感光鼓

感光鼓

感光鼓是一個光敏器件,有受光導通的特性。表面的光導塗層在掃描曝光前,由充電輥充上均勻電荷。

感光鼓是雷射印表機的核心部件。它是一個光敏器件,主要用光導材料製成。它的基本工作原理就是"光電轉換"的過程。它在雷射印表機中作為消耗材料使用,而且它的價格也較為昂貴。 光敏半導體有半導體的共性,如受熱激發,摻雜後改變電導率等。此外,它還具有其 他半導體不具有的"光導電"特性。 光敏半導體受光照射後,它的電導率可以上升幾個數量級。從能帶上講,它的價帶中 的電子吸收了光的能量後,躍入導帶,產生電子-空穴對。這種由光照產生的電子-空穴對, 稱為"光生載流子"。光敏半導體內產生的"光生載流子"增多,它的電導率就上升。這種 受光照射後提高的電導率稱為"本徵光電導率"。 實際套用中,光敏半導體材料需經過摻雜後,才能製成雷射器使用的半導體材料。所 以除了有本徵光電導率外,還必須具有光激發雜質能級上的電子或空穴形成的雜質光電導率 的性質。在有些光敏半導體中,"雜質光電導率"起主要作用。
光敏半導體受光照射後,會不同程度地改變物體內的"載流子遷移率"(遷移率是載流 子的遷移速度與外電場的比值)。標誌物體的導電能力的"電導",等於載流子密度乘以遷 移率。遷移率上升,電導提高,電導率由本徵光電導率、雜質光電導率和遷移率的值共同決 定,只是在某種條件下便以其中的某種因素為主罷了。
實際套用的各種光導體對光的敏感程度都不一樣。光導體的電導率與它對光的敏感程 度成正比。所以光感對光導體的導電性影響很大。光導體對光的光感度是不一樣的。某一種光導體,只對某一區域光譜的光的光感度高, 離開了這一區域,則可能喪失光感度。
光敏半導體在與它適用的光波長範圍內,會對光形成一個吸收峰值。在這個峰值範圍 內光電導效果最佳。它還與光的照度有關係。照度越高,產生的載流子越多,光電導率就越 高。然而每種光導體的特性各異,所以在相同條件下,達到相同的光電導率指標所需要的照 度是不同的。
目前感光鼓常用的光導材料有硫化鎘(CdS)、硒-砷(Se-As)。有機光導材料(opc)等幾種。製作感光鼓用的光導材料, 應具備以下特性:
①耐磨性好。光導體表面要有一定的硬度,要能承受顯影轉印和清潔過程 中的機械磨損。如果感光鼓(光導體)被磨損或劃傷,將導致列印質量的下降或破壞感光鼓 ,磨損嚴重時只有報廢。在實際的工作中,因磨損、劃傷而報廢的感光鼓最多。現在一種新 型的長壽命的陶瓷感光鼓(a-Si)已經得到了套用,可列印30萬張以上。
②溫度穩定性好 。光導體的性能容易受溫度的影響,所以,在雷射印表機性能中特彆強調使用環境要有 合適的溫度與濕度,否則會影響列印質量。
③光電導性好。 光電導性是感光鼓的重要指標,它直接影響到列印質量的好壞。因為感光鼓連續工作 在充電、放電的循環過程中,要求充電時電位上升快,表面飽和電位比套用電位要高;否則 ,初始電位上不去,也將影響列印質量。充電後的感光鼓暗衰減要小,否則保持不往表面電 位,不能形成必要的電位差潛像。感光鼓曝光後放電要快,即光衰迅速。放電越徹底越好 。因為剩餘電位的多少,既影響潛像的反差,又會帶來列印品的"底灰"。
④耐疲勞。感光鼓在使用的過程中,印表機要對其進行反覆充電,因而要具有良好的耐疲 勞性能,在規定的壽命時間內,列印質量不能因連續使用而下降。感光鼓的光導特性穩定性 要好,應滿足連續使用的要求。
雷射印表機使用的感光鼓,一般為三層結構。第一層是鋁合金圓筒(導電層),第二層是 在圓筒表面上採用真空蒸鍍的方法,鍍上一層 光導體材料(光導層CGL),第三層是在光導材料的外面再鍍一層絕緣材料(絕緣層CTL)。有的感光鼓為了更好地釋放電荷,在光導層與鋁合金導電層中間,加鍍一層超導材料(UCL), 以使電荷更迅速地釋放,或使用陽極化來作為阻擋層。
感光鼓表面的絕緣層,一是為提高耐磨性能,增加使用壽命;二是為光導層提供保護, 防止光導體的磨損,保持光導體的光電導特性。
導電層鋁合金筒與雷射印表機的地線相連,使曝光後的電位迅速釋放。它是一個精度非常高的圓筒,在運轉的過程中,能保持勻速運轉及保持均勻電荷。

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