Xerox 9700

Ο Laser Printer μπαινει στην πεμπτη δεκαετια

vinieta-featureΓια την αρχική ιδέα της εκτύπωσης με λέιζερ πρέπει να πάμε πίσω στο 1969 και συγκεκριμένα στον μηχανικό της Xerox, Γκάρι Σταρκγουέδερ, ο οποίος σκέφτηκε να χρησιμοποιήσει την υπάρχουσα τεχνολογία της ξηρογραφίας για να φτιάξει μία νέα πλατφόρμα εκτύπωσης, βασισμένη στην τεχνολογία του λέιζερ. Ο πρωτότυπος laser printer θα ολοκληρωθεί στις αρχές του 1972, στις εγκαταστάσεις του Xerox PARC (Palo Alto Research Center), το οποίο έχει ανοίξει τις πύλες του δύο χρόνια πριν, το 1970.

Laser Printer

Τον περισσότερο χρόνο για την τροποποίηση της φωτοαντιγραφικής μηχανής της Xerox σε εκτυπωτή λέιζερ, δεν απαίτησε η κατασκευή του υλικού, όσο η ανάπτυξη του κατάλληλου λογισμικού που θα το υποστηρίξει. Εξίσου σημαντική με την ίδια την εφεύρεση, η εξέλιξη του δικτυακού μοντέλου χρήσης, σε συνδυασμό με την παράλληλη ανάπτυξη του Ethernet πάνω στον πρωτότυπο minicomputer Xerox Alto, επίσης στις εγκαταστάσεις του PARC. Έτσι, την ίδια περίοδο που ολοκληρώνεται ο Alto, ο πρότυπος εκτυπωτής λέιζερ είναι έτοιμος να λειτουργήσει αποτελεσματικά σε εταιρικά περιβάλλοντα, αποφέροντας εκατομμύρια κέρδη στη Xerox, ήδη από τα τέλη της δεκαετίας του ’70.

Xerox 9700: laser printer για εμπορική χρήση (1977)

Οι ερευνητές της Xerox είχαν αποφασίσει ότι θα χρησιμοποιηθεί η ξηρογραφία ως βάση για την ανάπτυξη της εκτύπωσης στους υπολογιστές. Η διάρκεια της έρευνας πάνω στο λέιζερ ήταν περίπου δύο χρόνια, από το 1969 έως το 1971. Ο Γκάρι Σταρκγουέδερ, ένας από τους μηχανικούς στο PARC, ο οποίος εργαζόταν στην τροποποίηση της τεχνολογίας φωτοαντιγραφής της Xerox, πρόσθεσε πρακτικά την ακτίνα λέιζερ στην υλοποίηση της πρότυπης μηχανής SLOT (Scanned Laser Output Terminal). Το ψηφιακό σύστημα ελέγχου και παραγωγής χαρακτήρων στον εκτυπωτή, σχεδιάστηκαν από τους Μπάτλερ Λάμπσον και Ρόναλντ Ράιντερ το 1972. Με τις συνδυασμένες προσπάθειες των παραπάνω, κατασκευάστηκε ο πρώτος λέιζερ υπολογιστής, επονομαζόμενος και ως EARS (Ethernet, Alto, Research character generatior, Scanned laser output terminal). Ο EARS χρησιμοποιήθηκε με τον υπολογιστή Xerox Alto και εξελίχθηκε τελικά σε εμπορική μορφή, το σύστημα εκτύπωσης Xerox 9700.

Το 1978, η Xerox παρουσίασε τον 9700 στο κοινό, το πρώτο εμπορικό προϊόν που βγήκε από τα εργαστήρια PARC. Ένα σύστημα με δυνατότητα εκτύπωσης 120 σελίδων το λεπτό και παραμένει έως και τις ημέρες μας ένας από τους ταχύτερους εκτυπωτές λέιζερ. Ωστόσο, εκείνη την εποχή, ο 9700 ήταν πολύ μεγάλος, τόσο σε μέγεθος όσο και σε κόστος. Από την άλλη πλευρά, απέφερε στη Xerox έσοδα ενός εκατομμυρίου δολαρίων το χρόνο.

