Кто изобрел копировальную машину
Этот день в истории: 1938 год — сделана первая ксерокопия
22 октября 1938 года американский физик и изобретатель Честер Карлсон в своей домашней лаборатории в Нью-Йорке сделал первую в истории ксерокопию. Оттиск был получен методом электрографии на котором сегодня работают лазерные принтеры и копировальные аппараты.
Честер Карлсон (1906−1968) родился в Сиэтле (США), окончил Калифорнийский технологический институт и в поисках работы отправился в Нью-Йорк, где устроился в патентный отдел фирмы «Мэллори», занимавшейся электроникой.
Именно в патентном отделе, когда нужной копии патента под рукой не оказывалось, Карлсон впервые задумался о том, что хорошо было бы придумать какой-нибудь быстрый и дешевый способ копирования нужных бумаг.
Он отправился в Нью-Йоркскую Публичную библиотеку и стал перерывать горы технической литературы. Его внимание привлекло описание экспериментов одного венгерского ученого с веществами, которые изменяют свои электрические свойства под действием света. Так возникла идея электрофотографии.
Первая в истории ксерокопия была получена 22 октября 1938 года на цинковой пластинке, покрытой слоем серы. Создание на ней статического заряда и облучение пластинки через стекло с нанесенной на него надписью перенесло надпись на слой серы. Прилипшие пылинки позволили прочитать: «10−22−38 ASTORIA».
Долгое время Карлсон безуспешно пытался внедрить своё изобретение, доказывая, что оно абсолютно необходимо для бизнеса, но ему по очереди отказали в 20 компаниях, ссылаясь на то, что его изобретение слишком громоздко и сильно пачкает листы, к тому же, человек может значительно лучше справиться с задачей копирования.
Лишь в 1947 году малоизвестная компания Haloid из города Рочестера приступила к разработке копировальной техники на основе изобретения Карлсона. Технологию копирования назвали «ксерографией» — от греческих слов «ксерос» («сухой») и «графе» (пишу).
В итоге в 1948 году первые ксероксы появились на рынке под названием Model A. После выпуска в 1959 году первой полностью автоматической модели Xerox 914 компания Haloid сменила название на Xerox Corporation.
Именно модель 914 принесла компании коммерческий успех. Она стала стремительно набирать популярность и вскоре ксерокс стал обязательным атрибутом любого офиса. Благодаря этому компания Xerox заработала сотни миллионов долларов.
Стоит сказать, что независимо от Честера Карлсона, в 1948 году, в Германии, изобретатель доктор Эйсбен основал фирму Develop Corp по выпуску копировального аппарата собственной конструкции.
Компания, основанная Эйсбеном, и сегодня продолжает выпускать копировальную технику, так и не признав первенства Карлсона, поскольку получила 16 патентов на изобретение своего основателя.
Мельница заблуждений: Ксерокс изобрели в СССР
Со сталинских времен, точнее с периода борьбы с «преклонением перед западной техникой», в СССР очень активно продвигалась идея о том, что многие технические достижения были первоначально плодом ума наших гениальных ученых и инженеров, а также рук наших талантливейших самоучек. Именно русский «левша» раньше европейцев изобрел то-то и то-то, спрыгнул с колокольни Ивана Великого, первым полетел и т. д. Но есть достижения, которыми мы можем по праву гордиться. То, что называется сегодня ксероксом, — изобретение советского физика.
В массовом сознании отложилось, что копировальные аппараты — это плод конструкторской мысли инженеров концерна Xerox. Эрудиты поправят таких незнаек и расскажут, как 22 октября 1938 года американец Честер Карлсон получил копию обложки буклета нью-йоркского отеля «Астория», в котором располагалась его лаборатория. Мистер Карлсон добился этого тем, что наэлектризовал трением пластинку полукристаллической серы и через пленку, несущую изображение, осветил ее. Поскольку сера является фотопроводником, возникшие при этом носители тока разрядили освещенные участки пластинки. После этой световой экспозиции инженер опылил пластинку порошком, содержащим противоположный заряд, и на поверхности появилось скрытое прежде изображение. Честер Карлсон первым в мире сделал, как тогда говорили, сухую фотографию.
