Станок копировальный самодельный: Копировальный станок по дереву своими руками: чертежи, видео

Копировальный станок — База знаний Zen Designer

Копировальный станок — электромеханическое устройство, предназначенное для контактной печати с негатива на фотоматериал, состоящее из светонепроницаемого ящика, на дне которого укрепляется красная фотолампа и несколько белых.

В верхней секции станка фиксируется копировальная рамка с прозрачным стеклом, к которому вплотную примыкает прижимная двухстворчатая крышка, соединенная шарнирами или петлями с одной из стенок и откидывается вверх.

Для лучшего светорассеяния и равномерности освещения копировальной рамки между нею и лампой обычно устанавливают матовое или молочное стекло, которое используется также для частичного затемнения копировальной рамки при воспроизведении фотопластинок, неоднородных по плотности. Затемнение осуществляется накладыванием листов папиросной бумаги на участок матового стекла.

Для включения и выключения белых ламп станок оснащается выключателем.

Репродуцируемый фотонегатив при свете красной лампы укладывают в копировальную рамку и покрывают листом фотобумаги, после чего прижимают бумагу к негативу крышкой и включают лампы белого света. Для получения надежного контакта фотобумаги с негативом крышка копировальной рамки оклеивается снизу пористой листовой резиной или мягкой ворсистой тканью.

Существуют копировальные станки разнообразных конструкций и размеров. Габариты определяются форматом копировальной рамки. Для любительских целей применяются станки малых форматов с единственной лампой белого света. Для профессиональных работ выпускаются станки большого формата, снабженные несколькими дневными лампами и автоматическим выключателем.

Станок оборудуется устройством, позволяющим включать разное число ламп, чем достигается регулирование освещения выбранных частей негатива в случаях печати с негативов, неравномерных по плотности. В некоторых станках установлен реостат, регулирующий яркость белого света применительно к негативам различной плотности.

Самодельный копировальный станок

Самодельный копировальный станок собирается из светонепроницаемого короба, на дно которого монтируются две электрические лампочки — красная и белая. Над электролампами расположено матовое или молочное стекло. Верхнее отделение ящика делается в виде копировальной рамки со стеклом, с двухстворчатой накладкой. В простых самодельных станках можно обойтись без прижимного механизма.

Двухстворчатая накладка одним краем скреплена с ящиком посредством подвижного соединения.

При подключении копировального станка к осветительной сети красная лампочка зажигается и горит непрерывно, белая включается на время экспонирования с помощью кнопки.

При закрытой накладке конструкция должна быть светонепроницаемым.

Основные требования, предъявляемые к копировальным станкам, — одновременность и равномерность освещения всего поля изображения негатива. Поэтому приспособления с выдвижными заслонками, постепенно открывающими доступ белого света к негативу, являются несовершенными.

Равномерность освещения достигается, в первую очередь, установкой лампы на достаточном удалении от копировальной рамки. С увеличением расстояния равномерность освещения повышается, однако габариты станка увеличиваются.

Мощность ламп подбирают в зависимости от плотности негативов и светочувствительности применяемых позитивных материалов. Нет необходимости в слишком большой яркости освещения. Яркость должна быть такой, чтобы выдержки при экспонировании находились в пределах от 1-2 до 10-15 секунд.

Автор: Коллектив авторов. Компиляция: Hyosan. 17 июня 2013 в 13:43
Тэги: Репродукционный процесс

различие деревянных и металлических пантографов

Содержание

• 1 Основы процесса фрезерования
• 2 Принципы работы
• 3 Разновидности устройств
• 4 Изготовление своими руками
• 5 Правила техники безопасности

Очень часто требуется сделать копию какого-либо предмета или повторить необходимую деталь. Для изготовления копий изделий сложной формы придумано много способов. Если требуется изготовить партию однотипных элементов, то чаще всего используют копировально фрезерные станки. Они обладают высокой скоростью обработки заготовок и позволяют быстро изготовить копии идентичные заданному образцу.

Основы процесса фрезерования

Практически на всех крупных промышленных производствах и в небольших мастерских можно встретить станки фрезерной группы. Ведь операция фрезерования — самый популярный способ механической обработки изделий. С помощью фрезеровальных устройств выполняют черновые, получистовые и чистовые обработки заготовок из дерева, черного и цветных металлов, а также пластика. Современные станки способны быстро и высокоточно обрабатывать изделия не только простых, но и самых сложных форм.

Фрезерные машины делятся на два вида:

• Станки общего назначения.
• Специализированное оборудование.

К специализированному оборудованию относятся рассматриваемые копировальные фрезеры. Они позволяют делать копии предметов и работают как с плоскими, так и объемными формами. Более того, эти устройства могут помочь выполнить гравировку, нанести орнаменты, различные надписи, создать различные узоры на гранях, которые расположены в различных плоскостях.

Существуют два способа фрезерования:

• Встречное, при котором инструмент подается и вращается в различные стороны.
• Попутное. В этом случае подача и вращение инструмента происходит в разных направлениях.

Режущее полотно фрез таких станков может быть из самых разных материалов, что позволяет успешно переходить с обработки деревянных изделий на твердые металлы и даже натуральные или искусственные камни.

Принципы работы

Общим элементом для всех фрезеров копировальных по дереву или металлу является фреза — режущий и обрабатывающий инструмент.

Основные моменты работы фрезерного устройства:

• С помощью копира задается поверхность или контур, который затем повторяет фреза.
• Между узлом слежения и режущей фрезой расположена соединяющая их система. При обработке деревянных изделий она чаще всего имеет механическое управление и подачу. Кроме механической применяют пневматическую или гидравлическую систему.
• Копиром может является или плоский шаблон, или эталонная объемная заготовка, фотоэлемент или чертеж. В сложных станках встраивается ЧПУ, и тогда они превращаются в широкоуниверсальные.
• Детали, выступающие шаблонами, могут быть сделаны из чего угодно. Это может быть дерево, металл, пластмасса или другой плотный материал.

