DE2723925C2

DE2723925C2 - Mehrschichtiges elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial

Info

Publication number: DE2723925C2
Application number: DE2723925A
Authority: DE
Inventors: Tadaji Toride Ibaraki Fukuda; Isamu Yokohama Kanagawa Kajita; Nobuo Toride Ibaraki Kitajima; Hideyo Kondo; Teruo Misumi
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1976-05-27
Filing date: 1977-05-26
Publication date: 1982-07-01
Also published as: FR2353084B1; FR2353084A1; JPS618422B2; GB1586571A; JPS52145037A; US4202937A; DE2723925A1

Description

Die Erfindung betrifft ein mehrschichtiges elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial pemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Entsprechend den angewendeten elektrophotographischen Verfahren sind verschiedene Arten von elektrophotographiüchen Aufzeichnungsmaterialien bekannt Für die Ausbildung eines elektrostatischen Ladungsbilds auf einer Isolierschicht wird ein Aufzeichnungsmaterial eingesetzt, das an seiner oberen Oberfläche eine Isolierschicht aufweist Bei einem solchen Aufzeichnungsmaterial muß durch Ladung eine Ladungsmenge in die Grenzschicht zwischen der Isolierschicht und einer photoleitfähigen Schicht injiziert werden. Als Beispiel für ein elektrophotographisches Verfahren, für das ein solches Aufzeichnungsmaterial geeignet ist, kann ein Verfahren genannt werden, das eine primäre Ladung, eine bildmäßige Belichtung, eine gleichzeitig mit der bildmäßigen Belichtung oder danach durchgeführte Wechselstrom-Entladung oder sekundäre Ladung mit einer zu der primären Ladung entgegengesetzten Polarität sowie eine Gesamtflächenbelichtung umfaßt Wenn die photoleitfähige Schicht aus einem p-Halblei1:er wie Se oder SeTe besteht, erfolgt die primäre Ladung durch Koronaentladung mit negativer Polarität, wobei eine bestimmte positive Ladungsmenge so in die photoleitfähige Schicht über deren Schichtträger injiziert wird, daß die Ladung unter Einwirkung eines an die photoleitfähige Schicht angelegten, elektrischen Feldes in die Grenzschicht zwischen der Isolierschicht und der photoleitfähigen Schicht wandert. Wenn es schwierig ist, die Ladung durch einen Schichtträger hindurch zu injizieren, kann ein anderes Verfahren angewendet werden, bei dem das Aufzeichnungsmaterial unmittelbar vor der Koronaentladung mit negativer Polarität oder gleichzeitig damit gleichmäßig so belichtet wird, daß eine geeignete positive Ladungsmenge in der Grenzschicht zwischen der Isolierschicht und der photoleitfähigen Schicht vorhanden ist. Wenn diese Belichtung von der Seite des Schichtträgers her erfolgt, muß der Schichtträger aus einem lichtdurchlässigen Materia! wie eine mit Zinnoxid beschichtete Glr.splatte oder einer Harzfoiie bestehen.

Wenn die photoleitfähige Schicht aus einem n-Halbleitermaterial gebildet ist. ist die Polaritäl der Ladung positiv, während die in die Grenzschicht wandernde Ladung negativ ist. Zur Erzeugung eines Ladungsbildes mit einem hohen elektrostatischen Kontrast ist die Injektion einer geeigneten Ladungsmenge zwischen die Isolierschicht und die photoleitfähige Schicht absolut notwendig. Dies soll bei einem aus der japanischen Patentveröffentlichiing 6 223/1974 bekannten, elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial mit einem aus einem Metall hergestellten, elektrisch leitfähigen Sehichtträger dadurch erreicht werden, daß zwischen dem Schichtträger vind der photoleitfähigen Schicht eine Ladungsinjektionsschicht angeordnet wird. Diese Ladungsinjektionsscbicht dient dazu, bei der Ladung eine ausreichende Ladungsmenge in die photoleitfähige Schicht zu injizieren, wobei die auf diese Weise zugeführte Ladungsmenge dazu beiträgt, eine geeignete Ladungsmenge zwischen die Isolierschicht und die

photoleitfäliige Schicht zu bringen. Es wurde jedoch festgestellt, daß auch der Einsatz einer solchen Ladungsinjektionsschicht noch nicht zu zufriedenstellenden Ergebnissen führt So wird häufig beobachtet, daß im Fall der wiederholten Verwendung des elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials und der Beschleunigung des Zyklus der wiederholten Verwendung die in der Grenzschicht zwischen der Isolierschicht und der photoleitfähigen Schicht vorhandene Ladungsmenge allmählich abnimmt so daß als ι ο Folge der Kontrast des erzeugten Bildes nach mehrfach wiederholter Verwendung des Aufzeichnungsmaterials beträchtlich vermindert ist Diese nachteilige Erscheinung kann als Ermüdungseffekt des elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials gedeutet werden.

Bekannte elektrophotographische Aufzeichnungsmaterialien mit einer Ladungsinjektionsschicht weisen zwischen dieser und der photoleitfähigen Schicht eine Zwischenschicht auf, deren Eigenschaften zwischen denen der benachbarten Schichten liegen. Diese bekannten Aufzeichnungsmaterialien haben, wie bereits erwähnt wurde, den Nachteil, daß bei einer sehr oft wiederholten Verwendung die aus der Ladungsinjektionsschicht durch die photoleitfähige Schicht hindurch zwischen die photoleitfähige Schicht und die Isolierschicht injizierbare Ladungsmenge abnimmt Dies beruht darauf, daß freie Ladungsträger aus der Zwischenschicht in die photoleitfähige Schicht übertreten, wodurch innerhalb einer sehr kurzen Zeit nach dem Anlegen der primären Ladungsspannung das über der Zwischenschicht herrschende Potential vermindert wird. Dies führt dazu, daß freie Ladungen aus d»r Ladungsinjektionsschicht in der Zwischenschicht eingefangen werden und nicht leicht in die photoleitfähige Schicht übertreten können. Diese Erscheinung wird als Ermüdungseffekt bezeichnet.

Aus der DE-OS 17 97 160 ist ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial bekannt, das aus einem Schichtträger und einer zweischichtigen, photoleitfähigen Schicht besteht Die photoleitfähige Schicht ist aus einer Selenschicht mit einer hohen Lichtermüdung und einer Selenschicht mit einer niedrigen Lichtermüdung zusammengesetzt. Es ist Aufgabe des aus der DE-OS 17 97 160 bekannten Aufzeichnungsmaterials, die sogenannte Lichtermüdung zu vermindern. Die Liclitermüdung wird durch die Bestrahlung -nit Licht hervorgerufen und führt zu einer Erhöhung der Dunkelabklinggeschwindigkeit, d. h. zu einer Verminderung der Zeit, während der ein elektrostatisches Ladungsbild auf der photoleitfähigen Sch'.cht festgehalten wird. Bei dem bekannten Aufzeichnungsmaterial liegt eine geringe Dunkelobklinggeschwindigkeit und insgesamt eine niedrige Lichtermüdung vor, weil sich die in der Selenschicht mit niedriger Lichtermüdung erzeugten Phototräger leioht durch die Selenschicht mit hoher Lichtermüdung, bis zu der die »ermüdende Wirkung« des Lichtes nicht dringt, hindurch in den Schichtträger hineinbewegen können. Bei dein bekannten Aufzeichnungsmaterial kann unter Ausnutzung der Tatsache, daß das »ermüdete« Gebiet nur eine geringe Dicke hat, eine photoleitfähige Schicht weitgehend aus Selen mit hoher Lichtermüdung hergestellt werden, um Selen mit niedriger Lichtermüdung einzusparen, von dem nur eine dünne Oberflächenschicht notwendig ist, um insgesamt eine niedrige Lichtermüdung zu erzielen. Es sei darauf hingewiesen, daß sich die durch die Belichtung in der Selenschicht mit niedriger Lichtermüdung erzeugten Phototräger von der Überfläche zum Schichtträger hin bewegen und daß die vorstehend erläuterte Lichtermüdung mit dem im Zusammenhang mit der Ladungsinjektionsschicht erwähnten Ermüdungseffekt nicht identisch ist

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein mehrschichtiges elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit einer amorphen, photoleitfähigen Schicht und einer Ladungsinjektionsschicht zur Verfugung zu stellen, bei dem der vorstehend erläuterte Ermüdungseffekt vermieden wird.

