JPS62286061A - 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】 ３、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し、特に
多数の電子写真用感光体を同時に均一な感光層膜厚かつ
均一な感光層膜質で製造することができる装置に関する
。

〔従来技術とその問題点〕

近年、電子写真方式の複写機あるいは各種情報処理装置
の出力端末装置などに使用される電子写真用感光体く以
下、単に感光体とも称する）の光導電性材料として、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−３ｉ　　とも称する）が光感度に優れ耐熱性、
耐刷性も良好で、大面積の膜が比較的容易に得られ、特
に環境汚染に対する影響が少ないなどの点から注目を集
めている。しかしながら、ａ−８１からなる感光層を有
する感光体を安定して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−３ｉからなる感光層を有する感光体を多数個同時に
製造する装置としては、例えば第６図、第７図のような
型式のプラズマＣＶＤ装置１が知られている。図中２は
円筒状基体であり、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があり、基体を内部より加熱する
。円筒状基体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７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−３ｉ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必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感光層の膜
質および外観に重大な欠陥を及ぼず。

また、ａ−３ｉ成膜時、ａ−３ｉなどの反応生成物は基
体表面以外にも電極の表面や端部、真空槽内壁などにも
付着し堆積するが、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ゃすく、成膜途上に自重や衝
撃によって剥離脱落するこ七が多く、Ｊｌ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−３ｉ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
良が発生し画像不良の原因となる。

〔発明の目的〕

本発明は以」−の点に鑑みてなされたものであって、外
観不良のない高品質の感光体を安定して単産することの
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、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基体と所定の間隔をおいて
配設された対向電極とを備え、所定の圧力に減圧可能な
反応容器内に、原料ガスを所定の流量とガス圧で導入し
、前記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、原料ガスを分解させて前記基体表面上に
感光層を形成する感光体製造装置において、前記複数個
の基体の隙間に前記基体と同電位の補助電極が設けられ
、該補助電極の対向電極に対向する面を隙間なく被覆す
るように、かつ、脱着可能に金属部材が取り付けられ、
対向電極の基体に対向する面にもその面を隙間なく被覆
するように、かつ、脱着可能に複数個の金属部材が取り
付けられ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図は本発明の一実施例の反応容器を一４二方からみ
た模式的構成図である。第１図において、反応容器１１
内に棒状の支持体１２が複数個く図には４個例示）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
おいて対向電極固定部１４１　と、その基体と対向する
面を隙間なく被覆するように、かつ、脱着可能に取り付
けられた複数個の金属部材の対向電極脱着部１４２　と
からなる対向電極１４が配設され高周波電源１５が接続
されている。隣り合わせた基体１３の相互の隙間および
基体の列の両端に、補助電極固定部１６１　と、その対
向電極と対向する面を隙間なく被覆するように、かつ、
脱着可能に取り付けられた金属部材の補助電極脱着部１
６２　とからなる補助電極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１３の不連続な集合
体であり、かつ、基体１３が円筒状であるために対向電
極１４との間隔が一定でなく、これらのために発生ずる
放電が不安定になるが、これを防ぐために、基体１３の
相互間と両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して安定な放電を得るために設ける
電極であって、当然基体１３と同電位とされる。

さらに、反応容器１１には原料ガスを導入するガス導入
管１７および反応容器内を真空排気し、また、導入され
てくる原料ガスを排気する排気管１８が連結されている
。

第２図は、このような反応容器を有する感光体製造装置
の構成を模式的に示したものである。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、高周波型＃１５より対向電極１４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１９によ
りその軸のまわりに自転させられ、温度制御機構２０に
より加熱され温度制御される。この温度制御機構２０に
より、対向電極１４、補助電極１６も温度制御される。