Все копировальные станки работают по одному принципу: к образцу любого типа подводится следящее устройство, которое через соединительную систему передает необходимое направление и усилие на режущий узел — фрезу.

Использование шаблона-образца исключает ручное вмешательство и поэтому даже при изготовлении копий сложных деталей, все полученные изделия одинаковы по форме и размерам. Копировальное фрезерование бывает контурное, объемное и прямого действия. Обрабатываемая заготовка и первоначальный шаблон закрепляют на перемещающейся рабочей поверхности станка.

При контурном копировании рабочая поверхность перемещается в продольном направлении. Во втором случае, при объёмном копировании, стол с копиром и заготовкой подвижны и в поперечном, и в продольном направлениях.

Узел между копиром и фрезой, который точно задает движение и силу режущему инструменту называется пантограф. По дереву или другому материалу пантографы работают одинаково безошибочно.

Пантограф используется в станках прямого действия. Этот узел позволяет организовывать не только копирование, но и масштабирование деталей. Часто такие станки используют для гравировальных работ.

Пантограф состоит из направляющего пальца, его оси, отдельной оси вращения и инструментального шпинделя. Направляющий палец вместе со шпинделем размещены на одной планке. Масштаб копирования напрямую зависит от соотношения плеч шпинделя и пальца.

Палец перемещается по контуру оригинала и приводит в движение рейку, которая свободно вращается на оси. Таким образом, шпиндель, расположенный на другой стороне рейки, повторяет движение пальца.

Режущая кромка приходит в движение при помощи винта, золотникового клапана, соленоида, электромагнитной муфты. В усилительном устройстве копировально фрезерного станка по металлу используется реле. Оно может быть электромагнитное, гидравлическое или электрооптическое.

Вращение передается от электрического двигателя при помощи цепи и гидравлического цилиндра.

Передача вращательного момента может быть многоступенчатой.

Качество полученной при копировании детали, а именно шероховатость, точность размеров и формы, напрямую зависит от скорости реагирования и перемещения следящего устройства. Хорошими результатами считаются: точность профиля две сотых миллиметра, а шероховатость должна соответствовать шестому номеру общепринятых стандартов.

Разновидности устройств

Копировальное оборудование может отличаться приводами, которые бывают различных типов.

На основе приводов различают:

• Устройства, имеющие пантограф, который позволяет обрабатывать детали в разных измерениях.
• Оборудование, у которого копир закреплен на поворотной планке подвижной по вертикали.
• Станки с поворотными столами. Устройство может иметь один шпиндель или несколько. Стол имеет круглую или прямоугольную форму.
• Фотокопировальные устройства.
• Оборудование с подачей за счет механических, гидравлических или электрических узлов.

Станки также отличаются степенью автоматизации и вариантами фиксации заготовок.

На основании этого устройства бывают:

• Настольные или ручные. Обрабатываемая деталь закрепляется механическим способом. Этот способ позволяет рассверливать отверстия на заготовке по заданному шаблону.
• Автоматические станки, на которых заготовки фиксируются пневматическими прижимами. Эти станки стационарного типа и на них работают с алюминием.
• Автоматические стационарные агрегаты имеющие пневматические пружины и трехшпиндельную головку. На такой конструкции можно одновременно сверлить тройные отверстия, что невозможно сделать на устройствах предыдущих типов.

На современном рынке есть множество предложений по готовым станкам различного уровня и сложности. Но некоторые мастера предпочитают изготавливать самодельные копировальные фрезерные станки по дереву или металлу. Если присутствуют чертежи, инструмент и исходный материал, то подобное оборудование собрать несложно.

Изготовление своими руками

Полностью конкурировать с промышленными образцами самодельный копировальный станок для резьбы по дереву, конечно, не может. При эксплуатации самодельных устройств наблюдаются разнообразные недостатки.

Самые распространенные проблемы — это вибрация рамы станка, прогибание заготовки, большие погрешности при копировании. Поэтому при проектировании собственного станка следует учитывать задачи, которые он будет решать. Проще собрать узкопрофильное устройство, чем универсальное, сразу настроив его для решения однотипной задачи.

Несмотря на разнообразие схем, показывающих порядок сборки станка, все устройства имеют одинаковые основные узлы.

Минимальный набор элементов следующий:

• Стол рабочий.
• Рама несущая.
• Головка фрезерная.

Вращение с электродвигателя через привод передаётся на головку с фрезой. При необходимости сменить режим реза, меняется высота стола. При желании, для смены скоростей разрабатывают передаточный механизм.

Пантограф может быть собран из дерева или металла.

Пантограф по дереву имеет свой недостаток, поскольку деревянные части соединяются при помощи петель и, таким образом, им свойственен люфт. Поэтому точность обработки деревянного пантографа невысокая.

При изготовлении металлического пантографа появляется возможность создавать копии разного масштаба. Но он не умеет делать объемные копии.

Некоторые умельцы пытаются переделать обычный производственный фрезерный станок, добавив к нему копирующее устройство. В этом случае надо переделывать практически полностью весь старый станок и проще собрать агрегат с нуля.

Следует учитывать размер заготовок, которые должен будет обрабатывать станок. Чем больше длина заготовки, тем сильнее нагрузка на направляющие оси станка. Возможно, они неспособны будут выдержать такую нагрузку. А также при работе с крупными деталями, инструмент испытывает большие вибрации. Чтобы компенсировать момент вибрации, оборудование необходимо проектировать массивным и тяжелым.

Поэтому, в первую очередь перед созданием копировально фрезерного станка по металлу или дереву надо выделить задачи, которые будут решаться при работе на нём. Исходя из этого планируются размеры стола и всей конструкции, способы крепления шаблона и варианты перемещения фрезы.

