JPS5871369A - 感光体の製造装置 - Google Patents

感光体の製造装置

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JPS5871369A
JPS5871369A JP16750781A JP16750781A JPS5871369A JP S5871369 A JPS5871369 A JP S5871369A JP 16750781 A JP16750781 A JP 16750781A JP 16750781 A JP16750781 A JP 16750781A JP S5871369 A JPS5871369 A JP S5871369A
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electrodes
vessel
frequency electrode
wall
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JP16750781A
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Isao Myokan
明官 功
Masatoshi Matsuzaki
松崎 正年
Tetsuo Shima
徹男 嶋
Toshiki Yamazaki
山崎 敏規
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Konica Minolta Inc
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/50Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
    • C23C16/505Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges
    • C23C16/509Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges using internal electrodes
    • C23C16/5093Coaxial electrodes
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    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は感光体、特に複写機等の主要部材である電子写
真用のアモルファスシリコン(以下、a−8iと称する
)感光体ドラム等の製造装置に関するものである。
近年、複写機等の感光体材料としてSe系、有機光半導
体(OP C: organic photosemi
−conductor )に次いで、a−8i系を用い
ることが試みられている。これは、a−8i系の材料が
Se系やOPCに比べ人畜に無害である点で有利な感光
性物質であるからである。しかしながら反面、a−8i
の薄膜の成膜速度はSe系の薄膜よ910〜30倍も遅
く、これがために製造コストが高価となり、a−8i感
光体の実用化にとって大きな障害となっている。
従って、本発明の目的は、1つの容器内で複数の感光体
ドラム等の感光体を同時に製造することにより、特にa
−8i感光体を低コストに量産できる装置を提供するこ
とにある。
この目的を達成するために、本発明による感光体の製造
装置は、容器内においてその内壁面に沿って配列せしめ
られた複数個の高周波電極と、これら高周波電極の夫々
に近接配置された感光体基板と、分解によって各感光体
基板上に感光体材料を堆積し得る反応ガスを各高周波電
極−感光体基板間に導入するための反応ガス導入手段と
を夫々具備することを特徴としている。
以下、本発明をa−3i感光体ドラムに適用した実施例
を図面について詳細に説明する。
本実施例による感光体製造装置は直径1〜5m。
高さ0.5〜2mのほぼ円筒状の真空槽1を具備しその
周壁外面には高周波導入時のインピーダンス整合用のマ
ツチングボックス2が多数個(例えば22個)互いに0
.3〜1mの間隔を置いて尋間隔に設置されている。こ
れらマツチングボックス2の夫々に一対一に対応して真
空槽1の周壁内面に沿って、直径10〜50c11K、
高さ30〜60cIRの縦型の円筒状高周波電極3が等
間隔を置いて夫々配列せしめられている。グロー放電用
の400KH2〜数100MHzの高周波は高周波電源
(図示せず)から各マツチングボックス2に入シ、更に
連結管4を経て高周波電極3へ導入される。この連結管
4は水冷パイプ(図示せず)を内蔵し、また絶縁物12
を介して真空槽1の周壁に接合されている。
また反応ガスとしてのシリコン化合物ガス、例えばモノ
シラ7 (5iH4) 、5inH2n+2で表わされ
るダイン2ン又はトリシラン等の高級シランは連結管4
中から高周波電極3中に分岐されたガス通路5を通して
高周波電極3の内面側へ均一に吹出される。真空槽1内
は0.1〜10 torrの反応ガスで充たされた後、
各高周波電極3と、その各内側中央部に同心円状(縦)
に配置された例えばアルミニウムの各金属ドラム6との
間でグロー放電が発生せしめられる。これにょシ、シリ
コン化合物ガスがグロー放電分解され、各金属ドラム6
上にはa−8i層が同時に堆積される。各金属ドラム6
は、その内側に挿入されたシーズ線7による加熱治具8
で所定温度(例えば450℃以下)に加熱される一方、
スリーブ構造の支持円筒9を介して、回転軸10の周シ
に回転できるようになっている。
この回転によってドラム6上にはa−8iが均一に堆積
