离子流的集聚效应

7.2.5　离子流的集聚效应

离子生成后不能自由运动，否则无法得到正确的成像结果，需要“规范”到设计人员要求的行为特征，这种操作称为调制，实现离子流调制的空间则称为调制通道。通过调制通道低电场区域的离子将“发现”自身奇怪的行为特征，这些离子将会在调制通道电场很高的区域再次出现，与调制通道形成的高电场区域位置有关。

离子成像数字印刷发展过程中曾经出现过所谓的气助离子印刷，其关键结构部件被命名为Corjet打印头或Corjet头，本小节将以气助离子印刷分析离子流的集聚效应。

位于Corjet打印头和形成带电荷图像(潜像)表面间的区域称为投影场(Projection Field)，其中带电成像表面即电荷接受体。重要的问题在于这种区域应该保持很高的电场，以获得最佳的印刷图像质量。电荷接受体通常由很薄的绝缘层组成，覆盖在导电基底层上。投影场区域的电场由应用于基底层和Corjet打印头间的电压建立，或采用以电晕装置对绝缘表面预先充负电的方法。典型条件归结为Corjet打印头与绝缘表面的距离小于0.050英寸，投影电压通常应大于1000V，电荷接受体实际使用的电压值、绝缘层厚度及其绝缘常数很大程度上与显影系统参数和材料的选择有关，用于将电荷潜像转换到视觉可见的墨粉像。电荷接受体的绝缘层厚度的典型范围为0.001～0.010英寸。

由于投影区域电场比调制通道内的电场高得多，因而等电位线容易从投影区域堆积到调制间隙内，导致图7－10所示强烈的圆柱形“镜头”效应，使离开调制通道的离子在电荷接受体表面集聚成宽度小于0.001英寸的离子流线。

图7－10　离子流的圆柱形镜头集聚效应

随着离子流离开调制通道的低电场区域，这些离子将遇到投射区域很高的电场作用，导致投射区域等电位线的“肿胀”效应，在调制通道内形成奇特的电场线，建立所谓的圆柱形“镜头”效应，使离子流强烈地集聚到电荷接受体(成像滚筒)的绝缘表面。

Corjet属于常数电流(离子流)设备，这一点与其他离子成像设备不同。之所以如此，是因为离子流进入并通过调制通道时的行为特征几乎与存在于投射区域的电压无关，离子流基本上仅仅由调制电压和气流控制，这种特性的价值之一体现在电荷接受体上堆积而成的图像电荷密度，独立于绝缘层电容的局部波动。上述特征意味着显影过程产生的墨粉图像的光学密度与绝缘层的厚度无关，适合于电荷控制显影系统，例如液体墨粉系统。