Дэвид Оуэн - Копии за секунды - История самого незаменимого изобретения XX века

Оказалось, сказал он, что причиной проблемы прилипания была структура бумаги, которую использовали инженеры. Вся бумага состоит из волокон, которые, как правило, предпочитают ложиться в одном или другом направлении (см. главу 2). Если волокна расположены параллельно длине листа, бумагу называют длинноволокнистой, а если волокна лежат по ширине листа, бумагу называют коротковолокнистой. Чтобы определить направление волокон, следует разорвать лист: любая бумага рвется легко и аккуратно в направлении волокон, – явление, которое вы, может быть, заметили, когда пытались что-то вырвать из газеты. Еще один способ определения направления волокна состоит в наблюдении за тем, как лист бумаги провисает, если его держать только за один конец: лист длинноволокнистой бумаги меньше провисает от конца к концу, чем от одной стороны к другой, потому что волокна действуют как консоли, а лист коротковолокнистой бумаги ведет себя противоположным образом. Сопротивление листа бумаги провисанию известна как продольная жесткость.

В итоге Беккер и другие инженеры поняли, что они использовали в прототипах как тот, так и другой вид бумаги и что коротковолокнистая бумага не имеет достаточной продольной жесткости, чтобы помешать падению листа назад на фоторецептор после того, как струя воздуха из воздуходувки Руткуса отделила его ведущий край. Получающиеся в результате заторы бумаги вызывали серьезные опасения, так как не отделившиеся листы скапливались у горячей стенки термозакрепляющего устройства и загорались.

Одним из способов устранить эту проблему было бы уменьшение диаметра барабана. (Если вы хотите отделить одну почтовую марку от целого листа с марками, вы сгибаете лист рядом с краем марки и продолжаете сгибать его до тех пор, пока продольная жесткость листа не превысит силу адгезии, удерживающую марку на листе, – та же самая идея.) Но инженеры и так уже сделали фоторецептор достаточно маленьким. Им пришлось признаться, что единственным практическим решением будет использование в машинах только длинноволокнистой бумаги. Это решение вызвало недовольство коммерческого отдела, потому что подрывало одну из главных для сбыта выигрышных особенностей ксерографии: она делает копии на «обычной бумаге». Но другого приемлемого варианта не было.

Беккер, посвятивший часть своей рабочей карьеры производству бумаги, помог также решить еще одну серьезную бумажную проблему. По причинам, которые вначале озадачивали инженеров, тонер иногда не закреплялся полностью на бумаге: копия выглядела нормальной, но если ее скребли ногтем по печатной строке, все знаки осыпались. Сначала инженеры думали, что причиной этого явления, которое они называли «наружным закреплением», является тонер, но Беккер правильно установил, что причиной является бумага или, вернее, вода, которую содержит бумага.

Вода является составной частью любой бумаги еще с тех времен, когда египтяне впервые сделали папирус. Большая часть воды отжимается во время производства, но какая-то ее часть все же остается. У производителей есть стимул сохранять эту влагу, так как на оптовом рынке бумага продается на вес, а вода и тяжелее, и дешевле, чем заводская фибра. Инженеры получили прибор, называемый штыковой гигрометр, который похож на открыватель писем с карманным калькулятором, прикрепленным к его рукоятке, и который люди в бумажном производстве используют для измерения содержания влаги. Более того, они установили, что если партия бумаги имела влажность выше установленного уровня, расплавленный тонер на ней не закреплялся. Гарольд Кларк объяснил, что тепло от закрепляющего устройства, вероятно, выпаривало некоторое количество влаги в бумаге, создавая под каждым знаком подушку из пара, которая препятствовала проникновению жидкого тонера внутрь бумажных волокон.

Теперь нужно было найти решение. Можно было установить нагреватель в лотке для хранения бумаги, чтобы удалять влагу из листов до ее подачи в машину. Можно было купить бумажную фабрику и производить бумагу с низкой влажностью под маркой Хегох. Обе возможности были мало привлекательны, не экономичны и, скорее всего, чреваты разными осложнениями. В конце концов, компания решила добавить еще одну оговорку к своему обещанию «простой бумаги» и работать с производителями бумаги для создания списка приемлемых сортов бумаги, содержание влаги в которых (и направление волокон) делало возможным их применение в модели 914.