Hur fungerar kopiatorn?

har du någonsin undrat hur kopiatorer fungerar?

du kanske tror att processen att kopiera ett dokument är väldigt enkelt. Du tar ett dokument, lägger det på glasskärmen på en kopiator, ett grönt ljus passerar längs glaset. Efter några sekunder kommer en identisk kopia av dokumentet du placerat på skärmen ut ur maskinens sida.

men har du någonsin undrat vad som händer under glaset? Kopiatorer är ganska komplexa maskiner; här är vår mycket enkla guide till hur en kopiator fungerar.

en kopiator bygger på principerna om el och fotokonduktivitet för arbete. Det finns en ljuskänslig fotoreceptor inuti maskinen som först lockar och sedan överför tonerpartiklar på vanligt papper för att bilda en kopia av ett dokument.

så hur fungerar en kopiator?

när du har lagt ditt papper (huvudkopian) på kopiatorns glasskärm och tryckt på den stora gröna knappen, tar maskinen flera steg innan din kopia kommer ut.

kopiatorer arbetar med principen att ’motsatser lockar’. Toner är ett pulver som används för att skapa den tryckta texten och bilderna på papper. Pulvret är negativt laddat, och så lockas det till något positivt – papperet.

trumman, som ligger i hjärtat av en kopiator, laddas positivt med statisk elektricitet.

en bild av huvudkopian överförs till trumman med en laser. De ljusa delarna av bilden (De vita områdena på ett papper) förlorar sin laddning så att de blir mer negativa, och de svarta områdena i bilden (där texten är) förblir positivt laddade.

tonern (lockas till de positiva områdena) fastnar på de svarta områdena på bilden på trumman. För färgkopior lockar trumman cyan, magenta och gul och svart toner. Från dessa fyra färger kan ett brett spektrum av färger bildas.

den resulterande tonern på trumman överförs till ett papper som har en högre negativ laddning än trumman.

tonern smälts och binds till papperet med hjälp av värme-och tryckvalsar. Slutligen kommer ditt fotokopierade dokument ut ur kopiatorn. Eftersom värme används är papperet som kommer ut ur en kopiator varmt.

grunderna

den mänskliga änden av att göra en kopia börjar med några grundläggande steg:

• • öppna kopiatorns lock

• • placera dokumentet som ska kopieras med framsidan nedåt på glaset

• • Välj de alternativ du vill ha (Antal sidor, förstoringar, ljusare / mörkare)

tryck på startknappen

vad som händer inuti kopiatorn vid denna tidpunkt är fantastiskt! I sitt hjärta fungerar en kopiator på grund av en grundläggande fysisk princip: motsatta avgifter lockar.

som barn spelade du förmodligen med statisk elektricitet och ballonger. På en torr vinterdag kan du gnugga en ballong på din tröja och skapa tillräckligt med statisk elektricitet i ballongen för att skapa en märkbar kraft. Till exempel kommer en ballong laddad med statisk elektricitet att locka små bitar av papper eller sockerpartiklar mycket lätt.

en kopiator använder en liknande process.

inuti en kopiator finns en speciell trumma. Trumman fungerar mycket som en ballong-du kan ladda den med en form av statisk elektricitet.

inuti kopiatorn finns också ett mycket fint svart pulver som kallas toner. Trumman, laddad med statisk elektricitet, kan locka tonerpartiklarna.

det finns tre saker om trumman och tonern som låter en kopiator utföra sin magi:

• • trumman kan laddas selektivt så att endast delar av den lockar toner. I en kopiator gör du en” bild ” – i statisk elektricitet-på trummans yta. Där det ursprungliga pappersarket är svart skapar du statisk elektricitet på trumman. Där det är vitt gör du det inte. Vad du vill är att de vita områdena i det ursprungliga pappersarket inte lockar toner. Hur denna selektivitet uppnås i en kopiator är med ljus – det är därför det kallas en kopiator!

• • på något sätt måste tonern komma på trumman och sedan på ett pappersark. Trumman lockar selektivt toner. Sedan laddas pappersarket med statisk elektricitet, och det drar tonern från trumman.

