DE3342311C2

DE3342311C2 - Verwendung eines elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials

Info

Publication number: DE3342311C2
Application number: DE3342311A
Authority: DE
Inventors: Yoshiyuki Hachioji Tokio%Tokyo Mimura; Takao Okada; Akitoshi Hachioji Tokio/Tokyo Toda
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1982-11-24
Filing date: 1983-11-23
Publication date: 1987-01-08
Also published as: GB2131191A; GB8331218D0; DE3342311A1; GB2131191B; FR2536550A1; US4492745A; JPS5995538A

Abstract

Ein photoleitfähiger Zwischenbildträger für elektrophotographische Verfahren weist eine leitfähige Stützschicht auf, auf deren Oberfläche der Reihe nach eine photoleitfähige Schicht und eine transparente Isolierschicht aufgetragen ist. Der Zwischenbildträger kann in einem Verfahren zur Schaffung einer elektrostatischen latenten Abbildung benutzt werden, bei dem der Reihe nach eine primäre Koronaladung gleichzeitig mit bildmäßiger Belichtung, eine sekundäre Koronaladung und eine Bestrahlung mit Licht erfolgt. Die Oberfläche der leitfähigen Stützschicht ist auf Hochglanz poliert, weil herausgefunden wurde, daß die Kontrastspannung der latenten Abbildung vom Grad der Oberflächenrauhheit der Stützschicht abhängt.

