Первый оттиск он и его помощник Отто Корнеи получили в своей домашней лаборатории в Нью-Йорке 22 октября 1938 года . Патент на эту технологию был получен 6 октября 1942 года . Долгое время Карлсон безуспешно пытался внедрить своё изобретение, доказывая, что оно абсолютно необходимо для бизнеса, но везде ему отказывали, ссылаясь на то, что его изобретение слишком громоздко и сильно пачкает листы, к тому же человек может значительно лучше справиться с задачей копирования. Удача улыбнулась ему в 1944 году в , расположенном в штате Огайо . Там ему предложили усовершенствовать технологию и даже нашли точное слово для названия данного процесса - «электрофотография». После чего лицензию на дальнейшую разработку и производство копировальных аппаратов приобрела фирма Haloid Company . Именно тогда было решено, что слово «электрофотография» слишком научное и может отпугнуть потенциального покупателя. Помощь в поиске более удачного названия оказал местный профессор-филолог . Он придумал термин «ксерография» от др.-греч. ξερός «сухой» и γράφω «пишу», а потом уже сам изобретатель Карлсон додумался сократить слово до простого «xerox». В итоге в 1948 году первые аппараты «xerox» появились на рынке, а первая модель называлась просто - Model A. После выпуска в 1959 году первой полностью автоматической модели Xerox 914 компания Haloid сменила название на Xerox Corporation .

Независимо от Честера Карлсона, в 1948 году, в Германии , изобретатель доктор Эйсбен основал фирму Develop Corp по выпуску копировального аппарата собственной конструкции. Компания, основанная Эйсбеном, и сегодня продолжает выпускать копировальную технику, так и не признав первенства Карлсона, поскольку получила 16 патентов на изобретение своего основателя.

Упрощённый принцип ксерографии

Общая схема электрографии (ксерографии): 1) На поверхность фотобарабана наносится электрический заряд. 2) Отражённый от копируемого документа свет выборочно разряжает участки барабана. 3) На барабан наносится тонер, он задерживается на участках, сохранивших заряд. 4) Тонер переносится с барабана на бумагу, имеющую больший отрицательный заряд.

Перед печатью фотобарабан (OPC) заряжается при помощи коротрона (коронатора) (то есть приобретает положительный или отрицательный потенциал), после этого производится его экспонирование при помощи лампы и системы зеркал . Покрытие фотобарабана в местах, облучённых светом, теряет свои диэлектрические свойства, что приводит к стеканию в этих местах электрического заряда на массу (фотобарабан соединён с ней, как правило, через своё металлическое основание). Следующая стадия называется проявление. Тонер с вала проявки переносится на заряжённые участки фотобарабана за счёт своего противоположного заряда. Затем по фотобарабану прокатывается лист

Бесконтактные способы печати на основе электрографии в противоположность электрофотографии используют электрическое поле для вывода изобразительной информации на запечатываемый материал

Если бумага имеет покрытие из диэлектрического материала (рис. 5.7-1,а), то скрытое зарядовое изображение записывается прямо на бумагу. Возможен простой трёхступенчатый печатный процесс: запись изображения, проявление и фиксирование (закрепление). В электрографических системах в связи с наличием воздушного зазора между бумагой и пишущим электродом необходима высокая напряженность электрического поля.

Для более эффективного и точного получения изображения пишущий электрод (Stylus) может находиться в контакте с поверхностью бумаги (рис. 5.7-1,б). Головка для записи изображения и поверхность бумаги должны быть износостойкими.

Устройство для записи изображения в электрографии выполнено в виде головки с электродами для переноса зарядов по всей ширине листа. Благодаря расположению электродов в несколько рядов возможно получение разрешения в 400 dpi.

Во время закрепления, подобно другим бесконтактным способам (например, при электрофотографии или ионографии), изображение, проявленное при помощи тонера, фиксируется на бумаге. Можно записывать изображения также с помощью проводящей жидкости.

На рис. 5.7-2 схематически изображено, как последовательно осуществляется запись изображения и его проявление. Электрод для записи изображения при лёгком нажиме приводится в контакт с бумагой.

После операции записи бумажное полотно взаимодействует с жидким тонером постоянной концентрации, находящимся в циркуляционной системе. Поверхность бумаги и жидкий тонер подбираются так, что тонер осаждается только на заряженных участках.

