JPS62146262A - 電子写真用感光体製造装置 - Google Patents

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】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は導電性基体上にプラズマＣＶＤ法によりアモル
ファスシリコンを母材とする光導電性材料からなる感光
層を形成する電子写真用感光体の製造装置に関するっ 〔従来技術とその問題点〕 従来、電子写真用感光体（以下、単に感光体とも称する
）の光導電性材料としては非晶質セレン２非晶質のセレ
ン・テルル合金やセレン・ひ素合金。

硫化カドミウム、酸化亜鉛などの無機材料、　ＰＶＫ。

ＴＮＦなどの有機材料、フタロシアニン顔料、アゾ顔料
などが使用されてきた。これらの各材料からなる感光層
を有する感光体はそれぞれ利点を有するものの、耐熱性
が低い、耐刷性に欠ける。あるいは光感度が低いなどの
欠点を有して・おり、また材料が毒性を有するものもあ
るなどの問題があり、感光体に要望される性能を必ずし
も充分満足しているとは言込難い。

これに対して、アモルファスシリコンを母材とする光導
電性材料（以下単にａ−８ｔとも称す）は光感度が優れ
耐熱性、耐刷性も良好で、大面積の膜が比較的容易に得
られ、特に環境汚染の心配もないことから近年注目を集
めている。

ａ−３ｉ膜の成膜方法としては、蒸着法、スパッタリン
グ法、プラズマＣＶＤ法、光Ｃ■法などが知られている
が、感光体の感光層の形成には主に高周波（ＲＦ）グロ
ー放電によるプラズマＣ司法が用いられる。この方法は
反応容器内を真空に減圧し、原料ガスとしてシリコン（
Ｓｉ）を含むガス、例えばＳｉＨ＋やＳ　ｉＦ＜などを
導入し、反応容器内に配置された導電性基体を一方の電
極とし、これに対向する電極との間にＲＦ１！王を印加
してグロー放間によりプラズマを現出させ、原料ガスを
分解して基体上にａ−８ｔ膜を形成し感光層とする。こ
の方法で成膜されるａ−８ｉ膜は、禁制帯中の局在準位
が少なくて光導電性が大きく、また、ジボラン（ＦｈＨ
６）。

７オスフイン（ＰＨ３）などのガスを原料ガスに混合し
て分解成膜すること罠より電導度制御が可能で高抵抗化
することができ、価電子制御も可能であり、さらに炭素
（Ｃ）、９溝（Ｎ）、酸素（０）などをａ−Ｓ　ｉ膜中
に導入することもでき、感光体として要求される光感度
特性、温度特性２機械的強度、耐久性などを充分満足し
うる優れた性質を有していることが知られており、この
ａ−３ｉからなる１感光層を有する感光体は性能面でも
製造技術的にも実用化の段階に至っている。しかしなが
ら、ａ−８ｉ悪感光を安定した性能で大量生産できる製
造技術や方式は現在まだ確立されていない。

