DE2016051A1 - Verfahren zur Herstellung einer Selen enthaltenden zerbrechbaren Schicht, insbesondere für eine elektrophotografische Vervielfältigungsanordnung, sowie nach diesem Verfahren hergestellte Schicht - Google Patents

Description

Verfahren zur Herstellung einer Selen enthaltenden zerbrechbären Schicht, insbesondere für eine elektrophotografische Yervielfältigungsanordnung, sowie nach diesem Verfahren hergestellte Schicht

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Abbildungssysterne und insbesondere auf ein Wanderungs-Abbildungssystem sowie auf neue Verfahren zur Herstellung besonders bevorzugter und optimaler Abbildungsteile zur Verwendung in Abbildungssystemen, Nähere Einzelheiten derartiger Abbildungssysteme finden sich in den "Studies on Inorganic-Organic Polymer Interfaces"", 8 Polymer Preprints Nr. 2, September 1967, von Chiang & Ing.

Es ist bereits ein Wanderungs-Abbildungssystem entwickelt worden, das Bilder hoher Qualität und hoher Dichte zu erzeugen imstande ist, die sich durch kontinuierliche Tönung und hohes Auflösungsvermögen auszeichnen. Ein Beispiel für ein derartiges Abbildungssystem findet sich in der britischen Patentschrift Nr, 4 Λ32. 365.

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Gemäß einem Ausführungsbeispiel des in der genannten britischen Patentschrift beschriebenen Systems enthält ein Abb il düngst eil eine Trägerschicht und eine darüber liesende Schicht aus erweichbarem Material, in welchem sich lichtempfindliche Teilchen befinden. Auf. diesem Abbildungsteil wird wie folgt ein Bild erzeugt: Zunächst wird auf dem betreffenden Teil ein latentes Bild erzeugt, z.B. durch gleichmäßiges elektrostatisches Aufladen und belichten des betreffenden Teils mit bildmäßig verteilter aktivierender elektromagnetischer Strahlung. Das Abbildungsteil wird dann entwickelt, indem es einem Lösungsmittel ausgesetzt wird, welches lediglich die erweichbare Schicht auflöst. Die lichtempfindlichen Teilchen, die von der Strahlung erreicht worden sind, wandern durch die erweichte und aufgelöste Schicht hindurch, wodurch ein dem Strahlungsbild eines Originals entsprechendes Bild von Teilchen, die gewandert sind, auf der Trägerschicht zurückbleibt. Das Material der erweichbaren Schicht wird sodann nahezu vollständig abgewaschen. Das Teilchenbild oder Partikelbild kann dann auf der Trägerschicht fixiert werden. Bei vielen bevorzugten lichtempfindlichen Teilchen ist das durch das zuvor genannte Verfahren erzeugte Bild ein Negativ eines positiven Originals. Dies bedeutet, daß das jeweils erzielte Partikelbild dem Licht entspricht, das auf entsprechende Bereiche des Abbildungsteils aufgetroffen ist. Es sind jedoch auch Positiv-Positiv-Systeme möglich, indem die Bildparameter geändert werden. Diejenigen Teile des lichtempfindlichen Materials, die nicht zu der Trägerschicht hin wandern, werden mit Hilfe eines Lösungsmittels zusammen mit der erweichbaren Schicht abgewaschen.

Bei dem in der oben erwähnten britischen Patentschrift beschriebenen Entwicklungsverfahren und bei anderen in der belgischen Patentschrift Nr. 732 140 besc-hriebenen Entwick-

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lungsverfahren kann die jeweils vorgesehene erweichbare Schicht zumindest teilweise auf der. Trägerschicht zurückbleiben, und zwar insbesondere dann, wenn das Wander-Material einer lichtempfindliches Wander-Material enthaltenden Schicht veranlaßt wird, in bildmäßiger Verteilung in eine erweichbare Schicht hinein zu wandern, und zwar auf Grund des Mechanismus der Erweichung der betreffenden erweichbaren Schicht. Dies steht im Gegensatz zur Auflösung und Abwaschung, der betreffenden Schicht mit der Wirkung, daß zerbrechbares Material zu der Trägerschicht hinwandert.

In der genannten belgischen Patentschrift ist ein generelles und speziell bevorzugtes Abbildungsteil in Form einer Schicht. beschrieben, die aus einem erweichbaren Material bestehtj das im typischer Weise auf einer Trägerschicht aufgebracht ist, und zwar zusammen mit einer Schicht" aus einem zerbreehbaren und vorzugsweise partikelförmigen, lichtempfindlichen Wander-Material, das die Oberfläche der erweichbaren Schicht berührt. Ausführungsformen eines solchen Abbildungsteils umfassen ein zugehöriges Gebilde, bei dem die Wander-Schicht mit einem zweiten Überzug aus einem erweichbaren Material überzogen ist, welches die Wander-Schicht umgibt* Die hierbei verwendete zerbre_chbare Schicht betrifft irgendeine Wander-Schicht und insbesondere alle Formen der angegebenen Wander-Schichten, einschließlich der sogenannten Schweizer-Käse-Schichten und solcher Schichten, die diskrete Partikel enthalten, sowie solcher Schichten, die augenscheinlich nehr mechanisch durchgehende Schichten mit einem mikroskopischen Netzwerk von Linien enthalten,, bei denen die Schichten mechanisch schwach sind. Anstelle solcher Linien können auch andere Mittel vorgesehen sein, durch die die betreffenden Schichten zerbrechbar sind und für die Ausführung des Verfahrens nicht vollständig mechanisch zusammenhangen. Dabei wira bei den Abbildungsteilen und ihren

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Äquivalenten auf eine elektrische Aufladung hin eine Bildbelichtung vorgenommen, und zwar mit aktivierender Strahlung, und sodann bewirkt ein Losungsmxttelkontakt eine selektive Materialablagerung auf der Trägerschicht in Bildkonfiguration.

Unter dem hier benutzten Ausdruck "berühren" wird entsprechend der in dem Buch "Websters New Collegiate Dictionary", zweite Ausgabe von 1960, gegebenen Definition eine tatsächliche Berührung bzw. eine Annäherung im Sinne einer noch nicht erfolgten Berührung verstanden.

Die Erfindung ist insbesondere auf Verfahren zur Herstellung neuer, elektrisch lichtempfindlicher zerbrechbarer Wander-Schichten aus Selen gerichtet, die sich als optimale Ergebnisse in Wander-Abbildungssystemen liefernde Schichten herausgestellt haben. Da in der oben erwähnten belgischen Patentschrift die Bildwanderung speziell behandelt worden ist und da ferner näher beschrieben ist, wie Abbildungsteile unter Zugrundelegung von erweichbaren Schichten und Trägerschichtteilen gebildet werden können, werden die Offenbarung in der genannten belgischen Patentschrift als Grundlage für die vorliegende Erfindung betrachtet.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Abbildungsteiles zu schaffen. Dabei soll insbesondere ein neues Verfahren zur Herstellung eines aus einzelnen Schichten bestehenden Abbildungsteiles geschaffen werden, das sich für die Verwendung in einem Wanderungs-Abbildungssystem eignet. Das neue Verfahren soll dabei insbesondere eine zerbrechbare Schicht aus Selen herzustellen gestatten, welches der Oberfläche einer erweichbaren Schicht benachbart ist. Die zerbreottbare Schioht

