DE2521510A1 - Verfahren zur herstellung von flexiblen photorezeptoren - Google Patents

Description

Xerox Corporation, Rochester, N.Y./USA

Verfahren zur Herstellung von flexiblen Photorezeptoren

Die Erfindung betrifft dauerhafte Photorezeptoren oder Photoempfänger mit verbesserter Flexibilität, die ein Metall- oder metallbeschichtetes flexibles Substrat und eine anorganische Photoleiterschicht in Ladungssperrkontakt enthalten, wobei der Photorezeptor hergestellt wird, indem man zuerst das Metallsubstrat als Kathode mit positiven Ionen aus einem inerten Gas mit niedrigem Ionisationspotential unter Glimmentladung in Anwesenheit von Sauerstoff bombardiert und das entstehende, mit Oxid beschichtete Substrat einer Dampfwolke aus Photoleitermaterial aussetzt, die im wesentlichen geladenes und un-

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geladenes Material in einem elektrischen Feld enthält, und wobei das Metallsubstrat als Kathode verwendet wird und der Donor für die Dampf wolke aus Photoleitermaterial oder Behälter davon als Anode verwendet wird und wobei letztere Stufe in Kombination mit mindestens einem Teil der ersten Bombardierungsstufe durchgeführt wird.

Die Erfindung betrifft verbesserte Photorezeptoren, bei denen flexible Substrate und ein relativ sprödes schwer ionisierbares anorganisches photoleitfähiges Material verwendet werden, wobei die Photorezeptoren nach einem Zweistuf en-Oxidations-Ionenabscheidungs-Verfahren erhalten werden.

Photorezeptoren, insbesondere jene für xerographische Kopierverfahren, enthalten traditionell eine photoleitfähige Isolierschicht, wie ein ionisierbares Element oder eine Legierung davon, beispielsweise Selen (amorph oder trigonal) und Selenlegierungen, wie Selen-Arsen-Legierungen mit unterschiedlichen Mengen an Halogen. Solche Materialien werden üblicherweise in Ladungssperrkontakt mit einem MetaJLl-oder metallbeschichteten ladungsleifcfähigen Substrat als Träger verwendet. Geeignete Substrate für diese Zwecke sind beispielsweise Aluminium, Stahl, Nickel, Messing, NESA-Glas oder entsprechende mit Metall beschichtete polymere Materialien.

Photorezeptoren, die mindestens eines der obigen Elemente enthalten, werden im allgemeinen mit einer einheitlichen elektrostatischen Ladung versehen und dann wird die sensibilisierte Oberfläche mit einem Bildmuster belichtet, definiert durch eine elektromagnetische Strahlung, wie

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Licht. Der Lichtaufprall ergibt eine selektive Zersetzung der zuerst angewendeten Ladung und es bleibt ein positives elektrostatisches Bild zurück. Das elektrostatische Bild wird dann üblicherweise· entwickelt, indem man entgegengesetzt geladene elektroskop!sehe Markierungsteilchen auf die ladungstragende Photorezeptoroberfläche anwendet.

Das obige Grundkonzept wurde zuerst von Carlson in der US-Patentschrift 2 297 691 beschrieben und es wurde seitdem oft abgewandelt und erneut in vielen verwandten Patentschriften beschrieben. Allgemein besitzen die photoleitfähigen Schichten, die geeignet sind und die obigen Funktionen erfüllen, einen spezifischen Widerstand von ungefähr 10¹⁰ bis 10 * Ohm-cm in Abwesenheit von Bestrahlung. Zusätzlich muß ihr spezifischer Widerstand mindestens einige Größenordnungen fallen, wenn sie aktivierender Bestrahlung, wie Licht, ausgesetzt werden.

