복사된 종이가 뜨거운 이유

복사기는 빛의 반사와 정전기의 성질을 이용한 20세기 대표적인 발명품이다. 정전기(靜電氣ㆍStatic Electricity)란 말 그대로 움직이지 않는 전기이다. 주로 마찰한 물체에 생긴다. 우리가 일반적으로 사용하는 전기는 움직이는 동전기(動電氣)다. 복사기의 작동 과정은 원본을 읽는 과정과 복사본을 프린트하는 과정으로 나눌 수 있다.

원본 종이를 복사기의 유리판 위에 올려놓은 후 복사기 버튼을 누르면 먼저 램프가 원본 종이에 빛을 쏜다. 이 빛은 흰 종이 부분에서는 반사되고, 검은 글씨 부분에는 흡수된다. 반사된 빛은 렌즈와 거울을 사용하여 드럼 표면 위 초점으로 모인다.

알루미늄으로 만들어진 드럼의 표면은 셀레늄(Se)이라는 반도체로 싸여 있다. 이 셀레늄은 빛이 도달하기 직전에 (+)전하로 대전된다. 원본 종이에 반사된 빛이 대전된 셀레늄에 닿으면, 셀레늄의 전기 저항이 낮아지면서 셀레늄은 전기가 통하는 도체의 성질을 띠게 된다. 결국 빛이 닿은 부분은 (+)전하를 잃는다.

이와 같은 과정을 거치게 되면 드럼의 원본 종이의 글자에 대응하는 부분은 전기적 중성이 되고, 나머지 부분만이 (+)전하를 띠게 된다. 대전된 드럼이 회전하여 탄소가루를 수지(樹脂)로 싼 토너(Toner)와 접촉하게 된다. 토너를 미리 (-)전하로 대전하여 뒀기 때문에 드럼의 (+)전하로 대전된 부분에 토너가 달라붙는다.

그림 2. 복사기의 구조

다시 드럼이 회전하면서 복사지와 접촉하게 된다. 이 복사지는 드럼보다 강한 (+)전하로 대전되어 있다. 따라서 드럼에 붙어 있던 토너가 복사지로 옮겨 붙는다.

전기적 성질 때문에 복사지에 토너가 붙어 있으므로 전기적 성질이 사라지면 토너는 복사지에서 떨어진다. 따라서 토너를 복사지에 지속적으로 붙어 있도록 하는 과정이 필요하다. 탄소 가루를 수지로 감싸 토너를 만드는 이유가 여기에 있다. 복사지를 뜨거운 롤러 사이로 통과시키면 수지가 녹아 종이에 달라붙게 된다.

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