JPS60159855A

JPS60159855A - 電子写真感光体の製造装置

Info

Publication number: JPS60159855A
Application number: JP1559284A
Authority: JP
Inventors: Masayasu Yamaguchi; 山口　雅靖; Hideo Takei; 日出夫竹井; Koichi Terunuma; 幸一照沼
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1984-01-31
Filing date: 1984-01-31
Publication date: 1985-08-21

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】工　発明の背景技術分野本発明は、グロー放電分解法により支持体ドラムの表面
にアモルファスシリコンからなる光導電体層を形成する
ための電子写真感光体の製造装置に関する。

先行技術とその問題点複写機やレーザープリンター用等の電子写真感光体とし
て、シラン系ガスのグロー放電分解法（プラズマＣＶＤ
法）によって形成されるアモルファスシリコン（以下ａ
−３ｉと略ｔ）　を光導電体層とするものが提案され（
特開昭５４−７８１３５号）、近年、従来のセレンやＣ
ｄＳにかわるものとして注目を浴び、実用化が進んでい
る。

これは、ａ−３ｉが、無公害性、耐熱性１表面硬度、耐
摩耗性等にすぐれているからである。

しかし、このプラズマＣＶＤ法は、ａ−３ｔ膜の成長速
度が１０人／秒程度と遅い欠点がある。　例えば、電子
写真感光体を作る場合、ａ−３ｉ膜の厚さは１５〜２０
ルｍ程度必要であり、この膜厚にまで形成するのに要す
る時間は約５時間となり、生産性が悪いという難点を有
している。

ところで、この原料ガスは、かなり高価なものであり、
反応室内に導入される原料ガスの何パーセントが有効に
基体上に膜として形成されるかということが、プラズマ
ＣＶＤ装置の効率を決める重要な要素となっている。

従来、電子写真感光体の円筒状支持体に成膜するプラズ
マＣＶＤ装置として、二重円筒状の槽内に、複数の支持
体ドラムをドラムの径方向が槽径方向と一致するように
して連続的に配置し、槽周方向にドラムを公転させつつ
、ドラムを自転させて成膜を行うものが知られている（
特開昭５８−８１１９４３号、同５Ｂ−１３２７５５号
）。

このようなＣＶＤ装置を用いれば、ドラム間およびドラ
ム上の位置による膜厚のバラツキが小さい。

しかし、このような装置では、原料ガスは二重円筒の内
周壁から送入され、外周壁から排出されるか、あるいは
この逆の送人参排出を行うように構成される。　すなわ
ち、ガスの流れは、円筒の内側より外側へ、または外側
より内側へ流れる形式であり、ガスの滞留時間は短く、
効率が悪い。

ＩＩ　発明の目的本発明は、このような実状に鑑みなされたものであって
、その主たる目的は、原料ガスの滞留時間を大きくし、
ガス効率を高め生産性を向上するとともに、製品ごとの
、あるいは場所による電子写真特性のバラツキをきわめ
て少なくし、安定な特性を有する電子写真感光体の製造
装置を提供することにある。

このような目的は、下記の本発明によって達成される。

すなわち第１の発明は。

シリコン水素化物を含むガスを槽内にてグｏ−放ｉ分ｍ
して、アモルファスシリコン光導電体層を支持体ドラム
上に形成する電子写真感光体の製造装置であって、前記
槽は、内周壁と外周壁に挟まれた閉路空間を有し、この
閉路空間内に複数のドラムを連続的に収納し、この閉路
空間内にて自、公転させながら成膜する電子写真感光体
の製造装置において、前記閉路空間内に、連続的に収納したドラムの連続方向
にガス流が生じるように、ガス送入口とガス排出口を設
けたことを特徴とする電子写真感光体の製造装置である
。

また、第２の発明は、シリコン水素化物を含むガスを槽内にてグロー放電分解
して、アモルファスシリコン光導電体層を支持体ドラム
上に形成する電子写真感光体の製造装置であって、前記
槽は、内周壁と外周壁に挟まれた閉路空間を有し、この
閉路空間内に複数のドラムを連続的に収納し、前記閉路
空間。内にて自、公転させながら成膜する電子写真感光
体の製造装置において、前記閉路空間内に、連続的に収納したドラムの連続方向
にガス流が生じるように、ガス送入口とガス排出口を設
け、ガス送入口の直前に高周波またはマイクロ波による
プラズマ室を設けたことを特徴とする電子写真感光体の
製造装置である。

