Группа компаний АРТИ
Технологии печати
Вопросы по ксерографии, ответ на которые следует знать каждому инженеру
КСЕРОГРАФИЯ или «сухая печать» использует электростатику (электрические поля) как инструмент перемещения заряженных частиц - ионов в воздухе, электронов в металле, электронов и дырок в фотопроводниках, заряженных частиц тонера.
Электрические поля формируются между парой параллельных проводников (электродов) электризованных (заряженных) за счет соединения с выходном источника питания (ИП).
ИП вызовет - > протекание тока заряда ( iз ) пары проводников - > электризацию пары проводников- > появление электрического поля между электризованными проводниками.
Электрические поля формируются между парой параллельных проводников (электродов) электризованных (заряженных) за счет соединения с выходном источника питания (ИП).
ИП вызовет - > протекание тока заряда ( iз ) пары проводников - > электризацию пары проводников- > появление электрического поля между электризованными проводниками.
Слева показаны эти
процессы электризации.
процессы электризации.
1 | Чем ксерография отличается
от других способов копирования?
от других способов копирования?
Проблема создания качественных копий (copy) документов появилась вместе с первым документом. Были предложены различные способы копирования (copying).
Как правило, большинство способов копирования используют химические реакции или имеют другие недостатки, затрудняющие автоматизацию (automation) процесса.
В ксерографии (Xerography), что буквально означает «сухая печать», используют только физические процессы, что позволило создать удобную, компактную и безопасную технику для автоматического копирования.
Как правило, большинство способов копирования используют химические реакции или имеют другие недостатки, затрудняющие автоматизацию (automation) процесса.
В ксерографии (Xerography), что буквально означает «сухая печать», используют только физические процессы, что позволило создать удобную, компактную и безопасную технику для автоматического копирования.
АРТИ
2 | Зачем инженер изучает ксерография?
Инженер изучает конструкцию и принципы функционирования разных узлов ксерографического печатного станка (print engine).
Эти узлы обеспечивают: заряд (charge), экспонирование (exposure), проявку (development), перенос (transfer), отделение (detack) и очистку/стирание (cleaning/erase).
Знание особенностей этих узлов помогает инженеру устранять проблемы ксерографии, из-за которых возникают проблемы с качеством изображения (image quality problems).
Эти узлы обеспечивают: заряд (charge), экспонирование (exposure), проявку (development), перенос (transfer), отделение (detack) и очистку/стирание (cleaning/erase).
Знание особенностей этих узлов помогает инженеру устранять проблемы ксерографии, из-за которых возникают проблемы с качеством изображения (image quality problems).
АРТИ
3 | На каких физических явлениях
основана ксерография?
основана ксерография?
Ксерография основана на электростатике (electrostatic) и фотопроводимости (photoconductivity).
АРТИ
4 | Что такое электростатика?
Электростатика изучает взаимодействие неподвижных электрических зарядов (charge). Взаимодействие электрических зарядов проявляется как силы притяжения разноименных зарядов и силы отталкивания одноименных зарядов. Силы подчиняются закону Кулона.
Элементарный отрицательный заряд – электрон (electron), а элементарный положительный заряд - протон (proton). Электрон и протон входят в состав части атома.
Электрические взаимодействия описывают с помощью электрического поля (field). Электрическое поле направленно от положительных зарядов к отрицательным и оказывает силовое воздействие на заряды.
Поле электрического заряда, удаленного от других зарядов сферически симметрично. Электрическое поле системы зарядов является векторной суммой (суперпозицией) сферически симметричных полей всех зарядов системы.
Элементарный отрицательный заряд – электрон (electron), а элементарный положительный заряд - протон (proton). Электрон и протон входят в состав части атома.
Электрические взаимодействия описывают с помощью электрического поля (field). Электрическое поле направленно от положительных зарядов к отрицательным и оказывает силовое воздействие на заряды.
Поле электрического заряда, удаленного от других зарядов сферически симметрично. Электрическое поле системы зарядов является векторной суммой (суперпозицией) сферически симметричных полей всех зарядов системы.
АРТИ
5 | Что такое электризация тел?
В положительно заряженном или электризованном (electrified) теле число электронов меньше числа протонов. В отрицательно заряженном теле имеется избыток электронов.
АРТИ
6 | Как осуществить
электризацию диэлектриков?
электризацию диэлектриков?
Электризовать диэлектрик (insulator, isolator) наиболее просто трением (трибоэлектризация). При ксерографии требуется однородная (uniform, even) электризация фоторецептора (photoreceptor), поэтому применяют зарядное устройство.
После электризации трением или зарядным устройством заряд располагается на том месте поверхности диэлектрика куда нанесен, и практически неподвижен. Тем не менее, реально существующая, слабая поверхностная подвижность заряда может приводить к размытию границ принтерных точек (dot), что учитывают в полиграфических цифровых ксерографиских аппаратах.
После электризации трением или зарядным устройством заряд располагается на том месте поверхности диэлектрика куда нанесен, и практически неподвижен. Тем не менее, реально существующая, слабая поверхностная подвижность заряда может приводить к размытию границ принтерных точек (dot), что учитывают в полиграфических цифровых ксерографиских аппаратах.
АРТИ
7 | Как осуществить
электризацию проводников?
электризацию проводников?
