(57)【要約】【課題】円筒状基体の内部に加熱手段および冷却手段をコンパクトに配置でき、かつ、円筒状基体の温度を変更したいときに迅速に円筒状基体の温度を調整可能な電子写真感光体の製造装置を提案する。【解決手段】電子写真感光体の製造装置であって、加熱手段および冷却手段は円筒状基体の内面側に配置され、かつ、円筒状基体の内面から円筒状基体の中心軸を見た際に、円筒状基体の内面と加熱手段が直接対向しているところと、円筒状基体の内面と冷却手段が直接対向しているところとが存在している電子写真感光体の製造装置。【選択図】  図１
2016130803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状基体を支持する支持部材を内部に設置するための反応容器と、前記反応容器内に原料ガスを導入するためのガス導入手段と、前記反応容器内に導入された原料ガスを分解してプラズマを生成するための電力導入手段を有する電子写真感光体の製造装置であって、
加熱手段および冷却手段が前記支持部材に支持された前記円筒状基体の内面側に配置され、かつ、
前記円筒状基体の内面から前記円筒状基体の中心軸を見た際に、
前記円筒状基体の内面と前記加熱手段が直接対向しているところと、
前記円筒状基体の内面と前記冷却手段が直接対向しているところと
が存在していることを特徴とする電子写真感光体の製造装置。
【請求項２】
前記円筒状基体の内面から前記円筒状基体の中心軸を見た際に前記円筒状基体の内面と前記加熱手段が直接対向しているところにおいて、前記円筒状基体の中心軸から前記円筒状基体の内面を見た際に前記円筒状基体の中心軸と前記加熱手段が直接対向し、かつ、
前記円筒状基体の内面から前記円筒状基体の中心軸を見た際に前記円筒状基体の内面と前記冷却手段が直接対向しているところにおいて、前記円筒状基体の中心軸から前記円筒状基体の内面を見た際に前記円筒状基体の中心軸と前記冷却手段が直接対向している請求項１に記載の電子写真感光体の製造装置。
【請求項３】
円筒状基体の内部に前記加熱手段および前記冷却手段がそれぞれ複数配置されており、前記円筒状基体の内面を円周方向に時計回りに移動しながら前記円筒状基体の内面から前記円筒状基体の中心軸を見た際に円筒状基体の内面と前記加熱手段が直接対向しているところと、円筒状基体の内面と前記冷却手段が直接対向しているところが交互になっている請求項１または２に記載の電子写真感光体の製造装置。
【請求項４】
前記円筒状基体の内部に、回転する前記円筒状基体を支持するための支持軸体を有し、前記支持軸体は前記円筒状基体と同一の中心軸を有する請求項１から３のいずれか１項に記載の電子写真感光体の製造装置。
【請求項５】
前記支持軸体が前記電力導入手段に電力を導入するための経路である請求項４に記載の電子写真感光体の製造装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の電子写真感光体の製造装置を用いて電子写真感光体を製造するための方法であって、
円筒状基体を支持部材に支持する工程と、円筒状基体が支持された支持部材を反応容器内に設置する工程と、前記反応容器内に原料ガスを導入する工程と、前記反応容器内に電力を供給して前記反応容器内に導入された原料ガスを分解してプラズマを生成する工程を有し、
前記支持部材および前記支持部材に支持された円筒状基体を回転させ、前記加熱手段および／または冷却手段を用いて円筒状基体の温度を制御しながら円筒状基体の上に堆積膜を形成す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、プラズマＣＶＤ法により電子写真感光体を製造するための製造装置および製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマＣＶＤ法は様々なデバイス作製に用いられており、例えばアモルファスシリコン（以下、「ａ−Ｓｉ」とも称する）系の電子写真感光体に好適に用いられている。この電子写真感光体は、円筒状基体の表面に、光導電層や表面層の如き堆積膜を形成することにより製造されている。堆積膜の形成方法としては、ＲＦ帯の高周波を用いたグロー放電により原料ガスを分解させ、その分解生成物を、円筒状基体に堆積させる方法（ＲＦプラズマＣＶＤ法）が広く採用されている。
【０００３】
従来、ａ−Ｓｉ堆積膜が形成される電子写真感光体（以下「ａ−Ｓｉ感光体」とも称する）の作製には、円筒状基体に堆積膜を形成する際に、円筒状基体の内面側に設けられた加熱手段により円筒状基体の温度を制御する方法が実用化されている。これにより、ａ−Ｓｉ感光体の長手方向における電子写真感光体特性の均一性や電子写真感光体特性の向上が行われてきた。
【０００４】
また、円筒状基体にａ−Ｓｉ堆積膜を形成する際に、円筒状基体を回転することにより、ａ−Ｓｉ感光体の周方向における電子写真感光体特性の均一性の向上が行われてきた。このように、電子写真感光体の長手方向および周方向の電子写真感光体特性の均一性を向上させることで、電子写真感光体の全面での電子写真感光体特性の均一性（以下、「面内均一性」と称する）の向上が行われてきた（特許文献１参照）。
さらに、円筒状基体の長手方向に発熱量を変化させることが可能な加熱装置を用い、堆積膜の形成条件に応じて、円筒状基体の長手方向の温度を均一にして堆積膜を形成する製造方法が開示されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許４９５９０２９号公報
【特許文献２】特開２００１−３３７４７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した従来技術に示したように、円筒状基体の上に堆積膜を形成する際の円筒状基体の温度を制御することで、面内均一性の向上および電子写真感光体特性の向上は達成されつつある。しかしながら、近年、電子写真装置は、従来にも増して高画質化が追求されるようになってきており、 これに応えるためにさらなる面内均一性の向上および電子写真感光体特性の向上が強く要求されている。
【０００７】
電子写真感光体は、堆積膜の形成条件を変えながら複数の層を円筒状基体の上に積層させることにより作製される。堆積膜の形成条件の１つとして、円筒状基体の温度が挙げられる。
この円筒状基体の温度を決める主なパラメーターとしては、１  電力導入手段と反応容器との間に電力を印加することで生成されるプラズマから供給される熱、２  加熱手段から供給される熱、３  冷却手段により奪われる熱の３つがある。
【０００８】
これまで、２および３を用いて円筒状基体の内面側から円筒状基体の温度を制御する電子写真感光体の製造装置が数多く提案されている。なかでも、特許文献１に挙げたような円筒状基体の内面側に加熱手段のみが配置された電子写真感光体の製造装置が知られている。
しかしながら、特許文献１に挙げたような製造装置を用いた際、電子写真感光体形成途中で円筒状基体の温度を下げる必要がある場合、得られたａ−Ｓｉ感光体の電子写真感光体特性が想定値に達しない場合があった。
【０００９】
これは、各層における適切な堆積膜形成時の温度になるように加熱手段で円筒状基体の温度を上昇および／または下降させることが原因であると推察される。円筒状基体の温度を変更すると、適正な堆積膜形成時の温度で安定させるまでに時間を要するため、その間に形成された堆積膜の影響で想定よりも電子写真感光体特性が向上しなかったと考えられる。
また、円筒状基体の温度を上昇および／または下降させた際の適正な円筒状基体の温度に安定するまでの温度変化が円筒状基体の長手方向で異なる場合があり、作製したａ−Ｓｉ感光体の長手方向における電子写真感光体特性にムラが生じる場合もあった。
【００１０】
このように、円筒状基体の温度を変化させた際に適正な円筒状基体の温度に安定するまでの時間が長いと、作製したａ−Ｓｉ感光体が十分な電子写真感光体特性が得られなかったり、面内均一性が低下したりすると考えられる。これにより、プリントオンデマンド市場で要求される画像品質を満たすことが困難な場合があった。
【００１１】
また、特許文献１に挙げた製造装置においては、円筒状基体の内面側に支持軸体や加熱手段などの部材が配置されているため円筒状基体の内面側の空間が狭く、新たな温度調整手段を配置するのは困難であった。
