(57)【要約】【課題】より簡易的な構成の堆積膜形成装置を用いた場合でも、堆積膜の均一性が良好な電子写真感光体を低コストで製造可能となる製造方法を提供する。【解決手段】減圧可能な反応容器の中に、導電性の基体が装着された基体ホルダを設置し、反応容器の中に堆積膜形成用の原料ガスを導入し、基体と反応容器の内壁との間で、基体ホルダに供給される電力によって原料ガスを分解し、基体の上に堆積膜を形成する堆積膜形成方法であって、  反応容器の中に、一端が電力供給源と接続され、他端が前記基体ホルダと接続される電力供給軸と、少なくとも前記基体ホルダの下端部と対向する位置に設置された絶縁部材とが備えられており、  基体ホルダは、電力供給軸によって上部が支持され、かつ支持される上部から電力が供給され、基体ホルダの下端部と絶縁部材との間においても、反応容器の中に導入された原料ガスのプラズマを生成させながら、基体の上に堆積膜の形成を行う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ｉ）減圧可能な反応容器の中に、導電性の基体が装着された基体ホルダを設置する工程と、
（ｉｉ）前記反応容器の中に堆積膜形成用の原料ガスを導入する工程と、
（ｉｉｉ）前記基体と前記反応容器の内壁との間で、前記基体ホルダに供給される電力によって前記原料ガスを分解し、前記基体の上に堆積膜を形成する工程と
を有する堆積膜形成方法であって、
前記反応容器の中に、
一端が電力供給源と接続され、他端が前記基体ホルダと接続される電力供給軸と、
少なくとも前記基体ホルダの下端部と対向する位置に設置された絶縁部材と
が備えられており、
前記基体ホルダは、前記電力供給軸によって上部が支持され、かつ支持される上部から電力が供給され、
前記基体ホルダの下端部と前記絶縁部材との間においても、前記原料ガスのプラズマを生成させながら、前記基体の上に堆積膜の形成を行うことを特徴とする堆積膜形成方法。
【請求項２】
前記基体ホルダと前記絶縁部材との距離を変化させることによって、前記基体ホルダの下端部と前記絶縁部材との間で生成されるプラズマの状態を調整する請求項１に記載の堆積膜形成方法。
【請求項３】
前記電力供給軸を上下動させることによって、前記基体ホルダと前記絶縁部材との距離を変化させる請求項２に記載の堆積膜形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマＣＶＤ（plasma chemical vapor deposition）法によって堆積膜を形成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アモルファスシリコン（以下「ａ−Ｓｉ」とも表記する。）を用いた電子写真感光体は、円筒状基体の表面に光導電層などの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堆積膜形成用の原料ガスを分解し、その分解生成物を円筒状基体の表面に被着させる方法、いわゆるＲＦプラズマＣＶＤ法が広く採用されている。
【０００３】
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）の改善が強く要求されている。
従来のＲＦプラズマＣＶＤ法では、周波数が高いため、波長に応じた定在波が生じてプラズマ中に電界の小さい部分ができたり、用いるプラズマＣＶＤ装置のインピーダンスの影響による伝搬ムラのためにプラズマが不均一になったりする場合がある。これらが堆積膜の均一性を向上させるうえでの課題となっていた。
【０００４】
これらの課題のうち、堆積膜の均一性の向上に関しては、定在波やプラズマＣＶＤ装置のインピーダンスの影響が小さくなる低周波数でのグロー放電が検討されている。
特許文献１には、３００ｋＨｚ以下の周波数で正および負のいずれか一方のみの極性の矩形波の電圧を用いる技術が開示されている。特許文献１によれば、３００ｋＨｚ以下の低周波数とすることで、堆積膜の均一性が向上するとされている。
【０００５】
また、特許文献２には、周波数３ｋＨｚ以上３００ｋＨｚ以下の周波数で矩形状の波の交播電圧を印加する技術が開示されている。特許文献２によれば、極性が正のときの電位差の絶対値及び負のときの電位差の絶対値の一方が放電維持電圧の絶対値未満の値であって、他方が放電開始電圧の絶対値以上の値であるようにすることで、堆積膜の均一性が向上するとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ＷＯ２００６／１３４７８１号公報
【特許文献２】特許第４９５９０２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、本発明者らの検討の結果、これらの技術を用いた場合であっても、堆積膜形成装置の構成や堆積膜の形成条件によっては、堆積膜の均一性のレベルに改善の余地が残されていることがわかった。
まず堆積膜形成装置について、特許文献１では、電源と接続された導電性支柱と円筒状基体が設置された支持体とを有する堆積膜形成装置であり、円筒状基体に電圧を印加するために、支持体と導電性支柱とが全域にわたって接触している構成が挙げられている。
【０００８】
