DE2055269C3

DE2055269C3 - Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial

Info

Publication number: DE2055269C3
Application number: DE2055269A
Authority: DE
Inventors: Nobuo Akishima Tokyo Kitajima
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1969-11-11
Filing date: 1970-11-10
Publication date: 1982-07-15
Also published as: DE2055269A1; DE2055269B2; US4255505A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

Aus der DE-AS 10 32 669 ist ein solches Aufzeichnungsmaterial bekannt, bei dem zwischen einer fotoleitfähigen Schicht und dem elektrisch leitenden Schichtträger eine sehr dünne Zwischenschicht, zum Beispiel aus einem Kunstharz oder Aluminiumoxid angeordnet ist. Diese Zwischenschicht hat die Aufgabe, die Dunkelleitfähigkeit des Aufzeichnungsmaterials zu vermindern, indem sie bei fehlender Belichtung einen Ladungsfluß zwischen der fotoleitfähigen Schicht und dem Schichtträger verhindert. Damit die Zwischenschicht andererseits bei Belichtung des Aufzeichnungsmaterials den Ladungsaustausch zwischen dem Schichtträger und der fotoleitfähigen Schicht nicht behindert, wird sie danach bemessen, daß das an ihr im Hellzustand auftretende elektrische Feld, das größer als das im Dunkelzustand ist, zu einem den LadungsträgerfluB ermöglichenden Durchbruch führt. Das bekannte fotoleitfähige Aufzeichnungsmaterial weist außerdem eine elektrisch isolierende Deckschicht auf, die in erster Linie die relativ weiche fotoleitfähige Schicht gegen physikalische Beschädigungen zu schützen hat.

Aus der DE-OS 15 22 567 ist ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial bekannt, das auf einem leitenden Schichtträger eine fotoleitfähige Schicht und über dieser eine isolierende Deckschicht aufweist. Die fotoleitfähige Schicht ist in zwei dünne Teilschichten aufgeteilt, von denen die der transparenten Isolierschicht benachbarte Teilschicht feinkörnige Fotoleiterpartikel in einem Bindemittel und die andere Teilschicht gröberkörnige Fotoleiterpartikel in einem Bindemittel enthält Für die feinkörnigen und die gröberkörnigen Fotoleiterpartikel sind unterschiedliche Fotoleitermaterialien vorgesehen, wobei das Fotoleitermaterial der gröberkörriigen Fotoleiterpartikef eine höhere Empfindlichkeit als das der feinkörnigen

to Fotoleiterpartikel besitzt Da feinkörniges Fotoleitermaterial eine höhere Auflösung und grobkörniges Fotoleitermaterial eine höhere Empfindlichkeit besitzt, eine Wirkung, die durch die unterschiedlich empfindlichen Fotoleitermaterialien noch unterstützt wird, führt die Kombination der bekannten Teilschichten zu einer hohen Empfindlichkeit bei gleichzeitig hoher Auflösung. Um die Wirkung der Teilschicht mit gröberkörnigen Fotoleiterpartikeln bei diesem bekannten Aufzeichnungsmaterial auf den erzielbaren Kontrast zu untersuchen, wurden Vergleichsversuche angestellt, bei denen die fotoleitfähige Schicht im einen Fall aus zwei dünnen Teilschichten in der angegebenen Weise bestand und im anderen Fall in gleicher Dicke, aber nur aus feinkörnigen Fotoleiterpartikeln aufgebaut war. Bei diesem Vergleich zeigte sich, daß der erzielte Kontrast im ersteren Fall nur unwesentlich über dem im letzteren Fall lag, daß also bei diesem bekannten Aufzeichnungsmaterial durch die gröberkörnige Fotoleiterpartikel- ' schicht keine wesentliche Erhöhung des Kontrasts erzielbar ist. Unabhängig davon ist dieses bekannte Aufzeichnungsmaterial aber auch insofern ungünstig, als es komplizierte Herstellungsschritte voraussetzt So kann beispielsweise die feinkörnige Fotoleiterpartikel enthaltende Teilschicht erst aufgebracht werden, wenn die Teilschicht mit gröberkörnigen Fotoleiterpartikeln vollständig trocken ist, da andernfalls eine nachteilige gegenseitige Beeinflussung stattfindet. Die fotoleitfähige Schicht insgesamt liegt in der Größenordnung von 100 μπι. Bei dieser Dicke besteht die Neigung, daß Ladungsträger in der Schicht an Einfangstellen festgehalten werden und eine praktisch nicht zu beseitigende Restladung verursachen. Dies bedeutet, daß bei wiederholter Benutzung eines solchen Aufzeichnungsmaterials eine Art Ermüdung oder Abnutzung eintritt und der Kontrast immer schlechter wird. Eine solche im Laufe der Zeit eintretende Kontrastverschlechterung tritt im übrigen bei diesem bekannten Aufzeichnungsmaterial auch deshalb auf, weil nicht nur die durch die Belichtung freigesetzten Ladungsträger, sondern auch die vom Substrat herkommenden Ladungsträger in der fotoleitenden Schicht eingefangen werden, so daß eine immer geringere Menge von Ladungsträgern die Grenzschicht zwischen der Isolierschicht und der fotoleitfähigen Schicht erreicht.

Aus der DE-AS 10 22 091 ist ein fotoleitendes Aufzeichnungsmaterial bekannt, das zwischen dem elektrisch leitenden Schichtträger und der fotoleitfähigen Schicht eine halbleitende Zwischenschicht aufweist, deren Ladungsträgertyp vorwiegend dieselbe Polarität wie die von außen auf das fotoleitfähige Material aufgebrachte Ladung aufweist und das in bezug auf diesen Ladungsträgertyp stärker leitend als die fotoleilfähige Schicht ist. Diese halbleitende Zwischenschicht besteht dabei aus Selen und soll die Injektion von freien Ladungsträgern aus dem Schichtträger zur fotoleitfähigen Schicht verhindern. Mit anderen Worten arbeitet diese bekannte Zwischenschicht als eine Sperre für die von dem Schichtträger abgegebenen freien Ladungsträ-

ger. Bei diesem Aufzeichnungsmaterial ist bereits bekannt, für die halbleitende Zwischenschicht eine Nickel und Germanium enthaltende Legierung zu benutzen.

