DE3426352A1

DE3426352A1 - Fotoleitfaehiges aufzeichnungselement

Info

Publication number: DE3426352A1
Application number: DE3426352A
Authority: DE
Inventors: Naoko Shirai; Tatsuo Tokio/Tokyo Takeuchi
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1983-07-18
Filing date: 1984-07-17
Publication date: 1985-01-31
Also published as: FR2549613B1; US4724194A; JPS6022131A; FR2549613A1; DE3426352C2; JPH0158498B2

Description

FQtoleitfähiges Aufzeichnungselement

Die Erfindung betrifft ein fotoleitfähiges Aufzeichnungselement, das gegenüber elektromagnetischen Wellen wie Licht, idorunter im weitesten Sinne UV-Strahlen, sichtbares Licht, IR-Strahlen, Röntgenstrahlen und V-Strahlen zu verstehen sind, empfindlich ist, und eine Vorrichtung für dessen Herstellung.

Fotoleitfähige Materialien, aus denen Bilderzeugungselemente für die Elektrofotografie in Festkörper-Bildabtastvc-rrichtungen oder auf dem Gebiet der Bilderzeugung oder fotoleitfähige Schichten in Manuskript-Lesevorrichtungen gebildet werden, müssen eine hohe Empfindlichkeit, ein hohes S/N-Uerhältnis fFotostram (I )/DunkElstrom d_d)J , Spektraleigenschaften, die an die elektromagnetischen Wellen, mit denen bestrahlt werden soll, angepaßt sind, ein schnell les Ansprechen auf Licht und einen gewünschten Dunkeluiderstandswert haben und dürfen während der Anwendung nicht gesundheitsschädlich sein. Ferner ist es bei einer Festkörper-Bildabtastvorrichtung auch notwendig, daß das

k — ~- '" ■ " DE k 112

Reatbild Innerhalb einer vorher festgelegten Zeit leicht behande.lt bzw. beseitigt werden kann. Im Fall eines Bilderzeugungselements für die Elektrofotografie, das in eine für die Anwendung in einem Büro als Büromaschine vorgesehene elektrofotografische Vorrichtung eingebaut werden soll, ist es besonders wichtig, daß das Bilderzeugungselement nicht gesundheitsschädlich ist.

Von dem vorstehend erwähnten Gesichtspunkt aus hat in neuerer Zeit amorphes Silicium, bei dem freie Bindungen mit einwertigen Elementen wie z. B. Wasserstoff- oder Halogenatomen modifiziert sind, [nachstehend als a-5i(H,X) bezeichnet] als fotoleitfähiges Material Beachtung gefunden. Beispielsweise sind aus den DE-DSS 27 kS 967 und 28 55 716 IQ Anwendungen von a-Si(H,X) für den Einsatz in Bilderzeugungselementen für die Elektrofotografie bekannt, und aus* der DE-OS 29 33 411 ist seine Anwendung für den Einsatz in einer als fotoelektrischer Wandler wirkenden Lesevorrichtung bekannt. Es wird damit gerechnet, daß a-Si(H,X) infolge seiner ausgezeichneten Fotoleitfähigkeit,· Reibungsbeständigkeit und Wärmebeständigkeit und der relativen Leichtigkeit, mit der daraus eine große Fläche gebildet werden kann, für ein Bilderzeugungselement für die Elektrofotografie angewandt wird.

LJenn ein Bilderzeugungselement für die Elektrofotografie an

einer Kopiervorrichtung angebracht wird und unter, siner Umgebung mit hoher Feuchtigkeit eine Bilderzeugung durchgeführt wird, tritt im allgemeinen häufig eine Störung auf, on die als Bildfließen bezeichnet wird und von einem unscharfen Bild oder dem Verschwinden des Bildes begleitet ist. Dies ist darauf zurückzuführen, daß von der Koronaentladung herrührende Produkte oder Papierpulver, die an der Oberfläche eines Bilderzeugungselements haften, Wasser absorge bieren und den Oberflächenwiderstand des Bilderzeugungselements vermindern, was dazu führt, daß das Bilderzeugungs-

element das elektrostatische latente Bild bziu. Ladungsbild nicht mehr festhalten kann. Es ist schmierig, solche- anhaftenden Materialien selektiv von der Oberfläche eines Bilderzeugungselements zu entfernen, und die anhaftenden Materialien sind häufig entfernt worden, indem in einen Entwickler eine Substanz eingemischt wurde, die die Wirkung hat, daß sie die anhaftenden Materialien durch Abrieb entfernt? bei einer wirksameren Entfernung der anhaftenden Materialien uiird jedoch auch die Oberflächenschicht allmählieh abgerieben. Ein Abrieb der Oberflächenschicht des Bilderzeugungselements hat trotz der Verhinderung von Bildstörungen wie z. B. des Bildfließens nachteilige Wirkungen auf die Lichtempfindlichkeitseigenschaften und die Bildqualität. Folglich ist dieses Verfahren nicht notwendigerweise eine gute Maßnahme für die Überwindung dieses Problems.

