分子の電離エネルギーに達すると、ガス分子の電離によって電極と円筒状基体との間に存在する電子が増加する。この電子の増加によって、衝突によるガス分子の電離が継続して起こることで放電が始まる。この放電が始まる時点の電圧を放電開始電圧という。
Next, the discharge start voltage and the discharge sustain voltage will be described in detail.
In the discharge between the electrode and the cylindrical substrate, a small amount of electrons existing between the electrode and the cylindrical substrate are carried to the positive potential side by the electric field, and collide with gas molecules on the way to ionize it. The α action that generates electrons and ions continues. In order to cause this ionization, the energy of electrons at the time of collision needs to be equal to or higher than the ionization energy of gas molecules. The energy when electrons collide with gas molecules increases as the electric field increases, that is, as the voltage applied between the electrode and the cylindrical substrate increases. The voltage applied between the electrode and the cylindrical substrate is gradually increased, and when the energy when the electrons collide with the gas molecule reaches the ionization energy of the gas molecule, the ionization of the gas molecule causes the electrode and the cylindrical substrate to The number of electrons existing in between increases. Due to the increase in electrons, gas molecules are continuously ionized due to collisions, thereby starting discharge. The voltage at the beginning of this discharge is called the discharge start voltage.

また、放電が開始した状態から、電極と円筒状基体との間に印加する電圧を下げていくと、ある電圧よりも小さくなった時点で放電が維持できなくなる。放電が維持できる最低電圧を放電維持電圧という。放電維持電圧は、通常、放電開始電圧よりも低い。放電が生起した状態では、放電が生起していない状態と比べて放電空間内の電子の数が多い。そのため電極と円筒状基体との間の印加電圧が放電開始電圧未満になっても、放電維持電圧以上であれば、ガス分子を電離可能なエネルギーを持った電子が放電維持に必要な数以上存在する。そのため上述のように放電維持電圧は、通常、放電開始電圧よりも低い。   Further, if the voltage applied between the electrode and the cylindrical substrate is lowered from the state where the discharge is started, the discharge cannot be maintained when the voltage becomes lower than a certain voltage. The lowest voltage at which discharge can be maintained is called the discharge sustain voltage. The discharge sustaining voltage is usually lower than the discharge start voltage. In the state where discharge has occurred, the number of electrons in the discharge space is larger than in the state where discharge has not occurred. Therefore, even if the applied voltage between the electrode and the cylindrical substrate is less than the discharge start voltage, if there is more than the discharge sustain voltage, there will be more electrons than the number necessary to maintain the discharge, with the energy capable of ionizing gas molecules. To do. Therefore, as described above, the discharge sustaining voltage is usually lower than the discharge start voltage.

また、γ作用と呼ばれる現象も、放電維持電圧が放電開始電圧よりも低くなる理由の1つとなっている。γ作用とは、ガス分子が電離して生じたイオンが電極や円筒状基体に衝突する際、それらの表面から二次電子が放出される現象である。放電が生起した後は、このγ作用によって生じた電子もガス分子の電離に寄与するので、放電開始電圧よりも低い電圧で放電が維持可能となる。   In addition, a phenomenon called γ action is one of the reasons why the discharge sustaining voltage is lower than the discharge start voltage. The γ action is a phenomenon in which secondary electrons are emitted from the surfaces of ions generated by ionization of gas molecules when they collide with an electrode or a cylindrical substrate. After the discharge occurs, the electrons generated by this γ action also contribute to the ionization of the gas molecules, so that the discharge can be maintained at a voltage lower than the discharge start voltage.

このように、放電開始電圧および放電維持電圧は、ガス分子の電離電圧および電子がガス分子に衝突するときのエネルギーが支配的な要素となる。ガス分子の電離電圧は、ガス種が決まれば決定される。また、ガス分子に衝突するときの電子のエネルギーは、電界強度および電子がガスに衝突するまでの移動距離の関数となる。言い換えれば、印加電圧、電極間距離および電子がガスに衝突するまでの移動距離の関数となる。また、電子がガスに衝突するまでの移動距離は、ガスの密度の関数、言い換えれば、圧力の関数となる。   Thus, the discharge start voltage and the discharge sustain voltage are dominated by the ionization voltage of the gas molecules and the energy when the electrons collide with the gas molecules. The ionization voltage of gas molecules is determined once the gas type is determined. The energy of electrons when colliding with gas molecules is a function of the electric field strength and the distance traveled until the electrons collide with the gas. In other words, it is a function of the applied voltage, the distance between the electrodes, and the moving distance until the electrons collide with the gas. Further, the moving distance until the electrons collide with the gas is a function of the density of the gas, in other words, a function of the pressure.

なお、複数のガス種からなる混合ガスを用いる場合、各々のガスの電離電圧とともに、ガスの混合比率も、放電開始電圧および放電維持電圧を決定付ける要素となる。
これら以外に放電開始電圧および放電維持電圧に影響を及ぼすものとしては、電極の表面材質、形状および温度などがあるが、これらは電離電圧、印加電圧、電極間距離および圧力に比べて影響度は小さい。
When a mixed gas composed of a plurality of gas types is used, the gas mixing ratio together with the ionization voltage of each gas is an element that determines the discharge start voltage and the discharge sustain voltage.
Other factors that affect the discharge start voltage and discharge sustaining voltage include the electrode surface material, shape, and temperature, but these are less affected than the ionization voltage, applied voltage, interelectrode distance, and pressure. small.

このように、放電開始電圧および放電維持電圧は、ガス種、ガスの混合比率、電極間距離および圧力によって異なるため、使用するガス条件およびプラズマCVD装置の構成によって固有の値を持つこととなる。すなわち、使用するプラズマCVD装置と使用するガス条件が決まれば、放電開始電圧および放電維持電圧は一意に決まる。   As described above, the discharge start voltage and the discharge sustain voltage vary depending on the gas type, gas mixing ratio, interelectrode distance, and pressure, and therefore have specific values depending on the gas conditions used and the configuration of the plasma CVD apparatus. That is, if the plasma CVD apparatus to be used and the gas conditions to be used are determined, the discharge start voltage and the discharge sustain voltage are uniquely determined.

本発明においては、放電開始電圧および放電維持電圧の値そのものよりも、正および負のいずれか一方の電界で放電を生起させ、続いて、それとは逆極性の電界で放電が維持しないレベルにすることが効果を得るために重要である。そのため、使用するガス条件およびプラズマCVD装置の構成によって放電開始電圧および放電維持電圧の値そのものは変わるものの、本発明の条件を満たせば、本発明の効果を得ることができる。例えば、シランガス(水素化ケイ素ガス)および水素ガスの混合ガスを用いた場合と、シランガスおよび水素ガスおよびメタンガスの混合ガスを用いた場合では、放電開始電圧および放電維持電圧は異なる。しかしながら、どちらの場合においても、本発明の条件を満たすことによって、本発明の効果を得ることができる。   In the present invention, the discharge is caused by a positive or negative electric field rather than the values of the discharge start voltage and the discharge sustaining voltage, and then the discharge is not maintained by the electric field having the opposite polarity. It is important to get an effect. Therefore, although the values of the discharge start voltage and the discharge sustain voltage themselves vary depending on the gas conditions used and the configuration of the plasma CVD apparatus, the effects of the present invention can be obtained if the conditions of the present invention are satisfied. For example, when a mixed gas of silane gas (silicon hydride gas) and hydrogen gas is used, and when a mixed gas of silane gas, hydrogen gas, and methane gas is used, the discharge start voltage and the discharge sustain voltage are different. However, in either case, the effects of the present invention can be obtained by satisfying the conditions of the present invention.

以上のように電極214に対する円筒状基体212の正電位または負電位のどちらか一方の電位差絶対値の最大値を放電開始電圧以上の値(V2)とする。
さらに他方の極性の電位差絶対値の最大値を放電維持電圧未満の値(V1)となる正弦波交番電位の印加によって本発明の効果を得る。
放電が開始したか否か、および、放電が維持されているか否かは、例えば、電圧−電流特性から判断する方法や、プラズマ発光を検知して判断する方法などがある。
As described above, the maximum value of the potential difference absolute value of either the positive potential or the negative potential of the cylindrical substrate 212 with respect to the electrode 214 is set to a value (V2) equal to or higher than the discharge start voltage.
Furthermore, the effect of the present invention can be obtained by applying a sinusoidal alternating potential in which the maximum value of the absolute value of the potential difference of the other polarity is a value (V1) less than the sustaining voltage.
Whether or not the discharge has started and whether or not the discharge is maintained includes, for example, a method of judging from voltage-current characteristics and a method of judging by detecting plasma emission.

図3は、図2の装置を用いて、放電開始電圧、放電維持電圧を求めた時の電圧−電流特性である。この電圧―電流特性から放電が開始したか否か、放電が維持されているか否かを判断し、放電開始電圧、放電維持電圧を求めた。
負電位で放電を生起する場合には、負電位の放電開始電圧と正電位の放電維持電圧を求める。
FIG. 3 shows voltage-current characteristics when the discharge start voltage and the discharge sustain voltage are obtained using the apparatus of FIG. From this voltage-current characteristic, it was judged whether or not the discharge was started and whether or not the discharge was maintained, and the discharge start voltage and the discharge sustain voltage were obtained.
When discharge occurs at a negative potential, a discharge start voltage at a negative potential and a discharge sustain voltage at a positive potential are obtained.

