18.07.2009 21:07 Kopierer | Fotokopierer | Farbkopierer
Grundsätzliches
Der Fachbegriff für eine Fotokopie ist Elektrofotografie. Gleichbedeutend werden auch die Begriffe Xerografie, Elektrofaxverfahren und Elektro-Faksimileverfahren verwendet. Eine Fotokopie ist nichts anderes als die Abbildung einer Vorlage. Zu Herstellung werden insbesondere ein Fotoleiter und Toner benötigt. Im Prinzip kommt im Kopiere dasselbe Verfahren zum Einsatz wie auch in einem Laserdrucker.
Geschichte des Kopierers
James Watt erfand im Jahr 1780 die Kopierpresse, die mit einer Spezialtinte geschriebene Dokumente in geringer Auflage kopieren konnte. Thomas Alva Edison ersann schließlich 1873 die Mimeografie. Dabei muss zunächst eine Matrize erstellt werden, die als Vorlage für die eigentlichen Kopien dient. Zwar war dieses Verfahren besser als die Wattsche Presse, doch es wurde schnell angelöst von der Hektografie. Die Hektografie ist ein Umdruckverfahren, mit dem aus einer speziell angefertigten, seitenverkehrten Matrize mehrere hundert Kopien hergestellt werden können. Der Schapyrograf wurde in den 1920er Jahren entwickelt und bestand im Wesentlichen aus einer Holzkiste und einer Gummirolle. Damit konnten Schriftstücke, die mit Tinte geschrieben waren, schnell und unkompliziert kopiert werden.
Die heutige Technik der Elektrofotografie wurde von Chester F. Carlson und Otto Kornei erfunden und am 27. Oktober 1937 zum Patent angemeldet. Die erste Fotokopie wurde am 22. Oktober 1938 erstellt. Dazu wurden Bärlappsporen, eine elektrisch geladene Metallplatte, Schwefel und eine Wachsplatte verwendet. Auf der Kopie stand: „10.-22.-38 ASTORIA". Die Haloid Company erwarb das Patent im Jahr 1947 und brachte zwei Jahre später den ersten Fotokopierer auf dem Markt. Im Jahr 1961 wurde die Haloid Company in Xerox umgetauft. Dies ist auch der Grund, warum heute in den angelsächsischen Ländern der Fotokopierer „Xerox Machine" genannt wird.
Kopierverfahren
Es wird unterschieden zwischen trockenen und nassen, sowie direkten und indirekten Verfahren. Beim Trockenverfahren wird ein Tonerpuder benutzt, während beim Nassverfahren eine Tonersuspension verwendet wird. Beim direkten Verfahren ist auf dem Papier bereits eine Fotoleiterschicht aufgebracht, z.B. Zinkoxid. Sowohl das nasse als auch das trockene Verfahren kann nun zur Entwicklung eingesetzt werden. Beim indirekten Verfahren gibt es eine Fotoleitertrommel, die mit einer Tonersuspension überzogen wird. Der Toner wird auf das Papier gewalzt und muss dann noch trocknen.
Xerografie
In allen modernen Kopiergeräten kommt die Xerografie zum Einsatz. Das Kernstück ist dabei eine Trommel, die mit einem Fotoleiter beschichtet ist. Diese aktive Schicht ist bei Lichteinfall leitend, bei Dunkelheit nichtleitend. Der Fotoleiter ist ein so genannter Halbleiter und besteht z.B. aus amorphem Silizium oder Arsentriselenid.
Zunächst wird der Fotoleiter mithilfe von Wolfram- oder Edelstahldrähten positiv aufgeladen. Danach findet die Belichtung statt, entweder mit einer Lichtquelle (Analogkopierer) oder mit einem Laser (digitaler Kopierer). Bei der analogen Kopie wird die Vorlage mit einem Objektiv abgebildet, während bei der digitalen Kopie ein Zeilensensor die Vorlage zunächst scannt und dann zeilenweise mithilfe eines Lasers auf den Fotoleiter projiziert. In beiden Fällen wird ein fotoelektrischer Effekt ausgelöst, der an den belichteten Stellen für eine Entladung sorgt.
Die Kopie befindet sich nun auf der Fotoleitertrommel. Nun wird der Toner mit einer magnetischen Walze aufgebracht. Beim Weißschreiben wird der Toner auf die unbelichteten Stellen aufgebracht, beim Schwarzschreiben werden die belichteten Stellen mit Toner benetzt. Es gibt auch die so genannte Jumpentwicklung, bei der der Toner durch die elektrostatische Anziehung aufgebracht wird und kein direkter Kontakt stattfindet.
