JP2013254915A - 堆積膜形成方法および電子写真感光体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 堆積膜の膜厚のバラツキが抑制された堆積膜形成方法、および、該堆積膜形成方法利用した電子写真感光体の製造方法を提供する。
【解決手段】 プラズマを生成する前は常に、電圧の最大値が放電開始電圧の絶対値を超えない範囲で、電圧の最大値Ｖと電流値Ｉの関係式Ｉ＝ｆ（Ｖ）を求め、堆積膜形成時の電圧の最大値をＶ_１とし、電流値をＩ_１とし、αを０．９≦α≦１．１とした場合、Ｉ_２＝Ｉ_１−α×ｆ（Ｖ_１）で定義される電流値Ｉ_２が所定の値となるように、堆積膜形成時の電流値Ｉ_１を制御する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、プラズマＣＶＤ法による堆積膜形成方法および電子写真感光体の製造方法に関する。

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、基体上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、周期的に変化する電力を用いたグロー放電により堆積膜形成用の原料ガスを分解し、その分解生成物を基体に被着させる方法、いわゆるプラズマＣＶＤ（ｐｌａｓｍａ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法が広く採用されている。

特許文献１には、３００ｋＨｚ以下の周波数で正および負のいずれか一方のみの極性の矩形波の電圧を用いる技術が開示されている。

しかしながら、従来のプラズマＣＶＤ法においては、使用するプラズマＣＶＤ装置の状態によって、形成される堆積膜の膜厚にバラツキが生じる場合があり、歩留まりの点で改善の余地があった。

これに対して、従来は、形成された堆積膜の膜厚を評価し、異常が発見された時点で、プラズマＣＶＤ装置のメンテナンスを行ったり、電極間に印加される電圧値を変更したりすることで歩留まりの悪化を抑制してきた。

ＷＯ２００６／１３４７８１

堆積膜の膜厚の異常が発見された時点で、プラズマＣＶＤ装置のメンテナンスを行ったり、電極間に印加される電圧値を変更したりすることで、堆積膜の膜厚のバラツキは抑制され、歩留まりはある程度向上するが、まだ改善の余地が残されている。

そこで、本発明者らは、基体に入射するイオン量を反映すると考えられる電流値に着目して検討を行った。

図２は、グロー放電を生起させる際に電極間に印加される電圧の最大値と電流値の関係の例を示すグラフである。ここでいう電圧の最大値とは、周期的に変化する電圧の一周期内での絶対値の最大値を意味する。また、ここでいう電流値とは、周期的に変化する電流の一周期内での二乗平均平方根を意味する。

図２中の（イ）、（ロ）および（ハ）は、製造ロットごとのバラツキを表している。各ロットともに、電圧の最大値の増加に伴って電流値も増加している。そして、各ロットともに、電圧の最大値が放電開始電圧の絶対値Ａに到達した段階でプラズマＣＶＤ装置内にグロー放電が生起され、それ以降は電流の増加率が増加している。

図２のグラフからわかるように、従来のプラズマＣＶＤ法のように電圧の最大値が所定の値となるように電源出力を制御した場合（以下「電圧制御」とも表記する。）、製造ロットごとに電流値のバラツキが発生する場合がある。

そこで、本発明者らは、電圧制御に代えて、電流値が所定の値となるように電源出力を制御して（以下「電流制御」とも表記する。）堆積膜の形成を行ってみたところ、形成される堆積膜の膜厚のバラツキは若干低減することがわかった。

しかしながら、まだ改善の余地が残されているといえる結果であった。

本発明の目的は、堆積膜の膜厚のバラツキが抑制された堆積膜形成方法、および、該堆積膜形成方法を利用した電子写真感光体の製造方法を提供することにある。

本発明者らは、プラズマＣＶＤ法により形成される堆積膜の膜厚のバラツキをさらに抑制するために鋭意検討を行った。その結果、プラズマＣＶＤ装置に流れ込む電流値のうち、堆積膜の形成に寄与する電流値を制御することによって、形成される堆積膜の膜厚のバラツキをさらに抑制することが可能となることを見出した。

