(57)【要約】【課題】  画像欠陥が低減された電子写真用感光体を製造することが可能な電子写真用感光体製造装置を提供する。【解決手段】  第１の円筒状側壁と、前記第１の円筒状側壁を取り囲む第２の円筒状側壁との間に構成された減圧可能な反応容器と、  前記反応容器内に配置され、基体を保持する基体保持部材と、  前記反応容器内に原料ガスを供給するための原料ガス供給手段と、  を備える複数の基体に同時に堆積膜を形成可能な堆積膜形成装置において、前記第１の円筒状側壁及び第２の円筒状側壁の少なくとも一部が誘電体で構成されるとともに、  前記反応容器内に高周波電力を供給する電力供給系として、前記第１の円筒状側壁の内側に第１の高周波電極を、前記第２の円筒状側壁の外側に第２の高周波電極を配置させ、かつ、さらに前記第１の高周波電極と前記第２の高周波電極に対し、異なる周波数の高周波電力を供給する手段を有する、堆積膜形成装置とする。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の円筒状側壁と、前記第１の円筒状側壁を取り囲む第２の円筒状側壁との間に構成された減圧可能な反応容器と、
前記反応容器内に配置され、基体を保持する基体保持部材と、
前記反応容器内に原料ガスを供給するための原料ガス供給手段と、
を備える複数の基体に同時に堆積膜を形成可能な堆積膜形成装置において、前記第１の円筒状側壁及び第２の円筒状側壁の少なくとも一部が誘電体で構成されるとともに、
前記反応容器内に高周波電力を供給する電力供給系として、前記第１の円筒状側壁の内側に第１の高周波電極を、前記第２の円筒状側壁の外側に第２の高周波電極を配置させ、さらに前記第１の高周波電極と前記第２の高周波電極に対し、異なる周波数の高周波電力を供給する手段を有する、堆積膜形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の堆積膜形成装置において、前記第１の高周波電極と前記第２の高周波電極に供給する前記高周波電力の周波数が、それぞれ、５０ＭＨｚ以上２５０ＭＨｚ以下であることを特徴とする、堆積膜形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の堆積膜形成装置において、前記第２の高周波電極の数Ｎ２と、前記第１の高周波電極の数Ｎ１が、下記式（１）の関係を満たすことを特徴とする、堆積膜形成装置。
Ｎ２  ≧  Ｎ１    (1)
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の堆積膜形成装置において、前記第１の円筒状側壁と前記第２の円筒状側壁が同一の中心軸を有するように配置されており、かつ、前記第１の高周波電極と、前記第２の高周波電極と、前記基体支持部材とが、それぞれ前記中心軸上に中心を持つ円周上に配置されることを特徴とする、堆積膜形成装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の堆積膜形成装置において、前記第１の電極と前記第２の電極が、円筒状又は円柱状であることを特徴とする、堆積膜形成装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の堆積膜形成装置において、前記基体が円筒状であり、かつ、前記円筒状基体表面から前記第１の高周波電極表面の最短距離Ｒ１と、前記円筒状基体表面から前記第２の高周波電極表面の最短距離Ｒ２が、下記式（２）の関係を有することを特徴とする、堆積膜形成装置。
０．８０≦Ｒ１／Ｒ２≦１．２５      （２）
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の堆積膜形成装置において、前記第１の高周波電極に供給する高周波の周波数ｆ１と、前記第２の高周波電極に供給する高周波の周波数ｆ２が、下記式（３）の関係を満たすことを特徴とする、堆積膜形成装置。
ｆ１  ＞  ｆ２    （３）
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載の堆積膜形成装置において、前記第２の高周波電極の数Ｎ２と、前記第１の高周波電極の数Ｎ１と、前記円筒状基体の数が、同数であることを特徴とする、堆積膜形成装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載の堆積膜形成装置において、前記第２の高周波電極と、前記第１の高周波電極と、前記円筒状基体とが、同一直線上に並んで配置されることを特徴とする、堆積膜形成装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項に記載の堆積膜形成装置において、前記円筒状基体上にシリコン原子を含有する非晶質膜を形成することで、電子写真用感光体を製造することを特徴とする、堆積膜形成装置。
【請求項１１】
