電子写真感光体の製造方法
【課題】 堆積膜の軸方向の特性のムラが抑制された電子写真感光体の製造方法を提供する。
【解決手段】 （ｉ）円筒状基体を含む柱状電極が内部に設置され、柱状電極に離間して対向する対向電極を内部に含む減圧可能な反応容器の内部に、堆積膜形成用の原料ガスを導入する工程と、（ｉｉ）電源から柱状電極に電力を供給することで、周波数３ｋＨｚ以上３００ｋＨｚ以下の矩形波の交播電圧を対向電極と柱状電極の間に印加して、原料ガスを分解し、円筒状基体上に堆積膜を形成する工程と、を有するプラズマＣＶＤ法によって電子写真感光体を製造する方法において、工程（ｉｉ）において、柱状電極の一方の端部領域を経由する電力の供給と他方の端部領域を経由する電力の供給との切り替えを少なくとも１回行う。
【解決手段】 （ｉ）円筒状基体を含む柱状電極が内部に設置され、柱状電極に離間して対向する対向電極を内部に含む減圧可能な反応容器の内部に、堆積膜形成用の原料ガスを導入する工程と、（ｉｉ）電源から柱状電極に電力を供給することで、周波数３ｋＨｚ以上３００ｋＨｚ以下の矩形波の交播電圧を対向電極と柱状電極の間に印加して、原料ガスを分解し、円筒状基体上に堆積膜を形成する工程と、を有するプラズマＣＶＤ法によって電子写真感光体を製造する方法において、工程（ｉｉ）において、柱状電極の一方の端部領域を経由する電力の供給と他方の端部領域を経由する電力の供給との切り替えを少なくとも１回行う。
【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）法によって電子写真感光体を製造する方法に関する。
【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、円筒状基体上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、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。
【０００４】
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り、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。
【０００５】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ＷＯ２００６／１３４７８１
【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、堆積膜の軸方向（円筒状基体の軸方向）の特性のムラに関しては、特許文献１に開示されている技術では、まだ改善の余地が残されているのが現状である。
【０００８】
図２は、周波数３ｋＨｚ以上３００ｋＨｚ以下の矩形波の電圧を柱状電極２０６と対向電極２０４との間に印加して、円筒状基体２０２Ａ、２０２Ｂ上に堆積膜を形成するためのプラズマＣＶＤ装置の例を示す模式図である。柱状電極２０６は、円筒状基体２０２Ａ、２０２Ｂおよび基体ホルダー２０３Ａ、２０３Ｂからなっている。図２（ａ）は縦断面図であり、図２（ｂ）は横断面図である。
【０００９】
電源２１８から電力供給端子２１１を経由して柱状電極２０６に電力を供給し、柱状電極２０６と接地された対向電極２０４との間に放電を生起させる。この放電により、ガスブロック２２２から導入された堆積膜形成用の原料ガスを分解して堆積膜の形成を行う。
【００１０】
このような方法で堆積膜の形成を行った場合、形成される堆積膜の軸方向の特性のムラに改善の余地がある。
【００１１】
本発明の目的は、堆積膜の軸方向の特性のムラが抑制された電子写真感光体の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、堆積膜の軸方向の特性のムラを改善するために鋭意検討を行った。その結果、柱状電極２０６の電力供給端子２１１が接続されている端部領域（端部）の反対側の端部領域（端部）が電力の反射面として作用し、入射波とこの反射面からの反射波とが合成されることによる電力分布が、堆積膜の軸方向の特性のムラの原因であることをつきとめた。
【００１３】
例えば、図２に示すプラズマＣＶＤ装置において、電力供給端子２１１が接続されている端部領域（端部）の反対側の端部領域（端部）は開放端になっており、電磁波を強く反射する。入射波とこの開放端からの反射波とによる合成波が、堆積膜の軸方向の特性のムラの原因となるのである。
【００１４】
本発明者らは、例えば図２に示すプラズマＣＶＤ装置においては、電力供給端子２１１が接続されている端部領域（端部）の反対側の端部領域（端部）にも電力供給端子を設置し、柱状電極２０６の両方の端部領域（端部）に電力を交互に供給することで、堆積膜の軸方向の特性のムラが改善されることを見出した。
【００１５】
すなわち、本発明は、
（ｉ）円筒状基体を含む柱状電極が内部に設置され、前記柱状電極に離間して対向する対向電極を内部に含む減圧可能な反応容器の内部に、堆積膜形成用の原料ガスを導入する工程と、
（ｉｉ）電源から前記柱状電極に電力を供給することで、周波数３ｋＨｚ以上３００ｋＨｚ以下の矩形波の交播電圧を前記対向電極と前記柱状電極との間に印加して、前記原料ガスを分解し、前記円筒状基体上に堆積膜を形成する工程と、
を有するプラズマＣＶＤ法によって電子写真感光体を製造する方法において、
前記工程（ｉｉ）において、前記柱状電極の一方の端部領域を経由する電力の供給と他方の端部領域を経由する電力の供給との切り替えを少なくとも１回行うことを特徴とする電子写真感光体の製造方法である。
【００１６】
また、本発明は、
（ｉ）柱状電極を内部に含み、前記柱状電極に離間して対向する円筒状基体を含む対向電極が内部に設置された減圧可能な反応容器の内部に、堆積膜形成用の原料ガスを導入する工程と、
（ｉｉ）電源から前記柱状電極に電力を供給することで、周波数３ｋＨｚ以上３００ｋＨｚ以下の矩形波の交播電圧を前記対向電極と前記柱状電極との間に印加して、前記原料ガスを分解し、前記円筒状基体上に堆積膜を形成する工程と、
を有するプラズマＣＶＤ法によって電子写真感光体を製造する方法において、
前記工程（ｉｉ）において、前記柱状電極の一方の端部領域を経由する電力の供給と他方の端部領域を経由する電力の供給との切り替えを少なくとも１回行うことを特徴とする電子写真感光体の製造方法である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の電子写真感光体の製造方法を用いることで、堆積膜の軸方向の特性のムラが抑制された電子写真感光体が製造可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の電子写真感光体の製造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２】従来の電子写真感光体の製造方法で使用される製造装置（プラズマＣＶＤ装置）の例を示す模式図である。
【図３】堆積膜の軸方向の膜厚のムラの例を示す図である。
【図４】矩形波の交播電圧を説明するための図である。
【図５】放電開始電圧および放電維持電圧の測定方法を説明するための図である。
【図６】本発明の電子写真感光体の製造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。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は、本発明の電子写真感光体の製造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１（ａ）は縦断面図であり、図１（ｂ）は横断面図である。
【００２０】
周波数３ｋＨｚ以上３００ｋＨｚ以下の矩形波の電圧を、円筒状基体１０２Ａ、１０２Ｂおよび基体ホルダー１０３Ａ、１０３Ｂを含む柱状電極１０６と、柱状電極１０６に離間して対向している対向電極１０４との間に印加して、円筒状基体１０２Ａ、１０２Ｂ上に堆積膜を形成する。
【００２１】
電源１１８から、電力供給経路切り替え部１１９ならびに電力供給端子１１１Ａもしくは電力供給端子１１１Ｂを経由して、柱状電極１０６に電力を供給し、柱状電極１０６と接地された対向電極１０４との間に放電を生起させる。
【００２２】
本発明において、電力供給端子１１１Ａを経由した柱状電極１０６への電力の供給と、電力供給端子１１１Ｂを経由した柱状電極１０６への電力の供給との切り替えは、制御部１２１によって制御され、電力供給経路切り替え部１１９によって行われる。また、堆積膜を形成する工程（上記工程（ｉｉ））において、少なくとも１回は、電力供給経路の切り替えが行われる。
【００２３】
電力供給端子１１１Ａを経由して柱状電極１０６に電力の供給を行った場合においては、電力供給経路切り替え部１１９内の切り替え端子１２０Ｂが開放端となり、電力の反射面として作用する。入射波とこの反射面からの反射波とが合成されることによる電力分布が、堆積膜の軸方向の特性のムラを生じさせる。
【００２４】
図３（ａ）は、電力供給端子１１１Ａを経由して柱状電極１０６に電力の供給を行って堆積膜の形成を行った場合の、円筒状基体１０２Ａ、１０２Ｂ上に形成された堆積膜の軸方向の特性（膜厚）のムラの例を示す図である。
【００２５】
電力供給端子１１１Ｂを経由して柱状電極１０６に電力の供給を行った場合においては、電力供給経路切り替え部１１９内の切り替え端子１２０Ａが開放端となり、電力の反射面として作用する。入射波とこの反射面からの反射波とが合成されることによる電力分布が、堆積膜の軸方向の特性のムラを生じさせる。
【００２６】
図３（ｂ）は、電力供給端子１１１Ｂを経由して柱状電極１０６に電力の供給を行って堆積膜の形成を行った場合の、円筒状基体１０２Ａ、１０２Ｂ上に形成された堆積膜の軸方向の特性（膜厚）のムラの例を示す図である。
【００２７】
図３（ａ）および（ｂ）からわかるように、電力供給経路を逆にすると、堆積膜の軸方向の特性（膜厚）のムラの形状も逆転する。したがって、堆積膜を形成する工程において、少なくとも１回電力供給経路を切り替えることで、円筒状基体上に形成される堆積膜の軸方向の特性のムラを抑制し、堆積膜の軸方向の均一性を向上させることができる。
【００２８】
本発明において、矩形波の交播電圧の周波数は、ＶＬＦ帯からＬＦ帯となる３ｋＨｚ以上３００ｋＨｚ以下の範囲内にする。周波数が低くなりすぎると、アークやスパークなどの異常放電が発生しやすくなり、堆積膜の特性が局所的に低下しやすくなる。また、アークやスパークなどの異常放電が発生すると、微小な堆積膜の剥がれ（以下「膜剥がれ」とも表記する。）が生じやすくなる。堆積膜の特性が局所的に低下したり、微小な膜剥がれが生じたりすると、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して現れる。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り、いわゆる「ポチ」と呼ばれるものである。また、微小な膜剥がれが円筒状基体の近傍で生じた場合であっても、剥がれた膜片が円筒状基体に付着し、それが起点となって円筒状基体上で形成される堆積膜において膜欠陥を生じさせてしまい、やはり画像欠陥（ポチ）に繋がってしまう場合がある。ここでいう膜欠陥とは、微小なスパークによる電気的なダメージによって堆積膜の特性が局所的に低下した部分や、微小なスパークによって円筒状基体上に形成された堆積膜の微小な膜剥がれ部分や、剥がれた膜片が円筒状基体に付着することで生じる突起のことである。
【００２９】
一方、周波数が高くなりすぎると、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、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して、堆積膜の均一性が低下しやすくなる。
【００３０】
本発明においては、電源１１８から柱状電極１０６に電力を供給することで、対向電極１０４に対する柱状電極１０６の電位が交互に正と負になるように、周波数３ｋＨｚ以上３００ｋＨｚ以下の矩形波の交播電圧を対向電極１０４と柱状電極１０６との間に印加することが好ましい。
【００３１】
正および負のいずれか一方の極性のみの矩形波の交播電圧を印加した場合、円筒状基体には主に正および負のいずれか一方の極性の荷電粒子のみが到達し、円筒状基体がチャージアップしてしまう場合がある。円筒状基体のチャージアップとは、より具体的には、堆積膜が形成された円筒状基体の表面（≒堆積膜の表面）のチャージアップである。このような円筒状基体のチャージアップは、円筒状基体の全体にわたって生じるものであるが、堆積膜の特性や堆積膜の表面形状の微小な差に起因して、チャージアップの程度は場所によって異なる。このため、円筒状基体では、チャージアップの程度の違いに起因した電界の違いが生じ、微小なスパークが発生しやすくなる。そのスパークの際の電気的なダメージによって、堆積膜の特性が局所的に低下したり、微小な膜剥れが生じたりする。微小な膜剥がれが生じた場合、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。
【００３２】
また、本発明においては、対向電極に対する柱状電極の電位が正になるときの対向電極と柱状電極の電位差の絶対値および対向電極に対する柱状電極の電位が負になるときの対向電極と柱状電極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ことが好ましい。
【００３３】
