JP3658100B2 - 非晶質シリコン系感光体製造装置および製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプラズマＣＶＤ法を用いた電子写真用非晶質シリコン（以下、ａ−Ｓｉと称す）系感光体の製造装置および製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真用感光体を形成する光導電材料としては、高感度で、ＳＮ比〔光電流（Ｉｐ）／暗電流（Ｉｄ）〕が高く、照射する電磁波のスペクトル特性に適合した吸収スペクトルを有すること、光応答性が早く、所望の暗抵抗値を有すること、使用時において人体に対して無害であること、等の特性が要求される。
特に、事務機としてオフィスで使用される電子写真装置内に組み込まれる電子写真用光受容部材の場合には、上記の使用時における無公害性は重要な点である。この様な点に優れた性質を示す光導電材料に水素化アモルファスシリコン（以下、「ａ−Ｓｉ：Ｈ」と表記する）があり、例えば、特公昭６０−３５０５９号公報には電子写真用光受容部材としての応用が記載されている。
【０００３】
このような電子写真用感光体は、一般的には、導電性支持体を５０℃〜４００℃に加熱し、該支持体上に真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、熱ＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等の成膜法によりａ−Ｓｉからなる光導電層を形成する。
なかでもプラズマＣＶＤ法、すなわち、原料ガスを直流または高周波あるいはマイクロ波グロー放電によって分解し、支持体上にａ−Ｓｉ堆積膜を形成する方法が好適なものとして実用に付されている。
【０００４】
また、特開昭５６−８３７４６号公報においては、導電性支持体と、ハロゲン原子を構成要素として含むａ−Ｓｉ（以下、「ａ−Ｓｉ：Ｘ」と表記する）光導電層からなる電子写真用感光体が提案されている。
当該公報においては、ａ−Ｓｉにハロゲン原子を１乃至４０原子％含有させることにより、耐熱性が高く、電子写真用感光体の光導電層として良好な電気的、光学的特性を得ることができるとしている。
また、特開昭５７−１１５５５６号公報には、ａ−Ｓｉ堆積膜で構成された光導電層を有する光導電部材の、暗抵抗値、光感度、光応答性等の電気的、光学的、光導電的特性及び耐湿性等の使用環境特性、さらには経時的安定性について改善を図るため、シリコン原子を母体としたアモルファス材料で構成された光導電層上に、シリコン原子及び炭素原子を含む非光導電性のアモルファス材料で構成された表面障壁層を設ける技術が記載されている。
更に、特開昭６０−６７９５１号公報には、アモルファスシリコン、炭素、酸素及び弗素を含有してなる透光絶縁性オーバーコー卜層を積層する感光体についての技術が記載され、特開昭６２−１６８１６１号公報には、表面層として、シリコン原子と炭素原子と４１〜７０原子％の水素原子を構成要素として含む非晶質材料を用いる技術が記載されている。
一方、特開昭６０−９５５５１号公報には、アモルファスシリコン感光体の画像品質向上のために、感光体表面近傍の温度を３０乃至４０℃に維持して帯電、露光、現像および転写といった画像形成行程を行うことにより、感光体表面での水分の吸着による表面抵抗の低下とそれに伴って発生する画像流れを防止する技術が開示されている。
また、特開昭６１−２８３１１６号公報には非晶質半導体の形成に適したマイクロ波プラズマＣＶＤ法（以後「ＭＷ−ＰＣＶＤ」と略記する）及びその装置が記載されている。特開昭６３−１４９３８１号公報には、複数の円筒状基体を同心円上に設置し、円筒状基体に囲まれた放電空間にマイクロ波電力を投入することにより、基体上に非晶質膜を形成する技術が記載されている。
【０００５】
これらの技術により、電子写真用ａ−Ｓｉ系感光体の電気的、光学的、光導電的特性及び使用環境特性が向上し、それに伴って画像品質も向上してきた。
このようなａ−Ｓｉ系感光体の製造装置及び製造方法は概略以下のようなものである。
図３は電源としてＲＦ帯の周波数を用いたＲＦプラズマＣＶＤ法（以後「ＲＦ−ＰＣＶＤ」と略記する）による電子写真用光受容部材の製造装置の一例を示す模式的な構成図である。図３に示す製造装置の構成は以下の通りである。
この装置は大別すると、堆積装置３１００、原料ガスの供給装置３２００、反応容器３１１１内を減圧にするための排気装置（図示せず）から構成されている。堆積装置３１００中の反応容器３１１１内には円筒状支持体（円筒状基体）３１１２、支持体加熱用ヒーター３１１３、原料ガス導入管３１１４が設置され、更に高周波マッチングボックス３１１５が接続されている。
原料ガス供給装置３２００は、ＳｉＨ4、ＧｅＨ4、Ｈ2、ＣＨ4、Ｂ2Ｈ6、ＰＨ3等の原料ガスのボンベ３２２１〜３２２６とバルブ３２３１〜３２３６、３２４１〜３２４６、３２５１〜３２５６およびマスフローコントローラー３２１１〜３２１６から構成され、各原料ガスのボンベはバルブ３２６０を介して反応容器３１１１内のガス導入管３１１４に接続されている。
【０００６】
この装置を用いた堆積膜の形成は、例えば以下のように行なうことができる。まず、反応容器３１１１内に円筒状支持体３１１２を設置し、不図示の排気装置（例えば真空ポンプ）により反応容器３１１１内を排気する。
続いて、支持体加熱用ヒーター３１１３により円筒状支持体３１１２の温度を２００℃乃至３５０℃の所定の温度に制御する。
堆積膜形成用の原料ガスを反応容器３１１１に流入させるには、ガスボンベのバルブ３２３１〜３２３７、反応容器のリークバルブ３１１７が閉じられていることを確認し、叉、流入バルブ３２４１〜３２４６、流出バルブ３２５１〜３２５６、補助バルブ３２６０が開かれていることを確認して、まずメインバルブ３１１８を開いて反応容器３１１１およびガス配管内３１１６を排気する。
次に真空計３１１９の読みが約５×１０-6Ｔｏｒｒになった時点で補助バルブ３２６０、流出バルブ３２５１〜３２５６を閉じる。
その後、ガスボンベ３２２１〜３２２６より各ガスをバルブ３２３１〜３２３６を開いて導入し、圧力調整器３２６１〜３２６６により各ガス圧を２Ｋｇ／ｃｍ2に調整する。次に、流入バルブ３２４１〜３２４６を徐々に開けて、各ガスをマスフローコントローラー３２１１〜３２１６内に導入する。
【０００７】
以上のようにして成膜の準備が完了した後、以下の手順で各層の形成を行う。円筒状支持体３１１２が所定の温度になったところで流出バルブ３２５１〜３２５６のうちの必要なものおよび補助バルブ３２６０を徐々に開き、ガスボンベ３２２１〜３２２６から所定のガスをガス導入管３１１４を介して反応容器３１１１内に導入する。
次にマスフローコントローラー３２１１〜３２１６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３１１１内の圧力が１Ｔｏｒｒ以下の所定の圧力になるように真空計３１１９を見ながらメインバルブ３１１８の開口を調整する。
内圧が安定したところで、周波数１３．５６ＭＨｚのＲＦ電源（不図示）を所望の電力に設定して、高周波マッチングボックス３１１５を通じて反応容器３１１１内にＲＦ電力を導入し、グロー放電を生起させる。
この放電エネルギーによって反応容器内に導入された原料ガスが分解され、円筒状支持体３１１２上に所定のシリコンを主成分とする堆積膜が形成されるところとなる。
所望の膜厚の形成が行われた後、ＲＦ電力の供給を止め、流出バルブを閉じて反応容器へのガスの流入を止め、堆積膜の形成を終える。
【０００８】
同様の操作を複数回繰り返すことによって、所望の多層構造の光受容層が形成される。
それぞれの層を形成する際には必要なガス以外の流出バルブはすべて閉じられていることは言うまでもなく、また、それぞれのガスが反応容器３１１１内、流出バルブ３２５１〜３２５６から反応容器３１１１に至る配管内に残留することを避けるために、流出バルブ３２５１〜３２５６を閉じ、補助バルブ３２６０を開き、さらにメインバルブ３１１８を全開にして系内を一旦高真空に排気する操作を必要に応じて行う。
膜形成の均一化を図るために、層形成を行なっている間は、支持体３１１２を駆動装置（不図示）によって所定の速度で回転させることも有効である。
さらに、上述のガス種およびバルブ操作は各々の層の作成条件にしたがって変更が加えられることは言うまでもない。
【０００９】
一方、複数の感光体を同時に形成でき、生産性の極めて高い図４に示した堆積膜形成装置の開発も積極的に進められている。
図４（ａ）は概略断面図、図４（ｂ）は図４（ａ）の切断線Ｂ−Ｂ’に沿う概略断面図である。反応容器４０１の側面には排気管４０４が一体的に形成され、排気管４０４の他端は不図示の排気装置に接続されている。
反応容器４０１の上面と下面にはそれぞれ導波管４０３が取り付けられ、各導波管４０３の他端は不図示のマイクロ波電源に接続されている。各導波管４０３の反応容器４０１側の端部にはそれぞれ誘電体窓４０２が気密封止されている。
反応容器４０１の中心部を取り囲むように、堆積膜の形成される６個の円筒状基体４０５が互いに平行になるように配置されている。
各円筒状基体４０５は回転軸４０８によって保持され、発熱体４０７によって加熱されるようになっている。モータ４０９を駆動すると、減速ギア４１０を介して回転軸４０８が回転し、円筒状基体４０５がその母線方向中心軸のまわりを自転するようになっている。
反応容器４０１内の円筒状基体４０５と各誘電体窓４０２で囲まれた空間があり、この空間が成膜空間４０６となる。
また、隣接する２個の円筒状基体４０５の間の隙間には、それぞれ原料ガス導入管４５１が設けられている。原料ガス導入管３５１は原料ガスを成膜空間４０６に導入するようになっている。
【００１０】
この装置を用いて電子写真用感光体を作製するときは、まず、反応容器４０１内を１０-7Ｔｏｒｒ以下まで排気し、ついで、発熱体４０７により円筒状基体４０５を所望の温度に加熱保持する。
そして、原料ガス導入管４５１を介して、原料ガスを反応容器４０１内に導入する。これと同時並行的に周波数５００ＭＨｚ以上の好ましくは２．４５ＧＨｚのマイクロ波を導波管４０３、誘電体窓４０２を経て反応容器４０１内に入射させる。
その結果、成膜空間４０６においてグロー放電が生起し、原料ガスは励起解離して円筒状基体４０５上に堆積膜が形成される。
このとき、モータ４０９を回転させることにより、円筒状基体４０５の全周にわたって堆積膜を形成することができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の装置及び方法により、良好なａ−Ｓｉ系感光体が形成されるが、現在の市場での高度な要求に対応していくため、更なる技術の向上が必要となっている。
具体的には、画像欠陥の更なる軽減、光メモリーと呼ばれる電子写真画像上の残像現象の低減、コストの低減等が挙げられる。
光メモリーは前回のコピー時に形成された潜像が、次回のコピー時までに完全に消去されず、次回のコピー画像上にかすかに前回のコピー画像が形成されてしまうものである。
このような電子写真画像特性向上、低コスト化のために、ａ−Ｓｉ系感光体製造技術、特にａ−Ｓｉ膜形成技術の更なる発展が必要不可欠となっている。
【００１２】
ａ−Ｓｉ膜形成技術に関しては、感光体に限らずさまざまな応用を目的として多くの工夫、改善が為され、日々着実にその技術の向上が達せられている。
例えば、近年注目を浴びているものの１つにＶＨＦ帯の高周波電力を用いたＶＨＦプラズマＣＶＤ（以後「ＶＨＦ−ＰＣＶＤ」と略記する）法がある。
ＶＨＦ−ＰＣＶＤ法は膜堆積速度が速く、また高品質なａ−Ｓｉ膜が得られるため、製品の低コスト化、高品質化を同時に達成し得るものと期待され、これを用いた各種製品製造法の開発が意欲的に進められている。
【００１３】
しかしながら、このＶＨＦ−ＰＣＶＤ法をａ−Ｓｉ系感光体形成に用いようとした場合、感光体の全領域にわたって均一な膜厚、均一で高品質な膜質の堆積膜を得ることが困難である。これは、ＶＨＦ電極が小さい場合には感光体上の電極に近い部分と遠い部分とで膜厚・膜質に差が生じてしまい、逆に大きくすると電極上でのＶＨＦ電力密度にむらが生じ、これに対応して感光体上で膜厚・膜質むらが現れてしまうためである。
これらの対策として、複数の小さな電極を用いることが考えられるが、この場合には電極間で異常放電が発生したり、放電が不安定になる等により安定した感光体形成を行なうのが困難である。
【００１４】
そこで、本発明は、上記従来のものにおける課題を解決し、ＶＨＦ−ＰＣＶＤ法を用いたａ−Ｓｉ系感光体形成において、感光体上の膜厚・特性不均一を軽減し、異常放電・放電不安定をも抑止し、全領域にわたって光メモリーが低減され、さらには他の電子写真特性も良好な非晶質シリコン系感光体を低コストで安定して製造し得る製造装置および製造方法を提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、非晶質シリコン系感光体製造装置および製造方法をつぎのように構成したものである。
すなわち、本発明の非晶質シリコン系感光体製造装置は、真空気密可能な反応容器内に基体を配置し、前記反応容器内に原料ガス供給手段と高周波電力導入手段とを備え、前記原料ガス供給手段より供給された原料ガスに前記高周波電力導入手段よりＶＨＦ帯の高周波電力を導入することによって反応容器内にグロー放電を生起し、該基体上に堆積膜を形成するプラズマＣＶＤ法による非晶質シリコン系感光体製造装置において、前記高周波電力導入手段が実質的に同一軸上にある複数の棒状電極を該電極間に配置された誘電体により電気的に結合して構成されていて、かつ、該棒状電極毎に高周波電力が供給されることを特徴としている。また、本発明の非晶質シリコン系感光体製造方法は、真空気密可能な反応容器内に、原料ガス供給手段より供給された原料ガスに前記反応容器内に設けられた前記高周波電力導入手段よりＶＨＦ帯の高周波電力を導入し、反応容器内にグロー放電を生起し、前記反応容器内に配置した基体上に堆積膜を形成するプラズマＣＶＤ法による非晶質シリコン系感光体製造手段において、前記高周波電力導入手段として複数の棒状電極を該電極間に配置された誘電体により電気的に結合して構成した高周波電力導入手段を用い、該棒状電極毎に高周波電力を供給し、均一な電力の供給と安定した放電とにより堆積膜を形成するようにしたことを特徴としている。
また、本発明においては、基体を、複数の円筒状基体で構成し、該複数の円筒状基体を前記反応容器内で成膜空間を取り囲むように同一円周上に配置した構成を採ることが好ましい。その際、高周波電力導入手段は、前記円筒状基体により囲まれた成膜空間内に配するのが好ましい。
本発明においては、ＶＨＦ帯の高周波電力は、その周波数が２０ＭＨｚ〜４５０ＭＨｚであることが好ましく、それが５０ＭＨｚ〜４５０ＭＨｚであることがより好ましい。
また、本発明においては、前記誘電体を、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、窒化アルミ（ＡｌＮ）、ベリリア（ＢｅＯ）、マグネシア（ＭｇＯ）、窒化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4）、窒化ホウ素（ＢＮ）、ステアタイト（ＭｇＯ・ＳｉＯ2）、ジルコン（ＺｒＯ2・ＳｉＯ2）、コージェライト（2ＭｇＯ・2Ａｌ2Ｏ3・5ＳｉＯ2）、ジルコンコージェライト（ＺｒＳｉＯ4−2ＭｇＯ・2Ａｌ2Ｏ3・5ＳｉＯ2）、マイカ系セラミックスのうちの１つ、または、２つ以上の材料により構成することがてきる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明は上記構成により、膜厚・膜質の不均一を軽減し、異常放電・放電不安定を抑制しながら、ＶＨＦ−ＰＣＶＤ法の特徴である高速成膜、高膜質化が達成可能となり、特性均一性、光メモリーを初めとする電子写真特性が良好なａ−Ｓｉ系電子写真用感光体が低コストで安定して製造することができるものであるが、それは、本発明者が鋭意検討を行った結果によるつぎのような知見に基づくものである。
【００１７】
すなわち、本発明の構成において、高周波電極を複数個としたことにより、各電極毎に電力供給することにより、各電極の大きさを電極上で電力密度むらが生じない程度に抑えながらも、高周波電極全体としては成膜空間全体に均一に電力供給することが可能となる。この結果、形成される感光体の膜厚・膜質の均一性が得られる。
また、各電極間に誘電体を設置することで放電の安定性を高めると同時に各電極間での異常放電を軽減することができる。
誘電体を設置しない際に、放電が不安定になる原因、各電極間で異常放電が多発する原因については現在のところ明らかとはなっていないが、各電極に供給される高周波電力の周波数・位相・電圧のずれ等の電力の不整合、各電極間での直流電圧成分のずれなどが原因となっているのではないかと考えている。
本発明においては各電極間に誘電体を設置することにより、各電極は容量結合により電気的に結合されることとなる。
このため、各電極は電気的に完全に個別のものとはならず、近接する他の電極から結合係数に応じた電力供給を受けることとなる。
この結果、各電極間での電力の不整合が緩和され、放電不安定性が抑止されるものと考えられる。
また、各電極間に誘電体が設置されていることにより、各電極間の最短経路が遮断されることとなる。
このため、電極間の一部で異常放電が発生しかけても、その成長が抑えられ異常放電が抑止されるものと考えられる。
なお、電極間に誘電体を設置した際の電極間結合係数の最適値は一義的に定まるものではなく、膜形成条件、具体的には原料ガス種、原料ガス流量、反応圧力、供給する高周波電力等に応じて個々に決定されるべきものである。
【００１８】
以下、図に基づいて本発明の内容をより詳細に説明する。
図１は本発明に用いることができるａ−Ｓｉ系感光体製造装置の一例を示した概略図である。
図１（ａ）は概略断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の切断線Ｂ−Ｂ’に沿う概略断面図である。
図１において、１０１は反応容器、１０２は反応容器１０１の側面に一体的に形成された排気管、１０３は円筒状基体、１０４は発熱体、１０５は回転軸、１０６はモータである。
１０７は棒状の高周波電極、１０８は誘電体で形成され、高周波電極１０７間に設置された電極間結合部である。
高周波電力導入手段１０９は実質的に同一軸上に配置された２つの高周波電極１０７と１つの電極間結合部１０８より構成されている。
１１０は位相調整器、１１１はマッチングボックス、１１２は高周波電源である。
高周波電源１１２より供給された高周波電力はマッチングボックス１１１を経て、位相調整器１１０で位相調整された後、高周波電力導入手段１０９より反応容器１０１中へ供給される。１１３は原料ガス供給手段であり、所望の原料ガスを反応容器１０１中へ供給する。
【００１９】
高周波電極１０７に用いうる材料としては、導電性材料であれば特に制限はなく、例えばＡｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｎｂ、Ｔｅ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｆｅ等の金属、およびこれらの合金、例えばステンレス等が挙げられる。
また、セラミック等の電気絶縁性材料の表面を導電処理したものも用いることができる。
高周波電極１０７の大きさ、形状は全て同じにしても良いし、適宜異なる大きさ、形状としても良い。
電極間結合部１０８を形成する誘電体材料にも特に制限はないが、耐熱性が高く、電気絶縁性が高い材料が好適に用いられる。
具体的には、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、窒化アルミ（ＡｌＮ）、ベリリア（ＢｅＯ）、マグネシア（ＭｇＯ）、窒化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4）、窒化ホウ素（ＢＮ）、ステアタイト（ＭｇＯ・ＳｉＯ2）、ジルコン（ＺｒＯ2・ＳｉＯ2）、コージェライト（2ＭｇＯ・2Ａｌ2Ｏ3・5ＳｉＯ2）、ジルコンコージェライト（ＺｒＳｉＯ4−2ＭｇＯ・2Ａｌ2Ｏ3・5ＳｉＯ2）、マイカ系セラミックス等のセラミックス、ガラス等が好適に用いられる。また、これらの材料を組み合わせて用いても良い。
【００２０】
図１においては、高周波電力導入手段１０９は２つの高周波電極１０７と１つの電極間結合部１０８より構成されているが、高周波電極の数は２つ以上であればよく、その際各電極間全てに電極間結合部を配置することはいうまでもない。また、高周波電力導入手段１０９は、高周波電極及び電極間結合部の外部を誘電体材料で覆う構成としても良い。
その際用いうる絶縁性材料としては、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、ベリリア（ＢｅＯ）、マグネシア（ＭｇＯ）、窒化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4）、窒化ホウ素（ＢＮ）、ステアタイト（ＭｇＯ・ＳｉＯ2）、ジルコン（ＺｒＯ2・ＳｉＯ2）等のセラミックス、ガラス等が挙げられる。
１１３は原料ガス供給手段であり、原料ガスは不図示の原料ガス供給装置より原料ガス供給手段１１３を介して反応容器１０１中に導入される。
【００２１】
このような本発明を用いたａ−Ｓｉ系感光体製造装置による堆積膜形成は概略以下のような手順により行なうことができる。
まず、反応容器１０１内に円筒状基体１０３を設置し、不図示の排気装置により排気管１０２を通して反応容器１０１内を排気する。
続いて、発熱体１０４により円筒状基体１０３を２００℃〜３００℃程度の所定の温度に加熱・制御する。
円筒状基体１０３が所定の温度となったところで、原料ガス供給手段１１３を介して、原料ガスを反応容器１０１内に導入する。
原料ガスの流量が設定流量となり、また、反応容器１０１内の圧力が安定したのを確認した後、高周波電源１１２よりマッチングボックス１１１、位相調整器１１０を介して高周波電極１０７へ高周波電力を供給する。高周波電極１０７より成膜空間に放射された高周波電力により、成膜空間においてグロー放電が生起し、原料ガスは励起解離して円筒状基体１０３上に堆積膜が形成される。
