黑白激光打印机原理.ppt

1、黑白打印機 製品教育手册,1. 開始 (電子照相的進展) 電子照相的原理 激光打印機 關於印刷方式 光学裝置 感光鼓盒 D/C 碳 粉 盒 /C 復 寫 給 紙 定 影 排 紙 驅 動 電氣部品 時 點 圖 故障處置方法,目 錄, ,1 3 5 7 13 38 57 91 103 122 150 154 163 166 168,頁,把被激光打印機和複印機使用的技術，一般地稱為電子照相技術。 這個電子照相技術，約65年前在1938年由美國的發明者Chester F.Carlson作成了最初的畫像。 當時，是銀鹽照片和化學的處理的大公司在做此事，用另外的手段把在事務所使用作為前提，考慮幹式處理進行

2、光導電性材料的研究，從XEROX開始，被當作事業化做了。70年代XEROX的基本專利部分開始中斷，以此為契機，各個公司就進行了獨自的技術發展。在日本，小型普及機被定為產品開發的目標。並且在80年代摸索實際組裝激光半導體，LED，液晶快門等頁式打印機，並被商品化。從80年代後半開始到90年代數碼PPC被商品化，世界的複印機市場因此被日本企業凌駕。這個電子照相的同行業界，現在辦公室環境的網絡化，象數字化以前一樣地急速前進，從複印機，打印機，傳真機(PPF)的單獨機向多機能的MFP(Multi Function Peripheral:多機能外圍設備)轉移。 這樣地電子照相技術，在短時間內急劇的成長成

3、 為我們日常生活中不可缺少的技術，現在每天， 商品也在不斷地被開發。,感光層,基板,電 極,帯電流程,在導電性的基體上形成感光體， 暗中有電氣的絕緣體。這是用電 暈放電等方法使之帶上數百電。,更加照射光的話，在那個部分產 生正負的電荷，中和表面的電荷。 根據這個露光體表面，以受到光 的照射的部分和不接受的部分產 生電位分布。,露光流程,Carlson法,露光,感光層,基板, , ,感光層,基板,顯影流程,在這個上面撒上帶電的著色粉末 (碳粉) 的話，碳粉在電位分布反 應，附著在感光體上，形成畫像。,最後，根據碳粉在紙上復寫， 在紙上能得到所定的畫像。,復寫流程,紙,電子照相系統，由于具有 .畫

4、像形成速度快且大，.畫像的保存性高，.畫像形成用紙等隨意的特長，成為信息機器的主流。尋求新的高畫質量化，高速化并且小型化。對現在真正的信息社會，對于用粉狀體碳粉形成畫像電子照相的期待變得非常大，要求全色化，小型化，多機能化等。,光學組件,定影,顯影,復寫,清掃,帶電,露光,給紙,排紙,感光體感光鼓,碳粉,加熱器,多面鏡,透鏡,用紙,對印刷方式進行分類的話，大致的區分為沖擊類型和非沖擊類型。代表沖擊類型是點擊式打印機。非沖擊類型，激光打印機和噴墨打印機是主流。印刷的單位也是一個文字印刷 (序列) 開始，一線 (行) 的印刷方式 (行式打印機)，也有更加1頁整個印刷的種類 (頁式打印機)。,打印機

5、,沖 擊,非沖擊,點擊式記録方式,活字記錄方式,噴墨式記錄方式,感熱(熱敏)記録方式,序列/行式打印機,激光打印機,噴墨式打印機,熱轉寫打印機,電子寫真記錄方式,打印機印刷的方式有幾個，有各自的特點，現在更多地被采用的有噴墨式和激光式。另外，專業用也有點擊方式，但是家庭几乎不使用了。,根據印刷方式分類, 噴墨方式,噴墨方式，用一邊左右地調動頭，一邊將油墨噴涂在紙上 類型的印刷方式。一般大量地被采用的是下面的3種。 壓電方式，施加電圧使用變形的壓電元素飛散油墨的結構。 同時，熱噴墨方式及氣泡噴射方式，用發熱體発熱施加壓 力使之發生氣泡，發射油墨。,油墨,油墨,壓電元素,噴嘴,對壓電元素施加電壓，

6、 壓電元素就會注入到凹 陷的油槽。,根據變化電壓，壓電 元素相反地膨脹使油 墨射出。,壓電方式,加熱器加溫， 就會發生氣泡。,加熱器更加升溫氣泡 迸裂使油墨射出。,氣泡,油墨,噴嘴,加熱器,氣泡,加熱器,噴嘴,油墨,對加熱器施加電壓 就會發生氣泡。,氣泡在油墨管里變得滿 滿地話就使油墨射出。,熱噴墨方式,氣泡噴射方式,針(金屬線),壓紙卷筒,色帶,用紙, 點擊方式,20年以前大部分全部是這個方式。把油墨滲入布 (色帶) 用針 (金屬線) 頂沖進行印刷。這個打印機最大的優點是因為用力量推壓針的方式是唯一地在複寫紙張上能印刷的點。因此，現在也被作為商務使用。針的耐久性等，因為印字密度只有180DP

7、I左右的分辯率，所以不適合細小的文字和圖形。,10年以前，在家用的低價格打印機的領 域中，替換噴墨式是主流方式，不過， 現在不太被使用了。原理和點擊式相似， 用熱量替代強的壓力附著油墨。專用的 色帶，在高溫狀態開始溶化，在基礎膠 片上涂抹特殊的油墨，印刷時在高溫中， 按住接觸熱頭，熔化油墨轉寫在紙上的結構。溶化的方法，有溶融類型和升華類型。升華類型的打印機，能控制加熱。能使印字濃度細小變化，可以象照片一樣表現連續等級 (層次)。 溶融類型，在條形碼打印機和普通紙傳真中，升華類型，錄象機和計算機的輸出打印機，在醫療現場的掃描輸出打印機等被利用。最近，由于數碼相機的普及，會向更加活躍的地方擴大。,

