История
В чужди страни първият метод "Карлсън", който комбинира фотопроводимост и електростатични явления, се нарича "електрофотография". По-късно, през 1948 г., нов Името е "Ксерография". Въпреки това, някои от същите технически методи като този процес, в допълнение към термина "електрофотография", използван във фотографията, има също "електростатична фотография", "електростатична електрофотография" и "електростатична фотография". Термини като "копие" (Електрография) също се използват по същия начин. Второ, с напредването на технологиите бяха въведени някои физически явления, различни от светлината и статичното електричество, и се появиха някои технически методи, които са далеч от оригиналните методи. Въпреки това „електронно копиране“, „електрофотография“ и думи като „техника на сухо запечатване“ се използват като общ термин и все още се използват.
Както бе споменато по-рано, трудно е да се постигне консенсус относно определението и класификацията на „електрофотография“. Като пример класификацията IRE на САЩ е посочена в таблицата по-долу.
Хората вече са разбрали "сухия печат" като представителен метод за комбиниране на оптични ефекти и електростатични явления.
Тъй като тази технология е изобретена от американския C.F. Карлсън през 1937 г. и 1938 г., основно е изследван и изпробван в Съединените щати в продължение на около две десетилетия.
Мемориалният институт Battelle (Battelle Memorial Institute) започва това техническо изследване през 1944 г. След 1947 г. той влиза в съвместни изследвания с Haloid Company. С подкрепата на всички аспекти, най-накрая се разви технологията за сух печат и това е серия от технологии, наречени „селенова електрофотографска“.
От друга страна, American Radio Corporation, със съдействието на военните, е разработена от изследователи като CJ Young (Young) и HG Greig (Greig)
Технологията, при която цинкът е фоточувствителен материал, се нарича "Ксерография с цинков оксид" (Electrofax).
Тази "електрофотографска" техника с цинков оксид сега се нарича "електростатичен печат" заедно с техниката "електрофотографска селен". Освен това, в случай на използване на фоточувствителни материали, различни от селен и цинков оксид, стига процесът да е един и същ, той също трябва да принадлежи към обхвата на „електростатичен печат“.
Класификация
Електронната фотография включва фотография и създаване на трайни изображения на хартия.
По-долу ще представим накратко електрофотографската технология на ксерографията, изображения с дълготрайна проводимост и фотоелектрически изображения. Всички тези методи се възползват от ефекта на съхранение на заряда.
Ксерография
Сърцето на ксерографската машина е цилиндър, покрит с фотопроводяща платка. Електростатичното копиране трябва да премине през следните стъпки: първо заредете пластината на фотопроводника и след това изобразете обекта върху заредената пластина на фотопроводника; тъй като съпротивлението е малко на място със силна светлина, това е благоприятно за изтичане на съхранения заряд, докато на място със слаба светлина е обратното. В зависимост от разпределението на светлината и тъмнината на изображението, изображение на заряд, което не се вижда с невъоръжено око, се генерира върху пластината на фотопроводника, което се нарича електростатично латентно изображение. Поръсете малко цветен термопластичен прах върху плочата на фотопроводника и изображението ще се появи. Накрая опитайте да прехвърлите изображението върху хартията. След нагряване изображението се фиксира върху хартията, за да завърши процеса на електростатично копиране.
Изобразяване с индуктивна проводимост
Някои диелектрици ще се увеличат значително след излагане на видима светлина или други лъчи. Тази повишена проводимост се нарича индуцирана проводимост. Ефектът от използването на индуктивна проводимост за поддържане на дълъг период от време може да бъде изобразен. Докато средата е "фоточувствителна" под изображението на обекта, незабавно се генерира латентно изображение на индуктивна проводимост. Това латентно изображение се съхранява в тъмна среда и може да се използва за постоянен печат. Трябва да се отбележи, че латентният образ на индуцираната проводимост е различен от латентния образ на заряда в ксерографията. Въпреки това, ако се използва метод на коронен разряд за разреждане на скритото изображение с проводимост, зоната с висока проводимост ще запази по-малко заряд, докато зоната с ниска проводимост ще запази повече заряд и нормалното изображение може да се появи чрез електрофотографско проявяване.
Съществува и търговски метод за изобразяване, който използва електролитно изобразяване. Проводимата пластина за латентно изображение се използва като електрод, а субелектролитът се отлага само в проводящата зона. Плътността на електролитно отлагане в различни области на проводимост е различна и целта на разработването също може да бъде постигната.
