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时间:2020-06-17
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1、静电成象原理及其应用1、充电(1)原理充电就是使感光鼓接受一定极性和数量电荷的过程。使感光鼓带电的方法有感应摩擦、电荷转移等几种,为了使鼓表面均匀带上数百伏特的电位,通常采用直流电晕放电的方法。电晕放电是在细线形状的导体和感光鼓之间附加电压,将靠近细线的空气电离而使其放电。因为放电电流为数微安,所以可采用图2-5所示的电极布置。感光体高压电源电晕丝(c)(b)(a)图2-5补助栅护罩电晕丝(b)是在电晕丝和感光鼓之间设有细线,加上适当电压,控制电晕电流。这种装置叫做可控电晕充电器,它的结构较为复杂。现大多采用(a)和(c)那样的充电器。电晕丝是使用直径为0.1m
2、m左右的钨丝,外施数千伏的直流电压使之放电。放电过程在放电过程中,感光鼓底基和位于其表面附近的电晕丝之间施加有几千伏的电压。由金属丝发出的电晕使鼓表面附近的空气分子—大多数是CO2电离,暗充电步骤称为鼓的敏化。充电速度取决于电晕丝上所施加的电压。一般来说,电晕电压应维持在5千伏左右。电晕充电既可以使鼓充正电,也可以使其充负电,这得要由光导层的特性来决定。将感光鼓置于暗处,对感光膜层均匀地充上一层电荷,由于光电导材料硒是属于P型半导体,接受正电荷比较容易,因此,硒光导体表面充的是正电荷。在充电阶段,当电晕器加上高压后,在高压电场的作用下,电晕器开始放电,使电晕丝周
3、围的空气产生电离,正极性的离子在电场作用下,向光导体表面运动,由于光导层与空气接触的自由界面起着阻挡层作用,使电晕离子不能穿越光导层,而只能沉积在光导体的表面,于是在光导体表面分布了一层正电荷。与此同时,根据电荷感应原理,在光导体与导电底基的界面处导电底基一侧,被感应出等量的反极性电荷,如图2-6所示。--------------+++++++++图2-6SeAl光导体与导电底基界面对这种反极性电荷必须具有阻挡作用。在硒半导体中,空穴为多数载流子,电子为少数载流子。因此,硒膜层与导电底基之间的界面就阻挡少数载流子—电子进入硒光导膜层中。最后,光导体表面就具有一定
4、的表面电位。光导体的充电过程也称为光导体的敏化。随着充电时间的延长,表面电荷越积越多,表面电位也相应升高,由于表面电位的升高,使光导体表面到电晕丝之间电场强度梯度减小,导致了电晕电流的减小;相反,光导体自由界面到导电底基之间的电场强度梯度增加,导致光导层泄漏电流的增加,当电晕电流与泄漏电流达到动态平衡时,表面电位就达到某一稳定值,称为饱和电位。饱和电位的大小与电晕放电器和光导层的性能有关。当电晕放电器的能力足够强时,光导体的表面电位就能一直升高,最后达到一定最大值,称为极限电位。如果超过这个值,光导层就会被击穿。因此,极限电位的值取决于光导膜层本身的击穿强度。暗
5、衰当充电停止后,表面电位不再升高,相反会出现一个暗衰的过程,暗衰的速率取决于通过光导层暗电流的大小。在光导层内,除了存在着电子—空穴对以外,还存在着少量的自由载流子,这些自由载流子可能是由于光导体内部由于热运动(热噪动)而释放出来的载流子,也可能是光导层与空气接触的自由界面处注入的载流子。通常,上述界面所形成的阻挡层具有的壁垒不可能是无限高的,总是有很高能量的少数载流子越过壁垒进入光导膜层中,或者在隧道效应的作用下,使少数载流子进入光导膜层中。由于这些少数载流子的存在,在它们的迁移过程中,空穴—电子不断被复合,使表面电位逐渐下降,形成暗衰过程,如果少数载流子的浓
6、度增加,电子—空穴的复合速度就会加快,那么,暗衰的速度也就加快。(2)充电对复印质量的影响影响复印品质量的因素很多,但主要是与光导体表面的静电潜象有关,而静电潜象的好坏又与光导体表面的电位高低和均匀与否有关,即与充电的质量有关。①静电复印对充电的基本要求:要使光导体表面具有足够的、适当极性的表面电位。要使光导体表面电位分布均匀。②充电不良对复印质量的影响:原稿清晰、反差好,但复印不出图象来,其原因可能是光导体没充电所致。复印品上粗线条和较大的字能复印出来,而较为细的线条和较小的字则复印不出来,这可能是充电电压不足所致。原因在于光导体表面充电不足而造成表面电位低,
7、因而静电潜象就不好。复印品的字迹浅,图象不清,这说明复印品本身吸色粉量较少。其原因是充电电压过低,光导体表面的电位极低,静电潜象的电位差(反差)非常小,所以很难吸附色粉。复印品的底灰较大,有时出现黑白圆斑点,这是复印品吸粉量多所致。其原因是充电电压较高(光导体的表面电位较高),所以,当曝光不足时,复印品上就会出现这种底灰大,反差小的现象。复印品上出现横向一条深、一条浅或不清晰的现象,这是因为充电电压不匀所致。当充电电压不均时(时高时低),导致光导体表面电位的不匀。所以,复印品的图象也就不会均匀。严重的会出现复印品上横向的一段深、一段浅,其深浅的宽度及间隔与充电电
8、压不匀的频率是一致的。也
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