Im Hinblick auf die vorstehend erwähnten Probleme wurde im Rahmen der Erfindung als Ergebnis umfassender und ausgedehnter Untersuchungen hinsichtlich der Anwendbarkeit und Brauchbarkeit von a-Si als lichtempfangendes Bauteil für Bilderzeugungselemente für die Elektrofotografie, Festkörper-Bildabtastvorrichtungen und Lesevorrichtungen usw. gefunden, daß die Oberfläche eines fotoleitfähigen Aufzeichnungselements, das dazu neigt, ein Bildfließen zu verursachen, einen sehr kleinen Kontaktwinkel mit Wasser hat. Auf der Grundlage dieser Erkenntnis sind weitere Untersuchungen durchgeführt worden, um den KontaktuinkEl der Oberfläche eines fotoleitfähigen Aufzeichnungselements

gQ mit Wasser zu verbessern. Infolgedessen ist nun festgestellt morden, daß das vorstehend erwähnte Problem dadurch überwunden werden kann, daß der Konta.ktwinkel mit Wasser der Oberfläche einer lichtempfangenden Schicht, die ein Siliciumatome als Matrix enthaltendes amorphes Material

gg enthält, auf einen Wert gebracht wird, der einen bestimmten Wert überschreitet. Produkte, die von der Koronaentladung

-^; 6 - -■ - - DE k 112

herrühren, oder Papierpulver können einen bestimmten Einfluß au-f den Kontaktwinkel der Oberfläche eines fotoleitfähigen Aufzeichnungselements haben. Es kann angenommen werden, daB die vorstehend ermähnte Wirkung darauf zurückzuführen ist, daB solche nachteiligen Wirkungen des Produkts der Koronaentladung oder des Papierpulvers gemildert werden können, wenn die Oberfläche ursprünglich einen Kontaktwinkel hat, der einen bestimmten üJert hat oder darüber liegt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein fotoleitfähiges Aufzeichnungselement für die Elektrofotografie zur Verfugung zu stellen, das kaum Bildstörungen wie z. B. ein Bildfließen hervorruft und Bilder von hoher Qualität liefern kann.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein fotaleitfähiges* Aufzeichnungselement mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Fig. 1 zeigt eine schematische Zeichnung einer Warrichtung für die Herstellung des fatoleitfähigen Aufzeichnungselements durch das Glimmantladungs-Zersetzungsverfahren.

Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend näher erläutert.

Das erfindungsgemäBe fotoleitfähige Aufzeichnungselement ist aus einer auf einem Träger ausgebildeten lichteTufangenden Schicht, die aus mindestens einer abgeschiedenen

gO bzw. aufgedampften Schicht besteht, gebildet. Die lichtempfangende Schicht ist hauptsächlich aus einer abgeschiedenen bzuj. aufgedampften f otoleitf ähigen Schicht, die im allgemeinen a-Si(H,X) als Hauptbestandteil enthält, (nachstehend kurz als fotoleitfähige Schicht bezeichnet)

gg gebildet, und es ist auch möglich, zwischen der fotoleitfähigen Schicht und dem Träger eine untere abgeschiedene bzw.

aufgedampfte Schicht und/oder auf der fotoleitfähigen Schicht eine obere abgeschiedene bzw. aufgedampfte Schicht zu bilden. Auf jeden Fall ist es unerläßlich notwendig, da 13 der Kantaktwinkel der äußersten Oberfläche (der freien

5 Oberfläche) der lichtempfangenderi Schicht mit Wasser 75° beträgt ader größer ist.

Wenn die Oberfläche der lichtempfangenden Schicht einen Kontaktujinkel mit Wasser hat, der 75° beträgt oder größer ist, tritt die Erscheinung des BildfHeßens selbst dann kaum auf, uienn das fotoleitfähige Aufzeichnungselement als Bilderzeugungselement für die Elektrofotografie unter dE'r Bedingung einer beträchtlich hohen Feuchtigkeit angewandt wird. Andererseits besteht bei einem Kontaktwinkel mit Wasser von weniger als 75° die Neigung, daß die Erscheinung des Bildfließens auftritt, wobei die Häufigkeit des Auftretens zunimmt, wenn der W.ert des Kontaktwinkels kleiner ist. Unter dem hierin ermähnten Kontaktwinkel der Oberfläche der lichtempfangenden Schicht mit Wasser ist der Mittelwert von Meßwerten z'u verstehen, die an 5 oder mehr frei auf der Oberfläche der lichtempfangenden Schicht gewählten Stellen gemessen wurden.