一例として、制御部231で、周波数25kHzの正弦波出力を制御し、バイアス電圧(Vo)を0Vに固定し、振幅(Va)を10V刻みで大きくした時の電流変化を測定した。
図3(a)に示すように振幅(Va)を0Vから徐々に大きくしていくと電流が急に増加する点が観測される。その時の振幅が放電開始電圧である。
As an example, the control unit 231 controls a sine wave output with a frequency of 25 kHz, the bias voltage (Vo) is fixed at 0V, and the current change when the amplitude (Va) is increased in increments of 10V is measured.
As shown in FIG. 3A, when the amplitude (Va) is gradually increased from 0V, it is observed that the current suddenly increases. The amplitude at that time is the discharge start voltage.

なお、放電開始電圧に至るまでも若干の電流が計測されているが、その電流は放電に伴うものではなく、電極間に存在した荷電粒子が動くことによる暗流と装置内での漏れ電流である。
なお図3(a)においてはVaが1000Vの際の電流を100%として示している。
次に、図3(b)に示すように、Vaを1000Vまで上げて放電が生起された状態からVaを0Vの方向に10V刻みで小さくしていくと電流が急に減少する点が観測される。電流が急に減少する直前のVaを放電維持電圧とした。図3(b)においてもVaが1000Vの際の電流を100%として示している。
Although some current is measured up to the discharge start voltage, the current does not accompany the discharge, but is a dark current caused by movement of charged particles existing between the electrodes and a leakage current in the apparatus. .
In FIG. 3A, the current when Va is 1000 V is shown as 100%.
Next, as shown in FIG. 3 (b), it is observed that when the voltage Va is increased to 1000V and Va is decreased in increments of 10V in the direction of 0V, the current suddenly decreases. The Va immediately before the current suddenly decreased was defined as a discharge sustaining voltage. Also in FIG. 3B, the current when Va is 1000 V is shown as 100%.

本発明において、対向する電極214に対して円筒状基体212に印加する負電位の電位差絶対値の最大値(V2)は、例えば上述のようにして求めた放電開始電圧(V放電開始)以上の値に設定する必要がある。
また、対向する電極214に対して円筒状基体212に印加する正電位の電位差絶対値の最大値(V1)は、例えば上述のようにして求めた放電維持電圧(V放電維持)未満の値にする必要がある。
In the present invention, the maximum value (V2) of the potential difference absolute value of the negative potential applied to the cylindrical substrate 212 with respect to the opposing electrode 214 is, for example, equal to or higher than the discharge start voltage (V discharge start ) obtained as described above. Must be set to a value.
In addition, the maximum value (V1) of the positive potential difference absolute value applied to the cylindrical substrate 212 with respect to the opposing electrode 214 is, for example, a value less than the discharge sustaining voltage (V discharge maintaining ) obtained as described above. There is a need to.

V1を放電維持電圧以上の値にすると両極放電となるため、気相中で二次反応が生じやすくなり生成された化合物が堆積膜特性に悪影響を与えることがある。
しかし、V1を0Vとしてしまうと、画像欠陥抑制効果が得られなくなってしまう。
以上のように、一方の極性の電位差を放電開始電圧以上の値(V2)とし、他方の極性の電位差を放電維持電圧未満の値(V1)とした正弦波を電極214と円筒状基体212の間に印加することが必要である。
When V1 is set to a value equal to or higher than the discharge sustaining voltage, bipolar discharge occurs, so that a secondary reaction is likely to occur in the gas phase, and the generated compound may adversely affect the deposited film characteristics.
However, if V1 is set to 0V, the image defect suppressing effect cannot be obtained.
As described above, a sine wave in which the potential difference of one polarity is a value (V2) greater than or equal to the discharge start voltage and the potential difference of the other polarity is a value (V1) less than the discharge sustaining voltage is applied to the electrode 214 and the cylindrical substrate 212. It is necessary to apply in between.

<第1の実施の形態>
本発明の第1の実施の形態について、図2を参照して詳細に説明する。
本発明で作製する電子写真感光体は、例えば円筒状基体の外周面に、堆積膜を形成したものである。堆積膜は、例えば、下部電荷注入阻止層、光導電層、上部電荷注入阻止層および表面層を順次積層形成したものである。下部電荷注入阻止層は、円筒状基体からの電荷の注入を阻止するためのものであり、たとえばa−Si系材料により形成されている。
光導電層は、レーザ光などの光照射によって電荷を発生させるためのものであり、たとえばa−Si系材料により形成されている。また、光導電層の厚みは、使用する光導電性材料および所望の電子写真特性により適宜設定すればよく、a−Si系材料を用いて光導電層を形成する場合には、光導電層の厚みは、たとえば5μm以上100μm以下、好適には10μm以上60μm以下とされる。
<First Embodiment>
A first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
The electrophotographic photosensitive member produced by the present invention has a deposited film formed on the outer peripheral surface of a cylindrical substrate, for example. The deposited film is formed, for example, by sequentially laminating a lower charge injection blocking layer, a photoconductive layer, an upper charge injection blocking layer, and a surface layer. The lower charge injection blocking layer is for blocking charge injection from the cylindrical substrate, and is made of, for example, an a-Si material.
The photoconductive layer is for generating charges by irradiation with light such as laser light, and is formed of, for example, an a-Si material. In addition, the thickness of the photoconductive layer may be appropriately set depending on the photoconductive material to be used and desired electrophotographic characteristics. When the photoconductive layer is formed using an a-Si-based material, The thickness is, for example, 5 μm to 100 μm, preferably 10 μm to 60 μm.

上部電荷注入阻止層は、電子写真プロセス中に帯電した際の表面電荷の注入を阻止するためのものであり、たとえばa−Si系材料により形成されている。この上部電荷注入阻止層は、たとえばa−Siに、硼素(B)、窒素(N)、あるいは酸素(O)を含有させたものとして形成される。さらに、照射されるレーザ光などの光が吸収されることのないように広い光学バンドギャップを有する必要があり、例えば炭素(C)を含有させて形成される。その厚みは0.01μm以上1μm以下とされている。   The upper charge injection blocking layer is for blocking the injection of surface charges when charged during the electrophotographic process, and is formed of, for example, an a-Si material. This upper charge injection blocking layer is formed, for example, as a material containing boron (B), nitrogen (N), or oxygen (O) in a-Si. Furthermore, it is necessary to have a wide optical band gap so that light such as irradiated laser light is not absorbed. For example, it is formed by containing carbon (C). The thickness is 0.01 μm or more and 1 μm or less.

表面層は、電子写真感光体の表面を保護するためのものであり、画像形成装置内での摺擦による摩耗に耐え得るように形成される。たとえば水素化アモルファス炭化ケイ素(以下、「a−SiC」とも表記する)や水素化アモルファス窒化ケイ素(以下、「a−SiN」とも表記する)などのa−Si系材料により形成されたアモルファスシリコン膜(a−Si膜)、あるいはアモルファスカーボン(以下、「a−C」とも表記する)により形成されたアモルファスカーボン膜(a−C膜)とされる。この表面層は、電子写真感光体に照射されるレーザ光などの光が吸収されることのないように、照射される光に対して充分広い光学バンドギャップを有している。また、画像形成における静電潜像を保持出来得る抵抗値(一般的には1011Ω・cm以上)を有している。   The surface layer is for protecting the surface of the electrophotographic photosensitive member, and is formed so as to withstand abrasion due to rubbing in the image forming apparatus. For example, an amorphous silicon film formed of an a-Si-based material such as hydrogenated amorphous silicon carbide (hereinafter also referred to as “a-SiC”) or hydrogenated amorphous silicon nitride (hereinafter also referred to as “a-SiN”). (A-Si film) or an amorphous carbon film (a-C film) formed of amorphous carbon (hereinafter also referred to as “a-C”). This surface layer has a sufficiently wide optical band gap with respect to the irradiated light so that light such as laser light irradiated to the electrophotographic photosensitive member is not absorbed. Further, it has a resistance value (generally 1011 Ω · cm or more) that can hold an electrostatic latent image in image formation.

電子写真感光体は、たとえば図2に示した真空処理装置を用いることにより形成される。図2の真空処理装置は、プラズマ処理によって円筒状基体212A、212Bに堆積膜を形成するための円筒状反応容器211と、円筒状基体212A、212Bを加熱するための加熱用ヒータ216を備えている。
また、円筒状基体212A、212Bを保持する基体ホルダ213A及び213B、円筒状反応容器211内に堆積膜形成用の原料ガスを導入するためのガスブロック235を備えている。
The electrophotographic photosensitive member is formed by using, for example, the vacuum processing apparatus shown in FIG. The vacuum processing apparatus of FIG. 2 includes a cylindrical reaction vessel 211 for forming a deposited film on the cylindrical substrates 212A and 212B by plasma processing, and a heater 216 for heating the cylindrical substrates 212A and 212B. Yes.
In addition, substrate holders 213A and 213B for holding cylindrical substrates 212A and 212B, and a gas block 235 for introducing a source gas for forming a deposited film into the cylindrical reaction vessel 211 are provided.

