Автоматизация в мастерской копировальных аппаратов

Печатающая техника является основным средством обеспечивающим документооборот больших и маленьких предприятий города. Несмотря на развитие электронного документооборота, большинство юридических лиц продолжает использовать бумажный носитель информации в 90% случаях своей деятельности.

Сегодня в домах и офисах города находится огромное количество, оргтехники, которая в течение срока служба неоднократно ломается, и нуждаются в ремонте. В связи с этим обслуживание и ремонт оргтехники является наиболее перспективным рынком сбыта, так как при высоком уровне спроса и среднем уровне конкуренции доля потребителей, готовых купить данный вид услуг, достаточна высока. По разным данным ниша рынка составляет от 20% до 35%. Доходы, получаемые от ремонта технических средств в настоящее время практически стабильны, поскольку не зависят от сезона и других природных факторов. Это является одной из причин выбора сферы бизнеса. Услуги рассчитаны на жителей данного, то есть района местонахождения предприятия и прилежащих районов. Однако вызов мастера может производиться в любой район города. Основными потребителями являются юридические лица (около 70%), а остальную часть (30%) составляют физические лица.

Развитие технологий коснулось и печатающего оборудования, поэтому аппараты, использующие струйный метод печати сейчас встречаются очень редко, их вытеснили лазерные принтеры и копиры. С по мере массового распространения лазерных принтеров снижалась их цена и в данный момент некоторые лазерные модели сравнялись по цени с подобными про производительности струйными аппаратами. Но соотношение первоначальной цены устройства и его заправки остаётся прежним. В этом случае струйная технология выигрывает как более дешёвая, но проигрывает по производительности, так как картриджи с чернилами имеют малый ресурс. Лазерные принтеры относительно дорогие, но ресурс лазерного картриджа велик по сравнению со струйным.

Именно поэтому объектом изучения во время прохождения практики на предприятии Олимп-Сервис мною был выбран принцип порошковой лазерной печати на примере копира Canon TAP -1215.

1. Описание предприятия

Мастерская Olymp-Service предоставляет потребителям следующие услуги:

— ремонт и обслуживание оргтехники, ТВ, видео, аудио и другой бытовой техники; - заправку и восстановление лазерных картриджей. Данный товар удовлетворяет потребность клиента в качественном ремонте технических средств любой фирмы производителя в удобном для заказчика месте. Этапы технологического процесса: — получение неисправной техники, — выявление причины поломки, — поиск и подбор необходимых деталей, -устранение поломки. Для успешного выполнения этого плана имеются все необходимое: помещение, набор инструментов и оборудование, расходные материалы, программное обеспечение, специальные издания, доступ к специализированным ресурсам сети интернет. Особенности товара: — гарантийное обслуживание после ремонта в течение двух недель; - доставка техники в мастерскую по требованию клиента; - выезд и ремонт на дому по просьбе заказчика; - ремонт изделий различных фирм; - гарантия сохранности и возврата изделия при невозможности его ремонта.

Основным направлением работы предприятия является заправка, обслуживание и ремонт печатающего и копировального оборудования.

2. Принцип работы копировальных аппаратов

Процесс сухого электростатического переноса изображения, лежащий в основе работы современных копировальных аппаратов был изобретен американским инженером Честером Ф. Карлсоном в 30-х годах. Этот процесс несколько позже назвали ксерографией. Но серийное производство копировальных аппаратов, работающих на этом принципе, было начато фирмой Xerox только в 1959 году. Конкурирующие фирмы, выпускавшие в то время копировальные аппараты, работавшие на других принципах, не выдержали конкуренции с высококачественной и дешевой ксерографической техникой.

2.1 Основные узлы. Процесс копирования

Современный копировальный аппарат, работающий на принципе сухого электростатического копирования, состоит из следующих узлов:

— оптическая система, которая обеспечивает перенос изображения на фоточувствительный барабан

— система подачи и транспортировки бумаги

— узел проявки, который наносит тонер на барабан и делает скрытое электростатическое изображение видимым

— узел закрепления, в котором перенесенное на бумагу изображение закрепляется путем нагрева.

Процесс сухого электростатического копирования состоит из следующих этапов:

1. Предварительная зарядка отрицательным потенциалом фоточувствительного барабана Фоточувствительный барабан — это сердце копировального аппарата. Наружная поверхность фоточувствительного барабана образована слоем органического фотопроводника, нанесенного на проводящий цилиндр Перед операцией воздействия первичного коронного разряда, свет от ламп предварительного кондиционирующего экспонирования направляется на поверхность барабана. Этот процесс обеспечивает удаление остаточных зарядов и способствует выравниванию плотности копии.

В фотопроводящем слое под действием света формируется скрытое электростатическое поле, представляющее собой точную проекцию оригинала, первоначально отразившего этот свет.

2. Воздействие первичного коронного разряда Первичный коронный разряд (отрицательный потенциал) формирует равномерный слой отрицательных зарядов по поверхности барабана. Величина потенциала поверхности барабана с помощью специального устройства поддерживается постоянной.

3. Сканирующее экспонирование Свет от оригинала проецируется на поверхность барабана. Области, которые на копии должны получиться светлыми, разряжаются светом из узла сканирования, и на поверхности барабана остаются отрицательно заряженными лишь те участки, на которые должен быть нанесен тонер. Заряды на освещенных участках поверхности барабана нейтрализуются благодаря фотопроводящим свойствам вещества, нанесенного на оверхность барабана. Таким образом, на поверхности барабана формируется скрытое электростатическое изображение.

4. Проявление Скрытое электростатическое изображение, сформированное в слое фотопроводника падающими на него лучами света, отраженными от сканируемого оригинала, необходимо сделать видимым, нанеся на заряженные участки барабана равномерный тонкий слой тонера, т. е. на те участки, которые на копии должны получиться темными.

