Le bureau moderne peut contenir plusieurs types de machines de reproduction. Ils vont de l'omniprésent photocopieur à voie sèche à la machine à plans plutôt spéciale, en passant par les télécopieurs et les polycopieurs, ainsi que d'autres types de duplicateurs. Dans cet article, les différents appareils seront regroupés selon de grandes classes technologiques. Les photocopieurs à voie sèche étant si répandus, ils recevront la plus grande attention.
Photocopieurs et imprimantes laser
Opérations de traitement
La plupart des étapes dans électrophotographie conventionnelle (xérographie) sont directement analogues à celles de la photographie. Lors de l'étape d'exposition, la page imprimée ou la photographie à copier est éclairée par un flash de lumière vive, et l'image réfléchie est focalisée par une lentille sur un photorécepteur électriquement chargé et sensible à la lumière, qui perd sa charge partout où la lumière atteint son surface. La lumière aura frappé dans le même motif que sur la surface en cours de copie. Ensuite, le révélateur, généralement composé de grosses billes porteuses auxquelles adhèrent de petites particules chargées électrostatiquement, est transporté vers le photorécepteur par un processus de transport en cascade ou magnétique. L'image latente chargée sur le photorécepteur est développée lorsque la poudre finement divisée (appelée toner, imageur sec ou encre sèche) est attirée électrostatiquement, se sépare du révélateur et reste sur l'image. Enfin, le toner qui a adhéré aux zones imagées est transféré électrostatiquement (imprimé) sur une feuille de papier ordinaire et y est fusionné de manière permanente (fixé) par l'application de chaleur, ou de chaleur et de pression. Le toner résiduel est retiré du photorécepteur par un processus de nettoyage et déposé dans un puisard de toner usagé. Le photorécepteur est ensuite préparé pour le cycle d'imagerie suivant. Étant donné que le papier imagé n'enlève que le toner du développeur, le support qui l'a fourni à l'image est recirculé dans le boîtier du développeur et mélangé avec du toner frais qui est dosé dans le système à partir d'une bouteille ou d'une cartouche d'alimentation en toner remplaçable.
De nombreuses machines appliquent à la fois de la pression et de la chaleur sur l'image de toner sur papier lors d'un processus de fusion. La chaleur est fournie par un rouleau de fusion, qui entre en contact avec la surface teintée. Selon les caractéristiques du toner et des matériaux de l'unité de fusion, une partie du toner peut adhérer à la surface de l'unité de fusion plutôt qu'au papier, entraînant la suppression d'une partie de l'image sur la copie. Afin d'éviter cela, un lubrifiant de fusion, généralement un fluide à base de silicone, est appliqué sur la surface du rouleau de fusion.
In impression laser, l'image est d'abord convertie dans un format électronique ; c'est-à-dire qu'il est numérisé en une série de très petits points (pixels) par un scanner de documents, ou qu'une image numérique peut être créée directement dans un ordinateur. L'image numérisée est ensuite écrite sur le photorécepteur de l'imprimante laser par un faisceau laser. Les étapes restantes sont essentiellement celles de la xérographie conventionnelle, dans laquelle l'image sur le photorécepteur est transformée en papier ou autres surfaces.
Certains photocopieurs utilisent un processus appelé développement liquide. Ceci diffère du procédé à sec conventionnel en ce que le révélateur est généralement un support d'hydrocarbure liquide dans lequel des particules de toner finement divisées sont dispersées. Le développement et le transfert sont généralement analogues aux processus conventionnels, sauf que le révélateur est lavé sur le photorécepteur et la copie humide est séchée par évaporation du liquide résiduel lors de l'application de chaleur ou à la fois de chaleur et de pression.