Aus der DE-PS 9 41 767 is* schließlich ein weiteres fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial bekannt, bei dem eine fotoleitfähige Schicht auf einem elektrisch leitenden Schichtträger so angeordnet wird, daß auf dem elektrisch leitenden Schichtträger eine Unterschicht aus glasartigem Selen und darauf eine dünne Oberschicht aus einem Gemisch von Selen und Tellur aufgebracht ist, wobei die Unter- und Oberschicht die eigentliche fotoleitfähige Schicht bilden. Bei diesem bekannten fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial wird die physikalische Erscheinung ausgenutzt, daß eine glasartige Selenschicht ein Material mit geringer Dichte an freien Stromträgern im Dunkeln ist, das bei Belichtung bereits befreite, positive Löcher jedoch gut hindurchläßt Diese Unterschicht wird dabei mit einer ausgezeichnete fotoleiteüde Eigenschaften aufweisenden Selen-Tellur-Oberschicht kombiniert, um damit ein fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial hoher Empfindlichkeit und möglichst großer Spektralbreite zu erhalten.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art zu schaffen, bei dem eine möglichst hohe Ladungsdichte und minimale Dunkelladungsverluste an der isolierenden Deckschicht erreicht werden, indem das Einführen elektrischer Ladungsträger von dem elektrisch leitenden Schichtträger in die Schichten erleichtert wird.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung mit den im Anspruch 1 angegebenen Mitteln gelöst.

Durch diese besondere Ausbildung der Zwischenschicht in Abhängigkeit von der jeweils benutzten fotoleitfähigen Schicht wird der Vorteil erreicht, daß beim Aufladen der elektrisch isolierenden Deckschicht mit einer bestimmten ersten Polarität gleichzeitig die von dem elektrisch leitenden Schichtträger abgegebene elektrische Ladung der jeweils umgekehrten Polarität sehr leicht durch die Zwischenschicht hindurch an die Grenzschicht zwischen der fotoleitfähigen Schicht und der elektrisch isolierenden Deckschicht gegeben werden kann. Durch dieses sehr leichte Injizieren der von dem elektrisch leitenden Schichtträfeer abgegebenen Ladungen über die Zwischenschicht wird vermieden, daß sich im Bereich der fotoleitfähigen Schicht Raumladungen aufbauen können, die zu einer Sättigung bzw. Ermüdung der fotoleitfähigen Schicht insbesondere beim wiederholten Verwenden des fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial hintereinander führen können. Andererseits wird durch den Aufbau der von dem elektrisch leitenden Schichtträger kommenden Ladung unmittelbar an der Grenzschicht zwischen der elektrisch isolierenden Deckschicht und der fotoleitfähigen Schicht erreicht, daß nur minimale Dunkelladungsverluste vor einer Belichtung des fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials auftreten können. Die Größe der sich an der elektrisch isolierenden Deckschicht ausbildenden elektrischen Ladung wird dabei durch die Größe der von dem elektrisch leitenden Schichtträger injizierten Ladung bestimmt, die wiederum von der Größe der Injektionsfähigkeit der Zwischenschicht abhängt. Da gerade durch der, besonderen Aufbau sowohl der Zwischenschicht als auch der fotoleitfähigen Schicht hinsichtlich ihres Halblciter-Leitungstyps und der Größe ihrer jeweiligen Dotierung eine bisher nicht gekannte Injektionsfähigkeit der Zwischenschicht erreicht wird, ist gegenüber den bisher bekannten, vergleichbaren fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterialien ein sehr viel stärkerer Bildkontrast bei sonst gleichen Belichtungs- und Ljdungsbedingungen zu erreichen, da eine relativ hohe elektrostatische Ladung sehr gleichmäßig über lange Zeiten vor der Belichtung des Materials auf der elektrisch isolierenden Deckschicht gehalten werden kann.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der

to Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert Es zeigt

Fig. 1 einen schematisierten, stark vergrößerten Querschnitt eines herkömmlichen fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials,

F i g. 2 eine entsprechende Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials,

F i g. 3 vier Teilbilder zur Erläuterung einer Veränderung des Oberflächenpotentials bei drr, Aufzeichnungs-

"⁵Q materialien °"emsß F i ^σ ι und 2

F i g. 4 ein Diagramm der zeitlichen Veränderung des Oberflächenpotentials gemäß Fi g. 3,

F i g. 5 ein Diagramm der zeitlichen Veränderung des Oberflächenpoteniials eines fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials gemäß F i g. 6,

Fig.6 vier Teilbilder mit Querschnitten zur Erläuterung der Funktion einer Zwischenschicht,

F ι g. 7 ein Diagramm der zeitlichen Veränderung des Oberflächenpotentials von Aufzeichnungsmaterialien gemäß F i g. 6, die obe rhalb der fotoleitfähigen Schicht eine isolierende Deckschicht aufweisen, ur.J

Fig.8 einen schematisierten, stark vergrößerten Querschnitt einer anderen Ausführungsform eines fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials nach der Erfindung.

Das in Fig. 1 dargestellte herkömmliche fotoleitfähige Aufzeichnungsmaterial besitzt einen Schichtträger 1, eine fotoleitfähige Schicht 2 sowie eine isolierende Deckschicht 3. Wenn als fotoleitfähige Schicht 2 ein Hall leiter vom η-leitenden Leitungstyp verwendet wird und das Aufzeichnungsmaterial einer positiven Koronaentladung unterzogen wird, wird die Oberfläche der isolierenden Deckschicht 3 positiv aufgeladen. Gleichzeitig wird eine Ladung entgegengesetzter Polarität in der fotoleitfähigen Schicht 2 nahe der Grenzfläche zwischen dieser und der isolierenden Deckschicht 3 aufgebaut. In diesem Falle werden aus dem Schichtträger 1 stammende Ladungsträger in die fotoleitfähige Schicht 2 injiziert.

Die Geschwindigkeit bzw. die Menge des Ladungsübergangs hängt von den Eigenschaften der fotoleitfähigen Schirht 2 ab. Reicht die injizierte Ladung nicht aus, so bildet sich eine Raumladung, die bei wiederholter Verwendung des fotoleitfähigen Aufzeich.tungsmaterials Anlaß zu Ermüdungserscheinungen gibt und den Kontrast von später erzeugten Ladungsbildern allmählich veringert.

Um dies zu verhindern, wird eine Ausbildung des Aufzeichnungsmaterials gewählt, bei der auf sehr wirksame Weise eine Ladung von dem Schichtträger in die fotoleitfähige Schicht überführt wird. Ein Ausführungsbeispiel ist in Fig. 2 dargestellt. Wenn die fotoleitfähige Schicht 2 ein p-leitender Halbleiter ist, so wird in demjenigen Abschnitt 4 der fotoleitfählgen Schicht 2, welcher dem Schichtträger 1 benachbart ist, eine stärker p-leitende Schicht aufgebaut. Im folgenden wird der Abschnitt 4 als Zwischenschicht 4 bezeichnet. Wird der Oberfläche der isolierenden Deckschicht 3

beim Primärladen eine negative Ladung zugeführt, so erleichtert die Zwischenschicht 4 die Injektion eines Löcherstroms vom Schichtträger 1 in die fotoleitfähige Schicht 2 in groß:m Ausmaß. Die negativen und positiven Ladungen werden durch die isolierende Deckschicht 3 so stark festgehalten, daß eine Dunkelentladung kaum stattfindet. Bei der folgenden Bildbelichtung mit dem gleichzeitigen Ent- bzw. Umladungsvorgang wird daher ein Ladungsbild von hohem Kontrast erhalten. Anzumerken ist, daß die Zwischen- to schicht 4 von stärker n-lcitcndcm Leitungstyp ist, wenn die fotoleitfähige Schicht 2 ein η-leitender Halbleiter ist. Beispiele von Werkstoffen für die Zwischenschicht, welche die Injektion elektrischer Ladungen erleichtert, werden innen angegeben. Wie erwähnt, ist dabei zu ti beachten, daß der Leitungstyp der fotoleitfähigen Schicht 2 eine Auswahl einer Zwischenschicht 4 von entsprechendem Leiiiingstyp bedingt.

im uit- louMciiiiinigt.' .->(.iin:rii 2 vom {t-iuiienden Leitungstyp, so kommen als stärker p-leitendc Werk-Stoffe Legierungen der Systeme Se-Te (vorzugsweise mit einem Te-Gehalt von weniger ais 5%). Se-As. Se-As-Tl und andere auf Chalkogen-Basis beruhende Svsterne in Betracht.