В электрофотографии (рассмотрена ранее) зарядовое изображение на носителе (например слое фоторецептора цилиндра) создаётся посредством светового излучения. Электрическое поле между устройством, подающим тонер, и поверхностью со скрытым изображением обеспечивает проявление изображения и затем перенос его на запечатываемый материал. В ионографии (будет рассмотрена позднее) зарядовое изображение образуется на диэлектрической поверхности источником ионов, проявление его тонером происходит так же, как в электрофотографии. В этих двух способах зарядовое изображение формируется на промежуточном носителе, затем оно окрашивается посредством тонера и переносится на запечатываемый материал путем непрямого электростатического процесса.

Если зарядовое изображение создаётся в электрическом поле, а перенос краски производится без промежуточного носителя, этот процесс называется прямым электростатическим печатным процессом .

Термин «электрография » неоднозначен. Если понимать электрографию как способ, в котором изображение формируется в качестве зарядового посредством переноса зарядов (а не посредством фотонов), то он включает в себя и ионографию. В этом случае изображение формируется ионным источником, и зарядовое изображение переносится на бумагу с диэлектрическим покрытием для последующего проявления жидким тонером.

Электрография может считаться только условно самостоятельным бесконтактным способом печати. Зарядовое изображение создается посредством электродов на бумаге со специальным покрытием. Проявление выполняется при электростатическом взаимодействии бумаги и тонера (в фотографии изображение получается при световом облучении фотографической бумаги со специальным слоем; раздел 5.8). В электрографии за процессом записи изображения следует процесс окрашивания (проявления) при помощи жидкого тонера. Этот способ хорошо зарекомендовал себя при использовании в цифровых печатных системах.

Электрографические печатные системы на основе прямой электростатической записи изображения нашли применение, прежде всего, в однокрасочной печати большого формата, например при выпуске рекламных плакатов (текст и графика) в сочетании с системами CAD (дизайн/конструирование с компьютерной поддержкой). В этом случае применяется бумага со специальным покрытием и жидкий тонер.

Успехи в создании полноцветной электрографических печатных систем стали возможны после разработки жидких тонеров для многокрасочной печати.

Многокрасочная печатная система позволяет получить четырехкрасочное изображение с разрешением 400 dpi при ширине печати 1330 мм (рис. 5.7-4). Электрографическая печатная система для многокрасочной печати большого формата (плоттер); разрешение до 400 dpi, возможна печать шестью красками (жидкими тонерами), скорость около 0,08 м/с, система с несколькими прогонами, ширина оттиска около 1330 мм (Xerox 8954, Xerox Engineering Systems, прежде Versatec)

Жидкие тонеры позволяют печатать также в шесть красок. Представленная система оснащена только одним устройством для формирования изображения. Многокрасочная печать осуществляется посредством последовательной записи изображения и последующего проявления (система с несколькими прогонами). Наложение краски выполняется по технологии, представленной на схеме рис. 5.7-2. Особое значение при изготовлении многокрасочных оттисков придается соблюдению точности приводки. Для ее регулирования и контроля на запечатываемый материал наносятся специальные метки.

Еще одна цифровая многокрасочная электрографическая печатная система, работающая по аналогичному принципу, показана на рис. (Digital ColorStation 5442, Raster Graphics). Она позволяет записывать изображение с разрешением 400 dpi со скоростью печати 0,2 м/с. На оттиск наносятся жидкие тонеры голубого, пурпурного, жёлтого и чёрного цветов, скорость печати до 0,2 м/с (система с несколькими прогонами), ширина оттиска около 1330 мм. Возможно применение других красок, например металлизированных, или лака. Краски, как правило, содержат пигменты, что даёт возможность получения изображений высокого качества.

Электрографический процесс , т.е. запись зарядового изображения (электростатическое скрытое изображение) на диэлектрический слой запечатываемого материала, может происходить с относительно высокой скоростью (около 1 м/с). При соответствующем расположении электродов возможно разрешение в 600 dpi и более.

