DE69618929T2

DE69618929T2 - Geprägtes substrat und photoreceptor-vorrichtung die dieses beinhaltet und verfahren

Info

Publication number: DE69618929T2
Application number: DE69618929T
Authority: DE
Inventors: F. Davis
Original assignee: Flex Products Inc
Current assignee: Flex Products Inc
Priority date: 1995-11-09
Filing date: 1996-11-07
Publication date: 2002-06-27
Anticipated expiration: 2016-11-08
Also published as: DK0802854T3; JPH10512513A; US5789125A; AU1075297A; CN1086630C; WO1997017193A1; TW337003B; EP0802854B1; EP0802854A1; US5993702A; CN1173843A; DE69618929D1; CA2209852C; CA2209852A1; US5670240A; EP0802854A4

Description

Diese Erfindung betrifft ein geprägtes Substrat und eine Fotorezeptorvorrichtung, die dieses beinhaltet und ein Herstellungsverfahren.
Für in Kopiergeräten verwendete Fotorezeptorbänder wurden mehrere dünne Schichten bei der Herstellung solcher Bänder verwendet. Um die Empfindlichkeit dieser Bänder zu erhöhen wurde festgestellt, dass es wünschenswert ist, die dünnen Schichten dieser Bänder noch dünner und ebener zu machen. Nachdem diese Schichten dünner und ebener gemacht wurden, wurde festgestellt, dass optische Interferenz (Moire-Effekte) innerhalb der dünnen, ebenen Deckschicht auftritt. Mit anderen Worten führen die Moire-Effekte zu Farb- oder Holzmaserungseffekten, die besonders unerwünscht sind bei Laserdruckern, da sie eine konstruktive und/oder destruktive Interferenz hervorrufen, die mit den im Druck befindlichen Bildern interferieren. Es existiert deshalb ein Bedarf für ein Fotorezeptorsubstrat, das solche störenden Einflüsse minimiert oder beseitigt und für ein Herstellungsverfahren, das die Herstellung eines solchen Fotorezeptorsubstrats ermöglicht.
EP 0 462 439 offenbart ein Substrat, dessen Oberfläche zur Minimierung von störenden optischen Einflüssen aufgerauht ist.
Die Verwendung von Prägetechniken, um eine Oberfläche einer Fotorezeptorvorrichtung aufzurauhen, ist in U.S.4,153,654 offenbart.
Gemäss einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein geprägtes Substrat bereitgestellt, das ein Substrat aus einem Kunststoff umfasst und das eine Oberfläche und eine geprägte Oberfläche, die durch die Oberfläche des Substrates getragen wird, aufweist, wobei die geprägte Oberfläche ein Muster mit einer durchschnittlichen Rauhtiefe zwischen 100 Nanometer und 300 Nanometer aufweist, wobei die Rauhtiefe im Wesentlichen einheitlich über die Oberfläche hinweg verteilt ist, wobei das Muster Erhöhungen und Vertiefungen aufweist, wobei das Verhältnis des Abstandes zwischen benachbarten Erhöhungen und/oder benachbarten Vertiefungen zu der Tiefe zwischen den Erhöhungen und den Vertiefungen grösser als 20 ist und wobei die Erhöhungen und die Vertiefungen zufällig, ohne Periodizität, angeordnet sind, um eine Diffusion von darauf auftreffendem Licht zu verursachen, so dass störende Einflüsse minimiert oder eliminiert werden, wenn die geprägte Oberfläche dem Licht ausgesetzt ist.
Gemäss einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Fotorezeptorvorrichtung bereitgestellt, umfassend ein Kunststoffsubstrat, das eine geprägte Oberfläche trägt, wobei die geprägte Oberfläche ein Muster mit einer durchschnittlichen Rauhtiefe zwischen 100 Nanometer und 300 Nanometer aufweist, wobei die Rauhtiefe im Wesentlichen einheitlich über die geprägte Oberfläche hinweg verteilt ist, wobei das Muster Erhöhungen und Vertiefungen aufweist, wobei das Verhältnis des Abstandes zwischen benachbarten Erhöhungen und/oder benachbarten Vertiefungen zu der Tiefe zwischen den oberen Enden der Erhöhungen und den unteren Enden der Vertiefungen grösser als 20 ist, wobei die Erhöhungen und die Vertiefungen zufällig, ohne Periodizität, innerhalb des Musters angeordnet sind, eine an die geprägte Oberfläche adhärierte Grundflächenschicht, eine an die Grundflächenschicht adhärierte Ladungstrennschicht, eine an die Ladungstrennschicht adhärierte Ladungserzeugungsschicht und eine an die Ladungserzeugungsschicht adhärierte Ladungstransportschicht, wobei die geprägte Oberfläche dazu dient, eine Diffusion von darauf auftreffendem Licht zu verursachen und dazu dient, störende optische Einflüsse zu minimieren oder zu eliminieren, wenn die Fotorezeptorvorrichtung dem Licht ausgesetzt ist.