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soll dabei zumindest teilweise in der Fläche der erweichbaren Schicht eingebettet sein. Für die Herstellung der erwähnten Schicht soll dabei insbesondere amorphes Selen verwendet werden, das zumindest teilweise in der Oberfläche der erweichbaren Schicht eingebettet ist. Schließlich soll das neu zu schaffende Verfahren eine zerbrechbare Schicht herzustellen gestatten, bei der einzelne Teilchen oder Partikel vollständig in einer Fläche einer erwe.iuhbare.n Schicht eingebettet und dieser Fläche benachbart sind.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung einer Selen enthaltenden zerbrechbaren Schicht, die zumindest teilweise in" eine-r thermoplastischen Dampfaufηahmeflache eingebettet ist, insbesondere für eine elektrophotografische Vervielfältigungsanordnung. Dieses Verfahren ist erfindungsgemäß dadurch ge-> kennzeichnet, daß eine thermoplastische Dampfaufnahmefläche mit einer Schmelzviskosität zwischen der 10 und etwa 10 Poise geschaffen wird, daß.Selen auf"der thermoplastischen Dampf aufnahmefläche in Vakuum aufgedampft wird und daß die Vakuumaüfdampfung über eine solche Zeitspanne durchgeführt wird, daß eine zerbrechbare Selenschicht in einer Dicke zwischen etwa 0,01 und etwa 2 Mikron gebildet ist,

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird also eine Selen enthaltende zerbrechbare Schicht hergestellt, bei der das Selen einer weiteren Schicht benachbart ist, welche vorzugsweise eine erweichbare Schicht ist. Diese erweichbare Schicht ist wiederum vorzugsweise thermoplastisch* Der Selenanteil der zerbrechbaren Schicht enthält vorzugsweise amorphes Selen; er kann Legierungen bzw. Mischungen aus amorphem Selen mit Arsen, Tellur, Antimon, Thallium,' Wismut und Mischungen dieser Elemente enthalten sowie andere Stoffe,

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einschließlich nahezu reines amorphes Selen. Es können aber auch reines amorphes Selen oder Legierungen aus amorphem Selen verwendet werden, das mit bestimmten Stoffen, wie Halogenen, dotiert ist. Beispiele hierfür finden sich in der US-Patentschrift 3 312 548.

Durch die im folgenden noch näher beschriebenen optimalen Verfahren werden amorphes Selen enthaltende bevorzugte zerbrechbare Schichten geschaffen, bei denen das Selen in optimaler Weise zumindest teilweise in der erweichbaren Schicht eingebettet ist. Das amorphe Selen ist dabei nahezu vollständig durch kleine, diskrete Teilchen gebildet, die in der erweichbaren Schicht eingebettet sind. Diese Schichten liefern Bilder von optimaler Qualität. Bevorzugte Filme oder Schichten, die unter Lieferung von kommerziell annehmbaren Bildern belichtet werden können, weisen Teilchen bzw. Partikel auf, die ebenfalls zumindest teilweise in einer erweichbaren Schicht eingebettet sind, die aber zunächst mechanisch mit anderen Teilchen bzw. Partikeln zusammengeführt werden, wie z.B. in Stäbchenart.

An Hand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in einer Schnittansicht zum Teil schematisch ein lichtempfindliches Teil gemäß der Erfindung. Fig. 2 zeigt zum Teil schematisch eine Ausführungsform einer Vorrichtung, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist.

Fig. 3 veranschaulicht schematisch in einer Teilansicht die Ausführung einer bevorzugten Verfahrensweise gemäß der Erfindung.

Fig. 4 bis 9 zeigen durchgehend getönte lithographische Abzüge von Elektronen-Mikrophotographien, die verschiedene Formen von amorphes Selen enthaltenden zerbrechbaren Schichten

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enthalten, welche durch Verfahren gemäß der Erfindung hergestellt sind, wobei in Fig. 8 ein erweichbares Schichtmaterial in Querschraffur veranschaulicht ist. Fig. 10 zeigt in etwa 20 000-facher Vergrößerung eine Mikrophotografie eines Querschnitts eines Abbildungsteiles und insbesondere eine durch Anwendung eines optimalen Verfahrens gemäß der Erfindung vollständig in einer Isolierschicht eingebettete photoleitende Schicht.

In Fig. 1 bis 10 sind ein Ausführungsbeispiel eines Abbildungsteiles 10 und eine tatsächliche Mikrophotographie dargestellt. Das Abbildungsteil 10 enthält eine Trägerschicht 11, und eine erweichbare Schicht 12. Die erweichbare Schicht enthält in Nachbarschaft zu ihrer Oberseite eine zerbrechbare Wanderungsschicht 15, welche gemäß der Erfindung Selen enthält.

Die Trägerschicht 11 kann elektrisch leitend oder nichtleitend sein. Sie kann nahezu aus jedem Baumaterial bestehen, das eine angemessene Lösungsbeständigkeit besitzt, und zwar für den Fall* daß das betreffende Teil einem Abwaschvorgang unterzogen wird. Wird das betreffende Abbildungsteil einem durch Wärme ausgeführten ErweichungsVorgang bei dem oben beschriebenen Bildwanderungssystem unterzogen, so muß das betreffende Material wärmebeständig sein. Geeignete Trägerschichtmaterialien umfassen Glas, Metall, Papier, Kunststoffe, und zwar insbesondere die härteren Kunststoffe, wie Polyesterfilme, d.h. Mylar, ein Polyäthylenterephthalatpölyesterfilm von DuPont· Die Trägerschicht 11 kann vorzugsweise (obwohl dies nicht notwendig ist) entweder elektrisch leitend sein oder einen dünnen elektrisch leitenden Überzug als Trägerschichtoberfläche aufweisen. Diese elektrisch leitenden Trägerschichten erleichtern im allgemeinen die Aufladung oder Sensibilisierung des Abbildungsteiles zur Durchführung des bevorzugten

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BiIdwanderungsνerfahrens, gemäß dem eine gleichmäßige elektrostatische Aufladung, eine Belichtung und eine Entwicklung erfolgen. Geeignete leitende Überzüge für Glas enthalten, wie an sich bekannt, Zinnoxyd sowie metallische Überzüge. Geeignete leitende Überzüge für Papier und Kunststoffe enthalten dünne Kupferjodidfilme. Ein Beispiel einer solchen Trägerschicht ist KESA —Glas, das ein von der Pittsburgh Plate Glass Company erhältliches, zum Teil transparentes, mit Zinnoxyd überzogenes Glas ist. Eine weitere typische Trägerschicht, wie sie in Fig. 10 dargestellt ist enthält Mylar.15, das einen dünnen halbtransparenten Aluminiumüberzug 16 auf der Oberfläche einer Mylarschicht aufweist. Ist die Trägerschicht 11 ein von Hause aus transparentes Material, wie Glas oder Kunststoff, so kann die Brauchbarkeit des Abbildungsteiles 10 dadurch erhöht werden, daß ein transparenter elektrisch leitender Überzug verwendet wird. Die zuvor aufgezählten leitenden Überzüge sind hinreichend transparent, wenn sie als dünne Filme auf die geweilige Trägerschicht aufgetragen werden. Im Unterschied dazu können die leitenden Überzüge auch gänzlich weggelassen und durch eine elektrische Isolierträgerschicht 11 ersetzt werden, die für einen großen Bereich von filmbildenden Materialien, wie Kunststoffen, eine Anwendung schafft. Die betreffende Trägerschicht kann irgendeine geeignete Form besitzen und z.B. durch einen Streifen, ein Blatt, eine Spule, einen Zylinder, eine Trommel, einen endlosen Riemen, ein Möbiusband oder dgl. Elemente aus Metall gebildet sein. Geeignete Trägerschichten, die hohen Temperaturen zu widerstehen imstande sind, enthalten Polysulfone und chlor ierte

Polykarbonate.

