Устройство для считывания скрытый электростатических изображений 1

О П И С А Н И Е 27455ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Соеетскиз Социалистических Республикависимое от авт. свидетельствааявлено 06,1,1969 ( 1294160/26-9) Кл. 21 ат, 3 с присоединепиедт заявкиКомитет по лелемобретений и открыт МПК Н 04 тт 1/30 УДК 772.93(088.8 иорит Опубликовано 24 Х.1970. Бюллетень21Дата опубликования описания 1.Х.1970 при Совете МинноСССР Автор зобретени Медведе Ленинградский эле ий институт связи им. проруевича явител техн ич А, Бон СТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ СКРЫТЪ 1 ЭЛЕКТРО ТИЧЕСКИХ ИЗОБРАЖЕНИИИзобретение относится к электрофотографии, в основе которой лежат современные достижения в исследованиях фотоэлектрических явлений в полупроводниковых и диэлектрических материалах. Электрофотографический процесс формируется из образования скрытого электростатического изображения на поверхности фотопалупроводникового материала, вызванного разрядкой засвеченных участков фотополупроводникового слоя, и проявления этого скрытого изображения частицами порошка, заряд которых противоположен па знаку заряду скрытого изображения.Электрофотографический способ записи информации в настоящее время применяется в основном в фотокопировальной технике. Наряду с этим есть ряд областеи техники, где нет необходимости получения видимого (проявленного) изображения, а имеется необходимость записи и последующего стчитывания только скрытого электростатического изображения, например в блоках запоминания вычислительных машин, технике переприема фототелеграмм, Так как до настоящего времени нет простого и надежного способа считывания скрытых электростатических изображений, то не эффективно используется такое важное преимущество электрофотографии, как высокая разрешающая способность, которая резко снижается при проявлении (визуализации).Существует несколько способов считыванияскрытых электростатических изображений, на.5 пример оптический, электродинамический иэлектромагнитный.Спосоо оптического считывания состоит втом, что световой пучок движется вдаль слоя,на котором сформировано скрытое пзображе 0 ние. Вблизи поверхности слоя располагаетсяпрозрачный проводящий электрод. При нейтрализации световым пучком зарядов, находящихся на поверхности слоя, на прозрачномпроводящем электроде освобождается такое5 же количество электрических зарядов, которое было индуцировано на электроде до засветки. Этот способ не нашел широкого применения, так как предъявляет высокие требования к равномерности переднего фронта све 0 тового луча и к прозрачному проводящемуэлектроду. Кроме того, невозможно обеспечить высокую разрешающую способность, таккак на считываемый участок действуют полясоседних участков из-за того, что проводящий5 электрод расположен вблизи слоя со скрытымэлектростатическим изображением,Способ электромагнитного считывания заключается в том, что при быстром движениислоя со скрытым электростатическим изобра 0 жением возникает электромагнитное поле, которое можно регистрировать антенной, находящейся у поверхности слоя. Так как антенна располагается вблизи слоя. то электромаг нитный способ тоже не обеспечивает считывания с высокой разрешающей способностью, готому что нормально составляющая напряженности электрического поля каждого участка действует на ограниченном расстоянии (5 - б мк). Приблизить же антенну к движущемуся слою на такое расстояние невозможно из-за радиального боя движущихся частей, которые практически составляют десятки микрон. В местах касания антенны со слоем антенна будет разрушать фотополупроводниковый слой,Считывание скрытых электростатических изображений электромагнитным способом невозможно с неподвижным слоем. Это ограничивает использование в технике электромагнитного способа считывания скрытых электростатических изображений.Способ электродинамического считывания основан на введении в электростатическое поле скрытого изображения проводяшего колеблющегося зонда (проводник или система проводника), О величине потенциала данного считываемого участка скрытого изображения судят по плотности индуцированного па поверхности зонда заряда.Этот способ считывания имеет все недостатки электромагнитного способа. Кроме того, под действием движущегося зонда происходит движение молекул воздуха около фотополупроводникового слоя со скрытым электростатическим изображением. Это явление способствует утечке заряда со слоя, искажая тем самым считанный сигнал.Во всех рассмотренных способах считывания скрытых электростатических изображений в качестве считывающего элемента используется проводящий электрод (антенна, прозрачный проводящий электрод, колеблющийся электрод), расположенный вблизи слоя, Это не обеспечивает высокой разрешающей способности и надежности процесса считывания. Существуют и другие способы считывания скрытых электростатических изображений, например электронный и фотоэлектрический, не используемые в технике из-за сложности процесса считывания и громоздкости оборудования.