また、特許文献２では、円筒状基体に電圧を印加するために、電源と接続された支軸と円筒状基体が設置された基体ホルダとが、接合電極によって基体ホルダの上下２箇所で接触している構成が挙げられている。特許文献１の支持体及び特許文献２の基体ホルダは何れも堆積膜を形成するたびに、堆積膜形成装置に搬入もしくは搬出を繰り返す部材である。これらの搬出入を繰り返す部材と接触する箇所が複数個所ある構成の装置では、支持体及び基体ホルダの設置精度を維持するために、接触するすべての部材について、高い寸法精度が要求されることとなる。このため、各部材の加工費の上昇や、僅かな摩耗や欠損による接触不良や設置精度不良によって、堆積膜の均一性が悪化してしまう場合があった。
【０００９】
また、堆積膜の形成条件については、特に堆積膜の堆積スピードを速める条件において、堆積膜の均一性のレベルに改善の余地が残されていることがわかった。堆積スピードを速めることは、製品を作製するために要する時間、すなわちタクトタイムの短縮に繋がり、製品を作製するに要するコストの圧縮に繋がる。このため、堆積スピードアップに対する要求は高いものがあるが、堆積スピードを速める堆積膜形成条件は、堆積膜の均一性のレベルを悪化させてしまう場合があった。
【００１０】
以上のように、低周波数の矩形波の電圧を用いたプラズマＣＶＤ法によって電子写真感光体を製造する方法において、より簡易的な装置構成によって、堆積スピードのアップと堆積膜の均一性を高いレベルで両立する方法は、従来見出されていなかった。
本発明の目的は、より簡易的な装置構成によって、堆積スピードのアップと堆積膜の均一性を高いレベルで両立する堆積膜形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明による堆積膜形成方法は、
（ｉ）減圧可能な反応容器の中に、導電性の基体が装着された基体ホルダを設置する工程と、
（ｉｉ）前記反応容器の中に堆積膜形成用の原料ガスを導入する工程と、
（ｉｉｉ）前記基体と前記反応容器の内壁との間で、前記基体ホルダに供給される電力によって前記原料ガスを分解し、前記基体の上に堆積膜を形成する工程と
を有する堆積膜形成方法であって、
前記反応容器の中に、
一端が電力供給源と接続され、他端が前記基体ホルダと接続される電力供給軸と、
少なくとも前記基体ホルダの下端部と対向する位置に設置された絶縁部材と
が備えられており、
前記基体ホルダは、前記電力供給軸によって上部が支持され、かつ支持される上部から電力が供給され、
前記基体ホルダの下端部と前記絶縁部材との間においても、前記原料ガスのプラズマを生成させながら、前記基体の上に堆積膜の形成を行うことを特徴とする堆積膜形成方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の堆積膜形成方法を用いることで、より簡易的な構成の堆積膜形成装置を用いた場合でも、堆積膜の均一性が良好な電子写真感光体を低コストで製造可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】矩形波の交播電圧を説明するための図である。
【図２】本発明の堆積膜形成方法を実施するための製造装置（プラズマＣＶＤ装置）の例を示す模式図である。
【図３】本発明の堆積膜形成方法を実施するための製造装置の基体ホルダ下端部近傍の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
図２は、本発明の堆積膜形成方法を実施するための製造装置（プラズマＣＶＤ装置）の例を示す模式図である。
【００１５】
図２に示すプラズマＣＶＤ装置は、プラズマ処理によって円筒状基体２１２（上側円筒状基体２１２Ａ、下側円筒状基体２１２Ｂ）の表面（外周面）に堆積膜を形成するための円筒状の反応容器２１１を備えている。また、円筒状基体２１２（２１２Ａ、２１２Ｂ）を加熱するためのヒーター２１６を備えている。また、円筒状基体２１２（２１２Ａ、２１２Ｂ）を保持する基体ホルダ２１３、反応容器２１１内に原料ガスを導入するためのガスブロック２３５を備えている。ガスブロック２３５は、電極２１４から取り外しが可能（脱着可能）な構造となっている。円筒状基体２１２は、導電性の基体である。円筒状基体２１２と反応容器２１１の内壁との間で、基体ホルダ２１３に供給される電力によって原料ガスを分解し、円筒状基体２１２の上に堆積膜を形成する。
【００１６】
ガスブロック２３５とガス供給系との接続は、継ぎ手部材（不図示）を介して接続されている。このような構成とすることで、ガスブロックのみを入れ替えて品種ごとの製造に対応した構成の反応容器に段取り換えができる。
反応容器２１１内には、電極２１４、ベースプレート２１９および上蓋２２０により減圧可能な空間が形成されている。電極２１４は、一定の電位にすることが好ましく、アース電位にする（接地する）ことがより好ましい。電極２１４を一定の電位とすることで、電極２１４と反応容器２１１中の他の部分との電位差を一定に保つことができるため、製造する電子写真感光体の特性の再現性が向上する。
【００１７】