Photoleitfähige Schichten, die die obigen Kriterien erfüllen, zeigen üblicherweise einen gewissen Verlust in der angewandten Ladung, selbst in Abwesenheit von Lichteinwirkung. Diese Erscheinung wird als "Dunkelverfail" bzw. "Dunkelzerfall¹¹ bezeichnet. Der englische Ausdruck hierfür lautet "dark decay" und variiert etwas mit der Empfindlichkeit und dem Gebrauch des Photorezeptors. Das Auftreten des Problems des Dunkelverfalls ist gut bekannt und wird in gewissem Ausmaße dadurch kontrolliert, daß man dünne Sperrschichten oder Isolierschichten, wie einen dielektrischen Film, zwischen dem Grundmaterial oder Substrat und der photoleitfähigen Isolierschicht anbringt. In der US-Patentschrift 2 901 348 wird ein Film aus Aluminiumoxid mit einer Dicke von ungefähr 25 bis 200 % oder

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oder eine Isolierharzschicht, wie Polystyrol, mit einer Dicke von 0,1 bis 2 τα für diesen Zweck verwendet. Mit gewissen Begrenzungen wirken diese Grenzschichten und ermöglichen, daß die photoleitfähige Schicht eine Ladung mit hoher Feldstärke trägt, wobei der Dunkelzerfall minimal gehalten wird. Wenn die photoleitfähige Schicht und die Grenzschicht oder Sperrschicht durch Bestrahlung aktiviert werden, müssen sie jedoch ausreichend leitend sein, so daß eine Zersetzung der angewandten Ladung in den mit Licht befallenen Flächen innerhalb einer kurzen Zeitdauer stattfindet.

Zusätzlich zu den oben angegebenen elektrischen Forderungen ist es zunehmend wichtiger geworden, daß die Photorezeptoren bestimmte hohe Anforderungen im Hinblick auf ihre mechanischen Eigenschaften, wie Flexibilität und Dauerhaftigkeit, erfüllen. Solche zusätzlichen Kriterien sind besonders bei den modernen automatischen Kopiervorrichtungen, die mit hohen Geschwindigkeiten betrieben werden, wichtig, wo die Photorezeptoren in Form eines endlosen flexiblen Bandes vorliegen (vgl. US-Patentschrift 2 691 450) Obgleich Photorezeptoren des Bandtyps viele Vorteile besitzen, treten bei ihrer Verwendung ebenfalls ernste technische Schwierigkeiten auf. Beispielsweise erfordern die Hochgeschwindigkeitsvorrichtungen mit Zyklusbetrieb eine besonders starke Adhäsion zwischen der photoleitfähigen Schicht und dem unterliegenden Substrat. Einige der empfindlichsten und leistungsfähigen photoleitfähigen Materialien sind jedoch als Filme relativ spröde und haften im allgemeinen nicht gut an dem flexiblen oder dem sich biegenden Metallsubstrat mit gutem Ladungsblockierungskontakt. Es ist jedoch sehr wichtig, daß irgendeine .Ladungsblockierungsgrenzfläche zwischen dem elektrisch leit-

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fähigen Trägersubstrat und der photoleitfähigen Schicht stabil ist und stark an beiden haftet, da Änderungen an diesen Stellen einen wesentlichen Einfluß auf die elektrischen Eigenschaften und die Gebrauchsdauer des Photorezeptors haben.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, verbesserte Photorezeptoren zu schaffen, die für xerographische Hochgeschwindigkeitskopierzwecke geeignet sind. Es soll ein neues Verfahren entwickelt werden, bei dem man spröde photoleitfähige Elemente in hochgeschwindigkeitsflexiblen Photorezeptoren verwenden kann, ohne daß es erforderlich ist, das Substrat komplizierten chemischen Vorbehandlungen zu unterwerfen.

Gegenstand der Erfindung sind flexible Photorezeptoren mit verbesserter Dauerhaftigkeit und Adhäsion zwischen den Komponenten darauf, die ein Metall- oder metallbeschichtetes Substrat und eine photoleitfähige Schicht aus einem ionisierbaren anorganischen photoleitfähigen Material in gutem Ladungssperrkontakt mit dem Substrat enthalten. Die erfindungsgemäßen Photorezeptoren werden hergestellt, indem man zuerst das Substrat als Kathode unter Partialvakuum mit positiven Ionen aus einem nichtmetallischen Gas unter Glimmentladung in Anwesenheit von Luft oder einer Mischung aus Sauerstoff mit mindestens einem inerten ionenbildenden Gas bombardiert. Solche Gase umfassen Argon, Xenon usw. Dann wird das entstehende oxidierte Substrat mit einer Dampfwolke aus dem photoleitfähigen Material behandelt, die im wesentlichen aus geladenen und ungeladenen photoleitfähigen Teilchen in und benachbart zu dem elektrischen Feld besteht, wobei man einen Donor aus dem photoleitfähigen Material oder

