(57)【要約】      （修正有）【課題】円筒状容器内に軸対称に生成されたプラズマにおける軸方向のムラを抑制することによって均一な堆積膜を形成する、堆積膜形成装置の提供。【解決手段】少なくとも一部の側壁が円筒状電極で構成されている反応容器と、円筒状電極に高周波電力を供給する手段と、減圧反応空間への原料ガス導入手段とを有し、前記反応空間で円筒状基体１３２、１３３の上に堆積膜を形成する堆積膜形成装置であって、円筒状電極の内面は、複数の誘電性表面と複数の導電性表面とに区画され、複数の誘電性表面の各々の形状は帯状であり、軸方向の長さをＬｄ（ｍｍ）とし、曲率半径をＲｄ（ｍｍ）としたとき、下記式（１）を満たし、複数の導電性表面の各々の形状は帯状であり、軸方向の長さをＬｃ（ｍｍ）とし、曲率半径をＲｃ（ｍｍ）としたとき、下記式（２）を満たす。Ｌｄ＜Ｒｄ・・・（１）Ｌｃ＜Ｒｃ・・・（２）【選択図】図１
2019123923.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
減圧可能な反応空間を有し、かつ、少なくとも一部の側壁が円筒状電極で構成されている反応容器と、
前記円筒状電極に高周波電力を供給し、前記反応空間に供給された原料ガスを励起させるための高周波電力供給手段と、
前記反応空間に原料ガスを導入するための原料ガス導入手段と、
を有し、前記反応空間で円筒状基体の上に堆積膜を形成する堆積膜形成装置であって、
該円筒状電極の内面は、複数の誘電性表面と複数の導電性表面とに区画され
該複数の誘電性表面の各々の形状は帯状であり、軸方向の長さをＬｄ（ｍｍ）とし、曲率半径をＲｄ（ｍｍ）としたとき、下記式（１）を満たし、
該複数の導電性表面の各々の形状は帯状であり、軸方向の長さをＬｃ（ｍｍ）とし、曲率半径をＲｃ（ｍｍ）としたとき、下記式（２）を満たす
ことを特徴とする堆積膜形成装置。
Ｌｄ＜Ｒｄ  ・・・（１）
Ｌｃ＜Ｒｃ  ・・・（２）
【請求項２】
前記誘電性表面は、前記円筒状電極の内面に、軸方向に略等間隔に区画されている請求項１に記載の堆積膜形成装置。
【請求項３】
前記誘電性表面と前記導電性表面との段差をＤ（＝Ｒｄ−Ｒｃ）［ｍｍ］としたとき、下記式（３）を満たす請求項１又は２に記載の堆積膜形成装置。
０＜Ｄ＜Ｌｄ  ・・・（３）
【請求項４】
円筒状基体の上に堆積膜を形成する堆積膜形成工程を有する電子写真感光体の製造方法であって、
前記堆積膜形成工程が、請求項１〜３のいずれか１項に記載の堆積膜形成装置を用いて前記円筒状基体の上に前記堆積膜を形成する工程であることを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、堆積膜形成装置および電子写真感光体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アモルファスシリコン半導体膜の堆積方法として、グロー放電により成膜用の原料ガスを分解し、その分解生成物を基体の表面に被着させる方法が採用されている。この堆積方法はプラズマＣＶＤ（ｐｌａｓｍａ  ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法と呼ばれ広く採用されている。アモルファスシリコン半導体膜の用途には太陽電池や液晶表示装置で使用される薄膜トランジスタ、半導体メモリ、電子写真感光体などが挙げられる。その中でも特に電子写真感光体に用いられるアモルファスシリコン半導体は次に述べるように均一性の向上が求められている。すなわち、近年、電子写真装置の高画質化が強く要求されるようになってきており、これに対応して、電子写真感光体の堆積膜の均一性（堆積膜の膜厚および膜質の均一性）の向上が強く要求されている。
そこで例えば特許文献１に記載されているように、金属部材と誘電体部材とから構成された反応容器からなる堆積膜形成装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３４４１５１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
通常、電子写真感光体は、円筒状基体上にアモルファスシリコンを堆積膜形成して製造されるが、その堆積膜形成装置は、円筒状基体と同軸に配置した円筒状反応容器によって構成されていることが、均一性の向上に有利である。このような円筒状反応容器からなる堆積膜形成装置は、円筒状反応容器の上下端部が、誘電体からなる絶縁リングから構成されることで、外界との絶縁、および、円筒状反応容器と円筒状基体との間の絶縁を確保している。しかしこのような構成では、プラズマが生成される放電空間には、絶縁リング表面がむき出しとなり、特に、円筒状反応容器を構成する導電体の表面と、絶縁リングの表面との境界近傍で、イオンおよびラジカルの密度が局所的に高くなる部分が生じることがある。そして、その部分に対応した円筒状基体の軸方向位置において、局所的に厚くなる層厚分布をとなり、このような層厚分布をもった電子写真感光体を電子写真装置に搭載し画像を形成した際、形成された画像に画質のムラが生じてしまうという課題があった。
【０００５】
このような課題の解決手段として、上下端部に配置された絶縁リングの影響が、堆積膜形成させる円筒状基体の長さに寄与しない程度にまで、堆積膜形成装置を軸方向にスケールアップさせるという手段が考えられる。しかしこの手段では、装置コストならびに堆積膜形成時に使用する原料ガス量の上昇および投入電力量の上昇を生じるだけでなく、円筒状基体の堆積膜形成装置への自動搬送機構等を含めた場合、そもそも工場スペース内に配置不可能である場合がありうる。こうした堆積膜形成装置のスケールアップを回避して上述の課題の解決手段として、特許文献１に記載されている手段を用いることが考えられる。すなわち、放電空間を誘電体部材および導電性部材とから円筒状反応容器を構成とし、さらに円筒状基体の軸方向長さをＬ１とし、導電性部材の軸方向長さをＬ２としたとき、比（Ｌ２／Ｌ１）が０．０１５以上０．５００以下とする手段が開示されている。
【０００６】
しかしながら、近年におけるさらなる高画質化の要請に応えていくためには、このような特許文献１に記載されている円筒状反応容器の構成で得られるよりもさらに、均一性を向上させる構成が必要であった。すなわち、特許文献１に記載されている円筒状反応容器の構成では、上述した、誘電体の表面と導電体の表面との境界近傍で生じるイオンおよびラジカル密度が局所的に高くなる部分が均一性を下げる影響を、近年の要請水準にまで打ち消すことが困難であった。このような困難を鑑み、本発明者は、近年の要請水準にまで均一性を向上させる円筒状反応容器の構成を、導電体表面と誘電体表面のそれぞれの軸方向の長さと曲率半径との関係を鋭意検討することによって見出した。
すなわち、本発明の一態様は、円筒状容器内に軸対称に生成されたプラズマにおける軸方向のムラを抑制することによって、大面積を有する円筒状基体に均一な堆積膜を形成する堆積膜形成装置を提供することである。
また、本発明の他の態様は、電子写真感光体の堆積膜の軸方向のムラを抑制することによって、高画質化の要求を満たし得る電子写真感光体の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、減圧可能な反応空間を有し、かつ、少なくとも一部の側壁が円筒状電極で構成されている反応容器と、
前記円筒状電極に高周波電力を供給し、前記反応空間に供給された原料ガスを励起させるための高周波電力供給手段と、
前記反応空間に原料ガスを導入するための原料ガス導入手段と、
