Способ изготовления гибкого составного электрофотографического материала и устройство для его осуществления Советский патент 1985 года по МПК G03G13/00 

Изобретение относится к электрофотографии, в частности к технологи ческим процессам получения электроф тографических материалов с использо нием вакуумного напыления. Целью изобретения является улучшение свойств материала путем повышения однородности структуры послед него и повьшение производительности устройства. Сущность изобретения заключается и том, что на две гибкие подложки, причем в качестве одной из них ис Пользуют прозрачную диэлектрическую пшенку, в вакууме напыляют фотополу проводниковые слои, после чего осуществляют под давлением диффузную сварку напыленных подложек в течение 1-10 мин,а затем полученный мате риал охлаждают до комнатной темпера туры путем переменног.о изгиба его в противоположных направлениях при одновременном охлаждении с изменени направления теплоотвода. На чертеже представлена схема ус ройства для осуществления предложен ного способа. Устройство содержит вакуумную ка меру 1, внутри которой расположены бобины 2, 3 и 4 с общим перемоточны механизмом равномерной протяжки. Камера 1 разделена на две части .А и В, соединенные пшюзами 5, 6 и 7. Кроме того, устройство содержит средство теплоотвода, выполненное в виде охлаждающих валиков 8, 9 и 10, расположенных с двух сторон ОТНОСИТЕЛЬНО лентопротяжного тракта, узлы диффузной сварки 11. В части А камеры 1 находятся испарители 12 и 13. . Устройство работает следующим об разом. В камере 1 устанавливают бобины 2, 3 и 4 с гибкими подложками. Обе подложки проводятся по лентопротяжному тракту и закрепляются на бобине 4. Далее включают систему вакуум рования и из камеры 1 откачивают воздух. Поскольтсу обе части А и В камеры соединены шлюзами 5, 6 и 7, давление бстаточных газов в обеих частях камеры будут отличаться примерно на 1-2 порядка. Затем включают перемоточный механизм, который с постоянной скоростью синхронно сматьюает гибкие подложки с обеих бобин. Подложку, сматьшаемую с бобин 2 и 3, предварительно нагревают перед напылением фотополупроводникового слоя до заданной температуры затем напыляют фотополупроводниковый слой определенной толщины. Затем подложка с напыленным слоем подается в узел диффузной сварки 11, где происходит касаниефотополупроводниковых слоев и их сдавливание за счет изгиба по вьшуклой поверхности слоев и их указанного узла. Далее гибкий составной электрофотографический материал попадает на валик 10, на котором изменяется направление изгиба и .отвода тепла ют получаемого материала.. За время прохождения материала (порядка 1-2 мин в зависимости от напыляемого фотополупровод- ника) происходит диффузионное смешивание фотополупроводниковых слоев в области сварки. При дальнейшем движении по лентопротяжному тракту электрофотографический материал попадает на охлаждаюш;ие валики 8 и 9, на которых происходит окончательное формирование гибкого составного электрофотографического материала при охлаждении последнего перед сматыванием в рулон, а также формирование механической формы электрофотографического материала, т.е. формы, которую принимает материал в отсутствии внешнего натяжения, когда слои его не испытывают внутренних напряжений. Чтобы не возникло направЛения преимущественного изгиба, направление изгиба на валиках 8, 9 и-10 поочередно меняется. Одновременно с этим осуществляется поочередно отвод тепла с разных сторон электрофотографического материала, что способствует также более однородной структуре фотополупроводникового материала. Охлажденный электрофотогра- фический материал в виде ленты наматьшается на приемную бобину 4. Пример 1. В качестве подложек используют два рулона полиэтилентерефталатной пленки толщиной 12 мкм. Ширина рулонов 340 мм. Пленки сматывают в вакуумной камере со скоростью 8 см/мин. Остаточное давление газов при напылении 10 мм рт.ст. Напьшяемый на обе движущиеся подложки фотополупроводниковый материал аморфный селен. Пары аморфного селена осаждаются на пленку, подогретую до 60-80 С, При этом в процессе напыления перегрев пленки предотвращается отводом избыточного тепла с обратной стороны пленки путем прижатия ее к термосатируемой металлической поверхности. Наличие диэлектрической пленки между термостатируемой поверх ностью и фотополупроводниковым слоем ухудшает условия теплоотвода, поэтому даже после прекращения конденсации паров селена конденсат у поверхности в течение примерно 0,3 мин находится в жидком состоянии при температуре плавления селена. Время напыления селенового слоя толрц ной 25-30 мкм составляет примерно 5-6 мин. За время, не превышающее указанного промежутка, синхронно дви жущиеся навстречу друг другу подложки с напыленными слоями вводят в плотный контакт друг с другом и ежимают. Для ускорения процесса диффузи уменьшают скорость отвода тепла от фотополупроводникового элемента путем выбора температуры поверхности. которой касается электрофотографичес-25

