Impresión en xerografía

Impresión xerografía

La Xerografía es típicamente un proceso gamma bastante alto, que es apropiado para aplicaciones como la copia de documentos.

Es un proceso de formación de imágenes que se basa en una sustancia fotoconductora cuya resistencia eléctrica disminuye cuando la luz cae sobre ella. La impresión en xerografía es la base de las máquinas copiadoras de documentos más utilizadas.

  • La impresión xerográfica es un proceso utilizado muy a menudo en todos los diferentes entornos comerciales e institucionales.
  • Es un proceso altamente técnico que utiliza muchas aplicaciones o principios desarrollados en la teoría del campo electromagnético.
Impresión xerografía

¿Cómo es el proceso de la impresión xerográfica?

El primer uso comercial fue el procesamiento manual de un fotosensor plano (un componente electrostático que detecta la presencia de luz visible) con una cámara de copia y una unidad de procesamiento separada para producir placas litográficas offset.

Hoy en día esta tecnología se utiliza en fotocopiadoras, impresoras láser y prensas digitales. Están sustituyendo lentamente a muchas prensas offset tradicionales de la industria de la impresión para tiradas más cortas.

  • El primer paso en el proceso de Xerografía es cargar un tambor de metal fotoconductor de manera uniforme, girándolo en su superficie y aplicando un carga electrostática.
  • A continuación, el documento se pasa sobre la superficie del tambor foto-sensorial y se iluminada por un láser, esta iluminación crea la imagen latente con sólo pasar a través de secciones del documento sin texto.
  • La imagen producida en el tambor se une entonces con tóner cargado magnéticamente.
  • Las partículas de tóner se transfieren a continuación a un medio de impresión por un dispositivo de corona generando un campo eléctrico con la capacidad de superar el campo magnético del tóner, atrayendo así el tóner al soporte.
  • Antes de que el nuevo documento esté listo, el tóner debe fundirse con el papel de alguna manera. Esto se hace mediante rodillos de acero calentados que generan la necesaria combinación de calor, presión y energía radiante.
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Proceso impresión en xerografia

A continuación nombraremos los pasos del proceso aplicados en un cilindro, como en una fotocopiadora. Solo describiremos un poco cada «step» del proceso de impresion con xerografía pero, obviamente, la física del proceso xerográfico se discute extensamente en un libro, claro.

1 Carga

Una carga electrostática es distribuida sobre la superficie del tambor por una descarga de corriente, con la salida limitada por una rejilla de control o pantalla.

2 Exposición

El documento a copiar es iluminado por lámparas de flash en la platina y pasa sobre un lente o es escaneado por una luz y un lente en movimiento. Su imagen se proyecta y sincroniza con la superficie del tambor en movimiento.

3 Desarrollo

En las fotocopiadoras xerográficas de gran volumen, el tambor se presenta con una mezcla lentamente turbulenta de partículas de tóner y de partículas portadoras más extensas, de hierro, reutilizables.

El tóner es un polvo.

Las partículas portadoras tienen un revestimiento que genera una una especie de electricidad estática.

La mezcla también se manipula con un rodillo magnético para presentar a la superficie del tambor o de la cinta un pincel de tóner. La carga atrae el tóner para formar una imagen visible en el tambor. Se aplica un voltaje sesgado al rodillo de revelado para controlar la cantidad de tóner transferido y contrarrestar la atracción entre el tóner y la imagen latente.

Se requiere una imagen negativa, ya que cuando se imprime desde un negativo de microforma, el tóner tiene la misma polaridad que la corona en el paso 1.

Las líneas de fuerza electrostáticas alejan las partículas de tóner de la imagen latente hacia el área no cargada, que se expone al negativo.

Las primeras copiadoras e impresoras en color con xerografía utilizaban múltiples ciclos de copia para cada salida de página, utilizando filtros de color y tóner. Las unidades modernas utilizan sólo un escaneo a cuatro unidades de proceso miniatura separadas, que funcionan simultáneamente, cada una con su coronas, tambor y unidad de revelado.