Ο δημιουργός του λέιζερ εκτυπωτή, Γκάρι Σταρκγουέδερ, εξηγεί σε παλαιότερη συνέντευξή του:

«Μας πήρε περίπου ένα χρόνο να ολοκληρώσουμε το πρωτότυπο και καταφέραμε να επιβεβαιώσουμε την θεμελιώδη αξία της τεχνολογίας της ξηρογραφίας. Μπορέσαμε να χρησιμοποιήσουμε την τεχνολογία φωτοαντιγραφής αντικαθιστώντας τους φακούς που απεικόνιζαν το αντίγραφο στον φωτοαγωγό με έναν σαρωτή λείζερ. Με αυτόν τον τρόπο, τα ίδια τόνερ και εργαλεία ανάπτυξης που χρησιμοποιούνταν για τα φωτοαντιγραφικά, μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν και στη μέθοδο σάρωσης με λέιζερ που κατασκευάσαμε.
Άλλοι ερευνητές, όπως για παράδειγμα της ΙΒΜ, έπρεπε να σχεδιάσουν τη δική τους τεχνολογία ηλεκτροφωτογραφίας ειδικά για τον εκτυπωτή που κατασκεύαζαν. Κάτι τέτοιο απαιτούσε πολύ μεγαλύτερα επενδυτικά κεφάλαια».

O Σταρκγουέδερ χρειάστηκε μόλις μία με δύο εβδομάδες για να ολοκληρώσει τις τροποποιήσεις στο hardware. Η ανάπτυξη όμως του απαραίτητου software απαίτησε σχεδόν ένα τρίμηνο για να ολοκληρωθεί.

Οι πρώτοι εκτυπωτές λέιζερ

Παρόλο που ο Xerox EARS χρονολογείται από το 1972, η ΙΒΜ -με παράλληλη έρευνα- κατάφερε να ολοκληρώσει ταχύτερα από την Xerox το πρώτο εμπορικό μοντέλο εταιρικού εκτυπωτή λέιζερ. Έτσι, στην ιστορία θα περάσει ο IBM 3800 ως ο πρώτος laser printer της αγοράς, το 1976, σχεδόν δύο χρόνια πριν τη διάθεση του τελικού μοντέλου, από την εξέλιξη του EARS, Xerox 9700. Το πρόβλημα με εκείνες τις πρώτες συσκευές ήταν καταρχήν ο όγκος τους και ακολούθως το κόστος τους. Πολύ γρήγορα όμως το μέγεθος συρρικνώθηκε, σε σημείο που ήδη από τα μέσα της δεκαετίας του ’80 ο εκτυπωτής λέιζερ να αποτελεί περιφερειακό, και μάλιστα λογικού κόστους, του προσωπικού υπολογιστή. Ακολουθεί μία σύντομη παρουσίαση των πιο σημαντικών πρώτων μοντέλων εκτυπωτών λέιζερ.

IBM 3800 (1976)

Με δική της παράλληλη έρευνα, η ΙΒΜ πρόλαβε τη Xerox στο εμπόριο, ολοκληρώνοντας το πρότυπο του ΙΒΜ 3800 το 1975 και εισάγοντάς τον στην αγορά ένα χρόνο μετά. Ο ΙΒΜ 3800 που χρησιμοποιούσε ένα συνδυασμό τεχνολογίας λέιζερ και ηλεκτροφωτογραφίας, είχε ταχύτητα εκτύπωσης κειμένου 20.000 γραμμών το λεπτό. Είναι ενδεικτικό ότι ο 18πλευρος καθρέφτης που χρησιμοποιούσε για τη σάρωση με τη δέσμη λέιζερ, περιστρεφόταν με ταχύτητα 12.000 σ.α.λ. αλλάζοντας τη γωνία πρόσπτωσης της δέσμης στο τύμπανο εκατομμύρια φορές το δευτερόλεπτο.