さらに、電極２１４を接地することで、プラズマＣＶＤ装置の取り扱いが容易になる。なお、ベースプレート２１９、上蓋２２０を接地し、電極２１４を接地しない場合には、電極２１４とベースプレート２１９、上蓋２２０との間に絶縁性の部材を設けることが好ましい。図２に示すプラズマＣＶＤ装置においては、電極２１４、ベースプレート２１９および上蓋２２０のいずれも接地した。
また、図２に示すプラズマＣＶＤ装置は、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ー（不図示）を内包する原料ガス混合装置２２５と原料ガス流入バルブ２２４を備えている。
【００１８】
円筒状基体２１２（２１２Ａ、２１２Ｂ）を保持する基体ホルダ２１３は回転可能に支持されている。この回転支持機構は、電力供給軸２２２と、電力供給軸２２２と歯車で接続されたモーター２２１とを有している。
電力供給軸２２２は、一端が高圧電源２３１（電力供給源）に接続されており、他端が基体ホルダ２１３に接続されている。そして基体ホルダ２１３は、電力供給軸２２２によって上部が支持されており、この支持される上部から電力が供給される構成となっている。
【００１９】
このような構成とすることで、プラズマＣＶＤ装置に基体ホルダを設置する際に、電力供給軸２２２と基体ホルダ２１３の上端部のみが接触することになる。このため、基体ホルダの設置精度を維持するためには、当該接触個所のみ高い寸法精度で加工を施せばよく、各部材の加工費を抑制することができる。また、接触不良や設置精度不良による堆積膜の均一性の悪化を抑制することができる。
【００２０】
また、電極２１４と円筒状基体２１２（２１２Ａ、２１２Ｂ）、基体ホルダ２１３は、中心軸が一致するように配置されている。
ヒーター２１６の外面は接地されていて、ヒーター２１６と円筒状基体２１２（２１２Ａ、２１２Ｂ）との間に絶縁部材２１５Ａが設けられていることで、ヒーター２１６と円筒状基体２１２（２１２Ａ、２１２Ｂ）とは絶縁されている。ヒーター２１６の内側には、電力供給軸２２２との間に絶縁部材２１５Ｂが設置され、ヒーター２１６と電力供給軸２２２が絶縁されている。
【００２１】
図２に示すプラズマＣＶＤ装置は、排気系として、反応容器２１１の排気口に連通された排気配管２２６と、排気メインバルブ２２７と、真空ポンプ２２８とを有している。真空ポンプとしては、例えば、ロータリーポンプ、メカニカルブースターポンプなどが挙げられる。この排気系により、反応容器２１１に設けられた真空計２２３を見ながら、反応容器２１１内を所定の圧力に維持することができる。
【００２２】
高圧電源２３１は、電力供給源であって、制御部２３１によってその動作が制御される。制御部２３１は、高圧電源２３１を制御することにより、電極２１４と円筒状基体２１２（２１２Ａ、２１２Ｂ）との間に周波数３ｋＨｚ以上３００ｋＨｚ以下の矩形波の交播電圧を印加可能になっている。
円筒状基体２１２（２１２Ａ、２１２Ｂ）の表面に堆積膜を形成するための放電空間は、接地された電極２１４と、絶縁板２１８Ｂと、絶縁板２１８Ａとによって規定されている（以後、この放電空間を主要放電空間とも記す）。絶縁板２１８Ｂは、接地されたベースプレート２１９に取り付けられ、絶縁板２１８Ａは、接地された上蓋２２０に取り付けられている。
【００２３】
図３に示されるように、本発明においては、基体ホルダ２１３の下端部と対向する位置に絶縁部材２２９を設け、基体ホルダ２１３の下端部と絶縁部材２２９とで規定される放電空間を有する（以後、この放電空間を「下端部放電空間」とも記す）。下端部放電空間３１０は、製品となる円筒状基体の表面に面していないため、ここで生成されるプラズマによって、円筒状基体の表面に堆積膜が形成されることはほぼない。
【００２４】
このような構成とし、かつ基体ホルダ２１３の下端部と絶縁部材２２９との距離を適切に設定することで、主要放電空間において円筒状基体の表面に堆積膜を形成している際に、下端部放電空間３１０においてもプラズマが生成されることとなる。その結果、堆積膜の均一性を向上させることができる。
この理由について、以下に説明する。
【００２５】
製品を作製するに要するコストを圧縮するために、堆積スピードを速めることが求められる。ところが、堆積スピードを速める堆積膜形成条件は、堆積膜の均一性のレベルを悪化させてしまう場合がある。例えば、反応容器内の圧力を上げたり、円筒状基体に印加する電力を上げたりすることが一例として挙げられるが、このような堆積膜形成条件では、主要放電空間の下部に向けてプラズマ強度が強くなってしまう場合がある。
【００２６】
このような堆積膜形成条件であっても堆積膜の均一性のレベルを悪化させないためには、堆積膜を形成させている主要放電空間のプラズマ分布を均一にすることが求められる。本発明では、円筒状基体の表面の堆積膜形成に寄与しない下端部放電空間３１０でプラズマを生成させることによって、主要放電空間下部の過剰な電力が消費され、主要放電空間で生成されるプラズマの分布が均一になると考えている。
【００２７】
ここまで述べてきたように、本発明では、基体ホルダが電力供給軸によって上部が支持され、この支持される上部から電力が供給される構成としている。このような構成とすることで、各部材の加工費を抑制することができ、また、接触不良や設置精度不良による堆積膜の均一性の悪化を抑制することができる。