Частицы тонера заряжены положительно и, будучи расположены в непосредственной близости от барабана, легко переносятся на его отрицательно заряженные области. Тонер содержится в узле проявки, который расположен рядом с барабаном. Иногда узел проявки составляет с барабаном один узел, как, например, в картриджах Е-16/Е-30. Узел проявки состоит из проявляющего цилиндра (постоянный магнит, окруженный вращающейся втулкой) и ножа, выполненного из магнитного материала. Вращающийся проявляющий цилиндр притягивает к себе тонер из бункера. При этом на поверхности проявляющего цилиндра формируется тонкий однородный слой тонера. Тонер бывает двух типов: однокомпонентный и двухкомпонентный. Красящие частицы однокомпонентного тонера сами обладают магнитными свойствами, благодаря чему они удерживаются на проявляющем цилиндре. Красящие же частицы двухкомпонентного тонера не могут самостоятельно удерживаться на проявляющем цилиндре, но прилипают к находящимся в емкости для тонера частицам специального магнитного порошка, который называется девелопером или носителем, и попадают вместе с ним на проявляющий цилиндр. Сила магнитного притяжения красящих частиц к девелоперу или магнитному проявляющему цилиндру подобрана таким образом, чтобы она была меньше электростатического притяжения к заряженной поверхности барабана и не препятствовала переносу частиц на него. При использовании двухкомпонентного тонера девелопер остается на проявляющем цилиндре и продолжает служить дальше. В инструкциях по эксплуатации многих аппаратов написано, что девелопер вообще не требует восполнения или замены, однако практика показала, что у любых моделей рабочие характеристики девелрпера со временем начинают ухудшаться, и это сказывается на качестве копий. Итак, в процессе проявки на поверхность барабана наносится в виде тончайшего слоя тонера зеркальное позитивное изображение оригинала.

5. Перенос изображения Позитивное зеркальное изображение на барабане может быть перенесено на проходящую под барабаном бумагу простым совмещением поверхностей, при котором выполнится обратная зеркальная трансформация и получится точная копия. Однако простой механический контакт бумаги с барабаном не обеспечивает достаточно хороший перенос тонера. Поэтому на обратной стороне копировальной бумаги с помощью коротрона переноса, размещенного под проходящим через аппарат листом бумаги, создается дополнительный потенциал коронного разряда. В результате все притягиваемые его отрицательным зарядом частицы тонера отрываются от барабана и попадают на поверхность бумаги, создавая там копию оригинала. Коротроны переноса бывают проволочными, игольчатыми или губчатыми. Проволочный коротрон представляет собой туго натянутую тонкую (около 70 мкм в диаметре) металлическую нить со специальным напылением. Игольчатый коротрон имеет форму металлической пластины с частыми острыми зубцами, а губчатый коротрон представляет собой металлический вал, обтянутый специальным пенистым полимером, на который подано напряжение. Губчатый коротрон вплотную прижимается к барабану и выполняет еще и функцию дополнительного ролика подачи. Нить коротрона, находясь под высоким напряжением, производит значительное количество озона. Игольчатые и губчатые коротроны выделяют значительно меньше озона. В любом случае, воздействие озона в больших дозах на организм человека довольно неблагоприятно, поэтому копировальные аппараты обычно снабжены озоновыми фильтрами, которые расположены в вытяжном вентиляторе и преобразуют озон в кислород.

6. Отделение бумаги с барабана Статически заряженный лист бумаги имеет тенденцию прилипать к барабану. Поэтому для его отделения используется специальная техника.

Конструкция копировального аппарата рассчитана таким образом, чтобы копировальный лист отделялся под действием собственного веса и жесткости. Следует при этом отметить, что тонкая бумага лишена необходимой жесткости и может заворачиваться вокруг барабана вместо того, чтобы отделяться от него. Чтобы избежать этого, используется устройство снятия статического заряда или специальный коротрон отделения. На это устройство подается положительное напряжение, которое ослабляет притяжение между барабаном и копировальной бумагой. Это обеспечивает беспрепятственное отделение бумаги от барабана. Кроме того, на некоторых моделях копировальных аппаратов рядом с барабаном установлены специальные отделительные лапки. После отделения от барабана полученная копия подается в узел термического закрепления, где проходит заключительная стадия процесса копирования — закрепление.

7. Термическое закрепление изображения Перенесенный на бумагу тонер необходимо каким-то образом зафиксировать, иначе он просто обсыплется. Фиксация осуществляется путем нагрева копии под определенным давлением Для этого копировальная бумага обжимается между двумя нагретыми валиками. Часть копировального аппарата, осуществляющая термическое закрепление копии называется узлом закрепления или термоблоком. В большинстве узлов закрепления в качестве нагревательного элемента используются лампы накаливания, обеспечивающие специальному закрепительному валу, изготовленному из алюминия и покрытому тефлоном (этот вал принято называть тефлоновым валом), температуру, достаточную для закрепления тонера на копии, проходящей под ним. К тефлоновому валу копия прижимается резиновым прижимным валом. Для того чтобы тонер не переносился на следующую копию, поверхности закрепительного и прижимного валиков очищают очистительным валиком. В последние годы фирма Canon использует технологию, в которой вместо нагревательной лампы и тефлонового вала используются керамический термоэлемент и тефлоновая пленка. При использовании этой технологии энергия расходуется более эффективно и практически не требуется времени на предварительный прогрев копировального аппарата для приведения его в рабочее состояние.

8. Очистка барабана На этом этапе поверхность барабана подготавливается к следующей операции копирования. Часть тонера, оставшаяся после переноса на барабане, счищается с него специальным резиновым лезвием — ракелем, и попадает в бункер для отработанного тонера, предусмотренный конструкцией аппарата.

2.2 Вспомогательные узлы

Копировальный аппарат содержит также вспомогательные узлы — оптическую систему и систему подачи и транспортировки бумаги. В оптической системе копировальных аппаратов может использоваться как подвижный экспозиционный стол, так и неподвижная оптическая система с зеркалами и тросовой передачей. Подвижный стол обычно применяют в недорогих «персональных» копировальных аппаратах, рассчитанных на производство до 50 копий в день. Оптическая система предназначена для плавного перемещения узкого направленного луча света сканирующей лампы по оригиналу, чтобы отраженный от поверхности оригинала пучок света падал на синхронно вращающуюся поверхность барабана, и под его воздействием в слое фотопроводника возникало статическое поле, соответствующее изображению на оригинале. Более подробно особенности оптической системы конкретных моделей описываются в посвященных им главах. Узлы транспортировки бумаги осуществляют перемещение бумаги по всему тракту копирования. Поступающая в копировальный аппарат бумага останавливается для синхронизации перед барабаном, и как только на валик синхронизации приходит сигнал от процессора, копирование начинается. Бумага проходит под фотобарабаном, на нее переносится тонер, далее она отделяется от поверхности барабана и транспортируется в термоблок. Там лежащий на ее поверхности тонер закрепляется и впрессовывается, образуя готовую копию. В небольших портативных аппаратах транспортировку осуществляют всего несколько роликов подачи и электромагнитов.