を有し、前記反応空間で円筒状基体の上に堆積膜を形成する堆積膜形成装置であって、
該円筒状電極の内面は、複数の誘電性表面と複数の導電性表面とに区画され
該複数の誘電性表面の各々の形状は帯状であり、軸方向の長さをＬｄ（ｍｍ）とし、曲率半径をＲｄ（ｍｍ）としたとき、下記式（１）を満たし、
該複数の導電性表面の各々の形状は帯状であり、軸方向の長さをＬｃ（ｍｍ）とし、曲率半径をＲｃ（ｍｍ）としたとき、下記式（２）を満たす堆積膜形成装置が提供される。
Ｌｄ＜Ｒｄ  ・・・（１）
Ｌｃ＜Ｒｃ  ・・・（２）
【０００８】
また、本発明によれば、円筒状基体の上に堆積膜を形成する堆積膜形成工程を有する電子写真感光体の製造方法であって、
前記堆積膜形成工程が、前記堆積膜形成装置を用いて前記円筒状基体の上に前記堆積膜を形成する工程である電子写真感光体の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、円筒状基体の表面に形成する堆積膜の均一性を向上させることができる。その結果、画像欠陥の無い電子写真感光体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１−１、１−３に係る堆積膜形成装置を示す図である。
【図２】比較例１−１に係る堆積膜形成装置を示す図である。
【図３】比較例１−３に係る堆積膜形成装置を示す図である。
【図４】実施例１−２に係る堆積膜形成装置を示す図である。
【図５】放電空間を形成する対向電極、駆動導電体および埋め込み誘電体などを示す斜視図である。
【図６】（ａ）は実施例１−１に係るカソード電極の斜視図、（ｂ）は比較例１−２に係るカソード電極の斜視図である。
【図７】（ａ）は実施例２−１に係るカソード電極の斜視図、（ｂ）は比較例２に係るカソード電極の斜視図である。
【図８】本発明に係る堆積膜形成の機構を示す図である。
【図９】本発明に係る堆積膜形成装置を示す図である。
【図１０】本発明に係る堆積膜形成装置を示す図である。
【図１１】実施例２−２に係る堆積膜形成装置を示す図である。
【図１２】実施例３に係る堆積膜形成装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に図面を参照して、本発明を実施するための形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の記載は本発明の技術的範囲を以下の実施の形態に限定するものではない。
本発明に係る堆積膜形成装置は、反応容器と高周波電力供給手段と原料ガス導入手段とを有する。
円筒状反応容器は、減圧可能な反応空間を有し、かつ、少なくとも一部の側壁が円筒状電極で構成されている。
高周波電力供給手段は、円筒状電極に高周波電力を供給し、反応空間に供給された原料ガスを励起させる。
原料ガス導入手段は、反応空間に原料ガスを導入する。
【００１２】
図１は、本発明に係る堆積膜形成装置を示す概略図であり、（ａ）は縦断面図を示し、（ｂ）は横断面図を示す。図１（ａ）および（ｂ）を用いて本発明に係る堆積膜形成装置について説明する。
図１に示すように、円筒状基体（アルミシリンダー）１３２と１３３とが、円筒状反応容器１００と中心軸を概略一致させて、かつ、その表面がカソード電極１０９と対向させて内部に設置されている。
【００１３】
図１に示す堆積膜形成装置では、一度の堆積膜形成工程によって２本の円筒状基体に堆積膜を形成させるため、円筒状基体１３２と１３３の２本を軸方向に積み重ねて設置させている。２本のうち下側に設置される円筒状基体１３３の下端部には、おなじく円筒状である下部基体１３４が配置され、他方、２本のうち上側に設置される円筒状基体１３２の上端部には、上部基体１３１が配置される。これら円筒状基体は基体ホルダ１３５上に嵌めこまれている。
【００１４】
この基体ホルダ１３５は回転軸１３６の上に載置されており、堆積膜形成工程中はこの回転軸１３６が回転駆動機構１０７によって回転させられることによって、各々の円筒状基体もまた回転させられるようになっている。この回転軸１３６を包むようにヒーター１３７が配置されており、ヒーター１３７は円筒状基体１３２と１３３の表面を所望の温度に加熱できる。
【００１５】
また、回転軸１３６および基体ホルダ１３５は導電体からなり、回転軸１３６は電気的に接地されている。これらと電気的に接続されている円筒状基体１３２、１３３、ならびに下部基体１３４、上部基体１３１もまた電気的に接地されている。一方、カソード電極１０９と、それに対向して配置される対向電極１３０との間には、放電空間１２０が介されている。対向電極１３０は、上述のように電気的に接地された円筒状基体１３２、１３３、ならびに下部基体１３４、上部基体１３１からなる。
【００１６】
放電空間１２０には、堆積膜形成工程時にプラズマが生成される。このプラズマは、放電空間１２０内に原料ガスを流入させるとともに、カソード電極１０９を構成する駆動導電体１０３に駆動電源１０４によって出力された高周波電力がマッチングボックス（不図示）を介して入力されることで生成される。放電空間１２０に流入させる原料ガスは、後述するガス供給系（不図示）からガス導入系１０８を介して放電空間１２０内に適正な流量にて流入される。同時に排気経路１１２を介して接続されている排気系（不図示）によって放電空間１２０内の圧力が制御されている。
【００１７】
この放電空間１２０の上下端は、導電体からなるステージ部材１０６と、同じく導電体からなる蓋部材１０５によって外界から隔離されている。このステージ部材１０６および蓋部材１０５は、堆積膜形成工程の安定性を向上させるため、接地させている。そのため、高周波電力が入力される駆動導電体１０３から絶縁されている必要がある。この絶縁は誘電体からなる下部絶縁リング１０１および上部絶縁リング１０２によって実現されている。カソード電極１０９には、さらに、埋め込み誘電体１１１が駆動導電体１０３の放電空間１２０側の表面に埋め込まれている。
【００１８】
図５に示すように、埋め込み誘電体１１１は埋め込み誘電体１１１の放電空間１２０側の表面が形成する円の中心軸は円筒状基体の中心軸と同じであり、かつ当該円は曲率半径Ｒｄ１の帯状をなすように構成されている。すなわち、放電空間１２０側の誘電体の表面領域が、中心軸に対し、軸対称の形状を成している。そしてこの帯状の誘電体表面の軸方向の長さＬｄ１は、曲率半径Ｒｄ１よりも短くなるように構成されている（Ｌｄ１＜Ｒｄ１）。また、下部絶縁リング１０１からなる誘電体の表面の軸方向長さＬｄ２および上部絶縁リング１０２からなる誘電体の表面の軸方向長さＬｄ２もまた、その曲率半径Ｒｄ２よりも短くなるように構成されている（Ｌｄ２＜Ｒｄ２）。
なお、「誘電体の表面」を「誘電性表面」とも記載する。
【００１９】
図１に示す構成例では、埋め込み誘電体１１１の表面の軸方向長さＬｄ１および曲率半径Ｒｄ１と、下部絶縁リング１０１および上部絶縁リング１０２の表面の軸方向長さＬｄ２および曲率半径Ｒｄ２は等しい。Ｌｄ１＝Ｌｄ２＝Ｌｄ、Ｒｄ１＝Ｒｄ２＝ＲｄとするとＬｄとＲｄとは下記式（１）を満たす。
Ｌｄ＜Ｒｄ  ・・・（１）
なお、Ｌｄ１とＬｄ２とが等しくなく、かつＲｄ１とＲｄ２とが等しくない場合であっても、Ｌｄ１＜Ｒｄ１かつＬｄ２＜Ｒｄ２となっていればよい。
【００２０】
