복사기

3. 복사기의 종류

최근 아날로그 방식 대신 디지털 기술을 도입한 복사기가 늘어나는 추세이다. 디지털 복사기는 이미지 스캐너와 레이저 프린터가 통합된 형태로, 이미지 품질 자동 향상 및 작업 생성(페이지 이미지 스캔과 인쇄를 독립적으로 수행) 등의 장점을 제공한다.^[11] 일부 디지털 복사기는 고속 스캐너 기능을 갖추고 있어 문서를 이메일로 전송하거나 파일 서버에서 사용할 수 있도록 한다.

디지털 복사기의 중요한 장점 중 하나는 "자동 디지털 정렬" 기능이다. 20페이지 문서를 20부 복사할 때, 디지털 복사기는 각 페이지를 한 번만 스캔한 다음 저장된 정보를 사용하여 20부를 생성한다. 아날로그 복사기는 각 페이지를 20번씩 스캔하거나(총 400번), 20부 세트를 위해 별도 출력 용지 20개를 사용해야 한다.

저가형 복사기도 디지털 기술을 사용하지만, 표준 PC 스캐너와 잉크젯 또는 저가형 레이저 프린터를 결합한 형태여서 고급 복사기보다 속도가 느리다. 그러나 초기 구입 비용이 낮은 대신 컬러 복사 비용은 더 높다. 팩스 기능이 내장되어 복합기로 분류되는 경우도 있다.

복사 과정은 다음과 같다.

# '''대전:''' 코로나 와이어 또는 충전 롤러를 사용해 원통형 드럼을 정전기로 대전시킨다. 드럼은 광전도성 물질로 코팅되어 있으며, 이 물질은 빛에 노출되면 전도성을 띠는 반도체이다.^[11]

# '''노출:''' 원본 문서를 밝게 비추면 흰색 영역은 빛을 드럼 표면에 반사한다. 빛에 노출된 드럼 영역은 전도성을 띠어 접지로 방전되고, 빛에 노출되지 않은 영역(검은색 부분)은 음전하를 유지한다.

# '''현상:''' 양전하를 띤 토너가 드럼에 적용되어 음전하 영역(검은색 영역)에 달라붙는다.

# '''전사:''' 드럼 표면의 토너 이미지는 드럼보다 강한 음전하를 띤 종이로 전사된다.

# '''융합:''' 열과 압력 롤러로 토너를 용융시켜 종이에 결합시킨다.

3. 1. 디아조 복사기 (청사진 복사기)

• 장점
• * PPC 복사기와 달리 광학적 과정이 없어 원고와의 차이(광학적 수차 등)가 매우 적다.
• * 기계 구조가 단순하여 대형(A0, A1) 복사가 용이하다.
• * 운영 비용이 PPC 복사기보다 훨씬 저렴했다.
• 단점
• * 감광지는 빛이 통과하지 않는 봉투에 넣어 보관해야 한다.
• * 현상 후 복사지도 빛 아래에서 퇴색이 심하여 보관에 주의해야 한다.
• * 두꺼운 물체나 양면 인쇄 원고는 복사할 수 없다.
• * 건조 전, 또는 건조 후에도 장시간 감열지와 접촉하면 감열지가 검게 변할 수 있다.
• * 원고와 감광지를 잘못 사용하면 복사할 수 없을 뿐만 아니라, 습식의 경우 원고가 젖을 수 있다.
• * 말림으로 인해 원고가 파손될 수 있다.

3. 2. PPC 복사기 (일반 용지 복사기)

• 장점
• * 약품을 도포하지 않은 일반 용지를 사용할 수 있다.
• * 복사물을 장기간 보관해도 변질이 적다.
• * 두꺼운 용지나 양면 인쇄 원고의 복사도 가능하다.
• * 복사 시 확대, 축소가 가능하다.
• * 디지털 방식의 경우, 대량 복사 시간이 짧다.
• 단점
• * 광학적 수차가 발생할 수 있다(도면 관련 읽어들이기에 문제가 발생할 수 있다).
• * A2 이상의 대형 용지 복사가 가능한 기종은 대형이며 고가(수백만~수천만 원)이어서 일반적으로는 도입되지 않는다.

