เครื่องพิมพ์IBM 6640 เป็นหนึ่งใน เครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ทสำหรับ สำนักงาน เครื่องแรกของโลก^{[ 1 ]}เดิมทีมีการประกาศเปิดตัวในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2519 ในชื่อ 46/40 ^{[ 2 ] [ 3 ]}ก่อนที่จะเปลี่ยนชื่อเป็น 6640 ^{[ 4 ]}ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มผลิตภัณฑ์ประมวลผลคำOffice System/6 ^{[ 5 ]}

IBM อ้างว่าเครื่องพิมพ์ 6640 ผสมผสานผลลัพธ์คุณภาพสูงเข้ากับการจัดการกระดาษแผ่นและซองจดหมายอัตโนมัติที่หลากหลายและมีประสิทธิภาพ^{[ 6 ]}มีคุณสมบัติการเลือกระยะห่าง 10 พิตช์ 12 พิตช์ หรือแบบสัดส่วนโดยอัตโนมัติ พร้อมแบบอักษรในตัวสูงสุดห้าแบบ^{[ 6 ]}นอกจากนี้ 6640 ยังเป็นเครื่องพิมพ์ IBM เครื่องแรกที่สามารถจัดการกระดาษแผ่นแต่ละแผ่นได้ แทนที่จะใช้กระดาษม้วนต่อเนื่อง^{[ 2 ]}

พื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ของกลไกการพิมพ์ของ 6640 ย้อนกลับไปถึงบทความที่ตีพิมพ์ในปี 1879 โดยนักฟิสิกส์ชาวอังกฤษลอร์ด เรย์ลีย์ในวารสารProceedings of the Royal Societyซึ่งเขาได้แสดงให้เห็นทางคณิตศาสตร์ว่าเจ็ทของเหลวที่มีแรงดันจะแตกตัวออกเป็นหยดที่มีขนาดที่คาดการณ์ได้และควบคุมได้^{[ 4 ]}ในช่วงต้นทศวรรษ 1960 นักวิทยาศาสตร์ที่สถาบันวิจัยสแตนฟอร์ดได้สร้างออสซิลโลกราฟที่บันทึกสัญญาณไฟฟ้าโดยใช้หลักการเจ็ทหมึก^{[ 4 ]}ในเวลาเดียวกันนั้น วิศวกรสองคนจากบริษัท Cleviteได้จดสิทธิบัตรกลไกเจ็ทหมึกที่สามารถสร้างตัวอักษรพิมพ์ได้ ต่อมา บริษัท AB Dickได้ซื้อสิทธิบัตรเหล่านี้^{[ 4 ]}แผนกหนึ่งของ AB Dick ที่ชื่อว่า Videograph Operations เริ่มจำหน่ายเครื่องพิมพ์ Model 9600 Videojet ในปี 1969 ซึ่งอ้างว่าเป็นเครื่องพิมพ์เจ็ทต่อเนื่องเครื่องแรกของโลก ใช้เป็นหลักในการทำเครื่องหมายผลิตภัณฑ์ เช่น กระป๋องเครื่องดื่ม^{[ 7 ]}

กลุ่มเทคโนโลยีขั้นสูงภายในแผนกผลิตภัณฑ์สำนักงาน (OPD) ของ IBM ในซานโฮเซ สรุปในช่วงต้นทศวรรษ 1970 ว่ากระบวนการพิมพ์แบบเจ็ทต่อเนื่องสามารถให้คุณภาพการพิมพ์ที่เทียบเท่ากับเครื่องพิมพ์ดีด IBM Selectricได้ IBM จึงทำข้อตกลงการอนุญาตให้ใช้สิทธิร่วมกันกับ AB Dick ในปี 1972 บนพื้นฐานนั้น^{[ 4 ]} กลุ่มผลิตภัณฑ์ Office System/6ได้รับการพัฒนาโดย OPD ในออสติน รัฐเท็กซัส ภายใต้กลุ่มที่นำโดย Fred May ซึ่งก่อตั้งขึ้นโดยเฉพาะเพื่อมุ่งเน้นไปที่ระบบสำนักงานแบบใช้สื่อมากกว่าเครื่องพิมพ์ดีด เครื่องถ่ายเอกสาร หรืออุปกรณ์สิ้นเปลือง^{[ 8 ]}