4 Transferencia

El papel pasa entre el tambor y la correa de transferencia, que tiene una polaridad opuesta a la carga del tóner. La imagen del tóner se transfiere del tambor al papel mediante una combinación de presión y atracción electrostática.

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5 La separación o el desapego

La AC neutraliza parcialmente las cargas eléctricas del papel desde una segunda corona, normalmente construida en paralelo con la corona de transferencia e inmediatamente después de ella. Como resultado, el papel, completo con la mayor parte (pero no toda) de la imagen de tóner, se separa de la superficie del tambor o de la cinta.

6 Fijar o fusionar

La imagen de tóner se fija al papel mediante un mecanismo de calor y presión (fusor de rodillo caliente) o una tecnología de fusión radiante (fusor de horno) para fundir y unir las partículas de tóner en el medio que se está imprimiendo. También se utilizan para disponer de fusores de vapor » offline».

7 Limpieza

El tambor, que ya se ha descargado parcialmente durante el proceso de separación, se descarga aún más con la luz. El tóner restante que no se haya transferido en el paso 6 se elimina de la superficie del tambor mediante un cepillo giratorio bajo succión, o una escobilla de goma conocida como lámina de limpieza.
Este tóner «residual» se suele enviar a un compartimento de tóner residual para su posterior eliminación y reutilización.

Algunos sistemas han abandonado el revelador (portador) independiente. Estos sistemas, conocidos como monocomponentes, funcionan de la misma manera que los anteriores pero utilizan un tóner magnético o un revelador fusible. No es necesario sustituir el revelador desgastado, ya que el usuario lo sustituye efectivamente junto con el tóner.

Un sistema de revelado alternativo, desarrollado por la compañía KIP a partir de una línea de investigación abandonada por Xerox, sustituye completamente la manipulación del tóner magnético y el sistema de limpieza, con una serie de sesgos variables controlados por ordenador.

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El tóner se imprime directamente en el tambor, por contacto directo con un rodillo de desarrollo de goma. Elimina todo el tóner no deseado y lo devuelve a la unidad de revelado para su reutilización invirtiendo la tendencia.

¿Cuáles son las ventajas y desventajas de la xerografía?

Ventajas:

  • Son máquinas accesibles para oficinas pequeñas, medianas y
    grandes.
  • La facilidad de reproducir textos y gráficos en cuestión
    de segundos
  • La resolución de imagen variable.
  • Se alimentan de papeles, cartulinas y acetatos.
  • Fáciles de operar.
  • No requieren de CPU.
  • Pueden hacer encartes, engrapados e impresos doble cara.
  • No requiere de secado.

La impresión xerografica, junto con la impresión por chorro de tinta
tiene la principal ventaja de no necesitar placas lo cual reduce
muy significativamente sus requisitos tanto de espacio como
económicos y de tiempo. Se eliminan todos los
subsistemas necesarios para la adquisición, grabado,
comprobación, almacenaje y destrucción de las mismas.

Inconvenientes:

La escala tonal se pierde. El tóner deja mancha blanca si está
terminándose. Algunas copias salen extremadamente calientes,
imposibles de ser tomadas por el operador.

Breve historia de la xerografía

La Xerografía fue inventada a finales de los años 30 por un abogado de patentes americano llamado Chester Carlson.

Al principio, los ingenieros consideraron la idea inútil y pasaron varios años antes de que el potencial del invento fuera apreciado por la industria.

Durante esos años, IBM, Kodak, General Electric y RCA estuvieron entre las compañías que rechazaron a Carlson.

Chester invención de la xerografía
Chester Carlson con el primer modelo de invento

El Battelle Memorial Institute, una organización sin fines de lucro, invirtió en la investigación de Carlson y finalmente firmó un acuerdo de licencia con una compañía llamada Haloid. Battelle y Haloid colaboraron en la investigación y demostraron la técnica en 1948. Posteriormente, Haloid se convirtió en Xerox.

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