International scientific e-journal

ΛΌГOΣ. ONLINE

15 (November, 2020)

e-ISSN: 2663-4139
КВ №20521-13361Р

LAW

UDC 343.982.4

EOI 10.11232/2663-4139.15.27

ЕЛЕКТРОФОТОГРАФІЧНІ ПРИСТРОЇ:  ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА, ТИПИ, ТЕХНОЛОГІЯ ФОРМУВАННЯ ЗОБРАЖЕНЬ

ГАПЧЕНКО Кристина Олексіївна

старший судовий експерт сектору почеркознавчих досліджень, відділу криміналістичних видів досліджень

 Харківський науково-дослідний експертно-криміналістичний центр Міністерства внутрішніх справ

 

УКРАЇНА


Анотація. У статті висвітлено основні етапи технології формування знаків при виготовленні документів за допомогою електрофотографічних пристроїв залежно від типу пристрою, що використовується. В даній роботі розглядаються пристрої трьох типів: копіювально-множувальні пристрої, лазерні принтери та багатофункціональні пристрої.

Ключові слова: електрофотографічний друк, формування зображень, лазерний принтер, копіювально-розмножувальний пристрій, багатофункціональний пристрій.

Постановка проблеми. Важливість дослідження цієї теми полягає в тому, що експертам, які здійснюють дослідження в даній сфері, необхідно розуміти процес виготовлення документа, а саме технологію друку, яка передбачає роботу основних модулів і механізмів, які беруть участь у формуванні, перенесенні, прояві текстів і зображень на певний носій. Це дозволить правильно розуміти і оцінювати виокремленні ознаки, формувати методичні рекомендації та методики дослідження, розширювати можливості судово-експертного дослідження текстів, виготовлених за допомогою електрофотографічних пристроїв.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. У даній статті проаналізовані публікації таких авторів як Авдєєва Г.К., Щербаковська, Л. П., Степанов А. П., Бирюков В.В., Коваленко В. В., Шашкин С.Б., Лошманова Г. В., Сомов В. В., Зубова Н. О., Чорногор П. А., Маршалковская, С. В. та ін.

Мета статті: Висвітлення технології формування штрихів і зображень у документах за допомогою електрофотографічних пристроїв, що необхідне для правильного розуміння механізму слідоутворення при формуванні текстів та виокремлення ідентифікаційних і діагностичних ознак під час експертних досліджень.

Виклад основного матеріалу: Об’єктами судових експертиз  дедалі частіше стають документи, виготовлені за допомогою комп’ютерної техніки [1]. Більшість об’єктів в паперовому вигляді є документами, виготовленими за допомогою пристроїв, що використовують електрофографічний спосіб друку. Розповсюдженість використання саме цих пристроїв зумовлена легкістю використання, доступністю, достатньою якістю відтворення зображень. На сьогоднішній день існує проблеми з використання електронних доказів, тому майже всі документи друкуються на знакодрукуючих пристроях [2]. Назва «електрофоторогфічні» розкриває суть двох закладених  в процес основних ідей. Перша частина «електро» пояснює ідею утримання сухого барвника на носії за допомогою електростатичного тяжіння. Носій має протилежний заряд порошку, і виникає тільки в необхідних для цього точках. Друга частина «фотографічні» пояснює спосіб формування самого зображення, так званий «фотоефект». Він складається з двох послідовний дій: заряду всіє поверхні носія, і експозиції зарядженої поверхні, що формує електричний рельєф – невидиме зображення [3]. У роботі будуть розглянуті найбільш розповсюдженні пристрої, що використовують електрофотографічний спосіб формування зображень при  виготовленні документів. До них відносяться: копіювально-розмножувальна техніка, лазерні і світлодіодні принтери,  а також багатофункціональні пристрої, що комбінують в собі можливості  друкування, сканування і копіювання. Всі електрофотографічні пристрої проходять основні стадії формування і виготовлення зображення, які мають тільки особливості конструкції відповідного пристрою.

Першою стадією електрофотографічної технології друку є заряд барабана. Як правило, барабан - це алюмінієвий  циліндр, поверхня якого вкрита шаром напівпровідникового матеріалу (в основному – селеном). Залежно від конструкції заряд може бути як позитивним, так і негативним (в основному, в копіювальних пристроях).

