JPH06158330A - グロー放電分解装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】透明基板側より露光器により露光しても、その
露光が遮られることなく、その透明性を高めた電子写真
感光体を提供する。 【構成】アモルファスシリコン系成膜用ガスが導入され
る反応室２内部に、被成膜用円筒状透明基板１４と、透
明基板１４をＸ℃に加熱するためのヒーター４と、円筒
状透明基板１４の内側にＹｍｍの間隔になるようにアル
ミニウム製円筒体１５とを具備し、基板温度Ｘ℃と間隔
Ｙｍｍとを下記式にしてグロー放電により上記円筒状透
明基板１４の外周面にアモルファスシリコン系の成膜を
するグロー放電分解装置。 ０．０５≦Ｙ≦−０．０１Ｘ＋２．９ ２００≦Ｘ
≦２９０ また、上記アルミニウム製円筒体１５のマグネシウム含
有量を０．１重量％以下にしてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば透明基板の上に
アモルファスシリコン系光導電層を形成し、その透明基
板を介して投光するようにした電子写真感光体に関係し
て、その電子写真感光体を製作するのに用いるグロー放
電分解装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、アモルファスシリコン系光導電層
（以下、アモルファスシリコンをａ−Ｓｉと略記する）
から成る電子写真感光体が実用化され、その製造量は年
々増加の一途をたどっている。また、このａ−Ｓｉ感光
体を用いてコロナ帯電を不要として露光と現像とがほぼ
同時に行えるように組み合わせた電子写真方式に用いら
れる画像形成装置も開発されつつある。

【０００３】即ち、従来の電子写真方式の画像形成装置
には、コロナ放電によりａ−Ｓｉ感光体に帯電を行なう
カールソン方式が広く用いられているが、この方式で
は、ドラム状あるいはベルト状の感光体の周囲に、コロ
ナ帯電器、露光手段、現像手段、転写手段、クリーニン
グ手段、除電手段等を配置し、帯電、露光、現像、転
写、定着のプロセスを経て、記録紙上に画像を形成する
ため、装置の構成や画像形成プロセスが複雑になり、コ
ロナ放電用には高電圧電源が必要であり、またコロナ放
電のためにオゾンが発生して周囲に悪影響を与える等の
問題点があった。これらの問題点に対して、近時、コロ
ナ放電を不要とする電子写真方式が提案されている（特
開昭63-240553 号、特開平3-85545 号、特開平4-133067
号など）。

【０００４】上記提案の電子写真方式によれば、透明基
板の上に透明導電層とａ−Ｓｉ光導電層とを順次積層し
たドラム状もしくはベルト状感光体に対して、透明基板
側より露光器により露光するとともに現像バイアス供給
用の電源によりバイアス電圧を印加した現像器上の導電
性と磁性を有する現像剤からなる磁気ブラシでもってａ
−Ｓｉ感光体表面を摺擦させ、これによって帯電と露光
と現像とをほぼ同時に行ない、感光体上にトナー像を形
成する。そのトナー像は、転写ローラを用いて記録紙に
転写され、定着手段により定着されて記録画像となる。
一方、感光体上に残留したトナーは、現像器で回収さ
れ、再利用される。

【０００５】また、上記提案の電子写真方式に用いるａ
−Ｓｉ感光体は、従来のカールソン方式用ａ−Ｓｉ感光
体を製作するグロー放電分解装置により同様に製作して
いた。

【０００６】図２はそのグロー放電分解装置１である。
同図中、２は円筒形状の金属製反応炉、３は感光体ドラ
ム装着用のアルミニウム製円筒体、４は基板加熱用ヒー
ター、５はａ−Ｓｉの成膜に用いられる円筒形状のグロ
ー放電用電極板であり、この電極板５にはガス噴出口６
が形成されており、そして、７は反応炉内部へガスを導
入するためのガス導入口、８はグロー放電に晒されたガ
スの残余ガスを排気するためのガス排出口であり、９は
アルミニウム製円筒体３とグロー放電用電極板５の間で
グロー放電を発生させる高周波電源である。また、この
反応炉２は円筒体２ａと、蓋体２ｂと、底体２ｃとから
なり、そして、円筒体２ａと蓋体２ｂとの間、並びに円
筒体２ａと底体２ｃとの間にはそれぞれ絶縁性のリング
２ｄを設けており、これによって高周波電源９の一方の
端子は円筒体２ａを介してグロー放電用電極板５と導通
しており、他方の端子は蓋体２ｂや底体２ｃを介して円
筒体３と導通している。また、蓋体２ｂの上に付設した
モーター１０により回転軸１１を介して円筒体３が回転
駆動され、これに伴って透明導電層を被覆したガラス等
から成る円筒状透明基板１２も回転する。

