Лабораторная работа Копировальные аппараты

⇐ ПредыдущаяСтр 7 из 10Следующая ⇒

Цель работы

Ознакомиться с устройством и принципом работы копировального аппарата. Изучить правила его эксплуатации.

Ход работы

1) Изучить теоретический материал по теме «Копировальные аппараты»;

2) Составить отчёт по работе;

3) Защитить работу.

Содержание отчёта

1) Тема, цель, ход работы;

2) Формулировка и описание индивидуального задания;

3) Вывод.

6.4 Контрольные вопросы

1) Поясните принцип работы копировального аппарата с электростатическим типом копирования.

2) Какой аппарат можно назвать первым копировальным устройством?

3) Что является основным элементом конструкции копировального аппарата?

4) Перечислите основные правила эксплуатации копировального аппарата.

Методические указания к лабораторной работе

Классификация копировальных аппаратов

В зависимости от используемых видов бумаги копировальные технологии подразделяются на следующие группы:

1) электрографическое копирование (электрография);

2) термографическое копирование (термография);

3) диазографическое копирование (диазография);

4) фотографическое копирование (фотография);

5) электроискровое копирование (электронография).

Принцип электрофотографического получения изображения

Первым копировальным аппаратом принято считать мимеограф, созданный Т. А. Эдисоном. В мимеографах использовались листовые трафареты с отверстиями, накладываемые на вращающийся барабан, содержащий жидкую краску. Копия получалась за счет проникновения краски через отверстия трафарета на проходящие под барабаном листы бумаги. Однако более распространена технология получения копий методом сухого электростатического переноса.

В основе работы копировального аппарата лежит принцип электрофотографического получения изображения с последующей его фиксацией термическим способом.

Электрофотографический процесс - это процесс формирования и визуализации скрытого электростатического потенциального рельефа, образующегося в результате фотопроводимости на электризованной поверхности высокоомного полупроводникового слоя при облучении его светом в области спектральной чувствительности. Процесс получения электрофотографического изображения или, по установившейся терминологии, ксерокопии очень похож на процесс получения обычной черно-белой фотографии. Обычное фотографическое изображение получается на фотобумаге в результате экспозиции, этапов проявления и фиксации химическим способом, закрепляется путем нагрева.

Процесс получения ксерокопии можно разделить на следующие основные этапы: электризация, экспозиция, проявление, перенос, отделение, нейтрализация и фиксация.

Рисунок 22 - Устройство и принцип работы копировального аппарата

Для наглядности рассмотрим эти этапы на конкретном примере функционирования копировального аппарата U-Bix-100, устройство которого схематически показано на Рисунок 22.

Этапы получения ксерокопии

1. Электризация Основным элементом конструкции копировального аппарата является светочувствительный барабан — металлический цилиндр с нанесенным на его поверхность слоем высокоомного полупроводника (на основе селена с добавками теллура, кадмия, либо органические полупроводниковые покрытия). Сами по себе эти полупроводниковые слои не обладают светочувствительностью, но приобретают ее после поверхностной электризации, в результате которой на поверхности слоя осаждаются заряженные частицы, и внутри слоя создается электрическое поле. Такой поверхностно-заряженный слой можно рассматривать как конденсатор, одной обкладкой которого являются заряженные частицы на поверхности слоя, а второй - металлическая подложка. Сам слой выполняет в таком конденсаторе функцию диэлектрика.

Электризация осуществляется следующим образом (Рисунок 22.1). На расположенный над барабаном коротрон, представляющий собой металлический держатель с натянутой вдоль него тонкой проволокой, подается высокое напряжение положительной полярности. Положительно заряженные ионы из возникшего в воздухе коронного разряда осаждаются на поверхности барабана. При вращении последнего его поверхность покрывается равномерным слоем положительного заряда, и результате чего барабан подготавливается к экспозиции.

2. Экспозиция. При помощи оптической системы копировального аппарата на заряженную поверхность барабана проецируется изображение оригинала, освещаемого лампой экспозиции (Рисунок 22. 2). Так как полупроводниковый слой обладает фотопроводимостью, то его сопротивление изменяется в зависимости от интенсивности падающего света. На участках поверхности барабана, подвергнутых освещению (соответствующих светлым местам оригинала), сопротивление полупроводникового слоя уменьшается, что приводит к утечке осажденных на поверхности зарядов. В темных участках спроецированного изображения (соответствующих темным местам оригинала) заряд сохраняется. Величина этого заряда определяется интенсивностью падающего света. Таким образом, на поверхности барабана формируется электростатический потенциальный рельеф, соответствующий контрастному рельефу оригинала, т. е. скрытое изображение оригинала. Скрытое изображение нельзя увидеть, как нельзя увидеть не проявленное изображение на фотобумаге или фотопленке. Визуализация скрытого изображения происходит на этапе проявления.