膜形成の均一化を図るために、層形成を行なっている間、回転軸１０５を介して円筒状基体１０３をモータ１０６により所定の速度で回転させることも有効である。
【００２２】
本発明を用いて作製しうるａ−Ｓｉ系感光体の層構成は例えば以下のようなものである。
図５は、層構成を説明するための模式的構成図である。
図５（ａ）に示す電子写真用感光体５００は、支持体（基体）５０１の上にａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなり光導電性を有する光導電層５０２が設けられている。
図５（ｂ）に示す電子写真用感光体５００は、支持体５０１の上に、ａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなり光導電性を有する光導電層５０２と、アモルファスシリコン系表面層５０３とから構成されている。
図５（ｃ）に示す電子写真用感光体５００は、支持体５０１の上に、ａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなり光導電性を有する光導電層５０２と、アモルファスシリコン系表面層５０３と、アモルファスシリコン系電荷注入阻止層５０４とから構成されている。
図５（ｄ）に示す電子写真用感光体５００は、支持体５０１の上に、光導電層５０２が設けられている。
該光導電層５０２はａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなる電荷発生層５０５ならびに電荷輸送層５０６とからなり、その上にアモルファスシリコン系表面層５０３が設けられている。
【００２３】
つぎに、本発明における支持体（基体）について説明する。
感光体の支持体としては、導電性でも電気絶縁性であってもよい。
導電性支持体としては、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｎｂ、Ｔｅ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｆｅ等の金属、およびこれらの合金、例えばステンレス等が挙げられる。また、ポリエステル、ポリエチレン、ポリカーボネート、セルロースアセテート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルムまたはシート、ガラス、セラミック等の電気絶縁性支持体の少なくとも光受容層を形成する側の表面を導電処理した支持体も用いることができる。
支持体５０１の形状は平滑表面あるいは凹凸表面の円筒状または板状無端ベルト状であることができ、その厚さは、所望通りの電子写真用感光体５００を形成し得るように適宜決定するが、電子写真用感光体５００としての可撓性が要求される場合には、支持体５０１としての機能が充分発揮できる範囲内で可能な限り薄くすることができる。
しかしながら、支持体５０１は製造上および取り扱い上、機械的強度等の点から通常は１０μｍ以上とされる。
【００２４】
つぎに、本発明によるａ−Ｓｉ系感光体の層構成における光導電層について説明する。
光導電層５０２は支持体５０１上に、所望特性が得られるように適宜成膜パラメーターの数値条件が設定されて作成される。光導電層５０２を形成するには、基本的にはシリコン原子（Ｓｉ）を供給し得るＳｉ供給用の原料ガスと、水素原子（Ｈ）を供給し得るＨ供給用の原料ガスまたは／及びハロゲン原子（Ｘ）を供給し得るＸ供給用の原料ガスを、内部が減圧にし得る反応容器内に所望のガス状態で導入して、該反応容器内にグロー放電を生起させ、あらかじめ所定の位置に設置されてある所定の支持体５０１上にａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなる層を形成させる。
また、光導電層５０２中に水素原子または／及びハロゲン原子が含有されることが必要であるが、これはシリコン原子の未結合手を補償し、層品質の向上、特に光導電性および電荷保持特性を向上させるために必須不可欠であるからである。よって水素原子またはハロゲン原子の含有量、または水素原子とハロゲン原子の和の量はシリコン原子と水素原子または／及びハロゲン原子の和に対して１０〜４０原子％、より好ましくは１５〜２５原子％とされるのが望ましい。
【００２５】
Ｓｉ供給用ガスとなり得る物質としてはＳｉＨ4、Ｓｉ2Ｈ6、Ｓｉ3Ｈ8、Ｓｉ4Ｈ10等のガス状態の、またはガス化し得る水素化珪素（シラン類）が有効に使用されるものとして挙げられ、更に層作成時の取り扱い易さ、Ｓｉ供給効率の良さ等の点でＳｉＨ4、Ｓｉ2Ｈ6が好ましいものとして挙げられる。
そして、形成される光導電層５０２中に水素原子を構造的に導入し、水素原子の導入割合の制御をいっそう容易になるように図り、良好な膜特性を得るために、これらのガスに更にＨ2および／またはＨｅあるいは水素原子を含む珪素化合物のガスも所望量混合して層形成することも効果的である。
また、各ガスは単独種のみでなく所定の混合比で複数種混合しても差し支えないものである。
またハロゲン原子供給用の原料ガスとして有効なのは、たとえばハロゲンガス、ハロゲン化物、ハロゲンをふくむハロゲン間化合物、ハロゲンで置換されたシラン誘導体等のガス状のまたはガス化し得るハロゲン化合物が好ましく挙げられる。また、さらにはシリコン原子とハロゲン原子とを構成要素とするガス状のまたはガス化し得る、ハロゲン原子を含む水素化珪素化合物も有効なものとして挙げることができる。
好適に使用し得るハロゲン化合物としては、具体的には弗素ガス（Ｆ2）、ＢｒＦ、ＣｌＦ、ＣｌＦ3、ＢｒＦ3、ＢｒＦ5、ＩＦ3、ＩＦ7等のハロゲン間化合物を挙げることができる。ハロゲン原子を含む珪素化合物、いわゆるハロゲン原子で置換されたシラン誘導体としては、具体的には、たとえばＳｉＦ4、Ｓｉ2Ｆ6等の弗化珪素が好ましいものとして挙げることができる。
光導電層５０２中に含有される水素原子または／及びハロゲン原子の量を制御するには、例えば支持体５０１の温度、水素原子または／及びハロゲン原子を含有させるために使用される原料物質の反応容器内へ導入する量、放電電力等を制御すればよい。
光導電層５０２には必要に応じて伝導性を制御する原子を含有させることが好ましい。伝導性を制御する原子は、光導電層５０２中に万偏なく均一に分布した状態で含有されても良いし、あるいは層厚方向には不均一な分布状態で含有している部分があってもよい。
【００２６】
前記伝導性を制御する原子としては、半導体分野における、いわゆる不純物を挙げることができ、ｐ型伝導特性を与える周期律表第IIIb族に属する原子（以後「第IIIb族原子」と略記する）またはｎ型伝導特性を与える周期律表第Ｖｂ族に属する原子（以後「第Ｖｂ族原子」と略記する）を用いることができる。
第IIIb族原子としては、具体的には、硼素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、タリウム（Ｔｌ）等があり、特にＢ、Ａｌ、Ｇａが好適である。第Ｖｂ族原子としては、具体的には燐（Ｐ）、砒素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）、ビスマス（Ｂｉ）等があり、特にＰ、Ａｓが好適である。
光導電層５０２に含有される伝導性を制御する原子の含有量としては、好ましくは１×１０-2〜１×１０4原子ｐｐｍ、より好ましくは５×１０-2〜５×１０3原子ｐｐｍ、最適には１×１０-1〜１×１０3原子ｐｐｍとされるのが望ましい。伝導性を制御する原子、たとえば、第IIIb族原子あるいは第Ｖｂ族原子を構造的に導入するには、層形成の際に、第IIIb族原子導入用の原料物質あるいは第Ｖｂ族原子導入用の原料物質をガス状態で反応容器中に、光導電層５０２を形成するための他のガスとともに導入してやればよい。第IIIb族原子導入用の原料物質あるいは第Ｖｂ族原子導入用の原料物質となり得るものとしては、常温常圧でガス状のまたは、少なくとも層形成条件下で容易にガス化し得るものが採用されるのが望ましい。
【００２７】
そのような第IIIb族原子導入用の原料物質として具体的には、硼素原子導入用としては、Ｂ2Ｈ6、Ｂ4Ｈ10、Ｂ5Ｈ9、Ｂ5Ｈ11、Ｂ6Ｈ10、Ｂ6Ｈ12、Ｂ6Ｈ14等の水素化硼素、ＢＦ3、ＢＣｌ3、ＢＢｒ3等のハロゲン化硼素等が挙げられる。この他、ＡｌＣｌ3、ＧａＣｌ3、Ｇａ（ＣＨ3）3、ＩｎＣｌ3、ＴｌＣｌ3も挙げることができる。
第Ｖｂ族原子導入用の原料物質として有効に使用されるのは、燐原子導入用としては、ＰＨ3、Ｐ2Ｈ4等の水素化燐、ＰＨ4Ｉ、ＰＦ3、ＰＦ5、ＰＣｌ3、ＰＣｌ5、ＰＢｒ3、ＰＢｒ5、ＰＩ3等のハロゲン化燐が挙げられる。この他、ＡｓＨ3、ＡｓＦ3、ＡｓＣｌ3、ＡｓＢｒ3、ＡｓＦ5、ＳｂＨ3、ＳｂＦ3、ＳｂＦ5、ＳｂＣｌ3、ＳｂＣｌ5、ＢｉＨ3、ＢｉＣｌ3、ＢｉＢｒ3等も第Ｖｂ族原子導入用の出発物質の有効なものとして挙げることができる。
また、これらの伝導性を制御する原子導入用の原料物質を必要に応じてＨ2および／またはＨｅにより希釈して使用してもよい。
さらに光導電層５０３に炭素原子及び／または酸素原子及び／または窒素原子を含有させることも有効である。炭素原子及び／または酸素原子／及びまたは窒素原子の含有量はシリコン原子、炭素原子、酸素原子及び窒素原子の和に対して好ましくは１×１０-5〜１０原子％、より好ましくは１×１０-4〜８原子％、最適には１×１０-3〜５原子％が望ましい。炭素原子及び／または酸素原子及び／または窒素原子は、光導電層中に万遍なく均一に含有されても良いし、光導電層の層厚方向に含有量が変化するような不均一な分布をもたせた部分があっても良い。
【００２８】
光導電層５０２の層厚は所望の電子写真特性が得られること及び経済的効果等の点から適宜所望にしたがって決定され、好ましくは１〜１００μｍ、より好ましくは２０〜５０μｍ、最適には２３〜４５μｍとされるのが望ましい。
所望の膜特性を有する光導電層５０２を形成するには、Ｓｉ供給用のガスと希釈ガスとの混合比、反応容器内のガス圧、放電電力ならびに支持体温度を適宜設定することが必要である。
希釈ガスとして使用するＨ2および／またはＨｅの流量は、層設計にしたがって適宜最適範囲が選択される。反応容器内のガス圧も同様に層設計にしたがって適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合１×１０-4〜１０Ｔｏｒｒ、好ましくは５×１０-4〜５Ｔｏｒｒ、最適には１×１０-3〜１Ｔｏｒｒとするのが好ましい。
光導電層を形成するための支持体温度、ガス圧の望ましい数値範囲として前記した範囲が挙げられるが、条件は通常は独立的に別々に決められるものではなく、所望の特性を有する光受容部材を形成すべく相互的且つ有機的関連性に基づいて最適値を決めるのが望ましい。
【００２９】
つぎに、本発明によるａ−Ｓｉ系感光体の層構成における表面層について説明する。
上述のようにして支持体５０１上に形成された光導電層５０２の上に、更にアモルファスシリコン系の表面層５０３を形成することが好ましい。この表面層５０３は主に耐湿性、連続繰り返し使用特性、電気的耐圧性、使用環境特性、耐久性向上を主たる目的として設けられる。
表面層５０３は、アモルファスシリコン系の材料であればいれずの材質でも可能であるが、例えば、水素原子（Ｈ）及び／またはハロゲン原子（Ｘ）を含有し、更に炭素原子を含有するアモルファスシリコン（以下「ａ−ＳｉＣ：Ｈ，Ｘ」と表記する）、水素原子（Ｈ）及び／またはハロゲン原子（Ｘ）を含有し、更に酸素原子を含有するアモルファスシリコン（以下「ａ−ＳｉＯ：Ｈ，Ｘ」と表記する）、水素原子（Ｈ）及び／またはハロゲン原子（Ｘ）を含有し、更に窒素原子を含有するアモルファスシリコン（以下「ａ−ＳｉＮ：Ｈ，Ｘ」と表記する）、水素原子（Ｈ）及び／またはハロゲン原子（Ｘ）を含有し、更に炭素原子、酸素原子、窒素原子の少なくとも一つを含有するアモルファスシリコン（以下「ａ−ＳｉＣＯＮ：Ｈ，Ｘ」と表記する）等の材料が好適に用いられる。
【００３０】
表面層５０３は真空堆積膜形成方法によって、所望特性が得られるように適宜成膜パラメーターの数値条件が設定されて作成される。
例えば、ａ−ＳｉＣ：Ｈ，Ｘよりなる表面層５０３を形成するには、基本的にはシリコン原子（Ｓｉ）を供給し得るＳｉ供給用の原料ガスと、炭素原子（Ｃ）を供給し得るＣ供給用の原料ガスと、水素原子（Ｈ）を供給し得るＨ供給用の原料ガスまたは／及びハロゲン原子（Ｘ）を供給し得るＸ供給用の原料ガスを、内部を減圧にし得る反応容器内に所望のガス状態で導入して、該反応容器内にグロー放電を生起させ、あらかじめ所定の位置に設置された光導電層５０２を形成した支持体５０１上にａ−ＳｉＣ：Ｈ，Ｘからなる層を形成すればよい。
表面層の材質としてはシリコンを含有するアモルファス材料なら何れでも良いが、炭素、窒素、酸素より選ばれた元素を少なくとも１つ含むシリコン原子との化合物が好ましく、特にａ−ＳｉＣを主成分としたものが好ましい。
表面層をａ−ＳｉＣを主成分として構成する場合の炭素量は、シリコン原子と炭素原子の和に対して３０％から９０％の範囲が好ましい。
また、表面層５０３中に水素原子または／及びハロゲン原子が含有されることが必要であるが、これはシリコン原子の未結合手を補償し、層品質の向上、特に光導電性特性および電荷保持特性を向上させるために重要である。水素含有量は、構成原子の総量に対して通常の場合３０〜７０原子％、好適には３５〜６５原子％、最適には４０〜６０原子％とするのが望ましい。また、弗素原子の含有量として、通常の場合は０．０１〜１５原子％、好適には０．１〜１０原子％、最適には０．６〜４原子％とされるのが望ましい。
【００３１】
表面層の形成において使用されるシリコン（Ｓｉ）供給用ガスとなり得る物質としては、ＳｉＨ4、Ｓｉ2Ｈ6、Ｓｉ3Ｈ8、Ｓｉ4Ｈ10等のガス状態の、またはガス化し得る水素化珪素（シラン類）が有効に使用されるものとして挙げられ、更に層作成時の取り扱い易さ、Ｓｉ供給効率の良さ等の点でＳｉＨ4、Ｓｉ2Ｈ6が好ましいものとして挙げられる。また、これらのＳｉ供給用の原料ガスを必要に応じてＨ2、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｅ等のガスにより希釈して使用してもよい。
炭素供給用ガスとなり得る物質としては、ＣＨ4、Ｃ2Ｈ6、Ｃ3Ｈ8、Ｃ4Ｈ10等のガス状態の、またはガス化し得る炭化水素が有効に使用されるものとして挙げられ、更に層作成時の取り扱い易さ、Ｓｉ供給効率の良さ等の点でＣＨ4、Ｃ2Ｈ6が好ましいものとして挙げられる。また、これらのＣ供給用の原料ガスを必要に応じてＨ2、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｅ等のガスにより希釈して使用してもよい。
窒素または酸素供給用ガスとなり得る物質としては、ＮＨ3、ＮＯ、Ｎ2Ｏ、ＮＯ2、Ｏ2、ＣＯ、ＣＯ2、Ｎ2等のガス状態の、またはガス化し得る化合物が有効に使用されるものとして挙げられる。また、これらの窒素、酸素供給用の原料ガスを必要に応じてＨ2、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｅ等のガスにより希釈して使用してもよい。
また、形成される表面層５０３中に導入される水素原子の導入割合の制御をいっそう容易になるように図るために、これらのガスに更に水素ガスまたは水素原子を含む珪素化合物のガスも所望量混合して層形成することが好ましい。また、各ガスは単独種のみでなく所定の混合比で複数種混合しても差し支えないものである。
【００３２】
ハロゲン原子供給用の原料ガスとして有効なのは、たとえばハロゲンガス、ハロゲン化物、ハロゲンをふくむハロゲン間化合物、ハロゲンで置換されたシラン誘導体等のガス状のまたはガス化し得るハロゲン化合物が好ましく挙げられる。また、さらにはシリコン原子とハロゲン原子とを構成要素とするガス状のまたはガス化し得る、ハロゲン原子を含む水素化珪素化合物も有効なものとして挙げることができる。本発明に於て好適に使用し得るハロゲン化合物としては、具体的には弗素ガス（Ｆ2）、ＢｒＦ、ＣｌＦ、ＣｌＦ3、ＢｒＦ3、ＢｒＦ5、ＩＦ3、ＩＦ7等のハロゲン間化合物を挙げることができる。ハロゲン原子を含む珪素化合物、いわゆるハロゲン原子で置換されたシラン誘導体としては、具体的には、たとえばＳｉＦ4、Ｓｉ2Ｆ6等の弗化珪素が好ましいものとして挙げることができる。
表面層５０３中に含有される水素原子または／及びハロゲン原子の量を制御するには、例えば支持体５０１の温度、水素原子または／及びハロゲン原子を含有させるために使用される原料物質の反応容器内へ導入する量、放電電力等を制御すればよい。
炭素原子及び／または酸素原子及び／または窒素原子は、表面層中に万遍なく均一に含有されても良いし、表面層の層厚方向に含有量が変化するような不均一な分布をもたせた部分があっても良い。
さらに表面層５０３には必要に応じて伝導性を制御する原子を含有させることが好ましい。伝導性を制御する原子は、表面層５０３中に万偏なく均一に分布した状態で含有されても良いし、あるいは層厚方向には不均一な分布状態で含有している部分があってもよい。
前記の伝導性を制御する原子としては、半導体分野における、いわゆる不純物を挙げることができ、ｐ型伝導特性を与える周期律表第IIIb族に属する原子（以後「第IIIb族原子」と略記する）またはｎ型伝導特性を与える周期律表第Ｖｂ族に属する原子（以後「第Ｖｂ族原子」と略記する）を用いることができる。
第IIIb族原子としては、具体的には、硼素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、タリウム（Ｔｌ）等があり、特にＢ、Ａｌ、Ｇａが好適である。第Ｖｂ族原子としては、具体的には燐（Ｐ）、砒素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）、ビスマス（Ｂｉ）等があり、特にＰ、Ａｓが好適である。
【００３３】
表面層５０３に含有される伝導性を制御する原子の含有量としては、好ましくは１×１０-3〜１×１０3原子ｐｐｍ、より好ましくは１×１０-2〜５×１０2原子ｐｐｍ、最適には１×１０-1〜１×１０2原子ｐｐｍとされるのが望ましい。伝導性を制御する原子、たとえば、第IIIb族原子あるいは第Ｖｂ族原子を構造的に導入するには、層形成の際に、第IIIb族原子導入用の原料物質あるいは第Ｖｂ族原子導入用の原料物質をガス状態で反応容器中に、表面層５０３を形成するための他のガスとともに導入してやればよい。第IIIb族原子導入用の原料物質あるいは第Ｖｂ族原子導入用の原料物質となり得るものとしては、常温常圧でガス状のまたは、少なくとも層形成条件下で容易にガス化し得るものが採用されるのが望ましい。そのような第IIIb族原子導入用の原料物質として具体的には、硼素原子導入用としては、Ｂ2Ｈ6、Ｂ4Ｈ10、Ｂ5Ｈ9、Ｂ5Ｈ11、Ｂ6Ｈ10、Ｂ6Ｈ12、Ｂ6Ｈ14等の水素化硼素、ＢＦ3、ＢＣｌ3、ＢＢｒ３等のハロゲン化硼素等が挙げられる。この他、ＡｌＣｌ３、ＧａＣｌ３、Ｇａ（ＣＨ3）３、ＩｎＣｌ3、ＴｌＣｌ3等も挙げることができる。
第Ｖｂ族原子導入用の原料物質として、有効に使用されるのは、燐原子導入用としては、ＰＨ3、Ｐ2Ｈ4等の水素化燐、ＰＨ4Ｉ、ＰＦ3、ＰＦ5、ＰＣｌ3、ＰＣｌ5、ＰＢｒ3、ＰＢｒ5、ＰＩ3等のハロゲン化燐が挙げられる。この他、ＡｓＨ3、ＡｓＦ3、ＡｓＣｌ3、ＡｓＢｒ3、ＡｓＦ5、ＳｂＨ3、ＳｂＦ3、ＳｂＦ5、ＳｂＣｌ3、ＳｂＣｌ5、ＢｉＨ3、ＢｉＣｌ3、ＢｉＢｒ3等も第Ｖｂ族原子導入用の出発物質の有効なものとして挙げることができる。
また、これらの伝導性を制御する原子導入用の原料物質を必要に応じてＨ2、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｅ等のガスにより希釈して使用してもよい。
【００３４】
表面層５０３の層厚としては、通常０．０１〜３μｍ、好適には０．０５〜２μｍ、最適には０．１〜１μｍとされるのが望ましいものである。層厚が０．０１μｍよりも薄いと光受容部材を使用中に摩耗等の理由により表面層が失われてしまい、３μｍを越えると残留電位の増加等の電子写真特性の低下がみられる。表面層５０３は、その要求される特性が所望通りに与えられるように注意深く形成される。即ち、Ｓｉ、Ｃ及び／またはＮ及び／またはＯ、Ｈ及び／またはＸを構成要素とする物質はその形成条件によって構造的には結晶からアモルファスまでの形態を取り、電気物性的には導電性から半導体性、絶縁性までの間の性質を、又、光導電的性質から非光導電的性質までの間の性質を各々示すので、本発明においては、目的に応じた所望の特性を有する化合物が形成される様に、所望に従ってその形成条件の選択が厳密になされる。
例えば、表面層５０３を耐圧性の向上を主な目的として設けるには、使用環境に於いて電気絶縁性的挙動の顕著な非単結晶材料として作成される。
又、連続繰り返し使用特性や使用環境特性の向上を主たる目的として表面層５０３が設けられる場合には、上記の電気絶縁性の度合はある程度緩和され、照射される光に対して有る程度の感度を有する非単結晶材料として形成される。
目的を達成し得る特性を有する表面層５０３を形成するには、支持体５０１の温度、反応容器内のガス圧を所望にしたがって、適宜設定する必要がある。
支持体５０１の温度（Ｔｓ）は、層設計にしたがって適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合、好ましくは２００〜３５０℃、より好ましくは２３０〜３３０℃、最適には２５０〜３００℃とするのが望ましい。
反応容器内のガス圧も同様に層設計にしたがって適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合、好ましくは１×１０-4〜１０Ｔｏｒｒ、より好ましくは５×１０-4〜５Ｔｏｒｒ、最適には１×１０-3〜１Ｔｏｒｒとするのが好ましい。
表面層を形成するための支持体温度、ガス圧の望ましい数値範囲として前記した範囲が挙げられるが、条件は通常は独立的に別々に決められるものではなく、所望の特性を有する光受容部材を形成すべく相互的且つ有機的関連性に基づいて最適値を決めるのが望ましい。