В электрографии существуют также схемы, в которых скрытое изображение формируется предварительно как промежуточное на диэлектрическом слое цилиндра, а затем переносится на бумагу, которая проявляется жидким тонером. Это делается для того, чтобы при относительно низком напряжении можно было эффективно производить перенос зарядов, а затем – печать на шероховатой поверхности бумаги.

Подводя итог, можно сказать, что способ электрографии применяется для запечатывания бумаги с диэлектрическим покрытием. Хорошо зарекомендовали себя в этом способе печати жидкие тонеры. Использование специальной бумаги ограничивает область применения способа электрографии. Скорость нанесения изображения высока, сам способ очень прост. Это благоприятствует созданию недорогих конструкций. Применение жидких тонеров предъявляет особое требование к соответствующим узлам установок. Однако использование электрографии ограничено, сферы применения распространяются на производство одно- и многокрасочных оттисков большого формата.

Цифровая печать прочно вошла в жизнь современной полиграфии. Уже сейчас на её долю приходится довольно заметный объем всей печатной продукции, а по прогнозам в ближайшие годы количество «цифровых оттисков» станет намного больше. Впрочем, не все так просто. Надо признать, что большая часть цифровой печати непосредственно в полиграфической отрасли не используется, это в основном корпоративная печать. Для того чтобы та или иная технология нашла массовое применение в полиграфическом производстве, она должна быть в первую очередь конкурентоспособной. Цифровая печать - отрасль сравнительно молодая (ей не более15 лет) и активно развивающаяся. Но все же многие эксперты склонны считать, что по ряду показателей она заметно уступает, например, привычному офсету. Это вопрос многогранный, но попробуем рассмотреть его в контексте качества печати. Уже сложилось мнение о том, что самый старый способ цифровой печати - электрографический - исчерпал свои возможности. И поэтому многие производители цифровой техники связывают свое будущее со струйной печатью.

Чем же не устраивает электрография традиционную полиграфию в плане качества печати и удобства пользования? Попробуем разобраться:

Недостаточная разрешающая способность . Цифровые оттиски, как правило, имеют более заметную структуру, чем офсетные хорошего качества. Более того, тонкие линии и штриховая графика страдают от нехватки разрешения.

Недостаточно равномерное нанесение тонера . В результате те цветные плашки, которые должны быть ровными, получаются слегка пятнистыми.

Трудности с использованием тонких или толстых бумаг, а также фактурных или текстурных бумаг, бумаг с покрытием.

Сложности с цветопередачей . Как правило, изображения, подготовленные для офсетной печати, на «цифре» выглядят совсем по другому.

Существуют проблемы с передачейтонов малой насыщенности (в районе 10% растровой точки).

Оттиски с электрографической печатной машины слишком сильно блестят и не очень хорошо смотрятся.

Скорее всего, этим списком не исчерпываются все недостатки цифровой электрографической печати. Полностью их искоренить до недавнего времени не получалось.

Причина очень проста: подавляющее большинство цифровых электрографических устройств производятся для корпоративного печатного сектора, где требования к качеству не такие, как в профессиональной полиграфии. Но есть и исключения. Например, компания Canon считает, что возможности электрографии еще далеко не исчерпаны. Нужно просто более творчески подойти к решению ряда проблем цифровой электрографии. Сравнительно недавно компания анонсировала серию печатных машин ImagePRESS (рис. 1), в которой, благодаря пересмотру определенных концепций построения машины, многие проблемы цифровой печати решены. Причем решить их удалось за счет очень грамотного использования компромиссных решений.

Первой и одной из главных особенностей описываемой серии машин является новый тонер, получивший название V-toner , от слова vivid (интенсивный, яркий). Тонер специально разработан для получения цветового охвата, превышающего традиционный офсетный процесс (рис. 2). Это позволяет, используя системы управления цветом, хорошо имитировать цветовой охват офсетного оттиска. При этом, если встанет задача напечатать что то более ярко и насыщенно, то и с этим тонер легко справится.

При разработке тонера любой производитель сталкивается с проблемой выбора технологии его получения. В настоящее время существуют два способа: распыление и полимеризация. Разница между ними показана на рис. 3.

Использование распыляемого тонера позволяет получить хороший цветовой охват , но делает оттиски слишком блестящими, и к тому же у распыляемого тонера несколько хуже равномерность нанесения (ровные плашки получаются слегка «шумными»), в силу большой разницы частиц по размеру.

