V-kosmose.com

Копировальный аппарат и принтеры

Физика > Фотокопировальные машины и принтеры

 

Законы, физика и принципы электростатики в копировальных аппаратах и принтерах. Рассмотрите три этапа ксерографии, принцип работы копировальных аппаратов.

Копировальные машины используют ксерографию, основанную на принципах электростатики.

Задача обучения

  • Охарактеризовать функции фотокопировального устройства и вывести три этапа ксерографии.

Основные пункты

  • Сначала высоковольтное устройство заряжает цилиндрический барабан.
  • На втором шаге лампа подсвечивает исходный документ. Белые участки отражают свет на поверхности барабана (фотопроводящий). После этого они разряжаются на поверхность.
  • На барабан опускают тонер (порошок с положительным зарядом для создания изображений).
  • Изображение переносят на бумагу с более отрицательным зарядом.
  • Тонер расплавляется и закрепляется на бумаге тепловыми и прижимными роликами.

Термины

  • Фотопроводимость – рост электропроводности материала из-за падающего электромагнитного излучения.
  • Ксерография – процесс фотокопирования, где изображение с отрицательным зарядом формируется на электрически заряженной пластине и отображается с положительным зарядом на бумаге.

Копировальный аппарат – устройство, создающее копии документов и изображений на бумаге. Большая часть современных машин применяет ксерографию, основанную на сухой и тепловой обработке.

Модели отличаются по методам работы, но ксерография использует фотодатчик с копировальной камерой. Процесс осуществляют в 5 этапов, где электростатика играет важную роль. На нижнем рисунке показаны все шаги. Как же работает копировальный аппарат?

Функционирование копировального аппарата

Зарядка

Первый шаг – заряд цилиндрического барабана. Это коронный разряд, чей выход ограничивается контрольной сеткой или экраном: отрицательный заряд ионизирует пространство между проводом и проводником, из-за чего электроны отталкиваются или давят на проводник. Тот, в свою очередь, перемещается над проводящей поверхностью и удерживается при земном потенциале.

Полярность заряда основывается на желаемых эффектах. Положительный используют для черно-белых копий, а отрицательный – для получения черного на белом фоне в негативных оригиналах.

Воздействие

Исходный документ просвечивается лампой. Белые участки отражают свет на барабанной поверхности, проявляющей фотопроводимость. После этого области разряжаются на землю, а те, что не выступают проводящими, остаются с отрицательным зарядом.

Развитие

Для создания изображений на бумаге используют тонер – порошок с положительным зарядом. При покрытии барабана он притягивается к темным (отрицательным) участкам и формирует изображение.

Переход

Изображение с тонером на барабане переносят на бумагу с более отрицательным зарядом.

Закрепление

Тонер расплавляется и приклеивается к бумаге при помощи тепловых и прижимных роликов. Важно отметить, что все эти процессы типичные для современной техники. Но более старые модели используют положительные барабан и бумагу, а тонер несет отрицательный заряд.

Раздел Физика

Обзор
Экранирование и зарядка посредством индукции
Закон Кулона
Повторное электрическое поле
Электрический поток и закон Гаусса
Применение электростатики