Diese Aufgabe wird durch das im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Aufzeichnungsmaterial gelöst

Bei dem erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterial wird der Ermüdungseffekt dadurch vermieden, daß die bekannte Zwischenschicht durch eine Zusatzladungsinjektionsschicht ersetzt wird, die einen höheren Dunkelwiderstand als die ihr benachbarten Schichten, nämlich die Ladungsinjektionsschicht und die photoleitfähige Schicht hat Aufgrund dieses hohen Dunkelwiderstands bzw. dtr damit verbundenen, niedrigen Dichte freier Ladung in der Zusatzladungsin^.'«tionsschicht können beim Anlegen einer hohen Spannung zwischen der Isolierschicht und der Ladungsinjektionsschicht fast alle elektrischen Ladungen, die aus der Ladungsinjektionsschicht injiziert werden, die Grenzfläche zwischen der pho'.oleitfähigen Schicht und der Isolierschicht erreichen, und zwar auch nach einer sehr häufigen Verwendung des Aufzeichnungsmaterials. Das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial ermöglicht demnach ein leichtes Hindurchtreten von freien Ladungsträgern aus der Ladungsinjektionsschicht durch die photoleitfähige Schicht. Diese freien Ladungsträger bewegen sich im Unterschied zu den Phototrägern in der Richtung vom Schichtträger zur Oberfläche. Bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials wird infolge der Zusatzladungsinjektionsschicht die Aufrechterhaltung eines ausreichend hohen, elektrischen Feldes zwischen der Isolierschicht und der Ladungsinjektionsschicht ermöglicht, wodurch ein*: leichte Bewegung der bei der anschließenden Belichtung erzeugten Phototräger gewährleistet ist. Mit dem erfindungsgemäßen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial können auch nach einer vielmals wiederholten Verwendung Ladungsbilder mit einem hohen elektrostatischen Kontrast erhalten werden.

Die bei dem erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterial zwischen der Ladungsinjektionsschicht und der photoleitfähigen Schicht befindliche Zusatzladungsinjektionsschicht ermöglicht eine wirksame Bewegung der aus der Ladungsinjektionsschicht in die photoleitfähige Schicht injizierten elektrischen Ladung, was darauf beruht, daß die Zusatzladungsinjektionsschicht ab eine Schicht ausgebildet iit, die nahezu keine Fähigkeit hat, v^n sich aus eine elektrische Ladungsmenge in die photoleilfähige Schicht zu injizieren.

Die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 und f zeigen zwei Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials.

F i g. 3 zeigt ein Beispiel einer für die Herstellung des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsnwtei'iais geeigneten Aufdampfeinrichtung.

Fig.4 ist eine Aufdampfkurve, die die bei der Herstellung eine" bekannten elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials angewandten Aufdampfbedingungen zeigt.

F i g. 5 zeigt das Oberflächenpotential eines bekann-

ten elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials in Abhängigkeit von der Anzahl der Ladungs-/EntladungS'/Gesamtflachenbelichtungs-Zyklen.

F i g. 6 bis 10 zeigen den Aufdampfkurven von F i g. 4 ähnliche Aufdainpfkurven, aus denen die bei der Herstellung des erfindungsgemäßen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials angewandten Aiifdampfbedingungen hervorgehen.

In den Fig. 1 und 2 werden repräsentative Beispiele des Aufbaus des erfindungsgemäßen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials gezeigt.

Das in F i g. I gezeigte Aufzeichnungsmaterial ist aus einem Schichtträger 1, einer Ladungsinjektionsschicht 2. einer Zusatzladungsinjektionsschicht 3, einer photoleitfähigen Schicht 4 und einer Isolierschicht 5 aufgebaut. Von der Isolierschicht und der photoleitfähigen Schicht ist wenigstens eine Schicht für das Licht (die Strahlung) durchlässig, für das die photoleitfähige Schicht empfind-

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isolierend sein. Beispiele für leitende Schichtträger sind Folien aus einem Metall wie Al, Ni, Messing, Cu oder Ag oder leitfähiges Glas. Beispiele für dielektrische, isolierende Schk.htträgermaterialien sind Harze wie Polyester und Polyäthylen. Papier. Glas und Keramik.

Die photoleitfähige Schicht kann aus verschiedenen amorphen Halbleitern gebildet sein, die als geeignetes photoleitfähiges Material für elektrophotographische Zwecke bekannt sind. Als Beispiele für solche amorphen Halbleiter können Se. Se-haltige Legierungen wie SeTe, SeAs. SeSb, SeBi oder SeTeAs und deren Mischungen mit einem oder mehreren anderen Elementen genannt werden. Der elektrische Dunkelwiderstand der photoleitfähigen Schicht liegt vorzugsweise im Bereich von 1 10"· bis J · 10"Qcm.

Die Isolierschicht wird im allgemeinen unter Verwendung eines geeigneten Harzes gebildet. Beispiele für geeignete Harze sind Polyester, Polyparaxylylen, Polyurethan, Polycarbonat und Polystyrol.

Die Ladungsi'ijektionsschicht muß eine höhere Dichte freier Ladung als die photoleitfähige Schicht haben. Zwischen der Ladungsinjektionsschicht und der Zusatzladungsinjektionsschicht, die zusammen mit der Ladungsinjektionsschicht eine Übergangszone bildet, darf keine elektrische Sperrschicht gebildet werden. Die Ladungsinjektionsschicht muß beim Aufladen als Zufuhrquelle für eine elektrische Ladung dienen, die ausreicht, um in die Grenzschicht zwischen der photoleitfähigen Schicht und der Isolierschicht eine geeignete Ladungsmenge zu bringen. Zu diesem Zweck soll das für die Herstellung der Ladungsinjektionsschicht verwendfs Material unter Berücksichtigung der nachstehenden Bedingungen ausgewählt werden:

1. Wenn die Zusatzladungsinjektionsschicht, die zusammen mit der Ladungsinjektionsschicht eine Übergangszone bildet ein p-Halbleiter ist soll das Materia! der Ladungsinjektionsschicht die gleiche Austrittsarbeit wie die Zusatzladungsinjektionsschicht oder eine größere Austrittsarbeit als diese haben. Wenn im Gegensatz dazu die Zusatzladungsinjektionsschicht ein η-Halbleiter ist, sollte das Material der Ladungsinjektionsschicht die gleiche Austrittsarbeit wie die Zusatzladungsinjektionsschicht oder eine kleinere Austrittsarbeit als diese haben.

2. Die Ladungsinjektionsschicht soll dazu geeignet sein, bei einer verhältnismäßig geringen thermischen Energie, die der thermischen Energie bei Raumtemperatur ungefähr gleichkommt, eine ausreichende Menge freier Ladung zu erzeugen (niedriger Dunkelwiderstand). Der Dunkelwiderstand der Ladungsinjektionsschicht liegt vorzugsweise bei 1 · 10'°ncm oder darunter und insbesondere bei I ■ ΗΡΩ cm oder darunter. Wenn für die photoleitfähige Schicht ein amorpher p-Halbleiter wie Se oder SeTe verwendet wird, wird die Ladungsinjektionsschicht vorzugsweise unter Verwendung eines Materials hergestellt, das eine ίο verhältnismäßig große Austrittsarbeit hat, z. B. unter Verwendung von Te oder der kristallinen Form des für die photoleitfähige Schicht eingesetzten Materials.

Bei dem erfindungsgemäBen Aufzeichnungsmaterial werden die photoleitfähige Schicht, die Zusatzladungsinjektionsschicht und die Ladungsinjektionsschicht miteinander verbunden, ohne daß dazwischen eine elektrische Sperrschicht aufgebaut wird. Die Ladungsin- • AL»,nnr»nUinl,« Iwa» *»«»««i .*■,» ·» _»·>»» ·■> α η,ηΑη mfinl rmr'tnnn jl.nillMI3JVIIft.flt lint gl.l,(jHVH.<t,HJV VniVII ··»-. £*.· KIgV.

ren Dunkelwiderstand als die photoleitfähige Schicht, und die Ladungsinjektionsschicht hat eine viel höhere Dichte freier Ladung als die photoleitfähige Schicht. Das für die Ausbildung der Ladungsinjektionsschicht verwendete Material wird in Abhängigkeit von der Art der photoleitfähigen Schicht und den für das Aufzeichnungsmaterial erforderlichen Eigenschaften in geeigneter Weise ausgewählt. Beispiele für Materialien, die für die Ladi .'gsinjektionsschicht geeignet sind, sind Metalle wie Ni und Pt und Halbleiter wie Te, Se. SeTe, SeAs, SeBi und SeSb. Kristalline Halbleiter sind besonders geeignet. Die Ladungsinjektionss:hicht kann die Funktion des Schichtträgers übernehei.-.en.

