L'ufficio moderno può contenere diversi tipi di macchine per la riproduzione. Si va dall'onnipresente fotocopiatrice a processo a secco alla macchina per progetti piuttosto speciale, alle macchine fax e ciclostile, nonché ad altri tipi di duplicatori. All'interno di questo articolo, i diversi dispositivi saranno raggruppati in base ad ampie classi tecnologiche. Poiché le fotocopiatrici a secco sono così diffuse, riceveranno la massima attenzione.
Fotocopiatrici e stampanti laser
Operazioni di elaborazione
La maggior parte dei passaggi elettrofotografia convenzionale (xerografia) sono direttamente analoghe a quelle della fotografia. Nella fase di esposizione, la pagina stampata o la fotografia da copiare viene illuminata da un lampo di luce intensa e l'immagine riflessa viene messa a fuoco da una lente su un fotorecettore fotosensibile, carico elettricamente, che perde la sua carica ovunque la luce colpisca il suo superficie. La luce colpirà nello stesso schema della superficie da copiare. Successivamente, lo sviluppatore, generalmente composto da grandi perle di supporto con piccole particelle caricate elettrostaticamente che vi aderiscono, viene trasportato al fotorecettore mediante un processo di trasporto a cascata o magnetico. L'immagine caricata e latente sul fotorecettore si sviluppa quando la polvere finemente suddivisa (nota come toner, dry imager o inchiostro secco) viene attratta elettrostaticamente, si separa dallo sviluppatore e rimane sull'immagine. Infine, il toner che ha aderito alle aree dell'immagine viene trasferito elettrostaticamente (stampato) su un foglio di carta comune e permanentemente fuso su di esso (fissato) mediante l'applicazione di calore o calore e pressione. Il toner residuo viene rimosso dal fotorecettore mediante un processo di pulizia e depositato in una vaschetta del toner di scarto. Il fotorecettore viene quindi preparato per il successivo ciclo di imaging. Poiché la carta stampata rimuove solo il toner dallo sviluppatore, il supporto che lo ha fornito all'immagine viene rimesso in circolo nell'alloggiamento dello sviluppatore e miscelato con toner fresco che viene dosato nel sistema da una bottiglia o cartuccia di toner sostituibile.
Molte macchine applicano pressione e calore all'immagine del toner su carta durante un processo di fusione. Il calore è fornito da un rullo di fusione, che entra in contatto con la superficie tonica. A seconda delle caratteristiche del toner e dei materiali del fusore, parte del toner potrebbe aderire alla superficie del fusore anziché alla carta, provocando la cancellazione di parte dell'immagine sulla copia. Per evitare ciò, sulla superficie del rullo fusore viene applicato un lubrificante per fusore, comunemente un fluido a base di silicone.
In stampa laser, l'immagine viene prima convertita in un formato elettronico; cioè, viene digitalizzato in una serie di puntini molto piccoli (pixel) da uno scanner di documenti, oppure un'immagine digitale può essere creata direttamente in un computer. L'immagine digitalizzata viene quindi scritta sul fotorecettore nella stampante laser da un raggio laser. Le restanti fasi sono essenzialmente quelle della xerografia convenzionale, in cui l'immagine sul fotorecettore viene trasformata in carta o altre superfici.
Alcune fotocopiatrici utilizzano un processo noto come sviluppo liquido. Ciò differisce dal processo a secco convenzionale in quanto lo sviluppatore è generalmente un vettore idrocarburico liquido in cui sono disperse particelle di toner finemente suddivise. Lo sviluppo e il trasferimento sono generalmente analoghi ai processi convenzionali, tranne per il fatto che lo sviluppatore viene lavato sul fotorecettore e la copia umida viene essiccata mediante l'evaporazione del liquido residuo all'applicazione del calore o sia del calore che della pressione.
