К Томасу Эдисону можно относиться по-разному. Кто-то считает его величайшим изобретателем в истории, создателем фонографа и первой коммерчески успешной модели лампы накаливания. Другие справедливо указывают, что Эдисон не был ангелом: выдавал идеи других изобретателей за свои, не брезговал судами, скупал и банкротил предприятия конкурентов и многое другое. Но как к нему ни относись, его роль в популяризации техники сложно переоценить. 

Наш сегодняшний рассказ — про не самое известное и коммерчески успешное изобретение Томаса Эдисона: электрическая ручка и ее неожиданные применения. 

Идея

В 1869 году 22-летний Томас Эдисон перебирается в Нью-Йорк после своего увольнения из компании Western Union за «неаккуратность». Во время экспериментов со свинцово-кислотными батареями он случайно пролил на пол раствор кислоты — та разъела доски и попала на стол его босса.

Поэтому неудивительно, что на момент переезда у Эдисона вообще не было денег. Его знакомый по переписке, изобретатель Франклин Леонард Поуп позволяет Томасу бесплатно жить в подвале его дома. А заодно помогает устроиться механиком на работу в компанию Gold Indicator. Задача — совершенствовать устройства по быстрой передаче сообщений, например, об изменениях котировок акций или цен на золото. Именно тогда Эдисон получает свои первые патенты:

• Электрографический регистратор голосов — позволял передать одновременно множество двоичных сигналов в общий сумматор и мгновенно вывести результаты. Полезно, например, когда происходит голосование в каком-то законодательном органе. 

• Квадроплексный телеграф — один из ранних вариантов реализации мультиплексирования. Устройство позволяло передать по одному проводу четыре отдельных сигнала. 

В 1871 году Эдисон вместе с Поупом (по идее первого) открывают фирму Pope, Edison & Company и продолжают заниматься изобретательством на заказ: например, совершенствуют телеграф для Western Union. После продажи в 1874 году патента на квадруплексный телеграф за 10 000 долларов Эдисон решается на важный шаг — изобрести какое-то прорывное устройство, изготовить его и продавать своими силами. 

31 мая 1875 года Томас Эдисон вместе со своим коллегой Чарльзом Бэтчелором садятся за мозговой штурм и накидывают список из 19 потенциально полезных изобретений. На 18 и 19 строке значатся «копировальный станок и система, рассчитанная на 100 копий» и «дешевый процесс печати».

Именно на этих устройствах и было принято решение сосредоточиться. Дело в том, что во время работы в Gold Indicator Эдисон познакомился с современными устройствами печати — например, печатным телеграфом, и выявил все их технические недостатки: низкая надежность и скорость, невозможность массового копирования, огромные цены на устройства и так далее. Это уже не говоря о полноценных печатных станках, доступных только типографиям. 

При этом постоянно имея дела с юридическими документами, Эдисон прекрасно понимал, как важно упростить и удешевить процесс копирования бумажных носителей. Настоящая золотая жила для клерков, юристов, банкиров и торговцев — все выиграют от быстрого и простого способа дублирования форм, квитанций и писем.

Надо отметить, что перспективность направления оценил не только Эдисон с партнером. 15 сентября 1874 года Эудженио де Зуккато получил патент на процесс копирования, который он назвал папирографом. Процесс выглядел так: пользователь писал специальными едкими чернилами на бумаге, покрытой лаком. Чернила разъедали лак и бумажные волокна — получался трафарет. Он помещался над чистым листом бумаги, и по нему прокатывался валик с чернилами. 

Эдисон и Бэтчелор решили пойти по похожему пути, но немного доработать идею. Они не хотели использовать лакированную бумагу и специальные едкие чернила, небезопасные в том числе и для человеческой кожи. 

«Нам пришла в голову идея сделать трафарет из бумаги, проткнув его ручкой, а затем протерев чернилами», — написал в своем дневнике Чарльз Бэтчелор

Но что именно будет протыкать бумагу? Ведь нужно делать это с высокой частотой (иначе при нанесении чернил будут получаться прерывистые линии) и с достаточным усилием, чтобы протыкать, а не рвать бумагу. Было два варианта: использовать часовой механизм или электродвигатель. Разумеется, Эдисон остановился на втором — так и появилась идея электрической ручки. Оставалось её реализовать.

Реализация

Первым делом Эдисон и Бэтчелор принялись за разработку прототипа. Для питания приняли решение использовать два хром-цинковых элемента Бунзена, установленных на чугунном основании и соединенных последовательно, чтобы обеспечить питание порядка 3,8 В. Оно подавалось бы при помощи провода на пару электромагнитов, которые попеременно через маховик, эксцентриковый кулачок и пружинный механизм-прерыватель управляли движением иглы — вытягивали и втягивали ее из корпуса ручки. Сам электродвигатель должен был устанавливаться сверху на ручку. 

