說到打印復(fù)印，對(duì)中國(guó)用戶來說并不陌生。很多人會(huì)想當(dāng)然的認(rèn)為商用打印就是激光打印，然而并不是這樣。這里面的技術(shù)變革值得我們探究，從復(fù)印機(jī)到今天的激光打印機(jī)、彩色激光打印機(jī)經(jīng)歷了哪些歷程？
激光打印技術(shù)的起源
激光打印技術(shù)的起源
復(fù)印機(jī)誕生的很早，最初用的是光化學(xué)反應(yīng)。再到后來用的光電系統(tǒng)成像，但是要說明的是，這個(gè)過程是沒有計(jì)算參與的，而且只能單功能復(fù)印。當(dāng)時(shí)的復(fù)印機(jī)只有感光鼓這個(gè)部件上和今天的打印機(jī)差不多。
施樂的914復(fù)印機(jī)，注意，只能復(fù)印
復(fù)印的過程其實(shí)就是讓感光鼓充電之后曝光，然后形成電荷在感光鼓上的圖樣、附著碳粉、加熱定影。到了1969年，施樂的研發(fā)人員GaryStarkweather突發(fā)奇想，能不能用當(dāng)時(shí)剛量產(chǎn)不久的激光器直接在感光鼓上繪制圖形？
體積巨大的早期激光打印機(jī)
到了1971年，Gary去了施樂在PalaAuto的研發(fā)中心，開始專門研究用激光在感光鼓上直接成像的技術(shù)。到了1972年Gary與施樂的兩位同事，在一臺(tái)施樂復(fù)印機(jī)的基礎(chǔ)之上加了控制系統(tǒng)和字符生成器，構(gòu)成了施樂的第一臺(tái)激光打印機(jī)9700。不過歷時(shí)第一臺(tái)卻被IBM3800搶走了，導(dǎo)致施樂損失了不少市場(chǎng)。
1974年Saxton在NewYork雜志的廣告
但是說到專利，在美國(guó)專利局能檢索到的最早的名為“LaserPrintingSystem”（US3751587A）的專利，卻是一個(gè)名為SaxonIndInc的公司，Saxon復(fù)印機(jī)由于沒有進(jìn)入過中國(guó)市場(chǎng)，所以并不為中國(guó)用戶所知，七八十年代當(dāng)年這個(gè)公司在美國(guó)的復(fù)印機(jī)市場(chǎng)相當(dāng)有實(shí)力，并且有不少獨(dú)有的專利?？萍计髽I(yè)幾十年即滄海桑田，這個(gè)在佛羅里達(dá)州的企業(yè)現(xiàn)在已經(jīng)是施樂的一部分了。
XeroxStar8100還是太大，而且要17000美元
佳能CX引擎的一部分示意圖，PIC：printerworks．com
蘋果的LaserWriter
惠普的LaserJet
小型化——佳能不朽的經(jīng)典
施樂也好、IBM也罷，這些早期的激光打印機(jī)速度非常快（在今天也是生產(chǎn)級(jí)產(chǎn)品的速度），但是問題在于，它們太大了。而且對(duì)于企業(yè)來說，不僅僅是不一定有地方安放，也用不著這么快。
XeroxStar8100還是太大，而且要17000美元
有需求就有創(chuàng)新的動(dòng)力。施樂很快在1981年推出了XeroxStar8100激光打印機(jī)，它適合辦公室使用，但是……價(jià)格實(shí)在太貴，在那個(gè)年月要價(jià)17000美元，放到今天起碼是要翻翻的，這就是雖然更小，但是企業(yè)無福消受。
佳能CX引擎的一部分示意圖，PIC：printerworks．com
佳能看到了機(jī)會(huì)。在1980年代早期，為了打開美國(guó)市場(chǎng)，佳能推出了一個(gè)純粹的打印引擎——CanonCXOEM。這個(gè)產(chǎn)品不包含耗材及柵格化、驅(qū)動(dòng)這些電路，預(yù)留了一個(gè)37針的接口，任何企業(yè)都可以買這個(gè)引擎貼自己的標(biāo)，最重要的是佳能的這個(gè)引擎本身同過新申請(qǐng)的專利實(shí)現(xiàn)了小型化，成品打印機(jī)可以放在桌子上使用！小型化的引擎不含碳粉的OEM價(jià)格僅為1000美元！當(dāng)時(shí)購(gòu)買這個(gè)引擎生產(chǎn)打印機(jī)的非常多，很多都已經(jīng)淹沒在歷史里面，但是有兩個(gè)企業(yè)，最終成就了霸業(yè)。
成就霸業(yè)的惠普與蘋果
