JPS62149874A - 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骨〕 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。

〔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。

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。

Ｒ８゛などの有機材料、フタロシアニン顔料、アゾ頒料
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、＠刷性に欠ける。あるいは光感度が低いなどの
欠点を有しておシ、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い難い。

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−８ｉ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−３ｔ嘆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ＣＶＤ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ＣＶＤ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（Ｓｔ）を含むガス、例えばＳｉＨ４や５ｉｌＪ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、これば対向する電極との間に外部から直流
または高周波（ＲＦ）　電圧を印加してグロー放電によ
りプラズマを現出させ、原料ガスを分解して基体上にａ
−８ｉ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、禁制奇生の局在準位が少なくて光導電
性が大きく、またジポラン（Ｂ２Ｈ６）　、　７オスフ
イン（ＰＨａ）などのガスを原料ガスに混合して分解成
膜することによりミ導度制御が可能で高抵抗化すること
が可能であり、価電子制御も可能であり、さらに炭素（
Ｃ）、窒素（Ｎ）、酸素（０）などをａ−８ｔ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−
８ｔからなる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からなる感光層を有する感光体
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Ａｏ ａ−８ｔからなる感光層を有する電子写真用感光体を多
数個同時に製造する装置としては、例えば第５図、第６
図のような型式のプラズマＣの装置１が知られている。

図中２は円筒状基体であシ、３は電極である。円筒状基
体２の内部には加熱ヒーター４があシ、基体を内部よシ
加熱する。円筒状基体２はそれぞれの円中心を軸として
回転可能で、成膜の均一化が図られている。また第６図
の場合には、複数個の円筒状基体のなす円の周方向に沿
って公転可能にもなっている。この円筒状基体２と電極
３との間でグロー放電を起こし、円筒状基体上にａ−８
ｔ膜を堆積させるのである。これらの系は真空槽５によ
り囲われており、排気口６を通し真空ポンプにより排気
される。原料ガスは導入パイプ７を通し供給されるよう
になっている。

このような装置を用いれば、多数の電子写真用感光体を
同時に製造することが可能である。しかし基体が円筒状
であり、また基体間に隙間があるために安定した放電を
得ることは極めて難しく、この不安定な放電は感光体の
膜質および外観に重大な欠陥を及ぼす。

また、ａ−８ｔ成膜時、ａ−８ｔなどの反応生成物は基
体表面以外にも対向電極の表面や端部、対向電極端部近
傍の内壁などにも堆積するが、これらの部位には反応生
成物が粉末状あるいは細片状で付着し、成膜途上に自重
や衝撃によって剥離脱落することが多く、これら粉末や
細片が基体表面に飛散し基体表面に堆積したａ−８ｔ膜
を損傷したり付着したりする結果、感光層表面に外観不
良が発生し画Ｉ象不良の原因となる。

〔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、外視
不良のない高品′膚の感光体を大量に安定して製造する
ことのできる感光体製造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、ｌｌａ個の円筒状導電性基体をその円
筒軸のまわりに回転可能に支持する複数個の支持体と、
この支持体に支持される前記基体と所定の間隔をおいて
配設された高周波電圧印加可能な対向′１１ｉとをＡｌ
１１ｉｆする減圧可能な反応室内に反応ガスを導入し、
前記基体と前記対向電極との間にグロー放電を発生させ
反応ガスを分解させて基体表面上に感光層を形成せしめ
る感光体製造装置において、複数個の基体の隙間に基体
と同電位の補助電纜を設はグロー放電の安定化をはかる
ことによって達成される。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明による装置の一実施例を概念的に示す図
であって、第１図（ａ）図は反応室を上面からみた断面
図であり、第１図（ｂ）図は装置の模式的構成図である
。第１図（ａ）図において、反応室１１内に棒状の支持
体１２が複数個（図には４個を例示する）鉛直に列をな
して設けられており、これらの支持体１２はそれぞれの
軸を中心に自転可能である。

円筒状の導電性基体１３は支持体１２にその内面が全面
接触するように装着され、支持体１２を介して加熱され
所定温度に制御される。これら支持体１２゜従って基体
１３と所定の間隔をおいて対向電極１４が配設され高周
波電源１５が接続されている。基体１３の相互の隙間お
よび外側に本発明による補助電極１６が設けられる。

この補助電極１６は、対向電極１４と対応してグロー放
電を起こすべきもう一方の電極が導電性基体の不連続な
集合体であ）、かつ基体１３が円筒状であるために対向
電極との間隔が一定でなく、そのために発生する放電が
不安定になるが、これを防ぐために基体１３の相互間と
端に設けて前記の不連続性をカバーし間隔をできるだけ
一定とするように設ける電極で当然基体１３と同電位と
される。さらに反応室１１には反応ガスを導入するガス
導入管１７および反応室１１内を真空排気し、導入され
てくる反応ガスを排気する排気管１８が連結されてｂる
。