対向電極に対する柱状電極の電位が正になるときの対向電極と柱状電極の電位差の絶対値および負になるときの対向電極と柱状電極の電位差の絶対値がともに放電開始電圧の絶対値以上の値であると、プラズマ中の荷電粒子（イオンや電子）が電界によって往復運動し、その往復運動の間に他の荷電粒子や中性活性種や原料ガスと二次反応を起こし、粉体状の物質となることがある。この粉体状の物質が堆積膜中に取り込まれてしまうと、堆積膜の特性を向上させるうえでの問題となることがある。
【００３４】
図４ＡおよびＢは、矩形波の交播電圧を説明するための図である。
図４Ａは、対向電極の電位をアース電位で一定とし、対向電極の電位に対する柱状電極（円筒状基体を含む柱状電極）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対向電極と柱状電極との間に印加した場合の柱状電極の電位の変化を示す図である。図４Ａの例では、対向電極の電位に対する柱状電極の電位が正になるときの対向電極と柱状電極の電位差の絶対値が放電維持電圧の絶対値未満の値（Ｖ１）となっており、負になるときの対向電極と柱状電極の電位差の絶対値が放電開始電圧の絶対値以上の値（Ｖ２）となっている。図４Ａの例では、対向電極の電位を一定としているため、柱状電極の電位が図４Ａに示すように矩形状に変化する。
【００３５】
図４Ａ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以下の矩形波が用いられ、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４Ａ中のｔ１は、上記対向電極と柱状電極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、上記対向電極と柱状電極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。
図４Ａの例では、Ｄｕｔｙ比を３０％としている。
【００３６】
このような矩形波の交播電圧は、対向電極の電位に対する柱状電極の電位が正になるときの対向電極と柱状電極の電位差の絶対値がＶ１となる電圧、および、対向電極の電位に対する柱状電極の電位が負になるときの対向電極と柱状電極の電位差の絶対値が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。
【００３７】
図４Ａ中のｔ２の期間では、対向電極１０４と柱状電極１０６の電位差の絶対値が放電開始電圧の絶対値以上の値（Ｖ２）となっているため、対向電極１０４と柱状電極１０６との間に放電が生起し、プラズマが生成される。プラズマ中の中性活性種および陽イオンが柱状電極１０６に到達し、柱状電極１０６に含まれる円筒状基体１０２Ａ、１０２Ｂ上に堆積膜が形成される。この過程において、陽イオンが持つ正の電荷により、柱状電極１０６に含まれる円筒状基体１０２Ａ、１０２Ｂは正電位にチャージアップする。なお、「プラズマが生成される」とは、対向電極と柱状電極との間に放電が生起し、原料ガスが電離して、荷電粒子（イオンや電子）が生成されることを意味している。
【００３８】
次に、ｔ１の期間になると、対向電極１０４と柱状電極１０６の電位差の絶対値が放電維持電圧の絶対値未満になるため、放電が消滅し、プラズマは維持できなくなる。しかしながら、ｔ２の期間で生成された荷電粒子（イオンや電子）は、瞬時には消滅せずにｔ１の期間において徐々に減衰しながらしばらくの間は残存する。この状態は、一般にアフターグローと呼ばれ、新たに荷電粒子（イオンや電子）は生成されない。このアフターグローの寿命は、数十μ秒から数ｍ秒程度である。アフターグローの寿命は、圧力によって変化する。圧力が高くなるほど、ガス分子などに衝突しやすくなるため、アフターグローの寿命は短くなる傾向である。
【００３９】
本例においては、アフターグローの状態で対向電極１０４の電位に対する柱状電極１０６の電位が正になるため、アフターグロー中の負の荷電粒子、すなわち電子および陰イオンが柱状電極１０６に到達する。この過程において、電子および陰イオンが持つ負の電荷により、柱状電極１０６に含まれる円筒状基体１０２Ａ、１０２Ｂの正電位のチャージアップは緩和されることとなる。その結果、微小なスパークが抑制され、画像欠陥が抑制される。
【００４０】
また、対向電極および柱状電極の一方の電位に対する他方の電位の差の絶対値が放電開始電圧の絶対値以上の値であるときに、柱状電極の一方の端部領域（端部）を経由する柱状電極への電力の供給（図１に示すプラズマＣＶＤ装置であれば、電力供給端子１１１Ａを経由した柱状電極１０６への電力の供給）と、柱状電極の他方の端部領域（端部）を経由する柱状電極への電力の供給（図１に示すプラズマＣＶＤ装置であれば、電力供給端子１１１Ｂを経由した柱状電極１０６への電力の供給）との切り替えを行うことが好ましい。対向電極および柱状電極の一方の電位に対する他方の電位の差の絶対値が放電維持電圧の絶対値未満の値であるときに切り替えを行うということは、例えばアフターグローの状態で切り替えを行うということである。例えば、図１に示すプラズマＣＶＤ装置において、アフターグローの状態で切り替えを行った場合、柱状電極１０６に含まされる円筒状基体１０２Ａ、１０２Ｂのチャージアップが十分に緩和されない場合がある。それは、切り替えが始まってから終わるまでの間、対向電極１０４と柱状電極１０６との間に電圧がかからないためである。その結果、微小なスパークは抑制されず、画像欠陥を十分に抑制することができない場合がある。
【００４１】
また、図４Ａにおいては、完全な矩形波を示しているが、一般的な市販電源では、矩形波のエッジ部になまりが生じたり、オーバーシュートによって若干鋭角状となったり、Ｖ１やＶ２になるときにリンギングが生じたりすることもある。このような場合でも、本発明の効果は得られる。
【００４２】
次に、放電開始電圧および放電維持電圧について詳細に述べる。
対向電極と柱状電極との間の放電は、対向電極と柱状電極との間にわずかながら存在している電子が電界によって正電位側に運ばれ、その途中でガス分子に衝突してこれを電離させて、電子とイオンを生成するα作用が継続することによって始まる。この電離を生じさせるためには、衝突時の電子のエネルギーが、ガス分子の電離エネルギー以上であることが必要となる。電子がガス分子に衝突する際のエネルギーは、電界が大きくなるほど、すなわち、対向電極と柱状電極との間に印加する電圧が大きくなるほど大きくなる。対向電極と柱状電極との間に印加する電圧を徐々に上げていき、電子がガス分子に衝突する際のエネルギーがガス分子の電離エネルギーに達すると、ガス分子の電離によって対向電極と柱状電極との間に存在する電子が増加して、衝突によるガス分子の電離が継続して起こることで放電が始まる。この放電が始まる時点の電圧を放電開始電圧という。
【００４３】
また、放電が開始した状態から、対向電極と柱状電極との間に印加する電圧を下げていくと、ある電圧よりも小さくなった時点で放電が維持できなくなる。放電が維持できる最低電圧を放電維持電圧という。放電維持電圧は、通常、放電開始電圧よりも低い。これは、放電が生起した状態では、放電が生起していない状態と比べて放電空間内の電子の数が多く、対向電極と柱状電極との間の印加電圧の絶対値が放電開始電圧の絶対値未満になっても、放電維持電圧の絶対値以上であれば、ガス分子を電離可能なエネルギーを持った電子が放電維持に必要な数以上存在するためである。
【００４４】
また、γ作用と呼ばれる現象も、放電維持電圧が放電開始電圧よりも低くなる理由の１つとなっている。γ作用とは、ガス分子が電離して生じたイオンが対向電極や柱状電極に衝突する際、それらから二次電子が放出される現象である。放電が生起した後は、このγ作用によって生じた電子もガス分子の電離に寄与するので、放電開始電圧よりも低い電圧で放電が維持可能となる。
【００４５】
このように、放電開始電圧および放電維持電圧は、ガス分子の電離電圧および電子がガス分子に衝突するときのエネルギーが支配的な要素となる。ガス分子の電離電圧は、ガス種が決まれば決定される。また、ガス分子に衝突するときの電子のエネルギーは、電界強度および電子がガス分子に衝突するまでの移動距離の関数となる。言い換えれば、印加電圧、対向電極と柱状電極との間の距離および電子がガス分子に衝突するまでの移動距離の関数となる。また、電子がガス分子に衝突するまでの移動距離は、ガスの密度の関数、言い換えれば、圧力の関数となる。
【００４６】
なお、複数のガス種からなる混合ガスを用いる場合、各々のガスの電離電圧とともに、ガスの混合比率も、放電開始電圧および放電維持電圧を決定付ける要素となる。
【００４７】
これら以外に放電開始電圧および放電維持電圧に影響を及ぼすものとしては、対向電極および柱状電極の表面材質、形状および温度などがあるが、これらは電離電圧、印加電圧、対向電極と柱状電極との間の距離および圧力に比べて影響度は小さい。
【００４８】
このように、放電開始電圧および放電維持電圧は、ガス種、ガスの混合比率、対向電極と柱状電極との間の距離および圧力によって異なるため、使用するガス条件およびプラズマＣＶＤ装置の構成によって固有の値を持つこととなる。すなわち、使用するプラズマＣＶＤ装置と使用するガス条件が決まれば、放電開始電圧および放電維持電圧は一意に決まる。
【００４９】
本発明においては、放電開始電圧および放電維持電圧の値そのものよりも、正および負のいずれか一方の電界で放電を生起させ、続いて、それとは逆極性の電界で放電が維持しないレベルにすることが効果を得るために重要である。そのため、使用するガス条件およびプラズマＣＶＤ装置の構成によって放電開始電圧および放電維持電圧の値そのものは変わるものの、本発明の条件を満たせば、本発明の効果を得ることができる。例えば、シランガスおよび水素ガスの混合ガスを用いた場合と、シランガスおよび水素ガスおよびメタンガスの混合ガスを用いた場合では、放電開始電圧および放電維持電圧は異なる。しかしながら、どちらの場合においても、本発明の条件を満たすことによって、本発明の効果を得ることができる。
【００５０】
また、放電開始電圧の絶対値以上の値（Ｖ２）が大きいほど、柱状電極に含まれる円筒状基体のチャージアップの量は多くなるが、アフターグロー中の荷電粒子（イオンや電子）の密度も高くなるため、放電開始電圧の絶対値以上の値（Ｖ２）の大きさによらず、同様の効果を得ることができる。
【００５１】
一方、放電維持電圧の絶対値未満の値（Ｖ１）は、チャージアップの抑制の観点から、放電開始電圧の絶対値以上の値（Ｖ２）に対して２０％以上の値であることが好ましい。これは、放電維持電圧の絶対値未満の値（Ｖ１）を大きくしていくと、アフターグロー中の荷電粒子（イオンや電子）を柱状電極に到達させる力が大きくなり、柱状電極に含まれる円筒状基体のチャージアップを抑制するための単位時間当たりの電荷の入射密度が高まるためと考えられる。ただし、２０％以上の条件では、チャージアップを抑制する効果はわずかにしか向上しない。これは、アフターグロー中の荷電粒子（イオンや電子）の量が限られるため、荷電粒子を柱状電極に到達させる力を高めても、ｔ１の期間に柱状電極に到達する荷電粒子の総量に大きな差が生じないためと考えられる。
【００５２】
また、放電維持電圧の絶対値未満の値（Ｖ１）は、本発明の効果を安定して得る観点から、放電維持電圧の絶対値に対して９５％以下であることが好ましい。９５％以下とすることで、電源出力の変動や、プラズマＣＶＤ装置の反応容器の内壁面からの付着物の剥落による放電空間内の一時的な電界変動が生じても、放電維持電圧の絶対値未満の状態を維持することができるので、本発明の効果を安定して得やすくなる。
【００５３】
放電が開始したか否か、および、放電が維持されているか否かは、例えば、電圧−電流特性から判断する方法や、プラズマ発光を検知して判断する方法などがある。
【００５４】
図５ＡおよびＢは、放電開始電圧および放電維持電圧の測定方法を説明するための図である。図５Ａは、図１に示すプラズマＣＶＤ装置を用いて、対向電極と柱状電極との間に電圧を印加し、放電開始電圧を求めたときの電圧−電流特性を示す図である。図５Ｂは、図５Ａと同様、図１に示すプラズマＣＶＤ装置を用いて、放電維持電圧を求めたときの電圧−電流特性を示す図である。このような電圧−電流特性から、放電が開始したか否か、および、放電が維持されているか否かを判断し、放電開始電圧および放電維持電圧を求めることができる。
【００５５】
対向電極の電位に対する柱状電極の電位が負になったときに放電を生起させて電子写真感光体を製造しようとする場合には、図５Ａの例のように負電位の放電開始電圧と、図５Ｂの例のように正電位の放電維持電圧を求めることになる。
【００５６】
まず、図１に示すプラズマＣＶＤ装置の制御部１２１で、電圧を０Ｖと設定電圧を繰り返す矩形波の電圧（パルス電圧）として、周波数２５ｋＨｚおよびＤｕｔｙ比３０％の条件で出力波形を制御した。そして、設定電圧を０Ｖから負の方向に１０Ｖ刻みで大きくしていき（０Ｖ→−１０Ｖ→−２０Ｖ…）、そのときの電流変化を測定した。図５Ａに示すように、設定電圧を０Ｖから徐々に負の方向に大きくしていくと、電流が急に増加する点が観測される。そのときの電圧が放電開始電圧である。なお、放電開始電圧に至るまでも、若干の電流が計測されているが、その電流は放電に伴うものではなく、対向電極と柱状電極との間に存在した荷電粒子が動くことによる暗流と、プラズマＣＶＤ装置内での漏れ電流である。なお、図５Ａにおいては、設定電圧が−６５０Ｖの際の電流を１００％として示している。
【００５７】
次に、図５Ｂに示すように、設定電圧を＋６５０Ｖまで上げて対向電極と柱状電極との間に放電を生起させる。この状態から設定電圧を０Ｖの方向に１０Ｖ刻みで小さくしていくと（＋６５０Ｖ→＋６４０Ｖ→＋６３０Ｖ…）、電流が急に減少する点が観測される。電流が急に減少する直前の電圧を放電維持電圧である。なお、図５Ｂにおいては、設定電圧が＋６５０Ｖの際の電流を１００％として示している。
【００５８】
