JPH06451Y2 - グロ−放電分解装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は例えばアモルファスシリコンから成る電子写真
感光体ドラムを製造するためのグロー放電分解装置に関
するものである。

〔従来技術及びその問題点〕

今日、アモルファスシリコンを光導電層とした電子写真
感光体が実用化されており、その優れた耐摩耗性、耐熱
性及び光感度特性並びに無公害性等々によって急速に市
場に浸透しつつある。

この電子写真感光体は円筒状基板の周面をグロー放電分
解法により成膜して得られるが、その成膜には基板温度
を約300℃に設定しており、そのため、成膜後に基板温
度が室温にまで下降した場合、アモルファスシリコン層
（以下、アモルファスシリコンをa-Siと略す）と基板の
熱膨張率の差が原因となって基板端部に応力が集中し、
これにより、基板端部が変形したり或いはその端部付近
に成膜されたa-Si槽が剥離するという問題があった。

〔考案の目的〕

従って本考案は叙上の事情に鑑みて完成されたものであ
り、その目的は基板端部の変形並びに膜の剥離が生じな
いようにしたグロー放電分解装置を提供することにあ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案によれば、成膜用ガスが導入される反応室内部に
円筒状基板が設置され、該基板と対向してグロー放電用
電極板が配置されており、グロー放電により基板周面上
に成膜されるグロー放電分解装置において、前記基板周
面の端部にマスク体を設置して該端部が成膜されないよ
うにしたことを特徴とするグロー放電分解装置が提供さ
れる。

〔実施例〕

以下、本考案をa-Si感光体ドラムを製作することができ
るグロー放電分解装置を例にとって詳細に説明する。

第１図は本考案グロー放電分解装置であり、第２図は感
光体ドラムの端部を示す。

第１図において、１は円筒形状の反応容器、１ａはその
蓋体、１ｂはその周壁であり、２は円筒形状のグロー放
電用電極板であり、３は筒状の導電性基板支持体、４は
成膜用筒状基板であり、この基板４は基板支持体３の鍔
部３ａに載置され、両者の周面は相互にゆるやかに接触
して電気的に導通している。そして、蓋体１ａの上に付
設されたモーター５により回転軸６を介して基板支持体
３が回転駆動され、これに伴って筒状基板４が回転す
る。また、基板支持体３、回転軸６、蓋体１ａ及び周壁
１ｂは電気的に導通しており、周壁１ｂに付設された電
力入力用端子７とグロー放電用電極板２に付設された電
力入力用端子８は高周波電源９に接続され、このような
電力印加系のもとでグロー放電用電極板２と基板４の間
でグロー放電が発生する、尚、１０、１１は電極板２と
反応容器１を電気的に絶縁するリング体である。

１２はガス導入口、１３はガス排出口であり、a-Si成膜
用ガスがガス導入口１２を介して反応容器１の内部へ導
入され、次いで電極板２に貫設された複数個のガス噴出
口１４を介して基板４に向けて噴き出される。

そして、上記グロー放電分解装置においては、基板４の
上端及び／又は下端にそれぞれリング状のマスク体１５
を挿着しており、基板４の端部面が成膜されないように
している。

a-Si感光体ドラムを製作する場合、上記のような電力印
加系及びガス流系の下で基板４が回転駆動され、更に基
板支持体３の内部に配置されたヒータ１６によって基板
４を所定の温度に設定し、グロー放電分解によって基板
４上にa-Si膜が気相成長される。そして、この気相成長
に伴って生じるガス分解残余ガスはガス排出口１３を介
して排出される。尚、図中の矢印はガス流の方向を表わ
す。

上記構成のグロー放電分解装置を用いて成膜し、成膜終
了後にマスク体１５を取り外すと第２図（Ａ）に示すよ
うにa-Si層１７が形成されるが、基板周面端部に非成膜
部４ａができる。このように成膜された基板４において
はその端部に応力が集中しておらず、その結果、基板端
部が変形せず、その端部面におけるa-Si層の剥離がな
い。然るに、マスク体１５を用いない従来のグロー放電
分解装置においては、第２図（Ｂ）に示すように基板端
部で変形し、また、a-Si層の一部が（Ｃ）箇所で剥離し
ていた。

上記マスク体１５と基板４の間には実質上隙間がないの
が望ましく、それによってa-Si成膜用ガスがマスク体１
５の内側に入り込まなくなって本考案の目的を有利に達
成することができる。

更にマスク体１５にはその熱膨張率が基板４の熱膨張率
に比べて同等又は小さい材質を選択するのがよく、これ
により、室温下でマスク体１５を基板４に挿着し、次い
で基板４を昇温し、グロー放電を発生させた場合、その
昇温に伴ってマスク体１５と基板４の隙間をなくすこと
ができる。

このマスク体１５は３５０℃以下で変形しなく、更に耐
熱性を備えているのがよく、そして、グロー放電が生じ
ている間にそれ自体よりガスが発生しない材料でもって
構成するのがよい。このような材料としてステンレス、
アルミニウムなどがある。次に本考案者等が行った実験
を述べる。

第１図に示すグロー放電分解装置において、アルミニウ
ムから成る基板４（長さ340mm、外径100mm、厚み4mm）
を設置し、その基板にＳＵＳから成るマスク体１５（長
さ5mm、外径104mm）を基板両端部に挿着し、次いでグロ
ー放電を行い、基板周面にa-Si層（厚み30μm）を気相
成長させた。然る後、マスク体15を取り外し、基板端部
付近の外径を測定したところ、第３図に示す通りの結果
が得られた。

同図中、横軸は基板端部からの長さ（mm単位）であり、
縦軸は成膜前の基板外径よりの外径変化量を示す。ま
た、○印は上記のようにマスク体15を用いた場合のプロ
ットであり、●印はマスク体15を用いない場合のプロッ
トであり、ａ及びｂはそれぞれの特性曲線である。

この結果より明らかな通り、マスク体15を挿着した場合
には基板端部が何等変形しなかったことが判る。これに
対して、マスク体を挿着しなかった場合、端部から8mm
の範囲内で基板端部が変形した。

〔考案の効果〕

以上の通り、本考案のグロー放電分解装置によれば、基
板周面端部が成膜されず、膜と基板の熱膨張差が原因と
なる応力集中がなくなり、これにより、基板端部の変形
並びに膜の剥離がなくなった。

尚、本考案は上記実施例に限定されず、本考案の要旨を
逸脱しない範囲において種々の変更、改良等は何等差支
えない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案グロー放電分解装置の説明図、第２図
（Ａ）はマスク体を用いて成膜された場合の基板端部の
概略図、第２図（Ｂ）はマスク体を用いなくて成膜され
た場合の基板端部の概略図、第３図は基板端部の変形度
を表わす線図である。 １・・・反応容器 ２・・・グロー放電用電極板 ４・・・成膜用筒状基板 １５・・・マスク体

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】成膜用ガスが導入される反応室内部に円筒
   状基板が設置され、該基板と対向してグロー放電用電極
   板が配置されており、グロー放電により基板周面上に成
   膜されるグロー放電分解装置において、前記基板周面の
   端部にマスク体を設置して該端部が成膜されないように
   したことを特徴とするグロー放電分解装置。