DE893010C - Elektrophotographische Platte und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

("WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 12. OKTOBER 1953

D 14407 IVa/ S7 b

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer elektrophotographischen Platte mit einer zusammenhängenden Selenschicht. Wird die Selenschicht bei einer derartigen Platte elektrisch aufgeladen, was im Dunkeln geschieht, so bildet die Selenschicht einen elektrischen Isolator, der die elektrische Ladung am Abfließen hindert. Wird die elektrisch aufgeladene Schicht aber belichtet, so wird sie mehr oder weniger elektrisch leitend und läßt daher die elektrische Ladung mehr oder weniger stark abfließen.

Selen gibt es in verschiedenen festen Formen, nämlich metallisch, kristallin, amorph und glasig. Weder die amorphe noch die glasige Form lassen bei der Analyse mit Röntgenstrahlen Kristallmuster erkennen. Wahrscheinlich unterscheiden sich diese beiden Formen nur dadurch, daß die eine aus sehr kleinen Teilchen besteht, während die andere eine unterkühlte erstarrte Flüssigkeit darstellt. Wird nun eine Platte mit einer Schicht aus Selen in glasiger, amorpher oder sogar alphamonokliner Kristallform oder aus einer Mischung dieser Selenformen versehen, so vermag die Schicht im Dunkeln eine elektrische Ladung festzuhalten, um sie bei Belichtung schnell abfließen zu lassen. Man nimmt an, daß das Selen in diesen Formen ringförmige oder kettenförmige Moleküle bildet, die ein Mindestmaß an metallischen Bindungen miteinander aufweisen. Selen in diesen Formen eignet sich also als elektrophotographischer Stoff. Wie Analysen mit Röntgenstrahlen gezeigt haben, enthalten einige Schichten aus glasigem Selen sehr kleine Mengen von hexagonal kristallinem Selen, weisen aber dennoch ausgezeichnete photographische Eigenschaf-

ten auf. Nur größere Mengen von grauem hexagonalem Selen beeinträchtigen diese Eigenschaften. Sie verhindern, daß die Schicht die elektrostatische Ladung festhält. Schichten aus grauem hexagonalem Selen eignen sich daher nicht für elektrophotographische Platten.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung elektrophotographischer Platten zu entwickeln, die sich durch eine gut ίο haftende Schicht auszeichnen, welche im wesentlichen aus amorphem, glasigem oder alphamonoklinem Selen oder aus Mischungen dieser Selenarten besteht und daher im Dunkeln einen guten elektrischen Isolator bildet, aber bei Belichtung elektrisch leitend wird.

Es hat sich nun gezeigt, daß sich elektrophotographische Platten mit einer bei Belichtung leitenden Schicht aus im wesentlichen glasigem Selen herstellen lassen, das im Dunkeln als elektrischer Isolator wirkt, aber bei Belichtung eine merkliche Leitfähigkeit zeigt, indem man geschmolzenes Selen mit Hilfe eines warmen inerten Gases auf eine Platte sprüht oder zerstäubt, deren Temperatur etwas niedriger als diejenige der geschmolzenen Selenteilchen ist. Wenn das geschmolzene' Selen auf die Platte trifft, bildet sich sofort ein glasiger Überzug unmittelbar unterhalb des . Schmelzpunktes des Selens, bevor sich irgendwelche Kristallkerne aus hexagonalem Selen entwickeln können. Man kann die Platte unmittelbar beim elektrophotographischen Verfahren zur Herstellung ausgezeichneter Bilder oder Abdrücke mit Hilfe eines Puders benutzen. Sollte dabei jedoch irgendein Schleier auftreten infolge von Unebenheiten, die beim Aufsprühen ent-' standen sind, so lassen sich diese Unebenheiten durch Polieren leicht entfernen. Die mittels dieses Verfahrens erzeugte Schicht ist hart und glänzend. Sie haftet fest an der Grundplatte und neigt nicht dazu, zu springen, zu zersplittern oder abzublättern. ' Die Erfindung besteht aus dem Verfahren und dem Erzeugnis sowie in der Vereinigung der Elemente und der Anordnung des obenerwähnten Apparates. Nachstehend sei die Erfindung an Hand von Beispielen erläutert, die in den 'Zeichnungen dargestellt sind.

