valokopiokone luottaa toimiessaan sähkön ja valojohtavuuden periaatteisiin. Koneen sisällä on valoherkkä fotoreseptori, joka ensin vetää puoleensa ja sitten siirtää värihiukkasia tavalliselle paperille muodostaen kopion asiakirjasta.
kopiokoneen alkuperä
kopiointia edeltävinä päivinä asiakirjasta tehtiin yleensä jäljennökset lähteellä joko hiilipaperilla tai käsin kopiointikoneilla. Ihmiset olivat tyytyväisiä siihen, miten asiat toimivat, eikä kukaan oikeasti uskonut, että kopiokonetta voisi koskaan olla olemassa. Kopiokoneen keksineellä Chester Carlsonilla oli kuitenkin erilaisia suunnitelmia maailman varalle.
Chester Carlson ( Kuva: Paperhall.org)
hän oli patenttiasiamies ja vain osa-aikainen keksijä. Hänen työnsä New Yorkin patenttivirastossa vaati häntä tekemään useita kopioita tärkeistä asiakirjoista, joita hän ei ainoastaan pitänyt erittäin pitkäveteisinä ja tylsinä, vaan myös epämukavina, sillä hän kärsi niveltulehduksesta.
hän teki valojohtavuuden kokeita omassa keittiössään, teki ensimmäisen alkeellisen kopiokoneen suunnittelun ja haki patenttia vuonna 1938. Hän sitten lähestyi lukuisia yrityksiä, mukaan lukien General Electric ja IBM, jotka kaikki kääntyi häntä alas, vedoten siihen, että koska siellä oli jo muutamia menetelmiä käytettävissä tehdä kaksoiskappaleita asiakirjoja, kukaan ei olisi kiinnostunut ostamaan kopiokone.
kuitenkin Carlson teki sopimuksen voittoa tavoittelemattoman järjestön Battelle Memorial Instituten kanssa jatkaakseen tutkimustyötään ja parantaakseen teknologiaa. Jonkin ajan kuluttua eräs newyorkilainen valokuvapaperin myyjä sai lisenssin valmistaa ja markkinoida kopiokonetta; vuonna 1949 lanseerattiin ensimmäinen Xerografinen kopiokone nimeltä Model A.
Valokopiokoneen toimintaperiaate
valokopiokone toimii kahdella perusperiaatteella: se, että vastakkaiset varaukset houkuttelevat ja tiettyjen materiaalien taipumus tulla sähköä johtavammiksi sähkömagneettisen säteilyn, kuten UV: n, infrapunasäteilyn, näkyvän valon jne.absorboinnin jälkeen. (valojohtavuus).
useimmat nykyaikaiset valokopiokoneet nojaavat kserografiaksi kutsuttuun tekniikkaan, joka on pohjimmiltaan kuiva valokopiointitekniikka. Siinä käytetään sähköisesti varautuneita hiukkasia houkuttelemaan ja sitten tallettamaan värihiukkasia paperille.
valokopiokone toimii ”kuivalla” valokopiointitekniikalla, koska siinä ei käytetä mitään nestemäisiä kemikaaleja. (Kuva: OkiUkraine / Wikimedia Commons)
valokopiokoneen osat
tyypillinen valokopiokone (tunnetaan myös ohimennen nimellä ”xerox machine”) koostuu seuraavista osista:
fotoreseptorirumpu (tai-hihna), jota peittää puolijohdeainekerros, kuten seleeni, pii tai germanium. Tämä on kiistatta koneen kriittisin osa.
kasvovesi, joka on käytännössä vain pigmentoitua nestettä. Väriaine on kuiva seos hienoista, negatiivisesti varautuneista muovihiukkasista ja väriaineista, jotka luovat kaksoiskuvan paperille.
värilasertulostimen värikasetit (Kuvasaldo: Flickr)
Koronajohdot, jotka korkeajännitteellä altistettuina siirtävät positiivisen varauksen kentän fotoreseptorirummun ja kopiopaperin pinnalle.
valonlähde ja muutama linssi, jotka loistavat kirkkaan valonsäteen alkuperäiseen asiakirjaan ja kohdistavat kopion kuvasta tiettyyn paikkaan.
valonsäde loistaa pääasiakirjan poikki (Photo Credit: Wikipedia Commons)
fuseria voidaan pitää valokopiokoneen ”viimeisenä” pääkomponenttina, koska fuser-yksikkö sulattaa ja painaa väriainekuvan kopiopaperille ja antaa viimeisen silauksen kaksoiskuvalle juuri ennen kuin se poistetaan koneesta.
miten kopiokone toimii?
valokopioinnin aloittamiseksi valokopion yläkansi avataan ja pääkopio asetetaan kuvapuoli alaspäin lasipinnalle, jossa kirkas valonsäde skannaa koko asiakirjan. Paperin valkoiset alueet heijastavat enemmän valoa, kun taas mustat alueet heijastavat vain vähän tai eivät lainkaan valoa. Valojohtimeen muodostuu pääkopion sähköinen varjo (tai kuva).
kun liukuhihna (valojohtavalla pinnoitteella) liikkuu, se vie mukanaan myös sähköisen varjon. Negatiivisesti varautuneet väriainehiukkaset tarttuvat sähkövarjoon, ja liukuhihnalla tehdään pääkopiosta musteinen vaikutelma.
valokopiokoneeseen syötetään toiselta puolelta tyhjä paperinpala, joka siirtyy hitaasti kohti valojohdinhihnaa. Kun se liikkuu liukuhihnalla, siihen välittyy voimakas positiivinen lataus. Tyhjän paperin vahva positiivinen varaus vetää negatiivisesti varautuneita väriainehiukkasia itseään kohti. Näin ollen tyhjälle paperille muodostuu pääkopion Kaksoiskuva.
lopuksi juuri ennen kuin paperi sylketään ulos, fuser-yksikkö (pari kuumarullaa) tuottaa lämpöä ja painetta, joten väriainehiukkaset kiinnittyvät/sulautuvat pysyvästi paperiin. Tämän vuoksi juuri ulos heitetty kopio on melko lämmin kosketus.
tuore kaksoiskappale on melko lämmin kosketukseen