제로그래피
Xerography| 시리즈의 일부 |
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Xerography는 건식 복사 [1]기술입니다.원래 전기사진술이라고 불렸던 그것은 그리스어로 "마른"을 의미하는 "xeros"와 "글"을 의미하는 "-παγα-graphia"를 의미하는 "xerography"로 이름이 바뀌었습니다. 이는 시안타입과 같은 당시 사용되었던 재생 기술과 달리, xerography의 과정은 액체 [2]화학 물질을 사용하지 않았다는 것을 강조하기 위해입니다.
역사
제로그래피는 헝가리의 물리학자 팔 셀레니의 기여를 바탕으로 미국의 물리학자 체스터 칼슨에 의해 발명되었습니다.칼슨은 1942년 10월 6일 미국특허 제2,297,691호를 출원하여 수여받았습니다.
칼슨의 혁신은 1778년 [3]게오르크 크리스토프 리히텐베르크가 발명한 건식 정전 인쇄 방법과 달리 사진술과 정전기 인쇄를 결합했습니다.칼슨의 원래 공정은 평평한 판으로 여러 번 수동으로 처리해야 하는 번거로운 작업이었습니다.
1946년 칼슨은 할로이드 포토그래피 컴퍼니와 계약을 맺고 상업적 제품으로 개발했습니다.그 해 이전에 칼슨은 12개 이상의 회사에 자신의 아이디어를 제안했지만 아무도 관심이 없었습니다.Haloid의 사장 Joseph C. 윌슨은 칼슨의 발명의 가능성을 보았고, 할로이드가 실용적인 상품을 만들기 위해 열심히 노력하는 것을 보았습니다.
완전히 자동화된 공정이 개발되기까지는 거의 18년이 걸렸는데, 핵심적인 돌파구는 평판 대신 셀레늄으로 코팅된 원통형 드럼을 사용했다는 것입니다.이것은 최초의 상업용 자동 복사기인 제록스 914가 1960년에 할로이드/제록스에 의해 출시되는 결과를 낳았습니다.
Xerography는 현재 대부분의 복사기와 레이저 및 LED 프린터에 사용되고 있습니다.
과정
최초의 상업적 이용은 오프셋 리소그래피 플레이트를 제조하기 위해 복사 카메라와 별도의 프로세싱 유닛으로 평판 포토센서(가시광선의 존재를 감지하는 정전 부품)를 손으로 가공하는 것이었습니다.오늘날 이 기술은 인쇄 산업의 많은 전통적인 오프셋 인쇄기를 보다 짧은 실행을 위해 서서히 대체하고 있는 복사기, 레이저 프린터 및 디지털 인쇄기에 사용되고 있습니다.
실린더를 이용하여 포토센서를 운반함으로써 자동 처리가 가능해졌습니다.1960년에 자동 복사기가 만들어졌고 그 이후로 수 백만 대가 만들어졌습니다.마이크로폼 프린터와 컴퓨터 출력 레이저 또는 LED 프린터에서도 같은 과정이 사용됩니다.드럼이라고 불리는 금속 실린더는 수평축을 중심으로 회전하도록 장착됩니다.드럼은 종이 출력 속도로 회전합니다.한 바퀴는 아래에 설명된 단계를 통해 드럼 표면을 통과합니다.
엔드 투 엔드 치수는 제작할 인쇄물의 폭에 넉넉한 공차를 더한 것입니다.원래 제록스 사가 개발한 복사기의 드럼은 진공 증착법으로 도포된 비정질 셀레늄(더 최근에는 세라믹 또는 유기 광전도체 또는 OPC)의 표면 코팅으로 제조되었습니다.비정질 셀레늄은 어둠 속에서 정전하를 유지하고 빛 아래에서 이러한 전하를 전도합니다.1970년대 IBM은 셀레늄 드럼에 대한 대안으로 유기 광전도체를 개발함으로써 제록스의 셀레늄 드럼 특허를 회피하고자 했습니다.원래 시스템에서 실리콘 또는 셀레늄(및 그 합금)에 의존하는 복사기는 사용 중에 양전하로 대전됩니다(따라서 음전하의 "토너" 분말과 함께 작동합니다).유기 화합물을 사용하는 광전도체는 [4]인쇄에 고유의 특성을 이용하기 위해 이전의 시스템과 반대로 전기화학적으로 대전됩니다.유기 광 도체는 둥근 드럼 대신 유연한 타원형 또는 삼각형 벨트에 증착할 수 있기 때문에 장치 빌드 크기를 크게 줄일 수 있기 때문에 현재 선호되고 있습니다.
