工作原理概述

8.4.1　工作原理概述

目前，基于固体墨粉的静电照相数字印刷技术使用得十分普遍，但存在某些与图像质量有关的缺点，例如输出质量目前还比不上胶印或凹版印刷。静电照相数字印刷质量缺点的重要原因之一归结为单个像素的质量不高。固体墨粉静电照相数字印刷几乎不可能在图像内复制出单个白色像素和单个黑色像素，这里提到的单个像素指打印机能够寻址的最小记录点，像素尺寸决定于激光器或发光二极管发出的光束尺寸。

以静电照相设备建立的图像典型地利用二值半色调处理建立不同的灰度等级，全彩色图像通过在纸张上叠加青、品红、黄、黑四种颜色产生。显然，如果单色图像的灰度(色调)等级更一致时，则图像的总体质量也得到改善。二值半色调算法以利用多个正方形像素构成网点最为典型，例如4×4的像素阵列经过一定的组织后构成包含16个像素的网点，该网点内的所有像素可以取白色或黑色两种状态之一，导致从0～16的灰度等级。静电照相印刷之所以要使用二值半色调技术，是因为这种方法能形成比多层次半色调技术更一致的灰度等级，其中的多层次半色调方法指单个像素的灰度等级由曝光量控制。静电照相设备印刷白色和黑色时表现得相当稳定，而中间状态(例如一半密度)则缺乏稳定性。

通常意义上的静电照相印刷由6个工艺步骤组成，分别为光导体充电，按图像内容对光导体曝光，利用固体墨粉对光导体上的静电潜像显影而转换成视觉可见的墨粉像，墨粉颗粒从光导体转移到纸张，墨粉图像熔化后与纸张牢固黏结，最后再清理光导体。

称之为接触静电照相的成像过程与常规静电照相类似，由于取消了常规静电照相数字印刷的曝光过程而成为另一种“另类”技术。成像滚筒上带有微电容，以固体滑动接触点代替光导体、电晕管(导线)和光学成像装置，简化的工艺流程如图8－20所示。

图8－20　接触静电照相工作原理简图

图8－20中的白色条带有微小的接触弹簧，与成像滚筒表面的绝缘层形成物理接触。成像滚筒表面以导电的金属小块(后面称为金属垫板)预制了图案，这些金属垫板彼此绝缘且隔离开，图8－20中的交叉部分表示成像滚筒表面层的金属垫板组合而成的图案。成像滚筒由导电的钢芯制成，表面涂布厚度为8μm的绝缘层，以耐磨的导电涂料覆盖在绝缘层上，正是这层耐磨的导电涂料构成了正方形金属垫板。这些金属垫板与成像滚筒的绝缘层和导电钢芯形成微电容。成像滚筒旋转时导致与电极的滑动接触，特定数量的电压加到指形电极上，每一个金属垫板以很高的精度充电，形成特定的电位(电动势)。金属垫板充电所需的时间在10ns范围内，其结果是成像滚筒上建立起静电潜像。此后的工艺步骤与常规静电照相没有多大区别，即显影、转移、熔化和清理成像滚筒。