DE3108156A1 - Auf licht ansprechende vorrichtung in schichtbauweise und elektrofotografisches abbildungsverfahen unter verwendung einer derartigen vorrichtung - Google Patents

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine auf Licht ansprechende Abbildungsvorrichtung, insbesondere in Schichtbauweise und die Verwendung einer derartigen Vorrichtung bei elektrofotografischen Abbildung s sy s temen .

Das elektrofotografische Kopieren und insbesondere die Xerografie wie sie in der US PS 2 297 691 beschrieben ist, umfaßt die Entwicklung eines latenten elektrostatischen Bildes auf einem Lichtempfänger, der aus einem leitenden Substrat besteht, das auf seiner Oberfläche eine Schicht aus einem fotoleitenden Isoliermaterial trägt. In einigen Fällen ist eine dünne Sperrschicht zwischen dem Substrat und der fotoleitenden Schicht, beispielsweise aus Aluminiumoxid vorgesehen, um eine Zuführung von Ladung vom Substrat in die fotoleitende Schicht beim Aufladen der Plattenoberfläche zu verhindern.

Bei einem bekannten Verfahren wird ein latentes Bild auf der Lichtempfängeroberfläche dadurch gebildet, daß zunächst die Platte im Dunkeln, beispielsweise dadurch aufgeladen wird, daß sie einer Wolke von Coronaionen ausgesetzt wird, und daß die Abbildung durch ein Belichten der Platte mit einem Licht- und Schattenbild erfolgt, um wahlweise den Lichtempfänger zu entladen, wodurch ein latentes Bild erzeugt wird, das den Schattenbereichen entspricht. Dieses latente elektrostatische Bild wird anschließend dadurch entwickelt, daß die Plattenoberfläche mit einem Entwicklermaterial, beispielsweise einem Toner, in Kontakt gebracht wird, der aufgrund der elektrostatischen Anziehung am latenten Bild haftet. Das Tonerbild kann anschliessend auf einen Träger, beispielsweise auf Papier, übertragen werden, woran sich eine Schmelzfixierung des Toners in das Papier anschließt, um dadurch eine dauerhafte Kopie herzustellen.

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Die Abbildungsfläche des Lichtempfängers wird anschließend nach irgendeinem bekannten Verfahren einschließlich der Aufladung gereinigt, wobei der Zweck der Reinigung grundsätzlich darin besteht, Resttoner und/oder das latente elektrostatische Bild zu entfernen. Das latente elektrostatische Bild kann auch in anderer Weise verwandt werden. Beispielsweise können elektrostatische Abtastsysteme dazu benutzt werden, das latente Bild zu lesen oder kann das latente Bild auf andere Materialien nach dem TESI-Verfahren übertragen und gespeichert werden. Das entwickelte Bild kann auch gelesen oder dauerhaft am Fotoleiter fixiert werden, wenn die Abbildungsschicht nicht wieder benutzt wird.

Viele verschiedene Arten von Lichtexnpfängern können bei dem oben beschriebenen Verfahren benutzt werden und sind allgemein bekannt, wie beispielsweise Fotoempfänger, die zum Beispiel organische Materialien wie Polyvinylcarbazol, anorganische Materialien wie Selen und Selenlegierungen und Gemische daraus enthalten. Lichtempfänger sind gleichfalls bekannt, bei denen . die Erzeugung der Ladungsträger und der Transport der Ladungsträger über diskrete und aneinander angrenzende Schichten erfolgen. Es sind auch Lichtempfänger bekannt, die eine Uberzugsschicht aus einem elektrisch isolierenden Polymermaterial aufweisen, wobei in Verbindung mit diesem überzogenen Lichtempfänger eine Vielzahl von Abbildungsverfahren vorgeschlagen worden sind, von denen eines beispielsweise in Elektrofotografie _/ Focal Press Limited, London 1975 von R.M. Schaffert beschrieben wird. Bei einem Verfahren wird ein nicht ambipolarer Fotoleiter verwandt, bei dem die Ladungsträger von der Substratelektrode in die Fotoleiterfläche injiziert werden. Um bei einem derartigen Verfahren Bilder hoher Qualität zu erhalten, muß die Injektionselektrode die Bedingung erfüllen, daß sie die Ladungsträger leistungsfähig und gleichmäßig in den Fotoleiter injiziert.

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Es sind bereits Abbildungsverfahren und Vorrichtungen beschrieben worden, die hauptsächlich auf Strukturen in Schichtbauweise gerichtet sind und hauptsächlich aus organischen Materialien bestehen, wobei beispielsweise die Transportschicht aus einem organischen Material bestehen kann und verschiedene Arten von Injektionselektroden verwandt werden können. Obwohl diese Vorrichtungen angemessen arbeiten, ist es dennoch erforderlich, die Fotoempfängervorrichtungen und insbesondere die anorganischen Fotoempfängervorrichtungen in Schichtbauweise so weiterzuentwickeln, daß sie ausgezeichnete Injektionseigenschaften zeigen und daher bei elektrofotografischen Systemen verwandt werden können, um Bilder hoher Qualität über eine lange Lebensdauer zu erhalten.

Durch die Erfindung wird eine anorganische auf Licht ansprechende Vorrichtung in Schichtbauweise geschaffen, die bei verschiedenen Abbildungssystemen, beispielsweise bei elektrofotografischen Systemen, benutzt werden kann, bei denen eine Doppelladungssequenz verwandt wird, wobei sich die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch auszeichnet, daß sie aus einem Substrat oder einem Grundträger,das oder der auf seiner Oberfläche eine Schicht aus Löcherinjektionsmaterialien aus trigonalem Selen oder Gold trägt, einer Lochtransportschicht, die in Arbeitsverbindung mit der Lochinjektionsschicht steht, wobei die Transportschicht aus einer mit einem Halogen dotierten Selen-Arsenlegierung besteht, und der prozentuale Gewichtsanteil des Selens zwischen etwa 99,5% bis etwa 99,9% liegt, während der prozentuale Gewichtsanteil des Arsens zwischen etwa 0,1% bis etwa 0,5% liegt, einem eine Ladung erzeugenden Material, das als überzug auf der Transportschicht vorgesehen ist, wobei dieses Material aus anorganischen fotoleitenden Stoffen besteht, und aus einer Schutzschicht, d.h. einer Schicht aus einem isolierenden organischen Kunstharz besteht, die über der die Ladung erzeugenden Schicht liegt. Etwa 1Oppm bis etwa 200ppm Halogenmaterial

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sind in der Transportschicht vorhanden.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht das Substrat aus einem leitenden Material, wie beispielsweise Aluminium, besteht die Lochinjektionsschicht aus trigonalem Selen oder Gold, besteht die Lochtransportschicht aus einer mit einem Halogen dotierten Selen-Arsenlegierung, wobei der Gewichtsanteil des Selens zwischen etwa 99,5% bis etwa 99,9% liegt, während der Gewichtsanteil des Arsens zwischen etwa 0,1 bis 0,5% liegt, und ist das Halogenmaterial -in einer Menge von etwa 50ppm bis etwa lOOppm vorhanden, während die eine Ladung erzeugende Schicht aus einer Selen-Tellurlegierung besteht und die (Jberzugsschicht aus einem Polyester-oder Polyurethanmaterial besteht.