Matériaux
Les consommables associés à la photocopie sont les toners, les révélateurs, les lubrifiants de fusion et le papier. Bien qu'ils ne soient généralement pas considérés comme des consommables, les photorécepteurs, les rouleaux de fusion et de pression et diverses autres pièces s'usent régulièrement et doivent être remplacés, en particulier dans les machines à grand volume. Ces pièces ne sont généralement pas considérées comme remplaçables par le client et nécessitent des connaissances particulières pour leur démontage et leur réglage. De nombreuses nouvelles machines intègrent des unités remplaçables par le client (CRU), qui contiennent le photorécepteur et le développeur dans une unité autonome que le client peut remplacer. Dans ces machines, les rouleaux de fusion, etc., durent toute la durée de vie de la machine ou nécessitent une réparation séparée. Dans un mouvement vers des coûts de service réduits et une plus grande commodité pour le client, certaines entreprises s'orientent vers une réparabilité accrue du client, où la réparation peut être effectuée sans risque mécanique ou électrique pour le client et nécessitera, tout au plus, un appel téléphonique à un centre de support à l'aide.
Toners produire l'image sur la copie finie. Les toners secs sont de fines poudres composées de plastiques, de colorants et de petites quantités d'additifs fonctionnels. Un polymère (plastique) est généralement le composant principal d'un toner sec ; les polymères styrène-acrylique, styrène-butadiène et polyester sont des exemples courants. Dans les toners noirs, différents noirs de carbone ou pigments sont utilisés comme colorant, tandis que dans la copie couleur, divers colorants ou pigments sont utilisés. Au cours du processus de fabrication du toner, le noir de carbone ou le colorant et le polymère sont mélangés à l'état fondu et la majeure partie du colorant est encapsulée par le polymère. Les toners secs peuvent également contenir des additifs internes et/ou externes qui aident à déterminer les caractéristiques de charge statique et/ou d'écoulement du toner.
Les toners humides sont similaires aux toners secs en ce sens qu'ils sont constitués de pigments et d'additifs à l'intérieur d'un revêtement polymère. La différence est que ces composants sont achetés sous forme de dispersion dans un support d'hydrocarbure isoparaffinique.
Développeurs sont généralement des mélanges de toner et de support. Les supports transportent littéralement le toner à la surface du photorécepteur et sont souvent constitués de matériaux à base de qualités spéciales de substances de type sable, verre, acier ou ferrite. Ils peuvent être recouverts d'une petite quantité de polymère pour obtenir le comportement souhaité dans une application spécifique. Les mélanges support/toner sont appelés révélateurs à deux composants. Les développeurs à composant unique n'utilisent pas de support séparé. Au lieu de cela, ils incorporent un composé comme l'oxyde de fer dans le toner et utilisent un dispositif magnétique pour appliquer le révélateur sur le photorécepteur.
Lubrifiants de fusion sont le plus souvent des fluides à base de silicone qui sont appliqués sur les rouleaux de fusion pour empêcher le décalage du toner de l'image développée vers le rouleau. Alors que beaucoup sont de simples polydiméthylsiloxanes (PDMS), d'autres contiennent un composant fonctionnel pour améliorer leur adhérence au rouleau de fusion. Certains lubrifiants de fusion sont versés d'une bouteille dans un puisard, à partir duquel ils sont pompés et finalement appliqués au rouleau de fusion. Dans d'autres machines, le lubrifiant peut être appliqué via une bande de tissu saturé qui essuie une partie de la surface du rouleau, tandis que dans certaines machines et imprimantes plus petites, une mèche imprégnée d'huile effectue l'application.
La plupart, sinon la totalité, des photocopieurs modernes sont conçus pour bien fonctionner avec différents grammages de papier ordinaire non traité. Des formulaires spéciaux sans carbone sont fabriqués pour certaines machines à grande vitesse, et des papiers de transfert sans fusion sont produits pour l'imagerie dans des photocopieurs, puis pour appliquer l'image sur un t-shirt ou un autre tissu avec l'application de chaleur et de pression dans une presse. Les grands copieurs de dessins d'ingénierie/d'architecture produisent souvent leurs copies sur un velum translucide.
Les dangers potentiels et leur prévention
Les fabricants responsables ont travaillé dur pour minimiser le risque de tout danger unique dans le processus de photocopie. Cependant, des fiches de données de sécurité (MSDS) doivent être obtenues pour tous les consommables ou produits chimiques de service utilisés avec une machine particulière.