また表面層５０３と光導電層５０２との間に炭素原子及び／または酸素原子及び／または窒素原子の含有量が光導電層５０２に向かって連続的に減少する領域を設けても良い。これにより表面層と光導電層の密着性を向上させ、界面での光の反射による干渉の影響をより少なくすることができると同時に、界面でのキャリアのトラップを防止し、感光体特性向上を達し得る。
【００３５】
つぎに、本発明によるａ−Ｓｉ系感光体の層構成における電荷注入阻止層について説明する。
必要に応じて導電性支持体と光導電層との間に、導電性支持体側からの電荷の注入を阻止する働きのある電荷注入阻止層５０４を設けてもよい。すなわち、電荷注入阻止層５０４は感光体が一定極性の帯電処理をその表面に受けた際、支持体側より光導電層側に電荷が注入されるのを阻止する機能を有し、逆の極性の帯電処理を受けた際にはそのような機能は発揮されない、いわゆる極性依存性を有している。そのような機能を付与するために、電荷注入阻止層５０４には伝導性を制御する原子を光導電層に比べ比較的多く含有させる。
該層に含有される伝導性を制御する原子は、該層中に万偏なく均一に分布されても良いし、あるいは層厚方向には万偏なく含有されてはいるが、不均一に分布する状態で含有している部分があってもよい。分布濃度が不均一な場合には、支持体側に多く分布するように含有させるのが好適である。
しかしながら、いずれの場合にも支持体の表面と平行面内方向においては、均一な分布で万偏なく含有されることが面内方向における特性の均一化をはかる点からも必要である。
【００３６】
電荷注入阻止層５０４に含有される伝導性を制御する原子としては、半導体分野における、いわゆる不純物を挙げることができ、ｐ型伝導特性を与える周期律表第IIIb族に属する原子（以後「第IIIb族原子」と略記する）またはｎ型伝導特性を与える周期律表第Ｖｂ族に属する原子（以後「第Ｖｂ族原子」と略記する）を用いることができる。
第IIIb族原子としては、具体的には、Ｂ（ほう素）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｇａ（ガリウム）、Ｉｎ（インジウム）、Ｔａ（タリウム）等があり、特にＢ、Ａｌ、Ｇａが好適である。第Ｖｂ族原子としては、具体的にはＰ（リン）、Ａｓ（砒素）、Ｓｂ（アンチモン）、Ｂｉ（ビスマス）等があり、特にＰ、Ａｓが好適である。
電荷注入阻止層５０４中に含有される伝導性を制御する原子の含有量としては、所望にしたがって適宜決定されるが、好ましくは１０〜１×１０4原子ｐｐｍ、より好適には５０〜５×１０3原子ｐｐｍ、最適には１×１０2〜１×１０3原子ｐｐｍとされるのが望ましい。
さらに、電荷注入阻止層５０４には、炭素原子、窒素原子及び酸素原子の少なくとも一種を含有させることによって、該電荷注入阻止層５０４に直接接触して設けられる他の層との間の密着性の向上をよりいっそう図ることができる。
該層に含有される炭素原子または窒素原子または酸素原子は該層中に万偏なく均一に分布されても良いし、あるいは層厚方向には万偏なく含有されてはいるが、不均一に分布する状態で含有している部分があってもよい。しかしながら、いずれの場合にも支持体の表面と平行面内方向においては、均一な分布で万偏なく含有されることが面内方向における特性の均一化をはかる点からも必要である。
【００３７】
電荷注入阻止層５０４の全層領域に含有される炭素原子及び／または窒素原子および／または酸素原子の含有量は、本発明の目的が効果的に達成されるように適宜決定されるが、一種の場合はその量として、二種以上の場合はその総和として、好ましくは１×１０-3〜５０原子％、より好適には５×１０-3〜３０原子％、最適には１×１０-2〜１０原子％とされるのが望ましい。
また、電荷注入阻止層５０４に含有される水素原子および／またはハロゲン原子は層内に存在する未結合手を補償し膜質の向上に効果を奏する。電荷注入阻止層５０４中の水素原子またはハロゲン原子あるいは水素原子とハロゲン原子の和の含有量は、好適には１〜５０原子％、より好適には５〜４０原子％、最適には１０〜３０原子％とするのが望ましい。
電荷注入阻止層５０４の層厚は所望の電子写真特性が得られること、及び経済的効果等の点から好ましくは０．１〜５μｍ、より好ましくは０．３〜４μｍ、最適には０．５〜３μｍとされるのが望ましい。
【００３８】
電荷注入阻止層５０４を形成するには、前述の光導電層を形成する方法と同様の真空堆積法が採用される。光導電層５０２と同様に、Ｓｉ供給用のガスと希釈ガスとの混合比、反応容器内のガス圧、放電電力ならびに支持体５０１の温度を適宜設定することが必要である。
希釈ガスであるＨ2および／またはＨｅの流量は、層設計にしたがって適宜最適範囲が選択されるが、Ｓｉ供給用ガスに対しＨ2および／またはＨｅを、通常の場合１〜２０倍、好ましくは３〜１５倍、最適には５〜１０倍の範囲に制御することが望ましい。
反応容器内のガス圧も同様に層設計にしたがって適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合１×１０-4〜１０Ｔｏｒｒ、好ましくは５×１０-4〜５Ｔｏｒｒ、最適には１×１０-3〜１Ｔｏｒｒとするのが好ましい。
電荷注入阻止層５０４を形成するための希釈ガスの混合比、ガス圧、放電電力、支持体温度の望ましい数値範囲として前記した範囲が挙げられるが、これらの層作成ファクターは通常は独立的に別々に決められるものではなく、所望の特性を有する表面層を形成すべく相互的且つ有機的関連性に基づいて各層作成ファクターの最適値を決めるのが望ましい。
支持体５０１と光導電層５０２あるいは電荷注入阻止層５０４との間の密着性の一層の向上を図る目的で、例えば、Ｓｉ3Ｎ4、ＳｉＯ2、ＳｉＯ、あるいはシリコン原子を母体とし、水素原子及び／またはハロゲン原子と、炭素原子及び／または酸素原子及び／または窒素原子とを含む非晶質材料等で構成される密着層を設けても良い。更に、支持体からの反射光による干渉模様の発生を防止するための光吸収層を設けても良い。
【００３９】
【実施例】
以下、本発明における実験例および実施例について説明する。
（実験例１）
［実験１］図１に示す電子写真用感光体の製造装置を用い、直径３０ｍｍ、長さ３５８ｍｍの円筒状アルミニウムシリンダー１０３上に、高周波電源１１２の発振周波数を１３．５６ＭＨｚ、２０ＭＨｚ、５０ＭＨｚ、１００ＭＨｚ、２５０ＭＨｚ、４５０ＭＨｚ、６００ＭＨｚと変化させて表１に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、表面層からなる感光体を作製した。但し、１４ＭＨｚに関しては、表１中の内圧では放電生起が不可能であったため、電荷注入阻止層は１５０ｍＴｏｒｒ、光導電層は２００ｍＴｏｒｒ、表面層は３００ｍＴｏｒｒとした。
高周波電極１０７はＳＵＳ３０４製で直径１５ｍｍの円柱状である。高周波電力導入手段１０９は上下から導入された２本の高周波電極１０７とその間を結合する直径１５ｍｍ、厚さ５ｍｍの円柱状アルミナ製電極間結合部１０８よりなっている。
原料ガス供給手段１１３は内径６ｍｍ、外径８ｍｍのアルミナ製パイプの端部を閉じた構成となっており、表面には直径１．０ｍｍのガス放出口が１０個、最近接する高周波電力導入手段の方向に設けられている。
このような条件でａ−Ｓｉ感光体を１０回作製し、作製中における異常放電の発生回数、放電切れの発生回数を調べた。また、作製されたａ−Ｓｉ感光体を本テスト用に改造されたキヤノン製の複写機ＮＰ−６０３０に設置し、「帯電能むら」、「感度むら」、「光メモリーむら」の３項目について、以下の具体的評価法により評価を行なった。
帯電能むら・・・まず、感光体母線方向全領域に渡って、複写機の主帯電器に一定の電流を流したときの現像器位置での暗部電位を測定し、各部の帯電能とする。次に、得られた各部の帯電能の最大値と最小値の差を求め、その値により評価する。
感度むら・・・現像器位置での暗部電位が一定値となるよう主帯電器電流を調整した後、原稿に反射濃度０．０１以下の所定の白紙を用い、現像器位置での明部電位が所定の値となるよう像露光光量を調整した際の像露光光量を感光体母線方向全領域に渡って測定し、その最大値と最小値の差により評価する。
光メモリーむら・・・現像器位置における暗部電位が所定の値となるよう主帯電器の電流値を調整した後、所定の白紙を原稿とした際の明部電位が所定の値となるよう像露光光量を調整する。この状態でキヤノン製ゴーストテストチャート（部品番号：ＦＹ９−９０４０）に反射濃度１．１、直径５ｍｍの黒丸を貼りつけたものを原稿台に置き、その上にキヤノン製中間調チャートを重ねておいた際のコピー画像において、中間調コピー上に認められるゴーストチャートの直径５ｍｍの黒丸の反射濃度と中間調部分の反射濃度との差を測定することにより光メモリーの測定を行なう。光メモリーは感光体母線方向全領域に渡って測定し、その最大値と最小値の差により光メモリーむらを評価する。
【００４０】
［実験２］実験１で用いた電子写真用感光体の製造装置において、電極間結合部１０８を取り除く以外は実験１と同様にしてａ−Ｓｉ感光体を１０回作製し、作製中における異常放電の発生回数、放電切れの発生回数を調べた。また、作製されたａ−Ｓｉ感光体を実験１で用いた本テスト用に改造されたキヤノン製の複写機ＮＰ−６０３０に設置し、「帯電能むら」、「感度むら」、「光メモリーむら」の３項目について評価を行なった。
異常放電発生回数、放電切れ発生回数に関して、実験１と実験２の差［（実験２における各回数）−（実験１における各回数）］を評価したのが図６である。図において、数値が大きいほど実験１における異常放電・放電切れ抑止効果が高いことを示している。図６より電極間結合部１０８を設置する（実験１）ことにより、２０ＭＨｚ〜４５０ＭＨｚの範囲において異常放電、放電切れ共に関して抑止効果が得られることが確認され、特に５０ＭＨｚ〜４５０ＭＨｚの範囲においてはその効果が極めて高いことが解った。
帯電能むら、感度むら、光メモリーむらに関して、実験１と実験２の差［（実験２における各むら）−（実験１における各むら）］を示したのが図７である。図において、数値が大きいほど実験１における帯電能むら、感度むら、光メモリーむら軽減効果が高いことを示している。図７より電極間結合部１０８を設置する（実験１）ことにより、２０ＭＨｚ〜４５０ＭＨｚの範囲において帯電能むら、感度むら、光メモリーむら軽減効果が得られることが解った。
【００４１】
［実験３］実験１で用いた電子写真用感光体の製造装置において、高周波電力導入手段を改造し、図８に示す様に高周波電力導入手段８０９が一本の棒状電極のみからなる構成として、実験１と同様にしてａ−Ｓｉ感光体を１０回作製し、作製中における異常放電の発生回数、放電切れの発生回数を調べた。図８において、８０１は反応容器、８０２は反応容器８０１の側面に一体的に形成された排気管、８０３は円筒状基体、８０４は発熱体、８０５は回転軸、８０６はモータである。８０９は１本の棒状高周波電極８０７からなる高周波電力導入手段である。８１０は位相調整器、８１１はマッチングボックス、８１２は高周波電源である。高周波電源８１２より供給された高周波電力はマッチングボックス８１１を経て、位相調整器８１０で位相調整された後、高周波電力導入手段８０９より反応容器８０１中へ供給される。８１３は原料ガス供給手段である。
次に、作製されたａ−Ｓｉ感光体を実験１で用いた本テスト用に改造されたキヤノン製の複写機ＮＰ−６０３０に設置し、「帯電能むら」、「感度むら」、「光メモリーむら」の３項目について評価を行なった。
異常放電発生回数、放電切れ発生回数に関して、実験１と実験３の差［（実験２における各回数）−（実験１における各回数）］を評価したのが図９である。図において、数値が大きいほど実験１における異常放電・放電切れ抑止効果が高いことを示している。図９より、高周波電力導入手段を複数の高周波電極、及びその間に誘電体材料よりなる電極間結合部を設置した構成とする（実験１）ことで、２０ＭＨｚ〜４５０ＭＨｚの範囲において異常放電、放電切れに関して抑止効果が得られることが確認された。
帯電能むら、感度むら、光メモリーむらに関して、実験１と実験２の差［（実験２における各むら）−（実験１における各むら）］を示したのが図１０である。図において、数値が大きいほど実験１における帯電能むら、感度むら、光メモリーむら軽減効果が高いことを示している。図１０より高周波電力導入手段を複数の高周波電極、及びその間に誘電体材料よりなる電極間結合部を設置した構成とする（実験１）ことで、２０ＭＨｚ〜４５０ＭＨｚの範囲において帯電能むら、感度むら、光メモリーむら軽減効果が得られ、特に５０ＭＨｚ〜４５０ＭＨｚの範囲においてはその効果が極めて高いことが解った。
【００４２】
【表１】
【００４３】
【実施例】
以下、実施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なんら制限されるものではない。
［実施例１］
図１に示す電子写真用感光体の製造装置を用い、直径３０ｍｍ、長さ３５８ｍｍの円筒状アルミニウムシリンダー１０３上に、高周波電源１１２の発振周波数を１０５ＭＨｚとして表２に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、表面層からなる感光体を１０回作製した。高周波電極１０７はＳＵＳ３０４製で直径２０ｍｍの円柱状である。高周波電力導入手段１０９は上下から導入された２本の高周波電極１０７とその間を結合する直径２０ｍｍ、厚さ８ｍｍの円柱状アルミナ製電極間結合部１０８よりなっている。
原料ガス供給手段１１３は内径６ｍｍ、外径８ｍｍのアルミナ製パイプの端部を閉じた構成となっており、表面には直径０．８ｍｍのガス放出口が等間隔で１２個、最近接する高周波電力導入手段の方向に設けられている。
このような条件で作製されたａ−Ｓｉ感光体を本テスト用に改造されたキヤノン製の複写機ＮＰ−６０３０に設置し、感光体の特性の評価を行なった。評価項目は「帯電能」、「感度」、「光メモリー」、「むら」、「特性安定性」、「総合画像特性」の６項目とし、以下の具体的評価法により各項目の評価を行なった。
帯電能・・・複写機の主帯電器に一定の電流を流したときの現像器位置での暗部電位を測定する。したがって、暗部電位が大きいほど帯電能が良好であることを示す。帯電能測定は感光体母線方向全領域に渡って行ない、その中の最低暗部電位により評価した。
感度・・・現像器位置での暗部電位が一定値となるよう主帯電器電流を調整した後、原稿に反射濃度０．０１以下の所定の白紙を用い、現像器位置での明部電位が所定の値となるよう像露光光量を調整した際の像露光光量により評価する。したがって、像露光光量が少ないほど感度が良好であることを示す。感度測定は感光体母線方向全領域に渡って行ない、その中の最大像露光光量により評価した。
光メモリー・・・現像器位置における暗部電位が所定の値となるよう主帯電器の電流値を調整した後、所定の白紙を原稿とした際の明部電位が所定の値となるよう像露光光量を調整する。この状態でキヤノン製ゴーストテストチャート（部品番号：ＦＹ９−９０４０）に反射濃度１．１、直径５ｍｍの黒丸を貼りつけたものを原稿台に置き、その上にキヤノン製中間調チャートを重ねておいた際のコピー画像において、中間調コピー上に認められるゴーストチャートの直径５ｍｍの黒丸の反射濃度と中間調部分の反射濃度との差を測定することにより行なった。光メモリー測定は感光体母線方向全領域に渡って行ない、その中の最大反射濃度差により評価した。
むら・・・帯電能を上記方法により測定し、感光体全領域中での最高暗部電位と最低暗部電位の差により帯電能むらを５段階評価した。次に、感度を上記方法により測定し、感光体全領域中での最大像露光光量と最小像露光光量の差により感度むらを５段階評価した。
更に、光メモリーを上記方法によりコピー画像上２０箇所において測定し、最大反射濃度差と最小反射濃度差により光メモリーむらを５段階評価した。
これら帯電能むら、感度むら、光メモリーむらのうち最も評価結果の低いものをむらの評価結果とした。
特性安定性・・・形成された１０ロット全ての感光体について帯電能、感度、光メモリー、むら、総合画像特性の評価を行ない、評価結果のばらつきを５段階評価した。
総合画像特性・・・画像流れ、画像欠陥等を含め、コピー画像を総合的に判断した。
なお、帯電能、感度、光メモリー、むら、総合画像特性の５項目に関しては、形成した１０回のロットのうち、総合画像特性が最も良好なロットの結果を評価結果とした。
評価結果を表３に示す。いずれの項目においても良好な結果が得られ、本発明により全領域にわたって、帯電能、感度、光メモリー、むらを初めとする電子写真特性に非常に優れたａ−Ｓｉ系感光体が安定して作製されることが確認された。
【００４４】
（比較例１）
実施例１において、円柱状アルミナ製電極間結合部１０８を除去する以外は実施例１と同様にして、直径３０ｍｍ、長さ３５８ｍｍの円筒状アルミニウムシリンダー１０３上に、表２に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、表面層からなる感光体を１０回作製した。
作製されたａ−Ｓｉ感光体を実施例１に用いた本テスト用に改造されたキヤノン製の複写機ＮＰ−６０３０に設置し、感光体の特性の評価を行なった。評価項目は「帯電能」、「感度」、「光メモリー」、「むら」、「特性安定性」、「総合画像特性」の６項目とし、実施例１と同様の具体的評価法により各項目の評価を行なった。評価結果を表３に示す。
評価項目全てにおいて実施例１との間に差が認められた。特に感光体形成中に放電切れ、異常放電が発生した影響により、特性安定性において実施例１との間に顕著な差が認められた。
【００４５】
【表２】
【００４６】
【表３】
［実施例２］
図１２に示す電子写真用感光体の製造装置を用い、直径３０ｍｍ、長さ３５８ｍｍの円筒状アルミニウムシリンダー上に、表４に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、表面層からなる感光体を１０回作製した。図１２において、１２０１は反応容器、１２０２は高周波電極、１２０３は電極間結合部、１２０４は高周波電力導入手段、１２０５は不図示の排気装置に接続された排気管、１２０６は円筒状基体、１２０７は発熱体、１２０８は回転軸、１２０９はモータ、１２１０は減速ギア、１２１１は位相調整器、１２１２はマッチングボックス、１２１３は高周波電源、１２１４は原料ガス供給手段、１２１５は成膜空間である。高周波電源１２１３の発振周波数は２０ＭＨｚとした。
高周波電力導入手段１２０４は、同心円上に配置された円筒状基体１２０６に囲まれた内部に１本、外部に８本配置した。円筒状基体１２０６に囲まれた内部に配置された１本の高周波電力導入手段１２０４は、上下から導入された２本のチタン製で直径１５ｍｍの円柱状高周波電極１２０２とその間を結合する直径１５ｍｍ、厚さ４ｍｍの円柱状窒化ほう素製電極間結合部１２０３、及びそれらの外部を覆う外径２２ｍｍ、内径１６ｍｍのアルミナ製カバー（不図示）よりなっている。
また、同心円外部に配置された８本の高周波電力導入手段１２０４は、各々、上下から導入された２本のチタン製で直径１０ｍｍの円柱状高周波電極１２０２とその間を結合する直径１０ｍｍ、厚さ４ｍｍの円柱状窒化ほう素製電極間結合部１２０３、及びそれらの外部を覆う外径１５ｍｍ、内径１１ｍｍのアルミナ製カバー（不図示）よりなっている。
原料ガス供給手段１２１４は内径６ｍｍ、外径８ｍｍのアルミナ製パイプの端部を閉じた構成となっており、表面には直径０．８ｍｍのガス放出口が等間隔で１２個、中央の高周波電力導入手段の方向に設けられている。
このような条件で作製されたａ−Ｓｉ感光体を本テスト用に改造されたキヤノン製の複写機ＮＰ−６０３０に設置し、感光体の特性の評価を行なった。評価項目は「帯電能」、「感度」、「光メモリー」、「むら」、「特性安定性」、「総合画像特性」の６項目とし、実施例１と同様の具体的評価法により各項目の評価を行なった。
評価結果を表５に示す。いずれの項目においても良好な結果が得られ、本発明により全領域にわたって、帯電能、感度、光メモリー、むらを初めとする電子写真特性に優れたａ−Ｓｉ系感光体が安定して作製されることが確認された。
【００４７】
（比較例２）
図１３に示す電子写真用感光体の製造装置を用い、直径３０ｍｍ、長さ３５８ｍｍの円筒状アルミニウムシリンダー上に、表４に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、表面層からなる感光体を１０回作製した。図１３において、１３０１は反応容器、１３０２は高周波電極、１３０４は高周波電力導入手段、１３０５は不図示の排気装置に接続された排気管、１３０６は円筒状基体、１３０７は発熱体、１３０８は回転軸、１３０９はモータ、１３１０は減速ギア、１３１１は位相調整器、１３１２はマッチングボックス、１３１３は高周波電源、１３１４は原料ガス供給手段、１３１５は成膜空間である。高周波電源１３１３の発振周波数は２０ＭＨｚとした。
高周波電力導入手段１３０４は、同心円上に配置された円筒状基体１３０６に囲まれた内部に１本、外部に８本配置した。円筒状基体１３０６に囲まれた内部に配置された１本の高周波電力導入手段１３０４は、上部から導入された１本のチタン製で直径１５ｍｍの円柱状高周波電極１３０２とその外部を覆う外径２２ｍｍ、内径１６ｍｍのアルミナ製カバー（不図示）よりなっている。
また、同心円外部に配置された８本の高周波電力導入手段１３０４は、上部から導入された１本のチタン製で直径１０ｍｍの円柱状高周波電極１３０２とその外部を覆う外径１５ｍｍ、内径１１ｍｍのアルミナ製カバー（不図示）よりなっている。
原料ガス供給手段１３１４は内径６ｍｍ、外径８ｍｍのアルミナ製パイプの端部を閉じた構成となっており、表面には直径０．８ｍｍのガス放出口が等間隔で１２個、中央の高周波電力導入手段の方向に設けられている。
作製されたａ−Ｓｉ感光体を実施例１に用いた本テスト用に改造されたキヤノン製の複写機ＮＰ−６０３０に設置し、感光体の特性の評価を行なった。評価項目は「帯電能」、「感度」、「光メモリー」、「むら」、「特性安定性」、「総合画像特性」の６項目とし、実施例１と同様の具体的評価法により各項目の評価を行なった。評価結果を表５に示す。
