复印机的主要部件是什么?
1938年,美国的卡尔森在暗室里用棉布摩擦涂有硫磺的锌板,使其带电,然后用透明的手稿覆盖,上面有图像。曝光后,撒上石松粉,呈现原貌。这是静电复印的原始方式。
1950年,第一台以硒为光导体手工操作的普通纸张静电复印机问世;1959年,性能更加完美的914复印机出现了。此后,复印机的研究和生产迅速发展。静电复印已经成为最广泛使用的复印方法。
60年代开始彩色复印的研究,用的方法基本是三原色分解,加上黑色就成了四色复印。70年代末,在第三届国际静电摄影会议上发表了一篇关于光电泳彩色成像的研究报告,比以前的方法前进了一步。90年代,激光彩色复印机再次出现。【编辑本段】复印机的分类根据工作原理,复印机可分为光化学复印、热复印和静电复印。【编辑本段】光化学复印光化学复印包括直接复印、蓝图复印、重氮复印、染料转印和扩散转印。直接影印法用高反差相纸代替感光胶片拍摄原稿,可以放大或缩小;蓝图法是在复印纸表面涂上铁盐,原稿为单张半透明材料,叠放在一起曝光,显影后形成蓝底白字的图像;重氮法类似于蓝图法。复印纸的表面涂有重氮化合物,曝光后,在液态或气态氨中显影,产生深色图像。染料转移印花法是将原稿正面与涂有感光乳剂的半透明底片结合,经液体显影曝光后再转移到纸上;扩散转移法类似于染料转移法。曝光后,将底片贴在涂有药物膜的复印纸上。液体显影后,底片上的银盐扩散到复印纸上形成黑色图像。[编辑本段]热复印热复印是将涂有热敏材料的复印纸贴在单张原稿上,接受红外线或热源照射。图像部分吸收的热量转移到复印纸表面,使热敏材料的色调变暗,形成复印件。这种复印方式现在主要用于传真机接收传真。[编辑本段]静电复印静电复印是目前应用最广泛的复印技术。它是以硒、氧化锌、硫化镉和有机光导体为感光材料,在黑暗中充上电荷接受原图像的曝光,形成静电潜像,然后显影、转印、定影而成。
静电复印有两种:直接法和间接法。直接法是在涂有光导材料的纸上形成静电潜像,然后用液体或粉末显影剂显影。图像固定在纸张表面后,就成了复印件。间接法先在光电导体表面形成潜像并显影,然后将图像转印到普通纸张上,定影后成为复印件。70年代以后,间接法成为静电复印的主流和发展方向。【编辑此段】静电复印机静电复印机主要有三个部分:原稿的照明和聚焦成像部分;在光电导体上形成潜像并显影该潜像;复印纸的送纸、传送和定影部分。
原稿放置在透明的原稿台上,原稿台或光源匀速移动扫描原稿。原始图像通过由几个反射镜和透镜组成的光学系统聚焦并成像在光电导体的表面上。该光学系统能够以相同的放大率、放大倍数或缩小倍数成像。
大部分覆盖有光导材料的基底是圆形的,称为光导鼓,也有一些是扁平的或环形带的形式。当以相同的放大倍率复印时,原稿的扫描速度与光电导体的线速度相同。光导材料在黑暗中具有高电阻。当它通过充电电极时,空气被电极的高压电离,自由离子在电场的作用下迅速均匀地沉积在薄膜表面,使其具有均匀的静电荷。
当光电导体被来自原稿系统的光曝光时,其电阻率迅速降低,表面电荷随着光的强度消失或部分消失,从而在胶片上形成静电潜像。显影后,静电潜像变成可视图像。
显影方法分为干法和湿法,其中干法应用较为广泛。干法显影通常采用磁刷法,在电场力的作用下,将与潜像电荷极性相反的显影墨粉加到感光体表面。吸附的墨粉量随着潜像电荷量增加或减少,因此出现分层的墨粉图像。