第１の円筒状側壁と、前記第１の円筒状側壁を取り囲む第２の円筒状側壁との間に構成された減圧可能な反応容器内に複数の基体を配置し、前記反応容器内に原料ガスを供給し、
高周波電力供給手段から前記反応容器内に高周波電力を導入して前記原料ガスを分解して前記基体上に堆積膜を形成する堆積膜形成方法において、
前記第１の円筒状側壁の内側に第１の高周波電極を、前記第２の円筒側壁の外側に第２の高周波電極を配置させ、第１の高周波電極及び第２の高周波電極にそれぞれ異なる周波数の高周波電力を印加し、反応容器外に配置された前記第１の電極及び第２の電極から、前記第１の円筒状側壁と前記第２の円筒状側壁の少なくとも一部を構成する誘電部材を通過して前記反応容器内に高周波電力が導入されることを特徴とする、堆積膜形成方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の堆積膜形成方法において、前記第1の高周波電極と前記第２の高周波電極に供給する前記高周波電力の周波数が、それぞれ、５０ＭＨｚ以上２５０ＭＨｚ以下であることを特徴とする、堆積膜形成方法。
【請求項１３】
請求項１１か１２のいずれか１項に記載の堆積膜形成装置において、前記第１の高周波電極に供給する高周波の周波数ｆ１と、前記第２の高周波電極に供給する高周波の周波数ｆ２が、下記式（４）の関係を満たすことを特徴とする、堆積膜形成方法。
ｆ１  ＞  ｆ２    （４）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に堆積膜、特に電子写真用感光体、光起電力デバイス等に用いる堆積膜の形成装置及び形成方法に関するものであり、より具体的には、プラズマCVD法を用いたアモルファスシリコン電子写真用感光体製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体デバイス、電子写真用感光体、光起電力デバイス、その他各種エレクトロニクス素子等に用いる素子部材に用いる堆積膜形成方法の一つとしてプラズマＣＶＤ法が知られており、そのための装置も実用化されている。
【０００３】
プラズマＣＶＤ法は、原料ガスを直流、又は高周波、又はマイクロ波グロー放電により分解し、基板上に薄膜状の堆積膜を形成する方法であり、例えば、水素で補償されたアモルファスシリコン（以下、「ａ−Ｓｉ：Ｈ」と表記する）堆積膜の形成等に利用され、現在実用化が非常に進んでおり、その際に使用される装置も各種提案されている。
【０００４】
特に、高周波供給電源としてＶＨＦ帯の高周波を用いたＶＨＦプラズマＣＶＤ法による堆積膜形成装置は、堆積膜の堆積速度が大きく、大面積基板への堆積膜形成に有利なことから、近年活発に研究開発が行われ、注目されている（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
図１にVHF帯域の電源を用いた、従来の電子写真用感光体の製造装置の一例を示す。図１において、（ａ）は概略縦断面図、（ｂ）は（ａ）の切断線Ｘ−Ｘ'に沿う概略横断面図である。
【０００６】
図１に示した製造装置は、少なくとも一部が誘電体からなる円筒状側壁１０１で囲まれた減圧可能な空間内に、堆積膜が形成される複数の円筒状基体１１１、原料ガスを空間内に導入する原料ガス導入管１１０、放電空間を減ずるための導電性の円筒状部材１０２が設置され、空間内に高周波電力を導入するための高周波電極１０３等が円筒状側壁外部に設置されている。
【０００７】
図１に示した製造装置を使用した場合の電子写真用感光体製造方法の一例を以下に示す。
【０００８】
高周波電源１０７より出力された高周波電力は、マッチングボックス１０６を介した後、導電性部材で構成される複数の高周波電力分割伝送部材１１７へと分割された後、高周波電極１０３を介して少なくとも一部が誘電体からなる円筒状側壁１０１で囲まれた空間内に導入され、前記空間内にプラズマが形成される。この放電時に生成される原料ガスの分解生成物が円筒状基体上に堆積することにより、堆積膜が形成される。このような製造装置を使用することにより、ＶＨＦプラズマＣＶＤ法によって、速い堆積膜形成速度でも高品質な堆積膜を得ることができ、さらには、複数の基体を同時に処理することが可能となり、製品の低コスト化、及び高品質化を実現することができる。そして、現在実用上問題ないレベルの電子写真用感光体の製造は可能となっている。
【０００９】
しかしながら、図１に示したような構成の装置は、基体に対して高周波電極が一方向のみから高周波電力を供給する形となっており、基体から見て高周波電極が配置されている空間と、高周波電極が配置されていない空間（図１中のα）とで、プラズマ密度が異なる状態となるため、長時間にわたって安定的に均一性の高いプラズマを発生させるには、改善の余地があった。
【００１０】
そこで、プラズマの均一性を高めるために、反応容器の外部のみからの高周波電力供給だけでなく、上述の円筒状部材１０２の替わりに高周波電極を内部に設け、空間α部にも直接に高周波電力を供給する方法も提案されている（例えば、特許文献２）。
