DE2306158A1

DE2306158A1 - Ladungstraegerfolie

Info

Publication number: DE2306158A1
Application number: DE19732306158
Authority: DE
Inventors: Karl Esser; Robert Dr Rer Nat Friedrich; John Edward Segain
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1973-02-08
Filing date: 1973-02-08
Publication date: 1974-08-15
Also published as: FR2217733B1; NL7401393A; FR2217733A1; GB1458862A; DE2306158B2

Description

Standard Elektrik Lorenz AG 2306158

Stuttgart

Ladungsträgerfolie

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ladungsträgerfolie aus einer flexiblen leitenden Unterlage mit einer nichtleitenden Selenschicht und einer leitenden Zwischenschicht zwischen der Unterlage und der Selenschicht.

In der Elektrofotografie, beispielsweise bei elektrischen Kopierapparaten, werden zur Bilderzeugung Ladungsträgerplatten verwendet, bei denen auf einer leitenden Unterlage eine nichtleitende Selenschicht angeordnet ist. Diese Selenschicht wird elektrostatisch aufgeladen und durch Belichtung mit dem gewünschten Bildmuster teilweise entladen, so daß das Bildmuster auf der Selenschicht in Form einer entsprechenden Ladungsverteilung vorhanden ist. Zur Sichtbarmachung des Ladungsbildes wird ein Bildpulver, auch Toner genannt, auf die mit dem Ladungsmuster versehene Selenschicht aufgebracht und von der Selenschicht auf ein Papierblatt übertragen und dort fixiert.

Bisher werden in elektrofotografischen Geräten und Vorrichtungen Ladungsträgerplatten in Form von starren Metallplatten oder von zylindrischen Metalltrommeln verwendet. Da die Oberfläche dieser Platten und Trommeln der Oberfläche des wiederzugebenden Bildes entsprechen muß ist die Größe der Platten und Trommeln für ein bestimmtes Bildformat gegeben. Die Größe der Platten oder

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Trommeln bestimmt somit die Größe des elektrofotografischen Gerätes beispielsweise des Kopiergerätes.

Eine wesentliche Verringerung der Größe eines solchen elektrofotografischen Gerätes würde dann gelingen, wenn anstelle der starren Platten oder Trommeln eine biegsame Folie verwendet werden könnte, die in dem Gerät über Rollen geführt wird. Es wurden schon verschiedene Vorschläge veröffentlicht, wie solche Ladungsträgerfolien aufgebaut und hergestellt sein können. In der Praxis scheiterte jedoch die Herstellung von solchen Ladungsträgerfolien immer wieder daran, daß die nichtleitende Selenschicht beim mehrmaligem Abbiegen der Folien rissig wird oder sogar abplatzt. Man hat daher große Anstrengungen unternommen, die Haftung der Selenschicht auf biegsamen Folien zu verbessern. Eine solche bekannte Maßnahme besteht darin, daß zwischen der biegsamen leitenden Unterlage und der Selenschicht eine Zwischenschicht aus einer leitfähigen Substanz angebracht wird, welche sowohl an der meist metallischen flexiblen Unterlage, als auch an der nichtleitenden Selenschicht gut haftet. Als Material für eine solche leitende Zwischenschicht wurden bisher die verschiedensten Substanzen verwendet. So hat man beispielsweise Phenoplaste, Zelluloselacke, Alkyde, Phenolformaldehydharze, Polyvinylcarbazol, Harnstoff-Melaminaldehydharze, Polyester, Polysulfide, Polyurethane, Aminoharze, Polyvinylalkohol, Silicone, Polystyrol, Chlorkautschuk und andere Substanzen verwendet. Diese Substanzen werden beispielsweise durch einen Zusatz von Ruß oder Grafit leitfähig gemacht.