評価項目全てにおいて実施例２との間に差が認められた。特にむらに関しては実施例２との間に明確な差が認められた。
【００４８】
【表４】
【００４９】
【表５】
［実施例３］
図２に示す電子写真用感光体の製造装置を用い、表６に示す条件で電荷輸送層、電荷発生層、表面層からなる機能分離型ａ−Ｓｉ系感光体の形成を１０回行なった。図２において、２０１は反応容器、２０２は高周波電極、２０３は電極間結合部、２０４は高周波電力導入手段、２０５は不図示の排気装置に接続された排気管、２０６は円筒状基体、２０７は発熱体、２０８は回転軸、２０９はモータ、２１０は減速ギア、２１１は位相調整器、２１２はマッチングボックス、２１３は高周波電源、２１４は原料ガス供給手段、２１５は成膜空間である。高周波電源２１３の発振周波数は５０ＭＨｚとした。
円筒状基体２０６は直径８０ｍｍ、長さ３５８ｍｍの円筒状アルミニウムシリンダーである。高周波電極２０２はＳＵＳ３０４製で直径３０ｍｍの円柱状である。高周波電力導入手段２０４は上下から導入された２本の高周波電極２０２とその間を結合する直径３０ｍｍ、厚さ１０ｍｍの円柱状窒化アルミ製電極間結合部２０３、及びそれらの外部を覆う外径３８ｍｍ、内径３２ｍｍのアルミナ製カバー（不図示）よりなっている。
原料ガス供給手段２１４は内径１０ｍｍ、外径１２ｍｍのアルミナ製パイプの端部を閉じた構成となっており、表面には直径１．２ｍｍのガス放出口が等間隔で１０個、最近接する高周波電力導入手段の方向に設けられている。
このような条件で作製されたａ−Ｓｉ感光体を本テスト用に改造されたキヤノン製の複写機ＮＰ−６７５０に設置し、感光体の特性評価を行なった。評価項目は「帯電能」、「感度」、「光メモリー」、「むら」、「特性安定性」、「総合画像特性」の６項目とし、実施例１と同様の具体的評価法により各項目の評価を行なった。
評価結果を表７に示す。いずれの項目においても良好な結果が得られ、本発明により全領域にわたって、帯電能、感度、光メモリー、むらを初めとする電子写真特性に極めて優れたａ−Ｓｉ系感光体が安定して作製されることが確認された。
【００５０】
（比較例３）
実施例３において、電極間結合部２０３を取り除き、代わりに直径３０ｍｍ、厚さ１０ｍｍのＳｕＳ３０４製の円柱状部材を設置する以外は実施例３と同様にして表６に示す条件で電荷輸送層、電荷発生層、表面層からなる機能分離型ａ−Ｓｉ系感光体の形成を１０回行なった。ＳＵＳ３０４製の円柱状部材は両端の高周波電極２０２に密着し、電気的に導通しており、高周波電力導入手段は実質的に１本の高周波電極から構成された形となっている。
作製されたａ−Ｓｉ感光体を本テスト用に改造されたキヤノン製の複写機ＮＰ−６７５０に設置し、感光体の特性の評価を行なった。評価項目は「帯電能」、「感度」、「光メモリー」、「むら」、「特性安定性」、「総合画像特性」の６項目とし、実施例１と同様の具体的評価法により各項目の評価を行なった。
評価結果を表７に示す。評価項目全てにおいて実施例３との間に差が認められた。特にむらに関しては実施例３との間に顕著な差が認められた。
【００５１】
【表６】
【００５２】
【表７】
［実施例４］
図１１に示す電子写真用感光体の製造装置を用い、表８に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、表面層からなるａ−Ｓｉ感光体の形成を１０回行なった。図１１において、１１０１は反応容器、１１０２は高周波電極、１１０３は電極間結合部、１１０４は高周波電力導入手段、１１０５は不図示の排気装置に接続された排気管、１１０６は円筒状基体、１１０７は発熱体、１１０８は回転軸、１１０９はモータ、１１１０は減速ギア、１１１１は位相調整器、１１１２はマッチングボックス、１１１３は高周波電源、１１１４は原料ガス供給手段、１１１５は成膜空間である。高周波電源１１１３の発振周波数は４５０ＭＨｚとした。円筒状基体１１０６は直径８０ｍｍ、長さ３５８ｍｍの円筒状アルミニウムシリンダーである。高周波電極１１０２はＳＵＳ３０４製で直径１０ｍｍの円柱状である。高周波電力導入手段１１０４は３本の高周波電極１１０２とその間を結合する２つの直径１０ｍｍ、厚さ２０ｍｍの円柱状窒化ケイ素製電極間結合部１１０３よりなっている。
原料ガス供給手段１１１４は内径８ｍｍ、外径１０ｍｍのアルミナ製パイプの端部を閉じた構成となっており、表面には直径０．８ｍｍのガス放出口が等間隔で１４個、最近接する高周波電力導入手段の方向に設けられている。
このような条件で作製されたａ−Ｓｉ感光体を本テスト用に改造されたキヤノン製の複写機ＮＰ−６７５０に設置し、感光体の特性評価を行なった。評価項目は「帯電能」、「感度」、「光メモリー」、「むら」、「特性安定性」、「総合画像特性」の６項目とし、実施例１と同様の具体的評価法により各項目の評価を行なった。
評価結果を表９に示す。いずれの項目においても良好な結果が得られ、本発明により全領域にわたって、帯電能、感度、光メモリー、むらを初めとする電子写真特性に極めて優れたａ−Ｓｉ系感光体が安定して作製されることが確認された。
【００５３】
（比較例４）
実施例４において、電極間結合部１１０３を取り除く以外は実施例４と同様にして表８に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、表面層からなるａ−Ｓｉ感光体の形成を１０回行なった。
作製されたａ−Ｓｉ感光体を本テスト用に改造されたキヤノン製の複写機ＮＰ−６７５０に設置し、感光体の特性の評価を行なった。評価項目は「帯電能」、「感度」、「光メモリー」、「むら」、「特性安定性」、「総合画像特性」の６項目とし、実施例１と同様の具体的評価法により各項目の評価を行なった。
評価結果を表９に示す。評価項目全てにおいて実施例４との間に差が認められた。特に感光体形成中に放電切れ、異常放電が発生した影響により、特性安定性において実施例４との間に顕著な差が認められた。
【００５４】
【表８】
【００５５】
【表９】
［実施例５］
図１に示す電子写真用感光体の製造装置を用い、電極間結合部１０８の材質をベリリアとする以外は実施例１と同様にして、直径３０ｍｍ、長さ３５８ｍｍの円筒状アルミニウムシリンダー１０３上に表２に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、表面層からなる感光体を１０回作製した。
このような条件で作製されたａ−Ｓｉ感光体を本テスト用に改造されたキヤノン製の複写機ＮＰ−６０３０に設置し、感光体の特性の評価を行なった。評価項目は「帯電能」、「感度」、「光メモリー」、「むら」、「特性安定性」、「総合画像特性」の６項目とし、実施例１と同様の具体的評価法により各項目の評価を行なった。
評価結果を表１０中に示す。いずれの項目においても良好な結果が得られ、本発明により全領域にわたって、帯電能、感度、光メモリー、むらを初めとする電子写真特性の非常に優れたａ−Ｓｉ系感光体が安定して作製されることが確認された。
【００５６】
［実施例６］
図１に示す電子写真用感光体の製造装置を用い、電極間結合部１０８の材質をマグネシアとする以外は実施例１と同様にして、直径３０ｍｍ、長さ３５８ｍｍの円筒状アルミニウムシリンダー１０３上に表２に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、表面層からなる感光体を１０回作製した。
このような条件で作製されたａ−Ｓｉ感光体を本テスト用に改造されたキヤノン製の複写機ＮＰ−６０３０に設置し、感光体の特性の評価を行なった。評価項目は「帯電能」、「感度」、「光メモリー」、「むら」、「特性安定性」、「総合画像特性」の６項目とし、実施例１と同様の具体的評価法により各項目の評価を行なった。
評価結果を表１０中に示す。いずれの項目においても良好な結果が得られ、本発明により全領域にわたって、帯電能、感度、光メモリー、むらを初めとする電子写真特性に非常に優れたａ−Ｓｉ系感光体が安定して作製されることが確認された。
【００５７】
［実施例７］
図１に示す電子写真用感光体の製造装置を用い、電極間結合部１０８の材質をステアタイトとする以外は実施例１と同様にして、直径３０ｍｍ、長さ３５８ｍｍの円筒状アルミニウムシリンダー１０３上に表２に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、表面層からなる感光体を１０回作製した。
このような条件で作製されたａ−Ｓｉ感光体を本テスト用に改造されたキヤノン製の複写機ＮＰ−６０３０に設置し、感光体の特性の評価を行なった。評価項目は「帯電能」、「感度」、「光メモリー」、「むら」、「特性安定性」、「総合画像特性」の６項目とし、実施例１と同様の具体的評価法により各項目の評価を行なった。
評価結果を表１０中に示す。いずれの項目においても良好な結果が得られ、本発明により全領域にわたって、帯電能、感度、光メモリー、むらを初めとする電子写真特性に非常に優れたａ−Ｓｉ系感光体が安定して作製されることが確認された。
【００５８】
［実施例８］
図１に示す電子写真用感光体の製造装置を用い、電極間結合部１０８の材質をジルコンとする以外は実施例１と同様にして、直径３０ｍｍ、長さ３５８ｍｍの円筒状アルミニウムシリンダー１０３上に表２に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、表面層からなる感光体を１０回作製した。
このような条件で作製されたａ−Ｓｉ感光体を本テスト用に改造されたキヤノン製の複写機ＮＰ−６０３０に設置し、感光体の特性の評価を行なった。評価項目は「帯電能」、「感度」、「光メモリー」、「むら」、「特性安定性」、「総合画像特性」の６項目とし、実施例１と同様の具体的評価法により各項目の評価を行なった。
評価結果を表１０中に示す。いずれの項目においても良好な結果が得られ、本発明により全領域にわたって、帯電能、感度、光メモリー、むらを初めとする電子写真特性に非常に優れたａ−Ｓｉ系感光体が安定して作製されることが確認された。
【００５９】
［実施例９］
図１に示す電子写真用感光体の製造装置を用い、電極間結合部１０８の材質をコージェライトとする以外は実施例１と同様にして、直径３０ｍｍ、長さ３５８ｍｍの円筒状アルミニウムシリンダー１０３上に表２に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、表面層からなる感光体を１０回作製した。
このような条件で作製されたａ−Ｓｉ感光体を本テスト用に改造されたキヤノン製の複写機ＮＰ−６０３０に設置し、感光体の特性の評価を行なった。評価項目は「帯電能」、「感度」、「光メモリー」、「むら」、「特性安定性」、「総合画像特性」の６項目とし、実施例１と同様の具体的評価法により各項目の評価を行なった。
評価結果を表１０中に示す。いずれの項目においても良好な結果が得られ、本発明により全領域にわたって、帯電能、感度、光メモリー、むらを初めとする電子写真特性に非常に優れたａ−Ｓｉ系感光体が安定して作製されることが確認された。
【００６０】
［実施例１０］
図１に示す電子写真用感光体の製造装置を用い、電極間結合部１０８の材質をジルコンコージェライトとする以外は実施例１と同様にして、直径３０ｍｍ、長さ３５８ｍｍの円筒状アルミニウムシリンダー１０３上に表２に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、表面層からなる感光体を１０回作製した。
このような条件で作製されたａ−Ｓｉ感光体を本テスト用に改造されたキヤノン製の複写機ＮＰ−６０３０に設置し、感光体の特性の評価を行なった。評価項目は「帯電能」、「感度」、「光メモリー」、「むら」、「特性安定性」、「総合画像特性」の６項目とし、実施例１と同様の具体的評価法により各項目の評価を行なった。
評価結果を表１０中に示す。いずれの項目においても良好な結果が得られ、本発明により全領域にわたって、帯電能、感度、光メモリー、むらを初めとする電子写真特性に非常に優れたａ−Ｓｉ系感光体が安定して作製されることが確認された。
【００６１】
［実施例１１］
図１に示す電子写真用感光体の製造装置を用い、電極間結合部１０８の材質をマイカ系セラミックス（商品名：マセライトＳＰ、三井鉱山マテリアル株式会社製）とする以外は実施例１と同様にして、直径３０ｍｍ、長さ３５８ｍｍの円筒状アルミニウムシリンダー１０３上に表２に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、表面層からなる感光体を１０回作製した。
このような条件で作製されたａ−Ｓｉ感光体を本テスト用に改造されたキヤノン製の複写機ＮＰ−６０３０に設置し、感光体の特性の評価を行なった。評価項目は「帯電能」、「感度」、「光メモリー」、「むら」、「特性安定性」、「総合画像特性」の６項目とし、実施例１と同様の具体的評価法により各項目の評価を行なった。
評価結果を表１０中に示す。いずれの項目においても良好な結果が得られ、本発明により全領域にわたって、帯電能、感度、光メモリー、むらを初めとする電子写真特性に非常に優れたａ−Ｓｉ系感光体が安定して作製されることが確認された。
【００６２】
［実施例１２］
図１に示す電子写真用感光体の製造装置を用い、電極間結合部１０８を直径２０ｍｍ、厚さ４ｍｍのアルミナ製円柱と直径２０ｍｍ、厚さ４ｍｍの窒化ホウ素製円柱を密着させた直径２０ｍｍ、厚さ８ｍｍの円柱とする以外は実施例１と同様にして、直径３０ｍｍ、長さ３５８ｍｍの円筒状アルミニウムシリンダー１０３上に表２に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、表面層からなる感光体を１０回作製した。
このような条件で作製されたａ−Ｓｉ感光体を本テスト用に改造されたキヤノン製の複写機ＮＰ−６０３０に設置し、感光体の特性の評価を行なった。評価項目は「帯電能」、「感度」、「光メモリー」、「むら」、「特性安定性」、「総合画像特性」の６項目とし、実施例１と同様の具体的評価法により各項目の評価を行なった。
評価結果を表１０中に示す。いずれの項目においても良好な結果が得られ、本発明により全領域にわたって、帯電能、感度、光メモリー、むらを初めとする電子写真特性に非常に優れたａ−Ｓｉ系感光体が安定して作製されることが確認された。
【００６３】
【表１０】
【００６４】
【発明の効果】
本発明は、以上のように、ＶＨＦ帯の高周波電力を用いた非晶質シリコン系感光体の製造において、前記高周波電力導入手段を複数の電極の各電極間に誘電体を配置して構成することにより、その製造過程における放電切れ、異常放電の抑止が可能となり、膜質・膜厚が均一化されたａ−Ｓｉ系感光体を形成するこができる。
それにより、本発明においては、感光体全領域に渡って光メモリーが低減され、帯電能、感度、むら等の電子写真特性も良好なａ−Ｓｉ系電子写真用感光体を低コストで安定して製造可能な非晶質シリコン系感光体製造装置および製造方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に用いることができる電子写真用光受容部材の製造装置の一例を示した模式的な構成図である。
【図２】本発明に用いることができる電子写真用光受容部材の製造装置の一例を示した模式的な構成図である。
【図３】従来のＲＦ帯の周波数を用いたＲＦプラズマＣＶＤ法による電子写真用光受容部材の製造装置の一例を示した模式的な構成図である。
【図４】従来のＭＷ帯の周波数を用いたＭＷプラズマＣＶＤ法による電子写真用光受容部材の製造装置の一例を示した模式的な構成図である。
【図５】ａ−Ｓｉ系感光体の層構成の一例を示した図である。
【図６】本発明の効果を確認するため行なった実験例の評価結果を示した図である。
【図７】本発明の効果を確認するため行なった実験例の評価結果を示した図である。
【図８】従来のＶＨＦ帯の周波数を用いたＶＨＦプラズマＣＶＤ法による電子写真用光受容部材の製造装置の一例を示した模式的な構成図である。
【図９】本発明の効果を確認するため行なった実験例の評価結果を示した図である。
【図１０】本発明の効果を確認するため行なった実験例の評価結果を示した図である。
【図１１】本発明に用いることができる電子写真用光受容部材の製造装置の一例を示した模式的な構成図である。
【図１２】本発明に用いることができる電子写真用光受容部材の製造装置の一例を示した模式的な構成図である。
【図１３】従来のＶＨＦ帯の周波数を用いたＶＨＦプラズマＣＶＤ法による電子写真用光受容部材の製造装置の一例を示した模式的な構成図である。
【符号の説明】
１０１：反応容器
１０２：排気管
１０３：円筒状基体
１０４：発熱体
１０５：回転軸
１０６：モータ
１０７：高周波電極
１０８：電極間結合部
１０９：高周波電力導入手段
１１０：位相調整器
１１１：マッチングボックス
１１２：高周波電源
１１３：原料ガス供給手段
２０１：反応容器
２０２：高周波電極
２０３：電極間結合部
２０４：高周波電力導入手段
２０５：排気管
２０６：円筒状基体
２０７：発熱体
２０８：回転軸
２０９：モータ
２１０：減速ギア
２１１：位相調整器
２１２：マッチングボックス
２１３：高周波電源
２１４：原料ガス供給手段
２１５：成膜空間
３０１：反応容器
３０２：ＶＨＦ電極
３０４：排気管
３０５：円筒状基体
３０６：成膜空間
３０７：発熱体
３０８：回転軸
３０９：モータ
３１０：減速ギア
３１１：高周波マッチングボックス
３１２：高周波電源
３５１：原料ガス導入管
３１００：堆積装置
３１１１：反応容器
３１１２：円筒状基体
３１１３：支持体加熱用ヒーター
３１１４：原料ガス導入管
３１１５：マッチングボックス
３１１６：原料ガス配管
３１１７：反応容器リークバルブ
３１１８：メイン排気バルブ
３１１９：真空計
３２００：原料ガス供給装置
３２１１〜３２１６：マスフローコントローラー
３２２１〜３２２６：原料ガスボンベ
３２３１〜３２３６：原料ガスボンベバルブ
３２４１〜３２４６：ガス流入バルブ
３２５１〜３２５６：ガス流出バルブ
３２６１〜３２６６：圧力調整器
４０１：反応容器
４０２：誘電体窓
４０３：導波管
４０４：排気管
４０５：円筒状基体
４０６：成膜空間
４０７：発熱体
４０８：回転軸
４０９：モータ
４１０：減速ギア
４５１：原料ガス導入管
５００：電子写真用感光体
５０１：支持体
５０２：光導電層
５０３：表面層
５０４：電荷注入阻止層
５０５：電荷発生層
５０６：電荷輸送層
８０１：反応容器
８０２：排気管
８０３：円筒状基体
８０４：発熱体
８０５：回転軸
８０６：モータ
８０７：高周波電源
８０９：高周波電力導入手段
８１０：位相調整器
８１１：マッチングボックス
８１２：高周波電源
１００１：反応容器
１００２：高周波電極
１００３：電極間結合部
１００４：高周波電力導入手段
１００５：排気管
１００６：円筒状基体
１００７：発熱体
１００８：回転軸
１００９：モータ
１１１０：減速ギア
１１１１：位相調整器
１１１２：マッチングボックス
１１１３：高周波電源
１１１４：原料ガス供給手段
１１１５：成膜空間
１２０１：反応容器
１２０２：高周波電極
１２０３：電極間結合部
１２０４：高周波電力導入手段
１２０５：排気管
１２０６：円筒状基体
１２０７：発熱体
１２０８：回転軸
１２０９：モータ
１２１０：減速ギア
１２１１：位相調整器
１２１２：マッチングボックス
１２１３：高周波電源
１２１４：原料ガス供給手段
１２１５：成膜空間
１３０１：反応容器
１３０２：高周波電極
１３０４：高周波電力導入手段
１３０５：排気管
１３０６：円筒状基体
１３０７：発熱体
１３０８：回転軸
１３０９：モータ
１３１０：減速ギア
１３１１：位相調整器
１３１２：マッチングボックス
１３１３：高周波電源
１３１４：原料ガス供給手段
１３１５：成膜空間
【発明の属する技術分野】
本発明はプラズマＣＶＤ法を用いた電子写真用非晶質シリコン（以下、ａ−Ｓｉと称す）系感光体の製造装置および製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真用感光体を形成する光導電材料としては、高感度で、ＳＮ比〔光電流（Ｉｐ）／暗電流（Ｉｄ）〕が高く、照射する電磁波のスペクトル特性に適合した吸収スペクトルを有すること、光応答性が早く、所望の暗抵抗値を有すること、使用時において人体に対して無害であること、等の特性が要求される。
特に、事務機としてオフィスで使用される電子写真装置内に組み込まれる電子写真用光受容部材の場合には、上記の使用時における無公害性は重要な点である。この様な点に優れた性質を示す光導電材料に水素化アモルファスシリコン（以下、「ａ−Ｓｉ：Ｈ」と表記する）があり、例えば、特公昭６０−３５０５９号公報には電子写真用光受容部材としての応用が記載されている。
【０００３】
このような電子写真用感光体は、一般的には、導電性支持体を５０℃〜４００℃に加熱し、該支持体上に真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、熱ＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等の成膜法によりａ−Ｓｉからなる光導電層を形成する。
なかでもプラズマＣＶＤ法、すなわち、原料ガスを直流または高周波あるいはマイクロ波グロー放電によって分解し、支持体上にａ−Ｓｉ堆積膜を形成する方法が好適なものとして実用に付されている。
【０００４】
また、特開昭５６−８３７４６号公報においては、導電性支持体と、ハロゲン原子を構成要素として含むａ−Ｓｉ（以下、「ａ−Ｓｉ：Ｘ」と表記する）光導電層からなる電子写真用感光体が提案されている。
当該公報においては、ａ−Ｓｉにハロゲン原子を１乃至４０原子％含有させることにより、耐熱性が高く、電子写真用感光体の光導電層として良好な電気的、光学的特性を得ることができるとしている。
また、特開昭５７−１１５５５６号公報には、ａ−Ｓｉ堆積膜で構成された光導電層を有する光導電部材の、暗抵抗値、光感度、光応答性等の電気的、光学的、光導電的特性及び耐湿性等の使用環境特性、さらには経時的安定性について改善を図るため、シリコン原子を母体としたアモルファス材料で構成された光導電層上に、シリコン原子及び炭素原子を含む非光導電性のアモルファス材料で構成された表面障壁層を設ける技術が記載されている。
