Электрофотографический многослойный материал Советский патент 1982 года по МПК G03G5/08 

(5) ЭЛЕКТРОФОТОГРАФМЧЕСКИЙ МНОГОСЛОЙНЫЙ МАТЕРИАЛ

. Изобретение относится к электрофотографии, в частности к электрофотографическому материалу, применяемому для noлyчeнV1я электростатическо го изображения. Электрофотографический элемент, состоящий из.подложки в виде пластины или цилиндра и фотопроводящегоизолирующего слоя, применяют для образования, изображения путем равномер ной зар)ядки поверхности с последующим экспонированием активирующимэлектромагнитным излучением, способн селективно рассеивать заряд на оСвещенных участках фотопррводящегоизолирующего слоя при однсбременном. сохранении заряда на неосвещенных участк.зх, и проявлением скрытого электростатического изображения отложением тонко измельченных электроскопических частиц на поверхности фотопроводящего изолирующего Слоя. Известен электрофотографический материо1Л, состоящий из трех фотопроводящих-изолирующих слоев, один из которых аморфный селен, применяемый в композиции с неорганическими слоями 13. Недостаток этого материала - отсутствие барьерного слоя между электропроводящей подложкой и слоем аморфного селена, ограничивающего инжекцию носителей заряда из подложки. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является электрофотографический многослойный материал; состоящий из напыленного в вакууме на электропроводящую подложку тонкого слоя As-Se с примесью таллия и поверх него нанесенного слоя аморфного селена или сплава As-Se. Преимуществом данного материала является наличие тонкого блокирующего С.ЛОЯ As-Se с примесью таллия, расположенного между электропроводящей подложкой и фотопроводящим слоем, предотвращающего инжек391

цию носителей зарядов из подложки в фотопроводящий слой и способствующего равномерной двухполярной зарядке электрофотографического материала 2.

Однако в известном материале фотопроводящая поверхность во время работы подвергается воздействию окружающей среды, в частности он воспринимает истирание, многократное химическое, тепловое и световое воздействие. Это приводит к постепенному ухудшению электрических характеристик фотопроводящего слоя, что вызывйется появлением дефектов и царапин, а также кристаллизации на поверхности, локализованных участков устойчивой проводимости, которые не в состоянии удерживать электростатический заряд.

Цель изобретения - повышение износоустойчивости, устранение кристаллизации фотопроводящего слоя и увеличение фоточувствительности электрофотографического материала, а также повышение устойчивости к химическому и световому воздействию, что увеличивает тиражеспособность электрофотографического материала.

Эта цель достигается тем, что электрофотографический многослойный материал, состоящий из электропроводящей подложки, блокирующего слоя, фотопроводящего-изолирующего слоя из аморфного селена, дополнительно содержит фоточувствительный слой, нанесенный на фотопроводящий-изолирующий слой, при этом фоточувствительный слой выполнен из триселенида мышьяка. Кроме того, в качестве фоточувствительного слоя возможно использовать триселенид мышьяка,содержащий пpимeqи таллия, теллура, серы или сурьмы в количестве 0,010,2 вес..

На фиг.1 показан электрофотографический многослойный материал,представленный в виде пластины; на фиг. 2 - спектральное распределение фоточувствительности предлагаемого материала,

Электрографический моногослойный материал состоит из электропроводяей подложки 1 и трехслойной системы фотополупроводников, содержащей блокирующий слой 2, фотопроводящий-изолирующий слой 3 и верхний фоточувствительный слой 4. Рекомендуется подложка 1 из любого подходящего

kk64

элект-ропроводящего материала, например алюминия, стали, латуни г, и меди. Подложка может быть жесткой или гибкой и иметь любую требуемую 5 толщину. Типичные подложки включают гибкие ленты, листы,полосы, пластины, цилиндры и т.п. Подложка может быть слоистой, состоящей из пластика, покрытого тонким слоем алюминия

0 или окиси меди, а также стекла,покрытого тонким слоем хрома или окиси олова. В качестве блокирующего слоя 2 возможно применение известных полупроводников р- и п-типа,например кристаллического Se, As-Se, Se-Tc, Ga,Se, и др., a также , который предотвращает . инжекцию электронов из подложки 1 в фотопроводящий слой аморфного

0 селена 3 и способствует равномерной зарядке фоточувствительного материала в случае положительной полярности. Толщина блокирующего слоя 2 должна быть равной 0,5

5 3,0 мкм (предпочтительно 2 мкм), а слоя аморфного селена 3 в пределах 10-80 мкм. Для обеспечения наибольшей износоустойчивости, кристаллизационной стойкости и фоточув- ствительности- материала предлагается нанести тонкий (0,1-1,5 мкм) верхний слой 4 из триселенида мышьяка или сплава As SejiEj, где Z таллий, теллур, сера или сурьма, а X 0,01 - 0,2 вес.%.