Peut-être que le seul matériau unique auquel on peut être exposé de manière significative dans le processus de photocopie est Tonifiant. Les toners secs modernes ne devraient pas présenter de danger pour la peau ou les yeux, sauf peut-être pour les personnes les plus sensibles, et les équipements récemment conçus utilisent des cartouches de toner et des CRU qui minimisent le contact avec le toner en vrac. Les toners liquides ne doivent pas non plus irriter directement la peau. Cependant, leurs transporteurs d'hydrocarbures isoparaffiniques sont des solvants et peuvent dégraisser la peau, conduisant à une sécheresse et à des gerçures lors d'expositions répétées. Ces solvants peuvent également être légèrement irritants pour les yeux.
Un équipement bien conçu ne présentera pas lumière brillante danger, même si la vitre est flashée sans original dessus, et certains systèmes d'éclairage sont verrouillés avec le couvercle de la vitre pour empêcher toute exposition de l'opérateur à la source lumineuse. Toutes les imprimantes laser sont classées comme produits laser de classe I, ce qui signifie que, dans des conditions normales de fonctionnement, le rayonnement laser (faisceau) est inaccessible, étant contenu dans le processus d'impression, et ne présente pas de danger biologique. De plus, l'appareil laser ne devrait pas nécessiter d'entretien, et dans le cas très inhabituel où l'accès au faisceau est nécessaire, le fabricant doit fournir des procédures de travail sûres à suivre par un technicien de service correctement formé.
Enfin, le matériel correctement fabriqué n'aura pas de bords tranchants, de points de pincement ou de risques d'électrocution exposés dans les zones où les opérateurs pourraient placer leurs mains.
Dangers cutanés et oculaires
En plus des toners secs ne présentant pas de danger significatif pour la peau ou les yeux, on pourrait s'attendre à la même chose avec les toners à base d'huile de silicone. lubrifiants de fusion. Les polydiméthylsiloxanes (PDMS) ont fait l'objet d'évaluations toxicologiques approfondies et se sont généralement avérés bénins. Alors que certains PDMS à faible viscosité peuvent être irritants pour les yeux, ceux utilisés comme lubrifiants de fusion ne le sont généralement pas, ni pour la peau. Indépendamment de l'irritation réelle, chacun de ces matériaux sera une nuisance pour la peau ou pour les yeux. La peau affectée peut être lavée à l'eau et au savon et les yeux doivent être inondés d'eau pendant plusieurs minutes.
Les personnes travaillant fréquemment avec toners liquides, en particulier dans des conditions d'éclaboussures potentielles, peut vouloir porter des lunettes de protection, des lunettes de sécurité avec écrans latéraux ou un écran facial si nécessaire. Des gants en caoutchouc ou enduits de vinyle devraient prévenir les problèmes de peau sèche mentionnés ci-dessus.
Documents sont également généralement bénins. Cependant, il y a eu des cas d'irritation cutanée importante lorsque les soins appropriés n'ont pas été pris pendant le traitement. Des procédés de fabrication médiocres peuvent également causer des problèmes d'odeurs lorsque le papier est chauffé dans l'unité de fusion d'un copieur à procédé à sec. Parfois, le vélin d'un copieur technique n'a pas été correctement traité et crée un problème d'odeur de solvant d'hydrocarbure.
En plus de la base isoparaffinique des toners liquides, de nombreux solvants sont couramment utilisés dans l'entretien des machines. Sont inclus les nettoyants pour platines et couvercles et les décapants de film, qui sont généralement des alcools ou des solutions alcool/eau contenant de petites quantités de tensioactifs. Ces solutions sont irritantes pour les yeux, mais n'irritent pas directement la peau. Cependant, comme les dispersants de toner liquide, leur action dissolvante peut dégraisser la peau et entraîner d'éventuels problèmes de fissuration de la peau. Des gants et des lunettes de protection en caoutchouc ou en vinyle ou des lunettes de sécurité avec écrans latéraux devraient être suffisants pour éviter les problèmes.
Dangers d'inhalation
L'ozone est généralement la plus grande préoccupation de ceux qui se trouvent à proximité des photocopieurs. Les problèmes suivants les plus facilement identifiés seraient le toner, y compris la poussière de papier et les composés organiques volatils (COV). Certaines situations donnent également lieu à des plaintes d'odeurs.
