DE2061655B2 - Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial - Google Patents

Description

somit die bekannte vorteilhafte Erweiterung des des Aufzeichnungsmateiials vorgesehen ist, durch spektralen Empfindlichkeitsbereiches über das ganze zusätzliche Maßnahmen zu fördern und zu erleichtern, sichtbare Spektrum aufweist, bei dem gleichzeitig Man erreicht dadurch, daß die Bedingungen für das aber mit Sicherheit eine Weiterkristallisation der spätere Aufbringen, z.B. für das Aufdampfen, der kristallinen Schicht in die amorphe Schicht hinein 5 amorphen Schicht nicht mehr im Hinblick auf eine vermieden wird. Ausbildung der Kristallisation der kristallinen Schicht,

Diese Aufgabe wird bei einem elektrophotographi- sondern unabhängig davon getroffen werden können, sehen Aufzeichnungsmaterial mit einem Schichtträger und zwar dann so gewählt werden, daß die Keim- und zwei photoleitfähigen, Selen enthaltenden Schich- bildung innerhalb der amorphen Gchicht soweit wie ten, von denen eine kristallin und die zweite amorph io möglich vermieden wird.

ist. erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß es zwischen Wenn beispielsweise die kristallisierte Teilschicht

der kristallinen und der amorphen Schicht eine kri- an die Trägerplatte angrenzt, ist es vorteilhaft, die stallisationshemmer enthaltende, amorphe Selen- Aufdampfbedingungen bei der Herstellung der Schicht Zwischenschicht enxhält. so zu wählen, daß die Schicht von der Unterlage her

Man erreicht mit dem erfindungsgemäßen Auf- 15 kristallisiert. Im allgemeinen wird die Unterlage an Zeichnungsmaterial, daß von der kristallisierten ihrer Oberfläche bereits schon viele keimbildungsför-Schicht her kein Fortschreiten der Kristallisation in dernde Zentren enthalten. Durch eine zusätzliche die amorphe Schicht hinein mehr stattfindet und auf leichte Aufrauhung der Oberfläche läßt sich deren diese Weise die ursprünglichen Eigenschaften der Zahl noch weiter vermehren und dementsprechend amorphen und der kristallisierten Schicht erhalten 30 die Kristallisation von der Unterlage her erleichtern, bleiben, d. h. insbesondere die elektrophotographische Für diese Aufrauhung erscheint eine Rauhtiefe von Empfindlichkeit im Ausmaß des ursprünglichen spek- 0,1 bis 25 μΐη, vorzugsweise 1 bis 5 μΐη, als zwecktralen Bereiches auch während einer längeren Be- mäßig. Durch eine zweckmäßig gewählte Unterlagennutzungsdauer keine Einschränkung erfährt, temperatur und eine zweckmäßig gewählte Auf-Der Hauptteil der amorphen Schicht bleibt dennoch 25 dampf rate wird die Kristallisation von der Unterlage von Kristallisationshemmern frei, weil die Zugabe her ebenfalls noch weiter gefördert. Schließlich ist es von Kristallisationshemmern auf eine dünne Zwi- auch vorteilhaft, die Kristallisation durch Zusätze, selenschicht zwischen der kristallinen und der beispielsweise durch Thallium oder durch Halogene, amorphen Schicht beschränkt bleibt und sich da- zu erleichtern.

durch vorteilhaft von der bisher bekannten Anwen- 30 Die Figur zeigt in zum Teil schematischer Dardung von Kristallisationshemmern unterscheidet. stellung ein Ausführungsbeispiel für das erfindungs-Für die erfindungsgemäße Zwischenschicht hat sich gemäße elektrophotographische Aufzeichnungsmateeine Schichtdicke von etwa 0,1 bis 10 μΐη vorteilhaft rial. Auf einer Trägerplatte 1, die beispielsweise aus erwiesen. Aluminium oder Glas mit einer transparenten elek-Die Änderung der Konzentration der Kristallisa- 35 trisch leitfähigen Zinndioxid-Schicht besteht und tionshemmer beim Übergang von der Zwischenschicht deren Oberfläche 2 gegebenenfalls leicht aufgerauht zu der amorphen Schicht erfolgt entweder abrupt, ist, befindet sich eine Schicht aus kristallisiertem wobei die hohe Konzentration der Kristallisations- Selen 3, das gegebenenfalls mit Kristallisationsfordehemmer, die eine Weiterkristallisation mit Sicherheit rern, etwa mit Thallium, versehen ist. ausschließt, sprunghaft absinkt, oder es findet eine 4° Die Schicht aus kristallisiertem Selen 3 tragt ihrerallmähliche Konzentrationsabnahme am Übergang seits eine weitere dünne Zwischenschicht aus von der Zwischenschicht zu der von Kristallisation*- amorphem Selen 4, das erfindungsgemäß mit Knstalhemmern freien amorphen Schicht statt, indem die lisationshemmern, beispielsweise mit Arsen, versehen Konzentration der Kristallisationshemmer kontinuier- ist. Auf der dünnen Zwischenschicht 4 befindet sich lieh und/oder stufenweise auf niedere Werte bis Null 45 eine weitere amorphe, von Kristallisationshemmern fällt. freie Schicht 5.