Простой ответ:
Нужно взять два незамкнутых проводника (conductor) и подключить к разным полюсам источника питания.
Подробный ответ:
В проводящих телах всегда имеется большое количество свободно движущихся электронов. Проводники хорошо проводят электрический ток (current) и имеют высокую электропроводность (conductivity). Электрический ток, то есть направленное движение зарядов в проводнике получают помещая его во внешнее электрическое поле или, по другому, прикладывая к нему разность потенциалов (potential difference, voltage).
Для достижения электризации, два электрически нейтральных проводящих тела, электрода (electrode), нужно присоединить проводами (WIREs), которые тоже проводящие тела, но специальной формы, которая позволяет экономить материал и обеспечивает удобство монтажа и физического подключения, к выводам источника (блока) питания.
Если между выводами есть разность потенциалов, то в проводах и электродах кратковременно протекут токи и произойдет перераспределение электронов. На одном электроде электронов станет больше, а на другом меньше.
Таким образом, электроды электризуются, приобретая разный по знаку и одинаковый по величине заряд. Удобно назвать любой из этих равных по величине, но разных по знаку зарядов «ответным» другому. То есть «ответным» зарядом для положительного заряда на одном из электродов является отрицательный заряд на втором электроде.
Нужно взять два незамкнутых проводника (conductor) и подключить к разным полюсам источника питания.
Подробный ответ:
В проводящих телах всегда имеется большое количество свободно движущихся электронов. Проводники хорошо проводят электрический ток (current) и имеют высокую электропроводность (conductivity). Электрический ток, то есть направленное движение зарядов в проводнике получают помещая его во внешнее электрическое поле или, по другому, прикладывая к нему разность потенциалов (potential difference, voltage).
Для достижения электризации, два электрически нейтральных проводящих тела, электрода (electrode), нужно присоединить проводами (WIREs), которые тоже проводящие тела, но специальной формы, которая позволяет экономить материал и обеспечивает удобство монтажа и физического подключения, к выводам источника (блока) питания.
Если между выводами есть разность потенциалов, то в проводах и электродах кратковременно протекут токи и произойдет перераспределение электронов. На одном электроде электронов станет больше, а на другом меньше.
Таким образом, электроды электризуются, приобретая разный по знаку и одинаковый по величине заряд. Удобно назвать любой из этих равных по величине, но разных по знаку зарядов «ответным» другому. То есть «ответным» зарядом для положительного заряда на одном из электродов является отрицательный заряд на втором электроде.
АРТИ
8 | Какие особенности электризации проводников
важны в ксерографии?
важны в ксерографии?
Работа заряда, проявки, переноса и отделения в ксерографии связана с электризацией электродов соответствующих узлов и проводящего основания фоторецептора и электрическим полем возникающим между электродами и основанием фоторецептора.
Конфигурация электрического поля определяется формой электродов и геометрией их расположения относительно основания фоторецептора.
Например, однородное поле существует между электродами в виде двух взаимно параллельных плоских металлических пластин (плоский конденсатор). Электроды узлов ксерографии представляют собой именно такие плоские пластины, расположенные параллельно основанию фоторецептора и, поэтому, электрическое поле между ними однородное, а процессы ксерографии, соответственно, протекают одинаково по всей длине фоторецептора.
Конфигурация электрического поля определяется формой электродов и геометрией их расположения относительно основания фоторецептора.
Например, однородное поле существует между электродами в виде двух взаимно параллельных плоских металлических пластин (плоский конденсатор). Электроды узлов ксерографии представляют собой именно такие плоские пластины, расположенные параллельно основанию фоторецептора и, поэтому, электрическое поле между ними однородное, а процессы ксерографии, соответственно, протекают одинаково по всей длине фоторецептора.
АРТИ
9 | Что происходит с зарядами в проводниках,
помещенных в электрическое поле?
помещенных в электрическое поле?
До внесения незаряженного проводника во внешнее электрическое поле в любом его микрообъеме количество протонов и свободных электронов одинаково и любая часть проводника и весь проводник в целом электронейтральны.
После помещения проводника в поле, оно проникает в него и вызывает перераспределение электронов. Электронейтральность проводника в целом не нарушается, но условие электронейтральности всех частей проводника уже не выполняется. Так как заряды в проводнике теперь распределены неоднородно, то в нем появляется дополнительное электрическое поле. Сумма дополнительного поля от неоднородного распределения зарядов, и внешнего поля должны дать нулевое поле в проводнике, иначе электроны продолжают двигаться.
Отметим, что электрический потенциал поверхности и объема проводника будет одинаков (эквипотенциальность проводника), а силовые линии электрического поляперпендикулярны поверхности металла.
Не следует забывать, что это эквивалентно условию нулевого поля внутри проводника.
Описанный процесс перераспределения заряд в проводнике практически мгновенный. Поэтому условие эквипотенциальности проводника в электростатике выполняется всегда. В быстропеременных полях с частотой сотни МГц правило эквипотенциальности проводника может нарушаться, но в ксерографии такие частоты не используют.
После помещения проводника в поле, оно проникает в него и вызывает перераспределение электронов. Электронейтральность проводника в целом не нарушается, но условие электронейтральности всех частей проводника уже не выполняется. Так как заряды в проводнике теперь распределены неоднородно, то в нем появляется дополнительное электрическое поле. Сумма дополнительного поля от неоднородного распределения зарядов, и внешнего поля должны дать нулевое поле в проводнике, иначе электроны продолжают двигаться.
