Метод сухого электростатического переноса был разработан Ч.Ф. Карлсоном (1906— 1968), получившим патент на свое изобретение в 1935 г. Оформив права на использование этого патента в 1947 г., фирма Haloid Company дала методу копирования название «ксерография», образованное от двух корней греческих слов: xeros (сухой) и graphein (писать). Этот термин впоследствии вошел в название компании, которая стала сначала называться Haloid Xerox, затем Xerox Corporation и, наконец, — The Document Company Xerox (Xerox).
В настоящее время на рынке копировальной техники несмотря на несомненно ведущую роль фирмы Xerox широко представлены фирмы Canon, Ricoh, Sharp. Более 70 % мирового парка копировального оборудования составляют электрографические копировальные аппараты, посредством которых изготавливается свыше 50 % всех копий, получаемых в мире. При этом зачастую любые электрографические копировальные аппараты называют ксероксами, отдавая дань ведущей роли фирмы Xerox — родоначальницы данного вида копирования.
Принцип действия электрографического копировального аппарата во многом повторяет принцип действия лазерного принтера. Основные конструктивные узлы электрографического копировального аппарата показаны на рис. 7.1.
Электрографическое копирование включает в себя следующие этапы.
1. Предварительная зарядка отрицательным потенциалом фоточувствительного полупроводникового покрытия барабана.
2. Светоэкспозиция — проецирование документа с помощью специальной оптической системы на поверхность барабана. Это вызывает стекание заряда с освещенных участков полупроводникового покрытия за счет того, что лучи, отраженные от светлых участков оригинала, нейтрализуют соответствующие области фоточувствительного покрытия барабана, оставляя отрицательно заряженными неосвещенные участки. Так, на этапе светоэкспозиции производится формирование на поверхности барабана электростатического рельефа, являющегося, по сути, копией документа.
|
|
Рис. 7.1. Основные конструктивные узлы электрографического копировального аппарата.
3. Проявление изображения путем переноса предварительно положительно заряженного тонера в виде мельчайших красящих частиц на отрицательно заряженные участки поверхности барабана.Таким образом происходит превращение скрытого электростатического изображения в видимое путем налипания тонера на заряженные участки.
4. Печать — перенос красящего порошка с барабана или пластины на бумагу. Ввиду низкой адгезии тонера и бумаги простой механический контакт при перемещении бумаги под вращающимся барабаном не обеспечит должного переноса тонера. В связи с этим используется более сильное, чем сформированное на барабане, статическое поле, перетягивающее положительно заряженные частицы тонера на бумагу. Для этого служит коротрон переноса, размещаемый под листом бумаги и представляющий собой отрицательно заряженный электрод. Конструктивно коротрон переноса выполняется либо в виде туго натянутой металлической нити со специальным напылением диаметром около 70 мкм, либо в виде металлической пластины с частыми острыми зубцами (игольчатый коротрон), либо в форме обтянутого специальным пенистым полимером металлического вала, находящегося под напряжением (губчатый коротрон).
|
|
Преимущества игольчатых и губчатых коротронов — высокая механическая прочность и меньшее выделение озона при работе, что делает копировальные аппараты с коротронами такого типа экологически более безопасными.
5. Закрепление тонера на бумаге нагреванием под определенным давлением. В большинстве электрографических копировальных аппаратов в качестве нагревательного элемента узла закрепления используются лампы накаливания, обеспечивающие специальному валу, изготовленному из алюминия и покрытому тефлоном, температуру, достаточную для закрепления тонера на бумаге, проходящей через узел закрепления. В новейших моделях копировальных аппаратов фирмы Canon используется система быстрого поверхностного нагрева, так называемая SURF-технология (Surface Rapid Fusing). Принцип действия узла закрепления копировального аппарата модели Canon NP-6012, основанный на технологии SURF, показан на рис. 7.2. Нагревательный элемент изготовлен из керамики с металлическими вставками в комбинации с термостойкой тефлоновой пленкой. Такая конструкция позволяет начинать копирование без предварительного прогрева аппарата, хотя ее надежность ниже, чем в узлах закрепления с лампами накаливания.
К основным достоинствам копирования с помощью электрографического аппарата относятся:
- высокая производительность и высокое качество копирования;
- возможность масштабирования документа при копировании;
- возможность получения копий с листовых и со сброшюрованных документов, а также с различных штриховых, полутоновых, одно- и многоцветных оригиналов;
- получение копий на обычной бумаге, кальке, пластиковой пленке, алюминиевой фольге и др.;
|
|
- сравнительно невысокая стоимость аппаратов и расходных материалов, простота обслуживания.
Рис 7.2. Принцип действия узла закрепления копировального аппарата модели Canon-6012, основанный на технологии SURF.
Электрографические аппараты по своему назначению и возможностям копирования можно разбить на пять групп.
1. Портативные копировальные аппараты (Portable Copiers) предназначены для изготовления небольшого числа копий формата А4 без масштабирования в любых условиях — дома, в офисе, в командировке — со скоростью копирования до 5 — 6 копий/мин при рекомендуемом объеме копирования до 500 копий/мес.
2. Не высококачественные копировальные аппараты (Low-Volume Copiers) используются в небольших офисах для получения копий с оригиналов форматов А4 и A3 без масштабирования, со скоростью копирования 10— 15 копий/мин при рекомендуемом объеме копирования до 1500 — 2500 копий/мес.
3. Офисные копиры среднего класса (Middle-Volume Copiers) для обслуживания потребностей офиса средних размеров с большим документооборотом (объем копирования до 10 тыс. копий/мес), требующим хорошего оформления документов — выделения цветом, масштабирования, со скоростью копирования 15 — 30 копий/мин для А4 и 10 — 20 копий/мин для A3.
4. Копиры для рабочих групп (High- Volume Copiers) используются при обслуживании потребностей больших офисов и бизнес-центров при объемах копирования свыше 15 тыс. копий/мес, а также брошюрования и сортировки документов формата до А2 при скорости копирования 40 — 80 копий/мин (для формата А4).
5. Специальные копировальные аппараты: полноцветные и широкоформатные аппараты — копия и оригинал до АО (1194 — 814 мм); для копирования цветных фотографий, чертежей, вывода изображений на твердый носитель с компьютера или слайдов.
Большинство моделей цветных ксероксов имеют невидимый код, распознаваемый при специальном освещении, или обладают способностью к смещению цвета в случае копирования банкнот. Кроме перечисленных электрографические копировальные аппараты обладают следующими обобщенными техническими данными:
масштаб изображения копии в зависимости от оригинала — 25-400%;
допустимая плотность бумаги 45— 130 г/м;
масса 8,5 — 200 кг.
Сервисные возможности отдельных моделей электрографических копировальных аппаратов:
- многоцветное копирование обеспечивает получение как многоцветных (3 — 5 цветов) копий, так и монохромных цветных;
- двухстороннее копирование позволяет получать копию сразу с обеих сторон документа;
- автоматическое управление экспозицией обеспечивает высокое качество копий даже при некачественных оригиналах;
- программирование числа копий от 1 до 999.
Рис 7.3. Общий вид электрографического копировального аппарата.
Один из вариантов конструктивного решения электрографического копировального аппарата показан на рис. 7.3.
Многие современные электрографические копировальные аппараты имеют:
- дисплей, существенно облегчающий редактирование и управление процессом копирования;
- автоподачу документов;
сортирующее устройство подбора копий по комплектам.