ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE FAKULTA STAVEBNÍ OBOR GEODÉZIE A KARTOGRAFIE KATEDRA MAPOVÁNÍ A KARTOGRAFIE XEROGRAFIE.

Transkript

1 ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE FAKULTA STAVEBNÍ OBOR GEODÉZIE A KARTOGRAFIE KATEDRA MAPOVÁNÍ A KARTOGRAFIE XEROGRAFIE semestrální práce Kateřina Jírová Michaela Žižková Michal Glöckner V Praze dne Kartografická polygrafie a reprografie

2 Úvod Následující text je věnován Xerografii, vynálezu který umožnil lidem po celém světě vytvářet a sdílet informace v miliardách kopií a laserových tisků. Tento vynález na konci října roku 2008 oslavil výročí 70 let. Elektrografii vynalezl a popsal Ch.Carlson (1935), praktické využití po r.1950 firma Rank Xerox (UK). Přímá elektrografie využívána v USA (1956), výkonnější přístroje až v 70tých letech (Japonsko firma Mita, USA). Přístroje pro přímou barevnou elektrografii vyráběla jako první na světě firma Mita využit princip barevného výtažkování (CMY). 1 Počátky Xerografie Za vynálezem xerokopírovací technologie stojí snaha studenta Chestera Carlsona, který pracoval jako analyzátor patentových návrhů v oblasti elektroniky. Musel se hodiny a hodiny probírat dokumenty a technickými nákresy a připravovat dokumentaci pro patentový úřad. Často musel tyto dokumenty přepisovat na psacím stroji nebo i ručně překreslovat. Není proto divu, že začal přemýšlet jak si úmornou práci usnadnit. Carlson založil svůj nápad na tom, že některé materiály pokud jsou vystaveny světlu, mohou měnit své elektrostatické vlastnosti. Začal tedy experimentovat s elektrostatickým nábojem a fotovodivými materiály. Úspěch se dostavil v roce 1938, kdy se mu podařilo vytvořit první elektrografický obraz. Než se odvážil postup pod názvem elektrografie přihlásit k patentovému řízení, uběhly další čtyři roky. Termín se však příliš neujal a o projekt nebyl až moc velký zájem. Teprve po válce v roce 1947 koupila práva na patent společnost Haloid Company z Rochesteru ve státě New York a produkt i myšlenku dále zdokonalovala. Deset let po objevu elektrografie se prosadil příhodnější název - xerografie, což byla odvozenina z řeckých slov "suché"a "psaní."metoda započala revoluci v kancelářském kopírování, výrobek pak dostal název xerox. 2 Průkopník Chester F. Carlson( ) Americký vynálezce narozený 8. února 1906 v Seattlu. Pocházel z chudých poměrů, díky píli spojené s rozhodnutím, že se vymaní z chudoby, se mu podařilo dostat na univerzitu. Vystudoval fyziku a po absolutoriu získal práci na patentovém úřadě, kde začal působit jako odborný asistent patentového právníka. Jeho pracovní náplní bylo připravovat dokumentaci pro úřad. To znamenalo, že se musel po většinu své pracovní doby probírat desetitisíci dokumentů a technických nákresů. Často je musel přepisovat na psacím stroji nebo ručně překreslovat, což byla značně vyčerpávající práce. Kromě fotografování, které bylo v té době poměrně drahé, však neexistoval žádný jiný prostředek, kterým by se dala z dokumentu vytvořit kopie. Začal přemýšlet, jak si úmornou práci usnadnit. 1

