Размещено на http://www.allbest.ru/

РефЕрат

по ТСИ

тема: «Копировальная техника»

2014

Содержание

• Введение
• Принцип работы
• История
• Первые копировальные аппараты
• Честер Ф. Карлсон
• Фирма Xerox
• Фирма Canon
• Фирма Ricoh
• Характеристики
• Классификация
• Список литературы
• Введение
• Копировальный аппарат (сокр. копир; копировально-множительный аппарат) -- устройство, предназначенное для получения копий документов, фотографий, рисунков и других двухмерных изображений на бумаге и других материалах. В отличие от полиграфических машин может использоваться для изготовления малых тиражей книг, брошюр и пр. Помимо специальных машин, к копировальным аппаратам можно отнести факсимильный аппарат, дупликатор и соединённые между собой сканер и принтер.

Принцип работы

1. Зарядка.

На данном этапе на поверхности фотопроводника барабана формируются равномерно расположенные заряды определенной величины. Зарядка происходит при помощи главного коротрона (коротрона зарядки). На коротрон подается напряжение с высоковольтного блока. Возникает разность потенциалов в несколько киловольт между фоторецептором и коротроном, что приводит к ударной ионизации воздуха (коронный разряд). На поверхности фоторецептора скапливаются заряженные ионы. При вращении фоторецептора его поверхность покрывается равномерным слоем заряда, в результате чего, он подготавливается к экспозиции.

2. Экспонирование.

На этом этапе формируется скрытое электростатическое изображение на барабане. Свет от лампы копирования направляется на документ, отражается от документа и через систему зеркал, объектив, оптическое изображение проецируется на барабан. Свет, отраженный от светлых участков документа имеет высокую интенсивность, а отраженный от темных участков имеет низкую интенсивность.

При попадании света на барабан, в слое генерирования носителей заряда, образуются положительные и отрицательные заряды. Положительные заряды, образованные в СГН-слое движутся в направлении отрицательных зарядов на поверхности фотопроводника, отрицательные заряды движутся в направлении положительных зарядов алюминиевого слоя.

Таким образом, положительные и отрицательные заряды в алюминиевом слое и на поверхности фотопроводника, взаимно нейтрализуются, соответственно уменьшается потенциал поверхности барабана.

Способность СГН-слоя порождать электрические заряды увеличивается пропорционально интенсивности света падающего на барабан. Следовательно, высокая интенсивность света отраженного от светлого участка документа, приводит к большему числу электрических зарядов порожденных СГН-слоем. При этом нейтрализуется большое количество отрицательных зарядов на поверхности фотопроводника, что приводит к уменьшению потенциала поверхности фотопроводника. Низкая интенсивность света от темных участков документа, приводит к меньшему порождению электрических зарядов в СГН-слое, при этом нейтрализуется меньшее количество отрицательных зарядов на поверхности фотопроводника.

Соответственно потенциал поверхности барабана уменьшается на меньшую величину. Потенциал поверхности барабана , соответствующий более светлому участку документа, меньше потенциала, соответствующего более темному участку документа. Таким образом, формируется скрытое электростатическое изображение.

3. Проявление.

На данном этапе частички тонера, попадая на барабан, проявляют скрытое электростатическое изображение, делая его видимым. В качестве тонера используются многокомпонентные смеси окрашенных частиц синтетических и натуральных смол.

Существуют две системы проявления: однокомпонентная и двухкомпонентная.

В однокомпонентной системе тонер изготавливается из смеси частиц магнитного материала, полимера и красителя. Блок проявки состоит из магнитного вала (постоянный магнит, окруженный вращающейся втулкой) и ножа, выполненного из магнитного материала. Нож регулирует количество тонера наносимого на барабан и заряжает частицы тонера до нужной величины (знак заряда противоположен заряду фоторецептора).

Перенос тонера с магнитного вала на барабан осуществляется с помощью напряжения смещения прикладываемого к магнитному валу. Напряжение смещения представляет собой переменное напряжение с постоянной составляющей, которая по знаку соответствует знаку заряда фоторецептора. Во время периода, со знаком, противоположным знаку заряда барабана тонер переносится на фоторецептор, во время другого периода, тонер с фоновых участков возвращается на магнитный вал.

