JPH09279347A

JPH09279347A - 堆積膜形成装置及び堆積膜形成方法

Info

Publication number: JPH09279347A
Application number: JP8113271A
Authority: JP
Inventors: Shigenori Ueda; 重教植田; Makoto Aoki; 誠青木; Junichiro Hashizume; 淳一郎橋爪
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-04-10
Filing date: 1996-04-10
Publication date: 1997-10-28

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、従来のプラズマプロセスでは達成で
きなかった、如何なる作成条件に於ても比較的大面積の
基体を均一にプラズマに処理することが可能な堆積膜形
成装置及び方法を提供することを目的としている。【解決手段】本発明の堆積膜形成装置または方法は、排
気手段と原料ガス供給手段とを備えた真空気密可能な堆
積室の放電空間内に、導電性基体と該導電性基体に対向
して設置されたカソード電極とを設置し、ＶＨＦ帯の高
周波電力を印加することにより前記導電性基体と前記カ
ソード電極との間でプラズマを発生させ、この放電によ
って前記堆積室内に導入された原料ガスを分解し、シリ
コン原子を含む堆積膜を前記導電性基体上に堆積形成す
るプラズマＣＶＤ法による堆積膜形成装置において、前
記堆積室は高周波電力を印加するカソード電極以外を絶
縁材料で構成し、更に前記堆積室の放電空間が、導電性
基体に対して上下対称であり、また、該導電性基体が設
置された放電空間の上下部空間にスペーサーが設けられ
ていることを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基体上に珪素原子
を母体とする非単結晶質からなる光受容部材を好適に形
成し得るプラズマＣＶＤ装置及び方法に関し、更に詳し
くは、特にプラズマを励起源として用い、基体に堆積膜
を形成する堆積膜形成装置及び方法であって、特に放電
周波数が５０ＭＨｚ以上４５０ＭＨｚ以下の高周波電力
を好適に適用可能な堆積膜形成装置及び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真感光体に用いる素子部材の技術
としては、セレン、硫化カドミニウム、酸化亜鉛、フタ
ロシアニン、アモルファスシリコン（以下ａ−Ｓｉと記
す）等、各種の材料が提案されている。中でもａ−Ｓｉ
に代表される珪素原子を主成分として含む非単結晶質堆
積膜、例えば水素及び／またはハロゲン（例えばフッ
素、塩素等）で補償されたａ−Ｓｉ等のアモルファス堆
積膜は高性能、高耐久、無公害な感光体として提案さ
れ、その幾つかは実用化されている。特開昭５４−８６
３４１号公報には、光導電層を主としてａ−Ｓｉで形成
した電子写真感光体の技術が開示されている。ａ−Ｓｉ
感光体は表面硬度が高く、半導体レーザー（７７０ｎｍ
〜８００ｎｍ）等の長波長光に高い感度を示し、しかも
繰り返し使用による劣化もほとんど認められない等、特
に高速複写機やＬＢＰ（レーザービームプリンター）等
の電子写真用感光体として広く使用されている。

【０００３】こうした堆積膜の形成法として従来、スパ
ッタリング法、熱により原料ガスを分解する方法（熱Ｃ
ＶＤ法）、光により原料ガスを分解する方法（光ＣＶＤ
法）、プラズマにより原料ガスを分解する方法（プラズ
マＣＶＤ法）等、多数知られている。中でもプラズマＣ
ＶＤ法、即ち原料ガスを直流又は高周波、（ＲＦ，ＶＨ
Ｆ）マイクロ波グロー放電等によって分解し、ガラス、
石英、耐熱性合成樹脂フィルム、ステンレス、アルミニ
ュウム等の基体上に薄膜状の堆積膜を形成する方法は、
電子写真用アモルファスシリコン堆積膜の形成方法等に
おいて現在、実用化が非常に進んでおり、そのための装
置も各種提案されている。更に、近年では膜質及び処理
能力の向上に対する要望が強くなっており様々な工夫も
検討されている。特に高周波電力を用いたプラズマプロ
セスは、放電の安定性が高く酸化膜や窒化膜等の絶縁性
材料の形成にも使用できる等様々な利点により使用され
ている。近年、平行平板型のプラズマＣＶＤ装置を用い
て２０ＭＨｚ以上の高周波電源を用いたブラズマＣＶＤ
法の報告があり、（ＰｌａｓｍｓＣｈｅｍｌｓｔｒｙ
ａｎｄＰｌａｓｍｓＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，Ｖｏ
ｌ．７．Ｎｏ３（１９８７）ｐ２６７−２７３）、放電
周波数を従来の１３．５６ＭＨｚより高くすることで堆
積膜の性能を落とさずに堆積速度を向上させる事ができ
る可能性が示されており、注目されている。又、この放
電周波数を高くする報告はスパッタリング等でもなさ
れ、近年広くその検討がされている。

【０００４】放電周波数に５０ＭＨｚ以上４５０ＭＨｚ
以下の高周波（ＶＨＦ）を用いたプラズマＣＶＤ装置の
一例を図１に示す。図１に示されるプラズマＣＶＤ装置
は、円筒状の電子写真感光体用の導電性基体上にａ−Ｓ
ｉ膜を形成する場合の成膜装置である。以下この装置を
用いたａ−Ｓｉ膜の成膜方法を説明する。図３は、ＶＨ
ＦのプラズマＣＶＤ法による電子写真用光受容部材の形
成装置の一例を示す摸式的な構成図である。この装置は
大別すると、堆積装置３１１０、高周波マッチングボッ
クス３１１５、原料ガスの供給装置図１（Ｂ）１２００
及び反応容器３１１０内を減圧にする為の排気装置（図
示せず）から構成される。円筒状のカソード電極３１１
１、該カソード電極３１１１の絶縁の為に上下に配置さ
れた絶縁部材３１２１及びアルミニウム製の上部蓋、底
板により反応容器３１１０が構成され、これらが絶縁シ
ールド３１２０でシールドされて堆積装置３１００を形
成する。反応容器３１１０内には原料ガス導入管３１１
４及び基体加熱用ヒーター３１１３が設けられている。
又、カソード電極３１１１は高周波マッチングボックス
３１１５を介して高周波電源３１２０と互いに接続され
ている。堆積装置３１００中の反応容器３１１０内には
被導電性基体３１１２、基体加熱用ヒーター３１１３、
原料ガス導入管３１１４が設置されている。

【０００５】図１（Ｂ）に於て原料ガス供給装置１２０
０は、ＳｉＨ4、Ｈ2、ＣＨ4、ＮＯ、Ｃ2Ｈ2、ＳｉＦ4等
の原料ガスの各ガスの各ガスボンベ１２２１〜１２２６
と、各バルブ１２３１〜１２３６と、各流入バルブ１２
４１〜１２４６と、各流出バルブ１２５１〜１２５６
と、各マスフローコントローラー１２１１〜１２１６と
から構成され、各原料ガスのボンベ１２２１〜１２２６
は、補助バルブ３２６０を介して反応容器３１１０内の
ガス導入管３１１４に接続されている。この様な堆積膜
形成装置を用いる堆積膜の形成は、例えば以下の様な方
法で行う事ができる。反応容器３１１０内に導電性基体
３１１２を設置し、反応容器３１１０内の気体を不図示
の排気装置（例えば、真空ポンプ等）により反応容器３
１１０外に排気する。続いて導電性基体加熱用ヒーター
３１１３により導電性基体３１１２の温度を２０〜５０
０℃の所定の温度に制御する。堆積膜形成用の原料ガス
を反応容器３１１０内に流入させるには、各ガスボンベ
１２２１〜１２２６のバルブ１２３１〜１２３６と反応
容器のリークバルブ３１１７とが閉じられている事を確
認し又、各流入バルブ１２４１〜１２４６と各流出バル
ブ１２５１〜１２５６と補助バルブ３２６０とが開かれ
ている事を確認して、メインバルブ３１１８を開いて、
反応容器３１１０及びガス配管内３１１６を排気する。
次に、真空計３１１９の読みが約５×１０^-6Ｔｏｒｒに
なった時点で、補助バルブ３２６０と各流出バルブ１２
５１〜１２５６を閉じる。その後、各ガスボンベ１２２
１〜１２２６より各原料ガスを各バルブ１２３１〜１２
３６を開いて導入し、各圧力調整器１２６１〜１２６６
により各ガス圧を２ｋｇ／ｃｍ² にそれぞれ調整す
る。次に、各流入バルブ１２４１〜１２４６を徐々に開
けて、各原料ガスを各マスフローコントローラー１２１
１〜１２１６内に導入する。