さらに、この帯状に埋め込まれた埋め込み誘電体１１１によって、放電空間１２０側に露出する駆動導電体１０３の表面もまた帯状に区画されている。すなわち、駆動導電体１０３の放電空間１２０側の表面もまた、中心軸に対し軸対称の形状を成している。この帯状に区画された導電体の表面が形成する円の中心軸は、円筒状基体の中心軸と同じであり、かつ当該円は曲率半径Ｒｃの帯状をなしている。そして、この帯状に区画された導電体の表面の軸方向長さＬｃは、曲率半径Ｒｃよりも短くなるように構成されている。つまり、下記式（２）を満たす。
Ｌｃ＜Ｒｃ  ・・・（２）
なお、「導電体の表面」を「導電性表面」とも記載する。
【００２１】
この複数に区画された導電体の表面の寸法が、各々で異なる場合でも、この各々の導電体表面の軸方向長さが曲率半径よりも短くなっていればよい。また、この埋め込み誘電体１１１の軸方向の配置間隔は、上記式（１）および式（２）が成立してさえいればよく、等間隔である必要はない。
ただし、軸方向の配置間隔が略等間隔であることが、軸方向のプラズマのムラをより少なくするために好ましい。
前記の各条件を満たすように、放電空間１２０に接する駆動導電体１０３を、埋め込み誘電体１１１によって区画することによって、円筒状基体の表面に形成される堆積膜の均一性を向上させることが可能となる。
【００２２】
なお、駆動導電体１０３、蓋部材１０５、およびステージ部材１０６の材料としては導電性材料であれば特に制限はない。アルミニウム、鉄、ステンレス、金、銀、銅、ニッケル、クロム、チタン等は、加工が容易で耐久性が高く、また再利用の利便性等の点でも好ましい。また、これらの材料中の２種以上から成る複合材料等も好適に用いられる。
また、円筒状基体１３２、１３３は、使用目的に応じた材料を有するものであればよい。具体的には銅、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、ステンレスは電気伝導性が良好のため好適である。さらに、これらの材料中の２種以上から成る複合材料も耐熱性が向上するために好ましい。下部絶縁リング１０１および上部絶縁リング１０２、埋め込み誘電体１１１の材料としてはセラミックス材料が好ましい。具体的には、アルミナ、ジルコニア、ムライト、コージュライト、炭化ケイ素、チッ化ホウ素、チッ化アルミニウム、チッ化ケイ素等の少なくとも１つ以上を含む材料によって構成されていることが好ましい。これらの材料によって構成されていると堆積膜の密着性が高く、球状突起の発生を抑制するために有効だからである。また駆動導電体１０３、下部絶縁リング１０１、上部絶縁リング１０２、および埋め込み誘電体１１１の各表面は、付着した堆積膜の剥がれを抑制し、画像欠陥を低減するために、算術平均粗さ（Ｒａ）が１μｍ以上２０μｍ以下の範囲であることが好ましい。
【００２３】
つぎにその円筒状基体の表面に均一な堆積膜を形成することが可能となる機構について図８を用いて説明する。
図８は、カソード電極の表面、かつ下部絶縁リング１０１と駆動導電体１０３との境界近傍における、放電空間１２０で生成されたプラズマからの電子の熱運動による流速分布の模式図である。カソード電極の表面に電子が入射されるとき、誘電体（下部絶縁リング）の表面１０１ｓにおいては、入射電子が帯電していく。一方、導電体（駆動導電体）の表面１０３ｓにおいては、駆動電源を含めた堆積膜形成装置全体に形成される電位勾配に従い、入射電子が導電体内部に流れ込む。
【００２４】
このとき、図８に示すように、誘電体の表面１０１ｓと導電体の表面１０３との境界Ａ近傍においては、導電体のなす形状および誘電体の表面の帯電等により、高周波電力の一周期平均としての電子の流速分布が周辺よりも特に強くなることがある。その結果、境界Ａ近傍の放電空間において、比較的高い運動エネルギーを有する電子が、原料ガスと衝突し、かつその衝突頻度も高くなるため、イオンおよびラジカルの生成率が増大することになる。このイオンおよびラジカルの生成率の増大によって、円筒状基体の表面における境界Ａの軸方向位置に対向する箇所周辺の堆積膜の形成が促進され、局所的に層厚が増大することがある。さらにこの局所的な層厚の増大は、平行平板内に放電させてなすプラズマＣＶＤよりも、円筒状電極内に放電させてなすプラズマＣＶＤのほうが、より顕著になる。これは円筒状電極内に中心軸に対称なプラズマを生成させるとき、円筒状電極に高周波電力を印加することで、その内部に形成される電気力線が、中心軸にむかってより高密度になることに起因していると考えられる。このような機構によって、円筒状電極内に軸対称に形成するプラズマによるプラズマＣＶＤでは、平行平板型の堆積膜形成装置よりも、堆積膜形成に顕著なムラが生じることがあると考えられる。
【００２５】
本発明ではこのような円筒状電極内に生成されるプラズマ中におけるラジカルおよびイオンの密度の高い箇所に起因する堆積膜形成のムラに対し、図１に示したように、埋め込み誘電体１１１を軸方向に複数配置することで、そのムラを緩和させる。すなわち、埋め込み誘電体１１１を複数箇所に配置させることによって、誘電体と駆動導電体との境界を軸方向に複数箇所に分布させる。それによって、上述したような、誘電体と駆動導電体との境界近傍に生じるラジカルおよびイオンの密度の高い箇所を軸方向に複数箇所に分布させることで、全体的に堆積膜形成を促進させて、層厚ムラを抑えることが可能となる。誘電体と駆動導電体との境界の軸方向における配列間隔は、埋め込み誘電体１１１の軸方向長さＬｄと、駆動導電体１０３の軸方向長さＬｃとによって規定されるが、それらを各々の曲率半径ＲｄとＲｃよりも短くすることによって、層厚ムラが充分に緩和される。その理由は、ラジカルおよびイオンの密度の高い箇所は、曲率半径が大きい程、カソード電極１０９側に形成されやすいためである。すなわち、曲率半径が大きい場合は、誘電体と駆動導電体との境界の軸方向の配列分布が多少粗くとも対向電極１３０側において形成される堆積膜に層厚ムラが生じにくい。
【００２６】
一方、対向電極１３０の半径が変わらなければ、曲率半径が小さい場合は曲率半径が大きい場合よりも、カソード電極１０９は対向電極１３０側に近づく。このため、誘電体と駆動導電体との境界近傍に生じるラジカルおよびイオンの密度の高い箇所が、対向電極１３０側に近づき、対向電極１３０側において形成される堆積膜の層厚ムラに影響を与えやすい。そのため、このような場合に軸方向の層厚ムラを抑えるためには、誘電体と駆動導電体との境界を軸方向により均一に分布させることによって、ラジカルおよびイオンの密度の高い箇所の分布の粗さをなくしていく必要がある。したがって、下記式（１）および下記式（２）を満たすことが、軸方向の層厚ムラを抑えるために必要な堆積膜形成装置の構成と考えられる。
Ｌｄ＜Ｒｄ  ・・・（１）
Ｌｃ＜Ｒｃ  ・・・（２）
【００２７】
また駆動導電体１０３の放電空間１２０側の表面が、埋め込み誘電体１１１の表面よりも、対向電極１３０側に近いと、誘電体と駆動導電体との境界近傍に生じるラジカルおよびイオンの密度の高い箇所が対向電極１３０側から遠ざかる傾向がある。そのため、この場合、誘電体と駆動導電体との境界の軸方向の配列分布の粗さが、対向電極１３０側での堆積膜形成のムラにより表れにくくなることで、層厚の均一性がより増す。よって、駆動導電体の表面に対する誘電体の表面の段差をＤ（Ｄ＝Ｒｄ−Ｒｃ）としたとき、Ｄ＞０であることが好ましい。
【００２８】
しかしながら、このＤがＬｄ以上になると、駆動導電体の角部近傍における電界が強くなり、それによってラジカルおよびイオンの密度の高い箇所がさらに増強される。このさらなる増強によって、誘電体と駆動導電体との境界の軸方向の配列分布の粗さが、堆積膜形成に反映されやすくなってしまい、ＤがＬｄ未満である場合と比較して、堆積膜形成の層厚ムラが大きくなってしまう。