Das Löcherinjektionsmaterial aus trigonalem Selen kann dadurch gebildet werden, daß in einem Vakuum das auf ein Haltesubstrat geschichtete Selen aufgedampft wird. Die Transportschicht wird anschließend über die Injektionsschicht aus trigonalem Selen geschichtet, worauf ein überzug aus der die Ladungen erzeugenden Schicht auf der Transportschicht ausgebildet wird und wahlweise die organische Harzisolierschicht auf der die Ladung erzeugten Schicht ausgebildet wird, wie es angegeben wurde. Im allgemeinen wird eine feste Verbindung zwischen der Löcherinjektionsschicht und dem Substrat und der Löcherinjektionsschicht und der Transportschicht gebildet. Das anschließende Niederschlagen der Transportschicht und der die Ladungen erzeugenden Schicht erfolgt in einer Vakuumkammer, d.h. in einer bekannten 61 cm Vakuumbeschichtungsvorrichtung. Das Erhitzen des Substrates während des Niederschlags der Schichten erfolgt vorzugsweise unter Verwendung eines temperaturgesteuerten Dorns, der mit der Rückseite des Substrates in Berührung steht. Dieses Heizverfahren im Unterschied beispielsweise zum Glimmentladungsbeheizen, hält die zusätzliche Oxidbildung auf der geätzten Aluminiumfläche so gering wie möglich und erlaubt eine bessere

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Steuerung der Substrattemperatur während des gesamten Fotoleiterbedampf ungsverfahren . In Abhängigkeit von der Art der gewünschten Fotoempfängervorrichtung können sich die Verfahrensbedingungen dementsprechend in der angegebenen Weise ändern.

Das Substrat, das bei einem Ausführungsbeispiel aus einem flexiblen Blech aus hochreinem Aluminium besteht/ muß gewöhnlich behandelt werden, um die Kristallisation des hochreinen Selens auszulösen. Das hochglanzpolierte Aluminiumblech wird beispielsweise mit Scotch Brite abgerieben, bis eine matte Oberflächenbeschaffenheit erhalten wird, woraufhin mit einer Ef ferallösung geätzt wird. Wenn bei einem anderen Ausführungsbeispiel eine massive zylindrische Trommel als Substrat verwandt wird, wird die Aluminiumtrommel zuerst einem schwachen kaustischen Ätzen unter Verwendung eines bekannten Gemisches aus Trinatriumphosphat, Natriumcarbonat und Wasser ausgesetzt.- Vor der Verwendung kann zusätzlich ein weiteres Ätzen mit einer Efferallösung erfolgen.

Die Injektionsschicht aus trigonalem Selen, die in Arbeitskontakt mit dem Substrat, beispielsweise einer Aluminiumplatte steht, wird dadurch gebildet, daß eine abgewogene Menge hochreinen Selens von einem separaten Schiff aus verdampft wird. Die abgewogene Menge wird vom speziellen Aufbau der Vakuumbeschichtungsvorrichtung abhängen, ist jedoch so geeicht, daß sie die im folgenden angegebene gewünschte Stärke des trigonalen Selens auf dem Substrat liefert. Die Substrattemperatur während dieser Bedampfung wird im idealen Fall bei etwa 95 bis etwa 120⁰C gehalten. Die Selenbedampfungsgeschwindigkeit wird so eingestellt, daß die Kondensationsgeschwindigkeit des Dampfes auf dem Substrat nicht größer als die Umwandlungsgeschwindigkeit des Selens vom amorphen in den kristallinen Zustand bei der Substrattemperatur ist, da dadurch sichergestellt ist, daß

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die kristalline Injektorschicht aus trigonalem Selen gleichzeitig beim Kontakt gebildet wird. Wenn es möglich ist, daß eine amorphe Schicht niedergeschlagen wird, die sich anschliessend langsam in die kristalline Form umwandelt, dann kann eine starke Abnahme der Löcherinjektionsleistungsfähigkeit und/oder eine Abnahme in der Haftung der Löcherinjektionsschicht am Substrat die Folge sein.

Das Goldinjektionsmaterial kann dadurch gebildet werden, daß anschließend in einer Vakuumbeschichtungsvorrichtung Gold auf ein Trägersubstrat aufgedampft wird. Das Gold wird mit einer Glimmentladung behandelt, um die Löcherinjektionsschicht leistungsfähiger zu machen. Dadurch wird eine zusätzliche Oxidbildung auf dem geätzten Substrat, d.h. dem Aluminium, so gering wie möglich gehalten und wird das Gold als Löcherinjektionsmaterial aktiver gemacht. Die Transportschicht wird anschliessend auf die Goldinjektionsschicht geschichtet, woraufhin die die Lädungen erzeugende Schicht auf die Transportschicht aufgebracht wird und wahlweise eine organische Kunstharzisolierschicht auf die die Ladungen erzeugende Schicht aufgebracht wird, wie es angegeben ist. Bei dem abschließenden Aushärten der Lichtempfängervorrichtung bildet sich im allgemeinen eine feste Verbindung zwischen der Löcherinjektionsschicht aus Gold und dem Substrat und zwischen der Löcherinjektionsschicht und der Transportschicht. In Abhängigkeit von der Art der gewünschten Lichtempfängervorrichtung können die Verfahrensbedingungen entsprechend variieren.

Das Substrat kann wie bei trigonalem Selen ein flexibles Blech aus hochreinem Aluminium sein und sollte vor dem Goldniederschlag behandelt werden. Beispielsweise wird ein poliertes Aluminiumblech daher mit Scotch Brite abgerieben! bis eich eine matte Oberflächenbeschaffenheit ergibt, woraufhin ©in Ätzen mit einer Efferallösung erfolgt. Wenn bei einem weiteren

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Ausführungsbeispiel eine massive zylindrische Aluminiumtrommel als Substrat verwandt wird/ wird diese zunächst einem schwachen kaustischen Ätzen unter Verwendung eines bekannten Gemisches aus Trinatriumphosphat, Natriumcarbonat und Wasser unterworfen. Vor der Benutzung kann zusätzlich ein weiteres Ätzen mit einer Efferallösung erfolgen.

Die Transportschicht, die aus einer mit einem Halogen dotierten Selen-Arsen-Legierung besteht, wird durch gegenwärtig geläufige Verfahren aufgedampft, um eine Schicht der gewünschten Stärke in der im folgenden beschriebenen Weise von beispielsweise bis zu etwa 60 um zu erhalten. Die in den Bedampfungsschiffchen vorhandene Legierungsmenge hängt vom speziellen Aufbau der Be-Schichtungsvorrichtung und anderen Verfahrensvariablen ab, ist jedoch so geeicht, daß sie die gewünschte Stärke der Transportschicht liefert. Der Kammerdruck während des Bedampfungsvorganges liegt in der Größenordnung von weniger als 4 χ 10 Torr. Das Aufdampfen kann über eine Zeitspanne von etwa 15 bis etwa 25 Minuten beendet werden, wobei in dieser Zeitspanne die Temperatur des Tigels, der die geschmolzene Legierung enthält, von etwa 25°C auf etwa 300⁰C ansteigt. Andere Zeitspannen bzw. Temperaturen, die außerhalb dieser Bereiche liegen, sind gleichfalls verwendbar, wie es ohne weiteres ersichtlich ist. Während des Niederschlags der Transportschicht ist es wünschenswert, daß die Substrattemperatur im Bereich von etwa 60⁰C bis etwa 8O⁰C gehalten wird.