Кто-то еще не понял подвоха, причем тут советский изобретатель? Объясним: американец сделал это без специального оборудования. И даже сама идея не есть результат его «мозгового штурма». Трибоэлектрический эффект был известен физикам давно. С небольшой разницей во времени похожий эксперимент провел болгарский физик Георгий Наджаков, который работал в парижском институте Марии и Пьера Кюри. В 1944 году этот метод получил название «сухописание», а сотрудники отделения древних языков Университета в штате Огайо предложили именовать его по-гречески — ксерография.
По не очень надежной информации, в 1947 году права на сухую фотографию якобы купила фирма «Халоид» из Рочестера, которая специализировалась на изготовлении фотобумаги. Но широкого применения ксерография тогда не получила.
Идея ксерокопирования, которую Владимир Михайлович Фридкин за неимением лучшего слова называл электрофотографией, пришла в голову молодому выпускнику физического факультета МГУ, когда он читал в «Ленинке» журналы по физике с описанием экспериментов Честера Карлсона и статьи Георгия Наджакова. После ряда не вполне удачных экспериментов осенью 1953 года стали получаться копии документов и полутоновых фотоснимков.
Директор маленького НИИполиграфмаш, который ютился в домиках-развалюшках за Текстильным институтом, распорядился сделать на заводе макет первого электрофотографического аппарата — ЭФМ-1. Аббревиатура расшифровывалась так: электрофотографическая множительная машина. Цифра 1 означала, что эксперимент будет продолжен и аппарат будет совершенствоваться. Невзирая на примитивную механику эффект оказался поразительным.
В НИИ провели выездное совещание, на которое приехал лично министр промышленности средств связи. По его итогам в Вильнюсе создали Институт электрографии, который сразу же засекретили. В столице другой братской республики — в Кишиневе — перепрофилировали на выпуск ЭФМ один из заводов. И пока на Западе измышляли слова для несуществующего там аппарата, в СССР выпускали такой аппарат, не называя его ксероксом. Как вы судно назовете, так оно и поплывет!
В 1961 году американская компания «Галоид» переименовывается в «Ксерокс» и начинает выпуск первых моделей копировального аппарата. Они работали по иному принципу, нежели советские. Однако идеи Фридкина показались интересными Честеру Карлсону. В июне 1965 года американец навестил своего коллегу. Честер и Владимир сделали на память совместную фотографию на ЭФМ.
«Эрика» берет четыре копии, — пелось в известной песне Александра Галича. — Вот и все. И этого достаточно!» Пишущая машинка «Эрика» была главным инструментом для распространения диссидентами Самиздата в 1970–1980 годах. По «почерку» пишущей машинки правоохранительным органам легко было вычислить место напечатания крамольной литературы. Ксероксы западного производства были большой редкостью и находились лишь в особо важных учреждениях. Под них оборудовались специально охраняемые комнаты, а каждая сделанная копия заносилась в специальный регистрационный журнал. Для промышленного развития копировальной техники в СССР перспектив никаких не было.
В автобиографической повести «Улица длиною в жизнь» Владимир Фридкин вспоминал, что «не удивился, когда в комнату постучали, и дама из первого отдела института очень вежливо объяснила, что свой аппарат я должен сдать для списания.
— Для какого списания? — спросил я. — Вы знаете, ведь это самый первый в мире ксерокс!
— Знаю, — ответила дама. — Но держать его в своей комнате вы не имеете права. В ваше отсутствие сюда могут приходить посторонние люди…»
Демонтированный аппарат отнесли на свалку. В качестве зеркала в женском туалете прибили одну-единственную сохранившуюся деталь от первого из всех ксероксов — зеркальную пластинку фотоэлектрета. Долгие годы сотрудницы НИИ приводили себя в порядок, вглядываясь в остатки советского ксерокса.
