Владимир Фридкин
Доктор физико-математических наук профессор Владимир Михайлович Фридкин известен читателям "Науки и жизни" как литератор, автор увлекательных рассказов, в том числе об А. С. Пушкине и его времени. (Кстати, издательство "Физматгиз" собирается выпустить его новую книгу "Непридуманные рассказы о любви".) На просьбы написать научно-популярную статью по своей основной специальности - физике твердого тела Владимир Михайлович неизменно отвечал отказом. Говорил, что о физике не хочет писать популярно. Однако на этот раз он поступился своим принципом. И поводом послужило следующее событие. В мае этого года Международный комитет по фотографической науке (International Committee for Imaging Science) наградил В. Фридкина премией Берга за "выдающийся вклад в развитие необычных (бессеребряных) фотографических процессов и международное сотрудничество в этой области". Ксерография - фотографический процесс, опирающийся на чисто физические явления. В 1953 году В. М. Фридкин, только что окончивший Московский университет, создал первый ксерокс, а впоследствии развил теорию ксерографии. Сейчас ксерокс стоит в каждом учреждении и без ксерографии невозможны факсимильная связь и десятки других технологий. А пятьдесят лет тому назад это было чудо. И чудо это родилось в России. По поводу юбилея наш глубокоуважаемый автор согласился написать первую научно-популярную статью.
Наука и жизнь // Иллюстрации
Первооткрыватель ксерографии Честер Карлсон (1906-1968). Фото с дарственной надписью В. М. Фридкину (1965).
Болгарский академик Георгий Наджаков (1896-1981), открывший фотоэлектреты.
Международный комитет по фотографической науке наградил В. Фридкина (в мае 2002 года) премией Берга. Ее вручают один раз в четыре года за выдающийся вклад в этой области.
Первая электрофотография, полученная В. М. Фридкиным осенью 1953 года (фото с оригинала).
Так выглядел ЭФМ-1, первый ксерокс. 1953 год.
Основные стадии электрофотографии на фотоэлектрете: 1 - поляризация при освещении (через негатив); 2 - заземление электродов; 3 - проявление; 4 - перенос проявленного изображения с поверхности фотоэлектрета на бумагу; 5 - фиксация; 6 - очистка поверхности
Академик Алексей Васильевич Шубников (1887-1970) - известный русский кристаллограф, основатель Института кристаллографии АН России, учитель и наставник В. М. Фридкина.
Честер Карлсон и В. М. Фридкин (справа) в Институте кристаллографии РАН (1965) (одна из первых электрофотографий, снятых с натуры).
В лаборатории НИИПолиграфмаша. Справа налево: И. С. Желудев, Георгий Наджаков, Х. Билялетдинов, Т. Герасимова, В. М. Фридкин, А. А. Делова, Никифор Кашукеев (сотрудник Наджакова) (1956
Коллоквиум по электрофотографии в Мюнхене (1981). Слева - В. М. Фридкин - создатель первого ксерокса на фотоэлектретах. Справа - профессор Х. Кальман, благодаря работам которого ксерография на фотоэлектретах нашла применение в космосе.
На фото слева направо: русский ученый А. Шленский, профессор Жак Левинер - директор института, В. М. Фридкин.
В этой заметке я хочу рассказать об истории создания первого ксерокса. Тем более, что сделан он был в Москве и к этой истории я имею прямое отношение. Сегодня ксерография - основа множительной техники. Без нее не было бы ни факсов, ни принтеров компьютера.
Но рассказывать надо по порядку. Ведь ксерография - часть современной фотографии. Ее еще называют бессеребряной или сухой фотографией (от греческого слова "ксерокс" - сухой).
Датой рождения фотографии считают 1837 год, когда француз Жозеф Нисефор Ньепс получил первые изображения на пластинке, покрытой слоем светочувствительного асфальтового лака и подвергнутой освещению. Метод основан на том, что освещенные и неосвещенные участки пленки по-разному растворялись в лавандовом масле. Год спустя Луи Жак Дагер получил фотоизображение на пленке йодистого серебра. В пленке под действием света происходила фотохимическая реакция и возникало скрытое изображение, проявлявшееся парами ртути. Сейчас эти первые дагеротипы можно увидеть в Шалоне, в музее фотографии, недалеко от Парижа. (Фотография родилась в год гибели Пушкина. Поэтому его фотографий мы не знаем. А вот дагеротипы его детей известны.)
Современная галоидосеребряная фотография создана в 70-х годах XIX века, когда в качестве фотографического материала стали использовать бромосеребряные пленки, сенсибилизированные молекулами красителей. Молекулы красителя поглощают свет в видимой спектральной области, что в сотни раз увеличивает светочувствительность фотографических пленок. Это открыло путь к изобретению кино и применению фотографии в астрофизике, ядерной физике, физике элементарных частиц - практически во всех областях науки и техники. И не только в науке и технике. Без фотографии нельзя представить себе ни сегодняшней жизни, ни современной истории человеческой цивилизации.
До середины прошлого века фотография как наука была частью фотохимии, так как и образование скрытого изображения, и его проявление основывались на фотохимических процессах. Ксерография - новый фотографический процесс, опирающийся на чисто физические явления, использующие фотопроводимость полупроводников. И здесь надо рассказать обо всем, что привело к созданию первого ксерокса.
Основные события произошли независимо друг от друга в 1938 году по разные стороны Атлантики.
В небольшой комнате отеля "Астория" в Нью-Йорке (Лонг-Айленд) Честер Карлсон (1906-1968), физик, служивший в патентной конторе, проделал такой опыт: наэлектризовал трением пластинку поликристаллической серы и через пленку, несущую изображение, осветил ее. Сера - фотопровод ник. При освещении в фотопроводнике возникают носители тока, электроны, или дырки. Они разряжают освещенные участки фотопроводника, поэтому после световой экспозиции на поверхности серы возникает скрытое изображение, образованное заряженными и разряженными участками. Если опылить такую поверхность заряженным порошком, несущим противоположный заряд, частицы порошка проявят изображение. Для проявления Карлсон использовал трибоэлектрический эффект, давно известный в физике. Он смешал порошки сурика и серы (частицы которых, контактируя друг с другом, заряжаются противоположными зарядами) и опылил пластинку серы. Частицы красного сурика проявили скрытое изображение. На поверхности пластинки проступили строки: "Астория", 22 октября 1938 года. Эту дату и следует считать днем рождения ксерографии.
Конечно, в основе современной ксерографии лежит усовершенствованная технология. Заряжают фотопроводник не трением, а коронным разрядом. С его же помощью проявленное изображение переносится на бумагу, а затем фиксируется. В качестве фотопроводника используют материал более светочувствительный, чем сера, например аморфный сплав селена с теллуром.
В том же 1938 году работал в Париже на улице Воклен в институте Марии и Пьера Кюри молодой физик Георгий Наджаков (когда-то именно здесь супруги Кюри открыли естественную радиоактив ность радия). В лаборатории, которой руководил знаменитый французский физик Поль Ланжевен, Г. Наджаков открыл так называемые фотоэлектреты. Он обнаружил, что при освещении внешнего электрического поля некоторых фотопроводников в них возникает внутренняя электрическая поляризация, которая длительное время сохраняется в фотопроводнике. Внешне это напоминало магнитную поляризацию ферромагнетиков. Поэтому (по аналогии с магнитом) Наджаков назвал фотопроводник с постоянной электрической поляризацией электретом. Поляризацию фотоэлектрета можно разрушить при повторном освещении фотопроводника в отсутствие внешнего поля.
