笔记复印机原理.docx
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笔记复印机原理.docx
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笔记复印机原理
1感光鼓:
共分二层
第一层:
光导层,在黑暗的环境下,电阻值很大,甚至绝缘。
受到光照后,感光层电阻值越小,阻值变化的大小,由光照强度决定。
光照亮度越强,阻值变得越小,导电性能越好。
第二层:
鼓基,一般铝制,一定要接地(通过弹簧片接地)。
2充电:
分电晕充电法,充电辊充电法。
充电辊利用辊直接给感光鼓表面施加电荷的一种方式。
高压板给充电辊一端施加一个1000v以上的负电荷充电,当到达另一端顶端时,被绝缘塑料挡住,高压无法流动,会越聚越高,与感光鼓的鼓基(接地)形成电位差,最后向感光鼓表面释放,由于感光鼓此时处在黑暗的环境下,表面是绝缘的,充电辊释放出来的负电荷就聚集在鼓表面,同时,由于感光鼓是转动,所以经过正在放电的充电辊的感光鼓,表面都被充上了一层均匀的负电荷层。
(图6.4)
3曝光:
与扫描曝光不同,采用激光。
激光扫描单元(LSU)
对应于原稿有图像的区域,LSU才发光。
图像与浓,光越强;图像越暗,光越弱。
感光鼓因为受到不同程度光的照射,表面的负荷会不同程度流向鼓基,而未受光照的地方,电阻仍然存在,鼓表面的负荷不会流走。
所以,在鼓的表面形成了以静电组成的图像,人眼看不见的“静电潜像”。
4显影:
需要一种介质,这个介质就是碳粉。
碳粉被装在显影器中,在显影其中有一个磁辊,被磁化的碳粉均匀地吸附在磁辊上,磁辊的辊芯上加了一个与充电高压一样极性、稍稍偏低于充电高压的高压,碳粉被高压所控制,与感光鼓表面电荷层形成电位差。
没曝光的感光鼓表面,电荷仍然存在,与碳粉没有太大的电位差。
而被曝光的感光鼓表面,有的地方电荷多(图像淡),有的地方电荷少(图像浓),与碳粉形成了电位差。
碳粉流动到感光鼓上,填充不足的电位差,这样就形成了厚薄不均的碳粉层,这就是显影。
5供纸、转印、分离。
搓纸轮将一张复印纸挫至对位辊,由对位辊将纸打齐后,输送至转印辊下,转印辊是由一个导电的金属棒芯外面包着一圈像海绵一样的导电胶膜。
高压电路板将一个正电荷的高压输送至转印辊上,纸张经过转印辊时背面就会带上正电荷,纸上的正电荷将感光鼓上带负电荷的碳粉吸向纸的正面,这样鼓上的图像就转印到纸上了。
当纸与鼓的电荷相反而互相吸引时,纸会粘着鼓,随鼓转动的方向一起走,这样会导致卡纸。
为了避免纸随鼓转,需要将已经带有图像的纸从鼓上分离下来,这只要将纸上的正电荷消去就可以了。
为此,复印机在转印辊后安装了一个梳状电极与地线相连,纸从梳状电极上走过时,正电荷会自然地流向地线,利用纸的挺度,将纸向前输送。
为保险起见,一般在分离电极后,在鼓上安装一排分离爪,将纸强制分离下来。
6定影
分离电极和分离爪将印有图像的纸张从鼓分离下来后,纸张继续向前,热辊与压力辊时同时向一个方向转动的,将纸张输出定影部。
但由于纸上的墨粉可能会与热辊有粘连,所以在热辊上安装一排分离爪,轻轻地搭在热辊上,纸张被分离下来向前输送。
7清洁
目前市场上的复印机所采用的墨粉和转印技术,都不可能将墨粉一颗不剩的全部转印到纸上,总有一些不能被转印的的残余墨粉粘在鼓上,需要一个装置将这些用不上的残余墨粉清理干净,让感光鼓进行下一周期的成像。
所以大部分机器都会在转印分离后,在鼓周边安装一个清洁机构。
也就是在清洁器上安装了一个橡皮刮板,利用橡皮刮板的一个棱角将转动的鼓上的残余墨粉铲进清洁仓中,再有螺旋推进器将墨粉推进废粉盒中。
8消电
转印后,鼓上还有很多残余的电荷,也需要将其消除。
所以在清洁组件之后,安排了一排LED灯,复印机启东时,消电灯就与主机一起工作,将光照射在感光鼓上,不管鼓的什么地方有残余电荷,都会因为受光照后变为导体而流向地线。
经过消电的感光鼓表面就会变得干干净净,继而转向下一次成像循环。
数码复合机的扫描组件