Materiali
I materiali di consumo associati alla fotocopiatura sono toner, sviluppatore, lubrificanti per fusore e carta. Sebbene non siano generalmente considerati materiali di consumo, i fotorecettori, il fusore e i rulli di pressione e varie altre parti si consumano regolarmente e devono essere sostituiti, specialmente nelle macchine ad alto volume. Queste parti generalmente non sono considerate sostituibili dal cliente e richiedono conoscenze specifiche per la loro rimozione e regolazione. Molte nuove macchine incorporano unità sostituibili dal cliente (CRU), che contengono il fotorecettore e lo sviluppatore in un'unità autonoma che il cliente può sostituire. In queste macchine, i rotoli del fusore e così via durano per tutta la vita della macchina o richiedono riparazioni separate. Nel tentativo di ridurre i costi di assistenza e aumentare la comodità del cliente, alcune aziende si stanno orientando verso una maggiore riparabilità da parte del cliente, in cui la riparazione può essere effettuata senza rischi meccanici o elettrici per il cliente e richiederà, al massimo, una telefonata a un centro di assistenza per assistenza.
Toner produrre l'immagine sulla copia finita. I toner secchi sono polveri sottili composte da plastica, coloranti e piccole quantità di additivi funzionali. Un polimero (plastica) è solitamente il componente principale di un toner secco; esempi comuni sono i polimeri stirene-acrilico, stirene-butadiene e poliestere. Nei toner neri, come colorante vengono utilizzati diversi nerofumo o pigmenti, mentre nella copiatura a colori vengono impiegati vari coloranti o pigmenti. Durante il processo di produzione del toner, il nerofumo o colorante e il polimero vengono mescolati allo stato fuso e la maggior parte del colorante viene incapsulata dal polimero. I toner secchi possono anche contenere additivi interni e/o esterni che aiutano a determinare la carica statica del toner e/o le caratteristiche di flusso.
I toner a umido sono simili ai toner a secco in quanto sono costituiti da pigmenti e additivi all'interno di un rivestimento polimerico. La differenza è che questi componenti vengono acquistati come dispersione in un vettore di idrocarburi isoparaffinici.
Sviluppatori sono generalmente miscele di toner e vettore. I carrier trasportano letteralmente il toner sulla superficie del fotorecettore e sono spesso realizzati con materiali a base di tipi speciali di sabbia, vetro, acciaio o ferrite. Possono essere rivestiti con una piccola quantità di polimero per ottenere il comportamento desiderato in un'applicazione specifica. Le miscele carrier/toner sono note come sviluppatori a due componenti. Gli sviluppatori a componente singolo non utilizzano un vettore separato. Piuttosto, incorporano un composto come l'ossido di ferro nel toner e utilizzano un dispositivo magnetico per applicare lo sviluppatore al fotorecettore.
Lubrificanti per fusore sono spesso fluidi a base di silicone che vengono applicati ai rulli del fusore per evitare che il toner si sposti dall'immagine sviluppata al rullo. Mentre molti sono semplici polidimetilsilossani (PDMS), altri contengono un componente funzionale per migliorare la loro adesione al rullo fusore. Alcuni lubrificanti dell'unità di fusione vengono versati da una bottiglia in un pozzetto, da cui vengono pompati e infine applicati al rullo dell'unità di fusione. In altre macchine il lubrificante può essere applicato tramite un nastro di tessuto saturo che pulisce parte della superficie del rullo, mentre in alcune macchine e stampanti più piccole l'applicazione viene eseguita da uno stoppino impregnato d'olio.
La maggior parte, se non tutte, le fotocopiatrici moderne sono realizzate per funzionare bene con varie grammature di carta normale non trattata. Vengono realizzate speciali forme autocopianti per alcune macchine ad alta velocità e vengono prodotte carte transfer non fondenti per l'imaging nelle fotocopiatrici e quindi l'applicazione dell'immagine su una maglietta o altro tessuto con l'applicazione di calore e pressione in una pressa. Le grandi fotocopiatrici di disegni di ingegneria/architettura spesso producono le loro copie su un velum traslucido.
Potenziali pericoli e loro prevenzione
I produttori responsabili hanno lavorato duramente per ridurre al minimo il rischio derivante da eventuali pericoli unici nel processo di fotocopiatura. Tuttavia, è necessario ottenere schede di dati sulla sicurezza dei materiali (MSDS) per qualsiasi materiale di consumo o prodotti chimici di servizio utilizzati con una particolare macchina.
