Techniklexikon

Xerographie

Elektrodynamik und Elektrotechnik, das gebräuchlichste Verfahren zum Photokopieren von Papier und anderen hinreichend dünnen Medien. Es handelt sich dabei um die bekannteste Anwendung der Elektrostatik. Das Verfahren wurde 1937 von Ch. Carlson erfunden, der Name bedeutet »trocken schreiben« (griech.: xeros, trocken). Wichtigstes Bauteil ist eine grosse geerdete Platte aus einem lichtelektrischen Halbleitermaterial, welches im Dunkeln nicht leitet, bei Beleuchtung jedoch elektrischen Strom leiten kann. Zur Vorbereitung des Kopiervorgangs wird die Platte im Dunkeln elektrostatisch aufgeladen (siehe Abb.). Dadurch wird auf dem die Platte tragenden Metallsubstrat eine Ladungsschicht influenziert. Bei Belichtung werden Ladungspaare erzeugt, welche diese Ladung lokal ausgleichen, so dass die negativen Tonerpartikel nur an den nichtbelichteten, weiterhin positiv geladenen Bereichen der Platte anhaften können. Nur intensives Licht kann dabei die Ladungen vollständig entfernen, schwächere Beleuchtung bewirkt einen unvollständigen Ladungsausgleich – daher kann das Verfahren auch Graustufen abbilden. Zur Übertragung auf Papier wird dieses elektrostatisch positiv aufgeladen, so dass es die Tonerpartikel von der Platte aufnehmen kann. Zur dauerhaften Verbindung werden Toner und Papier erhitzt. Dies erklärt, warum frisch kopierte Blätter heiss und statisch aufgeladen sind. Für einen neuen Kopiervorgang wird der verbliebene Toner von der Platte entfernt. Bei schnellen Kopierern ist die Platte meistens auf eine Trommel montiert.

Xerographie: Schritte des Photokopierprozesses. a) Aufladung (E: elektrostatische Aufladung, I: influenzierte Ladung, H: Halbleiterschicht, M: Metallsubstrat); b) Belichtung (L: durch Photoeffekt erzeugtes Ladungspaar); c) Entwicklung (T: Tonerteilchen) und d) Übertragung auf Papier (P).