复印机 copying machine
利用可见光或非可见光将书写、绘制或印刷的原稿按确定的比例(等倍、放大或缩小)投射到光敏材料上,再经过相应的处理后得到原稿的复印品的设备。复印机复印速度快,操作简便,无须经过制版等中间手段就能直接从原稿获得复印品。
1.简史
20世纪初,文件图纸的复印主要用蓝图法和重氮法。重氮法较蓝图法方便、迅速,得到广泛的应用。后来又出现了染料转印、银盐扩散转印和热敏复印等多种复印方式。
1938年,美国的C.F.卡尔逊将一块涂有硫的锌板用棉布在暗室中摩擦使之带电,然后在上面覆盖以带有图像的透明原稿,曝光之后撒上石松粉末即显示出和原稿一样的图像。这是静电复印的最初方式。
1950年,以硒作为光导体、用手工操作的第一台普通纸静电复印机问世。
1959年又出现了世界上第一台自动复印机(914型)。
此后,复印机研究和生产飞速发展,静电复印成为应用最广的复印方法。60年代开始了彩色复印的研究,并有少数国家能生产彩色复印机。所用方法基本为三原色分解,另加黑色后成为四色复印。
70年代后期,在第三次国际静电摄影会议上发表了用光电泳方法一次彩色成像的研究报告,比以前所采用的方法又前进了一步。
80年代,复印技术已经成熟,复印机市场处于繁荣阶段。
90年代至今,随着办公自动化的要求,一方面复印机向“三高”(高速度、高质量、高可靠性)和“四化”(小型化、一体化、数字化、全彩色化)发展,另一方面要求它从单机向联机系统(即多功能复合机)方向发展。
2.分类
按工作原理,复印机可分为光化学复印、热印复印、静电复印三种类型。以静电复印机为主导产品。
2.1.光化学复印
光化学复印有直接影印、蓝图复印、重氮复印、染料转印和扩散转印等方法。
①直接影印法。因高反差相纸代替感光胶片对原稿进行摄影,可增幅或缩幅。
②蓝图法。复印纸表面涂有铁盐,原稿为单张半透明材料,两者叠在仪器接受曝光,显影后形成蓝底白字图像。
③重氮法。与蓝图法相似。复印纸表面涂有重氮化合物,曝光后在液体或气体氨中显影,产生深色调的图像。
④染料转印法。原稿正面与表面涂有光敏乳剂的半透明负片合在一起,曝光后经液体显影再转印到纸张上。
⑤扩散转印法。与染料转印法相似。曝光后将负片与表面涂有药膜的复印纸贴在一起,经液体显影后负片上的银盐即扩散到复印纸上形成黑色图像。
2.2.热印复印
表面涂有热敏材料的复印纸与单张原稿贴在一起接受红外线或热源照射。图像部分吸收的热量传送到复印纸表面使热敏材料色调变深即形成黑色图像。根据工作原理可分为直接式和转印式。
2.3.静电复印
用硒、氧化锌、硫化镉和有机光导体等作为光敏材料,在暗处充上电荷接受原稿图像曝光,形成静电潜像,再经显影、转印和定影等过程而成为复印品。是电摄影术的分支之一。
静电复印的特点是形成静电潜像。其潜像形式和成像方法有多种。常用的静电复印机多采用放电成像法和逆充电成像法在感光体表面形成潜像。
静电复印机主要有三个部分(图1):原稿的照明和聚焦成像部分,光导体上形成潜像和对潜像进行显影部分,复印纸的进给、转印和定影部分。
图1 静电复印机结构示意图
静电复印基本过程可分为充电、曝光、显影、转印、定影、清洁六个步骤(图2)。
图2 静电复印过程方框图
原稿放置在透明的稿台上,稿台或照明光源匀速移动对原稿扫描。原稿图像由若干反射镜和透射镜组成的光学系统在光导体表面聚焦成像。光学系统可形成等倍、放大或缩小的影像。
表面覆有光导材料的底基多数为图形,称为光导鼓,也有些是平面的或环形带形式的。以等倍复印时,原稿的扫描速度与光导体线速度相同。光导材料在暗处具有高电阻,当它经过充电电极时,空气被电极的高压电所电离,自由离子在电场的作用下快速沉积在膜层的表面上,使至带有静电荷。经过显影后,静电潜像即成为可见像。
显影方式分为干法和湿法两类,以干法应用较多。干法显影通常采用磁刷方式,将带有与像电荷极性相反的色调剂,在电场力的作用下加到光导体表面上。吸附的色调剂多少随像电荷的多少而增减,于是出现有层次的色调剂图像。
输纸机构将单张或卷筒的复印纸送到转印部位,与光导体表面的色调剂图像相接触。在转印电极电场力的作用下,光导体表面上的色调剂被吸到纸面上。复印纸与光导体表面脱离后进入定影器,经热加压。冷加压或加热后色调剂中所含树脂便融化而粘结在纸上,成为永久性的复印品图像。
色调剂图像经过转印之后,光导体继续移动通过清洁部位。残存未转印的色调剂由毛刷或弹性清洁刮板加以清除,再由消电电极或照明光源消去光导体表面的剩余电荷。光导体再进入充电区时即开始了下一个复印周期。
3.发展
复印机是一类高科技产品。随着微处理器在复印机械控制系统中的广泛应用及复印技术的发展:
①光导材料的性能不断提高,品种日益增多,其中有机光导体和无定形硅因其无毒、寿命长等优点,成为很有发展前途的光导材料。
②显影剂的材料设计与制造技术等为适应高质化、彩色化的要求,正向小粒径化、彩色化等多样性、高层次的方法发展。
③在控制性能方面不断改进,能执行复杂的程序和具有多种功能,除了复印功能外,有代表性的功能还有变倍和变开功能、加影、影像反转、镜像变化、轮廓图像、马赛克处理、彩色变换、合成、自动双面复印和自动两页分离复印等,原稿幅面可达A0,A4幅面纸张的复印速度可达120页/分钟。复印机上还可以附装自动输稿器和自动分页器等装置。
④复印机的应用范围日益扩大,它与现代通信技术、电子计算机和激光技术等结合起来,成为信息网络中的一个重要组成部分。
⑤数字复印机把传统的模拟过程变为数字化过程,除了作为多功能的复印机外,还可以作为电子计算机终端、文件编辑终端、传真复印机输出终端、缩微胶片复印终端等。复印机已不再是简单的复制工具,正朝着多功能、高性能、数字化、彩色化方向快速发展。
摘自:《中国大百科全书(第2版)》第7册,中国大百科全书出版社,2009年