Отметим, что электрический потенциал поверхности и объема проводника будет одинаков (эквипотенциальность проводника), а силовые линии электрического поляперпендикулярны поверхности металла.
Не следует забывать, что это эквивалентно условию нулевого поля внутри проводника.
Описанный процесс перераспределения заряд в проводнике практически мгновенный. Поэтому условие эквипотенциальности проводника в электростатике выполняется всегда. В быстропеременных полях с частотой сотни МГц правило эквипотенциальности проводника может нарушаться, но в ксерографии такие частоты не используют.
АРТИ
10 | Каковы особенности электрического поля
вблизи проводящего острия?
вблизи проводящего острия?
Чем меньше радиус закругления острия металлической иглы, помещенной во внешнее электрическое поле, тем на острие выше плотность перераспределившихся зарядов. Это следует из законов электростатики. И объяснение можно посмотреть в книгах. Но это означает, что электрическое поле вблизи острия сильнее, чем вблизи плоской проводящей поверхности.
Таким образом, электрическое поле вблизи цилиндрического электрода тем больше , чем меньше диаметр электрода.
Важно, что при определенной величине поля достигается условие лавинной ионизации молекул воздуха, и появляется коронный разряд (corona discharge).
С другой стороны, чем меньше диаметр проволочного коронода, тем меньшая степень его электризации (меньшая разность потенциалов ИП) требуется для создания вблизи коронода сильного электрического поля, достаточного для появления коронного разряда.
Таким образом, электрическое поле вблизи цилиндрического электрода тем больше , чем меньше диаметр электрода.
Важно, что при определенной величине поля достигается условие лавинной ионизации молекул воздуха, и появляется коронный разряд (corona discharge).
С другой стороны, чем меньше диаметр проволочного коронода, тем меньшая степень его электризации (меньшая разность потенциалов ИП) требуется для создания вблизи коронода сильного электрического поля, достаточного для появления коронного разряда.
АРТИ
11 | Что такое
поляризация диэлектриков?
поляризация диэлектриков?
Молекулы целлюлозы - электрические диполи, поэтому бумага – полярный диэлектрик.
Во внешнем электрическом поле полярные молекулы разворачиваются вдоль силовых линий поля и бумага приобретает поляризацию. При этом, противоположные стороны листа бумаги будут иметь разноименный поверхностный заряд. Поляризация будет ослаблять внешнее поле внутри бумаги. Поляризация происходит и в проводнике помещенном во внешнее поле, но у него способность поляризоваться бесконечна, так как электроны движутся свободно, и, в итоге, поле в проводнике обращается в ноль.
Что бы как можно больше тонера с фоторецептора было перенесено бумагу сильно электризуют потоком положительных ионов от коротрона переноса. Бумага находящаяся в электрическом поле между сильно электризованными нитью коротрона и основанием фоторецептора в добавок к электризации сильно поляризуется.
Бумага, в целом положительно заряжена и притягивается к отрицательно заряженному фоторецептору. Кроме того, в следствии поляризации бумаги ее сторона обращенная к фоторецептору имеет положительный поверхностный заряд. По этим двум причинам, электростатические силы удерживающие бумагу в контакте с поверхностью фоторецептора значительны.
Для отделения бумаги от фоторецептора приходится, во-первых, частично нейтрализовать ее положительный заряд, а, во-вторых, быстро деполяризовать. Деполяризацию обычно выполняют приложением сильного переменного электрического поля.
Поляризация не есть фактор способствующий переносу, а, скорее, наоборот фактор мешающий, но она присуща бумаге и, в разной степени, другим материалам использующимся в ксерографии. Неоднородность поляризации по площади листа, например, в следствии неоднородности его свойств или увлажнения, может приводить к дефекту неоднородности плотности тонера на отпечатке.
Во внешнем электрическом поле полярные молекулы разворачиваются вдоль силовых линий поля и бумага приобретает поляризацию. При этом, противоположные стороны листа бумаги будут иметь разноименный поверхностный заряд. Поляризация будет ослаблять внешнее поле внутри бумаги. Поляризация происходит и в проводнике помещенном во внешнее поле, но у него способность поляризоваться бесконечна, так как электроны движутся свободно, и, в итоге, поле в проводнике обращается в ноль.
Что бы как можно больше тонера с фоторецептора было перенесено бумагу сильно электризуют потоком положительных ионов от коротрона переноса. Бумага находящаяся в электрическом поле между сильно электризованными нитью коротрона и основанием фоторецептора в добавок к электризации сильно поляризуется.
Бумага, в целом положительно заряжена и притягивается к отрицательно заряженному фоторецептору. Кроме того, в следствии поляризации бумаги ее сторона обращенная к фоторецептору имеет положительный поверхностный заряд. По этим двум причинам, электростатические силы удерживающие бумагу в контакте с поверхностью фоторецептора значительны.
Для отделения бумаги от фоторецептора приходится, во-первых, частично нейтрализовать ее положительный заряд, а, во-вторых, быстро деполяризовать. Деполяризацию обычно выполняют приложением сильного переменного электрического поля.
