专业论文铝制品及其制造技术之感光鼓.doc

铝制品及其制造技术之感光鼓   感光鼓的动向 1.1.前言 作为依靠视觉传播信息的手段，活字印刷、银盐照相、重氮湿式复印机等被发明出来。近年来，社会已成为电脑与通信技术发达的信息社会，这就要求有不同于这些传统记录技术的技术，于是高品质、高速度的记录方法接连开发出来。 1938年，由C.F.Carlson发明的“电子照相流程”便是其中之一。1950年XEROX公司制造的Se感光体型PPC（即Plain Paper Copier-普通纸复印机，之前人们使用的是感光纸）开始上市，因其操作性及处理速度的优势而受广受关注且迅速普及。日本也于1970年，Canon公司开始贩卖CdS感光体普通纸复印机。从这以后，因在低成本、Personal机的推广、高性能等的追求上有了积极进步，市场得以飞速扩大。同时高感度的感光体也被不断开发出来。“电子照相流程”作为符合时代需要的信息记录方式，已成为PPC、打印机、FAX等信息输出器械的主流。 用于“电子照相流程”中心部位的感光鼓（蒸镀或涂饰有感光体的圆筒状零件）是感光体成膜所需的基本部件，用铝合金制成。此基本部件所发挥的作用非常重要，而其制造过程中运用了合金设计、成型加工、表面加工、表面处理等领域的技术。 1.2关于电子照相流程 “电子照相流程”有虚拟光学系与数字光学系两类，首先介绍虚拟光学系，图1所示为PPC实用机的构造，图2为复印流程，图3是感光体表面电位变化图。虚拟光学系原理如下：① 黑暗中的电晕放电导致绝缘性感光体表面均匀带电而具有感光性。② 因光像曝光而使图像信息由光写入，即：光照射到的感光体部分有了导电性而表面电荷消失，在感光体的表面形成了被称为静电潜像的电气图像。③ 在显像部，带有与静电潜像相反电荷的着色粉末供给到感光体表 面，粘附到静电潜像的相应位置而形成可视像。④ 在复印部，通过电晕放电使着色粉末复印到复印纸上。⑤ 在定影部，着色粉末受热熔化后完全粘结到纸上而最终形成打印画像。⑥ 将感光体洗去残留着色粉末并进行静电潜像除电后再使用。 在第②步，相反地将光线照射到画像部使其失去电荷后，在这里产生静电潜像相同极性的着色粉末粘附的反转现象。因反转现象流程的光写入元件点灯率低，微点画像再现性优越等原因，在数字光学系的电子照相打印机内一般使用反转现象流程。图4所示为静电潜像的形态。 对于数字光学系，图5为基本构造，图6揭示前导部原理，图7所示为打印部的原理。虚拟光学系从原稿读取到的光信号的接受处是感光鼓，接受后直接打印。而数字光学系从原稿读取到的光信号的接受处是受光元件（光电变换元件，通常使用的是CCD），接受的光信号需先在前导部变换为数字电信号，然后在打印部将该电信号再次通过激光器等发光元件转化为光信号后靠感光鼓成像。光像曝光部以后的流程同虚拟光学系。 也就是说，数字光学系有前导部与打印部两 部分。总之，数字复印机是前导部与打印部的结合体。运用这种原理的打印机有只是前导部与电 脑相接的图像扫描机，与电话线相接的传真机及仅使用打印部打印电脑上信息的激光束打印机（LBP：Laser Beam Printer）等光学式打印机。 图8是按光学系进行的电子照相器械分类，图9是器械的种类，有PPC、光打印机、FAX、绘图机等种类。 1.3感光体的分类 图10为感光体的分类，分为无机感光体与有机感光体（OPC:Organic Photo Conductor）两个大类，属无机体感光体的有Se系、CdS、ZnO，a-Si（非结晶型硅）。OPC则多种多样。 表1为各种感光体的特征。无机感光体感度等性能优越，但价格高且很难批量性生产，所以现今几乎只用于大型机，近年来它的主流地位已为OPC所取代。其中的Si系尽管因有毒性用后需作回收处理，但由于其性能好可能长期被使用。 a-Si形成法包括CVD（Chemical Vapor Deposition）法与PVD(Physical Vapor Deposition) 法，其中CVD法因光电特性优越而多被使用。图11所示为其构造例。基本上都是以a-Si作为感光层，且在感光层与基体间的界面设置了阻止层而拥有提高带电性的阻止构造。而且一般来说为从表面保护感光层而设置了表面层，所以一般为3层结构。图中的感光层a-Si:H(B,O,H)的基础材料是通过辉光放电法使硅烷（SiH4）形成的氢化非结晶型硅（a-Si:H），为提高电荷保持时间而掺入了B,O,N。表面保护层使用的是氧化硅（SiO）、氮化硅（Si:N）和碳化硅（Si:C），阻止层使用的是SiO与Si:N。a-Si使用寿命长（约为Se系的10倍），耐热性强，无公害，对大部分种类的长波感度高，因以上优异特性，今后将广受推广，另一方面，因膜不能太厚，必须通过钻石刀的精密切削使基体的表面粗度达到Rmax≤0.1um,尽管因这等原因成