【０００７】このグロー放電分解装置１を用いてａ−Ｓ
ｉ感光体ドラムを作製する場合、透明導電層を被覆した
円筒状透明基板１２をアルミニウム製円筒体３に装着
し、ａ−Ｓｉ生成用ガスをガス導入口７より反応炉内部
へ導入し、このガスをガス噴出口６を介して基板面へ噴
出し、更にヒーター４によって基板を所要の温度に設定
するとともにアルミニウム製円筒体３と電極板５の間で
グロー放電を発生させ、更に透明基板１２を回転させる
ことによって透明導電層を介して基板周面にａ−Ｓｉ膜
が成膜できる。

【０００８】

【従来技術の課題】しかしながら、上記構成のグロー放
電分解装置１を用いてａ−Ｓｉ感光体ドラムを作製する
と、円筒状透明基板１２の内周面に白色の生成物がで
き、これにより、透明基板側より露光器により露光して
も、その露光が遮られるという問題点があった。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る本発明の
グロー放電分解装置は、ａ−Ｓｉ系成膜用ガスが導入さ
れる反応室内部に、被成膜用円筒状透明基板と、透明基
板をＸ℃に加熱するためのヒーターと、その円筒状透明
基板の内側にＹｍｍの間隔になるようにアルミニウム製
円筒体とを具備し、基板温度Ｘ℃と間隔Ｙｍｍとを下記
式にしてグロー放電により上記円筒状透明基板の外周面
にａ−Ｓｉ成膜をすることを特徴とする。 ０．０５≦Ｙ≦−０．０１Ｘ＋２．９ ２００≦Ｘ
≦２９０ また請求項２に係る本発明のグロー放電分解装置は、ａ
−Ｓｉ系成膜用ガスが導入される反応室内部に、被成膜
用円筒状透明基板と、その円筒状透明基板の内側にマグ
ネシウム含有量が０．１重量％以下のアルミニウム製円
筒体とを具備し、グロー放電により上記円筒状透明基板
の外周面にａ−Ｓｉ成膜をすることを特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明者は上記問題点の円筒状透明基板内周面
の白色生成物汚染の主原因が、アルミニウム製円筒体の
マグネシウム成分であり、この成分がグロー放電により
シランガス等のａ−Ｓｉ系成膜用ガスと反応してできた
ものであることを知見した。そこで、請求項１に係る本
発明のグロー放電分解装置によれば、被成膜用円筒状透
明基板と、その円筒状透明基板の内側に配置したアルミ
ニウム製円筒体との間隔を、透明基板温度Ｘ℃との関係
で上記式のように設定し、これにより、ａ−Ｓｉ成膜中
にその小さな間隙にａ−Ｓｉ系成膜用ガスが入り込む量
が著しく少なくなり、円筒状透明基板の内周面に白色の
生成物ができくなる。この間隔が上記式から外れると、
円筒状透明基板の内周面に白色の生成物ができる。

【００１１】また、請求項２に係る本発明のグロー放電
分解装置では、アルミニウム製円筒体のマグネシウム含
有量を０．１重量％以下にし、これによって白色生成物
汚染の主原因がなくなり、同様に円筒状透明基板の内周
面に白色の生成物ができくなる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明のグロー放電分解装置を説明す
る。 （例１）図１は本発明のグロー放電分解装置１３であ
る。尚、同図中、図２のグロー放電分解装置１と同一箇
所には同一符号を付す。

【００１３】このグロー放電分解装置１３によれば、先
のグロー放電分解装置１に比べて、ガラス製の円筒状透
明基板１４と、その円筒状透明基板１４の内側に配置し
たアルミニウム製円筒体１５との間隔Ｌを０．１乃至
１．０ｍｍに設定した。この透明基板１４の形状は、外
径３０ｍｍ、内径２６．４ｍｍ、長さ２５４ｍｍであ
り、また、アルミニウム製円筒体１５の形状は、外径２
６．３乃至２５．４ｍｍ、長さ３００ｍｍであって、そ
のアルミニウム材にはマグネシウム含有量が０．４５乃
至０．９重量％であるＪＩＳ規格Ａ６０６３を用いた。
尚、この円筒体１５を設けることにより、透明基板１４
を支持するとともに、ヒーター４によって円筒体１５を
介して透明基板１４を均一且つ有効に熱輻射することが
できる。

【００１４】このグロー放電分解装置１３を用いてａ−
Ｓｉ感光体ドラムを作製する場合には、透明導電層を被
覆した円筒状透明基板１４をアルミニウム製円筒体１５
に装着し、ａ−Ｓｉ生成用ガスであるシランガスをガス
導入口７より反応炉内部へ７００ｓｃｃｍの流量で導入
し、このガスをガス噴出口６を介して基板面へ噴出し、
ガス圧を０．０５Ｔｏｒｒにした。更にヒーター４によ
って基板を２４０乃至３００℃の温度に設定するととも
にアルミニウム製円筒体１５と電極板５の間に７００Ｗ
の高周波電力を印加し、グロー放電を４時間発生させ、
更に透明基板１４を回転させることによって透明導電層
を介して基板周面にａ−Ｓｉ膜が成膜できる。