Поляризация не есть фактор способствующий переносу, а, скорее, наоборот фактор мешающий, но она присуща бумаге и, в разной степени, другим материалам использующимся в ксерографии. Неоднородность поляризации по площади листа, например, в следствии неоднородности его свойств или увлажнения, может приводить к дефекту неоднородности плотности тонера на отпечатке.
АРТИ
12 | Как работает электростатика
при ксерографии?
при ксерографии?
В ксерографии, используя электрические поля, перемещают частицу заряженного трением тонера: сначала на фоторецептор, затем на бумагу.
Для этого:
1. Общий провод (0 V или GROUND) блока питания, обслуживающего ксерографию (HIGH VOLTAGE POWER SUPPLY - HVPS), подключают к проводящему основанию (substrate) фоторецептора.
2. Остальные выводы HVPS, имеющие нужную величину электрического потенциала, подключают к соответствующим электродам устройств заряда, проявления, переноса (transfer).
Разность потенциалов на этих электродах относительно основания фоторецептора вызывает протекание тока и перераспределение электронов между соответствующим электродом и основанием фоторецептора. Вследствие этого соответствующий электрод и основание фоторецептора приобретают одинаковые по величине и противоположные по знаку взаимно «ответные» заряды.
При этом:
1. Между основанием фоторецептора и электродами появляется электрическое поле.
2. В воздухе вокруг коронода устройства заряда сформирована ионизованная (ionised) область - коронный заряд.
Под действием электрических полей между соответствующими электродами и основанием фоторецептора:
1. При заряде ионы (ion) из области коронного разряда двигаются к поверхности фоторецептора и, осаждаясь на его поверхности, электризуют фотопроводник.
2. При проявке электризованный трением тонер перемещается на разряженные при экспонировании участки фоторецептора.
3. При переносе тонер перемещается с фоторецептора на заряженный лист бумаги.
Для этого:
1. Общий провод (0 V или GROUND) блока питания, обслуживающего ксерографию (HIGH VOLTAGE POWER SUPPLY - HVPS), подключают к проводящему основанию (substrate) фоторецептора.
2. Остальные выводы HVPS, имеющие нужную величину электрического потенциала, подключают к соответствующим электродам устройств заряда, проявления, переноса (transfer).
Разность потенциалов на этих электродах относительно основания фоторецептора вызывает протекание тока и перераспределение электронов между соответствующим электродом и основанием фоторецептора. Вследствие этого соответствующий электрод и основание фоторецептора приобретают одинаковые по величине и противоположные по знаку взаимно «ответные» заряды.
При этом:
1. Между основанием фоторецептора и электродами появляется электрическое поле.
2. В воздухе вокруг коронода устройства заряда сформирована ионизованная (ionised) область - коронный заряд.
Под действием электрических полей между соответствующими электродами и основанием фоторецептора:
1. При заряде ионы (ion) из области коронного разряда двигаются к поверхности фоторецептора и, осаждаясь на его поверхности, электризуют фотопроводник.
2. При проявке электризованный трением тонер перемещается на разряженные при экспонировании участки фоторецептора.
3. При переносе тонер перемещается с фоторецептора на заряженный лист бумаги.
АРТИ
13 | Что такое фотопроводимость?
Фотопроводимость - это явление увеличение электропроводности фотопроводника (полупроводника) при его освещении. В темноте фотопроводник практически не проводит электрический ток, то есть является диэлектриком.
АРТИ
14 | Как работает фотопроводимость
в ксерографии?
в ксерографии?
Если электризовать проводник, нанеся на него поверхностный заряд, а затем осветить фотопроводник, индуцировав в нем значительную электропроводимость, то заряд будет моментально нейтрализован.
В цифровых ксерографических аппаратах фоторецептор освещают светом лазера или светодиода, сфокусированным в точку диаметром около 20 микрометров. Диаметр 20 мкм соответствует физическому разрешению при печати 1200 dpi (dot per inch). Из этих разряженных, а затем проявленных тонером принтерных точек образуется мозаика изображения.
Таким образом, фотопроводимость в ксерографии это средство обеспечения селективности работы электростатитки для того, что бы тонером проявилось изображения, но не фон.
В цифровых ксерографических аппаратах фоторецептор освещают светом лазера или светодиода, сфокусированным в точку диаметром около 20 микрометров. Диаметр 20 мкм соответствует физическому разрешению при печати 1200 dpi (dot per inch). Из этих разряженных, а затем проявленных тонером принтерных точек образуется мозаика изображения.
Таким образом, фотопроводимость в ксерографии это средство обеспечения селективности работы электростатитки для того, что бы тонером проявилось изображения, но не фон.
АРТИ
15 | Каковы особенности
конструкции фоторецептора?
конструкции фоторецептора?
В ксерографическом оборудовании используют фоторецепторы барабанного или ременного типа.
В качестве фотопроводника в современных фоторецепторах применяют органические полупроводники. Этот фотопроводник имеет сложную структуру. Он состоит из несколько слоев (Multilayer Organic Photoreceptor).
Слои органических полупроводников наносят методом последовательного кратковременного погружения в жидкости с необходимым составом и вязкостью. Жидкость, твердея, становится слоем оранического полупроводника.
