随着办公自动化程度的提高,人们对数码打印设备也有了更高的要求,打印机逐渐成为办公室设备“三大件”中,必不可少的配件。但是如果选择适合的产品 ,就需要对各种产品有大致的了解。
综观打印机技术发展史从1968推出第一台针式打印机,到IBM 于 1976 年研制出全球第一台喷墨打印机---IBM-4640。之后又由施乐公司研制出世界第一台激光打印机并于 1977 年投放市场后。直至现在最新技术的热升华打印机,已经有几十年的历程了。打印机按原理和工作方式可以分为:针式打印,热敏打印,热升华打印,喷墨打印和激光打印。
在详细讲解前我们先看看打印机的几个主要技术指标:
l、分辨率
所有厂家都用DPI来表示,是一个行业标准。它本身表现了在每英寸的范围内喷墨打印机可打印的点数。单色打印时 dpi 值越高打印效果越好。而彩色打印时情况比较复杂。通常打印质量的好坏要受 dpi 值和色彩调和能力的双重影响。由于一般彩色喷墨打印机的黑白打印分辨率与彩色打印分辨率可能会有所不同,所以选购时一定要注意看商家告诉你的分辨率是哪一种分辨率,是否是最高分辨率。目前市场上CANON 的 PIXMA IP5000能够达到9600dpi分辨率。(即每一平方英寸有9600个点),微立升也是衡量一台打印机好坏的一个指标,即1微立升代表每一滴墨水的体积,微立升只是一个容量单位。说到这里要提醒大家一下只有 HP 的打印机才使用“富丽图”彩色分层技术 ,现有到了第四代,而CANON和EPSON的产品才有微立升的概念。一般激光打印和热升华打印的分辨率是各类型中最高的,其次是喷墨打印,最后是针式和热敏。
2、几色打印
按使用的墨水的颜色可以分为彩色和黑白,彩色又可以分为4色,6 色和 8 色, 一般照片级打印机都是配备的 6 色以上的打印墨盒。一般来说墨盒的色彩数越多打印出来的照片的层次感就越丰富 。目前具有 8 色打印的有 Canon i9950、EPSON Stylus Photo R800、HP photosmart 7960等。而针式打印机和热敏打印就只能进行黑白打印。
3、打印速度
喷墨打印机的打印速度一般以每分钟打印的页数(PPM:Page Per Minute)来统计。但因为每页的打印量并不完全一样,所以这个数字一定不会准确,只是一个平均数字。这项指标也是打印机的一个卖点 ,CANON 自从出了 PIXMA 系列的打印机后提出了“极速打印” 打印的概念, 它自己宣称 4” x 6” 无边距仅需 36 秒, 实现黑白文本每分钟25页,彩色17页的高速打印。我们可以想象在当今快节奏的现代都市里谁愿意为了打印几分文档或图片而去泡一杯咖啡在旁边慢慢的等呢 ?所以打印速度在选购的时候也应该属于考虑的范围。
4、打印驱动程序
打印驱动程序是一个非常重要但又常被大家忽视的环节。许多先进的打印技术都和配的打印技术有密切关系。请一定使用厂商原配的驱动程序,并随时注意更新。
5、打印幅面
一般喷墨打印机的打印幅面有 A4 和 A3 两种。一般现在的打印机都是 A4 幅面的喷墨打印机。
6、接口
目前市场上打印机产品的主要接口类型包括常见的并行接口和 USB 接口。USB 接口依靠其支持热插拔和输出速度快的特性,在打印机接口类型中迅速崛起 。CANON 的 PIXMA 系列打印机 (IP2000) 有几款产品还配备了直接和数码相机连接的接口。也有使用 IEEE 1394 接口如:CANON 的MP 150等。
以上的技术指标都可以用来衡量各类打印机的好坏,我们有了这些概念后,就好对各类打印机进行具体的分析,下面我们就开始详细的给大家讲解一下各种打印机技术。
针式打印机
针式打印机产生于1968年。根据其原理可分为的拍合式和储能式其原理:

拍合式打印头的击针原理如图所示。它由铁芯和线圈组成电磁铁,当线圈通电时,电磁铁磁化,产生电磁力,衔铁在被吸合瞬间拍击打印针出针,打印针通过色带和纸撞击到打印辊上,于是在纸上就打印出一个点;线圈断电时,铁芯失去电磁力,衔铁在衔铁弹簧的作用下返回原始位置,打印针亦在针复位弹簧和打印辊的反弹力作用力下收回。
这种打印头出针频率可达 2000Hz 以上。打印针可以集中排列,无需弯曲,打印针的长度可短至( 10-50 ) mm,因而打印头的体积小。

