静电复印机的工作原理
硬件周刊
1938年美国物理学家C.F.卡尔森(C.F.Carlson)发明了静电复印,大约经过12年的时间,进行了一系列技术研制,从而使卡尔森的原理发明真正进入商业实用阶段。美国豪乐德(Holoid)公司(施乐公司前身)在1950年制成世界上第一台手工操作的商业静电复印设备。
静电复印机的基本工作原理实质上分为三大过程:潜像形成过程(充电、曝光)、图像形成过程(显影、转印、定影)和残留图像的清理(消电、清洁)。下面以放电成像法为例介绍一下静电复印机的工作原理和过程:
(1)充电:充电是光导体鼓在暗处并处在某一极性的电场中,使其表面均匀地充上某种极性的电荷而具有一定的表面电位的过程。这一过程实际上是鼓的敏化过程,使原来不具备感光性的鼓具有较好的感光性。它通常采用电晕放电法,即在离鼓一定距离的电极丝上加高压电,使其产生电晕放电,使光导体表面带上静电荷的过程,这个过程叫“充电”。
(2)曝光:曝光是利用鼓在暗处时电阻高为绝缘体、明处电阻小为导体的特性,对已充电的鼓膜层用光像(即原稿经过光源照射后产生的光像)进行曝光,使光照区(原稿的白底反光部分)表面电荷被中和不显电性;无光照区(原稿的线条墨迹部分)电荷依然保持,从而在鼓膜层上形成表面电位随图像明暗区变化而起伏的静电潜像的过程。这是一个在鼓上形成由静电荷组成的肉眼看不见原稿镜像的过程。
(3)显影:显影是使由电荷组成的看不见的静电潜像转变成可见图像的过程。这个过程是通过带相反极性电荷的墨粉吸附在鼓上形成墨粉图像来实现的。在光导体(鼓)形成一个可见的调色剂图像。
(4)转印:转印是在纸的背面用电晕器给纸充上与墨粉图像相反极性的电荷,把鼓表面的墨粉图像转移到纸上的过程。这个过程使原稿的图像完全呈现在复印纸上,但它容易被抹掉,不能长期保存的。
(5)分离:分离过程就把转印时紧贴在鼓表面上的纸从鼓上分离下来的过程。它通常采用交流电晕和分离片的办法来进行分离。
(6)定影:定影过程就是把纸上的不稳定的可抹掉的墨粉图像,用加热加压的办法使墨粉微粒软化而固定在纸上,最终变成稳定而永久性图像的过程。经过定影的复印件、图像被固化,可以永久保存。
(7)清洁:清洁就是清除经转印后还残留在鼓表面上的墨粉,以利于下一次复印循环,保证鼓恢复原来的洁净状态。
(8)消电:消电就是利用电晕放电法或用灯光照射来消除鼓表面的残留电荷,以保证第二次复印时鼓表面电位恢复到原来不带电状态。