显影器

二、双组份磁刷显影
  这是复印机中使用最多的显影方式。在显影器中有一定数量的铁粉载体在循环工作着,墨粉和载体必须保持一定的比例(9%~11%),才能得到很好的印件。墨粉过多会出现不带电的游离粉,而造成印件底灰。墨粉过少除了印件浅,还会造成载体很快地磨损。因此如何控制显影器中墨粉的浓度是重要课题。
    新加入的墨粉通过螺旋搅拌器使之与载体充分的混合、摩擦带电,然后被显影磁辊吸附形成一个“毛刷”。磁辊的半个园柱面在显影器内,另一半在显影器外和感光鼓相接触。在磁辊旋“出”显影器时,参差不齐的毛刷被理穗刮刀,修“剪”成长短一致的显影磁穗,它们和感光鼓母线相切时,磁穗中部份带电的墨粉就被感光鼓上的静电潜象夺走,生成可见的墨粉图象,而磁辊上的载体原封不动,只是所剩墨粉不多了,它在旋“回”显影器时在副磁极部位被刮刀刮回显影箱重新与墨粉混合......。在显影过程中载体并不消耗。
在磁刷显影中,磁辊Magnetic Developer Roller 是核心。 磁辊由里面的磁芯钢手轮X图 Mag Roller Magnet和外面的套筒Sleeve组成。磁芯是一个园柱状永磁铁,沿母线纵长方向上间隔地分布着一条条极性相反的磁条,通常为4~5条,其中有一条尺寸较大,磁性最强叫“主磁极”,而其
余的磁性较弱叫“付磁极”。套筒是用非铁磁性材料铝、铜、不锈钢等做成的薄壁管。磁芯两端各用一个塑料轴套支持着,使之与套筒保持同心并绝缘。磁芯一端(或两端)园柱面上有扁,因载面形状而叫“D”端,就是利用它使磁芯固定不转,使主磁极正对着被显影的感光鼓上相切的母线。而套筒一端也有扁,被齿轮带动旋转。磁辊的套筒旋转时在磁芯付磁极1的位置吸上载体,2的位置被修剪磁穗;在主磁极3的位置进行显影,然后在付磁极4的位置被刮去显影后的载体。
由于载体有自重,磁辊与感光鼓母线相切处位置上下不能超出水平线± 30°,更不能倾斜。
    为了使感光鼓的静电潜象充分显影,磁辊的线速度要比感光鼓高2~3倍。磁辊的旋向可以和感光鼓“同向”,这时要求磁辊速度必须更高;也可以“反向”,但反向容易造成印件图形有“拖尾”。
  为了保证载体和墨粉的比例,有人工手动补粉:操作者发现印件过深或过浅时,关闭或打开加粉器。这种方式主观臆断性很强,常造成错判,因为印件过深或过浅,不完全是粉多或粉少,而且即使判断正确也是滞后(Xerox 1027) ;有自动定影补粉:这个定量也是操作者选定的,它只适合于原稿稳定的复印工作,( RICOH  FT4085) ;有自动检测按需补
粉:开始是在显影器置一个墨粉浓度传感器,当测得载体过黑时就停止补粉,(Toshiba 5511)。但墨粉载体过黑不一定印件过深, 于是就改为检测感光鼓上的墨粉图象, 每隔10张在感光鼓上印一个10x10mm2的墨块,用光电管抽查其黑度,再决定补粉( RICOH FT4495).