Сейчас механизм образования фотоэлектрета хорошо изучен. Он связан с локализацией носителей заряда (электронов и дырок) в глубоких ловушках, что и обеспечивает поляризации "долгую жизнь". Интересное совпадение: в качестве материала для фотоэлектрета Наджаков, как и Карлсон, использовал поликристаллическую серу.
Через пятнадцать лет эти два открытия неожиданно встретились и дали жизнь первому ксероксу. И здесь уже надо рассказывать о себе.
Физический факультет МГУ я закончил в декабре 1952 года, когда в стране бушевало "дело врачей". Окончил с отличием, еще студентом опубликовав две научные статьи. На работу меня не брали, а мать, врача-гематолога, выгнали из больницы. Не на что было жить. Отец, погибший в войну, был полиграфистом. Его друзья устроили меня в НИИПолиграфмаш: маленький институт при заводе, ютившийся в домиках-развалюшках за Текстильным институтом. Там за кульманами сидели несколько конструкторов, чертивших детали полиграфических машин. Физикой, как говорится, и не пахло. Директор, друг отца, завел меня в пустую комнату, где стояли стол и два стула, и сказал: "Займи себя чем-нибудь. Авось, скоро полегчает". Никто еще не знал, что полегчает через два года, после ХХ партийного съезда.
Времени я не терял. Ходил в Ленинку, читал журналы по физике, приобрел кое-какое оборудование. И вот тогда случайно наткнулся в литературе на статьи Наджакова и патент Карлсона. Мне пришла в голову идея осуществить новый фотографический процесс (я его назвал электрофотографией), в котором фотоэлектрет служил фоточувствительным слоем, а проявление проводилось с помощью трибоэлектрического эффекта (как у Карлсона). Новый фотографический процесс задумывался еще и как метод создания оптической памяти, поскольку, в отличие от процесса у Карлсона, фотоэлектрет не только формировал, но и запоминал изображение. Скрытое изображение могло храниться довольно долго, и его можно было проявить через длительное время после экспозиции.
Макет был сделан быстро. Следуя примеру Наджакова, я использовал поликристаллическую серу, а затем и другие фотопроводники, например сульфид цинка и кадмия. Проявление производилось порошком асфальта. На фото читатель может видеть самое первое изображение, полученное осенью 1953 года (оригиналом служил диапозитив). Вскоре на заводе сделали аппарат, который назвали ЭФМ-1 (электрофотографическая множительная машина). Цифра "1", видимо, означала, что за первой моделью последуют другие. Этот "исторический" аппарат изображен на рисунке, заимствованном из моей книги, вышедшей много лет спустя . Работа его понятна из схемы, показанной на рисунке.
На электрофотографию сбегалась смотреть "вся Москва". Ее показывали в кино и по телевидению. Приехал министр, и в институте состоялось совещание. Обсуждали, что делать дальше, как внедрять. В Вильнюсе под руководством талантливого инженера и изобретателя Ивана Иосифовича Жилевича организовали научный центр и назвали его "Институт электрографии" (до этого группа И. И. Жилевича в Вильнюсе считалась филиалом нашей лаборатории). В Кишиневе нашли завод, которому директивно поручили выпуск ЭФМ (в 1954 году слово "ксерокс" еще не вошло в употребление, а сам ксерокс появился на западном рынке только в конце 50-х годов).
Много лет спустя я узнал, что в США, в компании "Галоид" (позже переименованной в "Ксерокс"), в это же время стали появляться первые модели. Но, как я уже сказал, их работа основывалась на другом принципе.
Директор моего института купался в лучах славы: "Вот видишь, - говорил он, - я же тебе предсказывал..."
В 1955 году академик Алексей Васильевич Шубников, директор Института кристаллографии (где я работаю и поныне), пригласил меня в аспирантуру. Его заинтересовала тема электретов. Под непосредственным руководством профессора И. С. Желудева я написал диссертацию "Фотоэлектреты и электрофотографический процесс". Изменилось не только время, но и место работы: академический институт, богатая лаборатория и библиотека, условия для творческой работы. Однажды Алексей Васильевич предложил мне рассказать о моей работе на семинаре у П. Л. Капицы - в "капишнике", и Петр Леонидович очень тепло отозвался о работе, предсказав ей большое будущее.
Теперь, работая в Академии наук, я был связан и с внешним миром. Оказалось, что Георгий Наджаков, первооткрыватель электретов, стал вице-президентом Болгарской академии наук, у нас с ним завязалось тесное сотрудничество. В июне 1965 года нашу лабораторию в Институте кристаллографии посетил Честер Карлсон. Основатель ксерографии заинтересовался моими статьями. Нас вместе сфотографировали с помощью электрофотоаппарата на электрете. В конце 50-х годов профессор Колумбийского университета Хартмут Кальман с сотрудниками повторил мои эксперименты по электрофотографии на фотоэлектретах и нашел ей интересное применение в космической связи. Об этом он рассказал на коллоквиуме в Мюнхене, где мы встретились в 1981 году. За эти работы американское фотографическое общество наградило меня медалью Козара, а немецкое и японское - избрали почетным членом. Побывал я с докладом и в Институте Марии и Пьера Кюри в Париже, где когда-то Наджаков открыл фотоэлектрет.
Все эти годы я не порывал связи с НИИПолиграфмашем и перевез свой аппарат на новое место работы, хотя в начале 60-х занялся другой тематикой, и ЭФМ задвинули в дальний угол комнаты. В то время ксероксы у нас были редкостью. Они покупались за валюту и имелись только в важных учреждениях. Стояли они в специально охраняемых комнатах, где под расписку высокие начальники снимали копии документов. В нашем же институте каждый сотрудник мог снять копию нужной статьи или документа. Но это продолжалось недолго.
Как известно, в 60-х годах началась борьба с "самиздатом". Рукописи А. И. Солженицына и других запрещенных авторов ночами размножались на пишущих машинках на тонкой папиросной бумаге. А тут ксерокс стоит без присмотра! Ко мне пришли из дирекции и объявили, что машину следует разобрать и уничтожить. Я долго объяснял, что моя экспериментальная установка - первый в мире ксерокс, работающий по новому принципу. Все оказалось бесполезным. К Алексею Васильевичу я не пошел. Ксерокс разобрали и выбросили на свалку. Но одна деталь сохранилась. Пластинка фотоэлектрета имела зеркальную поверхность, и наши женщины приспособили ее в качестве зеркала в туалете. Мыла и туалетной бумаги там не было никогда, а вот зеркало появилось. Так бесславно завершилась судьба первого в мире ксерокса.
Читатель спросит, а как же завод в Кишиневе, Институт электрографии в Вильнюсе? Где они, советские ксероксы? Почему мы покупали и покупаем за валюту? Если бы только ксероксы... Наша российская наука во многих областях стояла и стоит во главе мирового прогресса. Но и по сей день мы не продаем изделий высокой технологии и кормимся нефтяной "трубой". Почему? На этот вопрос пусть ответит читатель.
V. M. Fridkin. The Phisics of the Electrophotographic Process. Focal Press, London, 1973.
Копирование и размножение документов, разумеется, возникли одновременно с самими документами. Но в целом делать копии люди начали гораздо раньше возможно, в тот момент, когда древний художник захотел изобразить на стене пещеры точно такого же мамонта, как в жилище соседа. А поскольку никаких технических средств для этого еще не существовало, надеяться приходилось только на свою память и глазомер что не могло не отразиться на идентичности копии.