送纸机构将单张或一卷复印纸送到转印位置,并与光电导体表面上的墨粉图像接触。在转印电极的电场力的作用下,光电导体表面的墨粉被吸引到纸张上。复印纸从光电导体表面分离后,进入定影器。经过热压、冷压或加热后,墨粉中包含的树脂熔化并附着在纸上,成为永久复印图像。
墨粉图像转印后,光电导体继续移动通过清洁部分。残留的未转印调色剂被刷子或弹性刮刀去除,然后光电导体表面上的残留电荷被消光电极或照明源消除。当光电导体再次进入充电区域时,下一个复印周期开始。
随着复印技术的快速发展,光电导材料的性能不断提高,品种也越来越多。复印机在控制性能上不断提高。大多数机器可以自动和手动送纸,有些可以自动双面复印。复印机的应用范围日益扩大,各种新技术的不断采用,已经逐渐超出了简单地照原样复印文件和图纸的范围。
如今,复印机已经与现代通信技术、计算机和激光技术相结合,成为信息网络的重要组成部分。它可以作为短距离或长距离数据传输过程中读取和记录信息的终端,是现代办公自动化中不可缺少的环节。[编辑本段]静电复印机的工作原理静电复印机是集静电成像技术、光学技术、电子技术、机械技术于一体的办公设备。它采用多种成像方法,如间接静电复印法(卡尔森法)、NP静电复印法、KIP永久内极化法、TESI静电转移成像法等。
现代静电复印机一般采用间接静电复印法和NP静电复印法。
下面主要介绍这两种静电复印机的基本原理和工作过程。
1.卡尔森静电复印术
卡尔森静电复印的过程本质上是一个光电过程,它产生的潜像是由静电荷组成的静电图像。它的充电、显影和转印过程都是基于静电吸引的原理。由于其静电潜像是由光照下光电导层电阻降低引起的充电膜层上的电荷放电形成的,卡尔森静电复印要求感光鼓具有非常高的暗电阻率。在没有光照的情况下,这种感光鼓一旦表面有电荷,就可以长时间储存这些电荷;在光照的情况下,感光鼓的电阻率应该会快速下降,即成为电的良导体,使感光鼓的表面电荷快速释放并消失。卡尔森静电复印用的感光鼓主要由硒及硒合金、氧化锌、有机光导材料等组成。一般在导电基底(如铝板或其他金属板)上直接涂覆或蒸镀一薄层光电导材料。其结构是导光层在上,导电基板在下。
卡尔森静电复印大致可以分为八个基本步骤:充电、曝光、显影、转印、分离、定影、清洁、消电。
1,充电中
充电是使感光鼓处于黑暗的地方,处于某一极性的电场中,使其表面均匀地带有一定极性和数量的静电荷,即具有一定的表面电位的过程。这个过程其实就是感光鼓的感光过程,让原本没有感光能力的感光鼓有了更好的感光能力。充电过程只是为感光鼓接收图像信息而准备的,是不依赖于原始图像信息的前置过程,但却是在感光鼓表面形成静电潜像的前提和基础。
当感光鼓表面在黑暗中充有均匀的静电荷时,由于感光鼓在黑暗中具有较高的电阻,静电荷保留在感光鼓表面,即感光鼓保持一定的电位,具有光敏性。由不同性质的光电导材料制成的感光鼓应充入不同极性的电荷,这是由桶形导体的导电性决定的,即只允许一种极性的电荷(空穴或电子)被“注入”,而阻止另一种极性的电荷(电子或空穴)被“注入”。因此,对于N型半导体,表面应该带负电;对于p型半导体来说,应该选以下的电荷。当P型感光鼓带正电晕正电荷时,由于P型半导体中的负电荷,它不能移动。所以光电导层表面的正电荷和界面上的负电荷只能相互吸引而不能中和。如果P型感光鼓被负电晕带负电,在光电导层和共界面感应出正电荷,而P型半导体的主要载流子是“空穴”,容易自由移动(或称“注入”),容易中和感光鼓表面的负电荷。这样,当P型感光鼓带负电时,其充电效率相当低。对于N型感光鼓,由于其主要载体是电子,如果带正电,其充电效率也极低。目前,静电复印机通常使用电晕装置给感光鼓充电。
