(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
減圧された反応容器内にて高周波電力を用いて原料ガスを分解することにより、
導電性基体上に、
シリコン原子を母体とするアモルファス材料からなる第１の層と、
炭素原子を母体とし、水素を含有するアモルファス材料からなる第２の層と、
を順次堆積する電子写真感光体の製造方法において、
前記第１の層を第１の反応容器内にて形成する第１の工程と、
前記第２の層を第２の反応容器内にて形成する第２の工程と、
前記第１の層の形成が終了し、前記導電性基体を搬出した前記第１の反応容器内をドライエッチング処理する第３の工程と、
を備え、
前記第１の工程は、
複数の前記第１の反応容器を用い、
前記第２の工程は、
前記第１の反応容器よりも少ない数の前記第２の反応容器を用い、
前記第３の工程と前記第２の工程とを同時に進行する電子写真感光体の製造方法。
【請求項２】
前記第１の工程は、
前記第１の層として光導電層を形成する工程である請求項１記載の電子写真感光体の製造方法。
【請求項３】
前記第２の工程は、
前記第２の層として表面層を形成する工程である請求項１または２記載の電子写真感光体の製造方法。
【請求項４】
前記第２の層は、
シリコン原子を含有し、
シリコン原子Ｓｉと炭素原子Ｃの和に対するシリコン原子Ｓｉの比が０．２％≦Ｓｉ／Ｓｉ＋Ｃ＜１０％である請求項１乃至３のいずれか１項記載の電子写真感光体の製造方法。
【請求項５】
前記シリコン原子Ｓｉと炭素原子Ｃの和に対するシリコン原子Ｓｉの比が０．２％≦Ｓｉ／Ｓｉ＋Ｃ＜５％である請求項４記載の電子写真感光体の製造方法。
【請求項６】
前記第１の工程は、
中間層を前記第１の層に含めて形成する請求項１乃至５のいずれか１項記載の電子写真感光体の製造方法。
【請求項７】
前記第２の工程は、
中間層を前記第２の層に含めて形成する請求項１乃至６のいずれか１項記載の電子写真感光体の製造方法。
【請求項８】
前記中間層は、
組成を段階的に変化させて形成する請求項６または７記載の電子写真感光体の製造方法。
【請求項９】
前記導電性基体が円筒状であり、
複数本の前記円筒状基体に同時に層を形成する請求項１乃至８のいずれか１項記載の電子写真感光体製造の方法。
【請求項１０】
前記第１の反応容器にて用いられる前記高周波電力の周波数と、前記第２の反応容器にて用いられる前記高周波電力の周波数とが異なる請求項１乃至９のいずれか１項記載の電子写真感光体の製造方法。
【請求項１１】
前記第１の反応容器にて用いられる前記高周波電力の周波数が５０〜４５０ＭＨｚであり、
前記第２の反応容器にて用いられる前記高周波電力の周波数が１３．５６ＭＨｚである請求項１０記載の電子写真感光体の製造方法。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の電子写真感光体の製造方法により製造された電子写真感光体。
【請求項１３】
請求項１２に記載の電子写真感光体を用いる電子写真装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導電性基体上に、アモルファスシリコン（以下、ａ−Ｓｉと記す）から成る光導電層、及び水素を含有するアモルファス炭素（以下、ａ−Ｃ：Ｈと記す）から成る表面層を有する電子写真感光体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真装置では、導電性基体上に、例えば、ａ−Ｓｉから成る光導電層を成膜した感光体を用い、該感光体の表面をコロナ帯電、ローラ帯電、ファーブラシ帯電、磁気ブラシ帯電等により一様に帯電させ、反射光や変調信号に応じてレーザーやＬＥＤにより被複写像を露光することで感光体の表面上に静電潜像を形成し、潜像と逆極性に帯電されたトナーを付着させることで現像し、これを複写用紙などに転写することで複写が行なわれる。
【０００３】
このような電子写真装置では、感光体の表面にトナーが一部残留するため、残留トナーを除去する必要がある。残留トナーは、クリーニングブレード、ファーブラシ、マグネットブラシ等を用いたクリーニング工程により除去するのが一般的である。
【０００４】
近年の電子写真装置では、印刷画像の高画質化や省エネルギーのために、従来よりも平均粒径が小さく、融点が低いトナーが用いられるようになってきている。また、電気回路素子の発達に伴って、複写速度が向上し、感光体の回転数も上昇の一途をたどっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近年の電子写真装置では、印刷画像の高画質化、省エネルギー化、及び複写速度の向上に伴って、感光体表面に発生する融着やフィルミングが問題となってきている。特に、電子写真装置のデジタル化の進展に伴い、画質に対する要求がレベルアップし、従来許容されていた画像欠陥も問題視されるようになってきた。
【０００６】
画像欠陥の原因となる融着やフィルミングの詳細な発生原因は不明であるが、概略以下のように考えられている。
【０００７】
感光体と摺擦部分との間に摩擦力が働くと、接触部にビビリが発生し、感光体表面における圧縮効果が高くなってトナーが感光体表面に強く押しつけられる。このことが原因で融着やフィルミングが発生する。さらに、電子写真装置の複写速度が速くなると、摺擦部分と感光体の相対速度が速くなるため、融着やフィルミングがより発生しやすくなる。
【０００８】
上記問題を解決するための対策として、例えば、特開平１１−１３３６４０号公報、及び特開平１１−１３３６４１号公報に記載されているように、水素を含有した非単結晶炭素を感光体表面に形成する手法が有効である。
【０００９】
ａ−Ｃ：Ｈは、別名ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）と呼ばれるように硬度が非常に高いために傷や摩耗に強く、特異な固体潤滑性を備えているため融着やフィルミングの防止に最適な材料と考えられている。実際、感光体表面にａ−Ｃ：Ｈ膜を形成した場合、さまざまな環境において融着やフィルミングを効果的に防止できることが確認されている。
【００１０】
ところが、高周波プラズマ装置を用いてａ−Ｃ：Ｈ層を表面に有する電子写真感光体を製造する場合、以下に記載するような問題があった。
【００１１】
通常、高周波プラズマ装置を用いた場合、ａ−Ｃ：Ｈの堆積工程が終了した後で光導電層の形成中に発生した副生成物（ポリシラン）をドライエッチング等により除去し、反応容器内をクリーニングする必要がある。
【００１２】
しかしながら、光導電層〜表面層（ａ−Ｃ：Ｈ）を連続形成した後のクリーニング時間は、光導電層〜従来表面層（例えば、ａ−ＳｉＣ）を連続形成した後のクリーニング時間よりも長くかかってしまう。
【００１３】
これは、反応容器内に光導電層の形成時に発生した副生成物（ポリシラン）だけでなくａ−Ｃ：Ｈ膜も残っていることが原因である。ａ−Ｃ：Ｈ膜は非常にエッチングされにくい性質を有しているため、ａ−Ｃ：Ｈ膜を除去するためにクリーニング時間が長くなり、製造コストを上昇させる要因となっていた。
【００１４】
また、クリーニングしても反応容器内にａ−Ｃ：Ｈの膜片がわずかに残ることがあるため、同じ反応容器を用いて次の感光体を形成すると、クリーニング工程でわずかに残ったａ−Ｃ：Ｈの膜片が次の堆積膜形成時に基体表面に付着し、画像欠陥を発生させる要因となっていた。
【００１５】
また、微量の珪素を添加したａ−Ｃ：Ｈ（以下、ａ−Ｃ：Ｈ（Ｓｉ）と記す）表面層の形成時においても、上記ａ−Ｃ：Ｈ膜と同様に反応容器内に残るａ−Ｃ：Ｈ（Ｓｉ）膜片はエッチングされにくく、同様の問題が発生していた。
【００１６】
本発明は上記したような従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものであり、ａ−Ｓｉから成る光導電層、及びａ−Ｃ：Ｈ表面層またはａ−Ｃ：Ｈ（Ｓｉ）表面層を有する電子写真感光体を、効率よく安価に製造できる電子写真感光体の製造方法を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