储能式打印头的击针原理如图所示。这种打印头的工作原理是用永磁铁作用于衔铁弹簧片,使其处于储能状态,即打印针储存了击打能量。线圈通电时,由铁芯和线圈所组成的电磁铁建立起一个与永磁铁相反的磁场,使永磁铁的吸力减小,当 吸力小到等于或小于衔铁弹片的弹性恢复力时,衔铁簧片上的机械能量释放,推动衔铁使打印针飞出,撞击到色带、打印纸和打印辊上而印字。线圈断电后,衔铁及簧片又被永磁铁吸会原来位置,打印针收回。
这种打印头与拍合式打印头相比,其衔铁簧片释放的电磁力较小,仅为永磁吸力与弹簧片之差值,故线圈上激磁电流较小,功耗低;通电持续时间也较短,出针频率可高达 3000Hz ;它具有明显的高速性、稳定性、经济性、低噪声和小型化的优点。

爱普生针式打印机LQ-1600K
不管怎样说针式打印机精度都很低、噪声大、容易断针、速度慢,因此面临淘汰,目前主要应用范围在打印存折、票据、蜡纸等,如银行、收费场所。正因为针式打印机有天生不可改变的缺陷,市场的目光逐渐从它身上开始转移到其它类型的 打印机上。
热敏打印机
对于热敏打印的产生主要是针对于人们对商务交易等场所产生的一类新型的产品。
热敏打印机有选择地在热敏纸的确定位置上加热,由此就产生了相应的图形。加热是由与热敏材料相接触的打印头上的一个小电子加热器提供的。加热器排成方点或条的形式由打印机进行逻辑控制,当被驱动时,就在热敏纸上产生一个与加热元素相应的图形。控制加热元素的同一逻辑电路,同时也控制着进纸,因而能在整个标签或纸张上印出图形。

最普遍的热敏打印机使用一种带加热点阵的固定打印头,如图所示。图中所示的打印头,设有 320 个方点 ,每一点为 0。25mm × 0。25mm。利用这种点阵,打印机可把打印点在热敏纸的任意位置上。这种技术已用于纸张打印机和标签打印机上。
通常以热敏打印机打印时的进纸速度作为评定指标,即速度为 13mm/s。然而当标签格式经最优化后,有些打印机可打出二倍于此的速度。这种热敏打印机过程较简单,因而可制成手提式电池驱动的热敏标签打印机。由于热敏打印机打印的格式灵活,图象质量高,速度快及成本低等,它打印出的条码标签不易在高于 60 ℃ 的环境中存放,或暴露在紫外光(如太阳直射)下长时间存放。所以,热敏条码标签通常限于室内使用。
一般在票据、条码、标签、心电图等应用方面。对于个人用户来说不很适合,可以不去考虑。但是对于商店等商务应用中的收款 ,票据中却显得很 实用。
热升华打印机
热升华打印机的出现是因为人们对高质量图片打印需求产生的。
彩色热升华打印机的英文名称是 Dye-Sublimation Printer,它的工作原理其实很简单:通过利用热能将藏在热升华打印机内部的色带上的颜料转印至打印介质上,形成鲜亮完美的冲印效果。它可以通过半导体加热元件调节出的不同温度来控制色彩的比例和浓淡程度,同时每种颜色的浓淡由打印头控制温度,并可以达到 256 级梯度,从而形成三种基色相互融合可以形成连续的色阶。

热升华打印机具有连续色阶的特点,打印出的图像如喷雾般细腻润滑,特别适合人像等精致细腻的皮肤质感要求,同时也有长久保存不退色的特点。
热升华打印机和喷墨打印机和彩色激光打印机相比,优势主要体现在:
1 在色彩的表现力上,热升华打印机要比喷墨打印机要好得多,热升华打印机 300dpi 的精度几乎相当于喷墨打印机 4800dpi 的效果。而且它通过色带上的每一个半导体元件调节出的不同的温度,可以组合出色彩的比例和浓淡程度,实现连续色调的彩照效果。因此就照片打印质量方面而言,热升华打印机打印出的图像的色彩逼真度和还原性与喷墨打印机和彩色激光打印机相比更胜一筹。
2 镀膜功能是热升华打印机独有的功能。由于热升华打印机主要是用来打印照片的,而将照片镀膜之后,其整体的色彩感觉将会更加的明亮鲜艳,而且还具有了放水 、抗氧化的功能,在保存方面要比传统的喷墨打印机出来的照片要长久一些。

