專利名稱:多層成象板的制作方法
總的說(shuō)來(lái)，本發(fā)明涉及一種電子攝影的成象系統(tǒng)，具體地說(shuō)，涉及具有兩層含硒層的電子攝影成象板和這種板的應(yīng)用方法。
利用靜電法，在電子攝影成象板的成象面上成象和顯影是眾所周知的。最廣泛地為人們所用的一種方法是已被(例如，授予chestercarlscon的美國(guó)專利2，297，691)說(shuō)明過(guò)的硒板攝影。各種各樣的光感受器可用于電子攝影的成象法中。這種電子攝影成象板包括無(wú)機(jī)材料、有機(jī)材料和它們的混合材料。電子攝影成象板可由相鄰接的兩層組成-其中，一層完成電荷生成功能而另一層完成電荷載流子的遷移功能，或者可以是單層-同時(shí)完成生成和遷移兩種功能。
人們已對(duì)基于非晶硒的電子攝影成象板作了改進(jìn)，以便改善全色感光性能，提高速度和改善色彩的再現(xiàn)性。這些器件一般是硒同碲的合金。硒電子攝影成象板可制成具有一層硒-碲合金層的單層器件-起到電荷生成和電荷遷移兩種作用。硒電子攝影成象板也可包含多層，例如一層硒合金遷移層和一層鄰接的硒-碲合金生成層。這些含有硒-碲合金生成層的多層電子攝影成象板以在循環(huán)工作期間可變化的電不穩(wěn)定度為其特征。例如，含有硒-碲合金生成層(約含重量為10%的碲)和硒砷合金遷移層的多層電子攝影成象板呈現(xiàn)明顯的殘留周期運(yùn)動(dòng)-它可由于循環(huán)速率、高溫下的熱周期和通過(guò)同臨近該電子攝影成象板的燈和電暈放電管之間的不良相互作用而進(jìn)一步加重。將砷添加到由硒-碲合成的生成層，可增加光感受器的壽命-是僅含硒-碲構(gòu)成的生成層壽命的1.5至2倍左右。當(dāng)砷被添加到硒-碲合金的生成層時(shí)，該電子攝影成象板的晶化阻力被提高了。在高濕度和/或高溫條件下(該條件常常加速了沒(méi)有砷影響的硒合金層的結(jié)晶過(guò)程)，這些電子攝影成象板明顯增加其壽命。這類晶化問(wèn)題對(duì)于地處熱帶而又不設(shè)置空調(diào)，或?yàn)楣?jié)約能源在夜間關(guān)掉空調(diào)機(jī)的辦公大樓尤為成問(wèn)題，然而，對(duì)含硒-碲生成層添加了砷通常會(huì)增大剩余電壓和殘留周期運(yùn)動(dòng)(residuol cycle-up)。殘留周期運(yùn)動(dòng)是因周期工作所增加的殘留電壓量的累積顯影。殘留電壓是在消象周期內(nèi)，光感受器通過(guò)高量級(jí)曝光時(shí)的光放電后在光感受器表面所測(cè)得的電壓。該殘留電壓反映了在一個(gè)光電導(dǎo)器件中的光電導(dǎo)層體內(nèi)或在各層間的邊界上被俘獲的正電荷(在正向充電系統(tǒng)情況下)。人們發(fā)現(xiàn)通常殘留周期啟動(dòng)的速率和其最大飽和值是隨殘留周期率增加而增大的。在溫度高于室溫的情況下，光感受器存貯期間或機(jī)器操作期間的光感受器的平衡通常也引起殘留周期運(yùn)動(dòng)-其速率和其飽和值的暫時(shí)地增大。同樣，安裝在復(fù)寫器、復(fù)印機(jī)或印刷機(jī)里的含硒-碲合金生成層的電子攝影成象板，被連續(xù)使用于600至700毫微米范圍的輻照下時(shí)，(例如來(lái)自鎢燈或熒光照明燈的光)則由于吸收發(fā)射光也能引起周期運(yùn)動(dòng)的顯著增大。更具體地說(shuō)，存在于遷移和生成層中的聚集的砷可導(dǎo)致砷穿過(guò)遷移層和生成層之間的邊界擴(kuò)散遷移，從而造成大范圍內(nèi)的電荷捕獲。這種捕獲引起增強(qiáng)的潛在暗區(qū)衰減-它本身又由于形成正象重象而明顯地降低了復(fù)制質(zhì)量。重象是前一個(gè)復(fù)制周期保留下來(lái)的影象。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的就是為提供一個(gè)克服了上述缺點(diǎn)的成象系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是為提供一種在快速熱周期工作時(shí)能阻止周期運(yùn)動(dòng)的電子攝影成象板。
本發(fā)明的另一目的是為提供一種能阻止快速交替下周期運(yùn)動(dòng)的電子攝影成象板。
本發(fā)明的另一目的是為提供一種經(jīng)均勻照射曝光以后，在周期工作期內(nèi)能阻止周期運(yùn)動(dòng)的電子攝影成象板。