【００２８】
また本発明では、円筒状基体の表面の堆積膜形成に寄与しない下端部放電空間３１０でプラズマを生成させることによって、主要放電空間下部の過剰な電力が消費され、主要放電空間で生成されるプラズマの分布を均一にしている。このような堆積膜形成方法を用いることで、堆積スピードを速める堆積膜形成条件を用いた場合であっても、堆積膜の均一性が良好な電子写真感光体を製造可能となる。
【００２９】
図３は、本発明の堆積膜形成方法を実施するための製造装置の基体ホルダ下端部近傍の構成を示す模式図である。
本発明においては、基体ホルダ２１３の下端部と対向する位置に絶縁部材２２９が設けられる。このような構成とすることで、基体ホルダ２１３と絶縁部材２２９との間で、安定してプラズマを生成させることができる。これは、絶縁部材２２９の代わりに金属に代表される導電部材を用いると発生する場合があるスパークの発生を抑制できたためと考えている。
【００３０】
なお、基体ホルダ２１３の下端部とは、基体ホルダ下端面２３２、基体ホルダ下端内面２３３の領域を指し、これらと絶縁部材２２９とで規定される放電空間を下端部放電空間としている。また、下端部放電空間で生成されるプラズマは、プラズマが持つ広がりによって、円筒状基体の表面ではない基体ホルダ下端外面２３４の領域にも生成される場合がある。
【００３１】
また本発明では、基体ホルダ２１３の下端部と絶縁部材２２９との距離を変化させる機構を備える構成とすることが、堆積膜の均一性を向上させるという点でより好ましい。これは、基体ホルダ２１３の下端部と絶縁部材２２９との距離を変化させることで、下端部放電空間で生成されるプラズマの強度を調整できることになるためである。このような構成とすることで、堆積膜形成条件が異なる複数の層を形成する場合でも、各層の堆積膜形成条件に適した下端部放電空間でのプラズマを生成することができる。その結果、各層を積層して作製される堆積膜の均一性を向上させることができるのである。
下端部放電空間で生成されるプラズマ強度の調整について、以下に述べる。
【００３２】
堆積膜形成条件によって一概には言えないが、基体ホルダの下端部と絶縁部材との距離に対する下端部放電空間で生成されるプラズマ強度の関係は、一般的に、極大値を持つ関係となる。この関係を用いて、下端部放電空間で生成されるプラズマ強度が極大となる距離から広げる方向、もしくは狭める方向へと変化させることで、下端部放電空間で生成されるプラズマ強度を調整すればよい。
【００３３】
基体ホルダ２１３の下端部と絶縁部材２２９との距離を変化させる機構としては、反応容器２１１の気密を維持できる構成であればよく、特に制限はない。一例としては、基体ホルダ２１３の上端部を把持し、上蓋２２０方向へ基体ホルダ２１３を引き上げる機構や、電力供給軸２２２を上下動させるための移動機構２３７を備える構成とすることが挙げられる。
【００３４】
堆積膜が形成される円筒状基体の表面の清浄度を維持するという観点では、電力供給軸２２２を上下動させるための移動機構２３７を備える構成が好ましい。これは、上蓋２２０方向へ基体ホルダ２１３を引き上げる機構が、円筒状基体の表面よりも上方に備えられる機構になってしまうことに起因する。上蓋２２０方向へ基体ホルダ２１３を引き上げる機構のうち、反応容器内にある部材には、意図しない堆積膜が形成されてしまうことになる。
【００３５】
そして、この意図しない堆積膜が、堆積膜形成が進むにつれて厚くなり、前述した部材から剥がれ落ちてしまうことがある。そして、前述した部材は円筒状基体の表面よりも上方にあるため、剥がれ落ちた意図しない堆積膜が円筒状基体の表面に付着し、円筒状基体の表面に異常部を形成してしまうことがある。円筒状基体の表面で異常部が生じた場合、その部分は、電子写真感光体を電子写真装置に用いた際に画像欠陥となって現れる。
【００３６】
ここでいう画像欠陥とは、ベタ黒（黒色以外のトナーを用いた場合も、便宜上「ベタ黒」と表記する。）画像上に白い点となって現れるものや、ベタ白画像上に黒い点（黒色以外のトナーを用いた場合も、便宜上「黒い点」と表記する。）となって現れるものである。
移動機構２３７は、電力供給軸２２２を上下動させることができればよく、特に制限はないが、電力供給軸２２２と歯車で接続されたモーターや、油圧式や気圧式の駆動機構が一例として挙げられる。
【００３７】
図１は、矩形波の交播電圧を説明するための図である。
本発明の堆積膜形成方法に用いる電源は、ＲＦ帯の高周波電源を用いても構わないが、図１に示す、矩形波の交播電圧を印加可能な電源を用いることが、堆積膜の均一性という点でより好ましい。
図１は、電極２１４の電位をアース電位で一定とし、電極の電位に対する円筒状基体の電位が交互に正と負になるように矩形波の交播電圧を電極と円筒状基体との間に印加した場合の円筒状基体の電位の変化を示す図である。図１の例では、電極の電位に対する円筒状基体の電位が正になるとき、電極と円筒状基体の電位差の絶対値は、放電維持電圧の絶対値未満の値（Ｖ１）となっている。また、負になるときの電極と円筒状基体の電位差の絶対値は、放電開始電圧の絶対値以上の値（Ｖ２）となっている。図１の例では、電極の電位を一定としているため、円筒状基体の電位が図１に示すように矩形状に変化する。
