大三学生研发激光烧印机：直接“烧”出字迹
大三学生研发激光烧印机：直接“烧”出字迹
不再用碳粉和硒鼓，只要把所需打印的纸张放进机器里，就可以用激光炭烧出想要的字。
吉林大学自动化专业大三学生张逸飞，带领研发团队将这款无污染、无多余耗材的激光烧印机更新到了第五代，并且与国内一家大型快递公司达成合作，今年年底激光烧印机将实现量产。
烧印灵感源于一次实验
激光烧印机是用高温激光对普通纤维纸照射，使纸张的局部温度升高，进而纤维发生碳化、变色、留下痕迹。张逸飞解释说，这种碳化痕迹是永久性的，可以实现日常所需的黑白打印功能。
烧印技术的灵感来源于张逸飞的一次实验。一次，他正在用激光雕刻机切割亚克力板，中途在给激光打印机加碳粉时，打印机突然停止了工作。张逸飞瞬间联想到，“能否用激光雕刻机代替激光打印机呢？”
他立即拿出一张A4纸，放在激光雕刻机上做起了实验。“但激光一射上来，纸就被烧透了。“如果能控制激光的功率和炙烧时间，结果也许会不一样”，看着破洞的纸，张逸飞打算做进一步研究。
他的想法得到了指导教师和同学的认可。没多久，他就用电机、亚克力板和芯片制作出了一个简易的激光烧印机模型，算是第一代激光烧印机。激光烧印机用于实践，首当其冲要解决纸张被烧焦的问题。
张逸飞和研发团队发现，可以在激光烧印机里内置压力传感器和光敏传感器。当纸张放进去的时候，传感器会测试出纸张的紧度、粗糙度，如此一来，纸张就会被解析成各种数据。 经过4个月的反复试验，通过控制纸张的紧度和激光的功率，最终克服了纸被烧焦的难题。
控制激光的功率要在芯片里写代码，张逸飞就在网上自学编程，不断地优化激光烧印机。他介绍，前四代激光烧印机主要是围绕烧印机运转的算法和光路进行改进，即将推出的第五代则是一个质的飞跃，由学生作品发展到可以市场化的商品。
第五代激光烧印机，实现了每分钟120张的打印速度，可比拟市场上激光打印机的精度和速度。目前激光烧印机还不能进行彩色打印，张逸飞说，“如果需要彩色字体，可以另外安装一个彩色喷墨。”
“先放弃蛋糕，选择饼干”
激光烧印机与打印机相比，最大的优势是无耗材，环保健康。无论是硒鼓的生产还是废弃硒鼓的处理都会对环境造成很大污染，选择回收的成本又很高。此外，传统打印机使用的碳粉受到多种因素制约，大小偏差很大，碳粉颗粒会在人体积累，长期吸入损伤肺部。
起初，张逸飞把产品的目标市场定位为家用或者中小公司办公使用，“那是一块还没人吃的大蛋糕，但目前只能放弃。”
在市场调研中他们发现，一台烧印机的售价在5000元到两万元，而市面上的激光打印机千元左右就可以买到。这么高的价格很难得到普通家庭和中小公司的青睐。此时，快递行业进入了他们的视线。
近年来，网上购物带动着快递行业快速发展，快递单的打印量随之猛增。传统快递面单有两层，底层为传统不干胶标签纸，上层为用来打印快递信息的热敏纸。一张快递面单的成本为6分钱左右，平均一个快递集散中心一天耗费在快递面单上的费用大概2000元。张逸飞计算过，“如果用激光烧印机代替激光打印机，可以节约一大半成本”。
普通打印不仅成本较高，上面的字迹通过一些技术手段就可以被涂抹和更改。激光炭烧则是把字迹嵌入纸张之中，可以永久保存，且不易变色。
在吉林大学创业研究中心副主任费宇鹏的帮助下，张逸飞和团队有了明确的市场定位：主推快递面单和超市标签的打印领域。“虽然家庭、办公用的烧印机需求量远大于快递行业，但是我得放下这块蛋糕，先拿起饼干。”张逸飞说。
绿色打印有前景
“如果普及使用激光烧印机，以某快递云仓一年700万发货量计算，一个云仓一年可节省28万元。仅这家快递公司这种规模的云仓就有400多家，一年可以节省1.12万元左右。”张逸飞说。
目前，张逸飞团队正在与一家快递公司合作，研发与现有标签打印机印刷及安全指标相似的激光烧印机，这样可直接在传统不干胶标签纸表面印刷，不再需要复合热敏纸。
“有前景！”费宇鹏说，除快递单打印，商品登记、发票等存档打印品的市场也有着很大的需求。在他看来，激光烧印机要想普及，还得克服两个难题：一是烧印技术和产品细节需要再完善，例如在快递行业里如何优化烧印机的设计，提高便携程度，并做好安全防护；二是产品推广有难度，一时很难改变用户的打印使用习惯。
费宇鹏建议，在与企业合作试点的过程中去发现问题，获取用户反馈，针对反馈意见和要求不断进行产品的更新迭代。
张逸飞团队有10名主要成员，都是来自吉林大学各个学院的学生，正准备成立一家科技公司。“大家各司其职，工作氛围很好。”大二学生朱磊负责激光烧印机的零配件优化。他介绍，第五代激光烧印机最大的创新点在于高速旋转振镜的使用，这样可以大幅度地提高打印幅面，增加打印速度。他正通过大量地数据演算、实验，对振镜的稳定性进行测试和优化。
目前，年底进行量产的激光烧机的工作时长可以达到8万个小时，此后激光的功率会不稳定。“不过只需要更换一个配件即可，价格在千元左右。”张逸飞说，为了防止激光烧印机被模仿和复制，他们计划每年进行两次产品的更新迭代。明年推出的烧印机可以实现用手机、蓝牙操控，下一步还可以实现远程控制。
中国青年报⋅中青在线记者 王培莲 实习生 张航 来源：中国青年报