Если планируется обработка плоских деталей, то для контурного копирования хватит двух осей станка, поскольку перемещение будет только продольное и поперечное.

Если рассчитывать на работу с рельефными заготовками, то потребуется добавить еще перпендикулярное движение.

Если же рельеф большой, то приходится рассчитывать на еще одну ось — четвертую.

Все возможные варианты надо продумать до начала изготовления станка, поскольку после изготовления и сборки всех узлов, очень сложно внести изменения в существующую конструкцию.

Компоновка станка может быть горизонтальной или вертикальной. Если станок вертикальный, то стружка во время фрезерования попадает либо на стол, либо в специальный поддон, а не оседает в деталях фрезы.

Для лучшего качества обработки изделия фрезерная головка должна быть высокооборотная.

Для обработки деталей из разных материалов, желательно иметь набор режущих фрез разного качества и износостойкости.

После определения круга задач, вычисляется необходимая мощность мотора. Для выполнения гравировки и подобных работ по дереву достаточно двигателя с мощностью от сто пятидесяти до двухсот ватт.

Рабочий узел и щуп закрепляются вместе так, чтобы они находились на одной плоскости и высоте по отношению к рабочему столу. В качестве крепления используется жесткий зажим. Тогда весь собранный элемент сможет перемещаться параллельно сторонам рабочей поверхности как горизонтально, так и вертикально.

Все подвижные узлы должны быть максимально легкими, чтобы управляющие усилия были минимальными.

Правила техники безопасности

Поскольку инструмент является и электрическим, и режущим, он требует аккуратной эксплуатации и соблюдения элементарных правил техники безопасности.

Правила техники безопасности включают в себя:

• Размещать аппарат в помещении следует таким образом, чтобы к нему был свободный доступ.
• Само помещение должно быть хорошо проветриваемым.
• Перед включением нужно убедиться, что поверхность стола свободна он лишних предметов и ничего не мешает работе устройства.
• Все крепления, особенно фреза, должны быть надежно закреплены и не болтаться.
• Электродвигатель должен быть заземлен и не иметь повреждений.
• Нельзя прикасаться руками к вертящимся валам до полной их остановки.
• Любые ремонтные работы проводятся только при выключенном приборе и отключенном от электросети двигателе.
• Стоять во время работы нужно на резиновом коврике.
• После получаса непрерывной работы, необходимо выключить станок и дать деталям остыть.

Знание и соблюдение простых мер безопасности предотвращает травмы, порезы, ушибы, а иногда спасает жизнь.

Изготовление копий | Инновации| Smithsonian Magazine

Копирование — двигатель цивилизации: культура — это дублированное поведение. Древнейший копир, изобретенный людьми, — это язык, с помощью которого ваша идея становится моей идеей. Второй великой копировальной машиной было письмо. Когда более 5000 лет назад шумеры перенесли произносимые слова в знаки стилусом на глиняных табличках, они значительно расширили человеческую сеть, созданную этим языком. Письмо освободило копирование от цепи живого контакта. Это сделало идеи постоянными, портативными и бесконечно воспроизводимыми.

До тех пор, пока Иоганн Гутенберг не изобрел печатный станок в середине 1400-х годов, издание книги тиражом более одного экземпляра обычно означало ее переписывание. Однако печать подвижным шрифтом не была копированием. Гутенберг не мог взять уже существующий документ, загрузить его в свою типографию и запустить факсимиле. Первый настоящий механический копировальный аппарат был изготовлен в 1780 году, когда Джеймс Уатт, более известный как изобретатель современной паровой машины, создал копировальный станок. Сегодня мало кто знает, что такое копировальный станок, но вы, возможно, видели его в антикварном магазине, где он, возможно, назывался книжным станком. Пользователь брал документ, только что написанный специальными чернилами, прикладывал влажный лист полупрозрачной бумаги к покрытой чернилами поверхности и сжимал два листа вместе в прессе, в результате чего часть чернил из оригинала проникала во второй лист, который затем мог быть прочитать, перевернув его и глядя через его заднюю часть.

Копировальные машины были стандартным оборудованием в офисах почти полтора века. (Одной из них пользовался Томас Джефферсон, а последним президентом, чья официальная переписка копировалась на одну, был Кэлвин Кулидж.) Машины были заменены, начиная с конца 1800-х годов, комбинацией двух изобретений 19-го века: пишущей машинки и копировальной бумаги.

Среди первых современных копировальных аппаратов, представленных компанией 3M в 1950 году, был Thermo-Fax, который делал копии, пропуская инфракрасный свет через оригинал документа и лист бумаги, покрытый термочувствительными химикатами. Конкурирующие производители вскоре представили другие технологии копирования и выпустили на рынок машины под названиями Dupliton, Dial-A-Matic Autostat, Verifax, Copease и Copymation. Эти машины и их преемники приветствовали секретари, не имевшие под рукой других средств воспроизведения документов, но каждая из них имела серьезные недостатки. Для всего требуется дорогая химически обработанная бумага. И все сделанные копии плохо пахли, плохо читались, недолговечны и склонны сворачиваться в трубочки.

Сегодня ни одна из этих машин не производится. Все они устарели из-за совершенно другой машины, разработанной малоизвестной компанией по производству фототоваров. Эта компания была основана в 1906 году как Haloid Company и известна сегодня как Xerox Corporation. В 1959 году она представила офисный копировальный аппарат под названием Haloid Xerox 914, машину, которая, в отличие от своих многочисленных конкурентов, делала четкие стойкие копии на обычной бумаге — огромный прорыв. Процесс, который Халойд назвал ксерографией (от греческих слов, означающих «сухой» и «письмо»), был настолько необычным и неинтуитивным, что физики, посещавшие продуваемые сквозняками склады, где строились первые машины, иногда выражали сомнение в его возможности даже теоретически.

