JPS6293374A - 静電潜像担持体の製造装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はアモルファスシリコン層を感光体として備えた
静電潜像担持体の製造装置に関するものである。

〔従来技術〕

通常この主の担持体は導電性の円筒形をなす支特休表面
に光導電層を積層形成して構成されるのが一般的である
が、光導電層として近年アモルファスシリコンを主成分
としたものが提案されている。アモルファスシリコンを
主成分とする光導電層はセレン、硫化カドミウムを主成
分とする旧来のものに比較して耐熱性、耐摩擦性に冨み
、無害であるうえ高光感度であり、また長波長光に対し
ても十分な感度を有するので、複写機、レーザプリンタ
を用いたインテリジェントコピーにも適用できる等多く
の利点を有しており、その開発が進められている。

ところで導電性を備えた支持体に対してアモルファスシ
リコン層を蒸着形成する場合、従来は第５図に示す如く
行われていた。第５図は従来装置の縦断面図であり反応
室月内に配設した円筒状をなす電極４２内の中心にヒー
タ４４を内蔵する加熱筒４５を配設し、電極４２と加熱
筒４５との間に支持体４６を位置させ、支持体４６を加
熱しつつ供給管を通して支持体４６周囲に反応ガスを供
給し、プラズマ反応によって支持体４６表面にアモルフ
ァスシリコン層を蒸着形成せしめるようになっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで上述した如き従来の製造装置にあっては電極４
２が円筒形に一体形成されているために電極４２内に対
する支持体４６の挿入、取出しは必然的に電極の上方又
は下方から行わざるを冑ず、作業が極めて煩わしく、特
に複数の反応室４１を並列配置して、支持体４６を各反
応室４Ｉに順次的に移動してゆく場合、支持体４６に対
し横方向移動と上、下移動とを反復して行わせねばなら
ず移送手段が複雑となって設備コスｌ−が高く、またこ
の挿脱の都度反応室の気密性が失われるためポンプの駆
動時間も長くなってランニングコストが高く、その上生
産能力も低いという問題があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明はかかる事情に鑑みなされたものであってその目
的とするところは円筒形状をなす電極をその軸と平行な
向きに少なくとも２分割して夫々の分割電極に、相互に
接近、離反させる手段を設けることによって電極内に対
する支持体の挿入。

取り出しを単なる水平移動等の一方向の移動のみで容易
に行い得、複数の反応室を並列配置した場合にも支持体
を横移動するのみで各反応室内の電極内に順次的に挿入
させ、またこれから取り出すことが可能となり、挿脱に
際して反応室の気密性が失われることもなく構成が簡略
化でき設備コストも安価になり、生産能率の向上を図り
得るようにした静電潜像担持体の製造装置を提供するに
ある。

本発明に係る静電潜像担持体の製造装置は反応室内に配
した円筒状をなす電極の内側に導電性を有する支持体を
位置させ、減圧下で原料ガスをプラズマ分解し、支持体
表面にアモルファスシリコン膜を形成してなる静電潜像
担持体を製造する装置において、前記円筒状をなす電極
をその軸と平行な向きに少なくとも２分割すると共に各
分割電極にこれを相互に接離せしめるべく移動する手段
を設けたことを特徴とする。

〔実施例〕

以下本発明をその実施例を示す図面に基づき具体的に説
明する。第１図は本発明に係る静電潜像担持体の製造装
置（以下本発明装置という）を示す模式的縦断面図、第
２図は第１図のｎ−ｎ線による横断面で示す模式的横断
面図、第３図は同じく動作説明図であり、図中１は反応
室、２１１．２ｒは電極、３１’、３ｒは原料ガス供給
用のノズル、４は搬送台、５はヒータを兼ねる支軸、６
は導電性を有する円筒形の支持体を示している。

反応室１は中空の略立方体形に形成されており、前、後
側壁には第２，３図に明らかな如く開口部ｌａ、　Ｉｂ
が設けられ、夫々ゲーｌ−バルブＩｃ、　Ｉｄにて開閉
されるようになっている。また反応室１の内部は下部寄
りの位置で仕切板１ｅにて上、下に仕切られており、上
部の空間内には電極２Ｉ！、２ｒ、ノズル３１．３ｒが
配設され、また下部空間内には、支軸５に支持体６を直
立状態に保持した搬送台４が左、右側壁に設けたガイド
部材９．９にて前。