8、熱,印字,熱頭(加熱體),基礎膠片,油墨層,用紙, 熱転写方式, 激光打印機,- 基本構成,感光体感光鼓, 返回鏡,透鏡, 多面馬達, 多面鏡, 圓柱形透鏡, 激光二極管, 瞄准儀透鏡, 激光二極管 控制基板,傳感器,光學裝置的基本構成,- 説 明,) 激光二極管 Laser Diode,激光二極管是指把半導體作為媒體的激光。半導體是指帶有容易通電和不容易通電絕緣體中間的電阻率，控制流動電流在一定方向的信號開關的存在。 P型半導體和N型半導體 p-n 膠合的物體 稱為半導體或者二極管。激光二極 管能夠用電流振蕩激光的光，使之作為打印機的光源進行使用。,型,型,活性層 (發光的地方),激光,半導

9、體,) 瞄准儀透鏡 Colimatar-Lens,瞄准儀是指平行光束化的意思。激光二極管射出的光束因為較大變寬 (發散光)，所以有必要利用透鏡將擴散的變成少的平行光束。 這個集光的任務就是瞄准儀透鏡。 這個瞄准儀透鏡也滿足主掃描方向光束聚焦的機能。如圖所示，根據使激光二極管和瞄准儀透鏡的前后間隔，來進行聚焦。,激光二極管,瞄准儀透鏡,使之前后間隔,) 圓柱形透鏡 Cylindrical-Lens,圓柱形透鏡也被稱為圓筒面透鏡，魚糕 (一種糕點式樣) 型的透鏡。因為切下圓柱的一部的形狀，透鏡的表面作為僅僅一方向透鏡運動直達的其他方向是只作為窗口，因僅是運動，所以叫這個名稱。利用這個透鏡的特性，進

10、行副掃描方向電子注的聚焦。如圖所示，使圓柱形透鏡前后及旋轉來進行匯聚。這時，主掃描方向光束在圓柱形透鏡的特性時方面沒有受到影響。,圓柱形透鏡,焦點位置,前后,) 多 面 鏡 Polygon-Mirror,多面鏡是根據瞄准儀透鏡和圓柱形透鏡 匯集激光的光，滴溜溜轉地旋轉改變反 射角度，使之在感光体感光鼓上進行掃 描。 多面鏡是用一個面制作一個掃描份的畫 像。面的多面鏡的情況下，用一次旋 轉制作個掃描份的畫像。在各個面精 度上如果有偏差是很嚴重的事。鏡表面的加工精度，倒角角度鄰接面角度，旋轉平衡，沒有一個能夠妥協的東西。多面鏡有面，面，面等各種各樣。若想面數少，小型化能做到， 但是旋轉數不得不提高

11、。相反地，若想面數多，降低旋轉數也能做到，但要大型化。使用適合機械仕樣的多面鏡是有必要的。,) 多面馬達 Polygon-Motor,多面馬達是使多面鏡穩定地高速旋轉的物體。對多面馬達要求的是高效率化，低噪音化，靈敏度較好的。當然，旋轉不穩是不能被允許的。 近來在往機械的高速化， 小型化發展方面超高速 旋轉 (万rpm以上) 已成 為必要。采用代替原來的 軸承方式的非接觸軸承 (固定軸回転軸) 的空氣 動壓軸承。,One-Point Lesson,知道多面馬達有多少旋轉數嗎？,多面馬達的旋轉數是指如果知道其機械的印字密度和系統 速度，多面鏡的面數那么用計算的方式可以尋找出來。, 印字密度 (d

12、pi：dot per inch) 是指每1英寸的分辯率 (析象清晰度) 600dpi 的場合 在英寸 (25.4) 内 由600個点構成, 系統速度是指在秒間紙前進的速度 単位：/秒, 系統速度 印字密度 25.4 面数, 旋轉数rps 旋轉数rpm,印字密度： dpi 多 面 鏡： 面 系統速度： /秒, rpm,NC-L601的情況下,) 透鏡 -Lens,激光的光是在多面鏡上進行掃描，那時激光的光是象圖一樣的進行等角運動。但是，在感光体感光鼓上露光 (曝光) 時，用等速運動將激光不能轉動時，文字會失真地進行露光 (曝光)。為了防止這種情況，需要故意地使之顯出像失真。象這樣把等角度運動轉換

13、成等速度運動，帶有像失真的透鏡稱為透鏡。 還有與感光体感光鼓的邊部到中央部為止的距離，邊部隨著成為遠方的中央也變得近了。要得到漂亮的畫像，無論是哪里的位置都要將焦點匯合在感光体感光鼓上。透鏡也兼有進行焦點距離補正的機能。,焦點位置,狹窄,寬,等角度運動： 邊部寬， 中央部狹窄,等速運動： 無論哪里都是 相同速度,) 返 回 鏡 Mirror,就象返回鏡的名字一樣將激光的光返回，進行確保光路長的機能。為了將光學裝置小型化，也有配置几個鏡的情況。 還有，根據搖動返回鏡的角度，向感光体感光鼓的照射位置配合。,返回鏡,角度調整,返回鏡的配置例,) 傳感器 SOS-Sensor,SOS是Start Of

