Як виходить ксерокопія?
Щоб зрозуміти, як працює копіювальний апарат, який ми часто за звичкою називаємо "ксероксом", варто спершу пригадати дещо про природу електрики. Проведемо дуже простий експеримент: візьмемо надутий повітряна кулька і потремо його про шерстяний светр або про волосся. Готово? А тепер підкидаємо кульку до стелі; він прилип. Чому? А тому, що під дією тертя на кульці накопичився статичний електричний заряд. І ось як це відбувається.
Атом в звичайному стані ніякого заряду не має - заряди протонів і електронів по силі рівні і врівноважують один одного, а тому атом нічого не притягує і не відштовхує. Але якщо предмети потерти одна об одну, то під дією тертя електрон може відірватися від атома, і у атома з'явиться позитивний заряд. При цьому «втік» електрон буде мати негативний заряд, і якщо він приєднається до іншого атому, то і той атом стане негативно зарядженим. Атоми одних речовин сильніше утримують свої електрони, інші ж - слабше. Тому при терті той предмет, що не дуже «дорожить» електронами, отримає позитивний заряд, а той предмет, який захопить чужі електрони, отримає негативний. Між негативно і позитивно зарядженими предметами виникнуть сили електричного тяжіння.
Отже, що ж відбувається в копіювальному апараті?
Ми кладемо листок паперу з текстом або картинкою на скло лицьовою стороною вниз, закриваємо кришку і натискаємо кнопку «Копіювати». Потужна яскрава лампа починає рухатися під склом, висвітлюючи листок. Від темних ділянок на аркуші (букви, малюнки) промені лампи не відображаються, а поглинаються ними. Білі ділянки паперу (там, де зображення немає) світло відображають, і він через систему дзеркал потрапляє в лінзу, яка фокусує його - лінза виконує ту ж роль, що і об'єктив фотоапарата. Виходить з лінзи промінь потрапляє на ще одне дзеркало, а звідти - на що повертається барабан, покритий світлочутливим речовиною. За допомогою пристрою, який називається «коротрон заряду», на поверхні барабана створюється негативний заряд. Але на тих його ділянках, на які падає світло, цей заряд зникає; тобто зображення з листа як би записується на барабан. Букви і малюнки перетворюються на барабані в ділянки з негативним зарядом. А області, освітлені променями, що відбилися від білого паперу, заряд втрачають.
Тепер в справу вступає тонер - фарбувальний порошок. Частинки його мають позитивний заряд. Під дією електричних сил вони прилипають до ділянок барабана, на яких залишився негативний заряд. Барабан повертається далі і, нарешті, починає демонструватися по папері, на яку ми хочемо перенести текст або картинку. А папір-то теж не проста - поки вона «їхала» всередині копіювальної машини, «коротрон перенесення» додав всієї її поверхні негативний заряд. І тепер позитивно заряджені частинки тонера прилипають до неї.
Усе! Барабан прокотився по листу, віддавши йому весь налиплий тонер. Як неважко здогадатися, дрібні крупинки тонера склалися в букви і лінії, тобто відтворили на аркуші копируемое зображення. Але сила тяжіння паперу і порошку занадто слабка, щоб така копія стала довговічною: подуй на порошок - і він розлетиться в сторони. Закріплюють його на аркуші за допомогою тепла: папір прокочується між двома валами, один з яких нагрітий до температури, при якій порошок плавиться і міцно прилипає до листу. Тому лист, що виходить з копіювального апарату, завжди теплий на дотик.
Копія готова!
Хто придумав ксерокопію?
Коли Честер виповнилося 14, він став єдиним годувальником у родині: батьки серйозно захворіли. Через три роки померла мати, а батько майже не міг пересуватися, страждаючи важкою формою артриту. Незважаючи на всі труднощі, Честер зумів закінчити коледж, потім Каліфорнійський технологічний інститут. Там він вивчав фізику. Здавалося, тепер для юнака відкриті всі дороги. Як би не так! Те був початок 30-х років, час Великої Депресії - нищівної економічної кризи. Знайти роботу було вкрай важко, до того ж на Честері висів борг за навчання. Карлсон відправився на Східне узбережжя США, в Нью-Йорк, встиг попрацювати за мізерну зарплату в знаменитої компанії «Белл Лебс», а потім влаштувався в патентний відділ фірми «Меллорі», що займалася електронікою. Нудна робота - знай папірці перекладай. Так ось ще під рукою всякий раз не виявлялося потрібної копії патенту. Що робити - переписувати від руки? Фотографувати?
Саме в ті роки Карлсон вперше задумався про те, що добре б придумати якийсь швидкий і дешевий спосіб копіювання потрібних паперів. Честер відправився в Нью-Йоркську Публічну бібліотеку і став переривати гори технічної літератури.
Його увагу привернуло опис експериментів одного угорського вченого з речовинами, які змінюють свої електричні властивості під дією світла. Так виникла ідея електрофотографії. Перша в історії ксерокопія була отримана на цинковій пластинці, покритій шаром сірки. Створення на ній статичного заряду і опромінення пластинки через скло з нанесеною на нього написом перенесло напис на шар сірки. Прилиплі порошинки дозволили прочитати: "10-22-38 ASTORIA". Однак потрібні були ще роки, щоб довести технологію електричного копіювання до досконалості.
Від «ксерографии» відбулося і нову назву компанії «Халоід» - з 1958 року вона стала називатися «Халоід Ксерокс», а потім і просто «Ксерокс» (Xerox). Справжній же успіх прийшов в 1959 році з виходом моделі 914, яка стала стрімко набирати популярність, а «Ксерокс» заробив сотні мільйонів доларів.
Винахідник ксерографії Честер Карлсон дожив до 1968 року. З 150 мільйонів доларів, отриманих ним від «Ксерокс», 100 мільйонів він витратив на благодійність.