ガスブロック235には、原料ガス混合装置225からガスを導入する導入孔、円筒状反応容器211の内部にガスを放出する複数の放出孔が設けられている。さらに導入孔から複数の放出孔へガスを分配する配管が内部に形成されている。
ガスブロック235は電極214から取り外しが可能(脱着可能)な構造となっている。電極214は、円筒状反応容器211の内壁の少なくとも一部を構成している。
The gas block 235 is provided with an introduction hole for introducing a gas from the source gas mixing device 225 and a plurality of discharge holes for releasing the gas into the cylindrical reaction vessel 211. Further, a pipe for distributing gas from the introduction hole to the plurality of discharge holes is formed inside.
The gas block 235 has a structure that can be detached (removable) from the electrode 214. The electrode 214 constitutes at least a part of the inner wall of the cylindrical reaction vessel 211.

ガスブロック235とガス供給系との接続は不図示の継ぎ手部材を介して接続されている。このような構成とすることで、ガスブロックのみを入れ替えることで各品種の製造に対応した構成の反応容器に段取り換えができるため、品種毎に反応容器を入れ替える必要が無い。このため、段取り換えの作業時間が大幅に短縮できることとなる。また、反応容器自体を品種毎に製作する必要が無く、ガスブロックのみを品種に応じて製作すれば足りるため、装置の投資コストが大幅に削減できるメリットを生み出すこととなる。   The connection between the gas block 235 and the gas supply system is connected via a joint member (not shown). By setting it as such a structure, it can replace | exchange for the reaction container of the structure corresponding to manufacture of each kind by replacing only a gas block, Therefore It is not necessary to replace the reaction container for every kind. For this reason, the work time for the setup change can be greatly shortened. In addition, it is not necessary to manufacture the reaction vessel for each product type, and it is sufficient to manufacture only the gas block according to the product type, so that the merit of greatly reducing the investment cost of the apparatus is produced.

ガスブロック235の形状に関しては特に制限はないが、電極214の内面との段差は極力小さい方が好ましい。また、電極214の内面と同じ面をなすガスブロックの面(ガス放出孔側の面)は平面でも良いが、電極214の内面と同じ曲率をもつ曲面とすることが好ましい。
ガスブロックのガス放出孔の直径は0.5mm〜2.0mmの範囲であることが好ましい。更に、各放出孔の精度は直径の±20%以内の精度であることが好ましい。ガス放出孔の精度によっては、電子写真感光体の長手方向(軸方向)の特性ムラのみならず、円筒状基体を回転させながら堆積膜を形成する場合においても周方向ムラに影響を及ぼす場合もある。
Although there is no restriction | limiting in particular regarding the shape of the gas block 235, It is preferable that the level | step difference with the inner surface of the electrode 214 is as small as possible. Further, the surface of the gas block (the surface on the gas discharge hole side) that forms the same surface as the inner surface of the electrode 214 may be a flat surface, but is preferably a curved surface having the same curvature as the inner surface of the electrode 214.
The diameter of the gas discharge hole of the gas block is preferably in the range of 0.5 mm to 2.0 mm. Furthermore, the accuracy of each discharge hole is preferably within ± 20% of the diameter. Depending on the accuracy of the gas discharge hole, not only the longitudinal (axial) characteristic unevenness of the electrophotographic photosensitive member but also the circumferential unevenness may be affected when the deposited film is formed while rotating the cylindrical substrate. is there.

ガスブロックにおいては、ガス放出孔の近傍の材質に絶縁性セラミックからなる材料を用いることも有効である。成膜条件によってはガス放出孔の近傍がガスの流れ(突出圧力)の影響でプラズマが集中しやすい状態に成る場合があるため、これを抑制する上で効果的である。ガスブロック235を電極214から取り外しが可能(脱着可能)な構造としているので、ブロック単体で加工が行なえるので、管状のセラミック部品をガス放出孔の近傍に埋め込む加工も容易に行なえる。セラミックス材料として具体的には、アルミナ、ジルコニア、ムライト、コージェライト、炭化珪素、チッ化ホウ素、チッ化アルミ等が挙げられる。これらの中でも、アルミナ、チッ化ホウ素、チッ化アルミは絶縁抵抗にすぐれるため好ましく、コスト、加工性等を鑑みるとアルミナを母体とする材料がより好ましい。   In the gas block, it is also effective to use a material made of an insulating ceramic as a material in the vicinity of the gas discharge hole. Depending on the film forming conditions, the vicinity of the gas discharge hole may be in a state where the plasma tends to concentrate due to the influence of the gas flow (protrusion pressure), which is effective in suppressing this. Since the gas block 235 can be detached from the electrode 214 (demountable), the block can be processed by itself, so that the process of embedding a tubular ceramic component in the vicinity of the gas discharge hole can be easily performed. Specific examples of the ceramic material include alumina, zirconia, mullite, cordierite, silicon carbide, boron nitride, and aluminum nitride. Among these, alumina, boron nitride, and aluminum nitride are preferable because of their excellent insulation resistance, and in view of cost, workability, etc., a material having alumina as a base material is more preferable.

円筒状反応容器211は電極214、ベースプレート219、上蓋220により減圧可能な空間を形成している。電極214は一定の所定電位にすることが好ましく、接地することがより好ましい。電極214を一定の所定電位とすることで電極214と円筒状反応容器211中の他の部分との電位差を一定に保つことができるため、作製する電子写真感光体の特性の再現性が向上する。更に、電極214を接地することで装置の取り扱いが容易になる。なお、ベースプレート219、上蓋220を接地し、電極214を接地しない場合には電極214とベースプレート219の間、電極214と上蓋220の間にそれぞれ絶縁性の部材を設ける。図2に示す装置においては電極214、ベースプレート219、上蓋220のいずれも接地した。   The cylindrical reaction vessel 211 forms a space that can be decompressed by the electrode 214, the base plate 219, and the upper lid 220. The electrode 214 is preferably at a constant predetermined potential, and more preferably grounded. Since the potential difference between the electrode 214 and other portions in the cylindrical reaction vessel 211 can be kept constant by setting the electrode 214 to a constant predetermined potential, the reproducibility of the characteristics of the electrophotographic photosensitive member to be manufactured is improved. . Furthermore, the device can be easily handled by grounding the electrode 214. When the base plate 219 and the upper lid 220 are grounded and the electrode 214 is not grounded, insulating members are provided between the electrode 214 and the base plate 219 and between the electrode 214 and the upper lid 220, respectively. In the apparatus shown in FIG. 2, all of the electrode 214, the base plate 219, and the upper lid 220 are grounded.

また、図2の真空処理装置は、原料ガスの流量を調整するためのマスフローコントローラ(不図示)を内包する原料ガス混合装置225と原料ガス流入バルブ224を備えている。
円筒状基体212A、212Bを保持する基体ホルダ213A及び213Bは回転可能に支持されている。この回転支持機構は、支軸222と、支軸222と歯車で接続されたモータ221とを有している。
2 includes a raw material gas mixing device 225 and a raw material gas inflow valve 224 that include a mass flow controller (not shown) for adjusting the flow rate of the raw material gas.
The base holders 213A and 213B that hold the cylindrical bases 212A and 212B are rotatably supported. The rotation support mechanism includes a support shaft 222 and a motor 221 connected to the support shaft 222 with a gear.

基体ホルダ213A及び213Bの内側には接合電極217A及び217Bが接合している。接合電極217A及び217Bは、支軸222を介して電源230に接続される。電極214と円筒状基体212A、212B、基体ホルダ213A、213Bは中心軸が一致するように配置されている。
加熱用ヒータ216の外面は接地されていて、加熱用ヒータ216と円筒状基体212A、212Bの間に絶縁部材215Aを設けることで、加熱用ヒータ216と円筒状基体212A、212Bとは絶縁される。加熱用ヒータ216の内側には、支軸222との間に絶縁部材215Bが設置され、加熱用ヒータ216と支軸222が絶縁されている。
Joining electrodes 217A and 217B are joined to the inside of the base holders 213A and 213B. The joining electrodes 217A and 217B are connected to the power source 230 via the support shaft 222. The electrode 214, the cylindrical base bodies 212A and 212B, and the base body holders 213A and 213B are arranged so that their central axes coincide.
The outer surface of the heater 216 is grounded, and the insulating member 215A is provided between the heater 216 and the cylindrical bases 212A and 212B, so that the heater 216 and the cylindrical bases 212A and 212B are insulated. . Inside the heating heater 216, an insulating member 215B is installed between the heating shaft 216 and the support shaft 222, and the heating heater 216 and the support shaft 222 are insulated.

図2の真空処理装置が備える排気系は、円筒状反応容器211の排気口に連通された排気配管226と、排気メインバルブ227と、例えばロータリーポンプ、メカニカルブースターポンプ等の真空ポンプ228とを有している。この排気系により円筒状反応容器211に設けられた真空計223を見ながら、円筒状反応容器211内を所定の圧力に維持する。   The exhaust system provided in the vacuum processing apparatus of FIG. 2 has an exhaust pipe 226 communicated with the exhaust port of the cylindrical reaction vessel 211, an exhaust main valve 227, and a vacuum pump 228 such as a rotary pump or a mechanical booster pump. doing. The inside of the cylindrical reaction vessel 211 is maintained at a predetermined pressure while looking at the vacuum gauge 223 provided in the cylindrical reaction vessel 211 by this exhaust system.