また、本発明においては、切り替えられる２つの電力供給経路の長さおよび／またはインピーダンスは、等しいことが好ましい。
【００５９】
また、矩形波のＤｕｔｙ比は、生産性とチャージアップの抑制とを両立させる観点から、２０％以上８０％以下であることが好ましい。Ｄｕｔｙ比が大きくなるほど、原料ガスを電離させるｔ２の期間の比率が大きくなり、生産性が向上する傾向にある。一方、Ｄｕｔｙ比が小さくなるほど、柱状電極に含まれる円筒状基体のチャージアップを緩和するｔ１の期間の比率が大きくなり、チャージアップを抑制するレベルが大きくなる傾向にある。ただし、アフターグローには寿命があり、アフターグロー中の荷電粒子（イオンや電子）の量にも限りがあるため、Ｄｕｔｙ比を小さくしてｔ１の期間を長くしていっても、ある程度の長さでチャージアップを抑制するレベルは変わらなくなる。
【００６０】
なお、周波数３ｋＨｚのときは、周期Ｔが３３３μ秒強となる。このような周波数の低い条件において、Ｄｕｔｙ比が小さくなり、ｔ１の期間が長くなると、ｔ１の期間の途中でアフターグローが消滅する場合があるが、ｔ１の期間が長い分、ｔ２の期間は短くなり、ｔ２の期間における柱状電極に含まれる円筒状基体のチャージアップの量が小さくなるため、アフターグローの寿命の間で十分にチャージアップを緩和することができる。また、周波数３００ｋＨｚのときは、周期Ｔが３．３μ秒強となる。このような周波数が高い条件において、Ｄｕｔｙ比が大きくなると、ｔ１の期間は短くなるが、周波数が低い場合に比べればｔ２の期間が短く、ｔ２の期間における柱状電極に含まれる円筒状基体のチャージアップの量が小さいため、十分にチャージアップを緩和することができる。
【００６１】
以上、主として、対向電極の電位をアース電位で一定とし、対向電極の電位に対する円筒状基体を含む柱状電極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対向電極と柱状電極との間に印加し、対向電極の電位に対する柱状電極の電位が正になるときの対向電極と柱状電極の電位差の絶対値が放電維持電圧の絶対値未満の値（Ｖ１）となり、負になるときの対向電極と柱状電極の電位差の絶対値が放電開始電圧の絶対値以上の値（Ｖ２）となる場合を例にとって、本発明を説明したが、その他の場合も、本発明の条件を満たせば、本発明の効果を得ることができる。その他の場合として、例えば、対向電極の電位をアース電位以外の電位で一定としてもよいし、柱状電極の電位をアース電位またはそれ以外の電位で一定としてもよいし、対向電極の電位および柱状電極の電位のどちらも一定でないようにしてもよい。また、上記正になるときの対向電極と柱状電極の電位差の絶対値が放電開始電圧の絶対値以上の値（Ｖ２）となり、上記負になるときの対向電極と柱状電極の電位差の絶対値が放電維持電圧の絶対値未満の値（Ｖ１）となるようにしてもよい。また、柱状電極ではなく、対向電極に円筒状基体が含まれるようにしてもよい。
【００６２】
本発明では、円筒状基体上（円筒状基体の外周面）に、プラズマＣＶＤ法によって堆積膜を形成して電子写真感光体を製造する。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、これらの層を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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
電子写真感光体は、例えば、図１に示すプラズマＣＶＤ装置を用いることによって製造することができる。
【００６８】
図１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１０２Ａ、１０２Ｂ上に堆積膜を形成するための円筒状の反応容器１０１を備えている。また、円筒状基体１０２Ａ、１０２Ｂを保持する基体ホルダー１０３Ａ、１０３Ｂ、反応容器１０１の内部に堆積膜形成用の原料ガスを供給するためのガスブロック１２２を備えている。ガスブロック１２２は、対向電極１０４から取り外し可能（着脱可能）な構造となっている。
【００６９】
ガスブロック１２２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。
【００７０】
ガスブロック１２２は、反応容器１０１に取り付けられた状態で対向電極１０４の一部となる。ガスブロック１２２は、対向電極１０４の他の部分と同電位になるように反応容器１０１に取り付けられることが好ましい。このことにより、ガスブロック１２２を含めた反応容器１０１内の側壁面全体が電極となり、より均一なプラズマを生成することができる。ガスブロック１２２の材質は、導電性の金属であることが好ましく、加工の容易性やコストの観点から、アルミニウム、ステンレス鋼がより好ましい。
【００７１】
また、ガスブロック１２２の取り付け方法としては、例えば、導電性のネジで固定する方法が挙げられる。
ガスブロック１２２の形状に関しては、対向電極１０４の他の部分の内面との段差が少なくなる形状が好ましい。また、対向電極１０４の他の部分の内面と同じ面をなすガスブロック１２２の面（ガス放出孔側の面）は平面でもよいが、対向電極１０４のその他の内面が曲面である場合、それと同じ曲率を持つ曲面であることが好ましい。
【００７２】
ガスブロック１２２のガス放出孔の直径は、０．５〜２．０ｍｍの範囲であることが好ましい。さらに、各ガス放出孔の精度は、直径の±２０％以内の精度であることが好ましい。ガス放出孔の精度によっては、堆積膜の軸方向の特性のムラのみならず、円筒状基体を回転させながら堆積膜を形成する場合、堆積膜の周方向の特性のムラを引き起こす場合もある。
【００７３】
ガスブロック１２２のガス放出孔の近傍の材質には、絶縁性セラミックを使用することもできるが好ましい。堆積膜形成条件によっては、ガスの流れ（突出圧力）の影響で、ガス放出孔の近傍にプラズマが集中しやすい状態になる場合があるため、これを抑制するうえで絶縁性セラミックの使用は効果的である。ガスブロック１２２を対向電極１０４から取り外しが可能（脱着可能）な構造とすることにより、ガスブロック単体で加工が行えるので、管状のセラミック部品をガス放出孔の近傍に埋め込む加工も容易に行える。セラミックス材料として、例えば、アルミナ、ジルコニア、ムライト、コージェライト、炭化ケイ素、窒化ホウ素、窒化アルミニウムなどが挙げられる。これらの中でも、アルミナ、窒化ホウ素、窒化アルミニウムが好ましく、コストおよび加工性の観点から、アルミナがより好ましい。
【００７４】
反応容器１０１内には、対向電極１０４、ベースプレート１０８および上蓋１０９により減圧可能な空間（放電空間）が形成されている。対向電極１０４は、一定の電圧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。対向電極１０４を一定の電位とすることで、対向電極１０４と反応容器１０１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。さらに、対向電極１０４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１０８、上蓋１０９を接地しない場合には、対向電極１０４とベースプレート１０８、上蓋１０９との間に絶縁性の部材を設けることが好ましい。図１に示すプラズマＣＶＤ装置においては、対向電極１０４、ベースプレート１０８および上蓋１０９のいずれも接地した。
【００７５】
また、図１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１１４と原料ガス流入バルブ１１３を備えている。
【００７６】
円筒状基体１０２Ａ、１０２Ｂを保持する基体ホルダー１０３Ａ、１０３Ｂは回転可能に支持されている。この回転支持機構は、回転支軸を兼ねた電力供給端子１１１Ｂと、電力供給端子１１１Ｂと歯車で接続されたモーター１１０とを有している。
【００７７】
図１に示すプラズマＣＶＤ装置は、排気系として、反応容器１０１の排気口に連通された排気配管１１５と、排気メインバルブ１１６と、真空ポンプ１１７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１０１に設けられた真空計１１２を見ながら、反応容器１０１内を所定の圧力に維持することができる。
【００７８】
電源１１８および電力供給経路切り替え部１１９は、制御部１２１によってその動作が制御される。制御部１２１は、電源１１８を制御することにより、柱状電極１０６と対向電極１０４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構成されている。また、制御部１２１は、電力供給経路切り替え部１１９を制御することにより、電力供給端子１１１Ａを経由した柱状電極１０６への電力の供給と、電力供給端子１１１Ｂを経由した柱状電極１０６への電力の供給とを切り替え可能に構成されている。
【００７９】
図１に示すプラズマＣＶＤ装置において、柱状電極１０６は、円筒状基体１０２Ａ、１０２Ｂおよび基体ホルダー１０３Ａ、１０３Ｂによって構成されており、柱状電極１０６は、電力供給端子１１１Ａ、１１１Ｂを経由して電源１１８と接続されている。また、電力供給端子１１１Ａ、１１１Ｂは、絶縁部材１０５Ａ、１０５Ｂによって上蓋１０９およびベースプレート１０８から絶縁されている。
【００８０】
円筒状基体１０２Ａ、１０２Ｂに対して堆積膜を形成するための放電空間は、接地された対向電極１０４および接地されたベースプレート１０８に取り付けた絶縁板１０７Ｂと、接地された上蓋１０９に取り付けた絶縁板１０７Ａとによって規定されている。
【００８１】
以下、図１に示すプラズマＣＶＤ装置を用いた電子写真感光体の製造方法の一例について説明する。
旋盤などを用いて表面に鏡面加工を施した円筒状基体１０２Ａ、１０２Ｂを、基体ホルダー１０３Ａ、１０３Ｂに装着し、反応容器１０１内の円筒状基体加熱用のヒーター（不図示）を包含するように取り付ける。円筒状基体１０２Ａ、１０２Ｂおよび基体ホルダー１０３Ａ、１０３Ｂによって柱状電極１０６が構成される。
【００８２】
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１１３を開き、排気メインバルブ１１６を開いて、反応容器１０１およびガスブロック１２２内を排気する。真空計１１２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１２２から反応容器１０１に導入する。そして、反応容器１０１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１１６の開口、真空ポンプ１１７の排気速度などを調整する。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１０２Ａ、１０２Ｂを円筒状基体加熱用のヒーター（不図示）により加熱し、円筒状基体１０２Ａ、１０２Ｂの温度を所定の温度（例えば２０〜５００℃）に制御する。円筒状基体１０２Ａ、１０２Ｂ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（アモルファス膜）形成用の原料ガス（例えば、ＳｉＨ４、Ｓｉ２Ｈ６などの水素化ケイ素ガスや、ＣＨ４、Ｃ２Ｈ６などの炭化水素ガスなど。少なくとも１種は水素化ケイ素ガスあることが好ましい。）を、また、ドーピングガス（例えば、Ｂ２Ｈ６、ＰＨ３など）を、原料ガス混合装置１１４より混合した後に、反応容器１０１内に徐々に導入する。次に、原料ガス混合装置１１４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１０１内が所定の圧力（例えば１〜１００Ｐａ）に維持されるように真空計１１２を見ながら、排気メインバルブ１１６の開口、真空ポンプ１１７の排気速度などを調整する。
【００８３】
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１０２Ａ、１０２Ｂ上に堆積膜の形成を行う。具体的には、反応容器１０１内の圧力（反応容器内の圧力を、以下単に「内圧」とも表記する。）が安定したのを確認した後、電源１１８を所定の電圧に設定して、制御部１２１で所定の周波数およびＤｕｔｙ比に設定する。これにより、電力供給端子１１１Ａまたは電力供給端子１１１Ｂを経由して柱状電極１０６と対向電極１０４との間に矩形波の電圧を印加して、グロー放電を生起させる。この放電エネルギーによって反応容器１０１内に導入した各原料ガスが分解され、円筒状基体１０２Ａ、１０２Ｂ上に所定の堆積膜が形成される。そして、堆積膜形成中、少なくとも１回は、制御部１２１によって電力供給経路切り替え部１１９を制御し、電力供給端子１１１Ａを経由した柱状電極１０６への電力の供給と、電力供給端子１１１Ｂを経由した柱状電極１０６への電力の供給との切り替えを行う。また、堆積膜の形成を行っている間は、円筒状基体１０２Ａ、１０２Ｂをモーター１１０によって所定の速度で回転させてもよい。
【００８４】
所望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１０１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。
【実施例】
【００８５】
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。
【００８６】
〈実施例１および比較例１〉
実施例１および比較例１では、波形が図４に示す矩形波であり、周波数が６０ｋＨｚであり、Ｄｕｔｙ比が５０％である交播電圧を使用し、光導電層の堆積膜の形成時の電力供給経路の切り替えに対する電子写真特性の依存性を調べた。
【００８７】