В качестве фотопроводника в современных фоторецепторах применяют органические полупроводники. Этот фотопроводник имеет сложную структуру. Он состоит из несколько слоев (Multilayer Organic Photoreceptor).
Слои органических полупроводников наносят методом последовательного кратковременного погружения в жидкости с необходимым составом и вязкостью. Жидкость, твердея, становится слоем оранического полупроводника.
АРТИ
16 | HVPS. Что это такое?
Аббревиатура HVPS буквально расшифровывается как высоковольтный блок питания. Но, по существу, HVPS это блок питания для ксерографии. Выходные электроды HVPS является источником разности потенциалов для питания узлов ксерографии.
HVPS обеспечивает электрической энергией протекание тока, перераспределение зарядов, и электризацию электродов взаимно «ответными» зарядами на всех этапах ксерографии: заряда, проявки, переноса, отделения. Если стирание выполняется электрическим полем, то HVPS обеспечивает соответствующее переменное напряжение на BCR.
Нужно отметить, что в ксерографических аппаратах HVPS генерирует высокие напряжения из стабилизированного напряжения +24VDC, которое получает от LVPS.
HVPS обеспечивает электрической энергией протекание тока, перераспределение зарядов, и электризацию электродов взаимно «ответными» зарядами на всех этапах ксерографии: заряда, проявки, переноса, отделения. Если стирание выполняется электрическим полем, то HVPS обеспечивает соответствующее переменное напряжение на BCR.
Нужно отметить, что в ксерографических аппаратах HVPS генерирует высокие напряжения из стабилизированного напряжения +24VDC, которое получает от LVPS.
АРТИ
17 | Как происходит заряд
фоторецептора дикоротроном?
фоторецептора дикоротроном?
Процессы сходны с протекающими при заряде скоротроном.
Отличия: «Начальное» электрическое поле направленно от основания к остеклованному короноду и дополнительному электроду (shield) с отрицательным потенциалом, который обеспечивает непрерывный поток ионов к поверхности фоторецептора.
Отличия: «Начальное» электрическое поле направленно от основания к остеклованному короноду и дополнительному электроду (shield) с отрицательным потенциалом, который обеспечивает непрерывный поток ионов к поверхности фоторецептора.
АРТИ
18 | Что представляет из себя материал проявки в однокомпонентной проявке?
Материал проявки - это тонер, который состоит из трех основных составляющих: краситель (pigment), полимер (polymer, latex), и ферромагнетик (Fе - железо).
АРТИ
19 | Что представляет из себя материал проявки в двухкомпонентной проявке?
Материал проявки - это смесь тонера и носителя. Тонер состоит из двух основных составляющих: краситель (pigment), полимер (polymer, latex), носитель состоит из двух составляющих: полимер (polymer, latex), и ферромагнетик (Fе - железо).
Полимер носителя и полимер тонера - разные и составляют трибопару, то есть электризуются при взаимном трении электрическими зарядами разного знака. Тонер
для современных цифровых аппаратов получают путем послойного выращивания (controlled growth).
Внешний слой такого тонера – полимер, а внутри частицы тонера находится краситель. Такой тонер называют эмульсионно-агрегационным (EA toner). Он отличается малым разбросом размеров частиц тонера, имеющих практически одинаковую округлую форму. В EA тонер может быть включен слой смазки (wax) для фьюзера (fuser). В этом случае фьюзер аппарата не содержит собственной системы смазки нагревательного вала.
Полимер носителя и полимер тонера - разные и составляют трибопару, то есть электризуются при взаимном трении электрическими зарядами разного знака. Тонер
для современных цифровых аппаратов получают путем послойного выращивания (controlled growth).
Внешний слой такого тонера – полимер, а внутри частицы тонера находится краситель. Такой тонер называют эмульсионно-агрегационным (EA toner). Он отличается малым разбросом размеров частиц тонера, имеющих практически одинаковую округлую форму. В EA тонер может быть включен слой смазки (wax) для фьюзера (fuser). В этом случае фьюзер аппарата не содержит собственной системы смазки нагревательного вала.
АРТИ
20 | Что называют словом
девелопер (developer)?
девелопер (developer)?
Материал проявки или проявитель иногда называют девелопер (developer).
АРТИ
21 | Что такое концентрация тонера
(toner concentration, TC)?
(toner concentration, TC)?
Концентрация тонера (toner concentration, TC) - это понятие, имеющее смысл только для двухкомпонентной проявки.
TC = (MASS TONER)/(MASS CARRIER),
но некоторые документы могут давать иное толкование:
TC = (MASS TONER)/(MASS DEVELOPER)
TC = (MASS TONER)/(MASS CARRIER),
но некоторые документы могут давать иное толкование:
TC = (MASS TONER)/(MASS DEVELOPER)
АРТИ
22 | Что такое степень
трибоэлектризации и от чего она зависит?
трибоэлектризации и от чего она зависит?
TRIBO (coulomb /kilogram, кулон/килограмм) = (TONER CHARGE)/(TONER MASS)
Первая важная особенность: TRIBO обратно пропорциональна TC
Вторая важная особенность: с увеличением влажности степень трибоэлектризации уменьшается. Таким образом, изменение влажности воздуха влияет на количество тонера на отпечатке.