Die Zusatzladungsinjektionsschicht hat eine geringere Dichte freier Ladung und geeigneterweise einen höheren Dunkelwiderstand als die photoleitfähige Schicht. Vorzugsweise ist die Zusatzladungsinjektionsschicht amorph. Der Dunkelwiderstand der Zusatzladungsinjektionsschicht liegt vorzugsweise über 1 ■ 10^ΗΩϋπι und insbesondere über I · 10^ι5Ωαη. Das Material zur Ausbildung der Zusatzladungsinjektionsschicht wird aus Materialien ausgewählt, die für eine wirksame Erleichterung der Ladungsinjektion geeignet sind. Beispiele für Materialien, die sich zur Ausbildung der Zusatzladungsinjektionsschicht besonders eignen, sind Se und Se-haltige Legierungen wie SeTe, SeAs, SeBi und SeSb. Amorphe Halbleiter, die im wesentlichen aus Se oder dessen vorstehend erwähnten Legierungen bestehen, werden bevorzugt

Das in F i g. 2 gezeigte unterscheidet unterschiedet

sich von der Ausführungsform nach F i g. 1 darin, daß zusätzlich zwischen dem Schichtträger 1 uix. der Ladungsinjektionsschicht 2 eine weitere Isolierschicht 6 enthalten ist Die Isolierschicht 6 kann aus einem geeigneten dielektrischen Material, beispielsweise aus einem Harz wie Polyester oder Polyparaxylylen, Metalloxid oder Glas, gebildet sein. Die Zusatzladungsinjektionsschicht wird in den Bezugsbeispielen 1 und 2 und der betreffenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die F i g. 3 bis 5 näher erläutert

Bezugsbeispiel 1

(Übliches Verfahren zur Herstellung eines

elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials

und Eigenschaften des Aufzeichnungsmaterials.)

Gemäß F ι g. 3 wurde ein aus Aluminium hergestelltes, metallisches, plattenföimiges Substrat 1 (50 mm ■ 100 mm) als Schichtträger für das elektropho-

tographische Aufzeichnungsmaterial gemäß der vorstehenden Beschreibung in enge Berührung mit einer innerhalb eines Aufdampfbehälters 7 angeordneten Substrattemperat'.ir-Regelplatte 12 gebracht.

70 g einer SeTe-Legierung (Te-Gehalt: lOGew.-9/o) wurden als Aufdampfmaterial 10 in ein Aufdampfschiffchen 8 aus Quarz eingefüllt, worauf über dem Aufdpr.-.pfschiffchen eine Wolfram-Heizspirale 9 angeordne." wurde. Dann wurde die in dem Aufdampfbehälter enthaltene Luft in Richtung des Pfeils 17 abgesaugt, so daß in dem Aufdampfbahälter ein Vakuum von 67 nbar erzeugt wurde.

Nachdem die Temperatur von Heizwasser auf 80"C eingestellt worden war. wurde das lleizwasser in der durch die Pfeile 13 und 14 bezeichneten Richtung umgewälzt, um die Substrattemperatur-Regelplatte zu erwärmen. Als die .Substrattemperatur 80⁰C erreicht hatte, wurde die Wolfram-Heizspirale eingeschaltet und das Aufdampfschiffchen auf 320"C aufgeheizt, so daß die SeTe-Legierung schmolz und zu verdampfen begann. Zu einem Zeitpunkt i\ \ (siehe Fig. 4), in dem die SeTe-Legierung vollständig und gleichmäßig geschmolzen war, öffnete man einen Verschlußschieber 11 und verschob auch einen Verschlußschieber 15 von rechts nach links in Richtung des Pfeils 16. bis der hintere Rand des Verschlußschiebers 15 einen Punkt A erreicht hatte. Dann wurde mit dem Aufdampfen von SeTe auf den rechten Oberflächenbereich des Substrats (Vj der Gesamtfläche des Substrats) begonnen. Zu einem späteren Zeitpunkt (i> hatte die Dicke des auf dem ^cubstrat gebildeten Aufdampffilms 5 μιτι erreicht Zu diesem Zeitpunkt verminderte man die Temperatur des Heizwassers auf 65^?C und verschob zugleich den Verschlußschieber 15 weiter nach links bis zu einem Punkt B, um das SeTe auch auf den mittleren Oberflächenbereich des Substrats aufzudampfen. Die für die Verminderung der Substrattemperatur von 80⁰C auf 65¹C erforderliche Zeit beträgt ungefähr IO min. Der Zeitpunkt, in dem die Substrattemperatur 65°C erreicht hatte, wird als Zeitpunkt I₁ , bezeichnet. Zu diesem Zeitpunkt verschob man den Verschlußschieber 15 weiter in eine vollständig geöffnete Stellung, um das SeTe auf die gesamte Oberfläche des Substrats aufzudampfen. Dann wurde das Aufdampfen fortgesetzt, während die Substrattemperatur auf 65⁰C gehalten wurde.

Als das SeTe innerhalb des Aufdampfschiffchens zu einem Zeitpunkt ί_Μ nahezu vollständig verdampft war. wurde die Heizspirale ausgeschaltet und das Aufdampfen beendet.

Der auf diese Weise auf dem Substrat ausgebildete Aufdampffilm hatte eine Dicke von 55 μπι an dem rechten Oberflächenbereich, an dem das Aufdampfen von ft-i bis in durchgeführt wurde, von 50 μπι an dem mittleren Oberflächenbereich an dem von fi-2 bis f_M aufgedampft wurde, und von 40 μπι an dem linken Oberflächenbereich, an dem von /1-3 bis fia aufgedampft wurde. Gemäß Fig.4 betrug die Aufdampfgeschwindigkeit beim Aufdampfen des Aufdampffilms auf das Substrat ungefähr 1 ,5 μιη/Γηίη. F i g. 4 zeigt den Verlauf der Substrattemperatur und der Aufdampfgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Zeit bei dem vorstehend beschriebenen Aufdampfvorgang.

Nach dem Aufheben des Vakuums wurde das bedampfte Substrat aus dem Aufdampfbehälter entnommen. ΛΪ1 u£r uiHgCtsUngSiUii WUi viC SUi uic bedampfte Oberfläche eine Isolierschicht aus Polycarbonat mit einer Dicke von 20 μπι aufgebracht, wodurch ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial erhalten wurde.

An dem von d.i bis /1.4 bedampften, rechten Oberflächenbereich des Aufzeichnungsmaterials wurde als primärer Ladungsschritt 0,2 s lang eine Koronaentladung mit negativer Polarität und —6000 V durchgeführt, so daß das Aufzeichnungsmaterial mit —2000 V geladen wurde. Als sekundärer Ladungsschritt wurde 0,2 s lang eine Koronaentladung mit positiver Polarität

κι mit +550OV durchgeführt, um die Oberfläche der Isolierschicht zu entladen. Nach Durchführung einer Gesamtflächenbelichtung zeigte das Aufzeichnungsmaterial ein Oberflächenpotential von —800 V.

Der Vorgang der Ladung, !Entladung und Gesamtflä- ·> chenbelichtung wurde mit einem Zyklus von 2 s vielmals wiederholt, und es wurde festgestellt, daß das Oberflächenpotential nach der Gesamlflächenbelichtung mit der Steigerung der Anzahl der Zyklen allmählich vermindert wurde. Nach 100 Zyklen wurde als

j" Oberflächenpo'ential des Aufzeichnungsmaterials nach der Gesamtfläcnenbelichtung ein Wert von —500 V gemessen. Diese Veränderung des Oberflächenpotentials wird in F i g. 5 als Kurve Dgezeigt.