2.暴露
曝光是利用感光鼓在黑暗时电阻大,变成绝缘体;在光线下,电阻小,是导体。当带电的感光鼓曝光时,照明区域的表面电荷(原稿的反射产物)因放电而消失。将电荷保留在无光照区域(原稿的线条和油墨部分)的过程,从而在感光鼓上形成静电潜像,其表面电位随图像亮度而波动。在曝光过程中,原始图像受光照射后,图像光信号通过光学成像系统投射到感光鼓表面,感光层受光照射的部分称为“亮区”,未受光照射的部分自然称为“暗区”。在亮区,光电导层产生电子-空穴对,即光生载流子,使光电导层电阻率迅速下降,由绝缘体变为良导体,呈现导电状态,使感光鼓表面电位因光电导层表面电荷与界面相反极性电荷的中和而迅速下降。在暗区,光导层仍然是绝缘的,这使得感光鼓的表面电位基本不变。
保持原样。感光鼓表面的静电势随着原始图像的亮度而变化。对应于浓图像的感光鼓上的表面电位高,而淡图像上的表面电位低。以这种方式,在感光鼓的表面上形成具有对应于原始图像的波动表面电势的静电潜像。
3.发展
显影是用带电墨粉将感光鼓上的静电潜像转换成可见墨粉图像的过程。显影调色剂所带电荷的极性与感光鼓表面上的静电潜像的极性相反。显影时,在感光鼓表面静电潜像的作用下,色粉被吸附在感光鼓上。静电潜像电位越高,吸附墨粉的能力越强;静电潜像电位越低,吸收墨粉的能力越弱。对应于静电潜像电位(电荷)的不同,吸附的墨粉量也不同。这样,感光鼓表面上的不可见静电潜像变成具有与原始色调一致的不同灰度级的可见调色剂图像。在静电复印机中,调色剂的充电通常是通过调色剂和载体之间的摩擦获得的。摩擦后,色带的极性与载体的带电极性相反。
4.转移印花
转印是一种将复制介质附着到感光鼓上,并且将调色剂图像的相反极性施加到复制介质的背面,从而将形成在感光鼓上的调色剂图像转印到复制介质上的过程。目前,电晕装置通常用于静电复印机,以将调色剂图像转移到感光鼓上。当复印纸(或其他介质)与显影后的感光鼓表面接触时,使用电晕装置对纸张背面进行放电。电晕的极性与充电电晕的极性相同,但与带电调色剂的极性相反。由于转印电晕的电场力远大于感光鼓吸附墨粉的电场力,感光鼓上的墨粉图像在静电引力的作用下被吸附到复印纸上,从而完成图像的转印。为了便于转印和提高静电复印机中图像调色剂的转印率,通常使用预转印电极或预转印灯装置来预转印感光鼓。
5.分离
在上述转印过程中,由于静电吸附,复印纸会紧紧地附着在感光鼓上。分离是将紧紧附着在感光鼓表面的复印纸剥离(分离)的过程。在静电复印机中,分离电晕(交流,DC),分离爪或分离带通常用于从感光鼓上分离纸张。
6.固恋
定影是将不稳定且可擦除的墨粉图像定影在复印纸上的过程。通过转印分离过程转印到复印红上的墨粉图像没有与复印纸融为一体,此时墨粉图像被极度擦除,必须通过定影装置固化才能形成最终的复印件。目前,大多数静电复印机使用加热和压力的组合来定影热熔墨粉。定影装置的加热温度和时间以及压力的压力对调色剂图像的粘附牢固性有一定的影响。其中,加热温度的控制是定影质量的关键。
