Una fotocopiatrice Xerox®, genericamente nota come fotocopiatrice, funziona essenzialmente secondo i principi dell’elettricità statica. Le cariche elettriche possono essere positive o negative, il che è in qualche modo simile ai poli dei magneti. L’estremità negativa di un magnete si attaccherà istantaneamente all’estremità positiva di un altro magnete, ma due negativi o positivi si respingono. La stessa cosa accade con le cariche elettriche negative e positive; un pettine caricato negativamente attirerà scaglie di pepe o grani di sale con carica positiva.
Ciò che fa una fotocopiatrice Xerox® è sfruttare questa naturale attrazione o repulsione elettrica. Quello che vediamo come un documento da copiare è in realtà visto come nient’altro che spazi neri o bianchi su una fotocopiatrice Xerox®. Quando il documento viene posizionato sul vassoio di vetro per la copia, vengono eseguiti diversi processi contemporaneamente. È qui che inizia la scienza della fotocopiatura.
Sotto il vassoio di vetro trasparente si trova una cintura piatta o un tamburo rotondo chiamato fotorecettore. La superficie di questo fotorecettore è costituita da materiali speciali che possono essere caricati negativamente e positivamente in diverse aree contemporaneamente. Un elemento elettrico noto come filo corona si muove attraverso il fotorecettore e conferisce all’intera superficie una carica elettrica positiva, proprio come strofinare un palloncino di lattice o passare un pettine tra i capelli. Una volta che l’intera superficie del fotorecettore è caricata positivamente, una luce intensamente brillante si muove sulla superficie del documento originale da copiare.
Questa luce emette fotoni che possono facilmente penetrare nelle sezioni bianche del documento, ma non nelle aree scure che vediamo come scritte. Quando i fotoni colpiscono la superficie del fotorecettore, quelle aree vengono neutralizzate elettricamente. Le aree del fotorecettore sotto le aree scure del documento, tuttavia, rimangono ancora cariche positivamente. In sostanza, una fotocopiatrice Xerox® “dipinge” il tamburo o il nastro del fotorecettore con elettricità statica, creando una macchia di immagini di lettere caricate positivamente circondate da aree caricate negativamente che rimarranno bianche.
Una volta che l’immagine del documento è stata “dipinta” staticamente sul tamburo o sul nastro, il sistema di copiatura Xerox® copre la lastra con una polvere nera a carica negativa chiamata toner. Ovunque le particelle di toner trovino aree caricate positivamente sul fotorecettore, si attaccheranno come i fiocchi di pepe su un pettine caricato staticamente. Il toner non si attaccherà alle aree caricate negativamente del nastro o del tamburo, quindi quelle aree rimarranno bianche.
Dopo che le particelle di toner si sono depositate nelle aree caricate positivamente, viene introdotto un secondo foglio di carta sopra il fotorecettore. Un filo Corona passa su questa carta per dargli una carica positiva. Le particelle di toner vengono trasferite sulla carta caricata e ora assomigliano all’immagine del documento originale. Tuttavia, il toner è ancora sotto forma di polvere sciolta, quindi la nuova copia viene pressata attraverso una serie di rulli riscaldati noti come fusore. Il calore del fusore fonde il toner sulla carta in modo permanente. Questo è il motivo per cui alcune copie Xerox®, in particolare quelle realizzate alla fine di una lunga tiratura di stampa, possono risultare molto calde al tatto.
Dopo che ogni ciclo di copie è stato completato, un filo Corona elimina essenzialmente il tamburo o il nastro del fotorecettore eseguendo una nuova carica positiva. Poiché molti tamburi fotorecettori hanno un diametro inferiore alla lunghezza della carta da copia, non è insolito che il processo di fotocopiatura venga duplicato più volte durante la scansione del documento originale. Potrebbe essere necessario ricaricare positivamente il tamburo per eliminare le informazioni più vecchie e ricevere le nuove immagini più righe alla volta. Tutte queste azioni sono accuratamente sincronizzate al fine di produrre una fotocopia nel tempo necessario alla lampada per scansionare l’originale una volta.