Способ изготовления электрофотографического носителя Советский патент 1982 года по МПК G03G5/08 

Изобрэтение относится к электрографии и может быть использовано в электрофотографическом и телевизионном аппаратостроении.

Известен способ изготовления электрофотографического носителя, включающий нанесение оксидной пленки, состоящей из сплошного и пористого слоев, на металлическую подложку, дегазацию оксидной пленки, нагрев подложки, термовакуумное нанесение селена с последующим его охлаждением l.

Недостатком известного способа является то, что он не обеспечивает получение материала с высокой износоустойчивостью и фоточувствительностью.

Цель изобретения - создание способа изготовления электрофотографического носителя, обладающего чувствительностью в синей и красной областях спектра, а также повьлденной износоустойчивостью и адгезией селена к подложке.

Поставленная цель достигается тем, что на металлической, например, дюралюминиевой подложке, формируют оксидную пленку, состоящую из сплошной и пористой части пленки .

Такую пленку создают, например, путем электролитического анодирования.

Для очистки лабиринта разветвленных пор пленки от остатков влаги подложку подвергают термовакуумной дегазации в вакууме не ниже рт.ст. при 100-120с в течение 5-15 мин. После этого в той же вакуумной камере производят термовакуумное нанесение селенового покрытия на подложку. В процессе нанесения селен заполняет лабиринты пор оксидного слоя, чем обеспечивает высокую адгезию покрытия к подложке. Процесс нанесения ведут при постепенном повышении температуры подложки, например, от 40 до 85с в течение 2Q 20-60 мин. Нагрев подложки ведут со стороны свободной поверхности наносимого покрытия инфракрасным излучением. Для обеспечения температурно- временного режима отвод тепла от ложки осуществляют с помощью тепло25носителя, омывающего верхнюю понерхность подложки, при этом со стороны подложки формируют модифицироялиный подслой селена.