【００３８】
図１中のＴは、矩形波の周期を表しており、矩形波の周波数（パルス周波数）によって決まる。本発明では、周波数３ｋＨｚ以上３００ｋＨｚ以下の矩形波が好適に用いられ、さらに好ましくは、周波数１０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下の矩形波が用いられる。また、図１中のｔ１は、上記電極と円筒状基体の電位差の絶対値がＶ１となっている時間（期間）を表しており、ｔ２は、上記電極と円筒状基体の電位差の絶対値がＶ２となっている時間（期間）を表している。また、本発明では、ｔ２をＴで除した値（ｔ２／Ｔ）をＤｕｔｙ比（％）と定義する。
【００３９】
このような矩形波の交播電圧は、前記Ｖ１となる電圧、および、前記Ｖ２となる電圧を、ＤＣ電源から発生させて、スイッチ素子をＯＮ／ＯＦＦ制御し、ＤＣ電源からの電圧を時分割パルス状にすることによって得ることができる。スイッチ素子としては、例えば、ＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラートランジスター）、ＭＯＳＦＥＴなどの半導体スイッチ素子を用いたものがある。これらのスイッチ素子によれば、Ｄｕｔｙ比や周波数を変化させることもできる。
【００４０】
以下、図２に示すプラズマ装置を用いた堆積膜形成方法の一例について説明する。
ここでは、堆積膜の一例として電子写真感光体を挙げ、その製造方法について説明する。
電子写真感光体は、円筒状基体の表面（外周面）に、１層以上の堆積膜をプラズマＣＶＤ法によって形成することで製造される。堆積膜としては、例えば、下部電荷注入阻止層、光導電層、上部電荷注入阻止層、表面層などが挙げられる。これらの層を用途に応じて選択し、円筒状基体側から順次積層して電子写真感光体を製造することが一般的である。
【００４１】
下部電荷注入阻止層は、円筒状基体から光導電層への電荷の注入を抑制（阻止）するための層であり、例えばａ−Ｓｉ系材料により形成される。
光導電層は、電子写真感光体にレーザー光などの像露光光を照射することによって電荷を発生させるための層であり、例えばａ−Ｓｉ系材料により形成される。光導電層の膜厚は、５μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以上６０μｍ以下であることがより好ましい。
【００４２】
上部電荷注入阻止層は、電子写真感光体の表面を帯電した際の電子写真感光体の表面の電荷が光導電層に注入することを抑制（阻止）するための層であり、例えばａ−Ｓｉ系材料により形成される。また、上部電荷注入阻止層の材料は、ａ−Ｓｉに炭素（Ｃ）、ホウ素（Ｂ）、窒素（Ｎ）または酸素（Ｏ）を含有させたものが好ましい。上部電荷注入阻止層の膜厚は、０．０１μｍ以上１μｍ以下であることが好ましい。
【００４３】
表面層は、電子写真感光体の表面を摩耗などから保護するための層であり、例えば（水素化）アモルファスシリコンカーバイドや、（水素化）アモルファスシリコンナイトライドや、（水素化）アモルファスカーボンなどにより形成される。表面層は、電子写真感光体に照射される像露光光が吸収されることのないように、像露光光に対して十分に広い光学バンドギャップを有していることが好ましい。また、静電潜像を十分に保持しうる抵抗値（好適には１０１１Ω・ｃｍ以上）を有していることが好ましい。
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２１２（２１２Ａ、２１２Ｂ）を、基体ホルダ２１３に装着し、反応容器２１１内の円筒状基体加熱用のヒーター２１６を包含するように反応容器２１１内に設置する。
【００４４】
次に、ガス供給装置内の排気を兼ねて、原料ガス流入バルブ２２４を開き、排気メインバルブ２２７を開いて、反応容器２１１内およびガスブロック２３５内を排気する。真空計２２３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２３５から反応容器２１１に導入する。そして、反応容器２１１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、排気メインバルブ２２７の開口、真空ポンプ２２８の排気速度などを調整する。
【００４５】
その後、温度コントローラー（不図示）を作動させて、円筒状基体２１２（２１２Ａ、２１２Ｂ）をヒーター２１６により加熱し、円筒状基体２１２（２１２Ａ、２１２Ｂ）の温度を所定の温度（例えば２０〜５００℃）に制御する。円筒状基体２１２（２１２Ａ、２１２Ｂ）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る。これと並行して、堆積膜形成用の原料ガスを、または、ドーピングガスを、原料ガス混合装置２２５により混合した後に、反応容器２１１内に徐々に導入する。原料ガスとしては、例えばシラン（ＳｉＨ４）、ジシラン（Ｓｉ２Ｈ６）、メタン（ＣＨ４）、エタン（Ｃ２Ｈ６）などを使用し、ドーピングガスとしては、例えばジボラン（Ｂ２Ｈ６）、ホスフィン（ＰＨ３）などを使用する。
【００４６】