Тысячелетия спустя были изобретены технологии гравирования и печати, которые давали возможность получить новый текст или рисунок в необходимом количестве экземпляров, но копировать уже имеющийся документ приходилось все так же вручную: вырезать гравировочную матрицу с образца, набирать текст и делать его оттиск или вообще по старинке перерисовывать или переписывать. Можно было скопировать оригинал, наложив на него прозрачную бумагу, или использовать камеру-обскуру но это не решало проблему.
В 1714 г. англичанин Генри Милл изобрел пишущую машину, позволявшую быстрее и проще записывать, а также копировать и размножать печатный текст. К сожалению, машина делала всего один экземпляр документа, и лишь в 1806 г. Пеллегрино Турри изобрел копировальную бумагу, и стало возможным получать до пяти копий одновременно.
Гектограф.
Кроме того, с помощью пишущей машины можно было делать трафареты-восковки для изобретенного Томасом Эдисоном мимеографа (ротатора), производившего значительное количество копий. Еще одним множительным устройством был предложенный российским инженером Михаилом Алисовым гектограф он давал до 100 копий с желатиновой матрицы.
И все же, строго говоря, все эти устройства еще не были копировальными в буквальном смысле этого слова. С их помощью можно было сделать набор или промежуточный оттиск, а затем получить несколько одинаковых экземпляров документа, но, к примеру, копию книжной страницы они выполнить не могли. Иначе говоря, это было не факсимильное (дающее точную копию), а полиграфическое воспроизводство исходного документа. Чтобы добиться настоящего копирования, нужно было изобрести нечто вроде фотографии на бумаге. Такие аппараты, использовавшие химические проявители, инфракрасное излучение и специальную бумагу, появились в середине XX в., но процесс копирования, ставший общеупотребительным в последние десятилетия, опирается на физические явления, в частности на фотопроводимость полупроводников.
В 1934 г. американский физик Честер Карлсон, имевший опыт работы в патентном бюро и знавший цену хорошим копиям документов, начал свои исследования, связанные с фотографическим и печатным процессами. Его внимание привлекла публикация о том, что электропроводимость определенных материалов меняется под воздействием света. Этот принцип он и решил положить в основу своей разработки.
В своей лаборатории в подсобном помещении гостиницы «Астория» на Лонг-Айленде Карлсон проделал любопытный опыт. Наэлектризовав трением пластинку поликристаллической серы, он осветил ее через пленку, несущую изображение. Сера является фотопроводником, при освещении в ней возникают носители тока, которые разряжают освещенные участки. Поэтому после световой экспозиции на поверхности серы возникает скрытое изображение, образованное заряженными и разряженными участками. Если опылить такую поверхность порошком с противоположным зарядом, крупинки порошка притянутся к соответствующим участкам, и изображение проявится. Для проявления Карлсон использовал давно известный в физике трибоэлектрический эффект. Он смешал порошки сурика и серы, частицы которых, контактируя друг с другом, заряжаются противоположными зарядами, и опылил пластинку серы. Частицы красного сурика проявили скрытое изображение. На поверхности пластинки проступили слова: «Астория, 22 октября 1938 года». Эту дату можно считать днем рождения ксерографии.
Ч. Карлсон.
Первый ксерографический отпечаток.
В 1942 г. Карлсон запатентовал свое изобретение, которое назвал электрофотографией, и занялся внедрением его в производство. Он демонстрировал опытный образец представителям различных компаний, доказывая, что копировальный аппарат необходим для успешного ведения бизнеса, однако повсюду получал отказы. Их мотивировали тем, что аппарат очень громоздкий, к тому же в процессе копирования сильно загрязняет листы бумаги. Только через два года изобретателю удалось продать лицензию на дальнейшую разработку и производство копиров фирме Haloid Company.
Название «электрофотография» показалось покупателям слишком «научным», и к сотрудничеству привлекли профессора-филолога, который нашел более приемлемое в коммерческом плане наименование «ксерография», от греческих слов xeros «сухой» и grapho «пишу». Это название Карлсон сократил до привычного нам «ксерокс». В 1948 г. копировальные аппараты появились на рынке, первая модель называлась просто Model А.
Принцип действия копира заключался в следующем. Перед печатью фотобарабан заряжался коронным электрическим разрядом, после чего производилось экспонирование при помощи лампы и системы зеркал. Покрытие барабана в освещенных местах теряло диэлектрические свойства, что приводило к стеканию в этих местах электрического заряда на массу. Затем красящее вещество (тонер) с вала проявки переносилось на разряженные участки за счет своего противоположного заряда. Лист бумаги прокатывался по барабану и попадал в узел термозакрепления (фьюзер), где тонер расплавлялся и впрессовывался в структуру листа.
Копия первого копировального аппарата Ч. Карлсона.
Одна из первых моделей фирмы Xerox Model D.
В том же 1948 г. немецкий изобретатель Эйсбен независимо от Карлсона создал свой копировальный аппарат, использующий тот же принцип, но несколько отличающийся с точки зрения конструкции. Основанная Эйсбеном фирма Develop Corp., владеющая 16 патентами на множительную технику, до сих пор выпускает копиры. Через некоторое время производить копировальную технику стали и другие американские и европейские компании.
В 1953 г. выпускник Московского университета Владимир Фридкин, основываясь на исследованиях болгарского физика Георгия Наджакова, создал копировальный аппарат, использующий несколько иной принцип. Наджаков обнаружил, что при освещении внешнего электрического поля некоторых фотопроводников в них возникает сохраняющаяся длительное время внутренняя электрическая поляризация. Такой фотопроводник с постоянной электрической поляризацией был назван фотоэлектретом. В аппарате Фридкина фотоэлектрет служил фоточувствительным слоем, а проявление проводилось с помощью трибоэлектрического эффекта как у Карлсона. Однако фотоэлектрет не только формировал, но и запоминал изображение. Оно могло храниться скрыто, и его можно было проявить через длительное время после экспозиции. Опытный образец аппарата ЭФМ-1 был изготовлен на заводе «Полиграфмаш». В Вильнюсе была открыта лаборатория электрофотографии, а на одном из кишиневских заводов готовились к массовому выпуску копировальных аппаратов, но по политическим соображениям работа была прекращена: доступность множительной техники правительству показалась опасной.
Тем временем Haloid Company в 1959 г. выпустила полностью автоматическую модель копировального аппарата Xerox 914. Чтобы получить копию, достаточно было загрузить в него оригинал, самую обыкновенную (а не специальную, как у других производителей) бумагу и нажать кнопку. Новая модель сразу же завоевала настолько большую популярность, что компания сменила название на Xerox Corporation. Для рынка копировальной техники Xerox 914 стал тем же, чем знаменитый «Форд-Т» для автомобильного рынка.
Здание корпорации Xerox.
Компания не только продавала свои довольно дорогие аппараты, но и сдавала их в аренду, тем самым еще больше укрепив свои позиции. Позднее она разработала и выпустила на рынок первый аппарат факсимильной связи, ставший предшественником современного факса. В 1966 г. была изготовлена модель, габариты которой оказались в шесть раз меньше, чем у Xerox 914, она легко помещалась на письменном столе. К концу 19б0-х годов торговый оборот компании перевалил за миллиард долларов.
В 1968 г. копировальные аппараты компании Xerox появились в СССР, а в 1974 г. в Москве было открыто представительство компании. В русском языке название торговой марки стало нарицательным для обозначения любой копировальной техники, правда только зарубежного производства: появившиеся примерно в то же время отечественные копиры «ЭРА» и «РЭМ» ксероксами не называли. Любопытно, что в Монголии, куда первыми начала поставлять копиры компания Canon, копировальная техника называется «канонами».