Auf der Schicht 11 liegt eine dünne Schicht 12 aus einem erweichbaren Material, das in typischer Weise elektrisch leitend ist. Die Schicht 12 kann eine oder mehrere Einael-

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schichten aus erweichbaren Materialien enthalten. Dabei kann irgendein geeignetes Material verwendet werden. Bevorzugt wird ein thermoplastischer Kunststoff, der erweichbar ist, und zwar z.B. in einer Lösungsflüssigkeit, in einem Lösungsdampf, durch Wärme oder durch Kombination derartiger Lösungsmittel bzw. -maßnahmen. Auf Grund der vorteilhaften Verwendung des Abbildungsteiles 10 bei dem oben beschriebenen Bildwanderungssystem sollte die Schicht 12 darüber hinaus während des Abbildungszyklus elektrisch isoliert sein. Die Schicht 12 kann durch irgendein geeignetes Verfahren hergestellt sein, wie durch Aufwalzen eines entsprechenden Überzugs aus einer Lösungsmitteliösurig auf die Trägerschicht 11. Die Schicht 12 kann als aus einem thermoplastischen Material bestehende Schicht betrachtet werden. Derartige Materialien oder Stoffe werden in dem hier betrachteten Bildwanderungssystem bevorzugt, obwohl in gewissen !Fällen auch nicht thermoplastische Stoffe sich als brauchbar erwiesen haben.

Unter dem hier benutzten Begriff "elektrisch isolierend" für die erweichbare Schicht 12 sei verstanden, daß die betreffende Schicht hinreichend stark isoliert, um. zu verhindern, daß das zerbrechbare Material seine Ladung ve.r« liert, und zwar bevor a) eine Wanderung zu der Träger^ schieht bei der LÖsungsmittelwasohung erfolgt ist oder bevor b) zumindest eine Teilwänderung im Falle einer Bild·«- wanderung erfolgt ist, bei der die erweichbare Schicht während der Entwicklung erweicht aber nicht abgewaschen wird.

Bevorzugte thermoplastische Stoffe, die zumindest für die Oberfläche der Schicht 12 verwendet werden, und zwar wegen ihrer fähigkeit, bevorzugte zerbrechbare Wanderungsschiehten jju bilden, welche durch Anwendung des hier beschriebenen Verfahrens Selen enthalten und damit zu Abbildungsteilen führen,

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die durch bildmäßige Belichtung bei dem oben beschriebenen Bildwanderungssystem Bilder von bevorzugter und optimaler Qualität liefern, enthalten amorphe organische Glase, und zwar insbesondere Staybelite Ester 10, ein teilweise hydriertes (etwa 50#) KoI Io phonium-Gly zerinest er; 3?oralester 10, ein hydriertes Staybelite Ester 10 (beide Ester stammen von der Hercules Powder Company) und Oktobenzoatsaccharose von der Tennessee Eastman Company; Polystyrole, wie insbesondere Piccolastic A-75, ein Polystyrol von der Pennsylvania Industrial Chemical Corporation, und ein eingeschlossenes abgeleitetes Polymer, das durch Oxydation von Piccotex 100 gewonnen ist; substituierte Polystyrole, wie insbesondere Piccotex 100, ein etwa 10/90-mol5l5-iges Styrol-Vinyltoluolcopolymer von der Pennsylvania Industrial Chemical Corporation, ferner Para-Isobutyl-Styrol, mit cn-und /?-Alkyl substituierte Polystyrole, Vinyltoluol, Vinylxylole und Vinylkumole; Styrol-Acrylatcopolymere^wie insbesondere gewöhnlich synthetisch zusammengesetztes Styrol und verschiedene Acrylate , wie Octylacrylat und Docosylacrylat und Methacrylate, wie Butyl··, it hy I- und Hexy!methacrylate; Polyolefine, wie insbesondere Piccopale-100, ein stark verzweigtes nicht gesättigtes Olefin, HP-1OO, ein nicht kommerzielles hydriertes Piccopale-100, und Piccopale H-2, das eigentlich dem HP-100 entspricht und das wie sämtliche gerade erwähnten Stoffe von der Pennsylvania Industrial Chemical Corporation erhältlich ist; Polyester, wie ein gewöhnlich synthetisch hergestelltes Bisphenol-A Polyadipat; Polykarbonate, wie ein Polykarbonat von 4,4-'-Isopropyliden di-o-cresol, und ein Polykarbonat von 4,4'-Methylen di-o-cresol; Silikone, wie insbesondere Methylphenylsilikonharz SR-82 von der G.E.Corporation, Methylphenylsilikon C4-2Q44 von der Dow Chemical Corporation und Methylphenylsilikonharz R5061A von Dow Corning, und Alkyde, wie insbesondere ein aus Kollophonium abgeleitetes

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Alkydharz Neolyne 23 von der Hercules Powder Company; und Polymere, Copolymere, Oligomere und Mischungen daraus".

Für die Schicht 12 kann jedoch auch jedes andere geeignete erweichbare Material verwendet werden. Im folgenden werden Beispiele solcher Materialien aufgeführt.

Typische.elektrisch isolierende erweichbare Materialien enthalten Silikonharze vom SR-Typ, wie" sie von der General Electric Corporation erhältlich sind; Saccharosebenzoat von der Eastman Chemical Corporation; Velsicol X-37, ein ' Polystyrol-Olefin-Copolymer von der Velsicol Chemical Corporation; Piccolastic 100 und 125, beides Polystyrole, Piccodiene 2215, ©in Polystyrol-Olefin-Copolymer, beide Stoffe von der Pennsylvania Industrial Chemical Corporation erhältlich; Araldite 6060 und 6071, Epoxyharze von Ciba; Epon 1001, ein Bisphenol A-Epichlorhydrinepoxyharz von der Shell Chemical Corporation; und PS-2, PS-3, beides Polystyrole und ET-693, ^e^-ⁿ Phenol-Formaldehydharz von der Dow Chemical Corporation; ein auf gewöhnliche Weise synthetisch hergestelltes Polydiphenylsiloxan; ein auf gewöhnliche Weise synthetisch hergestelltes Polyadiapat; Acrylharze, die unter der Bezeichnung Acryloid von der Rohm & Haas Company erhältlich sind und die unter der Bezeichnung Lucite von E.I.DuPont de Nemours & Co. erhältlich sind; thermoplastische Harze, die unter der Bezeichnung Pliolite von der Goodyear Tire & Rubber Company erhältlich sind; ein chlorierter Kohlenwasserstoff, der unter der Bezeichnung Aroclor von der Monsanto Chemical Company erhältlich ist; thermoplastische Poly vinylharze., die unter der Bezeichnung Vinylite von der Union Carbide Company erhältlich sind; andere thermoplastische Stoffe, die in der US-Patentschrift 3 196 011 angegeben sind; Wachse und Schmelzen sowie Mischungen und Copolymere dieser Stoffe.