すなわち、本発明は、電源から周期的に変化する電圧を第一の電極と前記第一の電極に対向する第二の電極との間に印加して、プラズマを生成して、原料ガスを分解して、前記第一の電極または前記第二の電極の一部を構成する基体上に堆積膜を形成する堆積膜形成方法において、
前記プラズマを生成する前は常に、前記電圧の最大値が放電開始電圧の絶対値を超えない範囲で、前記電圧の最大値Ｖと電流値Ｉの関係式Ｉ＝ｆ（Ｖ）を求め、
前記基体上に堆積膜を形成する堆積膜形成時の電圧の最大値をＶ_１とし、電流値をＩ_１とし、αを０．９≦α≦１．１とした場合、下記式（１）で定義される電流値Ｉ_２が所定の値となるように、前記堆積膜形成時の電流値Ｉ_１を制御する
Ｉ_２＝Ｉ_１−α×ｆ（Ｖ_１） ・・・・（１）
ことを特徴とする堆積膜形成方法である。

また、本発明は、基体上に堆積膜を形成する堆積膜形成工程を有する電子写真感光体の製造方法において、
前記堆積膜形成工程が、前記本発明の堆積膜形成方法を用いて行われることを特徴とする電子写真感光体の製造方法である。

本発明によれば、堆積膜の膜厚のバラツキを抑制された堆積膜形成方法、および、該堆積膜形成方法を利用した電子写真感光体の製造方法を提供することができる。

本発明の堆積膜形成方法および電子写真感光体の製造方法に使用されるプラズマＣＶＤ装置の例を示す模式図である。 電圧の最大値と電流値の関係の例を示すグラフである。 電圧の最大値と電流値の関係の例を示すグラフである。 αとプラズマに流れる電流値の関係の例を示すグラフである。 矩形波の電圧の例を示す図である。

図１は、本発明の堆積膜形成方法および電子写真感光体の製造方法に使用されるプラズマＣＶＤ装置の例を示す模式図である。図１（ａ）は縦断面図、図１（ｂ）は横断面図である。

図１に示すプラズマＣＶＤ装置では、周期的に変化する電圧（例えば、周波数３ｋＨｚ以上３００ｋＨｚ以下の矩形波の電圧）を第一の電極１０６とこれに対向する第二の電極１０４との間に印加して、プラズマを生成して、原料ガスを分解して、基体１０２Ａおよび１０２Ｂ（上側基体１０２Ａおよび下側基体１０２Ｂ）上に堆積膜を形成することができる。図１に示すプラズマＣＶＤ装置では、円筒状の基体１０２Ａおよび１０２Ｂが、第一の電極１０６の一部を構成している。より具体的には、第一の電極１０６は、円筒状の基体１０２Ａおよび１０２Ｂならびに基体ホルダー１０３Ａおよび１０３Ｂからなっている。

図１に示すプラズマＣＶＤ装置の第一の電極１０６と第二の電極１０４との間に周期的に変化する電圧を印加した場合の、電圧の最大値と電流値の関係の例を図３に示す。

電源１１８から電力供給端子１１１を経由して基体１０２Ａおよび１０２Ｂを含む第一の電極１０６に電力を供給し、第一の電極１０６と接地された第二の電極１０４との間に放電を生起させる。

この際、印加される電圧の最大値を放電開始電圧の絶対値Ａを超えない範囲で変化させ、電流計１２０を用いてプラズマＣＶＤ装置に流れ込む電流を測定し、図３に示すような電圧の最大値Ｖと電流値Ｉの関係式Ｉ＝ｆ（Ｖ）を求める。