そこで、本発明は、円筒状基体の内面側に加熱手段および冷却手段をコンパクトに配置でき、かつ、円筒状基体の温度を変更したいときに迅速に円筒状基体の温度を調整可能な電子写真感光体の製造装置を提供することを目的とする。これにより、電子写真感光体特性と面内均一性が優れた電子写真感光体を作製できる製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によれば、円筒状基体を支持する支持部材を内部に設置するための反応容器と、前記反応容器内に原料ガスを導入するためのガス導入手段と、前記反応容器内に導入された原料ガスを分解してプラズマを生成するための電力導入手段を有する電子写真感光体の製造装置であって、加熱手段および冷却手段は前記支持部材に支持された円筒状基体の内面側に配置され、かつ、円筒状基体の内面から円筒状基体の中心軸を見た際に、前記支持部材に支持された円筒状基体の内面と前記加熱手段が直接対向しているところと、前記支持部材に支持された円筒状基体の内面と前記冷却手段が直接対向しているところとが存在していることを特徴とする電子写真感光体の製造装置が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、円筒状基体の内面から円筒状基体の中心軸を見た際に、円筒状基体の内面と加熱手段が直接対向しているところと、円筒状基体の内面と冷却手段が直接対向しているところが存在するように、加熱手段および冷却手段を配置することを特徴としている。
これにより、円筒状基体の内面を直接、加熱および／または冷却することが可能となるため、円筒状基体の温度を変更したいときに迅速に円筒状基体の温度を調整することが可能となる。
【００１４】
また、加熱手段と冷却手段を円筒状基体の内面と直接対向させることにより、簡易な構成で円筒状基体の温度を変更したいときに迅速に円筒状基体の温度を調整することが可能となる。これにより、加熱手段や冷却手段の配置位置に自由度が増すため、円筒状基体の内面側の狭い空間であっても加熱手段および冷却手段を配置することが可能となる。
このような電子写真感光体の製造装置を用いて電子写真感光体を作製することにより、電子写真感光体特性と面内均一性が優れた電子写真感光体が作製可能となるため、電子写真装置にて高品質な画像の出力が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例２に係る製造装置の模式図である。（ａ）が縦断面図の模式図であり、（ｂ）が横断面図の模式図であり、（ｃ）が図１（ｂ）の円筒状基体の内面側の拡大図である。
【図２】実施例１に係る製造装置の模式図である。（ａ）が縦断面図の模式図であり、（ｂ）が横断面図の模式図であり、（ｃ）が図２（ｂ）の円筒状基体の内面側の拡大図である。
【図３】実施例３に係る製造装置の模式図である。（ａ）が縦断面図の模式図であり、（ｂ）が横断面図の模式図であり、（ｃ）が図３（ｂ）の円筒状基体の内面側の拡大図である。
【図４】実施例４に係る製造装置の横断面図の模式図である。
【図５】実施例５に係る製造装置の横断面図の模式図である。
【図６】実施例６に係る製造装置の模式図である。（ａ）が縦断面図の模式図であり、（ｂ）が（ａ）に示すＡ−Ｂでの横断面図の模式図である。
【図７】従来の電子写真感光体の製造装置の模式図である。（ａ）が縦断面図の模式図であり、（ｂ）が横断面図の模式図である。
【図８】矩形波の交播電圧を説明するための図である。
【図９】本発明の電子写真感光体の製造装置に用いられる冷却手段の構造を示す模式図である。（ａ）が第１の例の説明図であり、（ｂ）が第２の例の説明図であり、（ｃ）が第３の例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を用いて説明する。
図１は、ａ−Ｓｉ感光体を製造するための製造装置の一例を示す模式図であり、図１（ａ）は縦断面図、図１（ｂ）は横断面図である。
図１に示す製造装置１００は、電力導入手段１１０とアースである反応容器１２０との間に電圧を印加することで、原料ガスを分解してプラズマを生成させ、円筒状基体１１１の外周面に堆積膜を形成することができる装置である。原料ガスは原料ガス導入手段１３０によって導入される。
【００１７】
製造装置１００の基本的な構成は、電力導入手段１１０、アースである反応容器１２０、原料ガス導入手段１３０、排気手段１４０から成り立っている。
電力導入手段１１０は、円筒状基体１１１Ａおよび１１１Ｂ、補助基体１１２、支持部材１１３および受け台１１４より構成されている。
また、円筒状基体１１１Ａおよび１１１Ｂの内面側で、円筒状基体の中心軸位置には、支持部材１１３の上部内面を保持する支持軸体１５０が設けられている。この支持軸体１５０には、回転駆動部１１６が接続されており、堆積膜形成時に円筒状基体１１１Ａおよび１１１Ｂを回転することが可能となっている。
【００１８】
さらに、支持軸体１５０には、電力導入ケーブルを介して、周期的に変化する電圧（例えば、周波数３ｋＨｚ以上３００ｋＨｚ以下の矩形波の電圧）を発生する電源１１５が接続されている。
円筒状基体１１１Ａおよび１１１Ｂの内面側に、円筒状基体１１１の温度を制御するための加熱手段１５１、冷却手段１５２、絶縁部材１５５、１５７が配置されている。なお、冷却手段１５２には、冷却媒体ラインを介して、冷却手段１５２の内部に冷却媒体を循環させるための不図示の冷却媒体循環手段が接続されている。
【００１９】
原料ガス導入手段１３０は、ミキシング装置１３１、原料ガス導入バルブ１３２、原料ガス供給配管１３３およびガスブロック１３４より構成されている。ガスブロック１３４は原料ガス供給配管１３３を介して、原料ガスの流量を調整するためのマスフローコントローラ（不図示）を内在するミキシング装置１３１に接続され、原料ガス供給配管１３３には原料ガス導入バルブ１３２が介在している。
【００２０】
また、ガスブロック１３４は、電力導入手段１１０に対向する円筒状の側壁１２２に複数個（図１（ｂ）では７個）設けられており、各ガスブロック１３４には円筒状基体１１１の長手方向に沿って複数のガス導入孔があいている。これらのガス導入孔から原料ガスを反応容器１２０の内部に供給可能な構成となっている。
反応容器１２０は、上蓋１２１、円筒状の側壁１２２、底板１２３、ガスブロック１３４により構成され、接地されている。
【００２１】
排気手段１４０は、排気部１４１、排気管１４２、排気バルブ１４３、不図示の排気装置により構成されている。円筒状の側壁１２２に複数の排気口１４４を設けた排気部１４１が接続され、さらに、排気管１４２および排気バルブ１４３を介して不図示の排気装置（真空ポンプ）が接続されており、反応容器１２０の内部が減圧可能となっている。
【００２２】
本発明は、円筒状基体の内面側に加熱手段および冷却手段が配置されている。さらに、円筒状基体の内面から円筒状基体の中心軸を見た際に、円筒状基体の内面と加熱手段が直接対向しているところと、円筒状基体の内面と冷却手段が直接対向しているところが存在するように、加熱手段および冷却手段を配置する。これについて、図１（ｃ）を用いて説明する。
＜加熱内面対向部、冷却内面対向部＞
なお、円筒状基体の内面から円筒状基体の中心軸を見た際に、円筒状基体の内面と加熱手段が直接対向しているところを「加熱内面対向部」と記載する。また、円筒状基体の内面から円筒状基体の中心軸を見た際に、円筒状基体の内面と冷却手段が直接対向しているところを「冷却内面対向部」と記載する。
【００２３】
図１（ｃ）は、図１（ｂ）の円筒状基体とその内面側を拡大した図である。
本発明において、円筒状基体１１１の内面から円筒状基体の中心軸１５６を見るとは、円筒状基体１１１とその中心軸１５６を結ぶ点線１５８の方向を円筒状基体１１１の内面から見ることを意味している。
また、本発明において、加熱内面対向部とは、図１（ｃ）の「Ａ」の範囲である。つまり、加熱内面対向部とは、円筒状基体１１１の内面と加熱手段１５１との間に冷却手段１５２が存在していない部分を指す。ただし、図１（ｃ）に示すように円筒状基体１１１の内面と加熱手段１５１との間に支持部材１１３や絶縁部材１５７などの他の部材があってもよい。
【００２４】
このように、加熱手段１５１と円筒状基体１１１の内面との間に冷却手段が存在しないことで、円筒状基体を直接、加熱することができるため、円筒状基体の温度を上げる際に、加熱内面対向部の温度を急速に上昇させることができる。このように、加熱内面対向部を加熱している状態で円筒状基体を回転させることで、円筒状基体の周方向全体の温度を急速に上昇させることができ、さらに、円筒状基体周方向の温度分布を均一にすることができる。
【００２５】
さらに、本発明において、冷却内面対向部とは、図１（ｃ）の「Ｂ」の範囲である。つまり、冷却内面対向部とは、円筒状基体の内面と冷却手段１５２との間に加熱手段が存在していない部分を指し、図１（ｃ）に示すように円筒状基体１１１の内面と冷却手段１５２との間に支持部材１１３や絶縁部材１５７などの他の部材があってもよい。
【００２６】