수소가 도핑된 실리콘 광차전층과 전류 누설을 최소화하는 질화붕소 정류(다이오드 유발)층 및 산소 또는 질소가 도핑된 실리콘의 표면층을 포함하는 도핑된 실리콘 다이오드 샌드위치 구조를 갖는 레이저 프린터 포토드럼.
이 프로세스의 단계는 복사기에서와 같이 실린더에 적용되는 것으로 아래에 설명되어 있습니다.일부 변형은 본문에 설명되어 있습니다.공정의 모든 단계에는 설계 변형이 있습니다.Xerographic 과정의 물리학은 [5]책에서 자세히 논의됩니다.
- 1단계 충전
-600볼트의 정전하는 코로나 유닛(Corotron)으로부터의 코로나 방전에 의해 드럼 표면에 균일하게 분포되며, 출력은 제어 그리드 또는 스크린에 의해 제한됩니다.이 효과는 전하가 인가된 접촉 롤러를 사용할 경우에도 얻을 수 있습니다.기본적으로 코로나 방전은 매우 얇은 와이어에 의해 발생합니다.포토컨덕터에서 1 ≥4 ~ 1 ≥2 인치(6.35 ~ 12.7 mm) 떨어져 있습니다.음전하가 전선에 놓이게 되면 전선과 전도체 사이의 공간이 이온화되어 전도체로 전자가 튕겨나가게 됩니다.도체는 도체 표면 위에 설치되어 접지 [6]전위로 유지됩니다.
양극 또는 음극 공정에 적합하도록 극성이 선택됩니다.양성 공정은 흰색 복사본에 검정을 생성하는 데 사용됩니다.네거티브 공정은 네거티브 원본(주로 마이크로필름)과 모든 디지털 인쇄 및 복사에서 흰색에 검은색을 생성하는 데 사용됩니다.이는 "블랙 라이팅" 또는 "라이트 투 블랙" 노출 방법을 통해 레이저 광을 사용하는 것을 절약하기 위한 것입니다.
- 2단계 노출
복사할 문서 또는 마이크로폼은 플래튼의 플래시 램프에 의해 조명되고 렌즈를 통과하거나 움직이는 빛과 렌즈에 의해 스캔되어 이미지가 움직이는 드럼 표면에 투사되고 동기화됩니다.또는 제논 스트로브를 사용하여 움직이는 드럼 또는 벨트 표면에 이미지를 완벽한 잠재 이미지를 생성할 수 있을 정도로 빠르게 노출시킬 수도 있습니다.문서에 텍스트 또는 이미지가 있는 경우 드럼의 해당 영역은 불이 켜지지 않은 상태로 유지됩니다.이미지가 없는 경우 드럼이 켜지고 전하가 소멸됩니다.이 노출 후 드럼에 남아 있는 전하는 '잠재' 이미지이며 원본 [6]문서에 대한 음의 값입니다.
스캐닝 또는 고정 광학 시스템에서 렌즈와 거울의 조합을 사용하여 플래튼(스캐닝 표면)의 원본 이미지를 광전도체에 투영합니다.이미지를 확대하거나 축소하기 위해 초점 거리가 다른 추가 렌즈 또는 줌잉 렌즈가 사용됩니다.그러나 스캔 시스템은 요소 또는 [4]축소에 맞게 스캐너 속도를 변경해야 합니다.
드럼은 벨트보다 간단하지만 드럼 위에서 움직이는 부분에서 점진적으로 완충되어야 한다는 점에서 벨트보다 성능이 떨어집니다.결과적으로, [4]벨트는 직접 통로를 만들기 위해 한 번의 노출을 사용하는 것이 더 효율적입니다.