そのためＤは、下記式（３）を満たすことが、さらなる堆積膜形成の均一化を図るために好ましい。
０＜Ｄ＜Ｌｄ  ・・・（３）
堆積膜形成装置全体の構成にもよるがＤの実寸法としては、５ｍｍから２０ｍｍ程度が好ましい。
【００２９】
次にこの堆積膜形成装置にて電子写真感光体を作製するための堆積膜形成処方について、電子写真感光体の層構成の一例とともに、図９を用いて説明する。
図９（ａ）は、本発明に係る電子写真感光体の層構成を示す断面図の一例である。
【００３０】
〔基体〕
導電性基体１５０１の材料としては、例えばアルミニウム、鉄といった金属およびそれらを含む合金が挙げられる。また、導電性基体１５０１の表面は鏡面切削されることが、導電性基体１５０１の上に積層する膜の密着性、および、画質の均一性のうえで、好ましい。
【００３１】
〔光導電層〕
光導電層１５０３は、像露光および前露光におけるレーザ等による光の照射によって正孔および電子を発生させるための層であり、例えば水素含有非晶質ケイ素からなっている。
【００３２】
〔表面層〕
表面層１５０５の材料としては、画像形成の繰り返しに対して表面層が摩耗しづらく従って電子写真感光体としての耐久性があり、かつ、画像流れを抑えるため電気抵抗率が高い材料であることが求められる。さらに、像露光および前露光におけるレーザ等による光の照射に対する電子写真感光体の感度を高めるため、光透過率の高い材料であることが求められ、例えば、水素含有非晶質炭素からなっている。
【００３３】
また図９（ｂ）に示すように、電子写真感光体には必要に応じて、下部阻止層１５０２、上部阻止層１５０４が積層されていてもよい。
〔下部阻止層〕
下部阻止層１５０２は、導電性基体１５０１と光導電層１５０３との間に積層され、画像形成において電子写真感光体をマイナスに帯電させる場合、導電性基体１５０１側からのホールの注入を阻止する機能を持たせる。材料としては水素含有非晶質炭化ケイ素あるいは水素含有非晶質窒化ケイ素または窒素や酸素を添加した水素含有非晶質ケイ素に、リンやヒ素など５価元素を添加したものであってもよい。これら添加物によってより画像形成プロセス中において帯電を保持しやすくする。
【００３４】
また、画像形成において電子写真感光体をプラスに帯電させる場合は、下部阻止層１５０２には、導電性基体１５０１側からの電子の注入を阻止する機能を持たせる。この場合、下部阻止層１５０２は水素含有非晶質炭化ケイ素あるいは水素含有非晶質窒化ケイ素または窒素や酸素を添加した水素含有非晶質ケイ素に、ホウ素など３価元素を添加したものであってもよい。これら添加物によってより画像形成プロセス中において帯電を保持しやすくする。いずれの場合も酸素を添加してもよく、それによって密着性を向上させることができる。
【００３５】
〔上部阻止層〕
また、上部阻止層１５０４は光導電層１５０３と表面層１５０５との間に積層され、画像形成において電子写真感光体をマイナスに帯電させる場合、電子の光導電層１５０３側への移動を阻止することで電子写真感光体の帯電電位を保持する機能を持たせる。さらには、像露光および前露光におけるレーザ等による光の照射によって光導電層１５０３内に生成させたホールが表面層１５０５側に移動する際、その移動をスムーズに行わせて、電子写真感光体の除電および潜像形成を良くする機能を持たせる。
【００３６】
材料としては例えばホウ素など３価元素を添加した水素含有非晶質炭化ケイ素が使用可能であり、それによって、上記性能を得ることができる。また、画像形成において電子写真感光体をプラスに帯電させる場合は、上部阻止層１５０４は、ホールの光導電層１５０３側への移動を阻止することで電子写真感光体の帯電電位を保持する機能を持たせる。さらには、露光および前露光におけるレーザ等による光の照射によって光導電層１５０３内に生成させた電子が表面層１５０５側に移動する際、その移動をスムーズに行わせて、電子写真感光体の除電および潜像形成を良くする機能を持たせる。この場合、材料としては例えばリンやヒ素など５価元素を添加した水素含有非晶質炭化ケイ素が使用可能であり、水素含有非晶質炭化ケイ素を使用することによって、上記性能を得ることができる。
【００３７】
次に本発明に係る電子写真感光体の製造方法について述べる。
まず表面層の製造方法について説明する。
炭化水素ガスを原料ガスとして使用し、プラズマＣＶＤ法で上記ガスを分解して、炭素を堆積させる。上記いずれの堆積膜形成方法においても、水素ガスを使用することによって、膜中に入る水素量を調整することが可能である。
【００３８】
炭化水素ガスとしては、例えば以下のものが挙げられる。飽和炭化水素として、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、イソブタン、イソペンタン、ネオペンタン。イソヘキサン、ネオヘキサン、ジメチルブタン、メチルヘキサン、エチルペンタン、ジメチルペンタン、トリプタン、メチルヘプタン、ジメチルヘキサン、トリメチルペンタン、イソナノン等。また、エチレンやアセチレンといった、二重結合または三重結合を含む不飽和炭化水素でもよい。ガス種、ＲＦ電力、反応圧力、基体の温度などの条件によって、膜中の炭素同士間の結合において、ポリマー結合、グラファイト結合、ダイヤモンド結合それぞれの比率を、また水素原子の含有数の比を、ある程度調整することができる。
【００３９】
次に、光導電層の形成は、ケイ素原子供給用の原料ガスとしてシラン、ジシランなどのシラン類が好適に使用でき、また、水素原子供給用の原料ガスとしては、上記シラン類に加えて、水素を使用できる。
【００４０】
上部阻止層および下部阻止層の形成について説明する。
上部阻止層および下部阻止層は、メタン、エタン、プロパン、ブタン、エチレン、アセチレンといった炭素原子供給用の原料ガスに加えて、ケイ素原子供給用の原料ガスとしてシラン、ジシランなどを使用することで、非晶質炭化ケイ素を形成してなされる。または、一酸化窒素、窒素、アンモニアなど窒素原子を含む原料ガスに加えて、シランやジシランといったケイ素原子供給用の原料ガスを使用することで、非晶質窒化ケイ素、または、窒素や酸素が添加された非晶質ケイ素を形成してなされる。また、上部阻止層ではジボランを使用することでホウ素を膜中に添加することができ、下部阻止層ではホスフィン（リン化水素）を使用することでリンを膜中に添加することができる。それによって各層に電荷注入阻止能を付与することができる。
【００４１】
次に図１０を用いて、ガス供給系６２００について説明する。ガス供給系６２００は、原料ガスボンベ６２２１〜６２２７、バルブ６２３１〜６２３７、圧力調整器６２６１〜６２６７、流入バルブ６２４１〜６２４７から構成されている。さらに流出バルブ６２５１〜６２５７およびマスフローコントローラー６２１１〜６２１７から構成されている。各原料ガスを封入したガスのボンベは、補助バルブ６２６０を介して堆積膜形成装置６１１０内の原料ガス導入系１０８に接続されている。６１１６はガス配管である。
【００４２】
次に、この装置を使った堆積膜の形成方法について同じく図１０を用いて説明する。まず、あらかじめ脱脂洗浄した円筒状基体１３２、１３３を堆積膜形成装置６１１０の中に設置する。次に、排気系（不図示）を運転し、堆積膜形成装置６１１０の中を排気する。真空計（不図示）の表示を見ながら、堆積膜形成装置６１１０の中の圧力が例えば１Ｐａ以下の所定の圧力になったところで、ヒーター１３７に電力を供給し、円筒状基体１３２、１３３を例えば５０℃以上３５０℃以下の所定の温度に加熱する。このとき、ガス供給系６２００より、Ａｒ、Ｈｅなどの不活性ガスを堆積膜形成装置６１１０内に供給して、不活性ガス雰囲気中で加熱を行うこともできる。
