大三學(xué)生研發(fā)激光燒印機

　　不再用碳粉和硒鼓，只要把所需打印的紙張放進(jìn)機器里，就可以用激光炭燒出想要的字。

　　吉林大學(xué)(分數線(xiàn),專(zhuān)業(yè)設置)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)大三學(xué)生張逸飛，帶領(lǐng)研發(fā)團隊將這款無(wú)污染、無(wú)多余耗材的激光燒印機更新到了第五代，并且與國內一家大型快遞公司達成合作，今年年底激光燒印機將實(shí)現量產(chǎn)。

　　燒印靈感源于一次實(shí)驗

　　激光燒印機是用高溫激光對普通纖維紙照射，使紙張的局部溫度升高，進(jìn)而纖維發(fā)生碳化、變色、留下痕跡。張逸飛解釋說(shuō)，這種碳化痕跡是永久性的，可以實(shí)現日常所需的黑白打印功能。

　　燒印技術(shù)的靈感來(lái)源于張逸飛的一次實(shí)驗。一次，他正在用激光雕刻機切割亞克力板，中途在給激光打印機加碳粉時(shí)，打印機突然停止了工作。張逸飛瞬間聯(lián)想到，“能否用激光雕刻機代替激光打印機呢？”

　　他立即拿出一張A4紙，放在激光雕刻機上做起了實(shí)驗。“但激光一射上來(lái)，紙就被燒透了。“如果能控制激光的功率和炙燒時(shí)間，結果也許會(huì )不一樣”，看著(zhù)破洞的紙，張逸飛打算做進(jìn)一步研究。

　　他的想法得到了指導教師和同學(xué)的認可。沒(méi)多久，他就用電機、亞克力板和芯片制作出了一個(gè)簡(jiǎn)易的激光燒印機模型，算是第一代激光燒印機。激光燒印機用于實(shí)踐，首當其沖要解決紙張被燒焦的問(wèn)題。

　　張逸飛和研發(fā)團隊發(fā)現，可以在激光燒印機里內置壓力傳感器和光敏傳感器。當紙張放進(jìn)去的時(shí)候，傳感器會(huì )測試出紙張的緊度、粗糙度，如此一來(lái)，紙張就會(huì )被解析成各種數據。經(jīng)過(guò)4個(gè)月的反復試驗，通過(guò)控制紙張的緊度和激光的功率，最終克服了紙被燒焦的難題。

　　控制激光的功率要在芯片里寫(xiě)代碼，張逸飛就在網(wǎng)上自學(xué)編程，不斷地優(yōu)化激光燒印機。他介紹，前四代激光燒印機主要是圍繞燒印機運轉的算法和光路進(jìn)行改進(jìn)，即將推出的第五代則是一個(gè)質(zhì)的飛躍，由學(xué)生作品發(fā)展到可以市場(chǎng)化的商品。

　　第五代激光燒印機，實(shí)現了每分鐘120張的打印速度，可比擬市場(chǎng)上激光打印機的精度和速度。目前激光燒印機還不能進(jìn)行彩色打印，張逸飛說(shuō)，“如果需要彩色字體，可以另外安裝一個(gè)彩色噴墨。”

　　“先放棄蛋糕，選擇餅干”

　　激光燒印機與打印機相比，最大的優(yōu)勢是無(wú)耗材，環(huán)保健康。無(wú)論是硒鼓的生產(chǎn)還是廢棄硒鼓的處理都會(huì )對環(huán)境造成很大污染，選擇回收的成本又很高。此外，傳統打印機使用的碳粉受到多種因素制約，大小偏差很大，碳粉顆粒會(huì )在人體積累，長(cháng)期吸入損傷肺部。

　　起初，張逸飛把產(chǎn)品的目標市場(chǎng)定位為家用或者中小公司辦公使用，“那是一塊還沒(méi)人吃的大蛋糕，但目前只能放棄。”

