Способы зарядки фоторецептора. Зарядные устройства

Вопрос.

Способы зарядки фоторецептора. Зарядные устройства.

 

Способы зарядки фоторецептора.

На поверхность фоторецептора наносится равномерный заряд, в результате чего она приобретает некоторый электрический потенциал V (измеряется относительно земли). Подложка фоторецептора заземлена, поэтому внутри тонкого слоя фотопроводника возникает электростатическое поле с напряженностью Е. Величины V и Е зависят от поверхностной плотности заряда а, а также от диэлектрической проницаемости фотопроводникового материала Еф/р и от толщины его слоя σ.

ε0 = 8.8510-12 Ф/м представляет собой электрическую постоянную.

Фотопроводниковый слой обладает некоторой темновой проводимостью, поэтому по окончании зарядки происходит темновой спад потенциала. (1 — темновой спад потенциала, 2 — ФИРК). По окончании зарядки (этап I) достигается потенциал зарядки Vраб, который затем начинает падать. К моменту начала экспонирования потенциал достигает величины Vн (нач. потенциал). В процессе экспонирования (III) потенциал на освещенных участках вследствие фоторазрядки сильно уменьшается. На неосвещенных участках он также немного снижается. В электрофотографических аппаратах датчики, определяющие потенциал зарядки, обычно располагают перед входом в зону проявления IV. Уменьшение потенциала после окончания зарядки называют темновым спадом потенциала: ΔV=Vраб-Vмах Величина темнового спада зависит от природы фотопроводникового слоя и условий проведения электрофотографического процесса. Чаше всего темновой спад оценивают скоростью падения потенциала ΔV/t. Знак заряда зависит от типа фоторецептора. Для наиболее используемых на практике органических фоторецепторов он отрицательный. Для гидрированного аморфного кремния поверхностный заряд может иметь и тот и другой знак. Зарядку можно производить коронным разрядом или с помощью зарядного валика. Первый способ применяется в основном в высокопроизводительной аппаратуре. В цифровом оборудовании, особенно принтерах, предназначенных для дома и малых офисов, используются зарядные валики. В высокопроизводительной аппаратуре зарядные валики также находят применение.

 

Зарядка фоторецептора коронным разрядом при использование коротрона и скоротрона.

Коронный разряд. Для получения коронного разряда на небольшом расстоянии от заземленного фоторецептор (например, 1- 1,5 см) располагают тонкую (~50 мкм) вольфрамовую проволочку, вытянутую вдоль образующей ф/р. На эту проволочку подают потенциал в несколько киловольт. Между проволочкой и ф/р возникает неравномерное электрическое поле, в котором можно условно выделить две области:

• внутреннюю область короны, примыкающую к проволочке, где напряженность поля очень велика, и
• внешнюю область короны, примыкающую к фоторецептору, с относительно небольшой напряженностью поля.

Эффективность и скорость зарядки зависит от тока коронного разряда. Коронный ток зависит от концентрации зараженных частиц, их подвижности, от разности потенциалов проведении и фоторецептора и от расстояния между ними. Концентрации заряженных частиц (ионов) пропорциональна разности двух потенциалов: потенциала, подаваемого на проволочку V, и порогового потенциала, при котором зажигается разряд Vпop. Разряд возникает между коронной проволокой и заземленной металлической пластиной → ток разряда: I=A(V0-Yпop)V0.

А — величина, пропорциональная подвижности ионов, µ, зависящая от расстояния между коронной проволочкой и заряжаемой пластиной и не зависящая от потенциала.

Потенциал поверхности ф/р V возрастает, а напряжение между коронной проволокой и фоторецептором непрерывно понижается. I=Аф(V0-V)(Vр-Vпор-V). 

Т.о., при зарядке фоторецептора ток разряда будет все время уменьшаться как за счет уменьшения концентрации заряженных частиц, так и за счет уменьшения напряженности электрического поля, определяемой. Если расположить вокруг проволочки незамкнутый цилиндрический экран и заземлить его, то создается напряжение между проволочкой и заземленным экраном.

Т.к. на экране не накапливается заряд, напряжение между проволокой и экраном сохраняется неизменным, общий ток разряда (к ф/р и экрану) не будет зависеть от возрастающего потенциала фоторецептора. Это увеличивает эффективность процесса зарядки. По мере повышения потенциала ф/р ток к нему уменьшится до нуля, и зарядка прекратится.

Особенности зарядки скоротроном. Потенциал зарядки можно сделать независимым от характеристик ф/р. Для этого между коронной проволочкой, заключенной в экране, и фоторецептором устанавливают управляющую сетку. На сетку подается «потенциал смещения», равный тому потенциалу, до которого необходимо зарядить фоторецептор.

В этом случае ток разряда можно разделить на ток к сетке Iс и на ток от сетки к ф/р Iф. Последний определяется потенциалами сетки и фоторецептора. Когда на пластине достигается максимально возможный при такой зарядке потенциал, весь ток течет через сетку на землю, и зарядка прекращается.

Посмотрим до какого потенциала можно зарядить ф/р с помощью скоротрона, на сетку которого подан потенциал смещения Vc.

Ic=Ac(VO-Vc)(Vo-Vc-Vпop) ; Iф=Аф(V0-V)(Vp-Vпор-V)

Ток к ф/р при наличии управляющей сетки равен разности токов к ф/р в отсутствие сетки и тока к сетке: I=Iф-Ic. Если принять Ас=Аф, то ток к ф/р будет →0 при приближении потенциала ф/р V к потенциалу сетки Vc. На практике для управления зарядкой измеряют фактический потенциал на неэкспонированных участках ф/р перед проявлением и корректируют потенциал смешения на сетке таким образом, чтобы контролируемый потенциал фоторецептора был равен заданному.

 

Московский Государственный Университет печати

им. И.Федорова

 

 

 

 

 

 

 

 
Контрольная работа

По дисциплине: «Технология цифровой печати». 
Вариант №4

 

 

 

 

 

 

Выполнила студентка группы ЗТпупБ-4-1

Волкова К. С.

Проверила Меньшикова Е. А.

 

 

 

 

 

 

Москва 2014