【０００６】以上の様にして成膜の準備が完了した後、
導電性基体３１１２上に図４（Ａ）（Ｂ）に示す電荷注
入阻止層４０２、光導電層４０３、表面層４０４の各層
の形成を行う。導電性基体３１１２が所定の温度になっ
たところで、各流出バルブ１２５１〜１２５６のうちの
必要なものと補助バルブ３２６０とを徐々に開き、各ガ
スボンベ１２２１〜１２２６から所定の原料ガスをガス
導入管３１１４を介して反応容器３１１０内に導入す
る。次に、各マスフローコントローラー１２１１〜１２
１６によって、各原料ガスが所定の流量になる様に調整
する。その際、反応容器３１１０内が１Ｔｏｒｒ以下の
所定の圧力になる様に、真空計３１１９を見ながらメイ
ンバルブ３１１８の開口を調整する。内圧が安定したと
ころで、高周波電源３１２０を所望の電力に設定して、
高周波マッチングボックス３１１５を通じて反応容器３
１１０内に周波数５０〜４５０ＭＨｚの高周波電力を導
入し、ＶＨＦグロー放電を生起させる。この放電エネル
ギーによって反応容器３１１０内に導入させた各原料ガ
スが分解され、円筒状導電性基体３１１２上に所定のシ
リコン原子を主成分とする堆積膜が形成される。所望の
膜厚の形成が行われた後、高周波電力の供給を止め、各
流出バルブ１２５１〜１２５６を閉じて反応容器３１１
０への各原料ガスの流入を止め、堆積膜の形成を終え
る。

【０００７】同様の操作を複数回繰り返す事によって、
所望の多層構造の光受容層が形成される。それぞれの層
を形成する際には、必要な原料ガス以外の各流出バルブ
１２５１〜１２５６全て閉じられている事は言うまでも
ない。又、それぞれの原料ガスが反応容器３１１０内、
各流出バルブ１２５１〜１２５６から反応容器３１１０
に至る配管内に残留する事を避ける為に、各流出バルブ
１２５１〜１２５６を閉じて、補助バルブ１２６０を開
き、更にメインバルブ３１１８を全開にして、系内を一
旦、高真空に排気する操作を必要に応じて行う。又、膜
形成を行っている間はモーター３１２６により回転軸３
１２５を駆動させて導電性基体３１１２を所定の速度で
回転させ、膜形成の均一化を図るが、場合に応じて回転
させずに膜形成を行っても良い。上述の原料ガスの種類
及び各バルブ操作は各々の層の作成条件にしたがって変
更が加えられることは言うまでもない。

【０００８】導電性基体３１１２（導電性基体４０１)
の加熱方法は、真空仕様である発熱体であれば良く、具
体的にはシース状ヒーターの巻き付けヒーター、板状ヒ
ーター、セラミックヒーター等の電気抵抗発熱体、ハロ
ゲンランプ、赤外線ランプ等の熱放射ランプ発熱体、液
体、気体等を温媒とする熱交換手段による発熱体等が挙
げられる。加熱手段の表面材料は、ステンレス、ニッケル、アルミ
ニウム、銅等の金属類、セラミック、耐熱性高分子樹脂
等を使用することができる。又、それ以外にも反応容器３１１０以外に加熱専用の容
器を設け、導電性基体４０１を加熱した後に、反応容器
３１１０内に真空中で導電性基体４０１を加熱した後
に、反応容器３１１０内に真空中で導電性基体４０１を
搬送する等の方法が用いられる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上述し
た様なプラズマＣＶＤ装置を用い、良質な特性を有する
膜の堆積速度向上のために、放電周波数を従来の１３．
５６ＭＨｚの代わりに、より高い周波数の高周波電力を
用いて検討を行ってきた。その結果、周波数を高めた事
で、目的通りに良質膜を従来より早い堆積速度で、作成
できる事が確認できた。しかし、従来の１３．５６ＭＨ
ｚの放電周波数では問題にならなかった以下の様な問題
が新たに発生する場合がある事が判明した。即ち、５０
ＭＨｚ以上４５０ＭＨｚ以下の放電周波数領域で、特に
その高周波電力を低パワー領域で使用する場合に、プラ
ズマが偏在化し、その結果、電子写真感光体の様な比較
的大面積の被加工体に於ては、堆積速度に不均一性が生
じ、結果的に膜厚や膜質のムラが発生し電子写真感光体
の特性ムラを生じる場合があり、実用上大きな問題とな
る。特に上記、堆積膜の膜質ムラが生じると、導電性基
体との密着性が部分的に悪くなり膜剥れが発生する。こ
の堆積膜の剥れは、導電性基体の端部で顕著であり、電
子写真装置に搭載した場合、膜剥れが非画像部であって
も繰り返し画像形成を行うと剥れた膜によって感光体表
面或は、クリーニングブレードを破損する場合がある。

【００１０】更に膜質の差は表面層の硬度に影響が大き
く電子写真感光体としての耐久性が損なわれ、繰り返し
の使用で光受容層の表面に削れムラとして発生する。こ
の削れムラが発生すると画像形成時に電位ムラが生じ、
スジ状の画像欠陥として現れるために高品質な画像が得
られなくなる。更にａ−Ｓｉ感光体の場合、成膜条件に
関しては、画像欠陥や膜質、膜特性との兼ね合いにより
決定されるが、上記画像欠陥に関しては、特に高周波電
力の印加電力が高い程、画像欠陥が多く、印加電圧が低
い程、画像欠陥が少ない傾向がある。上記の画像欠陥と
は、ベタ黒画像上に「白ポチ」と称される円形状の白抜
けが発生するものである。この画像欠陥の原因は、基体
表面や、堆積途中の膜表面に数μｍ〜数＋μｍの異物が
存在し、この異物を核として堆積膜表面に向かい柱状又
は、逆円錐状の異常成長（球状突起）が発生する為であ
る。これらの球状突起及び、白ポチは、次の様なメカニ
ズムにより発生すると考えられる。基体表面又は、堆積
途中の膜表面にバリ、スクラッチ、切り粉、ダスト等の
異物が存在すると、その部分でのプラズマ中の電位が変
化する為、近傍のプラズマ空間で生成される、又は輸送
されてくる活性種が異なってくる。又この様な異物のた
めに、表面での活性種の運動が阻害され、堆積膜形成時
の表面反応も異なってくる。そのため従来の電子写真感
光体の製造工程に於て、異物を核として成長した堆積膜
の部分は他の正常部分とは性質が異なり電子写真的に不
十分な（特に暗抵抗の小さな）膜となる。

【００１１】電子写真感光体を電子写真装置で実際に使
用する場合、主帯電器により電子写真感光体の表面に均
一にコロナ帯電を行い、できた表面電荷のクーロン力に
よりトナー像を形成する。ところが球状突起周辺に帯電
された表面電荷は前述の暗抵抗の小さな部分を速やかに
基体に抜けてしまい、その部分だけトナーを引き付ける
ことができない。このため全面黒の画像上では球状突起
の位置に対応した白点（白ポチ）状の画像欠陥として現
れ、画質を低下させてしまう。又、球状突起が電子写真
感光体表面に存在すると、繰り返しコピーを行った場合
に残留トナーを回収するクリーナーブレードを破損する
等の劣化を著しく早めクリーニング不良の原因となる。
この球状突起が発生する現象は、高周波電力の高パワー
領域で顕著である。低パワー領域に関しては、基体上に
異物が存在しても、その異物を被覆する様に堆積膜が成
長するため、球状突起として成長する確率は低い。又、
球状突起として成長したとしても、球状突起部と正常な
膜との境界が緻密なため、画像上の欠陥になりにくく、
堆積膜表面から突起した高さが低いため、クリーナーブ
レードを破損したり劣化させる可能性は極めて低くな
る。以上述べたことは、画像欠陥に関する場合であり、
膜特性に関しても必ずしも高パワー領域が適正とは限ら
ない。この様に電子写真感光体の成膜条件は画像欠陥や
膜質、膜特性との兼ね合いにより決定されるため、電子
写真感光体の製造装置には広範囲の作成条件に対応でき
る構成が求められる。

【００１２】そこで、本発明は、上記従来技術における
課題を解決し、従来のプラズマプロセスでは達成できな
かった、如何なる作成条件に於ても比較的大面積の基体
を均一にプラズマに処理することが可能な堆積膜形成装
置及び方法を提供することを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため堆積膜形成装置及び方法をつぎのように構成
したものである。すなわち、本発明の堆積膜形成装置ま
たは方法は、排気手段と原料ガス供給手段とを備えた真
空気密可能な堆積室の放電空間内に、導電性基体と該導
電性基体に対向して設置されたカソード電極とを設置
し、ＶＨＦ帯の高周波電力を印加することにより前記導
電性基体と前記カソード電極との間でプラズマを発生さ
せ、この放電によって前記堆積室内に導入された原料ガ
スを分解し、シリコン原子を含む堆積膜を前記導電性基
体上に堆積形成するプラズマＣＶＤ法による堆積膜形成
装置において、前記堆積室は高周波電力を印加するカソ
ード電極以外を絶縁材料で構成したことを特徴としてい
る。また、本発明においては、前記堆積室の放電空間
が、導電性基体に対して上下対称であることを特徴とし
ている。また、本発明においては、前記導電性基体は、
該導電性基体が設置された放電空間の上下部空間にスペ
ーサーが設けられていることを特徴としている。また、
本発明においては、前記スペーサーを絶縁材料で形成
し、その材料をセラミックス、ポリテトラフルオルエチ
レン、マイカ、ガラス、石英等の中から選択することが
できる。また、本発明においては、前記カソード電極
は、該カソード電極の円筒軸方向の寸法をＬ１とし、こ
れに対する導電性基体の円筒軸方向の寸法をＬ２とした
とき、Ｌ１に対するＬ２の比（Ｌ１／Ｌ２）が０．１〜
０．４５の範囲とすることが好ましい。また、本発明に
おいては、前記カソード電極は、１個以上で構成するこ
とができる。また、本発明においては、前記ＶＨＦ帯の
高周波電力は、その周波数が２０ＭＨｚ〜４５０ＭＨｚ
であるものであればどのようなものでもよい。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明は、上記構成により、前述
した本発明の目的を達成するものであるが、それはつぎ
のような本発明者らの知見に基づいている。すなわち、
本発明者らは、放電周波数が５０ＭＨｚ以上４５０ＭＨ
ｚ以下の領域で従来のプラズマＣＶＤを用いて検討を行
った結果、放電周波数が従来の５０ＭＨｚ未満、特に１
３．５６ＭＨｚでは発生しなかった放電の不安定さや不
均一さ、即ちプラズマの偏在化という問題に直面した。
この問題に関して本発明者らは、以下の様な原因による
ものではないかと考えた。カソード電極のインピーダン
スをＺ、カソード電極の表皮抵抗をＲ、インダクタンス
をＬ、周波数の角周波数をω、虚数単位をｊとするとＺ＝Ｒ＋ｊωＬと表される。ここで放電周波数が従来の１３．５６ＭＨ
ｚの場合は、インダクタンスＬが無視できるが、放電周
波数を高くしていく事でインダクタンスＬが無視できな
くなり、カソード電極のインピーダンスＺが大きくな
り、カソード電極上での高周波電圧が高周波導入部から
カソード電極上を伝わるにつれて減衰し易くなって、こ
の高周波電圧のムラによってプラズマも偏在化すると考
えた。