В высокопроизводительных аппаратах узел транспортировки бумаги может содержать следующие устройства:

— поддоны (кассеты) с механизмом определения формата находящейся в них бумаги;

— дуплексы, которые существенно упрощают производство двусторонних копий, поскольку накапливают в себе копии, отпечатанные на одной стороне бумаги, чтобы затем повторно подать их для копирования с другой стороны, когда оригинал на стекле экспозиции будет перевернут вручную или автоматически;

— автоподатчики — обычно на них можно поместить сразу стопку оригиналов, из которой они смогут самостоятельно забирать по одному листу;

— сортеры, выполняющие разделение тиража по отдельным стопкам в различных режимах, задаваемых оператором;

— финишеры, которые отличаются от сортеров тем, что вместо обоймы пластин используют для разделения тиража всего один подвижный лоток;

— степлеры, часто входящие в состав сортеров и автоматически прошивающие стопки готовых копий скрепками.

Кроме того, за дополнительную плату в комплект высокопроизводительных копировальных аппаратов могут входить следующие узлы:

— металлическая подставка на колесиках, на которой удобно размещать большие аппараты;

— счетчики пользовательских карточек, которые дают возможность руководителю иметь четкое представление о числе копий, сделанных на аппарате каждым из сотрудников;

— контактные планшеты, позволяющие выполнять примитивное редактирование изображения.

2.3. Требования к бумаге

Современные копировальные аппараты в большинстве своем работают с обычной офисной бумагой, а некоторые модели позволяют копировать на прозрачную пластиковую пленку для проекторов. Обычно для копирования используют бумагу с плотностью от 65 до 200 г/м2, хотя аппараты фирмы Ricoh довольно непритязательны по отношению к качеству используемой бумаги. Если же говорить о современной копировальной технике в целом, то бумагу для копировального аппарата следует выбирать по возможности более высокого качества. Дело в том, что использование низкокачественной бумаги сильно снижает срок службы рабочих узлов аппарата, и в первую очередь фотобарабана, поскольку бумага низкого качества обладает повышенной абразивностью. Кроме того, бумага с низкой плотностью гораздо легче заминается на тракте подачи и чаще рвется при попытках извлечь ее. Следует отдельно заметить, что при производстве некоторых видов копий (двусторонних, изготовляемых за несколько проходов, с высоким процентом черного цвета) требования к плотности бумаги повышаются, поскольку увеличивается относительная доля массы тонера в массе копии, и при закреплении в термоузле тонер может деформировать лист. Так что от производства двусторонних копий на тонкой бумаге лучше воздержаться. Поэтому для изготовления копий лучше всего брать бумагу с самым высоким коэффициентом белизны и плотностью не менее 80 г/м2. Хранить бумагу надо в сухом помещении при комнатной температуре, располагая пачки горизонтально. Не рекомендуется сразу же начинать копирование на бумаге, долгое время находившейся в холодном помещении. Лучше выдержать бумагу от получаса до суток, в зависимости от перепада температур и общего количества бумаги. Размеры и ориентация подаваемых для копирования листов могут быть различными. Максимальный размер определяется размерами экспозиционного стекла и шириной тракта подачи конкретной модели, а минимальный — лишь характеристиками тракта подачи и колеблется от размера визитной карточки до размера почтовой открытки.

Бумага в копировальный аппарат может подаваться либо с ручного лотка, либо с поддона. Внекоторых аппаратах листы автоматически забираются по одному из пачки, помещенной в лотокручной подачи. Аппараты, в которых закладывается всего по одному листу, несколько проще поконструкции, но затрудняют работу оператора. При подаче с бокового лотка бумага проходит напрямую, не изгибаясь, и поэтому требования к ней значительно ниже. Поэтому картон, пластиковую пленку, визитные карточки и почтовые открытки для надпечатки следует подавать только с ручного лотка. Поддоны, рассчитанные на хранение большого количества листов с автоматической подачей их по мере надобности, имеют механические ограничители, выставляемые оператором в соответствии с форматом бумаги, которую он собирается загружать. В высокопроизводительных копировальных аппаратах поддоны оснащены датчиками формата, позволяющими процессору выбрать нужный процент увеличения или уменьшения оригинала для автоматического масштабирования, а также самостоятельно подать бумагу из подходящего по формату поддона.

Копировальный аппарат Canon TAP -121 5

Описание аппарата и процесса копирования Копировальный аппарат Canon NP-1215 является одной из самых популярных в России моделей. Это аппарат среднего класса, позволяющий масштабировать изображение. Вид аппарата в разрезе представлен на рис. 2.1.

Рис. 2.1 — Вид аппарата NP-1215 в разрезе: 1 -зеркало 3; 2 — зеркало 2; 3 — зеркало 1; 4 -сканирующая лампа; 5 — стекло копировального стола; 6 — крышка копировального стола;7 — объектив; 8 — лампа предварительного кондиционирующего экспонирования; 9 — узел первичного коронного разряда; 10 — зеркало 6; 11 — зеркало 5; 12 — зеркало 4; 13 — лоток ручной подачи; 14 — захватывающий валик; 15 — регистрационные валики; 16 — узел коронного разряда переноса; 17 — фоточувствительный барабан; 18 — кассета с бумагой; 19 — питатель; 20 -блок закрепления; 21 — валик выдачи копий; 22 — вытяжной вентилятор.

Рассмотрим, как происходит процесс копирования в этом аппарате. Блоки и узлы аппарата показаны на рис. 2.2.

