DE2337386A1 - ELECTROPHOTOGRAPHIC IMAGE CARRIER - Google Patents
ELECTROPHOTOGRAPHIC IMAGE CARRIERInfo
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Description
Licentia Patent Verwaltungs-G.m.b.H. 6 Frankfurt/Main 70, Theodor-Stern-Kai 1Licentia Patent Verwaltungs-G.m.b.H. 6 Frankfurt / Main 70, Theodor-Stern-Kai 1
Unger/gö PBE 73/7Unger / gö PBE 73/7
18.7.1973 ——«July 18, 1973 —— «
"Elektrophotographischer Bildträger""Electrophotographic image carrier"
Die Erfindung betrifft einen elektrophotographischen Bildträger, bei dem eine aufgedampfte anorganische photoleitende Schicht durch eine Zwischenschicht mit einem Substrat aus Metall oder einem metallisierten Substrat haftend verbunden ist.The invention relates to an electrophotographic image carrier in which a vapor-deposited inorganic photoconductive Layer adhered through an intermediate layer with a substrate made of metal or a metallized substrate connected is.
Unter den bekannten anorganischen Photoleitern hat sich gegenwärtig als Grundstoff für die kommerzielle Herstellung von Bildträgern in der Elektrophotographie das amorphe glasartige Selen wegen seiner guten Ladungsspeicherfähigkeit und seinem auskömmlichen elektrischen Leitvermögen als am geeignetsten erwiesen. Bei der Verwendung des amorphen Selens sowie auch von mit Halogen dotiertem Selen und von Verbindungen oder Mischungen, die Selen enthalten, z. B. Mischungen mit Arsen in Form einer auf einem Substrat oder einer Unterlage aufzudampfenden photoleitenden Schicht stellte sich aber stets das Problem, auf welche Weise die an sich unzureichende Haftung dieser Schicht auf einem beliebigen Substrat verbessert werden könnte.Among the well-known inorganic photoconductors, it has currently been used as a raw material for commercial manufacture of image carriers in electrophotography, the amorphous vitreous selenium because of its good charge storage capacity and its adequate electrical conductivity proved to be the most suitable. When using amorphous selenium as well as of selenium doped with halogen and of compounds or mixtures containing selenium, e.g. B. Mixtures with arsenic in the form of a photoconductive layer to be vapor-deposited on a substrate or a base But the problem always arose as to how the in itself insufficient adhesion of this layer to any one Substrate could be improved.
Unterschiedliche thermische Ausdehnung der Unterlage und der photoleitfähigen Schicht kann ein Brechen sowie ein Ab-Different thermal expansion of the substrate and the photoconductive layer can result in breaking as well as
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ORKSfNAL INSPECTEDORKSfNAL INSPECTED
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blättern der Schicht von der Unterlage bewirken. Der elektrophotographische Bildträger wird im kommerziellen Betrieb auch gelegentlich angestoßen oder es wirken Entwicklerkugeln in einem Gerät auf die Oberfläche des Bildträgers derart ein, daß sie zu Mißbildungen und Abblätterungen führen.cause the layer to peel off the backing. The electrophotographic In commercial operation, the image carrier is occasionally bumped or developer balls act in a device on the surface of the image carrier in such a way that they lead to deformities and peeling.
Bei der kommerziellen Anwendung als photoleitende Schicht wird das Selen im allgemeinen auf eine starre Unterlage aufgebracht, die die Form einer zylindrischen Trommel hat. Um die Arbeitsgeschwindigkeit der elektrophotographischen Reprodukti onsmaschine zu erhöhen, wurde bereits auch ein flexibles Band als Bildträger verwendet, wie es in der US-PS 3 14-6 688 beschrieben ist. Dadurch ist eine wesentliche Erhöhung der Bildfläche und damit der Betriebsgeschwindigkeit möglich.When used commercially as a photoconductive layer, the selenium is generally applied to a rigid substrate, which has the shape of a cylindrical drum. In order to increase the speed of operation of electrophotographic reproductions To increase onsmaschine, a flexible tape has already been used as an image carrier, as it is in the US-PS 3 14-6,688. This significantly increases the image area and thus the operating speed possible.