電源230は、制御部231によってその動作が制御されている。制御部231は、電源230を制御することにより、円筒状基体212と基体ホルダ213に10kHz〜300kHzの正弦波交番電圧(図1参照)を供給可能に構成されている。
円筒状基体212に対して堆積膜を形成するための放電空間は、接地された電極214および接地されたベースプレート219に取り付けた絶縁板218Bと、接地された上蓋220に取り付けた絶縁板218Aによって規定されている。
The operation of the power supply 230 is controlled by the control unit 231. The control unit 231 is configured to be able to supply a sinusoidal alternating voltage of 10 kHz to 300 kHz (see FIG. 1) to the cylindrical base body 212 and the base body holder 213 by controlling the power source 230.
A discharge space for forming a deposited film on the cylindrical substrate 212 is defined by an insulating plate 218B attached to the grounded electrode 214 and the grounded base plate 219, and an insulating plate 218A attached to the grounded upper lid 220. Has been.

円筒状基体212A、212Bと電極214との間の距離、即ち電極間距離Dについて説明する。電極間距離Dが5mmよりも小さい場合は、円筒状基体212A、212B設置時の円筒状基体212A、212Bと電極214との同軸性のずれなどによって生じる電極間距離のロットごとのばらつきの影響が生じやすく、安定した再現性を得ることが難しくなる。逆に、距離Dが大きい場合は、円筒状反応容器211が大きくなってしまい単位設置面積当たりの生産性が悪くなる。このようなことから電極間距離Dは5mm以上300mm以下程度にすることが好ましい。   The distance between the cylindrical base bodies 212A and 212B and the electrode 214, that is, the inter-electrode distance D will be described. When the inter-electrode distance D is smaller than 5 mm, there is an influence of the variation between lots of the inter-electrode distance caused by the coaxial deviation between the cylindrical base bodies 212A and 212B and the electrode 214 when the cylindrical base bodies 212A and 212B are installed. It tends to occur and it becomes difficult to obtain stable reproducibility. On the other hand, when the distance D is large, the cylindrical reaction vessel 211 becomes large and the productivity per unit installation area is deteriorated. For this reason, the inter-electrode distance D is preferably about 5 mm to 300 mm.

以下、図2の装置を用いた電子写真感光体の形成方法の一例について説明する。
(円筒状基体設置工程)
例えば旋盤を用いて表面に鏡面加工を施した円筒状基体212A及び212Bは、基体ホルダ213A、213Bに装着されて、円筒状反応容器211内の基体加熱ヒータ216を包含するように設置される。
Hereinafter, an example of a method for forming an electrophotographic photoreceptor using the apparatus of FIG. 2 will be described.
(Cylindrical substrate installation process)
For example, the cylindrical substrates 212A and 212B whose surfaces are mirror-finished using a lathe are mounted on the substrate holders 213A and 213B so as to include the substrate heater 216 in the cylindrical reaction vessel 211.

(原料ガス導入工程)
次に、ガス供給装置内の排気を兼ねて、原料ガス流入バルブ224を開き、排気メインバルブ227を開いて円筒状反応容器211及びガスブロック235内を排気する。真空計223の読みが0.67Pa以下になった時点で原料ガス導入バルブ224から加熱用の不活性ガス、一例としてアルゴンをガスブロック235より円筒状反応容器211に導入する。そして、円筒状反応容器211内が所望の圧力になるように加熱用ガスの流量および、排気メインバルブ227の開口あるいは真空ポンプ228の排気速度を調整する。その後、不図示の温度コントローラーを作動させて円筒状基体212A及び212Bを加熱用ヒータ216により加熱し、円筒状基体212A及び212Bの温度を20℃〜500℃の所定の温度に制御する。円筒状基体212A及び212Bが所望の温度に加熱されたところで、不活性ガスを徐々に止める。同時並行的に、成膜用の所定の原料ガス、例えばSiH、Si、CH、Cなどの材料ガスを、またB、PHなどのドーピングガスを原料ガス混合装置225により混合した後に円筒状反応容器211内に徐々に導入する。次に、原料ガス混合装置225内の不図示のマスフローコントローラーによって、各原料ガスが所定の流量になるように調整する。その際、円筒状反応容器211内が所定の圧力に維持されるよう真空計223を見ながら排気メインバルブ227の開口あるいは真空ポンプ228の排気速度を調整する。
(Raw material gas introduction process)
Next, also serving as exhaust in the gas supply device, the raw material gas inflow valve 224 is opened, the exhaust main valve 227 is opened, and the cylindrical reaction vessel 211 and the gas block 235 are exhausted. When the reading of the vacuum gauge 223 becomes 0.67 Pa or less, an inert gas for heating, for example, argon, is introduced from the gas block 235 into the cylindrical reaction vessel 211 through the source gas introduction valve 224. Then, the flow rate of the heating gas and the opening of the exhaust main valve 227 or the exhaust speed of the vacuum pump 228 are adjusted so that the inside of the cylindrical reaction vessel 211 has a desired pressure. Thereafter, a temperature controller (not shown) is operated to heat the cylindrical base bodies 212A and 212B with the heater 216, and the temperature of the cylindrical base bodies 212A and 212B is controlled to a predetermined temperature of 20 ° C to 500 ° C. When the cylindrical substrates 212A and 212B are heated to a desired temperature, the inert gas is gradually stopped. Concurrently, prescribed raw material gas for film formation, for example SiH 4, Si 2 H 6, CH 4, the material gas such as C 2 H 6, also the raw material a doping gas such as B 2 H 6, PH 3 After mixing by the gas mixing device 225, it is gradually introduced into the cylindrical reaction vessel 211. Next, each source gas is adjusted to a predetermined flow rate by a mass flow controller (not shown) in the source gas mixing device 225. At that time, the opening of the exhaust main valve 227 or the exhaust speed of the vacuum pump 228 is adjusted while looking at the vacuum gauge 223 so that the inside of the cylindrical reaction vessel 211 is maintained at a predetermined pressure.

(堆積膜形成工程)
以上の手順によって成膜準備を完了した後、円筒状基体212A及び212Bの上に下部電荷注入阻止層の形成を行なう。具体的には、内圧が安定したことを確認後、電源230を所望の電圧に設定して制御部231で所望の周波数及びDuty比に設定する。これにより支軸222を通じて円筒状基体212A及び212B、並びに基体ホルダ213A及び213Bに交番電圧を印加してグロー放電を生起させる。この放電のエネルギーによって円筒状反応容器211内に導入した各原料ガスが分解され、円筒状基体212A及び212Bの上に所定の堆積膜が形成される。なお、膜形成を行っている間は円筒状基体212A及び212Bをモータ221によって所定の速度で回転させても良い。
(Deposited film formation process)
After completing the film formation preparation by the above procedure, the lower charge injection blocking layer is formed on the cylindrical substrates 212A and 212B. Specifically, after confirming that the internal pressure is stable, the power supply 230 is set to a desired voltage, and the control unit 231 sets the desired frequency and duty ratio. Accordingly, an alternating voltage is applied to the cylindrical base bodies 212A and 212B and the base body holders 213A and 213B through the support shaft 222 to cause glow discharge. Each source gas introduced into the cylindrical reaction vessel 211 is decomposed by the energy of this discharge, and a predetermined deposited film is formed on the cylindrical substrates 212A and 212B. During film formation, the cylindrical base bodies 212A and 212B may be rotated at a predetermined speed by the motor 221.

所望の膜厚の形成が行われた後、交番電圧の供給を止め、円筒状反応容器211への各原料ガスの流入を止めて反応容器内を一旦、高真空に排気する。上記のような操作を繰り返し行うことによって、電子写真感光体は形成される。   After the formation of the desired film thickness, the supply of the alternating voltage is stopped, the flow of each source gas into the cylindrical reaction vessel 211 is stopped, and the inside of the reaction vessel is once evacuated to a high vacuum. The electrophotographic photosensitive member is formed by repeating the above operation.

以下、実施例及び比較例により本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらにより何ら制限されるものではない。
<実施例1及び比較例1>
実施例1及び比較例1では、光導電層成膜時の周波数を100kHz、振幅(Va)を600Vとし、光導電層成膜時のバイアス電圧(Vo)に対する電子写真特性の依存性を調べた。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention further in detail, this invention is not restrict | limited at all by these.
<Example 1 and Comparative Example 1>
In Example 1 and Comparative Example 1, the frequency at which the photoconductive layer was formed was 100 kHz, the amplitude (Va) was 600 V, and the dependence of the electrophotographic characteristics on the bias voltage (Vo) at the time of forming the photoconductive layer was examined. .

図2に示す堆積形成装置を用いて、円筒状基体(直径108mm、長さ358mm、厚さ5mmの鏡面加工を施した円筒状のアルミニウム基体)上に表1に示す条件で電子写真感光体を作製した。その際、下部注入阻止層、光導電層、上部注入阻止層、表面層の順に成膜を行った。表1に示す放電開始電圧(負電位)、放電維持電圧(正電位)は、予めそれぞれの層の内圧、ガス条件で前述した方法により測定した値である。   Using the deposition forming apparatus shown in FIG. 2, an electrophotographic photosensitive member is formed on the cylindrical substrate (cylindrical aluminum substrate having a diameter of 108 mm, a length of 358 mm, and a thickness of 5 mm) under the conditions shown in Table 1. Produced. At that time, the lower injection blocking layer, the photoconductive layer, the upper injection blocking layer, and the surface layer were formed in this order. The discharge start voltage (negative potential) and the discharge sustain voltage (positive potential) shown in Table 1 are values measured in advance by the method described above under the internal pressure and gas conditions of each layer.