An dem von fi ₂ bis fi 4 bedampften, mittleren

2i Oberflächenbereich des Aufzeichnungsmaterials wurde der gleiche Vorgang mit der gleichen Ladespannung durchgeführt. Nach der Gesamtflächenbelichtung wurde als OberflaLhenpotential des Aufzeichnungsmaterials ein Wert von —300 V gemessen. Nach hundertfacher

ti-. Wiederholung des Vorgangs mit einem Zyklus von 2 s blieb der Wert des Oberflächenpotentials des Aufzeichnungsmaterials nach der Gesamtflächenbelichtung unverändert bei —300 V. Kurve E in F i g. 5 zeigt diese Veränderung des Oberflächenpotentials.

r, Ferner wurde an dem von i|.j bis fi 4 bedampften, linken Oberflächenbereich des Aufzeichnungsmaterials der gleiche Vorgang mit der gleichen Ladespannung durchgeführt. Nach einer Gesamtflächenbelichtung wurde als Oberflächenpotentia! des Aufzeichnungsmaterials ein Wert von — 50 V gemessen.

Nach hundertfacher Wiederholung des Vorgangs mit einem Zyklus von 2 s blieb das Oberflächenpotential unverändert bei —50 V. Diese Veränderung des Oberflächenpotentials wird in Fig.5 als Kurve F gezeigt.

Wenn ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial dem Vorgang der primären Ladung, der Endladung und der Gesamtflächenbelichtung unterzogen wird, ist der Wert seines Oberflächenpotentials nach der Gesamtflächenbelichtung annähernd umgekehrt proportional zu dem Wert der elektrischen Feldstärke an der photoleitfähigen Schicht nach der primären Ladung, d.h., das Oberflächenpotential ist direkt proportional zu der elektrischen Ladungsmenge, die in die photoleitfähige Schicht injiziert worden und unter Einwirkung des an die photoleitfähige Schicht angelegten elektrischen Felds in die Grenzschicht zwischen der photoleitfähigen Schicht und der Isolierschicht gewandert ist

Im Hinblick auf diesen Zusammenhang ist das sehr kleine Oberflächenpotential von —50 V, das nach der Gesamtflächenbelichtung an dem von /1-3 bis ii_» bedampften, linken Oberflächenbereich gemessen wurde, so zu verstehen, daß die in der photoleitfähigen Schicht während der Primärladung erzeugte freie Ladungsmenge sehr gering war.

Als Oberflächenpotential nach der Gesamtflächenbelichtung wurde an dem von ft .2 bis tu bedampften.

mittleren Oberflächenbereich ein Wert von —300 V gemessen, was weitaus mehr ist als bei dem vorstehend erwähnten, linken Oberflächenbereich. Dies bedeutet, daß die in die photoleitfähige Schicht des mittleren Oberflächenbereichs injizierte elektrische Ladungsmenge nicht gering war. Es wird angenommen, daß sich die Injektionsquelle für diese nicht geringe Ladungsmenge in dem von /|.₂ bis /13 aufgedampften Aufdampffilm befindet, der nachstehend als (U2 — i|.j)-Schicht bezeichnet wird.

Schließlich wurde als Oberflächenpotential des von fi.i bis f|.4 bedampften, rechten Oberflächenbereichs ein Wert von —800 V gemessen, was den höchsten Wert unler den Oberflächenpotentialen der drei verschiedenen gemessenen Oberflächenbereiche gemäß der vorstehenden Beschreibung darstellt. Dieses hohe Oberflächenpotential ist darauf zurückzuführen, daß eine ausreichende elektrische Ladungsmenge anfänglich mittels eines kristallinen Aufdampffilms injiziert wurde, der von /m bis ii 2 aufgedampft wurde und nachstehend als (t\-\ — ^-Schicht bezeichnet wird.

Mit Steigerung der Anzahl der Ladungs-/Entladungs-/ Gesamtflächenbelichtungs-Zyklen wird jedoch die in die photoleitfähige Schicht injizierte elektrische Ladungsmenge und proportional dazu auch das Oberflächenpotential nach der Gesamtflächenbelichtung des Aufzeichnungsmaterial* allmählich vermindert (Verschiebung in Richtung des Nullpunkts). Dadurch beginnt das Aufzeichnungsmaterial einen Ermüdungseffekt zu zeigen, und die (t\.\ — /i-2)-Schicht wird unfähig, voll als Ladungsinjektionsschicht zu wirken. Wie aus der vorstehenden Erläuterung hervorgeht, weist der rechte Oberflächenbereich des eleklrophotographischen Auf-/eichnungsmaterials in Wirklichkeit zwei Ladungsinjektionsschichten auf. nämlich die (t\.\ — ii2)-Schicht und die (t\ 2— ti ])-Schicht. Die bei der Primärladung aus der (t\-2— ii.])-Schicht in die photoleitfähige Schicht injizier te elektrische Ladungsmenge bleibt unabhängig von der Anzahl der Zyklen konstant, wie aus dem vorstehend beschriebenen Ergebnis der wiederhohen Verwendung des von fj..> bis t\.i bedampften mittleren Oberflächenbereichs ersichtlich ist. Daher wird die Abnahme der in die photoleitfähige Schicht injizierten elektrischen Ladungsmenge hauptsächlich dadurch verursacht, daß mit der Erhöhung der Anzahl der Zyklen die aus der ft'-\ — Ί·:)-Schicht in die photoleitfähige Schicht injizier- :·_ elektrische Ladungsmenge entsprechend abnimmt.

Bei der Primärladung werden elektrische Ladungen in die photoleitfähige Schicht sowohl aus der (t\.\ — ft :)-Schicht als auch aus der (t; _:— t-, ,(-Schicht injiziert, und die elektrischen Ladungen aus der (t\.\ — /·. j)-Schicht bewegen sich zu der photoleitfähigen Schicht, wobei sie durch die (u _;—r_;.j)-Schicht wandern. Wenn sich aber die Ladungen von der (u.\ —' -^-Schicht zu der photoleitfähigen Schicht hin zu bewegen beginnen, beginnt auch gleichzeitig die (h-2— ii-3)-Schicht eine bestimmte Ladungsmenge in die photoleitfähige Schicht zu injizieren. Daher erreicht die aus der ffi-i — fi.2)-Schicht kommende Ladung die (t-,2— fi-3)-Schicht, nachdem die aus der (t\2—t;.j)-Schicht stammende Ladung sich schon zu der photoleitfähigen Schicht bewegt hat Wenn die aus der (u.\ — i!2)-Schicht kommende Ladung die fa-i— ii-3)-Schicht erreicht ist aus diesem Grand die Intensität des an die (fi.2—fi-3)-Schicht angelegten elektrischen Felds im Vergleich zu

j r= i:_i i_* :*=* j -i-i-*-: ι c-u

uci <iiii<iiigii\.iicii liitcnaitat un cigkli ist-iicu ι ciu) verringert Demgemäß kann in der (t\.i—fi-3)-Schicht kein elektrisches Feld bestehen, das ausreicht um alle aus der (t\.\~ t\ ₂)-Schicht kommenden elektrischen Ladungen d'rch die (t\ 2— U ^(-Schicht zu bringen. Als Folge davon können einige der in der (t\.\ — /i^-Schicht erzeugten elektrischen Ladungen nicht in die photoleit fähige Schicht injiziert werden, sondern bleiben in der (t\-2— U ))-Schicht zurück und gehen durch Rekombination verloren oder bleiben als eingefangene Ladungen bestehen. Wenn daher das Aufzeichnungsmaterial wiederholt in einem verhältnismäßig kurzen Zeitzyklus verwendet wird, werden die eingefangenen Ladungen in oder nahe der (t\.2— i'i.j)-Schicht angesammelt, wodurch aufgrund der Auswirkung der durch die Ansammlung der eingefangenen Ladungen verursachten Raumladung die Ladungsinjektion aus der (7| 1 —/1 2)-Schicht in die photoleitfähige Schicht immer schwieriger wird. Dies kann als Hauptgrund für die allmähliche Abnahme des Oberflächenpo:entials nach der Gesamtflächenbelichtung mit steigender Anzahl wiederholter Verwendungen des Aufzeichnungsmaterial angesehen werden. Die Dichte freier Ladungen in der in üblicher Weise hergestellten (t\ 2— /1 i)-Schicht ist hoch, was zu den vorstehend beschriebenen nachteiligen Erscheinungen beiträgt.