Forse l'unico materiale unico a cui si può essere esposti in modo significativo nel processo di fotocopiatura è toner. I moderni toner secchi non dovrebbero rappresentare un pericolo per la pelle o per gli occhi di nessuno, tranne forse delle persone più sensibili, e le apparecchiature progettate di recente utilizzano cartucce di toner e CRU che riducono al minimo il contatto con il toner sfuso. Anche i toner liquidi non dovrebbero essere direttamente irritanti per la pelle. Tuttavia, i loro vettori di idrocarburi isoparaffinici sono solventi e possono sgrassare la pelle, portando a secchezza e screpolature in caso di esposizione ripetuta. Questi solventi possono anche essere leggermente irritanti per gli occhi.
Le attrezzature ben progettate non presenteranno a luce luminosa pericolo, anche se la lastra viene illuminata senza originale su di essa e alcuni sistemi di illuminazione sono interbloccati con il coperchio della lastra per impedire l'esposizione dell'operatore alla sorgente luminosa. Tutte le stampanti laser sono classificate come prodotti laser di Classe I, il che significa che, in normali condizioni di funzionamento, il radiazione laser (raggio) è inaccessibile, essendo contenuto all'interno del processo di stampa, e non presenta un rischio biologico. Inoltre, il dispositivo laser non dovrebbe richiedere manutenzione e, nel caso altamente insolito in cui sia necessario l'accesso al raggio, il produttore deve fornire procedure di lavoro sicure che devono essere seguite da un tecnico dell'assistenza adeguatamente addestrato.
Infine, l'hardware fabbricato correttamente non avrà spigoli vivi, punti di schiacciamento o rischi di scosse esposte nelle aree in cui gli operatori potrebbero mettere le mani.
Pericoli per la pelle e gli occhi
Oltre ai toner secchi che non presentano un rischio significativo per la pelle o per gli occhi, ci si aspetterebbe lo stesso con i toner a base di olio di silicone lubrificanti del fusore. I polidimetilsilossani (PDMS) sono stati sottoposti ad approfondite valutazioni tossicologiche e generalmente sono risultati benigni. Mentre alcuni PDMS a bassa viscosità possono essere irritanti per gli occhi, quelli usati come lubrificanti del fusore di solito non lo sono, né sono irritanti per la pelle. Indipendentemente dall'effettiva irritazione, ognuno di questi materiali sarà fastidioso per la pelle o per gli occhi. La pelle interessata può essere lavata con acqua e sapone e gli occhi devono essere lavati con acqua per diversi minuti.
Individui che lavorano frequentemente con toner liquidi, soprattutto in condizioni di potenziali schizzi, potrebbe voler indossare occhiali protettivi, occhiali di sicurezza con schermi laterali o una visiera, se necessario. I guanti rivestiti in gomma o vinile dovrebbero prevenire i problemi di pelle secca sopra menzionati.
Garanzia sono generalmente benigni pure. Tuttavia, ci sono stati casi di irritazione cutanea significativa quando non è stata prestata la dovuta attenzione durante la lavorazione. Processi di produzione scadenti possono anche causare problemi di odore quando la carta viene riscaldata nel fusore di una fotocopiatrice a secco. Occasionalmente, la pergamena in una fotocopiatrice tecnica non è stata elaborata correttamente e crea un problema di odore di solvente idrocarburico.
Oltre alla base isoparaffinica di toner liquidi, numerosi solventi sono abitualmente utilizzati nella manutenzione delle macchine. Sono inclusi detergenti per piastre e coperchi e dispositivi di rimozione della pellicola, che, in genere, sono alcol o soluzioni alcol/acqua contenenti piccole quantità di tensioattivi. Tali soluzioni sono irritanti per gli occhi, ma non irritano direttamente la pelle. Tuttavia, come i disperdenti del toner liquido, la loro azione solvente può sgrassare la pelle e portare a eventuali problemi di screpolature della pelle. Guanti e occhiali protettivi in gomma o vinile o occhiali di sicurezza con schermi laterali dovrebbero essere sufficienti per evitare problemi.
Rischi di inalazione
L'ozono è di solito la più grande preoccupazione di coloro che si trovano nelle vicinanze di fotocopiatrici. I successivi problemi più facilmente identificabili sarebbero il toner, inclusa la polvere di carta e i composti organici volatili (COV). Alcune situazioni danno anche luogo a lamentele relative agli odori.