また、流量制御機構を備えた原料ガス供給装置２１がガ
ス導入管１７を介して反応容器１１に連結されている。

２２は真空排気装置で排気管１８を介して同じく反応容
器１１に連結されている。

かかる構成の装置を用いて感光体を製造するには、まず
、反応容器１１内を排気管１８を通して排気装置２２に
より真空排気し、基体１３．補助電極１６゜対向電極１
４の温度を温度制御機構２０により所定温度に制御する
。ガス導入管１７を通してガス供給装置２１より原料ガ
ス例えばシランガス（Ｓｕｌｆａ）を反応容器内に供給
し、ガス供給装置２１の流量制御機構および排気装置２
２により原料ガスの供給量を所定のガス流量、ガス圧に
調整する。基体１３を駆動機構１９により回転させなが
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、３　ｉ　Ｉｔ　４を分解させて基体１３上にａ
−３ｉ膜を堆積させ感光層とする。

この放電によりａ−３ｉ膜を成膜している期間中、基体
１３は自転を続けており基体表面にａ−３ｉ膜が均一な
膜厚で均質に形成されるが、本実施例の装置では円筒状
の基体１３の隙間にその隙間を埋めるようなかたちで基
体と同じアース電位の補助電極１６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１３と補助電極１６とのなす面が見かけ」−
１枚の平板のようになり、対向電極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
間に発生ず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−３ｉ膜もさらに膜厚均一で均質な膜とな
る。また、ａ−３ｉ成膜時には基体表面だけでなく対向
電極。

補助電極上にもａ−３ｉが堆積するが、」−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ａ−３ｉも粉末
状あるいは細片状とならず、剥離脱落して基体１３」二
に形成されるａ−３ｉ膜に悪影響をおよばずこともなく
なるので凹凸その他の感光層の外観上の欠陥もなくなる
。

しかしながら、対向電極、補助電極に堆積したａ−３ｉ
膜をそのままにして、ａ−３ｉの成膜を連続して行い感
光体を製造すると、これら電極」―のａ−３ｉ膜の膜厚
が厚くなり、成膜途上に対向電極、補助電極からのａ−
３ｉ膜の剥離が生じ基体上に飛散して基体上に形成され
るａ−３ｉ膜に損傷を与え、感光体の感光層表面に著し
い欠陥を生せしめる。この現象を防ぐためにａ−３ｉの
感光層成膜終了毎に、これら対向電極および補助電極よ
りａ−３ｉ膜を除去し清浄にしなければならないが、清
掃に長時間を要するにもかかわらず、充分に清掃するこ
とは難しい。

本実施例の装置においては、補助電極および対向電極は
それぞれ固定部と脱着部とにより構成されており、ａ−
８１成膜時補助電極」二および対向電極上に付着し堆積
するａ−３ｉ膜は、それぞれの脱着部」―に堆積するよ
うになっている。従って、感光層成膜終了時、脱着部を
新しく交換することにより補助電極および対向電極」二
に堆積しているａ−３ｉ膜を除去できるので、長時間に
およぶ清掃が不要となり感光体製造装置の稼働率が大幅
に向」二すると共に、常に清浄な電極面が得られること
から、装置を繰り返し使用しても外観の不良が発生ずる
ことなく、長期にわたり安定して良好な感光体を量産す
ることが可能となる。

これら脱着部の取り付けは簡単な方法が望ましいが、第
１図に示した実施例の対向電極への脱着部の取り付は法
の一例を第８図に示す。対向電極の固定部１４１　の脱
着部１４２　の取り付けられる面にはかぎ型の溝１４３
　が脱着部の数に応じて必要数設けられており、脱着部
１４２　にはかぎ１４４　が設けられており、溝１４３
　にかぎ１４４を嵌合させて両者を一体化する。第８図
（ａ）図は一体化された状態を−１−面から見た図、第
８図ら）図は同じく側面から見た図である。また、補助
電極の場合にも同様な方法で取り付は可能である。