레이저 또는 LED 프린터에서는 변조된 빛이 드럼 표면에 투사되어 잠상을 생성합니다.변조된 빛은 양의 이미지를 생성하는 데만 사용되므로 "검은 글씨"라는 용어가 사용됩니다.
- Step 3.
대용량 복사기에서 드럼은 토너 입자와 더 크고 철로 된 재사용 가능한 캐리어 입자의 천천히 난류 혼합물을 제공합니다.토너는 분말입니다. 초기 형태는 탄소 분말이었고, 그 후 고분자와 용융 혼합되었습니다.캐리어 입자에는 교반 과정에서 마찰 전하(정전기의 한 형태)가 생성되어 토너 입자의 코팅을 유도하는 코팅이 있습니다.또한 혼합물은 자성 롤러로 조작되어 드럼이나 벨트 표면에 토너 브러시를 제공합니다.캐리어와 접촉하면 각 중성 토너 입자는 드럼에 있는 잠상의 전하와 반대 극성의 전하를 가집니다.전하가 토너를 끌어당겨 드럼에 보이는 이미지를 형성합니다.토너의 이송량을 조절하기 위해 현상 롤러에 바이어스 전압을 인가하여 토너와 잠재 이미지 사이의 인력을 상쇄합니다.
마이크로폼 네거티브에서 인쇄할 때와 같이 네거티브 이미지가 필요한 경우, 토너는 1단계에서 코로나와 같은 극성을 가집니다.정전력선은 토너 입자를 잠재 이미지에서 음의 영역에서 노출되는 충전되지 않은 영역으로 이동시킵니다.
초기의 컬러 복사기와 프린터는 컬러 필터와 토너를 사용하여 각 페이지 출력에 여러 번의 복사 주기를 사용했습니다.현대식 장치는 단 한 번의 스캔만으로 4개의 분리된 소형 프로세스 장치가 동시에 작동하며 각각의 자체 코로나, 드럼 및 개발 장치가 있습니다.
- Step 4. Transfer
용지는 드럼과 이송 코로나 사이를 통과하며, 이송 코로나는 토너에 대전된 전하와 반대의 극성을 갖습니다.토너 이미지는 압력과 정전기적 인력에 의해 드럼에서 용지로 전달됩니다.많은 컬러 및 고속 기계에서 이송 코로나를 하나 이상의 충전된 바이어스 이송 롤러로 대체하는 것이 일반적이며, 이 롤러는 더 큰 압력을 가하며 더 높은 품질의 이미지를 생성합니다.
- Step 5. 분리 또는 분리
종이 위의 전하는 두 번째 코로나로부터 AC에 의해 부분적으로 중화되며, 일반적으로 전이 코로나와 함께 그리고 그 직후에 구성됩니다.따라서 대부분의 토너 이미지(모든 이미지는 아님)와 함께 용지가 드럼 또는 벨트 표면에서 분리됩니다.
- 6단계. 고정 또는 퓨즈
토너 이미지는 열 및 압력 메커니즘(핫롤 퓨저) 또는 복사 융착 기술(오븐 퓨저)을 사용하여 용지에 영구적으로 고정되어 토너 입자를 녹여서 인쇄할 용지(보통 용지)에 접착합니다.또한 사용 가능한 "오프라인" 증기 퓨저도 있었습니다.이것들은 에테르와 같은 휘발성 액체가 뿌려진 면 거즈로 덮인 쟁반들이었습니다.전사된 이미지를 증발하는 액체의 증기와 근접시켰을 때, 다른 방법으로 발생할 수 있는 왜곡이나 토너 이동 없이 완벽하게 고정된 복사 결과를 얻었습니다.이 방법은 매연 배출로 인해 더 이상 사용되지 않습니다.