発明者らは、上述の問題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、表面がアモルファス炭素膜からなる電子写真感光体を以下のように製造することにより、画像欠陥やトナー融着が長期にわたって防止され、良好な画像形成が維持できる感光体を安価に安定して製造できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１８】
すなわち、本発明の電子写真感光体の製造方法は、減圧された反応容器内にて高周波電力を用いて原料ガスを分解することにより、
導電性基体上に、
シリコン原子を母体とするアモルファス材料からなる第１の層と、
炭素原子を母体とし、水素を含有するアモルファス材料からなる第２の層と、
を順次堆積する電子写真感光体の製造方法において、
前記第１の層を第１の反応容器内にて形成する第１の工程と、
前記第２の層を第２の反応容器内にて形成する第２の工程と、
前記第１の層の形成が終了し、前記導電性基体を搬出した前記第１の反応容器内をドライエッチング処理する第３の工程と、
を備え、
前記第１の工程は、
複数の前記第１の反応容器を用い、
前記第２の工程は、
前記第１の反応容器よりも少ない数の前記第２の反応容器を用い、
前記第３の工程と前記第２の工程とを同時に進行する方法である。
【００１９】
次に、発明に至った経緯を以下に示す。
【００２０】
発明者らは、ａ−Ｃ：Ｈ、またはａ−Ｃ：Ｈ（Ｓｉ）を表面層に用いたａ−Ｓｉ感光体を検討していた際、上述したように感光体形成後の反応容器内のドライエッチング処理に必要な時間が従来よりも長くなることを知った。
【００２１】
この問題を解決するために、例えば、エッチングガスの濃度や種類、投入電力等のエッチング条件を変えることである程度の時間短縮が可能となったが、満足できるまでのコストに見合う手法は得られなかった。
【００２２】
そこで、ａ−Ｓｉ光導電層からａ−Ｃ：Ｈ表面層またはａ−Ｃ：Ｈ（Ｓｉ）表面層までを同一の反応容器内で形成するのではなく、ａ−Ｓｉ光導電層までを第１の反応容器内で成膜し、第２の反応容器に移してａ−Ｃ：Ｈ表面層またはａ−Ｃ：Ｈ（Ｓｉ）表面層を形成する工程を考えた。
【００２３】
光導電層まで形成する第１の反応容器内は、成膜された基体を搬出後にドライエッチング処理によりクリーニングを行う。第１の反応容器内にはＳｉ系の副生成物のみ残っているため、エッチング処理時間が大幅に短縮する。一方、第２の反応容器に移された光導電層まで形成された基体は、第２の反応容器内にてａ−Ｃ：Ｈ表面層またはａ−Ｃ：Ｈ（Ｓｉ）表面層が形成される。
【００２４】
ａ−Ｃ：Ｈ表面層の形成時においては、Ｓｉ系の原料ガスを使用しないため形成時にポリシランが発生しない。さらに、ａ−Ｃ：Ｈ膜は密着性に優れ、反応容器内は膜剥れ等による汚染率はきわめて低くなる。このため、ａ−Ｃ：Ｈ層形成用の第２の反応容器内は毎回クリーニングする必要が無く、ある程度のサイクルはクリーニング工程が無くても使用できる。
【００２５】
ａ−Ｃ：Ｈ（Ｓｉ）表面層の形成時においても、ａ−Ｃ：Ｈ表面層と同様にポリシランの発生はほとんど無く、密着性も同様に優れているため、第２の反応容器内を毎回クリーニングする必要は無い。また、中間層を第２の反応容器内で作製する場合も、中間層の堆積膜は通常の光導電層と比べて非常に薄く、密着性も良好であるため、第２の反応容器内を毎回クリーニングする必要が無い。
【００２６】
したがって、製造装置の稼働率が向上し、製造コストの引き下げが可能であることが判明した。
【００２７】
また、表面層の成膜時間は、光導電層の形成時間に比べて非常に短いため、光導電層を形成するための複数の第１の反応容器に対応して、１つの表面層形成用の第２の反応容器を設ける構成も可能となる。
【００２８】
この場合、複数の第１の反応容器内で光導電層を成膜した基体に、第２の反応容器を用いて、ａ−Ｃ：Ｈ表面層またはａ−Ｃ：Ｈ（Ｓｉ）表面層を順次形成することで、製造工程に無駄がなくなり、第２の反応容器の数を減らすことができるため、投資効率が改善する。
【００２９】
さらに、光導電層からａ−Ｃ：Ｈ表面層またはａ−Ｃ：Ｈ（Ｓｉ）表面層まで同一の反応容器内で形成した場合と、光導電層のみ形成した場合とで反応容器内のクリーニング時間を比較すると、上述したドライエッチング処理時間が短縮される効果以外にクリーニング状態にも違いがあることが分かった。
【００３０】
上述したように、ａ−Ｃ：Ｈ及びａ−Ｃ：Ｈ（Ｓｉ）膜は、非常にエッチングされにくく、光導電層とａ−Ｃ：Ｈ表面層またはａ−Ｃ：Ｈ（Ｓｉ）表面層とを同一の反応容器内で成膜すると、クリーニング後も表面層膜片が残ってしまい、製造サイクルを繰り返すうちに反応容器内が汚染され、電子写真感光体の画像欠陥の原因となる。
【００３１】
本発明の電子写真感光体の製造方法では、第１の反応容器内はドライエッチング後に極めてクリーンな状態で保たれ、画像欠陥の発生確率が極めて低くなるため、不良率が低減する。さらに、ａ−Ｃ：Ｈ表面層またはａ−Ｃ：Ｈ（Ｓｉ）表面層を第２の反応容器内で形成することで、以下の副次的効果も生まれる。
【００３２】
（副次的効果）
上記のような感光体表面に良質なａ−Ｃ：Ｈ表面層またはａ−Ｃ：Ｈ（Ｓｉ）表面層を形成するためには、充分な高周波エネルギーが必要であることが知られている。これは、原料となる炭化水素系のガス流量に対して充分なエネルギーを与えて分解しないと、堆積層がポリマー状になり充分な硬度が得られなくなってしまうからである。
【００３３】
このため、ａ−Ｃ：Ｈ表面層及びａ−Ｃ：Ｈ（Ｓｉ）表面層の作製条件は、ａ−Ｓｉ層の作製条件に比べて高周波電力を大きくする必要がある。特に、ａ−Ｃ：Ｈ層は、プラズマの生成条件に影響を受けやすく、硬度や膜厚分布にムラが生じやすい。しかしながら、ａ−Ｃ：Ｈ層の成膜に最適な条件に設定された反応容器は、必ずしもａ−Ｓｉ層の形成用に最適とは限らなかった。
【００３４】
本発明のように、光導電層形成用と、ａ−Ｃ：Ｈ表面層形成用またはａ−Ｃ：Ｈ（Ｓｉ）表面層形成用とに異なる反応容器を用いると、各層の形成に最適な形態の反応容器を用いることができるため、各層においてより高性能機能を有する堆積膜が設計し易くなり、さらに高性能な電子写真感光体を得ることができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
次に本発明について図面を参照して説明する。
【００３６】
まず、本発明の製造対象である電子写真感光体の構造について説明する。
【００３７】
図１は本発明の製造方法で作製する電子写真感光体の一構成例を示す側断面図である。
【００３８】
図１に示すように、電子写真感光体は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）やステンレス等の導電性材料からなる円筒状基体１上に、感光層２及び表面層３が順次積層された構造である。本発明では、感光層２の材料としてａ−Ｓｉが用いられ、表面層３の材料として上述したａ−Ｃ：Ｈまたはａ−Ｃ：Ｈ（Ｓｉ）が用いられる。なお、感光層２には光導電層６に加えて必要に応じて下部阻止層４や中間層５などの種々の機能をもつ層を設けてもよい。
【００３９】
また、円筒状基体１としては、上記Ａｌやステンレスのような導電性材料が一般的に用いられるが、例えば、各種のプラスチックやセラミックス等の導電性を有しないものに導電性材料を蒸着するなどして導電性を持たせたものも用いることができる。
【００４０】
（第１の実施の形態）
図２は本発明の電子写真感光体の製造装置の第１の実施の形態の構成を示すブロック図である。図３は図２に示した製造装置の第１の反応容器及び第２の反応容器の一構成例を示す模式図である。
【００４１】