更に、特開昭６０−６７９５１号公報には、アモルファスシリコン、炭素、酸素及び弗素を含有してなる透光絶縁性オーバーコー卜層を積層する感光体についての技術が記載され、特開昭６２−１６８１６１号公報には、表面層として、シリコン原子と炭素原子と４１〜７０原子％の水素原子を構成要素として含む非晶質材料を用いる技術が記載されている。
一方、特開昭６０−９５５５１号公報には、アモルファスシリコン感光体の画像品質向上のために、感光体表面近傍の温度を３０乃至４０℃に維持して帯電、露光、現像および転写といった画像形成行程を行うことにより、感光体表面での水分の吸着による表面抵抗の低下とそれに伴って発生する画像流れを防止する技術が開示されている。
また、特開昭６１−２８３１１６号公報には非晶質半導体の形成に適したマイクロ波プラズマＣＶＤ法（以後「ＭＷ−ＰＣＶＤ」と略記する）及びその装置が記載されている。特開昭６３−１４９３８１号公報には、複数の円筒状基体を同心円上に設置し、円筒状基体に囲まれた放電空間にマイクロ波電力を投入することにより、基体上に非晶質膜を形成する技術が記載されている。
【０００５】
これらの技術により、電子写真用ａ−Ｓｉ系感光体の電気的、光学的、光導電的特性及び使用環境特性が向上し、それに伴って画像品質も向上してきた。
このようなａ−Ｓｉ系感光体の製造装置及び製造方法は概略以下のようなものである。
図３は電源としてＲＦ帯の周波数を用いたＲＦプラズマＣＶＤ法（以後「ＲＦ−ＰＣＶＤ」と略記する）による電子写真用光受容部材の製造装置の一例を示す模式的な構成図である。図３に示す製造装置の構成は以下の通りである。
この装置は大別すると、堆積装置３１００、原料ガスの供給装置３２００、反応容器３１１１内を減圧にするための排気装置（図示せず）から構成されている。堆積装置３１００中の反応容器３１１１内には円筒状支持体（円筒状基体）３１１２、支持体加熱用ヒーター３１１３、原料ガス導入管３１１４が設置され、更に高周波マッチングボックス３１１５が接続されている。
原料ガス供給装置３２００は、ＳｉＨ4、ＧｅＨ4、Ｈ2、ＣＨ4、Ｂ2Ｈ6、ＰＨ3等の原料ガスのボンベ３２２１〜３２２６とバルブ３２３１〜３２３６、３２４１〜３２４６、３２５１〜３２５６およびマスフローコントローラー３２１１〜３２１６から構成され、各原料ガスのボンベはバルブ３２６０を介して反応容器３１１１内のガス導入管３１１４に接続されている。
【０００６】
この装置を用いた堆積膜の形成は、例えば以下のように行なうことができる。まず、反応容器３１１１内に円筒状支持体３１１２を設置し、不図示の排気装置（例えば真空ポンプ）により反応容器３１１１内を排気する。
続いて、支持体加熱用ヒーター３１１３により円筒状支持体３１１２の温度を２００℃乃至３５０℃の所定の温度に制御する。
堆積膜形成用の原料ガスを反応容器３１１１に流入させるには、ガスボンベのバルブ３２３１〜３２３７、反応容器のリークバルブ３１１７が閉じられていることを確認し、叉、流入バルブ３２４１〜３２４６、流出バルブ３２５１〜３２５６、補助バルブ３２６０が開かれていることを確認して、まずメインバルブ３１１８を開いて反応容器３１１１およびガス配管内３１１６を排気する。
次に真空計３１１９の読みが約５×１０-6Ｔｏｒｒになった時点で補助バルブ３２６０、流出バルブ３２５１〜３２５６を閉じる。
その後、ガスボンベ３２２１〜３２２６より各ガスをバルブ３２３１〜３２３６を開いて導入し、圧力調整器３２６１〜３２６６により各ガス圧を２Ｋｇ／ｃｍ2に調整する。次に、流入バルブ３２４１〜３２４６を徐々に開けて、各ガスをマスフローコントローラー３２１１〜３２１６内に導入する。
【０００７】
以上のようにして成膜の準備が完了した後、以下の手順で各層の形成を行う。円筒状支持体３１１２が所定の温度になったところで流出バルブ３２５１〜３２５６のうちの必要なものおよび補助バルブ３２６０を徐々に開き、ガスボンベ３２２１〜３２２６から所定のガスをガス導入管３１１４を介して反応容器３１１１内に導入する。
次にマスフローコントローラー３２１１〜３２１６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３１１１内の圧力が１Ｔｏｒｒ以下の所定の圧力になるように真空計３１１９を見ながらメインバルブ３１１８の開口を調整する。
内圧が安定したところで、周波数１３．５６ＭＨｚのＲＦ電源（不図示）を所望の電力に設定して、高周波マッチングボックス３１１５を通じて反応容器３１１１内にＲＦ電力を導入し、グロー放電を生起させる。
この放電エネルギーによって反応容器内に導入された原料ガスが分解され、円筒状支持体３１１２上に所定のシリコンを主成分とする堆積膜が形成されるところとなる。
所望の膜厚の形成が行われた後、ＲＦ電力の供給を止め、流出バルブを閉じて反応容器へのガスの流入を止め、堆積膜の形成を終える。
【０００８】
同様の操作を複数回繰り返すことによって、所望の多層構造の光受容層が形成される。
それぞれの層を形成する際には必要なガス以外の流出バルブはすべて閉じられていることは言うまでもなく、また、それぞれのガスが反応容器３１１１内、流出バルブ３２５１〜３２５６から反応容器３１１１に至る配管内に残留することを避けるために、流出バルブ３２５１〜３２５６を閉じ、補助バルブ３２６０を開き、さらにメインバルブ３１１８を全開にして系内を一旦高真空に排気する操作を必要に応じて行う。
膜形成の均一化を図るために、層形成を行なっている間は、支持体３１１２を駆動装置（不図示）によって所定の速度で回転させることも有効である。
さらに、上述のガス種およびバルブ操作は各々の層の作成条件にしたがって変更が加えられることは言うまでもない。
【０００９】
一方、複数の感光体を同時に形成でき、生産性の極めて高い図４に示した堆積膜形成装置の開発も積極的に進められている。
図４（ａ）は概略断面図、図４（ｂ）は図４（ａ）の切断線Ｂ−Ｂ’に沿う概略断面図である。反応容器４０１の側面には排気管４０４が一体的に形成され、排気管４０４の他端は不図示の排気装置に接続されている。
反応容器４０１の上面と下面にはそれぞれ導波管４０３が取り付けられ、各導波管４０３の他端は不図示のマイクロ波電源に接続されている。各導波管４０３の反応容器４０１側の端部にはそれぞれ誘電体窓４０２が気密封止されている。
反応容器４０１の中心部を取り囲むように、堆積膜の形成される６個の円筒状基体４０５が互いに平行になるように配置されている。
各円筒状基体４０５は回転軸４０８によって保持され、発熱体４０７によって加熱されるようになっている。モータ４０９を駆動すると、減速ギア４１０を介して回転軸４０８が回転し、円筒状基体４０５がその母線方向中心軸のまわりを自転するようになっている。
反応容器４０１内の円筒状基体４０５と各誘電体窓４０２で囲まれた空間があり、この空間が成膜空間４０６となる。
また、隣接する２個の円筒状基体４０５の間の隙間には、それぞれ原料ガス導入管４５１が設けられている。原料ガス導入管３５１は原料ガスを成膜空間４０６に導入するようになっている。
【００１０】
この装置を用いて電子写真用感光体を作製するときは、まず、反応容器４０１内を１０-7Ｔｏｒｒ以下まで排気し、ついで、発熱体４０７により円筒状基体４０５を所望の温度に加熱保持する。
そして、原料ガス導入管４５１を介して、原料ガスを反応容器４０１内に導入する。これと同時並行的に周波数５００ＭＨｚ以上の好ましくは２．４５ＧＨｚのマイクロ波を導波管４０３、誘電体窓４０２を経て反応容器４０１内に入射させる。
その結果、成膜空間４０６においてグロー放電が生起し、原料ガスは励起解離して円筒状基体４０５上に堆積膜が形成される。
このとき、モータ４０９を回転させることにより、円筒状基体４０５の全周にわたって堆積膜を形成することができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の装置及び方法により、良好なａ−Ｓｉ系感光体が形成されるが、現在の市場での高度な要求に対応していくため、更なる技術の向上が必要となっている。
具体的には、画像欠陥の更なる軽減、光メモリーと呼ばれる電子写真画像上の残像現象の低減、コストの低減等が挙げられる。
光メモリーは前回のコピー時に形成された潜像が、次回のコピー時までに完全に消去されず、次回のコピー画像上にかすかに前回のコピー画像が形成されてしまうものである。
このような電子写真画像特性向上、低コスト化のために、ａ−Ｓｉ系感光体製造技術、特にａ−Ｓｉ膜形成技術の更なる発展が必要不可欠となっている。
【００１２】
ａ−Ｓｉ膜形成技術に関しては、感光体に限らずさまざまな応用を目的として多くの工夫、改善が為され、日々着実にその技術の向上が達せられている。
例えば、近年注目を浴びているものの１つにＶＨＦ帯の高周波電力を用いたＶＨＦプラズマＣＶＤ（以後「ＶＨＦ−ＰＣＶＤ」と略記する）法がある。
ＶＨＦ−ＰＣＶＤ法は膜堆積速度が速く、また高品質なａ−Ｓｉ膜が得られるため、製品の低コスト化、高品質化を同時に達成し得るものと期待され、これを用いた各種製品製造法の開発が意欲的に進められている。
【００１３】
しかしながら、このＶＨＦ−ＰＣＶＤ法をａ−Ｓｉ系感光体形成に用いようとした場合、感光体の全領域にわたって均一な膜厚、均一で高品質な膜質の堆積膜を得ることが困難である。これは、ＶＨＦ電極が小さい場合には感光体上の電極に近い部分と遠い部分とで膜厚・膜質に差が生じてしまい、逆に大きくすると電極上でのＶＨＦ電力密度にむらが生じ、これに対応して感光体上で膜厚・膜質むらが現れてしまうためである。
これらの対策として、複数の小さな電極を用いることが考えられるが、この場合には電極間で異常放電が発生したり、放電が不安定になる等により安定した感光体形成を行なうのが困難である。
【００１４】
そこで、本発明は、上記従来のものにおける課題を解決し、ＶＨＦ−ＰＣＶＤ法を用いたａ−Ｓｉ系感光体形成において、感光体上の膜厚・特性不均一を軽減し、異常放電・放電不安定をも抑止し、全領域にわたって光メモリーが低減され、さらには他の電子写真特性も良好な非晶質シリコン系感光体を低コストで安定して製造し得る製造装置および製造方法を提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、非晶質シリコン系感光体製造装置および製造方法をつぎのように構成したものである。
すなわち、本発明の非晶質シリコン系感光体製造装置は、真空気密可能な反応容器内に基体を配置し、前記反応容器内に原料ガス供給手段と高周波電力導入手段とを備え、前記原料ガス供給手段より供給された原料ガスに前記高周波電力導入手段よりＶＨＦ帯の高周波電力を導入することによって反応容器内にグロー放電を生起し、該基体上に堆積膜を形成するプラズマＣＶＤ法による非晶質シリコン系感光体製造装置において、前記高周波電力導入手段が実質的に同一軸上にある複数の棒状電極を該電極間に配置された誘電体により電気的に結合して構成されていて、かつ、該棒状電極毎に高周波電力が供給されることを特徴としている。また、本発明の非晶質シリコン系感光体製造方法は、真空気密可能な反応容器内に、原料ガス供給手段より供給された原料ガスに前記反応容器内に設けられた前記高周波電力導入手段よりＶＨＦ帯の高周波電力を導入し、反応容器内にグロー放電を生起し、前記反応容器内に配置した基体上に堆積膜を形成するプラズマＣＶＤ法による非晶質シリコン系感光体製造手段において、前記高周波電力導入手段として複数の棒状電極を該電極間に配置された誘電体により電気的に結合して構成した高周波電力導入手段を用い、該棒状電極毎に高周波電力を供給し、均一な電力の供給と安定した放電とにより堆積膜を形成するようにしたことを特徴としている。
また、本発明においては、基体を、複数の円筒状基体で構成し、該複数の円筒状基体を前記反応容器内で成膜空間を取り囲むように同一円周上に配置した構成を採ることが好ましい。その際、高周波電力導入手段は、前記円筒状基体により囲まれた成膜空間内に配するのが好ましい。
本発明においては、ＶＨＦ帯の高周波電力は、その周波数が２０ＭＨｚ〜４５０ＭＨｚであることが好ましく、それが５０ＭＨｚ〜４５０ＭＨｚであることがより好ましい。
また、本発明においては、前記誘電体を、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、窒化アルミ（ＡｌＮ）、ベリリア（ＢｅＯ）、マグネシア（ＭｇＯ）、窒化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4）、窒化ホウ素（ＢＮ）、ステアタイト（ＭｇＯ・ＳｉＯ2）、ジルコン（ＺｒＯ2・ＳｉＯ2）、コージェライト（2ＭｇＯ・2Ａｌ2Ｏ3・5ＳｉＯ2）、ジルコンコージェライト（ＺｒＳｉＯ4−2ＭｇＯ・2Ａｌ2Ｏ3・5ＳｉＯ2）、マイカ系セラミックスのうちの１つ、または、２つ以上の材料により構成することがてきる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明は上記構成により、膜厚・膜質の不均一を軽減し、異常放電・放電不安定を抑制しながら、ＶＨＦ−ＰＣＶＤ法の特徴である高速成膜、高膜質化が達成可能となり、特性均一性、光メモリーを初めとする電子写真特性が良好なａ−Ｓｉ系電子写真用感光体が低コストで安定して製造することができるものであるが、それは、本発明者が鋭意検討を行った結果によるつぎのような知見に基づくものである。
【００１７】
すなわち、本発明の構成において、高周波電極を複数個としたことにより、各電極毎に電力供給することにより、各電極の大きさを電極上で電力密度むらが生じない程度に抑えながらも、高周波電極全体としては成膜空間全体に均一に電力供給することが可能となる。この結果、形成される感光体の膜厚・膜質の均一性が得られる。
また、各電極間に誘電体を設置することで放電の安定性を高めると同時に各電極間での異常放電を軽減することができる。
誘電体を設置しない際に、放電が不安定になる原因、各電極間で異常放電が多発する原因については現在のところ明らかとはなっていないが、各電極に供給される高周波電力の周波数・位相・電圧のずれ等の電力の不整合、各電極間での直流電圧成分のずれなどが原因となっているのではないかと考えている。
本発明においては各電極間に誘電体を設置することにより、各電極は容量結合により電気的に結合されることとなる。
このため、各電極は電気的に完全に個別のものとはならず、近接する他の電極から結合係数に応じた電力供給を受けることとなる。
この結果、各電極間での電力の不整合が緩和され、放電不安定性が抑止されるものと考えられる。
また、各電極間に誘電体が設置されていることにより、各電極間の最短経路が遮断されることとなる。
このため、電極間の一部で異常放電が発生しかけても、その成長が抑えられ異常放電が抑止されるものと考えられる。
なお、電極間に誘電体を設置した際の電極間結合係数の最適値は一義的に定まるものではなく、膜形成条件、具体的には原料ガス種、原料ガス流量、反応圧力、供給する高周波電力等に応じて個々に決定されるべきものである。
【００１８】
以下、図に基づいて本発明の内容をより詳細に説明する。
図１は本発明に用いることができるａ−Ｓｉ系感光体製造装置の一例を示した概略図である。
図１（ａ）は概略断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の切断線Ｂ−Ｂ’に沿う概略断面図である。
図１において、１０１は反応容器、１０２は反応容器１０１の側面に一体的に形成された排気管、１０３は円筒状基体、１０４は発熱体、１０５は回転軸、１０６はモータである。
１０７は棒状の高周波電極、１０８は誘電体で形成され、高周波電極１０７間に設置された電極間結合部である。
高周波電力導入手段１０９は実質的に同一軸上に配置された２つの高周波電極１０７と１つの電極間結合部１０８より構成されている。
１１０は位相調整器、１１１はマッチングボックス、１１２は高周波電源である。
高周波電源１１２より供給された高周波電力はマッチングボックス１１１を経て、位相調整器１１０で位相調整された後、高周波電力導入手段１０９より反応容器１０１中へ供給される。１１３は原料ガス供給手段であり、所望の原料ガスを反応容器１０１中へ供給する。
【００１９】
高周波電極１０７に用いうる材料としては、導電性材料であれば特に制限はなく、例えばＡｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｎｂ、Ｔｅ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｆｅ等の金属、およびこれらの合金、例えばステンレス等が挙げられる。
また、セラミック等の電気絶縁性材料の表面を導電処理したものも用いることができる。
高周波電極１０７の大きさ、形状は全て同じにしても良いし、適宜異なる大きさ、形状としても良い。
電極間結合部１０８を形成する誘電体材料にも特に制限はないが、耐熱性が高く、電気絶縁性が高い材料が好適に用いられる。
具体的には、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、窒化アルミ（ＡｌＮ）、ベリリア（ＢｅＯ）、マグネシア（ＭｇＯ）、窒化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4）、窒化ホウ素（ＢＮ）、ステアタイト（ＭｇＯ・ＳｉＯ2）、ジルコン（ＺｒＯ2・ＳｉＯ2）、コージェライト（2ＭｇＯ・2Ａｌ2Ｏ3・5ＳｉＯ2）、ジルコンコージェライト（ＺｒＳｉＯ4−2ＭｇＯ・2Ａｌ2Ｏ3・5ＳｉＯ2）、マイカ系セラミックス等のセラミックス、ガラス等が好適に用いられる。また、これらの材料を組み合わせて用いても良い。
【００２０】
図１においては、高周波電力導入手段１０９は２つの高周波電極１０７と１つの電極間結合部１０８より構成されているが、高周波電極の数は２つ以上であればよく、その際各電極間全てに電極間結合部を配置することはいうまでもない。また、高周波電力導入手段１０９は、高周波電極及び電極間結合部の外部を誘電体材料で覆う構成としても良い。
その際用いうる絶縁性材料としては、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、ベリリア（ＢｅＯ）、マグネシア（ＭｇＯ）、窒化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4）、窒化ホウ素（ＢＮ）、ステアタイト（ＭｇＯ・ＳｉＯ2）、ジルコン（ＺｒＯ2・ＳｉＯ2）等のセラミックス、ガラス等が挙げられる。
１１３は原料ガス供給手段であり、原料ガスは不図示の原料ガス供給装置より原料ガス供給手段１１３を介して反応容器１０１中に導入される。
【００２１】
このような本発明を用いたａ−Ｓｉ系感光体製造装置による堆積膜形成は概略以下のような手順により行なうことができる。
まず、反応容器１０１内に円筒状基体１０３を設置し、不図示の排気装置により排気管１０２を通して反応容器１０１内を排気する。
続いて、発熱体１０４により円筒状基体１０３を２００℃〜３００℃程度の所定の温度に加熱・制御する。
円筒状基体１０３が所定の温度となったところで、原料ガス供給手段１１３を介して、原料ガスを反応容器１０１内に導入する。
原料ガスの流量が設定流量となり、また、反応容器１０１内の圧力が安定したのを確認した後、高周波電源１１２よりマッチングボックス１１１、位相調整器１１０を介して高周波電極１０７へ高周波電力を供給する。高周波電極１０７より成膜空間に放射された高周波電力により、成膜空間においてグロー放電が生起し、原料ガスは励起解離して円筒状基体１０３上に堆積膜が形成される。
膜形成の均一化を図るために、層形成を行なっている間、回転軸１０５を介して円筒状基体１０３をモータ１０６により所定の速度で回転させることも有効である。
【００２２】
本発明を用いて作製しうるａ−Ｓｉ系感光体の層構成は例えば以下のようなものである。
図５は、層構成を説明するための模式的構成図である。
図５（ａ）に示す電子写真用感光体５００は、支持体（基体）５０１の上にａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなり光導電性を有する光導電層５０２が設けられている。
図５（ｂ）に示す電子写真用感光体５００は、支持体５０１の上に、ａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなり光導電性を有する光導電層５０２と、アモルファスシリコン系表面層５０３とから構成されている。
図５（ｃ）に示す電子写真用感光体５００は、支持体５０１の上に、ａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなり光導電性を有する光導電層５０２と、アモルファスシリコン系表面層５０３と、アモルファスシリコン系電荷注入阻止層５０４とから構成されている。
図５（ｄ）に示す電子写真用感光体５００は、支持体５０１の上に、光導電層５０２が設けられている。
該光導電層５０２はａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなる電荷発生層５０５ならびに電荷輸送層５０６とからなり、その上にアモルファスシリコン系表面層５０３が設けられている。
【００２３】
つぎに、本発明における支持体（基体）について説明する。
感光体の支持体としては、導電性でも電気絶縁性であってもよい。
導電性支持体としては、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｎｂ、Ｔｅ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｆｅ等の金属、およびこれらの合金、例えばステンレス等が挙げられる。また、ポリエステル、ポリエチレン、ポリカーボネート、セルロースアセテート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルムまたはシート、ガラス、セラミック等の電気絶縁性支持体の少なくとも光受容層を形成する側の表面を導電処理した支持体も用いることができる。
