复印机-光机电一体化设备举例简述

一、复印机的工作原理

复印机的工作原理主要包括以下三个基本的原理：

1、静电原理电荷有正负两种极性，所谓静电原理是指同性电荷相互排斥；异性电荷相互吸引。

2、光学成像原理光学成像的基本知识：物体通过光学镜头成像为图像。

3、半导体原理半导体原理就是在静态、或加反向电压时为绝缘体。复印机用的感光鼓材料则是感光型半导体：即在暗态时（不受光）为绝缘体；而在亮态（受光）时为导体。

总结：复印机的工作原理是利用光导体的电位特性，在光导体没有受光照的状态下进行充电，使其表面带上均匀的电荷，然后通过光学成像原理，使原稿图像成像在光导体上。有图像部分因没有受到光照（相当于暗态），所以光导体表面仍带有电荷，而无图像区域则受到光照（相当于亮态），所以光导体表面的电荷通过基体的接地，使表面的电荷消失，从而形成了静电潜像。再后是通过静电原理，使用带有极性相反电荷的墨粉，使光导体表面的静电潜像转化成为光导体表面的墨粉图像。最后，仍然通过静电原理，将光导体表面的墨粉图像转印到复印纸表面，完成复印的基本过程。

二、复印机的工作过程

复印机的工作过程及各部件：

复印机的工作过程主要包括以下几个部分：（按照复印顺序）

1、充电部件（高压发生器、电极架、电机丝）使感光鼓表面均匀地带上电荷。

2、曝光部件（扫描曝光灯、反光镜、镜头）使感光鼓表面按照原稿图像，形成图像的反转电位潜像。

3、显影部件（显影器、高压发生器）将感光鼓表面的电位潜像转化为墨粉图像。

4、送纸部件（马达、搓纸轮）马达带动搓纸轮将复印纸送入机内，为下一步将鼓表面的墨粉图像转印到纸上做准备。

5、转印部件（高压发生器、电极架、电机丝）通过转印电极使复印纸表面带上均匀的与墨粉电荷相反的电荷，将感光鼓上的墨粉图像转印到复印纸上。

6、分离部件（高压发生器、电极架、电机丝）由于复印纸和感光鼓表面均带有电荷，而且极性相反，所以复印纸在复印过程中不易从感光鼓上分开。因此要将完成复印的复印纸顺利从鼓上分开，需要采取分离的措施。当前的复印机均采用电流分离。其中分离电流含有高频交流和固定直流成分。

7、清洁部件（清洁器）将感光鼓表面的残留墨粉清洁干净，为下一复印做好准备工作。所有复印机都不可能通过转印将感光鼓表面的墨粉完全转印到复印纸上。所以，鼓表面均有残留墨粉，不进行清洁，则影响以后复印品质量。

8、定影部件（定影热棍、压力棍、加热器）复印纸上的墨粉图像通过定影固定在复印纸上，以便于保存。若不经过定影，复印纸上的图像一碰就掉落。（所以定影需要一定的温度和压力）

复印机的工作过程同时还包括许多辅助过程，主要有：消电部件（全面曝光灯）将感光鼓表面的残留电位清除，为以后的复印做准备。否则复印品会有残留图像或底灰。删边部件（像间像边消电灯）复印品均有前端、前后侧、后端或缩小部分的空白，所以需要通过像间像边消电灯将不需要的感光鼓表面电位清除。

三、复印机结构主要包括以下几个部分：

1、光学部分

光学成像系统主要由曝光灯、反光镜（1～6或1～4块）、光学镜头组成。其作用就是将原稿成像到感光鼓上，所以，光学系统的成像质量直接影响复印品的质量。

感光鼓及成像系统主要由感光鼓、充电电极、转印电极、分离电极以及像间像边消电

灯和全面消电灯组成。其作用就是将光学成像系统在感光鼓表面成像的光学图像转化为电位潜像；再将感光鼓上的墨粉图像转印到复印纸上；然后将复印纸从感光鼓上顺利剥离下来完成原稿到复印品的过程。

显影系统：主要由加粉马达、墨粉盒、显影磁棍、磁棍刮片、墨粉搅拌器、墨粉输送螺旋杆、传动齿轮组成。其作用是加粉马达将墨粉盒内的墨粉通过墨粉输送螺旋杆送入显影器内，然后墨粉搅拌器将墨粉进行充分搅拌使墨粉带上电荷后吸附在显影磁棍上，磁棍上墨粉的厚度由磁棍刮片控制。最后通过感光鼓表面的电荷将磁棍表面的墨粉吸附到感光鼓上形成感光鼓墨粉图像。

2、机械部分

送纸系统：主要由送纸马达、搓纸轮、纸盒、传动齿轮组成。其作用就是将复印纸送入机内，为下一步将鼓表面的墨粉图像转印到纸上做准备。

清洁系统主要由清洁刮片、回收棍、废粉传动螺旋杆、废粉盒、传动齿轮组成。其作用是清洁刮片将感光鼓表面的残留墨粉刮下来，然后通过回收棍、废粉传动螺旋杆将废粉收集到废粉盒。

定影系统主要由定影热棍、压力棍、加热灯管、热敏电阻、过热保护开关、传动齿轮组成。其作用就是通过加热灯管将热棍加热到一定的温度，此温度值由热敏电阻控制。然后利用热棍和压力棍之间的压力将复印纸上的墨粉熔化后固定在复印纸上。

传动系统主要由主马达、扫描灯架马达、镜头马达、送纸马达和显影马达（后两种一些复印机没有）、传动齿轮、传动链条（皮带或钢丝绳）组成。主马达驱动感光鼓、输纸机构、清洁器、定影器、显影器和送纸机构（一些机型由独立马达驱动）；镜头马达控制镜头按不同的比例前后移动，保证复印品效果；灯架马达驱动灯架的前进和后退，同时也要保证灯架的移动与感光鼓的转动同步；送纸马达则驱动搓纸轮将纸送入机内；显影马达则驱动显影器的转动，将墨粉同步输送到磁棍上。

输纸系统主要由输纸导棍、输纸轮、输纸皮带、树枝风扇、输纸导板组成。复印纸被搓纸轮送入复印机到定影后出复印机完成，除了送纸、转印、定影过程外，需要其他的辅助过程，而输纸系统就是实行复印纸在复印机内正常传输必不可少的部分。当然，这里也涉及复印纸的定位、同步问题.

3、电气结构

复印机的电气系统主要包括以下几个部分：

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位的输出（常见为24V、12V、5V）。24V ——提供传感器、马达、电磁离合器等输出部件的电源；12V ——提供控制板等部件的电源；5V ——二极管、控制板内芯片、传感器等的电源。

控制部分主要由主控制板、曝光灯控制板、马达控制板等组成，主控制板控制复印机的整个复印过程。曝光灯控制板根据原稿的不同浓度控制曝光灯的发光强度。马达控制板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）。

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、消电和预转印的高压。

显示部分主要部件为操作面板。

自动测试部分主要由自动浓度传感器、原稿尺寸传感器组成。

自动曝光自动浓度传感器探测不同的原稿浓度获得不同的电位传输给主控制板，然后主控制板给曝光灯控制板不同的指令，控制曝光灯的发光强度，达到最佳的复印效果。