Требования, предъявляемые к тестированию

Требования	Комментарии
Определённый уровень	Максимально допустимая концентрация тиосульфата составляет 1,4 микрограмм на см2. Эта величина обычно обозначается как 1,4 μг/см2 (где μг – микрограммы).
Сертификация тестирования	Тестирующая организация должна представить письменный отчёт, подтверждающий результаты тестирования.
Проблема (необходима повторная промывка)	Если один из образцов не проходит тест, необходимо повторно промыть все микрофильмы, проявленные за данный период (например, за день). Это ещё одна причина, по которой необходимо вести записи о проявке.
Временные рамки (на протяжении двух недель)	Общим требованием является выполнение теста с применением сини метилена в течение двухнедельного срока после проявки. Точные данные о том, когда был проявлен микрофильм, помогут протестировать образцы в необходимый срок.
Кто проводит тестирование?	В некоторых организациях есть необходимое для тестирования оборудование и реактивы. В лучшем случае, тестирование по стандарту ISO 18917 должна проводить независимая аккредитованная лаборатория.

 

 

Жидкостное проявление

Общие понятия

Жидкие проявители представляют собой коллоидные системы, где роль коллоидных частиц выполняет тонер, а носителем, в котором распределен тонер, служит неполярная диэлектрическая жидкость. То есть проявитель представляет собой дисперсию тонкоизмельченных частиц в электроизолирующем жидком носителе.

В электрическом поле проявления частицы пигмента, составляющие основу тонера, приобретают электрический заряд и притягиваются к скрытому электростатическому изображению (СЭИ), проявляя его.

Жидкостное проявление бывает двух видов:

— проявление с использованием электрофореза;

— аэрозольное проявление, основанное на разбрызгивании жидкого проявителя в электрическом поле проявления.

Достоинство обоих способов жидкостного проявления — высокая разрешающая способность процесса (до 200 мм-1 и даже более). Недостаток — испарение жидкого носителя, что представляет экологическую проблему при больших объемах работы. Специфика жидких проявителей делает их пригодными для микрографии на электрофотографических материалах. Системы с аэрозольным проявлением использованы в некоторых цифровых печатных машинах.

Электрофоретическое проявление. Если в электрическое поле, образованное СЭИ на электрофотографическом материале и проявляющим электродом, поместить диэлектрическую жидкость с диспергированными в ней коллоидными частицами пигмента, то будет происходить миграция частиц пигмента к одному из электродов. Этим электродом служит электрофотографический материал, состоящий из фотопроводника и заземленного проводящего слоя (например, металлизированной пленки) со скрытым электростатическим изображением на его поверхности. Проводящие свойства жидкого проявителя вызваны образованием заряженных частиц, а процесс их миграции и осаждения на электрофотографическом материале основан на явлении электрофореза.

Рассмотрим механизм электрофоретического проявления. Частицы пигмента в проявителе существуют в виде мицелл.

Строение мицеллы проявителя: В — ядро (частица пигмента); А — внутренняя часть диффузного слоя; С — внешняя часть диффузного слоя

 

В центре мицеллы находится ядро. Это частица пигмента, заряженная отрицательно или положительно вследствие ухода с ее поверхности в жидкость носителей заряда. Знак заряда зависит от различия работы выхода электрона из частицы и среды. Если эта работа меньше у частицы, то она заряжается положительно. Вторая причина появления заряда на поверхности — адсорбция ионов из окружающей среды.

Вокруг ядра располагается диффузный слой противоионов (ионов с противоположным знаком заряда). Противоионы у поверхности соединены с частицей довольно прочно, образуя с зарядами частицы плотную (постоянную) часть двойного электрического слоя. По мере удаления от ядра концентрация противоионов падает, их преобладание над ионами, имеющими одинаковый с ядром знак заряда, становится все менее заметным и на некотором расстоянии от ядра достигается электронейтральность.

Слой противоионов, окружающий ядро, называют диффузным. Если внутренняя часть диффузного слоя связана с ядром прочно, то внешняя — нет. Ее ионы обмениваются со средой, а под действием электрического поля они отрываются от мицеллы, причем толщина оторвавшегося слоя зависит от напряженности поля.

Влияние напряженности электрического поля на величину ζ-потенциала и радиус r 2 заряженной частицы: ζ-потенциал заряженной частицы относительно среды; φ0-потенциал ядра относительно среды; r 3 — радиус мицеллы до наложения электрического поля; F 1 и F 2 — величины напряженности электрического поля (F 2 > F ₁)

 

В результате мицелла превращается из электронейтральной в заряженную, причем знак заряда одинаков со знаком заряда ядра. Потенциал заряженной частицы относительно среды называется электрокинетическим потенциалом или ζ-потенциалом (дзета-потенциалом). Заряженная частица пигмента движется к электрофотографическому слою, имеющему на поверхности СЭИ с противоположным знаком заряда, а оторванные полем противоионы — к проявляющему электроду.