【００１５】そこで、高周波電力を供給するカソード電
極の円筒軸方向の寸法（Ｌ１）と導電性基体の円筒軸方
向の寸法（Ｌ２）との比（Ｌ１／Ｌ２）を従来の放電周
波数が１３．５６ＭＨｚの場合の約１．５から２．０よ
りも小さくする事で、カソード電極のインダクタンスＬ
を小さくしてプラズマの遍在化を抑える試みを行った。
その結果、放電周波数が５０ＭＨｚ以上４５０ＭＨｚ以
下の領域で発生するプラズマ放電の遍在化は、カソード
電極の円筒軸方向の寸法（Ｌ１）と導電性基体の円筒軸
方向の寸法（Ｌ２）との比（Ｌ１／Ｌ２）を０．１〜
０．４５の範囲に設定する事により実用的で良好な効果
が得られる事が判明した。又、使用する放電周波数が４
５０ＭＨｚを越えると高周波の整合回路の設計が困難に
なり、伝送損失も大きくなる為、実用的でない事が判明
した。更に、カソード電極の近傍に導電性部材が存在す
ると、カソード電極に高周波電力を供給した場合、カソ
ード電極以外の導電性部材と導電性基体の間で放電が生
じてしまい、結果的に放電が広がり偏在化してしまう事
が判明した。特に、放電の広がりは、導電性基体の上部
領域及び、下部領域の空間で遍在化が顕著であった。

【００１６】そこで本発明者らは、カソード電極の高周
波電力が供給される導電性部材以外のカソード部分を全
て絶縁部材にし、高周波電力が供給されるカソード電極
と導電性基体との間でのみ放電が発生する事で、高周波
電力が供給されるカソード電極以外の導電性部材部分と
導電性基体との間で発生していた放電がなくなり、成膜
速度が向上し同時に膜質も向上するとの観点から検討を
行った。その結果、カソード電極の高周波電力が供給さ
れる導電性部材以外のカソード部分を絶縁部材にして、
更に導電性基体の上部及び下部領域の空間をなくし、ま
た、導電性基体に対する放電空間を上下対称にする事で
均一な放電を安定的に供給する事が可能となり、均一な
膜質、膜特性が得られることが確認された。

【００１７】以下、図面に基づいて本発明を具体的に説
明する。図１（Ａ）（Ｂ）は、本発明の高周波電源を用
いたプラズマＣＶＤ法による電子写真感光体の堆積装置
の一例を模式的に示した図である。この装置は大別する
と、堆積装置１１００、原料ガスの供給装置１２００、
反応容器１１１０内を減圧する為の排気装置（図示せ
ず）から構成されている。堆積装置１１００中の反応容
器１１１０内にはアースに接続された導電性基体１１１
２、導電性基体の加熱用ヒーター１１１３、原料ガス導
入管１１１４が設置され、更に高周波マッチングボック
ス１１１５を介して高周波電源１１２０が接続されてい
る。原料ガス供給装置１２００は、ＳｉＨ4、Ｈ2、ＣＨ
4、ＮＯ、Ｂ2Ｈ6、ＳｉＦ4等の原料ガスボンベ１２２１
〜１２２６とバルブ１２３１〜１２３６、１２４１〜１
２４６、１２５１〜１２５６及びマスフローコントロー
ラー１２１１〜１２１６から構成され、各構成ガスのボ
ンベはバルブ２２６０を介して反応容器１１１０内のガ
ス導入管１１１４に接続されている。

【００１８】本発明で使用される高周波電源は、周波数
が５０ＭＨｚ以上４５０ＭＨｚ以下で有れば何でも使用
することができる。又、出力は１０Ｗ〜５０００Ｗ以上
の範囲で使用する装置に適した電力を発生する事ができ
れば、如何なる出力の物であっても使用できる。更に、
高周波電源の出力変動率は、如何なる値で有っても本発
明の効果を得ることができる。導電性基体１１１２はホ
ルダー１１２４を介し、回転軸１１２５の上に設置され
ることによってアースに接続され、導電性基体１１１２
の上部空間及び、下部空間には絶縁部材のスペーサー１
１２３が設置され導電性基体１１１２の上部領域及び、
下部領域の放電空間を対称にしている。

【００１９】又、カソード電極１１１１は導電性材料か
らなり、絶縁材料１１２１によって絶縁されている。カ
ソード電極１１１１を絶縁する為の絶縁部材及び、絶縁
部材からなるスペーサー１１２３としては、セラミック
ス、ポリテトラフルオルエチレン、マイカ、ガラス、石
英、シリコーンゴム、ポリエチレン、ポリプロピレン等
の絶縁材が使用できる。使用されるマッチングボックス
１１１５は高周波電源１１２０と負荷の整合を取ること
ができるものであれば如何なる構成のものでも好適に使
用できる。又、整合を取る方法としては、自動的に調整
される物が好適であるが手動で調整されるものであって
も本発明の効果には全く影響はない。高周波電力が印加
されるカソード電極１１１１の材質としては銅、アルミ
ニウム、金、銀、白金、鉛、ニッケル、コバルト、鉄、
クロム、モリブデン、チタン、ステンレス及び、これら
の材料の２種類以上の複合材料等が使用できる。又、形
状は円筒形状が好ましいが必要に応じて楕円形状、多角
形状を用いても良い。

【００２０】カソード電極１１１１は必要に応じて冷却
手段を設けても良い。具体的な冷却手段としては水、空
気、液体窒素、ペルチェ素子等による冷却が必要に応じ
て用いられる。本発明に用いる導電性基体１１１２は、
使用目的に応じた材質や形状を有する物であれば良い。
例えば、形状に関しては、電子写真用感光体を製造する
場合には、円筒状が望ましいが、必要に応じて平板状
や、その他の形状であっても良い。又、材質に於ては、
銅、アルミニウム、金、銀、白金、鉛、ニッケル、コバ
ルト、鉄、クロム、モリブデン、チタン、ステンレス及
び、これらの材料の２種類以上の複合材料、更にはポリ
エステル、ポリエチレン、ポリカーボネート、セルロー
スアセテート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ
塩化ビニリデン、ポリスチレン、ガラス、石英、セラミ
ックス、紙などの絶縁材料に導電性材料を被覆した物な
どが使用できる。

【００２１】又、図２は本発明の高周波電源を用いたプ
ラズマＣＶＤ法による電子写真感光体の堆積装置の一例
を模式的に示した図である。この装置は大別すると、堆
積装置２１００、反応容器１１１０内を減圧する為の排
気装置（図示せず）から構成されている。堆積装置２１
００中の反応容器２１１０内にはアースに接続された導
電性基体２１１２、導電性基体の加熱用ヒーター２１１
３、原料ガス導入管２１１４が設置され、更に高周波マ
ッチングボックス２１１５を介して高周波電源２１２０
が複数のカソード電極２１１１に接続されている。

【００２２】又、図３は高周波電源を用いた従来のプラ
ズマＣＶＤ法による電子写真感光体の堆積装置の一例を
模式的に示した図である。この装置は大別すると、堆積
装置３１００、反応容器３１１０内を減圧する為の排気
装置（図示せず）から構成されている。堆積装置３１０
０中の反応容器３１１０内にはアースに接続された導電
性基体３１１２、導電性基体の加熱用ヒーター３１１
３、原料ガス導入管３１１４が設置され、更に高周波マ
ッチングボックス３１１５を介して高周波電源３１２０
がカソード電極３１１１に接続されている。