7.干净的
清洁是去除转印后残留在感光鼓表面的墨粉的过程。由于表面电位、转印电压、复制介质的干湿度、与感光鼓的接触时间以及转印方式的影响,感光鼓表面的墨粉图像的转印效率不能达到100%。大部分墨粉从感光鼓表面转移到复印介质上后,感光鼓表面会残留一些墨粉,如果不及时清除,会影响后续复印的质量。因此,在进入下一个复印周期之前,需要清洁感光鼓并将其恢复到原始状态。静电复印机一般用刮刀、刷子或清洁辊清除感光鼓表面残留的墨粉。
8.消除电力
消电是消除感光鼓表面残留电荷的过程。因为在充电过程中沉积在感光鼓表面上的静电荷不会由于吸附的调色剂颗粒的转移而消失,所以在转移之后,静电荷保留在感光鼓的表面上。如果不及时删除,会影响后续的复制过程。因此,在第二次复印之前,感光鼓必须断电,以将感光鼓的表面电位恢复到其原始状态。在静电复印机中,曝光装置一般用于对感光鼓进行完全曝光,或者使用静电电晕装置对感光鼓进行反极性充电,以消除感光鼓上的残余电荷。
二、NP静电复印法
NP法是日本佳能公司发明的一种新的静电复印方法。这种方法不同于传统的卡尔森静电复印法,是卡尔森静电复印法的改进和发展。NP静电复印的基本流程主要由九个基本步骤组成:预擦除/预曝光、一次充电(主充电)、二次充电/图像曝光、全曝光、显影、转印、分离、定影、鼓清洁。
从以上步骤可以看出,NP法的静电复印过程比典型的卡尔森法要复杂得多。主要原因是NP法使用的光导材料光敏性好,但暗电阻率太低,充电后衰减太快,不能像其他硒基光导材料那样长时间保持电荷。因此,通过使用硫化镉等其他光电导材料,可以长时间存储电荷。因此,使用硫化镉光导材料的感光鼓结的结构也不同于典型的卡尔森方法。
卡尔森静电复印法的感光鼓一般是两层结构,即光电导层和导电基底。
NP感光鼓由透明绝缘层、光电导层和导电基层组成。
除了潜像的形成和显影之外,NP静电复印的过程与Carlson静电复印的过程基本相同。NP静电潜像的形成包括四个基本步骤:预擦除/预曝光、一次充电、二次充电/图像曝光和完全曝光。
1,预放电/预曝光
预擦除/预曝光的过程是在第一次充电(主充电)前利用负高压电晕放电,消除感光鼓表面因前一次复印循环而残留的电荷,同时用荧光灯(预曝光灯)充分照射感光鼓(称为预曝光),降低硫化镉光电导层内部的电阻。预曝光的作用一方面是使感光层的残余电荷充分泄入大地,另一方面是为以后感光鼓均匀地充入一定量和极性的电荷提供条件,防止静电潜像电荷分布不良造成复印密度不均匀和黑色固体图像出现白点。NP法采用硫化镉分散体作为光电导层,这种材料在黑暗中放置一段时间后电阻率会大大增加。如果在这种情况下复印,会产生底灰,甚至使整个画面变黑。经过预消除/预曝光的过程后,由于负高压电晕放电的影响,感光鼓表面会出现轻微的负像。
2、一次收费
NP静电复印法是通过向一次充电电晕施加正的DC高压,即形成一次电位,使感光鼓的表面均匀地带有一层正电荷。
