复印机概述信息工程系关键词：复印机分类技术参数、结构、工作原理自从20世纪50年代美国施乐公司推出第一台商用复印机以来，复印机已走过了半个多世纪的历程，复印技术也日趋完善。复印机产品从手动到全自动，从单一功能到多功能，从模拟式到数码式，从单一功能到多功能，从模拟到多色、全彩色的发展，复印技术随着信息时代的到数码式，从单色到多色、全彩色的发展，复印技术随着信息时代的到来，走上更加完善、更加成熟的道路。一、复印机分类方法全世界有几十家公司独立生产复印机，复印机的名称纷繁复杂，有工程复印机、数码复印机、彩色复印机等。从复印机的工作原理来划分，主要可以分为模拟复印机和数码复印机。从复印机用途来划分，可以分为家用型复印机、办公型复印机、便携式复印机和工程图纸复印机。打印机还可以按工作原理、速度、幅面、使用纸张、显影方式、颜色分类。二、复印机技术参数复印机是采用以激光打印输出方式进行扫描、复印的文件复制设备。它具有一次扫描、多次复印的特点，并且配备大容量内存与硬盘，可长期储存大量文件，还可以根据需要将图像、文字进行方向性缩放、黑白转换、加注水印等编辑。部分产品还可以加装网卡，从而实现网络打印和网络扫描功能。复印速度传统模拟复印机的工作原理是通过曝光、扫描将原稿的光学模拟图像通过光学系统直接投射到已被充电的感光鼓上产生静电潜像，再经过显影、转印、定影等步骤，完成复印过程。而数码复印机的工作原理是：首先通过CCD传感器对通过曝光、扫描产生的原稿的光学模拟信号进行光电转换，然后将经过数字技术处理的图像信号输入到激光调制器，调制后的激光束对被充电的感光鼓进行扫描，在感光鼓上产生由点组成的静电潜像，再经过显影、转印、定影等步骤，完成复印过程。在整个处理环节中，其涉及的步骤相当多，而且包括数据处理，因此往往高速型数码复印机都配备性能强大的CPU和大量内存。此外，数码复印机中包含了激光打印引擎，客观上要求这一引擎能够提高打印速度。目前高速数码复印机的普遍特点是采用高频率ARM理器或是86处理器，然后配合顶级的激光打印引擎，此时一般能够达到40页/分（每分钟A4复印量）的水准。复印机的速度是决定其价格的一大因素，因此购买之前应分析一下现在及将来每个月大概的复印量是多少，复印高峰期每小时要复印的份数有多少。这些数据将决定购买何种档次的复印机，然后根据分析结果来选购机型。球友会例如每月最高复印量在2万份以下时，购买1每分钟复印40份左右的低速复印机即可满足要求，没有必要购买更高速度的机型。输出幅面输出幅面这一技术指标应该不难理解，这与传统复印机基本是一样的。对于企业应用而言，A3幅面是最基本的要求。如果平时的应用涉及制图等领域，那么有必要购买A2幅面的数码复印机。另外要提醒大家的是，少数号称A2幅面的数码复印机只能实现A2幅面打印，但是却无法进行A2幅面扫描和复印，因此购买时还需要将不同功能分别对应的幅面一一问清楚，尤其是在购买大幅面产品时更加应该注意。3．输出精度数码复印机的激光打印引擎打印精度至少是600dpi以上，绝大部分是1200dpi,因此打印出来的文件清晰度相当高，跟普通出版物的质量差不多的，而且输出的文件字迹、插图和表格都达到了印刷品的水平。之所以能够达到这样的效果，主要是因为激光输出是直接把碳粉“压”在纸上的，不会像喷墨打印那样遇到水或潮湿的字迹而变模糊。但是，整个复印过程决定最终输出效果的因素不仅仅是打印，扫描环节才是至关重要的。客观而言，当前数码复印机无一例外的使用CCD作为感光器，因此硬件指标方面的差距很小。但是大家可以想象，原稿一般总是有灰尘或油污，再加上扫描时的曝光控制技术和去墨点技术，导致不同产品之间的复印效果还是有一定差距。如果数码复印机经常需要复印高质量的彩色图片，那么这类价格不菲的产品一定要好好现场试验。