3. 2. 1. 컬러 복사기

4. 복사기의 원리 (PPC 복사기 기준)

PPC(Plain Paper Copier, 일반 용지 복사기) 복사기는 광전도성 물질이 코팅된 드럼을 이용하여 복사하는 방식으로, 다음과 같은 단계를 거친다.

1. 충전(대전): 코로나 와이어 또는 충전 롤러를 사용하여 원통형 드럼 표면에 정전기를 발생시킨다. 드럼은 빛을 받으면 전기가 통하는 광전도성 물질로 덮여 있다.^[11]

2. 노출(노광): 원본 문서에 밝은 빛을 쏘아 흰색 영역의 빛은 드럼 표면에 반사시킨다. 빛을 받은 드럼 영역은 전도성을 띄게 되어 접지로 방전되고, 빛을 받지 못한 검은 영역은 음전하를 유지한다.

3. 현상: 토너는 양전하를 띠고 있어서, 정전기 현상에 의해 음전하 영역(검은색 영역)에 달라붙는다.

4. 전사: 드럼 표면의 토너 이미지는 드럼보다 더 큰 음전하를 띤 종이로 옮겨진다.

5. 정착: 토너를 녹여 고온, 고압 롤러로 종이에 결합시킨다.

6. 클리닝: 고무판으로 드럼을 깨끗하게 청소한다.

7. 제전: 다음 복사 과정을 위해 빛을 이용하여 드럼의 전하를 완전히 제거한다.

이러한 과정을 통해 복사본이 만들어진다. 음화 복사는 문서의 색상을 반전시켜 검은색 바탕에 흰색 글자가 나타나게 하며, 오래되거나 흐릿한 문서의 가독성을 높이는 데 유용하다.

4. 1. 작동 방식

• 대전: 코로나 와이어 또는 충전 롤러를 통해 드럼에 정전기를 부여한다. 드럼은 광전도성 물질로 코팅되어 빛에 노출되면 전도성을 띄는 반도체가 된다.^[11]
• 노출: 원본 문서의 흰색 영역은 빛을 드럼 표면에 반사하고, 빛에 노출된 드럼 영역은 전도성을 띄어 접지로 방전된다. 빛에 노출되지 않은 영역(검은색 부분)은 음전하를 유지한다.
• 현상: 토너는 양전하를 띠고, 정전기 현상에 의해 음전하 영역(검은색 영역)에 달라붙는다.
• 전사: 드럼 표면의 토너 이미지는 드럼보다 더 큰 음전하를 띤 종이로 옮겨진다.
• 융합(정착): 열과 압력 롤러를 통해 토너가 용융되어 종이에 결합된다.

• 현상액(Developer): 감광체 위의 잠상을 눈에 보이게 만드는 재료이다. 토너와 캐리어로 구성된다. 토너만으로 구성된 것은 1성분 현상액, 캐리어와 혼합된 것은 2성분 현상액이라고 한다. 용도에 따라 습식(액체)과 건식(분체)이 있으며, 1성분 현상액에는 자성과 비자성이 있다.
• 토너: 대전성을 가진 플라스틱 입자에 탄소 등의 색 입자를 부착시킨 미립자이다. 마이너스 또는 플러스의 전기적 성질을 가진다. 토너만을 사용하거나 캐리어와 혼합하여 사용한다. 제조 방법에 따라 분쇄법(재료를 혼련·분쇄)과 중합법(액체 중의 화학 작용)으로 분류된다.
• 캐리어: 자성체를 에폭시 수지 등으로 코팅한 미립자로 토너와 혼합하여 사용된다. 토너와 섞어 토너에 전하를 띠게 하고, 정전 효과를 이용하여 감광체에 부착시키기 위한 촉매 및 이송체 역할을 한다. 일반적으로 감광체와 거의 같은 수명을 가지므로 세트로 교체되는 경우가 많다. 토너 소모와 함께 보충, 회수되며, 현상액의 정기적인 교체가 필요 없는 방식이 일반화되고 있다.
• 감광체(감광 드럼·감광 필름): 반도체를 사용하며, 어두운 곳에서는 절연체, 밝은 곳에서는 도체의 성질을 가진다. 어두운 곳에서 플러스 또는 마이너스로 대전시켜 토너를 부착시키는 전하를 띠게 할 수 있다. 빛이 닿은 부분은 도체가 되어 전하를 잃는다.