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einen Behälter davon und das Substrat als Elektrode ver-t wendet und wobei die Behandlung des oxidierten Substrats getrennt oder gleichzeitig mit mindestens einem Teil der ersten Substratbombardierungsstufe durchgeführt wird.

Geeignete Substrate, die für die vorliegende Erfindung nützlich sind, sind beispielsweise relativ dünne Metallfolien aus Kupfer, Stahl, Messing, Aluminium, Zink, Nikkei oder ein mit dem entsprechenden Metall beschichteter flexibler polymerer Grundstoff, wie beschichtetes Polyäthylenterephthalat. Von besonderem Interesse als Substrate sind mit Aluminium beschichtete Polyäthylenterephthalatbänder und Nickelbänder.

Photoleitfähige Materialien, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden können, sind allgemein anorganische ionisierbare Elemente, wie Selen, Selenlegierungen einschließlich der Legierungen von Selen mit Tellur, Germanium, Antimon, Wismuth und Arsen und/oder einem oder mehreren Halogenen, wie Chlor, Brom oder Jod. Solche photoleitfähigen Materialien werden beispielsweise erhalten, indem man Selen plus geringe Mengen von Arsen usw. und Halogen Wärme aussetzt.

Für die Zwecke' der vorliegenden Erfindung enthält das Substrat mindestens eine dünne Oxidschicht als Ladungssperrschicht entsprechend der US-Patentschrift 2 901 348 oder, wie an anderen Stellen angegeben. Werden flexible Bänder (darunter sollen auch Gurte, Riemen usw. verstanden werden), wie Nickelbänder, verwendet, so war eine spezielle chemische Behandlung früher erforderlich, um die Adhäsion der photoleitfähigen Schicht an das Substrat und die Zwischensperrschicht zu erreichen.

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Erfindungsgemäö kann eine zufriedenstellende Adhäsion vom spröden anorganischen photoleitfähigen Material, wie es oben definiert wurde, an flexible Metallsubstrate zufriedenstellend erreicht werden und leichter und mit besseren Ergebnissen, als dies früher möglich war.

Die Anfangsbombardierung des Substrats als Kathode mit positiven Ionen aus einem nicht-metallischen Gas wird am besten beispielsweise durchgeführt, indem mari eine geeignete modifizierte Vakuumbeschichtungsvorrichtung bis zu

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einem Druck von 5 x 10 Torr oder besser evakuiert und dann mit 5 bis 30 Mikron Luft wieder auffüllt. Ein Druck von ungefähr 10 bis 15 Mikron ist im allgemeinen bevorzugt. Obgleich Luft bei vermindertem Druck annehmbar ist, wurde ebenfalls gefunden, daß es zweckdienlich ist, verschiedene alternative Mischungen aus positive Ionen liefernden und oxidierenden Gasen bei vergleichbaren Drucken zu verwenden. Solche umfassen beispielsweise Argon-Sauerstoff, Argon-Luft, Argon-C^ und eine Mischung aus freiem Stickstoff und Sauerstoff usw., vorausgesetzt, daß die Menge an verfügbarem Sauerstoff für die Anfangsoxidation des Substrats nicht weniger als ungefähr 1 Vol.-% der verwendeten Gase beträgt und vorausgesetzt, daß eine Glühentladung aufrechterhalten wird.

Erfindungsgemäß wurde ebenfalls gefunden, daß die Anfangsionenbombardierung des Substrats bevorzugt unter Glimmentladung bei einem Potential im Bereich von ungefähr 1500 bis 3000 V und bei Stromdichten von ungefähr 0,o5 bis 0,5 ma/cm , abhängig von der Art und dem Druck des Gases, das zur Bildung der positiven Ionen verwendet wird, durchgeführt wird.