3 Obr. 1: Chester F. Carlson( ) Obr. 2: Carlsonův patent Úspěch se dostavil 22. října 1938, ve svých 32 letech vytvořil první xerografický obraz. Na kopii uchované v Smithsonian Institution je zpráva ASTORIA. Zemřel ve věku 62 let ve chvíli, kdy se jeho vize zcela naplnila a firma Xerox,která odkoupila jeho patent byla na úspěšné cestě k vedoucímu postavení v oblasti barevného tisku, systémů pro správu dokumentů a služeb. V roce 1981 byl in memoriam uveden do americké Národní síně slávy vynálezců. Chester Carlson nebyl jen vynálezce, soustředil se také na pomoc potřebným. Než zemřel, rozdal více než 100 milionů dolarů nejrůznějším dobročinným organizacím. Navždy změnil způsob, jakým lidé pracují. Jeho vynález poskytl obyčejným lidem neobyčejný prostředek pro uchovávání a sdílení informací a umožnil tak téměř komukoliv snadný přístup k výměně myšlenek a nápadů. 3 Princip Xerografie Jde o kopírovací a tiskové systémy na principu přenosu toneru s využitím fotoelektrické vodivosti polovodičů, které se účinkem světla stávají vodivými. Elektrografické systémy využívají jak klasické xerokopírky a digitální kopírovací systémy tak produkční tiskové systémy. Rozlišují se dva systémy elektrografie a to suchá a kapalná. Pro vytvoření obrazu využívá fotoelektrické vlastnosti některých polovodičů ( např. selén,kysličník zinečnatý). Polovodičová vrstva se zcitliví ke světlu elektrostatickým nábojem o napětí několika kv. Při osvitu dojde na světlem zasažených místech ke snížení elektrického napětí vznikne latentní nábojový obraz, který se zviditelní elektrostaticky nabitým tonerem. 3.1 Suchá elektrografie Pracuje na základě přenosu suchého práškového toneru. Patří sem vedle klasické xerografie i laserová xerografie, která patří dnes k nejvýznamnější digitální technologii tisku. Na základě digitálních dat počítače je modulován laserový paprsek, který exponuje elektrografický světlocitlivý vodivý válec tak, že vznikne latentní obraz. Vyvíjecí jednotka obsahuje záporně nabitý práškový toner, který je emitován na povrch vodivého válce a uchytí se na místech exponovaných laserem. Papír přicházející do tiskové jednotky je kladně nabit a při styku s elektrografickým válcem dojde k přenosu toneru na papír pomocí přenosového válce. Přebytečný náboj z povrchu papíru je odstraněn a zůstane pouze náboj držící částice 2

4 Obr. 3: Princip tisku toneru. K fixace toneru k povrchu papíru pak dojde teplem v tavící jednotce. K jednotlivým operacím dochází během jednoho otočení válce a po každém obratu fotovodivého válce a přenosu barevného toneru na papír dochází k obnovení záznamu na válci. Xerografie je využívaná jak pro běžné kopírovací systémy přes digitální multifunkční kopírovací systémy, které jsou připojitelné do počítačových sítí přes tiskové servery a mohou být využívány jako produkční digitální tiskové systémy s vyšší rychlostí tisku než běžné tiskárny až po tiskové stroje. Na principu suché xerografie pracují digitální tiskové stroje XEROX DOCU COLOR 40, SCITEX SPONTANE V nebo DCP-1 a CHROMAPRESS od fy Xeikon pro barevný oboustranný beztlakový systém. Tiskové jednotky jsou uzavřeny ve věži, která obsahuje 8 tiskových jednotek (4 barvy po jedné straně). 3.2 Suchý tisk Rozmnožovací a zobrazovací techniky využívající fotoelektrickou vodivost některých látek, které se stávají vodivými působením světla. Předloha se promítá na selenovou vrstvu zcitlivělou elektrickým nábojem, kde vytvoří latentní obraz (na místech světlem zasažených se elektrický náboj neudrží) - tento obraz se zviditelní poprášením pryskyřičnou barvou a přenese na papír nabitý větším nábojem, upevní se teplem, které pryskyřici roztaví. 3.3 Kapalná elektrografie Využívá přenos specielního kapalného toneru ELEKTROINK. Je to barva obsahující pigmentové částice o průměru 2 mm a nosné medium Imaging Oil, které umožňuje elektrostatické nabíjení toneru. Na principu kapalné elektrografie pracuje tiskový stroj od firmy INDIGO pod názvem E-PRINT 1000 pro plnobarevný tisk. Základem je fotovodivý válec, kde po expozici laserovým paprskem dojde na místech tisku ke snížení náboje. Nabitá barva je prostřednictvím trysek vstřikována na fotovodivý válec a uchytí se na místech s nižším nábojem. Zbytek toneru je přitažen na vyvíjecí válec. Toner je z fotovodivého válce přenesen na přenosový válec, který je elektricky vyhříván. Vlivem tepla dojde k polymerizaci toneru a na přenosovém válci vznikne tenký soudržný film, který je následně 100 3

