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爱迪生在门罗公园实验室里完成的第一件发明是一种电笔。这种发明也许早已被人遗忘了。爱迪生计划获得这项发明专利后，大量的加以制造。5月初，他写信给在华盛顿的一个老友罗爱斯（Fred w ．Royce ）。爱迪生对他说：“我希望你有空去专利局查问一下，我那电笔的专利究竟进行得怎样了”。
罗爱斯回复之后，爱迪生又给他写了第二封信。这时那个曾经恶意地驳斥爱迪生发现的竞争者索叶为了和他竞争，对他发明的电笔加以种种的侮蔑。对此，爱迪生立刻予以答复。他在给罗爱斯的信上说道：“至于说到索叶那个卑劣的自命不凡者，我从没有信任过他的一句话的。他的肚中只是一包压缩的乌烟瘴气而已。我听说，他在桌上放了两架真笔誊写机，在桌下用轴杆和齿轮连接起来，就算同步的了”。他又在信末写道：“如果他要在纽约华盛顿两地之间作这试验，那他就得用一根280公里长的转轴来连接了。他这个人只会纸上谈兵”。
爱迪生自认当时非常渴望获得专利，因为他急需资金搞发明。专利局把他的请求延迟了好久，这使他深感不安。
“你能不能确定在它安稳地经过了印刷机，文具，以至打洞机的种种手续以后，又还得通过什么必要的形式呢？难道他们已经从亚述古国的石碑中掘出了巴比伦防治洪水的典籍来吗？”
他又等候了一个月，终于忍耐不住了，他说道：“天哪！如果那电笔必须经过所有那些手续的话，那么我在今年夏季全部了结的希望是不能实现的了。它有没有在维尔布那里通过呢？希望你能去询问他们一下，并且告诉他们我是一个穷苦的孤儿……”。
在那时爱迪生常自称为“穷苦的孤儿”。他在那信的末尾戏谑地写道：“地球，西半球，美国，新泽西州，密德尔塞克斯郡，宾夕法尼亚铁路南4公里高丘上，门罗公园内”。他邀请罗爱斯在离华盛顿到纽约去的时候，顺便往门罗公园来。他说：“这里是纽约区风景最美的地方。我在这里新建了一个实验室，现在四周已长满青苔了”。
罗爱斯后来是否接受了爱迪生的邀请，我们无法查考，但是爱迪生得到电笔的专利已是三个月以后的事。
1877年，爱迪生获得了三项专利：穿孔笔、气动铁笔和普通铁笔。这种笔是油印机和复印机的前身。
复印程序很简单。首先用一支尖铁笔在一张特制的粗蜡纸上书写，纸下垫着刻有密纹的钢板。铁笔经过的地方，纸上便留下无数小孔；然后再将这张蜡纸铺在普通纸上，用滚筒蘸着油墨从蜡纸上压过，油墨透过小孔，留在下面的纸上。不久，爱迪生又设计出一种气动铁笔代替了这种简单的铁笔。气动装置可使笔尖作上、下运动，这样便在纸上留下一连串的微孔。最后，他设计出一种电笔，这也是他的成型产品。电笔笔管很细，内装一个钢尖，钢尖的上方是一台微型电机，电机的凸轮带动笔尖作每分钟数百次的上下运动。驱动电机的是本生电池组，即两个大玻璃瓶，内装一个活塞。使用电笔时，活塞就把极板送入电解液，不用时，极板就被活塞拉出，这样就能节省电能。为使这种电笔适于“办公用”，电池组上还装了一只夹子，笔闲置时就夹在上面，十分方便。
这在当时是一项惊人的成就。用此种方式刻出的蜡纸，可以复印3000份。所以，不出几年的时间，不仅华盛顿的政府机构使用了这种装置，而且还远销俄国、中国等地。
电话设计上的贡献
爱迪生的活动现在集中于电话研究上。
随着资本主义工业化程度的提高，城市迅速发展起来，个人之间的交往，机关企业之间的联系迫切需要那种简便又准确迅速的通讯工具。电报虽解决了远距离通讯问题，但是，使用起来确有不方便之处。因为人们使用电报这种方式，必须把文字翻译成符号才能发送出去，接受之后还要转译回去，特别是由于当时技术上的种种原因，传输电文速度迟缓，给电报通讯带来不少困难。早在研究有线电报的同时就有人在想，能否将人的声音直接转换成电讯号来传递消息？19世纪电磁感应现象的发现和应用，为发明这种新的通讯工具创造了条件。