支持体５０１の形状は平滑表面あるいは凹凸表面の円筒状または板状無端ベルト状であることができ、その厚さは、所望通りの電子写真用感光体５００を形成し得るように適宜決定するが、電子写真用感光体５００としての可撓性が要求される場合には、支持体５０１としての機能が充分発揮できる範囲内で可能な限り薄くすることができる。
しかしながら、支持体５０１は製造上および取り扱い上、機械的強度等の点から通常は１０μｍ以上とされる。
【００２４】
つぎに、本発明によるａ−Ｓｉ系感光体の層構成における光導電層について説明する。
光導電層５０２は支持体５０１上に、所望特性が得られるように適宜成膜パラメーターの数値条件が設定されて作成される。光導電層５０２を形成するには、基本的にはシリコン原子（Ｓｉ）を供給し得るＳｉ供給用の原料ガスと、水素原子（Ｈ）を供給し得るＨ供給用の原料ガスまたは／及びハロゲン原子（Ｘ）を供給し得るＸ供給用の原料ガスを、内部が減圧にし得る反応容器内に所望のガス状態で導入して、該反応容器内にグロー放電を生起させ、あらかじめ所定の位置に設置されてある所定の支持体５０１上にａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなる層を形成させる。
また、光導電層５０２中に水素原子または／及びハロゲン原子が含有されることが必要であるが、これはシリコン原子の未結合手を補償し、層品質の向上、特に光導電性および電荷保持特性を向上させるために必須不可欠であるからである。よって水素原子またはハロゲン原子の含有量、または水素原子とハロゲン原子の和の量はシリコン原子と水素原子または／及びハロゲン原子の和に対して１０〜４０原子％、より好ましくは１５〜２５原子％とされるのが望ましい。
【００２５】
Ｓｉ供給用ガスとなり得る物質としてはＳｉＨ4、Ｓｉ2Ｈ6、Ｓｉ3Ｈ8、Ｓｉ4Ｈ10等のガス状態の、またはガス化し得る水素化珪素（シラン類）が有効に使用されるものとして挙げられ、更に層作成時の取り扱い易さ、Ｓｉ供給効率の良さ等の点でＳｉＨ4、Ｓｉ2Ｈ6が好ましいものとして挙げられる。
そして、形成される光導電層５０２中に水素原子を構造的に導入し、水素原子の導入割合の制御をいっそう容易になるように図り、良好な膜特性を得るために、これらのガスに更にＨ2および／またはＨｅあるいは水素原子を含む珪素化合物のガスも所望量混合して層形成することも効果的である。
また、各ガスは単独種のみでなく所定の混合比で複数種混合しても差し支えないものである。
またハロゲン原子供給用の原料ガスとして有効なのは、たとえばハロゲンガス、ハロゲン化物、ハロゲンをふくむハロゲン間化合物、ハロゲンで置換されたシラン誘導体等のガス状のまたはガス化し得るハロゲン化合物が好ましく挙げられる。また、さらにはシリコン原子とハロゲン原子とを構成要素とするガス状のまたはガス化し得る、ハロゲン原子を含む水素化珪素化合物も有効なものとして挙げることができる。
好適に使用し得るハロゲン化合物としては、具体的には弗素ガス（Ｆ2）、ＢｒＦ、ＣｌＦ、ＣｌＦ3、ＢｒＦ3、ＢｒＦ5、ＩＦ3、ＩＦ7等のハロゲン間化合物を挙げることができる。ハロゲン原子を含む珪素化合物、いわゆるハロゲン原子で置換されたシラン誘導体としては、具体的には、たとえばＳｉＦ4、Ｓｉ2Ｆ6等の弗化珪素が好ましいものとして挙げることができる。
光導電層５０２中に含有される水素原子または／及びハロゲン原子の量を制御するには、例えば支持体５０１の温度、水素原子または／及びハロゲン原子を含有させるために使用される原料物質の反応容器内へ導入する量、放電電力等を制御すればよい。
光導電層５０２には必要に応じて伝導性を制御する原子を含有させることが好ましい。伝導性を制御する原子は、光導電層５０２中に万偏なく均一に分布した状態で含有されても良いし、あるいは層厚方向には不均一な分布状態で含有している部分があってもよい。
【００２６】
前記伝導性を制御する原子としては、半導体分野における、いわゆる不純物を挙げることができ、ｐ型伝導特性を与える周期律表第IIIb族に属する原子（以後「第IIIb族原子」と略記する）またはｎ型伝導特性を与える周期律表第Ｖｂ族に属する原子（以後「第Ｖｂ族原子」と略記する）を用いることができる。
第IIIb族原子としては、具体的には、硼素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、タリウム（Ｔｌ）等があり、特にＢ、Ａｌ、Ｇａが好適である。第Ｖｂ族原子としては、具体的には燐（Ｐ）、砒素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）、ビスマス（Ｂｉ）等があり、特にＰ、Ａｓが好適である。
光導電層５０２に含有される伝導性を制御する原子の含有量としては、好ましくは１×１０-2〜１×１０4原子ｐｐｍ、より好ましくは５×１０-2〜５×１０3原子ｐｐｍ、最適には１×１０-1〜１×１０3原子ｐｐｍとされるのが望ましい。伝導性を制御する原子、たとえば、第IIIb族原子あるいは第Ｖｂ族原子を構造的に導入するには、層形成の際に、第IIIb族原子導入用の原料物質あるいは第Ｖｂ族原子導入用の原料物質をガス状態で反応容器中に、光導電層５０２を形成するための他のガスとともに導入してやればよい。第IIIb族原子導入用の原料物質あるいは第Ｖｂ族原子導入用の原料物質となり得るものとしては、常温常圧でガス状のまたは、少なくとも層形成条件下で容易にガス化し得るものが採用されるのが望ましい。
【００２７】
そのような第IIIb族原子導入用の原料物質として具体的には、硼素原子導入用としては、Ｂ2Ｈ6、Ｂ4Ｈ10、Ｂ5Ｈ9、Ｂ5Ｈ11、Ｂ6Ｈ10、Ｂ6Ｈ12、Ｂ6Ｈ14等の水素化硼素、ＢＦ3、ＢＣｌ3、ＢＢｒ3等のハロゲン化硼素等が挙げられる。この他、ＡｌＣｌ3、ＧａＣｌ3、Ｇａ（ＣＨ3）3、ＩｎＣｌ3、ＴｌＣｌ3も挙げることができる。
第Ｖｂ族原子導入用の原料物質として有効に使用されるのは、燐原子導入用としては、ＰＨ3、Ｐ2Ｈ4等の水素化燐、ＰＨ4Ｉ、ＰＦ3、ＰＦ5、ＰＣｌ3、ＰＣｌ5、ＰＢｒ3、ＰＢｒ5、ＰＩ3等のハロゲン化燐が挙げられる。この他、ＡｓＨ3、ＡｓＦ3、ＡｓＣｌ3、ＡｓＢｒ3、ＡｓＦ5、ＳｂＨ3、ＳｂＦ3、ＳｂＦ5、ＳｂＣｌ3、ＳｂＣｌ5、ＢｉＨ3、ＢｉＣｌ3、ＢｉＢｒ3等も第Ｖｂ族原子導入用の出発物質の有効なものとして挙げることができる。
また、これらの伝導性を制御する原子導入用の原料物質を必要に応じてＨ2および／またはＨｅにより希釈して使用してもよい。
さらに光導電層５０３に炭素原子及び／または酸素原子及び／または窒素原子を含有させることも有効である。炭素原子及び／または酸素原子／及びまたは窒素原子の含有量はシリコン原子、炭素原子、酸素原子及び窒素原子の和に対して好ましくは１×１０-5〜１０原子％、より好ましくは１×１０-4〜８原子％、最適には１×１０-3〜５原子％が望ましい。炭素原子及び／または酸素原子及び／または窒素原子は、光導電層中に万遍なく均一に含有されても良いし、光導電層の層厚方向に含有量が変化するような不均一な分布をもたせた部分があっても良い。
【００２８】
光導電層５０２の層厚は所望の電子写真特性が得られること及び経済的効果等の点から適宜所望にしたがって決定され、好ましくは１〜１００μｍ、より好ましくは２０〜５０μｍ、最適には２３〜４５μｍとされるのが望ましい。
所望の膜特性を有する光導電層５０２を形成するには、Ｓｉ供給用のガスと希釈ガスとの混合比、反応容器内のガス圧、放電電力ならびに支持体温度を適宜設定することが必要である。
希釈ガスとして使用するＨ2および／またはＨｅの流量は、層設計にしたがって適宜最適範囲が選択される。反応容器内のガス圧も同様に層設計にしたがって適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合１×１０-4〜１０Ｔｏｒｒ、好ましくは５×１０-4〜５Ｔｏｒｒ、最適には１×１０-3〜１Ｔｏｒｒとするのが好ましい。
光導電層を形成するための支持体温度、ガス圧の望ましい数値範囲として前記した範囲が挙げられるが、条件は通常は独立的に別々に決められるものではなく、所望の特性を有する光受容部材を形成すべく相互的且つ有機的関連性に基づいて最適値を決めるのが望ましい。
【００２９】
つぎに、本発明によるａ−Ｓｉ系感光体の層構成における表面層について説明する。
上述のようにして支持体５０１上に形成された光導電層５０２の上に、更にアモルファスシリコン系の表面層５０３を形成することが好ましい。この表面層５０３は主に耐湿性、連続繰り返し使用特性、電気的耐圧性、使用環境特性、耐久性向上を主たる目的として設けられる。
表面層５０３は、アモルファスシリコン系の材料であればいれずの材質でも可能であるが、例えば、水素原子（Ｈ）及び／またはハロゲン原子（Ｘ）を含有し、更に炭素原子を含有するアモルファスシリコン（以下「ａ−ＳｉＣ：Ｈ，Ｘ」と表記する）、水素原子（Ｈ）及び／またはハロゲン原子（Ｘ）を含有し、更に酸素原子を含有するアモルファスシリコン（以下「ａ−ＳｉＯ：Ｈ，Ｘ」と表記する）、水素原子（Ｈ）及び／またはハロゲン原子（Ｘ）を含有し、更に窒素原子を含有するアモルファスシリコン（以下「ａ−ＳｉＮ：Ｈ，Ｘ」と表記する）、水素原子（Ｈ）及び／またはハロゲン原子（Ｘ）を含有し、更に炭素原子、酸素原子、窒素原子の少なくとも一つを含有するアモルファスシリコン（以下「ａ−ＳｉＣＯＮ：Ｈ，Ｘ」と表記する）等の材料が好適に用いられる。
【００３０】
表面層５０３は真空堆積膜形成方法によって、所望特性が得られるように適宜成膜パラメーターの数値条件が設定されて作成される。
例えば、ａ−ＳｉＣ：Ｈ，Ｘよりなる表面層５０３を形成するには、基本的にはシリコン原子（Ｓｉ）を供給し得るＳｉ供給用の原料ガスと、炭素原子（Ｃ）を供給し得るＣ供給用の原料ガスと、水素原子（Ｈ）を供給し得るＨ供給用の原料ガスまたは／及びハロゲン原子（Ｘ）を供給し得るＸ供給用の原料ガスを、内部を減圧にし得る反応容器内に所望のガス状態で導入して、該反応容器内にグロー放電を生起させ、あらかじめ所定の位置に設置された光導電層５０２を形成した支持体５０１上にａ−ＳｉＣ：Ｈ，Ｘからなる層を形成すればよい。
表面層の材質としてはシリコンを含有するアモルファス材料なら何れでも良いが、炭素、窒素、酸素より選ばれた元素を少なくとも１つ含むシリコン原子との化合物が好ましく、特にａ−ＳｉＣを主成分としたものが好ましい。
表面層をａ−ＳｉＣを主成分として構成する場合の炭素量は、シリコン原子と炭素原子の和に対して３０％から９０％の範囲が好ましい。
また、表面層５０３中に水素原子または／及びハロゲン原子が含有されることが必要であるが、これはシリコン原子の未結合手を補償し、層品質の向上、特に光導電性特性および電荷保持特性を向上させるために重要である。水素含有量は、構成原子の総量に対して通常の場合３０〜７０原子％、好適には３５〜６５原子％、最適には４０〜６０原子％とするのが望ましい。また、弗素原子の含有量として、通常の場合は０．０１〜１５原子％、好適には０．１〜１０原子％、最適には０．６〜４原子％とされるのが望ましい。
【００３１】
表面層の形成において使用されるシリコン（Ｓｉ）供給用ガスとなり得る物質としては、ＳｉＨ4、Ｓｉ2Ｈ6、Ｓｉ3Ｈ8、Ｓｉ4Ｈ10等のガス状態の、またはガス化し得る水素化珪素（シラン類）が有効に使用されるものとして挙げられ、更に層作成時の取り扱い易さ、Ｓｉ供給効率の良さ等の点でＳｉＨ4、Ｓｉ2Ｈ6が好ましいものとして挙げられる。また、これらのＳｉ供給用の原料ガスを必要に応じてＨ2、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｅ等のガスにより希釈して使用してもよい。
炭素供給用ガスとなり得る物質としては、ＣＨ4、Ｃ2Ｈ6、Ｃ3Ｈ8、Ｃ4Ｈ10等のガス状態の、またはガス化し得る炭化水素が有効に使用されるものとして挙げられ、更に層作成時の取り扱い易さ、Ｓｉ供給効率の良さ等の点でＣＨ4、Ｃ2Ｈ6が好ましいものとして挙げられる。また、これらのＣ供給用の原料ガスを必要に応じてＨ2、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｅ等のガスにより希釈して使用してもよい。
窒素または酸素供給用ガスとなり得る物質としては、ＮＨ3、ＮＯ、Ｎ2Ｏ、ＮＯ2、Ｏ2、ＣＯ、ＣＯ2、Ｎ2等のガス状態の、またはガス化し得る化合物が有効に使用されるものとして挙げられる。また、これらの窒素、酸素供給用の原料ガスを必要に応じてＨ2、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｅ等のガスにより希釈して使用してもよい。
また、形成される表面層５０３中に導入される水素原子の導入割合の制御をいっそう容易になるように図るために、これらのガスに更に水素ガスまたは水素原子を含む珪素化合物のガスも所望量混合して層形成することが好ましい。また、各ガスは単独種のみでなく所定の混合比で複数種混合しても差し支えないものである。
【００３２】
ハロゲン原子供給用の原料ガスとして有効なのは、たとえばハロゲンガス、ハロゲン化物、ハロゲンをふくむハロゲン間化合物、ハロゲンで置換されたシラン誘導体等のガス状のまたはガス化し得るハロゲン化合物が好ましく挙げられる。また、さらにはシリコン原子とハロゲン原子とを構成要素とするガス状のまたはガス化し得る、ハロゲン原子を含む水素化珪素化合物も有効なものとして挙げることができる。本発明に於て好適に使用し得るハロゲン化合物としては、具体的には弗素ガス（Ｆ2）、ＢｒＦ、ＣｌＦ、ＣｌＦ3、ＢｒＦ3、ＢｒＦ5、ＩＦ3、ＩＦ7等のハロゲン間化合物を挙げることができる。ハロゲン原子を含む珪素化合物、いわゆるハロゲン原子で置換されたシラン誘導体としては、具体的には、たとえばＳｉＦ4、Ｓｉ2Ｆ6等の弗化珪素が好ましいものとして挙げることができる。
表面層５０３中に含有される水素原子または／及びハロゲン原子の量を制御するには、例えば支持体５０１の温度、水素原子または／及びハロゲン原子を含有させるために使用される原料物質の反応容器内へ導入する量、放電電力等を制御すればよい。
炭素原子及び／または酸素原子及び／または窒素原子は、表面層中に万遍なく均一に含有されても良いし、表面層の層厚方向に含有量が変化するような不均一な分布をもたせた部分があっても良い。
さらに表面層５０３には必要に応じて伝導性を制御する原子を含有させることが好ましい。伝導性を制御する原子は、表面層５０３中に万偏なく均一に分布した状態で含有されても良いし、あるいは層厚方向には不均一な分布状態で含有している部分があってもよい。
前記の伝導性を制御する原子としては、半導体分野における、いわゆる不純物を挙げることができ、ｐ型伝導特性を与える周期律表第IIIb族に属する原子（以後「第IIIb族原子」と略記する）またはｎ型伝導特性を与える周期律表第Ｖｂ族に属する原子（以後「第Ｖｂ族原子」と略記する）を用いることができる。
第IIIb族原子としては、具体的には、硼素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、タリウム（Ｔｌ）等があり、特にＢ、Ａｌ、Ｇａが好適である。第Ｖｂ族原子としては、具体的には燐（Ｐ）、砒素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）、ビスマス（Ｂｉ）等があり、特にＰ、Ａｓが好適である。
【００３３】
表面層５０３に含有される伝導性を制御する原子の含有量としては、好ましくは１×１０-3〜１×１０3原子ｐｐｍ、より好ましくは１×１０-2〜５×１０2原子ｐｐｍ、最適には１×１０-1〜１×１０2原子ｐｐｍとされるのが望ましい。伝導性を制御する原子、たとえば、第IIIb族原子あるいは第Ｖｂ族原子を構造的に導入するには、層形成の際に、第IIIb族原子導入用の原料物質あるいは第Ｖｂ族原子導入用の原料物質をガス状態で反応容器中に、表面層５０３を形成するための他のガスとともに導入してやればよい。第IIIb族原子導入用の原料物質あるいは第Ｖｂ族原子導入用の原料物質となり得るものとしては、常温常圧でガス状のまたは、少なくとも層形成条件下で容易にガス化し得るものが採用されるのが望ましい。そのような第IIIb族原子導入用の原料物質として具体的には、硼素原子導入用としては、Ｂ2Ｈ6、Ｂ4Ｈ10、Ｂ5Ｈ9、Ｂ5Ｈ11、Ｂ6Ｈ10、Ｂ6Ｈ12、Ｂ6Ｈ14等の水素化硼素、ＢＦ3、ＢＣｌ3、ＢＢｒ３等のハロゲン化硼素等が挙げられる。この他、ＡｌＣｌ３、ＧａＣｌ３、Ｇａ（ＣＨ3）３、ＩｎＣｌ3、ＴｌＣｌ3等も挙げることができる。
第Ｖｂ族原子導入用の原料物質として、有効に使用されるのは、燐原子導入用としては、ＰＨ3、Ｐ2Ｈ4等の水素化燐、ＰＨ4Ｉ、ＰＦ3、ＰＦ5、ＰＣｌ3、ＰＣｌ5、ＰＢｒ3、ＰＢｒ5、ＰＩ3等のハロゲン化燐が挙げられる。この他、ＡｓＨ3、ＡｓＦ3、ＡｓＣｌ3、ＡｓＢｒ3、ＡｓＦ5、ＳｂＨ3、ＳｂＦ3、ＳｂＦ5、ＳｂＣｌ3、ＳｂＣｌ5、ＢｉＨ3、ＢｉＣｌ3、ＢｉＢｒ3等も第Ｖｂ族原子導入用の出発物質の有効なものとして挙げることができる。
また、これらの伝導性を制御する原子導入用の原料物質を必要に応じてＨ2、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｅ等のガスにより希釈して使用してもよい。
【００３４】
表面層５０３の層厚としては、通常０．０１〜３μｍ、好適には０．０５〜２μｍ、最適には０．１〜１μｍとされるのが望ましいものである。層厚が０．０１μｍよりも薄いと光受容部材を使用中に摩耗等の理由により表面層が失われてしまい、３μｍを越えると残留電位の増加等の電子写真特性の低下がみられる。表面層５０３は、その要求される特性が所望通りに与えられるように注意深く形成される。即ち、Ｓｉ、Ｃ及び／またはＮ及び／またはＯ、Ｈ及び／またはＸを構成要素とする物質はその形成条件によって構造的には結晶からアモルファスまでの形態を取り、電気物性的には導電性から半導体性、絶縁性までの間の性質を、又、光導電的性質から非光導電的性質までの間の性質を各々示すので、本発明においては、目的に応じた所望の特性を有する化合物が形成される様に、所望に従ってその形成条件の選択が厳密になされる。
例えば、表面層５０３を耐圧性の向上を主な目的として設けるには、使用環境に於いて電気絶縁性的挙動の顕著な非単結晶材料として作成される。
又、連続繰り返し使用特性や使用環境特性の向上を主たる目的として表面層５０３が設けられる場合には、上記の電気絶縁性の度合はある程度緩和され、照射される光に対して有る程度の感度を有する非単結晶材料として形成される。
目的を達成し得る特性を有する表面層５０３を形成するには、支持体５０１の温度、反応容器内のガス圧を所望にしたがって、適宜設定する必要がある。
支持体５０１の温度（Ｔｓ）は、層設計にしたがって適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合、好ましくは２００〜３５０℃、より好ましくは２３０〜３３０℃、最適には２５０〜３００℃とするのが望ましい。
反応容器内のガス圧も同様に層設計にしたがって適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合、好ましくは１×１０-4〜１０Ｔｏｒｒ、より好ましくは５×１０-4〜５Ｔｏｒｒ、最適には１×１０-3〜１Ｔｏｒｒとするのが好ましい。
表面層を形成するための支持体温度、ガス圧の望ましい数値範囲として前記した範囲が挙げられるが、条件は通常は独立的に別々に決められるものではなく、所望の特性を有する光受容部材を形成すべく相互的且つ有機的関連性に基づいて最適値を決めるのが望ましい。
また表面層５０３と光導電層５０２との間に炭素原子及び／または酸素原子及び／または窒素原子の含有量が光導電層５０２に向かって連続的に減少する領域を設けても良い。これにより表面層と光導電層の密着性を向上させ、界面での光の反射による干渉の影響をより少なくすることができると同時に、界面でのキャリアのトラップを防止し、感光体特性向上を達し得る。
【００３５】
つぎに、本発明によるａ−Ｓｉ系感光体の層構成における電荷注入阻止層について説明する。
必要に応じて導電性支持体と光導電層との間に、導電性支持体側からの電荷の注入を阻止する働きのある電荷注入阻止層５０４を設けてもよい。すなわち、電荷注入阻止層５０４は感光体が一定極性の帯電処理をその表面に受けた際、支持体側より光導電層側に電荷が注入されるのを阻止する機能を有し、逆の極性の帯電処理を受けた際にはそのような機能は発揮されない、いわゆる極性依存性を有している。そのような機能を付与するために、電荷注入阻止層５０４には伝導性を制御する原子を光導電層に比べ比較的多く含有させる。
該層に含有される伝導性を制御する原子は、該層中に万偏なく均一に分布されても良いし、あるいは層厚方向には万偏なく含有されてはいるが、不均一に分布する状態で含有している部分があってもよい。分布濃度が不均一な場合には、支持体側に多く分布するように含有させるのが好適である。
しかしながら、いずれの場合にも支持体の表面と平行面内方向においては、均一な分布で万偏なく含有されることが面内方向における特性の均一化をはかる点からも必要である。
【００３６】
電荷注入阻止層５０４に含有される伝導性を制御する原子としては、半導体分野における、いわゆる不純物を挙げることができ、ｐ型伝導特性を与える周期律表第IIIb族に属する原子（以後「第IIIb族原子」と略記する）またはｎ型伝導特性を与える周期律表第Ｖｂ族に属する原子（以後「第Ｖｂ族原子」と略記する）を用いることができる。
第IIIb族原子としては、具体的には、Ｂ（ほう素）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｇａ（ガリウム）、Ｉｎ（インジウム）、Ｔａ（タリウム）等があり、特にＢ、Ａｌ、Ｇａが好適である。第Ｖｂ族原子としては、具体的にはＰ（リン）、Ａｓ（砒素）、Ｓｂ（アンチモン）、Ｂｉ（ビスマス）等があり、特にＰ、Ａｓが好適である。