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Nach Beendigung der Glimmentladung ausreichend, um das Substrat ionenrein zu machen, wird eine Oxidtrennschicht von ungefähr 10 bis 200 2. Dicke gebildet und dann wird das Substrat auf eine Temperatur von 55 bis 60°C ungefähr 5 bis 20 min, bevorzugt 8 bis 10 min, bei den oben angegebenen Bedingungen erwärmt und dann wird das erwärmte oxidierte Substrat (Kathode) gleichzeitig einer Walke aus geladenen und ungeladenen photolextfähigen Teilchen unterworfen, die aus einer erwärmten Photoleiterquelle in und benachbart zu dem Bereich der Glimmentladung gebildet . wird. Dabei werden, durch -■· die gleichzeitig sich überlappende Substratbombardierung positive, nicht-metallische Ionen, wie Argon oder Stickstoff, lose haftende kondensierte photoleitfähige Teilchen, die auf dem Substrat in nicht-ionisiertem Zustand abgeschieden wurden, ersetzen und dadurch wird die Bildung einer Schicht aus anfangs geladenen photoleitfähigen Teilchen mit einer größeren ursprünglichen Geschwindigkeit und höherem Energieinhalt begünstigt. Dies tritt trotz der relativ niedrigen Konzentration an Photoleiterionen auf, die man bei der Glimmentladung erhält, bezogen auf die Gesamtmenge an thermisch erzeugten photoleitfähigon Teilchen.

Bei der vorliegenden Erfindung erfolgt die Abscheidung auf dem oxidierten Substrat am besten, indem man getrennt eine Photoleiterquelle auf eine Temperatur zwischen Zimmertemperatur und der maximalen Verdampfungstemperatur des photoleitfähigen Materials erwärmt. Für diese Zwecke begünstigt der bevorzugte Temperaturbereich (1) eine maximale Dampfkonzentration und maximale Feldbedingungen zum Aufrechterhalten der Glimmentladung nahe an der erwärmten Photoleiterquelle (Anode) und dem Substrat (Kathode)

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und (2) die höchstmögliche Umwandlung von ungeladenen zu geladenen photoleitfähigen Teilchen, um einen Aufprall nit der größtmöglichen Konzentration der photoleitfähigen Teilchen mit hoher Energie auf dem Substrat zu erreichen.

Im Hinblick auf den oben beschriebenen Ersatz der lose haftenden photoleitfähigen Materialien mit niedriger Energie an dem Substrat durch Bombardierung mit Gasionen (beispielsweise Stickstoff oder Argon) während der zweiten Phase des beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren ist es ebenfalls wichtig, daß eine passende Konzentration von solchen Ionen zusammen mit den geladenen photoleitfähigen Teilchen vorhanden ist bzw. erhalten bleibt.

Sofern es nicht erwünscht ist, ein Sauerstoff enthaltendes Gas zu verwenden, kann dies praktisch erreicht werden, indem man die Menge an Vakuum erhöht und dann die Beschichtungskammer mit bis zu etwa 5 bis 30 Mikron Argon, Stickstoff, Xenon oder einem ähnlichen relativ inerten Gas wieder auffüllt.

Um den Dampfdruck des photoleitfähigen Materials für die Abscheidung auf das oxidierte Substrat wirksam zu erhöhen, wird die Photoleiterquelle geeigneterweise auf eine Reihe von unterschiedlichen Wegen erwärmt. Diese sind beispielsweise Widerstandserwärmung des Schmelztiegels, der das Photoleitermaterial enthält, die Verwendung eines Elektronenstrahls oder einer Kanone, die auf den Inhalt der Photoleiterquelle gerichtet sind, oder Erwärmen des photoleitfähigen Materials durch einen Ionenstrahl. In jedem Fall werden die optimalen Temperaturen mit dem photoleitfähigen Material, der Entfernung zwischen der Quelle und dem Substrat und der Atmosphärenzusammensetzung und dem

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verwendeten Druck variieren. Beispielsweise wurde gefunden, daß eine Schmelztiegeltemperatur bis zu ungefähr 350⁰C und bevorzugt von ungefähr 180 bis 35O°C ausreicht, um Selen und die meisten bekannten Selenlegierungen bei einem Druck von bis zu ungefähr 30 Mikron zu verdampfen.