Рис. 2.2 — Блок-схема копировального аппарата NP-1215

Процесс формирования изображения состоит из восьми операций, схематически представленных на рис. 1.3.

Операция 1: Предварительное кондиционирующее экспонирование.

Операция 2: Первичный коронный разряд (отрицательный потенциал постоянного тока).

Операция 3: Экспонирование изображения.

Операция 4: Проявление (положительный потенциал плюс переменный ток).

Операция 5: Перенос (отрицательный потенциал постоянного тока).

Операция 6: Отделение.

Операция 7: Закрепление.

Операция 8: Очистка барабана.

Рис. 2.3 — Блок-схема формирования изображения Опишем эти операции более подробно.

Операция 1: Предварительное кондиционирующее экспонирование Сначала свет от ламп предварительного кондиционирующего экспонирования направляется на поверхность барабана. Этот процесс обеспечивает удаление остаточных зарядов и способствует выравниванию плотности копии (рис. 2.4).

Рис. 2.4 — Предварительное кондиционирующее экспонирование Операция 2: Воздействие первичного коронного разряда Первичный коронный разряд (отрицательный потенциал) формирует равномерный слой отрицательных зарядов по поверхности барабана (рис. 2.5). Величина потенциала поверхности барабана определяется сеточным потенциалом. Сетка подсоединена к земле через варистор, который поддерживает постоянство потенциала барабана на уровне напряжения пробоя варистора.

Рис. 2.5 — Воздействие первичного коронного разряда Операция 3: Сканирующее экспонирование При сканировании оригинала свет, отраженный от оригинала проецируется на поверхность барабана. Заряды на этих освещенных участках поверхности барабана нейтрализуются благодаря фотопроводимости барабана. В конце этого процесса на поверхности барабана возникает рисунок из отрицательных электрических зарядов, соответствующий темным участкам изображения документа. Светлые участки документа представлены на барабане отсутствием зарядов. Рисунок из отрицательных зарядов визуально наблюдать невозможно, и поэтому он называется скрытым электростатическим изображением (рис. 2.6).

Рис. 2.6 — Формирование скрытого электростатического изображения Операция 4: Проявление Рис. 2.7 — Схема узла проявки Как показано на рис. 2.7, узел проявки состоит из проявительного цилиндра (постоянный магнит, окруженный вращающейся втулкой) и ножа, выполненного из магнитного материала. Черный тонер является однокомпонентным продуктом, состоящим из тонкого порошка смеси магнетита и полимерного связующего. Тонер является изолятором и заряжается до положи" тельного потенциала благодаря трению относительно вращающегося цилиндра. Цветной проявитель представляет собой двухкомпонентный продукт, состоящий из железного порошка (носитель) и тонера, смешанных в заданном отношении. Основным компонентом тонера является полимерная смола. Тонер заряжают до положительного потенциала, а железный порошок — до отрицательного потенциала, что достигается благодаря трению относительно вращающегося цилиндра. Между магнитом и краем ножа формируется концентрированное магнитное поле. Это поле притягивает заряженный проявитель (рис. 2.8).

Рис. 2.8 — Процесс нанесения проявителя на проявляющий цилиндр Проявитель под действием магнитного поля оказывается практически неподвижным, образуя завесу вдоль кромки ножа. По мере вращения цилиндра эта завеса обеспечивает размазывание частиц тонера по его поверхности с формированием тонкого однородного слоя.

Одновременно на проявительный цилиндр подают переменное напряжение вместе с отрицательным потенциалом постоянного тока, так что суммарная форма смещения проявительного потенциала имеет более значительную отрицательную ветвь (по сравнению с положительной).

Во время копирования тонер притягивается к барабану благодаря тому, что его поверхностьзаряжена, а также за счет отталкивания, благодаря наличию проявительного смещения (на протяжении положительной ветви). При этом скрытое электростатическое изображение преобразуется в видимое. Лишние частицы тонера притягиваются обратно к цилиндру с барабана благодаря зарядам на поверхности барабана и наличию проявительного смещения (на протяженииотрицательной ветви).Величина смещения постоянного тока влияет на плотность копии и образование вуали: чем меньшим по абсолютной величине является потенциал смещения (то есть чем ближе он подходит к О В), тем выше оказывается ллотность и вуалеобразование.

Операция 5: Перенос изображения На этой стадии узлом коронного разряда переноса изображения на оборотной стороне копировальной бумаги создается отрицательный потенциал, что обеспечивает притяжение тонера с поверхности барабана на копировальную бумагу.

Рис. 2.9 — Процесс переноса изображения на бумагу Операция 6: Отделение бумаги от барабана Рис. 2.10 — Процесс отделения бумаги от барабана Копировальная бумага отделяется от барабана благодаря своей жесткости. Следует при этом отметить, что тонкая бумага лишена необходимой жесткости и может заворачиваться вокруг барабана вместо того, чтобы отделяться от него. Чтобы этого избежать, на устройство снятия статического заряда отделения подается положительное напряжение, что ослабляет притяжение между барабаном и копировальной бумагой (рис. 2.10). Этим обеспечивается беспрепятственное отделение бумаги от барабана.

Операция 7: Закрепление изображения На этой стадии копировальная бумага обжимается между двумя нагретыми валиками. Приэтом тонер расплавляется и впрессовывается в бумагу, что делает образованное тонером изображение прочным. Чтобы избежать прилипания тонера к валику и переноса тонера на следующую копию, поверхность закрепительного валика после каждой копии очищается очистительным валиком (рис. 2.11).

Операция 8: Очистка барабана На этой стадии поверхность фоточувствительного барабана подготавливается к следующей операции копирования. Возможный остаточный тонер снимается с барабана с помощью очистительного ракельного ножа и подбирается улавливателем тонера. Затем он отбрасывается в заднюю часть лопатками вертушки (рис. 2.12).