電荷注入阻止層５０４中に含有される伝導性を制御する原子の含有量としては、所望にしたがって適宜決定されるが、好ましくは１０〜１×１０4原子ｐｐｍ、より好適には５０〜５×１０3原子ｐｐｍ、最適には１×１０2〜１×１０3原子ｐｐｍとされるのが望ましい。
さらに、電荷注入阻止層５０４には、炭素原子、窒素原子及び酸素原子の少なくとも一種を含有させることによって、該電荷注入阻止層５０４に直接接触して設けられる他の層との間の密着性の向上をよりいっそう図ることができる。
該層に含有される炭素原子または窒素原子または酸素原子は該層中に万偏なく均一に分布されても良いし、あるいは層厚方向には万偏なく含有されてはいるが、不均一に分布する状態で含有している部分があってもよい。しかしながら、いずれの場合にも支持体の表面と平行面内方向においては、均一な分布で万偏なく含有されることが面内方向における特性の均一化をはかる点からも必要である。
【００３７】
電荷注入阻止層５０４の全層領域に含有される炭素原子及び／または窒素原子および／または酸素原子の含有量は、本発明の目的が効果的に達成されるように適宜決定されるが、一種の場合はその量として、二種以上の場合はその総和として、好ましくは１×１０-3〜５０原子％、より好適には５×１０-3〜３０原子％、最適には１×１０-2〜１０原子％とされるのが望ましい。
また、電荷注入阻止層５０４に含有される水素原子および／またはハロゲン原子は層内に存在する未結合手を補償し膜質の向上に効果を奏する。電荷注入阻止層５０４中の水素原子またはハロゲン原子あるいは水素原子とハロゲン原子の和の含有量は、好適には１〜５０原子％、より好適には５〜４０原子％、最適には１０〜３０原子％とするのが望ましい。
電荷注入阻止層５０４の層厚は所望の電子写真特性が得られること、及び経済的効果等の点から好ましくは０．１〜５μｍ、より好ましくは０．３〜４μｍ、最適には０．５〜３μｍとされるのが望ましい。
【００３８】
電荷注入阻止層５０４を形成するには、前述の光導電層を形成する方法と同様の真空堆積法が採用される。光導電層５０２と同様に、Ｓｉ供給用のガスと希釈ガスとの混合比、反応容器内のガス圧、放電電力ならびに支持体５０１の温度を適宜設定することが必要である。
希釈ガスであるＨ2および／またはＨｅの流量は、層設計にしたがって適宜最適範囲が選択されるが、Ｓｉ供給用ガスに対しＨ2および／またはＨｅを、通常の場合１〜２０倍、好ましくは３〜１５倍、最適には５〜１０倍の範囲に制御することが望ましい。
反応容器内のガス圧も同様に層設計にしたがって適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合１×１０-4〜１０Ｔｏｒｒ、好ましくは５×１０-4〜５Ｔｏｒｒ、最適には１×１０-3〜１Ｔｏｒｒとするのが好ましい。
電荷注入阻止層５０４を形成するための希釈ガスの混合比、ガス圧、放電電力、支持体温度の望ましい数値範囲として前記した範囲が挙げられるが、これらの層作成ファクターは通常は独立的に別々に決められるものではなく、所望の特性を有する表面層を形成すべく相互的且つ有機的関連性に基づいて各層作成ファクターの最適値を決めるのが望ましい。
支持体５０１と光導電層５０２あるいは電荷注入阻止層５０４との間の密着性の一層の向上を図る目的で、例えば、Ｓｉ3Ｎ4、ＳｉＯ2、ＳｉＯ、あるいはシリコン原子を母体とし、水素原子及び／またはハロゲン原子と、炭素原子及び／または酸素原子及び／または窒素原子とを含む非晶質材料等で構成される密着層を設けても良い。更に、支持体からの反射光による干渉模様の発生を防止するための光吸収層を設けても良い。
【００３９】
【実施例】
以下、本発明における実験例および実施例について説明する。
（実験例１）
［実験１］図１に示す電子写真用感光体の製造装置を用い、直径３０ｍｍ、長さ３５８ｍｍの円筒状アルミニウムシリンダー１０３上に、高周波電源１１２の発振周波数を１３．５６ＭＨｚ、２０ＭＨｚ、５０ＭＨｚ、１００ＭＨｚ、２５０ＭＨｚ、４５０ＭＨｚ、６００ＭＨｚと変化させて表１に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、表面層からなる感光体を作製した。但し、１４ＭＨｚに関しては、表１中の内圧では放電生起が不可能であったため、電荷注入阻止層は１５０ｍＴｏｒｒ、光導電層は２００ｍＴｏｒｒ、表面層は３００ｍＴｏｒｒとした。
高周波電極１０７はＳＵＳ３０４製で直径１５ｍｍの円柱状である。高周波電力導入手段１０９は上下から導入された２本の高周波電極１０７とその間を結合する直径１５ｍｍ、厚さ５ｍｍの円柱状アルミナ製電極間結合部１０８よりなっている。
原料ガス供給手段１１３は内径６ｍｍ、外径８ｍｍのアルミナ製パイプの端部を閉じた構成となっており、表面には直径１．０ｍｍのガス放出口が１０個、最近接する高周波電力導入手段の方向に設けられている。
このような条件でａ−Ｓｉ感光体を１０回作製し、作製中における異常放電の発生回数、放電切れの発生回数を調べた。また、作製されたａ−Ｓｉ感光体を本テスト用に改造されたキヤノン製の複写機ＮＰ−６０３０に設置し、「帯電能むら」、「感度むら」、「光メモリーむら」の３項目について、以下の具体的評価法により評価を行なった。
帯電能むら・・・まず、感光体母線方向全領域に渡って、複写機の主帯電器に一定の電流を流したときの現像器位置での暗部電位を測定し、各部の帯電能とする。次に、得られた各部の帯電能の最大値と最小値の差を求め、その値により評価する。
感度むら・・・現像器位置での暗部電位が一定値となるよう主帯電器電流を調整した後、原稿に反射濃度０．０１以下の所定の白紙を用い、現像器位置での明部電位が所定の値となるよう像露光光量を調整した際の像露光光量を感光体母線方向全領域に渡って測定し、その最大値と最小値の差により評価する。
光メモリーむら・・・現像器位置における暗部電位が所定の値となるよう主帯電器の電流値を調整した後、所定の白紙を原稿とした際の明部電位が所定の値となるよう像露光光量を調整する。この状態でキヤノン製ゴーストテストチャート（部品番号：ＦＹ９−９０４０）に反射濃度１．１、直径５ｍｍの黒丸を貼りつけたものを原稿台に置き、その上にキヤノン製中間調チャートを重ねておいた際のコピー画像において、中間調コピー上に認められるゴーストチャートの直径５ｍｍの黒丸の反射濃度と中間調部分の反射濃度との差を測定することにより光メモリーの測定を行なう。光メモリーは感光体母線方向全領域に渡って測定し、その最大値と最小値の差により光メモリーむらを評価する。
【００４０】
［実験２］実験１で用いた電子写真用感光体の製造装置において、電極間結合部１０８を取り除く以外は実験１と同様にしてａ−Ｓｉ感光体を１０回作製し、作製中における異常放電の発生回数、放電切れの発生回数を調べた。また、作製されたａ−Ｓｉ感光体を実験１で用いた本テスト用に改造されたキヤノン製の複写機ＮＰ−６０３０に設置し、「帯電能むら」、「感度むら」、「光メモリーむら」の３項目について評価を行なった。
異常放電発生回数、放電切れ発生回数に関して、実験１と実験２の差［（実験２における各回数）−（実験１における各回数）］を評価したのが図６である。図において、数値が大きいほど実験１における異常放電・放電切れ抑止効果が高いことを示している。図６より電極間結合部１０８を設置する（実験１）ことにより、２０ＭＨｚ〜４５０ＭＨｚの範囲において異常放電、放電切れ共に関して抑止効果が得られることが確認され、特に５０ＭＨｚ〜４５０ＭＨｚの範囲においてはその効果が極めて高いことが解った。
帯電能むら、感度むら、光メモリーむらに関して、実験１と実験２の差［（実験２における各むら）−（実験１における各むら）］を示したのが図７である。図において、数値が大きいほど実験１における帯電能むら、感度むら、光メモリーむら軽減効果が高いことを示している。図７より電極間結合部１０８を設置する（実験１）ことにより、２０ＭＨｚ〜４５０ＭＨｚの範囲において帯電能むら、感度むら、光メモリーむら軽減効果が得られることが解った。
【００４１】
［実験３］実験１で用いた電子写真用感光体の製造装置において、高周波電力導入手段を改造し、図８に示す様に高周波電力導入手段８０９が一本の棒状電極のみからなる構成として、実験１と同様にしてａ−Ｓｉ感光体を１０回作製し、作製中における異常放電の発生回数、放電切れの発生回数を調べた。図８において、８０１は反応容器、８０２は反応容器８０１の側面に一体的に形成された排気管、８０３は円筒状基体、８０４は発熱体、８０５は回転軸、８０６はモータである。８０９は１本の棒状高周波電極８０７からなる高周波電力導入手段である。８１０は位相調整器、８１１はマッチングボックス、８１２は高周波電源である。高周波電源８１２より供給された高周波電力はマッチングボックス８１１を経て、位相調整器８１０で位相調整された後、高周波電力導入手段８０９より反応容器８０１中へ供給される。８１３は原料ガス供給手段である。
次に、作製されたａ−Ｓｉ感光体を実験１で用いた本テスト用に改造されたキヤノン製の複写機ＮＰ−６０３０に設置し、「帯電能むら」、「感度むら」、「光メモリーむら」の３項目について評価を行なった。
異常放電発生回数、放電切れ発生回数に関して、実験１と実験３の差［（実験２における各回数）−（実験１における各回数）］を評価したのが図９である。図において、数値が大きいほど実験１における異常放電・放電切れ抑止効果が高いことを示している。図９より、高周波電力導入手段を複数の高周波電極、及びその間に誘電体材料よりなる電極間結合部を設置した構成とする（実験１）ことで、２０ＭＨｚ〜４５０ＭＨｚの範囲において異常放電、放電切れに関して抑止効果が得られることが確認された。
帯電能むら、感度むら、光メモリーむらに関して、実験１と実験２の差［（実験２における各むら）−（実験１における各むら）］を示したのが図１０である。図において、数値が大きいほど実験１における帯電能むら、感度むら、光メモリーむら軽減効果が高いことを示している。図１０より高周波電力導入手段を複数の高周波電極、及びその間に誘電体材料よりなる電極間結合部を設置した構成とする（実験１）ことで、２０ＭＨｚ〜４５０ＭＨｚの範囲において帯電能むら、感度むら、光メモリーむら軽減効果が得られ、特に５０ＭＨｚ〜４５０ＭＨｚの範囲においてはその効果が極めて高いことが解った。
【００４２】
【表１】
【実施例】
以下、実施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なんら制限されるものではない。
［実施例１］
図１に示す電子写真用感光体の製造装置を用い、直径３０ｍｍ、長さ３５８ｍｍの円筒状アルミニウムシリンダー１０３上に、高周波電源１１２の発振周波数を１０５ＭＨｚとして表２に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、表面層からなる感光体を１０回作製した。高周波電極１０７はＳＵＳ３０４製で直径２０ｍｍの円柱状である。高周波電力導入手段１０９は上下から導入された２本の高周波電極１０７とその間を結合する直径２０ｍｍ、厚さ８ｍｍの円柱状アルミナ製電極間結合部１０８よりなっている。
原料ガス供給手段１１３は内径６ｍｍ、外径８ｍｍのアルミナ製パイプの端部を閉じた構成となっており、表面には直径０．８ｍｍのガス放出口が等間隔で１２個、最近接する高周波電力導入手段の方向に設けられている。
このような条件で作製されたａ−Ｓｉ感光体を本テスト用に改造されたキヤノン製の複写機ＮＰ−６０３０に設置し、感光体の特性の評価を行なった。評価項目は「帯電能」、「感度」、「光メモリー」、「むら」、「特性安定性」、「総合画像特性」の６項目とし、以下の具体的評価法により各項目の評価を行なった。
帯電能・・・複写機の主帯電器に一定の電流を流したときの現像器位置での暗部電位を測定する。したがって、暗部電位が大きいほど帯電能が良好であることを示す。帯電能測定は感光体母線方向全領域に渡って行ない、その中の最低暗部電位により評価した。
感度・・・現像器位置での暗部電位が一定値となるよう主帯電器電流を調整した後、原稿に反射濃度０．０１以下の所定の白紙を用い、現像器位置での明部電位が所定の値となるよう像露光光量を調整した際の像露光光量により評価する。したがって、像露光光量が少ないほど感度が良好であることを示す。感度測定は感光体母線方向全領域に渡って行ない、その中の最大像露光光量により評価した。
光メモリー・・・現像器位置における暗部電位が所定の値となるよう主帯電器の電流値を調整した後、所定の白紙を原稿とした際の明部電位が所定の値となるよう像露光光量を調整する。この状態でキヤノン製ゴーストテストチャート（部品番号：ＦＹ９−９０４０）に反射濃度１．１、直径５ｍｍの黒丸を貼りつけたものを原稿台に置き、その上にキヤノン製中間調チャートを重ねておいた際のコピー画像において、中間調コピー上に認められるゴーストチャートの直径５ｍｍの黒丸の反射濃度と中間調部分の反射濃度との差を測定することにより行なった。光メモリー測定は感光体母線方向全領域に渡って行ない、その中の最大反射濃度差により評価した。
むら・・・帯電能を上記方法により測定し、感光体全領域中での最高暗部電位と最低暗部電位の差により帯電能むらを５段階評価した。次に、感度を上記方法により測定し、感光体全領域中での最大像露光光量と最小像露光光量の差により感度むらを５段階評価した。
更に、光メモリーを上記方法によりコピー画像上２０箇所において測定し、最大反射濃度差と最小反射濃度差により光メモリーむらを５段階評価した。
これら帯電能むら、感度むら、光メモリーむらのうち最も評価結果の低いものをむらの評価結果とした。
特性安定性・・・形成された１０ロット全ての感光体について帯電能、感度、光メモリー、むら、総合画像特性の評価を行ない、評価結果のばらつきを５段階評価した。
総合画像特性・・・画像流れ、画像欠陥等を含め、コピー画像を総合的に判断した。
なお、帯電能、感度、光メモリー、むら、総合画像特性の５項目に関しては、形成した１０回のロットのうち、総合画像特性が最も良好なロットの結果を評価結果とした。
評価結果を表３に示す。いずれの項目においても良好な結果が得られ、本発明により全領域にわたって、帯電能、感度、光メモリー、むらを初めとする電子写真特性に非常に優れたａ−Ｓｉ系感光体が安定して作製されることが確認された。
【００４４】
（比較例１）
実施例１において、円柱状アルミナ製電極間結合部１０８を除去する以外は実施例１と同様にして、直径３０ｍｍ、長さ３５８ｍｍの円筒状アルミニウムシリンダー１０３上に、表２に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、表面層からなる感光体を１０回作製した。
作製されたａ−Ｓｉ感光体を実施例１に用いた本テスト用に改造されたキヤノン製の複写機ＮＰ−６０３０に設置し、感光体の特性の評価を行なった。評価項目は「帯電能」、「感度」、「光メモリー」、「むら」、「特性安定性」、「総合画像特性」の６項目とし、実施例１と同様の具体的評価法により各項目の評価を行なった。評価結果を表３に示す。
評価項目全てにおいて実施例１との間に差が認められた。特に感光体形成中に放電切れ、異常放電が発生した影響により、特性安定性において実施例１との間に顕著な差が認められた。
【００４５】
【表２】
【表３】
図１２に示す電子写真用感光体の製造装置を用い、直径３０ｍｍ、長さ３５８ｍｍの円筒状アルミニウムシリンダー上に、表４に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、表面層からなる感光体を１０回作製した。図１２において、１２０１は反応容器、１２０２は高周波電極、１２０３は電極間結合部、１２０４は高周波電力導入手段、１２０５は不図示の排気装置に接続された排気管、１２０６は円筒状基体、１２０７は発熱体、１２０８は回転軸、１２０９はモータ、１２１０は減速ギア、１２１１は位相調整器、１２１２はマッチングボックス、１２１３は高周波電源、１２１４は原料ガス供給手段、１２１５は成膜空間である。高周波電源１２１３の発振周波数は２０ＭＨｚとした。
高周波電力導入手段１２０４は、同心円上に配置された円筒状基体１２０６に囲まれた内部に１本、外部に８本配置した。円筒状基体１２０６に囲まれた内部に配置された１本の高周波電力導入手段１２０４は、上下から導入された２本のチタン製で直径１５ｍｍの円柱状高周波電極１２０２とその間を結合する直径１５ｍｍ、厚さ４ｍｍの円柱状窒化ほう素製電極間結合部１２０３、及びそれらの外部を覆う外径２２ｍｍ、内径１６ｍｍのアルミナ製カバー（不図示）よりなっている。
また、同心円外部に配置された８本の高周波電力導入手段１２０４は、各々、上下から導入された２本のチタン製で直径１０ｍｍの円柱状高周波電極１２０２とその間を結合する直径１０ｍｍ、厚さ４ｍｍの円柱状窒化ほう素製電極間結合部１２０３、及びそれらの外部を覆う外径１５ｍｍ、内径１１ｍｍのアルミナ製カバー（不図示）よりなっている。
原料ガス供給手段１２１４は内径６ｍｍ、外径８ｍｍのアルミナ製パイプの端部を閉じた構成となっており、表面には直径０．８ｍｍのガス放出口が等間隔で１２個、中央の高周波電力導入手段の方向に設けられている。
このような条件で作製されたａ−Ｓｉ感光体を本テスト用に改造されたキヤノン製の複写機ＮＰ−６０３０に設置し、感光体の特性の評価を行なった。評価項目は「帯電能」、「感度」、「光メモリー」、「むら」、「特性安定性」、「総合画像特性」の６項目とし、実施例１と同様の具体的評価法により各項目の評価を行なった。
評価結果を表５に示す。いずれの項目においても良好な結果が得られ、本発明により全領域にわたって、帯電能、感度、光メモリー、むらを初めとする電子写真特性に優れたａ−Ｓｉ系感光体が安定して作製されることが確認された。
【００４７】
（比較例２）
図１３に示す電子写真用感光体の製造装置を用い、直径３０ｍｍ、長さ３５８ｍｍの円筒状アルミニウムシリンダー上に、表４に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、表面層からなる感光体を１０回作製した。図１３において、１３０１は反応容器、１３０２は高周波電極、１３０４は高周波電力導入手段、１３０５は不図示の排気装置に接続された排気管、１３０６は円筒状基体、１３０７は発熱体、１３０８は回転軸、１３０９はモータ、１３１０は減速ギア、１３１１は位相調整器、１３１２はマッチングボックス、１３１３は高周波電源、１３１４は原料ガス供給手段、１３１５は成膜空間である。高周波電源１３１３の発振周波数は２０ＭＨｚとした。
高周波電力導入手段１３０４は、同心円上に配置された円筒状基体１３０６に囲まれた内部に１本、外部に８本配置した。円筒状基体１３０６に囲まれた内部に配置された１本の高周波電力導入手段１３０４は、上部から導入された１本のチタン製で直径１５ｍｍの円柱状高周波電極１３０２とその外部を覆う外径２２ｍｍ、内径１６ｍｍのアルミナ製カバー（不図示）よりなっている。
また、同心円外部に配置された８本の高周波電力導入手段１３０４は、上部から導入された１本のチタン製で直径１０ｍｍの円柱状高周波電極１３０２とその外部を覆う外径１５ｍｍ、内径１１ｍｍのアルミナ製カバー（不図示）よりなっている。
原料ガス供給手段１３１４は内径６ｍｍ、外径８ｍｍのアルミナ製パイプの端部を閉じた構成となっており、表面には直径０．８ｍｍのガス放出口が等間隔で１２個、中央の高周波電力導入手段の方向に設けられている。
作製されたａ−Ｓｉ感光体を実施例１に用いた本テスト用に改造されたキヤノン製の複写機ＮＰ−６０３０に設置し、感光体の特性の評価を行なった。評価項目は「帯電能」、「感度」、「光メモリー」、「むら」、「特性安定性」、「総合画像特性」の６項目とし、実施例１と同様の具体的評価法により各項目の評価を行なった。評価結果を表５に示す。
評価項目全てにおいて実施例２との間に差が認められた。特にむらに関しては実施例２との間に明確な差が認められた。
【００４８】
【表４】
【表５】
図２に示す電子写真用感光体の製造装置を用い、表６に示す条件で電荷輸送層、電荷発生層、表面層からなる機能分離型ａ−Ｓｉ系感光体の形成を１０回行なった。図２において、２０１は反応容器、２０２は高周波電極、２０３は電極間結合部、２０４は高周波電力導入手段、２０５は不図示の排気装置に接続された排気管、２０６は円筒状基体、２０７は発熱体、２０８は回転軸、２０９はモータ、２１０は減速ギア、２１１は位相調整器、２１２はマッチングボックス、２１３は高周波電源、２１４は原料ガス供給手段、２１５は成膜空間である。高周波電源２１３の発振周波数は５０ＭＨｚとした。
円筒状基体２０６は直径８０ｍｍ、長さ３５８ｍｍの円筒状アルミニウムシリンダーである。高周波電極２０２はＳＵＳ３０４製で直径３０ｍｍの円柱状である。高周波電力導入手段２０４は上下から導入された２本の高周波電極２０２とその間を結合する直径３０ｍｍ、厚さ１０ｍｍの円柱状窒化アルミ製電極間結合部２０３、及びそれらの外部を覆う外径３８ｍｍ、内径３２ｍｍのアルミナ製カバー（不図示）よりなっている。
原料ガス供給手段２１４は内径１０ｍｍ、外径１２ｍｍのアルミナ製パイプの端部を閉じた構成となっており、表面には直径１．２ｍｍのガス放出口が等間隔で１０個、最近接する高周波電力導入手段の方向に設けられている。
このような条件で作製されたａ−Ｓｉ感光体を本テスト用に改造されたキヤノン製の複写機ＮＰ−６７５０に設置し、感光体の特性評価を行なった。評価項目は「帯電能」、「感度」、「光メモリー」、「むら」、「特性安定性」、「総合画像特性」の６項目とし、実施例１と同様の具体的評価法により各項目の評価を行なった。
評価結果を表７に示す。いずれの項目においても良好な結果が得られ、本発明により全領域にわたって、帯電能、感度、光メモリー、むらを初めとする電子写真特性に極めて優れたａ−Ｓｉ系感光体が安定して作製されることが確認された。
【００５０】
（比較例３）
実施例３において、電極間結合部２０３を取り除き、代わりに直径３０ｍｍ、厚さ１０ｍｍのＳｕＳ３０４製の円柱状部材を設置する以外は実施例３と同様にして表６に示す条件で電荷輸送層、電荷発生層、表面層からなる機能分離型ａ−Ｓｉ系感光体の形成を１０回行なった。ＳＵＳ３０４製の円柱状部材は両端の高周波電極２０２に密着し、電気的に導通しており、高周波電力導入手段は実質的に１本の高周波電極から構成された形となっている。