Bezugsbeispiel 2

(Erfindungsgemäßes elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial)

Die vorstehend beschriebenen nachteiligen Erscheinungen wie Abnahme der injizierten Ladungsmenge können dadurch behoben werden, daß zwischen die Ladungsinjektionsschicht und die photoleitfähige Schicht eine Zusatzladungsinjektionsschicht eingefügt wird. Das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial enthält die vorstehend beschriebene (t\-2— fi i)"Schicht als eine Zusatzladungsinjektionsschicht, die eine relativ geringe Dichte freier Ladungen hat und daher die thermische Erzeugung einer verhältnismäßig geringen freien Ladungsmenge zuläßt. Auf diese Weise wird die in die photoleitfähige Schicht aus der Zusatzladungsinjektionsschicht selbst injizierte Ladungsmenge sehr gering, und die elektrische Feldstärke zwischen der Ladungsinjektionsschicht und der photoleitfähigen Schicht wird nicht weiter verringert, was wiederum eine störungsfreie Ladungsinjektion .¹US der (l·. ■ — t-, :)■ Schicht, nämlich der Ladungsinjeklionsschicht, in die photoleitfähige Schicht ,:u!äßt. Da ferner die aus der (t\ ■ — ;■ .(-Schicht injizierte ladung nichi länger durch die Zuvjizladune "ijektiorsschicht gesperrt ist, wird die allmähliche Abn-ihr.¹'.' :i-~s Oberflächenpo'.en'.ials sjeniäß der vorstehend:-. Be^h-eibung auch dann \ ermieden, wenn Jas Auf/.eichnunKsrmueritl vielmals wiederholt verwendet wird.

Di= Zusaizladu^asiniekiionssciiicht kann durch Anwendung eines geeigneten Verfahrens ausgebi'riit werden, mit dem eine geringere Dichte freier Ladung erzielt werden kann

Einige Beispiele für geeignete Verfahren sind folgende:

1. Ein Verfahren, bei dem für die Ausbildung der Zusatzladungsinjektionsschicht eine niedrigere Substrattemperatur angewendet wird als für die Ausbildung anderer Schichten (der Ladungsinjektionsschicht und der photoleitfähigen Schicht); 2. ein Verfahren, bei dem zur Ausbildung der Zusaizladüngsinjektionsschicht eine niedrigere Aufdampfgeschwindigkeit angewendet wird als für die anderen Schichten;

3. ein Verfahren, bei dem als Material zur Ausbildung der Zusatzladungsinjektionsschicht ein Material ausgewählt wird, dessen Eigenschaften den Eigenschaften eines kombinierten Halbleitertyps ähnlich sind (beispielsweise sollten im Falle eines p-Halbleiters die natürlichen Eigenschaften des p-Leitfähigkeitstyps durch Dotieren mit Fremdstoffen so abgeschwächt werden, daß der Halbleiter in einen Halbleiter umgewandelt wird, der ähnliche Eigenschaften wie ein für die Zusatzladungsinjektions- schicht geeigneter, kombinierter Halbleitcrtyp hat), und

4. ein Verfahren, bei dem das Vakuum und die Gasatmosphäre für die Aufdampfung in geeigneter Wtisc reguliert werden.

Die vorstehend genannten Verfahren I. bis 4. können jeweils für sich allein oder als Kombination aus zwei oder mehr Verfahren angewendet werden, wie es nachstehend in Beispielen erläutert wird. Abgesehen von den Beispielen ist es, wenn Te für die Ladungsinjektionsschi'-ht und Se oder SeTe für die Zusatzladungsinjektionsschicht und die photoempfindliche Schicht verwendet werden, beispielsweise empfehlenswert, das Aufdampfen unter Aufschichten von Se oder SeTe auf die Ladungsinjektionsschicht unter Bedingungen durchzuführen, die aus den folgenden Bedingungen ausgewählt sind:

(a) Verringerung der Substrat'emperatur zu Beginn des Aufdampfens;

(b) Verringerung der Auidampfgeschwindigkeit zu Beginn des Aufdampfens;

(c) Aufdampfen unter Vorhandensein einer geeigneten Menge atmosphärischer Luft zu Beginn des Aufdampfens und

(d) anfängliche Verwendung von mit Fremdstoffen wie TI oder Fe dotiertem Se oder SeTe und danach Verwendung von Se oder SeTe als Aufdampfmate rial. Durch Anwendung einer oder mehrerer der vorstehend genannten Bedingungen kann im Anfangsstadium der Aufdampfung eine wirkungsvolle Zusatzladungsinjektionsschich! ausgebildet werden.

Ein vorzugsweise gewähltes, konkretes Beispiel für das vorstehend erwähnte Verfahren 1. ist folgendes: Die Substrattemperatur wird während der Ausbildung der j? Ladungsinjektionsschicht oberhalb von ungefähr 75'C gehalten: während der Ausbildung der Zusatzladungsinjektionsschicht wird zeitweilig oder dauernd die Substrauemperatur auf einen Wert unterhalb von ungefähr 55X verringert, und während der Ausbildung der photoleitfähigen Schicht wird die Substrattemperatur j.uf einen Wert zwischen ungefähr 60°C und ungefähr 70°C eingestellt.

Ein vorzugsweise gewähltes Beispiel für das Verfahren 2. ist folgendes: Die Aufdampfgeschwindigkeit wird während der Ausbildung der Ladungsinjektionsschicht auf einem Wert von ungefähr 1 μπι/πϋη bis 5 μΐη/πυη. während der Ausbildung der Zusatzladungsinjektionsschicht auf ungefähr 0,1 μΐη/min bis 0,5 μη/min und während der Ausbildung der photoleitfähigen Schicht μ auf ungefähr 1 μπι/min bis 3 μπι/min gehalten.

Ein vorzugsweise gewähltes Beispiel für das Verfahren 4. ist folgendes: Das Ausmaß des Vakuums wird für die Ausbildung der Zusatzladungsinjektionsschicht auf einen Wert zwischen etwa 0,27 μbaΓ und etwa 13 μbaΓ es eingestellt und zur Ausbildung der Ladungsinjektionsschicht und der photoleitfähigen Schicht um eine Größenordnung oder mehr erhöht Die Dicke der einzelnen Schichten des Aufzeichnungsmaterials wird in geeigneter Weise gewählt. Für die Dicke der Ladungsinjektionsschicht ist der Bereich von 0,2 bis 15 μιτι geeignet, wobei besonders der Bereich von 2 bis 10 μιτι vorzuziehen ist. Für die Dicke der Zusatzladungsinjektionsschicht ist der Deleicn von 0,2 bis 20 μπι und insbesondere der Bereich von 2 bis 15 μΐη vorzuziehen. Für die Dicke der photoleitfähigen Schicht ist der Bereich von 10 bis 100 μπι und insbesondere der Bereich von 25 bis 80 μιη vorzuziehen.

Als Beispiele für bevorzugte Materialien zur Ausbildung der photoempfindlichen Schicht und der Zusatzladungsinjektionsschicht sind Halbleiter wie Se und Se-haltige Legierungen zu nennen.

Wenn der Schichtträger aus einem Material hergestellt ist, das keinerlei elektrische Sperrschicht in bezug auf die photoleitfähige Schicht aufbaut, kann der Schichtträger auch als Ladungsinjektionsschicht dienen. In diesem Fall wird die Dicke der Ladungsinjektionsschicht durch die für den Schichtträger erforderlichen Bedingungen bestimmt.

Wenn beispielsweise Ni als Material für den Schichtträger gewählt wird und Se oder SeTe als Material sowohl für die Zusatzladungsinjektionsschicht als auch für die photoleitfähige Schicht gewählt werden, kann ein stabiles und ermüdungsfreies elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial dadurch hergestellt werden, daß die Zusatzladungsinjektionsschicht auf dem Schichtträger beispielsweise durch Anwendung einer der Bedingungen (a) bis (d) ausgebildet wird, und daß dann auf der Zusatzladungsinjektionsschicht die photo leitfähige Schicht mit Se oder SeTe und die transparente Isolierschicht ausgebildet werden.

