揭秘打印机进化史,感受来自科技创新的力量

作者:潇冷 来源:原创 2023-10-01

  我还记得小时候参加考试时,老师们会使用油印机来制作试卷。每当考试结束后,我的双手总是会沾上油墨,变得黑乎乎的。这是我对于印刷的最初印象,至今仍然记忆犹新。 

揭秘打印机进化史,感受来自科技创新的力量

  科技是推动社会进步的第一生产力,无论是在家庭、办公室还是商业场所,打印机已经成为我们日常生活和工作中不可或缺的一部分。如今,在数字化变革的推动下,打印机也正在经历着智能化、数字化升级的变革。今天,让我们一起来回顾一下打印机的演变历程。

  打印发票的针式打印机

  针式打印机是日常常见的打印设备之一,常用于打印票据单。在打印过程中,它通常会发出嗞嗞嗞的声响。这种打印机是中文形象化的称呼,其正式名称为点阵式打印机(Dot Matrix Printer),世界上第一台真实的打印机是由日本的OKI公司在1968年发明的,产品名为OKI Wiredot。因为这个发明,OKI在2013年获得了日本的Information Processing Society of Japan奖项。 

揭秘打印机进化史,感受来自科技创新的力量

  点阵式打印的原理可以追溯到1925年。当时,德国发明家鲁道夫·赫尔博士发明了一种名为Hellschreiber的点阵式文本传真解析方式。简单来说,数字、字母和符号都可以被转换成点阵形式,然后以A1、B3、C1等编码格式通过无线电进行远距离传输。接收方将这些编码记录下来并打印成小方格,从而实现了点阵字母的传输。鲁道夫·赫尔博士为Hellschreiber申请了专利。

  针式打印机的打印速度相对较慢,早期产品每秒可打印180个字符,但如今的产品速度仅为几百字符,半个世纪以来打印速度并没有质的飞跃。许多公司都生产过针式打印机,包括IBM、松下、东芝、富士通、NEC和爱普生等。然而,针式打印机由于速度慢、噪音大等缺点日益显现,逐渐退出了通用打印领域。然而,由于针式打印机具有撞击压力形成图案的特性,它们在票据等行业仍然非常受欢迎。

  速度更快的激光打印机

  激光打印机源于80年代末的激光照排技术,并在90年代中期广为流行。它结合了激光扫描技术与电子照相技术,是一种先进的打印输出设备。激光打印机的起源与施乐公司有着密切的关系。

  在1969年,Gary Starkweather在施乐的PARC研发部门创新出一种将激光束直接投射在感光鼓上绘图的方式。当时,激光器刚刚被发明出来,离实际应用还有一段时间。然而,Gary Starkweather在施乐的7000感光鼓上迅速实现了用激光束直接成像,这种技术被称之为扫描激光输出终端(SLOT)。到了1981年,施乐的Star 8010成为首款面向办公室应用的激光打印机,这标志着激光打印技术进入了一个新的阶段。 

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  激光打印机的真正普及和推广始于80年代初。在这个时期,日本佳能公司研发了新的硒鼓形式和加热技术,其中包括著名的“定影膜加热技术”和“一体式硒鼓”等专利技术。这些创新不仅降低了激光打印机的制造成本,也使其更加易于使用和维修。

  到了1984年,惠普推出了第一台大众化的小型激光打印机LaserJet。惠普的LaserJet 1020和佳能公司的LBP-2900是同门师兄弟。惠普的激光打印技术在市场上后来居上,多年稳坐桌面激光打印市场的头把交椅。 

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  成本更低的喷墨打印机

  喷墨打印机的工作原理是将彩色液体油墨经喷嘴变成细小微粒喷到印纸上。 

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  在20世纪六十年代,斯坦福大学教授发明了连续喷墨技术,利用电场分离墨滴,使带电的液滴分离并回收,而不带电的液滴下落形成图案。1976年,IBM推出了第一款喷墨打印机IBM 4640,用来打印磁带这类硬存储外围设备的文字内容,但打印效果并不好。

  1977年,西门子推出了按需喷墨DoD技术的打印机PT-80,它的外观看起来像是计算机和滚筒打印机的组合体,大大提升了打印质量,但随之而来的还有很容易堵头的弊端。1979年,佳能发明了气泡喷射打印技术(Bubble Jet),利用加热产生的气泡挤出墨滴喷射,与此同时,惠普也发明了类似的打印技术,并命名为热发泡喷墨打印(Thermal Ink Jet)。 

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  1984年,惠普推出了Think Jet桌面喷墨打印机,1985年佳能推出了BJ-80桌面喷墨打印机。在当时,并不是像现在普遍的喷墨就是彩色打印的情况,当时的喷墨打印机只有黑白喷墨技术,直到1991年惠普推出彩色墨盒的Desk Jet 500C后,彩色喷墨打印才逐渐普及起来。

  早在20世纪70年代,爱普生就开始了压电技术的研究,直到20多年后的1994年,爱普生才将它商业化,发明出微压电打印技术(Micro Piezo)。不同于热发泡技术,微压电不加热而是利用压电陶瓷的电压敏感原理,电压变化时压电陶瓷发生微小形变,挤压墨滴喷出。

  写在最后

  科学技术是第一生产力。打印设备在为工作、学习、生活带来的便利的同时,也在面临着持续进化,如今,在数字化、智能化的加持下,打印机也在这条道路上持续创新。未来打印设备会如何进化?让我们拭目以待。

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