Примечательно, что идея ксерографии была придумана одним человеком — Честером Карлсоном, застенчивым патентным поверенным с тихим голосом, выросшим в почти невыразимой бедности и проучившимся в младших классах колледжа и Калифорнийском технологическом институте. Свое открытие он сделал в одиночку в 1937 году и предложил его более чем 20 крупным корпорациям, среди которых IBM, General Electric, Eastman Kodak и RCA. Все они отказали ему, выразив то, что он позже назвал «восторженным отсутствием интереса», и таким образом упустили возможность произвести то, что Журнал Fortune назвал бы его «самым успешным продуктом, когда-либо продаваемым в Америке».

Изобретение Карлсона действительно стало коммерческим триумфом. По сути, в одночасье люди начали делать копии со скоростью, которая была на порядки выше, чем кто-либо считал возможным. И курс продолжает расти. На самом деле, большинство документов, с которыми сегодня работает типичный американский офисный работник, печатаются ксерографически либо на копировальных аппаратах, производимых Xerox и ее конкурентами, либо на лазерных принтерах, которые используют тот же процесс (и были изобретены в 19-м веке).70-х, исследователь Xerox). В этом году в мире будет произведено более трех триллионов ксерографических копий и отпечатанных лазером страниц — около 500 на каждого человека на Земле.

Ксерография со временем сделала Карлсона очень богатым человеком. (Его гонорары составляли около 16 центов за каждую ксероксную копию, сделанную во всем мире до 1965 года.) Тем не менее, он жил просто. У него никогда не было второго дома или второй машины, и его жене приходилось уговаривать его не покупать билеты на поезд третьего класса, когда он путешествовал по Европе. Люди, знавшие его случайно, редко подозревали, что он богат или хотя бы состоятелен; Когда Карлсон сказал знакомому, что работает в Xerox, этот человек предположил, что он фабричный рабочий, и спросил, состоит ли он в профсоюзе. «Его настоящее богатство, казалось, состояло из множества вещей, без которых он легко мог бы обойтись», — сказала его вторая жена. Он провел последние годы своей жизни, тихо раздавая большую часть своего состояния. Когда он умер в 1968, среди восхваляющих был генеральный секретарь Организации Объединенных Наций.

Честер Карлсон родился в Сиэтле в 1906 году. Его родители — Улоф Адольф Карлсон и Эллен Джозефин Хокинс — выросли на соседних фермах в Гроув-Сити, штат Миннесота, крошечном шведском фермерском поселении примерно в 75 милях к западу от Миннеаполиса. Олоф был парикмахером. Он сильно страдал от артрита позвоночника, а в 30 лет у него развился туберкулез. В поисках облегчения он перевез жену и трехлетнего сына в дом брата в Калифорнии, затем в лагерь среди песчаных дюн в пустыне Аризоны, затем в глинобитную хижину на никчемной мексиканской ферме, затем в Лос-Анджелес, где семья провела более года, живя в одной комнате в доме врача, у которого Эллен, теперь единственная финансовая опора семьи, работала домработницей, а затем в ветхом арендованном доме в Сан-Бернардино. Осенью 1915, когда Честеру было 9, Олоф решил, что холод, а не жара, может улучшить его здоровье, и снова перевез семью в полуразрушенный сарай в горах недалеко от Сан-Бернардино. Снег в ту зиму был глубиной три-четыре фута. Каждое утро Эллен использовала ручное зеркальце, чтобы подать сигнал обеспокоенному владельцу магазина в долине внизу, чтобы сообщить ему, что они пережили еще одну ночь.

Молодой Честер знал своего отца только как инвалида и помнил его как «согнутый ходячий скелет, которому приходилось проводить большую часть своего времени лежа на спине». Честер, единственный ребенок в семье, также сказал, что его матери всегда каким-то образом удавалось представить бедность семьи как игру — сложную головоломку, которую можно было решить с хорошим настроением и изобретательностью. Тем не менее, у него было очень одинокое детство. Большую часть времени семья жила в горах, он был единственным учеником в местной школе. Этот период, по его словам, «ознаменовал собой начало значительного отставания в моем социальном развитии среди детей моего возраста». Когда учебный год закончился, Улоф, уже потерявший всякую надежду на улучшение своего здоровья, перевез семью обратно в долину, где следующие восемь лет они жили в мрачной череде ветхих домов.

К тому времени, как Честер поступил в среднюю школу, он был основным кормильцем своей семьи. Тем не менее ему удавалось получать хорошие оценки, особенно по естественным наукам, и он начал серьезно думать о том, как использовать свои таланты. Он думал о поиске золота, издательском деле и других занятиях, прежде чем решил, что его лучший шанс — изобрести что-то ценное.

В 15 лет Честер начал записывать идеи для изобретений и делать другие заметки в карманном дневнике. Эту практику он сохранял до конца своей жизни. Он набросал концепции вращающегося рекламного щита, машины для чистки обуви и трюковой английской булавки (которую можно было сделать так, как будто она проткнула палец). Увлекался книгопечатанием и графикой. Когда ему было 10 лет, его любимым приобретением была игрушечная пишущая машинка. Позже он работал в типографии и издавал журнал «9».0013 Издательство химиков-любителей , для одноклассников, мыслящих наукой. «Я был впечатлен огромным количеством труда, необходимого для того, чтобы что-то напечатать», — вспоминал он в 1965 году в интервью Джозефу Дж. Эрменку, профессору Дартмута. «Это заставило меня задуматься о более простых способах сделать это, и я подумал о дублировании методов». Когда он учился в младшем классе средней школы, его мать — его единственный источник счастья, ободрения, стабильности и любви — умерла от туберкулеза в возрасте 53 лет. Ее смерть опустошила его; 25 лет спустя он был почти физически не в состоянии говорить об этом. «Худшее, что когда-либо случалось со мной, — вспоминал он. «Я так хотел дать ей несколько вещей в жизни». К тому времени, как он окончил среднюю школу, они с Олофом вынуждены были жить в бывшем курятнике, в единственной комнате которого был голый бетонный пол. Честер спал на открытом воздухе, отчасти для того, чтобы уменьшить свой шанс заразиться болезнью, убившей его мать, на узкой полоске утрамбованной земли между зданием и дощатым забором, идущим вдоль переулка, в спальном мешке, который он сам смастерил.