【００２３】以下、図１の装置を用いた、光受容部材の
形成方法の手順の一例について説明する。反応容器１１
１０内に導電性基体２１１２を設置し、不図示の排気装
置（例えば真空ポンプ）により反応容器１１１０内を排
気する。続いて導電性基体加熱用ヒーター１１１３によ
り導電性基体１１１２の温度を２０℃〜５００℃の所定
の温度に制御する。光受容部材形成用の原料ガスを反応
容器１１１０内に流入させるにはガスボンベのバルブ１
２３１〜１２３６、反応容器のリークバルブ１１１７が
閉じられている事を確認し又、流入バルブ１２４１〜１
２４６、流出バルブ１２５１〜１２５６、補助バルブ１
２６０が開かれている事を確認し、メインバルブ１１１
８を開いて反応容器１１１０及びガス供給配管１１１６
を排気する。次に真空系１１１９の読みが５×１０^-6Ｔ
ｏｒｒになった時点で補助バルブ１２６０、流出バルブ
１２５１〜１２５６を閉じる。その後ガスボンベ１２２
１〜１２２６より各ガスをバルブ１２３１〜１２３６を
開いて導入し圧力調整器１２６１〜１２６６により各ガ
ス圧を２ｋｇ／ｃｍ²に調整する。次に流入バルブ１
２４１〜１２４６を徐々に開けて各ガスをマスフローコ
ントローラー１２１１〜１２１６内に導入する。以上の
手順によって成膜準備を完了した後、導電性基体１１１
２上に光導電層の形成を行う。導電性基体２１１２が所
定の温度になったところで、各流出バルブ１２５１〜１
２５６のうちの必要なものと補助バルブ１２６０とを徐
々に開き、各ガスボンベ１２２１〜１２２６から所定の
原料ガスをガス導入管１１１４を介して反応容器１１１
０内に導入する。次に、各マスフローコントローラー１
２１１〜１２１６によって、各原料ガスが所定の流量に
なる様に調整する。その際、反応容器１１１０内が１Ｔ
ｏｒｒ以下の所定の圧力になる様に、真空計１１１９を
見ながらメインバルブ１１１８の開口を調整する。内圧
が安定したところで、高周波電源１１２０を所望の電力
に設定して周波数５０ＭＨｚ〜４５０ＭＨｚの高周波電
力を高周波マッチングボックス１１１５を通じてカソー
ド電極１１１１に供給し高周波グロー放電を生起させ
る。この放電エネルギーによって反応容器１１１０内に
導入させた各原料ガスが分解され、導電性基体２１１２
上に所定のシリコン原子を主成分とする堆積膜が形成さ
れる。

【００２４】所望の膜厚の形成が行われた後、高周波電
力の供給を止め、各流出バルブ１２５１〜１２５６を閉
じて反応容器１１１０への各原料ガスの流入を止め、堆
積膜の形成を終える。又、表面層を形成する場合も基本
的には上記の操作を繰り返せばよい。具体的には各流出
バルブ１２５１〜１２５６のうちの必要なものと補助バ
ルブ１２６０とを徐々に開き、各ガスボンベ１２２１〜
１２２６から表面層に必要な原料ガスをガス導入管１１
１４を介して反応容器１１１０内に導入する。次に、各
マスフローコントローラー１２１１〜１２１６によっ
て、各原料ガスが所定の流量になる様に調整する。その
際、反応容器１１１０内が１Ｔｏｒｒ以下の所定の圧力
になる様に、真空計１１１９を見ながらメインバルブ１
１１８の開口を調整する。内圧が安定したところで、高
周波電源１１２０を所望の電力に設定して周波数５０Ｍ
Ｈｚ〜４５０ＭＨｚの高周波電力を高周波マッチングボ
ックス１１１５を通じてカソード電極１１１１に供給し
高周波グロー放電を生起させる。この放電エネルギーに
よって反応容器１１１０内に導入させた各原料ガスが分
解され、表面層が形成される。所望の膜厚の形成が行わ
れた後、高周波電力の供給を止め、各流出バルブ１２５
１〜１２５６を閉じて反応容器１１１０への各原料ガス
の流入を止め、表面層の形成を終える。膜形成を行って
いる間はモーター１１２６により回転軸１１２５を駆動
させて導電性基体１１１２を所定の速度で回転させる
が、場合に応じて回転させずに膜形成を行っても良い。

【００２５】この装置で作成される堆積膜の一例として
は、ａ−Ｓｉ感光体があり、その代表的なａ−Ｓｉ感光
体の模式的な断面図を図４（Ａ）（Ｂ）に示す。図４に
おいて（Ａ）は光導電層が機能分離されていない単一の
層からなる単層型感光体であり（Ｂ）は光導電層が電荷
発生層と電荷輸送層とに分離された機能分離型感光体の
一例で有る。図４（Ａ）に示すａ−Ｓｉ感光体は、アル
ミニウム等の導電性基体４０１と導電性基体４０１の表
面に順次積層された電荷注入阻止層４０２と光導電層４
０３と表面層４０４とからなる。ここで電荷注入阻止層
４０２は導電性基体４０１から光導電層４０３への電荷
の注入を阻止する為のものであり必要に応じて設けられ
る。又、光導電層４０３は少なくともシリコン原子を含
む非晶質材料で構成され光導電性を示すものである。更
に、表面層４０４はシリコン原子と炭素原子（更に必要
に応じて水素原子あるいはハロゲン原子又は、その両方
の原子）を含み、電子写真装置における顕像を保持する
能力を持つものである。以下では電荷注入阻止層４０２
の有無により効果が異なる場合を除いては、電荷注入阻
止層４０２は有るものとして説明する。図４（Ｂ）に示
すａ−Ｓｉ感光体は光導電層４０３が少なくともシリコ
ン原子と炭素原子を含む非晶質材料で構成された電荷輸
送層４０６と少なくともシリコン原子を含む非晶質材料
で構成された電荷発生層４０５が順次積層された構成の
機能分離型としたものである。この感光体に光照射する
と主として電荷発生層４０５で生成されたキャリアーが
電荷輸送層３０６を通って導電性基体４０１に至る。

【００２６】図５は電子写真装置の画像形成プロセスの
一例を示す概略図であって、光受容部材５０１は面状ヒ
ーター５２３によって温度コントロールされ、矢印×方
向に回転する。光受容部材５０１の周辺には、主帯電器
５０２、静電潜像形成部位５０３、現像器５０４、転写
紙供給系５０５、転写帯電器５０６（ａ）、分離帯電器
５０６（ｂ）、クリーナー５０７、搬送系５０８、除電
光源５０９等が配設されている。以下、さらに具体的に
画像形成プロセスを説明すると、光受容部材５０１は＋
６〜８ｋｖの高電圧を印加した主帯電器５０２により一
様に帯電され、これに静電潜像部位、即ちランプ５１０
から発した光が原稿台ガラス５１１上に置かれた原稿５
１２に反射し、ミラー５１３、５１４、５１５を経由
し、レンズユニット５１７のレンズ５１８によって結像
され、ミラー５１６を経由し、導かれ投影された静電潜
像が形成される。この潜像に現像器５０４からネガ極性
トナーが供給されてトナー像が形成される。一方、転写
紙供給系５０５を通って、レジストローラー５２２によ
って先端タイミングを調整され、光受容部材５０１方向
に供給される転写材Ｐは＋７〜８ｋｖの高電圧を印加し
た転写帯電器５０６（ａ）と光受容部材５０１の間隙に
於て背面から、トナーとは逆極性の正電界を与えられ、
これによって光受容部材表面のネガ極性のトナー像は転
写材Ｐに転写する。次いで、１２〜１４ｋＶｐ−ｐ、３
００〜６００Ｈｚの高圧ＡＣ電圧を印加した分離帯電器
５０６（ｂ）により、転写材Ｐは転写搬送系５０８を通
って定着装置５２４に至り、トナー像が定着されて装置
外に搬出される。光受容部材５０１上に残留するトナー
はクリーニングユニット５０７のマグネットローラー５
０７及び、クリーニングブレード５２１によって回収さ
れ、残留する静電潜像は除電光源５０９によって消去さ
れる。

【００２７】

【実施例】以下、本発明を実施例を用いて具体的に説明
するが本発明は、これにより何ら限定されるものではな
い。［実施例１］図１に記載のプラズマＣＶＤ装置に於て放
電周波数が１０５ＭＨｚの高周波電源１１２０を用い
て、カソード電極１１１１と導電性基体１１１２との間
にプラズマを発生させ、表１に示した条件により堆積膜
を図４（Ａ）記載の電荷注入阻止層４０２、光導電層４
０３、表面層４０４を順次形成し、光受容部材を作成し
た。更に、導電性基体１１１２に溝を掘りコーニング社
製７０５９ガラス基板を基体１１１２の軸方向に対し中
央部、上部、下部の３箇所にセットし、表１に記載の条
件で表面層のみを１μｍ形成し、表面層サンプルを作成
した。尚、図１に記載のプラズマＣＶＤ装置に於てカソ
ード電極１１１１の円筒軸方向の寸法（Ｌ１）と成膜基
体１１１２の円筒軸方向の寸法（Ｌ２）との比（Ｌ１／
Ｌ２）を０．３とし、スペーサー１１２３及びカソード
電極１１１１以外のカソード部１１２１はアルミナセラ
ミックで構成した。