このように、冷却手段１５２と円筒状基体１１１の内面との間に加熱手段が存在していないことで、円筒状基体を直接、冷却することができるため、円筒状基体の温度を下げる際に、冷却内面対向部の温度を急速に下げることができる。このように、冷却内面対向部を冷却している状態で円筒状基体を回転させることで、円筒状基体の周方向全体の温度を急速に下げることができ、さらに、円筒状基体周方向の温度分布を均一にすることができる。
【００２７】
図７に示す従来の装置構成では、加熱手段７５１の内面側に冷却手段７５２が配置されており、加熱手段内面と冷却手段外面が全面で対向している。このような構成では、円筒状基体７１１の温度を上昇させたい場合に加熱手段７５１で円筒状基体７１１の温度を上げようとしても、加熱手段７５１が冷却手段７５２により冷却させられるため、加熱手段７５１の温度上昇が遅くなる。そのため、円筒状基体７１１の温度上昇も遅くなり、円筒状基体７１１を所望の温度に制御するための時間が長くなってしまう。
【００２８】
また、円筒状基体７１１の温度を下げたい場合に冷却手段７５２で円筒状基体７１１の温度を下げようとしても、円筒状基体７１１を冷却する前に加熱手段７５１の熱を冷却手段７５２で下げる必要があるため、円筒状基体７１１への冷却効果が効きにくくなる。そのため、円筒状基体７１１の温度を下げるのが遅くなり、円筒状基体７１１を所望の温度に制御するための時間が長くなってしまう。
【００２９】
しかしながら、本発明では、円筒状基体を直接加熱できる加熱手段と直接冷却できる冷却手段を両方とも有するため、円筒状基体の温度を変更しようとした際に、温度の上昇、下降に関わらず、迅速に所望の温度に制御することが可能となる。また、静止時に円筒状基体を部分的に急速に加熱、冷却しても、支持部材に支持された円筒状基体を回転させることで、円筒状基体周方向の温度分布を均一にすることもできる。
【００３０】
この結果、堆積膜形成時の円筒状基体の温度を変化させてから所望の温度に安定するまでの時間が短くなることにより、堆積膜形成条件変更後に所望の堆積膜形成の開始が早くできる。そのため、電子写真感光体特性の向上および電子写真感光体特性ムラが低減し、優れた電子写真感光体特性と面内均一性が両立された電子写真感光体の作製が可能となる。
【００３１】
上述した理由により、本発明においては、加熱内面対向部と冷却内面対向部とが存在することが必要である。そのため、このような加熱手段および冷却手段の配置になっていれば、円筒状基体の内面と円筒状基体の中心軸との間に加熱手段および冷却手段も存在していないところがあってもよいし、加熱手段および冷却手段も両方とも存在しているところがあっても良い。
【００３２】
さらに、従来の装置構成では、加熱手段および冷却手段を大きくすることで、円筒状基体の温度を変化させてから所望の温度に安定するまでの時間を多少ではあるが短くすることができる。しかし、円筒状基体の内面側に加熱手段および冷却手段を配置するため、加熱手段および冷却手段の大型化には制限があった。
【００３３】
けれども、本発明に示すように、加熱手段および冷却手段が円筒状基体と直接対向するように配置することで、加熱手段および冷却手段を大きくせずに、円筒状基体の温度を変化させてから所望の温度に安定するまでの時間を短くすることが可能となる。そのため、加熱手段および冷却手段の配置の自由度があがることで、円筒状基体の温度を変化させてから所望の温度に安定するまでの時間短縮と円筒状基体の内面側への加熱手段および冷却手段のコンパクトな配置を実現することが可能となる。
【００３４】
さらに、図１に示すように、加熱内面対向部に、円筒状基体１１１と加熱手段１５１との間に支持部材１１３や絶縁部材１５７などの部材が配置されている場合にも、円筒状基体の温度を変化させ始めてから所望の温度に安定するまでの時間短縮の効果がある。
【００３５】
支持部材１１３や絶縁部材１５７などの部材には熱容量があるため、加熱手段１５１により円筒状基体１１１を加熱している間に、これら部材の温度も上昇したのち一定の温度となる。この状態で円筒状基体の温度を上げようとすると、加熱内面対向部での前記部材の温度を急速に上昇し、さらに円筒状基体の温度も急速に上昇する。円筒状基体の温度が所望の温度に近づいたら、冷却手段１５２により冷却内面対向部の前記部材を急速に冷却することで、前記部材に保持される熱の影響によるオーバーシュートを防ぐことできる。これにより、円筒状基体の温度を迅速に所望の温度に制御することが可能となる。
【００３６】
また、前記部材が配置されている状態で円筒状基体１１１の温度を下げようとすると、冷却内面対向部での前記部材に保持された熱を急速に冷却することができるため、前記部材に保持される熱の影響による円筒状基体の冷却速度の低下を防ぐことできる。さらに、円筒状基体１１１の温度が所望の温度に近づいたら、加熱手段１５１により加熱内面対向部の前記部材を急速に加熱することで、前記部材の冷却によるオーバーシュートを防ぐことできる。これにより、円筒状基体１１１の温度を迅速に所望の温度に制御することが可能となる。
【００３７】
また、本発明では、加熱内面対向部において、円筒状基体の中心軸から円筒状基体の内面を見た際に円筒状基体の中心軸と加熱手段が直接対向していることが好ましい。同時に、冷却内面対向部において、円筒状基体の中心軸から円筒状基体の内面を見た際に円筒状基体の中心軸と冷却手段が直接対向していることが好ましい。これについて、図３（ｃ）を用いて説明する。
【００３８】
＜加熱中心軸対向部、冷却中心軸対向部＞
なお、円筒状基体の中心軸３５６から円筒状基体３１１の内面を見た際に円筒状基体の中心軸３５６と加熱手段３５１が直接対向しているところを、「加熱中心軸対向部」と記載する。また、円筒状基体の中心軸３５６から円筒状基体３１１の内面を見た際に円筒状基体の中心軸３５６と冷却手段３５２が直接対向しているところを、「冷却中心軸対向部」と記載する。
【００３９】
図３（ｃ）は、図３（ｂ）の円筒状基体とその内面側を拡大した図である。
本発明において、「円筒状基体の中心軸３５６から円筒状基体３１１の内面を見る」とは、円筒状基体３１１とその中心軸３５６を結ぶ点線３５８の方向を円筒状基体の中心軸３５６から見ることを意味している。
【００４０】
また、本発明において、加熱中心軸対向部とは、図３（ｃ）の「Ｄ」の範囲である。つまり、円筒状基体３１１の内面と円筒状基体の中心軸３５６との間に加熱手段３５１が配置され、円筒状基体の中心軸３５６と加熱手段３５１との間に冷却手段３５２が存在しないことを意味している。このため、図３（ｃ）に示すように円筒状基体の中心軸３５６と加熱手段３５１との間に、支持軸３５０や絶縁部材３５５が存在しても構わない。
【００４１】
図３（ｃ）に示すように、加熱内面対向部において、さらに加熱中心軸対向部とすることにより、加熱手段３５１から円筒状基体３１１へさらに効率よく熱を供給することが可能となる。そのため、加熱内面対向部の温度をさらに急速に上昇させることができ、円筒状基体３１１の回転により円筒状基体３１１の周方向全体の温度をさらに急速に上昇させることができる。
【００４２】
さらに、本発明において、冷却中心軸対向部とは、図３（ｃ）の「Ｃ」の範囲である。つまり、円筒状基体３１１の内面と円筒状基体の中心軸３５６との間に冷却手段３５２が配置され、円筒状基体の中心軸３５６と冷却手段３５２との間に加熱手段が存在しないことを意味している。このため、図３（ｃ）に示すように円筒状基体の中心軸３５６と冷却手段３５２との間に、支持軸３５０や絶縁部材３５５が存在しても構わない。
【００４３】
図３（ｃ）に示すように、冷却内面対向部において、さらに冷却中心軸対向部とすることにより、冷却手段３５２から円筒状基体３１１へさらに効率よく熱を供給することが可能となる。そのため、冷却内面対向部の温度をさらに急速に下げることができ、円筒状基体の回転により円筒状基体３１１の周方向全体の温度をさらに急速に下げることができる。
この結果、円筒状基体の温度を変化させてから所定の温度に安定するまでの時間がさらに短くできるため、さらに電子写真感光体特性と面内均一性が優れた電子写真感光体の作製が可能となる。
【００４４】
加熱手段の構成に関しては、円筒状基体の温度を制御できる構成であれば特に制限はない。その一例としては、円筒状基体の内面側に棒状のヒーターを配置しても良いし、棒状のヒーターの代わりに円筒または棒にヒーターを巻きつけたものを用いてもよい。
本発明で用いる加熱手段に関しては、円筒状基体の長手方向において複数に分割され、かつ、分割された各々を独立に温度制御しても良い。
【００４５】