Об изобретателе вспомнили в годы перестройки. Фридкина пригласили в США и наградили медалью Американского фотографического общества за весомый вклад в создание ксерокопировальной техники. В 2003 году Владимира Михайловича за «выдающийся вклад в развитие необычных (бессеребряных) фотографических процессов и международное сотрудничество в этой области» наградил Международный комитет по фотографической науке. Приуроченная к 50-летию создания первого копировального аппарата премия Берга, врученная Фридкину, свидетельствует, что научный мир признал: ксерокс появился не в 1938 году, а в 1953 году. В СССР, а не в США.
Читайте самое интересное в рубрике «Наука и техника»
Добавьте «Правду.Ру» в свои источники в Яндекс.Новости или News.Google, либо Яндекс.Дзен
Быстрые новости в Telegram-канале Правды.Ру. Не забудьте подписаться, чтоб быть в курсе событий.
Честер Карлсон — изобретатель «ксерокса»
Честер Карлсон (Chester Carlson) был американским физиком, который работал адвокатом и в свободное время занимался изобретениями. Именно он подарил миру копировальный аппарат и сделал первую в истории ксерокопию.
Детство и юность
Родился Честер Карлсон 8 февраля 1906 года в Сиэтле (США). Будущему изобретателю пришлось слишком рано повзрослеть. Когда он был еще ребенком, семья переехала в Мексику в надежде разбогатеть (поддаваясь безумной идее «американской колонизации земель»). Но у них ничего не вышло. Более того, мать Честера заболела малярией и семья оказалась на грани бедности. После 7 месяцев мексиканской жизни, Карлсоны вернулись обратно в штаты. Тяжелые обстоятельства вынудили маленького Честера работать с 8 лет. Он учился в средней школе и параллельно подрабатывал по 2-3 часа до и после занятий.
Как вспоминал Честер:
Мне приходилось работать в раннем возрасте в свободное от школы время. Но когда появлялась возможность, я возвращался к своим собственным разработкам, создавая разные вещи, экспериментируя и планируя будущее. Я читал работы Томаса Эдисона и других успешных изобретателей, мечтая когда-нибудь стать таким же, как они. Изобретения привлекали и тем, что с их помощью я мог бы улучшить свое материальное положение и повысить экономический статус. В то же время у меня появлялась возможность реализовать свой интерес к разработке технических вещей и сделать вклад в развитие общества.
В 10 лет Карлсон создал газету «This and That», которую распространил среди друзей и знакомых. Его любимой игрушкой был набор резиновых штампов для печати и игрушечная печатная машинка, которую он получил на Рождество 1916 года. Честер также пытался верстать и издавать научный журнал для учеников. Однако быстро начал разочаровываться в традиционных методах копирования. Тогда он впервые задумался о том, чтобы придумать более простые способы делать копии. Но из-за работы Карлсону пришлось на год оставить учебу в средней школе Сан-Бернардино.
В 1924 году он вступил в колледж Риверсайд (Riverside Junior College) на физический факультет, чередуя работу и занятия. Мать Карлсона умерла от болезни и они с отцом остались одни. В колледже Честеру пришлось трудиться на трех работах, чтобы оплачивать съемное жилье для себя и отца. Именно там он и встретил свою первую супругу Эльзу фон Маллон (Elsa von Mallon) — она была дочерью хозяйки дома. Теперь на том здании красуется бронзовая доска: “В этой квартире Честер Карлсон 22 октября 1938 года впервые провел ксерографический процесс”.
Карьера
Положение Честера улучшилось после того, как он устроился работать инженером-исследователем в лаборатории Bell Telephone Laboratories в Нью-Йорке. Но в связи с Великой депрессией его уволили. Тогда Честер перешел в патентное отделение, где из простого помощника адвоката стал руководителем патентного департамента в компании PR Mallory Company (в настоящее время Duracell).
