今回はチコちゃんに叱られる! チコちゃんに叱られる! ▽コピー機の謎▽「ウ」にてんてん?▽リンパとは 初回放送日：2025年4月4日を紹介。
コピー機でコピーできるのはなんで？
コピー機でコピーできるのはなんで？
チコちゃん「ねぇねぇ岡村、この中で一番、機会に詳しいステキな大人ってだーれ？」
チコちゃん「コピー機でコピーできるのはなんで？」
チコちゃんの答えは、「光で静電気を操っているから。」
光で静電気を操っているから
光と電気の力で複写を行うという技術を生み出したコピー機。
その発明者はアメリカのチェスター・F・カールソンさん。
1934年に特許に関する仕事に就いていたカールソンさん。
「手書きで書類を複製するのは面倒なのでどうにかならないか？」とその解決策を自ら解決しようとします。
なぜなら、複雑な特許書類を複製するのはタイプライターで大量の文字を打たねばなりません。
図面は手書きで書き写すという大変な作業です。
カールソンさんは幼いころから印刷技術に興味を持っていました。
仕事の関係でそれまで特許申請された様々な発明技術を目にする機会が多くありました。
そこで、それらをとりいれて、光と静電気を使った画期的なコピー方法を発案します。
現代のコピー機は基本原理から大きく飛躍した精密な技術を使ってコピーを行っています。
しかし、基本原理をおさえれば実は身近な物を使ってコピー可能とのこと。
そこで、先生の指導で実験することに。
まずは、コピーの原板作り
プラスチック製の板、布雑巾、コピー機で使われる詰め替え用トナー(粉インク)を用意します。
プラスチック板に好きな文字を布でこすりながら書いていきます。
すると、こすった所にマイナスの静電気が発生します。
そこにプラスの静電気を持つ粉インクをかけます。
するとプラスとマイナスが引き合ってこすった部分にだけインクが付着することに。
こすると言っても指に布を巻き付けて反転文字を書くだけ。
それだけで静電気が発生し、粉を上から振りかけると、くっつきます。
板を立てて粉を落としてみると文字が出現します。
これでコピーの原板が完成です。
つぎに、紙にコピーします。
浮かび上がって来た文字に紙をかぶせます。
約120℃で紙の上からアイロンをかけると熱で溶けた粉インクが紙に付着。
これでコピーが完了です。
こういった複雑な作業の代わりにコピー機では「光の力」を利用していいます。
重要部品が感光体ドラムといわれるもの。
アルミなどで出来ている感光体ドラムは静電気をためる事が出来ます。
光が当たる明るい部分では静電気が消え、光が当たらない暗い部分には静電気がが残るという性質があります。
そこで、光で感光体に文字を映します。
感光体に見立てたパネルを背後に用意して文字の書かれた紙に光を当てます。
最初は何も見えませんが、間に虫眼鏡を置いてみるとパネルに文字がはっきりとうつります。
コピー機の中にはレンズがあります。
光を通して集中させることで、広がった文字を映し出す事が可能になります。
マイナスの静電気を帯びた感光体に光と文字の影を映すと光の部分は静電気が無くなります。
影となっている文字の部分には静電気が残ります。
これで光と静電気の力を使ったコピー原板が完成です。
あとはプラスの静電気を持った粉インクをつけてコピーが終了。
コピー機では光を使ってセンサーで原稿の文字を読み取ります。
文字データを光と影に変換し、レーザーを使って回転している感光体ドラムに照射します。。
影の部分に静電気が残ってインクがくっ付くので熱を使って紙へコピー可能に。
これが、コピー機の原理とのこと。
これらの工程を紙一枚に対して感光体ドラムが一回転で終了。
そのため、はやいスピードで複製が可能になるとのこと。
結論
というわけで、
「コピー機でコピーできるのはなんで？」は、
「光で静電気を操っているから」
でした。
解説してくれたのは
東京電機大学の長澤光晴博士。
ナガサワ ミツハル NAGASAWA Mitsuharu
長澤 光晴
（最終更新日 : 2025-02-18 14:10:59）
ナガサワ ミツハル NAGASAWA Mitsuharu
長澤 光晴
所属東京電機大学 工学部 自然科学系列（工学部）
東京電機大学大学院 先端科学技術研究科 物質生命理工学専攻
東京電機大学大学院 工学研究科 物質工学専攻
職種
教授
ホームページ
http://solid.phys.s.dendai.ac.jp
現在の専門分野
固体電子物性 キーワード(擬一次元導体、超伝導体、測定法の開発、新奇物理現象の解明)
著書・論文歴
1. 著書 物理学（第５版） (共著) 2024/04/01
2. 著書 物理学（第３版） (共著) 2022/04/01
3. 著書 物理学（第２版） (共著) 2021/04/01
4. 著書 物理学 (共著) 2020/04/01
5. 著書 図解 物理の話 (単著) 2016/06
取得特許
1. 2012/10/22 比熱測定装置及び比熱測定方法 （特開2012-202900）
2. 2017/06/30 熱係数測定装置及び熱係数測定方法 （特許第6166115号）
所属学会
1. 日本物理学会
2. 2016/09 ～ 日本熱測定学会
学歴
1. 北海道大学大学院 理学研究科 物理学専攻 博士（理学） (物性Ⅱ)
学会発表
1. 2023/10/24 複数の熱物性値を同時に決定する新しい方法の試み(2) (第59回熱測定討論会)
2. 2022/10/27 複数の熱物性値を同時に決定する新しい方法の試み (第58回熱測定討論会)
3. 2021/10/27 新しい熱物性値同時測定の試み (第57回熱測定討論会)
4. 2019/10/24 様々な接合法で作製した試料系の熱物性値同時測定 (第55回 熱測定討論会)
5. 2018/10/31 厚板を取り付けた試料の熱物性値測定 (第54回熱測定討論会)
社会における活動
1. 2018/06 ～ 2018/06 足立区 科学・ものづくり体験教室
2. 2019/06 ～ 2019/06 足立区 科学・ものづくり体験教室
3. 2020/12/11 ～ 2021/12/24 足立区 科学・ものづくり体験教室
4. 2021/08/02 ～ 2021/08/31 足立区 科学・ものづくり体験教室
5. 2022/08/01 ～ 2022/08/31 足立区 科学・ものづくり体験教室
（大学HPより）
今回も最後まで読んでくれてありがとう。
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