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喷墨商用25周年 回味喷墨打印的历史
作者:十博    发布时间:2021-02-23 14:39    点击次数:次   

  【中关村在线年惠普发布Deskjet为标志,喷墨打印机已经走过了25年的历史。这个历史并不长,但是喷墨打印却在后来,撑起了高质量照片打印的任务,并且由于打印机成本较低,还带动了打印设备的普及。值此二十五周年之际,特发此文,一同来回味喷墨打印这25年历史上的经典产品。不过,我们还是先从喷墨打印的发明说起。

  喷墨打印这个想法如果追溯起源,甚至能够追溯到上上个世纪,但是与今天的打印无关。事实上,喷墨打印最早的专利,是西门子在1951年申请的,不过此后很长时间,都没有实现商品化。西门子的第一款商用化的喷墨打印产品,名为PT80i,一共有12个喷嘴,喷出的墨滴直径为0.07毫米,每秒可以打印270个字符,这款产品诞生于1977年,在技术上,属于压电产品。

  差不多相同的事情,佳能日本东京都的一个研究员,无意中把电烙铁放在了注射器上,看到了里面液体的喷出,诞生了喷墨打印的想法。与此同时,惠普、IBM等企业也都同时展开了喷墨打印相关的研究工作,并取得了专利。IBM还推出了世界第一款喷墨打印机6640,不过那款产品的实用价值不高。

  第一款喷墨打印机IBM6640,需要使用磁卡才能打印,不是直接打在纸面,图为磁卡

  如果细分喷墨打印技术,西门子的压电技术和IBM的打印技术,一般叫做连续喷墨技术(Continous Ink Jet),这种技术的不足很明显,除了打印头耐用之外优点不多,几乎是将墨水倾倒在介质上。需求催生新技术的发明。

  所谓按需喷墨打印(Drop on Demand),是企业看到了在当时压电技术的不足,进而都研发热发泡打印技术。差不多相同的时间,IBM、佳能以及惠普都在研发热发泡打印技术,并且努力将喷墨打印机商品化。

  世界第一款喷墨打印机:佳能BJ-80,注意命名不是熟悉的BJC,是单色产品

  比较有趣的时,惠普和佳能都差不多同时发布技术,但是佳能抢到了Bubble Jet(气泡喷墨)的名字,惠普不得不给技术命名为thermal jet。不过佳能和惠普交叉进行了专利、技术方面的合作,这也打拉开了两个企业从那时起到今天,这两个企业都保持着既是伙伴、又是竞争对手的合作关系。

  另外一个打印巨头EPSON还在研发微压电打印,不过当时也有拳头产品-电子表

  今天的另外一个打印巨头爱普生,在那个时候想从佳能那里得到热喷墨的技术,但是佳能开出的条件比较苛刻,所以爱普生放弃了合作,转而去研发看起来不可能完成的微压电打印技术。到了上世纪八十年代中期,喷墨打印领域,以惠普、佳能、IBM为第一阵营的热发泡打印技术开始逐渐成熟起来,爱普生还在攻坚微压电打印技术。当然,那个时期打印技术还是新技术,是朝阳产业,所以参与其中的企业很多,这几个只是到今天依旧还有打印设备的企业而已,很多企业都已经退出了这个领域。

  到了这个时期,喷墨打印,依旧是和针式打印、激光打印等等相互竞争的一种打印技术,那个时候的喷墨打印产品,都有着今天看起来不可思议的售价,如果算上三十多年以来的自然通货膨胀,更是让人感觉到当时价格的离谱。当然,这样符合经济学规律—产量越大,价格越低。

  在上个世纪八十年代,打印还是一个比较奢侈的事情,以激光打印为例,传统的施乐制造的大型设备,其目的是进行生产化的输出,价格是天价。即便是桌面用的激光打印产品,也往往被标上两三千美元的价格标签。

  惠普看到了商用喷墨打印的前景,1988年惠普推出的Deskjet虽然不是惠普的第一台喷墨打印机(第一台叫Thinkjet),但是这款Deskjet的价格却只有大约一千美元,迅速降低了用户购置设备的成本。

  不过惠普的Deskjet体积可是不小,佳能在1990年推出了一款名为BJ-10v的喷墨打印机,堪称喷墨打印机小型化的鼻祖,只有当时一个笔记本电脑的大小,当然,当时的笔记本电脑也是非常厚重的。直到1990年以前,喷墨打印机能打印的内容,还都是黑白的,打印机只有一个颜色的墨盒,这也就是为什么我们说当时的喷墨打印,是和激光打印、针式打印等等技术相竞争的一种打印技术,这时候的喷墨打印的分辨率也不高,只有200dpi左右。