当DC高压施加在一次性充电电晕上时,电晕开始放电,使电晕线周围的空气电离。在电场的作用下,正离子向感光鼓表面的绝缘层移动。由于绝缘层不导电,起到了阻挡层的作用,使电晕离子无法穿过绝缘层而沉积在绝缘层表面,从而使绝缘表面均匀地带有正电荷。由于静电感应的影响,在接地的导电基板侧感应出相同数量的反极性电荷(负电荷)。但因为硫化镉是N型半导体,主要载流子是负电荷(电子)。同时,由于预曝光后光电导层(硫化镉)的电阻降低,这些感应的负电荷很容易被注入光电导层,并被绝缘层表面的正电荷所吸引,向表面的正电荷迁移,最终到达光电导层和绝缘层的界面,从而可以制作硫化镉膜层表面。这样,硫化镉光电导层的表面具有一定的表面电位,从而在绝缘层表面和导电基体之间形成一定的电位差,使感光鼓表面(即绝缘层)具有一定的表面电位。随着充电时间的增加,表面电荷越积越多,感光鼓的表面电位也相应增加。
3.二次充电/图像曝光
二次充电/图像曝光是一个过程的两个方面。在这一过程中,通过使用交流电晕或反极性DC电晕来消除感光鼓表面上的电荷,同时感光鼓的图像被曝光。二次充电的作用是中和绝缘层表面的正电荷;图像曝光的目的是在消电过程中,使绝缘层表面形成与原件亮度相对应的静电荷分布。
当原始图像通过光学系统照射投射到感光鼓表面时(即曝光),感光鼓表面形成两个区域:有图像的“暗区”和无图像的“亮区”。在亮区,光导层(硫化镉)的电阻率因光照而大大降低,成为导体。最初驻留在光电导层和绝缘层之间的界面处的负电荷(电子)将通过光电导层逃逸到接地的导电基体,而绝缘层表面上的正电荷被二次负电晕中和。因此,亮区的表面电位迅速下降到0伏左右。在黑暗区域,因为光电导层(硫化镉)没有被照射,所以基极电阻率仍然很高(也就是说,位于光电导层和绝缘层之间的界面处的负电荷不能向导电基体逃逸)。绝缘层表面的正电荷受基底影响,即由于绝缘层下负电荷的吸引,静电电晕只能中和部分表面正电荷,大部分正电荷留在感光鼓暗区表面。此时,由于表面正电荷数量的减少
绝缘层下面的负电荷比绝缘层表面的负电荷多,所以在导电基底和光电导层的界面(导电基底侧)感应出正电荷,碱基的数量等于表面正电荷的数量,从而达到正负电荷的平衡。虽然大部分表面电荷保留在感光鼓的暗区中,但是大部分表面电荷保留在暗区中,但是暗区的表面电势低于光电导层的表面电势,因此没有形成合适的静电潜像。也就是说,作为二次充电/图像曝光的结果,在感光鼓的亮区和暗区中,表面电势已经降低到零电势,并且没有形成电势对比。
4.全光照
经过图像曝光和二次充电(反向充电),在硫化镉感光鼓表面形成表面电位相同、电荷密度不同的潜像,这是传统静电显影方法无法显影的。为了使该电荷密度潜像成为具有波动表面电势的静电潜像,需要对感光鼓表面进行完全曝光。
全曝光是指用曝光灯对感光鼓表面进行充分、充分、均匀的照射,使感光鼓的光电导层(硫化镉)电阻率降低,成为电的良导体。对于亮区,在二次充电/图像曝光过程中所有电荷已经丢失,因此完全曝光对基底没有影响,其表面电位保持不变;对于暗区,由于充分曝光,绝缘层下面的光电导层变成了导体,使得光电导层与绝缘层界面处多余的负电荷穿过光电导膜层,导电基体感应出的部分负电荷由于绝缘层表面正电荷的吸引而继续保持平衡状态。这样就在感光鼓绝缘层表面和导电基体之间形成了电位差,最终感光鼓绝缘层表面的“暗区”电位迅速上升。
因此,作为完全曝光的结果,感光鼓的亮区和暗区之间存在明显的电位差,最终在感光鼓绝缘层的表面上形成表面电位随光学图像的明暗而变化的高反差静电潜像。
5.发展