【００２８】（膜厚分布評価の方法）作成した光受容部
材について軸方向２７箇所の膜厚を渦電流式膜厚計（Ｋ
ｅｔｔ科学研究所製）により測定し、最大の膜厚と最小
の膜厚差を平均膜厚で割ることにより膜厚分布の比を計
算した。次に図３に於て、カソード電極３１１１の円筒
軸方向の寸法（Ｌ１）と成膜基体３１１２の円筒軸方向
の寸法（Ｌ２）との比（Ｌ１／Ｌ２）を１．５とし、成
膜基体３１１２の上部領域及び、下部領域の放電空間を
非対称のままで作成した感光体の膜厚分布比を１．０と
する相対値で評価した。つまり、数値が小さくなるほど
膜厚ムラは改善されている事を示す。得られた光受容部
材の軸方向膜厚ムラを測定したところ０．２と非常にム
ラが少ない事が判明した。次にキャノン製複写機ＮＰ−
５０６０改造機によりＡ４サイズ連続の１００万枚通紙
耐久を行い、耐久中の表面層削れをハーフトーンの濃度
ムラにより評価した。

【００２９】（ハーフトーン評価方法）以下に、画像濃
度ムラの評価方法を図５を用いて説明する。現像器５０
４位置に於ける暗部電位が４００ｖになるように主帯電
器５０２の帯電電流量を調整し、原稿台５１１に反射濃
度が０．３の原稿５１２（キャノン製グレーテストシー
トＦＹ−９−９０４２−０２０）を置き、明部電位が２
００ｖになるようにハロゲンランプ５１０の点灯電圧を
調整し、Ａ３サイズのハーフトーン画像を作成した。こ
の画像によって表面層の削れによって発生するスジ状の
濃度ムラを観察した。以上の評価で得られた結果を表２
に示す。又、上記光受容部材の表面を倒立型金属顕微鏡
（Ｖｅｒｓａｍｅｔ−２ユニオン光学社製）により観
察したところ堆積膜の異常成長である球状突起及び膜剥
れは一切観察されなかった。次いで、上記作成した表面
層サンプルの硬度をダイナミック超微小硬度計（島津製
作所製ＤＵＨ−２０１）を用いて測定した。

【００３０】（硬度分布評価方法）作成した表面層サン
プルの軸方向３か所（上部、中央部、下部）の硬度をダ
イナミック超微小硬度計（島津製作所製ＤＵＨ−２０
１）を用いて測定した。得られた硬度の最大値と最小値
の差を平均硬度で割ることにより硬度分布の比を計算し
た。次に実施例１に於て本発明に用いたスペーサー１１
２３を設けず放電空間を従来の非対称のままで作成した
表面層の硬度分布比を１．０とする相対値で評価した。
つまり数値が小さいほど硬度ムラは改善されている事を
示す。以上の評価の結果、表面層サンプルの硬度分布は
０．１と非常に小さい値を示し、均一な硬度分布が得ら
れる事が判明した。

【００３１】

【表１】（比較例１）図１に記載のプラズマＣＶＤ装置に於て放
電周波数が１０５ＭＨｚの高周波電源１１２０を用い
て、カソード電極１１１１と導電性基体１１１２との間
にプラズマを発生させ、表１に示した条件により堆積膜
を図４（Ａ）記載の電荷注入阻止層４０２、光導電層４
０３、表面層４０４を順次形成し、光受容部材を作成し
た。更に、導電性基体１１１２に溝を掘りコーニング社
製７０５９ガラス基板を基体１１１２の軸方向に対し中
央部、上部、下部の３箇所にセットし、表１に記載の条
件で表面層のみを１μｍ形成した。尚、図１に記載のプ
ラズマＣＶＤ装置に於てカソード電極１１１１の円筒軸
方向の寸法（Ｌ１）と成膜基体１１１２の円筒軸方向の
寸法（Ｌ２）との比（Ｌ１／Ｌ２）を０．３とし、スペ
ーサー１１２３及びカソード電極１１１１以外のカソー
ド部１１２１はアルミニウで構成した。得られた光受容
部材の軸方向膜厚ムラを実施例１と同様の方法で測定し
たところ１．５と非常にムラが大きい事が判明した。次
にキャノン製複写機ＮＰ−５０６０改造機によりＡ４サ
イズ連続の１００万枚通紙耐久を行い、耐久中の表面層
削れをハーフトーンの濃度ムラにより評価した。以上の
評価で得られた結果を表２に示す。又、上記光受容部材
の表面を倒立型金属顕微鏡（Ｖｅｒｓａｍｅｔ−２ユ
ニオン光学社製）により観察したところ堆積膜の異常成
長である球状突起及び膜剥れは一切観察されなかった。
次いで、上記作成した表面層サンプルの硬度をダイナミ
ック超微小硬度計（島津製作所製ＤＵＨ−２０１）を用
いて実施例１と同様の方法により測定した。以上の評価
の結果、表面層サンプルの硬度分布は１．３と非常に大
きい値を示し、均一な硬度分布が得られていない事が判
明した。

【００３２】

【表２】ハーフトーン濃度ムラ評価 ○：濃度ムラ無し。 △：部分的に濃度ムラあり（実用上問題なし）。 ×：画像の全面にスジ状の濃度ムラが発生。以上の結果から、スペーサー１１２３及びカソード電極
１１１１以外のカソード部１１２１を絶縁材料で構成す
る事により放電の均一化が効果的に行える事が判明し
た。

【００３３】［実施例２］図１に記載のプラズマＣＶＤ
装置に於て放電周波数が１０５ＭＨｚの高周波電源１１
２０を用いて、カソード電極１１１１と導電性基体１１
１２との間にプラズマを発生させ、表３に示した条件に
より堆積膜を図４（Ｂ）記載の電荷注入阻止層４０２、
電荷輸送層４０６、電荷発生層４０５、表面層４０４を
順次形成し、光受容部材を作成した。更に、導電性基体
１１１２に溝を掘りコーニング社製７０５９ガラス基板
を基体１１１２の軸方向に対し中央部、上部、下部の３
箇所にセットし、表３に記載の条件で表面層のみを１μ
ｍ形成し、表面層サンプルを作成した。尚、図１に記載
のプラズマＣＶＤ装置に於てカソード電極１１１１の円
筒軸方向の寸法（Ｌ１）と成膜基体１１１２の円筒軸方
向の寸法（Ｌ２）との比（Ｌ１／Ｌ２）を０．３とし、
スペーサー１１２３及びカソード電極１１１１以外のカ
ソード部１１２１はアルミナセラミックで構成した。得
られた光受容部材の軸方向膜厚ムラを測定したところ
０．２と非常にムラが少ない事が判明した。次にキャノ
ン製複写機ＮＰ−５０６０改造機によりＡ４サイズ連続
の１００万枚通紙耐久を行い、耐久中の表面層削れをハ
ーフトーンの濃度ムラにより評価した。以上の評価で得
られた結果を表４に示す。又、上記光受容部材の表面を
倒立型金属顕微鏡（Ｖｅｒｓａｍｅｔ−２ユニオン光
学社製）により観察したところ堆積膜の異常成長である
球状突起及び膜剥れは一切観察されなかった。次いで、
上記作成した表面層サンプルの硬度をダイナミック超微
小硬度計（島津製作所製ＤＵＨ−２０１）を用いて実
施例１と同様の方法によって測定した。以上の評価の結
果、表面層サンプルの硬度分布は０．１と非常に小さい
値を示し、均一な硬度分布が得られる事が判明した。

【００３４】

【表３】（比較例２）図１に記載のプラズマＣＶＤ装置に於て放
電周波数が１０５ＭＨｚの高周波電源１１２０を用い
て、カソード電極１１１１と導電性基体１１１２との間
にプラズマを発生させ、表３に示した条件により堆積膜
を図４（Ｂ）記載の電荷注入阻止層４０２、電荷輸送層
４０６、電荷発生層４０５、表面層４０４を順次形成
し、光受容部材を作成した。更に、導電性基体１１１２
に溝を掘りコーニング社製７０５９ガラス基板を基体１
１１２の軸方向に対し中央部、上部、下部の３箇所にセ
ットし、表３に記載の条件で表面層のみを１μｍ形成し
た。尚、図１に記載のプラズマＣＶＤ装置に於てカソー
ド電極１１１１の円筒軸方向の寸法（Ｌ１）と成膜基体
１１１２の円筒軸方向の寸法（Ｌ２）との比（Ｌ１／Ｌ
２）を０．３とし、スぺーサー１１２３及びカソード電
極１１１１以外のカソード部１１２１はアルミニウムで
構成した。得られた光受容部材の軸方向膜厚ムラを実施
例１と同様の方法で測定したところ１．５と非常にムラ
が大きい事が判明した。次にキャノン製複写機ＮＰ−５
０６０改造機によりＡ４サイズ連続の１００万枚通紙耐
久を行い、耐久中の表面層削れをハーフトーンの濃度ム
ラにより評価した。以上の評価で得られた結果を表４に
示す。又、上記光受容部材の表面を倒立型金属顕微鏡
（Ｖｅｒｓａｍｅｔ−２ユニオン光学社製）により観
察したところ堆積膜の異常成長である球状突起及び膜剥
れは一切観察されなかった。次いで、上記作成した表面
層サンプルの硬度をダイナミック超微小硬度計（島津製
作所製ＤＵＨ−２０１）を用いて実施例１と同様の方
法により測定した。以上の評価の結果、表面層サンプル
の硬度分布は１．３と非常に大きい値を示し、均一な硬
度分布が得られていない事が判明した。