Полимерный тонер , с другой стороны, дает лучшее наложение и меньше блестит, но обеспечивает несколько более узкий цветовой охват . Объединить достоинства этих двух способов все-таки удалось: при производстве тонера используются обе технологии. В результате получается тонер с хорошей равномерностью частиц по размеру и хорошей насыщенностью цвета, но при этом существенно меньше блестящий (рис. 4).

Для обеспечения точного и равномерного нанесения тонера на бумагу разработан специальный новый девелопер, получивший название T-developer. Он позволяет наносить тонер существенно более тонким и, главное, ровным слоем (рис.5), что позволяет избавиться от проблем неравномерности (рис. 6), и, более того, существенно улучшить передачу в области малых заполнений (в районе 10%).

Помимо этого, для еще большей равномерности нанесения разработано специальное эластичное передаточное полотно, переносящее изображение на бумагу. Поскольку бумага имеет шероховатую поверхность, то при нанесении тонера жестким передаточным полотном он оказывается только на выступающих частях, что сильно ухудшает равномерность нанесения тонера. Ситуация еще больше усугубляется при использовании рельефных или фактурных бумаг. «Мягкое» передаточное полотно работает подобно офсетному (рис. 7) в традиционной печати, равномерно заполняя все неровности поверхности бумаги тонким слоем тонера. В дополнение к новому тонеру был также разработан новый оптический барабан с повышенной износоустойчивостью, названный E-Drum. Этот барабан намного дольше сохраняет свои изначальные характеристики, гарантирующие стабильную печать в течение долгих месяцев. Таким образом, серия новых разработок в области тонера и технологии его нанесения позволила выйти нановый уровень качества электрографической печати, но сохранились возможности дальнейшего развития технологии электрографии.

В частности, существенной переработке подверглась экспонирующая система . Обычно в лазерных цветных печатающих устройствах в качестве источника света применяется инфракрасный полупроводниковый лазерный диод. Наряду с долговечностью и дешевизной данный диод обладает одним заметным недостатком, свойственным всем длинноволновым источникам,- сложностью фокусировки и неравномерностью интенсивности излучения по площади пятна. В новых устройствах Canon применяется более коротковолновый красный лазерный источник света, который существенно лучше фокусируется, а значит, есть возможность стабильно получать более тонкие штрихи на оттиске и повысить разрешение (рис. 8). Причем здесь разработчики опять применили интересное компромиссное решение. Для получения качественного текста и штриховой графики требуется высокое разрешение, а для отображения полутоновых изображений гораздо важнее стабильность интенсивности пятна излучения, особенно в тех случаях, когда идет запись изображения градациями цвета. Реализовать эти противоречивые задачи одним источником света практически нереально. Поэтому в устройствах ImagePress применяются два лазера. Один- с большим разрешением- отвечает за штриховую графику и текст, другой- за полутоновые изображения. Такая «двойная» технология экспонирования позволяет еще и ускорить работу печатной машины.

Еще одно компромиссное решение применено в высокотемпературном блоке («печке»)для закрепления тонера. Как известно, для разных по весу бумаг требуется разная по температуре «печь». Невысокая температура не будет хорошо «припекать» тонер к толстой бумаге, а высокая будет коробить тонкую. Мгновенно менять значения температуры печки невозможно. Поэтому в типовом печатающем устройстве либо существует ограничение на вес используемой бумаги, либо переход с одного веса бумаги на другой требует времени и перестройки машины. А печатать одновременно, например, блок буклета и обложку на более плотной бумаге невозможно. В устройствах ImagePress устанавливаются сразу две «печки» (рис. 9). И в зависимости от поданной бумаги лист направляется либо в одну, либо в другую. Это позволяет работать и на сравнительно тонких бумагах (64 г/м2), и на довольно толстых (300г/м2).