　　在市場(chǎng)調研中他們發(fā)現，一臺燒印機的售價(jià)在5000元到兩萬(wàn)元，而市面上的激光打印機千元左右就可以買(mǎi)到。這么高的價(jià)格很難得到普通家庭和中小公司的青睞。此時(shí)，快遞行業(yè)進(jìn)入了他們的視線(xiàn)。

　　近年來(lái)，網(wǎng)上購物帶動(dòng)著(zhù)快遞行業(yè)快速發(fā)展，快遞單的打印量隨之猛增。傳統快遞面單有兩層，底層為傳統不干膠標簽紙，上層為用來(lái)打印快遞信息的熱敏紙。一張快遞面單的成本為6分錢(qián)左右，平均一個(gè)快遞集散中心一天耗費在快遞面單上的費用大概2000元。張逸飛計算過(guò)，“如果用激光燒印機代替激光打印機，可以節約一大半成本”。

　　普通打印不僅成本較高，上面的字跡通過(guò)一些技術(shù)手段就可以被涂抹和更改。激光炭燒則是把字跡嵌入紙張之中，可以永久保存，且不易變色。

　　在吉林大學(xué)創(chuàng )業(yè)研究中心副主任費宇鵬的幫助下，張逸飛和團隊有了明確的市場(chǎng)定位：主推快遞面單和超市標簽的打印領(lǐng)域。“雖然家庭、辦公用的燒印機需求量遠大于快遞行業(yè)，但是我得放下這塊蛋糕，先拿起餅干。”張逸飛說(shuō)。

　　綠色打印有前景

　　“如果普及使用激光燒印機，以某快遞云倉一年700萬(wàn)發(fā)貨量計算，一個(gè)云倉一年可節省28萬(wàn)元。僅這家快遞公司這種規模的云倉就有400多家，一年可以節省1.12萬(wàn)元左右。”張逸飛說(shuō)。

　　目前，張逸飛團隊正在與一家快遞公司合作，研發(fā)與現有標簽打印機印刷及安全指標相似的激光燒印機，這樣可直接在傳統不干膠標簽紙表面印刷，不再需要復合熱敏紙。

　　“有前景！”費宇鵬說(shuō)，除快遞單打印，商品登記、發(fā)票等存檔打印品的市場(chǎng)也有著(zhù)很大的需求。在他看來(lái)，激光燒印機要想普及，還得克服兩個(gè)難題：一是燒印技術(shù)和產(chǎn)品細節需要再完善，例如在快遞行業(yè)里如何優(yōu)化燒印機的設計，提高便攜程度，并做好安全防護；二是產(chǎn)品推廣有難度，一時(shí)很難改變用戶(hù)的打印使用習慣。

　　費宇鵬建議，在與企業(yè)合作試點(diǎn)的過(guò)程中去發(fā)現問(wèn)題，獲取用戶(hù)反饋，針對反饋意見(jiàn)和要求不斷進(jìn)行產(chǎn)品的更新迭代。

　　張逸飛團隊有10名主要成員，都是來(lái)自吉林大學(xué)各個(gè)學(xué)院的學(xué)生，正準備成立一家科技公司。“大家各司其職，工作氛圍很好。”大二學(xué)生朱磊負責激光燒印機的零配件優(yōu)化。他介紹，第五代激光燒印機最大的創(chuàng )新點(diǎn)在于高速旋轉振鏡的使用，這樣可以大幅度地提高打印幅面，增加打印速度。他正通過(guò)大量地數據演算、實(shí)驗，對振鏡的穩定性進(jìn)行測試和優(yōu)化。

　　目前，年底進(jìn)行量產(chǎn)的激光燒機的工作時(shí)長(cháng)可以達到8萬(wàn)個(gè)小時(shí)，此后激光的功率會(huì )不穩定。“不過(guò)只需要更換一個(gè)配件即可，價(jià)格在千元左右。”張逸飛說(shuō)，為了防止激光燒印機被模仿和復制，他們計劃每年進(jìn)行兩次產(chǎn)品的更新迭代。明年推出的燒印機可以實(shí)現用手機、藍牙操控，下一步還可以實(shí)現遠程控制。