Среди многочисленных известных способов регистрации информации широкое практическое применение получили электрофотографические способы. Термином «электрофотография» обозначают ряд фотографических процессов, основанных на способности полупроводников уменьшать свое удельное сопротивление под действием света. Фотоэлектрический эффект можно проиллюстрировать на простом примере. Если слой полупроводника нанести на металлическую пластину и в темноте наэлектризовать его, такая пластина становится светочувствительной. Если на пластину направить лучи, составляющие оптическое изображение предмета, то на ней образуется скрытое изображение данного предмета (рис. 21).
Электрографические способы, применяемые в полиграфическом производстве, отличаются относительной простотой изготовления печатных форм. По скорости, производительности печатного процесса и качеству воспроизведенного оригинала они несколько уступают классическим полиграфическим способам. По этой причине их применение ограничено, главным образом, для получения небольшого количества копий, для изготовления малоформатных офсетных печатных форм при оперативном размножении документации небольшим тиражом.
|
|
0 т^ ©Ш Ш (з) eeee
*.*..,* * * +.* + + + + * +
® -»* ®]ЩЦ ® &.
♦ + ф+ 4 Ч Ч Ч Ч Ч + + * +
Рис. 21. Электрографический способ получения изображения-. 1 — зарядка светочувствительного барабана коронирующим устройством;
2— экспонирование светом (создание скрытого изображения);
3 — проявление скрытого изображения тонером; 4 — перенос изображения
на бумагу; 5 — термическое закрепление тонера на бумаге;
6 — нейтрализация заряда на барабане и его очистка
Электрографические процессы принято разделять на следующие виды:
— электрофотография, основанная на получении электростатического изображения в виде поверхностного распределения зарядов (например, ксерография);
— электрофотография на фотоэлектретах, т. е. в средах с устойчивой внутренней поляризацией, в которых скрытое изображение принимает форму электрической поляризации;
— магнитография (ферромагнитография), представляющая собой электронную запись информации посредством фотоприемников видеокамер и цифровых фотоаппаратов на магнитных носителях или статических ПЗУ.
В качестве светочувствительных материалов в электрографии используются фотопроводники, которые в темноте являются изоляторами, а под действием света становятся электрически проницаемыми, т. е. проводниками.
Основными характеристиками фотопроводников являются спектральная чувствительность, фотоэлектрическая' чувствительность, скорость темновой утечки, усталость материала,
|
|
начальный потенциал, остаточный потенциал, устойчивость к внешним воздействиям, кристаллизация.
Спектральная чувствительность характеризует способность фотопроводника реагировать на излучение различного спектрального состава. У фотопроводников отмечается пониженная спектральная чувствительность к голубому и желтому цвету. При этом копия, выполненная с оригинала, напечатанного на желтой бумаге, приобретает темный фон.
Фотоэлектрическая чувствительность (скорость формирования изображения) — это величина, характеризующая скорость уменьшения заряда на фоторецепторе при освещении его светом заданной интенсивности. Чем меньше остаточная величина заряда на фоторецепторе после его экспонирования, тем выше качество копии. Эта величина может зависеть от материала фотопроводника и срока его эксплуатации.
Скорость темновой утечки — величина, характеризующая, как быстро фотопроводник теряет заряд в темноте. Полупроводник, из которого изготовлен фоторецептор, приобретает в темноте свойства диэлектрика, но не может хранить заряд настолько долго, как диэлектрики.
Усталость материала — это явление, возникающее при многократном и частом экспонировании фоторецезптора. Усталость материала может возникать и при засветке солнечным светом (при неосторожной засветке световоспринимающего барабана картриджа, например, солнечным светом). Усталость материала приводит к увеличению скорости темновой утечки заряда, а в некоторых случаях, наоборот, к сохранению заряда на поверхности после экспонирования.
Начальный потенциал — это потенциал на поверхности фоторецептора, при котором накапливаемый заряд равен заряду, утекающему в подложку. Обычно фоторецептор заряжают до потенциала ниже начального, чтобы избежать его повреждения.
Остаточный потенциал — потенциал, который остается на освещенных участках фоторецептора после экспонирования. При экспонировании фоторецептор быстро теряет заряд до определенной величины, затем скорость разряда значительно снижается. Высокий остаточный потенциал способствует притягиванию частиц тонера на освещенные участки, что приводит к появлению темного фона на копии.
Устойчивость к внешним воздействиям -- это характеристика, которая определяет способность фотопроводника сохранять свои свойства как можно дольше при механическом контакте с бумагой. Бумага при правильном использовании аппарата, является наибо-
лее важным фактором естественного износа фоторецептора. Неверно обрезанная и шероховатая бумага сокращает срок службы фоторецептора. Кроме того, срок его службы сокращают различные химические вещества, которые могут попасть на него с бумаги или с другого источника, а также механические повреждения.
Эти характеристики фотопроводника тщательно анализируются при выборе его в качестве фоторецептора для копировального аппарата.
Фоторецептор — основной узел любого копировального аппарата. На поверхности фоторецептора создается электростатическое, а затем видимое изображение копируемого оригинала с последующим переносом этого изображения на бумагу или специальный материал. В качестве фоторецептора применяют слои на основе селена с добавками Те, Cd, слои на основе CdS либо органические полупроводниковые покрытия.
Электростатическая фотография послужила основой для создания перспективных способов получения изображения. Наиболее ярким примером может служить ксерография.