Принципы создания изображения в копировальных аппаратах.

Принципы создания изображения в копировальных аппаратах.

 И как любая техника, копиры требуют и технического обслуживания, и периодической профилактики, и периодической замены деталей, и ремонта. Все решают эти проблемы по разному - кто-то своими силами, а кто-то путем привлечения сторонних специалистов. Но и в том и в другом случае на предприятии имеется человек, отвечающий за работу копира.

Все знают, как работает копировальный аппарат "в принципе". Но как показывает преподавательский опыт работы, когда ставится вопрос подробнее описать принцип действия копира и назначение каждого этапа создания изображения большинство специалистов не могут просто и ясно объяснить это. А ведь понимание принципа работы копира позволяет быстро и довольно точно определить неисправный узел аппарата. По сформированному изображению опытный специалист безошибочно скажет, что неисправно - барабан, коротрон, запекатель и т.д.

В копировальных аппаратах используется электрографический способ создания изображения. При таком способе одним из основных элементов является полупроводниковый светочувствительный барабан ( фоторецептор, селеновый барабан и др. названия). Он представляет собою обычно металлический барабан (чаще алюминиевый) покрытый тонким слоем фотопроводящего полупроводника (стекловидный аморфный селен, оксид цинка, сульфид цинка, сульфид кадмия и др.). В качестве основы, вместо металлического барабана, может быть использован и другой материал: полимер, стекло, бумага.

Фотопроводящий полупроводник обладает замечательным свойством сохранять на своей поверхности электрический заряд до тех пор, пока барабан не будет освещен (проэкспонирован). Для создания заряда на поверхности барабана служит коротрон (коронатор), который может представлять собою коронирующий провод, сетку или токопроводящий валик. На этот коротрон подается высокое напряжение, вызывающее возникновение ионизированной области вокруг него, которая и называется короной. Этим высоким напряжением и создается необходимый статический заряд, обычно отрицательный, на поверхности барабана. Во многих копирах этому заряду предшествует этап предварительного кондиционирующего экспонирования. Это экспонирование предназначено для полного снятия заряда с поверхности барабана. Это приводит к более равномерному заряду поверхности барабана на этапе заряда барабана. Предварительное экспонирование осуществляется с помощью специальных ламп накаливания.

После заряда барабана осуществляется его экспонирование с целью создать изображение. Свет, источником которого служит люминесцентная или флуоресцентная лампа, падает на копируемый документ, изменяет интенсивность в тех местах, где расположены рисунки и буквы, отражается и попадает на поверхность барабана. В зависимости от интенсивности света, на поверхности барабана образуются зоны с высоким и низким остаточным зарядом, а так же зоны, где заряд отсутствует. Таким образом на поверхности барабана формируется скрытое электрографическое изображение.

Далее это скрытое изображение необходимо проявить. Проявителем является специальный красящий порошок - тонер. Этот порошок обладает электрическими и магнитными свойствами и хранится в специальном бункере . Проявка осуществляется специальным проявительным узлом. Проявительный узел состоит из магнитного цилиндра. Магнитным полем этого цилиндра притягивается тонер, хранящийся в специальном бункере. Тонер должен иметь заряд, противоположный заряду светочувствительного барабана, т.е. обычно положительный. Заряд тонера осуществляется за счет трения частичек тонера о поверхность магнитного цилиндра, либо за счет трения между частичками тонера и частичками несущего компонета (при двухкомпонентных порошках). Этот несущий компонент часто называют девелопер. Таким образом, положительно заряженный тонер притягивается к отрицательно заряженным участкам барабана ( к тем, которые не освещались) и отталкивается от незаряженных участков барабана (которые были освещены). Так и проявляется скрытое электрографическое изображение и становится видимым.

Бумага, которая втягивается из входного лотка, в это время транспортируется к светочувствительному барабану. И далее необходимо перенести проявленное изображение с барабана на бумагу. Для переноса тонера на бумагу используется еще один коротрон. Он создает на поверхности бумаги потенциал, противоположный заряду порошка (т.е. обычно отрицательный), и частички тонера притягиваются к бумаге. Отлипание бумаги от барабана происходит за счет малого диаметра барабана и собственной жесткости бумаги (в портативных копирах и копирах малого класса) или с помощью еще одного коротрона, на который подается напряжение противоположное заряду бумаги (т.е. обычно положительное). Этот коротрон отделения бумаги также выполняет роль снятия статического заряда с бумаги. После этого этапа изображение уже перенесено на бумагу, но его легко удалить, т.к. порошок удерживается только электрическим зарядом, или вообще ничем не удерживается. Поэтому далее следует этап закрепления изображения.