Xerox 9700 (1978)

O Xerox 9700 που κυκλοφόρησε στην αγορά το 1978 χαρακτηρίστηκε ως «η Ρολς Ρόις των εκτυπωτικών μηχανημάτων«. Μπορεί να απαιτήθηκαν πέντε χρόνια εξέλιξης του Xerox EARS, αλλά το αποτέλεσμα ήταν εντυπωσιακό. Ο 9700 είχε τη δυνατότητα να τυπώνει εμπρός-πίσω (duplex) σε σελίδες Α4, bitmapped κείμενο σε ανάλυση 300 dpi (dots per inch). Η ταχύτητά του άγγιζε τις δύο σελίδες το δευτερόλεπτο (!), τιμή κορυφαία τόσο για την εποχή του, όσο και για τις επόμενες δεκαετίες. Το πολύ υψηλό κόστος του δεν εμπόδισε την εμπορική του επιτυχία.

Xerox 9700

Xerox Star 8010 laser printer (1981)

O πρώτος εμπορικός προσωπικός υπολογιστής της Xerox κυκλοφόρησε το 1981 και αποτέλεσε την πρακτική εφαρμογή σε επίπεδο καταναλωτικού προϊόντος όλων των τεχνολογιών που είχαν αναπτυχθεί με τον Xerox Alto. Μεταξύ αυτών η φιλοσοφία WYSIWYG (What You See Is What You Get) στο γραφικό περιβάλλον χρήσης. Κάτι που σήμαινε ότι αυτό ακριβώς που έβλεπε ο χρήστης στην οθόνη μπορούσε να εκτυπωθεί και στον printer πανομοιότυπο. Προκειμένου να επιτευχθεί κάτι τέτοιο, ο Xerox Star 8010 συνοδευόταν από τον πρώτο desktop εκτυπωτή λέιζερ στην ιστορία, ειδικά φτιαγμένο για το εν λόγω μοντέλο υπολογιστή. Η ιδέα όμως της Xerox να πετύχει τέτοια επίπεδα ολοκλήρωσης στον Star δεν αποδείχτηκε εμπορικά έξυπνη. Το κόστος μόνο του εκτυπωτή λέιζερ άγγιζε τα 17.000 δολάρια κάνοντας την αγορά του δυσβάσταχτη για ελεύθερους επαγγελματίες και πολύ μικρές εταιρείες.

HP LaserJet (1984)

O LaserJet της Hewlett Packard υπήρξε ο πρώτος desktop laser printer που κυκλοφόρησε στην αγορά ως ανεξάρτητο περιφερειακό προσωπικού υπολογιστή. Ήταν μάλιστα εκείνος που άνοιξε αμέσως μία πολύ μεγάλη αγορά στους κατόχους PC, τόσο λόγω των επιδόσεών του, όσο και εξαιτίας της συρρίκνωσης του κόστους της εκτύπωσης λέιζερ, που ως τότε ήταν εντελώς απαγορευτική για προσωπική χρήση.

Ο πρώτος LaserJet κόστιζε 3.500 δολάρια και είχε τη δυνατότητα εκτύπωσης περίπου 3.000 σελίδων με κάθε τόνερ, σε ταχύτητες της τάξης των 8 σελ. ανά λεπτό, για κείμενα και γραφικά. Υποστήριζε τις σουίτες γραφείου της εποχής, επεξεργαστές κειμένου και εφαρμογές λογιστικών φύλλων.

Apple LaserWriter (1985)

laserwriterO LaserWriter ήταν ένας από τους πρώτους desktop εκτυπωτές λέιζερ και ο πρώτος της Apple, ειδικά σχεδιασμένος για εκτύπωση PostScript σε συνδυασμό με την εφαρμογή σελιδοποίησης PageMaker. To 1985, οπότε κυκλοφόρησε για τον Mac και με σκοπό να τον προωθήσει στην αγορά του Desktop Publishing, κόστιζε το όχι ευκαταφρόνητο ποσό των 7.000 δολαρίων. Ο LaserWriter μπορούσε να μπει σε τοπικό δίκτυο, οι δε επιδόσεις του άγγιζαν τις 8 σελ. το λεπτό -κείμενο και γραφικά- σε ανάλυση 300 dpi.