В рамках борьбы с монополизацией Федеральная торговая комиссия США в 1970-х годах обязала Xerox безвозмездно предоставить основные патенты на изобретение Карлсона всем заинтересованным в этом компаниям. В результате японские компании Ricoh, Canon и Sharp молниеносно заполнили американский и европейский рынки своей качественной и более дешевой продукцией. К чести корпорации Xerox, она справилась с возросшей конкуренции и продолжает занимать ведущие позиции в производстве копировальной техники.
Сотрудница Российской государственной библиотеки им. В. И. Ленина за копировальной машиной. 1974 г.
Цветной Xerox 6500. 1973 г.
Совершенствование копировальных аппаратов продолжается полным ходом. В последние десятилетия появились цифровые лазерные копиры. Лазерный луч наносит на фотобарабан темные участки изображения, тонер при этом «прилипает» только к незаряженным участкам барабана, а от остальной поверхности его отталкивает одноименный электрический заряд. И хотя в будущем использование бумажных документов в связи с переходом на электронные носители неизбежно сократится, до тех пор ксероксам предстоит еще немало потрудиться.
Высокоскоростной копировальный автомат Konica.
Согласно последней оценке консалтинговой компании Infotrends, с помощью копировальной техники компании Xerox Corporation по всему миру было сделано более 3 трлн копий и распечаток. Компания имеет представительства в 130 странах мира, около 55 тыс. сотрудников и более 5 млн заказчиков. Годовой оборот Xerox превысил 15 млрд долларов.
64 года назад, а именно 22 октября 1938 года, в недрах одного из небольших номеров отеля, носящего такое знакомое для слуха петербуржца название - "Астория", но расположенного на Лонг-Айленде в Нью-Йорке, скромный служащий патентного отдела местной электронной фирмы сумел воплотить в жизнь давнюю мечту всех офисных работников: он создал первое в мире устройство, предназначенное для снятия копий оригинальных документов. Естественно, первый прототип изобретения Честера Карлсона в то время еще не могло делать качественных и четких дубликатов документов. Самый первый оттиск, вошедший в историю, представлял собой всего лишь одну надпись: "10.-22.-38 ASTORIA". Через два года, в ноябре, Честер Карлсон получил патент на открытую им технологию, которая позволила использование для копирования текстов статического электричества. Первым же по-настоящему успешным аппаратом, действительно получившим реальное признание и применение, был агрегат, разработанный в 1949 году компанией Haloid. Ну а в 1961 году компания Haloid Xerox Inc представила на суд потребителей первую абсолютно автоматическую модель офисного копировального аппарата, использующего обыкновенную бумагу.
Недавно кончился век, и теперь, в очередной раз оглядываясь назад и подводя итоги эпохи, можно с определенной долей уверенности заявить, что изобретения, которые дали замечательную возможность печатать, копировать и размножать документы, стали настоящими "катализаторами" цивилизации. Посредством их человечество получило великую возможность передавать знания, мнения и опыт в компактной, сохраняемой и общедоступной форме. Фактически эти изобретения можно сравнить с изобретением письменности, а затем и с изобретением печати Иоганном Гуттенбергом.
И таким образом, была распахнута доселе лишь приоткрытая дверь в культурное пространство, передвижение в котором привело нас в информационный век.
История существования копировальной техники весьма продолжительна, даже если мы не будем учитывать таких предшественников современных копиров, как печатный станок и копировальная бумага. Пожалуй, по своей протяженности она вполне сопоставима с историей возникновения и существования вычислительной техники. К сожалению, в нашей стране фотокопировальные аппараты стали столь популярны и получили широкое распространение как в офисах фирм, так и среди обычных потребителей лишь совсем недавно, но весь остальной прогрессивный мир знает и использует их несомненные преимущества уже с середины прошлого века, что, при современных темпах научно-технического прогресса, - срок весьма почтенный.
Считается, что прообразом копировального аппарата является прибор под названием мимеограф. Изобретателем данного аппарата является гениальный ученый Томас Алва Эдисон (1847-1931) - замечательный ученый и конструктор, который преподнес цивилизации огромное количество технических открытий, существуют даже мнения, что количество его изобретений и открытий превышает чье бы то ни было, за исключением, пожалуй, только Леонардо да Винчи. Но изобретения великого да Винчи, в отличие от Эдисона, не могли быть востребованными благодарным человечеством просто в силу той эпохи, когда ему было суждено творить. В мимеографах для копирования текста использовались листовые трафареты, которые накладывались на вращающийся барабан. Данный барабан содержал в себе жидкую краску. Таким образом, трафареты отпечатывали изображение на проходящих под ними листах бумаги. Каждый трафарет единоразово мог воспроизводить до 5000 копий, что являлось весьма внушительным количеством. Вдобавок к этому, никто не возбранял его повторное использование. Безусловно, даже не будучи специалистами, мы, только исходя из описания аппарата, сразу же сможем подметить его основной недостаток, а именно то, что каждый трафарет приходилось изготавливать специально, и изображение, которое было отпечатано другим способом (например, на печатной машинке), не годилось в качестве оригинала. Но это было не единственным недостатком агрегата. Даже по тем временам аппарат был чересчур громоздким, сильно загрязнял рабочее место краской, а кроме того, что немаловажно, распространял вокруг себя пренеприятный запах.
Довольно интересным фактом является то, что значительно доработанные и усовершенствованные мимеографы, использующие современные технологии сканирования изображения и способные самостоятельно изготовлять трафареты (которые теперь называют также мастер-пленками), достаточно широко распространены и фактически являются альтернативными крупнотиражным фотокопировальным станциям. Сейчас особенно хорошо известны две торговые марки, которые в настоящее время занимаются производством таких аппаратов: во-первых, это фирма Riso, производящая ризографы, и фирма Ricoh, выпускающая припорты (известные также под названием - копи-принтеры). Сканирование в них происходит с помощью использования цифровой системы, что позволяет применять их в качестве весьма производительных сетевых принтеров.
Основным преимуществом данных аппаратов, конечно, является их быстродействие, в несколько раз превышающее обычные копировальные аппараты, находящиеся в той же ценовой категории, а кроме того, крайне низкая себестоимость получаемых копий.
Но, несмотря на достоинства, как и в любом другом оборудовании, присутствуют здесь и свои недостатки. Основной недостаток, - это заметно худшее качество копий. Помимо этого, в случае если копии производятся на обыкновенной плотной офисной бумаге, то им необходимо еще некоторое время после выхода из аппарата, для того чтобы высохнуть. В связи с этим свойством при копировании на аппаратах подобных систем рекомендуется использование или специальной дорогой бумаги, или же, наоборот, самой дешевой, но с высокой капиллярностью.
Отличительной чертой ризографов, копи-принтеров и прочих трафаретных аппаратов является нецелесообразность их применения для производства единичных копий с различных оригиналов, поскольку при этом очень быстро будет расходоваться дорогая трафаретная мастер-пленка и, соответственно, затраты на копировальные работы станут слишком высокими (если проводить сравнение с обычными копировальными аппаратами), тем самым потеряется то преимущество, о котором заявлялось выше.
Но, тем не менее, несмотря на все эти проблемы, современные варианты мимеографа вполне устойчиво удерживаются в своей нише на рынке, так как способны замечательным образом удовлетворять запросы потребителей (а клиент всегда прав), которые желают в небольшие промежутки времени иметь возможность получать значительные тиражи идентичных копий с заказанного ими оригинала, не затрачивая при этом больших сумм на приобретение сложных фотокопировальных аппаратов.
