DE3020940C2 - 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 photoleitfähigen 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 amorphe.n 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 Seife, 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, den elektrischen Strom bereits in unbelichtetem 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, zum Beispiel durch die DE-AS 22 48 054, bekannt, daß durch Zusätze zum Selen, wie etwa Arsen und/oder Tellur, die spektrale Empfindlichkeit in dem 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 außerdem eine unerwünschte Neigung zur Kristallisation und besitzen dadurch eine nur geringe Lebensdauer. Es sind jedoch Photoleiter auf der Grundlage von Selen bekannt, deren merkliche und praktisch nutzbare Empfindlichkeit in einen Wellenlängenbereich von über 800 nm hineinreicht.

Ein solches Verfahren 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 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 stellen, dessen Photoleiter sowohl im Bereich des sichtbaren Lichtes als auch im IR-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 stabiles System darstellen, so daß eine hohe Lebensdauer gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird bei einem elektrophotographischen 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 Arsen, Selen und Tellur der allgemeinen Formel As₂Se₃ -*Te* besteht, in der die x-Werte der Verbindung zwischen 0,5 < χ < 2,5 liegen.

Es ist zweckmäßig, wenn die x-Werte insbesondere im Bereich 0,1 < χ < 0,5 liegen. Die Schichtdicke des Photoleiters soll 20 ... ΙΟΟμπη, vorzugsweise 50 ... 70 μπι betragen.

Mit der Erfindung wird erreicht daß das Aufzeichnungsmaterial neben den bekannten Ve.-wendungsarten auch mit Vorteil in Wellenlängerbereichen bis etwa 950 nm betrieben werden kann und damit der Elektrophotographie neue Anwendungsbereiche eröffnet werden.

Ein Photoleiter gemäß der Erfindung, der beispielsweise der Zusammensetzung As2Se2.e5Teo.t5 entspricht, ist bei einer Wellenlänge von λ = 800 nm doppelt so empfindlich wie As₂Se₃. Bei einer Aufladehöhe V₀=+800 V ergab der Photoleiter der genannten Zusammensetzung bei einer Laserdiodenstrahlung mit λ = 800 nm bei 1,5 μ]/οπι² ein Kontrastpotential von 400 V und ein Restpotential von 0 V.

Die Figur zeigt in einem weiteren Spektralbereich die Empfindlichkeit — dargestellt durch das Kontrastpotential — einer Photoleiterschicht aus As₂Se₃ gemäß dem Stand der Technik (Kurve 1) im Vergleich zu einer Photoleiterschicht aus AsjSe^aTeo.is gemäß der Erfindung (Kurve 2), und zwar bei einem Aufladepotential von etwa + 600 V und einer Beleuchtungsstärke von etwa 3,5 μ]Λ:πι². 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 elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials nach der Erfindung entspricht üblichen Verfahren. Im Hochvakuum wird die Verbindung gemäß der Erfindung — beispielsweise As₂Se₁₈₅TeWs — verdampft und auf eine als leitender Schichtträger dienende, durch eine Glimmentladung gereinigte Aluminiumoberfläche in einer Schichtdicke von etwa 60 μιπ aufgebracht Die Temperatur des thermischen Verdampfers soll dabei etwa 380'C betragen, die Schichtträgertemperatur wird auf 210 ... 220° C gehalten. Nach dem Abkühlen erhält man so eine hochempfindliche panchromatische photoleitfähige Schicht Gegebenenfalls können die Schichten auch nach anderen bekannten Verfahren hergestellt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. EIektrophotographisches 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 As₂Se₃ - _xTe_x besteht, in der die A--Werte der Verbindung zwischen 0,05 < χ < 2,5 ίο liegen.

2. EIektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die x-Werte der Verbindung zwischen 0,1 < χ < 0,5 liegen.

3. EIektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, da!? die Schichtdicke des Photoleiters 20 bis 100 μπι beträgt.

4. EIektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke des Photoleilers 50 bis 70 μπι beträgt.

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