後方向に往復移動可能に配設されている。分割電極２１
１．２ｒは従来の円筒形をなす電極をその軸心線を含む
平面にて縦割すした半割円筒形をなし、また各ノズル３
７！、３ｒは電極２１！、２ｒと同しく半割円筒形であ
って、しかも夫々中空に形成されており、両側縁には上
、下方向に複数の吹出ｒ−，７３，ｌを備えている。

電極２１とノズル３７！と、また電極２ｒとノズル３ｒ
とは夫々相互の間に所要の間隔を隔て、且つ電極２４．
２ｒを外側に、ノズル３ｊ！、３ｒを内側にした状態で
凸面となった背側の中央部を、ボックス１６、１６内に
配したエアシリンダのロッド＋６ａ、　１６ａに一体的
に固定されており、エアシリンダの駆動によって両電極
２１．．２ｒ、ノズル３７！、３ｒが第２図に示す如く
左右に離反せしめられ、また第３図に示す如く相互に円
筒形をなすよう突き合されるようになっている。各電極
２Ｌ２ｒにはエアシリンダのロッド１６ａ、　１６ａ内
に配した給電線を介してボックス１６．１６から図示し
ない電源に接続されており、ノズル３Ｌ３ｒから噴出さ
れる原料ガスを分解し、プラズマ反応を生ぜしめるよう
になっている。

またノズル３１４．３ｒには夫々反応室１の左、右側壁
を貫通して原料ガス供給管１７ａ、　］、７ｂの各一端
が接続され、供給管１７ａの他端は中途にパルプを介在
させて、Ｓ目＋、　、　　ｕ２．Ｒ２Ｉ＋　６　、　Ｐ
Ｉ（３等のガスボンへにまた供給管１７ｂの他端は同じ
く途中にバルブを介在させて０２　、　Ｎ１１３　、　
ＣＩ＋４等のガスボンへに夫々接続されており、必要に
応じて支持体６の周囲に噴出せしめられるようになって
いる。

電極２１１．２ｒは実施例では軸と平行な向きに２分割
した構成につき説明したが、２分割以上に分割してもよ
いし、また電極２７！、２ｒの形状も同形の半円弧状に
限るものでもない。

一方搬送台４は、矩形板状に形成され、その中央部に軸
受４ａが固定され、この軸受４ａに前記したヒータを兼
ねる支軸５が搬送台４を上、下に言通し、その上方過半
部を仕切板１ｅに形成した溝１ｆを通って上方に突き出
し、且つ下端部を搬送台４の下方に突き出した状態で枢
支されている。支軸５の上端には支持体６の押え具５ａ
が、また、軸受４ａの真−ヒには支持体６の支持具５ｂ
が、更に下端にはスターホイール５ｃ及びスリップリン
グ５ｄ＋　５ｅが固定されている。押え具５ａは直径が
支持体６の内径よりも若干大きい円盤の下面に支持体６
の内径と略等しい外径を有する円筒部を設けて構成され
、円筒部を支持体６の内側に嵌め合せ、円盤の下面周縁
部を支持体６の上端面に押し当てた状態で支軸５の上端
にねし止め固定されている。

また支持具５ｂは円錐台形に形成され、上端の直径は支
持体６の内径よりも若干小さくなるよう設定してあって
、支軸５に嵌挿固定せしめられており、支持体６の下端
開口部に上端部を嵌合せしめ、テーパ面によって位置決
め固定するようになっている。この支持具５ｂには支持
体６の温度を測定するための熱電対５ｆが付設されてい
る。