本發(fā)明的另一目的是提供這樣一種電子攝影成象板，它能在周期工作期內(nèi)減小本底電位的周期停頓，并顯示出較低的殘留周期運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明的另一目的是為提供這樣一種電子攝影成象板它具有在高濕和/或高溫條件下抗結(jié)晶作用。
本發(fā)明的另一目的是為提供僅用兩層含硒層的電子攝影成象板。
本發(fā)明的另一目的是為提供減少光感受器表面磨損和腐蝕的電子攝影成象板。
根據(jù)本發(fā)明的前述和其它目的，是通過(guò)提供這樣一塊電子攝影成象板來(lái)實(shí)現(xiàn)的它主要包括一個(gè)承載襯底;一個(gè)電荷遷移層-厚約35至75微米，完全不含砷和碲而主要由硒和一種鹵素組成，該鹵素選自約含百萬(wàn)分之4至百萬(wàn)分之13重量的氯和約含百萬(wàn)分之8至百萬(wàn)分之25重量的碘的一組;以及一個(gè)光電導(dǎo)的電荷生成層-該層厚度約在1微米和20微米之間，它包括約5%到約20%重量的碲、約0.1%至約4%重量的砷、一種鹵素(選自包含多達(dá)百萬(wàn)分之70左右重量的氯和多達(dá)約百萬(wàn)分之140重量的碘)和其余部分為硒，該電荷生成層的一個(gè)表面處于同電荷遷移層呈有效電接觸狀態(tài)，而電荷生成層的另一表面暴露在周圍大氣中。這種電子攝影成象板可應(yīng)用于如下成象方法在該電子攝影成象板的光電導(dǎo)電荷生成層的曝光面上沉積一層完全均勻的正的靜電荷;將電子攝影成象板曝露在影象一樣的電磁輻射圖下，由此，硒-碲-砷合金光電導(dǎo)的電荷生層對(duì)它感光，在該電子攝影成象板上形成一幅靜電潛象;用可被靜電吸引的調(diào)色劑粒子對(duì)該靜電潛象進(jìn)行顯影，以形成具有影象形狀的調(diào)色劑粒子沉積;和將此調(diào)色劑粒子沉積翻印到一塊接收板上。該過(guò)程可在一自動(dòng)裝置中重復(fù)多次。
襯底可以是不透明的或大體上透明的并可具有許多所需機(jī)械性能的適用材料。整塊襯底可由與導(dǎo)電表面相同的材料構(gòu)成，也可以說(shuō)導(dǎo)電表面只是該襯底上的一個(gè)涂層?？梢圆捎萌魏魏线m的導(dǎo)電材料。典型的導(dǎo)電材料包括例如，鋁、鈦、鎳、鉻、黃銅、不銹鋼、銅、鋅、銀、錫等等。該導(dǎo)電層的厚度可根據(jù)所要用的光電導(dǎo)板在很寬的范圍內(nèi)變化。因此，該導(dǎo)電層通常的厚度范圍可從大約50
(埃)至若干厘米。當(dāng)需要一個(gè)柔性電子攝影成象板時(shí)，該厚度可在大約100埃至750埃之間。襯底可是任何其他常用的含有有機(jī)和無(wú)機(jī)物的材料。典型的襯底材料包括諸如各種已知樹脂聚二甘醇丁二酸脂、聚碳酸酯、聚酰胺、聚氨基甲酸酯等絕緣非導(dǎo)電材料。有涂層或無(wú)涂層襯底可以是柔性的或剛性的，可以有許多形狀，例如，板狀、鼓形輥、旋渦形、無(wú)端口的軟帶狀等等。與電荷遷移層相鄰的承載襯底的外表面通常應(yīng)為諸如氧化鋁、氧化鎳、氧化鈦等類的金屬氧化物。
在某些情況下，為要改善各層間的附著力，可在金屬氧化物表面和以后所加的各層間夾入中間粘結(jié)層。若采用這種粘結(jié)層，則這些粘結(jié)層最好具有0.1微米至5微米左右的干性厚度。典型的粘結(jié)層包括諸如聚酯、聚乙烯醇縮丁醛、聚乙烯化合物、聚氨酯、有機(jī)玻璃等等及其混合物的有機(jī)薄膜。
所述電荷遷移層主要由硒和選自含一定量的氯和碘的某鹵素組成。該電荷遷移層應(yīng)是基本上不含砷和碲，以便將較高的殘留電壓和高背景周期運(yùn)動(dòng)效應(yīng)減至最小?；旧先コw移層中的砷和碲也就避免了由于升華逸散分餾作用所造成的這些元素聚集在該層的交界面上。分餾作用過(guò)大可導(dǎo)致高度的電荷截獲。但即使在凈化以后，仍可能有微量的砷和碲存在于硒中，“基本上無(wú)砷和碲”的說(shuō)法是指遷移層含砷量按重量計(jì)約小于百萬(wàn)分之100的硒，按硒的重量計(jì)含碲量約小于百萬(wàn)分之500?；旧喜缓楹晚诘碾姾蛇w移層應(yīng)主要由一種鹵素構(gòu)成(選自含氯按重量約為百萬(wàn)分之4至百萬(wàn)分之13或含碘按重量約為百萬(wàn)分之8至25的鹵素)至其余部分為硒。當(dāng)氯的濃度按重量計(jì)低于約百萬(wàn)分之4時(shí)，則殘留電壓和殘留的周期運(yùn)動(dòng)變得非常大。硒板攝影的背景潛在周期運(yùn)動(dòng)也變得很大。