【００１１】
図２に、２種類の高周波電極を用いた、電子写真用感光体製造用のＶＨＦ方式プラズマＣＶＤ装置の一例を示す。図２において、（ａ）は概略縦断面図、（ｂ）は（ａ）の切断線Ｘ−Ｘ'に沿う概略横断面図である。
【００１２】
図２に示した製造装置は、誘電体からなる円筒状反応容器２０１内に、円周上に複数の円筒状基体２１１を配置させ、かつ反応容器外に高周波電力供給用電極２０３を配置させ、円筒状基体２１１が配置された円周の内側にさらに高周波電力供給用の高周波電極２０２を設け、外側の電極２０３と内側の電極２０２に高周波電力を導入できるように発明されたものである。円筒状基体２１１の配置円周内に、さらに別の高周波電極を設けて高周波電力を供給することにより、図１の装置で改善の余地があった、プラズマの不均一性の問題を軽減することが可能となるように設計されている。
【特許文献１】特開２００６−９０４２号公報
【特許文献２】特開２００５−６８４５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、近年においては、電子写真用感光体が搭載される電子写真装置の高速化及びカラー高画質化が進み、それに伴いａ−Ｓｉ：Ｈ膜を用いた電子写真用感光体に要求される電位特性及び画像欠陥のレベルも格段に高くなってきている。特に、成膜中の異常放電や、装置内のダストに起因して感光体中に生成される直径約１〜数十μｍサイズの半球状の突起（以後、球状突起と略）に由来する、微小な画像欠陥を格段に低減することが要求されてきている。また、電子写真による印刷物においても、インクジェットプリンタによる写真出力と同様に、Ａ４やＡ３等の印刷媒体に対して非画像域のない印刷物、所謂フチ無し印刷を実現することに対する要求が高くなってきた。それに伴い、以前の電子写真感光体では非画像域であるために問題とならなかった、感光体の中央から上下１３ｃｍから１６ｃｍの距離にあたる部分においても、電位特性および画像欠陥のさらなる改善の必要性が生じている。特にａ−Ｓｉ：Ｈ感光体においては、要求される画像欠陥の改善のために、感光体の中央から上下１３ｃｍから１６ｃｍの部分における球状突起の数をさらに低減することが課題となっている。
【００１４】
そのような状況下において、従来の製造装置及び製造方法で作製した電子写真用感光体では改善の余地を残しているのが現状であり、早急な対応が求められている。
【００１５】
例えば、図１に示した製造装置を使用して、上記手法による電位特性及び突起欠陥の改善を試みた場合、特に低出力の高周波電力を導入しようとした場合に、従来では表面化することがなかった新たな問題が発生する可能性がある。
【００１６】
図１に示した製造装置を使用すると、放電空間を制限するために装置中央に配置された導電性の円筒状部材１０２が、接地された導電性の底板１１５に垂直に接する構成になっている。このような装置構成で放電状況を観察したところ、特に低出力の状態で円筒状部材１０２の周囲において、底板１１５に近接している領域で異常な放電が発生する場合があるのが観察された。このように異常放電が発生する理由は定かでは無いが、円筒状部材１０２の周囲は放電空間内でも比較的プラズマ密度が低い為に、特に低出力の時にプラズマが安定せずに異常な放電が発生しやすくなると考えられる。その結果、発生した異常放電に由来する微小な核が、分解生成された原料ガスにより形成され、円筒状基体１１１の底板に近接した部分に付着し、微小な球状突起を生じさせる可能性が高くなる。
【００１７】
また、図２に示した製造装置を使用した場合には、少なくとも一部が誘電体からなる反応容器内に高周波電力を印加するための放電空間内に配置された高周波電極２０２は、底板２１５と垂直に交わる構成となっている。このような装置構成で放電状況を観察したところ、特に低出力の状態で高周波電極２０２の周囲において、底板２１５に近接している領域で異常な放電が発生する場合があるのが観察された。このように異常放電が発生する理由は定かでは無いが、この場合、電極と底板の間は適当な絶縁部材２１６で絶縁されているが、電極―底板間距離が数ｃｍ程度と接近する部分があるため、特に低出力の高周波電力を供給する際は、プラズマが不安定となり電極―底板間に意図しない異常な放電が発生しやすくなると考えられる。その結果、発生した異常放電に由来する微小な核が形成され、円筒状基体の底板に近接した部分に付着し、微小な球状突起を生じさせる可能性が高くなる。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
前述した異常放電を解消するために、本発明者らは鋭意検討を行った結果、高周波電極を全て大気中に配置させ、放電空間から排除し、さらにプラズマ密度を放電空間中で均一化するために、異なる高周波電極に対して異なる周波数の高周波電力を供給することを考えるに至った。
【００１９】
即ち、本発明の電子写真用感光体製造装置は、
