Электростатическая фотография

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.