JPH1083092A - 電子写真用感光体及びその製造方法 - Google Patents

電子写真用感光体及びその製造方法

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JPH1083092A
JPH1083092A JP23648696A JP23648696A JPH1083092A JP H1083092 A JPH1083092 A JP H1083092A JP 23648696 A JP23648696 A JP 23648696A JP 23648696 A JP23648696 A JP 23648696A JP H1083092 A JPH1083092 A JP H1083092A
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JP
Japan
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heating
photosensitive layer
conductive substrate
furnace
selenium
Prior art date
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Pending
Application number
JP23648696A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahide Takano
正秀 高野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】導電性基体の加熱温度偏差が小さくかつ設定温
度に到達する所要時間が短い加熱手段を考案して、感光
層の膜厚及び膜質が均一で感光体としての品質並びに生
産効率が良好な電子写真用感光体及びその製造方法を提
供する。 【解決手段】蒸着炉3の中に誘導加熱用の加熱コイル4
と蒸発源1とを配設し、加熱コイル4の中には多数個の
導電性基体2が自転しながら公転するように装着された
支持機構5を備え、蒸着炉3に付設された真空排気用の
排気機構8を作動させて蒸着炉3の中を所定の真空度に
して加熱コイル4を5kHz〜15kHzの交流電源に
接続して導電性基体2を誘導加熱し、所定時間経過後に
蒸発源1を加熱して所定温度を保持しながら所定時間に
わたって蒸着を続けて感光層を成膜する。誘導加熱によ
り加熱温度偏差を小さくすることができ、かつ導電性基
体の表面を集中加熱できるので、高品質の感光体を短時
間で製造できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機,レーザー
プリンター,ファクシミリ,LEDプリンターなどに用
いられる電子写真用感光体及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】電子写真用感光体の感光層を形成する一
般的な方法としては、1〜10-3Paの真空下で感光層
形成原料を蒸発源として融点以上に加熱して蒸発させ、
その蒸気を円筒状の導電性基体の表面に付着させて感光
層を成膜する真空蒸着法が広く採用されている。
【0003】感光層の膜厚は感光体の基本特性の一つで
ある帯電特性を決める重要な因子であるので、均質で均
一な膜厚を有する感光層を形成するために、真空蒸着法
においては導電性基体の周囲に蒸発した原料蒸気が均一
に分布するように蒸発源の形状設定と加熱温度調節を行
うとともに、導電性基体に接触する原料蒸気の付着確率
が最適になるように導電性基体の表面の加熱温度調節を
行っている。
【0004】図2は電子写真用感光体の真空蒸着法によ
る蒸着炉の従来例を示す破砕断面図である。以下図2に
基づいて従来の技術について説明する。図2において、
導電性基体2を加熱調節するための赤外線ヒーターなど
の熱源を備えた放熱体9が蒸着炉3の内側に適宜に分散
配置されている中に、多数個の導電性基体2がそれぞれ
同一方向を向く円筒軸10の周りを個々に矢印Sのよう
に自転しながら全体では矢印Rの方向に公転するように
支持機構(この支持機構はそれぞれ自転・公転する円板
であってよい)5を介して装着されている。また所定の
形状をなす感光層形成原料からなる蒸発源1が蒸着炉3
の外部から温度調節可能な状態で蒸着炉3の中に配設さ
れ、さらに蒸着炉3には真空排気用の排気機構8が付設
されている。この蒸発源1の形状は均一な厚さの感光層
とするために導電性基体2が装着される円筒軸10の長
さ以上とすることが好ましい。
【0005】上記の構成において、まず排気機構8を作
動させて蒸着炉3の中を所定の真空度とし、次に熱源を
作動させて放熱体9により導電性基体2をガス抜きのた
めに予備加熱(脱ガス加熱)し、所定の時間を経過した
後に導電性基体2の表面温度並びに蒸着炉3の中の真空
度をそれぞれ蒸着に適した所定値に再設定し、ひき続い
て蒸発源1を加熱して所定の温度を保持した状態で所定
の時間にわたって蒸着を続けることにより感光層を成膜
していた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】通常の感光体の製造に
おいては、生産効率を向上させるために支持機構の軸長
を極力長くして一軸に多数個の導電性基体が装着できる
ような構造としていた。ところが、上記の構造に関連し
て導電性基体の加熱用熱源を備えた放熱体が大きくなる
につれて放熱体に温度分布偏差を生じることになり、そ
