[科普中國(guó)]-非擊打式印刷機(jī)

非擊打式印刷機(jī)是一種利用物理的(光、電、熱、磁)或化學(xué)的方法實(shí)現(xiàn)印刷的設(shè)備，其特點(diǎn)是印字頭不與紙或其它媒體接觸，或雖接觸但無(wú)擊打動(dòng)作。非擊打式印刷機(jī)有許多類型，它們是基于熱敏、噴墨、電灼、靜電、電子照相轉(zhuǎn)印以及其它如離子沉積、磁化成象轉(zhuǎn)印等原理制成的。由于這類設(shè)備不需擊打動(dòng)作。因而它的工作噪音低，印字速率快。又由于計(jì)算機(jī)所用的各種非擊打式印刷設(shè)備都屬點(diǎn)陣型，因而字體變換方便，字符種類不受限制，適于漢字印刷，可印圖形及圖象。某些非擊打式設(shè)備還可實(shí)現(xiàn)彩色印刷。非擊打式印刷機(jī)幾乎都是點(diǎn)字符型，字型、字體變換靈活, 適于圖形、圖象及漢字的印刷。

簡(jiǎn)介背景1958 年出現(xiàn)的半導(dǎo)體集成電路很快被計(jì)算機(jī)所采用, 并成為第三代計(jì)算機(jī)硬件的標(biāo)志。與第二代相比，第三代計(jì)算機(jī)大大提高了運(yùn)算速度，縮小了體積，提高了系統(tǒng)的可靠性。第三代計(jì)算機(jī)的主存儲(chǔ)器仍采用磁心存儲(chǔ)器；而作為輔助存儲(chǔ)器的磁鼓存儲(chǔ)器逐漸被淘汰，磁盤存儲(chǔ)器占據(jù)了絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的地位。輸入和輸出設(shè)備變化很大。機(jī)電式設(shè)備，除擊打式打印機(jī)外，基本被淘汰。磁帶機(jī)成為重要的輸入輸出手段。同時(shí)出現(xiàn)了非擊打式印刷機(jī)。

早期的計(jì)算機(jī)印刷輸出設(shè)備基本上是利用機(jī)電原理的擊打式打印機(jī)。這類設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜 ,打印速度受機(jī)械的限制難以提高，且噪音大，存在機(jī)械磨損問(wèn)題。擊打式的優(yōu)點(diǎn)是可使用普通紙，并可同時(shí)復(fù)印數(shù)份。非擊打式印刷設(shè)備是利用物理的(光、電、磁、熱)或化學(xué)的方法實(shí)現(xiàn)印刷的，而不是靠機(jī)械沖擊的方法，因而噪音低，速度快。其缺點(diǎn)是不能同時(shí)印刷多份，有些非擊打式印刷設(shè)備還需用特殊的印刷紙。非擊打式印刷機(jī)幾乎都是點(diǎn)字符型，字型、字體變換靈活，適于圖形、圖象及漢字的印刷。

定義印刷設(shè)備 (printing device) 一種提供硬拷貝的計(jì)算機(jī)輸出設(shè)備。它有許多種類型。根據(jù)印字頭對(duì)紙有無(wú)擊打動(dòng)作可分為擊打式印刷機(jī)與非擊打式印刷機(jī)兩大類。按字形的表現(xiàn)方法可分為完整筆畫的整字型印刷與用緊密鄰接的點(diǎn)構(gòu)成字形的點(diǎn)矩陣(點(diǎn)字符)型印刷兩類 ,按印刷過(guò)程中逐字處理與逐行處理的方式又可分成串行印刷與并行(行式) 印刷。以頁(yè)為單位進(jìn)行印刷的設(shè)備稱為頁(yè)式印刷機(jī)。彩色印刷技術(shù)得到迅速發(fā)展 ,因而又有單色印刷與彩色印刷之分。1

現(xiàn)狀擊打式印刷機(jī)是被廣泛使用的機(jī)電設(shè)備，但非擊打式印刷機(jī)已迅速興起 ，如激光印刷機(jī)、噴墨印刷機(jī)、熱敏印刷機(jī)以及靜電印刷機(jī)等。印刷機(jī)最初只輸出字符，現(xiàn)已能輸出圖形和圖象。漢字作為一種特殊圖形輸出，已成為普遍具備的功能。彩色硬拷貝可以輸出清晰度高、質(zhì)量極佳的圖象。早期使用的卡片機(jī)等輸入和輸出設(shè)備已被淘汰，代之而起的有磁卡機(jī)、光學(xué)標(biāo)記閱讀機(jī)和光學(xué)字符閱讀機(jī)等。伴隨數(shù)據(jù)通信發(fā)展起來(lái)的終端設(shè)備，最初只有電傳打字機(jī)，以后擴(kuò)充為鍵盤加顯示器。顯示器上可顯示字符、圖形、漢字和圖象。當(dāng)終端設(shè)備已不僅用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，而且成為人與計(jì)算機(jī)交互通信的重要手段時(shí) , 又增加了鼠標(biāo)器、光筆、數(shù)字化儀、觸屏和操縱桿等設(shè)備，同時(shí)出現(xiàn)了能獨(dú)立完成一定操作的智能終端。輸入和輸出設(shè)備的智能化，實(shí)際上已成為有特殊功能的專用計(jì)算機(jī)，這些設(shè)備指聲音輸入輸出裝置，圖形、圖象輸入輸出裝置以及各種類型(手寫體和印刷體)的文字識(shí)別裝置等。