Карлсон проработал три года в соседнем колледже, затем перевелся в Калифорнийский технологический институт, где специализировался в области физики и поддерживал себя и своего отца, кося газоны, подрабатывая случайными заработками и работая на цементном заводе. (Его отец, с которым он делил небольшую квартиру в Пасадене, занимался готовкой.) В 1930 году он закончил учебу и был принят на работу в Bell Labs в Нью-Йорке в качестве инженера-исследователя. Через год он перешел в патентный отдел компании, полагая, что полученные там навыки могут пригодиться ему, когда он станет изобретателем.

В своих блокнотах в течение 1930-х годов Карлсон записал более 400 идей для продуктов, в том числе плащ с желобами для отвода воды от штанин; зубная щетка со сменными щетинками; прозрачный тюбик зубной пасты из целлофана; перфорированный пластиковый наконечник фильтра для сигарет. В 1934 году он женился на Эльзе фон Маллен, которая дала ему свой номер телефона после того, как танцевала с ним под пластинки Дюка Эллингтона на вечеринке в YWCA. Брак был проблемным почти с самого начала. «Я не знаю, что делать или говорить — он намного умнее», — сказала она незадолго до их развода, в 19 лет.45. Отчасти для того, чтобы выбраться из дома, Карлсон записался на вечерние занятия в New YorkLawSchool в 1936 году. Большую часть времени он учился в Нью-Йоркской публичной библиотеке, где вручную копировал длинные отрывки из юридических книг, которые он не мог себе позволить. покупать. Копирование вызвало у него писательскую судорогу и заставило вновь задуматься о желательности устройства, которое, в отличие от копировальной бумаги, можно было бы использовать для воспроизведения уже существующих документов.

«Я довольно рано осознал, что если бы обычная фотография работала для офисного копировального аппарата, то это сделали бы крупные компании в области фотографии, которые, безусловно, довольно тщательно изучили бы эту возможность», — сказал он Эрменку. «Поэтому я намеренно отказался от обычных фотографических процессов и начал искать в библиотеке информацию обо всех различных способах воздействия света на материю. Вскоре я наткнулся на фотоэлектричество и фотопроводимость».

Фотоэлектричество — настолько сложное явление, что для его объяснения понадобился Альберт Эйнштейн в 1905 году; за это он был удостоен Нобелевской премии в 1921 году. (Между прочим, Эйнштейн, как и Карлсон, был физиком, работавшим в патентном бюро.) Фотопроводящий материал — это материал, чья способность проводить электричество увеличивается, когда на него падает свет. Карлсон рассудил, что он мог бы создать копировальный аппарат на основе фотопроводимости, если бы нашел материал, который действовал бы как проводник при освещении и как изолятор при отсутствии освещения. Его план состоял в том, чтобы нанести тонкий слой материала на электрически заземленную металлическую пластину. Затем в темноте он наносил на всю покрытую поверхность равномерный статический электрический заряд. Затем он проецировал изображение печатной страницы на заряженную поверхность, тем самым заставляя заряд стекать на землю с освещенных областей (тех, которые соответствуют отражающему белому фону страницы), в то же время позволяя заряду сохраняться в областях. которые остались темными (те, которые соответствуют черным чернилам). Наконец, он посыпал всю поверхность противоположно заряженным порошковым тонером, который прилипал только к местам, где остались заряды, тем самым формируя видимое (и перевернутое) изображение исходной страницы. Затем порошок можно было перенести на лист бумаги и сплавить с ним: копия.

Эта идея легла в основу ксерографии. Каждый ксерографический копировальный аппарат и лазерный принтер содержат фотопроводящую поверхность, известную как фоторецептор. (В лазерном принтере свет, падающий на фоторецептор, представляет собой лазерный луч с цифровым управлением.) Карлсон подал заявку на свой первый патент 18 октября 1937 года и начал проводить грубые эксперименты. Из прочитанного он узнал, что сера обладает фотопроводящими свойствами, которые он искал, поэтому он купил немного в магазине химикатов и попытался разжижить ее, нагрев над горелкой на плите на кухне своей квартиры в Квинсе. Почти за год экспериментов он мало что добился, кроме того, что поджег свою серу, наполнив свой многоквартирный дом запахом тухлых яиц и разозлив свою жену.

В 1938 году он арендовал лабораторию и нанял помощника, безработного физика по имени Отто Корней, недавно эмигрировавшего из Австрии. Лаборатория Карлсона была на самом деле просто задней комнатой косметического кабинета — раньше она служила уборной дворника, — но в ней был водопровод и газ, и Корнею вскоре удалось нанести тонкий слой жидкой серы на цинковые пластины размером с визитки.

Вскоре после этого, работая с Карлсоном, он написал дату и место— 10.-22.-38 АСТОРИЯ — на предметном стекле микроскопа, выключил свет и протер носовым платком пластину, покрытую серой, чтобы придать ей статический электрический заряд. Пока Карлсон наблюдал, Корней приложил предметное стекло к пластине лицевой стороной вниз и на несколько секунд включил яркую прожекторную лампу. Он выключил лампу, снял предметное стекло и посыпал пластинку порошком. «Буквы вышли четкими, — писал позднее Карлсон. Карлсон прижал к изображению кусок вощеной бумаги, чтобы большая часть порошка прилипла к нему. Теперь он держал в руках первую в мире ксерографическую копию. (Эта историческая копия находится в коллекции Смитсоновского института.) Он долго смотрел на бумагу и поднес ее к окну. Затем он пригласил своего помощника на обед.