Когда-то наряду с мимеографом было широко известно такое устройство, как гекто-граф, в котором промежуточным носителем при передаче изображения являлся лист со специальным желатиновым покрытием. Но, безусловно, этот агрегат был гораздо менее перспективен и удобен, нежели мимеограф, так как позволял воспроизвести только 200-300 копий. Не удивительно, что он не смог выжить в процессе естественного отбора. Также были еще и спиртовые гектографы, основанные на несколько ином принципе химической передачи изображения.
Насколько бы разнообразными ни были варианты производства бумажных копий, все же все они, по большому счету, относились не к копированию в традиционном понимании этого термина, а к тиражированию: ведь для производства каждого вида копий обязательно требовалось создание специального рабочего оттиска. Даже сегодня это значительно повышает необходимость гораздо больших затрат, а раньше, кроме этого, процесс создания шаблонов занимал и значительное количество времени.
Уже позднее появились аппараты, которые в большей степени напоминали копиры в современном их виде, но технология их была построена не на использовании электростатического заряда при переносе изображения, а скорее, была близка к обычному фотографированию, где присутствовали химические проявители и инфракрасное излучение. Подобные аппараты первоначально выпускались компаниями Minnesota Mining and Manufacturing и Kodak. Затем свои идеи в разработках подобного направления стали активно предлагать и другие фирмы. Очевидным минусом данных моделей был тот факт, что они использовали только специально обработанную бумагу. Аппараты, подобные тем, и сегодня продолжают производиться, но доля их продаж на рынке незначительна.
Вот в этот момент на авансцену величаво поднимается фотокопировальный процесс...
В то время когда, наконец, был изобретен сухой электростатический фотокопировальный метод, все прочие способы производства копий были слишком несовершенны, таким образом, делопроизводство практически полностью приходилось вести методом перепечатки документов через копировальную бумагу.
Естественно, для любого руководителя было гораздо проще потратить несколько лишних дней, а то и недель работы наемных машинисток, чем связываться с огромным аппаратом, чрезвычайно сложным как в использовании, так и в обслуживании, а главное - требующим для корректной и безопасной работы постоянного присутствия инженера, которому пришлось бы платить больше, чем нескольким машинисткам. Кроме того, копии могли получаться еще хуже, чем выходили из печатных машинок, а офис становился похожим на грязный рабочий цех.
Такое, мягко говоря, неудобное положение, когда деятельность, связанная с тиражированием большого числа копий, фактически превращалась в тяжелый, можно сказать, каторжный труд, и явилось тем фактором, который заставил первооткрывателя сухого электростатического переноса Честера Ф. Карлсона (1906-1968) приступить к созданию новой инженерной системы, которая могла бы заниматься воспроизводством копий гораздо быстрее, дешевле, качественней, и - что самое главное - более просто, чем старые монстроподобные агрегаты.
Честер Ф. Карлсон был уроженцем Сиэтла, штат Вашингтон, и с четырнадцати лет фактически стал единственным кормильцем в семье и содержал своих больных родителей. Однако это не помешало ему закончить колледж, и в 1930 году он получил степень бакалавра физики в Калифорнийском технологическом институте. Непродолжительное время после окончания колледжа Карлсон работал в Bell Telephone Company, затем он с большим трудом устроился в патентный отдел нью-йоркской электротехнической компании P. R. Mallory Company, адвокатом по делам авторских прав. Именно здесь впервые молодой Честер и столкнулся вплотную с необходимостью делать огромное количество копий документов, чертежей и рукописей вручную. Желание каким-либо образом автоматизировать этот процесс навело его на мысль о создании машины, которая могла бы изготавливать копии одним нажатием кнопки. Карлсон осознал, насколько велика потребность в простом и дешевом способе производства высококачественных копий. После этого он твердо решил посвятить все свое свободное время работе над решением этой проблемы. В 1934 году он начал знакомиться со всеми материалами того времени, которые так или иначе относились к фотографическому и печатному процессам. Его внимание было привлечено одной публикацией, в которой приводились сведения о том, что электропроводимость определенных материалов меняется под воздействием света. В одном из научных журналов Карлсон обнаружил сообщение о том, что некий венгерский ученый пытался дублировать чертежи, используя порошок, заряженный статическим электричеством, и с тех пор потерял покой.
На данном принципе он и решил построить свои изыскания.
Но быстро сказка сказывается, да не быстро дело делается. Обычно от возникновения светлой идеи до момента ее фактического воплощения проходит немалый период времени. Данный случай не был исключением. Только после долгих и продолжительных экспериментов, которые заняли целых четыре года, Карлсон, наконец, смог получить материальное подтверждение своих идей и сделал первую в истории сухую фотокопию. Уже через год им был получен первый из многочисленных патентов на свое изобретение. Но рано было говорить, что все проблемы уже решены и копировальный аппарат наконец увидел свет, даровав свободу бесчисленному числу машинисток. В те времена наука и техника развивались гораздо медленнее, чем в наши дни, и до создания копировального аппарата было еще далеко.
Как и большинство новаторов и изобретателей, Честер Карлсон не собирался поначалу ставить свое изобретение на поток. Пределом желаний было продать идею какой-нибудь крупной корпорации и получить за нее большие деньги, да еще, если повезет, процент с продаж. Однако проблема (или удача) талантливых изобретателей в том, что их идеи часто настолько революционны, что никак не вписываются в рамки традиционного для того времени рынка. В эти идеи не верит никто, кроме самих изобретателей.
Еще целых четыре года были потрачены Карлсоном на безуспешные попытки заинтересовать своим революционным изобретением производителей офисного оборудования. К сожалению, людям свойственно сомневаться во всем новом и непривычном. То, что было очевидным для рядового клерка, в глазах руководителей компаний выглядело, по меньшей мере, сомнительным. Большое количество фирм, среди которых были такие монстры, как IBM, Remington и General Electric, ответили на его предложение отказом. "Мне так никого и не удалось убедить, что мое изобретение - ключ к огромной и совершенно новой индустрии", - вспоминал впоследствии о тех днях Честер Карлсон. Но, наконец, Карлсону удалось договориться с некоммерческой организацией Bettell Memorial Institute, которая занималась научными изысканиями, вложить средства в его дальнейшие работы над усовершенствованием нового процесса, который Карлсон называл "электрофотографией".
В 1947 году мало кому известная фирма Haloid Company, занимавшаяся производством фотобумаги и проявлявшая интерес к передовым открытиям в своей и смежных отраслях, обратила внимание на работы Карлсона и выкупила права на использование его патентов.
После этого процесс начал продвигаться значительно быстрее, ведь за дело взялась коммерческая организация. Первой задачей, вынесенной на повестку дня, стало разрешение вопроса, какое звучное торговое название дать изобретенному Карлсоном процессу сухого электростатического переноса изображения. В результате долгих мучений остановились на предложении преподавателя классических языков университета штата Огайо. Он предложил термин ксерография, который был образован от двух греческих корней: xeros (сухой) и graphein (писать). Это решение оказалось судьбоносным, ведь термин дал впоследствии имя и самой компании, которая вначале стала именоваться Haloid Xerox, затем Xerox Corporation и, наконец, сравнительно недавно, The Document Company Xerox. Так что, ошибаются многие люди, которые считают, что термин "ксерокопия" произошел от названия известной компании, все оказалось наоборот, и даже более того, ведь не появись аппарат Карлсона, - возможно, компания Haloid ушла бы в небытие, как и много мелких компаний, существовавших в то время.
Уже через год в продажу поступили первые рабочие аппараты так называемой модели А, но из-за множественных недоработок этой модели так и не суждено было стать серийной.