Gemäss einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung, wird ein Verfahren zur Bereitstellung eines Abstandhalters bereitgestellt, wobei das Verfahren umfasst:
Bereitstellen eines Abdruckes einer Oberfläche mit einer durchschnittlichen Rauhtiefe zwischen 100 Nanometer und 300 Nanometer, wobei die Rauhtiefe im Wesentlichen einheitlich über die Oberfläche hinweg verteilt ist und mit einem Muster, das Erhöhungen und Vertiefungen aufweist, wobei das Verhältnis des horizontalen Abstandes zwischen benachbarten Erhöhungen und/oder benachbarten Vertiefungen zu dem vertikalen Abstand zwischen den oberen Enden der Erhöhungen und den unteren Enden der Vertiefungen grösser als 20 ist, wobei die Erhöhungen und Vertiefungen zufällig, ohne Periodizität, in dem Muster angeordnet sind; und
Bilden einer geprägten Oberfläche auf der Oberfläche des Abstandhalters, die der nachgebildeten Oberfläche entspricht.
Das Substrat, die Vorrichtung und das Verfahren kann unter Verwendung von Laserwellenlängen, die von 350 bis 1050 Nanometer reichen, verwendet werden.
Fig. 1 stellt eine Querschnittsansicht eines typischen Substrates dar, das in Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
Fig. 2 stellt eine Querschnittsansicht des geätzten Glases dar, dessen Oberfläche durch ein Verfahren der vorliegenden Erfindung nachzubilden ist.
Fig. 3 stellt eine Querschnittsansicht dar, die das mit einer Schicht aus Photolack überzogene geätzte Glas aus Fig. 2 zeigt, um ein Negativ der Oberfläche des in Fig. 2 gezeigten geätzten Glases bereitzustellen.
Fig. 4 stellt eine Querschnittsansicht dar, welche die Fotolackschicht nach dem Ablösen von der Oberfläche des geätzten Glases zeigt.
Fig. 5 stellt eine Querschnittsansicht dar, welche ein Positiv von der Oberfläche des geätzten Glases zeigt, das unter Verwendung eines in Fig. 4 gezeigten Fotolacknegativs mit einer Goldfolie gebildet wurde.
Fig. 6 stellt eine Querschnittsansicht dar, welche den Goldfolien-Master zeigt, der in dem in Fig. 5 gezeigten Schritt erzeugt wurde.
Fig. 7 stellt eine Querschnittsansicht dar, welche die Art und Weise zeigt, auf die ein Metallabstandhalter unter Verwendung des Goldfolien-Masters hergestellt wird, um einen Abstandhalter bereitzustellen, der ein Negativbild der Oberfläche des in Fig. 2 gezeigten geätzten Glases aufweist.
Fig. 8 stellt eine perspektivische Ansicht dar, welche eine Prägewalze mit einer mattierten Rundoberfläche zeigt, die mit einer Vielzahl von Metallabstandhaltern der Art, wie sie in dem in Fig. 7 gezeigten Schritt hergestellt werden, bedeckt ist.
Fig. 9 stellt ein Schema dar, das eine Apparatur zeigt, welche die Art und Weise zeigt, auf die das Muster übertragen wird, das durch die Metallabstandhalter auf der in Fig. 8 gezeigten Prägewalze getragen wird, um eine geprägte Folie bereitzustellen.
Fig. 10 stellt eine Querschnittsansicht dar, welche die in Fig. 9 hergestellte geprägte Folie zeigt, die an das in Fig. 1 gezeigte Substrat adhäriert vorliegt, wobei die vakuumbeschichtete Grundfläche auf der oberen Seite der geprägten Folie vorliegt.
Fig. 11 stellt eine Querschnittsansicht einer Fotorezeptorvorrichtung dar, die das in Fig. 10 gezeigte geprägte Substrat beinhaltet.
Im Allgemeinen ist das geprägte Substrat der vorliegenden Erfindung aus einem Substrat zusammengesetzt, das eine geprägte Oberfläche aufweist. Die geprägte Oberfläche ist dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Muster mit einer durchschnittlichen Rauhtiefe zwischen 100 Nanometer und 300 Nanometer aufweist, wobei die Rauhtiefe im Wesentlichen einheitlich über das Muster hinweg verteilt ist. Das Muster weist Erhöhungen und Vertiefungen auf, wobei der Abstand zwischen benachbarten Erhöhungen grösser ist als die Tiefe zwischen benachbarten Erhöhungen und Vertiefungen. Die Erhöhungen und Vertiefungen sind zufällig, ohne Periodizität, in dem Muster angeordnet, um darauf auftreffendes Licht zu zerstreuen, so dass störende Einflüsse minimiert oder eliminiert werden, wenn das Substrat mit einer ebenen Folie überzogen ist und dem Licht ausgesetzt ist.
