Монохромный копировально множительный аппарат что это
Фотокопировальное устройство
Копировальный аппарат (копировально-множительный аппарат, КМА, копир; также ксерокопировальный аппарат или, сокращённо, ксерокс) — устройство, предназначенное для получения копий документов, фотографий, рисунков и других двухмерных изображений на бумаге и других специальных материалах. Может использоваться для изготовления малых тиражей книг, брошюр и пр. Помимо специальных машин, к копировальным аппаратам иногда относят факсимильный аппарат, дупликатор и соединённые между собой сканер и принтер.
Несмотря на широкое использование названия ксерокс, в официальной литературе и особенно рекламных материалах его стараются избегать из-за сходства с именем фирмы ксерографии (от греч. «сухой» и «написание») в своё время доминировали на рынке, потеснив другие технологии копирования, и потому её товарный знак стал нарицательным для целого класса устройств. Подобный переход термина с названия фирмы-производителя на весь вид изделий встречается часто (ср.: джип, памперс, патефон, и т. п.). Само же название «ксерокс» для копировальных аппаратов на основе технологии ксерографии (или, более научно, электрографии) было предложено ещё изобретателем метода Честером Карлсоном, а фирма «Ксерокс» получила своё имя после переименования, когда её аппараты с этим названием стали весьма известными.
В русский язык слово ксерокс вошло в 1970-е годы, когда в СССР появились первые копировальные машины фирмы «Ксерокс».
Содержание
Методы получения изображения
Наиболее распространён электрографический метод печати. Для больших тиражей используется трафаретный метод. Также (в факсимильных аппаратах и недорогих цветных ксероксах) используется метод струйной печати и метод термопечати. Остальные методы получения изображения распространения не получили, или вытеснены с рынка копировальной техники.
Классификация
Основные характеристики копировальных аппаратов (КА):
В свою очередь, по способу обработки изображения копировальные аппараты делятся на аналоговые и цифровые. Они различаются по способу передачи изображения от оригинала к копии. В аналоговых аппаратах (электрографических) свет, отражённый от оригинала через систему движущихся зеркал и объектива передаётся на фотобарабан. В цифровых — изображение с оригинала сначала сканируется с помощью линейки фоточувствительных элементов (фотодиодов) в память контроллера, обрабатывается по определённому алгоритму, а затем выводится на печать через принтер, являющийся, в данном случае, неотъемлемой частью копировального аппарата («МФУ», «МФА» или «МФП»).
Цифровые копировальные аппараты делятся на монохромные и полноцветные.
По производительности выделяют копиры малой (до 20 копий/мин), средней (20—40 копий/мин) и высокой (свыше 40 копий/мин) производительности.
По компоновке копиры делятся на напольные и настольные. Из настольных отдельно выделяют переносные (портативные).
Настольные аппараты малой производительности формата А4 обычно называют персональными.
Отдельно выделяют копиры большого формата (А0, А1), которые часто называют инженерными системами.
Производители копировальной техники
Интересные факты
Первые копировальные аппараты, появившиеся в СССР в 1966 году, были аппаратами фирмы «Ксерокс», в результате чего «ксерокс» стал нарицательным именем всей подобной техники. В то же время, например, в Монголию первой копировальные аппараты стала поставлять фирма «Кэнон». Поэтому по-монгольски копировальные аппараты называются канон.
Копировальный аппарат
Копировальный аппарат (сокр. копир; жарг. ксерокс; копировально-множительный аппарат) — устройство, предназначенное для получения копий документов, фотографий, рисунков и других двухмерных изображений на бумаге и других материалах. В отличие от полиграфических машин может использоваться для изготовления малых тиражей книг, брошюр и пр. Помимо специальных машин, к копировальным аппаратам можно отнести факсимильный аппарат, дупликатор и соединённые между собой сканер и принтер.
Основные характеристики копировальных аппаратов:
Наиболее распространён электрографический метод печати. Для больших тиражей используется трафаретный метод. Также (в факсимильных аппаратах и недорогих цветных ксероксах) используется метод струйной печати и метод термопечати. Остальные методы получения изображения распространения не получили или были вытеснены с рынка копировальной техники.