关于彩色复印的最终效果，目前尚无明确的技术指标，唯有以实际表现去衡量才是最佳的方案。4.输稿器能力对于大部分数码复印而言，输稿器都是选购配件，建议经常需要批量复印的用户配备一个自动输稿器，这远比追求单纯的复印速度要实惠得多。以复印一叠纸为例，如果没有自动输稿器，复印机速度再快也没有用，因为使用者无法从低效率的手工操作中解脱开来。此外，部分数码复印机可以选用双面输稿器配合双面打印与复印功能，这对于经常需要制作小册子的用户十分有用。而如果仅仅是将数码复印机作为临时性对外办公使用，一般不需要考虑双面功能，毕竟这很少会用到。输稿器其实已经成为办公级数码复印机的必备配件，部分高级产品甚至还带有自动分页器和自动装订器。5．存储功能一般来说，数码复印机都会配置大容量内存，以实现连续复印，并且在作为络输出设备时能够容纳尽可能多的等待队列。另外，有的产品还会配有GB级的硬盘作为外存。这样，用户便可以将一些经常需要扫描的文件信息存储在硬盘中，以后需要使用时便无须原稿复印，直接调用即可，在操作应用上更加方便快捷。如今还有部分数码复印机将嵌入式操作系统直接安装在硬盘上，此时硬盘是作为数码复印机的必备配件，而不是可选配件．这类产品一般有着比较强大的数字处理功能，能够实现很多附加功能。另外，如果数码复印机将硬盘作为可选配件，那么在选配时不要对容量过于讲究。毕竟复印资料的数据量都很小，GB级别的硬盘已经算是海量存储。6．预热时间这是指复印机从开机到能进行正常复印的间隔时间，在这段时间中复印机需要对感光材料进行充电，利用电晕放电使感光材料的表面带上一定数量的静电电荷，从而可以开始复印工作。预热时问当然是越短越好，目前中端产品的预热时间一般在30s左右，而低端产品的预热时问则在30~60s。复印操作往往是间断性的，而且第一次使用之前需要预热。7．分辨率分辨率反映的是扫描图像的清晰程度。扫描仪的分辨率用每英寸长度上的点数dpi(dotperinch)柬表示，包括水平分辨率、垂直分辨率以及插值最大分辨率。以现在扫描仪市场上比较流行的“6001200dpi分辨率，插值(最大)分辨率为9600dpi”的指标为例，水平分辨率(也称做光学分辨率)是600dpi，垂直分辨率(也称做机械分辨率或运动分辨率)是l200dpi，作插值(最大)分辨率(也叫内插分辨率)9600dpi，插值分辨率对普通用户意义不大，尤其是此分辨率数值过大时将占用较大的内存和硬盘，得不偿失。8．网络协议复印机支持的标准网络协议有TCP／IP、SMB、IPP、Port9100、EtherTalk和NetWare，具体不同的复印机支持的网络协议有所不同。三、复印机内部结构1．基本组成复印机的内部主要给纸／输送系统、曝光系统、成像系统和控制系统，具体模块如图3-1所示。图3-1复印机的基本组成结构图2．成像系统成像系统的主要结构包括原稿照明灯控制、一次充电／转印电晕放电电流和栅极偏压的电压控制、显影偏压控制、原稿浓度检测、显影器，。鼓清扫器、空曝光控制等。具体的组成和控制过程如图3-2所示。 图3-2 成像系统组成和控制过程示意图 3．给纸／输送系统 (1)给纸输纸部 当主马达(M1)正在旋转，而又有给纸离合器的电磁铁(SLl)处于“ON” 时，来自主马达的驱动将传送到给纸辊使给纸辊旋转．遂将复印纸送 达到定位辊处。此时的给纸辊的旋转次数因复印纸尺寸不同而不同。 复印纸由于定位辊的作用而又被送达感光鼓。在此过程中，定位 辊还将保证感光鼓表面图像前端与复印纸前端一致。然后经过转印、 分离、输送、定影和排纸部，送至复印件托架上。 复印纸被光电遮断器(Q2、Q5)检测到以后，如果经过一定时间， 复印纸既没有到达传感器又没有通过传感器，则机器判断为卡纸，并 使操作面板上的卡纸指示呈亮灭显示。 