14、f Scan的省略寫法，感知激光發信開始信號的傳感器。 這個從SOS傳感器接受的信號，每回配合主掃描方向的印字開始位 置。畫像不良有跳動現象。這是由于多面馬達的旋轉不穩而發生的。用紙的左側 (主掃描印字開始方面) 沒有問題只是右側有跳 動的畫像比較顯眼。這樣即使有旋轉不穩，也用SOS傳感器的信 號配合每一次掃描。,跳動,接受SOS信号一定的時間後開始印字,激光,SOS信号和印字開始位置, ,(一定),SOS信号,) 激光二極管控制基板 ,激光二極管控制基板的發光及根據SOS傳感器檢測印字開始位置隨著畫像信號照射感光體感光鼓上的激光。,- NC-L601的光學組件裝置,SOS用 返回鏡,返回鏡,

15、SOS傳感器,多面馬達,圓柱形透鏡,瞄准儀透鏡 切口,激光二極管 控制基板,傾斜度調整,鏡角度 調整機構,多面鏡 (面),f透鏡機能 (正式名称不明),光學機座,NC-L601的光學裝置，其內部情況如前頁照片所示，和的激光二極管部用的光學的機座構成。, 激光二極管控制基板 瞄准儀透鏡 切口 圓柱形透鏡 (塑膠) 面多面鏡 (鋁) 多面馬達 SOS用 返回鏡 (在塑膠上蒸鍍鋁) SOS傳感器 透鏡 用個塑膠的透鏡構成 返回鏡 (玻璃) 鏡角度調整機構 傾斜度調整機構 光學機座,被發光的激光， 通過瞄准儀及圓柱形透鏡，用多面鏡在主掃描方向上搖動。最初時在SOS傳感器上完成，被匯合后的激光，經過2個

16、透鏡 (機能) 和返回鏡在感光体感光鼓上被潛像。,主要的構成,光學組件和感光體感光鼓, 激光二極管部（激光二極管控制基板及瞄准儀透鏡部 ）,激光功率 調整用電位器,瞄准儀透鏡,光軸調整固定螺絲,激光二極管,切口, 調整激光功率,（在感光鼓上mw程度）,用激光二極管控制基板上的個的電位器進行調整激 光功率。測定是在感光體感光鼓上相當的位置用象右 邊的照片樣的功率計。激光功率是指激光二極管発光 的強度。如果激光功率過強激光二極管的壽命會縮短。還有畫像全面地變濃，分辨能力，一個圓點白線 再現性等不良連接在一起。特別嚴重的情況下，也有 感光過度 (模糊不清) 發生。還有如果激光功率過弱畫像全面地變淡，

17、發生一個圓點再現性不良，濃度不 良等問題。, 光軸及主掃描方向的光束聚焦,用象圖樣的裝置，進行光軸及主掃描方向的光束聚焦調整。,調整程序,1) 在裝置里安裝激光二極管部 2) 從外部電源使激光二極管發光。 3) 將激光二極管部上下左右調動，使光軸到監控器中心來 匯合在一起并固定。 4) 將瞄准儀透鏡前后調動，使監控器的光束在變得最小的 位置時匯合起來并固定。 5) 如有光軸偏離的情況，要再次進行調整。 6）切斷電源，從裝置取下。,前後,上下 左右,CCD攝像,瞄准儀透鏡,激光二極管部,光束,監控器,激光二極管部的調整裝置,焦點位置, 光 學 機 座 部,示波顯示器,監控器,CCD攝像機,CCD

18、攝像機,CCD攝像機,監控器,監控器,光學機座部的調整是用象圖一樣的構成的治具進行調整。 這個治具是感光鼓上的在出印字書位置SOI (Start Of Image) 和，印字的中央位置COI (Center Of Image)，印字寫入結束的位置EOI (End Of Image)，設置各個CCD攝像機和監控器。激光光束直徑的測定是使用示波顯示器。,光學機座部調整治具的基本構成圖, 副掃描方向光束的聚焦,調整程序,1) 將光學機座部安裝在治具中 2) 連接各線束 3) 使激光二極管發光 4) 在SOI的CCD攝像機中在激光的光進入位置固定 多面鏡 (在監控器上變成全部雪白) 5) 使圓柱形透鏡

19、前后及旋轉，在光束變得最小的位置時匯合起來 6) 用示波顯示器測定激光光束直徑，確認其是否在規格内 7) 調動多面鏡，即使在COI及EOI的位置，也要確認光束直徑是否 在規格内 8) 如果只要有一個地方發生不符合規格的情況下，那么SOICOI EOI全部的地方，為了能滿足規格，要再次調整使圓柱形透鏡,前后,旋轉,One-Point Lesson,光束直徑的測定方法,激光光束光的光強度分布如圖所示一樣，變得中央最強。在主掃描方向 (X方向) 和，副掃描方向 (Y方向)，用示波顯示器把剪切了的斷面光的強度分布作為波形來表示并測定這個光。 因為那樣的激光的光太強，不能夠測定，所以加入濾光器使之成為能

20、夠測定的狀態。 接下來用示波顯示器的電位器把波形的下限和上限匯合在基准位置。之后，測定波形1/2高度位置的幅度。那個幅度成為光束的直徑。,激光光束的光強度分布,電子注直徑的測定方法,One-Point Lesson,好的光束和壞的光束,光束的直徑如果在規格內 也不是說全部都是好的。 在光束中，有良好的光束 和不良的光束。好的光束在監控器上也作為清楚的橢圓，在示波顯 示器上的波形沒有亂， 是漂亮的拋物線。 壞的光束，在監控器上有象影子樣的東西，但不清楚。在示波顯示 器上的波形也是傾斜，有几個山，倒塌的波形。 實際上的畫像，從光束直徑測定位置開始使用稍微下面的領域，就 成為畫像不良。,作為清楚的橢