Außerdem kann eine Aufdampf-Schichi Verwendung finden, die eine Halogen-Dotierung enthält, welche Se starker p-ieitend macht, und die zum Beschleunigen der Kristallisation einer Wärmebehandlung unterzogen wird. W'enn der Kristallisationsgrad zu groß wird. besteht die Gefahr, daß sich die gebildete Schicht vom so Schichtträger ablöst Der Kristallisationsgrad wird daher in geeigneter Weise abhängig von der Schichtdikke gesteuert. Dabei ist es nicht notwendig, daß zwischen der fotolcitfähigen Schicht 2 und der Zwischenschicht 4 eine scharfe Grenze besteht; vielmehr kann an Stelle ü C¹IiC¹ plöt/lvhen Wechsels des Kristallisationsgrades oder eier Zusammensetzung an der genannten Über-L-.ingsstelle auch eine kontinuierliche Veränderung vorgesehen sein.

Die Schichtdicke der Zwischenschicht 4 beträgt vorzugsweise 0.1 bis 10 (im. Bei .Schichtdicken unterhalb ■.on Oi μ<τ, kann es vorkommen, daß die Gleichförmigkeit der Schicht zu wünschen übrig läßt: andererseits kann die Haftfestigkeit von Schichten mit einer Dicke '■rerhalb von 10 um in gewissem Umfang absinken.

•Ms Zwischenschicht 4 kann ein Halbleiter Verwendung finden, der starker p-Ieitcnd ist als die fotoleitfähige Schicht 2. Die fotoleitfähige Zwischenschicht kann ,!as e ■ - Ge--\üfdampfschicht und'oder einer As;Se_;-S.^; ..· ■ 'estehen. Lsi andererseits die fotoleitfähige :^r Schiert ·.erhaltnis/.-iäßig gut η-leitend, beispielsweise im Faiie ■:· ner Se-Te-Legierung mit einem großen Te-Gehalt. so kann eine gewöhnliche Se-Schicht ais Zwischenschicht 4 benutzt werden.

Man kann davon ausgehen, daß die fotoleitfähige Schicht 2 zwei Funktionen hat, nämlich die eines elektrischen Widerstandes und die der Absorption von Licht. Die Lichtabsorption kann insbesondere im kurzwelligen sowie im langwelligen Bereich erfolgen. Aus d-esem Grunde kann die fotoleitfähige Schicht 2 v) auch aus mehreren Schichten unter Umständen mit ireandertem Aufbau bzw. abgewandelter Anordnung /isammengesetzt sein.

Als Werkstoff für die elektrofotografisch wirksame, ^besondere durch Vakuum-Bedampfung erzeugte fotoieitfähige Schicht eignen sich insbesondere Elemente aus der Chalkogengruppe. beispielsweise Selen und Chalkoeen-Glas.

Soll die fotoleitfähige Schicht 2 η-leitend sein, so kann das fotoleitfähige Material eine Se-Te-Legierung mit einem Se-Gehalt von weniger als 5% sein. Im Falle einer fotoleitfähigen Schicht vom p-Leitungstyp eignet sich ein fotoleitfähiges Material nach Art einer Fe-Te-Legierung mit einem Te-Gehalt von weniger als 5%. Für das fotoleitfähige Aufzeichnungsmaterial wird ein Volumen-Dunkelwiderstand oberhalb 10" Ohm · cm, vorzugsweise 10¹² bis 10" Ohm · cm anstrebt.

Die Schichtdicke der fotoleitfähigen Schicht beträgt vorzugsweise 1 bis 50 um. Ist die Schichtdicke kleiner als 1 um. so sinkt der Potentialkontrast der Ladungsbilder sowie die Empfindlichkeit. Bei .Schichtdicken oberhalb 50 (im läßt andererseits die Haftfestigkeit nach. Wenn die fotoleitfähige Schicht jedoch aus mehreren Schichten aufgebaut ist, braucht die Gesamtdicke nicht unbedingt auf den oben angegebenen Dickenbereich beschränkt zu sein. Zur Herstellung der Schicht eignet sich iti diesem Fall das Vakuum-Beuanipfen am besten. Wenn die obenerwähnten Bedingungen eingehalten werden, können beliebige fotoleitfähige Werkstoffe benutzt werden.

Für den Schichtträger 1 können elektrisch leitende Werkstoffe wie Metallplatten, Metallfolien u.dgl. benutzt werden. Geeignet ist auch jedes andere übliche Grund- oder Trägermaterial, das nach entsprechender Behandlung eine ausreichende elektrische Leitfähigkeit besitzt.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile ergeben sich beispielsweise aus einem Vergleich des erfindungsgemäß aufgebauten iotoleitfähigeti Aufzeichnungsmaterials mit einem herkömmlichen Aufzeichnungsmaterial. d;>s aus einem Schichtträger einer fotoleitfähigen Schicht und einer isolierenden Deckschicht besteht, wie es in F i g. 1 dargestellt ist. In F i g. 3 ist das fotoleitfähige Aufzeichnungsmaterial A gemäß der Erfindung einem herkömmlichen fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial B gegenübergestellt, wobei der elektrostatische Ladungszustand veranschaulicht ist. Zur Herstellung des fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials A wird der Schichtträger 1 auf 70'C gebracht und im Vakuum eine Se-Te-Legierung mit einem Te-Gehalt von 15 Gewichtsprozent bis zu einer Schichtdicke von etwa 3 μηι bedampft, während zwei Stunden zum Kristallisieren in diesem Zustand gehalten und dann auf 60°C gebracht. um die erwähnte Legierung zur Bildung der fotoleitfähige Schicht 2 bis zu einer Dicke von etwa 40 μιπ aufzudampfen (F i g. 3ai). Zum Erzeugen des herkömmlichen fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials wird der Schichtträger 1 auf 65^CC gebracht, die erwähnte Legierung unter Vakuum bis zu einer Dicke von 40 μνη aufgedampft und anschließend auf Raumtemperatur abgekühlt, so daß die fotoleitfähige Schicht 2 gebildet wird (F i g. 3bj). Nach der Gewinnung dieser Aufzeichnungsmaterialien wird in beiden Fällen, d. h. sowohl bei dem fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial A nach der Erftndung als auch bei dem herkömmlichen fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial B. als isolierende Deckschicht 3 eine Polyäthylen-Terephthalat-Schicht von 25 um Dicke aufgebracht. Die fertigen fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterialien .4 bzw. B können wie folgt verglichen werden.

