химический каталог




РЕПРОГРАФИЯ

Автор Химическая энциклопедия г.р. Н.С.Зефиров

РЕПРОГРАФИЯ (от лат. re-приставка, означающая повторное, возобновляемое действие, produco-произвожу и греческого grapho-пишу), совокупность процессов воспроизведения изображения документов (оригиналов) без применения печатных форм с целью получения копий в натуральную или заданную величину. Осуществляется фотографическим и иными способами в результате воздействия на регистрирующий материал (экспонирование) светозого, теплового или электронного излучения.

Процессы РЕПРОГРАФИЯ классифицируют по виду процесса, протекающего в копировальном материале, и технике его выполнения. Различают проекционные способы, при которых оптический изображение оригинала проецируется на регистрирующий материал, и контактные. При получении копий в заданную величину применяют различные проекционные способы (электрофотография, фототермопластич. фотография, фотохромный и диффузионный фотографич. процессы, электрография), а также фотографирование с большим уменьшением (так называемой микрография); при получении копий в натуральную величину используют контактные способы (везикулярный процесс, диазография, термография).

Проекционные способы. В основе электрофотографии лежит способность светочувствительных (фотопроводящих) материалов увеличивать под действием света свою электемпературич. проводимость. Процесс включает получение скрытого электростатич. изображения оригинала, его проявление и закрепление; существует в черно-белом и цветном вариантах.

Скрытое электростатич. изображение получают экспонированием фотопроводящего слоя, равномерно заряженного в поле коронного разряда. При этом электропроводность на освещенных участках слоя увеличивается и заряды стекают через заземленную подложку или электропроводящий слой. Остаточные заряды на неосвещенных участках материала образуют скрытое изображение.

Проявление и закрепление изображения может осуществляться либо непосредственно на фотопроводящем материале, так называемой прямая электрофотография (электрофакс), либо изображение может быть перенесено на нефотопроводящий материал (например, бумагу) и закреплено на нем, так называемой косвенная электрофотография, или ксерография (см. рис.).

Схема электрофотография, процесса: а-фотопроводящий материал, б-заряжепный фотопроводящий материал, в-экспонирование, г-проявление скрытого изображения, д- перенос изображения, е- закрепление, ж-готовая копия; 1-подложка, 2-фотопроводящий слой, 3-заряженный фотопроводящий слой, 4-частицы тонера, 5-частицы ферромагн. носителя, 6-бумага, 7-электрод.



Фотопроводящий материал для прямой электрофотографии обычно состоит из полимерной или бумажной подложки, электропроводящего металлического и фотопроводящего слоев. Последний слой-дисперсия ZnО (или ТiO2) в электроизолирующем полимерном связующем (полиакрил-амид, эпоксидные смолы). Материал для косвенной электрофотографии состоит из металлического (или металлизир. подложки) и неорганического (Se, сплавы Se-Te или Se-As, CdS, CdSe, CdSSe) или органического (поли-N-винилкарба-зол, полиэпоксипропилкарбазол, кремнийорганическое соединение) фотопроводящего слоя. Орг. фотопроводники обычно сенсибилизируют красителями и др. акцепторами электронов, например кислотами Льюиса или нитропроизводными флуорена.

В прямой электрофотографии для получения видимого изображения применяют сухие или жидкие проявители, в косвенной-только сухие. Сухой проявитель-смесь частиц носителя (например, ферритов; размер частиц 100-500 мкм) с тонером (дисперсия пигмента в электроизолирующем термопластичном полимере, например полистироле, поливинил-хлориде, полиметакрилате; размер частиц 1-50 мкм) либо дисперсия тонкоизмельченных порошков тонера и феррита в полимере; в последнем случае проявитель может находиться в микрокапсуле. Частицы носителя и тонера связаны между собой трибоэлектрич. зарядом таким образом, что на поверхности носителя содержатся десятки частиц тонера. Жидкий проявитель - обычно дисперсия тонера в электроизолирующей жидкости с удельная сопротивлением 109 Ом•см, главным образом в углеводородах (бензол, ксилол, уайт-спирит).

Перед проявлением частицам тонера сообщается заряд, противоположный по знаку заряду скрытого изображения; при проявлении тонер оседает на неосвещенных участках фотопроводящего материала, несущих остаточный электрич. заряд, создавая на нем видимое изображение.

В косвенной электрофотографии перенос проявленного изображения на бумагу или др. основу осуществляют электростатич. способом, заряжая лист бумаги зарядом, противоположным заряду тонера, или под действием давления. Закрепляют изображение, нагревая лист бумаги до температуры размягчения тонера или вдавливая тонер в бумагу.

