DE2030378A1

DE2030378A1 - Verfahren zur Herstellung einer foto leitfahigen Bildstoffschicht

Info

Publication number: DE2030378A1
Application number: DE19702030378
Authority: DE
Inventors: Michael Paul Fairport Teuscher Leon Andre Webster Palermiti Frank Michael Pittsford Levine Charles J Rochester NY Trubisky (V St A )
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1969-06-25
Filing date: 1970-06-19
Publication date: 1971-03-11
Also published as: FR2053024B1; NL7009310A; BE752440A; SU439099A3; GB1319342A; CH548624A; US3634134A; ES381111A1; SE351734B; FR2053024A1; BR7020008D0; AT307226B

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. R Weickmann,

Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. E A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN POSTFACH 860 820 XHA MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 3921 /22

XEROX CORPORATIOiT, Rochester, N.Y. 14603, V.St.A.

Verfahren zur Herstellung einer fotoleitfähigen Bildstoff schicht

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer fotoleitfähigen Bildstoffschicht auf einer Unterlage.

Das elektrofotografische Verfahren wurde erstmals in der US-Patentschrift 2 297 691 beschrieben und in der Folgezeit weiter verbessert. Die Entdeckung der Eigenschaften eines fotoleitfähigen Isolierstoffes bei sehr reinem glasförmigen Selen führte zur Verwendung dieses Materials als Standardstoff für die kommerzielle Elektrofotografie. Die außergewöhnlichen Vorteile glasförmigen Selens bestehen in seiner Fähigkeit, eine elektrostatische Ladung für lange Zeiträume in Dunkelheit zu speichern, sowie in seiner gegenüber anderen fotoleitfähigen Stoffen größeren Lichtempfindlichkeit. Außerdem hat glasförmiges Selen eine ausgezeichnete physikalische Festigkeit und kann viele tausend Mal zur Bilderzeugung verwendet werden,

G-lasförmiges Selen weist jedoch auch einen schwerwiegenden Nachteil auf, dar darin besteht, daß es bei Temperaturen leicht über 38⁰C instabil wird und die Kristallisation beginnt. Es wird dann bei Dunkelheit leitfähig und damit ungeeignet für die Elektrofotografie. In den US-Patentschriften

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2 803 542 und 2 822 300 ist ausgeführt, daß die Einlagerung elementaren Ar-sens in das Selen nicht nur dessen Empfindlichkeitsspektrum vergrößert, sondern auch seinen Widerstand gegenüber Kristallisation bei erhöhten Temperaturen verbessert* Außer der Legierungsbildung mit 4^rsen i^ß"fc auch eine Verbesserung durch Beigabe eines Halogens wie z_oB# Jod oder Chlor zur Arsen-Selen-Legierung möglich^ wodurch.die elektrischen Eigenschaften hinsichtlich Empfindlichkeit und Empfindlichkeitsspektrum verbessert werden» Entsprechende Ausführungen finden sich auch in der US-Patentschrift

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Die in den genannten Patentschriften besehriebenen Schichten aus Arsen-Selen-Legierungen werden normalerweise derart hergestellt, daß eine Mutterlegierung mit den geeigneten An·-* teilen Arsen und Selen gebildet und in einen geschlossenen Behälter eingegeben wird, der evakuiert werden kann_e Die Verdampfung erfolgt bei Vakuum durch. Erhitzung eines Tiegels, der die Legierung enthält, wobei die Dämpfe der legierung zur Kondensation gebracht werden und eine glasfb'rmige Schicht auf einer Unterlage bilden^ die normalerweise über dem Schmelztiegel vorgesehen ist»

