JPS6067659A - 薄膜形成方法 - 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】 １、産業上の利用分野 本発明は薄膜形成方法に関するものである。

２、従来技術 従来、多数の開口（特に、微細なメソシュ状開口）を有
する感光性スクリーンに静電荷像を形成し、この静電荷
像によりイオン流（例えば正イオン粒子）の通過を制御
して、帯電可能な層（例えば感光体ドラムの感光層）に
所定の静電荷像を形成する多色電子写真複写方式が知ら
れている。

第１図には、例えば白地に黒色画像部と赤色画像部とか
らなる２色原稿、から画像を再現するだめの２色刷り用
複写機が示されている。この装置本体の上部には往復動
する原稿台４１が設りられており、この原稿台４１上に
載置された原稿２５は照明ランプ４２により照明される
。４３．４４はミラー、４５は固定レンズ、４６は光路
中に出入れしくｎるように構成された可動の赤色フィル
ター、４７は赤色光を反射させ、赤色と補色関係にある
シアン色は通過させる可動式のグイクロイックフィルタ
ーであり、光路中に出入れし得るように構成されている
。第５図では赤色フィルター４６は光路からはずれ、ダ
イクロイツタフィルター４７は光路中に配置されている
状態を示している。ドラム状をなした感光体５３の表面
に感光層１８が設りられ、感光体５３がｎｔ１’ｉｌ方
向に回転すると感光層１８がコ１：Ｊす帯電器２４によ
って均一に帯電される。感光層１８はセレンあるいは有
機半導体などにより作られる。

感光体５３の廟辺には、感光層１８を均一に帯電する帯
電器５４と、正に帯電された黒色トナーをイｊずる黒色
現像器４８と、正に帯電された赤色トナーををする赤色
現像器４９と、感光層１８上に残留するトナーおよび電
荷を除去するクリーニング装置３ｏとが配置されている
。３１は感光体５３と同径で、感光層１８と接触して従
動するが又は反時計方向に回転する転写ドラムである。

６３はコロナ放電器からなる転写電極、３２は複写紙給
紙型、３３は複写紙給紙型３２に収納された複写紙５２
を一枚ずつ給紙する給紙ローラ、３４は複写紙を転写ド
ラム３工に搬送する第１ｔｌ１２送ローラ、３５は転写
後に複写紙をドラム３１から分離し易くするための除電
を行なう静電分離器、３６は複写紙をドラム３１がら強
制的に分離する分離爪である。また、３７はヒーター内
蔵の定着装置である。但、実際には複写紙５２を案内す
るガイド板を設けるが、この図示は省略され°Ｃいる。

一方、感光層１８の外側には、光導電層が面するように
円筒状をなした感光性スクリーンドラム１７が配され、
このドラム１７は原稿台４１および感光層１８と同期し
て反時計方向に回転し得るように配置されている。また
、このドラム１７の外側周辺には、スクリーン帯電器２
８と、感光スクリーンドラム１７上に残留する電荷を除
去、するＥＬ（エレクトロルミネセンス）板またはＡＣ
コロナ除電器などで作ったスクリーン除電器３９と、感
光性スクリーンドラム１７の内側で感光体５３に対向す
る位置に荷電粒子を投射する荷電粒子源（コロナ放電器
）Ｘ９とが設けられている。

この感光性スクリーン１７は、第２図に示す如く、多数
の微細開口１０を有しかつ一方の面が露出したドラム状
導電性スクリーン１１と、この導電性スクリーンの少な
くとも他方の面に設けられた（図示の例では開口１０内
の壁面にも設けられている）絶縁Ｎ１３と、この絶縁層
上に設けられたバイアス用のＡβ等の導電膜１４と、光
導電性（感光）１９１５と、電荷輸送層１６とによって
構成されている。導電性スクリーン１１はステンレス、
Ａｌ１等の全屈メノシ１で、絶縁層１３はポリエチレン
等で、感光層１５及び電荷輸送層１６は有機光半導体で
夫々形成される。

この感光性スクリーン１７の製作に際し、特に上記導電
膜１４は第３図に示す如＜Ａｎ蒸発源２０の蒸着によっ
て形成される。ところがこの場合、蒸発源２０からのＡ
β蒸気２１のうち、スクリーン基体１１に対し斜め方向
に入射する部分２１′は矢印で示すように開口ＩＯを通
して基体１１の裏側へ廻り込み易いか、或いは基体１１
の裏面へ直接付着してしまう。