ａ−８ｔ悪感光と製造する装置として例えば第５図に示
すようなプラズマＣＶＤ装置が知られている。

第５図において、真空槽ｌ内に鉛直に配置された回転支
持体２（（円筒状導電性基体３が装着され、その周りに
届体３に対向して中空の二を壁構造の円筒状対向電甑４
が一真空槽１に絶縁支持体（図示されてはいな込）によ
シ固定されている。基体３および１対向電極４は対向電
極４を囲むように取り付けられた金属円筒５と上下の金
１ｉｉ６とにより電気的にンールドされてプラズマを閉
じ込める構造とな°りている。真空槽１内を排気パルプ
７を介してｖｃ空排気したＯち、原料ガス導入［コ８よ
り対向１１の中空部を経て対向電極４０基体に対向する
表面に設けられた孔から原料ガス例えばシランガス（Ｓ
ｉＨ＜）を導入し、ヒータ９により所定温度に加熱され
回転位しめられている基体３と対向電極４との間にｒ［
王を印加しグロー放電によりプラズマを現出し、碩叫ガ
スを分解し基体３０表面にａ−８ｔ膜を成膜し感光層を
形成するつ　じかし、この様な装置は、同時に多数の基
体にａ−８ｉ膜を形成するためには支持体２に一度に多
数の基体を装着することになり、支持体が長くなって装
置の高さが高くなり作業性が悪くなり好ましくなく、感
光体の量産には適さない。また、ａ−５ｉ膜成膜時、ａ
−８Ｌは基体表面以外にも対向！甑の表面や端部、対向
電他端部近傍の内壁などに堆積するが、これらの部位は
温度が低（ａ−８ｌが粉末状あるいは細片状で付着し、
成膜途上に自重や＊撃によって剥雅脱落することが多く
、これら粉末や細片が基体表面に飛赦し基体表面のａ−
３ｔ膜に付着したりａ−８ｉ膜を損傷したりする結果、
感光層表面に凹凸などの欠陥が生じ画家不良の原因とな
る。

〔発明の目的〕

本発明は以上の点に鑑みてなされたものであって、グロ
ー放電によるプラズマＣＶＤ法により凹凸などの欠陥の
ないａ−８ｔからなる感光層を有する特注の優れた感光
体を安定して歩留り良く１よ産するに適した感光体製造
装装置を提供することを目的とする。

〔発明の要点〕

本発明の目的は、真空槽内に設置された支持体に装着さ
れた円筒状導電性基体と対向電極との間に電圧を印加し
てグロー放電を発生させ、真空槽内に導入されるシリコ
ン化合物を含む原料ガスを分解させて基体表面上にａ−
８ｔからなる感光層を形成せしめる感光体製造装置にお
いて、前記支持体が水平軸を中心とする同−円筒上に水
平軸と平行に配設され前記基体がその内面を接触させて
装着せしめられる複数個の導電性棒状支持体であり、か
つ、それぞれの軸を中心として自伝しながら水平軸を中
心として公転可能であり、前記対向電極が円筒状金属を
その軸に平行な平直にて分割切断した断面円弧状の複数
個の金属部材であり、前記複数個の支持体を囲んで相互
に所定の間隙をおいて配置されており、この対向電極の
間隙を通って原料ガスが排気される構成とすることによ
って達、戎される。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明による感光体製造装置の一実施例を示す
概念図であって、第１図（ａ）図は真空槽の断面図を、
第１図Φ）図は装置４の構成を示す。第１図（ａ）図に
おいて、真空槽１１内には棒状の支持体１３が複数個（
図には１２個を例示しである）水平軸を中心とする同一
円周上に水平軸と平行に配置されてｐす、これらの支持
体１３はそれぞれの軸を中心として矢印Ａに示すように
自転しながら全体として水平軸を中心として矢印Ｂに示
すように公転できる。円筒状の導電性基体１２は支持体
１３にその内面が全面接触するように装着され、支持体
１３を介して加熱され所定温度に制御されながら自転公
転せしめられる。対向電極１４は円筒状金属をその円筒
軸に平行な平置で分割切断した断面円弧状で長さが支持
体１３とほぼ同じ複数個（図には２個例示しである）の
金属部材であり、複数個の支持体１３の形成する円周面
の外部に所定の間隔をおいて支持体１３従って基体１２
を取り囲むように配置され外部の高周波電源２０に接続
されている。また、真空槽１１には他端が原料ガス供給
装置に接続され導入バルブ１６を有するガス導入管１５
、および他端が真空排気装置に連結された排気バルブ１
８を有する排気管１７が設けられている。

第１図（ｂ）図は５′ｇ１図（ａ）図に示す真空槽を有
する感光体製造装置の構成を概念的に示したものであっ
て、真空［１１は側面から見たところを模式的に示して
あり、支持体１３は上下の２個だけを図示し、それぞれ
４個の基体１２がＪｉ、Ｈされた状態を示す。