氯的濃度按重量計(jì)超過(guò)百萬(wàn)分之13左右時(shí)，導(dǎo)致過(guò)大的暗區(qū)衰減。為得到最佳結(jié)果，遷移層應(yīng)包含按重量計(jì)為百萬(wàn)分之6至10左右的氯或按重量計(jì)為百萬(wàn)分之13至20左右的碘。這些鹵素濃度就是沉積后遷移層中鹵的濃度。已沉積在遷移層中的鹵素濃度小于合金在熔爐內(nèi)升華前的鹵素濃度，即小于“標(biāo)稱濃度”。在沉積遷移層中的氯濃度按重量計(jì)通常比熔爐內(nèi)已升華合金中的氯濃度小25%至35%。換句話說(shuō)，沉積遷移層中的氯濃度一般約是在熔爐內(nèi)升華前的摻鹵合金中的鹵素濃度的65%至75%。本文所用的“鹵素”一詞意指包括氯和碘。最好選用氯，因?yàn)樗子谔幚矶以诒∧顟B(tài)下性能穩(wěn)定(顯然由于沒(méi)有擴(kuò)散)。電荷遷移層的厚度一般是在大約35微米和75微米之間。若電荷遷移層的厚度延伸到35微米以下，則光感受器的暗區(qū)顯影電壓Vddp減小，則實(shí)心面積的重現(xiàn)較差。若電荷遷移層的厚度超過(guò)75微米左右時(shí)，將出現(xiàn)樣帶小珠析出，印制件抹除，以及對(duì)光感受器和其他機(jī)器零部件的損壞。
采用任何適當(dāng)?shù)膫鹘y(tǒng)技術(shù)，例如，真空蒸發(fā)，可沉積遷移層。因此，主要由摻鹵硒構(gòu)成的電荷遷移層可借助傳統(tǒng)的真空蒸鍍裝置以蒸發(fā)的形式形成所需厚度。所要采用置于真空蒸鍍裝置蒸發(fā)皿里的摻鹵硒的量，將取決于具體的蒸鍍裝置結(jié)構(gòu)和其他過(guò)程變量，以便達(dá)到理想的遷移層厚度。蒸發(fā)爐內(nèi)的摻鹵硒通常是以注入平均約2毫米大小的粒子的形式裝入的。蒸發(fā)期間爐膛壓力數(shù)量級(jí)可為小于4×10-5托左右。蒸發(fā)通常在大約15至55分鐘內(nèi)完成，合金熔化溫度范圍從大約250℃到約325℃。本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員會(huì)懂得和可能采用上述范圍以外的其它時(shí)間和溫度。通常人們希望在沉積遷移程的過(guò)程中，維持襯底溫度在大約50℃至95℃的范圍內(nèi)。遷移層所采用的摻鹵硒材料可置于傳統(tǒng)的行星式涂層系統(tǒng)進(jìn)行有效的沉積-在該行星式涂層系統(tǒng)中，在不移動(dòng)襯底和不降低真空度的情況下，先沉積硒合金生成層接著沉積遷移層材料。順序地沉積含硒層，在本領(lǐng)域內(nèi)是眾所周知的，而且若愿意還可應(yīng)用其他傳統(tǒng)技術(shù)，例如采用活門式蒸發(fā)熔爐等使真空度下降從而涂料室充滿第二種涂料。作為制備遷移層的更多的詳情已在授予H.Hewitt的美國(guó)專利4，297，424中作了揭示-其總的揭示本文將以予引證。
電荷遷移層位于承載襯底和電荷生成硒-碲-砷光電導(dǎo)合金層之間。由于承載襯底的表面可以是金屬氧化物層，或是粘結(jié)劑層，故本文所用的“承載襯底”的說(shuō)法意指包括金屬氧化物層同其上的粘結(jié)劑層或沒(méi)有粘結(jié)劑層的情況。
光電導(dǎo)電荷生成硒-碲-砷合金層應(yīng)包括按重量計(jì)大約5%到20%的碲，約0.1%至4%的砷，一種鹵素(選自按重量計(jì)為多達(dá)百萬(wàn)分之70左右的氯和按重量計(jì)為多達(dá)百萬(wàn)分之140左右的碘所組成的鹵族)，和其余的部分硒?！拔?碲-砷合金”的說(shuō)法是指包括摻鹵素合金以及未添加鹵素的合金兩種情況。對(duì)電荷生成層來(lái)說(shuō)，所得到的最佳結(jié)果是包含按重量計(jì)約10%至13%的碲，約0.5%至2%的砷和少于百萬(wàn)分之14左右的氯，其余部分是硒。碲濃度按重量計(jì)超出20%左右，則導(dǎo)致光感受器的感光度過(guò)高或很高的暗區(qū)衰減，而碲的濃度按重量計(jì)小于5%左右時(shí)，則導(dǎo)致感光度低和復(fù)制質(zhì)量的下降。當(dāng)砷的濃度按重量計(jì)超出大約4%時(shí)，光感受器的黑區(qū)衰減很大，當(dāng)砷濃度按重量計(jì)降至低于大約0.1%時(shí)，非晶硒光感受器對(duì)熱結(jié)晶的抗力和表面磨損開始惡化。當(dāng)氯的含量按氯的重量計(jì)增加百萬(wàn)分之70以上時(shí)，光感受器開始呈現(xiàn)過(guò)大的黑區(qū)衰減。