図１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）上に表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。放電開始電圧および放電維持電圧は、表１に示すとおりであった。
【００８８】
表１における電力供給経路切り替え回数とは、供給経路切り替え部１１９により、電力供給端子１１１Ａを経由した柱状電極１０６への電力の供給と、電力供給端子１１１Ｂを経由した柱状電極１０６への電力の供給との切り替えが行われた回数である。また、電力供給経路の切り替えは、等分間隔となるタイミングで、対向電極１０４と柱状電極１０６の電位差が放電維持電圧の絶対値以上であるときに行った。
【００８９】
各層の堆積膜形成時の電力供給経路の切り替え回数については、表２に示す条件とした。
１例当たり１バッチ、１バッチ当たり２本の電子写真感光体を、５バッチ（５例）で計４０本製造した。
【００９０】
放電開始電圧（負電位）および放電維持電圧（正電位）は、あらかじめ、それぞれの層の堆積膜を形成する際の反応容器内の圧力およびガス条件で、前述した方法により測定した値である。
【００９１】
【表１】
【００９２】
【表２】
【００９３】
実施例１および比較例１で製造したそれぞれ１０本の電子写真感光体を以下の方法で評価した。評価結果を表３に示す。
【００９４】
（膜厚均一性）
電子写真感光体の膜厚を以下の測定点で測定した。
電子写真感光体の軸方向の中央部位置を０ｃｍ位置とし、両側それぞれ２ｃｍ間隔で各９点（±２ｃｍ、±４ｃｍ、±６ｃｍ、±８ｃｍ、±１０ｃｍ、±１２ｃｍ、±１４ｃｍ、±１６ｃｍ、±１８ｃｍ）、０ｃｍ位置を含めて計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。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た。
【００９５】
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。値が小さいほど、膜厚均一性が良好である。
【００９６】
なお、各実施例および比較例の膜厚均一性の値は、それぞれ１０本の電子写真感光体の値の平均値を採用した。
膜厚均一性が２．０％以上では、膜厚ムラが大きく、本発明の効果が得られていないと判断した。
【００９７】
（画像欠陥）
画像欠陥については、以下のように評価した。
【００９８】
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式会社製の複写機（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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
画像出力は、温度２３℃／湿度６０％ＲＨの常温常湿環境下で行った。以下も同様である。
出力紙としてキヤノンマーケティングジャパン株式会社の紙Ａ３用紙（商品名：ＣＳ−８１４（８１．４ｇ／ｍ２））を用い、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。
【０１０３】
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の円を重ねたとき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。
【０１０４】
評価は、各実施例および比較例のそれぞれ１０本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４枚の平均値を計算し、小数点以下は切り上げて整数の値で示した。
【０１０５】
（光メモリー）
光メモリーについては、以下のように評価した。
製造した電子写真感光体を上記改造機に設置し、電子写真感光体の表面電位の測定を行った。
【０１０６】
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、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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
上記の帯電設定およびレーザー露光設定に固定し、Ａ３サイズのベタ白画像１０枚、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、Ａ３サイズのベタ白画像１枚、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。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。
【０１０９】
表面電位の測定の後、各軸方向位置でベタ黒画像出力動作の１周前の暗部電位とベタ黒画像部出力動作の１周後の暗部電位の電子写真感光体の同一周方向位置の電位差を求めた。
【０１１０】
次いで、各軸方向位置での電位差の平均値を算出し、最も電位差が大きい値を光メモリーと定義した。なお、各実施例および比較例の値は、それぞれ１０本の電子写真感光体の値の平均値を採用した。
【０１１１】
【表３】
【０１１２】
表３の評価結果からわかるように、電力供給端子１１１Ａを経由した柱状電極１０６への電力の供給と、電力供給端子１１１Ｂを経由した柱状電極１０６への電力の供給との切り替えを少なくとも１回行うことによって、堆積膜の均一性に優れた良好な特性の電子写真感光体を得ることができる。
【０１１３】
〈実施例２および比較例２〉
図１に示すプラズマＣＶＤ装置を図６に示すプラズマＣＶＤ装置に変更し、表１に示す条件を表４に示す条件に変更した以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を製造した。放電開始電圧および放電維持電圧は、表４に示すとおりであった。光導電層の堆積膜形成時の電力供給経路の切り替え回数については、表５に示す条件とした。
【０１１４】
製造した各条件１０本ずつ、合計４０本の電子写真感光体は、実施例１と同様に評価した。評価結果を表６に示す。
【０１１５】
【表４】
【０１１６】
【表５】
【０１１７】
【表６】
【０１１８】
表６の評価結果からわかるように、電力供給端子６１１Ａを経由した柱状電極６０６への電力の供給と、電力供給端子６１１Ｂを経由した柱状電極６０６への電力の供給との切り替えを少なくとも１回行うことによって、堆積膜の均一性に優れた良好な特性の電子写真感光体を得ることができる。
【０１１９】
〈実施例３〉
電力供給経路の切り替えを放電開始電圧の絶対値未満であるときに行った以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を製造した。下部注入阻止層、上部注入阻止層および表面層の堆積膜形成時の電力供給経路の切り替え回数を１回とし、光導電層の堆積膜形成時の電力供給経路の切り替え回数を１０回とした。
製造した１０本の電子写真感光体は、実施例１と同様に評価した。評価結果を表７に示す。
【０１２０】
【表７】
【０１２１】
〈実施例４〉
電力供給経路の切り替えを放電開始電圧の絶対値未満であるときに行った以外は、実施例２と同様にして電子写真感光体を製造した。下部注入阻止層、上部注入阻止層および表面層の堆積膜形成時の電力供給経路の切り替え回数を１回とし、光導電層の堆積膜形成時の電力供給経路の切り替え回数を１０回とした。
製造した１０本の電子写真感光体は、実施例１と同様に評価した。評価結果を表８に示す。
【０１２２】
【表８】
【０１２３】
表３、表６、表７および表８の評価結果から次のことがわかる。電力供給端子１１１Ａ、６１１Ａを経由した柱状電極１０６、６０６への電力の供給と、電力供給端子１１１Ｂ、６１１Ｂを経由した柱状電極１０６、６０６への電力の供給との切り替えを少なくとも１回行うことで、堆積膜の均一性に優れた良好な特性の電子写真感光体を得ることができる。また、電力供給経路の切り替えを、対向電極１０４、６０４と柱状電極１０６、６０６の電位差が放電維持電圧の絶対値以上であるときに行うことにより、画像欠陥が特に少なく、良好な特性の電子写真感光体を得ることができる。
【０１２４】
〈実施例５〉
表１に示す条件を表９に示す条件に変更した以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を製造した。電力供給経路の切り替えは、対向電極１０４に対する柱状電極１０６の電位がＶ２であるときに行った。
【０１２５】
【表９】
【０１２６】
表９中のＶ１は放電維持電圧の絶対値以上の値であるため、正確にはＶ１ではないが、他の実施例のＶ１と比較する値であるため、便宜上「Ｖ１」と表記している。
製造した１０本の電子写真感光体は、実施例１と同様に評価した。評価結果を表１０に示す。
【０１２７】
【表１０】
【０１２８】
〈実施例６〉
表１に示す条件を表１１に示す条件に変更した以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を製造した。電力供給経路の切り替えは、対向電極１０４に対する柱状電極１０６の電位がＶ２であるときに行った。
【０１２９】
【表１１】
【０１３０】
表１１中のＶ１は０Ｖであり、対向電極の電位に対する柱状電極の電位が正にも負にもなっていないため、正確にはＶ１ではないが、他の実施例のＶ１と比較する値であるため、便宜上「Ｖ１」と表記している。
製造した１０本の電子写真感光体は、実施例１と同様に評価した。評価結果を表１２に示す。
【０１３１】
【表１２】
【０１３２】
表３、表１０および表１２の評価結果から次のことがわかる。電力供給端子１１１Ａを経由した柱状電極１０６への電力の供給と、電力供給端子１１１Ｂを経由した柱状電極１０６への電力の供給との切り替えを少なくとも１回行うことによって、堆積膜の均一性に優れた良好な特性の電子写真感光体を得ることができる。また、対向電極１０４に対する柱状電極１０６の電位が交互に正と負になり、対向電極１０４に対する柱状電極１０６の電位が正になるときの両者の電位差および負になるときの両者の電位差の一方を放電維持電圧の絶対値未満の値とし、他方を放電開始電圧の絶対値以上の値とすることにより、画像欠陥が特に少なく、良好な特性の電子写真感光体が得られる。
【０１３３】
〈実施例７〉
表１に示す条件を表１３に示す条件に変更し、周波数を表１４に示すとおりとした以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を製造した。
【０１３４】
【表１３】
【０１３５】
【表１４】
【０１３６】
製造した各条件１０本ずつ、合計３０本の電子写真感光体は、実施例１と同様に評価した。評価結果を表１５に示す。
【０１３７】
【表１５】
【０１３８】
表１５の評価結果から次のことがわかる。電力供給端子１１１Ａを経由した柱状電極１０６への電力の供給と、電力供給端子１１１Ｂを経由した柱状電極１０６への電力の供給との切り替えを少なくとも１回行うことによって、いずれの周波数においても、堆積膜の均一性に優れた良好な特性の電子写真感光体を得ることができる。
【符号の説明】
【０１３９】
Ｖ１ 放電維持電圧の絶対値未満の値
Ｖ２ 放電開始電圧の絶対値以上の値
ｔ１ 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）
ｔ２ 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）
Ｔ 矩形波の周期
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマＣＶＤ（ｐｌａｓｍａ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法によって電子写真感光体を製造する方法に関する。
【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、円筒状基体上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、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。
【０００４】
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り、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。
【０００５】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ＷＯ２００６／１３４７８１
【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、堆積膜の軸方向（円筒状基体の軸方向）の特性のムラに関しては、特許文献１に開示されている技術では、まだ改善の余地が残されているのが現状である。
【０００８】
図２は、周波数３ｋＨｚ以上３００ｋＨｚ以下の矩形波の電圧を柱状電極２０６と対向電極２０４との間に印加して、円筒状基体２０２Ａ、２０２Ｂ上に堆積膜を形成するためのプラズマＣＶＤ装置の例を示す模式図である。柱状電極２０６は、円筒状基体２０２Ａ、２０２Ｂおよび基体ホルダー２０３Ａ、２０３Ｂからなっている。図２（ａ）は縦断面図であり、図２（ｂ）は横断面図である。
【０００９】
電源２１８から電力供給端子２１１を経由して柱状電極２０６に電力を供給し、柱状電極２０６と接地された対向電極２０４との間に放電を生起させる。この放電により、ガスブロック２２２から導入された堆積膜形成用の原料ガスを分解して堆積膜の形成を行う。
【００１０】