Получилось нечто среднее между стоматологической бормашиной и швейной машиной. Пользователь должен был писать или рисовать плавными, равномерными движениями, пока игла с частотой 50 раз в секунду прокалывает бумагу. 

Конечно, для функционирования ручки и копирования документов нужна была бы дополнительная обвязка:

• Подставка для ручки, которой приходилось пользоваться часто — ручка имела довольно немалый вес порядка 250 грамм. 

• Емкости для приготовления хромовой смеси и работы аккумуляторной батареи.

• Чугунный планшетный пресс, на котором бы крепилась чистая бумага и трафарет, изготовленный при помощи ручки.

• Красящий валик, который должен был прокатываться по поверхности трафарета. Чернила проникали бы сквозь перфорированные отверстия и формировали рисунок или письмо. 

Пресс предполагалось выпускать в нескольких размерах: 7x11, 9x11 и 9x14 дюймов, как и соответствующие валики для него. По замыслу изобретателя, трафарет должен был позволять создавать до 5000 копий одного письма.

20 июля 1875 года прототип ручки был готов, и после нескольких доработок им можно было успешно пользоваться. 3 сентября 1875 года Эдисон размещает заявку на изготовление 100 комплектов в фирме Gilliland & Co через Джона Отта — еще одного партнера по бизнесу. Одновременно Эдисон подает заявку на патент и получает его (US180857) 8 августа 1876 года. Стоимость комплекта составляла от 40 до 60 долларов в зависимости от размера пресса и валика.

К тому моменту Эдисон и Бэтчелор открывают около десяти торговых представительств и решают нарастить выпуск до тысяч комплектов — для этого обращаются к более крупному предприятию Western Electric Company. Параллельно Эдисон запускает огромную рекламную кампанию среди контор, которым копирование рукописного текста могло бы быть интересно. 

Для этого он поручает торговым агентам создавать листовки при помощи… cамой ручки и набора копирования, показывая возможности изобретения предприимчивого американца. 

Довольно популярными в первые годы ручки были в Великобритании. Мощным толчком для продаж послужил господин Чарльз Л. Доджсон, преподаватель математики и писатель, более известный как Льюис Кэрролл. Он одним из первых стал применять электрическую ручку, о чем торговые представители Эдисона трубили на каждом углу. Поклонники творчества писателя покупали ручки, чтобы быть похожим на своего кумира. 

Правда, в плане эксплуатации электрической ручки не все было удобно:

1. Неудобство письма. Обычно человек держит ручку под наклоном — так привычно и удобно. Но в случае пера Эдисона его нужно было держать строго перпендикулярно, иначе оно не могло качественно перфорировать бумагу. Позже Эдисон изменил конструкцию ручки, чтобы пользователи могли держать ручку под наклоном.

2. Большой вес. Порядка 250 грамм — это существенно тяжелее пера. Многие клерки жаловались на усталость рук уже после нескольких написанных абзацев.

3. Низкая скорость письма. Иглу нужно было вести с постоянной скоростью, достаточно небольшой, и прилагать равномерные усилия. В противном случае качество копий резко падало. 

4. Непрактичная работа с аккумулятором. Клеркам приходилось смешивать аккумуляторные жидкости и заменять их еженедельно. Пролитая аккумуляторная кислота повреждала столы в конторах и оставляла неприятный запах. 

5. Низкая безопасность. Многие жаловались, что ручка легко повреждает предметы вокруг и об нее легко пораниться. Неудивительно с учетом того, что из корпуса ручки на несколько миллиметров 50 раз в секунду выдвигается острейшая игла. Это вызывало общее беспокойство. 

Хотя в 1876 году на Всемирной выставке столетия в Филадельфии ручка Эдисона заняла третье место и привлекла внимание посетителей и некоторых компаний, даже на пике продавалось не больше 2000-3000 экземпляров в год. По этой причине к 1880 году, по всей видимости, было продано не больше 10 000 экземпляров — что не мешало Эдисону в брошюрах заявлять о 60 000 проданных ручках. 

В начале 1880-х годов продажи электрической ручки Эдисона окончательно рухнули — частично из-за описанных выше недостатков для пользователей, но по большей части из-за массового распространения печатных машинок и снижения количества рукописных документов. 

Например, первые коммерческие версии популярных машинок Remington появились еще в 1873 году, но в офисах ими стали пользоваться чуть позже. 

Наследие

Надо признать, что Томас Эдисон не сильно переживал из-за коммерческого провала электрических ручек. В 1877 году он представил фонограф, а с 1880 года активно производил свои лампы накаливания, в целом популяризовал электричество и сражался с конкурентами в судах. 

В 1887 году к Эдисону обратился некий Альберт Б. Дик, владелец лесозаготовительной компании, с просьбой заключить лицензионное соглашение об использовании патента на копирование документов. Причина: Дик устал снова и снова переписывать одни и те же письма от руки, прочитал про изобретение Эдисона и усовершенствовал его. Но не хотел иметь никаких проблем в плане патентов и решил все уладить заранее. 