Beispiel 1

Gemäß F i g. 3 wurde ein aus Aluminium hergestelltes, metallisches Substrat (50 mm · 100 mm) 111 enge Beri.'irung mit einer innerhalb eines Aufdampfhehälter-, 7 angeordneten Substrattemperatur-Regelplaiu· 1.? gebracht

70 g einer SeTe-Legicrung (Te-Gehalt: IO den ^l}··) wurden in ein Aufdampfschiffchen aus einem Bo;o^h cat-Geräteglas mit einem geringen Ausdehnungskoeffizienten eingefüllt, worauf über dem Aufdarrw.Schiffchen eine Wolfram-Heizspirale angeordnet :^;v!e. Dann wurde die Luft aus dem \ufdampfbehälU' -i-gesaug;. so daß in dem Aufdampfbehälter ein VaI .m von 6" near erzeugt wurde. Dann wurde die ienperatur von Heizwasser auf SOX eingestellt, id das Heiwa"?;· wurde durch die Substrattempe· ur-Regeipi?.i;e rip durch umgewälzt. Als die Subs.rat-cmperaK:'" ''O (. erreicht haiic, -vr.rde die Wolirani-He^pTnio -.'iiigeschaltet. die dann das Aufdampfschiffche.j au:' J20 C aufheitzte, so daß die SeTe-Legierung schmolz und zu verdampfen begann. Gemäß F i g. 6 wurue zu einer." Zeitpunkt t2-\. in dem die SeTe-Legierung vollständig und gleichmäßig geschmolzen war, der Verschlußschieber 11 geöffnet und zugleich der Verschlußschieber 15 von rechts nach links in Richtung des Pfeils 16 zu seiner vollständig geöffneten Stellung verschoben. Dann begann das Aufdampfen von SeTe auf die gesamte Oberfläche des Substrats.

Zu dem Zeitpunkt, in dem die Dicke des auf dem Substrat ausgebildeten Aufdampffilms ungefähr 5 μπι erreicht hatte, wurde die Temperatur des Heizwassers auf 20" C verringert und die Substrattemperatur mit einer Geschwindigkeit von 10°C/min auf 50°C vermindert. Zu dem Zeitpunkt U.i. in dem die SubsirattemDera-

tür gerade 50° C erreicht hatte, wurde die Temperatur des Heizwassers wieder erhöht, so daß die Substrattemperatur mit einer Geschwindigkeit von 2°C/min auf 65°C erhöht wurde. Nach dem Zeitpunkt fj-i in dem die Substratternperatur 65° C erreicht hatte, wurde die Substrattemperatur auf 65° C gehalten.

Zu dem Zeitpunkt i₂_4, in dem das Se aus dem Aufdampfschiffchen nahezu vollständig verdampft war, wurde die Wolfram-Heizspirale ausgeschaltet und das Aufdampfen beendet Nach dem Aufheben des Vakuums wurde auf die bedampfte Oberfläche eine Isolierschicht aus Polycarbonat mit einer Dicke von 20 μπι aufgebracht, wodurch ein elektrophotographischss Aufzeichnungsmaterial erhalten wurde. Die Gesamtdicke des Aufdampffilms betrug 55 μιη. Die Aufdampfgeschwindigkeit beim Aufdampfen des Aufdampffilms auf das Substrat betrug ungefähr 1,5 μπι/ min.

An dem in Beispiel 1 hergestellten Aufzeichnungsmaterial wurde als primärer Ladungsschritt 0,2 s lang eine Koronaentladung mit negativer Püiariiäi und —6000 V durchgeführt, so daß das Aufzeichnungsmaterial mit —2000 V geladen wurde.

Als Sekundärladung wurde 0,2 s lang eine Koronaentladung mit positiver Polarität und +5500V durchgeführt, um die Oberfläche der Isolierschicht zu entladen. Nach Durchführung einer Gesamtflächenbelichtung zeigte das Aufzeichnungsmaterial ein Oberflächenpotential von—850 V.

Dieser Vorgang wurde vielmals mit einem Zyklus von 2 s wiederholt. Nach 100 Zyklen wurde als Oberflächenpotential des Aufzeichnungsmaterials nach der Gesamtflächenbelichtung ein unveränderter Wert von —850 V gemessen. Es wurde kein Ermüdungseffekt beobachtet.

Beispiel 2

Auf einer Seite eines plattenförmigen Substrats aus Aluminium (50 mm ■ 100 mm) wurde durch anodische Oxidation (Eloxieren) eine 10 μπι dicke Aluminiumoxidschicht ausgebildet. Das Substrat wurde in enge Berührung mit einer gemäß Fig.3 innerhalb eines Aufdampfbehälters angeordneten Substrattemperatur-Regelplatte gebracht, wobei die eloxierte Oberfläche gegenüber einem Aufdampfschiffchen angeordnet wurde. Unter den gteichen Aufdampfbedingungen wie in Beispiel 1 wurde das Aufdampfen durchgeführt und auch eine Isolierschicht auf die bedampfte Oberfläche des Substrats aufgebracht, wodurch ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial erhalten wurde.

An dem nach Beispiel 2 hergestellten Aufzeichnungsmaterial wurde als primärer Ladungsschritt 0,2 s lang eine Koronaentladung mit negativer Polarität und —6000 V durchgeführt, so daß das Aufzeichnungsmaterial mit —2000 V geladen wurde. Als Sekundärladung wurde 0,2 s lang eine Koronaentladung mit positiver Polarität und +5500 V durchgeführt, um die Oberfläche der Isolierschicht: zu entladen. Nach der Durchführung einer Gesamtflächenbelichtung zeigte das Aufzeichnungsmaterial ein Oberflächenpotential von —750 V.

Dieser Vorgang wurde vielmals mii einem Zyklus von 2 s wiederholt. Nach 100 Zyklen wurde als Oberflächenpotential des Aufzeichnungsmaterials nach der Gesamtflächenbelichtunf! ein unveränderter Wert von —750 V gemessen. Es wurde kein Ermüdungseffekt beobachtet.

Beispiel 3

Gemäß F i g. 3 wurde ein aus Aluminium hergestelltes metallisches Substrat (50 mm · 100 mm) in enge Berührung mit einer innerhalb eines Aufdampfbehälters angeordneten Substrattemperatur-Regelplatte gebrach L

70 g einer SeTe-Legierung (Te-Gehalt: 10Gew.-%) wurden in ein Aufdampfschiffchen, wie es in Beispiel 1 verwendet wurde, eingefüllt Dann wurde oberhalb des Aufdampfschiffchens eine Wolfram-Heizspirale angeordnet Danach wurde die in dem Aufdampfbehälter enthaltene Luft unter Erzielung eines Vakuums von

ίο 67 nbar abgesaugt Dann wurde die Temperatur von Heizwasser auf 80° C eingestellt, und das Heizwasser wurde durch die Substrattemperatur-Regelplatte hindurch umgewälzt Als die Temperatur des Substrats 80° C erreicht hatte, wurde die Wolfram-Heizspirale

eingeschaltet Das Aufdampfschiffchen wurde auf 320° C erwärmt so daß die SeTe-Legierung schmolz und zu Verdampfen begann. Zu einem Zeitpunkt fa gemäß F i g. 7, in dem die Se-Te-Legierung vollständig und gleichmäßig geschmolzen war, wurde ein Verschluß schieber 11 geöffnet und zugleich ein Verschlußschieber 15 von rechts nach links in Richtung des Pfeils 16 zu seiner vollständig geöffneten Stellung verschoben. Dann begann das Aufdampfen von SeTe auf die gesamte Oberfläche des Substrats.

Die Aufdampfgeschwindigkeit des Aufdampffilms betrug. 14 μΐη/min. Zu einem Zeitpunkt f«, in dem die Dicke des auf dem Substrat ausgebildeten Aufdampffilms 5 μπι erreicht hatte, wurde der Verschlußschieber 11 geschlossen und zugleich der Verschlußschieber 15 durch Verschieben von links nach rechts geschlossen, wobei die Wolfram-Heizspirale ausgeschaltet wurde. Danach wurde die Temperatur des Heizwassers von 80° C auf 65° C verringert und dadurch die Substrattemperatur auf 65° C vermindert Zu einem Zeitpunkt iw, in dem die Substrattemperatur gerade 65° C erreicht hatte, wurde die Wolfram-Heizspirale wieder eingeschaltet. Zugleich wurden die Verschlußschieber 11 und 15 wieder vollständig geöffnet. Auf diese Weise begann erneut ein Aufdampfen von SeTe auf das Substrat Anfangs war jedoch die Aufdampfgeschwindigkeit auf das Substrat sehr gering; sie erhöhte sich allmählich mit dem Ansteigen der Temperatur des Aufdampfschiffchens. Als die Geschwindigkeit den Wert 1,5μΓη/ΐηΐπ erreicht hatte, wurde die Temperatur des Aufdampf-

Schiffchens einreguliert.

