Устройство записи изображения

 

О П И С А Н И Е () 9б7162

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социалистических республик (61) Дополнительное к авт. сеид-ву

3 (22) Заявлено 27.06.80 (21) 2954496/28-1 2 (51 ) Щ. КЛ. (03 С, 15/00 с присоединением заявки РЙ

Государственный комитет (23) Приоритет

Опубликовано 07.09.82. Бюллетеиь.Ле 33 (53).УДК 772.93 (088. 8) ао делом иэабретеиий и открытий

Дата опубликования описания 07.09.82 (72) Авторы изобретения.У;=--—

И. В. Анфилов, В,А. Макарычев, И. Б, Сидаравичюс, А.С. Таурайтис и Г.А. Суконкин

Г!Л ", ?сцr(Всесоюзный научно-исследовательский институт,: поли рафи1 ес Р?

1 ! к машиностроения н Научно-исследовательский институт" "" электрогр&фии (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВС ЗАПИСИ ИЗОБРАЖЕНИЯ

Изобретение относится к устройствам записи изображения и может найти применение в выходных устройствах ЭВМ автоматизированных систем самого широкого назначения, в том числе в фотонаборных машинах для регистрации бук5 венно-цифровой информации с экранов

ЭЛТ.

В известных электрофотографических выходных устройствах ЭВМ проецирова1О ние изображения с экрана ЭЛТ на предварительно очувствленный фотопроводниковый слой обычно производится с помощью оптической системы 1).

Такая система, как правило содержит объектив и отклоняющие зеркала. При всех своих положительных качествах: наличии высокого качества полу .немого изображения, простота используемого технологического процесса и его хорошей ста- щ бильности подобные устройства из-за сравнительно низкой светочувствительности фотопроводников требуют применения ЭЛТ с вЫсокой яркостью экранов (порящта

2 нескольких тысяч НИТ). и светосипьных . объективов. Эти особенности устройства в значительной степени сдерживают их широкое применение.

Известно устройство, .содержащее волоконно-оптический экран и блок управления, светочувствительный носитель изображения, выполненный в виде электрофотографической многослойной структуры из диэлектрического фотополупроводникового и электропроводящего слоев, узел зарядки светочувствительного слоя, лампу для его засветки, узел проявления скрытого изображения, переноса изображения и узел очистки светочувствительного слоя.

Скрытое изображение на поверхности светочувствительного слоя формируется в результате предварительной его зарядки и последующего перераспределения осаж.денного на него заряда на светлых и тем ных участках слоя в процессе экспонирования изображения на фотопроводник через прозрачный диэлектрик. При этом резкое, качественное изображение по всей плошади

3 957 светочувствительного . слоя может быть получено только при наличии надежного оптического и электрического контакта межу диэлектриком и электропроводным покрытием экрана.

Испытания устройства показали, что из за микронеровностей поверхности светочувствительного слоя воэможность создания надежного элекрического контакта

s каждой его точке с электропроводным экраном, а следовательно, и получения светочувствительного слоя может быть получено только при наличии надежного опт нч еского и электрического контакта между диэлектриком и электропроводным покрытием экрана.

Испытания устройства показали, что из-аа микронеровностей поверхности светочувствительного слоя возможность создания надежного электрического контакта в каждой его точке с электропроводным экраном, а следовательно, и получения качественного изображения отсутствует даже при упругом прижатии слоя к акра- . ну.

Целью изобретения является повышение качества изображения.

Поставленная цепь достигается тем, что в устройстве для записи изображения, содержащем электронно-лучевую трубку с волоконно-оптическим экраном и блок управления, светочувствительный носи. тель изображения выполненный в виде электрофо-.ографической многослойной структуры из диэлектрического, фотополупроводникового и электропроводяшего слоев, узел зарядки светочувствительного слоя, лампу дпя его засветки, узел проявления скрытого изображения, пере.носа изображения и узел очистки светочувствительного слоя, светочувствительный носитель изображения . выполнен в виде замкнутой ленты, а электропроводяший слой состоит из прозрачного дпя света покрытия, нанесенного на внешнюю поверхность многослойной структуры, имеющего соединенные с ним электропроводные дорожки, разделенные светопрозрачной подложкой по наружной поверхности электропроводящего слоя, причем электропроводные дорожки контактируют с корпусом, а диэлектрическая пленка с экраном электронно-лучевой трубки.

Кроме того, оно дополнительно содержит два разрядника, установленные перед и после волоконно-оптического экрана.

Ila фиг. 1 показана принципиальная схема устройства; на фиг. 2 — разрез

Л-А на фиг. 1.