次に、原料ガス混合装置２２５内のマスフローコントローラー（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２１１内が所定の圧力に維持されるように真空計２２３を見ながら、排気メインバルブ２２７の開口、真空ポンプ２２８の排気速度などを調整する。
【００４７】
以上の手順によって堆積膜形成の準備を完了した後、円筒状基体２１２（２１２Ａ、２１２Ｂ）上に堆積膜の形成を行う。具体的には、反応容器２１１内の圧力が安定したのを確認した後、高圧電源２３１を所定の電圧に設定して、制御部２３０で所定の周波数およびＤｕｔｙ比に設定する。これにより、電力供給軸２２２および基体ホルダ２１３を通じて円筒状基体２１２（２１２Ａ、２１２Ｂ）と電極２１４との間に矩形波の交播電圧を印加して、反応容器２１１内に導入した各原料ガスのプラズマを生成する。そして、円筒状基体２１２（２１２Ａ、２１２Ｂ）上に所定の堆積膜が形成される。なお、堆積膜の形成を行っている間は、円筒状基体２１２（２１２Ａ、２１２Ｂ）をモーター２２１によって所定の速度で回転させてもよい。
【００４８】
また本発明においては、堆積膜の形成を行っている間に、基体ホルダ２１３の下端部と絶縁部材２２９とで規定される下端部放電空間においても、各原料ガスのプラズマが生成される。このような堆積膜形成方法とすることで、堆積膜の均一性を向上させることができるのは前述のとおりである。
また、堆積膜形成条件が異なる複数の層を形成する場合には、基体ホルダの下端部と絶縁部材との距離を調整することで、下端部放電空間のプラズマ強度を調整することが、堆積膜の均一性を向上させる上でより好ましい。
所定の膜厚の堆積膜の形成を行った後、交播電圧の印加を止め、反応容器２１１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、電子写真感光体を製造することができるのである。
【実施例】
【００４９】
以下、実施例および比較例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらにより何ら制限されるものではない。
【００５０】
〈実施例１〉
図２に示すプラズマＣＶＤ装置を用いて、円筒状基体（直径８４ｍｍ、長さ３８１ｍｍ、厚さ３ｍｍの鏡面加工を施したアルミニウム製の円筒状基体）の表面に、表１に示す条件で堆積膜を形成し、電子写真感光体を製造した。その際、下部注入阻止層、光導電層、上部注入阻止層、表面層の順に堆積膜の形成を行った。
なお、各層の形成を終えたところで円筒状基体への電圧印加を停止、つまり、Ｖ１及びＶ２をゼロとした。
【００５１】
また、各層を形成している間の下端部放電空間の様子を、観察窓２３６より観察し、各層を形成している間、下端部放電空間でプラズマが生成されていることを確認した。
なお、表１の「基体ホルダの下端部と絶縁部材との距離」は、図３に示す基体ホルダ下端面２３２と、基体ホルダ下端面２３２に対向する絶縁部材面２３８との距離３２０とした。
また、表１及び後述する表２、表３の「Ｖ１[Ｖ]」及び「Ｖ２[Ｖ]」は、図１に示すＶ１及びＶ２をそれぞれ指す。
【００５２】
【表１】
2016176100.tif 000003
実施例１で製造した電子写真感光体を以下の方法で評価し、その結果を表４に示す。
【００５３】
（膜質均一性）
製造した電子写真感光体の膜質均一性を、電子写真感光体の光メモリーを測定することで以下のように評価した。
製造した電子写真感光体をマイナス帯電、反転現像方式に改造したキヤノン（株）製の複写機（商品名：ｉＲＣ６８００）の改造機に設置した。また、この複写機の黒色用現像器を外し、表面電位計（Ｔｒｅｋ社製の表面電位計（商品名：Ｍｏｄｅｌ３４４）およびプローブ（商品名：Ｍｏｄｅｌ５５５−Ｐ））を設置して、電子写真感光体の表面電位の測定を行った。
【００５４】
まず、ベタ白画像（静電潜像形成用レーザー非露光）出力動作を行いながら電子写真感光体の表面の暗部電位を測定し、電子写真感光体の表面の暗部電位が−４５０Ｖになるように、一次帯電器の一次電流とグリッド電圧を調整した。
次に、ベタ黒画像（静電潜像形成用レーザー露光）出力動作を行いながら電子写真感光体の表面の明部電位を測定し、静電潜像形成用レーザーの光量を調整して、電子写真感光体の表面の明部電位が−１００Ｖになるように調整した。
【００５５】
上記の帯電設定およびレーザー露光設定に固定し、下記１）〜３）の合計１２枚の連続出力動作を行い、その間の表面電位の測定を行った。
１）Ａ３サイズのベタ白画像１０枚、
２）Ａ３サイズの電子写真感光体１周分のベタ黒画像（Ａ３の２６３ｍｍ分がベタ黒、それ以外がベタ白の画像）１枚、
３）Ａ３サイズのベタ白画像１枚。
電子写真感光体の表面電位の測定は、電子写真感光体の軸方向７点（電子写真感光体の軸方向中心を０ｍｍとして±５０ｍｍ、±１００ｍｍ、±１５０ｍｍ）で測定した。なお、電子写真感光体の周方向は、９°間隔４０点のデータを取得した。
【００５６】
表面電位の測定の後、各軸方向位置でベタ黒部出力動作の１周前の暗部電位とベタ黒部出力動作の１周後の暗部電位との電子写真感光体の同一周方向位置の電位差を求め、各軸方向位置での光メモリーとした。そして、各軸方向位置での光メモリーの最大値と最小値の差分を、各軸方向位置での光メモリーの平均値で除した値を膜質均一性とし、以下の基準でランク付けを行った。なお、値が小さいほど膜質均一性が良好である。