Insbesondere, wie in den Fig. 1 bis 11 der Zeichnungen gezeigt, ist ein geprägtes Substrat 21, das von der vorliegende Erfindung umfasst ist, in der Fig. 10 gezeigt und wird in Verbindung mit den Schritten, die in den Fig. 2 bis 9 gezeigt sind, unter Verwendung eines in Fig. 1 gezeigten Substrats 22 hergestellt. Das Substrat 19 weist die oberen und unteren Oberflächen 23 und 24 auf. Das Substrat 22 kann aus irgendeinem geeigneten Material gebildet werden, wird jedoch bevorzugt aus einem biegsamen Material, wie beispielsweise einem Kunststoff, wie PET, mit einer Dicke im Bereich von 1 bis 10 mm und vorzugsweise einer Dicke von 2-3 mm, hergestellt, wobei die Oberflächen 23 und 24 keine gewünschte Rauhtiefe, die zur Ausführung der vorliegenden Erfindung benötigt wird, aufweisen. Somit kann beispielsweise die Oberfläche 23 eine durchschnittliche Rauhtiefe Ra von 78 Nanometer oder weniger aufweisen, was zu glatt ist und umgekehrt ist sie zu rauh, wenn die Oberfläche 23 eine durchschnittliche Rauhtiefe Ra von 400 Nanometer aufweist. In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist es wünschenswert, eine Oberfläche bereitzustellen, die eine durchschnittliche Rauhtiefe Ra im Bereich von 100 bis 300 Nanometer und vorzugsweise von 120 bis 250 Nanometer aufweist.
Wie im Folgenden beschrieben, kann eine der Oberflächen 23 und 24 direkt geprägt werden, um die gewünschte Rauhtiefe bereitzustellen. Wenn dieser Ansatz verfolgt wird, ist es wünschenswert, dass das Substrat 22 mit einer harten Beschichtung auf der Oberfläche 23 bereitgestellt wird, die aus einem geeigneten Material, wie einem Acrylharzderivat, gebildet wird. Ein solches Ausgangssubsträt ist kommerziell erhältlich und wird als TEKRA Marnot II, geliefert von TEKRA, ein PET-Substrat mit einer prägbaren Acrylharzderivathartbeschichtung, bezeichnet.
In dem im Folgenden beschriebenen Verfahren zur Herstellung des geprägten Substrates 21, wird ein Substrat 22 ohne eine solche Hartbeschichtung verwendet. In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wurden, um ein Muster zu finden, das auf das Substrat 22 geprägt werden kann, mehrere Oberflächen hinsichtlich des Kopierens oder Nachbildens untersucht, um eine solche geprägte Oberfläche bereitzustellen. Ein gefundenes Fabrikat, das ein gewünschtes Muster aufwies, war ein Glasstück 26, das eine geätzte Oberfläche 27 aufwies und als ein geätztes Glas mit einem 90º-Glanz identifiziert wurde. In Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird davon ausgegangen, dass ein Glanz im Bereich von 60º- bis 97º-Glanz verwendet werden kann, obwohl ein 90º-Glanz bevorzugt ist. Die Oberflächentopographie 27 eines solchen Glases kann, wie unfien dargelegt, auf mehrere Arten charakterisiert werden, wobei das Nachbilden der Glasoberfläche erörtert wird. Üblicherweise weist das geätzte Glas mit dem 90º-Glanz ein Muster von einer durchschnittlichen Oberflächenrauhtiefe Ra von ungefähr 150 Nanometer auf, wobei in einer solchen geätzten Glasoberfläche ein Streubereich zwischen 110 und 150 Nanometer vorkommt. Es wurden RMS-Mittelwerte von 140 und 200 Nanometer und Z-Mittelwerte von 430 und 410 Nanometer für die Tiefe gemessen. Ein Scanprofil der geätzten Oberfläche der Scanprofilprobe des in Fig. 2 gezeigten geätzten Glases erstreckte sich über 400 Mikrometer. Der Abstand zwischen benachbarten Vertiefungen und/oder Erhöhungen betrug ungefähr 10 Mikrometer, wobei die Tiefe von dem oberen Ende einer Erhöhung zu dem unteren Ende einer Vertiefung ungefähr 400 Nanometer betrug. Folglich ist zu erkennen, dass die Breite zwischen benachbarten Vertiefungen und/oder Erhöhungen um einen Faktor 20 oder mehr grösser ist als die Tiefe zwischen einer Erhöhung und einer benachbarten Vertiefung. Das durch die Oberfläche bereitgestellte Muster eines solchen geätzten 90º-Glases war zufällig, ohne Periodizität in einem Mikromasstab, angeordnet.
Obwohl Glas verwendet wurde, um die gewünschten Oberflächencharakteristika für das im Folgenden beschriebene Prägen bereitzustellen, können auch andere Materialien die gewünschten Oberflächencharakteristika bereitstellen, wie beispielsweise Kunststoff- und Metallfolien.
