静电复印

CompanyLOGO高电压技术—静电复印技术目录第一章静电复印技术简介第二章静电复印原理第三章卡尔逊法和NP法第一章静电复印技术简介1.1第一张静电复印图像1938年10月22日，卡尔逊做出了第一张静电复印图像。第一章静电复印技术简介静电复印的基本流程第一章静电复印技术简介基本过程第一章静电复印技术简介从上面可以看出：除了定影以外其它六个过程都与感光体有关除了呈像和定影以外其他五个过程都涉及静电学所以说，感光体是静电复印的核心部件。而静电原理是静电学的核心原理第二章静电复印原理2.1静电原理一、原子的构成及其电荷特性第二章静电复印原理原子中含有相同的质子和核外电子。所以原子处于电平衡状态，如果原子失去电子那么它将带上电荷，变成离子离子：带电荷的原子或原子团；阳离子：带正电荷的离子；阴离子：带负电荷的离子；自然界的电荷特性：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引第二章静电复印原理二、光导体的定义第二章静电复印原理光导体：在光线或者黑暗中表现为导体或绝缘体的半导体。静电复印的感光体的表层是由光导材料制成的第二章静电复印原理三、电场强度电场强度用来测量带电物体间互相吸引和排斥的力量。有两个变量影响电场强度，第一个变量是距离。带电物体相距较近，电场强度变得更强反之更弱。第二个变量是每个物体的电荷大小，如果物体带上的电荷更多，则相应的电场强度更强带电物体通常会同时受到多个电场的作用。物体中的电荷如何移动取决于所有电场的相对电场强度。电场中某点的总场强，等于各个电荷单独存在时在该点的场强矢量之和。这就是电场强度叠加原理。它是电场的基本性质之一。第二章静电复印原理电场的叠加原理第二章静电复印原理四、接地第二章静电复印原理接地：接地为电子提供了一条从接地导体来回移动的通道，从而使导体保持电中和第二章静电复印原理2.2感光体一、结构：至少由两层组成：光导层和底基第二章静电复印原理二、光导层光导层是感光体的最重要的部分，正是通过这一层，电荷在曝光时移动。当前有好几种材料可以用来制造光导层，比如硒合金、砷硒化合物、硫化镉、无定形硅和很多的有机化合物最常见的是有机化合物和硒合金第三章卡尔逊法和NP法3.1卡尔逊静电复印法卡尔逊静电复印法大致可分为充电、曝光、显影、转印、分离、定影、清洁、消电8个基本步骤第三章卡尔逊法和NP法一、充电充电就是使硒鼓表面带均匀静电荷的过程。在暗室中将5800伏直流高压加到与硒鼓表面平行而很细的金属丝充电极上，在强电场作用下，电极附近的空气（主要是氧气）发生电离，产生紫蓝色辉光电晕放电。在静电力作用下，正离子飞向硒鼓表面。由于鼓的转动以及不受光照时硒鼓表面的光导体呈绝缘的介质状态，正电荷（离子）便均匀地沉积在光导体表面上，同时在底基层的界面上感应出等量异号的负电荷，这就是充电过程。第三章卡尔逊法和NP法二、曝光曝光是利用感光鼓在暗处时电阻大，成绝缘体；在明处时电阻小，成导体的特性，对已充是的感光鼓用光像进行曝光，使用权光照区（原稿的反光产分）表面电荷因放电而消失；无光照的区域（原稿的线条和墨迹部分）电荷依保持，从而在感光鼓上形成表面电位随图像明暗变而起伏的静电潜像的过程第三章卡尔逊法和NP法三、显影显影就是用带电的色粉使感光鼓上的静电潜像转变成可见的色粉图像的过程。显影色粉所带电荷的极性，与感光鼓表面静电潜像的电荷极性相反。显影时，在感光鼓表面静电潜像是场力的作用下，色粉被吸附在感光鼓上。