Als geeigneter Stoff für das erfindungsgemäße Auf- Abschließend seien noch einmal mögUche Herzeichnungsmaterial hat sich beispielsweise Selen er- :tellungsverfahren für das erfindungsgemäße elektrowiesen, das entweder in elementarer Form oder als photographische Aufzeichnungsmaterial beschrieben. Selenverbindung oder als Legierung mit Selen ver- 50 Zur Herstellung einer kristallisierten Selenschicr-t wendet wird und das sowohl die amorphe als auch wird beispielsweise zunächst bei einer Temperatur die kristalline Schicht bilden kann. unterhalb von etwa 70° C eine amorphe Selenschicht

Als Kristallisationshemmer haben sich beispiels- in entsprechender Schichtdicke aufgedampft, die weise Arsen, Antimon oder Phosphor oder ein Ge- darauf durch einen Zwischentemperschntt^ in einem misch aus diesen Stoffen bewährt. Ihr Anteil an der 55 Temperaturbereich von etwa 100 bis 120 C in die photoleitenden Schicht ist von der jeweiligen Art des kristallisierte Modifikation übergeführt wird. Aul Dotierstoffes abhängig. Beispielsweise hat sich bei diese kristallisierte Schicht werden dann, nachdem Arsen ein Zusatz etwa bis zu 48 «/0 als vorteilhaft er- die Temperatur wieder bis unter 70 C abgesenkt wiesen. Daneben können natürlich sowohl im wurde, die amorphen Schichten — zweckmauigeramorphen als auch im kristallisierten Selen noch 60 weise ebenfalls durch Aufdampfen — autgebraem, andere übliche Dotierstoffe vorhanden sein, etwa wobei die üblicherweise verwendeten Gesamtscmcmsolche, die die Leitfähigkeit, die spektrale Empfind- dicken etwa von 10 bis 300 μΐη erreicht werden lichkeit, das Restpotential, die Ermüdung, den Ab- Bei einer weiteren Ausgestaltung des HersteHungJ-

rieb, die Haftfestigkeit oder andere Eigenschaften Verfahrens für das erfindungsgemäße ^^ίΓ0^° beeinflussen. 65 graphische Aufzeichnungsmaterial wird auf den

Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Träger der photoleitenden Schicht <»«**"" Aufzeichnungsmaterials besteht darin, die Kristalli- vornherein bei einer Temperatur ober halbvorι eι sation in einer Schicht, für die die kristallisierte Form 70° C aufgebracht, beispielsweise wieder aulgedamp

Bei einer so hohen Substrattemperatur scheidet turintervall zur Umwandlung der ersten Schicht in

sich das aufgedampfte Selen gleich in der kristallisier- die kristallisierte Modifikation vollzogen wird,

ten Form ab. Wie oben beschrieben, wird dann die Zur Erzeugung der mit Kristallisationshemmern

Temperatur unter 70° C abgesenkt, und danach wer- versehenen Zwischenschicht — etwai einer mit Arsen

den die amorphen Schichten auf die kristallisierte 5 versehenen amorphen Selenschicht — hat sich die

Schicht aufgebracht. sogenannte Flash-Verdampfung als zweckmäßig er-

Zur Erzeugung der kristallisierten Schicht hat sich wiesen, die insbesondere dann mit Vorteil angewen-

als besonders vorteilhaft erwiesen, zugleich mit dem det wird, wenn eine Legierung oder ein Gemisch von

