Hoe werkt een Xerox®-kopieerapparaat?
Een Xerox®-kopieerapparaat, algemeen bekend als een kopieerapparaat, werkt in wezen op de principes van statische elektriciteit. Elektrische ladingen kunnen positief of negatief zijn, wat enigszins lijkt op de polen van magneten. Het negatieve uiteinde van een magneet blijft direct aan het positieve uiteinde van een andere magneet hangen, maar twee negatieven of positieven zullen elkaar afstoten. Hetzelfde gebeurt met negatieve en positieve elektrische ladingen; een negatief geladen kam zal positief geladen vlokken peper of korrels zout aantrekken.
Wat een Xerox®-kopieerapparaat doet, is profiteren van deze natuurlijke elektrische aantrekkingskracht of afstoting. Wat we zien als een document dat moet worden gekopieerd, wordt eigenlijk gezien als niets anders dan zwarte of witte spaties voor een Xerox®-kopieerapparaat. Wanneer het document op de glazen lade wordt geplaatst om te kopiëren, gebeurt een aantal processen tegelijkertijd. Dit is waar de wetenschap van het fotokopiëren begint.
Onder de transparante glazen schaal ligt een platte riem of ronde trommel, een fotoreceptor. Het oppervlak van deze fotoreceptor is gemaakt van speciale materialen die tegelijkertijd in verschillende gebieden negatief en positief kunnen worden opgeladen. Een elektrisch element dat bekend staat als een coronadraad beweegt over de fotoreceptor en geeft het hele oppervlak een positieve elektrische lading, net zoals een latexballon wrijven of een kam door het haar halen. Zodra het gehele oppervlak van de fotoreceptor positief is geladen, beweegt een intens helder licht over het oppervlak van het te kopiëren document.
Dit licht zendt fotonen uit die gemakkelijk in de witte delen van het document kunnen doordringen, maar niet in de donkere gebieden die we als letters zien. Wanneer de fotonen het oppervlak van de fotoreceptor raken, worden die gebieden elektrisch geneutraliseerd. De gebieden van de fotoreceptor onder de donkere delen van het document blijven echter nog steeds positief geladen. In wezen "schildert" een Xerox®-kopieerapparaat de fotoreceptortrommel of -riem met statische elektriciteit, waardoor een patch van positief geladen afbeeldingen van letters ontstaat, omringd door negatief geladen gebieden die wit blijven.
Zodra de afbeelding van het document statisch is "geverfd" op de drum of riem, bedekt het Xerox®-kopieersysteem de plaat met een negatief geladen zwart poeder, toner genaamd. Waar de tonerdeeltjes positief geladen gebieden op de fotoreceptor vinden, zullen ze plakken als de pepervlokken op een statisch geladen kam. De toner plakt niet aan de negatief geladen delen van de riem of drum, zodat deze gebieden wit blijven.
Nadat de tonerdeeltjes in de positief geladen gebieden zijn neergeslagen, wordt een tweede vel papier boven de fotoreceptor ingebracht. Een coronadraad gaat over dit papier om het een positieve lading te geven. De tonerdeeltjes worden overgebracht op het geladen papier en lijken nu op de afbeelding van het originele document. De toner is echter nog steeds in de vorm van een losse poeder, dus de nieuwe kopie wordt geperst door een set verwarmde rollen bekend als een fuser . De hitte van de fuser smelt de toner permanent in het papier. Daarom kunnen sommige Xerox®-kopieën, met name die gemaakt aan het einde van een lange afdrukrun, zeer warm aanvoelen.
Nadat elke reeks kopieën is voltooid, verwijdert een coronadraad in wezen de fotoreceptortrommel of -riem door een nieuwe positieve lading te voeren. Omdat veel fotoreceptortrommels een kleinere diameter hebben dan de lengte van het kopieerpapier, is het niet ongebruikelijk dat het fotokopieerproces meerdere keren wordt gedupliceerd terwijl het originele document wordt gescand. De drum moet mogelijk positief worden opgeladen om de oudere informatie te verwijderen en de nieuwe afbeeldingen meerdere regels tegelijk te ontvangen. Al deze acties worden zorgvuldig gesynchroniseerd om een fotokopie te maken in de tijd die de lamp nodig heeft om één keer over het origineel te scannen.