Первая важная особенность: TRIBO обратно пропорциональна TC
Вторая важная особенность: с увеличением влажности степень трибоэлектризации уменьшается. Таким образом, изменение влажности воздуха влияет на количество тонера на отпечатке.
АРТИ
23 | Как работает датчик
концентрации тонера?
концентрации тонера?
Датчик концентрации тонера (TC sensor) фактически реагирует на магнитную составляющую в материале проявки. Чем больше относительная доля железа, то есть, доля носителя в материале проявки, тем больше сигнал на выходе датчика. Таким образом, с ростом концентрации тонера напряжение на выходе датчика уменьшается, а с уменьшением концентрации тонера напряжение увеличивается.
В ксерографических аппаратах с двухкомпонентной проявкой задача поддержания постоянной концентрации тонера очень важна, так как ее вариации будут приводить к вариациям плотности тонера на отпечатке. Поэтому датчик ТС входит в систему автоматического управления ТС (АUTOMATIC ТС - ATC).
Управляющая электроника следит за выходным напряжением датчика ТС и в случае его увеличения (уменьшение ТС) включит двигатель подкачки тонера (TONER DISPENSER MOTOR, TONER MOTOR или DISPENSER MOTOR), обеспечивающий подачу тонера из тонер картриджа в проявку.
В ксерографических аппаратах с двухкомпонентной проявкой задача поддержания постоянной концентрации тонера очень важна, так как ее вариации будут приводить к вариациям плотности тонера на отпечатке. Поэтому датчик ТС входит в систему автоматического управления ТС (АUTOMATIC ТС - ATC).
Управляющая электроника следит за выходным напряжением датчика ТС и в случае его увеличения (уменьшение ТС) включит двигатель подкачки тонера (TONER DISPENSER MOTOR, TONER MOTOR или DISPENSER MOTOR), обеспечивающий подачу тонера из тонер картриджа в проявку.
АРТИ
24 | Как отличить дефект фон возникший от ксерографии от других похожих на него дефектов изображения?
Дефект фон, возникший от ксерографии, имеет несколько особенностей:
- отсутствие растровой структуры и появление даже на кромках отпечатка, так как в его формировании не участвует ROS;
- визуально просматриваемая «шумоподобная» структура, так как степень трибоэлектризации тонера и носителя меняется случайным образом от частицы к частице, и условия, при которых частица тонера удерживается на фоторецепторе, тоже случайно изменяются.
- отсутствие растровой структуры и появление даже на кромках отпечатка, так как в его формировании не участвует ROS;
- визуально просматриваемая «шумоподобная» структура, так как степень трибоэлектризации тонера и носителя меняется случайным образом от частицы к частице, и условия, при которых частица тонера удерживается на фоторецепторе, тоже случайно изменяются.
АРТИ
24 | Как можно добиться устранения
ксерографического фона на отпечатке?
ксерографического фона на отпечатке?
В общем случае следует убедиться, что:
Во-первых, система автоматического управления концентрацией тонера работает нормально.
Во-вторых, напряжение на коротроне заряда имеет достаточную величину, так как при малом значении Vgrid, даже уменьшая напряжение смещения на магнитном валу, нельзя избавиться от фона.
В заключение, надо уменьшить напряжение смещения на магнитном валу Vbias. При этом изображение будет «светлеть» и нужно следить, чтобы наиболее темные участки соответствовали спецификации.
Если потребуется, то для их «затемнения» можно поднять напряжение на лазерном диоде (или светодиодах) для увеличения интенсивности света при экспонировании.
Таким образом, напряжение заряда Vgrid должно быть выбрано достаточно большим, что бы гарантировать отсутствие фона. То есть величина электростатического контраста (Vhigh-Vlow) заряженных и экспонированных областей выбирается из условия отсутствия фона. Если напряжение заряд фоторецептора уменьшать, то плотность тонера на проявленном изображении постепенно увеличивается и в какой то момент появляется фон.
Если увеличивать напряжение на магнитном валу Vbias, то за счет повышения условного потенциала проявки Vdev.pd, «наведенного» в области принтерных точек, и плотность тонера (Density) на них будет расти, а при уменьшении напряжения Vbias, наоборот, уменьшаться.
Увеличивая интенсивность света лазера (светодиода) мы увеличиваем плотность тонера на каждой принтерной точке, делая это за счет уменьшения Vlow, практически независимо от Vhigh и Vbias. Фактически, это тоже приводит к повышению электростатического контраста. Значительно увеличивать интенсивность света лазера (или светодиода) нет возможности, так это будет отрицательно сказываться на их ресурсе. Кроме того, снижению Vlow будет препятствовать тенденция к «насыщению», когда дальнейшее увеличение интенсивности света лазера приводит к все меньшему влиянию на Vlow.
Во-первых, система автоматического управления концентрацией тонера работает нормально.
Во-вторых, напряжение на коротроне заряда имеет достаточную величину, так как при малом значении Vgrid, даже уменьшая напряжение смещения на магнитном валу, нельзя избавиться от фона.
В заключение, надо уменьшить напряжение смещения на магнитном валу Vbias. При этом изображение будет «светлеть» и нужно следить, чтобы наиболее темные участки соответствовали спецификации.
Если потребуется, то для их «затемнения» можно поднять напряжение на лазерном диоде (или светодиодах) для увеличения интенсивности света при экспонировании.