光導電層形成時において、円筒状基体212には、電極214に対する振幅(Va)とバイアス電圧(Vo)からなる正弦波電圧が、電源230と制御部231より印加される。
このバイアス電圧(Vo)は、表2に示す条件とした。
また、表中の電位差V1とV2は、それぞれ、円筒状基体212の、電極214に対する、負電位の電位差絶対値の最大値と正電位の電位差絶対値の最大値を表わす。
尚、実施例1−2におけるV1の値では放電維持しないことを確認している。
At the time of forming the photoconductive layer, a sinusoidal voltage composed of an amplitude (Va) and a bias voltage (Vo) with respect to the electrode 214 is applied to the cylindrical substrate 212 from the power supply 230 and the control unit 231.
The bias voltage (Vo) was set as shown in Table 2.
The potential differences V1 and V2 in the table represent the maximum value of the absolute potential difference of the negative potential and the maximum value of the absolute potential difference of the positive potential with respect to the electrode 214 of the cylindrical base body 212, respectively.
Note that it was confirmed that the discharge was not maintained at the value of V1 in Example 1-2.

実施例1ではV2の大きさが放電開始電圧以上である一方、V1の大きさは放電維持電圧未満であるがゼロではない。電極214に対し、円筒状基体212が負となる極性で放電し、正となる極性では放電しないものの、ゼロではない正極の電位差が印加される。
次に比較例1−1ではV1、V2の大きさはともに放電開始電圧以上である。そのため、対向する電極214に対し、円筒状基体212が正と負の両極で放電する。
In Example 1, the magnitude of V2 is greater than or equal to the discharge start voltage, while the magnitude of V1 is less than the sustaining voltage but not zero. Although the cylindrical substrate 212 is discharged with a negative polarity and is not discharged with a positive polarity, a non-zero positive electrode potential difference is applied to the electrode 214.
Next, in Comparative Example 1-1, the magnitudes of V1 and V2 are both equal to or higher than the discharge start voltage. Therefore, the cylindrical substrate 212 discharges with both positive and negative electrodes with respect to the opposing electrode 214.

そして比較例1−2ではV2の大きさが放電開始電圧以上である一方、V1の大きさはゼロである。そのため対向する電極214に対し、円筒状基体212が負となる極性で放電する。一方、正となる極性では電位差が印加されない。従って、片極のみの電圧印加となる。   And in the comparative example 1-2, while the magnitude | size of V2 is more than a discharge start voltage, the magnitude | size of V1 is zero. Therefore, the cylindrical substrate 212 is discharged with a polarity that is negative with respect to the opposing electrode 214. On the other hand, no potential difference is applied with a positive polarity. Therefore, only one side of the voltage is applied.

実施例1及び比較例1で作製した各条件2本ずつ、合計12本の電子写真感光体を以下の方法で評価した。評価結果を表3に示す。   A total of 12 electrophotographic photoconductors were evaluated by the following methods for each of the two conditions prepared in Example 1 and Comparative Example 1. The evaluation results are shown in Table 3.

(画像欠陥)
作製した電子写真感光体の画像欠陥を以下のように評価した。
作製した電子写真感光体をマイナス帯電、反転現像方式に改造したキヤノン株式会社製iR8500の改造機に設置した。この改造機の現像器を取り外して、現像器位置に表面電位計(Trek社製 表面電位計Model344、プローブModel555−P)を設置し、電子写真感光体の表面電位の測定を下記手順で行った。
(Image defect)
Image defects of the produced electrophotographic photosensitive member were evaluated as follows.
The produced electrophotographic photosensitive member was installed in a modified iR8500 manufactured by Canon Inc., which was modified to have a negative charging and reversal development method. The developer of this modified machine was removed, a surface potential meter (Surface potential meter Model 344, probe Model 555-P manufactured by Trek) was installed at the position of the developer, and the surface potential of the electrophotographic photosensitive member was measured by the following procedure. .

まず、ベタ白画像(潜像形成用レーザ非露光)を出力し、電子写真感光体の暗部電位を測定し、一次帯電器の一次電流とグリッド電圧を調整して暗部電位が−450Vになるように調整した。
次いで表面電位計を取り外して現像器を戻し、画像欠陥を厳しく評価するために、ポチが出やすくなる条件で画像を出力した。より具体的には、現像条件のDCバイアス条件を調整して、ややかぶっている画像を出力した。「かぶり」とは、電子写真では現像操作によって本来白抜けとなるべき非画像部にトナーが付着して濃度が高くなる現象を意味する(画像学会 用語集より)。
First, a solid white image (latent image forming laser non-exposure) is output, the dark portion potential of the electrophotographic photosensitive member is measured, and the primary current and grid voltage of the primary charger are adjusted so that the dark portion potential becomes −450V. Adjusted.
Next, the surface potentiometer was removed and the developing unit was returned, and an image was output under conditions that would make it easy to produce a spot in order to evaluate image defects strictly. More specifically, the slightly biased image was output by adjusting the DC bias condition of the development condition. The “fogging” means a phenomenon in which the density increases due to toner adhering to a non-image portion that should originally be whitened by a developing operation in electrophotography (from the Imaging Society Glossary).

下記手順によりかぶり濃度の測定を行い、かぶり濃度が0.4〜0.8%の範囲になる現像条件で出力したものを評価用画像とした。評価用画像の反射率を測定し、さらに未使用の紙の反射率を測定した。評価用画像の反射率の値を未使用の紙の反射率の値から引いてかぶり濃度とした。反射率は白色光度計(TC−6DS 東京電色製)にアンバーのフィルターを装着して測定した。   The fog density was measured according to the following procedure, and an image for evaluation was output under development conditions where the fog density was in the range of 0.4 to 0.8%. The reflectance of the evaluation image was measured, and the reflectance of unused paper was further measured. The reflectance value of the evaluation image was subtracted from the reflectance value of unused paper to obtain the fog density. The reflectance was measured by attaching an amber filter to a white photometer (TC-6DS manufactured by Tokyo Denshoku).

画像出力は、次の印刷環境で行った。
印刷環境 温度23℃/湿度60RH%(以下「N/N」とも表記する。)
出力紙、出力画像は以下のとおりとし、連続して10枚のベタ白画像(潜像形成用レーザ非露光)を出力して、最後の2枚を用いて評価を行った。
紙 A3用紙 CS−814(81.4g/m2)
キヤノンマーケティングジャパン株式会社
画像の電子写真感光体の1周分(=紙の搬送方向の先端から約339mm)×画像領域幅292mmの域内にある直径0.1mmの円以上の大きさ(0.1mmの円を重ねた時に円からはみ出る部分があるもの)のポチの個数を数えた。
Image output was performed in the following printing environment.
Printing environment Temperature 23 ° C./humidity 60 RH% (hereinafter also referred to as “N / N”)
The output paper and output image were as follows, and 10 solid white images (latent image forming laser non-exposure) were continuously output, and evaluation was performed using the last two sheets.
Paper A3 paper CS-814 (81.4g / m2)
Canon Marketing Japan Co., Ltd. Image electrophotographic photosensitive member equivalent to one round (= about 339 mm from the leading edge in the paper transport direction) × image area width of 292 mm within a circle with a diameter of 0.1 mm or more (0.1 mm) Count the number of pots that have a part that protrudes from the circle when the circles are stacked.

評価は、各実施例及び比較例の2本の電子写真感光体について、それぞれ2枚の画像について計数し、評価数4枚の平均値を計算し、小数点以下は切り上げて整数の値で示した。
さらに、評価は以下の基準でランク付けを行った。
A ・・・15個以下
B ・・・16個以上25個以下
C ・・・26個以上35個以下
D ・・・36個以上
C評価以上で本発明の効果が明確に現れ、画像欠陥の少ない良好な画像が得られる。D評価では本発明の効果が得られていないと判断した。
For the evaluation, the two electrophotographic photosensitive members of each example and comparative example were counted for each of the two images, the average value of the four evaluation numbers was calculated, and the numbers after the decimal point were rounded up to indicate integer values. .
Furthermore, the evaluation was ranked according to the following criteria.
A ... 15 or less B ... 16 or more and 25 or less C ... 26 or more and 35 or less D ... 36 or more The effect of the present invention appears clearly with C evaluation or more, and image defects Less good images can be obtained. In D evaluation, it was judged that the effect of this invention was not acquired.

(光メモリ)
本実施例および比較例で作製した電子写真感光体の光メモリを以下のように評価した。
作製した電子写真感光体をマイナス帯電、反転現像方式に改造したキヤノン株式会社製iR8500の改造機に設置した。そして改造機の現像器を取り外して、現像器位置に表面電位計(Trek社製 表面電位計Model344、プローブModel555−P)を設置し、電子写真感光体の表面電位の測定を行った。
(Optical memory)
The optical memories of the electrophotographic photoreceptors produced in this example and the comparative example were evaluated as follows.
The produced electrophotographic photosensitive member was installed in a modified iR8500 manufactured by Canon Inc., which was modified to have a negative charging and reversal development method. Then, the developing device of the modified machine was removed, and a surface potential meter (surface potential meter Model 344, probe Model 555-P manufactured by Trek) was installed at the position of the developing device, and the surface potential of the electrophotographic photosensitive member was measured.