21、圓, 好的光束,漂亮的拋物線, 壞的光束 變成画像不良,有影子,有小的山,右側倒塌,有一個靠近山,不清楚,尖的山, 傾斜、調整照射位置及 確認,調整程序,1) 強制使激光發光 2) 使多面馬達全速旋轉 3) 確認監控器上的激光掃描線進行傾斜的調整 4) 進行照射位置的調整,調整掃描線聚齊成為3根,根據振動機座的位置決定銷 (針) 使機座全体地 傾斜，進行調整。,傾斜調整機構,將掃描線在中央匯合,鏡角度調整機構,5) 進行的確認 6) 關閉多面馬達及激光,振動鏡角度調整部變換返回鏡的角度進行調整,掃描線聚齊成為3根,只有COI 掃描線偏離,BOW“沒有問題”,BOW“”, 因這個機種沒有BOW的

22、調整機構，所以在變為不良的情況 下變換透鏡，從副掃描方向的光束聚焦開始進行再調整, 傳感器的調整及主掃描倍率的確認,調整程序,1) 使激光象通常樣発光 (和本体印字同一状態) 2) 一邊確認SOI的監控器，一邊調整SOS傳感器的組裝位置在監 控器中央的印字開始位置匯合 3) 把激光的發光轉換成倍率確認模式 4) 在EOI的監控器上確認和基准位置的偏差量 (主掃描倍率的偏 差量) 如果偏差量在規格內沒有問題, SOS用返回鏡是指為了反射在SOS傳感器的適當的位置采用曲 面鏡 (矯正照射位置的偏差 調整不足的),SOS用 返回鏡,SOS傳感器,- 其 它,() 注 意 点, 直接用眼睛接受激光照射

23、的話，只受到照射的部分會失明，非常危險。 因此在激光的光路上的作業，必須在激光關閉的狀態下進行工作。還 有，在激光路上如果放入反射率高的治工具，有受到乱反射照射的可 能性，因此在使用治工具要充分注意。根據作業内容，不能切斷電源 的情況下，取下手表，戒指，戴上激光保護眼鏡。 (激光保護眼鏡： 使用適用于輸出波長 770810nm的東西) 因激光二極管是非常容易壞的東西，是特別靜電弱的半導體。因此光 學裝置的使用請確實地實施以下地靜電對策。 靜電防止墊子 (地板，工作檯)，靜電防止服裝，靜電鞋還有鞋跟 接地，静電防止袋， 防靜電手腕，静電防止盒 等, 在光學組件內若有塵埃和垃圾臟污的話是 致命傷。

24、透鏡和鏡的使用要充分注意、為了不 使光路部受到污染請拿到端面上進行工作。 當然生産場所要使用無塵室清潔度有必要 達到100010000程度。 在光學組件內的透鏡和鏡、几乎是用粘接 劑 (紫外線硬化型) 進行固定的如果給以強大 的沖擊會有偏離脫離的情況。操作使用要慎 重地進行。要充分地注意不要給以強大的沖擊 是很有必要的。 在光學組件內激光是復雜地飛錯在一起。根據内部的不規則地反 射部分有發生部分的濃度不均 (黒線) 的情況。在光路附近為了 避開不規則反射丟失反射物等的考慮是有必要的。,() 要 點, 根據光學組件的影響造成的主要原因,- 基本構成,感光鼓盒是由感光體感光鼓帶電裝置清掃裝置構成。

25、, 帶電裝置 (非接觸帶電), 帶電裝置 (接觸帶電), 感光體感光鼓, 感光體感光鼓,殘存碳粉,殘存碳粉, 清掃裝置, 清掃裝置,感光鼓碳粉盒的基本構成,- 説 明,) 感光體感光鼓,有機感光體 (OPC：Organic Photoconductor) 三層OPC (負帶電型層疊OPC) 二層OPC (正帶電型單層OPC) 硒感光體 非結晶硅感光體,感光體,感光層,在電子照相中擔當畫像的帶電 顯影 復寫的感光體感光鼓是得到LBP高畫質的心臟部位，如果是照相機，就相當于膠卷。在感光鼓的表面涂抹對光作出反應的光導電體，具有只是碰到光的部分，靜電量下降的特征。感光體是有機感光體 (OPC)硒感光體

26、非結晶硅感光體等的代表。以前使用無機材料硒是主流，根據環境面等情況，從1985年開始切換使用有機感光體。現在，低價格的LBP一般使用的是有機感光體 (OPC) 的三層OPC (負帶電型層疊OPC)。,有機感光體 （俗稱：OPC感光鼓） 根據有機光導電體 (Organic Photo Conductor) 的開頭文字， 稱為OPC感光鼓。有機感光體被分為2大種類。, , , ,電荷運輸層 (CTL) 電荷發生層 (CGL) 底面涂層 (UCL),導電性基體,光,三層OPC負帶電型層疊OPC,三層OPC的層構成如右圖所示，作為在鋁制的導電性基體上正 電荷的阻塞及露光的光干涉防 止的目的，在樹脂層組

27、成的底 面涂層 (UCL：Under Coat Layer), ,的上面。形成依次層疊的電荷發生層 (CGL：Charge Generation Layer)及電荷輸送層 (CTL：Charge Transport Layer) 的機能分離型構造。CG L是由電荷發生材料 (CGM：Charge Generation Material) 和樹脂結合構成，由于激光等露光的光而產生有電荷發生機能。另外，CTL是由電荷輸送材料 (CTM：Charge Transport Material) 和樹脂結合構成，具有把在CGI發生的電荷輸送到CTL表面的機能。 這個類型的感光體被彩色黑白打印機，傳真機，多

28、機能機，模擬復寫機彩色黑白數字復寫機等非常多的制品使用。,二層OPC正帶電型單層OPC,電荷發生材料 (CGM) 正孔輸送材料 (HTM) 電子輸送材料 (ETM) 樹脂 底面涂層 (UCL) 導電性基体, ,感光層,光,二層OPC的層構成和動作原理如右圖所示。在鋁管等的導電性基體上，設置由樹脂層組成的底面涂層 (UCL：Under Coat Layer)，是形成電荷發生材料 (CGM：Charge Generation Material)，CTM的一種空穴輸送,材料 (HTM：Hole Transport Material)，電子輸送材料 (ETM：Electron Transport Ma