 

 

Схема электрофореза

 

На рисунке ниже показан пример устройства покадрового жидкостного проявления микроизображений, где проявитель подается в камеру проявления 8, а электрофоретический процесс проявления происходит в электрическом поле, созданном электрофотоматериалом 1 с СЭИ на поверхности 2 и проявляющим электродом.

Устройство покадрового проявления микроизображений: 1 - электрофотографический материал; 2 - зона проявления; 3 - трубка подачи проявителя; 4 - канал поступления воздуха; 5 - проявляющий электрод; 6 - корпус камеры проявления; 7 - канал отсоса; 8 - камера проявления; 9 - герметизирующая рамка

 

На рисунке ниже дана схема жидкостного проявления с подачей проявителя к слою вращающимся валиком. При жидкостном проявлении дефекта «крапления» не наблюдается, однако в этом случае требуется дополнительное время на сушку копии.

Схема жидкостного проявляющего устройства:

1 — электрофотографический материал; 2 — кювета с проявителем; 3 — проявляющий валик

 

Жидкий проявитель

 

Жидкий проявитель получают растворением тонера в жидком носителе. Тонер сохраняется в течение полугода, а готовый проявитель — в течение нескольких дней. Поэтому тонер и носитель поставляются в отдельных емкостях и смешиваются непосредственно перед началом работы.

Тонер жидкого проявителя — вязкая паста, имеющая консистенцию печатной краски. Он включает частицы пигмента, составляющие его основу, связующее, добавки, улучшающие зарядку частиц, и добавки, улучшающие перетир при смешивании ингредиентов и агрегативную устойчивость готового проявителя.

Частицы пигмента могут быть очень маленькими, так как жидкий носитель предотвращает образование пылевых облаков. Их средний размер не превышает 3-5 мкм и иногда даже доли микрометра, как в печатных красках. В жидких тонерах применяют сажу и органические пигменты соответствующих цветов.

Основное свойство пигментов, пригодных для тонеров, — способность образовывать частицы с поверхностным зарядом нужного знака.

Кроме того, к пигментам предъявляются такие же требования, как и к пигментам печатных красок: высокая дисперсность, хорошее смачивание дисперсионной средой, насыщенность цвета, яркость, а для черного пигмента — кроющая способность.

В качестве связующего используют традиционные связующие печатных красок (олифу 3041, полидиен марки Б), а также другие полимеры с невысокой молекулярной массой, образующие с пигментом высоковязкие пасты. Связующее должно хорошо совмещаться с носителем (растворяться в нем), а пленки, формирующие изображение, должны легко затвердевать.

В тонеры вводят поверхностно-активные вещества (ПАВ), улучшающие диспергирование частиц пигмента при перетире и повышающие агрегативную устойчивость проявителя. Пример весового соотношения — связующее: пигмент: ПАВ = 3:1:0,001.

Носитель. Функция носителя заключается в доставке заряженных частиц пигмента к электрофотографическому материалу. Выполнив эту функцию, носитель испаряется из красочного слоя.

Носитель должен:

· представлять собой неполярную жидкость с высоким удельным сопротивлением (ρ × 10¹² Ом×см) и низкой диэлектрической проницаемостью (ε не более 2,5). Частицы пигмента приобретают в носителе положительный или отрицательный заряд;

· растворять связующее тонера;

· иметь высокую летучесть.

Этим требованиям соответствуют уайт-спирит, гептан, циклогексан, четыреххлористый углерод, перхлорэтилен и некоторые хладоны (фреоны). Однако у каждого из них есть серьезные недостатки, ограничивающие применение. Уайт-спирит, гептан, циклогексан огнеопасны. Хлорпроизводные токсичны — их нельзя использовать в производственных условиях.

Наиболее удобны из перечисленных растворителей хладоны, например хладон-113 (CF₂Cl-CFCl₂). Его параметры: ρ = 2,2× 10¹³ Ом×см, ε = 2,41, относительная летучесть (по отношению к этиловому эфиру) 1,0, ПДК = 0,8 мг/л, негорюч. Недостаток — низкая температура кипения (47,6°С), и, кроме того, он имеет ограниченную растворяющую способность. Поэтому в качестве носителя часто применяют фирменные составы.

Электрокинетические свойства жидких проявителей такие (определены при напряженности электрического поля — 1 кВ/см, носитель — хладон-113):

· средний радиус частиц — 0,1-0,2 мкм;

· концентрация частиц — около 150 см^-3 (повышенная концентрация частиц пигмента может быть достигнута при добавлении в тонер ПАВ);

· удельный заряд тонера — 0,3-1,0 Кл/кг;

· средняя поверхностная плотность заряда на частице — 1-3 Кл/см²;

· средний заряд частицы — (5-14)×10^-18 Кл;

· ζ-потенциал — 0,02-0,3 В;

· отношение зарядов, переносимых частицами пигмента и противоионами, — до 10;

· подвижность частиц — (3-6)×10^-9м²/(В×с).