【００３５】

【表４】ハーフトーン濃度ムラ評価 ○：濃度ムラ無し。 △：部分的に濃度ムラあり（実用上問題なし）。 ×：画像の全面にスジ状の濃度ムラが発生。以上の結果から、如何なる層構成に於ても本発明の効果
が得られる事が判明した。

【００３６】［実施例３］図２に記載のプラズマＣＶＤ
装置に於て放電周波数が１０５ＭＨｚの高周波電源２１
２０を用いて、２つのカソード電極２１１１と導電性基
体２１１２との間にプラズマを発生させ、表２に示した
条件により堆積膜を図４（Ａ）記載の電荷注入阻止層４
０２、光導電層４０３、表面層４０４を順次形成し、光
受容部材を作成した。更に、導電性基体２１１２に溝を
掘りコーニング社製７０５９ガラス基板を基体２１１２
の軸方向に対し中央部、上部、下部の３箇所にセット
し、表１に記載の条件で表面層のみを１μｍ形成し、表
面層サンプルを作成した。尚、図１に記載のプラズマＣ
ＶＤ装置に於てカソード電極１１１１の円筒軸方向の寸
法（Ｌ１）と成膜基体１１１２の円筒軸方向の寸法（Ｌ
２）との比（Ｌ１／Ｌ２）を０．３とし、スペーサー１
１２３及びカソード電極１１１１以外のカソード部１１
２１はアルミナセラミックで構成した。得られた光受容
部材の軸方向膜厚ムラを測定したところ０．２と非常に
ムラが少ない事が判明した。次にキャノン製複写機ＮＰ
−５０６０改造機によりＡ４サイズ連続の１００万枚通
紙耐久を行い、耐久中の表面層削れをハーフトーンの濃
度ムラにより評価した。以上の評価で得られた結果を表
５に示す。又、上記光受容部材の表面を倒立型金属顕微
鏡（Ｖｅｒｓａｍｅｔ−２ユニオン光学社製）により
観察したところ堆積膜の異常成長である球状突起及び膜
剥れは一切観察されなかった。次いで、上記作成した表
面層サンプルの硬度をダイナミック超微小硬度計（島津
製作所製ＤＵＨ−２０１）を用いて実施例１と同様の
方法によって測定した。以上の評価の結果、表面層サン
プルの硬度分布は０．１と非常に小さい値を示し、均一
な硬度分布が得られる事が判明した。

【００３７】（比較例３）図２に記載のプラズマＣＶＤ
装置に於て放電周波数が１０５ＭＨｚの高周波電源２１
２０を用いて、２つのカソード電極２１１１と導電性基
体２１１２との間にプラズマを発生させ、表１に示した
条件により堆積膜を図４（Ａ）記載の電荷注入阻止層４
０２、光導電層４０３、表面層４０４を順次形成し、光
受容部材を作成した。更に、導電性基体２１１２に溝を
掘りコーニング社製７０５９ガラス基板を基体２１１２
の軸方向に対し中央部、上部、下部の３箇所にセット
し、表１に記載の条件で表面層のみを１μｍ形成した。
尚、図２に記載のプラズマＣＶＤ装置に於てカソード電
極２１１１の円筒軸方向の寸法（Ｌ１）と成膜基体２１
１２の円筒軸方向の寸法（Ｌ２）との比（Ｌ１／Ｌ２）
を０．３とし、スペーサー１１２３及びカソード電極１
１１１以外のカソード部１１２１はステンレスで構成し
た。得られた光受容部材の軸方向膜厚ムラを実施例１と
同様の方法で測定したところ１．５と非常にムラが大き
い事が判明した。次にキャノン製複写機ＮＰ−５０６０
改造機によりＡ４サイズ連続の１００万枚通紙耐久を行
い、耐久中の表面層削れをハーフトーンの濃度ムラによ
り評価した。以上の評価で得られた結果を表５に示す。
又、上記光受容部材の表面を倒立型金属顕微鏡（Ｖｅｒ
ｓａｍｅｔ−２ユニオン光学社製）により観察したと
ころ堆積膜の異常成長である球状突起及び膜剥れは一切
観察されなかった。次いで、上記作成した表面層サンプ
ルの硬度をダイナミック超微小硬度計（島津製作所製
ＤＵＨ−２０１）を用いて実施例１と同様の方法により
測定した。以上の評価の結果、表面層サンプルの硬度分
布は１．３と非常に大きい値を示し、均一な硬度分布が
得られていない事が判明した。

【００３８】

【表５】ハーフトーン濃度ムラ評価 ○：濃度ムラなし。 △：部分的に濃度ムラあり（実用上問題なし）。 ×：画像の全面にスジ状の濃度ムラが発生。以上の結果から、如何なる装置構成に於ても本発明の効
果が得られる事が判明した。

【００３９】［実施例４］図１に記載のプラズマＣＶＤ
装置に於て放電周波数が１０５ＭＨｚの高周波電源１１
２０を用いて、カソード電極１１１１と導電性基体１１
１２との間にプラズマを発生させ、表１に示した条件に
より堆積膜を図４（Ａ）記載の電荷注入阻止層４０２、
光導電層４０３、表面層４０４を順次形成し、光受容部
材を作成した。更に、導電性基体１１１２に溝を掘りコ
ーニング社製７０５９ガラス基板を基体１１１２の軸方
向に対し中央部、上部、下部の３箇所にセットし、表１
に記載の条件で表面層のみを１μｍ形成し、表面層サン
プルを作成した。尚、図１に記載のプラズマＣＶＤ装置
に於てカソード電極１１１１の円筒軸方向の寸法（Ｌ
１）と成膜基体１１１２の円筒軸方向の寸法（Ｌ２）と
の比（Ｌ１／Ｌ２）を０．１とし、スペーサー１１２３
及びカソード電極１１１１以外のカソード部１１２１は
ポリテトラフルオルエチレンで構成した。得られた光受
容部材の軸方向膜厚ムラを測定したところ０．２と非常
にムラが少ない事が判明した。次にキャノン製複写機Ｎ
Ｐ−５０６０改造機によりＡ４サイズ連続の１００万枚
通紙耐久を行い、耐久中の表面層削れをハーフトーンの
濃度ムラにより評価した。以上の評価で得られた結果を
表６に示す。又、上記光受容部材の表面を倒立型金属顕
微鏡（Ｖｅｒｓａｍｅｔ−２ユニオン光学社製）によ
り観察したところ堆積膜の異常成長である球状突起及び
膜剥れは一切観察されなかった。次いで、上記作成した
表面層サンプルの硬度をダイナミック超微小硬度計（島
津製作所製ＤＵＨ−２０１）を用いて実施例１と同様
の方法によって測定した。以上の評価の結果、表面層サ
ンプルの硬度分布は０．１と非常に小さい値を示し、均
一な硬度分布が得られる事が判明した。

【００４０】（比較例４）図１に記載のプラズマＣＶＤ
装置に於て放電周波数が１０５ＭＨｚの高周波電源１１
２０を用いて、カソード電極１１１１と導電性基体１１
１２との間にプラズマを発生させ、表１に示した条件に
より堆積膜を図４（Ａ）記載の電荷注入阻止層４０２、
光導電層４０３、表面層４０４を順次形成し、光受容部
材を作成した。更に、導電性基体１１１２に溝を掘りコ
ーニング社製７０５９ガラス基板を基体１１１２の軸方
向に対し中央部、上部、下部の３箇所にセットし、表１
に記載の条件で表面層のみを１μｍ形成した。尚、図１
に記載のプラズマＣＶＤ装置に於てカソード電極１１１
１の円筒軸方向の寸法（Ｌ１）と成膜基体１１１２の円
筒軸方向の寸法（Ｌ２）との比（Ｌ１／Ｌ２）を０．０
５とし、スペーサー１１２３及びカソード電極１１１１
以外のカソード部１１２１はポリテトラフルオルエチレ
ンで構成した。得られた光受容部材の軸方向膜厚ムラを
実施例１と同様の方法で測定したところ１．５と非常に
ムラが大きい事が判明した。次にキャノン製複写機ＮＰ
−５０６０改造機によりＡ４サイズ連続の１００万枚通
紙耐久を行い、耐久中の表面層削れをハーフトーンの濃
度ムラにより評価した。以上の評価で得られた結果を表
６に示す。又、上記光受容部材の表面を倒立型金属顕微
鏡（Ｖｅｒｓａｍｅｔ−２ユニオン光学社製）により
観察したところ堆積膜の異常成長である球状突起及び膜
剥れは一切観察されなかった。次いで、上記作成した表
面層サンプルの硬度をダイナミック超微小硬度計（島津
製作所製ＤＵＨ−２０１）を用いて実施例１と同様の
方法により測定した。以上の評価の結果、表面層サンプ
ルの硬度分布は１．３と非常に大きい値を示し、均一な
硬度分布が得られていない事が判明した。

