JPS62177181A

JPS62177181A - 電子写真感光体の製造方法

Info

Publication number: JPS62177181A
Application number: JP61019340A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiko Hatake; 康彦畠; Masao Kakimoto; 柿本　政雄
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1986-01-31
Filing date: 1986-01-31
Publication date: 1987-08-04

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、電子写真感光体の製造方法に係り、特にプラ
ズマＣＶＤ法によりドラム（円筒状の支持体）上に感光
体層を形成する方法に関する。

〔従来技術およびその問題点〕

近年、セレン系感光体に代わるものとして、耐熱性、耐
摩耗性、無公害性、光感度特性に優れていることから、
アモルファスシリコン層あるいは、水素等をドーピング
したアモルファスシリコン層を先導電層（感光体層）に
使用したアモルファスシリコン系の電子写真感光体が注
目されている。

アモルファスシリコン系の電子写真体は、通常、円筒状
のアルミニウム支持体が使用される。この支持体には、
光導電層の密着性の面等から、最近、化学構造的に結晶
水を含まない無水の酸化アルミニウム層（Ａ１２０３）
からなるいわゆる多孔質層を存するアルマイト層を表面
に形成してなる純アルミニウムか用いられており、この
支持体表面に、プラズマＣＶＤ法により感光体層として
のアモルファスシリコン層か成膜される。

ところで、プラズマＣＶＤ法は、反応ガスをプラズマ放
電下にさらすことにより活性化させて基板上に供給し、
気相または基板表面での化学反応により所望の薄膜を形
成する方法であり、低温下での薄膜形成が可能であるこ
とから、アモルファス半導体層の形成に広く用いられて
いる方法である。

プラズマＣＶＤ法を利用して感光体形成用ドラムに感光
体層としてのアモルファス半導体層を形成する薄膜形成
装置、すなわちプラズマＣＶＤ装置は、通常、第２図に
示す如く、試料室１０１と、該試料室１０１内に反応ガ
スを導入するガス導入系１０２と、該試料室を真空排気
する真空排気系１０３と、試料室１０１内に相対向して
配設された円筒状の内部電極１０４および円筒状の外部
電極１０５とから構成されており、これら内部電極１０
４および外部電極１０５は高周波電源１０６に接続され
ている。そして膜形成に際しては、試料至１０１を真空
排気系１０３によって排気しながらガス導入系１０２に
より試料室１０１か一定のガス圧となるように反応ガス
を導入し、対向する前記内部および外部電極１０４．１
０５間に高周波電圧を印加してプラズマ１０７を発生さ
せ、ヒータ１０８によって所望の温度に加熱された状態
で外部電極１０５上に設置された支持体１０９」二に膜
を析出せしめる。

このようなＣＶＤ装置において、電極間距離を完全に均
一とするのは極めて困難であるが、かかる方法では、電
極間距離のわずかな差によっても成膜速度あるいは膜特
性にバラツキが生じ易いという問題があった。このよう
なバラツキは感光体としての帯電特性に大きな影響を与
える。また、成膜中、電極にも成膜がなされるが、この
アモルファスシリコン膜の剥離片あるいは、このシリコ
ンの微粉が支持体上に飛来し、これらが膜中に取り込ま
れて成膜され、これが画像ノイズの原因となることもあ
った。

これらの問題のうち、成長速度および膜特性のバラツキ
に関しては、基板が直接、高周波電極に接している電極
構造に根本的な原因があると考えられる。

アモルファスシリコン膜の成長に関しては、反応ガスの
流量、流速、装置内の圧力、印加電力、電極間距離等の
各因子が密接に影響し合い、成長速度や膜特性を決定し
ていると考えられる。従ワてこの装置で電子写真感光体
ドラムのように円筒状でしかも大面積の支持体上に、均
一なアモルファスシリコン層を成膜しようとすると、上
述の如き因子が全ての場所で全く同等でないと本質的に
均一な層を得ることは不可能であった。このためいろい
ろな電極構造が提案されはでいるが、均一で膜特性の優
れた層を得ることは依然として困難であった。