このような方法で堆積膜の形成を行った場合、形成される堆積膜の軸方向の特性のムラに改善の余地がある。
【００１１】
本発明の目的は、堆積膜の軸方向の特性のムラが抑制された電子写真感光体の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、堆積膜の軸方向の特性のムラを改善するために鋭意検討を行った。その結果、柱状電極２０６の電力供給端子２１１が接続されている端部領域（端部）の反対側の端部領域（端部）が電力の反射面として作用し、入射波とこの反射面からの反射波とが合成されることによる電力分布が、堆積膜の軸方向の特性のムラの原因であることをつきとめた。
【００１３】
例えば、図２に示すプラズマＣＶＤ装置において、電力供給端子２１１が接続されている端部領域（端部）の反対側の端部領域（端部）は開放端になっており、電磁波を強く反射する。入射波とこの開放端からの反射波とによる合成波が、堆積膜の軸方向の特性のムラの原因となるのである。
【００１４】
本発明者らは、例えば図２に示すプラズマＣＶＤ装置においては、電力供給端子２１１が接続されている端部領域（端部）の反対側の端部領域（端部）にも電力供給端子を設置し、柱状電極２０６の両方の端部領域（端部）に電力を交互に供給することで、堆積膜の軸方向の特性のムラが改善されることを見出した。
【００１５】
すなわち、本発明は、
（ｉ）円筒状基体を含む柱状電極が内部に設置され、前記柱状電極に離間して対向する対向電極を内部に含む減圧可能な反応容器の内部に、堆積膜形成用の原料ガスを導入する工程と、
（ｉｉ）電源から前記柱状電極に電力を供給することで、周波数３ｋＨｚ以上３００ｋＨｚ以下の矩形波の交播電圧を前記対向電極と前記柱状電極との間に印加して、前記原料ガスを分解し、前記円筒状基体上に堆積膜を形成する工程と、
を有するプラズマＣＶＤ法によって電子写真感光体を製造する方法において、
前記工程（ｉｉ）において、前記柱状電極の一方の端部領域を経由する電力の供給と他方の端部領域を経由する電力の供給との切り替えを少なくとも１回行うことを特徴とする電子写真感光体の製造方法である。
【００１６】
また、本発明は、
（ｉ）柱状電極を内部に含み、前記柱状電極に離間して対向する円筒状基体を含む対向電極が内部に設置された減圧可能な反応容器の内部に、堆積膜形成用の原料ガスを導入する工程と、
（ｉｉ）電源から前記柱状電極に電力を供給することで、周波数３ｋＨｚ以上３００ｋＨｚ以下の矩形波の交播電圧を前記対向電極と前記柱状電極との間に印加して、前記原料ガスを分解し、前記円筒状基体上に堆積膜を形成する工程と、
を有するプラズマＣＶＤ法によって電子写真感光体を製造する方法において、
前記工程（ｉｉ）において、前記柱状電極の一方の端部領域を経由する電力の供給と他方の端部領域を経由する電力の供給との切り替えを少なくとも１回行うことを特徴とする電子写真感光体の製造方法である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の電子写真感光体の製造方法を用いることで、堆積膜の軸方向の特性のムラが抑制された電子写真感光体が製造可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の電子写真感光体の製造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２】従来の電子写真感光体の製造方法で使用される製造装置（プラズマＣＶＤ装置）の例を示す模式図である。
【図３】堆積膜の軸方向の膜厚のムラの例を示す図である。
【図４】矩形波の交播電圧を説明するための図である。
【図５】放電開始電圧および放電維持電圧の測定方法を説明するための図である。
【図６】本発明の電子写真感光体の製造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。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は、本発明の電子写真感光体の製造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１（ａ）は縦断面図であり、図１（ｂ）は横断面図である。
【００２０】
周波数３ｋＨｚ以上３００ｋＨｚ以下の矩形波の電圧を、円筒状基体１０２Ａ、１０２Ｂおよび基体ホルダー１０３Ａ、１０３Ｂを含む柱状電極１０６と、柱状電極１０６に離間して対向している対向電極１０４との間に印加して、円筒状基体１０２Ａ、１０２Ｂ上に堆積膜を形成する。
【００２１】
電源１１８から、電力供給経路切り替え部１１９ならびに電力供給端子１１１Ａもしくは電力供給端子１１１Ｂを経由して、柱状電極１０６に電力を供給し、柱状電極１０６と接地された対向電極１０４との間に放電を生起させる。
【００２２】
本発明において、電力供給端子１１１Ａを経由した柱状電極１０６への電力の供給と、電力供給端子１１１Ｂを経由した柱状電極１０６への電力の供給との切り替えは、制御部１２１によって制御され、電力供給経路切り替え部１１９によって行われる。また、堆積膜を形成する工程（上記工程（ｉｉ））において、少なくとも１回は、電力供給経路の切り替えが行われる。
【００２３】
電力供給端子１１１Ａを経由して柱状電極１０６に電力の供給を行った場合においては、電力供給経路切り替え部１１９内の切り替え端子１２０Ｂが開放端となり、電力の反射面として作用する。入射波とこの反射面からの反射波とが合成されることによる電力分布が、堆積膜の軸方向の特性のムラを生じさせる。
【００２４】
図３（ａ）は、電力供給端子１１１Ａを経由して柱状電極１０６に電力の供給を行って堆積膜の形成を行った場合の、円筒状基体１０２Ａ、１０２Ｂ上に形成された堆積膜の軸方向の特性（膜厚）のムラの例を示す図である。
【００２５】
電力供給端子１１１Ｂを経由して柱状電極１０６に電力の供給を行った場合においては、電力供給経路切り替え部１１９内の切り替え端子１２０Ａが開放端となり、電力の反射面として作用する。入射波とこの反射面からの反射波とが合成されることによる電力分布が、堆積膜の軸方向の特性のムラを生じさせる。
【００２６】
図３（ｂ）は、電力供給端子１１１Ｂを経由して柱状電極１０６に電力の供給を行って堆積膜の形成を行った場合の、円筒状基体１０２Ａ、１０２Ｂ上に形成された堆積膜の軸方向の特性（膜厚）のムラの例を示す図である。
【００２７】
図３（ａ）および（ｂ）からわかるように、電力供給経路を逆にすると、堆積膜の軸方向の特性（膜厚）のムラの形状も逆転する。したがって、堆積膜を形成する工程において、少なくとも１回電力供給経路を切り替えることで、円筒状基体上に形成される堆積膜の軸方向の特性のムラを抑制し、堆積膜の軸方向の均一性を向上させることができる。
【００２８】
本発明において、矩形波の交播電圧の周波数は、ＶＬＦ帯からＬＦ帯となる３ｋＨｚ以上３００ｋＨｚ以下の範囲内にする。周波数が低くなりすぎると、アークやスパークなどの異常放電が発生しやすくなり、堆積膜の特性が局所的に低下しやすくなる。また、アークやスパークなどの異常放電が発生すると、微小な堆積膜の剥がれ（以下「膜剥がれ」とも表記する。）が生じやすくなる。堆積膜の特性が局所的に低下したり、微小な膜剥がれが生じたりすると、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して現れる。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り、いわゆる「ポチ」と呼ばれるものである。また、微小な膜剥がれが円筒状基体の近傍で生じた場合であっても、剥がれた膜片が円筒状基体に付着し、それが起点となって円筒状基体上で形成される堆積膜において膜欠陥を生じさせてしまい、やはり画像欠陥（ポチ）に繋がってしまう場合がある。ここでいう膜欠陥とは、微小なスパークによる電気的なダメージによって堆積膜の特性が局所的に低下した部分や、微小なスパークによって円筒状基体上に形成された堆積膜の微小な膜剥がれ部分や、剥がれた膜片が円筒状基体に付着することで生じる突起のことである。
【００２９】
一方、周波数が高くなりすぎると、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、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して、堆積膜の均一性が低下しやすくなる。
【００３０】
本発明においては、電源１１８から柱状電極１０６に電力を供給することで、対向電極１０４に対する柱状電極１０６の電位が交互に正と負になるように、周波数３ｋＨｚ以上３００ｋＨｚ以下の矩形波の交播電圧を対向電極１０４と柱状電極１０６との間に印加することが好ましい。
【００３１】
正および負のいずれか一方の極性のみの矩形波の交播電圧を印加した場合、円筒状基体には主に正および負のいずれか一方の極性の荷電粒子のみが到達し、円筒状基体がチャージアップしてしまう場合がある。円筒状基体のチャージアップとは、より具体的には、堆積膜が形成された円筒状基体の表面（≒堆積膜の表面）のチャージアップである。このような円筒状基体のチャージアップは、円筒状基体の全体にわたって生じるものであるが、堆積膜の特性や堆積膜の表面形状の微小な差に起因して、チャージアップの程度は場所によって異なる。このため、円筒状基体では、チャージアップの程度の違いに起因した電界の違いが生じ、微小なスパークが発生しやすくなる。そのスパークの際の電気的なダメージによって、堆積膜の特性が局所的に低下したり、微小な膜剥れが生じたりする。微小な膜剥がれが生じた場合、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。
【００３２】
また、本発明においては、対向電極に対する柱状電極の電位が正になるときの対向電極と柱状電極の電位差の絶対値および対向電極に対する柱状電極の電位が負になるときの対向電極と柱状電極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ことが好ましい。
【００３３】
対向電極に対する柱状電極の電位が正になるときの対向電極と柱状電極の電位差の絶対値および負になるときの対向電極と柱状電極の電位差の絶対値がともに放電開始電圧の絶対値以上の値であると、プラズマ中の荷電粒子（イオンや電子）が電界によって往復運動し、その往復運動の間に他の荷電粒子や中性活性種や原料ガスと二次反応を起こし、粉体状の物質となることがある。この粉体状の物質が堆積膜中に取り込まれてしまうと、堆積膜の特性を向上させるうえでの問題となることがある。
【００３４】
図４ＡおよびＢは、矩形波の交播電圧を説明するための図である。
図４Ａは、対向電極の電位をアース電位で一定とし、対向電極の電位に対する柱状電極（円筒状基体を含む柱状電極）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対向電極と柱状電極との間に印加した場合の柱状電極の電位の変化を示す図である。図４Ａの例では、対向電極の電位に対する柱状電極の電位が正になるときの対向電極と柱状電極の電位差の絶対値が放電維持電圧の絶対値未満の値（Ｖ１）となっており、負になるときの対向電極と柱状電極の電位差の絶対値が放電開始電圧の絶対値以上の値（Ｖ２）となっている。図４Ａの例では、対向電極の電位を一定としているため、柱状電極の電位が図４Ａに示すように矩形状に変化する。
【００３５】
図４Ａ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以下の矩形波が用いられ、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４Ａ中のｔ１は、上記対向電極と柱状電極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、上記対向電極と柱状電極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。
図４Ａの例では、Ｄｕｔｙ比を３０％としている。
【００３６】
このような矩形波の交播電圧は、対向電極の電位に対する柱状電極の電位が正になるときの対向電極と柱状電極の電位差の絶対値がＶ１となる電圧、および、対向電極の電位に対する柱状電極の電位が負になるときの対向電極と柱状電極の電位差の絶対値が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。
【００３７】
図４Ａ中のｔ２の期間では、対向電極１０４と柱状電極１０６の電位差の絶対値が放電開始電圧の絶対値以上の値（Ｖ２）となっているため、対向電極１０４と柱状電極１０６との間に放電が生起し、プラズマが生成される。プラズマ中の中性活性種および陽イオンが柱状電極１０６に到達し、柱状電極１０６に含まれる円筒状基体１０２Ａ、１０２Ｂ上に堆積膜が形成される。この過程において、陽イオンが持つ正の電荷により、柱状電極１０６に含まれる円筒状基体１０２Ａ、１０２Ｂは正電位にチャージアップする。なお、「プラズマが生成される」とは、対向電極と柱状電極との間に放電が生起し、原料ガスが電離して、荷電粒子（イオンや電子）が生成されることを意味している。
【００３８】
次に、ｔ１の期間になると、対向電極１０４と柱状電極１０６の電位差の絶対値が放電維持電圧の絶対値未満になるため、放電が消滅し、プラズマは維持できなくなる。しかしながら、ｔ２の期間で生成された荷電粒子（イオンや電子）は、瞬時には消滅せずにｔ１の期間において徐々に減衰しながらしばらくの間は残存する。この状態は、一般にアフターグローと呼ばれ、新たに荷電粒子（イオンや電子）は生成されない。このアフターグローの寿命は、数十μ秒から数ｍ秒程度である。アフターグローの寿命は、圧力によって変化する。圧力が高くなるほど、ガス分子などに衝突しやすくなるため、アフターグローの寿命は短くなる傾向である。