前文我們說了，佳能提供的CX機(jī)芯只要1000美元，但是這個(gè)機(jī)芯連電源都不提供，加上PCB控制、計(jì)算定影的電路，要比純機(jī)芯的成本貴出一大截。當(dāng)時(shí)有兩個(gè)公司成就霸業(yè)，第一個(gè)要說的就是蘋果。
蘋果的LaserWriter
蘋果當(dāng)時(shí)用CX機(jī)芯開發(fā)出來的打印機(jī)叫做LaserWriter，這個(gè)名字和今天蘋果喜歡叫Apple＋X或是i＋X的命名方式區(qū)別極大。蘋果的產(chǎn)品自然只能在當(dāng)時(shí)的Macintoshi系統(tǒng)上用。蘋果給AppleWriter做了一個(gè)極其關(guān)鍵的優(yōu)化：Gamma值。蘋果顯示器的Gamma是1．8（不同于windows系統(tǒng)的2．2），這個(gè)打印機(jī)也是，所以相當(dāng)于有了一個(gè)免費(fèi)的“輸出匹配管理”，這對(duì)于出版來說極其重要。
惠普的LaserJet
另外一個(gè)成就霸業(yè)的就是惠普。當(dāng)時(shí)惠普也給CX引擎開發(fā)了驅(qū)動(dòng)電路，并命名為L(zhǎng)aserJet。惠普的LaserJet是世界上第一臺(tái)能放到桌面打印的激光打印機(jī)，并且使用的是單頁紙（IBM3800這種大機(jī)器用連續(xù)紙），一舉奠定了惠普在桌面打印領(lǐng)域的霸主地位。其實(shí)蘋果只是發(fā)布時(shí)間稍晚，都是同一年－1984年。
CX引擎蘋果LaserWriter的控制電路
同樣佳能CX引擎，惠普的控制電路
最早的彩色激光打印機(jī)－蘋果的LaserWriter12／600PS
泰克采用了噴蠟的技術(shù)
CX引擎蘋果LaserWriter的控制電路
同樣佳能CX引擎，惠普的控制電路
1985年，蘋果為L(zhǎng)aserWriter配置了Postscript打印語言，使用三階貝塞爾曲線繪制字體，奠定了蘋果在出版領(lǐng)域的霸主地位。可以說在iPod發(fā)布之前比較黯淡的日子里，蘋果基本就是靠出版領(lǐng)域生存，和今天的市值地球第一完全不是一碼事。而惠普則為自己的打印機(jī)推出了獨(dú)有的PCL語言，這也成為今天惠普激打產(chǎn)品質(zhì)量卓越的看家本領(lǐng)。
彩色激光打印的開端
最早推出面向桌面的彩色激光打印機(jī)，其實(shí)還是蘋果，這臺(tái)產(chǎn)品名字叫做ColorLaserPrinter12／600PS，當(dāng)時(shí)要價(jià)7000美元，時(shí)間是1995年?？梢哉f桌面的彩色激光打印到現(xiàn)在的時(shí)間也不過20年，甚至比我們使用移動(dòng)通信的時(shí)間還要短。
最早的彩色激光打印機(jī)－蘋果的LaserWriter12／600PS
蘋果的第一臺(tái)彩色激光打印機(jī)也是使用佳能的引擎。之前我們介紹過，當(dāng)時(shí)內(nèi)存昂貴，最開始的激光打印機(jī)只有1M內(nèi)存，剛剛好在有四邊留白的情況下能夠裝下一個(gè)光柵化之后的300dpi精度A4頁面。蘋果的這款A(yù)4激光打印機(jī)，由于使用了600dpi精度，所以具有12MB的打印內(nèi)存，這應(yīng)該是優(yōu)化之后的結(jié)果，因?yàn)镃MYK每個(gè)顏色均分只有3MB內(nèi)存。
泰克采用了噴蠟的技術(shù)
早期推出彩色激光打印機(jī)的還有泰克（后來被施樂收購(gòu)）、OMS等品牌，但是打印引擎的核心卻是日本企業(yè)為主。除了蘋果、惠普這兩大佳能引擎用戶，施樂等品牌使用的是日立、松下（Mitsushita）的引擎、美國(guó)本土的引擎只有泰克自己的，并且是噴蠟的固體墨水技術(shù)產(chǎn)品。
合適的打印碳粉用的蠟并不是那么容易得到
如果你手邊有彩色激光打印機(jī)，可以看到蠟質(zhì)的打印效果
大量使用的定影硅油，1000ml大約能用2萬頁
激光打印與LED打印的不同
中村修二因?yàn)樗{(lán)光LED獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)
LED打印機(jī)與生俱來就小巧
早期的LED在高精度打印的時(shí)候容易暴露問題
