Фоточувствительный материал

 

Союз Советских

Социалистических республик

О П И С Д„..Н;;,;Ит "Е (11) 449516

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕЙ е У (61) Зависимый от патента .— (22) Заявлено 28.05.71 (21) 1661656/23-4 (32) Приоритет 29.05.70 (31) 45787/70 (51) М. Кл. 03н 5/08

Государственный комитет

Совета Мнннотроо СССР по делам нзооретеннй н открытий

И

3) Япония публиковано 05 11.74, Бюллетень № 41 (53) УДК 772 932 (088.8 ) Дата опубликования описания 19.04.75 (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Конти Киносита и Тададзи Фукуда (япония) (71) Заявитель

Иностранная фирма

"Кацурагава Денки Кабусики Кайся" фпония) (54) ФОТОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ тельного слоя со стороны электропроводяшего слоя.

Обычно между слоем с низким удельным сопротивлением и электропроводящим слоем вводят слой из чистого металла или располагают второй изоляционный слой.

Кроме того, слой из чистого металла и второй изоляционный слой можно поместить между фоточувствительным и электропроводяшим слоями.

На фиг.1 а-в изображена схема распределения зарядов в фоточувствительном материале, содержащем фоточувствительный слой с постоянной внутренней поляризацией; на фиг.2 - фоточувствительный и электропроводяший слои, находящиеся в омпческом контакте; на фиг. 3 и фиг. 4предлагаемый фоточувствительный материал; на фиг. 5 - схема аппарата для вакуумного осаждения паров при изготовлении фоточувствительного материала.

Фоточувствительный материал содержит прозрачный высокоизоляционный слой 1, фоточувствительный слой 2 и электропроводящий слой 3, составляющие единое целое., Изобретение относится к фоточувствительному материалу, предназначенному для электрофотографии, I

Известен фоточувствительный материал для электрофотографии, содержащий высоко- 5 изоляционный прозрачный слой с постоянной внутренней поляризацией и электропроводящий слой, связанные как одно целое.

Для повышения эффективности образования скрытого изображения и обеспече- 1О ния высокой разрешающей способности обычно увеличивают толшину фоточувствительного слоя.

Однако при высокой скорости цикла имеет место усталость, или гистврезпс, l5 обусловленный появлением остаточного заряда, вызывающего понижение способ-. ности роточувствительного материала к образованию скрытого изображения.

11ель изобретения. — устранение эффекта остаточного заряда - достигается тем, что между фоточувствительным и электропроводяшим слоями расположен слой с низким удельным сопротивлением, состав которого близок к составу фоточувстви449516, 4

Фоточувствительный слой содержит фотопроводник Я Те, имеющий проводилюсть P - типа и множество уровней захвата зарядов. На фиг. 1 а показано

I распределение зарядов после равно мерной зарядки поверхности слоя 1 отрицательным зарядом, который вызывает миграцию носителей зарядов и создает тем самым внут реннюю поляризацию. Поскольку фотопроводник имеет проводимость P - - типа,,(.l0 носители положительных зарядов в свобод- ( ном состоянии под действием отрицательного заряда, нанесенного на изоляционный слой, мигрируют сквозь фоточувствительный слой и улавливаются на границе раздела между фоточувствительным и изолашюнным слоями. Знак плюс обозначает задержанные заряды. На втором этапе наносят положительный заряд на поверхность изоляционного слоя 1 одновременно с экспонированием изображения на слой 2

25 через изоляционный слой. На левой и правой половине. фиг.16 показаны участки, cooree ствуюшив светлым и темным участкам экспонированного изображения соответственно. На светлых участках под влиянием положительного заряда, вновь нанесенного на изоляционный слой, носптели положи тельных зарядов мигрируют через фото- ЗО чувствительный слой н создают распре деление зарядов. показанное на левой половине фпг.16. На темных участках заряд, задержанный на границе раздела, остается неизменным, так как миграция зарядов в фоточувствительном слое отсутствует. Па второй стадии процесса заряд нанося г таким образом, чтобы поверхностный потенциал изоляционного слоя стал равномерным. Нанесение поло жптепьпого заряда на изоляционный слой ограничивается темными участками и тем самым создается распределение зарядов, показанное на правой половине

45 фш .1о, прп ко" îðîì плотность положительно и заряда отличается от плотности заряда на светлых участках, показанных .на левой половине фиг.16. Задержанный заряд (плюс) вновь возбуждается, когда скрытое изображение равномерно облучают

50 светол, например светом электролампы или лампы дневного света, для образования новых свободных носителей зарядов.

1 аким образом, изменяют распределение зарядов на участках, соответствующих

55 темным участкам изображения, как показано на фигуре 1в.