In den Zeichnungen zeigt

Fig. ι schematisch einen Zerstäuber, mit dessen Hilfe das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden kann; Fig. 2 ist ein Schnitt durch die elektrophotographische Platte nach der vorliegenden Erfindung.

Als Ausgangsstoff für das Verfahren nach der Erfindung eignet sich Selen in beliebiger Form, also entweder kristallinisch oder glasig, da es beim.Versprühen ohnehin geschmolzen ist. Indessen soll das Selen keine Verunreinigungen wie Kupfer, Eisen, Blei oder Wismut aufweisen, da solche Verunreinigungen die elektrophotographischen Eigenschaften der Platte beeinträchtigen und verhindern, daß diese die verhältnismäßig schwachen elektrostatischen Ladungen festzuhalten vermag, welche beim elektrophotographischen Verfahren verwendet werden. Am besten verwendet man amorphes Selen der T'ypenbezeichnung A. R. Q. (mit Ammoniak aus SeO₂ in einem Quarzbehälter reduziertes Selen), das geformt in Pillen von etwa 1V2 bis 3 mm Größe geliefert wird. Dieses Erzeugnis enthält auf 1 Teil Selen nicht mehr als 2 · 10-⁵ Teile Verunreinigungen. Andere handelsübliche Selensorten, z. B. die Typen D. D. Q. (in Quarzbehältern zweimal destilliert) und C. C. R. (pulverisiert), lassen sich nach weiterer Reinigung ebenfalls verwenden. Um im wesentlichen reines Selen aus diesen Formen zu erhalten, muß man das Selen zunächst von den -Verunreinigungen durch Kupfer, Blei, Eisen oder Wismut durch Destillieren befreien und dann die erforderliche Selenmenge in einem Behälter schmelzen, was durch Erwärmen auf etwa 250¹⁰¹ C geschieht. Das geschmolzene Selen läßt man dann in einem Schrotturm herabtropfen, oder im Laboratorium tropft man es mit Hilfe einer Tropfflasche in Wasser. Die Kügelchen aus Selen werden dann mit Petroläther behandelt, um das Wasser zu entfernen, und können dann an der Luft trocknen. Das reine Selen läßt sich wieder schmelzen und in Porzellanformen zu Stangen gießen. Das Selen in Gestalt von Stangen oder Kügelchen kann man zerkleinern und vermählen. Mit Hilfe eines Mörsers läßt es sich bis zu einer Teilchengröße von ι bis 50 Mikron vermählen. In dieser Form schmilzt das Selen in dem Zerstäuber in kürzester Zeit.

Fig. ι veranschaulicht schematisch einen Zerstäuber, der sich bei der Durchführung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung bewährt hat. Dieser Zerstäuber enthält einen Schmelzbehälter für das Selen sowie eine Zerstäuberdüse. Der Behälter hat eine Auskleidung 11 aus einem chemisch indifferenten Stoff, der auf das Selen nicht einwirkt und keine schädlichen Verbindungen mit ihm eingeht. Dieser Behälter hat einen Heizmantel 12, der mit Gas oder elektrisch beheizt wird, und zwar so hoch, daß das Selen schmilzt und bis auf etwa 240 bis 400 ° C erwärmt wird. Es hat sich gezeigt, daß, wenn man das Selen auf weniger als 240⁰' C erwärmt, die zerstäubten Selenteilchen einen zu geringen Wärmeinhalt haben und beim Auftreffen auf die Platte daher nicht mehr genügend flüssig sind, sondern entweder bereits in die hexagonale Kristallform übergegangen sind oder schnell in diese überzugehen suchen. Eine Temperatur über 400⁰¹C führt zu einem Verlust an Selen, da dieses sublimiert. Am besten bewährt hat sich eine Erwärmung auf etwa 250 bis Z7S° C. Bei dieser Temperatur ist das Selen flüssig, und die Selenteilchen bleiben bis zum Auftreffen auf die Platte geschmolzen. Infolge ihrer hohen Anfangstemperatur behalten sie während des Spritzvorgangs im wesentlichen ihre gesamte Wärme, so daß die Teilchen beim Auftreffen auf die Platte sofort eine Schicht aus geschmolzenem Selen bilden.

Der Boden des Behälters 10 ist kegelförmig, und seine Kegelspitze steht mit einer abwärts verlaufenden Leitung 14 in 'Verbindung, an deren unteres Ende sich ein Zerstäuberrohr 15 anschließt, das "mit einer Zerstäuberdüse 16 zusammenwirkt. Die Leitung· 14, das Rohr 15 und das Gehäuse der Düse 16 haben einen kastenförmigen Heizmantel 17, der dem

Zweck dient, diese Teile auf der für das geschmolzene Selen am besten verwendeten Temperatur zu halten.

Im Innern des Behälters io befindet sich .eine Schraubspindel ig, deren unteres Ende einen kegelförmigen Stopfen i8 trägt, mit dessen Hilfe die Auslaßleitung 14 einstellbar abgeschlossen oder gedrosselt werden kann, um dadurch den Strom des geschmolzenen Selens zur Zerstäuberdüse beim Spritzen regeln zu können. Die Spindel 19 ist in eine mittlere Bohrung des Deckels 20 eingeschraubt und trägt einen gerändelten Knopf 21, mit dessen Hilfe man sie drehen kann.

Der Deckel 20 ist oben auf dem Behälter 10 fest und abgedichtet aufgeschraubt und mit einem Einlaß versehen, in den eine Druckgasleitung 13 eingeführt ist.

Zum Zerstäuben des geschmolzenen .Selens dient ein erwärmtes inertes Druckgas, das keine merkliehen Mengen an Sauerstoff oder Wasserdampf enthalten soll, also nicht etwa aus Luft bestehen darf, denn Sauerstoff und Wasserdampf begünstigen offenbar die Bildung von hexagonalem Selen und anderen die elektrophotographische Schicht beeinträchtigenden Verbindungen. Am besten verwendet man Stickstoff, Argon, Helium, Neon und ähnliche Gase, die für die Zwecke der vorliegenden Erfindung hinreichend indifferent sind. Die handelsüblichen Qualitäten, die nur sehr geringfügige Verunreinigungen enthalten, könnenbenutztwerden. Bei dem veranschaulichten Spritzgerät wird das Druckgas von der Gasflasche 22 aus über ein Absperrventil 24 und ein Reduzierventil 23 einem Trockenturm 25 zugeführt. Von dort strömt das Gas durch eine Leitung 26. Diese hat eine Abzweigung 27, welche das Druckgas über einen Absperrhahn 28 der Leitung 13 zuführt. Die Leitung 26 verläuft über ein Schnellverschlußventil-29 zu einer Heizschlange 30 im Heizgerät 31 und von dort zur Zerstäuberleitung 32, die zur Zerstäuberdüse 16 führt.

Die Düse ιό hat eine ringförmige Düsenkammer 34, welche das Ende des Zerstäuberrohres 15 umgibt und über die Leitung 32 mit Druckgas beliefert wird. Die Leitung 32 ist durch die ringförmige Wand 35 der Kammer eingeführt. Die Rückwand der Kammer ist durch eine Ringwand 36 abgeschlossen, welche die Leitung 15 abdichtend umgibt. Die Vorderwand 37 der Kammer hat in der Mitte e.ine ringförmige Öffnung, deren Rand sich in einem geringen Abstand von dem Zerstäuberrohr 15 befindet. Durch die Ringöffnung strömt ein Zerstäubergasstrom, der die Mündung des Zerstäuberrohres 15 umgibt. Die Stellung dieser Mündung läßt sich mit Hilfe eines gerändelten Knopfes 38 einstellen, der auf das Rohr 15 hinter der Düse 16 aufgeschraubt ist und eine Verschiebung des Zerstäuberrohres in der Längsrichtung ermöglicht. Auf diese Weise kann man die Zerstäubung des geschmolzenen Selens regeln.

Der Gastrockenturm 25 kann als Gefriertrockner ausgebildet oder mit einer hygroskopischen Füllung, z. B. Calciumchlorid od. dgl., versehen sein.

Zur Erwärmung des Gases stehen verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung. Bewährt hat es sich, das Gas durch die Heizschlange 30 zu leiten, die durch eine Gasflamme 33 oder durch einen elektrischen Widerstandsdraht od. dgl. beheizt wird. Am besten wird das Gas bis auf etwa 225 bis 350⁰ C erwärmt, so< daß es beim Zusammentreffen mit dem Selen eine Temperatur aufweist, die mindestens der Schmelztemperatur des Selens entspricht. Das Gas verhindert daher, daß die Selenteilchen beim Zerstäuben Wärme verlieren. Die Teilchen verbleiben daher im geschmolzenen Zustand. Am besten wird das Gas auf etwa 260⁰ C erwärmt. Der Druckregler 23 wird am besten so eingestellt, daß das Gas bei einem Druck von 3,5 bis 5 Atm. durch den Apparat strömt. Am besten bewährt hat sich ein Druck von etwa 4 bis 5 Atm. Sinkt der Druck auf weniger als 3,5 Atm., so ergibt sich keine saubere regelbare Zerstäubung. Bei einem Druck über 5,5 Atm. suchen sich die zerstäubten Selenteilchen zu schnell abzukühlen. Das rührt daher, daß sich die aus der Düse austretende Gasmischung zu schnell ausdehnt. Es bildet sich dann infolgedessen auf der Platte graues hexagonales Selen. Auch führt ein zu hoher Druck zu Kräuselungen der Selenschicht, die sich nur durch umständliches Abschleifen und Polieren entfernen lassen.

.Die zu spritzende Platte40 ist vor der Düse 16 auf einer Heizplatte 39 angeordnet. Diese Heizplatte kann elektrisch oder durch eine Gasflamme oder durch eine infrarote Lampe beheizt werden. Der für die Platte verwendete Werkstoff muß eine elektrische Leitfähigkeit haben, welche diejenige der glasigen Selenschicht übertrifft. Das ist erforderlich, damit die Platte bei Belichtung der elektrostatisch aufgeladenen Selenschicht die elektrische Ladung abzuleiten vermag. Bewährt haben sich hierfür Werkstoffe mit einem elektrischen Widerstand von höchstens io¹⁰ Ohm/cm, obgleich am besten Werkstoffe mit einem elektrischen Widerstand von weniger als io⁵ Ohm/cm verwendet werden. Die Grundplatte soll auch Temperaturen bis zu etwa 220⁰' C vertragen, ohne zu platzen, sich zu verbiegen oder zu zersetzen. Die Stärke der Platte spielt anscheinend keine wesentliche Rolle, sofern die Platte nur dünn genug ist, um die Wärme schnell abzuleiten. Zwischen Aluminiumplatten von einer Stärke von 0,12 bis 1,6 mm ergab sich hinsichtlich der Wirkung kein Unterschied. Die Platte ist im allgemeinen quadratisch oder rechtwinklig und eben, doch kann sie jede andere gewünschte Umrißgestalt und Flächengestalt erhalten. Bevor man die Platte mit Selen bespritzt, wird sie am besten gereinigt, um Fett und andere Verunreinigungen zu entfernen, die das Haften der Selenschicht beeinträchtigen könnten. Am besten geschieht dies durch Abwaschen der Platte mit irgendeinem alkalischen Reinigungsmittel oder mit einem organischen Lösungsmittel, wie Benzol, und durch anschließendes Abkühlen. Auch wird man zweckmäßig alle groben Unebenheiten, wie Schrammen, Werkzeugmarkierungen od. dgl., durch Abschleifen und Po-Heren entfernen, obgleich es keineswegs erforderlich

ist, die Platte auf Hochglanz zu polieren. Bewährt hat sich für die Platte Aluminium, Glas, aluminiertes Glas, rostfreier Stahl, Nickel und Stahl, kurz alle Stoffe, die beim Erhitzen mit den geschmolzenen Selenteilchen keine unerwünschten Verbindungen eingehen und etwa Selenoxyde oder metallische Selenverbindungen bilden, welche die elektrophotographischen Eigenschaften der Platte beeinträchtigen würden,

ίο Man kann natürlich ohne weiteres auch andere Werkstoffe mit einem ähnlichen spezifischen Widerstand verwenden, sofern diese Werkstoffe den Bedingungen entsprechen, die sich bei der Herstellung der Selenschicht ergeben.

Die Tragplatte 40 für die Selenschicht, welche mit Selen bespritzt werden soll, wird auf eine Temperatur von 180 bis 220° C erwärmt. In diesem Zustand wird sie dann mit dem geschmolzenen zer-' stäubten Selen bespritzt, so daß sich die Schicht 41 (Fig. 2) bildet.

Das Spritzgerät nebst Zubehör wird vor Beginn des Verfahrens gereinigt, um zu verhindern, daß Verunreinigungen in das Selen gelangen, welche die elektrophotographische Eigenschaft der Selenschicht beeinträchtigen könnten. Ferner wird der Apparat möglichst luftdicht ausgeführt, um zu verhindern, daß Luft, Wasserdampf oder Sauerstoff mit dem geschmolzenen Selen in Reaktion treten und Selenoxyde oder andere Stoffe erzeugen, welche die elektrophotographischen Eigenschaften beeinträchtigen oder zur Bildung von hexagonalem Selen in der Schicht führen könnten.

Nach dem Reinigen des Gerätes wird der Behälter 10 nach Abschrauben des Stöpsels 42 mit körnigem oder gepulvertem Selen beschickt. Dabei ist der Stopfen 18 herabgeschraubt, so daß er den kegelförmigen Behälter unten abschließt. Man verschließt dann den Behälter wieder und bringt das Selen zum Schmelzen, wobei es auf etwa 250⁰ C erwärmt wind.

Das Druckminderventil 23 wird auf einen Druck von etwa 5,5 Atm. eingestellt und der Absperrhahn 24 dann geöffnet, so daß die Leitungen 26 und 27 über dem Trockenturm 2.5 mit Druckgas beschickt

4-5 werden. Man öffnet dann den Hahn 28 in der Leitung 27, um über die Leitung 13 auch den Behälter 10 unter Gasdruck zu setzen.

Eine zu spritzende gereinigte ebene Aluminiumplatte wird auf die Heizplatte 39 aufgebracht und auf etwa iao^A C erhitzt. Die Platte wird dabei in einem Abstand von etwa 30 cm von der Düse 16 angeordnet.

Die Heizschlange 30 wird mittels des Gasbrenners 33 auf etwa 25ο⁰¹ C erwärmt, und der Hahn wird dann geöffnet, so daß der erhitzte Stickstoff der Zerstäuberdüse zufließt. Alsdann hebt man den Stopfen 18 an, und zwar durch Drehen des gerändelten Knopfes 21, bis ein entsprechend bemessener Strom geschmolzenen Selens durch die Leitung 14 und das Zerstäuberrohr 15 fließt und aus der Düse in zerstäubtem Zustand austritt und auf die Platte 40 auftrifft. Durch Regeln der Düseneinstellung mit Hilfe des Knopfes 38 kann man erreichen, daß das geschmolzene Selen fein nebeiförmig zerstäubt wird. Man muß sich davor hüten, das zerstäubte Selen einzuatmen und darum das Verfahren entweder unter einer .Abzughaube durchführen oder eine Atemmaske tragen.

Die Platte 40 wird vor der Zerstäuberdüse hin und her verschoben, bis sie vollständig und gleichmäßig mit einer aufgestäubten Schicht 41 von geschmolzenem Selen bedeckt ist. Der Abstand der Platte von der Zerstäuberdüse wird dabei ziemlich gering bemessen, um zu verhindern, daß die geschmolzenen Selenteilchen vor dem Auftreffen auf die Platte an Wärme verlieren und zu lange mit den atmosphärischen Gasen, d. h. mit Sauerstoff und Wasserdampf, in Berührung bleiben. Hat die Zerstäuberdüse eine Öffnung von 0,8 bis 6 mm bei einem Gasdruck von 3,5 bis 5,5 Atm., so ordnet man die Platte in einem Abstand von 22 bis 45 cm von der Düse an. Am besten wählt man einen Abstand von etwa 30 cm bei 4,2 bis 5,6 Atm. Gasdruck und einer Düsenöffnung von 1,6 mm. Selbstverständlich können die Maße der Düsenöffnung, des Gasdrucks und des Äbstandes innerhalb weiter Grenzen schwanken. Man kann auch den Spritzvorgang in einer indifferenten Atmosphäre durchführen, die erwärmt wird, um einen erheblichen Wärmeverlust der Selenteilchen zu verhindern. Praktisch ist es aber am besten, das Verfahren bei Zimmertemperatur in Luft durchzuführen.

' Wenn die Selenteilchen auf die Platte auftreffen, haben sie eine Temperatur von etwa 240 bis 375^Ol C. Beim Auftreffen auf die Platte bilden sie dann vor dem Erstarren in glasigem Zustand eine Schicht auf der Platte. Liegt deren Temperatur aber unter i8o'°' C, so ist die Platte zu kalt, so daß sich schnell kristallines hepcagonales Selen bildet. Wird die Platte andererseits aber auf eine weit über 220° C liegende Temperatur erhitzt, so können die auf die Platte auftreffenden Selenteilchen leicht sublimieren oder verdampfen, statt eine Schicht zu bilden, oder es kann eintreten, daß die Platte und die Selenschicht zu heiß sind, um schnell genug zu erstarren. Die Abkühlung des Selens wird dann so verzögert, daß sich hexagonales Selen bildet. Am besten erhält die Platte eine Temperatur von 200'°' C.

Die Spritzvorrichtung wird so eingestellt und der Spritzvorgang so lange durchgeführt, bis die Selen- no schicht die gewünschte Dicke hat. An Hand einiger Versuche läßt sich das leicht erreichen. Schichten von einer Stärke von 0,002 bis 0,2 mm haben sich .bewährt. Dabei stellt das Maß von 0,002 mm etwa die untere Grenze der Schichtdicke dar, wenn man das beschriebene Spritzgerät verwendet. Eine noch dünnere Schicht würde nicht genügend decken, sondern kleine Löcher entstehen lassen, so daß keine zusammenhängende Schicht entsteht, welche eine meßbare elektrische Ladung aufnehmen könnte und sich für elektrophotographische Zwecke eignet. Eine Schichtstärke von mehr als 0,2 mm führt anscheinend zu keiner Erhöhung der Geschwindigkeit des photoelektrischen Verfahrens, noch werden durch größere Schichtstärke die elektrophotographischen Eigenschaften verbessert. Die Schicht

stärker als etwa 0,2 mm zu bemessen, liefe daher auf eine !Verschwendung von Selen hinaus. Aus wirtschaftlichen Gründen ist es das Beste, die Schichtstärke auf 0,01 bis 0,04 mm zu bemessen. Dabei ergeben sich hervorragende elektrophotographische Platten. Auch ist es erwünscht, daß die Selenschicht auf der Platte im wesentlichen glatt und eben ausfällt, denn dann ergeben sich gute Puderabzüge mit Hilfe des elektrophotographischen Verfahrens.

Nach dem Spritzen läßt man die Platte bei Zimmertemperatur im Freien abkühlen. Sollte die aufgespritzte Selenschicht etwas gekräuselt oder fleckig ausfallen, etwa infolge zu hohen Gasdrucks oder infolge von Unebenheiten der Tragplatte 40, so kann man die Schicht polieren, bis sie eben und glatt ist. Metallographische Polierverfahren haben sich hierfür bewährt, da sie nur zu einem geringen Abfall an Selen führen und eine feine Oberflächenbeschafrenheit ergeben. Man muß dabei indessen gewisse Vorsichtsmaßregeln beachten. Zunächst soll man die letzte Polierung der Selenschicht nicht mit einem Material durchführen, das einen zur Entladung der Platte führenden Rückstand beläßt oder sonstwie die elektrophotographischen Eigenschaften beeinträchtigt. Geeignete indifferente Poliermittel dieser Art sind Flüssigkeiten, die in feiner Verteilung Chromoxyd enthalten. Ein ausgezeichnetes Poliermittel dieser Art hat die Typenbezeichnung C. R. O. Zweitens soll beim Polieren die Temperatür der Schicht 50⁰' C nicht überschreiten, weil sich sonst hexagonales Selen in dem glasigen Selen bilden kann. Beispielsweise poliert man die Schicht unter kaltem Wasser mit einem feinkörnigen Schmirgel und alsdann quer dazu, wiederum unter Wasser, mit einem noch viel feineren Schmirgel, schließlich poliert man mit C. R. O. nach, das dann alle verbliebenen Schmirgelteilchen entfernt und die Oberfläche glättet. Die Schicht 41 ist dann glatt, schwarzglänzend und eben. Verwendet man sie beim elektrophotographischen Verfahren, so bleiben auf den Abdrücken keine Markierungen oder Schleier zurück.

Fig. 2 ist ein Querschnitt durch eine fertige elektrophotographische Platte, die aus der Tragplatte 40 und der erhärteten aufgespritzten Schicht 41 aus glasigem Selen besteht.

