介质阻挡放电离子打印头的电荷输出特点

7.3.6　介质阻挡放电离子打印头的电荷输出特点

离子成像打印头稳定的电荷发射对高质量印刷至关重要。发射电荷的数量改变时，将引起灰度等级和记录点尺寸的差异。介质阻挡放电离子打印头以Delphax制造的产品结构最为典型，利用射频“破裂”信号生成电荷，通过测量装置记录到了明显的正电荷与负电荷输出间的变化。研究结果表明，这些变化的诱发因素与相反极性带电颗粒的发射有关，源于相反极性带电颗粒发射过程中绝缘表面充电速率的差异。负电荷输出具有高度的不稳定性，可以在射频“点火”的开始阶段观察到。若放大射频电压的上升速度和绝缘表面充电间的比例适当，并增加离子化“站点”的数量，则电荷输出稳定性可得到明显改善，实验已经验证了稳定性可以提高2个量级。

Delphax离子打印头设计得允许通过空气的射频击穿发生电荷，电荷生成过程由两个电极间的局部放电过程控制，以绝缘层隔离两个电极。为了建立一个记录点的图像，采用了高频率和高电压的双高射频“点火”方式，大约由6个周期组成。

介质阻挡放电离子成像打印头内部的典型电场分布如图7－16所示，图中包含等电压线和电场线，分别按各自的规律变化。值得注意的是，该图绘制的丝网电极到成像滚筒绝缘涂布层之间的部分实际上在打印头的外部，电场分布与打印头内部有关。

图7－16　离子打印头及邻近区域的电压和电场线分布

由于加到指形电极和射频线(即射频电极)间的电压相当高，因而建立的电场深深地渗透进离子打印头的凹穴，导致强烈的带电颗粒发射效果。大部分带电颗粒被吸引到指形电极或丝网电极，也可能沉积到离子打印头的凹穴壁内。如此看来，只有数量很少的带电颗粒真正用于印刷，即在指形电极形成的“光圈”中心附近生成的那些带电颗粒，因为这些带电颗粒处在有效面积内。加到指形电极的偏压使得指形电极和丝网电极电位差指向射频电场，以至于带电颗粒的偏转进一步增强，也使有效面积受到限制。来自有效面积的带电颗粒可用于印刷，但带电颗粒的偏转引起有效面积缩小，使颗粒“浓缩”的可变性增加，导致记录点尺寸的可变性也相应增加。