まず、ベタ白画像(潜像形成用レーザ非露光)出力動作を行いながら電子写真感光体の暗部電位を測定し、一次帯電器の一次電流とグリッド電圧を調整して暗部電位が−450Vになるように調整した。次に、ベタ黒画像(潜像形成用レーザ露光)出力動作を行いながら電子写真感光体の明部電位を測定し、潜像形成用レーザの光量を調整して明部電位が-100Vになるように調整した。   First, the dark portion potential of the electrophotographic photosensitive member is measured while performing a solid white image (latent image forming laser non-exposure) output operation, and the dark portion potential becomes −450 V by adjusting the primary current and grid voltage of the primary charger. Adjusted as follows. Next, the bright portion potential of the electrophotographic photosensitive member is measured while performing a solid black image (latent image forming laser exposure) output operation, and the light amount of the latent image forming laser is adjusted so that the bright portion potential becomes −100V. Adjusted as follows.

上記の帯電設定およびレーザ露光設定に固定し、表面電位計を取り外して現像器を戻し、A3サイズのベタ白画像10枚の出力動作を行う。さらにA3サイズの電子写真感光体1周分のベタ黒画像(A3の約339mm分がベタ黒、それ以外がベタ白の画像)1枚、A3サイズのベタ白画像1枚、計12枚の連続出力動作を行う。それらの間の表面電位の測定を行った。表面電位の測定は電子写真感光体の軸方向7点(電子写真感光体の軸方向中心を0mmとして±50mm、±100mm、±150mm)で測定した。なお、電子写真感光体の周方向は9°間隔40点のデータを取得した。   The charging setting and the laser exposure setting are fixed, the surface potential meter is removed, the developing unit is returned, and an output operation of 10 A3 size solid white images is performed. In addition, a solid black image of one A3 size electrophotographic photosensitive member (a solid black image of about 339 mm of A3 and a solid white image other than that), one solid white image of A3 size, a total of 12 images Perform output operation. The surface potential between them was measured. The surface potential was measured at seven points in the axial direction of the electrophotographic photosensitive member (± 50 mm, ± 100 mm, ± 150 mm with the axial center of the electrophotographic photosensitive member being 0 mm). In the circumferential direction of the electrophotographic photoreceptor, data at 40 points at 9 ° intervals were acquired.

表面電位測定の後、各軸方向位置毎にベタ黒部出力動作の1周前の暗部電位とベタ黒部出力動作の1周後の暗部電位の電子写真感光体の同一周方向位置の電位差を求めた。次いで各軸位置での電位差の平均値を算出し、最も電位差が大きい値を光メモリと定義した。なお、各実施例および比較例の値は1バッチで作製される2本の電子写真感光体のうち値の大きい方を採用した。
小さいほど、光メモリが小さく、電子写真特性が良好である。
さらに、評価は以下の基準でランク付けを行った。
After the surface potential measurement, for each axial position, the potential difference between the same position in the circumferential direction of the electrophotographic photosensitive member between the dark portion potential before one round of the solid black portion output operation and the dark portion potential after one round of the solid black portion output operation was obtained. . Next, the average value of the potential difference at each axis position was calculated, and the value with the largest potential difference was defined as the optical memory. In addition, the value of each Example and the comparative example employ | adopted the one with a larger value among the two electrophotographic photoreceptors produced by 1 batch.
The smaller the size, the smaller the optical memory and the better the electrophotographic characteristics.
Furthermore, the evaluation was ranked according to the following criteria.

A ・・・0.0V以上1.0V未満
B ・・・1.0V以上2.0V未満
C ・・・2.0V以上3.0V未満
D ・・・3.0V以上
D評価では、画像上で濃度差が明確に確認できるレベルであり、本発明の特性向上効果が現れていないと判断した。
A: 0.0 V or more and less than 1.0 V B ... 1.0 V or more and less than 2.0 V C ... 2.0 V or more and less than 3.0 V D ... 3.0 V or more Thus, it was determined that the density difference could be clearly confirmed, and the effect of improving the characteristics of the present invention did not appear.

(膜厚均一性)
以下の方法により膜厚均一性を評価した。
作製した電子写真感光体の膜厚を以下の測定点で測定した。軸方向には電子写真感光体の中央部位置を0cm位置とした。そして両側夫々2cm間隔で9点(±2cm,±4cm,±6cm,±8cm,±10cm,±12cm,±14cm,±16cm,±18cm)、0cm位置を含めて合計19点とした。各軸方向位置において周方向に30°間隔で12点、計228点を測定位置とした。得られた各測定点の膜厚の最大値と最小値の差分を平均膜厚で割った値を膜厚均一性とした。
(Thickness uniformity)
The film thickness uniformity was evaluated by the following method.
The film thickness of the produced electrophotographic photosensitive member was measured at the following measurement points. In the axial direction, the central position of the electrophotographic photosensitive member was set to 0 cm. Then, 9 points (± 2 cm, ± 4 cm, ± 6 cm, ± 8 cm, ± 10 cm, ± 12 cm, ± 14 cm, ± 16 cm, ± 18 cm) at intervals of 2 cm on each side, and a total of 19 points including the 0 cm position. At each axial position, 12 points at 30 ° intervals in the circumferential direction, a total of 228 points were taken as measurement positions. The value obtained by dividing the difference between the maximum value and the minimum value of the film thickness at each measurement point by the average film thickness was defined as film thickness uniformity.

測定は、FISCHERSCOPE mms(MELMUT FISHER社製)にプローブETA3.3Hを装着して、渦電流法で行った。値が小さいほど、膜厚均一性が良好である。
なお、各実施例及び比較例の膜厚均一性の値は、2本のドラムの内、値が大きい方の値を評価値とした。
さらに、評価は以下の基準でランク付けを行った。
The measurement was performed by an eddy current method with a probe ETA3.3H attached to FISCHERSCOPE mms (manufactured by MELMUT FISHER). The smaller the value, the better the film thickness uniformity.
In addition, the value of the film thickness uniformity of each Example and the comparative example made the value with a larger value out of two drums the evaluation value.
Furthermore, the evaluation was ranked according to the following criteria.

A ・・・3.0%未満
B ・・・3.0%以上4.0%未満
C ・・・4.0以上5.0%未満
D ・・・5.0%以上
D評価では、膜厚ムラが大きく、その結果、膜厚ムラに応じた濃度差が画像で確認できる場合があるため、本発明の特性向上効果が現れていないと判断した。
A ... less than 3.0% B ... 3.0% or more and less than 4.0% C ... 4.0 or more and less than 5.0% D ... 5.0% or more Since the thickness unevenness is large and, as a result, a density difference corresponding to the film thickness unevenness may be confirmed in the image, it was determined that the effect of improving the characteristics of the present invention did not appear.

(総合評価)
画像欠陥、光メモリ、膜厚均一性のそれぞれのランクで最も低い評価ランクを総合評価として示す。
ランクAがもっとも良く、ランクDでは本発明の特性向上効果が現れていないと判断した。
(Comprehensive evaluation)
The lowest evaluation rank in each rank of image defect, optical memory, and film thickness uniformity is shown as a comprehensive evaluation.
Rank A was the best, and it was judged that the characteristic improvement effect of the present invention did not appear in rank D.

ランク分けした結果を、表4に示す。 The results of ranking are shown in Table 4.

表3の評価結果より、比較例1−2で、画像欠陥の個数が増加したことから、片極のみの電圧印加では、欠陥抑制効果が充分に得られないことが分かった。
光メモリは比較例1−1で大きな値を示した。このことから両極放電は、電子写真感光体形成時に気相成長による化合物が増加して堆積膜の特性を低下させる原因となっていると推察される。
From the evaluation results of Table 3, it was found that the defect suppression effect could not be sufficiently obtained by voltage application with only one electrode because the number of image defects increased in Comparative Example 1-2.
The optical memory showed a large value in Comparative Example 1-1. From this, it is surmised that the bipolar discharge is a cause of an increase in the amount of the compound by vapor phase growth during the formation of the electrophotographic photosensitive member, thereby deteriorating the characteristics of the deposited film.

一方、実施例1−1〜1−4では比較例1−2に対し画像欠陥の個数が減少したことから、画像欠陥の抑制効果が向上したと考えられる。また比較例1−1に対し光メモリが減少したことから、堆積膜特性が向上したと考えられる。
すなわち対向する電極214に対する円筒状基体212の電位において、正電位であるときの絶対値の最大値を放電維持電圧未満の値(V1)とし、負電位であるときの絶対値の最大値を放電開始電圧以上の値(V2)とした。このようにすることで、画像欠陥が少なく、良好な特性を有する電子写真感光体が得られることが分かった。
On the other hand, in Examples 1-1 to 1-4, since the number of image defects was reduced compared to Comparative Example 1-2, it is considered that the effect of suppressing image defects was improved. Moreover, since the optical memory decreased with respect to Comparative Example 1-1, it is considered that the deposited film characteristics were improved.
That is, in the potential of the cylindrical substrate 212 with respect to the opposing electrode 214, the maximum absolute value when the potential is positive is set to a value (V1) less than the sustaining voltage, and the maximum absolute value when the potential is negative is discharged. The value (V2) was equal to or higher than the starting voltage. By doing so, it was found that an electrophotographic photosensitive member with few image defects and good characteristics can be obtained.

