Копии за секунды - Дэвид Оуэн

Одно дело – выбрать размер барабана, другое дело – изготовить действующие фоторецепторы. У Haloid было мало денег на покупку деталей, поэтому в первые дни Руткус и его коллеги были вынуждены импровизировать. Инженеры пытались сворачивать в цилиндр металлические листы, сваривая их концы, и наносить на внешнюю поверхность селеновое покрытие, но селен никак не хотел прилипать к сварным швам. Они сначала рассмотрели возможность использования синхронизирующего механизма, который не допускал бы попадания шва в поле изображения, – что-то вроде синхронизатора в истребителях Второй мировой войны, который позволял летчикам стрелять из пулемета сквозь вращающийся пропеллер. Но это решение и другие создавали больше проблем, чем решали. Как-то один из инженеров копался в куче старых автомобильных деталей на заднем дворе на Клинтон-авеню, который он и его коллеги часто посещали в поисках болтов и пружин, и наткнулся на отрезок алюминиевой трубы. Труба была изготовлена методом экструзии, и поэтому у нее не было шва. Он измерил диаметр трубы: 8,5 дюйма (21,6 сантиметра). Он купил 10 футов (примерно 3 метра) такой трубы, принес ее в небольшую мастерскую в этом же районе и попросил братьев, владельцев этой мастерской, обработать ее на станке. Вернувшись на работу, он попросил другого инженера разрезать трубу на короткие отрезки. Потом в вакуумном устройстве на каждый отрезок был нанесен тонкий слой селена: и вот получились фоторецепторы по дешевке.

По мере того как находились или изготавливались новые части, Руткус и другие устанавливали их в разных прототипах. Самой первой и самой примитивной из деталей была инженерная макетная доска – перфорированная металлическая панель, похожая на штыревой коммутатор промышленного масштаба, на которой постоянно возникающие компоненты модели 914 крепились, модифицировались, подстраивались, заменялись и переставлялись, пока инженеры пытались придумать, как заставить их работать вместе. Макетное устройство могло делать копии – хотя только в затемненном помещении, так как у него не было внешнего корпуса, защищающего фоторецептор и изображение от разрушающего действия света, – но оно походило больше на научный выставочный проект, чем на офисную машину. Один из вариантов поднимался на высоту почти 12 футов.

Дональд Шепардсон, инженер, пришедший в компанию в том же году, что и Руткус, говорил: «Каждый элемент всей системы должен был быть относительно простым, даже если мы знали более сложные современные способы производства. Например, мы знали о способах обеспечения надежности, появившихся благодаря космическим технологиям конца 1950-х годов. Если бы мы могли использовать их, наши первые копировальные машины работали бы намного лучше. Прежде всего, они были бы более надежными. Но мы не могли идти в этом направлении по очень простой причине: из-за денег. Мы должны были удерживать стоимость каждой детали на минимальном уровне, потому что – и вы должны это помнить – переворот, который произошел в судьбе модели 914, еще не случился. Мы знали только одно, что мы создаем новый продукт, который люди будут использовать несколько раз в день».

Почти в любой автоматизированной машине, использующей бумагу, одной из самых мучительных инженерных проблем является защита бумаги от разрыва, сгибания, затора, застопоривания и других нарушений ее движения от одного конца машины до другого. На пути возникает много опасностей: резиновые валики могут затвердеть и сжаться, фрикционные поверхности становятся скользкими, пружины растягиваются и теряют форму, – и сама бумага имеет почти бесконечное число переменных характеристик, любая из которых может внезапно стать причиной механического повреждения, действуя в одиночку или в сочетании с другими факторами. Конструкторы модели 914 знали, что машина должна будет работать со всеми видами бумаги, начиная с картона и кончая папиросной бумагой, причем работать в любом климате при любой влажности. Бумага в Новом Орлеане имеет более высокую влажность, чем бумага в Цинциннати, и ведет себя по-разному в машине. Разные виды бумаги скручиваются по-разному при деформации, и любое скручивание, полученное во время одной операции, должно быть компенсировано во время другой. Способ резки бумаги во время производства оставляет на краях заусенцы, а заусенец может стать причиной сцепления одного листа с другим. И т. д.