• CCD 방식: 가장 일반적인 방식으로, 제1·제2 미러대가 좌우로 움직이며 원고 조명 램프의 빛을 제1~제3 미러를 거쳐 CCD 이미지 센서로 유도한다. CCD는 고정되어 있으며, 미러 오염 시 이미지에 줄무늬 형태의 얼룩이나 이미지 전체가 검게 변하는 문제가 발생할 수 있어 정기적인 청소가 필요하다.

• CIS 방식: 기기 정면에서 좌우로 움직이는 읽기 부분에 원고 조명 램프와 CCD, 광섬유 어레이가 결합되어 있다. 구조상 광로에 이물질이 들어갈 가능성이 적어 유지보수가 거의 필요 없고, 소형화에 유리하다. 단점으로는 원고 주름, 접힘 등으로 원고대 유리와 원고가 떨어지면 그림자가 지거나 흐릿해지거나, 이면이 비치는 경우가 많다.

• 제1 미러대: 원고 조명 램프와 제1 미러로 구성되며, 원고 읽기의 첫 단계이다.
• 제2 미러대: 제2·제3 미러로 구성되며, 제1 미러대보다 느리게 이동한다.
• 렌즈대부: X 모터·Y 모터에 의해 이동하며, 배율 및 초점 보정을 한다.
• 제4·제5·제6 미러: 렌즈대부를 통과한 빛을 드럼으로 유도하며, 움직이지 않는다. 제6 미러 직후에는 방진 유리가 있어 토너 비산으로 인한 광로 오염을 방지한다.

• 회전식 현상 방식: 사용하는 토너 색상 수만큼 현상부를 사용하고, 감광체는 하나만 사용하는 방식이다. 현상부에서 감광체에 실린 토너는 중간 전사체로 전사되어 유지되고, 현상부 위치를 바꾸어 토너 색상 수만큼 감광체 → 중간 전사체로 전사한 후, 마지막으로 용지에 토너를 재전사한다. 현상부 교체 방식이나 구조가 리볼버 권총의 탄창과 비슷하여 회전식(회전체) 현상 방식이라고 불린다. 동작이 느리다는 단점이 있다.
• 탠덤 현상 방식: 토너 수만큼 감광체를 사용한다. 즉, PPC 복사기의 조상부 전체가 복수 개 존재한다. 중간 전사체 상의 토너 이미지 생성 시간이 짧아 복사 속도를 높일 수 있지만, 기계 본체 및 조상부가 커지는 단점이 있다.

• 직접 정전 복사 방식: 감광체에 사용되는 물질을 도포한 용지 위에 토너상을 만드는 방식이다. '''건식 직접 정전 복사기'''라고도 한다. 전사에 의한 토너상 열화가 없어 매우 선명한 화질을 얻을 수 있고, 기계 본체를 소형화할 수 있다는 장점이 있다. 오프셋 인쇄용 제판기에 사용된 적이 있다.
• 습식 정전 복사 방식: 토너나 현상제가 액상인 방식이다. 토너 입자가 작을수록 선명한 화질을 얻기 쉬운데, 액상 현상제를 사용하면 미세한 토너 입자를 쉽게 얻을 수 있다. 화질은 선명하지만 넓은 면적에 토너를 부착하면 불균일해지기 쉽고, 토너 건조 방지를 위해 정기적인 교반 작업이 필요하다는 단점이 있다.

4. 2. 구성 요소

• CCD 방식

• CIS 방식

• 제1 미러대: 원고 조명 램프와 제1 미러로 구성되며, 원고 읽기의 첫 단계이다.
• 제2 미러대: 제2·제3 미러로 구성된다. 이동 속도는 제1 미러대보다 느리다.
• 렌즈대부: X 모터·Y 모터에 의해 이동하며, 배율 및 초점의 보정을 수행한다.
• 제4·제5·제6 미러: 렌즈대부를 통과한 빛을 드럼으로 유도한다. 제1~제3 미러와 달리 움직이지 않는다. 또한, 제6 미러 직후에는 방진 유리가 있어 드럼 주변에서 비산된 토너가 광로를 오염시키지 않도록 되어 있다.