図２に示すように、本実施形態の電子写真感光体の製造装置は、導電性材料から成る円筒状基体１を製造装置内に投入するための投入容器１０１と、円筒上基体１を所定の温度に加熱するための加熱容器１０２と、円筒状基体１上に光導電層を形成するための第１の反応容器１０３と、第１の反応容器１０３で形成された光導電層上に表面層を形成するための第２の反応容器１０４と、光導電層及び表面層がそれぞれ形成された円筒状基体１を製造装置から取り出すための取り出し容器１０５と、投入容器１０１内に投入された円筒状基体１を、加熱容器１０２、第１の反応容器１０３、第２の反応容器１０４、及び取り出し容器１０５の順にそれぞれ搬送するための真空搬送容器１０６とを有する構成である。なお、第１の反応容器１０３には第１の反応容器１０３内に高周波電力を供給する第１の高周波電源１０７が接続され、第２の反応容器１０４には第２の反応容器１０４内に高周波電力を供給する第２の高周波電源１０８が接続されている。
【００４２】
このような構成において、次に本実施形態の電子写真感光体の作製手順について図２を用いて説明する。
【００４３】
まず、表面を切削加工し、洗浄した円筒状基体１を投入容器１０１に投入して製造装置内に導入する。
【００４４】
次に、円筒状基体１が投入された投入容器１０１内を真空排気し、真空搬送容器１０６により円筒状基体１を投入容器１０１から加熱容器１０２へ搬送する。
【００４５】
続いて、加熱容器１０２内に搬送した円筒状基体１を所望の温度に加熱し、真空搬送容器１０６により第１の反応容器１０３へ搬送する。
【００４６】
次に、円筒状基体１を設置した第１の反応容器１０３内に原料ガス供給系（不図示）から光導電層６の形成に必要な原料ガスを導入し、同時に第１の高周波電源１０７から高周波電力を供給して、円筒状基体１の表面に光導電層６を成膜する。
【００４７】
次に、光導電層６を形成した円筒状基体１を真空搬送容器１０６により第２の反応容器１０４へ搬送する。
【００４８】
続いて、光導電層６を形成した円筒状基体１を設置した第２の反応容器１０４内に原料ガス供給系（不図示）から炭化水素系の原料ガス、及び必要に応じて希釈ガスを導入し、同時に第２の高周波電源１０８から高周波電力を供給して、光導電層６上にａ−Ｃ：Ｈまたはａ−Ｃ：Ｈ（Ｓｉ）から成る表面層３を成膜する。
【００４９】
表面層３の形成が終了したら、搬送容器１０６により感光体を取り出し容器１０５内に搬送し、アルゴンや窒素等のガスにより十分にパージした後、製造装置の外部へ取り出す。
【００５０】
一方、光導電層６を形成した円筒状基体１を第１の反応容器１０３から第２の反応容器１０４へ搬送した後、第１の反応容器１０３内をドライエッチング処理によりクリーニングし、光導電層６の形成時に生成されたポリシランを除去する。
【００５１】
ドライエッチング処理は、ドライエッチング処理用ガス供給系（不図示）からＣＦ4、ＣｌＦ3等のエッチングガス、及び希釈ガスを第１の反応容器１０３内に導入した状態で、高周波電源１０７から電力を供給することにより行われる。ここで、第１の反応容器１０３内のドライエッチング処理は、第２の反応容器１０４内における表面層３の形成と同時に行うことができる。
【００５２】
第１の反応容器１０３内のクリーニングが終了したら、加熱容器１０２内で加熱待機させている次の円筒状基体１を搬入し、該円筒状基体１の表面に光導電層６を成膜する。
【００５３】
以上の工程を繰り返すことで電子写真感光体が製造される。
【００５４】
次に、図２に示した第１の反応容器１０３及び第２の反応容器１０４について図３を用いて詳細に説明する。
【００５５】
図３に示すように、第１の反応容器１０３及び第２の反応容器１０４は、高周波電力により原料ガスを分解するプラズマＣＶＤ装置であり、層形成を行うための反応容器２０１を含む堆積装置、及び該反応容器２０１内を減圧するための排気装置(不図示)を有する構成である。
【００５６】
反応容器２０１内にはアース（接地電位）に接続された導電性軸受け２０７が設けられ、反応容器２０１内に搬送された円筒状基体１は該導電性軸受け２０７上に設置される。また、反応容器２０１内には円筒状基体１を加熱するための加熱用ヒータ２０３、及びガスを導入するためのガス導入管２０５が設けられている。ガス導入管２０５にはバルブ２０９を介して不図示のガス供給装置が接続されている。
【００５７】
さらに、反応容器２０１には内部ガスを排気するための排気口２１５が接続され、反応容器２０１から排気口２１５へ通じる配管には真空計２１０が設置されている。
【００５８】
反応容器２０１の外部には高周波電力を供給するための高周波電源２１２が設けられ、高周波電源２１２はマッチングボックス２１１を介して導電性材料から成るカソード電極２０６に接続される。なお、カソード電極２０６は絶縁材料２１３によって反応容器２０１と絶縁されている。
【００５９】
このような構成において、例えば、旋盤等を用いて表面が鏡面加工された円筒状基体１を補助基体２０４に取り付け、投入容器１０１及び加熱容器１０２を経由させて、まず、第１の反応容器１０３内に搬送する。このとき、円筒状基体１は反応容器２０１内に設けられた加熱用ヒータ２０３を包含するように設置する。
【００６０】
次に、反応容器２０１内に円筒状基体１を設置してから、原料ガス導入用のバルブ２０９を閉じ、不図示の排気装置により排気口２１５を介して内部のガスを一旦排気した後、バルブ２０９を開いて加熱用の不活性ガス、例えば、アルゴンガスをガス導入管２０５を介して反応容器２０１内部に導入する。このとき、反応容器２０１内が所望の圧力になるように排気装置の排気速度及び加熱用ガスの流量を調整する。
【００６１】
その後、不図示の温度コントローラを作動させて加熱用ヒータ２０３により円筒状基体１を加熱し、円筒状基体１の温度を２０℃〜５００℃のうちの所定の温度に制御する。
【００６２】
円筒状基体１が所望の温度に加熱されたところで原料ガス導入用のバルブ２０９を閉じ、反応容器２０１内へのガス流入を停止する。
【００６３】
このような状態で、円筒状基体１に光導電層６を形成する際には、原料ガス導入用のバルブ２０９を開き、例えば、シランガス、ジシランガス、メタンガス、エタンガス等の所定の原料ガス、及びジボランガス、ホスフィンガス等のドーピングガスを不図示のミキシングパネルに導入し、それらを混合した後にガス導入管２０５から反応容器２０１内に導入する。そして、不図示のマスフローコントローラにより各原料ガスが所定の流量になるように調整する。反応容器２０１内のガス圧が安定したのを確認したら、高周波電源２１２からマッチングボックス２１１を介してカソード電極２０６に所定の電力を供給し、反応容器２０１内で高周波グロー放電を生起させる。
【００６４】
この放電エネルギーにより反応容器２０１内に導入された各原料ガスが分解され、円筒状基体２０２の表面に所望の光導電層６が形成される。
【００６５】
円筒状基体１上に所望の厚さの光導電層６が形成されたら、高周波電力の供給と反応容器２０１内への各原料ガスの流入を停止し、反応容器２０１内を一旦高真空に引き上げて光導電層６の形成を終了する。
【００６６】
上記工程を繰り返すことで、下部阻止層４、または中間層５もそれぞれ形成される。光導電層６または中間層５まで形成された円筒状基体は、真空搬送容器１０６により第２の反応容器１０４に移され、第２の反応容器１０４内でａ−Ｃ：Ｈまたはａ−Ｃ：Ｈ（Ｓｉ）から成る表面層３が形成される。
【００６７】
第２の反応容器１０４も図３に示した第１の反応容器１０３と同様の構成であり、ガス供給装置からはａ−Ｃ：Ｈ表面層またはａ−Ｃ：Ｈ（Ｓｉ）表面層の形成に必要なガスが選択されて供給される。
【００６８】
ａ−Ｃ：Ｈ表面層を形成する場合、原料ガスとしては、例えば、ＣＨ4、Ｃ2Ｈ2、Ｃ2Ｈ4、Ｃ2Ｈ6、Ｃ3Ｈ8、Ｃ4Ｈ10等が用いられ、水素またはヘリウム等の希釈ガスと混合させてバルブ２０９を介して原料ガス導入管２０５から反応容器２０１内に所定の流量で導入される。
【００６９】
本発明においては、表面層３にシリコン原子を含有していても好適に用いられる。シリコン原子を含有することで光学的バンドギャップをより広くすることが可能となり、感度の点から好ましい。ただし、シリコン原子があまり多くなりすぎると融着やフィルミング特性が悪化するのでバンドギャップとの兼ね合いで決定する必要がある。このシリコン原子の含有量と融着やフィルミング特性の関係は、成膜時の基体温度にも影響を受けることが分かっている。すなわち、シリコン原子を含有させたａ−Ｃ：Ｈ膜の場合、基体温度を低めにすることで融着やフィルミング特性を改善することができる。したがって、シリコン原子を含有したａ−Ｃ：Ｈ膜を本発明の表面層として用いる場合には、基体温度を２０℃〜１５０℃、好ましくは室温程度の範囲内に設定することが望ましい。