Die die Ladungen erzeugende Schicht, die bei einem Ausführungsbeispiel aus einer Selen-Tellurlegierung mit 75 bis 80% Selen und 20 bis 25% Tellur besteht, wird dadurch gebildet, daß die Selen-Tellurlegierung gemahlen und aus dem Grundmaterial Pellets gebildet werden, damit sich eine Schicht der gewünschten Stärke in der angegebenen Weise von beispielsweise bis zu 5μπι ergibt. Die Pellets werden aus Tigeln unter Verwendung eines Zeittemperaturprogramms verdampft, das so ausgelegt ist, daß die Fraktio-

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nierung der Legierung während der Verdampfung so klein wie möglich gehalten wird. In dieser Weise kann die Konzentration des Tellurs quer über die die Ladungen erzeugende Schicht in vernünftiger Weise nahe an der Zusammensetzung der Pellets gehalten, d.h. ein flaches Tellurprofil beibehalten werden. Ein typisches Zeittemperaturprogramm für den Tigel für diesen Arbeitsschritt wird zu einer Bildung einer die Ladungen erzeugenden Schicht in einer Stärke von Ο,βμΐη in etwa 12 bis etwa 15 Minuten führen, wobei während dieser Zeit die Tigeltemperatur von 25⁰C auf 385°C ansteigt.

In einigen Fällen kann eine Abweichung des Oberflächentellurgehaltes über oder unter 25% zu einer höheren oder niedrigeren Lichtempfindlichkeit und entsprechend höheren oder niedrigeren Dunkelzerfallraten führen.

Die oben beschriebene Vorrichtung aus einem Substrat, das mit einer Injektionsschicht aus trigonalem Selen oder Gold überzogen ist, die ihrerseits mit der angegebenen Transportschicht überzogen ist, wobei auf der Transportschicht eine Ladungen erzeugende Schicht vorgesehen ist, kann anschließend mit einer Isolierschicht aus einem organischen Kunstharz überzogen werden. Im typischen Fall wird eine Schicht mit einer Stärke von etwa 5 μπι bis etwa 25 um aus einem Polyurethanharz durch Aufsprühen einer Harzlösung niedergeschlagen, obwohl andere Harzarten und andere Verfahren des Harzniederschlags verwandt werden können.

Bei einem bevorzugten Beispiel des Arbeitsverfahrens wird die oben beschriebene Lichtempfängervorrichtüng in Schichtbauweise ein erstes Mal mit elektrostatischen Ladungen negativer Polarität aufgeladen, anschließend ein zweites Mal mit elektrostatischen Ladungen positiver Polarität aufgeladen, um im wesentlichen die Ladungen zu neutralisieren, die auf der elektrisch isolierenden Oberfläche des Elementes sitzen,und wird das Element anschlies-

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send mit einem bildgemäßen Muster aktivierender elektromagnetischer Strahlung belichtet, um dadurch ein latentes elektrostatisches Bild auszubilden. Dieses Bild kann anschließend entwickelt werden, um ein sichtbares Bild zu erzeugen, das auf ein Aufnahmeelement übertragen wird. Das Abbildungselement kann anschließend wiederverwandt werden, um weitere Kopien herzustellen, nachdem es gelöscht und gereinigt ist.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der zugehörigen Zeichnung näher erläutert:

Figur 1 zeigt in einer schematischen Teilquerschnittsansicht ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lichtempfängervorrichtung in Schichtbäuweise.

Figur 2A bis 2C zeigen die verwandten Abbildungsschritte.

Wie es in Figur 1 dargestellt ist, umfaßt die Lichtempfängervorrichtung 10 eine Substratschicht 12, die mit einer Löcherinjektionsschicht 14 aus trigonalem Selen oder Gold überzogen ist, die ihrerseits mit einer Transportschicht 16 überzogen ist, die aus einer mit einem Halogen dotierten Seien-Arsenlegierung besteht, wie es im folgenden angegeben ist, wobei diese Schicht ihrerseits mit einer Ladungen erzeugenden Schicht 18 aus einem anorganischen fotoleitenden Material wie beispielsweise einer Selen-Tellurlegierung überzogen ist, wobei wahlweise eine Löchereinfangschicht 19 und schließlich eine Überzugsschicht 20 aus einem isolierenden organischen Kunstharz beispielsweise aus Polyurethan oder Polyester vorgesehen sind.

Die Substratschicht 12 kann irgendein geeignetes Material mit den erforderlichen mechanischen Eigenschaften umfassen und kann beispielsweise aus einer Schicht aus einem organischen oder anorganischen Material mit einer darauf befindlichen leitenden

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Oberflächenschicht oder aus leitenden Materialien wie beispielsweise Aluminium, Nickel oder ähnlichen Materialien bestehen. Ein Hauptzweck des Substrates besteht in der Trägerfunktion und es lassen sich Systeme vorstellen/ bei denen das Substrat völlig fehlen kann. Die Stärke der Substratschicht, die in einigen Fällen eine wahlweise vorgesehene Schicht sein kann, hängt von vielen Faktoren einschließlich wirtschaftlichen Überlegungen, und der Ausbildung der Vorrichtung ab, in der die auf Licht ansprechende Vorrichtung verwandt werden soll. Diese Schicht kann daher eine beträchtliche Stärke von beispielsweise bis zu 508 χ 10 cm oder eine minimale Stärke haben, die bei etwa 12,7 χ 10" cm liegt,vorausgesetzt, daß dadurch keine nachteiligen Einflüsse auf das System entstehen. Im allgemeinen liegt die

_3 Stärke dieser Schicht jedoch im Bereich von etwa 12,7 χ 10 bis

_3
etwa 254 χ 10 cm. Das Substrat kann flexibel oder starr sein und kann in einer Vielzahl verschiedener Formen beispielsweise in Form einer Platte, einer zylindrischen Trommel, einer Spirale, eines flexiblen Endlosbandes oder in ähnlicher Form vorliegen.

Die Löcherinjektionsschicht 14, die aus trigonalem Selen oder Gold besteht, injiziert Ladungsträger oder Löcher in die Schicht 16 unter dem Einfluß eines elektrisches Feldes. Die injizierten Ladungsträger sollten dieselbe Polarität wie die mobilen Träger haben, die durch die Transportschicht,nämlich die Schicht 16, während des Abbildungsvorganges transportiert werden. Die Stärke der Schicht aus trigonalem Selen liegt im Bereich von etwa 0,5 μπι bis etwa 10 μΐη vorzugsweise von etwa 1 μπι bis etwa 5 μΐη, während die Stärke der Injektionsschicht aus Gold im Bereich von etwa 0,02 μΐη bis 10 μπι liegt. Die größte und die kleinste Stärke dieser Schicht sind im allgemeinen durch die gewünschten elektrischen Eigenschaften bestimmt und nicht auf eine bestimmte Stärke beschränkt. Die Ladungsträger-oder Lochinjektionsschicht und die Ladungsträgertransportschicht benötigen gleichfalls eine bestimmte Arbeitsfunktionsbeziehung, damit eine Löcherinjektion

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von der ersteren in die letztere leistungsfähig erfolgen kann, während eine Injektion von Ladungsträgern mit entgegengesetztem Vorzeichen so gering wie möglich gehalten wird.

