复印机工作原理.doc

1．模拟复印机的工作原理 　　模拟复印机的工作原理是：通过曝光、扫描的方式将原稿的光学模拟图像通过光学系统直接投射到已被充电的感光鼓上，产生静电潜像，再经过显影、转印、定影等步骤，完成整个复印过程是靠鼓普通光学信号直接照射成像） 2.数码复印机的工作原理 数码复印机的工作原理是：首先通过电荷耦合器件(即CCD)将原稿的模拟图像信号进行光电转换成为数字信号，然后将经过数字处理的图像信号输入到激光调制器，调制后的激光束对被充电的感光鼓进行扫描，在感光鼓上产生静电潜像，再经过显影、转印、定影等步骤，完成整个复印过程数码式复印机相当于把扫描仪和激光打印机融合在一起靠光学信号转换为数字信号，信号处理完成后照射成像）（一）．静电复印法静电复印的过程本质上是一种光电过程，它所产生的潜像是一个由静电荷组成的静电像，其充电、显影和转印过程都是基于静电吸引原理来实惠 的由于其静电潜像是在光照下光导层电阻降低而引起充电膜层上电荷放电形成的，所以卡尔逊静电复印法对感光鼓有如下要求：具有非常高的暗电阻率这种感光鼓在无光照的情况下，表面一旦有电荷存在，能较长时间地保存这些电荷；而在光照的情况上，感光鼓的电阻率应很快下降，即成为电的良导体，使得感鼓表面电荷很快释放而消失。

卡尔逊静电复印法所使用的感光鼓主要由硒及硒合金、氧化锌、有机光电导材料等构成，一般是在导电基体上（如铝板或其它金属板）直接涂敷或蒸镀一薄层光电导材料其结构是上面是光导层，下面是导电基体 静电复印法大致可分为充电、曝光、显影、转印、分离、定影、清洁、消电8个基本步骤 1、充电 充电就是使感光鼓在暗处，并处在某一极性的电场中，使其表面均匀地带上一定极性和数量的静电荷，即具有一定表面电位的过程， 这一过程实际上是感光鼓的敏化过程，使原来不具备感光性的感光鼓具有较好的感光性充电过程只是为感光鼓接受图像信息准备的，是不依赖原稿图像信息的预过程，但这是在感光鼓表面形成静电潜像的前提和基础 当在暗处给感光鼓表面充上一层均匀的静电荷时，由于感光鼓在暗处具有较高的电阻，所以静电荷被保留在感光鼓表面，即感光鼓保持有一定的电位交具有感光性对于不同性质的光电导材料 制的感光鼓应充以不同极性的电荷，这是由斗导体的导电是决定的，即只允许一种极性的电荷（空穴或电子）“注入”，而阻止另一种极性电荷（电子或空穴）的“注入”因此对于N型半导体，表面应充负电；而对P型半导体，则应充下奄当用正电晕对P型感光鼓充正电时，由于P型半导体中负电荷不能移动。

因此光导层表面的正电荷与界面上的负电荷，只能相互吸引，而不会中和倘若用负电晕对P型感光鼓充负电，则由于光导层及共界面处，感应产生的是正电荷，而P 型半导体的主要载流子是“空穴”，自由移动交为容易（或称为“注入”），易与感光鼓表面的负电荷中和这样，对P型感光鼓充负电时，其充电效率是相当低的对于N型感光鼓，则由于其主要载流子是电子，若对其充正电时，其充电效率也是极其低的目前静电复印机中通常采用电晕装置对感光鼓进行充电充电电极 –DC提供，一个高的负电荷均匀的充在鼓上（OPC）有机光导体的表面上鼓充满了电，从高压PCB极上输出的负电荷是通过一个网状的删格分布到鼓上的，因此鼓表面上带在均匀分布且电压相同的电荷是正电 ——删边：1.在完成曝光动作后当光学单元返回原处时,曝光灯会缓慢熄灭,这种情况在鼓上形成黑条造成复印有黑条和碳粉的学浪费,为了防止这种情况的发生(LED),发光二极管阵列会亮起来,用来中和鼓上没有图像区域的多余电荷,防止吸附剩余碳粉;2.如果进行缩小复印适用缩小区域的LED(发光二极管)阵列亮起用于中和不必要的电荷;3.如果使用同功能适当LED会亮起来,消除在鼓上指定区域以外的电荷.2、曝光 曝光是利用感光鼓在暗处时电阻大，成绝缘体；在明处时电阻小，成导体的特性，对已充是的感光鼓用光像进行曝光，使用权光照区（原稿的反光产分）表面电荷因放电而消失；无光照的区域（原稿的线条和墨迹部分）电荷依保持，从而在感光鼓上形成表面电位随图像明暗变而起伏的静电潜像的过程。