静电潜像电位越高的部分，吸附色粉的能力越强；静电潜像电位越低的部分，吸附色粉的能力越弱。对应静电潜像电位（电荷的多少）的不同，其吸附色粉量也就不同。这样感光鼓表面不可见的静电潜像，就变成了可见的与原稿浓淡一致的不同灰度层次的色粉图像。第三章卡尔逊法和NP法显影的过程第三章卡尔逊法和NP法四、转印转印就是将硒鼓表面的色粉图像转移到复印纸上的过程。将复印纸紧贴在带有色粉图像的硒鼓表面上，当它通过转印电极（直流电压约6000伏）时，平行于硒鼓表面的丝状电极便对纸的背面进行晕电放电，使纸的背面带正电荷，由于静电力作用，带负电的色粉便被吸引到复印纸上，这就是电晕转印法。第三章卡尔逊法和NP法转印的过程第三章卡尔逊法和NP法五、分离在前述的转印过程中，复印纸由于静电的吸附作用，将紧紧地贴在感光鼓上，分离就是将紧贴在感光鼓表面的复印纸从感光鼓上剥落（分离）下来的过程，静电复印机中一般采用分离电晕（交、直流）、分离爪或分离带等方不来进行纸张与感光鼓的分离第三章卡尔逊法和NP法六、定影定影就是把复印纸上的不稳定、可抹掉的色粉图像固着的过程，通过转印、分离过程转移到复印红上的色粉图像，并未与复印纸融合为一体，这时的色粉图像极被擦掉，因此须经定影装置对其进行固化，以形成最终的复印品。定影装置加热的温度和时间，加压的压力大小，对色粉图像的粘附牢固度有一定的影响。其中，加热温度的控制，是图像定影质量好坏的关键。第三章卡尔逊法和NP法七、清洁和消电清洁就是清除经转印后还残留在感光鼓表面色粉的过程。感光鼓表面的色粉图像由于受表面的电位、转印电压的高低、复印介质的干湿度及与感光鼓的接触时间、转印方式等的影响，其转印效率不可能达到100%，在大部分色粉经转印从感光鼓表面转移到复印介质上后，感光鼓表面仍残留有一部分色粉，如果不及时清除，将影响到后续复印品的质量。因此必须对感光鼓进行清洁，使之在进入下一复印循环前恢复到原来状态。静电复印机机中一般采用刮板、毛刷或清洁辊等装置对感光鼓表面的残留色粉进行清除消电就是消除感光鼓表面残余电荷的过程。由于充电时在感光鼓表面沉积的静电荷，并不因所吸附的色粉微粒转移而消失，在转印后仍留在感光鼓表面，如果不及时清除，会影响后续复印过程。第三章卡尔逊法和NP法3.2NP静电复印法NP法是日本佳能公司发明的一种新的静电复印方法，这种方法有别于传统的卡尔逊静电复印法，它是卡尔逊静电复印法的改进和发展。NP静电复印法基本过程它主要由前消电/前曝光、一次充电（主充电）、二次充电/图像曝光、全面曝光、显影、转印、分离、定影、鼓清洁9个基本步骤组成。第三章卡尔逊法和NP法从上述步骤我们可以看到，NP法的静电复印过程比典型的卡尔逊法静电复印过程复杂，基主要原因是NP法采用的光电导材料虽然光敏性很好，但暗阻率太低，充电以后暗衰太快，不能像硒等基它光电导材料那样能长时间地保存电荷。因此使用硫化镉等基它光电导材料那样能长时间地保存电荷。因此使用硫化镉光电导材料的感光鼓结也与典型卡尔逊法的感光鼓结构不同。卡尔逊静电复印法的感光鼓一般是两层结构，即光电导层和导电基本。而NP法的感光鼓则是由透明的绝缘层、光导层和导电基本三层构成。第三章卡尔逊法和NP法卡尔逊法与NP法的区别在于感光鼓的结构。NP法采用硫化镉感光材料，其结构分为三层，表面的一层是透明的绝缘聚酯膜，中间是一层硫化镉的感光薄膜，最内层是铝箔导电底基，这三层共同组成感光鼓的外层。