し得ることになるが、この均一な堆積はドラム6に例え
ば±l0KV以下の直流バイアス電圧を印加する仁とに
よっても達成可能である。上記の各加熱治具8は、真空
槽1の上端開口を塞く蓋体11下に夫々吊下げられてお
択この蓋体11を真空槽1の上端開口に取付ける際に各
金属ドラム6中へ上方から夫々挿入されるようになって
いる。
13は蓋体11を吊上げるだめのワイヤである。
また、真空槽1の底壁中央部には大径の排気口14が設
けられ、ここから残存ガスが排出される。
排気口14直下にはフィルタとしてのストレーナ15が
配置され、このストレーナを通してメカニカルブースタ
ポンプ及びこれに後続するロータリポンプ(共に図示せ
ず)にょシ排気が行なわれる。。
次に、具体的な感光体の製造例を説明する。直径2.5
m、高さ1.1mの真空槽1の外周に35crn毎に2
2箇所にマツチングボックス2を設置し、真空槽1内に
は同数の円筒電極3を配した。各電極3には350W、
 13.56MHzの高周波を導入し、また反応ガスと
してAr ao cc / ml n % H2250
CC7m1nXSiH420CC/m1nXB2H65
CC/minを導入した。金属ドラム6の温度を280
 ’Cに設定した状態で8時間操作した。これによって
金属ドラム6上K 厚す15.a mのアモルファスシ
リコン(a−8i)化合物を均一に堆積させ、各金属ド
ラムについて良好な感光体ドラムを得る仁とができた。
また、排気口14下にはフィルタとしてのストレーナ1
5を&tilし、10台のメカニカルブースタポンプと
同数のロータリポンプで排気した。ン°−スタポンプ及
びロータリポンプ共に夫々10台分を並列に接続する一
方、各10台の両ポンプ間拡直列に接続した。
以上に説明したように、本実施例による装置は、円筒形
状の真空槽10周壁内面に沿って多数の高周波電極3を
配列し、6高周波電極3内に感光体基板としての金属ド
ラム6を夫々配置しているので、1つの真空槽内で大量
の金属ドラム6上に同時にa−8iをクロー放電分解に
て堆積させることができる。従って、成膜(感光体材料
の堆積)速度の遅いa−8iを多数のドラム上に同時に
堆積させることができるので、個々に堆積させる場合に
比べて作業性が大幅に向上し、著しいコストダウンが図
れる。このため、a−8i感光体の製造を実用化するこ
とかでき、この種の感光体において画期的な進歩をもた
らし得るものとなる。
また、本実施例による装置社、大径の排気口するもので
あるが、このような真空操作によってa−8iの成膜速
度が上昇する。真空に引いた場合には一般に厘埃、ゴミ
等が膜に付着し易くなシ、クリーンな膜を得る上で都合
が悪く、例えば半導体ウェハの処理工程では望ましくな
いとされている。しかしながら、本発明の対象とする感
光体の場合には、感光体膜に多少のゴミ等が付着しても
感光特性には実質的な影響を与えることはない。
このことは、槽内を真空にして操作して成膜速度を上げ
られる感光体製造装置の特殊性を示している。なお、上
記した如く金属ドラム6は縦型に配置しているだめに、
上記のゴミ等は下方へそのまま落下易くなシ、堆積する
感光体膜へは付着し難くなって有利である。更にまた、
反応ガスの均一分布、温度の均一分布の点では、金属ド
ラム6の上下にスリーブ構造の円筒体16.9を夫々嵌
め込み、金属ドラム6がなるべく高周波電極3の内部側
へ位置するようにし°Cいるから、金属ドラム6へのガ
ス分布及び温度分布共にばらつきを少なくでき、質の良
い感光体膜を形成できる。
更に、本発明者は、本実施例による装置で製造される感
光体のa−8i層は特に水素含有量が多くて暗抵抗が高
く、電子写真に適していることを確認している。これは
、上記したように排気口14が大きくて残渣ガスを効率
良く排気できること、換言すれば排気tが多いためにS
 i H4等の反応ガスが完全には分解されず、水素を
取込んだまま堆積し易いことによるものと考えられる。
以上、本発明を例示したが上述の実施例は本発明の技術
的思想に基いて更に変形が可能である。
例えば、上述した装置の各部の構造や材質は種々変更し
てよい。特に高周波電極3は必ずしも円筒状にしなくて
よく、感光体基板の有効堆積領域のみを囲む円弧状勢の
形状にすることもできる。
この場合は円弧状高周波電極の端部を絶縁被覆しておけ
ば、アーク放電を防げるので充分使用可能となる。また
高周波電極をスリット付きの断面C字状となし、そのス
リットを介して光学的に感光体膜の膜厚等を検出できる
ようにすれば、成膜状態又は条件を良好にコントロール
することができる。反応ガスの導入経路も上述したよう
に高周波電極自体に設けることなく、感光体基板にg4
接配置した別の導入手段からガスを導入してもよい。
また、感光体基板も上述のドラム”状に限らず、他の形
状でもよいこと紘勿論である。更に、感光体材料の堆積
方法はグロー放電以外にも、気相での熱分解(化学的気
相成長)によっても行なうことができる。但、熱分解法
の場合には、ヒーターとして上述の抵抗線に代えてグラ
ファイトヒーター等の耐熱性のあるものを用いるのがよ
い。また、上述の高周波電極の個数を変更したり、或い
はその配列も上述の1列分に限らず、何列にも(例えば
2列分を同心状に)配列することもできる。
本発明は、上述した如く、容器内壁面に沿って高周波電
極−感光体基板の組合せを複数個配列したものであるか
ら、同一の容器内で一度に複数の感光体を製造すること
ができ、a−8i等の感光体材料を作業性良く堆積させ
、大幅なコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示すものであって、第1図は感
光体ドラム製造用の真空槽の横断面図、第2図は同真空
槽の加熱治具付き蓋体を分離した状態の正面図、第3図
