Le premier photocopieur a été construit par Charles Carlson et a été nommé «Xerox», qui est dérivé du mot grec «xérographie» qui signifie «écriture sèche». Chester Floyd Carlson (1906 -1968) est un physicien américain, ingénieur et inventeur, connu pour avoir inventé en 1938 l’électro photographié, qui produit une copie « sèche », permettant l’essor de la photocopie, la télécopie et l’impression laser.
1938 : L’inventeur Chester Carlson produit la première image électrophotographique. C’est le précurseur de la machine Xerox. Carlson était un ingénieur qui n’a pas pu trouver d’emploi dans son domaine pendant la Grande Dépression, il a donc travaillé au département des brevets du fabricant de batteries PR Mallory. Un goulot d’étranglement dans le travail consistait à faire des copies de documents de brevet : vous deviez les copier à la main (temps et travail) ou les envoyer pour être photographiés (temps et dépenses). Carlson a entrepris de créer un processus de copie à sec. Il s’est inspiré du nouveau domaine de la photoconductivité : la lumière frappant la surface de certains matériaux augmente le flux d’électrons. Carlson savait qu’il pouvait utiliser l’effet pour faire des copies sèches. Projetez une image du document original sur une surface photoconductrice et le courant ne circulera que là où la lumière est bloquée.
Quatre ans de bricolage dans sa cuisine et dans le salon de beauté de sa belle-mère à Astoria, Queens, à New York, ont finalement produit des résultats en octobre 1938. L’assistant de recherche de Carlson, Otto Kornei, a mis un revêtement de soufre sur une plaque de zinc, qui a été frotté avec un mouchoir pour lui donner une charge électrostatique. Une lame de verre avec les mots « 10-22-38 ASTORIA » a été placée sur la plaque dans une pièce sombre et éclairée avec une lampe à incandescence brillante pendant quelques secondes. De la poudre de lycopodium (fabriquée à partir de spores de mousse cireuse) a été saupoudrée sur le soufre puis soufflée. C’était là : une image miroir presque parfaite de l’écriture. Carlson et Kornei ont chauffé du papier ciré pour fixer l’image.
Carlson avait suivi des cours de droit la nuit alors qu’il travaillait au département des brevets de Mallory, et il a protégé sa nouvelle invention avec un réseau de brevets. Il avait besoin de fonds de développement pour rendre le processus commercial, mais la Seconde Guerre mondiale a rendu le financement difficile. Plus de 20 sociétés, dont IBM, Kodak, General Electric et RCA, l’ont refusé entre 1939 et 1944. Il a finalement conclu un accord avec le Battelle Memorial Institute à but non lucratif en 1944. Battelle a donné à Carlson une participation de 40% dans l’invention et a chargé le physicien Roland Schaffert de travailler sur le perfectionnement de l’électrophotographie. Battelle a autorisé la technologie en 1947 à Haloid, un fabricant de fournitures photographiques de Rochester, New York, fondé en 1906. Battelle et Haloid ont publiquement démontré le processus le 22 octobre 1948, précisément 10 ans après la première expérience réussie de Carlson.
Les photocopieurs introduits en 1949 étaient un gâchis logistique : l’utilisateur devait suivre 14 étapes, il fallait 45 secondes pour faire une copie et on ne pouvait pas faire plus d’une douzaine de copies à partir d’une exposition. Plus de travail était en ordre. Haloid a également demandé à un professeur de grec de l’Ohio State University de trouver un meilleur nom que l’électrophotographie. Il a inventé la xérographie du grec pour «l’écriture sèche». En 1958, Haloid a officiellement changé son nom en Haloid Xerox, plus que par coïncidence parallèle à une autre société de Rochester, Eastman Kodak. Haloid Xerox a connu son premier grand succès l’année suivante avec un photocopieur automatique pionnier, le Xerox 914 – du nom de sa capacité à traiter du papier jusqu’à 9 pouces sur 14 pouces. La société a simplifié son nom en Xerox en 1961. Les revenus ont atteint 60 millions de dollars cette année-là et 500 millions de dollars (environ 3,5 milliards de dollars aujourd’hui) en 1965.