5. 디지털 기술과의 결합

최근 복사기는 아날로그 기술 대신 디지털 기술을 도입하는 추세이다. 디지털 복사기는 이미지 스캐너와 레이저 프린터가 통합된 형태로, 이미지 품질 자동 향상 및 작업 생성(페이지 이미지 스캔과 인쇄를 독립적으로 수행)과 같은 장점을 제공한다. 일부 디지털 복사기는 고속 스캐너로 기능하며, 이메일 전송이나 파일 서버 공유 기능을 제공하기도 한다.^[11]

디지털 복사기의 주요 장점 중 하나는 "자동 디지털 정렬"이다. 20페이지 문서를 20부 복사할 때, 디지털 복사기는 각 페이지를 한 번만 스캔하여 20부를 생성한다. 반면 아날로그 복사기는 각 페이지를 20번씩 스캔하거나, 20개의 별도 출력 용지를 사용해야 한다.

저가형 복사기 역시 디지털 기술을 사용하지만, 표준 PC 스캐너와 잉크젯 또는 저가형 레이저 프린터를 결합한 형태로, 고급 복사기보다 속도가 느리다. 그러나 초기 구입 비용이 낮고 컬러 복사 비용이 높다. 일부는 내장 팩스 기능을 갖춘 복합기 형태도 있다.

5. 1. 디지털 복사기

• CCD 방식: 가장 일반적인 방법이다. 제1·제2 미러대가 기기 정면에서 좌우로 움직이며, 제1 미러대의 원고 조명 램프에서 방출된 빛으로 원고를 제1~제3 미러를 거쳐 CCD 이미지 센서로 유도한다. CCD는 고정되어 있다. 각 미러가 오염되면 이미지의 일부에 줄무늬 형태의 얼룩이 발생하거나 이미지 전체가 검게 변하는 등의 문제가 발생하므로 정기적인 청소가 필요하다.

• CIS 방식: 기기 정면에서 좌우로 움직이는 읽기 부분에 원고 조명 램프와 CCD, 광섬유 어레이가 결합된 읽기 부분이 통합되어 있다. 구조상 광로에 이물질이 혼입될 가능성이 매우 적으므로, 거의 유지보수가 필요 없다고 할 수 있다. 또한, 간단한 구조이기 때문에 소형화하기 쉽다는 장점도 있다. 단점으로는 원고의 주름이나 접힘 등으로 원고대 유리와 원고가 떨어지면 그림자가 지거나 흐릿해지거나, 이면이 비치는 경우가 많다.

5. 2. 복합기

6. 사회적 문제

복사기는 사회적으로 여러 문제를 야기한다. 주요 문제로는 저작권 침해, 위조 및 보안 문제, 환경 및 건강 문제가 있다.

저작권이 있는 자료를 무단으로 복사하는 것은 저작권법 위반이다.^[34] 그러나 미국의 공정 이용이나 다른 베른 협약 국가의 공정 취급 원칙에 따라 예외적인 경우도 있다.

컬러 복사 기술은 위조지폐 및 기타 문서 위조를 쉽게 만들어 정부의 우려를 샀다.^[15] 이를 막기 위해 지폐에는 워터마크, 미세 인쇄, 홀로그램 등 위조 방지 기술이 적용되고, 일부 복사기에는 특수 패턴 인식 소프트웨어가 탑재되어 있다.^[16] 또한, 복사물에는 복사기를 특정할 수 있는 옅은 노란색 점(암호 점)이 인쇄되기도 한다.^[16] 지폐와 같은 유가증권의 복사는 개인적인 목적이라도 불법으로 간주될 수 있으며, 천엔 지폐 재판과 같이 형사처벌을 받은 사례도 있다.^[15]

복사기 작동 시 발생하는 자외선, 셀레늄, 오존, 토너 가열 연기 등에 대한 환경 및 건강 문제도 제기된다.^[13][14]

6. 1. 저작권 침해

6. 2. 위조 및 보안

6. 3. 환경 및 건강 문제

7. 주요 복사기 제조사

• 캐논^[34]
• 리코
• 세이코 에프손
• 후지필름 비즈니스 이노베이션
• 코니카미놀타
• 교세라 문서솔루션즈
• 샤프
• 오키전기공업
• 브라더공업
• 도시바텍
• 이상과학공업
• 제록스
• 휴렛 팩커드
• 삼성전자^[35]