在一個(gè)最佳實(shí)施例中硒-碲-砷合金生成層可用以下方法制備，即，將添加或未添加鹵素的硒-碲-砷合金球粒研磨，由研碎后的材料制成平均直徑約6毫米的合金丸;在一個(gè)真空蒸鍍?cè)O(shè)備中的坩堝內(nèi)蒸發(fā)上述合金丸，-該蒸鍍?cè)O(shè)備所用的時(shí)間/溫度熔爐能使蒸發(fā)期間該合金的分餾作用減至最小。以一個(gè)典型的熔爐蒸發(fā)過(guò)程來(lái)說(shuō)，生成層大約在12到30分鐘內(nèi)形成，在這段時(shí)間期間，爐溫從大約20℃增加到約385℃。對(duì)于制備生成層的更多詳情已有過(guò)揭示，(例如，在授予H.Hewitt的美國(guó)專利文獻(xiàn)4，297，424中-其總的揭示精神通過(guò)引證被包括在本文內(nèi))。
當(dāng)硒-碲-砷合金光電導(dǎo)生成層具有厚度在大約1微米和約20微米之間時(shí)，可得到令人滿意的結(jié)果。本發(fā)明的光感受器的硒-碲-砷合金提供了電子攝影所需的全部特性并延長(zhǎng)了光感受器的壽命。當(dāng)硒-碲-砷合金生成層的厚度大于約20微米時(shí)，通常導(dǎo)致光感受器制造期間砷和碲分餾控制的極大困難。而厚度小于約1微米時(shí)則往往導(dǎo)致自動(dòng)電子攝影復(fù)制機(jī)、復(fù)印機(jī)和打印機(jī)的生成層快速磨損。當(dāng)生成層的厚度在大約3微米和約7微米之間時(shí)，可獲最佳效果。
通過(guò)參考附圖可對(duì)本發(fā)明的方法和裝置達(dá)到更全面的了解，附圖中圖1用圖解說(shuō)明一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)的典型的多層光感受器，它包括電荷生成層和固定在導(dǎo)電襯底上的遷移層。
圖2用圖解說(shuō)明本發(fā)明的層狀光感受器，它包括電荷生成層和固定在導(dǎo)電襯底上的空穴注入層。
參照?qǐng)D1，圖示現(xiàn)有技術(shù)的電子攝影成象板10，它由襯底12，遷移層14，該層包括摻鹵素的硒-砷合金層，和具有硒合金的生成層16等組成。
襯底12可包括任何具有所需機(jī)械性能的適用材料。典型的襯底包括鋁、鎳等諸如此類的材料。該層厚度取決于很多因素，包括經(jīng)濟(jì)方面的考慮，和采用了電子攝影成象技術(shù)的器件的設(shè)計(jì)等等因素。這樣，襯底可以相當(dāng)厚，例如厚達(dá)5000微米，也可以很薄如約100微米。襯底可以是柔性或剛性的并可具有如前所述的各種形狀。
遷移層14包括一種摻鹵硒-砷合金，不過(guò)，也可用不摻雜的合金。存在于該合金中的硒的重量百分比范圍可從約99.5%到99.9%左右，含砷的重量百分比范圍可從大約0.1%到0.5%。存在于摻雜合金層的鹵素(諸如氯、氟、碘或溴等)含量的重量百分比為范圍約可從百萬(wàn)分之10到百萬(wàn)分之200，其最佳范圍是大約重量的百萬(wàn)分之20到重量的百萬(wàn)分之100。最好的鹵素是氯。這層通常的厚度范圍從大約15微米到75微米，而其最佳范圍是約25微米到50微米-因受硒板攝影的顯影系統(tǒng)所限，和為經(jīng)濟(jì)上的原因而受攜帶輸送條件所限。
電荷生成層16包括電荷生成硒-碲合金光電導(dǎo)的材料，諸如硒-碲合金、添加鹵素的硒-碲合金、硒-碲-砷合金、硒-碲-砷-鹵合金等等。采用硒和碲的合金可達(dá)到極好的效果。通常，按重量計(jì)硒-碲合金可包含大約55%～95%的硒和大約5%至45%的碲(以合金的總重量為100%)。當(dāng)碲含量約為40%時(shí)，該生成層的厚度通常小于1微米左右。硒-碲合金也可包含其它成分，例如按重量計(jì)含有約小于5%的砷以便使硒的晶化減至最小和含有約小于百萬(wàn)分之1000的鹵素。
參照?qǐng)D2，圖中所示的電子攝影成象板20，它包含生成電荷的光電導(dǎo)層22和電荷遷移層24。電荷遷移層24被固定在金屬氧化物層26上。圖1和圖2的電子攝影成象板之間的主要區(qū)別在于圖2所示的遷移層24中不含砷，而且鹵素的臨界范圍值。某些效應(yīng)諸如歸因于周期率的周期運(yùn)動(dòng)的殘留電壓高溫下的熱循環(huán)和同電子攝影成象板周圍的燈和電暈放電管之間的不良作用以及重復(fù)的均勻充電，影象樣曝光，顯影，翻印，抹象和清除周期工作過(guò)程在圖1和圖2中所示的電子攝影成象板之間也有著顯著的差別。這一區(qū)別在以下實(shí)施例中再較詳細(xì)地闡明。