この結果、第４図のように裏面に付着したΔ１部分によ
って導電膜１４と基体１１とが導通（短絡）してしまい
、その作用を発揮できなくなる。従って従来は、電流を
流すことによって、基体ｌｌ上のＡβ膜１４の比較的薄
い部分１４ａ（特に基体１１のエツジ部分１１ａに薄く
付着した部分）を焼切って、基体１１に対する短絡を防
いでいる。しかしながら、そのための作業工程が必要で
ある上に、上記焼切によるダメージがＡＩ！、膜１４に
残り、その耐圧が低下するという欠点がある。

３、発明の目的 本発明の目的は、作業容易にして上記導電膜の如き薄膜
を精度よく形成できる方法を提供することにある。

４、発明の構成及びその作用効果 即ち、本発明は、薄膜構成物質の粒子（例えばＡｌ１）
を飛翔させ、対向配置された基体上に堆積させるに際し
、基体近傍に配した粒子流制御手段の粒子流通過口を介
して前記粒子を前記基体上に導びき、かつこの場合の単
位時間当りの粒子飛翔量を少なめに設定することを特徴
とする薄膜形成方法に係るものである。

本発明によれば、薄膜構成物質の粒子を基体に対し粒子
流制御手段で制御しながら入射させるようにしているの
で、粒子が基体の表面上にて順次堆積し、既述した如き
廻り込みや裏面への直接付着を阻止するようにできる。

従って、ｉＭられた薄膜は何らの後処理を加えることな
く、そのまま次の工程（例えば感光層の形成）に供する
ことが可能である。しかも、この際、粒子の飛翔量（特
に蒸発速度）を少なめにしていることによって、粒子流
制御手段の粒子流通過口から粒子が横方向へ拡散する幅
を小さくでき、所定の決められた領域にのみ粒子を基体
上に堆積させることができる。

このことは、本発明者によってはしめて見出された新規
で有用な事実であり、後記において詳細に説明する。

５、実施例 以下、本発明を第５図〜第１６図に示す実施例について
詳細に説明する。

第５図には、既述した感光性スクリーン導電性スクリー
ン基体１１（実際にはその表面又は外面上に絶縁層１３
が既に形成されている。）と、Ａｆ蒸発源２０とを１０
〜１０Ｔｏｒｒの真空度に引かれたペルジャー（図示省
略）内に配し、基体１１上にＡβ蒸着膜（既述の１４）
を形成する真空蒸着方法又はその装置を示す。スクリー
ン基体１１は、マンドレル２２の周りにセットされ、共
に例えば１５ｒｐｍの速度で回転し得るように配されて
いる。

ここで注目すべきことは、基体１１と蒸発源２０との間
の領域において、基体１１の近傍にスリット２３付きの
遮蔽板２４を設けていることである。そしてこの場合、
第６図に明示する如く、蒸発源２０からのＡｌｌ藤気は
、一点鎖線２１′で示す斜め方向の成分は遮蔽板２４に
よって完全に遮断され、基体１１に対してその垂直方向
成分２１のみがスリット２３を通して導びかれ、絶縁層
１３上・に順次堆積するように構成している。スリット
２３を通過するＡ７！蒸気２１の蒸発源からの角度αは
例えば０．５度に設定される。

また実際には、スリット２３の幅を５ｍｍとすれば、こ
のスリット両端には第６図に示すように基体１１のメツ
シュ構成部分が多数個（例えば２０個）分収まるように
構成される。

このように、スリット２３付きの遮蔽板２４によって、
Ａｆ蒸気（又は分子）の垂直方向成分２１のみを選択し
て基体１１上に導びいているから、基体１１の表面又は
外面上にのみＡｌが堆積し、その裏面上へは廻り込み又
は直接付着が全く生じず、このために基体１ｌ−Ａｌｌ
膜間の導通が生じることはない。

ここで、Ａβ蒸着膜１４が本発明の目的を達成するよう
に堆積されるためには、主として次の５つの条件を考慮
するのが望ましい。

＋１１、Ｄト１（遮蔽板２４と基体１１との距離）（２
）、ＤＢＳ（蒸発源２０と遮蔽板２４との距離）（３）
、Ｗ＝（スリット２３の幅） （４）、ＡＡ蒸発速度（ＲＡＬ　） （５）、／ｌ膜１４の膜厚（Ｔ埴） これらの条件について、本発明者が行なった実験結果を
基に詳細に説明する。