第３図、第４図、第５図はそれぞれ本発明の他の実施例
の反応容器の模式的構成図を示し、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．従ってそれに装着されている円筒状導電性基体
１３．その隙間に設けられている補助電極１６は対向電
極１４と同心円」―に配置されている。基体１３はそれ
ぞれの円筒軸のまわりに自転しながら、補助電極１６と
共に全体として一体となってその配設中心を中心として
公転することができ、それぞれの基体表面の全周面に均
一な膜厚で均質なａ−３ｉ膜を形成することができる。

しかも、これらの実施例においては、基体と補助電極と
が一体となって見かけ上１個の円筒電極を形成し、同じ
く円筒状で同心軸に配置された対向電極との間でグロー
放電を発生させるので、非常に安定した放電を得ること
ができ、形成されるａ−３ｉ膜はさらに一層均一なもの
となるので、高品質の感光体を同時に多数個製造するこ
とが可能となる。また、対向電極１４および補助電極１
６の脱着部１４２．１．６２を新しい清浄なものに交換
することで、繰り返し製造しても外観良好な感光体を安
定して製造することができる。

対向電極および補助電極における脱着部の取り付けは第
８図に示した方法に準じて行うことができるが、補助電
極への脱着部の取り付けの他の一例を第９図に示す。第
９図は、第４図に示した実施例の補助電極における例で
あって、公転台１４６上に固定部１４１　がビス１４５
で固着されており、固定部１４１　　に脱着部１４２が
嵌着される。第９図（ａ）図はその一部分を」二面から
見た模式図であり第９図（ｂ）図は同じく側面から見た
模式図である。

さらに、本発明者等は補助電極を設けるにあたって、対
向電極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ずべきかについて実験を行った。外
径８０ｍ＋ｎと］、２０＋ｌ１ｍ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２０％〜１８０％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５０ｍｍとした場合の結果を第１表に
、８０ｍ＋ｎ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、○印
は安定した状態、△印はやや不安定な状態、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り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
極とし、これと所定の間隔をおいて配置された対向電極
との間にグロー放電を発生させ、プラズマＣＶＤで前記
基体上に感光層を形成する感光体製造装置において、基
体間相互の隙間に基体と同電位の補助電極を設け、かつ
、この補助電極および前記対向電極の互いに相対する面
それぞれに脱着可能に金属部材を取り付ける。このよう
補助電極を設けることにより安定したグロー放電が得ら
れ、膜厚均一で均質な感光層を形成することができ、さ
らに、成膜完了毎に前記脱着可能な金属部材を新しく交
換することにより、常に清浄な補助電極、対向電極で感
光層の成膜を行うことができ、外観不良のない感光層を
有する高品質の感光体を繰り返し安定して製造すること
が可能となる。また、金属部材の交換が簡単に行える構
造とすることにより、製造装置の稼働率を大幅に向上さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例を概念的に示す
もので、第１図は反応容器を」二面から見た模式的構成
図、第２図は製造装置の模式的構成図である。第３図、
第４図、第５図はそれぞれ本発明の他の実施例の反応容
器の模式的構成図である。第６図および第７図はそれぞ
れ従来例の反応容器の模式的構成図である。第８図は対
向電極への金属部材の取り付は法の一例を示す模式図、
第９図は補助電極への金属部材の取り付は法の一例を示
す模式図である。 １１　　反応容器、１２　　支持体、１３　　円筒状導
電性基体、１４　　対向電極、１５　　高周波電源、１
６　　補助電極、１７ガス導入管、１８　　排気管、１
４１　　対向電極固定部、１４２　　対向電極脱着部（
金属部材）、１６１　　補助電極固定部、１６２　　補
助電極脱着部。 第　６図 第７図 （ｔ２） （ｂ） 第８図 （ｂ） 第ｑ　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備え所定
   の圧力に減圧可能な反応容器内に原料ガスを導入し、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が設けられ
   、該補助電極の前記対向電極に対向する面に脱着可能に
   金属部材が取り付けられ、前記対向電極の前記円筒状導
   電性基体に対向する面にも脱着可能に複数個の金属部材
   が取り付けられ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。