打印机知识简介
打印机是计算机的输出设备之一，用于将文本、图片等内容打印在相关介质上。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。打印机的种类较多，常用的主要有针式打印机、热敏打印机、喷墨打印机和激光打印机。
一、打印机主要指标
- 分辨率
分辨率（Resolution）是衡量打印机质量的一项重要技术指标，计算单位是dpi（Dot Per lnch），其含义是指每英寸内打印的点数。打印机通常以分辨率的高低来衡量档次，dpi值越高，打印输出的效果越精细、越逼真，当然输出时间也就越长，售价越贵。
针式打印机的分辨率一般是180dpi，高的可达到360dpi。
热敏打印机水平分辨率为8点/mm，折合为203dpi。
喷墨打印机为720dpi，稍高的为1440dpi，高的达到了2880dpi。
激光打印机为300dpi、600dpi，高的为1200dpi，甚至于2400dpi。
- 打印速度
各种打印机因打印输出方式不同，打印速度的单位也不相同。
针式打印机用一行内从行头开始打印到行尾结束打印的过程中单位时间内能打印的字符数表示，单位为CPS（字符/秒或汉字/秒）。
热敏打印机用单位时间内纵向记录长度来表示，单位为mm/s。
喷墨打印机和激光打印机则以每分钟打印的页数表示打印速度，即PPM（Pages Per Minute页/分）。PPM值是指连续打印时的平均速度，如果只打印一页，还需要加上首页出纸时间。
- 打印幅面
打印幅面是衡量打印机输出图文页面大小的指标。
针式打印机用一行中能打印多少字符（字符/行或列/行）表示，常用的打印机有80列和132/136列两种。
热敏打印机则给出有效打印宽度或纸张宽度指标，单位为mm。票据打印机常见规格为纸张宽度58mm和80mm。有效打印宽度为216mm的热敏打印机可用于打印A4幅面文件。
喷墨打印机常用单页纸的规格表示，通常打印幅面为A3或A4大小。有的喷墨打印机也使用行宽表示打印幅面。
激光打印机也用单页纸的规格表示，常见有A3、A4、A5等幅面打印机。
- 介质类型
针式打印机可以处理的介质为：普通打印纸，信封，蜡纸等。
热敏打印机只能打印经过特殊处理的热敏纸，不能打印普通纸张。
喷墨打印机可以处理的介质为：普通纸，喷墨纸，光面照片纸，专业照片纸，高光照相胶片，光面卡片纸，T恤转印介质，信封，透明胶片，条幅纸等。
激光打印机可以处理的介质为：普通打印纸，信封，投影胶片，明信片等。
- 打印机语言
计算机存放的文本和图片素材不能直接被打印机使用，必须使用打印机语言先将其转换成打印机能识别的数据。打印机语言是控制打印机工作的命令，它告诉打印机如何组织被打印的文档，打印机按照这些命令来处理计算机传来的打印数据，并最终准确的打印出文字与图像。业界常用的两种打印机语言分别是Adobe公司的PostScript语言和Hp公司的PCL语言。
PostScript是一种与设备无关的打印机语言，即在定义图像时可以根本不考虑输出设备的特性（如打印机的分辨率、纸张大小等），而且它对文本和图形实行同样的处理过程，这就给处理字体带来了极大的灵活性。PostScript语言在处理PDF文件或在Photoshop等软件下打印大的图形图像文件时具有一定的速度优势，同时其在图形表现准确度、色彩表现准确度和一些字库表现准确度方面也比PCL语言更有优势。
PCL语言是HP公司于70年代针对激光打印机产品推出的一种打印机页面描述语言。使用PCL的打印机在处理文本或一些常见办公应用软件下的文档时具有非常明显的速度优势，同时其开放性也降低了产品成本，因此PCL在打印机产品中的普及程度远远高于PostScript语言。
当然除了这两种打印机语言之外许多厂商都使用自己的打印机控制语言，它们都各具特点。
二、结构组成
无论哪种打印机，其结构基本都可分为机械装置和控制电路两部分，这两部分是密切相关的。机械装置包括打印头、字车机构、走纸机构、色带传动机构、墨水（墨粉）供给机构以及硒鼓传动机构等等，由控制电路统一协调和控制；而打印机的控制电路则包括CPU主控电路、驱动电路、输入输出接口及检测电路等。
三、打印原理简介
- 针式打印机
针式打印机的打印头中包含了一定数量的打印针，按照单列或双列（个别的为三列）方式纵向排列，目前常用规格一般为9针和24针。
工作时通过电路驱动打印针击打色带，色带上的油墨黏附在纸上从而打印出一列的点信息。同时，载有打印头的字车沿水平方向的横轴左右移动，将打印头移动到需要的位置进行下一列数据打印。水平方向一行打印完毕后，走纸机构将打印纸纵向移动到需要的位置，然后开始新一行的打印过程。