Die beispielsweise aus Aluminium bestehenden Schichtträger 1 der fotoleitfähigen Aufzeichnungsrraterialien A bzw. B werden mit Masse verbunden. Eine Koronaentladung bewirkt eine negative Aufladung der isolierenden Deckschicht 3. Die Veränderung des Ladungszustands während des Ladens und danach wird

gemäß herkömmlichen Meßverfahren unter Benutzung eines Drehtisches und eines Oberflächenpotentiometers gemessen. Das Ergebnis ist in Fig.4 dargestellt, worin t\ den Zeitpunkt bezeichnet, zu dem die Aufladung beendet ist, und worin a bzw. b die Kurven des Potentialverlaufs bei den fotoleitfähigen Aufzeichnungsr-aierialien A bzw. S bezeichnen.

F i g. 3 erläutert ferner den Ladungstransport bei den fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterialien A und B entsprechend den Kurven a bzw. b in Fig.4. Der Zustand während des Aufladens der fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterialien A bzw. Bist in den Fig. 3ai bzw. 3bi dargestellt. Der nach Beendigung des Aiifladens der fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterialien A bzw. B erreichte Zustand ist in den F i g. 3a> bzw. 3bj dargestellt. Man ersieht aus dem Vergleich von F i g. 3 und 4. daß bei dem fotoleitfähigem Aufzeichnungsmaterial A eine Ladungsinjektion aus dem Schichtträger 1 beim Primärladen rasch bzw. wirksam vor sich geht, daß die positiven und negativen Ladungen durch die isolierende Deckschicht 3 stark gebunden bzw. festgehalten sind und daß daher eine Dunkelentladung nicht stattfindet. Im Gegensatz hierzu tritt bei dem fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial B keine hinreichend wirksame Injektion auf. und nach dem Aufladen ergibt sich eine Dunkelentladung. Selbst wenn jedoch eine Injektion von Ladungen aus dem Schichtträger I leicht vonstatten geht, wird die injizierte Ladung nahe der Grenzfläche zwischen der fotoleitfähigen Schicht 2 und der isolierenden Deckschicht 3 nicht genügend stark festgehalten. An der isolierenden Deckschicht 3 werden die positiven und negativen Ladungen nur schwach festgehalten, wodurch der Potentialkontrast des Ladungsbildes herabgesetzi wird.

Aus dem Vergleich ergibt sich, daß das fotoleitfähige Aufzeichnungsmaterial A gemäß der Erfindung einem herkömmlichen fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial B stark überlegen ist, da praktisch keine Dunkelentladung auftritt und gute, kontrastreiche Ladungsbilder erzielt werden.

Im allgemeinen tritt bei fotoleitfähigen Schichten hoher Empfindlichkeit eine starke Dunkelentladung auf. Selbst wenn daher beim Primärladen eine hinreichend wirksame Ladungsinjektion stattfindet, wird die im Dunkeln beizubehaltende Ladung während des nachfolgenden Sekundärladens bzw. während der gleichzeitig mit der Belichtung erfolgenden Umladung weitgehend entladen. Dadurch vermindert sich der Potentialkontrast des elektrostatischen Ladungsbildes. Daraus ergibt sich, daß ein Abfließen von Ladungen die in der Nachbarschaft der Grenzfläche zwischen der fotoleitfähigen Schicht 2 und der isolierenden Deckschicht 3 gebunden sind, möglichst verhindert werden muß. Gemäß der Erfindung ist zu diesem Zweck vorgesehen, die gebundenen Ladungen mittels einer besonders angeordneten Sperrschicht mit einem Grenzflächeneffekt sicher festzuhalten. Im folgenden werden verschiedene Vergleiche angestellt in bezug auf ein fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial mit einer Zwischenschicht 4 und auf ein fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial mit einer Schicht 5, die eine Entladung verhindert, indem sie die elektrischen Ladungen zurückhält, und im folgenden als ladunghaitende Schicht bezeichnet ist

Praktische Ausführungen derartiger erfindungsgemä-

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Fig. 6a zeigt ein fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial, bei dem auf einem elektrisch leitfähigen Schichtträger 1 eine hochempfindliche fotoleitfähige Schicht 2 angeordnet ist. Bei der Ausbildung gemäß F i g. 6b besteht das fotoleitfähige Aufzeichnungsmaterial aus einer Zwischenschicht 4 oder einer ladunghaltenden Schicht 5 auf einem elektrisch leitenden Schichtträger 1. Im Ausführungsbeispiel nach F i g. 6c ist das fotoleitfähige Aufzeichnungsmaterial aus einer fotoleitfähigen

ίο Schicht 2 und einer oberhalb eines elektrisch leitenden Schichtträgers 1 angeordneten Zwischenschicht 4 zusammengesetzt. Schließlich zeigt F i g. 6d ein fotoleilfähiges Aufzeichnungsmaterial, bei dem auf einem elektrisch leitenden Schichtträger 1 eine Zwischen-

Ii schicht 4, eine fotoleitfähige Schicht 2 und eine ladunghaltende Schicht 5 übereinander geschichtet sind. Werden die vorstehend beschriebenen fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterialien einer Koronaentladung unterzogen, so ergeben sich die Lade- und Entladckennli nien gemäß F i g. 5. Die Kurven a\ bis d\ beziehen sich auf den Fall eines positiven Aufladens im Dunkeln und eine Dtinkelentladung. Die Kurven a^ bis di entsprechen dem Fall einer negativen Aufladung im Dunkeln und der Dunkelentladung. Die Kurven a\ bis </j entsprechen einer positiven Aufladung im Dunkeln und einer Entladung im Hellen. Die Ergebnisse werden durch Elektrometermessungen erhalten. Man entnimmt dem Diagramm in F i g. 5 die folgenden Tatbestände:

Bei dem fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial a ist die Entladung im Hellen so groß, daß sich eine hohe Empfindlichkeit ergibt, doch ist auch die Dunkelentladung groß.

Das fotoleitfähige Aufzeichnungsmaterial b hat eine kleine Dunkelentladung, doch ist auch im Hellen die Entladung gering und mithin die Empfindlichkeit niedrig.

Die Hellentladung des fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials c ist groß und infolgedessen seine Empfindlichkeit hoch, doch ist auch die Dunkelentladung recht beträchtlich.