Befindet sich die photoleitende Schicht als Überzug auf einem flexiblen Band, das um Rollen geführt wird, so sind die Probleme der Haftung der Schicht an der Unterlage noch größer, da die dauernde Biegung der- photoleitenden Schicht oft zur Rißbildung und Abblätterung führt, insbesondere wenn das Band mit hoher Geschwindigkeit bewegt wird.If the photoconductive layer is located as a coating on a flexible belt that is guided around rollers, so are the problems of adhesion of the layer to the substrate are even greater, since the permanent bending of the photoconductive layer often leads to cracking and peeling, especially when the tape is moved at high speed.
Es sind bereits Verfahren zur Herstellung elektrophotographischer Bildträger und zur Verbesserung der Haftung einer photoleitenden Selenschicht auf Substraten mit verschiedenartigen Zusammensetzungen sowie danach hergestellte Bildträger bekannt, welchen gemeinsam ist, daß die photoleitende Selenschicht mit einem Substrat durch eine Zwischenschicht verbunden wird bzw. ist.There are already methods of making electrophotographic image carriers and improving the adhesion of one photoconductive selenium layer on substrates with various compositions as well as image carriers produced therefrom known, which has in common that the photoconductive selenium layer with a substrate through an intermediate layer is or is connected.
Ein Verfahren zur Herstellung einer elektrophotographischen Bildplatte von der Art des eingangs beschriebenen Bildträgers ist beispielsweise durch die DT-OS 1 926 056 bekannt. Nach diesem Verfahren wird vornehmlich zur Verbesserung der Haftung eine im wesentlichen organische Zwischenschicht aus einem substituierten Silylisobutyläthylendiamin auf eine sau-A process for the production of an electrophotographic imaging plate of the type of the image carrier described in the opening paragraph is known for example from DT-OS 1 926 056. This process is mainly used to improve adhesion an essentially organic intermediate layer of a substituted silylisobutylethylenediamine on an acidic
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bere elektrisch leitfällige Unterlage aufgebracht, welche Zwischenschicht, soweit dieselbe in einem nassen Überziehverfahren oder in einer flüssigen Lösung aufgebracht wird, getrocknet werden muß, und anschließend wird eine Selen enthaltende photoleitende Schicht auf die Zwischenschicht aufgebracht.ready electrically conductive pad applied, which Interlayer, if the same in a wet coating process or is applied in a liquid solution, must be dried, and then a selenium containing photoconductive layer applied to the intermediate layer.
Des weiteren ist durch die GB-PS 1 24-3 384- ein xerographisches System, ein dem eingangs beschriebenen entsprechender elektrophotographischer Bildträger, bekannt, bei dem zur Verbesserung der Haftung der photoleitenden Schicht auf einer elektrisch leitfähigen sowie auch auf einer Isolierstoffunterlage die photoleitende Schicht durch eine Zwischenschicht aus Graphit und bedarfsweise aus dem Rückstand einer Trägerflüssigkeit für den Graphit mit der Unterlage verbunden ist. Hierdurch kann zwar eine vorzügliche Haftung erzielt werden, jedoch hat die getrocknete Zwischenschicht aus Graphit eine beträchtliche Oberflächenrauhheit, so daß eine mit einer üblichen Stärke von 50 bis 100 /um darauf aufgebrachte photoleitende Schicht noch in einem solchen Ausmaße oberflächenrauh sein kann, daß hierdurch die bildtragende Oberfläche der photoleitenden Schicht nicht die gewünschte Bildauflösung aufweist und diese Oberfläche auch schwierig zu reinigen ist.Furthermore, GB-PS 1 24-3 384 is a xerographic System, a corresponding electrophotographic image carrier described above, known in which for Improvement of the adhesion of the photoconductive layer to an electrically conductive as well as to an insulating material base the photoconductive layer through an intermediate layer of graphite and, if necessary, from the residue a carrier liquid for the graphite is connected to the base. This can result in excellent liability be achieved, however, the dried intermediate layer of graphite has a considerable surface roughness, so that one applied thereon with a conventional thickness of 50 to 100 µm photoconductive layer can be surface-rough to such an extent that the image-bearing The surface of the photoconductive layer does not have the desired image resolution, and so does this surface difficult to clean.