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Die erweichbare Schicht 12 kann irgendein© geeignete Dicke besitzen. Dickere Schichten erfordern dabei im allgemeinen ein höheres elektrostatisches Potential zur Ausführung der bevorzugten Verfahrensvorgänge bei dem Bildwanderungssystem. Dicken zwischen etwa 1/2 Mikron und etwa 16 Mikron haben sich als zufriedenstellende Ergebnisse liefernde Dicken herausgestellt. Eine gleichmäßige Dicke über den Bildbereich zwischen etwa 1 Mikron und etwa 4 Mikron liefert dabei jedoch Bilder hoher Qualität, während im übrigen eine fertige Bildteilkonstruktion geschaffen ist.

Die gemäß der Erfindung hergestellte Schicht 13 ist eine zerbrechbare Schicht, die Selen enthält, und zwar vorzugsweise amorphes Selen. Das Abbildungsteil 10 kann in entsprechender Weise bildmäßig belichtet werden, wie bei dem in der belgischen Patentschrift 752 140 beschriebenen Bildwanderungsverfahren .

Wie an anderer Stelle näher beschrieben (403 002) umfaßt ein Abbildungsνerfahren eine elektrostatische Aufladung der photoleitenden Schicht 13 auf ein Potential im Bereich zwischen 60 und 100 V, die Belichtung des lichtempfindlichen !Teils in einer Kamera und das Eintauchen des lichtempfindlichen Teils in ein Trichloräthylenlösungsmittel. Das Lösungsmittel wischt die Schicht 12 weg und bewirkt, daß das photoleitende Material der Schicht 13 bildmäßig verteilt sich auf der Trägerschicht 11 in den zuvor von Licht erreichten Flächen niederschlägt. In den nicht von Licht erreichten Flächen der Schicht 13 wird diese einfach zusammen mit der Schicht 12 abgewaschen.

Die Erfindung betrifft nun «wei neue Verfahren eur Herstellung von Selen enthaltenden zerbrechbaren Sohiohttn

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ORIGINAUNSPEGTED

Das eine "Verfahren umfaßt die Vakuumaufdampfung des Selen enthaltenden Materials auf einer Dampfaufnahmefläche, die vorzugsweise eine erweichbare Schicht 12 ist., und die sich in typischer Weise auf einer Trägerschicht 11 befindet. Eine herkömmliche Vakuumanlage kann dabei ver-

_Zl wendet werden und innerhalb eines Vakuumbereichs von 10 Torr oder einem noch höheren Vakuum betrieben werden. Dieses Vakuum soll lediglich als· beispielhaft für typische Be-. dingungen anzusehen sein, unter denen eine Vakuumaufdampfung oder -verdampfung erfolgt. Es sei bemerkt, daß · · auch bei einem noch höheren Vakuum, wie bei einem Vakuum von 10 Torr,

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10"" Torr oder bei einem noch höheren Vakuum und auch bei

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einem geringeren Vakuum, als bei 10 Torr gearbeitet werden kann. Das verwendete Selen sollte vorzugsweise einen hohen ■Reinheitsgrad besitzen, wie das Selen, das für die. Herstellung von elektrophotögraphischen bzw. xerographischen Platten·verwendet und verkauft wird. Es sei gedoch bemerkt, daß, wie an der anderen Stelle-erwähnt (4O5-002)_? die an die Selenreinheit gestellten Anforderungen weniger streng sind als die Anforderungen bei der Herstellung-von herkömmlichen elektrophotögraphischen Platten.

Das Selen wird vorzugsweise auf der erweichbaren Dampfaüfnahmeschicht, und zwar vorzugsweise auf der thermoplastischen Oberfläche, unter Bedingungen aufgedampft, die zur Bildung einer diskontinuierlichen Schicht aus Selenpartikeln führen. Der Begriff "Diskontinuität" wird hier in.dem Sinne gebracht, daß die betreffende Schicht aus kleinen einzelnen Partikeln besteht, die ggfs. benachbarte Partikel berühren. Derartige Schichten oder Filme sind bei Bildwanderungsverfahren, wie sie oben erläutert worden sind, brauchbar, während vollständig mechanisch durchgehende Selenschichten, wie sie als Photoleiterschichten in der Elektrophotographie Verwendet werden» hier nicht brauchbar sind.

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Es ist ferner zur Erzielung eines optimalen Ergebnisses möglich, das Selen unter optimalen Bedingungen auf der erweichbaren Dampfaufnahmeschicht, und vorzugsweise auf der thermoplastischen Oberfläche, aufzudampfen. Diese Aufdampfung erfolgt dabei derart, daß sich eine Selen enthaltende Wanderungsschicht 13 ergibt, die nahezu völlig aus submikroskopischen sphärischen Partikeln besteht, die voneinander getrennt sind und die, wie Fig. 10 erkennen läßt, vollständig in der erweichbaren Schicht eingebettet sind und dabei der Dampfaufnahmefläche dieser erweichbaren Schicht benachbart sind.

Es hat sich gezeigt, daß die Dicken der Schicht 13 und die Temperaturen der erweichbaren Dampfaufnahmeschicht und vorzugsweise der thermoplastischen Fläche 12 (insbesondere im Hinblick darauf, daß diese Temperaturen die Viskosität der Dampfaufnahmefläche beeinflussen) wichtige Parameter im Hinblick auf die Sicherung des erwünschten, bevorzugten und optimalen Typs der Schichten 13 sind. Im allgemeinen liegt die bevorzugte Größe der Selenpartikel unterhalb von etwa 1 Mikron. Die Dicke der Selenschicht liegt bei der betreffenden Größe der Selenpartikel im Bereich zwischen etwa 0,01 bis 2,0 Mikron. Die betreffende Schicht enthält zwischen etwa 4 und etwa 100 Mikrogramm Material pro Quadratzentimeter. Partikel, die größer sind als etwa 2,0 Mikron, sind schwierig zu erzielen, ohne dabei in unerwünschter Weise mit jeweils benachbarten Partikeln sich zu verbinden. In diesem Falle würde eine mechanisch durchgehende Schicht gebildet werden, die unerwünscht ist. Die Partikelgröße hat ferner einen unmittelbaren Einfluß auf die photographischen Eigenschaften der Endschicht. Es hat sich in diesem Zusammenhang gezeigt, daß Partikel, die größer sind als etwa 2 Mikron, nicht zu einer optimalen

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. . zu

Auflösung beitragen und im übrigen/einerHerabsetzung

der Bilddichte im Vergleich zu Bildern mit Partikeln führen, die kleiner sind als etwa 2 Mikron. Die nach diesem Verfahren hergestellten Selenschichten besitzen im allgemeinen eine Dicke, die bei 1 oder 2 Mikron liegt oder die noch geringer ist. Dabei hat sich eine Dicke von etwa 0,2 Mikron als besonders geeignet herausgestellt. Bei einer etwa-2 Mikron übersteigenden Dicke der Schicht 13 neigen die Selenpartikel dazu, zusammenzubacken und mechanisch durchgehende Schichten zu bilden. Damit wird es in zunehmendem Maße schwierig oder sogar unmöglich, zerbrechbare Schichten zu bilden und insbesondere die optimalen Schichten aus nicht miteinander verbundenen Partikeln zu erzielen.

