复印机原理

静电原理
一、静电复印的基本原理
1938年美国物理学家、专利律师却斯特·卡尔逊发明了第一台静电复印机,此后经过多次改良和发展,静电复印机已成为一种高效文稿的复制工具,在日常办公等领域得到了广泛应用。
静电复印也称“电摄影(electrophotographic)”。静电复印利用光敏电导体受光照后其导电性能发生变化的特性来实现成像,而传统模拟相机则通过光作用下银盐的化学反应成像。静电复印主要有放电成像法,另外由放电成像法衍生出了持久内极化法、电容成像法和持久电导法等。它们的区别在于光导材料曝光时静电潜像形成的过程不同。以下对放电成像法作详细说明。
放电成像法即卡尔逊法,所采用的光导材料主要是晒和有机光导材料。这些材料的特性是在暗处呈绝缘体性状,经光照射后,表面电阻率急剧下降,而成为导体。光导体一般是在铝基表面均匀地镀上一薄层的光导体制成,结构如图
放电成像法从复印方法上来说还可分为直接法静电复印和间接法静电复印。直接法静电复印是用涂有光导材料的感光纸经充电、曝光、显影、定影而直接获得复印品,无转印过程。间接法静电复印过程通常包括七个步骤:
a.对光导体充电,使光导体表面均匀布满电荷。
b .通过曝光使光导体形成静电潜像。图像的不同部位有浓淡之分,因而光导体表面各点电荷量的衰减也各不相同,光导体表面形成的是电位起伏的静电潜像。
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c .用墨粉使静电潜像显影成为可见图像。
d.将已显影的图像转印至纸或其他介质上。
e.用热熔和挤压法使图像固化在承印介质。
f.清洁光导体,使光导体恢复到复印前的状态,准备下一次复印。
g.消电是在下一次充电之前,将感光鼓剩余负电荷去除的过程。
二、静电复印基本术语
1、充电(Charging)
充电是在暗室中使光导体表面带上一层密度均匀的电荷的过程,它是在光导体上形成静电潜像的前提
条件。对光导体充电的方法很多。目前,对光导体最有效:最可靠的充电方法是用电晕放电法。最简单的电晕器是一根细金属丝,带有几千伏的高电压。当它靠近光导体时,就会将金属丝和光导体之间的空气电离,被电离后的空气分子成为正、负离子,与金属丝上所加电压同名的离子受到金属丝的电场排斥,流向光导体表面,并在光导体表面积聚,使光导体表面带上静电荷。由于高压放电时在电极丝周围产生闪光(电晕) ,所以被称为电晕放电。光导体表面带正电荷,也可以带负电荷,这主要决定于光导材料的性质。一般晒光导材料充正,有机光导材料充负电。
复印机对充电有两个基本要求,一是光导体表面带规定极性的一定量的电荷,二是光导体表面的电荷分布均匀。影响充电效果的因素主要有以下几个方面:点线面之间的位置关系
a.电源电压。电压的波动会引起鼓表面充电电位的波动,在印品上产生黑度不均匀。
b.充电速度的平稳性。速度不均匀会造成鼓周向充电不均
c.空气温度。空气湿度过大,会出现打火现像,一般要求空气湿度小于85%,否则会影响
印品图像质量。
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d. 气压。海拨越高,气压越低,越容易产生电晕放电。为保证相同的充电效果,海拨高的
地方应适当降低充电电压。
e. 电极丝的清洁度。电极丝不洁净会使鼓表面出现深浅不一的条纹,严重脏污的会产生打
火现象。
f. 电极丝与鼓表面的距离。通常距离越大,所需充电电压越高。电极丝与鼓表面必须保持
平行,否则会使印品一边深一边浅。
g. 电极丝直径。当电晕电流一定时,电极丝直径越大,要求的充电电压越高,为了降低充
电电压,一般选用较小的直径。电极丝通常用钨丝,镀金钨丝和不锈钢丝做成。
h. 栅网电压。鼓表面的充电电压由栅网电压控制,栅网不洁净或电压不稳定会影响鼓的充
电效果,使印品质量不良。
2、曝光(Exposure)
光照射到已充过电的鼓表面,被光照射的部分成为导体,电荷被全部或部分导走(由光照时间或强度控制),鼓表面形成静电潜像,电势高的地方图像浓度浅,电势低的地方图像浓度深,这个过程就是曝光。图像的灰阶,在静电潜像里表现为电势的梯度,梯度的级差越小,印品上的调层次就越丰富。
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静电潜像质量的好坏,直接关系到印品质量的好坏,影响静电潜像质量的因素主要以下几个方面:
联想et880a.曝光量。曝光量不足时,鼓表面电位衰减不足,显影后印品偏淡。曝光过度时,印品浓
度偏深,层次不足。
b.鼓表面电位。曝光前鼓表面电荷必须分布均匀,并有足够的电位,电位不足会印品有底
灰,电位分布不均会影响图像浓度不均。
c.原稿图像质量。如果原稿图像质量差,静电潜像的质量也差。
3、显影(Development)office小
一般有机鼓表面充负电,经过曝光形成静电反像,墨粉所带电荷的极性与鼓表面电荷相同。鼓上低电位区吸附墨粉,高电位区排斥墨粉,最终在鼓表面形成完整的墨粉像,这个过程就是显影。显影对墨粉有两个基本要求,一是带有和静电潜像同性的电荷,二是墨粉粒度足够细而均匀。
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显影方法分两个大类,即干法显影和湿法显影,其中湿法主要有液干式显影,干法显影又分为双组分磁刷式、单组分跳动式,喷雾式等。目前复印机使用最广泛的是双组分磁刷式显影,显影剂包括墨粉和载体,载体的主要成分是铁,其次是单组分跳动式显影。
4、转印(Transfer)
转印是将墨粉图像从鼓表面转印到纸上,彩机和高速机一般利用转印带,先将墨粉像转印到转印带,然后再将墨粉像从转印带转印到纸上。转印的方法很多,有静电转印法、压力转印法、粘着转印法等,目前复印机一般使用静电转印法,利用同性电荷相斥、异性电荷相吸的原理,将墨粉像从一种介质转移到另一种介质。影响转印效果的因素主要有以下方面:
a.转印电压。转印电压过高会将复印纸击穿,过低会使纸张对墨粉的吸力不足,两者都会
影响转印效率。
b.纸张质量。在转印过程中,纸是带电的,纸的湿度会影响纸张的电阻率,湿度高时纸张
绝缘性差,影响纸张的带电能力,使纸张没有足够的电荷吸附墨粉,转印效率低。一般要求纸张含水率在(5±1)%范围内。受潮的纸图像一般会偏淡,严重受潮的纸张可能无法转印。

本文发布于:2024-09-23 04:16:54,感谢您对本站的认可!

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