Man sollte sich bewusst sein, dass ein ähnliches Muster eher durch Verwendung eines Computers, um eine ähnliche Oberflächentopographie, wie die Form einer gedämpften dreidimensionalen Sinuswelle, bei der die Erhöhungen mit hoher Amplitude zufällig über die Oberfläche hinweg angeordnet sind, bereitzustellen, hergestellt werden kann, als durch Kopieren oder Nachbilden eines Musters, das durch eine Oberfläche eines räumlichen Gegenstands bereitgestellt wird. Beispielsweise kann die Breite oder der Abstand zwischen benachbarten Erhöhungen ungefähr 10 Mikrometer betragen, während die Tiefe von dem oberen Ende einer Erhöhung zu dem unteren Ende einer Vertiefung ungefähr 0,1 Mikrometer betragen kann. Die Dämpfung wird benötigt, um die Bildung eines Beugungsgitters zu verhindern. Anders gesagt sollte das gebildete Muster diffus und zufällig sein, um eine Periodizität auf der Oberfläche zu vermeiden und um auch Beugungseffekte zu verhindern.
Unter der Annahme, dass die gewünschte Oberfläche ausgewählt wurde, die man gemäss der vorliegenden Erfindung nachbilden will, weist das in Fig. 3 gezeigte Glassubstrat 26 die Oberfläche 27 auf, die mit einer Trennmittelfolie 31 beschichtet ist, welche aus einem geeigneten Material, wie Siliconöl einer Dicke von ungefähr 0,1 Mikrometer oder weniger, gebildet ist. Eine Fotolackschicht 32 wird über die Trennmittelfolie 31 in einer geeigneten Art und Weise aufgebracht, wie durch Bereitstellen eines flüssigen Negativfotolacks in Form eines Fotopolymers, wie beispielsweise ein Eastman Kodak Fotokopierlack und durch Auftragen auf die Oberfläche der Trennmittelfolie 31 und durch Trocknen desselben auf eine herkömmliche Art und Weise.
Nachdem die Fotolackschicht 32 getrocknet oder ausgehärtet war, wurde die Fotolackschicht 32 von der Oberfläche 27 des geätzten Glassubstrates 26 abgezogen, um einen in Fig. 4 gezeigten negativen Abdruck der Oberfläche 27 des geätzten Glases 26 bereitzustellen. Im Falle, dass die erwünschte geprägte Oberfläche durch einen Computer erstellt wird, kann der Fotolack- Master 32 unter Verwendung von lithographischen e-Beamtechniken, welche die computererzeugten Muster verwenden, gebildet werden. Die Fotolackschicht 32 weist eine Oberfläche 33 auf, die ein Negativ der Oberfläche 27, die man nachbilden will, darstellt. Diese Oberfläche wird dazu verwendet, einen Positivabdruck-Masterabstandhalter 36 mit einer Oberfläche 37 bereitzustellen, die eine positive Nachbildung der geätzten Oberfläche 27 des Glassubstrates. 26 bildet. Umgekehrt kann, wenn erwünscht, ein Negativabdruck-Masterabstandhalter bereitgestellt werden, der einen negativen Abdruck einer geätzten Oberfläche bildet. Dieser Abstandhalter 36 kann aus einem geeigneten Material, wie Gold, in einem herkömmlichen chemischen Plattierverfahren gebildet werden, um einen Goldmaster-Abstandhalter 36 mit einer Oberfläche 37 bereitzustellen, die eine positive Nachbildung der Oberfläche 27 des Glassubstrates 26 ist. Sobald der Goldfolien-Master 36 gebildet ist, kann die Fotolackschicht 32 auf eine herkömmliche Art und Weise aufgelöst oder weggewaschen werden, so dass dort ein wie in Fig. 6 gezeigter Goldfolien-Masterabstandhalter 36, der die Oberfläche 37 aufweist, zurückbleibt. Der Abstandhalter 36 kann zum Beispiel eine geeignete Grösse aufweisen von beispielsweise 1/2 mal 1/2 Quadratinch.
Mehrere Plattenabstandhalter 41 werden dann mittels dem Goldfolien- Masterabstandhalter 36 gebildet, um die Oberflächen 42 auf dem Abstandhalter 41, welche die Negative der Oberfläche 27 des Glassubstrates 26 darstellen und eine Oberfläche 43 bereitzustellen. Um dies zu erreichen, wird eine Trennmittelschicht 44, die aus einem geeigneten Material, wie ein Siliconöl oder Natriumchlorid, gebildet ist, auf die Oberfläche 37 des Master- Abstandhalters 36 aufgebracht und anschliessend wird die Oberfläche 37 bis zu einer geeigneten Dicke, wie beispielsweise 10 Mikrometer, mit einem Metall, wie Nickel, durch ein chemisches Plattierverfahren galvanisiert. Nachdem die elektrochemische Beschichtung abgeschlossen war, wird die Trennmittelschicht 44 aufgelöst, so dass dort die Oberfläche 42 zurückbleibt, die das zweite negative Abbild der geätzten Oberfläche 27 des Glases 26 trägt. Die Nickelabstandhalter können geeignete Abmessungen wie beispielsweise die gleichen 1/2 mal 1/2-Dimensionen des Goldfolien-Masterabstandhalters 36 aufweisen.
Man sollte sich bewusst sein, dass in Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung festgestellt wurde, dass es möglich ist, eine negative Nachbildung der Oberfläche zu verwenden. Um eine negative Nachbildung der Oberfläche zu erstellen, ist es nur nötig, eine weitere Generation der Prägeabstandhalter herzustellen, wodurch die Plattenabstandhalter von Negativ zu Positiv wechseln.