Друга стадія друку – експозиція. Технології експонування залежать також від особливостей конструкції, а саме - виду пристрою, і поділяються на – лазерні, світлодіодні та такі, в яких застосовуються рідкокристалічні затвори. Відрізняються вони джерелом світла, що формує зображення на барабані. В лазерних моделях використовується лазерний промінь, що проходить через систему дзеркал, спеціальну призму, і циліндричну лінзу, що фокусує його в точку на барабані. Чим точніше адресується точка на барабані і чим вона менша, тим вища роздільна здатність пристрою. В результаті формується так зване невидиме зображення. В світлодіодних пристроях замість лазера використовується світлодіоди і самофокусуючі лінзи. В системі рідкокристалічних затворів джерелом світла є люмінесцентна лампа, світло якої формує зображення через рідкокристалічні затвори.  Більш детально кожен вид буде  розглянутий нижче.

Третьою стадією друку є прояв зображення, під час якого здійснюється перехід барвника з магнітного валу на експоновані частини барабану. Далі відбувається перенесення зображення на носій  шляхом зарядження барвника більш високим потенціалом, ніж барабан.

Наступна стадія друку – закріплення зображення. Як правило, папір проходить між двома роликами, один з яких нагрітий до температури плавлення барвника («деякі вузли таких пристроїв здатні розігріти документ до 180-200 °С») [4]. Останньою стадією є очистка барабану. Спеціальний ролик або ракель прибирають залишки барвника, що не закріпився. [3].

Лазерні принтери

Лазерні принтери є пристроями сторінкового друку. Це означає, що при виготовленні документа зображення формується лазером на барабані повністю, а не послідовно окремими символами, і потім відбувається друк одразу всієї сторінки. Це впливає на те, що, якщо барабан пошкоджений або має забруднення, він буде залишати певні ознаки на всіх наступних документах, незалежно від їх змісту.

Основними робочими механізмами лазерного принтера є : компактний  лазерний прилад; оптична призма; фоточутливий барабан; модуль фіксації (нагрівання); механізм, що забирає  залишки барвника ; а також прилади для транспортування паперу та подання тонера. Тонером є барвник, що використовується у електрофотографічних пристроях. Він має вигляд сухого сипучого порошку, що за конфігурацією мікрочасток буває сферичної (кулястої) форми або звичайної  форми [5]. Тонер має склад на основі полімеру і ряду спеціальних домішок, які визначають його колір. Полімер пов'язує в єдине ціле всі інші складники і задає базові характеристики здатності тонера набувати заряд і закріплюватись на папері [6].

Спочатку на поверхню барабану рівномірно наноситься статичний позитивний заряд. Далі лазерним променем на барабані рядками формується необхідне дзеркальне зображення. Лазерний промінь охоплює всю ширину барабану, оскільки потрапляє на дзеркальну призму, яка швидко обертається та відбиває промені у необхідному напрямку. На барабані починає формуватися так зване невидиме зображення, через те, що в засвічених точках  полярність змінюється і на барабані наявні заряди різної полярності.

Невидиме зображення проявляється спеціальним блоком, який включає в себе: ємність з тонером, магнітний вал і дозуючий скребок. Тонер висипається на магнітний вал і тримається на ньому, оскільки має магнітні частки. Зайвий тонер прибирається скребком. Перехід часток тонера на барабан відбувається за рахунок тяжіння протилежних зарядів [7].

Коли зображення на барабані сформоване за допомогою системи валиків,  папір переміщається до барабану. В цей час за допомогою спеціального механізму на папір наноситься протилежний заряд до заряду поверхні барабану, завдяки чому частки тонера переходять на папір (через різну полярність).

Для закріплення зображення необхідно розплавити тонер і забезпечити його затримання на папері. Для цього у вузлі закріплення є два гумових вали, один з яких нагріває тонер, а другий забезпечує тиск і остаточне з'єднання з папером. Готовий документ переміщається на вихідний лоток принтера. За допомогою скребка очищується барабан від часток тонера, що не закріпилися, а розрядна лампа знімає заряд з поверхні барабана. [5]. У кольорових лазерних принтерах формування невидимого електростатичного зображення здійснюється послідовно, відповідно до кількості кольорів тонера (як правило чотирьох – жовтого, блакитного, пурпурного, і чорного). При цьому відбувається багаторазове експонування фоторецептора, багаторазове  проявлення і перехід часток тонера на папір. Таким чином, конструкція паперопостачального механізму є більш ускладненою, ніж у монохромних конструкціях [8].