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrophotographisehen Bildträger der eingangs beschriebenen Art mit einer Zwischenschicht zu schaffen, bei dem durch diese Zwischenschicht ebenfalls eine vorzügliche Haftung und Verbindung der photoleitenden Schicht an und mit einem Substrat aus Metall oder einem metallisierten Substrat erzielt wird und bei dem aber diese Zwischenschicht und die darauf aufgedampfte photoleitende Schicht mit nahezu gleichmäßiger Stärke und glatter Oberfläche aufgebracht sind.The invention has for its object to be an electrophotographic To create image carriers of the type described above with an intermediate layer in which this Interlayer also provides excellent adhesion and bonding of the photoconductive layer to and with a substrate made of metal or a metallized substrate and in which, however, this intermediate layer and the one on it vapor-deposited photoconductive layer with almost uniform thickness and smooth surface are applied.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß auf dieser Zwischenschicht die photoleitende SchichtAccording to the invention, this object is achieved in that the photoconductive layer is placed on this intermediate layer
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bei einer Temperatur des Substrates aus Metall oder des metallisierten Substrates aufgedampft ist, welche zu Beginn des Aufdampfens höher ist als der Schmelzpunkt des Materials der Zwischenschicht, aber unterhalb der Temperatur liegt, bei der die Materialstruktur der photoleitenden Schicht in unerwünschter Weise verändert wird.at a temperature of the metal or metallized substrate Substrate is evaporated, which is higher than the melting point of the material at the beginning of the vapor deposition of the intermediate layer, but below the temperature at which the material structure of the photoconductive layer in is changed undesirably.
Eine nebengeoordnete Lösung der gestellten Aufgabe besteht darin, als Zwischenschicht solche Stoffe zu vex'wenden, bei denen der Schmelzpunkt unterhalb der Temperatur liegt, welcher die ochichtenanordnung des Bildträgers bei einem nach dem Aufdampfen der photoleitenden Schicht vorgenommenen Behandlungsschritt höchstens unterworfen vd.rd.There is a subordinate solution to the task at hand in using such materials as an intermediate layer, at which the melting point is below the temperature at which the layer arrangement of the image carrier is treatment step carried out after the vapor deposition of the photoconductive layer is at most subjected to vd.rd.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung Wird eine photoleitende Schicht aus amorphem Selen, halogen-dotiertem Selen oder aus einer Selenlegierung oder einer Selenverbindung verwendet, die bei einer Temperatur eines Substrates aus Metall aufgedampft ist, die natürlich unterhalb der Kristallisationstemperatur der photoleitenden Schicht liegt.According to a preferred embodiment of the invention a photoconductive layer made of amorphous selenium, halogen-doped Selenium or from a selenium alloy or a selenium compound used at a temperature of a substrate is vapor deposited from metal, which is naturally below the crystallization temperature of the photoconductive layer lies.
Es kann ferner erfindungsgemäß die Zwischenschicht auf einem Substrat sowohl aufgedampft als auch aufgespritzt sowie auch darauf galvanisch abgeschieden werden bei einer Temperatur, die dem Vorgang üblicherweise angemessen ist. Die Zwischenschicht kann aus einem der Elemente Indium, Gallium, Wismuth, Blei, Zinn, Cadmium oder aus einer Legierung dieser Elemente bestehen, und kann ferner auch aus Schwefel bestehen oder Schwefel enthalten.Furthermore, according to the invention, the intermediate layer can be both vapor-deposited and sprayed onto a substrate can also be electrodeposited on it at a temperature which is usually appropriate for the process. The intermediate layer can consist of one of the elements indium, gallium, bismuth, lead, tin, cadmium or an alloy consist of these elements, and can also consist of sulfur or contain sulfur.