Es sei angenommen, dass es erwünscht ist, eine Prägewalze 46, die eine zylindrische Oberfläche aufweist, zu bedecken. Die Walze 46 kann aus einem geeigneten Material, wie einem rostfreien Stahl oder Aluminium, gebildet sein. Beispielsweise würde man bei der Verwendung einer zylindrischen Oberfläche mit einem Durchmesser von 6" Inch und einer Breite von 36" und unter Verwendung von Plattenabstandhaltern von 1 /2 Quadratinch über 2000 Abstandhalter benötigen, um diese Oberfläche zu bedecken. Die Nickelplattenabstandhalter würden dann verwendet werden und wären über ihre Oberflächen 43 durch das Adhärieren der Oberflächen 43 an die zylindrische Oberfläche 47 durch ein geeignetes Mittel, wie einen Klebstoff (nicht gezeigt) und Anordnen der Abstandhalter 46 Seite an Seite und Ende an Ende zu einer Abdeckung an der zylindrischen Oberfläche 47 befestigt, um ein Oberflächenmuster bereitzustellen, dass den Oberflächen 42 der Abstandhalter 41 entspricht, wobei sie von der zylindrischen Oberfläche 47 nach aussen und radial ausgerichtet sind, um eine zylindrische Prägeoberfläche bereitzustellen. Nachdem die Abstandhalter 41 in einem Abdeckungsformat auf die Oberfläche 47 ausgelegt waren, kann die Walze 46 verwendet werden, um das von ihr getragene Muster direkt auf die hartbeschichtete Oberfläche eines biegsamen Substrates, wie beispielsweise des PET-Substrates, das eine Acrylderivatharzbeschichtung trägt, aufzuprägen. Dies kann durch die Verwendung einer geeigneten Temperatur und eines geeigneten Druckes, wie beispielsweise einer Temperatur von 150ºC und 80 Pfund pro Quadratzoll und Laufenlassen des Substrates zwischen dem Prägezylinder und einer glatten Stahlwalze, erreicht werden.
Alternativ kann die Prägewalze oder der Prägezylinder 46 in einer wie in Fig. 9 gezeigten Apparatur und einem System verwendet werden. Das PET- Substrat 22 wird auf einer Zufuhrrolle 51 transportiert und läuft zwischen der Prägewalze 46 und einer Glaswalze 52, die darin eine Ultraviolettlichtquelle 53 aufweist und wird dann von der Aufwickelrolle 54 aufgenommen. Wie in Fig. 9 ebenfalls gezeigt, bewegt sich die Prägewalze 46 durch eine Flüssigkeit in der Form eines Bades 56 mit ultraviolett (UV) härtbarem Polymer, das in einem Tank 57 mit einem offenen oberen Ende angeordnet ist. Das härtbare Polymerbad liegt in der Form eines UV-härtbaren Acrylpolymers oder eines Epoxy-basierten Polymers innerhalb eines durch die Verwendung einer IR- Wärmequelle wärmehärtbaren Schnellhärtungspolymersystems vor. Während des Betriebes der in Fig. 9 gezeigten Apparatur, nimmt die Prägewalze 46 eine dünne Schicht des ultraviolettaushärtbaren Polymers aus dem Bad 56 auf und nähert sich der anderen Unterseite oder unteren Oberfläche 24 des Substrates 22 und drückt das Polymer vom Bad in das Muster auf den durch die Prägewalze 46 getragenen Abstandhalter 41. Ein Abstreifmesser 64 kann verwendet werden, um überschüssiges Polymer von der Prägewalze zu entfernen bevor das Polymer an der Unterseite des biegsamen Substrates ankommmt. Das Polymer, das in Berührung mit der Prägewalze 46 kommt, wird durch die UV-Lichtquelle 53 ausgehärtet, um eine geprägte Giessfolie 61 bereitzustellen, die fest an der Oberfläche 24 des Substrates 22 haftet und um zu bewirken, dass die Schicht 61 in einer geeigneten Dicke, wie beispielsweise 2 Mikrometer, gebildet wird und sich von der Prägewalze 46, die sich ununterbrochen dreht, trennt. Die gehärtete Polymerschicht 61 läuft dann mit dem Substrat 22 als geprägtes Substrat 21 auf die Aufwickelrolle 54. Nach Beendigung des in Fig. 9 gezeigten Arbeitsablaufs kann die Aufwickelrolle 54 dem Kunden gesendet werden, wo sie zur Herstellung von Fotorezeptorvorrichtungen des im Vorangehenden beschriebenen Typs verwendet werden kann. Die Schicht 61 stellt eine geprägte Oberfläche 62 für das Substrat 22 bereit, welche ein Positiv oder ein Negativ des Musters ist, das durch die geätzte Oberfläche 27 des nachzubildenden Glassubstrates 26 bereitgestellt wird.