Selendampf auch Kristallisationsförderer, z. B. Thal- Komponenten mit stark unterschiedlichem Dampf-

lium oder Halogene, aufzudampfen, was sowohl aus iq druck aus einer gemeinsamen Verdampfungsquelle

einer gemeinsamen Quelle als auch aus getrennten verdampft werden soll. Es ist aber auch möglich, den

Quellen für das Selen und die Kristallisationsförderer Photoleiter und den die Kristallisation hemmenden

geschehen kann. Bei gleichzeitigem Aufbringen von Stoff gleichzeitig aus verschiedenen Verdampfungs-

Kristallisationsförderem zusammen mit dem Selen- quellen zu entwickeln, wobei in den oben angeführten

dampf ist nämlich die Möglichkeit gegeben, entweder 15 Beispiel Selen-Arsen entweder von den reinen Kom-

be; niedrigerer Temperatur oder in kürzerer Temper- ponenten Seien und Arsen oder von Selen und einer

zeit die kristallisierte Modifikation zu erzeugen. Dies Selen-Arsen-Verbindung ausgegangen wird,

ist besonders dann erwünscht, wenn in einem Auf- Sobald die mit Kristallisationsheinmern versehene

dampfprozeß zunächst alle Selenschichten, nämlich Zwischenschicht eine ausreichende Schichtdicke er-

die für eine Kristallisation vorgesehene erste Schicht »0 halten hat, d. h. etwa 0,1 bis 10 μχη stark ist, wird

sowie die amorphe, mit Kristallisationshemmern die dritte photoleitende Schicht aus amorphem Selen

versehene Zwischenschicht und gegebenenfalls aufgebracht. Diese Schicht besteht entweder aus

schließlich auch die amorphe, von Kristallisations- Selen, das frei von Kristallisationshemmern ist, oder

hemmem freie dritte Schicht nacheinander auf ge- aus Selen, dessen Anteil an Kristallisationshemmern

bracht werden uqd dann erst der Temperschritt bei »5 kontinuierlich und/oder stufenweise auf niedere

gleicher Temperatur oder einem geringen Tempera- Werte bis Null abfällt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1 2 elektrisches Ladungsbild, das dem optischen Bild Patentansprüche: entspricht. An den belichteten Stellen findet nämlich eine solche Erhöhung der Leitfähigkeit der photo-

1. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmate- leitenden Schicht statt, daß die elektrische Ladung rial mit einem Schichtträger und zwei photoleit- 5 über den leitenden Träger — Zumindest teilweise, fähigen, Selen enthaltenden Schichten, von denen jedenfalls aber stärker als an den unbelichteten Steleine kristallin und die zweite amorph ist, da- len — abfließen kann, während au den unbelichteten durch gekennzeichnet, daß es zwischen Stellen die elektrische Ladimg im wesentlichen erder kristallinen und der amorphen Schicht eine halten bleibt; sie kann mit einem Bildpulver, einem Kristallisationshemmer enthaltende, amorphe xo sogenannten Toner, sichtbar gemacht und das entSelen-Zwischenschicht enthält standene Tonerbild schließlich auf Papier oder eine

2. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, da- andere Unterlage übertragen werden.

durch gekennzeichnet, daß es eine 0,1 bis 10 μτη Zu den elektrophotographisch wirksamen Stoffen

dicke Zwischenschicht enthalt. gehören sowohl Substanzen im kristallinen wie im

3. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, da- 15 amorphen Zustand. Unter ihnen spielt z. B. das durch gekennzeichnet, daß die. Zwischenschicht amorphe Selen eine besonders wichtige Rolle und zwischen 0,1 und 48 Gewichtsprozent Kristallisa- findet daher eine vielfältige praktische Verwendung, tionshemmer enthält Als metastabiler Stoff hat das amorphe Selen das

4. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, Bestreben, unter gewissen Bedingungen — etwa bei dadurch gekennzeichnet daß die Zwischenschicht »o höheren Temperaturen — in den kristallinen Zuals Kristallisationshemmer Arsen und/oder Anti- stand überzugehen.

mon und/oder Phosphor enthält. Kristallisiertes Selen besitzt einen sehr viel kleine-

5. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, ren elektrischen Widerstand als Selen im amorphen dadurch gekennzeichnet, daß es einen aufgerauh- Zustand und ermöglicht daher nicht eine genügend ten Schichtträger enthält. 35 hohe und im Dunkeln genügend langsam abklingende

6. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 5, Oberflächenladung auf der Schicht aufzubauen. Desdadurch gekennzeichnet, daß der Schichtträger halb wird kristallisiertes Selen im allgemeinen für zwischen 0,1 und 25 μΐη, vorzugsweise zwischen elektrophotographische Zwecke nicht verwendet, und 1 und 5 μπι, tiefe Rauhigkeiten enthält. man ist darüber hinaus bestrebt, die Umwandlung

7. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, 30 von amorphem Selen in kristallisiertes nach Möglichdadurch gekennzeichnet, daß die kristalline keit zu verhindern.