Корней, в отличие от своего босса, не был впечатлен и вскоре устроился на работу в компанию по производству электроники в Кливленде. Карлсон продолжил работу в одиночку и провел шесть лет, безуспешно пытаясь заинтересовать компании в разработке и производстве машины, которую он задумал. В 1944 году случайный разговор привел его в Мемориальный институт Баттеля, частную некоммерческую научно-исследовательскую организацию в Колумбусе, штат Огайо. Он провел свою стандартную демонстрацию для полудюжины ученых и инженеров Баттелла, а затем приготовился к прочищению горла и перекладыванию бумаги, что было обычной реакцией на его презентации. Но инженер Battelle по имени Рассел Дейтон поднял клочок вощеной бумаги и сказал своим коллегам: «Каким бы грубым это ни казалось, вы впервые видите репродукцию, сделанную без какой-либо химической реакции и [с] сухим способом». процесс.» Баттель согласился инвестировать.

Это был значительный прогресс, хотя и не то оправдание, о котором мечтал Карлсон. Баттель выделил всего 3000 долларов на ксерографические исследования в 1944 году, и многие из его ученых еще долгие годы оставались под сомнением. «Из тех, кто знал об этом, — сказал позже Дейтон, — по крайней мере 50 процентов считали это глупой идеей и что Баттель никогда не должен был в нее вникать. Это просто доказывает, что если у вас есть что-то уникальное, вы не участвуете в опросе».

Также в 1944 года патентный поверенный из Нью-Йорка и писатель-фрилансер по имени Николас Лангер наткнулся на копию одного из первых патентов Карлсона и написал о нем хвалебную статью для Radio News . Сокращенная версия статьи появилась в следующем году в техническом бюллетене, опубликованном Eastman Kodak, и привлекла внимание Джозефа С. Уилсона, президента компании Haloid, которая, как и Kodak, располагалась в Рочестере, штат Нью-Йорк. Некоторое время Уилсон хотел создать Haloid в бизнесе, в котором, в отличие от фототоваров, уже не доминировал его могущественный конкурент из другого города. После длительных переговоров в 1947 Haloid согласился заплатить Battelle 10 000 долларов за годовую лицензию, чтобы помочь компании создавать офисные копировальные аппараты на основе идеи Карлсона с возможностью продления. Четверть гонорара, или 2500 долларов, досталась Карлсону — первые деньги, которые он заработал на своей идее, которой исполнилось десять лет.

Успех не был мгновенным. Haloid при значительной помощи Battelle представила свой первый ксерографический копировальный аппарат, который он назвал Model A, в 1949 году, но с машиной было почти комично сложно работать, и все первые испытатели вернули ее. «Неуклюжий из-за отсутствия скоординированного дизайна, он требовал более дюжины ручных операций, прежде чем он мог создать копию», — писал руководитель исследований Haloid в 1919 году.71. Это было преуменьшение; четыре дюжины ручных операций больше походили на это. Халойд пообещал, что с практикой опытный оператор сможет делать копии каждые три минуты или около того. Копиром модели А было так сложно пользоваться, что он мог бы погубить ксерографию и, возможно, саму Haloid, если бы не оказался хорош в чем-то другом: создании недорогих бумажных шаблонов для офсетных литографических копировальных аппаратов, типа печатного станка.

На разработку действительно полезного офисного копировального аппарата ушло еще десять лет и много миллионов долларов. Карлсон стал консультантом Haloid в 1948. Позже ему дали лабораторию и помощника, и он сделал ряд открытий, на которые получил три десятка патентов. Тем не менее, самый важный вклад Карлсона в проект в 1950-х годах, вероятно, помог сохранить энтузиазм компании в отношении его идеи, несмотря на неоднократные неудачи. Позже инженер ABattelle сказал: «В продолжении всегда должно быть что-то экстралогическое».

Последняя попытка компании Haloid создать автоматический ксерографический копировальный аппарат — модель 914 — началось в начале 50-х. Основная теоретическая работа выполнялась группой молодых физиков, которые работали не в блестящей лаборатории, а в старом доме в захудалой части города. Роберт Гундлах, который начал работать в Haloid в 1952 году и в итоге получил 155 патентов, связанных с ксерографией, недавно сказал мне: «Вы должны были припарковаться примерно в квартале и идти пешком. Они поместили меня и Эрни Леманна на чердак, в комнату с наклонным потолком, так что встать можно было только посреди комнаты. Была группа, работавшая над созданием порошкового облака, которая включала создание тумана из субмикронных частиц углерода. Время от времени нам приходилось проветривать проявочное устройство, потому что оно забивалось угольной пылью, и мы должны были научиться не делать этого по вторникам, потому что в это время соседка развешивала свое белое белье».

Инженеры компании нашли на свалке болты, пружины, алюминиевые трубки и другие предметы. Ранний прототип, в конце концов, смог делать копии — правда, только в темноте, поскольку у него не было внешнего корпуса, чтобы свет в комнате не разряжал фоторецептор и не портил изображения, — но он больше походил на проект научной ярмарки, чем на офисную машину.

Фоторецептор необходимо очищать между экспозициями. В модели А, в которой фоторецептор представлял собой плоскую пластину, покрытую селеном, гораздо более чувствительным фотопроводником, чем сера, очистка производилась вручную, покачивая пластину в лотке, заполненном чем-то вроде кошачьего туалета. (Кофейная гуща, соевая мука, семена льна и кукурузная мука также были опробованы и отвергнуты — они привлекали паразитов.)14, фоторецептор представлял собой цилиндр, а чистка производилась вращающейся меховой щеткой.