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung eines elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials mit einem elektrisch leitenden Schichtträger, der eine Oberflächengüte mit einer Rauhigkeit mit einem Wert von 0,1 S oder weniger aufweist und auf dessen Oberfläche der Reihe nach eine photoleitfähige Schicht und eine transparente Isolierschicht aufgetragen sind für ein elektrophotographisches Verfahren, bei dem der Reihe nach eine primäre Koronaladung gleichzeitig mit bildmäßiger Belichtung, eine sekundäre Koronaladung und eine Bestrahlung mit Licht durchgeführt wird.
Aus der DE-OS 27 33 187 ist ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial bekannt, das eine Oberflächenrauheit im Bereich von 0,3 µm bis 2,0 µm aufweist und welches für das sogenannte Carlson-Verfahren verwendet wird. Es wird dort vorgeschlagen, die Oberflächenrauhigkeit nicht glatter als 0,3 µm zu wählen, da andernfalls die auf den Schichtträger aufgetragene Schicht nicht haften würde.
Aus der DE-AS 10 77 976 ist ebenfalls die Verwendung eines elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials für das sogenannte Carlson-Verfahren bekannt, bei dem die Oberfläche des Schichtträgers durch Abschleifen oder Polieren gereinigt ist. Es ist dort aber ausdrücklich angegeben, daß nicht bis zur Spiegelglätte poliert werden muß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial für die Verwendung in einem elektrophotographischen Verfahren anzugeben, bei dem der Reihe nach eine primäre Koronaladung gleichzeitig mit bildmäßiger Belichtung, eine sekundäre Koronaladung und eine Bestrahlung mit Licht durchgeführt werden, wobei eine gute Bildqualität erzielt werden soll.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch gekennzeichnet.
Erfindungsgemäß wird somit das elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial mit dem auf Spiegelfläche polierten Schichtträger nicht bei einem Carlson-Verfahren eingesetzt, sondern bei dem im Patentanspruch beschriebenen Verfahren.
Durch die Erfindung wird die Ladungsträgerwanderung zwischen dem Schichtträger und der photoleitfähigen Schicht im Dunkeln unterdrückt, so daß eine elektrostatische latente Abbildung erzielt wird, die eine gute Kontrastspannung aufweist. Beim Entwickeln der latenten Abbildung entsteht eine Kopie guter Qualität.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 einen Schnitt durch ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial;
Fig. 2a bis 2e die Abfolge der einzelnen Schritte eines elektrophotographischen Verfahrens.
Wie Fig. 1 zeigt, weist das elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial P einen elektrisch leitenden Schichtträger 1 auf, dessen Oberfläche 1 ahochglanzpoliert ist, so daß sie eine spiegelartige Oberflächengüte hat. Auf die Oberfläche 1 a sind der Reihe nach eine photoleitfähige Schicht 2 und eine transparente Isolierschicht 3 niedergeschlagen.
Der leitende Schichtträger 1 kann aus einer Vielzahl von Metallen bestehen, einschließlich Aluminium, Nickel, Molybdän, Gold, Silber, Platin, Zink, Niobium, Tantal, Vanadium, Titan, Tellur, Blei, Eisen, Iridium oder rostfreiem Stahl und Legierungen derselben sowie Gläser, Keramiken oder synthetische Harzfilme, die mit Indiumzinnoxid behandelt sind, um sie leitend zu machen. Je nach der Art der elektrophotographischen Kopiermaschine, in der der Schichtträger 1 verwendet werden soll, kann er beliebige Gestalt haben, beispielsweise eine Trommel, ein Riemen oder ein flacher Bogen sein. Die Oberfläche des Schichtträgers 1 wird in einem bekannten Verfahren, beispielsweise mittels Diamantschleifen auf Hochglanz poliert.
Die photoleitfähige Schicht 2 besteht aus einem anorganischen photoleitfähigen Stoff, einschließlich Cadmiumsulfid (CdS), Cadmiumzinksulfid (ZnCdS), Zinkmonoxid (ZnO), Selen (Se), Selen-Tellur (Se-Te), Selen-Arsen (Se-As) oder einem organischen photoleitfähigen Stoff, einschließlich Polyvinylkarbazol (PVK) und Trinitrofluorenon (TNF).
Die transparente Isolierschicht 3 besteht aus einem Film aus Polyäthylenterephthalat, Polypropylen, Polyvinylfluorid, Polyamid oder Polyester mit erhöhtem spezifischem Widerstand (entsprechend oder höher als 10¹&sup4; Ωcm), einer durch Aufdampfen erzeugten Schicht aus Paraxylylen, oder aus thermoplastischen Harzen, wie einem kopolymeren Harz oder Vinylchlorid und Vinylacetat, Methacryl-, Polyester-, Polyvinylbutyral-, Polystyrol- und Vinylidenchloridharz oder aus hitzehärtbaren Harzen, wie Epoxy-, Alkyd-, Acryl-, Urethan- und Silikonharz.
Auf dem Aufzeichnungsmaterial P, das den oben beschriebenen Aufbau hat, kann durch aufeinanderfolgendes Anwenden der in den Fig. 2(a) bis (e) gezeigten Verfahrensschritte eine elektrostatische latente Abbildung geschaffen werden. Zunächst erfolgt gleichzeitig mit bildmäßiger Belichtung eine primäre Koronaladung, wie in Fig. 2(a) gezeigt. Wenn das Aufzeichnungsmaterial P eine photoleitfähige Schicht 2 des P-Leitfähigkeitstyps hat, wird einer Koronaladevorrichtung 4 eine hohe Spannung von einer Spannungsquelle 6 einer positiven hohen Gleichspannung zugeführt, um die Oberfläche der Isolierschicht 3 gleichmäßig auf positive Polarität aufzuladen und sie dabei gleichzeitig mit Licht hν zu bestrahlen, um eine Lichtabbildung 7 zu erreichen. In einem einem Hellbereich der Lichtabbildung entsprechenden Teil, in dem das Licht hν einfällt, werden in der photoleitfähigen Schicht 2 paarweise positive und negative Ladungen aufgebaut, und die positive Ladung fließt durch den Schichtträger 1 zur Erde. Folglich wird die negative Ladung, deren Polarität der durch die primäre Ladung erzeugten entgegengesetzt ist und deren Menge der durch die primäre Ladung erzeugten Ladung entspricht, auf der Oberfläche der photoleitfähigen Schicht 2, die der Rückseite der Isolierschicht 3 benachbart ist, eingefangen, wie Fig. 2(b) zeigt. Da im Dunkelbereich der Lichtabbildung, in den kein Licht hν einfällt, kein Paar positiver und negativer Ladungen in der photoleitfähigen Schicht 2 entsteht, behält dieser den Zustand mit hohem spezifischem Widerstand bei. Folglich wird an der Oberfläche des leitenden Schichtträgers 1 eine negative Ladung induziert, die der Ladungsmenge entspricht, welche infolge der primären Ladung auf der Oberfläche der Isolierschicht 3 erzeugt wurde.
Wie Fig. 2(c) zeigt, erfolgt anschließend eine sekundäre Koronaladung. Dabei wird einer Koronaladevorrichtung 8 eine negative hohe Spannung von einer Spannungsquelle 9 einer negativen hohen Gleichspannung zugeführt, wodurch die Oberfläche der Isolierschicht 3 gleichmäßig negativ geladen wird. Im Hellbereich der Lichtabbildung wird die negative Ladung in der photoleitfähigen Schicht 2 eingefangen, wie schon erwähnt. Folglich besteht im Vergleich zum Dunkelbereich der Lichtabbildung geringere Wahrscheinlichkeit, daß die Oberfläche der Isolierschicht 3 auf negative Polarität aufgeladen wird. Aber das Oberflächenpotential des Hellbereichs entspricht im wesentlichen dem des Dunkelbereichs. In dem Schichtträger 1 wird eine positive Ladung in einem Ausmaß induziert, welches der Differenz zwischen positiver und negativer Ladung an den entgegengesetzten Seiten der Isolierschicht 3 entspricht.
Bei dem Aufzeichnungsmaterial P wird durch die spiegelartige Oberflächengüte an der Oberseite des leitenden Schichtträgers 1 die Wahrscheinlichkeit verringert, daß es unter diesen Bedingungen zu Trägerleckverlusten zwischen dem leitenden Schichtträger 1 und der photoleitfähigen Schicht 2 kommt.
Anschließend erfolgt, wie Fig. 2(d) zeigt, eine bündige Bestrahlung mit Licht hν. Dabei entstehen Paare positiver und negativer Ladungen innerhalb der photoleitfähigen Schicht 2, und die Verringerung des spezifischen Widerstandes der photoleitfähigen Schicht 2 führt dazu, daß positive Ladungen von dem Schichtträger 1 in die Schicht 2 injiziert werden. Folglich verschwinden, wie Fig. 2(e) zeigt, alle Ladungen außer der Ladung an der Oberfläche der Isolierschicht 3 und der Ladung von entgegengesetzter Polarität, die in ähnlicher Weise wie die Oberflächenladung innerhalb der photoleitfähigen Schicht eingefangen ist. So entsteht die elektrostatische latente Abbildung.
Aufgrund der spiegelartigen Oberflächengüte des leitenden Schichtträgers 1 ist wiederum die Wahrscheinlichkeit von Leckverlusten von Trägern zwischen dem Schichtträger 1 und der photoleitfähigen Schicht 2 bei der Erzeugung der latenten Abbildung auf ein Minimum eingeschränkt, so daß eine hohe Kontrastspannung erhalten bleibt.
Zur Erläuterung der mit dem Aufzeichnungsmaterial erzielten Auswirkungen sollen verschiedene Beispiele im einzelnen beschrieben werden.