Еще за время работы Bell Laboratories, Карлсон записал более 400 идей новых изобретений в свои персональные записные книжки. Поскольку он работал помощником юриста по патентам, то был вынужден постоянно делать множество копий различных документов и чертежей. Как правило, копирование в отделе происходило с помощью машинисток, перечитывающих заявления на патенты в полном объеме и через копирку делающих по несколько копий. Также имелись и другие способы, вроде ротатора и фотокопии, но они стоили дороже копирки и имели свои ограничения.
Работая в патентном отделе, Карлсон хотел создать «копировальную» машину, которая могла бы взять существующий документ и скопировать его на новый лист бумаги без каких-либо промежуточных шагов. Так у молодого изобретателя возникла идея создать «сухую» (греч. xeros) фотографию без необходимости ее проявлять. Вместе с австрийским инженером-физиком Отто Корнеи, они начали реализовывать задуманный аппарат. И первой «лабораторией» была обычная кухня тещи Честера.
Эксперименты Карлсона в построении копировальной машины включали попытки генерировать электрический ток в оригинальном листе бумаги с помощью света. Ученый использовал свет для «удаления» статического заряда с равномерно ионизированного фотопроводника. Поскольку свет не отражался от черных следов на бумаге, такие области оставались заряженными на фотопроводнике и, следовательно, содержали мелкий порошок. Он переносил порошок на чистый лист бумаги, в результате чего появлялся дубликат оригинала.
Карлсон знал ценность патентов, поэтому он по этапам запатентовал свои разработки. Изобретатель подал первую заявку предварительного патента 18 октября 1937 года. А уже в середине осени 1938 года они с Корнеи презентовали первый оттиск. Австриец написал «10.-22.-38 ASTORIA» тушью на стеклянном микропрепарате. Он приготовил цинковую пластину с покрытием серы и затемненное помещение, протер поверхность серы с помощью хлопчатобумажного платка, чтобы применить электрический заряд, потом положил микропрепарат на пластину, подвергая ее яркому свету лампы накаливания. Далее посыпанный порошком ликоподия на поверхность серы микропрепарат забрали, мягко сдули избыток и перенесли изображение на вощеный лист бумаги. Потом нагрели бумагу, смягчая воск так, что ликоподий прилип к нему, и получили первую в мире ксерографическую копию.
Несмотря на совместные достижения, Корнеи был настроен весьма пессимистично относительно электрофотографии. В следствии чего он перестал сотрудничать с Карлсоном и даже разорвал соглашение, которое сулило ему 10% будущих доходов от изобретения и частичное право владения. Годом позже, когда акции Xerox были на высоте, Карлсон направил Корнеи подарок в виде сотни акций компании.
В 1942 году Честер получил патент на свое изобретение. Но внедрить аппарат в бизнес оказалось задачей весьма сложной — компании настороженно отнеслись к разработке. И только в 1944 году Карлсон нашел применение изобретению благодаря Расселу В. Дейтону (Russell W. Dayton), молодому инженеру Баттельського мемориального института (Battelle Memorial Institute) в городе Коламбус, штат Огайо. Честер произвел сильное впечатление на юношу и хотя институт не развивал чужие идеи, его пригласили в Коламбус, где предложили усовершенствовать технологию.
Руководитель исследований фирмы Haloid Company Джон Дессауер (John Dessauer) прочитал статью об изобретении Карлсона. Компания занималась производством фотобумаги и пыталась выйти из тени своего соседа Eastman Kodak. Электрофотография открывала перспективы для Haloid, позволяя охватить новое поле деятельности. В декабре 1946 года между Баттельським институтом, Карлсоном и Haloid было подписано первое соглашение о лицензировании электрофотографии для коммерческого продукта.
К 1948 году в Haloid осознали, что нужно сделать публичное заявление об электрофотографии, тем самым сохраняя свои патентные требования технологии. Однако, термин «электрофотография» казался слишком научным и сложным для потребителей. После рассмотрения нескольких вариантов, Haloid выбрал термин «ксерографию» (др. греч. «сухой» и «пишу»), придуманный местным профессором-филологом Университета штата Огайо. А несколько позже Карлсон упрости название до простого «ксерокса».
