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打印机(Printer) 是计算机的输出设备之一,用于将计算机处理结果打印在相关介质上。

概述

打印机(Printer) 是计算机的输出设备之一,用于将计算机处理结果打印在相关介质上。衡量打印机好坏的指标有三项:打印分辨率,打印速度和噪声。 打印机的种类很多,按打印元件对纸是否有击打动作,分击打式打印机与非击打式打印机。按打印字符结构,分全形字打印机和点阵字符打印机。按一行字在纸上形成的方式,分串式打印机与行式打印机。按所采用的技术,分柱形、球形、喷墨式、热敏式、激光式、静电式、磁式、发光二极管式等打印机。

工作原理

针式打印机

针式打印机的工作原理是这样的:主机送来的代码,经过打印机输入接口电路的处理后送至打印机的主控电路,在控制程序的控制下,产生字符或图形的编码,驱动打印头打印一列的点阵图形,同时字车横向运动,产生列间距或字间距,再打印下一列,逐列进行打印;一行打印完毕后,启动走纸机构进纸,产生行距,同时打印头回车换行,打印下一行;上述过程反复进行,直到打印完毕。


针式打印机之所以得名,关键在于其打印头的结构。打印头的结构比较复杂,大致说来,可分为打印针,驱动线圈,定位器,激励盘等等。简单的说,打印头的工作过程是这样的:当打印头从驱动电路获得一个电流脉冲时,电磁铁的驱动线圈就产生磁场吸引打印针衔铁,带动打印针击打色带,在打印纸上打出一个点的图形。因其直接执行打印功能的是打印针,所以这类打印机被称为针式打印机。


喷墨打印机
喷墨打印机的工作原理基本与针式打印机相同,这两者的本质区别就在于打印头的结构。喷墨打印机的打印头,是由成百上千个直径极其微小(约几微米)的墨水通道组成,这些通道的数量,也就是喷墨打印机的喷孔数量,它直接决定了喷墨打印机的打印精度。每个通道内部都附着能产生振动或热量的执行单元。当打印头的控制电路接收到驱动信号后,即驱动这些执行单元产生振动,将通道内的墨水挤压喷出;或产生高温,加热通道内的墨水,产生气泡,将墨水喷出喷孔;喷出的墨水到达打印纸,即产生图形!这就是压电式和气泡式喷墨打印头的基本原理。而喷墨打印机的控制原理,工作方式基本与针式打印机相同,这里就不赘述了!

激光打印机
当计算机主机向打印机发送数据时,打印机首先将接收到的数据暂存在缓存中,当接收到一段完整的数据后,再发送给打印机的处理器,处理器将这些数据组织成可以驱动打印引擎动作的信号流,对于激光打印机而言,这个信号流就是驱动激光头工作的一组脉冲信号。

激光打印机的核心技术就是所谓的电子成像技术,这种技术结合了影像学与电子学的原理和技术以生成图像,核心部件是一个可以感光的硒鼓。激光发射器所发射的激光照射在一个棱柱形反射镜上,随着反射镜的转动,光线从硒鼓的一端到另一端依次扫过(中途有各种聚焦透镜,使扫描到硒鼓表面的光点非常小),硒鼓以1/300英寸或1/600英寸的步幅转动,扫描又在接下来的一行进行。硒鼓是一只表面涂覆了有机材料的圆筒,预先带有电荷,当有光线照射时,受到照射的部位会发生电阻的变化。计算机所发送来的数据信号控制着激光的发射,扫描在硒鼓表面的光线不断变化,有的地方受到照射,电阻变小,电荷消失,也有的地方没有光线射到,仍保留有电荷,最终,硒鼓表面就形成了由电荷组成的潜影。

墨粉是一种带电荷的细微塑料颗粒,其电荷与硒鼓表面的电荷极性相反,当带有电荷的硒鼓表面经过显影辊时,有电荷的部位就吸附了墨粉颗粒,潜影就变成了真正的影像。硒鼓转动的同时,另一组传动系统将打印纸送进来,经过一组电极,打印纸带上了与硒鼓表面极性相同但强得多的电荷,随后纸张经过带有墨粉的硒鼓,硒鼓表面的墨粉被吸引到打印纸上,图像就在纸张表面形成了。此时,墨粉和打印机仅仅是靠电荷的引力结合在一起,在打印纸被送出打印机之前,经过高温加热,塑料质的墨粉被熔化,在冷却过程中固着在纸张表面。将墨粉传给打印纸之后,硒鼓表面继续旋转,经过一个清洁器,将剩余的墨粉去掉,以便进入下一个打印循环。

由以上原理可以看出激光打印机与针式、喷墨打印机的一个本质的区别在于:激光打印机打印一次成像一整页,是逐页打印;而针式和喷墨打印机都是打印头一次来回打印一行,是逐行打印。因此,相同打印要求下,激光打印机的打印速度要比针式打印机和喷墨打印机要快,这也是激光打印机的一个优势所在。

当计算机主机向打印机发送数据时,打印机首先将接收到的数据暂存在缓存中,当接收到一段完整的数据后,再发送给打印机的处理器,处理器将这些数据组织成可以驱动打印引擎动作的信号流,对于激光打印机而言,这个信号流就是驱动激光头工作的一组脉冲信号。

分类

按用途分
办公和工业型

工业型:打印宽度大,速度快,用于商业化生产,可以24小时不停打印,一般有6色以上。工业用打印机可以利用各种型号颜色管理软件校色。


办公型:结构较简单,4-6色,打印宽度有限,一般不大于24“,速度较慢,用于一般办公室或家庭使用,操作软件一般随机,由于结构比较单薄,不适宜用于不间断打印。


在这一应用领域,针式打印机一直占领主导地位。由于针式打印机具有中等分辨率和打印速度、耗材便宜,同时还具有高速跳行、多份拷贝打印、宽幅面打印、维修方便等特点,是办公和事务处理中打印报表、发票等的优选机种。