Помимо этого, и сам модуль закрепления тонера для тонкой бумаги построен по новому принципу. В отличие от типового использования двух нагретых барабанов небольшого диаметра, используется один увеличенного диаметра совместно с эластичным передаточным ремнем. Это обеспечивает большую ширину зоны нагрева, что, в свою очередь, уменьшает локальные деформации запечатываемого материала и нанесенного тонера. Помимо этого,более «щадящее» нагревание тонера позволило избавиться от полошения, локального «вспучивания» или перегрева. А поскольку тонер не подвергается заметным деформирующим нагрузкам, удалось избавится от необходимости использовать масло в «печке». Врезультате оттиск становится существенно менее «глянцевым», и по визуальным характеристикам больше похож на офсетный, чем типовой электрографический оттиск.

Но и это еще не все. Для обеспечения стабильности качества печати в пределах тиража в устройства Canon ImagePress добавлен механизм самокалибровки (рис. 10). Печатающее устройство автоматически печатает специальные тестовые плашки, которые измеряются встроенным денситометром, и в случае отклонения от заданных включается автоматическая корректировка. А поскольку измерение проводится после каждого оттиска, то гарантирована стабильность нанесения тонера на бумагу. К тому же измерение выполняется дважды: сначала на передаточном полотне, а затем на бумаге, уже после закрепления тонера. Такое двойное измерение позволяет аккуратнее вносить коррективы.

Если измерение на полотне показывает, что все нормально, а после измерения на бумаге видно, что есть искажения, то это означает, что нужно регулировать печку или передаточное полотно. Естественно, регулируется это все автоматически, без участия оператора. Встроенные системы измерения есть во многих цифровых печатающих системах, причем кто-то измеряет до запекания, кто-то после, но никтоне делает это дважды, чтобы четко понять, что именно регулировать. Кстати, еще одно компромиссное решение.

Есть в устройствах Canon ImagePRESS еще одно любопытное дополнение. Он может полноценно имитировать офсетный оттиск, печатая не с использованием тоновых алгоритмов (градаций цвета), а с использованием растровой структуры. Устройство может имитировать восемь типов растров (отличаются линиатурой и формой точки). Это позволяет использовать ImagePRESS как полноценную цифровую пробу.

Но для машин относительно невысокой производительности это и не требуется, температура печи успевает перестраиваться. Впрочем, к старшим моделям можно подключить многоразличных отделочных модулей: здесь и устройства шитья проволокой (внакидку и втачку), устройство пробивки отверстий для вставки в папки, фальцевальное устройство бесшвейного скрепления, устройство обрезки переднего края, устройство трехсторонней обрезки и др. Таким образом можно получить производственную линию Book-On-Demand с самыми разными видами готовой продукции.

А если к отделочным возможностям еще добавить высокое и стабильное качество цветной печати, «стилизованное под офсет», то, по всей видимости, мы получаем одно из лучших на сегодняшний день решений для «печати по требованию». Мы даже не исключаем, что произошла маленькая технологическая «революция» в производительном цифровом сегменте.

1. Предисловие.

Электрографический метод - метод регистрации и анализа биоэлектрических процессов человека и животных--нашел весьма широкое применение в клинической практике, физиологическом эксперименте, авиационной и космической медицине, исследованиях по физиологии труда и спорта. Столь широкое применение электрограф ического метода объясняется тем, что он позволяет получить ценную информацию о нормальной или патологической деятельности тканей, органов и систем. В медицине электрографический метод зарекомендовал себя как важный диагностический метод. Так, ни одно кардиологическое исследование не проводится теперь без тщательного анализа электрической активности сердца больного. Ценные диагностические данные дают исследования электрической активности мозга и мышц и др...

Большим достоинством электрографического метода при использовании в клинике является его безболезненность. Широкому применению электрографического метода содействовало использование в технике электрографии последних достижений электроники.

Современные электрографические установки, обеспечивающие многоканальную регистрацию биоэлектрических процессов и автоматический анализ электрограмм, представляют собой весьма совершенные, но довольно сложные устройства.

Какими же знаниями электрографической техники должны обладать электрофи зиолог и врач, использую щие электрографическую аппаратуру в своей повседневной работе? Следует ли им знать эту аппаратуру так же хорошо, как и инженерам и техникам, занимающимся ее разработкой и эксплуатацией, или можно целиком положиться на инженеров и техников и вовсе не знать характеристик и возможностей аппаратуры?