次に、αを０．９≦α≦１．１とした場合、下記式（１）で定義される電流値Ｉ_２が所定の値となるように、電流計１２０で検出された電流値Ｉ_１を基にして、電源制御部１２１に堆積膜形成時の電圧の最大値Ｖ_１と電流値Ｉ_１を制御させる。

Ｉ_２＝Ｉ_１−α×ｆ（Ｖ_１） ・・・・（１）
このように、電流値Ｉ_２が所定の値となるように堆積膜形成時の電圧の最大値Ｖ_１と電流値Ｉ_１を制御することによって、基体上に形成される堆積膜の膜厚のバラツキを抑制することが可能となる。

その理由について、本発明者らは以下のように考えている。

プラズマＣＶＤ装置は、その中に様々な容量成分を持つと考えられる。例えば、電力伝搬経路１２２や電力供給端子１１１や第一の電極１０６などの電力が供給される部品は、それらの周囲の部品との間に容量成分を持つと考えられる。

そのようなプラズマＣＶＤ装置の電極間に周期的に変化する電圧を印加する場合、電圧が増加する期間においては、前述した様々な容量成分に電流が流れ込むことで電荷の蓄積が行われると考えられる（以下「充電」とも表記する。）。逆に、電圧が減少する期間においては、前述した様々な容量成分に蓄積された電荷の放出が行われると考えられる（以下「放電」とも表記する。）。したがって、周期的に変化する電圧をプラズマＣＶＤ装置の電極間に印加する場合、前述した充電と放電が繰り返し行われることになると考えられる。

図３のグラフに示すような、プラズマＣＶＤ装置の電極間に印加する電圧の最大値が放電開始電圧の絶対値Ａを超えない範囲で観測される電流値ｆ（Ｖ）は、このような充電と放電によるものであると考えられ、電流値Ｉと電圧の最大値Ｖの関係は、ゼロ（原点）を通る一次関数となる。

次に、プラズマＣＶＤ装置の電極間に印加する電圧の最大値が放電開始電圧の絶対値Ａを超える範囲においては、プラズマＣＶＤ装置内にプラズマが生成される。このような場合においては、前述したような充電と放電による電流に加えて、プラズマに流れ込む電流が観測されると考えられる。

したがって、図３のグラフに示すような、放電開始電圧の絶対値Ａを超える電圧の最大値Ｖ_１をプラズマＣＶＤ装置の電極間に印加した場合にプラズマＣＶＤ装置全体に流れる電流値Ｉ_１は、プラズマＣＶＤ装置内の様々な容量成分への充電と放電による電流値ｆ（Ｖ_１）とプラズマに流れる電流値との合計となると考えられる。

前述したようなプラズマＣＶＤ装置内の様々な容量成分は、プラズマＣＶＤ装置の組み上げ状態や繰り返し使用による構成部品の経時変化などによってバラツキが生じうる。そのため、図３のグラフに示すような、充電や放電による電流値ｆ（Ｖ）にもバラツキが生じうる。したがって、プラズマＣＶＤ装置全体に流れる電流値Ｉ_１を所定の値になるように制御しても、プラズマに流れる電流値にはバラツキが生じうる。その結果、基体上に形成される堆積膜の膜厚にバラツキが発生することがあるのである。

それに対して、本発明のように、αを０．９≦α≦１．１とした場合、Ｉ_２＝Ｉ_１−α×ｆ（Ｖ_１）で定義される電流値Ｉ_２を所定の値になるように制御した場合は、プラズマに流れる電流値を所定の値に制御することができる。その結果、基体上に形成される堆積膜の膜厚のバラツキが抑制されると考えられる。

本発明においては、αを１とすることで、プラズマに流れる電流値を常に電流値Ｉ_２に制御することができるため最も好ましいが、０．９≦α≦１．１の範囲であれば、本発明の効果を十分に得ることができる。