作製されたａ−Ｓｉ感光体を本テスト用に改造されたキヤノン製の複写機ＮＰ−６７５０に設置し、感光体の特性の評価を行なった。評価項目は「帯電能」、「感度」、「光メモリー」、「むら」、「特性安定性」、「総合画像特性」の６項目とし、実施例１と同様の具体的評価法により各項目の評価を行なった。
評価結果を表７に示す。評価項目全てにおいて実施例３との間に差が認められた。特にむらに関しては実施例３との間に顕著な差が認められた。
【００５１】
【表６】
【表７】
図１１に示す電子写真用感光体の製造装置を用い、表８に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、表面層からなるａ−Ｓｉ感光体の形成を１０回行なった。図１１において、１１０１は反応容器、１１０２は高周波電極、１１０３は電極間結合部、１１０４は高周波電力導入手段、１１０５は不図示の排気装置に接続された排気管、１１０６は円筒状基体、１１０７は発熱体、１１０８は回転軸、１１０９はモータ、１１１０は減速ギア、１１１１は位相調整器、１１１２はマッチングボックス、１１１３は高周波電源、１１１４は原料ガス供給手段、１１１５は成膜空間である。高周波電源１１１３の発振周波数は４５０ＭＨｚとした。円筒状基体１１０６は直径８０ｍｍ、長さ３５８ｍｍの円筒状アルミニウムシリンダーである。高周波電極１１０２はＳＵＳ３０４製で直径１０ｍｍの円柱状である。高周波電力導入手段１１０４は３本の高周波電極１１０２とその間を結合する２つの直径１０ｍｍ、厚さ２０ｍｍの円柱状窒化ケイ素製電極間結合部１１０３よりなっている。
原料ガス供給手段１１１４は内径８ｍｍ、外径１０ｍｍのアルミナ製パイプの端部を閉じた構成となっており、表面には直径０．８ｍｍのガス放出口が等間隔で１４個、最近接する高周波電力導入手段の方向に設けられている。
このような条件で作製されたａ−Ｓｉ感光体を本テスト用に改造されたキヤノン製の複写機ＮＰ−６７５０に設置し、感光体の特性評価を行なった。評価項目は「帯電能」、「感度」、「光メモリー」、「むら」、「特性安定性」、「総合画像特性」の６項目とし、実施例１と同様の具体的評価法により各項目の評価を行なった。
評価結果を表９に示す。いずれの項目においても良好な結果が得られ、本発明により全領域にわたって、帯電能、感度、光メモリー、むらを初めとする電子写真特性に極めて優れたａ−Ｓｉ系感光体が安定して作製されることが確認された。
【００５３】
（比較例４）
実施例４において、電極間結合部１１０３を取り除く以外は実施例４と同様にして表８に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、表面層からなるａ−Ｓｉ感光体の形成を１０回行なった。
作製されたａ−Ｓｉ感光体を本テスト用に改造されたキヤノン製の複写機ＮＰ−６７５０に設置し、感光体の特性の評価を行なった。評価項目は「帯電能」、「感度」、「光メモリー」、「むら」、「特性安定性」、「総合画像特性」の６項目とし、実施例１と同様の具体的評価法により各項目の評価を行なった。
評価結果を表９に示す。評価項目全てにおいて実施例４との間に差が認められた。特に感光体形成中に放電切れ、異常放電が発生した影響により、特性安定性において実施例４との間に顕著な差が認められた。
【００５４】
【表８】
【表９】
図１に示す電子写真用感光体の製造装置を用い、電極間結合部１０８の材質をベリリアとする以外は実施例１と同様にして、直径３０ｍｍ、長さ３５８ｍｍの円筒状アルミニウムシリンダー１０３上に表２に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、表面層からなる感光体を１０回作製した。
このような条件で作製されたａ−Ｓｉ感光体を本テスト用に改造されたキヤノン製の複写機ＮＰ−６０３０に設置し、感光体の特性の評価を行なった。評価項目は「帯電能」、「感度」、「光メモリー」、「むら」、「特性安定性」、「総合画像特性」の６項目とし、実施例１と同様の具体的評価法により各項目の評価を行なった。
評価結果を表１０中に示す。いずれの項目においても良好な結果が得られ、本発明により全領域にわたって、帯電能、感度、光メモリー、むらを初めとする電子写真特性の非常に優れたａ−Ｓｉ系感光体が安定して作製されることが確認された。
【００５６】
［実施例６］
図１に示す電子写真用感光体の製造装置を用い、電極間結合部１０８の材質をマグネシアとする以外は実施例１と同様にして、直径３０ｍｍ、長さ３５８ｍｍの円筒状アルミニウムシリンダー１０３上に表２に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、表面層からなる感光体を１０回作製した。
このような条件で作製されたａ−Ｓｉ感光体を本テスト用に改造されたキヤノン製の複写機ＮＰ−６０３０に設置し、感光体の特性の評価を行なった。評価項目は「帯電能」、「感度」、「光メモリー」、「むら」、「特性安定性」、「総合画像特性」の６項目とし、実施例１と同様の具体的評価法により各項目の評価を行なった。
評価結果を表１０中に示す。いずれの項目においても良好な結果が得られ、本発明により全領域にわたって、帯電能、感度、光メモリー、むらを初めとする電子写真特性に非常に優れたａ−Ｓｉ系感光体が安定して作製されることが確認された。
【００５７】
［実施例７］
図１に示す電子写真用感光体の製造装置を用い、電極間結合部１０８の材質をステアタイトとする以外は実施例１と同様にして、直径３０ｍｍ、長さ３５８ｍｍの円筒状アルミニウムシリンダー１０３上に表２に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、表面層からなる感光体を１０回作製した。
このような条件で作製されたａ−Ｓｉ感光体を本テスト用に改造されたキヤノン製の複写機ＮＰ−６０３０に設置し、感光体の特性の評価を行なった。評価項目は「帯電能」、「感度」、「光メモリー」、「むら」、「特性安定性」、「総合画像特性」の６項目とし、実施例１と同様の具体的評価法により各項目の評価を行なった。
評価結果を表１０中に示す。いずれの項目においても良好な結果が得られ、本発明により全領域にわたって、帯電能、感度、光メモリー、むらを初めとする電子写真特性に非常に優れたａ−Ｓｉ系感光体が安定して作製されることが確認された。
【００５８】
［実施例８］
図１に示す電子写真用感光体の製造装置を用い、電極間結合部１０８の材質をジルコンとする以外は実施例１と同様にして、直径３０ｍｍ、長さ３５８ｍｍの円筒状アルミニウムシリンダー１０３上に表２に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、表面層からなる感光体を１０回作製した。
このような条件で作製されたａ−Ｓｉ感光体を本テスト用に改造されたキヤノン製の複写機ＮＰ−６０３０に設置し、感光体の特性の評価を行なった。評価項目は「帯電能」、「感度」、「光メモリー」、「むら」、「特性安定性」、「総合画像特性」の６項目とし、実施例１と同様の具体的評価法により各項目の評価を行なった。
評価結果を表１０中に示す。いずれの項目においても良好な結果が得られ、本発明により全領域にわたって、帯電能、感度、光メモリー、むらを初めとする電子写真特性に非常に優れたａ−Ｓｉ系感光体が安定して作製されることが確認された。
【００５９】
［実施例９］
図１に示す電子写真用感光体の製造装置を用い、電極間結合部１０８の材質をコージェライトとする以外は実施例１と同様にして、直径３０ｍｍ、長さ３５８ｍｍの円筒状アルミニウムシリンダー１０３上に表２に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、表面層からなる感光体を１０回作製した。
このような条件で作製されたａ−Ｓｉ感光体を本テスト用に改造されたキヤノン製の複写機ＮＰ−６０３０に設置し、感光体の特性の評価を行なった。評価項目は「帯電能」、「感度」、「光メモリー」、「むら」、「特性安定性」、「総合画像特性」の６項目とし、実施例１と同様の具体的評価法により各項目の評価を行なった。
評価結果を表１０中に示す。いずれの項目においても良好な結果が得られ、本発明により全領域にわたって、帯電能、感度、光メモリー、むらを初めとする電子写真特性に非常に優れたａ−Ｓｉ系感光体が安定して作製されることが確認された。
【００６０】
［実施例１０］
図１に示す電子写真用感光体の製造装置を用い、電極間結合部１０８の材質をジルコンコージェライトとする以外は実施例１と同様にして、直径３０ｍｍ、長さ３５８ｍｍの円筒状アルミニウムシリンダー１０３上に表２に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、表面層からなる感光体を１０回作製した。
このような条件で作製されたａ−Ｓｉ感光体を本テスト用に改造されたキヤノン製の複写機ＮＰ−６０３０に設置し、感光体の特性の評価を行なった。評価項目は「帯電能」、「感度」、「光メモリー」、「むら」、「特性安定性」、「総合画像特性」の６項目とし、実施例１と同様の具体的評価法により各項目の評価を行なった。
評価結果を表１０中に示す。いずれの項目においても良好な結果が得られ、本発明により全領域にわたって、帯電能、感度、光メモリー、むらを初めとする電子写真特性に非常に優れたａ−Ｓｉ系感光体が安定して作製されることが確認された。
【００６１】
［実施例１１］
図１に示す電子写真用感光体の製造装置を用い、電極間結合部１０８の材質をマイカ系セラミックス（商品名：マセライトＳＰ、三井鉱山マテリアル株式会社製）とする以外は実施例１と同様にして、直径３０ｍｍ、長さ３５８ｍｍの円筒状アルミニウムシリンダー１０３上に表２に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、表面層からなる感光体を１０回作製した。
このような条件で作製されたａ−Ｓｉ感光体を本テスト用に改造されたキヤノン製の複写機ＮＰ−６０３０に設置し、感光体の特性の評価を行なった。評価項目は「帯電能」、「感度」、「光メモリー」、「むら」、「特性安定性」、「総合画像特性」の６項目とし、実施例１と同様の具体的評価法により各項目の評価を行なった。
評価結果を表１０中に示す。いずれの項目においても良好な結果が得られ、本発明により全領域にわたって、帯電能、感度、光メモリー、むらを初めとする電子写真特性に非常に優れたａ−Ｓｉ系感光体が安定して作製されることが確認された。
【００６２】
［実施例１２］
図１に示す電子写真用感光体の製造装置を用い、電極間結合部１０８を直径２０ｍｍ、厚さ４ｍｍのアルミナ製円柱と直径２０ｍｍ、厚さ４ｍｍの窒化ホウ素製円柱を密着させた直径２０ｍｍ、厚さ８ｍｍの円柱とする以外は実施例１と同様にして、直径３０ｍｍ、長さ３５８ｍｍの円筒状アルミニウムシリンダー１０３上に表２に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、表面層からなる感光体を１０回作製した。
このような条件で作製されたａ−Ｓｉ感光体を本テスト用に改造されたキヤノン製の複写機ＮＰ−６０３０に設置し、感光体の特性の評価を行なった。評価項目は「帯電能」、「感度」、「光メモリー」、「むら」、「特性安定性」、「総合画像特性」の６項目とし、実施例１と同様の具体的評価法により各項目の評価を行なった。
評価結果を表１０中に示す。いずれの項目においても良好な結果が得られ、本発明により全領域にわたって、帯電能、感度、光メモリー、むらを初めとする電子写真特性に非常に優れたａ−Ｓｉ系感光体が安定して作製されることが確認された。
【００６３】
【表１０】
【発明の効果】
本発明は、以上のように、ＶＨＦ帯の高周波電力を用いた非晶質シリコン系感光体の製造において、前記高周波電力導入手段を複数の電極の各電極間に誘電体を配置して構成することにより、その製造過程における放電切れ、異常放電の抑止が可能となり、膜質・膜厚が均一化されたａ−Ｓｉ系感光体を形成するこができる。
それにより、本発明においては、感光体全領域に渡って光メモリーが低減され、帯電能、感度、むら等の電子写真特性も良好なａ−Ｓｉ系電子写真用感光体を低コストで安定して製造可能な非晶質シリコン系感光体製造装置および製造方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に用いることができる電子写真用光受容部材の製造装置の一例を示した模式的な構成図である。
【図２】本発明に用いることができる電子写真用光受容部材の製造装置の一例を示した模式的な構成図である。
【図３】従来のＲＦ帯の周波数を用いたＲＦプラズマＣＶＤ法による電子写真用光受容部材の製造装置の一例を示した模式的な構成図である。
【図４】従来のＭＷ帯の周波数を用いたＭＷプラズマＣＶＤ法による電子写真用光受容部材の製造装置の一例を示した模式的な構成図である。
【図５】ａ−Ｓｉ系感光体の層構成の一例を示した図である。
【図６】本発明の効果を確認するため行なった実験例の評価結果を示した図である。
【図７】本発明の効果を確認するため行なった実験例の評価結果を示した図である。
【図８】従来のＶＨＦ帯の周波数を用いたＶＨＦプラズマＣＶＤ法による電子写真用光受容部材の製造装置の一例を示した模式的な構成図である。
【図９】本発明の効果を確認するため行なった実験例の評価結果を示した図である。
【図１０】本発明の効果を確認するため行なった実験例の評価結果を示した図である。
【図１１】本発明に用いることができる電子写真用光受容部材の製造装置の一例を示した模式的な構成図である。
【図１２】本発明に用いることができる電子写真用光受容部材の製造装置の一例を示した模式的な構成図である。
【図１３】従来のＶＨＦ帯の周波数を用いたＶＨＦプラズマＣＶＤ法による電子写真用光受容部材の製造装置の一例を示した模式的な構成図である。
【符号の説明】
１０１：反応容器
１０２：排気管
１０３：円筒状基体
１０４：発熱体
１０５：回転軸
１０６：モータ
１０７：高周波電極
１０８：電極間結合部
１０９：高周波電力導入手段
１１０：位相調整器
１１１：マッチングボックス
１１２：高周波電源
１１３：原料ガス供給手段
２０１：反応容器
２０２：高周波電極
２０３：電極間結合部
２０４：高周波電力導入手段
２０５：排気管
２０６：円筒状基体
２０７：発熱体
２０８：回転軸
２０９：モータ
２１０：減速ギア
２１１：位相調整器
２１２：マッチングボックス
２１３：高周波電源
２１４：原料ガス供給手段
２１５：成膜空間
３０１：反応容器
３０２：ＶＨＦ電極
３０４：排気管
３０５：円筒状基体
３０６：成膜空間
３０７：発熱体
３０８：回転軸
３０９：モータ
３１０：減速ギア
３１１：高周波マッチングボックス
３１２：高周波電源
３５１：原料ガス導入管
３１００：堆積装置
３１１１：反応容器
３１１２：円筒状基体
３１１３：支持体加熱用ヒーター
３１１４：原料ガス導入管
３１１５：マッチングボックス
３１１６：原料ガス配管
３１１７：反応容器リークバルブ
３１１８：メイン排気バルブ
３１１９：真空計
３２００：原料ガス供給装置
３２１１〜３２１６：マスフローコントローラー
３２２１〜３２２６：原料ガスボンベ
３２３１〜３２３６：原料ガスボンベバルブ
３２４１〜３２４６：ガス流入バルブ
３２５１〜３２５６：ガス流出バルブ
３２６１〜３２６６：圧力調整器
４０１：反応容器
４０２：誘電体窓
４０３：導波管
４０４：排気管
４０５：円筒状基体
４０６：成膜空間
４０７：発熱体
４０８：回転軸
４０９：モータ
４１０：減速ギア
４５１：原料ガス導入管
５００：電子写真用感光体
５０１：支持体
５０２：光導電層
５０３：表面層
５０４：電荷注入阻止層
５０５：電荷発生層
５０６：電荷輸送層
８０１：反応容器
８０２：排気管
８０３：円筒状基体
８０４：発熱体
８０５：回転軸
８０６：モータ
８０７：高周波電源
８０９：高周波電力導入手段
８１０：位相調整器
８１１：マッチングボックス
８１２：高周波電源
１００１：反応容器
１００２：高周波電極
１００３：電極間結合部
１００４：高周波電力導入手段
１００５：排気管
１００６：円筒状基体
１００７：発熱体
１００８：回転軸
１００９：モータ
１１１０：減速ギア
１１１１：位相調整器
１１１２：マッチングボックス
１１１３：高周波電源
１１１４：原料ガス供給手段
１１１５：成膜空間
１２０１：反応容器
１２０２：高周波電極
１２０３：電極間結合部
１２０４：高周波電力導入手段
１２０５：排気管
１２０６：円筒状基体
１２０７：発熱体
１２０８：回転軸
１２０９：モータ
１２１０：減速ギア
１２１１：位相調整器
１２１２：マッチングボックス
１２１３：高周波電源
１２１４：原料ガス供給手段
１２１５：成膜空間
１３０１：反応容器
１３０２：高周波電極
１３０４：高周波電力導入手段
１３０５：排気管
１３０６：円筒状基体
１３０７：発熱体
１３０８：回転軸
１３０９：モータ
１３１０：減速ギア
１３１１：位相調整器
１３１２：マッチングボックス
１３１３：高周波電源
１３１４：原料ガス供給手段
１３１５：成膜空間
Claims (9)
- 真空気密可能な反応容器内に基体を配置し、前記反応容器内に原料ガス供給手段と高周波電力導入手段とを備え、前記原料ガス供給手段より供給された原料ガスに前記高周波電力導入手段よりＶＨＦ帯の高周波電力を導入することによって反応容器内にグロー放電を生起し、該基体上に堆積膜を形成するプラズマＣＶＤ法による非晶質シリコン系感光体製造装置において、前記高周波電力導入手段が実質的に同一軸上にある複数の棒状電極を該電極間に配置された誘電体により電気的に結合して構成されていて、かつ、該棒状電極毎に高周波電力が供給されることを特徴とする非晶質シリコン系感光体製造装置。
- 前記高周波電力導入手段が、前記反応容器内で成膜空間を取り囲むように同一円周上に配置された複数の円筒状基体の該成膜空間内に配されていることを特徴とする請求項１に記載の非晶質シリコン系感光体製造装置。
- ＶＨＦ帯の高周波電力は、その周波数が２０ＭＨｚ〜４５０ＭＨｚであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の非晶質シリコン系感光体製造装置。
- ＶＨＦ帯の高周波電力は、その周波数が５０ＭＨｚ〜４５０ＭＨｚであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の非晶質シリコン系感光体製造装置。
- 前記誘電体が、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、窒化アルミ（ＡｌＮ）、ベリリア（ＢｅＯ）、マグネシア（ＭｇＯ）、窒化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4）、窒化ホウ素（ＢＮ）、ステアタイト（ＭｇＯ・ＳｉＯ2）、ジルコン（ＺｒＯ2・ＳｉＯ2）、コージェライト（2ＭｇＯ・2Ａｌ2Ｏ3・5ＳｉＯ2）、ジルコンコージェライト（ＺｒＳｉＯ4−2ＭｇＯ・2Ａｌ2Ｏ3・5ＳｉＯ2）、マイカ系セラミックスのうちの１つ、または、２つ以上の材料よりなることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の非晶質シリコン系感光体製造装置。
- 真空気密可能な反応容器内に、原料ガス供給手段より供給された原料ガスに前記反応容器内に設けられた前記高周波電力導入手段よりＶＨＦ帯の高周波電力を導入し、反応容器内にグロー放電を生起し、前記反応容器内に配置した基体上に堆積膜を形成するプラズマＣＶＤ法による非晶質シリコン系感光体製造方法において、
前記高周波電力導入手段として複数の棒状電極を該電極間に配置された誘電体により電気的に結合して構成した高周波電力導入手段を用い、該棒状電極毎に高周波電力を供給し、均一な電力の供給と安定した放電とにより堆積膜を形成するようにしたことを特徴とする非晶質シリコン系感光体製造方法。 - 前記高周波電力導入手段が、前記反応容器内で成膜空間を取り囲むように同一円周上に配置された複数の円筒状基体の該成膜空間内に配されていることを特徴とする請求項６に記載の非晶質シリコン系感光体製造方法。
- ＶＨＦ帯の高周波電力は、その周波数が２０ＭＨｚ〜４５０ＭＨｚであることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の非晶質シリコン系感光体製造方法。
- ＶＨＦ帯の高周波電力は、その周波数が５０ＭＨｚ〜４５０ＭＨｚであることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の非晶質シリコン系感光体製造方法。
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|---|---|---|---|
| JP24262096A JP3658100B2 (ja) | 1996-08-26 | 1996-08-26 | 非晶質シリコン系感光体製造装置および製造方法 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP24262096A Expired - Fee Related JP3658100B2 (ja) | 1996-08-22 | 1996-08-26 | 非晶質シリコン系感光体製造装置および製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP3658100B2 (ja) |
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1996
- 1996-08-26 JP JP24262096A patent/JP3658100B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH1068082A (ja) | 1998-03-10 |
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