В цветном электрофотографич. процессе фотопроводящий слой после электризации последовательно экспонируют под цветным оригиналом за красным, зеленым и голубым светофильтром. После каждого экспонирования скрытое изображение проявляют соответственно синим, пурпурным и желтым тонером.

Из вариантов прямой электрофотографии наиболее значение имеет фотокондуктография и электрофотография на фотоэлектретах-фотопроводниках с постоянной электропроводимостью. В фотокондуктографии сначала проводится экспонирование незаряженной поверхности фотопроводящего материала, состоящего из дисперсии ZnO, PbO или CdS в электроизолирующем полимере, а затем его зарядка в поле коронного разряда. Полученное скрытое изображение проявляют с использованием сухих и жидких проявителей.

В электрофотографии на фотоэлектретах (например, дисперсии CdS в полимере) скрытое изображение получают одновременным действием света и электрич. поля.

Характеристики электрофотографич. процессов приведены в табл. 1. Применяют электрофотографию для размножения штриховых и растровых оригиналов, получения офсетных печатных форм и микроформ.

Фототермопластич. фотография (термопластич. электрофотография) позволяет получать микрорельефное светорассеивающее изображение на фотопроводящих материалах. Процесс включает в себя получение скрытого электростатич. изображения и проявление нагреванием.

Различают одно- и двуслойные фототермопластичные материалы. В первом случае материал состоит из полимерной подложки (обычно полиэтилентерефталатной пленки), прозрачного электропроводящего подслоя (Ni, Сr, Al) и слоя из органическое фотопроводящего термопластичного вещества; во втором-термопластичное и фотопроводящее вещества содержатся в различные слоях, контактирующих между собой. В качестве фотопроводящих веществ применяют производные поливинил-карбазола, полиацетиленидов и др., спектрально сенсибилизированные производными флуорена, в качестве термопластичных веществ-сополимеры стирола с акрилатами и мета-крилатами. В высокочувствительный пленках между электро- и фотопроводящим слоями расположены инжекц. слои из неорганическое фотопроводника (например, Se, SeTe, CdS), испускающие в фотопроводящий слой носители заряда.

Под действием электростатич. притяжения между электрич. зарядами на поверхности пленки и зарядами противоположной полярности, индуцированными в электропроводящем подслое, размягченный полимер деформируется. При этом на пленке образуется микрорельеф, глубина и распределение которого зависят от электрич. потенциала скрытого изображения. Глубина элементов микрорельефа обычно 0,5-1,0 мкм. Микроизображение считывают на просвет или на отражение с помощью щелевой оптики с увеличением в 20-150 раз.

Изображение на пленке может быть стерто нагреванием до температуры на 10-15°С выше температуры проявления, а пленка использована повторно сотни раз. Применяют фототермопластич. фотографию для получения микроформ и голограмм. Характеристики пленок даны в табл. 2.

В основе-фотохромного процесса лежит способность молекул органическое вещества обратимо изменять строение или электронное состояние под действием света, что сопровождается изменением окраски вещества (см. Фотохромизм).

В РЕПРОГРАФИЯ в качестве фотохромных материалов применяют полимерные пленки, содержащие органическое фотохромные соединения (спиропираны, дитизонаты металлов, фталоцианины меди, трифенилметановые красители, производные коричной кислоты и др.). Наиб. распространение получили бесцв. спиропираны, которые, поглощая УФ излучение, диссоциируют по связи С—О, причем соединение переходит в окрашенную форму, например:


Изображение получают в одну стадию за 5-10 с; для длительного хранения его закрепляют химический обработкой. Перед следующей записью старое изображение стирают облучением пленки неактиничным излучением (для спиропиранов, например, излучением желтой зоны спектра). Фотохромные пленки имеют высокую цикличность записи изображения (50-100 у пленок на основе спиропиранов, св. 10000-на основе салицилиденанилина), высокую разрешающую способность, позволяющую применять фотохромный процесс для размножения микроформ, и высокую дифракц. эффективность, достаточную для получения голограмм (табл. 3).

Диффузионный фотографич. процесс-одноступенчатый процесс, при котором химический-фотографич. обработка экс-понир. негативной фотопленки и получение с нее позитивного изображения происходят одновременно.