まず、次の条件を一定にｌして、スリット幅Ｗを変化せ
しめた場合、下記表−１に示す結果が得られた。

Ｄ絹＝５ｍｍ Ｄ１５　”　３００ｍｍ ＲＡｔ＝　１　ｇ　／ｍｉｎ 表−１ 則、“ル・ト幅　拡散幅　絶縁層１３の　Ａ′膜厚　基
体の表−基体蒸着面ｃｖｔＷ　（ｍｍ）　（ｍｍ）　塗
布回数　（人）　塵量のＪ坦冗ｉ！慌臀恕１　１０　１
３　献Ｊ層は　２０５　１０ＭＱ以上　１００　！Ｑ　
１２０“２　２０　２４　１７２　〃７０Ω　８ｏΩ３
　３０　３３　２１８　２００Ω　４ｏΩ　５５Ω＊拡
散幅：第７図に示すように、Ａ１粒子がスリット両端か
ら外方へ５拡散する（ｔｒｉ向があり、この拡散幅ｄを
指す。

上記表−１の結果から、スリット幅Ｗが２０ｍｍ程度で
は、拡散幅ｄが２４ｍｍ程度に抑えられ、裏面へのＡβ
粒子の廻り込みが生じると不利な薄めの絶縁層を形成し
た場合でもその廻り込みの影響がない（即ち、基体の表
−塵量の抵抗がＩＯＭΩ以−にと高く保持される）こと
が分る。絶縁層が厚めのときは、いずれの場合も良好な
結果が得られる。

次に、下記の条件を一定にして操作したところ、表−２
に示す結果が得られた。

表−２ ＊電圧を印加してＡＮ蒸着膜のダメージの有無を観察。

この結果から、Ａｌ膜厚を目標とする３００人程皮表し
ても抵抗値は充分に保持できるが、電流のリークが生し
易くなることが分る。Ａｌ膜厚は薄めの方が、Ａｌ廻り
込みの影響を軽減できる。

また、上記１）ｓｍ　（遮蔽板−基体間の距離）を選択
することによって、拡散幅ｄを低めに抑え、Ａ７！粒子
流の平行度を充分に・し得ることを６′「認してい■以
下として基体と遮蔽板の距離を短かくすると、付着拡散
幅を２５１以下と小さくし、目的とするＡｎ蒸着膜が得
易くなる。

」二記［）Ｉｓとｄとの間には、第９図に示す関係が得
られ、Ｄ８５を６軸ｍ以上の範囲で適切に設定（特に１
．００　ｍ’ｍ以上）することが望ましいく但、第９図
の条件は、ＤｙＢ＋　＝　５　ｍｍ、　Ｗ　＝　５　ｍ
ｍ、　Ｒｐ、ノー１ｇ／ｍｉｎ　）。

スリット幅Ｗについては、第１θ図のように拡Ｇ幅ｄ左
右し、Ｗを２０数１１１１１１以下とすればよいことが
分る。また、第１１図のように、スリンＩ・幅Ｗ−拡散
幅ｄは、Ｄ釦のとり方によっても変化し、１〕錫を５闘
と小さくする方が拡散幅を少なくできることが分る（但
、Ｄｅｔ　＝３００　ｍｍ、　Ｄｓｈ　＝　５ｍｍ又は
４０ｍｍ、　ＲＡＡ　１．２．４〜６ｇ／ｍ１ｎ）。

ここで本発明者は、上記した如くに遮蔽板２４を用いて
Ａ４蒸気を蒸着させるに際し、Ａｌの蒸発速度が上記拡
散幅ｄ（第７図参照）、即ちＡｌの付着幅を大きく左右
するという事実を見出した。

即ち、第１１図に示す如く、Ａβ蒸発速度（ＲＡｂ　）
が早い程拡散幅が太き（なるが、これはＡＱ分圧（粒子
量）が大きくなるに従ってその平均自由工程が小さくな
り、遮蔽板に接近した基体上に付着し得るＡＩｌ量又は
付着幅が多くなるためであると考えられる。これに反し
、Ｒ，ｗを２ｇ／ｍｉｎ以下と小さめにすれば、平均自
由工程が゛大きくなり、基体上に達してそこに付着する
Ａｊ２の付着幅が相対的に小さくなるのである。この結
果は特に、ＤＦＭを大きくとった場合に顕著である。

ＡＩ！蒸発速度に対する拡散幅ｄの変化を更に調べたと
ころ、第１２図に示す結果が得られた。これによれば、
／ｌ蒸発速度によって拡散幅が変化し、その蒸発速度を
小さめ（単位時間当りの蒸発量を少なめ）に設定すると
良好な結果が得られることが分る。特に、Ａｌ蒸発速度
を２ｇ／ｍｉｎ以下とすれば、拡散幅が大幅に減少する
ことが明らかである。