22 октября 1948 года Haloid Company совершила первое публичное заявление о ксерографии. А в 1949 году компания выпустила первый коммерческий копировальный аппарат XeroX Model A Copier, известный внутри компании как «Ox Box».
Первым копировальным устройством в современном понимании был Xerox 914. Несмотря на свою громоздкость и грубость в работе, он позволял оператору разместить оригинал на лист стекла, нажать кнопку и получить копию на обычной бумаге. Xerox 914 был представлен в 1959 году в гостинице «Sherry Netherland» (Нью-Йорк) и имел большой успех.
Честер Карлсон умер 19 сентября 1968 года от сердечного приступа на Театральном фестивале, где он смотрел «Тот, который управляет тигром».
Наследие
Закон США 100-538, утвержденный Рональдом Рейганом, назначил 22 октября 1988 года Днем национального признания Честера Ф. Карлсона.
Также дань славе изобретателя отдала Почтовая служба США, включив его в серию почтовых марок под названием «Великие американцы».
В честь Карлсона назвали здания в двух крупнейших высших учебных заведениях Рочестера: Центре науки о визуальной информации им.Честера Ф. Карлсона (The Chester F. Carlson Center for Imaging Science), отдел Рочестерского технологического института (department of the Rochester Institute of Technology), специализирующийся на дистанционном зондировании и ксерографии; Научно-техническая библиотека им. Карлсона, Рочестерского университета (The University of Rochester’s Carlson Science and Engineering Library).
Также существуют награды и премии, которые носят имя изобретателя.
Как был изобретён ксерокс
Создатель ксерокса
Человека, которому офисные работники и не только они обязаны созданием копировального аппарата, звали Честер Карлсон. Его отец практически всю свою жизнь работал парикмахером, но из-за обнаружившегося заболевания туберкулёзом был вынужден оставить работу. Вскоре выяснилось, что мать тоже больна.
Для семейства Карлсон настали совсем трудные времена. В 14 лет Честер оставил учёбу в школе и устроился на свою первую в жизни работу. В 17 лет Честер лишился матери и остался вдвоём с тяжело больным отцом, по настоянию которого поступил в Калифорнийский технологический институт на физический факультет. Чтобы оплатить учёбу и прокормить семью, молодой человек работал в трёх разных местах. В 24 года, как раз во время выпускных экзаменов, Честер Карлсон лишился и отца.
Разразившаяся через несколько лет Великая депрессия лишила молодого мистера Карлсона даже работы, что у него была. Надо отдать должное упорствую будущего миллионера: он не опустил руки, а продолжал рассылать свои резюме и ходить на собеседования, даже когда отказы сыпались один за другим.
По словам его биографов, Честер Карлсон получил место фотографа заявок в патентном бюро после 82 или 83 отказов в других местах. Работы в бюро было много, несмотря на экономический кризис, но вот скорость выполнения оставляла желать лучшего: Честер порой засиживался на работе до трёх часов ночи.
Молодому человеку хотелось хоть немного оптимизировать производственный процесс и он решил сделать так, чтобы можно было скопировать заявку без использования фотографирования. Ему было 28 лет.
Изобретение копировального аппарата
Над созданием чудо-аппарата пришлось работать дома. Первый ксерографический процесс, осуществлённый Карлсоном, был проведён 22 октября 1938 года и «изнутри» выглядел следующим образом: на стеклянном листе Карлсон чернилами написал дату и место эксперимента: 10-22-38 Astoria. Астория – это громкое имя большого сарая, где производился опыт.
Потом из всех сил потёр хлопчатобумажной тряпочкой покрытую серой металлическую пластинку, чтобы она наэлектризовалась. Затем подставил эту пластинку под стекляшку с надписью и включил яркую лампу.
Под действием света электрический заряд «стекает» с тех участков пластинки, которые не накрыты буквами. Затем изобретатель посыпал пластинку ликоподием (это порошок из спор плауна), сдул излишки, и прижал к пластинке навощённую бумагу.