Толщина пористой части оксидм-й пленки на несколько порялкоп ш.г.итолщины ее сплсманой части, а толщина Qлoя модифицированного селена превышает толщину пористой части ок сидной пленки, в результате его шунтируются микродефекты подложки и оксидной пленки и повышается адгезия селена к подложке. Слой модифицированного селена на ращивают до тех пор, пока он не пре восходит по всей толщине пористую часть оксидной пленки, Электропроводность модифицированного подслоя на много (4-9) порядков превышает электропроводность аморфного селена, в результате чего этот подслой шунтирует электрические неоднородности подложки. Устранение электрических неоднородностей необходимо для улучшения качества электрофотографичЁских копий. Кроме того, по мере роста толщины модифицированного подслоя в само процессе нанесения селенового покры тия происходит дополнительная очист ка селенового слоя от ряда примесей за счет эффекта зонной очистки. Повышение температуры подложки ведут до образования приповерхностного сл толщиной 1-6 мкм, который обнаруживается как в микроскопе, так и другими методами. Приповерхностный сло обладает по сравнению с основной ма сой стекловидного селена, повышенно микротвердостью и износоустойчивост Общая толщина селенового покрытия с ласно предлагаемому способу может кйлебаться, например, от 50 до 120 и при этом высокая фоточувствительность покрытия обуслойлена наличием модифицированного подслоя, приповерхностного слоя и очищенного от примесей слоя стекловидного селена, расположенного между ними; Практически для получения многослойной высокочувствительной композиции тем пературу подложки в процессе нанесения покрытия поднимают до ниже температуры поверхностной крис таллизации селенового слоя. На фиг.1 показан селеновый элект рофотографический носитель; на фиг. пример температурно-временного режима нанесения селенового покрытия. Электрофотографический носитель включает подложку 1 из сплава алюминия, сплошную часть 2 оксидной пленки, пористую часть 3 оксидной пленки,имеющую разветвленный лабиринт пор, слой 4 модифицированного селена, полностью заполняющий лабиринты пористой части с толщиной на 1-5 мкм, перемещающей толщину пористой части пленки, слой стеклообразного селена 5 повышенной частоты толщиной 40-100 мкм и приповерхностный слой 6, обладающий повышенной микротвердостью и иэносоустойчивостью. Повышение адгезии селена к подложке необходимо для сохранения эксплуатационных качеств в электрографических носителях после возможных ударов при транспортировании и изменениях температуры. Кроме того, повышение адгезии значительно повышает тиражестойкость электрофотографического носителя при его использовании в ротационных электрофотографических аппаратах. Слой модифицированного селена 4 представляет собой частично закристаллизованный высокополимерный селен, степень кристаллизации которого изменяется от 90% у границы с оксидным слоем до 40% на границе состеклообразным селеном. При использовании в качестве исходного сырья чистого селена (содержание примесей не более 50 миллионных частей) граница между модифицированным и стеклообразным селеном не имеет признаков дендритного роста кристаллов. Модифицированный слой имеет толщину, большую толщины пористой части оксидной пленки, а его удельное сопротивление не менее, чем на 6 порядков меньше удельного сопротивления стеклообразного селена. В результате слой модифицированного селена полностью и однородно шунтирует оксидированную подложку. Таким образом, в предлагаемой конструкции слой модифицированного селена является электродом, обеспечивающим качественный электрический и механический контакт со стеклообразным селеном. Слой стеклообразного высокочистого селена 5 толщиной 40-100 мкм обеспечивает транспорт свободных носителей заряда без захвата на глубоких ловушках. Выбор толщины обеспечивает получение максимального потенциального рельефа скрытого электростатического изображения в электрофотографическом процессе. Оптимальная светочувствительность электрофотографического носителя по потенциальному рельефу обеспечивается при толщине слоя стеклообразного селена 70-90 мкм. При меньших толщинах потенциальный рельеф уменьшается из-за увеличения электрической емкости слоя стеклообразного селена, а при больших толщинах он уменьшается из-за уменьшения выхода фотогенерации. Приповерхностный слой б, по сравнению со слоем стеклообразного селена, обладает повышенной микротвердостью. Высокая светочувствительность электрофотографического носителя обусловлена наличием межфазовой границы между модифицированным и стеклообразным селеном и поверхностным слоем с одной стороны, а также наличием очищенного от примесей слоя стеклообразного селена. .Температурно-временной режим вкл чает в сеО.я следукядиё периоды (фиг tr - BpisMH дегазации оксидированной подложки перед нанесением селена, температура дегазации tr время нанесения селена на подложку, температуру подложки при этом постепенно повышают от 40 до 85Cj f время охлаждения подложки после нанесения селена на подложку. Скорост охлаждения 10 град/мин. Использование предлагаемого спос ба изготовления селенового электрофотографичеркого носителя дает возможность повысить фоточувствительность электрофотографического процесса, повысить тиражестойкость электрофотографических промежуточны носителей изображения, улучшить качество получения копий. Электрофотографический носитель имеет повышенную, по сравнению с известными, светочувствительность и износоустойчивость. Так, например, при длине световолн 450 нм, квантовый выход известных промыт ленных электрофотографических носителей фирмы Ренк Ксерокс в эксплуатационных режимах около 0,10,2, тогда как в сравнимых условиях квантовый выход электрофотографического носителя, изготовленных согласно предлагаемому способу составляет 0,3-0,4. Что же касается светочувствительности предлагаемого электрофотографического носителя в красных лучах, то она на порядок выше, чем у известных электрофотографических носителей. Повышение светочувствительности дает возможность использовать в электрофотографических аппаратах более простые и детиевые объективы, увеличить скорость копирования и улучшить качество копий в выбранной конструкции аппарата. Повышение износоустойчивости электрофотографического носителя и адгезии селена к подложке позволяет увеличить тиражестойкость электрофотографических носителей на 2030% в выбранной конструкции аппарата. Шунтирование оксидного слоя модифицированием селена позволяет значительно снизить требования к полупроводниковому производству электрофотографических носителей, снижается необходимый класс очистки воздуха помещения от пыли со второго до третьего, снижаются требования к очистке подложки, к вакуумнсЛ гигиене. Формула изобретения Способ изготовления электрофотографического носителя, .включающий нанесение оксидной пленки, состоящей из сплошного и пористого слоев, на металлическую подложку, дегазацию оксидной пленки, нагрев подложки, термовакуумное нанесение селена с последующим его охлаждением, отличающийся тем, что, с целью повышения износоустойчивости и фоточувствительности носителя за счет образования поверхностного слоя, нагрев подложки осуществляют непрерывно с постепенным повышением телгпературы от комнатной до температуры ниже температуры кристаллиации на , а термовакуумное нанесение .селена осуществляют одновременно с нагревом подложки, при этом время нанесения селена соответствует времени получения модифицированного подслоя толщиной, превышающей толщину пористого слоя оксидной пленки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Тазенков Б.А. и др. Процессы и аппараты электрофотографии. Л., 1972, с. 83.

ZO У О

Ю Фиг. г

0 &pe/w, ffw