Die Transportschicht 16 besteht aus einer mit einem Halogen dotierten Selen-Arsenlegierung, wobei der prozentuale Anteil des Selens im Bereich von etwa 99,5% bis etwa 99,9% liegt, während der prozentuale Anteil des Arsens im Bereich von 0,1% bis etwa 0,5% liegt. Die Menge an Halogen, beispielsweise an Chlor,Fluor, Jod oder Brom liegt im Bereich von etwa 10 ppm bis etwa 200 ppm vorzugsweise im Bereich von etwa 50 ppm. bis etwa 100 ppm . Ein bevorzugtes Halogen ist Chlor. Während andere Legierungen ein zyklisches Restpotential von 200 Volt oder mehr nach 1000 Kopierzyklen in einem elektrofotografischen System haben, ergeben sich somit bei der Legierung gemäß der Erfindung Restpotentiale von Null bis 25 Volt nach der gleichen Anzahl von Kopierzyklen. Die Stärke dieser Schicht liegt im allgemeinen im Bereich von etwa 5 bis etwa 60 um, vorzugsweise von etwa 25 bis etwa 50 um. Es können andere anorganische Fotoleiter für diese Schicht beispielsweise amorphes Selen, verschiedene andere Selenlegierungen einschließlich Selen-Tellur, Arsen-Schwefel-Selen und mit verschiedenen Halogenmaterialien dotiertes Selen sowie andere geeignete panchromatische anorganische Stoffe verwandt werden.

Die anorganische fotoleitende und Ladungen erzeugende Schicht 18 besteht bei einem Ausführungsbeispiel aus einer Selen-Tellurlegierung mit einem prozentualen Anteil von Selen zwischen etwa 70 bis etwa 90% und einem prozentualen Anteil von Tellur zwischen etwa 10 bis etwa 30%. Vorzugsweise sind in der die Ladungen erzeugenden Schicht 18 etwa 75% Selen und 25% Tellur. Die Stärke dieser Schicht liegt im Bereich von etwa 0,1 um bis etwa 5 um, vorzugsweise von 0,2 bis 1 um. Die die Ladungen erzeugende Schicht hat im allgemeinen eine Stärke, die ausreicht, um wenigstens 90% oder mehr der auftreffenden Strahlung zu absorbieren, die auf

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diese Schicht bei der bildgemäßen Belichtung fällt.

Die elektrisch isolierende Überzugsschicht 20 hat im allgemeinen eine Stärke von etwa 5 bis etwa 25 μΐη, vorzugsweise von etwa 12 bis etwa 18 μπι. Diese Schicht hat im allgemeinen eine Schutzfunktion insofern, als sie die Oberfläche des fotoleitenden Materials vor einem Kontakt mit dem Toner und dem Ozon, der während der Abbildungszyklen erzeugt wird, und vor einer körperlichen Beschädigung durch Kratzer oder ähnliches bewahrt. Die Überzugsschicht verhindert auch, daß Coronaladungen durch die Schicht in die die Ladungen erzeugende Schicht 18 eindringen und von der letzteren in diese Schicht injiziert werden. Vorzugsweise besteht daher die Schicht 20 aus einem Material, das einen hohen Widerstand gegenüber einer Ladungsträgerinjektion und eine niedrige Ladungsträgerbeweglichkeit hat. Die kleinste Stärke dieser Schicht ist durch die Funktion bestimmt, die die Schicht erfüllen muß, wohingegen die größte Stärke durch mechanische Überlegungen und das Auflösungsvermögen bestimmt ist, das die auf Licht ansprechende Vorrichtung zeigen soll. Typische geeignete überzug smaterialien sind Polyäthylen, Polycarbonat, Polystyren, Polyester, Polyurethan und ähnliche Materialien, wobei das Polyurethan, das von der Mobil Corporation oder der Kansai Paint Company erhältlich ist,und Polyester, das von Goodyear Chemical Company erhältlich ist, bevorzugte Materialien der Überzugsschicht sind.

Die Bildung der Isolierschicht über der die Ladungen erzeugenden Schicht kann nach einem der vielen bekannten Verfahren beispielsweise durch Aufsprühen, Eintauchen, Walzenlackieren oder ähnliches erfolgen, wobei eine Lösung eines Schichtmaterials aufgebracht wird. Durch Verdampfen des Lösungsmittels bleibt eine harte, widerstandsfähige Schicht übrig. Es können auch Verfahren angewandt werden, die nicht mit einer Lösung arbeiten.

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Im folgenden wird anhand der Figuren 2A bis 2C die Arbeitsweise eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Elementes beschrieben. Bei dieser Darstellung erfolgt die Anfangsaufladung mit negativer Polarität. Wie es im vorhergehenden angegeben wurde, ist jedoch das Verfahren nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt. Darüberhinaus wird das Verfahren in Verbindung mit einem vorgeschlagenen theoretischen Mechanismus beschrieben, von dem angenommen wird, daß durch ihn das Verfahren arbeitsfähig ist, um die erfindungsgemäße Ausbildung zu verstehen. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß sich dieses Verfahren als arbeitsfähig und hochleistungsfähig über tatsächlich durchgeführte Versuche herausgestellt hat und jede üngenauigkeit in dem vorgeschlagenen theoretischen Arbeitsmechanismus nicht als eine Beschränkung anzusehen ist.

In Figur 2A ist der Lichtempfänger in einem Zustand nach der ersten negativen elektrischen Aufladung gleichmäßig über seine Oberfläche beim Fehlen einer Beleuchtung mittels einer geeigneten elektrostatischen Aufladeeinrichtung, beispielsweise einem Corotron dargestellt. Die negativen Ladungen sitzen auf der Oberfläche der elektrischen Isolierschicht 20. Als Folge der Aufladung bildet sich ein elektrisches Feld über dem Lichtem— pfänger und als Konsequenz des elektrischen Feldes und der Arbeitsfunktionsbeziehung zwischen den Schichten 14 und 16 werden Löcher von der die Ladungsträger injizierenden Schicht in die Ladungsträgertransportschicht injiziert. Die in die Ladungsträgertransportschicht injizierten Löcher werden durch die Schicht transportiert, treten in die die Ladungsträger erzeugende Schicht 18 ein und wandern durch diese Schicht,bis sie die Grenzfläche zwischen der die Ladungsträger erzeugenden Schicht und der elektrisch isolierenden Schicht 20 erreichen, wo sie eingefangen werden. Die in dieser Weise an der Grenzfläche eingefangenen Ladungen bilden ein -elektrisches Feld über der elektrisch

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isolierenden Schicht 20. Es ist somit ersichtlich, daß bei einem Ausführungsbeispiel, bei dem eine negative Aufladung im ersten Aufladungsschritt erfolgt, die Ladungsträgerinjektionsschicht 14 und die Ladungsträgertransportschicht 16 Materialien umfassen müssen, die eine Injektion von Löchern von der ersteren Schicht in die letztere erlauben und es zulassen, daß die Löcher die Grenzfläche zwischen der Schicht 18 und der elektrisch isolierenden Schicht 20 erreichen.

Anschließend wird das Element ein zweites Mal wiederum ohne Beleuchtung mit einer Polarität aufgeladen, die der Polarität entgegengesetzt ist, die bei der ersten Aufladung verwandt wurde, um im wesentlichen die Ladungen zu neutralisieren, die auf der Oberfläche des Elementes sitzen. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erfolgt die zweite Aufladung des Elementes mit positiver Polarität. Nach der zweiten Aufladung sollte die Oberfläche des Lichtempfängers im wesentlichen frei von elektrischen Ladungen sein. Die im wesentlichen neutralisierte Oberfläche wird dadurch hervorgerufen, daß eine Aufladespannung derart gewählt wird, daß eine Anzahl von positiven Ladungen aufgebracht wird, die gleich der Anzahl der vorher aufgebrachten negativen Ladungen ist. Unter dem im wesentlichen neutralisierten Zustand ist dabei zu verstehen, daß die Spannung über dem Lichtempfänger im wesentlichen gleich Null ist.