Zu einem Zeitpunkt tu, in dem das SeTe in dem Aufdampfschiffchen nahezu vollständig verdampft war wurde die Wolfram-Heizspirale ausgeschaltet und da: Aufdampfen beendet Die Gesamtdicke des Aufdampf films betrug 55 μπι. Nach Aufheben des Vakuums wurde eine 20 μπι dicke Isolierschicht aus Polycarbonat auf die bedampfte Oberfläche aufgebracht, wodurch ein elek trophotographisches Aufzeichnungsmaterial erhalter wurde.

An dem in Beispiel 3 erzeugten Aufzeichnungsmate rial wurde als Primärladungsschritt 0,2 s lang eine Koronaentladung mit negativer Polarität und — 6000 \ durchgeführt, so daß das Aufzeichnungsmaterial mi —2000 V aufgeladen wurde. Als Sekundärladung wurde

Μ 0,2 s lang eine Koronaentladung mit positiver Polarität und +5500V durchgeführt, um die Oberfläche dei Isolierschicht zu entladen. Nach Durchführung einei Gesamtflächenbelichtung zeigte das Aufzeichnungsma terial ein Oberflächenpotential von —780 V.

Dieser Vorgang wurde vielmals mit einem Zyklus vor 2 s wiederholt. Nach 100 Zyklen wurde als Oberflächen potential des Aufzeichnungsmaterials nach der Gesamt flächenbelichtung ein unveränderter Wert von —780 V

gemessen. Es wurde kein Ermüdungseffekt beobachtet.

Beispie! 4

Gemäß F i g. 3 wurde ein aus Aluminium hergestelltes metallisches Substrat (5C mm · 100 mm) in enge Berührung mit einer innerhalb eines Aufdampfbehälters angeordneten Substrattemperatur-Regelplatte gebracht

70 g einer SeTe-Legierung (Te-Gehalt: 10Gew.-%) wurden in ein Aufdampfschiffchen, wie es in Beispiel 1 verwendet wurde, eingefüllt, und dann wurde oberhalb des Aufdampfschiffchens eine Wolfram-Heizspirale angebracht Danach wurde unter Erzeugung eines Vakuums von 67 nbar die Luft in dem Aufdampfbehälter abgesaugt Dann wurde die Temperatur von Heizwasser auf 80⁰C eingeregelt und das Heizwasser wurde durch die Substrattemperatur-Regelplatte hindurch umgewälzt Als die Temperatur des Substrats 80° C erreicht hatte, wurde die Wolfram-Heizspirale eingeschaltet. Das Aufdampfschiffchen wurde auf 320⁰C aufgeheizt so daß die SeTe-Legierung schmolz und zu verdampfen begann. Zu einem Zeitpunkt fci-i gemäß F i g. 8, in dem die SeTe-Legierung vollständig und gleichmäßig geschmolzen war, wurde ein Verschlußschieber 11 geöffnet und zugleich ein Verschlußschieber 15 von rechts nach links in Richtung des Pfeils 16 in seine vollständig geöffnete Stellung verschoben. Dann begann das Aufdampfen von SeTe auf das ganze Substrat mit einer Aufdampfgeschwindigkeit von ungefähr 1,5 μητ/min.

Zu einem Zeitpunkt Ui, in dem die Dicke des auf dem Suostrat gebildeten Aufdampffilms 5 μιη erreicht hatte, wurde der Verschlußschieber 15 durch Verschieben von links nach rechts geschlossen. Die Wolfram-Heizspirale wurde ausgeschaltet, und der Verschlußschieber 11 wurde geschlossen. Dann wurde die Temperatur des Heizwassers zur Verminderung der Substrattemperatur auf 50⁰C verringert, und diese Temperatur wurde beibehalten. Die Wolfram-Heizspirale wurde wieder eingeschaltet und zu einem Zeitpunkt it.3, in dem das SeTe in geringem Maße zu verdampfen begann, wurden die Verschlußschieber 11 und 15 wieder vollständig geöffnet.

Zugleich wurde die Temperatur des Heizwassers erhöht, um die Substrattemperatur mit einer Geschwindigkeit von 2°C/min auf 65° C zu steigern. Nach dem Zeitpunkt, in dem 65°C erreicht waren, wurde die Substrattemperatur auf 65°C gehalten. Nach dem Zeitpunkt Ui stieg die Geschwindigkeit des Aufdampfens von SeTe auf das Substrat allmählich mit ansteigender Temperatur des Aufdampftiegels an. Als die Geschwindigkeit den Wert 1,5μπι/ΐτιίη erreicht hatte, wurde die Temperatur des Aufdanipfschiffchen einreguliert.

Zu einem Zeitpunkt U*, in dem das SeTe in dem Aufdampfschiffchen nahezu vollständig verdampft war, wurde die Wolfram-Heizspirale ausgeschaltet und das Aufdampfen beendet. Die Gesamtdicke des AufdampffÜms betrug 50 μπι. Nach Aufheben des Vakuums wurde eine 20 μπι dicke Isolierschicht aus Polycarbonat auf die bedampfte Oberfläche aufgebracht, wodurch ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial erhalten wurde.

An dem in Beispiel 4 erzeugten Aufzeichnungsmaterial wurde als Primärladungsschritt 0,2 s lang eine Koronaentladung mit negativer Polarität und —6000 V durchgeführt, so daß das Aufzeichnungsmaterial mit —2000 V aufgeladen wurde. Als Sekundärladung wurde 0,2 s lang eine Koronaentladung mit positiver Polarität und +5500V durchgeführt, um die Oberfläche der Isolierschicht zu entladen. Nach Durchführung einer Gesamtflädienbelichtung zeigte das Aufzeichnungsmaterial ein Oberflächenpotential von —750 V.

Dieser Vorgang wurde vielmals mit einem Zyklus von 2 s wiederholt Nach 100 Zyklen wurde als Oberflächenpotential des Aufzeichnungsmaterials nach der Gesamtflächenbelichtung ein unveränderter Wert von —750 V gemessen. Es wurde kein Ermüdungseffekt beobachtet

Beispiel 5

Gemäß F t g. 3 wurde ein aus Aluminium hergestelltes, metallisches Substrat (50 mm · 100 mm) in enge Berührung mit einer innerhalb eines Aufdampfbehälters angeordneten Substrattemperatur-Regeiplatte gebracht
70 g einer SeTe-Legierung (Te-Gehalt: 10Gew.-°/o) wurden in ein Aufdampfschiffchen, wie es in Beispiel 1 verwendet wurde, eingefüllt und dann wurde oberhalb des A.ufdampfschiffchens eine Wolfram-Heizspirale angebracht Danach wurde unter Erzeugung eines Vakuums von 67 nbar die Luft in dem Aufdampfbehälter abgesaugt Dann wurde die Temperatur von Heizwasser auf 8O⁰C eingestellt Als die Temperatur des Substrats 8O⁰C erreicht hatte, wurde die Wolfram-Heizspirale eingeschaltet Das Aufdampfschiffchen wurde auf 320⁰C aufgeheizt, so daß die SeTe-Legierung schmolz und zu verdampfen begann. Zu einem Zeitpunkt fs-i gemäß Fig.9, in dem die SeTe-Legierung vollständig und gleichmäßig geschmolzen war, wurde ein Verschlußschieber 11 geöffnet und zugleich ein Verschlußschieber 15 von rechts nach links in Richtung des Pfeils 16 in seine vollständig geöffnete Stellung verschoben. Dann begann das Aufdampfen von SeTe auf das Aluminium-Substrat mit einer Aufdampfgeschwindigkeit von 1,5 μπι/min.
Zu einem Zeitpunkt (5.2, in dem die Dicke des auf dem Substrat ausgebildeten Aufdampffilms ungefähr 5 μπι erreicht hatte, wurde die Temperatur des Heizwassers von 8O⁰C auf 65° C vermindert. Zugleich mit der Verminderung der Temperatur wurde mittels eines fein einstellbaren Leck-Ventils Luft in den Aufdampfbehäl-

■»> ter eingeleitet, um das Vakuum in dem Aufdampfbehälter von 67 nbar auf 0,67 μbar zu verringern. Das Einleiten von Luft in den Aufdampfbehälter wurde bis zu einem Zeitpunkt /53 beibehalten d. h. bis ungefähr 2 min nach dem Zeitpunkt, in dem die Temperatur des

>° Substrats unter verringertem Vakuum gerade 65°C erreicht hatte. Danach wurde das Leck-Ventil geschlossen und das Vakuum von 67 nbar wieder hergestellt. Die Substrattemperatur wurde auf 65° C gehalten und das Aufdampfen fortgesetzt.

