A xerografia é tipicamente um processo de gama bastante elevada, que é adequado para aplicações tais como a cópia de documentos.
É um processo de imagem que se baseia numa substância fotocondutora cuja resistência eléctrica diminui quando a luz cai sobre ela. A impressão xerográfica é a base das máquinas de cópia de documentos mais comummente utilizadas.
A impressão xerográfica é um processo utilizado muito frequentemente em todos os diferentes ambientes comerciais e institucionais.
Trata-se de um processo altamente técnico que utiliza muitas aplicações ou princípios desenvolvidos na teoria dos campos electromagnéticos.
Como se processa a impressão xerográfica?
A primeira utilização comercial foi o processamento manual de um fotossensor de cama plana (um componente electrostático que detecta a presença de luz visível) com uma câmara fotocopiadora e uma unidade de processamento separada para produzir placas litográficas offset.
Actualmente, esta tecnologia é utilizada em fotocopiadoras, impressoras laser e impressoras digitais. Estão lentamente a substituir muitas impressoras offset tradicionais na indústria gráfica por tiragens mais curtas.
The UV printing podem ser usadas após a primeira passagem xerográfica quando arrefece.
- O primeiro passo no processo de Xerografia é carregar um tambor de metal fotocondutor de forma uniforme, rodando-o na sua superfície e aplicando uma carga electrostática.
- O documento é então passado sobre a superfície do tambor foto-sensor e iluminado por um laser, esta iluminação cria a imagem latente através da simples passagem por secções do documento sem texto.
- A imagem produzida no tambor é então encadernada com toner carregado magneticamente.
- As partículas de toner são então transferidas para um meio de impressão por um dispositivo corona que gera um campo eléctrico com a capacidade de ultrapassar o campo magnético do toner, atraindo assim o toner para o substrato.
- Antes de o novo documento estar pronto, o toner deve fundir-se de alguma forma com o papel. Isto é feito através de rolos de aço aquecidos que geram a combinação necessária de calor, pressão e energia radiante.
A seguir, citaremos as etapas do processo aplicadas num cilindro, como numa fotocopiadora. Apenas descreveremos um pouco de cada etapa do processo de impressão xerográfica, mas obviamente a física do processo xerográfico é discutida extensivamente num book, é claro.
1 Carga
Uma carga electrostática é distribuída sobre a superfície do tambor por uma descarga de corrente, com a saída limitada por uma grelha ou ecrã de controlo.
2 Exposição
O documento a copiar é iluminado por lâmpadas com flash no vidro de exposição e passa por cima de uma lente ou é digitalizado por uma luz e lente em movimento. A sua imagem é projectada e sincronizada com a superfície do tambor em movimento.
3 Development
Em fotocopiadoras xerográficas de grande volume, o tambor é apresentado com uma mistura lentamente turbulenta de partículas de toner e partículas maiores e reutilizáveis de suporte de ferro.
O toner é um pó.
As partículas portadoras têm um revestimento que gera uma espécie de electricidade estática.
A mistura é também manipulada com um rolo magnético para apresentar uma escova de toner à superfície do tambor ou da correia. A carga atrai o toner para formar uma imagem visível no tambor. É aplicada uma tensão de polarização ao rolo revelador para controlar a quantidade de toner transferido e contrariar a atracção entre o toner e a imagem latente.
É necessária uma imagem negativa porque ao imprimir a partir de um negativo de micro-forma, o toner tem a mesma polaridade que a corona no passo 1.
Linhas electrostáticas de força puxam as partículas de toner para longe da imagem latente em direcção à área não carregada, que é exposta ao negativo.
As primeiras copiadoras e impressoras a cores com xerografia utilizavam múltiplos ciclos de cópia para cada saída de página, utilizando filtros de cor e de toner. As unidades modernas utilizam apenas um scan a quatro unidades de processamento em miniatura separadas, que funcionam simultaneamente, cada uma com a sua própria coroa, tambor e unidade de revelação.