Um den Toner auf das Druckmedium zu bringen, wird eine zweite Trommel verwendet, die eine deutlich größere Ladung besitzt. Dadurch wird der Toner angezogen und bleibt am dazwischen liegenden Papier haften. Danach wird das bedruckte Medium noch durch Hitze, meist zwischen zwei Walzen, fixiert.
Bevor die nächste Kopie gestartet werden kann, findet eine Reinigung der Trommel durch Vollentladung statt. Der restliche Toner wird abgestreift und entweder entsorgt oder im Gerät recycelt.
Haltbarkeit von Kopien
Während z.B. die Ausdrucke von Tintenstrahldruckern nicht sonderlich lange haltbar sind, bleiben Kopien sehr lang erhalten, da sie lichtecht sind. Durch mechanische Einwirkung kann der Toner allerdings mit der Zeit abblättern. In Archiven wird mit einer Haltbarkeit von 50 Jahren kalkuliert.
Abbildungsqualität
In digitalen Kopierern ist die die Auflösung des Zeilensensors der wichtigste Qualitätsfaktor. Grundsätzlich gibt es aber auch Begrenzungen beim Ausdruck, insbesondere beim Farbdruck. Im Vergleich zu anderen Reproduktionsverfahren ist z.B. die Farbtreue nicht besonders gut.
Analoge und digitale Kopierer
Heute werden ausschließlich digitale Kopierer hergestellt. Sie sind kleiner, da sie keine Optiken im Inneren benötigen. Zudem bieten sie auch einige Möglichkeiten, die ein Analogkopierer nicht hat. Durch die Zwischenspeicherung sind Bearbeitungen und komplexere Kopiervorgänge möglich. Auch die Qualität der Kopien ist deutlich besser, da moderne Zeilensensoren eine recht hohe Auflösung gestatten.
Gefahren für die Gesundheit
Im Trockentoner befindet sich Ruß und manchmal auch Blei und Cadmium. Wird Toner eingeatmet, kann er sich in den Bronchien absetzen und Erkrankungen der Atemwege auslösen. Ein weiteres Problem ist, dass bei der Korona-Aufladung in der Umgebungsluft Ozon erzeugt wird. Moderne Geräte besitzen allerdings einen Ozonfilter oder arbeiten ganz ohne Korona-Entladung.
Kopierer als Fälscherwerkzeug
In Deutschland ist es strafrechtlich verboten, Geldscheine zu kopieren. Die meisten Kopierer quittieren einen solchen Versuch, indem sie eine schwarze Fläche ausgeben. Dazu sind im Kopierer Programme zu Mustererkennung installiert.
Identifizierbarkeit von Kopien
Viele Hersteller verwenden einen Machine Identification Code. Jede Kopie wird mit einem Code markiert, der für das bloße Auge nicht sichtbar ist und z.B. die Seriennummer enthält. Diese Information soll der Polizei bei der Verbrechensaufklärung helfen. Der Machine Identification Code wird von Bürgerrechtlern und Datenschützern massiv kritisiert, zumal viele Hersteller nicht einmal in der Bedienungsanleitung auf seine Existenz hinweisen.
Hilfreiche Zusatzfunktionen
Mit einem Originaleinzug können mehrere Seiten in einem Durchgang kopiert werden. Eine Duplexeinheit gestattet beidseitige Kopien. Bei größeren Kopierern gibt es mehrere Fächer für den Papiervorrat. Darin können z.B. unterschiedliche Papiersorten in verschiedenen Formaten vorgehalten werden. Finisher und Sorter sorgen für eine perfekte Sortierung von Kopien. Wenn z.B. von einem mehrseitigen Dokument nicht nur eine Kopie gemacht werden soll, ist dies sehr hilfreich. Eine Lochereinheit liefert die Kopien fertig gelocht. Manche Kopierer eignen sich auch zum Scannen, Drucken und Faxen.
Zuverlässigkeit von Kopierern
Durch den feinen Tonerstaub kommt es hin und wieder zu Verschmutzungen, die entfernt werden müssen. Mit der Zeit müssen auch u.U. Verschleißteile wie Gummiwalzen ausgetauscht werden. Insgesamt sind Kopierer jedoch sehr zuverlässig und arbeiten bei regelmäßiger Wartung viele Jahre lang sehr gut.
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