要顯現(xiàn)本發(fā)明的電子攝影成象板上的靜電潛象，可采用任何適合的顯影技術(shù)。眾所周知的電子攝影的顯影技術(shù)一般包括，例如，格柵顯影、磁刷顯影、液體顯影、粉霧顯影等等。沉積的調(diào)色劑影象可通過(guò)任何適宜的傳統(tǒng)翻印技術(shù)翻印到接收件上，并可借助任何適用的已知定影技術(shù)固定到該接收件上。盡管用調(diào)色劑粒子去顯現(xiàn)靜電潛象是更可取的，但也可采用許多別的方法，例如，用一種靜電掃描系統(tǒng)去“閱讀”靜電潛象。借助任何合適的傳統(tǒng)清除技術(shù)，諸如，刷清除、刀片清除、絲網(wǎng)清除等可對(duì)光感受器進(jìn)行有效地清除，以去除翻印后所殘留的任何調(diào)色劑粒子。
借助任何相當(dāng)?shù)膫鹘y(tǒng)技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)靜電潛象的抹除。典型的傳統(tǒng)抹除技術(shù)包括交流電暈放電、負(fù)電暈放電、來(lái)自光源的照射、同接地導(dǎo)電刷相接觸，以及它們的組合。然而，本發(fā)明的成象板特別適用于這樣一個(gè)成象系統(tǒng)，在此系統(tǒng)中，成象板對(duì)一個(gè)生成層敏感的波長(zhǎng)的光源曝光，即，予先翻印光，抹除光，熔化幅射泄漏，等等下曝光，由此，成象板放電至每個(gè)復(fù)制周期的剩余電壓。對(duì)圖1所示類型的多層硒-碲-砷成象板，若在每個(gè)復(fù)制周期內(nèi)，通過(guò)曝光放電到殘留電壓的話，則殘留周期運(yùn)動(dòng)會(huì)大大增加。
歸因于周期速率，高溫下的熱周期工作和電子攝影成象板同周圍的燈、熔斷器的不良作用，所造成的殘留周期運(yùn)動(dòng)，對(duì)精密的，低、高速電子攝影翻印器，復(fù)印機(jī)和印刷機(jī)是非常不希望的，因?yàn)檫@種周期運(yùn)動(dòng)終究要在對(duì)應(yīng)于原始文件背景區(qū)的復(fù)制品區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)調(diào)色劑顯影，因而得到的是“臟”的復(fù)制品。
現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的具體的幾個(gè)最佳實(shí)施例，詳細(xì)描述本發(fā)明，但要知道這些實(shí)例僅為了說(shuō)明，并不想把本發(fā)明局限于在此所引證的材料、條件、過(guò)程參數(shù)等等。除了另有指明外，所有的成分和百分比均以重量百分比計(jì)算。
實(shí)例Ⅰ通過(guò)蒸發(fā)摻鹵硒-砷合金注射料來(lái)制備對(duì)照電子攝影成象板-注射料按重量計(jì)約含0.5%的砷，約99.5%的硒，并在襯底上形成大約含百萬(wàn)分之20的氯的摻氯硒-砷電荷遷移層。該摻氯硒-砷合金用不銹鋼坩堝在大約280℃和約330℃之間的蒸發(fā)溫度下，在大約4×10-4托和2×10-5托之間的蒸發(fā)壓力下蒸發(fā)。所用襯底是一個(gè)鎳筒-它已經(jīng)過(guò)熱氧化而生成具有大約500埃至800埃厚的一層外部的鎳的氧化層。該鎳筒的直徑約為8.4厘米。在此蒸發(fā)鍍膜操作期間，襯底溫度被維持在大約50℃和約95℃之間。生成的砷鹵摻雜的硒遷移層約有55微米和60微米之間的厚度并包含按重量計(jì)大約0.5%的砷，99.5%的硒和大約百萬(wàn)分之14的氯。已鍍膜襯底此后被蒸鍍以硒-碲-砷合金，以形成電荷生成光電導(dǎo)層-該層厚度約為5微米，按重量計(jì)包含大約12%到13%碲，大約1%的砷，其余部分為硒。此種合金是用不銹鋼坩堝在大約300℃至350℃的蒸發(fā)溫度下，在大約2×10-5托的壓力下蒸發(fā)的。無(wú)論蒸發(fā)前的硒-碲-砷合金材料還是沉積所含氯后的硒-碲-砷合金材料，這兩種合金材料都不包含相同的組成成分。這樣得到的電子攝影成象板置于測(cè)試設(shè)備中以大約13.9Cm/S的表面速度周期性測(cè)試該成象板。該成象板先在黑暗中被充電至大約900-1100V之間的正電壓，然后被一個(gè)具有可見(jiàn)光譜的藍(lán)色區(qū)內(nèi)的光譜(約470毫微米)輸出光源曝光，以使電壓降至大約200V。由于在此測(cè)試前充電電流先調(diào)好，該正電壓的允許電平取決于該成象板的厚度。一個(gè)典型成象板的起始正電位允許的電壓變化可為0-20V。電荷容納電壓范圍為900至1100V時(shí)，自動(dòng)復(fù)制器具有良好性能。