Альберт Дик назвал свое устройство мимеографом и предложил Эдисону не только деньги, но и упоминание его имени в названии аппаратов. Так появился мимеограф Эдисона, который производила A. B. Dick Company — крупный изготовитель копировальных аппаратов вплоть до начала 21-го века.

Мимеограф работал по схожему принципу с системой копирования Эдисона:

• Изготавливался трафарет любым способом: хоть электрической ручкой, хоть при помощи печатной машинки. Материалом выступала бумага тутового дерева из-за своих прочностных свойств. 

• Далее трафарет оборачивался вокруг заполненного чернилами барабана ротационной машины.

• Когда чистый лист бумаги протягивался снизу между вращающимся барабаном и прижимным валиком, чернила продавливались через отверстия трафарета на бумагу.

Сначала использовался только один барабан, но позже Дик усовершенствовал конструкцию: добавил два барабана, заложил трафареты из воска, сделал сменные барабаны для цветной печати и внедрил электродвигатель. Мимеограф стал отличным решением для небольших офисов, школ и других государственных зданий, где требовались объемы копирования от десятков до сотен штук. Получилась отличная ниша: при использовании копировальной бумаги можно сделать всего нескольких копий, а обращаться в типографию с заказом меньше тысячи штук слишком накладно. 

Вплоть до 20-х годов мимеограф доминировал в плане копирования документов в офисах, пока Вильгельм Ритцфельд не изобрел новый метод копирования Spirit duplicator без использования чернил. Главным производителем новых аппаратов стала компания Ditto, Inc. из Чикаго. 

Принцип работы: для создания копии использовались так называемые мастер-листы. Это двухслойная бумага, на верхнем слое которой можно что-то написать, напечатать или нарисовать. А нижний слой покрывался воском, пропитанным одним из множества красителей. Давление при письме или наборе переносило цветной воск с нижнего листа на обратную сторону первого листа, создавая зеркальное изображение. 

Затем слои разделялись и мастер-лист оборачивался вокруг копировального барабана машины, превращаясь в печатную форму. При вращении через специальное устройство подавалась копировальная жидкость — смесь метанола и изопропилового спирта. Она растворяла восковой краситель и позволяла перенести изображение на копию. В рекламе утверждалось, что машина Ditto может делать 120 копий в минуту и ​​до 300 копий с одного мастер-листа. Было доступно несколько цветов, но самым популярным был характерный фиолетовый. 

Казалось бы, история изобретения Томаса Эдисона на этом подошла к концу. Но это не совсем так. 

В 1862 году принц Уэльский, будущий король Эдуард VII, отправился в поездку по святым местам Иерусалима. По дороге он посетил Дамаск, где проникся колоритом арабской страны, а после 10-дневного пребывания сделал себе на теле татуировку в виде Иерусалимского креста. На тот момент это старались не афишировать, но слухи распространились быстро. 

В 1882 году его примеру последовали сыновья — принцы Альберт Виктор и Георг, будущий король Великобритании Георг V) — сделали татуировки во время поездки в Японию. Делали тату и другие королевские особы. Например, его двоюродный брат по материнской линии — Николай II, который набил татуировку с изображением дракона на руке во время визита в Японию. 

Так татуировки вошли в моду и стали популярны среди молодых людей высшего сословия, а не только среди моряков или уголовников. По данным Исторического общества Нью-Йорка, к началу XX века почти три четверти модниц Нью-Йорка имели какие-либо татуировки. При этом стоила процедура весьма дорого — дешевле было купить себе новое платье или костюм. 

Чтобы упростить работу, тату-мастера искали разные варианты. Один из них, татуировщик из Нью-Йорка Сэмюэл О'Рейли, 8 декабря 1891 года получил патент US 464801 на первую электрическую тату-машинку. Угадаете, на основе какого устройства она работала? Конечно, это классная идея: делать много проколов не вручную, а с помощью силы электромагнетизма. 

В течение двух десятилетий после получения патента О'Рейли художники-татуировщики возились с конструкциями тату-машин, в том числе на основе электрических дверных звонков. Ценность электрической тату-машинки была не только в большей скорости, но и лучшем качестве. Например, за счет того, что можно было тонко настроить глубину погружения иглы. Сейчас электрические машинки для нанесения татуировок используются повсеместно.

Конечно, вряд ли Томас Эдисон предполагал, что его электрическая ручка вдохновит других людей не только на совершенствование систем копирования документов, но и на создание тату-машинок и стоматологических инструментов. Но тем удивительнее, насколько человеческий мозг может быть изобретателен. 

НЛО прилетело и оставило здесь промокод для читателей нашего блога:

-15% на заказ любого VDS (кроме тарифа Прогрев) — HABRFIRSTVDS