Xerographie

Xerographie, elektrostatische Trockendrucktechnik zur Vervielfältigung von Schwarzweißvorlagen. Diese Methode dient u. a. zur Herstellung von Papierkopien oder Metallfolien als Kopiervorlage (siehe Bürosysteme).

Die Xerographie arbeitet auf dem Prinzip der indirekten Elektrophotographie. Zunächst wird die Halbleiterschicht (Selen als Photohalbleiter) in der zylindrischen Kopiertrommel im Dunkeln mit Hilfe eines dünnen Drahtes gleichmäßig elektrostatisch aufgeladen (siehe Elektrizität). Dies geschieht über eine so genannte Koronaentladung – das ist im Prinzip eine selbständige Gasentladung. Weil die Halbleiterschicht durch Licht elektrisch leitend wird, verursacht die anschließende Belichtung eine Ladungsabwanderung von den weißen Stellen des Originals auf die Kopiertrommel – genauer gesagt, löst das von den weißen Stellen auf die Trommel reflektierte Licht diesen Vorgang aus. In belichteten Bereichen der Trommel wird die elektrostatische Aufladung aufgehoben. An den dunklen, unbelichteten Stellen bleibt die Aufladung erhalten. Durch diesen Prozess entsteht auf der Halbleiterschicht der Kopiertrommel ein nicht sichtbares, elektrostatisches Bild des Originals. Für die Entwicklung des sichtbaren Bildes gibt es verschiedene Möglichkeiten. Das häufig verwendete Zweikomponentensystem besteht aus einem magnetisierbaren Träger und dem Farbstoff (Toner). Bei dem Träger handelt es sich meist um feine Eisenpartikel oder um Kunstharz mit ferromagnetischem Material (siehe Ferromagnetismus; Magnetismus). Der Toner besteht aus einem Gemisch aus feinem Kohlenstaub sowie einem thermoplastischen Kunststoff und haftet auf dem Träger. Träger und Toner werden zusammen auf eine Magnetwalze aufgetragen, die der Kopiertrommel parallel gegenüberliegt. Die Eisenpartikel richten sich auf der Walze zu einer „Magnetbürste” aus und streichen über die sich drehende Kopiertrommel. An den elektrostatisch aufgeladenen Bereichen auf der Trommel bleiben Tonerpartikel haften. Die Übertragung des Toners auf das Papier erfolgt ebenfalls auf elektrostatischem Weg über eine Koronaentladung auf der Papierunterseite. Bildlich gesprochen wird bei diesem Vorgang der Farbstoff von dem Papier „aufgesogen”. Anschließend wird die Kopiertrommel entladen und mechanisch von Restpartikeln befreit. Die entstandene Kopie wird mit Hilfe von Wärmestrahlern oder beheizbaren Walzen erwärmt. Der im Toner enthaltene thermoplastische Kunstoff schmilzt bei diesem Vorgang und durchdringt das Papier – die Kopie ist abriebsicher.

Dem Amerikaner Chester Carlson gelang es erstmals 1938, Bilder auf elektrostatischem Wege, zu erzeugen. 1946 führte John H. Dessauer dieses Verfahren nach Weiterentwicklung kommerziell ein.