前述したように、円筒状基体の温度を決める主なパラメーターは３つある。その中のプラズマから供給される熱に関して、円筒状基体の長手方向における温度分布は、反応容器内部の構成、堆積膜形成条件などにより円筒状基体の長手方向におけるプラズマの分布に影響を受ける場合がある。そのため、加熱手段を円筒状基体の長手方向において複数に分割し、分割された各々を独立に温度制御することで、円筒状基体の長手方向の温度分布を均一化することが可能となる。
【００４６】
また、円筒状基体と同様にプラズマに曝される補助基体、支持部材および受け台などの円筒状基体近傍に配置された部材も、プラズマから供給される熱により温度が上昇する。これらの部材の堆積膜形成時での温度は材質や形状などで変化するため、これら部材の温度によっては円筒状基体の温度が部分的に変化する場合がある。そのため、加熱手段を円筒状基体の長手方向において複数に分割し、分割された各々を独立に温度制御することで、加熱手段により円筒状基体の長手方向の温度分布を均一化することが可能となる。
【００４７】
これらの理由により、加熱手段を円筒状基体の長手方向で複数に分割し、分割された各々を独立に温度制御することで、円筒状基体の長手方向の温度分布が均一化できる。その結果、さらにａ−Ｓｉ感光体の長手周方向における電子写真特性のムラの抑制が可能となるため、面内均一性に優れたａ−Ｓｉ感光体の作製が可能となる。
加熱手段を分割する数に関しては、プラズマから供給される熱、加熱手段から供給される熱、円筒状基体近傍に配置された部材から受ける熱の影響を考慮して、適宜決定すれば良い。
【００４８】
円筒状基体の長手方向に複数に分割された各々加熱手段の温度を制御する方法としては、特に制限はない。その一例としては、円筒状基体の長手方向に配置された円筒または棒にヒーターを巻きつけ、各々のヒーターの設定温度を変更しても良いし、円筒状基体の長手方向における単位長さあたりのヒーターの巻き数を変えても良いし、これら組み合わせでも良い。
【００４９】
冷却手段の構成に関しては、円筒状基体の温度を制御できる構成であれば特に制限はない。その一例としては、円筒状基体の内面側に棒状の冷却手段を配置し、冷却手段の内部に冷却媒体を循環させても良い。
冷却手段内部における冷却媒体の循環方法に関しても、円筒状基体の温度を制御可能な構成であれば特に制限はない。ただし、冷却手段により円筒状基体の長手方向全体の温度を効果的に制御するという観点から、冷却手段の内部に可能な限り広い空間を有する構造とし、冷却媒体を循環させることでその空間内に冷却媒体を充填させることが好ましい。
冷却媒体循環手段と冷却手段とを結ぶ冷却ラインに関しては、冷却媒体を冷却媒体循環手段と冷却手段との間で循環可能であれば、特に制限はない。
【００５０】
冷却手段へ冷却媒体を供給する供給冷却ラインと冷却手段から冷却媒体を排出する排出冷却ラインの接続位置に関しても、特に制限はない。だが、円筒状基体の内面側に冷却手段を効率的に配置するという観点から、滞留時間が短くなるように供給冷却ラインと排出冷却ラインをそれぞれ接続することが好ましい。例えば、図６に示す棒状の冷却手段６５２への供給冷却ラインと排出冷却ラインの接続は図９のようにすることができる。
【００５１】
図９（ａ）に示すように冷却手段９５２の円筒状基体の長手方向における冷却手段の両端に、供給冷却ライン９５６と排出冷却ライン９５７をそれぞれ接続しても良い。
また、図９（ｂ）および図９（ｃ）に示すように、冷却手段９５２の外周面に溝９５５を形成し、その溝に沿って供給冷却ライン９５６または排出冷却ライン９５７を配置することが好ましい。
図９（ｂ）では、供給冷却ライン９５６は、冷却手段９５２の下端に接続され、排出冷却ライン９５７は、冷却手段９５２の上端の近傍に接続されている。
図９（ｃ）では、供給冷却ライン９５６は、冷却手段９５２ａの下端の近傍と、冷却手段９５２ｂの下端の近傍と、冷却手段９５２ｃの下端とに接続されている。また、排出冷却ライン９５７は、冷却手段９５２ａの上端の近傍と、冷却手段９５２ｂの上端の近傍と、冷却手段９５２ｃの上端の近傍とに接続されている。
【００５２】
供給冷却ライン９５６または排出冷却ライン９５７を冷却手段９５２の外周面からはみ出さないような構成にすることで、冷却手段９５２の外周面からこれら冷却ラインのはみ出しを防ぐことができる。これにより、加熱手段および冷却手段の配置に関して、自由度が向上するため、円筒状基体の内面側の狭い空間であっても加熱手段および冷却手段が配置しやすくなる。
【００５３】
なお、図９（ｂ）および図９（ｃ）では冷却手段の外周面に溝９５５を形成しているが、内周面に溝を形成し、その溝に沿って供給冷却ラインまたは排出冷却ラインを配置しても、同様の効果が得られる。
【００５４】
冷却手段に接続された冷却媒体循環手段により冷却手段の内部に冷却媒体を循環する方法に関しては、特に制限はない。また、冷却手段の内部に循環する冷却媒体に関しても特に制限はないが、取り扱いおよび円筒状基体の温度を急速に下げるという観点から液体の冷却媒体を使う方が好ましい。
【００５５】
液体の冷却媒体を使用する場合は、温度４０℃における動粘度が２０ｍｍ２／ｓ以下であることが好ましい。円筒状基体の長手方向全体の温度を急速に下げるためには、冷却手段も円筒状基体に対応した長さが必要と場合がある。そのため、冷却媒体の動粘度を低くすると、冷却手段内部での冷却媒体の流動性が向上するため、効率的に冷却媒体を冷却手段内部で循環させることが可能となる。
【００５６】
そのため、温度４０℃における動粘度が２０ｍｍ２／ｓ以下となる冷却媒体を選択することにより、円筒状基体全体の温度をさらに効率良く下げることが可能となる。この結果、さらなるａ−Ｓｉ感光体の周方向における電子写真特性のムラの抑制が可能となり、さらに面内均一性に優れたａ−Ｓｉ感光体の作製が可能となる。
温度４０℃における動粘度が２０ｍｍ２／ｓ以下となる冷却媒体の例としては、水、鉱物油などが挙げられるが、その中でも取り扱いやメンテナンスなどが容易という観点から、冷却媒体に水を用いることがより好ましい。
【００５７】
また、冷却手段の内部に循環させる冷却媒体の温度制御方法に関しても、特に制限はない。
液体の冷却媒体の温度制御方法としては、チラーなどの冷却媒体の温度制御可能な冷却媒体循環手段を用いても良いし、冷却媒体循環手段と冷却手段とを結ぶ冷却ラインを外側から冷却して冷却媒体を冷却しても良い。ただ、装置の簡便性の点から、チラーなどの冷却媒体の温度制御可能な冷却媒体循環手段を用いる方が好ましい。
【００５８】
冷却媒体の温度に関しては、円筒状基体の長手方向全体の温度を下げることが可能で、安定した温度の冷却媒体を冷却手段に供給可能であれば特に制限はないが、１０℃〜３０℃の常温に冷却媒体の温度が制御されている方が好ましい。
本発明で用いる冷却手段に関しては、加熱手段同様に円筒状基体の長手方向において複数に分割され、かつ、分割された各々を独立に温度制御しても良い。
【００５９】
上述したように、プラズマに曝されることにより補助基体、支持部材および受け台などの円筒状基体近傍に配置された部材の温度が上昇し、これら部材の熱の影響で円筒状基体の長手方向で温度分布が生じる場合がある。そのため、冷却手段を円筒状基体の長手方向において複数に分割し、分割された各々を独立に温度制御することで、円筒状基体の長手方向の温度分布を均一化することが可能となる。冷却手段を分割する数に関しては、加熱手段から供給される熱や円筒状基体近傍に配置された部材から受ける温度の影響を考慮して、適宜決定すれば良い。
【００６０】
また、複数に分割された加熱手段と複数に分割された冷却手段を組み合わせ、それらを独立に温度制御することで、さらに円筒状基体の長手方向の温度分布を均一化することが可能となる。
円筒状基体の長手方向に複数に分割された各々冷却手段の温度を制御する方法としては、特に制限はない。一例としては、分割された各々の冷却手段に冷却循環手段を接続しても良いし、また、冷却循環手段から各々の冷却手段に供給される冷却媒体の量を変化させても良いし、これら組み合わせでも良い。
【００６１】
円筒状基体の長手方向における加熱手段および冷却手段の配置に関しては、上述したようなプラズマからの熱による円筒状基体の温度分布やプラズマからの熱による円筒状基体近傍の部材の温度の影響があるため、製造装置に応じて適宜調整すればよい。しかし、加熱手段および冷却手段の上端が、円筒状基体の上端と同じ、または、円筒状基体の上端よりも上に位置することが好ましい。同時に、加熱手段および冷却手段の下端が、円筒状基体の下端と同じ、または、円筒状基体の下端よりも下に位置することがより好ましい。
【００６２】
加熱手段および冷却手段を、円筒状基体の長手方向の長さと同等、または円筒状基体の長手方向の長さより長くすることで、円筒状基体の長手方向全体の温度制御が容易となる。
