ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Адгезионные процессы в электрографии из "Адгезия пыли и порошков 1976 " Электрография является принципиально новым способом воспроизведения изображений. В основе его лежат электрические, электромагнитные либо другие физические процессы. Широко применяется важная отрасль электрографии — электрофотография. [c.381] Адгезия и аутогезия определяют следующие стадии процесса электрофотографии (рис. XII, 5) закрепление частиц проявителя 3 на поверхности частицы носителя 4 и образование проявляющего --комплекса проявление, т. е. отрыв частиц проявителя и удержание их на заряженных участках полупроводникового слоя 1, отрыв частиц от полупроводникового слоя и перенос полученного изображения на бумагу 5 закрепление изображения 7. [c.382] Остановимся более подробно на изменении сил адгезии частиц проявителя в процессе электрофотографии (см. рис. ХП,5). Попытаемся рассмотреть адгезионные процессы основных стадий электрофотографии на основе ранее изложенного и анализа причин адгезии 330, 331]. [c.382] Адгезия проявителя к поверхности частицы носителя. При смешивании частицы проявителя прилипают к поверхностям частиц носителя. При этом образуется проявляющий комплекс 3, 4 (см. рис. XII, 5). Частицы носителя выполняют вспомогательные функции они сообщают частицам проявителя заряд, противоположный по знаку заряду полупроводникового слоя 1, и доставляют заряженные частицы к этому слою. [c.382] Поскольку процесс образования и разрушения комплекса происходит в течение ограниченного промежутка времени (не более 1—2 мин), то капиллярными силами можно пренебречь (см. 17). Кулоновские силы также ничтожны (см. 16). [c.383] Поверхностную плотность заряда можно выразить через электрическую емкость системы частицы носителя — контакт — частицы проявителя. Для расчета этой емкости необходимо знать зазор между контактирующими частицами, который пока еще экспериментально не определен. [c.383] В связи с тем, что частицы проявителя до контакта соприкасались с частицами носителя, заряд возникает не только в зоне контакта, но и на поверхности проявителя. [c.383] Если ограничиться знаком равенства, то из уравнения (XII, 10) вытекает, что с увеличением площади контакта, поверхностной плотности заряда и уменьшением диаметра частицы носителя возрастает весовая доля частиц проявителя на единицу веса частиц носителя. При этом отношение Рв-р1Рц зависит от диаметра частиц носителя в большей степени, чем от других величин, его определяющих. Для уменьшения количества применяемого носителя желательно, чтобы диаметр частиц носителя был минимальным. В последующей стадии процесса проявления удаляют частицы носителя с проявляемого слоя. Для облегчения этого процесса желательно иметь дело с частицами носителя возможно большего размера (см. 20). Поэтому следует использовать частицы носителя оптимального размера. [c.383] Помимо величины аг можно определить удельный заряд частиц проявителя после отрыва их от частиц носителя [330]. Значение этого заряда зависит от природы контактирующих поверхностей (проявителя и носителя), а также от количества частиц проявителя, прилипших к поверхности частицы-носителя. Эта зависимость дана на рис. XII, 6 (кривые 1—3). [c.384] При малых концентрациях теоретический удельный заряд должен быть постоянным (пунктирные линии на рис. XII, 6). Фактически наблюдается уменьшение удельного заряда с уменьшением концентрации частиц проявителя (кривые 1—3). Такое уменьшение удельного заряда можно объяснить агрегацией частиц проявителя. С увеличением концентрации порошка проявителя удельный заряд частиц уменьшается, что связано с образованием нескольких слоев прилипших частиц и с отсутствием непосредственного контакта некоторых частиц проявителя с поверхностью носителя. [c.384] Удаление частиц проявителя с поверхности носителя проводилось струей воздуха ЗЗО]. Чем меньше удельный заряд частицы (кривая 1), тем менее значительна адгезия, что обусловливает рост числа удаляемых частиц проявителя (кривая 4). [c.384] Таким образом, удельный заряд частицы проявителя коррелирует с силой адгезии и определяет условия отрыва прилипших частиц. [c.384] Адгезия частиц проявителя неправильной формы к поверхности носителя больше, чем частиц правильной формы. Однако во всех случаях (для частиц правильной и неправильной формы) площадь истинного контакта будет значительно меньше поверхности частицы носителя. [c.385] Закрепление частиц проявителя на поверхности носителя произойдет и под действием одних молекулярных сил (см. гл. II). Сила F еще в большей степени усиливает адгезию. Однако зарядка частиц проявителя необходима не для увеличения их адгезии к частицам носителя, а для усиления адгезии в следующей стадии процесса — проявлении. Значение зарядов частиц носителя определяется поверхностной плотностью зарядов аг, которая в свою очередь обусловливается выбором материала частиц проявителя и носителя. Чем дальше расположены материалы, из которых изготовляются носитель и проявитель, в трибоэлектрическом ряду, тем больше получаемый ими заряд, а следовательно, и (Т2- Исследования распределения порошков по их трибоадгезионным свойствам для электрофотографии изложены в работе 330, 331]. [c.385] Для оценки адгезионной способности порошков, используемых в качестве проявителя, порошки были расположены в контактноэлектрический ряд, ограниченный с одной стороны порошком фторопласта-3, который со всеми веществами электризовался отрицательно, с другой — порошком розамина С, электризовавшимся при тех же условиях положительно. Контактно-электрические свойства зависят и от размеров частиц. С уменьшением размеров частиц, например, стирола от 40 до 4 мкм контактно-электрические свойства смещаются в отрицательную сторону ряда 331]. В связи с этим проявляющий порошок должен быть монодисперсным, иначе изменятся его контактно-электрические свойства, а следовательно, силы адгезии к подложке и качество изображения. Контактно-электрические свойства можно менять путем модификации поверхности контактирующих тел (см. 10). [c.385] При формировании проявляющего комплекса необходимо исключить образование агрегатов частиц проявителя и адгезию их к поверхности носителя, так как при проявлении эти агрегаты могут легко разрушиться и прилипнуть к пробелам изображения, т. е. к тем поверхностям, к которым проявитель не должен прилипать. Можно предотвратить образование агрегатов, исключая или уменьшая действие капиллярных сил снижением влажности воздуха, гидрофобизацией поверхности частиц и другими путями (см. гл. II и IV), применяя монодиснерсные фракции с диаметром частиц не менее 10 мкм (см. 20). [c.385] Электрофотографический процесс можно вести и без носителя при этом частицы проявителя можно зарялсать при их распылении или наложением электрического поля. В первом случае в струю газа со взвешенным проявителем помещают электрофотографическую пластинку. [c.385] Помимо рассмотренных сил в зоне контакта возникает электрическая сила Fg [см. формулу (IV, 7)], прямо пропорциональная площади фактического контакта частицы с поверхностью, которая значительно меньше 5i. Тогда и ею можно пренебречь. [c.386] Из неравенства (ХП, 14) видно, что для отрыва проявителя от носителя и прилипания к слою поверхностная плотность заряда полупроводникового слоя должна превосходить величину 47182 SiE) di Для удаления частиц проявителя сила Рд должна превышать / ад. Если Р направлена тангенциально к поверхности, то необходимо учитывать также силу трения. [c.386] При оценке сил Р и Р сделано предположение, что разрядка двойного слоя в зоне контакта частиц проявителя с поверхностью слоя и частицей носителя не происходит. Это не соответствует действительности (см. 16). Поэтому при расчете величин Р и Р нужно учитывать сопротивление в зоне контакта и возможность разрядки двойного слоя. [c.386] Вернуться к основной статье