Ваш офисный принтер не просто «копирует» документы. Он использует специфический электростатический процесс, называемый ксерографией, чтобы создать дубликат с оригинала. Название звучит научно, но на самом деле оно означает «сухое письмо», что отсылает к греческим корням слова.
Честер Ф. Карлсон, американский физик, раскрыл секрет в 1937 году. Однако он не стал продавать эту технологию. Она пролежала в лаборатории более десяти лет, прежде чем стать коммерчески доступной в 1950 году. Этот разрыв между изобретением и внедрением важен, потому что он сформировал наше современное представление о воспроизведении документов.
Физика за электростатическим зарядом
Сердцем машины является фотопроводимость. Некоторые материалы, такие как селен, плохо проводят электричество в темноте. Однако, если осветить их, их электроны «просыпаются». Они начинают двигаться более свободно, позволяя току течь. Уберите свет, и они снова «усыпятся».
Современные принтеры используют эту особенность. Алюминиевый барабан покрывается тонким слоем селена. Когда вы помещаете документ в подающее устройство, свет проходит через него или отражается от поверхности на этот барабан. Свет изменяет электрические свойства селена в определенных узорах, соответствующих тексту или изображению на вашей странице.
Далее машина распыляет тонер. Это крошечные частицы чернил, несущие отрицательный заряд. Они прилипают к заряженным областям на барабане, образуя хрупкое изображение. Лист бумаги скользит мимо барабана. Под этим листом положительный заряд притягивает отрицательно заряженные частицы тонера, отрывая их от барабана и приклеивая к бумаге.
Кратковременный импульс тепла сплавляет тонер с бумагой. Вот и всё. Никаких мокрых чернил, никакого времени на сушку.
От однофункциональных машин к многофункциональным центрам
Ранние ксерографические машины были однофункциональными. Вы вкладывали бумагу, получали копию. Улучшения последовали быстро. Машины научились печатать с обеих сторон листа. Они начали автоматически сортировать и переплетать стопки. Вы могли задать количество, и машина производила столько копий, сколько нужно, без необходимости, чтобы человек держал палец на кнопке. Масштабирование изображения, увеличение или уменьшение, стало стандартом.
Цвет появился в 1970-х годах. К 1990-м годам автономный копировальный аппарат начал исчезать. На его место встал многофункциональный принтер. Он объединил копировальный аппарат, компьютерный принтер, факс и сканер в одном корпусе. Этот сдвиг изменил планировку офисов. Вам больше не нужно четыре отдельных устройства для четырех задач.
Замена барабана, покрытого селеном, позволила использовать обычную бумагу.
Эта деталь часто упускается из виду. До появления технологии барабана сама бумага для копирования должна была быть специально обработана. Барабан изменил это. Теперь вы используете ту же бумагу, что и для всего остального.
Почему инфракрасное копирование в основном мертвое сейчас
Существовал и другой метод. Термография использует инфракрасный свет. Вы помещаете чувствительную копируемую бумагу непосредственно на оригинал. Оба подвергаются воздействию инфракрасных лучей. Темные области оригинала поглощают тепло и переносят оттиск на бумагу.
Эта технология появилась в начале 1950-х годов. Она была полезна, но не масштабируема так, как ксерография. В начале XXI века она нашла свою нишу. Тату-мастера используют ее для создания трафаретов. Тепло помогает перенести рисунок на кожу. Однако для офисной работы электростатический барабан победил.
Неожиданная цена удобства
Быстрое и эффективное копирование изменило бизнес-процессы и работу государственных учреждений. Оно сделало бюрократию быстрее, иногда слишком быстро. Возможность мгновенно дублировать документы создала проблемы с авторским правом. Законы пришлось менять. В Соединенных Штатах и других странах нормативные акты были переписаны с учетом легкости массового воспроизведения.
Сейчас мы считаем принтер чем-то само собой разумеющимся. Это просто еще один прибор в офисе. Но переход от эксперимента Карлсона 1937 года к многофункциональному центру 1990-х годов не был гладким. Он требовал решения базовых физических задач о том, как свет взаимодействует с материей, а затем инженерной разработки барабана, способного работать с бумагой без размазывания.
Технология зрелая. Она повсюду. И именно поэтому ваши документы редко остаются уникальными после первой печати.