Die in den kommerziellen elektrofotografischen Reproductions»* maschinen verwendeten Arsen-Selen—Eegierungen haben allgemein die Form einer glasigen Schicht und sinfl auf einer star« ren Unterlage angeordnet;, die die Form einer.flachen-Metall«=» platte oder einer zylindrischen Trommel hato Werden Arsen·» Selen-Legierungen dieser Art auf eine flexible Unterlage₉ beispielsweise auf ein Band oder eine Hülse aufgedampft^ so tritt bei wiederholter Verwendung für äie Bilderzeugung ein© Biß« bildung oder ein Abblättern der amorphen Schicht auf _ΰ öi© durch deren Sprödigkeit oder geringe Flexibilität nrerursaeht wird ο Aus diesem Grund bleibt die Verwendung eier Irsen-Salaa« legierungen in der glasigen lorm auf die Anordnung auf star»

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ren Unterlagen, wie z.B. flache Platten und Trommeln beschränkt, "bei denen keine Biegung auftritt. Bei Hochgeschwin-. digkeitsmaschinen ist jedoch die Verwendung eines flachen Bandes oder einer Hülse sehr geboten, da dann eine Vollbildbelichtung durchgeführt werden kann. Ferner haben flexible fotoleitfähige Bänder hinsichtlich der Maschinenkonstruktion Vorteile, beispielsweise ermöglichen sie die Ausbildung einer größeren Entwicklungszone.

Außer mit Arsen kann Selen auch mit anderen Elementen legiert werden, beispielsweise mit Schwefel, Wismut, Antimon, Tellur, Thallium und Mischungen dieser Stoffe, wobei die elektrischen und/oder die physikalischen Eigenschaften der fotoleitfähigen Zusammensetzung verbessert werden können. Diese Legierungen haben jedoch auch den Nachteil geringer Flexibilität.

Aus den vorstehenden Ausführungen geht hervor, daß die Verwendung glasförmiger Selenlegierungen auf flexiblen oder beweglichen Unterlagen sehr günstig wäre, wobei jedoch schwerwiegende Nachteile hinsichtlich der physikalischen Eigenschaften vermieden werden müssen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung einer fotoleitfähigen Bildstoffschicht zu schaffen, die insbesondere zur Verwendung auf einem flexiblen Band oder einer Hülse geeignet ist.

Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist zur lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß derart ausgebildet, daß ein Schichtmaterial mit einem größeren Anteil einer glasförmigen fotoleitfähigen Selenlegierung in Teilehenform vermischt mit einem kleineren Anteil eines nichtleitenden Harzes bei einer Temperatur nahe oder über der Glasübergangstemperatur der Selenlegierung vergütet wird, wodurch die Legierungsteilchen bei ausreichender Vergütungszeit zerfließen und koaleszieren und eine kontinuierliche glasförmige Legierungsmatrix bilden, die das Harz als diskrete Teilchen und Teilnetzwerke

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enthält. Diese Bildstoffschicht hat eine außergewöhnliche physikalische Flexibilität, verglichen mit den bekannten glasförmigen Selenlegierungen. Eine vorzugsweise zu verwendende Zusammensetzung enthält eine glasförmige Selenlegierung mit Arsen, die die thermische Stabilität und die Vorteile der Lichtempfindlichkeit bindemittelloser glasförmiger Arsen-Selen-Legierungen mit dem zusätzlichen Vorteil der großen Flexibilität verbindet, was durch einen kleinen, jedoch kritischen Anteil eines Bindemittels zusätzlich zur Legierung ermöglicht wird.

Die Vorteile der Erfindung werden im folgenden anhand der Figuren beschrieben. Es zeigen:

Fig.1 eine schematische Darstellung eines flexiblen Bandes für die elektrofotografische Bilderzeugung,

Fig.2 eine graphische Darstellung des Verlaufs der G-lasübergangstemperatur glasförmiger Arsen-Selenlegierungen gemäß der Erfindung und

Fig.3a und 3b die Elektronenmikroskopaufnahme einer erfindungsgemäßen lichtempfindlichen Bildstoffschicht.