Величина смещения постоянного тока влияет на плотность копии и образование вуали: чем, менее отрицательным является потенциал смещения (чем ближе он подходит к 0 в), тем выше оказывается плотность и вуалеобразование. В двухкомпонентной системе тонер небольшими порциями подается в бункер с носителем (девелопером).

Носитель - магнитный порошок, с диаметром частиц порядка 20-150 мкм, служит для переноса тонера на барабан. Прилипание тонера к носителю, происходит за счет трибоэлектрического эффекта (частицы тонера и носителя, контактируя друг с другом, заряжаются противоположными зарядами). Тонер равномерно покрывает носитель. В свою очередь носитель равномерно распределен по магнитному валу - полый металлический цилиндр, с расположенными внутри постоянными магнитами.

Магнитный вал расположен в непосредственной близости от фоторецептора, таким образом, частицы тонера, заряженные противоположным знаком, чем фоторецептор, притягиваются к его заряженным участкам. Потенциал поверхности фотопроводника на участках соответствующих более темному изображению, является высоким (большое количество отрицательных зарядов) и притягивает большее количество частиц тонера.

Потенциал поверхности на участках соответствующих более светлому изображению, является низким (меньше отрицательных зарядов) и притягивает меньшее количество частиц тонера. Таким образом, формируется видимое изображение на фоторецепторе, состоящее из частичек тонера. В процессе проявления носитель не расходуется, но все же требует замены через некоторое время, так как теряет свои магнитные свойства и начинает осыпаться с магнитного вала. В процессе проявления на магнитный вал подается напряжение смещения порядка 100 - 500 вольт, для того чтобы предупредить перенос тонера остаточным зарядом (приблизительно 80 - 100 вольт), характерным для участков, соответствующих светлым участкам изображения.

4. Перенос изображения.

Процесс переноса изображения заключается в переносе частичек тонера, формирующих видимое изображение, расположенных на поверхности фоторецептора на бумагу. Бумага, на которую переносится изображение, заряжается коротроном переноса до уровня более высокого, чем потенциал поверхности фоторецептора. При этом сила притяжения между поверхностью листа и частицами тонера выше, чем сила притяжения между поверхностью барабана и тонером, что вызывает притяжение тонера к бумаге. После переноса все же небольшая часть тонера остается на фоторецепторе, что впоследствии удаляется на стадии очистки барабана.

5. Отделение бумаги.

На этом этапе лист бумаги с нанесенным на него изображением оригинала, отделяется от барабана. В процессе переноса бумага заряжена более сильно, чем фоторецептор, соответственно между ними возникает сила притяжения. Для того чтобы ослабить эту силу, коротрон отделения формирует на поверхности листа заряд переменного тока (для снижения потенциала бумаги до уровня потенциала барабана).

В результате этого сила притяжения между барабаном и бумагой ослабевает, и бумага под действием собственного веса отделяется от барабана. Если этого не происходит, то бумага отделяется от барабана механическим способом, отделительными пальцами (зубьями).

После этапа отделения бумаги, копия почти готова, но еще требуется закрепление, иначе ее возможно испортить любым механическим воздействием (например, стереть пальцем). Для закрепления копии используется специальное приспособление - фьюзер (печка).

Печка состоит из тефлонового вала и резинового вала. Внутри тефлонового вала располагается нагревательная лампа, которая разогревает этот вал, до температуры порядка 200 °С. Лист подается между тефлоновым и резиновым валом и как бы прокатывается между ними. Таким образом, тонер, расположенный на листе бумаги, спекается, и образуется устойчивая к внешним воздействиям копия оригинала.

Существуют несколько разновидностей печек. Например, вместо тефлонового вала используетсякерамический нагревательный элемент (ТЭН), отделенный от бумаги термопленкой.

Такая система имеет меньшее время прогрева, меньшее энергопотребление, но есть свои недостатки: пленку очень легко порвать (повредить), при не аккуратном извлечении застрявший бумаги из аппарата.