図４はαとプラズマに流れる電流値の関係の例を示すグラフである。

図４中の（ニ）、（ホ）および（へ）は、製造ロットごとのバラツキを表している。αが０．９未満の場合や、１．１を超える場合においては、プラズマに流れる電流値のバラツキが大きくなる場合があり、本発明の効果を十分に得られない場合がある。

また、本発明は、第一の電極と第二の電極との間に印加される電圧が矩形波である場合において特に有効である。その理由として、本発明者らは、矩形波の場合は電圧が変化する時間が短く、充電時や放電時に流れる電流値が大きくなるため、プラズマＣＶＤ装置内の容量成分のバラツキの影響を大きく受けやすいからではないかと推察している。

図５に、矩形波の電圧の例を示す。

矩形波の電圧は、ＤＣ電源から電圧Ｖβ、Ｖγを発生させて、スイッチ素子をＯＮ／ＯＦＦ制御し、ＤＣ電源からの電力を時分割パルス状にすることによって得ることができる。スイッチ素子としては、例えば、ＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラートランジスター）、ＭＯＳＦＥＴなどの半導体スイッチ素子を用いたものがある。これらのスイッチ素子によれば、Ｄｕｔｙ比や周波数を変化させることもできる。

図５中のＴは、矩形波の周期（矩形波の１組の波が繰り返される時間）を表しており、矩形波の周波数（パルス周波数）によって決まる。図５では、正電位側の電圧Ｖβと負電位側の電圧Ｖγとが交互に電極間に印加され、それが周期Ｔで繰り返される。また、図５中のｔβは電極間に電圧Ｖβを印加している時間を表しており、ｔγは電極間に電圧Ｖγを印加している時間を表している。また、本発明では、ｔγをＴで除した値（ｔγ／Ｔ）をＤｕｔｙ比（％）と定義する。

また、図５においては、完全な矩形波を示しているが、一般的な市販電源では、矩形波のエッジ部になまりが生じたり、オーバーシュートによって若干鋭角状となったりすることがある。このような場合でも、周期的に変化する電圧であれば、本発明の効果は得られる。

次に、放電開始電圧について詳細に述べる。

電極間の放電は、電極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、電極間に印加する電圧が大きくなるほど大きくなる。電極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間に存在する電子が増加して、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。

放電が開始したか否かは、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。

本発明では、基体上（基体の外周面）に、プラズマＣＶＤ法によって堆積膜を形成して電子写真感光体を製造する。堆積膜としては、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、表面層などが挙げられ、これらの層を基体側から順次積層して電子写真感光体を製造することが一般的である。

下部電荷注入阻止層は、基体から光導電層への電荷の注入を抑制（阻止）するための層であり、例えばａ−Ｓｉ系材料により形成される。

光導電層は、電子写真感光体にレーザー光などの像露光光を照射することによって電荷を発生させるための層であり、例えばａ−Ｓｉ系材料により形成される。光導電層の膜厚は、５μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以上６０μｍ以下であることがより好ましい。

上部電荷注入阻止層は、電子写真感光体の表面を帯電した際の電子写真感光体の表面の電荷が光導電層に注入することを抑制（阻止）するための層であり、例えばａ−Ｓｉ系材料により形成される。また、上部電荷注入阻止層の材料は、ａ−Ｓｉに炭素（Ｃ）、ホウ素（Ｂ）、窒素（Ｎ）または酸素（Ｏ）を含有させたものが好ましい。上部電荷注入阻止層の膜厚は、０．０１μｍ以上１μｍ以下であることが好ましい。

表面層は、電子写真感光体の表面を摩耗などから保護するための層であり、例えば（水素化）アモルファスシリコンカーバイドや、（水素化）アモルファスシリコンナイトライドや、（水素化）アモルファスカーボンなどにより形成される。表面層は、電子写真感光体に照射される像露光光が吸収されることのないように、像露光光に対して十分に広い光学バンドギャップを有していることが好ましい。また、静電潜像を十分に保持しうる抵抗値（好適には１０^１１Ω・ｃｍ以上）を有していることが好ましい。