    这样一来显影器的结构越来越大\越来越复杂,在小型化\彩化时受到了限制。
    双组粉的墨粉转印率不是很高,总有10~20%的废粉被鼓的清洁刮板刮掉,这些废粉有时进入预置的废粉盒中倒掉。有时排入直径粗大的感光鼓空腔中,当感光鼓用够印张废粉也快装满时一起扔掉(Canon NP3050) 也有的再返回显影器中掺在新粉中循环使用。磁穗的长短与载体的大小和形状有关,粗大的片状载体形成很长磁穗, 早先用于工程图纸复印机中。磁穗与感光鼓有一定的压缩量,太小则显影不充分。太大也会使图象变浅,甚至造成载体挤伤感光鼓。带墨粉多的载体会失去墨粉而使感光鼓显影,但带墨粉不足的载体在感光鼓被消电后又能带走感光鼓表面的残粉,起清扫作用。早期的Sharp 741 复印机就是利用显影辊兼清洁辊作用的,该机的感光版正好是一个印件的展开长度,第一个循环是军用伪装网''充电-曝光-显影'' , 第二个循环则是'' 消电-清扫'' ,其结构简化了, 废粉没有了,但却牺牲了速度。 就是利用这一原理, 现在一些打印机利用显影辊回收感光鼓上余粉重复使用。
  由于感光鼓的涂层是半导体光导材料做的,半导体是用载流子和空穴导电的,充电时表面电位升高,曝光后亮区的电位并不能降到零,因部分载流子掉入陷阱中总有残余电位。而且随着使用次数增多残余电位越来越高而“疲劳”。这个残余电位也会吸墨粉,而造成“底灰”。为了消除底灰,最简单的方式是给显影磁辊一个相同电位-“偏压”。这样就不会使静电潜象上的残余电位显影而出现底灰了,所以显影器应该对地绝缘。
    另外,半导体中的载流子在温度作用下也会迁移,充电后的感光鼓在暗态下电压也会降低,这叫“暗衰减”、“暗衰”。所以充电后的感光鼓必须尽快曝光,曝光后的静电潜象必须马上显影,否则电荷就跑掉了,图象就不清晰了。鼓/粉一体式的暗盒恰恰很好地解决了这个问题。
4. 普通纸复印机和特殊纸复印机
    根据输出复印品的纸张不同,可分为普通纸复印机和特殊纸复印机。普及型复印机普遍使用普通复印纸。特殊纸一般指表面有特殊涂层的纸,例如有的纸张表面有可感光的涂层,称为感光纸。
5. 按成像方法分类
1)按潜像形成方法分类
        可分为放电成像法(卡尔逊法)、电容或逆光成像法(NP法或KIP法)、持久内极化成像法(PIP法)、静电像转移(TESI法)等。一般从机器外在不能分辨采用了那种形成潜像的方法。
频率补偿2)按显影剂组份分类
      可分为双组分显影剂型和单组分显影剂型。二者都是用于图像潜像显影的时分微细的均匀的粉末,也成为墨粉。区别在于双组分显影剂由墨粉(调剂Toner)和载体(Carrier)两部分组成。单组分显影剂中只有墨粉(调剂Toner)一种组份,没有载体。
      液体显影剂也是一种单组份显影剂。为了区分也称粉末状的显影剂为干式显影剂。
      还有一种显影剂介于干式与液体之间的班流动状态,称为蜡质显影剂。
      无论是单组份显影剂还是双组分显影剂中的墨粉又有带磁性和不带磁性之分。带磁性的称为磁性显影剂,没有磁性的的成为非磁性显影剂。
      无论是单组份显影剂还是双组分显影剂中的墨粉还有摩擦后带正性电荷和带负性电荷之分,称为正电性显影剂和负电性显影剂。
        无论是单组份显影剂还是双组分显影剂中的墨粉还有导电性和绝缘性之分。
        所以,表述一种显影剂时应该表述多种信息:例如,用于佳能公司NP1215型静电复印机的显影剂是一种“干式绝缘性磁性单组份正电性显影剂”。而用于理光公司FT-4085复印机的显影剂是一种“干式绝缘型磁性双组份负电性显影剂”。而用于惠普公司打印机的是一种“干式非磁性单组份负电性显影剂”等等。
      小型变速箱 双组份显影体系有瀑布显影、绝缘型磁刷显影和导电性磁刷显影三种双组份显影体系。绝缘型磁刷显影体系是应用最广泛的,目前大多数印速在30张以上的复印机或打印机都应用这种显影技术。
单组份显影体系结构上相对简单。单组份显影体系有三种独立的选择:导电型或绝缘型调剂、磁性或非磁性调剂、接触式或跳跃式显影。
3)按光导材料分
      可分为硒鼓复印机或系合金鼓复印机、氧化锌版复印机、氧化锌涂层纸复印机、硫化镉鼓复印机、有机光导鼓复印机、硅鼓复印机等。