참조

_[1] 웹사이트 The Story of Xerography https://web.archive.[...] Xerox Corporation 2017-09-28
_[2] 웹사이트 The Story of Xerography https://web.archive.[...] Xerox Corporation 2017-09-28
_[3] 웹사이트 Xerox history: 1940s https://www.xerox.co[...] 2017-09-28
_[4] 잡지 The Colossus That Works https://content.time[...] 1983-07-11
_[5] 사전 Xerox
_[6] 웹사이트 Paul Orfalea Founder of Kinko's Shares Secrets of Going From a 100-Square Foot Shop to 1,000 Locations and $2 Billion in Revenues https://smartbusines[...] 2021-10-11
_[7] 뉴스 Photocopying Centers: A New Slice of Life in the Wee Still Hours https://nyti.ms/3Wnd[...] 1989-09-17
_[8] 뉴스 Copy Shop Stitches the Urban Crazy Quilt https://nyti.ms/46ma[...] 1994-07-03
_[9] 서적 Adjusted Margin: Xerography, Art, and Activism in the Late Twentieth Century MIT Press
_[10] 뉴스 No More Kinko's: FedEx Changes Copy Shops' Name https://www.npr.org/[...] 2008-06-03
_[11] 웹사이트 Encarta definition of 'photoconductor' https://web.archive.[...]
_[12] 웹사이트 Photocopier Hazards and a Conservation Case Study (notes 17,18) http://aic.stanford.[...]
_[13] 웹사이트 Photocopier and Laser Printer Hazards https://web.archive.[...] London Hazards Centre
_[14] 웹사이트 Health and Safety Representatives' Handbook https://web.archive.[...] National Association of Schoolmasters Union of Women Teachers (NASUWT) 2009-07-27
_[15] 웹사이트 Printer forensics to aid homeland security, tracing counterfeiters http://news.uns.purd[...] 2004-10-12
_[16] 웹사이트 Government Uses Color Laser Printer Technology to Track Documents https://web.archive.[...] 2004-11-22
_[17] 웹사이트 Dutch track counterfeits via printer serial numbers https://web.archive.[...] 2004-10-26
_[18] 웹사이트 Is Your Printer Spying On You? https://www.eff.org/[...] Electronic Frontier Foundation
_[19] 웹사이트 List of Printers Which Do or Do Not Display Tracking Dots https://www.eff.org/[...] Electronic Frontier Foundation 2007-09-19
_[20] 웹사이트 Printers https://www.eff.org/[...]
_[21] 웹사이트 Wet xero/photocopying developed by Ken Metcalfe and Bob Wright at 1952 Defence laboratory in Adelaide https://adelaideaz.c[...]
_[22] 뉴스 Aussie connection to digital's next frontier https://www.sprinter[...] 2012-06-28
_[23] 웹사이트 US3360258 Photocopy paper package https://patents.goog[...] 1967-12-26
_[24] 웹사이트 Comparison of Volatile Organic Compounds from Processed Paper.... https://www.aivc.org[...]
_[25] 서적 Media: A Pocket Guide https://books.google[...] Ardent Media 1972
_[26] 웹사이트 Reviewed: Paper Preservation: Conservation Techniques and Methodology. 1988 https://cool.cultura[...] American Institute for Conservation 1990-02
_[27] 웹사이트 Copying Press invented by James Watt http://www.bbc.co.uk[...]
_[28] 웹사이트 86_457 Hectograph Copying Machine, James Watt Patent, Britain, 1780-1830 http://www.powerhous[...]
_[29] 기타
_[30] 기타
_[31] 웹사이트 ジアゾ複写機とは https://www.ricoh.co[...]
_[32] 웹사이트 1960年代の日本の複写機市場 https://www.fujixero[...]
_[33] 뉴스 複写機もカラー時代へ 1枚が40円、90秒 朝日新聞 1972-05-17
_[34] 웹사이트 投資家向け情報｜Q3 キヤノン製品の世界シェアは？ http://web.canon.jp/[...]
_[35] 웹사이트 2015年第4四半期および2015年 世界プリンター／複合機市場実績を発表 http://www.idcjapan.[...] 2016-03-24