また、本発明において、円筒状基体の内面を円周方向に時計回りに移動しながら円筒状基体の内面から円筒状基体の中心軸を見た際に加熱内面対向部と冷却内面対向部が交互になるように加熱手段および冷却手段をそれぞれ複数配置することが好ましい。
【００６３】
このように加熱手段を円筒状基体の内面側に複数配置すると、複数の加熱内面対向部を設けられるため、さらに円筒状基体の温度を急速に上昇させる効果が得られる。同様に、冷却手段を円筒状基体の内面側に複数配置すると、複数の冷却内面対向部を設けられるため、さらに円筒状基体の温度を急速に冷却させる効果が得られる。これらを組み合わせることで、円筒状基体の温度を変化が所望の温度に安定するまでの時間がさらに短くなる。
【００６４】
また、円筒状基体の内面を円周方向において、加熱内面対向部と冷却内面対向部が交互になるように配置することにより、さらに円筒状基体の温度を変更したいときに円筒状基体周方向の温度分布を均一かつ迅速に所望の温度に制御することが可能となる。
この結果、円筒状基体の温度を変化させてから所望の温度に安定するまでの時間がさらに短くなるため、さらに電子写真感光体特性と面内均一性が優れた電子写真感光体の作製が可能となる。
【００６５】
上述の理由により、加熱内面対向部と冷却内面対向部が交互になるように配置した際には、複数の加熱内面対向部が等間隔に配置し、かつ、複数の冷却内面対向部も等間隔に配置する方が好ましい。
円筒状基体の内面に直接対向している加熱手段の配置位置は特に制限はないが、円筒状基体の温度を急速に上昇させるうえで、円筒状基体の内面に近い位置に配置することが好ましい。また、加熱手段と同様に、円筒状基体の内面に直接対向している冷却手段の配置位置も特に制限はなく、円筒状基体の温度を迅速に制御する上で円筒状基体の内面に近い位置に配置することが好ましい。
【００６６】
また、加熱内面対向部と冷却内面対向部が少なくとも１つ存在してれば、本発明の効果は得られるため、加熱手段および冷却手段の総数は特に制限はない。だが、円筒状基体の温度を変更する際に円筒状基体周方向の温度分布を均一かつ迅速に所望の温度に制御しつつ、円筒状基体の内面側に加熱手段および冷却手段を効率よく配置するために、加熱手段および冷却手段を複数にする方が好ましい。
【００６７】
加熱手段を複数配置した場合、複数の加熱手段の中で少なくとも１つの加熱手段が、円筒状基体の長手方向の一部のみを加熱可能な構成にしても良い。
上述したように、プラズマに曝されることにより補助基体、支持部材および受け台などの円筒状基体近傍に配置された部材の温度が上昇し、これら部材の熱の影響で円筒状基体の長手方向で温度分布が生じる場合がある。そのため、円筒状基体の長手方向において、円筒状基体の温度が上昇しにくい領域のみにヒーターを設置することで、円筒状基体の長手方向の温度分布を均一化することができる。
【００６８】
また、加熱手段同様、冷却手段に関しても、冷却手段を複数配置した場合、複数の冷却手段の中で少なくとも１つの冷却手段が、円筒状基体の長手方向の一部のみを冷却可能な構成にしても良い。これにより、加熱手段と同様に、円筒状基体の長手方向の温度分布を均一化することができる。
【００６９】
本発明において、支持部材に支持された円筒状基体と同じ中心軸となるように支持軸体を配置しても良い。
支持軸体を配置した場合は、図１（ａ）に示すように支持部材１１３の上部内面を保持する構成にするのが良い。このような構成とすることで、支持部材１１３が反応容器側面に対して平行に設置可能となるため、支持部材１１３に支持された円筒状基体１１１も反応容器側面に対して平行に設置することができる。そのため、電力導入部である支持部材１１３および円筒状基体１１１とアースである反応容器内面との間隔が円筒状基体の長手方向において一定に設置できるため、堆積膜を形成した際に円筒状基体の長手方向で均一な堆積膜が形成可能となる。
【００７０】
さらに、支持軸体１５０を配置することで、支持部材１１３を回転させた際の偏心が抑制されるため、支持部材１１３に支持された円筒状基体１１１の周方向においても均一な堆積膜が形成可能となる。
支持軸の材質に関しては特に制限は無いが、真空装置で用いられる一般的な導電性の金属材料が好ましく、例えば、アルミニウム、ニッケルの単一材やその合金、ステンレスが挙げられる。
【００７１】
本発明において、図１に示すように、支持軸体１５０に回転駆動部１１６を接続し、支持軸体１５０を介して電力導入部を回転させることで、円筒状基体を回転させるための部材を円筒状基体の内面側および反応容器外に配置することができる。これにより、プラズマが生成される空間に円筒状基体を回転させるための部材を配置しないため好ましい。本発明の装置構成では、円筒状基体の内面側の配置を簡略化できるため、支持軸体１５０に回転駆動部１１６を接続し、支持軸体１５０を介して電力導入部を回転することが可能となる。さらに、支持軸体１５０を用いて円筒状基体を回転させることで、電力導入部の回転機構を簡略化することもできる。
【００７２】
また、本発明の装置構成を用いることで、支持軸体に電力を印加して支持軸体を電力導入手段に電力を導入するための経路にすることも容易となる。
支持軸体を電力導入手段に電力を導入するための経路にする場合、加熱手段および／または、冷却手段と支持軸体との間に絶縁材料からなる部材を配置し、加熱手段および／または、冷却手段と支持軸体との間の絶縁性を向上させる方が良い。一方、このような絶縁材料からなる部材を円筒状基体の内面側に配置すると、円筒状基体の内面側に加熱手段および冷却手段を配置できる空間が狭くなり、加熱手段および冷却手段を迅速に円筒状基体の温度を調整できる位置に配置にすることが困難な場合がある。
【００７３】
しかしながら、本発明の装置構成では、加熱手段および冷却手段の配置位置に自由度があるため、円筒状基体の内面側に絶縁材料からなる部材を配置したとしても、迅速に円筒状基体の温度を調整できる位置に加熱手段および冷却手段を配置することができる。
絶縁材料としては、セラミックスや耐熱樹脂が好ましく、セラミックス材料としては、例えば、アルミナ（酸化アルミニウム）、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、ジルコニア（酸化ジルコニウム）が挙げられる。これらの単体ないしは複合焼結体が好適に用いられる。複合材料としては、ジルコン（ＺｒＯ２・ＳｉＯ２）、ムライト（Ａｌ２Ｏ3・ＳｉＯ２）、ステアタイト（ＭｇＯ・ＳｉＯ２）、コーディエライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ２Ｏ3・５ＳｉＯ２）、が挙げられる。これらの材料に関して限定はないが、耐久性に優れるという観点から、アルミナが最も好適に使用できる。
【００７４】
次に、ａ−Ｓｉ感光体の作製方法の一例として、図１に示す製造装置１００を用いたａ−Ｓｉ感光体の製造方法について説明する。なお、ａ−Ｓｉ感光体の層構成の一例として、円筒状基体１１１Ａ、１１１Ｂ側から順に、電荷注入阻止層、光導電層（感光層）、表面層が積層されたａ−Ｓｉ感光体が知られている。
まず、旋盤などを用いて表面に鏡面加工を施した円筒状基体１１１Ａと１１１Ｂ、および補助基体１１２を、支持部材１１３に装着した電力導入手段１１０を反応容器１２０内の受け台１１４に載置する。
【００７５】
次に、冷却媒体循環手段により冷却手段の内部に所定の温度（例えば２０度）の冷却媒体を循環させた後、排気バルブ１４３を開いて、反応容器１２０内を排気する。真空計１５４の読みが所定の圧力（例えば０．６７Ｐａ）以下になった時点で、加熱用の不活性ガス（例えばアルゴンガス）をガスブロック１３４から反応容器１２０に導入する。そして、反応容器１２０内が所定の圧力になるように加熱用の不活性ガスの流量、排気バルブ１４３の開口、不図示の排気装置の排気速度などを調整する。
【００７６】
その後、温度コントローラ（不図示）を作動させて、ヒーター１５１を加熱し、基体１１１Ａおよび１１１Ｂの温度を所定の温度（例えば２０〜５００℃）に制御する。基体１１１Ａおよび１１１Ｂが所定の温度に加熱されたところで不活性ガスを徐々に止め、これと並行して反応容器１２０内に原料ガスを徐々に導入する。原料ガスとしては、例えば、ＳｉＨ４、Ｓｉ２Ｈ６、ＣＨ４、Ｃ２Ｈ６、ＮＯのような材料ガスや、Ｂ２Ｈ６、ＰＨ３のようなドーピングガス、Ｈ２、Ｈｅ、Ａｒのような希釈ガスが挙げられる。
【００７７】
次に、ミキシング装置１３１内のマスフローコントローラ（不図示）によって、各原料ガスが所定の流量になるように調整する。その際、反応容器１２０内が所定の圧力（例えば１〜１００Ｐａ）に維持されるように真空計１５４を見ながら、排気バルブ１４３の開口、排気装置の排気速度などを調整する。このとき、回転駆動部１１６によって、支持軸体１５０を回転させ、電力導入手段１１０を回転させる。