162

Устройство содержит электронно-лу= чевую трубку 1 с фокусируюшим отклоняющим комплексом 2. Экраном трубки 1 служит волоконно-оптическая плас:."ина 3, на внутреннюю поверхность которой нанесен катодолюминофор. Управление электронным лучом трубки по координатам в случае применения развертки телевизионного типа осуществляется от блока 4, запуска

10 развертки луча, который через формирователь 5 развертки электрически соединен с фокусируюшим отклоняющим комплексом

2. Для изменения яркости электронного луча служит модулятор 6, электрически

1s соединенный с диафрагмой трубки (не показана). В случае применения других типов развертки, например, познаковой дпя фотонаборных машин, количество и функцио-. нальное назначение блоков управления " трубки не может быть иным.

Светочувствительный слой выполнен в виде гибкой бесконечной ленты, размещенной на приводном цилиндре 8, направляющем валике 9 и натяжном валике 10. д Посредством натяжения светочувствительный слой 7 прижимается своим тыльным электропроводным слоем к внешней поверхности волоконно-оптической пласт хны 3.

Узел натяжения светочувствительного слоя содержит вал 10, ось которого размещена в ползунах 11. Ползуны 11 могут перемещаться, по неподвижным нап авляюшим 12 под действием винтов 13 относительно неподвижных . гаек. 14.

Вращение приводного вала 8 осуществ35 ляется от электродвигателя (не показан), электрически связанного через блок 1 5 синхронизации с блоком 4 запуски развертки луча.

С внешней стороны светочувствитель40 ного слоя 7 по ходу его движения размещены узлы 16»20 соответственно зарядки светочувствительного слоя, его засветки, проявления открытого изображения, переноса и закрепления порошкового изображения и очистки светочувствительного слоя.

Узел 1 6 зарядки светочувствительного слоя выполнен в виде трех одинаковых по конструкции зарядников I - П, состоящих из коронирующих проводов 21, сеток 22 и экранов 23, электрически соединенных с сетками. Коронирующие провода и сетки эарядников T. и П подключены к источникам постоянного тока, коронирующий провод зарядника Ш - к источнику переменного тока, а его сетка к корпусу устройства. Зарядник 7. может быть оснащен лампой 24, расположенной в рефпек5 9571 торе 25. В этом случае экран 23 зарядника выполняешься полупрозрачным для света, что обеспечивает засветку светочувствительного слоя 7 в зоне действия зарядника, 5

Зарядники I u II оснащены сетками

22, предназначенными для получения заданного потенциала на поверхности светочувствительного слоя 7 при любом его неравномерном движении. В том случае., i0 когда при оаботе устройстве светочувствительный слой 7 движется все время с равномерной скоростью, сетки 22 могут отсутствовать.

Узел 17 засветки светочувствительного 15 слоя выполнен в виде лампы 26, установленной в рефлекторе 27.

Для проявления скрытого изображения используется узел 18, состоящий из вра,щающейся в направлении стрелки Б маг 20 нитной щетки 28, размещенной в корпусе 29. В корпусе 29 размещен магнитный проявитель 30, состоящий из смеси порошков тонера и ферромагнитного носителя. При своем вращении щетка 28 зах- 25 ватывает магнитный проявитель, излишек которого отсекается ножом 31. Нож 32 предназначен для полной очистки поверхности щетки 28 от отработанного маг нитного проявителя. Обогащение магнит- З0 ного проявителя 30 тонером осуществляется ползуном 33, периодически выводящим тонер 34 из бункера 35 в поток магнитного проявителя в процессе перемещения влево по стрелке В.

Для визуализации изображения в устройстве могут использоваться и другие способы проявления, например жидкостное или аэрозольное.

Узел 19 переноса и закрепления изображения содержит вращающийся в направлении стрелки Г акцепторный вал 36, имеющий двухслойное зластичное покрытие, состоящее из нижнего электропроводного

45 слоя 37 и верхнего изоляционного слоя

38. Злектропроводный слой 37 через кон FBKTH0e кольцо 39 соединен с источни ком 40 постоянного тока.

Узел 19 содержит также рулон 41 с

50 бумажной лентой, источники 42 инфракрасного излучения, заключенные в реф лектор 43 и выводные валики 44-.

При записи изображения на листовую бумагу узел 19 может быть выполнен иначе, например в виде самонакладчика подачи листов бумаги зарядника, аналогичного по конструкции заряднику П, и устройства вывода готовых отпечатков.

62 6

Очистка светочувствительного слоя от остатков тонера и стирание скрытого изображения производятся B узле 20.

Узел состоит из вращающегося махового валика 45, заключенного в кожух 46, из которого отсасывается воздух в направлении стрелки Д. Рядом с маховым валиком 45 расположен зарядн к lV, по конструкции аналогичный заряднику 1. Коронирующий провод 21 зарядника соединен с источником переменного тока, а сетка 22 — с корпусом устройства 47, Корпус 47 устройства выполнен светонепро ница емым.