【００７０】
本発明で用いられるシリコン原子の含有量は、様々な製造条件、基体温度、原料ガス種などに応じて適宜変更されるものであるが、代表的には、シリコン原子と炭素原子の和に対するシリコン原子の比を０．２％≦Ｓｉ／Ｓｉ＋Ｃ＜１０％に設定するのが好ましい範囲であり、さらに好ましくは０．２％≦Ｓｉ／Ｓｉ＋Ｃ＜５％に設定するのがよい。
【００７１】
ａ−Ｃ：Ｈ（Ｓｉ）表面層を形成する場合、原料ガスとしては、上記の炭素系原料ガス及び希釈ガスに加え、シリコン原子導入用のガスとなり得る物質、例えばＳｉＨ4、Ｓｉ2Ｈ6、Ｓｉ3Ｈ8、Ｓｉ4Ｈ10等のガス状態、またはガス化し得る水素化珪素（シラン類）が有効に使用されるものとして挙げられる。
【００７２】
表面層３の形成は、供給する原料ガスが違うが、上述した光導電層６の形成時と同様の手順で層形成が行われる。なお、本実施形態では、表面層３としてフッ素Ｆを含有したアモルファス炭素（ａ−Ｃ：Ｆ）層を形成する場合にも有効である。この場合、原料ガスにフッ素原子を含有しているものを用いること以外は上記と同様の手順で形成できる。
【００７３】
（第２の実施の形態）
図４は本発明の電子写真感光体の製造装置の第２の実施の形態の構成を示すブロック図であり、図５は図４に示した製造装置の第１の反応容器及び第２の反応容器の一構成例を示す模式図である。
【００７４】
図４に示すように、第２の実施の形態の電子写真感光体の製造装置は、円筒状基体１を製造装置内に投入するための投入容器３０１と、円筒状基体１上に光導電層を形成するための第１の反応容器３０３と、第１の反応容器３０３で形成された光導電層上に表面層を形成するための第２の反応容器３０４と、光導電層及び表面層がそれぞれ形成された円筒状基体１を製造装置から取り出すための取り出し容器３０５と、投入容器３０１内に投入された円筒状基体１を、第１の反応容器３０３、第２の反応容器３０４、及び取り出し容器３０５の順にそれぞれ搬送するための真空搬送容器３０６とを有する構成である。なお、第１の反応容器３０３には高周波電力を供給する第１の高周波電源３０７が接続され、第２の反応容器３０４には高周波電力を供給する第２の高周波電源３０８が接続されている。
【００７５】
本実施形態の電子写真感光体の製造装置は、投入容器３０１、第１の反応容器３０３、第２の反応容器３０４、及び真空搬送容器３０６が、それぞれ複数の円筒状基体１を一度に処理することが可能な構成である。また、第１の反応容器３０３、及び第２の反応容器３０４に備えた加熱用ヒータで円筒状基体１を加熱する構成であり、第１の実施の形態で用いた加熱容器１０２（図２参照）を不要にした構成である。
【００７６】
図５に示すように、本実施形態の第１の反応容器３０３及び第２の反応容器３０４は、第１の実施の形態と同様に高周波電力により原料ガスを分解するプラズマＣＶＤ装置であり、層形成を行うための反応容器４０１を含む堆積装置、及び該反応容器４０１内を減圧するための排気装置(不図示)を有する構成である。
【００７７】
また、本実施形態の反応容器４０１内には、カソード電極４０６を中心として複数の円筒状基体１が同心円上に配置される構成であり、それらに囲まれた空間に放電空間４１９が形成される。このような構成にすることで複数の感光体を同時に形成することが可能になる。
【００７８】
図５に示すように、反応容器４０１内にはアースに接続された複数の回転軸４１８が設けられ、各回転軸４１８には円筒状基体１の設置機構としてそれぞれ導電性軸受け４０７が設けられている。円筒状基体１は補助基体４０４に取り付けられ、反応容器４０１内に搬送された後、該導電性軸受け４０７上にそれぞれ設置される。また、回転軸の外周には円筒状基体１を加熱するための加熱用ヒータ４０３が設けられている。
【００７９】
回転軸４１８には、円筒状基体１を回転させるための回転モータ４１７がそれぞれ取り付けられ、反応容器４０１内に設置された円筒状基体１をそれぞれ回転させることで円筒状基体１の全周面に堆積層が形成される。
【００８０】
また、反応容器４０１の外部には高周波電力を供給するための高周波電源４１２が設けられ、高周波電源４１２はマッチングボックス４１１を介して導電性材料から成るカソード電極４０６に接続される。なお、カソード電極４０６は絶縁材料４１３によって反応容器４０１と絶縁されている。
【００８１】
反応容器４０１には、不図示のガス供給装置からガスを導入するためのガス導入管（不図示）及びバルブ（不図示）が設けられ、さらに、内部ガスを排気するための排気装置（不図示）が排気口４１５を介して接続される。
【００８２】
なお、本実施形態の反応容器内に高周波電力を供給する高周波電源４１２は、周波数を任意の値に変化させることができる電源であってもよい。
【００８３】
本実施形態の製造装置においても、第１の実施の形態の反応容器と同様に加熱用ヒータ４０３によりあらかじめ円筒状基体１が所定の温度に維持され、第１の実施の形態と同様の手順で各堆積層がそれぞれ形成される。
【００８４】
（第３の実施の形態）
上述した第１、第２の実施の形態において、第２の反応容器は第１の反応容器と同様の構成であっても有効であるが、第２の反応容器をａ−Ｃ：Ｈ表面層またはａ−Ｃ：Ｈ（Ｓｉ）表面層の形成に最適な構成に改良することがより効果的である。
【００８５】
上述したように、光導電層６形成用の第１の反応容器と表面層３形成用の第２の反応容器とは、例えば、電力供給系やガス導入管の構成、排気系、あるいは高周波電力の周波数等を変えて、それぞれに最適な装置構成にすることが望ましい。
【００８６】
図６は本発明の電子写真感光体の製造装置の第３の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【００８７】
図６に示すように、本実施形態では、第１の反応容器５０３に、図５に示した第２の実施の形態と同様構成の反応容器を用い、第１の高周波電源５０７として８０ＭＨｚのＶＨＦ電源を用いる構成である。また、第２の反応容器５０４として、図３に示した第１の実施の形態と同様構成の反応容器を用い、第２の高周波電源５０８として１３．５６ＭＨｚの電源を用いる構成である。なお、図６では、円筒状基体１を製造装置内に投入するための投入容器、及び円筒状基体１を搬送するための真空搬送容器が記載されていないが、上記第１、第２の実施の形態と同様に、本実施形態の製造装置にもこれらの容器を備えている。
【００８８】
このような構成において、第１の反応容器５０３に設置された円筒状基体１は、第２の実施の形態と同様の手順で光導電層６が形成され、待機容器５０９に一旦搬送された後、第１の実施の形態と同様の手順で第２の反応容器５０４内でａ−Ｃ：Ｈまたはａ−Ｃ：Ｈ（Ｓｉ）から成る表面層３が順次形成される。光導電層６及び表面層３がそれぞれ形成された感光体は取り出し容器５０５に搬送され、パージされた後、製造装置の外部へ取り出される。
【００８９】
なお、本実施形態では、第１の反応容器５０３に８０ＭＨｚの高周波電力を供給し、第２の反応容器５０４に１３．５６ＭＨｚの高周波電力を供給する例を示したが、これらの構成に限定されるものではなく、第２の反応容器５０４にて形成される表面層３を最適に形成するための装置構成及び高周波の周波数は適宜選択すればよい。
【００９０】
（第４の実施の形態）
図７は本発明の電子写真感光体の製造装置の第４の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【００９１】