Es ist an anderer Stelle bereite- aufgezeigt (britische Patentschrift No. 1 152 565), daß Trägerschichttemperaturen insbesondere dann, wenn sie zu den Temperaturen der erweichbaren Dampfaufnahmeschichtfläche in Beziehung stehen, eine kritische und bedeutende Beschränkung hin sichtlich der Erzielung von amorphes Selen enthaltenden bevorzugten zerbrechbaren Schichten mit sich bringen. Dabei ist gezeigt, daß die kritische Beschränkung dadurch hervorgerufen wird, daß die geeigneten Schichten bei Trägerschichttemperaturen zwischen etwa 60°C und etwa 90⁰C gebildet wurden, während bei Temperaturen außerhalb dieser Temperaturgrenzen sich durchgehende Schichten ausbildeten, und zwar auch dann, wenn diese Schichten sehr dünn oder kristallin waren. Die betreffenden Schichten fielen damit aus. Es hat sich nunmehr gezeigt, daß die Temperatur insbesondere mit Rücksicht darauf von Bedeutung ist, daß sie sie Viskosität der Dampfaufnanmef lache beeinflußt. Wird mit der kritischen (iiempöraturbeschränkung zwischen etwa 60⁰O und etwa 9O⁰O bei einem Dejäpf aufnahmeflächenmaterial Staybelite Ester

ORIÄL INSPECTED

gearbeitet, (siehe britische Patentschrift 1 152 365), so zeigt sich, daß die Viskosität des Staybelite Esteis· 10 bei einer Temperatur von etwa 60⁰G etwa 10 Poise beträgt, während die Viskosität dieses Materials bei einer Tempera-

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tür von etwa 90 0 etwa 10^ Poise beträgt. Der Viskositäts-

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bereich von etwa 10 bis etwa 10 Poise ist ein optimaler Viskositätsbereich für die Dampfaufnahmefläche der erweichbaren Schicht während der Dampfablagerungen auf dieser Fläche. Typische Stoffe mit einer Viskosität von etwa 1(K Poise sind stark viskose Flüssigkeiten, während Stoffe mit einer Viskosität von etwa 10 Poise eine Oberfläche zeigen, die bei Berührung klebrig ist. Bei der nach den hier beschriebenen Verfahren erfolgenden Dampfablagerung besitzt die Dampfaufnahmeflache der erweichbaren Schicht eine Viskosität, die in dem oben genannten optimalen Viskositätsbereich liegt. Dadurch erfolgt eine zumindest teilweise Einbettung der gebildeten Schicht 13 in der Dampfaufnahmefläche. Die Einbettung ist bei den bevorzugten und optimalen Vorgängen kritisch.

Dampfaufnahmeflächen mit Viskositäten über etwa 1θ" Poise haben sich ebenfalls als brauchbare Schichten (für die Verwendung bei der Bildwanderung)liefernde Flächen herausgestellt. Dieser Bereich ist daher ein bevorzugter Bereich. Bei derart höheren Viskositäten müssen jedoch unerwünscht lange Verdampfungszeiten und sehr niedrige Verdampfungsgeschwindigkeiten in Kauf genommen werden, um eine aufgedampfte Schicht zu erhalten, die zerbrechbar ist und die optimal partikelförmig ausgebildet ist.

Die hier angegebenen Viskositäten sind bei Proben von angehäuftem. Material gemessen worden, das auf Temperaturen oberhalb der oben bezeichneten Temperaturen erwärmt worden ist oder das in anderer Weise derart erweicht worden ist,

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z.B. mittels Lösungsmitteldampf, dass sich bevorzugte und optimale Schichten 13 in Nachbarschaft zu der Dampfaufnahmefläche der betreffenden Materialien ablagerten.

Die Viskositäten wurden hier nach dem Pocklington-Verfahren bei niedrigem Scherwert (Pocklington, Proc. Cambridge Phil. Sog. 36, 507» 19²K)) oder mit Hilfe eines Instron Kapillar-Viskosimeters (von der Instron Corporation of Canton Mass. erhältlich) ermittelt. Es sei jedoch bemerkt, daß. selbstverständlich auch jedes andere geeignete ■Viskositäts-Meßverfahren angewandt werden kann, sofern berücksichtigt wird, daß die benutzten Viskositätswerte die entsprechenden Viskositätswerte bei niedrigen Scherwerten sind.

Im folgenden seien die in Fig. 4 bis 8 dargestellten Elek- · tronen-Mikrophotograph!en von Schichten naher betrachtet, die bei verschiedenen Temperaturen und Viskositäten einer Dampfaufnahmefläche auf dieser abgelagert worden sind. Fig. 4- zeigt dabei eine Mikrophotographie einer Selenschicht, die auf einer Oberfläche, hergestellt worden ist, welche auf einer Temperatur von etwa 4-O⁰C gehalten worden ist. Die betreffende Selenschicht ist dabei im wesentlichen eine durchgehende Schicht, die durch einzelne Bisse markiert ist. Diese Schicht ist für die Ausführung von Bildwanderungsverfahren (wie sie in der britischen Patentschrift 1 152 beschrieben sind) nicht brauchbar. In Pig. 5 und 6 sind Elektronen-Mikrophotographien von Schichten dargestellt, die bei Oberflächentemperaturen von etwa 83⁰C und etwa 85°C hergestellt worden sind. Diese Schichten bestehen im wesentlichen aus diskreten shärischen Partikeln; sie genügen den gestellten Anforderungen in hohemMaße, wenn sie zur Ausführung des an anderer Stelle näher beschriebenen Bildwanderungsverfahrens verwendet werden. Fig. 7.seigt eine Schicht, die auf einer Oberfläche mit einer Temperatur von etwa 87⁰O abgelagert

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worden ist. Diese Schicht ist nur begrenzt verwendbar. Dabei dürfte die Zusammenschmelzung der Partikel ersichtlich sein.

Fig. 8 zeigt eine stark vergrößerte Elektronen-Mikrophotographie eines Teiles einer Schicht des in Fig. 5 und dargestellten Typs. Dabei ist neben einem nahezu kugelförmigen Partikel von etwa 0,2 Mikron Größe ein 1,6 Mikron großer Selenpartikel erkennbar, der vollständig kugelförmig ist und der keine Facetten und sonstigen Kristallisationserscheinungen aufweist. Gemäß Fig. 8 sind die Partikel vollständig in dem Material der erweichbaren Schicht eingebettet, wie dies durch die Querschraffur veranschaulicht ist.

Während der Vakuumaufdampfung läßt sich die Temperatur der Dampfaufnahmefläche schwer bestimmen, und zwar insbesondere während des eigentlichen Aufdampfungsschrittes. Normalerweise wird die Trägerschicht 11 an einer in der Aufdampfkammer befindlichen Platte irgendeines Typs festgeklemmt, und die Temperatur dieser Platte wird gemessen. Die Temperatur wird dabei im allgemeinen an der Stelle an der Platte gemessen, an der die eigentliche Ablagerung auf der Oberfläche der thermoplastischen Schicht 12 erfolgt, welche ein relativ schlechter Wärmeleiter ist. Aus diesem Grunde ist es schwierig, die tatsächliche Temperatur der Fläche zu bestimmen, auf der das Selen abgelagert wird. Die Plattentemperatur ist jedoch eine brauchbare Hilfe für die Bestimmung der Flächentemperatur, obwohl die exakte Beziehung zwischen den beiden Temperaturen von der Eigenschaft der Schichten 11 und 12 sowie von der Geometrie der benutzten Aufdampfkammer abhängt. Die oben erwähnten Temperaturen zeigen jedoch zusammen mit den Elektronen-Mikrophotographien ' den Einfluß der Temperatur auf die Filmeigenschaften bzw.