【００３９】
本例においては、アフターグローの状態で対向電極１０４の電位に対する柱状電極１０６の電位が正になるため、アフターグロー中の負の荷電粒子、すなわち電子および陰イオンが柱状電極１０６に到達する。この過程において、電子および陰イオンが持つ負の電荷により、柱状電極１０６に含まれる円筒状基体１０２Ａ、１０２Ｂの正電位のチャージアップは緩和されることとなる。その結果、微小なスパークが抑制され、画像欠陥が抑制される。
【００４０】
また、対向電極および柱状電極の一方の電位に対する他方の電位の差の絶対値が放電開始電圧の絶対値以上の値であるときに、柱状電極の一方の端部領域（端部）を経由する柱状電極への電力の供給（図１に示すプラズマＣＶＤ装置であれば、電力供給端子１１１Ａを経由した柱状電極１０６への電力の供給）と、柱状電極の他方の端部領域（端部）を経由する柱状電極への電力の供給（図１に示すプラズマＣＶＤ装置であれば、電力供給端子１１１Ｂを経由した柱状電極１０６への電力の供給）との切り替えを行うことが好ましい。対向電極および柱状電極の一方の電位に対する他方の電位の差の絶対値が放電維持電圧の絶対値未満の値であるときに切り替えを行うということは、例えばアフターグローの状態で切り替えを行うということである。例えば、図１に示すプラズマＣＶＤ装置において、アフターグローの状態で切り替えを行った場合、柱状電極１０６に含まされる円筒状基体１０２Ａ、１０２Ｂのチャージアップが十分に緩和されない場合がある。それは、切り替えが始まってから終わるまでの間、対向電極１０４と柱状電極１０６との間に電圧がかからないためである。その結果、微小なスパークは抑制されず、画像欠陥を十分に抑制することができない場合がある。
【００４１】
また、図４Ａにおいては、完全な矩形波を示しているが、一般的な市販電源では、矩形波のエッジ部になまりが生じたり、オーバーシュートによって若干鋭角状となったり、Ｖ１やＶ２になるときにリンギングが生じたりすることもある。このような場合でも、本発明の効果は得られる。
【００４２】
次に、放電開始電圧および放電維持電圧について詳細に述べる。
対向電極と柱状電極との間の放電は、対向電極と柱状電極との間にわずかながら存在している電子が電界によって正電位側に運ばれ、その途中でガス分子に衝突してこれを電離させて、電子とイオンを生成するα作用が継続することによって始まる。この電離を生じさせるためには、衝突時の電子のエネルギーが、ガス分子の電離エネルギー以上であることが必要となる。電子がガス分子に衝突する際のエネルギーは、電界が大きくなるほど、すなわち、対向電極と柱状電極との間に印加する電圧が大きくなるほど大きくなる。対向電極と柱状電極との間に印加する電圧を徐々に上げていき、電子がガス分子に衝突する際のエネルギーがガス分子の電離エネルギーに達すると、ガス分子の電離によって対向電極と柱状電極との間に存在する電子が増加して、衝突によるガス分子の電離が継続して起こることで放電が始まる。この放電が始まる時点の電圧を放電開始電圧という。
【００４３】
また、放電が開始した状態から、対向電極と柱状電極との間に印加する電圧を下げていくと、ある電圧よりも小さくなった時点で放電が維持できなくなる。放電が維持できる最低電圧を放電維持電圧という。放電維持電圧は、通常、放電開始電圧よりも低い。これは、放電が生起した状態では、放電が生起していない状態と比べて放電空間内の電子の数が多く、対向電極と柱状電極との間の印加電圧の絶対値が放電開始電圧の絶対値未満になっても、放電維持電圧の絶対値以上であれば、ガス分子を電離可能なエネルギーを持った電子が放電維持に必要な数以上存在するためである。
【００４４】
また、γ作用と呼ばれる現象も、放電維持電圧が放電開始電圧よりも低くなる理由の１つとなっている。γ作用とは、ガス分子が電離して生じたイオンが対向電極や柱状電極に衝突する際、それらから二次電子が放出される現象である。放電が生起した後は、このγ作用によって生じた電子もガス分子の電離に寄与するので、放電開始電圧よりも低い電圧で放電が維持可能となる。
【００４５】
このように、放電開始電圧および放電維持電圧は、ガス分子の電離電圧および電子がガス分子に衝突するときのエネルギーが支配的な要素となる。ガス分子の電離電圧は、ガス種が決まれば決定される。また、ガス分子に衝突するときの電子のエネルギーは、電界強度および電子がガス分子に衝突するまでの移動距離の関数となる。言い換えれば、印加電圧、対向電極と柱状電極との間の距離および電子がガス分子に衝突するまでの移動距離の関数となる。また、電子がガス分子に衝突するまでの移動距離は、ガスの密度の関数、言い換えれば、圧力の関数となる。
【００４６】
なお、複数のガス種からなる混合ガスを用いる場合、各々のガスの電離電圧とともに、ガスの混合比率も、放電開始電圧および放電維持電圧を決定付ける要素となる。
【００４７】
これら以外に放電開始電圧および放電維持電圧に影響を及ぼすものとしては、対向電極および柱状電極の表面材質、形状および温度などがあるが、これらは電離電圧、印加電圧、対向電極と柱状電極との間の距離および圧力に比べて影響度は小さい。
【００４８】
このように、放電開始電圧および放電維持電圧は、ガス種、ガスの混合比率、対向電極と柱状電極との間の距離および圧力によって異なるため、使用するガス条件およびプラズマＣＶＤ装置の構成によって固有の値を持つこととなる。すなわち、使用するプラズマＣＶＤ装置と使用するガス条件が決まれば、放電開始電圧および放電維持電圧は一意に決まる。
【００４９】
本発明においては、放電開始電圧および放電維持電圧の値そのものよりも、正および負のいずれか一方の電界で放電を生起させ、続いて、それとは逆極性の電界で放電が維持しないレベルにすることが効果を得るために重要である。そのため、使用するガス条件およびプラズマＣＶＤ装置の構成によって放電開始電圧および放電維持電圧の値そのものは変わるものの、本発明の条件を満たせば、本発明の効果を得ることができる。例えば、シランガスおよび水素ガスの混合ガスを用いた場合と、シランガスおよび水素ガスおよびメタンガスの混合ガスを用いた場合では、放電開始電圧および放電維持電圧は異なる。しかしながら、どちらの場合においても、本発明の条件を満たすことによって、本発明の効果を得ることができる。
【００５０】
また、放電開始電圧の絶対値以上の値（Ｖ２）が大きいほど、柱状電極に含まれる円筒状基体のチャージアップの量は多くなるが、アフターグロー中の荷電粒子（イオンや電子）の密度も高くなるため、放電開始電圧の絶対値以上の値（Ｖ２）の大きさによらず、同様の効果を得ることができる。
【００５１】
一方、放電維持電圧の絶対値未満の値（Ｖ１）は、チャージアップの抑制の観点から、放電開始電圧の絶対値以上の値（Ｖ２）に対して２０％以上の値であることが好ましい。これは、放電維持電圧の絶対値未満の値（Ｖ１）を大きくしていくと、アフターグロー中の荷電粒子（イオンや電子）を柱状電極に到達させる力が大きくなり、柱状電極に含まれる円筒状基体のチャージアップを抑制するための単位時間当たりの電荷の入射密度が高まるためと考えられる。ただし、２０％以上の条件では、チャージアップを抑制する効果はわずかにしか向上しない。これは、アフターグロー中の荷電粒子（イオンや電子）の量が限られるため、荷電粒子を柱状電極に到達させる力を高めても、ｔ１の期間に柱状電極に到達する荷電粒子の総量に大きな差が生じないためと考えられる。
【００５２】
また、放電維持電圧の絶対値未満の値（Ｖ１）は、本発明の効果を安定して得る観点から、放電維持電圧の絶対値に対して９５％以下であることが好ましい。９５％以下とすることで、電源出力の変動や、プラズマＣＶＤ装置の反応容器の内壁面からの付着物の剥落による放電空間内の一時的な電界変動が生じても、放電維持電圧の絶対値未満の状態を維持することができるので、本発明の効果を安定して得やすくなる。
【００５３】
放電が開始したか否か、および、放電が維持されているか否かは、例えば、電圧−電流特性から判断する方法や、プラズマ発光を検知して判断する方法などがある。
【００５４】
図５ＡおよびＢは、放電開始電圧および放電維持電圧の測定方法を説明するための図である。図５Ａは、図１に示すプラズマＣＶＤ装置を用いて、対向電極と柱状電極との間に電圧を印加し、放電開始電圧を求めたときの電圧−電流特性を示す図である。図５Ｂは、図５Ａと同様、図１に示すプラズマＣＶＤ装置を用いて、放電維持電圧を求めたときの電圧−電流特性を示す図である。このような電圧−電流特性から、放電が開始したか否か、および、放電が維持されているか否かを判断し、放電開始電圧および放電維持電圧を求めることができる。
【００５５】
対向電極の電位に対する柱状電極の電位が負になったときに放電を生起させて電子写真感光体を製造しようとする場合には、図５Ａの例のように負電位の放電開始電圧と、図５Ｂの例のように正電位の放電維持電圧を求めることになる。
【００５６】
まず、図１に示すプラズマＣＶＤ装置の制御部１２１で、電圧を０Ｖと設定電圧を繰り返す矩形波の電圧（パルス電圧）として、周波数２５ｋＨｚおよびＤｕｔｙ比３０％の条件で出力波形を制御した。そして、設定電圧を０Ｖから負の方向に１０Ｖ刻みで大きくしていき（０Ｖ→−１０Ｖ→−２０Ｖ…）、そのときの電流変化を測定した。図５Ａに示すように、設定電圧を０Ｖから徐々に負の方向に大きくしていくと、電流が急に増加する点が観測される。そのときの電圧が放電開始電圧である。なお、放電開始電圧に至るまでも、若干の電流が計測されているが、その電流は放電に伴うものではなく、対向電極と柱状電極との間に存在した荷電粒子が動くことによる暗流と、プラズマＣＶＤ装置内での漏れ電流である。なお、図５Ａにおいては、設定電圧が−６５０Ｖの際の電流を１００％として示している。
【００５７】
次に、図５Ｂに示すように、設定電圧を＋６５０Ｖまで上げて対向電極と柱状電極との間に放電を生起させる。この状態から設定電圧を０Ｖの方向に１０Ｖ刻みで小さくしていくと（＋６５０Ｖ→＋６４０Ｖ→＋６３０Ｖ…）、電流が急に減少する点が観測される。電流が急に減少する直前の電圧を放電維持電圧である。なお、図５Ｂにおいては、設定電圧が＋６５０Ｖの際の電流を１００％として示している。
【００５８】
また、本発明においては、切り替えられる２つの電力供給経路の長さおよび／またはインピーダンスは、等しいことが好ましい。
【００５９】
また、矩形波のＤｕｔｙ比は、生産性とチャージアップの抑制とを両立させる観点から、２０％以上８０％以下であることが好ましい。Ｄｕｔｙ比が大きくなるほど、原料ガスを電離させるｔ２の期間の比率が大きくなり、生産性が向上する傾向にある。一方、Ｄｕｔｙ比が小さくなるほど、柱状電極に含まれる円筒状基体のチャージアップを緩和するｔ１の期間の比率が大きくなり、チャージアップを抑制するレベルが大きくなる傾向にある。ただし、アフターグローには寿命があり、アフターグロー中の荷電粒子（イオンや電子）の量にも限りがあるため、Ｄｕｔｙ比を小さくしてｔ１の期間を長くしていっても、ある程度の長さでチャージアップを抑制するレベルは変わらなくなる。
【００６０】
なお、周波数３ｋＨｚのときは、周期Ｔが３３３μ秒強となる。このような周波数の低い条件において、Ｄｕｔｙ比が小さくなり、ｔ１の期間が長くなると、ｔ１の期間の途中でアフターグローが消滅する場合があるが、ｔ１の期間が長い分、ｔ２の期間は短くなり、ｔ２の期間における柱状電極に含まれる円筒状基体のチャージアップの量が小さくなるため、アフターグローの寿命の間で十分にチャージアップを緩和することができる。また、周波数３００ｋＨｚのときは、周期Ｔが３．３μ秒強となる。このような周波数が高い条件において、Ｄｕｔｙ比が大きくなると、ｔ１の期間は短くなるが、周波数が低い場合に比べればｔ２の期間が短く、ｔ２の期間における柱状電極に含まれる円筒状基体のチャージアップの量が小さいため、十分にチャージアップを緩和することができる。
【００６１】
以上、主として、対向電極の電位をアース電位で一定とし、対向電極の電位に対する円筒状基体を含む柱状電極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対向電極と柱状電極との間に印加し、対向電極の電位に対する柱状電極の電位が正になるときの対向電極と柱状電極の電位差の絶対値が放電維持電圧の絶対値未満の値（Ｖ１）となり、負になるときの対向電極と柱状電極の電位差の絶対値が放電開始電圧の絶対値以上の値（Ｖ２）となる場合を例にとって、本発明を説明したが、その他の場合も、本発明の条件を満たせば、本発明の効果を得ることができる。その他の場合として、例えば、対向電極の電位をアース電位以外の電位で一定としてもよいし、柱状電極の電位をアース電位またはそれ以外の電位で一定としてもよいし、対向電極の電位および柱状電極の電位のどちらも一定でないようにしてもよい。また、上記正になるときの対向電極と柱状電極の電位差の絶対値が放電開始電圧の絶対値以上の値（Ｖ２）となり、上記負になるときの対向電極と柱状電極の電位差の絶対値が放電維持電圧の絶対値未満の値（Ｖ１）となるようにしてもよい。また、柱状電極ではなく、対向電極に円筒状基体が含まれるようにしてもよい。
【００６２】
本発明では、円筒状基体上（円筒状基体の外周面）に、プラズマＣＶＤ法によって堆積膜を形成して電子写真感光体を製造する。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、これらの層を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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