• • tonern är värmekänslig, så de lösa tonerpartiklarna fästs (smälta) på papperet med värme så snart de kommer från trumman.

trumman eller bältet är tillverkat av fotokonduktivt material. Här är de faktiska stegen som är involverade i att göra en kopia:

• • trummans yta är laddad.

• • en intensiv ljusstråle rör sig över papperet som du har placerat på kopiatorns glasyta. Ljus reflekteras från vita områden av papperet och träffar trumman nedan.

• • varhelst en foton av ljus träffar, elektroner emitteras från de fotokonduktiva atomerna i trumman och neutraliserar de positiva laddningarna ovan. Mörka områden på originalet (t.ex. bilder eller text) reflekterar inte ljus på trumman och lämnar områden med positiva laddningar på trummans yta.

• • negativt laddad, torr, ett svart pigment som kallas toner sprids sedan över trummans yta och pigmentpartiklarna fäster vid de positiva laddningarna som finns kvar.

• • ett positivt laddat pappersark passerar sedan över trummans yta och lockar tonerpärlorna bort från den.

• • papperet värms sedan upp och pressas för att smälta bilden som bildas av tonern till pappersytan.

delar av en kopiator

en typisk kopiator (även känd som en xerox-maskin) består av följande komponenter:

en fotoreceptortrumma (eller bälte), som täcks av ett lager av halvledarmaterial, såsom selen, kisel eller germanium. Detta är förmodligen den mest kritiska delen av maskinen.

en toner, som bara är pigmenterad vätska. Ibland kallas ’torrt bläck’, en toner är en torr blandning av fina, negativt laddade plastpartiklar och färgämnen som skapar dubbletter bilden på ett papper.

Koronatrådar, som, när de utsätts för högspänning, överför ett fält med positiv laddning till ytan på fotoreceptortrumman och kopieringspapperet.

en ljuskälla och några linser, som lyser en ljus ljusstråle på originaldokumentet och fokuserar en kopia av bilden på en specifik plats.

en fixeringsenhet kan betraktas som den ’slutliga’ huvudkomponenten i en kopiator, eftersom en fixeringsenhet smälter och trycker tonerbilden på kopieringspapperet och ger den sista handen till duplikatbilden strax innan den matas ut från maskinen.

så här fungerar processen idag:

inuti varje kopiator och laserskrivare finns en ljuskänslig yta som kallas fotoreceptor. Den består av ett tunt lager av fotokonduktivt material som appliceras på ett flexibelt bälte eller trumma. Fotoreceptorn isolerar i mörkret men blir ledande när den utsätts för ljus. Det laddas i mörkret genom att applicera en hög likspänning på intilliggande ledningar, vilket ger ett intensivt elektriskt fält nära ledningarna som får luftmolekylerna att jonisera. Joner med samma polaritet som spänningen på ledningarna deponerar på fotoreceptorns yta, vilket skapar ett elektriskt fält över det.

exponera.

i en digital kopiator eller skrivare exponeras bilden på fotoreceptorn med en skanningsmodulerad laser eller en ljusdiodbildfält. I äldre analoga kopiatorer projiceras reflekterat ljus från en upplyst bild på fotoreceptorn. I båda fallen släpps de områden av fotoreceptorn som utsätts för ljus selektivt ut, vilket orsakar en minskning av det elektriska fältet. De mörkare områdena behåller sin laddning.

utveckla.

det pigmenterade pulvret som används för att utveckla bilden kallas toner. Tonerpartiklar av färgämne och plastharts har exakt kontrollerade elektrostatiska egenskaper och sträcker sig från cirka fem till 10 mikrometer i diameter. De blandas med och laddas av magnetiserade bärpärlor som transporterar dem till utvecklingszonen. Partiklarna laddas av fenomenet triboelektricitet (ofta kallad statisk elektricitet). Det elektriska fältet som är associerat med laddningsmönstret för bilden på fotoreceptorn utövar en elektrostatisk kraft på den laddade tonern, som fäster vid bilden. Ett färgdokument bildas av en skrivare med fyra separata xerografiska enheter som skapar och utvecklar separata Cyan, magenta, gula och svarta bilder. Överlagringen av dessa pulverbilder ger dokument i fullfärg.

