У Ивана Орлова с детства обнаружилась способность к рисованию. Ее заметил купец Иван Амплеевич Власов и рекомендовал мальчика в Кулибинское ремесленное училище, а семь лет спустя — в Строгановское училище технического рисования в Москве.
В начале 1883 года Иван Орлов создал на жаккардовом ткацком станке копию портрета наследника престола, будущего императора Николая II. Копия оказалась настолько мастерски сделанной, что ее преподнесли императору Александру III во время коронационных торжеств.
Изобретения Орлова заслужили высокие оценки на Всемирной выставке в Чикаго в 1893 году, а на Всемирной выставке в Париже в 1900 году произвели настоящий фурор.
Через два года Орлов решил попробовать себя в изготовлении текстильных денег и направил проект тканых кредитных билетов министру финансов Николаю Бунге.
В 1886 году он получает работу в Экспедиции заготовления государственных бумаг, где вскоре в оборот вводятся 25-рублевые банкноты нового образца с использованием шелковых нитей. Увы, фальшивомонетчики быстро наладили массовый выпуск подделок. Для спасения ситуации возглавить Экспедицию пригласили доктора физики, профессора Роберта Эмильевича Ленца. А он, в свою очередь, обратил внимание на Орлова.
Роберт Эмильевич Ленц и министр финансов Сергей Юльевич Витте представили Александру III доклад о работе Орлова, испрашивая для него вознаграждения в 5 тысяч рублей. Император зачеркнул сумму и вписал свою — 7 тысяч рублей.
В 1891 году машина для «многокрасочного печатания с одного клише» была готова. Новый способ, предложенный Орловым, позволял оттиснуть на бумаге непрерывный мельчайший узор с резким переходом цветов. Раньше такое делали путем совмещения — разные цвета печатали с разных штампов, что в итоге давало в точках схода цветов «красочные кляксы».
«…Сколько нужно было остроумия, энергии и конструктивных способностей, чтобы решить задачу, над которой так долго трудились специалисты по типографскому делу и которую так блестяще решил И. И. Орлов».
Разработанная Иваном Ивановичем Орловым технология печати до сих пор применяется во всем мире и носит название Super Orlof Intaglio.
Первой купюрой, выпущенной новым способом, была «четвертная», которая вошла в оборот в 1892 году. И фальшивомонетчики резко «сдулись». Следом пошли десятки, пятерки, рубли и, наконец, непревзойденные шедевры отечественной и мировой денежной печати — купюры номиналом в 100 и в 500 рублей с изображением Екатерины II и Петра I. Производство машин курировал лично Орлов.
«Я окончательно р ешился строить машины целиком в России. Помимо удобства и близости постройки этих машин в смысле наблюдения, важно, что это новое дело останется у нас».