打印机按原理分类
打印机数据传输方式可分为串行打印机和并行打印机两类。
按照打印机的工作原理,将打印机分为击打式和非击打式两大类。
串式点阵字符非击打式打印机 主要有喷墨式和热敏式打印机两种。


①喷墨式打印机。

应用最广泛的打印机。其基本原理是带电的喷墨雾点经过电极偏转后,直接在纸上形成所需字形。其优点是组成字符和图像的印点比针式点阵打印机小得多,因而字符点的分辨率高,印字质量高且清晰。可灵活方便地改变字符尺寸和字体。印刷采用普通纸,还可利用这种打字机直接在某些产品上印字。字符和图形形成过程中无机械磨损,印字能耗小。打印速度可达 500字符/秒。广泛应用的有电荷控制型(高压型)和随机喷墨型(负压型)喷墨技术,又出现了干式喷墨印刷技术。


②热敏式打印机。
打印机流过印字头点电阻的脉冲电流产生的热传到热敏纸上,使其受热变色 ,从而印出字符和图像。 主要特点是无噪声,结构轻而小,印字清晰。缺点是速度慢,字迹保存性差。


行式点阵字符非击打式打印机,主要有激光、静电、磁式和发光二极管式打印机。

①激光打印机。激光源发出的激光束经由字符点阵信息控制的声光偏转器调制后,进入光学系统,通过多面棱镜对旋转的感光鼓进行横向扫描,于是在感光鼓上的光导薄膜层上形成字符或图像的静电潜像,再经过显影、转印和定影,便在纸上得到所需的字符或图像。主要优点是打印速度高,可达 20000行/分以上。印字的质量高,噪声小,可采用普通纸,可印刷字符、图形和图像。由于打印速度高,宏观上看,就像每次打印一页,故又称页式打印机。


②静电打印机。将脉冲电压直接加在具有一层电介质材料的特殊纸上,以便在电介质上获得静电潜像,经显影、加热定影形成字符和图像。它的特点是印刷质量高,字迹不退色,可长期保存,生成潜像的功耗小,无噪声,简单可靠。但需使用特殊纸,且成本高。


③磁式打印机。它是电子复印技术的应用和发展。采用磁敏介质形成字符潜像,不需要高功率激光源,其优点是对湿度和温度变化不敏感。印刷速度可达8000行/分。结构简单,成本低。④发光二极管式打印机。除采用发光二极管作光源外,其工作原理与激光打印机类似。由于采用发光二极管,降低了成本,减小了功耗。

功能应用

针式打印机

针式打印机在打印机历史的很长一段时间上曾经占有着重要的地位,从9针到24针,可以说针式打印机的历史贯穿着这几十年的始终。针式打印机之所以在很长的一段时间内能长时间的流行不衰,这与它极低的打印成本和很好的易用性以及单据打印的特殊用途是分不开的。当然,它很低的打印质量、很大的工作噪声也是它无法适应高质量、高速度的商用打印需要的根结,所以现在只有在银行、超市等用于票单打印的很少的地方还可以看见它的踪迹。


彩色喷墨打印机

彩色喷墨打印机因其有着良好的打印效果与较低价位的优点因而占领了广大中低端市场。此外喷墨打印机还具有更为灵活的纸张处理能力,在打印介质的选择上,喷墨打印机也具有一定的优势:既可以打印信封、信纸等普通介质,还可以打印各种胶片、照片纸、光盘封面、卷纸、T恤转印纸等特殊介质,在下文中将作为重点的介绍。


激光打印机

激光打印机则是高科技发展的一种新产物,也是有望代替喷墨打印机的一种机型,分为黑白和彩色两种,它为我们提供了更高质量、更快速、更低成本的打印方式。其中低端黑白激光打印机的价格已经降到了几百元,达到了普通用户可以接受的水平。它的打印原理是利用光栅图像处理器产生要打印页面的位图,然后将其转换为电信号等一系列的脉冲送往激光发射器,在这一系列脉冲的控制下,激光被有规律的放出。与此同时,反射光束被接收的感光鼓所感光。激光发射时就产生一个点,激光不发射时就是空白,这样就在接收器上印出一行点来。然后接收器转动一小段固定的距离继续重复上述操作。当纸张经过感光鼓时,鼓上的着色剂就会转移到纸上,印成了页面的位图。最后当纸张经过一对加热辊后,着色剂被加热熔化,固定在了纸上,就完成打印的全过程,这整个过程准确而且高效。虽然激光打印机的价格要比喷墨打印机昂贵的多,但从单页的打印成本上讲,激光打印机则要便宜很多。而彩色激光打印机的价位一般都在2000元左右。


其他打印机
除了以上三种最为常见的打印机外,还有热转印打印机和大
幅面打印机等几种应用于专业方面的打印机机型。热转印打印机是利用透明染料进行打印的,它的优势在于专业高质量的图像打印方面,可以打印出近于照片的连续色调的图片来,一般用于印前及专业图形输出 。大幅面打印机,它的打印原理与喷墨打印机基本相同,但打印幅宽一般都能达到24英寸(61cm)以上。它的主要用途一直集中在工程与建筑领域。但随着其墨水耐久性的提高和图形解析度的增加,大幅面打印机也开始被越来越多的应用于广告制作、大幅摄影、艺术写真和室内装潢等装饰宣传的领域中,又成为打印机家族中重要的一员。

主要品牌

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