支持体１３、従って基体１２は回転駆動機構部２４によ
り自伝、公転せしめられる。また、加熱および温度制御
機構部２１により支持体１３、従って基体１２は所定温
度に加熱制御される。その方式としては、例えば支持体
である棒状体内にパイプ状に孔を設は所定温度に制御さ
れた液状の熱媒体をパイプ内を循環させる方式、あるい
は支持体をヒートパイプで構成しｔ熱ヒー′夕および冷
却液を用いて温度制御する方式などが採られる。２０は
高周波（ＲＦ）電源であり、一端は対向電極１４（図で
は１個のみ示しである）Ｋ接続され他端は接地されてい
る。

２２は原料ガスボンベの取りつけられるガス供給装置で
あって減圧弁、流を調節計、ストップバルブを有し、導
入管１５を介して真空槽１１に連結されている。１９は
真空排気装置で排気管１７を介して真空槽１１に連結さ
れている。

このような構成の装置を用いて、真空槽１１内を排気管
１７全通して排気装＃１９により排気し、導入管１５全
通してガス供給量＋１ｔ２２より原料ガス、例えばＳｉ
Ｈ４を真空槽１１内へ導入する。その際、原料ガスは導
入管１５の開口部に支持体１３に対して所定の間隙をお
いて平行に連結された両端の閉じられたパイプ状のガス
噴出部２３に設けられた噴出口から、支持体、従ってそ
れに装着されている円筒状基体の軸方向のガス量の分布
が均一になるように噴出される。原料ガスの供給量はガ
ス供給装置２２の流量調節計により、またガス圧力は排
気バルブ１８により所定音に調節される。基体１２を支
持体１３を介して加熱および温度制御機構部２１により
所定温度例えば２００℃に制御し、自転、公転させなが
ら対向電極１４との間にＲＦ電＃、２０によシミ圧を印
加してグロー放電を発生させ、原料ガスＳｉＨ４を分解
して壱体１２上にａ−８ｔ膜を堆積させて感光層とする
。

このようにして−回のパッチ処理によって多数個（図示
例の場合では４　Ｘ　１２　＝　４８個）の膜厚均一で
均′ｄな感光層を有する感光体を製造することができる
。しかも対向電極１４が複数個で支持体１３従って基体
１２を取り囲むように互いに間隙をおいて配置されてお
り原料ガスはこれらの間隙を通って排気される構成とな
っているので放電空間におけるガスの流れる方向は基体
側から対向電極に向う方向となり、放電空間内に浮遊し
て込る原料ガスの分解生成物の粉末、細片、または対向
電極あるいはその近傍に付青し剥離飛散したａ　−８ｔ
の粉末。

細片が基体表面に形成される感光層を損傷し汚染するの
を防ぐことができ、凹凸その他の欠陥のなＩＡ！／３Ｊ
質な感光層を有し画像欠陥を生じない感光体が量産でき
ることになる。

第２図、第３図、８４図は本発明の他のそれぞれ異なる
実施例を示す図で装置の要部である真空槽の断面を概念
的に示すものであり、７ｘ１図と同じ構成部位には同一
番号が付しである。また、支持体１３、従って基体１２
は４１図における実施例と同じく自伝、公転しなから成
膜せしめられる。第２図は対向電極１４が４分割され、
かつ排気管１７が２個所に対称的に設けられており放電
空間のガスの流れがより均一になっている。第３図は３
分割された対向電極１４が実質的に基体１２のド部に位
置するように配置されており、対向電極あるいはその周
辺に付着した分解生成物の粉末または細片が剥離脱落し
ても基体１２の表面に到らないようにし、かつガスの流
れも均一によるように構成されている。第４図は４分割
された対向電極１４を基体１２の下部に配置し、しかも
排気管を２個所に対称的に設けることにより、ガスの流
れをより均一にすると共に、対向電極めるいはその周辺
に付着した分解生成物の悪影薯を防ぐ構成としたもので
ある。

これらの実施例においては、対向′１唖を複数個の電極
に分割し、それぞれに高周波電源を設けてｂる。このた
め、個々の電極の面積を小さくすることができ、安定し
たグロー放電が得られるため均質な膜を安定して成膜す
ることができ、特性の優れた感光体を安定して製造でき
る利点も生じる。