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Trotz dieser zahlreichen Versuche ist es jedoch bisher nicht gelungen, eine Ladungsträgerfolie mit einer nichtleitenden Selenschicht herzustellen, welche eine genügende Lebensdauer zur Verwendung in elektrostatischen Kopierapparaten besitzt. Mit keiner der bisher bekannten Zwischenschichtsubstanzen ist es bisher gelungen, Ladungsträgerfolien zu erhalten, welche eine genügende Lebensdauer haben, d.h., bei denen die Selenschicht trotz zahlreicher Abbiegevorgänge während des Betriebes nicht rissig wird oder abplatzt.

Aufgabe der Erfindung ist es eine Ladungsträgerfolie mit einer Zwischenschicht zu schaffen, welche zuverlässig ein Abplatzen des Selens im Betriebe verhindert.

Diese Aufgabe wird bei einer Ladungsträgerfolie der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Zwischenschicht aus Polyvinylacetal mit einem Zusatz von Ruß und/oder Grafit besteht.

Es hat sich gezeigt, daß gerade diese Zwischenschichtsubstanz ganz besonders geeignet ist, die Haftfähigkeit der nichtleitenden Selenschicht auf der flexiblen Unterlage zu verbessern.

Die Zwischenschichtsubstanz wird vorzugsweise durch Aufspritzen auf die flexible leitende Unterlage aufgebracht und der Anteil an Ruß und/oder Grafit wird so bemessen, daß die Leitfähigkeit der Zwischenschicht zwischen 1 bis 10 Siemens beträgt. Ein bevorzugter Wert für die Leitfähigkeit der Zwischenschicht liegt etwa bei 1,5 Siemens. Die Dicke der Zwischenschicht beträgt vorzugsweise 1 bis 2 ,um.

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Eine besonders geeignete Ladungsträgerfolie besteht aus einer leitenden flexiblen Unterlage aus Stahl mit einer Dicke von etwa 0,1 nun, einer auf dieser angeordneten Zwischenschicht aus Polyvinylacetal in einer Stärke von 1 bis 2,u und mit einem Rußzusatz, daß sich eine Leitfähigkeit von 1,5 Siemens ergibt, sowie einer auf dieser Zwischenschicht angeordneten nichtleitenden Selenschicht von etwa 60,um Dicke mit einem Zusatz von 0,5 Gewichtsprozent Arsen.

Soll die Ladungsträgerfolie mit Röntgenstrahlen belichtet werden, so ist es vorteilhaft eine Selenschicht mit einem Zusatz von bis zu 10 Gewichtsprozent eines chemi-r sehen Elementes mit großem Atomgewicht oder einer chemischen Verbindung eines solchen Elementes zu verwenden. Vorzugsweise wird in diesem Fall eine Selenschicht verwendet, welche einen Zusatz von Blei oder einer Bleiverbindung enthält. Die Selenschicht kann in diesem Falle vorzugsweise aus Teilschichten aufgebaut sein und zwar anschließend an die Zwischenschicht eine Selenschicht aus reinem Selen, darauf eine Selenschicht mit einem. Zusatz an Blei oder einer Bleiverbindung und als oberste Schicht eine Selenschicht mit einem Zusatz von 0,5 % Arsen.

Es hat sich gezeigt, daß es wesentlich ist, wenn vor dem Aufbringen der Selenschichten eine Glättung der Zwischenschicht erfolgt. Dies wirkt sich besonders vorteilhaft auf die WiedergabeeigenschafteiT der Selenschicht aus .

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Die Haftfestigkeit der Selenschicht bei Verwendung der erfindungsgemäßen Zwischenschicht aus Polyvinylacetal mit einem Zusatz von Ruß und/oder Grafit wurde einmal durch Aufdrücken und Abziehen einer Klebefolie untersucht und zum anderen mit einem speziellen Biegetest. Der Biegetest wurde so durchgeführt, daß die Ladungsträgerfolie zu einem endlosen Band verschweißt wurde und über zwei Rollen von 10 cm Durchmesser gelegt wurde. Zwischen den beiden Rollen wurde ein Zug von etwa 10 kg auf die Ladungsträgerfolie ausgeübt. Durch Antreiben der Rollen mit einer Geschwindigkeit von etwa 60 cm/sec. wurde die Folie einer dauernden Abbiegung über den Rollen unterworfen. Es zeigte sich, daß selbst bei 150 00 Umläufen der Ladungsträgerfolie um die Rollen keinerlei nachteilige Änderung der Selenschicht, wie z.B, Risse oder Abplatzen auftrat. Auch beim Aufdrücken und Abziehen einer Klebefolie wurden keine Selenteilchen von der Schicht abgerissen. Daraus eergibt sich, daß eine Ladungsträgerfolie unter Verwendung einer Zwischenschicht aus dem Material gemäß der Erfindung eine ausgezeichnete Haftfestigkeit der Selenschicht aufweist.

