V roce 1964 spatřil svět první moderní počítačovou tiskárnu. Šlo o stroj firmy Epson, který tiskl časomíru na letních olympijských hrách v Tokiu. Dnes, o necelých 60 let později, je tiskárna už běžnou součástí počítačového vybavení. A kromě obrázků nebo dokumentů můžeme tisknout i trojrozměrné objekty. Jak to celé začalo?
Už v 11. století používali řemeslníci v Číně a Koreji technologii zvanou deskotisk. Dokumenty tiskli pomocí obarvených dřevěných nebo kamenných desek na papír, látku či jiný materiál. Počet možných otisků byl ovšem malý, většinou se podařil jen jeden. Pro každou tištěnou stránku tak musela být vytvořena zvláštní deska, což bylo značně zdlouhavé a nákladné.
Aniž by znal tiskové technologie z Dálného východu, přišel kolem roku 1440 zlatník a brusič drahokamů Johannes Gensfleisch Gutenberg se svým vynálezem knihtisku. Jeho myšlenkou bylo vytvořit stranu budoucího dokumentu z písmových kuželek, tedy matric jednotlivých písmen, které se daly opětovně přeskupit a použít znovu, což celý tisk výrazně zrychlilo a zlevnilo. Gutenbergův vynález umožnil tisknout knihy ve velkém množství, což způsobilo v Evropě jistou informační explozi.
Dalším významným krokem v rozvoji „informačních technologií“ byl vynález psacího stroje. První podobu tohoto zařízení si již v roce 1714 nechal patentovat londýnský inženýr Henry Mill. Technický popis Millova psacího stroje se nedochoval, ale je známo, že zařízení vypadalo poněkud jinak, než jaké známe dnes. Až o 160 let později, v roce 1874, začala zbrojovka Remington – v té době prakticky krachující – vyrábět psací stroj blízký té podobě, která se udržela dalších více než 100 let. Úderem prstu na klávesu se vychýlila tzv. typová páka s písmenem, které se otisklo přes barvicí pásku na papír. Psací stroj umožnil psát text, který bude čitelný, ať jej píše kdokoliv. Jistou výhodou byla také možnost psát najednou více kopií (tzv. průklepů, přes uhlový papír). Rozložení kláves psacího stroje se po standardizaci z roku 1888 udrželo do dnešních dnů a bylo převzato i na klávesnice počítačů.
Předávání (dnes bychom mohli říci „sdílení“) informací na větší vzdálenost a většímu počtu účastníků mělo také zajímavý vývoj. Dobytí Tróje někdy kolem roku 1184 př. n. l. bylo prý do Mykén oznámeno ohňovými signály celé řady vzájemně mezi sebou viditelných ohnišť. Také císař Claudius údajně takto v roce 46 n. l. vyslal do Říma zprávu o svém vítězství nad britskými kmeny. To ovšem byly spíše historické pokusy. Přenosu informací významně pomohlo zapojení elektrické energie.
Zrod dálnopisu
V roce 1846 sestrojil Američan Royal E. House „tisknoucí telegraf“, který měl klávesnici podobnou pianu a pro přenos informací využíval Morseovu abecedu. Sestavu kódů v podobě teček a čárek vymyslel americký sochař a malíř Samuel Morse koncem 30. let 19. století. Ten zároveň navrhl i první prakticky použitelný telegraf pro přenos informací pomocí elektrických impulsů. Francouz Émile Baudot kolem roku 1880 vynalezl 5bitový kód, kterým bylo možné zakódovat jeden znak abecedy či jednu číslici. Takzvaný Baudotův kód se stal základem mezinárodní telegrafní abecedy používané až do druhé poloviny 20. století v dálnopisu a po francouzském vynálezci je pojmenována jednotka modulační rychlosti při přenosu dat – baud (Bd).
V létě roku 1910 byla na poštovních úřadech Postal Telegraph Company v New Yorku a v Bostonu instalována první zařízení s označením teletype (tj. „dálnopis“), která umožňovala přenos a vytištění textu s využitím 5bitové abecedy. Tímto krokem odstartovala nová komunikační éra, která trvala následujících téměř 100 let.
Dálnopis (Telex, Teletype, zkráceně TTY) umožňoval bezobslužný přenos textových zpráv po telefonních nebo speciálních linkách. Zařízení využívaly zejména zpravodajské agentury pro předávání zpráv mezi sebou a mezi jednotlivými redakcemi. Postupně se dálnopis rozšířil, takže svou vlastní stanici pro příjem a odesílání zpráv měl každý významnější podnik, který jej využíval třeba k posílání objednávek nebo faktur. Na konci 80. let bylo v telexové síti u nás kolem 16 000 účastníků. Pro přenos se používala modulační rychlost 50 Bd. Ve světě existovaly i pokusy s vyšší modulační rychlostí (110, 200 nebo 300 Bd). Svým vzhledem připomíná dálnopis psací stroj – text se zadával na klávesnici shodné s klávesnicí psacího stroje a tisk textu byl zajištěn elektrickým psacím strojem. Kromě toho bylo možné text vyděrovat na 5stopou děrnou pásku a z ní jej nasnímáním odeslat.