【００５７】
ＡＡ・・・４．０％未満
Ａ・・・４．０％以上５．０％未満
Ｂ・・・５．０％以上
ランクＡ以上で、本発明の効果が得られていると判断した。
【００５８】
（膜厚均一性）
製造した電子写真感光体の膜厚均一性を以下のように評価した。
電子写真感光体の軸方向の中心を０ｃｍ位置とし、軸方向に両側それぞれ２ｃｍ間隔で９点（±２ｃｍ，±４ｃｍ，±６ｃｍ，±８ｃｍ，±１０ｃｍ，±１２ｃｍ，±１４ｃｍ，±１６ｃｍ，±１８ｃｍ）、０ｃｍ位置を含めて合計１９点とし、各軸方向位置において周方向に３０°間隔で１２点、計２２８点を測定位置とした。測定は、ＨＥＬＭＵＴＦＩＳＣＨＥＲ社製のＦＩＳＣＨＥＲＳＣＯＰＥｍｍｓ（商品名）にプローブＥＴＡ３．３Ｈを装着して、渦電流法で行った。そして、各測定点の膜厚の最大値と最小値の差分を平均膜厚で除した値を膜厚均一性とし、以下の基準でランク付けを行った。なお、値が小さいほど膜厚均一性が良好である。
【００５９】
ＡＡ・・・４．０％未満
Ａ・・・４．０％以上５．０％未満
Ｂ・・・５．０％以上
ランクＡ以上で、本発明の効果が得られていると判断した。
【００６０】
〈実施例２〉
図２に示すプラズマＣＶＤ装置において、基体ホルダ２１３の上端部を把持し、上蓋２２０方向へ基体ホルダ２１３を引き上げる機構（図示せず）を備える構成とした。そして、各層を形成している間の基体ホルダの下端部と絶縁部材との距離を表２に示すように変更した以外は実施例１と同様にして、電子写真感光体を製造した。
なお、各層の形成を終えたところで円筒状基体への電圧印加を停止、つまり、Ｖ１及びＶ２をゼロとした。
【００６１】
また、各層を形成している間の下端部放電空間の様子を、観察窓２３６より観察し、各層を形成している間、下端部放電空間でプラズマが生成されていることを確認した。
また、基体ホルダの下端部と絶縁部材との距離は、円筒状基体への電圧印加をＯＦＦしている間に調整した。
つまり、下部注入阻止層を形成する際の基体ホルダの下端部と絶縁部材との距離に調整した後、円筒状基体へ電圧を印加し、下部注入阻止層を形成した。そして、下部注入阻止層を所定の膜厚形成した後に円筒状基体への電圧印加を停止し、光導電層を形成する際の基体ホルダの下端部と絶縁部材との距離に調整した後、円筒状基体へ電圧を印加し、光導電層を形成した。この操作を表面層の形成まで繰り返した。
また本実施例では、移動機構２３７は作動させていない。
このようにして製造した電子写真感光体を実施例１と同様の手法で評価を行った。その結果を表４に示す。
【００６２】
【表２】
2016176100.tif 000004
【００６３】
〈実施例３〉
図２に示すプラズマＣＶＤ装置において、電力供給軸２２２を上下動させるための移動機構２３７を用いて、基体ホルダ２１３を上下動させた以外は実施例２と同様にして、表２に示す条件で堆積膜を形成し、電子写真感光体を製造した。
なお、各層を形成している間の下端部放電空間の様子を、観察窓２３６より観察し、各層を形成している間、下端部放電空間でプラズマが生成されていることを確認した。
このようにして製造した電子写真感光体を実施例１と同様の手法で評価を行った。その結果を表４に示す。
【００６４】
〈比較例１〉
図２に示すプラズマＣＶＤ装置において、絶縁部材２２９をアルミニウム製の導電部材に変更した以外は実施例１と同様にして、表１に示す条件で堆積膜を形成し、電子写真感光体を製造した。
なお、各層を形成している間の下端部放電空間の様子を、観察窓２３６より観察し、各層を形成している間、下端部放電空間でプラズマが生成されているが、スパークが多発している状態であることを確認した。
このようにして製造した電子写真感光体を実施例１と同様の手法で評価を行った。その結果を表４に示す。
【００６５】
〈比較例２〉
図２に示すプラズマＣＶＤ装置において、基体ホルダの下端部と絶縁部材との距離を表３に示す条件にした以外は実施例１と同様にして、電子写真感光体を製造した。
なお、各層を形成している間の下端部放電空間の様子を、観察窓２３６より観察し、各層を形成している間、下端部放電空間でプラズマが生成していないことを確認した。
このようにして製造した電子写真感光体を実施例１と同様の手法で評価を行った。その結果を表４に示す。
【００６６】
【表３】
2016176100.tif 000005
【００６７】
【表４】
2016176100.tif 000006
【００６８】
表４より、実施例１では、基体ホルダの下端部と対向する位置に絶縁部材を設置し、当該個所でプラズマを生成させながら、堆積膜形成を行ったことで、膜質均一性及び膜厚均一性で本発明の効果が得られることが分かった。
比較例１及び比較例２では膜質均一性及び膜厚均一性が実施例に比べてやや劣る結果となった。比較例１では、絶縁部材をアルミニウム製の導電部材に変更したことで、下端部放電空間においてスパークが発生しやすくなり、下端部放電空間で生成されるプラズマが安定しなかった。その結果、堆積膜を形成する主要放電空間で生成されるプラズマが不安定になったためと考えられる。また比較例２では、基体ホルダの下端部と絶縁部材との距離を実質ゼロとしたため、下端部放電空間でプラズマが生成されず、その結果、堆積膜を形成する主要放電空間の下部に向けてプラズマ強度が強くなってしまったためと考えられる。
