顯影(顯影是在印刷、複印中的影像顯現)

顯影是在印刷、影印、複印、曬圖等行業中，讓影像顯現的一個過程。顯影包括正顯影和反轉顯影。正顯影中顯影色粉所帶電荷的極性，與感光鼓表面靜電潛像的電荷極性是相反的，反轉顯影中感光鼓與色粉電荷極性是相同的。

基本介紹

• 中文名：顯影
• 外文名：Development
• 性質：一個過程
• 分類：雙組份磁刷式、單組份跳動式
• 套用：等印刷、影印、複印、曬圖
• 學科：光學

概述

在複印機、印表機中顯影就是用帶電的色粉使感光鼓上的靜電潛像轉變成可見的色粉圖像的過程。

顯影包括正顯影和反轉顯影。

正顯影時，顯影色粉所帶電荷的極性，與感光鼓表面靜電潛像的電荷極性相反。顯影時，在感光鼓表面靜電潛像是場力的作用下，色粉被吸附在感光鼓上。靜電潛像電位越高的部分，吸附色粉的能力越強；靜電潛像電位越低的部分，吸附色粉的能力越弱。對應靜電潛像電位（電荷的多少）的不同，其吸附色粉量也就不同。多用在模擬複印機中。

反轉顯影中，感光鼓與色粉電荷極性相同。顯影時，通過感光鼓和顯影輥之間的電場作用，碳粉被吸到感光鼓曝光區域。其中曝光部位電位低於顯影輥表面電位低於感光鼓未曝光部位電位。多用在數碼複合機與雷射印表機中。

顯影器

複印機按顯影方式來分的話，可以分為雙組份磁刷式顯影與單組份跳動式顯影兩種。

雙組份磁刷式顯影

結構：雙組份磁刷式顯影方式的複印機的顯影器結構中，一般包括了：載體、顯影磁輥、磁穗刮板、攪拌輪、ATDC感測器、粉盒、廢粉回收機構（有些機器沒有）。

1）載體（顯影劑）：雙組份磁刷式顯影方式中最重要的一個元件就是載體，事實上載體是配件，並非通常人們所理解的消耗材料，因為它在機器運行的過程中不產生消耗，只會因為印得多了，逐漸疲勞而壽命終結。載體是由鐵粉與碳粉按一定比例混合而成的，混合使碳粉和載體之間產生摩擦，從而碳粉帶有負極性，載體帶有正極性。

鐵粉是由鐵氧體構成，並在表面覆有樹脂塗層，以提供持續的摩擦起電。如果載體使用時間過長（超出其正常壽命），碳粉將在載體上結塊，導致載體的充電性能下降，出現圖像濃度降低、墨粉泄露、產生底灰等現象。碳粉是由樹脂與碳構成的。

2）顯影磁輥：內部為永久磁體、外部為鋁套筒。內部的永久磁體被固定，幾片磁體分南北極安置，在與感光鼓直線方向形成磁場，當顯影套筒旋轉時，顯影套筒吸引顯影劑，因為磁體的磁場作用讓載體在鼓附近形成磁穗，通過旋轉，將使顯影套筒的磁穗掃過鼓的表面，從而將潛像顯影。

3）磁穗刮板：磁穗刮板控制顯影套筒（磁輥）輸送的顯影劑的量，這樣顯影劑磁穗將與感光鼓表面恰當接觸。

4）攪拌輪：顯影劑混合時會產生墨粉和載體的摩擦。因為載體充上正電荷，而墨粉會充上負電荷，從而通過摩擦產生的靜電會將充電的載體和墨粉依附在鼓表面。

5）ATDC（磁通密度感測器/自動墨粉感測器）：顯影劑中的載體與墨粉（即墨粉濃度）應保持固定的比例，從而才能列印出正常的圖像。ATDC通過磁橋電路檢測顯影劑中的墨粉的比率。當感測器探測到墨粉量不足時，它會驅動墨粉電機從墨粉盒中添加新粉。

原理：顯影時，顯影套筒開始旋轉，磁芯是不轉動的，因為磁芯中的磁力線的因素，在面對感光鼓的地方產生磁場，並產生磁穗（磁刷），磁穗在感光鼓上刷動。同時，載體與碳粉在攪拌時會讓碳粉帶上負電荷。

因為數碼機大多數會給感光鼓充上負電荷，而雷射器在對應於原稿有圖像的區域發光，對應於原稿沒圖像的區域不發光，這樣導致感光鼓表面被光照的區域電荷消失，而沒有被光照的區域電荷保留。

