静电成像原理及其应用.ppt

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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