【００７８】
以上の手順によって堆積膜形成の準備を完了した後、基体１１１Ａおよび１１１Ｂの外周面に堆積膜の形成を行う。具体的には、反応容器１２０内の圧力が安定したのを確認した後、電源１１５から電力導入手段１１０に電力を供給し、電力導入手段１１０と接地された反応容器１２０との間に放電を生起させる。この放電により、原料ガスが分解され、基体１１１Ａおよび１１１Ｂの外周面に所定の堆積膜が形成される。
【００７９】
所望の膜厚の堆積膜の形成を行った後、電力の供給を止め、反応容器１２０への各原料ガスの流入を止めて、反応容器内を一旦高真空になるように排気する。上記のような操作を繰り返し行うことによって、所定の層構成のａ−Ｓｉ堆積膜を形成することができ、ａ−Ｓｉ感光体を製造することができる。
【００８０】
円筒状基体の温度を変更する際の加熱手段および冷却手段の温度制御方法に関しては、円筒状基体の温度を迅速に変更可能であれば特に制限は無い。
例えば、円筒状基体の温度を上昇させる場合は、加熱手段のヒーターの出力を所定の温度よりも高い温度になるように制御する。同時に、冷却手段の内部に循環している冷却媒体の循環量を下げる、および／または、循環している冷却媒体の温度を上げる。これにより、急速に円筒状基体の温度を上昇させる。所定の温度に近づいたら、ヒーターの出力を所定の温度をなるように段階的に変化させつつ、冷却手段の内部に循環している冷却媒体の循環量および／または温度を所定の値に段階的に変化させることで、円筒状基体の温度を迅速に上昇させることができる。
【００８１】
また、円筒状基体の温度を下げる場合は、加熱手段のヒーターに印加している電力を切り、同時に、冷却手段の内部に循環している冷却媒体の循環量を増加、および／または、循環している冷却媒体の温度を下げる。これにより、急速に円筒状基体の温度を下げる。所定の温度に近づいたら、ヒーターの出力を所定の温度をなるように段階的に変化させつつ、冷却手段の内部に循環している冷却媒体の循環量および／または温度を所定の値に段階的に変化させることで、円筒状基体の温度を迅速に上昇させることができる。
【実施例】
【００８２】
以下実施例により、本発明の効果を具体的に説明するが、本発明は、これにより何ら限定されるものではない。
以下の実施例および比較例では、外径寸法８４ｍｍ、長さ３８１ｍｍ、肉厚３ｍｍからなるアルミニウム合金製の円筒状基体を用いた。また、支持部材および補助基体には、円筒状基体と同材質のものを用いた。そして、支持部材に円筒状基体を２本と、円筒状基体の上部に補助基体を装着して堆積膜の形成を行った。
【００８３】
堆積膜の形成は、回転駆動部によって、支持部材に支持された円筒状基体を０．４回転／分で回転させながら、円筒状基体の外周面に表１に示す堆積膜形成条件でａ−Ｓｉ感光体を作製した。
なお、周期的に変化する電圧には、周波数５０ｋＨｚ、Ｄｕｔｙ比７０％の矩形波の電圧を用いた。Ｄｕｔｙ比の定義について図８を用いて説明する。
【００８４】
図８中のＴは、矩形波の周波数（パルス周波数）によって決まる矩形波の周期を表している。また、Ｖ１は＋側の印加電圧、Ｖ２は−側の印加電圧を示している。さらに、ｔ１は電力導入手段と反応容器との電位差がＶ１となっている時間（期間）を表しており、ｔ２は電力導入手段と反応容器との電位差がＶ２となっている時間（期間）を表している。ａ−Ｓｉ感光体作製時に用いた矩形波の電圧におけるＤｕｔｙ比は、ｔ２をＴで除した値（ｔ２／Ｔ）×１００をＤｕｔｙ比（％）としている。
【００８５】
【表１】
2016130803.tif 000003
【００８６】
＜実施例１＞
図２に示す製造装置によりａ−Ｓｉ感光体を作製し、得られたａ−Ｓｉ感光体について、以下に示す条件で堆積膜の帯電能および帯電能の面内ムラの評価を行った。その結果を、表２に示す。
【００８７】
なお、実施例１で用いた製造装置は、支持軸体を有さず、受け台２１４に電力導入ケーブルを介して電源２１５と回転駆動部２１６が接続された構成となっている。また、複数の加熱手段２５１および冷却手段２５２が円筒状基体２１１の内面側に配置されている。そして、円筒状基体の内面から円筒状基体の中心軸を見た際に、加熱手段は円筒状基体の内面と直接対向するところを有するように配置され、冷却手段の一部も加熱手段と同様に円筒状基体の内面と直接対向するところを有するように配置されている。加熱手段および冷却手段の上端および下端は、円筒状基体の上端および下端よりも１０ｍｍ短い位置となるように配置した。つまり、加熱手段および冷却手段の上端は、円筒状基体の上端よりも１０ｍｍ低い位置となるように配置し、加熱手段および冷却手段の下端は、円筒状基体の下端よりも１０ｍｍ高い位置となるように配置した。
【００８８】
加熱手段は、棒状のヒーターを６本用い、ヒーターの外周表面と絶縁部材２５７との最短距離が１０ｍｍで、かつ、円筒状基体の中心軸２５６と同心円上に中心角１８０°の間隔で１本ずつヒーター（２５１ａ、２５１ｂ）を設置した。そして、それらが設置された円周上に、それぞれのヒーター（２５１ａ、２５１ｂ）を基準とし中心角±２０°の間隔で残り４本のヒーターを（２５１ｃ、２５１ｄ、２５１ｅ、２５１ｆ）設置した。
【００８９】
冷却手段の内部全体に冷却媒体を充填可能な内部構造を有する２つの冷却手段（２５２ａ、２５２ｂ）を用いた。冷却手段（２５２ａ、２５２ｂ）の設置位置は、以下の１）〜４）のとおりとした。
１）冷却手段は円筒状基体の内面側に設置した。
２）中心軸２５６に垂直な平面において、冷却手段の延伸方向が、上記±２０°の間隔で設置されたヒーター（２５１ｃと２５１ｄ、２５１ｅと２５１ｆ）の中心を結ぶ線２６０ａ、２６０ｂに平行となるようにした。
３）冷却手段の表面と上記中心を結ぶ線２６０ａ、２６０ｂの最短距離が１０ｍｍとなるようにした。
４）冷却手段と絶縁部材２５７との最短距離が１０ｍｍとなるようにした。
【００９０】
そして、供給冷却ラインおよび排出冷却ラインを冷却手段に接続する位置に関しては、図９（ｂ）に示すような冷却媒体を下から導入し、上から排出する構成の冷却手段を用いた。なお、冷却手段の内部に循環させる冷却媒体は、純水を用いた。なお、冷却手段内部に冷却媒体を循環させる冷却媒体循環手段は、各々の冷却手段（２５２ａ、２５２ｂ）に１つずつ設置した。
【００９１】
実施例１では、電荷注入層形成時に、各々の冷却手段に接続された冷却媒体循環手段で温度３０℃に制御された純水を冷却手段の内部に３リットル／分で循環させた。また、６本の加熱手段に電力を制御して２本の円筒状基体の中央位置での表面温度が２６０℃になるように調整した。
【００９２】
電力導入部への電力の導入を停止して電荷注入阻止層の形成を終了し、加熱手段への電力供給を止め、冷却媒体である純水の温度を１０℃に変更し、各々の冷却手段の内部への循環量を６リットル／分に変更した。そして、表１に示す光導電層の堆積膜形成条件に変更した。電荷注入阻止層形成後から２分後、電力導入部に電力を印加し、光導電層形成を開始した。
その後、円筒状基体の表面温度が２０２℃となったとき、冷却媒体である純水の温度を３０℃に、冷却手段の内部への循環量を３リットル／分に変更し、加熱手段に電力を供給して２本の円筒状基体の中央位置での表面温度が２００℃になるように調整した。
【００９３】
電力導入部への電力の導入を停止して光導電層の形成を終了し、冷却媒体である純水の冷却手段の内部への循環量を１リットル／分に変更し、加熱手段への電力供給を円筒状基体の温度が３３０℃となるように調整した。そして、表１に示す上部注入阻止層の堆積膜形成条件に変更した。光導電層形成後から２分後、電力導入部に電力を印加し、上部注入阻止層形成を開始した。
その後、円筒状基体の表面温度が２８０℃となったとき、冷却媒体である純水の温度を２０℃に、冷却手段の内部への循環量を３リットル／分に変更し、加熱手段の設定温度を変更して２本の円筒状基体の中央位置での表面温度が２９０℃になるように調整した。
【００９４】
＜実施例２＞
図１に示す製造装置を用いた以外は実施例１と同様にａ−Ｓｉ感光体を作製し、得られたａ−Ｓｉ感光体について、実施例１と同様に帯電能および帯電能の面内ムラの評価を行った。その結果を、表２に示す。
なお、実施例２で用いた製造装置は、円筒状基体１１１と同じ中心軸となるように配置された支持軸体１５０が設けられている。また実施例２で用いた製造装置は、実施例１で用いた製造装置の回転駆動部および支持軸体に電力導入ケーブルを介した電源の接続が受け台から支持軸体１５０に変更されている。なお、支持軸体１５０の材質は、ニッケルの単一材を用いた。また、冷却手段１５２と支持軸体１５０との間に、支持軸体１５０と同じ中心軸となるように配置された円筒状のセラミックス（アルミナ製）の絶縁体１５５を配置している。これら以外は実施例１で用いた製造装置と同じ構成である。