這個(gè)正電位電壓范圍使實(shí)心區(qū)的復(fù)制質(zhì)量極好-對(duì)初次復(fù)制的整個(gè)影象上的密度無(wú)明顯的變化。然后該成象板通過(guò)一排氖光燈均勻曝光進(jìn)行抹除，氖光燈具有可見(jiàn)光譜的綠色區(qū)-約520毫微米的峰值輸出。這一過(guò)程在室溫環(huán)境下重復(fù)330次，第330次周期結(jié)束時(shí)的周期運(yùn)動(dòng)的殘留電壓由靜電電壓表測(cè)定。在此硒板攝影機(jī)里，每完成一次復(fù)制需要3.3轉(zhuǎn)，即圓筒形的光電導(dǎo)體的周數(shù)。這些對(duì)照成象板周期運(yùn)動(dòng)的平均殘留電壓為160V。周期運(yùn)動(dòng)電壓約超過(guò)100V對(duì)自動(dòng)電子攝影成象復(fù)寫器、復(fù)印機(jī)和印刷機(jī)則是不合乎需要的，因?yàn)榻?jīng)過(guò)多個(gè)周期工作會(huì)在復(fù)制一致性上產(chǎn)生很大的變化。換句話說(shuō)，第100次復(fù)制應(yīng)該大致與第一次復(fù)制時(shí)的影象質(zhì)量相同。
實(shí)例Ⅱ通過(guò)采用不銹鋼坩堝蒸發(fā)某種摻氯硒合成物，以形成摻氯遷移層來(lái)制備本發(fā)明的電子攝影成象部件。除了被蒸發(fā)的遷移材料的組成不同外，本例用于沉積遷移層的蒸發(fā)步驟與例1中所述步驟相同。本例蒸發(fā)前的遷移材料包含按重量計(jì)大約百萬(wàn)分之10的氯，百萬(wàn)分之100以下的砷，和其余的均為硒。生成的沉積的摻氯電荷遷移層厚度約在55微米和60微米之間，按重量計(jì)包含大約百萬(wàn)分之7的氯，百萬(wàn)分之100以下的砷，剩下的均為硒。已經(jīng)鍍膜的襯底此后采用與例1所述相同的蒸發(fā)步驟鍍上一層硒-碲-砷合金以形成光電導(dǎo)電荷生成硒-碲-砷層，該層厚度大約5微米，并包含按重量計(jì)大約12%～13%的碲，大約1%的砷和剩余部分均為硒。這些在沉積遷移層中包含按重量計(jì)約百萬(wàn)分之7的氯的光接受器再經(jīng)受如例1所述的330次成象周期。對(duì)本發(fā)明的光感受器來(lái)說(shuō)，經(jīng)第330次周期工作后的周期運(yùn)動(dòng)的殘留電壓小于40V。因此，對(duì)照例Ⅰ里的光感受器的周期工作的殘留電壓比例Ⅱ中的光感受器周期工作的殘留電壓大300%。
實(shí)例Ⅲ除了用于形成遷移層的蒸發(fā)材料是按重量計(jì)大約包含百萬(wàn)分之5的氯和其余部分均為硒的摻氯硒材料，之外，重復(fù)例Ⅱ的步驟制備別的對(duì)照的光感受器。所沉積的遷移層的厚度大約在55微米和60微米之間，并含有大約百萬(wàn)分之3的氯和剩下部分為硒。用和例Ⅱ所述的相同材料和步驟，制備光電導(dǎo)的電荷生成層一它具有約5微米的厚度并按重量計(jì)含有大約12%至13%的碲，約1%的砷和剩余部分為硒。這里在遷移層中按重量計(jì)包含百萬(wàn)分之3的氯的光感受器經(jīng)受例Ⅰ和例Ⅱ所述的相同方法的測(cè)試。起始的剩余電壓近似大于例Ⅱ光感受器的剩余電壓的250%，在例Ⅱ中，其遷移層是由按重量計(jì)包含百萬(wàn)分之10的氯的蒸發(fā)材料制備而成。本例的周期運(yùn)動(dòng)的平均殘留電壓約為159V，-與例Ⅰ的光感受器的殘留電壓和周期運(yùn)動(dòng)相似。
實(shí)例Ⅳ除了厚度為55微米到60微米左右的摻氯硒遷移層是由按重量計(jì)為包含百萬(wàn)分之20的氯和剩余部分為硒的材料蒸發(fā)制成以外，重復(fù)例Ⅱ的步驟去制備另外的光感受器。該沉積的遷移層包含按重量計(jì)為百萬(wàn)分之14的氯和剩余部分為硒。用例Ⅱ所述的相同材料和步驟去制備光電導(dǎo)的電荷生成層，該層具有大約5微米厚并包含按重量計(jì)約12%到13%的碲，約1%的砷和剩余部分為硒。這種光感受器按照例Ⅰ中所述的測(cè)試步驟所得結(jié)果是小于30V的很低的周期運(yùn)動(dòng)的殘留值。然而，從此樣品中觀測(cè)到過(guò)量的暗區(qū)衰減和不良的電荷接收。就例Ⅱ的光感受器而言，按重量計(jì)為包含百萬(wàn)分之7的氯的已沉積遷移層接收的起始正電荷在大約900V到1100V之間，而本例(Ⅳ)含有按重量計(jì)為百萬(wàn)分之14的氯的已沉積遷移層的光感受器接收的起始正電荷其平均值大約小于730V。這種低電荷容納現(xiàn)象在“施樂(lè)2830”靜電復(fù)印機(jī)或“施樂(lè)1035”靜電復(fù)印機(jī)里導(dǎo)致實(shí)心區(qū)翻印版的密度微弱。弱實(shí)心區(qū)密度再現(xiàn)被定義為當(dāng)在Macbeth RD517密度計(jì)上測(cè)量時(shí)，實(shí)心區(qū)影象有一個(gè)小于1的值即表現(xiàn)出未感光的實(shí)心區(qū)(例如，一個(gè)直徑為1英寸的實(shí)心區(qū)有幾條黑邊，但其中間被洗掉了)。
