打印机技术探究与未来应用发展趋势探析

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1、打印机技术探究与未来应用发展趋势探析　　【摘要】本文通过对打印机基本技术的梳理，清晰打印机新技术的研究重点在于印字部件，结合对现有3D打印机技术特点的分析，展望电子专业3D打印机的研究方向。【关键词】打印机；技术；印字部件；趋势打印机作为PC输出设备已经普及，种类也很多。在办公室或家庭大多采用喷墨打印机和激光打印机，传真则使用热敏式打印机，而针式打印机则常常用于票据打印场合；另外，还有热转印打印机和大幅面打印机等专业打印机应用于广告制作、室内装璜等领域。由此可见，自1968年推出世界上第一台PC（针式）打印机以来，PC打印机应用服务领域正在不断拓展之中。而最近被媒体大肆宣扬给世界带来第三

2、次工业革命的是“3D打印机”（官方称增材制造技术，又称快速成型技术），让人看到打印机应用技术研究前途未仍然不可限量。一、打印机基本技术研究打印机种类繁多，但作为PC输出设备的打印机其组成则基本相仿，我将它们归结为如图1所示的几个组成部分。1.电源系统：根据需要将输入的220伏工频交流电被调控为高压、低压、直流电，为打印机其它系统供电。82.接口系统：是打印机和计算机连接的桥梁，它负责把计算机传递过来的打印信息进行暂存和传递。以前多采用并口，但并口体积较大而遭淘汰，现多被USB接口所取代。3.控制电路：通常包括微处理器、ROM和RAM存储器等。其中ROM主要用来存储打印机的管理程序，RAM

3、主要用来接收和分析接口系统传递过来的页面打印信息，微处理器主要用来协调控制搓纸系统、内容系统、印字系统之间的工作，并完成一系列传感器的监测，是打印机的“大脑”。4.搓纸系统：该名称仅对于纸平面打印机较为合适，而对于3D打针机来说不够贴切，严格来说它是一个位置定位控制系统。纸平面打印机主要由进纸系统和出纸系统构成，定位相对简单，打印纸在整个输纸路中的走动都是有严格的时间范围，对走纸具体置的监控则是通过控制电路和一系列的传感器监测完成的；3D打针机则增加了竖直方向的移动和控制，定位相对2D要复杂一点。5.印字部件：这是完成输出打印的核心部件，通常是由打印材料和部件组成的。不同类型的打印机，其

4、核心部件也各不相同。如：针式打印机印字部件为色带和打印针，喷墨打印机印字部件为墨水和墨盒，激光打印机印字部件是墨粉和硒鼓等。不同类型的打印机结构和工作原理上的复杂程度也各不相同，我认针式打印机最为简单，激光打印机印字部件最为复杂。8二、打印机印字部件应用技术比较研究从以上结构分析可以看出，打印机的前四个部分基本是可以通用的，而作为打印机的核心部件之印字部件应用技术则相差较大。下面就以我们最常用的针式打印机、喷墨打印机、激光打印机印字部件作简单的比较研究。1.针式打印机印字部件为色带和打印针。印字机构中心部件为电磁驱动的打印针。打字信息电磁激发打印针作机械推送运动敲击涂有不同颜色的色带，从

5、而在色带下的白纸上留下色点，多点阵列逐点敲击便可完成印字和图像；另外，由于打击纸面力量够大，所以可完成票据的多层复写打印。这类打印机的设计，我总觉得是老式英文机械式打字机的继承和发展。82.喷墨打印机印字部件为墨水和墨盒。由于喷墨打印机体积小巧，质量很轻，价格又相当的便宜，它不但可以打印文字，还可以打针彩色照片，所以为家庭使入门的首选。但广大用户很快就发现发明喷墨打印机原始厂家在营销上的价格陷阱：这种打印机虽然整机价格便宜，但补充小瓶装墨水和小墨盒的钱却较贵。近几年，国内企业已打破了国外厂商对墨水价格垄断，再加上淘宝客对墨盒技术上的再利用，使小瓶装墨水和小墨盒价格有了大幅的下降。从技术而

6、言，喷墨打印机印字关键部件是墨盒，墨盒制造关键是喷嘴，喷嘴又可分压电式和气泡式两种。压电喷墨技术是利用压电陶瓷在电压作用下发生形变，挤压喷头中的墨水，使喷嘴中的墨汁喷出，在纸上形成文字或图案；气泡式喷墨系统又称为电热式，将短脉冲电流作用于加热器件上产生蒸汽，形成很小的气泡，气泡受热膨胀形成较大的压力，压迫墨滴喷出喷嘴，从而达到打印图像的目的，家用的常用气泡式一体式墨盒。3.激光打印机印字部件墨粉和硒鼓。其实这样说不够严格，在这里我主要是为便于与上述两款打印机对应比较才这样说。其实激光打印机相对于上述两种打印机而言，技术要复杂得多，它是集光、机、电一体化的精密设备。激光打印机印字必须通过感

7、光、充电、显影、转印、定影、消影等六个工作步骤才能完成。具体印字过程如下：首先激光器受打字信息控制完成对感光鼓扫描、曝光；然后鼓粉组件完成充电、感光、显影3个步骤产生墨粉图像；其次转印组件是将感光鼓表面上的墨粉图像转印到纸上；最后定影组件通过高温、热压将墨粉融化固定在打印纸上。激光打印机刚推出时价格较贵，但随着技术的普及和进步，价格也已经落到普通百姓家庭也乐意购置的程度。这三种打印机其它方面的特性比较，列表如下：三、3D打印机印字部