Физика электролитической записи

При прохождении тока через электролитическую бумагу (между острием и базовым электродом) в ней протекают реакции, в результате которых образуются красящие вещества. Электроды отстоят друг от друга на расстоянии, равном толщине бумаги, обычно не превышающей 0,04-0,05 мм. Если диаметр острия равен 0,25 мм, то объем элемента, в котором протекают реакции, составит приблизительно 2,5-Ю-6 см3. Большая часть этого элемента занята волокнами бумаги. Таким образом, количество электролита, участвующее в образовании цветного пятна на бумаге, очень мало. В действительности же в процессе записи фактическая толщина бумаги несколько меньше, так как острие находится под некоторым давлением. Напряжение, создаваемое между острием и базовым электродом, обычно равно 35-100 в, а ток — 50-200 ма. Напряженность поля между электродами при этом равна 104-5 -104 в 1см, а плотность тока — 80-310 а/см2. Количество цветного вещества, образующегося при пропускании импульса тока через бумагу, зависит от величины тока, длительности импульса и интенсивности цветообразующих реакций. При увеличении скорости печатания требуются более короткие импульсы и большие токи. Однако произведение тока на время, необходимое для получения определенной оптической плотности цветного изображения, не остается постоянным. Это означает, что процесс электролитической печати не подчиняется закону взаимозаместимости. С увеличением тока эффективность процесса образования цветного вещества падает вследствие возникновения эффекта, выражающегося в уменьшении сопротивления электролитов при высоком напряжении. Отсюда следует, что при увеличении напряженности электрического поля увеличивается доля тока, расходуемого на миграцию ионов, и уменьшается доля тока, обеспечивающего процесс электролиза. Таким образом, при повышении скорости записи пропорциональное увеличение тока не приводит к соответствующему увеличению плотности цветного изображения. Эти данные вычислены на основании графиков, заимствованных из работы Грейга. Отметим, что максимальная плотность цветного изображения, которая была получена при работе с этими типами бумаг, меньше 1,0. Загиб кривых 600 об/мин в зоне высоких оптических плотностей объясняется термическим разложением красителя при высоких плотностях тока. Это показывает, что для этих бумаг существует, по-видимому, некоторый верхний предел практически достижимой плотности цветного изображения, равный 0,7-0,8.