Twoja drukarka biurowa nie tylko „kopiuje” dokumenty. Do utworzenia kopii oryginału wykorzystuje specyficzny proces elektrostatyczny zwany kserografią. Nazwa brzmi naukowo, ale w rzeczywistości oznacza „suche pismo”, co jest ukłonem w stronę greckich korzeni tego słowa.
Chester F. Carlson, amerykański fizyk, odkrył tajemnicę w 1937 roku. Nie sprzedał jednak tej technologii. Pozostał w laboratorium przez ponad dziesięć lat, zanim w 1950 r. stał się dostępny na rynku. Ta luka między wynalazkiem a wdrożeniem jest ważna, ponieważ ukształtowała nasze współczesne rozumienie reprodukcji dokumentów.
Fizyka ładunków elektrostatycznych
Sercem maszyny jest fotoprzewodnictwo. Niektóre materiały, takie jak selen, nie przewodzą dobrze prądu w ciemności. Jeśli jednak rzucisz na nie światło, ich elektrony „budzą się”. Zaczynają poruszać się swobodniej, umożliwiając przepływ prądu. Usuń światło, a oni wrócą do snu.
Nowoczesne drukarki korzystają z tej funkcji. Aluminiowy bęben pokryty jest cienką warstwą selenu. Kiedy umieścisz dokument w podajniku, światło przechodzi przez niego lub odbija się od powierzchni i pada na bęben. Światło zmienia właściwości elektryczne selenu w określone wzory, które pasują do tekstu lub obrazu na Twojej stronie.
Następnie urządzenie rozpyla toner. Są to maleńkie cząstki atramentu przenoszące ładunek ujemny. Przyklejają się do naładowanych obszarów bębna, tworząc delikatny obraz. Arkusz papieru przesuwa się obok bębna. Pod tym arkuszem ładunek dodatni przyciąga ujemnie naładowane cząsteczki toneru, unosząc je z bębna i przyklejając do papieru.
Krótki impuls ciepła łączy toner z papierem. To wszystko. Bez mokrego tuszu i bez czasu schnięcia.
Od maszyn jednofunkcyjnych po centra wielofunkcyjne
Wczesne maszyny kserograficzne były jednofunkcyjne. Włożyłeś gazetę i otrzymałeś kopię. Ulepszenia nastąpiły szybko. Maszyny nauczyły się drukować po obu stronach arkusza. Zaczęli automatycznie sortować i ponownie wiązać stosy. Można było ustawić liczbę kopii, a maszyna wykonała tyle kopii, ile potrzeba, bez konieczności naciskania przycisku przez osobę. Skalowanie, powiększanie lub zmniejszanie obrazu stało się standardem.
Kolor pojawił się w latach 70-tych. W latach 90. samodzielna kopiarka zaczęła zanikać. Na jego miejscu pojawiła się drukarka wielofunkcyjna. Łączyło w sobie kopiarkę, drukarkę komputerową, faks i skaner w jednym pakiecie. Ta zmiana spowodowała zmianę układu biur. Nie potrzebujesz już czterech oddzielnych urządzeń do czterech zadań.
Wymiana bębna pokrytego selenem umożliwiła użycie zwykłego papieru.
Ten szczegół jest często pomijany. Przed pojawieniem się technologii bębnowej sam papier do kopiowania wymagał specjalnej obróbki. Bęben to zmienił. Teraz używasz tego samego papieru, co do wszystkiego innego.
Dlaczego kopiowanie w podczerwieni w większości już nie istnieje
Była inna metoda. Termografia wykorzystuje światło podczerwone. Delikatny papier do kopiowania umieszcza się bezpośrednio na oryginale. Obydwa są wystawione na działanie promieni podczerwonych. Ciemne obszary oryginału pochłaniają ciepło i przenoszą wydruk na papier.
Technologia ta pojawiła się na początku lat pięćdziesiątych. Było przydatne, ale nie skalowalne jak kserografia. Na początku XXI wieku znalazła swoją niszę. Tatuatorzy używają go do tworzenia szablonów. Ciepło pomaga przenieść wzór na skórę. W przypadku pracy biurowej zwyciężył jednak bęben elektrostatyczny.
Nieoczekiwana cena wygody
Szybkie i wydajne kopiowanie zmieniło procesy biznesowe i działania instytucji rządowych. Przyspieszyło to biurokrację, czasem nawet za szybko. Możliwość natychmiastowego duplikowania dokumentów spowodowała problemy z prawami autorskimi. Trzeba było zmienić przepisy. W Stanach Zjednoczonych i innych krajach przepisy zostały przepisane, aby ułatwić masową reprodukcję.
Obecnie drukarkę traktujemy jako oczywistość. To po prostu kolejne urządzenie w biurze. Jednak przejście od eksperymentu Carlsona z 1937 r. do centrum wielofunkcyjnego z lat 90. nie było płynne. Wymagało to rozwiązania podstawowych problemów fizycznych dotyczących interakcji światła z materią, a następnie zaprojektowania bębna, który byłby w stanie obsługiwać papier bez rozmazywania się.
Technologia jest dojrzała. Ona jest wszędzie. Dlatego Twoje dokumenty rzadko kiedy pozostają niepowtarzalne już po pierwszym wydruku.