搬送台４のガイド部材９，９は反応室１の左。

右側壁から中央部寄りに離れた位置において、夫々前、
後側壁間にわたって伝動系を内蔵するケース９ａ、　９
ａを相対向して平行に配設し、各ケース９ａ。

９ａからその長手方向に一定の間隔で上、下一対のロー
ル９ｂ、　９ｃを中央側に向けて張り出させて構成して
あり、右側壁の外部に設けたモータ９ｄにてケース９ａ
、　９ａ内の伝動系を介して下部ロール９ｃを回転駆動
せしめるようになっている。搬送台４はその左右側縁を
上、下ロール９ｂ、　９ｅ間に挟み込んだ状態で上部ロ
ール９ｃにて押えつつ、下部ロール９ｂにて、搬送台４
を前後方向に移動され、支持体６を電極２７！、２ｒで
囲われた内側に位置させ、またこの外側に取り出す外、
反応室１の開口部１ａ。

１ｂにわたって移動せしめ得るようにしである。

反応室１の底壁の中央下面には支軸５の回転駆動用モー
タ７、支軸５に対する給電用の電源８及び熱電対５ｆに
対しコネクタ１２ａを昇降するエアシリンダ１２が配設
されており、夫々モータ７はフック７ａを取付けた出力
軸をスターホイール５ｃの駆動域に、また電源８は端子
に取り付けたブラシをスリップリング５ｄ、　５ｅの移
動域に、更にエアシリンダ１２はコネクタ１２ａを取り
付けたロッドを熱電対５ｆの端子の移動域に夫々臨ませ
て配設しである。

支持体６が電極２β、　２ｒ間に位置するよう搬送台４
が反応室Ｉの中央にきたときモータ７の出力軸に設けら
れているフック７ａがスターホイール５ｃに係合し、モ
ータ７の駆動によって支軸５．換言すれば支持体６を回
転駆動せしめ、また電源８の端子に設けたブラシは支軸
５下端のスリップリング５ｄ、　５ｅに接触して支軸５
に給電してこれを加熱し、更にエアシリンダ１２のロッ
ドに設けたコネクタ１２ａは熱電対５ｆの端子と対向し
、エアシリンダ１２の駆動によってコネクタ１２ａを熱
電対５「の端子乙こ対し接離せしめるようになっている
。

その他図中１８は反応室１からの吸気管であり途中にバ
ルブ１８ａ、　１８ｂ、サーボポンプＩ８０を介在させ
てロータリーポンプＰに接続されており、ロークリポン
プＰの作動によって反応室ｌ内を適切な真空度に設定す
るようになっている。またＳはセンサであって搬送台４
が支持体６を電極２（！、２ｒ間に位置せしめる位置に
移動したとき、これを検知して搬送台４をその位置に停
止−ｕしめるべくモータ９ｄへの給電を遮断するように
しである。

而して上述した如き本発明装置にあっては、反応室１の
デーｌ−バルブ１ｃを開いて開口部１ａを開放し、搬送
台４を途中まで引き出した状態で支持体６を支軸５に外
嵌し、その下端を支持具５ｂに嵌合せしめた状態で押え
具５ａを支軸５に鯉合緊締せしめて、支持体６の上端部
を押圧し、支持体６を支軸５にこれと同心一体的に固定
する。

ついでガイド部材９のモータ９ｄを駆動し、搬送台４を
反応室Ｉの中央部に向けて移動セしめる。

反応室１内においては、ボックス１６．１６内のエアシ
リンダを作動して電極２ｅ、２ｒ、ノズル３７！。

３ｒを第２図に示す如く左、右に離反せしめてあり、支
持体６は離反した電極２７！、２ｒ間を通ってその中央
に迄達するとセンサＳがこれを検知し、モータ９ｄを止
めて、搬送台４を停止させる。この状態ではモータ７の
出力軸に設けたフック７ａは支軸５の下端のスターホイ
ール５ｃに係合し、また電源８の端子に設けたブラシは
支軸５の下端近傍に設けたスリップリング５ｄ、　５ｅ
に当接する。

また熱電対の端子下にはコネクタ＋２ａが対向しエアシ
リンダ１２が作動してコネクタ１２ａを上昇せしめて端
子に接続ゼしめられる。ロークリポンプＰが作動して反
応室１内を１Ｏ−３Ｔｏｒｒ程度の真空度に設定し、ま
たボックス１６内のエアシリンダが作動してロッド１６
ａ、　１６ａを伸長させ、電極２ｅ、２ｒ、ノズル：Ｈ
！、３ｒを接合せしめて支持体６の周囲を囲繞する。