Alternativ kann die Oberfläche 62 vor dem Versenden der Rolle 54 an den Kunden mit einer vakuumbeschichteten Grundfläche 66, die aus einem geeigneten Material, wie einem Metall, gebildet ist, bereitgestellt werden. Dies kann einfach erreicht werden durch das Passieren des geprägte Substrats 21, das durch die Aufwickelrolle 54 getragen wird und Vorrücken desselben durch eine herkömmliche Vakuumkammer, um die Oberfläche 62 durch Verdampfen von Aluminium oder anderen geeigneten Metallmaterialien im Inneren der Vakuumkammer zu metallisieren, um eine angemessene Beschichtung bereitzustellen, die als Grundfläche dient. Nachdem die metallisierte Grundfläche 66 auf dieser Oberfläche 62 bereitgestellt wurde, kann das geprägte und metallisierte Substrat dann auf eine andere Aufwickelrolle (nicht gezeigt) aufgerollt werden und anschliessend zur Fertigung von Fotorezeptorvorrichtungen an den Kunden versandt werden.
Das geprägte Substrat 21 mit oder ohne vakuumbeschichteter Grundfläche 66 kann für die Herstellung von Fotorezeptorvorrichtungen, wie beispielsweise die in Fig. 11 gezeigte Vorrichtung 66, verwendet werden. Wie dort gezeigt, wurde die geprägte Oberfläche 62 mit der Grundfläche 66, wie im Vorangehenden beschrieben, bereitgestellt, gefolgt von einer Serie von organischen Beschichtungen von einer Art, die dem Fachmann gut bekannt ist. Somit kann eine Subadhäsionsschicht/Ladungstrennschicht 71, welche die Grundfläche 66 überzieht, bereitgestellt werden. Dieser folgt eine Ladungserzeugungsschicht 72 und eine Ladungstransportschicht 73, um das Endprodukt 69 bereitzustellen. Das PET-Substrat 22 kann beispielsweise eine geeignete Dicke von zum Beispiel 75 Mikrometer aufweisen. Die geprägte Giessfolie oder -schicht kann eine geeignete Dicke von beispielsweise 2 Mikrometer aufweisen. Die Grundfläche kann eine Dicke von 0,1 Mikrometer oder weniger aufweisen. Üblicherweise kann die Subadhäsionsschicht /Ladungstrennschicht 71 eine Dicke von mehr als 1 Mikrometer aufweisen und die Ladungserzeugungsschicht 72 kann eine Dicke im Bereich von 0,1 bis 1 Mikrometer aufweisen und die Ladungstransportschicht 73 kann eine Dicke von 20 Mikrometer aufweisen.
Mit dem in Fig. 11 gezeigten Aufbau wird die Fotorezeptorvorrichtung mit einer geprägten Oberfläche 62 bereitgestellt, die das Substrat 22 überzieht und ein Lichtdiffusionsvermögen für die Fotorezeptorvorrichtung 69 bereitstellt, welches optische Interferenz- (Moire-) Effekte, wie Farb- oder Holzmaserungseffekte, in dem durch die Ladungstransportschicht 73 emittierten Bild minimiert oder eliminiert, obwohl dünne ebene organische Schichten verwendet werden können, welche die Grundfläche 66 überlagern. Die beschriebene geprägte Oberfläche 62 weist zusammen mit der Oberfläche 27 des Glases 26 eine Topographie auf, in der die bereitgestellten Erhöhungen und die Vertiefungen in einem zufälligen, nicht-periodischen Muster vorliegen und in der die Erhöhungen und Vertiefungen weiter auseinander angeordnet sind als der vertikale Abstand zwischen den Erhöhungen und den Vertiefungen, um eine Topographie im Mikromassstab bereitzustellen, welche Licht zerstreut und keinerlei kohärente störende Effekte aufweist. Die durchschnittliche Rauhtiefe Ra sollte weniger als 300 Nanometer und grösser als 100 Nanometer sein. Mit einer solchen Topographie kann die Fotorezeptorvorrichtung in Laserdruckern verwendet werden, die üblicherweise infrarotlaserdioden als Lichtquelle verwenden, die eine Wellenlänge aufweist, die von 780 bis 950 Nanometer reicht. Folglich ist die vorliegende Erfindung besonders anwendbar auf IR-Laserkopierer und -drucker. Die gleiche Art von Fotorezeptorvorrichtung, wie sie in der vorliegenden Erfindung beschrieben ist, kann in Weisslichtkopiergeräten verwendet werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung hauptsächlich in Verbindung mit biegsamen Kunststofffolien beschrieben wurde, sollte man sich bewusst sein, dass die gleichen Prinzipien in Verbindung mit flachen Oberflächen, wie diejenigen, die auf flachen Kunststoffplatten bereitgestellt werden, verwendet werden können. Aus dem Vorangehenden geht hervor, dass ein geprägtes Substrat bereitgestellt wurde, das in einer Fotorezeptorvorrichtung verwendet werden kann, um störende Effekte zu minimieren oder zu eliminieren, wenn die Schichten, welche die Fotorezeptorvorrichtung aufbauen, dünner und ebener gemacht werden.