第１の円筒状側壁と、前記第１の円筒状側壁を取り囲む第２の円筒状側壁との間に構成された減圧可能な反応容器と、前記反応容器内に配置され、基体を保持する基体保持部材と、前記反応容器内に原料ガスを供給するための原料ガス供給手段と、を備える複数の基体に同時に堆積膜を形成可能な堆積膜形成装置において、前記第１の円筒状側壁及び第２の円筒状側壁の少なくとも一部が誘電体で構成されるとともに、前記反応容器内に高周波電力を供給する電力供給系として、前記第１の円筒状側壁の内側に第１の高周波電極を配置させ、前記第２の円筒状側壁の外側に第２の高周波電極を配置させ、さらに前記第１の高周波電極と前記第２の高周波電極に対し、異なる周波数の高周波電力を供給する手段を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、２つの円筒状側壁で囲んで形成される放電空間の外側に配置された２種類の高周波電力導入用電極と、円筒状基体とを適切な位置に配置させ、高周波電極にそれぞれ異なる周波数の高周波電力を印加することにより、放電空間内に十分な密度をもった均一なプラズマが長時間にわたって生成可能となり、さらに、放電空間内での異常放電も発生しにくいため、その結果、感光体上の球状突起数を低減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図を用いて本発明を詳述する。図３は本発明のａ−Ｓｉ：Ｈ感光体堆積膜製造装置の一例を示した模式的な概略図である。図３（ａ）は概略垂直断面図、図３（ｂ）は図３（ａ）の切断線Ｘ−Ｘ'に沿う概略横断面図である。
【００２２】
第１の円筒状側壁３０２、及び第２の円筒状側壁３０１を支持する底面には排気口３１２が形成され、排気管の他端は不図示の排気装置に接続されている。堆積膜の形成される円筒状基体３１１は、同一円周上に等間隔で互いに平行に配置されている。基体３１１は回転軸３１３によって保持され、モーターにより回転軸３１３が回転し、円筒状基体３１１はその母線方向中心軸のまわりを自転するようになっている。また、円筒状基体３１１は発熱体３１４によって加熱可能となっている。
【００２３】
第１の円筒状側壁３０２の配置円内には、第１の高周波電力導入用電極３０４が設置され、第１の高周波電源３０８から出力された高周波電力は、第１のマッチングボックス３０５を経て、第１の高周波電力導入用電極３０４から成膜空間に供給される。
【００２４】
また、第２の円筒状側壁３０１の配置円外には、第２の高周波電力導入用電極３０３が設置され、第２の高周波電源３０７から出力された高周波電力は、第２のマッチングボックス３０６を経て、第２の高周波電力導入用電極３０３から第２の円筒状側壁を介して成膜空間に供給される。
【００２５】
それぞれの高周波電極３０３、３０４は、絶縁部材３１９によって、底板からは絶縁された状態で設置されている。
【００２６】
放電空間内には原料ガス導入管３１０が設置され、原料ガス導入管の他端には不図示の原料ガス供給手段が接続されている。原料ガス供給手段から所望の原料ガスを、原料ガス導入管を介して放電空間内に供給する。
【００２７】
このような装置を用いた堆積膜の形成は、例えば概略以下のようにして行われる。
【００２８】
まず、円筒状基体３１１を反応容器内に設置し、不図示の排気装置により排気口３１２を通して反応容器内を排気する。続いて、発熱体３１４により円筒状基体３１１を所定の温度に加熱・制御する。
【００２９】
円筒状基体３１１が所定の温度となったところで、原料ガス導入管３１０を介して、原料ガスを反応容器内に導入する。原料ガスの流量が設定流量となり、また、反応容器内の圧力が安定したのを確認した後、第１の高周波電源３０８から第１のマッチングボックス３０５を介して第１の高周波電極３０４へ所定の高周波電力を供給する。同様に、第２の高周波電源３０７から第２のマッチングボックス３０６を介して第２の高周波電極３０３へ所定の高周波電力を供給する。上記方法で反応容器内に導入された高周波電力によって、反応容器内にグロー放電が生起し、原料ガスは励起・解離して円筒状基体３１１上に堆積膜が形成される。
【００３０】
所望の膜厚の形成が行なわれた後、高周波電力の導入を止め、続いて原料ガスの供給を停止して堆積膜の形成を終える。多層構造の堆積膜を形成する場合には、同様の操作を複数回繰り返す。この場合、各層間においては、上述したように１つの層の形成が終了した時点で一旦放電を完全に停止し、次層のガス流量、圧力に設定が変更された後、再度放電を生起して次層の形成を行ってもよいし、あるいは、１つの層の形成終了後一定時間でガス流量、圧力、高周波電力を次層の設定値に徐々に変化させることにより連続的に複数層を形成してもよい。
【００３１】
堆積膜の形成中、必要に応じて、回転軸３１３を介して円筒状基体３１１をモータにより所定の速度で回転させてもよい。
【００３２】
