Dan A. Hays, senior fellow ved Xerox Corporations Wilson Center for Research and Technology, forklarer.
den xerografiske prosessen, som Ble oppfunnet Av Chester Carlson i 1938 og utviklet Og kommersialisert Av Xerox Corporation, er mye brukt til å produsere tekst og grafiske bilder av høy kvalitet på papir. Fordi Xerox markedsførte de første vanlige kopimaskiner, blir kopimaskiner laget av andre selskaper noen ganger referert til som «Xerox-maskiner» av de som ikke innser at det er et misbruk av selskapets varemerke. I tillegg er den xerografiske prosessen faktisk brukt til å lage både kopier og utskrifter.
Carlson opprinnelig kalt prosessen electrophotography. Det er basert på to naturfenomener: at materialer av motsatte elektriske ladninger tiltrekker seg og at noen materialer blir bedre ledere av elektrisitet når de blir utsatt for lys. Carlson oppfant en seks-trinns prosess for å overføre et bilde fra en overflate til en annen ved hjelp av disse fenomenene. For det første får en fotokonduktiv overflate en positiv elektrisk ladning. Den fotoledende overflaten eksponeres deretter for bildet av et dokument. Fordi de opplyste delene (de ikke-bildeområdene) blir mer ledende, forsvinner ladningen i de eksponerte områdene. Negativt ladet pulver spredt over overflaten fester seg gjennom elektrostatisk tiltrekning til de positivt ladede bildeområdene. Et stykke papir er plassert over pulverbildet og deretter gitt en positiv ladning. Det negativt ladede pulveret tiltrekkes papiret da det er skilt fra fotolederen. Til slutt smelter varmen pulverbildet til papiret, og produserer en kopi av det opprinnelige bildet.
Carlsons første bilde, produsert 22. oktober 1938, ble laget med negativt ladede gulaktige mossporer (lycopodium) på en svovelbelagt sinkplate som hadde blitt positivt ladet ved å gni den med et lommetørkle. Dagens kopimaskiner og skrivere har automatisert og raffinert alle trinnene, flytte papir med hastigheter på mer enn 250 fot i minuttet, digitalt skape og utsette bilder, og produsere bilder i en regnbue av farger.
Her er hvordan prosessen fungerer i dag:
- Angrip. Inne i hver kopimaskin og laserskriver er en lysfølsom overflate kalt en fotoreceptor. Den består av et tynt lag av fotokonduktivt materiale som påføres et fleksibelt belte eller en trommel. Fotoreceptoren er isolerende i mørket, men blir ledende når den blir utsatt for lys. Den lades i mørket ved å påføre en HØY LIKESPENNING til tilstøtende ledninger, noe som gir et intenst elektrisk felt nær ledningene som får luftmolekylene til å ionisere. Ioner med samme polaritet som spenningen på ledningene legger på fotoreceptorens overflate, og skaper et elektrisk felt over det.
- Utsett. I en digital kopimaskin eller skriver blir bildet eksponert på fotoreceptoren med en skannemodulert laser eller en lysemitterende diode-bildestang. I eldre analoge kopimaskiner projiseres reflektert lys fra et opplyst bilde på fotoreceptoren. I begge tilfeller blir områdene av fotoreceptoren utsatt for lys selektivt utladet, noe som medfører reduksjon i det elektriske feltet. De mørkere områdene beholder sin ladning.
- Utvikle. Pigmentert pulver som brukes til å utvikle bildet kalles toner. Tonerpartikler laget av fargestoff og plastharpiks har nøyaktig kontrollerte elektrostatiske egenskaper og varierer fra omtrent fem til 10 mikrometer i diameter. De er blandet med og ladet av magnetiserte bærerperler som transporterer dem til utviklingssonen. Partiklene belastes av fenomenet triboelektrisitet (ofte referert til som statisk elektrisitet). Det elektriske feltet som er forbundet med ladningsmønsteret på bildet på fotoreceptoren, utøver en elektrostatisk kraft på den ladede toneren, som festes til bildet. Et fargedokument dannes av en skriver med fire separate xerografiske enheter som lager og utvikler separate cyan -, magenta -, gule og svarte bilder. Superposisjon av disse pulver bildene produserer full-farge dokumenter.
- Overføring. Pulverbildet overføres fra fotoreseptoren til papir ved å bringe papiret i kontakt med toneren og deretter påføre en ladning med polaritet motsatt tonerens. Ladningen må være sterk nok til å overvinne pulveradhesjonen til fotoreceptoren. En annen nøyaktig kontrollert ladning frigjør papiret, som nå inneholder bildet, fra fotoreceptoren.
- Sikring. I smelteprosessen smeltes toneren som utgjør bildet, og bindes til papiret. Dette oppnås ved å sende papiret gjennom et par ruller. En oppvarmet rulle smelter toneren, som smeltes til papiret ved hjelp av trykk fra den andre rullen.
- Rengjør. Toneroverføring fra fotoreseptoren til papiret er ikke 100 prosent effektiv, og resterende toner må fjernes fra fotoreseptoren før neste utskriftssyklus. De fleste middels-og høyhastighets kopimaskiner og skrivere oppnå dette med en roterende børste renere.
Xerografi er en unik prosess som avhenger av kjemisk, elektrisk, mekanisk og programvarekunnskap. Den raske og økonomiske digitale utskriftsprosessen produserer enkelt enten en utskrift eller hundrevis av identiske utskrifter i svart og hvitt eller farge. Enda viktigere, muligheten for side-til-side variabel bildebehandling med xerografi muliggjør on-demand utskrift av komplette dokumenter som brosjyrer og bøker. Slik utskrift på forespørsel kan spare tid, redusere kostnader og eliminere dokumentforældelse, overskridelser og lagring.