Усі прилади перенесення барвника на папір є змінні, однак у одних моделях картридж з тонером об'єднані в один блок, і при зміні картриджу замінюється і барабан, у інших - вони замінюються окремо [5].

Особливість світлодіодних принтерів полягає не в технології отримання відбитка на папері, а у способі формування зображення на фоточутливому барабані. У світлодіодних принтерах технологія формування зображення і друку така сама, як і в лазерних. Особливістю є тільки те, що зображення на барабані формує не лазер, а «лінійка» світлодіодів [9].

Копіювально-розмножувальні пристрої

В даний час розповсюдженість копіювальних пристроїв, або копіювально-розмножувальної техніки досягла широких масштабів, однак така доступність цих пристроїв призвела до їх використання в злочинних цілях. Заряд фоторецептора відбувається за допомогою дротяного або сітчастого зарядного пристрою (коронатора). Після зарядження  електростатичним зарядом, оригінал документа випромінюється активним для фоторецептора світлом, і відображені від оригіналу промені потрапляють на заряджену поверхню фоторецептора. При досягненні квантами світла ділянки поверхні фоторецептора напівпровідниковий шар в цьому місці значно підвищує свою електричну провідність, в результаті чого попередньо отриманий електростатичний заряд  стікає в глибину світлочутливого шару, а потім, потрапляючи на металеву основу фоторецептора, нейтралізується. В результаті на поверхні фоторецептора формується у вигляді потенційного рельєфу невидиме електростатичне зображення оригінала, яке згодом віддзеркалюється на папері.

Тонер із спеціальної ємкості висипається на магнітний валик. Осадження тонера відбувається двома способами – з застосуванням феромагнітних порошків і без них. В першому випадку феромагнітний порошок знаходиться в спеціальному окремому контейнері, в другому випадку застосовується тонер з феромагнітними властивостями. Обидві конструкції мають пластину, що розташована над фоторецепторним шаром, з деяким виступом від її поверхні, величина якого регулює товщину шару тонера. Перенос відбувається за рахунок надання протилежного заряду паперу, та його контактною взаємодією з ним. Після цього відбувається закріплення зображення на носії, в сучасних моделях, як правило сухим способом фіксації тонера. Останньою дією є нейтралізація фоторецептору і зчищення ракелем часток тонера, що не закріпилися [10].

Багатофукціональні пристрої (БФП)

Багатофункціональні пристрої комбінують в собі функції копіювальних пристроїв і лазерних принтерів. Вони також мають режим сканування, а у деяких моделях є функція факсимільного зв'язку. Технічна конструкція складається з механізму друкування і скануючого модуля, а визначення можливих функцій залежить від наявних інтерфейсних плат і контролера. Копіювання здійснюється на базі сканера і принтера, за допомогою вбудованої плати «копір» (скануючого модуля, який виконує функцію формування зображення), а друк здійснює механізм принтера. Передача зображення від сканера до принтера відбувається через контролер БФП, а при необхідності зображення може бути змінене. До контролера входять центральний процесор, оперативна пам'ять, флеш-пам'ять із вбудованим програмним забезпеченням контролера.  Програмне забезпечення керує всією роботою функціонування основних механізмів пристрою. У багатофункціональних пристроях, в яких використовується принтер лазерного типу, технологія друку зображення нічим не відрізняється від тієї, що використовується в лазерних принтерах окремо [7].