人们开始探求电话的发明，经历了一个历史过程。早在1664年胡克就做了在拉紧的线上传送声音的实验。
在爱迪生出生的10年前，美国人柏基发现，只要在铁棒上绑铁线，使电流快速地作通通、切切的动作，这时铁棒就会磁化或失去磁力而发出声音来。但他没有想到利用这项发现来发明电话。
德国物理学家赖斯（j ．P．Reis ，1834—1874）最先从事这方面的研究。他用木头仿造人耳制造了一个发话器，上面蒙一张用猪肠做的薄膜，薄膜上附有一块金属小片，薄膜随声音振动时金属片就不断地和另一个触片接触，从而使电路随声音节奏而开闭。受话器是一个绕有绝缘线的勾针，勾针安放在两个小支架上，支架放在一个共鸣箱里，当断续的电流通过线圈时就会发出声音来。试验成功后，这种装置也就被称为电话机。赖斯电话机于1861年在法兰克福展出表演，3年后又在吉森召开的自然研究家大会上使用过一次。由于声音很轻，电流间断又会引起失真和干扰现象，大多数人都把这一发明当作奇物珍品，没有得到推广应用。
爱迪生检查赖斯教授的机械之后，获得一项结论：“这机械的缺点是断续电流，如果利用电流的强度使磁力变化，让铁板振动，一定可以传送人的声音。”
当他正为这点费尽心机的时候，另外有两位科学家也有同样的想法，并且从事电话的发明研究。那就是有名的亚历山大格雷厄姆贝尔（1847—1922）和伊利夏格雷（El ishaGray ），虽然只是偶然，但是却已经有3个人从事于这项研究竞争了。
随着研究的进展，爱迪生先在1876年1月14日向专利许可局申请“许可权保护”。这是说，近日就要提出申请许可，请保留不要接受相似的申请。
当贝尔在做试验时，爱迪生到了西方联合公司，希望允许他用他的线做试验。他知道格雷已经获得一项关于“谐波式电报机”专利，这项发明能够通过电线发送音乐的声音。格雷将这项发明权卖给了西方联合公司。
爱迪生也在做一种通过电线发送人的声音的发明试验。虽然他的发明不完全，但他要求获得发明电话专利权。
贝尔是继承赖斯事业的最重要的一个人。他对语言学有研究。在1873—1877年担任波士顿大学生理学教授期间，进行了利用电流传送声音的试验。他在试验时，把音叉放在带铁芯的线圈前面，音叉振动时，会在线圈中产生强度随声音而变化的持续电流，如把这个电流输至电线另一端的同样的线圈内，就会使该线圈前面的音叉发出和前一个音叉一样的声音。贝尔认为，每一个金属振动部件都应当能产生电流。他把一个易于振动的薄膜同一个簧片连在一起。簧片紧贴在励磁线圈前。受话器的构造和送话器差不多。贝尔把它们连接起来。在电路中又加上一个电池，但试验没有成功。他用四周张紧的薄铁皮框代替了金属簧片，线圈中的铁芯改用磁棒才取得成功。
贝尔在1876年2月14日完成发明，正式向美国政府申请发明电话机的专利许可证。在同一天只慢两个小时的格雷也完成发明，正式申请专利许可证。
起初人们认为贝尔的电话很有趣，但不是很有用。贝尔所发明的电话是受话器和发话器都使用电磁石和振动板构成的。振动板就放置在电磁石的前面，因此当声音的振动透过电流而传给电磁石时，振动板就会随之而振动。而这种受话器的原理，至今仍被沿用。不过贝尔所发明的电话音量非常微弱，所以只能用于短距离的通话。因此，当时有人批评说：“电话这东西仍然不够实用”。在费城的博览会中，这种电话被一些人认为：“像是一种玩具”。
但是，贝尔为了让公众广泛地采用，他开了好几次演讲会，重复各种有关电话的说明。虽然每一次的演讲会都挤满了人，但是大部分的听众都是为了好奇或是凑热闹而参加的，因此演讲会结束后，在归途中，就有人说：“电话根本没有用”。
虽然如此，他的努力终于还是获得了成果，贝尔所发明的电话终于开始被人们使用了。1877年第一份用电话