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{{Dieser Artikel|erklärt die ''Elektrofotografie'' (auch umgangssprachlich ''Fotokopie''), wie sie in Kopiergeräten und Laserdruckern Anwendung findet. Fotokopien als fotochemisches Verfahren werden im Artikel [[Kontaktkopie#Fotokopie|Kontaktkopie]] erklärt. Künstlerische Kopiergeräte siehe [[Pantograf]] bzw. [[Punktiermaschine]].}}
 
[[Datei:Xerox photocopier in GlenOak High School library 2004.jpg|miniatur|Klassisches Fotokopiergerät nach dem von [[Xerox]] entwickelten Verfahren]]
[[Datei:The way a photocopier works.png|miniatur|Prinzip der Elektrofotografie]]
[[Datei:Xerox photocopier in GlenOak High School library 2004.jpg|miniatur|Klassisches Fotokopiergerät nach dem von Xerox entwickelten Verfahren]]
 
Die '''Fotokopie''', '''Xerografie''' oder '''Elektrofotografie''' ist ein elektrofotografisches Verfahren der Informationsübertragung mit Hilfe von elektrisch geladenem Farbpulver.
Die '''Elektrofotografie''', '''Xerografie''' oder das '''Elektrofaksimileverfahren''' ist ein elektrofotografisches Verfahren der Informationsübertragung mit Hilfe von elektrisch geladenem Farbpulver. Es handelt sich um ein foto-elektrisches Druckverfahren zum Vervielfältigen von Dokumenten mittels '''elektrofotografischer Drucker''' (je nach Belichtungsart unterscheidet man Kopiergeräte, LED-Drucker und [[Laserdrucker]]<ref>[[Hans Friedrich Ebel|Hans F. Ebel]], [[Claus Bliefert]]: ''Vortragen in Naturwissenschaft, Technik und Medizin.'' 1991; 2., bearbeitete Auflage 1994, VCH, Weinheim ISBN 3-527-30047-3, S. 297–299 und 304.</ref>). Dazu wird ein Fotoleiter mit dem optischen Abbild einer Vorlage belichtet, wodurch ein latentes Bild aus elektrischen Ladungen entsteht. An den geladenen Stellen bleibt Farbe in Form eines [[Toner]]s haften, mit der anschließend eine Kopie der Vorlage gedruckt werden kann.
 
In der Alltagssprache wird der Begriff '''Kopie''' (bzw. '''Fotokopie''', '''Xerokopie''' oder '''Trockenkopie''') gleichbedeutend verwendet, obwohl die Elektrofotografie nicht das einzige fotografische Kopierverfahren ist.
 
== Verfahren der Elektrofotografie ==
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=== Matrizenverfahren mit flüssiger Farbe ===
Bei der [[Risografie]] wird zuerst eine [[Matrize (Druck)|Matrize]] elektrofotografisch belichtet. Durch die dabei entstandenen feinen Löcher wird in der Folge die Druckfarbe aufs Papier übertragen. Das Verfahren erlaubt kostengünstigen [[Massendruck]] mit großen Auflagen, hoher Geschwindigkeit mit bis zu 180 Seiten pro Minute im Format DIN A3, im Vollfarbdruck oder mit 16 [[Schwarz-weiß|monochromen]] Farben und Papiergewichten im Bereich 40–400 g/m².<ref> {{Webarchiv | url=http://www.risoprinter.de/419-laserdrucker-kopierer-riso-faq.htm | wayback=20130819050142 | text=FAQ auf risoprint.de}}</ref> Die Kopien bzw. Drucke sind mit differenzierten, durch [[Rasterung]] erzeugten [[Grauwert]]en herstellbar. Risografie zeichnet sich dadurch aus, dass die Farbe ohne Anwendung von Chemikalien oder Hitze aufs Papier gebracht wird. Der ökologische Vorteil wird von günstigen Verbrauchskosten begleitet.
 
== Xerografie ==
Die '''Xerografie''' (von {{grcS|ξηρός|xērós}} „trocken“ und [[-graphie]]) ist ein Verfahren zur Trockenkopie von meist einfarbigen Papiervorlagen (z.&nbsp;B. Akten), das in allen heute gängigen ''Kopiergeräten'' und [[Laserdrucker]]n eingesetzt wird. Die Ergebnisse dieser '''Trockenkopierer''' sind denen der [[Tintenstrahldrucker]] oder Verfahren mit [[Thermopapier]] ([[Thermokopierer]], [[Thermodrucker]]) hinsichtlich Auflösung, Lichtechtheit und Beständigkeit überlegen.
 
=== Geschichte ===
Die Elektrofotografie ist ein von dem Amerikaner [[Chester Carlson|Chester F. Carlson]] zusammen mit seinem Assistenten [[Otto Kornei]] erfundenes Kopierverfahren.
 