加了一層濾鏡提高光點(diǎn)精度
濾鏡改善了打印質(zhì)量
硅油增亮
今天我們的彩色激光打印機(jī)都是碳粉打印，靠的是定影器的熱能來升華碳粉的蠟質(zhì)。不過前面說的打印技術(shù)里面，有相當(dāng)多的彩色激光打印使用的是我們今天看不到的產(chǎn)品：硅油定影。
合適的打印碳粉用的蠟并不是那么容易得到
如果你手邊有彩色激光打印機(jī)，可以看到蠟質(zhì)的打印效果
蠟質(zhì)說起來簡(jiǎn)單，就是石油的長(zhǎng)鏈烴餾分，但如果要達(dá)到人們?cè)O(shè)想的性能，要么能夠分餾出恰好合適的物質(zhì)，要買就需要各種催化重整成需要的材料。打印用的我們今天都是使用200度左右會(huì)升華的蠟質(zhì)輔助定影，原廠拼命的降低定影溫度來進(jìn)行利潤(rùn)保護(hù)，因?yàn)闇囟仍降偷南炠|(zhì)材料越難找到，一不小心就會(huì)侵犯專利，而且這些專利基本都不在打印設(shè)備掌握，都是石化相關(guān)的能源企業(yè)為主，授權(quán)給打印設(shè)備企業(yè)制造碳粉的時(shí)候使用。
大量使用的定影硅油，1000ml大約能用2萬頁
使用蠟質(zhì)碳粉打印之后，會(huì)發(fā)現(xiàn)紙面上有一層反光層，這就是蠟質(zhì)，用來提升打印的表現(xiàn)。我們普通打印紙都是沒有表面涂層的，直接把碳粉打印到紙面上并不好看，必須增加光澤提升視覺感受。在激光打印的早期，人們使用的辦法就來自彩色復(fù)印機(jī)，使用的是硅油。硅油一旦涂抹到紙張上，就會(huì)浸泡、滲入，造成整張紙都有油亮的光澤。
硅油定影的產(chǎn)品筆者本人在2003年前后，還測(cè)試過，當(dāng)時(shí)是某品牌貼牌的，速度很慢，關(guān)鍵是和當(dāng)時(shí)已有的碳粉蠟質(zhì)對(duì)比之下，硅油彩色激光打印顯得非常的油膩，效果并不怎么樣，被蠟質(zhì)碳粉淘汰也就在情理之中了。
激光還是LED？
如果熟悉激光打印的原理，繪制到激光打印機(jī)內(nèi)部，有個(gè)多邊鏡，它的作用就是在通過轉(zhuǎn)動(dòng)來改變激光的角度，這樣激光光束就能照射到感光鼓的所有區(qū)域來進(jìn)行放電顯影。多一個(gè)能轉(zhuǎn)的零件，在早期不是特別成熟的時(shí)候，會(huì)提高故障率。
激光打印與LED打印的不同
中村修二因?yàn)樗{(lán)光LED獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)
到了九十年代中期，當(dāng)時(shí)恰好是中村修二發(fā)明了高效率的藍(lán)色發(fā)光二極管的時(shí)代，日亞化學(xué)靠這個(gè)專利賺的盆滿缽滿。通過陣列式的LED，也可以在感光鼓上去掉電荷。而行列的LED器件體積要比激光器小、成本也更低，OKI、施樂都采用了這一技術(shù)。
LED打印機(jī)與生俱來就小巧
早期的LED在高精度打印的時(shí)候容易暴露問題
但是LED不是沒有自己的問題。早期的LED的問題不少，首先是LED本身的精度不高，最高只有600dpi；并且LED打印邊緣會(huì)出現(xiàn)鋸齒、彩色打印會(huì)出現(xiàn)顏色錯(cuò)誤，變成了雙刃劍：選擇小巧安靜，就要接受LED打印的低質(zhì)量，要買就去忍受激光打印的大體積、高噪音。
加了一層濾鏡提高光點(diǎn)精度
當(dāng)然這種問題難不倒打印企業(yè)。比如施樂與日本電器硝子（NipponElectronicGlass）合作進(jìn)行了技術(shù)改良，合作推出了全新的Hi－Q打印曝光頭，提供了和激光技術(shù)一樣的畫質(zhì)，最早應(yīng)用在施樂的大型機(jī)器上，現(xiàn)在已經(jīng)普及到了小型化的打印機(jī)。
濾鏡改善了打印質(zhì)量
激光打印技術(shù)，在打印精度提高到1200dpi之后基本就停止研發(fā)了，因?yàn)楦叩木纫膊痪邆鋵?shí)際上的意義，目前也找不到比含蠟碳粉更好的定影方式，所以今天的彩色激光打印都是圍繞使用體驗(yàn)、解決方案等方向入手研發(fā)。
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