В машине «Окс Бокс» бумага не создавала никаких проблем, так как оператор продвигал каждый лист в машине вручную. У Copyflo тоже не было (большой) проблемы с бумагой, потому что она работала с рулонной бумагой, а не с листовой. (Непрерывная бумажная лента легче продвигается в машине, потому что она постоянно натянута и наматывается с одной катушки на другую, как бесконечная магнитная лента в кассете.) Но транспортировка бумаги в модели 914 и ее прототипах была большой проблемой. Путь бумаги в копировальном устройстве был длинным, и он поворачивался и изгибался от одной операции к другой, подвергая каждый лист вредному воздействию разных сил, включая тепло, силу тяжести и статическое электричество.

«У меня был друг, с которым мы изучали физику, – сказал мне Боб Гундлах. – Всякий раз, когда мы шли сдавать экзамен, он говорил: "Сила равна массе, умноженной на ускорение, и нельзя толкнуть веревку – это все, что нужно знать в физике"». Также нельзя толкать лист бумаги в машине Хегох; вам нужно его тянуть. Сначала была идея использовать два механических захвата размером с десятицентовую монету, чтобы быстро захватывать каждый лист в самом начале процесса и тянуть его через всю машину к выходу, но инженеры решили, что эти захваты могут повредить селеновый барабан при снятии листа с фоторецептора и, кроме этого, будут затенять часть копии. Вакуумная система тоже рассматривалась, но она была отвергнута, так как инженеры полагали, что она будет слишком дорогой, слишком энергоемкой и, вероятнее всего, будет нарушать спокойное состояние незакрепленного тонера. В итоге они решили использовать электростатические заряды, присущие ксерографическому способу, для удерживания листа на движущихся поверхностях системы – так же, как приклеивание шарика к потолку. Эта идея вызвала много осложнений. Например, чтобы лист правильно ложился на селеновый барабан, инженерам нужно было предотвратить его скольжение по поверхности барабана при первом контакте с ним – эта проблема возникала потому, что в тот момент заряд, притягивающий лист к барабану, и заряд, удерживающий лист на транспортной ленте, действовали в разных направлениях. После нескольких ошибочных ходов инженеры решили проблему с помощью муфты, которая при подходе листа к барабану на короткое время меняла направление движения бумаги на обратное, а затем толкала лист вперед к ограничителю, вызывая изгиб листа у передней кромки.

Использование электростатики для бумаги было опасно, потому что заряды накапливались на незаземленных частях машины (или, наоборот, случайно исчезали, прежде чем успевали выполнить такую необходимую операцию, как закрепление изображений на бумаге). Инженеры методом проб и ошибок сумели устранить большую часть этих проблем, но сюрпризы на этом не закончились. «Вскоре после выпуска модели 914 на рынок, – рассказал мне Гундлах, – в Чикаго случилась очень холодная зима, с очень низкой влажностью, и тамошние секретари жаловались, что у них возникали искры длиной в четыре дюйма, когда они приходили, чтобы забрать стопку бумаги из машины. Они получали удары огромного напряжения, которое накапливалось страница за страницей, и когда они приходили за готовыми копиями, оно разряжалось на них. Некоторые из них жаловались, что это напряжение опасно воздействует на нервы их рук. Мы созвали срочное совещание, чтобы как-то решить эту проблему, и мы подумали, что, может быть, следует установить завесу из бусинок на пути к лотку с бумагой или на выходе из машины разместить маленькие заземленные иголки, на которых бумага будет разряжаться». Дело кончилось тем, что было решено использовать металлическую фольгу, такую же, как в рождественской мишуре.