การพัฒนากลไกการพิมพ์นั้นนำโดย Bill Buehner วิศวกรไฟฟ้าและผู้จัดการโครงการที่ประจำอยู่ที่ โรงงาน IBM ในเมืองเล็กซิงตัน รัฐเคนตักกี้ซึ่งรับผิดชอบโครงการเทคโนโลยีอิงค์เจ็ทในปี 1972 ^{[ 4 ]}การคิดค้นสูตรหมึกเป็นความรับผิดชอบของ Don Elbert วิศวกรเคมีผู้ซึ่งเคยทำงานเกี่ยวกับระบบหมึกสำหรับริบบิ้นเครื่องพิมพ์ดีด IBM Correcting Selectric มาก่อน ^{[ 4 ]}กลไกการพิมพ์ถูกประกอบในเมืองเล็กซิงตันแล้วส่งไปยังเมืองออสติน ซึ่งมันถูกรวมเข้ากับส่วนที่เหลือของ 6640 ^{[ 4 ] [ 9 ]}

เอกสารที่จะพิมพ์จะถูกเตรียมก่อนโดยใช้การ์ดแม่เหล็กโดยใช้เครื่องพิมพ์ดีด Magnetic Card Selectricหรือบนคอนโซล Office System/6 ชุดการ์ดแม่เหล็กจะถูกโหลดผ่านเครื่องอ่านที่ติดอยู่ทางด้านซ้ายของเครื่องพิมพ์ และอุปกรณ์ยังสามารถสื่อสารผ่าน โปรโตคอล BSCหรือSDLC ได้อีกด้วย เครื่องพิมพ์ใน Office System/6 รุ่น 6/440 หรือ 6/450 คือ IBM 6640 ที่ไม่มีเครื่องอ่านการ์ดแม่เหล็ก ซึ่งต่อสายเข้ากับคอนโซลเพื่อการพิมพ์โดยตรง^{[ 10 ]}ในภาพถ่ายของ IBM Office System/6 เครื่องพิมพ์ 6640 ที่ไม่มีเครื่องอ่านการ์ดแม่เหล็กจะแสดงอยู่ทางด้านขวา ส่วนเครื่องอ่านการ์ดแม่เหล็กจะอยู่ทางด้านขวาของเก้าอี้โดยตรง

เครื่องพิมพ์มีช่องใส่ซองจดหมายที่จุได้ประมาณ 500 ซอง รวมถึงช่องใส่กระดาษสองช่อง แต่ละช่องจุได้ถึง 600 แผ่น รองรับกระดาษขนาดสูงสุด 17 x 17 นิ้ว มีการ์ดแบบอักษรให้เลือกใช้และติดตั้งบนแผงวงจรด้านขวาของตัวเครื่อง ช่องป้อนการ์ดแม่เหล็กรับการ์ดควบคุมและการ์ดเอกสารได้ถึง 200 ใบ และ IBM อ้างว่าความจุนี้ทำให้เครื่องพิมพ์สามารถทำงานได้โดยไม่ต้องมีผู้ดูแลเป็นเวลาหลายชั่วโมง^{[ 11 ]}

กลไกอิงค์เจ็ท

หมึกสีดำถูกพ่นออกมาจากหัวฉีดเดี่ยวที่มี ความยาว 3/16นิ้ว (4.8 มม.)รูปทรงกรวยตัด โดยมีรู ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.0013 นิ้ว (0.033 มม.)เนื่องจากรูมีขนาดเล็กเกินกว่าจะวัดได้ด้วยวิธีการทั่วไป จึงต้องตรวจสอบเส้นผ่านศูนย์กลางระหว่างการผลิตโดยการวัดอัตราการไหลของหมึกผ่านหัวฉีด^{[ 4 ]}อ่างเก็บหมึกแบบปิดผนึกบรรจุหมึกได้ 6 ออนซ์ของเหลว ซึ่งเพียงพอสำหรับการพิมพ์ตัวอักษรประมาณ 5 ล้านตัว และปั๊มขนาดเล็กจะดันหมึกภายใต้แรงดันเข้าไปในหัวฉีด^{[ 4 ]}  

การก่อตัวของหยดน้ำที่สม่ำเสมอเกิดขึ้นจากหลักการที่อธิบายโดยลอร์ดเรย์ลีย์: ผลึกเซรามิ กเพียโซอิเล็กทริกที่ยึดติดกับปลายกว้างของหัวฉีดจะถูกขับเคลื่อนด้วยแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ ทำให้เกิดการโค้งงอที่ความถี่ที่ควบคุมได้ และสร้างความไม่เสถียรอย่างสม่ำเสมอให้กับกระแสน้ำพุ่ง ซึ่งจะทำให้กระแสน้ำแตกออกเป็นหยดน้ำในอัตรา 117,000 หยดต่อวินาที^{[ 4 ]}