Светочувствительный слой 7 представляет собой многослойную структуру. Структура содержит фронтальный диэлектрический слой 48 (фиг. 2 ct ), средний фото— проводниковый слой 49 и тыльный электропроводниковый слой 50, Последний внутри себя содержит электропроводную для света прослойку 51, соединенную с электропрспроводными дорожками 52. Дорожки 52 при работе устройства соединены с его корпусом.

Электропроводная прослойка 51 (фиг. 2 6 ) может находиться на поверхности тыльного слоя 50, контактирующей с фотопроводниковым слоем 49.

Устройство работает следующим образом.

По мере вращения приводного вала 8 (фиг. 1 ) в направлении стрелки E и движении светочувствительного слоя 7 на его поверхность осаждается заряд в зоне действия зарядника 1 в присутствии света от источника 24. При этом экранированный заряд вследствие малого сопротивления, освещенного фотопроводникового слоя 49.(фиг. 2) располагается на границе раздела последнего с фронтальным диэлектрическим слоем 48. При дальнейшем движении светочувствительного слоя 7 (фиг. 1) на его поверхность осаждается заряд, противоположный по знаку предыдущему разряду в зоне действия зарядника II при отсутсвии света. Экранированный заряд при этом располагается в электропроводной прослойке 51 (фиг. 2) из-за высокого темнового сопротивления фотопроводника 49.

Заряженные участки светочувствительного слоя 7 (фиг. 1) поступают в процессе его движения на волоконно-опти ческую пластину 3 электронной лучевой трубки 1 и прижимаются к пФастине 3 тыльным электропроводным слоем 50 (фиг. 2) с усилием, необходимым для создания между ними и пластиной 3

7 9571 (фиг. 1) оптического контакта. При этом

HQ покрытой катодолюминофором внутренней стороне волоконно-оптической плаотины 3 электронным лучом высвечйваются буквенно-цифровые знаки, экспонирующие фотопроводниковый слой 49 (фиг. 2).

Формирование знаков на пластине 3 (фиг. 1), например, при телевизионной развертке луча в трубке 1 происходит в результате поступления кодов знаков $0 строки из буферной памяти ЭВМ в знакогенератор блока 6. По коду знаков и номеру строки, который преобразуется в последовательный код с помощью сдвиговых регистров, реализуемый видеоусилителем в последовательность темных и светлых точек по строке на пластине 3. Запуск очередной строки происходит с помощью блока 4 по синхроимпульсу, согласованному через блок 1 5 с электродвигателем 20 приводного вала 8.

Устройство может работать в режимах импульсного и непрерывного перемещения светочувствительного слоя 7. В первом случае экспонирование очередного участка изображения на слой 7 происходит при его остановках. После заполнения информацией всей плошади пластины 3 производится перемещение слоя 7 на величину, равную ширине этой пластине, что в такомЗ0 режиме работы устройства возможно увеличению экспозиции за счет многократного прогона луча через одни и те же точки изображения, что важно для фотопроводников = низкой светочувствитель" ностью. При непрерывном перемещении светочувствительного слоя 7 формирование изображения на нем возможно лишь при однократном прогоне луча через каждую точку. Однако, скорость записи изображения при этом повышается. Необходимо отметить, что светочувствительность используемых в настоящее время фотопроводников: аморфного селена, компо зиций на основе селена, сенсибилизированной окиси цинка, а также яркость экранов ЭЛТ обеспечивает запись изображения через вопоконно-оптические пластины при однократном прогоне луча.

В процессе экспонирования изображе»

50 ния на светочувствительный слой 7 экранированный заряд в освещенных участках слоя переходит с электропроводной прослойки 51 (фиг. 2) на границу раздела слоев 48 и 49. При дальнейшем движении слоя 7 (фиг. 1) на его фронтальной поверхности образуется зарядный рельеф вследствие зануления этой поверхности в зЪне действия зарядника Ш посредством

62 перераспределения зарядов через цепь между фронтальной поверхностью слоя 48 (фиг, 2) и электропроводной прослойкой

51 как в темных, так и светлых участках изображения. Зарядный рельеф затем превращается в потенциальный в процессе общей засветки слоя 7 (фиг. 1) лампой. 26 за счет того, что экранированный заряд с прослойки 51 (фиг. 2) перемешается на границу раздела слоев 48 и 49. В результате всех операций на поверхности светочувствительного слоя 7 (фиг. 1 ) образуется скрытое электростатическое изображение, которое может длительно сохраняться как в темноте, так и на свету, поскольку все экранированные заряды размещаются на границе раздела фотопроводникового 49 (фиг. 2, и диэлектрического 48 слоев, и, следовательно электрическое поле в фогопроводнике, способствующее релаксации потенциального рельефа, отсутствует, * Конструкция устройства способна обеспечить качественную и стабильную запись скрытого изображения на светочувствительном слое по ряду причин.