Bei dem fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial d ist die Hellentladung groß, also auch seine Empfindlichkeit hoch, und außerdem ist die Dunkelentladung gering.
Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß ein fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial vom Typ d für die elektrofotografische Verwendung am besten geeignet ist. Die niedrige Dunkelentladung und die hohe Empfindlichkeit des fotoleitfähigen Aufzeichnungsmate.'ials d lassen sich wie folgt erklären:

so Der positive Koronaionen haltende Potentialwall der eire elektrische Ladung zurückhaltenden Schicht 5 ist größer als jener der fotoleitfähigen Schicht 2. Die Zwischenschicht 4 unterdrückt die Injektion von Elektronen (oder Löchern) aus dem elektrisch leitenden Schichtträger 1.

Außerdem ist die hochempfindlich fotoleitfähige Schicht 2 in einem Lichtwellen-Längenbereich empfindlich, in dem die ladunghaltende Schicht 5 praktisch kein Licht absorbien. Alle diese Umstände tragen dazu bei, daß ein erfindungsgemäß zusammengesetztes fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaieria! die Empfindlichkeit eines herkömmlichen hochempfindlichen elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials zumindest erreicht wenn nicht stark überschreitet

Λ ζ r* ITl 1 τΠ ΙΠΠ VIΙΓ* Γ"1 Itf* rlrf~lrl^r^ 111 tTlv^l^flt IQ Sl 11Π O¹ fl^C

den Fig.6a bis 6d dargestellt- Ein Diagramm mit Lade-Entladekennlinien für Aufzeichnungsmaterialien gemäß F i g. 6 ist in F i g. 5 dargestellt

fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials a. verglichen mit dem fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial c ergibt sich aus der folgenden Überlegung. Ist der Te-Gehalt

der fotoleitfähigen Schicht 2 des fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials a hoch, so tritt eine n-Leitung auf, und es findet eine bequeme Injektion von Elektronen aus dem leitenden Schichtträger I statt. Bei dem fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial c bewirkt die Zwischenschient 4 eine Sperrung der Elektroneninjektion aus dem elektrisch leitenden Schichtträger 1.

Daß die fotolsitfähigen Aufzeichnungsmaterialien b bis (/bei negativer Aufladung ein niedrigeres Ladungspotential annehmen als das fotoleitfähige Aufzeich- nungsmaterial <i, rührt wohl daher, daß die Injektion von Löchern aus dem leitenden Schichtträger 1 dank der Zwischenschicht 4 bequem stattfinden kann. Das hohe Ladungspoiential des foioleitfähigen Aufzcichnungsmaterials α beruht auf dem hohen Te-Gehalt der fotoleitfähigen Schicht 2, wie oben bereits erwähnt wurde.

In V i g. 7 ist die Veränderung des Oberflächenpotentiais veranschaulicht, die beim Aufladen der fotoieitiähigen Aufzeichnungsmaterialien a'. b', c' und d' auftritt, welche man dadurch erhält, daß eine isolierende Deckschicht auf die Oberfläche der fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterialien a, b, cn η el c/aufgebracht wird. Mit ausgezogenen Linien ist jeweils die Dunkelentladung, mit gestrichelten Linien die Hellentladung dargestellt. Aus dem Diagramm gehl hervor, daß die Zwischenschicht höchst wirksam ist.

Bei den fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterialien b' bis d' lassen sich infolge der Zwischenschicht 4 beim Laden bequem Löcher injizieren. Die positiven und negativen Ladungen werden mit starker Bindung an der isolierenden Deckschicht festgehalten. Auch nach dem Ladevorgang verändert sich daher das Oberflächenpotential nicht. Demgegenüber tritt bei dem fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial a' während des Ladens keine hinreichende Injektion von Löchern ein. vielmehr können Löcher nur durch die innere Polarisation bereits in die fotoleitfähige Schicht 2 injizierter Löcher zugeführt werden. Daher kommt es in diesem Fall zu einer Dunkelentladung, wie die Ku ve a'in F i g. 7 zeigt. wobei eine solche Entladung duri.h Lichtbestrahlung noch beschleunigt wird.

Die vorstehenden Erläuterungen machen deutlich, daß ein fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial, das gemäß der Erfindung aus einer isolierenden Deckschicht, einer fotoleitfähigen Schicht, einer ladunghaltenden Schicht und einem leitenden Schichtträger zusammengesetzt ist, eine Anzahl vorzüglicher elektrofotografischer Eigenschaften aufweist, darunter Gleichrichterwirkung. Beibehaltung elektrischer Ladung, hohe Empfindlichkeit, starker Kontrast, Panchromasie und hohes Auflösungsvermögen.

Damit das Hindurchtreten jeweils einzelner Elektronen und Löcher von dem Schichtträger 1 durch die fotoleitfähige Schicht 2 bis zu deren Grenzfläche mit der isolierenden Deckschicht 3 erleichtert wird, so daß beim Primärladen injizierte Ladung von dem Schichtträger unmittelbar zur Grenzfläche der isolierenden Deckschicht gelangt, ist vorzugsweise eine gleichrichtende fotoleitfähige Schicht vorgesehen. Wenn nämlich eine Wechselstromentladung oder eine Ladung mit entgegengesetzter Polarität erfolgt, wird die von dem Schichtträger aus injizierte Ladung nicht weitergeleitet, und die an der Grenzfläche zurückgehaltene elektrische

M^ff kuiiii Tii^ht neutr

Schichtträger 1, "iner Zwischenschicht 4, einer gleichrichtenden fotoleitfähigen Schicht 2, einer ladiinghaltenden Schicht 5 und einer isolierenden Deckschicht 3.

Als Materialien, die das Hindurchtreten jeweils einzelner Elektronen und Löcher gestatten, eignen sich beispielsweise p-leitende Stoffe aus der Reihe der Chalkogenid-Gläser, die hauptsächlich Chalkogen-Elemente enthalten, beispielsweise amorphes Selen, Se-Pe-Legierung. As>S₂, As₂Se₁, Sb₂S₁. Se-As-I-I.egierung, Se-As-Tl-Legierung und Gemische davon. Geeignete η-leitende Stoffe sind beispielsweise Chalkogcn-Verbindungen von Zink oder Cadmium, wie ZnS, ZnSc, CdS und CdSc sowie feste Lösungen davon. In Betracht kommen ferner GeSe, Cu₂O, GeS oder organische lichtleitende Stoffe wie Anthracen, durch Binden fein verteilter Pulver dieser lichtleitenden Stoffe mit ciner.i Bindemittel erzeugte Materialien oder Glas-Keramik, die durch gleichmäßiges Dispergieren reiner Kristalle in einer Gias-Phase mittels wärmebehandlung eines Materials erzeugt wird, das 33 Teile PbO, 9 Teile SiO₂ und 3 Teile Al₂O₁ enthält.