【００４３】
次に、ガス供給系６２００より堆積膜形成に用いるガスを堆積膜形成装置６１１０内に供給する。すなわち、必要に応じてバルブ６２３１〜６２３７、流入バルブ６２４１〜６２４７、流出バルブ６２５１〜６２５７を開き、マスフローコントローラー６２１１〜６２１７に流量設定を行う。各マスフローコントローラーの流量が安定したところで、真空計（不図示）の表示を見ながら排気系メインバルブ（不図示）を操作し、堆積膜形成装置６１１０の中の圧力が所望の圧力になるように調整する。
【００４４】
所望の圧力が得られたところで図１に示す高周波電源１０４より高周波電力を印加すると同時にマッチングボックス（不図示）を操作し、図１０に示す堆積膜形成装置６１１０の中にプラズマ放電を生起する。その後、速やかに高周波電力を所望の電力に調整し、堆積膜の形成を行う。所定の堆積膜の形成が終わったところで、高周波電力の印加を停止し、バルブ６２３１〜６２３７、流入バルブ６２４１〜６２４７、流出バルブ６２５１〜６２５７、および、補助バルブ６２６０を閉じ、原料ガスの供給を終える。同時に、排気系メインバルブを全開にし、堆積膜形成装置６１１０の中を例えば１Ｐａ以下の圧力まで排気する。
【００４５】
以上で、堆積膜の形成を終えるが、複数の堆積膜を形成する場合、再び上記の手順を繰り返してそれぞれの層を形成すればよい。
また、第１の層を形成した後に、第２の層を形成する場合、第１の層を形成するための原料ガスの流量や、圧力などの条件を、第２の層を形成するための条件に向けて一定の時間で変化させて、第１の層と第２の層との接合領域の形成を行うこともできる。
すべての堆積膜の形成が終わった後、排気系メインバルブを閉じ、堆積膜形成装置６１１０の中に不活性ガスを導入し、大気圧に戻した後、堆積膜形成を終えた円筒状基体１３２、１３３を堆積膜形成装置６１１０から取り出す。
【実施例】
【００４６】
〔実施例１および比較例１〕
円筒状基体として長さ３８１ｍｍ、外径８４ｍｍの鏡面加工を施したアルミニウムシリンダーを準備した。それを軸方向に上と下に２段に積み重ねて堆積膜形成装置に設置した。その円筒状基体の外周面上に、表１に示した堆積膜形成処方で、下部阻止層、光導電層、上部阻止層、表面層を順次堆積させることで、電子写真感光体を作製した。このとき、１度の堆積膜形成で上下２本の電子写真感光体が作製された。この上下２本を１セットとし５セット作製し、後述の評価方法にて層厚ムラを評価した。
【００４７】
〔実施例１−１〕
図１は、実施例１に係る堆積膜形成装置を示す概略図であり、（ａ）は縦断面図を示し、（ｂ）は横断面図を示す。実施例１−１で使用した図１に示す堆積膜形成装置では、誘電体からなる下部絶縁リング１０１および上部絶縁リング１０２にて、駆動導電体１０３を、外部環境より絶縁する。駆動導電体１０３の形状は、下部絶縁リング１０１および上部絶縁リング１０２と同様に、リング状である。複数の埋め込み誘電部材１１１が軸方向に等間隔に駆動導電体１０３に埋め込まれている。複数の埋め込み誘電部材１１１は、いずれも埋め込み誘電部材１１１の中心軸が、回転軸１３６と一致するように埋め込まれている。そのため、放電空間１２０に接する駆動導電体１０３の表面は、複数の埋め込み誘電部材１１１によって帯状の複数の領域に区画されている。この区画された各領域の軸方向長さＬｃは、放電空間１２０に接する駆動導電体の表面の曲率半径Ｒｃより短くなっている（Ｌｃ＜Ｒｃ）。また複数の埋め込み誘電部材１１１のそれぞれでＬｄ＜Ｒｄが成り立つ構成となっている。この実施例１−１のカソード電極１０９の構成の斜視図を図６（ａ）に示す。
【００４８】
〔比較例１−１〕
図２は、比較例１−１に係る堆積膜形成装置を示す概略図であり、（ａ）は縦断面図を示し、（ｂ）は横断面図を示す。比較例１−１で使用した図２に示す堆積膜形成装置は、誘電体からなる下部絶縁リング２０１および上部絶縁リング２０２にて、駆動導電体２０３を、外部環境より絶縁する。下部絶縁リング２０１および上部絶縁リング２０２のほかはカソード電極２０９を構成する部材に誘電体を使用していない。そして、放電空間２２０に接する駆動導電体２０３の表面の軸方向長さＬｃは、放電空間２２０に接する駆動導電体の表面の曲率半径Ｒｃより長くなっている（Ｌｃ＞Ｒｃ）。また、対向電極２３０に対向して放電空間２２０に接する下部絶縁リング２０１および上部絶縁リング２０２の軸方向長さＬｄは、曲率半径Ｒｄよりも短くなっている（Ｌｄ＜Ｒｄ）。
【００４９】
〔比較例１−２〕
比較例１−２で使用した堆積膜形成装置の縦断面図および横断面図は、断面図を取得する位置（断面の切り取り方）によっては図１と同様である。
しかし、比較例１−２で使用したカソード電極は、実施例１−１で使用したカソード電極とは異なる。
図６（ａ）は、前記のように、実施例１−１で使用したカソード電極の斜視図を示す。
図６（ｂ）は、比較例１−２で使用したカソード電極の斜視図を示す。
図６（ｂ）に示すように、比較例１−２で使用したカソード電極では、カソード電極１０９ｂをなす駆動導電体１０３に、楕円柱状の埋め込み誘電体１１１ｂが、島状に複数埋め込まれた構成となっている。楕円の長径は１２０ｍｍであり、短径は１００ｍｍである。ただし、下部絶縁リング１０１および上部絶縁リング１０２に関しては、それぞれステージ部材および蓋部材との絶縁を確保するため、帯状の誘電体表面を有している。
【００５０】
〔比較例１−３〕
図３は、比較例１−３に係る堆積膜形成装置を示す概略図であり、（ａ）は縦断面図を示し、（ｂ）は横断面図を示す。図３に示すように、比較例１−３で使用した堆積膜形成装置では、軸方向長さＬｄ１の埋め込み誘電部材３１１を、等間隔かつ帯状に駆動導電体３０３に埋め込んでいる。そして、Ｌｄ１＞Ｒｄである。
一方、下部絶縁リング３０１および上部絶縁リング３０２の軸方向長さＬｄ２はＲｄよりも短い。つまり、Ｌｄ２＜Ｒｄである。
そして、駆動導電体３０３の放電空間３２０と接する表面の、埋め込み誘電部材３１１により分割された軸方向長さＬｃは、放電空間３２０に接する駆動導電体の表面の曲率半径Ｒｃよりも短い。つまり、Ｌｃ＜Ｒｃである。
また、埋め込み誘電部材３１１の放電空間３２０に接する表面と駆動導電体３０３の放電空間３２０に接する表面との段差ＤをＤ＝Ｒｄ−Ｒｃと定義すると、実施例１および比較例１のいずれも、Ｄ＝−５ｍｍであり、Ｄ＜０である。つまり、埋め込み誘電体が駆動導電体の表面から対向電極側に突出している。
【００５１】
〔実施例１−２〕
図４は、実施例１−２に係る堆積膜形成装置を示す概略図であり、（ａ）は縦断面図を示し、（ｂ）は横断面図を示す。実施例１−２で使用した図４で示される堆積膜形成装置では、軸方向長さＬｄ１の埋め込み誘電部材４１１を、等間隔かつ帯状に駆動導電体４０３に埋め込んでいる。そして、Ｌｄ１＜Ｒｄ１である。
また、下部絶縁リング４０１および上部絶縁リング４０２の軸方向長さＬｄ２もＲｄ２よりも短い構成となっている。つまり、Ｌｄ２＜Ｒｄ２である。
なお、実施例１−１の下部絶縁リング１０１および上部絶縁リング１０２に比べて、下部絶縁リング４０１および上部絶縁リング４０２は若干厚みがあるため、実施例１−２のＲｄ２は実施例１−１のＲｄ２よりも短い。
駆動導電体４０３の放電空間４２０と接する表面の、埋め込み誘電部材４１１により分割された軸方向長さＬｃは、放電空間４２０に接する駆動導電体の表面の曲率半径Ｒｃよりも短い。つまり、Ｌｃ＜Ｒｃである。
【００５２】
〔実施例１−３〕