<実施例2及び比較例2>
光導電層成膜時の振幅(Va)を表5に示す値とした以外は、実施例1−1と同様にして電子写真感光体を作製した。尚、実施例2−2におけるV1の値では放電維持しないことを確認している。実施例2では、光導電層成膜時の振幅(Va)に対する電子写真特性の依存性を調べた。
実施例2では対向する電極214に対し、円筒状基体212が負となる極性で放電し、正となる極性では放電しないものの、ゼロではない正極の電位差が印加される。
<Example 2 and Comparative Example 2>
An electrophotographic photosensitive member was produced in the same manner as in Example 1-1 except that the amplitude (Va) at the time of forming the photoconductive layer was changed to the value shown in Table 5. Note that it was confirmed that the discharge was not maintained at the value of V1 in Example 2-2. In Example 2, the dependence of the electrophotographic characteristics on the amplitude (Va) at the time of forming the photoconductive layer was examined.
In Example 2, the cylindrical base 212 is discharged with a negative polarity and is not discharged with a positive polarity, but a non-zero positive electrode potential difference is applied to the opposing electrode 214.

比較例2−1では対向する電極214に対し、円筒状基体212が正と負の両極で放電する。
比較例2−2では対向する電極214に対し、円筒状基体212が負となる極性で放電し、片極のみの電圧印加である。
実施例2及び比較例2で作製した各条件2本ずつ、合計8本の電子写真感光体を実施例1と同様の方法で評価した。評価結果を表6に、ランク分けした結果を表7に示す。
In Comparative Example 2-1, the cylindrical substrate 212 discharges with both positive and negative electrodes with respect to the opposing electrode 214.
In Comparative Example 2-2, the cylindrical substrate 212 is discharged with a negative polarity with respect to the opposing electrode 214, and voltage is applied only to one electrode.
A total of eight electrophotographic photoreceptors were evaluated in the same manner as in Example 1 for each of the two conditions prepared in Example 2 and Comparative Example 2. The evaluation results are shown in Table 6, and the results of ranking are shown in Table 7.

表6に示したように、比較例2−2で、画像欠陥の個数が増加したことから、比較例1−2と同様に、片極のみの電圧印加は、欠陥抑制効果が十分に得られないことの原因となっていると推察される。
光メモリは比較例2−1で大きな値を示した。このことから比較例1−1と同様に、両極放電は、電子写真感光体形成時に気相成長による化合物が増加して堆積膜の特性を低下させる原因となっていると推察される。
As shown in Table 6, since the number of image defects was increased in Comparative Example 2-2, voltage application with only one electrode sufficiently obtained a defect suppression effect as in Comparative Example 1-2. It is inferred that it is the cause of the absence.
The optical memory showed a large value in Comparative Example 2-1. From this, as in Comparative Example 1-1, it is surmised that the bipolar discharge is a cause of an increase in the compound due to vapor phase growth during the formation of the electrophotographic photosensitive member, thereby deteriorating the characteristics of the deposited film.

一方、実施例2−1〜2−2では比較例2−2に対し画像欠陥の個数が減少し、比較例2−1に対し光メモリが減少した。
したがって、対向する電極214に対する円筒状基体212の電位において、正電位であるときの絶対値の最大値を放電維持電圧未満の値(V1)とし、負電位であるときの絶対値の最大値を放電開始電圧以上の値(V2)とした。このようにすることで、画像欠陥の少なく良好な特性の電子写真感光体が得られることが分かった。
On the other hand, in Examples 2-1 to 2-2, the number of image defects decreased compared to Comparative Example 2-2, and the optical memory decreased compared to Comparative Example 2-1.
Therefore, in the potential of the cylindrical substrate 212 with respect to the opposing electrode 214, the maximum absolute value when the potential is positive is set to a value (V1) less than the sustaining voltage, and the maximum absolute value when the potential is negative is The value (V2) was equal to or higher than the discharge start voltage. By doing so, it was found that an electrophotographic photoreceptor having good characteristics with few image defects can be obtained.

<実施例3>
光導電層成膜時の内圧を表8に示す値とした以外は、実施例1−1と同様にして電子写真感光体を作製した。実施例3では、光導電層成膜時の内圧に対する電子写真特性の依存性を調べた。
表8には各内圧における放電開始電圧と放電維持電圧も示している。
<Example 3>
An electrophotographic photosensitive member was produced in the same manner as in Example 1-1 except that the internal pressure during the formation of the photoconductive layer was changed to the values shown in Table 8. In Example 3, the dependence of the electrophotographic characteristics on the internal pressure during the formation of the photoconductive layer was examined.
Table 8 also shows the discharge start voltage and the discharge sustain voltage at each internal pressure.

実施例3ではV2の大きさが放電開始電圧以上である一方、V1の大きさは放電維持電圧未満であるがゼロではない。そのため、対向する電極214に対し、円筒状基体212が負となる極性で放電し、正となる極性では放電しないものの、ゼロではない正極の電位差が印加される。
実施例3で作製した各条件2本ずつ、合計4本の電子写真感光体を実施例1と同様の方法で評価した。評価結果を表9に、ランク分けした結果を表10に示す。
In Example 3, the magnitude of V2 is greater than or equal to the discharge start voltage, while the magnitude of V1 is less than the sustaining voltage but not zero. Therefore, a positive electrode potential difference that is not zero is applied to the opposing electrode 214, although the cylindrical substrate 212 discharges with a negative polarity and does not discharge with a positive polarity.
A total of four electrophotographic photoreceptors were evaluated in the same manner as in Example 1 for each of the two conditions prepared in Example 3. The evaluation results are shown in Table 9, and the results of ranking are shown in Table 10.

表9に示したように、実施例1と2に比べて、内圧を上げた実施例3−1の光メモリの評価がやや低下したことが分かるが、充分な堆積膜特性であり、良好な堆積膜特性が得られたと考えられる。   As shown in Table 9, it can be seen that the evaluation of the optical memory of Example 3-1 in which the internal pressure was increased was slightly lower than that in Examples 1 and 2, but the deposited film characteristics were sufficient and good deposition was achieved. It is considered that film characteristics were obtained.

<実施例4及び比較例4>
実施例4では、対向する電極に対する円筒状基体の電位差を印加するとともに、表12に示す光導電層成膜時の周波数にて作製することで、光導電層成膜時の周波数に対する電子写真特性の依存性を調べた。
図5に示す堆積膜形成装置を用いて、円筒状基体(直径108mm、長さ358mm、厚さ5mmの鏡面加工を施した円筒状のアルミニウム基体)上に表11および表12に示す条件で電子写真感光体を作製した。
<Example 4 and Comparative Example 4>
In Example 4, the potential difference of the cylindrical substrate with respect to the opposing electrode is applied and the electrophotographic characteristics with respect to the frequency at which the photoconductive layer is formed are prepared at the frequency at which the photoconductive layer is formed as shown in Table 12. The dependence of was investigated.
5 using the deposited film forming apparatus shown in FIG. 5 on the cylindrical substrate (cylindrical aluminum substrate having a diameter of 108 mm, a length of 358 mm, and a thickness of 5 mm) under the conditions shown in Table 11 and Table 12. A photographic photoreceptor was prepared.

図5の堆積膜形成装置では、円筒状基体512A、512Bに振幅(Va)の正弦波電圧を印加した。また、容器壁面側の電極514に電源534よりバイアス電圧を印加した。これらにより円筒状基体512と電極514は一方の電位に対する他方の電位が図4(b)に示すようになった。
図4(a)に円筒状基体512に印加した正弦波電圧と、容器壁面側の電極514に印加したバイアス電圧の模式図を示す。
表12には、各周波数における放電開始電圧と放電維持電圧を示す。
In the deposited film forming apparatus shown in FIG. 5, a sinusoidal voltage having an amplitude (Va) is applied to the cylindrical substrates 512A and 512B. A bias voltage was applied from the power source 534 to the electrode 514 on the container wall surface side. As a result, the cylindrical substrate 512 and the electrode 514 have the other potential as shown in FIG.
FIG. 4A shows a schematic diagram of a sine wave voltage applied to the cylindrical substrate 512 and a bias voltage applied to the electrode 514 on the container wall surface side.
Table 12 shows the discharge start voltage and the discharge sustain voltage at each frequency.

実施例4−1〜4−3ではいずれも、V2の大きさが放電開始電圧以上である一方、V1の大きさは放電維持電圧未満であるがゼロではない。そのため、電極514に対して円筒状基体512が負となる極性で放電し、正となる極性では放電しないものの、ゼロではない正極の電位差が印加される。
実施例4で作製した各条件2本ずつ、合計4本の電子写真感光体を以下の方法で評価した。評価結果を表13に、ランク分けした結果を表14に示す。
In all of Examples 4-1 to 4-3, the magnitude of V2 is equal to or higher than the discharge start voltage, while the magnitude of V1 is less than the discharge sustaining voltage but is not zero. For this reason, the cylindrical substrate 512 is discharged with a negative polarity with respect to the electrode 514 and is not discharged with a positive polarity, but a non-zero positive electrode potential difference is applied.
A total of four electrophotographic photoreceptors were evaluated by the following methods, each for two conditions prepared in Example 4. The evaluation results are shown in Table 13, and the results of ranking are shown in Table 14.