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Schichteigenschaften. Auf Grund dieser Beurteilungsgrößen ist es möglich, den in I¹Ig. 5 und 6 dargestellten Schichttyp mehrfach herzustellen.

Die bevorzugte Aufdampfgeschwindigkeit, mit der durch Vakuumaufdampfung Selen oder Selenlegierungen aufgedampft werden, möge im Bereich zwischen etwa 0,005 Mikron pro "Minute bis etwa 15 Mikron pro Minute liegen. Es sei jedoch bemerkt, daß für kommerzielle Produktionsdurchläufe die Dampfaufnahmefläche z.B. kontinuierlich an der Selenquelle vorbeigeführt wird, und zwar derart, daß Ablagerungsgeschwindigkeiten oder -mengen erzielt werden, die die erwähnten Werte übersteigen. Von solchen Maßnahmen wird man dann Gebrauch machen, wenn eine umfangreiche Produktion erforderlich ist. .

Gemäß einer zweiten vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Selendämpfe in einem Schutzgasstrom, wie z.B. in einem Stickstoffstrom, zu der Schicht 12 oder zu einer anderen geeigneten Fläche hin geleitet, um sich dort niederzuschlagen. In Fig. 2 ist eine Ausführungsform einer Vorrichtung gezeigt, die zur Ausführung einer solchen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist. Ein zweckmäßigerweise aus Glas bestehender Behälter 20 ist zum Teil mit Glaskugeln 21 gefüllt. Der Behälter 20 ist mit einer Heizspule 22 versehen, die an eine nicht näher dargestellte elektrische Stromquelle anschließbar ist. Ein zweiter Behälter 2j5 sitzt auf der Oberseite des Behälters.20 aufj er enthält Selen Der Behälter 25 enthält ein nach unten sich erstreckendes Rohr 25, das in den Behälter 20 hineinragt. In den Behälter ragt ein Stab 26 hinein, der als Ventilteil ausgenutzt ist, das die Verbindung zwischen dem Behälter 23 und dem Rohr Steuert. Der Behälter 23 ist ebenfalls mit einer Heizspule 3Q

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versehen, die an eine nicht näher dargestellte elektrische Stromquelle anschließt)ar ist. Im Betrieb wird die Heizspule 50 derart gespeist, daß das in dem Behälter 23 befindliche Selen geschmolzen wird, und der Stab 26 wird derart betätigt, daß das geschmolzene Selen in der gewünschten Menge in den Behälter 20 hineintropfen kann. Das Heizelement 22 wird ebenfalls gespeist, und zwar derart, daß die Glaskugeln 21 auf eine Temperatur gebracht werden, die oberhalb der Siedetemperatur von Selen liegt. Mit Auftreffen der Selentröpfchen auf die Glaskugeln 21 wird das Selen in einen schwarzen Selendampf umgesetzt. Ein Einlaßrohr 27 ist mit einer Schutzgasquelle (nicht dargestellt) verbunden. Mit Hilfe des zugeführten Schutzgases werden die Selendämpfe aus dem Behälter 20 durch ein Auslaßrohr 28 herausgeleitet. Vor dem Auslaßrohr 28 wird eine geeignete Fläche, wie die Fläche einer von einem Träger 11 getragenen dünnen thermoplastischen Schicht 12, in Stellung gebracht. Die Selendämpfe kondensieren auf der Schicht 12 und bilden einen Niederschlag bzw. eine Ablagerung.

Es hat sich nun gezeigt, daß durch zusätzliche Erwärmung der schwarzen Selendämpfe diese in ihrer Farbe augenblicklich eine Umwandlung in einen deutlichen Rotbereich erfahren. Diese Farbumwandlung läßt sich mit dem bloßen Auge als sehr auffällige Farbumwandlung feststellen. Werden an dem Auslaßrohr 28 vorgesehene Heizelemente 29 an eine elektrische Stromquelle angeschlossen und so stark erhitzt, bis sie glühen, so können die schwarzen Selendämpfe in rote Selendämpfe umgewandelt werden. Die film- bzw. schichtbildenden Eigenschaften des in roter Form vorliegenden Selens unterscheiden sich deutlich von den Eigenschaften, die dem schwarzen Selen anhaften. Die roten Selendämpfe führen nämlich zur Ablagerung einer dünnen Schicht, die im wesentlichen sphärische Partikel enthält. Diese

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ORIGINAL INSPECTED

führen

sphärischen Partikel/m dem oben beschriebenen Bildwanderungsverfahren in höchst zufriedenstellender Weise die entsprechenden Vorgänge aus. Die Viskositäten der Dampfaufnahmefläche und die Temperaturen der Trägerschicht liegen bei diesem Verfahren in der gleichen Größenordnung wie die entsprechenden Werte bei der oben beschriebenen Vakuumaufdampfuhgs-Ausführungsform. In Fig."'9 ist-eine Elektronen-Mikrophotographie einer solchen Schicht dargestellt. Obwohl die bei dieser Ausführungsform erzielten Partikel eine größere Variation in der Größe zeigen als diejenigen Partikel, die unter Vakuumbedingungen abgelagert worden sind", läuft diese Größenvariation den Bildformungseigenschaften der Schicht nicht entgegen. ''Das Heizelement 29 gibt an die Selendämpfe zusätzliche Wärme ab, wobei das Verfahren der Wärmezufuhr jedoch in keiner Weise kritisch ist. Vielmehr kann irgendein geeignetes Verfahren angewandt werden.

Es hat sich gezeigt, daß die roten Selendämpfe zur Bildung von bevorzugten, sphärisch geformten, amorphen .Selenpartikeln auf der Dampfaufnahmefläche führen. Es sei jedoch bemerkt, daß die schwarzen Selendämpfe ebenfalls zur Bildung von Selenpartikeln verwendet werden können. Diese Selenpärtikel sind dann in typischer Weise zumindest teilweise kristallin; sie können in einem Verfahren angewandt werden, wie es in der biritschen Patentschrift No. 1 152 angegeben ist.

Der Temperaturbereich, innerhalb dessen Selen in Form von schwarze« Dampf gebildet wird, reicht im allgemeinen von der Schmelztemperatur des Selens von etwa .217⁰C bis zu etwa 30O⁰O. Zur Erzielung einer Umwandlung des. schwarzen Sampfee in den roten Dampf sollte die Dampftemperatur er höht werden, und zwar zumindest auf eine Temperatur im Bereich zwischen etwa 3O0°0 und etwa 500⁰C.

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Die in Pig. 2 dargestellte Verteileinrichtung diente dazu, eine aus diskreten Partikeln von optimaler Submikrongröße bestehende Eiabettungsschicht aus amorphem Selen-Tellur abzulagern, wozu in dem Behälter 23 eine Schmelze vorhanden war, die etwa 25$ Tellur und etwa 75$ Selen enthielt· Durch das Rohr 27 wurde dabei Stickstoff als Schutzgas eingeleitet. Der aus dem Rohr 28 austretende Selen-Tellur-Dampf wurde zusätzlich erhitzt, und zwar derart, daß er die bevorzugte eindeutige Rotfarbe besaß.