【００４１】

【表６】ハーフトーン濃度ムラ評価 ○：濃度ムラ無し。 △：部分的に濃度ムラあり（事実上問題なし）。 ×：画像の全面にスジ状の濃度ムラが発生。

【００４２】［実施例５］図１に記載のプラズマＣＶＤ
装置に於て放電周波数が１０５ＭＨｚの高周波電源１１
２０を用いて、カソード電極１１１１と導電性基体１１
１２との間にプラズマを発生させ、表１に示した条件に
より堆積膜を図４（Ａ）記載の電荷注入阻止層４０２、
光導電層４０３、表面層４０４を順次形成し、光受容部
材を作成した。更に、導電性基体１１１２に溝を掘りコ
ーニング社製７０５９ガラス基板を基体１１１２の軸方
向に対し中央部、上部、下部の３箇所にセットし、表１
に記載の条件で表面層のみを１μｍ形成し、表面層サン
プルを作成した。尚、図１に記載のプラズマＣＶＤ装置
に於てカソード電極１１１１の円筒軸方向の寸法（Ｌ
１）と成膜基体１１１２の円筒軸方向の寸法（Ｌ２）と
の比（Ｌ１／Ｌ２）を０．４５とし、スペーサー１１２
３及びカソード電極１１１１以外のカソード部１１２１
はポリテトラフルオルエチレンで構成した。得られた光
受容部材の軸方向膜厚ムラを測定したところ０．２と非
常にムラが少ない事が判明した。次にキャノン製複写機
ＮＰ−５０６０改造機によりＡ４サイズ連続の１００万
枚通紙耐久を行い、耐久中の表面層削れをハーフトーン
の濃度ムラにより評価した。以上の評価で得られた結果
を表７に示す。又、上記光受容部材の表面を倒立型金属
顕微鏡（Ｖｅｒｓａｍｅｔ−２ユニオ光学社製）によ
り観察したところ堆積膜の異常成長である球状突起及び
膜剥れは一切観察されなかった。次いで、上記作成した
表面層サンプルの硬度をダイナミック超微小硬度計（島
津製作所製ＤＵＨ−２０１）を用いて実施例１と同様
の方法によって測定した。以上の評価の結果、表面層サ
ンプルの硬度分布は０．１と非常に小さい値を示し、均
一な硬度分布が得られる事が判明した。

【００４３】（比較例５）図１に記載のプラズマＣＶＤ
装置に於て放電周波数が１０５ＭＨｚの高周波電源１１
２０を用いて、カソード電極１１１１と導電性基体１１
１２との間にプラズマを発生させ、表１に示した条件に
より堆積膜を図４（Ａ）記載の電荷注入阻止層４０２、
光導電層４０３、表面層４０４を順次形成し、光受容部
材を作成した。更に、導電性基体１１１２に溝を掘りコ
ーニング社製７０５９ガラス基板を基体１１１２の軸方
向に対し中央部、上部、下部の３箇所にセットし、表１
に記載の条件で表面層のみを１μｍ形成した。尚、図１
に記載のプラズマＣＶＤ装置に於てカソード電極１１１
１の円筒軸方向の寸法（Ｌ１）と成膜基体１１１２の円
筒軸方向の寸法（Ｌ２）との比（Ｌ１／Ｌ２）を０．５
とし、スペーサー１１２３及びカソード電極１１１１以
外のカソード部１１２１はポリテトラフルオルエチレン
で構成した。得られた光受容部材の軸方向膜厚ムラを実
施例１と同様の方法で測定したところ１．３と非常にム
ラが大きい事が判明した。次にキャノン製複写機ＮＰ−
５０６０改造機によりＡ４サイズ連続の１００万枚通紙
耐久を行い、耐久中の表面層削れをハーフトーンの濃度
ムラにより評価した。以上の評価で得られた結果を表７
に示す。又、上記光受容部材の表面を倒立型金属顕微鏡
（Ｖｅｒｓａｍｅｔ−２ユニオン光学社製）により観
察したところ堆積膜の異常成長である球状突起及び膜剥
れは一切観察されなかった。次いで、上記作成した表面
層サンプルの硬度をダイナミック超微小硬度計（島津製
作所製ＤＵＨ−２０１）を用いて実施例１と同様の方
法により測定した。以上の評価の結果、表面層サンプル
の硬度分布は１．２と非常に大きい値を示し、均一な硬
度分布が得られていない事が判明した。

【００４４】

【表７】ハーフトーン濃度ムラ評価 ○：濃度ムラ無し。 △：部分的に濃度ムラあり（実用上問題なし）。 ×：画像の全面にスジ状の濃度ムラが発生。以上の結果から、本発明によるプラズマＣＶＤ装置に於
てカソード電極１１１１の円筒軸方向の寸法（Ｌ１）と
成膜基体１１１２の円筒軸方向の寸法（Ｌ２）との比
（Ｌ１／Ｌ２）を０．１〜０．４５の範囲で使用する事
が最も効果的である事が判明した。

【００４５】［実施例６］図１に記載のプラズマＣＶＤ
装置に於て高周波電源１１２０を用いて、カソード電極
１１１１と導電性基体１１１２との間にプラズマを発生
させ、表１に示した条件により堆積膜を図４（Ａ）記載
の電荷注入阻止層４０２、光導電層４０３、表面層４０
４を順次形成し、光受容部材を作成した。但し、放電周
波数を５０ＭＨｚ、４５０ＭＨｚとし各々の光受容部材
を光受容部材Ａ、光受容部材Ｂとした。更に、導電性基
体１１１２に溝を掘りコーニング社製７０５９ガラス基
板を基体１１１２の軸方向に対し中央部、上部、下部の
３箇所にセットし、表１に記載の条件で表面層のみを１
μｍ形成し、表面層サンプルを作成した。但し、放電周
波数を５０ＭＨｚ、４５０ＭＨｚとし各々のサンプルを
サンプルＣ、サンプルＤとした。尚、図１に記載のプラ
ズマＣＶＤ装置に於てカソード電極１１１１の円筒軸方
向の寸法（Ｌ１）と成膜基体１１１２の円筒軸方向の寸
法（Ｌ２）との比（Ｌ１／Ｌ２）を０．３とし、スペー
サー１１２３及びカソード電極１１１１以外のカソード
部１１２１はポリテトラフルオルエチレンで構成した。
得られた光受容部材Ａ、Ｂ各々の軸方向膜厚ムラを測定
したところ光受容部材Ａ、Ｂ共に０，２と非常にムラが
少ない事が判明した。次にキャノン製複写機ＮＰ−５０
６０改造機によりＡ４サイズ連続の１００万枚通紙耐久
を行い、耐久中の表面層削れをハーフトーンの濃度ムラ
により評価した。以上の評価で得られた結果を表８に示
す。又、上記光受容部材の表面を倒立型金属顕微鏡（Ｖ
ｅｒｓａｍｅｔ−２ユニオン光学社製）により観察し
たところ堆積膜の異常成長である球状突起及び膜剥れは
一切観察されなかった。次いで、上記作成したサンプル
Ａ、Ｂの硬度をダイナミック超微小硬度計（島津製作所
製ＤＵＨ−２０１）を用いて実施例１と同様の方法に
よって測定した。以上の評価の結果、表面層サンプル
Ａ、Ｂの硬度分布は０．１と非常に小さい値を示し、均
一な硬度分布が得られる事が判明した。

【００４６】（比較例６）図１に記載のプラズマＣＶＤ
装置に於て高周波電源１１２０を用いて、カソード電極
１１１１と導電性基体１１１２との間にプラズマを発生
させ、表１に示した条件により堆積膜を図４（Ａ）記載
の電荷注入阻止層４０２、光導電層４０３、表面層４０
４を順次形成し、光受容部材を作成した。但し、放電周
波数を３０ＭＨｚ、５００ＭＨｚとし各々の光受容部材
を光受容部材Ｅ、光受容部材Ｆとした。更に、導電性基
体１１１２に溝を掘り、コーニング社製７０５９ガラス
基板を基体１１１２の軸方向に対し中央部、上部、下部
の３箇所にセットし、表１に記載の条件で表面層のみを
１μｍ形成し、表面層サンプルを作成した。但し、放電
周波数を４０ＭＨｚ、４５０ＭＨｚとし各々のサンプル
をサンプルＧ、サンプルＨとした。尚、図１に記載のプ
ラズマＣＶＤ装置に於てカソード電極１１１１の円筒軸
方向の寸法（Ｌ１）と成膜基体１１１２の円筒軸方向の
寸法（Ｌ２）との比（Ｌ１／Ｌ２）を０．３とし、スペ
ーサー１１２３及びカソード電極１１１１以外のカソー
ド部１１２１はポリテトラフルオルエチレンで構成し
た。得られた光受容部材Ｅ、Ｆの軸方向膜厚ムラを実施
例１と同様の方法で測定したところ光受容部材Ｅは０．
４とムラは少なかったが膜厚の絶対値は５０ＭＨｚ以上
の放電周波数で作成した光受容部材よりも２０％程度薄
い事が判明した。又、光受容部材Ｆは１．３と非常にム
ラが大きい事が判明した。次にキャノン製複写機ＮＰ−
５０６０改造機によりＡ４サイズ連続の１００万枚通紙
耐久を行い、耐久中の表面層削れをハーフトーンの濃度
ムラにより評価した。以上の評価で得られた結果を表８
に示す。又、上記光受容部材Ｅ、Ｆの表面を倒立型金属
顕微鏡（Ｖｅｒｓａｍｅｔ−２ユニオン光学社製）によ
り観察したところ光受容部材Ｅは堆積膜の異常成長であ
る球状突起及び膜剥れは一切観察されなかった。しか
し、光受容部材Ｆに関しては、堆積膜の異常成長である
球状突起が多く観察され又、光受容部材の端部に膜剥れ
が観察された。次いで、上記作成した表面層サンプル
Ｇ、Ｈの硬度をダイナミック超微小硬度計（島津製作所
製ＤＵＨ−２０１）を用いて実施例１と同様の方法に
より測定した。以上の評価の結果、表面層サンプルＧの
硬度分布は０．５と均一であり、表面層サンプルＨの硬
度分布は１．２と非常に大きい値を示し、均一な硬度分
布が得られていない事が判明した。