電子写真感光体は、例えば、図１に示すプラズマＣＶＤ装置を用いることによって製造することができる。

図１に示すプラズマＣＶＤ装置は、プラズマ処理によって円筒状の基体１０２Ａおよび１０２Ｂ上に堆積膜を形成するための円筒状の反応容器１０１を備えている。また、基体１０２Ａおよび１０２Ｂを保持する基体ホルダー１０３Ａおよび１０３Ｂ、反応容器１０１内に原料ガスを供給するためのガスブロック１１９を備えている。ガスブロック１１９は、第二の電極１０４から取り外しが可能（脱着可能）な構造となっている。

反応容器１０１内には、第二の電極１０４、ベースプレート１０８および上蓋１０９により減圧可能な空間（放電空間）が形成されている。第二の電極１０４は、一定の電圧にすることが好ましく、アース電位にする（接地する）ことがより好ましい。第二の電極１０４を一定の電位とすることで、第二の電極１０４と反応容器１０１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、製造する電子写真感光体の特性の再現性が向上する。さらに、第二の電極１０４を接地することで、プラズマＣＶＤ装置の取り扱いが容易になる。なお、ベースプレート１０８および上蓋１０９を接地しない場合には、第二の電極１０４とベースプレート１０８、上蓋１０９との間に絶縁性の部材を設けることが好ましい。図１に示すプラズマＣＶＤ装置においては、第二の電極１０４、ベースプレート１０８および上蓋１０９のいずれも接地した。

また、図１に示すプラズマＣＶＤ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ー（不図示）を内包する原料ガス混合装置１１４と原料ガス流入バルブ１１３を備えている。

基体１０２Ａおよび１０２Ｂを保持する基体ホルダー１０３Ａおよび１０３Ｂは回転可能に支持されている。この回転支持機構は、回転支軸を兼ねた電力供給端子１１１と、電力供給端子１１１と歯車で接続されたモーター１１０とを有している。

図１に示すプラズマＣＶＤ装置は、排気系として、反応容器１０１の排気口に連通された排気配管１１５と、排気メインバルブ１１６と、真空ポンプ１１７とを有している。真空ポンプとしては、例えば、ロータリーポンプ、メカニカルブースターポンプなどが挙げられる。この排気系により、反応容器１０１に設けられた真空計１１２を見ながら、反応容器１０１内を所定の圧力に維持することができる。

電源１１８からの出力は、電源制御部１２１によって制御される。電源制御部１２１は、電源１１８の出力を制御することにより、第一の電極１０６と第二の電極１０４との間に、所定の電圧（例えば、３ｋＨｚ〜３００ｋＨｚの矩形波の電圧）を印加可能になっている。

第一の電極１０６は、基体１０２Ａおよび１０２Ｂおよび基体ホルダー１０３Ａおよび１０３Ｂによって構成され、第一の電極１０６は、電力供給端子１１１を経由して、電源１１８と接続されている。また、電力供給端子１１１は、絶縁部材１０５によってベースプレート１０８から絶縁されている。

堆積膜を形成するための放電空間（減圧可能な空間）は、接地された第二の電極１０４と、接地されたベースプレート１０８に取り付けられた絶縁板１０７Ｂと、接地された上蓋１０９に取り付けられた絶縁板１０７Ａによって規定されている。

以下、図１に示すプラズマＣＶＤ装置を用いた電子写真感光体の製造方法の一例について説明する。

旋盤などを用いて表面に鏡面加工を施した基体１０２Ａおよび１０２Ｂを、基体ホルダー１０３Ａおよび１０３Ｂに装着し、反応容器１０１内の基体加熱用のヒーター（不図示）を包含するように反応容器１０１内に設置する。