本発明においては、第１の円筒状側壁３０２、及び第２の円筒状側壁３０１は、その少なくとも一部が誘電体材料で構成されていることが必要である。それぞれの円筒状側壁は、大気を遮断可能な減圧容器壁となりうるものでなければならず、また、高周波電力導入部を兼ねる働きをするべきものであり、誘電損失の小さい材料であることが好ましい。具体的には、アルミナ、酸化ケイ素、窒化ホウ素、窒化ケイ素、又は窒化炭素等のセラミックス材料が好ましく用いられる。
【００３３】
本発明においては、第１の高周波電極３０４、第２の高周波電極３０３は、導電性材料から構成されれば特に制限ははなく、アルミニウム、ニッケル、チタン、銀、金、銅、ＳＵＳなどを用いることができる。
【００３４】
本発明においては、高周波電力の周波数が、５０ＭＨｚ以上２５０ＭＨｚ以下のＶＨＦ帯の高周波電力を用いることが好ましい。ＶＨＦ帯の高周波電力においては、放電空間での波長が１０ｃｍ程度から数ｍ程度となる場合が多く、装置寸法、基体寸法と同程度となる場合が多いため、高周波電力が堆積膜の均一性に及ぼす影響、特に定在波による影響が顕在化しやすい。しかし、本発明形態においては、反応容器の内外から異なる周波数の高周波電力を供給することで、上述のような定在波の影響を受けにくくなり、堆積膜の均一性を良好に保つことができる。
【００３５】
また、本発明における、第１の円筒状側壁の円周内側に設けられる第１の高周波供給用電極の個数Ｎ１と、第２の円筒状側壁の円周外側に設けられる第２の高周波電力供給用電極の個数Ｎ２は、下記式（１）の関係を満たすことが好ましい。
【００３６】
Ｎ２  ≧  Ｎ１    (1)
反応容器内に形成されるプラズマの密度が均一になりやすくなり、堆積膜の均一性の向上、異常放電により形成される球状突起を軽減することが可能となる。さらに好ましくは、Ｎ１とＮ２が同数である場合であり、内外電極がそれぞれ１対となるようにすることにより、長時間にわたって安定した電力供給を行うことが可能となる。
【００３７】
本発明における、第１の円筒状側壁、第２の円筒状側壁、第１の高周波電極、第２の高周波電極、円筒状基体支持部材が、それぞれ同一の中心軸を有するように配置されることが好ましい。装置の対称性を高めることにより、放電生成されるプラズマの均一性を向上させることが可能となる。
【００３８】
本発明における、高周波供給用電極は、円筒状または円柱状の形態であることが好ましい。
【００３９】
本発明において、堆積膜を堆積させる基体は円筒状であることが好ましい。さらに、隣接する、第１の高周波電極と円筒状基体の間の最短距離Ｒ１と、第２の高周波電極と円筒状基体の間の最短距離Ｒ２とが、下記式（２）の関係を有することが好ましい。
【００４０】
０．８０≦Ｒ１／Ｒ２≦１．２５      （２）
上述のＲ１とＲ２について、図３（ｃ）に示した。図３（ｃ）は、図３（ｂ）における、第１の高周波電極、第２の高周波電極、及び円筒状側壁をそれぞれ一つずつ有する部分を拡大した図である。この関係式（２）を有する配置構成にすることにより、第１の円筒状側壁と第２の円筒状側壁で形成される反応容器内に高周波電力が均一に導入されやすくなり、異常放電を低減し、安定な放電状態を維持することができる。
【００４１】
第１の高周波電極に供給する高周波の周波数ｆ１と、第２の高周波電極に供給する高周波の周波数ｆ２については、下記式（３）の関係を満たすことが好ましい。
【００４２】
ｆ１  ＞  ｆ２    （３）
周波数が高いほど誘電体中での高周波の減衰率は一般的に大きくなる。そのため、本発明における装置構成においては、高周波電極を円筒状側壁の内外に配置させるため、高周波電力を複数の電極に導入する際に、前記第２の高周波電極の方が電力導入する放電空間の体積が大きく、高周波の伝達距離が長くなる。従って、内外の電極にそれぞれ均等な密度となるように高周波電力を供給するためには、第２の高周波電極に供給する高周波の周波数の方が小さい構成となっていることが、プラズマの均一性が増すため、好ましい。
【００４３】
さらに、本発明における、第１の高周波電極と、円筒状基体と、第２の高周波電極とが、同一直線上に並んで配置されることが好ましい。
【００４４】
また、本発明の堆積膜形成装置、及び方法については、円筒状基体上にシリコン原子を含有する非晶質膜を形成することで、電子写真用感光体を製造すること、つまり上述のａ−Ｓｉ：Ｈ感光体ドラムを作製するのに最も適している。
【００４５】
図８は本発明の構成のアモルファスシリコン感光体８００の模式的な断面図の一例である。
【００４６】
図８に示すアモルファスＳｉ感光体はアルミニウム等の導電性基体８０１と、導電性基体８０１の表面に順次積層された電荷注入阻止層８０２と光導電層８０３、保護層８０４から成る。
【００４７】
導電性基体８０１としては、例えば、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｎｂ、Ｔｅ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｆｅ等の金属及びこれらの合金、例えばステンレス等の導電性材料が挙げられる。又、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、ポリスチレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルム又はシート、ガラス、セラミック等の電気絶縁性支持体の少なくとも感光層を形成する側の表面を導電処理したものも導電性基体として用いることができる。