表13に示したように、膜厚均一性は、300kHzと周波数が高くなると、やや膜厚均一性が低下する傾向がみられるが(実施例4−3)、充分な膜厚均一性であり、良好な放電均一性が得られたと考えられる。
また10kHzと周波数が低くなると、やや画像欠陥の個数が増加する傾向がみられるが(実施例4−1)、充分少ない程度であり、良好な画質が得られたと考えられる。
また、実施例4−2と実施例1−1は殆ど同等の結果が得られている。
As shown in Table 13, although the film thickness uniformity tends to decrease slightly when the frequency increases to 300 kHz (Example 4-3), it is sufficient film thickness uniformity. It is considered that good discharge uniformity was obtained.
Further, when the frequency is lowered to 10 kHz, the number of image defects tends to increase slightly (Example 4-1), but it is sufficiently small, and it is considered that a good image quality was obtained.
In addition, almost the same results are obtained in Example 4-2 and Example 1-1.

以上より電極514に対する円筒状基体512の正電位が放電維持電圧未満の値(V1)、負電位が放電開始電圧以上の値(V2)であって周波数が10kHzから300kHzの正弦波交番電圧を印加することによって画像欠陥の少ない電子写真感光体が得られた。
また、この正弦波交番電圧を印加することによって得られた電子写真感光体は、特性および均一性が良好であった。
From the above, a sinusoidal alternating voltage having a positive potential of the cylindrical substrate 512 with respect to the electrode 514 (V1) less than the sustaining voltage, a negative potential greater than the discharge start voltage (V2), and a frequency of 10 kHz to 300 kHz is applied. As a result, an electrophotographic photosensitive member with few image defects was obtained.
In addition, the electrophotographic photosensitive member obtained by applying this sine wave alternating voltage had good characteristics and uniformity.

実施例4は電圧の印加方法が実施例1と異なる。
しかし実施例1と同様に対向する電極に対して、正電位が放電維持電圧未満の値(V1)、負電位が放電開始電圧以上の値(V2)となる正弦波交番電位を基体に印加することで、均一性と特性が良好で欠陥の少ない電子写真感光体が得られることが分かった。
The fourth embodiment is different from the first embodiment in the voltage application method.
However, as in Example 1, a sine wave alternating potential having a positive potential less than the sustain voltage (V1) and a negative potential greater than the discharge start voltage (V2) is applied to the opposite electrode to the substrate. Thus, it was found that an electrophotographic photosensitive member having good uniformity and characteristics and few defects can be obtained.

211 円筒状反応容器
212 円筒状基体
212A 上側円筒状基体
212B 下側円筒状基体
213 基体ホルダ
213A 上側基体ホルダ
213B 下側基体ホルダ
214 電極
215A 絶縁部材(外側)
215B 絶縁部材(内側)
216 加熱用ヒータ
217A、217B 接合電極
218A、218B 絶縁板
219 ベースプレート
220 上蓋
221 モータ
222 支軸
223 真空計
224 原料ガス流入バルブ
225 原料ガス混合装置
226 排気配管
227 排気メインバルブ
228 真空ポンプ
230、530 電源
231、531 制御部
533A、533B 真空気密兼絶縁セラミック
534 DC電源
211 Cylindrical reaction vessel 212 Cylindrical substrate 212A Upper cylindrical substrate 212B Lower cylindrical substrate 213 Substrate holder 213A Upper substrate holder 213B Lower substrate holder 214 Electrode 215A Insulating member (outside)
215B Insulation member (inside)
216 Heating heaters 217A, 217B Joining electrodes 218A, 218B Insulating plate 219 Base plate 220 Upper lid 221 Motor 222 Support shaft 223 Vacuum gauge 224 Raw material gas inflow valve 225 Raw material gas mixing device 226 Exhaust piping 227 Exhaust main valve 228 Vacuum pump 230, 530 Power supply 231 and 531 Controllers 533A and 533B Vacuum-tight and insulating ceramic 534 DC power supply

Claims (4)

減圧可能な反応容器の内部に円筒状基体を設置する円筒状基体設置工程と、
前記反応容器の内部に堆積膜形成用の原料ガスを導入する原料ガス導入工程と、
前記反応容器の内部にあって前記円筒状基体とは離間して配置された電極、および前記円筒状基体の、一方の電位に対する他方の電位が交互に正と負になるように、正弦波の交番電圧を前記電極と前記円筒状基体の間に印加して、前記原料ガスを分解し、前記円筒状基体の表面に堆積膜を形成する堆積膜形成工程と、を有するプラズマCVD法によって電子写真感光体を製造する方法において、
前記交番電圧の周波数が10kHz以上300kHz以下で、
前記電極と前記円筒状基体の一方の電位に対する他方の電位が、前記正であるときの電位差の絶対値の最大値、および前記負であるときの電位差の絶対値の最大値は
一方が放電維持電圧未満の値(V1)であって、他方が放電開始電圧以上の値(V2)であることを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
A cylindrical substrate installation step of installing a cylindrical substrate inside a reaction vessel capable of depressurization;
A source gas introduction step for introducing a source gas for forming a deposited film into the reaction vessel;
A sinusoidal wave is formed so that the electrode disposed inside the reaction vessel and spaced apart from the cylindrical substrate and the other potential of the cylindrical substrate are alternately positive and negative. A deposition film forming step of applying an alternating voltage between the electrode and the cylindrical substrate to decompose the source gas and form a deposited film on the surface of the cylindrical substrate; In a method for producing a photoreceptor,
The frequency of the alternating voltage is 10 kHz to 300 kHz,
One of the maximum absolute value of the potential difference when the other potential with respect to one potential of the electrode and the cylindrical substrate is positive and the maximum absolute value of the potential difference when the negative potential is negative A method for producing an electrophotographic photosensitive member, characterized in that the value is less than the voltage (V1) and the other is a value (V2) greater than or equal to the discharge start voltage.
前記堆積膜形成工程において、前記電極の電位が一定である請求項1に記載の電子写真感光体の製造方法。   The method for producing an electrophotographic photosensitive member according to claim 1, wherein in the deposited film forming step, the potential of the electrode is constant. 前記原料ガスが水素化ケイ素ガスを含み、前記堆積膜がアモルファスシリコン膜である請求項1又は2に記載の電子写真感光体の製造方法。   The method of manufacturing an electrophotographic photosensitive member according to claim 1, wherein the source gas contains a silicon hydride gas, and the deposited film is an amorphous silicon film. 前記電極が、前記反応容器の内壁の少なくとも一部を構成している請求項1乃至3のいずれか1項に記載の電子写真感光体の製造方法。   The method for producing an electrophotographic photosensitive member according to any one of claims 1 to 3, wherein the electrode constitutes at least a part of an inner wall of the reaction vessel.
JP2011246906A 2011-11-10 2011-11-10 Manufacturing method of electrophotographic photoreceptor Pending JP2013104925A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011246906A JP2013104925A (en) 2011-11-10 2011-11-10 Manufacturing method of electrophotographic photoreceptor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011246906A JP2013104925A (en) 2011-11-10 2011-11-10 Manufacturing method of electrophotographic photoreceptor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013104925A true JP2013104925A (en) 2013-05-30

Family

ID=48624513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011246906A Pending JP2013104925A (en) 2011-11-10 2011-11-10 Manufacturing method of electrophotographic photoreceptor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2013104925A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20090078566A1 (en) Deposited Film Forming Method, Deposited Film Forming Device, Deposited Film, and Photosensitive Member Provided with the Deposited Film
JP5653186B2 (en) Electrophotographic equipment
JP4562163B2 (en) Method for producing electrophotographic photosensitive member and electrophotographic photosensitive member
JP2013104925A (en) Manufacturing method of electrophotographic photoreceptor
JP2003107767A (en) Electrophotographic photoreceptor and method of manufacturing electrophotographic photoreceptor
JP4959029B1 (en) Method for producing electrophotographic photosensitive member
JP2013109148A (en) Method for manufacturing electrophotographic photoreceptor
JP2013061621A (en) Method for manufacturing electrophotographic photoreceptor
JP2016176100A (en) Method of forming deposition film
JP6039429B2 (en) Method for forming deposited film and method for producing electrophotographic photosensitive member
JP2553331B2 (en) Deposited film forming apparatus by plasma CVD method
JP2013064950A (en) Method for manufacturing electrophotographic photoreceptor
JP2019199635A (en) Deposition film forming apparatus
JP2016085298A (en) Method for manufacturing electrophotographic photoreceptor
JP2019023330A (en) Formation method of hydrogenated amorphous carbon film and manufacturing method of electrophotographic photoreceptor
JP5943725B2 (en) Method for forming deposited film and method for producing electrophotographic photosensitive member
JP2017155269A (en) Deposition film formation method, and production method of electrophotographic photoreceptor
JP3606399B2 (en) Deposited film forming equipment
JP2014162955A (en) Deposition film formation method, method of manufacturing electrophotographic photoreceptor, and deposition film formation device
JPH1060653A (en) Formation of deposited film by high frequency plasma cvd process
JP2013142726A (en) Manufacturing apparatus of electrophotographic photoreceptor
JP2013104927A (en) Manufacturing method of electrophotographic photoreceptor
JP2021076732A (en) Electrophotographic photoreceptor, process cartridge, and electrophotographic device
JP2001316825A (en) Apparatus for forming deposition film by plasma cvd method and method for forming deposition film using it
JP2011022531A (en) Discharge electrode, discharger, process cartridge, and image forming apparatus