実施例１−３では図１で示される堆積膜形成装置と同様の堆積膜形成装置を使用した。ただし、表２に示すように、実施例１−３で使用した下部絶縁リング１０１および上部絶縁リング１０２は、実施例１−１で使用した下部絶縁リング１０１および上部絶縁リング１０２に比べて、若干厚く、Ｒｄ２が若干短い。しかし、Ｌｄ２＜Ｒｄ２は満たされている。
【００５３】
各実施例および比較例における堆積膜形成装置の寸法を表２に示す。
また各実施例および比較例の評価結果を表３に示す。
【００５４】
【表１】
2019123923.tif 000003
【００５５】
以下に上述の評価について説明する。
（層厚ムラ評価方法）
１本の円筒状基体を、任意の周方向における長手方向において、中央部を０ｍｍとし、１０ｍｍ間隔で±１８０ｍｍまでの３７点を中心に１５ｍｍ四方の正方形を３７個切り出し、これをリファレンス試料とする。また、作製した電子写真感光体と同じ堆積膜形成条件にて下部阻止層まで形成させたもの、下部阻止層および光導電層まで順次形成させたもの、下部阻止層および光導電層ついで上部阻止層まで順次形成させたものをそれぞれ作製し、同様に切りだす。これらを各々下部阻止層試料、光導電層試料、および上部阻止層試料とする。最後に作製した電子写真感光体を同様に切りだしたものを表面層試料とする。
【００５６】
このようにして作製されたリファレンス試料、下部阻止層試料、光導電層試料、上部阻止層試料、および表面層試料を分光エリプソメトリー（Ｊ．Ａ．Ｗｏｏｌｌａｍ社製：高速分光エリプソメトリー  Ｍ−２０００）により測定した。分光エリプソメトリーの具体的な測定条件は、入射角：６０°、６５°、７０°、測定波長：１９５ｎｍから７００ｎｍ、ビーム径：１ｍｍ×２ｍｍである。
【００５７】
まず、リファレンス試料を分光エリプソメトリーにより各入射角で波長と振幅比Ψおよび位相差Δの関係を求めた。次に、リファレンス試料の測定結果をリファレンスとして、下部阻止層試料をリファレンス試料と同様に分光エリプソメトリーにより各入射角で波長と振幅比Ψおよび位相差Δの関係を求めた。このとき下部阻止層試料の最表面に空気層が共存する粗さ層を有する層構成を計算モデルとして用いた。
【００５８】
そして解析ソフトにより粗さ層の表面層と空気層の体積比を変化させて、各入射角における波長と振幅比Ψおよび位相差Δの関係を計算により求めた。そして、各入射角における上記計算により求めた波長と振幅比Ψおよび位相差Δの関係と下部阻止層試料を測定して求めた波長と振幅比Ψおよび位相差Δの関係の平均二乗誤差が最小となるときの計算モデルを選択した。この選択した計算モデルにより下部阻止層の層厚を算出した。なお、解析ソフトはＪ．Ａ．Ｗｏｏｌｌａｍ社製のＷＶＡＳＥ３２を用いた。
【００５９】
同様にして、下部阻止層試料の測定結果をリファレンスとして、光導電層試料を測定し、次いで、光導電層試料の測定結果をリファレンスとして上部阻止層試料を測定し、上部阻止層試料の測定結果をリファレンスとして表面層試料を測定した。それぞれの層において、こうして得られた上下２本、１セット内７４点の層厚のうち、最大値から最小値を差し引いた値を７４点の算術平均値で割った値を、その層における、層厚ムラとした。さらに、下部阻止層、光導電層、上部阻止層および表面層の各層の層厚ムラについて平均した算術平均値を算出し、さらにこれを作製した５セットの電子写真感光体について平均した算術平均値を総合層厚ムラとした。こうして得られた総合層厚ムラを、比較例１−１を基準として、下記のようにランク付けした。
【００６０】
Ａ…比較例１−１で作製した電子写真感光体の総合層厚ムラに対する各製造条件にて作製された電子写真感光体の総合層厚ムラの比が０．５０以下。
Ｂ…比較例１−１で作製した電子写真感光体の総合層厚ムラに対する各成膜条件にて作製された電子写真感光体の総合層厚ムラの比が０．５０より大きく、０．７５以下。
Ｃ…比較例１−１で作製した電子写真感光体の総合層厚ムラに対する各成膜条件にて作製された電子写真感光体の総合層厚ムラの比が０．７５より大きい。
【００６１】
【表２】
2019123923.tif 000004
【００６２】
【表３】
2019123923.tif 000005
【００６３】
比較例１−１では１セット内の端部の層厚が他の箇所よりも厚くなっており、それによって総合層厚ムラが比較的大きくなっていた。これは誘電体からなる下部絶縁リング２０１および上部絶縁リング２０２と駆動導電体２０３との境目近傍でイオンおよびラジカルの密度が高くなった結果であると考えられる。
【００６４】
また比較例１−２においても、１セットの軸方向両端（上下に重ねた２本の電子写真感光体の上側の電子写真感光体の上端と下側の電子写真感光体の下端）が他部よりも層厚が厚くなっており、総合層厚ムラの大きさは比較例１とさほど変わらなかった。この原因は以下のように考えられる。すなわち堆積膜形成装置の上下部においては、下部絶縁リング１０１および上部絶縁リング１０２によって構成上に含まれる誘電体の表面と導電体の表面との境界が帯状に形成されている。それによって、放電空間１２０にプラズマを生成させたとき、誘電体と駆動導電体との境界近傍に生じるラジカルおよびイオンの密度の高い箇所もまた、帯状に形成される。
【００６５】
ところが、島状に埋め込んだ埋め込み誘電体１１１ｂと駆動導電体１０３との境界近傍に生じるラジカルおよびイオンの密度の高い箇所は、（島状であるために）帯状に形成されることはない。一方、前述したように堆積膜形成工程中は、円筒状基体を中心軸を回転軸として回転させるため、ラジカルおよびイオンの密度の増強箇所の堆積膜形成への影響は、一回転周期における平均として効いてくる。
【００６６】
そのため、ラジカルおよびイオンの密度が帯状に増強されている軸位置（下部絶縁リングおよび上部絶縁リングの近傍）に対して、島状の埋め込み誘電体１１１ｂ周囲に増強されている軸位置における一回転周期分の堆積膜形成への影響は小さくなってしまう。また、比較例１と総合層厚ムラがさほど変わらなかったことから、各々の島状に埋め込み誘電体１１１ｂの周囲に形成されるラジカルおよびイオンの密度の増強箇所の強度そのものが、帯状に形成された増強箇所の強度に及ばなかったことも考えられる。
【００６７】
これは、曲率をもって帯状に（軸対称に）形成されている誘電体の表面と駆動導電体の表面との境界に形成されるラジカルおよびイオンの密度の増強箇所は、カソード電極１０９の曲率による電気力線の集中によって、より増強されているためと考えられる。そのため、島状の埋め込み誘電体１１１ｂでは堆積膜形成のムラ抑制効果が得られにくかったと考えられる。
【００６８】
また比較例１−３では１セットの軸方向両端および中央部で他部よりも層厚が厚くなっており、そのため総合層厚ムラがさほど小さくならなかった。この比較例１−３では埋め込み誘電部材３１１を帯状に埋め込んでいる。しかし、その軸方向の長さ（Ｌｄ）がＲｄよりも長い（Ｌｄ＞Ｒｄ）ために、誘電体と駆動導電体との境界近傍に生じるラジカルおよびイオンの密度の高い箇所の分布の粗さが、堆積膜形成に現れやすくなったためと考えられる。
【００６９】
他方、実施例１−１では比較例１−１、比較例１−２に比べて１セット内の層厚は均一であった。これは埋め込み誘電体１１１を帯状（中心軸に対して軸対称）に、駆動導電体１０３に埋め込んだためと考えられる。
また実施例１−１は比較例１−３に比べても１セット内の層厚は均一であった。これはＬｄ＜ＲｄかつＬｃ＜Ｒｃであることから、誘電体と駆動導電体との境界近傍に生じるラジカルおよびイオンの密度の高い箇所の分布の影響が対向電極１３０側に表れにくくなっているためと考えられる。
【００７０】