支軸５を発熱せしめて、支持体６を１５０〜３００゛Ｃ
に加熱しつつノズル３ｊ！、３ｒから夫々原料ガスを支
持体６の周囲に噴出せしめて反応室１内を０．５〜２Ｔ
ｏｒｒの圧力に維持し、電極２７！、２ｒに高周波電圧
を印加し、支持体６との間にプラズマを生起せしめて支
持体６の表面に非晶質シリコン（ａ−ｓｉ：Ｈ）膜を形
成せしめる。

膜の形成が終了すれば前述の動作を逆に行って、搬送台
４を他方の開口部１ｂから外方に延在するよう移動し、
周面に光導電膜を形成された支持体６を取り出し新たな
支持体と交換し、再び」二記の作業を反復してゆく。

第７図は本発明の他の実施例を示す模式的横断面図であ
り、反応室は第１．第２．第３反応室２１゜２２．２３
を連接して形成すると共に更に第１反応室２１の入口側
には取込室２４を、また第３反応室２３の出口側には取
出室２５を夫々連接配置し２て構成されている。

各第１２第２．第３反応室２１．２２．２３、取込室２
４、取出室２５の各隔壁にはゲートバルブ２１ａ、　２
２ａ。

２３ａ、　２４ａが設けられ、また取込室２４には夫々
ゲートバルブ２４ａ、　２５ｂが設けられ、デー１−バ
ルブ２１ａ。

２２ａ、　２３ａ、　２４ａの開閉によって相互に連通
、遮断され、またゲートバルブ２４ａ、　２５ｂの開閉
によって支持体６の取り込み、取り出しが行なわれるよ
うになっている。

第１．第３反応室１．３の構造は第１〜３図に示した反
応室と実質的に同じであり、内部上方には夫々エアシリ
ンダにて接離移動される半円弧状の電極２４１，２ｒ及
び半円弧状のノズル３１．３ｒを備え、また左、右側壁
下部にはガイド部材９，９が配設され、このガイド部材
９，９の４−１下ロ一ル間に搬送台４の左、右側縁が載
架せしめられ、搬送台４は取込室２４から反応室２１．
２２．２３を経て取出室２５に至る間を夫々支持体６を
載置した状態で順次的に移動せしめられてゆくようにな
っていまた第２反応室２２は内部に６組の夫々半円筒状
をなず電極２７！、２ｒ及びノズル３７！、３ｒが夫々
共通の支持フレームに一列に並べて配設されており、共
通のエアシリンダにて同時的に接近、　ｌｌｌｌｉ反せ
しめられる構成となっている。他の構成は前記第１．第
２反応室２］、　２３における構成点実質的に同しであ
り、対応する部分には同し番号を付しである。

而してこのようにな本発明装置にあってはゲートバルブ
２４ａを開いて予め支持体６を七ソトシた状態の搬送台
４を取込室２４内に送り込め、デー１−バルブ２４ａを
閉じて、取込室２４内を所定の真空度に設定した後、ゲ
ートバルブ２１ａを閉し、ガイド部材９に沿って搬送台
４を第１反応室２１内に送り込みゲートバルブ２１ａを
閉して第１反応室２１内にて例えばＳｉＨ４，１１２、
１１２ＩＩ　５等の原料ガスを用いて、支持体６表面に
第１屓の非晶質シリコン（ａ−３ｉ二Ｉ（）膜を生成し
、成膜が終了するとこれを第２反応室２２に移す。

一方、この間取込窓２４内には別の搬送台４に取り付け
た支持体６を取り込んでおき、第１反応室２１で成膜を
終了した支持体６を第２反応室２２へ送り込む過程で同
時的に、取込室２４内の搬送台４を第１反応室２】内へ
送り込む。

第２反応室２２内へ送り込まれた搬送台４は支持体６が
最初の電極２６７！、２６ｒ組の中間に位置するよう設
定されて第２膜の第１回目の成膜を行う。

このようにして、夫々搬送台４に取り付けられた状態で
支持体６を順次的に移送、停止、成膜の過程を反復しつ
つ取出し室２５側に移されてゆくことになる。従って第
２反応室２２内では通常６個の１射込台４が位置せしめ
られ夫々の支持体に対して第２膜を６段階に分けて成膜
されることとなる。