Die fotoleitfähige Schicht ist aus Siliciumatomen als Matrix, die vorzugsweise Wasserstoffatome (H) und/oder Halogenatome (X) enthält, gebildet. Andere Bestandteile außer diesen Atomen können beispielsweise Atome der Gruppe III des Periodensystems wie z. 3. Bor- oder Galliumatome, Atome der Gruppe \l wie z. B. Stickstoff-, Phosphor- ader Arsenatome, Sauerstoffatome, Kohlenstoffatome ader Germaniumatome sein, die einzeln oder in Form einer geeigneten Kombination als Bestandteil für die Regulierung des Fermi-Pdiveaus oder der Breite des verbotenen Energiebandes verwendet werden.

Die untere abgeschiedene bzw. aufgedampfte Schicht ist

- -β - ·· ^{Γ :} de μ 12

vorgesehen, um die Haftung zwischen der fotoleitfähigen Schicht· und dem Träger zu verbessern Dder um die Fähigkeit zum Aufnehmen von Ladung zu regulieren, und.in Abhängigkeit von ihrem Zweck können eine Schicht oder mehrere Schichten aus a-Si(H,X) oder mikrokristallinem Si(H,X), die beispielsweise Atome der Gruppe III, Atome der GruDpe \1, Kohlenstoffatome oder Germaniumatome enthalten, gebildet werden.

Die obere Schicht, die, falls erwünscht, auf der fotoleitfähigen Schicht ausgebildet ist, ist eine Schicht, die die Funktion einer Schicht für die Verhinderung der Injektion von Dberflächenladüng oder einer Schutzschicht hat und aus a-Si(H,X) gebildet ist, worin z. 8. Kohlenstoffatome oder Stickstoffatome vorzugsweise in einer großen Menge enthalten sind.

Andererseits kann das Grundmaterial für den Träger entweder stromleitend oder isolierend sein. Als stromleitender Träger können beispielsweise Metalle wie z. B.. MiCr, nichtrostender Stahl, Al, Cr, Mo, Au, Nb, Ta, \l, Ti, Pt ader Pd oder Legierungen davon erwähnt werden.

Als isolierende Träger können im allgemeinen Folien oder Platten aus Kunstharzen, wozu Polyester, Polyethylen, PaIycarbonat, Celluloseacetat, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polystyrol und Polyamid gehören, Gläser, keramische Stoffe, Papiere unc andere Materialien verwendet werden. Diese isolierencen Träger können vor-OQ zugsweise mindestens eine Oberfläche haben, die einer Behandlung unterzogen wurde, durch die sie stromleitend gemacht wurde, und andere Schichten werden geeigneterweise auf der Seite ausgebildet, die durch eine solche· Behandlung stromleitend gemacht worden ist.

Ein Glas kann beispielsweise stromleitend gemacht werden,

indem auf dem Glas ein Dünnfilm aus NiCr, A], Cr, Mu, Λυ, Ir, Nb., Ta, V, Ti, Pt, Pd, In₃O₃, SnO₃ Dder ITO (In₂O₃ + SnO_?) gebildet wird. Alternativ kann die Oberfläche einer Kunstharzfolie uie z. B. einer Po lyesterfoliε durch Vakuumaufdampfung, Elektronenstrahl-Abscheidung oder Zerstäubung eines Metalls wie (MiCr, Al, Ag, Pb, Zn, TJi, Au, Cr, Md, Ir, Wb, Ta, U, Ti oder Pt Dder durch Laminieren mit einem solchen Metall stromleitend gemacht werden.

Als Grundmaterial für den Träger wird jedoch vorzugsweise Aluminium verwendet, weil in diesem Fall auf relativ einfache Weise ein Träger mit einer hohen Präzision wie z. E. einer genauen Kreisförmigkeit und einer hohen Oberflächenglätte erhalten werden kann und die Temperatur an dem Oberflächenteil, auf den a-Si abgeschieden bzw. aufgedampft wird, leicht reguliert werden kann, und die Verwendung von* Aluminium für den Träger wird auch aus wirtschaftlichen Gründen bevorzugt.