【００４８】
光導電層８０３は、水素及び／又はハロゲン（Ｘ）を含み、シリコン原子を母体とするアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ：（Ｈ、Ｘ））をベースとし、更に炭素原子、窒素原子、酸素原子、ホウ素原子、リン原子から選ばれる原子をさらに含有してもよい。また、光導電層８０３は、複数の層を積層した構成とすることも可能であり、電荷発生層、電荷輸送層とを積層した機能分離型の光導電層とすることも可能である。
【００４９】
また、感光体の高帯電性、高光感度、等の電子写真特性を実現するために、光導電層の膜厚は、１０〜５０μｍであることが好ましく、２０〜４５μｍであることがより好ましく、２５〜４０μｍであることが最も好ましい。
【００５０】
保護層８０４は、水素及び／又はハロゲン（Ｘ）を含み、シリコン原子を母体としたアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ：（Ｈ、Ｘ））をベースとし、更に炭素原子、窒素原子及び酸素原子から選ばれる少なくとも１種以上の原子を更に含有する非単結晶材料から構成される。あるいは、水素及び／又はハロゲンを含み、炭素原子を母体としたアモルファスカーボン（a−C：（Ｈ，Ｘ））をベースとし、更に窒素原子及び酸素原子から選ばれる少なくとも１種以上の原子を更に含有する非晶質性材料から構成される。このような非晶質材料として、アモルファス炭化珪素、アモルファス窒化珪素、アモルファス酸化珪素、アモルファス炭化窒素、アモルファスカーボン等が挙げられる。この中でもアモルファス炭化珪素（ａ−ＳｉＣ：（Ｈ、Ｘ））、あるいはアモルファスカーボン（a−Ｃ：（Ｈ，Ｘ））で形成されることが 電子写真特性における高帯電性の観点から好ましい。
【００５１】
また、感光体の高帯電性、低残留電位、等の電子写真特性を満足するために、保護層８０４の膜厚は、０．０１〜３μｍであることが好ましく、０．０５〜２μｍであることがより好ましく、０．１〜１μｍであることが最も好ましい。
【００５２】
電荷注入阻止層８０２を設ける場合には、一般的にａ−Ｓｉ：（Ｈ、Ｘ）をベースとし、周期表１３族元素、１５族元素等のドーパントを含有させることにより伝導型を制御し、導電性基体からのキャリアの注入阻止能を持たせることが可能であり、特にホウ素、リンを含有することが好ましい。この場合、必要に応じて炭素原子、窒素原子及び酸素原子から選ばれる少なくとも１種以上の原子を含有させることで応力を調整し、感光層の密着性向上の機能を持たせることもできる。
【００５３】
電荷注入阻止層８０２の膜厚は、０．０１〜１０μｍであることが好ましい。
【００５４】
また、図８に図示されてはいないが、光導電層８０３と保護層８０４の間に、上部阻止層を設けることも可能である。上部阻止層を設ける場合には、一般的にａ−Ｓｉ：（Ｈ、Ｘ）をベースとし、周期表１３族元素、１５族元素等のドーパントを含有させることにより伝導型を制御し、保護層からのキャリアの注入阻止能を持たせることが可能である。この場合、必要に応じて炭素原子、窒素原子及び酸素原子から選ばれる少なくとも１種以上の原子を含有させることで応力を調整し、感光層の密着性向上の機能を持たせることもできる。
【００５５】
上部阻止層の膜厚は、伝導性と阻止能を両立させる観点から、０．０１〜５μｍであることが好ましい。
【００５６】
以上示したように、本発明においては、放電空間の外側に配置された二種類の高周波電力導入用電極と、円筒状基体とを適切な位置に配置させ、二種類の高周波電極にそれぞれ異なる周波数の高周波電力を印加することで、放電空間内に十分な密度をもった均一なプラズマが生成可能となり、その結果、特に円筒状基体の下部における直径１５μｍ以下の球状突起を低減することが可能となる。
【００５７】
以下、実施例により本発明についてさらに詳しく説明するが、本発明はこれらによりなんら制限されるものではない。
【実施例１】
【００５８】
図３に示す堆積膜形成装置を用い、直径８０ｍｍ、長さ３５８ｍｍの６本の円筒状アルミニウムシリンダー（基体）３１１上に、第１の高周波電力供給電源３０８として発振周波数１１０ＭＨｚの電源を使用し、第２の高周波電力供給電源３０７として発振周波数５５ＭＨｚの電源を使用した。第１の高周波電極３０４、及び第２の高周波電極３０３としては、直径２０ｍｍ、長さ５０ｃｍのＳＵＳ３０４製円柱を使用した。第１の円筒状側壁３０２は外径２００ｍｍ、厚さ５ｍｍのアルミナ製円筒であり、第２の円筒状側壁３０１は外径５００ｍｍ、厚さ５ｍｍのアルミナ製円筒である。また、プラズマに曝される第１の円筒状側壁３０２の外周面、及び第２の円筒状側壁３０１の内周面はブラスト加工により、Ｒｚ（ＪＩＳ規格条件）をＲｚ＝４０μｍとした。さらに、第１の高周波電極３０４と第２の高周波電極３０３と円筒状シリンダ３１１の最短距離Ｒ１、Ｒ２については、Ｒ１＝７５ｍｍ、Ｒ２＝７５ｍｍであり、それぞれが同一直線状になるようにそれぞれを配置させた。表１に示す条件（基体温度、ガス導入種及び流量、第１の高周波電極及び第２の高周波電極に印加する電力量、反応容器内の内圧）により、ａ−Ｓｉ：Ｈ感光体を作製した。