Figur 2B zeigt den Zustand des Lichtempfängers nach der zweiten Aufladung. In dieser Darstellung sind keine Ladungen auf der Oberfläche des Elementes gezeigt. Die positiven Ladungen, die an der Grenzfläche der Schichten 18 und 20 als Folge der ersten Aufladung sitzen, bleiben an der Grenzfläche am Ende der zweiten Aufladung eingefangen. Es besteht daher nun eine gleichmäßige Schicht negativer Ladungen, die sich an den Grenzschichten 14 und 16 befindet.

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Das Ergebnis der zweiten Aufladung besteht daher darin/ daß ein gleichmäßiges elektrisches Feld über der Ladungsträgertransportschicht und der die Ladungsträger erzeugenden Schicht gebildet wird. Um dieses Ergebnis zu erhalten, ist es von besonderer Bedeutung, daß die negativen Ladungen sich an der Grenzfläche zwischen der die Ladungsträger injizierenden Schicht 14 und der Ladungsträgertransportschicht 16 befinden und daran gehindert werden, in die Transportschicht einzutreten und durch die Transportschicht transportiert zu werden. Aus diesem Grund ist es zwingend notwendig, ein Material für die Ladungsträgertransportschicht zu verwenden, das eine Injektion nur von einer Art der Ladungsträger, nämlich der Löcher, bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erlaubt. Das ist insbesondere dann notwendig, wenn ein Ladungsträgertransportmaterial benutzt wird, das beide Arten von Ladungsträgern transportieren kann.

Wie es in Figur 2C dargestellt ist, wird anschließend das Element mit einem dem Bild entsprechenden Muster einer elektromagnetischen Strahlung belichtet, auf die das die Ladungsträger erzeugende Material, das die Schicht 18 bildet, anspricht. Die Belichtung des Elementes kann durch den elektrisch isolierenden überzug hindurch erfolgen. Als Folge der dem Bild entsprechenden Belichtung wird im Lichtempfänger ein latentes elektrostatisches Bild gebildet. Der Grund dafür besteht darin, daß Loch-Blektronpaare in den vom Licht getroffenen Bereichen der die Ladungsträger erzeugenden Schicht erzeugt werden. Die durch das Licht erzeugten Löcher werden in die Ladungsträgertransportschicht injiziert und wandern durch diese Schicht hindurch, um durch die negativen Ladungen neutralisiert zu werden, die sich an der Grenzfläche zwischen den Schichten 14 und 16 befinden. Die durch das Licht erzeugten Elektronen neutralisieren die positiven Ladungen, die an der Grenzfläche zwischen den Schichten 18 und 20 eingefangen sind. In den Bereichen des Elementes, die

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kein Licht empfangen, bleiben die positiven Ladungen in ihrer ursprünglichen Lage. In den Bereichen, die kein Licht empfangen, bleibt daher ein elektrisches Feld über der Ladungsträgertransportschicht und der die Ladungsträger erzeugenden Schicht, wohingegen das elektrische Feld über denselben Schichten an den Bereichen, die Licht empfangen, auf eine gewisse niedrige Höhe entladen, d.h. herabgesetzt wird, wie es in Figur 2C dargestellt ist.

Das im Element gebildete latente elektrostatische Bild kann zur Bildung eines sichtbaren Bildes mit irgendeinem bekannten Xerographischen Entwicklungsverfahren, beispielsweise durch ein Kaskadenverfahren, ein magnetisches Bürstenverfahren, ein Flüssigentwicklungsverfahren oder ein ähnliches Verfahren entwickelt werden. Das sichtbare Bild wird im typischen Fall mittels einer herkömmlichen übertragungstechnik auf ein Aufnahmeelement übertragen und dort fixiert. Obwohl vorzugsweise das latente elektrostatische Bild mit einem Markierungsmaterial entwickelt wird, kann das Bild auch in anderer Weise verwandt, beispielsweise mit einer elektrostatischen Abtasteinrichtung gelesen werden.

Wenn die erfindungsgemäße Lichtempfängervorrichtung für die Herstellung zusätzlicher Kopien wiederbenutzt werden soll, wie es bei einer umlaufenden xerographisehen Vorrichtung der Fall ist, muß jede Restladung, die auf dem Lichtempfänger nach der übertragung des sichtbaren Bildes auf ein Aufnahmeelement bleibt, im typischen Fall vor jeder Wiederholung des Kopierzyklus ebenso wie jedes Resttonermaterial nach der übertragung des Bildes beseitigt werden. Im allgemeinen kann die Restladung vom Lichtempfänger dadurch entfernt werden, daß die Luft über dem elektrisch isolierenden überzug des Lichtempfängers ionisiert wird, während die fotoleitende Ladungsträger erzeugende Schicht gleichmäßig beleuchtet und geerdet ist. Beispielsweise können die Ladungen über eine Wechselspannungscoronaentladung beim Vorliegen einer Beleuchtung von einer Lichtquelle entfernt werden, wobei

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vorzugsweise eine geerdete leitende Bürste in einen Kontakt mit der Oberfläche des Lichtempfängers beim Vorliegen einer derartigen Beleuchtung gebracht wird. Das letzte Verfahren wird auch Resttonerteilchen entfernen,die auf der Oberfläche des Lichtempfängers' übriggeblieben sind.

Wahlweise kann bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch eine separate Schicht, d.h. eine Locheinfangschicht vorgesehen sein, die zwischen der die Ladungsträger erzeugenden Schicht und der Überzugsschicht liegt und aus denselben Materialien besteht, wie es bezüglich der Lochtransportschicht beschrieben wurde. Diese Locheinfangschicht und die Lochtransportschicht können in ihrer Zusammensetzung im wesentlichen ähnlich oder verschieden sein. Die Locheinfangschicht kann somit aus einer mit einem Halogen dotierten Selen-Arsenlegierung.bestehen, wobei der prozentuale Gewichtsanteil des Selens bei etwa 95% bis etwa 99,9% und vorzugsweise bei etwa 99% bis etwa 99,9% liegt, wobei der prozentuale Gewichtsanteil des Selens bei etwa 0,1% bis etwa 5% und vorzugsweise bei 0,1 bis 1% liegt. Die Menge an Halogenmaterial beträgt etwa 10ppm bis etwa 200ppm und vorzugsweise 20 ppm. bis 100 ppm .Die Locheinfangsschicht kann auch aus Selen-, Arsen-Schwefel-Selenlegierungen, organischen Materialien wie aromatischen Aminen und ähnlichen Materialien bestehen.

Die Stärke der Locheinfangsschicht liegt im Bereich von etwa Ο,ΟΙμπι bis etwa 5μπι, vorzugsweise von etwa 0,01μΐη bis etwa 1μπι. Die kleinste Stärke der Locheinfangsschicht kann kleiner oder größer sein, die Locheinfangsschicht muß jedoch eine ausreichende Stärke haben, um für einen ausreichenden Einfang der Löcher an der überzugsgrenzflache zu sorgen. Die maximale Stärke ist durch die Höhe der Lichtabsorption in der Einfangschicht bestimmt. Im idealen Fall ist es wünschenswert, daß im wesentlichen das gesamte Licht in der hochempfindlichen Ladungsträger

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erzeugenden Schicht aus Se-Te absorbiert wird. Einfangsschichten beispielsweise aus Selenlegierungen absorbieren viel Licht, wobei die Höhe der Absorption von der Stärke der Schicht und der Wellenlänge des Lichtes abhängt. Die Lichterzeugung mobiler Träger (Löcher) erfolgt weniger wirksam in der Einfangsschicht als in der die Ladungsträger erzeugenden Schicht, so daß die Empfindlichkeit geringer ist. Es ist daher wünschenswert, eine Einfangsschicht vorzusehen, die so dünn wie möglich ist, solange die Stärke der Schicht mit einem wirksamen Einfang der injizierten Löcher,die von der Rückseite des Aufbaus kommen, verträglich ist.