Таким образом, напряжение заряда Vgrid должно быть выбрано достаточно большим, что бы гарантировать отсутствие фона. То есть величина электростатического контраста (Vhigh-Vlow) заряженных и экспонированных областей выбирается из условия отсутствия фона. Если напряжение заряд фоторецептора уменьшать, то плотность тонера на проявленном изображении постепенно увеличивается и в какой то момент появляется фон.
Если увеличивать напряжение на магнитном валу Vbias, то за счет повышения условного потенциала проявки Vdev.pd, «наведенного» в области принтерных точек, и плотность тонера (Density) на них будет расти, а при уменьшении напряжения Vbias, наоборот, уменьшаться.
Увеличивая интенсивность света лазера (светодиода) мы увеличиваем плотность тонера на каждой принтерной точке, делая это за счет уменьшения Vlow, практически независимо от Vhigh и Vbias. Фактически, это тоже приводит к повышению электростатического контраста. Значительно увеличивать интенсивность света лазера (или светодиода) нет возможности, так это будет отрицательно сказываться на их ресурсе. Кроме того, снижению Vlow будет препятствовать тенденция к «насыщению», когда дальнейшее увеличение интенсивности света лазера приводит к все меньшему влиянию на Vlow.
АРТИ
25 | Какие существуют способы доставки тонера на поверхность фоторецептора при проявке?
Имеется два способа донести тонер непосредственно до поверхности фоторецептора.
В двухкомпонентной проявке обычно тонер доносят до поверхности магнитной кистью (magner brush).
В однокомпонентной проявке заряженные частицы тонера за счет переменного электрического поля совершают прыжки (jamp) в зазоре магнитный вал - фоторецептор, достигая при этом непосредственно поверхности фоторецепора.
В двухкомпонентной проявке обычно тонер доносят до поверхности магнитной кистью (magner brush).
В однокомпонентной проявке заряженные частицы тонера за счет переменного электрического поля совершают прыжки (jamp) в зазоре магнитный вал - фоторецептор, достигая при этом непосредственно поверхности фоторецепора.
АРТИ
25 | Что такое старение носителя?
Одни и те же частицы носителя, в отличии от тонера, используются в проявке цикл за циклом, многократно. При постепенном износе и старении полимерной оболочки носителя его способность электризоваться при трении и притягивать тонер носителя снижается. Копия при этом будет светлеть.
Есть три стратегии по устранению проблемы со старением носителя:
1 – замена самого материала проявки;
2- применение принт-картриджа, который заменяют вместе с материалом;
3- «проточная» (trickle) проявка.
В «проточной» проявке небольшое количество свежего носителя постоянно поступает из тонер-картриджа вместе с тонером, а из модуля проявки постоянно удаляется некоторое количество материала проявки. В результате носитель на протяжении срока службы проявки своих свойств не меняет, и плотность тонера на отпечатке не подвержена вариациям.
Есть три стратегии по устранению проблемы со старением носителя:
1 – замена самого материала проявки;
2- применение принт-картриджа, который заменяют вместе с материалом;
3- «проточная» (trickle) проявка.
В «проточной» проявке небольшое количество свежего носителя постоянно поступает из тонер-картриджа вместе с тонером, а из модуля проявки постоянно удаляется некоторое количество материала проявки. В результате носитель на протяжении срока службы проявки своих свойств не меняет, и плотность тонера на отпечатке не подвержена вариациям.
АРТИ
26 | Что такое вынос носителя?
В случае чрезмерно низкой концентрации тонера к проявке может наблюдаться явление выноса носителя из проявки. В этом случае величина положительного заряда носителя и условия его компенсации отрицательным зарядом тонера могут отличаться от оптимальных, достигаемых при рекомендованной производителем концентрации тонера в проявке.
Может оказаться, что положительный заряд частиц носителя теперь некомпенсирован в точности отрицательным зарядом частиц тонера. Частицы проявителя, имея заряд, испытывают взаимное отталкивание, баланс сил в нити магнитной кисти меняется и заряженный проявитель, как целое, будет способен оставаться на фоторецепторе.
Способствовать этому может, также, изменение силы трения нитей магнитной кисти, состоящей из только частично покрытых частицами тонера частиц носителя, о поверхность фоторецептора.
Может оказаться, что положительный заряд частиц носителя теперь некомпенсирован в точности отрицательным зарядом частиц тонера. Частицы проявителя, имея заряд, испытывают взаимное отталкивание, баланс сил в нити магнитной кисти меняется и заряженный проявитель, как целое, будет способен оставаться на фоторецепторе.
Способствовать этому может, также, изменение силы трения нитей магнитной кисти, состоящей из только частично покрытых частицами тонера частиц носителя, о поверхность фоторецептора.
АРТИ
27 | Что такое плотность тонера?
Количество красителя на бумаге оценивают величиной плотности (density) тонера. Если из 100 единиц интенсивности света, падающего на участок изображения, на бумаге отражается 1 единица интенсивности, то плотность тонера в логарифмических единицах равна 2,0. Обычно при ксерографии плотность тонера не превышает 1,8.
Если плотность тонера на самом темном участке изображение ниже 1,3-1,5, то изображение будет недостаточно контрастным, и, в этом случае, говорят о светлой копии (ligth copy).