Закрепление осуществляется температурой и давлением, поэтому бумага транспортируется в узел фиксации изображения (печка, запекатель, fuser). Тонер содержит вещество, способное легко плавиться. При нагреве до 120 - 220 ^о С тонер - порошок расплавляется, соединяясь с поверхностью бумаги. Для лучшей фиксации бумагу пропускают между двумя валиками, создающими давление, эквивалентное 5 - 10 кг. После этого лист бумаги подается в выходной лоток - копия документа готова.

Однако при переносе тонера на бумагу не все частички тонера прилипают к ней и часть тонера остается на барабане. Остатки тонера удаляются с поверхности специальным чистящим ножом — ракелем. Этот отработанный порошок хранится в специальном бункере. В некотрых копировальных аппаратах в качестве чистящего элемента используют цилиндрическую щетку.

Теперь процесс формирования изображения можно считать оконченным.

В копировальных аппаратах разных производителей могут появляться и другие этапы создания изображения. Поэтому далее рассмотрим несколько способов создания изображения, разбив их на отдельные этапы.

Первый способ обычно используется для копиров малого класса формата А4, которые являются портативными и характерным признаком их является движущаяся копировальная панель. Этот способ является наиболее простым и состоит из наименьшего количества этапов:

1. превичный заряд барабана

2. сканирующее экспонирование

3. проявка скрытого электрографического изображения

4. перенос тонера на бумагу

5. закрепление изображения

6. очистка барабана

Второй способ применяют в копировальных аппаратах формата А4, но более высокого класса (настольных). В них добавляется еще один этап - предварительное экспонирование и тогда процесс копирования выглядит следующим образом:

1. предварительное кондиционирующее экспонирование

2. первичный заряд барабана

3. сканирующее экспонирование

4. проявка скрытого электрографического изображения

5. перенос тонера на бумагу

6. закрепление изображения

7. очистка барабана

Третий способ применяют в больших копировальных аппаратах и он состоит из следующих этапов:

1. предварительное кондиционирующее экспонирование

2. первичный заряд барабана

3. сканирующее экспонирование

4. проявка скрытого электрографического изображения

5. перенос тонера на бумагу

6. отделение бумаги от барабана

7. закрепление изображения

8. очистка барабана

В этих копирах добавляется процесс отделения бумаги от барабана, так как диаметр барабана достаточно большой и бумага прилипает к его поверхности.

В четвертом способе создания изображения к этапам, рассмтреным выше добавляется очищающее экспонирование, которое производится после сканирующего экспонирования. Этот этап добавляют обычно в копировальные аппараты большого формата и его назначение – дополнительно засветить области барабана за пределами копируемого изображения. Это происходит, например, при копировании документа формата А4 на копировальном аппарате формата А3. И четвертый способ таким образом состоит из следующих этапов:

1. предварительное кондиционирующее экспонирование

2. первичный заряд барабана

3. сканирующее экспонирование

4. очищающее экспонирование

5. проявка скрытого электрографического изображения

6. перенос тонера на бумагу

7. отделение бумаги от барабана

8. закрепление изображения

9. очистка барабана

Пятый способ отличается от четвертого добавлением этапа экспонирования барабана перед переносом изображения. Светочувствительный барабан, на который уже нанесено тонером изображение, подвергают еще одному экспонированию дополнительной лампой. Это снимает остаточный статический заряд с поверхности барабана на участках , где нет тонера (но в пределах области копируемого документа). Такое засвечивание приводит к более легкому отделению бумаги от поверхности барабана и препятствует смещению тонера при отделении бумаги. Этапы копирования в этом случае:

1. предварительное кондиционирующее экспонирование

2. первичный заряд барабана

3. сканирующее экспонирование

4. очищающее экспонирование

5. проявка скрытого электрографического изображения

6. экспонирование перед переносом изображения

7. перенос тонера на бумагу

8. отделение бумаги от барабана

9. закрепление изображения

10. очистка барабана

Рассмотрение вышеперечисленных принципов создания изображения в копировальных аппаратах позволит специалистам, отвечающим за работу копиров, более грамотно работать с этими сложными устройствами, но для профессиональной работы необходимо подробнее рассмотреть отдельные узлы копиров различных производителей, принципиальные схемы, проблемы обслуживания, коды ошибок и многие другие вопросы.