Der Träger kann in irgendeiner gewünschten Form gestaltet werden. liJenn das fotoleitfähige Aufzeichnungselement beispielsweise als Bilderzeugungselement für die Elektrofotografie eingesetzt werden soll, wird es für die l/eruendunc in einem kontinuierlichen, mit hoher Geschwindigkeit durchgeführten Kopierverfahren geeigneter weise in Fcr-n eines endlosen Bandes oder eines Zylinders gebildet. Der Träger kann eine Dicke haben, die in geeigneter Lüeise so festgelegt wird, daß ein gewünschtes fotoleitfähiges Aufzeichnungselement gebildet werden kann. Wenn das fotoleit-

gQ fähige Aufzeichnungselement flexibel sein muß, wird der Träger mit der Einschränkung, daß er seine Funktion als Träger ausüben können muß, so dünn wie möglich hergestellt. In einem solchen Fall hat der Träger jedoch im allgemeinen unter Berücksichtigung seiner Herstellung und Handhabung

3g sowie seiner mechanischen Festigkeit eine Dicke von 10 μ τι oder eine größere Dicke.

Im Rahmen der Erfindung können für die Bildung einer aus a-Si gebildeten fotoleitfähigen Schicht verschiedene bekannte Vakuumbedampfungsverfahren unter Anwendung der Entladungserscheinung, beispielsweise das Glimmentladungsverfahren, das Zerstäubungsverfahren oder das Ionenplattierverfahren, angewandt werden.

Bei dem Verfahren zur Herstellung der lichtempfangenden Schicht des erfindungsgemäßen fotoleitfähigen Aufzeichnungselements, die mit Wasser einen Kontaktwinkel von 75° oder einen größeren Kontaktwinkel hat, kann der Kontaktwinkel nicht durch einen einzelnen Faktor wirksam festgelegt werden, da die Zusammensetzung der am Aufbau der lichtempfangenden Schicht beteiligten Atome und verschiedene Bedingungen für die Herstellung der lichtempfangenden* Schicht mit dem Kontaktuinkel in Beziehung stehen, sondern der gewünschte Kantaktwinkel kann in den meisten Fällen durch eine synergistische lüirkung von zwei oder mehr Faktoren erzielt werden.

Erstens ist es, was die Zusammensetzung der am Aufbau der lichtempfangenden Schicht beteiligten Atome betrifft, nicht möglich, den Kontaktwinkel allein dadurch auf 75° oder einen höheren Wert zu bringen, d=3 mit den besonderen Atomen, die vorstehend erwähnt wurden, dotiert wird. Als wichtigste Zusammensetzungen für die Bildung der Oberfläche der lichtempfangenden Schicht, die imstande sind, die vorstehend erwähnten Bedingungen mit einem relativ weiten

oQ Toleranzbereich zu erfüllen, können Zusammensetzungen des a-Si: C-Systems, des a-Si : C :H-Systems , des a-Si: C :F-Systenr = und des a-Si:C :F:H-Systems erwähnt werden. Die Dotierung mit einer großen Menge van Sauerstoffatomen an der Oberfläche der lichtempfangenden Schicht ist nicht erwünscht,

gg weil der Kontaktwinkel dadurch vermindert wird.

Was andererseits die Bedingungen für die Herstellung des Dberflä-chenbereichs der lichtempfangenden Schicht betrifft, wird die Heiztemperatur des Trägers■vorzugsweise auf einen relativ höheren LJert (z. B. 230 bis 35D⁰C) eingestellt, während die Entladungsleistung auf einen relativ niedrige-

2
ren Wert (z. B. 0,01 bis 0,1 LJ/cm ) eingestellt wird, und es wird auch bevorzugt, die Evakuiergeschuiindigkeit und die Zuführungsgeschuiindigkeiten der gasförmigen Ausgangsmaterialien zu erhöhen und die Verweilzeit der gasförmigen Ausgangsmaterialien in der ReaktiansvDrrichtung (Aufdampfvorrichtung) zu. verkürzen. Im übrigen ist es auch empfehlenswert, eine geeignete Einrichtung zu wählen, die dazu dient, einen möglichst glatten Verlauf der Abscheidungs- bzw. Aufdampf reaktion auf der Oberfläche der licht-

15 empfangenden Schicht zu ermöglichen.