进行曝光时，原稿图像经光照射后，图像光信号经光学成像系统投射到感光鼓表面，光导层受光照射的部分称为“明区”，而没有受光照射的部分自然数“暗区”在明区，光导层产生电子空穴对，即生成光生载流子，使得光导层的电阻率迅速降低，由绝缘体变成良导体，呈现导电状态，从而使感光鼓表面的电位因光导层表面电荷与界面处反极性电荷的中和而很快衰减在暗区，光导层则依然呈现绝缘状态，使得感光鼓表面电位基本保持不变感光鼓表面静电电位的高低随原稿图像浓淡的不同而不同，感光鼓上对应图像浓的部分表面电位高，图像淡的部分表面电位低这样，就在感光鼓表面形成了一个与原稿图像浓淡相对应的表面电位起伏的静电潜像曝光灯是把原稿照亮通过反光凸透镜把反射的光均匀的照在OPC鼓的表面上，均匀分部在表面的电荷，由于光照而流失，光照越强效果越明显，原稿上有字的地方光能放射到鼓上，所以鼓上就形成了一个带电荷的静电电源稿成像） 3、显影 显影就是用带电的色粉使感光鼓上的静电潜像转变成可见的色粉图像的过程显影色粉所带电荷的极性，与感光鼓表面静电潜像的电荷极性相反显影时，在感光鼓表面静电潜像是场力的作用下，色粉被吸附在感光鼓上静电潜像电位越高的部分，吸附色粉的能力越强；静电潜像电位越低的部分，吸附色粉的能力越弱。

对应静电潜像电位（电荷的多少）的不同，其吸附色粉量也就不同这样感光鼓表面不可见的静电潜像，就变成了可见的与原稿浓淡一致的不同灰度层次的色粉图像在静电复印机中，色粉的带电通常是通过色粉与载体的磨擦来获得的磨擦后色带电极性与载体带电极性相反碳粉带正电，载体带负电，鼓带负电） 4、转印 转印就是用复印介质贴紧感光鼓，在复印介质的背面予与色粉图像相反极性的电荷，从而将感光鼓已形成的色粉图像转移到复印介质上的过程目前静电复印机中通常采用电晕装置对感光鼓上的色粉图像进行转印当复印纸（或其它介质）与已显影的感光鼓表面接触时，在纸张背面使用电晕装置对其放电，该电晕的极性与充电电晕相同，而与色粉所带电荷的极性相反由于转印电晕的电场力比感光鼓吸附色粉的电场力强得多，因此在静电引力的作用下，感光鼓上的色粉图像就被吸附到复印纸上，从而完成了图像的转印在静电复印机中为了易于转印和提高图像色粉的转印率，通常还采用预转印电极或预转印灯装置对感光鼓进行预转印处理转印分离是：复印纸从鼓和电荷之间通过一个负的电荷从复印纸的碳粉被吸附到复印纸上的一个交流电极放电把复印纸从鼓上分离下来 5、分离 在前述的转印过程中，复印纸由于静电的吸附作用，将紧紧地贴在感光鼓上，分离就是将紧贴在感光鼓表面的复印纸从感光鼓上剥落（分离）下来的过程，静电复印机中一般采用分离电晕（交、直流）、分离爪或分离 带等方不来进行纸张与感光鼓的分离。

6、定影 定影就是把复印纸上的不稳定、可抹掉的色粉图像固着的过程，通过转印、分离过程转移到复印红上的色粉图像，并未与复印纸融合为一体，这时的色粉图像极被擦掉，因此须经定影装置对其进行固化，以形成最终的复印品目前的静电复印机多采用加热与加压相结合的方式，对热熔性色粉进行定影定影装置加热的温度和时间，凤及加压的压力大小，对色粉图像的粘附牢固度有一定的影响其中，加热温度的控制，是图像定影质量好坏的关键复印纸被分离后复印纸经过定影单元，对纸张进行加热加压，碳粉融化并结合在复印纸上） 7、清洁 清洁就是清除经转印后还残留在感光鼓表面色粉的过程感光鼓表面的色粉图像由于受表面的电位、转印电压的高低、复印介质的干湿度及与感光鼓的接触时间、转印方式等的影响，其转印效率不可能达到100%，在大部分色粉经转印从感光鼓表面转移到复印介质上后，感光鼓表面仍残留有一部分色粉，如果不及时清除，将影响到后续复印品的质量因此必须对感光鼓进行清洁，使之在进入下一复印循环前恢复到原来状态静电复印机机中一般采用刮板、毛刷或清洁辊等装置对感光鼓表面的残留色粉进行清除当碳粉被吸附到纸上后，一些碳粉还残留在鼓的表面，一块清洁刮板刮去鼓上残留碳粉并把碳粉输送到废粉瓶） 8、消电 消电就是消除感光鼓表面残余电荷的过程。