在磁芯上加上一個工作電壓，叫做顯影偏壓，顯影偏壓與感光鼓上有圖像區域（被曝光部位）之間產生不同的電位差（因為曝光的強弱不同），在這個電位差的作用下，顯影套筒上的帶碳粉會流動到感光鼓上，相對於沒圖像區域（未被曝光部位）之間因為電壓相差無幾，所以沒有電位差，所以碳粉不會流過去，這樣就將靜電潛像顯影了。

例如：東芝163數碼複合機，感光鼓表面被充上-440V的負電荷，當有圖像區域被曝光後，白色背景區未被曝光而保留-440V的負電荷，灰色區域雖被曝光但因光照不強，而保留-300V左右的負電荷，黑色區域被完全曝光，電荷消失，頁只保留很少的負電荷。而加在顯影輥上的顯影偏壓是-340V，這樣，白色背景區域的電勢高於顯影偏壓而碳粉未被轉移；灰色區域低於顯影偏壓40V而有少量碳粉轉移；黑色區域的電勢與顯影偏壓之間相差較大，所以有更多的碳粉被轉移到感光鼓上。這就完成了顯影過程了。

單組份跳動式顯影

在單組份顯影系統，墨粉通過與顯影套筒摩擦進行充電，並在通過磁穗刮板時被充電，通過磁穗刮板後，墨粉在顯影套筒上形成均勻的一層。當墨粉層到達顯影套筒距感光鼓最近的地方時，墨粉在磁極的電場作用下在感光鼓和顯影套筒之間移動。然後，當顯影套筒旋轉通過距離感光鼓最近的地方時，由於顯影偏壓和感光鼓表面之間的電壓差，墨粉被吸附到已曝光過的感光鼓表面，進行顯影。另一方面，在未曝光過的感光鼓表面，墨粉被顯影套筒吸引而不進行顯影。當墨粉到達感光鼓和顯影套筒很大的區域時，由於電場消失，墨粉將被吸附在顯影套筒上。這樣顯影過程就完成了。

顯影偏壓

顯影偏壓由高壓板產生，並施加於顯影輥，用以提供圖像對比度。

例如：顯影套筒的偏壓由交流電（AC）提供，如京瓷KM-1650機器：

Vp-p：所施加電壓的最大值和最小值之差；固定高壓：1.6kV；

Vf：頻率；一般為2.7kHz，該值根據驅動時間預設值和環境校正的不同而不同；

占空比：一個周期內正電壓所占的時間比例一般為45%；

Vdc：顯影偏壓290V；

Vo：感光鼓表面非圖像區域（未曝光區）的電壓；

VL：感光鼓表面圖像區域（曝光區）的電壓。

顯影液

顯影劑是使鹵素銀還原出銀的藥物，最常用的是米吐爾和海多吉濃兩種。但在水中極易氧化，在使用上應與其它藥物作配合。

米吐爾又名依侖，學名硫酸甲基對氨基苯酚。它是白色或微帶灰色的針狀或粉末結晶，在10℃時，每100毫升水中可溶解4.8克。它很難溶於亞硫酸水溶液中，它是一種顯像力很強的軟性顯影劑。顯像時出像很快，當顯影液作用強時，它在顯影液中2～3秒鐘即可出像，它的主要特點就是能使影像暗部與強光部分同時出像，但是底片上的明暗或黑白差別的程度小，即反差小。配成顯影液和亞硫酸共存時保存性能好，對溴化鉀溫度反應較小，它和海多吉濃在同程度上對比，不易污染底片。

海多吉濃又名幾奴尼，它的學名被稱作對苯二，它的顏色呈灰白或白色，一般是細針狀晶體，在20℃時每100毫升水中可溶解6克，其水溶液很易變黃，這是因為它是易氧化的物質。為了防止氧化，使其具有良好的顯影性能，一般的要在水中先溶解亞硫酸鈉，而後溶解海多吉濃。海多吉濃顯影作用較慢。尤其對曝光特別少的部分，作用甚微，但是一經出現影像後，密度會增高很快，因此底片明暗或黑白差別非常大。具有高反差的顯影作用，在使用海多吉濃顯影液時，其溶液的PH值和溫度變化對顯影作用影響很大，所以，使用顯影液應在一定溫度下顯影，以達穩定的目的。它必須在鹼性顯影液中才能顯影，在PH值為9.5～11範圍使用較好，PH值越大即鹼性越是增強，底片的密度和反差越大。顯影液的溫度如果低於10℃時，顯影作用非常緩慢，溫度很低時，幾乎不起顯影作用，但是如果溫度高於20℃時，顯影雖然快，但使底片很容易產生蒙翳。因此，使用時溫度應在較穩定的範圍內，它常與米吐爾合用，取長補短，從而達到了正確的顯影目的，在與米吐爾合用時，稱它們為M—Q顯影液。