第４の実施の形態の電子写真感光体の製造装置は、導電性材料から成る円筒状基体１を製造装置内に投入するための投入容器６０１と、円筒上基体１を所定の温度に加熱するための加熱容器６０２と、円筒状基体１上に光導電層を形成するための複数の第１の反応容器６０３と、第１の反応容器６０３で形成された光導電層上に表面層を形成するための第２の反応容器６０４と、光導電層及び表面層がそれぞれ形成された円筒状基体１を製造装置から取り出すための取り出し容器６０５と、投入容器６０１内に投入された円筒状基体１を、加熱容器６０２、第１の反応容器６０３、第２の反応容器６０４、及び取り出し容器６０５の順にそれぞれ搬送するための真空搬送容器６０６とを有する構成である。なお、第１の反応容器６０３にはそれぞれ第１の高周波電源６０７が接続され、第２の反応容器６０４には第２の高周波電源６０８が接続されている。また、真空搬送容器６０６は、複数の第１の反応容器６０３のうち、空いている第１の反応容器６０３のいずれか１つに円筒状基体１を搬送する。
【００９２】
このような構成において、本実施形態の製造装置では、投入容器６０１、加熱容器６０２を経由して、複数の第１の反応容器６０３に順次円筒状基体１が設置され、第１の実施の形態と同様の手順で光導電層６が形成される。そして、光導電層６が形成された円筒状基体１が順次第２の反応容器６０８に搬送され、第２の反応容器６０８によりａ−Ｃ：Ｈまたはａ−Ｃ：Ｈ（Ｓｉ）から成る表面層がそれぞれ形成される。
【００９３】
このような構成にすることで、各反応容器におけるデッドタイムが減少し、電子写真感光体を効率的に生産できるとともに、第１の反応容器６０３の数に比べて第２の反応容器６０４の数を減らせるため、初期投資コストを大幅に低減できる。
【００９４】
なお、各反応容器の数は、各層の成膜時間、サイクルに応じて適宜決めることが可能であり、第３の実施の形態と同様に待機容器を設けることも可能である。
【００９５】
また、上述した各実施の形態において、第１の反応容器、及び第２の反応容器のうち、中間層５をどちらの反応容器内で形成するかは、第１の反応容器内のエッチング時間と生産サイクルの関係や、第２の反応容器の設計仕様によって適宜選択される。
【００９６】
【実施例】
次に本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【００９７】
（第１実施例）
第１実施例では、図２に示した電子写真感光体の製造装置を用い、第１の反応容器内にて、外径φ１０８ｍｍ、長さ３５８ｍｍ、肉厚３ｍｍのアルミニウム製円筒状基体１に、表１に示す条件で水素原子を含有したアモルファスシリコン（以下、ａ−Ｓｉ：Ｈと記す）から成る光導電層まで成膜した。
【００９８】
【表１】
0003913123.tif 000002
次に、光導電層まで形成した基体を真空搬送容器により第２の反応容器へ搬送し、表２に示す条件でａ−Ｃ：Ｈから成る表面層を形成する。この間、表３に示す条件でドライエッチング処理による第１の反応容器内のクリーニングを第２の反応容器内における第２の層形成と同時に進行させた。
【００９９】
【表２】
0003913123.tif 000003
このサイクルを１０回繰り返し、１０本の電子写真感光体を作製した。なお、本実施例において、加熱時間は３０分、第１の反応容器のエッチング処理時間は１２０分であった。また、１０サイクルの所要時間は４２３０分であった。
【０１００】
（第１比較例）
次に、上記第１実施例の製造方法と比較するための第１比較例として、第１の層である光導電層及び第２の層である表面層を、図８に示したように１つの反応容器内で成膜して感光体を作製した。
【０１０１】
図８は光導電層及び表面層を１つの反応容器内で形成した第１比較例の電子写真感光体の製造装置の構成を示すブロック図である。
【０１０２】
図８に示すように、第１比較例の電子写真感光体の製造装置は、導電性材料から成る円筒状基体８００を製造装置内に投入するための投入容器８０１と、円筒上基体８００を所定の温度に加熱するための加熱容器８０２と、円筒状基体１上に光導電層及び表面層を形成するための反応容器８０３と、光導電層及び表面層が形成された円筒状基体８００を製造装置から取り出すための取り出し容器８０５と、投入容器８０１内に投入された円筒状基体８００を、加熱容器８０２、反応容器８０３、及び取り出し容器８０５の順にそれぞれ搬送するための真空搬送容器８０６とを有する構成である。なお、反応容器８０３には高周波電力を供給する高周波電源８０７が接続されている。
【０１０３】
図８に示した第１比較例の製造装置では、円筒状基体８００が投入容器８０１に投入され、反応容器８０３に搬送されるまで、第１の実施の形態と同様の手順で製造される。
【０１０４】
反応容器８０３内に設置された円筒状基体８００には、該容器内で光導電層及び表面層がそれぞれ形成され、取り出し容器８０５に搬送されて装置外部へ取り出される。
【０１０５】
また、層形成が終了した反応容器８０３内は、層形成によって生成されたポリシランを除去するためにドライエッチング処理によるクリーニングが行われる。クリーニングが終了した反応容器８０３内には加熱容器８０２内で加熱待機している次の円筒状基体８００が搬送され、再び層形成が行われる。以上のサイクルを繰り返すことで電子写真感光体が製造される。
【０１０６】
この図８に示した電子写真感光体の製造装置を用い、反応容器８０３にて、外径φ１０８ｍｍ、長さ３５８ｍｍ、肉厚３ｍｍのアルミニウム製円筒状基体に、表１に示した条件でａ−Ｓｉ：Ｈから成る光導電層まで成膜し、続けて、表２に示した条件でａ−Ｃ：Ｈから成る表面層を形成する。このような手順で電子写真感光体を作製し、該電子写真感光体を取り出した後、表３に示す条件で反応容器８０３内のエッチング処理を行った。このサイクルを１０回繰り返し、１０本の電子写真感光体を作製した。
【０１０７】
【表３】
0003913123.tif 000004
本比較例において、反応容器８０３内のエッチング処理時間は１８０分であった。また、１０サイクルの所要時間は５１２０分であった。
【０１０８】
次に、第１実施例及び第１比較例で作製した感光体をそれぞれ電子写真装置（キヤノン社製  ｉＲ６０００の改造機）にセットして電子写真特性の評価を以下の方法で行った。
【０１０９】
ａ、画像欠陥
作製した電子写真感光体を電子写真装置にセットし、中間調チャート（キヤノン社  ＦＹ９−９０４２−０２０）を原稿台に置き、コピ−したときに得られたＡ３版コピ−画像内にある直径０．５ｍｍ以上の白点についてその数を数えた。
【０１１０】
結果を表４に示す。なお、表４では画像欠陥について、
◎は「０〜２個で、まったく気にならない」
○は「３〜５個で、気にならない」
△は「６〜１０個で、多少気になる」
×は「１１個以上で、気になる」
で示している。
【０１１１】
【表４】
0003913123.tif 000005
表４に示すように、本実施例で作製した感光体は、第１比較例に比べてサイクルを繰り返しても画像欠陥が少なく良好であった。また、本実施例では第１比較例に比べてエッチング時間が短縮され、製造サイクル時間が大幅に短縮されて製造効率が向上した。
【０１１２】
（第２実施例）
第２実施例では、図７に示した電子写真感光体の製造装置を用い、第１実施例と同様に、第１の反応容器内にて、外径φ１０８ｍｍ、長さ３５８ｍｍ、肉厚３ｍｍのアルミニウム製円筒状基体に、表１に示した条件でａ−Ｓｉ：Ｈから成る光導電層まで成膜する。その後、光導電層まで成膜した基体を順次第２の反応容器へ移し、表２に示した条件でａ−Ｃ：Ｈから成る表面層を形成した。この間、表３に示した条件のエッチング処理により第１の反応容器内のクリーニングを同時に進行させた。なお、本実施例では、第２の反応容器１つに対して４つの第１の反応容器を有する構成としている。
【０１１３】
本実施例における、第２の反応容器内における表面層の形成に要する時間は、冷却時間、搬送時間等を含めて１本あたり２０分であった。また、第１の反応容器のエッチング処理時間は第１実施例と同様に１２０分であった。
【０１１４】
本実施例では、例えば円筒状基体を加熱容器にて３０分間加熱した後、第１の反応容器に順次搬送して光導電層までを形成する。そして、光導電層の形成を終えた第１の反応容器内の円筒状基体を順次第２の反応容器へ移し、表２に示した条件で表面層を形成する。本実施例で用いる製造装置では、第１の反応容器で光導電層の形成が終了する時間をずらすことにより、タイムロスすること無く第２の反応容器にて各感光体の表面層をそれぞれ形成することができる。本実施例では、４０本の電子写真感光体を作製するための１０サイクルの所要時間は４３２０分であった。
