Устройство записи изображения Советский патент 1982 года по МПК G03G15/00 

Изобретение относится к устройствам записи изображения и может найти применение в выходных устройствах ЭВМ автоматизированных систем самого широ кого назначения, в том числе в фотонаборных машинах для регистрации буквенно-цифровой информации с экранов ЭЛТ. В известных электрофотографических выходных устройствах ЭВМ проецирование изображения с экрана ЭЛТ на предварительно очувствленный фотопроводш КОВЫЙ спой обычно производится с ПОмощью оптической системы 1. Такая система, как правило содержит объектив и отклоняюшие зеркала. При всех своих положительных качествах: на личии высокого качества получаемого изображения, простота используемого те нологического процесса и его хорошей ста- бильности подобные устройства из-за сравнительно низкой светочувствительности фотопроводников требуют применения ЭЛ с ЕЬюокой яркостью экранов (порядка нескольких тысяч НИТ). и светосильных объективов. Эти особенности устройства в значительной степени сдерживают их широкое применение. Известно устройство, содержащее волоконно-оптичесжий 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 осажденного на него заряда на светлых и участках слоя в процессе экспонирования изображения на фотопроводник через прозрачный диэлектрик. При этом резкое, качественное изображение по всей площади 39 светочувствительного слоя может быт получено только при наличии надежного оптического и электрического контакта межу диэлектриком и электропроводным покрытием экрана. Испытания устройства по1сазали, что из-за микронеровностей поверхности све точувствительного слоя возможность соз дантш надежного элекрического контакта в каждой его точке с электропроводным экраном, а следовательно, и получения светочувствительного слоя может быть получено только при наличии надежного оптического и электрического контакта между диэлектриком и электропровод№1м покрытием экрана. Испытания устройства показали, что из-за микронеровностей поверу ности светочувствительного слоя возможность соз надежного электрического контакта в каждой его точке с электропроводным экраном, а следовательно, и получения качественного изображения отсутствует даже при упругом прижатии слоя к экра ну. Целью изобретения является повышение качества изображения. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для записи изображени содержащем электронно-лучевую трубку с волоконно-оптическим экраном и блок управления, светочувствительный носитель 1зображения выполненный в виде электрофотографической многослойной структуры из диэлектрического, фотополупроводникового и электропроводящего слоев, узел зарядки светочувствитель ного слоя, лампу для его засветки, узел проявления скрытого изображения, пере.носа изображения и узел очистки светочувствительного слоя, светочувствительный носитель изображения - выполнен в . виде замкнутой ленты, а электропроводя щий слой состоит из прозрачного для света покрытия, нанесенного на внешнюю поверхность многослойной структуры, имеющего соединенные с ним электропро водные 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. фиг. 1 показана принишгаальная схема устройства; на фиг. 2 - разрез Л-А на фиг. 1. Устройство содержит электронн -лу чевую трубку 1 , с фокусирующим этклоняющим комплексом 2. Экраном трубки 1 служит волоконно-оптическая пластина 3, на внутреннюю поверхность которой нанесен катодолюминофор. Управление электронным лучом трубки по координатам в случае применения развертки телевизионного типа осуществляется от блока 4, запуска развертки луча, который через формирователь 5 развертки электрически соединен с фокусирующим отклоняющим комплексом 2. Для изменения яркости электронного луча служит модулятор 6, электрически соединенный с диафрагмой трубки (не показана). В случае применения других типов развертки, например, познаковой для фотонаборных машин, количество и функциональное назначение блоков управления трубки не может быть иным. Светочувствительный слой выполнен в виде гибкой бесконечной ленты, размешенной на приводном цилиндре 8, направляющем валике 9 и натяжном валике 10. Посредством натяжения светочувствительный слой 7 прижимается своим тыльным электропроводным слоем к внешней поверхности волоконно-оптической пластины 3. Узел натяжения светочувствительного слоя содержит вал 1О, ось которого рс1змеще- на, в Ползунах 11. Ползуны 11 могут перемещаться ,, .