29、terial)，樹脂等單層光層的構造。使感光層表面正極性感 帶電后露光，用CGM發生正負兩電荷，正電荷移動HTM間到達經過UCL的基體。另一方面，負電荷移動ETM間到達感光層表面。因此，由于感光層表面正電荷和被中和周圍表面的電位差，就形成了 靜電潛像。 二層OPC帶有下面的特征： 由于單層構造吸收露光的光，而且連續在OPC表面的旁邊發生電 荷，從露光的光和電荷的散亂擴散得到高分辨率高層次度。 因感光層是單層，能削減OPC制造工程，降低價格。 正帶電比負帶電時臭氧的發生量少，因臭氧對策較輕微，所以 OPC應用機器可以更加小型價格低廉。 帶電時的臭氧發生量少，OPC的惡化也會變少，更加穩定化。 這

30、種類型的感光體，被彩色黑白打印機，傳真機，多機能機等使 用。現在，隨著高感度化的改良進行，在向高速機的適用范圍拓展。,硒感光體 因在感光鼓的表面的無機材料有蒸鍍了的硒 (Se) 系的材料主要被 中高速復寫機使用。但是因為有被指出硒在廢棄階段含有害性， 所以使用頻度就變少了。如果要使用的情況下，有必要對回收再使 用硒感光體等進行適當的管理。現在被采用的材料是硒碲系Se-Te 系，硒-砒霜系SeAs。,非結晶硅感光體 近年，非結晶硅作為太陽電池的材料占據著重要的位置。因為非結晶硅無公害，而且表面硬度有能承受非常高的高速打字的壽命，所以被高級品的復印機打印機使用起來。 非結晶硅 (a-Si) 感光體

31、具有下面特征 非結晶硅無公害。, 非結晶硅比以前的感光材料有很高的硬度，有出色的耐摩耗性。同 時，因沒有了感光鼓交換的必要，所以能降低相當于1頁的成本。 在可視光域有出色的光感度，適合高速光應答性的高速機。 因為電特性的反復穩定性，耐環境性 (高溫高濕低溫等) 非常地出 色，所以提取穩定的畫像。 有機感光體 (OPC) 在60前后發生變質，對油脂溶劑有著極為弱的 特性。另一方面，在非結晶硅感光體，被放置在200環境下也能 維持特性。同時對溶劑也不發生變質。也適合使用溶劑的液體顯 影打印機。,One-Point Lesson,電子照相方式的打印機和傳真機用的感光體有必要適合小型化，彩色化，高速化

32、，維護自由化4個要求特性。具體的如上圖所示技朮課題中的分類。,感光體要求特性和技術課題,高速應答性 為了使直徑24的感光體適合A4縱30枚/分 的高速機，露光顯影時間到60ms以下的 領域，一樣的光應答性是有必要的。,One-Point Lesson,高精細性 光衰減性 為了對應中間色調的濃度等級再現性和 高分辨率，提高圖解畫畫質，最適合的 光衰減特性是有必要的。 中間色調電位的均等化 有必要謀求部分的電位差降低。 光疲勞抑制 在JAM處理時等，感光體有被室內燈和 太陽光燈晒的可能性，有必要少受光暴 露影響。 高尺寸精度 為了防止彩色打印機顏色偏差，要求高 的尺寸精度。 環境穩定性 為了維持初

33、期畫像，根據環境變化和耐刷 情況，希望特性變化較少。,高信賴性 感光體維持在各種各樣的環境下，穩定的特 性，有必要具有承受外界各種臆想不到狀態 (壓力) 的高信賴性。,高耐久性 酸性氣體耐性 在接觸帶電方式清掃較少的時候，因為 由于磨損，不能期待最表面的更新，所 以有必要有耐氣體性能。當然scorotron 方式的場合也有必要。 耐漏洩性 接觸帶電方式的場合要求較強的耐漏洩 性。 耐磨損性，感光體表面物性 感光體的壽命是根據接觸部材磨損，印 字障礙造成的划傷，碳粉等的附著等來 決定。要求低摩擦，高硬度低殘存(留) 等的性能。,) 帶電裝置,帶電是指物體帶有正或負的電荷的現象，或者說是帶有電荷的

34、狀態。在電子照相的程序上，根據電暈放電等，在感光體感光鼓的表面給予均勻的靜電荷，也就是說為了光載波分離制作電場工程。這個帶電采 用的几個方法。按大分類有非接觸方式和接觸方式。以前，電暈放電用于非接觸帶電是主流。臭氧的發生不能避開，根據對環境的影響和安全性等，臭氧的發生較少的接觸方式成為主流。,帶電方式,非接觸帶電方式,接觸帶電方式,電暈帶電方式 固體放電方式 針電極方式 輥帶電方式 刮板帶電方式 刷子帶電方式 磁刷子帶電方式,非接觸帶電方式,電暈帶電方式： 利用電暈放電帶電法。引導根據電暈放電發生的離子在感光體等 的靜電潛像擔持體表面，使其帶電的方法，電暈金屬線和被帶電 體之間帶有柵極電極sc