Die Locheinfangsschicht, die zwischen der die Ladungsträger erzeugenden Schicht und der isolierenden Uberzugsschicht liegt, ist wichtig, da dann, wenn die Löcher d.h. die positiven Ladungen, nicht wesentlich an der Grenzfläche zwischen den oben beiden erwähnten Schichten festgehalten werden, die Wirksamkeit der Lichtempfängervorrichtung nachteilig beeinflußt wird, wenn solche Löcher frei zurück zu der die Ladungsträger erzeugenden Schicht wandern können. Wenn einige Löcher wandern können, werden sie zu der Elektrodenschicht wandern und die negativen Ladungen neutralisieren, die zwischen der Löcherinjektionsschicht und der Transportschicht liegen, was die Gesamtspannung herabsetzt, die für den sich anschließenden Abbildungsvorgang ausgenutzt werden kann. Das würde das Abbildungssystem nachteilig beeinflußen und gleichzeitig die Wirksamkeit der Vorrichtung vermindern und die zyklischen Eigenschaften einer derartigen Vorrichtung instabil machen. Es ist wichtig darauf hinzuweisen, daß die Vorrichtung auch ohne Einfangsschicht arbeitet, daß jedoch in Abhängigkeit vom Ausmaß und der Frequenz der Wanderung der Löcher durch das System die Menge an Löchern, die an der Grenzfläche zwischen der die Ladungsträger erzeugenden Schicht und der Isolierschicht festgehalten wird, sich ändert, was zu einer zyklischen Instabilität führt. Die auf Licht ansprechende Vor-

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richtung kann ohne Einfangsschicht lichtempfindlich bleiben, wobei jedoch höhere Anfangsfelder erforderlich sind, um die Vorrichtung wirksam zu machen, und der Nachteil der Verwendung höherer Felder darin besteht, daß diese ein Durchbrechen des Systems bewirken^ und mehr Ozon erzeugt wird, so daß sich in manchen Situationen Umweltprobleme ergeben. Vorzugsweise werden niedrigere Spannungen verwandt, was effektiver und stabiler ist, wobei weiterhin bei einer Locheinfangsschicht der Dunkelzerfall des Systems, d.h. der Ladungsverlust bezeichnend besser ist, so daß der Dunkelzerfall im wesentlichen herabgesetzt ist.

Die Einfangsschicht kann nach vielen verschiedenen Verfahren gebildet werden. Bei einem Verfahren wird ein separater Tigel in einer Vakuumbeschichtungseinrichtung verwandt, der eine kleine Menge einer Selen-Arsenlegierung enthält, wobei das Gewicht dieser Legierungsmenge vorher so geeicht und berechnet wurde, daß sich die gewünschte Stärke der Einfangsschicht ergibt. An die Ausbildung der die Ladungsträger erzeugenden Schicht anschließend wird das Legierungsmaterial unter Verwendung eines bestimmten vorgeschriebenen Zeittemperaturprogramms verdampft. Ein typisches Programm umfaßt eine Verdampfung über 5 Minuten, wobei während dieser Zeit die Temperatur des Tigels von 80⁰C auf 415°C ansteigt.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel wird das folgende Verfahren zur Bildung der Einfangsschicht verwandt. Anschließend an die Bildung der Injektionsschicht wird ein Tigel, von dem das Selen oder Gold vollständig zur Bildung der Injektionsschicht verdampft wurde, teilweise abkühlen gelassen und auf einer konstanten Durchwärmtemperatur von im typischen Fall 80⁰C gehalten. Diese Temperatur ist ausreichend niedrig, damit eine kleine Menge des Dampfes für die Transportschicht, die anschließend an

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die Bildung der Transportschicht gebildet wurde, sich auf dem Tigel für die Injektionsschicht niederschlägt. Anschließend an die Bildung der die Ladungen erzeugenden Schicht wird die Temperatur des Schiffchens, auf der eine kleine Menge des Materials der Transportschicht kondensiert ist, von etwa 80⁰C auf etwa 415°C in etwa 4 Minuten erhöht, so daß ;das Kondensat wieder verdampft. Das wiederverdampfte Material schlägt sich oben auf der die Ladungen erzeugenden Schicht zur Bildung der Einfangsschicht nieder.

Im folgenden wird die Erfindung anhand bestimmter Ausführungsbeispiele beschrieben, wobei darauf hinzuweisen ist, daß die Erfindung nicht auf die in den Beispielen angegebenen Materialien, Bedingungen, Prozeßparameter und ähnliches beschränkt ist. Alle Anteile und Prozentangaben sind Gewichtsanteile, wenn es nicht, anders angegeben ist.

Beispiel I

Eine auf Licht ansprechende Vorrichtung wurde dadurch gebildet, daß der Reihe nach mehrere diskrete anorganische Schichten auf ein 12,7 χ 10 cm starkes abgeschliffenes und geätztes Aluminiumsubstrat in einer Standardvakuumbesehichtungsvorrichtung bei

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einem üntergrunddruck von 1 bis 2x10 Torr, d.h. mmHg aufgedampft wurden.

Das Aluminiumsubstrat wurde zunächst au£ 110 bis 119°C erhitzt. Während das Substrat in diesem Temperaturbereich gehalten wurde, wurde hochreines Selen von einem Edelstahlschiffchen aus auf das Substrat niedergeschlagen, dessen Temperatur über eine Zeitdauer von 13 Minuten von etwa 25 bis 33O⁰C erhöht wurde. Bei dem Kontakt mit dem erhitzten Substrat bildet der kondensierende Selendampf sofort eine Schicht aus trigonalem Selen mit einer Stärke von etwa 3μπι. Die Substrattemperatur wurde anschließend auf 65 bis 80⁰C zur Vorbereitung der anschließenden Aufdampfungen herabgesetzt.

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Anschließend wurde die Transportschicht dadurch gebildet, daß von einem Tigel aus eine Selen-Arsenlegierung mit einer Zusammensetzung von 0/33% Arsen, 20 ppm Chlor und 99,6% Selen in einer Stärke von 60μΐη auf die Schicht aus trigonalem Selen niedergeschlagen wurde. Während dieses Arbeitsschrittes wurde die Substrattemperatur bei 65 bis 70⁰C gehalten, wurde die Temperatur des Tigels mit der Legierung von etwa 25 auf etwa 290⁰C erhöht und wurde die Aufdampfung in 27 Minuten vollendet.

Bei einer Substrattemperatur im Bereich von 6 6 bis 67⁰C wurde anschließend die die Ladungsträger erzeugende Schicht oben auf der Transportschicht niedergeschlagen. Gepreßte Pellets aus einer pulverisierten Selen-Tellurlegierung mit 75% Selen und 25% Tellur wurden über eine Zeitdauer von 11 Minuten von einem Tigel verdampft, dessen Temperatur von 190 auf 405⁰C erhöht wurde. Die Folge war eine Schicht aus einer Selen-Tellurlegierung mit einer Stärke von 0,3μΐη. Der oben beschriebene Aufbau aus drei Schichten wurde dann mit einer 18μπι starken Schicht aus Vitel, d.h. einem Polyesterharz, das von der Goodyear Chemical Company erhältlich ist, nach einem herkömmlichen Lösungsaufsprühverfahren überzogen.