實(shí)例Ⅴ除了摻氯硒-砷電荷遷移層是由蒸發(fā)含有按重量計(jì)為大約0.1%的砷，約99.9%的硒和約百萬(wàn)分之10的氯的材料制成外，重復(fù)例Ⅰ中所述步驟去制備別的對(duì)照光感受器。生成的摻氯電荷遷移層具有大約55微米到60微米的厚度并包含大約按重量計(jì)為99.9%的硒，大約0.1%的砷和大約百萬(wàn)分之7的氯。用例Ⅰ所述的相同材料和步驟去制備光電導(dǎo)電荷生成層，該層厚度約5微米并包含按重量計(jì)為大約12%～13%的碲，約1%的砷和剩余部分為硒。應(yīng)用例Ⅰ中所述的測(cè)試程序所得結(jié)果表明，起始?xì)埩綦娢槐壤虻墓飧惺芷鞯臍埩綦妷焊呒s25V，后者具有的沉積遷移層含有按重量計(jì)為百萬(wàn)分之7的氯并由蒸發(fā)含有百萬(wàn)分之10的氯和不含砷的材料制成，所以不含砷。此外，觀測(cè)到一個(gè)大約較例Ⅱ光感受器的周期運(yùn)動(dòng)殘留電壓高70V的周期運(yùn)動(dòng)殘留電壓。
實(shí)例Ⅵ通過(guò)蒸發(fā)一種含有按重量計(jì)為百萬(wàn)分之14的氯和剩余部分為硒的硒混合物，在一襯底上形成一含有百萬(wàn)分之10的氯和剩余部分為硒的電荷遷移層來(lái)制備本發(fā)明的電子攝影成象板。該摻氯硒材料是用不銹鋼坩堝在大約280℃至330℃的蒸發(fā)溫度下和大約4×10-4至2×10-5托的蒸發(fā)壓力下蒸發(fā)的。所用襯底是一個(gè)已經(jīng)過(guò)熱氧化生成外部鎳氧化層的鎳筒，其氧化層厚度約在500埃至800埃之間。該鎳筒的直徑約為8.4Cm。在此蒸發(fā)涂鍍操作期間，襯底溫度維持在大約55℃和約95℃之間。生成的沉積摻氯硒遷移層有大約55微米厚并含有大約按重量計(jì)為百萬(wàn)分之10的氯和剩余部分為硒。此后，這已蒸鍍襯底被蒸鍍一種硒-碲-砷合金以形成電荷生成光電導(dǎo)層-此層厚約5微米并包含按重量計(jì)為大約11%的碲，大約1%的砷和剩余部分為硒。該合金在大約300℃至350℃溫度之間，電壓力約為2×10-5托的不銹鋼坩堝蒸發(fā)。無(wú)論是蒸發(fā)前的硒-碲-砷合金材料還是沉積后的含氯的硒-碲-砷合金材料，兩種合金材料均不包含相同的組成成分。這樣得到的電子攝影成象板被置于一個(gè)試驗(yàn)設(shè)備中進(jìn)行測(cè)試，該設(shè)備以大約13.9Cm/秒的表面速度使成象板周期工作成象板先在暗區(qū)中被充電至大約1035V的正電壓，然后被一具有光譜輸出為可見(jiàn)光譜的藍(lán)色區(qū)里的曝光源曝光，使電壓降至大約250V。然后該成象板通過(guò)一組氖光燈均勻曝光而抹除，該光具有可見(jiàn)光譜的綠色區(qū)，最大輸出光譜約520毫微米。該過(guò)程在室溫環(huán)境下被重復(fù)330次而第330周期結(jié)束時(shí)的周期運(yùn)動(dòng)的殘留電壓由靜電電壓表測(cè)定。本發(fā)明的這些成象板的周期運(yùn)動(dòng)的平均殘留電壓只有17V。
雖然對(duì)本發(fā)明已參照具體的最佳實(shí)施例作了說(shuō)明，但本發(fā)明并不受這些實(shí)例所限，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將在本發(fā)明的精神范圍和權(quán)利要求
范圍內(nèi)考慮和可能作出各種改型和變型。
權(quán)利要求