In den meisten Fällen ist es erwünscht, als Material für die Schicht gereinigtes Selen zu verwenden, um die besten lichtelektrischen Eigenschaften zu erhalten. Es hat sich jedoch gezeigt, daß diese Eigenschaften durch eine Beimischung von 0,1 bis 3% Schwefel nicht merklich beeinträchtigt werden, daß ein solcher Schwefelzusatz aber den Spritzvorgang bei niedrigeren Temperaturen erleichtert, weil dadurch die Zähigkeit des geschmolzenen Selens herabgesetzt wird.

Zwar weiß man nicht genau, warum bei dem Verfahren, nach der Erfindung glasiges Selen entsteht. Es ist jedoch anzunehmen, daß die heißen Selenteilchen der Schicht beim Abkühlen so schnell den Kristallisationspunkt durcheilen, daß nur Kristallkerne der metallischen oder hexagonalen Form des Selens entstehen, welche unter der mikroskopischen Sichtbarkeitsgrenze bleiben und voneinander durch molekulares Selen isoliert sind. Die spezifische Wärme der geschmolzenen Selenteilchen ist nur gering, wenn das Selen in Gestalt eines dichten Nebels versprüht wird. Wenn dann die Teilchen, deren Temperatur über dem Schmelzpunkt liegt, auf die Platte treffen, die wesentlich kühler als der Schmelzpunkt ist, aber über der Temperatur liegt, bei welcher sich kristalline hexagonale Kristallkerne des Selens bilden, so erfolgt eine sehr schnelle Abkühlung, durch welche das geschmolzene Selen in den im wesentlichen glasigen Zustand umgewandelt wird, wenngleich möglicherweise auch etwas amorphes und/oder alphamonoklines Selen vorhanden ist.

Läßt man dann die gespritzte Platte bei Zimmertemperatur in Luft abkühlen, so kann die Schicht schwinden, und es können sich Spannungen in der Platte und der Schicht ausgleichen, wodurch verhindert wird, daß die Grundplatte 40 und die Schicht 41 aus glasigem Selen in verschiedenem Maße schwinden und die Haftung der Schicht etwa beeinträchtigt wird und etwa abblättert oder springt. Eine Prüfung der nach dem vorliegenden Verfahren erzeugten Schicht mit Röntgenstrahlen und auf anderem Wege hat ergeben, daß die Schicht im wesentlichen nur glasiges Selen enthält. Möglicherweise sind Spuren von amorphem und alphamonoklinem Selen vorhanden, aber Genaues darüber weiß man nicht. Jedenfalls würden solche Spuren die Wirksamkeit der Platte nicht beeinträchtigen, weil sie ebenfalls elektrophotographische Stoffe darstellen. Alle diese Platten zeichnen sich dadurch aus, daß sie sehr wenig zum Verschleiern neigen und ausgezeichnete Abzüge im elektrophotographischen Verfahren ergeben. Die ausgezeichneten Ergebnisse mit Hilfe der Platte des vorliegenden Verfahrens zeigen, daß kein hexagonales Selen vorhanden ist oder, sollte dies doch der Fall sein, daß dann dessen Menge unerheblich ist.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich also, daß man eine Grundplatte mit einer elektrophotographischen Schicht erhalten kann, die im wesentlichen aus glasigem Selen, möglicherweise mit kleinen Einschlüssen amorphen oder monoklinen Selens besteht, indem man geschmolzenes Selen mit Hilfe eines warmen indifferenten Druck- no gases auf eine heiße Grundplatte sprüht, deren elektrischer Widerstand geringer als derjenige des Selens ist und deren Temperatur unter derjenigen des geschmolzenen Selens liegt. Auf diese Weise bildet sich eine glasige Schicht, die vor der Bildung irgendwelchen hexagonalen kristallinen Selens erstarrt. Es ergibt sich also eine Grundplatte mit einer haftenden Schicht aus glasigem Selen, welche im Dunkeln eine elektrostatische Ladung festzuhalten vermag, aber diese bei Belichtung schnell abfließen läßt.

Um die Spritzvorrichtung im Dauerbetrieb betreiben zu können, kann man sie mit einem Förderer und einer Rohrleitung zur stetigen Zuführung von Selen und Druckgas ausrüsten. Das Verfahren eignet sich daher zur Massenfertigung elektrophoto-

graphischer Platten mit einer Schicht aus glasigem Selen von ausgezeichneten Eigenschaften.

Zwar ist die Erfindung vorstehend an Hand besonderer Ausführungsbeispiele erläutert worden, doch ist sie auf diese Ausführungsbeispiele nicht beschränkt.

