Dan A. Hays, senior fellow bij het Wilson Center for Research and Technology van Xerox Corporation, legt uit.Het xerografische proces, uitgevonden door Chester Carlson in 1938 en ontwikkeld en gecommercialiseerd door de Xerox Corporation, wordt veel gebruikt om hoogwaardige tekst en grafische afbeeldingen op papier te produceren. Omdat Xerox de eerste kopieerapparaten voor gewoon papier op de markt bracht, worden Fotokopieermachines van andere bedrijven soms aangeduid als “Xerox-machines” door degenen die zich niet realiseren dat het een misbruik van het handelsmerk van het bedrijf is. Bovendien wordt het xerografische proces gebruikt om zowel kopieën als afdrukken te maken. Carlson noemde het proces aanvankelijk elektrofotografie. Het is gebaseerd op twee natuurlijke verschijnselen: dat materialen van tegengestelde elektrische ladingen aan te trekken en dat sommige materialen worden betere geleiders van elektriciteit bij blootstelling aan licht. Carlson bedacht een zes-stappen proces om een beeld van het ene oppervlak naar het andere te brengen met behulp van deze verschijnselen. Ten eerste krijgt een fotogeleidend oppervlak een positieve elektrische lading. Het fotogeleidende oppervlak wordt vervolgens blootgesteld aan de afbeelding van een document. Omdat de verlichte secties (de niet-beeldgebieden) geleidender worden, verdwijnt de lading in de blootgestelde gebieden. Negatief geladen poeder verspreid over het oppervlak hecht door elektrostatische aantrekkingskracht op de positief geladen beeldgebieden. Een stuk papier wordt over de poederafbeelding gelegd en vervolgens een positieve lading gegeven. Het negatief geladen poeder wordt op het papier aangetrokken omdat het van de fotogeleider is gescheiden. Tot slot smelt de warmte het poederafbeelding op het papier, waardoor een kopie van de originele afbeelding wordt geproduceerd. Carlsons first image, geproduceerd op 22 oktober 1938, werd gemaakt met negatief geladen gelige mossporen (lycopodium) op een met zwavel beklede zinkplaat die positief geladen was door het met een zakdoek te wrijven. Hedendaagse kopieerapparaten en printers hebben alle stappen geautomatiseerd en verfijnd, verplaatsen papier met snelheden van meer dan 250 voet per minuut, digitaal creëren en blootstellen van beelden, en het produceren van beelden in een regenboog van kleuren.
hier is hoe het proces vandaag werkt:
- aanvallen. In elke kopieermachine en laserprinter bevindt zich een lichtgevoelig oppervlak dat een fotoreceptor wordt genoemd. Het bestaat uit een dunne laag fotogeleidend materiaal dat op een flexibele band of trommel wordt aangebracht. De fotoreceptor isoleert in het donker, maar wordt geleidend wanneer hij aan licht wordt blootgesteld. Het wordt opgeladen in het donker door het toepassen van een hoge gelijkspanning op aangrenzende draden, die een intens elektrisch veld in de buurt van de draden die ervoor zorgt dat de luchtmoleculen te ioniseren produceert. Ionen van dezelfde polariteit als de spanning op de draden zetten zich af op het oppervlak van de fotoreceptor, waardoor er een elektrisch veld ontstaat.
- Expose. In een digitale kopieermachine of printer, wordt het beeld op de fotoreceptor blootgesteld met een scanning gemoduleerde laser of een licht-emitterende-diode beeldbalk. In oudere analoge kopieerapparaten wordt gereflecteerd licht van een verlicht beeld geprojecteerd op de fotoreceptor. In beide gevallen worden de aan licht blootgestelde delen van de fotoreceptor selectief ontladen, waardoor het elektrische veld afneemt. De donkere gebieden behouden hun lading.
- ontwikkelen. Gepigmenteerd poeder gebruikt om het beeld te ontwikkelen heet toner. Tonerdeeltjes van kleurstof en kunsthars hebben nauwkeurig gecontroleerde elektrostatische eigenschappen en variëren van ongeveer vijf tot 10 micrometer in diameter. Ze worden gemengd met en opgeladen door gemagnetiseerde dragerparels die ze naar de ontwikkelingszone vervoeren. De deeltjes worden geladen door het fenomeen van triboelektriciteit (vaak aangeduid als statische elektriciteit). Het elektrische veld in verband met het laadpatroon van het beeld op de fotoreceptor oefent een elektrostatische kracht uit op de geladen toner, die zich aan het beeld hecht. Een kleurendocument wordt gevormd door een printer met vier afzonderlijke xerografische eenheden die afzonderlijke Cyaan, magenta, Geel en zwart afbeeldingen maken en ontwikkelen. De superpositie van deze poederafbeeldingen produceert full-color documenten.
- overdracht. Het poederbeeld wordt van de fotoreceptor overgebracht op papier door het papier in contact te brengen met de toner en vervolgens een lading aan te brengen met een polariteit die tegengesteld is aan die van de toner. De lading moet sterk genoeg zijn om de poedershechting aan de fotoreceptor te overwinnen. Een tweede nauwkeurig gecontroleerde lading geeft het papier, dat nu het beeld bevat, vrij van de fotoreceptor.
- zekering. In het fusatieproces wordt de toner waaruit het beeld bestaat gesmolten en aan het papier gebonden. Dit wordt bereikt door het papier door een paar rollen. Een verwarmde rol smelt de toner, die met behulp van druk van de tweede rol aan het papier is gesmolten.
- schoon. Toneroverdracht van de fotoreceptor naar het papier is niet 100 procent efficiënt en de resterende toner moet vóór de volgende drukcyclus uit de fotoreceptor worden verwijderd. De meeste medium-en high-speed kopieerapparaten en printers bereiken dit met een roterende borstelreiniger. Xerografie is een uniek proces dat afhankelijk is van chemische, elektrische, mechanische en software-knowhow. Het snelle en economische digitale drukproces produceert gemakkelijk één druk of honderden identieke afdrukken in zwart-wit of kleur. Nog belangrijker is dat de mogelijkheid van paginagewijze variabele beeldvorming met xerografie on-demand afdrukken van complete documenten zoals brochures en boeken mogelijk maakt. Dergelijke on-demand afdrukken kan tijd besparen, kosten verlagen en documentveroudering, overschrijdingen en opslag elimineren.