överföring.

pulverbilden överförs från fotoreceptorn till papper genom att föra papperet i kontakt med tonern och sedan applicera en laddning med polaritet motsatt tonerns. Laddningen måste vara tillräckligt stark för att övervinna pulverets vidhäftning till fotoreceptorn. En andra exakt kontrollerad laddning släpper papperet, som nu innehåller bilden, från fotoreceptorn.

säkring.

i smältningsprocessen smälts tonern som innehåller bilden och binds till papperet. Detta uppnås genom att passera papperet genom ett par rullar. En uppvärmd rulle smälter tonern, som smälts till papperet med hjälp av tryck från den andra rullen.

ren.

Toneröverföring från fotoreceptorn till papperet är inte 100 procent effektiv, och kvarvarande toner måste tas bort från fotoreceptorn före nästa utskriftscykel. De flesta medel-och höghastighets kopiatorer och skrivare åstadkomma detta med en roterande borste renare.

xerografi är en unik process som beror på kemisk, elektrisk, mekanisk och mjukvara know-how. Den snabba och ekonomiska digitala tryckprocessen producerar enkelt antingen ett tryck eller hundratals identiska utskrifter i svartvitt eller färg. Ännu viktigare är att möjligheten att sida-till-sida variabel avbildning med xerografi möjliggör utskrift på begäran av kompletta dokument som broschyrer och böcker. Sådan utskrift på begäran kan spara tid, minska kostnaderna och eliminera föråldring av dokument, överskridanden och lagring.

nyckelprinciper

om du någonsin varit nyfiken på att veta hur en kopiator får bläck på alla dessa kopior, skulle du bli förvånad över att det är ganska enkelt att använda.

utformningen av de flesta kopiatorer bygger på att ge motsatta elektriska statiska laddningar till ’bläcket’ (faktiskt ett svart pulver som kallas toner) och en rullande trumma för att locka dem till varandra. Ljus är också en viktig del av processen för att producera bilden på trumman. Den slutliga processen innebär värme för att fixa tonern på ett pappersark.

Steg 1-Skapa en bild av originaldokumentet på trumman

processen startar när dokumentet placeras på glaset. Kopiatorn skannar ytan av glaset (starkt ljus). Ljuset studsar av de vita delarna av originaldokumentet och genom speglar reflekteras det på trumman, som har fått en positiv elektrisk laddning.

trumman är omgiven av ett fotoreceptivt lager eller en speciell beläggning som leder elektricitet när ljus faller på den. Där ljuset faller (de vita delarna av originaldokumentet) leder trumman och den elektrostatiska laddningen går förlorad. Där det inte finns något ljus (de svarta delarna av dokumentet), utför trumman inte och behåller sin positiva laddning.

en bild produceras på trummans yta, men bilden består av positivt laddad statisk elektricitet. En kopiator får sitt namn från ljusprocessen som producerar kopian av bilden.

steg 2-Ladda tonerpulvret och överföra det till trumman

tonern är ett svart pulver som också laddas av maskinen. Den här gången är laddningen negativ. Den negativa tonern dras från patronen och lockas till trummans positiva delar, vilket motsvarar de svarta delarna av originaldokumentet. Du har nu en trumma med en bild som består av svart fint tonerpulver, vilket är en perfekt kopia av originaldokumentet. Det måste nu överföras till papperet.

steg 3-överföra bilden på ett pappersark

trumman rullar nu på ett uppvärmt pappersark. Tonerpulvret överförs på arket med värmen och fixeras på plats, vilket på lämpligt sätt kallas ’fixering’. När pappersarket med sin fotokopierade bild rullar ut ur maskinen känns det fortfarande varmt från den sista delen av processen.

vad är annorlunda med digitala kopiatorer?