Claims

1. Geprägtes Substrat, das ein Substrat aus einem Kunststoff umfasst und das eine Oberfläche und eine geprägte Oberfläche, die durch die Oberfläche des Substrates getragen wird, aufweist, wobei die geprägte Oberfläche ein Muster mit einer durchschnittlichen Rautiefe zwischen 100 Nanometer und 300 Nanometer aufweist, wobei die Rautiefe im Wesentlichen einheitlich über die Oberfläche hinweg verteilt ist, wobei das Muster Erhöhungen und Vertiefungen aufweist, wobei das Verhältnis des Abstandes zwischen benachbarten Erhöhungen und/oder benachbarten Vertiefungen zu der Tiefe zwischen den Erhöhungen und den Vertiefungen größer als 20 ist und wobei die Erhöhungen und die Vertiefungen zufällig, ohne Periodizität, angeordnet sind, um eine Diffusion von darauf auftreffendem Licht zu verursachen, sodass störende Einflüsse minimiert oder eliminiert werden, wenn die geprägte Oberfläche dem Licht ausgesetzt ist.

2. Substrat nach Anspruch 1, wobei die geprägte Oberfläche die Oberfläche des Substrates ist.

3. Substrat nach Anspruch 2, das weiter eine harte Beschichtung auf der Oberfläche des Substrates umfasst.

4. Substrat nach Anspruch 3, wobei das Substrat PET ist und wobei die harte Beschichtung ein Acrylharzderivat ist.

5. Substrat nach Anspruch 1, das weiterhin eine separate Schicht aus Kunststoff umfasst, die eine erste und eine zweite Oberfläche aufweist, wobei die erste Oberfläche der Schicht an die Oberfläche des Substrates adhäriert ist und wobei die geprägte Oberfläche in der zweiten Oberfläche der Schicht gebildet ist.

6. Substrat nach Anspruch 5, wobei die Schicht aus einem ultraviolettaushärtbaren Polymer gebildet ist.

7. Substrat nach Anspruch 6, wobei das Substrat aus PET gebildet ist.

8. Substrat nach Anspruch 7, das weiter ein im Vakuum abgeschiedenes Metall umfasst, das auf der geprägten Oberfläche gebildet wurde.