Рис. 2.11 — Процесс термического закрепления изображения Рис. 2.12 — Очистка барабана и подготовка его к следующей операции копирования Кроме основных процессов, связанных с переносом изображения на бумагу, в копировальном аппарате осуществляются и вспомогательные процессы: бланковая экспозиция и превращение возникающего при коронном разряде озона в кислород. Бланковая экспозиция представляет собой процесс освещения светом фоточувствительного барабана с целью снятия поверхностного потенциала на участках без изображения, возникающих при копировании с уменьшением. Это освещение создается лампой предварительного кондиционирования и рефлектором отражается на барабан. В промежутке между последовательно следующими листами копировальной бумаги на барабане образуются участки без изображения. На этих участках напряжение на узле первичного коронного разряда снижается, чтобы исключить налипание тонера. Для этих участков бланковая экспозиция для снятия поверхностных зарядов не осуществляется. Для превращения возникающего при коронном разряде озона в кислород в вытяжном вентиляторе копировального аппарата используется каталитический озоновый фильтр, который исключает выброс озона в атмосферу.

3. Электрические схемы и функционирование узлов

Практически все операции копировальной машины осуществляются под управлением микропроцессора, находящегося на печатной плате контроллера постоянного тока. Этот микропроцессор считывает входные сигналы, поступающие от датчиков и с клавишей панели управления, и посылает команды на исполнительные устройства (электродвигатели, электромагниты, лампы и прочие устройства), которые должны срабатывать в нужные моменты времени. Микропроцессор, использованный в копировальной машине, содержит аналого-цифровой преобразователь, позволяющей ему считывать как аналоговые, так и цифровые сигналы. Главный электродвигатель (М1) является синхронным и вращается со скоростью, определяемой частотой сети переменного тока. Электродвигатель привода сканирующего устройства (М2) является шаговым и работает с частотой, определяемой кварцевым генератором в контроллере постоянного тока. Любые колебания частоты сети переменного тока влияют лишь на работу главного электродвигателя; это может приводить к получению сжатых или удлиненных изображений.

Система экспонирования Изменение коэффициента репродукции в поперечном барабану направлении осуществляется путем изменения положения объектива. Его перемещение обеспечивается системой привода объектива. Коэффициент репродукции в направлении вращения барабана меняется за счет изменения скорости перемещения сканирующего устройства. Система привода сканирующего устройства меняет коэффициент репродукции в направлении вращения барабана за счет изменения скорости перемещения зеркала 1 относительно линейной скорости вращения барабана. (Сканирующее устройство представляет собой зеркало 1 в сочетании со сканирующей лампой). Если скорость зеркала превышает линейную скорость вращения барабана, то происходит уменьшение изображения, а если она меньше скорости вращения барабана, то происходит увеличение. Следует отметить, что при изменении коэффициента репродукции относительное расположение зеркал не меняется. При копировании без изменения масштаба скорость зеркала равна линейной скорости вращения барабана. Система привода объектива Объектив перемещается с помощью электродвигателя (М2) сканирующего устройства. В нормальном состоянии зубчатая муфта находится в верхнем положении и соединяет электродвигатель канирующего устройства с приводным воротом. Для перемещения объектива включается электромагнит зубчатой муфты (SL2), что приводит к расцеплению зубчатой муфты и шестерни ворота сканирующего устройства (рис. 3.1).

Объектив выполнен по схеме «плавающего элемента». При работе системы меняется относительное расположение составляющих элементов объектива (отдельных линз), и тем самымменяется фокусное расстояние. Изменения фокусного расстояния служат для наводки объектива на резкость для каждого коэффициента репродукции, а не для придания объективу функциитрансфокатора. (Разбирать объектив ни в коем случае нельзя).

Рис. 3.1 — Система привода объектива: 1 — контроллер постоянного тока; 2 — сигнал датчика исходного положения объектива; 3 — команда включения электромагнита зубчатой муфты; 4 — направление «увеличения»; 5 — холостое зубчатое колесо; 6 — соленоид во включенном состоянии; 7 — зубчатая муфта с шестерней; 8 — ворот привода сканирующего устройства; 9 — электродвигатель сканирующего устройства; 10 -трос привода объектива; 11 — объектив Система привода сканирующего устройства Привод сканирующего устройства осуществляется шаговым электродвигателем (М2). Направление вращения электродвигателя сканирующего устройства определяет, будет ли сканирующее устройство двигаться вперед или назад. Скорость движения сканирующего устройства вперед может быть плавно изменена, чтобы обеспечить требуемый коэффициент репродукции. Скорость движения в обратную сторону является постоянной, независимо от коэффициента репродукции (она в 2,5 раза выше скорости движения вперед при копировании без изменения масштаба). Расстояние, на которое перемещается сканирующее устройство, может изменяться, обеспечивая соответствие копии размеру копировальной бумаги и коэффициенту репродукции.

Рис. 3.2 — Схема привода сканирующего устройства Система формирования изображения Структура системы формирования изображения представлена на рис. 3.3.

Рис. 3.3 — Схема системы формирования изображения: 1 — контроллер постоянного тока; 2 — сигнал переключения интенсивности свечения лампы; 3 — сигнал включения сканирующей лампы; 4 — регулятор лампы; 5 — сканирующая лампа; 6 — объектив; 7 — лампы предварительного кондиционирующего экспонирования; 8 — датчик АЕ-системы; 9 — обтюратор бланкового экспонирования; 10 — фоточувствительный барабан; 11 — при закорачивании сигнал направляется на индикацию узла проявления черного тонера; 12 — проявляющее смещение; 13- высокое напряжение узла коронного разряда переноса изображения; 14 — напряжение смещения узла снятия статического заряда; 15 — высоковольтный трансформатор; 16 — командавозбуждения лампы предварительного кондиционирующего экспонирования; 17 — команда наподачу напряжения сеточного смещения; 18 — команда на подачу высокого напряжения; 19- команда на подачу переменно-токовой составляющей напряжения проявляющего смещения; 20 — сигнал (аналоговый) управления уровнем постоянно-токовой составляющей напряженияпроявляющего смещения; 21 — команда на подачу сеточного напряжения; 22 — сигнал датчика цветного узла проявки Система формирования изображения состоит из следующих узлов:

— система управления сканирующей лампой;

— система управления напряжением смещения на сетке и током первичного коронного разряда и коронного разряда переноса изображения;

— управление проявляющим смещением;

— система измерения плотности документа;

— узел проявки и блок очистки барабана;

— система бланковой засветки.