Bei einem nach den Anweisungen der Erfindung hergest.ell-Uen Bildträger beruht die gleichmäßige Auftragung und Stärke der Zwischenschicht sowie auch der photoleitenden ScJn cht und deren vorzügliche Haftfestigkeit, insbesondere wenn 'lie Zwischenschicht aus einem der vorangehend angegebenen Me-In a hergest.ell-Uen according to the instructions of the invention Image carrier is based on the uniform application and thickness of the intermediate layer as well as the photoconductive layer and their excellent adhesive strength, especially when 'lie Intermediate layer made of one of the above-mentioned
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talle oder aus einer Legierung von einigen dieser Metalle besteht, auf einem Fließvorgang der beteiligten Schichtstoffe ähnlich wie bei einem Lötprozeß. Als Material der Zwischenschicht vorteilhaft in dieser Hinsicht geeignet sind beispielsweise Gallium, Indium, Gallium-Indium-Legierungen, ferner das Wood'sehe Metall, die Rose'sehe Legierung sowie auch verschiedene Lötzinne.metals or an alloy of some of these metals insists on a flow process of the laminates involved, similar to a soldering process. As the material of the intermediate layer suitable in this respect are, for example, gallium, indium, gallium-indium alloys, also Wood's metal, Rose's alloy as well also different solder pins.
Es ist zudem bei einem erfindungsgemäß aufgebauten Bildträger die Haftfestigkeit der photoleitenden Schicht, selbst wenn Substrat und photoleitende Schicht erheblich unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten haben oder sonstwie innere Spannungen aufweisen, ausreichend gut. Deshalb kann ein Bildträger gemäß der Erfindung mit einem steifen Substrat, z. B. als Platte oder zylinderförmige Trommel, sowie auch mit einem flexiblen, biegsamen Substrat, d. h. als Band oder als Folie, ausgestaltet sein.In the case of an image carrier constructed according to the invention, it is also the adhesive strength of the photoconductive layer itself when the substrate and the photoconductive layer have significantly different coefficients of expansion or otherwise internal ones Exhibit tension, sufficiently good. Therefore, an image carrier according to the invention with a rigid substrate, z. B. as a plate or cylindrical drum, as well as with a flexible, pliable substrate, d. H. as a band or be designed as a film.
Diese Vorteile können übrigens auch bei erfindungsgemäß aufgebauten Schichtanordnungen erzielt werden, bei denen eine aufgedampfte nichtmetallische Schicht durch eine Zwischenschicht mit einem Substrat verbunden ist. Derartige Schichtanordnungen sind nicht notwendigerweise elektrophotographische Bildträger.Incidentally, these advantages can also be achieved in the case of layer arrangements constructed according to the invention in which one Vapor-deposited non-metallic layer is connected to a substrate by an intermediate layer. Such layer arrangements are not necessarily electrophotographic image carriers.
Nachstehend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung gegeben und anhand der Zeichnung erläutert. Die Zeichnung zeigt den Schichtenaufbau eines plattenförmigen Bildträgers in einem Querschnitt ausschnittsweise.Two exemplary embodiments of the invention are given below and explained with reference to the drawing. The drawing shows a section of the layer structure of a plate-shaped image carrier in a cross-section.
Als Substrat dient eine Trommel aus Aluminium. Die zu beschichtende Oberfläche der Trommel wird zunächst auf einer Drehmaschine mittels eines Hartmetall-Drehstahls und anschließend mittels eines Diamanten abgetragen und daraufhin chemisch poliert. Die so gereinigte Oberfläche wird sodann in einer Bedampfungsvorrichtung einem Metalldampfgemisch vonAn aluminum drum serves as the substrate. The one to be coated The surface of the drum is first made on a lathe using a hard metal turning tool and then removed by means of a diamond and then chemically polished. The surface cleaned in this way is then in a vapor deposition device a metal vapor mixture of
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Gallium und Indium ausgesetzt, wobei die Trommel auf etwa Zimmertemperatur belassen wird. Nachdem sich auf der Trommeloberfläche eine Zwischenschicht aus einer Gallium-Indium-Legierung, deren Schmelzpunkt etwa bei 50 0C liegt, mit einer Schichtstärke von 0,1 bis 1/um gebildet hat, wird diese Aufdampfung beendet. Die Trommel wird alsdann in eine Selenbedampfungsvorrichtung verbracht und auf eine Temperatur von etwa 60 G erwärmt und auf dieser Temperatur gehalten, während auf der auf der Trommeloberfläche gebildeten Zwischenschicht Selen aufgedampft wird zur Ausbildung einer beispielsweise etwa 60 /um starken photoleitenden Schicht aus amorphem Selen.Exposed to gallium and indium, leaving the drum at about room temperature. After an intermediate layer of a gallium-indium alloy, the melting point of which is approximately 50 ° C., with a layer thickness of 0.1 to 1 μm has formed on the drum surface, this vapor deposition is ended. The drum is then placed in a selenium vapor deposition device and heated to a temperature of about 60 G and held at this temperature, while selenium is vapor deposited onto the intermediate layer formed on the drum surface to form a photoconductive layer of amorphous selenium, for example about 60 μm thick.