เมื่อหยดน้ำก่อตัวขึ้น หยดน้ำจะผ่านอุโมงค์ประจุไฟฟ้าซึ่งจะให้ประจุไฟฟ้าเฉพาะกับหยดน้ำจำนวนเล็กน้อย จากนั้นกระแสจะผ่านสนามไฟฟ้าสถิตที่สร้างขึ้นโดยแผ่นเบี่ยงเบนแรงดันสูง หยดน้ำที่มีประจุจะถูกเบี่ยงเบนไปบนกระดาษ ในขณะที่หยดน้ำที่ไม่มีประจุจะไหลตรงไปยังรางและหมุนเวียนกลับมา มุมการเบี่ยงเบนของหยดน้ำที่มีประจุแต่ละหยดจะถูกกำหนดโดยขนาดของประจุ ทำให้สามารถวางหยดน้ำแต่ละหยดได้อย่างแม่นยำภายในเมทริกซ์ตัวอักษร โดยเฉลี่ยแล้วต้องใช้หยดน้ำ 146 หยดในการสร้างตัวอักษรหนึ่งตัว จากหัวฉีดถึงกระดาษ หยดน้ำจะเดินทางด้วยความเร็วสูงสุดถึง40 ไมล์ต่อชั่วโมง (64 กม./ชม.)ในระยะทางประมาณหนึ่งนิ้ว^{[ 4 ]} 

หัวพิมพ์จะเคลื่อนที่จากซ้ายไปขวาในระหว่างการพิมพ์ โดยจะกลับมาด้วยความเร็วประมาณ 4.5 เท่าของความเร็วในการพิมพ์ กระดาษจะเลื่อนไปหนึ่งบรรทัดในระหว่างการกลับมา^{[ 11 ]}ตัวอักษรจะถูกสร้างขึ้นจากล่างขึ้นบน โดยการเบี่ยงเบนในแนวตั้งของหยดหมึกจะรวมกับการเคลื่อนที่ในแนวนอนของตัวลำเลียง เมื่อไม่ได้ใช้งาน หัวฉีดหมึกจะปิดโดยอัตโนมัติเพื่อลดการสูญเสียจากการระเหย และวาล์วที่ทำงานเร็วจะคืนแรงดันหมึกเต็มที่เกือบจะในทันทีเมื่อเริ่มการทำงานใหม่^{[ 4 ]}

IBM 6640 ใช้โครงสร้างจุดขนาด 24×40 (960 จุด) ในการแสดงผลแต่ละอักขระ เมื่อเทียบกับโครงสร้างจุดที่หยาบกว่า เช่น 5×7 (35 จุด) ที่คู่แข่งในยุคนั้นใช้ ซึ่งเป็นไปได้ด้วยการใช้ไมโครอิเล็กทรอนิกส์ของ IBM ^{[ 11 ] [ 12 ]}

มีโมเดลอยู่สองแบบ:

• 6640-001 — ประกาศในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2519 พิมพ์ได้สูงสุด 92 ตัวอักษรต่อวินาที^{[ 6 ]}ยกเลิกการจำหน่ายเมื่อวันที่ 1 พฤศจิกายน พ.ศ. 2525 ^{[ 13 ]}
• 6640-002 — ประกาศในปี 1979; พิมพ์ได้สูงสุด 184 ตัวอักษรต่อวินาที^{[ 6 ]}ยกเลิกการจำหน่ายเมื่อวันที่ 1 พฤศจิกายน 1982 ^{[ 13 ]}

แม้ว่าผลิตภัณฑ์ 6640 และOffice System/6 (OS/6) โดยรวมจะประสบความสำเร็จในการขายในช่วงแรก แต่ในที่สุดก็กลายเป็นความล้มเหลวทางการค้า ซึ่งเป็นสถานการณ์ที่เกิดจากข้อบกพร่องทางเทคนิค กลยุทธ์ และองค์กรหลายประการ^{[ 14 ]}

ไม่มีผลิตภัณฑ์ทดแทน ทั้ง IBM และ Diconix ได้เปิดตัวเครื่องพิมพ์ที่ใช้ เทคโนโลยี อิงค์เจ็ท แบบต่อเนื่อง แต่ผลิตภัณฑ์ทั้งสองล้มเหลวเนื่องจากต้นทุนและความซับซ้อน^{[ 15 ]} ทั้งสอง ไม่สามารถแข่งขันกับเครื่องพิมพ์แบบเดซี่วีลในแง่ของความน่าเชื่อถือได้^{[ 16 ]}

IBM เปิดตัว DisplayWriterในปี 1980 ในฐานะรุ่นต่อยอด แต่ความล่าช้าดังกล่าวกลับส่งผลร้ายแรงต่อส่วนแบ่งตลาดการประมวลผลคำของแผนกนี้^{[ 14 ]}