In Fig.1 ist als elektrofotografische Bildplatte ein flexibles Band 10 dargestellt, dessen Unterlage 11 aus einem leitfähigen Material wie Messing, Aluminium, Stahl o.a. besteht. Abweichend von der Bandform kann die Unterlage auch jede andere Stärke haben und starr oder flexibel ausgeführt sein. Sie kann als Blatt, Band, Platte, Zylinder, Trommel o.ä, ausgeführt sein. Ferner kann sie auch aus metallisiertem Papier, einem mit einer dünnen Metallschicht z.B. aus Aluminium oder Kupferiodid überzogenen Kunststoffblatt oder aus mit einem dünnen leitfähigen Überzug aus Chrom oder Zinnoxid versehenem Glas bestehen.

Auf der Unterlage 11 ist eine Schicht 12 aufgebracht, die aus einer fotoleitfähigen glasförmigen Selenlegierung vermischt mit einem relativ geringen Anteil eines elektrisch nichtleitenden organischen Bindeharzes besteht. Die Stärke

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der fotoleitfähigen Schicht ist nicht kritisch. Mr die Elektrofotografie sind Werte von ca. 10 bis 300 Mikron geeignet, jedoch können auch andere Werte verwendet werden· Pur .die meisten elektrofotografischen Anwendungsfälle sind Stärkewerte von ca_o 20 bis 100 Mikron günstige Das Band 10 ist auf Rollen 13 geführt, die die Bandoberfläche an den üblichen elektrofotografischen YerfahrensStationen der Aufladung, Be-lichtung und Entwicklung vorbeiführen«

Der Fotoleiter wird zunächst mit einem geringeren Anteil eines nichtleitenden Bindeharzes vermischt. Es Bei bemerkt, daß jedes geeignete fotoleitfähige Glas, das Selen enthält, für die erfindungsgemäße Bildstoffschicht verwendet werden kann_o Typische Sqlengläser sind Arsen-Selen, Arsen-Schwefel-Selen, Wismut-Selen, Antimon-Selen, Arsen-Antimon-SeleUf Selen-Tellur und deren Mischungen<> Vorzugsweise wird ein Fotoleiter verwendet, dessen Arsen-Selen-Legierung 0,5 bis 50 Gewichtsprozent Arsen und als Rest Selen enthalte. Bei den in der Elektrofotografie normalerweise verwendeten Schichtstärken ist es wesentlich, daß die Teilchengröße der fotoleitfähigen legierung vor der Ausbildung der fotoleitfähigen Schicht sorgfältig auf einen kritischen Größenbereich eingestellt wirdο Obwohl Teilchengrößen bis zu 50 Mikron manchmal Verwendbar sind, sollen die fotoleitfähigen liegierungsteilchen eine Größe von ca_o 1 bis 10 Mikron haben, um eine gute Dispersion in der aus Legierung und Bindemittel bestehenden Schicht sowie optimale SOtoleitfähigkeitseigensohaften zu gewährleisten· Eine typische Größenverteilung für erfindungsgemäße Legierungen ist in der folgenden Tabelle aufgeführt«

GrÖßenverteilung der fotoleitfähigen Teilchen

88,	3	Jf	<io	Miferon
8,	5	Jt ·	10-20	Mikron
2,	9		20-30	'Mikron
O,	3	40»§ö	Mikron