また、第３の発明は、シリコン水素化物を含むガスを槽内にてグロー放電分解
して、アモルファスシリコン光導電体層を支持体ドラム
上に形成する電子写真感光体の製造装置であって、前記
槽は、内周壁と外周壁に挟まれた閉路空間を有し、この
閉路空間内に複数のドラムを連続的に収納し、前記閉路
空間内にて自、公転させながら成膜する電子写真感光体
の製造装置において、前記閉路空間内に、連続的に収納したドラムの連続方向
にガス流が生じるように、ガス送入口とガス排出口を設
け、ガス送入口とガス排出口との間に、未反応ガスの回
収再利用バイパスを設けたことを特徴とする電子写真感
光体の製造装置である。

■　発明の具体的構成以下、本発明の具体的構成を詳細に説明する。

第１図には、本発明の実施例が示される。

第１図において、グロー放電分解を行う槽ｌは、二重円
筒状をなしている。　この場合、槽ｌは必ずしも二重円
筒状でなくてもよく、周面が長円状、矩形状をなしてい
てもよい。

すなわち、槽１は、内周壁１１と外周壁１２に挟まれた
閉路空間１５を有していればよい。

一方、この閉路空間１５内には、支持体ドラム３，３・
・・が連続的に収納される。

支持体ドラムの収納は、通常、図示のようにドラムの径
方向が檜の周面の径方向と一致するようにされる。

そして、各ドラムは、図示のように、公知のカム・プー
リー等を用いて、閉路空間１５内にて、閉路空間１５の
周方向を公転しつつ、それ自体自転するように構成され
ている。

また、槽１の内周壁１１および外周壁１２は、グロー放
電用の電極とされる。

この場合、内周壁１１を一方の電極、また外周壁１２を
他方の電極としてもよい。

あるいは、内周壁１１および外周壁１２を一方の電極と
し、ドラム３自体を他方の電極としてもよい。　この後
者の場合には、原料ガスが不必要な部分に被着すること
が防がれるので、ガス効率が向上する。

このような前提の下において、本発明では、ドラムの連
続方向に原料ガスのガス流が生じるようにされる。

すなわち、ガス送入口１６およびガス排出口１７は、ド
ラム３の静止状態にて、全てのドラム３をガス流が通過
するように槽内周方向を一方向に進むか、あるいは二方
向にわかれて進むようにされる。

このようにガス流を生じさせるには種々の態様が可能で
あるが、槽内にて、より均一なガス流が生じる点では、
図示のように、閉路空間１５のほぼ径方向の両端に位置
する槽周面（通常外周壁１２）に、ガス送入口１６およ
びガス排出口１７を設けるのが好ましい。

本発明では、このようにドラム連続方向にガス流を生じ
させる結果、原料ガスの滞留時間が長くなり、ガス効率
が格段と向上するものである。

さらに、送入口１６の直前には、高周波またはマイクロ
波によるプラズマ室５を設け、原料ガスをあらかじめ励
起して送入し、これにより成膜速度を高め、ガス効率を
高めることが好゛ましい。

用いる高周波は３　ＫＨｚ〜４５０１［Ｈｚ程度、投入
電力ｌＯＷＮｌｏｏｗ程度、また用いるマイクロ波は１
．２７ＧＨｚ〜数十ＧＨｚ程度、投入電力１０Ｗ〜１０
０Ｗ程度とすればよい。

加えて、ガス送入口１６とガス排出口１７の間には、未
反応ガスの回収再利用用のバイパス６を設けることが好
ましい。　これにより、原料ガスの利用効率はきわめて
高いものとなる。

なお、二重円筒状等の閉路空間１５内の多数のドラムは
一段でもよく、また設置段数を２段としてもよい。　本
発明者の実験によれば、ドラムの設置段数か２段であっ
たとし工も、原料ガス流の円周方向の流れにより、高さ
方向の感光体の膜厚は、実質的に一定に保たれることが
確かめられている。

用いる原料ガスとしては、ａ−３ｔ膜を形成するために
用いる公知のすべてのものが使用可能である。

また、反応を行う槽内は、通常、０．５〜２Ｔｏｒｒ程
度の動作圧力とし、通常のグロー放電分解法に従い、共
振振動コイルに１０’ＯＷ〜数ＫＷ程度で、１−１０　
ＭＨｚ程度の電力を投入し、グロー放電分解を行えばよ
い。