のために導電性基体の加熱温度偏差が大きくなって感光
層の膜厚及び膜質が不均一になるので、感光体の帯電特
性品質に不具合をを生じる恐れがあるという問題点があ
った。
【0007】また、導電性基体の脱ガス加熱に際して
は、導電性基体の全体を温度上昇させるために設定温度
に到達するまでに30〜40分程度の時間を要するの
で、生産効率の向上を抑止する一要因にもなっていると
いう問題点があった。本発明は前記の問題点に鑑みてな
されたものであり、その目的は導電性基体の加熱温度偏
差が小さくかつ設定温度に到達するまでの所要時間が短
い加熱手段を考案することにより、成膜された感光層の
膜厚及び膜質が均一で感光体としての帯電特性品質並び
に生産効率が良好な電子写真用感光体及びその製造方法
を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によれば前述の目
的は、円筒状の導電性基体を加熱するための熱源と感光
層形成原料からなる蒸発源とを備えた蒸着炉の中に導電
性基体を装着してその表面に真空蒸着法によって感光層
が形成される電子写真用感光体及びその製造方法におい
て、熱源として誘導加熱用の加熱コイルを用いることに
より達成される。また誘導加熱用の加熱コイルを用いて
周波数が5kHz以上15kHz以下の範囲内にある高
周波交流電力を供給して誘導加熱を行うことが効果的で
あり、さらに加熱コイルの中に配設した導電性基体の表
面温度が設定温度に到達するまでの所要時間は5分以上
10分以下の範囲内とすることが有効である。なお感光
層形成原料がセレン系,セレン・テルル系あるいはセレ
ン・砒素系のいずれかであることが好ましく、また導電
性基体の材質がアルミニウム又はアルミニウム合金であ
るとよい。
【0009】上記のように誘導加熱用の加熱コイルを用
いると、コイルの巻き数,巻き間隔,形状などの構造諸
元を適宜に設定することにより加熱コイルの中の温度分
布を調整することができるので、その中に配設された導
電性基体の加熱温度偏差を極力小さくするような構造構
成が容易にできるとともに、導電性基体の材質と電源周
波数によって決まる誘導渦電流の浸透深さを所定値に抑
えることにより導電性基体の表面近傍を主に加熱するこ
とができるので、加熱効率が向上して設定温度に到達す
るまでの所要時間を短くすることが可能となる。
【0010】
【発明の実施の形態】図1は電子写真用感光体の真空蒸
着法による蒸着炉の本発明の一実施例を示す破砕断面図
である。本発明の実施の形態について図1に基づいて説
明する。図1において、蒸着炉3の中には導電性基体2
を誘導加熱するための導電性の円管を螺旋状に加工成形
した加熱コイル(図1では4ターンの表示となっている
が実際には約100ターン)4と、加熱コイル4の中で
多数個の導電性基体2がそれぞれ同一方向を向く円筒軸
10の周りを個々に矢印Sのように自転しながら全体で
は矢印Rの方向に公転するように支持している支持機構
(この支持機構はそれぞれ自転・公転する円板であって
よい)5とが一体構造をなして備えられ、加熱コイル4
の矢印Pで示す一端から流入した冷却水6が加熱コイル
4と支持機構5の内部を流れて矢印Qで示す他端へ流出
するようになっていて、加熱コイル4の両端に設けられ
た電極7には図示しない高周波電源が接続されている。
また所定の形状をなす感光層形成原料からなる蒸発源1
は図2に示す従来の蒸着炉と同様に蒸着炉3の外部から
温度調節可能な状態で蒸着炉3の中に配設され、真空排
気用の排気機構8が蒸着炉3に付設されている。感光層
形成を均一な厚さとするには基体と加熱コイル間の距離
を10cm以上とすれば影響がなくなることがわかって
いる。
【0011】上記の構成において、まず排気機構8を作
動させて蒸着炉3の中を所定の真空度(約10-2Pa)
とし、次に加熱コイル4に冷却水6を供給しながら高周
波電源(5kHz〜15kHz)を投入して加熱コイル
4を作動させて導電性基体2を脱ガス加熱し、所定の時
間を経過した後に導電性基体2の表面温度並びに蒸着炉
3の中の真空度をそれぞれ蒸着に適した所定値に再設定
し、ひき続いて蒸発源1を加熱して所定の温度を保持し
た状態で所定の時間にわたって蒸着を続けることにより
感光層を成膜する。
【0012】一般に誘導加熱時の誘導渦電流の浸透深さ
h(cm),電源周波数f(Hz),被加熱物の体積抵
抗率ρ(Ω・cm),被加熱物の比透磁率μr の関係式
は、
【0013】
【数1】f・h=5.03×103 ρ1/2 /μr で表される。 (実施例1)円筒状のアルミニウム製基体を誘導加熱す
るために両端を密巻きにして巻き数100ターンを有す
る導電性の加熱コイルと、その中で多数個のアルミニウ
ム製基体が自転及び公転するように支持している支持機
構とを一体構造にして蒸着炉の中に装着し、排気機構の
作動により蒸着炉の中の真空度8×10-5Torr(約
1.1×10-2Pa)を確保した後、冷却水にて冷却し
ながら加熱コイルに210V,80A,10kHzの交
流電力を供給し、アルミニウム製基体の表面温度230
℃にて30分間の脱ガス加熱を行った。その後アルミニ
ウム製基体の表面温度を200℃,蒸着炉の中の真空度
2×10-5Torr(約2.7×10-3Pa)に再設定
し、蒸着炉の中に配設した所定の形状をなすセレン系の
蒸発源を加熱して380℃に保持しながら55分間蒸着
を続けて感光層を成膜した。 (実施例2)脱ガス加熱時間を60分間としたことの他
は実施例1と同様とした。 (実施例3)脱ガス加熱時間を120分間としたことの