kopiatorer som fungerar så här använder i huvudsak analog teknik: de skannar ett originaldokument och reproducerar det-med inget annat än optik och statisk elektricitet-som en trogen kopia. Från 1949, när den allra första Haloid Xerox-kopiatorn gick till försäljning, till början av 1980-talet, arbetade alla kopiatorer på detta sätt. Allt förändrades 1981 när Ricoh patenterade en rå digital kopiator. De första digitala kopiatorerna från Ricoh, och senare Canon, gick till försäljning flera år senare.

idag är analoga kopiatorer i huvudsak museumstycken och de flesta kopiatorer arbetar digitalt: de skannar ett dokument med ett bildsensorchip (CCD eller CMOS), skapar en digital version (vanligtvis en JPG-eller TIFF-fil) och skriver sedan ut den digitala bilden på samma sätt som en bläckstråleskrivare eller laserskrivare. Eftersom de skannar mycket högupplösta digitala bilder kan de reproducera med samma upplösning som en avancerad laserskrivare (flera gånger bättre än en analog kopiator). När ett dokument är i digital form är det enkelt att förstora eller minska det med vilket belopp som helst. Digitala kopiatorer producerar också” renare ” kopior med bättre kontroll över bilddensiteten och kontrasten än analoga kopiatorer.

du kan tänka på en digital kopiator som en kombinerad skanner och skrivare, samordnad av en inbyggd dator; och de populära allt-i-ett-utskrifts -, skannings -, kopierings-och faxmaskinerna du kan köpa för hemmakontor fungerar precis så här, med separata skannings -, utskrifts-och faxmoduler ”anslutna ihop. De börjar med en digital bild (antingen ett dokument du har skannat, faxa från en telefonlinje eller något som tas emot från en dator via en USB-kabel eller trådlös anslutning-Wi-Fi Direct eller Bluetooth), lagra den och skriv sedan ut den. Vissa digitala maskiner tillåter begränsad redigering av dokument innan de skrivs ut. Vissa låter dig spara dokument för utskrift igen senare (utan att behöva skanna dem igen) på en inbyggd hårddisk, flash-enhet eller SD-kort. Kopiatorer med minnen gör det också mycket lättare att duplicera komplexa flersidiga dokument utan att behöva skanna någon av sidorna mer än en gång.

även om digitala kopiatorer är mångsidiga, bekväma och billiga finns det vissa risker med att använda dem på kontor eller andra delade/offentliga platser. Om de har hårddiskar lagras vanligtvis dokumenten de bearbetar där, vilket kan skapa en säkerhetsrisk: även när dokument raderas kan återställbara spår lämnas kvar. Vissa kopiatorer använder kryptering för att komma runt detta, medan andra anstränger sig för att radera dokument från hårddisken mer noggrant och säkert.

Kopiatorhälsa & säkerhet

som med alla stora maskiner finns det vissa hälso-och säkerhetsåtgärder att vara medvetna om under hela kopiatorns livslängd. Genom att följa tipsen nedan kan du förlänga maskinens livslängd och effektivitet i många år framöver.

Ventilation

du bör se till att din kopiator har gott om utrymme runt och, om upp mot en vägg, att ventilationsaxlarna har utrymme att utvisa luft. Om kopiatorrummet är litet eller kontoret inte är särskilt väl ventilerat, föreslår vi att du använder elektriska fläktar för att hålla en sval och jämn temperatur.

plats

efter ventilation bör du också se till att din kopiator är placerad i lämplig höjd. Detta innebär en höjd som inte uppmuntrar överdriven böjning och sträckning för att infoga/byta papper eller samla färdiga utskrifter.

Läs manualen

när du installerar en ny kopiator bör du göra ditt bästa för att uppmuntra dem som kommer att använda den regelbundet att ta en titt på manualen och bekanta sig med hur man använder den på ett säkert sätt. Detta kan inkludera att läsa upp eventuell värme som kommer från maskinen, byte av lampor och tonermaterial. Du ser också till att de ansvariga håller kopiatorn ren och städad eftersom ansamling av damm och skräp kan orsaka problem och förkorta kopiatorns livslängd.

och där har du det. Nu vet du exakt hur en kopiator fungerar och har en bra konversationsstartare för ditt nästa företagsevenemang!