По способу обработки исходного изображения копировальные аппараты делятся на аналоговые и цифровые. Они различаются по способу передачи изображения от оригинала к копии. В аналоговых аппаратах (электрографических) свет, отражённый от оригинала через систему движущихся зеркал и объектива, передаётся на фотобарабан.
В цифровых — изображение с оригинала сначала сканируется с помощью линейки фоточувствительных элементов (фотодиодов) в память контроллера, обрабатывается по определённому алгоритму, а затем выводится на печать через принтер, являющийся, в данном случае, неотъемлемой частью копировального аппарата («МФУ» или «МФА»). Ремонт копира довольно сложная задача, которая требует специальные навыки.
Цифровые копировальные аппараты делятся на монохромные и полноцветные.
По производительности выделяют копиры малой (до 20 копий/мин), средней (20—40 копий/мин) и высокой (свыше 40 копий/мин) производительности.
По компоновке копиры делятся на напольные и настольные. Из настольных отдельно выделяют переносные (портативные).
Настольные аппараты малой производительности формата А4 обычно называют персональными.
Отдельно выделяют копиры большого формата (А0, А1), которые часто называют инженерными системами.
Несмотря на широкое использование термина ксерокс, в официальной литературе и особенно рекламных материалах его стараются избегать из-за сходства с именем фирмы «Ксерокс» (по-английски произносится как «зирокс»). Её аппараты на основе технологии ксерографии (от греч. «сухой» и «написание») в своё время доминировали на рынке, потеснив другие технологии копирования, и потому её товарный знак стал нарицательным для целого класса устройств.
Подобный переход термина с названия фирмы-производителя на весь вид изделий встречается часто (ср.: джип, памперс, патефон, и т. п.). Само же название «ксерокс» для копировальных аппаратов на основе технологии ксерографии (или, более научно, электрографии) было предложено ещё изобретателем метода Честером Карлсоном, а фирма «Ксерокс» получила своё имя после переименования, когда её аппараты с этим названием стали весьма известными.
Копировальные аппараты Как устроены, какой нужен
Памяти вильнюсского НИИ электрографии посвящается.
Многим вполне достаточно суметь сделать ксерокопию или отпечатать лист-другой на принтере, знать какие кнопки и где надо нажимать. Но для тех, кто интересуется как устроена и работает эта техника, как она возникла, расскажу поподробнее.
За почти полувековую историю ксерография, как средство копирования и размножения документации, развилась до уровня высококачественной полиграфии и получила массовое применение. В мире ежегодно выпускается более 5 миллионов ксерографических копировальных аппаратов. Как метод копирования ксерография стала основной и полностью или в значительной мере вытеснила многие другие способы копирования, например, диазокопирование, термографию, техническую фотографию (синьку). На наших глазах произошло бурное развитие ксерографии, превращение ее в мощную сферу индустрии, образец преуспевания в бизнесе, связанном с капиталовложениями в новую технику.
Аппарат Xerox 914, знаменовавший расцвет ксерографии к началу 60-х годов, осуществлял копирование со скоростью 6 копий формата А4 (писчий лист) в минуту, имел вес 310 кг, габариты двух письменных столов, потреблял 3,5 кВт. Качество копий оставляло желать много лучшего (темносерое на светлосером). Теперь даже аппарат цветного копирования для форматов А1, А0 (один, два листа ватмана) намного легче и производительнее.
Начав с техники копирования ксерография завоевала новые области применения. Она, в сочетании с лазерными сканирующими устройствами и микропроцессорной техникой (лазерные принтеры ) представляет собой известный в наше время эталон качества печати.
Основы электрофотографических процессов
Электрофотография (далее, для удобства изложения вместо слова «электрофотография» будем употреблять принятое в литературе сокращение «ЭФГ») не одно физическое явление, а совокупность нескольких различных по природе физических процессов, составляющих ту или иную конкретную часть электрофотографического процесса:
— процесс формирования скрытого электростатического изображения (физика фотополупроводников, оптика);
— процесс зарядки светочувствительного слоя (физика газового разряда);
— процесс проявления (магнитостатика и статическая электризация);
— закрепление (физика твердых тел и их агрегатных состояний, теория адгезии) и т.д.