5 přímá elektrografie: Náboj se fixuje přímo na polovodivé vrstvě (elektrografický zinoxidový papír) nepřímá elektrografie : Náboj se vyvolá tonerem, přenese na nezcitlivělý materiál a na něm fixuje (xerografie) 4 Společnost XEROX Xerox Corporation (XRX) je přední světovou společností na trhu zpracovávání dokumentů. Její obchodní aktivity zahrnují vývoj, výrobu, prodej i poskytování servisních služeb a financování ucelené řady produktů ke zpracování dokumentů, jako jsou např. tiskárny, kopírovací stroje, multifunkční zařízení, velkoformátové kopírovací stroje a digitální velkoformátové systémy. Obrázek 5: Současná podoba sídla společnosti Xerox 4.1 Historie Počátky společnosti sahají do roku 1906, kdy byla založena v Rochesteru (stát New York) společnost The Haloid Copany, která se do té doby, něž projevila zájem o zakoupení licence technologie od Carlsona, zabývala především výrobou fotografického papíru. Obr. 4: První prototyp kopírovacího stroje Obr. 5: Model A Na počátku byla dohoda s vynálezcem, že název elektrografie je příliš kostrbatý. Při hledání nového vhodného označení jim jistý profesor klasických jazyků navrhl slovo xerografie, odvozené z řeckých slov suchý a psaní. To neznělo špatně, a tak firma Haloid v roce 1948 ohlásila světu dva nové termíny: xerografie (název procesu) a Xerox (název 4

6 výrobku). Svět to přijal bez zvláštního zájmu. Nikdo totiž v té době nemohl tušit, že xerografie změní způsob, kterým lidé sdílejí informace, a že ve svém důsledku položí základy průmyslového odvětví s ročním obratem převyšujícím 112 miliard amerických dolarů. Po dvou letech vývoje vzniká první kopírovací stroj model A, který dokázal zhotovit jednu kopii za tři minuty. Obrázek 4: Xerox 914, první kancelářská kopírka se snadnou obsluhou V roce 1955 představila k prodeji kopírovací přístroj pod obchodním názvem Copyflo. Zařízení již používalo k pořizování kopií otáčivý buben, ale jeho obsluha byla poměrně složitá, a proto se příliš dobře neprodával. Tato první jednoduchá kancelářská kopírka začala brzy dobývat kanceláře a úřady nejen ve Spojených státech. Pořizovala kopie na běžný kancelářský papír, přičemž dokázala vyrobit až 100 tisíc kopií za měsíc. Úspěch byl ohromující. Během pěti let se jich prodalo více než 22 milionů a výroba a prodej pokračoval až do roku Časopis Fortune ji dokonce označil za jeden z nejúspěšnějších amerických produktů historie. V roce 1961 se společnost kvůli skvělým prodejním výsledkům přejmenovala do dnes již známé podoby - Xerox Corporation. Použitá technologie přešla lidem natolik do povědomí, že se slova kopírka a xerox stala téměř synonymem, a to navzdory nástupu dalších firem, které začaly vyrábět kopírovací stoje. V této době vzniká také pojem oxeroxovat namísto okopírovat. V polovině 60. let byl na trh uveden Xerox 240 (pojmenovaný podle počtu kopií vyrobených za hodinu) a společnost současně otevřela svůj první výrobní podnik v Evropě. V roce 1968 uvedla společnost na trh fax Xerox. Jednalo se o první kancelářský fax, který byl schopen přijímat dokumenty z neobsluhovaného telefonního terminálu. V roce 1973 uvedla na trh stroj Xerox 6500 colour vyrábějící plnobarevné kopie na obyčejném papíru nebo na fóliích. V roce 2004 digitální kopírku-tiskárnu Xerox Nuvera a Phaser 8400 první zařízení v segmentu kancelářských tiskáren, které produkuje více než 24 černobílých stran za minutu a stojí méně než 1000 USD. 4.2 Osobnosti společnosti Chester F. Carlson ( ), objevitel elektrografie (xerografie) Za prodej licence svého objevu získal 150 milionů dolarů, přičemž více než 100 milionů dolarů věnoval na 5

7 charitativní účely. V roce 1981 byl in memoriam uveden do americké Národní síně slávy vynálezců (National Inventors Hall of Fame). Carlsonův vynález poskytl obyčejným lidem neobyčejný prostředek pro uchovávání a sdílení informací a umožnil tak téměř komukoliv snadný přístup k výměně myšlenek a nápadů. (Dawid Owen: Copies in Seconds, 2004) Joseph C. Wilson ( ), zakladatel a dlouholetý předseda představenstva společnosti Xerox Corporation. Se svoji manželkou založil významnou a dosud činnou charitativní organizaci Wilson Foundation. Charles P. Mccolough(* 1922), dlouholetý šéf Xerox Corp., zasadil se o založení výzkumného střediska Xerox PARC a prosazoval výzkum a zavádění inovací i nových manažerských strategií. Alan Kay (* 1940), programátor a počítačový vědec. Vyvinul programovací jazyk Smalltalk, současně je označován za otce objektově orientovaného programování. V roce 2003 obdržel Turingovu cenu. Anne M. Mulcahyová (* 1952 ), současná CEO a předsedkyně představenstva Xerox Co. Ve společnosti pracovala původně jako personální ředitelka. Časopis Forbes ji v seznamu nejmocnějších amerických žen uvedl na šesté příčce. Butler W. Lampson (* 1943), počítačový vědec, šéfkonstruktér prototypu prvního osobního počítače Xerox Alto. Výrazně se podílel i na vývoji dalších technologií: Ethernetu, laserové tiskárny, první vysokorychlostní LAN atd. Z Xerox PARC přešel do výzkumného střediska Microsoftu, současně působí také jako profesor na Massachusettském technickém institutu. V roce 1992 mu byla udělena Turingova cena. Robert Metcalfe (* 1946), počítačový vědec, v Xerox PARC vyvinul síťovou technologii Ethernet, kterou dnes ke spojení využívá na 100 milionů počítačů. Později spoluzakladatel společnosti 3Com. Americký prezident George W. Bush mu v roce 2005 udělil Národní medaili za technologický přínos. 5 Xerografická přístroje Obr. 6: příklad kopírky Obr. 7: příklad tiskárny 5.1 Xerografická černobílé přístroje Malé (kancelářské) 3 20tis.kopií/měs., kopií/min. 6

8 Střední - 50tis.kopií/měs., 50 kopií/min. Velké 100tis.kopií/měs., 90 kopií/min. Vysokokapacitní nad 100tis.kopií/měs., rychlost kopírování se blíží maloformátovému ofsetu 5.2 Xerografická barevné přístroje Rychlost přístrojů je podstatně nižší než přístrojů pro černobílou elektrografii (6 kopií A4/min.,4 kopie A3/min.). Přístroje se konstruují až do formátu A0. Optika přístrojů umožňuje zvětšování a zmenšování předlohy, příp. úpravu kontrastu nebo barevnosti Závěr Úkolem úlohy bylo seznámit se s xerografií. Tato práce by tedy měla odpovědět na všechny otázky týkající se xerografie a jejího předchůdce elektrografie. Literatura [1] KAPOUN, J.: Dějiny psané Xeroxem, WWW stránky, [online], [cit ], URL: [2] Vaněk : WWW stránky, [online], [cit ], URL: popis.html [3] Businessworld : historie firmy XEROX, WWW stránky, URL: businessworld.cz/bw.nsf/id/historie_firmy_xerox?opendocument&cast=1 [4] Strategie : WWW stránky, URL: id= [5] Svět tisku : WWW stránky, URL: php?page_id=3860&buxus_svettisku=f3f3 [6] Quido : objev kopírky, WWW stránky, URL: htm 7