【０１１５】
したがって、第２の反応容器を、第１の反応容器と同数用意する必要はなく、第２の反応容器の数を減らすことができるため、設備投資のコストを抑えることができる。
【０１１６】
（第３実施例）
第３実施例では、図４に示した電子写真感光体の製造装置を用い、第１の反応容器内にて、外径φ８０ｍｍ、長さ３５８ｍｍ、肉厚３ｍｍの４本のアルミニウム製円筒状基体に、表５に示す条件でａ−Ｓｉ：Ｈから成る光導電層までを同時に形成した。
【０１１７】
【表５】
0003913123.tif 000006
次に、光導電層まで成膜した基体を真空搬送容器により第２の反応容器へ搬送し、基体温度が１５０℃になるまで３０分間待った後、表６に示す条件で第２の層であるａ−Ｃ：Ｈから成る表面層を形成する。この間、表７に示す条件のエッチング処理により第１の反応容器内のクリーニングを同時に進行させた。
【０１１８】
【表６】
0003913123.tif 000007
【０１１９】
【表７】
0003913123.tif 000008
また、本実施例では、第１の反応容器及び第２の反応容器共に図５に示した構成の反応容器を用い、高周波電源からそれぞれ８０ＭＨｚの高周波電力を供給した。このサイクルを１０回繰り返し、合計４０本の電子写真感光体を作製した。
【０１２０】
本実施例において、第１の反応容器内における支持体の加熱時間は３０分、第１の反応容器内のエッチング処理時間は１２０分であった。また、１０サイクルの所要時間は４５００分であった。
【０１２１】
（第４実施例）
第４実施例では、図６に示した電子写真感光体の製造装置を用い、図５に示した構成の第１の反応容器内にて、外径φ８０ｍｍ、長さ３５８ｍｍ、肉厚３ｍｍの４本のアルミニウム製円筒状基体に、表５に示した条件でａ−Ｓｉ：Ｈから成る光導電層までを同時に形成した。
【０１２２】
次に、光導電層まで形成した基体を不図示の真空搬送容器により待機容器に一旦搬送し、該基体を図３に示した構成の第２の反応容器へ順次搬送し、表２に示した条件でａ−Ｃ：Ｈから成る表面層を形成した。この間、表７に示した条件のエッチング処理により第１の反応容器内のクリーニングを同時に進行させた。
【０１２３】
本実施例では、図５に示した構成の反応容器を第１の反応容器として用い、高周波電源から８０ＭＨｚの高周波電力を供給した。また、図３に示した構成の反応容器を第２の反応容器として用い、高周波電源から１３．５６ＭＨｚの高周波電力を供給した。
【０１２４】
本実施例では、第２の反応容器における表面層の形成に要する時間は、搬送時間等を含めて１本あたり１５分であった。また、第１の反応容器における基体の加熱時間は３０分、第１の反応容器内のエッチング処理時間は１２０分であった。したがって、各反応容器の稼動率の無駄が無くなり、多数の電子写真感光体を効率的に製造できた。このサイクルを１０回繰り返し、合計４０本の電子写真感光体を作製した。また、１０サイクルの所要時間は４５００分であった。
【０１２５】
次に、第３実施例及び第４実施例で作製した各感光体を以下の方法により評価した。
【０１２６】
ｂ、画像欠陥
第１実施例と同様の方法により画像欠陥の評価を行った。
【０１２７】
ｃ、表面層膜厚ムラ
作製した電子写真感光体の表面層の厚さを反射分光式干渉計（大塚電子（株）製  ＭＣＤＰ２０００）で測定した。この作業を電子写真感光体の軸方向の５点で測定し、膜厚ムラを評価した。評価基準は次の通りである。
◎    膜厚のばらつきが１０％未満
○    膜厚のばらつきが１０％以上、１５％未満
△    膜厚のばらつきが１５％以上、２０％未満
×    膜厚のばらつきが２０％以上
ｄ、感度ムラ
電子写真感光体を一定の暗部表面電位に帯電させる。そして直ちにフィルターを用いて６００ｎｍ以上の波長光域を除いたハロゲンランプ光を照射し、電子写真感光体の明部表面電位が所定の値になるように光量を調整する。このときに必要な光量をハロゲンランプ光源の点灯電圧から換算し、感度とする。この手順で電子写真用感光体の軸方向の５点で感度を測定し、このときの感度ムラを評価する。
【０１２８】
評価基準は次の通りである。
◎    感度のばらつきが１０％未満
○    感度のばらつきが１０％以上、１５％未満
△    感度のばらつきが１５％以上、２０％未満
×    感度のばらつきが２０％以上
ｅ、濃度ムラ
電子写真感光体の表面電位が現像位置において所定の暗部表面電位になるように帯電させる。そして、フィルターを用いて６００ｎｍ以上の波長光域を除いたハロゲンランプ光を直ちに照射し、表面電位が５０Ｖになる時の光量を測定する。
【０１２９】
続いて、上記感度ムラの評価時と同様に所定の表面電位に帯電させ、上記光量の１／２の光量を照射し、現像器により現像を行う。この時の電子写真用感光体の軸方向の５点の画像濃度を、画像濃度計（Ｍａｃｂｅｔｈ  ＲＤ９１４）で測定して評価した。評価基準は次の通りである。
◎    濃度のばらつきが１０％未満
○    濃度のばらつきが１０％以上、１５％未満
△    濃度のばらつきが１５％以上、２０％未満
×    濃度のばらつきが２０％以上
以上の評価結果を表８にまとめて示した。
【０１３０】
【表８】
0003913123.tif 000009
表８に示すように、画像欠陥については第３実施例及び第４実施例共に良好な結果が得られた。
【０１３１】
また、表面層の膜厚ムラ、感度ムラ、濃度ムラに関しても良好な結果が得られているが、第４実施例で作製した感光体の方がより良好な結果が得られている。これはａ−Ｃ：Ｈの成膜に最適化された第２の反応容器内で表面層を成膜したことが要因となっている。
【０１３２】
（第５実施例）
第５実施例では、図２に示した電子写真感光体の製造装置を用い、第１の反応容器内にて、外径φ１０８ｍｍ、長さ３５８ｍｍ、肉厚３ｍｍのアルミニウム製円筒状基体に、第１実施例と同様に表１に示した条件で光導電層（ａ−Ｓｉ：Ｈ）までを成膜し、さらに連続して表９に示した条件で中間層を成膜した。
【０１３３】
【表９】
0003913123.tif 000010
次に、中間層まで成膜した基体を真空搬送容器により第２の反応容器へ搬送し、基体温度が１５０℃になるまで３０分間待った後、表２に示した条件でａ−Ｃ：Ｈ表面層を形成した。この間、表３に示した条件のエッチング処理により第１の反応容器内のクリーニングを同時に進行させた。
【０１３４】
このサイクルを１０回繰り返し、１０本の電子写真感光体を作製した。本実施例において、第１の反応容器内のエッチング処理時間は１２０分であった。また、１０サイクルの所要時間は４２６０分であった。
【０１３５】
（第６実施例）
第６実施例では、図２に示した電子写真感光体の製造装置を用い、第１の反応容器内にて、外径φ１０８ｍｍ、長さ３５８ｍｍ、肉厚３ｍｍのアルミニウム製円筒状基体に、第１実施例と同様に表１に示した条件で光導電層（ａ−Ｓｉ：Ｈ）までを成膜した。
【０１３６】
次に、光導電層まで成膜した基体を真空搬送容器により第２の反応容器へ搬送し、基体温度が１５０℃になるまで３０分間待った後、表１０に示した条件で中間層を形成し、続けて表２に示した条件でａ−Ｃ：Ｈ表面層を形成した。この間、表３に示した条件のエッチング処理により第１の反応容器内のクリーニングを同時に進行させた。このサイクルを１０回繰り返し、１０本の電子写真感光体を作製した。
【０１３７】
【表１０】
0003913123.tif 000011
本実施例において、第１の反応容器内のエッチング処理時間は１２０分であった。また、１０サイクルの所要時間は４２３０分であった。このようにして作製した電子写真感光体を電子写真装置にセットし、１サイクル〜１０サイクルまでの電子写真特性の評価を以下の方法で行った。
【０１３８】
ｆ、感度
電子写真感光体を一定の暗部表面電位に帯電させる。そして、フィルターを用いて６００ｎｍ以上の波長光域を除いたハロゲンランプ光を直ちに照射し、電子写真感光体の明部表面電位が所定の値になるように光量を調整する。このときに必要な光量をハロゲンランプ光源の点灯電圧から換算する。この手順で電子写真感光体の軸方向の５点で感度をそれぞれ測定し、各点における１０本の感光体の平均値を第５実施例及び第６実施例で比較した。測定結果として、各点とも平均値に差はなく、数値のばらつきも１％以内であった。