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１１３を開き、排気メインバルブ１１６を開いて、反応容器１０１内およびガスブロック１１９内を排気する。真空計１１２の読みが所定の圧力（例えば０．６７Ｐａ）以下になった時点で、加熱用の不活性ガス（例えばアルゴンガス）をガスブロック１１９から反応容器１０１に導入する。そして、反応容器１０１内が所定の圧力になるように加熱用の不活性ガスの流量、排気メインバルブ１１６の開口、真空ポンプ１１７の排気速度などを調整する。その後、温度コントローラー（不図示）を作動させて、基体１０２Ａおよび１０２Ｂをヒーター（不図示）により加熱し、基体１０２Ａおよび１０２Ｂの温度を所定の温度（例えば２０〜５００℃）に制御する。基体１０２Ａおよび１０２Ｂが所定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。これと並行して、堆積膜（アモルファス膜）形成用の原料ガス（例えば、ＳｉＨ_４、Ｓｉ_２Ｈ_６などの水素化ケイ素ガスや、ＣＨ_４、Ｃ_２Ｈ_６などの炭化水素ガスなど。少なくとも１種は水素化ケイ素ガスであることが好ましい。）を、また、ドーピングガス（例えば、Ｂ_２Ｈ_６、ＰＨ_３など。）を、原料ガス混合装置１１４により混合した後に、反応容器１０１内に徐々に導入する。次に、原料ガス混合装置１１４内のマスフローコントローラー（不図示）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、反応容器１０１内が所定の圧力（例えば１〜１００Ｐａ）に維持されるように真空計１１２を見ながら、排気メインバルブ１１６の開口、真空ポンプ１１７の排気速度などを調整する。

以上の手順によって堆積膜形成の準備を完了した後、基体１０２Ａおよび１０２Ｂ上に堆積膜の形成を行う。具体的には、反応容器１０１内の圧力（反応容器内の圧力を、以下単に「内圧」とも表記する。）が安定したのを確認した後、電源１１８から電力供給端子１１１を経由して基体１０２Ａおよび１０２Ｂを含む第一の電極１０６に電力を供給し、第一の電極１０６と接地された第二の電極１０４との間に放電を生起させる。

この際、第一の電極１０６と第二の電極１０４との間に印加される電圧の最大値を、放電開始電圧の絶対値Ａを超えない範囲で変化させ、例えば図３に示すような、電圧の最大値Ｖと電流値Ｉの関係式Ｉ＝ｆ（Ｖ）を求める。次に、αを０．９≦α≦１．１とした場合、下記式（１）で定義される電流値Ｉ_２が所定の値となるように、電源制御部１２１を用いて堆積膜形成時の電圧の最大値Ｖ_１と電流値Ｉ_１を制御する。

Ｉ_２＝Ｉ_１−α×ｆ（Ｖ_１） ・・・・（１）
上記放電のエネルギーによって反応容器１０１内に導入した各原料ガスが分解され、基体１０２Ａおよび１０２Ｂ上に所定の堆積膜が形成される。また、堆積膜の形成を行っている間は、基体１０２Ａおよび１０２Ｂをモーター１１０によって所定の速度で回転させてもよい。

所望の膜厚の堆積膜の形成を行った後、電力の供給を止め、反応容器１０１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なるように排気する。上記のような操作を繰り返し行うことによって、電子写真感光体を製造することができる。

以下、実施例および比較例により本発明をさら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〉
図１に示すプラズマＣＶＤ装置を用いて、基体（外径８４ｍｍ、長さ３８１ｍｍ、厚さ３ｍｍの鏡面加工を施した円筒状のアルミニウム製の基体）上に表１に示す条件で各層を形成し、電子写真感光体を製造した。