Существует в черно-белом и цветном вариантах. Регистрирующий комплект (фотокомплект) содержит негативную галогеносеребряную светочувствительный пленку и несветочув-ствит. приемную пленку или бумагу. Негативная пленка для черно-белого процесса содержит слой негативной галогено-серебряной эмульсии, пленка для цветного процесса-негативный материал, состоящий из слоев галогеносеребряной эмульсии, сенсибилизированных к синей, зеленой и красной областям спектра. Эти слои разделены между собой про-межут. слоями, содержащими проявляющие красители (например, производные гидрохинона, комплексные соединение Сr или Сu), способные диффундировать в щелочной среде обрабатывающей композиции, а также вещества, нейтрализующие щелочь и закрепляющие краситель (например, поливинилпири-дин).

Несветочувствительный пленка (или бумага) содержит покрытие из связующего, в котором диспергированы коллоидные частицы, образующие центры-активаторы физических проявления (благородные металлы, сульфиды и селениды Ni и Со).

Негативный материал после экспонирования приводят в контакт с приемным слоем несветочувствительный материала и заполняют пространство между контактирующими поветями проявителем-фиксатором-раствором (жидкая обработка) или вязкой композицией (полусухая обработка). При этом одновременно с переходом скрытого изображения в негативное серебряное на неосвещенных участках происходит растворение галогенида Ag. Образовавшееся комплексное соединение (например, Nа4[Аg2(S2О3)3]) диффундирует в приемный слой несветочувствительный материала и восстанавливается до металлич. Ag, которое осаждается на центрах-активаторах физических проявления и образует позитивное изображение. Время получения негатива и позитива 15-60 с.

Обрабатывающий раствор для черно-белого диффузионного процесса содержит проявляющее вещество (например, гидрохинон), сульфит Na, щелочь, противовуалирующее вещество и воду; вязкая композиция содержит, кроме того, загуститель (гидроксиэтилцеллюлозу, Na-соль карбоксиметилцеллюло-зы). В цветном процессе применяют обрабатывающую вязкую композицию из загустителя, щелочи и противовуали-рующего вещества. На освещенных участках соответствующего эмульсионного слоя проявляющий краситель, содержащийся в промежут; слое, восстанавливает галогенид Ag до металлич. Ag, теряя способность диффундировать и закрепляясь на негативном материале (Кр-краситель):


Диффундирующий Связанный краситель краситель

На неэкспонир. участках неокисленные красители диффундируют в приемный слой и связываются закрепляющим веществом (обычно поливинилпиридином), образуя позитивное цветное изображение за 1 -2 мин.

Материалы для диффузионного фотографич. процесса имеют светочувствительность 107 см2/Дж, разрешающую способность 15-120 мм-1, коэффициент контрастности 1-2. Применяют их для получения изображений со штриховых и полутоновых оригиналов и объектов, а также офсетных печатных форм.

В электрографии скрытое электростатич. изображение получают избират. осаждением заряженных частиц (элект ронов или ионов) на, поверхности несветочувствительный электроизолирующего материала, например из термопластичного цоли-мера. Заряженные частицы осаждают сканированным электронным лучом или через электроизолирующий трафарет; полученное скрытое изображение проявляют тонером до образования видимого изображения. Разновидность электрографии-способ термопластич. записи, в которой пленку при проявлении нагревают до образования микрорельефного изображения аналогично методу фототермопластич. фотографии. Применяют электрографию главным образом для копирования штриховых оригиналов и получения голограмм способом термопластич. записи.

Особое место среди проекционных способов РЕПРОГРАФИЯ занимает микрография (микрофильмирование), с помощью которой может быть получены копии документов, уменьшенные в десятки или сотни раз. Т. называют микроформы первого поколения получают фотографированием на галогеносеребряных или несеребряных материалах. В зависимости от кратности уменьшения эти формы подразделяют на простые (25:1), супермикроформы (60:1) и ультрамикроформы (150:1).

Среди галогеносеребряных пленок для микрографии наиболее часто используют рулонные или форматные пленки с эмульсионным слоем, содержащим микрокристаллы размером 0,05-0,15 мкм. Они характеризуются высокой разрешающей способностью и резкостью изображения при относит. невысокой светочувствительности. Время получения изображения 5-10 мин.

При получения микроформ на несеребряных материалах используют фотопроводящие пленки, применяемые в фототермопластич. фотографии, электрофотографич. процессах с жидкостным проявлением, а также материалы для так называемой миграц. процесса. В последнем случае материал состоит из пленочной подложки, прозрачного электропроводящего слоя и непрозрачного светочувствительный слоя из электроизолирующего полимерного связующего и фотопроводящих частиц размером 0,2-2 мкм. Скрытое электростатич. изображение, полученное электрофотографич. способом, проявляют размягчением связующего нагреванием или парами органическое растворителя. Заряженные частицы притягиваются к подложке индуцир. зарядом, мигрируют по направлению к электропроводящему слою и образуют светопропускающие участки на непрозрачном фоне немигрировавших частиц; получается позитивное изображение. В результате проявления скрытого изображения в органическое растворителе мигрировавшие частицы достигают электропроводящего слоя и закрепляются на нем связующим. Немигрировавшие частицы смываются растворите-лем; таким образом получается негативное изображение. Время получения миграц. изображения 3-10 с. Характеристики пленок для микрографии приведены в табл. 4.