与卡尔逊法比较起来，主要是多了一层透明的绝缘膜，因此，NP法的静电潜像不是形成在光电导层表面，而是形成在绝缘膜表面正是由于这个特点，NP法的感光鼓的光电导层可以采用高光敏材料硫化镉制成。由于硫化镉对光的敏感度比硒高十几倍，反应极为迅速，因此采用这种光导材料制成的感光鼓所需的曝光量更小，可以减少曝光时间，这样为复印速度的提高创造了条件。第三章卡尔逊法和NP法感光鼓的结构第三章卡尔逊法和NP法在感光薄层表面加了绝缘薄膜后，使光电导层不易受到外界的物理损伤，同时，绝缘薄膜还可以提高感光薄层的耐压，不至被击穿，这有助于提高感光鼓的耐久性。还有由于NP法的静电潜像是形成在绝缘膜表面，所以可以承受较高的电压,NP法硫化镉的表面电压最大为2000V左右，因此可获得高反差的静电潜像和清晰的复印品。第三章卡尔逊法和NP法一、前曝光前消电/前曝光的过程是在第一次充电（主充电）前用负高压电晕放电来消除感光鼓表面由于前一次复印循环遗留的残余电荷，同时用荧光灯（前曝光灯）充分照射感光鼓（称为前曝光），以降低硫化镉光导层内部的电阻。第三章卡尔逊法和NP法二、一次充电NP静电复印法通过在一次充电电晕器上加正极性直流高压进行正电晕放电，使感光鼓表面均匀充上一层正电荷，即形成一次电位。当一次充电电晕器加上直流高压后，电晕器开始放电，使得电晕丝周围的空气电离，正极性的离子在电场的作用下，向感光鼓表面的绝缘层运动，由于绝缘层不导电，起着阻挡层的作用，这样电晕离子因不能穿过绝缘层而沉积在绝缘层表面，使绝缘表面均匀地充上一层正电荷。由于静电感应的作用，在接地的导电基体侧感应出等量的反极性电荷（负电荷），但因硫化镉是N型半导体，主要载流子是负电荷（电子），同时由于经过前曝光，光导层（硫化镉）的阻值下降，使得这些感应出的负电荷比较容易地注入到光导层，并在绝缘层表面正电荷的吸引下向表面正电荷方向迁移，最终到达光导层与绝缘层界面处，使硫化镉膜层表面带有与绝缘层表面相反的等量的负电荷，与表面正电荷相平衡，形成稳定状态。这样，硫化镉光导层表面就具有了一定的表面电位，从而在绝缘层表矶与导电基体间形成了一定的电位差，使感光鼓表面（即绝缘层面）具有一定的表面电位。随着充电时间的增长，表面电荷越积越多，感光鼓表面电位也相应升高。第三章卡尔逊法和NP法一次充电示意图第三章卡尔逊法和NP法二次充电二次充电/图像曝光是一个过程的两个方面。这一过程是利用交流电晕器或反极性直流电晕器对感光鼓表面充电电荷进行消电的同时对感光鼓进行图像曝光的。二次充电的作用是中和绝缘层表面的正电荷；图像曝光则是为了在消电过程中使绝缘层表面形成与原稿明暗相对应的静电电荷分布。第三章卡尔逊法和NP法三、全面曝光经过图像曝光、二次充电（逆充电）后，在硫化镉感光鼓的表面形成了表面电位相同、电荷密度不同的潜像，这种潜像是无法用传统的静电显影方式来显影的。为了把这种电荷密度潜像表面电位起伏的静电潜像，必须对感光鼓表面进行全面曝光。第三章卡尔逊法和NP法全面曝光第三章卡尔逊法和NP法显影NP静电复印法使用单组分显影剂跳动显影。单组分显影剂中没有载体，基色粉粒子由磁性材料、炭黑和树脂等组成，具有磁性和绝缘性。绝缘性有助于色粉的转印，磁性便于用显影磁辊来运载色粉。显影时，色粉与旋转的显影磁辊相摩擦而带负电并且在显影刮刀刃口的集束磁场作用下，在显影磁辊表面形成一层薄而均匀的色粉层。当具有静电潜像的感光鼓与显影磁辊上的色粉层接近时，在感光鼓表面静电潜像和显影磁辊交流偏压的作用下，使色粉在感光鼓与显影磁辊之间的跳动显影转印、分离、定影、清洁同卡尔逊法第三章卡尔逊法和NP法显影