- 热敏打印机
热敏打印机只能在专用的热敏纸上进行打印记录。
热敏纸表层光滑，是以普通纸张作为纸基，上面涂布一层由胶粘剂、显色剂、无色染料（或称隐色染料）组成的热敏发色层。打印头上安装有半导体加热元件，当热敏纸遇到发热的打印头时，接触处的显色剂与无色染料即发生化学反应而变色，从而形成图文。
热敏打印机根据加热元件的排列方式可分为行式热敏和列式热敏。列式热敏属于早期产品，主要应用在一些对打印速度要求不高的场合。行式热敏属于20世纪90年代技术，其打印速度比列式热敏快得多，是目前的主流产品。
- 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，直接决定了喷墨打印机的打印精度。当打印头的控制电路接收到驱动信号后，将通道内的墨水喷出喷孔，墨水到达打印纸上即产生图形。
- 激光打印机
激光打印机是将激光扫描技术和电子显像技术相结合的非击打式输出设备，与其它打印机相比成像原理更为复杂。其机械部分主要包括硒鼓组件、激光扫描系统、转印分离系统、定影系统和输纸系统等，打印过程需要经过充电、曝光、显影、转印、定影、清洁等一系列工序。
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图1 激光打印机工作过程示意图
4.1. 打印过程
激光打印机的核心部分是硒鼓，也称为感光鼓。一般由铝制成的基本基材，以及基材上涂的感光材料所组成。激光打印过程可概括为利用激光扫描，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。具体如下：
a) 充电
将充电棍和感光鼓接触并一起转动，使感光鼓表面均匀布满负电荷。
b) 曝光
曝光原理：激光发生器产生激光束，照射在一个棱柱形反射镜上。随着反射镜的水平转动，光线从硒鼓的一端向另一端依次扫描。受光照射（即曝光）的感光层变为导体对地放电，电荷消失，未曝光部分仍旧保留负电荷。
控制电路根据打印数据控制激光的发射，扫描在硒鼓表面的光线不断变化。无须打印的区域受到照射，电荷消失；需要打印的区域没有光线射到，仍保留有电荷。最终，在硒鼓表面就形成了由负电荷组成的图像潜影。
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图2 曝光过程
c) 显影
墨粉是一种带电荷的细微塑料颗粒，其电荷与感光鼓表面的电荷极性相反。经过曝光的硒鼓与墨粉相接触，有电荷的部分就会吸附上墨粉，无电荷部分则不会吸附。如此，硒鼓表面的潜影就变成了由墨粉组成的真正图像，完成显影过程。
d) 转印
传动系统将打印纸从纸盒取出，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。此时墨粉和打印纸仅仅是靠电荷的引力结合在一起。
e) 定影
在打印纸被送出打印机之前，通过定影组件进行高温加热，塑料质的墨粉熔化，沁入纸张纤维，最终形成牢固的图像。
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图3 定影过程
f) 清洁
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。
4.2. 彩色激光打印机
彩色激光打印机的成像原理和黑白激光打印机相似，只不过彩色激光打印机要使用黄、红、青、黑四种颜色的墨粉。彩色激光打印机大都采用了四色墨粉盒分离的结构，其他部分如走纸机构、感光鼓、定影单元等共用一套系统，如图4所示。
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图4 彩色激光打印机构造
为实现彩色打印，需要将四色墨粉依次使用，目前有两种实现方法。
方法一，在感光鼓旁边额外增加一条转印胶带。在处理某种颜色的墨粉时，墨粉会先从感光鼓转移到这条胶带上放置，感光鼓表面清洁完毕后再处理下一种颜色的墨粉。待4种墨粉处理完毕之后，再从转印胶带统一转移到打印纸上加热固定，如图5所示。
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图5 彩色打印 方法一
还有一种方法就是某些惠普彩色激光打印机所使用的方法。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。
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图6 彩色打印 方法二