Ozone est principalement généré par la décharge corona des appareils (corotrons/scorotrons) qui chargent le photorécepteur en vue de l'exposition et du nettoyage. Aux concentrations les plus susceptibles d'être rencontrées en photocopie, il peut être identifié par son agréable odeur de trèfle. Son seuil olfactif bas (0.0076 à 0.036 ppm) lui confère de bonnes "propriétés d'alerte", en ce sens que sa présence peut être détectée avant qu'elle n'atteigne des concentrations nocives. Lorsqu'il atteint des concentrations susceptibles de provoquer des maux de tête, une irritation des yeux et des difficultés respiratoires, son odeur devient forte et piquante. Il ne faut pas s'attendre à des problèmes d'ozone avec des machines bien entretenues dans des zones correctement ventilées. Cependant, l'ozone peut être détecté lorsque les opérateurs travaillent dans le flux d'échappement de la machine, en particulier dans le cas de longs tirages. Les odeurs identifiées comme de l'ozone par des opérateurs inexpérimentés proviennent généralement d'autres sources.
Lotions toniques a longtemps été considérée comme une particule gênante, ou « particule non classée ailleurs » (PNOC). Des études réalisées par Xerox Corporation dans les années 1980 ont indiqué que le toner inhalé provoque les réponses pulmonaires attendues d'une exposition à de telles matières particulaires insolubles. Ils ont également démontré une absence de danger cancérogène à des concentrations d'exposition bien supérieures à celles que l'on s'attend à trouver dans l'environnement de bureau.
Poussière de papier se compose de fragments de fibres de papier et d'apprêts et de charges tels que l'argile, le dioxyde de titane et le carbonate de calcium. Tous ces matériaux sont considérés comme des PNOC. Aucune raison de s'inquiéter n'a été trouvée pour les expositions à la poussière de papier susceptibles de se produire dans l'environnement de bureau.
L'émission de COV par les photocopieurs est un sous-produit de leur utilisation dans les toners et pièces en plastique, les caoutchoucs et les lubrifiants organiques. Même ainsi, les expositions à des produits chimiques organiques individuels dans l'environnement d'un photocopieur en fonctionnement sont généralement des ordres de grandeur inférieurs à toute limite d'exposition professionnelle.
Odeur les problèmes avec les photocopieurs modernes sont le plus souvent le signe d'une ventilation inadéquate. Les papiers traités, tels que les formulaires autocopiants ou les papiers de transfert d'image, et parfois les vélins utilisés dans les copieurs techniques, peuvent produire des odeurs de solvant d'hydrocarbure, mais les expositions seront bien inférieures à toute limite d'exposition professionnelle si la ventilation est adéquate pour une copie normale. Les photocopieurs modernes sont des dispositifs électromécaniques complexes dont certaines parties (fuseurs) fonctionnent à des températures élevées. En plus des odeurs présentes pendant le fonctionnement normal, des odeurs se produisent également lorsqu'une pièce tombe en panne sous une charge thermique et que la fumée et les émissions de plastique et/ou de caoutchouc chauds sont libérées. Évidemment, il ne faut pas rester en présence de telles expositions. Les nausées et une sorte d'irritation des yeux ou des muqueuses sont communes à presque tous les problèmes d'odeur. Ces plaintes sont généralement de simples indications d'une exposition à une odeur inconnue, et probablement désagréable, et ne sont pas nécessairement des signes de toxicité aiguë significative. Dans de tels cas, la personne exposée doit chercher de l'air frais, ce qui conduit presque toujours à une récupération rapide. Même les expositions à la fumée et aux vapeurs provenant de pièces surchauffées sont généralement de si courte durée qu'il n'y a pas lieu de s'inquiéter. Même ainsi, il est prudent de consulter un médecin si les symptômes persistent ou s'aggravent.
Considérations d'installation
Comme indiqué ci-dessus, les copieurs produisent de la chaleur, de l'ozone et des COV. Bien que les recommandations d'emplacement et de ventilation doivent être obtenues auprès du fabricant et doivent être suivies, il est raisonnable de s'attendre à ce que, pour toutes les machines sauf peut-être les plus grandes, l'emplacement dans une pièce ayant une circulation d'air raisonnable, plus de deux changements d'air par heure et une l'espace autour de la machine pour l'entretien sera suffisant pour éviter les problèmes d'ozone et d'odeurs. Naturellement, cette recommandation suppose également que toutes les recommandations de l'American Society of Heating, Refrigeration and Air Conditioning Engineers (ASHRAE) pour les occupants des pièces sont également respectées. Si plus d'un photocopieur est ajouté à une pièce, il faut veiller à fournir une ventilation et une capacité de refroidissement supplémentaires. Les grandes machines à volume élevé peuvent nécessiter des considérations spéciales de contrôle de la chaleur.