Während der Zeit der Photoleiterabscheidung auf das mit reinem Oxid beschichtete Substrat ist es wesentlich, daß eine Glimmentladung aufrechterhalten wird, um PC-Ionen zu erzeugen, aber ohne die Abscheidungsgeschwindigkeit und -fläche des photoleitfähigen Materials auf das Substrat wesentlich zu begrenzen.

Die Beziehung der Elektroden und anderer wesentlicher Komponenten der oben beschriebenen zwei Hauptphasen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in modifizierter Form sehr allgemein in den folgenden Diagrammen IA und IB dargestellt:

Diagramm IA

Diagramm IB

N₂ ⁺

Nr

10,2-25,4 cm _N2

■-- ι τ

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worin (a) und (d) das Substrat (Kathode) und die Photoleiter (M) Donorquelle (Anode) bezeichnen, wohingegen die Flächen (b) und (c) den Kathodendunkelraum und den negativen Glimmbereich der Glimmentladung bezeichnen.

Die anfängliche Bombardierung des Substrats wird geeigneterweise dynamisch durch das Diagramm IA dargestellt, worin eine Luftatmosphäre mit einem Druck von ungefähr 10 bis 15 Vi ,herrscht, ein Potential von ungefähr 1500 bis 3500 V und eine Glimmentladungs-Stromdichte von ungefähr 0,05 bis 0,5 ma/cm verwendet wird, um eine reine Oxidblockierungsschicht unter Glimmentladung zu bilden. Diese Stufe hat die dreifache Funktion, daß das Substrat gereinigt wird, es auf eine geeignete Temperatur erwärmt wird, um es beschichten zu können, und schließlich daß die Oxidladungssperrschicht gebildet wird. Untersucht man die Einzelheiten dieses Verfahrens, so stellt man beispielsweise fest, daß - wenn Gleichstromspannung angelegt wird - ein Zusammenbruch der vorhandenen Gase auftritt und ein sogenanntes "abnormales Glimmen" bevorzugt ausgebildet v^rird, wobei der Stromfluß positiv in Beziehung zu der Spannung steht. Die Bildung und Eigenschaften solcher abnormalen Glimmentladungen werden beispielsweise von G. Francis in "The Glow Discharge at Low Pressure", Encyclopedia of Physics, Band 22, Unterkapitel Gas Discharges II, von Flügge, publiziert von Springer-Virlage (1956) beschrieben.

Bei der vorliegenden Erfindung ist der bevorzugte Elektrodenabstand so, daß nur ein Kathodendunkelraum und eine negative Glimmung existieren.

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Es ist bekannt, daß fast das gesamte angewendete Potential längs dem Dunkelkathodenraum abfällt und daß die meisten positiven Gasionen in dem negativen Glimmbereich vorhanden sind. Da sie jedoch an die Kathode angezogenwerden, werden sie durch das Feld längs dem Kathodendunkelraum jedoch beschleunigt und ergeben sekundäre Elektronen und einen molekularen Ersatz. Beim vorliegenden Fall ist der Kathoden-Anoden-Abstand größer als im Falle der üblichen Zerstäubungsabscheidungen, so daß es sehr unwahrscheinlich ist, daß zerstäubtes Substratmaterial oder Oberflächenverunreinigungen das Donormaterial erreichen. Ih- diesem Zusammenhang sei ausgeführt, daß ein Glimmentladungsstrom leicht gemessen werden kann, um festzustellen, wann die Substratoberfläche durch Ionenbombardierung gereinigt wurde (Diagramm IA), da er auf einen niedrigen Wert in konstantem Zustand abfällt. Dies liegt daran, daß die saubere Metalloberfläche einen niedrigeren sekundären Emissionskoeffizienten besitzt als die "schmutzige oder mit Oxid bedeckte Oberfläche.