В общем, половина учебника физики.
Делаем в копировальном аппарате копию
Как правило, цилиндры изготавливаются из алюминиевых сплавов, имеют тщательно обработанную наружную цилиндрическую поверхность
Двухкомпонентный проявитель лучше однокомпонентного во многих отношениях: меньше расход, лучше качество копий, можно проявлять цветными тонерами и т.п. Кроме одного неоспоримого преимущества однокомпонентного: аппарат намного проще, а стало быть, дешевле и удобнее в эксплуатации.
Фирмы, выпускающие аппараты высокого качества печати, как правило, используют двухкомпонентные проявители (Минольта), в аппарвтах широкого применения (Канон), проявители, обычно, однокомпонентные.
Оптико-осветительная система передает изображение оригинала на поверхность ЭФГ цилиндра, обычно, узкой полоской (строкой), развертывая его на поверхности цилиндра по мере вращения последнего.
Оптико-осветительная система современного ЭФГ копировального аппарата существенно влияет на такие его характеристики, как качество копий, габариты и масса аппарата, производительность, надежность.
Система включает в себя осветитель и проекционную часть. Осветитель должен обеспечивать равномерное и достаточно интенсивное освещение проецируемого на цилиндр участка оригинала.
Для засветки, как правило, используются светодиодные линейки, расположенные вдоль оси цилиндра в непосредственной близости от него. Поскольку линейки дискретные (каждый диод освещает узкую полоску под ним), можно с помощью таких линеек частично стирать изображение оригинала. Например, черные полоски по краям.
Бумагопроводы и бумага
В аппаратах, копирующих на рулонную бумагу нет больших проблем с ее подачей, потому они сравнительно просты и малогабаритны.
При копировании на отдельные листы нужно иметь кассету для стопы, устройство для отделения одного листа, тракт его синхронной с вращением цилиндра и разверткой изображения оригинала проводки и лоток для сбора копий.
Точность подачи листов в аппарат и проводки их через технологические узлы во многом определяет качество получаемой электрофотографической копии.
Движение листа в аппарате, синхронное с движением цилиндра, обеспечивается т.н. «синхровалами», т.е. парой валиков, обеспечивающих подачу передней кромки листа в зону переноса изображения с цилиндра аккурат к началу развертки на цилиндре изображения оригинала и перемещающих бумагу со скоростью перемещения поверхности цилиндра. Обычно один из зтих валов стальной, а другой покрыт твердой резиной, для лучшего контакта с бумагой.
Цилиндр, электростатически прихватывая бумагу, сам способствует ее дальнейшему продвижению, а затем ее передня кромка захватывается валами узла закрепления. В больших аппаратах между цилиндром и узлом закрепления размещается транспортер, размером в длину листа. Этот транспортер кинематически развязывает узлы цилиндра и закрепления и они, в принципе, могут двигаться с различной скоростью. В малогабаритном аппарате движение синхровалов, цилиндра и закрепляющих валов должны быть строго синхронизированы, чтобы не создавать «волну» или не рвать лист между узлами.
Вообще, кроме перечисленного выше, в аппарате может быть еще немалое количество всяких роликов и валиков. Например, если кассета со стопкой бумаги находится внутри аппарата, под основными технологическими узлами, лист, вытащеный из кассеты, надо доставить этажом выше, к синхровалам. А если таких кассет много, появляется тракт вертикальной подачи бумаги. И так далее.
Наиболе сложной является задача отделения листов, заложенных в кассету, по одному для последующей подачи их в аппарат.
Требования к надежности работы листоотделяющей системы очень высоки, в то же время она не должна быть сложной.
В принципе, способов отделения листов от стопы множество: пневматические, электростатические, фрикционные, клеевые и т. п.
Монопольное распространение в копировальных аппаратах получил фрикционный способ: роликовые системы с отделением листов через переднюю кромку. Другие способы либо слишком сложны конструктивно и применимы только в полиграфической промышленности, либо еще плохо разработаны.
Фрикционные устройства конструктивно просты, бесшумны, достаточно надежны.
Отделение листа от стопы при фрикционном способе производится сдвигом его относительно стопы роликами. Верхний лист проскальзывает по стопе и, упираясь в передние упоры, создает волну.
