Kopiatorer arbetar enligt principen om elektrofotografi (även kallad xerografi). Uppfinnaren är den amerikanske fysikern och patentombudet Chester F. Carlson, som ansökte om patent för processen i slutet av 1937. Haloidföretaget, som döpte om sig självt till Xerox 1961, blev världsberömt med hjälp av detta patent. Än idag benämns en kopiator som en ”Xerox-maskin” i vissa engelsktalande länder.
Idag kan de flesta multifunktionsbläckstråle- och laserskrivare även användas som kopiatorer. För att göra detta skannar flatbäddsskannrar ett dokument eller bildmall, digitaliserar det och skriver ut det igen via skrivaren.
Hur fungerar en kopiator? Det ska vi gå igenom i denna artikel.
Hur kopiator fungerar
I den så kallade torrkopieringsprocessen eller xerografin förses en bildtrumma med en ljuskänslig beläggning. Denna fotoledare är elektriskt icke-ledande i mörker. Först när det är ljus utvecklas en viss spänning. En spänning på cirka 5 kV genereras med hjälp av trådar av rostfritt stål och volfram. Denna typ av koronaladdning säkerställer att bildtrumman är negativt laddad. Nu är bildtrumman exponerad. Detta görs genom att överföra originalet till trumman med hjälp av en stark ljuskälla och lins.
Kopiering med laserskrivare
Med laserskrivare överförs bilden med hjälp av en linjesensor eller en skanner. Ljusinfallen orsakar elektriska urladdningar på bildtrumman.
Det betyder att bilden som ska kopieras består av laddningsfria zoner. Tonern förs nu till den exponerade bildtrumman och hoppar på trumman på grund av den elektrostatiska laddningen. Det fina färgpulvret fastnar varhelst bildinformationen senare ska överföras till skrivarpapperet. En magnetisk borste som förs upp till den roterande bildtrumman är ansvarig för denna process.
Överför kopian från bildtrumman till skrivarpapperet
Nu måste bilden överföras från trumman till papperet. Detta kräver en laddningskälla på upp till 15 kV, vilket drar till sig färgen. Färgbilden kommer 1:1 på en överföringstrumma, som vanligtvis är försedd med ett tryckmaterial. Därifrån överförs bilden till skrivarpapperet.
För att bläcket ska vara kladdsäker och hållbar måste den löpa genom två fixeringsrullar. En av valsarna värms upp till 190 grader Celsius. Det fina bläcket smälter på skrivarpapperet och förevigas där. Fotokopian är gjord. Efter denna process töms bildtrumman av sig själv igen och överflödig toner torkas av med en skrapa. Detta hamnar sedan i en spilltonerbehållare.
1. En trumma som centralt element
En elementär del av elektrofotografi är en trumma med en ljuskänslig beläggning. Denna beläggning kan göras elektriskt ledande genom exponering för ljus. Detta används för att selektivt ladda trumman genom en exponeringsprocess. Om tonerpulver nu förs nära trumman, säkerställer den elektrostatiska attraktionen att små tonerpartiklar fäster sig på de laddade områdena.
2. Från trumma till papper
Eftersom trumman laddad med bläck är alldeles för värdefull för att ”skriva ut” direkt med den behöver vi ett litet knep för att få upp bläcket på papperet eller folien. Även här används den elektrostatiska attraktionen. En andra laddningskälla (det kan vara ett bälte eller en annan trumma) laddas i rätt ögonblick med en högre laddning än bildtrumman.
Denna tidpunkt har kommit när papperet eller folien rör sig mellan bildtrumman och laddningskällan. På grund av den högre attraktionen försöker tonerpartiklarna ta sig från trumman till laddningskällan. Eftersom de inte kan nå dem hamnar de på mediet som ska tryckas.
3. Och iväg till ugnen
”Bilden” är allt annat än hållbar. Till och med minsta lilla andetag kunde sprida de små bläckpartiklarna. För att förhindra detta värms papperet eller folien kortvarigt till upp till 190 grader Celsius. Denna uppgift utförs vanligtvis av speciella värmevalsar, som också säkerställer rätt tryck. På grund av den höga temperaturen blir tonern flytande och absorberas permanent av mediet.
4. Analog eller digital?
I huvudsak skiljer sig analoga och digitala kopiatorer endast i hur de överför ljuset som reflekteras från originalet till trumman. Analoga enheter använder en lins och speglar för att exponera trumman. Digitala enheter fångar först ljuset (liknande en skanner) med hjälp av en linjesensor och överför den digitala bildinformationen till trumman med hjälp av en laser.