Ferner kann das Verfahren für die Bildung der lichtempfangenden Schicht in anderen Bereichen als dem Dberflächenbereich der lichtempfangenden Schicht in manchen Fällen eine

fi

gewisse schwache Uirkung auf den Hontaktwinkel des Oberflächenbereichs mit Wasser haben. Der Gehalt der Fremdstoffe (der nicht an der Filmbildung teilnehmenden Materia-■ lien) innerhalb der Reaktionsvorricbtung während der Bildung der lichtempfangenden Schicht wird deshalb vorzugsweise auf ein Minimum herabgesetzt. Zu diesem Zweck ist es erwünscht, eine Reaktionsvarrichtung zu verwenden, mit der ein hohes Ausmaß des Vakuums erzielt werden kann, Ease mit hoher Reinheit einzusetzen oder ein geeignetes Verfahren für die Reinigung der Vorrichtung, beispielsweise eine Kombination der Einführung eines Gases für das Herverrufen von Ionenstößen und eines Evakuierzyklus usw. vor oder während der Filmbildung, anzuwenden.

Ferner kann eine Nachbehandlung nach der Beendigung der Filmbildung für die lichtempfangende Schicht manchmal eine sehr fühlbare Wirkung auf die Verbesserung des Kontaktwin-

- 1-2 - - ■ - -_- ; DE M 12

kels mit lüasser der Oberfläche der lichtempfangenden Schicht haben. Ale wirksames Verfahren kann beispielsweise ein Tempern unter Hochvakuum oder in einer geeigneten GasatmosphMre uiie z. B. Argon oder Stickstoff oder ein Hervorrufen sanfter Ionenstöße mit einem geeigneten Gasplasma angewandt werden.

Durch geeignete Wahl solcher verschiedener Herstellungsbedingungen im Zusammenhang mit der gewünschten Zusammensetzung der am Aufbau der lichtempfangenden Schicht beteiligten Atome kann zum erstenmal das erfindungsgemäße fotoleitfähige Aufzeichnungselement hergestellt werden, bei dem die Oberfläche der lichtempfangenden Schicht mit Wasser einen Kontaktwinkel von 75° oder einen größeren Kontaktwinkel hat.

Nachstehend wird ein Beispiel des Verfahrens zur Herstellung eines durch das E^-I imment ladung s-Zer set ζ ungs werf ah ren gebildeten fotoleitfähigen Aufzeichnungselements beschrieben. ·»

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung für die Herstellung eines fotoleitfähigen Aufzeichnungselements durch das Glimmentladungs-Zeraetzungsverfahren.

In Gasbomben 1102 bis 1106 sind luftdicht abgeschlossene, gasförmige Ausgangsmaterialien für die Bildung der Erfindungsgemäßen lichtempfangenden Schicht enthalten. Zum Beispiel ist 1102 eine Bombe, die SiHj₊-GaS (Reinheit: 99,99 %) enthält, ist 1103 eine Bombe, die mit H₂ verdünntes B„H_C-Gas (Reinheit: 99,99 %; nachstehend als

C. O

"B₂H₆/H₂"-Gas bezeichnet) enthält, ist 110(4 eine Bombe, die NH₃-GaS (Reinheit: 99,99 %) enthält, ist 1105 eine Bombe, die CH^-Gas (Reinheit: 99,99 %) enthält, und ist 1106 eine Bombe, die SiF,-Gas (Reinheit: 99,99 %) enthält. Obwohl es in Fig. 1 nicht gezeigt wird, ist es auch möglich, außer

DE ί+112

diesen Bomben zusätzliche Bomben mit gewünschten Gasarten bereitzustellen, falls dies notwendig ist.

Um diese Gase in eine Reaktionskammer 1.101 hineinströmen zu lassen, sollte bestätigt werden, daß Ventile 1122 bis 1126 der Gasbomben 1102 bis 1106 und ein Belüftungsventil 1135 geschlossen und Einströmventile 1112 bis 1116, Ausströmventile 1117 bis 1121 und' Hilfsventil 1132 und 1133 geöffnet sind, und dann wird ein Hauptventil 1131» geöffnet, um die Reaktionskammer 1101 und die Gasrohrleitungen zu evakuieren. Als nächster Schritt werden die Hilfsventile

