DE3311913A1

DE3311913A1 - Elektrophotographisches selen-aufzeichnungsmaterial und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE3311913A1
Application number: DE19833311913
Authority: DE
Inventors: Yasuo Yokohama Kanagawa Kadomatsu; Tadafumi Matsuura
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1982-04-02
Filing date: 1983-03-31
Publication date: 1983-10-13
Also published as: US4514483A; JPH0462070B2; DE3311913C2; JPS58172652A

Description

PATENTANWÄLTE

dr. V. SCHMIED-KOWARZIK · dr. P. WEINHOLD · dr. P. BARZ · München DIPL.-ING. G. DANNENBERG- dr. D. GUDEL- dipl.-ing. S. SCHUBERT · Frankfurt

ZUGELASSENE VERTRETER BEIM EUROPAISCHEN PATENTAMT

SIEGFRIEDSTRASSE β βΟΟΟ MÜNCHEN 4O

TELEFONi (089> 3350124 + 335025 TELEGRAMME: WIRPATENTE TELEXi 5215679

Case: OP-1208-2

RICOH COMPANY LTD.

No. 3-6, Nakamagome 1-chome

Ohta-ku, Tokyo

ELEKTROPHOTOGRAPHISCHES SELEN-AUFZEICHNUNGSMATERIAL UND VERFAHREN ZU SEINER HERSTELLUNG

3311 9JN3

Es sind bereits Verfahren zur Herstellung von elektrophotographischen Selen-Aufzeichnungsmaterialien bekannt, bei denen man die Oberfläche eines elektrisch leitenden Schichtträgers/ der eine Metalloberfläche aufweist, durch Drehen oder Schwabbeln behandelt, bis die Oberflächenrauhigkeit Rz (entsprechend JIS-B0601) 0,01 bis 0,4 um beträgt, hierauf eine Ätzbehandlung durchführt und dann Selen, eine Selenlegierung oder Selenverbindung {im folgenden kurz "Selen") aufdampft. Ein anderes Verfahren besteht darin, die Oberfläche des Schichtträgers einer Super-finishing-Behandlung (Schwingschleifen mit einem Schleifstein) zu unterziehen, bis die Oberflächenrauhigkeit 0,3 bis 2,0 pm beträgt, und hierauf eine Selenschicht aufzudampfen.

Beim ersten Verfahren sind folgende Punkte nachteilig:

(1) Die Änlagekosten sind hoch, da zusätzlich zu der Oberflächenbehandlung eine Ätzbehandlung notwendig ist,

(2) Die Materialeigenschaften, z.B. das Aussehen und die Hafteigenschaften, sind ungleichmäßig, da sich die Ätzflüssigkeit während der Ätzbehandlung nur schwer kontrollieren läßt und damit die Oberflächenrauhigkeit mit sich ändernder Flüssigkeitskonzentration variiert,

(3) für die Regenerationsbehandlung ist ein zu schleifendes Teil notwendig, so daß die Regeneration höchstens einmal erfolgen kann und mehrmalige Regeneration schwierig ist, (4) im Falle einer aufgedampften As«Se -Schicht löst sich beim Ätzen während der Regenerationsbehandlung eine geringe As₂Se₃~Menge, die an der nicht-regenerationsbehandelten (oder gedrehten) Oberfläche haftet, in der

-Δ -

Behandlungsflüssigkeit und entwickelt schädliche Gase, so daß teure Vorrichtungen erforderlich sind, um diese Giftgase zu beseitigen.

Das letztgenannte Verfahren weist zwar nicht die Nachteile der Ätzstufe auf, es hat jedoch den Nachteil, daß beim Aufdampfen der As_Se_-Schicht auf die behandelte Schichtträgeroberfläche eine große Zahl von Vorsprüngen auf der Oberfläche der aufgedampften Schicht entsteht, die beim Einsatz des Materials in elektrophotographischen Kopiermaschi-■ nen den Schaber für die Tonerreinigung verletzten können und so die Kopiequalität beeinträchtigen. Die Anzahl von Vorsprüngen hängt von der Oberflächenrauhigkeit des Schichtträgers ab. Bei einem Rz-Wert von 0,3 bis 2,0 um ist das Aufzeichnungsmaterial selbst beim Bearbeiten der aufgedampften Schicht nicht für elektrophotographische Kopiermaschinen geeignet.

Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung eines elektrophotographischen Selen-Auf-Zeichnungsmaterials, das die Nachteile der Ätzbehandlung vermeidet und gleichzeitig die Eignung für elektrophotographische Kopiermaschinen verbessert, in dem das Auftreten von Vorsprüngen auf der Oberfläche einer aufgedampften Schicht vermieden wird. Das Material soll ferner für elektrophotographische Verfahren brauchbare Eigenschaften aufweisen, z.B. hinsichtlich der Oberflächenglätte und Haftung.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines elektrophotographischen Selen-Aufzeichnungsmaterials durch physikalische oder chemische Behandlung der Oberfläche eines elektrisch leitenden Schichtträgers, der eine

Metalloberfläche aufweist, und anschließendes Aufdampfen einer Selen-, Selenlegierungs- oder Selenverbindungs-Schicht, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Oberflächenbehandlung durch Schwingschleifen mit einem Schleifstein durchführt, bis die Oberflächenrauhigkeit Rz (entsprechend JIS-B0601) in den Bereich von 0,05 μπι oder mehr bis weniger als 0,3 μπι fällt.

Untersuchungen über die bisher angewandten Oberflächenbehandlungsmethoden für Schichtträger haben gezeigt, daß das super-finishing jede Ätzbehandlung überflüssig macht, die von verschiedenen Nachteilen begleitet ist. In einer Reihe von versuchen wurde gefunden, daß bei Steuerung des Superfinishing derart, daß die Oberflächenrauhigkeit Rz im Bereich von 0,05 μπι oder mehr bis weniger als 0,3 μπι liegt, die Anzahl von Vorsprüngen außerordentlich abnimmt und dementsprechend das durch Behandeln der Oberflächenschicht nach beendetem Aufdampfen erhaltene Material für elektrophotographische Kopiermaschinen gut geeignet ist. Ferner wurde gefunden, daß bei Verwendung eines derart oberflass chenbehandelten Schichtträgers ein Aufzeichnungsmaterial vom Selen-Typ, insbesondere As₃Se₃, erhalten werden kann, das die für elektrophotographische Prozesse erforderliche Oberflächenglätte und Haftung zwischen dem Schichtträger und der aufgedampften Schicht aufweist. 30

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 die Beziehung zwischen der Teilchengröße des

Schleifsteins und der Rauhigkeit des mit dem Schleifstein geschliffenen Al-Substrats; die

genannten Zahlen beziehen sich auf folgende mittlere Teilchengrößen:

14,5 bis 18,0 μπι (1000), 7,1 bis 8,9 μπι (2000), 4,7 bis 5,9 μπι (3000), 3,5 bis 4,5 μπι (4000) und 3,0 bis 4,0 μπι (5000) ;

Fig. 2 die Beziehung zwischen der Oberflächenrauhigkeit des Al-Substrats, die durch unterschiedliche Behandlung von zwei Arten von Aufzeichnungsmaterialien hervorgerufen wird, und der Haftfestigkeit zwischen der aufgedampften Schicht und dem Substrat

Fig. 3 die Beziehung zwischen der Oberflächenrauhigkeit des Al-Substrats, das erfindungsgemäß geschliffen worden ist, und der Anzahl von Vorsprüngen, die nach beendeter Behandlung auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials auftreten, bei dem eine As₂Se₃~Schicht auf diesen Schichtträger aufgedampft worden ist.

Im folgenden werden bevorzugte Ausfuhrungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens näher erläutert. Im erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst die Oberfläche eines elektrisch leitenden Schichtträgers, der eine Metalloberfläche z.B. aus Aluminium oder Edelstahl aufweist, geschliffen, so daß die Oberflächenrauhigkeit Rz vorzugsweise 1 bis 6 μΐη beträgt. Hierauf wird die Oberfläche des Schichtträgers durch Schwingschleifen mit einem Schleifstein behandelt, wobei die Teilchengröße des Schleifsteins so gewählt wird, daß eine Oberflächenrauhigkeit Rz im Bereich von 0,05 um oder mehr bis weniger als 0,3 um erzielbar ist. Das Schwingschleifen kann dadurch erfolgen, daß man den Schleifstein und/oder den Schichtträger bewegt. Die Oberflächenrauhigkeit des Schichtträgers wird hauptsächlich durch die Teilchengröße des Schleifsteins bestimmt (eine Oberflächenrauhigkeit Rz von minimal 0,05 um kann z.B. unter Verwendung eines Schleifsteins mit einer Teilchengröße von 5000 erzielt werden; siehe Fig. 1).

O t Λ α φ η

Zusätzlich kann jedoch die Oberflächenrauhigkeit Rz über die Amplitude, den Anpreßdruck und die Bewegungsgeschwindigkeit des Schleifsteins und/oder des Schichtträgers gesteuert werden. Anschließend wird ein Selen-Material, z.B. Se, Se-Te oder As₃Se₃, .auf übliche Weise im Vakuum auf den Schichtträger in einer Dicke von etwa 40 bis 80 μι aufgedampft, nachdem dieser bis zu einer bestimmten Oberflächenrauhigkeit behandelt worden ist.

Der erfindungsgemäß verwendete Schleifstein wird hergestellt durch Binden von Teilchen aus schwarzem Siliciumcarbid, blauem Siliciumcarbid, braunem Aluminiumoxid, weißem Aluminiumoxid oder dergl. mit einem Bindemittel, das aus Polyvinylalkohol und einem hitzehärtbaren Harz besteht.

