Chester Carlson y la xerografía

El proceso xerográfico, inventado por Chester Carlson en 1938 y desarrollado y comercializado por Xerox Corporation, se utiliza ampliamente para producir texto e imágenes gráficas de alta calidad sobre papel.

En un principio, Carlson denominó el proceso como electrofotografía. Se basa en dos fenómenos naturales: que los materiales de cargas eléctricas opuestas se atraen y que algunos materiales se convierten en mejores conductores de electricidad cuando se exponen a la luz. Carlson inventó un proceso de seis pasos para transferir una imagen de una superficie a otra utilizando estos fenómenos.

En primer lugar, una superficie fotoconductora recibe una carga eléctrica positiva. Entonces, la superficie fotoconductora se expone a la imagen de un documento. Debido a que las secciones iluminadas (las áreas que no son de imagen) se vuelven más conductivas, la carga se disipa en las áreas expuestas. El polvo cargado negativamente extendido sobre la superficie se adhiere mediante la atracción electrostática a las áreas de imagen cargadas positivamente. Se coloca papel sobre la imagen de polvo y luego se le da una carga positiva. El polvo cargado negativamente es atraído al papel al separarse del fotoconductor. Finalmente, el calor fusiona la imagen de polvo con el papel, produciendo una copia de la imagen original.

Proceso de seis pasos:

Carga

Dentro de cada copiadora e impresora láser hay una superficie sensible a la luz llamada fotorreceptor. Consiste en una fina capa de material fotoconductor que se aplica a una banda flexible o tambor. El fotorreceptor es un aislante en la oscuridad, pero se convierte en conductor cuando se expone a la luz. Se carga en la oscuridad al aplicar un alto voltaje de CC a los cables adyacentes, lo que produce un campo eléctrico intenso cerca de los cables que hace que las moléculas de aire se ionicen. Los iones de la misma polaridad que el voltaje de los cables se depositan en la superficie del fotorreceptor, creando un campo eléctrico a través de él.

Exposición

En una copiadora o impresora digital, la imagen se expone en el fotorreceptor con un láser de barrido modulado o una barra de imagen de diodo emisor de luz. En las copiadoras analógicas antiguas, la luz reflejada de una imagen iluminada se proyecta en el fotorreceptor. En ambos casos, las zonas del fotorreceptor expuestas a la luz se descargan selectivamente, provocando una reducción del campo eléctrico. Las áreas más oscuras retienen su carga.

Revelado

El polvo pigmentado utilizado para revelar la imagen se llama tóner. Las partículas de tóner están hechas de colorante y resina plástica y tienen propiedades electrostáticas controladas con precisión y varían de cinco a 10 micrómetros de diámetro. Se mezclan y cargan mediante esferas transportadoras magnetizadas que las trasladan a la zona de revelado. Las partículas son cargadas gracias al fenómeno de la triboelectricidad (a menudo denominada electricidad estática). El campo eléctrico asociado al patrón de carga de la imagen en el fotorreceptor ejerce una fuerza electrostática sobre el tóner cargado, que se adhiere a la imagen. Un documento en color está formado por una impresora con cuatro unidades xerográficas separadas que crean y revelan imágenes separadas en cian, magenta, amarillo y negro. La superposición de estas imágenes de polvo produce documentos a todo color.

Transferencia

Se transfiere la imagen en polvo desde el fotorreceptor al papel al poner el papel en contacto con el tóner y aplicando una carga con polaridad opuesta a la del tóner. La carga debe ser lo suficientemente fuerte para superar la adhesión del polvo al fotorreceptor. Una segunda carga controlada con precisión libera el papel, que ahora contiene la imagen, desde el fotorreceptor.

Fusión

En el proceso de fusión, el tóner que compone la imagen se funde y se adhiere al papel. Esto se logra al pasar el papel a través de un par de rodillos. Un rodillo calentado funde el tóner, que se fusiona con el papel con la ayuda de la presión del segundo rodillo.

Limpio

En el proceso de fusión, el tóner que compone la imagen se funde y se adhiere al papel. Esto se logra al pasar el papel a través de un par de rodillos. Un rodillo calentado funde el tóner, que se fusiona con el papel con la ayuda de la presión del segundo rodillo.

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