При дальнейшем сдвиге края листа выходят из-под передних упоров и лист, отделившись от стопы и продвинувшись, продолжает под воздействием роликов движение. Поскольку в такой системе работает несколько сил трения: трение роликов о верхний лист, трение между листами стопы, трение углов листа в передних упорах и т.д., существенное значение имеет качество бумаги. Плохо отделяются и подаются замятые листы, листы, сцепленные заусенками со стопой (из-за плохой резки), плохо подаются слишком плотные листы или слишком малой плотности,»засаливание» роликов ведет к сбоям и т.д. и т.п.
Поэтому большинство фирм строго регламентирует удельный вес применяемой бумаги, а часто рекомендует пользоваться фирменной
Пользователю следует всегда помнить, что бумага в копировальном аппарате не только «материал обработки», как кофе в кофемолке, но и непосредственный участник, составляющий элемент процесса копирования, формирования изображения. Она должна обладать определенной геометрией, упругостью, электрическим сопротивлением. Все это или почти все обеспечивается применением бумаги, предназначенной, именно, для копирования или для принтеров. Но и это не все. Бумага не должна быть влажной: теряются все механические и электрический свойства листа. А осенью, пока не включили отопление, или в сезон дождей современная мелованная супербелая бумага впитывает влагу как пачка соли. Такую бумагу, как минимум, надо подсушивать. Например, держать ее за один край (веером) перед тепловентилятором некоторое время, перед заправкой в аппарат.
Управление и электрообеспечение копировального аппарата
Для того, чтобы осуществить процесс копирования, нужно в строгой временной последовательности
— произвести включение большого количества исполнительных устройств,
— постоянно контролировать состояние процесса, опрашивая имеющиеся в нем датчики,
— регулировать отдельные узлы и процессы, задавая и поддерживая те или иные параметры,
— учитывать пожелания оператора и информировать его о выполнении копирования, а также о том, что от оператора требуются определенные действия: положить бумагу, установить режим копирования, устранить замятый лист, вызвать мастера по обслуживанию и ремонту.
В наиболее старых аппаратах те задачи, какие возможно, решались релейной, а затем транзисторной логикой, об остальном оператору оставалось догадываться.
Современные устройства управления копировальных аппаратов строятся на основе микропроцессорных комплектов и микросхем с высоким уровнем интеграции. Они в состянии обеспечить не только качественное управление копированием, но и высокий сервис, выполнение множества дополнительных функций.
Устройство микропроцессорного управления обычно размещается в двух блоках: плате управления или контроллера и пульте оператора, который в зарубежных аппаратах предпочитают называть дисплеем оператора.
На дисплее оператора в обязательном порядке размещены:
-индикация исправности аппарата и готовности его к копированию;
-индикация задаваемого тиража копий;
-индикация состояний, требующих вмешательства оператора (заправить
аппарат, убрать замятый лист и т.п.);
-индикация неисправности, устранение которой не в компентенции оператора и требует вызова мастера;
-средства задания тиража;
-кнопка запуска;
-кнопка останова процесса копирования.
Все это, как показывает практика, может быть решено с помощью трех кнопок и одного двухразрядного буквенно-цифрового индикатора, что и делается в большинстве простейших аппаратов.
Однако в более дорогих моделях разработчики стараются сделать внешне сложный и более удобный дисплей, отображая состояния аппарата на специальных мнемосхемах и символьных табло, вводя для управления максимальное число кнопок. Например, для задания тиража двузначным числом на пульте устанавливается два десятка кнопок.
На дисплее также располагаются органы управления качеством копирования: движок потенциометра, управляющего яркостью лампы экспонирования или потенциалом смещения на контрэлектроде и кнопка режима автоматического управления качеством (если такой режим предусмотрен).
При наличии в аппарате дополнительных функций: масштабирования, копирования по координатам, выбора формата листа, автоматической раскладки копий,стирания кромок изображения, двухстороннего копирования т.д. дисплей содержит органы управления для выполнения этих функций. И, в аппаратах высокого класса, превращается в довольно сложное устройство, часто содержащее два пульта: один для управления основными функциями, другой- для программирования специальных режимов и задания дополнительных функций.