Das Patent wurde am 27.&nbsp;Oktober 1937 angemeldet. Der erste erfolgreiche Versuch fand am 22.&nbsp;Oktober 1938 unter Zuhilfenahme einer mit einem Tuch elektrisch aufgeladenen Metallplatte, Schwefelpuder, staubfeinen [[Bärlappsporen]] und einer Wachsplatte statt. Auf der ersten Fotokopie (Trockenkopie) war „10.–22.-38 ASTORIA“ zu lesen. Hierbei handelte es sich um das Datum der ersten Fotokopie, den 22.&nbsp;Oktober 1938, und den Ort, [[Astoria (New York)|Astoria]].
 
Die ''Haloid Company'' kaufte das Patent 1947 und brachte 1949 den ersten kommerziellen Kopierer auf den Markt. 1961 wurde die Haloid Company auf den Namen [[Xerox]] umbenannt. In Deutschland wurde die Lizenz an die englische ''Rank Group'' gegeben, aus der die Firma [[Rank Xerox]] entstand. Der Name ''Xerox Machine'' wird in englischsprachigen Ländern auch für das Kopiergerät an sich verwendet.
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[[Datei:Entwicklerwalze gelb.jpg|miniatur|Entwicklerwalze Gelb (Zweikomponententoner)]]
 
Das zentrale Element bei der Xerografie ist die Trommel, die mit einer lichtempfindlichen Beschichtung versehen ist, im Folgenden ''aktive Schicht'' oder [[Fotoleiter]] genannt. Sie besitzthat die Eigenschaft, im Dunkeln elektrisch nichtleitend zu sein, bei Lichteinfall dagegen Stromleitung zuzulassen. Bis etwa 1975 verwendete man [[amorph]]es [[Selen]]; heute werden amorphe organische [[Halbleiter]], amorphes [[Silicium]] oder [[Arsen(III)-selenid|Arsentriselenid]] (As<sub>2</sub>Se<sub>3</sub>) verwendet.
 
=== Prozess ===
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Toner wird nicht nur eingeatmet, sondern durch Kontaminationen auch unbeabsichtigt geschluckt. Besonders Beschäftigte im Bereich des Service, Refill und Recycling sind naturgemäß über lange Zeit den Schadstoffen ausgesetzt.
 
Die zur Ladungserzeugung eingesetzten [[Koronaentladung]]en (Korona-Draht) erzeugen [[Ozon]]: Im Bereich der hohen Feldstärken wird die Umgebungsluft ionisiert, wobei u.&nbsp;a. Ozon entsteht. Ozon ist gesundheitsschädlich und erzeugt seinerseits ebenfalls schädliche freie Radikale aus anderen Stoffen. Die meisten solcher Geräte besitzenhaben jedoch Ozonfilter aus [[Aktivkohle]], welche einen großen Teil der Schadstoffe entfernen.
 
Komplett ozonfrei arbeiten Druckwerke, die die Bildtrommel mit Hilfe einer Ladungsrolle laden. Diese steht in direktem Kontakt mit der Bildtrommel; es ist keine Koronaentladung erforderlich und somit entsteht kein Ozon.
 
== Kopieren von Urkunden oder Geldscheinen ==
Das Anfertigen von Kopien bestimmter Urkunden oder gültiger [[Banknote|Geldscheine]] ist bei Strafandrohung verboten. Die Hersteller haben teilweise Funktionen implementiert, die solche Kopien unterbinden oder erschweren, dazu gehört u.&nbsp;a. die Erkennung der [[EURion-Konstellation]].
 
Nachdem die Bilddaten für den Druck aufbereitet wurden ([[Raster Image Processor|RIP]]), werden sie noch einmal auf bestimmte [[EURion-Konstellation|Muster]] hin untersucht, wie sie nur auf Geldscheinen oder bestimmten Urkunden verwendet werden. Wird ein solches Muster entdeckt, gibt es verschiedene Möglichkeiten zu reagieren. Viele Geräte drucken anstatt der Kopie eine schwarze Fläche, verfälschen die Farben oder überziehen das Dokument mit dem deutlichen Aufdruck „Kopie“. Andere Geräte täuschen einen Gerätefehler vor und verlangen nach dem Kundendienst.
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Kopierer können in analoge und digitale Kopierer eingeteilt werden. Bis etwa Mitte der 1980er Jahre wurden ausschließlich analoge Kopierer hergestellt. Seit dieser Zeit werden immer mehr digitale Kopierer entwickelt. Der analoge Kopierer ist etwa seit dem Jahr 2000 von digitalen Kopierern verdrängt worden; analoge Kopierer werden inzwischen nicht mehr hergestellt. Ausnahmen hiervon sind kleine A4-Kopierer für den persönlichen Bedarf mit einer Geschwindigkeit von ca. vier A4-Kopien pro Minute. Diese werden von einigen Herstellern weiterhin produziert (Stand: April 2011).
 