То, что Haloid додумалась использовать мех, возможно, было связано больше со случаем, чем с наукой: некоторые из исследователей и инженеров компании в те дни работали в унылом, похожем на многоквартирный дом кирпичном здании на Лейк-авеню, первый этаж которого был занят. от Crosby Frisian Fur Co. Инженеры попробовали и отказались от бобра и енота, а затем определили, что спинной мех новозеландских кроликов работает почти правильно. Щетки были сшиты вручную отцом владельца мехового магазина. Инженеры подогнали их по размеру на самодельной машине, немного похожей на барабанную газонокосилку.

Зимой 1959 года компания арендовала мрачный склад на Лайель-авеню и построила там несколько последних прототипов 914. Владелец здания, чтобы сэкономить деньги, выключил печь в пять часов, поэтому инженеры установили брезентовый кожух вокруг каждой машины, чтобы удерживать тепло, выделяемое самой машиной, и работали внутри, часто круглосуточно. Они и другие сотрудники Haloid пытались выявить и устранить оставшиеся дефекты 914, которых было удручающе много.

Одна из самых больших проблем была связана с тонером — порошковой смолой, которая используется для проявления ксерографических изображений. Тонер должен обладать многими, казалось бы, взаимоисключающими характеристиками. Он должен плавиться быстро и полностью, но не может быть настолько мягким, чтобы размазываться по фоторецептору, или настолько твердым, чтобы повредить поверхность; он должен быть достаточно хрупким, чтобы его можно было измельчить в мелкий порошок для получения четких изображений с высоким разрешением, но не настолько мелким, чтобы загрязнять машину. И так далее. «Проблемы обостряются сами по себе, как только они начинаются», — сказал мне Гундлах. Идеальный тонер, как поняли ученые, должен иметь некоторые из тех же свойств, что и лед, чья вязкость при нагревании не меняется до тех пор, пока он не превратится в жидкость. Большинство термопластичных смол, напротив, проходят через градиент состояний между твердым и жидким, как шоколад. Никто не знал, существует ли подходящая смола.

Удовлетворительный тонер был разработан практически в последнюю минуту, главным образом благодаря усилиям химика компании Haloid по имени Майкл Инсалако, и первая серийная версия 914 была отправлена ​​в марте 1960 года. Заказчиком был Standard Press Steel, производитель металлических крепежных изделий в Дженкинтауне, Пенсильвания. Машина весила почти 650 фунтов, и ее нужно было доставлять на наклонной тележке, чтобы ее можно было наклонить через двери.

В середине 1950-х годов Карлсон беспокоился о том, что немногим предприятиям, возможно, когда-либо понадобится делать столько копий в день, что, по его мнению, порог, при котором ксерографическое копирование в офисе будет экономически выгодным. В течение 914, технический отдел Haloid предположил, что очень активные пользователи в пиковые периоды могут делать в пять раз больше копий в день, или 10 000 в месяц. Однако с того дня, как первые 914 прибыли в Дженкинтаун, сотрудники Standard Press использовали его для изготовления копий со скоростью, в несколько раз превышающей прогнозируемую максимальную скорость. Пользоваться 914 было соблазнительно легко, так как не было специальной бумаги или химических проявителей, и все, что вам нужно было сделать, это нажать на кнопку, а сама копия давала положительное подкрепление, потому что она не дурно пахла, не сворачивалась и не становилась коричневой. Поначалу цифры казались немыслимыми, но первые компании, получившие 914 выпускали от 2000 до 3000 копий в день.

Поистине эпохальные сдвиги в технологиях иногда непонятны до тех пор, пока они не произошли. Когда в 1970-х появились первые видеомагнитофоны, Американская ассоциация кинематографистов потратила миллионы, жалуясь Конгрессу на то, что Голливуд вот-вот будет уничтожен. Вместо этого видеомагнитофон возродил Голливуд, обеспечив миллиардные арендные платежи и изменив способ финансирования фильмов. Столь же сильное влияние оказали машины Xerox. Офисные работники не понимали, насколько им нужны копии, пока в 1960, они вдруг смогли сделать их легко. Технология сама по себе создала спрос, который в конечном итоге ее и поддержал. Изобретение было матерью необходимости.

Честер Карлсон начал получать гонорары от ксерографии в 1947 году. Поначалу выплаты были небольшими. В 1953 году он обменял свой старый Studebaker на новый. В следующем году он и его вторая жена Доррис, на которой он женился в 1946 году, построили скромный дом с тремя спальнями недалеко от Рочестера. В конце концов Карлсон заработал около 200 миллионов долларов на своем изобретении, но прожил в этом доме всю оставшуюся жизнь. Иногда он говорил Доррис, что мог бы быть так же счастлив, а может быть, и счастливее, живя в трейлере во дворе. «Я думаю, что он чувствовал себя виноватым из-за того, что у него красивый, удобный дом, — сказала она позже, — и когда люди приходили и говорили: «О, это прекрасно», он говорил: «Доррис все спланировала». никогда не был уверен, насколько серьезно он относится к своему трейлеру, но он часто упоминал об этом, и она дразнила его, когда он это делал: «А ты возьмешь с собой свои 13 стальных картотечных шкафов?»