Les fournitures ne nécessitent pas de considérations particulières au-delà de celles visant à conserver les solvants inflammables et à éviter une chaleur excessive. Le papier doit être conservé dans sa boîte dans la mesure du possible et l'emballage ne doit pas être ouvert tant que le papier n'est pas nécessaire.
Télécopieurs (Fax)
Opérations de traitement.
Dans la reproduction par fac-similé, le document est scanné par une source lumineuse et l'image est convertie en une forme électronique compatible avec les communications téléphoniques. Au niveau du récepteur, des systèmes électro-optiques décodent et impriment l'image transmise via des procédés thermiques directs, à transfert thermique, xérographiques ou à jet d'encre.
Les machines utilisant les procédés thermiques ont une matrice d'impression linéaire comme une carte de circuit imprimé, sur laquelle le papier de copie est étagé pendant le processus d'impression. Il y a environ 200 contacts par pouce sur la largeur du papier, qui sont rapidement chauffés lorsqu'ils sont activés par un courant électrique. Lorsqu'il est chaud, un contact provoque le noircissement du point de contact sur un papier de copie traité (thermique direct) ou le revêtement d'un rouleau donneur de type ruban de machine à écrire pour déposer un point noir sur le papier de copie (transfert thermique).
Les télécopieurs qui fonctionnent selon le procédé xérographique utilisent le signal transmis par téléphone pour activer un faisceau laser et ils fonctionnent alors de la même manière qu'une imprimante laser. De la même manière, les machines à jet d'encre fonctionnent de la même manière que les imprimantes à jet d'encre.
Matériaux.
Le papier, traité ou ordinaire, les rouleaux donneurs, le toner et l'encre sont les principaux matériaux utilisés dans la télécopie. Les papiers thermiques directs sont traités avec des colorants leuco, qui passent du blanc au noir lorsqu'ils sont chauffés. Les rouleaux donneurs contiennent un mélange de noir de carbone dans une base de cire et de polymère, enduit sur un substrat de film. Le mélange est suffisamment ferme pour ne pas se transférer sur la peau lorsqu'il est frotté, mais lorsqu'il est chauffé, il se transférera sur le papier de copie. Les toners et les encres sont abordés dans les sections sur la photocopie et l'impression à jet d'encre.
Les dangers potentiels et leur prévention.
Aucun danger particulier n'a été associé aux télécopieurs. Il y a eu des plaintes d'odeurs avec certaines premières machines thermiques directes; cependant, comme pour de nombreuses odeurs dans l'environnement de bureau, le problème est plus révélateur d'un seuil d'odeur bas, et éventuellement d'une ventilation inadéquate, qu'un problème de santé. Les machines à transfert thermique sont généralement sans odeur et aucun danger n'a été identifié avec les rouleaux donneurs. Les télécopieurs xérographiques présentent les mêmes problèmes potentiels que les photocopieurs à sec; cependant, leur faible vitesse exclut normalement tout problème d'inhalation.
Planification (Diazo)
Opérations de traitement.
Les références modernes aux «plans» ou aux «machines à plans» désignent généralement des copies diazo ou des copieurs. Ces copieurs sont le plus souvent utilisés avec de grands dessins d'architecture ou d'ingénierie réalisés sur une base de film, de vélin ou de papier translucide. Les papiers diazoïques sont acides et contiennent un coupleur qui produit un changement de couleur lors de la réaction avec le composé diazoïque; cependant, la réaction est empêchée par l'acidité du papier. La feuille à copier est placée en contact avec le papier traité et exposée à une lumière ultraviolette (UV) intense provenant d'une source fluorescente ou de vapeur de mercure. La lumière UV rompt la liaison diazo sur les zones du papier de copie non protégées de l'exposition par l'image sur le master, éliminant la possibilité d'une réaction ultérieure avec le coupleur. Le master est ensuite retiré du contact avec le papier traité, qui est alors exposé à une atmosphère d'ammoniac. L'alcalinité du révélateur à l'ammoniac neutralise l'acidité du papier, permettant à la réaction de changement de couleur diazo/coupleur de produire une copie de l'image sur les parties du papier qui étaient protégées des UV par l'image sur le master.