35、orotron帶電器和不帶有柵極電極corotron帶 電器。scorotron挂在柵極上，由于電壓可以控制帶電。在空氣中 輸入高電壓使其產生電暈放電。電暈金屬線 (電荷金屬線) 是使用 鎢和不鏽鋼的細線 (0.050.1)。 固體放電方式： 由介于電介體或半電導體AC及DC被輸入的一對帶狀電極變成， 在AC電場使之發生正負兩離子，根據DC電場誘導離子放出的帶 電器。 針電極方式： 帶電的原理與電暈帶電方式同樣，是替代電暈金屬線的針狀電極 電暈的發生源。,接觸帶電方式,輥帶電方式： 使帶電輥接觸，讓感光體帶電的方法。有輸入交流電流和輸入直 流電流方法。向感光體的電荷移動主要是由于在微量間隔的放

36、電 從電暈帶電器臭氧的發生量少，具有輸入電壓低等優點。 刮板帶電方式： 使導電性的刮板和膠卷接觸感光體感光鼓，對刮板和膠卷輸入電 壓，使感光體帶電的方法。 刷子帶電方式： 外加偏壓電壓的導電性刷子接觸感光體帶電的方法。電荷的移動 有電荷的移動有從風道電流和從放電兩種，使用哪種主要根據方 式而不同。 磁刷子帶電方式： 在磁鐵輥上形成磁性粒子的層 (磁刷子)，使之和感光體感光鼓接 觸，用使磁鐵輥輸入的電壓讓感光體感光鼓帶電的方法，能得到 磁刷子和感光體的接觸面積寬廣，穩定的畫像。,) 清掃裝置,復寫后，為了在感光體感光鼓中不能附著在用紙上的碳粉(殘留碳粉)附著在上面有必要清掃感光體感光鼓的碳粉，大

37、多數是用刮板進行刷新。作為其他的方法，也有用旋轉毛皮刷子，氈墊輥，卷筒紙。另外， 也有省略清掃裝置的情況。,刮板,清掃刮板： 碳粉像的復寫后，在感光體上用刮板撥取殘存的碳粉的刷新方法。 驅動部分也沒有用板狀橡膠部材單純的構造，而被大多數用于電 子照相機器。強度的點多數使用聚胺酯橡膠。一般地對于感光體 被接觸 (碰) 到計數方向 。只是金屬刮板前端部也有成型橡膠的類 型。這個刮板方式，為了刮感光體感光鼓， 經常較強力度地碰到感光體感光鼓的表面， 這樣其削減壽命也就變短了。另外，碰到感 光體感感光鼓的表面的力度較弱，也會造成 刷新不良。,纖維網清掃： 用卷筒狀的紙，布壓接在感光體上，一邊卷取移動一

38、邊除去感光 體上的殘存碳粉的方法。 減少清掃： 是指對于感光體上殘留的未復寫的碳粉等， 不設置特別的清掃機構部，進行反復畫像 形成的電子照相和靜電記錄方式。一般地 被使用于反轉顯影法，用最適合化顯影偏 壓電位的設定條件，在顯影部上同時進行 顯影和清掃。減少清掃的優點，當然是降 低成本，防止感光體感光鼓的長壽命化和 防止向機內洒落碳粉，具有未因擦試殘留 而產生畫像不良的效果。,- NC-L601的/（感光鼓碳粉盒）,NC-L601的/ (感光鼓碳粉盒) 的部品構成如前頁照片所示。,主要的構成, 事前帶電膠卷 紙粉清掃 帶電刷子輥, 輥驅動用齒輪 軸承支座 感光體感光鼓, 支点軸 接点板 感光鼓蓋

39、 罩子,紙粉清掃,帶電刷子,感光體感光鼓,事前帶電膠卷,帶電裝置 用帶電刷子和事前帶電膠卷的帶電方式 用帶電刷子及事前帶電膠卷的帶電，因接觸方式由電暈放電的臭 氧發生極少。因為給予感光體直接電荷，輸入電壓也低，所以帶 電電位的均勻性，穩定性出色。 事前帶電膠卷是為了提高帶電效率，用帶電刷子帶電前進行預備 帶電。 帶電刷子是接受主馬達的驅動旋轉。 (旋轉數：約340rpm) 帶電后的感光體感光鼓表面電位是約-800V。 感光體感光鼓 使用的最一般的是有機感光體的三層OPC (負帶電型層疊OPC)。 感光鼓徑是30 根據支點軸決定感光體感光鼓和帶電刷子的間距。同時，用支點軸 將感光體感光鼓連接在接

40、地上。 為了防止感光體感光鼓的划傷和臟污，光疲勞，設置了感光鼓蓋。 清掃裝置 以清掃碳粉目的的清掃裝置在這個機械中沒有設定。 被設置以清掃紙粉為目的的紙粉清掃。必須除去紙粉。理由是因 為紙粉產生各種各樣的畫像不良，特別是防止造成顯影器中進入眼 堵塞的原因。,- 其 它,() 注 意 点,因為感光體感光鼓容易光疲勞，感度恢復較花費時間，所以避免打開 保護蓋及長時間地和時間地和光接觸。 特別是不要接觸直射陽光，閃 光燈攝影絕對禁止。AM處理和故障調查等情況下，感光鼓碳粉盒放在 機外的時候，要考慮到有必要裝入遮光袋里。 感光體感光鼓的操作要充分地注意不要造成臟污和划傷。如果粘附上 臟污的情況下，應作

41、輕微地干擦拭，不要用粘用藥品。 感光體感光鼓的保管場所應在陽光直射不到的地方， 2040。 用清掃裝置除去感光體感光鼓上碳粉的時候，為了不將碳粉洒落在外 部，有必要充分地密封。在再使用回收后碳粉的情況下，要向顯影部 追加搬運機能。同時，在將回收后碳粉廢棄的時候，需要有收納廢棄 碳粉部分。 在帶電裝置使用電暈放電方式的時候，也有必要考慮到電暈金屬線的 清掃方法。,() 要 點, 因感光鼓碳粉盒的影響而產生的不良和主要原因,- 基本構成,碳粉盒是由顯影裝置和顯影劑構成。,碳粉,載流子, 顯影劑, 顯影裝置,潛像區域,可視化,碳粉盒的構成 (磁性刷子顯影法),- 説 明,) 顯影裝置,顯 影,液體顯