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Als Bindemittel für die glasförmige legierung kann jedes geeignete elektrisch nichtleitende Harz verwendet werden«, Das Bindemittel soll insoweit als Isolator anzusehen sein₉ als eine elektrostatische ladung auf der Oberfläche der fotoleit*- fähigen Schicht durch das Bindemittel nicht derart abgeleitet wird, daß eine Ausbildung und Speicherung eines latenten elektrostatischen Bildes Yerhinäert wird© Typische geeignete" Stoffe sind Polystyrol, Polyester^ Phenolharze ₉ Siliconharze _s Acryl- und Methaorylesterpolymere₉ lthylzellulose_s Zel« luloseharze wie Nitrozellulose ₉ Yinylpolymere ₉ Epoxiharze und deren Mischungen» Ein insbesondere· günstiges Bindemittel enthält Chlorkautsehukar.ten (chlorierte. Polyolefine) ₉ die als natürliche Kautschukarten oder öfter auch als Polyolefine anzusehen sind₉ denen ziemlich große Anteile Chlor beigegeben sind (bis zu 50$ oder mehr)j> um die Eigenschaften des Elaste» ffiers su mocüfizierene Typische Beispiele sind ^l8Parlon^!% ein chlorierter natürlicher ICautschuli_s ^MParlon F⁵ _g ©in isotakti« eohes Polypropylen der Hercules Powder Go₀₉ InGo₈ ⁵ⁱHypalon⁵% ein Polyäthylen der firma I₀I₀ äuPont de lemours & Company_o

Allgemein hat ä@r fotoleiter einsn Isteil ύοά ©a_o 97 Gewichtsprozent₉ das Bindemittel einea Anteil ψοά ea₀ 3 bis 40 Gewichtsprozent_o Bia voraugsweiser Bereich üqb Foto leiteranteils liegt zwischen ca_o 90 w&ä 95 der des Bindemittels zwischen ©a_o 5 w.ö 10 wodurch sieh gut© elektrisch© Eigenschaft©a

DIq Binäeaittel können in ©±nfa©li©r lfi©is© alt fälligen

gegebenen H^?g_s ias aoffiialei^?©!!!® ia ©ia,©si lSsiia§sialti;©l g@« \ löst ist, verasiseht wXtü waö üi® ■

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ORIGINAL INSPECTED

oder einer anderen geeigneten Vorrichtung leicht erhitzt vrirde Zu diesem Zeitpunkt besteht die aus !Fotoleiter und Harz gebildete Schicht aus einem größeren Anteil diskreter glasförmiger fotoleitfähiger Teilchen, vermischt mit einem geringeren Anteil eines nichtleitenden Harzes, das die fotoleitfähig en Teilchen völlig oder teilweise umgibt» Die Schicht •wird dann vergütet, indem sie auf eine Temperatur bei oder aber der. Glasübergangstemperatur der Legierung erhitzt wird, um ein Verfließen und Koaleszieren der Legierung zu bewirken» Dadurch entsteht eine kontinuierliche glasförmige Matrix aus Selenlegierung, die diskrete Teilchen oder Bereiche aus Harz enthält, welche willkürlich in der fotoleitfähigen Matrix dispergiert sind· Das Vergüten wird normalerweise bei einer Temperatur über der Glasübergangstemperatur für eine Zeit von Ca₀ >0 Minuten bis zu einigen Stunden durchgeführte Die genaue Temperatur oder Zeit ist nicht kritisch, so lange die Bedingungen für das Fließen oder Koaleszieren der fotoleitfähigen Glasteilchen zur Bildung einer glasförinigen fotoleitfähigen Matrix geeignet sindo

Pig·2 zeigt die Glasübergangstemperatur für glasförmige Selen-Arsen-Legierungen. Es ist zu erkennen, daß die Glasübergangstemperatur von ca» 40 bis 185⁰O variabel ist, wenn sich die Arsenkonsentration von ca· 0 auf etwas über 40 Atompro- - zent ändert. Dieser Bereich der Glasübergangstemperatur für eine Axsen-Selen-Legierung entspricht auch ziemlich den Bereichen fur die anderen bei der Erfindung in Frage kommenden Selenlegierungeno

Weitere geeignete Selen-Antiraon-IOtoleiter sina in der britisohen Patentschrift 1 .185 389 beschrieben. Diese Stoffe enthalten Antimon in einem Bereich von ca© 5 bis 21 Gewichtsprozent und als Rest Selen· Geeignete Arsen-Selen-Antimon-Fotoleiter Bind ferner in der französischen Patentschrift 1 550 902 beschrieben· Sie enthalten Arsen mit einem Anteil von bis zu 49 Gewichtsprozent,· Selen mit einem Anteil von mindestens ·