Schicht als Kristallisationsförderer Thallium oder Andererseits gibt es Gesichtspunkte, die die Verein Halogen enthält. wendung von kristallisierten Selenschichten durchaus

als wüischenswert erscheinen lassen. Da kristallisier-35 tes Selen im Gegensatz zu Selen im amorphen Zu-

stand auch im langwelligen Teil des sichtbaren Spektrums oberhalb von 600 nm photoelektrisch empfindlich ist kann bei seiner Verwendung auch dieser Teil des Spektrums nutzbar gemacht werden. Beson-

Die Erfindung betrifft ein elektrophotographisches 40 ders vorteilhaft erscheint dabei eine Kombination Aufzeichnungsmaterial mit einem Schichtträger und von amorphen und kristallisiertem Selen. Da eine zwei photoleitfähigen. Selen enthaltenden Schichten, solche Schicht sowohl im blauen als auch im roten von denen eine kristallin und die zweite amorph ist. Spektralbereich empfindlich ist, erzielt man eine be-

Elektrophotographische Verfahren und Vorrich- sonders hohe integrale Photoempfindlichkeit,
tungen hierzu werden in zahlreichen Gebieten der 45 Die Herstellung solcher teilkristallbierter Schich-Vervielfältigungstechnik, z. B. für Bürokopien, rönt- ten kann sowohl durch die Temperaturführung bei genographische Abbildungsverfahren oder elektro- der Herstellung als auch durch nachträgliche Temstatische Druckverfahren, angewendet. Sie beruhen peraturbehaudlung gesteuert werden. Dabei kann man auf der Eigenschaft des photoleitenden Materials, bei z. B. die Herstellungsbedingungen so wählen, daß in Belichtung mit einer aktivierenden Strahlung den 5° die amorphe Selenschicht viele kleine Kristalle eingeelektrischen Widerstand zu ändern und elektrische lagert sind oder daß auf einem Schichtträger eine Ladungen an den belichteten Stellen abzuleiten. Mehrschichtanordnung erzeugt wird, bei der tninde-

AIs photoleitende Stoffe sind beispielsweise Selen, stens je eine kristallisierte und eine amorphe Selen-Schwefel, Zinkoxid oder Gemische aus solchen Stoffen schicht vorhanden sind.

oder auch organische Stoffe, wie etwa Anthracen, 55 Ein Nachteil aller bisher bekannten Kombinations-Polyvinylcarbazole oder Phthalocyanine, bekannt- systeme liegt darin, daß auch bei niedriger Tempegeworden. ratur, wie etwa Zimmertemperatur, durch das Vor-

Die photoleitende Schicht ist dabei auf einem elek- handensein von Kristallisationskeimen eine verstärkte trisch leitenden Träger aufgebracht, der meist in Möglichkeit zur Kristallisation gegeben ist und diese Form einer ebenen Platte oder einer zylindrischen 60 daher durch die ganze photoempfindliche Schicht Trommel ausgebildet ist und aus Metall, wie etwa hindurchwandert. Dabei wird das amorphe Selen Aluminium, oder aus einem Isolator mit einer leiten- schließlich so weit in kristallisiertes Selen übergeführt, den Oberfläche, wie etwa Glas mit einer transparenten daß es für elektrophotographische Zwecke nicht leitenden Schicht, oder auch aus Papier bestehen mehr gebraucht werden kann,
kann. 65 Aufgabe der Erfindung ist es, ein elektrophoto-

Durch Erzeugung einer elektrischen Aufladung graphisches Aufzeichnungsmaterial mit zwei photo- und Belichtung mit einer aktivierenden Strahlung er- leitenden Schichten anzugeben, von denen eine krihält man auf der photoleitenden Schicht ein latentes stallin und eine zweite glasig amorph ist, und das