Полученные микроформы первого поколения применяют главным образом для контактного копирования с получением дубликатов последующей поколений. Дубликаты используют для считывания информации в читальных аппаратах или получения увеличенных копий на бумаге в читально-копировальных аппаратах.

При оптим. условиях хранения микроформы сохраняются в течение 15-100 лет. С них может быть получено от 10 до 10000 дубликатов.

Контактные способы. Везикулярный процесс (пузырьковый процесс) позволяет получать изображение на несеребряных фотоматериалах под действием УФ излучения. Изображение создается светорассеивающими пузырьками газа, выделившегося при фотохимический разложении светочув-ствит. соединения. Регистрирующий материал-бумага или полимерная пленка (обычно полиэтилентерефталатная) с покрытием, чувствительным к действию УФ лучей. Композиция для покрытия содержит термопластичный полимер (например, поливиниловый спирт, полиакрилонитрил), свето-чувствительный соединение (обычно соль диазония) и добавки, улучшающие эксплуатационных свойства материала. Экспонирование проводят в УФ лучах; при этом на экспонир. участках диазосоединение разлагается с выделением газообразных продуктов, обычно N2:


Скрытое изображение, состоящее из пузырьков (везикул) газа, проявляют кратковременным (0,01-10 с) нагреванием при 80-150 °С (обычно контактированием с нагретой поветью или погружением в нагретую инертную жидкость). Пузырьки, диффундируя в размягченном связующем к поверхности светочувствительный слоя, образуют микроскопич. скопления, рассеивающие свет. Проявленную пленку равномерно засвечивают до полного разложения диазосоединения и выдерживают 3-5 ч при 30-40°С до стабилизации изображения в результате диффузии остатков N2 из слоя. Полученное на пленке негативное изображение проецируют на экран или считывают визуально на черной подложке. Для получения позитивного изображения экспонир. пленку выдерживают 10-20 мин при 60-110 °С до удаления молекул N2 с экспонир. участков и потери ими светочувствительности. В результате последующей равномерного воздействия света и термодинамически проявления получают пузырьковое изображение на ранее неэкспонир. участках. Светочувствительность везикулярных пленок 10 см2/Дж, разрешающая способность 300-500 мм-1, проекционная оптический плотность изображения 1,5-2,0. Применяют процесс главным образом для копирования микроформ.

В диазографии (диазотипии, светокопировании) изображение оригинала получают под действием света на светочувствительный материал, содержащий диазосоединение.

Регистрирующий материал состоит из подложки (бумаги, кальки, полимерной пленки-обычно полиэтилентерефта-латной или омыленной триацетатцеллюлозной), покрытой слоем, чувствительным к излучению УФ и сине-фиолетовой зонам спектра. Различают диазографич. материалы с одно-, двух- и трехкомпонентным светочувствительный слоем. Одно-компонентный слой содержит соль диазония, диспергирр-ванную в связующем из легкоплавкого полимера, например смесь поливинилового спирта с поливинилацетатом или сополимер метилвинилового эфира с малеиновым ангидридом. Двухкомпонентный слой кроме соли диазония содержит азокомпоненту (резорцин, флороглюцин, ароматические амин, динатриевую соль 6-гидрокси-2-нафталинсульфоно-вой кислоты). Трехкрмпонентный слой дополнительно содержит соединение, выделяющие при нагревании до 100-120°С вещества основного характера, например мочевину или ее производные.

На экспонир. участках соль диазония разлагается и теряет способность к реакции азосочетания. На участках, не подвергнутых действию света, из соли диазония и азокомпоненты при проявлении образуется азокраситель, например: ArN2X + + Ar"OH : ArN=NAr"OH + HX, цвет которого зависит от строения радикалов Аr и Аr". Обработка, необходимая для получения красителя, в зависимости от вида светочувствительный слоя может быть мокрой-с применением раствора азокомпоненты (для однокомпонентных слоев), сухой-в парах аммиака (для двухкомпонентных) или термической (для трехкомпонент-ных).