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40 Gewichtsprozent und Antimon mit einem Anteil von ca. 0,15 Ms 31 Gewichtsprozentο Geeignete Arsen-Schwefel-Selen-Fotoleiter sind in der französischen Patentschrift 1 552 402 "beschrieben. Sie enthalten Arsen mit einem Anteil von bis zu 18 Gewichtsprozent, Schwefel mit einem Anteil von ca₀ 10 bis 90 Gewichtsprozent und Selen mit einem Anteil von ca· 10 bis 90 Gewichtsprozent, Geeignete Selen-Wismut-Fotoleiter wurden bereits vorgeschlagen, sie enthalten ¥ismut mit einem vorzugsweisen Anteil von ca. 1 bis 10 Gewichtsprozent und als Rest im wesentlichen Selen₀

Bei Verwendung eines Fotoleiters mit einer geeigneten Glasübergangstemperatur und eines nichtleitenden Bindemittels ergibt sich eine'elektrofotografische Bildplatte mit außergewöhnlichen elektrischen und physikalischen Eigenschaften!, Bei ihrer Herstellung wird die Glasübergangstemperatur der jeweiligen Selenlegierung einem geeigneten nichtleitenden Harzbindemittel angepaßt, das durch die Vergütungsbehandlung nach d.er Ausbildung der Schicht nicht beeinträchtigt wirdρ Bei der Vergütung findet eine dramatische Änderung der Viskosität der Selenlegierungsteilchen statt, die durch das Fliessen und Koaleszieren der fotoleitfähigen Teilchen gekennzeioh—. net ist. Dabei bildet sich eine glasförmige fotoleitfahige Matrix einer Selenlegierung, die mit isolierten und/oder separaten Teilchen oder Bereichen des Harzbindemittels gemischt ist· Dieses Verfahren und die sich daraus ergebende Struktur ermöglichen außergewöhnliche physikalische Flexibilität und damit Eignung der Schicht für eine flexible Bandunterlage* Die elektrischen Eigenschaften entsprechen denjenigen der bindemittellosen Selenlegierungsschichteno *

Fig·3a zeigt die Mikrostruktur eines Querschnitts der erfindungsgemäßen Bildstoffschicht bei einer Vergrößerung von 5000 durch ein Elektronenmikroskop« Die Struktur enthält 95 Gewichtsteile glasförmige Arsen-Selen-Teilohen (27 Gewichts-

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Prozent Arsen, 73 Gewichtsprozent Selen) gemischt mit 5 Gewichtsteilen eines chlorierten Kautschuks, der von der Hercules Powder Company unter der Bezeichnung "Parlon" erhältlich ist. Die fotol'eitfähigen Teilchen sind dunkel dargestellt, während die helleren oder grauen Bereiche das Bindemittel zeigen. Die in Figo3a gezeigte Struktur zeigt den Zustand vor der Vergütung naoh Verdunstung des Harzlösungsmittels» Figo3b zeigt dieselbe Struktur nach einer einstündigen Vergütung mit 150 C, durch die die fotoleitfähigen Teilchen miteinander verschmolzen sind und eine fotoleitfähige Matrix (dunkle Bereiche) bilden, in die die helleren oder grauen Harzbereiche oder -teilchen eingeschlossen sind· Esist auch anzunehmen, daß das Harz außer als Teilchen oder Bereiche auch in Form von Teilnetzwerken vorhanden ist· Die in Fig*3a und b dargestellte fotoleitfahige Schicht wurde naoh dem im folgenden Beispiel I beschriebenen Verfahren hergestellt·

Die folgenden Beispiele dienen der weiteren speziellen Erläuterung der Erfindung hinsichtlich der Herstellung einer fotoleitfähigen Schicht,* die einen geringen Anteil eines Harzbindemittels enthalte Prozentwerte beziehen sich auf das Gewicht, falls nicht anders angegebene Die Beispiele stellen einige vorzugsweise Ausführungsformen der Herstellung einer erfindungsgemäßen Bildstoffsohioht dar.