Так как нормально составляющая напряженности электростатического поля действует на очень малом расстоянии, то самое надежное считывание может быть тогда, когда считывающий элемент имеет непосредственный контакт с фотополупроводниковым слоем, Но при сохранении постоянного контакта надо обеспечить сохранность слоя, т. е. считывающий элемент, находящийся в контакте со слоем, не должен оставлять царапин, выбоин и т. д. на слое при любых скоростях движения слоя со скрытым электростатическим изображением. Для обеспечения высокой разрешающейспособности и надежности процесса считывания в предлагаемом устройстве приводящийэлектрод выполнен в виде вращающегося ша 5 рика, размещенного в трубочке из изоляционного материала с прижимной пружинкойтокопроводом и закрепленного над фотополупроводниковым слоем, с образованием контакта с последним.10 На чертеже дана схема предлагаемогоустройства.Устройство содержит барабан 1 с фотополупроводпиковым слоем 2; считывающий проводящий элемент 3 (шарик), контактную пло 15 щадку 4 из проводящего материала; прижимную пружину 5, которая одновременнослужит токопроводом; трубочку б из изоляционного материала; блоки схемы регистра.ции: входное устройство 7, усилитель 8 и мо 20 дулятор 9; пружинный амортизатор 10; направляющую 11,Вместо контактной площадки 4 и прижимной пружинки 5 в изоляционную трубочку бможно запрессовать проводящую жидкость25 (эмульсию), которая будет служить одновременно токосъемником и токопроводом.При вращении барабана 1 с фотополупроводниковым слоем 2, на котором сформировано скрытое электростатическое изображение,30 считывающий элемент 3 (шарик диаметром,например, в несколько десятков микрон) прижимается к слою контактной площадкой 4прижимной пружинки 5 из проводящего материала, которая закреплена в трубочке б из35 изоляционного материала. Под действием пружинки 5 шарик 3 постоянно контактирует сослоем 2 и при вращении последнего начинаеттоже вращаться, обеспечивая тем самым сохранность слоя. Считанный сигнал через ша 40 рик 3 и контактную площадку 4 прижимнойпружины 5 поступает на входное устройство 7схемы регистрации.Далее при необходимости сигнал усиливается усилителем 8 и поступает, например, на45 модулятор 9. Если шарик диаметром в несколько десятков микрон непосредственно соприкасается со слоем с помощью прижимнойпружины, то контакт считывающего электрода со слоем будет чуть больше точки (теоре 50 тически контакт шарика со слоем будет определяться точкой). Это обеспечивает высокуюразрешающую способность при считывании,которая будет определяться площадью переднего фронта шарика, так как задний фронт55 ни с чем не взаимодействует, поскольку заряды в процессе считывания нейтрализовались.Поэтому практически разрешающая способность определяется частью сферической поверхности, площадь которой в несколько раз60 меньше площади поверхности полусферы шарика,Как известно, электрически заряженныйэлектр офотогр а фический слой можно пред.ставить эквивалентной схемой в виде парал.65 лсльного соединения емкости и сопротивления,274155 Предмет изобретения 10 Составитель Ю. Гаврилов Редактор Т. Иванова Корректор С. М. Сигал Заказ 2573(3 Тираж 480 Подписное Цг 1 ИИПИ Комитета по делам изобретении и открьгтпй при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 Из анализа оптического, электродинамического и электромагнитного способов считывания ясно, что в процессе считывания важную роль играет добавочная емкость воздушного промежутка,Эта добавочная емкость изменяется из-за радиального боя барабана от минимальной величины до максимальной. Изменение величин емкости вносит паразитную модуляцию на считываемый сигнал, что снижает отношение полезного сигнала к сигналу шума.При считывании предлагаемым способом добавочная емкость исключается, так как считывающий электрод находится в контакте со слоем. Изменение емкости самого слоя из-за шероховатости поверхности практически не сказывается на качестве считывания, потому что шероховатость можно свести до минимальной величины путем хорошей обработки металлической подложки, на которую наносится слой. В предлагаемом способе считывания скрытых изображений радиальный бой механических частей не разрушает слоя, так как бой можно скомпенсировать, например, пружин ным амортизатором, а вращающийся шарикпредохраняет слой от выбоин и царапин. Устройство для считывания скрытых электростатических изображений, содержащее барабан с фотополупроводниковым слоем, проводящий электрод и блок регистрации, от,гн чаюгцееся тем, что, с целью увеличения разрешающей способности, проводящий электрод выполнен в виде вращающегося шарика, размещенного в трубочке из изоляционного материала с прижимной пружинкой-токопроводом 20 и закрепленного над фотополупроводниковымслоем, с образованием контакта с последним.