¿Alguna vez se ha preguntado cómo funcionan las fotocopiadoras?
Puede pensar que el proceso de fotocopiar un documento es realmente simple. Tomas un documento, lo pones en la pantalla de cristal de una fotocopiadora, una luz verde pasa a lo largo del cristal. Después de unos segundos, una copia idéntica del documento que colocó en la pantalla sale del lateral de la máquina.
Pero, ¿alguna vez se ha preguntado qué pasa debajo del vidrio? Las fotocopiadoras son piezas de maquinaria bastante complejas; aquí está nuestra guía muy simple sobre cómo funciona una fotocopiadora.
Una fotocopiadora se basa en los principios de electricidad y fotoconductividad para trabajar. Hay un fotorreceptor sensible a la luz dentro de la máquina que primero atrae y luego transfiere partículas de tóner al papel normal para formar una copia de un documento.
¿Cómo funciona una fotocopiadora?
Después de colocar el pedazo de papel (la copia maestra) en la pantalla de cristal de la copiadora y presionar el botón verde grande, la máquina realiza varios pasos antes de que salga la copia.
Las fotocopiadoras funcionan según el principio de que «los opuestos se atraen». El tóner es un polvo que se utiliza para crear el texto impreso y las imágenes en papel. El polvo está cargado negativamente, por lo que se siente atraído por algo positivo: el papel.
El tambor, que se encuentra en el corazón de una fotocopiadora, se carga positivamente mediante electricidad estática.
Una imagen de la copia maestra se transfiere al tambor mediante un láser. Las partes claras de la imagen (las áreas blancas de un pedazo de papel) pierden su carga, por lo que se vuelven más negativas, y las áreas negras de la imagen (donde está el texto) permanecen cargadas positivamente.
El tóner (atraído por las áreas positivas) se adhiere a las áreas negras de la imagen en el tambor. Para copias en color, el tambor atrae el tóner cian, magenta y amarillo y negro. A partir de estos cuatro colores, se puede formar un amplio espectro de colores.
El tóner resultante en el tambor se transfiere a un pedazo de papel, que tiene una carga negativa más alta que el tambor.
El tóner se funde y se adhiere al papel mediante rodillos térmicos y de presión. Luego, finalmente, el documento fotocopiado sale de la fotocopiadora. Debido a que se usa calor, el papel que sale de una fotocopiadora está caliente.
Lo básico
El fin humano de hacer una copia comienza con unos pocos pasos básicos:
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- Abra la tapa de la fotocopiadora
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- Coloque el documento a fotocopiar boca abajo sobre el vidrio
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- Seleccione las opciones que desee (número de páginas, ampliaciones,más claro / más oscuro)
Presione el botón de inicio
¡Lo que sucede dentro de la copiadora en este punto es increíble! En su esencia, una copiadora funciona debido a un principio físico básico: las cargas opuestas se atraen.
De niño, probablemente jugabas con electricidad estática y globos. En un día seco de invierno, puedes frotar un globo en tu suéter y crear suficiente electricidad estática en el globo para crear una fuerza notable. Por ejemplo, un globo cargado de electricidad estática atraerá pequeños trozos de papel o partículas de azúcar muy fácilmente.
Una copiadora utiliza un proceso similar.
Dentro de una copiadora, hay un tambor especial. El tambor actúa como un globo you puedes cargarlo con una forma de electricidad estática.
Dentro de la copiadora, también hay un polvo negro muy fino conocido como tóner. El tambor, cargado con electricidad estática, puede atraer las partículas de tóner.
Hay tres cosas sobre el tambor y el tóner que permiten que una copiadora realice su magia:
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- El tambor se puede cargar selectivamente para que solo partes atraigan tóner. En una fotocopiadora, haces una «imagen» in en electricidad estática on en la superficie del tambor. Cuando la hoja de papel original es negra, se crea electricidad estática en el tambor. Donde es blanco, no lo haces. Lo que quieres es que las áreas blancas de la hoja de papel original NO atraigan tóner. La forma en que se logra esta selectividad en una fotocopiadora es con luz this ¡por eso se llama fotocopiadora!
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- De alguna manera, el tóner tiene que llegar al tambor y luego a una hoja de papel. El tambor atrae selectivamente el tóner. Luego, la hoja de papel se carga con electricidad estática y extrae el tóner del tambor.
