关于打印机的常识 |
来源: 发布日期:2017-07-25 人气:1384 |
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。 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。 激光打印机基础知识 激光打印机然发明很早,但真正普及和推广是80年代初开始的,近两年呈加速发展的趋势。激光打印机的发展包括以下几方面。 (1)价格大幅度下降 最初的激光打印机是奢侈品,多数人可望不可及。80年代初,佳能公司将台式激光打印机商品化,并 形成批量,价格大幅度下降,由此,激光打印机才逐步开始推广,其普及和推广反过来又促进了价格的下降,其发展速度之快,在计算机及其外设产品中是不多见的。1997年初,惠普公司率先将自己的大多数激光打印机价格进一步降低,其他公司也纷纷下调售价,使普通的激光打印机整机价格逼近3000元/台。到了2003年,更是出现了以HP为首的一批千元激光打印机。 (2)机芯性能大幅度提高 作为激光打印机关键部件的机芯,包含了机械、光电一体化等技术,近年来这些技术的进步促进了机芯性能的提高。前两年,普及型激光打印机机芯一般是600dpi,现在的机芯一般都是240000dpi,甚至更高;速度也从4ppm、8ppm发展到了16ppm、24ppm;幅面也不单只是A4,还能打印B4、A3幅面。 (3)控制技术日益完善 控制器是激光打印机的灵魂,它直接影响打印机的性能,它的进步和完善有多方面的体现:首先控制器使用的处理器(CPU)已从单一的Motorola68000发展到现在的RISC芯片,如Intel的i960、AMD的29000,其处理能力大为加强;其次,激光打印机页面描述语言(PDL)已形成工业标准,Postscript成为高档激光打印机的标准语言;HPPCL语言成为中低档激光打印机的事实标准。现在的激光打印机要么拥有其中一种语言的仿真,要么两者均有;再次,分辨率增强技术(RET,又称为平滑技术)和内存增强技术(MET,又称为内存压缩技术)等新技术不断出现,并且被越来越多的厂商所掌握。 2.激光打印机的工作原理 激光打印机究竟是如何打印出精美的文字与图形的呢?其实激光打印机与影印机的打印过程基本相同。不同的是对于激光打印机而言,影像在打印动作发生之前就已经产生了。首先,计算机把需要打印的内容转换成计算机读得懂的代码,然后再把这些代码传送给打印机。这时,打印机语言再把这些代码破译成点阵的图样——这个破译过程是相当重要的。优秀的打印机语言所产生的点阵图样与显示器屏幕上的图样完全一致,这种一致性就是激光打印机一直追求的“所见即所得(What You See Is What You Get)"。破译后的点阵图样被送到激光发生器,激光发生器根据图样的内容迅速作出开与关的反应,把激光束投射到一个经过充电的旋转鼓上,鼓的表面凡是被激光照射到的地方电荷都被释放掉,而那些激光没有照到的地方却仍然带有电荷。 举例来说,如果在打印机语言所生成的位图中,只有在第三行第三列处有一个圆点,其余部分都是空白,于是激光发生器便只在这个位置发出一束激光,照射到感应鼓上,其余位置激光发生器都保持关的状态。 这时感应鼓的表面只有第三行第三列处的那个点不带电荷,而其余部分仍然保持充电的状态,这时激光打印机有两种处理方法:1.只对这个点进行上色,其余部分不上色(产生出白底黑点);2.只对其余部分上色,对这个点不上色(产生出黑底白点)。第一种处理方法被称为“写黑”,第二种处理方法则被称为“写白”。很明显,如果在这个例子中我们想以写白的方式打印出一个黑点,那么我们必须让激光照遍感应鼓表面除这个点之外的所有位置(注意激光的作用只是放电,而不是充电),换句话说,也就是保证只有这个点带电,其余部分的电荷都被激光释放掉。在这种情况下,由于激光束必须照遍除这个点之外的所有区域,因此打印机需要相当一段时间才能打印出这个小小的黑点。在大多数环境中,打印机实际需要打印的部分最多只占整个页面的三分之一,因此今天大多数激光打印机都采用写黑的方式打印,这样可以缩短激光扫描的时间。 