Ozono è generato principalmente dalla scarica corona dai dispositivi (corotroni/scorotroni) che caricano il fotorecettore in preparazione all'esposizione e alla pulizia. Nelle concentrazioni più adatte a essere incontrate nelle fotocopie, può essere identificato dal suo odore gradevole, simile al trifoglio. La sua bassa soglia di odore (da 0.0076 a 0.036 ppm) gli conferisce buone "proprietà di avvertimento", in quanto la sua presenza può essere rilevata prima che raggiunga concentrazioni dannose. Quando raggiunge concentrazioni che potrebbero produrre mal di testa, irritazione agli occhi e difficoltà respiratorie, il suo odore diventa forte e pungente. Non bisogna aspettarsi problemi di ozono da macchine ben tenute in aree adeguatamente ventilate. Tuttavia, l'ozono può essere rilevato quando gli operatori lavorano nel flusso di scarico della macchina, specialmente nel caso di lunghe tirature. Gli odori che vengono identificati come ozono da operatori inesperti si riscontrano solitamente come originati da altre fonti.
Toner è stato a lungo considerato un particolato fastidioso, o “particolato non altrimenti classificato” (PNOC). Gli studi condotti da Xerox Corporation negli anni '1980 hanno indicato che il toner inalato suscita le risposte polmonari che ci si aspetterebbe dall'esposizione a tali materiali particolati insolubili. Hanno anche dimostrato una mancanza di rischio cancerogeno a concentrazioni di esposizione ben al di sopra di quelle previste nell'ambiente d'ufficio.
Polvere di carta è costituito da frammenti di fibre di carta, collanti e riempitivi come argilla, biossido di titanio e carbonato di calcio. Tutti questi materiali sono considerati PNOC. Non sono stati riscontrati motivi di preoccupazione per le esposizioni alla polvere di carta previste nell'ambiente d'ufficio.
L'emissione di COV da parte delle fotocopiatrici è un sottoprodotto del loro utilizzo in toner e parti in plastica, gomme e lubrificanti organici. Anche così, le esposizioni a singole sostanze chimiche organiche nell'ambiente di una fotocopiatrice in funzione sono di solito ordini di grandezza inferiori a qualsiasi limite di esposizione professionale.
Odore i problemi con le moderne fotocopiatrici sono spesso un'indicazione di una ventilazione inadeguata. Le carte trattate, come i moduli autocopianti o le carte per il trasferimento di immagini e occasionalmente le pergamene utilizzate nelle fotocopiatrici, possono produrre odori di solventi idrocarburici, ma le esposizioni saranno ben al di sotto dei limiti di esposizione professionale se la ventilazione è adeguata per la normale copiatura. Le moderne fotocopiatrici sono dispositivi elettromeccanici complessi che hanno alcune parti (fusitori) funzionanti a temperature elevate. Oltre agli odori presenti durante il normale funzionamento, gli odori si verificano anche quando una parte si rompe sotto un carico termico e vengono rilasciati il fumo e le emissioni di plastica e/o gomma calda. Ovviamente, non si dovrebbe rimanere in presenza di tali esposizioni. Comune a quasi tutti i problemi di odore sono lamentele di nausea e una sorta di irritazione agli occhi o alle mucose. Questi disturbi di solito sono semplicemente indicazioni di esposizione a un odore sconosciuto e probabilmente sgradevole e non sono necessariamente segni di significativa tossicità acuta. In tali casi, l'individuo esposto dovrebbe cercare aria fresca, che porta quasi sempre a un rapido recupero. Anche le esposizioni al fumo e ai vapori delle parti surriscaldate sono di solito di così breve durata che non c'è motivo di preoccuparsi. Anche così, è prudente consultare un medico solo se i sintomi persistono o si esacerbano.
Considerazioni sull'installazione
Come discusso in precedenza, le fotocopiatrici producono calore, ozono e COV. Mentre le raccomandazioni sull'ubicazione e sulla ventilazione devono essere ottenute dal produttore e devono essere seguite, è ragionevole aspettarsi che, per tutte le macchine tranne forse le più grandi, l'ubicazione in una stanza con una ragionevole circolazione dell'aria, più di due ricambi d'aria all'ora e un'adeguata lo spazio intorno alla macchina per la manutenzione sarà sufficiente per evitare problemi di ozono e cattivi odori. Naturalmente, questa raccomandazione presuppone anche che siano soddisfatte anche tutte le raccomandazioni dell'American Society of Heating, Refrigeration and Air Conditioning Engineers (ASHRAE) per gli occupanti della stanza. Se in una stanza viene aggiunta più di una fotocopiatrice, è necessario prestare attenzione a fornire una maggiore ventilazione e capacità di raffreddamento. Le macchine grandi e ad alto volume possono richiedere considerazioni speciali sul controllo del calore.