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- El tóner es sensible al calor, por lo que las partículas sueltas de tóner se unen (fusionan) al papel con calor tan pronto como salen del tambor.
El tambor, o el cinturón, está hecha de fotoconductiva material. Estos son los pasos reales para hacer una fotocopia:
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- La superficie del tambor está cargada.
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- Un intenso haz de luz se mueve a través del papel que ha colocado en la superficie de vidrio de la fotocopiadora. La luz se refleja en las áreas blancas del papel y golpea el tambor de abajo.
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- Dondequiera que un fotón de luz golpea, los electrones son emitidos por los átomos fotoconductores en el tambor y neutralizan las cargas positivas de arriba. Las áreas oscuras en el original (como imágenes o texto) no reflejan la luz en el tambor, dejando regiones de cargas positivas en la superficie del tambor.
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- Cargado negativamente, seco, un pigmento negro llamado tóner se extiende sobre la superficie del tambor y las partículas de pigmento se adhieren a las cargas positivas que quedan.
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- Una hoja de papel cargada positivamente pasa sobre la superficie del tambor, atrayendo las cuentas de tóner lejos de él.
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- El papel se calienta y se presiona para fusionar la imagen formada por el tóner a la superficie del papel.
Partes de una fotocopiadora
Una fotocopiadora típica (también conocida casualmente como «máquina fotocopiadora») consta de los siguientes componentes:
Un tambor (o cinturón) de fotorreceptor, que está cubierto por una capa de material semiconductor, como selenio, silicio o germanio. Esta es posiblemente la parte más crítica de la máquina.
Un tóner, que es solo líquido pigmentado. A veces conocido como «tinta seca», un tóner es una mezcla seca de partículas plásticas finas cargadas negativamente y agentes colorantes que crean la imagen duplicada en un trozo de papel.
Cables de corona, que, cuando se someten a un alto voltaje, transfieren un campo de carga positiva a la superficie del tambor del fotorreceptor y el papel de copia.
Una fuente de luz y unas cuantas lentes, que iluminan un haz de luz brillante sobre el documento original y enfocan una copia de la imagen en un lugar específico, respectivamente.
Un fusor puede considerarse el componente principal ‘final’ de una fotocopiadora, ya que una unidad de fusor funde y presiona la imagen de tóner sobre el papel de copia e imparte los toques finales a la imagen duplicada justo antes de que sea expulsada de la máquina.
Así es como funciona el proceso hoy en día:
Dentro de cada copiadora e impresora láser hay una superficie sensible a la luz llamada fotorreceptor. Consiste en una capa delgada de material fotoconductor que se aplica a una correa o tambor flexible. El fotorreceptor es aislante en la oscuridad, pero se convierte en conductor cuando se expone a la luz. Se carga en la oscuridad aplicando un alto voltaje de CC a los cables adyacentes, lo que produce un campo eléctrico intenso cerca de los cables que hace que las moléculas de aire se ionicen. Los iones de la misma polaridad que el voltaje en los cables se depositan en la superficie del fotorreceptor, creando un campo eléctrico a través de él.
Exponer.
En una copiadora o impresora digital, la imagen se expone en el fotorreceptor con un láser modulado de escaneo o una barra de imagen de diodo emisor de luz. En copiadoras analógicas más antiguas, la luz reflejada de una imagen iluminada se proyecta sobre el fotorreceptor. En cualquier caso, las áreas del fotorreceptor expuestas a la luz se descargan selectivamente, causando una reducción en el campo eléctrico. Las áreas más oscuras conservan su carga.
Desarrollar.
El polvo pigmentado utilizado para desarrollar la imagen se llama tóner. Las partículas de tóner hechas de colorante y resina plástica tienen propiedades electrostáticas controladas con precisión y varían de unos cinco a 10 micrómetros de diámetro. Se mezclan y cargan con perlas transportadoras magnetizadas que las transportan a la zona de desarrollo. Las partículas se cargan por el fenómeno de triboelectricidad (a menudo denominado electricidad estática). El campo eléctrico asociado con el patrón de carga de la imagen en el fotorreceptor ejerce una fuerza electrostática sobre el tóner cargado, que se adhiere a la imagen. Un documento en color está formado por una impresora con cuatro unidades xerográficas separadas que crean y desarrollan imágenes separadas en cian, magenta, amarillo y negro. La superposición de estas imágenes en polvo produce documentos a todo color.