佳能热升华照片打印机
喷墨打印机在技术指标上和墨打印机一样也都有分辨率,打印速度 ,色彩等级和接口类型。所有的热升华打印机都具备直接和数码相机连接的借口。
其目前的主要产品有CANON(佳能)CP-600,SONY DPP-EX50,OLYMPUS(奥林巴斯 )P-200等,一般都作为数码相机伴侣进行销售,很少有单独购买的。主要应用在证件照,比如身份证照等。
当然热升华打印机也不是完美无缺的,它也有缺点,如价格高,打印速度慢,对使用环境高。产品也没有喷墨的丰富 。但是随着现代技术的快速更新,像打印速度,价格等现在突出的鸡肋问题应该会有所改善。
喷墨打印机
目前喷墨打印机是市场上所有打印机种类中使用率和普及率最高的一种 ,它开始于1976年由IBM公司研制----IBM-4640,当时采用的技术是连续式喷墨技术。但是由于打印效果差 ,被后来的新的喷墨技术所代替。
喷墨打印机是在针式打印机之后发展起来的,采用非打击的工作方式。优点比较突出,体积小 、操作简单方便、打印噪音低、使用专用纸张时可以打出和照片相媲美的图片等等。产品的外形也多样化。采用的技术也是最多的。如 EPSON,CANON 的 2 微立升,CANON 的 FINE 打印头技术 ,HP 的“富丽图” 技术,现在稍为好一点的打印机都具备了 PictBridge 技术。以其自身利的价格低廉、用途广泛、产品丰富 等优点成为了现在电脑外设中普及率最高的产品。
目前喷墨打印机按打印头的工作方式可以分为压电喷墨技术和热喷墨技术两大类型。按照喷墨的材料性质又可以分为水质料、固态油墨和液态油墨等类型的打印机。下面我们就分别加以阐述。

压电喷墨技术:是将许多小的压电陶瓷放置到喷墨打印机的打印头喷嘴附近,利用它在电压作用下会发生形变的原理,适时地把电压加到它的上面。压电陶瓷随之产生伸缩使喷嘴中的墨汁喷出,在输出介质表面形成图案。
用压电喷墨技术制作的喷墨打印头成本比较高,所以为了降低用户的使用成本,一般都将打印喷头和墨盒作成分离的结构,更换墨水时不必更换打印头。这种技术由爱普生独创,因为打印头的结构比较合理可通过控制电压来有效调节墨滴的大小和使用方式,从而获得较高的打印精度和打印效果 。它对墨滴的控制能力强,容易实现高精度的打印。当然它也有缺点,假设使用过程中喷头堵塞了,无论是疏通或更换费用都比较高而且不易操作,搞不好整台打印机可能就报废了。目前采用压电喷墨技术的产品主要是爱普生公司的喷墨打印机。