Фотоиндуцирано диелектрично изображение
Този процес на изобразяване е различен от горните два процеса и принципът му на работа е показан на фигура 1. Светлинен проводник се поставя върху повърхността на диелектрика, но с малка въздушна междина. При осветяване на светлината на изображението на обекта, фотопроводникът образува различни проводими зони, съответстващи на светлината и тъмнината на изображението; зоната със силна светлина има висока проводимост, а зоната със слаба светлина има ниска проводимост, така че също така формира проводим латентен образ. Ако се приложи напрежение между фотопроводника и диелектрика, разрядът на въздушната междина под зоната с висока проводимост на фотопроводника ще бъде по-силен и повече заряди ще бъдат отложени върху повърхността на диелектрика, а плътността на зарядите, отложени върху цялата повърхност ще варира в зависимост от изображението. . Чрез визуализация могат да се получат видими графики.
Принципът на изобразяване
Електростатичната фотография е фундаментално различна от другите известни фотографски процеси. В лечението не участва химическа реакция. По същество това е сух фотоелектричен процес и за разлика от латекса със сребърна сол, електрофотографската фоточувствителна пластина не трябва да се изразходва по време на работа. Фоточувствителната плоча може да бъде многократно експонирана стотици или дори хиляди пъти.
Използването на електрофотографски методи за създаване на снимки или копия обикновено включва пет стъпки:
Сенсибилизирайте електрофотографската фоточувствителна плоча чрез зареждане;
Експонирайте фоточувствителната пластина, за да образувате електростатично скрито изображение;
Използвайте фини частици, за да проявите латентния образ;
< li>Фиксирайте (фиксирайте) по метода на горещо стопяване.
Прехвърлете разработеното изображение върху хартия или друг материал;
След почистване на фоточувствителната плоча, тя може да се използва повторно за копиране на друго съдържание. Тези пет стъпки са илюстрирани на фигура 2.
За копиране чрез електрофотографски метод електрофотографската фоточувствителна пластина трябва първо да бъде сенсибилизирана. Сенсибилизацията обикновено се извършва чрез излагане на фоточувствителната плоча на атмосфера от коронен разряд. Устройството с коронен разряд, което използва захранване с високо напрежение, за да даде напрежение, се движи над електрофотографската фоточувствителна плоча, за да разпръсне равномерно заряди (йони) върху фотопроводящия филм. Тази операция трябва да се извърши на тъмно място, а фоточувствителната пластина трябва да бъде защитена от светлина през периода от коронното зареждане до развитието на латентния образ върху пластината. В противен случай зарядът ще изтече от повърхността. В случай на сенсибилизация, фоточувствителната плоча се експонира в камерата или чрез метода на контактна експозиция, или чрез метода на проекцията. Фигура 3 илюстрира образуването на електростатично латентно изображение върху фоточувствителната плоча. Когато светлината удари някъде върху дъската, зарядът ще изтече от повърхността на дъската. Въпреки това, в тъмните области на изображението, където фоточувствителната пластина не се влияе от светлина, зарядът все още остава. Освен това количеството заряд, задържано във всяка област, е обратно пропорционално на количеството на експозиция. Следователно след експониране има електростатично скрито изображение на експонирания обект върху фоточувствителната пластина. Това е основният принцип на електрофотографското изобразяване
Както бе споменато по-рано, подобрената форма на електрофотографска директна електрофотография (Electrofax) използва фоточувствителна плоча на хартиена основа за формиране и проявяване на латентно изображение. И фиксираното изображение е на същата дъска (хартия) и стъпката на прехвърляне е пропусната.
стъпка
При подготовката на фотопроводимата повърхност тънък слой фотопроводим материал се нанася върху проводящия субстрат. Това може да бъде постигнато чрез парно пръскане на фотопроводимия материал или покриване на субстрата със суспензия от фотопроводими частици в свързваща смола. Фотопроводящото покритие е отличен изолатор, който може да поддържа натрупания заряд дълго време на тъмно. Терминът фотопроводимост означава, че проводимостта на слоя фотопроводник може да се увеличи с няколко порядъка, когато е изложена на светлина, което води до бързо изчезване на заряда върху облъчената със светлина област. Типичните фотопроводими материали са
Аморфен селен;
Cd sulfide dispersed in resin binder;< /p>
Цинков оксид, диспергиран в свързващо вещество от смола;
Органичен фотопроводим материал.
Важни нови фотопроводници са селенови сплави (селен-телур и арсенов триселенид) и органични полимери, основно базирани на поливинилкарбазол, от които кадмиев сулфид - Покритието от смола се използва в метода за контрол на короната на Canon и KatsuraSawa. Комбинацията от неорганичен фотопроводим материал и полимерен филм е използвана в многослойния фоточувствителен елемент, разработен от Matsush.