6. Очистка барабана.

Оставшийся тонер на поверхности фоторецептора, после процесса переноса изображения, удаляется на данном этапе при помощи лезвия очистки (ракеля). Отработанный тонер скапливается в специальном бункере. По мере накопления отработанного тонера, этот бункер требует очистки.

7. Термозакрепление

При термосиловом закреплении копия с тонерным (порошковым) изображением проходит между двумя разогретыми валиками, прижатыми друг к другу.

Валики выполняют различные функции. Прижимной валик (lower fixingroller) прижимает копию лицевой стороной к нагревательному валику (Upper fixing roller- его часто называют фьюзерным). За счет упругой деформации прижимного валика происходят прижим копии под давлением и изгибание бумаги в зоне контакта в сторону нагревательного валика, что увеличивает площадь контакта.

Нагревательный валик разогревает порошковое изображение до 140-180°С. Тонер оплавляется, и полученная пленка прижимается к бумаге. Время закрепления - 1-2 с.

Фьюзерный валик - полая металлическая (например, стальная) трубка, покрытая слоем тефлона (антипригарного) покрытия.

Внутри цилиндра размещен нагревательный элемент - галогенная лампа накаливания в форме длинной трубки. Прижимной валик - или алюминиевый цилиндр, покрытый 10-миллиметровым слоем термостойкой резины, имеющий диаметр и длину одинаковые с фьюзерным валиком, или сплошной валик, изготовленный на металлическом основании из резины. толщиной 40-200 мкм. Этот слой играет роль.

Копия проходит через закрепляющее устройство, обращенная тонерным изображением в сторону фьюзерного валика, и прижимается к нему вторым валиком. Кроме того, в устройстве есть механизм отделения бумаги от валика. копировальный зарядный xerox canon

Чтобы обеспечить оплавление порошка, но не допустить вредного перегрева копии, устройствотермоузла закрепления снабжено датчиком температуры и термопредохранителем для аварийного отключения нагревательного валика.

8. Разрядка.

происходит удаление остаточного потенциала с поверхности барабана. При освещении барабана светом от лампы разрядки, происходит генерирование положительных и отрицательных зарядов в слое генерирования носителей, что приводит к нейтрализации и исчезновению остаточных зарядов на поверхности алюминиевого слоя и поверхности барабана. В итоге потенциал поверхности барабана после этого этапа приближается к нулю. В копировальных аппаратах разных производителей возможны незначительные отличия в реализации процессов ксерографии.

В заключении стоит отметить, что копировальные аппараты могут быть как монохромные, так и полноцветные. Отличие в их работе состоит в необходимости вставлять не одну тубу с черным тонером, а несколько туб с порошками разного цвета. Поскольку заполненность цветных оригиналов, как правило, превышает 5%, то это ведет к повышенному расходу тонера и, как следствие, к большей себестоимости цветных копировальных работ по сравнению с черно-белыми.

История

Первые копировальные аппараты.

Прообразом копировального аппарата можно назвать мимеограф. Принято считать, что этот аппарат изобрел Томас Алва Эдисон

Такое положение, когда деятельность, связанная с производством многочисленных копий, превращалась в тяжелый монотонный процесс, и вынудило первооткрывателя сухого электростатического переноса Честера Ф. Карлсона (1906-1968) взяться за создание инженерной системы, которая могла бы производить копии быстро, дешево, качественно, а главное просто.

Начиная с 1934 года он ознакомился практически со всеми материалами того времени, так или иначе относившимися к фотографическому и печатному процессам, и его внимание привлекли приводившиеся в одной из публикаций сведения о том, что электропроводимость определенных материалов меняется под воздействием света. Этот принцип он и решил положить в основу своей разработки.

Фирма Xerox

И aemocmamu, и верифаксы, и термофаксы, хотя и были конструктивно проще, чем ксероксы, но работали на специальной дорогой бумаге, что при больших объемах производства копий оборачивалось для потребителей слишком существенной статьей расходов. Кроме того, качество и долговечность копий, изготовленных по альтернативным технологиям, оставляли желать много лучшего.