Большие стационарные аппараты, предназначенные для обслуживания нескольких пользователей могут включаться по паролям этих пользователей и отдельно учитывать объем работ каждого из пользователей.
Контроллер содержит в себе все средства микропроцессорного управления и логической обработки сигналов, а также, как правило, все средства неоперативной настройки режимов копирования: управления диапазоном регулирования качества копии, температурой термовала, корректировка масштабов, задание концентрации тонера (при двухкомпонентном проявлении) и т.д.
Элементы управления силовыми цепями исполнительных органов: силовые транзисторы, реле, тиристорные ключи, для обеспечения лучшей помехоустойчивости контроллера, как правило, выносятся на отдельную плату.
Отдельными блоками выполняются также источники питания: низковолоьтные, для питания цепей управления, и высоковольтные, для обеспечения электрофотографического процесса.
Датчики, применяющиеся в аппаратах, работают на различных физических принципах: термосопротивления, датчики Холла и т.д.
В качестве датчиков перемещения широко применяются оптические датчики с оптопарой, содержащей светодиод и фотодиод или фототранзистор. Такие датчики,в виде законченных изделий, легко крепящихся в любом месте и содержащих, обычно, встроенную микросхему формирователя-усилителя, выпускает в большом ассортименте японская промышленность. В России разработка и производство их ведутся не активно, по=видимому, пока не существует на них устойчивого и масового спроса.
Для обеспечения электробезопасности аппарата в нем, в обязательном порядке, предусматриваются разного рода защиты и блокировки, обесточивающие аппарат при проникновении в него оператора.
Узлы закрепления, а часто и осветители оборудуют противопожарными средствами: плавкими или биметаллическими размыкателями силовых цепей. После срабатывания такой защиты аппарат, как правило, не запускается силами оператора, требуется вызов мастера.
В аппаратах устанавливаются счетчики числа копий. Это позволяет контролировать ресурс узлов аппарата, обеспечивать регулярное техническое обслуживание. Многие фирмы исчисляют гарантийный срок аппарата по числу изготовленных копий, вводят блокировку по износу цилиндра, требующую обязательную его замену,ограничивают суточный объем копирования и т.д.
Все современные аппараты питаются, обычно, от однофазной сети переменного тока, частотой 50-60 Гц, напряжением 115 или 220 В и
подключаются к сети, имеющей заземление.
Если заменить оптическую систему копировального аппарата на лазерную систему развертки, управляемую компьютером в соответствии со спецификой формирования изображения, получится лазерный принтер.
Луч полупроводникового лазера фокусируется с помощью объектива и попадает на вращающуюся призму (или оптическую призму с переменным коэффициентом преломления), которая обеспечивает его сканирование по всей длине чувствительной поверхности цилиндра. В начале строки устанавливается фотодатчик, который дает старт построчному формированию нужного изображения. То есть, включению-выключению лазера или многоступенчатому управлению яркостью его луча.
А дальше все как в копировальном аппарате.
Как миниум, одна проблема ксерографического процесса здесь решена: не требуется ни сумашедшей мощности освещения, ни времени на разгорание осветителя. Лазер полупроводниковый почти не потребляет и, стало быть, не рассеивает мощности.
Чтоб это достоинство использовать максимально полно, очень экономичным делается и узел термосилового закрепления. Для этого вместо нагревательной лампы используется легонький пластинчатый нагреватель с минимально тепловой инерцией, а вместо достаточно массивного термовала с алюминиевм цииндром скользящая по нагревателю кольцевая фторопластовая пленка. Надежность такого узла, конечно, поменьше, зато потребляеная мощность и габариты минимальны.
Аппарат цифрового копирования
Осталось сделать один шаг к цифровому копированию: просканировать изображение и передать его на принтер. Таким образом мы получим и принтер и сканер и копировальный аппарат в одном устройстве. Что проще и дешевле, занимает меньше места на столе, расходует меньше энерги на копию. И обеспечивает устойчиво хорошее качество копирования или печати, по желанию. Такие аппараты очень популярны в небольших офисах и в домашних условиях. Часто они совмещают в себе еще и факс.