Управление сканирующей лампой Управление сканирующей лампой осуществляется платой управления контроллера постоянного тока (рис. 3.4). Основными функциями платы управления контроллера постоянного тока являются включение и выключение сканирующей лампы, а также переключение интенсивности ее свечения.

Рис. 3.4 — Схема платы управления сканирующей лампой: 1 — микропроцессор; 2 — контроллер постоянного тока; 3 — регулятор лампы; 4 — сканирующая лампа Для включения сканирующей лампы сигнал с микропроцессора отпирает транзистор Q360. На выходе Q305 будет низкий уровень, и транзистор Q321 будет заперт. Сигнал включения сканирующей лампы (LAON) становится равным «1» и сканирующая лампа включается. Для выключения сканирующей лампы сигнал с микропроцессора запирает транзистор Q360 и сигнал LAON становится равным «О» независимо от того, открыт или заперт транзистор Q321. Если сканирующая лампа остается включенной на протяжении слишком длительного времени (более 15 секунд), то конденсатор С310 заряжается и напряжение на (+) входе Q305 повышается до порогового для Q305 значения и сигнал на выходе Q305 становится равным «1». Приэтом транзистор Q321 отпирается и сигнал LAON становится равным «О» независимо от того, открыт или заперт транзистор Q360. Сканирующая лампа отключается. Сканирующая лампа может иметь два уровня интенсивности свечения: один уровень при использовании узла проявления черного тонера, а другой — при использовании СТ-узла. Переключение уровней происходит автоматически.

При использовании СТ-узла (цветного проявления) контроллер постоянного тока выдает сигнал LIGHT INTENSITY (LICS), равный «О» и напряжение на лампе повышается приблизительно на 3,5 В относительно значения, используемого в случае черно-белого узла проявления, что ведет к повышению интенсивности освещения. Система управления напряжением на сетке и током первичною коронного разряда и коронного разряда переноса.

Рис. 3.5 — Схема управления напряжением на сетке и током первичного коронного разряда и коронного разряда переноса: 1 — контроллер постоянного тока; 2 — микропроцессор; 3 — блок высоковольтного трансформатора; 4 — дифференциальный усилитель; 5 — генератор импульсов изменяемой ширины; 6 — схема возбуждения трансформатора ТЗ; 7 — высоковольтный трансформатор ТЗ; 8 — ограничительная схема; 9 — генератор; 10 — компаратор;11 — узел первичного коронного разряда; 12 — сетка; 13 — узел коронного разряда переноса изображения на бумагу; 14 — фоточувствительный барабан Приведенная на рис. 3.5 электрическая схема управляет током первичного коронного разряда и коронного разряда переноса изображения, а также напряжением на сетке первичного коронного разряда. Эта система осуществляет следующие функции:

— включение и выключение тока первичного коронного разряда и коронного разряда переноса изображения;

— поддержание постоянства тока первичного коронного разряда и коронного разряда переноса изображения;

— переключение напряжения на сетке первичного коронного разряда;

— включение и отключение напряжения на сетке первичного коронного разряда.

Чтобы избежать влияния колебаний атмосферных условий на эффективность коронного разряда, величина тока в проволоке первичного коронного разряда поддерживается постоянной. Ток первичного коронного разряда и коронного разряда переноса изображения на бумагу включается и выключается командой HIGH VOLTAGE ON (HVTON) (включение высокого напряжения). Когда HVTON = 1, отключаются дифференциальный усилитель 4, генератор импульсов изменяемой ширины 5, высоковольтный трансформатор 7, а ток первичного коронного разряда и коронного разряда переноса изображения становится равным нулю. Когда HVTON = 0, дифференциальный усилитель 4, генератор импульсов изменяемой ширины 5, высоковольтный трансформатор 7 включаются и появляется ток первичного коронного разряда и коронного разряда переноса изображения.

Напряжение на сетке переключается сигналом GRID BIAS CONTROL (GRDON) (управление сеточным смещением). Поддержание постоянства тока первичного коронного разряда и коронного разряда переноса изображения на бумагу осуществляется следующим образом: если величина тока первичного коронного разряда превышает заданное нужное значение из-за колебаний температуры или давления окружающей среды, то будет увеличиваться уровень аналогового сигнала обратной связи на схему дифференциального усилителя и выходной сигнал дифференциального усилителя понизится. В результате понизится ток коронного разряда первичного узла и узла переноса изображения. Аналогично, если ток первичного коронного разряда окажется слишком низким, то он будет увеличен. Если возникает перегрузка вторичной обмотки высоковольтного трансформатора, питающего узел первичного коронного разряда, то величина тока будет ограничена определенным максимальным пределом. Регулирование напряжения сеточного смещения осуществляется следующим образом: во время сканирования плата управления постоянного тока выдает сигнал GRDON = 1, транзистор Q7 запирается и на выходе компаратора 10 появляется сигнал высокого уровня (рес. 1.17) Благодаря этому транзистор Q6 отпирается, ток в трансформатор Т4 не поступает, транзистор Q5 запирается и на сетку подается напряжение смещения. Поверхность барабана заряжается.

Когда сканирование не выполняется, плата управления контроллера постоянного тока выдает сигнал GRDON = 0, транзистор Q7 отпирается и на выходе компаратора появляется сигнал низкого уровня. Благодаря этому транзистор Q6 запирается и в трансформатор Т4 поступает ток. Напряжение смещения на сетку не подается. Таким образом, поверхность барабана не заряжается и, следовательно, тонер к нему не прилипает (бланковая перация).

Управление проявляющим напряжением смещения Показанная на рис. 3.6 электрическая схема управляет проявляющим напряжением смещения. Она осуществляет включение и выключение переменно-токовой составляющей проявляющего напряжения смещения, а также регулирование напряжения постоянно-токовой составляющей проявляющего напряжения смещения.