Beispiel 1

Als leitender Schichtträger wird eine Aluminiumtrommel mit einem Durchmesser von 128 mm und einer Länge von 204 mm benutzt. Deren Oberfläche ist mit einer Diamantschleifeinrichtung poliert und hat eine Oberflächengüte, die einer Oberflächenrauheit von 0,1 S oder weniger entspricht. Durch Aufdampfen im Vakuum wird anschließend eine Ladungstransportschicht aus Selen und eine Ladungserzeugungsschicht aus Selen- Tellur aufgebracht, um die photoleitfähige Schicht zu schaffen. Für das Vakuumaufdampfen wird ein Vakuum im Größenordnungsbereich von 1,3 × 10^-4 N/m² in einer Vakuum-Verdampfungseinheit hergestellt und die Aluminiumtrommel gleichzeitig auf 55°C erhitzt. Wenn die Temperatur der Aluminiumtrommel sich stabilisiert hat, wird ein 99,99% Selen enthaltendes Schiffchen 170 Minuten lang zwecks Verdampfung des Selens erhitzt, und darauf folgt während 7,5 Minuten das Verdampfen von Selen-Tellur, welches 8% Tellur enthält. Auf diese Weise wird eine photoleitfähige Schicht in einer Dicke von 50 µm geschaffen. Schließlich wird eine transparente Isolierschicht in einer Dicke von 16 µm oben auf der photoleitfähigen Schicht geschaffen.

Beispiel 2

Die Oberfläche der Aluminiumtrommel, die den gleichen Aufbau hat wie beim Beispiel 1, wird zunächst auf Hochglanz poliert, so daß sie eine Oberflächenrauheit von 0,1 S oder weniger hat, und darauf folgt ein Aufrauhen der Oberfläche mit Sandpapier der Nr. 100. Anschließend wird auf der Oberfläche ebenso wie beim Beispiel 1 eine photoleitfähige Schicht und eine transparente Isolierschicht aufgetragen.

Beispiel 3

Ein Aufzeichnungsmaterial wird ähnlich wie im Fall von Beispiel 2 hergestellt. Nur wird hier die Oberfläche der Trommel mit Sandpapier der Nr. 240 aufgerauht.