По окенчании распределения зарядов, показанного на фиг. 1в, скрытое изображение, образованное на второй стадии, имеет различные плотности положительного заряда на разных участках, соотвеь» ствующих экспонированному иэображению, и может быть проявлено любым пригодным способом. Проявленное порошковое изображение может быть перенесено на регистрирующий материал, например на бумагу., фоточувствительный матвриал возвращают в исходное состояние дйа следующего цикла работы, стирая оставшееся скрытое изображение и удаляя остаток проявителя.

До тех пор дока фоточувствительный и электропроводящий слои находятса в двух;стороннем контакте, носители зарядов, мигрирующие в направлении электропро;водящего слоя в процессе второй и после.дующих стадий, задерживаются на участках фоточувствительного слоя рядом с электропроводяшим слоем (фиг.2) и не мог ут освободиться вследствие сильного поглощения света применяемым фоточувствительным материалом, создавая тем самым остаточный заряд, который вызывает гистерезис и не позволяет полностью разделить заряды в поспедуюшпх циклах работы. Эффект гистерезиса аккумупнруетсн в соответствпн, с числом циклов, ограничивая тем самым срок службы фоточувствительного лмтериала, Там, где между фоточувствительным и электропроводащпл слоями расположен второй изоляционный слой, эффект гпстерьэиса особенно значителен вследствие блокировки зарядов вторым изоляционным слоем.

При использовании предлагаемого фоточувствительного материала (фиг.3) между слоем 4 с низким удельным сопротивлением и слоем 3 не будет дискретной границы раздела. В модифицированном фоточувствительном материале (фиг,4) второй изопя» ционный слой 5 расположен между слоем

4 и споем 3. В известном фоточувствительном материале, в котором слой 2 жестко связан со слоем 3, трудно создать двухсторонний омический контакт между ними. Поэтому на.- поверхности раздела имеет место явление блокировки зарядов, вызывающее нежелательный гистерезис.

Применение слоя 4 с низким удельным сопротивлением, который не задерживает или почти не задерживает носителей зарядов, например слоя из сплава SeTe c большим содержанием Те, не препятствует

449516

6 миграции носителей зарядов в этом слое.

Носители зарядов, мигрируюшие в направлении электропроводяшего слоя, легко достигают слоя с низким удельным сопро- . тивлением и накапливаются в нем в виде свободных зарядов. Таким образом устраняется возможность создания гистерезиса, что позволяет многократно использовать предлагаемый фоточувствительный материал при высокой скорости цикла.

Электропроводяший слой изготовляют из металла или иэ любого материала, I имеющего относительно низкое сопротивле ние, например из тонкой металлической фольги, электропроводяшей бумаги и электропроводяшего стекла.

Для изготовления фоточувствительного слои и слоя с низким удельным сопротивлением могут применяться различные материалы. Например, для изготовления фоточувствительного слоя иэ S978 можно применять смеси с различным

° /Ъ 1 содержанием и Те. Для этого пары чистого Те или смеси Те и Se, содержа- щей незначительное количество Яе, осажда ют на поверхность электропроводяшего слоя, на слой Те наносят слой из сплавов

Те и Se с меньшим содержанием Те и на этот слой наносят слой, состоящий из одного Яе или из Яе с весьма малым содержанием Те. В этом случае между электропроводяшим. и фоточувствительным слоями образуется слой, в котором содержание фоточувствительного материала с постоянной внутренней поляризацией постепенно изменяется. Слой Те или слой, обогащенный Те, смежный с электропроводяшим слоем, исключает неполный омический контакт с электропроводяшим слоем, а следовательно, и задержку носителей зарядов. В слое из $е или g eTe могут быть диффуэно распределены медь или алюминий.

В модифицированном фоточувствительном материале (фиг.4), содержащем изоляционные слои или слои 1 и 5, блокирующие токи расположенные по обеим сторонам слоя 2, слой 4 с низким удельным сопротивлением полностью исключает возникновение потока носителей зарядов между слоем 2 и слоем 3. Функцию второго изоляционного слоя может также,.

BblllollHQTb металлический электрод с окисным покрытием.

Слой с низким удельным сопротивлением может быть получен посредством вакуумного осаждения.

Пример 1. В бункер 6 аппарата, изображенного на фиг.5, засыпают сплав, g еТе, содержащий 16 мол.% Те, в бункер

7 - сплавgeTe, содержащий 40 мол.% Те, . и в лодочку 8 — чистый Те, используя все компоненты в виде порошка. В верхней

: части аппарата располагают тонкую алюминиевую подложку 9 толщиной 1 мм, . покрытую пленкой из поликарбонатной щ смолы толщиной 2-4 мк, и под ней заслонку 10. После вакуумирования аппарата ,лодочку 8 нагревают для нанесения Те на подложку 9. После нанесения слоя Те толщиной 3 мк лодочку 1 1 нагревают и до 40О-5ООоС и из бункера 6 заполняют сплавом ВеТе, содержащим 16 мол.% Те, чтобы на слой Те нанести слой, содержащий сплав ЯеТе. Нанесение Те продолжают до получения слоя толщиной 5 мк, рр после чего продолжают наносить Фолько слой из сплава ЯеТе, пока толщина нанесенного слоя ЯеТе не достигнет