NP静电复印使用单组分显影剂进行显影。单组份显影剂中没有载体,原色粉颗粒由磁性材料、碳黑和树脂组成,具有磁性和绝缘性。绝缘有利于墨粉的转移,磁性便于显影磁辊携带墨粉。显影时,色粉与旋转的显影磁辊摩擦并带负电,在显影刮刀的叶片开口的集束磁场作用下,在显影磁辊表面形成一层薄而均匀的色粉层。当带有静电潜像的感光鼓靠近显影磁辊上的墨粉层时,在感光鼓表面的静电潜像和显影磁辊的交流偏压的作用下,墨粉在感光鼓和显影磁辊之间跳跃而被显影。
6.转移、分离、固定和清洁
NP法的转印、分离、定影、清洗过程与卡尔森静电复印相同。感光鼓上的静电潜像被显影以形成可见的调色剂图像,该图像通过转印装置被转印到复印纸上,然后通过分离装置被分离并被送到定影部分进行定影,从而调色剂被定影在复印纸上以形成永久副本。感光鼓清洗后进入下一个复印周期。[编辑本段]数码复印机什么是数码复印机?
数码复印机是通过激光扫描和数字图像处理技术成像的。它不仅是一种复印设备,还可以作为输入/输出设备与计算机和其他办公自动化(OA)设备联机,或成为网络终端。因此,随着人类社会信息时代的到来,数字技术将更加广泛地应用于人类社会生产生活的方方面面,数码复印机必将成为复印设备的主导产品。数码复印机以其高生产率、优异的图像质量、多样化的功能(复印、传真、网络打印等)将成为人们办公自动化的好帮手。),高可靠性和可升级的设计系统。【编辑本段】数码复印机与模拟复印机相比有什么优势?
由于数码复印机采用数字图像处理技术,可以编辑复杂的图文,大大提高了复印机的生产能力和复印质量,降低了使用中的故障率。其主要优点如下:
(1)一次扫描,多份复印。数码复印机只需要扫描一次原稿,一次可以复印多达999份。因为减少了扫描次数,所以减少了扫描仪产生的磨损和噪音,也减少了卡纸的几率。
(2)干净清晰的复印质量。底稿、图片/底稿、图片、复印、低密度底稿、浅色底稿等五种模式功能,256灰度密度,400DPI分辨率,充分保证了复印的整洁度和新鲜度。
(3)电子传呼。一份,分页可以达到999份。
(4)先进的环保系统设计。无废粉,低臭氧,自动关机节能,自动图像旋转,减少废纸的产生。
(5)强大的图像编辑功能。自动缩放、单向缩放、自动启动、双面复印、组合复印、重叠复印、图像旋转、黑白反转、缩放比例25%-400%。
(6)可升级为A3幅面3秒高速激光传真机,可直接传输书籍、杂志、装订文件甚至立体手稿。
(7)可升级为高速A3幅面双面激光打印机,分辨率高达600DPI。它不仅可以直接与计算机相连,还可以与计算机网络相连,成为高速激光网络打印机。同时,扫描进内存的原稿可以通过电脑编辑,以400DPI打印多达999份。【编辑本段】数码复印机和模拟复印机的主要区别是什么?
数码复印机和模拟复印机的主要区别是工作原理不同。模拟复印机的工作原理是通过曝光和扫描,将原件的光学模拟图像通过光学系统直接投射到带电的感光鼓上,产生静电潜像,然后通过显影、转印、定影等步骤完成复印过程。数码复印机的工作原理是:首先通过CCD(电荷耦合器件)传感器对太阳曝光扫描产生的原稿的光学模拟图像信号进行光电转换,然后将经过数字技术处理的图像信号输入到激光调制器,调制后的激光束扫描带电的感光鼓,在感光鼓上产生有点构图的静电潜像,再经过显影、转印、定影等步骤完成复印过程。