Процесс сухого электростатического переноса позволил максимально удешевить копирование за счет использования обычной бумаги. До сих пор в технических спецификациях, да и просто в рекламных буклетах многих производителей можно видеть словосочетание plain paper copier, подчеркивающее эту особенность, сделавшую в свое время изобретенный Честером Карлсоном процесс таким популярным.

Особое внимание Xerox уделяет развитию цифровых копировальных технологий.

Фирма Canon

Заводы Canon имеют сертификаты EMAS и ISO 14000, свидетельствующие о незначительности их пагубного воздействия на природу.

Canon выпускает гораздо лучше приспособленные для малого офиса аппараты клона NP-6012 значительное количество более производительных аппаратов, принадлежащих к базовым моделям NP, которых на данный момент насчитывается свыше десяти. К сожалению, очень надежная модель Canon NP-1215, отлично показавшая себя в нелегких отечественных условиях, недавно была снята с производства. Она совмещала в себе невысокую цену и хорошую производительность, что делало ее очень популярной, и следует ожидать, что уже выпущенные аппараты этой серии будут использоваться еще долгое время.

В технике Canon используются игольчатые и губчатые коротроны, производящие во время копировального процесса значительно меньше озона, чем проволочные. Озон, как известно, полезен лишь в малых количествах, а в больших дозах представляет собой сильный окислитель и способствует старению клеток человеческого организма. Губчатые коротроны, широко применяемые копирами Canon для переноса изображения, практически совсем не выделяют озона.

Фирма Ricoh

Первый копировальный аппарат был произведен Ricoh в 1955 году, однако он не использовал сухой электростатический перенос и работал на специальной бумаге. Лишь в 1972 году на рынок был выпущен аппарат Ricoh PPC900, способный изготавливать копии на обычной бумаге.

В 1975 году Ricoh стала первой специализирующейся на выпуске офисного оборудования компанией, заслужившей престижный национальный приз Деминга. Этот приз вручается за тщательный контроль над производством и, как следствие, за отличное качество выпускаемых товаров. Повторно Ricoh заслужила эту награду в 1979 году.

Особенный упор фирма делает на разработку и внедрение передовой цифровой техники. Первые модели цифровых копировальных аппаратов были выпущены еще в 1980 году.

Особенно интересна разработка персонального дупликатора Priport, позволяющего практически в любых условиях изготавливать копии без использования электричества. Для производства копий достаточно нарисовать от руки оригинал, поместить его на барабан аппарата и вращать рукоять на боковой поверхности. Качество копий, разумеется, получается не лучшим, но для некоторых специфических целей, таких, например, как тиражирование листовок, этот аппарат не имеет себе равных.

Характеристики

Формат оригинала и копии -- это размер листа бумаги, с которого и на который переносится изображение. Основной формат -- это А4 (210-297 мм). Некоторые виды ксерографического аппарата могут исполнять форматы А2; А1; АО и A3 (297-420 мм).

Скорость копирования -- количество копий, создаваемых копировальным аппаратом за минуту.

Стоимость копирования -- сумма затрат на создание копий (включает в себя стоимость бумаги, чернил и другие расходы)

Производительность.

Рекомендуемый объем копирования(рекурс) -- рекомендуемое количество копий,создаваемое аппаратом в день.

Классификация

По габаритам:

портативные;

настольные;

производительные стационарные;

По принципам сканирования:

аналоговые;

цифровые.

По цветопередаче:

монохромные;

цветные;

По функциональности:

стандартные (для бумаги А4, А3);

специальные (для издательских комплексов);

широкоформатные (для изготовления чертежей).

По скорости копирования:

до 6 коп/мин;

до 20 коп/мин;

до 40 коп/мин;

более 40 коп/мин.

По ресурсу:

100 копий/день;

10000 копий/день;

1000000 копий/день.

Список литературы

1. http://ru.wikipedia.org/wiki/Копировальный_аппарат;

2. http://spdservis.ucoz.ru/publ/princip_raboty_kopirovalnogo_apparata/8-1-0-155;

3. http://bazasxem.narod.ru/cont/xer/1/12.htm;

Размещено на Allbest.ru