Hur fungerar en Xerox® kopiator?

En Xerox® kopiator, allmänt känd som en kopiator, fungerar i huvudsak enligt principerna om statisk elektricitet. Elektriska laddningar kan vara antingen positiva eller negativa, vilket liknar polerna på magneter. Den negativa änden av en magnet fastnar omedelbart till den positiva änden av en annan magnet, men två negativa eller positiva kommer att stöta bort varandra. Samma sak händer med negativa och positiva elektriska laddningar; en negativt laddad kam kommer att dra till sig positivt laddade flingor av peppar eller saltkorn.

Vad en Xerox® kopiator gör är att dra fördel av denna naturliga elektriska attraktion eller avstötning. Det vi ser som ett dokument som ska kopieras ses faktiskt som inget annat än svarta eller vita utrymmen på en Xerox®-kopiator. När dokumentet placeras på glasfacket för kopiering sker ett antal processer på en gång. Det är här vetenskapen om fotokopiering börjar.

Under den genomskinliga glasbrickan ligger ett platt bälte eller rund trumma som kallas fotoreceptor. Ytan på denna fotoreceptor är gjord av speciella material som kan vara negativt och positivt laddade i olika områden samtidigt. Ett elektriskt element som kallas en Corona-tråd rör sig över fotoreceptorn och ger hela ytan en positiv elektrisk laddning, ungefär som att gnugga en latexballong eller köra en kam genom håret. När hela fotoreceptorns yta är positivt laddad, rör sig ett intensivt starkt ljus över ytan av originaldokumentet som ska kopieras.

Detta ljus avger fotoner som lätt kan penetrera de vita delarna av dokumentet, men inte de mörka områden som vi ser som bokstäver. När fotonerna träffar fotoreceptorns yta blir dessa områden elektriskt neutraliserade. De områden av fotoreceptorn under de mörka områdena av dokumentet förblir dock fortfarande positivt laddade. En Xerox® kopiator ”målar” fotoreceptortrumman eller bältet med statisk elektricitet, vilket skapar en fläck av positivt laddade bilder av bokstäver omgivna av negativt laddade områden som förblir vita.

När bilden av dokumentet har ”målats” statiskt på trumman eller bältet, täcker Xerox® kopieringssystemet plattan med ett negativt laddat svart pulver som kallas toner. Varhelst tonerpartiklarna hittar positivt laddade områden på fotoreceptorn, kommer de att fastna som pepparflingorna på en statiskt laddad kam. Tonern fastnar inte på de negativt laddade områdena på bältet eller trumman, så dessa områden förblir vita.

Efter att tonerpartiklarna har lagt sig i de positivt laddade områdena, införs ett andra pappersark ovanför fotoreceptorn. En Corona-tråd passerar över detta papper för att ge det en positiv laddning. Tonerpartiklarna överförs till det laddade papperet och liknar nu bilden av originaldokumentet. Tonern är fortfarande i form av ett löst pulver, så den nya kopian pressas genom en uppsättning uppvärmda rullar som kallas en fixeringsenhet. Värmen från fixeringsenheten smälter in tonern permanent i papperet. Det är därför som vissa Xerox®-kopior, särskilt de som görs i slutet av en lång upplaga, kan kännas väldigt varma vid beröring.

Efter att varje körning av kopior har slutförts rensar en Corona-tråd i princip bort fotoreceptortrumman eller bältet genom att köra en ny positiv laddning. Eftersom många fotoreceptortrummor är mindre i diameter än längden på kopieringspapperet är det inte ovanligt att fotokopieringsprocessen dupliceras flera gånger när originaldokumentet skannas. Trumman kan behöva laddas positivt för att eliminera den äldre informationen och ta emot de nya bilderna flera rader åt gången. Alla dessa åtgärder är noggrant synkroniserade för att producera en fotokopia under den tid det tar för lampan att skanna över originalet en gång.