复印纸盒内的复印纸有无判断是由光电遮断器(Q1)完成的，当盒 内无纸时，盒内无纸信号(CPEP)变“0”控制环，如图3-3 所示。 图3-3 给纸输纸部的组成和工作过程示意图 (2)定影／排纸部 定影器的上辊、下辊、排纸辊均由主马达(M1)驱动。 上辊由一个定影加热器加热。如果其表面温度增高，热敏电阻的 电阻值下降，定影辊的表面温度检测信号(THl)的电压值也下降。 DC 控制器上的微电脑正是根据此THl 的电压的大小来控制定影 加热器的驱动信号(HTRD)，使其为“1”或“0”的。 定影辊的温度控制是由复印纸盒尺寸及显影器的种类决定的(有 些复印机不采用根据复印纸盒尺寸不同而采用不同定影辊温度的控 制办法)。 在本复印机机内，为了防止定影加热器的错误通电，采取了以下 种保护措施：微电脑监视THI 电压，出现异常时，显示出自我诊断结果，如 EOOO 等；当THl 电压低于1．2 V(相当于将超过230)时，定影辊 异常温度检测电路将不管微电脑的输出如何，强使 HTRD 信号变成 OFF；当热动开关内部温度超过230~C 时，热动开关变成OFF，定影 加热器断电。 定影／排纸部的组成和工作过程，如图3-4 所示。 图3-4 定影／排纸部组成和工作过程示意图 4．曝光系统 曝光系统主要包括原稿读取与处理功能。其中涉及到的复印机复 印时的倍率改变、镜头和光学部分的驱动等内容将在后面详细讲解。 5．控制系统 (1)电源部分 主要由电源线、开关、交流到直流转换开关电源组成。开关电源 的作用是将通过电源线提供的外部交流电源，转换为复印机控制部分 需要的直流电源，直流电源一般均采用多组不同电压的输出(常见为 24 v、12 是给传感器、马达、电磁离合器等输出部件提供电源；12 是给二极管、控制板内芯片、传感器等提供电源。(2)控制部分 控制部分主要由控制复印机整个复印过程的主控制板，根据原稿 的不同浓度控制曝光灯的发光强度的曝光灯控制板，以及根据不同的 复印倍率控制扫描灯架、镜头的位置和前进后退速度(一些机型此控 制部分集成在主控制板内)的马达控制板等组成。 (3)高压部分 高压发生器根据主控制板的指令，提供复印过程所需的充电、转 印、分离、显影偏压、栅极偏压、消电和预转印(一些机型没有)的高 (4)传感器部分传感部分主要由扫描灯架原始位置传感器、镜头原始位置传感 器、纸路传感器、对位传感器、出纸传感器、无纸传感器、纸尺寸传 感器等组成。 还有其他的详细结构在这里就不一一叙述。 四、复印过程概述 复印过程如图4-1 所示。过程中包含的部件及过程的功能如下所 图4-1复印过程示意图 感光鼓充电：在感光鼓的整个表面上分布均匀的DC负电荷； 光电转换：CCD感应器用来将原稿反射光所代表的图像数据转 换成相应的电信号，该电信号又输出到图像处理部分； 位的数字图像信号(A／D转换)，该数字图像信号输出到图像处理部分之前先通过适当的校正； 显影：在显影剂混合腔内带有负电荷的碳粉被吸附在静电潜像上后，使之变成可见的显影图像，显影偏压施加于显影辊上，以防止 碳粉被吸到感光鼓上对应于原稿背景区域的部分表面； 手动送纸：作为标配的多张手送进纸盘安装在主机上时，可允许连续送纸； 10 图像转印：使图像转印辊带上直流正电荷，将感光鼓表面上 的可见图像转印到纸上； 11 纸张分离：感光鼓的纸张分离爪将纸张从感光鼓表面分离， 电荷中和板将残留在纸上的电荷中和掉； 12 清洁：将残留在感光鼓表面上的碳粉刮去，将刮掉的碳粉回 收到显影单元； 13 主消电灯：光线照在感光鼓表面以中和清洁后仍残留的电荷； 14 纸张传送：纸张传送到定影单元； 15 定影：通过定影辊施加热和压力，显影图像永久定影在纸上；