Во-первых, способ формирования скрытого изображения не нуждается в хорошем электрическом контакте во всех точках светочувствительного слоя с экраном трубки. Во-вторых, экран трубки не загрязняется в процессе работы, так как он соприкасается с чистой, не проявляемой стороной светочувствительного слоя, При этом наименее механически прочное электропроводное покрытие в многослойной структуре защищено от износа диэлектри ческой пленкой, в качестве которых могут использоваться износостойкие материалы, такие как полиэтилентерефталат, поликарбонат и другие. B третьих, заряженНый светочувствнтельный слой не взаимодействует с электронным лучом трубки и, следовательно, не искажает изображения, так как он отделен от луча заземленным электропровопным покрытием.

Отмеченные положительные особенности конструкции устройства позволяют использовать в нем для визуализации и последующего переноса изображения на бумагу самые различные варианты конструкции узлов (фиг. 1).

В предлагаемом примере проявление изображения на слое 7 (фиг. 1) осуществляется в процессе его движения врашаюшейся магнитной щеткой 28, осаждающей тонер на заряженные участки слоя 7.

Для переноса проявленного изображения использован акцепторный вал 36, созцаю9 95716 щий в зоне контакта бумажной ленты и слоя 7 электрическое поле от источника

40 напряжения, переносящее частицы тонера на бумагу. Перенесенное на бумагу изображение эакрепляется на ней посредством оплавления тонера от источника

42 тепла и готовые отпечатки выводятся на приемный лоток.

Для очистки поверхности светочувст- . вительного слоя также использовано из- l0 вестное устройство в виде вращающегося махового валика 45, снабженного системой отсоса воздуха. Обязательным элементом конструкции устройства очистки следует считать зарядник IV, который 1S посредством воздействия на слой 7 свето» вого излучения и электрического поля от источника переменного тока создает замкнутую внешнюю электрическую цепь для диэлектрика 48 (фиг. 2) и тем самым ° 20 стирает скрытое изображение на нем.

Предлагаемое устройство может использоваться в самых различных автоматизированных системах. Например, устройство может быть установлено на вы- 2S ходе ЭВМ вместо алфавитно-цифрового печатающего устройства, что позволит повысить скорость вывода информации и расширить ассортимент знаков. Устройством могут комплектоваться системы Зй отображения информации - видеотерминалы для оперативной регистрации изображения, высвечиваемого на экране ЭЛТ.

В полиграфии подобные устройства найдут применение в фотонаборных машинах 35 с генерацией знаков на экране ЭЛТ как для получения корректурных отпечатков на обычной бумаге, так и диапозитивов текста на прозрачной основе. Эт о даст возможность по сравнению с существующими 4О системами фотонабора повысить скорость обработки текстовой информации и исклю2 10 чить излишний расход дефицитных галоидо-серебряных материалов и химикатов.

Формула изобретения

1 . Устройство записи изображения, содержащее электронно-лучевую трубку с волоконно-оптическим экраном и блок управления, светочувствительный носитель изображения, выполненный в виде электрографической структуры иэ диэлектрического, фотополупроводникового и электропроводяшего слоев, узел зарядки светочувствительного слоя, лампу для его засветки, узел проявления скрытого изображения, переноса изображения и узел очистки cseточувствительного слоя, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения качества изображения, светочувствительный носитель изображения выполнен в виде замкнутой ленты, а электропроводяший слой состоит из прозрачного для света покрытия, нанесенного на внешнюю поверхность многослойной структуры, имеющего соединенные с ним электропроводные дорожки, разделенные светопрозоачной подложкой по наружной поверхности электропроводяшего слоя, причем электропроводящие дорожки контактируют с корпусом, а диэлектрическая пленка - с экраном электронно-лучевой трубки.

2, Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что содержит дополнительно два зарядника, установленные перед и после волоконно-оптического экрана.

Источники информации,,принятые во внимание при экспертизе

1. Вопросы электрографии. Сборник.

"Иностранная литература, 1960, с. 202«

240.

2. Выложенная заявка Японии

34 49 1590, кл. Cj 03 С 15/00, 1974.

957162

ФЮ

Составитель М. Волкова

Редактор Н. Пушненкова Техред С.Мигунова Корректор, Q. Билак

Заказ 6595/35 Тираж 488 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушсхая наб., R. 4/5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4