>"' Zu einem Zeitpunkt is.«, in dem das SeTe in dem Aufdampfschiffchen nahezu vollständig verdampft war, wurde die Wolfram-Heizspirale ausgeschaltet und das Aufdampfen beendet Die Gesamtdicke des Aufdampffilms betrug 55 μηι. Nach dem Aufheben des Vakuums

wi wurde eine 20 μσι dicke Isolierschicht aus Polycarbonat auf die bedampfte Oberfläche aufgebracht, wodurch ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial erhalten wurde.

Das auf diese Weise hergestellte Aufzeichnungsmate-

^h · rial zeigte wie das Aufzeichnungsmaterial von Beispiel 4 hervorragende Eigenschaften hinsichtlich des Oberflächenpotentials und keinen Ermüdungseffekt.

Als die SeTe-Legierung durch Se ersetzt und für das

Aufdampfschiffeben eine Temperatur von 300⁰C angewendet wurde, wurde auf die vorstehend beschriebene Weise wieder ein hervorragendes elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial erhalten.

Beispiel 6

Gemäß F i g. 3 wurde ein aus Aluminium hergestelltes, metallisches Substrat (50 mm ■ 100 mm) in enge Berührung mit einer innerhalb eines Aufdampfbehälters angeordneten Substrat-Temperatur-Regelplatte gebracht

Zwei Aufdampfschiffchen aus einem Borosilicat-Geräteglas mit einem geringen Ausdehnungskoeffizienten wurden parallel angeordnet Das eine Aufdampfschiffchen wurde mit 70 g Se gefüllt, und das andere wurde mit 30 g gefüllt das mit 1000 ppm TI dotiert war. Dann wurde jeweils eine Wolfram-Heizspirale über jedem der Aufdampfschiffchen angebracht Über den Heizspiralen wurden Verschlußschieber Si bzw. S₂ angebracht Danach wurde unter Erzeugung eines Vakuums von 67 nbar die Luft ta dem Aufdampfbehälter abgesaugt Dann wurde die Temperatur von Heizwasser auf 80⁰C eingestellt und das Heizwasser wurde durch die Substrattemperatur-Regelplatte hindurch umgewälzt Als die Temperatur des Substrats 80⁰C erreicht hatte, wurde die Wolfram-Heizspirale für das mit 70 g Se gefüllte Aufdampfschiffchen eingeschaltet Dieses Aufdampfschiffchen wurde auf 300⁰C aufgeheizt so daß das Se schmolz und zu verdampfen begann. Zu einem Zeitpunkt fc-t gemäß Fig. 10, in dem das Se vollständig und gleichmäßig geschmolzen war, wurde der Verschlußschieber Si geöffnet und zugleich ein Verschlußschieber 15 von rechts nach links in dichtung des Pfeils 16 in seine vollständig geöffnete Stellung verschoben. Dann begann das Aufdampfen von Se auf die ganze Oberfläche des Substrats mit einer Geschwindigkeit von 1,5 μπτ/πύη.

Zu einem Zeitpunkt fe-2, in dem die Dicke des auf dem Substrat gebildeten Aufdampffilms 5 μπι erreicht hatte, wurde der Verschlußschieber Sj geschlossen und die Temperatur des Heizwassers von 80° C auf 65° C vermindert Dann wurde die Wolfram-Heizspirale für das mit 30 g mittels TI dotiertem Se gefüllte, andere Aufdampfschiffchen eingeschaltet Die Heizspirale heizte das Aufdampfschiffchen auf 300° C auf, um das dotierte Se gleichmäßig zu schmelzen. Zu einem Zeitpunkt fe-3, in dem die Substrattemperatur einen konstanten Wert von 65° C angenommen hatte, wurde der Verschlußschieber S₂ geöffnet, um das mit Tl dotierte Se auf das Substrat aufzudampfen.

Zu einem Zeitpunkt t's-3, in dem die Dicke des Aufdampffilms auf dem Substrat ungefähr 8 μΐη erreicht hatte, wurde die Wolfram-Heizspirale für das Auf dampfschiffchen mit dotiertem Se ausgeschaltet und zugleich wieder der Verschlußschieber Si geöffnet, um ein Aufdampfen von undotiertem Se auf das Substrat zu bewirken. Zu einem Zeitpunkt fc-4, in dem das undotierte Se in dem Aufdampfschiffchen nahezu vollständig verdampft war, wurde die Wolfram-Heizspirale ausgeschaltet und das Aufdampfen beendet Die Gesamtdicke des Aufdampffilms betrug 55 μπι. Nach Aufheben des Vakuums und Entnahme des bedampften Substrats aus dem Aufdampfbehälter wurde auf das Substrat eine 20 μΐη dicke Isolierschicht aus Polycarbonat aufgebracht wodurch ein clektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial erhalten wurde, das ähnlich wie dasjenige von Beispiel 4 hervorragende Eigenschaften ohne Ermüdungseffekt zeigte.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Mehrschichtiges elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit einer amorphen photoleitfähigen Schicht und einer Ladungsinjektionsschicht, gekennzeichnet durch folgende Schichtfolge:

a) Schichtträger (1)

b) Ladungsinjektionsschicht (3)

c) Zusatzladungsinjektionsschicht (3)

d) photoleitfähige Schicht (4)

e) Isolierschicht (5),

wobei zwischen Schichtträger (1) und Ladungsinjektionsschicht (2) eine weitere Isolierschicht (6) enthalten sein kann und die Ladungsinjektionsschicht (2) die Funktion des Schichtträgers (1) übernehmen kann, mit der Maßgabe, daß die Zusatzladungsinjektionsschicht (3) eine geringere Dichte freier Ladung als die photoleitfähige Schicht (4) hai und das Injizieren einer elektrischen Ladungsmenge aus der Ladungsinjektionsschicht (2) in die photoleitfähige Schicht (4) erleichtert, wogegen die Ladungsinjektionsschicht (2) eine höhere Dichte freier Ladung als die photoleitfähige Schicht (4) hat und als Hauptzufuhrquelle für die in die photoleitfähige Schicht (4) zu injizierende elektrische Ladung dient

2. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die photoleitfähige Schicht (4) eine Dicke zwischen 10 und 100 μπι hat.

3. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, rhß die Zusatzladungsinjektionsschicht (3) e"ne Dicke zwischen 0,2 und 15 μηιΐΐαί

4. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzladungsinjektionsschicht (3) einen höheren Dunkelwiderstand als die photoleitfähige Schicht (4) hat.

5. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Dunkelwiderstand der Zusatzladungsinjektionsschicht (3) über 1 · 10^Ι4Ωατι liegt.

6. Aufzeichnungsmateria! nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladungsinjektionsschicht (2) einen geringeren Dunkelwiderstand als die photoleitfähige Schicht (4) ha¹,.

7. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Dunkelwiderstand der Ladungsinjekiionsschicht(2)unter 1 · 10^Ι!1Ωογπ liegt.

8. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Dunkelwiderstand der photoleitfähigen Schicht (4) im Bereich von 1 · 10¹⁴ bis 1 ■ 10^Ι2Ωαη liegt, der Dunkelwiderstand der Zusatzladungsinjektionsschicht (3) über 1 · ΙΟ¹⁴ Ω cm liegt, der Dunkelwiderstand der Ladungsinjektionsschicht (2) unter 1 · 10^Ι0Ωογπ liegt, und der Dunkelwiderstand der Zusatzladungsinjektionsschicht (3) größer ist als derjenige der photoleitfähigen Schicht (4).

9. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzladungsinjektionsschicht (3) ein amorpher Halbleiter ist.

10. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die photoleitfähige Schicht (4) und die Zusatzladungsinjektionsschicht (3) aus Se und Se-haltigen Legierungen gebildet sind