当然,激光打印机的整个打印过程并不仅仅包括激光发生器和感应鼓,还有很多其他部件也都参与了打印作业。下面我们就按照打印过程的先后顺序,将这些部件作一介绍。 (1)打印机控制器 打印机控制器负责接收从主机传来的打印数据,并把这些数据转换为图像。打印机控制器需要处理很多程序,包括与主机通信、解释主机的打印命令、格式化打印内容(即准备创建图像,包括设定纸张大小、边页、选择字体等)、光栅化(创建点阵图像)、最后将图像送往打印引擎。不同的打印机语言对控制器发出不同的命令,不同的生产厂商又使用不同的方法来设计他们各自的打印机控制器。 (2)打印装置 打印装置是一组电子与机械相结合的系统,它能把打印机控制器生成的点阵图形打印出来。打印装置有自己的处理器,用来控制引擎与电路。一般说来,打印装置由以下部件构成:激光扫描装置、感应鼓、硒鼓、显影装置、静电滚筒、粘合装置、纸张传送装置、清洁刀片、进纸器和出纸托盘。下面我们对其中一些主要部件的工作方式进行系统的介绍。 激光扫描装置有时也被称为“光栅输出扫描设备(ROS)”,包括一个激光发生器,旋转镜和一个透镜。激光发生器把激光投射在感应鼓表面所有需要打印的点上,而在不需要打印的地方则保持关闭状态(写白式打印机则刚好相反)。激光发生器本身是固定的,激光束通过一个旋转镜来实现激光在感应鼓表面的横向移动。激光发生器与旋转镜必须设计得极为精密,才能保证它们同步工作,并将激光准确地投射到正确的点位。激 光在感应鼓表面的纵向移动则由感应鼓本身的旋转来实现。 感应鼓也称“受光器”,或直接称为“鼓”。感应鼓通常呈圆柱体,表面极为光滑。它的表面可以被静电充电,这种静电一遇到强光便会被释放掉。在接触到激光前,鼓的表面被静电滚筒均匀地充电,当激光束投射到鼓的表面的某一个点时,这个点的静电便被释放掉,这样在鼓的表面便产生一个不带电的点。鼓以一种相对缓慢但又绝对恒定的速度旋转,使激光能够在鼓的表面形成连续的、没有空隙的纵向投射。这样旋转镜的横向移动与感应鼓的纵向移动使激光在鼓的表面“写”出了一个人们看不见的、不带静电的图像。 硒鼓是用来盛碳粉的装置。有些打印机的硒鼓与感应鼓装在一起,被称为“打印组件”。碳粉是从许多特殊的合成塑料炭灰、氧化铁中产生的。碳粉原料被混合、熔化、重新凝固,然后被粉碎成大小一致的极小的颗粒。碳粉越细微,越均匀,所产生的图像就越细致。在所有种类的碳粉中,惠普的Microfine碳粉颗粒比其他品牌的颗粒小20%到50%,因此在业界中享有极高的声誉。 显影装置实际上就是一条覆盖有磁性微粒的滚轴。这些带有磁性的微粒附着在滚轴的表面,就像一个极为精细的“刷子”。这条滚轴分别与感应鼓和硒鼓紧靠在一起,当滚轴滚动时,滚轴表面的小颗粒先从硒鼓那里“刷”来一层均匀的碳粉,然后这些碳粉在经过感应鼓时便被吸附到感应鼓的表面。写黑式打印机的显影装置有对碳粉进行充电的功能,因为若想使碳粉只被感应鼓表面不带有静电的那部分(即被激光扫描过的点位)所吸附,必须使碳粉带有电荷(对于写白式打印机,这个过程完全相反)。这时鼓的表面吸附了碳粉,就形成了一个极为清晰的图像,下一步的工作便是将这个图像转印到纸张上。 纸张传送装置纸张传送装置是激光打印机最重要的机械装置。这个装置通过两根由马达驱动的滚轴来实现对纸张的传送。纸张由进纸器开始,经过感应鼓、加热滚轴等部件,最后再被送出打印机。激光打印机中的滚动设备,如感光鼓、磁性滚轴和送纸滚轴的转动必须是同步进行的,它们的速度必须保持一致才能确保精确的打印输出。一般来说,这些滚轴都是以送纸装置为中心,通过互相啮合的齿轮来实现同速转动。 粘合装置纸张经过传送装置经过感应鼓时,鼓表面所附着的碳粉又被吸附到纸的表面,这时纸的表面虽然由碳粉形成了图像,但是这些碳粉对纸张的吸附力并不很强,稍强一点的风就可以把这些碳粉吹离纸的表面。为了使碳粉永久地附着在纸张表面,必 须对碳粉进行粘合处理。我们知道,碳粉的原料是合成塑料炭灰,这种材料在高温状态下可以熔化。