Zum Vakuum-Bedampfen eines aus den obengenannten Stoffen in geeigneter Weise ausgewählten Materials lassen sich herkömmliche Verfahren verwenden, beispielsweise Aufsprühen. Zerstäuben. Niederschlag im CO-Dampf u.dgl. Im Bedarfsfälle wird ein geeignetes Dotierungsmittel zugesetzt, um die Trägerkonzentration gemäß einem gewünschten Wert einzustellen.

Die elektrische Ladung zurückhaltene Schicht ist vorgesehen, um das Zurückhalten elektrischer Ladung zu verbessern, indem eine besondere Schicht eingebaut wird, und zwar zusätzlich zu der isolierenden Deckschicht der fotoleitfähigen Schicht, mit deren Hilfe elektrische Ladung an der Grenzfläche zwischen der fotoleitfähigen Schicht 2 und der isolierenden Deckschicht 3 festgehalten werden kann. Für die ladunghaltende Schicht 5 eignet sich beispielsweise im Falle einer η-leitenden fotoleitfähigen Schicht 2 eine Se-Te-Legierung mit einem Te-Gehalt von weniger als 6% oder im Falle einer p-leitenden fotolekfähigen Schicht 2 eine Se-Te-Legierung mit einem Se-Gehalt von -..eniger als 6%. Die fotoleitfähigen Stoffe hierfür können aus einer weit größeren Auswahl von Materialien ausgesucht werden, als das für eine gleichrichtende fotoleitfähige Schicht 2 möglich ist.

Im Vergleich zur herkömmlichen 3edeutung des Begriffs »fotoleitfähig« sind die Lichtleitungseigenschaften der elektrische Ladung zurückhaltenden Schicht 5 sehr viel umfassender zu verstehen.

Ihre Beurteilung beruht mehr auf der Fähigkeit, elektrische Ladung festzuhalten, als auf bloßer elektrischer Leitfähigkeit. In Betracht kommen daher auch Materialien, die Isolierstoffe oder Halbleiter enthalten. Besonders wichtig ist dabei, daß die Lebensdauer der Minoritätsträger genügend kurz ist, so daß die elektrische Ladung in ausreichendem Maße festgehalten werden kann. Es lassen sich daher nicht alle Materialien einzeln aufzählen, weiche für die ladunghaltende Schicht 5 geeignet sind, doch gehören dazu Verbindungen von Elementen der Gruppen II und Vl des Periodischen Systems, z. B. CdS und ZnS, ferner halbleitende oder lichtleitende Verbindungen von Elementen der Gruppen III und V des Periodischen Systems, z. B. GaAs und GaP, Einzel-Elemente der

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Grunde ist eine Funfschichtenanordnung eines ¥otoleitfähigen Aufzetchnungsmatenals am günstigsten, wie sie in Fig.8 dargestellt ist Sie besteht aus einem amorphe Chalkogene, Metailoxyde wie Ο12Ο, isolierende Metalloxyde wie Indiumoxyd, anorganische Stoffe, wie Bleigas, organische Halbleiter, wie Anthracen,

Carbazol, Phthalocyanin u. dgl., schließlich auch oiganische Verbindungen, welche im allgemeinen ils Isolierstoffe angesehen werden. Allen diesen Materialien können verschiedene Zusätze beigegeben werden.

Für die isolierende Deckschicht sind verschiedene auf der Basis organischer Säuren hergestellte dünne Schichten brauchbar. Beispiele hierfür sind Polyester-Schichten sowie fluorhaltige Polymerfilme. Derartige dünne Schichten lassen sich erzeugen, indem auf die ladunghaltende Schicht 5 die dünne Kunststoffschicht mit einem geeigneten Bindemittel aufgetragen wird. z. B. mit einem Epoxydharz, oder indem die ladunghaltende Schicht 5 mit einem der erwähnten Harze überzogen wird.

Die Dicke der isolierenden Deckschicht kann von einigen μπι bis in den Bereich von 100 μιη reichen, vorzugsweise beträgt sie zwischen 10 und 30 μπι. Ist die Schichtdicke zu groß, so wird das Auflösungsvermögen herabgesetzt; wenn andererseits die .Schichtdicke zu klein ist. nimmt die mechanische Festigkeit ab.

Im folgenden werden Beispiele der praktischen Ausführung elektrofotografischer fotoleitfähiger Auf zeichnungsmaterialicn nach der Erfindung gegeben.

Beispiel 1

Eine Aluminiiimpiatte als Schichtträger wurde auf etwa 75"C erwärmt. Eine Se-Te-Legieriing mit einem Te-Gehalt von 10% wurde während 30 min bis zu einer Schicht von etwa 40 μπι Dicke aufgedampft. Während dts Aufdampfens wurde eine Temperatur von 25 C nicht überschritten. Nach dem Abkühlen zeigte die Oberfläche der gebildeten Aufdampfschicht einen metallischen Glanz mit glatter Glasphase. Röntgen-Beugungsmessungen an einem Teil der auf die Aluminiumplatte aufgedampften Schicht ergaben Beugungsmaxima, die einer hexagonalen Kristallsiruktur entsprechen. Dies deutet darauf hin. daß zumindest ein nahe dem Schichtträger befindlicher Teil während eines verhältnismäßig langen Zeitraums auf hoher Temperatur gehalten worden war. wodurch die Kristallisation beschleunigt wurde.

Auf die Oberfläche der aufgedampften Schicht wurde sodann eine isolierende Deckschicht aus Polyäthylen-Terephthalat aufgebracht. Deren Oberfläche wurde beim Primärladen negativ aufgeladen, worauf eine positive Aufladung gleichzeitig mit dem Auflichten eines Bildes erfolgte: schließlich erfolgte eine Gesamtbelichtung zum Erzeugen eines Ladungsbildes. Der elektrostatische Kontrast des in dieser Weise erhaltenen Ladungsbildes war bedeutend größer als derjenige, der sich bei einem herkömmlichen Aufzeichnungsmaterial auf Glasbasis ergab, welches kein Beugungsmaximum bei der Röntgen-Beugungsmessung lieferte und beispielsweise eine Se-Te-Legierung mit einem Te-Gehalt von 10% enthielt.

Beispiel 2

Es wurden Se- undTe-Pulver mit Reinheiten oberhalb 99399% benutzt. Selen-Pulver wurde in einer Glasampulle bei etwa ί 0 -³ Torr eingeschlossen, während 5 h bei etwa 500°C zum Schmelzen gebracht und anschließend in Wasser rasch abgeschreckt. Auf diese Weise wurde glasiges Selen erzeugt im folgenden Stoff a genannt Ferner wurden aus 85 Gewichtsprozent Se-Pulver und ΐ C CaniinhtrnmTant Ta Diiltrap ^amannn lil»>-rvof-»o!l* t*s xjvnn.iiuiptuc.viii ■ w ι unvi u^tii«.iigw itwi gvotvili, die in einer Kugelmühle zwei Tage lang gemahlen wurden. Das erhaltene Pulvergemisch wurde in einer Quarzampulle bei 10~³ Torr abgeschlossen, während lOh bei etwa 5(XVC zum Schmelzen gebracht und in Wasser rasch abgeschreckt, wodurch sich eine glasige Se-Te-Legierung ergab, die im folgenden Stoff b genannt wird. Aus den angegebnen Stoffen a und b wurden fotolcitfähige Aufzeichniingsmateri üe.i V/, X, Y und Z gemäß der folgenden Beschreibung hergestellt.

Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial W

Stoff b wurde auf einen Aluniiniumschichtträger von

to etwa 100 μπι Wandstärke bis zu einer Dicke von etwa 50 μιη bei einem Druck von etwa 10 ■> Torr aufgedampft.

wobei die Temperatur tics Trägers etwa b8 C und die Temperatur des /u verdampfenden Materials c'wa ζ 50 C betrug. Auf die Oberfläche dieses Schichtkörpeis

I) wurde eine Polyäthylen-Terephthalat-Schicht von etwa 25 μιη Dicke mittels eines Epoxidharzes aufgebracht.

Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial X

Stoff a wurde auf einen Aiuminiumschichttrager vor' etwa 100 μπι Wandstärke zu einer Schichtdicke vor etwa 50 j:m bei pinein Druck von 10 ' Torr aufgedampft, wobei die Temperatur des Trägers etwa 68""C und die Temperatur des zu verdampfende, Materials etwa 220"C betrug. Auf die Oberfläche d; Sehichikörpers wurde eine Polyäthylen-Tcrephthaiat-Schicht von 25 μπι Dicke mittels eines Epoxidharzes aufgebracht.

FotoleitfähigC!. Aufzeichnungsmaterial Y

jo Stoff a wurde auf einen Aiuminiumschichttrager von etwa 100 μπι Wandstärke zu einer Schichtdicke von etwa 25 μιη unter denselben Bedingungen wie für das Aufzeichnungsmaterial X aufgedampft. Darauf wurde Stoff b zu einer Schichtdicke von etwa 25 μπι unter denselben Bedingungen wie für das Aufzeichnungsmaterial W im Vakuum aufgedampft. Auf die Oberfläche des Schii'nkörp'jrs wurde eine Polyäthylen-Terephthalat-Schich: von 25 μιη Dicke mittels eines Epoxidharzes aufgebracht.

Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial 7.

Stoff a wurde auf einen Aluminiumschichtträger von etwa 100 μπι Wandstärke zu einer Schichtdk-e von etwa 25 μιτι unter denselben Bedingungen wl· für das Aufzeichnungsmaterial X aufgedampft. Anschließend wurde Stoff b unter denselben Bedingungen wie für das Aufzeichnungsmaterial W zu einer Schichtdicke von etwa 25 um aufgedampft. Darauf folgte eine Aufdampfschicht aus Stoff a. die unter denselben P edingungen wie obenerwähnt zu einer Schichtdicke vor. 1 μπι niedergeschlagen wurde. Auf die Oberfläche dieses Schichtkörpers wurde eine Polyäthylen-Terephthalat-Schicht von 25 μπι Dicke mittels eines Epoxidharzes aufgebracht. Die fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterialien W, X.

Y und Z wie oben beschrieben wurden einer fotografischen Behandlung gemäß der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 24 748/1968 unterzogen, wozu eine weiße Wolfram-Lampe (100 V. 500 W) und Farbfilter 25A = rot 58B = grün und 47B = blau benutzt werden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.

In Tabelle 1 ist die Belichtungsmenge in lux ■ s angegeben, der Potentialkontrast zwischen hellen und dunklen Stellen hingegen in Einheiten von V. Aus der Tabelle geht hervor, daß ein Aufzeichnungsmaterial Z mit einer Zwischenschicht und einer ladunghaltenden Schicht gemäß der Erfindung besonders gute Ergebnisse liefert

	13	200	20 55	269	100	15	0,8	14	Belichtung (47B)	Potenttal kontrast
Tabelle 1		200			20	0,8		1	100
Foto- leitfähiges Auf zeichnungs material	Belichtung Potential kontrast	550	Belichtung Potential- Belichtung (25 A) kontrast (58 B)	200	0,9	Potential konirast	1	120
W	2	800	2	300	0.8	120	1	200
X	2	Beispiel 3	2		150	1	400
Y	2		2	230	5
Z	2		2	450
			Beispiel

Es wurde eine Muster- bzw. Vorlageplatte hergestellt, indem Farbfilter 25 A, 58 B und 47 B auf eine Dicke von etwa 0,1 mm zugeschnitten an einer lichtdurchlässigen Glasplatte von 0,5 mm Dicke befestigt wurden, deren übrige Teile mit Schwarzpapier abgedeckt waren. Es wurden rote, grüne und blaue Negativ-Toner vorbereitet

Das fotoleitfähige Aufzeichnungsmaterial Z gemäß Beispiel 2 wurde einem elektrofotografischen Verfahren, ähnlich wie dort angegeben, unterzogen, um die den roten, grünen und blauen Linien der Vorlagenplatte entsprechenden Bilder zu erzeugen. Dazu wurden zunächst die grünen und blauen Linien der Vorlageplatte ibgedeckt. und es wurde ein Ladungsbild entsprechend der roten Linie erzeugt und mittels des erwähnten roten Negativ-Toners unter Verwendung einer Fellbürsten-Einrichtung entwickelt. Anschließend wurden die roten und blauen Linien der Vorlageplatte abgedeckt, und es wurde das Ladungsbild der grünen Linie erzeugt und mittels des grünen Negativ-Toners unter Verwendung einer Fellbürsten-Einrichtung entwickelt. Schließlich wurden die roten und grünen Linien abgedeckt, und es wurde ein Ladungsbild der blauen Linie erzeugt und mittels des blauen Negativ-Toners unter Verwendung einer Fellbürsten-Einrichtung entwickelt. Es ergaben sich außerordentlich deutliche und scharfe Abbilder in roter, grüner bzw. blauer Farbe. Dies beweist, daß die fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterialien gemäß der Erfindung hinsichtlich der Panchromasie und Lichtempfindlichkeit außerordentlich günstige Eigenschaften besitzen.

Beispiel 4

Auf eine vernickelte Messingträgerschicht wurde Selen mit einem Te-Gehalt von 5 Gewichtsprozent zu einer Schichtdicke von 40 μπι aufgedampft. Während des Aufdampfens wurde die Temperatur der Unterlage auf etwa 70° C gf halten. Auf die Aufdampfschicht wurde eine Polyoster-Schicht von 12,5 μπι Dicke mittels eines Epoxidharzes aufgebracht. Die Isolier-Oberfläche des so erzeugten Aufzeichnungsmaterials wurde im Dunkeln auf -1500V negatives Oberflächenpotential aufgeladen, und zwar mittels eines Primär-Ladevorganges in einem Koronaentladungsgerät mit einer Spannung von -6 kV. Das aufgeladene Aufzeichnungsmaterial wurdiD im Hellen während einer verhältnismäßig langen Zeit liegengelassen, ζ. Β. 10 min, doch konnte keine merkliche Veränderung des Oberflächenpotentials festgestellt werden, vielmehr blieb das Potential von - 15C(O V erhalten. Dieses Versuchsergebnis bedeutet, daß cine hinreichende Injektion von Ladungsträgern aus dem Schichtträger stattgefunden hat.

