Способ измерения поверхностной проводимости фоточувствительных слоев электрофотографических носителей записи

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОЙ ПРОВОДИМОСТИ ФОТОЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ СЛОЕВ ЭЛЕКТРОФОТОГРАФИЧЕСКИХ НОСИТЕЛЕЙ ЗАПИСИ, включшощий сенсибилизацию слоя нанесением на его поверхность электрического заряда, экспонирование штриховой миры для создания скрытого электростатического изображения, на нем с пространственно периодическим распределением потенциала и расчет величины поверхностной проводимости по оценке спада потенциала после экспонирования, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений и расширения диапазона измерений, проводят непосредственное измерение потенциала на пробельных и штриховых элементах скрытого изображения в момент конца экспонирования и через релаксационное время, а поверхностную проводимость рассчитывают По формуле iKSjllJfeeir и;-и ЕЕо ( &п1се -j н . , i°-5U° 11 U со C6 r -J CB где йд - поверхностная проводимость СЛОЯ| Б - относительная диэлектрическая проницаемость материала слоя; EQ- 8,8510 Ф/м - электрическая постоянная; о - толщина слоя; со - пространственная частота линий; t релаксационное время, равное длительности интервала от момента окончания экспо (Л нирования до момента 2-го измерения потенциалов; и ев - потенциал пробельного элемента изображения в момент времени {;; UT - потенциал штрихового элемента изображения в момент „ времени t; Uf - потенциал штрихового элемента изображения в момент конца экспонирования; UCB- потенциал пробельного элемента изображения в момент tc конца экспонирования.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 4(51) G 03 С 13/00 где „

ГОСУДАРСТВЕККЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3686181/28-12 (22) 04. 01. 84 (46) 15.06.85. Бюл. N 22 (72) В.M.Ôèòüî, Н.П.Дуць, В.И.Барба и Б.И.Кучер (53) 772.93(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 959025, кл. G 03 G 5/07, 1980. (54) (57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОЙ ПРОВОДИМОСТИ ФОТОЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ

СЛОЕВ ЭЛЕКТРОФОТОГРАФИЧЕСКИХ НОСИТЕЛЕЙ ЗАПИСИ, включающий сенсибилизацию слоя нанесением на его поверхность электрического заряда, экспонирование штриховой миры для создания скрытого электростатического иэображения. на нем с пространственно периодическим распределением потенциала и расчет величины поверхностной проводимости по оценке спада потенциала после экспонирования, отличающийся тем,что, с целью повышения точности измерений и расширения диапазона измерений, проводят непосредственное измерение потенциала на пробельных и штриховых элементах скрытого изображения в момент конца экспонирования и через релаксационное время,аповерхностную проводимость рассчитывают по формуле поверхностная проводимость слоя; относительная диэлектрическая проницаемость материала слоя;

8,85.10 Ф/м — электричес-(2 кая постоянная; толщина слоя; пространственная частота линий; релаксационное время, равное длительности интервала от момента окончания экспонирования до момента 2-ro измерения потенциалов; потенциал пробельного элемента изображения в момент времени 1; потенциал штрихового элемента изображения в момент времени t; потенциал штрихового элемента изображения в момент конца экспонирования;

"сь — потенциал пробельного элемента иэображения в момент конца экспонирования.

1161912

Изооретенке относится к электрографик и может быть использовано при, разработке электрофотографических и фототермопластических слоев.

Цель изобретения — повышение точности измерений и расширение диапазона измерений.

На фиг. 1 изображена блок-схема установки измерения поверхностной проводимости фоточувствительных сло!

О ев электрофотографических носителей записи; на фиг. 2 — структура штриховой миры; на фиг. 3 — структура слоя электрофотографического носителя в момент конца экспонирования.

Сущность предлагаемого способа заключается н том, что изменение зарядного рельефа из-за поверхностной и объемной проводимости регистрируют двухканальным электрометром с применением специального измерительного зонда, что и позволяет измерять поверхностную проводимость в широком диапазоне с высокой точностью за счет учета объемной проводимости.

Установка измерения поверхностной проводимости состоит из электрометра 1, измерительного прибора 2, динамического зонпа 3. Образцом для исследований служил фоточунстнитель- 30 ный слой 4, нанесенный на подложку

:) с токоиронодящим покрытием 6. Зонд

3 электрометра состоит из непрозрачного электрода. 7 с контактной площадкой 8 и прозрачного электрода 9, с контактной площадкой 10, напыленных на кнарценую подложку 11.

Способ осуществляют следующим образом.

Зарядку фоточувствительного слоя 40

4, нанесенного на подложку 5 с токопроводящим покрытием 6, производят осаждением заряда коронным разрядом.