Claims (12)

1. Patentansprüche:

   ίο i. Elektrophotographische Platte, bestehend

   aus einer leitenden Grundplatte und einer glatten, einheitlichen, erhärteten, aufgesprühten, fest haftenden Schicht aus glasigem Selen.
2. 2. Elektrophotographische Platte nach Anspruch i, bestehend aus einer leitenden Grundplatte und einer glatten, gleichförmigen, erhärteten, aufgesprühten, fest haftenden Schicht aus glasigem Selen von einer Starke zwischen 0,002 und 0,25 mm.
3. 3. Elektrophotographische Platte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht aus glasigem Selen nach dem Aufsprühen und Erhärten metallographisch poliert ist, keinen merklichen Anteil an Selen der hexaas gonalen Kristallform enthält und eine Stärke von 0,013 bis 0,051 mm hat.
4. 4. Elektrophotographische Platte nach Anspruch ι oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die festhaftende Schicht aus glasigem Selen einen Zusatz von 0,1 bis 3 Gewichtsprozent Schwefel enthält.
5. 5. Verfahren zum Herstellen einer elektrophotographischen Platte nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Selen zunächst bis auf eine Temperatur erhitzt wird, in der es geschmolzen und genügend dünnflüssig ist und einen hinreichenden Wärmeinhalt aufweist, um das Zerstäuben und Aufspritzen ohne Bildung einer ununterbrochenen Schicht aus hexagonal en Kristallen auszuhalten, und daß dann das erhitzte Selen mit Hilfe eines etwa auf die gleiche Temperatur erhitzten indifferenten. Gases auf eine erwärmte Grundplatte aufgestäubt wird, deren elektrischer Widerstand geringer als derjenige des Selens ist und deren Temperatur diejenige des geschmolzenen Selens nicht überschreitet, worauf die aufgesprühte Schicht zur Erhärtung des Selens gekühlt wird.
6. 6. · Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen reines Selen geschmolzen und auf eine Temperatur von 240 bis 400°' C erhitzt und dann mit einem Strom eines indifferenten, auf 225 bis 350⁰ C erhitzten Gases auf eine Grundplatte zerstäubt wird, die eine Temperatur von 180 bis 220⁰ C und einen elektrischen Widerstand von höchstens i©¹⁰ Ohm/cm aufweist.
7. 7.. Verfahren nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen reines Selen unter Ausschluß von Luft auf eine Temperatur von 250 bis 375° C erhitzt und nebeiförmig mittels eines indifferenten Druckgases mit einer Temperatur von etwa 260⁰ C und einem Druck von 4,2 bis 5 Atm. zerstäubt und auf eine im Abstand von 22 bis 45 cm von der Spritzdüse befindliche Platte aufgesprüht wird, deren elektrischer Widerstand höchstens io⁵ Öhm/cm und deren Temperatur etwa 200° C beträgt, worauf die besprühte Platte an der Luft abgekühlt wird.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen reines Selen auf eine Temperatur von 240 bis 400 ° C erhitzt und dann mit Hilfe eines indifferenten, auf 2125 bis 350⁰ C erhitzten Druckgases mit einem Druck von 3,5 bis 5,6 Atm. zerstäubt und auf eine in verhältnismäßig kurzem Abstand von der Spritzdüse angeordnete Grundplatte aufgesprüht wird, die eine Temperatur von 180 bis 22o° C aufweist und einen elektrischen Widerstand von höchstens etwa io⁵ Ohm/cm hat, worauf die besprühte Platte an der Luft bei Zimmertemperatur abgekühlt wird, um alsdann unter Wasser auf metallographischem Wege poliert zu werden.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß geschmolzenes Selen auf eine leitende, eine Temperatur zwischen 180 und 22ö° C aufweisende Grundplatte aufgesprüht wird, um einen Überzug zu bilden, der schnell zu glasigem Selen erstarrt, worauf die besprühte Platte bei Zimmertemperatur abgekühlt wird.
10. ro. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug nach dem Abkühlen bei einer Temperatur unter 50⁰ C glattpoliert wird.
11. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Polieren unter Wasser durchgeführt wird.
12. 12. Verfahren nach Anspruch 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Selen eine Beimischung von ο, ι bis 3 Gewichtsprozent Schwefel zur Herabsetzung der Zähigkeit der Schmelze enthält.

    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

    1 5467 10.