本発明は、前記実情に鑑みてなされたもので、画像ノイ
ズもなく膜特性の優れた電子写真感光体を提供すること
を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで本発明では、電子写真感光体の製造に際し、隔壁
によって分離せしめられたプラズマＣ■Ｄ発生室と着膜
室とからなるプラズマＣＶＤ装置のと着膜室に感光体層
を形成すべき支持体を設置し、プラズマ発生室で発生し
たガスプラズマを高真空に維持された着膜室内に導きこ
の着膜室内で、感光体層の形成を行なうようにしている
。

〔作用〕

すなわち、プラズマ発生室はプラズマ発生に最も適した
真空度に保たれ、ここでプラズマが生成される。そして
このプラズマは、高真空に排気された着膜室内に導かれ
て、この室内で良好に拡散され、支持体上で広範囲にわ
たって均一なアモルファスシリコン層として析出する。

また、イク膜室内は高真空であるため、不純物を膜内に
とり込むようなこともなく、高品質の膜形成がなされる
。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ詳細に
説明する。

第１図は、本発明実施例の電子写真感光体の製造方法に
おいて、感光体層としてのアモルファスシリコン層の形
成に使用されるプラズマＣＶＤ装置を示す図である。

このプラズマＣＶＤ装置は、反応ガスをプラズマ放電に
さらし、ガスプラズマを発生するプラズマ発生室１と、
試料としての円筒状の支持体Ｓを具えた高真空の試料室
２とが、細孔３を有する隔壁４によって分離されており
、プラズマ発生室１で生成されたガスプラズマが細孔３
を通って試料室２に導かれ、該支持体上に薄膜を形成せ
しめるように構成されている。

前記プラズマ発生室１は、室内を真空ｖｌ：気し約０．
１〜ＩＴｏｒｒ程度の真空度に維持するための第１の真
空排気系５と、室内に反応ガスを導入するためのガス導
入系６と、プラズマ放電を起すべく相対向して配設され
た第１および第２の電極７．８と、高周波電源９とを具
えている。

また、前記試料室２は、排気速度の大きい第２の真空排
気系１０と、底部に立てられたヒータ１１内臓の基板ホ
ルダ一台１２ａと、外側に、化学構造的に結晶水を含ま
ない無水の酸化アルミニウム層かならるいわゆる多孔質
層をｑするアルマイト層を表面に形成してなる純アルミ
ニウム製の円筒状支持体Ｓを載置した状態で支持体Ｓを
適切な着脱温度に保持しつつ回転する基板ホルダー１２
ｂとを具えており、約１Ｏ−６Ｔｏｒｒの真空度を保つ
ことができるようになっている。更に、基板ホルダー１
２ｂは、直流電源１３に接続されており、プラズマ中に
含まれるイオンの飛来を制御すべく電圧が印加可能であ
ると共に、回転可能であるように構成されている。

更に、細孔３は、プラズマ発生室におけるプラズマの発
生を防害することなく、また、生成せしめられたガスプ
ラズマが試料室２に有効に導き出されるような位置に配
設されている。

次に、このプラズマＣＶＤ装置を用いた感光体層として
のアモルファスシリコン層の形成について説明する。

まず、アモルファスシリコン層を形成すべき支持体Ｓを
基板ホルダ１２ｂに載置する。

次いで、第２の真空排気系を駆動し、試料室内を１Ｏ−
６Ｔｏｒｒに排気する。

続いて、第１の真空系５を駆動し、一旦高真空（１０＝
Ｔｏｒｒ）にした後、ガス導入系６を介して原料ガスを
導入し、一定のガス圧（０，１〜ＩＴｏｒｒ）どなるよ
うにし、両電極７．８間に高周波を印加してプラズマＰ
を発生させる。このときのプラズマ発生条件は、反応ガ
ス：シラン（ＳｉＨ４）とジポラン（Ｂ２Ｈ６）の混合
ガス。

ガス圧：０．１〜ＩＴｏｒｒ、ガス流量：ＸＯ〜５００
ｓｅｃｍ、高周波周波数：１３．５６ＭＨ２，高周波電
力＝１０〜１０００Ｗとする。

一方、試料室２では、ヒータ１１の加熱により基板ホル
ダー１２ｂ上に裁１ｇされた支持体を回転しつつ所望の
温度（２５０〜４５０°Ｃ）に加熱するようにする。

このようにして、プラズマ発生室１で発生したプラズマ
Ｐは、試料室との真空度の差により径０．０５〜１０ｍ
ｍの細孔３を通り、分子ビーム状又はクラスタビーム状
となって試料室側に引き出され、支持体Ｓ上に析出せし
められる。ここで細孔から支持体までの距離は１０ｍｍ
〜２ｍとした。