3. Проявление. В копировальных аппаратах используется метод сухого проявления электростатически заряженным порошком – тонером. В качестве тонеров используются многокомпонентные смеси окрашенных частиц синтетических и натуральных смол.

В блоке проявления находится магнитный вал, на который при вращении наносятся равномерным слоем частицы тонера(Рисунок 22.3). Магнитный вал располагается почти вплотную к светочувствительному барабану и вращается синхронно с ним. Под действием электрического поля, созданного зарядами на поверхности светочувствительного барабана, и напряжения смещения заряженные частицы тонера осаждаются на поверхности барабана и делают скрытое изображение видимым.

4. Перенос Изображение оригинала, проявленное тонером, связано с поверхностью барабана электростатическими силами. Для переноса изображения на несветочувствительный носитель, в качестве которого используется обычная бумага или пленка, предназначенная для копирования, служит коротрон переноса (Рисунок 22.4). Под действием электрического поля коротрона заряженные частицы тонера переносятся с поверхности барабана на бумагу.

5. Отделение На этом этапе происходит отделение листа бумаги с перенесенным на него изображением от барабана, к которому лист прижат электростатически. Этой цели служит коротрон отделения (Рисунок 22.5), нейтрализующий силы притяжения между бумагой и барабаном.

6. Фиксация. Затем лист бумаги с изображением направляется при помощи транспортера в термоблок копировального аппарата для фиксации. Закрепление тонерного изображения на бумаге осуществляется путем нагрева ее в термоблоке до температуры плавления тонера, в результате чего тонер впекается в бумагу (Рисунок 22.8). В классическом своем варианте термоблок представляет собой конструкцию из двух вращающихся цилиндров: нагревающего и прижимающего. Нагревающий цилиндр выполнен в виде полой трубки, внутри которой расположен нагревательный элемент (как правило, галогенная лампа).

На наружную поверхность нагревающего цилиндра нанесено специальное тефлоновое покрытие для исключения загрязнения поверхности частицами расплавленного тонера. Функцию прижимающего цилиндра выполняет резиновый валик. Лист бумаги с изображением прокатывается между нагревающим и прижимающим цилиндрами, и на выходе из аппарата мы имеем готовую копию.

7. Очистка барабана. Естественно, что в связи с не идеальностью поверхностей бумаги и светочувствительного барабана часть тонера остается на барабане. Эта часть удаляется с барабана при помощи скребка очистки (ракеля) и скапливается в бункере отработанного тонера (Рисунок 22.7),

8. Нейтрализация. Для подготовки барабана к следующему циклу копирования его поверхность подвергается предварительному разряду отрицательным зарядом коротроном нейтрализации и дополнительной засветке лампой нейтрализации (Рисунок 22.7). Это обеспечивает удаление с поверхности барабана оставшихся на ней положительных зарядов и более равномерное распределение зарядов на следующем этапе электризации.

При получении ксерокопии описанные процессы протекают одновременно, но в разных участках поверхности барабана. При вращении барабана, которое осуществляется синхронно со сканированием оригинала, каждая точка барабана последовательно подвергается описанным воздействиям при помощи устройств, расположенных вокруг барабана, и возвращается к своему исходному состоянию.

В моделях, имеющих функцию масштабирования, т. е. способных печатать увеличенные и уменьшенные изображения оригиналов, используется зеркально-линзовая система передачи изображения. Создание малогабаритной системы такого типа сопряжено со значительными трудностями. Поэтому в портативных аппаратах применяются градиентные оптические элементы - линейки граданов. Линейка граданов представляет собой систему градиентных линз - стеклянных цилиндров с радиальным распределением показателя преломления. Линейка располагается над барабаном и формирует на его поверхности щелевое изображение оригинала в пределах своей апертуры в масштабе 1: 1. Именно применение таких линеек позволило разработчикам уменьшить габариты и вес аппаратов и создать портативные модели.

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 5 678 9 10 Следующая ⇒