' '■'■'- Beispiel I

Eine elektrofotojgrafisohe Bildplatte wird folgendermaßen hergestellt« *

Eine giasförmige Legierung aus 17$ Arsen, 82,9 $ Selen und Of1 $ Jod wird in einer Mikromühle 15 Minuten lang pulverisiert· DaeJ Material wird dann duroh ein Sieb mit Maaohengröa- eo 325 gesiebt· Daß Pulver wurde duroh Mikroskopie analyeiert» wobii 89 $ dei» Ofiilehen eine geringere Größe als ea· 10 Mikron hatttn· 95 Gteama des gesiebten PulYtre wurde» 'denn.'von land

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mit 50 Gramm einer 10bigen lösung von Chlorkautschuk in Toluol (erhältlich von der Borden Chemical Company als Chlorkautschuk) gemischte Diese Mischung wurde mit einem Byrd-AufStreicher auf eine 0,1 mm starke Messingfolie aufgebracht und hatte nach Trocknung eine Schichtstärlce von ca© 20 Mikron«, Die so überzogene Platte wutde dann 30 Minuten lang bei 50⁰C getrocknet und bei 165⁰C eine Stunde lang ver«. gütet.. Die beschichtete Messingplatte wurde auf eine Alurainiumtromrnel eines Kopiergerätes Xerox 813 aufgezogen und im üblichen elektrofotografischen Verfahren verwendet«. Es ergab sich eine zufriedenstellende Bilderzeugung«, Die elektrischen Daten eines elektrofotografischen Abtasters zeig*- ten, daß die Plattenempfindlichkeit 2^5 mal größer war als diejenige glasförmigen Selens bei gleichen Testbedingungenj wobei sich immer eine Restspannung von Juli VoX ergab» Ferner zeigte die Platte eine ausgezeichnete physikalische Plexibilitäto

Bgis_piel_jl

Eine zweite Platte wird hergestellt durea Bildung einer legierung von 28 <fo Arsenj, 71 _? 9 $ Selen und 0_ΰί fo Jod und Pulverig sierung dieser Legierung in einer Planetsnmühle tür eine Sauer von 30 Minuten® Das Material wird daiaa aurch ein Sieb mit der Maschengröße 325 geeiabte 43 toams ä©@ gesieMes Bxlvers;: werden eine Stunde lang In der Planetenmöhle mit .2₀5 feaaua Chlorkautschuk (Borden Gliemical Gospany) gemiselito 2u dieses¹ trockenen Mischung werden 25 Gramm Solnol hinzugefügt u&ä dann eine weitere einstund ig© MlsoliEsg iareligeftllsFto 2)1© ) haltene Mischung wirä auf ©la© 9₅1 ü gfefke M©ssiMgf©li© mit einem Byrd-Aufstr©i©h©r aiafgeteaelit aai neu Schiohtstärke voa

Platte wird bei 50 O '55 B£iJMä1!5©s l®ag gefeOQlss©-!; wmü 175 G eine Staad® laag TeE'gll^e'feo Baaa üis?i si®.aßS

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zeugung νerwendet. Dabei ergibt sich» daß die EmpfindIioh~ keit 4 bis 5 mal größer ist als bei glasförmigem Selen, wobei* die jeweilige Restspannung Null Volt beträgto

Beispiel III

Eine dritte Platte wird nach dein Verfahren gemäß Beispiel II hergestellt, wobei sich eine trockene Schichtstärke von ca« 90 Mikron ergibt. Die elektrischen Eigenschaften der Platte waren vergleichbar mit denen aus Beispiel lie Ferner wurde die Platte zur Reproduktion von Originalkopien verwendet und erzeugte gute Bildqualität mit geringer Hintergrundzeichnung. Die Platte zeigte ferner ausgezeichnete physikalische Flexibilität» · .