Le forniture non richiedono particolari considerazioni oltre a quelle per la conservazione di eventuali solventi infiammabili e per evitare il calore eccessivo. La carta deve essere conservata nella sua scatola per quanto possibile e l'involucro non deve essere aperto fino a quando la carta non è necessaria.
Macchine fax (fax).
Operazioni di elaborazione.
Nella riproduzione facsimile, il documento viene scansionato da una fonte di luce e l'immagine viene convertita in un formato elettronico compatibile con le comunicazioni telefoniche. Al ricevitore, sistemi elettro-ottici decodificano e stampano l'immagine trasmessa tramite processi termici diretti, a trasferimento termico, xerografici oa getto d'inchiostro.
Le macchine che utilizzano i processi termici hanno una matrice di stampa lineare come un circuito stampato, su cui la carta da copia viene calpestata durante il processo di stampa. Ci sono circa 200 contatti per pollice attraverso la larghezza della carta, che si riscaldano rapidamente quando vengono attivati da una corrente elettrica. Quando è caldo, un contatto fa diventare nero il punto di contatto su una carta da copia trattata (termica diretta) o il rivestimento su un rullo donatore simile a un nastro di una macchina da scrivere deposita un punto nero sulla carta da copia (trasferimento termico).
I fax che operano mediante il processo xerografico utilizzano il segnale trasmesso dal telefono per attivare un raggio laser e quindi funzionano allo stesso modo di una stampante laser. In modo simile, le macchine a getto d'inchiostro funzionano allo stesso modo delle stampanti a getto d'inchiostro.
Materiali.
La carta, trattata o normale, i rulli donatori, il toner e l'inchiostro sono i principali materiali utilizzati per i fax. Le carte termiche dirette sono trattate con coloranti leuco, che virano dal bianco al nero quando riscaldate. I rulli donatori contengono una miscela di nerofumo in una base di cera e polimero, rivestita su un substrato di pellicola. La miscela è sufficientemente solida da non trasferirsi sulla pelle se strofinata, ma se riscaldata si trasferirà sulla carta da copia. I toner e gli inchiostri sono discussi nelle sezioni di fotocopiatura e stampa a getto d'inchiostro.
Potenziali pericoli e loro prevenzione.
Nessun rischio unico è stato associato ai fax. Ci sono state lamentele relative agli odori con alcune delle prime macchine termiche dirette; tuttavia, come per molti odori nell'ambiente d'ufficio, il problema è più indicativo di una bassa soglia di odore, e forse di una ventilazione inadeguata, che di un problema di salute. Le macchine a trasferimento termico di solito sono prive di odore e non sono stati identificati rischi con i rotoli donatori. I fax xerografici presentano gli stessi potenziali problemi delle fotocopiatrici a secco; tuttavia, la loro bassa velocità normalmente preclude qualsiasi problema di inalazione.
Progetto (Diazo)
Operazioni di elaborazione.
I riferimenti moderni a "progetti" o "macchine per progetti" generalmente significano copie diazo o fotocopiatrici. Queste fotocopiatrici sono spesso utilizzate con grandi disegni architettonici o ingegneristici realizzati su pellicola, pergamena o base di carta traslucida. Le carte trattate con diazo sono acide e contengono un copulante che produce un cambiamento di colore per reazione con il composto diazo; tuttavia la reazione è impedita dall'acidità della carta. Il foglio da copiare viene posto a contatto con la carta trattata ed esposto ad un'intensa luce ultravioletta (UV) proveniente da una sorgente fluorescente o di vapori di mercurio. La luce UV rompe il legame diazo sulle aree della carta da copia non protette dall'esposizione dell'immagine sul master, eliminando la possibilità di una successiva reazione con l'accoppiatore. Il master viene quindi rimosso dal contatto con la carta trattata, che viene quindi esposta ad un'atmosfera di ammoniaca. L'alcalinità dello sviluppatore ammoniacale neutralizza l'acidità della carta, permettendo alla reazione di viraggio diazo/copulante di produrre una copia dell'immagine sulle parti della carta che erano protette dagli UV dall'immagine sul master.