【００９５】
＜比較例１＞
図７に示す製造装置を用いた以外は実施例１と同様にａ−Ｓｉ感光体を作製し、得られたａ−Ｓｉ感光体について、実施例１と同様に帯電能および帯電能の面内ムラの評価を行った。その結果を、表２に示す。
なお、比較例１で用いた製造装置は、加熱手段７５１が円筒状基体と同じ中心軸を有する円筒にヒーターを巻きつけたものを使用した。なお、ヒーター７５１の外周表面と絶縁部材７５７との距離が１０ｍｍとなる位置に配置した。また、冷却手段７５２は円筒状基体と同じ中心軸を有する円筒のものを使用し、ヒーター７５１の内周表面と冷却手段７５２の外周表面との距離が１０ｍｍとなる位置に配置した。それ以外は実施例２で用いた製造装置と同じ構成である。
【００９６】
（帯電能の測定）
帯電能の評価方法は、温度２５℃、相対湿度５０％の環境下に設置されたキヤノン（株）製デジタル電子写真装置「ｉＲＡ−８１０５」（商品名）の改造機を用いた。この改造機は、帯電手段のワイヤーおよびグリッドには高圧電源が接続され、電子写真感光体の表面電が調整可能となっている。
【００９７】
作製した電子写真感光体を、上記電子写真装置に設置した。そして、現像器を取り外し、電位計（ＴＲＥＫ社製電位計３４４)のプローブが取り付けられた電子写真感光体の長手方向に移動可能な表面電位測定冶具を設置した。そして、前記プローブを電子写真感光体の長手方向中央位置での電子写真感光体の表面電位が測定できるように設置した。
その後、像露光のレーザーを切った状態で、帯電器のグリッド電位を−７００Ｖとし、帯電器のワイヤーへ供給する電流を調整して電子写真感光体の表面電位の平均を−５００Ｖとなるように設定した。このときの帯電器のワイヤーから電子写真感光体へ流れる電流Ｉ（μＡ）を測定した。
【００９８】
なお、帯電能の評価結果については、比較例１で作製した電子写真感光体での値を基準として以下のように区分した。この測定では、帯電器のワイヤーから電子写真感光体へ流れる電流Ｉが小さい方が、帯電能が良好である。
【００９９】
ＡＡ…比較例１に対して前記電流Ｉが９０％より小さい
Ａ…比較例１に対して前記電流Ｉが９０％以上、９５％より小さい
Ｂ…比較例１に対して前記電流Ｉが９５％以上、１００％より小さい
Ｃ…比較例１に対して前記電流Ｉが１００％以上
【０１００】
（帯電能の面内ムラの測定）
帯電能の面内ムラの評価は、帯電能の評価で用いた電子写真装置を用いて行った。
像露光のレーザーを切った状態で、帯電器のグリッド電位を−７００Ｖに設定した後、帯電器のワイヤーへ供給する電流を調整して電子写真感光体の長手方向中央の表面電位の平均が−５００Ｖとなるように調整した。この帯電器のワイヤーから電子写真感光体へ流れる電流Ｉ（μＡ）を固定したまま、電位（帯電能）を測定した。具体的には、電子写真感光体の長手方向中央位置を基準として−１７０ｍｍから＋１７０ｍｍの領域にて、長手方向に２０ｍｍ刻みで１８点の測定点で周方向１周分の電位（帯電能）を連続的に測定した。
【０１０１】
電子写真感光体の帯電能の面内ムラに関しては、各長手方向の測定点において、周方向１周分の電位（帯電能）を測定し、それらの中での最大値と最小値の差を求め、その値を帯電能の面内ムラと定義した。
なお、帯電能の面内ムラについて、比較例1で作製した電子写真感光体の値を基準として以下のように区分した。なお、この測定では、帯電能の面内ムラが小さい方が良好である。
【０１０２】
ＡＡＡ…比較例１に対して帯電能の面内ムラが７０％より小さい
ＡＡ…比較例１に対して帯電能の面内ムラが７０％以上、８０％より小さい
Ａ…比較例１に対して帯電能の面内ムラが８０％以上、９０％より小さい
Ｂ…比較例１に対して帯電能の面内ムラが９０％以上、１００％より小さい
Ｃ…比較例１に対して帯電能の面内ムラが１００％以上
【０１０３】
実施例１、実施例２および比較例１で評価した結果について、下記の示す方法で総合評価を行った。その結果を表２に示す。
【０１０４】
（総合評価）
総合評価としては、帯電能および帯電能の面内ムラの結果を以下に示すように評価した。
ＡＡ‥帯電能および帯電能の面内ムラの各評価結果の低い方がＡＡである。
Ａ‥帯電能および帯電能の面内ムラの各評価結果の低い方がＡである。
Ｂ‥帯電能および帯電能の面内ムラの各評価結果の低い方がＢである。
Ｃ‥帯電能および帯電能の面内ムラの各評価結果の低い方がＣである。
総合評価において、Ｂ以上で本発明の効果が得られていると判断した。
【０１０５】
【表２】
2016130803.tif 000004
【０１０６】
表２より、実施例1および実施例２の装置構成では、比較例１と比べて帯電能および帯電能の面内ムラも改善した。これは、加熱手段および冷却手段を円筒状基体の内面と直接対向するところを有するように配置したことにより、円筒状基体の温度が所望の温度に到達するまでに要する時間が短くなった。この結果、堆積膜形成条件変更後に適切な堆積膜が形成されるまでの時間が短くなったため、帯電能および帯電能の面内ムラが改善したものと考えられる。
【０１０７】
円筒状基体の内面から円筒状基体の中心軸を見た際に、円筒状基体の内面と加熱手段とが直接対向しているところと、円筒状基体の内面と冷却手段とが直接対向しているところが存在するように加熱手段および冷却手段を配置する。これにより、円筒状基体の温度を変更したいときに迅速に円筒状基体の温度を調整可能であることが確認できた。その結果、帯電能および帯電能の面内ムラが改善したと考えられる。
【０１０８】
なお、実施例１と実施例２の総合評価は同じであった。しかし、帯電能の面内ムラに関して、実施例１および実施例２ともにＢであったが、実施例１の方が実施例２よりも帯電能の面内ムラがより改善していた。
また、比較例１で用いた製造装置で、実施例１および実施例２と同様の効果を得ようとすると、加熱手段および冷却手段を大きくしなければならないが、このような大型の加熱手段および冷却手段を円筒状基体の内面側に配置するのは困難であった。しかしながら、実施例１および実施例２に示す装置構成にすることにより、円筒状基体の内面側の狭い空間であっても加熱手段および冷却手段を配置でき、かつ、円筒状基体の温度を変更したいときに迅速に円筒状基体の温度を調整可能であることが確認できた。
【０１０９】
＜実施例３＞
図３に示す製造装置を用いた以外は実施例１と同様にａ−Ｓｉ感光体を作製し、得られたａ−Ｓｉ感光体について、実施例１と同様に帯電能および帯電能の面内ムラの評価を行った。その結果を、表３に示す。
なお、実施例３で用いた製造装置は、加熱手段３５１および冷却手段３５２の形状および配置を変更した以外は実施例２で用いた製造装置と同じ構成である。
【０１１０】
加熱手段３５１および冷却手段３５２は、横断面が３０ｍｍ×１０ｍｍの角柱状の部材からなり、加熱手段は、角柱状の部材の円筒状基体と直接対向している面の表面にヒーターを張り付けたものを用いた。
加熱手段３５１は、円筒状基体３１１の内面と絶縁部材３５５との間で、円筒状基体３１１の内面と中心軸３５６を結ぶ線３５９を基準に対称となるように配置した。そのとき、加熱手段３５１と絶縁部材３５７との最短距離を１０ｍｍとした。
冷却手段３５２は、円筒状基体３１１の内面と中心軸３５６を基準として加熱手段から１８０°の位置に、加熱手段と同様に設置した。
【０１１１】
＜実施例４＞
図４に示す製造装置を用いた以外は実施例１と同様にａ−Ｓｉ感光体を作製し、得られたａ−Ｓｉ感光体について、実施例１と同様に帯電能および帯電能の面内ムラの評価を行った。その結果を、表３に示す。
なお、実施例４で用いた製造装置は、加熱手段および冷却手段の形状および配置を変更した以外は実施例２で用いた製造装置と同じ構成である。
【０１１２】
加熱手段４５１は、５本の棒状のヒーターを円筒状基体４１１の中心軸と同一の同心円上に、中心角２０°間隔で配置した。このとき、ヒーターの外周表面と絶縁部材４５７との距離は１０ｍｍとした。
冷却手段４５２は、外周表面および内周表面の形状が円筒状基体４１１の中心軸と同じ中心軸を持つ円弧を有する形状である。また、冷却手段４５２は、加熱手段４５１が設置されている円周（ヒーターの外周表面と絶縁部材４５７との距離は１０ｍｍ）上に冷却手段４５２の外周表面が配置されるように設置した。なお、冷却手段４５２の外周表面は、加熱手段４５１が配置されている円周の中心角８０°分の円弧である。
実施例１、実施例３および実施例４で評価した結果について、上記の示す方法で総合評価を行った。その結果を表３に示す。
【０１１３】
【表３】
2016130803.tif 000005
【０１１４】
