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1、http:/ 凤信维修技术培训教程凤信维修技术培训教程 由凤信维修公司技术部王辉（树叶）收集编写，不妥之处请大家指正！ 凤信维修初级技术员培训教程静电复印机的工作原理 静电复印机已是现代办公的常用设备， 它大大方便了我们的日常办公工作， 但要用好维护好 它，使其发挥应有的作用，就要知道它的工作原理吗。 下面我就为大家介绍一下静电复印机的工作原理和工作过程。 静电复印机是集静电成像 技术光学技术电子技术和机械技术于一体的办公设备。它采用的成像方法有很多，如间 接式静电复印法（即卡尔逊法） ，NP 静电复印法、KIP 持久内极化法、TESI 静电转移成像 法等。 现代静电复印机普遍采用间接式静电复
2、印法和 NP 静电复印法。 以下主要介绍这两种静电复印机的基本原理与工作过程。 一、卡尔逊静电复印法 卡尔逊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
3、 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。 卡尔逊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。 一、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
4、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http:/ 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
5、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。 二、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
6、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
7、相对应的表面电位起伏的静电潜像。 三、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
8、相反。 四、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
9、感光鼓进行 预转印处理。 五、分离 http:/ 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。 六、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
10、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。 七、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。 八、消
11、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。 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）
12、 、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， 其主要原因是 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http:/ 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
13、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。 一、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
14、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。 二、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
15、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）的阻值下降，使得这些感应出的负电荷比较容易地注入到光导层，并在绝缘层表面正 电荷的吸引下向表面正电荷方向迁移， 最终到达光导层与绝缘层界面处， 使硫化镉膜层表面 带有与绝缘层表面相反的等量的负电荷，与表面正电荷相平衡，形成稳定状态。这样，硫化 镉光导层表面就具有了一定的表面电位， 从而在绝缘层表矶与导电基体间形成了一定的电位 差，使感光鼓表面（即绝缘层
16、面）具有一定的表面电位。随着充电时间的增长，表面电荷越 积越多，感光鼓表面电位也相应升高。 三、二次充电/图像曝光 二次充电/图像曝光是一个过程的两个方面。这一过程是利用交流电晕器或反极性直流 电晕器对感光鼓表面充电电荷进行消电的同时对感光鼓进行图像曝光的。 二次充电的作用是http:/ 中和绝缘层表面的正电荷； 图像曝光则是为了在消电过程中使绝缘层表面形成与原稿明暗相 对应的静电电荷分布。 当原稿图像被照射并通过光学系统投射到感光鼓表面时（即曝光） ，在感光鼓表面形成 两个区域：带图像的“暗区”和不带图像的“明区” 。在明区，由于光照使光导层（硫化镉） 的电阻率大大降低，成为导体。原先驻留在光导层与绝缘层界