電子写真感光体は、例えば、図１に示すプラズマＣＶＤ装置を用いることによって製造することができる。
【００６８】
図１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１０２Ａ、１０２Ｂ上に堆積膜を形成するための円筒状の反応容器１０１を備えている。また、円筒状基体１０２Ａ、１０２Ｂを保持する基体ホルダー１０３Ａ、１０３Ｂ、反応容器１０１の内部に堆積膜形成用の原料ガスを供給するためのガスブロック１２２を備えている。ガスブロック１２２は、対向電極１０４から取り外し可能（着脱可能）な構造となっている。
【００６９】
ガスブロック１２２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。
【００７０】
ガスブロック１２２は、反応容器１０１に取り付けられた状態で対向電極１０４の一部となる。ガスブロック１２２は、対向電極１０４の他の部分と同電位になるように反応容器１０１に取り付けられることが好ましい。このことにより、ガスブロック１２２を含めた反応容器１０１内の側壁面全体が電極となり、より均一なプラズマを生成することができる。ガスブロック１２２の材質は、導電性の金属であることが好ましく、加工の容易性やコストの観点から、アルミニウム、ステンレス鋼がより好ましい。
【００７１】
また、ガスブロック１２２の取り付け方法としては、例えば、導電性のネジで固定する方法が挙げられる。
ガスブロック１２２の形状に関しては、対向電極１０４の他の部分の内面との段差が少なくなる形状が好ましい。また、対向電極１０４の他の部分の内面と同じ面をなすガスブロック１２２の面（ガス放出孔側の面）は平面でもよいが、対向電極１０４のその他の内面が曲面である場合、それと同じ曲率を持つ曲面であることが好ましい。
【００７２】
ガスブロック１２２のガス放出孔の直径は、０．５〜２．０ｍｍの範囲であることが好ましい。さらに、各ガス放出孔の精度は、直径の±２０％以内の精度であることが好ましい。ガス放出孔の精度によっては、堆積膜の軸方向の特性のムラのみならず、円筒状基体を回転させながら堆積膜を形成する場合、堆積膜の周方向の特性のムラを引き起こす場合もある。
【００７３】
ガスブロック１２２のガス放出孔の近傍の材質には、絶縁性セラミックを使用することもできるが好ましい。堆積膜形成条件によっては、ガスの流れ（突出圧力）の影響で、ガス放出孔の近傍にプラズマが集中しやすい状態になる場合があるため、これを抑制するうえで絶縁性セラミックの使用は効果的である。ガスブロック１２２を対向電極１０４から取り外しが可能（脱着可能）な構造とすることにより、ガスブロック単体で加工が行えるので、管状のセラミック部品をガス放出孔の近傍に埋め込む加工も容易に行える。セラミックス材料として、例えば、アルミナ、ジルコニア、ムライト、コージェライト、炭化ケイ素、窒化ホウ素、窒化アルミニウムなどが挙げられる。これらの中でも、アルミナ、窒化ホウ素、窒化アルミニウムが好ましく、コストおよび加工性の観点から、アルミナがより好ましい。
【００７４】
反応容器１０１内には、対向電極１０４、ベースプレート１０８および上蓋１０９により減圧可能な空間（放電空間）が形成されている。対向電極１０４は、一定の電圧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。対向電極１０４を一定の電位とすることで、対向電極１０４と反応容器１０１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。さらに、対向電極１０４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１０８、上蓋１０９を接地しない場合には、対向電極１０４とベースプレート１０８、上蓋１０９との間に絶縁性の部材を設けることが好ましい。図１に示すプラズマＣＶＤ装置においては、対向電極１０４、ベースプレート１０８および上蓋１０９のいずれも接地した。
【００７５】
また、図１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１１４と原料ガス流入バルブ１１３を備えている。
【００７６】
円筒状基体１０２Ａ、１０２Ｂを保持する基体ホルダー１０３Ａ、１０３Ｂは回転可能に支持されている。この回転支持機構は、回転支軸を兼ねた電力供給端子１１１Ｂと、電力供給端子１１１Ｂと歯車で接続されたモーター１１０とを有している。
【００７７】
図１に示すプラズマＣＶＤ装置は、排気系として、反応容器１０１の排気口に連通された排気配管１１５と、排気メインバルブ１１６と、真空ポンプ１１７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１０１に設けられた真空計１１２を見ながら、反応容器１０１内を所定の圧力に維持することができる。
【００７８】
電源１１８および電力供給経路切り替え部１１９は、制御部１２１によってその動作が制御される。制御部１２１は、電源１１８を制御することにより、柱状電極１０６と対向電極１０４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構成されている。また、制御部１２１は、電力供給経路切り替え部１１９を制御することにより、電力供給端子１１１Ａを経由した柱状電極１０６への電力の供給と、電力供給端子１１１Ｂを経由した柱状電極１０６への電力の供給とを切り替え可能に構成されている。
【００７９】
図１に示すプラズマＣＶＤ装置において、柱状電極１０６は、円筒状基体１０２Ａ、１０２Ｂおよび基体ホルダー１０３Ａ、１０３Ｂによって構成されており、柱状電極１０６は、電力供給端子１１１Ａ、１１１Ｂを経由して電源１１８と接続されている。また、電力供給端子１１１Ａ、１１１Ｂは、絶縁部材１０５Ａ、１０５Ｂによって上蓋１０９およびベースプレート１０８から絶縁されている。
【００８０】
円筒状基体１０２Ａ、１０２Ｂに対して堆積膜を形成するための放電空間は、接地された対向電極１０４および接地されたベースプレート１０８に取り付けた絶縁板１０７Ｂと、接地された上蓋１０９に取り付けた絶縁板１０７Ａとによって規定されている。
【００８１】
以下、図１に示すプラズマＣＶＤ装置を用いた電子写真感光体の製造方法の一例について説明する。
旋盤などを用いて表面に鏡面加工を施した円筒状基体１０２Ａ、１０２Ｂを、基体ホルダー１０３Ａ、１０３Ｂに装着し、反応容器１０１内の円筒状基体加熱用のヒーター（不図示）を包含するように取り付ける。円筒状基体１０２Ａ、１０２Ｂおよび基体ホルダー１０３Ａ、１０３Ｂによって柱状電極１０６が構成される。
【００８２】
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１１３を開き、排気メインバルブ１１６を開いて、反応容器１０１およびガスブロック１２２内を排気する。真空計１１２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１２２から反応容器１０１に導入する。そして、反応容器１０１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１１６の開口、真空ポンプ１１７の排気速度などを調整する。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１０２Ａ、１０２Ｂを円筒状基体加熱用のヒーター（不図示）により加熱し、円筒状基体１０２Ａ、１０２Ｂの温度を所定の温度（例えば２０〜５００℃）に制御する。円筒状基体１０２Ａ、１０２Ｂ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（アモルファス膜）形成用の原料ガス（例えば、ＳｉＨ４、Ｓｉ２Ｈ６などの水素化ケイ素ガスや、ＣＨ４、Ｃ２Ｈ６などの炭化水素ガスなど。少なくとも１種は水素化ケイ素ガスあることが好ましい。）を、また、ドーピングガス（例えば、Ｂ２Ｈ６、ＰＨ３など）を、原料ガス混合装置１１４より混合した後に、反応容器１０１内に徐々に導入する。次に、原料ガス混合装置１１４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１０１内が所定の圧力（例えば１〜１００Ｐａ）に維持されるように真空計１１２を見ながら、排気メインバルブ１１６の開口、真空ポンプ１１７の排気速度などを調整する。
【００８３】
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１０２Ａ、１０２Ｂ上に堆積膜の形成を行う。具体的には、反応容器１０１内の圧力（反応容器内の圧力を、以下単に「内圧」とも表記する。）が安定したのを確認した後、電源１１８を所定の電圧に設定して、制御部１２１で所定の周波数およびＤｕｔｙ比に設定する。これにより、電力供給端子１１１Ａまたは電力供給端子１１１Ｂを経由して柱状電極１０６と対向電極１０４との間に矩形波の電圧を印加して、グロー放電を生起させる。この放電エネルギーによって反応容器１０１内に導入した各原料ガスが分解され、円筒状基体１０２Ａ、１０２Ｂ上に所定の堆積膜が形成される。そして、堆積膜形成中、少なくとも１回は、制御部１２１によって電力供給経路切り替え部１１９を制御し、電力供給端子１１１Ａを経由した柱状電極１０６への電力の供給と、電力供給端子１１１Ｂを経由した柱状電極１０６への電力の供給との切り替えを行う。また、堆積膜の形成を行っている間は、円筒状基体１０２Ａ、１０２Ｂをモーター１１０によって所定の速度で回転させてもよい。
【００８４】
所望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１０１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。
【実施例】
【００８５】
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。
【００８６】
〈実施例１および比較例１〉
実施例１および比較例１では、波形が図４に示す矩形波であり、周波数が６０ｋＨｚであり、Ｄｕｔｙ比が５０％である交播電圧を使用し、光導電層の堆積膜の形成時の電力供給経路の切り替えに対する電子写真特性の依存性を調べた。
【００８７】
図１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）上に表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。放電開始電圧および放電維持電圧は、表１に示すとおりであった。
【００８８】
表１における電力供給経路切り替え回数とは、供給経路切り替え部１１９により、電力供給端子１１１Ａを経由した柱状電極１０６への電力の供給と、電力供給端子１１１Ｂを経由した柱状電極１０６への電力の供給との切り替えが行われた回数である。また、電力供給経路の切り替えは、等分間隔となるタイミングで、対向電極１０４と柱状電極１０６の電位差が放電維持電圧の絶対値以上であるときに行った。
【００８９】
各層の堆積膜形成時の電力供給経路の切り替え回数については、表２に示す条件とした。
１例当たり１バッチ、１バッチ当たり２本の電子写真感光体を、５バッチ（５例）で計４０本製造した。
【００９０】
放電開始電圧（負電位）および放電維持電圧（正電位）は、あらかじめ、それぞれの層の堆積膜を形成する際の反応容器内の圧力およびガス条件で、前述した方法により測定した値である。
【００９１】
【表１】
【００９２】
【表２】
【００９３】
実施例１および比較例１で製造したそれぞれ１０本の電子写真感光体を以下の方法で評価した。評価結果を表３に示す。
【００９４】
（膜厚均一性）
電子写真感光体の膜厚を以下の測定点で測定した。
電子写真感光体の軸方向の中央部位置を０ｃｍ位置とし、両側それぞれ２ｃｍ間隔で各９点（±２ｃｍ、±４ｃｍ、±６ｃｍ、±８ｃｍ、±１０ｃｍ、±１２ｃｍ、±１４ｃｍ、±１６ｃｍ、±１８ｃｍ）、０ｃｍ位置を含めて計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。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た。
【００９５】
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。値が小さいほど、膜厚均一性が良好である。
【００９６】
なお、各実施例および比較例の膜厚均一性の値は、それぞれ１０本の電子写真感光体の値の平均値を採用した。
膜厚均一性が２．０％以上では、膜厚ムラが大きく、本発明の効果が得られていないと判断した。
【００９７】
（画像欠陥）
画像欠陥については、以下のように評価した。
【００９８】
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式会社製の複写機（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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
画像出力は、温度２３℃／湿度６０％ＲＨの常温常湿環境下で行った。以下も同様である。
出力紙としてキヤノンマーケティングジャパン株式会社の紙Ａ３用紙（商品名：ＣＳ−８１４（８１．４ｇ／ｍ２））を用い、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。
【０１０３】
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の円を重ねたとき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。
【０１０４】