【０１３９】
ｇ、帯電能
電子写真感光体を一定の暗部表面電位に帯電させたときの電流値を測定した。上記感度評価時と同様に、電子写真感光体の軸方向の５点で感度をそれぞれ測定し、各点における１０本の感光体の平均値を第５実施例及び第６実施例で比較した。測定結果として、各点とも平均値に差はなく、数値のばらつきも１％以内であった。
【０１４０】
さらに、作製した電子写真感光体の堆積層の密着性の評価を以下の要領で行った。
【０１４１】
ｈ、密着性の評価（ヒートショックテスト）
作製した電子写真感光体を−２０℃の温度に調整された容器の中に１２時間放置し、その後直ちに温度７０℃、湿度８０％に調整された容器の中に１時間放置する。このサイクルを５回繰り返した後、電子写真感光体表面を目視にて観察し、以下の基準で評価する。
◎：極めて良好。
○：良好。
△：微小な膜剥れが一部認められる。
×：比較的大きな膜剥れが一部認められる。
【０１４２】
ｉ、端部剥れの観察
作製した電子写真感光体の端部（上下端から各５０ｍｍ）の領域を拡大鏡により観察し、以下の基準で評価する。
◎：極めて良好。
○：良好。
△：微小な膜剥れが一部認められる。
×：比較的大きな端部剥れが一部認められる。
【０１４３】
以上の密着性の評価結果を表１０に示した。
【０１４４】
【表１１】
0003913123.tif 000012
表１１に示すように、第５実施例及び第６実施例ともに良好な結果が得られた。
【０１４５】
以上の結果から、第５実施例及び第６実施例で作製された電子写真感光体は、同等の電子写真特性であり、同等の電子写真感光体が作製されていることが分かった。また、堆積層の密着性もそれぞれ良好な結果が得られた。
【０１４６】
したがって、中間層を設けることで密着性がより改善する。また、中間層を第１の反応容器または第２の反応容器のどちらで作製しても同等の感光体が得られる。よって、製造装置のトラブルやメンテナンス等によって製造サイクルのずれが生じた場合でも、中間層はどちらの反応容器で作製してもよいため、製造装置を効率よく稼動させることができる。
【０１４７】
（第７実施例）
第７実施例では、図６に示した電子写真感光体製造装置を用い、図５に示した構成の第１の反応容器内にて、外径φ８０ｍｍ、長さ３５８ｍｍ、肉厚３ｍｍの４本のアルミニウム製円筒状基体に、表５に示した条件で光導電層までを同時に形成し、連続して表１２に示した条件及び図９で示した流量変化パターンにより中間層を成膜した。
【０１４８】
【表１２】
0003913123.tif 000013
次に、中間層まで形成した基体を不図示の真空搬送容器により待機容器へ一旦搬送し、該基体が室温になるまで９０分間待った後、図３に示した構成の第２の反応容器へ順次搬送し、表１３に示した条件でａ−Ｃ：Ｈから成る表面層を形成した。この間、表７に示した条件のエッチング処理により第１の反応容器内のクリーニングを同時に進行させた。
【０１４９】
本実施例では、第１の反応容器内における基体の加熱時間は３０分、第１の反応容器内のエッチング処理時間は１２０分であった。したがって、各反応容器の稼働率の無駄が無くなり、多数の電子写真感光体を効率的に製造できた。このサイクルを１０回繰り返し、合計４０本の電子写真感光体を作製した。また、１０サイクルの所要時間は４５５０分であった。
【０１５０】
【表１３】
0003913123.tif 000014
（第８実施例）
第８実施例では、第７実施例と同様に図６に示した電子写真感光体製造装置を用い、表５に示した条件でａ−Ｓｉ：Ｈから成る光導電層までを形成した。
【０１５１】
次に、光導電層まで形成した基体を不図示の真空搬送容器により待機容器へ一旦搬送し、該基体が室温になるまで９０分間待った後、図３に示した構成の第２の反応容器へ順次搬送し、表１４に示した条件及び図１０に示した流量及びパワーの変化パターンで中間層及び表面層を連続して成膜した。この間、表７に示した条件のエッチング処理により第１の反応容器内のクリーニングを同時に進行させた。
【０１５２】
本実施例では、第２の反応容器内における中間層及び表面層の形成に要する時間は、搬送時間等を含めて１本あたり２０分であった。また、第１の反応容器内における基体の加熱時間は３０分、第１の反応容器内のエッチング処理時間は１２０分であった。したがって、各反応容器の稼働率の無駄が無くなり、多数の電子写真感光体を効率的に製造できた。このサイクルを１０回繰り返し、合計４０本の電子写真感光体を作製した。また、１０サイクルの所要時間は４５００分であった。
【０１５３】
【表１４】
0003913123.tif 000015
次に、第７実施例及び第８実施例で作製した感光体をキヤノン社製ｉＲ６０００の改造機に搭載して、電子写真特性の評価を以下の方法で行った。
【０１５４】
ｊ、融着評価
得られた電子写真感光体をキヤノン社製ｉＲ６０００の改造機に搭載し、感光体加温手段により感光体の表面温度が５０℃になるようにコントロールしながら、２５℃相対湿度１０％の環境条件でプロセススピード４００ｍｍ／ｓｅｃでＡ４版の連続通紙耐久を１０万枚行い、融着評価を行った。但し、原稿は白地に１ｍｍ幅の１本の黒ラインがたすき状にプリントされた１ラインチャートを使用することでクリーニング条件としては厳しい環境とした。
【０１５５】
耐久終了後、全面ハーフトーン画像、全面白画像を出力し、現像剤の融着により発生する黒ポチを観測し、さらに顕微鏡により感光体表面を観察した。
【０１５６】
得られた結果は次の基準で評価した。
◎：画像、感光体とも全面に渡って融着は全く観察されず、非常に良好。
○：感光体表面には微少な融着が発生するが画像には出ず、良好。
△：僅かに画像に現れる融着が発生、消滅を繰り返すが、実用上問題なし。
×：画像に現れる融着が発生、増加してゆき、実用上問題有り。
【０１５７】
ｋ、フィルミング評価
上記融着評価と同様の条件でＡ４版の連続通紙１０万枚耐久を行った電子写真感光体について、表面層の膜厚を反射分光式干渉計（大塚電子（株）製  ＭＣＤＰ２０００）を用いて測定した。次に、濡れた柔らかい布に１００μｍのアルミナ粉をつけ、電子写真感光体の表面を軽く１０回擦った。このときの力加減は、予め確認しておいた、新品の電子写真感光体を擦った際に表面層が削れない程度の力で行った。
【０１５８】
その後、再度反射分光式干渉計を用いて表面層の膜厚を測定し、その差分をフィルミング量と規定した。
【０１５９】
得られた結果は次の基準で評価した。
◎：フィルミングは全く発生しておらず、非常に良好。
○：５０オングストローム以下の発生量で、良好。
△：１００オングストローム以下の発生量で、実用上問題なし。
×：フィルミング量が１００オングストロームを超え、クリーニング不良などの発生の可能性がある。
【０１６０】
ｌ、密着性及び端部剥がれの観察
上記融着評価と同様の条件でＡ４版の連続通紙１０万枚耐久を行った電子写真感光体を用いて、第５実施例及び第６実施例の電子写真感光体に対する試験方法と同様に密着性及び端部剥がれの観察を行った。
【０１６１】
以上の結果をまとめて表１５に示す。
【０１６２】
【表１５】
0003913123.tif 000016
表１５に示すように、第７実施例及び第８実施例の電子写真感光体は、共に良好な結果が得られた。
【０１６３】
第７実施例及び第８実施例の電子写真感光体では、第２の反応容器内で作製する表面層及び中間層を室温で形成したことにより、融着及びフィルミング特性が一層向上した。さらに中間層を段階的に組成変化させることにより、デジタル複写機においても良好な画像特性が得られることを確認した。
【０１６４】
以上の結果から、第７実施例及び第８実施例で作製された電子写真感光体は、良好な電子写真特性をもつ感光体であることが分かった。また、中間層を段階的に組成変化させることにより堆積の密着性もさらに向上した。また、中間層を第1の反応容器または第２の反応容器のどちらで作製しても同等の感光体が得られる。