【００１５】かくして、円筒状透明基板１４と円筒体１
５との間隔Ｌを０．１乃至１．０ｍｍに設定し、また、
透明基板１４の温度を２４０乃至３００℃に設定し、白
色生成物汚染状況を目視により確認したところ、図３に
示すような結果が得られた。尚、この評価結果はそれぞ
れ８個のテスト品を用意し、その総合評価を求めてお
り、○印は８個のテスト品のすべての透明基板１４の内
周面に白色の生成物ができなかった場合であり、△印は
一部のテスト品の内周面に白色の生成物が僅かに確認で
きた場合であり、×印は８個のテスト品のすべての内周
面に白色の生成物が顕著に確認できた場合である。

【００１６】また、０．０５＞Ｙでは、ガラス製の円筒
状透明基板１４の熱膨張率に比べて、その内側に配置し
たアルミニウム製円筒体１５の熱膨張率が大きいので、
成膜中の加熱により、その透明基板１４が破壊される場
合がある。

【００１７】（例２）本例のグロー放電分解装置におい
ては、（例１）のグロー放電分解装置１３のうち、円筒
状透明基板１４とアルミニウム製円筒体１５（外径２
５．４ｍｍ、長さ３００ｍｍ）との間隔を１．０ｍｍに
設定し、透明基板１４の温度を２５０℃に設定し、更に
円筒体１５のアルミニウム材を表１に示すようにＪＩＳ
規格の異なる３種類の材質にした。

【００１８】

【表１】

【００１９】このように３種類の材質の円筒体１５に対
して、（例１）のグロー放電分解装置１３と同様に、透
明導電層を被覆した円筒状透明基板１４をアルミニウム
製円筒体１５に装着し、シランガスを反応炉内部へ７０
０ｓｃｃｍの流量で導入し、ガス圧を０．０５Ｔｏｒｒ
にし、更に７００Ｗの高周波電力を印加し、グロー放電
を４時間発生させ、更に透明基板１４を回転させること
によって透明導電層を介して基板周面にａ−Ｓｉ膜を成
膜した。

【００２０】かくして得られた３種類のテスト品によれ
ば、マグネシウム含有量が０．１重量％以下であるテス
ト番号１では、円筒状透明基板１４の内周面に白色の生
成物ができなかった。

【００２１】

【発明の効果】以上の通り、本発明のグロー放電分解装
置においては、被成膜用円筒状透明基板と、その円筒状
透明基板の内側に配置したアルミニウム製円筒体との間
隔Ｙを、透明基板温度Ｘ℃との関係式で設定し、これに
より、ａ−Ｓｉ成膜中にその小さな間隙にａ−Ｓｉ系成
膜用ガスが入り込む量が著しく少なくなり、円筒状透明
基板の内周面に白色の生成物ができなくなった。また、
アルミニウム製円筒体のマグネシウム含有量を０．１重
量％以下にしても、白色生成物汚染の主原因がなくな
り、同様に円筒状透明基板の内周面に白色の生成物がで
きなくなった。その結果、透明基板側より露光器により
露光しても、その露光が遮られることなく、ａ−Ｓｉ感
光体を用いてコロナ帯電を不要として露光と現像とがほ
ぼ同時に行えるように組み合わせた電子写真方式に用い
られる画像形成装置に有効になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例におけるグロー放電分解装置の概略説明
図である。

【図２】従来のグロー放電分解装置の概略説明図であ
る。

【図３】透明基板の白色生成物汚染状況を示す線図であ
る。

【符号の説明】

２ 反応炉 ３、１５ アルミニウム製円筒体 ４ 基板加熱用ヒーター ５ グロー放電用電極板 １２、１４ 円筒状透明基板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アモルファスシリコン系成膜用ガスが導
   入される反応室内部に、被成膜用円筒状透明基板と、該
   透明基板をＸ℃に加熱するためのヒーターと、該円筒状
   透明基板の内側にＹｍｍの間隔になるようにアルミニウ
   ム製円筒体とを具備し、基板温度Ｘ℃と間隔Ｙｍｍとを
   下記式にしてグロー放電により上記円筒状透明基板の外
   周面にアモルファスシリコン系の成膜をするグロー放電
   分解装置。 ０．０５≦Ｙ≦−０．０１Ｘ＋２．９ ２００≦Ｘ
   ≦２９０
2. 【請求項２】 アモルファスシリコン系成膜用ガスが導
   入される反応室内部に、被成膜用円筒状透明基板と、該
   円筒状透明基板の内側にマグネシウム含有量が０．１重
   量％以下のアルミニウム製円筒体とを具備し、グロー放
   電により上記円筒状透明基板の外周面にアモルファスシ
   リコン系の成膜をするグロー放電分解装置。