Далее с помощью электрометра 1 проводят измерение поверхностной проводи- 45 мости слоя 4. После этого экспонируют слой 4 через измерительный зонд 3.

В местах засветки происходит генерация электрофотографических носителей, которые нейтрализуют н этих местах 50 поверхностный заряд. В момент конца экспонирования иа поверхности слоя 4 сформировано зарядное изображение, показанное на фиг. 3. Контроль за о значением потенциала U s пробельных

Q элементов изображения и 1) штриховых элементов иэображения проводят электрометром. За счет поверхностной и (4) т/8

4- 1

u,Ю= — u(x<>dx

5/8Т

1 ((,(U„(tl- —, u(x,Ц „

3/)хТ (9) объемной проводимостей происходит о выравнивание потенциалов и U

Теоретическое обоснование предлагаемого способа заключается в следующем. Тепловая релаксация поверхностного заряда описывается уравнением непрерывности

+д ч =О, 1 где 1 — плотность токов;

q — плотность зарядов.

Исходя из (1), для двухмерного случая получаем ао « d а и

Я E e„3 з (2) где G — поверхностная удельная про6 нодимость объемная удельная проводимость °

Введем обозначение

d (г (3)

Ъ бч

Тогда уравнение (2) примет вид

" — ЬU. д0 г д и (5) д Эхг

Решение уравнения (5), исходя из вида функции, изображенной на фиг. 3, будет

-Ь с!а к ыч()а 4

0 хМ =e — +Е a„(os кях.е /(6)

Кс где а — коэффициент разложения функции н ряд Фурье;

7) (.) = — — пространственная частоТ та измерительного зонда с периодом Т.

После нахождения коэффициентов Фурье решение (6) уравнения (5) примет вид ((М! = е " (-, ((), х ) !) „1, „ (() с () с 1„„„, „

2 2

-MK t (О О -4(,) ()а хХ Е ; (1т (св) со 2с) к Е +

g (!),-(), )сосхих.e ). ())

Так как электрометр регистрирует среднее значение измеренной величины, найдем эти значения по формулам

11619 мости.

Используя (7) и на основе () (8) и (9) н аходим средние значения

2 2

-И (о о 4 о о "1 uu„) —,(uò uÄ)е

2 2 2 2

2 о а 4ис!,1 4 о о -9u(6t, +„—,(0,-U, )e „, (О, -О, е !

2

-ЫХ1 о о 4 о î -Qo! тт, 0щ(t)=e — (От+3U,BI q(0 -0CB e + - 1(2 о о -4яо 4 4 о о -9 c4 "-1

2 1 2 1 г (,- сб 9 <2 т са! (11) !!

Исходя из (10) и (11), находим значения коэффициентов

15 о (0T т30св

Ь СЬ 2(0, 0, („2) о о (6 0т (1„0 о (13) 20 имеем о о

ЯЯ 1 16 т сВ т св 25 (14)

ЯЕа т (j ñ " 0 0 ) ° (15) Экспериментальная проверка предлагаемого способа проведена на практически применяемых органических фоточувствительных слоях. Фоточувствительный слой толщиной 3 — 15 мкм и с диэлектрической проводимостью 6=2,9 наносят па стеклянные подложки с токопроводящим прозрачным покрытием.

12 4

В качестве фоточувствительного слоя используют поликарбазолилсилоксан, сенсибилизированный тринитрофлуореноном в количестве 10-50 мол.%.. Толщину слоя определяют на МИИ-4. Зарядку проводят скоротроном как положительной, так и отрицательной короной.

Измерение поверхностной проводимости проводят с помощью зондов с разным периодом Т (0,4-4 мм) измерительной решетки. Затем проводят экспонирование изображения зонда на поверхность слоя. Одновременно с экспонированием проводят измерение поверхностнои проводимости. Сигналы с электрометра ре-"гистрируют с помощью двух двухкоординатных самописцев Н306. На основании измерений поверхностной проводимости выбирают время экспонирования так, чтобы уменьшение потенциала в освещенных местах было не менее 50% от начального значения. После окончания экспонирования происходит выравнивание потенциала в освещенных и неосвещенных местах. Так как точность измерения поверхностной проводимости электрометром составляет 3%, то изме1 ят рение потенциалов У и U провод до того момента времени, когда разница ица между значениями была не меньше

20% от величины Ут.

Преимуществами предлагаемого способа по сравнешпо с прототипом является возможность измерения поверхност-IZ ной проводимости в диапазоне 10

10 Ом и повышение точности измерений за счет учета объемной проводи1161912

Составитель В.Аксенов

Редактор М. Бандура Техред О. Ващишина Корректор И.Эрдейи

Заказ 3968/49 Тираж 448 Подписное

ВЯИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4