복사기의 복사 원리가 무엇인가요?

Question

모든 사무실에 존재하는 복사기

이 복사기가 원 문서의 글과 그림을 복사할 수 있는

원리가 무엇인가요?

속도도 복사기 기종마다 약간의 차이가 있지만

대부분 다수의 종이를 복사하는데 그리 오랜시간이 걸리지도 않고..

그 원리가 궁금합니다.

전문가님들의 답변 부탁드립니다.

Answer 1

안녕하세요. 과학전문가입니다.

복사기가 복사를 하는 원리는 정전기를 이용하는 겁니다. 순간적인 정전기 현상을 활용하여 복사종이 위에 여러색의 토너 가루를 뭍혀 복사를 하는겁니다.

Answer 2

안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.

정전기 현상이 복사기의 핵심 원리

= 복사기가 작동하는 근본적인 원리는 바로 정전기 현상입니다. 간단히 말하면 정전기 현상을 이용해 흰 종이 위에 검은색의 토너 가루를 묻혀 복사본을 만드는 거죠.

우선 정전기 현상에 대해 정확히 알 필요가 있는데요. 정전기 현상은 텔레비전 화면 앞에 먼지가 많이 묻거나, 머리를 빗을 때 머리카락이 빗에 달라붙는 현상을 통해 쉽게 관찰할 수 있죠.

정전기는 물체 위에 정지하고 있는 전기를 뜻합니다. 정전기는 전기처럼 양극과 음극으로 나뉘는데, 같은 극성은 서로 밀어내려는 힘이 작용하고 다른 극성은 서로 끌어당기는 힘이 작용하죠. 복사기의 경우는 다른 극성이 서로 끌어당기는 힘을 사용합니다.

그럼 대체 복사기에서 정전기는 어떻게 일어나는 걸까요.

정전기를 일으키는 첫 작업은 복사기의 핵심 부품인 드럼에서 시작됩니다. 드럼은 직경 30㎜에서 80㎜쯤 되는 알루미늄 원통 모양으로 생겼는데요. 드럼의 경우 예전에는 셀렌(Se) 계열을 많이 사용했지만, 요즘은 환경문제로 거의 사용하지 않습니다.

복사하기 전에 드럼은 이미 양극의 정전기로 대전돼 있습니다. 대전이라는 건 어떤 물체가 전기를 띠는 현상을 일컫습니다. 드럼 표면에 양의 전하를 주면 드럼은 온통 양의 전하만 띤 상태로 놓여 있겠죠.

바로 이 상태에서 우리가 복사하면 익숙한 작업이 시작됩니다. 바로 복사할 대상을 유리 표면에 올려놓고 복사 버튼을 누르면 복사기 유리판 내부에서 밝은 불빛이 좌우로 천천히 자료를 훑으며 지나가는 작업이 시작되는 거죠.

이 불빛이 복사기 내부의 드럼 위에 상을 맺게 합니다. 마치 카메라로 사진을 찍을 때 셔터를 누르면 그때의 이미지가 필름 위에 상을 맺는 것과 같다고 이해하면 되는데요. 불빛이 자료를 비추며 지나갈 때 내용이 없는 흰 부분은 불빛을 그대로 반사시키고, 글씨가 있는 검은 부분은 빛을 흡수해 빛이 반사되지 못합니다.

드럼 위에 상이 맺힐 때, 자료에서 글씨가 없는 흰 부분에 의해 반사된 불빛은 드럼 위의 양의 정전기를 없어지게 만듭니다. 반면 글씨가 있는 검은 부분에 의해 빛 반사가 되지 않은 부분에는 여전히 양의 정전기가 그대로 남아 있게 되겠죠.

이렇게 글씨 부분에만 남아 있는 양의 정전기에 마찰을 이용해 음의 정전기를 띤 탄소 가루(토너)를 묻히면, 양의 정전기가 음의 정전기를 띤 탄소 가루를 끌어당겨 붙여줍니다.

이렇게 글자 부분에만 탄소 가루가 묻은 드럼 아래로 종이를 통과시키면 드럼에 묻은 토너 가루들이 그대로 종이로 옮겨가 종이 위에는 탄소 가루에 의한 글씨가 형성됩니다. 이때 종이 밑에서 강한 양의 전하를 걸어주는 작업이 필요합니다.

Answer 3

안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.

1990년대까지만 해도 아날로그 방식이 대부분이었으나, 현재의 복사기 대부분은 디지털 처리를 거쳐서 내부적으로는 디지털 이미지 데이터로 스캔하여 인쇄하는 것과 다름 없습니다.

원리를 설명드리자면

평판스캐너에서 강한 빛에 의해 상을 만들어지고 출력 장치들이 가동되기 시작하는데,

처음에 복사기에 장착된 토너가 토너 공급장치를 통해 현상기에서 토너를 필요한 만큼 고르게 펴주게 되고 드럼으로 토너가 전달됩니다.

드럼은 전사벨트 위에 놓인 용지위에 정전기를 이용하여 토너가루가 디지털 방식의 상을 토대로 용지에 뿌려주게 되며 토너가 뿌려진 용지는 정착기로 이송이 되고 정착기 내 고열의 롤러를 통과하여 토너를 굳히는 방식입니다.

Answer 4

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

복사기능은 스캔과 마찬가지로, 물체를 2차원적으로 레이저를통해 정확히 인식한 뒤 컴퓨터의 이미지 정보로 저장합니다. 이러한 이미지정보를 다시 인쇄단계로 전송하여 이미지와 동일하게 출력되도록 명령을합니다.

감사합니다.