Um die Leitfähigkeit von etwa 1,5 Siemens zu erzielen, muß dem Polyvinylacetal eine Menge von etwa 10 Gewichtsprozent Ruß zugesetzt werden. Dadurch wird die Viscosität.der Masse verhältnismäßig groß, so daß sich diese nicht ohne weiteres durch Auspritzen auf die flexible Unterlage aufbringen läßt. Zu diesem Zwecke werden der Zwischenschichtsubstanz organische Lösungsmittel zugesetzt, wie z.B. ein Gemisch aus Äthylacetat und Methanol. Diese Lösungsmittel verdampfen nach dem Aufbringen der

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Zwischenschicht wieder restlos, so daß die. gewünschte Zusammensetzung gewahrt ist. Es ist allerdings vorteilhaft, die aufgebrachte Zwischenschicht einer Erwärmung zu unterziehen. Dies geschieht durch Erhitzen auf etwa 150° C während etwa 8 Stunden.

Das sich an die Erwärmung anschließende oberflächliche Polieren bzw. Schleifen wird vorzugsweise mit einem Schwingschleifer ausgeführt, jedoch unter Vermeidung von zusätzlichen Poliermitteln. Beim Aufbringen der Zwischenschicht und bei deren Behandlung muß sorgfältig jede Verunreinigung der Zwischenschichtoberfläehe vermieden werden. Deshalb muß auch jede Berührung der Oberfläche der Zwischenschicht vor dem Aufbringen der Selenschicht vermieden werden.

Die Selenschicht wird in an sich bekannter Weise durch Aufdampfen im Vakuum· aufgebracht. Wie ,oben bereits dargelegt werden der Selenschicht vorteilhaft bestimmte Zusätze zugefügt und die Selenschicht kann auch in Form von Teilschichten mit unterschiedlichem Zusatzgehalt erzeugt werden.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

/ 1·/ Ladungsträgerfolie mit einer flexiblen leitenden Unter-'— lage, einer auf dieser angeordneten leitenden Zwischenschicht und einer nichtleitenden Selenschicht auf der Zwischenschicht, dadurch gekennzeichnet, da£ die Zwischenschicht aus Polyvinylacetal mit einem Zusatz von Ruß und/oder Grafit besteht.
2.) Ladungsträgerfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht vor dem Aufbringen der Selenschicht oberflächlich geglättet ist.
3.) Ladungsträgerfolie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz an Ruß und/oder Grafit so gewählt ist, daß die Leitfähigkeit der Zwischenschicht zwischen 1 und 10 Siemens beträgt.
H.) Ladungsträgerfolie nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitfähigkeit der Zwischenschicht etwa 1,5 Siemens beträgt.
5.) Ladungsträgerfolie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis U, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Zwischenschicht 1 bis 2,um beträgt.
6.) Ladungsträgerfolie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Selenschicht einen Zusatz von etwa 0,5 Gewichtsprozent Arsen enthält.

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7.) Ladungsträgerfolie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Selenschicht einen Zusatz von Blei oder Bleiverbindungen enthält .
8.) Ladungsträgerfolie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Zwischenschicht eine Selenschicht aus reinem Selen angeordnet ist, auf dieser eine Selenschicht mit einem Zusatz an Blei oder Bleiverbindungen und daß die oberste Selenschicht einen Zusatz von Arsen enthält.

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