QMS ColorScript 1000 (1993)

Ο ColorScript 1000 της QMS έφερε την έγχρωμη εκτύπωση (σ.σ. με χρήση τεσσάρων τόνερ), το 1993, στο γραφείο του επαγγελματία. Υπήρξε ο πρώτος έγχρωμος desktop λέιζερ εκτυπωτής με κόστος που αρχικά ξεπερνούσε τα 12.000 δολάρια, αλλά πολύ γρήγορα έπεσε κάτω από τα 10.000. Ο εκτυπωτής της QMS υποστήριζε όλα τα διαδεδομένα λειτουργικά συστήματα και εφαρμογές για PC και Mac. Οι προδιαγραφές του ήταν παρόμοιες με τους προηγούμενους εκτυπωτές, καθώς η ανάλυσή του ήταν 300 dpi και η ταχύτητά του 8 σελ. ανά λεπτό. Βέβαια στην έγχρωμη εκτύπωση η ταχύτητα έπεφτε στις 2 σελίδες το λεπτό και αποκλειστικά για εκτύπωση γραφικών στη 1 σελ/λ.

Το μοντέλο λειτουργίας του εκτυπωτή λέιζερ

Η λειτουργία του εκτυπωτή λέιζερ βασίζεται στην ηλεκτροστατική. Το βασικό του συστατικό αποτελεί ο περιστρεφόμενος κύλινδρος (τύμπανο) που λειτουργεί ως φωτοϋποδοχέας. Η επιφάνεια του τυμπάνου είναι κατασκευασμένη από φωτοαγώγιμο υλικό, το οποίο εκλύει ηλεκτρόνια (αποφορτίζεται) όταν έρθει σε επαφή με τη δέσμη του λέιζερ. Με αυτόν τον τρόπο, το λέιζερ αποφορτίζει σημειακά την επιφάνεια του τυμπάνου έτσι ώστε να απεικονιστεί σε αυτό η προς εκτύπωση σελίδα. Στη συνέχεια το τύμπανο «πασπαλίζεται» με την αντίστροφα φορτισμένη μελάνη του τόνερ, η οποία κολλάει μόνο στα σημεία της επιφάνειας που έχουν αποφορτιστεί. Ακολούθως, το χαρτί συμπιέζεται πάνω στο τύμπανο ώστε η σκόνη του τόνερ να μεταφερθεί σε αυτό. Προκειμένου να ολοκηρωθεί η εκτύπωση, απαιτείται η στερεοποίηση του τόνερ και γι’ αυτό το χαρτί θεμαίνεται πριν βγει από τον εκτυπωτή. Με την ίδια μέθοδο, η οποία εξελίσσεται ως και τις ημέρες μας, λειτουργούν τόσο οι ασπρόμαυροι, όσο και οι έγχρωμοι εκτυπωτές λέιζερ.

(1) Ηλεκτρονικό κύκλωμα ελεγκτή
(2) Τύμπανο (με φωτοαγώγιμη επιφάνεια)
(3) Κύλινδρος φόρτισης τυμπάνου
(4) Δέσμη λέιζερ
(5) Περιστρεφόμενος καθρέπτης (για τη σάρωση όλης της επιφάνειας του τυμπάνου)
(6) Κύλινδρος μεταφοράς τόνερ στο τύμπανο
(7) Toner Cartridge
(8) Μηχανισμός μεταφοράς φύλλων χαρτιού
(9) Θήκη φύλλων χαρτιού
(10) Σύρμα ανάστροφης φόρτισης του φύλλου
(11) Λεπίδα καθαρισμού
(12) Μηχανισμός θέρμανσης χαρτιού (στερεοποίηση τόνερ)

Δείτε επίσης…

1972 in focus: Τα γεγονότα στην ιστορία των υπολογιστών το 1972