In Fig. 3 ist eine modifizierte Version einer zweiten Ausführungsform zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens veranschaulicht. Gemäß Fig. 3 ist das Heizelement 29 weggelassen, und stattdessen ist zwischen dem Auslaßrohr 28 und einer Fläche, auf der die Selenschicht zu bilden ist, eine Flamme 31 wirksam. Die Flamme 31 kann eine Propangasflamme eines herkömmlichen Bunsenbrenners sein, deren Temperatur in an sich bekannter Weise zwischen etwa 50O⁰O und 600°C liegt. Diese form der Vorrichtung ist

cLöi

dabei ebenso¹¹ wirksam wie die/m Fig. 2 dargestellten Vorrichtung. Auch hier tritt nahezu augenblicklich und deutlich sichtbar eine Änderung der Dampffarbe vom Schwarzbereich zum Rotbereich auf, wenn die Selendämpfe durch die Flamme hindurchtreten. Die in Fig. 2 und 3 dargestellten Vorrichtungen haben sich als gute Ergebnisse liefernde Vorrichtungen herausgestellt. Es sei jedoch bemerkt, daß auch irgendeine andere geeignete Vorrichtung hier verwendet werden kann. Die betrachtete Ausführungsform der Vorrichtung ermöglicht eine gute Steuerung der Geschwindigkeit der Entwicklung von Selendampf und damit der Ablagerungsmenge von Selendampf auf einer eine Trägerschicht überziehenden Schicht Es sei jedoch bemerkt, daß andere und einfachere Formen von Vorrichtungen ebenfalls verwendet werden können. So kann z.B. ein Schutzgas über ein geschmolzenes Selen enthaltendes

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Schmelzbad hinweggeführt werden, um die aufsteigenden Selendämpfe abzuführen. Es kann aber auch ein Schutzgas durch ein Selenschmelzbad hindurchgeblasen werden. In jedem 3FaIl wird ein schwarzer Selendampf in das Schutzgas eingeführt, und dieser Selendampf muß durch Anwendung von zusätzlicher Wärme in roten Selendampf umgewandelt werden. Es wird angenommen, daß vorzugsweise die Umwandlung des schwarzen Selendampfs in den roten Selendampf so früh wie möglich vor Abgabe des betreffenden Dampfs an die Dampfaufnahmefläche vorgenommen wird.

An Hand nachstehend aufgeführter Beispiele wird die Erfindung im Hinblick auf Verfahren zur Herstellung von Selen enthaltenden zerbrechbaren Schichten erläutert werden, bei denen das Selen der Oberfläche einer Dampfaufnahmefläche benachbart ist, die vorzugsweise ein Thermoplast ist. Die (jeweils- angegebenen Anteile und Prozentsätze beziehen sich auf Gewichtsangaben, sofern nichts anderes angegeben ist. Die betreffenden Beispiele sollen dabei verschiedene bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung veranschaulichen.

Beispiel I

Eine aluminisierte Mylar-Schicht, die mit einer etwa

1,5 Mikron dicken Schicht eines in üblicher Weise synthe-

■ ι-

tisch hergestellten Copolymers aus Styrol und Hexylmethacrylat (80/20 mol#) mit einem Molekulargewicht von etwa 4-5 000 (mittleres Gewicht) überzogen ist, wird mit einer Geschwindigkeit von etwa 1,5 m/nin (entsprechend 5 Fuß pro Minute) in einer.Vakuum-Aufdampfkammer fortbewegt, in der ein Vakuum von etwa 4.10 Torr herrscht . Das Vakuum wird durch eine gesteuerte Stickstoffabfuhr konstant gehalten. In der. erwähnten Kammer befindet sich Selen in nahezu reinem

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Zustand (für die Elektrophotographie) in flüssiger Form bei einer Temperatur von etwa 295°C. Di© Selenschmelze befindet sich dabei in einem rostfreien Stahlschmelztiegel.

Die Dampfaufnahmefläche des aus Styrol und Hexylmethacrylat bestehenden Copolymers wird derart erwärmt, daß die Temperatur des Kunststoffs auf etwa 105° C ansteigt. Die Temperatur wird dabei, was weitaus wichtiger ist, derart erhöht, daß

die Viskosität der Dampfaufnahmefläche auf etwa 10 Poise ansteigt. Der Abstand zwischen der erweichbaren Schicht des Copolymers aus Styrol und Hexylmethacrylat und der Oberfläche des geschmolzenen Selens beträgt etwa 153 mm. Die betreffende Schicht wird an irgendeiner Stelle dem Selendampf während einer kürzeren Zeitspanne als etwa 2 Sekunden lang ausgesetzt.

Nach erfolgter Ablagerung wird die Schicht schnell auf Zimmertemperatur oder auf eine noch tiefere Temperatur abgekühlt, bevor sie als Abbildungsteil verwendet wird, wie es in Fig. 10 dargestellt ist. Bei dem in Fig. 10 dargestellten Abbildungsteil ist eine Monoschicht 13 aus amorphen Selenkügelchen mit einem Durchmesser von etwa einem Viertel Mikron vorgesehen. Diese Selenkügelchen sind etwa 0,1 Mikron unter der Oberfläche der aus Styrol und Hexylmethacrylat bestehenden Copolymerschicht 12 in dieser Schicht eingebettet. Mit 16 ist dabei eine dünne Schicht bezeichnet, die aus Aluminium mit einer 50#igen Lichtdurchlässigkeit für weißes Licht besteht und die auf einer etwa 76 Mikron dicken Schicht 15 aus einem Mylarpolyester abgelagert ist.

Beispiele II bis XII

Bei den folgenden elf Beispielen werden verschiedene bevorzugte Thermoplaste in Form von etwa 1,5 bis etwa 2 Mikron dicken Schichten auf einer Trägerschicht wie in Beispiel I

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als Dampfaufnahmeflächen bei der Vakuumaufdampfung von nahezu reinem Selen (rein für die Elektrophotographie) verwendet. Das Selen wird dabei in einem Schmelztiegel bei einer Temperatur zwischen etwa 275°C und 315⁰O ge-

-4·
halten. Die Vakuumdrücke wurden zwischen etwa 10 und

10 Torr gehalten. Der Abstand zwischen der Oberfläche

des in dem Schmelztiegel befindlichen Selens und der
Dampfaufnahmefläche wurde zwischen etwa 153 und 306 mm variiert. ■ '

Die auf das erfindungsgemäße Verfahren bezogenen Informationen sind nachstehend tabellenförmig zusammengestellt. Die dabei aufgetragenen fünf Spalten bezeichnen von links nach rechts das für die Dampfaufnahmefläche verwendete besondere thermoplastische Material, die Viskosität der Dampfaufnahmeflache, die Temperatur T der Dampfaufnahmeflächenträgerschicht, deren Temperatur nahe bei der Temperatur der Dampfaufnahmefläche liegt, die Aufdampfgeschwindigkeit und schließlich den Durchmesser der Selenkügelchen in Mikron, und zwar bei den Beispielen, bei denen der Durchmesser gemessen worden ist» Bei jedem Beispiel ist eine bevorzugte Wanderschicht aus eine. Submikrongröße besitzenden amorphen Selenkügelchen gebildet worden, die vollständig unmittelbar unterhalb der Dampfaufnahmefläche eingebettet sind. Einige der Aufdampfvorgänge wurden wie im Beispiel I dynamisch ausgeführt und einige wurden statisch ausgeführt.