- 7단계 청소
드럼은 이미 부분적으로 방출된 후에 빛에 의해 더 방출됩니다.6단계에서 이송되지 않은 나머지 토너는 흡입 중인 회전 브러시 또는 클리닝 블레이드로 알려진 스퀴지에 의해 드럼 표면에서 제거됩니다.이 '폐토너'는 일반적으로 나중에 폐기하기 위해 폐토너 칸에 연결되지만, 일부 시스템에서는 재사용을 위해 다시 현상기로 연결됩니다.토너 리클레임이라고 하는 이 프로세스는 훨씬 경제적이지만, '토너 오염'이라고 하는 프로세스를 통해 전체적인 토너 효율이 저하될 수 있으며, 이를 통해 정전기 특성이 좋지 않은 토너/현상액의 농도 수준이 현상액 장치에 축적될 수 있습니다.시스템 내 토너의 전체 효율을 감소시킵니다.
일부 시스템은 별도의 개발자(캐리어)를 포기했습니다.단일 구성 요소로 알려진 이러한 시스템은 위와 같이 작동하지만 마그네틱 토너 또는 퓨저블 현상액을 사용합니다.토너와 함께 사용자가 효과적으로 교체하기 때문에 마모된 현상액을 교체할 필요가 없습니다.KIP가 제록스의 연구 폐선에서 개발한 대체 개발 시스템은 자기 토너 조작과 세척 시스템을 컴퓨터 제어의 다양한 편향으로 완전히 대체합니다.토너는 고무 현상 롤러와 직접 접촉하여 드럼에 인쇄됩니다. 롤러는 바이어스를 반전시켜 원하지 않는 토너를 모두 제거하고 다시 현상 장치로 돌려보내 재사용할 수 있습니다.
Xerography의 발전은 전통적인 오프셋 인쇄기를 궁극적으로 근절할 수 있는 잠재력을 가진 새로운 기술로 이어졌습니다.Xeikon과 같이 CMYK 컬러로 인쇄하는 이 새로운 기계들은 Xerography를 사용하지만 거의 전통적인 잉크 인쇄의 품질을 제공합니다.
내구성
Xerographic 문서(및 밀접하게 관련된 레이저 프린터 출력물)는 사용된 용지의 품질에 따라 뛰어난 보관 내구성을 가질 수 있습니다.낮은 품질의 종이를 사용할 경우, 처리되지 않은 펄프의 잔여 산으로 인해 노란색을 띠게 되고 분해될 수 있습니다. 최악의 경우, 오래된 종이는 취급할 때 문자 그대로 작은 입자로 부서질 수 있습니다.산이 없는 종이에 고품질의 제로그래픽 복사본은 같은 종이에 타이프로 작성되거나 손으로 작성된 문서만큼 오래 사용할 수 있습니다.그러나 Xerographic 복사본은 PVC로 만든 느슨한 잎 바인더에 존재하는 가소제와 직접 접촉하거나 근접하게 보관할 경우 바람직하지 않은 토너 전달에 취약합니다.극단적인 경우에는 잉크 토너가 바인더 커버에 직접 달라붙어 종이 사본에서 떼어내어 판독할 수 없게 만듭니다.
애니메이션에서의 용도
Ub Iworks는 애니메이션 제작자의 그림을 셀에 직접 인쇄함으로써 애니메이션 과정에서 손을 사용하는 단계를 없애기 위해 제로그래피를 적용했습니다.이 과정을 사용한 최초의 애니메이션 영화는 1961년에 개봉된 "잠자는 숲속의 미녀"에서 이 기법이 이미 시험되었지만, 이 과정을 사용한 첫 번째 애니메이션 영화는 1961년에 개봉했습니다.처음에는 검은색 선만 가능했지만 1977년 구조대원에서 회색 선이 도입되어 사용되었고 1980년대에는 NIMH의 비밀과 같은 애니메이션에 색 [7]선이 도입되어 사용되었습니다.