また実施例１−２でも、比較例１−１、比較例１−２よりも１セット内の層厚は均一であった。加えて比較例１−３よりも１セット内の層厚は均一であった。これはＬｄ２＜Ｒｄ２を満たしているために誘電体と駆動導電体との境界近傍に生じるラジカルおよびイオンの密度の高い箇所の分布の影響が対向電極４３０側に比較例１−３よりは表れにくくなっているためと考えられる。
【００７１】
しかし、実施例１−２では、実施例１−１に比べると、１セットの軸方向両端が他部よりも層厚が厚くなっており、そのため総合層厚ムラは実施例１−１ほどには小さくならなかった。これは下部絶縁リング４０１および上部絶縁リング４０２の厚さが厚く、誘電体と駆動導電体との境界近傍に生じるラジカルおよびイオンの密度の高い箇所が対向電極４３０側に寄ったためであると考えられる。そのため実施例１−２では、Ｌｄ２＜Ｒｄ２ではあるものの、実施例１−１よりは総合層厚ムラが大きくなったと考えられる。
【００７２】
実施例１−３においても、比較例１−１、比較例１−２、比較例１−３よりも１セット内の層厚は均一であった。しかし実施例１−１に比べて１セットの軸方向両端が他部よりも層厚が厚くなっており、そのため総合層厚ムラは実施例１−１ほどには小さくならなかった。しかし、実施例１−２よりも総合層厚ムラは小さくなっている。これは実施例１−２よりも埋め込み誘電部材１１１が密に配置されているために、誘電体と駆動導電体との境界近傍に生じるラジカルおよびイオンの密度の高い箇所が比較的密に形成され、１セットの軸方向両端以外の箇所の層厚を厚くしたためと考えられる。それによって１セットの軸方向両端の層厚と軸方向両端以外の箇所の層厚との差が小さくなり、その結果、実施例１−２よりも総合層厚ムラが小さくなったと考えられる。
【００７３】
なお、実施例１−１、１−２、１−３の堆積膜形成装置においては、埋め込み誘電体の代わりにリング状誘電体を使用し、同じく駆動導電体を複数のリング状に加工して両者を積み重ねることで、同様のカソード電極内面を構成しても、同様の結果であった。
【００７４】
〔実施例２および比較例２〕
実施例２−１、２−２、および比較例２では堆積膜形成装置はカソード電極の構成以外は実施例１と同様である。
実施例２−１、２−２および比較例２の堆積膜形成装置の断面図はカソード電極１０９に関する以外は図１に示すとおりである。
カソード電極１０９の実寸法は表４に示すとおりである。
【００７５】
〔実施例２−１〕
実施例２−１では堆積膜形成装置の帯状埋め込み誘電部材１１１の厚さを薄くし、駆動導電体の放電空間に接する表面と略面一にした。面一の精度は±０．５ｍｍ程度である。
図７（ａ）は、実施例２−１で使用した堆積膜形成装置のカソード電極１０９の斜視図を示す。
【００７６】
〔比較例２〕
図７（ｂ）は、比較例２で使用したカソード電極の斜視図を示す。
比較例２では堆積膜形成装置の断面図上の実寸法は、カソード電極１０９に関する以外は実施例２−１と同様である。カソード電極１０９ｂをなす駆動導電体１０３に、楕円柱状の埋め込み誘電体１１１ｂが、島状に複数埋め込まれた構成となっている。カソード電極１０９ｂをなす駆動導電体１０３の表面と、楕円柱状の埋め込み誘電体１１１ｂの表面とが略面一になるように、埋め込み誘電体１１１ｂは埋め込まれている。埋め込み誘電体１１１ｂの放電空間に接する楕円の長径は１２０ｍｍであり、短径は１００ｍｍである。ただし、下部絶縁リング１０１および上部絶縁リング１０２は、それぞれステージ部材および蓋部材との絶縁を確保するため、帯状の誘電体表面をなしている。
【００７７】
〔実施例２−２〕
図１１は、実施例２−２で使用した堆積膜形成装置の断面図を示す。
実施例２−２では表４に示す寸法のとおり、埋め込み誘電体１１１１の放電空間１２０に接する表面が、駆動導電体１１０３の放電空間１２０に接する表面よりも、対向電極１３０から遠ざかる方向に、埋め込み誘電体１１１１が配置される。
すなわち、実施例２−１および比較例２ではＲｃとＲｄとが略等しい（Ｒｃ≒Ｒｄ）のに対し、実施例２−２ではＲｃはＲｄよりも短い（Ｒｃ＜Ｒｄ）。
埋め込み誘電体の表面と駆動導電体の表面との段差Ｄ（＝Ｒｄ−Ｒｃ）は、実施例２−１および比較例２では略０（Ｄ≒０）となり、実施例２−２では０よりも長い（Ｄ＞０）。ただし実施例２−２ではＤはＬｄを上回っていない。つまり、Ｄ＜Ｌｄである。
一方、実施例２−１、２−２はともに、埋め込み誘電体は軸方向に等間隔に配置され、ＬｄはＲｄよりも短く、かつＬｃはＲｃよりも短い（Ｌｄ＜ＲｄかつＬｃ＜Ｒｃ）。
これらの評価結果を表５に示す。
【００７８】
【表４】
2019123923.tif 000006
【００７９】
【表５】
2019123923.tif 000007
【００８０】
実施例２−１では、総合層厚ムラが実施例１−１よりも小さくなった。これは埋め込み誘電体が駆動導電体の表面から突出しているカソード電極の構成よりも、両者が略面一となっている構成のほうが、誘電体と駆動導電体との境界近傍に生じるラジカルおよびイオンの密度の高い箇所が、対向電極１３０から遠いためと考えられる。それによってラジカルおよびイオンの密度の高い箇所の分布のムラが堆積膜形成に与える影響が緩和され、より均一に対向電極側に堆積膜が形成されたものと考えられる。
【００８１】
さらに実施例２−２では、実施例２−１よりも総合層厚ムラが小さくなった。これは埋め込み誘電体が駆動導電体の表面よりも、対向電極から遠い方向に配置されることによって、誘電体と駆動導電体との境界近傍に生じるラジカルおよびイオンの密度の高い箇所が、対向電極１３０からさらに遠ざかったためと考えられる。それによってさらにラジカルおよびイオンの密度の高い箇所の分布の粗さが堆積膜形成に与える影響が緩和され、さらに均一に対向電極側に堆積膜が形成されたものと考えられる。
【００８２】
一方、比較例２では、総合層厚ムラが比較的大きく、比較例１−２程度にしか改善していなかった。その理由は比較例１−２の総合層厚ムラが比較的大きかった理由と同じであると考えられる。
【００８３】
〔実施例３〕
実施例３−１、３−２、３−３、および３−４では堆積膜形成装置はカソード電極の構成以外は実施例１と同様である。
実施例３−１、３−２、３−３、および３−４の堆積膜形成装置の断面図はカソード電極１０９に関する以外は図１に示すとおりである。
カソード電極１０９の実寸法は表６に示すとおりである。
【００８４】
〔実施例３−１〕
図１２（ａ）は、実施例３−１で使用した堆積膜形成装置の断面図を示す。
実施例３−１においては駆動導電体１２０３に埋め込み誘電体１２０４を帯状に埋め込む溝が深く形成されている。そして、埋め込み誘電体１２０４の表面の曲率半径Ｒｄと駆動導電体１２０３の表面の曲率半径Ｒｃとの段差Ｄ（＝Ｒｄ−Ｒｃ）は駆動導電体１２０３の軸方向長さＬｄよりも長い（Ｄ＞Ｌｄ）。
一方、この埋め込み誘電体１２０４は軸方向に等間隔に配置され、ＬｄはＲｄよりも短く、ＬｃはＲｃよりも短い（Ｌｄ＜Ｒｄ、Ｌｃ＜Ｒｃ）。
下部絶縁リング１２０１および上部絶縁リング１２０２の内径は埋め込み誘電体１２０４の表面の曲率半径Ｒｄに等しい。
【００８５】
〔実施例３−２〕
図１２（ｂ）は、実施例３−２で使用した堆積膜形成装置の断面図を示す。
実施例３−２においては、実施例３−１と同様、駆動導電体１２１３に埋め込み誘電体１２１４を帯状に埋め込む溝が深く形成されている。その一方、埋め込み誘電体１２１４の厚さを厚くし、段差Ｄ（＝Ｒｄ−Ｒｃ）が略０（Ｄ≒０）となり、埋め込み誘電体１２１４の表面と駆動導電体１２１３の表面とが略面一となるように構成されている。
【００８６】