【００６９】
また実施例２では、基体ホルダの上端部を把持し、上蓋方向へ基体ホルダを引き上げる機構を備える構成とした。これにより基体ホルダの下端部と絶縁部材との距離を調整可能となり、下端部放電空間で生成されるプラズマの強度を各層で最適な強度とすることができ、膜質均一性及び膜厚均一性がより向上することが分かった。
また実施例３では、電力供給軸を上下動させるための移動機構を用いて、基体ホルダの下端部と絶縁部材との距離を調整し、下端部放電空間で生成されるプラズマの強度を各層で最適な強度とした。その結果、膜質均一性及び膜厚均一性がより向上することが分かった。
【００７０】
また、実施例１から実施例３において、各層の形成を終えたところで円筒状基体への電圧印加を停止させずに電子写真感光体を製造した場合についても確認を行った。これらの場合でも、膜質均一性及び膜厚均一性の各項目で、各層の形成を終えたところで円筒状基体への電圧印加を停止した場合と同様の効果が得られることが分かった。
次に、実施例２及び実施例３で製造した電子写真感光体を以下の方法で評価し、その結果を表５に示す。
【００７１】
（画像欠陥）
製造した電子写真感光体をマイナス帯電、反転現像方式に改造したキヤノン（株）製の複写機（商品名：ｉＲＣ６８００）の改造機に設置した。また、この複写機の黒色用現像器を外し、表面電位計（Ｔｒｅｋ社製の表面電位計（商品名：Ｍｏｄｅｌ３４４）およびプローブ（商品名：Ｍｏｄｅｌ５５５−Ｐ））を設置して、電子写真感光体の表面電位の測定を行った。
【００７２】
まず、ベタ白画像（静電潜像形成用レーザー非露光）を出力し、電子写真感光体の表面の暗部電位を測定し、一次帯電器の一次電流とグリッド電圧を調整して、電子写真感光体の表面の暗部電位が−４５０Ｖになるように調整した。
画像欠陥を厳しく評価するために、ポチが出やすくなる条件で画像を出力した。具体的には、シアン色の現像条件のＤＣバイアス条件を調整して、かぶり（現像操作によって本来非画像部となるべき部分にトナーが付着する現象）が生じている画像を出力した。画像出力の際の現像は、シアントナーを用いた現像器のみでの現像とした。
【００７３】
以下の手順により、かぶり濃度の測定を行い、かぶり濃度が０．４〜０．８％の範囲になる現像条件で出力したものを評価用画像とした。評価用画像の反射率を測定し、さらに未使用の紙の反射率を測定した。評価用画像の反射率の値を未使用の紙の反射率の値から引いてかぶり濃度とした。反射率は、東京電色製の白色光度計（商品名：ＴＣ−６ＤＳ）にアンバーのフィルターを装着して測定した。
【００７４】
画像出力は、温度２３℃／相対湿度６０％の常温常湿環境下で行った。出力紙はキヤノンマーケティングジャパン（株）の紙Ａ３用紙（商品名：ＣＳ−８１４（８１．４ｇ／ｍ２））を用いた。出力画像は、連続して１０枚のベタ白画像（静電潜像形成用レーザー非露光）を出力して、最後の２枚を用いて評価を行った。
画像の電子写真感光体の１周分（＝紙の搬送方向の先端から約２６４ｍｍ）×画像領域幅２９２ｍｍの域内にある直径０．０５ｍｍの円以上の大きさ（０．０５ｍｍの円を重ねた時に円からはみ出る部分があるもの）のポチ（シアン色のポチ）の個数を数えた。評価は、各実施例の電子写真感光体について、それぞれ２枚の出力画像についてポチの個数を数え、評価数２枚の平均値を計算し、以下の基準でランク付けを行った。なお、値が小さいほど画像欠陥が少なく良好である。
【００７５】
ＡＡ・・・１０個未満
Ａ・・・１０個以上１５個以下
【００７６】
【表５】
2016176100.tif 000007
【００７７】
表５より、実施例３では、基体ホルダを上下動させるための移動機構として基体ホルダの内部に設けた電力供給軸を使用としたことで、膜質均一性及び膜厚均一性を高いレベルで維持しつつ、画像欠陥の抑制を図れることが分かった。
【符号の説明】
【００７８】
２１１    反応容器
２１２    円筒状基体
２１２Ａ  上側円筒状基体
２１２Ｂ  下側円筒状基体
２１３    基体ホルダ
２１４    電極
２１５Ａ  絶縁部材（外側）
２１５Ｂ  絶縁部材（内側）
２１６    ヒーター
２１７    電力供給軸２２２と基体ホルダ２１３の接触箇所
２１８Ａ  絶縁板
２１８Ｂ  絶縁板
２１９    ベースプレート
２２０    上蓋
２２１    モーター
２２２    電力供給軸
２２３    真空計
２２４    原料ガス流入バルブ
２２５    原料ガス混合装置
２２６    排気配管
２２７    排気メインバルブ
２２８    真空ポンプ
２２９    絶縁部材
２３０    制御装置
２３１    高圧電源
２３２    基体ホルダ下端面
２３３    基体ホルダ下端内面
２３４    基体ホルダ下端外面
２３５    ガスブロック
２３６    観察窓
２３７    移動機構
２３８    絶縁部材面
【図１】
2016176100.tif 000008
【図３】
2016176100.tif 000009
【図２】
2016176100.tif 000010