K ukončení provozu dálnopisného spojení v České republice došlo 1. července 2008, tedy po více než 70 letech. Na místo dálnopisu nastoupil fax, resp. telefax (zařízení umožňující nasnímání a odeslání statického obrazu dokumentu pomocí telefonní linky; název pochází z latinského výrazu „fac simile“ čili „udělat to samé“), a v současné době zejména elektronická pošta (e-mail) a samozřejmě sociální sítě.
Tiskárny a 3D tisk
U prvních počítačů se používaly jako vstupní a výstupní zařízení dálnopisné přístroje, kterými bylo možné zadávat vstupní data a získat vytištěné výsledky. Původně 5stopá páska byla postupně nahrazena 8stopou a následně děrnými štítky. Ty umožňovaly rychlejší změny v zadávaných příkazech (jen výměnou štítků v sadě).
Se zvyšujícím se výkonem počítačů rostly i požadavky na rychlost a kvalitu tisku. První tiskárna v podobě, jak ji známe, byla sestrojena v roce 1964 k příležitosti konání letních olympijských her v Tokiu. Měla sloužit pořadatelům a novinářům pro rychlé předávání informací z časomíry jednotlivých soutěží. Od 70. let 20. století se na trhu objevují jehličkové tiskárny (tisknou znaky nejprve v rastru 7 x 5 bodů, postupně více), dále pak tepelné tiskárny (znak se tiskne tepelnou tiskovou hlavou na papír), inkoustové tiskárny (znak se skládá z malých kapiček inkoustu vystříknutých na papír) či laserové (laserový paprsek vykreslí stránku na polovodivý světlocitlivý válec, na který se následně nanese barvivo – toner, jehož částice se uchytí na osvětlených místech a následně se otiskne na papír a ještě tepelně zažehlí).
Vybavení pro tisk se od konce 70. let, spolu s nástupem osobních počítačů, stává standardní součástí kancelářských programových systémů. Tisknout tak lze nejen textové dokumenty, ale i grafy a obrázky (vedle toho se pro kreslení výkresů používají čistě grafická kreslicí zařízení, tzv. plotery). Tiskárny mohou být černobílé, ale i barevné. Schopnost rozlišení počtu bodů při tisku na papíře se označuje zkratkou DPI (dot-per-inch – počet bodů na palec).
Zejména vývojáři strojů, staveb či výrobků stáli řadu let před problémem, jak znázornit prostorové rozložení výrobku či stavby. Programová řešení umožnila na počítači modelovat pohled na výrobek či stavbu na obrazovce, s modelem otáčet a třeba i stavbou procházet. Další vývoj směřoval postupně k modelování celého výrobku nebo jeho modelu v trojrozměrném prostoru (3D).
V roce 1986 si americký inženýr Chuck Hull nechal patentovat technologii 3D stereolitografie (SLA), která využívá UV laser a tekutý fotopolymer k vytváření 3D modelů. Jeho zařízení SLA-1 sice tehdy ještě neneslo označení 3D tiskárna, ale stalo se základem pro další vývoj. Již v roce 1993 patentoval Massachusettský technologický institut (MIT) technologii trojrozměrných tiskařských technik pracující s práškovým materiálem a tekutým spojovačem. Licenci k této technologii následně koupila firma Z Corporation, a tím už oficiálně odstartoval vývoj zařízení s názvem „3D tiskárna“.
Před vytištěním výrobku je třeba nejprve vytvořit jeho trojrozměrný model s využitím CAD programového systému, příp. využít 3D skener. Dnes je rovněž možné si z 3D tržiště stáhnout (za úplatek) hotový 3D model a ten potom použít pro svoji aplikaci. Programové řešení poté model převede většinou do formátu STL nebo OBJ a následně vytvoří instrukční kód pro konkrétní tiskárnu. Po „vytištění“ se vzniklý objekt musí ještě mechanicky upravit, tedy většinou opilovat, odlomit podpůrné konstrukce a vyčistit.
3D tisk se dnes v hojné míře využívá zejména v automobilovém a leteckém průmyslu, kde slouží k výrobě součástek a prototypů. Důležitou roli má také ve zdravotnictví při výrobě implantátů nebo modelů orgánů. Ve světě už také stojí několik staveb vytištěných na 3D tiskárně. V roce 2020 vznikl první tištěný dům i v České republice. Experimentální plovoucí stavba s názvem Prvok je dílem sochaře Michala Trpáka a vytištěna byla za dva dny.
Mohlo by vás zajímat:
Pionýři
počítačových her
Třicet let na
síti
Půlstoletí s mikroprocesory