評価は、各実施例および比較例のそれぞれ１０本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４枚の平均値を計算し、小数点以下は切り上げて整数の値で示した。
【０１０５】
（光メモリー）
光メモリーについては、以下のように評価した。
製造した電子写真感光体を上記改造機に設置し、電子写真感光体の表面電位の測定を行った。
【０１０６】
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、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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
上記の帯電設定およびレーザー露光設定に固定し、Ａ３サイズのベタ白画像１０枚、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、Ａ３サイズのベタ白画像１枚、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。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。
【０１０９】
表面電位の測定の後、各軸方向位置でベタ黒画像出力動作の１周前の暗部電位とベタ黒画像部出力動作の１周後の暗部電位の電子写真感光体の同一周方向位置の電位差を求めた。
【０１１０】
次いで、各軸方向位置での電位差の平均値を算出し、最も電位差が大きい値を光メモリーと定義した。なお、各実施例および比較例の値は、それぞれ１０本の電子写真感光体の値の平均値を採用した。
【０１１１】
【表３】
【０１１２】
表３の評価結果からわかるように、電力供給端子１１１Ａを経由した柱状電極１０６への電力の供給と、電力供給端子１１１Ｂを経由した柱状電極１０６への電力の供給との切り替えを少なくとも１回行うことによって、堆積膜の均一性に優れた良好な特性の電子写真感光体を得ることができる。
【０１１３】
〈実施例２および比較例２〉
図１に示すプラズマＣＶＤ装置を図６に示すプラズマＣＶＤ装置に変更し、表１に示す条件を表４に示す条件に変更した以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を製造した。放電開始電圧および放電維持電圧は、表４に示すとおりであった。光導電層の堆積膜形成時の電力供給経路の切り替え回数については、表５に示す条件とした。
【０１１４】
製造した各条件１０本ずつ、合計４０本の電子写真感光体は、実施例１と同様に評価した。評価結果を表６に示す。
【０１１５】
【表４】
【０１１６】
【表５】
【０１１７】
【表６】
【０１１８】
表６の評価結果からわかるように、電力供給端子６１１Ａを経由した柱状電極６０６への電力の供給と、電力供給端子６１１Ｂを経由した柱状電極６０６への電力の供給との切り替えを少なくとも１回行うことによって、堆積膜の均一性に優れた良好な特性の電子写真感光体を得ることができる。
【０１１９】
〈実施例３〉
電力供給経路の切り替えを放電開始電圧の絶対値未満であるときに行った以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を製造した。下部注入阻止層、上部注入阻止層および表面層の堆積膜形成時の電力供給経路の切り替え回数を１回とし、光導電層の堆積膜形成時の電力供給経路の切り替え回数を１０回とした。
製造した１０本の電子写真感光体は、実施例１と同様に評価した。評価結果を表７に示す。
【０１２０】
【表７】
【０１２１】
〈実施例４〉
電力供給経路の切り替えを放電開始電圧の絶対値未満であるときに行った以外は、実施例２と同様にして電子写真感光体を製造した。下部注入阻止層、上部注入阻止層および表面層の堆積膜形成時の電力供給経路の切り替え回数を１回とし、光導電層の堆積膜形成時の電力供給経路の切り替え回数を１０回とした。
製造した１０本の電子写真感光体は、実施例１と同様に評価した。評価結果を表８に示す。
【０１２２】
【表８】
【０１２３】
表３、表６、表７および表８の評価結果から次のことがわかる。電力供給端子１１１Ａ、６１１Ａを経由した柱状電極１０６、６０６への電力の供給と、電力供給端子１１１Ｂ、６１１Ｂを経由した柱状電極１０６、６０６への電力の供給との切り替えを少なくとも１回行うことで、堆積膜の均一性に優れた良好な特性の電子写真感光体を得ることができる。また、電力供給経路の切り替えを、対向電極１０４、６０４と柱状電極１０６、６０６の電位差が放電維持電圧の絶対値以上であるときに行うことにより、画像欠陥が特に少なく、良好な特性の電子写真感光体を得ることができる。
【０１２４】
〈実施例５〉
表１に示す条件を表９に示す条件に変更した以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を製造した。電力供給経路の切り替えは、対向電極１０４に対する柱状電極１０６の電位がＶ２であるときに行った。
【０１２５】
【表９】
【０１２６】
表９中のＶ１は放電維持電圧の絶対値以上の値であるため、正確にはＶ１ではないが、他の実施例のＶ１と比較する値であるため、便宜上「Ｖ１」と表記している。
製造した１０本の電子写真感光体は、実施例１と同様に評価した。評価結果を表１０に示す。
【０１２７】
【表１０】
【０１２８】
〈実施例６〉
表１に示す条件を表１１に示す条件に変更した以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を製造した。電力供給経路の切り替えは、対向電極１０４に対する柱状電極１０６の電位がＶ２であるときに行った。
【０１２９】
【表１１】
【０１３０】
表１１中のＶ１は０Ｖであり、対向電極の電位に対する柱状電極の電位が正にも負にもなっていないため、正確にはＶ１ではないが、他の実施例のＶ１と比較する値であるため、便宜上「Ｖ１」と表記している。
製造した１０本の電子写真感光体は、実施例１と同様に評価した。評価結果を表１２に示す。
【０１３１】
【表１２】
【０１３２】
表３、表１０および表１２の評価結果から次のことがわかる。電力供給端子１１１Ａを経由した柱状電極１０６への電力の供給と、電力供給端子１１１Ｂを経由した柱状電極１０６への電力の供給との切り替えを少なくとも１回行うことによって、堆積膜の均一性に優れた良好な特性の電子写真感光体を得ることができる。また、対向電極１０４に対する柱状電極１０６の電位が交互に正と負になり、対向電極１０４に対する柱状電極１０６の電位が正になるときの両者の電位差および負になるときの両者の電位差の一方を放電維持電圧の絶対値未満の値とし、他方を放電開始電圧の絶対値以上の値とすることにより、画像欠陥が特に少なく、良好な特性の電子写真感光体が得られる。
【０１３３】
〈実施例７〉
表１に示す条件を表１３に示す条件に変更し、周波数を表１４に示すとおりとした以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を製造した。
【０１３４】
【表１３】
【０１３５】
【表１４】
【０１３６】
製造した各条件１０本ずつ、合計３０本の電子写真感光体は、実施例１と同様に評価した。評価結果を表１５に示す。
【０１３７】
【表１５】
【０１３８】
表１５の評価結果から次のことがわかる。電力供給端子１１１Ａを経由した柱状電極１０６への電力の供給と、電力供給端子１１１Ｂを経由した柱状電極１０６への電力の供給との切り替えを少なくとも１回行うことによって、いずれの周波数においても、堆積膜の均一性に優れた良好な特性の電子写真感光体を得ることができる。
【符号の説明】
【０１３９】
Ｖ１ 放電維持電圧の絶対値未満の値
Ｖ２ 放電開始電圧の絶対値以上の値
ｔ１ 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）
ｔ２ 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）
Ｔ 矩形波の周期
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ｉ）円筒状基体を含む柱状電極が内部に設置され、前記柱状電極に離間して対向する対向電極を内部に含む減圧可能な反応容器の内部に、堆積膜形成用の原料ガスを導入する工程と、
（ｉｉ）電源から前記柱状電極に電力を供給することで、周波数３ｋＨｚ以上３００ｋＨｚ以下の矩形波の交播電圧を前記対向電極と前記柱状電極との間に印加して、前記原料ガスを分解し、前記円筒状基体上に堆積膜を形成する工程と、
を有するプラズマＣＶＤ法によって電子写真感光体を製造する方法において、
前記工程（ｉｉ）において、前記柱状電極の一方の端部領域を経由する電力の供給と他方の端部領域を経由する電力の供給との切り替えを少なくとも１回行うことを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
【請求項２】
（ｉ）柱状電極を内部に含み、前記柱状電極に離間して対向する円筒状基体を含む対向電極が内部に設置された減圧可能な反応容器の内部に、堆積膜形成用の原料ガスを導入する工程と、
（ｉｉ）電源から前記柱状電極に電力を供給することで、周波数３ｋＨｚ以上３００ｋＨｚ以下の矩形波の交播電圧を前記対向電極と前記柱状電極との間に印加して、前記原料ガスを分解し、前記円筒状基体上に堆積膜を形成する工程と、
を有するプラズマＣＶＤ法によって電子写真感光体を製造する方法において、
前記工程（ｉｉ）において、前記柱状電極の一方の端部領域を経由する電力の供給と他方の端部領域を経由する電力の供給との切り替えを少なくとも１回行うことを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
【請求項３】
前記工程（ｉｉ）において、前記電源から前記柱状電極に電力を供給することで、前記対向電極に対する前記柱状電極の電位が交互に正と負になるように、周波数３ｋＨｚ以上３００ｋＨｚ以下の矩形波の交播電圧を前記対向電極と前記柱状電極との間に印加し、
前記正になるときの前記対向電極と前記柱状電極の電位差の絶対値および前記負になるときの前記対向電極と前記柱状電極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り、
前記切り替えを前記対向電極および前記柱状電極の一方の電位に対する他方の電位の差の絶対値が放電開始電圧の絶対値以上の値であるときに行う
請求項１または２に記載の電子写真感光体の製造方法。
【請求項１】
（ｉ）円筒状基体を含む柱状電極が内部に設置され、前記柱状電極に離間して対向する対向電極を内部に含む減圧可能な反応容器の内部に、堆積膜形成用の原料ガスを導入する工程と、
（ｉｉ）電源から前記柱状電極に電力を供給することで、周波数３ｋＨｚ以上３００ｋＨｚ以下の矩形波の交播電圧を前記対向電極と前記柱状電極との間に印加して、前記原料ガスを分解し、前記円筒状基体上に堆積膜を形成する工程と、
を有するプラズマＣＶＤ法によって電子写真感光体を製造する方法において、
前記工程（ｉｉ）において、前記柱状電極の一方の端部領域を経由する電力の供給と他方の端部領域を経由する電力の供給との切り替えを少なくとも１回行うことを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
【請求項２】
（ｉ）柱状電極を内部に含み、前記柱状電極に離間して対向する円筒状基体を含む対向電極が内部に設置された減圧可能な反応容器の内部に、堆積膜形成用の原料ガスを導入する工程と、
（ｉｉ）電源から前記柱状電極に電力を供給することで、周波数３ｋＨｚ以上３００ｋＨｚ以下の矩形波の交播電圧を前記対向電極と前記柱状電極との間に印加して、前記原料ガスを分解し、前記円筒状基体上に堆積膜を形成する工程と、
を有するプラズマＣＶＤ法によって電子写真感光体を製造する方法において、
前記工程（ｉｉ）において、前記柱状電極の一方の端部領域を経由する電力の供給と他方の端部領域を経由する電力の供給との切り替えを少なくとも１回行うことを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
【請求項３】
前記工程（ｉｉ）において、前記電源から前記柱状電極に電力を供給することで、前記対向電極に対する前記柱状電極の電位が交互に正と負になるように、周波数３ｋＨｚ以上３００ｋＨｚ以下の矩形波の交播電圧を前記対向電極と前記柱状電極との間に印加し、
前記正になるときの前記対向電極と前記柱状電極の電位差の絶対値および前記負になるときの前記対向電極と前記柱状電極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り、
前記切り替えを前記対向電極および前記柱状電極の一方の電位に対する他方の電位の差の絶対値が放電開始電圧の絶対値以上の値であるときに行う
請求項１または２に記載の電子写真感光体の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−１０９１４８（Ｐ２０１３−１０９１４８Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５３９６２（Ｐ２０１１−２５３９６２）
【出願日】平成２３年１１月２１日（２０１１．１１．２１）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２１日（２０１１．１１．２１）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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