Электрофотографический многослойный материал

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсник

Социалистически«

Ресиублин 911446 (61) Дополнительное к авт. свид-.ву (51)N. Кл.

G 03 & 5/08 (22) Заявлено 29. 05. 80 (21:) 2936064/28-12 с присоединением заявки М (23) П риоритет

Гаеударств««ый кем«тет

СССР (53) УДК 772. 93 (088. 8) ав делам «эабрете««й

«От«рь2Т«й

Опубликовано 07.03.82. Бюллетень.% 9

Дата опубликования описания 07 .03 .82 (72) Авторы

Л.Г. Кулемин и С.И. Тамошюнас (54) ЭЛЕКТРОФОТОГРАФМЧЕСКИЙ МНОГОСЛОЙНЫЙ МАТЕРИАЛ

Изобретение относится к электрофотографии, в частности к электрофотографическому материалу, применяемому для получения электростатическо.го изображения.

Электрофотографический элемент, состоящий из,подложки в виде пластины или цилиндра и фотопроводящегоизолирующего слоя, применяют для об разования, изображения путем равномерной зарядки поверхности с последующим экспонированием активирующим. электромагнитным излучением, способным селекти вно рассеивать заряд íà ос .вещенных участках фотопроводящего15 изолирующего слоя при одновременном, сохране.нии заряда на неосвещенных участках, и проявлением скрытого электростатического изображения отложением тонко измельчейных электро" скопических частиц на поверхности фотопрсэводящего изолирующего Слоя.

Известен электрофотографический материал, состоящий нз трех фотопроводящих-изолирующих слоев, один из . которых аморфный селен, применяемый в композиции с неорганическими слоями (1).

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 подлюжку тонкого слоя As-Яе с примесью таллия и поверх него нанесенного слоя аморфного селена или сплава

As- е. Преимуществом данного материала является наличие тонкого блокирующего слоя As-Se с примесью талпия, расположенного между электро проводящей подложкой и фотопроводящим слоем, предотвращающего инжек1446

4 го

3 91 цию носителей зарядов из подложки в фотопроводящий слой и способствующего равномерной двухполярной зарядке электрофотографического мате риала (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 вызывается 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 примеси таллия, теллура, серы или сурьмы в количестве 0,01- .

0,2 вес.4.

На фиг.l показан электрофотографический многослойный материал, представленный в виде пластины; на фиг. 2 - спектраль.ное распределение фоточувствительности предлагаемого ма1 ериала.

Электрографический моногослойный материал состоит из электропроводящей 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 электропроводящего материала, например алюминия, стали, латуни -, и меди. Подложка может быть жесткой или гибкой и иметь любую требуемую толщину. Типичные подложки включают гибкие ленты, листы, полосы, пластины, цилиндры и т.п. Подложка может быть сЛоистой, состоящей из пластика, покрытого тонким слоем алюминия 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, е-Тс, Са,.e>, As<5 > и др., а также Ль 5е, который предотвращает инжекцию электронов из подложки 1 в фотопроводящий слой аморфного селена 3 и способствует равномерной зарядке фоточувствительного материала в случае положительной полярности. Толщина блокирующего слоя 2 должна быть равной 0, 3,0 мкм (предпочтительно 2 мкм}, а слоя аморфного селена 3 - в пределах 10-80 мкм. Для обеспечения наибольшей износоустойчивости, крис- таллизационной стойкости и фоточувствительности- материала предлагается нанести тонкий (0,1-1,5 мкм} верхний слой 4 из триселенида мышьяка или сплава As, где Z таллий, теллур, сера или сурьма, а х = 0,01 - 0,2 вес.3.

Пример 1. Электрофотографический многослоиныи материал изготовляют в камере с вакуумом

10 4 - . ° 10 торр в,следующей последовательности. Электропроводящую подложку нагревают до 80-150 С (предпочтительно до 120 } 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 80-90 С. Последующий слои триселенида мышьяка, определяющий в основном фоточувствительность материала, найыляют при температуре подложки 80-85 С до толщины 1 мкм. У зготовленный многослойный материал, состоящий из алюминиевой подложки, блокирующего слоя триселенида мышьяка толщиной 2 мкм,фотопроводящего-изолирующего слоя

1446

S0

45

5 91 аморфного селена толщиной 25 мкм и фоточувствительного слоя триселенида мышьяка толщиной 1 мкм, заряжавтся коронным разрядом до положительного потенциала 1000 В и отрицательного

400 В, другие параметры указаны в таблице.