このように、本発明に基いて、上述の遮蔽板の使用によ
って粒子流を制御しながら、その蒸発量ζ 度を小さめに設定すれば、拡散幅を小さし、平行上述し
たマンドレル２２について、第１３図を用いてより詳細
に説明する。

このマンドレル２２は、基体１１の内周に近接して設け
られているので、基体１１のメソツユを通過したＡ７！
粒子はマンドレル２２で阻止され、基体ＩＩの他の内面
への付着が効果的に防止される。この場合、マンドレル
２２は実際には、追加のスリーブ２５と接合、一体化さ
れ、このスリーブ２５上の両端に嵌め込まれたリング２
６に対し上述した基体１１が固定される。

第１４図は、他の蒸着装置を示すが、この場合には、基
体１１にバイアス電圧２７をかり、比較的小さい蒸発速
度で蒸発源２０から飛翔する粒子２Ｉを電子銃２８から
の電子によって活性化若しくはイオン化することにより
、粒子２１の基体１１上への吸着効率を高めている。

第１５図は、コイル電極２９に高周波３８を加え、公知
のＲＦイオンブレーティングと同様の原理で、Ａｒガス
を導入しながら蒸着を行なう例である。

第１６図は、スパッタ法によりＡｌ膜を形成する例を示
し、Ａβターゲット４０をＡｒガスによるプラズマでス
パッタし、上述と同様に比較的小さい速度で叩き出され
たＡＡ粒子又はクラスターをスリット２３を介して基体
１１上にほぼ垂直に入射させ、上述したＡβ導電膜１４
を形成する。

なお、本発明は、上述の感光性スクリーンに限らず、他
の薄膜、例えば垂直磁気記録Ｎ（例えばＣｏ−Ｃｒ膜）
の形成にも適用可能であり、その用途は広範である。ま
た、上述の遮蔽板は複数板組合わせてよいし、スリット
に対し粒子流が収束するような電界又は磁界を作用させ
てもよい。また、基体の断面形状は矩形等、他の形状で
あってよい。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は従来例を示すものであっ゛Ｃ１第１図
は２色刷り用電子写真複写機の１既略断面図５ 第２図は感光性スクリーンの一部拡大断面図、第３図は
蒸着時の断面図、 第４図は蒸着後の感光性スクリーンの断面図である。 第５図〜第１６図は本発明の実施例を示すものであって
、 第５図は蒸着時の断面図、 第６図は第５図の要部拡大図、 第７図は各部の位置関係を説明するだめの第６図と同様
の図、 第８図は遮蔽板と基体との距離による粒子拡＋１＋幅を
示すグラフ、 第９図は蒸発源と遮蔽板との距Ａｌｌによる粒子拡散幅
を示すグラフ、 第１０図は遮蔽板のスリン１−幅と粒子拡ｔｌ＆　１ｌ
ｌｕとの関係を示すグラフ、 第１１図は同スリット幅と粒子拡散幅との関係をＡｌ蒸
発速度及び遮蔽板−基体間の距１ｉ１１ｔとの関連で示
すグラフ、 第１２図はＡｌ蒸発速度による粒子波＋１＆幅の変化を
示すグラフ、 第１３図は基体保持構造を示す断面図、第１４図、第１
５図、第１６図は他の製造装置の各概略図 である。 なお、図面に示した符号において、 １ｔ−−−−−一導電性スクリーン基体１３−−−−一
絶縁層 １ｔ−−−−−（Ａ　ｎ　）導電膜 １５−−−−感光層 １６−−−−−−電荷輸送層 １７−−−−−感光性スクリーン ２０−−−−−一蒸発源 ２ｌ−−−−−Ａ　ｆｆ蒸気 ２２−−−−−−−マンドレル ２３−一−−−〜−スリット ２４−−一遮蔽板 である。 代理人　弁理士　逢　坂　宏（他１名）第４図 第５図 ｉａ　、／　１４１ｊ 第７図 第８図 ＤｓＭ［ｍｍｌ 第１１図 又リット帽［ｍｍ］ 第１２図 Ａ１７ＦＭＱｉｌＲ［ｇ／ｍｉｎ］ 第１３図 第１５図 第１６図 ４Ｑ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、薄膜構成物質の粒子を飛翔させ、対向配置された基
   体上に堆積させるに際し、基体近傍に配した粒子流制御
   手段の粒子流通過口を介して前記粒子を前記基体上に導
   びき、かつこの場合の単位時間当りの粒子飛翔量を少な
   めに設定することを特徴とする薄膜形成方法。