熔化后的碳粉再凝固,就可以永久地粘在纸张表面,在激光打印机内部有两根紧靠在一起的非常热的滚轴,它们的作用便是对从它们之间经过的纸张加热,使碳粉熔化从而粘合在纸张的表面。加热后的纸张最后输出到打印机的出纸托盘,这时整个打印过程宣告结束。 3.激光打印机的主要技术指标 激光打印机种类繁多,性能也各有不同,因此我们需要对它们一一做出客观的评价。评价一种激光打印机,我们应当从速度、分辨率、打印机语言三个方面入手,其次还应该考虑激光打印机的兼容性能以及寿命等。当然,除了这些之外,激光打印机还有其他一些性能上的差异,如有些先进的激光打印机能自动进行双面打印;有的彩色激光打印机能一次成像等等。不过,传统上认为激光打印机最重要的特点还是以下几个因素。 1.速度 不同种类的激光打印机其速度也有较大差别。激光打印机的速度是以ppm或ipm为计量单位的。ppm是英文PagesperMinute的缩写;ipm是ImagesperMinute的缩写,意为“每分钟图像数”。大部分打印机制造商所提供的打印速度一般是指打印机的最高打印速度,这个速度往往就是打印引擎(打印机内运送纸张的机械装置)的最大速度。但是,这个速度只有当打印机在打印那些内容比较简单的文件,如纯文本文件时,才有可能达到。现实中的文件几乎没有是以纯文本格式打印的,因此我们会发现这些打印机永远也不会像说明书里所形容的那么快。不过,也有一些厂家(如惠普)给出的最快打印速度是指打印机在打印既有文字、又有图形的文件时的打印速度。虽然这样给出的速度看起来似乎是保守了一些,但我们会发现这些打印机几乎总是以这样的速度进行工作。 工作速度是衡量打印机应用场合的重要指标。一般地,个人用的激光打印机一般在6ppm左右,而小型工作组用的打印速度为12ppm。如果一台打印机共享的人数比较多,即用在30个人的工作组中,应考虑购买打印速度在24ppm的打印机,这样能够保证打印作业处理的快速性。 2.分辨率 分辨率是指激光打印机在一定的区域内所能打出的点数。激光打印机打出的图像实际上就是点的矩阵,这样产生出的图像被称为“位图图像”。现在绝大多数的激光打印机在每平方英寸内都可打印出300×300(即9万)个点。由于大多数情况下,激光打印机打印点的数量在横向与纵向上没有区别,因此“每英寸的点数(即dpi)”便逐渐用来表示打印机的分辨率。比如说某台激光打印机的分辨率为600dpi,这是指这台激光打印机能在每平方英寸内打出600×600个点。 当激光打印机的分辨率不足300dpi时,人的肉眼会觉察出打印出的图像边缘呈锯齿状残缺不齐。这是因为点的矩阵呈规则状排列,一段弧线、一条斜线实际上都是由多条小直线组成,如果分辨率不足以将这些小直线分解到人眼无法辨认的程度,那么斜线或圆弧的边缘就会有锯齿情况出现。为了解决这一问题,激光打印机公司开始使用一种“分辨率增强技术(RET)”,通过这种技术打印机能自动在锯齿处填入适当的打印点,这样线条的边缘就变得光滑圆润。这种技术并没有增加打印机的分辨率,但它却提高了打印图像的质量。 3.打印机语言 打印机语言就是控制打印机工作的命令,打印机按照这些命令来处理计算机传来的打印数据,并最终打印出美丽的文字与图像。这些打印命令被计算机软件嵌入打印数据,通常不在屏幕上显示。打印机语言大体上可分为两类:一种是页面描述语言(PDL),另一种是Escape码语言。页面描述语言总体来讲更富于变化,也更复杂,多用于处理那些要求具有印刷质量的高级文件,如广告画、演示图等等。Escape码语言的最大特点就是这种语言所使用的命令格式——每条命令前都有一个“前缀”,即打印语言开始的标识符,这个符号通常就是“Escape”键的代码,这个代码的值在十六进制中为1B,十进制中为27。虽然Escape码语言的灵活性不如页面描述语言,对文字与图像的处理能力也不如后者,但由于页面 描述语言对处理器的要求很高,而且速度也相对较慢,因此在个人和商用领域里,使用得最多的打印机语言还是Escape码语言。 在所有打印语言当中,惠普PCL和AdobePostscript是最有名的,它们在某种程度上也分别代表了Escape码语言和页面描述语言的标准。 |