Matériaux.
L'eau et l'ammoniac sont les seuls matériaux issus du procédé diazoïque en plus du papier traité.
Les dangers potentiels et leur prévention.
La préoccupation évidente concernant les copieurs à procédé diazoïque est l'exposition à l'ammoniac, qui peut provoquer une irritation des yeux et des muqueuses. Les machines modernes contrôlent généralement les émissions et, par conséquent, les expositions sont généralement bien inférieures à 10 ppm. Cependant, les équipements plus anciens peuvent nécessiter un entretien soigneux et fréquent et éventuellement une ventilation par aspiration locale. Des précautions doivent être prises lors de l'entretien d'une machine pour éviter les déversements et éviter tout contact avec les yeux. Les recommandations des fabricants concernant les équipements de protection doivent être suivies. Il faut également savoir que le papier mal fabriqué peut également causer des problèmes de peau.
Duplicateurs numériques et miméographes
Opérations de traitement.
Les duplicateurs numériques et les miméographes partagent le même processus de base en ce sens qu'un gabarit principal est «brûlé» ou «coupé» et placé sur un tambour contenant de l'encre, à partir duquel l'encre s'écoule à travers le maître sur le papier de copie.
Matériaux.
Pochoirs, encres et papiers sont les fournitures utilisées par ces machines. L'image numérisée est gravée numériquement sur le maître en mylar d'un duplicateur numérique, tandis qu'elle est électrodécoupée dans le pochoir en papier d'un miméographe. Une autre différence est que les encres pour duplicateurs numériques sont à base d'eau, bien qu'elles contiennent un peu de solvant pétrolier, tandis que les encres miméographes sont à base soit d'un distillat naphténique, soit d'un mélange éther glycol/alcool.
Les dangers potentiels et leur prévention.
Les principaux dangers associés aux duplicateurs numériques et aux miméographes sont dus à leurs encres, bien qu'il existe une exposition potentielle à la vapeur de cire chaude associée à la gravure de l'image sur le pochoir du duplicateur numérique et à une exposition à l'ozone lors de l'électrodécoupe des pochoirs. Les deux types d'encre ont un potentiel d'irritation des yeux et de la peau, tandis que la teneur plus élevée en distillat de pétrole de l'encre miméographe a un plus grand potentiel de provoquer une dermatite. L'utilisation de gants de protection lors de la manipulation des encres et une ventilation adéquate lors de la réalisation de copies doivent protéger contre les risques cutanés et respiratoires.
Duplicateurs d'esprit
Opérations de traitement.
Les duplicateurs Spirit utilisent un pochoir à image inversée enduit d'un colorant soluble dans l'alcool. Lors du traitement, le papier de copie est légèrement enduit d'un fluide de duplication à base de méthanol, qui élimine une petite quantité de colorant au contact du pochoir, ce qui entraîne un transfert d'image sur le papier de copie. Les copies peuvent émettre du méthanol pendant un certain temps après la duplication.
Matériaux.
Le papier, les pochoirs et le liquide de duplication sont les principales fournitures de cet équipement.
Les dangers potentiels et leur prévention.
Les fluides de duplication Spirit sont généralement à base de méthanol et sont donc toxiques s'ils sont absorbés par la peau, inhalés ou ingérés; ils sont également inflammables. La ventilation doit être adéquate pour garantir que les expositions de l'opérateur sont inférieures aux limites d'exposition professionnelle actuelles et doit inclure la fourniture d'une zone ventilée pour le séchage. Certains fluides de duplication plus récents utilisés sont à base d'alcool éthylique ou de propylène glycol, qui évitent les problèmes de toxicité et d'inflammabilité du méthanol. Les recommandations des fabricants doivent être suivies concernant l'utilisation d'équipements de protection lors de la manipulation de tous les fluides de duplication.