Рис. 3.6 — Схема управления проявляющим напряжением смещения: 1 — черно-белый узел проявки; 2 — курсор плотности копии; 3 — ручка повторной калибровки плотности копии; 4 — АЕ-датчик; 5 — контроллер постоянного тока; 6 — микропроцессор; 7 — цифроаналоговый преобразователь; 8 — генератор прямоугольных импульсов; 9 — дифференциальный усилитель; 10 — блок высоковольтного трансформатора; 11 -схема выключения переменно-токового смещения; 12 — генератор импульсов изменяемой ширины; 13 — схема возбуждения обмотки Т1; 14 — высоковольтный трансформатор переменного тока Т1; 15 — схема возбуждения обмотки Т2; 16 — высоковольтный трансформатор постоянного тока Т2; 17 — выпрямитель; 18 — фоточувствительный барабан; 19 — проявляющий цилиндр; 20 — узел снятия электростатических зарядов Плотность копии может регулироваться за счет изменения напряжения проявляющего смещения с учетом значений следующих переменных параметров:

— положение курсора плотности копии и лимба повторной калибровки;

— выходной сигнал АЕ-датчика (датчика автоматического экспонирования);

— тип узла проявки.

Когда в копировальной машине используется узел черно-белого проявления, электрически подключаются разъемы J605−1 и J605−4, чтобы информировать машину о том, что установлен узел черно-белого проявления.

Со временем происходит постепенное ухудшение рабочих характеристик фоточувствительного барабана, что ведет к увеличению потенциала (VL) светлых участков, и плотность копии уже не точно соответствует заданному положению курсора регулирования плотности. Чтобы скомпенсировать изменение плотности копии, предусмотрена ручка COPY DENSITY RECALIBRATION (повторная калибровка плотности копии), с помощью которой можно увеличить величину постоянно-токового смещения, что в точности соответствует увеличению VL, и тем самым удается снова получить нормальные копии. Включение и выключение переменно-токовой составляющей проявительного смещения происходит следующим образом. При включении копировальной машины непрерывно работает генератор прямоугольных им пульсов 8 (рис. 2.36). Когда сигнал ACBON = 1, включается схема переключения переменно-токовой составляющей смещения 11 и отсекается выходной сигнал генератора прямоугольных импульсов. В результате переменно-токовая составляющая смещения на проявительный цилиндр не подается. Когда сигнал ACBON = 0, схема переключения переменно-токовой составляющей отключается и выходной сигнал генератора прямоугольных импульсов поступает на схему возбуждения Т1 13. Это обеспечивает выработку высоковольтным трансформатором напряжения смещения величиной 1300 В переменного тока, которое и подается на проявляющий цилиндр. Кроме того, выходное напряжение высоковольтного трансформатора переменного тока выпрямляется и подается на блок снятия статического заряда (приблизительно 3,2 кВ). Управление постоянно-токовой составляющей напряжения смещения осуществляется следующим образом. Дифференциальный усилитель 9 (рис. 1.18) действует, когда сигнал DCBC составляет 16 В и менее. (Диапазон изменения аналогового сигнала DCBC составляет 6−16 В и устанавливается курсором плотности копий или системой АЕ (автоматическое экспонирование). Величина сигнала управления постоянно-токовой составляющей проявляющего напряжения смещения определяется заданными положениями курсора плотности копии и ручки повторной калибровки, выходным сигналом АЕ-датчика и типом установленного узла проявки. Итак, при включении дифференциального усилителя включается генератор импульсов изменяемой ширины, а также высоковольтный трансформатор постоянного тока. Постоянно-токовая составляющая напряжения смещения подается на проявляющий цилиндр (- 500-=-0 В). Величина постоянно-токового смещения, используемого в периоды, отличные от сканирования, зависит от типа установленного узла проявки: для черно-белого узла проявки = - 320 В, а для цветного узла проявки (СТ) = - 220 В. В этой модели копировального аппарата предусмотрена система автоматического регулирования (АЕ) плотности копии, которая регулирует постоянно-токовую составляющую проявляющего напряжения смещения в соответствии с плотностью оригинала. АЕ-функция изменяет постоянно-токовую составляющую проявляющего смещения так, чтобы она соответствовала плотности оригинала и копии имели правильную плотность. Система измерения плотности оригинала работает следующим образом: сканирующее устройство перемещается вперед приблизительно на 70 мм мимо ведущей кромки оригинала и мгновенно останавливается. Сканирующая лампа включается приблизительно на одну секунду, плотность изображения считывается АЕ-датчиком, и выходной сигнал датчика интерпретируется контроллером постоянного тока. Затем этот контроллер регулирует постоянно-токовую составляющую проявляющего напряжения смещения. АЕ-датчик состоит из фотодиода Q702 и операционного усилителя Q701 (рис. 1.19). Если величина светового потока, падающего на фотодиод, достаточно велика, то выходное напряжение (АЕ) усилителя будет небольшим. Если же сила светового потока мала, величина выходного напряжения будет значительной. Контроллер постоянного тока считывает выходной сигнал в заданный момент времени после поступления сигнала прохождения через нуль (ZXDP) от источника питания постоянного тока.

Рис. 3.7 — Электрическая схема системы управления измерения плотности оригинала: 1 — АЕ-датчик; 2 — микропроцессор; 3 — контроллер постоянного тока; 4 — источник питания постоянного тока АЕ-система должна настраиваться в следующих случаях:

— после замены АЕ-датчика или печатной платы управления контроллера постоянного тока.

— после замены блока DF/ADF (из-за необходимости замены левого крепления стекла копировального стола).

Для настройки АЕ-системы необходимо сделать следующее:

1. Снять крышку потенциометра с задней стороны левой крышки.

2. Включить электропитание. Подождать окончания периода WAIT (ожидание).

3. Поместить испытательно-проверочный лист NB-3 или NB-2 на копировальный стол и опустить крышку копировального стола.

4. Нажать выключатель SW301 на печатной плате контроллера постоянного тока. На индикаторе числа копий панели управления появляется «О». Если «О» не появляется, то нажать цифровую клавишу «О» на панели управления, чтобы «О» появился.

5. Нажать клавишу SORT/GROUP на панели управления. Сканирующее устройство пойдет вперед в АЕ-положение замера, после чего включится сканирующая лампа (см. примечание).

6. Подстроить VR303 на контроллере постоянного тока так, чтобы на индикаторе числа копий появилось «22».

7. Нажать клавишу SORT/GROUP. Сканирующая лампа отключится, и сканирующее устройство возвратится в исходное положение (НОМЕ).

