Una fotocopiatrice si basa sui principi dell’elettricità e della fotoconduttività per funzionare. C’è un fotorecettore sensibile alla luce all’interno della macchina che prima attira e poi trasferisce le particelle di toner su carta comune per formare una copia di un documento.
Origini della fotocopiatrice
Nei giorni pre-fotocopiatrice, le copie duplicate di un documento venivano solitamente realizzate alla fonte, utilizzando carta carbone o duplicatori manuali. Le persone erano felici di come funzionavano le cose e nessuno pensava davvero che una fotocopiatrice potesse mai esistere. Tuttavia, Chester Carlson, l’uomo che ha inventato la fotocopiatrice, aveva piani diversi per il mondo.
Chester Carlson (Credito fotografico : Paperhall.org)
Era in realtà un avvocato di brevetto, e solo un inventore part-time. Il suo lavoro presso l’Ufficio brevetti di New York gli ha richiesto di fare più copie di documenti importanti, che non solo ha trovato estremamente noioso e noioso, ma anche sconfortante, poiché soffriva di artrite.
Condusse esperimenti di fotoconduttività nella sua cucina, realizzò il primo disegno grezzo di una fotocopiatrice e fece domanda per un brevetto nel 1938. Ha poi avvicinato numerose aziende, tra cui General Electric e IBM, che lo ha rifiutato, citando che dal momento che c’erano già alcuni metodi disponibili per fare copie duplicate di documenti, nessuno sarebbe interessato ad acquistare una fotocopiatrice.
Tuttavia, Carlson ha contratto con un’organizzazione non-profit chiamata Battelle Memorial Institute per promuovere la sua ricerca e perfezionare la tecnologia. Dopo qualche tempo, un venditore di carta fotografica con sede a New York ottenne una licenza per produrre e commercializzare una fotocopiatrice; successivamente, nel 1949, fu lanciata la prima fotocopiatrice xerografica chiamata Model A.
Principio di funzionamento della fotocopiatrice
Una fotocopiatrice lavora su due principi fondamentali: il fatto che le cariche opposte si attraggano e la tendenza di alcuni materiali a diventare più elettricamente conduttivi dopo aver assorbito le radiazioni elettromagnetiche, come UV, infrarossi, luce visibile ecc. (fotoconduttività).
La maggior parte delle fotocopiatrici moderne si basa su una tecnologia nota come xerografia, che è essenzialmente una tecnica di fotocopia a secco. Si tratta di utilizzare particelle cariche elettricamente per attirare e quindi depositare particelle di toner su un pezzo di carta.
Una fotocopiatrice lavora su una tecnica di fotocopiatura ‘a secco’, in quanto non utilizza sostanze chimiche liquide. (Photo Credit : OkiUkraine / Wikimedia Commons)
Parti di una fotocopiatrice
Un tipico fotocopiatrice (anche casualmente conosciuto come un ‘xerox machine’) comprende i seguenti componenti:
Un fotorecettore tamburo (o cintura), che è coperto da uno strato di materiale semiconduttore, come il selenio, silicio o germanio. Questa è probabilmente la parte più critica della macchina.
Un toner, che è fondamentalmente solo pigmentato liquido. A volte indicato come “inchiostro secco”, un toner è una miscela secca di particelle di plastica fini e cariche negativamente e agenti coloranti che creano l’immagine duplicata su un pezzo di carta.
Cartucce toner per stampanti laser a colori (Photo Credit: Flickr)
Fili corona, che quando sottoposti ad alta tensione, trasferiscono un campo di carica positiva alla superficie del tamburo fotorecettore e della carta da copia.
Una sorgente luminosa e alcune lenti, che brillano un fascio luminoso di luce sul documento originale e focalizzano una copia dell’immagine su un luogo specifico, rispettivamente.
Un fascio di luce brilla attraverso il documento master (Photo Credit: Wikipedia Commons)
Un fusore può essere considerato il componente principale “finale” di una fotocopiatrice, poiché un’unità fusore fonde e preme l’immagine del toner sulla carta da copia e impartisce i tocchi finali all’immagine duplicata appena prima che venga espulsa dalla macchina.
Come funziona una fotocopiatrice?
Per iniziare il processo di fotocopiatura, il coperchio superiore della fotocopiatrice viene aperto e la copia master viene posizionata a faccia in giù sulla superficie del vetro, dove un fascio di luce brillante scansionerà l’intero documento. Le aree bianche sulla carta riflettono più luce, mentre le aree nere riflettono poca o nessuna luce. Un’ombra elettrica (o immagine) della copia master è formata sul fotoconduttore.
Mentre il nastro trasportatore (con il rivestimento del fotoconduttore) si muove, prende anche l’ombra elettrica. Le particelle di toner caricate negativamente si attaccano all’ombra elettrica e sul nastro trasportatore viene effettuata un’impressione inchiostrata della copia master.
Un pezzo di carta bianco viene inserito nella fotocopiatrice dall’altro lato, che si muove lentamente verso la cinghia del fotoconduttore. Mentre si muove sul nastro trasportatore, viene impartita una forte carica positiva. La forte carica positiva della carta bianca tira le particelle di toner caricate negativamente verso se stessa. Di conseguenza, un’immagine duplicata della copia principale viene formata sulla carta bianca.
Infine, poco prima di sputare la carta, un’unità fusore (una coppia di rulli caldi) fornisce calore e pressione in modo che le particelle di toner siano permanentemente attaccate/fuse sulla carta. Questo è il motivo per cui una copia duplicata appena espulsa è abbastanza calda al tatto.
Una copia duplicata appena espulsa è abbastanza calda al tatto