第３反応室２３内での第３股の形成が終了すると取出室
２５内に移され、ここから搬送台４と共に外部に取出り
出され、支持体６表面に対する成膜が自動的に行われる
ようになっている。

なお、実施例では第１．第３反応室２１．２３は各−組
の電極を用いた構成を示すしであるが、例えば２組以上
配設して第２反応室２２におけると同様に第１．第３膜
を２段階又はそれ以」二の段階にわたって形成すること
としてもよく、膜厚を勘案して適宜採択すればよい。

〔効果〕

以上の如く本発明装置にあっては、原料ガスをプラズマ
分解するための電極は軸方向に少なくとも２分割されて
相互に接近離反するよう構成されているから、両極で囲
われた内側への支持体の挿入、またはこれからの取り出
しは電極の接離移動によって、例えば水平移動の如く一
方向への移動のみで行うことが出来て、従来の如き上、
下移動。

水平移動の２方向への移動が不要となり、支持体の移動
手段の構成が簡略化されて設備コス１−が安価となるこ
とは勿論、静電潜像担持体自体の製造能率も向上するな
ど本発明は優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の模式的断面図、第２図は第１図の
Ｕ−ｎ線による模式的横断面図、第３図は同じく動作説
明図、第４図は本発明の他の実施例を示す模式的横断面
図、第５図は従来装置の縦断面図である。 Ｉ・・・反応室　１ａ、　ｌｂ・・・開口部　１ｃ、　
ｌｄ・・・ゲートバルブ　１ｅ・・・仕切板１ｆ・・・
溝　２７！、２ｒ・・・電極３１．３ｒ・・・ノズル　
４・・・搬送台　５・・・支軸５ａ・・・押え具　５ｂ
・・・支軸５Ｃ・・・スターホイール５ｄ、　５ｅ・・
・スリップリング　５ｆ・・・熱電対　６・・・支持体
　７・・・モータ　８・・・電源　９・・・ガイド部材
９ａ・・・ケース　９ｂ、　９■・・・ロール　９ｄ・
・・モータ　１２・・・エアシリンダ　１２ａ・・・コ
ネクタ　１７ａ、　１７ｂ・・・原料ガスの供給管　１
８・・・吸気管　１８ａ、　１８ｂ・・・バルブ１８ｃ
・・・サーボポンプ　２１．２２．２３・・・反応室２
４・・・取込室　　２５・・・取出室　Ｐ・・・ロータ
リーポンプ　Ｓ・・・センサ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、反応室内に配した円筒状をなす電極の内側に導電性
   を有する支持体を位置させ、減圧下で原料ガスをプラズ
   マ分解し、支持体表面にアモルファスシリコン膜を形成
   してなる静電潜像担持体を製造する装置において、前記
   円筒状をなす電極をその軸と平行な向きに少なくとも２
   分割すると共に、各分割電極にこれを相互に接離せしめ
   るべく移動する手段を設けたことを特徴とする静電潜像
   担持体の製造装置。 ２、前記反応室は複数個相互に連通、遮断可能に連接さ
   れている特許請求の範囲第１項記載の静電潜像担持体の
   製造装置。 ３、反応室内に配した円筒状をなす電極の内側に導電性
   を有する支持体を位置させ、減圧下で原料ガスをプラズ
   マ分解し、支持体表面にアモルファスシリコン膜を形成
   してなる静電潜像担持体の製造装置において、軸と平行
   な向きに少なくとも２分割された筒状の前記電極と、各
   分割電極を相互に接離せしめるべく移動させる手段と、
   前記支持体を着脱可能に保持する支持部材及び該支持部
   材に保持された支持体をその内側から加熱するヒータを
   備えた搬送台と、前記支持体を分割電極で囲われる内、
   外に位置させるべく搬送台を水平移動させる手段とを具
   備することを特徴とする静電潜像担持体の製造装置。 ４、前記反応室は複数個相互に連通、遮断可能に連接さ
   れている特許請求の範囲第３項記載の静電潜像担持体の
   製造装置。