Auf einem Aluminiumschichtträger, der auf etwa 70⁰C gehalten wurde, wurde im Vakuum eine Ge-Schicht von etwa 0,5 μπι Dicke aufgedampft Darüber wurde eine Schicht von AsjSe3 im Vakuum zu einer Dicke von etwa 4,0 μΐη aufgedampft, die eine gleichrichtende fotoleitfähige Schicht bildet. Auf letztere wurde eine ZnS-Schicht von stwa 0,5 μηι Dicke als ladunghaltende Schicht aufgedampft Der so hergestellte Schichtkörper wurde an Luft während 2 h bei 200°C gehalten, worauf ähnlich Beispiel 4 eine isolierende Deckschicht aufgebracht wurde. Das fertige fotoleitfähige Aufzeichnungsmaterial wurde nach dem gleicher Verfahren wie im Beispiel 4 untersucht Es ergab sich daß aus dem Schichtträger eine ausreichende Injektior stattfindet.

Die im Beispie! 4 und 5 erwähnten fotoleitfähiger Aufzeichnungsmaterialien wurden mit solchen fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterialien verglichen, die zwai unter gleichen Bedingungen hergestellt worden waren jedoch keine Zwischenschicht enthielten. Tabelle 2 gibi die erzielten Resultate wieder.

Für die Vergleichsuntersuchung wurde eine elektrofotografische Behandlung mit den aufeinanderfolgenden Schritten des Primärladens, der Umladung mit gleichzeitiger Belichtung und der Ganzflächen-Bestrahlung des fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials vorgenommen. Dessen Vergleichseigenschaften waren Kon trast und Alterung. Das Primärladen wurde mittels einei Koronaentladevorrichtung bei —6,5 kV ausgeführt unc ein Oberflächenpotential von —1700 V erhalten. Di« Umladung mit gleichzeitiger Belichtung erfolgte mi' einer Beleuchtungsstärke von 10 lux im hellen Tei während einer Belichtungszeit von 0,5 s; für da; Umladen wurde eine Koronaentladevorrichtung mii + 6,5 kV benutzt. Der Kontrast wurde als Potentialdiffe renz zwischen den hellen und dunklen Stellen de; Ladungsbildes gemessen, die den hellen bzw. dunkler Stellen der Vorlage entsprachen; als Maß für die Alterung diente die Abnahme des Kontrastes, die ir Abständen von 3 min während der oben beschriebener Behandlung gemessen wurde.

Kontrast Alterung

Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial gemäß
Beispiel 4

Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial wie oben,
jedoch ohne Zwischenschicht

1000 V nicht

feststellbar

800 V 100 V

Fortsetzung

!Contrast Alterung

Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial gemäß
Beispiel 5

Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial wie oben,
jedoch ohne Zwischenschicht

1200V

nicht feststellbar

800 V 200 V

Beispiel 6

Auf einen Aluminiumschichtträger wurde eine Indiumschicht in einer Dicke von 05 μπι als Zwischenschicht aufgedampft Auf die Indiumschicht wurde in einer Dicke von J 5 μπι eine CdS-Schicht aufgedampft. Auf die CdS-Schicht wurde dann ein Polyesterfilm in einer Dicke von 12 μπι aufgebracht und auf diese Weise ein Aufzeichnungsmaterial gebildet, bei dem die Zwischenschicht stärker η-leitend als die fotoleitfähige Schicht war.

Dieses Material wurde auf ein Oberflächenpotential von + 1000 V aufgeladen und diese Ladung dann mittels einer Wechselstromkoronaentladung bei gleichzeitiger bildmäßiger Belichtung entfernt, wobei sich ein

Oberflächenpotential von OV einstellte (Belichtung 3 lux · s). Hierauf folgte eine Totalbelichtung zur Schaffung eines elektrostatischen Bildes. Der elektrostatische Kontrast betrug 380 V. Zu Vergleichszwocken wurde in gleicher Weise wie zuvor ein Aufzeichnungsmaterial, jedoch ohne Indiumschicht hergestellt. Bei gleicher Behandlung wie oben ergab sich für dieses Aufzeichnungsmaterial ein elektrostatischer Kontrast von nur 120 V. Auch bei η-leitenden Fotoleiterschichten

ίο kann daher der elektrostatische Kontrast durch eine Zwischenschicht gemäß der Erfindung merklich erhöht werden.

Man ersieht aus den Meßergebnissen und den vorstehenden Darlegungen, daß ein fotoleitfähiges

Aufzeichnungsmaterial gemäß der Erfindung die Injektion von Ladungsträgern aus einem Schichtträger ganz erheblich verbessert und somit zur elektrofotografischen Behandlung mit einer Primärladung UDd einer gleichzeitig mit einer Belichtung erfolgenden Ent- bzw. Umladung geeignet ist

Während vorstehend die Erfindung an Hand von Ausführungsbcispielen erläutert wurde, bei denen nur bestimmte ausgewählte Werkstoffe benutzt wurden, ist festzuhalten, daß im Rahmen der vorliegenden Erfindung für die Zwischenschicht verschiedene andere Werkstoffe verwendet werden können, sofern sie nur die Injektion von Ladungsträgern aus einem Schichtträger entsprechend steigern, wobei die Steigerung gemäß dem im Beispiel 4 angegebenen Test ermittelbar ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial mit einem elektrisch leitenden Schichtträger, einer Zwischenschicht, einer fotoleitfähigigen Schicht — gegebenenfalls einer elektrische Ladungen zurückhaltenden Schicht — und einer isolierenden Deckschicht, deren Dicke zwischen 10 und 30 μπι liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Schichtträger (1) aufgedampfte Zwischenschicht (4) zur Erleichterung einer Ladungsträgerinjektion vom Schichtträger in die ebenfalls aufgedampfte fotoleitende Schicht (2) vom gleichen, jedoch noch stärker· p- oder η-leitenden Leitungstyp als die fotoleitfähige Schicht ist.

2. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht (4) hauptsächtiJi Ni, Ge, Se oder eine Selenlegierung enthält

3. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht (4) aus einer Selenlegierung besteht, die weniger als 6 Gew.-% Te enthält

4. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht (4) eine Schicht erhöhter Kristallisation der fotoleitfähigen Schicht (2) ist.

5. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekernzeichnet, daß die fotoleitfähige Schicht (2) aus einer Selenlegierung besteht

6. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Ladungen zurückhaltende Schicht (-.) weniger als 6 Gew.-% Te enthält.