50 мк. После этого температуру лодочки 12 повышают до 5ОО-GOO C и в нее загружают из бункера 7 сплав ЯеТе, . содержащий 40 мол.% Те, чтобы наносить . этот сплав вместе с сплавом SeTe, содержащим 16 мол.% Те. Когда толшина нанесенного слоя, содержащего о6а

30 сплава ВеТе, достигнет 1 мк, процесс нанесения слоев прекращают и покрытую алюминиевую подложку 9 удаляют из аппарата. Затем сверху слоя из сплава

ЯеТе образуют изоляционный слой из

35 поликарбонатной смолы толщиной 10 мк и получают фоточувствительный материал, изображенный на фиг.4.

Слой из поликарбонатной смолы на алюминиевой подложке можно не наносить. 0 В этом случае получают фоточувствительный материал, изображенный на фиг.3.

Пример 2. Порошок Cdg, содержа-4 ший 1О мол.% меди и хлор в качестве соактиватора, обжигают при 600 С в течением 1 час, добавляют 10 5 моль меди и небольшое количество серы, снова обжигают при 600оС в течение 15 мин

Ф в атмосфере азота без добавления сог к0 тиватора и получают порошок С49

С ll, имеющий множество уровней захвата зарядов. Путем обжига Cgg содержа-6 шего 10 мол.% меди в качестве активатора и хлор в качестве соактиватора, при 600 С в течение 1 час приготовляют тонко измельченный порошок Cd Я: Си с размером частиц 3 мк, который обладает

449 5 16 низким удельным сопротивлением, Каждый сплав C4g: Си диспергируют в органическом растворителе, содержащем 7 вес.% винилацетата. Раствор Cd/: . Сц,активи-6 рованного 10 мол.% меди, сначала наносят на алюминиевую подложку. Затем одновременно распыляют оба раствора.

Через сопло, с помощью которого распыляли раствор С4 Ц : Cu, активированного 10 6 мол.% меди, после постепенного дросоалирования распыляют только один раствор СДЯ : С u,,активированного

-5

10 мол.% меди. Общая толшина светопроводящего слоя 80 мк. Толшина верхнего слоя с постоянной внутренней поляризацией.и толшина нижнего слоя с низким удельным сопротивлением составляет 10 мк (для каждого).

На светопроврдяший слой сверху наносят изоляционный слой и получают фоточувствительный материал.

Активировать Cd.g можно не только медью, но. и золотом, марганцовистым серебром и т.п. Температура и время обжига зависят от свойств светопроводяшего материала и активатора.

Изготовленные фоточувствительные материалы можно повторно применять в электрофотографии беэ эффекта гистереэиса

Любые известные фоточувствительные л атериалы, обнаруживающие постоянную .внутреннюю поляризацию, могут быть использованы для изготовления фоточувствительных материалов. Для этой цели пригодны СДЯ, Cage, Se, SeTe, ZnSe, хаб, kzac41S, ЕЛО, РъО и другие сульфиды металлов, окиси металлов антрацен, антрахинон и другие органические соединения. Слой с низким удельным сопротивлением может быть образован из материалов с низким удельныл сопротивлением, полученных при людифицировании светопроводяших материалов с постоянной внутренней поляризацией активаторами, или иэ материалов с низким удельным сопротивлением, не проявляющих постоянства внутренней

1 поляризации и не задерживаюших носители зарядов. Лучше применять материал с низким удельным сопротивлением, который является полупроводником и в котором большая часть носителей имеет ту же полярность, что и в материале с постоянной внутренней поляризацией. Кроме того, могут быть использованы любые прозрачные высокоизоляционные материалы, такие, как полиэфиры, эпоксиды, полиэтилен, полиуретаны или поликарбонаты.

Предмет изобретения

1. Фоточувствительный материл для электрофотографии, содержаший прозрачный

20 высокоизоляционный слой, фоточувствительный слой с постоянной внутренней поляриза-. цией и электропроводяший слой, связанные как одно целое, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью устранения эффекта оста точного заряда, между фоточувствительным и электропроводяшим слоями расположен слой с низким удельным сопротивлением, состав которого близок к составу фоточувствительного слоя со стороны электропроводяшего слоя.

2. Материал по п.1, о т л и ч а юш и и с я тем, что между слоем с низким удельнЫм сопротивлением и электропроводяшим слоем введен слой из чистого металла.

3. Материал по .1, о т л и ч а ю— ш и и с я тем, что между слоем с низким удельным сопротивлением и электропроводяшим слоем расположен второй изоляционный слой.

4. Материал по п.1, о т л и ч а ю— ш и и с я тем, что между фоточувствительным и электропроводяшим слоями расположен слой из чистого металла и второй изоляционныи слой.