9. Substrat nach Anspruch 1, das die Struktur eines Abstandhalters aufweist.

10. Fotorezeptorvorrichtung, umfassend ein Kunststoffsubstrat, das eine geprägte Oberfläche trägt, wobei die geprägte Oberfläche ein Muster mit einer durchschnittlichen Rautiefe zwischen 100 Nanometer und 300 Nanometer aufweist, wobei die Rautiefe im Wesentlichen einheitlich über die geprägte Oberfläche hinweg verteilt ist, wobei das Muster Erhöhungen und Vertiefungen aufweist, wobei das Verhältnis des Abstandes zwischen benachbarten Erhöhungen und/oder benachbarten Vertiefungen zu der Tiefe zwischen dem oberen Ende der Erhöhungen und dem unteren Ende der Vertiefungen größer als 20 ist, wobei die Erhöhungen und die Vertiefungen zufällig, ohne Periodizität, innerhalb des Musters angeordnet sind, eine an die geprägte Oberfläche adhärierte Grundflächenschicht, eine an die Grundflächenschicht adhärierte Ladungstrennschicht, eine an die Ladungstrennschicht adhärierte Ladungserzeugungsschicht und eine an die Ladungserzeugungsschicht adhärierte Ladungstransportschicht, wobei die geprägte Oberfläche dazu dient, eine Diffusion von darauf auftreffendem Licht zu verursachen und dazu dient, störende optische Einflüsse zu minimieren oder zu eliminieren, wenn die Fotorezeptorvorrichtung dem Licht ausgesetzt ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei das Substrat mit einer Oberfläche bereitgestellt ist, die aus einer harten Acrylharzbeschichtung gebildet ist und wobei das Muster in diese harte Acrylharzbeschichtung geprägt ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die geprägte Oberfläche in der Kunststoffschicht gebildet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die geprägte Oberfläche in die Schicht gegossen ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei das Substrat aus PET gebildet ist.

15. Verfahren zur Bereitstellung eines Abstandhalters, wobei das Verfahren umfasst:

Bereitstellen eines Abdrucks einer Oberfläche mit einer durchschnittlichen Rautiefe zwischen 100 Nanometer und 300 Nanometer, wobei die Rautiefe im Wesentlichen einheitlich über die Oberfläche verteilt ist und mit einem Muster, das Erhöhungen und Vertiefungen aufweist, wobei das Verhältnis des horizontalen Abstandes zwischen benachbarten Erhöhungen und/oder benachbarten Vertiefungen zu dem vertikalen Abstand zwischen den oberen Enden der Erhöhungen und den unteren Enden der Vertiefungen größer als 20 ist, wobei die Erhöhungen und Vertiefungen zufällig, ohne Periodizität, in dem Muster angeordnet sind; und

Bilden einer geprägten Oberfläche auf der Oberfläche des Abstandhalters, die der nachgebildeten Oberfläche entspricht.

16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei der nachgebildete Abstandhalter verwendet wird, um direkt die Oberfläche des Substrates zu prägen.

17. Verfahren nach Anspruch 15, wobei der nachgebildete Abstandhalter verwendet wird, um die Oberfläche einer separaten Kunststoffschicht, die an die Oberfläche des Substrates adhäriert ist, zu prägen.

18. Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Bild einer Oberfläche erzeugt wird durch Bilden einer negativen Oberflächentopographie des Musters einer gewünschten Oberfläche, Bilden einer positiven Oberflächentopographie durch Nachbilden der negativen Oberflächentopographie, Bilden einer weiteren negativen Oberflächentopographie durch Nachbilden der positiven Oberflächentopographie und abschließend Übertragen der negativen Oberflächentopographie in ein Kunststoffsubstrat, das geprägt ist und Erzeugen eines positiven Abdrucks der gewünschten Oberfläche in dem Kunststoffsubstrat.

19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei die positive Oberflächentopographie in einer Metallschicht gebildet wird und wobei eine weitere negative Oberflächentopographie in einer zusätzlichen Metallschicht gebildet wird.

20. Verfahren nach Anspruch 19, wobei die negative Oberflächentopographie zusammen mit einer Prägewalze, die eine zylindrische Oberfläche aufweist, in einer Vielzahl von Abstandhaltern gebildet wird und wobei die Vielzahl von Abstandhaltern in einem Abdeckungsformat auf der zylindrischen Oberfläche der Prägewalze befestigt wird, wobei die Prägewalze durch ein ultraviolettaushärtbares Polymerbad wandert und wobei das ultraviolettaushärtbare Polymer auf eine Seite des Substrats übertragen wird, während das ultraviolettaushärtbare Polymer mit einem ultraviolettaushärtenden Licht behandelt wird, damit das ultraviolette Polymer aushärtet und fest wird und um es von der Prägewalze auf das Substrat zu übertragen, sodass das Substrat mit einer geprägten Oberfläche, die das Bild der gewünschten Oberfläche trägt, bereitgestellt wird.

21. Verfahren nach Anspruch 20 zusammen mit dem Schritt des Auftragens einer im Vakuum abgeschiedenen Grundflächenschicht auf die geprägte Oberfläche.

22. Verfahren nach Anspruch 21 zusammen mit den Schritten des Ablagerns einer Vielzahl von organischen Schichten, die die Grundflächenschicht überlagern.