〔実施例３−３、３−４〕
また、実施例３−３、実施例３−４においても実施例３−１、実施例３−２と同様、駆動導電体１２０３、１２１３に、埋め込み誘電体１２０４、１２１４を帯状に埋め込む溝が深く形成されている。
埋め込み誘電体１２０４、１２１４の厚さＬｄは、段差Ｄ（＝Ｒｄ−Ｒｃ）よりも長く、かつＤは０よりも長い（０＜Ｄ＜Ｌｄ）。
これらの評価結果を表７に示す。
【００８７】
【表６】
2019123923.tif 000008
【００８８】
【表７】
2019123923.tif 000009
【００８９】
実施例３−１では総合層厚ムラが実施例２−２よりも大きくなった。これは段差ＤがＬｄを超えるほどに大きくした結果、特に凹部を形成したことによって形成される駆動導電体１２０３の角部近傍で、誘電体と駆動導電体との境界近傍に生じるラジカルおよびイオンの密度の高い箇所の増強がより局所化されたためと考えられる。すなわち、この局所化された増強箇所によって、堆積膜形成の均一化が阻害され、かえってＤ＜Ｌｄである実施例２−２よりも総合層厚ムラが大きくなったと考えられる。しかしながら、比較例１−１よりは総合層厚ムラは小さく、埋め込み誘電体１２０４を等間隔に配置したことによる総合層厚ムラの抑え込み効果が現われていると考えられる。
【００９０】
一方、実施例３−２では、総合層厚ムラが実施例３−１よりも小さくなった。この理由は段差Ｄをなくすことによって実施例３−１よりも駆動導電体１２１３の角部近傍におけるラジカルおよびイオンの密度の増強が弱まったためと考えられる。しかし実施例２−１よりも総合層厚ムラが若干大きくなっている。これはＲｃおよびＲｄが実施例２−１よりも短く、誘電体と駆動導電体との境界近傍に生じるラジカルおよびイオンの密度の高い箇所が対向電極１２３０側に近づくことにより、その分布の粗さが堆積膜形成ムラに反映されやすくなったためと考えられる。
【００９１】
また、実施例３−３、実施例３−４もまた、総合層厚ムラが実施例３−１よりも小さくなった。この理由は実施例３−１よりも段差Ｄを浅くして、Ｌｄよりも小さくしたことによって、駆動導電体１２０３、１２１３の角部近傍におけるラジカルおよびイオンの密度の増強が弱まったためと考えられる。
さらに、実施例３−２よりも、総合層厚ムラが小さくなった。この理由は埋め込み誘電体が駆動導電体の表面よりも、対向電極から遠い方向に配置されること（Ｄ＞０となること）によって、誘電体と駆動導電体との境界近傍に生じるラジカルおよびイオンの密度の高い箇所が、対向電極１２３０から遠いためと考えられる。それによってさらにラジカルおよびイオンの密度の高い箇所の分布の粗さの、堆積膜形成に与える影響が緩和され、さらに均一に対向電極側に堆積膜形成されたものと考えられる。
しかしながら、実施例２−２ほどには総合層厚ムラが抑えられていない。この理由はＲｃおよびＲｄが実施例２−２よりも短く、誘電体と駆動導電体との境界近傍に生じるラジカルおよびイオンの密度の高い箇所が対向電極１２３０側に近づくことにより、その分布の粗さが堆積膜形成ムラに反映されやすくなったためと考えられる。
【００９２】
〔実施例４〕
実施例４−１、４−２では、堆積膜形成処方が異なる以外は、実施例１−１とした。
実施例４−１は表８に示す堆積膜形成処方で電子写真感光体を作製した。表８に示すように、実施例１−１における堆積膜形成処方に対して、高周波電力を１．５倍にした。
一方、実施例４−２では表９に示す堆積膜形成処方にて電子写真感光体を作製した。表９に示すように、実施例１−１における堆積膜形成処方に対して、高周波電力を０．７５倍にした。
これらの評価結果を表１０に示す。
【００９３】
【表８】
2019123923.tif 000010
【００９４】
【表９】
2019123923.tif 000011
【００９５】
【表１０】
2019123923.tif 000012
【００９６】
実施例４−１は実施例１−１に対して若干総合層厚ムラが大きくなっていた。これは実施例１−１に対し高周波電力が大きいために、誘電体と駆動導電体との境界近傍に生じるラジカルおよびイオンの密度の高い箇所が増強され、その増強箇所の分布がやや強めに層厚分布に反映されたことによると考えられる。
【００９７】
一方、実施例４−２では実施例１−１に対して若干総合層厚ムラが小さくなっていた。これは実施例１−１に対して高周波電力が小さいために、誘電体と駆動導電体との境界近傍に生じるラジカルおよびイオンの密度の高い箇所が弱くなり、それによってラジカルおよびイオンの密度の強弱の分布が緩和されたことによると考えられる。
しかしながら、いずれも実施例１−１と評価ランクは同等であり、堆積膜形成処方の違いによる総合層厚ムラへの影響はさほど大きくはなかった。
【００９８】
〔実施例５〕
実施例５−１、５−２では、堆積膜形成処方が異なる以外は、実施例２−２とした。
実施例５−１は表８に示す堆積膜形成処方で電子写真感光体を作製した。表８に示すように、実施例２−２における堆積膜形成処方に対して、高周波電力を１．５倍にした。
一方、実施例５−２では表９に示す堆積膜形成処方にて電子写真感光体を作製した。表９に示すように、実施例２−２における堆積膜形成処方に対して、高周波電力を０．７５倍にした。
これらの評価結果を表１１に示す。
【００９９】
【表１１】
2019123923.tif 000013
【０１００】
実施例５−１は実施例２−２に対して若干総合層厚ムラが大きくなっていた。これは実施例２−２に対し高周波電力が大きいために、誘電体と駆動導電体との境界近傍に生じるラジカルおよびイオンの密度の高い箇所が増強され、その増強箇所の分布がやや強めに層厚分布に反映されたことによると考えられる。
【０１０１】
一方、実施例５−２では実施例２−２に対して若干総合層厚ムラが小さくなっていた。これは実施例２−２に対して高周波電力が小さいために、誘電体と駆動導電体との境界近傍に生じるラジカルおよびイオンの密度の高い箇所が弱くなり、それによってラジカルおよびイオンの密度の強弱の分布が緩和されたことによると考えられる。
しかしながら、いずれも実施例２−２と評価ランクは同等であり、堆積膜形成処方の違いによる総合層厚ムラへの影響はさほど大きくはなかった。
【符号の説明】
【０１０２】
１００・・・・円筒状反応容器
１０１・・・・下部絶縁リング
１０２・・・・上部絶縁リング
１０３・・・・駆動導電体
１０４・・・・駆動電源
１０５・・・・蓋部材
１０６・・・・ステージ部材
１０７・・・・回転駆動機構
１０８・・・・ガス導入系
１０９・・・・カソード電極
１１１・・・・埋め込み誘電体
１１２・・・・排気経路
１２０・・・・放電空間
１３０・・・・対向電極
１３１・・・・上部基体
１３２・・・・円筒状基体
１３３・・・・円筒状基体
１３４・・・・下部基体
１３５・・・・基体ホルダ
１３６・・・・回転軸
【図１】
2019123923.tif 000014
【図２】
2019123923.tif 000015
【図３】
2019123923.tif 000016
【図４】
2019123923.tif 000017
【図５】
2019123923.tif 000018
【図６】
2019123923.tif 000019
【図７】
2019123923.tif 000020
【図８】
2019123923.tif 000021
【図９】
2019123923.tif 000022
【図１０】
2019123923.tif 000023
【図１１】
2019123923.tif 000024
【図１２】
2019123923.tif 000025