靜電復印的基本過程

1、靜電復印過程可以用下述六個過程加以概括，即充電、曝光、顯影、轉(zhuǎn)印、定影和清潔六個步驟。 如圖1 1所示。 1 .充電（Charging） 充電就是以靜電高壓電暈放電的形式使光電導體的表面帶電，從而獲得較高的表面電位。 從圖1 1（a）中可以看到，硒板是由硒膜和金屬導電底基構(gòu)成的，它的底基一定要接地。 電暈絲同 高壓發(fā)生器的輸岀端相連接，在電暈放電的同時沿著光電導板的表面平行方 www. 91xiu com 圖1-1靜電復印的基本過程 （a）充電；（b）曝光；（c）顯影；（d）轉(zhuǎn)印；（e）定影；（f）清潔 向移動。被電離帶正電荷的空氣離子在電場力的作用下被推向光電導體的表面，一方面與光電導體 的

2、表面親和，一方面從導電底基感應岀來的負電荷相平衡。因為這時的光電導層未經(jīng)光照，基本為絕緣狀 態(tài)（只有微弱的漏電流），恰似一個平板電容器兩極板間的絕緣介質(zhì)，在它的兩個界面（一個是空氣界面, 個是底基界面）形成了兩個電荷量相同而極性相反的電荷層，這與電容器充電原理一樣。光電導體與空氣界 面的電荷層也與電容器的正極板一樣，呈正電性。形成這一電荷層的電量越大，表面電位就越高。 由于硒光電導體屬于 P型半導體導電方式，對其充正電有利于受光照后導電能力的增強。如果是 用氧化鋅、硫化鎘、有機合成材料制成的光電導體，則要充負電，即負靜電高壓電暈放電，表面電荷層是 負電荷層，表面電位是負極性電位，而底基感應電荷

3、層是正電荷層。這是因為氧化鋅等材料屬于N型半導 體導電方式，對其充負電有利于它們光電導性能的增強。 充電，是靜電復印的首要步驟。為了同其他過程中的高壓充電相區(qū)別，這步充電往往稱為 主充電” 2 .曝光(Exposure 或 Illuminating) 曝光就是用可見光光源對原稿進行照射，從原稿反射回來的光通過鏡頭投射到被充電的光電導體 的表面上參看圖l-1(b)，使光電導體的表面形成對應于原稿的靜電潛像。 我們一般將原稿的圖像分為黑區(qū)”和白區(qū)”，即：不能反射光線的部分(如黑色文字部分)為黑區(qū)， 能反射光線的部分為白區(qū)。對應于原稿的黑區(qū)，曝光時光電導體未經(jīng)光照的部分被稱為暗區(qū)”，對應于原 稿的白

4、區(qū)，曝光時光電導體被光照射的部分被稱為亮區(qū)”。這時，光電導體的暗區(qū)因未被光照仍維持絕緣 狀態(tài)，僅僅進行暗衰過程，因此，基本保持著高電位；而亮區(qū)則因受到光照變?yōu)閷щ姞顟B(tài)，正負電荷透過 光電導體互相中和，表面電位大幅度降低，亮衰的過程在頃刻間完成。在曝光結(jié)束的瞬間，光電導體表面 上形成了與原稿圖像對應的靜電潛像。 3 .顯影(Developing) 顯影是將靜電潛像變?yōu)槿搜劭梢姷纳珓﹫D像的過程。能夠使圖像顯現(xiàn)出來的色劑稱為顯影劑。顯 影劑分濕式和干式兩大類。濕式顯影劑是液態(tài)的，一般由色調(diào)劑和分散劑組成。干式顯影劑又分雙組分顯 影劑和單組分顯影劑兩大類。雙組分顯影劑是由墨粉和載體兩種成分構(gòu)成；單組分

5、顯影劑是墨粉和載體合 二為一的產(chǎn)物，顆粒是單一成分的。使用濕式顯影劑的復印機稱為濕法復印機；使用干式顯影劑的復印機 稱為干法復印機?，F(xiàn)在的情況是，濕法復印機已被干法復印機所淘汰，因此，我們一般都以干式顯影劑為 例來描顯影過程。 即使是干式雙組分顯影劑，使圖像顯現(xiàn)的有效成分也是墨粉，而載體僅起攜載和輸送墨粉顆粒到 顯影區(qū)的作用。光電導體正充電的情況下，靜電潛像是正電荷像，需要的墨粉是能夠通過摩擦帶負電性的 墨粉；光電導體負充電的情況下，則需要通過摩擦帶正電性的墨粉。顯影的過程中，光電導體的亮區(qū)電位 極低而不能夠吸附墨粉顆粒；暗區(qū)電位高，很容易吸附帶有相反極性的墨粉顆粒，使靜電潛像變?yōu)橥?相對