このような反応室を有する感光体製造装置の構成を模式
的に示したものが第１図（ｂ）図である。この装置では
容量結合による高周波電力がグロー放電の発生に用いら
れており高周波電源１５よシ対向電極工４に供給される
。円筒状基体１３は支持体１２を介して駆動機構部工９
によりその軸のまわり（自転させられ、温度制御機構２
０により加熱され温度制御される。この温度制御機構２
０により対向電極１４゜補助電極１６も温度制御される
。また流量制御機構を有する反応ガス供給装置２１がガ
ス導入管エフを介して反応室１１に連結されている。２
２は真空排気装置で排気管１８を介して同じく反応室１
１に連結されている。か＼る構成の装置を用いて感光体
を製造するには、反応室１１内を排気管１８を通して排
気装置２２により排気し、ガス導入管１７を通してガス
供給装置２１より所定量の反応ガス例えばシランガス（
Ｓ　１Ｈ４）を反応室１１内に供給する。基体１３．補
助電極１６．対向電極１４の温度を温度制御機構２０に
より所定温度に制御し、基体１３を、駆動機構部１９に
より自転させながら、基体１３および補助電極１６と対
向電極１４との間に高周波電源１５により電圧を印加し
てグロー放電を発生させＳｉＨ４を分解させて基体１３
上にａ−８Ｌ膜を堆積させ感光層とする。この放電はａ
−８ｉｇを成膜している期間中、基体１３は自転を続け
てお）基体局面Ｋａ−８ｔ膜が均一な膜厚で均質く形成
されるが特にこの実施例の装置においては円筒状の基体
１３の隙間にその隙間をうめるようなかたちで基体と同
じアース電位の補助電極が設けられており、また両端の
基体の外側にも補助電極が設けられており、この基体１
３と補助電極との表す面が見かけ上１枚の平板のようＫ
なり対向を櫃１４に対して平行な平板電極を形成するよ
うな構成となっているのでその間に発生するグロー放電
が極めて安定したものとなり、形成されるａ−８ｉ膜も
さらに膜厚均一で均質な膜となる。また上述のように対
向電極１４．補助電極１６の温度も所定温度に制御され
ているのでこれらの部分に付着する反応生成物も粉末状
あるいは細片状とならず剥離脱落して基体１３上に形成
されるａ　−Ｓｔ膜に悪影響をおよぼすこともないので
、凹凸その他の感光層の外観上の欠陥もなくなり、高品
質の感光体を同時に多数個製造することが可能となる。

第２図〜第４図はそれぞれ本発明の他の実施例の反応室
の概念的断面図を示し、第１図と同一の構成部位には同
一番号が付しである。これらの実施例では対向電極１４
は円筒状であり、支持体１２゜従ってそれば装着されて
いる円筒状導電性基体１３゜補助電極１６は対向電極１
４と同心円状に配置されている。ａ−３ｔ膜成膜のため
の放電期間中、基体１３はそれぞれの円筒軸を中心とし
て自転しながら、補助電極とともに全体として配役中心
を中心として公転することができ、それぞれの基体表面
の全周面に均一な膜厚でかつ均質なａ　−８ｉ＠が形成
される。しかもこれらの実施例においては、基体と補助
電極とが見かけ上１個の円筒電極を形成するために非常
に安定したグロー放電を得ることができるため形成され
るａ−８ｉ膜もさらに一層均一をものとなるので、高品
質の感光体を同時に多数個製造することができる。

さらに、本発明者等は補助電極を設けるにあたって、対
向ｔｉと基体との間隔に対応して対向電極と補助電極と
の間隔をどの程度にすべきかについて実験を行った。外
径８０調と１２０１の２種類の円筒状導電性基体につい
て、対向電極と基体との間隔に対して対向電極と補助電
極との間隔の比率を２０ｃＸ〜１８０（Ｘ変化させたと
きの放電状態を調べたが、基準となる対向電極と基体と
の間隔を５０順とした場合の結果を第１表に、８０晴と
した場合の結果を第２表に示す。

第　　１　　表 第　　２　　表 表中、放電状態の欄の◎印は極めて安定した状態、Ｑ印
は安定した状態、Δ印はや＼不安定な状態、Ｘ印は不安
定な状態を示す。これらの結果より対向電極と補助電極
との間隔が対向電極と基体との間隔の６０％〜１４０％
の範囲にあることが望ましいことが判る。この範囲をは
ずれると放電が不安定となシ高品質の感光体を製造する
には好ましくない。

〔発明の効果〕

本発明によれば、複数個の円筒状導電性基体を一方の電
甑とし、この基体上にグロー放電によるプラズマＧの法
で感光層を形成する装置において、基体間相互の隙間に
基体と同電位の補助電極を設けることによりグロー放電
を安定化させることが可能となり、膜厚均一で均質な外
観不良のない感光層を有する高品質の感光体を大量に安
定して製造することができるようになりその効果は極め
て大きいものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を概念的に示すもので、第１
図（ａ）図は反応室を上部から見た断面図、第１図（ｂ
）図は装置の構成図である。第２図、第３図、第４図は
それぞれ本発明の他の実施例の反応室の概念的断面図で
ある。第５図および第６図はそれぞれ従来例の反応室の
概念的断面図である。 １１・・・反応室、１２・・・支持体、１３・・・円筒
状導電性基体、１４・・・対向電極、１５・・・高周波
電源、１６・・・補助電極、１７・・・ガス導入管、１
８・・・排気管。 β ｌ九理人井ノ２士　ｄＪ　”口　　　ｒ’ｆ′・弓 （ｂ） 第　１　図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）複数個の円筒状導電性基体をその円筒軸のまわりに
   回転可能に支持する複数個の支持体と、該支持体により
   支持される前記円筒状導電性基体と所定の間隔をおいて
   配設された高周波電圧印加可能な対向電極とを具備する
   減圧可能な反応室内に反応ガスを導入し、前記円筒状導
   電性基体と前記対向電極との間にグロー放電を発生させ
   前記反応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、前記複数個の円筒状導電性基体の隙間に前記円筒
   状導電性基体と同電位の補助電極を設けたことを特徴と
   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
   向電極と補助電極との間隔が、対向電極と円筒状導電性
   基体との間隔の６０％〜１４０％の範囲の距離であるこ
   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、補
   助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。 ５）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。