この場合、ａ−３ｉ層を被着する支持体は、５０〜３５
０℃程度の温度に保持することが好ましい。

そして、通常、ｌＯ〜２０００人／■ｉｎ程度の成膜速
度にて、ａ−３ｉ層を形成するＳｉ層の厚さは、一般に、５〜６０μｍ、特ニｌＯ〜３
０μ脂程度とする。

なお、ドラムの材質は一般に、アルミニウム等とされる
。

さらに、ドラムの公転速度は０．１〜５　ｒｐｍ程度、
自転速度は５〜３０　ｒｐｍ程度とすればよい。

また、ａ−３ｉ層は、異なる不純物濃度や、不純物の種
類をもつ複数の層を積層して形成されたものであっても
よい。

なお、第１図において、Ｐは真空ポンプであり、Ｖｌ、
Ｖ２はバルブである。　この場合、真空ポンプＰは、ガ
ス回収を行うときには、オイルフリーポンプを用いる。

このようにして製造される電子写真感光体は、通常の複
写機や、レーザープリンター等に用いられる。

■　発明の具体的作用効果本発明によれば、原料ガスは周方向に流れるので、ガス
の滞留時間は大きくなり、ａ−３ｔ感光体を一度に多量
に作業効率よく製造することができる。

さらに支持体がガス流の中で自公転するので、均一の感
光層の層厚を有して製造することができる。

本発明者は、本発明の効果を確認するため、種々実験を
行った。

以下にその一例を示す。

実験例ＳｉＨ４をソースとして、Ｈ２をキャリヤとして、第１
図の装置を用いて、常法に従いグロー放電分解を行った
。

すなわち、自転速度はｌ　Ｏｒｐｍ　、公転速度は１　
ｒｐｍ、ドラム温度は２５０℃とし、動作圧力はＩ　Ｔ
ｏｒｒとし、ドラムを一方の電極として放電を行った。

Ｓ　、ｔ　Ｈ４の送入速度は３０００　ＳＣＣＭにて、
１８０分間威膜を行ったところ、成膜厚は２０７ｚｍで
あった。

また、ＳｉＨ４ガスの効率は１８％であった。

これに対し、ガス流を内周壁１１から外周壁１２に向け
た従来法では、ガス効率は５％であった・なお、プラズマ室５を設けると、ガス効率はさらに２％
程度向上し、また、バイパス６により、成膜厚はさらに
５％程度向上した。

Claims

【特許請求の範囲】（１）　シリコン水素化物を含むガスを槽内に　ら。てグロー放電分解して、アモルファスシリコン　の光導
電体層を支持体ドラム上に形成する電子写　直真感光体
の製造装置であって、前記槽は、内周　（壁と外周壁に
挟まれた閉路空間を有し、この閉　支路空間内に複数の
ドラムを連続的に収納し、こ　囲の閉路空間内にて自、
公転させながら成膜する　写電子写真感光体の製造装置
において、　（前記閉路空間内に、連続的に収納したド
ラム　ての連続方向にガス流が生じるように、ガス送入
　光４０とガス排出口を設けたことを特徴とする電子　
真ｊ写真感光体の製造装置、　壁（２）　シリコン水素化物が、ＳｉＨ４である　路・製
造装置。３）　楢の閉路空間の内周壁および外周壁を−とする特
許請求の範囲第１項または第２項記載の電子写真感光体
の製造装置。４）　ガス送入口およびガス排出口が、はぼ名空間の径
方向両端に位置する槽周面に設け１ている特許請求の範
囲第１項ないし第３項いずれかに記載の電子写真感光体
の製造装５）　アモルファスシリコン光導電体層が、与
体を加熱しながら形成される特許請求の範１１項ないし
第４項のいずれかに記載の電子間感光体の製造装置。６）　シリコン水素化物を含むガスを槽内にグロー放電
分解して、アモルファスシリコン厚電体層を支持体ドラ
ム上に形成する電子写盛光体の製造装置であって、前記
槽は、内周と外周壁に挟まれた閉路空間を有し、この閉
射間内に複数のドラムを連続的に収納し、前電子写真感
光体の製造装置において、前記閉路空間内に、連続的に収納したドラムの連続方向
にガス流が生じるように、ガス送入口とガス排出口を設
け、ガス送入口の直前に高周波またはマイクロ波による
プラズマ室を設けたことを特徴とする電子写真感光体の
製造装置。（７）　シリコン水素化物を含むガスを槽内にてクロー
放電分解して、アモルファスシリコン光導電体層を支持
体ドラム上に形成する電子写真感光体の製造装置であっ
て、前記槽は、内周壁と外周壁に挟まれた閉路空間を有
し、この閉路空間内に複数のドラムを連続的に収納し、
前記閉路空間内にて自、公転させながら成膜する電子写
真感光体の製造装置において、前記閉路空間内に、連続的に収納したドラムの連続方向
にガス流が生じるように、ガス送入口とガス排出口を設
け、ガス送入口とガス排出ロメの間に、未反応ガスの回
収再利用バイパスを設けたことを特徴とする電子写真感
光体の製造装置。