Способ получения электрофотографического носителя Советский патент 1991 года по МПК G03G5/08 

Изобретение относится к электрофотографии и может быть использовано в промышленном изготовлении промежуточных носителей изображения.

Целью изобретения является повышение качества носителя.

Способ изготовления электрофотографического носителя осуществляют следующим образом.

На подогретую металлическую подложку в вакууме наносят селеновый слой толщиной 40 - 100 мкм. В начале процесса нанесения в вакуумную камеру вводят кислород а составе воздуха или его соединений в газообразной или паровой фазе с обеспечением контакта с поверхностью испаряемого селена. При контакте молекул кислорода с горячей поверхностью селена образуется летучее соединение - селеновый ангидрид. Молекулы ангидрида возгоняются и конденсируются на поверхности подложки с образованием поперечных молекулярных связей. Легирование ведут при температуре подложки 70 - 85°С и давлении в вакуумной камере - мм рт. ст., причем время легирования составляет 10 - 15% от общего времени напыления.

Качество фотопроводникового слоя сильно зависит от температуры подложки в

процессе нанесения селена. Для обеспечения достаточной механической прочности слоя металлическую подложку предварительно оксидируют. Несмотря на то что после оксидирования подложку тщательно промывают, высокопористое оксидное покрытие содержит большое количество абсорбированных химических соединений, которые в процессе нанесения селена на подложку диффундируют в селеновый слой,

что приводит к снижению темнового потенциала, усилению усталостных явлений, снижению фоточувствительности в красной и синей областях спектра.

Для нейтрализации отрицательного влияния подложки нанесение селенового слоя ведут при достаточно высокой температуре подложки (70 - 85°С), когда кристаллизация селена проникает с достаточно высокой скоростью. Образование сплошного кристаллического подслоя способствует концентрации дефектов на межфазовой границе, предотвращает инжекцию электронов с подложки за счет образования хорошего блокирующего контакта, расширяет спектр фоточувствительности селена в красной и синей областях спектра.

При температуре подложки ниже 40°С получаются селеновые слои, у которых отри(Л

о

$±

J ел

о ел

цагельный потенциал выше положительного или равен ему. Такие слои не обнаруживают светочувствительности в коротковолновой области спектра, обладают повышенной усталостью и значительным остаточным потенциалом.

Повышение температуры подложки до 55°С приводит к образованию биполярных слоев, у которых значения отрицательного и положительного потенциалов близки. Эти слои подвержены быстрому старению.

При повышении температуры подложки до 60 - 70°С происходит рост кристаллов сферолитного типа, начиная от подложки. В интервале температур 60 - 70°С интегральная фоточувствмтельность селенового слоя растет, а темновой спад уменьшается.

При температуре подложки 70 - 85°С фоточувствительность в сильнопоглощающем свете возрастает в основном за счет молекулярных и структурных преобразований, полимеризации и некоторого упорядочения молекул, а также в результате роста красной составляющей фоточувствительности.

При температуре подложки свыше 85°С происходит образование надмолекулярных структур в виде глобулярной плотно упакованной шаровой структуры, состоящих из свернутых в клубки макромолекул селена и мх групп в поверхностном слое. Этот про- цесс упорядочения структуры слоя завершается кристаллизацией всего слоя по толщине.

Скорость испарения характеризует кинетику процесса нанесения селена и зави- смт от давления в вакуумной камере при постоянной температуре испарителя. Так как давление насыщенных паров селена, ле- гированных кислородом, характеризует процесс испарения в условиях термодинамического равновесия, то перенасыщение приводит к нарушению этого равновесия и является причиной появления различных дефектов структуры осаждаемой пленки селена. Этим объясняется целесообразность небольших скоростей испарения селена при нанесении электрофотографических слоев, Уменьшение скорости нанесения за счет увеличения давления кислорода сверх 10 мм рт.ст. увеличивает усталость слоев на 20%, а уменьшение давления ниже мм рт.ст. приводит к увеличению скорости мсггаремия. Это ведет к засорению слоя ос- тзточными газами или другим нежелательным явлениям, например кристаллизации слоя в недопустимых пределах, что существенно влияет на качество электрофотогра- фического носителя изображения.

Время легирования отражается на качестве злектрофотсграфического носителя. Если время легирования составляет менее 10% от общего времени напыления, то происходит неполная очистка транспортного слоя от подвижных примесей донорного типа, что приводит к снижению фоточувствительности носителя в красной и синей областях спектра. Увеличение времени легирования свыше 15% от общего времени напыления способствует сквозному легированию всего транспортного слоя, что существенно влияет на неравномерность потенциала, контраст скрытого электростатического изображения, необходимого для качественного проявления.

Указанные параметры легирования селенового слоя ив начальной стадии нанесения покрытия являются оптимальными и

существенными признаками отличия от известных способов изготовления электрофотографических носителей.

Пример. На опытной ваккумной установке, изготовленной на базе серийно

выпускаемой промышленной установки УВМ-1200, изготовлены две опытные партии по 6 штук цилиндрических селеновых элехтрофотографнческих носителей. Селен испаряют из испарителя, установленного

параллельно оси подложки. При нанесении селена подложку равномерно вращают с угловой скоростью 6 об/мин. Партия 1. Нанесение селена на подложку ведут

при температуре подложки 70°С в течение 30 мин со скоростью 3,3 мкм/мин. На начальной стадии нанесения открывают нате- катель и устанавливают давление в вакуумной камере 1 мм рт.ст. и е течение 3,6 мин проводят легирование поликристаллического слоя селена при температуре испарителя 240°С.

Натекатеяь закрывают и формируют транспортный слой стеклообразного селена. По окончании нанесения селенового слоя натекатель вновь открывают и проводят легирование приповерхностного слоя селена. Затам испаритель выключают и температуру носителя снижают до 40°С Е течение 1 ммн. В камеру зпускают атмосферный воздух и носитель вынимают из камеры.

Партия, 2.

, Нанесение селена на подложку ведут при температуре подложки 80°С в течение

25 мин со скоростью 4,5 мкм/мин. Из начальной стадии нанесения открывают нате- катель и устанавливают давление в вакуумной камере мм рт.ст. и в течение 3,5 мин производят легирование поликристаллического слоя селена при температуре испарителя 260°С, натекатель закрывают л формируют транспортный слой стеклообразного селена.

По окончании нанесения селенового слоя производят легирование приповерхностного слоя селена и после выключения испарителя температуру носителя снижают до 40°С в течение 1 мин. В камеру впускают атмосферный воздух и носитель вынимают из камеры.

Способ поясняется таблицей.

Формула изобретения Способ по-учения электрофотографического носителя, включающий вакуумное напыление селена-на электропроводящую подложку с последующим формированием поверхностного легированного слоя селена, отличающийся тем, что, с целью повышения качества носителя, перед вакуумным напылением проводят напыление селена в среде кислорода при ее давлении 2 - мм рт.ст. в течение времени, равного 10 - 15% общего времени напыления, при этом подложку во время напыления нагревают при 70 - 85°С.

Изобретение относится к способу изготовления электрофотографического носителя и позволяет повысить качество носителя. Для этого до напыления в вакууме селена напыляют селен в среде кислорода при давлении 10 - 10 ммрт.ст. Время напыления составляет 10- 15% общего времени напыления. Температура подложки равна 70 - 85°С. 1 табл.