Kaj se v resnici zgodi, ko pritisnemo gumb za fotokopiranje?

Fotokopiranje na vzven izgleda izjemno enostavno: na steklo položimo papir, zapremo pokrov, izberemo število kopij in pritisnemo gumb. Čez nekaj sekund iz naprave pride nov list, ki je na prvi pogled skoraj popolnoma enak originalu. Ker je fotokopiranje postalo tako vsakdanje, se le redko vprašamo, kaj se v teh nekaj sekundah dejansko zgodi. V ozadju namreč poteka precej zanimiv proces, pri katerem sodelujejo svetloba, električni naboj, fotoprevodni materiali, toner, pritisk in toplota.

Tehnologija, ki je omogočila razvoj sodobnega fotokopiranja in je sorodna tehnologiji današnjih laserskih tiskalnikov, se imenuje kserografija. Ime izhaja iz grških besed xeros oziroma suh in graphia oziroma pisanje, saj postopek za izdelavo slike uporablja suh toner namesto tekočega črnila. Razvoj te tehnologije je bistveno spremenil pisarniško delo, njeni začetki pa so precej zanimivejši, kot bi morda pričakovali.

 

Vse se je začelo z napisom »10-22-38 ASTORIA«

Začetki kserografije segajo v leto 1938, ko je ameriški izumitelj in patentni strokovnjak Chester Carlson iskal učinkovitejši način izdelovanja kopij dokumentov. Pri svojem delu je moral pogosto prepisovati oziroma razmnoževati dokumente, obstoječi postopki pa so bili počasni in nepraktični. Carlson je zato eksperimentiral z elektrostatičnimi naboji in svetlobno občutljivimi materiali.

Prvi uspešni poskus mu je uspel 22. oktobra 1938 v Astorii v New Yorku. Na prvi kserografski kopiji ni bilo dolgega dokumenta ali fotografije, ampak zgolj napis »10-22-38 ASTORIA«. Čeprav je bil rezultat skromen, je dokazal, da je mogoče sliko s pomočjo svetlobe in elektrostatičnega naboja prenesti z ene površine na drugo. Pot do praktičnega pisarniškega fotokopirnega stroja je trajala še več kot dve desetletji; leta 1959 je bil predstavljen Xerox 914, ki je postal prvi komercialno uspešen avtomatski kopirni stroj za navaden papir.

 

Kako iz originala nastane kopija?

Osnovni princip kserografije je presenetljivo eleganten. V klasičnem postopku je eden ključnih elementov fotoprevodna površina, ki jo lahko električno nabijemo, njene električne lastnosti pa se spremenijo, ko jo osvetlimo.

Najprej se na fotoprevodni površini ustvari električni naboj. Naprava nato s pomočjo optičnega sistema oziroma pri sodobnih napravah z digitalnim zajemom ustvari podobo originala. Razlike med svetlimi in temnimi deli slike se pretvorijo v ustrezen vzorec električnega naboja, zato na površini nastane elektrostatična podoba dokumenta.

Na vrsto nato pride toner. Njegovi drobni delci se zaradi nadzorovanih električnih nabojev oprimejo ustreznih območij in prej nevidna elektrostatična slika postane vidna. Toner se nato prenese na papir, vendar na tej točki še ni trajno pritrjen. List mora skozi fiksirno enoto, kjer kombinacija toplote in pritiska toner pritrdi na papir. Prav zato je list, ki ga vzamemo iz laserskega tiskalnika ali večfunkcijske naprave, lahko nekoliko topel.

 

Toner in črnilo nista ista stvar

Izraza toner in črnilo v vsakdanjem pogovoru pogosto uporabljamo skoraj kot sopomenki, vendar gre za dve različni tehnologiji. Brizgalni tiskalniki uporabljajo tekoče črnilo, medtem ko laserske in kserografske naprave uporabljajo toner, katerega delci se na papir prenesejo elektrostatično in nato pritrdijo s toploto.

Za uporabnika je končni rezultat lahko zelo podoben – črne črke ali barvna slika na papirju – način nastanka pa je povsem drugačen. Prav ta razlika pojasni tudi, zakaj imajo laserski tiskalniki in večfunkcijske naprave drugačne kartuše oziroma tonerje kot brizgalni tiskalniki.

 

Današnji fotokopirni stroj je pravzaprav več naprav v eni

Klasični fotokopirni stroji so podobo originala optično projicirali na fotoprevodno površino, pri sodobnih digitalnih večfunkcijskih napravah pa je postopek nekoliko drugačen. Dokument se najprej digitalno zajame, naprava sliko obdela, nato pa jo natisne. Zaradi tega lahko ena naprava opravlja funkcijo fotokopirnega stroja, skenerja in tiskalnika, poleg tega pa omogoča povečavo, pomanjšavo, obojestransko kopiranje, prilagajanje slike, razvrščanje strani in številne druge funkcije.

Razlika med »fotokopiranjem« in »skeniranjem ter ponovnim tiskanjem« je zato pri sodobni opremi precej manj očitna kot nekoč. Za uporabnika je postopek še vedno preprost, toda za enim pritiskom na gumb je danes kombinacija optike, elektronike, programske obdelave slike, elektrofotografskega tiskanja in natančnega mehanskega transporta papirja.

 

Tehnologija, ki je skoraj ne opazimo več

Od Carlsonovega prvega eksperimenta leta 1938 do današnjih večfunkcijskih naprav se je tehnologija izjemno razvila, njeno bistvo pa ostaja podobno: informacijo z originalnega dokumenta je treba čim bolj natančno prenesti na nov list papirja. 

Naslednjič, ko boste v roko prijeli kopijo dokumenta, se lahko spomnite, da za tem stoji skoraj devet desetletij razvoja ter zanimiva kombinacija fizike, kemije, elektronike in strojništva.