Нетрудно показать, что первое невозможно, а второе недопустимо. В самом деле, если бы электрофизиолог и врач, пользующиеся электрографическим методом, попытались глубоко изучить электрографическую технику, то у них не хватило бы времени на свою основную работу. Незнание же ими основных данных электрографической установки и ее характеристик не позволяет сознательно и полностью ее использовать.

Электроф и иолог и врач должны четко представлять себе принцип действия электрографической установки, детально знать ее характеристики, уметь устранять простейшие неисправности.

Кроме того, им необходимо уметь отличать исследуемую биоэлектрическую активность от артефактов, находить на электрограмме результаты воздействия помех, знать и уметь применять способы, устраняющие артефакты и помехи электрографии. Они должны также быть знакомы с новыми направлениями в применении электрографической техники, с перспективами ее развития.

1.1. Введение.

Электрофизиологические методы позволяют изучать физиологические процессы, происходящие в органах и тканях в норме и патологии, путем исследования протекающих в них биоэлектрических процессов и путем их стимуляции электрическим током. Электрографический метод является одним из наиболее эффективных способов исследования физиологических процессов.

Известно, что функция органа проявляется, во-первых, специфическим рабочим эффектом (сокращение, секреция и т. п.) и, во-вторых, рядом общих для тканей неспецифических физико-химических изменений (интенсивность обменных процессов, теплообразование, биоэлектрическая активность и др.).

Таким образом, в ряде случаев состояние и рабочие возможности органа можно оценивать как по специфическому, рабочему эффекту, так и по сопровождающей его биоэлектрической активности. Например, о рабочих возможностях сердца можно судить не только по его производительности, но также и по его электрической активности.

Н. Е. Введенским была установлена закономерность, свидетельствующая о корреляции между функциональными (тем более патологическими) изменениями в тканях и органах и изменениями их биоэлектрической активности. Подтвержденная неоднократно, эта закономерность легла в основу электрографического метода. Однако электрографический метод позволяет получать информацию не только в тех случаях, когда биоэлектрическая активность сопровождает специфический эффект органа (сокращение мышцы и сердца, секреторная и моторная активность желудка и др.),но и в тех случаях, когда получить данные об этом специфическом эффекте другими методами не удается.

Электрографический метод позволяет получить сведения о прохождении волны возбуждения по нерву, информацию о жизнедеятельности мозга без исследования характера и особенностей осуществляемых им рефлексов и, наконец, данные о подготовке мышцы к выполнению сократительного процесса и др.

Нередко представление о состоянии органа или системы может быть установлено по изменению порядка следования импульсов электрической активности.

Электрографический метод позволяет регистрировать спонтанную или фоновую электрическую активность и биопотенциалы, являющиеся ответом на функциональную нагрузку, например стимуляцию.

Весьма важным для медицинского применения электрографического метода является тот факт, что биоэлектрическая активность органа может быть зарегистрирована не только при наложении электродов непосредственно на него, но и с кожи исследуемого.

Таким образом, предметом электрографии охватываются вопросы индикации, регистрации и анализа биоэлектрической активности тканей, органов и систем,проводимые с целью изучения как собственно биоэлектрических процессов, так и физиологических процессов, которые они сопровождают и отражают. Успехи в развитии техники электрографии во многом определяют развитие самого электрографического метода.

2.1 Схема регистрации биоэлектрических процессов человека

Прежде чем описывать отдельные элементы электрографической установки, необходимо представить себе общую схему регистрации биоэлектрических процессов больного в условиях клиники, уяснить назначение каждого элемента этой схемы и их взаимосвязь. С этой целью рассмотрим схему регистрации биоэлектрических процессов человека, показанную на рис. 1.

Электрографическая установка включает электроды 5, электродные провода 6, блок переключателей (коммутатор) электродов 7, калибратор напряжения 8, устройство для измерений междуэлектродного сопротивления 9, усилители 10, регистраторы 11, входящие в состав осциллографа 12, анализатор электрической активности 13 и стимулятор 14.

Орган 1, электрическая активность которого исследуется, как и органы 2 наличие электрической активности которых мешает анализу первой, представляют собой своеобразные электрические генераторы, которые, как и физические электрические генераторы, характеризуются развиваемой ими электродвижущей силой (ЭДС) и внутренним сопротивлением. ЭДС в свою очередь характеризуется амплитудой, формой и диапазоном частот.