Transferencia.
La imagen en polvo se transfiere desde el fotorreceptor al papel poniendo el papel en contacto con el tóner y luego aplicando una carga con polaridad opuesta a la del tóner. La carga debe ser lo suficientemente fuerte como para superar la adherencia del polvo al fotorreceptor. Una segunda carga controlada con precisión libera el papel, que ahora contiene la imagen, del fotorreceptor.Fusible
.
En el proceso de fusión, el tóner que comprende la imagen se funde y se adhiere al papel. Esto se logra pasando el papel a través de un par de rodillos. Un rollo calentado funde el tóner, que se fusiona con el papel con la ayuda de la presión del segundo rollo.
Limpiar.
La transferencia de tóner del fotorreceptor al papel no es 100 por ciento eficiente, y el tóner residual debe eliminarse del fotorreceptor antes del siguiente ciclo de impresión. La mayoría de las copiadoras e impresoras de velocidad media y alta logran esto con un limpiador de brochas giratorio.
La xerografía es un proceso único que depende de los conocimientos químicos, eléctricos, mecánicos y de software. El proceso de impresión digital rápido y económico produce fácilmente una impresión o cientos de impresiones idénticas en blanco y negro o en color. Lo que es más importante, la capacidad de generación de imágenes variables de página a página con xerografía permite la impresión bajo demanda de documentos completos, como folletos y libros. Esta impresión bajo demanda puede ahorrar tiempo, reducir costos y eliminar la obsolescencia, los sobrecostes y el almacenamiento de documentos.
Principios clave
Si alguna vez ha sentido curiosidad por saber cómo una fotocopiadora obtiene tinta en todas esas copias, se sorprendería al saber que es una operación bastante fácil.
El diseño de la mayoría de las fotocopiadoras se basa en dar cargas eléctricas estáticas opuestas a la ‘tinta’ (en realidad, un polvo negro llamado tóner) y un tambor rodante, para atraerlos entre sí. La luz también es una parte importante del proceso de producción de la imagen en el tambor. El proceso final implica calor para fijar el tóner a una hoja de papel.
Paso 1-Crear una Imagen del Documento Original en el Tambor
El proceso comienza cuando el documento se coloca en el vidrio. La fotocopiadora escanea la superficie del vidrio (la luz brillante). La luz rebota en las partes blancas del documento original y, a través de espejos, se refleja en el tambor, al que se le ha dado una carga eléctrica positiva.
El tambor está rodeado por una capa fotorreceptiva o un revestimiento especial que conduce la electricidad cuando la luz cae sobre él. Donde cae la luz (las partes blancas del documento original), el tambor conduce y se pierde la carga electrostática. Cuando no hay luz (las partes negras del documento), el tambor no conduce y mantiene su carga positiva.
Se produce una imagen en la superficie del tambor, pero la imagen se compone de electricidad estática cargada positivamente. Una fotocopiadora recibe su nombre del proceso de luz que produce la copia de la imagen.
Paso 2: Cargar el Polvo de Tóner y Transferirlo al Tambor
El tóner es un polvo negro que también carga la máquina. Esta vez la carga es negativa. El tóner negativo se extrae del cartucho y se atrae hacia las partes positivas del tambor, que corresponden a las partes negras del documento original. Ahora tiene un tambor con una imagen hecha de polvo de tóner fino negro, que es una réplica perfecta del documento original. Ahora necesita ser transferido al papel.
Paso 3-Transferir la imagen a una hoja de papel
El tambor ahora rueda sobre una hoja de papel calentada. El polvo de tóner se transfiere a la lámina con el calor y se fija en su lugar, lo que se denomina apropiadamente «fijación». Cuando la hoja de papel con su imagen fotocopiada sale de la máquina, todavía se siente caliente desde la parte final del proceso.
¿Qué hay de diferente en las fotocopiadoras digitales?
