DE3020935C2 - Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit einem aus einer Selenverbindung bestehenden Photoleiter, der auf einen elektrisch leitenden Schichtträger aufgebracht ist.

Ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial wird für elektrophotographische Kopierverfahren verwendet, die in der Vervielfältigungstechnik weite Verbreitung gefunden haben. Sie beruhen auf der Eigenschaft des photoleitfähigen Materials, bei Belichtung mit einer aktivierenden Strahlung den elektrischen Widerstand zu ändern.

Nach elektrischer Aufladung und Belichtung mit einer aktivierenden Strahlung läßt sich auf einer photoleitfä- 4ο higen Schicht ein latentes elektrisches Ladungsbild erzeugen, das dem optischen Bild entspricht An den belichteten Stellen findet nämlich eine solche Erhöhung der Leitfähigkeit der photoleitfähigen Schicht statt, daß die elektrische Ladung über den leitenden Träger — zumindest teilweise, jedenfalls aber stärker als an den unbelichteten Stellen — abfließen kann, während an den unbelichteten Stellen die elektrische Ladung im wesentlichen erhalten bleibt; sie kann mit einem Bildpulver, einem sogenannten Toner, sichtbar gemacht und das entstandene Tonerbild, falls es erforderlich sein sollte, schließlich auf Papier oder ein anderes Bildempfangsmaterial übertragen werden.

Als elektrophotographisch wirksame Stoffe werden sowohl organische als auch anorganische Photoleiter verwendet. Unter ihnen haben Selen, Selenlegierungen und Verbindungen mit Selen besondere Bedeutung erlangt. Sie spielen zumal im amorphen Zustand eine wichtige Rolle und haben vielfältige praktische Verwendung gefunden.

Die Änderung der elektrischen Leitfähigkeit eines Photoleiters hängt von der Intensität und der Wellenlänge der benutzten Strahlung ab. Im Bereich des sichtbaren Lichtes, das für die praktische Anwendung in der Elektrophotographie — etwa bei Bürokopien — bevorzugt wird, zeigt das amorphe Selen auf der blauen Seite, dem kurzwelligen Gebiet, eine hohe Empfindlichkeit, auf der roten Seite, dem langwelligen Gebiet, dagegen nur eine geringe Empfindlichkeit

Dies hat zur Folge, daß auf einer Elektrophotographie ein rotes Zeichen genauso wie ein schwarzes Zeichen dargestellt wird, was sich unter Umständen zumal bei farbigen Vorlagen als nachteilig für die praktische Verwendung erweist; denn ein schwarzes Zeichen auf einem roten Untergrund — oder umgekehrt — wird beispielsweise nicht vom Untergrund unterschieden und kavin daher nicht kenntlich gemacht werden. Für Wellenlängenbereiche im Infrarot ist das amorphe Selen gar nicht geeignet

Es ist bekannt, daß das kristallisierte Selen im Gegensatz zum amorphen Selen rotempfindlich ist Daher kann bei seiner Verwendung auch dieser Teil des sichtbaren Spektrums nutzbar gemacht werden. Gegen eine Verwendung des kristallisierten Selens für elektrophotographische Zwecke spricht aber seine hohe Dunkelleitfähigkeit das heißt seine Eigenschaft den elektrischen Strom bereits in unbelichteten! Zustand so gut zu leiten, daß eine auf seine Oberfläche aufgebrachte Ladung nicht so lange gehalten werden kann, wie es für elektrophotographische Zwecke erforderlich ist

Es ist weiterhin bekannt — etwa durch die DE-OS 24 00 368 —, daß durch Zusätze zum Selen, wie etwa Arsen oder Wismut, die spektrale Empfindlichkeit ir. den längerwelligen Spektralbereich erweitert werden kann. Es sind jedoch keine Photoleiter auf der Grundlage von Selen bekannt, deren merkliche und praktisch nutzbare Empfindlichkeit in einen Wellenlängenbereich von über 800 nm hineinreicht.