Beispiel II "7*

Eine auf Licht ansprechende Vorrichtung wurde im wesentlichen in derselben Weise wie beim Beispiel I mit der Ausnahme hergestellt, daß ein zylindrisches Aluminiumrohr mit einem Durchmesser von annähernd 11,7cm und einer Länge von 40,6cm als Substrat verwandt wurde, wobei das Material der Transportschicht eine Legierung aus 0,12 % Arsen, 87ppm Chlor und 99,9% Selen war, die die Ladungsträger erzeugende Schicht eine Stärke von 0,6μΐη hatte und die Uberzugsschicht statt aus Polyester aus einem Polyurethanmaterial bestand.

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Beispiel III

Das Verfahren des Beispiels I wurde mit der Ausnahme wiederholt, daß die Transportschicht aus 0,5% Arsen, 99,5% Selen und 20ppm Chlor bestand.

Beispiel IV

Das Verfahren des Beispiels II wurde mit der Ausnahme wiederholt, daß die Transportschicht aus 0,2% Arsen, 99,8% Selen und 100 ppm Chlor bestand.

Beispiel V

Das Verfahren des Beispiels II wurde mit der Ausnahme wiederholt, daß die Transportschicht aus 0,33% Arsen, 99,6% Selen und 100 ppm Chlor bestand.

Beispiel VI

Das Verfahren des Beispiels II wurde mit der Ausnahme wiederholt, daß die Transportschicht aus 0,4% Arsen, 99,6% Selen und 200ppm Chlor bestand.

Beispiel VII

Das Verfahren des Beispiels I wurde mit der Ausnahme wiederholt, daß die die Ladungsträger erzeugende Schicht aus einer Selen-Tellurlegierung bestand, die 80% Selen und 20% Tellur enthielt, wobei die Stärke der Schicht Ο,βμΐη betrug .

Wenn die auf Licht ansprechenden Vorrichtungen der Beispiele I,II,III,IV,V,VI und VII dazu benutzt wurden, unter Verwendung eines Äbbildungsverfahrens mit Doppelaufladung Bilder in der im vorhergehenden anhand der Figuren 2A bis 2C dargestellten

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Weise zu bilden, dann ergaben sich Bilder guter Qualität und hohen Auflösungsvermögens, die mit Bildern vergleichbar waren, die mit herkömmlichen Lichtempfängern unter Verwendung bekannter xerographischer Abbildungsverfahren mit einer einzigen Aufladung gebildet werden. Die Vergleiche basieren auf optischen Prüfungen.

Beispiel VIII

Ein Golddraht mit einem Durchmesser von 0,051cm, der von Engelhard Industries, Cartered, New Jersey, erhalten wurde, wurde in Stücke mit einer Länge von 1,3 bis 2,5 cm geschnitten und aus einem Molybdäntigel auf ein Aluminiumsubstrat in einer Stärke von 381 χ 10 cm bei Raumtemperatur und einem Druck von

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10 mmHg aufgedampft. Der sich ergebende Goldfilm hatte eine Stärke von 0,1 μηι und wurde anschließend mit einem Glimmentladungsplasma bei einem Druck von 50umHg behandelt und gleichzeitig auf 45°C erwärmt. Anschließend wurde ein 60μπι starker Film aus einer mit einem Halogen dotierten Selen-Arsenlegierung (99,6% Selen, 0,33% Arsen, 20ppm Chlor) auf die Goldschicht

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bei 60⁰C und 10 mmHg aufgedampft, wobei diese Schicht sowohl als Transportschicht als auch als Ladungsträger erzeugende Schicht dient.

Das obige Verfahren liefert eine anorganische auf Licht ansprechende Vorrichtung in Schichtbauweise aus einem Aluminiumsubstrat, das mit einer Goldinjektionsschicht überzogen ist, die ihrerseits mit einer kombinierten Ladungstransport- und Ladungserzeugungsschicht aus einer mit Halogen dotierten Arsen-Selenlegierung überzogen ist.

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Beispiel IX

Eine anorganische auf Licht ansprechende Vorrichtung in Schichtbauweise wurde entsprechend dem Beispiel VIII mit der Ausnahme gebildet/ daß auf die Schicht aus einer mit einem Halogen dotierten Selen-Arsenlegierung eine separate Schicht, d.h. eine Ladungsträger erzeugende Schicht mit einer Stärke von 0/3μπι aufgebracht wurde, die aus einer Legierung aus 75 Gewichtsprozent Selen, 21 Gewichtsprozent Tellur und 4 Gewichtsprozent Arsen bestand, was zu einer auf Licht ansprechenden Vorrichtung in Schichtbauweise führte.

Beispiel X

Das Verfahren gemäß Beispiel IX wurde mit der Ausnahme wiederholt, daß die die Ladungsträger erzeugende Schicht mit einer Locheinfangsschicht überzogen wurde, die eine Stärke von 0,1 μ-m hatte und aus einer Selen-Arsenlegierung bestand, die 98% Selen und 2% Arsen enthielt.

Beispiel XI

Die auf Licht ansprechenden Vorrichtungen, die bei den Beispielen VIII und IX hergestellt wurden, wurden bei Raumtemperatur mit einem organischen Polyurethanüberzug unter Verwendung einer Spritzpistole überzogen, der eine Stärke von 12μπι hatte.

Wenn diese überzogene Lichtempfangsvorrichtungen bei einem Abbildungssystem mit Doppelaufladung, d.h. mit einer Aufladung mit gleichmäßigen negativen Ladungen und einer sich anschließenden Aufladung mit einer gleichen Anzahl positiver Ladungen verwandt wurden, ergaben sich Bilder hoher Qualität und ausgezeichneter Auflösung.

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Beispiel XII

Die bei dem Beispiel VIII und IX hergestellten auf Licht ansprechenden Vorrichtungen wurden mit auf Licht ansprechenden Vorrichtungen mit Injektionsschichten aus anderen Materialien verglichen, wobei sich die folgenden Ergebnisse zeigten:

Material Lochinjektionswirkungsgrad

Gold 100%

Kupfer 14%

Cadmium 10%

Zink 13%

Chrom 12%

Beispiel XIII

Eine auf Licht ansprechende Vorrichtung wurde im wesentlichen in derselben Weise wie beim Beispiel I mit dem Zusatz hergestellt, daß eine Einfangsschicht mit einer Stärke von 0,1μπι oben auf der Ladungsträger erzeugenden Schicht"aus Selen-Tellur ausgebildet wurde. Die Einfangsschicht wurde dadurch gebildet, daß eine abgewogene Menge einer Legierung aus 0,33% Arsen, 20ppm Chlor und 99,6% Selen aus einem erhitzten Tigel in einem separaten Aufdampfungsschritt aufgedampft wurde.

Die Injektionsschicht aus trigonalem Selen wurde durch Aufdampfen von Selen von einem erhitzten Tigel wie beim Beispiel I gebildet. Dieser Tigel, von dem das Selen aufgedampft worden war, wurde mit einer Menge der obigen Legierung gefüllt, die so berechnet war, daß sich ein Niederschlag mit einer Stärke von 0,1μπι ergab. Zusätzlich wurden zwei weitere andere Tigel wie beim Bei-

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spiel I verwandt, von denen einer das Material für die Transportschicht und der andere das Material für die die Ladungsträger erzeugende Schicht enthielt, wobei die Materialien von diesem Tigel wie beim Beispiel I aufgedampft wurden. Anschließend wurde die Temperatur des Tigels, der das Material für die Locheinfangsschicht enthielt, von etwa 175°C auf etwa 340⁰C erhöht und erfolgte ein Aufdampfen über eine Zeitdauer von 3 Minuten. Die fertiggestellte aus vier Schichten aufgebaute Vorrichtung, die eine Lochinjektionsschicht umfaßt, die mit einer Transportschicht überzogen ist, die ihrerseits mit einer Ladungsträger erzeugenden Schicht überzogen ist, auf der sich schließlich eine Locheinfangsschicht befindet, wurde mit einem Polyesterharz (Vitel) in einer Stärke von 15μπι beschichtet.

