コピー機はどのように機能しますか?

コピー機は、電気と光伝導の原理に依存して動作します。 機械の中には感光性の感光体があり、最初にトナー粒子を普通紙に引き寄せて転写して文書のコピーを形成します。

コピー機の起源

コピー機以前の時代には、通常、カーボン紙または手動の複製機を使用して、文書の複製コピーがソースで作成されました。 人々は物事がどのように機能したかに満足していたし、誰も本当にコピー機が存在する可能性があるとは思っていませんでした。 しかし、コピー機を発明したチェスター-カールソンは、世界のために異なる計画を持っていました。

チェスター-フロイド-カールソン

チェスター-カールソン(写真提供:Paperhall.org)

彼は実際には弁理士であり、唯一のパートタイムの発明家でした。 ニューヨーク特許庁での彼の仕事は、彼が関節炎に苦しんでいたので、彼は非常に退屈で退屈であるだけでなく、不快であることを発見した重要な文書の複数のコピーを作成することを彼に要求した。

彼は自分の台所で光伝導の実験を行い、最初の粗製のコピー機の設計を行い、1938年に特許を申請しました。 彼はその後、ゼネラル-エレクトリックやIBMを含む多くの企業にアプローチし、文書の複製コピーを作成するためのいくつかの方法がすでにあったので、誰も複写機を購入することに興味がないことを理由に彼を断った。

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しかし、CarlsonはBattelle Memorial Instituteと呼ばれる非営利団体と契約して、彼の研究をさらに進め、技術を改良しました。 その後、ニューヨークを拠点とする印画紙の販売業者がコピー機の製造と販売のライセンスを取得し、1949年にモデルAと呼ばれる最初のxerographic複写機が発売された。

コピー機の動作原理

コピー機は二つの基本原則に取り組んでいます: 反対の電荷が引き付けるという事実と、紫外線、赤外線、可視光などの電磁放射を吸収した後、特定の材料の傾向がより導電性になるという事実。 (光伝導性)。

現代のほとんどの複写機は、本質的にドライコピー技術であるxerographyとして知られている技術に依存しています。 それは、帯電した粒子を使用してトナー粒子を引き付け、紙の上に堆積させることを含む。

Photocopier

コピー機は液体の化学薬品を使用しないので、”乾燥した”コピーの技術で動作する。 (写真クレジット:OkiUkraine/ウィキメディア-コモンズ)

コピー機の部品

典型的なコピー機(”ゼロックスマシン”とも呼ばれる)は、以下のコンポーネントで構成されています。

セレン、シリコン、ゲルマニウムなどの半導体材料の層で覆われている感光体ドラム(またはベルト)。 これは間違いなくマシンの最も重要な部分です。

基本的には単に着色された液体であるトナー。 時々”乾燥したインク”と言われて、トナーは紙の重複したイメージを作成する良い、否定的に荷電したプラスチック粒子および着色代理店の乾燥した混合物でトナーカートリッジ

トナーカートリッジ

カラーレーザープリンタートナーカートリッジ(写真提供:Flickr)

コロナワイヤは、高電圧を受けると、感光体ドラムおよびコピー用紙の表面に正電荷のフィールドを転写する。

光源といくつかのレンズは、元の文書に明るい光線を照らし、画像のコピーを特定の場所にそれぞれ焦点を当てます。

フォトコピアレーザー光

光ビームがマスター文書を横切って輝く(写真提供:Wikipedia Commons)

フューザーは、フューザーユニットが溶融し、コピー用紙にトナー画像を押し、それが機械から排出される直前に複製画像に最終的なタッチを与えるように、コピー機の”最終的な”主要なコンポーネントとみなすことができる。

コピー機はどのように機能しますか?

コピー処理を開始するには、コピー機の上蓋を開き、マスターコピーをガラス面に伏せて置き、明るい光ビームが原稿全体をスキャンします。 紙の上の白い部分はより多くの光を反射し、黒い部分はほとんど、あるいはまったく光を反射しません。 マスターコピーの電気的影(または画像)が感光体上に形成される。

コピー機図(コピー機の作業)

コピー機図(コピー機の作業)

コンベヤーベルトが(感光体のコーティングと)動くと同時に、それと共に電気影を取ります。 負に帯電したトナー粒子が電気的な影に付着し、コンベアベルト上にマスターコピーのインクが入った印象が作られます。

白紙が反対側からコピー機に送り込まれ、コピー機はゆっくりと感光体ベルトに向かって移動する。 それがコンベアベルト上を移動すると、強い正の電荷がそれに与えられる。 白紙の強い正電荷は、負に帯電したトナー粒子をそれ自体に向かって引っ張る。 その結果、白紙上にマスターコピーの複製画像が形成される。

最後に、用紙を吐き出す直前に、フューザーユニット(一対のホットローラー)が熱と圧力を供給し、トナー粒子が用紙に永久に付着/融着されるようにします。 これが、新しく排出された複製コピーが触ってもかなり暖かい理由です。

排出された重複コピー

新たに排出された重複コピーは、タッチに非常に暖かいです

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