Карлсон смирился со своим богатством, избавившись от большей его части. Его благотворительность в последнее десятилетие его жизни была поразительной. Это также было полностью анонимно. Когда он дал деньги на строительство здания, он не позволил публично раскрыть свое имя, не говоря уже о том, чтобы выгравировать его на камне над дверью. В середине 1960-х, например, он дал Калифорнийскому технологическому институту деньги на создание центра изучения химической физики, области своей деятельности, но оговорил, чтобы здание было названо в честь Артура Амоса Нойеса, профессора, чье учение повлияло на него наиболее. Карлсон сделал большой вклад в организации, которые способствовали миру во всем мире. Он поддерживал правозащитные организации. Он купил многоквартирные дома в Вашингтоне, округ Колумбия, и Нью-Йорке и организовал расовую интеграцию зданий. Он пожертвовал миллионы в Объединенный фонд негритянских колледжей и сделал взносы в отдельные колледжи для чернокожих. Он (и его воля) обеспечил большую часть финансирования в течение 60-х и 70-х годов для Центра изучения демократических институтов Роберта Мейнарда Хатчинса. Он поддерживал Братство примирения и другие пацифистские организации. Он давал деньги школам, библиотекам и международным благотворительным организациям. Список его бенефициаров был длинным, и он сам взвешивал каждую просьбу. (Его благотворительность продолжается и сегодня через Благотворительный фонд Честера и Доррис Карлсон.)

Карлсон умер от сердечного приступа 19 сентября 1968 года. Ему было 62 года. У Тан, генеральный секретарь Организации Объединенных Наций, который был другом Карлсона, писал в то время: «Знать Честера Карлсона должен был любить его, любить его и уважать его. Он был широко известен как изобретатель ксерографии, и хотя это было выдающимся достижением в технической и научной области, я больше уважал его как человека исключительной нравственной высоты и как гуманиста. Его забота о будущем человеческого положения была искренней, а его приверженность принципам Организации Объединенных Наций была глубокой. Он принадлежал к той редкой породе лидеров, которые рождают в наших сердцах веру в человека и надежду на будущее».

За почти семь десятилетий с тех пор, как Честер Карлсон придумал ксерографию, никто не придумал лучшего способа делать копии на обычной бумаге. Это почти невообразимое достижение, учитывая обычный темп высокотехнологичных инноваций, эволюции и исчезновения. Количество копий, сделанных во всем мире на ксерографических машинах, увеличивается с каждым годом с тех пор, как Карлсон и Корней сняли тот первый клочок вощеной бумаги в Астории еще в 1938 году. В 1955 году, за четыре года до введения 914, в мире было изготовлено около 20 миллионов копий, почти все нексерографическими средствами; в 1964 году, через пять лет после появления 914-го, их было девять с половиной миллиардов, почти все ксерографически. Пятьсот пятьдесят миллиардов в 1984 году. Семьсот миллиардов в 1985 году. В этом году триллионов.

И изобретение Карлсона все еще развивается. Одной из самых передовых машин на сегодняшний день является Xerox DocuColor iGen3, представленная в 2001 году. Это система цифровой печати, а не копир, но работающая ксерографически. Он производит 6000 полноцветных оттисков офсетного качества размером 8 1/2 на 11 дюймов в час, и эти оттиски можно настраивать «на лету». Его четыре «станции формирования изображения» наносят голубой, пурпурный, желтый и черный тонер на электростатически заряженную фотопроводящую ленту, с которой все порошки сразу переносятся на бумагу. Лежащую в основе технологию обработки изображений, с помощью которой монохроматический процесс делает полноцветные отпечатки, трудно объяснить, но, по сути, она включает в себя разделение полихроматического изображения на три дополнительных цвета (плюс черный), чтобы «позволить записать один цвет и затем проявка с цветным порошком для создания копии этого цвета, затем повторение цвета друг для друга и наложение изображений пыли на один и тот же лист копии».

Во всяком случае, именно так Честер Карлсон описал это в своем втором патенте на ксерографию, который он подал 4 апреля 1939 года.

Рекомендуемые видео

Как сделать копировальный аппарат из картона

Неизвестные данные

Электронная почта

Электронная почта, связанная с вашей учетной записью

Пароль
Забытый пароль?

Ваш уникальный пароль

Электронная почта

Вам понадобится для входа в систему

Пароль

Выберите что-нибудь уникальное

Ваше местоположение

Вы обычно находитесь в этом районе

Название компании

Название вашей организации

Это поле является обязательным0003

Другое

Все, что не указано выше

Пожалуйста, выберите один из вариантов выше.

Требуется компании

Сообщение об ошибке

Вы ввели неверный адрес электронной почты, пароль или и то, и другое.

Успех!

Вы можете начать просмотр прямо сейчас, но заполнение необязательных полей ниже поможет с любыми покупками.

Вы можете начать просмотр прямо сейчас, но заполнение необязательных полей ниже поможет продать ваше видео.

Ваше имя
*Дополнительно

Страна
*Дополнительно

Номер телефона
*Необязательно

Начать загрузку видео

Успех!

Вы можете начать просмотр прямо сейчас, но заполнение необязательных полей ниже поможет с любыми покупками.

Должность
*Дополнительно

Страна компании
*Дополнительно

Страна
*Дополнительно

Номер телефона
*Дополнительно

Чем еще мы можем помочь?
*Дополнительно

Загрузка видео. ..

@OLLY

01:52

Хотите поговорить с кем-нибудь о лицензировании?

Разрешение исходного файла 720p

Снято в понедельник, 4 марта 2019 г.

киев

282393

На видео показано, как сделать простой копировальный аппарат. Это позволит вам скопировать любое изображение, которое вы хотите.

Чтобы сделать простой копировальный аппарат, вам понадобится картон, палочки и маркер

Категории

Развлечения и искусство

Из блога

Знаете ли вы, что Хэллоуин, как полагают, произошел от праздника Самайн, гэльского праздника, который знаменовал конец сезона сбора урожая и начало зимы? Считалось, что за это время граница между мирами живых и мертвых стала тонкой и размытой, а духи получили возможность возвращаться на землю. Во время Самайна зажигались большие костры и играла музыка, чтобы вывести этих посетителей из подземного мира.