热喷墨技术:其工作原理是通过喷墨打印头(喷墨室的硅基底)上的电加热元件(通常是热电阻),在 3 微秒内急速加热到 300 摄氏度 ,使喷嘴底部的液态油墨汽化并形成气泡,该蒸汽膜将墨水和加热元件隔离,避免将喷嘴内全部墨水加热。加热信号消失后,加热陶瓷表面开始降温,但残留余热仍促使气泡在 8 微秒内迅速膨胀到最大,由此产生的压力压迫一定量的墨滴克服表面张力快速挤压出喷嘴。随着温度继续下降,气泡开始呈收缩状态。喷嘴前端的墨滴因挤压而喷出,后端因墨水的收缩使墨滴开始分离,气泡消失后墨水滴与喷嘴内的墨水就完全分开,从而完成一个喷墨的过程。
采用热喷墨技术的产品比较多,主要为佳能 (Canon) 和惠普 (HP) 等公司所使用。
固态喷墨打印机是 TEKTRONIX (泰克)公司的专利技术。它所使用的变相墨在室温下是固态的,工作时将腊质的颜料块先加温溶化成液体,然后再按前面所述的喷墨方法工作。优点是颜料的耐水性能比较好,并且不存在打印头因墨水干涸而造成的堵塞问题。但因生产成本比较高,产品比较少。
喷墨打印机一般分为机械和电路两大部分,机械部分主要包括墨盒和喷头、清洗部分、字车机械、输纸机构和传感器等几个部分。其中墨盒和喷头有两种类型,一种是二合一的一体化结构 ,( 惠普公司的打印机多才用这种设计 ) 另一类是分离式结构(CANON 和 EPSON 公司的产品都采用这种设计)。两种方式各有好处,一般对于打印数量大的用户可以考虑采用分离式结构的打印机。
佳能 FINE 打印头技术:PIXMA系列打印机是佳能打印机继承而来的多年核心技术的总结,高品质打印和高速度打印得以同时实现的关键。一体化的喷嘴设计,中间没有任何粘合,保证墨滴通过时不会遇到任何偏移,精密的制作工艺实现了打印头上密集排列的多达6144个喷嘴。FINE技术可以产生超小体积 、规格固定、形状规则的墨滴,配合墨滴精确定位技术能够带来高品质的打印效果;而高密度喷嘴技术则是高速度打印的必要条件。最小可喷射仅为 1pl(1微立升) 的墨滴,超越人类视觉的限制,再现锐利的细节,还可以提高打印的速度,FINE 打印头快速喷射细小墨滴,每一墨滴在纸张上的精准定位确保打印画质的清晰精致。
爱普生 智能型调控墨点技术:如果在打印的时候万一遇到不同大小的色块,那墨点如何排列才是最佳化呢?于是EPSON发明了智能型的墨点调控技术,这种技术可以针对要打印的区域作区块分析,自动判定墨点所需大小。这样的好处在于当要打印一般文件的时候,不需要用到小墨点。利用这个技术打印机会自动以较大的墨点来处理,这样子就可以提高打印的速度,符合一般公司 、单位所需。
爱普生 真彩转换技术:EPSON所独创的真彩转换技术,是利用一组三维速算表。这个三维速算纪录表把RGB三原色对应CMYK四色的正确色彩给纪录起来。而所谓的正确对应,是利用色彩学上的标准去换算的。所以根据这一组速算表,EPSON打印机在打印的时候可以精准的控制色彩输出,并估算误差值。尽量将每一种色彩准确的表现出来,所以EPSON Photo系列的打印机,利用微针点压电喷墨打印技术和真彩转换技术所打印出来的成品相当的精致,且色彩十分的饱和,会让人有一种栩栩如生的感觉。同时采用这一技术的EPSON喷墨打印机的打印速度也有了提升。
微立升:一般指打印机出墨的精细度,也就是一个喷嘴喷出的一滴墨滴的容积单位,2 微立升比 6 微立升的打印效果好 ,市场上只有CANON和EPSON的打印机才使用此标准。
惠普 富丽图技术:是惠普公司独有的一项专利技术 ,也只有惠普公司的打印机才使用此技术。这一技术最显著的特征就是能够产生 10 皮升的小墨滴,这些小墨滴可以使输出效果产生深刻的变化,并可以打印更大的色彩范围。减少了墨点尺寸对打印照片颗粒感的不利影响 ,没有令人反感的“马赛克”效果。另外,采用“富丽图”技术的打印机还使用了独特的计算方法,可将送给打印机的信息量减少 50%,在保证打印效果的条件下,大大加快了打印速度。“富丽图”技术使彩色喷墨打印从简单的 dpi 分辨率进入了色阶分辨率时代。
激光打印机:
对于商业环境,也需要打印大量的文档和图片,激光打印机的出现,极大的方便了商业用户得当需求。
激光打印机的研制,起源于施乐( Xerox )公司, 说到激光打印机的诞生,不能不谈到被人们誉为“激光打印机之父”的盖瑞 • 斯塔克维。他于 1971 年 11 月研制出了世界上第一台激光计算机打印机。1977 年,施乐公司的 9700 型激光打印机投放市场,标志着印刷业一个划时代的开始。刚开始的激光打印机的体积庞大,噪声大,预热需要很长时间而且打印的质量也不尽人意,能支付相当昂贵费用的企业也较少,没有受到市场的亲密 。直到 1984 年惠普推出世界上第一台双纸盒桌面激光打印机, HP LaserJet 500 plus 后, 激光打印机逐渐趋于小型化后, 激打也开始走向了普及的道路。

彩色激光打印机的成像原理和黑白激光打印机相似,都是利用激光扫描,在硒鼓上形成电荷潜影,然后吸附墨粉,再将墨粉转印到打印纸上。只不过黑白激光打印机只有一种黑色墨粉,而彩色激光打印机要使用黄、品、青、黑四种颜色的墨粉。
彩色打印要进行四个打印循环,基于 CMYK 色系,每次处理一种颜色。这四个打印循环有两种处理方法,一种是利用转印胶带,每处理一种颜色,将墨粉从硒鼓转到转印带上,然后清洁硒鼓再处理下一种颜色,最后在转印带上形成彩色图像,再一次性地转印到纸张上,经加热固着;还有一种方法就是处理完一种色彩,墨粉就吸附在硒鼓上,接着处理下一种色彩,最后一次性地转印到打印纸上 , 有点类似于复印机。其特点是 : 速度快、打印质量高、低噪声、运行成本较低。