Ein solches Verhalten ist aber wünschenswert, wenn die Elektrophotographie auch für andere Zwecke mit Vorteil genutzt werden soll. So werden in Datenausgabegeräten 1R-Festkörperlaser als Strahlungsquelle in einem Wellenlängenbereich von 800 ... 850 nm betrieben, deren Erfassung durch einen Photoleiter eine Empfindlichkeit dieses Photoleiters auch in diesem Wellenbereich erforderlich macht.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein möglichst panchromatisches elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial zur Verfügung zu steilen, dessen Photoleiter sowohl im Bereich des sichtbaren Lichtes als auch im IR-Bereich besonders hochempfindlich ist, so daß er in üblichen Bürokopiergeräten ebenso wie etwa in mit Festkörperlaserstrahlung betriebenen Datenausgabegeräten verwendet werden kann. Der Photoleiter soll darüber hinaus ein mechanisch hartes und thermisch stabiles System darstellen, so daß eine hohe Lebensdauer gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird bei einem elektr· »photographischen Aufzeichnungsmaterial mit einem aus einer Selenverbindung bestehenden Photoleiter, der auf einen elektrisch leitenden Schichtträger aufgebracht ist, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Photoleiter aus einer Verbindung aus Selen, Arsen und Wismut der allgemeinen Formel As₂-JJi_xSe₃ besteht, in der die x-Werte im Bereich 0,01 < χ < 0,2 liegen. Die Schichtdicke des Photoleiters soll 20 ... 100 μίτι, vorzugsweise 50. .70 μίτι betragen.

Mit der Erfindung wird erreicht, daß ein besonders hochempfindliches Aufzeichnungsmaterial hergestellt wird, das neben den bekannten Vewendungsarten auch mit Vorteil in Wellenlängenbereichen bis etwa 950 nm betrieben werden kann, und damit der Elektrophotographie neue Anwendungsbereiche eröffnet werden.

Ein Photoleiter gemäß der Erfindung, der beispielsweise der Zusammensetzung Asi3Bio,iSe₃ entspricht, ergab bei einer Laserdiodenstrahlung mit λ = 800 nm

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und einer Strahlungsenergie von 3,5 μ]Λ:ΐτι² bei einem eine Glimmentladung gereinigte Aluminiumoberfläche

Aufladepotential von V₀ = 800 V ein Kontrastpotential in einer Schichtdicke von etwa 30 μίτι aufgebracht Die

von 700 V, was einem Belichtungsabfall von 88% Temperatur des thermischen Verdampfers soll dabei

entspricht 440 ... 460⁰C betragen. Die Schichtträgertemperatur

Die Herstellung des elektrophotographischen Auf- "> wird auf Raumtemperatur gehalten. Man erhält auf

Zeichnungsmaterials nach der Erfindung entspricht diese Weise eine besonders hochempfindliche panchro-

üblichen Verfahren. matisriie photoleitfähige Schicht Gegebenenfalls kön-

Im Hochvakuum wird die Verbindung gemäß der nen die Schichten aber auch nach andern bekannten

Erfindung — beispielsweise As1.9Bio.1Se3 — verdampft Verfahren hergestellt werden,

und auf eine als leitender Schichtträger dienende, durch 1»

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit einem aus einer Selenverbindung bestehenden Photoleiter, der auf einen elektrisch leitenden Schichträger aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Photoleiter aus einer Verbindung aus Selen, Arsen und Wismut der allgemeinen Formel As₂ - .Bi₁Se₃ besteht, in der die x-Werte der Verbindung zwischen 0,0! < a < Obliegen.

2. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke des Photoleiters 20 bis ΙΟΟμηι beträgt.

3. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 oder Z dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke des Photoleiters 50 bis 70 μΐη beträgt

4. Verwendung eines elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es für die Aufzeichnung mit Festkörperlaserdiodenstrahlung in einem Spektralbereich bis etwa 950 nm verwendet wird.