Спектральное распределение фоточувствительности предлагаемого электрофотографического материала, заряженного положительно показывает кривая b а кривая у показывает для сравнения спектральное распределение фоточувствительности двухслойного материала, состоящего из блокирующего слоя триселенида мышьяка толщиной

2 мкм и слоя аморфного селена толщи-. ной 25 мкм, с потенциалом зарядки

950 В фиг.2) .

Пример 2. Электрофотографический многослойный материал изготовляется так же, как и в примере

1, кроме верхнего фоточувствительного слоя, в качестве которого нагыляется слой AsgSe Zg, где Z таллий, теллур, а х = 0,01-0,2 вес.4 толщиной 0,2-1 мкм при температуре подложки 80-90 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 многосгойный материал изготовляется также, как и в примере 1, кроме Фоточувствительного слоя, в качестве которого напыляют слой из триселенида мышьяка с примесью серы в количестве 0,05-0,1"., при температуре подложки 80-85ОС. Основные па- . раметры гредставлены в таблице.

Пример 4. Электрофотографический многослойный материал изготавлиьают в вакуумной камере с давлением остаточных газов 10 т-10 торр методом последовательного напыления полупроводников на нагретую до 80-90 С электропроводящую подложку. В качестве блокирующего слоя напыляют сглав Яе-Те, где теллур составляет до 20 ьес., 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 4, кроме блокирующего слоя, в качестве

l которого применяют кристаллический селен. Блокирующий слой из кристаллического селена голучают посредством напыления аморфного селена со скоростью 0,1-0,5 мкм/мин на под-, ножку при 90-100ОС. Параметры мно" гослойного материала представлены в таблице.

Тонкий осажденный слой, имеющий толщину около 1 мкм, показывает хорошие электрофотографические характеристики потому, что такой фоточувствительный материал, как триселенид мышьяка, обладает высокой способностью к поглощению света.

Почти ьсе 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 4 необходимо устанавливать в зависимости от степени поглощения света.

Улучшение электрофотографических характеристик связано с тем, что по сравнению со слоем аморфного селена твердость триселенида мышьяка,составляющего верхний слой электрофотографического материала, больше в

3 раза, так>хе как и фоточувствительность к активирующему электромагнитному излучению в видимой области спектра превышает максимальную фоточуьствительность аморфного селена.

Интегральная фоточувствительность предлагаемого материала, где верхним слоем является триселенид мышьяка, равна 0,45-0,92 лк с в зависимости

1 от освещенности, что в 6-9 раз больше фоточувствительности слоя аморфного селена. Добавление в верхний слой триселенида мышьяка примесей таллия, теллура, серы или сурьмы ь количестве 0,01-0,2 ьес./ усиливает поло>нительные свойства электрофотографического материала, s частности ASgSG3T O,1 и ASgSG3 g q Y0e чивают максимальную фоточувствитель1446 8 чает поверхностную кристаллизацию фотопроводящего - изолирующего слоя.

S+, (ilK. с) Многослойный мате- Толщина, g+ B риал мкм

Ц,В

2 25 950 360

2-25-1 1000 400

0,10

As се -Se

Аь Яе -Se-As Яе

0 92

2-30-0,5 1100 450

1,35

1,32

2-,29-0,5 1050 420

2-31 0 5 1080 430

Аз Яе9-Se As Se Te „

As $е -Se As e SQ

1,25

0,86

ЯеТе-Se-As

3-40-1

5-42-1

1200 450

1250 400 свекр Se AsРз

0,85

Формула изобретения

1. Электрофотографический многослойный материал, состоящий из электропроводящей подложки, блокирующего слоя и фотопроводящего изолирующего слоя из аморфного селена, о т л ич а ю щ и ". с я тем, что, с целью, повышения износоустойчивости, устранения кристаллизации фотопроводящего З5 слоя и увеличения Фоточувствительности материала, он дополнительно содержит Фоточувствительный слой, нанесенный на фотопроводящий-изолирующий (О

g 43 а =г

2o,5 Я (Я р ъ ®

O $

300 400 фиг. /, 500 - 600 AW фиг.2.

ВНИИПИ Заказ 1121/37 Тираж 489 Подписное филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4

7 91 ность в 1,5 раза. Увеличение тиражеспособности обусловлено повышенной кристаллизационной стойкостью электрофотографического многослойного материала, так как верхний слой триселенида мышьяка практически исклю.8 таблице даны основные параметры свеженапыленных электро®отографических многослойных материалов. слой, при этом фоточувствительный слой выполнен из триселенида мышьяка.

2. Материал по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что фоточувствительный слой дополнительно содержит 0,010,2 вес. .примеси таллия, теллура, серы и/или сурьмы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CJA 11 3655377, кл. 6 03 5 5/08, 1972.

2. Патент США Ф .3712810, кл. G- 03 6 5/08, 1973 (прототип).