8. Убрать испытательно-проверочный лист, положить газетный лист на копировальный столи опустить крышку копировального стола.

9. Нажать клавишу SORT/GROUP. Копировальная машина будет выполнять те же операции, что и в п. 5.

10. Запомнить числовое значение на индикаторе числа копий.

11. Нажать клавишу SORT/GROUP. На индикаторе числа копий появится «О».

12. Нажать цифровую клавишу «1». На индикаторе числа копий появится «1».

13. Нажать клавишу SORT/GROUP.

14. Подстроить VR304 на печатной плате контроллера постоянного тока так, чтобы число на индикаторе числа копий имело значение, полученное в п. 10.

15. Нажать клавишу SORT/GROUP.

16. Нажать выключатель SW301 на плате контроллера постоянного тока.

Примечание. Сканирующая лампа включается приблизительно на восемь секунд. Для повторного её включения нажать клавишу SORT/GROUP и после окончания операции нажать клавишу SORT/GROUP еще раз.

Узел проявки и очиститель барабана Лопатка внутри узла очистки барабана, а также проявительный цилиндр вращаются главным электродвигателем. Собираемый очистительной лопаткой тонер хранится в блоке очистки барабана. Узел проявки прижимается к барабану кулачком, который давит на рельс узла проявки.

(Кулачок действует с помощью рычага освобождения узла проявки). Черно-белый узел проявки содержит пьезоэлектрический датчик Q6, который определяет, не уменьшилось ли количество тонера в бункере узла проявки ниже допустимого уровня. Когда количество тонера снижается ниже допустимого уровня, на панели управления начинает вспыхивать индикатор (нет тонера).

Рис. 3.8 — Схема узла проявки и очистки барабана: 1 — узел очистки барабана; 2 — главный электродвигатель; 3 — очистительный ракельный нож; 4 — ограничитель крутящего момента; 5 — черно-белый узел; 6 -датчик тонера (Q6); 7 — фоточувствительный барабан; 8 — прижато; 9 — освобождено; 10 — позиционный кулачок узла проявки; 11 — мешалка; 12 — рельс узла проявки; 13 — проявительный цилиндр; 14 — сигнал отсутствия тонера; 15 — контроллер постоянного тока; 16 — лопатка Если количество тонера в бункере достаточно, датчик выдает сигнал «1». Когда оно ниже заданного уровня, выходной сигнал датчика — «О».

В течение 5 секунд после завершения копирования контроллер постоянного тока осуществляет проверку, не выдан ли сигнал отсутствия тонера. Если такой сигнал непрерывно выдается в течение 5 секунд, он считается «выдачей сигнала отсутствия тонера в первый раз» («TONER OUT-First time»). Если после следующего копирования таким же образом выдается еще один сигнал отсутствия тонера, он уже считается «сигналом отсутствия тонера во второй раз», и контроллер постоянного тока обеспечивает мигание индикатора отсутствия тонера TONER OUT. В копировальной машине этой модели СТ-блок не имеет датчика количества тонера или датчика отработанного тонера. В приводном контуре между главным электродвигателем и барабаном предусмотрен ограничитель крутящего момента, так что в случае прихватов или застревания барабан может быть остановлен.

Бланковое засвечивание Участок барабана между хвостовым краем одной копии и ведущим краем следующей, как правило, действует как участок общего зачернения и притягивает тонер, если не предпринимаются необходимые просрилактические меры. Подобной мерой является отключение первичного коронного разряда и подача напряжения смещения на сеточную проволоку узла первичного коронного разряда (в данном случае бланковое экспонирование не проводится).

Рис. 3.9 — Схема бланкового засвечивания: 1 — лампа предварительного кондиционирующего экспонирования; 2 — отражатель; 3 — экспонирующее окно; 4 — направление для коэффициента репродукции = 99%; 5 — направление для коэффициента репродукции = 50%; 6 — кулачок; 7 — обтюратор бланкового экспонирования; 8 — передняя часть; 9 — фоточувствительный барабан; 10 — отражатель При копировании с уменьшением с каждой стороны барабана возникают участки без изображения, которые засвечиваются отраженным светом от ламп предварительного кондиционирующего экспонирования. Это осуществляется с помощью отражателей, которые направляют свет на концевые части барабана. В результате тонер на этих участках к барабану не прилипает.

При копировании с уменьшением объектив перемещается в положение, соответствующее требуемому коэффициенту репродукции.

Кулачок, располагающийся под объективом, заставляет бланковый обтюратор сдвигаться на расстояние, соответствующее коэффициенту репродукции, в результате чего экспонирующие окна открываются. В итоге свет от ламп предварительного кондиционирующего экспонирования направляется на необходимые в этом случае участки барабана с помощью отражателя.

Система транспортировки бумаги Устройство фальцевания бумаги и питатель При включении электромагнита муфты сцепления фальцовочного валика (SL1), главный электродвигатель Ml обеспечивает вращение валика и подачу листа копировальной бумаги на валики совмещения. Число оборотов фальцовочного валика меняется в зависимости от длины копировальной бумаги (рис. 3.10).

Рис. 3.10 — Узел фальцовочного валика: 1 — контролирующее кольцо; 2 — фальцовочный валик Копировальная бумага подается валиками совмещения так, что ее передняя кромка оказывается совмещенной с передним краем образованного тонером изображения на фоточувствительном барабане. Затем она проходит через стадии переноса изображения, отделения, подачи, закрепления и выдачи копии, оказываясь, в конечном счете, в лотке копий. Присутствие копировальной бумаги регистрируется фототранзисторами Q2 и Q5 (рис. 3.11). Если она не доходит или проскакивает датчики на протяжении заданного периода времени, схемная плата контроллера постоянного тока интерпретирует это обстоятельство как застревание и обеспечивает мигание индикатора (прихват бумаги) на панели управления. Фототранзистор Q1 определяет, имеется ли бумага в кассете. Если её нет, то сигнал CASSETTE PAPER OUT (CPEP) (отсутствие бумаги в кассете) принимает значение «О», что ведет к включению индикатора (нет бумаги) на панели управления.