CCD扫描方式与CIS扫描方式
CCD扫描方式
1.曝光灯:
一般采用外接电极型氙气荧光灯作为曝光灯。
荧光增白剂涂在灯管的内表面,管内充满氙气,一对被粘性薄膜包裹的外接电极连接在管子的上面。
灯管内部的电子被作用在一对外接电极上的电压所产生的电场所吸引,开始放电,电子随即流动并与管内的氙气原子相碰撞,从而激活原子,产生紫外线射线,它使荧光增白剂转变为可见光。
2.第一反光镜、第二反光镜、第三反光镜
3.第一扫描架、第二扫描架
4.钢丝绳
5.扫描架原位传感器:
激励片挡住传感器的光路时,主板认为第一上描架在原始位置。
6.原稿盖传感器:
原稿盖板盖下时,激励传感器。
7.原稿尺寸传感器:
反射型光电传感器,用来与曝光灯配合,检测原稿尺寸。
8.扫描电机
9.镜头:
对第三反光镜上的光线进行聚焦。
10.CCD及CCD板
11.主扫描方向:
沿着曝光灯长度方向的扫描,每英寸600个光点
12.副扫描方向:
沿着扫描架运动方向的扫描,每英寸600个光线解像度就是600*600dpi
13.CCD对图像进行光点转换后,电信号被放大并经过模数转换电路,将模拟的电信号变为数字信号。
数字信号经过明暗度教正后,从扫描部输出至图像处理部分,最后存储在主板上的RAM里。
14.尺寸复位开关:
用于检测原稿尺寸,确认原稿尺寸检测并结合原稿盖感应器复原原稿尺寸。
15.APS(自动纸张尺寸)功能
16.在图像处理操作中,利用行存储控制功能执行放大/缩小。
放大:
将每个CCD所读取的点再读一遍。
缩小:
将每个CCD所读取的点,每间隔一个读取。
17.光学自检:
为了检测扫描架、传感器、扫描电机
接下来的程序是,验证曝光灯、反光镜、镜头、CCD及CCD板是否正常。
扫描架一直向前,不后退。
扫描架一直后退不停,直至不断撞击机器侧架也不停
CIS(接触式图像传感器)扫描方式
在CIS扫描结构的数码复合机中,光路被集中在一个扫描架上,没有第一反光镜至第三反光镜,没有聚焦镜头。
CCD与CIS的比较
CCD扫描方式是通过镜头将图像聚焦到CCD上,再将光信号转换成电信号;而CIS扫描方式是紧贴扫描稿件表面进行接触式的扫描,在通过镜头阵列将光传至CCD上。
CIS景深较小,对实物及凹凸不平的原稿扫描效果较差。
CCD扫描仪通过镜头聚焦到CCD上直接感光,因此它的景深较CIS扫描仪要大得多,可以十分方便地进行实物扫描。
CIS扫描仪非常小巧,CCD扫描仪一般显得厚重。
数码复合机的激光组件部分
1激光发射单元
半导体激光有使用寿命长、开关方便的特点,所以数码复合机/打印机都用半导体激光。
2多棱镜单元
反射激光的移动与旋转同步,移动方向为图像的主扫描方向。
一次扫描在多棱镜的一个平面上进行,那么多棱镜旋转一圈,就进行了六次扫描了。
3.Fθ镜1与Fθ镜2
Fθ镜是对多棱镜反射的激光束进行调整的。
4.反射镜
5.BD(BeamDetect光束检测)校正单元
由BD校正传感器与BD反光镜组成。
说的简单点就是BD校正传感器用于校正扫描在感光鼓的每一行光电的起始点位置,确定了起始点光点,后面的光点就会扫描在正确的位置。
BD校正传感器还有一个作用就是开机后LSU进行自检时,给主板发送信号。
6.LSU自检
当开机后,主板会给激光驱动板发送一串数字信号,驱动板将数字信号转换成电信号后,发送给激光二极管,激光二极管发光,透过准直透镜,照射在多棱镜电机上。
同时,主板也会驱动多棱镜电机,让其旋转。
当激光照射到旋转中的多棱镜上时,BD校正传感器应该会收到一连串的光信号,并且将光型号转换为电信号发送给主板。
主板收到BD校正传感器发送过来的一串电信号,并与标准信号对比,如果发送过来的信号在标准信号的范围内,则自检通过;如果不然则会立即报错。
7.多棱镜镜面
在高速旋转下每一棱的镜面会有半面左右时迎风的,时间一长,迎风的半面镜面会逐渐变得模糊,形成米粒大小的模糊点,造成激光光束照射到多棱镜模糊的地方时,亮度会下降,从而影响到成像效果,最后导致印出来的图像一边深一边浅。
数码复合机的成像组件部分(IUImageUnit)