Beispiel IY

Eine vierte Platte wird nach dem Verfahren aus Beispiel II hergestellt. Hierbei wird die Platte eine Stunde lang bei 15O⁰C vergütet. Die Platte zeigt eine höhere Spannung als diejenige aus Beispiel II, jedoch eine ausgezeichnete Flexibili« tat«,

Beispiel V

Eine funite Platte wird nach dem Verfahren gemäß Beispiel II 'hergestellt· Hierbei wird der Chlorkautschuk durch ein Phenoxyharz ersetzt, das unter der Bezeichnung PKHH von Union Carbide erhältlich ist. Die elektrischen und physikalischen Eigenschaften dieser Platte sind ähnlich denjenigen aus Beispiel ii. · *

Beispiel VI

Eine sechste Platte wird nach dem Verfahren gemäß Beispiel II hergestellt· Der Fotoleiter enthält 28 ft Arsen und 72 $ Selen in einer Schicht von ca. 60 Mikron Stärke. Die Platte zeigt ausgezeichnete elektrische und physikalische Eigenschaften«

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Bei der Erzeugung fotoleitfähiger Schichten durch das in den vorstehenden Beispielen "beschriebene Vergüten zeigen 331ek~ tronenfotomikrografien und andere Daten,daß der fotoleiter vor der Vergütung gleichmäßig im Harz dispergiert ist₉ wobei jedes fotoleitfähige Teilchen mit einer Harzschicht gemäß Pigpja überzogen ist_a Es war ferner zu beobachten_? daß die Schicht vor der Vergütung ca«, 40 $> Leerraum enthält» Während der Vergütung, die bei oder über der Glasübergangs« temperatur für die jeweilige fotoleitfähige Selenlegierung stattfindet, fließen die Iiegierungsteilchen und koaleszieren * miteinander, so daß sich eine glasförmige legierungsmatrix bildet, die die Harzteilqhen dispergiert enthält» Anders gesagt, fließen die fotoleitfähigen Teilchen zusammen und füllen den größten Teil des Leerraums-aus. Das Harz sammelt sich in Bereichen von bis- zu 5 Mikron Größe oder Durchmesser, die durch eine kontinuierliche glasförmige Selenlegierungsmatrix gemäß Figo3b umschlossen sind» Das Harz ist dabei in Form diskreter Inseln oder isolierter Teilchen festzustellen und kann auch als Harznetzwerk vorhanden sein_& äas Teile der fotoleitfähigen Matrix teilweise oder vollständig umgibt₀

Das folgende Beispiel zeigt die Vorteile der Erfindung hin-} sichtlich der Anwendung auf einer flexiblen Bandunterlage·

Beispiel VII

Eine bindemittellose glasförmige Arsen-Selensohicht wird durch Vakuumaufdampfung auf einer 0₉1 mm starken Messingfolie nach dem in der US-Patentschrift 2 822 300 beschriebenen Verfahren gebildete Die fotoleitfähige Schicht hat eine Stärke von 20 Mikron und "besteht zu 40 <fe aus Arsen, zu 60 $ aus Selen. Diese Bildplatte wird auf mechanische Flexibilität geprüft, indem sie einige Male über eine Stahlrolle von 5 cm Durchmesser gezogen, wird* lach mehreren Biegungen zer sprang die Arsen-Selensohicht und zeigte damit die relatiY schlechte Haftung und Festigkeit bei Biegung« Es wurden

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dann nach dem in Beispiel II beschriebenen Verfahren drei Platten mit einer Schichtstärke von 20, 44 und 57 Mikron hergestellt, die jeweils 5 Teile Chlorkautschukbindemittel (Borden Chemical Company) und 95 Teile einer aus 28 °/o Arsen und 72 fo Selen bestehenden legierung enthielten. Diese Plat*« ten wurden jeweils 500 000 mal über eine Rolle von 5 cm Durchmesser gezogen und zeigten keine Sprünge₀

