解決方案
在1930年代,複印文件通常意味著攝影:先拍攝負片,再印製出來,過程中需要濕式化學品、暗房與時間。Chester Carlson是一名專利律師,他看出人們多麼需要一種快速、便宜的方式來複印頁面,於是著手打造這樣的裝置。他沒有試圖改良攝影製程,而是尋找一種完全不同的原理。
他的洞見在於將攝影與靜電結合。像非晶硒這樣的材料是光導體:它在黑暗中保有電荷,並在光照射之處將電荷導走。Carlson會使表面帶電,將頁面的影像投影到其上,白色區域會失去電荷,而深色影像區域則保留電荷,從而留下一幅由電荷構成、肉眼不可見的頁面潛像。
為了讓該影像顯現,他以帶相反電荷的細粉——碳粉——撒在版面上,碳粉只會附著於潛像中仍帶電的區域。接著他將紙壓在版面上並施加熱量,使粉末熔固於原位。整個過程是乾式的——沒有液體化學品,也沒有暗房——只需幾個步驟、數秒鐘即可產出一份複本。
他於1942年10月6日獲頒美國專利2,297,691號,涵蓋此製程;他稱之為electrophotography(電子攝影),後來更名為xerography(靜電複印),源自希臘文「乾式書寫」之意。在他之後,有十幾家公司拒絕了這個構想,直到Haloid Photographic Company(後來的Xerox)接手,才將其打造成辦公室複印機。
達成了什麼
光導體保有電荷,碳粉附著
為何奏效
攝影式複印需要濕式化學品、暗房,以及耗時的負片轉印製程。
光導體在黑暗中保有靜電荷,並在光照射之處消散電荷,將頁面編碼為電荷。
帶相反電荷的碳粉只會附著於仍帶電的區域,使潛像顯現。
加熱使粉末熔固於紙上,留下乾式、永久的複本,且不涉及消耗性反應。
可應用之處
當某個製程因依賴消耗性反應而緩慢時,可利用可逆的物理狀態(例如電荷)來編碼並讀取相同的資訊。
後續發展
Carlson於1942年獲頒美國專利2,297,691號,涵蓋電子攝影,但有十幾家公司拒絕了他。1946年,Haloid Photographic Company接手,而打造自動化製程花了將近十八年,突破點在於硒塗層滾筒。1960年推出的Xerox 914是第一部自動化普通紙複印機,使Haloid/Xerox成為辦公室必備設備。今日大多數影印機以及雷射與LED印表機,都基於同樣的製程。
追溯依據
參考來源
- Xerography Wikipedia · en.wikipedia.org
- Patent for the XEROX Machine Issued Library of Congress, This Month in Business History · guides.loc.gov