Фотопроводима повърхност
Фотопроводимата повърхност на тонер касетата е чувствителна поради коронен разряд. Йоните, генерирани от разряда на тънка метална жица, повдигната до потенциал от няколко хиляди волта по-висок от земната линия, образуват равномерен електростатичен заряд на повърхността на барабана. Копиращият слой на тонер касетата е инертен, докато не се зареди. Така че може да се използва повторно за получаване на множество копия.
Повърхност за зареждане
Поставете заредения барабан на фотопроводника в отразената светлина на файла, който ще копирате, и го експонирайте. Могат да се използват прости оптични устройства за увеличаване, намаляване или копиране на същия размер. Неотпечатаните области на оригинала отразяват светлината към барабана, причинявайки бързо изчезване на електростатичния заряд в тези области. По-тъмната област за печат отразява много по-малко светлина, оставяйки заряд, еквивалентен на зоната с оригинална информация за печат върху повърхността на барабана. Това е картата на заряда върху повърхността на барабана, наречена латентно изображение, което формира основата на електростатичното фотокопиране на барабана. .
Развитие на образа
When the exposed drum copy plate is flooded with tribo-charged colored toner particles with the opposite sign, a visible image is formed. The discharge area of the drum is not affected by toner particles, while the latent image attracts and captures toner particles of opposite charge.
Тонерът съдържа цветни пигменти (обикновено сажди), диспергирани в свързващо вещество от термопластична смола. Повечето копирни машини с тонер касети използват сух прах. В сухия прах, когато тонерът се разбърква, когато тонерът е в близък контакт с големи частици от различни заредени проявителни материали, частиците се зареждат чрез триене. Частиците на тонера се зареждат чрез преразпределение на заряда между проявителя и тонера. Някои копирни машини използват магнитни частици цветен тонер 20 и използват магнитно поле за прехвърляне на тонера към барабана и отстраняване на тонера от зоната без изображение. Понякога към сухите тонери се добавят сухи лубриканти за подпомагане на операциите по прехвърляне и почистване. Няколко копирни машини използват течен тонер 24, който е суспензия от частици тонер, диспергирани в изолираща течност. Химически формулираният направляващ заряда материал зарежда частиците на тонера чрез химически адсорбирани йони. Когато частиците на почти всички вещества са диспергирани в изолационната течност, те придобиват електрически заряд в резултат на контактния потенциал, генериран на границата между частиците и непрекъснатата фаза на течността. Въпреки това, за стандартните течни тонери, по време на процеса на пулверизация, към тонера трябва да се добави директор на заряда или агент за контрол на заряда, за да се осигури равномерна и контролирана полярност на заряда на частиците. Смоли или масла са използвани като агенти за контрол на заряда; те се адсорбират върху повърхността на частиците на тонера и се зареждат чрез образуването на йонен двоен слой в течния дисперсант. Частиците на тонера в течния въглеводороден дисперсант се привличат към скритото изображение поради електрофоретичната сила.
Изображение на копие на тонер барабан
Проявеното изображение се прехвърля върху приемащия субстрат чрез поставяне на лист хартия върху проявеното изображение и извършване на електрооптика на гърба на проявеното изображение. Завършено от ореолен разряд. Ако трансферният заряд е по-силен от латентния заряд на изображението върху копирната пластина на барабана, тонизираното изображение се прехвърля върху хартията и изображението остава, когато хартията напусне барабана. Принципът на трансфер на изображението е един и същ, независимо дали се използва прахообразен, течен или магнитно-прахов тонер. Всеки тонер обаче има различни изисквания към свойствата на приемащата хартия.
Фиксиране на изображението
Хартията, съдържаща прехвърленото изображение, преминава през процес, наречен "фиксиране", който разтопява частиците тонер и ги фиксира трайно върху хартията. На. Операцията по фиксиране се осъществява чрез използване на топлина под формата на лъчиста енергия, горещ валяк, натиск или комбинация от топлина и натиск.
Почистване на повърхността
Последната стъпка от копирането на тонер касета е възстановяване на фотопроводимата повърхност за повторна употреба. Този процес включва експониране на покриващия слой за отстраняване на всички заряди и процес на пречистване за отстраняване на неизползваните частици тонер. Общата прахова система използва четка за отстраняване на тонера; системата за магнитно тониране използва силно магнитно поле; системата за течно тониране използва пресен тонер за изплакване и след това използва скрепер за почистване на повърхността на барабана.