Так была получена первая ксерокопия. В современных копировальных аппаратах происходят ровно те же процессы. Только ликоподий заменили тонером, который яркая лампа «приваривает» к поверхности бумаги.
Распространение ксерокопирования
Убедившись, что копировальный метод вполне осуществим, Честер отправился по крупным компаниям, предлагая своё изобретение. Его рабочий инструмент не производил на потенциальных потребителей должного впечатления и на первых порах новое устройство никого особо не интересовало.
Производством копировальных аппаратов заинтересовалась компания «Haloid» из Рочестера, выпускавшая в те годы фотоплёнку. Дела компании шли не лучшим образом, требовалось найти новый продукт. Поэтому руководство просматривало все сообщения об изобретениях и патентах.
В апреле 1945 года им попалась заметка о достижениях Карлсона. Президент компании Джо Уилсон приехал в институт и сам повторил все опыты, после чего решил вложить в это дело деньги. Развернули активную маркетинговую кампанию, результаты которой были не особо позитивными. Потенциальные потребители задавали вопросы о стоимости аппарата, его производительности и размерах новой чудо-техники.
Несмотря на возникшие сложности, «Haloid» выступила инвестором проекта. Ксерографическую машину принялись доводить до ума. Следующей трудностью стал поиск сотрудников: выпускники технических факультетов предпочитали работать над радарами и ракетами.
Руководство решило пойти на хитрость: по соседству с лабораторией, где велась работа над усовершенствованием копировального аппарата, была открыта лаборатория космических исследований, куда потянулись молодые специалисты. Конечно же они заглядывали в лабораторию ксерокопии. Многие заинтересовавшиеся оставались там работать.
Признание изобретение Честера Карлсона получило только в 1948 году, ровно через 10 лет с момента «рождения». Случилось это благодаря вмешательству Филиппа Роджерса Маллори, основателя компании Duracell по производству батареек.
К 1950 году был собран первый серийный аппарат. Чтобы получить одну копию, нужно было совершить с этим деревянным ящиком 12 разных манипуляций. Для офисов такая машина была слишком медленной, но машине нашли другое применение: её дешевизна (37 центов за форму-ксерокопию) и возможность относительно быстрого изготовления копий заинтересовала книгоиздателей.
Теперь для подготовки печатной формы не надо было выплавлять шрифт, чтобы получить первый оттиск – им могла быть ксерокопия. Теперь книгу в 200 страниц можно было напечатать всего лишь за полгода.
Ещё через 10 лет на свет появилась и была запущена в массовое производство та самая модель копировального аппарата, которую мечтал создать Карлсон: положил страницу, нажал кнопку, и вышла копия.
Схема работы ксерокса
В общих чертах процесс копирования можно описать следующим образом:
Для считывания информации используется сочетание галогеновой лампы холодного свечения и датчика. В зависимости от размеров аппарата либо движется крышка аппарата с оригиналом, а лампа неподвижна, либо лампа движется, а оригинал остается неподвижным.
Схема работы копировального аппарата представлена на схеме справа и состоит из следующих основных этапов:
У первых копировальных аппаратов краска плохо закреплялась на странице, ее приходилось сильно нагревать. Поэтому первые ксероксы время от времени загорались. С 1950 по 1960 годы они выпускались со встроенным огнетушителем.
Генеральный менеджер компании «Xerox» («Ксерокс») решил сам представить аппарат представителям разных торговых организаций. Он собрал их на конференцию и сказал: «Ребята наконец сделали такой аппарат, что даже я работать могу». Потом взял страницу какого-то документа, положил ее куда следует и нажал кнопку. Из машины выполз совершенно белый лист.
Менеджер всего лишь перепутал и положил лист белой стороной вниз. Первым это понял начальник службы связей с общественностью. Он тут же подбежал к аппарату и перевернул страницу. Вышла прекрасная копия. Менеджер после долго трясся и повторял: «Нельзя перегружать менеджеров инженерными задачами».