IG公司有時(shí)會(huì)犯大錯(cuò)誤。 當(dāng)美國(guó)發(fā)明家 切斯特卡爾森 (1906-1968)接近一些世界上最大的 公司提出了復(fù)印機(jī)的想法，在 1940 年代，他們根本不想知道。他們無法想象誰會(huì) 想要制作大量文檔副本?？柹藬?shù)年時(shí)間才轉(zhuǎn)身 想法成為最重要的辦公室之一 發(fā)明 20日 世紀(jì)——當(dāng)這些公司意識(shí)到剛剛 他們錯(cuò)過了多么大的機(jī)會(huì)。復(fù)印機(jī)看起來很復(fù)雜，但 他們使用兩個(gè)非常簡(jiǎn)單的科學(xué)來工作。讓我們來一個(gè) 仔細(xì)看看里面!

　　相片：公共圖書館中的典型影印機(jī)。這個(gè)是由Gestetner制作的， 與許多辦公室復(fù)印機(jī)不同，頂部沒有內(nèi)置的紙張進(jìn)紙器(因?yàn)樗饕糜? 抄書)。完成的紙張副本通過機(jī)制卷曲并出現(xiàn)在您可以的空白處 見下文。底部的抽屜裝有備用紙。

　　靜電：一種整潔的膠水!

　　你有沒有嘗試過那種派對(duì)技巧，你在你身上擦一個(gè)氣球 套頭衫20或30次?如果你擦得足夠多，你可以做氣球 堅(jiān)持你的衣服本身。你看到的不是魔術(shù)：而是 靜態(tài)的 電力.當(dāng)你摩擦氣球時(shí)，你會(huì)給它一個(gè) 電荷。同時(shí)，你給你的套頭衫一個(gè)相反的 電荷。與電荷吸引不同，所以氣球粘在你身上。

　　照片：看，沒有手!靜電可以使用相反的事物“粘合”在一起 電荷。這門科學(xué)在復(fù)印機(jī)內(nèi)得到實(shí)際應(yīng)用。

　　這是怎么發(fā)生的?當(dāng)你摩擦氣球時(shí)， 電子 (的 內(nèi)部帶負(fù)電的微小顆粒 原子 攜帶電力) 從套頭衫移到氣球上。換句話說，氣球 獲得比應(yīng)有的更多的電子，并整體拾取 負(fù)電荷。由于電子已經(jīng)離開了你的 套頭衫，它的電子比應(yīng)有的少，整體 正電荷?，F(xiàn)在帶電荷的東西是一個(gè) 有點(diǎn)像 磁鐵.電荷相反的兩個(gè)物體傾向于 彼此移動(dòng)或吸引，就像兩塊磁鐵一樣 對(duì)面的兩極。(我們的文章 靜電 更詳細(xì)地解釋了所有這些。

　　光與電有什么關(guān)系?

　　靜電是使復(fù)印機(jī)工作的兩種科學(xué)技巧之一。現(xiàn)在讓我們 探索另一個(gè)： 光導(dǎo)增益.

　　如果你相信你在科學(xué)書上讀到的，你可能會(huì)認(rèn)為 光 和 電力 是完全不同的東西。光來自 太陽和手電筒等東西的動(dòng)力;電流流轉(zhuǎn) 電線和制造類似的東西 吸塵器 和 冰箱 工作。所以 光與電無關(guān)，對(duì)吧? 錯(cuò)! 光是 其實(shí)是一種電.一束光是超快的 電波和磁波來回?cái)[動(dòng)和沖擊 通過太空。這有助于我們解釋太陽能(使 來自陽光的電力)工作。當(dāng)陽光照射到太陽能上時(shí) 面板， 太陽能電池 里面 它吸收光中的電能并將其轉(zhuǎn)換回電流(流量 電子)，可用于為某物提供動(dòng)力。

　　復(fù)印機(jī)里有一種類似于太陽能電池的東西，它是 稱為 感光體.而不是生產(chǎn)電動(dòng) 電流 當(dāng)光線照射到它上面時(shí)，它會(huì)捕捉光線的圖案 作為靜電的模式。這有什么用?假設(shè)你發(fā)光 手電筒在你手上投射出兔子耳朵的陰影圖像 墻。但不是把陰影照在墻上，而是照亮它 在感光體上。感光體的某些部分會(huì)很亮 點(diǎn)亮(光線通過您的手)和某些部件將 黑暗(你的手投射陰影的地方)。感光體將獲得 淺時(shí)帶電荷，暗處不帶電。在 換句話說，它將擁有您手的一種“電子副本”。 這是復(fù)印機(jī)工作原理的關(guān)鍵。