Продуцируемая органами ЭДС низкоамплитудна (тысячные доли вольта и меньше). Форма ЭДС весьма разнообразна. Диапазон частот биоэлектрических активностей простирается от постоянных напряжений до десятков килогерц. ЭДС, продуцируемая органом 1, вызывает в соединительных тканях 8 и в коже 4 биотоки, которые созда ют разность потенциалов на поверхности кожи 4, отражающую все изменения ЭДС самого органа 1. Эта разность потенциалов и регистрируется с помощью электрографической установки на электрограмме, которая, как известно, представляет собой графическое изображение изменений разности потенциалов во времени в точках наложения электродов на тело исследуемого больного.

С помощью электрографической установки регистрируются разность потенциалов между электродами, наложенными на ткань, а не биотоки; здесь и далее применяются термины “бионапряжение” и “усилитель бионапряжений”, а не “биотоки” и “усилитель биотоков”.

Получить электрограмму записанную при наложении электродов на кожу 4, тождественную

Метод сухого электростатического переноса был разработан Ч.Ф. Карлсоном (1906- 1968), получившим патент на свое изобретение в 1935 г. Оформив права на использование этого патента в 1947 г., фирма Haloid Company дала методу копирования название «ксерография», образованное от двух корней греческих слов: xeros (сухой) и graphein (писать). Этот термин впоследствии вошел в название компании, которая стала сначала называться Haloid Xerox, затем Xerox Corporation и, наконец, - The Document Company Xerox (Xerox).

В настоящее время на рынке копировальной техники несмотря на несомненно ведущую роль фирмы Xerox широко представлены фирмы Canon, Ricoh, Sharp. Более 70 % мирового парка копировального оборудования составляют электрографические копировальные аппараты, посредством которых изготавливается свыше 50 % всех копий, получаемых в мире. При этом зачастую любые электрографические копировальные аппараты называют ксероксами, отдавая дань ведущей роли фирмы Xerox - родоначальницы данного вида копирования.

Принцип действия электрографического копировального аппарата во многом повторяет принцип действия лазерного принтера. Основные конструктивные узлы электрографического копировального аппарата показаны на рис. 7.1.

Электрографическое копирование включает в себя следующие этапы.

1. Предварительная зарядка отрицательным потенциалом фоточувствительного полупроводникового покрытия барабана.

2. Светоэкспозиция - проецирование документа с помощью специальной оптической системы на поверхность барабана. Это вызывает стекание заряда с освещенных участков полупроводникового покрытия за счет того, что лучи, отраженные от светлых участков оригинала, нейтрализуют соответствующие области фоточувствительного покрытия барабана, оставляя отрицательно заряженными неосвещенные участки. Так, на этапе светоэкспозиции производится формирование на поверхности барабана электростатического рельефа, являющегося, по сути, копией документа.

Рис. 7.1. Основные конструктивные узлы электрографического копировального аппарата.

3. Проявление изображения путем переноса предварительно положительно заряженного тонера в виде мельчайших красящих частиц на отрицательно заряженные участки поверхности барабана.Таким образом происходит превращение скрытого электростатического изображения в видимое путем налипания тонера на заряженные участки.

4. Печать - перенос красящего порошка с барабана или пластины на бумагу. Ввиду низкой адгезии тонера и бумаги простой механический контакт при перемещении бумаги под вращающимся барабаном не обеспечит должного переноса тонера. В связи с этим используется более сильное, чем сформированное на барабане, статическое поле, перетягивающее положительно заряженные частицы тонера на бумагу. Для этого служит коротрон переноса, размещаемый под листом бумаги и представляющий собой отрицательно заряженный электрод. Конструктивно коротрон переноса выполняется либо в виде туго натянутой металлической нити со специальным напылением диаметром около 70 мкм, либо в виде металлической пластины с частыми острыми зубцами (игольчатый коротрон), либо в форме обтянутого специальным пенистым полимером металлического вала, находящегося под напряжением (губчатый коротрон).

Преимущества игольчатых и губчатых коротронов - высокая механическая прочность и меньшее выделение озона при работе, что делает копировальные аппараты с коротронами такого типа экологически более безопасными.