成膜された感光体層は膜厚２ＱＬｔｎ、水素＠宵量９．
３％のボロンドープの水素化アモルファスシリコン層で
あった。

かかる方法では、プラズマを良好な状態で効率良く発生
することができると共に生成されたガスプラズマが高真
空下で良好に拡散され、均一な膜を成膜することができ
、また不、鈍物を含まない高品質の電子写真感光体の形
成を行なうことが可能となる。

なお、プラズマ中に含まれるイオンが膜に損傷を与える
場合には直流電源１３により支持体Ｓに該イオンと同極
性の電圧を印加し、該イオンの飛来を阻止するようにす
れば、良好な膜の形成が可能となる。

また、通常は、このアモルファスシリコン層の表面に、
電荷注入阻止等を目的とした表面層として、アモルファ
スボロンナイトライド層（ａ　−ＢＮ）層を形成する。

このときは反応ガスとして、アンモニア（ＮＨ３）とジ
ボラン（Ｂ２　ＨＧ　）の混合ガスを用いる。成膜に際
しては、前記ブラスマ発生室１を再び真空排気し、」１
記混合ガスを導入して、ガスプラズマを生成するように
してもよいか、更に、もう１つ別の第２のプラズマ発生
室を連設することにより、順次、連続して、感光体層お
よび表面層を成膜することが可能となる。

更に、実施例では、細孔から引き出されるガスプラズマ
流の方向に垂直となるように、支持体を配置したが、必
ずしもこの構造に限定されることなく、プラズマ流の方
向に平行となるようにしてもよい。この場合は、ヒータ
のプロフィールを制御し、プラズマ流の上手方向と下手
方向で支持体温度を変化させるか、又は、プラズマ発生
室を、着膜室の両側に対向して２個設け、プラズマ流を
２方向から引き込むようにすると更に有効である。

〔発明の効果〕

以上説明してきたように、本発明によればプラズマ発生
室と着膜室とを分離し、プラズマ発生室で生成せしめら
れたガスプラズマを着膜室に導き、ここで基板上に析出
せしめるようにしているため、プラズマを良好な発生条
件で発生せしめると共に、着膜室は同真空に保つことか
でき、ガスプラズマが良好に拡散されて均一で不純物を
含有することのない高品質の電子写真感光体を形成する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】第１図は、本発明実施例の方法で用いられるプラズマＣ
ＶＤ装置を示す図、第２図は従来例の方法で用いられる
プラズマＣＶＤ装置を示す図である。１・・・プラズマ発生室、２・・・試料室、３・・・細
孔、４・・・隔壁、５・・・第１の真空排気系、６・・
・ガス導入系、７・・・第１の電極、８・・・第２の電
極、９・・・高周波電源、１０・・・第２の真空排気系
、１１・・・ヒーター、１２ａ・・・基板ホルダ一台、
１２ｂ・・・基板ホルダー、１３・・・直流電源、１０
１・・・試料室、１０２・・・ガス導入系、１０３・・
・真空排気系、１０４・・・内部電極、１０５・・・外
部電極、１０７・・・プラズマ、１０ｇ・・・ヒータ、
１０９・・・支持体。第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）円筒状の電子写真感光体形成用の支持体上に、電
子写真感光体層をプラズマＣＶＤ法によって形成するに
際し、プラズマ発生室と着膜室とを分離すると共に、該着膜室
が該プラズマ発生室よりも高真空となるように排気し、
該プラズマ発生室で生成せしめられたプラズマの１部を
着膜室に導き、着膜室内に配置された円筒状の支持体上
に電子写真感光体層としての光導電層を成膜するように
したことを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
（２）前記支持体は、プラズマ発生室からのプラズマ流
に垂直な回転軸のまわりで回転せしめられつつ成膜せし
められるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
（１）項記載の電子写真感光体の製造方法。