　　藝術(shù)品：硒——早期復(fù)印機(jī)背后的力量——相對(duì)而言 稀有的半金屬化學(xué)元素與氧和硫?qū)儆谕唤M(16，以前稱為VI，VIA和VIB)。

　　那么這種神奇的光導(dǎo)材料是什么呢?早期使用的復(fù)印機(jī) 由稀有化學(xué)元素的玻璃狀(玻璃體)形式制成的感光體 硒; 后來的人使用改進(jìn)的材料，如碲化硒，事實(shí)證明更好 用于大容量復(fù)制。硒因其將光轉(zhuǎn)化為電能的能力而備受推崇 自1870年代以來，最初由英國(guó)電氣工程師發(fā)現(xiàn) 威洛比·史密斯 后來由科學(xué)教授開發(fā) 威廉·格里爾斯·亞當(dāng)斯，以及他的學(xué)生理查德·埃文斯·戴。 他們的工作——將光和電結(jié)合起來——為《光與電》鋪平了道路 電視, 光電電池， 太陽能電池——當(dāng)然還有復(fù)印機(jī)。 現(xiàn)代復(fù)印機(jī)傾向于放棄硒，轉(zhuǎn)而使用 光導(dǎo)聚合物(塑料)。

　　用光書寫

　　"對(duì)我來說，對(duì)一臺(tái)可以在辦公室使用的快速、令人滿意的復(fù)印機(jī)的需求似乎非常明顯——似乎對(duì)它的需求如此迫切——如果能得到它，這是一件令人向往的事情。所以我開始思考如何制造一個(gè)。"

　　切斯特卡爾森, 1947

　　(引自 歐文, 第70頁)在他的實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行了大量的研究和修補(bǔ)之后， 切斯特·卡爾森(Chester Carlson)想出了如何使用這兩個(gè)位 科學(xué)——靜電和光導(dǎo)性——幫助他使 文件副本。

　　假設(shè)您要從書籍中復(fù)制一頁。如果你閃耀 非常 明亮的光線照在書上，可以做出黑白的影子 頁面上的字符，就像投下你的手影一樣。如果你 將光線以一定角度照射到頁面上，它不會(huì)直接反射 后退：它以一定角度反彈。因此，通過以一定角度照射光線， 您可以將頁面的陰影投射到另一個(gè)對(duì)象上。讓我們假設(shè) 你在附近放一個(gè)感光體，然后將頁面的圖像扔到 那。您不會(huì)在感光體上創(chuàng)建陰影 - 您將創(chuàng)建一個(gè) 電荷模式：陰影的電氣版本?，F(xiàn)在 如果我們將墨粉撒在感光體上，碳粉顆粒會(huì) 像小小一樣粘在這個(gè)“電影”的帶電區(qū)域 氣球粘在你的套頭衫上。 然后我們所要做的就是按 將紙放在感光體上，將墨水移開。嘿 普雷斯托，論文有原始頁面的副本!這整個(gè)過程， 卡爾森命名 靜電學(xué) (結(jié)合兩個(gè)希臘詞的意思是“干” 寫作“)，在復(fù)印機(jī)內(nèi)是自動(dòng)化的，可以發(fā)生和 很快又翻了一遍。

　　如果不清楚，我將再次檢查所有內(nèi)容，就像在復(fù)印機(jī)內(nèi)發(fā)生的那樣， 在下面的框中。

　　復(fù)印機(jī)的工作原理

　　現(xiàn)代復(fù)印機(jī)的工作原理

　　將要復(fù)制的文檔倒置放在玻璃上

　　極其明亮的光線掃描整個(gè)文檔。從白色區(qū)域(沒有墨水的地方)反射的光比從黑色墨水區(qū)域反射的光要多得多。

　　頁面的“電影”在感光體上形成。復(fù)印機(jī)中的感光體是一條旋轉(zhuǎn)傳送帶，上面涂有一種叫做硒的化學(xué)物質(zhì)。

　　當(dāng)皮帶旋轉(zhuǎn)時(shí)，它會(huì)隨身攜帶電影。

　　接觸傳送帶的墨桶會(huì)涂上微小的粉末狀墨水(碳粉)。

　　碳粉已帶電，因此它會(huì)粘在電影上，并在傳送帶上形成原始頁面的墨跡圖像。

　　復(fù)印機(jī)另一側(cè)料斗中的一張紙朝另一條傳送帶上的第一條傳送帶進(jìn)料。當(dāng)它移動(dòng)時(shí)，紙張被賦予強(qiáng)烈的電荷。

　　當(dāng)紙張靠近上部傳送帶時(shí)，其強(qiáng)電荷會(huì)將帶電的碳粉顆粒從傳送帶中吸引出來。圖像從傳送帶快速轉(zhuǎn)移到紙上。

　　墨水紙通過兩個(gè)熱輥(熱熔器單元)。滾筒產(chǎn)生的熱量和壓力將碳粉顆粒永久融合到紙張上。

　　最終的副本從復(fù)印機(jī)的側(cè)面出現(xiàn)。多虧了定影器單元，紙張仍然很熱。它可能仍然有足夠的靜電電荷來粘在你的套頭衫上。嘗試一下(但要先確保墨水干燥)。

　　切斯特卡爾森的原始復(fù)印機(jī)如何工作

　　現(xiàn)代復(fù)印機(jī)中發(fā)生的事情與切斯特卡爾森最初設(shè)計(jì)的過程并沒有太大區(qū)別。 通過查看他原始復(fù)印機(jī)專利中的一張?jiān)O(shè)計(jì)圖紙，我們可以看到這一點(diǎn)。我上色了 并簡(jiǎn)化了編號(hào)以大致顯示正在發(fā)生的事情：

　　藝術(shù)品：切斯特·卡爾森于 1944 年 9 月 12 日獲得專利的原始復(fù)印機(jī)。由美國(guó)專利商標(biāo)局提供。

　　將原始文檔(要復(fù)制)插入頂部的插槽(綠色)。

　　文件通過皮帶和滾輪機(jī)構(gòu)(深藍(lán)色)帶入機(jī)器。

　　一盞明亮的燈(黃色)穿過文檔，并將其電影轉(zhuǎn)移到感光體(橙色)上。

　　感光體安裝在硒鼓(紅色)的外表面上，該鼓將圖像通過碳粉斗和刷子。

　　碳粉現(xiàn)在從料斗吸引到硒鼓的帶電部分。

　　將一張白紙插入機(jī)器另一部分的插槽中。它由滾筒(紫色)攜帶在里面，從滾筒中拾取墨水圖像。

　　定影器單元加熱、壓制并將圖像密封到紙張中，完成的副本就會(huì)出現(xiàn)。

　　正如您從原始圖紙上的所有數(shù)十個(gè)小數(shù)字中看到的那樣，這是對(duì)實(shí)際發(fā)生的事情以及所涉及的所有零件和部分的非常簡(jiǎn)化的說明。您可以通過查看以下內(nèi)容來閱讀更詳細(xì)的說明 切斯特卡爾森的專利，列在下面的參考文獻(xiàn)中。雖然技術(shù)性很強(qiáng)，但它非常易讀且相當(dāng)容易理解。

　　數(shù)碼復(fù)印機(jī)有什么不同?

　　照片：這款惠普一體式打印機(jī)、掃描儀和復(fù)印機(jī)是最簡(jiǎn)單的數(shù)字復(fù)印機(jī)，盡管它遠(yuǎn)不如全尺寸辦公室復(fù)印機(jī)復(fù)雜。它掃描文檔(使用內(nèi)置光學(xué)掃描儀)，然后使用噴墨打印機(jī)制作黑白或彩色副本。與普通掃描儀或打印機(jī)不同，它不需要連接到計(jì)算機(jī)即可復(fù)印。

　　像這樣工作的復(fù)印機(jī)本質(zhì)上是使用 模擬技術(shù)：他們掃描原始文件并復(fù)制它 - 僅使用光學(xué)和靜電 - 作為忠實(shí)的副本。從 1949 年開始，當(dāng) 第一臺(tái) Haloid XeroX 復(fù)印機(jī)開始銷售，到 1980 年代初，所有復(fù)印機(jī)都以這種方式工作。 1981年，當(dāng)理光為原油申請(qǐng)專利時(shí)，一切都發(fā)生了變化 數(shù)碼復(fù)印機(jī).理光和后來的佳能的第一臺(tái)數(shù)字復(fù)印機(jī)在幾年后開始銷售。

　　今天，模擬復(fù)印機(jī)本質(zhì)上是博物館作品，大多數(shù)復(fù)印機(jī)都是數(shù)字化的：它們掃描文檔 使用 圖像傳感器芯片 (CCD或CMOS)，創(chuàng)建一個(gè)數(shù)字版本(通常是JPG或TIFF文件)，然后以與 噴墨 或 激光打印機(jī).由于它們掃描非常高分辨率的數(shù)字圖像，因此它們可以以與高端激光打印機(jī)相同的分辨率進(jìn)行復(fù)制(比模擬復(fù)印機(jī)好幾倍)。文檔采用數(shù)字形式后，可以輕松地將其放大或縮小任意數(shù)量。數(shù)字復(fù)印機(jī)還可以生產(chǎn)“更干凈”的副本，與模擬復(fù)印機(jī)相比，可以更好地控制圖像密度和對(duì)比度。

　　您真的可以將數(shù)字復(fù)印機(jī)視為組合 掃描器 和打印機(jī)，由內(nèi)置計(jì)算機(jī)協(xié)調(diào);事實(shí)上，您可以為家庭辦公室購(gòu)買的流行的一體式打印、掃描、復(fù)印和傳真機(jī)就是這樣工作的，單獨(dú)的掃描、打印和傳真“模塊”連接在一起。它們從數(shù)字圖像開始(您掃描的文檔，以及 男同 從電話線，或通過 USB 電纜或無線連接從計(jì)算機(jī)接收的東西—無線直連 或 藍(lán)牙)，存儲(chǔ)它，然后打印它。一些數(shù)字機(jī)器允許在打印文檔之前對(duì)其進(jìn)行有限的編輯。有些允許您保存文檔以便以后在內(nèi)置上再次打印(無需重新掃描它們) 硬盤, U盤或 SD 卡。具有記憶的復(fù)印機(jī)還可以更輕松地復(fù)制復(fù)雜的多頁文檔，而無需多次掃描任何頁面。

　　雖然數(shù)字復(fù)印機(jī)用途廣泛、方便且價(jià)格低廉，但在辦公室或其他共享/公共場(chǎng)所使用它們存在一些風(fēng)險(xiǎn)。如果他們有硬盤驅(qū)動(dòng)器，他們處理的文檔通常存儲(chǔ)在那里，這可能會(huì)產(chǎn)生安全風(fēng)險(xiǎn)：即使刪除文檔，也可能留下可恢復(fù)的痕跡。一些復(fù)印機(jī)使用加密來解決這個(gè)問題，而另一些復(fù)印機(jī)則煞費(fèi)苦心地從硬盤上更徹底、更安全地擦除文檔。

　　數(shù)碼復(fù)印機(jī)的工作原理

　　這是理光最初的數(shù)字復(fù)印機(jī)設(shè)計(jì)之一，取自1992年獲得的一項(xiàng)專利。 我給它上色了顏色，使其更容易理解并簡(jiǎn)化了編號(hào)。 雖然有幾十個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜的小細(xì)節(jié)，但我只給出它是如何工作的要點(diǎn)。如果你想要更多 細(xì)節(jié)，您可以自己挖掘?qū)＠?在圖像下方的標(biāo)題中引用)。

　　您可以將文檔放在玻璃上，或者，如果是多頁文檔，請(qǐng)將其滑入頂部的文檔進(jìn)紙器(藍(lán)色)。

　　計(jì)算機(jī)式光學(xué)掃描儀(黃色)系統(tǒng)地掃描整個(gè)文檔的強(qiáng)光。

　　文檔的數(shù)字圖像由圖像感應(yīng)芯片(紅色)及其連接的電路捕獲;在這種情況下，傳感器是 電荷耦合器件 (CCD).