Шло время, разработчики все совершенствовали узлы и детали, принимающие участие в ксерографическом процессе, и, наконец, в 1959 году фирма выпустила модель 914, которая увидела свет после некоторого числа промежуточных неудачных конструкций. Этот аппарат стал для рынка офисного оборудования таким же прорывом, каким в свое время стала компьютерная мышь для персональных компьютеров или фордовская модель Т для автомобилестроения.
Xerox 914 был первым полностью автоматическим аппаратом, который делал копии на обычной бумаге (7 штук в минуту). Это была революция. Модель не снималась с производства на протяжении 26 лет. До сих пор аппараты Xerox 914 работают в офисах многих фирм Америки.
В том же году акции компании Xerox Corporation начали высоко котироваться на бирже Нью-Йорка, да и по сей день они занимают одну из самых устойчивых позиций.
Все конкуренты, производившие в то время устройства для копирования, основанные на каких-либо иных принципах, оказались бессильными против ксерографической техники. Они не смогли соперничать с тем качеством, простотой и низкой стоимостью копий, которые были представлены в модели 914 компании Xerox.
И "aemocmamu", и верифаксы, и термофаксы, бывшие конструктивно гораздо проще, чем ксероксы, не могли соперничать с ними, так как работали на специальной дорогой бумаге, что при больших объемах производства копий оборачивалось для потребителей слишком существенным ударом по бюджету. Помимо того, качество и долговечность копий, изготовленных по альтернативным технологиям, оставляли желать много лучшего.
Таким образом, можно сказать, именно тот факт, что для аппарата Карлсона не требовалось никаких специальных бумагоносителей, а достаточно было самой обычной офисной бумаги, стал определяющим в победе ксерокса, которую он одержал над всеми своими конкурентами. Ведь недаром до сих пор в технических спецификациях, да и просто в рекламных буклетах многих производителей можно видеть словосочетание plain paper copier, подчеркивающее эту особенность.
Немаловажное значение имел и тот факт, что фирма Haloid, а потом и Xerox, в основном не продавала, а сдавала в аренду за вполне умеренную плату свои довольно дорогие аппараты потребителям. Тем самым они становились доступными для всех, в том числе и для небольших малобюджетных предприятий. Даже сегодня в Соединенных Штатах Америки развита система сдачи копировальной техники в аренду, когда потребитель платит только за копию. То же самое мы можем сейчас наблюдать и в России.
Интересным фактом является то, что модель 914, несмотря на то, что и у нее имелись определенные недостатки этой первой серьезной пробы в новой отрасли, стала настолько популярной, что фирма Xerox была вынуждена проводить специальную "антирекламную" кампанию, которая была направлена против использования ее торговой марки для названия всех аппаратов, производящих копии. Как мы знаем, прижились слова "ксерокс", "ксерокопия", "ксерокопировать" и в России, даже в настоящее время они еще очень прочно, и как мы видим, небезосновательно, держатся в сознании людей как родовые понятия - зачастую можно встретить инженера, специализирующегося на ремонте аппаратов Ricoh или Canon, но тем не менее называющего их ксероксами.
Между прочим, с приходом на рынок копировальной техники крупных японских компаний, в том числе Ricoh - который сейчас является одним из лидеров отрасли, в самой Японии прижился термин "рикопировать", а не ксерокопировать.
Итак, электростатические копировальные аппараты фирмы Xerox стали неотъемлемым атрибутом американских, а затем и мировых офисов. Ксероксами пользовались как частные компании любого калибра, так и различные государственные учреждения. Например, в полицейских участках копирам нашли весьма оригинальное применение: с помощью копиров довольно интересным способом экономили время на составление перечня найденных в карманах задержанных мелочей - все мелочи попросту клали на экспозиционное стекло, а затем делали копию. Так получилось, что компания Xerox практически монопольно завладела чрезвычайно прибыльным рынком. За эти несколько лет торговый оборот компании многократно вырос и к 1968 году составил более миллиарда долларов.
Но, как известно, законы Соединенных Штатов запрещают вводить монополии в каких бы то ни было формах, и в начале семидесятых годов Федеральная торговая комиссия США вынудила корпорацию Xerox безвозмездно предоставить основные патенты на изобретение Честера Карлсона всем заинтересованным в этом конкурентам (так, Xerox пострадал от антимонопольного комитета еще раньше, чем Билл Гейтс), в том числе и японским компаниям, которые не растерялись, а тут же наводнили американский рынок своей, еще более дешевой и качественной продукцией. В то время твердо заявили о себе такие производители, как Ricoh, Canon и Sharp. Но, как и надлежит настоящему лидеру, корпорация Xerox с честью выдержала возросшую конкуренцию. Эта корпорация и по сей день продолжает занимать одну из лидирующих позиций в области производства копировальной техники.
На сегодняшний день The Document Company Xerox отдает предпочтение специализации на копировальных станциях высшей ценовой категории, и, таким образом, ведет экономическую политику, схожую с основоположником компьютерной индустрии - фирмой IBM, которая также несколько отошла от фактически ею созданного рынка персональных компьютеров и занялась более дорогостоящими и передовыми проектами.
Так же знаменателен и тот факт, что целый ряд портативных малоформатных моделей, которые выпускаются в настоящее время под торговой маркой Xerox, на самом деле разработаны фирмой Sharp. Это объясняется тем, что Xerox не видит большого смысла в том, чтобы тратить деньги на создание собственных дешевых и малопроизводительных аппаратов, и потому предпочитает перекупать их у конкурента, дабы не оставлять спектр своей продукции неполным.
Исключительное внимание в компании Xerox уделяют развитию цифровых копировальных технологий. Мы можем наблюдать это, если посмотрим на новый логотип компании, который представляет собой частично растрированную букву X. В этом нет ничего удивительного. Ведь если обратить внимание на общее состояние и тенденции отрасли производства копировальных аппаратов, то становится ясно, что аналоговых копировальных аппаратов с каждым годом будет выпускаться все меньше и, скорее всего, их очень скоро полностью заменят цифровые модели.
В последние годы Xerox начала осваивать и новые рынки. Сейчас она производит лазерные принтеры, сканеры, факсовые аппараты, программное обеспечение и многое другое (полный перечень занимает 14 страниц).
|
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.
8 апреля 1906 года на свет появилась компания The Haloid Photographic Company - производитель фотобумаги из Рочестера (США, штат Нью-Йорк), ставшая одной из самых крупных IT корпораций планеты. Спустя 109 лет деятельности, десятки кризисов, более 58 000 патентов и нескольких переименований Xerox Corporation по-прежнему входит в рейтинги самых успешных компаний мира.
Именно на первом тру-персональном компьютере Xerox Alto, так и не вышедшем из лабораторий компании, Стив Джобс впервые увидел графический интерфейс и принцип WYSIWYG (What You See is What You Get), компьютерную мышь, растровую графику и работу в локальной сети нескольких компьютеров. В Alto впервые был использован объектно-ориентированный язык программирования Smalltalk. Возможно, вся компьютерная и печатная индустрии обязаны своим появлением и развитием Xerox Corporation.
Это история одной из самых инновационных компаний двадцатого века, название которой стало нарицательным. Но, как это часто бывает, начиналось все с десятилетий неудач.
В 1930-ых годах во всем мире начинается Великая Депрессия, повлекшая за собой сотни тысяч увольнений, жертвой которой стал и Честер Карлсон, физик из Калифорнии, получивший степень бакалавра по физике в 1930 году. Выйдя из стен института, он начал поиск первой работы, но 82 компании отказали ему из-за огромных собственных проблем - кризис, всё-таки.