по неподвижньш напг авляющим 12 под действием винтов 13 относительно неподвижных гаек. 14. Вращение приводного вала 8 осуществляется от электродвигателя (не показан), электрически связанного через блок 15 синхронизации с блоком 4 запуска развертки луча. С внешней стороны светочувствительного слоя 7 по ходу его движенш размещены узлы 16-2О соответственно зарядки светочувствительного слоя, его засветки, проявления открытого изображения, переноса и закрепления порошкового изображения и очистки светочувствительного слоя. Узел 16 зарядки светочувствительного слоя выполнен в виде трех одинаковых по конструкции зарядников 1 - Ш, состоящих из коронирующих проводов 21., сеток 22 и экранов 23, электрически соединенных с сетками. Коронируюшш; провода и сетки зарядников I и П подключены к источникам постоянного тока, коронирующий провод зарядника Ш - к источнику переменного тока, а его сетка к корпусу устройства. Зарядник I может быть, оснащен пампой 24, расположенной в рефпек5 95торе 25. В этом случае экран 23 заряд ника выполняется полупрозрачным для све та, что обеспечивает засветку светочувст вительного слоя 7 в зоне действия заряд- ника. Зарядники I и П оснащены сетками 22, предназначенными для полученУ1Я заданного потенциала на поверхности светочувствительного слоя 7 при любом его неравномерном движении. В том случае., когда при работе устройства свето- чувствительный слой 7 дв1гжется все время с равномерной скоростью, сетки 22 ; могут отсутствовать. Узел 17 засветки светочувствительного слоя выполнен в виде лампы 26, установ ленной в рефлекторе 27. Для проявлетгая скрытого изображения используется узел 18, состоящий из вра.щающейся в направлении стрелки Б магнитной щетки 28, размещенной в корпусе 29. В корпусе 29 размещен магнитный проявитель ЗО, состоящий из смеси порощков тонера и ферромагнитного носителя. При своем вращении щетка 28 захватывает магнитный проявитель, излишек которого отсекается ножом 31. Нож 32 пред 1азначен для полной очистки поверхности щетки 28 от отработанного ма нитного проявителя. Обогащергае магнитного проявителя ЗО тонером осуществляе ся ползуном 33, периодически выводящим тонер 34 из бункера 35 в поток магнит ного проявителя в процессе перемеще- ния влево по стрелке В. Для визуализации изображения в устро стве могут использоваться и другие спос бы проявления, например жидкостное или аэрозольное. Узел 19 переноса и закрепления изоб ражения содержит вращающийся в направлении стрелки Г акцепторный вал 36, име ющий двухслойноезластичное покрытие, состоящее из нижнего электропроводного слоя 37 и верхнего изоляционного слоя 38. Электропроводный слой 37 через контактное кольцо 39 соединен с источни- ком 4О постоянного тока. Узел 19 содержит также рулон 41 с бумажной лентой, источники 42 инфракрасного излучения, заключенные в рефлектор 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. 2 Очистка светочувствительного слоя от остатков тонера и стирание скрытого изображения производятся в узле 2О. 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 зарядн1(; W , по конструкции аналогичный заряднику 1. Коронирующий провод 21 зарядника соединен с источником пепеменного тока, а сетка 22 - с корпусом устройства 47, Корпус 47 устройства выполнен светонепроницаемым. Светочувствительный слой 7 представляет собой многослойную структуру. Структура содержит фронтальный диэлектричес- Kvm слой 48 (фиг. 2 с( ), 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 (фта. 26) может находиться на поверхности тыльного слоя 5О, контактирующей с фотопроводниковым слоем 49. Устройство работает следующим образом. По мере вращения приводного вала 8 (фиг. 1) в направлении стрелки Е и движении светочувствительного слоя 7 на его поверхность осаждается заряд в зоне действия зарядника 1 в присутствии света от источншса 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 дальнейщем движении светочувствительного слоя 7 (фиг. 1) на его поверхнооть 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 волоконио-опт№ческую пластину 3 электронной лучевой трубки 1 и прижимаются к пластине 3 тыльным электропроводным слоем 50 (фиг. 2) с усилием, необходимым для создания между ними и пластиной 3 (фиг. 1) опт иеского контакта. При этом на покрытой кaгoдoлIoми roфopoм внутреннейстороне волоконно-оптической ппаотины 3 электронным лучом высвечивают ся бугсвенно-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 строки из буферной памяти ЭВМ в знакогенератор блока 6. По коду знаков и номеру строки, который преобразуется в последовательный код с помощью сдвиговых pervicTpoB, 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 15с электродвигателем приводного вала 8. Устройство может работать в режимах импульсного и непрерывного перемещения светочувствительного слоя 7. В первом случае экспонирова1-ше очередного участка изображения на слой 7 происходит при его остановках. После заполнения информацией всей площади пластины 3 произв дится перемещение слоя 7 на величину, равную ширине, этой пластине, что в тако работы устройства возможно уве™ личению экспозиции за счет многократного прогона луча через одни и те же точки изображения, что важно для фотопроводшпсов г низкой светочувствительностью. При непрерывном перемещении светочувствительного слоя 7 формирование изображения на нем возможно лишь при однократном прогоне луча через каждую точку. Однако, скорость записи шображения при этом повышается. Необходимо отметить, что светочувствительност используемых в настоящее время фотопроводников.; аморфного селена, компо зиций на основе селена, сенсибилизирован ной окиси ци1ша, а также яркость экранов ЭЛТ обеспечивает запись изображения через волоконно-оптические пластины при однократном прогоне луча. В процессе экспонирования изображения 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 движени слоя 7 (фиг. 1) на его фронтальной поверхности образуется зарядный рельеф вследствие зануления этой поверхности в з&не действия зарядшпса Ш посредством ерераспределения зарядов через uenfci между фронтальной поверхностью слоя 48 (фиг. 2) и электропроводной прослойкой 51 как в темных, так и светлых участках изображения. Зарядный рельеф затем превращается в потенпиальдагй в процессе общей засветки слоя 7 (фиг. 1) лампой. 