1.一種電子攝影成象板其特征是，該板主要由承載襯底、電荷遷移層和電荷生成層組成；電荷遷移層的厚度在大約35微米和大約75微米之間，基本上不含砷和碲，而主要由硒和一種鹵素組成，鹵素則選自由按重量計(jì)為百萬(wàn)分之4左右至百萬(wàn)分之13左右的氯和選自由按重量計(jì)為百萬(wàn)分之8左右至百萬(wàn)分之25左右的碘組成的一組鹵元素；電荷生成層的厚度在約1微米和約20微米之間，它包含硒、按重量計(jì)為5%左右至20%左右的碲、按重量計(jì)為0.1%至4%左右的砷及鹵素，鹵素選自由按重量計(jì)高達(dá)百萬(wàn)分之70的氯和多達(dá)百萬(wàn)分之140的碘組成的一組鹵元素；上述電荷生成層的一個(gè)表面處在和上述電荷遷移層的有效電接觸狀態(tài)，而上述電荷生成層的另外一個(gè)表面則暴露在周圍的大氣中。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的電子攝影成象板，其中上述電荷遷移層中的上述鹵素選自鹵族，鹵族由按重量計(jì)約百萬(wàn)分之6至約百萬(wàn)分之10的氯和約按重量計(jì)為百萬(wàn)分之13至百萬(wàn)分之20的碘所構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2的電子攝影成象板，其中在上述遷移層中的上述鹵素是氯。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1的電子攝影成象板，其中，上述電荷生成層包括按重量計(jì)大約10%至13%的碲，按重量計(jì)約0.5%至約2%左右的砷，少于按重量計(jì)約為百萬(wàn)分之14的氯和剩余部分為硒。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1的電子攝影成象板，其中，上述承載襯底包括一個(gè)金屬氧化物層。
6.根據(jù)權(quán)利要求
5的電子攝影成象板，其中上述承載襯底包括在金屬層上有一個(gè)金屬氧化物層。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1的電子攝影成象板，其中上述承載襯底包括金屬氧化物層和在上述金屬氧化物層和上述電荷生成層之間的粘合劑層。
8.一種電子攝影成象方法其特征是，包括具有一塊電子攝影成象板，該板主要由承載襯底，電荷遷移層和電荷生成層三部分構(gòu)成，電荷遷移層約有35微米至75微米厚，基本不含砷和碲，而主要由硒和一種鹵素構(gòu)成，鹵素選自按重量計(jì)約含百萬(wàn)分之4至百萬(wàn)分之13的氯和按重量計(jì)約百萬(wàn)分之8至百萬(wàn)分之25的碘所構(gòu)成的一組鹵元素;上述電荷生成層約1微米至20微米厚，包括硒、按重量計(jì)約為5%至約20%的碲、約0.1%至4%的砷和選自按重量計(jì)為包含多達(dá)百萬(wàn)分之70左右的氯和多達(dá)百萬(wàn)分之140左右的碘的一組某種鹵素;上述電荷生成層的一個(gè)表面處于同上述電荷遷移層的有效電接觸狀態(tài)，而上述電荷生成層的另一表面暴露于周圍大氣中;在上述電荷生成層暴露于周圍大氣中的上述表面上，沉積基本均勻的正靜電電荷層;將上述電子攝影成象板暴露在具有影象的電磁輻射圖下，上述光電導(dǎo)電荷生成層對(duì)該電磁輻射感光，從而在上述電子攝影成象板上形成一幅靜電潛象;用可被靜電吸引的調(diào)色劑粒子對(duì)上述靜電潛象進(jìn)行顯影，以使調(diào)色劑粒子以影象形狀沉積;和將上述調(diào)色劑粒子沉積轉(zhuǎn)印到一塊接收件上。
9.根據(jù)權(quán)利要求
8的電子攝影成象方法，其中上述電荷遷移層中的上述鹵素選自包含按重量計(jì)為百萬(wàn)分之6到百萬(wàn)分之10左右的氯和按重量計(jì)為百萬(wàn)分之13到百萬(wàn)分之20左右的碘那一組鹵素。
10.根據(jù)權(quán)利要求
8的電子攝影成象方法，其中上述電荷生成層包括以重量計(jì)大約10%到13%的碲，約0.5%至2%的砷，約百萬(wàn)分之14以下的氯和剩余部分為硒。
專利摘要
電子撮影成象板包括承載襯底，無(wú)砷和碲的硒和某種鹵組成的電荷遷移層，及電荷生成層(含有硒，按重量另計(jì)約為5-20％的碲，0.1-4％的砷和一種鹵素)，電荷生成層的一面同電荷遷移層呈有效電接觸狀態(tài)，而另一面暴露于空氣。該成像板可一致地用正靜電電荷來(lái)充電，經(jīng)電磁輻射圖曝光在其上形成靜電潛象，對(duì)此潛象顯影以影象圖形方式成調(diào)色劑粒子沉積，和將該粒子沉積翻印到接收部件上。
文檔編號(hào)G03G5/04GK86101342SQ86101342
公開日1986年9月10日 申請(qǐng)日期1986年3月4日
發(fā)明者巴里·A·利斯, 羅伯特·J·弗拉納提, 門羅·J·霍頓 申請(qǐng)人:施樂(lè)公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan