DE3020940A1

DE3020940A1 - Elektrophotographisches aufzeichnungsmaterial

Info

Publication number: DE3020940A1
Application number: DE19803020940
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl.-Phys. Dr. Lutz; Bernd Dipl.-Phys. Dr. 4788 Warstein Reimer
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1980-06-03
Filing date: 1980-06-03
Publication date: 1981-12-10
Also published as: US4439508A; DE3020940C2; JPS5724947A

Description

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Die Erfindung betrifft ein eiektrophot©graphisches Aufzeichnungsmaterial mii/ einem aus einer Selenverbindung bestehenden Pliotoleiter, der auf einen elektrisch leitenden Schichtträger aufgebracht Ast.

Sin elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial wird für elektrophotographische Kopierverfahren verwendet, die in der Vervielfältigungstechnik weite Verbreitung gefunden haben. Sie beruhen auf der Eigenschaft des photoleitenden Materials, bei Belichtung mit .einer/ aktivierenden Strahlung den elektrischen .Waxier st and zu ändern.

Fach elektrischer Aufladung and Belichtung mit einer aktivierenden Strahlung läßt sich auf einer photoleitenden Schicht ein latentes elektrisches Ladungsbild erzeugen, das dem optischen: Bild entspricht. .'An den belichteten Stellen findet nämlich· eine solche Erhöhung der Leitfähigkeit der photoleitenden 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 loner, sichtbar gemacht und das entstandene Tonerbild, falls es erforderlich sein sollte, schließlich auf Papier oder eine andere Unterlage übertragen werden.

Als elektrophotographisch .wirksame Stoffe werden sowohl organische als auch anorganische Substanzen 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

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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 kann 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,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, daß durch Zusätze zum Selen, wie etwa Arsen oder Tellur, die spektrale Empfindlichkeit in den längerwelligen Spektralbereich erweitert werden kann. Bei Systemen aus Selen und Tellur muß allerdings als nachteilig angesehen werden, daß sie als Legierung schlechter homogen zu verdampfen sind. Sie zeigen bei höherer Tellurkonzentration

* den elektrischen Strom bereits in unbelichtetem Zustand

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außerdem eine unerwünschte Neigung zur Kristallisation und besitzen dadurch eine nur geringe Lebensdauer. 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 IR-Festkörperlaser als Strahlungsquelle in einem Wellenlängenbereich von etwa 800 ... 850 nm betrieben, deren Erfassung durch einen Photoleiter eine Empfindlichkeit dieses Photoleiters auch in diesem Wellenbereich erforderlich macht.

Aufgabe der Erfindung ist daher ein möglichst panchromatisches elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial, dessen Photoleiter sowohl im Bereich des sichtbaren Lichtes als auch im IH-Bereich 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

(darstellen;
stabiles Systemf, so daß eine hohe Lebensdauer gewahrleistet ist.

Diese Aufgabe wird bei einem elektrophotographisehen Aufzeichnungsmaterial mit einem aus einer Selenverbindung bestehenden Photoleiter, der auf einen elektrisch leitenden Schichtträger aufgebracht ist, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Pho^ toleiter aus einer Verbindung aus Arsen, Selen und Tellur der allgemeinen Formel AsoSe, Te besteht. Es ist zweckmäßig, wenn die χ-Werte im Bereiph 0,05 <rx -=c2,5 und insbesondere im Bereich 0,1—·=. x«=;0,5 liegen. Die Schichtdicke des Photoleiters soll 20 ... 100 /um, vorzugsweise 50 ... 70 /um, betragen.

Mit der Erfindung wird erreicht, daß das Aufzeichnungsmaterial

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neben den bekannten Verwendungsarten auch mit Vorteil in Wellenlängenbereichen bis etwa 950 nm betrieben werden kann und damit der Elektroph.otograph.ie neue Anwendungsbereiche eröffnet werden.

Ein Photoleiter gemäß der Erfindung, der beispielsweise der Zusammensetzung ASpSep Qt-Te_n ^_n- entspricht, ist bei einer Wellenlänge von S * 800 nm doppelt so empfindlich wie As^Se?. Bei einer Aufladehöhe V * + 800 V ergab der Photoleiter der genannten Zusammensetzung bei einer Laserdiodenstrahlung mit

So
* 800 nm bei 1,5 /Uj/cm e

und ein Restpotential von 0 V

annten Zuammensetzung bei einer Laserdiodenstrahlung mit

So
* 800 nm bei 1,5 /Uj/cm ein Kontrastpotential von 400 V

Die Figur zeigt in einem weiteren Spektralbereich die Empfindlichkeit - dargestellt durrh das Kontrastpotential einer Photoleiterschicht aus As-Se₃, gemäß dem Stand der Technik (Kurve 1) im Vergleich zu einer Photoleiterschicht aus ASpSep ocTe₀ ^_x- gemäß der Erfindung (Kurve 2), und zwar bei einem Aufladepotential von etwa + 600 V und einer Beleuchtungs-

o
stärke von etwa 5,5 /uJ/cm . Wie dem Kurvenverlauf entnommen werden kann, ist die Empfindlichkeit im Wellenlängenbereich oberhalb von 750 nm bereits merklich und im Wellenlängenbereich oberhalb-von 800 nm erheblich verbessert.

Die Herstellung des elektrophotographisehen Aufzeichnungsmaterials nach der Erfindung entspricht üblichen Verfahren. Im Hochvakuum wird die Verbindung gemäß der Erfindung - beispielsweise AsoSep QC=Te₀ * c - verdampft und auf ein als leitenden Schichtträger dienendes, durch eine Glimmentladung gereinigtes Aluminiumsubstrat in einer Schichtdicke von etwa 60 /um aufgebracht. Die Temperatur des thermischen Verdampfers soll dabei etwa 380 ⁰C betragen, die Substrattemperatur wird auf etwa 210 ... 220 ⁰C gehalten. Nach dem Abkühlen erhält man so einen hochempfindlichen panchromatischen Photoleiter. Gegebe-

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,nenfalls/^:könhen\ die--Schichten aueh nach anderen bekannten Verfahren hergestellt werden.

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Claims

Licentia Patent-Verwaltungs-G.m.b.H. 6 Frankfurt/Maiη 70, Theodor-Stern-Kai 1 12.5-1980 FBE 80/2 "Elektrophotograph.isch.es Aufzeichnungsmaterial" Patentansprüche

1. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit einem aus einer Selenverbindung bestehenden Photoleiter, der auf einen.elektrisch leitenden Schichtträger aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Photoleiter aus einer Verbindung aus Arsen, Selen und Tellur der allgemeinen Formel As₉Se, _vTe besteht.

2. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die x-V/erte der Verbindung zwischen 0,05 <:x -<C 2,5 liegen.

3- Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die x-Verte der Verbindung zwischen 0,1 < x <0,5 liegen.

4-. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdikke des Photoleiters 20 ... 100 ,um beträgt.

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5. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke des Photoleiters 50 ... 70 /um beträgt.

6. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es für die Aufzeichnung mit Pestkorperlaserdiodenstrahlung in einem Spektralbereich bis etwa 950 nm verwendet wird.

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,JAMISi-V