【０１６５】
（第９実施例）
第９実施例では、図２に示した電子写真感光体の製造装置を用い、第１の反応容器内にて、外径φ１０８ｍｍ、長さ３５８ｍｍ、肉厚３ｍｍのアルミニウム製円筒状基体に、表１に示した条件で光導電層までを成膜した。
【０１６６】
次に、光導電層まで形成した基体を真空搬送容器により第２の反応容器へ搬送し、該基体が室温になるまで９０分間待った後、表１６に示す条件でａ−Ｃ：Ｈから成る表面層を形成した。本実施例では、ａ−Ｃ：Ｈに微量のシリコン原子を導入した。
【０１６７】
【表１６】
0003913123.tif 000017
この間、表３に示した条件のエッチング処理により第１の反応容器内のクリーニングを同時に進行させた。
【０１６８】
このサイクルを１０回繰り返し、１０本の電子写真感光体を作製した。なお、本実施例において、基体の加熱時間は３０分、第１の反応容器内のエッチング処理時間は１２０分であった。また、１０サイクルの所要時間は４２３０分であった。
【０１６９】
（第２比較例）
次に、上記第９実施例の製造方法と比較するための第２比較例として、図８に示した電子写真感光体の製造装置を用い、第１比較例と同様に反応容器８０３にて、外径φ１０８ｍｍ、長さ３５８ｍｍ、肉厚３ｍｍのアルミニウム製円筒状基体に、表１に示した条件で光導電層まで成膜し、続けて、表１６に示した条件でａ−Ｃ：Ｈから成る表面層を形成した。このときも、第９実施例と同様に基体温度を室温に下げるために９０分間待ち、さらにａ−Ｃ：Ｈ表面層に微量のシリコン原子を導入した。
【０１７０】
このような手順で電子写真感光体を作製し、該電子写真感光体を取り出した後、表１３に示す条件で反応容器８０３内のエッチング処理を行った。このサイクルを１０回繰り返し、１０本の電子写真感光体を作製した。
【０１７１】
第２比較例において、反応容器８０３内のエッチン処理時間は１８０分であった。また、１０サイクルの所要時間は５７６０分であった。
【０１７２】
作製した電子写真感光体は第１実施例と同様の手法で評価した。さらに、評価の後、電子写真感光体の一部を切り出して表面層の組成を、Ｘ線光電子分光法を用いた装置（ＳＳＩ社製  ＳＳＸ−１００）により測定した。結果を表１７に示す。
【０１７３】
【表１７】
0003913123.tif 000018
表１７から分かるように、ａ−Ｃ：Ｈ表面層にシリコン原子が１０％程度含有されても良好な結果が得られることが判明した。
【０１７４】
さらに、第９実施例で作製した感光体と第２比較例で作製した感光体を電子写真装置（キヤノン社製  ｉＲ６０００改造機）にセットし、第１実施例と同様の手法で画像欠陥の評価を行った。評価結果を表１８に示す。
【０１７５】
【表１８】
0003913123.tif 000019
表１８に示すように、第９実施例で作製した電子写真感光体は、第２比較例に比べてサイクルを繰り返しても画像欠陥が少なく良好であった。また、第９実施例の電子写真感光体では第２比較例に比べてエッチング時間が短縮され、製造サイクル時間が大幅に短縮されて製造効率が向上した。
【０１７６】
（第１０実施例）
第１０実施例では、図２に示した電子写真感光体の製造装置を用い、表１９に示す条件以外は第１実施例と同様の手順で光導電層までを成膜した。
【０１７７】
【表１９】
0003913123.tif 000020
次に、第１実施例と同様に光導電層まで形成した基体を真空搬送容器により第２の反応容器へ搬送し、該基体の温度が２００℃から１５０℃に下がるまで３０分待った後、表２に示した条件でａ−Ｃ：Ｈから成る表面層を形成する。この間、表３に示した条件のエッチング処理により第１の反応容器内のクリーニングを同時に進行させた。クリーニングに要した時間は１２０分であった。
【０１７８】
第１０実施例において作製した電子写真感光体を帯電極性を逆にした改造を行った複写機にセットし、第１実施例と同様の手法で評価を行った。
【０１７９】
本実施例では複写機の極性を逆にしても第１実施例と同様の良好な効果が得られた。
【０１８０】
【発明の効果】
本発明は以上説明したように構成されているので、以下に記載する効果を奏する。
【０１８１】
ａ−Ｃ：Ｈまたは微量の珪素（Ｓｉ）を添加したａ−Ｃ：Ｈ表面層を有する電子写真感光体の製造方法において、シリコン原子を母体とするアモルファス材料からなる第１の層を第１の反応容器内で形成し、炭素原子を母体とし、水素を含有するアモルファス材料からなる第２の層を第２の反応容器内で形成することにより、製造効率が大幅に向上し、良質で安価な電子写真感光体を作製することができる。
【０１８２】
具体的には、反応容器内のエッチング処理によるクリーニング時間が短縮され、さらには電子写真感光体の画像欠陥も減少できる。また、第２の反応容器の構成を自由に設計でき、より良質な表面層を均一に得ることができるため、耐久性、均一性に富んだ電子写真感光体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造方法で作製する電子写真感光体の一構成例を示す側断面図である。
【図２】本発明の電子写真感光体の製造装置の第１の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示した製造装置の第１の反応容器及び第２の反応容器の一構成例を示す模式図である。
【図４】本発明の電子写真感光体の製造装置の第２の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図５】図４に示した製造装置の第１の反応容器及び第２の反応容器の一構成例を示す模式図である。
【図６】本発明の電子写真感光体の製造装置の第３の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の電子写真感光体の製造装置の第４の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図８】光導電層及び表面層を１つの反応容器内で形成した第１比較例の電子写真感光体の製造装置の構成を示すブロック図である。
【図９】中間層形成時の流量変化パターンを示すグラフである。
【図１０】中間層及び表面層形成時の流量及びパワーの変化パターンを示すグラフである。
【符号の説明】
１、８００    円筒状基体
２    感光層
３    表面層
４    下部阻止層
５    中間層
６    光導電層
１０１、３０１、６０１、８０１    投入容器
１０２、６０２、８０２    加熱容器
１０３、３０３、５０３、６０３    第１の反応容器
１０４、３０４、５０４、６０４    第２の反応容器
１０５、３０５、５０５、６０５、８０５    取り出し容器
１０６、３０６、６０６、８０６    真空搬送容器
１０７、３０７、５０７、６０７    第１の高周波電源
１０８、３０８、５０８、６０８    第２の高周波電源
２０１、４０１    反応容器
２０３    加熱用ヒータ
２０４、４０４    補助基体
２０５    ガス導入管
２０６、４０６    カソード電極
２０７、４０７    導電性軸受け
２０９    バルブ
２１０    真空計
２１１、４１１    マッチングボックス
２１２、４１２    高周波電源
２１３、４１３    絶縁材料
２１５、４１５    排気口
４１７    回転モータ
４１８    回転軸
４１９    放電空間
５０９    待機容器
８０３    反応容器
８０７    高周波電源
【図１】
0003913123.tif 000021
【図２】
0003913123.tif 000022
【図３】
0003913123.tif 000023
【図４】
0003913123.tif 000024
【図５】
0003913123.tif 000025
【図６】
0003913123.tif 000026
【図７】
0003913123.tif 000027
【図８】
0003913123.tif 000028
【図９】
0003913123.tif 000029
【図１０】
0003913123.tif 000030