5. Закрепление тонера на бумаге нагреванием под определенным давлением. В большинстве электрографических копировальных аппаратов в качестве нагревательного элемента узла закрепления используются лампы накаливания, обеспечивающие специальному валу, изготовленному из алюминия и покрытому тефлоном, температуру, достаточную для закрепления тонера на бумаге, проходящей через узел закрепления. В новейших моделях копировальных аппаратов фирмы Canon используется система быстрого поверхностного нагрева, так называемая SURF-технология (Surface Rapid Fusing). Принцип действия узла закрепления копировального аппарата модели Canon NP-6012, основанный на технологии SURF, показан на рис. 7.2. Нагревательный элемент изготовлен из керамики с металлическими вставками в комбинации с термостойкой тефлоновой пленкой. Такая конструкция позволяет начинать копирование без предварительного прогрева аппарата, хотя ее надежность ниже, чем в узлах закрепления с лампами накаливания.

К основным достоинствам копирования с помощью электрографического аппарата относятся:

Высокая производительность и высокое качество копирования;

Возможность масштабирования документа при копировании;

Возможность получения копий с листовых и со сброшюрованных документов, а также с различных штриховых, полутоновых, одно- и многоцветных оригиналов;

Получение копий на обычной бумаге, кальке, пластиковой пленке, алюминиевой фольге и др.;

Сравнительно невысокая стоимость аппаратов и расходных материалов, простота обслуживания.

Рис 7.2. Принцип действия узла закрепления копировального аппарата модели Canon-6012, основанный на технологии SURF.

Электрографические аппараты по своему назначению и возможностям копирования можно разбить на пять групп.

1. Портативные копировальные аппараты (Portable Copiers) предназначены для изготовления небольшого числа копий формата А4 без масштабирования в любых условиях - дома, в офисе, в командировке - со скоростью копирования до 5 - 6 копий/мин при рекомендуемом объеме копирования до 500 копий/мес.

2. Не высококачественные копировальные аппараты (Low-Volume Copiers) используются в небольших офисах для получения копий с оригиналов форматов А4 и A3 без масштабирования, со скоростью копирования 10- 15 копий/мин при рекомендуемом объеме копирования до 1500 - 2500 копий/мес.

3. Офисные копиры среднего класса (Middle-Volume Copiers) для обслуживания потребностей офиса средних размеров с большим документооборотом (объем копирования до 10 тыс. копий/мес), требующим хорошего оформления документов - выделения цветом, масштабирования, со скоростью копирования 15 - 30 копий/мин для А4 и 10 - 20 копий/мин для A3.

4. Копиры для рабочих групп (High- Volume Copiers) используются при обслуживании потребностей больших офисов и бизнес-центров при объемах копирования свыше 15 тыс. копий/мес, а также брошюрования и сортировки документов формата до А2 при скорости копирования 40 - 80 копий/мин (для формата А4).

5. Специальные копировальные аппараты: полноцветные и широкоформатные аппараты - копия и оригинал до АО (1194 - 814 мм); для копирования цветных фотографий, чертежей, вывода изображений на твердый носитель с компьютера или слайдов.

Большинство моделей цветных ксероксов имеют невидимый код, распознаваемый при специальном освещении, или обладают способностью к смещению цвета в случае копирования банкнот. Кроме перечисленных электрографические копировальные аппараты обладают следующими обобщенными техническими данными:

масштаб изображения копии в зависимости от оригинала - 25-400%;

допустимая плотность бумаги 45- 130 г/м;

масса 8,5 - 200 кг.

Сервисные возможности отдельных моделей электрографических копировальных аппаратов:

- многоцветное копирование обеспечивает получение как многоцветных (3 - 5 цветов) копий, так и монохромных цветных;

- двухстороннее копирование позволяет получать копию сразу с обеих сторон документа;

- автоматическое управление экспозицией обеспечивает высокое качество копий даже при некачественных оригиналах;

- программирование числа копий от 1 до 999.

Рис 7.3. Общий вид электрографического копировального аппарата.

Один из вариантов конструктивного решения электрографического копировального аппарата показан на рис. 7.3.

Многие современные электрографические копировальные аппараты имеют:

Дисплей, существенно облегчающий редактирование и управление процессом копирования;

Автоподачу документов;

Сортирующее устройство подбора копий по комплектам.