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O
O
<D
CO

Dampfaufnahmeflaehen-Thermoplast

II - Dasselbe Copolymer

wie im Beispiel I

III - "

IV- "

V- Ein in normaler Weise
synthetisch hergestelltes
73/27-mol^iges Copolymer aus Styrol und Hexylmethacrylat mit einer Strukturviskosität bei 25⁰C von etwa 0,14 dl/gm

VI - Piccopale H-2 3·10

VII - Ein in normaler Weise syn- 1,3-10-thetisch hergestelltes 85/15-mol^iges Copolymer aus Styrol und Paradecylsty-

roi mit einer Glasübergangstemperatur von etwa 59°C

VIII - Ein etwa 50/50-mol#iges Co- 2.10^! polymer aus Styrol und Butylmethacrylat mit einer Strukturviskosität bei 25°C von etwa 0,22 dl/gm

IX - Derselbe Thermoplast wie im 4,5*10 Beispiel I, jedoch mit der Ausnahme, daß das Molekulargewicht etwa

150 000 (mittleres Gewicht) beträgt

X - Piccotex 100 8-10

XI - Stabelite Ester 10 10- ΠΙ - " 10

Vxskosität bei der Tempera tur T (in Poise)	T(0C)	Verdampfungsge schwindigkeit in Mikron/min	Typ der abgelager ten Schicht
2,5·108	60	0,014	0,14
1,7·106	85	0,069	0,1
3,5.1O5	120	10,0
105	95	2.	0,4

80 99

100

115

2 2

0,3

0,28

	0,15	0,3	- 0,4	NJ
85	0,03	0,3	»04	. O
90	0,03		CJ)
60			O (Ti

> "'■ ■ Beispiel XIII

Gemäß diesem Beispiel wird als Dampfaufnahmefläche eine aluminisierte Mylarsohicht verwendet, die mit einer etwa 1,5 Mikron dicken Schicht eines in normalerweise synthetisch hergestellten 80/20-mol prozentigem Copolymers aus Styrol und Hexylmethacrylat mit einem Molekulargewicht von etwa 127 000 (mittleres Gewicht) überzogen ist. Das Vakuum wird auf etwa 10~-^? Torr gehalten. In der Vakuumkammer befindet sich eine etwa -60$ reines Selen (rein für die Elektrophotographie) und etwa 40$ Arsen enthaltende Mischung im flüssigen Zustand bei einer Temperatur von etwa 33O⁰C. Diese Mischung befindet sich dabei in einem rostfreien Stahlschmelz-■fciegel.

Die Dampfaufnahmefläche des aus Styrol und Hexylmethacrylat bestehenden Copolymers wird derart erwärmt, daß die Temperatur des Grundstoffs auf etwa 130°C ansteigt. Die Temperatur wird dabei insbesondere derart erhöht, daß die Dampfaufnahme-

Zl . .

fläche eine Viskosität von etwa 10 Poise besitzt. Die Schicht wird dann den Selen-Arsen-Dämpfen etwa vier Minuten lang ausgesetzt, wodurch eine Monoschicht aus amorphen Selen-Arsen-Kügelchen mit einem Durchmesser von etwa 0,1 Mikron erzeugt wird, die sich unmittelbar unter der Oberfläche der aus Styrol und Hexylmethacrylat bestehenden Copolymerschicht befinden.

Obwohl im Vorstehenden bei der Erläuterung der bevorzugten Ausführungsbeispiele des durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten neuen Abbildüngsteiles spezielle Komponenten und Verhältnisse angegeben worden sind, dürfte einzusehen sein, daß auch andere geeignete Materialien als die hier aufgeführten oder als derzeit bekannt sind unter Erzielung entsprechender Ergebnisse verwendet werden können. Darüber hinaus können bei den verschiedenen Verfahrensschritten noch verschiedene Veränderungen vorgenommen werden^ um eine synergetische Beein-

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flussung, Steigerung oder sonstige Modifizierung der Erfindung zu bewirken. So können z.B. den thermoplastischen Stoffen geeignete Weichmacher oder Antiweichmacher, Wärme- und Ultraviolett-Stabilisatoren, Farbmittel, feuchtigkeitsschützende oder sonstige schützende Mittel hinzugesetzt werden.

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Claims (12)

1. My Verfahren zur Herstellung einer Selen enthaltenden zerbrechbaren Schicht, die zumindest teilweise in einer thermoplastischen Dampfaufnahmefläche eingebettet ist, insbesondere für eine elektrophotographische Vervielfältigungsanordnung, gekennzeichnet durch folgende •Verfahrensschritte:

   a) Schaffung einer thermoplastischen Dampfaufnahmefläche (12) mit einer Schmelzviskosität zwischen

   " 3 9

   der 1Cr und etwa 10 Poise,

   b) Vakuumaufdampfung von Selen.auf der thermoplastischen Dampfaufnahmefläche (12) und

   c) Durchführung des Vakuumaufdampfungsschrittes über eine solche Zeitspanne, daß eine zerbrechbare Seien-

   • schicht (13) in einer Dicke zwischen etwa 0,01 und etwa 2 Mikron gebildet ist.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgabe von Selendampf bei der Vakuumaufdampfung in einentSchutzgasstrom erfolgt, der gegen die thermoplastische Dampfaufnahmefläche (12) gerichtet wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch Erwärmen einer Selenquelle (24) über

   die Schmelztemperatur von SelenV auf zumindest etwa 300⁰O zunächst gebildeter schwarzer Selendampf vor Auftreffen auf der thermoplastischen Dampfaufnähmefläche (12) derart erwärmt wird, daß ein deutlich sichtbarer Umschlag in roten Selendampf erfolgt.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Selendampf vor seinem Auftraffen, auf der thermoplastischen Dampfaufnahmefläche (12) auf eine Temperatur

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   erwärmt wird, die im Bereich zwischen etwa 30O⁰G
   und etwa 50O⁰C -liegt.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Selendampf durch unmittelbare Berührung mit einer Flamme (31) erwärmt wird.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 5j dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Flammentemperatur zwischen zumindest etwa 500⁰C und etwa 600⁰C gearbeitet wird.
7. 7. Zerbrechbare Schicht, hergestellt nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die thermoplastische Dampfaufnahmefläche (12)

   ■χ β

   eine Schmelzvislcosität zwischen etwa 10 und etwa 10 Poise

   besitzt.
8. 8. Zerbrechbare Schicht nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß sie amorphes Selen enthält und durch kleine, diskrete, zumindest teilweise eingebettete Partikel gebildet ist.
9. 9. Zerbrechbare Schicht nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die thermoplastische Dampfaufnahmefläche (12) aus einem Material besteht, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, zu der amorphe organische Glase, Polystyrole, Copolymere aus Styrol und Acrylate und Metacrylate, Polyolefine, Polyester, Polykarbonate, Silikone,Alkyde und Mischungen daraus gehören.
10. 10. Zerbrechbare Schicht nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die thermoplastische Dampfaufnahmefläche (12) ein Copolymer aus Styrol und ein Material enthält, das aus einer Acrylate und Metacrylate enthaltenden Gruppe ausgewählt ist.

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11. 11.■ Zerbrechbare Schicht nach einem der Ansprüche 7 "bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie gerade vollständig in,der thermoplastischen Dampfaufnahmefläche (12) eingebettet ist.
12. 12. Zerbrechbare Schicht nach einem der Ansprüche 7

    bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch Vakuumaüfdampfung über eine derart.länge Zeitspanne gebildet ist, daß ihre Dicke etwa 0,01 bis etwa 1 Mikron beträgt,

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