Un photocopieur repose sur les principes de l’électricité et de la photoconductivité pour fonctionner. Il y a un photorécepteur sensible à la lumière à l’intérieur de la machine qui attire d’abord et transfère ensuite les particules de toner sur du papier ordinaire pour former une copie d’un document.
Origines du photocopieur
À l’époque pré-photocopieuse, les copies en double d’un document étaient généralement faites à la source, soit à l’aide de papier carbone, soit à l’aide de duplicateurs manuels. Les gens étaient satisfaits de la façon dont les choses fonctionnaient, et personne ne pensait vraiment qu’une photocopieuse pourrait jamais exister. Cependant, Chester Carlson, l’homme qui a inventé le photocopieur, avait des plans différents pour le monde.
Chester Carlson (Crédit photo: Paperhall.org)
Il était en fait un conseil en brevets, et seulement un inventeur à temps partiel. Son travail au Bureau des brevets de New York l’obligeait à faire plusieurs copies de documents importants, qu’il trouvait non seulement extrêmement fastidieux et ennuyeux, mais aussi gênant, car il souffrait d’arthrite.
Il a mené des expériences de photoconductivité dans sa propre cuisine, a réalisé la première conception brute d’un copieur et a déposé un brevet en 1938. Il a ensuite approché de nombreuses entreprises, dont General Electric et IBM, qui l’ont toutes refusé, citant qu’il existait déjà quelques méthodes pour faire des copies en double de documents, personne ne serait intéressé par l’achat d’un copieur.
Cependant, Carlson a conclu un contrat avec une organisation à but non lucratif appelée Battelle Memorial Institute pour poursuivre ses recherches et affiner la technologie. Après un certain temps, un vendeur de papier photographique basé à New York a obtenu une licence pour produire et commercialiser une machine à copier; par la suite, en 1949, le premier copieur xérographique appelé Modèle A a été lancé.
Principe de fonctionnement du photocopieur
Un photocopieur fonctionne sur deux principes fondamentaux: le fait que les charges opposées s’attirent et la tendance de certains matériaux à devenir plus conducteurs électriquement après absorption de rayonnements électromagnétiques, tels que les UV, les infrarouges, la lumière visible, etc. (photoconductivité).
La plupart des photocopieurs modernes reposent sur une technologie appelée xérographie, qui est essentiellement une technique de photocopie à sec. Il s’agit d’utiliser des particules chargées électriquement pour attirer puis déposer des particules de toner sur un morceau de papier.
Un photocopieur fonctionne sur une technique de photocopie « sèche », car il n’utilise aucun produit chimique liquide. (Crédit photo : OkiUkraine / Wikimedia Commons)
Parties d’un photocopieur
Un photocopieur typique (également connu par hasard sous le nom de « machine xerox ») se compose des composants suivants:
Un tambour (ou une courroie) photorécepteur, qui est recouvert d’une couche d’un matériau semi-conducteur, tel que le sélénium, le silicium ou le germanium. C’est sans doute la partie la plus critique de la machine.
Un toner, qui est essentiellement un liquide pigmenté. Parfois appelé « encre sèche », un toner est un mélange sec de fines particules de plastique chargées négativement et d’agents colorants qui créent l’image en double sur un morceau de papier.
Cartouches de toner pour imprimante Laser couleur (Crédit photo: Flickr)
Les fils Corona, qui, lorsqu’ils sont soumis à une haute tension, transfèrent un champ de charge positive à la surface du tambour photorécepteur et du papier de copie.
Une source de lumière et quelques lentilles, qui émettent un faisceau lumineux sur le document original et focalisent une copie de l’image sur un endroit spécifique, respectivement.
Un faisceau lumineux brille sur le document principal (Crédit photo: Wikipedia Commons)
Une unité de fusion peut être considérée comme le composant principal « final » d’un photocopieur, car une unité de fusion fond et presse l’image de toner sur le papier à copier et apporte la touche finale à l’image dupliquée juste avant qu’elle ne soit éjectée de la machine.
Comment fonctionne une photocopieuse?
Pour commencer le processus de photocopie, le couvercle supérieur de la photocopieuse est ouvert et la copie principale est placée face vers le bas sur la surface en verre, où un faisceau lumineux balayera l’ensemble du document. Les zones blanches sur le papier reflètent plus de lumière, tandis que les zones noires reflètent peu ou pas de lumière. Une ombre électrique (ou image) de la copie maître est formée sur le photoconducteur.
Lorsque la bande transporteuse (avec le revêtement photoconducteur) se déplace, elle prend également l’ombre électrique avec elle. Les particules de toner chargées négativement adhèrent à l’ombre électrique et une impression encrée de la copie principale est faite sur la bande transporteuse.
Un morceau de papier vierge est introduit dans le photocopieur de l’autre côté, qui se déplace lentement vers la ceinture photoconductrice. Lorsqu’il se déplace sur la bande transporteuse, une forte charge positive lui est transmise. La forte charge positive du papier vierge tire les particules de toner chargées négativement vers elle-même. Par conséquent, une image en double de la copie maîtresse est formée sur le papier vierge.
Enfin, juste avant de cracher le papier, une unité de fusion (une paire de rouleaux chauds) fournit de la chaleur et de la pression afin que les particules de toner soient fixées / fusionnées en permanence sur le papier. C’est pourquoi une copie en double fraîchement éjectée est assez chaude au toucher.
Une copie en double fraîchement éjectée est assez chaude au toucher