Als Substrat dient hier eine Stahlplatte 1. Die zu beschichtende Plattenoberfläche 1'' wird zunächst nach bekannten Verfahren chemisch gereinigt. Es wird sodann die gereinigte Plattenoberfläche in einer Bedampfüngsvorrichtung einem Indiumdampf ausgesetzt, wobei die Platte wiederum auf etwa Zimmertemperatur belassen werden kann. Nach Ausbildung einer Zwischenschicht 2 aus Indium, dessen Schmelzpunkt bei 150 0C liegt, mit einer Schichtstärke von beispielsweise 0,6/um auf der gereinigten Plattenoberfläche wird die Aufdampfung beendet. Alsdann wird die Platte in einer anderen Bedampfungsvorrichtung zur Ausbildung einer AspSe^-Schicht 3 auf der Zwischenschicht 2 auf etwa 200 0C erwärmt und auf dieser Temperatur während des Aufdampfens gehalten, bis die AsoSe,-Schicht beispielsweise 50/Uifl stark geworden ist.A steel plate 1 serves as the substrate here. The plate surface 1 ″ to be coated is first chemically cleaned using known methods. The cleaned plate surface is then exposed to indium vapor in a steaming device, the plate again being able to be left at approximately room temperature. After the formation of an intermediate layer 2 made of indium, the melting point of which is 150 ° C., with a layer thickness of, for example, 0.6 μm on the cleaned plate surface, the vapor deposition is ended. Then heating the plate in a different evaporating apparatus for forming a AspSe ^ layer 3 on the intermediate layer 2 to about 200 0 C and kept at this temperature during the vapor deposition until the AsoSe, for example, layer 50 / Uifl has become strong.
Stehen entsprechend bemessene Bedampfungsvorrichtungen zur Verfügung, können natürlich auch mehrere Trommeln bzw. Platten gleichzeitig in der vorbeschriebenen Weise beschichtet werden. Es zeigt sich, daß erfindungsgemäß ausgebildete elektrophotographische Bildträger eine spiegelglatte Oberfläche der photoleitenden Schicht aufweisen und daß die photoleitende Schicht eine hohe Haftfestigkeit besitzt.If appropriately sized steaming devices are available, several drums or Plates are coated simultaneously in the manner described above. It turns out that trained according to the invention electrophotographic image carriers have a mirror-smooth surface of the photoconductive layer and that the photoconductive layer has high adhesive strength.
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Claims (7)
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| GB3037574A GB1470403A (en) | 1973-07-23 | 1974-07-09 | Electrophotographic image carrier |
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Applications Claiming Priority (1)
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| DE19732337386 DE2337386C3 (en) | 1973-07-23 | Method for producing an electrophotographic recording material |
Publications (3)
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| DE2337386B2 DE2337386B2 (en) | 1975-05-22 |
| DE2337386C3 DE2337386C3 (en) | 1976-01-22 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0412162A1 (en) * | 1989-02-24 | 1991-02-13 | TAZENKOV, Boris Afanasievich | Electrographic image carrier |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0412162A1 (en) * | 1989-02-24 | 1991-02-13 | TAZENKOV, Boris Afanasievich | Electrographic image carrier |
| EP0412162A4 (en) * | 1989-02-24 | 1991-07-24 | Boris Afanasievich Tazenkov | Electrographic image carrier |
Also Published As
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|---|---|
| GB1470403A (en) | 1977-04-14 |
| NL7409857A (en) | 1975-01-27 |
| DE2337386B2 (en) | 1975-05-22 |
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| 8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) |