  由于Deskjet的价格不贵,所以受到了用户的推崇,销量的提升也拉动了价格的快速降低,从发布时候的1000美元左右,到上个世纪九十年代初期,已经降到了365美元。

  90年代初期,爱普生在压电打印的技术基础之上,终于开发出微压电打印技术。微压电打印技术,爱普生开发了将近20年,在今天看来,这是不可思议的,今天的企业,肯定不会有这种耐心,让一个技术开发持续近20年的时间。

  1991年,惠普在原有单色墨盒的基础之上,开发出世界第一款彩色喷墨打印机deskjet 500c,掀开了彩色喷墨打印的历史篇章。不过由于墨水材料特殊,所以当时500c并不能在普通纸上进行喷墨打印。

  直到1996年,佳能改进了墨水的配方,开发出来世界第一款能够在普通纸上进行彩色喷墨打印的打印机BJC-600J。

  在二十世纪九十年代中期,能够实现彩色打印的不是只有彩色喷墨打印机,还有彩色激光打印机以及热升华打印机(喷蜡打印),不过这两者在当时看,无论机器的设备成本还是使用成本,都比较高昂,所以打印质量优异的且机器便宜喷墨打印受到欢迎也是顺理成章的事情。

  早期技术不成熟的时代,彩色喷墨打印,只是“能完成”彩色打印而已,也说不上打印质量有多高,那个时期打印质量最高的当属热升华打印。

  爱普生的打印机改变了这一状况。这是由技术原理导致的,当时采用热发泡打印技术的产品,还不太容易控制墨滴的的飞行方向和飞行路径,而爱普生的微压电技术则相对来说更容易控制,这也意味着更容易实现高画质。

  当时的技术研发实现方向是提升打印精度。1996年,脱胎于IBM的利盟,第一次用惰性气体激光实现了打印头的精密切割,使得打印精度能够达到1200x1200dpi。

  1998年,爱普生发布了具有6色墨水的照片打印机Stylus Photo 700,这块产品具有在今天看来也很出色的照片打印质量,获得了空前的成功。

  爱普生Stylus photo的成功,尤其是在中国大陆地区的成功,还得感谢一个人,那就是来自香港的影星朱茵。作为爱普生的形象代言人,朱茵健康、乐观、活泼的形象深得人心,并且在上个世纪末的大话西游里面,形成了影迷心中不可磨灭的紫霞仙子的形象,这极大的促进了爱普生产品的销量与关注度。

  后来爱普生的林中庸先生在回忆当时为何聘请朱茵出任代言人的时候,说起这段往事,说当时爱普生正在拓展一个全新的个人用、家用的打印市场,于是有了聘请形象代言人的想法。笔者当时正在念大学,墙上就贴着朱茵代言的爱普生的海报。依稀记得当年在北京看了非常多的展览,其中很多IT展,就是去拿爱普生展台朱茵的海报,回到宿舍总被抢光。

  惠普1997年推出的Photosmart系统,包含有DC、扫描仪及打印机

  当时这个时代,也是数码相机刚刚开始走入人们视野的时代。1997年,惠普发布了第一个和照片打印相关的PhotoSmart系统,包含了四色喷墨打印机、扫描仪以及一个数码相机。数码相机像素数量不高,配备的4MB SmartMedia(已经淘汰的存储卡技术)能拍摄大约40张。这是第一个软硬件都有的数码影像解决方案。

  爱普生的成功,也刺激到了惠普和佳能,从上个世纪九十年代中后期开始,一场喷墨打印的军备竞赛也悄悄的开始了。

  除了打印精度,在硬件上,企业也意识到只有更多的墨盒颜色数量,才能弥补墨水表现力不足的问题,从6色墨水开始,我们看到的是企业你超我赶:

  在Photosmart 7960身上,我们还能看到今天也不算落伍的液晶显示屏、读卡器等装置。当然,这股硝烟至今也还在弥漫。

  为了实现更好的照片打印质量,目前Pro-1等产品,墨水的颜色数量达到了12种之多,凡是高画质的照片打印产品,都在8色或以上。他们的实现方式各不相同,但是目的都是为了照片打印的更好。