42、影 干式顯影 串級顯影 二成分 (碳粉/載流子玻璃珠) 毛皮刷子顯影 一成分 (碳粉) 磁性刷子顯影 二成分 (碳粉/載流子) 一成分顯影 一成分 (碳粉),所謂顯影是指使在感光鼓上形成的潛像里裝載上碳粉等油墨可視化，如上面記述大致被區分為液體顯影和干式顯影。顯影有各種各樣的方式，一般地中級機以上二成分顯影法適用于高速顯影，因為容易得到高畫像濃度所以被常常使用，因小型機構成單一，所以主要使用一成分顯影法。,液體顯影 用液體顯影劑使碳粉粒子懸浮在感應電性液體中，在根 據靜電潛像制接觸帶電方式作的電場，使碳粉粒子泳動制做可視 像的電子照相顯影方式。粒子在分散媒介物和液體之間帶電，用 外加電場移動液

43、體中。利用這個現象做靜電潛像的可視化。因為 碳粉粒徑很小，所以能得到高品位的畫像。,液體噴霧顯影法： 把帶電的液滴導入到和感光體接近的顯影電極間，會附著和靜電 像的電荷密度有一定比例的液滴，產生顯影。從噴霧器噴霧油墨 或色素溶液，用靜電導致液滴帶電。有不要定影的顯影法。 海綿輥顯影法： 作為顯影輥要用滌綸網狀物覆蓋導電性海綿的輥。顯影時顯影液 隔著網狀物的厚度和感光體的空隙滲入，使之顯影。經過顯影區 域，從壓縮被打開復原的時候，使剩余的液體被回收。,干式顯影 用被稱為碳粉的著色細微粉狀體，讓靜電潛像可視化。 有格狀顯影法，磁性刷子顯影法，一成分顯影法等顯影法。稱呼 用于干式顯影的碳粉或者顯影劑

44、為干式顯影劑，粉狀體顯影劑粉， 粉狀體碳粉等。,格狀顯影法： 使載流子璃珠表面上粘附碳粉的顯影劑，撒放在形成靜電潛像的 感光體表面流動使之可視化的方法。 載流子玻璃珠：用于格狀顯影法載流子的是比較粗的玻璃珠狀物質， 通常是使用樹脂包覆的 3050網狀物的玻璃珠。 毛皮刷子顯影法： 是用附著碳粉的較軟的毛狀刷子在感光體表面摺擦形成的靜電潛 像的可視化方法。是使用圓筒狀動物的毛皮或者合成纖維的刷子。 磁刷子顯影法： 使碳粉粒子在表面靜電的附著磁 性載流子吸引附著在磁石上形成 刷子狀，根據用它磨擦形成靜電 潛像得到可視像的方法。在碳粉 中，使用含有磁性粉的磁性碳粉 的情況也稱為磁性刷子顯影法。 磁性

45、刷子顯影器的構造如右圖說 明。碳粉和載流子用顯影劑積存 攪拌輥均勻地混合，用摩擦使各,磁性刷子,感光鼓,固定磁石,顯影套筒輥,碳粉料斗,攪拌輥,載流子(100m) 碳粉(10m),自逆極性帶電。根據靜電表面使之附著碳粉的載流子，使之吸引 在套筒輥內的磁石上，附著在顯影套筒里，用顯影部的旋轉在顯 影部運送。顯影部有顯影用的磁石，載流子沿著磁力線形成的刷 子狀的尖頭，用刷子清掃鼓的表面，使碳粉附著 (顯影) 在靜電潛 像上。使已結束顯影的載流子用套筒的旋轉返回顯影劑積存，補 充給消耗的碳粉，更加重復地顯影。 微量調色顯影：把載流子作為小粒直徑的樹脂粘合劑型粒子，使套 筒和磁鐵的兩方旋轉的磁性刷子顯

46、影方式。磁性刷子使軟件形 成的圖像打亂的情況很少。碳粉含有量增加，顯影穩定性增加。 具有即使載流子發生附著也沒有壞影響的效果。 絕緣性磁刷子顯影：用高電阻磁刷子二成分顯 影法。 用覆蓋高電阻樹脂的球形傳送。通 常把1012以上的電阻值稱為絕緣性。 多斷磁刷子顯影：為了得到必要的顯影時間， 依次搬送復數用顯影劑補充顯影時間的顯 影方法。采用高速復印機。,一成分顯影法： 不要把載流子作為必要的顯影方式。使碳粉帶電的方法是根據潛 像電荷使之引起電荷的方法 (導電性碳粉)，被分類為預先使之特 定極性的帶電方法 (絕緣性碳粉)。在粒子中含有磁性粉的磁性碳 粉和非磁性碳粉。 跳躍顯影：用一成分絕緣性碳粉的

47、非接觸顯影方式。在顯影 輥上形成碳粉薄層和感光體用非接觸使之旋轉。為了 取消給碳粉顯影輥的附著力，鏡像力，在直流偏壓電 壓上施加重疊的交流偏壓電壓。 静電誘導顯影方式：磁性一成分顯影法的一種。用低電阻導電性磁 性碳粉在顯影電場下，用靜電誘導對碳粉注入電荷的顯影方 式。根據相互逆旋轉的顯影套筒和磁鐵輥，在顯影領域里，搬 送高電阻磁性碳粉。由于在顯影壓接內有攪亂現象，所以具有 實質的把碳粉層變為導電狀態的顯影方式。 磁鐵動態顯影法：使用導電性磁性碳粉顯影方法。用磁力在導電性 的顯影輥表面保持碳粉，使之和靜電潛像接觸。對導電性碳粉 導致和靜電潛像逆向電荷進行的顯影。,PROJECTION (發射)