さらに、これらの実施例においては棒状の支持体に円筒
状基体の内面が全面接触しているため、支持体表面と苓
体内酊との間ではグロー放電が起こらず分解生成物の堆
積がないので、支持体と基体との間の熱伝達は変化せず
、基体上に形成される感光層の膜質の局部的変化も生じ
なくなる。

なｐｌさらにこのような対向電極を加熱し所定温度に制
御できる機構を設けると、対向電極からの分解生成物の
剥離、脱落を低減することができ有効である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、プラズマＣＶＤ法によりａ　−８ｔか
らなる感光層を形成する感光体の製造装置において、真
空槽内に水平軸に平行でかつ水平軸を中心とした同一円
周上に配設された複数個の棒状支持体が、それぞれの棒
軸のまわ妙に自伝しながら全体として水平軸を中心とし
て公転できるようにし、これに対向１．で、円腎状金属
をその円筒軸に平行な平面で分割切断した断酊円弧状の
金属部材からなる複数個の対向電極がａ数個の支持体を
囲んで相互に所定の間隙をおいて配置されており、かつ
前記支持体群に装着され自公転せしめられている多数個
の基体と対向ｔｑとの間に原料ガスを導入してグロー放
電を発生させ、原料ガスを分解させて基体上にａ−３ｔ
Ｈ嘆を形成するに際し、原料ガスの排気を前記対向ｔｒ
ｉの間隙より行うようにする。このような構成とするこ
とにより、ａ−８ｉ感光層からなる特性の優ルた感光体
を安定して実用的に大量生産することが可能となる。さ
らに、対向電極の形状、配装置およびガス排気位置を工
夫したことばより、均一な膜厚、膜質の感光体を製造す
ることができるとともに感光体の外観不良の発生を大幅
に低減できその品′Ｒ巻留りを１橿的に向上させること
ができる、

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実楕例を示す概念図であって、第１
図（ａ）図は真空槽の析酊図、第１図（ｂ）図は装置の
構成図である。第２図〜第４図は本発明の他のそれぞれ
異なる実施例の真空槽の概念的断面図である。第５図は
従来の製造装置の一例の概念的構成図である。 １１・・・電空槽、１２・・・円筒状導電性基体、１３
・・・支持体、１４・・・対向電極。 第１図 第２図　　　　　　　　第３図 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）真空槽内に配設された支持体に装着された円筒状導
   電性基体と対向電極との間に電圧を印加してグロー放電
   を発生させ、前記真空槽内に導入される原料ガスを分解
   させて前記円筒状導電性基体表面上に感光層を形成せし
   める電子写真用感光体製造装置において、前記支持体が
   水平軸を中心とする同一円周上に水平軸と平行に配設さ
   れ前記円筒状導電性基体がその内面を接触させて装着せ
   しめられる複数個の導電性棒状支持体であり、かつそれ
   ぞれの軸を中心として自転しながら水平軸を中心として
   公転駆動が可能であり、前記対向電極が円筒状金属をそ
   の軸に平行な平面にて分割切断した断面円弧状の複数個
   の金属部材であり、前記複数個の支持体を囲んで相互に
   所定の間隙をおいて配置されており、この対向電極の間
   隙が前記原料ガスの排気径路であることを特徴とする電
   子写真用感光体製造装置。 ２）特許請求の範囲第１項記載の製造装置において、対
   向電極が複数個の支持体の形成する円周面の外面下方に
   配置されていることを特徴とする電子写真用感光体製造
   装置。 ３）特許請求の範囲第１項記載の製造装置において、円
   筒状導電性基体を支持体を介して加熱し所定温度に制御
   する手段を具備することを特徴とする電子写真用感光体
   製造装置。 ４）特許請求の範囲第１項記載の製造装置において、対
   向電極を加熱し所定温度に制御する手段を具備すること
   を特徴とする電子写真用感光体製造装置。