La machine Xerox et ses éventuels concurrents xérographiques ont eu une profonde influence culturelle. Les machines ont augmenté l’efficacité (ou peut-être le gaspillage de papier) des bureaux du monde entier, mais la copie bon marché a également été une première étape dans la démocratisation de l’édition. Si vous vouliez publier un fanzine ou l’un des zines de la nouvelle génération, vous n’aviez plus besoin d’exécuter les copies en cachette à l’école, à l’église ou au bureau, ou de les apporter à une imprimerie coûteuse. De même pour les affiches annonçant des concerts de groupe, des démos politiques et des animaux disparus. Plus sérieusement, l’Union soviétique a strictement restreint l’accès aux photocopieuses de peur qu’elles ne fournissent une nouvelle technologie pour la distribution de samizdat interdit. Littérature et de non-fiction Du côté plus clair, dans les sociétés moins contrôlées, avant qu’il y ait des imprimantes de bureau et avant qu’il y ait des e-mails et de l’humour sur Internet, il y avait de l’humour Xerox : des copies de dessins animés et de blagues non officiels et souvent de mauvaise qualité circulaient de main en main et par voie courrier postale.
La xérographie a également présenté un défi sérieux, pré-numérique, à l’applicabilité pratique des lois sur le droit d’auteur. Pourquoi copier laborieusement à la main la formidable page de résumé d’un livre de bibliothèque alors que vous pourriez simplement la photocopier pour un centime ? Pourquoi en effet payer 8,95 $ pour acheter la monographie de 72 pages que votre prof vous a assignée, alors que vous pourriez obtenir une copie photocopiée sur 37 pages pour seulement trois dollars ? L’utilisation d’un magnétophone pour copier les LP de vos amis était à nos portes. Les vannes étaient ouvertes. Chester Carlson s’est effondré et est mort en marchant sur la 57e rue de New York en 1968. Il avait gagné environ 150 millions de dollars (950 millions de dollars aujourd’hui) de Xerox et en avait donné les deux tiers à des œuvres caritatives.
Chester Carlson et la xérographie
Le procédé xérographique, qui a été inventé par Chester Carlson en 1938 et développé et commercialisé par Xerox Corporation, est largement utilisé pour produire du texte et des images graphiques de haute qualité sur papier.
Carlson appelait à l’origine le processus électrophotographie. Il est basé sur deux phénomènes naturels : que les matériaux de charges électriques opposées s’attirent et que certains matériaux deviennent de meilleurs conducteurs d’électricité lorsqu’ils sont exposés à la lumière. Carlson a inventé un processus en six étapes pour transférer une image d’une surface à une autre en utilisant ces phénomènes.
Tout d’abord, une surface photoconductrice reçoit une charge électrique positive. La surface photoconductrice est ensuite exposée à l’image d’un document. Étant donné que les sections éclairées (les zones sans image) deviennent plus conductrices, la charge se dissipe dans les zones exposées. La poudre chargée négativement étalée sur la surface adhère par attraction électrostatique aux zones d’image chargées positivement. Un morceau de papier est placé sur l’image de la poudre, puis chargé positivement. La poudre chargée négativement est attirée par le papier lorsqu’il est séparé du photoconducteur. Enfin, la chaleur fusionne l’image de poudre au papier, produisant une copie de l’image originale.
Processus en six étapes :
Le numéro un Charge
À l’intérieur de chaque copieur et imprimante laser se trouve une surface sensible à la lumière appelée photorécepteur. Il se compose d’une fine couche de matériau photoconducteur qui est appliquée sur une courroie ou un tambour flexible. Le photorécepteur est isolant dans l’obscurité, mais devient conducteur lorsqu’il est exposé à la lumière. Il est chargé dans l’obscurité en appliquant une tension continue élevée aux fils adjacents, ce qui produit un champ électrique intense près des fils qui provoque l’ionisation des molécules d’air. Des ions de même polarité que la tension sur les fils se déposent à la surface du photorécepteur, créant un champ électrique à travers celui-ci.