1132 und 1133 und die Ausströmventile 1117 bis 112.1 geschlossen, ωεηη der an einer Vakuumanzeigevorrichtung 1136 abgelesene Druck etwa 0,13 mPa erreicht hat. Dann werden SiH,-Gas aus der Gasbombe 1102, B^Hg/Hp-Gas aus der Gasbombe 1103, IMH-j-Gas aus der Gasbombe 11Oi*, CH^-Gas aus der* Gasbombe 1105 und SiF,-Gas aus der Gasbombe 1106 in Durchflußreguliervorrichtungen 1107, 1108, 1109, 1110 bzw. 1111 hineinströmen gelassen, indem die Ventile 1122 bis

1126 geöffnet werden, um die Drücke an Auslaßmanometern

1127 bis 1131 auf einen liiert von jeweils 98,1 kPa einzursgulieren, und indem die Einströmventile 1112 bis 1116 allmählich geöffnet werden. Anschließend werden die Ausströmventile 1117 bis 1121 und die Hilfsventile 1132 und

1133 allmählich geöffnet, um die einzelnen Gase in die Reaktionskammer 1101 hineinströmen zu lassen. Die Ausströmventile 1117 bis 1121 werden so reguliert, daß das Durchflußgeschwindigkeitsverhältnis der einzelnen Gase einen gewünschten liJert erreicht, und euch die Öffnung dss Hauptventils 113i* wird unter Beobachtung des an der Vakuumanzeigevorrichtung 1136 abgelesenen Druckes reguliert, und zwar so, daß der Druck in der Reaktionskammer einen gewünschten Wert erreicht. Nachdem bestätigt wurde, daß die Temperatur eines zylindrischen Substrats bzw. Trägers 1137 durch eine Heizvorrichtung 1138 auf 230 bis 350^DC eingestellt wurde, wird eine Stromquelle 11 i+ 0 auf eine

OE '4

gewünschte Leistung eingestellt, um in der Rnak tionrjknmmt! r 1101 ei-ηε Glimmentladung anzuregen.

Gleichzeitig tuird die Gasdurchflußgeschuindigkeit der einzelnen gasförmigen Ausgangsmaterialien in geeigneter Weise so verändert, daß die gewünschte, vorher gewählte Verteilung des Gehalts der am Aufbau beteiligten Atome erhalten werden kann, und die Entladungsleistung und die Trägertemperatur können, falls dies erwünscht ist, in dem Sinne reguliert werden, daß die entsprechend der Veränderung der Gasdurchflußgeschwindigkeit geänderten Plasmabedingungen kompensiert werden, um eine lichtempfangende Schicht zu bilden.

Während der Schichtbildung wird der zylindrische Träger 1137 vorzugsweise durch einen Motor 1139 mit einer konstanten Geschwindigkeit gedreht, um die Schichtdildung gleichmäßig zu machen.

Wenn die lichtempfangende Schicht aus mehreren Schichten gebildet wird, kann der vorstehend beschriebene Vorgang wiederholt durchgeführt werden. Während dieses Vorgangs wird die Reaktionskammer geeigneterweise nach der Bildung einer Schicht und vor der Bildung der nächsten Schicht einmal bis zu einem Druck von etwa 0,13 mPa evakuiert.

Das fatoleitfähige Aufzeichnungselement, bei dem die Bildung der lichtempfangenden Schicht beencet ist, ujirC i^ allgemeinen einer Nachbehandlung uie z. 3. einer
OQ oder einer Behandlung durch IonenstöBe wie

erwähnt unterzogen, bevor es aus der Reaktionskammsr entfernt wird.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher gg erläutert.

1 Beispiel 1

Unter Anuiendung der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung für die Herstellung eines fotoleitfähigen Aufzeichnungselements wurden auf einen Aluminiumzylinder durch das Glimmentladungs-Zersetzungsverfa'hren unter den in Tabelle 1 gezeigten Herstellungsbedingungen * Schichten unter Bildung eines mehrschichtigen Aufbaus aufgedampft. Dann wurde die Herstellungsvorrichtung gleichzeitig mit einer Erhöhung der Zylindertemperatur um 3D⁰C auf 280⁰C bis zu einem Vakuum von etwa 0,13 mPa evakuiert, und 7 min später wurde die dritte Schicht (Dberflächenschicht) unter den in Tabelle 2 gezeigten Bedingungen gebildet. Nach der Bildung der Oberflächenschicht wurde die Herstellungsvorrichtung wieder bis zu einem Vakuum von etwa 0,13 mPa evakuiert, und das foto-

leitfähige Aufzeichnungselement mit der fertigen lichtempfangenden Schicht wurde etwa 3D min lang bei 260⁰C in der Vorrichtung belassen. Dann wurde das Ventil der Evakuierpumpe geschlossen; Stickstoffgas wurde bis zu einem Druck' von 13,3 kPa eingeleitet, und das fatoleitfähige Aufzeichnungselement wurde stehengelassen, bis die Dberflächentemperatur auf Raumtemperatur gesunken war.