In analogen Kopierern erfolgt die Entwicklung der Trommel direkt vom Original über ein Objektiv und Spiegel; das Abbild der Vorlage wird optisch auf der Trommel abgebildet. Belichtung und Entwicklung laufen synchron in einem Gerät. Der digitale Kopierer besteht dagegen aus zwei getrennten Einheiten, dem [[Scanner (Datenerfassung)|Scanner]] und dem Druckwerk. In der Regel werden diese Einheiten jedoch wie bei einem analogen Kopierer in einem Gerät untergebracht. Bei einem digitalen Kopierer wird die Vorlage mit dem Scanner digitalisiert und in einem Speicher ([[Halbleiterspeicher|RAM]] oder auch [[Massenspeicher|Festplatte]]) zwischengespeichert. Das hier gespeicherte Bild der Vorlage wird anschließend elektronisch an das Druckwerk (Laserdruckwerk) übertragen und ausgedruckt.
 
Ein Vorteil der Digitaltechnik liegt darin, dass Seiten aus dem Zwischenspeicher mehrfach kopiert werden können, ohne dass die Vorlage erneut belichtet werden muss. Zudem können neben dem reinen Kopieren zusätzliche Funktionen wie Drucken, Faxen, Scannen und das elektronische Versenden der Vorlagen per [[E-Mail]] oder in Netzwerkverzeichnisse angeboten werden. Ein weiterer Vorteil ist die Möglichkeit der Zwischenbearbeitung einer Kopie im Gerät. Die hier am häufigsten eingesetzte Funktion ist die Kantenschärfung für Schriften, die das bei analogen Systemen bekannte Problem der Randunschärfen eliminiert und insbesondere bei Schriftstücken eine erhebliche Verbesserung der Qualität bedeutet.
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Insbesondere für den professionellen Einsatz gedachte Kopierer verfügen in der Regel über eine Vielzahl von Zusatzfunktionen, meist in Form von Anbauten:
* Der ''[[Automatischer Vorlagenwechsler|automatische Vorlageneinzug]]'' (ADF, ''Automatic Document Feeder'') ermöglicht das automatische Kopieren von Vorlagen mit mehreren Seiten. Der Originaleinzug positioniert eine Seite auf dem Vorlagenglas, wo sie belichtet wird. Anschließend wird die Seite vom Vorlagenglas entfernt und die nächste Seite der Vorlage vom Originaleinzug auf dem Vorlagenglas positioniert. Originaleinzüge mit Originalwendung (RADF, ''Recirculating Automatic Document Feeder'') können auch die Rückseite einer Seite der Vorlage automatisch auf dem Vorlagenglas positionieren. Ein alternatives Verfahren führt die vom ADF eingezogenen Seiten an einer feststehenden Scanzeile vorbei, wo das Original im Vorbeiziehen eingelesen wird. Etwa seit 2005 werden sogenannte Dual-Scan-Vorlagenwechsler hergestellt, die eine separate integrierte Scanzeile für die Rückseite des Blattes haben und somit zusammen mit der feststehenden Scanzeile sowohl die Vorder- als auch die Rückseite eines Blattes in einem Durchgang (ohne mechanische Wendung) einlesen können. Für eine zuverlässige Funktion ist eine regelmäßige Wartung des ADF notwendig. So besteht das Pad zum Separieren der Seiten meist aus [[Gummi]] und Kork. Dieses Trenngummi altert. Wird es nicht gereinigt und regeneriert oder ausgetauscht, sind Einzugsfehler die Folge.
* Die ''Duplexeinheit'' ermöglicht das automatische Bedrucken der Rückseite der Kopien. Damit kann der Papierverbrauch gegenüber dem einseitigen Kopieren halbiert werden.
* ''Papiervorrat:'' Papier wird in Kassetten und Magazinen vorgehalten.
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== Siehe auch ==
* [[Blitzkopie]]
* [[Mikroform#Ausdruck auf Papier]]
* [[Edeldruckverfahren]]
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== Literatur ==
* Hauffe, K./ Othmar Helwich [Hrsg]; ''ELEKTROPHOTOGRAPHIE.'' [Photographische Korrespondenz; 8. Sonderheft]. Darmstadt, Helwich, 1967.
* R. Schaffert: ''Electrophotography.'' Focal Press, 1975. ISBN 978-02405078110-240-50781-1
* R. Hoffmann: ''Modeling and Simulation of an Electrostatic Image Transfer.'' Shaker-Verlag, 2004, ISBN 3-8322-3427-6.
 
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* {{Webarchiv | url=http://tumb1.biblio.tu-muenchen.de/publ/diss/ei/2004/hoffmann_r.pdf | wayback=20051022213922 | text=Detaillierte Beschreibung, mathematische Modellierung und numerische Simulation des elektrofotografischen Druckprozesses}} (englisch, PDF, 7,3&nbsp;MB)
* [httphttps://www.xerox.de/innovationde-de/innovationen/einblicke/xerox-innovation-history/dede.htmlinnovationsgeschichte Xerox-Website: Our History]
* [httphttps://www.eff.org/Privacyissues/printers/ ''Is Your Printer Spying On You?''] Electronic Frontier Foundation (EFF) (englisch)
 
== Einzelnachweise ==
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{{Lesenswert|13. Februar 2006|13676761}}
 
{{Gesprochene Version
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|datum = 15. August 2023
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[[Kategorie:Druckverfahren]]