由于充电时在感光鼓表面沉积的静电荷 ，并不因所吸附的色粉微粒转移而消失，在转印后仍留在感光鼓表面，如果不及时清除，会影响后续复印过程因此，在进行第二次复印前必须对感光鼓进行消电，使感光鼓表面电位恢复到原来状态静电复印机中一般采用曝光装置来对感光鼓进行全面曝光，或用消电电晕装置对感光鼓进行反极性充电，以消除感光鼓上的残余电荷消电灯管把光照在鼓上是为了把鼓上残余电荷消除使鼓表面线中性（正负电平衡）） ———成像：载体是由精细颗粒状带磁性的碳粉和精细颗粒状不带磁性的碳粉和精细颗粒状带磁性的碳粉混合后带正电，铁粉带负电，这些混合物在磁轴上形成排像刷子一样，这混合物与鼓轻微接触带正电的碳粉，在鼓上带负电的静电潜像，区域所吸附，然后在鼓上就形成可见的原稿图像区域，形成一个负电压被加在磁刷上，主要是防止没有图像区域里有残余电荷吸附多余碳粉防止低灰 （二）NP静电复印法 NP法是日本佳能公司发明的一种新的静电复印方法，这种方法有别于传统的卡尔逊静电复印法，它是卡尔逊静电复印法的改进和发展NP静电复印法基本过程它主要由前消电/前曝光、一次充电（主充电）、二次充电/图像曝光、全面曝光、显影、转印、分离、定影、鼓清洁9个基本步骤组成。

从上述步骤我们可以看到，NP法的静电复印过比典型的卡尔逊法静电复印过程复杂，基主要原因是NP法采用的光电导材料虽然光敏性很好，但暗阻率太低，充电以后暗衰太快，不能像硒等基它光电导材料那样能长时间地保存电荷因此使用硫化镉等基它光电导材料那样能长时间地保存电荷因此使用硫化镉光电导材料的感光鼓结也与典型卡尔逊法的感光鼓结构不同卡尔逊静电复印法的感光鼓一般是两层结构，即光电导层和导电基本而NP法的感光鼓则是由透明的绝缘层、光导层和导电基本三层构成 NP法静电复印的过程除了静潜像的形成和显影过程外，基它都与卡尔逊法静电复印过程基本相同NP法静电潜像的形成包括前消电/前曝光、一次充电、二次充电/图像曝光和全面曝光4个基本步骤 1、前消电/前曝光 前消电/前曝光的过程是在第一次充电（主充电）前用负高压电晕放电来消除感光鼓表面由于前一次复印循环遗留的残余电荷，同时用荧光灯（前曝光灯）充分照射感光鼓（称为前曝光），以降低硫化镉光导层内部的电阻前曝光的作用，一方面是使光导层的残余电荷可以充分泄入大地，另一方面则是为以后再对感光鼓进行主充电时，能够均匀地注入一定数量和极性的电荷提供条件，以防止由于静电潜像电荷分布不良造成复印浓度不均和黑实心图像中出现白色斑点的现象。

NP法采用硫化镉分散体作为光电导层，这种材料在暗处放置一段时间后电阻率会大大增加，如果在这种情况下进行复印品产生底灰，甚至使得整个画面发黑经过前消电/前曝光这一过程后，由于负高压电晕放电的影响，会使感光鼓表面略呈负电位 2、一次充电 NP静电复印法通过在一次充电电晕器上加正极性直流高压进行正电晕放电，使感光鼓表面均匀充上一层正电荷，即形成一次电位 当一次充电电晕器加上直流高压后，电晕器开始放电，使得电晕丝周围的空气电离，正极性的离子在电场的作用下，向感光鼓表面的绝缘层运动，由于绝缘层不导电，起着阻挡层的作用，这样电晕离子因不能穿过绝缘层而沉积在绝缘层表面，使绝缘表面均匀地充上一层正电荷由于静电感应的作用，在接地的导电基体侧感应出等量的反极性电荷（负电荷），但因硫化镉是N型半导体，主要载流子是负电荷（电子），同时由于经过前曝光，光导层（硫化镉）。