下部注入阻止層形成時の放電開始前に、電極間に印加する電圧の最大値を０Ｖから４００Ｖまで５０Ｖ間隔で増加させて、各電圧での電流を測定した。この際、４００Ｖでは放電は観測されなかった。次に、電圧の最大値Ｖと電流値Ｉの関係Ｉ＝ｆ（Ｖ）を求めた。ｆ（Ｖ）はゼロ（原点）を通る一次直線に近似した。次に、電極間に印加する電圧を４００Ｖから増加させて放電を発生させ、前述した方法で求めた電流値Ｉ_２が表１に示す値を満たすようにした。なお、本例においては、α＝１として電流値Ｉ_２を求めた。また、本例においては、図５に示す矩形波で、Ｖβが０Ｖであり、周波数が５０ｋＨｚであり、Ｄｕｔｙ比が５０％である電圧を使用した。また、本例においては、基体を回転させながら電子写真感光体を製造した。

合計２０バッチで、上側感光体２０本および下側感光体２０本を製造した。なお、上側感光体とは、基体（上側基体）１０２Ａ上に堆積膜を形成して製造した電子写真感光体であり、下側感光体とは、基体（下側基体）１０２Ｂ上に堆積膜を形成して製造した電子写真感光体である。

〈比較例１〉
本例においては、実施例１で使用した表１に示す条件に代えて表２に示す条件を使用し、電流値Ｉ_２に代えて電圧の最大値Ｖγが表２の値を満たすようにした。それら以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を製造した。

合計２０バッチで、上側感光体２０本および下側感光体２０本を製造した。

〈比較例２〉
本例においては、実施例１で使用した表１に示す条件に代えて表３に示す条件を使用し、電流値Ｉ_２に代えて電流値Ｉ_１が表３の値を満たすようにした。それら以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を製造した。

合計２０バッチで、上側感光体２０本および下側感光体２０本を製造した。

実施例１、比較例１および比較例２で製造した電子写真感光体を以下の方法で評価した。評価結果を表４に示す。

（膜厚のバラツキ）
以下の方法により膜厚のバラツキを評価した。

製造した電子写真感光体の軸方向の中央部位置を０ｃｍ位置とし、両側それぞれ２ｃｍ間隔で９点（±２ｃｍ、±４ｃｍ、±６ｃｍ、±８ｃｍ、±１０ｃｍ、±１２ｃｍ、±１４ｃｍ、±１６ｃｍ、±１８ｃｍ）、０ｃｍ位置を含めて計１９点で膜厚を測定した。なお、各軸方向の位置においては、周方向に３０°間隔１２点で膜厚を測定し、１２点の平均値を各軸方向の位置での膜厚とした。

実施例１、比較例１および比較例２において、上側感光体および下側感光体の各測定位置ごとに２０本間の膜厚の最大値、最小値および平均値を求め、最大値と最小値の差分を平均値で割った値を求めた。次に、実施例１、比較例１および比較例２において、上側感光体および下側感光体の各測定位置で求めた値の中の最大値を膜厚のバラツキとした。値が小さいほど、膜厚のバラツキが小さく、良好である。

測定は、ＨＥＬＭＵＴＦＩＳＣＨＥＲ社製のＦＩＳＣＨＥＲＳＣＯＰＥｍｍｓ（商品名）にプローブＥＴＡ３．３Ｈを装着して、渦電流法で行った。

膜厚のバラツキが２．０％以上では、各バッチ間の膜厚のバラツキが大きく、歩留まりの点で十分でないと判断した。

表４の結果からわかるように、電流値Ｉ_２を所定の値とすることで、膜厚のバラツキを抑制することができた。

また、α＝０．９とした以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を製造した場合においても、実施例１と同様に、膜厚のバラツキを抑制することができることを実験的に確認できた。

〈実施例２〉
本例においては、図５に示す矩形波で、Ｖβが１００Ｖであり、周波数が５０ｋＨｚであり、Ｄｕｔｙ比が５０％である電圧を使用した。それ以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を製造した。