кий материал при сдавливании, до , что вьппе температуры поверхности,, которой касались подложки при напылении, и равняется максимально допустимой температуре для полиэтилентерефталатной пленки.В процессе диффузионной сварки сдавливание электрофотографического материала производится изгибом его с радиусом около 3-5 см сначала в одну, затем в другую сторону. Одновременно при этом меняется поверхность материала, контактирующая с термостатированной оверхностью. Этим достигается большая

однородность фотополупроводникового элемента и предотвращается возникновение заметных механических напряжений в фотополупроводниковом элементе.Время сварки составляет около 3060 с. Сила натяжения пленок при изгибе около 0,5 Н. Охлаждение электрофотографического материала до температуры, близкой к комнатной, осуществляют прижатием его к холод1

того, существенно отличаются толщины напыляемых слоев. На одну ленту напыляют слой толщиной 50-60 мкм, а на другую 2-5 мкм. При этом напраление изгиба при сварке такое, что более тонкий фотополупроводниковый слой находится внутри и ближе к нагретой до 12О термостатируемой поверхности. Естественно, при этом снижается производительность, но несколько снижаются требования по поддержанию технологического режима получения однородного фотополупроводникового элемента..

Пример 3. Отличие от первых других примеров состоит в том, что вместо одной из диэлектрических лент используют медную фольгу толщиной около 50 мкм. При формировании электрофотографического материала выбирают направление преимущественного изгиба ленты в направлении металлической фольги. Радиус изгиба в свободном состоянии около 0,7 м. 64 ным поверхностям (около ) поочередно с разньпс сторон так же, как это делалось при сварке в течение 7-10 мин. Длина электрофотографического материала, получаемого за одно напыление, достигает 50 м. Общая толщина электрофотографического материала около 80 мин. При записи электростатического изображения контраст достигает . Фоточувствительность 0,05 лк.. Неоднородности фотоэлектрическчх характеристик при смене направления освещения и полярности дрейфующих фотополупроводниковый элемент носителей заряда не обнаружено. Изменение характеристик по длине ленты материала лежит в пределах 15%, Радиус- изгиба свободной ленты около 1 м в направлении сматывания на приемную бобину. Пример 2. Отличие от предыдущего примера состоит в том, что скорость протягивания подложки уменьшается до 60 мм/мин и,кроме

1. Способ изготовления гибкого составного электрофотографического материала, включающий напыление фотополупроводниковых слоев в вакууме на две гибкие подложки, одна из которьк представляет собой прозрачную диэлектрическую пленку, диффузную сварку путам соединения под давлением с последующим охлаждением материала до комнатной температуры, отличающийся тем, что. с целью улучшения свойств материала путем повышения однородности структуры последнего, дополнительно после диффузионной сварки осуществляют формирование материала путем переменного изгиба его в противоположных направлениях при одновременном охлаждении с изменением направления теплоотвода, а диффузную сварку осуществляют в течение 1-10 мин. 2. Устройство для изготовления гибкого составного электрофотографического материала, содержащее вакуумI ную камеру, внутри которой расположены бобины, перемоточный механизм сл равномерной протяжки подложки, причем камера разделена на две части, соединяемые шлюзами, отличающееся тем, что, с целью повьшения производительности, оно имеет средство теплоотвода, выполненное в виде охлаждающих валиков, установлен ных с двух сторон относительно ленто00 протяжного тракта. со 05