Какие бывают копировальные аппараты
Аппараты для централизованного копирования
Поэтому, почти одновременно с аппаратами полистового копирования стали создавать всякие сервисные приспособления: например, раскладчик копий или сортер существовал уже в середине 60-х годов. Несколько позже придумали средства подачи оригиналов, устройства переворачивания каждого листа и оригинала и копии для двусторонней печати.
Современный аппарат централизованого копирования снабжен также несколькими большими кассетами для бумаги разного формата с автоматической подачей из нужной кассеты, может брошюровать копии, ставить на них штампы. Может сам выбирать нужный масштаб копирования. Аппарат обеспечивают и разными усовершенствованиями самого процесса копирования: можно убрать с копии черную полосу от края оригинала или перегиба книги, следы подшивки, убрать часть изображения или вставить кусочек другого оригинала. Аппарат сам обеспечивает печать на листе с двух сторон и управляет качеством копирования.
И подсказывает оператору, что тот должен сделать.
В общем, только ленивый не справится.
Скажем прямо, прекрасные аппараты для профессионального копирования всегда делала фирма «РЭНК КСЕРОКС», причем с широким выбором. Хотя эти аппараты будут потяжелей и подороже, чем японские. Здесь уместно вспомнить английскую пословицу: » мы не так богаты, чтобы покупать дешевые вещи».
Офисные или конторские аппараты
По части офисных и, как мы увидим дальше, персональных копировальных аппаратов японцы далеко оттерли все европейские фирмы. Точнее, сперва оттерли потом наняли продавцами. Иногда сборщиками. Не нравится тебе «желтая» сборка, бери «белую». Только сильно не надейся, что много выиграешь.
В чем тут дело, возможно, знают только сами японцы, или догадываются.
Но, вполне очевидно одно: у европейцев и у американцев, привыкших делать надежные, добротные, «железные» изделия, мозги устроены не так, как у японцев, спокон веку строивших бумажные раздвижные дома, а все остальное не то из бамбуковых драночек, не то из рисовой соломки, размоченной в воде.
Не придет европейцу в голову сделать в серьезном аппарате оси и ролики из той же пластмасски,что и детские игрушки и того же размера. Так и хочется ось выточить из стали конструкционной. И установить ее в подшипники из бронзы оловянисто-фосфористой. Потом все это вращать понадобится мотор в полкиловатта. А чтобы погасить от него вибрации просится что-нибудь отлить из чугуна. А у японца движок, кажется, тоже из детского конструктора. И все спокойно вращает, еще и вентилятор на нем сидит.
Персональные копировальные аппараты.
Аппараты для копировальных предприятий
Надо обратить ваше внимание на одну деталь, которая постоянно ускользает от внимания пользователя, а часто и продавца: чем меньше и малопроизводительнее аппарат, тем дороже обходится пользователю каждая копия. Простота конструкции аппарата, как залог его дешевизны, требует применения более качественных, а стало быть и более дорогих проявителей. А кажущаяся дешевизна маленьких светочувствительных цилиндров на проверку обходится очень дорого: они быстро изнашиваются и их надо часто заменять. Пусть он дешевле цилиндра большого аппарата в 300 раз. Но рассчитан он на 3000 копий, а цилиндр большого аппарата на миллион. Да и трудозатраты оператора на каждую отдельную копию на малом аппарате много выше: сервиса мало, низкая скорость. А зарплата, что называется, та же.
Поэтому, для копирования больших объемов применяются аппараты с теми же возможностями, что для централизованного копирования, но еще более производительные, с рядом дополни тельных функций. Например, с управлением аппаратом от программируемой электронной карты. На картах можно заранее запрограммировать часто встречающиеся типовые режимы копирования:источник бумаги, масштаб, тираж, двухстороннюю печать и все такое. Можно построить и очередь из заказов.
Такой аппарат может работать практически непрерывно, добавляя тонер в узел проявления на ходу, из резервной емкости.
Тиражестойкость цилиндров в таких аппаратах порядка миллиона копий, а производительность порядка сотни копий в минуту.
Правда, в этой области наблюдается сильная конкуренция т.н. ризографов, которые, к нашей технике уже не отнесешь. Пожалуй, это уже полиграфия, к тому же оперативная.