26 за счет того, что экранированный заряд с прослойки 51 (фиг. 2) перемещается на границу раздела слоев 48 и 49. В результате всех операций HEI поверхности светочувствительного слоя 7 (фиг. 1) образуется скрытое электростатическое изображение, которое может длительно сохраняться как в темноте, так И на свету, поскольку все экраниров 1Нные заряды размещаются на границе раздела фотопроводникового 49 (фиг. 2) и диэлектрического, 48 слоев, и, следовательно электрическое поле в фогопроводнике, способствующее релаксации потетшгшльного рельефа, отсутствует. Конструкция устройства способна обеспечить качественную и стабильную запись скрытого изображения на светочувствительном слое по ряду причин. Во-первБ1х, способ формирования скрытого изображения не нуждается в хопошем электрическом контакте во всех точках светочувствительного слоя с экраном трубки. Во-вторых, экран трубки не зат рязняется в процессе работы, так как он соприкасается с чистой, не проявляемой стороной светочувствительного слоя. При ЭТИУ наименее механически прочное электропроводное покрытие в многослойной структуре защищено от износа диэлектрической пленкой, в качестве которых могут использоваться износостойкие материалы, такие как полиэтипентерефталат, поликарбонат и другие. В третьих, заряженный светочувствительный слой не взаимодействует с электронным лучом трубки и, следовательно, не искажает изображения, так как он отделен от луча заземленным электропроводным покрытием. Отмеченные положительные особен-: ности конструкции устройства позволяют использовать в нем для визуализации и последующего переноса изображения на бумагу самые различные варианты конструкции узлов (фиг. 1). В предлагаемом примере прсявление изображения на слое 7 (фиг. 1) осуществляется в процессе его движения вращающейся магнитной щеткой 28, осаждающей тонер на заряженные участки слоя 7. Для переноса проявленного изображения использован акцепторный вал 36, создаю957162щий в зоне контакта бумажной ленты и слоя 7 электрическое поле от источника 40 напряжения, переносящее частинь тонера на бумагу. Перенесенное на ; бумагу изображение закрепляется на ней посредством оплавления тонера от источника 42 тепла и готовые отпечатки выводятся на приемный лоток. Для очистки поверхности светочувствительного слоя также использовано известное устройство в виде вращающегося махового валика 45, снабженного сиотемой отсоса воздуха. Обязательным элементом конструкции устройства очистки следует считать зарядник , который посредством воздействия на слой 7 свето вого излучения и электрического поля от источника переменного тока создает замк нутую внешнюю электрическую цепь для диэлектрика 48 (фиг. 2) и тем самым стирает скрытое изображение на нем. Предлагаемое устройство может использоваться в самых различных автоматизированных системах. Например, уст ройство может быть установлено на выходе ЭВМ вместо алфавитно-цифрового печатающего устройства, что позволит повысить скорость ывода информации И расширить ассортимент знаков. Устрой ством могут комплектоваться системы отображения информации - видеотермина лы для оперативной регистрации изображения, высвечиваемого на экране ЭЛТ. В полиграфии подобные устройства найдут применение в фотонаборных машинах с генерацией знаков на экране ЭЛТ как для получения корректурных отпечатков н обычной бумаге, так и диапозитивов теко та на прозрачной основе. Это даст возможность по сравнению с существующими системами фотонабора повысить скорость обработки текстовой информации и исклю

ч

lO ить излишний расход дефицитных галоидо-серебряных материалов и химикатов. Формула изобретен ия 1.Устройство записи изображения, содержащее электронно-лучевую трубку с волоконно-оптическим экраном и блок управления, светочувствительный носитель изображения, выполненный в виде электрографической структуры из диэлектрического, фотополупроводникового и электропроводящего слоев, узел зарядки светочувствительного слоя, лампу дляего засветки, узел проявления скрытого изображения,переноса изображения и узел очистки све точувствительного слоя, отличающееся тем, что, с целью повышения ка- чества изображе 1ИЯ, светочувствительный носитель изображения выполнен в виде замкнутой ленты, а электропроводящий слой состоит из прозрачного для света покрытия, нанесенного на внешнюю поверхность многослойной структуры, имеющего соединенные с ним электропроводные дорожки, разделённые светопрозрачной подложкой по наружной поверхности электропроводящего слоя, причем электропроводящие дорожки контактируют с корпусом, а диэлектрическая пленка - с экраном электронно-лучевой трубки. 2,Устройство поп. l,oтличaющ 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. 2О224О. 2.Выложенная заявка Японии № 49-1590, кл. Q 03 Q 15/ОО, 1974.