Der in Beispiel VII durchgeführte Test zeigt klar, daß Bildplatten mit einem geringen, jedoch kritischen Anteil Harz innerhalb einer glasförmigen Selenlegierung eine außergewöhn-. liehe Flexibilität ohne Beeinträchtigung der elektrischen Eigenschaften aufweisen«

Dotierungsmittel sowie weitere Zusatzstoffe können in den erfindungsgemäßen Bildstoffschichten vorgesehen sein, um eine synergistische oder anderweitig günstige Aufwirkung auf deren Eigenschaften zu erzielen. Beispielsweise können kleinere Verunreinigungen eine Verbesserung der elektrischen Eigenschaften des Fotoleiters bewirken«. Es zeigte sich, daß sehr geringe Anteile von Halogenen wie Jod, Chlor,. Brom und Fluor dem Fotoleiter beigegeben werden können, um das EmpfindIichkeits« spektrum sowie andere elektrische Eigenschaften zu verbessern. Halogenzueätze sind insbesondere dann vorteilhaft, wenn sie in Arsen-Selenlegierungen mit einem Anteil von 10 bis 1 $> vorhanden sind. Zusatzstoffe oder Dotierungemittel können direkt dem Fotoleiter, der Mischung aus Fotoleiter und Harz und» falls erwünscht, als Anteil dem Bindemittel beigegeben werden«,

Obwohl in deil vorstehend besohriebenen Ausftüirimgsbeispielen der Erfindung spezielle Stoffe und Stoffmeiigen beschrieben worden, können auch andere geeignete Stoffe und Yerfahrenear« ten, wie eie weiter oben genannt sind, mit■ähnlichen Ergebnia- sen angewendet werden· Ferner können Abänderungen vorgesehen sein, die eine synerglBtisohe, verbessernde oöer anderweitig

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günstige Auswirkung auf die Eigenschaften der lichtempfindlichen Bildstoffschicht zeigen«,

Weitere Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung Bind dem Fachmann nach Kenntnis der vorstehenden Beschreibung möglich, sie werden insgesamt durch den Grundgedanken der Erfindung umfaßte

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Claims

- .15 - Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung einer fotoleitfähigen Bildstoffschicht auf einer Unterlage, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schichtmaterial mit einem größeren Anteil einer glasförmigen fotoleitfähigen Selenlegierung in Teilchenform vermischt mit einem kleineren Anteil eines nichtleitenden Harzes "bei einer Temperatur nahe oder über der Grlasübergangst emperatur der Selenlegierung vergütet wird, wodurch die Legierungsteilchen bei ausreichender Vergütungszeit zerfließen und koaleszieren und eine kontinuierliche glasförmige Iiegierungsmatrix bilden, die das Harz als diskrete Teilchen und Teilnetzwerke enthält.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Harz ein chlorierter Kautschuk verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Selenlegierungsteilchen mit einer Größe von ca. 1 bis 10 Mikron verwendet werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß eine Selenlegierung mit einem oder mehreren der Elemente Arsen, Schwefel, Wismut, Antimon und Tellur verwendet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergütungstemperatur im Bereich von ca. 40 bis 185°0 liegt»

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Selen-Arsenlegierung verwendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß

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das Arsen mit einem Anteil von ca. 0,5 bis 50 Gewichtsprozent verwendet wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Selenlegierung mit einem Anteil von ca. 60 bis 97 Gewichtsprozent und das Harz mit einem Anteil von ca. 3 bis 40 Gewichtsprozent verwendet wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Selenlegierung mit einem Anteil von ca. 90 bis 95 Gewichtsprozent und das Harz mit einem AnteiX von ca. 5 bis 10 Gewichtsprozent verwendet wird.

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