Materiali.
Acqua e ammoniaca sono gli unici materiali diazo-process oltre alla carta trattata.
Potenziali pericoli e loro prevenzione.
L'ovvia preoccupazione per le fotocopiatrici con processo diazo è l'esposizione all'ammoniaca, che può causare irritazione agli occhi e alle mucose. Le macchine moderne di solito controllano le emissioni e quindi le esposizioni sono generalmente notevolmente inferiori a 10 ppm. Tuttavia, le apparecchiature più vecchie possono richiedere una manutenzione attenta e frequente e un'eventuale ventilazione locale degli scarichi. Prestare attenzione durante la manutenzione di una macchina per evitare fuoriuscite e prevenire il contatto con gli occhi. Devono essere seguite le raccomandazioni dei produttori relative ai dispositivi di protezione. Si dovrebbe anche essere consapevoli del fatto che la carta fabbricata in modo improprio può anche causare problemi alla pelle.
Duplicatori digitali e ciclostile
Operazioni di elaborazione.
I duplicatori digitali e i ciclostile condividono lo stesso processo di base in quanto uno stencil master viene "bruciato" o "tagliato" e posizionato su un tamburo contenente inchiostro, da cui l'inchiostro scorre attraverso il master sulla carta da copia.
Materiali.
Stencil, inchiostri e carte sono le forniture utilizzate da queste macchine. L'immagine scansionata viene masterizzata digitalmente sul master in mylar di un duplicatore digitale, mentre viene tagliata elettricamente in uno stencil di carta ciclostile. Un'ulteriore differenza è che gli inchiostri per duplicatori digitali sono a base d'acqua, sebbene contengano del solvente di petrolio, mentre gli inchiostri per ciclostile sono basati su un distillato naftenico o su una miscela di etere glicolico/alcool.
Potenziali pericoli e loro prevenzione.
I rischi principali associati ai duplicatori digitali e ai ciclostile sono dovuti ai loro inchiostri, sebbene vi sia una potenziale esposizione al vapore di cera calda associata alla masterizzazione dell'immagine sullo stencil del duplicatore digitale e un'esposizione all'ozono durante l'elettrotaglio degli stencil. Entrambi i tipi di inchiostro hanno il potenziale per l'irritazione degli occhi e della pelle, mentre il più alto contenuto di distillato di petrolio dell'inchiostro del ciclostile ha un potenziale maggiore di causare dermatiti. L'uso di guanti protettivi mentre si lavora con gli inchiostri e un'adeguata ventilazione durante le copie dovrebbero proteggere dai rischi per la pelle e l'inalazione.
Duplicatori di spiriti
Operazioni di elaborazione.
I duplicatori di spiriti utilizzano uno stencil a immagine inversa rivestito con un colorante solubile in alcool. Durante la lavorazione, la carta da copia viene leggermente rivestita con un fluido per duplicazione a base di metanolo, che rimuove una piccola quantità di colorante al contatto con lo stencil, con conseguente trasferimento dell'immagine sulla carta da copia. Le copie possono emettere metanolo per qualche tempo dopo la duplicazione.
Materiali.
Carta, stampini e fluido per duplicazione sono le forniture principali per questa attrezzatura.
Potenziali pericoli e loro prevenzione.
I fluidi per la duplicazione dello spirito sono generalmente a base di metanolo e quindi sono tossici se assorbiti attraverso la pelle, inalati o ingeriti; sono anche infiammabili. La ventilazione dovrebbe essere adeguata per garantire che l'esposizione dell'operatore sia al di sotto degli attuali limiti di esposizione professionale e dovrebbe includere la fornitura di un'area ventilata per l'asciugatura. Alcuni fluidi di duplicazione più recenti utilizzati sono a base di alcol etilico o glicole propilenico, che evitano i problemi di tossicità e infiammabilità del metanolo. È necessario seguire le raccomandazioni dei produttori per quanto riguarda l'uso di dispositivi di protezione durante la manipolazione di tutti i fluidi per duplicazione.