【００５９】
まず、反応容器内に円筒状アルミニウムシリンダー３１１を円周上に設置し、不図示の排気装置により排気口３１２を通して排気した。続いて、回転軸３１３を介して円筒状アルミニウムシリンダー３１１を不図示のモーターにより３ｒｐｍの速度で回転させた。また、原料ガス導入管３１０より反応容器中にＡｒを６００ｍｌ/ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ）で供給しながら、発熱体３１４により円筒状アルミニウムシリンダー３１１を２時間かけて２００℃になるように加熱した。
【００６０】
次に、Ａｒの供給を停止し、反応容器内を不図示の排気手段を用いて排気口３１２を通して排気した後、原料ガス導入管３１０を介して、表１に示した電荷注入阻止層形成に用いる原料ガスを導入した。原料ガスの流量が設定流量になったことを確認した後、排気口３１２と不図示の排気装置の間に設けられた圧力調整バルブにより、反応容器内の内圧を所望の値に調整した。圧力値が安定したのを確認し、所望の発振周波数に設定済みの第１の高周波電源３０８と第２の高周波電源３０７の出力が表１の値となるように調整し、マッチングボックス３０５を介して第１の高周波電極３０４へ、マッチングボックス３０６を介して第２の高周波電極３０３へ、高周波電力を供給した。
【００６１】
第１の高周波電極３０４、及び第２の高周波電極３０３より放射された高周波電力は、それぞれ第１の円筒状側壁３０２、及び第２の円筒状側壁３０１を透過して反応容器内に導入され、原料ガスを励起解離することによりガス活性種を生成させ、円筒状アルミニウムシリンダー３１１上に電荷注入阻止層を形成した。所望の膜厚になるように一定時間、膜形成を行い、高周波電力の供給を止め、続いて原料ガスの導入も停止して電荷注入阻止層の形成を終えた。その後、同様の操作を表１の条件に従って複数回繰り返すことにより、光導電層、変化層、保護層をこの順に積層形成し、ａ−Ｓｉ：Ｈ感光体（Ｓ−１）を得た。
【００６２】
【表１】
2008179863.tif 000002
【００６３】
（比較例１）
図１に示した構成の堆積膜形成装置を用い、高周波電極１０３へ供給する高周波の周波数を１１０ＭＨｚとし、高周波電極に供給する電力量を表２の値となるように調整した以外は、実施例１と同様に堆積膜を形成し、ａ−Ｓｉ：Ｈ感光体（Ｓ−１１）を得た。
【００６４】
【表２】
2008179863.tif 000003
【実施例２】
【００６５】
円筒状シリンダ３１１は固定したままで、Ｒ１＝７０ｍｍ、Ｒ２＝８５ｍｍとなるように第１の高周波電極３０４と第２の高周波電極３０３を配置させた以外は、実施例１と同様の条件で堆積膜を形成し、ａ−Ｓｉ：Ｈ感光体（Ｓ−２）を得た。
【実施例３】
【００６６】
円筒状シリンダ３１１は固定したままで、Ｒ１＝８０ｍｍ、Ｒ２＝６５ｍｍとなるように第１の高周波電極３０４と第２の高周波電極３０３を配置させた以外は、実施例１と同様の条件で堆積膜を形成し、ａ−Ｓｉ：Ｈ感光体（Ｓ−３）を得た。
【実施例４】
【００６７】
図３に示した構成の装置の代わりに、図５に示した、第１の高周波電極を３本等間隔で円周上にＲ１＝１００ｍｍとなるように配置させた堆積膜形成装置を用いた以外は、実施例１と同様の条件で堆積膜を形成し、ａ−Ｓｉ：Ｈ感光体（Ｓ−４）を得た。
【実施例５】
【００６８】
第１の高周波電極に５５ＭＨｚ、第２の高周波電極に１１０ＭＨｚの高周波を導入するように設定した以外は、実施例１と同様の条件で堆積膜を形成し、ａ−Ｓｉ:Ｈ感光体（Ｓ−５）を得た。
【実施例６】
【００６９】
図３に示した構成の装置の代わりに、図４に示した、第１の高周波電極、及び第２の高周波電極に１５ｍｍ×１５ｍｍ×５００ｍｍの四角柱形状の棒状電極を使用した以外は、実施例１と同様の条件で堆積膜を形成し、ａ−Ｓｉ:Ｈ感光体（Ｓ−６）を得た。
【実施例７】
【００７０】
図３に示した構成の装置の代わりに、図６に示した、第２の高周波電極を３本等間隔で円周上にＲ２＝２００ｍｍとなるように配置させた堆積膜形成装置を用いた以外は、実施例１と同様の条件で堆積膜を形成し、ａ−Ｓｉ：Ｈ感光体（Ｓ−７）を得た。
【実施例８】
【００７１】