Последней надеждой стала вакансия инженера-исследователя в Bell Telephone Laboratories, дочерней фирме Alcatel и AT&T в Нью-Йорке. Честер проработал там год, а после устроился ассистентом юриста-патентоведа и занялся делами по защите авторских прав. Здесь он впервые столкнулся с проблемой копирования огромного количества документов. Технологии того времени были бесконечно унылы и требовали много времени и сил. В основном, документы дублировали «копиркой», так как другие методы были значительно дороже.
Эта работа подтолкнула его к поиску нового, лучшего способа копирования. Еще будучи инженером в Bell Labs, он начал записывать идеи для изобретений в свой блокнот - полезная привычка, возможно, определившая его судьбу. Его ранние эксперименты, проходившие на собственной кухне, были основаны на записях в его блокноте, коих к тому времени было больше 400. Эксперименты не были безопасны - взрывы, задымление и вонь стали частыми явлениями в доме. В одном эксперименте Честер наблюдал за реакцией кристаллической серы и пластины цинка, подогретой над пламенем кухонной плиты, что заканчилось горением серы и жуткой вонью во всем здании.
Понимая важность патента, Карлсон документировал каждый свой шаг в своих исследованиях и подавал предварительные заявки на патенты. В 1938 году жена настояла на том, что эксперименты должны происходить в другом месте, и физик-злодей арендовал второй этаж в доме тещи. Вместе со своим ассистентом, безработным австрийским физиком Отто Корнеи, Карлсон продолжил эксперименты.
Честер знал, что крупные компании тоже искали новые решения в копировании, но они двигались в другом направлении. The Haloid Company владели Photostat - копировальной машиной компании Eastman Kodak, которая специализировалась на копировании чертежей и фотографий. Кроме того, все решения тех лет требовали специальных химических средств и бумаги.
22 октября 1938 года был напечатан первый оттиск, полученный методом электрофотографии. Упрощенный принцип работы аппарата: фотобарабан заряжается с помощью коротрона; при помощи лампы и системы зеркал происходит экспонирование, в результате чего фотобарабан теряет диэлектрические свойства там, куда упал свет. Тонер с чернилами, имеющими противоположный заряд, проходит перед фотобарабаном, в результате чего чернила притягиваются к заряженным местам барабана. Прокатывается лист бумаги, чернила фиксируются на нем с помощью термообработки, тонер барабана очищается.
6 лет Карлсон пытался доказать бизнесменам, что его изобретение крайне необходимо миру, но в ответ получал лишь замечания о несовершенности продукта - огромные размеры, постоянно пачкающиеся листы и малая скорость работы. Ему отказали более двадцати организаций, в том числе IBM и нуждающийся в «сухой» печати ВМФ США, не увидевшие в технологии ничего инновационного.
В 1944 году, когда Карлсон был близок к отказу от своей идеи, в его агентстве появился молодой инженер из института Battelle Memorial, Расселл Дейтон, вызванный экспертом для апелляции очередного дела. Он произвел на Честера впечатление «заинтересованного инновациями» человека. И хотя раньше Расселл никогда не помогал изобретателям, ему очень понравилась идея электрофотографии.
Они отправились в Колумбус, где показали изобретение инженерам и ученым института. Карлсон сказал:
Возможно, это выглядит сырым продуктом. Но вы впервые увидели репродукцию чего-либо, полученную без единой химической реакции и сухим способом.
Bastelle взялись за идею физика, хотя работа казалась им странной. Она не была основана не на каких научных работах, принципы не были сформулированы и обобщены - это были просто наброски, идеи и череда явлений, в результате которых и появлялась копия. Однако лишь результат имел значение. А тот факт, что Карлсон сделал все без специальных приборов и вне «благоприятной научной атмосферы», вызывал уважение, ведь многие ученые тоже занимались исследованиями в этом направлении.
Осенью 1945 года Battelle согласился выступать в качестве гаранта Карлсона для его патентов, платить за дальнейшие исследования и развивать идею. Battelle пытался заинтересовать крупные компании, занимающихся печатью и фотографией, вроде Eastman Kodak и Harris-Seybold, лицензировать эту идею, но безрезультатно.
18 апреля 1906 года в Рочестере впервые заработала фабрика новой компании, занимающейся производством и продажей фотобумаги. Предприниматель M.H. Kuch проявил интерес к развивающейся нише фототехники, так как именно в период с 1902 по 1907 года происходило быстрое развитие в области цветной фотографии. Последующие 32 года (!) компания умеренно росла вместе со своим рынком, лишь расширяя свою продукцию фототехникой и аксессуарами.
В пятидесятых годах Haloid начали искать пути развития, так как соседняя компания Eastman Kodak полностью затмила их, что представляло большие проблемы для бизнеса. John Dessauer, глава исследовательского отдела, прочитал в газете об изобретении Карлсона и увидел в этом новую нишу, в которой они могут опередить Kodak.
В 1946 году Bastelle и The Haloid Phorographic Company заключили сделку, предусматривающие права Haliod на использование электрофотографии. Институт продолжал развитие технологии - уменьшение размеров и неточности печати, а компания занялась производством коммерческого продукта.
В 1948 году глава Haloid Джозеф Уилсон убедил US Army Signal Corps - госкорпорацию, обеспечивающую абсолютно всем армию США - начать финансирование производства и исследований технологии «сухой» печати. Государство опасалось ядерной войны, из-за которой могли бы быть выведены из строя все современные фото-, рентген- и копировальные устройства. Радиация сильно влияла как на пленку, так и на химические реакции при старых методах копирования. Как итог, половина доходов Haloid в этом десятилетии пришлась на правительственные контракты.
В это же время, профессор-филолог из Bastelle замечает, что термин «электрофотография» неблагозвучен и предлагает «xerography» (зирография, от греческого ξηρός «сухой» и γράφω «пишу»). Карлсону эта идея не очень нравится, но Haloid одобряют, принимают и начинают продвигать этот термин.
После десяти лет работы Bastelle замедляют развитие технологии и пересматривают контракт, отдав почти все права на использование Haloid. Карлсон с семьей переезжает в Рочестер, став консультантом компании.
Продолжается разработка первого коммерческого продукта, начинается тестирование первого полностью автоматического ксерокопира приемлемых размеров. В ходе пяти лет разработок, удалось уменьшить размеры прототипов более, чем в два раза и значительно увеличить скоростные качества моделей. Так, в 1949 году на свет появился Xerox Model A.
Это был очень компактный копир с очень трудным процессом использования. Приходилось делать 39 шагов для получения печати, в основном руками. Model A нельзя назвать очень удачным продуктом, но он показал готовность индустрии к производству необходимого типа бумаги в нужных масштабах.
В 1958 году совет директоров соглашается на старую идею генерального директора Уилсона переименовать компанию. Отныне компания называлась Haloid Xerox, чем заявила о своих приоритетах.
Самый важный продукт компании за всю ее историю. Большие размеры относительно Model A компенсировались достоинствами полностью автоматизированного процесса копирования и выгодных схем распространения - машину можно было арендовать за 25 долларов в месяц. Вместе с покупкой бумаги выходило меньше 50 долларов в месяц, что было отличным решением для любого бизнеса.
Интересно, что при первой демонстрации продукта один из двух копиров воспламенился, полностью сгорев, в то время как второй отлично выполнил работу. Но даже такое представление не повлияло на продажи устройства. После выхода Xerox 914 прибыль компании выросла в два раза. Это подтолкнуло к очередному изменению названия, теперь на Xerox Corporation.