4 Transferência
O papel passa entre o tambor e a correia de transferência, que tem uma polaridade oposta à da carga do toner. A imagem do toner é transferida do tambor para o papel através de uma combinação de pressão e atracção electrostática.
5 Separação ou desinserção
O AC neutraliza parcialmente as cargas eléctricas no papel a partir de uma segunda coroa, normalmente construída paralelamente à coroa de transferência e imediatamente após esta. Como resultado, o papel, completo com a maior parte (mas não toda) da imagem do toner, separa-se da superfície do tambor ou da correia.
6 Fixar ou fundir
A imagem do toner é fixada ao papel utilizando um mecanismo de calor e pressão (fusor de rolo quente) ou uma tecnologia de fusão radiante (fusor de forno) para fundir e ligar as partículas de toner ao suporte que está a ser impresso. São também utilizados para fornecer fusores a vapor “offline”.
7 Cleanup
O tambor, que já foi parcialmente descarregado durante o processo de separação, é ainda descarregado pela luz. O restante toner não transferido no passo 6 é removido da superfície do tambor por uma escova rotativa sob sucção, ou um rodo conhecido como uma lâmina de limpeza.
Este “resíduo” de toner é geralmente enviado para um compartimento de resíduos de toner para posterior eliminação e reutilização.
Alguns sistemas abandonaram o revelador separado (transportador). Estes sistemas, conhecidos como sistemas mono-componentes, funcionam da mesma forma que os acima referidos, mas utilizam um toner magnético ou um revelador fusível. Não há necessidade de substituir o revelador gasto, uma vez que o utilizador o substitui efectivamente juntamente com o toner.
Um sistema de desenvolvimento alternativo, desenvolvido pela empresa KIP a partir de uma linha de investigação abandonada pela Xerox, substitui completamente o manuseamento do toner magnético e do sistema de limpeza por uma série de enviesamentos variáveis controlados por computador.
O toner é impresso directamente no tambor, por contacto directo com um rolo de desenvolvimento de borracha. Remove todo o toner indesejado e devolve-o à unidade de revelação para reutilização, invertendo a tendência.
Quais são as vantagens e desvantagens da xerografia?
Vantagens:
- Estas são máquinas acessíveis para pequenos, médios e grandes escritórios.
- A facilidade de reprodução de texto e gráficos em questão de segundos.
- Resolução de imagem variável.
- Eles alimentam papel, cartão e acetatos.
- Fácil de operar.
- Não é necessário CPU.
- Pode fazer inserções, agrafagem e impressão frente e verso.
- Não é necessária secagem.
A impressão xerográfica, juntamente com a impressão a jacto de tinta, tem a grande vantagem de não necessitar de chapas, o que reduz significativamente os seus requisitos de espaço, custo e tempo. Todos os subsistemas necessários para a aquisição, gravação, verificação, armazenamento e destruição das placas são eliminados.
Inconvenientes:
- A escala tonal é perdida.
- O toner deixa uma mancha branca se estiver a terminar.
- Para imprimir imagens ou fotografias de qualidade, photo printing é melhor.
- Algumas impressões saem extremamente quentes, impossíveis de serem tiradas pelo operador.
- Não se pode imprimir em tecido, para isso há serigrafia, sublimação e outras técnicas.
História de xerografia
A Xerografia foi inventada no final da década de 1930 por um advogado de patentes americano chamado Chester Carlson.
No início, os engenheiros consideraram a ideia inútil e levou vários anos até que o potencial da invenção fosse apreciado pela indústria.
Durante esses anos, a IBM, Kodak, General Electric e RCA estiveram entre as empresas que recusaram a Carlson.
O Instituto Battelle Memorial, uma organização sem fins lucrativos, investiu na investigação da Carlson e acabou por assinar um acordo de licenciamento com uma empresa chamada Haloid. Battelle e Haloid colaboraram na investigação e demonstraram a técnica em 1948. Haloide tornou-se subsequentemente Xerox.
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