Vor der Boendigung der Oxidtrennschicht auf dem Substrat und, wenn das Substrat eine geeignete Temperatur besitzt, wird die zweite Phase des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneterweise begonnen (vgl. Diagramm IB), indem man das photoleitfähige Material in dem Glimmentladungsbereich verdampft. Eine erwähnenswerte Tatsache ist die, daß bei der Ionisierung des verdampften Materials die Ionisationsleistungsfähigkeit niedrig ist. Nur ungefähr 1 bis 5% der gesamten Menge an Photoleitermaterialdampf wird bei Durchgang durch, die Glimmentladung ionisiert.

Da die obige Abscheidung jedoch in Anwesenheit von positiven Nicht-Metallionen, wie Stickstoff oder Argon, er-

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folgt, ist es möglich, eine wesentliche Menge des abgeschiedenen Photoleitermaterials mit niedriger Energie (unionisiert) von dem Substrat durch die verfügbaren Photoleiterionen mit hoher Energie zu ersetzen.

Eine erfolgreiche Aufprallabscheidung erfordert daher ein Gleichgewicht zwischen der Entfernungs- und Abscheidungsgeschwindigkeit, so daß man eine Netto-Abscheidungswirkung erhält, so daß der Überzug einen Schichtanteil aus anfänglich ionisiertem Photoleitermaterial enthält. Die Zeit, die erforderlich ist, um eine geeignete photoleitfähige Schicht herzustellen, wird hauptsächlich von diesen Faktoren abhängen.

Es wurde weiterhin gefunden, daß - da die meisten Photoleiter auf Selengrundlage Isolatoren sind - manchmal eine positive Oberflächenladung aus der Kathodenoberfläche, bedingt durch Bombardierung durch die positiv geladenen Gasionen, auftreten kann. Es ist daher manchmal zweckdienlich, solche Ladungen zu neutralisieren, da sie die positiv geladenen Ionen abstoßen. Dies wird beispielsweise gemacht, indem man ein Drahtnetz gegenüber dem Substrat in einer Entfernung anbringt, die ungefähr gleich ist oder geringer als der Glimmentladungsdunkelraum. Diese Vorrichtung kann geeigneterweise das gleiche oder ein anderes negatives Potential als das Substrat verwenden und man erhält zwischen dem Netz und dem Substrat einen feldfreien Bereich. Diese Schwierigkeit kann ebenfalls beseitigt werden, indem man anwendet (1) Licht geeigneter Wellenlänge, das von dem Substrat absorbiert wird, (2) eine Radiofrequenzspannung oder (3) einen Elektronenstrahl mit niedriger Spannung.

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Da der Hauptvorteil beim Abscheiden eines ionisierten glasartigen Photoleiters auf einem Metallsubstrat in der angegebenen Weise eine verbesserte Adhäsion und verbesserte elektrische Grenzflächeneigenschaften ergibt, ist nur eine geringe Dicke der Grenzfläche erforderlich. Allgemein reichen ungefähr 0,5 bis 10?6 der gesamten Dicke aus, dies soll jedoch keine Beschränkung sein, wobei der Rest des abgeschiedenen Materials durch übliche Vakuumabscheidungsverfahren bei ungefähr 5 x 10 Torr ergänzt wird. Gewünschtenfalls jedoch kann die gesamte photoleitfähige Schicht nach dem oben beschriebenen Verfahren abgeschieden werden.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Beispiel 1

Ein Nickellegierungs-Testband, das als A-1 bezeichnet wird und eine Dicke von 1,14 mm, eine Länge von 25,4 mm und einen Umkreis von 38 cm besitzt, wird mit einer heißen wäßrigen Lösung mit 10 Gew.-% Mitchell Bradford Nr. Cleaner gereinigt und dann mit entionisiertem Wasser während ungefähr 2 min gespült.