Журнал «Fortune» назвал эту машину весом в 36 кг «возможно, самым прибыльным из всех когда-либо производимых в США товаров». Остальное вы знаете - к 1968 году объем продаж компании превысил 1 миллиард долларов.
Джек Траут, маркетолог
Для Честера Карлсона Xerox 914 стал «венцом творения» - это было именно то устройство, которое он всегда мечтал создать. После выхода этой модели, участие Карлсона в жизни компании становилось все меньше и меньше и он занялся благотворительностью.
Над созданием лазерных принтеров Xerox начала работать в 1969 году. Успеха в данном направлении добился в 1978 сотрудник компании Гэри Старкуезер, который смог добавить к технологии работы существующих копиров Xerox лазерный луч, создав таким образом первый лазерный принтер. Полнодуплексный Xerox 9700 мог печатать 120 страниц в минуту (он, кстати, до сих пор остается быстрейшим лазерным принтером в мире). Но высокая цена — 350 000 долларов и огромные размеры поставили крест на успешных продажах.
70-ые годы едва не стали последними в истории компании. В 1970 году было выбрано новое направление развития компании, озвученное на встрече акционеров:
«Xerox и IBM - две специализирующиеся исключительно на информационных технологиях крупные компании. В руках у IBM находятся средства обработки данных, в наших руках - технологии их переноса на бумагу. Но границы между ними размываются: отличать одно от другого становится все сложнее и сложнее. Уже в 1970-ых годах мы должны быть в состоянии заявить любому крупному клиенту: «Мы можем удовлетворить любые ваши информационные потребности. В том числе и в обработке данных».
Питер Макколоу - CEO Xerox Corporation в 1970 году
Компания решила заниматься другими отраслями - информационными технологиями и инновациями. Так был основан Xerox PARC - Palo Alto Research Center. Одна из самых важных IT организаций в истории. Компания начала большую битву на поле IBM, не зная, что их ждет поражение на своем.
Недооценив японских производителей, Xerox потеряли 86% рынка копировальной техники США, будучи монополистом несколько лет назад. Более дешевая и простая техника Canon была нацелена на малый бизнес и домашние системы, чем смогла покорить почти весь рынок менее, чем за десятилетие.
Однако курс был выбран, и в 1973 году в лабораториях PARC был собран Xerox Alto - компьютер, сыгравший самую важную роль в истории персональных компьютеров. Роль эта заключалась в том, чтобы попасться на глаза Стиву Джобсу.
Произошло это вопреки всему. Джеф Раскин, специалист по компьютерным интерфейсам, был убежден, что графический интерфейс Xerox Alto - будущее компьютеров.
«Раскин уговаривал Джобса и коллег из Apple съездить в Xerox PARC, чтобы посмотреть на Alto. Но это было не так-то просто. Джобс считал Раскина занудой-теоретиком, называл его «долбаным тупицей». Пришлось Раскину привлечь на свою сторону своего ученика Билла Аткинсона, который по классификации Джобса попадал в категорию «гениев»; только так удалось заинтересовать Стива проектами Xerox PARC.
Уолтер Айзексон , Steve Jobs: A Biography
24-летний Стив Джобс, впервые увидев инновации Xerox, как говорит он сам, «был слеп». Тем не менее, поняв потенциал изобретений, Apple выкупили права использовать все, что увидели в лабораториях PARC, взамен дав возможность Xerox выкупить часть акций компании Apple перед ее выходом на IPO. В таком случае, если внутренние изобретения Xerox будут иметь успех - они смогут на этом заработать. Так и вышло, купленные на 1 000 000 долларов акции, к моменту выхода компании на биржу стоили уже 17 600 000 долларов. Встречам Apple с Xerox PARC посвящена целая глава в биографии Джобса.
Сам Джобс говорил, что Xerox могли стать монополистами рынка, так как владели самыми передовыми решениями, как программными, так и хардверными. Но из-за того, что у инженеров не было представлений о конечном продукте, компания потеряла эту возможность навсегда.
Получив желаемое, команда Apple принялась за усовершенствование прототипов. Трехкнопочную мышку и софт для нее посчитали неудобными, и Джобс потребовал полностью ее изменить - управление должно было быть основано на одной кнопке, курсор должен был двигаться плавнее, для чего было необходимо использовать «колесико». Как это часто случалось, управляющий отделом разработки был уволен и заменен за реплику о том, что это невозможно. То же сказали и люди, занимающиеся дисплеем - требовалось сделать его белым, а шрифт черным, что было важно для осуществления принципа «WYSIWYG» — Вы получаете то, что видите. Однако задача была выполнена.
Графическая часть также была сильно изменена. Требованиями были максимальная плавность и возможность работы с несколькими программами сразу - концепция «окон», названных в компании «областями». Вывод растрового изображения на экран сам по себе был очень ресурсоемким занятием - все компьютеры тогда имели люминесцирущие темно-зеленые линии на экране. Нажал кнопку - появился символ. В мониторе с пикселями каждый пиксель должен обрабатываться системой. Поэтому перед инженерами Apple стояли очень сложные задачи.
Через три года руководство Xerox смекнуло, что в этом направлении нужно что-то делать, и разработки продолжили. Apple напрягся. В 1981 году в продажу поступил Xerox 8010, известный как Star. Он был рассчитан на корпоративный сегмент - стоимость самого компьютера составляла 16 000 долларов, а рабочая станция со всем дополнительным оборудованием добавляла к ценнику еще 75 000 долларов.
Джобс считал, что у Xerox был шанс, но они его угробили, чем дали понять, что не представляют опасности.
Следуя по пути порабощения сферы информации, компания пыталась создавать инфомационные сети. Сначала в пределах комнаты — несколько машин, являющихся одной рабочей станцией, позже в пределах офиса, для локальной сети и серверов. Последней стадией должна была стать огромная телекоммуникационная система в Америке, а позже и по всему миру, соединяющая сотни офисов разных корпораций.
Основой для Xerox Telecommunications Network должна была стать компания Western Union, которая была незамедлительно куплена. Спустя три года разработок, идею признали ошибкой, а все купленное было продано с огромными убытками. Возможно, это было очередной ошибкой Xerox, ведь такая сеть за 10 лет развития могла трансформироваться во что-то, похожее на современный интернет.
Примечательно, что компания пыталась не столько заниматься новыми направлениями, сколько перестать ассоциироваться только с принтерами и канцелярским делом. Так считает известный маркетолог Джек Траут в своей книге «Большие бренды — большие проблемы». Он с большим скепсисом относится к деятельности компании после 1970-ых годов, считая, что Xerox каждый раз занималась именно тем, что в данный момент делать не надо было. Это касалось как огромных ресурсов компании, вложенных в продвижение идеи «Xerox это больше, чем печать», так и принципы экономической политики. Траут считает, что сумей компания остаться лидером в своей сфере, они бы стали IBM от мира печати.
Мы не знаем, насколько бы замедлилось развитие компьютеров, если бы в 1970-ых годах у IBM не появилось столько конкурентов, в первую очередь Apple. Однако совершенно точно можно сказать, что ключевую роль в этом сыграли именно Xerox.
После выпуска Memorywriter, электронной пишущей машинки, компания предприняла еще несколько попыток поменять представление о себе. Покупки страховых компаний, предоставление аналитических услуг, организация фондов благотворительности - ничто так и не повлияло на общественное мнение.
Компания так и осталась Xerox («зирокс»). Той самой компанией, что делает принтеры и офисную технику. Однако это не мешает ей оставаться успешной корпорацией сегодня, обладающей невероятным прошлым. И кто знает, может самые большие открытия ждут Xerox в будущем.