48、顯影：一成分非磁性碳粉顯影 的一種。用金屬刮板和顯影套筒摩擦碳粉帶電 后，用潛像電場數百m的顯影間隙使之飛翔 顯影。根據適宜地選擇交流偏壓情況，形成只 一方向均勻的飛翔。 FEED顯影法：使用一成分絕緣性碳粉的接觸顯影法。Floating Elect- rode Effect Developing 的簡略。分離成島狀島狀，在帶有被配置 微細電極 (浮體電極) 顯影劑擔持體的表面形成碳粉層，摺擦它 對靜電潛像顯影。根據浮體電極得到棱角邊緣強調效果。 其它的顯影法 減少觸摸顯影法：對顯影輥設置微小的突起，形成碳粉層。用電暈 放電使碳粉層和帶電，靜電潛像接觸顯影的方法。也有對顯影 輥設置微細的格子狀

49、網，形成一層碳粉和進行帶電的微量磁場 法。 同時露光顯影法：在感光鼓的顯影部，從感光鼓的背面(內面)露光， 使碳粉附著在感光鼓上的方法。給感光鼓帶電是通過顯影劑進 行的。為了使露光部分電位變低，用顯影偏壓讓碳粉附著在感 光體上。,氣體溶膠顯影法：把氣體作為分散媒，固體或液體的微粒子懸浮的 分散系稱為氣體溶膠。在空氣中用讓其懸浮的碳粉粒子，使靜 電潛像可視化的方法稱為氣顯影法。 粉末霧狀顯影：在靜電潛像所形成的電子照相感光體和其接近的顯 影電極間，從直經較小的金屬噴嘴吹出霧狀，導入碳粉，使靜 電潛像可視化。連續層次的再現性出色。 顯影輥 為了保持顯影劑，顯影應該做到靜電潛像的搬送輥。在 磁性刷子

50、顯影法的情況下，磁鐵輥相當于顯影輥。非磁性顯影的 時候，能采用導電性的橡膠輥和導電性樹脂管 (樹脂套筒)。顯影 輥也有顯影電極的作用。 磁鐵輥 用磁石在形成的輥或者套筒內含有磁石的輥。磁性刷子被 采用顯影法。根據貼合鐵氧體 磁石，橡膠磁石等，采用磁性 體含有磁性体成型后磁等方法 作成。左圖表示磁鐵輥的構造 例。次頁圖表示磁鐵輥的磁束,非磁性套筒,法蘭盤,軸承,軸承,軸,磁鐵,法蘭盤,密度分布。磁鐵輥是 外側的套筒旋轉，內 側的磁鐵不旋轉，也 有和套筒，磁鐵一起 旋轉的情況。前者磁 束密度分佈為不對稱， 後者磁束密度分佈為對稱。同時，套筒是采用鋁合金和不鏽鋼。 表面是實施噴沙處理。 顯影偏壓 用

51、顯影劑可視化靜電潛像的時候，在靜電潛像擔持體 和顯影裝置 (顯影電極) 之間，加以電壓。根據它能夠調整畫像特 性。有施加交流偏壓電壓方式和施加直流偏壓方式，在直流偏壓 電壓之上使之重疊施加交流偏壓電壓的方式。,對稱14極,非對稱4極,非對稱5極,) 顯 影 劑,所謂顯影劑是為了使潛像可視化的材料。碳粉一碰到油墨，有將碳粉搬運到感光鼓上任務的載流子。碳粉被分為液體碳粉和粉體碳粉兩大類別。粉體碳粉有磁性碳粉和非磁性碳粉，根據顯影方式分開使用。載流子一般地使用鐵氧體。,顯 影 劑,碳 粉 液體碳粉 粉體碳粉 磁性碳粉 非磁性碳粉 載流子 鐵 粉 鐵氧體 載流子玻璃珠 誘電性液体 碳粉制造法 粉碎法，

52、聚合法, 碳 粉, 液體碳粉： 在感應液體中懸浮碳粉粒子的東西。用液體顯影法。 通常地給予黑色碳精棒通常地給予黑色碳精棒一樣 的顏料帶電性和定影性，使之吸著樹脂，造成讓感 應電性液體分散。因為碳粉粒直徑非常細小 (12m 程度)，細微圖形等的再現也可能得到高品位的畫像。, 粉體碳粉： 是由熱塑性樹脂和著色劑，磁性材料 (也有 沒有的情況) 等各種劑構成。熱混煉冷卻 這個材料后，被做成粉碎，分級。所說的這 個粉碎法是指碳粉粒徑520m程度根據 機械仕樣分開使用。為此，樹脂聚合時混合 必要的材料，在最近的機種中有使用形成碳粉粒子的聚子的聚合 法。 磁性碳粉：磁性碳粉的成分含有磁性體，主要是使用一成分顯影方 式。這個碳粉為了讓磁性體帶有暗色而使用了黑色碳粉。被要 求顏色再現的全彩色碳粉不適合。因為不使用載流子，可能使 顯影組件小型化。打印機自身也能變小。 磁性體的主要材料 磁鐵礦 1) 不使用碳精棒 2) 對顯影組件小型化的貢獻 因為不使用載流子，所以不要載流子和碳粉的攪拌機能。 3) 顯影組件的成本降低 不要控制載流子中碳粉濃度的傳感器。,非磁性碳粉：非磁性碳粉是不含磁性體的碳粉，主要是使用二成分 系和一成分系。因為二成分系容易給予帶電所以用高速類型 的機器排列，也使用速度比較快的全彩色系統。另一方面一成 分系 (非磁性) 顯影劑