Las copiadoras que funcionan así utilizan esencialmente tecnología analógica: escanean un documento original y lo reproducen, usando nada más que óptica y electricidad estática, como una copia fiel. Desde 1949, cuando salió a la venta la primera fotocopiadora Xerox Haloide, hasta principios de la década de 1980, todas las fotocopiadoras funcionaron de esta manera. Todo cambió en 1981 cuando Ricoh patentó una fotocopiadora digital cruda. Las primeras fotocopiadoras digitales de Ricoh, y más tarde Canon, salieron a la venta varios años después.
Hoy en día, las copiadoras analógicas son esencialmente piezas de museo y la mayoría de las copiadoras funcionan digitalmente: escanean un documento utilizando un chip con sensor de imagen (CCD o CMOS), crean una versión digital (normalmente un archivo JPG o TIFF) y luego imprimen esa imagen digital de la misma manera que una impresora de inyección de tinta o láser. Como escanean imágenes digitales de muy alta resolución, pueden reproducirse con la misma resolución que una impresora láser de gama alta (varias veces mejor que una copiadora analógica). Una vez que un documento está en formato digital, es fácil ampliarlo o reducirlo en cualquier cantidad. Las copiadoras digitales también producen copias «más limpias» con un mejor control de la densidad de imagen y el contraste que las copiadoras analógicas.
Puede pensar en una copiadora digital como un escáner e impresora combinados, coordinados por un ordenador incorporado; y, de hecho, las populares máquinas de impresión, escaneo, copia y fax todo en uno que puede comprar para oficinas domésticas funcionan como este, con «módulos» de escaneo, impresión y fax separados conectados entre sí. Comienzan con una imagen digital (ya sea un documento escaneado, un fax desde una línea telefónica o algo recibido de una computadora a través de un cable USB o una conexión inalámbrica, Wi-Fi Direct o Bluetooth), la almacenan y luego la imprimen. Algunas máquinas digitales permiten una edición limitada de documentos antes de imprimirlos. Algunos le permiten guardar documentos para volver a imprimirlos más tarde (sin necesidad de volver a escanearlos) en un disco duro, una unidad flash o una tarjeta SD integrados. Las fotocopiadoras con memorias también hacen que sea mucho más fácil duplicar documentos complejos de varias páginas sin la necesidad de escanear ninguna de las páginas más de una vez.
Aunque las fotocopiadoras digitales son versátiles, convenientes y económicas, existen algunos riesgos de usarlas en oficinas u otros lugares compartidos/públicos. Si tienen discos duros, los documentos que procesan generalmente se almacenan allí, lo que puede crear un riesgo de seguridad: incluso cuando se eliminan documentos, se pueden dejar rastros recuperables. Algunas copiadoras utilizan cifrado para evitar esto, mientras que otras se esfuerzan por borrar documentos de su disco duro de forma más completa y segura.
Salud de la fotocopiadora & Seguridad
Al igual que con cualquier pieza grande de maquinaria, hay ciertas precauciones de salud y seguridad que debe tener en cuenta durante toda la vida útil de la fotocopiadora. Siguiendo los consejos a continuación, puede prolongar la vida útil y la eficacia de su máquina en los próximos años.
Ventilación
Debe asegurarse de que su copiadora tenga mucho espacio alrededor y, si está contra una pared, que los conductos de ventilación tengan espacio para expulsar el aire. Si la sala de la fotocopiadora es pequeña o la oficina no está particularmente bien ventilada, sugerimos usar ventiladores eléctricos para mantener una temperatura fresca y constante.
Ubicación
Después de la ventilación, también debe asegurarse de que su copiadora esté colocada a una altura adecuada. Esto significa una altura que no fomente la flexión y el estiramiento excesivos para insertar / cambiar el papel o recoger impresiones terminadas.
Lea el Manual
Al instalar una nueva copiadora, debe hacer todo lo posible para animar a aquellos que la usarán regularmente a que le echen un vistazo al manual y se familiaricen con cómo usarla de forma segura. Esto puede incluir la lectura de cualquier calor que emane de la máquina, el reemplazo de lámparas y material de tóner. También se asegura de que los responsables mantengan la copiadora limpia y ordenada, ya que las acumulaciones de polvo y escombros pueden causar problemas y acortar la vida útil de la copiadora.
Y ahí lo tienes. Ahora sabe exactamente cómo funciona una fotocopiadora y tiene un gran inicio de conversación para su próximo evento de empresa.