【００４７】

【表８】ハーフトーン濃度ムラ評価 ○：濃度ムラ無し。 △：部分的に濃度ムラあり（実用上問題なし）。 ×：画像の全面にスジ状の濃度ムラが発生。以上の結果から、放電周波数が５０ＭＨｚ以下の場合、
光受容部材の成膜速度が遅く成膜時間が長くなってしま
う。又、放電周波数が４５０ＭＨｚ以上になると放電の
安定性が悪く、異常放電も発生し易い。その結果、放電
が遍在化してしまい膜の密着性を損なう事や、球状突起
が発生する事が判明した。本発明に於て、用いる放電周
波数は５０ＭＨｚ以上４５０ＭＨｚ以下の周波数を用い
る事が最も効果的である事が判明した。

【００４８】

【発明の効果】本発明は、以上の構成により、排気手段
と原料ガス供給手段とを備えた真空気密可能な堆積室の
放電空間内に、導電性基体と該導電性基体に対向して設
置されたカソード電極とを設置し、ＶＨＦ帯の高周波電
力を印加して堆積室内に導入された原料ガスを分解し導
電性基体上に堆積形成するに際して、特に、５０ＭＨｚ
以上４５０ＭＨｚ以下の放電周波数において、堆積室を
カソード電極以外を絶縁材料で形成し、更に導電性基体
の上下部空間に絶縁部材から成るスペーサーを設置し、
堆積室内の放電空間を上下対称とする構成を採用するこ
とにより、如何なる作成条件に於ても導電性基体の近傍
以外へのプラズマ放電の広がりが抑えられ、膜厚分布の
均一化及び、膜質の均一化を向上させることが可能なプ
ラズマＣＶＤ法による堆積膜形成装置及び方法を実現す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＶＨＦ−ＰＣＶＤ法により基体上に光
受容部材を形成するための堆積装置の模式図。

【図２】本発明のＶＨＦ−ＰＣＶＤ法により基体上に光
受容部材を形成するための堆積装置の模式図。

【図３】本発明のＶＨＦ−ＰＣＶＤ法により基体上に光
受容部材を形成するための堆積装置の模式図。

【図４】実施例で形成した光受容部材の模式的断面図。

【図５】電子写真装置の模式的断面図。

【符号の説明】

１１００、２１００、３１００：堆積装置１１１０、２１１０、３１１１：反応容器１１１１、２１１１、３１１８：カソード電極１１１２、２１１２、３１１５：導電性基体１１１３、２１１３、３１１６：基体加熱用ヒーター１１１４、２１１４、３１１７：ガス導入管１１１５、２１１５、３１１２：高周波マッチングボッ
クス１１１６、２１１６、３１１６：ガス配管１１１７、２１１７、３１１７：リークバルブ１１１８、２１１８、３１１８：メインバルブ１１１９、２１１９、３１１９：真空系１１２０、２１２０、３１２０：高周波電源１１２１、２１２１：絶縁カソード１１２２、２１２２、３１２２：絶縁シールド板１１２３、２１２３：スペーサー１２００：ガス供給装置２２１１〜２２１６、５２１１〜５２１６：マスフロー
コントローラー２２２１〜２２２６、５２２１〜５２２６：ボンベ２２３１〜２２３６、５２３１〜５２３６：バルブ２２４１〜２２４６、５２４１〜５２４６：流入バルブ２２５１〜２２５６、５２５１〜５２５６：流出バルブ２２６０、５２６０：補助バルブ２２６１〜２２６６、５２６１〜５２６６：圧力調整器４０１：導電性基体４０２：電荷注入阻止層４０３：光導電層４０４：表面層４０５：電荷発生層４０６：電荷輸送層５０１：光受容部材５０２：主帯電器５０３：静電潜像形成部位５０４：現像器５０５：転写紙供給系５０６（ａ）：転写帯電器５０６（ｂ）：分離帯電器５０７：クリーニングローラー５０８：搬送系５０９：除電光源５１０：ハロゲンランプ５１１：原稿台５１２：原稿５１３：ミラー５１４：ミラー５１５：ミラー５１６：ミラー５１７：レンズユニット５１８：レンズ５１９：給紙ガイド５２０：ブランク露光ＬＥＤ５２１：クリーニングブレード５２２：レジストローラー５２３：面状ヒーター５２４：定着器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】排気手段と原料ガス供給手段とを備えた真
空気密可能な堆積室の放電空間内に、導電性基体と該導
電性基体に対向して設置されたカソード電極とを設置
し、ＶＨＦ帯の高周波電力を印加することにより前記導
電性基体と前記カソード電極との間でプラズマを発生さ
せ、この放電によって前記堆積室内に導入された原料ガ
スを分解し、シリコン原子を含む堆積膜を前記導電性基
体上に堆積形成するプラズマＣＶＤ法による堆積膜形成
装置において、前記堆積室は高周波電力を印加するカソ
ード電極以外を絶縁材料で構成したことを特徴とする堆
積膜形成装置。
【請求項２】前記堆積室の放電空間が、導電性基体に対
して上下対称であることを特徴とする請求項１に記載の
堆積膜形成装置。
【請求項３】前記導電性基体は、該導電性基体が設置さ
れた放電空間の上下部空間にスペーサーが設けられてい
ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の堆
積膜形成装置。
【請求項４】前記スペーサーが、絶縁材料であることを
特徴とする請求項３に記載の堆積膜形成装置。
【請求項５】前記絶縁材料が、セラミックス、ポリテト
ラフルオルエチレン、マイカ、ガラス、石英等の中の少
なくとも一つからなることを特徴とする請求項４に記載
の堆積膜形成装置。
【請求項６】前記カソード電極は、該カソード電極の円
筒軸方向の寸法をＬ１とし、これに対する導電性基体の
円筒軸方向の寸法をＬ２としたとき、Ｌ１に対するＬ２
の比（Ｌ１／Ｌ２）が０．１〜０．４５の範囲であるこ
とを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記
載の堆積膜形成装置。
【請求項７】前記カソード電極が、１個以上で構成され
ていることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか
１項に記載の堆積膜形成装置。
【請求項８】前記ＶＨＦ帯の高周波電力は、その周波数
が５０ＭＨｚ〜４５０ＭＨｚであることを特徴とする請
求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の堆積膜形成装
置。
【請求項９】導電性基体と該導電性基体に対向するカソ
ード電極とが設置された真空気密可能な堆積室の放電空
間内に、原料ガスを導入すると共にＶＨＦ帯の高周波電
力を印加することによって、前記導電性基体と前記カソ
ード電極との間でプラズマを発生させて前記堆積室内に
導入された原料ガスを分解し、前記導電性基体上にシリ
コン原子を含む堆積膜を形成するプラズマＣＶＤ法によ
る堆積膜形成方法において、前記堆積室を高周波電力を
印加するカソード電極以外を絶縁材料で形成し堆積膜を
形成するようにしたことを特徴とする堆積膜形成方法。
【請求項１０】前記堆積室の放電空間は、導電性基体に
対して上下対称としたことを特徴とする請求項９に記載
の堆積膜形成方法。
【請求項１１】前記導電性基体は、その上下部空間にス
ペーサーを配し空間領域をなくしたことを特徴とする請
求項９または請求項１０に記載の堆積膜形成方法。
【請求項１２】前記スペーサーが、絶縁材料であること
を特徴とする請求項１１に記載の堆積膜形成方法。
【請求項１３】前記絶縁材料が、セラミックス、ポリテ
トラフルオルエチレン、マイカ、ガラス、石英等の中の
少なくとも一つからなることを特徴とする請求項１２に
記載の堆積膜形成方法。
【請求項１４】前記カソード電極は、該カソード電極の
円筒軸方向の寸法をＬ１とし、これに対する導電性基体
の円筒軸方向の寸法をＬ２としたとき、Ｌ１に対するＬ
２の比（Ｌ１／Ｌ２）が０．１〜０．４５の範囲である
ことを特徴とする請求項９〜請求項１３のいずれか１項
に記載の堆積膜形成方法。
【請求項１５】前記カソード電極が、１個以上で構成さ
れていることを特徴とする請求項９〜請求項１４のいず
れか１項に記載の堆積膜形成方法。
【請求項１６】前記ＶＨＦ帯の高周波電力は、その周波
数が５０ＭＨｚ〜４５０ＭＨｚであることを特徴とする
請求項９〜請求項１５のいずれか１項に記載の堆積膜形
成方法。