В ксерографических аппаратах для промышленной черно-белой печати, а также в ксерографических аппаратах для цветтной печати применяют систему автоматического управления плоностью тонера - automatic density control (ADC). Для обеспечения работы этой системы в аппарате имеется специальный датчик ADC, измеряющий плотность тонера специальных патчей (PATCH), которые аппарат печатает в специальном техническом цикле, обычно перед выполнением работы печати.
Если плотность тонера на самом темном участке изображение ниже 1,3-1,5, то изображение будет недостаточно контрастным, и, в этом случае, говорят о светлой копии (ligth copy).
В ксерографических аппаратах для промышленной черно-белой печати, а также в ксерографических аппаратах для цветтной печати применяют систему автоматического управления плоностью тонера - automatic density control (ADC). Для обеспечения работы этой системы в аппарате имеется специальный датчик ADC, измеряющий плотность тонера специальных патчей (PATCH), которые аппарат печатает в специальном техническом цикле, обычно перед выполнением работы печати.
АРТИ
28 | Что происходит при переносе (Transfer)?
При переносе (transfer) положительное напряжение подано на коронод коротрона переноса. Положительные ионы атомов воздуха движутся от коронода коротрона переноса и осаждаются на обратную поверхность бумаги. Лист бумаги приобретает положительный заряд. В основании фоторецептора подтягиваются электроны, частично нейтрализуя находящийся там положительный заряд. Дополнительное электрическое поле, создаваемое положительными зарядами на бумаге и электронами в основании, противоположно по направлению полю в фоторецепторе.
Суммарное поле в фоторецепторе, удерживающее заряженный тонер, уменьшается и притяжение тонера в фоторецептору уменьшается. Если притяжение частиц отрицательно заряженного тонера к положительно заряженной бумаге превысит силу притяжения к фоторецептору, то частицы тонера будут переносится на бумагу и удерживаться на ней. Как побочный эффект, при этом происходит поляризация бумаги.
Вместо коротрона переноса может использоваться ролик переноса (BIAS TRANSFER ROLL – BTR).
Суммарное поле в фоторецепторе, удерживающее заряженный тонер, уменьшается и притяжение тонера в фоторецептору уменьшается. Если притяжение частиц отрицательно заряженного тонера к положительно заряженной бумаге превысит силу притяжения к фоторецептору, то частицы тонера будут переносится на бумагу и удерживаться на ней. Как побочный эффект, при этом происходит поляризация бумаги.
Вместо коротрона переноса может использоваться ролик переноса (BIAS TRANSFER ROLL – BTR).
АРТИ
29 | Что происходит при отделении (Detack)?
При отделении (detack) ослабляют положительный заряд бумаги за счет подачи отрицательного постоянного напряжения на коронод коротрона отделения. Если необходимо, то степень поляризации бумаги уменьшают за счет подачи переменного напряжения большой амплитуды на тот же коронод.
Бумагу полностью не разряжают. Небольшой положительный заряд, достаточный для удержания тонера, должен оставаться на бумаге. При нормальной работе коротрона отделения собственной упругости листа бумаги достаточно для его отделения от цилиндрической поверхности фоторептора.
В случае неправильно работающего коротрона отделения требуется механизм гарантированного отделения бумаги от фоторецептора. Для этой цели используют пальцы отделения (stripper figers). В некоторых аппаратах отделение с участием пальцев является штатным.
Бумагу полностью не разряжают. Небольшой положительный заряд, достаточный для удержания тонера, должен оставаться на бумаге. При нормальной работе коротрона отделения собственной упругости листа бумаги достаточно для его отделения от цилиндрической поверхности фоторептора.
В случае неправильно работающего коротрона отделения требуется механизм гарантированного отделения бумаги от фоторецептора. Для этой цели используют пальцы отделения (stripper figers). В некоторых аппаратах отделение с участием пальцев является штатным.
АРТИ
30 | Что происходит при стирании (Erase)?
Под стиранием (erase) понимают удаление остающегося на поверхности фоторецептора заряда. В результате стирания удаляют электростатический рельеф, оставшийся от предшествующего цикла ксерографии. Обычно стирание выполняют путем равномерной засветки (лампой засветки) фоторецептора. В некоторых аппаратах стирание осуществляют приложением переменного напряжения к BCR. В этом случае стирание выполняется одновременно с зарядом, который обеспечен постоянной составляющей смещения на BCR.
АРТИ
31 | Как проявляет себя плохо
работающая система стирания?
работающая система стирания?
Если стирание не работает, то на основное изображение наложена реплика (повтор, ghosting) изображения от предыдущего цикла ксерографии. Реплика представляет собой светлое изображение, так как за время полного оборота фоторецептора происходит его самозаряд. За время оборота фоторецептора, которое обычно составляет 0.1-0.5 сек, саморазряд может составлять 70-80%.
АРТИ
32 | Как работает фьюзер?
Фьюзер использует такие физические явления, как нагрев и давление. Совместного действия этих факторов достигают использованием двух валов – нагревательного и прижимного, между которыми прокатывают бумагу. За счет нагревательного вала. расплавляется полимерная компонента тонера. За счет прижимного вала тонер вдавливается в бумагу. Этим достигается закрепление ксерографического отпечатка.
АРТИ