Das Probenband A-1 wird auf einen rotierbaren Dorn montiert, der von der Erde isoliert ist, und in einer Vakuumbeschichtungsvorrichtung, ungefähr 15,2 cm entfernt von drei rostfreien Stahlschmelztiegeln, angebracht ist, die mit Widerstandsheizvorrichtungen ausgerüstet sind und eine photoleitfähige Selenlegierung enthalten, die ungefähr 99,5% Selen und 0,5% Arsen enthält. Nach dem Evakuieren der Beschickungsvorrichtung auf 5 χ 10"^ Torr und Wiederauffüllen mit ungefähr 1Ou Luftdruck wird

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eine Glimmentladung in einem 3000-V-elektrischen Feld bei einer Kathodenstromdichte von 0,1 ma/cm gebildet, wobei man das rotierende Metallbandsubstrat als Kathode und den photoleitfähigen Legierung enthaltenden rostfreien Stahlschmelztiegel als Anode verwendet. Nach 8 min unter Glimmentladung werden die Stahlschmelztiegel auf ungefähr 280°C erwärmt und während ungefähr 25 min gehalten. Während dieser Zeit wird das Band konstant mit ungefähr 10 Umdrehungen pro min rotiert, wobei man eine einheitliche photoleitfähige Schicht von ungefähr 50 u Dicke erhält. Das Band wird dann auf Umgebungsbedingungen gebracht und seine elektrischen Eigenschaften und seine Flexibilität werden geprüft. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle I angegeben.

Beispiel 2

Zwei Nickeltestbänder mit im wesentlichen identischer Größe und Form wie die Testbänder A-1 und die als A-2 und A-3 bezeichnet werden, werden, wie im Beispiel 1 beschrieben, gereinigt und folgendermaßen beschichtet:

Band A-2 wird, wie im Beispiel 1 beschrieben, beschichtet mit der Ausnahme, daß eine 15- V. -Wiederauffüllung mit Sauerstoff (5 Vol.-90 und Argon (95 Vol.-90 anstelle der Luft während der ersten Oxidbeschichtungs-^Reinigungs- und Erwärmungsstufe verwendet wird. Das elektrische Feld wird zuerst bei 2500 V und 0,05 ma/cm betrieben. Nach 14 min wird die Sauerstoffströmung beendigt, während die Argonströmung erhöht wird, um einen Druck von 15 u einzustellen. Die Stahlschmelztiegel werden bis ungefähr 250°C während 2,5 min erwärmt. Anschließend wird die Glimmentladung unterbrochen, indem man das Feld abstellt,

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und die Argonströmung und die reguläre Vakuumabscheidung . werden bei 280°C und 5 x 1O~⁵ Torr während einer Zeit weitergeführt, bis man eine photoleitfähige Schicht mit einer Dicke von 50 u erhält. Das entstehende beschichtete Band wird, wie im Beispiel 1 beschrieben, geprüft und die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle I angegeben.

Das Band A-3 (Vergleich) wird genauso wie A-1 im Beispiel 1 behandelt mit der Ausnahme, daß die Glimmentladung beendigt wird und daß ein Beschichtungsvorrichtungsdruck von 5 x 10"*^ Torr verwendet wird, nachdem die Oxidschicht gebildet wurde und bevor das photoleitfähige Material erwärmt wird. Nach der Vakuumabscheidung während einer Zeit, die ausreicht, um einen 50-Mikron-Überzug zu erhalten, wird, wie im Beispiel 1 beschrieben, abgekühlt und geprüft .

Beispiel 3

Ein Testband, das identisch ist mit den Testbändern A-1 bis A-3 der Beispiele 1 und 2 und das als A-4 bezeichnet wird, wird auf gleiche Weise wife das Band a-1 vom Beispiel 1 behandelt mit der Ausnahme, daß keine chemische Reinigungs- oder Waschstufe außer einer Entfettung vor der anfänglichen Ionenbombardierung des Substrats in einer Sauerstoff enthaltenden Glimmentladung mit positiven Ionen, um eine Oxidschicht abzuscheiden, durchgeführt wird. Das beschichtete Band wird.geprüft und die Ergebnisse sind in Tabelle I angegeben.

Beispiel 4

Beispiel 1 wird wiederholt, wobei man ein rostfreies Stahl-,

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ein Aluminium- und ein Messing-Testband der gleichen Dimension wie das Band A-1 verwendet. Man erhält vergleichbare Ergebnisse.