Die Oberfläche des erfindungsgemäß behandelten Schichtträgers zeigt eine komplizierte Konfiguration mit sich überkreuzenden Schleifspuren und weist im Vergleich zu derselben Oberflächenrauhigkeit, die durch physikalische oder chemische Behandlung in anderen Schleifverfahren erhalten worden ist, eine wesentlich verbesserte Haftfestigkeit gegenüber der aufgedampften Schicht auf; siehe Fig. 2. Die Anzahl von Vorsprüngen, die auf der Oberfläche eines durch Schwingschleifen des Schichtträgers auf eine Oberflächenrauhigkeit Rz im Bereich von 0,05 μΐη oder mehr bis weniger

so als 0,3 μΐη hergestellten elektrophotographischen Selen-Auf Zeichnungsmaterials entstehen, wird in einem Ausmaß verringert daß dieses gut für elektrophotographische Kopiermaschinen geeignet ist; siehe Fig. 3. Diese Figur bezieht sich auf ein elektrophotographisches As₂Se₃~Material, wobei sich die Messung auf eine Meßfläche von 0,8 mm? und Vorsprünge mit einem Durchmesser von 20 μπι oder mehr bezieht. Wenn die Oberflächenrauhigkeit Rz des Schichtträgers weniger als

0,05 μπι beträgt, ist dieser für die Massenproduktion nicht geeignet, da die Oberflächenbehandlung zu viel Zeit erfordert. Beträgt die Oberflächenrauhigkeit Rz 0,3 μΐη oder mehr, entsteht eine große Anzahl von Vorsprüngen, so daß das Material nicht mehr für elektrophotographische Kopiermaschinen geeignet ist.

Beispiel

Die Oberfläche eines Al-Rohrs (JIS-A300TD) wird geschliffen, bis die Oberflächenrauhigkeit Rz 4 bis 6 um beträgt. Durch anschließendes Schwingschleifen mit einem Schleifstein (Teilchengröße 4000 ) erhält man einen elektrisch leitenden Schichtträger mit einer Oberflächenrauhigkeit Rz von 0,05 [im oder mehr bis weniger als 0,3 \xm. Anschließend dampft man auf die behandelte Substratoberfläche im Vakuum bei einer Substrattemperatur von 230⁰C und einer Dampfguellentemperatur von 400⁰C As₃Se₃ in einer Schichtdicke von 65 um auf. Das erhaltene elektrophotographische Selen-Aufzeichnungsmaterial zeigt überlegene Haftung zwisehen dem Schichtträger und der aufgedampften Schicht und die Anzahl von VorSprüngen, die auf der Materialoberfläche vorhanden sind, wird derart verringert, daß das Material für elektrophotographische Kopiermaschinen gut geeignet ist.

Vergleichsbeispiel

Ein elektrophotographisches Selen-Aufzeichnungsmaterial wird gemäß Beispiel 1 hergestellt, jedoch wird mit einem Schleifstein (Teilchengröße 1000 ) geschliffen, bis die Oberflächenrauhigkeit Rz 0,3 bis 2,0 um beträgt.

-SL-

5 Das erhaltene Material zeigt zwar gute Haftung zwischen dem Schichtträger und der aufgedampften Schicht, jedoch nimmt die Zahl der auf der Materialoberfläche erzeugten Vorsprünge derart zu, daß das Aufzeichnungsmaterial nicht für elektrophotographische Kopiermaschinen geeignet ist.

Leerseite

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines elektrophotographischen Selen-Aufzeichnungsmaterials durch physikalische oder chemische Behandlung der Oberfläche eines elektrisch leitenden Schichtträgers, der eine Metalloberfläche aufweist, und anschließendes Aufdampfen einer Selen-, Selenlegierungs- oder Selenverbindungs-Schicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenbehandlung durch Schwingschleifen mit einem Schleifstein erfolgt, bis die Oberflächenrauhigkeit Rz 0,05 oder mehr bis weniger als 0,3 μπι beträgt.

2ο Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man-die Oberfläche des Schichtträgers vorher schleift, so daß die Oberflächenrauhigkeit Rz 1 bis 6 μπι beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle des Schleifsteins der Schichtträger

bewegt wird.

4„ Verfahren nach einem der Ansprüche' 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Selenverbindung As Se ist.

5 ο Verfahren '.nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifstein hergestellt worden ist durch Binden von Teilchen aus schwarzem Siliciumcarbid, blauem Siliciumcarbid, braunem Aluminiumoxid und/oder weißen Aluminiumoxid mit Polyvinylalkohol

und einem hitzehärtbaren Harz.

6. Aufzeichnungsmaterial, herstellbar nach dem Verfahren eines der Ansprüche 1 bis 5.