Das auf diese Uleise hergestellte fotoleitfähige Aufzeichnungselement wurde aus der Herstellungsvorrichtung entnommen, und Wasser wurde tropfenweise auf seine Oberfläche aufgebracht, um den Hantaktwinkel an 10 Stellen, die frei auf der Oberfläche gewählt wurde, zu messen, uobei cie in Tabelle 3 gezeigten Ergebnisse erhalten wurden* Auf dies= 3Q Weise wurde ermittelt, daß der Kontaktwinkel der Oberfläche der lichtempfangenden Schicht dieses fotoleitfähigen Aufzeichnungselements 77,7° betrug.

Dieses fotoleitfähige Aufzeichnungselement wurde dann en gg einer Kopiervorrichtung angebracht, und unter einer Umgebung mit hoher Temperatur (JtO⁰C) und hoher Feuchtigkeit (SO

%) ujurde eine Bilderzeugung durchgeführt. Als Ergebnis wurde keinerlei Erscheinung tuie z. B. ein Bildfließen beobachtet, und hinsichtlich der Beujertungspunkte der Dichte, der Auflösung und der Repraduzierbarkeit der Gradation wurden gute Ergebnisse erhalten. Ferner wurde festgestellt, daß eine gute Bildqualität, die sich gegenüber der Bildqualität im Anfangszustand im wesentlichen nicht verändert hatte, beibehalten wurde, als die gleiche Bewertung unter der gleichen Umgebung nach einer wiederholten Bilderzeugung, die einer Gesamtzahl wan 100.DDD Blatt entsprach, durchgeführt wurde.

15

25 30 35

ω
cn

ω
O

to
cn

to
O

t
<

1

Schicht
dicke

2

Schicht
dicke
(/im)

Ji

0

cn t->

CO

Ό
ΓΠ

Tabelle

' 0". 6

0,1

♦26352

Gase und
deren Mengen
(NornHcmYmin)

Ent!adungs-
1 ei stung
(W/cm² )

20

Träger-
temoera-
tur
(⁰C)

Entladungs-
frequenz
(MHz )

Innendruck wäh
rend de^
Reaktion
(Pa)

1

Reihen
folge der
Schicht-
bi !dung

SiII₄ : 200
B_H, : 0.6
Zb '

0_; 18

Schicht-
bildungs-
geschwin-
digkeit '*
(nm/s)

250

13,56

67

•μ

Erste
Schicht

SiII₄ : 200

0_; 18

V>

250

13,56

67

1 » J J
t

Zweite
Schicht

1,5

Gase und deren
Mengen
(Nomi-cm³/min)

Entladungs-
leistunn
(W/cm²)

Tabelle

Träger
tempera
tur
(⁰C)

Entladungs-
freauenz
(MHz)

Innendruck
während der
Reaktion
(Pa)

> t .1
• > J

SiII₄ : 20
C₂Il₄ : 500

0,3

280

13,56

67

Reihen
folge der
Schicht-
bi !dung

Schicht-
bi1 dungs-
qeschwin-
di gkeit
(nm/s)

Dritte
Schicht

0,1

Tabelle 3

Meßsteile	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Kontakt winkel	75»	80°	78."	76°	78°	78°	77°	81°	78°	76°

Werqleichsbeispiel 1

Auf dem gleichen Aluminiumzylinder, wie er in Beispiel 1 verwendet wurde, wurde ein fotoleitfähiges Aufzeichnungselement gemäß den in Tabelle U gezeigten Herstellungsbedingungen hergestellt. In diesem Beispiel wurden kantinuier-. lieh drei lichtempfangende Schichten gebildet, und die

Gberflächentemperatur des Zylinders wurde während der Herstellung der lichtempfangenden Schichten konstant gehalten. Nach der Bildung der lichtempfangenden Schichten wurde die Reaktionsvorrichtung direkt zu der Atmosphäre geöffnet, und das fotoleitfähige Aufzeichnungselement uurde stehengelassen, bis die Temperatur der Zylinderoberfläche auf Raumtemperatur gesunken war. Bei dem auf diese Ueise hergestellten fotaleitfähigen Aufzeichnungselement wurde der Kontaktwinkel mit Wasser ähnlich wie in Beispiel 1 gemessen, wobei die in Tabelle 5 gezeigten Ergebnisse erhalten wurden. Es wurde festgestellt, deS der Kontektuiinkel der Oberfläche der lichtempfangenden Schicht mit Wasser 70,0° betrug.