미술에서의 용도
Xerography는 국제적으로 사진작가들에 의해 직접적인 이미지 촬영 과정으로 사용되어 왔고, 북 아티스트들에 의해 유일무이한 책이나 여러 권의 책을 출판하기 위해 사용되어 왔으며, 미국의 판화가이자 북 아티스트인 Louise Odes Neaderland가 [8]설립한 International Society of Copier Artists가 제작한 것과 같은 포트폴리오에서 협력 아티스트들에 의해 사용되어 왔습니다.미술 평론가 로이 프록터는 버지니아 리치먼드의 1708 갤러리에서 열린 아트 엑스 마키나 전시회에서 예술가/큐레이터인 루이스 니더랜드에 대해 "그녀는 새로운 기술이 대량 생산되기 시작하면 예술가들이 충분히 호기심을 가질 것이고, 상상력이 풍부할 것이라는 [9]살아있는 증거입니다.
참고문헌
- ^ Pai, Damodar M.; Melnyk, Andrew R.; Weiss, David S.; Hann, Richard; Crooks, Walter; Pennington, Keith S.; Lee, Francis C.; Jaeger, C. Wayne; Titterington. "Imaging Technology, 2. Copying and Nonimpact Printing Processes". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. pp. 1–53. doi:10.1002/14356007.o13_o08.pub2.
- ^ "Definition of XEROGRAPHY". www.merriam-webster.com.
- ^ Schiffer, Michael B.; Hollenback, Kacy L.; Bell, Carrie L. (2003). Draw the Lightning Down: Benjamin Franklin and Electrical Technology in the Age of Enlightenment. Berkeley: University of California Press. pp. 242–44. ISBN 0-520-23802-8.
electrophorus volta.
- ^ a b c "복사 과정".맥그로힐 과학기술백과사전 vol. 13, p.395, 제10판, 2007
- ^ Xerographic Processes의 물리학과 기술, Edgar M.Williams, John Wiley and Sons (Wiley-Interscience), 뉴욕, 1984.
- ^ a b 복사 프로세스."맥그로힐 과학기술백과사전 vol. 13, p. 394, 제10판, 2007
- ^ "XEROGRAPHY AND ANIMATED FILMS". Archived from the original on 2019-01-29.
- ^ Médium, photocopie : copigraphie canadienne et allemande. Georg Mühleck, conservateur et éditeur ; Monique Brunet-Weinmann, texte et coordination ; [traduction, Richard Nagel et al. ; photographies, Dieterich & Dieterich Fotostudio et al.] = Medium, Fotokopie : Kanadische und Deutsche Kopiegraphie / Georg Mühleck, Kurator und Herausgeber ; Monique Brunet-Weinmann, Text und Koordination ; [Übersetzung, Richard Nagel et al.] = Medium, photocopy : Canadian and German copygraphy / Georg Mühleck, curator and editor ; Monique Brunet-Weinmann, text and coordination ; [translation, Richard Nagel et al. ; photos, Dieterich & Dieterich Fotostudio et al. (re éd. = 1. Aufl. = 1st ed.). Montréal: Éditions de la Nouvelle barre du jour. 1987. ISBN 2-89314-094-7.
{{cite book}}: CS1 메인 : 기타 (링크) - ^ Proctor, Roy (April 14, 1980). "1708 provides a showcase for photocopier art". Richmond, Virginia: The Richmond News Leader. p. A-44.
Baudelaire thought machines would be the death of art," New York artist Louise Neaderland said this week during a chat at 1708 East Main [Gallery]. "On the other hand, if Leonardo da Vinci had had a photocopier, I think he would have used it.
추가열람
- Owen, David (2004). Copies in Seconds: How a Lone Inventor and an Unknown Company Created the Biggest Communication Breakthrough Since Gutenberg. New York: Simon & Schuster. ISBN 0-7432-5117-2.
- Schein, L. B. (1988). Electrophotography and Development Physics. Springer Series in Electrophysics. Vol. 14. Berlin: Springer-Verlag.
- 아이히혼, 케이트 (2016)조정된 마진: 20세기 후반의 Xerography, Art, and Activism.캠브리지:MIT 프레스지.ISBN 978-0262033961
외부 링크
- "Static Pops Pictures On Paper" 상세 1949년 Xerography의 역사와 기술에 관한 Popular Science 기사