  喷墨打印另外一个好处是在技术上可以很容易的实现大幅面打印,要知道激光打印如果想实现大幅面,势必要把硒鼓做的很大,这回导致成本直线上升。惠普第一个发布了单色的大幅面打印机Designjet。今天的惠普Designjet已经是惠普打印产品的一个重要分支。

  后来,大幅面打印的发展和桌面的喷墨打印差不多:打印的颜色数量越来越多,打印的幅面也越来越大。现如今颜色最多能达到12种,打印的幅面也能达到最宽60英寸。

  时至今日,大幅面喷墨打印机以及基本取代了传统的激光冲印设备,成为摄影师、设计师等行业领域,实现高素质大幅面打印的首选设备。

  生产型系统是喷墨打印的另外一个分支。既然有生产二字,那就是一个字:快速。但是传统的喷墨打印速度不快,为了实现更快的打印,就要加宽打印头。但是多款才是够宽?现如今的打印头,已经可以做到了和印刷用的卷纸等宽了。

  目前,笔者已知的基于喷墨技术的生产型打印系统,有惠普的Indigo、佳能的以及柯达。这种系统,主要是用来印刷商品的包装箱的彩色包装纸。

  除了印刷生产,喷墨打印还将自己的目光投放到了纺织品领域。最为常见的是环法自行车赛上运动员身着的骑行衫,基本都是由喷墨打印制作的。在工业生产的布匹上,喷墨打印也是非常重要的上色方式之一,要比传统的印染等方式颜色更丰富更个性化。

  喷墨打印在新世纪成为主流的打印方式之后,其产品的定位也有了一个固定的模式:机器价格不贵,但是耗材不便宜。高企的耗材成本,让喷墨打印虽然机器都能买得起,但是墨盒的价格让人挠头,阻碍了产品的进一步普及。

  自从金融危机以来,所有的企业都在苦苦寻觅增长的良方。爱普生第一个推出了墨仓式打印产品,率先打破了价格的坚冰,其后我们看到了惠普的2520HC、佳能的E518等耗材价格便宜的喷墨打印产品,如果以单页成本计算,今天的喷墨打印,成本已经在单张5分以内。

  但是市场的反应一定是滞后的,打印产品从来也不是被哄抢的对象,所以我们会慢慢看到喷墨打印价格逐渐普及的过程,需要的是一点耐心。

  传统的喷墨打印,都是摇摆式的,也就是打印头要来回移动。打印头不动的产品,都是生产型的设备,价格昂贵。的Memjet公司是第一个把喷墨打印的打印头做到和纸张一样宽的企业,实现了高速打印。

  右边的方式打印头不动,极大的加速了喷墨打印的速度,可以媲美甚至超过激光打印

  但是memjet有自己的问题,那就是这个公司以专利授权为主,自己本身并没有什么产品。我国的打印机企业联想也获得了授权,并将其称之为光墨打印。由于是授权的方式,所以这种技术的产品价格都不低,光墨打印机虽然速度快,但是价格难说便宜。

  在今年初的CES2013上,惠普展出了名为Pro X的产品,同样具有超宽的打印头,实现超快的打印速度,并且打印速度不受内容的影响。与memjet在全球各地授权不同,惠普作为国际打印领域的巨人,显然有着超强的营销能力,我们可以在今年就期待高速喷墨打印产品的普及—喷墨打印,不是昂贵的技术,从原理到设备都不是,我们有望见到喷墨打印在商用领域的爆发,正式获得和激光打印平起平坐的地位。

  任何技术,都有被淘汰的一天,这是历史的必然,喷墨打印凭借自身的成本优势和打印质量优势,逐渐占据了喷墨打印市场中,入门打印机与照片打印机的绝大多数份额。

  目前就整个市场来看,我们看不到喷墨打印被淘汰的可能,并且极有可能的情况是喷墨打印在商业领域去吞噬激光打印设备的市场,因为新的产品具有更宽的打印头和更快的打印速度,消灭了喷墨打印最原始的痼疾:打印速度慢。

  过去二三十年,我们也没有看到有新技术的出现,既是是纸面上的技术论文,也没有,都是对现有技术的改良。并且整个打印市场,是一个每年超过一千亿美元的巨大蛋糕,企业也乐于继续分享这块蛋糕,而不是去研发新技术,用十几年二十年研发一种新技术的时代已经过去了。

  在可见的未来,我们都看不到喷墨打印被新技术完全取代的可能,我们将在未来继续用喷墨打印的产品打照片、文档、印刷、纺织等等,他会距离我们的生活越来越近,与我们的关系越来越紧。


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