Пример 1. Электрофотографический многослойный материал изготовляют в камере с вакуумом 1 5 10 торр в. следующей последовательности. Электропроводящую

подложку нагревают до 80-150 0 (предпочтительно до и термическим . распылением триселенида мышьяка наносят тонкую (толщиной до 3 мкм) пленку, обладающую хорошей адгезией. Далее на блокирующий слой напыляют слой аморфного селена толщиной 10-80 мкм в зависимости от подложки, температура которой поддерживается в пределах SO-SO C. Последующий слой триселенида мышьяка, определяющий в основном фоточувствительность материала, напыляют при температуре подложки 80-85°С до толщины 1 мкм. Изготовленный многослойный материал, состоящий из алюминиевой подложки, блокирующего слоя триселенида мышьяка толщиной 2 мкм,фотопроводящего-изолирующего слоя

аморфного селена толщиной 25 мкм и фоточувствительного слоя триселенидь мышьяка толщиной 1 мкм, заряжается коронным разрядом до положительного потенциала 1000 3 и отрицательного 00 В, другие параметры указаны в таблице.

Спектральное распределение фоточувствительности предлагаемого электрофотографического материала, заряженного положительно показывает кривая 0) а кривая с( показывает для сравнения спектральное распределение фоточувствительности двухслойного материала, состоящего из блокирующего слоя триселенида мышьяка толщиной 2 мкм и слоя аморфного селена толщиной 25 мкм, с потенциалом зарядки В (фиг.2).

Пример 2. Электрофотографический многослойный материал изготовляется так же, как и в примере 1, кроме верхнего фоточувствительного слоя, в качестве которого напыляется слой As SCiZx где Z таллий, теллур, а х 0,01-0,2 вес Л толщиной мкм при температуре подложки бО-ЭО С. Добавление в триселенид мышьяка небольших концентраций высокоплавких элементов таллия, теллура улучшает механические свойства материала, увеличивает фоточувствительность в красной области спектра , а также интегральную чувствительность материала в 1,5 раза по сравнению с материалом, представленном в примере 1 ;См.таблицу) .

Пример 3. Электрофотографический многослойный материал изготовляется также, как и в примере 1, кроме фоточувствительного слоя, в качестве которого напыляют слой из триселенида мышьяка с примесью серы в количестве 0,05-0,, при температуре подложки 80-85 С. Основные параметры представлены в таблице.

Пример k. Злектрофотографический многослойный материал изготавливают в вакуумной камере с давлением остаточных газов торр методом последовательного напыления полупроводников на нагретую до 80-90°С электропроводящую подложку. В качестве блокирующего слоя напыляют сплав Se-Te, где теллур составляет до 20 вес.%, а толщина 2-3 мкм. Далее на блокирующий слой наносят фотопроводящий-изолирующий слой аморфного селена толщиной 20-50 мкм, а в качестве фоточувствительного слоя напыляют слой из триселенида мышьяка толщиной 0,51 мкм. Основные параметры этого материала представлены в таблице.

Пример 5. Электрофотографический многослойный материал изготовляют аналогично примеру k, кроме блокирующего слоя, в качестве

которого применяют кристаллический селен. Блокирующий слой из кристаллического селена получают посредством напыления аморфного селена со скоростью 0,1-0,5 мкм/мин на под-.

ложку при 90-100°С. Параметры многослойного материала представлен в таблице.

Тонкий осажденный слой, имеющи.й толщину около 1 мкм, показывает

хорошие электрофотографические характеристики потому, что такой фоточувствительный материал, как триселенид мышьяка, обладает высокой способностью к поглощению света.

Почти все световые лучи поглощаются в поверхностном слое таким образом, что свободные носители зарядов, возбужденные поглощенным светом, легко перемещаются под действием

электрического поля на более далекое расстояние. В связи с этим толщину фоточувствительного слоя it необходимо устанавливать в зависимости от степени поглощения света.

Улучшение электрофотографических характеристик связано с тем, что по сравнению со слоем аморфного селена твердость триселенида мышьяка,сое- тавляющего верхний слой электрофотографического материала, больше в 3 раза, также как и фоточувствительность к активирующему электромагнитному излучению в видимой области спектра превышает максимальную фоточуБствительность аморфного селена. Интегральная фоточувствительность предлагаемого материала, где верхним слоем является триселенид мышьяка, равна 0,,92 лк зависимости от освещённости, что в 6-9 раз больше фоточувствительности слоя аморф- : ного селена. Добавление в верхний слой триселенида мышьяка примесей таллия, теллура, серы или сурьмы в количестве 0,01-0,2 весД усиливает положительные свойства электрофотографического материала, в частности и As2SejSbQ, увеличивают максимальную фоточувствитель7 91Uii68

ность в 1,5 раза. Увеличение тираже-чает поверхностную кристаллизацию

способности обусловлено повышеннойфотопроводящего - изолирующего слоя. кристаллизационной стойкостью электрофотографическрго многослойногоВ таблице.даны основные.параметры

материала, так как верхний слой три-5 свеженапыленных электрофотографичесселенида мышьяка практически исклю-ких многослойных материалов.