合計２０バッチで、上側感光体２０本および下側感光体２０本を製造した。

実施例１と同様の方法で膜厚のバラツキを評価した。評価結果を表５に示す。

表５の結果からわかるように、電流値Ｉ_２を所定の値とすることで、各バッチ間の膜厚のバラツキを抑制することができた。

また、α＝１．１とした以外は、実施例２と同様にして電子写真感光体を製造した場合においても、各バッチ間の膜厚のバラツキを抑制することができることを実験的に確認できた。

〈実施例３〉
本例においては、実施例１で使用した表１に示す条件に代えて表６に示す条件を使用し、上部注入阻止層形成後一旦放電をＯＦＦにし、表面層形成時に放電を再びＯＮにするようにした。それら以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を製造した。

表面層形成時の放電開始前に、電極間に印加する電圧の最大値を０Ｖから４００Ｖまで５０Ｖ間隔で増加させて、各電圧での電流を測定した。この際、４００Ｖでは放電は観測されなかった。次に、電圧の最大値Ｖと電流値Ｉの関係Ｉ＝ｆ（Ｖ）を求めた。ｆ（Ｖ）はゼロ（原点）を通る一次直線に近似した。次に、電極間に印加する電圧を４００Ｖから増加させて放電を発生させ、前述した方法で求めた電流値Ｉ_２が表６に示す値を満たすようにした。なお、本例においては、α＝１として電流値Ｉ_２を求めた。

合計２０バッチで、上側感光体２０本および下側感光体２０本を製造した。

実施例１と同様の方法で膜厚のバラツキを評価した。評価結果を表７に示す。

表７の結果からわかるように、電流値Ｉ_２を所定の値とすることで、膜厚のバラツキを抑制することができた。

なお、表１〜３および６中の矢印「→」は、左（上）側の値から右（下）側の値に連続的に変化させていることを意味する。

１０１ 反応容器
１０２Ａ 基体
１０２Ｂ 基体
１０３Ａ 基体ホルダー
１０３Ｂ 基体ホルダー
１０４ 第二の電極
１０６ 第一の電極
１１８ 電源
１２０ 電流計
１２１ 電源制御部
１２２ 電力伝搬経路

Claims (5)

1. 電源から周期的に変化する電圧を第一の電極と前記第一の電極に対向する第二の電極との間に印加して、プラズマを生成して、原料ガスを分解して、前記第一の電極または前記第二の電極の一部を構成する基体上に堆積膜を形成する堆積膜形成方法において、
   前記プラズマを生成する前は常に、前記電圧の最大値が放電開始電圧の絶対値を超えない範囲で、前記電圧の最大値Ｖと電流値Ｉの関係式Ｉ＝ｆ（Ｖ）を求め、
   前記基体上に堆積膜を形成する堆積膜形成時の電圧の最大値をＶ_１とし、電流値をＩ_１とし、αを０．９≦α≦１．１とした場合、下記式（１）で定義される電流値Ｉ_２が所定の値となるように、前記堆積膜形成時の電流値Ｉ_１を制御する
   Ｉ_２＝Ｉ_１−α×ｆ（Ｖ_１） ・・・・（１）
   ことを特徴とする堆積膜形成方法。
2. プラズマを生成する前は常に、前記電圧の最大値Ｖを放電開始電圧の絶対値を超えない範囲で変化させて、前記電圧の最大値Ｖと電流値Ｉの関係式Ｉ＝ｆ（Ｖ）を求める請求項１に記載の堆積膜形成方法。
3. 前記式（１）中のｆ（Ｖ_１）が一次関数である請求項１または２に記載の堆積膜形成方法。
4. 前記電圧が矩形波の電圧である請求項１〜３のいずれか１項に記載の堆積膜形成方法。
5. 基体上に堆積膜を形成する堆積膜形成工程を有する電子写真感光体の製造方法において、
   前記堆積膜形成工程が、請求項１〜４のいずれか１項に記載の堆積膜形成方法を用いて行われることを特徴とする電子写真感光体の製造方法。

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