Время получения изображения 1-3 с. Светочувствительность диазографич. пленок 5 см2/Дж, разрешающая способность 100 мм-1, коэффициент контрастности 3-4.

Диазографич. бумаги и кальки применяют для контактного копирования штриховых оригиналов, пленки-главным образом для размножения микроформ.

Термография основана на свойствах материалов изменять свое состояние под действием теплового излучения. Регистрирующий слой при нагревании может изменять окраску, прозрачность, гидрофильность, растворимость (собственно термография), светочувствительность или электропроводность (фото-и электротермография).

В качестве теплочувствительный материала в собственно термографии обычно используют термореактивную бумагу, состоящую из прозрачной для ИК излучения подложки, тепло-чувствительный и защитного слоев. Теплочувствительный слой содержит обычно стеарат Fe и комплекс пирокатехина с гексаметилен-тетрамином; защитный слой-ТiO2; в качестве связующего в обоих слоях используют поливинилбутираль. При тепловом облучении оригинала, находящегося в контакте с термореактивной бумагой, в первую очередь нагреваются участки оригинала с высокой оптический плотностью и лежащие под ними участки копировального слоя. При 70 °С стеарат Fe плавится и диссоциирует на ионы Fe3+ и С17Н35СОО-, пирокатехин освобождается из комплекса и восстанавливает Fe3+ до металлич. Fe, образующего коричневое изображение на белом фоне TiO2.

Для получения прозрачного изображения применяют также термореактивные материалы, состоящие из пленочной подложки, слоя металла (Сu, Bi) или дисперсии красителя в легкоплавком полимере. При экспонировании ИК лазером металл или краситель испаряются, образуя прозрачные участки.

Прозрачное изображение может быть также получено избират. нагреванием пленки, регистрирующий слой которой состоит из дисперсии частиц кристаллич. полимера, рассеивающих свет, в прозрачном связующем (полистироле, поливиниловом спирте, подивинилацетате). При температуре 140°С кристаллич. полимер переходит в аморфное состояние и слой на этих участках становится прозрачным.

Теплочувствительный слой материалов, у которых при нагревании изменяется гидрофильность или растворимость, получают из дисперсии гидрофобного полимера (например, полиметилмета-крилата, поливинилиденхлорида) в водорастворимом связующем (например, поливиниловом спирте) с добавками фтор-органическое ПАВ, повышающих гидрофилькость слоя. При нагревании гидрофобный полимер взаимодействие со связующим, в результате чего нагретые участки теряют растворимость, а венагретые может быть удалены водой с образованием вымывного рельефа. Собственно термографию применяют для копирования штриховых черно-белых оригиналов.

Регистрирующий материал для фототермографии содержит теплочувствительный слой, состоящий обычно из дисперсии РbI2 или смеси N-винилкарбазола с СВr4 в желатине. Нагретые участки слоя теряют светочувствительность вследствие термодинамически разложения ингредиентов.

Теплочувствительный слой материала для электротермографии содержит связующее (полистирол, полиэтилен), в котором диспергированы частицы фотопроводника (In2О3, соединение Sb), сенсибилизированного к ИК излучению. Электрич. сопротивление материалов для электротермографии1011 Ом x x см; при нагревании оно снижается в ~ 100 раз.

При копировании предварительно заряженный материал избирательно нагревают и проявляют электрографич. проявителем, состоящим из смеси тонера с носителем. Тонер осаждается на ненагретых участках и образует окрашенное изображение. Эксплуатац. характеристики процессов на термочувствительный материалах приведены в табл. 5.

Термографию Применяют гл. обр. для копирования штриховых оригиналов и получения печатных форм.

Термин "Р." возник в сер. 50-х гг. и официально принят в 1963 на I Международном конгрессе по РЕПРОГРАФИЯ в Кёльне (ФРГ), хотя многие процессы РЕПРОГРАФИЯ получили распространение значительно раньше: микрография в 1870, диазография в 1920, электрофотография в 1939, везикулярный и фототермопластический процессы в 1953, термография в 1954, диффузионный процесс в 1955.


Литература: Слуцкин А. А., Шеберстов В.И., Репрография, М., 1979; Слуц-кин А. А., Электростатическая фотография, М., 1984; Василевский Ю. А., Фотография без серебра, М., 1984; Несеребряные фотографические процессы, под ред. А. Л. Картужанского, Л., 1984. А. А. Слуцкин.

Химическая энциклопедия. Том 4 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
цветы с доставкой
ремонт холодильника Zanussi ZFC 255
купить чайный сервиз недорого
отучиться на менеджера или администратора в москве

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(04.12.2016)