on Als mit dem fotoleitfähigen Aufzeichnungselement der gleiche Kapiertest wie in Beispiel 1 durchgeführt wurde, trat unmitelbar nach dem Beginn des Testes die Erscheinung des Bildfließens ein.

cn

Tabelle 4

Reihen folge der Schicht bildung	Gase und deren Mengen (Norm~cm³/min)	Entladungs- leistung (W/cm )	Schicht- bildungs- qeschwin- digkei * (nin/s)	Schicht dicke (/um)	Träger tempera tur (⁰C)	Entladungs frequenz (MHz )	Innendruck' während der Reaktion (Pa)
Erste Schicht	SiH₄ : 200 B₂H₆ : 0,6	0,10	1,5	• 0_;6	250	13,56 ■	67
Zwei te Schicht	SiII₄ : 200	0_; 10		20	250	13,56	67
Dritte Schicht	SiH₁ : 20 NO : 5	0,3	0,1	0,1	250	13,56	67

Tabelle 5

Meßstelle Kontaktwinkcl

GfJ" 70° GO" 69° 71° 72° 7 2° 70° 69° 70°

1 Beispiel 2

Ein f otalei tf äh iges Aufzeichnungselement uurrie durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 hergestellt, ucbei die Bedingungen für die Herstellung der dritten Schicht (Oberflächenschicht) jedoch in der in Tabelle 6 gezeigten kleise abgeändert wurden. Es wurde festgestellt, daß der Kantaktwinkel dieses fataleitfähigen Aufzeichnungselements mit Wasser 82,4° betrug, und die Einzelheiten der Meßergebnisse sind in Tabelle 7 gezeigt.

Ferner wurde mit diesem fatoleitfähigen Aufzeichnungselement ein ähnlicher Kopiertest wie in Beispiel 1 durchgeführt, wobei wie in Beispiel 1 gute Ergebnisse erhalten wurden.

20 25 30 35

Tabelle 6

co

Rei hen- folge der Schicht bildung	Gase und deren Mengen (Nomi-cmVmin)	Entladunqs- leistung (W/cm²)	Schicht- bildunps- neschwin- digkeit (nm/s)	Schicht dicke φΐ-η)	Träger- tempera- tur (⁰C)	Ent Ia¹Iu⁰⁰S- frequenz (MHz )	Innendruck während der Reaktion (Pa)
Dritte üchicht	SiH₄ : 10 SiF. : 10 C_nH, : 500 2. 4	0,3	0,1	• 0,1	280	I 13.56 _·	67

cn ro

Tabelle 7

Meßstelle	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Kontaktwinkel	85°	83°	81°	80°	82°	84°	81°	83°	82°	83°

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Claims

Patentansprüche

1. / Fotoleitfähiges Aufzeichnungselement, gekennzeicriTre't durch einen Träger und eine auf dem Träger vorgesehene lichtempfangende Schicht, die ein Siliciumatome als Matrix enthaltendes amorphes Material enthält, wobei die freie Oberfläche der lichtempfangenden Schicht mit Wasser einen Kontaktuinkel von 75° oder einen größeren Hontaktuinkel hat.

2. Fotoleitfähiges Aufzeichnungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtempfangende Schicht einen mehrschichtigen Aufbau aus mehreren Schichten aus verschiedenen Materialien hat.

3. Fotoleitfähiges Aufzeichnungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens in dem Schichtbereich, der die freie Oberfläche der lichtempfangenden Schicht enthält, Kohlenstoffatome enthalten sind.

k. Fotoleitfähiges Aufzeichnungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens in dem Schichtbereich, der die freie Oberfläche der lichtempfangenden Schicht enthält, Stickstoffatome enthalten sind.

B/13

- 2 - DE it 112

5. Fotoleitfähigss Auf Zeichnungselement nach Anspruch 1, dacfurch gekennzeichnet, daß in der lichtempfangenden Schicht Wasserstoffatome und/oder Halogenatome enthalten sind.

6. .Fotoleitfähiges Aufzeichnungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger zylinderförmig ist.

10 15 20 25 30 35