Beispiel XIV

Eine auf Licht ansprechende Vorrichtung wurde im wesentlichen in derselben Weise wie beim Beispiel II mit der Ausnahme hergestellt, daß die Locheinfangsschicht über der die Ladungsträger erzeugenden Schicht durch eine Wiederaufdampfungstechnik gebildet wurde. Während der Aufdampfung der Transportschicht und der die Ladungsträger erzeugenden Schicht wurde der Tigel mit dem trigonalen Selen,von dem das Material der Injektionsschicht aufgedampft wurde, bei der Umgebungstemperatur, nämlich bei der Temperatur der Beschichtungsvorrichtung gelassen. Während dieser Zeit nahm seine Temperatur von etwa 35°C auf etwa 80⁰C zu, wobei eine kleine Menge des Materials der Transportschicht, die sich darauf niederschlug, dazu benutzt wurde, die Injektionsschicht auszubilden. Im Unterschied zum Beispiel II wurde dieser leere Tigel bei etwa 25O⁰C während der Aufdampfung der Transportschicht und der die Ladungsträger erzeugenden Schicht gehalten, so daß kein Material darauf kondensierte.

Nach dem Niederschlag der die Ladungsträger erzeugenden Schicht wurde die Temperatur des oben erwähnten Tigels von 80⁰C auf etwa

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415°C erhöht/ um dadurch die kleine Menge an niedergeschlagenem Locheinfangsmaterial zu verdampfen und oben auf der die Ladungsträger erzeugenden Schicht zu kondensieren, wodurch der oberste überzug in Form der Locheinfangsschicht mit einer Stärke von Ο,ΟΙμπι gebildet wurde.

Wenn die auf Licht ansprechenden Vorrichtungen der Beispiele XIII und XIV dazu benutzt wurden, Bilder unter Verwendung eines Abbildung sverfahrens mit Doppelaufladung zu bilden, das im vorhergehenden im einzelnen anhand der Figuren 2A bis 2C beschrieben wurde, dann ergaben sich Bilder guter Qualität mit hoher Auflösung, die mit Bildern vergleichbar waren, die mit herkömmlichen Lichtempfängern unter Verwendung bekannter xerographischer Abbildungsverfahren mit einer einzigen Aufladung gebildet werden. Die Vergleiche beruhen auf optischen Beobachtungen.

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Claims (8)

A.jBRÜNECKER DW--INO H. KINKELDEY W. STOCKMAIR CW-IMG -AaE(CMJKH K. SCHUMANN ORKKHAT [>Pl_-PHVS P. H. JAKOB DtPL-ING. G. BEZOLD cn neu Nat > cin_-oeM 8 MÜNCHEN 22 MAXIMILIANSTRASSE 43 P 15 993-40/Da 4. März 1981 Xerox Corporation Xerox Square Rochester, New York 14644 AUF LICHT ANSPRECHENDE VORRICHTUNG IN SCHICHT-BAUWEISE UND ELEKTROFOTOGRAFISCHES ABBILDUNGSVERFAHREN UNTER VERWENDUNG EINER DERARTIGEN VOR-RICHTUNG PATENTANSPRÜCHE

1. Auf Licht ansprechende Vorrichtung in Schichtbauweise, gekennzeichnet durch

a) ein Substrat (12),

b) eine Schicht (14) aus einem Lochinjektionsmaterial, das Löcher in eine auf ihrer Oberfläche befindliche Schicht injezieren kann, wobei die Schicht (14) aus trigonalem Selen oder Gold besteht,

c) eine Lochtransportschicht (16) in Arbeitskontakt mit der Lochinjektionsschicht (14), wobei die Lochtransportschicht (16) aus einer mit einem Halogen dotierten Selen-Arsenlegierung besteht, deren prozentualer Gewichtsanteil an Selen 99,5% bis 99,9% beträgt, deren prozentualer Gewishtsanteil an Arsen 0,1% bis 0,5%

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beträgt und deren Halogenanteil 10 ppm bis 200ppm beträgt,

d) eine Ladungen erzeugende Schicht (18) , die über der Lochtransportschicht (16) liegt Und aus einer Selen- und Tellurlegierung besteht,wobei die dieLadungen erzeugende Schicht (18) eine Stärke im Bereich von 0,1 μΐη bis 5 μΐη hat und

e) eine Schicht (20) aus einem elektrisch isolierenden organischem Harzmaterial, die über der die Ladungen erzeugenden Schicht (18) liegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochinjektionsschicht (14) aus trigonalem Selen besteht, daß das Substrat (12) leitend ist und daß die isolierende Uberzugschicht (20) aus einem organischen Härzmaterial aus einem Polyester-oder Polyurethanmaterial besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (12) aus Aluminium besteht, daß die Lochtransportschicht (16) aus Selen-Arsen 99/9%Selen, 0,1% Arsen und 50 bis lOOppm eines Halogenmaterials umfaßt und daß die isolierende Uberzugsschicht (20) aus einem organischen Harz aus einem Polyesterharz besteht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke der Substratschicht (12) im Bereich von 12,7 χ 10~³ bis 508 χ 10""³ cm liegt, daß die Stärke der Schicht (14) aus dem Lochinjektionsmaterial im Bereich von 0,5μπι bis 10μΐη liegt und daß die isolierende Überzugsschicht (20) aus einem organischen Harzmaterial eine Stärke von 5μπι bis 25μπι hat.

5. Elektrofotografisches Abbildungsverfahren unter Verwendung einer auf Licht ansprechenden Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf Licht ansprechende Vorrichtung mit negativen elektrostatischen Ladungen aufgeladen wird, daß die Vorrichtung anschließend mit positiven

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elektrostatischen Ladungen aufgeladen wird, um im wesentlichen die auf der Oberfläche der Vorrichtung sitzenden negativen Ladungen zu neutralisieren,und daß die Vorrichtung mit einem bildgemäßen Muster einer elektromagnetischen Strahlung belichtet wird, auf die das die Ladungsträger erzeugende Material anspricht, wodurch ein latentes elektrostatisches Bild auf der auf Licht ansprechenden Vorrichtung gebildet wird,und daß wahlweise das latente elektrostatische Bild anschließend an seine Entwicklung auf einen permanenten Träger übertragen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladungsinjektionsschicht aus trigonalem Selen besteht, daß das Substrat leitent ist, daß die Transportschicht aus Selen-Arsen 99,9% Selen, 0,1% Arsen und 50 bis 100ppm eines Halogenmaterials umfaßt und daß die isolierende Überzugsschicht aus einem organischen Harz aus einem Polyester-oder Polyurethanmaterial besteht.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke der Substratschicht im Bereich von 12,7 bis 254 χ 10 cm liegt, daß die Stärke der Schicht aus dem Lochinjektionsmaterial im Bereich von 0,5 bis 10μΐη liegt, daß die Stärke der Lochtransportschicht im Bereich von 5μΐη bis 60μΐπ liegt, daß die Stärke der die Ladungen erzeugenden Schicht im Bereich von 0,1 um bis 5μΐη liegt und daß die isolierende Überzugsschicht aus einem organischen Harzmaterial eine Stärke von 5μπι bis 25μιη hat.

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