感光鼓、充电装置、显影组件(涉及加分控制比较复杂下一节介绍)、清洁单元和消影灯
1感光鼓
结构两层,光导层、基底层。
材质:
硫化镉(1990年之前)硒合金(1990-1998)有机光导体(OPC鼓)(1998年后)
特性:
被曝光时,根据光的强度,其电阻会增大或减小。
在黑暗的环境下,电阻增大(起绝缘体作用)
在明亮的环境下,电阻减小(起导体作用)
电阻增大或减小是瞬息万变的,相当的快。
电阻改变的局域是精确的。
2充电装置
一般给OPC鼓充的是负电荷
充电方法:
电晕充电法:
间接充电法
影响电晕充电的因数
1电极丝与感光鼓表面的距离:
距离过大,充电效率低;距离过小,虽可提高充电效率,但电极丝与感光鼓之间易产生火花放电,造成感光鼓表面永久性损伤。
必须保持平行,若不平行会造成复印品深浅不一致。
2电极丝的张力:
拉力不够因重力作用下坠导致电极丝与鼓表面不平行使复印品深浅不一致。
3电源电压的影响
4电极丝的直径:
不考虑机械强度的情况下越细越好,0.06-0.08mm
5环境温度与湿度:
温度较高时,空气易被电离。
湿度增加时,电晕效果就会明显下降。
6高压发生器:
分离式与组合式
辊充电法。
高压电源通过充电辊一端给充电辊提供一个DC高压(也有机器向DC高压施加重叠的AC偏压),在这处高压的作用下感光鼓表面均匀带电。
充电辊与电晕充电比较,有以下几方面有点。
充电过程中产生的臭氧量少,不到电晕充电的1/1000
所需电压低,为电晕充电系统的1/2至1/3.
充电效率高,但充电辊的充电效率受充电辊周围温度的影响较大,温度越低,所需电压越高。
3.清洁单元
由清洁刮板、回收刮板、螺旋推进器及废粉回收瓶共同组成。
为了环保,很多机器都采用废粉回收机构,将清洁刮板从鼓上清理下来的废粉通过螺旋推进器送进显影仓中,进行再次利用,但因为目前国内大部分用户采用国产的碳粉或质地较差的纸张,造成废粉里的杂物较多,容易堵塞显影刮板与磁辊的间隙,使印品形成白色或浅色线条。
4消电灯
消电就是减少或消除感光鼓表面电势的过程,当感光鼓受到消电灯(一排LED)的照射后,鼓表面的光导层受光照后电阻变小,表面残留的电荷会流到鼓地线上。
在对鼓充电之前,鼓表面的电势被维持在一定的值。
5感光鼓的维护
光导恢复,鼓受潮可能会产生白斑、拖痕和水纹印;鼓曝光过度会出现图像浓度过淡或白条。
用鼓研磨剂对鼓进行打圈式的按摩。
一般采用新墨粉代替,用软绵纸沾新墨粉,用中指与无名指的指肚对感光鼓进行一两遍的打圈式的按摩。
6感光鼓更换事项,更换感光鼓一般都会更换清洁刮板,不要清理掉滑石粉,没有滑石粉用新墨粉代替。
数码复合机的显影组件部分
1静电潜像
当感光鼓被充上一层均匀的电荷后,由于光导层还处于绝缘状态,电荷浮在鼓表面。
转动到LSU光缝后,激光从LSU里发出,照射到感光鼓上(对应于原稿有图像的地方发光),光导层受光照后电阻变小,因光照强度不同(原稿明暗度不同),光导层电阻变小的程度也不同样,导电性能也不一样。
这样,鼓表面留下的电荷也不一样,就形成了厚度不均的、与原稿明暗度一致的以静电组成的、人眼看不见的图像。
2墨粉分类:
负电碳粉与正电碳粉
磁粉分为有磁性体和树脂合为一体的单组份显影碳粉与由碳和树脂合为一体的不带磁性体的双组份显影碳粉。
单组份跳动式显影方式与双组份磁刷式显影方式。
单组份跳动显影方式:
使用磁性体和树脂合成一体的碳粉,不借助任何东西,通过显影滚筒和碳粉的摩擦充电,让碳粉带上电荷进行显影。
3显影过程
碳粉通过与显影套筒摩擦带上负电,受到显影辊中间磁体的磁力与刮板的作用。
通过磁穗刮板后,在显影套筒上形成均匀的一层。
这时高压电路给显影辊施加一个负的高压(显影偏压),受到排斥,当碳粉层到达显影套筒距感光鼓最近的地方时,显影套筒上带有负电的碳粉就跳向感光鼓。
鼓上原本充上的均匀的负电荷层,有些地方受光照(原稿明区)后,电荷量下降,对从显影辊
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