他は実施例1と同様とした。 (比較例1)アルミニウム製基体を赤外線ヒーターを用
いた従来の加熱方式により加熱したことの他は実施例1
と同様とした。 (比較例2)脱ガス加熱時間を60分間としたことの他
は比較例1と同様とした。 (比較例3)脱ガス加熱時間を120分間としたことの
他は比較例1と同様とした。 (比較例4)脱ガス加熱時間を省略したことの他は比較
例1と同様とした。
【0014】上記の実施例1〜3並びに比較例1〜4に
おいてそれぞれ評価用感光体を作製し、導電性基体が設
定温度に到達するまでの所要時間,導電性基体の真円度
及び感光層の膜厚偏差について測定を行い、インローの
変形状態並びに完成した感光体について外観特性の良品
率,画像特性の良品率及び電荷の保持率を調査した。そ
の調査及び評価結果をまとめて表1に示す。
【0015】
【表1】 表1の調査及び評価結果によれば、誘導加熱用の加熱コ
イルに10kHzの交流電力を供給して導電性基体を加
熱することによってインローの変形状態並びに真円度に
はほとんど問題なく膜厚及び膜質が均一に成膜された感
光層が形成され、外観特性,画像特性及び電荷の保持率
のいずれも良好な感光体が作製できることが判る。ま
た、導電性基体が設定温度に到達するまでの所要時間を
大幅に短縮できることも明らかである。
【0016】
【発明の効果】本発明によれば、熱源として誘導加熱用
の加熱コイルを用いることにより導電性基体の加熱温度
偏差を小さくすることができるので、膜厚及び膜質が均
一に成膜された感光層が形成されて感光体として高品質
の電子写真用感光体の作製が可能となる。また、本発明
による製造方法によれば、誘導加熱用の加熱コイルに周
波数が5kHz以上15kHz以下の範囲内にある高周
波交流電力を供給して誘導渦電流の浸透深さを導電性基
体の表面に集中させることにより導電性基体の表面近傍
を主に誘導加熱することができるので、加熱効率が向上
して設定温度に到達するまでの所要時間を短縮して感光
体の製造時間を大幅に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】電子写真用感光体の真空蒸着法による蒸着炉の
本発明の一実施例を示す破砕断面図
【図2】電子写真用感光体の真空蒸着法による蒸着炉の
従来例を示す破砕断面図
【符号の説明】
1・・・・蒸発源 2・・・・導電性基体 3・・・・蒸着炉 4・・・・加熱コイル

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】円筒状の導電性基体を加熱するための熱源
    と感光層形成原料からなる蒸発源と基体支持機構とを備
    えた蒸着炉の中に前記導電性基体を装着してその表面に
    真空蒸着法によって感光層が形成される電子写真用感光
    体において、感光層が前記熱源として誘導加熱用の加熱
    コイルを用いて形成されることを特徴とする電子写真用
    感光体。
  2. 【請求項2】感光層形成原料がセレン系,セレン・テル
    ル系あるいはセレン・砒素系のいずれかからなる請求項
    1記載の電子写真用感光体。
  3. 【請求項3】導電性基体の材質がアルミニウム又はアル
    ミニウム合金からなる請求項1又は2記載の電子写真用
    感光体。
  4. 【請求項4】円筒状の導電性基体を加熱するための熱源
    と感光層形成原料からなる蒸発源とを備えた蒸着炉の中
    に前記導電性基体を装着してその表面に真空蒸着法によ
    って感光層を形成する電子写真用感光体の製造方法にお
    いて、前記熱源として誘導加熱用の加熱コイルを用いて
    周波数が5kHz以上15kHz以下の範囲内にある高
    周波交流電力を供給して誘導加熱を行うことにより前記
    基体を加熱してから感光層を形成することを特徴とする
    電子写真用感光体の製造方法。
  5. 【請求項5】加熱コイルの中に配設した導電性基体の表
    面温度が設定温度に到達するまでの所要時間は5分以上
    10分以下の範囲内とすることを特徴とする請求項4記
    載の電子写真用感光体の製造方法。
  6. 【請求項6】感光層形成原料がセレン系,セレン・テル
    ル系あるいはセレン・砒素系のいずれかからなる電子写
    真用感光体であることを特徴とする請求項4又は5記載
    の電子写真用感光体の製造方法。
  7. 【請求項7】導電性基体の材質がアルミニウム又はアル
    ミニウム合金からなる電子写真用感光体であることを特
    徴とする請求項4,5又は6のいずれかに記載の電子写
    真用感光体の製造方法。
JP23648696A 1996-09-06 1996-09-06 電子写真用感光体及びその製造方法 Pending JPH1083092A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001267051A (ja) * 2000-03-21 2001-09-28 Nippon Kinzoku Co Ltd 電磁誘導加熱用発熱体
WO2009134914A3 (en) * 2008-04-30 2010-02-11 Inductotherm Corp. Heating and melting of multiple discrete charges in an electric induction furnace

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