(3)显影
把光导体表面形成的'静电潜像',经过'显影'显示出墨粉图像,这个过程称之为'电子显影'。显影工作是由显影器完成,其作用是将静电潜像变成可见图像。显影是利用物质间电荷同性相斥、异性相吸的原理完成的。
显影器中装有铁粉及碳粉,经摩擦后铁粉带正电,碳粉带负电,这样铁粉被碳粉包围而吸附了碳粉的铁粉又被永久磁铁吸附,形成类似于毛刷似的一层铁粉与碳粉混合物。当硒鼓表面从这层磁刷下经过时,碳墨粉因带负电而被吸到硒鼓表面仍保持着正电的部分,形成了可见的碳粉图像。搅拌器的作用,是使铁粉与碳粉摩擦带电。
感光鼓表面的'静电潜像'电荷与显影墨粉所带的电荷极性相反,当感光鼓与携带墨粉的磁辊靠近到一定的距离时,墨粉即被吸引,或者说是墨粉跳跃到感光鼓表面而形成'墨粉图像',也称为跳动显影。注意:激光打即机感光鼓曝光后表面'静电潜像'的电荷呈负极性,而墨粉所带电荷为正极性。显影单元的墨粉传递是这样完成的。
当墨粉在粉盒内被搅拌器搅拌均匀后,墨粉由掺杂的载体运载并被磁辊内的永久磁芯吸附到磁辊外表面上,这时墨粉不显极性。当磁辊载着墨粉旋转并与墨粉刮板相切,与之磨擦时,使墨粉带上正电荷。墨粉在墨粉刮板和磁场作用下,在磁辊表面上形成恨薄且分布均匀的墨粉雾。墨粉刮板还起到限制墨粉量的作用,使墨粉不致吸附过多。
前面提到,感光鼓残留电位是打印产生'底灰'的重要原因,解决的办法是在磁辊套上加上适当的交、直流'偏压',以抵消墨粉过量的传递。显影偏压有两个作用,适当调节显影偏压,一是防止产生'底灰',二是调整打印浓度。实际应用中,'打印浓度'调节旋钮就是调节显影偏压。如惠普、佳能、爱普生、联想的一些激光打印机机型都有此旋钮。但打印浓度的提高也意味着分辨率的降低,因为过多的墨粉在定影后会影响分辨率。
现在新生产的激光打印机一般都带有'分辨率增强方式(RET)'。通过RET方式,可以填充斜线或弧线'点阵空穴'的缺陷,RET对横、竖向点阵不起做用。它有三种方式:①轻度(Lighi);②中度(Medium);③深度(Dark)。RET可以结合打印浓度的选择打印出精美的文字或图像,也称为平滑技术。不同设置,打印出样张上的标志块不同。
显影磁辊:显影磁辊是运载墨粉的重要部件。永久磁芯是不旋转的,它的作用是利用磁性吸附墨粉到磁辊表面。磁辊表面喷有一层粗糙的石墨层,使之与墨粉刮板形成电于空穴而利于墨粉传递。当载有墨粉的磁辊旋转出刮板位置时,磁辊表面的墨粉除带有电荷外,由于磁场的作用力使之形成'磁穗',也就是'墨粉雾',对磁辊外套施加偏压,使磁穗有秩序的排列起来。磁辊'隔套'的作用是控制磁辊表面磁穗与感光鼓之间的有效吸引距离,有利于提高墨粉'跳动显像'。
墨粉:激光打印机使用的墨粉是单组分墨粉,投影方法的原理类似于NP复印机,也就是NP法。'单组分墨粉'并非没有载体,因为没有载钵,墨粉就无法运载。它是将'载体'粉化成细微颗粒与墨粉混合,超细墨粉的颗粒应小于10nm。不同型号的激光打印机由于曝光强度及显影偏压的不同,所用的墨粉也不同,不能随意代用,不同机型同等质量的墨粉'载体'含量不同。也有一部分打印机使用无磁性墨粉。
6.转印和消电系统
(1)转印装置
用高压静电将感光鼓表面的'墨粉图像'转印到普通纸上,这一过程称为'转印'。当带正电的碳粉随着感光鼓转到打印纸附近时,在纸的后面放置的电极放正电,由于电压高达500~1000V,静电吸引力便使纸紧贴在光导板上,带负电荷的碳粉即被吸附到纸的表面上了。由于这种转印方式与纸的绝缘程度有关,当纸张因天气而受潮时,碳粉将因纸张表面的漏电而不能完全及紧密地吸附在上面,而导致打印质量不良。
转印的方法有两种,一种为'电晕放电转印'(电极丝),另一种为'放电胶辊'转印。二者的工作原理是相同的。机型不一,转印方式有所差别。早期生产的激光打印机多采用电晕放电的转印方式。当载有墨粉图像的感光鼓旋转到与转印电极或转印胶辊相切的位置时,一张打印纸也被送入二者之间,这时加到转印电极上的高压开始放电,将打印纸推向感光鼓的同时,由于打印纸底面转印高压的电场作用,会将感光鼓上的墨粉图像吸引到打印纸上,完成墨粉图像的二次转移。转印电极丝或转印胶辊放电极性是相同的,呈负性,但这个负电压要比感光鼓曝光区所带负电压高,这样在把打印纸推向感光鼓的同时,也把墨粉最大限度地吸引到打印纸上。但要注意,在墨粉转移到打即纸上时,如果打即纸受潮,绝缘性能不好,将影响墨粉转移效率,故而会出现图像缺损、字符空心筹打印质量不佳的问题。
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