6. 黑白静电复印机、单彩静电复印机和全彩静电复印机
      根据对原稿彩还原性能,可分为黑白静电复印机、单彩静电复印机和全彩静电复印机。
双组粉磁刷显影中,磁辊承担着装卸载体的功能,其尺寸就不能做得很小,而且套简表面沿母线方向还开了很多平行的沟槽,便于携带载体。但是在单组粉磁性显影中,由于载体和墨粉熔炼在一起,在显影器中就是“有”“无”问题,而不存在“多”“少”问题,磁性墨粉一次性加够,在工作中能被磁辊吸上就行,这就取消了双组份显影器中的载体仓、墨粉浓度检测传感器、加粉机构,而只保留一个检测有无粉的压电传感器即可,显影器的结构大大简化。此时的显影磁辊用塑磁注塑成整体式,经过充磁分成多极西瓜连, 直径可以做得很小。套筒表面喷砂,涂上石墨涂料或氧气处理后,在显影刮刀(Dceter Blade Mag) 的挤压下, 使墨粉带电并被刮刀刮成很薄的一层约0.1mm。显影磁辊借助两端的间隙轮(Mag Roller Bearing)与感光鼓保持0.30mm的距离。磁辊与感光鼓之间除了直流偏压,还有交流电压(400~1000HZ1000~1300V), 使墨粉能跳过间隙而到鼓的静电潜象上去,因此又叫“跳步显影”(Jump)。显影辊与感光鼓在切点上的旋向相同、线速度相同,由于这一特点,显影辊的阻力很小,传动起来很轻便, 墨粉可以在感光鼓的很宽的角度区域进行显影,不受位置限制。因此Canon公司这一专利被HP公司成功地用于激光打印机中,成为激光打印机的典范。
将感光鼓的静电潜象转化为可视墨粉图象的过程叫“显影”。而显影器的作用是使墨粉粒子带电,并将带电墨粉输送到显影区,被静电潜象吸附。
    因墨粉的性质不同,而产生了不同的显影方式:瀑布显影
双组份:磁刷显影,磁性“跳步”显影
单组份:接触式显影                           
非磁性:非接触式“跳步”显影     
下面我们将依照发展先后逐一地对这些显影方式进行描述。
    早期的复印机, 中显影器做为一个单独的组件,为了更换载体,添加墨粉,在整机中极易“取放”Remove ,甚至连一个固定螺丝都不用,因此我们不说“拆卸”Dismount,通常只用一个做成绿的扳把锁住。而和显影器相配的是另一个独立的鼓组件,它们只通过一个齿轮相啮合以保持一定的速比。
    HPCanon激光打印机中,鼓和显影部份做成一体式的,当粉用完后显影部份也随着鼓及空盒被扔掉。但显影部份的主要零件如显影辊、上粉辊、显影刮板却常常是完好无损的,如果随着墨粉用完而丢弃实在是浪费. 因此在Brother Epson 系列激光打印机中,多做
成鼓和显影器 (又叫粉组件)分体式的,一个鼓组件可以使用好几个粉组件。但是鼓/粉一体或鼓/粉分离也不完全取决于主机厂的好恶,其中很重要的原因还来源于有没有废粉。 HpCanon公司使用的是单组份磁性粉,必然要产生15%左右的废粉。必须在鼓粉盒中,辟有一块能容纳废粉的回收仓。你若不停地加粉,废粉仓就爆满了。而Brother Epson Panasonic公司多采用单组件份非磁性粉,其转印率极高, 几乎不产生废粉,这时不仅可以做成鼓/粉分体式,甚至把墨粉也单置出来,只保持一个鼓和显影器的空盒,这就更物尽其用了。
二、双组份磁刷显影:
  墨粉这是复印机中使用最多的显影方式。在显影器中有一定数量的铁粉载体在循环工作着,墨粉和载体必须保持一定的比例(9%~11%),才能得到很好的印件。墨粉过多会出现不带电的游离粉,而造成印件底灰。墨粉过少除了印件浅,还会造成载体很快地磨损。因此如何控制显影器中墨粉的浓度是重要课题。
    新加入的墨粉通过螺旋搅拌器使之与载体充分的混合、摩擦带电,然后被显影磁辊吸附形成一个“毛刷”。磁辊的半个园柱面在显影器内,另一半在显影器外和感光鼓相接触。在磁
辊旋“出”显影器时,参差不齐的毛刷被理穗刮刀,修“剪”成长短一致的显影磁穗,它们和感光鼓母线相切时,磁穗中部份带电的墨粉就被感光鼓上的静电潜象夺走,生成可见的墨粉图象,而磁辊上的载体原封不动,只是所剩墨粉不多了,它在旋“回”显影器时在副磁极部位被刮刀刮回显影箱重新与墨粉混合......。在显影过程中载体并不消耗。

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