図３に示した構成の装置の代わりに、図７に示した装置を用いた。その際、Ｒ１＝１００ｍｍ、Ｒ２＝２００ｍｍとなるように第１の高周波電極、第２の高周波電極、円筒状アルミニウムシリンダーを配置させた。また、第１の高周波電極に２５０ＭＨｚ、第２の高周波電極に１１０ＭＨｚの高周波を導入するように設定した。以上の構成の装置を用いた以外は、実施例１と同様の条件で堆積膜を形成し、ａ−Ｓｉ：Ｈ感光体（Ｓ−８）を得た。
【実施例９】
【００７２】
第１の高周波電極に１１０ＭＨｚ、第２の高周波電極に５５ＭＨｚの高周波を導入するように設定した以外は、実施例８と同様の条件で堆積膜を形成し、ａ−Ｓｉ:Ｈ感光体（Ｓ−９）を得た。
【００７３】
（球状突起評価方法）
上述の方法で得られたそれぞれのａ−Ｓｉ:Ｈ感光体（Ｓ−１）〜（Ｓ−１１）の中心位置から１５０ｍｍの位置（底板側。下部）を光学顕微鏡にて観測し、幅１０ｍｍ×長さ（周方向感光体１周分に相当）２５１ｍｍについて球状突起の個数を算出し、実施例１を１００とした際の相対値を算出した。これらの値をそれぞれ６本の感光体について観測し、その平均値を算出して比較した。結果を表３に示す。
【００７４】
（堆積膜形成中のプラズマの放電状態診断方法）
上述の各実施例における、下部阻止層形成過程中において、第１の高周波電極３０４に電力を供給している高周波供給用電源３０８の反射波を常時モニタリングし、定常状態からの瞬間的な値のずれを異常放電による反射波ピークとして観測した。結果を表３に示す。
【００７５】
【表３】
2008179863.tif 000004
【００７６】
上述した本例の結果から明らかな様に、二つの円筒状側壁で囲まれる放電空間の外側に配置された二つの高周波電力導入用電極と、円筒状基体とを適切な位置に配置させ、二つの高周波電極にそれぞれ異なる周波数の高周波電力を印加することで、感光体上の球状突起数を低減でき、本発明の効果を得ることができることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】（ａ）従来のＶＨＦプラズマＣＶＤ方式による堆積膜形成装置の一例を示す模式的構成の横から見た概略縦断面図である。  （ｂ）従来のＶＨＦプラズマＣＶＤ方式による堆積膜形成装置の一例を示す模式的構成の上から見た概略横断面図である。
【図２】（ａ）従来のＶＨＦプラズマＣＶＤ方式による堆積膜形成装置の一例を示す模式的構成の横から見た概略縦断面図である。  （ｂ）従来のＶＨＦプラズマＣＶＤ方式による堆積膜形成装置の一例を示す模式的構成の上から見た概略横断面図である。
【図３】（ａ）本発明で用いる、ＶＨＦプラズマＣＶＤ方式による堆積膜形成装置の一例を示す模式的構成の横から見た概縦断面図である。  （ｂ）本発明で用いる、ＶＨＦプラズマＣＶＤ方式による堆積膜形成装置の一例を示す模式的構成の上から見た概略横断面図である。  （ｃ）（ｂ）に示した断面図の一部を拡大した図である。
【図４】本発明に用いる堆積膜形成装置の別の一例である。
【図５】本発明に用いる堆積膜形成装置の別の一例である。
【図６】本発明に用いる堆積膜形成装置の別の一例である。
【図７】本発明に用いる堆積膜形成装置の別の一例である。
【図８】本発明で堆積形成可能なアモルファスシリコン感光体の一例を表す概略断面図である。
【符号の説明】
【００７８】
１０１  円筒状側壁
１０２  導電性円筒状部材
１０３  第２の高周波電極
１０６  マッチングボックス
１０７  高周波電力供給用電源
１０９  シールド
１１０  ガス導入管
１１１  円筒状基体
１１２  排気口
１１４  発熱体
１１５  上蓋
１１７  電力分割伝送部材
１１８  輝度測定用窓
１１９  絶縁部材
２０１  円筒状側壁
２０２  高周波電極
２０３  高周波電極
２０５  マッチングボックス
２０６  マッチングボックス
２０７  高周波供給用電源
２０８  高周波供給用電源
２０９  シールド
２１０  ガス導入管
２１１  円筒状基体
２１２  排気口
２１４  発熱体
２１５  底板
２１６  絶縁部材
２１７  電力分割伝送部材
２１８  輝度測定用窓
３０１  第２の円筒状側壁
３０２  第１の円筒状側壁
３０３  第２の高周波電極
３０４  第１の高周波電極
３０５  マッチングボックス
３０６  マッチングボックス
３０７  高周波電力供給用電源
３０８  高周波電力供給用電源
３０９  シールド
３１０  ガス導入管
３１１  円筒状基体
３１２  排気口
３１３  円筒状基体用回転軸
３１４  発熱体
３１７  電力分割伝送部材
３１８  輝度測定用窓
３１９  絶縁部材
【図１】
2008179863.tif 000005
【図２】
2008179863.tif 000006
【図３】
2008179863.tif 000007
【図４】
2008179863.tif 000008
【図５】
2008179863.tif 000009
【図６】
2008179863.tif 000010
【図７】
2008179863.tif 000011
【図８】
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