表３より、実施例３および実施例４の装置構成では、実施例１と比べて帯電能および帯電能の面内ムラもさらに改善した。実施例３および実施例４の装置構成では、加熱手段を円筒状基体の内面と直接対向させ、かつ加熱手段と円筒状基体の中心軸と直接対向させるように配置させた。同時に、冷却手段も円筒状基体の内面と直接対向させ、かつ冷却手段と円筒状基体の中心軸と直接対向させるように配置させた。
【０１１５】
このような装置構成にすることにより、円筒状基体の温度が所望の温度に到達するまでに要する時間がさらに短くなった。この結果、堆積膜形成条件変更後に適切な堆積膜が形成されるまでの時間がさらに短くなったため、帯電能および帯電能の面内ムラが改善したものと考えられる。さらに、このような装置構成にすることにより、円筒状基体の内面側への加熱手段および冷却手段の配置がさらに容易となった。
【０１１６】
よって、上述した装置構成にすることにより、円筒状基体の内面側の狭い空間であっても加熱手段および冷却手段の配置がさらに容易となり、同時に、円筒状基体の温度を変更したいときに迅速に円筒状基体の温度を調整可能であることが確認できた。その結果、帯電能および帯電能の面内ムラがさらに改善したと考えられる。
【０１１７】
＜実施例５＞
図５に示す製造装置を用いた以外は実施例１と同様にａ−Ｓｉ感光体を作製し、得られたａ−Ｓｉ感光体について、実施例１と同様に帯電能および帯電能の面内ムラの評価を行った。その結果を、表４に示す。
なお、実施例５で用いた製造装置は、加熱手段および冷却手段の形状および配置を変更した以外は実施例２で用いた製造装置と同じ構成である。
【０１１８】
加熱手段５５１は、４本の棒状のヒーターを円筒状基体の中心軸と同一の同心円上に等間隔に配置した。このとき、ヒーターの外周表面と絶縁部材５５７との距離は１０ｍｍとした。
また、外周表面および内周表面の形状が円筒状基体の中心軸と同じ中心軸を持つ円弧を有する４つの冷却手段５５２を用いた。
【０１１９】
そのうち２つの冷却手段（５５２ａ、５５２ｂ）は、加熱手段５５１が設置されている円周（ヒーターの外周表面と絶縁部材４５７との距離は１０ｍｍ）上に外周表面を配置した。そして、冷却手段５５２ａと最も近い加熱手段とのの距離が中心角２０°の間隔で設置し、冷却手段５５２ｂを冷却手段５５２ａから中心角１８０°（冷却手段が配置されている円周の中心に対して冷却手段５５２ａと冷却手段５５２ｂが対称）の位置に配置した。
【０１２０】
また、残りの２つの冷却手段（５５２ｃ、５５２ｄ）は、冷却手段（５５２ａ、５５２ｂ）が設置されている円周よりも１０ｍｍ円筒状基体の中心軸側で、円筒状基体の中心軸を有する円上に冷却手段（５５２ｃ、５５２ｄ）の外周表面を設置した。
また、冷却手段（５５２ｃ、５５２ｄ）は、２本のヒーターの間に冷却手段（５５２ａ、５５２ｂ）が設置されていないヒーター間に設置し、それぞれのヒーターと冷却手段（５５２ｃ、５５２ｄ）との距離が同じになる位置に設置した。
【０１２１】
＜実施例６＞
図６に示す製造装置を用いること、加熱手段および冷却手段による円筒状基体の温度制御方法以外は実施例１と同様にａ−Ｓｉ感光体を作製した。得られたａ−Ｓｉ感光体について、実施例１と同様に帯電能および帯電能の長手方向ムラ、周方向ムラおよび面内ムラの評価を行った。その結果を、表４に示す。
【０１２２】
なお、実施例６で用いた製造装置は、加熱手段および冷却手段の形状および配置を変更した以外は実施例２で用いた製造装置と同じ構成である。
加熱手段６５１は、棒状の部材にヒーターを巻きつけたものを使用し、円筒状基体の長手方向に３つに分割され、各々が独立に温度制御可能な構成のものを４本用いた。そして、円筒状基体の中心軸と同一の同心円上に等間隔に配置した。このとき、ヒーターの外周表面と絶縁部材６５７との距離は１０ｍｍとした。
【０１２３】
また、冷却手段６５２も円筒状基体の長手方向に３つに分割され、各々が独立に温度制御できるようにそれぞれに冷却媒体循環手段が接続された構成のものを４つ用いた。そして、加熱手段と同一の円周上に、加熱手段および冷却手段の間隔が等間隔となるように配置した。このとき、冷却手段６５２の外周表面と絶縁部材６５７との距離は１０ｍｍとした。なお、供給冷却ラインおよび排出冷却ラインを冷却手段に接続する位置に関しては、図９（ｃ）に示す構成を用いた。
【０１２４】
また、加熱手段６５１および冷却手段６５２の上端が円筒状基体６１１の上端よりも１０ｍｍ上に位置し、加熱手段６５１および冷却手段６５２の下端が円筒状基体６１１の下端よりも１０ｍｍ下に位置している。
３つに分割された加熱手段６５１および３つ分割された冷却手段６５２を各々制御して、実施例１と同様に方法で円筒状基体の長手方向における中央位置、上端および下端から２０ｍｍ位置に相当する位置での円筒状基体の温度をそれぞれ制御した。
実施例３、実施例５および実施例６で評価した結果について、上記の示す方法で総合評価を行った。その結果を表４に示す。
【０１２５】
【表４】
2016130803.tif 000006
【０１２６】
表４より、実施例５および実施例６の装置構成では、実施例３と比べて帯電能および帯電能の面内ムラもさらに改善した。実施例５および実施例６の装置構成では、加熱手段を円筒状基体の内面と直接対向させ、かつ加熱手段と円筒状基体の中心軸と直接対向させるように配置させた。同時に、冷却手段も円筒状基体の内面と直接対向させ、かつ加熱手段と円筒状基体の中心軸と直接対向させるように配置させた。
さらに、円筒状基体の内面を円周方向に時計回りに移動しながら円筒状基体の内面から円筒状基体の中心軸を見た際に円筒状基体の内面と前記加熱手段が直接対向しているところと、円筒状基体の内面と前記冷却手段が直接対向しているところが交互になっている。
【０１２７】
このような装置構成にすることにより、円筒状基体の温度が変化するまでに要する時間がさらに短くなった。この結果、堆積膜形成条件変更後に適切な堆積膜が形成されるまでの時間がさらに短くなったため、帯電能および帯電能の面内ムラが改善したものと考えられる。さらに、このような装置構成にすることにより、円筒状基体の内面側への加熱手段および冷却手段の配置がさらに容易となった。
【０１２８】
よって、上述した装置構成にすることにより、円筒状基体の内面側の狭い空間であっても加熱手段および冷却手段の配置がさらに容易となり、同時に、円筒状基体の温度を変更したいときに迅速に円筒状基体の温度を調整可能であることが確認できた。その結果、帯電能および帯電能の面内ムラがさらに改善したと考えられる。
【０１２９】
さらに、実施例６に関しては、実施例５よりもさらに帯電能の面内ムラが改善した。
実施例６の装置構成では、加熱手段および冷却手段の長さを円筒状基体の長手方向に長くすることで、実施例５よりも円筒状基体、補助基体および支持部材を含む広い範囲で温度を制御した。また、加熱手段および冷却手段をそれぞれ３つに分割し、円筒状基体の長手方向の中央位置と両端位置で円筒状基体の温度制御をした。
このような装置構成にすることにより、円筒状基体の温度が変化するまでに要する時間が短くなるとともに、円筒状基体の長手方向各位置での円筒状基体の温度が変化するまでに要する時間の差が小さくなる。この結果、帯電能の面内ムラが改善したものと考えられる。
【符号の説明】
【０１３０】
１１０、２１０、３１０、６１０、７１０‥‥電力導入手段
１１１、２１１、３１１、４１１、５１１、６１１、７１１‥‥円筒状基体
１１２、２１２、３１２、６１２、７１２‥‥補助基体
１１３、２１３、３１３、４１３、５１３、６１３、７１３‥‥支持部材
１１４、２１４、３１４、６１４、７１４‥‥受け台
１１５、２１５、３１５、６１５、７１５‥‥電源
１１６、２１６、３１６、６１６、７１６‥‥回転駆動部
１２０、２２０、３２０、６２０、７２０‥‥反応容器
１３０、２３０、３３０、６３０、７３０‥‥原料ガス導入手段
１５０、３５０、４５０、５５０、６５０、７５０‥‥支持軸体
１５１、２５１、３５１、４５１、５５１、６５１、７５１‥‥加熱手段
１５２、２５２、３５２、４５２、５５２、６５２、７５２‥‥冷却手段
３５３、６５３‥‥冷却媒体循環手段
１５５、３５５、４５５、５５５、６５５、７５５‥‥絶縁部材
１５６、２５６、３５６‥‥円筒状基体の中心軸
【図１】
2016130803.tif 000007
【図２】
2016130803.tif 000008
【図３】
2016130803.tif 000009
【図４】
2016130803.tif 000010
【図５】
2016130803.tif 000011
【図６】
2016130803.tif 000012
【図７】
2016130803.tif 000013
【図８】
2016130803.tif 000014
【図９】
2016130803.tif 000015