6、應的墨粉圖像。靜電潛像電位越高的部分，附墨粉的能力越強，反之則弱。吸附墨粉顆粒的多少，呈 現(xiàn)不同層次的黑度，給人一種層次感。 4 .轉(zhuǎn)印(Transfer) 轉(zhuǎn)印是將光電導體上的墨粉圖像轉(zhuǎn)移到普通復印紙上的過程。轉(zhuǎn)印時，是將一張普通復印紙覆蓋 在光電導體的墨粉圖像上，在用一個同主充電極性相同的高壓靜電沿紙的背面移動的同時進行電暈放電， 所形成的強大電場使墨粉顆粒從光電導體上被解吸而轉(zhuǎn)移到普通紙上參看圖1-1(d)。 在轉(zhuǎn)印的過程中，由于靜電潛像電位對轉(zhuǎn)印高壓形成的電場強度在越靠近光電導體表面的地方抵 消作用越大，加之萬有引力的作用以及墨粉顆粒在轉(zhuǎn)移過程中的擁擠現(xiàn)象等因素，在轉(zhuǎn)印高壓作用的瞬間

7、內(nèi)，不可能將墨粉全部轉(zhuǎn)移到紙上，總有一些墨粉殘留在光電導體上。這些殘留在光電導體上的墨粉叫做 殘余墨粉。經(jīng)轉(zhuǎn)印后，殘余墨粉的量越大，說明轉(zhuǎn)印效率越低。當然，我們希望復印機有較高的轉(zhuǎn)印效率。 衡量的方法是用轉(zhuǎn)移到紙上的墨粉量同轉(zhuǎn)印前光電導體上的墨粉量相對比，可用下式表示 需驟畧喚卩到紙上的墨粉量 紙I：墨粉量+殘余墨粉量 這個比值越大，就說明轉(zhuǎn)印效率越高。 一般干法復印機以75%為標準；低于75%為低，高于75% 為高，能夠達到85%的就相當理想了。 5.定影(Fixing) 被轉(zhuǎn)移到紙上的墨粉圖像還沒有和紙合為一體，用手一摸就會被抹掉，因此，還需要將墨粉固化 到紙上才能成為最終可供實用的復印品

8、，這一固化的過程就叫做定影。 目前，定影的方式很多，但基本上是以熱定影為主。一般采用紅外輻射燈作熱源見圖1-1(e)，采 用染色的合成樹脂顆粒做墨粉。當熱源使墨粉達到熔點時，顆粒會熔化，互相融合并向紙基滲透，當離開 熱源溫度降低時，墨粉凝固，墨粉與紙融為一體，墨粉顆粒之間也融為一體，使圖像既固化到紙上，又變 得光潔、平整、細膩而富于質(zhì)感。 現(xiàn)在，大多數(shù)復印機除用熱源融化墨粉外，還同時施加一定壓力，以增強固著能力。定影的關鍵 是定影溫度的控制，既能使墨粉融化，又不致分散，以保證圖像的清晰。 6 .清潔(Cleaning) 光電導體表面在轉(zhuǎn)印后仍滯留著殘余墨粉和殘余電荷，如果不清除，就勢必帶入到下

9、一個復印過 程，前一張原稿的殘余圖像就會在后一張的復印品中顯現(xiàn)岀來，顯然誰也不愿意去看有重疊影像或有前一 原稿內(nèi)容的臟亂復印品，因此，清除殘余墨粉和殘余電荷極其重要，這就必需有一個清潔”的過程。 清潔的方法很多，有的用交流高壓放電配之以充分曝光來消除光電導體上的殘余電荷，有的用橡 塑刮板將殘余墨粉刮掉，有的采用反充電曝光加磁刷回收墨粉的辦法等等。 綜上所述，從充電、曝光、顯影、轉(zhuǎn)印、定影到清潔六個步驟，就組成了靜電復印的基本過程。 由于最初的復印技術是卡爾遜發(fā)明的，所以靜電復印的過程又稱卡爾遜法。這一全過程可用圖1-2表示。 由圖1-2可見，靜電復印可以分為如下八個步驟： (1)預曝光：由預曝

10、光燈對鼓表面進行照射消除殘電荷，為復印文稿作好準備。 (2)主充電：由主充電器以負67kV的高壓對鼓表面進行充電，使光電導體表面獲得-600-700V 的初始電位。 圖像曝光：曝光燈對稿臺上的文稿進行掃描照射，從稿臺反射的光通過鏡頭照射到鼓面，于是 鼓表面就形成了與原稿對應的靜電潛像。 顯影：具有靜電潛像的鼓面在旋轉(zhuǎn)時靠近顯影器，吸附顯影器中的墨粉，鼓面形成了相應的墨 粉圖。 (5) 轉(zhuǎn)印：帶墨粉圖的鼓繼續(xù)轉(zhuǎn)動，到靠近轉(zhuǎn)印電暈器時，復印紙已被傳送到它們之間，此時，轉(zhuǎn) 印電暈器以-5-6kV的高壓放電，將墨粉從鼓面轉(zhuǎn)移到紙上。 (6) 分離：墨粉被吸附到紙上，鼓繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，紙向前移動。 (7) 定影：帶有墨粉圖的復印紙被送到由熱輥和壓力輥組成的定影器中，墨粉受到熱融加壓后被固 化紙上，成為復印品送出。 (8) 鼓清潔：清潔鼓上殘留的墨粉，準備下一個復印的過程。 一部典型復印機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1-3所示，有關成像和復印的結(jié)構(gòu)圖如圖1-4所示。 加 2t2521 2J 22 21 2D 國 U !716 圖1-3級印機的整機給構(gòu)尿;住圖 】一第鼻反)tst比陽4 I K Jttfc；原梢臺 鞍報7図光燈；&一主電聊客9一嘟門瞰允燈,lO-aS