Le numéro deux Exposer
Dans un copieur ou une imprimante numérique, l’image est exposée sur le photorécepteur avec un laser modulé à balayage ou une barre d’image à diode électroluminescente. Dans les copieurs analogiques plus anciens, la lumière réfléchie d’une image éclairée est projetée sur le photorécepteur. Dans les deux cas, les zones du photorécepteur exposées à la lumière sont sélectivement déchargées, provoquant une réduction du champ électrique. Les zones les plus sombres conservent leur charge.
Le numéro trois Développer
La poudre pigmentée utilisée pour développer l’image est appelée toner. Les particules de toner constituées de colorant et de résine plastique ont des propriétés électrostatiques contrôlées avec précision et ont un diamètre compris entre environ 5 et 10 micromètres. Ils sont mélangés et chargés par des billes porteuses aimantées qui les transportent vers la zone de développement. Les particules sont chargées par le phénomène de triboélectricité (souvent appelée électricité statique). Le champ électrique associé au motif de charge de l’image sur le photorécepteur exerce une force électrostatique sur le toner chargé, qui adhère à l’image. Un document couleur est formé par une imprimante avec quatre unités xérographiques distinctes qui créent et développent des images cyan, magenta, jaune et noir distinctes. La superposition de ces images de poudre produit des documents en couleur.
L’image de poudre est transférée du photorécepteur sur du papier en mettant le papier en contact avec le toner puis en appliquant une charge de polarité opposée à celle du toner. La charge doit être suffisamment forte pour vaincre l’adhérence de la poudre au photorécepteur. Une seconde charge contrôlée avec précision libère le papier, contenant maintenant l’image, du photorécepteur.
Le numéro cinq Fusible
Dans le processus de fusion, le toner comprenant l’image est fondu et lié au papier. Ceci est accompli en faisant passer le papier à travers une paire de rouleaux. Un rouleau chauffé fait fondre le toner, qui est fusionné au papier à l’aide de la pression du deuxième rouleau.
Le chiffre six Nettoyer
Le transfert de toner du photorécepteur au papier n’est pas efficace à 100 % et le toner résiduel doit être retiré du photorécepteur avant le prochain cycle d’impression. La plupart des copieurs et imprimantes à vitesse moyenne et élevée y parviennent avec un nettoyeur à brosse rotative.
Historiques des innovations de Xerox
Xerox a une fière tradition de recherche pionnière et continue d’être à la pointe de l’innovation. L’invention de la xérographie par Chester Carlson il y a plus de 70 ans a été une étape extraordinaire dans le développement de l’ère moderne de l’information, car désormais les individus peuvent partager et accéder beaucoup plus facilement à l’information. Xerox a une riche histoire d’innovation. En tant qu’inventeurs d’Ethernet il y a plus de 30 ans, nous avons contribué à jeter les bases de l’Internet d’aujourd’hui. En fait, peu connu, la première commercialisation d’Ethernet a été en tant que bus de communication dans nos systèmes d’édition de production au début des années 1990. Notre héritage d’innovation continue de prospérer. Plus de 50 000 brevets nous ont été délivrés dans le monde et 2 brevets sont délivrés chaque jour. C’est une indication claire de la créativité et de l’esprit d’innovation de nos scientifiques et ingénieurs.
Xérographie
En 1938, la xérographie a été démontrée par Chester F. Carlson. Avec son assistant, Otto Kornei, Carlson a utilisé un revêtement de soufre sur une plaque de zinc, vigoureusement frotté avec un mouchoir pour appliquer une charge électrostatique. Une lame de verre a été préparée à l’encre de Chine pour écrire « 10-22-38 ASTORIA », puis posée sur la surface de soufre dans une pièce sombre. Après les avoir éclairés avec une lampe à incandescence brillante pendant quelques secondes, la lame a été retirée. Lorsque la poudre de lycopode a été saupoudrée sur la surface de soufre et soufflée, il restait une image presque parfaite de l’écriture. Des copies permanentes ont été réalisées en transférant les images en poudre sur du papier ciré et en chauffant les feuilles pour faire fondre la cire. Xerox est un terme issu de « xérographie » qui signifie écriture sèche et est une marque déposée.
https://www.xerox.com/en-us/innovation/insights/chester-carlson-xerography
https://www.wired.com/2008/10/oct-22-1938-xerox-this-2/
https://www.wired.com/2008/10/oct-22-1938-xerox-this/