隨著筆記本型計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展，又出現(xiàn)一系列薄、輕型印字設(shè)備，如僅 48mm 厚、1 .8kg重的氣泡噴墨型印字機(jī)，每秒可印 60 個(gè)漢字。又如24 針的針式打印機(jī)只有 50mm 厚和 3kg 重，每秒可印 33 個(gè)漢字或 120 個(gè)字符。

相關(guān)產(chǎn)品熱敏印刷機(jī)用于計(jì)算機(jī)的熱敏印刷技術(shù)有熱敏紙式與熱轉(zhuǎn)印式兩種。

熱敏紙印刷機(jī)：利用印字頭上多個(gè)電熱元件在特殊的熱敏紙上瞬時(shí)加熱，引起與熱元體接觸部位紙的變色而形成字符。熱印頭上一列或多列熱元件的發(fā)熱點(diǎn)與紙保持適當(dāng)接觸，印頭自左至右移動(dòng)，各熱元件在字符點(diǎn)矩陣的控制下快速地?zé)崂浣惶孀儞Q。這種印字機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，噪音小。其主要缺點(diǎn)是熱印頭的熱反應(yīng)速率不高，熱敏紙的字跡保存性差。

熱轉(zhuǎn)印印刷機(jī)：利用轉(zhuǎn)印色帶將字符轉(zhuǎn)印到紙上的印刷設(shè)備。在幾微米厚的聚酯薄膜上涂以低熔點(diǎn)的固態(tài)墨作為轉(zhuǎn)印色帶，一排點(diǎn)狀電阻發(fā)熱元件裝在陶瓷基片上構(gòu)成熱印頭。印刷時(shí) , 熱印頭壓在色帶與紙上并根據(jù)字符點(diǎn)陣適時(shí)通過(guò)脈沖電流，使色料熔化而轉(zhuǎn)印到紙上。熱轉(zhuǎn)印色帶多為一次性使用型，可多次重復(fù)使用的色帶也在開發(fā)中。其分辨率一般為 300 點(diǎn) / in (1 in = 25 .4 mm) , 高 的可達(dá)600 點(diǎn)/ in。每分鐘可印一頁(yè)。轉(zhuǎn)印色帶有許多種，常見(jiàn)的為蠟色帶、升華帶 , 其它還有熱阻帶、染料擴(kuò)散帶。升華帶轉(zhuǎn)印的畫面質(zhì)量比熱熔型的高，可與照相媲美，通常作為高檔機(jī)之印刷用。升華帶轉(zhuǎn)印需用特殊聚酯薄膜印紙，運(yùn)行費(fèi)用高。

噴墨印刷機(jī)通常分為連續(xù)噴墨型與隨機(jī)噴墨型兩類。前者利用荷電的墨滴對(duì)所穿過(guò)電場(chǎng)的敏感程度引起不同的偏移，在紙上印出字符。后者只是在需要時(shí)才從噴嘴噴射墨滴。

在連續(xù)噴墨的印刷機(jī)中，導(dǎo)電墨水在泵的作用下進(jìn)入噴嘴，通過(guò)噴嘴形成一束極細(xì)的高速射流，在高頻振蕩器的作用下分裂成連續(xù)均勻的墨滴。這些墨滴根據(jù)一列點(diǎn)的不同位置分別充以不同的電荷，在通過(guò)恒定電場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)極板時(shí)產(chǎn)生不同的偏移，在紙上印出一列字符點(diǎn)，墨滴被紙吸收。不需形成印點(diǎn)的墨滴不充電，直接射入回收器中。這種辦法適用單噴嘴。

在隨機(jī)噴墨型印刷機(jī)中，印字頭由一列噴嘴構(gòu)成，每個(gè)噴嘴均可根據(jù)需要分別噴出墨滴。利用壓電傳感元件的變形壓迫壓力腔的內(nèi)壁，從噴嘴擠壓出墨滴。遺留在噴嘴邊上的墨靠真空吸回。早期的印字頭產(chǎn)品多為 12 個(gè)噴嘴，已發(fā)展到 48 個(gè)噴嘴。這種設(shè)備的分辨率可達(dá) 360 點(diǎn)/ in ,每秒可印近似鉛印質(zhì)量的字符 200 個(gè) , 如印草稿字體 則可印600 字符。

熱墨噴技術(shù)是將墨汁加熱產(chǎn)生氣泡，使墨汁經(jīng)噴嘴射出。也有使用油性墨水，靠高壓靜電吸引及空氣壓力吹 噴的 辦法，射出極細(xì)的墨滴，可獲 得1 000 點(diǎn)/ in 的極高分辨率。其它還有使用固體色棒的噴墨技術(shù)，色棒在高壓脈沖的作用下溶出墨滴，經(jīng)噴嘴射出。利用噴墨技術(shù)可實(shí)現(xiàn)彩色印刷。在彩色印刷的噴墨印字頭上裝有三原色及黑色共四套噴嘴，一次行程中即可印出質(zhì)量很高的彩色圖文。印一頁(yè)需1.5 至 2 min。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

李嘉騫 - 博士 - 同濟(jì)大學(xué)