IBM3800激光打印机
激光打印机从发明到现在主要在打印速度, 分辨率和色彩上有较大的革新,主要有彩色同速技术,TANDEM高速引擎,imageRET2400 技术等,下面我们就逐一的分析各种技术:
彩色同速技术:惠普的彩色同速技术,也就是一次成像技术,四种颜色的都有各自的成像鼓,因此可在同一时间内在四个成像鼓上分别呈现四种颜色的 " 电子影像 ",并吸附各自对应颜色的碳粉形成四个不同颜色的 " 潜影 ",纸张依次通过四种颜色的 " 潜影 " 转印到打印介质上,最后通过定影辊实现定影,由于颜色是一遍打印完成而不是四遍,彩色打印性能得到很大的改进,彩色打印速度与黑白打印一样加快了彩色的打印速度。
Tandem 高速引擎:这一技术在 Epson Aculaser C4100 最新彩色激光打印机中得到充分的发挥,采用先进的 4-2-1 串联式 (Tandem) 打印引擎, CMYK 四种色彩能够一次成像,使得打印速度比传统彩色激光打印机速度快 4 倍,获得每分钟 24 页的彩色黑白同速的高效输出。
imageRET2400 技术:imageRET2400 技术也叫图像分辨率增强技术,它采用惠普专利的ImageRet2400色彩分层技术,在引擎的600dpi物理分辨率基础上,使用颗粒直径小至5微米的UltraPrecise超精细碳粉,在每一个物理像素点上进行多层着色,实现2400dpi效果。这种打印过程在单一点上最大限度地融合进四种颜色,并在指定区域内对碳粉进行分配,实现对颜色的精确控制,从而能够产生出上百万种柔和的色彩 使打印出来的文档资料色彩更艳丽,更逼真。
HP CoLorSmartII(HP 智能色彩二代技术 ): ColorSmart 图像处理技术是HP公司于 1994 年推出,是消除早期彩色打印和主流打印之间差别的一种方法 。ColorSmart 智能化分析需打印的文档,然后根据打印机的能力自动确定最佳的亮度和色彩组合以产生最佳打印效果。后来, ColorSmart 增加了新的技术特性,输出质量进一步提高彩色 。ColorSmart 可鉴定需打印的页面,识别页面的各种元素,并自动调整颜色,使打印结果最逼真、最清晰。
色阶扩展技术 Ⅱ : 色阶扩展技术 II(AcuLaserColor2400) 以第一代色阶扩展技术以发展而来。在 600dpi 分辨率的基础上,对墨点尺寸进行 52 级的精细调整,同时将像素内每个点都进一步细分,从而使打印精度整体跃升至 2400dpi 级的崭新高度,使文本表现更锐利,而商品目录及产品照片的细节更鲜明。
在激光打印机中比较著名的品牌有惠普, 佳能,ESPON, 方正。其产品 多用于中小企业和SOHO,对于电子政务 ,税务,金融和教育信息等大型用户来说也是主要的市场。特别是在惠普公司提出网络打印的概念后以后的产品更主要体现在网络化,快速化,共享化的整体解决方案上。而不在是像喷墨打印机作为一个独立的产品存在。网络化是今后激光打印机的 主要发展方向。
总结: 在看了以上各类打印机和使用的各种技术的介绍和具体分析 ,相信大家对打印机技术有了一个大致的印象。目前现在人们都基本不使用针式打印机了,它先天的缺点决定一定会被淘汰的命运。喷墨打印机和热升华打印机都可以打印图片,但是热升华以其较高的门槛,挡住了部分人群 的消费,而喷墨打印机具有热升华打印机不具备的优势。如价格低廉,可以自行灌装墨水降低使用成本等,迅速的占领整个打印机市场的半壁江山,成为了办公室OA设备的首选,但是热升华打印机也有它发挥作用的地方 ,优秀的图片打印质量是喷墨打印机所不能相比的,可以作为政府部门制作证件的照片和专业的数码冲印店的首选产品。热敏打印机和激光打印机 基本上都是用于专业领域,如商业票据,税务等,但是激光打印机以其自身的网络性,速度快,高质量打印、低噪声、运行成本较低等特点受到办公室和SOHO族的亲密。而对于一些打印的质量不高的场合如银行 、收费场所等行业用户用热敏打印机就可以了。
最后,还是那句老话,按自所需,按需配置。