Висновки і пропозиції.  Підсумовуючи вище зазначене, на сьогодні в усіх сферах діяльності людини найчастіше використовуються  електрофотографічні пристрої трьох типів: копіювально-множувальні пристрої, лазерні принтери та багатофункціональні пристрої, що поєднують в собі можливості  сканера, принтера та копіра. Всі перераховані пристрої здійснюють однакові етапи електрофотографічного способу друку при виготовлені документів. Різниця між пристроями полягає у особливостях робочих модулів і механізмів, що використовуються при формуванні і прояві зображення. У багатофункціональних пристроях  копіювання здійснюється на базі сканера і принтера, за допомогою вбудованої плати «копір». Всі зазначені особливості безсумнівно впливають на процеси формування ідентифікаційних та діагностичних ознак текстів і окремих знаків,  виготовлених за допомогою різних електрофотографічних пристроїв. Детальне дослідження конструкції різних електрофотографічних пристроїв та технологій друку (копіювання) за їх допомогою дозволяє на достатньому науковому рівні сформувати в подальшому комплекси ознак для вирішення діагностичних та ідентифікаційних завдань при дослідженні текстів, виготовлених за допомогою таких пристроїв.


СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ:

 

  • Авдеева Г.К. (2016) Криминалистические єкспертизы реальность или миф? Криминалист первопечатный (13/2016), 74-87

  • Авдєєва Г.К. (2017) Природне та штучне старіння документів: сутність та ознаки.Криминалист первопечатный (15/2017), 47-56

  • Щербаковская, Л. П. (2001) Электрофотографический способ печати в цифровых копировальных аппаратах и принтерах персональных компьютеров .Теорія та практика судової експертизи і криміналістики: Зб. наук.-практ. матеріалів (до 55-річчя видання роботи С.М. Потапова "Введение в криминалистику"), 176 - 183

  • Авдєєва Г.К. (2020) Проблеми використання електронних доказів у судочинстві України. Діджиталізація і безпека : матеріали міжнар. наук.- практ. конф., м.Харків,19 листоп. 2020 р. / Нац. Юрид. ун-т  ім. Ярослава Мудрого, 7-10

  • Бирюков В. В., Коваленко В. В. (1999) Криминалистическое исследование документов : Монография. М-во внутрен. дел. Украины. Луганск. ин-т внутрен. дел.. (с. 163) Луганск : ЛИВД МВД Украины

  • Маршалковская, С. В., Музыка Т. И., Погрищак А. Ю. (2011) Исследование красящего вещества штрихов текстов, выполненных на лазерных принтерах. Теорія та практика судової експертизи і криміналістики : Зб. наук. праць / ХНДІ судових експертиз ім. М. С. Бокаріуса, Нац. юрид. акад. України ім. Я. Мудрого (11), 283-289

  • Лошманова Г. В., Сомов В. В., Зубова Н. О., Чорногор П. А. (2013) Дослідження текстів, виконаних за допомогою електрофотографічних (лазерних) багатофункціональних друкуючих пристроїв. Теорія та практика судової експертизи і криміналістики : зб. наук. пр. / ХНДІ судових експертиз ім. М. С. Бокаріуса, Нац. ун-т "Юрид. акад. України ім. Я. Мудрого", (13), 279-287

  • Степанов А. П. (2007) Некоторые аспекты криминалистического исследования лазерных принтеров и документов, выполненных с их помощью. Вестник Астраханского государственного технического университета, (5), 199-202

  • Щербаковская, Л. П.  (2003) Классификационные характеристики печатающих устройств. Теорія та практика судової експертизи і криміналістики. Збірник науково-практичних матеріалів (до 80-річчя заснування Харківського НДІ судових експертиз), (3), 240-246

  • Шашкин С.Б. (2003) Основы судебно-технической экспертизы документов, выполненных с использованием средств полиграфической и оргтехники (теоретический, методологический и прикладной аспект).Теория и практика судебной экспертизы Сборник (704) СПб. : Питер


ELECTROPHTOGRAPHIC DEVICES: GENERAL CHARACTERISTICS, TYPES, TECHNOLOGY OF IMAGE FORMATION

GAPCHENKO Krystina,
Senior forensic expert handwriting research sector
Department of Forensic Research Kharkiv Research
Forensic center Ministry of Internal Affairs
UKRAINE

Abstract.
The article highlights the main stages of the technology of forming signs in the manufacture of documents using electrophotographic devices, depending on the type of device used. This paper considers devices of three types: copying and duplicating devices, laser printers and multifunction devices.


Keywords: electrophotographic printing, image formation, laser printer, copying and duplicating device, multifunction devices.

© Гапченко К.О., 2020

© Gapchenko K., 2020

 

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

PUBLISHED : 25.11.2020