Beispiel 4

Ein Aufzeichnungsmaterial wird ähnlich wie im Fall von Beispiel 1 hergestellt. Nur wird hier die Trommeloberfläche mit Sandpapier der Nr. 600 aufgerauht.
Zum Feststellen der Rauhheit der Aluminiumtrommel sowohl des Musters als auch der Kontrollen wird vor dem Aufdampfen ein Oberflächenrauhheitsmesser mit Nadelsonde benutzt. Die Meßergebnisse sind in Tabelle I zusammengefaßt. Tabelle I °=c:110&udf54;H&udf53;sb18&udf54;&udf53;ta3:9:15&udf54;&udf53;tz5,5&udf54; &udf53;tw,4&udf54;&udf53;sg8&udf54;\Beispiel\ Maximale HÐhe&udf50;(Hmax)&udf53;tz5,10&udf54; &udf53;tw,4&udf54;&udf53;sg9&udf54;\1\ 0,1¤S oder weniger&udf53;tz&udf54; \2\ 1,5¤S&udf53;tz&udf54; \3\ 2,5¤S&udf53;tz&udf54; \4\ 3,5¤S&udf53;tz&udf54; &udf53;te&udf54;&udf53;sb18&udf54;&udf53;vu10&udf54;
Es sind Versuche durchgeführt worden, um auf den beschriebenen Aufzeichnungsmaterialien eine elektrostatische latente Abbildung in einem Verfahren zu erzeugen, bei dem eine primäre Ladung mit Hilfe einer Corotron-Ladevorrichtung unter Anwendung einer Drahtspannung von +6 kV vorgenommen wird und gleichzeitig mittels einer Halogenlampe bildmäßig belichtet wird. Eine sekundäre Aufladung erfolgt mittels einer Scorotron-Ladevorrichtung unter Anwendung einer Drahtspannung von -7,5 kV und einer Gitterspannung von -1,5 kV, um eine Gegenladung zu erzeugen. Hierauf folgt eine Bestrahlung mit Licht einer Leuchtstofflampe.
Die dabei erhaltenen Kontrastspannungen sind in Tabelle II zusammengefaßt. Tabelle II °=c:110&udf54;H&udf53;sb18&udf54;&udf53;ta3:9:15&udf54;&udf53;tz5,5&udf54; &udf53;tw,4&udf54;&udf53;sg8&udf54;\Beispiel\ Kontrastspannung&udf53;tz5,10&udf54; &udf53;tw,4&udf54;&udf53;sg9&udf54;\1\ 550¤V&udf53;tz&udf54; \2\ 130¤V&udf53;tz&udf54; \3\ 120¤V&udf53;tz&udf54; \4\ 100¤V&udf53;tz&udf54; &udf53;te&udf54;&udf53;sb18&udf54;&udf53;vu10&udf54;
Die Ergebnisse zeigen deutlich, daß die Oberflächenrauhheit einen großen Einfluß auf die Größe der Kontrastspannung hat.
Es wurde ein weiterer Versuch zur Schaffung einer elektrostatischen latenten Abbildung gemäß dem sogenannten Prozeßverfahren vorgenommen, bei dem eine primäre Aufladung, eine sekundäre Wechselstromladungsneutralisierung mit gleichzeitiger bildmäßiger Belichtung und eine Bestrahlung mit Licht vorgesehen ist. Es ist klar, daß mit diesem Verfahren eine höhere Kontrastspannung erzeugt wird, um bei der primären Ladung eine bessere Trägerinjektion zu erzielen. Bei Anwendung dieses Verfahrens an den vorstehend beschriebenen Beispielen zeigte sich, daß mit den Beispielen 2 bis 4 Kontrastspannungen in der Nähe von 500 V erreicht werden, was für praktische Zwecke zufriedenstellend ist. Im Gegensatz zu dem zuerst erwähnten Ergebnis wird jedoch beim Beispiel 1 eine Kontrastspannung erhalten, die nur 120 V beträgt.
Das zeigt, daß mit einem Aufzeichnungsmaterial für elektrophotographische Verfahren, bei dem die Oberfläche des leitenden Schichtträgers eine spiegelartige Oberflächengüte hat, die erreichten Ergebnisse von dem zur Schaffung der latenten Abbildung angewandten Verfahren abhängen. Am wirksamsten ist das Aufzeichnungsmaterial bei einem Verfahren, welches eine primäre Ladung gleichzeitig mit bildmäßiger Belichtung, eine sekundäre Koronaladung und eine Bestrahlung mit Licht vorsieht.

Claims

Verwendung eines elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials mit einem elektrisch leitenden Schichtträger (1), der eine Oberflächengüte mit einer Rauhigkeit mit einem Wert von 0,1 S oder weniger aufweist und auf dessen Oberfläche (1 a) der Reihe nach eine photoleitfähige Schicht (2) und eine transparente Isolierschicht (3) aufgetragen sind für ein elektrophotographisches Verfahren, bei dem der Reihe nach eine primäre Koronaladung gleichzeitig mit bildmäßiger Belichtung, eine sekundäre Koronaladung und eine Bestrahlung mit Licht durchgeführt wird.