は第1図のX−X線に沿う一部拡大縦断面図である。 なお、図面に用いられている符号において、1・・・・
・・・・・・・・・・・・・・真空槽2・・・・−・・
・・・・・・・・・・・マツチングボックス3・・・・
・・・・・・・・・・・・・・高周波電極4・・・・・
・・・・・・・・・・・・・連結管5・・・・・・・・
・・・・・・・・・・ガス通路6・・・・・−・・・・
・・・・・・・・・金属ドラム7・−・・・・・・・・
・・・・・・・・シーズ線8・・・・・・・・・・・・
・・・・・・加熱治具11・・・・・・・・・・・・・
・・蓋体14・・・・・・・・・・・・・・・排気口1
5・・・・・・・・・・・・・・・ストレーナである。 第10 @2図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、容器内においてその内壁面に沿って配列せしめられ
    た複数個の高周波電極と、これら高周波電極の夫々に近
    接配置された各感光体基板と、分解によって各感光体基
    板上に感光体材料を堆積し得る反応ガスを各高周波電極
    −感光体基板間に導入するための反応ガス導入手段とを
    夫々具備することを特徴とする感光体の製造装置。 2、各感光体基板における感光体材料の有効堆積領域を
    囲む如くに各高周波電極が配置されている、特許請求の
    範囲の第1項に記載した装置。 3、円筒状の高周波電極が縦に配置され、その内側中央
    部に感光体ドラムが縦に配置されている、特許請求の範
    囲の第2項に記載した装置。 4、容器の壁部を貫通し、更に高周波電極の壁部を貫通
    して感光体基板側へ開口したガス通路を通してシリコン
    化合物ガスが導入される、特許請求の範囲の第1項〜第
    3項のいずれか1項に記載した装置。 5、 シリコン化合物ガスのグロー放電分解によって各
    感光体基板上に感光体材料が堆積せしめられる、特許請
    求の範囲の第1項〜第4項のいずれか1項に記載した装
    置。 6、容器が円筒状の真空槽として構成され、その周壁内
    面に沿って高周波電極−感光体基板の対が規則的な間隔
    を置いて配列せしめられ、前記真空槽の底壁中央部から
    排気が行なわれる、特許請求の範囲の第1項〜第5項の
    いずれか1項に記載した装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4908329A (en) * 1988-02-01 1990-03-13 Canon Kabushiki Kaisha Process for the formation of a functional deposited film containing groups II and VI atoms by microwave plasma chemical vapor deposition process
US4908330A (en) * 1988-02-01 1990-03-13 Canon Kabushiki Kaisha Process for the formation of a functional deposited film containing group IV atoms or silicon atoms and group IV atoms by microwave plasma chemical vapor deposition process
US4914052A (en) * 1988-02-01 1990-04-03 Canon Kabushiki Kaisha Process for the formation of a functional deposited film containing groups III and V atoms by microwave plasma chemical vapor deposition process

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4908329A (en) * 1988-02-01 1990-03-13 Canon Kabushiki Kaisha Process for the formation of a functional deposited film containing groups II and VI atoms by microwave plasma chemical vapor deposition process
US4908330A (en) * 1988-02-01 1990-03-13 Canon Kabushiki Kaisha Process for the formation of a functional deposited film containing group IV atoms or silicon atoms and group IV atoms by microwave plasma chemical vapor deposition process
US4914052A (en) * 1988-02-01 1990-04-03 Canon Kabushiki Kaisha Process for the formation of a functional deposited film containing groups III and V atoms by microwave plasma chemical vapor deposition process

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