Копіювальний апарат “Ксерокс”
Копіювальний апарат - пристрій, призначений для одержання копій з різних оригіналів.
Робота копіювального апарата заснована на принципі сухої ксерографії (xeros-сухий, graphein-писати). Ксерографія - фотографічний процес, заснований на фізичних явищах, що використовують фотопровідність напівпровідників. Під дією світла, такі напівпровідники змінюють свій питомий опір.
Винахідником ксерографічного процесу вважається Честер Ф.Карлсон (1906-1968). У 1947 році фірма Haloid Company перекупила права на використання патентів Карлсона. Тоді ж була дано назву - ксерографія, процесу сухого електростатичного переносу зображення, винайденому Карлсоном. Згодом фірма була кілька разів перейменована, і зараз називається The Document Company Xerox.
Основним елементом копіювального апарату є світлочутливий барабан. Як правило, порожній металевий циліндр, з нанесеним на його поверхню високоомним напівпровідником. Як правило напівпровідниками виступають прошарки на основі Se з добавками Te, Cd і ін., прошарки на основі Cd або органічні напівпровідникові покриття.
Селеновий фоторецептор складається з декількох прошарків: "уловлюючий прошарок", являє собою оксидну плівку, служить для запобігання темної інжекції носіїв заряду. За ним йде фотопровідний прошарок, потім алюмінієва оксидна плівка і підкладка.
Органічний фоторецептор двопрошарковий. Перший шар - шар, переносу носіїв (ШПН) електричного заряду, другий прошарок - шар генерування носіїв (ШГН) електричного заряду. За ним йде тонкий прошарок оксидної плівки, що запобігає витіканню заряду в підкладку, потім підкладка - останній алюмінієвий прошарок.
Фоторецептори в основному бувають двох видів: стрічкові і циліндричні. Стрічкові фоторецептори являють собою замкнуту широку стрічку з нанесеним на її поверхню фотопровідним шаром. Використовуються у високопродуктивних апаратах, тому що дозволяють спроецировать усе зображення оригіналу відразу. Циліндричний фоторецептор - порожній металевий циліндр (звичайно алюмінієвий), з нанесеним на його поверхню фотопровідним шаром. Використовуються в копірах малої і середньої продуктивності.
Робота копіювального апарата складається з декількох основних етапів. Всі етапи взаємозалежні. Гарна якість копії залежить від правильного виконання всіх етапів роботи копіювального апарату.
Основні етапи роботи копіювального апарату
1.Зарядка
На даному етапі на поверхні фотопровідника барабана формуються рівномірно розташовані заряди визначеної величини. Зарядка відбувається за допомогою головного коротрону (коротрону зарядки). На коротрон подається напруга з високовольтного блоку. Виникає різниця потенціалів у трохи кіловольт між фоторецептором і коротроном, що приводить до ударної іонізації повітря (коронний розряд). На поверхні фоторецептора накопичуються заряджені іони. При обертанні фоторецептора його поверхня покривається рівномірним шаром заряду, у результаті чого, він підготовляється до експозиції.
2. Експонування
На цьому етапі формується сховане електростатичне зображення на барабані. Світло від лампи копіювання направляється на документ, відбивається від документа і через систему дзеркал, об'єктив, оптичне зображення проектується на барабан. Світло, відбите від світлих ділянок документа має високу інтенсивність, а відбите від темних ділянок має низьку інтенсивність. При влученні світла на барабан, у шарі генерування носіїв заряду, утворюються позитивні і негативні заряди. Позитивні заряди, утворені в ШГН-прошарку рухаються в напрямку негативних зарядів на поверхню фотопровідника, негативні заряди рухаються в напрямку позитивних зарядів алюмінієвого шару. Таким чином, позитивні і негативні заряди в алюмінієвому шарі і на поверхні фотопровідника, взаємно нейтралізуються, відповідно зменшується потенціал поверхні барабана. Здатність ШГН-прошарку породжувати електричні заряди збільшується пропорційно інтенсивності світла падаючого на барабан. Отже, висока інтенсивність світла відбитого від світлої ділянки документа, приводить до більшого числа електричних зарядів породжених ШГН-шаром. При цьому нейтралізується велика кількість негативних зарядів на поверхні фотопровідника, що приводить до зменшення потенціалу поверхні фотопровідника. Низька інтенсивність світла від темних ділянок документа, приводить до меншого породження електричних зарядів у ШГН-шарі, при цьому нейтралізується менша кількість негативних зарядів на поверхні фотопровідника. Відповідно потенціал поверхні барабана зменшується на меншу величину. Потенціал поверхні барабана , що відповідає більш світлій ділянці документа, менше потенціалу, що відповідає більш темній ділянці документа. Таким чином, формується сховане електростатичне зображення.