Testband

kapazitive Ladung (v/u)

Tabelle I

20-s-Dunkelzerfall v/s

Dorntest⁺

(3,8 cm Durchmesser)

A-1
A-2
A-3
A-4

21 27 23 25

15 12 15 18

P P P P

P = bestehend (es treten keine Risse oder Absplitterungen auf)

F = Versagen (es treten ein oder mehrere Risse oder Absplitterungen auf)

Das Band wird einmal um ein 3,8-cm-Rohr bei Zimmertemperatur gebogen.

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Claims (10)

1. - 18 -

   Patentansprüche

   Λ.} Verfahren zur Herstellung von flexiblen Photorezeptoren mit verbesserter Dauerhaftigkeit und Adhäsion zwischen den Komponenten, wobei die Photorezeptoren ein Metall- oder metallbeschichtetes Substrat und eine photoleitfähige Schicht aus einem ionisierbaren anorganischen photoleitfähigen Material in gutem Ladungssperrkontakt mit dem Substrat enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß man zuerst das Substrat als Kathode unter Partialvakuum mit positiven Ionen aus einem nicht-metallisehen Gas unter Glimmentladung in Anwesenheit von Luft oder einer Mischung aus Sauerstoff mit mindestens einem inerten ionbildenden Gas bombardiert und das entstehende oxidierte Substrat einer Dampfwolke in und benachbart zu dem elektrischen Feld aus photoleitfähigem Material, enthaltend im wesentlichen sowohl geladene als auch ungeladene photoleitfähige Teilchen, aussetzt, wobei man einen Donor für das photoleitfähige Material oder den Behälter davon und das Substrat als eine Elektrode verwendet, wobei die Behandlung des oxidierten Substrats getrennt oder gleichzeitig mit mindestens einem TeIL der anfänglichen Substratbombardierungsstufe durchgeführt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die anfängliche positive Ionenbombardierung des Substrats bei einem Druck von 5 x 10 ^J Torr, wiederaufgefüllt bis zu ungefähr 5 bis 30 Mikron mit Luft, durchgeführt wird und wobei die Menge an verfügbarem Sauerstoff für die anfängliche Oxidation des Substrats nicht weniger als ungefähr 1 Vol.-% der verwendeten Gase beträgt.

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3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Einwirkung der Dampfwolke aus photoleitfähigem Material auf das oxidierte Substrat erfolgt, indem man das photoleitfähige Material auf eine Temperatur zwischen Zimmertemperatur und der maximalen Verdampfungstemperatur des photoleitfähigen Materials erwärmt und das Substrat als Kathode und das photoleitfähige Material oder den Behälter davon als Anode unter Glimmentladung verwendet.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die anfängliche positive Ionenbombardierung des Substrats unter einer Sauerstoff enthaltenden Atmosphäre bei einem Druck von ungefähr 10 bis 15 Mikron durchgeführt wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das photoleitfähige Material durch Elektronenbombardierung, Ionenbombardierung oder durch Widerstandserwärmungseinrichtungen erwärmt wird.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat ein Metallband, das Ladung leiten kann, ist und daß das ionisierbare anorganische photoleitfähige Material Selen oder eine Selenlegierung enthält.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß das Substrat ein Metallband, das Ladung leiten kann, ist und daß das ionisierbare anorganische photoleitfähige Material eine Selen-Arsen-Halogen-Legierung enthält.

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8. 8. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliches photoleitfähiges Material anschließend auf das oxidierte Substrat durch Dampf abscheidung angewendet wird.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliches photoleitfähiges Material anschließend auf das Substrat durch Dampfabscheidung aufgebracht wird.
10. 10. Flexibler Photorezeptor, enthaltend ein Metalloder metallbeschichtetes Substrat und eine photoleitfähige Schicht aus einem schwer ionisierbaren anorganischen photoleitfähigen Material in gutem Ladungssperrkontakt mit dem Substrat, dadurch gekennzeichnet , daß er nach mindestens einem der Verfahren der Ansprüche 1 bis 9 hergestellt wurde.

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