　　掃描的圖像用于驅(qū)動(dòng)激光和旋轉(zhuǎn)鏡(綠松石)。

　　激光將掃描圖像的帶電版本重新掃描到光電鼓的表面上(灰色，原始編號(hào)為“40”)，其方式與激光打印機(jī)中發(fā)生的方式類似。

　　硒鼓從一個(gè)或多個(gè)容器(灰色)中拾取碳粉顆粒，以創(chuàng)建掃描圖像的墨跡版本。

　　在各種滾筒的引導(dǎo)下，一張紙從右側(cè)的一個(gè)或多個(gè)料斗送入，并從滾筒中拾取墨水圖像。

　　圖像通過加熱輥(淺綠色)熔合到滾筒上。

　　如果需要雙面復(fù)印，反轉(zhuǎn)單元(橙色)將打印的紙張翻轉(zhuǎn)過來，并將其返回到另一面的打印機(jī)構(gòu)。

　　完成的副本出現(xiàn)在分揀機(jī)部分(綠色)，可用于整理多頁文檔。

　　藝術(shù)品：早期理光數(shù)碼激光復(fù)印機(jī)。 從 美國(guó)專利#5，111，309：數(shù)字復(fù)印機(jī)的密度控制系統(tǒng) 作者：Seiji Sakata，理光，1992年5月9日，由美國(guó)專利商標(biāo)局提供。

　　復(fù)印機(jī)簡(jiǎn)史

　　照片：切斯特卡爾森原始復(fù)印機(jī)的復(fù)制品， 友情提供 美國(guó)國(guó)會(huì)圖書館.

　　1873: 威洛比·史密斯 發(fā)現(xiàn)硒中的光導(dǎo)性。

　　1876: 威廉·格里爾斯·亞當(dāng)斯 理查德·埃文斯·戴(Richard Evans Day)使用硒鉑結(jié)將光轉(zhuǎn)化為電能，有效地建造了第一個(gè)太陽能電池。

　　1938: 切斯特卡爾森與物理學(xué)家朋友奧托·科爾內(nèi)伊(Otto Kornei)合作，成功地使用鋅載玻片和玻璃板制作了第一份影印本。他稱自己的想法為“電子攝影”，并獲得了批準(zhǔn) 美國(guó)專利#2，297，691 次年。

　　1944 年：Carlson 開發(fā)了一種可以執(zhí)行復(fù)印過程的機(jī)器，并獲得了批準(zhǔn) 美國(guó)專利#2，357，809，但他找不到公司 接受這個(gè)想法。大約20家大公司(包括IBM和RCA)拒絕了他。 名為巴特爾紀(jì)念研究所(Battelle Memorial Institute)的非營(yíng)利組織介入提供幫助。

　　1947年：Carlson和Battelle與一家名為Haloid的公司聯(lián)手銷售Xergraphy(很快開始了這個(gè)過程) 為世人所知。

　　1949年：Haloid宣布其第一臺(tái)復(fù)印機(jī)XeroX(型號(hào)A)。

　　1951年：Haloid發(fā)布了施樂D型，如圖所示。它有一個(gè)用于制作照相底片的相機(jī)單元(左)和一個(gè)用于將它們變成副本的顯影單元(右)：

　　照片：這臺(tái) 1951 年的早期 Haloid XeroX 處理器 D 型復(fù)印機(jī)背叛了該發(fā)明的 起源：它看起來明顯像一個(gè)攝影實(shí)驗(yàn)室。左側(cè)有一個(gè)單獨(dú)的相機(jī)單元和一個(gè)圖像 右側(cè)是用于顯影印版的處理單元，該單元有三個(gè)獨(dú)立的部分(充電和圖像傳輸單元、顯影單元和存儲(chǔ)單元)。這聽起來——而且曾經(jīng)是——與只需幾秒鐘的現(xiàn)代復(fù)制相去甚遠(yuǎn);這是一個(gè)勞動(dòng)密集型的手動(dòng)過程，制作單個(gè)副本需要 1-2 分鐘。這可能就是為什么D型在商業(yè)上失敗的原因。 照片由 美國(guó)國(guó)會(huì)圖書館，印刷和攝影部，HAER OHIO，25-COLB，38A--2。

　　1959 年：Haloid 生產(chǎn)出一款更加人性化的復(fù)印機(jī)，即全自動(dòng)復(fù)印機(jī) 914，這在商業(yè)上取得了巨大的成功。 在這一成功的背景下，Haloid于1961年更名為施樂。

　　1962年：施樂公司為基于硒碲化物的感光體申請(qǐng)專利 合金.

　　1964年：卡爾森被評(píng)為年度發(fā)明家，以表彰他的成就。

　　1970 年：IBM 生產(chǎn)了復(fù)印機(jī) I，這是第一臺(tái)使用有機(jī)聚合物作為感光體的機(jī)器。

　　1981年：日本理光公司 專利 第一臺(tái)數(shù)字復(fù)印機(jī)。